close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY 10987

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 10987
(13) C1
(19)
(46) 2008.08.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
C 09J 5/06
C 09J 161/00
(54) СПОСОБ СКЛЕИВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ДРЕВЕСИНЫ
BY 10987 C1 2008.08.30
(21) Номер заявки: a 20040443
(73) Патентообладатель: АКЦО НОБЕЛЬ Н. В.
(22) 2002.10.15
(NL)
(31) 01850173.4 (32) 2001.10.18 (33) EP
(56) EP 0277106 A1, 1988.
(85) 2004.05.18
EP 0538687 A1, 1993.
(86) PCT/SE02/01881, 2002.10.15
JP 52051430 A, 1977.
(87) WO 03/033610, 2003.04.24
SU 275280, 1970.
(43) 2004.12.30
RU 2048983 C1, 1995.
(71) Заявитель: АКЦО НОБЕЛЬ Н. В. (NL)
RU 2135352 C1, 1999.
(72) Авторы: ПИРХОНЕН, Сальме; НАСЛИБАКИР, Беньяхиа; ЛИНД, Ингвар (SE)
(57)
1. Способ склеивания материалов на основе древесины, при котором на материалы на
основе древесины наносят клеевую систему, включающую меламиновую аминосмолу и
композицию фенольной смолы, соединяют указанные материалы вместе и отверждают
клеевую систему, отличающийся тем, что используют композицию фенольной смолы,
содержащую кислотный компонент, и от примерно 10 до примерно 80 мас. % в расчете на
сухое вещество фенольной смолы, которая представляет собой резорциновую смолу или
таниновую смолу, или их смесь, причем композиция фенольной смолы является стабильной при хранении при комнатной температуре (20 ºС) примерно более двух недель.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что клеевую систему создают путем раздельного нанесения аминосмолы и композиции фенольной смолы на материалы на основе
древесины.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что включает смешивание аминосмолы и композиции фенольной смолы для образования клеевой системы и последующего нанесения
клеевой системы на материалы на основе древесины.
4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что используют аминосмолу,
при приготовлении которой количество меламина составляет от примерно 30 до примерно
100 мол. % от общего количества аминосоединений.
5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что аминосмолу и фенольную
смолу берут при их массовом отношении, составляющем от примерно 0,5 до примерно 2,0
в расчете на сухое вещество.
6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что в качестве фенольной смолы
используют фенол-резорцин-формальдегидную смолу.
7. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что в качестве фенольной смолы
используют танин-формальдегидную смолу или танин.
8. Способ по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что в качестве кислотного компонента используют хлорид алюминия, нитрат алюминия, сульфат алюминия или соли
аммония.
BY 10987 C1 2008.08.30
9. Способ по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что в качестве кислотного компонента используют кислоту, выбранную из группы, включающей моно-, ди-, три-, поликарбоновые кислоты и сульфокислоты.
10. Способ по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что в качестве кислотного компонента используют кислоту, выбранную из группы, включающей хлористоводородную,
серную, азотную, фосфорную, борную и сульфаминовую кислоты.
11. Клеевая система для склеивания древесины, включающая меламиновую аминосмолу и композицию фенольной смолы, отличающаяся тем, что композиция фенольной
смолы включает кислотный компонент и от примерно 10 до примерно 80 мас. % в расчете
на сухое вещество фенольной смолы, которая представляет собой резорциновую смолу
или таниновую смолу, или их смесь, причем композиция фенольной смолы является стабильной при хранении при комнатной температуре (20 ºС) примерно более двух недель.
12. Клеевая система по п. 11, отличающаяся тем, что содержит аминосмолу, при приготовлении которой количество меламина составляет от примерно 30 до примерно 100 мол. %
от общего количества аминосоединений.
13. Клеевая система по любому из пп. 11-12, отличающаяся тем, что массовое отношение аминосмолы к фенольной смоле составляет от примерно 0,5 до примерно 2,0 в расчете на сухое вещество.
14. Клеевая система по любому из пп. 11-13, отличающаяся тем, что в качестве фенольной смолы содержит фенол-резорцин-формальдегидную смолу.
15. Клеевая система по любому из пп. 11-13, отличающаяся тем, что в качестве фенольной смолы содержит танин-формальдегидную смолу или танин.
16. Клеевая система по любому из пп. 11-15, отличающаяся тем, что в качестве кислотного компонента содержит хлорид алюминия, нитрат алюминия, сульфат алюминия
или соли аммония.
17. Клеевая система по любому из пп. 11-15, отличающаяся тем, что в качестве кислотного компонента содержит кислоту, выбранную из группы, включающей моно-, ди-,
три-, поликарбоновые кислоты и сульфокислоты.
18. Клеевая система по любому из пп. 11-15, отличающаяся тем, что в качестве кислотного компонента содержит кислоту, выбранную из группы, включающей хлористоводородную, серную, азотную, фосфорную, борную и сульфаминовую кислоты.
19. Клеевая система по любому из пп. 11-18, отличающаяся тем, что содержит композицию фенольной смолы, содержащую от примерно 20 до примерно 60 мас. % фенольной смолы в расчете на сухое вещество.
20. Клеевая система по любому из пп. 11-19, отличающаяся тем, что содержит композицию фенольной смолы, содержащую от примерно 2 до примерно 30 мас. % кислотного компонента.
21. Стабильная композиция фенольной смолы для применения в клеевой системе на
основе меламиновой аминосмолы, отличающаяся тем, что представляет собой раствор в
воде или спирте и включает кислотный компонент и фенольную смолу, которая представляет собой резорциновую смолу или таниновую смолу, или их смесь, причем содержание
фенольной смолы составляет от примерно 10 до примерно 80 мас. % в расчете на сухое
вещество, и композиция фенольной смолы является стабильной при хранении при комнатной температуре (20 ºС) примерно более двух недель.
22. Композиция фенольной смолы по п. 21, отличающаяся тем, что в качестве фенольной смолы содержит фенол-резорцин-формальдегидную смолу.
23. Композиция фенольной смолы по п. 21, отличающаяся тем, что в качестве фенольной смолы содержит танин-формальдегидную смолу или танин.
24. Композиция фенольной смолы по любому из пп. 21-23, отличающаяся тем, что в
качестве кислотного компонента содержит хлорид алюминия, нитрит алюминия, сульфат
алюминия или соли аммония.
2
BY 10987 C1 2008.08.30
25. Композиция фенольной смолы по любому из пп. 21-23, отличающаяся тем, что в
качестве кислотного компонента содержит кислоту, выбранную из группы, включающей
моно-, ди-, три-, поликарбоновые кислоты и сульфокислоты.
26. Композиция фенольной смолы по п. 25, отличающаяся тем, что в качестве кислотного компонента содержит кислоту, выбранную из группы, включающей муравьиную, уксусную и пировиноградную кислоты.
27. Композиция фенольной смолы по любому из пп. 21-23, отличающаяся тем, что в
качестве кислотного компонента содержит кислоту, выбранную из группы, включающей
хлористоводородную, серную, азотную, фосфорную, борную и сульфаминовую кислоты.
28. Композиция фенольной смолы по любому из пп. 21-27, отличающаяся тем, что
содержит от примерно 20 до примерно 60 мас. % фенольной смолы в расчете на сухое вещество.
29. Композиция фенольной смолы по любому из пп. 21-28, отличающаяся тем, что
содержит от примерно 2 до примерно 30 мас. % кислотного компонента.
30. Изделие на основе древесины, полученное склеиванием материалов способом по
любому из пп. 1-10.
31. Изделие на основе древесины по п. 30, отличающееся тем, что представляет собой
ламинированный брус.
32. Применение клеевой системы по любому из пп. 11-20 для изготовления изделия на
основе древесины.
33. Применение по п. 32, отличающееся тем, что изделие на основе древесины представляет собой ламинированный брус.
Настоящее изобретение относится к способу склеивания материалов на основе древесины, при котором клеевую систему, включающую композицию меламиновой аминосмолы и фенольной смолы, включающую кислоту и фенольную смолу, наносят на материалы
на основе древесины и отверждают. Настоящее изобретение относится также к клеевой
системе и стабильной композиции фенольной смолы. Кроме того, оно относится также к
изделию на основе древесины, получаемому данным способом. Наконец, оно относится к
применению клеевой системы для изготовления изделий на основе древесины.
Предпосылки изобретения.
При склеивании древесины общепринято применение клеевой системы на основе отверждающей смолы, такой как формальдегидная смола, которой, например, может быть
аминосмола или фенольная смола. Важные свойства клея включают прочность склеивания, время и температуру отверждения, водостойкость и эмиссию формальдегида.
Высокая водостойкость особенно требуется для некоторых склеенных деревянных изделий, таких как ламинированный брус, фанера и другие продукты для использования вне
помещений. Клеи из меламиновых аминосмол, а также клеи на основе фенольной смолы
обычно применяют, когда требуется высокая водостойкость. Преимуществами использования клеев на основе аминосмол над использованием клеев на основе фенольной смолы
являются, например, намного менее окрашенная линия склеивания и меньший вред для
окружающей среды, поскольку некоторые фенольные смолы нуждаются в параформальдегиде для отверждения.
Меламиновые аминосмолы являются продуктами соконденсации карбонильных
соединений, таких как альдегиды, с меламином или с комбинацией меламина с другими
соединениями, содержащими амино, имино или амидные группы. Наиболее широко применяемыми меламиновыми аминосмолами являются соконденсаты формальдегида и одного меламина или меламина и мочевины, дающие меламин-формальдегид ("MF") и
меламин-мочевина-формальдегид ("MUF"). Смола MUF может быть также приготовлена
смешиванием смолы MF и смолы UF. Меламиновые аминосмолы обычно отверждают с
использованием кислотных композиций отвердителя.
3
BY 10987 C1 2008.08.30
Эмиссия свободного альдегида, в частности формальдегида, из клеев на основе смол
на основе меламина и смол на фенольной основе вызывает все возрастающее беспокойство. Формальдегид в разной степени присутствует в меламиновых аминосмолах на основе
формальдегида в виде свободного формальдегида, но также дополнительно эмитирует из
смол во время отверждения. Это создает экологические проблемы как до отверждения во
время обращения с ним, так и при нанесении смолы, и проблемы эмиссии из конечных
продуктов после отверждения. Фенольные смолы также могут эмитировать формальдегид
во время отверждения и во время переработки смолы.
Японская патентная выкладка JP 1977-51430 описывает клеевую композицию для производства фанеры, включающую меламиновую смолу и фенольную смолу резольного типа.
Однако там не содержится упоминания о каком-либо уменьшении эмиссии формальдегида.
Эмиссия альдегида из клеевой системы может быть уменьшена путем использования
различных добавок, которые действуют как ловушки альдегида. Однако такие добавки сами
обычно не обладают какими-либо клеящими свойствами. В результате качество клеевого
соединения может измениться в худшую сторону. Кроме того, такие добавки могут принимать участие в нежелательных реакциях с другими компонентами клеевой системы, и ввод
таких добавок часто порождает также более сложную процедуру приготовления композиции.
Таким образом, желательно обеспечить способ склеивания материалов на основе древесины и клеевую систему, которая дает низкую эмиссию альдегида и высокое качество
клеевого соединения.
Поэтому цель настоящего изобретения - обеспечить способ склеивания материалов на
основе древесины, который дает низкую эмиссию альдегида. Другая цель настоящего изобретения - обеспечить клеевую систему, а также композицию фенольной смолы, предназначенную для использования в клеевой системе, которая дает низкую эмиссию альдегида. Наконец, цель настоящего изобретения - обеспечить изделие на основе древесины,
которое дает низкую эмиссию альдегида.
Описание изобретения.
Неожиданно было обнаружено, что эти цели могут быть достигнуты новым способом
склеивания материалов на основе древесины с использованием новой клеевой системы и
новой стабильной композиции фенольной смолы. Способ, согласно изобретению, включает склеивание материалов на основе древесины путем нанесения клеевой композиции на
материалы на основе древесины с последующим отверждением, причем клеевая система
включает меламиновую аминосмолу и композицию фенольной смолы, где композиция
фенольной смолы включает кислоту и фенольную смолу, которая является резорциновой
смолой, или таниновой смолой, или их смесью. Клеевая система, согласно изобретению,
включает меламиновую аминосмолу и композицию фенольной смолы, где композиция
фенольной смолы включает кислоту и фенольную смолу, которая является резорциновой
смолой, или таниновой смолой, или их смесью. Стабильная композиция фенольной смолы,
согласно изобретению, включает кислоту и фенольную смолу, которая является резорциновой смолой, или таниновой смолой, или их смесью. Кроме того, изобретение относится
к изделию на основе древесины, получаемому данным способом, которым может быть материал для настилки полов, фанера, ламинированный брус и древесноволокнистая, древесностружечная или древесно-опилочная плита. Наконец, изобретение относится к
применению клеевой системы для изготовления изделия на основе древесины, которым
может быть материал для настилки полов, фанера, ламинированный брус и древесноволокнистая, древесностружечная или древесно-опилочная плита.
Настоящее изобретение предлагает композицию фенольной смолы, которая стабильна
при хранении до смешивания с отверждаемой смолой.
Под термином "клеевая система", как он использован здесь, подразумевается отверждаемая композиция, содержащая одну или несколько отверждаемых смол и один или несколько отверждающих агентов.
4
BY 10987 C1 2008.08.30
Под термином "меламиновая аминосмола", как он использован здесь, подразумевается
аминосмола, в которой меламин является, по меньшей мере, одним из исходных материалов, используемых при изготовлении смолы.
Сочетание меламиновой аминосмолы с композицией фенольной смолы, согласно изобретению, дает возможность обеспечить клеевую систему с низкой эмиссией формальдегида.
Следующим преимуществом настоящего изобретения является то, что меламиновые
аминосмолы, имеющие очень низкое содержание формальдегида, могут быть использованы для того, чтобы получить клеевое соединение высокого качества.
Меламиновая аминосмола, используемая в способе и клеевой системе по изобретению, может быть любой меламиновой аминосмолой, такой как меламиноформальдегидная
("MF"), меламиномочевиноформальдегидная ("MUF"), меламиномочевинофенолформальдегидная ("MUPF"), и продуктами конденсации формальдегида и меламина вместе с другими
соединениями, содержащими амино, имино или амидные группы, такими как тиомочевина, замещенная мочевина и гуанамины. Предпочтительной меламиновой аминосмолой является MF смола. Меламиновой аминосмолой может также быть этерифицированная
смола. "Отношение альдегида к аминосоединению", которое является мольным отношением альдегида к аминосоединению, использованному при приготовлении аминосмолы
заявленной клеевой системы, обычно составляет меньше чем 2,4, предпочтительно от
примерно 0,5 до примерно 2,3, наиболее предпочтительно от примерно 0,7 до примерно 2.
Количество меламина от общего количества аминосоединений, использованных при приготовлении аминосмолы, обычно составляет от примерно 10 до 100 мол. %, предпочтительно от примерно 30 до примерно 100 мол. %, наиболее предпочтительно от примерно
50 до примерно 100 мол. %. Необязательно к аминосмоле могут быть добавлены наполнители, загустители или другие добавки, включая ловушки альдегида. Примерами наполнителей являются неорганические наполнители, такие как каолин и карбонат кальция, или
органические наполнители, такие как древесная мука, пшеничная мука, крахмал и клейковина. Примерами загустителей являются поливиниловый спирт и соединения целлюлозы,
такие как гидроксиэтилцеллюлоза и карбоксиметилцеллюлоза. Другими добавками могут
быть, например, полиолы, полисахариды, поливиниловый спирт, акрилаты и стиролбутадиеновые полимеры. В качестве компонентов могут быть использованы также гомополимеры или сополимеры виниловых эфиров, такие как винилацетат, винилпропионат и
винилбутират. Такие полимеры могут также включать пост-сшитые группы. Кроме того,
могут быть введены ловушки альдегида, такие как мочевина и гуанамины. Если присутствуют компоненты, подобные наполнителям или другим добавкам согласно вышесказанному,
то их количество обычно может быть меньше чем примерно 70 мас. %, обычно от примерно 0,1 до примерно 70 мас. %, предпочтительно от примерно 1 до примерно 60 мас. %,
наиболее предпочтительно от примерно 5 до примерно 40 мас. %.
Продукты соконденсации различных фенольных соединений и альдегидов называют
фенольными смолами. Фенольным соединением может быть сам фенол, многоатомные
фенолы и алифатически или ароматически замещенные фенолы. Примерами фенольных
соединений являются алкилфенолы, такие как резорцин, алкилрезорцин, крезолы, этилфенол и ксиленол, а также фенольные соединения природного происхождения, такие как танины, карденол и кардол. Примеры подходящих альдегидов включают формальдегид,
ацетальдегид, глютаровый альдегид, пропионовый альдегид, н-бутиральдегид, изобутиральдегид и фурфурол. Как фенольные смолы сюда включены также сами танины, не
имеющие образованных конденсатов с альдегидом. Примерами танинов являются конденсированные танины, такие как би-, три- и тетрафлаваноиды и более глубоко конденсированные флаваноиды. Фенольная смола, согласно настоящему изобретению, может быть
резорциновой смолой, или таниновой смолой, или их смесью. Фенольная смола может
существовать в виде раствора в воде или спирте, таком как этанол. Танины могут также
быть представлены в виде твердых материалов. Обычно фенольная смола существует в
5
BY 10987 C1 2008.08.30
виде водного раствора с различным содержанием сухой смолы. Обычно фенольной смолой является фенольная смола на основе формальдегида. Предпочтительными фенольными
смолами на основе формальдегида в композиции фенольной смолы являются резорцинформальдегидные ("RF"), фенол-резорцинформальдегидные ("PRF") и танинформальдегидные ("TF") смолы. Наиболее предпочтительными являются PRF смолы. В случае RF и
PRF смол мольное отношение формальдегида к общему количеству фенольных соединений (одного фенола или как фенола, так и резорцина в PRF смоле), рассчитанному по добавлению при изготовлении смол, может быть от примерно 0,1 до примерно 2, обычно от
примерно 0,2 до примерно 1,5, предпочтительно от примерно 0,3 до примерно 1. Мольное
отношение фенола к резорцину в PRF смоле, рассчитанное по добавлению при изготовлении смол, может быть от примерно 0,02 до примерно 15, обычно от примерно 0,05 до
примерно 10, предпочтительно от примерно 0,1 до примерно 5, наиболее предпочтительно
от примерно 0,2 до примерно 2. Альтернативно PRF смолой может быть практически не
содержащая резорцина PF смола резольного типа, имеющая резорцин, привитый к ней в
виде концевых групп.
Примеры подходящих кислот включают органические и неорганические протонные
кислоты, кислые соли и соли, генерирующие кислоту. Под кислотами подразумеваются
также соли металлов, дающие кислую реакцию в водных растворах, называемые также
здесь апротонными кислотами. Примеры подходящих апротонных кислот включают
хлорид алюминия, нитрат алюминия и сульфат алюминия. Подходящие органические протонные кислоты включают алифатические или ароматические моно-, ди-, три- или поликарбоновые кислоты, такие как муравьиная кислота, уксусная кислота, малеиновая
кислота, яблочная кислота и лимонная кислота. Кроме того, пригодными являются сульфокислоты, такие как пара-толуолсульфокислота, пара-фенолсульфокислота и бензолсульфокислота. Неорганическими протонными кислотами могут быть, например, хлористоводородная кислота, серная кислота, азотная кислота, фосфорная кислота, борная кислота,
сульфаминовая кислота и соли аммония, такие как хлорид аммония и сульфат аммония.
Примерами солей, генерирующих кислоту, являются формиаты и ацетаты, такие как формиат натрия, ацетат натрия, формиат аммония и ацетат аммония. Сильные кислоты, такие
как хлористоводородная кислота или серная кислота, могут быть объединены в отверждающих композициях с алкиламином, образуя благодаря этому соль алкиламина. Композиция фенольной смолы может включать более чем одну кислоту, например две, три
кислоты или несколько кислот. Кроме того, композиция фенольной смолы может включать сочетание как органической кислоты, так и неорганической кислоты. Обычно кислота является растворимой в фенольной смоле и в растворах фенольной смолы. В некоторых
случаях обычно используют одну или несколько добавок, которые улучшают растворимость кислоты в фенольной смоле. Такими добавками могут быть полигликоли, такие как
полиэтиленгликоль, полипропиленгликоль, кетоны, такие как ацетон, и простые диалкилэфиры, такие как монобутиловый эфир этиленгликоля, монобутиловый эфир диэтиленгликоля, монометиловый эфир пропиленгликоля, монометиловый эфир диэтиленгликоля и
монометиловый эфир дипропиленгликоля. Выбор кислот, пригодных для композиции фенольной смолы, частично зависит от типа склеиваемой структуры. Например, для таких
применений, как клейка ламинированного бруса, выгодно использование летучих кислот,
которые испаряются с клеевого слоя. Под термином "летучая кислота" здесь подразумевается кислота, имеющая низкую температуру кипения и/или имеющая высокую упругость
паров при комнатной температуре. Такие кислоты должны предпочтительно иметь упругость паров более 10 мм рт.ст. при температуре до 60 °С. Примеры летучих органических
кислот включают муравьиную кислоту, уксусную кислоту и пировиноградную кислоту.
Подходящие неорганические кислоты включают, например, хлористоводородную кислоту.
Предпочтительно в качестве летучей кислоты используют муравьиную кислоту.
6
BY 10987 C1 2008.08.30
В предпочтительном варианте осуществления изобретения комбинация MF смолы с
композицией фенольной смолы, включающей PRF смолу и муравьиную кислоту, обеспечивает клеевую систему, которая дает низкую эмиссию формальдегида.
Композиция фенольной смолы может, необязательно, включать наполнители, загустители или другие добавки. Таковыми могут быть неорганические наполнители, такие как
каолин и карбонат кальция, или органические наполнители, такие как древесная мука,
пшеничная мука, крахмал и клейковина. Примерами загустителей являются поливиниловый
спирт и соединения целлюлозы, такие как гидроксиэтилцеллюлоза и карбоксиметилцеллюлоза. Другими добавками могут быть, например, полиолы, полисахариды, поливиниловый спирт, акрилаты и стирол-бутадиеновые полимеры. В качестве добавок могут быть
использованы также гомополимеры или сополимеры виниловых эфиров, такие как винилацетат, винилпропионат и винилбутират, а также ловушки альдегида, такие как мочевина
и гуанамины.
Композиция фенольной смолы должна быть предпочтительно стабильной при хранении, что означает, что в самой композиции фенольной смолы практически не должно происходить отверждение фенольной смолы. Показателем стабильности при хранении
является степень гелеобразования, возникающего или равномерно по всей композиции
фенольной смолы, или как комки частиц в виде геля в композиции. Загустевание всей
композиции дает повышенную вязкость. Композицию фенольной смолы считают стабильной при хранении, если она не загустевает согласно вышеописанному и если она работает в оборудовании для нанесения, используемом для нанесения композиции на
материалы на основе древесины. Стабильная композиция фенольной смолы, согласно изобретению, обычно является стабильной при хранении при комнатной температуре (20 °С)
в течение более чем примерно двух недель, предпочтительно более чем примерно одного
месяца, наиболее предпочтительно более чем примерно шести месяцев.
Содержание фенольной смолы в композиции фенольной смолы может составлять от
примерно 1 до примерно 80 мас. % в расчете на сухое вещество, обычно от примерно 5 до
примерно 70 мас. %, предпочтительно от примерно 10 до примерно 65 мас. % и наиболее
предпочтительно от примерно 20 до примерно 80 мас. %. Содержание кислоты в композиции фенольной смолы зависит от первоначального рН самой фенольной смолы, используемой
в композиции фенольной смолы. Содержание кислоты, включая ее соли, в композиции
фенольной смолы может составлять до примерно 50 мас. %, обычно от 0,5 до примерно
50 мас. %, предпочтительно от примерно 1 до примерно 40 мас. %, и наиболее предпочтительно от примерно 2 до примерно 30 мас. %. Если присутствуют другие компоненты, подобные наполнителям или другим добавкам, их количество обычно может быть меньше
чем примерно 70 мас. %, обычно от примерно 0,1 до примерно 70 мас. %, предпочтительно от примерно 1 до примерно 60 мас. %, наиболее предпочтительно от примерно 5 до
примерно 40 мас. %. Величина рН композиции фенольной смолы обычно составляет от
примерно 0 до примерно 6, предпочтительно от примерно 0 до примерно 4, еще более
предпочтительно от примерно 0,1 до примерно 3 и наиболее предпочтительно от примерно 0,3 до примерно 2.
Величина рН клеевой системы будет влиять на скорость отверждения клеевой системы и может быть выбрана впоследствии. Величина рН клеевой системы может иметь значение от примерно 0 до примерно 7, предпочтительно от примерно 0 до примерно 5 и
наиболее предпочтительно от примерно 0 до примерно 4.
В зависимости от склеиваемых материалов на основе древесины и способа нанесения
клеевой системы на материалы на основе древесины предпочтительные массовые отношения аминосмолы к фенольной смоле могут варьироваться. Массовое отношение аминосмолы к фенольной смоле в клеевой системе может составлять от примерно 0,1 до
примерно 30 в расчете на сухое вещество, обычно от примерно 0,2 до примерно 10. В
предпочтительном варианте осуществления изобретения массовое отношение аминосмолы
7
BY 10987 C1 2008.08.30
к фенольной смоле в клеевой системе в расчете на сухое вещество предпочтительно составляет от примерно 0,5 до примерно 2. Среди подходящих применений для такого интервала находится, например, производство ламинированного бруса. В другом варианте
осуществления изобретения массовое отношение аминосмолы к фенольной смоле в расчете на сухое вещество в клеевой системе предпочтительно составляет от около 2 до около
10. Среди подходящих применений для такого интервала можно указать, например, производство материалов для покрытия полов.
Температура отверждения на линии клея для клеевой системы по настоящему изобретению обычно составляет от примерно 0 до примерно 120 °С. Если не используют более
высокую частоту отверждения, температура отверждения предпочтительно составляет от
примерно 5 до примерно 80 °С, наиболее предпочтительно от примерно 10 до примерно
40 °С.
Материалы на основе древесины, согласно способу по изобретению, могут быть любого вида, который может быть соединен клеевой системой, включая волокна, стружки и
опилки. Обычно материалы на основе древесины являются слоями в материале для покрытия полов, таком как паркетное покрытие, слоями в фанере, частями ламинированных
брусьев или волокнами, стружками и опилками для изготовления древесноволокнистого,
древесностружечного и древесно-опилочного материала. Предпочтительно материалы на
основе древесины представляют собой части ламинированного бруса.
В способе по настоящему изобретению клеевая система может быть обеспечена путем
раздельного нанесения аминосмолы и композиции фенольной смолы на поверхность материалов на основе древесины. Альтернативно способ по изобретению может включать
смешивание аминосмолы и композиции фенольной смолы для образования клеевой системы и последующего нанесения клеевой системы на материалы на основе древесины.
Раздельное нанесение включает, например, нанесение аминосмолы на поверхность
одного или нескольких материалов на основе древесины и нанесение композиции фенольной смолы на поверхность одного или нескольких материалов на основе древесины, на
которую не была предварительно нанесена аминосмола. После этого материалы на основе
древесины, на которые была нанесена только аминосмола, и материалы на основе древесины, на которые была нанесена только композиция фенольной смолы, соединяются вместе, обеспечивая смешивание двух компонентов, образующих клеевую систему, которая
может быть отверждена. Раздельное нанесение включает также, например, нанесение аминосмолы на поверхность одного или нескольких материалов на основе древесины и нанесение композиции фенольной смолы на поверхность тех же самых материалов на основе
древесины. Аминосмола и композиция фенольной смолы могут быть нанесены полностью
друг на друга, частично друг на друга или не будучи в контакте друг с другом. Поверхность материала на основе древесины с нанесенными и аминосмолой, и композицией фенольной смолы после этого соединяют с другой поверхностью материала на основе
древесины, на которую могут быть также нанесены и аминосмола, и композиция фенольной смолы, обеспечивая благодаря этому хорошее смешивание аминосмолы и композиции
фенольной смолы, образующих клеевую систему, которая может быть отверждена. Раздельное нанесение аминосмолы и композиции фенольной смолы на склеиваемые материалы на основе древесины может быть осуществлено в любом порядке.
Подходящие количества наносимых компонентов могут быть в интервале 100-500 г/м2
в зависимости среди прочего от скорости подачи движущегося субстрата.
Нанесение аминосмолы и композиции фенольной смолы или смеси обеих на поверхность материала на основе древесины может быть осуществлено путем использования
любого подходящего способа, известного в практике, такого как разбрызгивание, нанесение кистью, экструзия, проклейка валиком, покрытие завесой и т.п., образующего такие
формы, как капли, одну или несколько нитей, потеков или практически однородный слой.
8
BY 10987 C1 2008.08.30
В случае склеивания древесных материалов в форме волокон, стружки или опилок
аминосмолу и композицию фенольной смолы обычно наносят в виде смеси, которая покрывает материалы на основе древесины клеевой системой.
Изделием на основе древесины, согласно изобретению, обычно является ламинированный брус, фанера, древесноволокнистая, древесностружечная или древесно-опилочная
плита или материал для покрытия полов. Предпочтительно изделием на основе древесины
является ламинированный брус.
Изобретение будет далее описано в связи с нижеследующими примерами, которые,
однако, не должны интерпретироваться как ограничивающие объем изобретения.
Примеры
Пример 1
Готовили три разных композиции фенольной смолы: смола PRF и pTSA (настоящее
изобретение), танин и pTSA (настоящее изобретение) и смола PF и pTSA. Смола PRF имела содержание сухого вещества 55 мас. %. Танин являлся танином типа, экстрагированного из дерева Quebracho, и представлял собой твердый порошок. Смола PF являлась смолой
резольного типа, имеющей содержание сухого вещества 47 мас. %.
Таблица 1
Содержание
Композиция
Содержание pTSA,
фенольной смолы,
Стабильность
фенольной смолы
мас. %
мас. %
PRF + pTSA
48
6,4
превосходная
Танин + pTSA
36
22,7
превосходная
PF + pTSA
45
27,8
недостаточная (< 1 недели)
Делается вывод, что смола PF резольного типа не образует стабильные композиции
фенольной смолы; смола PRF и таниновая смола образуют стабильные композиции
фенольной смолы.
Пример 2
Смолу MF соединяли с композицией фенольной смолы согласно настоящему изобретению. Смола MF имела отношение формальдегида к меламину 2. Смола PRF имела содержание сухого вещества 55 мас. %, и мольное отношение формальдегида к фенолу и
резорцину при изготовлении смолы составляло 0,53. Массовое отношение MF к PRF составляло 1,2. Стабильная композиция фенольной смолы, согласно настоящему изобретению, включала муравьиную кислоту в количестве 20 мас. %. Вышеописанную клеевую
систему сравнивали с одной смолой MF и с PRF системами, имевшими обычные отвердители, т.е. отвердители на основе кислоты и параформальдегида. Здесь MF смола имела отношение формальдегида к меламину 2, PRF смола имела содержание сухого вещества
55 мас. %, и мольное отношение формальдегида к фенолу и резорцину при изготовлении
смолы составляло 0,61. Эмиссию формальдегида определяли как прямую эмиссию в течение 150 минут из 5 г смеси (до отверждения) MF и PRF смолы с соответствующими отвердителями и MF смолы с композицией фенольной смолы согласно изобретению.
Проверяли также эмиссию формальдегида из склеенных структур согласно внутреннему методу (IAR 129), основанному на JAS MAFF992. Для каждой клеевой системы пять
планок (150x150 мм) склеивали 380 г/м2 смеси компонентов клеевой системы: MF с обычным кислотным отвердителем, PRF с обычным параформальдегидным отвердителем и
смола MF с композицией фенольной смолы согласно изобретению. Ламинат прессовали
при 0,8 мПа в течение 12 часов при 20 °С и после этого кондиционировали при 20 °С и
относительной влажности 65 % в течение одной недели. Отрезали куски 25×10×75 мм и
помещали их в 4 л камеру, в которую также помещали небольшой сосуд с водой. Спустя
18 часов при 23 °С измеряли содержание формальдегида в воде.
9
BY 10987 C1 2008.08.30
MF + PRF + муравьиная кислота
MF + кислотный отвердитель
MF + параформальдегидный
отвердитель
Непосредственная
эмиссия формальдегида (мг/л)
0,06
0,33
Эмиссия
формальдегида
(IAR 129, мг/л)
4,9
5,8
Таблица 2
Водостойкость
стандарт
EN 301
Проходит
Проходит
0,13
9,8
Проходит
Сделан вывод о том, что настоящее изобретение дает более низкую эмиссию формальдегида, чем эмиссия при использовании одной смолы MF или PRF с обычными отвердителями.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
10
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
137 Кб
Теги
10987, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа