BRPI0612605A2

BRPI0612605A2 - composição adesiva e método de fabricação da mesma

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Publication number: BRPI0612605A2
Application number: BRPI0612605-7A
Authority: BR
Inventors: Farideh Khabbaz; Per Eriksson; Fare Anders; Furberg Joanna; Anna Kristina
Original assignee: Akzo Nobel Coatings Int Bv
Priority date: 2005-07-01
Filing date: 2006-06-30
Publication date: 2010-12-07
Also published as: MY145705A; TW200712154A; JP5133243B2; JP2008545043A; CN101208401A; TWI365899B; WO2007004978A2; CA2612173A1; AU2006266506A1; EP1907499B1; CN101208400B; AR056406A1; RU2400513C2; CA2612177C; NO20080521L; AU2006266504B2; AU2006266506B2; TW200712155A; NZ564124A; UA95779C2

Abstract

COMPOSIçãO ADESIVA E MéTODO DE FABRICAçãO DA MESMA. A presente invençào se refere a uma composiçào adesiva, a qual compreende amido pelo menos parcialmente gelatinizado e um ou mais polímeros (P) que Contêm um grupo amina ou um grupo amida. A invenção também se refere a um método de colagem de pedaços de materiais à base de madeira e a um produto à base de madeira.

Description

"COMPOSIÇÃO ADESIVA E MÉTODO DE FABRICAÇÃO DA MESMA"

A presente invenção se refere a uma composiçãoadesiva, a um método de fabricação de uma composiçãoadesiva, assim como, a um método de colagem de materiais àbase de madeira e a um produto à base de madeira.

Introdução

As resinas à base de formaldeido são amplamenteusadas em composições adesivas utilizadas para colagem demateriais à base de madeira. Como exemplos, podem sermencionados produtos de múltiplas camadas compreendendo umcerto número de folheados de madeira colados para formarprodutos usados na fabricação, por exemplo, de mobília oupara formar madeira compensada. Na indústria de fabricaçãode mobília é também comum se colar um folheado de madeirasobre um painel de partículas ou de fibras. Também, osmateriais de forração de piso normalmente compreendemdiversas linhas de cola que unem as camadas dos materiais àbase de madeira. Após a cura de uma resina à base deformaldeido, o formaldeido pode ser liberado, tanto durantea fabricação do produto, como posteriormente, durante o usodo produto. 0 formaldeido quando presente no ar ambiente,já há muitos anos, é de grande preocupação por razões desaúde.

Existe uma grande demanda para produtos à base demadeira colada, tais como, materiais para mobília,materiais de forração de piso e outros materiais deconstrução de ambientes internos, que atendam a padrõesmais severos de emissão que estejam em vigor.

Como alternativa para as composições adesivas queos adesivos à base de dispersões de polímeros, por exemplo,de acetato de polivinila. No entanto, quando da fabricaçãode produtos moldados por compressão mediante colagem decamadas de folheados de madeira e prensagem da estrutura emum certo formato, é importante que seja minimizado o assimchamado efeito de "retorno ao estágio anterior" daestrutura colada, quando a mesma é liberada do molde. Osadesivos à base de acetato de polivinila, geralmente,proporcionam resultados insatisfatórios em termos de talefeito de retorno ao estágio anterior.

Também, é importante que um produto moldado porcompressão mantenha substancialmente o seu formato duranteo uso, isto é, quando o produto é submetido a um esforço decarga. Essa propriedade pode ser medida pelo chamado "testede fadiga", o qual é usado, por exemplo, na produção deprodutos de mobília, onde um produto moldado por compressãoé submetido a um grande número de ciclos de uma carga.

Como alternativa para as resinas à base deformaldeido em composições adesivas de madeiras, osadesivos à base de amido também têm sido propostos. Imam eoutros, na publicação "Wood Adhesive from CrosslinkedPoly(vinyl alcohol) and Partially Gelatinized Starch:Preparation and Properties", Starch/Stãrke 51 (1999), No.6, S. 225-229, divulga uma composição adesiva compreendendoamido e álcool polivinílico, a composição compreendendoainda uma resina de melamina. A temperatura de prensagemnecessária é bastante alta. As Patentes U.S. Nos.2.051.025, 2.102.937, 3.487.033 e 3.355.307 divulgamadesivos à base de amido usados na produção de papelãocorrugado. O documento de patente WO 03/069061 Al, divulgaum adesivo à base de amido usado na produção de um produtode papelão.

Entretanto, um problema geral encontrado nascomposições adesivas à base de amido descritas no estado datécnica é o aumento de viscosidade que já ocorre emmoderados teores de secura. Uma viscosidade demasiadamentealta torna difícil o espalhamento de uma composiçãoadesiva. Um suficiente teor de secura é geralmentenecessário para a obtenção de satisfatórias propriedades decolagem, tais como, resistência da colagem e nenhum efeitode retorno ao estágio anterior, quando da etapa de moldagempor compressão. Portanto, uma principal questão no caso écomo aumentar o teor de secura e ainda ser possívelmanipular e usar o adesivo de uma maneira satisfatória.

Também, o amido parcialmente gelatinizado contémpartículas ou grânulos de amido que são parcial oucompletamente não-gelatinizadas, que podem decantar duranteo armazenamento. Assim, a estabilidade durante oarmazenamento é normalmente ruim.

Portanto, são ainda necessárias soluções técnicaspara como ainda melhorar as composições adesivas à base deamido, a fim de tornar as mesmas mais adequadas paracolagem dos materiais à base de madeira.

Conseqüentemente, a presente invenção proporcionauma composição adesiva que é baseada em amido, na qual oteor de secura pode ser alto, ao mesmo tempo em queapresenta uma viscosidade comparativamente baixa e queproporciona qualidade de colagem e satisfatóriaestabilidade durante o armazenamento. A invenção tambémproporciona um método de colagem de materiais à base demadeira e um produto à base de madeira. Os produtos à basede madeira produzidos de acordo com a invenção,adequadamente, mostram satisfatórios resultados, porexemplo, na resistência da ligação, resistência à água,baixo efeito de retorno ao estágio anterior e retenção doformato quando de submissão a alguma carga, para folheadosde madeira moldados por compressão (teste de fadiga).

0 termo "teor de sólidos" de uma composiçãoadesiva, tem aqui o significado de uma porção que nãocontém água da composição adesiva.

Descrição da Invenção

A composição adesiva, de acordo com a presenteinvenção, compreende pelo menos parcialmente amidogelatinizado e um ou mais polímeros (P) , contendo um grupoamina ou um grupo amida.

A invenção se refere ainda a um método defabricação de uma composição adesiva, cujo métodocompreende misturar amido e um ou mais polímeros (P)contendo um grupo amina ou um grupo amida em uma faseaquosa, sob elevada temperatura, de modo a pelo menosparcialmente gelatinizar o amido. Adequadamente, o amido éadicionado a uma composição aquosa que compreende osmencionados um ou mais polímeros (P) . A temperatura podeser elevada na composição aquosa, antes do amido seradicionado. Alternativamente, a temperatura é elevada apóso amido ser adicionado.

A invenção se refere ainda a uma composiçãoadesiva, a qual pode ser obtida pelo método de fabricaçãode uma composição adesiva.

A invenção se refere ainda a um produto à base demadeira, compreendendo peças de material à base de madeiraunidas com um adesivo, compreendendo amido e um ou maispolímeros (P) contendo um grupo amina ou um grupo amida.

A temperatura requerida para pelo menosparcialmente gelatinizar o amido, depende do tipo de amidousado, mas, geralmente, é de pelo menos 50°C. 0 amido pelomenos parcialmente gelatinizado pode ser obtido mediantesubmissão de uma mistura aquosa que compreende amido a umaelevada temperatura, adequadamente, de cerca de 50 a cercade 99°C, preferivelmente, de cerca de 50 a cerca de 80°C,mais preferivelmente, de cerca de 55 a 70°C. 0 amido pelomenos parcialmente gelatinizado pode ser obtido mediantemanutenção da mistura aquosa que compreende amido a umaelevada temperatura, durante um período de tempo de,adequadamente, cerca de 0,1 minuto, também, adequadamente,de cerca de 0,1 a cerca de 180 minutos, preferivelmente, depelo menos 1 minuto, também, preferivelmente, de cerca de 1a cerca de 60 minutos, mais preferivelmente, de pelo menos10 minutos e mais ainda preferivelmente, de cerca de 10 acerca de 40 minutos.

Em uma modalidade da invenção, a modalidade A, oamido é parcialmente gelatinizado em um menor grau e podeser obtido mediante submissão de uma mistura aquosa quecompreende amido a uma elevada temperatura,preferivelmente, de cerca de 50 a cerca de 70°C, maispreferivelmente, de cerca de 55 a cerca de 65°C. Nessecaso, o amido parcialmente gelatinizado pode ser obtidoatravés da manutenção da mistura aquosa que compreendeamido a uma elevada temperatura, em um período de tempo,preferivelmente, de pelo menos 1 minuto, também,preferivelmente, de cerca de 1 a cerca de 40 minutos, maispreferivelmente, de pelo menos 5 minutos, também, maispreferivelmente, de cerca de 5 a cerca de 30 minutos.

Em outra modalidade da invenção, a modalidade B,o amido é parcialmente gelatinizado em um maior grau oucompletamente gelatinizado e pode ser obtido mediantesubmissão de uma mistura aquosa que compreende amido a umaelevada temperatura, preferivelmente, de cerca de 70 acerca de 99°C, mais preferivelmente, de cerca de 80 a cercade 95°C. Nesse caso, o amido parcialmente gelatinizado podeser obtido através da manutenção da mistura aquosa quecompreende amido a uma elevada temperatura, em um períodode tempo, preferivelmente, de pelo menos 1 minuto, também,preferivelmente, de cerca de 1 a cerca de 240 minutos, maispreferivelmente, de pelo menos 10 minutos, também, maispreferivelmente, de cerca de 10 a cerca de 100 minutos.

A quantidade de amido na composição adesiva,adequadamente, é de cerca de 1 a cerca de 50% em peso,preferivelmente, de cerca de 15 a cerca de 40% em peso,mais preferivelmente, de cerca de cerca de 20 a cerca de40% em peso, mais ainda preferivelmente, de cerca de 30 acerca de 40% em peso e, alternativamente, maispreferivelmente, de cerca de 20 a cerca de 35% em peso.

A quantidade dos mencionados um ou mais polímeros(P) na composição adesiva, adequadamente, é de cerca de 0,1a cerca de 50% em peso, preferivelmente, de cerca de 1 acerca de 40% em peso, mais preferivelmente, de cerca de 2 acerca de 25% em peso, mais ainda preferivelmente, de cercade 2 a cerca de 15% em peso.

A quantidade da soma do amido e do um ou maispolímeros (P) na composição adesiva, adequadamente, é decerca de 20 a cerca de 70% em peso, preferivelmente, decerca de 35 a cerca de 60% em peso.

O teor de sólidos na composição adesiva,adequadamente, é de cerca de 20 a cerca de 70% em peso,preferivelmente, de cerca de 35 a cerca de 60% em peso,mais preferivelmente, de cerca de 40 a cerca de 50% empeso, mais ainda preferivelmente, de cerca de 42 a cerca de50% em peso.

Exemplos de adequados amidos incluem os amidosnaturais e os amidos modificados feitos a partir, porexemplo, de batata, milho, trigo, arroz, ervilha, etc.,tais como, amido acetilado decomposto, amido modificado porácido alquil-succinico, amido oxidado, amidohidroxipropilado, amido catiônico, amido de amilopectina,amido acetilado de alto teor de amilose, amido de tapioca,amido natural de batata, amido natural de milho, amidonatural de trigo, amido natural de arroz e amido natural deervilha.

Os mencionados um ou mais polímeros (P)compreendem, adequadamente, unidades de monômero contendoum grupo amina ou um grupo amida. Adequadamente, de cercade 5 a cerca de 100% de unidades de monômero nosmencionados um ou mais polímeros (P) contêm um grupo aminaou um grupo amida, preferivelmente, de cerca de 25 a cercade 100%, mais preferivelmente, de cerca de 50 a cerca de100%, ainda mais preferivelmente, de cerca de 90 a cerca de100%. Mais preferivelmente, todas as unidades de monômeronos mencionados um ou mais polímeros (P), contêm um grupoamina ou um grupo amida. Os mencionados um ou maispolímeros (P), adequadamente, contêm um grupo aminaprimário ou um grupo amida. Os mencionados um ou maispolímeros (P) compreendem, preferivelmente, uma ou maisdentre polivinilamina, poli(álcool vinílico-co-vinilamina),poli(álcool vinílico-co-vinilformamida) , polialquilamina,polietilenoimina, poliamidoamina e polivinilformamida. Maispreferivelmente, os mencionados um ou mais polímeros (P)compreendem uma ou mais dentre polivinilamina,polietilenoimina e poli(álcool vinílico-co-vinilamina).Mais preferivelmente, o polímero (P) é polivinilamina.O polímero de polivinilamina é normalmenteproduzido através da hidrólise, em um certo grau, depolivinilformamida. 0 termo "polivinilamina" tem aqui osignificado de uma polivinilamina em que a proporção molardos grupos amina para os grupos formamida é de 5:95 a100:0. Se a proporção molar dos grupos amina para os gruposformamida for inferior a 5:95, o polímero é definido comouma polivinilformamida. A proporção molar dos grupos aminapara os grupos formamida na polivinilamina é,preferivelmente, de cerca de 10:90 a cerca de 100:0, maispreferivelmente, de cerca de 50:50 a cerca de 100:0, maisainda preferivelmente, de cerca de 80:20 a cerca de 100:0.

0 polímero de poli(álcool vinílico-co-vinilamina)é normalmente produzido através da copolimerização deacetato de vinila e vinilformamida, seguido de hidrólise, oque proporciona um copolímero tendo unidades de álcoolvinílico e vinilamina. Podem também existir gruposremanescentes de formamida no copolímero e também gruposremanescentes de acetato. A proporção molar dos gruposamina para os grupos formamida no polímero de poli(álcoolvinílico-co-vinilamina) é de 5:95 a 100:0. Se a proporçãonumérica de grupos amina para grupos formamida for inferiora 5:95, o polímero é definido como poli(álcool vinílico-co-vinilformamida). A proporção molar de grupos hidroxila paragrupos acetato no poli(álcool vinílico-co-vinilamina) oupoli(álcool vinílico-co-vinilamida) é, adequadamente, decerca de 25:75 a 100:0, preferivelmente, de cerca de 75:25a 100:0. A proporção molar de grupos amina e formamida paragrupos hidroxila e acetato no poli(álcool vinílico-co-vinilformamina) ou poli(álcool vinilico-co-vinilformamida)é, adequadamente de cerca de 3:97 a cerca de 100:0,preferivelmente, de cerca de 10:90 a cerca de 100:0, maispreferivelmente, de cerca de 25:75 a cerca de 100:0.

Os mencionados um ou mais polímeros (P)apresentam, adequadamente, um peso molecular médio ponderaide cerca de 1.000 a cerca de 1.000.000 g/mol,preferivelmente, de cerca de 10.000 a cerca de 800.000g/mol, mais preferivelmente, de cerca de 20.000 a cerca de600.000 g/mol, mais ainda preferivelmente, de cerca de50.000 a cerca de 500.000 g/mol.

Na modalidade A da invenção, a viscosidade(Brookfield, 12 rpm, fuso 4, temperatura de 20°C) dacomposição adesiva é, adequadamente, inferior a 100.000mPa*s, preferivelmente, de cerca de 5.000 a cerca de 50.000mPa*s, mais preferivelmente, de cerca de 10.000 a cerca de25.000 mPa*s.

A composição adesiva pode compreender aindaaditivos, tais como, agentes de ajuste de viscosidade eagentes de carga, tais como, caulim, farinha de trigo,farinha de soja, farinha de casca de noz ou outros agentesconhecidos como sendo adequados para uso em formulaçõesadesivas de madeira.

A composição adesiva pode também compreender saisinorgânicos ou orgânicos que podem ser originados de umasolução dos mencionados um ou mais polímeros (P) usadosquando da fabricação da composição adesiva à base de amido.Uma parte dos mencionados um ou mais polímeros (P) pode sercarregada ionicamente, preferivelmente, carregadacationicamente. A quantidade de íons de carga contrárianegativa dos sais na composição adesiva pode ser de 0 acerca de 10% em peso ou de cerca de 0,1 a cerca de 5% empeso ou de cerca de 0,2 a cerca de 1% em peso.

A composição adesiva à base de amido pode sertambém combinada com uma adicional composição,adequadamente, uma composição adesiva, baseada numadispersão de um polímero ou copolímero de um ou maismonômeros etilenicamente insaturados, os quais, de formaadequada, não compreendem quaisquer grupos amina ou amida.

Nesse caso, a quantidade de adesivo à base de amido éadequadamente de cerca de 10 a cerca de 99% em peso,preferivelmente, de cerca de 25 a cerca de 85% em peso,mais preferivelmente, de cerca de 25 a cerca de 75% empeso, baseado no peso total de adesivo úmido. Essaadicional composição adesiva pode, além de ser misturadacom o adesivo à base de amido, ser também usada como umcomponente separado em combinação com a composição adesivaà base de amido.

Em uma outra modalidade, a composição adesiva àbase de amido pode compreender um polímero ou copolímero deum ou mais monômeros etilenicamente insaturados, os quais,adequadamente, não compreendem quaisquer grupos amina ouamida.

Exemplos de adequados polímeros ou copolímeros deum ou mais monômeros etilenicamente insaturados incluem oshomopolimeros de éster de vinila, tais como, acetato depolivinila, copolimeros de ésteres de vinila, tais como,copolimero de etileno-acetato de vinila (EVA) oucopolimeros de acetato de vinila com monômeros acrílicos,tais como, metacrilato de metila ou acrilato de butila,borracha de estireno-butadieno (SBR) e poliacrilatos.

Geralmente, a inclusão de polímeros oucopolimeros de um ou mais monômeros etilenicamenteinsaturados dos tipos relacionados acima, na composiçãoadesiva à base de amido ou em combinação com a composiçãoadesiva à base de amido, pode melhorar as característicasde ligação, tais como, do rasgamento da fibra de um produtocompensado ou laminado.

A composição adesiva pode também ser combinadacom um agente de reticulação um pouco antes do uso.

Adequados agentes de reticulação são aqueles que sãoreativos aos grupos amino e/ou hidroxílico. Exemplos deagentes de reticulação incluem: isocianatos, monômeros oupolímeros contendo grupos aceto-acetóxi, ácido adípico,resina de melamina-formaldeído, resina de uréia-formaldeído, sais de melamina, aldeídos, tais como,glutaraldeído, glioxal e aldeídos poliméricos, tais como,os amidos de di-aldeídos, e os agentes complexantes, comoos sais de zircônio. Preferivelmente, os polímeros contendogrupos aceto-acetóxi são usados como agentes dereticulação, como, por exemplo, álcool polivinílico aceto-acetilado. Caso seja usado, a quantidade do agente dereticulação na composição adesiva é adequadamente de atécerca de 30% em peso ou de cerca de 0,1 a cerca de 30% empeso, preferivelmente, de cerca de 0,1 a cerca de 10% empeso, mais preferivelmente, de cerca de 0,5 a cerca de 5%em peso.

A invenção se refere ainda ao uso da composiçãoadesiva conforme a invenção na colagem de pedaços demadeira, baseado em materiais que formam um produto à basede madeira.

A invenção se refere ainda a um método de colagemde peças de madeira, baseado em materiais que compreendem aaplicação da composição adesiva conforme a invenção sobreum ou mais pedaços de um material à base de madeira e aunião de um ou mais dos pedaços com um mais outros pedaçosde material, preferivelmente, um material à base demadeira.

Em uma modalidade, o método adequadamentecompreende a aplicação da composição adesiva conforme ainvenção sobre um pedaço de material à base de madeira,contatando a superfície com a composição adesiva aplicadacom uma superfície de outro pedaço de material à base demadeira, dessa forma, unindo os pedaços através da formaçãode uma união adesiva entre os pedaços.

Por materiais à base de madeira, são aqui tambémincluídos, além da madeira sólida, materiais de madeira dotipo fibras, cavacos e materiais de partículas de painéis.

As superfícies a serem unidas podem ser do mesmo tipo ou deum tipo diferente de material à base de madeira.O material à base de madeira pode ser de qualquertipo e forma um material à base de madeira, tais como,cavacos, fibras, folhas, lâminas, compensados, pedaços,etc.

Em uma modalidade, quando da fabricação deprodutos laminados, o método, adequadamente, compreende aaplicação da composição adesiva conforme a invenção sobreuma superfície, de modo que a junta de cola irá compreenderuma quantidade originalmente aplicada de cerca de 0,1 acerca de 500 g/m2. A quantidade aplicada depende do produtoa ser produzido: para compensados moldados por compressão,a quantidade é preferivelmente de cerca de 50 a cerca de200 g/m2, para material de forração de piso laminado, aquantidade é preferivelmente de cerca de 100 a cerca de 160g/m2 e para vigas laminadas a quantidade é preferivelmentede cerca de 180 a cerca de 500 g/m2. O adequado limitesuperior também depende do tipo de material à base demadeira que é aplicado com a solução. A composição adesivapode ser aplicada sobre uma ou ambas as superfícies a seremunidas. Caso seja aplicada sobre ambas as superfícies, asoma das quantidades aplicadas sobre cada superfície serácorrespondente às quantidades preferidas para a inteirajunta de cola especificada.

Quando da fabricação de compensados moldados porcompressão, o método, adequadamente, compreende a união demais de dois pedaços de materiais à base de madeira,preferivelmente, de 2 a 15 pedaços.Em uma modalidade, o método compreende a colagemde pedaços de materiais à base de madeira, em que ospedaços de material à base de madeira são cavacos demadeira, em que o termo "cavacos de madeira" incluicavacos, lascas, flocos, partículas de serragem e quaisquermateriais similares à base de madeira finamente divididos.

Nesse caso, o produto à base de madeira é um produtocomposto, tal como, um painel de cavacos, partículas ou defibras ou um painel de fios orientados.

O teor de umidade dos cavacos de madeira a seremusados, adequadamente, é de cerca de 0 a cerca de 20% empeso, preferivelmente, de cerca de 1 a cerca de 10% empeso, mais preferivelmente, de cerca de 1,5 a cerca de 5%em peso.

A proporção em peso dos cavacos de madeira para acomposição adesiva, calculada como peso seco,adequadamente, é de cerca de 100:1 a cerca de 1:1,preferivelmente, de cerca de 50:1 a cerca de 2:1, maispreferivelmente, de cerca de 30:1 a cerca de 2,5:1, maisainda preferivelmente, de cerca de 15:1 a cerca de 3:1.

O teor de umidade da mistura de cavacos demadeira e composição adesiva no início da prensagem,adequadamente, é de cerca de 3 a cerca de 25% em peso,preferivelmente, de cerca de 5 a cerca de 20% em peso, maispreferivelmente, de cerca de 7 a cerca de 15% em peso.

A aplicação da composição adesiva épreferivelmente seguida de prensagem. A prensagem,adequadamente, ocorre a uma elevada temperatura. Atemperatura de prensagem depende do produto à base demadeira idealizado de ser fabricado, mas, adequadamente,pode ser de cerca de 0 a cerca de 250°C, preferivelmente,de cerca de 70 a cerca de 200°C.

Para produtos laminados ou compensados, atemperatura de prensagem, quando não tiver sido adicionadoà composição adesiva nenhum agente de reticulação,adequadamente, é de cerca de 0 a cerca de 200°C,preferivelmente, de cerca de 20 a cerca de 150°C, maispreferivelmente, de cerca de 50 a cerca de 130°C e maisainda preferivelmente, de cerca de 70 a cerca de 130°C.

Quando um agente de reticulação tiver sido adicionado àcomposição adesiva, a temperatura de prensagem pode,algumas vezes, ser diminuída, dependendo da eficiência doagente de reticulação.

Para os produtos de partículas, cavacos e fibrasde plástico, a temperatura de prensagem, preferivelmente, éde cerca de 100 a cerca de 225°C, mais preferivelmente, decerca de 150 a cerca de 200°C. Para os produtos laminados,tais como, produtos de madeira compensada, material deforração de piso laminado ou material de forração de pisode madeira compensada, a temperatura de prensagem,preferivelmente, é de cerca de 70 a cerca de 175°C, maispreferivelmente, de cerca de 90 a cerca de 160°C.

0 tempo de prensagem e a temperatura de prensagemsão correlacionados, de modo que temperaturas mais baixasde prensagem, geralmente, requerem tempos mais longos deprensagem. 0 produto à base de madeira a ser produzidotambém determina adequadas temperaturas de prensagem etempos de prensagem. 0 tempo de prensagem, adequadamente, éde pelo menos cerca de 10 segundos, também, adequadamente,de cerca de 10 segundos a cerca de 60 minutos,preferivelmente, de pelo menos cerca de 30 segundos,também, preferivelmente, de cerca de 30 segundos a 30minutos, mais preferivelmente, de pelo menos cerca de 1minuto, também, preferivelmente, de cerca de 1 a cerca de15 minutos.

Em uma modalidade do método da invenção, acomposição adesiva é seca após a aplicação e,posteriormente, novamente umedecida através da adição deágua ou solução aquosa, antes de contatar a superfície queapresenta a composição adesiva aplicada com a outrasuperfície. A solução aquosa pode compreender um polímeroque compreende grupos amina ou amida, de um tipo conformedescrito aqui anteriormente, ou um agente de reticulaçãoque seja adequadamente reativo a grupos amino e/ouhidroxílicos.

Em uma modalidade do método da invenção,preferivelmente, quando da produção de material à base demadeira na forma de cavacos de madeira, o pedaço ou pedaçosde material à base de madeira é/são primeiro contatado(s)com uma solução aquosa compreendendo um agente dereticulação. Adequados agentes de reticulação são aquelesque são reativos a grupos amino e/ou hidroxílicos.

Exemplos de agentes de reticulação nasmodalidades acima mencionadas são: isocianatos, monômerosOU polímeros contendo grupos aceto-acetóxi, ácido adipico,resina de melamina-formaldeido, resina de uréia-formaldeido, sais de melamina, aldeídos, tais como,glutaraldeído, glioxal e aldeidos poliméricos, como amidosde di-aldeídos, e agentes complexantes, como sais dezircônio. Preferivelmente, os polímeros contendo gruposaceto-acetóxi são usados como agentes de reticulação, como,por exemplo, álcool polivinílico aceto-acetilado.

A presente invenção também se refere a um produtoà base de madeira, o qual pode ser obtido pelo método decolagem de pedaços de materiais à base de madeira.

Em uma modalidade, o produto à base de madeira dainvenção compreende uma ou mais camadas, unidas com uma oumais junções adesivas, as quais compreendem amido e um oumais polímeros (P), que contêm um grupo amina ou um grupoamida.

0 produto à base de madeira da invenção pode serum material de forração de piso, um material de mobília demadeira compensada, madeira folheada ou compensada, umpainel de madeira, um painel de forração de teto, uma vigalaminada ou um produto composto, tal como um painel departículas, painel de fibras, painel de cavacos ou umpainel de fios orientados. 0 produto à base de madeiraconforme a invenção é preferivelmente uma madeiracompensada, um material de mobília de madeira compensada,uma forração de piso em madeira compensada, uma forração depiso laminada ou um painel de partículas.Em uma modalidade, o produto à base de madeira dainvenção compreende um produto composto, o qual compreendecavacos à base de madeira unidos com um adesivocompreendendo amido e um ou mais polímeros (P) contendo umgrupo amina ou um grupo amida. 0 produto composto,adequadamente, compreende de cerca de 70 a cerca de 98% empeso, pref erive lment e, de cerca de 80 a cerca de 90% empeso, de material à base de madeira, de cerca de 2 a cercade 25% em peso, preferivelmente, de cerca de 5 a cerca de15% em peso de amido e de cerca de 0,5 a cerca de 10% empeso, pref erivelmente, de cerca de 2 a cerca de 6% em pesode um ou mais polímeros (P), as quantidades sendocalculadas como peso seco do produto composto.

O produto composto é preferivelmente um painel decavacos, de partículas ou de fibras de plástico ou umpainel de fios orientados.

A quantidade de amido em uma ou mais das junçõesadesivas no produto à base de madeira acabada,adequadamente, é de cerca de 40 a cerca de 60% em peso.

A quantidade dos mencionados um ou mais polímeros(P) na uma ou mais junções adesivas secas no produto à basede madeira acabada, adequadamente, é de cerca de 25 a cercade 90% em peso, preferivelmente, de cerca de 35 a cerca de75% em peso, mais pref erivelmente, de cerca de 40 a cercade 60% em peso.

A invenção é ainda ilustrada por meio dosseguintes exemplos não-limitativos. As partes epercentagens se referem a partes em peso e percentuais empeso, respectivamente, a menos que seja de outro modoindicado.

Exemplos

Exemplo 1: Um adesivo à base de amido foi produzidomediante mistura de 66 g de uma solução aquosa contendocerca de 7,5% em peso de polivinilamina (Lupamin® 9905, daBASF), 5 g de água e 37,5 g de amido de milho (C*Gum NC03432, da Cerestar, teor de umidade de 10%). O amido foiparcialmente gelatinizado mediante agitação da mistura àtemperatura de 63°C durante . 20 minutos. A proporçãonumérica .de grupos amina para : , grupos formamida napolivinilamina foi maior que 90.: 1-0. O peso molecular médioponderai da polivinilamina foi ;de .340.000 g/mo'1. 0 teor desecura do adesivo foi medido para uma quantidade de 4 5% empeso. A viscosidade da composição foi medida, sendo de15.000 mPa*s, à temperatura de 20°C (Brookfield, 12 rpm,fuso 4).

Exemplo 2: Um adesivo à base de amido foi produzidomediante mistura de 66 g de uma solução aquosa contendo17% em peso de polivinilformamida (Lupamin® 9000, da BASF),5 g de água e 37,5 g de amido de milho (C*Gum NC 03432, daCerestar, teor de umidade de 10%). O amido foi parcialmentegelatinizado mediante agitação da mistura à temperatura de63°C durante 20 minutos. A proporção numérica de gruposamina para grupos formamida na polivinilformamida foi de0:100. O peso molecular médio ponderai da polivinilformaidafoi de 340.000 g/mol. 0 teor de secura do adesivo foimedido para uma quantidade de 41% em peso. A viscosidade dacomposição foi medida, sendo de 65.000 mPa*s, à temperaturade 20°C (Brookfield, 12 rpm, fuso 4).

Exemplo 3: Um adesivo à base de amido foi produzidomediante mistura de 66 g de uma solução aquosa contendo 17%em peso de poli(álcool vinilico-co-vinilamina) (produzidopela Erkol) , 5 g de água e 37,5 g de amido de milho (C*GumNC 03432, da Cerestar, teor de umidade de 10%). O amido foiparcialmente gelatinizado mediante agitação da mistura àtemperatura de 63°C durante 20 minutos. 0 poli(álcoolvinilico-co-vinilamina) apresentou um grau de hidrólise de99% dos grupos acetato. A proporção em mol dos grupos aminae formamida para os grupos hidroxila' e acetato nopoli(álcool ' vinilico-co-vinilamina) - ou' ,poli(álcoolvinilico-co-vinilamida) foi em torno de 10:90, O pesomolecular médio ponderai do polímero foi de cerca de 30.000e 50.000 g/mol. 0 teor de secura do adesivo foi medido parauma quantidade de 42% em peso. A viscosidade da composiçãofoi medida, sendo de 42.500 mPa*s, à temperatura de 20°C(Brookfield, 12 rpm, fuso 4).

Exemplo 4: Um adesivo à base de amido foi produzidomediante mistura de 66 g de uma solução aquosa contendo 17%em peso de álcool polivinílico (Kuraray Poval®, daKuraray), 5 g de água e 37,5 g de amido de milho (C*Gum NC03432, da Cerestar, teor de umidade de 10%). O amido foiparcialmente gelatinizado mediante agitação da mistura àtemperatura de 63°C durante 20 minutos. O álcoolpolivinílico apresentou um grau de hidrólise de 87-89%. 0teor de secura do adesivo foi medido para uma quantidade de42% em peso. A viscosidade da composição foi medida, sendode 141.000 mPa*s, à temperatura de 20°C (Brookfield, 12rpm, fuso 4).

A partir dos Exemplos 1-4, é possível se concluirque a viscosidade do adesivo à base de amido ésignificativamente mais baixa quando um polímero de acordocom a invenção (Exemplos 1-3) é usado, ao invés do álcoolpoliviníIico.

Exemplo 5: Uma composição adesiva conforme o Exemplo 1, foimisturada com um adesivo de acetato de polivinila(Mowilith® DHSS3, da Celanese) na proporção de 50:50. Oadesivo de acetato de polivinila apresentou um teor desecura de 50% em peso. O adesivo misto foi testado mediantecolagem de 13 compensados de madeira de faia, com umaquantidade de adesivo aplicada de 150 g/m2 e a instalaçãode moldagem por compressão com um tempo de prensagem de 10minutos e uma temperatura de prensagem de 90°C. 0 resultadofoi da não-ocorrência de retorno ao estado anterior àcolagem, uma satisfatória resistência e um índicerasgamento de fibra de 60-70% (satisfatório).

Exemplo 6: Um adesivo à base de acetato de polivinila, omesmo que foi usado no Exemplo 5, foi testado por contaprópria através da colagem de 13 compensados de madeira defaia, da mesma maneira que no Exemplo 5. O resultado obtidofoi de satisfatória resistência e de um índice de 60% derasgamento de fibra (satisfatório), porém, comsignificativo índice de retorno ao estado anterior àcolagem.

Exemplo 7: Uma composição adesiva como a do Exemplo 1 foiproduzida, com a diferença de que a gelatinização foiexecutada sob a temperatura de 90°C durante 60 minutos. 0resultado foi uma composição tipo pasta, macia e passiva deser espalhada. Quando da fabricação de um produto moldadopor compressão, como no Exemplo 5, o resultado apresentadonão teve ocorrência de retorno ao estado anterior àcolagem, teve uma satisfatória resistência e um índice de60-80% de rasgamento de fibra.

Exemplo 8: Um adesivo à base de amido de acordo com oExemplo 1 foi aplicado sobre um painel de partículas de 15χ 15 cm, numa quantidade de 130 g/m2. Um compensado demadeira de faia (0,6 mm), foi depois prensado sobre opainel. O conjunto foi prensado durante 1 minuto àtemperatura de 130°C. A resistência da colagem medida comorasgamento da fibra (cinzel) foi medida em uma instalaçãoaquecida (logo depois da prensagem) e em uma instalaçãofria, respectivamente, após a prensagem.

0 índice de rasgamento de fibra (aquecida) foi de100%, assim como também foi o índice de rasgamento de fibra(fria).

Exemplo 9: Um adesivo à base de amido de acordo com oExemplo 1 foi aplicado sobre um painel de partículas de 15χ 15 cm, numa quantidade de 130 g/m2. Um compensado demadeira de faia (0,6 mm) foi depois prensado sobre opainel. O conjunto foi prensado durante 10 minutos àtemperatura de 90°C. A resistência da colagem medida comorasgamento da fibra (cinzel) foi medida em uma instalaçãoaquecida (logo depois da prensagem) e em uma instalaçãofria, respectivamente, após a prensagem. 0 mesmoprocedimento foi repetido, mas usando um adesivo de acordocom o Exemplo 1, ao qual uma solução aquosa compreendendo17% em peso de álcool polivinilico aceto-acetilado (AAPVA)havia sido adicionada, numa quantidade de 10 partes por 100partes da composição adesiva, de acordo com o Exemplo 1. Osresultados são apresentados na Tabela 1.

Tabela 1

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Assim, é possível se concluir que a adição doagente de reticulação AAPVA aumenta a resistência daligação.

Exemplo 10: Um painel de partículas foi produzido atravésda mistura de 864 g de cavacos de madeira, tendo um teor deumidade de 2% em peso, com 285 g de uma composição adesivafabricada de acordo com o Exemplo 1. A mistura de cavacosfoi formada sobre uma folha de 30 χ 30 cm e prensada àtemperatura de 185°C durante 3 minutos em um painel de 16mm de espessura. A seqüência de pressão foi de 160 kg/cm2durante 30 segundos, 40 kg/cm2 durante 2,5 minutos enenhuma pressão durante os últimos 30 segundos. Aresistência à tração (ligação interna, IB) foi medidamediante colagem de pedaços de 5 χ 5 cm sobre dois blocosde metal e rasgamento dos mesmos em separado. A expansão daespessura (TSW) e a absorção de água (ABS) foram tambémmedidas. A expansão da espessura foi medida através dadeterminação do grau de expansão após um pedaço de 5 χ 5 cmter sido imerso em água (20°C, 24 horas) . A absorção deágua foi medida através da determinação do aumento de peso,depois de um pedaço de 5 χ 5 cm ter sido imerso em água(20°C, 24 horas).

O valor de IB foi de 750 kPa, de TSW de 33,2% ede ABS (24 horas) foi de 97,1%.

Exemplo 11; Um painel de partículas foi produzido medianteuma primeira mistura de 864 g de cavacos de madeira, tendoum teor de umidade de 2% em peso, com 28 g de uma soluçãoaquosa contendo 1% em peso de álcool polivinílico aceto-acetilado (AAPVA) e, após isso, mistura com 285 g de umacomposição adesiva fabricada de acordo com o Exemplo 1. Amistura de cavacos foi formada sobre uma folha de 30 χ 30cm e prensada à temperatura de 185°C durante 3 minutos emum painel de 16 mm de espessura. A seqüência de pressão foide 160 kg/cm2 durante 30 segundos, 40 kg/cm2 durante 2,5minutos e nenhuma pressão durante os últimos 30 segundos.

O valor de IB foi de 970 kPa, de TSW de 29,1% ede ABS (24 horas) foi de 98,2%.

Claims

1. Composição adesiva, caracterizada pelo fato decompreender um amido pelo menos parcialmente gelatinizado eum ou mais polímeros (P) contendo um grupo amina primária.

2. Composição adesiva, de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de que aquantidade de amido na composição adesiva é de cerca de 15a cerca de 40% em peso.

3. Composição adesiva, de acordo com quaisquerdas reivindicações 1-2, caracterizada pelo fato de que aquantidade de um ou mais polímeros (P) na composiçãoadesiva é de cerca de 2 a cerca de 25% em peso.

4. Composição adesiva, de acordo com quaisquerdas reivindicações 1-3, caracterizada pelo fato de que aquantidade da soma do amido e dos mencionados um ou maispolímeros (P) na composição adesiva é de cerca de 35 acerca de 55% em peso.

5. Composição adesiva, de acordo com quaisquer20 das reivindicações 1-4, caracterizada pelo fato de que osmencionados um ou mais polímeros (P) pertencem ao grupo depolivinilamina, poli(álcool vinílico-co-vinilamina) epolietilenoimina.

6. Composição adesiva, de acordo com quaisquerdas reivindicações 1-5, caracterizada pelo fato de que seum polímero (P) contendo um grupo amina primária forpolivinilamina, a proporção em mol de grupos amina paragrupos amida será de 5:95 a 100:0.

7. Composição adesiva, de acordo com quaisquerdas reivindicações 1-6, caracterizada pelo fato de que opolímero (P) é polivinilamina.

8. Composição adesiva, de acordo com quaisquerdas reivindicações 1-7, caracterizada pelo fato decompreender um polímero ou copolímero de um ou maismonômeros etilenicamente insaturados, os quais,adequadamente, não compreendem quaisquer grupos amina ouamida.

9. Sistema adesivo, de acordo com a reivindicação-8, caracterizado pelo fato de que o polímero ou copolímeroé um homopolímero de éster vinílico ou um copolímero deéster vinílico.

10. Composição adesiva, de acordo com quaisquerdas reivindicações 1-9, caracterizada pelo fato decompreender um polímero contendo grupos aceto-acetóxi.

11. Combinação de uma composição adesiva, deacordo com quaisquer das reivindicações 1-9, e umaadicional composição adesiva, caracterizada pelo fato deque a adicional composição adesiva é baseada numa dispersãode um polímero de um ou mais monômeros etilenicamenteinsaturados.

12. Combinação, de acordo com a reivindicação 11,caracterizada pelo fato de que o polímero ou copolímero éum homopolímero de éster vinílico ou um copolímero de éstervinílico.

13. Combinação, de acordo com quaisquer dasreivindicações 1-12, caracterizada pelo fato de que aquantidade de adesivo baseada em amido é de cerca de 25 acerca de 75% em peso, baseado no total de adesivo úmido.

14. Método de fabricação de uma composiçãoadesiva, caracterizado pelo fato de que o dito métodocompreende a mistura de amido e um ou mais polímeros (P)contendo um grupo amina primária em uma fase aquosa, a umaelevada temperatura, de modo a, pelo menos parcialmente,gelatinizar o amido.

15. Método, de acordo com a reivindicação 14,caracterizado pelo fato de que a temperatura elevada é decerca de 50 a cerca de 99°C.

16. Método, de acordo com quaisquer dasreivindicações 14-15, caracterizado pelo fato de que atemperatura elevada é de cerca de 55 a cerca de 65°C.

17. Método, de acordo com quaisquer dasreivindicações 14-16, caracterizado pelo fato de que atemperatura elevada é mantida durante pelo menos 1 minuto.

18. Método, de acordo com quaisquer dasreivindicações 14-17, caracterizado pelo fato de que aquantidade de amido na composição adesiva é de cerca de 15a cerca de 40% em peso.

19. Método, de acordo com quaisquer dasreivindicações 14-18, caracterizado pelo fato de que aquantidade dos mencionados um ou mais polímeros (P) nacomposição adesiva é de cerca de 2 a cerca de 25% em peso.

20. Método, de acordo com quaisquer dasreivindicações 14-19, caracterizado pelo fato de que osmencionados um ou mais polímeros (P) pertencem ao grupo depolivinilamina, poli(álcool vinilico-co-vinilamina) epolietilenoimina.

21. Método, de acordo com quaisquer dasreivindicações 14-20, caracterizado pelo fato de que se umpolímero (P) contendo um grupo amina for polivinilamina, aproporção em mol de grupos amina para grupos amida será de-5:95 a 100:0.

22. Composição adesiva, caracterizada pelo fatode que a dita composição pode ser obtida pelo método deacordo com quaisquer das reivindicações 14-21.

23. Uso da composição adesiva, de acordo comquaisquer das reivindicações 1-13 ou 22, ou da combinaçãoadesiva, de acordo com quaisquer das reivindicações 11-13,caracterizado pelo fato de que o . dito uso se destina àcolagem de pedaços de materiais à base de madeira,formando, dessa forma, um produto à base de madeira.

24. Método de colagem de pedaços de materiais àbase de madeira, caracterizado pelo fato de compreender aaplicação da composição adesiva, a qual compreende amidopelo menos parcialmente gelatinizado e um ou mais polímeros(P) contendo um grupo amina ou um grupo amida, sobre um oumais pedaços de um material à base de madeira e unindo osmencionados um ou mais pedaços com um ou mais outrospedaços de material à base de madeira.

25. Método, de acordo com a reivindicação 24,caracterizado pelo fato de compreender a aplicação dacomposição adesiva sobre um pedaço de material à base demadeira, contatando a superfície com a composição adesivaaplicada com uma superfície de outro pedaço de material àbase de madeira, dessa forma, unindo os pedaços através daformação de uma junta adesiva entre os pedaços.

26. Método, de acordo com quaisquer dasreivindicações 24-25, caracterizado pelo fato decompreender a junção de mais de dois pedaços de materiais àbase de madeira.

27. Método, de acordo com quaisquer dasreivindicações 24-26, caracterizado pelo fato decompreender a colagem de pedaços de materiais à base demadeira, em que os pedaços à base de madeira são cavacos demadeira.

28. Método, de acordo com quaisquer dasreivindicações 24-27,. caracterizado pelo fato de . que aquantidade de amido na composição adesiva é de cerca de 15a cerca de 40% em peso.

29. Método, de acordo com quaisquer dasreivindicações 24-28, caracterizado pelo fato de que aquantidade de um ou mais polímeros (P) na composiçãoadesiva é de cerca de 2 a cerca de 25% em peso.

30. Método, de acordo com quaisquer dasreivindicações 24-29, caracterizado pelo fato de que aquantidade da soma do amido e dos mencionados um ou maispolímeros (P) na composição adesiva é de cerca de 35 acerca de 55% em peso.

31. Método, de acordo com quaisquer dasreivindicações 24-30, caracterizado pelo fato de que osmencionados um ou mais polímeros (P) pertencem ao grupo depolivinilamina, poli(álcool vinílico-co-vinilamina) epolietilenoimina.

32. Método, de acordo com quaisquer dasreivindicações 24-31, caracterizado pelo fato de que opolímero (P) é polivinilamina.

33. Método, de acordo com quaisquer dasreivindicações 24-32, caracterizado pelo fato de que acomposição adesiva compreende um polímero produzido apartir de um ou mais monômeros etilenicamente insaturados,os quais, adequadamente, não compreendem quaisquer gruposamina ou amida.

34. Método, de acordo com quaisquer dasreivindicações 24-33, caracterizado pelo fato de que acomposição adesiva compreende um polímero contendo gruposaceto-acetóxi.

35. Produto à base de madeira, caracterizado pelofato de que tal produto compreende pedaços de material àbase de madeira unidos com uma composição adesiva quecompreende amido e um ou mais polímeros (P), os quaiscontêm um grupo amina ou um grupo amida.

36. Produto à base de madeira, de acordo com areivindicação 35, caracterizado pelo fato de que talproduto compreende uma ou mais camadas unidas com uma oumais juntas adesivas, as quais compreendem amido e um oumais polímeros (P) que contêm um grupo amina ou um grupoamida.

37. Produto à base de madeira, de acordo com areivindicação 35, caracterizado pelo fato de que talproduto compreende cavacos à base de madeira unidos com umacomposição adesiva, a qual compreende amido e um ou maispolímeros (P) que contêm um grupo amina ou um grupo amida.

38. Produto à base de madeira, caracterizado pelofato de que tal produto pode ser obtido pelo método deacordo com quaisquer das reivindicações 24-34.