EP0618854A1 - Verfahren zur herstellung von span- oder faserplatten - Google Patents

Verfahren zur herstellung von span- oder faserplatten

Info

Publication number
EP0618854A1
EP0618854A1 EP93919235A EP93919235A EP0618854A1 EP 0618854 A1 EP0618854 A1 EP 0618854A1 EP 93919235 A EP93919235 A EP 93919235A EP 93919235 A EP93919235 A EP 93919235A EP 0618854 A1 EP0618854 A1 EP 0618854A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
catalyst
binder
fiberboard
chipboard
nco groups
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP93919235A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen Dr. Kramer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KRAMER, JUERGEN, DR.
Original Assignee
KRAMER JUERGEN DR GLUNZ AG
Kramer Juergen Dr
Glunz AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KRAMER JUERGEN DR GLUNZ AG, Kramer Juergen Dr, Glunz AG filed Critical KRAMER JUERGEN DR GLUNZ AG
Publication of EP0618854A1 publication Critical patent/EP0618854A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/703—Isocyanates or isothiocyanates transformed in a latent form by physical means
    • C08G18/705—Dispersions of isocyanates or isothiocyanates in a liquid medium
    • C08G18/706—Dispersions of isocyanates or isothiocyanates in a liquid medium the liquid medium being water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08—Processes
    • C08G18/16—Catalysts
    • C08G18/18—Catalysts containing secondary or tertiary amines or salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08—Processes
    • C08G18/16—Catalysts
    • C08G18/18—Catalysts containing secondary or tertiary amines or salts thereof
    • C08G18/1825—Catalysts containing secondary or tertiary amines or salts thereof having hydroxy or primary amino groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08—Processes
    • C08G18/16—Catalysts
    • C08G18/18—Catalysts containing secondary or tertiary amines or salts thereof
    • C08G18/1875—Catalysts containing secondary or tertiary amines or salts thereof containing ammonium salts or mixtures of secondary of tertiary amines and acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/64—Macromolecular compounds not provided for by groups C08G18/42 - C08G18/63
    • C08G18/6484—Polysaccharides and derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L97/00—Compositions of lignin-containing materials
    • C08L97/02—Lignocellulosic material, e.g. wood, straw or bagasse

Definitions

  • the invention relates to a process for the production of chipboard or fiberboard, in which lignose-cellulose-containing chips or fibers are glued with a binder containing NCO groups, shaped into a mat and pressed under the action of heat to the chipboard or fiberboard.
  • a particle board or fiber board bonded with a binder containing NCO groups advantageously has excellent moisture resistance and no formaldehyde emission resulting from binder. It turns out to be disadvantageous, however, that binders containing NCO groups have a lower adhesive effect than other binders, which also has to be activated by comparatively high temperatures and long pressing times when the chipboard or fiberboard is hot-pressed.
  • the invention is therefore based on the object of further developing a method of the type described at the outset such that stable chipboard or fiberboard can be obtained with a lower binder content and / or that the pressing times can be shortened and / or that the pressing temperatures can be reduced.
  • REPLACEMENT LEAF reactive groups in that they are chemically incorporated into the polyurethane foam and thus inactivated after the polyurethane reaction has been carried out.
  • tertiary amines are not known as catalysts which accelerate the hardening of the binder during hot pressing.
  • the US-PS 47 72 442 discloses a method of the type described above for the production of chipboard or fiberboard using a binder containing NCO groups, wherein a fatty substance is used as a release agent for the hot-pressed chipboard or fiberboard from the press plates of the hot press becomes.
  • the detaching aid is applied in an aqueous emulsion, to which triethanolamine is added as an emulsifier.
  • US Pat. No. 4,772,442 does not report any catalytic effects of triethanolamine with regard to the binder.
  • a binder additive for the production of aminoplast resin-bound chipboard and fibreboard is known.
  • the addition of the binder is said to improve the flame-retardant properties of the particle board or fiberboard without impairing its stability.
  • constituents of the binder additive are, for example, a water-soluble amine or polyamine and a further water-soluble compound with at least one organically bound hydroxyl group or a liquid alcohol. It is also possible to add isocyanate as the binder component containing NCO groups to the binder consisting essentially of aminoplast resin.
  • a person skilled in the art from DE-OS 34 38 735 cannot infer a catalytic effect of the amines or polyamines as such on the hardening of the binder. In particular, this does not result in a direct link between the amines and binders containing NCO groups, insofar as they are used solely as binders.
  • the object of the invention is achieved by adding a catalyst which accelerates a polyurethane reaction to the binder containing NCO groups.
  • various known catalysts which accelerate the polyurethane reaction in the production of polyurethane foams are suitable as an additive to the binder containing NCO groups used in the production of chipboard or fiberboard as reactive groups.
  • the maintenance of the adhesive effect of the binder during the open storage period of the glued chips or fibers, which was previously regarded as critical, has proven to be largely problem-free.
  • the binder can be applied to the chips or fibers in an aqueous suspension and / or emulsion, the catalyst being dissolved in the water.
  • a water-soluble catalyst has the particular advantage that it can be distributed finely and uniformly in the binder. Lower amounts of the generally high-priced catalyst are sufficient than if the catalyst is water-insoluble and has to be dispersed in the water.
  • the application of the binder containing NCO groups to the chips or fibers in the form of an aqueous suspension or emulsion is a common method in the production of chipboard and fiberboard. Likewise, the use of suspensions or emulsions is up
  • the catalyst would have to be added to the binder via the toluene.
  • the catalyst can have a hydroxyl group.
  • the hydroxyl group of the catalyst is u. a. an indication of the water solubility of the catalyst.
  • the catalyst can be chemically incorporated into the particle board or fiberboard during pressing.
  • a catalyst firmly integrated after hot pressing is chemically activated. This is of particular importance since the catalysts which accelerate a polyurethane reaction have almost completely irritating, in some cases even toxic, properties in the unbound state. However, this irritating or even toxic effect no longer comes into play after the catalytic converter has been chemically installed in the particle board or fiberboard.
  • the catalyst can be a tertiary amine.
  • Amines are the best known group of catalysts which accelerate a polyurethane reaction. It is precisely the tertiary amines which are found to be advantageous in the production of particleboard and fiberboard using a binder containing NCO groups. When the glued chips are hot-pressed, they are firmly built into the resulting bonds and thereby chemically inactivated if they have an NCO-reactive group. Secondary and primary amines are always bound in the binder containing NCO groups by means of an NH / NCO reaction.
  • the ether and aliphatic amines appear particularly suitable for carrying out the invention.
  • binding agents can be eliminated by using a blocked catalyst which can be activated by supplying heat.
  • a blocked catalyst which can be activated by supplying heat.
  • Such catalysts are also known per se to those skilled in the art for accelerating a polyurethane reaction.
  • a blocked catalyst which can be activated by the supply of heat can be achieved particularly simply by masking the catalyst with an acid.
  • the resulting reaction product with the catalyst disintegrates above the temperature which is characteristic of the open storage time, but is in the lower range of the temperatures reached during the hot pressing of the chips or fibers.
  • the catalyst can be used in a concentration between 2.0 and 0.001% by weight, based on the binder. In particular, concentrations between 0.5 and 0.005% by weight have proven to be suitable in the production of particle board and fiberboard using a binder containing NCO groups.
  • concentrations between 0.5 and 0.005% by weight have proven to be suitable in the production of particle board and fiberboard using a binder containing NCO groups.
  • the low proportions in which the catalyst accelerating a polyurethane reaction is sufficient to ignite the desired effect make it clear that, although it may be chemically incorporated into the reaction product, it is a true catalyst in the classic sense and is not an actual reaction partner.
  • the low concentrations required are also a prerequisite for the production of particle board and fiberboard using the catalyst to have economic advantages. It would be nonsensical if the achievable pressing time reduction of about 30% or the achievable pressing temperature reduction of about 30 K or the binder saving were more or completely offset by an increased financial use for the catalyst.
  • the binder can be a polyisocyanate, in particular polymeric 4,4'-methylene diisocyanate (PMDI).
  • PMDI polymeric 4,4'-methylene diisocyanate
  • NCO group-containing binder is in itself unchanged composition suitable for the production of particle board and fiberboard using a catalyst which accelerates a polyurethane reaction.
  • a commercially available catalyst which accelerated a polyurethane reaction was added to the binder.
  • the binder a polymeric 4-methylene diisocyanate (PMDI)
  • PMDI polymeric 4-methylene diisocyanate
  • the ratio of the proportions of water and PMDI was 1: 1.
  • the binder was a commercially available, unmodified polyisocyanate (Desmodur 1520 A, Bayer Leverkusen AG).
  • the catalyst which accelerated a polyurethane reaction was a water-soluble, tertiary amine (TEXACAT-DPA, Texaco-Chemical GmbH) and was added to the water content of the binder emulsion in a concentration which corresponded to 0.5% by weight of the PMDI content of the emulsion.
  • the binder emulsion thus enriched was used to glue chips in the usual way. After the formation of a mat from the chips and the pressing of the mat into a chipboard under the influence of heat, the quality of the resulting chipboard was examined as a function of the pressing time. Even when the pressing time falls below the usual pressing time by approx. 25%, no drops in quality impairing the commercial ability of the particle board have been observed. Instead, there were improved mechanical properties of the chipboard assessed, which still occurred significantly below the usual pressing time. With regard to the open storage time, up to 30

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)

Description

Verfahren zur Herstellung von Span- oder Faserplatten
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Span- oder Faserplatten, wobei lignosecellulosehaltige Späne oder Fasern mit einem NCO-Gruppen aufweisenden Binde¬ mittel beleimt, zu einer Matte geformt und unter Einwirkung von Wärme zu der Span- bzw. Faserplatte verpreßt werden.
Bereits aus der AT-PS 270189 ist es bekannt, Span- und Faser¬ platten unter Verwendung eines NCO-Gruppen als reaktive Gruppen aufweisenden Bindemittels herzustellen. Hierbei wird eine Isocyanatlösung auf lignocellulosehaltige Späne oder Fasern aufgebracht. Aus den Spänen bzw. Fasern wird anschlie¬ ßend eine Matte geformt, die unter Einwirkung von Wärme zu der Span- bzw. Faserplatte heißverpreßt wird. Vorteilhaft weist eine mit einem NCO-Gruppen aufweisenden Bindemittel gebundene Span- oder Faserplatte eine hervorragende Feuchtebeständigkeit und keinerlei von Bindemittel herrührende Formaldehydemission auf. Als nachteilig stellt sich jedoch heraus, daß NCO-Gruppen aufweisende Bindemittel im Vergleich zu anderen Bindemitteln geringere Klebwirkung aufweisen, die zudem durch vergleichs¬ weise hohe Temperaturen und lange Preßzeiten beim Heißpressen der Span- bzw. Faserplatte aktiviert werden muß. Entsprechend machen sich bei der Herstellung von Span- und Faserplatten unter Verwendung eines NCO-Gruppen aufweisenden Bindemittels die Kosten für einen hohen Bindemittelanteil am Endprodukt und ein geringer Ausstoß der Heißpressen sowie ein relativ hoher Ausschuß negativ bemerkbar. Dabei ist beachtlich, daß einer Steigerung der Preßtemperaturen, um im Inneren der Matte schneller die zum Aushärten des Bindemittels notwendigen Teperaturen zu erreichen, insofern Grenzen gesetzt sind, als daß beim Heißpressen der Matte sehr schnell verdampfte Substanzen, insbesondere Wasserdampf die Qualität der Span¬ bzw. Fasermatte beeinträchtigen.
ERSATZBLATT Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein Verfah¬ ren der eingangs beschriebenen Art derart weiterzuentwickeln, daß stabile Span- oder Faserplatten mit einem geringeren Bindemittelanteil erreichbar sind und/oder daß die Preßzeiten verkürzbar sind und/oder daß die Preßtemperaturen herabsetzbar sind.
Bei der Herstellung von a inoplastharzgebundenen Span- und Faserplatten ist es geläufig, verschiedene Katalysatoren, insbesondere Säuren einzusetzen, um die Aushärtung des Amino¬ plastharzes zu beschleunigen. Beispielsweise ist nach der DE- OS 27 45 809 die Verwendung von Sulfidablauge mit einem pH- Wert von 4,0 in einem Feststoffanteil von etwa 10 Gewichts-% an dem Aminoplastharz bekannt.
Bei der Herstellung von Span- und Faserplatten unter Verwen¬ dung eines NCO-Gruppen aufweisenden Bindemittels werden bislang keine Katalysatoren eingesetzt. Dies ist angesichts des langen Zeitraums, über den dieses Verfahren bereits bekannt sind, zunächst überraschend und wohl darauf zurückzu¬ führen, daß befürchtet wird, ein möglicher Katalysator würde zu Schwierigkeiten im Zusammenhang mit der offenen Lagerzeit der beleimten Späne bzw. Fasern zwischen der Beleimung und dem Heißverpressen führen. Ein bereits während der offenen Lager¬ zeit, die typischerweise im Bereich von 15 bis 30 Minuten liegt, erfolgendes Aushärten des Bindemittels reduziert dessen Klebwirkung. Dies ist insbesondere bei der vergleichsweise geringen Klebwirkung eines NCO-Gruppen aufweisenden Binde¬ mittels beachtlich.
Bei der Durchführung der Polyurethanreaktion zur Herstellung von Polyurethan-Schaumstoffen aus Polyol und Isocyanat ist die Verwendung von Katalysatoren geläufig. Laut dem Merkblatt "Bayer-Polyurethane", Ausgabe 1.97 sind als Aktivatoren für die Polyurethanreaktion tertiäre Amine und Organozinnverbin- dungen gebräuchlich. Hierbei sind tertiäre Amine mit NCO-
ERSATZBLATT reaktiven Gruppen insofern vorteilhaft, als daß diese nach der Durchführung der Polyurethanreaktion chemisch in den Poly¬ urethan-Schaumstoff eingebaut und damit inaktiviert sind.
Eine Verwendung von Katalysatoren, deren Einsatz bei der Durchführung der Polyurethanreaktion zur Gewinnung von Poly¬ urethan-Schaumstoffen gebräuchlich ist, erscheint dem Fachmann bei der Herstellung von Span- oder Faserplatten unter Verwen¬ dung eines NCO-Gruppen aufweisenden Bindemittels grundsätzlich unmöglich. Hierbei ist zu beachten, daß die Polyurethanreak¬ tion eine schnelle Reaktion ist, die im Rahmen der Poly¬ urethan-Schaumstoff-Gewinnung auch bei niedrigen Temperaturen sofort mit dem Vermischen des Polyols mit dem Isocyanat unter Anwesenheit des Katalysators einsetzt. Dies läßt befürchten, daß bei Verwendung eines NCO-Gruppen aufweisenden Bindemittels unter Zusatz von eine Polyurethanreaktion beschleunigenden Katalysatoren die beleimten Späne oder Fasern bereits nach einer offenen Lagerzeit von wenigen Minuten nicht mehr zu einer stabilen Span- bzw. Faserplatte verpreßt werden könnten, da die Klebwirkung des Bindemittels weitgehend, wenn nicht gar vollständig zurückgegangen, d. h. aufgebraucht wäre.
Bei der Herstellung von Span- oder Faserplatten sind tertiäre Amine als Katalysatoren, die ein Aushärten des Bindemittels beim Heißverpressen beschleunigen, nicht bekannt.
Die US-PS 47 72 442 offenbart ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art zur Herstellung von Span- oder Faserplatten unter Verwendung eines NCO-Gruppen aufweisenden Bindemittels, wobei eine fetthaltige Substanz als Ablösehilfsmittel für die heißverpreßte Span- bzw. Faserplatte von den Preßblechen der Heißpresse verwendet wird. In einem Ausführungsbeispiel wird das Ablösehilfsmittel in einer wässriger Emulsion aufgebracht, der Triethanolamin als Emulgator zugesetzt ist. Von kataly- tischen Effekten des Triethanolamins hinsichtlich des Binde¬ mittels berichtet die US-PS 47 72 442 nicht.
ERSATZBLATT Aus der DE-OS 34 38 735 ist ein Bindmittelzusatz für die Herstellung von aminoplastharzgebundenen Span- und Faser¬ platten bekannt. Der Bindemittelzusatz soll die flammhemmenden Eigenschaften der Span- bzw. Faserplatte verbessern, ohne ihre Stabilität zu beeinträchtigen. Bestandteile des BindemittelZu¬ satzes sind neben Borsäure beispielsweise ein wasserlösliches Amin oder Polyamin sowie eine weitere wasserlösliche Verbin¬ dung mit mindestens einer organisch gebundenen Hydroxylgruppe oder ein flüssiger Alkohol. Dabei kann dem im wesentlichen aus Aminoplastharz bestehenden Bindemittel auch Isocyanat als NCO-Gruppen aufweisender Bindemittelanteil zugesetzt sein. Eine katalytische Wirkung der Amine oder Polyamine als solche auf die Aushärtung des Bindemittels kann der Fachmann der DE- OS 34 38 735 nicht entnehmen. Insbesondere ergibt sich hieraus keine unmittelbare Verknüpfung der Amine mit NCO-Gruppen aufweisenden Bindemitteln, insofern diese allein als Binde¬ mittel Verwendung finden.
Aus diesen Gründen ist es überraschend, daß die Aufgabe der Erfindung dadurch gelöst wird, daß dem NCO-Gruppen aufweisen¬ den Bindemittel ein eine Polyurethanreaktion beschleunigender Katalysator zugesetzt wird. Entgegen aller Erwartungen sind verschiedene bekannte, die Polyurethanreaktion bei der Gewin¬ nung von Polyurethan-Schaumstoffen beschleunigenden Katalysa¬ toren als Zusatz zu dem bei der Herstellung von Span- oder Faserplatten verwendeten, NCO-Gruppen als reaktive Gruppen aufweisenden Bindemittel geeignet. Gerade der bislang als kritisch angesehene Erhalt der Klebewirkung des Bindemittels während der offenen Lagerzeit der beleimten Späne bzw. Fasern hat sich dabei als weitgehend problemlos herausgestellt. Offene Lagerzeiten von bis zu 30 Minuten und darüber zeigen bei sorgfältiger Auswahl des Katalysators aus den handels¬ üblichen, eine Polyurethanreaktion beschleunigenden Hilfs¬ stoffen keinen merklichen Einfluß auf den Wirkungsgrad des mit dem Katalysator versetzten Bindemittels beim Heißverpressen. Zugleich lassen sich die Preßzeiten um bis zu ca. 30 %
ERSATZBLATT verkürzen, ohne daß merkliche Qualitätseinbußen auftreten. Vielmehr wird sogar eine Verbesserung der mechanischen Eigen¬ schaften der Span- bzw. Faserplatte beobachtet. Dies ist darauf zurückzuführen, daß durch den Katalysator beim Hei߬ pressen der beleimten Späne bevorzugt die Ausbildung von Urethanbindungen zwischen den lignocellulosehaltigen Spänen bzw. Fasern und dem NCO-Gruppen aufweisenden Bindemittel erfolgt, während der Anteil der bindemittelinternen Polyharn- stoffbindungen entsprechend zurückgeht. Alternativ oder parallel zu der Preßzeitverkürzung ist eine Herabsetzung der Preßtemperatur von bis zu ca. 30 K möglich. Dies führt zu einem merklich verringerten Ausschuß durch Wasserdampfschaden.
Es versteht sich, daß nicht alle eine Polyurethanreaktion beschleunigenden Katalytasoren als Zusatz zu dem Bindemittel bei der Herstellung von Span- und Faserplatten unter Verwen¬ dung eines NCO-Gruppen aufweisenden Bindemittels gleichermaßen gut geeignet sind. Prinzipiell erscheinen jedoch alle bekann¬ ten Typen von eine Polyurethanreaktion beschleunigenden Katalysatoren einsetzbar. Unter Berücksichtigung der im folgenden beschriebenen Ausführungsformen des Verfahrens zur Herstellung von Span- oder Faserplatten läßt sich ein besonders gut geeigneter Katalysator problemlos auswählen.
Das Bindemittel kann in einer wässrigen Suspension und/oder Emulsion auf die Späne oder Fasern aufgetragen werden, wobei der Katalysator in dem Wasser gelöst ist. Ein wasserlöslicher Katalysator hat insbesondere den Vorteil, daß er fein und gleichmäßig in dem Bindemittel verteilbar ist. So reichen geringere Einsatzmengen des in der Regel hochpreisigen Kataly¬ sators aus, als wenn der Katalysator wasserunlöslich ist und in dem Wasser dispergiert werden muß. Das Aufbringen des NCO- Gruppen aufweisenden Bindemittels auf die Späne bzw. Fasern in Form einer wässrigen Suspension bzw. Emulsion ist ein übliches Verfahren bei der Herstellung von Span- und Faserplatten. Ebenso ist die Verwendung von Suspensionen bzw. Emulsionen auf
ERSATΣBLATT der Basis von Toluol gebräuchlich. Hier wäre der Katalysator dem Bindemittel entsprechend über das Toluol zuzusetzen.
Der Katalysator kann eine Hydroxylgruppe aufweisen. Die Hydroxylgruppe des Katalysator ist u. a. ein Hinweis auf die Wasserlöslichkeit des Katalysators.
Der Katalysator kann beim Verpressen chemisch in die Span¬ bzw. Faserplatte eingebaut werden. Ein nach dem Heißverpressen fest eingebundener Katalysator ist chemisch aktiviert. Dies ist von besonderer Bedeutung, da die eine Polyurethanreaktion beschleunigenden Katalysatoren im ungebundenen Zustand fast durchgängig stark irritiernde, zum Teil sogar toxische Eigen¬ schaften aufweisen. Diese irritierende oder gar toxische Wirkung kommt jedoch nach dem chemischen Einbau des Kataly¬ sators in die Span- bzw. Faserplatte nicht mehr zum Tragen.
Der Katalysator kann ein tertiäres Amin sein. Amine sind die bekannteste Gruppe von eine Polyurethanreaktion beschleunigen¬ den Katalysatoren. Bei der Herstellung von Span- und Faser¬ platten unter Verwendung eines NCO-Gruppen aufweisenden Bindemittels erweisen sich gerade die tertiären Amine als vorteilhaft. Diese werden beim Heißverpressen der beleimten Späne fest in die entstehenden Bindungen eingebaut und dadurch chemisch inaktiviert, wenn sie eine NCO-reaktive Gruppe auf¬ weisen. Sekundäre und primäre Amine werden durch eine NH/NCO- Reaktion immer in dem NCO-Gruppen aufweisenden Bindemittel gebunden.
Zur Durchführung der Erfindung erscheinen insbesondere die Ether- und aliphatischen Amine geeignet.
Sollten im Einzelfall Probleme mit herkömmlichen, handels¬ üblichen Katalysatoren für eine Polyurethanreaktion hinsicht¬ lich der offenen Lagerzeit bei der Herstellung von Span- oder Faserplatten unter Verwendung eines NCO-Gruppen aufweisenden
ERSATZBLATT Bindungsmittels auftreten, so können diese durch die Verwen¬ dung eines blockierten, durch Wärmezufuhr aktivierbaren Katalysators beseitigt werden. Auch solche Katalysatoren sind für die Beschleunigung einer Polyurethanreaktion dem Fachmann an sich bekannt.
Besonders einfach kann ein blockierter, durch Wärmezufuhr aktivierbarer Katalysator dadurch erreicht werden, daß der Katalysator durch eine Säure maskiert wird. Bei geeigneter Wahl der Säure zerfällt das entstehende Reaktionsprodukt mit dem Katalysator oberhalb der Temperatur, die charakteristisch für die offene Lagerzeit ist, aber im unteren Bereich der beim Heißverpressen der Späne bzw. Fasern erreichten Temperaturen liegt.
Der Katalysator kann in einer Konzentration zwischen 2,0 und 0,001 Gewichts-% bezogen auf das Bindemittel eingesetzt werden. Insbesondere erweisen sich Konzentrationen zwischen 0,5 und 0,005 Gewichts-% bei der Herstellung von Span- und Faserplatten unter Verwendung eines NCO-Gruppen aufweisenden Bindemittels als geeignet. Die niedrigen Anteile, in denen der eine Polyurethanreaktion beschleunigende Katalysator zur Entfachung der gewünschten Wirkung ausreicht, machen deutlich, daß er, obwohl er möglicherweise chemisch in das Reaktions¬ produkt eingebaut wird, ein echter Katalysator im klassischen Sinne ist und keinen eigentlichen Reaktionspartner darstellt. Die geringen notwendigen Konzentrationen sind außerdem Voraus¬ setzung dafür, daß die Herstellung von Span- und Faserplatten unter Verwendung des Katalysators wirtschaftliche Vorteile aufweist. Es wäre unsinnig, wenn die erreichbare Preßzeit¬ verkürzung von etwa 30 % bzw. die erreichbare Preßtemperatur¬ verringerung von etwa 30 K bzw. die Bindemitteleinsparung durch einen erhöhten finanziellen Einsatz für den Katalysator mehr als vollständig oder auch nur vollständig ausgeglichen würde.
ERSATZBLATT Das Bindemittel kann ein Polyisocyanat, insbesondere polymeres 4,4'-Methylendiisocyanat (PMDI) sein. Das bei der Herstellung von Span- und Faserplatten unter Verwendung eines NCO-Gruppen aufweisenden Bindemittels derzeit gebräuchliche PMDI ist in an sich unveränderter Zusammensetzung für die Herstellung von Span- und Faserplatten unter Verwendung eines eine Poly¬ urethanreaktion beschleunigenden Katalysators geeignet.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbei¬ spiels näher erläutert' und beschrieben.
Auf einer herkömmlichen Produktionsanlage zur Herstellung von Spanplatten unter Verwendung eines NCO-Gruppen aufweisenden Bindemittels wurde dem Bindemittel ein handelsüblicher, eine Polyurethanreaktion beschleunigender Katalysator zugesetzt. Das Bindemittel, ein polymeres 4 -Methylendiisocyanat (PMDI), lag in wässriger Emulsion vor. Das Verhältnis der Anteile des Wassers und des PMDI betrug 1 : 1. Das Bindemittel war ein handelsübliches, unmodifiziertes Polyisocyanat (Desmodur 1520 A, Bayer Leverkusen AG) . Der eine Polyurethanreaktion beschleunigende Katalysator war ein wasserlösliches, tertiäres Amin (TEXACAT-DPA, Texaco-Chemical Deutschland GmbH) und wurde dem Wasseranteil der Bindemittelemulsion in einer Konzentra¬ tion zugesetzt, die 0,5 Gewichts-% des PMDI-Anteils der Emulsion entsprach. Mit der so angereicherten Bindemittel¬ emulsion wurden Späne in üblicher Weise beleimt. Anschließend wurde nach dem Formen einer Matte aus den Spänen und dem Verpressen der Matte zu einer Spanplatte unter Einwirkung von Wärme die Qualität der resultierenden Spanplatten in Abhängig¬ keit von der Preßzeit untersucht. Auch bei einer die übliche Preßzeit um ca. 25 % unterschreitenden Preßzeit wurden noch keine die Handelsfähigkeit der Spanplatte beeinträchtigenden Qualitätseinbrüche beobachtet. Stattdessen zeigten sich verbesserte mechanische Eigenschaften der beurteilten Span¬ platten, die noch deutlich unterhalb der üblichen Preßzeit auftraten. Hinsichtlich der offenen Lagerzeit wurde bis zu 30
ERSATZBLATT Minuten keine signifikante Herabsetzung der Klebewirkung des Bindemittels festgestellt. Hiermit ist der gesamte Bereich der üblichen offenen Lagerzeiten abgedeckt. Insgesamt stellt sich heraus, daß das neue Verfahren zur Herstellung von Span- oder Faserplatten unter Verwendung eines NCO-Gruppen aufweisenden Bindemittels und eines eine Polyurethanreaktion beschleunigen¬ den Katalysators auf herkömmlichen Produktionεanlagen gefahren werden kann und bei gleichbleibender Qualität der Produkte den Ausstoß dieser Produktionsanlagen um bis zu einem Drittel steigert. Der hierfür 'zu leistende finanzielle Einsatz hin¬ sichtlich des Katalysators ist angesichts der erreichbaren Vorteile vergleichsweise gering.
ERSATZBLATT

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E :
1. Verfahren zur Herstellung von Span- oder Faserplatten, wobei lignocellulosehaltige Späne oder Fasern mit einem NCO- Gruppen aufweisenden Bindemittel beleimt, zu einer Matte geformt und unter Einwirkung von Wärme zu der Span- bzw. Faserplatte verpreßt werden, dadurch gekennzeichnet, daß dem Bindemittel ein eine Polyurethanreaktion beschleunigender Katalysator zugesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel in einer wässrigen Suspension oder Emulsion auf die Späne oder Fasern aufgebracht wird, wobei der Katalysator in dem Wasser gelöst ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator eine Hydroxylgruppe aufweist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator beim Verpressen chemisch in die Span- bzw. Faserplatte eingebaut wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator ein tertiäres Amin ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator ein Ether- oder ein aliphatisches Amin ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator ein blockierter, durch Wärmezufuhr aktivierbarer Katalysator ist.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 7, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Katalysator durch eine Säure maskiert wird.
ERSATZBLATT
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator in einer Konzentration zwischen 2,0 und 0,001 Gew.-%, insbesonsere zwischen 0,5 und 0,005 Gew.-% bezogen auf das NCO-Gruppen aufweisende Bindemittel eingesetzt wird.
10. Verfahren nach einem der Absprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das NCO-Gruppen aufweisende Bindemittel ein Polyisocyanat, insbesondere polymeres 4,4'- Methylendiisocyanat (PMDI) ist.
ERSATZBLATT
EP93919235A 1992-09-03 1993-09-01 Verfahren zur herstellung von span- oder faserplatten Withdrawn EP0618854A1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4229396 1992-09-03
DE19924229396 DE4229396C2 (de) 1992-09-03 1992-09-03 Verfahren zur Herstellung von Span- oder Faserplatten
PCT/EP1993/002358 WO1994005475A1 (de) 1992-09-03 1993-09-01 Verfahren zur herstellung von span- oder faserplatten

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP0618854A1 true EP0618854A1 (de) 1994-10-12

Family

ID=6467120

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP93919235A Withdrawn EP0618854A1 (de) 1992-09-03 1993-09-01 Verfahren zur herstellung von span- oder faserplatten

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0618854A1 (de)
CA (1) CA2122368A1 (de)
DE (1) DE4229396C2 (de)
WO (1) WO1994005475A1 (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9417502D0 (en) * 1994-08-31 1994-10-19 Smith & Nephew Water curable compositions
DE19646879A1 (de) * 1995-11-23 1997-05-28 Henkel Kgaa Einkomponenten-Polyurethan-Reaktionsklebstoff
DE19603330C1 (de) * 1996-01-31 1997-06-05 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffen mit Polyisocyanat-Bindemitteln unter Mitverwendung von latenten, wärmeaktivierbaren Katalysatoren
EP1161498A1 (de) * 1999-02-08 2001-12-12 Sappi Limited Holz verfahren und produkt
DE10047485A1 (de) * 2000-09-26 2002-04-11 Bayer Ag Lagerstabile latente Katalysatoren enthaltende Isocyanat-Bindemittel
US9631058B2 (en) 2013-09-03 2017-04-25 The Willamette Valley Company Composite wood particulate products with aldehyde-free adhesives and method for making same
DE102015210569A1 (de) * 2015-06-09 2016-12-15 Georg-August-Universität Göttingen Stiftung Öffentlichen Rechts Erhöhung der Reaktivität von Isocyanatklebstoffen durch Amin-/Ammoniumverbindungen
EP4015173B1 (de) 2020-12-21 2023-09-06 Georg-August-Universität Göttingen Erhöhung der reaktivität von isocyanatklebstoffen durch ammoniumverbindungen

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA794435A (en) * 1965-11-27 1968-09-10 A. Sharp John Particle board prepared with a polyisocyanate-pine resin extract adhesive
GB1309075A (en) * 1969-04-02 1973-03-07 Gen Foam Products Production of moulded articles and board
US4101466A (en) * 1976-12-01 1978-07-18 Texaco Development Corp. Bis (dimethylaminopropyl)-amine derivatives as polyurethane catalysts
DE2711958B2 (de) * 1977-03-18 1981-08-13 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Binde- oder Imprägnierungsmittel für lignocellulosehaltige Materialien
GB2076414A (en) * 1980-04-30 1981-12-02 Ici Ltd Isocyanate reactions
DE3328662A1 (de) * 1983-08-09 1985-02-21 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur herstellung von presswerkstoffen mit polyisocyanat-bindemitteln unter mitverwendung von latenten, waermeaktivierbaren katalysatoren
US4609513A (en) * 1984-08-15 1986-09-02 Jim Walter Research Corp. Binder composition for manufacture of fiberboard
DE4200324A1 (de) * 1992-01-09 1993-07-15 Bayer Ag Verwendung eines isocyanatgruppen aufweisenden sumpfprodukts als bindemittel bei der verpressung von substraten zur herstellung von presswerkstoffen

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO9405475A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE4229396C2 (de) 1997-06-05
CA2122368A1 (en) 1994-03-17
DE4229396A1 (de) 1994-03-10
WO1994005475A1 (de) 1994-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0877767B1 (de) Verfahren zur herstellung von presswerkstoffen mit polyisocyanat-bindemitteln unter mitverwendung von latenten, wärmeaktivierbaren katalysatoren
DE3150626C2 (de)
EP0093357B1 (de) Verfahren zum Verleimen von lignocellulosehaltigen Rohstoffen mit einem Präpolymeren auf Basis eines urethanmodifizierten Diphenylmethandiisocyanatgemisches
EP0019844B1 (de) Neue Emulgatoren, diese Emulgatoren enthaltende wässrige Isocyanat-Emulsionen sowie deren Verwendung als Bindemittel zur Herstellung von Formkörpern
CH619975A5 (en) Process for producing shaped articles
DE69502614T2 (de) Selbsttrennendes bindemittelsystem
EP0896008B1 (de) Bindemittelzusammensetzung, ihre Verwendung sowie ein Verfahren zur Herstellung von Spanplatten
DE4400465A1 (de) Neue Mischungen und ihre Verwendung als Bindemittel zur Herstellung von Verbundmaterialien
DE69630076T2 (de) Eine katalytische Zusammensetzung und ein Verfahren zur Härtung eines Harnstoff-Formaldehydharzes
DE2820907C3 (de) Verleimungsverfahren mit härtbaren Klebern auf Formaldehydbasis und Härterzusammensetzung
EP0618854A1 (de) Verfahren zur herstellung von span- oder faserplatten
EP1325050A1 (de) Verfahren zur herstellung von holzwerkstoffen mit lagerstabile polyisocyanat-bindemitteln unter mitverwendung von latenten katalysatoren
DE2832509B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Spanplatten
DE69834817T2 (de) Härter auf basis von oxazolidin zum verkleben von hölzernen werkstücken mit resorcinolharzen
DE3427694A1 (de) Formaldehyd bindendes mittel, dessen verwendung bei der herstellung von spanholzwerkstoffen sowie ein verfahren zur herstellung von spanholzwerkstoffen mit verringerter formaldehydemission
DE19935489A1 (de) Klebstoffzusammensetzung für Keilzinkenverleimung
DE2835752C2 (de)
DE1696280C3 (de) Mit Polymeren imprägniertes Papier
EP3733367A1 (de) Holzwerkstoffe und bindemittelzusammensetzungen
EP4141038B1 (de) Bindemittelzusammensetzung und verfahren zum herstellen eines holzwerkstoffs sowie holzwerkstoff
EP4015173B1 (de) Erhöhung der reaktivität von isocyanatklebstoffen durch ammoniumverbindungen
AT403023B (de) Verfahren zur herstellung von holzfaserplatten
EP1391478A1 (de) Phenolfreie Dekorlaminate und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE2538999A1 (de) Bindemittelkomponente fuer pu- bindemittel, herstellungsverfahren und verwendung
EP3694641B1 (de) Poröses trägersystem zur reduktion der formaldehydemission in einem holzwerkstoff

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 19940810

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: GLUNZ AG

17Q First examination report despatched

Effective date: 19950718

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: KRAMER, JUERGEN, DR.

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: KRAMER, JUERGEN, DR.

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 19970129