FI73455B - Saett vid sammanfogning av trae och traebaserade material samt haerdarkomposition. - Google Patents

Description

7 3 4 5 5

Menetelmä puuta ja puuperustaisia aineita yhteenliitettäessä sekä kovetinkoostumus - Sätt vid sammanfogning av trä och träbaserade material samt härdarkomposition Tämä keksintö koskee menetelmää puuta ja puuperustaisia aineita yhteenliitettäessä käyttämällä amino-formaldehyai-hartsin vesiliuosta ja kovetinta. Yhteenliittäminen tapahtuu keksinnön mukaan ketoni-formaldehydihartsin läsnäollessa. Keksintö koskee myös kovetinkoostumusta menetelmän suorittamiseksi .

Kovettuvia amino-formaldehydihartseja käytetään koostettuja puutuotteita valmistettaessa, kuten lamelliparkettia liimattaessa ja lastulevyjä viilutettaessa. Yhteenliittäminen voi tapahtua kylmässä tai lämmössä, mutta yleensä käytetään kuitenkin lämpöä kovettumisen nopeuttamiseksi ja puris-tusajan lyhentämiseksi. Lämpöä voidaan syöttää kuumapuristi-messa tai käyttämällä suurtaajuuskuumentamista.

Amino-formaldehydihartsien kovettimena on tunnettua (SE 409 580) käyttää happoja tai happamia suoloja. GB-patentista 1 049 128 ja FI-patentista 66 421 on tunnettua käyttää puuta liimattaessa fenolihartsia yhdessä asetonihartsin kanssa. Fenolihartsia vastaavasti asetonihartsi kovettuu korkeissa pH-arvoissa, jolloin asetonihartsi toimii myös liimattavana komponenttina.

Samoin on tunnettua (SE-patentti 398 236) kyllästää paperiratoja päällystystarkoituksia vasten, erityisesti joustavan ja vähemmän halkeilualttiin pinnan valmistamiseksi. Tällöin käytetään tiettyä ketoni-formaldehydihartsia amino-formaldehydhartsin, erityisesti melamiini-formaldehydihartsin modifioimiseen, jolloin imeytettyä kuivattua hartsipi-toista paperirataa päällystyksessä aktivoidaan paineen ja lämmön avulla.

Yhteenliitettäessä syntyy usein ongelmia liimojen riit- 2 73455 tavan kostutuksen ja sisääntunkeutumisen aikaansaamiseksi ja täten riittävän lujuuden saavuttamiseksi koostetuotteessa.

N.k. suurtaajuusliimauksessa lämpö syötetään hyvin nopeasti liimasaumaan ja tämä yhdistettynä nopeisiin kovetin järjestelmiin aikaansaa sen, ettei liima ehdi valua riittävästi tun-keutuakseen puuhun, mikä huonontaa tuotteen lujuutta. Samantapaisia ongelmia syntyy usein vanhoja puupintoja liimattaessa. Niissä muodostuu hapettunut kerros, joka heikentää liiman kostumista ja tunkeutumista ja vähentää tästä syystä lujuutta .

Aikaisemmin on suoritettu tiettyjä kokeita, joiden tarkoituksena on ollut parantaa aminohartsin kostumista tensi-dien avulla, mutta nämä kokeet ovat ainoastaan antaneet vähäisiä tai huonoja tuloksia.

Tämän keksinnön mukaan on osoittautunut että edelläesitetyn tyyppiset ongelmat voidaan ratkaista suorittamalla yhteenliittäminen ketoni-formaldehydihartsin läsnäollessa.

Nämä hartsit antavat liimalle kostuttavan vaikutuksen ja lisäävät sen tunkeutumiskykyä ja saavat siis aikaan huomattavan vaikutuksen ja lisäävät sen tunkeutumiskykyä ja saavat siis aikaan huomattavan parannuksen yhteenliitettyjen tuotteiden lopullisessa lujuudessa. Käyttämällä keksinnön mukaista ketoni-formaldehydihartsia voidaan tiiviitä ja vaikeasti liimattavia puuaineita liittää yhteen erittäin hyvin tuloksin .

Tämä keksintö koskee siis menetelmää puuta ja puutuotteita yhteenliitettäessä käyttämällä amino-formaldehydihart-sin vesiliuosta ja kovetinta, jolloin yhteenliittäminen tapahtuu happamissa olosuhteissa käyttämällä mukana ainakin 1 paino-% ketoni-formaldehydihartsia, laskettuna kuivana kuivasta amino-formaldehydihartsista.

Amino-formaldehydihartsilla tarkoitetaan tässä yhteydessä karbamidi-formaldehydi-kondensaatiotuotteita, karbami-din, melamiinin ja formaldehydin sekakondensaatteja sekä 11 3 73455 karbamidi-formaldehydihartsin ja melamiini-formaldehydihart-sin seoksia. Liimoja, hartseja voidaan käyttää sellaisinaan tai tavanomaisten lisäaineiden, kuten saostusaineiden, täyteaineiden, puskurlaineiden jne. kanssa. Sopivimpina pidetään karbamidi-formaldehydihartseja ja näillä voi sopivimmin olla karbamidi/formaldehydi-moolisuhde, joka on 1:1,3 -1:2,4, sopivimmin 1:1,6 - 1:2,0. Amino-formaldehydihartsin mukana käytetään normaalisti noin 1-5 paino-% kovetinta, laskettuna kuivana kuivasta hartsista.

Fenolihartsiin ja ketonihartsiin, kuten asetoni-formaldehydihartsiin verrattuna amino-formaldehydihartsit kovettuvat happamissa olosuhteissa, tavallisesti pH-arvossa 1-3, ja kovettimina käytetään happoja, happamia suoloja tai formaldehydin kanssa happoja muodostavia suoloja. Esimerkkeinä tällaisista kovettimista voidaan mainita sitruunahappo, ma-leiinihappo, alumiinisulfaatti, ammoniumkloridi, ammonium-sulfaatti jne. Keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetään juoksevaa kovetinta, so. kovettimen vesiliuosta.

Keksinnön mukaan yhteenliittäminen tapahtuu ketoni-form-aldehydihartsin läsnäollessa. Sitä käytetään suhteellisen • pienissä määrin. On käytettävä ainakin 1 paino-% kuivaa 73455 ketoni-formaldehydihartsia liimasta laskettuna toivotun vaikutuksen aikaansaamiseksi. Sopivimmin käytetään 1-35 paino-% ja varsinkin 2-20 paino-%. Periaatteessa voidaan ketoni-formaldehydihartsissa käyttää mitä tahansa ketonia, 5 joka yhdessä formaldehydin kanssa muodostaa kondensaatin, jonka vesiliukoisuus on riittävä. On sopivinta käyttää dialkyyliketoneja, joissa on alkyyliryhmiä ketjuissa, sopivimmin 1-6 hiiliatomia. Sopivia ketoneja ovat esimerkiksi dietyyliketoni, metyylietyyliketoni ja dimetyyliketoni (ase-10 töni). Sopivimmin käytetään asetoni-formaldehydihartsia.

Moolisuhde formaldehydi/ketoni on sopivimmin 1,5 : 1 - 4,5: 1. Ketoni-formaldehydihartsi ei toimi liima-aineena yh-teenliitettäessä, koska se ei kovetu niissä olosuhteissa, joita käytetään amino-formaldehydihartsin kovettamisen yh-15 teydessä. Ketonihartsin läsnäolo parantaa amino-formalde-hydiliiman tunkeutumiskykyä yleensä ja antaa hyvän kostu-tusvaikutuksen. Käyttämällä ketoni-formaldehydihartsia amino-formaldehydiliimalla liimattaessa voidaan tiiviitä ja vaikeasti liimattavia puuaineita liimata hyvin tuloksin. 20 Lisäksi voidaan liimata vanhoja puupintoja ja tällaiset pinnat voidaan saada riittävästi kostumaan, jotta lopullisen liimatun tuotteen lujuus olisi tyydyttävä. Keksinnön mukainen menetelmä on myös hyvin käyttökelpoinen suurtaajuus-liimaamisen yhteydessä ja aikaansaa tällöin paremman lii-25 mantunkeutumisen. Amino-formaldehydiliimoilla liimattaessa tavallisesti käytetyt happamet kemikaalit eivät oleellisesti vaikuta haitallisesti ketonihartseihin.

Keksinnön mukaista menetelmää voidaan käyttää puita ja puuperustaisia aineita olevia koostetuotteita, kuten lastu-30 levyjä, valmistettaessa. Esimerkkeinä erityiskäyttöalueis- ta voidaan mainita lamelliparkettilattian liimaus, jossa esimerkiksi mäntylamellia liimataan kovaa puulajia, kuten tammea vastaan tai mäntylamellia liimataan hapettuneeseen mäntyvaneriin tai lastulevyjä vaneroidaan.

35 Ketonihartsia on käytettävä mukana yhteenliitettäessä ja se voidaan siis sekoittaa liima-kovetin-koostumukseen

II

7345 5 ennen sen käyttämistä. Kun liima ja kovetin levitetään erikseen voidaan ketonihartsi sekoittaa joko juoksevaan liimaan tai juoksevaan kovettimeen ennen levittämistä. Amino-formaldehydiliimulla liimattaessa näitä käytetään 5 tavallisesti vesiliuosten muodossa, joiden kuiva-ainepitoisuus on noin 60 - 70 paino-%, kun taas kovetinkoostumuk-sen kovetinpitoisuus on 10 - 25 paino-'*.. Aktiivisen kove-tinkomponentin lisäksi voi juokseva kovetin myös sisältää puskuriaineita tai muita tavanomaisia lisäaineita. Ketoni-10 hartsia käytetään myös vesiliuoksena ja tämän kuiva-ainepitoisuus voi sopivimmin olla noin 30 - 70 paino-%. Koska kaikkia aineita käytetään vesiliuoksina, ei synny mitään ongelmia ketonihartsin hyvän jakautumisen aikaansaamiseksi.

On edullisinta käyttää tätä menetelmää niin, että lii-15 maa ja kovetinta käytetään erillisesti, so. käytetään liimaustekniikkaa, jossa kovetin levitetään toiselle yhteen-liitettävälle pinnalle ja amino-formaldehydihartsi toiselle pinnalle tai kovettimen päälle. On siis sopivinta, että ketonihartsi sekoitetaan joko liimaan tai kovettimeen mie-20 luimmin ketonihartsi sekoitetaan kovettimeen.

Kuten aikaisemmin on mainittu on tämä yhteenliittämis-menetelmä erittäin arvokas oksidoitua puuainetta liimattaessa ja liimattaessa suurtaajuuslämmitystä hyväksikäyttäen. Oksidoitujen puuaineiden liimaaminen vast, suurtaajuuslii-25 maaminen ovat siis tämän keksinnön kaksi sopivaa suoritusmuotoa .

Tämä keksintö koskee myös liimakoostumusta vast, kove-tinkoostumusta, joita käytetään puuta ja puuperustaisia aineita yhteenliitettäessä.

30 Liimakoostumus käsittää amino-formaldehydihartsia ja ainakin 1 paino-% ketoni-formaldehydihartsia, laskettuna kuivana kuivasta amino-formaldehydihartsista. 100 osaa kohti 100 %:sta amino-formaldehydihartsia sisältää liimakoostumus sopivimmin 1-35 osaa ketoni-formaldehydihartsia 35 (100 %:sta),40-70 osaa vettä ja 0 - 5 osaa täyteainetta ja/tai mahdollisia muita lisäaineita.

6 73455

Kovetinkoostumus sisältää kovettimen amino-formaldehydi-hartsia varten, so. happoa, hapanta suolaa tai formaldehydin kanssa happoa muodostavaa suolaa ja ainakin 20 paino-?, ketoni-formaldehydihartsia, laskettuna kuivana kuivasta 5 kovettimesta. Esimerkkinä sopivasta kovetinkoostumuksesta, joka sisältää ketoni-formaldehydihartsia, voidaan mainita sellainen, jossa 100 osaa kuivaa kovetinta kohti on 20 -40 osaa ketoni-formaldehydihartsia (100 %:sta), 300 - 400 osaa vettä ja 5 - 15 osaa puskuriainetta ja/tai mahdollisia 10 muita lisäaineita.

Liimakoostumuksessa amino-formaldehydihartsi on sopi-vimmin karbamidi-formaldehydihartsi ja ketoni-formaldehydi-hartsi liima- ja kovetinkoostumuksessa sopivimmin asetoni-formaldehydihartsi. On sopivaa, että ketoni-formaldehydi-15 hartsi lisätään liimasaumaan sekoitettuna juoksevaan ko- vettimeen ja tästä syystä suositaan edelläesitetyn mukaisia kovetinkoostumuksia ennen liimakoostumuksia.

Keksintö selitetään lähemmin seuraavissa suoritusesi-merkeissä, joiden tarkoituksena ei kuitenkaan ole rajoittaa 20 sitä. Osat ja prosentit tarkoittavat paino-osia vast, pai-no-%, ellei muuta ole sanottu.

Esimerkki I

Mäntyvaneria liimattiin mäntylamellista koostuvaan runkoon käyttämällä urea-formaldehydihartsia ja kovetinta, jot-25 ka levitettiin erillisesti.

Kovetinkoostumus oli noin 25 %:nen vesiliuos alumiini- sulfaatista ja sitruunahaposta, jota levitettiin mäntyvane- 2 rille 15 - 20 g/m . Kovetinkerroksen päälle levitettiin tämän jälkeen 67 %:sta urea-formaldehydihartsia noin 150 30 g/m . Mäntyvaneri puristettiin mäntylamellirunkoa vastaan kuumapuristimessa 100°C lämpötilassa noin 1,5 minuuttia.

Näin saaduista koosteaineista leikattiin koekappaleita, joiden lujuutta tarkasteltiin kulutuskokeiden avulla. Kokeita suoritettiin sekä edelläesitetyllä kovetinkoostumuksella 35 että samalla kovetinkoostumuksella, joka sisälsi 35 paino-%

II

7 7 3455 60-prosenttista asetonihartsia.

Repäisykokeessa mitattiin mäntyvaneriin kiinnijääneiden puukuitujen määrä. Suurempi määrä kuituja tarkoittaa että murtuma suurimmalta osalta tapahtuu puussa liimasau-5 man sijasta ja siis että sauman lujuus on parempi. Puu-kuitujen määrä asetonihartsia lisättäessä: 40 - 70 %.

Puukuitujen määrä ilman asetonihartsia: 0 - 2 0 .

Esimerkki II

Valmistettiin lattiaparkettirakenne liimaamalla kuivaa 10 tammea mäntylamelliin käyttämällä urea-formaldehydihartsia ja erikseen levitettyä kovetinta.

Kovetinkoostumus muodostui noin 25 %:sesta alumiini- sulfaatin ja sitruunahapon vesiliuoksesta, jota levitettiin 2 mäntylamellille 15 - 20 g/m . Kovetinkerroksen päälle le- 15 vitettiin tämän jälkeen 70 %:sta urea-formaldehydihartsia 2 130 g/m . Tammikerros sijoitettiin lamellin päälle ja aineet puristettiin kokoon samalla kun niitä suurtaajuus-kuumennettiin.

Kokeita suoritettiin sekä edelläesitetyllä kovetinkoos-20 tumuksella että samalla koostumuksella, joka sisälsi 20 paino-% 60 %:sta asetonihartsia.

Valmistetun parkettirakenteen koekappaleille suoritettiin kulutuskokeita. Puukuitumäärä asetonihartsia lisättäessä: 80 - 100 %. Puukuitumäärä ilman asetonihartsi1isä- 25 ystä: 40 - 70 %.

Claims (9)

1. Menetelmä puuta ja puuperustaisia aineita yhteenlii-tettäessä käyttämällä amino-formaldehydihartsin vesiliuosta ja kovetinta, tunnettu siitä, että yhteenliittäminen suoritetaan happamissa olosuhteissa käyttämällä mukana ainakin 1 paino-% ketoni-formaldehydihartsia, laskettuna kuivana kuivasta amino-formaldehydihartsista.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että yhteenliittäminen suoritetaan käyttämällä mukana 1-35 paino-% ketoni-formaldehydihartsia.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että yhteenliittäminen suoritetaan käyttämällä mukana 2-10 paino-% ketoni-formaldehydihartsia.

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ketoni-formaldehydihartsi on asetoni-formaldehydihartsia.

5. Jonkin edellisistä patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ketonihartsi sekoitetaan kovettimeen ennen yhteenliittämistä.

6. Patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ketonihartsi sekoitetaan amino-form-aldehydihartsiin ennen yhteenliittämistä.

7. Jonkin edellisistä patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että amino-formaldehydi-hartsi on karbamidiperustainen.

8. Kovetinkoostumus, jota käytetään puuta ja puuperustaisia aineita yhteenliitettäessä, tunnettu siitä, että koostumus sisältää kovetinta, joka on happo, hapan suola tai formaldehydin kanssa happoa muodostava suola ja ainakin 20 paino-% ketoni-formaldehydihartsia, laskettuna kuivana kuivasta kovettimesta.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen kovetinkoostumus, tunnettu siitä, että ketoni-formaldehydihartsi on asentoni-formaldehydihartsia. Il