VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON FARBIGEN OSB-PLATTEN

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von farbigen OSB-Platten.

[0002] Im Bereich der Holzwerkstoffe ist der Markt für OSB-Platten (Oriented Strand Boards) im Anstieg begriffen. OSB-Platten wurden bislang hauptsächlich im Bau- und Verpackungsbereich eingesetzt. Aufgrund ihrer attraktiven Oberflächenstruktur, die durch die Ausrichtung der groben Holzfasern (Strands) gekennzeichnet ist, finden die OSB-Platten inzwischen verstärkt Eingang in den dekorativen Bereich, z.B. im Messebau sowie für Fußböden und Möbel. Für diese Anwendungen besteht der Wunsch, die OSB-Platten auch farblich zu gestalten.

[0003] Bei der Herstellung von OSB-Platten werden zunächst Strands hergestellt, die in Durchlauftrocknern getrocknet werden. Vor oder nach dem Trocknen werden die Strands in zwei Fraktionen aufgeteilt (Mittelschicht und Deckschicht), die in Trommelmischern getrennt beleimt werden. Als Bindemittel werden Aminoplaste (Harnstoff- oder Harnstoff-Melamin-Formaldehydharze) oder, insbesondere für die Mittelschicht, Isocyanate (MDI: Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat) eingesetzt. Die beleimten Strands werden in speziellen Schüttanlagen zu dreischichtigen Matten geschüttet, wobei die Faserrichtungen von Mittel- und Deckschichten möglichst kreuzweise liegen. Die geschütteten Matten werden dann in kontinuierlich oder diskontinuierlich arbeitenden Heißpressen bei 180 bis 230°C zu Platten gepreßt.

[0004] Ein Verfahren zur Herstellung von farbigen Pressspanplatten wird in US3969454 offenbart. Zum Einfärben von Holzteilchen kann eine flüssige Farbmittelzubereitung, die Pigment enthält, verwendet werden, wie aus JP3193404 bekannt.

[0005] Die bekannten Verfahren zur Färbung von OSB-Platten, bei denen das Farbmittel bei der Beleimung zusammen mit den Bindemittel oder getrennt davon auf die Strands aufgebracht wird, führen nur zu mäßigem Erfolg, da nur punktförmig gefärbte Platten erhalten werden.

[0006] Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, mit dessen Hilfe OSB-Platten möglichst gleichmäßig gefärbt werden können, wobei gleichzeitig die typische "Holzstruktur" sichtbar bleiben soll.

[0007] Demgemäß wurde ein Verfahren zur Herstellung von farbigen OSB-Platten gemäß Anspruch 1 sowie danach erhältliche OSB-Platten gemäß Anspruch 7 gefunden, wobei man die als Basismaterial für die OSB-Platten dienenden Holzatrands vor oder nach dem Trocknen mit einer flüssigen Farbmittelzubereitung in Kontakt bringt, anschließend auf übliche Weise beleimt, zu dreischichtigen Matten schüttet und diese heiß zu aus einer Mittelschicht mit zwei Deckschichten bestehenden Platten verpreßt.

[0008] Die Einfärbung der Strands erfolgt erfindungsgemäß vorzugsweise kontinuierlich durch Spritzen oder Tauchen in die Farbmittellösung oder -dispersion.

[0009] Man kann dabei nur die Strands für eine oder beide Deckschichten, nur die Strands für die Mittelschicht oder die Strands aller drei Schichten einfärben. Werden mehrere Schichten eingefärbt, so können verschiedene oder gleiche Farbtöne für die einzelnen Schichten gewählt werden.

[0010] Wesentlich für das erfindungsgemäße Verfahren ist, daß die Einfärbung der Strands entgegen der ansonsten für die Einfärbung von Holzwerkstoffen üblichen Vorgehensweise, bei der Einfärbung und Beleimung parallel erfolgen, vor der Beleimung vorgenommen wird. Auf diese Weise werden gleichmäßig und intensiv eingefärbte OSB-Platten erhalten.

[0011] Die beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte flüssige Farbmittelzubereitung ist eine sowohl Pigment als auch Farbstoff enthaltende Zubereitung , da sie besonders kräftige, brillante und lichtechte Färbungen ergeben. Besonders bevorzugt sind dabei Zubereitungen, die einen Farbstoffgehalt von 0,5 bis 10 Ges.-%, bezogen auf das Pigment, aufweisen.

[0012] Die Farbmittelzubereitungen enthalten üblicherweise (A) mindestens ein Pigment, (B) mindestens einen Farbstoff, (C) mindestens ein Dispergiermittel und (D) Wasser oder ein Gemisch von Wasser und mindestens einem Wasserrückhaltemittel.

[0013] Komponente (A) der erfindungsgemäß bevorzugten Farbmittelzubereitungen können organische oder anorganische Pigmente sein. Selbstverständlich können die Farbmittelzubereitungen auch Mischungen verschiedener organischer oder verschiedener anorganischer Pigmente oder Mischungen von organischen und anorganischen Pigmenten enthalten.

[0014] Die Pigmente liegen bevorzugt in feinteiliger Form vor. Die Pigmente haben dementsprechend üblicherweise mittlere Teilchengrößen von 0,1 bis 5 µm, insbesondere 0,1 bis 3 µm und vor allem 0,1 bis 1 µm.

[0015] Bei den organischen Pigmenten handelt es sich üblicherweise um organische Bunt- und Schwarzpigmente. Anorganische Pigmente können ebenfalls Farbpigmente (Bunt-, Schwarz- und Weißpigmente) sowie Glanzpigmente sein.

[0016] Im folgenden seien als Beispiele für geeignete organische Farbpigmente genannt:

• Monoazopigmente:

  C.I. Pigment Brown 25;

  C.I. Pigment Orange 5, 13, 36, 38, 64 und 67;

  C.I. Pigment Red 1, 2, 3, 4, 5, 8, 9, 12, 17, 22, 23, 31, 48:1, 48:2, 48:3, 48:4, 49, 49:1, 51:1, 52:1, 52:2, 53, 53:1, 53:3, 57:1, 58:2, 58:4, 63, 112, 146, 148, 170, 175, 184, 185, 187, 191:1, 208, 210, 245, 247 und 251;

  C.I. Pigment Yellow 1, 3, 62, 65, 73, 74, 97, 120, 151, 154, 168, 181, 183 und 191;

  C.I. Pigment Violet 32;

• Disazopigmente:

  C.I. Pigment Orange 16, 34, 44 und 72;

  C.I. Pigment Yellow 12, 13, 14, 16, 17, 81, 83, 106, 113, 126, 127, 155, 174, 176, 180 und 188;

• Disazokondensationspigmente:

  C.I. Pigment Yellow 93, 95 und 128;

  C.I. Pigment Red 144, 166, 214, 220, 221, 242 und 262;

  C.I. Pigment Brown 23 und 41;

• Anthanthronpigmente:

  C.I. Pigment Red 168;

• Anthrachinonpigmente:

  C.I. Pigment Yellow 147, 177 und 199;

  C.I. Pigment Violet 31;

• Anthrapyrimidinpigmente:

  C.I. Pigment Yellow 108;

• Chinacridonpigmente:

  C.I. Pigment Orange 48 und 49;

  C.I. Pigment Red 122, 202, 206 und 209;

  C.I. Pigment Violet 19;

• Chinophthalonpigmente:

  C.I. Pigment Yellow 138;

• Diketopyrrolopyrrolpimgente:

  C.I. Pigment Orange 71, 73 und 81;

  C.I. Pigment Red 254, 255, 264, 270 und 272;

• Dioxazinpigmente:

  C.I. Pigment Violet 23 und 37;

  C.I. Pigment Blue 80;

• Flavanthronpigmente:
  C.I. Pigment Yellow 24;
• Indanthronpigmente:

  C.I. Pigment Blue 60 und 64;

• Isoindolinpigmente:

  C.I. Pigmente Orange 61 und 69;

  C.I. Pigment Red 260;

  C.I. Pigment Yellow 139 und 185;

• Isoindolinonpigmente:

  C.I. Pigment Yellow 109, 110 und 173;

• Isoviolanthronpigmente:

  C.I. Pigment Violet 31;

• Metallkomplexpigmente:

  C.I. Pigment Red 257;

  C.I. Pigment Yellow 117, 129, 150, 153 und 177;

  C.I. Pigment Green 8;

• Perinonpigmente:

  C.I. Pigment Orange 43;

  C.I. Pigment Red 194;

• Perylenpigmente:

  C.I. Pigment Black 31 und 32;

  C.I. Pigment Red 123, 149, 178, 179, 190 und 224;

  C.I. Pigment Violet 29;

• Phthalocyaninpigmente:

  C.I. Pigment Blue 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 15:6 und 16;

  C.I. Pigment Green 7 und 36;

• Pyranthronpigmente:

  C.I. Pigment Orange 51;

  C.I. Pigment Red 216;

• Pyrazolochinazolonpigmente:

  C.I. Pigment Orange 67;

  C.I. Pigment Red 251;

• Thioindigopigmente;

  C.I. Pigment Red 88 und 181;

  C.I. Pigment Violet 38;

• Triarylcarboniumpigmente:

  C.I. Pigment Blue 1, 61 und 62;

  C.I. Pigment Green 1;

  C.I. Pigment Red 81, 81:1 und 169;

  C.I. Pigment Violet 1, 2, 3 und 27;

• C.I. Pigment Black 1 (Anilinschwarz);
• C.I. Pigment Yellow 101 (Aldazingelb);
• C.I. Pigment Brown 22.

[0017] Geeignete anorganische Farbpigmente sind z.B.:

• Weißpigmente:

  Titandioxid (C.I. Pigment White 6), Zinkweiß, Farbenzinkoxid; Zinksulfid, Lithopone;

• Schwarzpigmente:

  Eisenoxidschwarz (C.I. Pigment Black 11), Eisen-Mangan-Schwarz, Spinellschwarz (C.I. Pigment Black 27); Ruß (C.I. PigmentBlack 7);

• Buntpigmente:

  Chromoxid, Chromoxidhydratgrün; Chromgrün (C.I. Pigment Green 48); Cobaltgrün (C.I. Pigment Green 50); Ultramaringrün;

  Kobaltblau (C.I. Pigment Blue 28 und 36; C.I. Pigment Blue 72); Ultramarinblau; Manganblau; Ultramarinviolett; Kobalt- und Manganviolett;

  Eisenoxidrot (C.I. Pigment Red 101); Cadmiumsulfoselenid (C.I. Pigment Red 108); Cersulfid (C.I. Pigment Red 265); Molybdatrot (C.I. Pigment Red 104); Ultramarinrot;

  Eisenoxidbraun (C.I. Pigment Brown 6 und 7), Mischbraun, Spinell- und Korundphasen (C.I. Pigment Brown 29, 31, 33, 34, 35, 37, 39 und 40), Chromtitangelb (C.I. Pigment Brown 24), Chromorange;

  Cersulfid (C.I. Pigment Orange 75);

  Eisenoxidgelb (C.I. Pigment Yellow 42); Nickeltitangelb (C.I. Pigment Yellow 53; C.I. Pigment Yellow 157, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164 und 189); Chromtitangelb; Spinellphasen (C.I. Pigment Yellow 119); Cadmiumsulfid und Cadmiumzinksulfid (C.I. Pigment Yellow 37 und 35); Chromgelb (C.I. Pigment Yellow 34); Bismutvanadat (C.I. Pigment Yellow 184).

[0018] Bei den Glanzpigmenten handelt es sich um einphasig oder mehrphasig aufgebaute plättchenförmige Pigmente, deren Farbenspiel durch das Zusammenspiel von Interferenz-, Reflexions-und Absorptionsphänomenen geprägt ist. Als Beispiele seien Aluminiumplättchen und ein- oder mehrfach, insbesondere mit Metalloxiden beschichtete Aluminium-, Eisenoxid- und Glimmerplättchen genannt.

[0019] In der Regel enthalten die erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzten Farbmittelzubereitungen 10 bis 70 Gew. -%, vorzugsweise 10 bis 60 Ges.-%, Pigment (A).

[0020] Als Komponente (B) enthalten die erfindungsgemäß bevorzugten Farbmittelzubereitungen mindestens einen Farbstoff. Geeignet sind dabei insbesondere Farbstoffe, die in Wasser oder einem mit Wasser mischbaren oder in Wasser löslichen organischen Lösungsmittel löslich sind. Bevorzugt weisen die eingesetzten Farbstoffe (B) einen den Pigmenten (A) jeweils vergleichbaren Farbton auf, da auf diese Weise eine besonders intensive Färbung der Holzwerkstoffe erzielbar ist. Es können jedoch auch im Farbton abweichende

[0021] Farbstoffe (B) eingesetzt werden, wodurch Nuancierungen der Färbung möglich sind.

[0022] Geeignet sind insbesondere kationische und anionische Farbstoffe, wobei kationische Farbstoffe bevorzugt sind.

[0023] Geeignete kationische Farbstoffe (B) entstammen insbesondere der Di- und Triarylmethan-, Xanthen-, Azo-, Cyanin-, Azacyanin-, Methin-, Acridin-, Safranin-, Oxazin-, Indulin-, Nigrosin-und Phenazin-Reihe, wobei Farbstoffe aus der Azo-, Triarylmethan- und Xanthenreihe bevorzugt sind.

[0024] Im einzelnen seien beispielhaft aufgeführt: C.I. Basic Yellow 1, 2 und 37; C.I. Basic Orange 2; C.I. Basic Red 1 und 108; C.I. Basic Blue 1, 7 und 26; C.I. Basic Violet 1, 3, 4, 10, 11 und 49; C.I. Basic Green 1 und 4; C.I. Basic Brown 1 und 4.

[0025] Kationische Farbstoffe (B) können auch externe basische Gruppen enthaltende Farbmittel sein. Geeignete Beispiele sind hier C.I. Basic Blue 15 und 161.

[0026] Als kationische Farbstoffe (B) können auch die korrespondierenden Farbbasen in Gegenwart von löslich machenden sauren Agenzien eingesetzt werden. Als Beispiele seien genannt: C.I. Solvent Yellow 34; C.I. Solvent Orange 3; C.I. Solvent Red 49; C.I. Solvent Violet 8 und 9; C.I. Solvent Blue 2 und 4; C.I. Solvent Black 7.

[0027] Geeignete anionische Farbstoffe sind insbesondere sulfonsäuregruppenhaltige Verbindungen aus der Reihe der Azo-, Anthrachinon-, Metallkomplex-, Triarylmethan-, Xanthen- und Stilbenreihe, wobei Farbstoffe aus der Triarylmethan-, Azo- und Metallkomplex- (vor allem Kupfer-, Chrom- und Kobaltkomplex-) Reihe bevorzugt sind.

[0028] Im einzelnen genannt seien beispielsweise: C.I. Acid Yellow 3, 19, 36 und 204; C.I. Acid Orange 7, 8 und 142; C.I. Acid Red 52, 88, 351 und 357; C.I. Acid Violet 17 und 90; C.I. Acid Blue 9, 193 und 199; C.I. Acid Black 194; anionische Chromkomplexfarbstoffe wie C.I. Acid Violet 46, 56, 58 und 65; C.I. Acid Yellow 59; C.I. Acid Orange 44, 74 und 92; C.I. Acid Red 195; C.I. Acid Brown 355 und C.I. Acid Black 52; anionische Kobaltkomplexfarbstoffe wie C.I. Acid Yellow 119 und 204; C.I. Direct Red 80 und 81.

[0029] Bevorzugt sind wasserlösliche Farbstoffe.

[0030] Als Wasserlöslichkeit vermittelnde Kationen sind dabei insbesondere Alkalimetallkationen, wie Li⁺, Na⁺, K⁺, Ammonium- und substituierte Ammoniumionen, insbesondere Alkanolammoniumionen, zu nennen.

[0031] Die erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzten Farbmittelzubereitungen enthalten den Farbstoff (B) im allgemeinen in Mengen von 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 8 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Pigment (A). Bezogen auf das Gesamtgewicht der Zubereitung, entspricht dies Mengen von in der Regel 0,05 bis 7 Gew. -%, vor allem 0,1 bis 5, 6 Gew.-%.

[0032] Bevorzugte Pigment/Farbstoff-Kombinationen sind z.B.: C.I. Pigment Pigment Blue 15:1 und C.I. Basic Violet 4; C.I. Pigment Green 7 und C.I. Basic Green 4; C.I. Pigment Red 48:2 und C.I. Direct Red 80; C.I. Pigment Black 7 und C.I. Basic Violet 3.

[0033] Als Komponente (C) ist in den erfindungsgemäß bevorzugten Farbmittelzubereitungen mindestens ein Dispergiermittel enthalten.

[0034] Besonders geeignete Dispergiermittel (C) sind nichtionische und anionische oberflächenaktive Additive sowie auch Mischungen dieser Additive.

[0035] Bevorzugte nichtionische oberflächenaktive Additive (C) basieren insbesondere auf Polyethern.

[0036] Neben den ungemischten Polyalkylenoxiden, bevorzugt C₂-C₄-Alkylenoxiden und phenylsubstituierten C₂-C₄-Alkylenoxiden, insbesondere Polyethylenoxiden, Polypropylenoxiden und Poly(phenylethylenoxiden), sind vor allem Blockcopolymere, insbesondere Polypropylenoxid- und Polyethylenoxidblöcke oder Poly(phenylethylenoxid)- und Polyethylenoxidblöcke aufweisende Polymere, und auch statistische Copolymere dieser Alkylenoxide geeignet.

[0037] Diese Polyalkylenoxide können durch Polyaddition der Alkylenoxide an Startermoleküle, wie an gesättigte oder ungesättigte aliphatische und aromatische Alkohole, Phenol oder Naphthol, das jeweils durch Alkyl, insbesondere C₁-C₁₂-Alkyl, vorzugsweise C₄-C₁₂- bzw. C₁-C₄-Alkyl, substituiert sein kann, gesättigte oder ungesättigte aliphatische und aromatische Amine, gesättigte oder ungesättigte aliphatische Carbonsäuren und Carbonsäureamide hergestellt werden. Üblicherweise werden 1 bis 300 mol, bevorzugt 3 bis 150 mol, Alkylenoxid je mol Startermolekül eingesetzt.

[0038] Geeignete aliphatische Alkohole enthalten dabei in der Regel 6 bis 26 C-Atome, bevorzugt 8 bis 18 C-Atome, und können unverzweigt, verzweigt oder cyclisch aufgebaut sein. Als Beispiele seien Octanol, Nonanol, Decanol, Isodecanol, Undecanol, Dodecanol,2-Butyloctanol, Tridecanol, Isotridecanol, Tetradecanol, Pentadecanol, Hexadecanol (Cetylalkohol), 2-Hexyldecanol, Heptadecanol, Octadecanol (Stearylalkohol), 2-Heptylundecanol, 2-Octyldecanol, 2-Nonyltridecanol, 2-Decyltetradecanol, Oleylalkohol und 9-Octadecenol sowie auch Mischungen dieser Alkohole, wie C₈/C₁₀-, C₁₃/C₁₅- und C₁₆/C₁₈-Alkohole, und Cyclopentanol und Cyclohexanol genannt. Von besonderem Interesse sind die gesättigten und ungesättigten Fettalkohole, die durch Fettspaltung und Reduktion aus natürlichen Rohstoffen gewonnen werden, und die synthetischen Fettalkohole aus der Oxosynthese. Die Alkylenoxidaddukte an diese Alkohole weisen üblicherweise mittlere Molekulargewichte M_n von 200 bis 5000 auf.

[0039] Als Beispiele für die obengenannten aromatischen Alkohole seien neben unsubstituiertem Phenol und α- und β-Naphthol Hexylphenol, Heptylphenol, Octylphenol, Nonylphenol, Isononylphenol, Undecylphenol, Dodecylphenol, Di- und Tributylphenol und Dinonylphenol genannt.

[0040] Geeignete aliphatische Amine entsprechen den oben aufgeführten aliphatischen Alkoholen. Besondere Bedeutung haben auch hier die gesättigten und ungesättigten Fettamine, die vorzugsweise 14 bis 20 C-Atome aufweisen. Als aromatische Amine seien beispielsweise Anilin und seine Derivate genannt.

[0041] Als aliphatische Carbonsäuren eignen sich insbesondere gesättigte und ungesättigte Fettsäuren, die bevorzugt 14 bis 20 C-Atome enthalten, und hydrierte, teilhydrierte und unhydrierte Harzsäuren sowie auch mehrwertige Carbonsäuren, z.B. Dicarbonsäuren, wie Maleinsäure.

[0042] Geeignete Carbonsäureamide leiten sich von diesen Carbonsäuren ab.

[0043] Neben den Alkylenoxidaddukten an die einwertigen Amine und Alkohole sind die Alkylenoxidaddukte an mindestens bifunktionelle Amine und Alkohole von ganz besonderem Interesse.

[0044] Als mindestens bifunktionelle Amine sind zwei- bis fünfwertige Amine bevorzugt, die insbesondere der Formel H₂N-(R-NR¹)_n-H (R: C₂-C₆-Alkylen; R¹: Wasserstoff oder C₁-_C6-Alkyl; n: 1 bis 5) entsprechen. Im einzelnen seien beispielhaft genannt: Ethylendiamin, Diethylentriamin, Triethylentetramin, Tetraethylenpentamin, Propylendiamin-1,3, Dipropylentriamin, 3-Amino-1-ethylenaminopropan, Hexamethylendiamin, Dihexamethylentriamin, 1,6-Bis-(3-aminopropylamino)hexan und N-Methyldipropylentriamin, wobei Hexamethylendiamin und Diethylentriamin besonders bevorzugt sind und Ethylendiamin ganz besonders bevorzugt ist.

[0045] Vorzugsweise werden diese Amine zunächst mit Propylenoxid und anschließend mit Ethylenoxid umgesetzt. Der Gehalt der Blockcopolymere an Ethylenoxid liegt üblicherweise bei etwa 10 bis 90 Gew.-%.

[0046] Die Blockcopolymere auf Basis mehrwertiger Amine weisen in der Regel mittlere Molekulargewichte M_n von 1000 bis 40 000, vorzugsweise 1500 bis 30 000, auf.

[0047] Als mindestens bifunktionelle Alkohole sind zwei- bis fünfwertige Alkohole bevorzugt. Beispielsweise seien C₂-C₆-Alkylenglykole und die entsprechenden Di- und Polyalkylenglykole, wie Ethylenglykol, Propylenglykol-1,2 und -1,3, Butylenglykol-1,2 und -1,4, Hexylenglykol-1,6, Dipropylenglykol und Polyethylenglykol, Glycerin und Pentaerythrit genannt, wobei Ethylenglykol und Polyethylenglykol besonders bevorzugt und Propylenglykol und Dipropylenglykol ganz besonders bevorzugt sind.

[0048] Besonders bevorzugte Alkylenoxidaddukte an mindestens bifunktionelle Alkohole weisen einen zentralen Polypropylenoxidblock auf, gehen also von einem Propylenglykol oder Polypropylenglykol aus, das zunächst mit weiterem Propylenoxid und dann mit Ethylenoxid umgesetzt wird. Der Gehalt der Blockcopolymere an Ethylenoxid liegt üblicherweise bei 10 bis 90 Gew.-%.

[0049] Die Blockcopolymere auf Basis mehrwertiger Alkohole weisen im allgemeinen mittlere Molekulargewichte M_n von 1000 bis 20 000, vorzugsweise 1000 bis 15 000, auf.

[0050] Derartige Alkylenoxidblockcopolymere sind bekannt und im Handel z.B. unter den Namen Tetronic^® und Pluronic^® (BASF) erhältlich.

[0051] Anionische oberflächenaktive Additive (C) basieren insbesondere auf Sulfonaten, Sulfaten, Phosphonaten oder Phosphaten sowie carboxylatgruppenhaltigen oberflächenaktiven Polymeren.

[0052] Beispiele für geeignete Sulfonate sind aromatische Sulfonate, wie p-C₈-C₂₀-Alkylbenzolsulfonate, Di-(C₁-C₈-alkyl)naphthalinsulfonate und Kondensationsprodukte von Naphthalinsulfonsäuren mit Formaldehyd, und aliphatische Sulfonate, wie C₁₂-C₁₈-Alkansulfonate, α-Sulfofettsäure-C₂-C₈-alkylester, Sulfobernsteinsäureester und Alkoxy-, Acyloxy- und Acylaminoalkansulfonate.

[0053] Bevorzugt sind Arylsulfonate, wobei die Di-(C₁-C₈-alkyl)-naphthalinsulfonate besonders bevorzugt sind. Ganz besonders bevorzugt sind Diisobutyl- und Diisopropylnaphthalinsulfonat.

[0054] Beispiele für geeignete Sulfate sind C₈-C₂₀-Alkylsulfate.

[0055] Eine weitere wichtige Gruppe anionischer oberflächenaktiver Additive (C) bilden die Sulfonate, Sulfate, Phosphonate und Phosphate der als nichtionische Additive genannten Polyether.

[0056] Diese können durch Umsetzung mit Phosphorsäure, Phosphorpentoxid und Phosphonsäure bzw. Schwefelsäure und Sulfonsäure in die Phosphorsäuremono- oder -diester und Phosphonsäureester bzw, die Schwefelsäuremonoester und Sulfonsäureester überführt werden. Diese sauren Ester liegen, wie die weiter oben aufgeführten Sulfonate und Sulfate, bevorzugt in Form wasserlöslicher Salze, insbesondere als Alkalimetallsalze, vor allem Natriumsalze, und Ammoniumsalze vor, sie können jedoch auch in Form der freien Säuren eingesetzt werden.

[0057] Bevorzugte Phosphate und Phosphonate leiten sich vor allem von alkoxylierten, insbesondere ethoxylierten, Fett- und Oxoalkoholen, Alkylphenolen, Fettaminen, Fettsäuren und Harzsäuren ab, bevorzugte Sulfate und Sulfonate basieren insbesondere auf alkoxylierten, vor allem ethoxylierten, Fettalkoholen, Alkylphenolen und Aminen, auch mehrwertigen Aminen, wie Hexamethylendiamin.

[0058] Derartige anionische oberflächenaktive Additive sind bekannt und im Handel z.B. unter den Namen Nekal^® (BASF), Tamol^® (BASF), Crodafos^® (Croda), Rhodafac^® (Rhodia), Maphos^® (BASF), Texapon^® (Cognis), Empicol^® (Albright & Wilson), Matexil^® (ICI) , Soprophor^® (Rhodia) und Lutensit^® (BASF) erhältlich.

[0059] Weitere geeignete anionische oberflächenaktive Additive (C) basieren auf wasserlöslichen carboxylatgruppenhaltigen Polymeren. Diese können durch Einstellung des Verhältnisses zwischen enthaltenen polaren und unpolaren Gruppierungen vorteilhaft an den jeweiligen Anwendungszweck und das jeweilige Pigment angepaßt werden können. Monomere, die zur Herstellung dieser Additive eingesetzt werden, sind insbesondere ethylenisch ungesättigte Monocarbonsäuren, ethylenisch ungesättigte Dicarbonsäuren sowie Vinylderivate, die keine Säurefunktion aufweisen.

[0060] Als Beispiele für diese Monomergruppen seien genannt:

• Acrylsäure, Methacrylsäure und Crotonsäure;
• Maleinsäure, Maleinsäurenanhydrid, Maleinsäuremonoester, Maleinsäuremonoamide, Umsetzungsprodukte von Maleinsäure mit Diaminen, die zu aminoxidgruppenhaltigen Derivaten oxidiert sein können, und Fumarsäure, wobei Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid und Maleinsäuremonoamide bevorzugt sind;
• Vinylaromaten, wie styrol, Methylstyrol und Vinyltoluol; Ethylen, Propylen, Isobuten; Vinylester linearer oder verzweigter Monocarbonsäuren, wie Vinylacetat und Vinylpropionat; Alkylester und Arylester ethylenisch ungesättigter Monocarbonsäuren, insbesondere Acrylsäure- und Methacrylsäureester, wie Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Pentyl-, Hexyl-, 2-Ethylhexyl-, Nonyl-, Lauryl- und Hydroxyethyl(meth)acrylat sowie Phenyl-, Naphthyl- und Henzyl(meth)acrylat; Dialkylester von ethylenisch ungesättigten Dicarbonsäuren, wie Dimethyl-, Diethyl-, Dipropyl-, Diisopropyl-, Dibutyl-, Dipentyl-, Dihexyl-, Di-2-ethylhexyl-, Dinonyl-, Dilauryl- und Di-2-hydroxyethylmaleinat und -fumarat; Vinylpyrrolidon; Acrylnitril und Methacrylnitril, wobei Styrol bevorzugt ist.

[0061] Neben Homopolymeren dieser Monomere, insbesondere Polyacrylsäuren, sind vor allem Copolymere der genannten Monomere als Additiv (C) geeignet. Bei den Copolymeren kann es sich um statistische Copolymere, Blockcopolymere und Pfropfcopolymere handeln.

[0062] Vorzugsweise liegen die Carboxylgruppen der polymeren Additive (C) zumindest teilweise in Salzform vor, um Wasserlöslichkeit zu gewährleisten. Geeignet sind beispielsweise Alkalimetallsalze, wie Natrium- und Kaliumsalze, und Ammoniumsalze.

[0063] Üblicherweise weisen die polymeren Additive (C) mittlere Molekulargewichte M_w von 1000 bis 250 000 auf, die Säurezahl beträgt in der Regel 40 bis 800.

[0064] Beispiele für bevorzugte polymere Additive (C) sind Polyacrylsäuren sowie Styrol/Acrylsäure-, Acrylsäure/Maleinsäure-, Butadien/Acrylsäure- und Styrol/Maleinsäure-Copolymere, die jeweils als zusätzliche Monomerbestandteile Acrylsäureester und/oder Maleinsäureester enthalten können.

[0065] Besonders bevorzugte polymere Additive (C) sind Polyacrylsäuren, die in der Regel mittlere Molekulargewichte M_w von 1000 bis 250 000 und Säurezahlen von ≥ 200 aufweisen, und Styrol/Acrylsäure-Copolymere, die im allgemeinen mittlere Molekulargewichte M_w von 1000 bis 50 000 und Säurezahlen von ≥ 50 aufweisen.

[0066] Derartige anionische oberflächenaktive Additive sind ebenfalls bekannt und im Handel z.B. unter den Namen Sokalan^® (BASF), Joncryl^® (Johnson Polymer), Neoresin^® (Avecia) sowie Orotan^® und Morez^® (Rohm & Haas) erhältlich.

[0067] Die erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzten Farbmittelzubereitungen weisen üblicherweise einen Gehalt an Dispergiermittel (C) von 1 bis 50 Gew.-%, insbesondere von 1 bis 40 Gew.-%, auf.

[0068] Wasser bildet das flüssige Trägermaterial der erfindungsgemäß eingesetzten Farbmittelzubereitungen.

[0069] Vorzugsweise enthalten die Farbmittelzubereitungen ein Gemisch von Wasser und einem Wasserrückhaltemittel als flüssige Phase. Als Wasserrückhaltemittel dienen insbesondere organische Lösungsmittel, die schwer verdampfbar sind (d. h. in der Regel einen Siedepunkt 100°C haben), daher wasserrückhaltend wirken, und in Wasser löslich oder mit Wasser mischbar sind.

[0070] Beispiele für geeignete Wasserrückhaltemittel sind mehrwertige Alkohole, bevorzugt unverzweigte und verzweigte mehrwertige Alkohole mit 2 bis 8, insbesondere 3 bis 6, C-Atomen, wie Ethylenglykol, 1,2- und 1,3-Propylenglykol, Glycerin, Erythrit, Pentaerythrit, Pentite, wie Arabit, Adonit und Xylit, und Hexite, wie Sorbit, Mannit und Dulcit. Weiterhin eignen sich z.B. auch Di-, Tri- und Tetraalkylenglykole und deren Mono- (vor allem C₁-C₆-, insbesondere C₁-C₄-alkylether. Beispielhaft seien Di-, Tri- und Tetraethylenglykol, Diethylenglykolmonomethyl-, -ethyl-, -propyl- und -butylether, Triethylenglykolmonomethyl-, -ethyl-, -propyl- und-butylether, Di-, Tri-und Tetra-1,2- und -1, 3-propylenglykol und Di-, Tri- und Tetra-1, 2- und -1,3-propylenglykolmonomethyl-,-ethyl-,-propyl- und -butylether genannt.

[0071] In der Regel enthalten die erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzten Farbmittelzubereitungen 10 bis 88,95 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 80 Gew.-%, flüssige Phase (D). Liegt Wasser im Gemisch mit einem wasserrückhaltenden organischen Lösungsmittel vor, so macht dieses Lösungsmittel im allgemeinen 1 bis 80 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 60 Gew.-%, der Phase (D) aus.

[0072] Weiterhin können die Farbmittelzubereitungen noch übliche Zusatzstoffe, wie Biozide, Entschäumer, Antiabsetzmittel und Rheologiemodifizierer, enthalten, deren Anteil im allgemeinen bis zu 5 Gew.-% betragen kann.

[0073] Die erfindungsgemäß bevorzugten, sowohl Pigment als auch Farbstoff enthaltenden Farbmittelzubereitungen können auf verschiedene Weise erhalten werden. Vorzugsweise wird zunächst eine Pigmentdispersion hergestellt, der der Farbstoff dann als Feststoff oder insbesondere in gelöster Form zugegeben wird.

Beispiele

1. Herstellung der Farbmittelzubereitungen

[0074] Für die Einfärbung der OSB-Platten wurden folgende Farbmittelzubereitungen eingesetzt.

1.1. Grüne Farbmittelzubereitung

[0075] Mischung aus 25 Ges.-% einer grünen Pigmentzubereitung, erhalten durch Naßmahlung in einer Rührwerkskugelmühle von

40 Gew.-%	C.I. Pigment Green 7
8 Gew.-%	eines Blockcopolymers auf Basis Ethylendiamin/ Propylenoxid/Ethylenoxid mit einem Ethylenoxidgehalt von 40 Gew.-% und einem mittleren Molekulargewicht Mn von 6500
15 Gew.-%	Dipropylenglykol
37 Gew.-%	Wasser,

und 7 Gew.-% einer 47 gew.-%igen Lösung von C.I. Basic Green 7 in 48 gew.-%iger Essigsäure sowie 68 Gew.-% Wasser.

1.2. Rote Farbmittelzubereitung

[0076] Durch Naßmahlung in einer Rührwerkskugelmühle erhaltene Mischung aus

26 Gew.-%	C.I. Pigment Red 48;2
5 Gew.-%	C.I. Direct Red 80
24 Gew.-%	einer 26 gew.-%igen ammoniakalischen Lösung eines Acrylsäure/Styrol-Copolymers mit einer Säurezahl von 216 mg KOH/g und einem mittleren Molekulargewicht Mn von 9200
5 Gew.-%	Dipropylenglykol
40 Gew.-%	Wasser.

1.3. Schwarze Farbmittelzubereitung

[0077] Mischung aus 94 Gew.-% einer schwarzen Pigmentzubereitung, erhalten durch Naßmahlung in einer Rührwerkskugelmühle von

40 Gew.-%	C.I. Pigment Black 7
10 Gew.-%	eines Blockcopolymers auf Basis Ethylendiamin/ Propylenoxid/Ethylenoxid mit einem Ethylenoxidgehalt von 40 Gew.-% und einem mittleren Molekulargewicht Mn von 12 000
22 Gew.-%	Dipropylenglykol
28 Gew.-%	Wasser,

und 6 Ges.-% einer 10 gew.-%igen Lösung von C.I. Basic Violet 3 in 30 gew.-%iger Essigsäure.

1.4. Blaue Farbmittelzubereitung

[0078] Mischung aus 90 Gew.-% einer blauen Pigmentzubereitung, erhalten durch Naßmahlung in einer Rührwerkskugelmühle von

40 Gew.-%	C.I. Pigment Blue 15:1
8 Gew.-%	eines Blockcopolymers auf Basis Ethylendiamin/ Propylenoxid/Ethylenoxid mit einem Ethylenoxidgehalt von 40 Gew.-% und einem mittleren Molekulargewicht Mn von 6700
10 Gew.-%	Dipropylenglykol
42 Gew.-%	Wasser,

und 10 Ges.-% einer 10 gew.-%igen Lösung von C.I. Basic Violet 4 in 30 gew.-%iger Essigsäure.

2. Herstellung von gefärbten OSB-Platten

[0079] Für die Herstellung der OSB-Platten wurde der in der folgenden Tabelle aufgeführte Leimansatz verwendet:

Tabelle

Leimansatz für	Mittelschicht-strands	Deckschicht-strands
Harnstoff-Melamin-Form-a ldehydharz, 65 gew.-%ig in Wasser	100,0 Gew.-Tle.	100,0 Gew.-Tle.
Paraffin-Dispersion, 60 gew.-%ig in Wasser	14,8 Gew.-Tle.	14,8 Gew.-Tle.
Ammoniumsulfatlösung, 20 gew.-%ig in Wasser	10,0 Gew. -Tle.	4,0 Gew.-Tle.
Wasser	5,2 Gew.-Tle.	11,2 Gew.-Tle.
Festharzgehalt der Flotte	50 Gew.-%	50 Gew.-%
Festharz/atro Strands	11,0 Ges.-%	11,0 Ges.-%
Festwachs/atro Strands	1,5 Gew.-%	1,5 Gew.-%

2.1 Herstellung einer grün gefärbten OSB-Platte

[0080] Die Strands wurden vor dem Trocknen durch Tauchen mit einer 0, 6 gew.-%igen Dispersion der Pigmentzubereitung Nr. 1.1 in Wasser gefärbt und in Trommeltrocknern auf 1-2 Gew.-% Feuchte getrocknet.

[0081] Danach wurden die gefärbten Strands in Mittel- und Deckschichtfraktion aufgeteilt und in getrennten Durchlaufmischern mit den in der Tabelle genannten Leimansätzen beleimt.

[0082] Die beleimten Strands wurden auf übliche Art zu Matten geschüttet und bei 200°C zu Platten gepreßt.

[0083] Die erhaltene OSB-Platte zeigte eine homogene, intensive Grünfärbung. Die Holzstruktur war nach dem Schleifen sichtbar.

2.2 Herstellung einer OSB-Platte mit rot gefärbten Deckschichten und isocyanatgebundener Mittelschicht

[0084] Die getrockneten Strands wurde in Mittel- und Deckschichtfraktion aufgeteilt.

[0085] Die Strands für die Deckschicht wurden durch Tauchen mit einer 5 gew.-%igen Dispersion der Farbmittelzubereitung Nr. 1.2 in Wasser gefärbt und anschließend mit dem in der Tabelle für die Deckschicht genannten Leimansatz beleimt.

[0086] Die Strands für die Mittelschicht wurden mit 4 Ges.-% Isocyanat (MDI) beleimt, das unmittelbar vor der Beleimung in Wasser (Gew.-Verhältnis 1:1) emulgiert wurde.

[0087] Die beleimten Strands wurden auf übliche Art zu Matten geschüttet und bei 200°C zu Platten gepreßt.

[0088] Die erhaltene OSB-Platte zeigte in der Deckschicht eine homogene, intensive, brillante Rotfärbung. Die Holzstruktur war nach dem Schleifen sichtbar.

2.3 Herstellung einer schwarz gefärbten OSB-Platte

[0089] Die Strands wurden vor dem Trocknen durch Tauchen mit einer 3 gew.-%igen Lösung der Farbstoffzubereitung Nr. 1.3 in Wasser gefärbt und in Trommeltrocknern auf 1-2 Gew.-% Feuchte getrocknet.

[0090] Danach wurden die gefärbten Strands in Mittel- und Deckschichtfraktion aufgeteilt und in getrennten Durchlaufmischern mit den in der Tabelle genannten Leimansätzen beleimt.

[0091] Die beleimten Strands wurden auf übliche Art zu Matten geschüttet und bei 200°C zu Platten gepreßt.

[0092] Die erhaltene OSB-Platte zeigte eine homogene, intensive Schwarzfärbung. Die Holzstruktur war nach dem Schleifen sichtbar.

2.4 Herstellung einer OSB-Platte mit blau gefärbten Deckschichten und isocyanatgebundener Mittelschicht

[0093] Die getrockneten Strands wurde in Mittel- und Deckschichtfraktion aufgeteilt.

[0094] Die Strands für die Deckschicht wurden durch Tauchen mit einer 5 gew.-%igen Dispersion der Farbmittelzubereitung Nr. 1.4 in Wasser gefärbt und anschließend mit dem in der Tabelle für die Deckschicht genannten Leimansatz beleimt.

[0095] Die Strands für die Mittelschicht wurden mit 4 Gew.-% Isocyanat (MDI) beleimt, das unmittelbar vor der Beleimung in Wasser (Gew.-Verhältnis 1:1) emulgiert wurde.

[0096] Die beleimten Strands wurden auf übliche Art zu Matten geschüttet und bei 200°C zu Platten gepreßt.

[0097] Die erhaltene OSB-Platte zeigte in der Deckschicht eine homogene, intensive, brillante Blaufärbung. Die Holzstruktur war nach dem Schleifen sichtbar.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von farbigen OSB-Platten, wobei man

a. die als Basismaterial für die OSB-Platten dienenden Holzstrands vor oder nach dem Trocknen mit einer flüssigen, Pigment und Farbstoff enthaltenden Farbmittelzubereitung in Kontakt bringt, wobei die Farbmittelzubereitung

(A) 10 bis 70 Gew.-% mindestens eines Pigments,

(B) 0,05 bis 7 Gew.-% mindestens eines Farbstoffs,

(C) 1 bis 50 Gew,-% mindestens eines Dispergiermittels,

(D) 10 bis 88,95 Gew.-% Wasser oder eines Gemisches von Wasser und mindestens einem Wasserrückhaltemittel und

(E) 0 bis 5 Ges.-% weitere für Farbmittelzubereitungen übliche Bestandteile

enthält.

b. anschließend auf übliche Weise beleimt,

c. zu dreischichtigen Matten schüttet und

d. diese heiß zu aus einer Mittelschicht mit zwei Deckschichten bestehenden Platten verpreßt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei man die Strands kontinuierlich durch Spritzen oder Tauchen in eine flüssige, Pigment und Farbstoff enthaltende Farbmittelzubereitung einfärbt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei man die Strands für die Deck- und/oder Mittelschichten der OSB-Platten einfärbt.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, wobei man eine Farbmittelzubereitung einsetzt, die als Komponente (B) mindestens einen anionischen oder einen kationischen Farbstoff enthält.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, wobei man eine Farbmittelzubereitung einsetzt, die als Komponente (C) mindestens ein nichtionisches oberflächenaktives Additiv, mindestens ein anionisches oberflächenaktives Additiv oder ein Gemisch dieser oberflächenaktiven Additive enthält.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, wobei man eine Farbmittelzubereitung einsetzt, die als Wasserrückhaltemittel ein schwerverdampfbares, in Wasser lösliches oder mit Wasser mischbares organisches Lösungsmittel enthält.

7. OSB-Platten erhältlich nach den Ansprüchen 1 bis 6, mit einem oder mehreren Schichten eingefärbt mit einer oder mehreren Farbmittelzubereitungen sind, die mindestens ein Pigment und mindestens einen Farbstoff enthält.

8. OSB-Platten nach Anspruch 7, wobei die Farbmittelzubereitung bezogen auf das Pigment 0,5 bis 10 Gew.-% des Farbstoffes enthält.

Claims

1. A process for producing colored oriented strand board, which comprises

a. the wood strands which serve as a base material for oriented strand board being contacted, before or after drying, with a liquid colorant preparation comprising pigment and dye, said colorant preparation comprising

(A) from 10% to 70% by weight of at least one pigment,

(B) from 0.05% to 7% by weight of at least one dye,

(C) from 1% to 50% by weight of at least one dispersant,

(D) from 10% to 88.95% of water or of a mixture of water and at least one water retainer, and

(E) from 0% to 5% by weight of further customary constituents for colorant preparations,

b. then conventionally resinated,

c. formed into three-layered mats and

d. these three-layered mats being hot-pressed into board having a center layer and two outside layers.

2. The process according to claim 1 wherein the strands are continually colored by spraying or dipping into a liquid colorant preparation comprising pigment and dye.

3. The process according to claim 1 or 2 wherein the strands for the outside and/or center layers of the oriented strand board are colored.

4. The process as claimed in claims 1 to 3 wherein component (B) comprises at least one anionic or cationic dye.

5. The process according to claims 1 to 3 wherein component (C) comprises at least one nonionic surface-active additive, at least one anionic surface-active additive or a mixture thereof.

6. The process according to claims 1 to 3 wherein the water retainer is a high-boiling organic solvent which is soluble in or miscible with water.

7. Oriented strand board obtainable according to claims 1 to 6, having one or more layers colored with one or more colorant preparations comprising at least one pigment and at least one dye.

8. The oriented strand board according to claim 7 wherein the colorant preparation comprises from 0.5% to 10% by weight of the dye, based on the pigment.

Revendications

1. Procédé pour la fabrication de panneaux à particules orientées (OSB) colorées, où

a. on met en contact les copeaux en bois servant de matériau de base pour les panneaux à particules orientées, avant ou après le séchage, avec une composition d'agent de coloration liquide, contenant un(des) pigment(s) et colorant(s), où la composition d'agent de coloration contient

(A) 10 à 70% en poids d'au moins un pigment,

(B) 0,05 à 7% en poids d'au moins un colorant,

(C) 1 à 50% en poids d'au moins un dispersant,

(D) 10 à 88,95% en poids d'eau ou d'un mélange d'eau et d'au moins un agent de rétention de l'eau et

(E) 0 à 5% en poids d'autres constituants usuels pour les compositions d'agent de coloration

b. on encolle ensuite de manière usuelle,

c. on déverse ensuite en nattes à trois couches et

d. on presse celles-ci à chaud en panneaux constitués par une couche centrale et deux couches de couverture.

2. Procédé selon la revendication 1, où on teint les copeaux en continu par pulvérisation de ou immersion dans une composition d'agent de coloration liquide, contenant un(des) pigment(s) et colorant(s).

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, où on colore les copeaux pour les couches de couverture et/ou les couches centrales des panneaux à particules orientées.

4. Procédé selon les revendications 1 à 3, où on utilise une composition d'agent de coloration qui contient comme composant (B) au moins un colorant anionique ou cationique.

5. Procédé selon les revendications 1 à 3, où on utilise une composition d'agent de coloration qui contient comme composant (C) au moins un additif tensioactif non ionique, ou au moins un additif tensioactif anionique ou un mélange de ces additifs tensioactifs.

6. Procédé selon les revendications 1 à 3, où on utilise une composition d'agent de coloration qui contient comme agent de rétention d'eau un solvant organique, peu volatil, soluble dans l'eau ou miscible avec l'eau.

7. Panneaux à particules orientées pouvant être obtenus selon les revendications 1 à 6, présentant une ou plusieurs couches colorées avec une ou plusieurs compositions d'agent de coloration, qui contiennent au moins un pigment et au moins un colorant.

8. Panneaux à particules orientées selon la revendication 7, où la composition d'agent de coloration contient, par rapport au pigment, 0,5 à 10% en poids du colorant.