EP4200375A1 - Klebstoffformulierung zur herstellung von pressstoff-formkörpern - Google Patents

Klebstoffformulierung zur herstellung von pressstoff-formkörpern

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Publication number
EP4200375A1
EP4200375A1 EP21762039.2A EP21762039A EP4200375A1 EP 4200375 A1 EP4200375 A1 EP 4200375A1 EP 21762039 A EP21762039 A EP 21762039A EP 4200375 A1 EP4200375 A1 EP 4200375A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
adhesive formulation
weight
chip
fiber material
functionalized
Prior art date
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Pending
Application number
EP21762039.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Herbert Mikowitsch
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.)
Lignom Holding Sarl
Original Assignee
Lignom Holding Sarl
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Filing date
Publication date
Application filed by Lignom Holding Sarl filed Critical Lignom Holding Sarl
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Pending legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to a chemically curable, aqueous adhesive formulation for the production of moldings made of pressed material, in particular panels made of pressed material, and methods for producing molded bodies of pressed material, in particular panels made of pressed material, by continuous or discontinuous pressing of mixtures of the adhesive formulation and chip or fiber material or by pressing layers of the adhesive formulation and chipboard or fiberboard.
  • molded molded body is generally understood to mean a molded body which is formed into the molded molded body by joining materials comprising chip or fiber material, curing an admixed adhesive formulation, subjecting it to compression pressure and optionally heating.
  • pressed material moldings therefore includes, for example, chipboard, in particular coarse chipboard (also known as OSB boards), medium-density (wood) fiber boards (so-called MDF boards), high-density (wood) fiber boards (so-called HDF boards), but also layered or layered panel structures, such as laminated veneer lumber panels.
  • chip or fiber material generally includes materials which fibers such as wood or cellulosic fibers including fibers from waste paper, other recycled material such as waste from sawmills or recycled timber, other naturally occurring fibers such as straw, bamboo etc., but also synthetic fibers such as polyester fibers.
  • chip or fiber material also includes mixtures of fibers of different nature.
  • the chip or fiber material can certainly have different shapes and degrees of comminution.
  • the chip or fiber material can already be in a shaped form, ie as a fiber composite body, such as in the case of the above-mentioned laminated veneer panels.
  • the chip or fiber material can also be provided in more or less loose form with different degrees of freeness, such as with a relatively low degree of freeness as so-called chip as in the chipboard or OSB boards mentioned above, or in loose form with relatively high degree of grinding, such as so-called broken down wood flour, such as with the MDF and HDF boards mentioned above.
  • the (different) processes for the production of pressed material moldings have in common that fiber material provided with an adhesive formulation is pressed into shape under pressure and, if necessary, heating.
  • Adhesive formulations for these applications are known in principle, although these known adhesive formulations have to be adapted depending on the type of molded body or panel to be produced, and thus depending on the process control to be used in each case. In some cases, adhesive formulations that are chemically completely different are even used for different procedures. For example, in the production of so-called fiber boards, primarily urea-formaldehyde resins, so-called UF resins, and to a lesser extent isocyanate-based resins are used, while phenolic resins are primarily used for joining or gluing veneer layers. This need to adapt an adhesive formulation to a specific process and/or product can have an adverse effect on economics.
  • Chipboard and fiberboard are typically manufactured at temperatures of 200 °C to 250 °C. This high Above all, high temperatures are necessary in order to achieve sufficient and as complete as possible curing in the core of the press mixture, since heating, for example a press cake made of chip or fiber material and adhesive, takes place from the sides, and the heat in must be directed to the inner core.
  • these high temperatures often lead to damage to a molded body, such as tearing of the molded body, and can therefore cause a high reject rate.
  • the object of the present invention was to overcome the disadvantages of the prior art and to provide an adhesive formulation by means of which the most reliable possible production of pressed bodies while avoiding large quantities of rejects and a process with reduced emissions can be achieved, and which at the same time is as universal as possible with different production methods can be used for moldings made of pressed material. It was also an object of the invention to provide a method for producing molded articles using such an adhesive formulation.
  • a chemically curable, aqueous adhesive formulation for the production of moldings made of pressed material, in particular plates made of pressed material, by continuous or discontinuous pressing of mixtures of the adhesive formulation and chip or fiber material or by pressing layers of the adhesive formulation and fiber material plates loosened.
  • the chemically curable, aqueous adhesive formulation comprises at least one chemically curable reactive resin and at least one crosslinker or hardener for the reactive resin.
  • the chemically curable, aqueous adhesive formulation specifically comprises 35% by weight to 85% by weight of an aqueous phase of a hydroxyl-functional reactive resin or a mixture of hydroxyl-functional reactive resins with a resin content of 30% to 65% by weight .%, and 12% by weight to 25% by weight of an aqueous phase of a urea resin crosslinker, which is a reaction product formed from a urea and a multifunctional aldehyde, with a resin content of 30% by weight to 65% by weight, and 0 from .1% to 4% by weight of an acid catalyst having a pKa of 2 or less.
  • the chemically curable, aqueous adhesive formulation can preferably comprise 50% by weight to 80% by weight of the aqueous phase of the reactive resin functionalized with hydroxyl groups or of the mixture of reactive resins functionalized with hydroxyl groups.
  • the resin content of this aqueous phase can preferably be 35% by weight to 60% by weight.
  • the adhesive formulation can preferably comprise 14% by weight to 22% by weight of the aqueous phase of the urea resin crosslinking agent.
  • a resin content of this aqueous phase can preferably be 35% by weight to 60% by weight.
  • the adhesive formulation may comprise from 0.5% to 3.5% by weight of the acid catalyst.
  • an aqueous phase is to be understood as meaning an aqueous dispersion and/or an aqueous suspension and/or an aqueous emulsion and/or an aqueous solution of these reactive substances.
  • the remainder in wt.%, ie to 100 wt.% of an aqueous phase, can be formed at least predominantly by water.
  • the aqueous phases can also contain other components, such as dispersion aids and/or suspension aids or stabilizers, emulsifiers, defoamers and the like.
  • the adhesive formulation can also include other components or substances or additives, such as pigment(s) apart from the specified aqueous phases. Examples of preferred additives are explained in more detail below. If the adhesive formulation also includes other components, in particular additives, the person skilled in the art must of course adjust the proportions by weight of the specified aqueous phases (reactive resin, crosslinking agent) and acid catalyst accordingly.
  • the adhesive formulation can also be referred to as a glue formulation, sizing agent or, as is customary in the technical jargon of the relevant technical field, also as a glue liquor.
  • the adhesive formulation may be intended for the manufacture of particleboard, fiberboard and laminated board structures such as laminated veneer lumber panels.
  • the adhesive formulation with the specified features is distinguished on the one hand by the fact that it can be used without the release of pollutants. As tests have shown, with the specified adhesive formulation, in particular, no formaldehyde or isocyanate is released during the curing of the adhesive formulation in the course of the production of molded molded bodies.
  • the adhesive formulation in the specified composition can be used universally in the technical field of press material molding production without the need for significant adjustments.
  • chipboard, MDF, HDF, OSB and layered boards made of chipboard or fiber material can be produced using the adhesive formulation, or the corresponding production processes can be carried out using the adhesive formulation.
  • a temperature during the pressing process can be significantly reduced compared to the conventional adhesive formulations according to the prior art.
  • a temperature during the pressing process when using the adhesive formulation could be reduced to approx. 160° C. or less. This is in comparison to the temperatures of over 200 °C that are usually required when using conventional adhesive formulations. In principle, this also provides a reduction in energy costs, and thus also a reduction in production costs.
  • the adhesive formulation has also proven to be advantageous with regard to a waste-free or at least reduced-waste production of molded molded bodies.
  • good heat conduction is provided from the outer areas, for example of a press cake made of chip or fiber material and adhesive formulation, so that in the course of pressing such a press cake, sufficiently high core temperatures can be achieved in the core area for as complete a curing as possible.
  • This can be demonstrated, among other things, by the achievable mechanical properties, such as the mechanical flexural strength and/or transverse tensile strength of molded bodies produced as boards, which are well within or above the standardized requirements for a respective board, for example MDF or HDF board .
  • due to the relatively low temperatures that are required for curing the adhesive formulation in question as completely as possible there appears to be hardly any damage during a pressing process, and the rejects caused as a result can be prevented.
  • an H-active equivalent weight of the aqueous phase of the reactive resin functionalized with hydroxyl groups or the mixture of reactive resins functionalized with hydroxyl groups can be 200 g/mol to 1500 g/mol.
  • H-active equivalent weight in this range has proven to be particularly suitable for the curing reaction of the hydroxyl-functional reactive resin.
  • the aqueous phase of the reactive resin functionalized with hydroxyl groups or of the mixture of reactive resins functionalized with hydroxyl groups can preferably have an H active equivalent weight of 500 g/mol to 1300 g/mol.
  • the term functionalized resin can be understood very generally as a chemical substance in which the respective functional groups, in the present case for example hydroxyl groups of the reactive resin, are chemically bonded to an oligomeric or polymeric carrier or a hydrocarbon skeleton .
  • the type of carrier can be of various kinds.
  • the reactive resin functionalized with hydroxyl groups or the mixture of reactive resins functionalized with hydroxyl groups can be selected from a group consisting of acrylate resins, functionalized styrene acrylate resins, functionalized acrylic acid copolymers, functionalized acrylate-urethane copolymers and functionalized ( meth)acrylate copolymers.
  • the corresponding aqueous phase can be in the form of an aqueous dispersion, suspension, emulsion or solution, for example.
  • suitable aqueous phases of reactive resins functionalized with hydroxyl groups are Macrynal SC 6826 WA 42 and Viacryl SC 6834WA 42 from Allnex and AC 31 from Alberdingk Boley.
  • the product Cymel NF 3030 from Allnex can be mentioned as an example of a suitable aqueous phase of a urea resin crosslinking agent or hardener for the hydroxyl-functional reactive resin.
  • acid catalyst for example, sulphonic acids such as (modified) para-toluenesulphonic acid and derivatives thereof can be used, a suitable example being Cycat 4045 from Allnex.
  • the adhesive formulation may include 0.1% to 20% by weight of one or more polyhydric alcohols.
  • a polyhydric alcohol acts as a reaction retardant for the specified reactive resin(s) or hardener(s)/crosslinking agent(s) of the adhesive formulation.
  • the necessary mixing with the chip or fiber material and/or the coating of boards comprising chip or fiber material can be carried out without there being a great risk of curing which is too rapid.
  • This feature makes sense above all in the case of process procedures in which, for example, the adhesive formulation is mixed with the chip or fiber material at elevated temperature, such as in a so-called blowline.
  • the adhesive formulation comprises 1% by weight to 10% by weight of a polyhydric alcohol or of a plurality of polyhydric alcohols.
  • glycols such as butyl diglycol can be used as polyhydric alcohols.
  • the adhesive formulation can comprise 0.1% by weight to 5% by weight of an anionic or neutral wax, or a mixture of corresponding waxes.
  • the adhesive formulation can preferably comprise 0.5% by weight to 3% by weight of an anionic or neutral wax, or a mixture of corresponding waxes.
  • the product Hydrowax 46 from Sasol for example, is suitable as a wax or wax mixture.
  • a solid wax can also be added during the gluing of the chip or fiber material with the adhesive formulation, as described in more detail below with reference to the method for producing a molded molded body.
  • the adhesive formulation it can be provided that it comprises 0.1% by weight to 35% by weight of a filler or a plurality of fillers and/or pigment(s).
  • a filler and/or a pigment can ultimately influence the mechanical properties and/or coloring of the molded molded body.
  • the adhesive formulation comprises 0.1% by weight to 6% by weight of a wetting agent or several wetting agents or surfactants.
  • a suitable wetting agent is, for example, Disperbyk 190 from Byk.
  • the adhesive formulation comprises 0.1% by weight to 8% by weight of a defoamer or multiple defoamers.
  • this feature can have an advantageous effect on the pressing process in the course of the production of moldings made from pressed material, for example to prevent the formation of bubbles.
  • suitable antifoams are Surfynol 420 or Surfynol DF 75 from Evonik Corporation.
  • the adhesive formulation may also include from 0.1% to 8% by weight of one or more thickeners.
  • suitable thickeners include Rheolate 310 D from Elementis and/or Acrysol RM 8 W from Dow.
  • Such thickeners can be used to influence the rheology and thus above all the processing properties of the two-component adhesive formulation or to adapt it to requirements.
  • adhesive formulations comprising a thickener are particularly well suited for producing coatings, such as by roller application.
  • the adhesive formulation as a mixed formulation comprising all substances contained, i.e. the aqueous phases of the reactive resin functionalized with hydroxyl groups or the mixture of reactive resins functionalized with hydroxyl groups and the aqueous phase of the urea resin crosslinker and the described above Acid catalyst and any additional additives or ingredients are present.
  • this can go hand in hand with only a limited shelf life.
  • the adhesive formulation comprises a first aqueous component A comprising the aqueous phase of the reactive resin functionalized with hydroxyl groups or the mixture of reactive resins functionalized with hydroxyl groups, and that it comprises a second component B comprising the aqueous phase of the urea resin crosslinker, said components A and B being intended to form the adhesive formulation by mixing components A and B.
  • the curable adhesive formulation can be formed by mixing the two components A and B, or the curable adhesive formulation can be formed by mixing the two components A and B.
  • Components A and B can preferably be mixed immediately before use, ie immediately before the chipboard or fiber material is glued and/or before the chipboard or fiberboard is glued, as will be described in more detail below.
  • the adhesive formulation may consist, for example, of 60% to 90% by weight of component A and 10% to 40% by weight of component B.
  • the adhesive formulation may be formed by mixing 60% to 90% by weight of component A and 10% to 40% by weight of component B.
  • either component A or component B can also comprise the acid catalyst.
  • any other components or substances or additives apart from the specified aqueous phases and the acid catalyst, such as the additives described above, either component A or component B may be added.
  • component A and/or component B also comprise further constituents, in particular additives, the person skilled in the art must of course adjust the corresponding proportions by weight of components A and B. If component A and/or component B comprise further additives, the percentage by weight ratio of component A to component B may also need to be adjusted within the percentage by weight ranges given above.
  • the object of the invention is also achieved by a first method for producing molded bodies made of pressed material, in particular panels made of pressed material.
  • the procedure includes the steps
  • the press cake or the press cake pieces have a weight proportion of chip or fiber material or chip or fiber material mixture of 77% by weight to 98.5% by weight and a weight proportion of adhesive formulation of 1% by weight to 20% by weight.
  • the advantages that can be achieved by such a method using the specified adhesive formulation have already been explained in connection with the above description of the adhesive formulation.
  • the corresponding 2-component adhesive formulation can be formed by combining the two components A and B in the process.
  • a merging or mixing of the two components A and B can before the step or in the course of the step of mixing the chip or fiber material or the chip or fiber material mixture with the adhesive formulation to form the press cake.
  • Chip or fiber material and chip or fiber material mixture is understood to mean a material which contains fibers such as wood or cellulosic fibers, including fibers from waste paper, other recycled material such as waste from sawmills or recycled timber, other naturally occurring fibers, such as straw, bamboo etc., but also synthetic fibers such as polyester fibers.
  • the chip or fiber material or the chip or fiber material mixture can have different configurations, in particular different degrees of comminution.
  • the chip or fiber material or the chip or fiber material mixture can be provided, for example, with different degrees of freeness, such as with a relatively low degree of freeness as so-called chip as in the known chipboard or OSB panels, or with a relatively high degree of freeness, such as Example as so-called wood flour, such as with the well-known MDF and HDF boards.
  • the gluing of the chip or fiber material or the chip or fiber material mixture ie the mixing of the adhesive formulation with the chip or fiber material or the chip or fiber material mixture, can be improved.
  • a weight proportion of plates in the plate layering is from 80% by weight to 99% by weight and a weight proportion of adhesive formulation in the plate layering is from 1% by weight to 20% by weight.
  • composition of a chemically curable adhesive formulation within the scope of the invention is:
  • Component A is a compound having Component A:
  • Component B is a compound having Component B:
  • the adhesive formulation is designed as a 2-component adhesive formulation, the wt.% Shares of the individual components of the 2-component adhesive formulation being 100% by weight Component B related.
  • component A in the specified embodiment based on 100% by weight of component A, consists of 90.2% by weight Macrynal SC 6826 WA 42, 6.1% by weight butyl diglycol, 2.5% by weight Cycat 4045 and 1 2.2% by weight of Hydrowax 46.
  • component B consists of 100% by weight of Cymel NF 3030.
  • the adhesive formulation consists of 81.6% by weight of component A and 18.4% by weight of the component B composed.
  • such a 2-component embodiment of the adhesive formulation is preferably used due to improved shelf life, but an embodiment as a ready-mixed formulation comprising all the substances contained, i.e. the above-described aqueous phases of the reactive resin functionalized with hydroxyl groups or the mixture of reactive resins functionalized with functional hydroxyl groups and the aqueous phase of the urea resin crosslinker and the acid catalyst as well as any additional additives or ingredients.
  • Macrynal SC 6826 WA 42 is an aqueous phase or dispersion of a hydroxyl-functional acrylic polyol resin having a non-volatile content of 43% by weight and an H-active equivalent weight (HEW) of 900 g /mol
  • Cymel NF 3030 is an aqueous phase of a reaction product of ureas and multifunctional aldehydes with a non-volatile content of approximately 43% by weight.
  • Cycat 4045 is a partially amine blocked para-toluenesulfonic acid catalyst.
  • the adhesive formulation specified has proved to be fundamentally good and universally suitable for use in the known processes for the production of molded molded bodies.
  • the specified adhesive formulation is only to be regarded as an exemplary embodiment and, depending on the specific requirements of a process for the production of molded molded bodies, adapted or other formulations or recipes can also be used instead of the adhesive formulation specified above.
  • the product Macrynal SC 6826 WA 42 can be replaced by other, aqueous phases of a reactive resin functionalized with hydroxyl groups or a mixture of reactive resins functionalized with hydroxyl groups, such as Viacryl SC 6834 W, also from Allnex.
  • the reactive resin functionalized with hydroxyl groups or the mixture of reactive resins functionalized with hydroxyl groups can preferably be selected from a group consisting of acrylate resins, functionalized styrene acrylate resins, functionalized acrylic acid copolymers, functionalized acrylate-urethane copolymers and functionalized ( meth)acrylate copolymers.
  • the same also applies to the other components of the exemplary adhesive formulation listed above in the exemplary embodiment, i.e. Cymel NF 3030, butyldiglycol, Cycat 4045 and Hydrowax 46.
  • the adhesive formulation is designed as a 2-component adhesive formulation, it also applies that any additives can be added to component B instead of component A, as indicated in the above exemplary embodiment for butyl diglycol and Hydrowax 46.
  • the adhesive formulation can contain 0.1% by weight to 35% by weight of one or more fillers and/or pigment(s), 0.1% by weight to 6% by weight of one or more wetting agents, 0 1% by weight to 8% by weight of one or more defoamers and/or 0.1% by weight to 8% by weight of one or more thickeners.
  • the adhesive formulation may comprise 0.1% to 20% by weight of one or more polyhydric alcohols and 0.1% to 5% by weight of an anionic or neutral wax.
  • additives can in principle be added either to component A or to component B in the case of a 2-component embodiment of the adhesive formulation.
  • the percentages by weight of the components of the adhesive formulation i.e. the aqueous phases, acid catalyst(s), polyhydric alcohols and various additives can of course be adjusted.
  • a person skilled in the art can make appropriate adjustments to the proportions by weight of the components within the percentage by weight ranges given above for the individual components.
  • the proportions by weight of components A and B relative to one another can, of course, also be adjusted accordingly within the specified weight % ranges.
  • the aqueous adhesive formulation comprises 35% by weight to 85% by weight of an aqueous phase of a reactive resin functionalized with hydroxyl groups or a mixture of reactive resins functionalized with hydroxyl groups with a resin content of 30% by weight to 65% by weight.
  • the aqueous adhesive formulation further comprises 12% to 25% by weight of an aqueous phase of a urea resin crosslinker, which is a reaction product formed from a urea and a multifunctional aldehyde, with a resin content of 30% to 65% by weight.
  • the aqueous adhesive formulation also includes from 0.1% to 4% by weight of an acid catalyst having a pKa of 2 or less.
  • An H active equivalent weight of the aqueous phase of the reactive resin functionalized with hydroxyl groups or of the mixture of reactive resins functionalized with hydroxyl groups can be 200 g/mol to 1500 g/mol.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment for a continuous pressing process of a press cake to form a pressed material panel using a double-belt press
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a discontinuous pressing process for a layering of plates comprising chipboard or fiber material and layers of the adhesive formulation.
  • a method for the production of pressed material moldings, in particular pressed material panels basically comprises the following steps
  • a chemically curable, aqueous adhesive formulation as described above and defined in the relevant claims can be used as the adhesive formulation.
  • the mixing of the chip or fiber material or the chip or fiber material mixture with the adhesive formulation can be carried out in various ways, as is known per se.
  • the most common methods listed here are mechanical gluing or mixing in mixing devices, gluing using a so-called blowline and the less common dry gluing. Since these sizing and mixing methods are known to those skilled in the art, a detailed description at this point is not necessary.
  • the adhesive formulation can be produced by mixing components A and B, for example before mixing with the chip or fiber material, or also in the course of mixing with the chip or fiber material. Fiber material done.
  • press cake is formed or obtained after or as a result of the mixing of the chip or fiber material or the chip or fiber material mixture with the adhesive formulation, which press cake is then subjected to compression.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a continuous pressing process for a press cake 1 .
  • a continuous pressing process of the press cake 1 can be accomplished by means of a double belt press 2, as in the exemplary embodiment shown in FIG.
  • the double belt press 2 shown in the exemplary embodiment according to FIG. 1 has a so-called lower belt 3, on which the press cake 1 is applied and conveyed, and an upper belt 4 as a pressing element.
  • the press cake 1 is guided between the lower belt 3 and upper belt 4 of the double belt press 2, as illustrated in FIG.
  • the adhesive formulation is also cured, with curing of the adhesive formulation being able to be initiated or accelerated by heating, for example by means of heating means 5 illustrated in FIG. 1 .
  • press cake pieces that have been produced in a targeted manner in advance which can be obtained, for example, by dividing a continuously discharged press cake, can also be discontinuously processed to press material, again with curing of the adhesive formulation - Molded bodies are pressed.
  • Such discontinuous pressing can be carried out, for example, in press molds with adjustable press rams.
  • the press cake or pieces of press cake have a weight proportion of chip or fiber material or chip or fiber material mixture of 77% by weight to 98.5% by weight and a proportion by weight of 2-component adhesive formulation of 1% by weight to 20% by weight.
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of an alternative method for producing molded bodies, in particular molded panels, in a highly simplified and roughly schematic manner, in which the adhesive formulation according to the invention can also be used.
  • This alternate method includes the steps - Provision of a plurality of boards comprising chip or fiber material, in particular laminated veneer boards
  • FIG. 2 shows a corresponding panel layering 7, in which panels 8 comprising chip or fiber material are alternately layered, and in each case a layer of the adhesive formulation 9 arranged between two panels 2 is layered.
  • the layering 7 illustrated in a roughly schematic manner in FIG. 2 can be pressed, for example, by means of a press stamp 10, optionally also in a press mold not shown in FIG.
  • Coating or gluing of the panels 8 with the adhesive formulation 9 can be carried out before pressing, it being possible in principle for either one surface 11 of the panels or both surfaces 11 of at least the inner panels 8 to be coated with the adhesive formulation 9 .
  • an adhesive formulation 9 as described above can be used as the adhesive formulation, with a weight proportion of plates of the plate layering of 80% by weight to 99% by weight and a weight proportion of adhesive formulation of the plate layering is from 1% to 20% by weight.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine chemisch härtbare, wässrige Klebstoffformulierung zur Herstellung von Pressstoff-Formkörpern, insbesondere Pressstoff-Platten. Die Klebstoffformulierung umfasst 35 Gew.% bis 85 Gew.% einer wässrigen Phase eines mit Hydroxyl-Gruppen funktionalisierten Reaktivharzes oder einer Mischung aus mit funktionellen Hydroxyl-Gruppen funktionalisierten Reaktivharzen. Die Klebstoffformulierung umfasst weiters 12 Gew.% bis 25 Gew.% einer wässrigen Phase eines Harnstoffharz-Vernetzers, welches ein aus einem Harnstoffes und einem multifunktionalen Aldehyds gebildetes Reaktionsprodukt ist. Außerdem umfasst die Klebstoffformulierung 0,1 Gew.% bis 4 Gew.% eines Säure-Katalysators. Die Erfindung betrifft außerdem Verfahren zur Herstellung von Pressstoff-Formkörpern, insbesondere Pressstoff-Platten unter Einsatz einer solchen Klebstoffformulierung.

Description

KLEBSTOFFFORMULIERUNG ZUR HERSTELLUNG VON PRESSSTOFF-FORMKÖRPERN
Die Erfindung betrifft eine chemisch härtbare, wässrige Klebstoffformulierung zur Herstellung von Pressstoff-Formkörpem, insbesondere Pressstoff-Platten, sowie Verfahren zur Herstellung von Pressstoff-Formkörpern, insbesondere Pressstoff-Platten durch kontinuierliches oder diskontinuierliches Verpressen von Gemengen aus der Klebstoffformulierung und Span- bzw. Fasermaterial oder durch Verpressen von Schichtungen aus der Klebstoffformulierung und Span- bzw. Faserstoff-Platten.
Unter dem Begriff Pressstoff-Formkörper wird ganz generell ein Formkörper verstanden, welcher durch Fügen von Span- bzw. Fasermaterial umfassenden Werkstoffen unter Härtung einer beigemengten Klebstoffformulierung, unter Beaufschlagung mit einem Pressdruck und gegebenenfalls unter Erhitzung zu dem Pressstoff-Formkörper geformt wird. Die weitaus häufigste Anwendung solcher Formkörper ist hierbei in Form von Platten. Unter den Begriff Pressstoff-Formkörper fallen demnach zum Beispiel Spanplatten, insbesondere Grobspann- Platten (auch als OSB-Platten bezeichnet), mitteldichte (Holz)faserplatten (sogenannte MDF- Platten), hochdichte (Holz)faserplatten (sogenannte HDF-Platten), aber auch geschichtete bzw. schichtgefügte Plattenstrukturen, wie etwa Furnierschichtholz-Platten.
Demgemäß umfasst der Begriff Span- bzw. Fasermaterial ganz allgemein Materialien, welche Fasern, wie etwa Holz- bzw. Cellulosefasern inklusive Fasern aus Altpapier, anderes Recycling-Material wie Abfälle aus Sägewerken oder recyceltes Bauholz, andere natürlich vorkommende Fasern, wie etwa Stroh, Bambus etc., aber auch synthetische Fasern, etwa Polyesterfasern, aufweisen. Selbstverständlich fallen unter den Begriff Span- bzw. Fasermaterial auch Mischungen aus Fasern unterschiedlicher Natur. Das Span- bzw. Fasermaterial kann hierbei durchaus unterschiedliche Formen und Zerkleinerungsgrade aufweisen. So kann das Span- bzw. Fasermaterial bereits in ausgeformter Form, also als Faserverbund-Körper vorliegen, wie etwa bei den oben erwähnten Furnierschicht-Platten. Das Span- bzw. Fasermaterial kann aber auch in mehr oder weniger loser Form mit unterschiedlichen Mahlgraden bereitgestellt sein, wie etwa mit einem verhältnismäßig geringem Mahlgrad als sogenannter Span wie bei den oben erwähnten Span- oder OSB-Platten, oder aber auch in loser Form mit verhältnismäßig hohem Mahlgrad, wie zum Beispiel als aufgeschlossenes, sogenanntes Holzmehl, wie etwa bei den oben erwähnten MDF- und HDF-Platten.
Unabhängig von der Art des Span- bzw. Fasermaterials ist den (unterschiedlichen) Verfahren zur Herstellung von Press stoff-Formkörpem gemeinsam, dass mit einer Klebstoffformulierung versehenes Fasermaterial unter Druck und gegebenenfalls Erhitzung in Form gepresst wird.
Klebstoffformulierungen für diese genannten Anwendungen sind grundsätzlich bekannt, wobei diese bekannten Klebstoffformulierungen allerdings je nach Art des herzu stellenden Formkörpers bzw. der Platte, und damit abhängig von der jeweils anzuwendenden Verfahrensführung angepasst werden müssen. Zum Teil werden für unterschiedliche Verfahrensführungen sogar chemisch gänzlich unterschiedliche Klebstoffformulierungen verwendet. So werden bei der Herstellung von sogenannten Faserplatten vorrangig Harnstoff-Formaldehyd- Harze, sogenannte UF-Harze, und in geringerer Menge auch Isocyanat-basierte Harze angewendet, während zum Fügen bzw. Verkleben von Fumierschichten in erster Linie Phenolharze verwendet werden. Diese Notwendigkeit zur Anpassung einer Klebstoffformulierung an eine bestimmte Verfahrungsführung und/oder ein Produkt kann sich dabei nachteilig auf die Wirtschaftlichkeit auswirken.
Den heute bei Verfahren zur Herstellung von Pressstoff-Formkörpern vorrangig verwendeten Klebstoffformulierungen ist außerdem gemein, dass es vor allem im Zuge der Aushärtung zur Freisetzung von Schadstoffen kommt. Als Beispiele für solche Schadstoffe sind unter anderem Formaldehyd und flüchtige Bestandteile und Zersetzungsprodukte von Isocyanat-basier- ten Formulierungen zu nennen. Zwar wurden bereits Bestrebungen unternommen, die Menge an freisetzbaren Schadstoffen bei den überwiegend verwendeten Klebstoffformulierungen zumindest zu senken, jedoch treten bei solchen schadstoffärmeren Formulierungen oftmals andere Probleme, insbesondere verfahrenstechnischer Natur auf.
Zum Beispiel muss bei der Herstellung von Pressstoff-Formstücken eine ausreichend kurze Bearbeitungszeit gegeben sein, um ein Verfahren wirtschaftlich betreiben zu können. Daher wird bei den heute überwiegend eingesetzten Verfahren die Verpressung von Span- bzw. Fasermaterial und Klebstoff bei hohen Temperaturen durchgeführt. Die Herstellung von Span- bzw. Faser-Platten erfolgt typischerweise bei Temperaturen von 200 °C bis 250 °C. Diese ho- hen Temperaturen sind vor allem deshalb nötig, um auch eine ausreichende, möglichst vollständige Aushärtung im Kern der Press-Mischungen zu erzielen, da ein Beheizen, zum Beispiel eines Presskuchens aus Span- bzw. Fasermaterial und Klebstoff von den Seiten erfolgt, und die Wärme in den inneren Kern geleitet werden muss. Diese hohen Temperaturen führen allerdings bei heute verwendeten Klebstoffformulierungen, inklusive der schadstoffreduzierten Varianten, oftmals zu Beschädigungen eines Formkörpers, wie etwa einem Zerreißen des Formkörpers, und können damit eine hohe Ausschussquote verursachen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und eine Klebstoffformulierung zur Verfügung zu stellen, mittels welcher eine möglichst prozesssichere Herstellung von Pressstoffkörpern unter Vermeidung großer Ausschussmengen sowie eine schadstoffreduzierte Verfahrensführung erzielbar sind, und welche gleichzeitig möglichst universell bei unterschiedlichen Herstellungsmethoden für Pressstoff-Formkörper einsetzbar ist. Weiters war es Aufgabe der Erfindung Verfahren zur Herstellung von Pressstoff-Formkörpem unter Verwendung einer solchen Klebstoffformulierung bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird einerseits durch eine chemisch härtbare, wässrige Klebstoffformulierung zur Herstellung von Pressstoff-Formkörpem, insbesondere Pressstoff-Platten, durch kontinuierliches oder diskontinuierliches Verpressen von Gemengen aus der Klebstoffformulierung und Span- bzw. Fasermaterial oder durch Verpressen von Schichtungen aus der Klebstoffformulierung und Faserstoff-Platten gelöst.
Die chemisch härtbare, wässrige Klebstoffformulierung umfasst zumindest ein chemisch härtbares Reaktivharz und zumindest einen Vernetzer bzw. Härter für das Reaktivharz.
Die chemisch härtbare, wässrige Klebstoffformulierung umfasst im Speziellen 35 Gew.% bis 85 Gew.% einer wässrigen Phase eines mit Hydroxyl- Gruppen funktionalisierten Reaktivharzes oder einer Mischung aus mit funktionellen Hydroxyl-Gruppen funktionalisierten Reaktivharzen mit einem Harzgehalt von 30 Gew.% bis 65 Gew.%, sowie 12 Gew.% bis 25 Gew.% einer wässrigen Phase eines Harnstoffharz- Vernetzers, welches ein aus einem Harnstoffes und einem multifunktionalen Aldehyds gebildetes Reaktionsprodukt ist, mit einem Harzgehalt von 30 Gew.% bis 65 Gew. %, und 0,1 Gew.% bis 4 Gew.% eines Säure- Katalysators mit einem pks-Wert von 2 oder weniger. Vorzugsweise kann die chemisch härtbare, wässrige Klebstoffformulierung 50 Gew.% bis 80 Gew.% der wässrigen Phase des mit Hydroxyl-Gruppen funktionalisierten Reaktivharzes oder der Mischung aus mit funktionellen Hydroxyl-Gruppen funktionalisierten Reaktivharzen umfassen. Bevorzugt kann der Harzgehalt dieser wässrigen Phase 35 Gew.% bis 60 Gew.% betragen.
Bevorzugt kann die Klebstoffformulierung 14 Gew.% bis 22 Gew.% der wässrigen Phase des Harnstoffharz- Vernetzers umfassen. Vorzugweise kann ein Harzgehalt dieser wässrigen Phase 35 Gew.% bis 60 Gew.% betragen.
Insbesondere kann die Klebstoffformulierung 0,5 Gew.% bis 3,5 Gew.% des Säure- Katalysators umfassen.
Unter einer wässrigen Phase ist jeweils je nach Art der verwendeten Reaktivsubstanzen, also je nach Reaktivharz und Vernetzer/Härter, eine wässrige Dispersion und/oder eine wässrige Suspension und/oder eine wässrige Emulsion und/oder eine wässrige Lösung dieser Reaktivsubstanzen zu verstehen. Der verbleibende Rest in Gew.%, also auf 100 Gew% einer wässrigen Phase kann hierbei zumindest überwiegend durch Wasser gebildet sein. Die wässrigen Phasen können jedoch auch weitere Bestandteile aufweisen, wie zum Beispiel Dispersionshilfsstoffe und/oder Suspensionshilfsstoffe bzw. -Stabilisatoren, Emulgatoren, Entschäumungsmittel und Dergleichen.
Außerdem kann die Klebstoffformulierung noch andere Bestandteile bzw. Substanzen bzw. Additive, wie etwa Pigment(e) abseits den angegeben wässrigen Phasen umfassen. Beispiele für bevorzugte Additive werden im Folgenden noch näher erläutert. Insofern die Klebstoffformulierung noch weitere Bestandteile, insbesondere Additive umfasst, sind vom Fachmann natürlich entsprechend die Gewichts anteile an den angegebenen wässrigen Phasen (Reaktivharz, Vernetzer) und Säure-Katalysator entsprechend anzupassen.
Die Klebstoffformulierung kann auch als Leimformulierung, Leimungsmittel bzw. wie im Fachjargon des betreffenden technischen Gebiets üblich auch als Leimflotte bezeichnet werden. Insbesondere kann die Klebstoffformulierung zur Herstellung von Spanplatten, Faserplatten und Schichtplattenstrukturen, wie etwa Furnierschichtholz-Platten vorgesehen sein. Die Klebstoffformulierung mit den angegebenen Merkmalen zeichnet sich zum einen dadurch aus, dass sie ohne Schadstofffreisetzung einsetzbar ist. Wie Versuche gezeigt haben tritt bei der angegeben Klebstoffformulierung insbesondere keine Freisetzung von Formaldehyd oder Isocyanat bei der Aushärtung der Klebstoffformulierung im Zuge der Herstellung von Press- stoff-Formkörpern ein. Dadurch kann zum Beispiel bei Verwendung von primär auf Holzfasern basiertem Fasermaterial die Freisetzung von Formaldehyd im Vergleich zu herkömmlichen Klebstoffformulierungen wenigstens auf jene Menge an Formaldehyd beschränkt bzw. reduziert werden, welche aus dem Holzfasermaterial selbst freigesetzt wird. Dies bedeutet in weiterer Folge Vorteile hinsichtlich der Emission von Schadstoffen während der Herstellung der Pressstoff-Formkörper bzw. -platten und damit zum Beispiel eine wesentliche Verbesserung der Arbeitsbedingungen.
Überaschenderweise hat sich außerdem gezeigt, dass die Klebstoffformulierung in der angegebenen Zusammensetzung im technischen Bereich der Pressstoff-Formkörperherstellung ohne das Erfordernis wesentlicher Anpassungen universell einsetzbar ist. So können mittels der Klebstoffformulierung beispielsweise sowohl Span-, MDF, HDF-, OSB-, und geschichtete Platten aus Span- bzw. Fasermaterial hergestellt werden, bzw. die entsprechenden Herstellungsverfahren mittels der Klebstoffformulierung durchgeführt werden.
Zudem hat sich erwiesen, dass bei Verwendung der Klebstoffformulierung eine Temperatur während des Verpress-Vorgangs im Vergleich zu den herkömmlichen Klebstoffformulierungen gemäß dem Stand der Technik deutlich gesenkt werden kann. So konnte in Versuchen eine Temperatur während des Pressvorgangs bei Einsatz der Klebstoffformulierung zum Beispiel im Falle der Herstellung von MDF-Platten auf ca. 160 °C oder weniger reduziert werden. Dies im Vergleich zu den üblicherweise bei Verwendung herkömmlicher Klebstoffformulierungen erforderlichen Temperaturen von über 200 °C. Ganz grundsätzlich ist hiermit auch eine Senkung der Energiekosten, und damit auch eine Senkung der Produktionskosten bereitgestellt.
In diesem Zusammenhang hat sich die Klebstoffformulierung außerdem als vorteilhaft hinsichtlich einer ausschussfreien bzw. zumindest ausschussreduzierten Produktion von Press- stoff-Formkörpern erwiesen. Anscheinend ist bei Verwendung der angegebenen Klebstoffformulierung einerseits eine gute Wärmeleitung von den Außenbereichen zum Beispiel eines Presskuchens aus Span- bzw. Fasermaterial und Klebstoffformulierung bereitgestellt, sodass im Zuge eines Verpressens eines solchen Presskuchens in dessen Kernbereich ausreichend hohe Kemtemperaturen für eine möglichst vollständige Aushärtung erzielt werden können. Dies kann unter anderem durch die erzielbaren mechanischen Eigenschaften, wie etwa die mechanische Biegefestigkeit und/oder Querzugfestigkeit von als Platten hergestellten Formkörpern belegt werden, welche deutlich innerhalb bzw. oberhalb der genormten Erfordernisse für eine jeweilige Platte, beispielsweise MDF- oder HDF-Platte, liegen. Andererseits scheint es im Zuge eines Pressvorgangs auch aufgrund der verhältnismäßig geringen Temperaturen, welche für die möglichst vollständige Aushärtung der gegenständlichen Klebstoffformulierung erforderlich sind, kaum zu Beschädigungen zu kommen, und kann hierdurch verursachter Ausschuss hintangehalten werden.
Bei einer Weiterbildung der Klebstoffformulierung kann ein H-aktiv Äquivalentgewicht der wässrigen Phase des mit Hydroxyl-Gruppen funktionalisierten Reaktivharzes oder der Mischung aus mit funktionellen Hydroxyl-Gruppen funktionalisierten Reaktivharzen 200 g/mol bis 1500 g/mol betragen.
Eine H-aktiv Äquivalentgewicht in diesem Bereich hat sich als besonders geeignet für die Härtungsreaktion des Hydroxyl-funktionalisierten Reaktivharzes erwiesen. Vorzugsweise kann die wässrige Phase des mit Hydroxyl-Gruppen funktionalisierten Reaktivharzes oder der Mischung aus mit funktionellen Hydroxyl-Gruppen funktionalisierten Reaktivharzen ein H- aktiv Äquivalentgewicht von 500 g/mol bis 1300 g/mol aufweisen.
Wie an sich bekannt kann unter dem Begriff funktionalisiertes Harz ganz allgemein eine chemische Substanz verstanden werden, bei welcher die jeweiligen funktionellen Gruppen, im vorliegenden Fall zum Beispiel Hydroxyl-Gruppen des Reaktivharzes auf einem oligomeren oder polymeren Träger bzw. einem Kohlenwasserstoff-Gerüst chemisch gebunden vorliegen. Die Art des Trägers kann im Grunde genommen vielfältiger Natur sein.
Vorzugsweise kann das mit Hydroxyl-Gruppen funktionalisierte Reaktivharz oder die Mischung aus mit funktionellen Hydroxyl-Gruppen funktionalisierten Reaktivharzen ausgewählt sein aus einer Gruppe bestehend aus Acrylat-Harzen, funktionalisierten Styrolacrylat-Harzen, funktionalisierten Acrylsäure-Copolymeren, funktionalisierten Acrylat-Urethan-Copolymeren und funktionalisierten (Meth)acrylat-Copolymeren. Je nach Art des oder der eingesetzten, mit Hydroxyl-Gruppen funktionalisierten Harze bzw. Polymere kann die entsprechende, wässrige Phase beispielsweise als wässrige Dispersion, Suspension, Emulsion oder Lösung ausgebildet sein. Als Beispiele für geeignete wässrige Phasen von mit Hydroxyl-Gruppen funktionalisierten Reaktivharzen seien Macrynal SC 6826 WA 42 und Viacryl SC 6834WA 42 der Firma Allnex und AC 31 von Alberdingk Boley genannt.
Als Beispiel für eine geeignete wässrige Phase eines Hamstoffharz- Vernetzers bzw. Härters für das Hydroxyl-funktionale Reaktivharz kann das Produkt Cymel NF 3030 der Firma Allnex genannt werden.
Als Säure-Katalysator können zum Beispiel Sulfonsäuren, wie etwa (modifizierte) para-Tolu- olsulfonsäure und Derivate davon, verwendet werden, als ein geeignetes Beispiel wäre Cycat 4045 von Allnex zu nennen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsvariante kann die Klebstoffformulierung 0,1 Gew.% bis 20 Gew.% eines mehrwertigen Alkohols oder mehrerer mehrwertiger Alkohole umfassen.
Durch die Verwendung eines mehrwertigen Alkohols oder mehrerer mehrwertiger Alkohole im angegebenen Gew. %-Bereich kann vor allem eine vorzeitige bzw. zu rasche Aushärtung der Klebstoffformulierung im Bedarfsfall wirksam hintangehalten bzw. verzögert werden. Ein mehrwertiger Alkohol wirkt bei den angegeben Reaktivharz(en) bzw. Härter(n)/Vemetzer(n) der Klebstoffformulierung als Reaktionsverzögerer. So kann die nötige Vermischung mit dem Span- bzw. Fasermaterial und/oder die Beschichtung von Span- bzw. Fasermaterial umfassenden Platten durchgeführt werden, ohne dass ein großes Risiko einer zu schnellen Aushärtung besteht. Dieses Merkmal ist vor allem bei Verfahrensführungen sinnvoll, bei welchen zum Beispiel ein Mischen der Klebstoffformulierung mit dem Span- bzw. Fasermaterial bei erhöhter Temperatur durchgeführt wird, wie etwa in einer sogenannten Blowline. Als besonders zweckmäßig hat sich erwiesen, wenn die Klebstoffformulierung 1 Gew.% bis 10 Gew.% eines mehrwertigen Alkohols oder mehrerer mehrwertiger Alkohole umfasst. Als mehrwertige Alkohole können zum Beispiel Glycole wie etwa Butyldiglycol verwendet werden.
Bei einer Weiterbildung kann die Klebstoffformulierung 0,1 Gew.% bis 5 Gew.% eines anionischen oder neutralen Wachs, oder einer Mischung aus entsprechenden Wachsen umfassen. Hierdurch kann vor allem die Beleimung von Span- bzw. Fasermaterial, also das Mischen mit dem Span- bzw. Fasermaterial, respektive das Beschichten von Span- bzw. Fasermaterial- Platten verbessert werden. Vorzugsweise kann die Klebstoffformulierung 0,5 Gew.% bis 3 Gew.% eines anionischen oder neutralen Wachs, oder einer Mischung aus entsprechenden Wachsen umfassen. Als Wachs bzw. Wachsmischung ist zum Beispiel das Produkt Hydrowax 46 der Firma Sasol geeignet.
Alternativ zu einem oder mehreren Wachsen als Bestandteil der Klebstoffformulierung kann wie unten anhand des Verfahrens zur Herstellung eines Pressstoff-Formkörpers noch näher beschrieben, auch eine Zugabe eines Feststoffwachses im Zuge der Beleimung des Span- bzw. Fasermaterials mit der Klebstoffformulierung erfolgen.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Klebstoffformulierung kann vorgesehen sein, dass sie 0,1 Gew.% bis 35 Gew.% eines Füllstoffes oder mehrerer Füllstoffe und/oder Pigmente(s) umfasst.
Durch einen Füllstoff und/oder ein Pigment können letztlich die mechanischen Eigenschaften und/oder eine Farbgebung des Pressstoff-Formkörpers beeinflusst werden.
Weiters kann es zweckmäßig sein, wenn die Klebstoffformulierung 0,1 Gew. % bis 6 Gew.% eines Netzmittels oder mehrerer Netzmittel bzw. Tenside umfasst.
Durch dieses Merkmal kann insbesondere eine Verbesserung der Handhabung der wässrigen Phasen und eine Verbesserung der Haftungseigenschaften Klebstoffformulierung erzielt werden. Ein geeignetes Netzmittel ist zum Beispiel Disperbyk 190 von Byk.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Klebstoffformulierung 0,1 Gew.% bis 8 Gew.% eines Entschäumers oder mehrerer Entschäumer umfasst.
Dieses Merkmal kann sich vor allem vorteilhaft auf den Pressvorgang im Zuge der Herstellung von Pressstoff-Formkörpem auswirken, zum Beispiel um Blasenbildung hintanzuhalten. Als geeignete Entschäumer können zum Beispiel Surfynol 420 oder Surfynol DF 75 von Evo- nik Corporation genannt werden.
Die Klebstoffformulierung kann außerdem 0,1 Gew.% bis 8 Gew.% eines Verdickers oder mehrerer Verdicker umfassen. Als Beispiel für geeignete Verdicker seien Rheolate 310 D von Elementis und/oder Acrysol RM 8 W von Dow genannt. Durch solche Verdicker kann die Rheologie und können somit vor allem die Verarbeitungseigenschaften der 2-Komponenten-Klebstoffformulierung beeinflusst bzw. an Erfordernisse angepasst werden. Im Speziellen sind Klebstoffformulierungen aufweisend einen Verdicker besonders gut zur Herstellung von Beschichtungen wie etwa durch Walz- Auftrag geeignet.
Im Grunde genommen kann die Klebstoffformulierung als abgemischte Formulierung umfassend alle enthaltenen Substanzen, also die oben beschriebenen wässrigen Phasen des mit Hyd- roxyl-Gruppen funktionalisierten Reaktivharzes oder der Mischung aus mit funktionellen Hydroxyl-Gruppen funktionalisierten Reaktivharzen und die wässrige Phase des Harnstoffharz- Vernetzers und den Säure-Katalysator sowie allfällige zusätzliche Additive bzw. Inhaltsstoffe, vorliegen. Dies kann aber mit einer nur beschränkten Lagerfähigkeit einhergehen.
Vorzugsweise kann daher vorgesehen sein, dass die Klebstoffformulierung eine erste wässrige Komponente A aufweisend die wässrige Phase des mit Hydroxyl-Gruppen funktionalisierten Reaktivharzes oder der Mischung aus mit funktionellen Hydroxyl-Gruppen funktionalisierten Reaktivharzen, umfasst, und dass sie eine zweite Komponente B aufweisend die wässrige Phase des Hamstoffharz- Vernetzers umfasst, wobei diese Komponenten A und B zur Bildung der Klebstoffformulierung durch Mischen der Komponenten A und B vorgesehen sind.
In anderen Worten ausgedrückt kann die härtbare Klebstoffformulierung durch eine Mischung der beiden Komponenten A und B gebildet werden bzw. kann die härtbare Klebstoffformulierung durch Mischen der beiden Komponenten A und B gebildet werden. Ein Mischen der Komponenten A und B kann vorzugsweise unmittelbar vor der Anwendung, also unmittelbar vor dem Beleimen des Span- bzw. Fasermaterials und/oder vor dem Beleimen der Span- bzw. Faserstoff-Platten erfolgen, wie dies nachfolgend noch näher beschrieben wird.
Die Klebstoffformulierung kann zum Beispiel aus 60 Gew.% bis 90 Gew.% der Komponente A und 10 Gew.% bis 40 Gew.% der Komponente B bestehen. In anderen Worten kann die Klebstoffformulierung durch Mischen von 60 Gew.% bis 90 Gew.% der Komponente A und 10 Gew.% bis 40 Gew.% der Komponente B gebildet sein bzw. werden.
Hierbei kann entweder die Komponente A oder die Komponente B auch den Säure- Katalysator umfassen. Weiters können etwaige weitere Bestandteile bzw. Substanzen bzw. Additive abseits den angegeben wässrigen Phasen und dem Säure-Katalysator, wie etwa die oben beschriebenen Additive, entweder der Komponente A oder der Komponente B beigemengt sein. Insofern Komponente A und/oder Komponente B noch weitere Bestandteile, insbesondere Additive umfassen, sind vom Fachmann natürlich die entsprechenden Gewichts anteile der Komponenten A und B anzupassen. Falls die Komponente A und/oder die Komponente B weitere Additive umfassen ist gegebenenfalls auch das Gew. %- Verhältnis von Komponente A zu Komponente B im Rahmen der oben angegebenen Gew. % -Bereiche anzupassen.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch ein erstes Verfahren zur Herstellung von Press- stoff-Formkörpern, insbesondere Pressstoff-Platten gelöst.
Das Verfahren umfasst die Schritte
- Bereitstellung eines Span- bzw. Fasermaterials oder einer Span- bzw. Fasermaterialmischung,
- Bereitstellung einer chemisch härtbaren Klebstoffformulierung,
- Mischen des Span- bzw. Fasermaterials oder der Span- bzw. Fasermaterialmischung mit der Klebstoffformulierung unter Bildung eines Presskuchens
- und kontinuierliche Verpressung des Presskuchens unter Aushärtung der Klebstoffformulierung, oder Herstellung von Presskuchenstücken und diskontinuierliche Verpressung der Presskuchenstücke in Pressformen unter Aushärtung der Klebstoffformulierung.
Wesentlich bei dem Verfahren ist, dass als Klebstoffformulierung eine chemisch härtbare, wässrige Klebstoffformulierung wie obenstehend beschrieben und in den betreffenden Ansprüchen definiert eingesetzt wird. Der Presskuchen oder die Presskuchenstücke weisen hierbei einen Gewichtsanteil an Span- bzw. Fasermaterial oder Span- bzw. Fasermaterialmischung von 77 Gew.% bis 98,5 Gew.% und einen Gewichtsanteil an Klebstoffformulierung von 1 Gew.% bis 20 Gew.% auf.
Die durch ein solches Verfahren unter Einsatz der angegebenen Klebstoffformulierung erzielbaren Vorteile wurden bereits in Zusammenhang mit der obenstehenden Beschreibung der Klebstoffformulierung erläutert. Im Falle der Verwendung einer 2-komponentigen Klebstoffformulierung kann bei dem Verfahren die entsprechende 2-Komponenten-Klebstoffformulie- rung durch Zusammenführen der beiden Komponenten A und B gebildet werden. Ein Zusammenführen bzw. Mischen der beiden Komponenten A und B kann vor dem Schritt oder auch im Zuge des Schrittes des Mischens des Span- bzw. Fasermaterials oder der Span- bzw. Fasermaterialmischung mit der Klebstoffformulierung unter Bildung des Presskuchens erfolgen.
Unter Span- bzw. Fasermaterial und Span- bzw. Fasermaterialmischung wird ein Material verstanden, welches Fasern, wie etwa Holz- bzw. Cellulosefasern, inklusive Fasern aus Altpapier, anderes Recycling-Material wie Abfälle aus Sägewerken oder recyceltes Bauholz, andere natürlich vorkommende Fasern, wie etwa Stroh, Bambus etc., aber auch synthetische Fasern, etwa Polyesterfasern, aufweisen. Das Span- bzw. Fasermaterial oder die Span- bzw. Fasermaterialmischung kann hierbei durchaus unterschiedliche Ausgestaltung, insbesondere unterschiedliche Zerkleinerungsgrade aufweisen. Das Span- bzw. Fasermaterial oder die Span- bzw. Fasermaterialmischung kann beispielsweise mit unterschiedlichen Mahlgrad bereitgestellt werden, wie etwa mit einem verhältnismäßig geringem Mahlgrad als sogenannter Span wie bei den bekannten Span- oder OSB-Platten, oder mit verhältnismäßig hohem Mahlgrad, wie zum Beispiel als aufgeschlossenes, sogenanntes Holzmehl, wie etwa bei den bekannten MDF- und HDF-Platten.
Bei einer Weiterbildung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass im Zuge des Mischens des Span- bzw. Fasermaterials oder der Span- bzw. Fasermaterialmischung mit der Klebstoffformulierung 0,1 Gew.% bis 5 Gew.% eines Festwachses beigemengt werden.
Hierdurch kann vor allem das Beleimen des Span- bzw. Fasermaterials oder der Span- bzw. Fasermaterialmischung, also das Mischen der Klebstoffformulierung mit dem Span- bzw. Fasermaterial oder der Span- bzw. Fasermaterialmischung verbessert werden.
Schließlich wird die Aufgabe der Erfindung aber auch durch ein weiteres Verfahren zur Herstellung von Pressstoff-Formkörpern, insbesondere Pressstoff-Platten gelöst. Dieses weitere Verfahren umfasst die Schritte
- Bereitstellung einer Mehrzahl an Span- bzw. Fasermaterial umfassenden Platten,
- Beschichten zumindest einer zur Verbindung mit einer anderen Platte vorgesehenen Oberfläche der Platten mit einer Klebstoffformulierung,
- Schichten der beschichteten Platten zu einer Plattenschichtung,
- Verpressung der Platten Schichtung in der Pressform unter Aushärtung der Klebstoffformulierung. Wesentlich bei diesem weiteren Verfahren ist wiederum, dass als Klebstoffformulierung eine chemisch härtbare Klebstoffformulierung wie obenstehend beschrieben und in den betreffenden Ansprüchen definiert eingesetzt wird. Ein Gewichts anteil an Platten der Plattenschichtung beträgt hierbei von 80 Gew.% bis 99 Gew.% und ein Gewichtsanteil an Klebstoffformulierung der Plattenschichtung beträgt von 1 Gew.% bis 20 Gew.%.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese nachfolgend anhand, nicht einschränkender Ausführungsbeispiele und die Verfahren zur Herstellung von Pressstoff-Platten auch anhand von Figuren näher erläutert.
Eine beispielhafte Zusammensetzung einer chemisch härtbaren Klebstoffformulierung im Rahmen der Erfindung lautet:
Komponente A:
Macrynal SC 6826 WA 42; Allnex; 73,6 Gew.%,
Butyldiglycol; 5 Gew.%,
Cycat 4045; Allnex, 2 Gew.%
Hydrowax 46; Sasol; 1 Gew.%;
Komponente B:
Cymel NF 3030; Allnex; 18,4 Gew.%.
Bei dem angegebenen Ausführungsbeispiel ist die Klebstoffformulierung als 2-Komponenten- Klebstoffformulierung ausgeführt, wobei die Gew. %-Anteile der einzelnen Bestandteile der 2-Komponenten-Klebstoffformulierung auf 100 Gew.% der 2-Komponenten-Klebstoffformu- lierung, bestehend aus Komponente A und Komponente B, bezogen sind. Dementsprechend besteht Komponente A bei dem angegebenen Ausführungsbeispiel, bezogen auf 100 Gew.% der Komponente A, aus 90,2 Gew.% Macrynal SC 6826 WA 42, 6,1 Gew.% Butyldiglycol, 2,5 Gew.% Cycat 4045 und 1,2 Gew.% Hydrowax 46. Komponente B besteht bei dem angegebenen Ausführungsbeispiel zu 100 Gew.% aus Cymel NF 3030. Bei dem Ausführungsbeispiel ist die Klebstoffformulierung aus 81,6 Gew.% der Komponente A und 18,4 Gew.% der Komponente B zusammengesetzt. Wie bereits obenstehend erwähnt, wird eine solche 2-Komponenten-Ausführungsform der Klebstoffformulierung aufgrund verbesserter Lagerfähigkeit bevorzugt eingesetzt, jedoch ist grundsätzlich auch eine Ausführungsform als fertig abgemischte Formulierung umfassend alle enthaltenen Substanzen, also die oben beschriebenen wässrigen Phasen des mit Hydroxyl- Gruppen funktionalisierten Reaktivharzes oder der Mischung aus mit funktionellen Hydroxyl- Gruppen funktionalisierten Reaktivharzen und die wässrige Phase des Hamstoffharz-Vernet- zers und den Säure- Katalysator sowie allfällige zusätzliche Additive bzw. Inhaltsstoffe, möglich.
Macrynal SC 6826 WA 42 ist eine wässrige Phase bzw. Dispersion eines Acryl-Polyol-Har- zes mit funktionellen Hydroxyl-Gruppen, aufweisend einen Gehalt an nichtflüchtigen Stoffen von 43 Gew.% und mit einem H-aktiv Äquivalentgewicht (HEW) von 900 g/mol.
Cymel NF 3030 ist eine wässrige Phase eines Reaktionsprodukts von Harnstoffen und multifunktionalen Aldehyden, mit einem Gehalt an nichtflüchtigen Stoffen von ca. 43 Gew.%.
Cycat 4045 ist ein teilweise amin-blockierter para-Toluolsulfonsäure-Katalysator.
Die angegebene Klebstoffformulierung hat sich grundsätzlich gut und universell geeignet zu Einsatz für die bekannten Verfahren zur Herstellung von Pressstoff-Formkörpern erwiesen.
Jedoch ist die angegebene Klebstoffformulierung nur als Ausführungsbeispiel anzusehen, und können je nach spezifischen Erfordernissen eines Verfahrens zur Herstellung von Pressstoff- Formkörpern anstelle der oben angegebenen Klebstoffformulierung auch angepasste oder andere Formulierungen bzw. Rezepturen verwendet werden.
So kann beispielsweise das Produkt Macrynal SC 6826 WA 42 durch andere, wässrige Phasen eines mit Hydroxyl-Gruppen funktionalisierten Reaktivharzes oder einer Mischung aus mit funktionellen Hydroxyl-Gruppen funktionalisierten Reaktivharzen, wie etwa durch Viacryl SC 6834 W, ebenfalls von Allnex, ersetzt werden. Bevorzugt kann das mit Hydroxyl-Gruppen funktionalisierte Reaktivharz oder die Mischung aus mit funktionellen Hydroxyl-Gruppen funktionalisierten Reaktivharzen ausgewählt sein aus einer Gruppe bestehend aus Acrylat- Harzen, funktionalisierten Styrolacrylat-Harzen, funktionalisierten Acrylsäure-Copolymeren, funktionalisierten Acrylat-Urethan-Copolymeren und funktionalisierten (Meth)acrylat-Copo- lymeren. Selbiges gilt auch für die oben im Ausführungsbeispiel angeführten, weiteren Bestandteile der beispielhaften Klebstoffformulierung, also Cymel NF 3030, Butyldiglycol, Cycat 4045 und Hydrowax 46.
Grundsätzlich sind dem Fachmann den im Ausführungsbeispiel genannten Produkten ähnliche Produkte bekannt. Insofern die Klebstoffformulierung als 2-Komponenten-Klebstofffor- mulierung ausgeführt ist gilt außerdem, dass jedwede Additive anstelle von Komponente A, wie im obigen Ausführungsbeispiel für Butyldiglycol und Hydrowax 46 angegeben, genauso der Komponente B beigemengt sein können.
Je nach Erfordernis bzw. Verfahrensführung kann es auch zweckmäßig sein, dass die Klebstoffformulierung noch weitere Additive als die oben im Ausführungsbeispiel angegebenen, also Butyldiglycol und Hydrowax 46, umfasst. So kann die Klebstoffformulierung zum Beispiel 0,1 Gew.% bis 35 Gew.% eines Füllstoffes oder mehrerer Füllstoffe und/oder Pig- mente(s), 0,1 Gew. % bis 6 Gew.% eines Netzmittels oder mehrerer Netzmittel, 0,1 Gew.% bis 8 Gew.% eines Entschäumers oder mehrerer Entschäumer und/oder 0,1 Gew.% bis 8 Gew.% eines Verdickers oder mehrerer Verdicker umfassen. Außerdem kann die Klebstoffformulierung 0,1 Gew.% bis 20 Gew.% eines mehrwertigen Alkohols oder mehrerer mehrwertiger Alkohole, sowie 0,1 Gew% bis 5 Gew.% eines anionischen oder neutralen Wachses umfassen. Wie bereits erwähnt können solche Additive im Falle einer 2-komponentigen Ausführung der Klebstoffformulierung grundsätzlich entweder der Komponente A oder der Komponente B beigemengt sein.
Je nach Art und Menge von Additiven bzw. je nach allgemeinen Erfordernissen und Verfahrensführung des Verfahrens zur Herstellung von Press stoff-Formkörpem können die Gew.%- Anteile der Bestandteile der Klebstoffformulierung, also der wässrigen Phasen, Säure-Kataly- sator(en), mehrwertigen Alkoholen sowie diverser Additive natürlich angepasst werden. Hierbei kann eine jeweilige, entsprechende Anpassung von Gewichts anteilen der Bestandteile vom Fachmann innerhalb der obenstehend angegebenen Gew. %-Bereiche für die einzelnen Bestandteile vorgenommen werden. Im Falle einer Ausführung als 2-Komponenten-Kleb- stoffformulierung können die Gewichts anteile der Komponenten A und B relativ zueinander natürlich ebenfalls entsprechend innerhalb der angegebenen Gew. %-Bereiche angepasst werden. Insbesondere umfasst die wässrige Klebstoffformulierung 35 Gew.% bis 85 Gew.% einer wässrigen Phase eines mit Hydroxyl-Gruppen funktionalisierten Reaktivharzes oder einer Mischung aus mit funktionellen Hydroxyl-Gruppen funktionalisierten Reaktivharzen mit einem Harzgehalt von 30 Gew.% bis 65 Gew.%. Weiters umfasst die wässrige Klebstoffformulierung 12 Gew.% bis 25 Gew.% einer wässrigen Phase eines Harnstoffharz- Vernetzers, welches ein aus einem Harnstoffes und einem multifunktionalen Aldehyds gebildetes Reaktionsprodukt ist, mit einem Harzgehalt von 30 Gew.% bis 65 Gew. %. Die wässrige Klebstoffformulierung umfasst außerdem 0,1 Gew.% bis 4 Gew.% eines Säure- Katalysators mit einem pks- Wert von 2 oder weniger.
Ein H-aktiv Äquivalentgewicht der wässrigen Phase des mit Hydroxyl-Gruppen funktionalisierten Reaktivharzes oder der Mischung aus mit funktionellen Hydroxyl-Gruppen funktionalisierten Reaktivharzen kann 200 g/mol bis 1500 g/mol betragen.
Im Folgenden werden nun noch Ausführungsbeispiele für Verfahren zur Herstellung von Pressstoff-Platten anhand von Figuren beschrieben. Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel für einen kontinuierlichen Verpressvorgang eines Presskuchens zu einer Pressstoff-Platte anhand einer Doppelband-Presse;
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel für einen diskontinuierlicher Verpressvorgang für eine Schichtung aus Span- bzw. Fasermaterial umfassenden Platten und Schichten der Kleb Stoffformulierung .
Ein Verfahren zur Herstellung von Pressstoff-Formkörpem, insbesondere Pressstoff-Platten, umfasst grundsätzlich die Schritte
- Bereitstellung eines Span- bzw. Fasermaterials oder einer Span- bzw. Fasermaterialmischung,
- Bereitstellung einer chemisch härtbaren Klebstoffformulierung,
- Mischen des Span- bzw. Fasermaterials oder der Span- bzw. Fasermaterialmischung mit der Klebstoffformulierung unter Bildung eines Presskuchens
- kontinuierliche Verpressung des Presskuchens unter Aushärtung der Klebstoffformulierung, oder Herstellung von Presskuchenstücken und diskontinuierliche Verpressung der Presskuchenstücke in Pressformen unter Aushärtung der Klebstoffformulierung.
Hierbei kann als Klebstoffformulierung eine chemisch härtbare, wässrige Klebstoffformulierung wie obenstehend beschrieben und in den betreffenden Ansprüchen definiert eingesetzt werden.
Das Mischen des Span- bzw. Fasermaterials oder der Span- bzw. Fasermaterialmischung mit der Klebstoffformulierung, im Fachjargon auch als Beleimen bezeichnet kann wie an sich bekannt auf verschiedene Art und Weise durchgeführt werden. Als die gängigsten Methoden werden an dieser Stelle mechanische Beleimung bzw. Mischung in Mischvorrichtungen, Beleimung mittels einer sogenannten Blowline und die seltenere Trockenbeleimung angeführt. Da diese Beleimungs- bzw. Mischmethoden dem Fachmann bekannt sind, kann eine ausführliche Beschreibung an dieser Stelle erübrigt werden. Hierbei kann alternativ zu dem obenstehend angeführten Ausführungsbeispiel für eine 2-Komponenten-Klebstoffformulierung umfassend ein Wachs (Hydrowax 46), vorgesehen sein, dass im Zuge des Mischens des Span- bzw. Fasermaterials oder der Span- bzw. Fasermaterialmischung mit der Klebstoffformulierung 0,1 Gew.% bis 5 Gew.% eines Festwachses beigemengt werden.
Insofern eine 2-komponentige Klebstoffformulierung für das Verfahren eingesetzt wird, kann die Herstellung der Klebstoffformulierung durch Mischen der Komponenten A und B zum Beispiel vor dem Mischen mit dem Span- bzw. Fasermaterial, oder aber auch im Zuge des Mischens mit dem Span- bzw. Fasermaterial erfolgen.
Unabhängig davon wird nach dem bzw. durch das Mischen des Span- bzw. Fasermaterials o- der der Span- bzw. Fasermaterialmischung mit der Klebstoffformulierung ein sogenannter Presskuchen gebildet bzw. erhalten, welcher anschließend einem Verpressen unterzogen wird.
In der Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel für einen kontinuierlichen Verpressvorgang für einen Presskuchen 1 dargestellt. Ein solcher kontinuierlicher Verpressvorgang des Presskuchens 1 kann wie bei dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel mittels einer Doppelbandpresse 2 bewerkstelligt werden. Die im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 dargestellte Doppelbandpresse 2 weist ein sogenanntes Unterband 3, auf welchem der Presskuchen 1 aufgebracht ist und gefördert wird, sowie ein Oberband 4 als Presselement auf. Der Presskuchen 1 wird wie in Fig.l veranschaulicht zwischen Unterband 3 und Oberband 4 der Doppelbandpresse 2 geführt und kann durch Verstellung von Unterband 3 und Oberband 4 relativ zueinander mit einem jeweils gewünschten Pressdruck verdichtet bzw. verpresst werden. Im Zuge des Verpressens des Presskuchen 1 erfolgt auch die Aushärtung der Klebstoffformulierung, wobei eine Aushärtung der Klebstoffformulierung durch Erhitzen, zum Beispiel mittels in der Fig. 1 veranschaulichter Heizmittel 5, initiiert bzw. beschleunigt werden kann.
In der Fig. 1 ist lediglich ein mögliches Ausführungsbeispiel für ein kontinuierliches Verpressen eines Presskuchens 1 dargestellt, wobei andere, kontinuierlich arbeitende Presssysteme, wie etwa Pressen mit Presswalzen oder Kombinationen aus Bändern und Walzen oder sogenannten Kalanderpressen, wie dies im Bereich der Herstellung von Pressstoff-Formkörpem an sich bekannt und üblich ist. Im Falle eines kontinuierlichen Verpressens wird wie in der Fig. 1 veranschaulicht ein Pressstoff-Strang 6 erhalten, welcher anschließend durch Zerteilen zu Pressstoff-Formkörpem, insbesondere Pressstoff-Platten vereinzelt werden kann.
Alternativ zu einem kontinuierlichen Verpressen, wie zum Beispiel anhand des in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels veranschaulicht, können bei dem Verfahren auch vorab gezielt hergestellte Presskuchenstücke, welche zum Beispiel durch Zerteilen eines kontinuierlich ausgetragenen Presskuchens erhaltbar sind, diskontinuierlich wiederum unter Aushärtung der Klebstoffformulierung zu Pressstoff-Formkörper verpresst werden. Ein solches diskontinuierliches Verpressen kann zum Beispiel in Pressformen mit verstellbaren Pressstempeln durchgeführt werden.
Unabhängig von der Ausführung des Verfahrens mittels kontinuierlicher oder diskontinuierlicher Verpressung eines Presskuchens respektive Presskuchenstücks, weist der Presskuchen oder die Presskuchenstücke einen Gewichts anteil an Span- bzw. Fasermaterial oder Span- bzw. Fasermaterialmischung von 77 Gew.% bis 98,5 Gew.% und einen Gewichts anteil an 2- Komponenten-Klebstoffformulierung von 1 Gew.% bis 20 Gew.% auf.
In der Fig. 2 ist Ausführungsbeispiel für ein alternatives Verfahren zur Herstellung von Press- stoff-Formkörpern, insbesondere Pressstoff-Platten stark vereinfacht und grob schematisch dargestellt, bei welchem ebenfalls die erfindungsgemäße Klebstoffformulierung eingesetzt werden kann.
Dieses alternative Verfahren umfasst die Schritte - Bereitstellung einer Mehrzahl an Span- bzw. Fasermaterial umfassenden Platten, insbesondere Furnier-Schichtstoffplatten
- Beschichten zumindest einer zur Verbindung mit einer anderen Platte vorgesehenen Oberfläche der Platten mit einer Klebstoffformulierung,
- Schichten der beschichteten Platten zu einer Plattenschichtung,
- Verpressung der Platten Schichtung in der Pressform unter Aushärtung der Klebstoffformulierung.
In der Fig. 2 ist einen entsprechende Plattenschichtung 7 dargestellt, bei welcher alternierend Span- bzw. Fasermaterial umfassende Platten 8 und jeweils eine zwischen zwei Platten 2 angeordnete Schicht der Klebstoffformulierung 9 geschichtet sind. Die in der Fig. 2 grob schematisch veranschaulichte Schichtung 7 kann zum Beispiel mittels eines Pressstempels 10, gegebenenfalls auch in einer in Fig. 2 nicht dargestellten Pressform, verpresst werden. Ein Beschichten bzw. Beleimen der Platten 8 mit der Klebstoffformulierung 9 kann vor dem Verpressen durchgeführt werden, wobei grundsätzlich entweder jeweils eine Oberfläche 11 der Platten oder auch beide Oberflächen 11 zumindest der innenliegenden Platten 8 mit der Klebstoffformulierung 9 beschichtet werden können.
Auch bei der in Fig. 2 veranschaulichten Verfahrensführung durch Verpressen von Plattenschichtungen 7 kann als Klebstoffformulierung eine wie obenstehend beschriebene Klebstoffformulierung 9 eingesetzt werden, wobei ein Gewichtsanteil an Platten der Plattenschichtung von 80 Gew.% bis 99 Gew.% und ein Gewichtsanteil an Klebstoffformulierung der Plattenschichtung von 1 Gew.% bis 20 Gew.% beträgt.
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell angeführten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist.
Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen können für sich eigenständige erfinderische Lösungen darstellen. Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden. Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mitumfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereiche beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1, oder 5,5 bis 10.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
Bezugszeichenaufstellung
Presskuchen
Doppelbandpresse
Unterband
Oberband
Heizmittel
Pressstoff-Strang
Plattenschichtung
Platte
Kleb Stoffformulierung
Pressstempel

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Chemisch härtbare, wässrige Klebstoffformulierung zur Herstellung von Press- stoff-Formkörpern, insbesondere Pressstoff-Platten, durch kontinuierliches oder diskontinuierliches Verpressen von Gemengen aus der Klebstoffformulierung und Span- und/oder Fasermaterial, oder durch Verpressen von Schichtungen aus der Klebstoffformulierung und Span- und/oder Faserstoff-Platten, umfassend zumindest ein chemisch härtbares Reaktivharz und zumindest einen Vernetzer für das Reaktivharz dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Klebstoffformulierung 35 Gew.% bis 85 Gew.% einer wässrigen Phase eines mit Hydroxyl-Gruppen funktionalisierten Reaktivharzes oder einer Mischung aus mit funktionellen Hydroxyl-Gruppen funktionalisierten Reaktivharzen mit einem Harzgehalt von 30 Gew.% bis 65 Gew.% umfasst, und dass die wässrige Klebstoffformulierung 12 Gew.% bis 25 Gew.% einer wässrigen Phase eines Harnstoffharz- Vernetzers, welches ein aus einem Harnstoffes und einem multifunktionalen Aldehyds gebildetes Reaktionsprodukt ist, mit einem Harzgehalt von 30 Gew.% bis 65 Gew. % umfasst, und dass die wässrige Klebstoffformulierung 0,1 Gew.% bis 4 Gew.% eines Säure- Katalysators mit einem pks-Wert von 2 oder weniger umfasst.
2. Klebstoffformulierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein H-ak- tiv Äquivalentgewicht der wässrigen Phase des mit Hydroxyl-Gruppen funktionalisierten Reaktivharzes oder der Mischung aus mit funktionellen Hydroxyl-Gruppen funktionalisierten Reaktivharzen 200 g/mol bis 1500 g/mol beträgt.
3. Klebstoffformulierung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mit Hydroxyl-Gruppen funktionalisierte Reaktivharz oder die Mischung aus mit funktionellen Hydroxyl-Gruppen funktionalisierten Reaktivharzen ausgewählt sind aus einer Gruppe beste- hend aus Acrylat-Harzen, funktionalisierten Styrolacrylat-Harzen, funktionalisierten Acryl- säure-Copolymeren, funktionalisierten Acrylat-Urethan-Copolymeren und funktionalisierten (Meth) acry lat-Copoly meren .
4. Klebstoffformulierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie 0,1 Gew.% bis 20 Gew.% eines mehrwertigen Alkohols oder mehrerer mehrwertiger Alkohole umfasst.
5. Klebstoffformulierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 0,1 Gew.% bis 5 Gew.% eines anionischen oder neutralen Wachs, oder einer Mischung aus entsprechenden Wachsen umfasst.
6. Klebstoffformulierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie 0,1 Gew.% bis 35 Gew.% eines Füllstoffes oder mehrerer Füllstoffe und/oder Pigmente(s) umfasst.
7. Klebstoffformulierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie 0,1 Gew. % bis 6 Gew.% eines Netzmittels oder mehrerer Netzmittel umfasst.
8. Klebstoffformulierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie 0,1 Gew.% bis 8 Gew.% eines Entschäumers oder mehrerer Entschäumer umfasst.
9. Klebstoffformulierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie 0,1 Gew.% bis 8 Gew.% eines Verdickers oder mehrerer Verdicker umfasst.
10. Klebstoffformulierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine erste wässrige Komponente A aufweisend die wässrige Phase des mit Hydroxyl- Gruppen funktionalisierten Reaktivharzes oder der Mischung aus mit funktionellen Hydroxyl- Gruppen funktionalisierten Reaktivharzen, umfasst, und dass sie eine zweite Komponente B aufweisend die wässrige Phase des Hamstoffharz- Vernetzers umfasst, wobei die Komponenten A und B zur Bildung der Klebstoffformulierung durch Mischen der Komponenten A und B vorgesehen sind, und wobei die Klebstoffformulierung aus 60 Gew.% bis 90 Gew.% der Komponente A und 10 Gew.% bis 40 Gew.% der Komponente B besteht.
11. Verfahren zur Herstellung von Pressstoff-Formkörpern, insbesondere Pressstoff- Platten, umfassend die Schritte
- Bereitstellung eines Span- und/oder Fasermaterials oder einer Span- und/oder Fasermaterialmischung,
- Bereitstellung einer chemisch härtbaren Klebstoffformulierung,
- Mischen des Span- und/oder Fasermaterials oder der Span- und/oder Fasermaterialmischung mit der Klebstoffformulierung unter Bildung eines Presskuchens
- kontinuierliche Verpressung des Presskuchens unter Aushärtung der Klebstoffformulierung, oder Herstellung von Presskuchenstücken und diskontinuierliche Verpressung der Presskuchenstücke in Pressformen unter Aushärtung der Klebstoffformulierung, dadurch gekennzeichnet, dass als Klebstoffformulierung eine chemisch härtbare, wässrige Klebstoffformulierung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 eingesetzt wird, wobei der Presskuchen oder die Presskuchenstücke einen Gewichtsanteil an Span- und/oder Fasermaterial oder Span- und/oder Fasermaterialmischung von 77 Gew.% bis 98,5 Gew.% und einen Gewichtsanteil an Klebstoffformulierung von 1 Gew.% bis 20 Gew.% aufweisen.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass im Zuge des Mischens des Span- und/oder Fasermaterials oder der Span- und/oder Fasermaterialmischung mit der Klebstoffformulierung 0,1 Gew.% bis 5 Gew.% eines Festwachses beigemengt werden.
13. Verfahren zur Herstellung von Pressstoff-Platten, umfassend die Schritte
- Bereitstellung einer Mehrzahl an Span- und/oder Fasermaterial umfassenden Platten,
- Beschichten zumindest einer zur Verbindung mit einer anderen Platte vorgesehenen Seite der Platten mit einer Klebstoffformulierung,
- Schichten der beschichteten Platten zu einer Plattenschichtung,
- Verpressung der Platten Schichtung in der Pressform unter Aushärtung der Klebstoffformulierung, dadurch gekennzeichnet, dass als Klebstoffformulierung eine chemisch härtbare, wässrige 2-Komponenten-Klebstoffformu- lierung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 eingesetzt wird, wobei ein Gewichtsanteil an Platten der Plattenschichtung von 80 Gew.% bis 99 Gew.% und ein Gewichtsanteil an Klebstoffformulierung der Plattenschichtung von 1 Gew.% bis 20 Gew.% beträgt.
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