DE60130251T2

DE60130251T2 - Verfahren zum beschichten eines substrates

Info

Publication number: DE60130251T2
Application number: DE60130251T
Authority: DE
Inventors: Leif Tommy Persson; Ann Kerstin Kjellqvist Lindell
Original assignee: Akzo Nobel Coatings International BV
Current assignee: Akzo Nobel Coatings International BV
Priority date: 2000-12-19
Filing date: 2001-12-10
Publication date: 2008-05-15
Anticipated expiration: 2021-12-11
Also published as: PL193255B1; CZ20031720A3; AU2002240836A1; CN1240906C; EP1343939A1; DE60130251D1; ATE371767T1; WO2002050374A1; CZ304627B6; CN100361795C; DE60130251T3; CN1788953A; EP1343939B2; PL362434A1; EP1343939B1; CN1481465A; CN100522522C; CN1788954A; PT1343939E

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beschichtung eines Furnier-, Massivholz- oder Holzwerkstoff-Substrats.
Holzwerkstoff-Substrate sind Substrate, die aus Holzteilchen, Fasern, Schnitzeln oder Spänen hergestellt werden, wie eine Hartfaserplatte, eine mitteldichte Faserplatte, eine Grobspanplatte (OSB-Platte), auch als Waferboard-Platte bekannt, und eine Spanplatte (aus Schnitzeln, Spänen und Teilchen). Ein solches Holzwerkstoff-Substrat wird typischerweise unter Wärme und Druck aus Teilchen, Fasern, Schnitzeln oder Spänen hergestellt. Ein Holzwerkstoff-Substrat wird normalerweise hergestellt, indem Teilchen, Schnitzel, Späne oder Fasern mit einem Bindemittel behandelt und diese behandelten Teilchen, Schnitzel, Späne oder Fasern dann in Form einer Matte unter trockenen oder nassen Bedingungen angeordnet werden. Die Matte wird dann durch das Einwirkenlassen von Wärme und Druck zu einem dichten Substrat, typischerweise in Bahnform, komprimiert. Bei diesem Kompressionsschritt wird die Matte auf weniger als 10% ihrer ursprünglichen Dicke komprimiert, d.h. die Dicke des Substrats wird um mehr als 90% komprimiert. Beim Nassverfahren wird das Wasser während dieses Kompressionsschritts aus der Matte gepresst, beim Trockenverfahren werden die Teilchen eng zusammengepresst. Das Bindemittel verbindet Teilchen, Schnitzel, Späne oder Fasern und verstärkt die Konstruktionsfestigkeit und Unversehrtheit des Holzwerkstoff-Substrats und seine Wasserfestigkeit. Das Holzwerkstoff-Substrat kann bei Bedarf zu einer gewünschten Form geformt oder mit einer texturierten Oberfläche wie einer Holzmaserungstextur versehen werden. Typische Beispiele für Holzwerkstoff-Substrate sind Hartfaserplatten, mitteldichte Faserplatten (MDF), hochdichte Faserplatten (HDF) und die Spanplatte.
Beispielsweise ist in JP 57-113051 A ein Verfahren offenbart, bei dem eine Faserplatte hergestellt wird. Das Dokument beschreibt, dass Holzspäne zu einem faserartigen Material gekocht werden und dann ein Klebstoffharz zugegeben wird. Die Mischung wird anschließend zu einer Faserplatte heißgepresst. Normalerweise wird eine solche Mischung während des Heißpressens im Wesentlichen komprimiert. Nach dem Pressen wird die Faserplatte aus der Heißpresse entnommen. Als Nächstes wird die Faserplatte mittels einer Streichmaschine, einer Flutungs-Beschichtungsvorrichtung oder Sprühen mit einer wässrigen Lösung einer Esterverbindung beschichtet. Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass eine relativ große Menge einer wässrigen Lösung in die Faserplatte eindringt.
Ein Problem, das beim Beschichten eines Furnier-, Massivholz- oder Holzwerkstoff-Substrats auftritt, ist die relativ starke Absorption von Anstrichmittel in das Substrat. Dadurch wird der Verbrauch an Anstrichmittel solcher Substrate im Vergleich zu gering oder nichtabsorbierenden Substraten erhöht. Weiterhin führt die relativ große Menge an Anstrichmittel, die zum Beschichten des Substrats erforderlich ist, zu einer längeren Gesamttrockenzeit und zu einer größeren Menge an Lösungsmittel, das aus der Beschichtungsschicht verdampfen muss.
Zusätzliche Probleme treten auf, wenn strahlungshärtbare Beschichtungszusammensetzungen auf ein Furnier-, Massivholz- oder Holzwerkstoff-Substrat aufgetragen werden. Ein solches Verfahren ist beispielsweise in US 4,675,234 beschrieben. Dieses Dokument beschreibt die Auftragung einer dünnen Schicht aus einer strahlungshärtbaren Beschichtung auf eine Vielzahl von Substraten, beispielsweise Holz oder Papier. Um eine dünne Schicht auf der Oberseite solcher Substrate zu erhalten, muss eine relativ große Menge an Beschichtungsmaterial aufgetragen werden. Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass ein Teil des Beschichtungsmaterials, der in das Substrat eindringt, während der Bestrahlung nicht gehärtet wird, weil er von der Strahlung nicht erreicht wird. Das ungehärtete Material kann Gesundheits-, Sicherheits- und Umweltprobleme verursachen.
Heutzutage besteht ein Hauptproblem der Beschichtungsindustrie in der Notwendigkeit zur Verminderung der Emission von Lösungsmitteln, insbesondere flüchtigen Kohlenwasserstoffen, in die Luft. Die Probleme in Bezug auf unvollständig gehärtete strahlungshärtbare Materialien sind ebenfalls von Bedeutung.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beschichtung eines Furnier-, Massivholz- oder Holzwerkstoff-Substrats mit einem niedrigeren Verbrauch an Anstrichmittel. Um dies zu erreichen, umfasst das erfindungsgemäße Verfahren die folgenden Schritte:

a) Auftragen einer Pressbeschichtung als wässrige, kolloidale Dispersion auf das Substrat;
b) Einwirkenlassen von Wärme und Druck auf das beschichtete Substrat, wodurch die Pressbeschichtung gehärtet und ein Substrat mit einem glatten Beschichtungsfilm erhalten werden, wobei der Druck so ist, dass das Substrat nicht wesentlich komprimiert wird;
c) Auftragen eines Decklacks auf das Substrat nach dem Härten der Pressbeschichtung und
d) Härten des Decklacks.

Für den Zweck der vorliegenden Anmeldung ist ein Druck, durch den das Substrat nicht wesentlich komprimiert wird, ein Druck, bei dem die mittlere Dicke des Substrats um weniger als 10% seines ursprünglichen Wertes vermindert wird.
Ein Verfahren, bei dem das Substrat nicht wesentlich komprimiert wird, umfasst ein beliebiges Verfahren, bei dem das Substrat lokal um mehr als 10% komprimiert wird, wobei die mittlere Dicke des Substrats um weniger als 10% seines ursprünglichen Wertes vermindert wird. Eine solche lokale Kompression kann erfolgen, wenn in demjenigen Schritt, in dem Wärme und Druck auf das Substrat einwirken gelassen werden, ein spezielles Muster auf das Substrat übertragen wird.
Bei dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Pressbeschichtung verwendet, um die Oberfläche des Substrats zu versiegeln und seine Anstrichmittelabsorption zu vermindern. Die Pressbeschichtung wird als wässrige kolloidale Dispersion aufgetragen, die auch als Polymerlatex-Emulsion bezeichnet wird. Eine solche Pressbeschichtung umfasst Teilchen aus einem Polymer eines ethylenisch ungesättigten Monomers, wobei das Polymer eine T_g im Bereich von 10 bis 100°C hat, und Füllstoff- und/oder Pigmentteilchen.
Eine polymerisierte Latexemulsion, die zur Herstellung einer glatten, harten Beschichtung auf der Oberfläche oder Kante des Substrats geeignet ist, umfasst 10 bis 60 Gew.-% Emulsionsfeststoffe aus Polymerteilchen eines Polymers eines ethylenisch ungesättigten Monomers, wobei das Polymer eine T_g im Bereich von 10°C bis 100°C hat, und 40 bis 60 Gew.-% Emulsionsfeststoffe aus Pigment- und/oder Füllstoffteilchen.
Die Pressbeschichtung ergibt normalerweise nicht nur eine glatte Beschichtung auf der Oberfläche und/oder den Kanten des Substrats, sondern auch eine Schicht, die die Haftung zwischen dem Substrat und möglichen weiteren Beschichtungsschichten, die auf das Substrat aufgetragen werden, verbessert.
Die Latexemulsion kann durch herkömmliche Mittel wie durch eine Vorhangs-Beschichtungsvorrichtung, eine Sprühdüse, eine Walzenauftragmaschine, eine Flutungs-Beschichtungsvorrichtung oder mittels Extrusion, was zur Beschichtung von Kanten besonders brauchbar ist, auf das Substrat aufgetragen werden. Die Schicht kann auf mehr als eine Seite des Substrats, wie die Vorder- und die Rückseite, oder entlang der Kanten eines im Wesentlichen planaren Substrats oder auf die Oberfläche eines profilierten Substrats wie eines Formteils oder einer geformten Türfüllung aufgetragen werden.
Gegebenenfalls wird das Substrat zur Beschleunigung des Verdampfens von Wasser aus der Latexemulsion vor dem Auftragen der Latexemulsion 10 s bis 5 min lang auf eine Temperatur im Bereich von 30–80°C, vorzugsweise 40–60°C, vorgewärmt.
Die Latexschicht wird zu einer gehärteten Schicht getrocknet, indem ihr Feuchtigkeitsgehalt vermindert wird. Normalerweise wird die Schicht zu einem Feuchtigkeitsgehalt im Bereich von 0 bis 20 Gew.-% des Feststoffgehalts der Schicht getrocknet. Die anwendbare Trockentemperatur und die Trockenzeit werden für die eingesetzte polymerisierte Latexemulsion und die Dicke der aufgetragenen Schicht zweckmäßig eingestellt. Die anwendbare Trockentemperatur variiert typischerweise von der Umgebungstemperatur bis 120°C, vorzugsweise von 50°C bis 80°C. Die Trockenzeit wird dementsprechend für höher anwendbare Trockentemperaturen vermindert und für niedrigere anwendbare Trockentemperaturen verlängert. Herkömmliche Trockenvorrichtungen wie ein Heißluftstromtrockner oder ein Förderband, das durch einen mit Infrarotstrahlern erwärmten Tunnel geführt ist, sind geeignet.
Die getrocknete Schicht wird dann für eine bestimmte Zeit bei einem Druck, der von 0,1 N/mm² bis 3,5 N/mm², vorzugsweise von 0,14 N/mm² bis 2,0 N/mm² variiert, gepresst. Die beschichtete Schicht kann während dieses Pressvorgangs erwärmt werden. Die Temperatur und die Zeit werden so eingestellt, dass eine thermische Zersetzung der resultierenden Beschichtung oder des Substrats oder ein Haften der Beschichtung an den Pressplatten verhindert wird. Die anwendbare Temperatur variiert typischerweise von 20°C bis 300°C.
Nach dem Pressschritt oder gleichzeitig damit wird die Latexschicht für eine anwendbare Härtungszeit gehärtet, und es wird eine anwendbare Härtungstemperatur verwendet, die für die verwendete polymerisierte Latexemulsion geeignet ist. Die Härtungszeit und die Härtungstemperatur werden so eingestellt, dass eine thermische Zersetzung der resultierenden Beschichtung oder des resultierenden Substrats vermieden werden. Die anwendbare Härtungstemperatur variiert typischerweise von 20°C bis 300°C, vorzugsweise von 170°C bis 235°C, und die anwendbare Härtungszeit variiert von 120 min bis 1 bis 5 s, vorzugsweise von 30 min bis 1 min.
Der Härtungsschritt wird vorzugsweise gleichzeitig unter einem anwendbaren Härtungsdruck durchgeführt, der für die verwendete polymerisierte Latexemulsion geeignet ist. Der anwendbare Härtungsdruck variiert von 0,1 N/mm² bis 3,5 N/mm², vorzugsweise von 0,14 N/mm² bis 2,0 N/mm². Die anwendbare Härtungstemperatur variiert von 50°C bis 250°C, vorzugsweise von 150°C bis 200°C. Die anwendbare Härtungszeit variiert von 0,1 s bis 5 min. Herkömmliche Heißpressmittel, wie eine Formpresse mit pneumatisch oder hydraulisch unter Druck gesetzten Heizplatten, sind für einen diskontinuierlichen Betrieb geeignet, und herkömmliche Heißpressvorrichtungen, wie ein Paar Kalander-Heizwalzen, eine Reihe Kalander-Heizwalzen, ein Paar parallel positionierter, erwärmter Förderbänder oder UV-Härtungsstrahlung können für einen kontinuierliche Betrieb verwendet werden, bei dem das Substrat durch sie hindurch gepresst wird. Ein Kalandrieren bei erhöhter Temperatur ist das bevorzugte Verfahren zum gleichzeitigen Pressen und Härten der Pressbeschichtung.
Die so erhaltene glatte Beschichtungsfolie auf dem Substrat wird dann verwendet, um eine nächste Beschichtungsschicht, beispielsweise einen Decklack, aufzutragen. Im Prinzip besteht hinsichtlich der Beschichtungszusammensetzung, die als Decklack verwendet werden kann, keine Einschränkung, sofern eine gute Haftung zwischen dem Decklack und dem Beschichtungsfilm auf der Oberseite des Substrats besteht. Für den Decklack können sowohl pigmentierte als auch pigmentfreie Beschichtungszusammensetzungen verwendet werden. Hinsichtlich einer Verminderung der Menge des Lösungsmittels, das während des Trocknens und Härtens des Decklacks freigesetzt wird, ist die Verwendung einer Beschichtung auf Lösungsmittelbasis mit einem hohen Feststoffgehalt, einer Beschichtung auf wässriger Basis oder einer Heißschmelzbeschichtung bevorzugt. Weil die Herstellung von beschichteten Substraten gemäß der vorliegenden Erfindung in einem industriellen Maßstab vorzugsweise innerhalb eines relativ kurzen Zeitrahmens erfolgt, sollten die Härtungs- und Trockenzeiten des Decklacks so kurz wie möglich sein. Das Härten und Trocknen des Decklacks kann durch ein Erwärmen des Substrats beschleunigt werden, wobei dies aber mit Hinblick auf dessen wärmeempfindliche Beschaffenheit nicht immer möglich ist. Daher ist die Verwendung eines strahlungshärtbaren Decklacks bevorzugt, der in einem relativ kurzen Zeitraum gehärtet werden kann, ohne dass eine Notwendigkeit für ein zu starkes Erwärmen des Substrats besteht.
Normalerweise wird die Verwendung einer strahlungshärtbaren Beschichtungszusammensetzung zum Beschichten von Furnier-, Massivholz- oder Holzwerkstoff-Substraten nicht angeraten, weil die Beschichtungszusammensetzung in die Poren eindringt, und weil die Strahlung diese Bereiche nicht erreicht, so dass sich ein ungehärtetes Beschichtungsmaterial ergibt. Dies kann Gesundheits-, Sicherheits- und Umweltprobleme ergeben, beispielsweise, wenn das Substrat gesägt oder geschliffen wird. Diese Probleme treten sogar noch Jahre, nachdem der Lack aufgetragen wurde, auf. Beim Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird jedoch eine Pressbeschichtung auf das Substrat aufgetragen, bevor die strahlungshärtbare Beschichtungszusammensetzung aufgetragen wird. Durch diese Pressbeschichtung wird ein Eindringen der strahlungshärtbaren Beschichtungszusammensetzung in das Substrat wirksam verhindert.
Innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung ist eine strahlungshärtbare Beschichtungszusammensetzung eine Beschichtungszusammensetzung, die unter Verwendung von elektromagnetischer Strahlung mit einer Wellenlänge λ ≤ 500 nm oder Elektronenstrahlstrahlung gehärtet wird. Ein Beispiel für elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge λ ≤ 500 nm ist z.B. UV-Strahlung.
Im Prinzip kann jedes beliebige strahlungshärtbare Harz oder jede beliebige Mischung von strahlungshärtbaren Harzen in dem im Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung verwendeten Decklack verwendet werden. Diese Harze sind in einer Menge von 20 bis 100 Gew.-% der Zusammensetzung vorhanden. Das Harz ist vorzugsweise in einer Menge von 30 bis 90 Gew.-% vorhanden, noch mehr bevorzugt ist eine Menge von 40 bis 90 Gew.-%.
Es wurde festgestellt, dass Polyesteracrylatharze zur Verwendung in Decklack-Zusammensetzungen sehr geeignet sind. Beispiele für geeignete kommerziell erhältliche Polyesteracrylatharze sind: Crodamer UVP-215, Crodamer UVP-220 (beide von Croda), Genomer 3302, Genomer 3316 (beide von Rahn), Laromer PE44F (von BASF), Ebecryl 800, Ebecryl 810 (beide von UCB), Viaktin 5979, Viaktin VTE 5969 und Viaktin 6164 (100%) (alle von Vianova).
Epoxyacrylatharze können auch in den Decklack-Zusammensetzungen verwendet werden. Beispiele für kommerziell erhältliche Epoxyacrylatharze sind: Crodamer UVE-107 (100%), Crodamer UVE-130 (beide von Croda), Genomer 2254, Genomer 2258, Genomer 2260, Genomer 2263 (alle von Rahn), CN 104 (von Cray Valley) und Ebecryl 3500 (von UCB).
Polyetheracrylatharze können auch in der Decklack-Zusammensetzung verwendet werden. Beispiele für kommerziell erhältliche Polyetheracrylatharze sind: Genomer 3456 (von Rahn), Laromer PO33F (von BASF), Viaktin 5968, Viaktin 5978 und Viaktin VTE 6154 (alle von Vianova).
Urethanacrylatharze können auch in der Decklack-Zusammensetzung verwendet werden. Beispiele für kommerziell erhältliche Urethanacrylatharze sind: CN 934, CN 976, CN 981 (alle von Cray Valley), Ebecryl 210, Ebecryl 2000, Ebecryl 8800 (alle von UCB), Genomer 4258, Genomer 4652 und Genomer 4675 (alle von Rahn).
Andere Beispiele für strahlungshärtbare Harze, die in der im Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung verwendeten Decklack-Zusammensetzung verwendet werden können, sind kationische UV-härtbare Harze wie Harze von cycloaliphatischen Epoxiden (Uvacure 1500, Uvacure 1501, Uvacure 1502, Uvacure 1530, Uvacure 1531, Uvacure 1532, Uvacure 1533, Uvacure 1534, Cyracure UVR-6100, Cyracure UVR-6105, Cyracure UVR-6110 und Cyracure UVR-6128, alle von UCB Chemicals) oder SarCat K126 (von Sartomer), acrylatmodifizierte cycloaliphatische Epoxide, Harze auf der Grundlage von Caprolacton (SR 495 (= Caprolactonacrylat von Sartomer), Tone 0201 (= Caprolactontriol), Tone 0301, Tone 0305, Tone 0310 (alle Caprolactontriole von Union Carbide), aliphatischer Urethandivinylether, aromatisches Vinyletheroligomer, Bismaleimid, Diglycidylether von Bisphenol A oder Neopentylglycol, hydroxyfunktionelles Acrylmonomer, hydroxyfunktionelles Epoxidharz, epoxidiertes Leinsamenöl, epoxidiertes Polybutadien, Glycidylester oder partiell acryliertes Bisphenol-A-Epoxyharz.
Weiterhin können in der Decklack-Zusammensetzung, die im Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, UV-härtbare, Harze auf wässriger Basis wie Dispersionen von aliphatischen Polyurethanen (Lux 101 VP von Alberdingk Boley), insbesondere Polyurethan-Dispersionen mit einer (Meth)Acryloyl-Funktionalität verwendet werden. Sehr gute Ergebnisse können erhalten werden, wenn die Polyurethanharze mit einer (Meth)Acryloyl-Funktionalität Alkylenoxidgruppen umfassen.
Andere strahlungshärtbare Verbindungen, die zur Verwendung geeignet sind, sind z.B. Vinylether enthaltende Verbindungen, ungesättigte Polyesterharze, acrylierte Polyetherpolyolverbindungen, (meth)acrylierte, epoxidierte Öle, (meth)acrylierte, hyperverzweigte Polyester, Siliciumacrylate, Verbindungen mit Maleimid-Funktionalität, Harze von ungesättigten Imiden, Verbindungen, die für ein lichtinduziertes kationisches Härten geeignet sind, oder Mischungen davon.
Zum Erhalt einer geeigneten Auftragungsviskosität des Decklacks können wohlbekannte UV-härtbare Monomere als viskositätsvermindernde Mittel und auch reaktive Oligomere zugegeben werden. Beispiele für diese reaktiven Oligomere sind Tripropylenglycoldiacrylat (TPGDA), Hexandioldiacrylat (HDDA) und 2-Hydroxyethylmethacrylat (HEMA).
Weiterhin kann die Zusammensetzung einen Photoinitiator oder eine Mischung von Photoinitiatoren umfassen. Beispiele für geeignete Photoinitiatoren, die in der strahlungshärtbaren Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind Benzoin, Benzoinether, Benzilketale, α,α-Dialkoxyacetophenone, α-Hydroxyalkylphenone, α-Aminoalkylphenone, Acylphosphinoxide, Benzophenon, Thioxanthone, 1,2-Diketone und Mischungen davon. Es ist auch möglich, copolymerisierbare, bimolekulare Photoinitiatoren oder Verbindungen mit Maleimidfunktionalität zu verwenden. Coinitiatoren wie Coinitiatoren auf der Grundlage von Aminen können auch in der strahlungshärtbaren Beschichtungszusammensetzung vorhanden sein. Tageslichthärtende Photoinitiatoren können gleichermaßen verwendet werden.
Beispiele für geeignete kommerziell erhältliche Photoinitiatoren sind: Esacure KIP 100F und Esacure KIP 150 (beide von Lamberti), Genocure BDK und Velsicure BTF (beide von Rahn), Speedcure EDB, Speedcure ITX, Speedcure BKL und Speedcure DETX (alle von Lambson), Cyracure UVI-6990, Cyracure UVI-6974, Cyracure UVI-6976, Cyracure UVI-6992 (alle von Union Carbide) und CGI-901, Darocur 184, Darocur 500, Darocur 1000 und Darocur 1173 (alle von Ciba Chemicals).
Das Vorhandensein eines Photoinitiators ist jedoch nicht notwendig. Im Allgemeinen ist es, wenn Elektronenstrahl-Strahlung zum Härten der Zusammensetzung verwendet wird, nicht erforderlich, einen Photoinitiator zuzugeben. Wenn UV-Strahlung verwendet wird, wird im Allgemeinen ein Photoinitiator zugegeben.
Obwohl die Gesamtmenge des Photoinitiators in der Zusammensetzung nicht kritisch ist, sollte sie ausreichend sein, um ein annehmbares Härten der Beschichtung zu erreichen, wenn sie bestrahlt wird. Die Menge sollte jedoch nicht so groß sein, dass sie die Eigenschaften der gehärteten Zusammensetzung negativ beeinflusst. Im Allgemeinen sollte die Zusammensetzung zwischen 0,1 und 10 Gew.-% eines Photoinitiators umfassen, berechnet auf der Grundlage des Gesamtgewichts der Zusammensetzung, wenn elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge λ ≤ 500 nm zum Härten der Beschichtung verwendet wird.
Die Zusammensetzung kann auch ein oder mehrere Füllstoffe oder Additive enthalten. Die Füllstoffe können beliebige Füllstoffe sein, die den Fachleuten bekannt sind, z.B. Bariumsulfat, Calciumsulfat, Calciumcarbonat, Siliciumdioxide oder Silicate (wie Talk, Feldspat und Kaolin). Additive wie Stabilisatoren, Antioxidantien, Verlaufmittel, Absetzverhinderungsmittel, Mattierungsmittel, Rheologieregler, oberflächenaktive Mittel, Aminsynergisten, Wachse oder Haftungsvermittler können auch zugegeben werden. Im Allgemeinen umfasst die Beschichtungszusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung 0 bis 50 Gew.-% Füllstoffe und/oder Additive, berechnet auf der Grundlage des Gesamtgewichts der Beschichtungszusammensetzung.
Die Decklack-Zusammensetzung, die im Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann auch ein oder mehrere Pigmente enthalten. Pigmente, die den Fachleuten bekannt sind, können in der strahlungshärtbaren Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Es sollte jedoch darauf geachtet werden, dass das Pigment keine zu hohe Absorption der zum Härten der Zusammensetzung verwendeten Strahlung zeigt. Im Allgemeinen umfasst die Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung 0 bis 40 Gew.-% Pigment, berechnet auf der Grundlage des Gesamtgewichts der Beschichtungszusammensetzung.
Der Decklack kann mit herkömmlichen Vorrichtungen wie einer Vorhangs-Beschichtungsvorrichtung, einer Sprühdüse, einer Walzenauftragmaschine oder einer Flutungs-Beschichtungsvorrichtung auf das Substrat aufgetragen werden.
Gegebenenfalls werden eine oder mehrere andere Beschichtungsschichten, sogenannte Zwischen-Beschichtungsschichten, auf den glatten Beschichtungsfilm auf der Oberfläche aufgetragen, bevor ein Decklack aufgetragen wird. Dies erfolgt beispielsweise, um eine bessere Haftung des Decklacks zu erhalten oder um einen Decklack mit speziellen Eigenschaften zu erhalten.
Im Prinzip gibt es hinsichtlich der Beschichtungszusammensetzung, die für die Beschichtungsschicht(en) verwendet werden kann, keine Einschränkung, sofern eine gute Haftung zwischen der Beschichtungsschicht (den Beschichtungsschichten) und dem Beschichtungsfilm auf der Oberseite des Substrats besteht. Sowohl pigmentierte als auch pigmentfreie Beschichtungszusammensetzungen können verwendet werden. Hinsichtlich einer Verminderung der Lösungsmittelmenge, die während des Trocknens und Härtens der Beschichtungszusammensetzung freigesetzt wird, ist die Verwendung einer Beschichtungszusammensetzung auf Lösungsmittelbasis mit einem hohen Feststoffgehalt, einer Beschichtungszusammensetzung auf wässriger Basis oder einer Heißschmelz-Beschichtungszusammensetzung bevorzugt. Weil die Herstellung von beschichteten Substraten gemäß der vorliegenden Erfindung in einem industriellen Maßstab vorzugsweise innerhalb eines relativ kurzen Zeitrahmens erfolgt, sollten die Härtungs- und Trockenzeiten der Beschichtungszusammensetzung so kurz wie möglich sein. Das Härten und Trocknen der Beschichtungszusammensetzung kann durch ein Erwärmen des Substrats beschleunigt werden, wobei dies aber mit Hinblick auf dessen wärmeempfindliche Beschaffenheit nicht immer möglich ist. Daher ist die Verwendung einer strahlungshärtbaren Beschichtungszusammensetzung bevorzugt.
Für die zusätzliche(n) Zwischen-Beschichtungsschichten) können im Prinzip dieselben Typen von Beschichtungszusammensetzungen verwendet werden, die für die Decklackschicht verwendet werden, obgleich es nicht notwendig ist, dass die zusätzlichen) Zwischen-Beschichtungsschicht(en) und der Decklack dieselbe Zusammensetzung haben.
Zum Erhalt einer geeigneten Auftragungsviskosität der Zwischenschicht(en) können wohlbekannte UV-härtbare Monomere als viskositätsvermindernde Mittel und reaktive Oligomere zugegeben werden. Beispiele für diese reaktiven Oligomere sind Tripropylenglycoldiacrylat (TPGDA), Hexandioldiacrylat (HDDA) und 2-Hydroxyethylmethacrylat (HEMA).
Die Zwischen-Beschichtungsschicht(en) kann (können) mit herkömmlichen Vorrichtungen wie einer Vorhangs-Beschichtungsvorrichtung, einer Sprühdüse, einer Walzenauftragmaschine oder einer Flutungs-Beschichtungsvorrichtung auf das Substrat aufgetragen werden.
Gegebenenfalls wird das Substrat bedruckt, bevor der Decklack aufgetragen wird. Dies kann erfolgen, um ein Substrat mit einer speziellen Oberflächenstruktur, Färbung oder Textur zu erhalten.
Zur Beschichtung eines Furnier-, Massivholz- oder Holzwerkstoff-Substrats in einem industriellen Verfahren ist ein Verfahren bevorzugt, bei dem alle Beschichtungs- und Härtungsschritte in einer einzigen Produktionsanlage erfolgen. Bei einem solchen Verfahren wird das Substrat auf ein Band positioniert, das sich mit einer kontinuierlichen Geschwindigkeit bewegt. Das Substrat wird dann nacheinander mit der Pressbeschichtung beschichtet, erwärmt und gepresst, wodurch die Pressbeschichtung getrocknet und gehärtet wird, gegebenenfalls mit (einer) zusätzlichen Beschichtungsschicht(en) beschichtet, erwärmt oder auf eine andere Weise behandelt, um die gegebenenfalls vorhandene(n) Schicht(en) zu härten, gegebenenfalls mit einem Aufdruck versehen, mit einem Decklack beschichtet und erwärmt oder auf eine andere Weise behandelt, um den Decklack zu härten.
Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung, bei dem ein Furnier-, Massivholz- oder Holzwerkstoff-Substrat beschichtet wird, indem zuerst eine Pressbeschichtung aufgetragen und dann (eine) andere Beschichtungsschicht(en) aufgetragen werden, hat gegenüber einem Verfahren, bei dem eine solche Pressbeschichtung nicht verwendet wird, die folgenden Vorteile:

– Verminderung der Gesamtmenge an Lack, die erforderlich ist, um ein Substrat mit denselben Eigenschaften und demselben Aussehen zu erhalten,
– Verminderung der Gesamtmenge an Lösungsmittel, die erforderlich ist, um ein Substrat mit denselben Eigenschaften und demselben Aussehen zu erhalten,
– Verminderung der Gesamtmenge an Energie, die erforderlich ist, um ein Substrat mit denselben Eigenschaften und demselben Aussehen zu erhalten,
– insbesondere bei Substraten, die mit einem UV-härtbaren Decklack oder einer Zwischenbeschichtung beschichtet sind, eine Verminderung der Menge an nicht umgesetzten Monomeren. Diese Monomere können beispielsweise dann, wenn das Substrat gesägt oder geschliffen wird, Gesundheits-, Sicherheits- und Umweltprobleme verursachen. Diese Probleme treten sogar noch jahrelang auf, nachdem der Lack aufgetragen wurde.
– Verbesserung der Wärmebeständigkeit des Substrats.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Furnier-, Massivholz- oder Holzwerkstoff-Substrat, das mit einer Pressbeschichtung und wenigstens einer strahlungshärtbaren Beschichtungsschicht beschichtet ist, mit einer Menge an nicht umgesetzten Doppelbindungen im Substrat nach dem Härten der strahlungshärtbaren Beschichtungsschicht, gemessen mittels IR-Chromatographie, von weniger als 15%, vorzugsweise weniger als 10% der Gesamtmenge der Doppelbindungen, die in der ungehärteten Beschichtungszusammensetzung vorhanden sind. Diese niedrige Menge an nicht umgesetzten Doppelbindungen ist wahrscheinlich auf die effektive Versiegelung der porösen Oberfläche des Substrats durch die Verwendung der Pressbeschichtung zurückzuführen. Aufgrund dieser Versiegelung wird ein Eindringen der strahlungshärtbaren Beschichtungsschicht in das Substrat vermindert.
Der Begriff IR-Chromatographie im Zusammenhang mit dieser Anmeldung sollte dahingehend aufgefasst werden, dass er eine Chromatographie bedeutet, der eine Infrarot-Spektroskopie folgt, beispielsweise eine Gaschromatographie gefolgt von einer Infrarot-Spektroskopie. Wenn eine Flüssigchromatographie verwendet wird, sollte darauf geachtet werden, dass das IR-Spektrum der mobilen Phase das IR-Spektrum der Probe nicht stört.
Die Menge an extrahierbaren Stoffen kann durch die Entfernung einer Probe von 5 cm² × 1–2 mm von der Oberfläche des Substrats, eine Extraktion der Probe mit Dichlormethan und eine Analyse des die extrahierbaren Stoffe enthaltenden Dichlormethans mittels GC/FID (Gaschromatographie/Flammenionisationsdetektion) in Kombination mit GC/MS (Gaschromatographie/Massenspektroskopie) gemessen werden.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele erläutert. Diese sollen die Erfindung veranschaulichen, dürfen aber nicht dahingehend aufgefasst werden, dass sie ihren Rahmen in irgendeiner Weise einschränken.
Beispiele
Beispiel 1A
Ein mitteldichtes Faserplatten-(MDF-)Substrat wurde auf ein Band gelegt, das sich mit einer Geschwindigkeit von 15 m/min bewegte, und 15–20 g/m² einer weiß pigmentierten Pressbeschichtungsemulsion, die Folgendes umfasste (wobei pbw Gew.-Teile bedeutet):
26,7 pbw Wasser,
20,7 pbw eines Acrylmonomers mit einer T_g von 34°C,
16,8 pbw eines Pigments,
31,5 pbw einer Füllstoffmischung und
4,3 pbw einer Additivmischung,
wurde auf das MDF-Substrat aufgetragen. Die Pressbeschichtung wurde trocknen gelassen, indem das MDF-Substrat durch einen Ofen geleitet wurde, und gehärtet, indem es durch ein Paar Kalandrierwaizen mit einer Temperatur zwischen 150°C und 200°C und einem Druck von etwa 1 N/mm² geleitet wurde.
Auf dem so gebildeten Beschichtungsfilm wurde ein weiß pigmentierter Decklack auf Lösungsmittelbasis (Proff 355 NCS S-0502 Y, erhältlich von Akzo Nobel Wood Coatings AB Sweden, auf einen Feststoffgehalt von 50 verdünnt) mit 100 g/m² mittels einer Vorhang-Beschichtungsvorrichtung aufgetragen. Der Decklack wurde trocknen gelassen, indem das Substrat durch einen zweiten Ofen geleitet wurde.
Das gesamte Verfahren wurde in einer einzigen Produktionsanlage durchgeführt, ohne das Substrat vom Band zu entfernen.
Beispiel 1B (vergleichend)
Zum Vergleich wurde unter Verwendung derselben Bedingungen ein beschichtetes MDF-Substrat hergestellt, wobei keine Pressbeschichtung verwendet wurde. In einem ersten Schritt wurde eine porenfüllende Beschichtung auf Lösungsmittelbasis (Proff Surf 150, erhältlich von Akzo Nobel Coatings AB Sweden) aufgetragen, im zweiten Schritt wurden 100 g/m² eines weiß pigmentierten Decklacks auf Lösungsmittelbasis von Beispiel 1A aufgetragen. Um ein Substrat mit denselben Eigenschaften und demselben Aussehen wie in Beispiel 1A zu erhalten, mussten 100 g/m² der porenfüllenden Beschichtung aufgetragen werden.
Im Vergleich zu Beispiel 1A musste in diesem Vergleichsbeispiel 100% mehr Lösungsmittel verwendet werden, um ein beschichtetes MDF-Substrat mit denselben Eigenschaften und demselben Aussehen zu erhalten. Weiterhin war im Vergleichsbeispiel der Energieverbrauch des gesamten Verfahrens aufgrund des größeren Lösungsmittelvolumens, das verdampft werden musste, größer.
Beispiel 2A
Ein mitteldichtes Faserplatten-(MDF-)Substrat wurde auf ein Band gelegt, das sich mit einer Geschwindigkeit von 15 m/min bewegte, und 15–20 g/m² der weiß pigmentierten Pressbeschichtung von Beispiel 1A wurden auf das MDF-Substrat aufgetragen. Die Pressbeschichtung wurde trocknen gelassen, indem das MDF-Substrat durch einen Ofen geleitet wurde, und die Pressbeschichtung wurde gepresst und gehärtet, indem sie bei einer Temperatur zwischen 150°C und 200°C und einem Druck von etwa 1 N/mm² durch ein Paar von Kalandrierwalzen geleitet wurde.
Auf dem so gebildeten Beschichtungsfilm wurden 100 g/m² eines weiß pigmentierten Decklacks (IC 102 Ikeawhite 5, erhältlich von Akzo Nobel Wood Coatings AB Sweden, auf einen Feststoffgehalt von 35 Gew.-% verdünnt) mit einer Vorhangbeschichtungsvorrichtung aufgetragen. Der Decklack wurde härten gelassen, indem das Substrat durch einen zweiten Ofen geleitet wurde. Das gesamte Verfahren wurde in einer einzigen Produktionsanlage durchgeführt, ohne das Substrat vom Band zu entfernen.
Beispiel 2B (vergleichend)
Zum Vergleich wurde unter Verwendung derselben Bedingungen ein beschichtetes MDF-Substrat hergestellt, ohne dass eine Pressbeschichtung verwendet wurde. In einem ersten Schritt wurde eine porenfüllende Beschichtung auf Lösungsmittelbasis (Proff Surf 150, erhältlich von Akzo Nobel Coatings AB Sweden) aufgetragen, im zweiten Schritt wurden 100 g/m² des weiß pigmentierten Decklacks von Beispiel 2A aufgetragen. Um ein Substrat mit denselben Eigenschaften und demselben Aussehen wie in Beispiel 2A zu erhalten, mussten 100 g/m² der porenfüllende Beschichtung aufgetragen werden.
Im Vergleich zu Beispiel 2A musste in diesem Vergleichsbeispiel 100% mehr Lösungsmittel verwendet werden, um ein beschichtetes MDF-Substrat mit denselben Eigenschaften und demselben Aussehen zu erhalten. Weiterhin war im Vergleichsbeispiel der Energieverbrauch des gesamten Verfahrens aufgrund des größeren Lösungsmittelvolumens, das verdampft werden musste, größer.
Beispiel 3A
Ein mitteldichtes Faserplatten-(MDF-)Substrat wurde auf ein Band gelegt, das sich mit einer Geschwindigkeit von 15 m/min bewegte, und 15–20 g/m² der weiß pigmentierten Pressbeschichtung von Beispiel 1A wurden auf das MDF-Substrat aufgetragen. Die Pressbeschichtung wurde trocknen gelassen, indem das MDF-Substrat durch einen Ofen geleitet wurde, und die Pressbeschichtung wurde gepresst und gehärtet, indem sie bei einer Temperatur zwischen 150°C und 200°C und einem Druck von etwa 1 N/mm² durch ein Paar von Kalandrierwalzen geleitet wurde.
Auf dem so gebildeten Beschichtungsfilm wurden 100 g/m² eines weiß pigmentierten Decklacks auf wässriger Basis (Aqua Täck Line, erhältlich von Akzo Nobel Wood Coatings AB Sweden) mit einer Vorhangbeschichtungsvor richtung aufgetragen. Der Decklack wurde härten gelassen, indem das Substrat durch einen zweiten Ofen geleitet wurde.
Das gesamte Verfahren wurde in einer einzigen Produktionsanlage durchgeführt, ohne das Substrat vom Band zu entfernen.
Beispiel 3B (vergleichend)
Zum Vergleich wurde unter Verwendung derselben Bedingungen ein beschichtetes MDF-Substrat hergestellt, ohne dass eine Pressbeschichtung verwendet wurde. In einem ersten Schritt wurde eine Grundierungsschicht auf wässriger Basis (Aqua Tack Line, erhältlich von Akzo Nobel Coatings AB Sweden) aufgetragen, im zweiten Schritt wurden 100 g/m² derselben weiß pigmentierten Beschichtung auf wässriger Basis als Decklack aufgetragen. Um ein Substrat mit denselben Eigenschaften und demselben Aussehen wie in Beispiel 3A zu erhalten, mussten 100 g/m² der Grundierung aufgetragen werden.
Im Vergleich zu Beispiel 3A war in diesem Vergleichsbeispiel der Energieverbrauch des gesamten Verfahrens aufgrund des größeren Wasservolumens, das verdampft werden musste, größer.
Beispiel 4A
Ein mitteldichtes Faserplatten-(MDF-)Substrat wurde auf ein Band gelegt, das sich mit einer Geschwindigkeit von 15 m/min bewegte, und 15–20 g/m² der weiß pigmentierten Pressbeschichtung von Beispiel 1A wurden auf das MDF-Substrat aufgetragen. Die Pressbeschichtung wurde trocknen gelassen, indem das MDF-Substrat durch einen Ofen geleitet wurde, und die Pressbeschichtung wurde gepresst und gehärtet, indem sie bei einer Temperatur zwischen 150°C und 200°C und einem Druck von etwa 1 N/mm² durch ein Paar von Kalandrierwalzen geleitet wurde.
Auf dem so gebildeten Beschichtungsfilm wurden die folgenden Beschichtungsschichten aufgetragen:

– ein UV-Porenfüller (IS 401 UV Sealer, erhältlich von Akzo Nobel Wood Coatings AB Sweden), wurde mit 8 g/m² mit einer Walzenauftragmaschine aufgetragen,
– ein weiß pigmentierter UV-Basislack (UV Basecoat Br. Hvid, erhältlich von Akzo Nobel Wood Coatings AB Sweden), wurde mit 8 g/m² mit einer Walzenauftragmaschine aufgetragen,
– ein weiß pigmentierter UV-Basislack (UV Basecoat Br. Hvid, erhältlich von Akzo Nobel Wood Coatings AB Sweden), wurde mit 8 g/m² mit einer Walzenauftragmaschine aufgetragen,
– ein weiß pigmentierter Decklack (UV top coat Ikea No. 5, erhältlich von Akzo Nobel Wood Coatings AB Sweden), wurde mit 23 g/m² mit einem Optiroller aufgetragen.

Nach dem Auftragen wurde jede Beschichtungsschicht getrocknet und gehärtet, bevor die nächste Schicht aufgetragen wurde. Die Beschichtungsschichten wurden härten gelassen, indem das Substrat unter einer UV-Lampe durchgeführt wurde. Vor dem Auftragen der ersten Schicht des Basislacks wurde das Substrat geschliffen.
Das gesamte Verfahren wurde in einer einzigen Produktionsanlage durchgeführt, ohne das Substrat vom Band zu entfernen.
Beispiel 4B (vergleichend)
Zum Vergleich wurde unter Verwendung derselben Bedingungen ein beschichtetes MDF-Substrat hergestellt, ohne dass eine Pressbeschichtung verwendet wurde. In einem ersten Schritt wurde ein UV-Spachtel (IF 401 UV light filler, erhältlich von Akzo Nobel Wood Coatings AB Sweden), mit 20 g/m² aufgetragen und gehärtet.
Auf den gehärteten Spachtel wurden die folgenden Beschichtungsschichten aufgetragen:

– ein UV-Porenfüller (IS 401 UV Sealer, erhältlich von Akzo Nobel Wood Coatings AB Sweden), wurde mit 8 g/m² mit einer Walzenauftragmaschine aufgetragen,
– ein weiß pigmentierter UV-Basislack (UV Basecoat Br. Hvid, erhältlich von Akzo Nobel Wood Coatings AB Sweden), wurde mit 8 g/m² mit einer Walzenauftragmaschine aufgetragen,
– ein weiß pigmentierter UV-Basislack (UV Basecoat Br. Hvid, erhältlich von Akzo Nobel Wood Coatings AB Sweden), wurde mit 8 g/m² mit einer Walzenauftragmaschine aufgetragen,
– ein weiß pigmentierter UV-Basislack (UV Basecoat Br. Hvid, erhältlich von Akzo Nobel Wood Coatings AB Sweden), wurde mit 8 g/m² mit einer Walzenauftragmaschine aufgetragen,
– ein weiß pigmentierter Decklack (UV top coat Ikea No. 5, erhältlich von Akzo Nobel Wood Coatings AB Sweden), wurde mit 23 g/m² mit einem Optiroller aufgetragen.

Nach dem Auftragen wurde jede Beschichtungsschicht getrocknet und gehärtet, bevor die nächste Schicht aufgetragen wurde. Die Beschichtungsschichten wurden härten gelassen, indem das Substrat unter einer UV-Lampe durchgeführt wurde.
Das gesamte Verfahren wurde in einer einzigen Produktionsanlage durchgeführt, ohne das Substrat vom Band zu entfernen.
Im Vergleich zu Beispiel 4A musste in diesem Vergleichsbeispiel mehr Lack verwendet werden, um ein Substrat mit denselben Eigenschaften und demselben Aussehen zu erhalten, was zu höheren Gesamtkosten führte. Weiterhin waren im beschichteten Substrat von Beispiel 46 etwa 20% der Doppelbindungen in der Beschichtungszusammensetzung nicht umgewandelt, während im beschichteten Substrat von Beispiel 4A nur 3% der Doppelbindungen in der Beschichtungszusammensetzung nicht umgewandelt waren. Die Umwandlung von Doppelbindungen wurde mittels IR-Chromatographie gemessen.
Die Menge der nicht umgewandelten Doppelbindungen im beschichteten Substrat zeigt an, dass das Material ungehärtetes monomeres Material enthält.
Beispiel 5A
Ein mitteldichtes Faserplatten-(MDF-)Substrat wurde auf ein Band gelegt, das sich mit einer Geschwindigkeit von 15 m/min bewegte, und 15–20 g/m² der weiß pigmentierten Pressbeschichtung von Beispiel 1A wurden auf das MDF-Substrat aufgetragen. Die Pressbeschichtung wurde trocknen gelassen, indem das MDF-Substrat durch einen Ofen geleitet wurde, und die Pressbeschichtung wurde gepresst und gehärtet, indem sie bei einer Temperatur zwischen 150°C und 200°C und einem Druck von etwa 1 N/mm² durch ein Paar von Kalandrierwalzen geleitet wurde.
Auf dem so gebildeten Beschichtungsfilm wurden 25 g/m² einer weiß pigmentierten Grundierung auf wässriger Basis (IP 610 Aqua Primer 2, erhältlich von Akzo Nobel Wood Coatings AB Sweden) mit einer Walzenauftragmaschine aufgetragen. Nach dem Trocknen und Härten der Grundierung wurden 5 g/m² eines UV-härtbaren Decklacks (UV top coat Ikea No. 5, erhältlich von Akzo Nobel Wood Coatings AB Sweden) mit einem Optiroller aufgetragen. Der Decklack wurde härten gelassen, indem das Substrat unter einer UV-Lampe durchgeführt wurde.
Das gesamte Verfahren wurde in einer einzigen Produktionsanlage durchgeführt, ohne das Substrat vom Band zu entfernen.
Beispiel 5B (vergleichend)
Zum Vergleich wurde unter Verwendung derselben Bedingungen ein beschichtetes MDF-Substrat hergestellt, ohne dass eine Pressbeschichtung verwendet wurde. In einem ersten Schritt wurde eine Grundierung auf wässriger Basis (IP 610 Aqua Primer 2, erhältlich von Akzo Nobel Wood Coatings AB Sweden) aufgetragen, im zweiten Schritt wurden 5 g/m² eines weiß pigmentierten, UV-härtbaren Decklacks (UV top coat Ikea No. 5, erhältlich von Akzo Nobel Wood Coatings AB Sweden) aufgetragen. Um ein Substrat mit denselben Eigenschaften und demselben Aussehen wie in Beispiel 5A zu erhalten, mussten 3 Durchgänge mit 35 g/m² der Grundierung aufgetragen werden.
Im Vergleich zu Beispiel 5A war in diesem Vergleichsbeispiel der Energieverbrauch des gesamten Verfahrens aufgrund des größeren Wasservolumens, das verdampft werden musste, größer. Weiterhin war der Lackverbrauch im vergleichenden Verfahren höher.
Beispiel 6A
Ein mitteldichtes Faserplatten-(MDF-)Substrat wurde auf ein Band gelegt, das sich mit einer Geschwindigkeit von 15 m/min bewegte, und 15–20 g/m² der weiß pigmentierten Pressbeschichtung von Beispiel 1A wurden auf das MDF-Substrat aufgetragen. Die Pressbeschichtung wurde trocknen gelassen, indem das MDF-Substrat durch einen Ofen geleitet wurde, und die Pressbeschichtung wurde gepresst und gehärtet, indem sie bei einer Temperatur zwischen 150°C und 200°C und einem Druck von etwa 1 N/mm² durch ein Paar von Kalandrierwalzen geleitet wurde.
Auf dem so gebildeten Beschichtungsfilm wurden 5–15 g/m² eines UV-härtbaren Spachtels (IF 401 UV light filler, erhältlich von Akzo Nobel Wood Coatings AB Sweden) aufgetragen. Der Spachtel wurde härten gelassen, indem das Substrat unter einer UV-Lampe durchgeführt wurde. Auf dem gehärteten Spachtel wurden 6–8 g/m² einer UV-härtbaren porenfüllenden Beschichtung (IS 483 W-W UV Sealer, von Akzo Nobel Wood Coatings AB Sweden) aufgetragen. Der Porenfüller wurde härten gelassen, indem das Substrat unter einer UV-Lampe durchgeführt wurde. Auf die gehärtete porenfüllende Beschichtung wurden 5 g/m² eines UV-härtbaren Decklacks (UV top coat Ikea no. 5, erhältlich von Akzo Nobel Wood Coatings AB Sweden) aufgetragen. Der Decklack wurde härten gelassen, indem das Substrat unter einer UV-Lampe durchgeführt wurde.
Das gesamte Verfahren wurde in einer einzigen Produktionsanlage durchgeführt, ohne das Substrat vom Band zu entfernen.
Beispiel 6B (vergleichend)
Zum Vergleich wurde unter Verwendung derselben Bedingungen ein beschichtetes MDF-Substrat hergestellt, ohne dass eine Pressbeschichtung verwendet wurde. Um ein Substrat mit denselben Eigenschaften und demselben Aussehen wie in Beispiel 6A zu erhalten, mussten 15–40 g/m2 des UV-härtbaren Spachtels von Beispiel 6A aufgetragen werden.
Im Vergleich zu Beispiel 6A musste in diesem Vergleichsbeispiel mehr Lack verwendet werden, um ein Substrat mit denselben Eigenschaften und demselben Aussehen zu erhalten, was zu höheren Gesamtkosten führte. Weiterhin waren im beschichteten Substrat von Beispiel 6B etwa 25% der Doppelbindungen in der Beschichtungszusammensetzung nicht umgewandelt, während im beschichteten Substrat von Beispiel 6A nur 7% der Doppelbindungen in der Beschichtungszusammensetzung nicht umgewandelt waren. Die Umwandlung von Doppelbindungen wurde mittels IR-Chromatographie gemessen. Die Menge der nicht umgewandelten Doppelbindungen im beschichteten Substrat zeigt an, dass das Material ungehärtetes monomeres Material enthält.

Claims

Verfahren zum Beschichten eines Furnier-, festen Holz- oder wiederhergestellten Holzsubstrats, umfassend die Schritte des: a) Auftragens einer Pressbeschichtung als wässrige, kolloidale Dispersion auf das Substrat; b) Einwirkenlassens von Wärme und Druck auf das beschichtete Substrat, wodurch die Pressbeschichtung gehärtet und ein Substrat mit einem glatten Beschichtungsfilm erhalten werden, wobei der Druck so ist, dass das Substrat nicht wesentlich komprimiert wird; c) Auftragens eines Decklacks auf das Substrats nach dem Härten der Pressbeschichtung und des d) Härtens des Decklacks.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zusätzlichen Schritt vor dem Auftragen des Decklacks eine Grundierbeschichtung aufgetragen und gehärtet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass alle Verfahrensschritte in einer einzigen Produktionsanlage erfolgen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Decklack ein strahlungshärtbarer Decklack ist und der strahlungshärtbare Decklack unter Verwendung von UV-Strahlung gehärtet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Auftragen des Decklacks ein Aufdruck auf das Substrat aufgetragen wird und der Decklack auf den Aufdruck aufgetragen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressbeschichtung eine wässrige, kolloidale Dispersion ist, die Teilchen aus einem Polymer eines ethylenisch ungesättigten Monomers und 40–60 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht, der Emulsionsfeststoffe des Füllmittels und/oder des Pigments, umfasst.
Furnier-, festes Holz- oder wiederhergestelltes Holzsubstrat, beschichtet mit einer Pressbeschichtung und wenigstens einer strahlungshärtbaren Beschichtungsschicht, die nicht umgesetzte Doppelbindungen umfasst, wobei die mittels IR-Chromatographie gemessene Menge der nicht umgesetzten Doppelbindungen im Substrat nach dem Härten der strahlungshärtbaren Beschichtungsschicht weniger als 15% der Gesamtmenge der in der ungehärteten Beschichtungszusammensetzung vorhandenen Doppelbindungen beträgt.
Substrat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mittels IR-Chromatographie gemessene Menge der nicht umgesetzten Doppelbindungen im Substrat weniger als 10% der Gesamtmenge der in der ungehärteten Beschichtungszusammensetzung vorhandenen Doppelbindungen beträgt.