BRPI0716241A2

BRPI0716241A2 - tratamento de superfÍcie multifuncional

Info

Publication number: BRPI0716241A2
Application number: BRPI0716241-3A2A
Authority: BR
Inventors: Wolfgang Kantner; Wolfgang Heep; Kristina Durkic
Original assignee: Dynea Oy
Priority date: 2006-08-31
Filing date: 2007-08-30
Publication date: 2013-08-13
Also published as: CA2663915A1; AR062617A1; AU2007290979A1; EP2069117A2; WO2008026052A2; WO2008026052A3; CL2007002543A1; US20100233475A1; JP2010502474A; UY30567A1; RU2009110179A; CN101528432A

Abstract

TRATAMENTO DE SUPERFÍCIE MULTIFUNCIONAL. A presente invenção refere-se a painéis à base de madeira com baixa emissão de formaldeido. Estes painéis à base de madeira têm uma camada de superfície externa compreendida de uma composição da resina que compreende um componente que ocorre naturalmente ou derivado do mesmo que está ligado quimicamente a um composto aromático de hidroxila-aldeído resina (ncPF). As vantagens de se possuir uma camada da superfície externa da composição da resina que compreende ncPF, são que a camada da superfície externa pode agir como um agente de vedação da superfície para reduzir a migração de componentes do cerne do painel à base de madeira para a superfície. A camada da superfície externa é de agrado para o consumidor porque ela forma faces claras coloridas sobre o painel à base de madeira. Ela também é uma superfície superior para pós-tratamento, tal como por exemplo, pintura, quando comparada a resinas amino ou fenol. Além disso, a camada da superfície externa que compreende a composição da resina da invenção que compreende ncPF pode proporcionar retardamento de chama ao painel à base de madeira.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "TRATAMEN- TO DE SUPERFÍCIE MULTIFUNCIONAL".

Campo Técnico da Invenção

A presente invenção refere-se a painéis à base de madeira que têm propriedades superiores de superfície e baixas emissões de formaldeído em vista de uma única camada superficial do produto de madeira acabado que contém uma composição de resina que compreende um componente que ocorre naturalmente ou um derivado do mesmo. Antecedentes

A construção de casas e de outros prédios envolve o uso de

uma variedade de materiais para paredes, pisos e outras superfícies. Tá- buas de madeira dura ou de madeira macia são altamente desejadas para tais superfícies, porém as tábuas duras são muitas vezes proibitivamente onerosas. Painéis de chapeados muitas vezes foram usados como uma al- ternativa para superfícies da parede, porém tais painéis apresentam seus próprios problemas. Como em árvores do tipo necessário, o tamanho e a qualidade se tornam cada vez mais raros, a fabricação de chapeados ou de compensados em multicamada é onerosa com os painéis de chapeados de alta qualidade tornando-se difíceis de serem obtidos. As necessidades concorrentes de custos de construção razoá-

veis com prédios de alta qualidade conduziram a usos expandidos para pro- dutos alternativos de madeira. Por exemplo, tábua de partículas, tábua de fibra, tábua de fios orientados (OSB), tábua dura e outras tábuas similares são formadas de madeira que podem de outra forma não ser úteis na indús- tria da construção. As tábuas também são formadas de partículas, cavacos, flocos ou outros fragmentos de madeira. Este estoque de tábua está sendo usado cada vez mais na construção de prédios, particularmente para super- fícies e subsuperfícies de paredes e de pisos. Tais tábuas têm uma qualida- de e uma integridade que é mais do que adequada para tais usos. Algumas destas tábuas alternativas são vulneráveis à inchação

quando expostas à umidade e água. Estas tábuas foram revestidas com cera ou então tratadas para evitar os problemas com água. Lund, Pat. U.S. N0 4.241.133 divulga que os flocos de madeira podem ser colados juntamen- te com um aglutinante. Exemplos dos aglutinantes incluem resinas de uréi- a/formaldeído, resinas de fenol/formaldeído, resinas de melami- na/formaldeído e poliisocianatos. São divulgadas concentrações entre 5 e 12%. Podem ser usadas ceras para resistência à água e também podem ser adicionados conservantes. Outros processos de fabricação de tábuas de partícula e similares são divulgados nas na Patente U.S. N0 3.164.511 de A. Elmendorf; 3.391.233 de B. Polovtseff e 3.940.230 de E. Potter.

As resinas de aminoplasto como resinas de melamina-uréia- formaldeído são usadas como um spray para superfície sobre fibras de ma- deira que contêm resina um instante antes da prensagem das fibras em tá- bua dura de densidade média. Como a resina aglutinante cura sob calor e pressão, a tábua é dotada de suas propriedades estruturais. Simultanea- mente, a resina para spray em superfície cura e veda a superfície com um revestimento protetor duro. As referências a seguir divulgam métodos de preparação das resinas termorrígidas usadas como "The Chemistry of Syn- thetic Resins" por Carleton Ellis, Reinhold Publishing Co., 1935; "Phenolic Resin Chemistry" por N. J. L. Megson, Academic Press Inc., New York, 1958; "Aminoplasts" por C. P. Vale, Cleaver-Hume Press, Ltda, Londres, In- glaterra e Pat. Britânica N0 480.316.

Muitas vezes, um grão de madeira é moldado na superfície da tábua durante a etapa de prensagem. Há ocasiões, no entanto, quando for desejável estampar um grão de madeira ou outro padrão na superfície de uma tábua acabada que contém um spray NA superfície, tal como melami- na-uréia-formaldeído. Ver, Book, Patente U.S. N0 4.266.925 que é aqui in- corporada como referência. O processo de estampagem envolve a aplicação de calor e pressão à superfície da tábua que fratura o revestimento duro, quebradiço de melamina-uréia-formaldeído. A superfície resultante é inacei- tável assim como o enfraquecimento do painel celulósico e que torna a su- perfície vulnerável à umidade. As Iigninas que podem ser extraídas com á- gua irão migrar para a superfície através das fraturas causando desse modo descoramento e amarelecimento da superfície. A indústria começou a se concentrar nos efeitos prejudiciais das emissões de formaldeído destas resinas e os padrões para as baixas emis- sões de formaldeído tornaram-se cada vez mais rigorosos. Consequente- mente, o desafio é fornecer tábuas que têm baixas emissões de formaldeído mantendo ao mesmo tempo propriedades de alta resistência e eficiência de produção. Em distinção às resinas de amino (plasto) descritas acima, foram usadas resinas de fenol-formaldeído e têm a vantagem de formar produtos com emissão de formaldeído menor do que as resinas de amino- formaldeído, porém à custa de diminuir a eficiência de produção. Para supe- rar o baixo desempenho, é prática conhecida usar os materiais tais como componentes naturais para modificar as propriedades das resinas. Por e- xemplo, a fragilidade dos revestimentos de spray da superfície tem sido o tema de uma certa preocupação na técnica. É conhecido na técnica modifi- car os polímeros de melamina-formaldeído, de uréia-formaldeído e de me- lamina-uréia-formaldeído com glicóis, açúcares e vários látices em tentativas de reduzir a fragilidade das resinas termoendurecíveis. Algumas tentativas foram bem-sucedidas, porém às custas de utilização de materiais modifica- dores que se podem volatilizar a temperaturas de estampagem ou então mi- grar da camada da superfície para deixar um resíduo não curado, de baixo peso molecular sobre a prensa ou sobre as superfícies da matriz de estam- pagem. Esta formação resulta em tempo de manutenção não produtivo fre- qüente para limpeza. Baseado nesta informação, seria de se esperar que a modificação de resinas de fenol formaldeído pela adição de componentes naturais, também pudessem causar mudanças prejudiciais significativas nas propriedades físicas e/ou químicas (tal como viscosidade ou capacidade de tamponamento) comparadas à composição original, até uma extensão tal de modo a limitar as aplicações potenciais da composição modificada.

A US 2003/0148084 tentou superar alguns dos problemas asso- ciados ao uso de componentes naturais em composições de uréia formalde- ido, de melamina formaldeído ou de fenol formaldeído com o uso de uma proteína de soja hidrolisada. Além disso, a EP 1318000 propõe o uso de componentes naturais em composições de fenol formaldeído pela cocon- densação de composições proteináceas derivadas de trigo e de milho com a resina de fenol formaldeído. No entanto, estas referências são limitadas ao ensinamento do uso da composição como um aglutinante adesivo e nem ensinam nem sugerem o uso da composição da resina como um spray para a superfície.

O objetivo da presente invenção é vencer os problemas descri- tos acima das composições de resina conhecidas para sprays ou revesti- mentos na superfície pelo fornecimento de uma composição de resina que compreende um componente que ocorre naturalmente ou derivado do mes- mo. Esta composição de resina é responsável pela formação de grande quantidade de sólidos, baixa viscosidade e infinita capacidade de diluição em água. Tais composições têm boa capacidade de serem borrifadas e uma cor mais clara, que são desejados em tais operações como na produção de tábuas de fibras.

A composição é equilibrada para fornecer uma rápida reticulação

e um alto grau de endurecimento e com a emissão de formaldeído subse- qüentemente baixa.

Além disso, a composição da invenção tem boa reatividade e ob- tém os produtos de baixa emissão de formaldeído pelo fato de ter uma quan- tidade suficiente de produtos formaldeído disponível por rápida reticulação a uma alto grau em reticulado que possa resistir à hidrólise que são importan- tes para agentes de vedação de superfície e têm a vantagem de um agente de expulsão de formaldeído eficiente disponível no tempo certo na aplicação.

A ampliação da lista de matéria-prima também pode ter uma vantagem comercial na diminuição dos custos de matéria-prima dos sprays ou dos revestimentos da superfície e pode ajudar a reduzir a dependência sobre os mercados de matéria-prima existentes. Sumário da Invenção

A presente invenção é dirigida a um painel à base de madeira que compreende uma camada da superfície externa composta de uma com- posição de resina que compreende um componente que ocorre naturalmente ou um derivado do mesmo que está quimicamente ligado a um composto aromático de hidroxila-aldeído resina (ncPF). A presente invenção também é dirigida a um processo de formação do painel à base de madeira com baixa emissão de formaldeído.

Um outro âmbito de aplicabilidade da presente invenção tornar- se-á aparente pela descrição detalhada fornecida aqui a seguir. No entanto, devia ser entendido que a descrição detalhada e os exemplos específicos, embora indicando as modalidades preferidas da invenção, são fornecidos para fins de ilustração apenas, pois várias mudanças e modificações dentro do espírito e do âmbito da invenção tornar-se-ão evidentes aos peritos na técnica põe estas descrição detalhada. Descrição Detalhada da Invenção

Composição de Resina com Baixa Emissão de Formaldeído

Em uma modalidade da invenção, é uma composição de resina com baixa emissão de formaldeído que é usada como uma camada superfi- ciai externa de painéis à base de madeira tais como tábuas compósitas e compreende um componente que ocorre naturalmente ou derivado do mes- mo que é condensado de modo a estar quimicamente (isto é, ionicamente, por força de Van der Waals e/ou covalentemente, de preferência covalente- mente) ligado diretamente ou indiretamente a uma resina a um composto aromático de hidroxila-aldeído resina (aqui a seguir denominado "ncPF").

A expressão "componente que ocorre naturalmente ou derivado do mesmo" é usada neste caso como um termo coletivo único para identifi- car a composição que compreende uma proteína e opcionalmente pelo me- nos uma lignina, um ácido orgânico, um ácido graxo e poliol (por exemplo, carboidratos, amido e açúcares). O componente que ocorre naturalmente ou derivado do mesmo pode ser de origem vegetal, animal ou microbiológica.

É preferível que o componente que ocorre naturalmente ou deri- vado do mesmo seja formado em um processo de redução do peso molecu- lar global em uma amostra proteinácea natural de vegetal ou animal em uma etapa de extração e/ou em uma etapa de realização de uma reação de que- bra de ligação (tal como hidrólise) para reduzir a viscosidade do material global e desse modo formar um componente que ocorre naturalmente ou derivado do mesmo que tem uma proteína à base de água. Neste caso, o termo proteína "à base de água" refere-se à (s) proteína (s) que é/são com- posta (s) de pelo menos um de: i) proteína solúvel em água; ii) uma proteína que seja solúvel em um meio ligeiramente ácido (por exemplo, em um pH de aproximadamente 4 - 6,9) e iii) uma proteína solúvel em sal. De preferência, a proteína à base de água é composta de todos os seguintes: i) proteínas solúveis em água; ii) proteínas que sejam solúveis em um meio ligeiramente ácido (por exemplo, pH em torno de 4 - 6,9) e iii) proteínas solúveis em sal. O componente que ocorre naturalmente ou derivado do mesmo é essenci- almente livre (isto é, pode conter traços de quantidades de até 1,0% em pe- so baseado no peso do componente que ocorre naturalmente ou do derivado do mesmo, de preferência, menos do que 0,5% em peso, mais preferivel- mente menos do que 0,1% em peso) de proteínas que sejam solúveis em etanol, porém não são substancialmente solúveis em água, em meios Iigei- ramente ácidos e em meios de água salgada. As gliadinas são proteínas solúveis em etanol, que formam juntamente com as gluteninas, que são so- lúveis sob condições ligeiramente ácidas para fornecer glúten.

O componente que ocorre naturalmente ou derivado do mesmo pode ser obtido em um processo similar ao processo conhecido como moagem de milho no estado úmido. A moagem de milho no estado úmido tem sido usa- da para separar grãos de milho em produtos tais como amido, proteína, fibra e óleo. A moagem de milho no estado úmido é um processo em dois estágios: (a) um processo de maceração para amolecer o grão de milho e para facilitar a próxima etapa; (b) um processo de moagem no estado úmido que resulta em amido purificado e diferentes co-produtos tais como óleo, fibra e proteína. Em geral, as recuperações de amido estão entre 90 e 96%. O restante do amido é encontrado em diferentes co-produtos. É o restante que pode ser usado como o componente que ocorre naturalmente ou derivado do mesmo.

Outros processos de formação do componente que ocorre natu- ralmente ou derivado do mesmo estão descritos no WO 2005/074704, que é aqui incorporada como referência em sua totalidade. Quando o componente que ocorre naturalmente ou derivado do mesmo for derivado de um material à base de vegetal, a proteína e pelo menos um de carboidrato, lignina, ácido orgânico, ácido graxo e açúcar podem permanecer no material depois do procedimento de extração e/ou da reação de ruptura da ligação ter (em) sido realizado (s). Esta composição final (o "componente que ocorre naturalmen- te ou derivado do mesmo irá variar dependendo do tipo de espécie agrícola da qual deriva o componente natural e da maneira de extração. Quando o componente que ocorre naturalmente for derivado de um material à base de vegetal, a proteína e pelo menos um de um carboidrato, ácido orgânico, áci- do graxo e açúcar podem permanecer no material depois do procedimento de extração e/ou da reação de ruptura da ligação ter sido realizada.

Em uma modalidade mais preferida ainda, o componente que ocorre naturalmente ou derivado do mesmo é um material proteináceo isola- do da fonte vegetal com extração de água e opcionalmente tritura- ção/moagem. De preferência, o isolado não foi exposto a uma quantidade substancial de substâncias químicas (tal como álcali) que hidrolisam as liga- ções de peptídeo afetando desse modo a estrutura principal da proteína, porém o isolado pode ser desnaturado, quimicamente ou mecanicamente, até uma extensão que afeta a estrutura secundária e terciária da proteína. No processo de extração, menos do que 10% das ligações de peptídeo são rompidas quimicamente (sem levar em conta a percentagem de ligações de peptídeo rompidas por meios mecânicos) na formação do isolado. De prefe- rência, menos do que 3% e mais preferivelmente, menos do que 0,1% das ligações de peptídeo são rompidas quimicamente (sem levar em considera- ção a percentagem de ligações de peptídeo rompidas por meios mecânicos) na formação do isolado. Por exemplo, o método de derivatização de trigo compreende uma etapa de separação baseada na solubilidade dos compo- nentes em água (água pura, água salgada ou água ligeiramente ácida) de modo a separar as proteínas de alto peso molecular em glúten (tais como gliadinas e possivelmente gluteninas) e os carboidratos de alto peso molecu- lar (a parte insolúvel) das proteínas de menor peso molecular tal como al- bumina e os carboidratos de baixo peso molecular (a parte solúvel).

Este componente que ocorre naturalmente ou derivado do mesmo tem uma concentração de teor de sólidos de 40 - 60% em peso, de preferên- cia 44 - 56% em peso como medida por aquecimento para expulsão dos pro- dutos voláteis em uma estufa até que o peso de estabilize e calculando o pe- so da composição final como uma percentagem do peso da amostra antes do aquecimento. A viscosidade do componente que ocorre naturalmente ou deri- vado do mesmo é de 100 - 3000 mPas, de preferência de 100 - 300 mPas. Na modalidade preferida da invenção a viscosidade é menor do que 300 mPas. As medidas de viscosidade usadas neste caso são realizadas com um visco- símetro giratório (Physica MCR301) a uma taxa de cisalhamento de 1000s"1 e a uma temperatura de 25°C com um eixo PP50. A quantidade de proteína no componente que ocorre naturalmente ou derivado do mesmo é de preferência de I - 20% em peso de sólido baseado no peso total de sólidos, mais preferi- velmente de 5 - 20% em peso e a quantidade de carboidratos é de preferência de 20 - 60% em peso baseada no peso total de sólidos, mais preferivelmente de 30 - 55% em peso. O pH do componente natural é < 7, de preferência me- nor do que 6 e mais preferivelmente menor do que 4,5.

De preferência, o componente que ocorre naturalmente ou deri- vado do mesmo é formado partindo de pelo menos um selecionado do grupo que consiste em trigo, milho, semente de colza (canola), soja, arroz etc. Mais preferivelmente, o componente que ocorre naturalmente ou derivado do mesmo é formado partindo de trigo e/ou de milho. Mais preferivelmente ain- da, o componente que ocorre naturalmente ou derivado do mesmo não é formado partindo de soja ou de caseína. O componente composto aromático de hidroxila-aldeído resina inclui resinas de condensação de aldeído curá- veis tais como, por exemplo, resinas de fenol-aldeído, resinas de resorcinol- aldeído e similares. Os compostos aromáticos de hidroxila (às vezes citados neste caso usando o identificador "P") que podem ser usados para preparar estas resinas do tipo de condensação compreendem fenol e vários fenóis modificados inclusive amino fenol, os orto, meta e para cresóis, ácido cresíli- co, xilenol, resorcinol, catecol, hidroquinona, bisfenol A, quinol (hidroquino- na), pirogalol (ácido pirogálico), floroglucinol ou combinações dos mesmos e similares. De preferência, o composto aromático de hidroxila é resorcinol, hidroquinona, fenol ou bisfenol A. Msis preferivelmente, o composto aromáti- co de hidroxila é o fenol. Estes compostos ou combinações dos mesmos podem ser reagidos com os vários compostos aldeído (às vezes citado aqui usando o identificador "F"), como uma classe, de preferência aqueles que têm de 1 a aproximadamente 10 átomos de carbono em forma alifática ou cicloalifática ou aromática ou mista, para produzir as resinas do tipo de con- densação úteis na invenção. Tais compostos aldeído incluem, por exemplo, formaldeído, glioxal, glutaraldeído, acetaldeído, propionaldeído, crotonaldeí- do, benzaldeído, furfuraldeído e similares. O formaldeído é presentemente preferido.

Em uma modalidade, o componente que ocorre naturalmente ou derivado do mesmo está quimicamente (isto é, ionicamente, por força de Van der Waals e/ou covalentemente, de preferência covalentemente) ligado diretamente ou indiretamente à cadeia principal do composto aromático de hidroxila-aldeído resina (ncPF). Além disso, o componente que ocorre natu- ralmente ou derivado do mesmo pode agir como um reticulante entre os po- límeros no composto aromático de hidroxila-aldeído resina. De preferência, este é uma proteína no componente que ocorre naturalmente ou derivado do mesmo, que está ligado diretamente ou indiretamente à cadeia principal do componente composto aromático de hidroxila-aldeído resina. A viscosidade do ncPF é de 20 - 3500 mPas, de preferência de 20 - 3000 mPas. A quanti- dade de sólidos no ncPF é de 41 - 80%, de preferência 45 - 60%. A propor- ção molar do ncPF é de 1,0:0,1 P/F até 1,0:4,0 P/F. A quantidade do com- ponente que ocorre naturalmente ou derivado do mesmo no ncPF é de I - 60% em peso, de preferência de 1 - 50% em peso baseada no peso total da resina ncPF.

Em uma modalidade da invenção, a proporção molar de grupos hidroxila (do composto aromático de hidroxila) para aldeído na composição da resina é de 1:0,1 até 1:400. De preferência, a proporção molar é de 1:0,9 até 1:80.

A composição da resina da presente invenção pode incluir com- ponentes tipicamente usados na técnica, tais como aditivos, diluentes, agen- tes de endurecimento (tais como sais de amônio como nitrato de amônio), flexibilizadores, poliuretanas (tal como MDI), outras resinas de formaldeído (tais como uréia formaldeído, melamina (uréia) formaldeído) etc.

A composição da resina da presente invenção pode ser armaze- nada em uma forma concentrada que pode então ser diluída antes da sua aplicação à madeira como um revestimento externo ou como spray para su- perfície. Isto é vantajoso em vista da reução nos custos de armazenagem. A viscosidade da composição é de pelo menos 10 mPas (para armazenagem). De preferência, a viscosidade é de 10 a 3500 mPas. De preferência, a con- centração de sólidos é de até 75% em peso baseado no peso da composi- ção da resina. Mais preferivelmente, a concentração é de 5 até 70% em pe- so. Enquanto isso, a viscosidade da composição diluída é de 1 a 3500 mPas (na ocasião da aplicação). De preferência, a viscosidade é de 1 a 700 mPas. Mais preferivelmente, de 1 a 500 mPas. Métodos de Formação das Composições de Resina com Baixa Emissão de Formaldeído

A composição da resina para uma camada de superfície externa dos painéis à base de madeira pode ser obtida por uma variedade de méto- dos. Por exemplo, a composição da resina é obtida em um processo que compreende a combinação do componente que ocorre naturalmente ou deri- vado do mesmo, o composto aromático de hidroxila e o composto aldeído em qualquer ordem em um meio aquoso (isto é, solução aquosa em que to- dos os constituintes não estejam necessariamente dissolvidos) sob condi- ções suficientes para resultar na cocondensação dos componentes. A descrição do componente que ocorre naturalmente ou do deri-

vado do mesmo e o processo para a preparação dos mesmos é fornecida acima na seção intitulada "Composição de Resina com Baixa Emissão de Formaldeído".

Em uma modalidade, o processo inclui uma etapa de formação de uma resina ncPF por uma primeira etapa de formação de uma resina de PF que tem um peso molecular médio em peso de pelo menos 200 g/mol, de preferência até de 12.000 g/mol, mais preferivelmente 200-12.000 g/mol em um meio aquoso seguido por uma segunda etapa de adição co componente que ocorre naturalmente ou derivado do mesmo ao meio aquoso para desse modo condensar o componente que ocorre naturalmente ou derivado do mesmo com a resina aromática de hidroxila-aldeído.

Em uma modalidade preferida, pelo menos um do componente

que ocorre naturalmente ou derivado do mesmo e o composto aromático de hidroxila é metilolado antes das etapas de condensação.

A etapa de condensação do composto aromático de hidroxila e do composto aldeído é de preferência realizada em um meio aquoso sob condições neutras a alcalinas, isto é, com um pH de 7 a 13. Se necessário, o pH pode ser controlado com base orgânica e/ou inorgânica.

No processo da invenção, a base não está especificamente limitada em quantidade (sem estar presente em uma quantidade catalítica) ou em tipo, embora esta seja de preferência selecionada do grupo que consiste em uma base nitrogenada tal como etanolamina (por exemplo, dimetiletanolami- na ou dietanolamina), hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, hidróxido de cálcio, compostos de estanho (dilaurato de dibutilestanho, dioctoato de dibu- tilestanho e diacetato de dibutilestanho) e similares. O uso de uma base ni- trogenada é especialmente preferido porque ele fornece menos teor de cin- zas, não dilui o produto (os álcalis precisam ser usados em concentrações não mais altas do que 1 N) e acima de tudo o produto final tem melhores propriedades mecânicas.

É possível adicionar solvente (s) adicional (ais) ao meio aquoso para ajudar a dissolver os reagentes, desde que o (s) solvente (s) adicional (ais) não reajam com os reagentes.

Produtos de Madeira que Compreendem as Composições de Resina com Baixa Emissão de Formaldeido da Invenção e Processos de Formação das Mesmas

A composição da resina que compreende ncPF é usada em uma camada da superfície externa para painéis à base de madeira que incluem tábuas compósitas, isto é, tábua de partícula, tábua de fibras MDF e tábua de fios orientada. Em certos processos de produção, inicialmente é obtida uma placa que é usada para formar uma camada externa que contém madeira. A placa é uma camada de partículas de madeira, flocos ou fibras (com ou sem um aglutinante) que são pré-prensados juntamente com a adição de calor (isto é, antes da prensa quente final em que o produto é prensado em sua densidade final). A composição da resina que compreende ncPF pode ser aplicada na prensa em qualquer estágio antes de a placa ter sido consolida- da na prensa quente final. Em uma modalidade, a composição da resina que compreende ncPF pode ser aplicada à superfície da placa antes da prensa- gem e pode ser aplicada a um ou a ambos os lados da placa. A composição da resina que compreende ncPF pode ser aplicada à superfície da placa de qualquer maneira. Os métodos adequados incluem, porém não estão limita- dos a, borrifação, revestimento úmido, emersão, uso de cilindro etc.

A composição da resina que compreende ncPF pode ser aplica- da ao substrato e/ou substrato resinado em qualquer estágio da formação da placa até que a placa tenha sido consolidada na prensa quente final. Se ne- cessário, a composição da resina que compreende ncPF é diluída até a con- centração apropriada para revestimento ou aplicações de spray na superfí- cie. A composição da resina da invenção que compreende ncPF é adiciona- da à placa como um revestimento externo ou spray na superfície a uma con- centração de 1 a 50% de peso seco, de preferência 1 a 35% e mais preferi- velmente 1 a 25% baseado no peso do sólido seco da resina ncPF.

O painel à base de madeira da presente invenção compreende uma camada de superfície externa que compreende a composição da resina da invenção que compreende ncPF e opcionalmente partículas de madeira, flocos ou fibras. De preferência, o painel à base de madeira tem pelo menos uma camada no cerne que não contém ncPF. De preferência, pelo menos uma camada no cerne que não contém ncPF compreende pelo menos 30% em volume do volume total do painel à base de madeira. Mais preferivelmen- te, pelo menos uma camada no cerne que não contém ncPF compreende pelo menos 50% em volume do volume total do painel à base de madeira. Mais preferivelmente ainda, pelo menos uma camada no cerne do painel à base de madeira que não contém ncPF compreende pelo menos 80% em volume do volume total do painel à base de madeira. De preferência, a ca- mada da superfície externa tem uma parte que tem pelo menos 0,1 mm de espessura como medida partindo da superfície externa e em uma direção normal à superfície do painel que contém ncPF e nenhum outro aglutinante.

Em uma modalidade, o painel da invenção à base de madeira compreende a composição de resina com baixa emissão de formaldeído que foi aplicada como uma camada da superfície externa e tem uma baixa emis- são de formaldeído menor do que 0,5 mg/L, de preferência de 0,01 até 0,3 mg/L de acordo com JIS A 1460, concedida em março de 2001 ou a emissão de formaldeído é menor do que 0,1 mg/m3 como medida por EN 717-1; em que, quando o painel for uma tábua de partículas, a tábua de partículas sa- tisfaz as propriedades mecânicas e de inchação de acordo com o padrão EN 312, concedido em outubro de 2003; em que quando o painel for uma tábua de fibras, a tábua de fibras satisfaz as propriedades mecânicas e de incha- ção de acordo com o padrão EN 622-1 concedido em junho de 2003; em que, quando o painel for um MDF, o MDF satisfaz as propriedades mecâni- cas e de inchação de acordo com o padrão EN 622-5 concedido em dezem- bro de 1997 e em que, quando o painel for uma tábua de filamentos orienta- dos, a tábua de filamentos orientados satisfaz as propriedades mecânicas e de inchação de acordo com o padrão EN 300 concedido em setembro de 1997.

As vantagens de ter uma camada da superfície externa da com- posição da resina da invenção que compreende ncPF, é que a camada da superfície externa pode agir como um agente de vedação para a superfície para reduzir a migração de componentes do cerne do painel à base de ma- deira para a superfície. Além disso, a camada da superfície externa da in- venção pode reduzir as emissões de formaldeído. A camada da superfície externa da invenção é atraente para o consumidor porque ela forma faces de cor clara sobre o painel à base de madeira. Também ela é uma superfície superior para, pós-tratamento, tal como, por exemplo, pintura, quando com- parada a resinas amino ou fenólicas. Além disso, a camada da superfície externa que compreende a composição da resina da invenção que compre- ende ncPF pode conferir retardamento de chama ao painel à base de madei- ra.

EXEMPLOS Exemplo 1. (Preparação da Resina)

Primeiro, é preparado o ncPF. Um derivado de trigo à base de água (que tem uma concentração (teor de sólido) de 50%, uma quantidade de proteína de 7,6% e uma quantidade de açúcares de 47,3%, ambas base- adas no teor de sólidos) é condensado com um fenol e com formaldeído sob condições alcalinas para fornecer uma proporção de F:P de 2,8:1,0 e um teor de 20% em peso do derivado de trigo.

Exemplo 2. (Descrição da resina amino adequada para uso na tábua com- pósita a ser tratada na superfície)

Uma resina de melamina uréia formaldeído com uma proporção molar de FiNH2 de aproximadamente 0,43 e contendo aproximadamente 6% de melamina baseada na resina líquida é preparada de uma maneira bem conhecida dos peritos na técnica. A viscosidade da resina é de aproximada- mente 250 - 350 mPas. A concentração (teor de sólidos) é de aproximada- mente 66,5 - 68,0%. O pH da resina está entre 8 e 10. A resina é adequada para a produção de tábua compósita.

Exemplo 3. (Descrição da resina amino adequada para uso na tábua com- pósita a ser tratada na superfície)

É preparada uma resina de melamina uréia formaldeído com uma proporção molar de F:NH2 de aproximadamente 0,47 de uma maneira bem conhecida dos peritos na técnica. A viscosidade da resina é de aproxi- madamente 200 - 400 mPas. A concentração (teor de sólidos) é de aproxi- madamente 65 - 68%. O pH da resina está entre 9 e 11. A resina é adequa- da para a produção de tábua compósita.

Exemplo 4. (Aplicação de ncPF como um sprav para a superfície em prepa- ração de camada simples de CB para reduzir a emissão de formaldeído da tábua acabada)

As tábuas preparadas sob as mesmas condições de corrida fo- ram tratadas na superfície em ambas as faces da tábua depois da pré- formação da tábua, antes da prensagem e os efeitos sobre as propriedades da tábua acabada foram testados e comparados com as tábuas não trata- das.

Uma tábua compósita com uma única camada a 14 mm e densi-

dade de 670 kg/m3 foi obtida em uma prensa de laboratório a uma tempera- tura do rolo da prensa de 205°C e a uma pressão de 3 MPa - 4 MPa (30 - 40 bar). O tempo de prensagem foi de 7,5 s/mm. As tábuas foram feitas em uma prensa de laboratório de acordo com procedimentos padronizados co- nhecidos dos peritos na técnica. A tábua foi pré-formada antes da borrifação da superfície. As fibras de madeira foram tratadas com resina com uma resi- na de acordo com o Exemplo 2 ou 3. A carga de resina era de 12% baseada na madeira seca em estufa. Foi adicionada uma quantidade de solução a- quosa a 3% de nitrato de amônio baseada na resina seca em estufa para acelerar a velocidade da cura da resina.

A tábua pré-formada foi tratada na superfície por borrifação de

ncPF em ambos os lados da tábua antes da prensagem da tábua para for- mar a tábua compósita.____

Resina Amino Carregamento de Resina Amino na tá- bua (resina sólida sobre madeira sólida) Tratamento da super- fície antes da prensa- gem da tábua Tempo de prensagem Valor do Perfurador de acordo com EM 120, corrigido para 6,5 % m.c. Exemplo 2 12% Nenhum 7,5 s/mm 2,2 mg/100 g Exemplo 2 12% Borrifado 2,5% de ncPF do Exemplo 1 em cada lado (ncPF sólido sobre resina sólida) 7,5 s/mm 1,6 mg/100 g Exemplo 3 12% Nenhum 7,5 s/mm 3,2 mg/100 g Exemplo 3 12% Borrifado 2,5% de ncPF do Exemplo 1 em cada lado (ncPF sólido sobre resina sólida) 7,5 s/mm 2,4 mg/100 g Os dados na tabela acima demonstram que para diferentes tipos de resinas amino usadas como um aglutinante na tábua compósita, a adição de uma pequena quantidade da composição da resina ncPF da invenção como um spray na superfície irá reduzir as emissões de formaldeído da tá- bua a tempos de prensagem equivalentes.

Exemplo 5. (Descrição da resina amino que contém melamina que é ade- quada para uso na tábua compósita a ser tratada na superfície)

A resina de melamina uréia formaldeído com uma proporção mo- Iar de F:NH2 de aproximadamente 0,48 e que contém aproximadamente 3,2% em peso de melamina baseados na resina líquida é preparada de uma maneira bem conhecida dos peritos na técnica. A viscosidade da resina é de desde aproximadamente 180 até 220 mPas. A concentração (teor de sóli- dos) é de aproximadamente 66%. O pH da resina está entre 8 e 10. A resina é adequada para a produção de tábua compósita. Exemplo 6. (Aplicação de ncPF como um spray na superfície na preparação de uma CB de única camada para reduzir a emissão de formaldeído da tá- bua acabada

Tábuas preparadas sob as mesmas condições de corrida foram tratadas na superfície em ambas as faces da placa depois da pré-formação da placa, antes da prensagem e o efeito das propriedades da tábua acabada foram testados e comparados com as tábuas não tratadas.

Uma tábua compósita de única camada a 12 mm e densidade de 640 kg/m3 foi obtida foi obtida em uma prensa de laboratório a uma tempera- tura do rolo da prensa de 205°C e a uma pressão de 3 MPa - 4 MPa (30 - 40 bar). O tempo de prensagem foi de 7,5 s/mm. As tábuas foram feitas em uma prensa de laboratório de acordo com procedimentos padronizados co- nhecidos dos versados na técnica. A placa foi pré-formada antes da borrifa- ção da superfície. As fibras de madeira foram tratadas com uma resina de acordo com o Exemplo 5. A carga de resina era de 12% baseada na madeira seca em estufa. Foi adicionada uma quantidade de solução aquosa a 3% de nitrato de amônio baseada na resina seca em estufa para acelerar a veloci- dade da cura da resina. Uma placa pré-formada foi tratada na superfície por borrifação

de ncPF em ambos os lados da placa antes da prensagem da placa para formar a tábua compósita e esta tábua compósita é comparada a uma tábua similar preparada sem o tratamento na superfície com ncPF._

Resina Amino Carregamento de Resina Amino na pla- ca (resina sólida sobre madeira sólida) Tratamento da superfície antes da prensagem da placa Tempo de prensa- gem Valor do Desse- cador de acordo com JIS A 1460 Exemplo 6 12% Nenhum 7,5 s/mm 0,532 mq/l Exemplo 6 12% Borrifados 10 ml/m2 de ncPF do Exemplo 1 7,5 s/mm 0,390 mg/l

Os dados na tabela acima demonstram que a adição de uma

pequena quantidade da resina ncPF da invenção incorporada a uma compo- sição da resina melamina como um spray na superfície irá reduzir as emis- sões de formaldeído da tábua a tempos de prensagem equivalentes.

A invenção sendo descrita desse modo, será óbvio que a mes- ma pode ser variada de muitas maneiras. Tais variações não precisam ser consideradas como um desvio do espírito e do âmbito da invenção e preten- de-se que todas tais modificações como seriam óbvias a um perito na técni- ca estão incluídas no âmbito das reivindicações a seguir.

Claims

1. Processo de formação de um painel à base de madeira com baixa emissão de formaldeído, que compreende a aplicação a uma superfí- cie externa do painel à base de madeira de uma composição de resina que compreende um produto de cocondensação (ncPF) de um composto aromá- tico de hidroxila-aldeído resina e um componente que ocorre naturalmente ou derivado do mesmo em que o componente que ocorre naturalmente ou o derivado do mesmo está ligado quimicamente diretamente ou indiretamente ao composto aromático de hidroxila-aldeído resina.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que a compo- • sição da resina é aplicada à superfície externa do painel à base de madeira como um spray.

3. Processo de acordo com a reivindicação 1, que compreende a prensagem^de partículas de madeira, de flocos e/ou de fibras sem a adição de calor para formar uma placa.

4. Processo de acordo com a reivindicação 3, que também com- preende a aplicação de um aglutinante às partículas de madeira, de flocos e/ou de fibras antes da prensagem sem a adição de calor.

5. Processo de acordo com a reivindicação 3, que também com- preende a aplicação da composição da resina que compreende ncPF a uma superfície da placa e prensagem da placa com a adição de calor.

6. Processo de acordo com a reivindicação 5, em que a compo- sição da resina que compreende ncPF é adicionada à placa em uma con- centração de 1 a 25% em peso baseado no ncPF sólido ao teor de resina sólida na placa.

7. Processo de acordo com a reivindicação 1, que também com- preende: a etapa de obtenção do componente que ocorre naturalmente ou derivado do mesmo como um isolado à base de água pelo isolamento de uma fonte vegetal com extração de água e trituração/moagem opcionais; condensação de um composto aromático de hidroxila, de um composto alde- ído e do isolado à base de água em qualquer ordem para formar o ncPF.

8. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que o compo- nente que ocorre naturalmente ou derivado do mesmo é formado partindo de pelo menos um selecionado do grupo que consiste em soja, trigo, milho, se- mente de colza e arroz.

9. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que o compo- nente que ocorre naturalmente ou derivado do mesmo é formado de trigo e/ou de milho.

10. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que o com- posto aromático de hidroxila-aldeído resina é pelo menos uma resina de fe- nol-aldeído e uma resina de resorcinol-aldeído.

11. Painel à base de madeira que compreende uma camada da superfície externa composta de uma composição da resina que compreende um componente que ocorre naturalmente ou derivado do mesmo que está ligado quimicamente diretamente ou indiretamente a um composto aromático de hidroxila-aldeído resina (ncPF).

12. Painel à base de madeira de acordo com a reivindicação 11, que tem uma baixa emissão de formaldeído de 0,01 até 0,3 mg/L de acordo com JIS A1460, Março de 2001.

13. Painel à base de madeira de acordo com a reivindicação 11, que tem uma baixa emissão de formaldeído de 0,01 até 0,5 mg/L de acordo com JIS A1460, Março de 2001.

14. Painel à base de madeira de acordo com a reivindicação 11, que tem uma baixa emissão de formaldeído de até 0,1 mg/m3 de acordo com EN 717-7.

15. Painel à base de madeira de acordo com a reivindicação 11, que compreende pelo menos uma camada em um cerne do painel à base de madeira que não contém ncPF.

16. Painel à base de madeira de acordo com a reivindicação 15, em que pelo menos uma camada no cerne do painel à base de madeira que não contém ncPF compreende pelo menos 30% em volume do volume total do painel à base de madeira.

17. Painel à base de madeira de acordo com a reivindicação 11, em que a camada da superfície externa tem uma parte que tem pelo menos .0,1 mm de espessura quando medida partindo da superfície externa e em uma direção normal à superfície do painel que contém ncPF e nenhum outro aglutinante.