FI95140C - Aminomuovihartsi ja menetelmä sen valmistamiseksi - Google Patents

Description

95140

Aminomuovihartsi ja menetelmä sen valmistamiseksi -Aminoplastharts samt förfarande för framställning därav Tämä keksintö koskee hartsia liiman valmistamiseksi selluloosaan perustuvia tuotteita varten ja menetelmää hartsin valmistamiseksi. Keksintö koskee myös menetelmää liimattujen puutuotteiden valmistamiseksi.

Puutuotteiden, esimerkiksi lastulevyjen, puukuitulevyjen, vanerin jne. valmistuksessa käytetään tavallisesti amino-muovihartseihin, pääasiassa urea-formaldehydihartseihin perustuvia sideaineita. On hyvin tunnettua, että liimatuilla puutuotteilla on suurena ongelmana niiden formalde-hydipäästöt, jotka johtuvat aminomuoviliimoista. Eri maiden viranomaiset ovat tiukentaneet vaatimuksia liittyen formaldehydin määrään asuinympäristössä. Koska suuri osa rakennuselementeistä muodostuu liimatuista rakennemateriaaleista, pakottavat nämä tiukennetut vaatimukset kehittämään liimoja, joilla on pienemmät formaldehydipäästöt. Liiman valmistajat ovat suunnanneet suuria voimavaroja tällaisten formaldehydipäästöjen vähentämiseen. Useissa patenteissa ja patenttihakemuksissa on kuvattu erilaisia valmistusmenetelmiä koostumukseltaan vaihteleville aminomuovi hartseille, joiden menetelmien on sanottu johtavan hartseihin, joista liimauksessa ja valmiissa tuotteissa syntyy vain pieniä formaldehydipäästöjä. Niinpä esim. EP-patenttihakemuksessa 190 068 on esitetty menetelmä puutuotteille tarkoitetun aminomuovipohjäisen liiman valmistamiseksi, jolla on pieni formaldehydipäästö. Menetelmän kohteena on kondensointi useissa vaiheissa ja määrätyssä järjestyksessä käyttäen komponentteina formaldehydiä, ureaa, melamiinia ja fenolia.

Jotta tavanomaisilla urea-formaldehydihartseilla saavutettaisiin valmiille puutuotteille tyydyttävä lujuus, vaaditaan urea:formaldehydin moolisuhteen pitäminen suurempana kuin noin 1:1,2. On tunnettua, että alentamalla moolisuh- 2 95140 detta formaldehydin ja urean välillä (F/U), saadaan levy-materiaaleille, jotka on liimattu puhtailla UF-hartseilla, pienemmät formaldehydipäästöt. Mutta on myös tunnettua, että tämä tuo mukanaan muita valmiiseen levymateriaaliin liittyviä haittoja, esim. lisääntyneen turpoamisen, huonomman lujuuden ja tietyissä tapauksissa haurauden lisääntymisen. Lastulevyn valmistajat ovat todenneet, että nämä liimat ovat herkempiä tuotevaihteluille, esim. lisääntyneelle lastukosteudelle, vaativat pitempiä puristusaikoja, on olemassa suurempi riski liimoitettujen lastujen ylikui-vumiselle, ja usein vaaditaan lisättyä liimanannostusta.

Suuri syy näihin haittoihin pienien moolisuhteiden yhteydessä on pienentynyt verkkoutumisaste. Hartsit, joilla on pienet moolisuhteet, alkavat tietyiltä osin tulla enemmän tai vähemmän rakenteeltaan lineaarisiksi verrattuna feno-lihartsien novolakkoihin.

Tällaisten hartsien verkkouttamiseen on tunnettua käyttää melamiinia. Verkkoutumisasteen lisääminen hartsissa aikaansaa tällaisilla hartseilla liimattujen levyjen turpoamisen vähentymisen ja lujuuden lisääntymisen.

Monissa hartseissa käytetään fenolilisäystä urea-formalde-hydihartsiin niiden ominaisuuksien parantamiseksi. Lisäys-määrät ovat usein suuria ja tapahtuvat tavallisesti yhdessä suuren melamiiniosuuden kanssa. Nämä hartsit muodostuvat pääasiassa urea-formaldehydihartsin ja fenoli-formaldehydihartsin seoksesta, siitä huolimatta että fenoli lisätään reaktioprosessin kuluessa. Tämä johtuu siitä, että urea ja fenoli reagoivat olennaisina saantoina ainoastaan kun tietyt edellytykset on täytetty. Vain silloin kun me-tylolifenolin annetaan reagoida ylimäärän kanssa ureaa happamassa pH:ssa, saadaan fenolin, formaldehydin ja urean sekakondensoituminen. Jos urean ja fenolin seoksen annetaan reagoida formaldehydin kanssa, ei saada minkäänlaista 3 95140 olennaista sekakondensaatin saantoa, oli pH sitten hapan tai emäksinen. Kun metyloliurean annetaan reagoida ylimäärän kanssa fenolia eri pH-arvoissa, ei myöskään tapahdu mitään sekakondensaatiota. Emäksisessä pH:ssa dissosioituvat metyloliryhmät metyloliureasta. Saatu formaldehydi yhdistyy fenoliin, joka sitten kondensoituu itsensä kanssa. Happamassa pH:ssa on urean itsekondensoituminen hallitseva reaktio. Urean ja metylolifenolin välinen reaktio on vahvistettu l^C-NMRsllä.

Nyt on osoittautunut, että tämä nk. fenoli/ureasekakonden-saatti vapaine amidi- ja metyloliryhmineen mahdollistaa helpommin ja paremmin fenolin reagoimisen johdannaismuo-dossa esikondensaatissa, joka muodostuu pääasiassa formaldehydistä ja ureasta sekä mahdollisesti pienehköstä määrästä melamiinia.

Tämä keksintö koskee siten hartsia, jossa formaldehydin ja urean välinen moolisuhde on pieni, ja jonka formaldehydi-päästöt liimaa valmistettaessa ja liimatuissa puutuotteissa ovat pieniä.

Hartsi ja menetelmä sen valmistamiseksi sekä menetelmä liimattujen puutuotteiden valmistamiseksi on määritelty patenttivaatimuksissa.

Hartsi muodostuu formaldehydin, urean ja fenolin konden-saatiotuotteesta. Se valmistetaan formaldehydin ja urean esikondensaatista. Esikondensaattiin lisätään verkkoutus-reagenssia, joka sisältää fenoli-ureasekakondensaattia tai metylolifenolia ja ureaa. Tätä reagenssia lisäämäällä saadaan kasvanut verkkoutumisaste pienestä moolisuhteesta (F/U) huolimatta. Puutuotteiden lujuusominaisuudet lisääntyvät verrattuna hartsiin, jossa ei ole verkkoutumisrea-genssia mutta jossa on sama moolisuhde (F/U). Myös muut edellä mainitut haitat voidaan minimoida/poistaa. Valmii- 4 95Ί40 den levyjen turpoamisen edelleen vähentämiseksi voi hartsissa olla pienehköjä määriä melamiinia, joka lisää sen verkkoutumista. Kun melamiinia on läsnä, on se esikonden-saatissa.

Fenoli/urea-verkkoutumisreagenssiin lisäys suoritetaan siinä prosessivaiheessa, jossa hartsi kondensoidaan, ts. happamassa pH:ssa. Näin voi myös mainittu verkkouttaja reagoida. Menetelmä voidaan kuvata seuraavalla kaaviolla:

Urea/formaliini (Melamiini) Fenoli/urea sekakondensaatti

Metylolivaihe verkkoutusreagenssi ----> - Kondensointi -< — ---^ — Urea w_ Jälkimetylo- lointi

Haihdutus

Myös silloin kun verkkoutusreagenssi lisätään metylolife-nolin ja vastaavan määrän ureaa kuin edellisessä fenoli/-ureasekakondensaatissa muodossa, tehdään tämä lisäys siinä prosessivaiheessa, jossa hartsi kondensoidaan, ts. happamassa pH:ssa. Metylolifenolin ja urean reaktio verkkoutus-reagenssiksi tapahtuu samanaikaisesti urea-formaldehydi-hartsin kondensoinnin kulun kanssa. Urea reagoi ensisijaisesti metylolifenolin kanssa. Tätä menetelmää voidaan kuvata seuraavalla kaaviolla: 5 95140 . ...Il — ' «

Urea/formaliini (Melaniini)

Metylolifenoli

Metylolivaihe ->- Kondensointi -< —

Urea **-~ t Jälkimetylo- lointi ~T~~

Haihdutus

Edellä kuvatulla tavalla ja tämän verkkoutusreagenssin kanssa valmistetulle hartsille saadaan parannetut ominaisuudet. Geeliaika lyhenee, ja geeliytymisen kulku tulee selvärajaisemmaksi (nopeasti kovettuva). Tällä hartsilla valmistettujen levyjen turpoaminen on vähäisempää ja niiden lujuus on suurempi verrattuna hartsiin, jossa ei ole verkkouttajaa. Formaldehydipäästöt ovat yhtä pieniä kuin vastaavilla pienimoolisilla hartseilla, ts. ne selviytyvät saksalaisesta El-vaatimuksesta <10 mg CH2O/IOO g lastulevyä. Tämän verkkoutusreagenssin, fenoli/ureasekakon-densaatin, ansiosta voidaan myös melamiinin osuus pitää pienenä.

Keksinnön lisäsuoritusmuodon mukaisesti voidaan fenoli/-ureasekakondensaatin tai metylolifenolin muodossa oleva verkkoutusreagenssi lisätä kondensoidun urea- (melamiini)-formaldehydireaktioseoksen haihdutuksen jälkeen, ts. valmiiseen urea- (melamiini)- formaldehydikondensaattiin. Tässä menetelmässä tehdään urealisäykset samalla tavalla kuin edellä, ts. kondensaatiovaiheeseen ja sen jälkeen. Lisäyksen tähän valmiiseen kondensaattiin yhteydessä aikaansaadaan ne happamat olot, jotka verkkoutusreagenssi tarvitsee reagoidakseen, lisäämällä hartsiin hapanta ko-vettajaa. Lastulevyjen valmistuksessa vaikuttavat myös happamat lastut osaltaan happamaan ympäristöön. Hartsia 6 95140 levyssä kovetettaessa voi metylolifenoli reagoida hartsissa olevan vapaan urean kanssa ja reagoitua siihen. Menetelmää kuvataan seuraavalla kaaviolla:

Urea/formaliini (melamiini) ^ Urea

Kondensointi — —*<·— Urea Jälkimetylolointi

Haihdutus _ φ — Metylolifenoli

Valmis hartsi 1 ^ * __ Fenoli/urea sekakondensaatt i Tällä menetelmällä on tiettyjä tuotantoteknillisiä etuja kahteen muuhun menetelmään verrattuna. On yllättäen osoittautunut, että huolimatta siitä, että tämä menetelmä mahdollistaa hyvin lyhyen reaktioajan verkkouttamisreagenssin reaktiolle, ja että huolimatta siitä, että tämä ei tapahdu urean ja formaldehydin esikondensaatiksi vaan enemmän kondensoituneeksi ureaformaldehydikondensaatiksi, saadaan tällä hartsilla valmistetuille levyille erittäin hyvät ominaisuudet. Levyille saadaan yhtä hyvät lujuusominaisuudet ja yhtä pienet formaldehydipäästöt kuin levyille, jotka on valmistettu hartsilla, joka on valmistettu ensiksi kuvatuilla menetelmillä. Saadut turpoamisominaisuudet ovat kuitenkin jonkin verran huonommat.

Keksintö koskee myös edellä esitetyn mukaisesti valmistettujen metylolifenolin tai fenoli/ureasekakondensaatin käyttöä verkkoutusreagenssina happamassa pH:ssa ureaform-aldehydikondensaateille, jotka mahdollisesti sisältävät melamiinia.

Edellä kuvatuilla menetelmillä valmistettu hartsi voidaan sekoittaa tavanomaisen melamiinihartsin kanssa liiman vai- I) 7 95140 mistamiseksi ulkokäyttöön tarkoitettujen kosteutta kestävien puutuotteiden valmistusta varten. Sopivalla tavanomaisella melamiinihartsilla on moolisuhde formaldehydi: melamiini 1,7 - 2,4, suositeltavasti 1,8 - 2,1. Keksinnön mukaisesti sekoitetaan 30 - 70 paino-% melamiinihartsia 70 - 30 paino-%:n kanssa ureafenolihartsia. Jos hartsin valmistuksessa käytetään menetelmää, jossa verkkouttaja lisätään valmiiseen urea (melamiini) formaldehydikonden-saattiin, voidaan verkkouttaja lisätä melamiinihartsiin sen sijaan että se lisättäisiin valmiiseen kondensaattiin.

Tämän keksinnön mukaista hartsia valmistettaessa valmistetaan ensin urean ja formaldehydin ja mahdollisesti pienehkön määrän melamiinia esikondensaatti metylolointivaihees-sa. Metylolointivaiheella tarkoitetaan formaldehydin lisäämistä ureaan, melamiiniin ja vastaavasti fenoliin, me-tylolimonomeerien muodostamiseksi. Moolisuhde urea/formal-dehydi on 0,15 - 1 moolia ureaa/mooli formaldehydiä, sopivasti 0,25 - 0,75, suositeltavasti 0,3 - 0,4. Moolisuhde melamiini/formaldehydi on 0 - 0,04, sopivasti 0,006 -0,027 moolia melamiini/mooli formaldehydiä. Reaktio tapahtuu lämpötilassa 75 - 90°C ja pH:ssa 8,0 - 8,6, suositeltavasti 8,2 - 8,4.

Fenoli/ureasekakondensaatin muodossa oleva verkkoutusrea-genssi valmistetaan metyloloimalla fenolia pH:ssa 8,5 - 9,0, suositeltavasti 8,7 - 8,9 ja lämpötilassa 50 - 70°C. Sitten lisätään urea ja lämpötila nostetaan 70 -90°C:seen, ja reaktio saa tapahtua pH:ssa 4-6, suositeltavasti 4,7 - 4,9. Moolisuhde fenoli/formaldehydi on 3,3 -0,1, suositeltavasti 0,3 - 0,7 moolia fenolia/mooli formaldehydiä, ja moolisuhde urea/fenoli on 1 - 10, suositeltavasti 3,5 - 6,5 moolia ureaa/mooli fenolia.

Tämä verkkoutusreagenssi lisätään esikondensaattiin ja pH säädetään arvoon 4-7, sopivasti 4,5 - 5,5, suositelta- 8 95140 vasti 4,8 - 5,0, ja kondensaatio tapahtuu 75 - 85°C:ssa sopivaan viskositeettiin. Viskositeetti vaihtelee formaldehydin konsentraatiosta ja hartsin käyttäjän toivomasta viskositeetista riippuen. Tavallisesti viskositeetti on välillä 200 - 1500 mPa.s 20°C:ssa. Sopiva viskositeetti 50 %:sella formaldehydillä voi olla 200 - 250 mPa.s. Reaktio keskeytetään nostamalla pH arvoon 7,5 - 8,0. Sen jälkeen lisätään vielä ureaa jälkimetylolointia varten tunnetulla tavalla. Moolisuhteeksi valmiissa hartsissa tulee 1.4 - 0,8 moolia ureaa/mooli formaldehydiä, sopivasti 1.05 - 0,9, suositeltavasti 0,97 - 0,93, 0 - 0,04 moolia melamiinia/mooli formaldehydiä, sopivasti 0,006 - 0,027, 0,006 - 0,04 moolia fenoli/mooli formaldehydiä, suositeltavasti 0,01 - 0,03.

Vaihtoehtoisesti esikondensaattiin lisätään verkkouttaja metylolifenolin muodossa (valmistettuna moolisuhteella 3,3 - 0,1, suositeltavasti 0,3 - 0,7 moolia fenolia/mooli formaldehydiä) ja erikseen 1-10, suositeltavasti 3,5 - 6.5 moolia ureaa (laskettuna moolia fenolia kohti). Reaktio tapahtuu sen jälkeen kuten edellä, ja saadulla hartsilla on samat moolisuhteet kuin edellä.

Valmistettaessa hartsia kolmannen menetelmän mukaisesti valmistetaan samanlainen esikondensaatti kuin kahdessa muussa menetelmässäkin. Tähän esikondensaattiin lisätään 1-10 moolia ureaa (laskettuna moolia kohti fenolia), suositeltavasti 3,5 - 6,5 moolia. Reaktio tapahtuu sen jälkeen samalla tavalla kuin aikaisemmin. Haihdutuksen jälkeen lisätään verkkouttaja metylolifenolin muodossa (valmistettuna samalla moolisuhteella kuin edellä) konden-saattiin. Kun fenoli/ureasekakondensaattia (samalla tavalla valmistettuna kuin edellä ja siten sisältäen 1-10 moolia ureaa) käytetään verkkouttajana, jaetaan osa siitä ureasta, joka lisätään jälkimetylolointiin. Osa tästä ureasta lisätään esikondensaattiin, minkä jälkeen konden- • · 9 95140 sointi tapahtuu samalla tavalla kuin aikaisemmin. Tällä tavalla valmistetuille hartsiseoksille saadaan samat lop-pumoolisuhteet kuin aiemmin valmistetuille hartseille.

Valmistettaessa lastulevyjä edellisiä hartseja käyttämällä käytetään tavanomaisia menetelmiä. Alunperin hyvin kosteat lastut kuivataan sellaiseen kuivapitoisuuteen, että koko-naiskosteuspitoisuus sideainelisäyksen jälkeen ei ylitä kriittistä höyrynpainerajaa. Kosteusherkkyyden pienentämiseksi lisätään hydrofobointiainetta, kuten mineraalivahaa tai luonnon tai synteettistä parafiinivahaa. Haluttaessa voidaan lisätä tunnettuja formaalia sitovia aineita, esim. ureaa yhdessä hydrofobointiaineen kanssa. Kun kuivat lastut on liimattu, puristetaan lastut puristinlämpötilassa noin 185 - 220°C. Lisätyn liiman määrä on tavallisesti välillä 7-12 prosenttia kuivaa hartsia kuivien lastujen painosta laskettuna. Kovettimen muodostaa tavanomainen kovetin kuten ammoniumkloridi, ammoniumsulfaatti, sopivat epäorgaaniset ja orgaaniset hapot. Käytetyt puristusajat ovat alueella 8-12 s/mm lastulevyä. Seuraavat esimerkit havainnollistavat keksintöä:

Esimerkki 1; Sisustuslevyihin tarkoitettu hartsi Metylolivaihe:

Reaktioseoksen, jossa on 4386 g 50 %:sta formaliinia, annetaan reagoida 1462 g:n kanssa ureaa ja 113 g:n kanssa melamiinia. Lisättäessä on lämpötila noin 50°C. Reaktio-seoksen lämpötila nostetaan 80°C:seen, pH säädetään arvoon 8,2 - 8,4.

Reaktio saa tapahtua 20 minuutin ajan. Sen jälkeen alennetaan moolisuhdetta lisäämällä 390 g ureaa. Reaktio saa jatkua vielä 15 minuuttia.

10 95140

Kondensointi;

Edelliseen reaktioseokseen lisätään verkkoutusreagenssina aikaisemmin valmistettu fenoli/ureasekakondensaatti (35 minuutin kuluttua), pH säädetään arvoon 4,8-5,0.

Reaktioseos saa kondensoitua 78°C:ssa kunnes saadaan viskositeetti 230 - 250 mPas (25°C). Reaktio keskeytetään natriumhydroksidilla (pH = 7,5 - 8,0) ja lisätään vielä 1836 g ureaa. Hartsi haihdutetaan ja jäähdytetään huoneenlämpötilaan .

Mainittu fenoli/ureasekakondensaatti valmistetaan seuraavasti :

Kolviin lisätään 120 g 50 %:sta formaliinia, 94 g fenolia ja 100 g vettä. pH säädetään arvoon 8,7 - 8,9 ja lämpötila pidetään 60°C:ssa 60 minuuttia. Metylolifenoliin lisätään sen jälkeen 300 g ureaa ja 150 g vettä. Lämpötila nostetaan 80°C:seen ja reaktioaika on 60 minuuttia pHsssa 4,7 - 4,9.

Esimerkki 2; Sisustuslevyihin tarkoitettu hartsi Metylolivaihe:

Metylolivaihe on samanlainen kuin esimerkissä 1. Kondensointi:

Reaktioseokseen lisätään sen jälkeen happamaksi tehtyä me-tylolifenolia (F/p = 2,0), 300 g ureaa ja 150 g vettä. pH lasketaan arvoon 4,8 - 5,0.

Reaktioseos kondensoidaan noin 80°C:ssa viskositeettiin 230 - 250 mPas (25eC), sen jälkeen reaktio keskeytetään natriumhydroksidilla (pH = 7,5 - 8,0) ja lisätään vielä 2148 g ureaa. Hartsi haihdutetaan 65 %:iin ja jäähdytetään : lopuksi huoneenlämpötilaan.

Il u 95140

Hartsin ominaisuudet:

Viskositeetti 25°C mPas 273 pH 8,7

Geeliaika 100°C (2 % NH4Cl, atro Cl) 78 (atro = kuiva N^Cl/kuiva hartsi)

Tiheys 1,28

Kuivapitoisuus, % 65

Laimennettavuus, 25°C vesi 1+3,0 Näitä hartseja on sitten käytetty lastulevyjen valmistukseen. Seuraavia käyttöparametreja on käytetty:

Puristuslämpötila 185°C

Puristusaika 3,3-3,0-2,7-2,4 min

Levypaksuus 16 mm

Koko 330 x 500 mm

Rakenne 3-kerros

Liiman annostus 11/8 % pinta/keskikerros

Kovettimen annostus salmiakki 0,7/3,0 atro hartsi

Vahan annostus 0,5/0,5 %

Hartsi Puris- Ti- MOR taiv. IB poikitt. Turpoaminen / Veden abs.

tusaika heys lujuus veto lujuus 2h__24h_ _kq/m3 MPa_MPa_8Ϊ1 At1 si1 At«~

Esim. 1 3,3 727 19,7 0,59 3,0 10,9 15,5 36,6 3.0 723 17,8 0,59 2,7 9,8 13,8 32,8 2,7 706 16,7 0,52 2,7 10,3 14,0 33,7 " 2,4 700 16,4 0,51 2,3 10,2 13,4 33,5

Esim. 2 3,3 695 16,5 0,58 2,6 10,5 14,3 34,1 3.0 717 19,4 0,56 2,4 10,2 13,0 33,7 " 2,7 676 14,7 0,58 2,4 10,4 13,0 34,1 2.4 694 15,6 0,52 2,2 9,7 12,1 31,3

Kaupalli- 3,3 691 14,5 0,60 3,7 10,6 15,2 36,1 nen 3,0 747 19,1 0,64 3,3 8,8 13,7 30,7 hartsi 2,7 728 17,6 0,64 3,2 9,0 13,0 31,5 2.4 696 15,6 0,56 3,4 10,1 13,9 34,2 S = Turpoaminen A = Absorptio 12 95140

Myös levyjen päästöjä ja vapaan formaldehydin pitoisuuksia on tutkittu.

Hartsi Puris- WKl2) Perforator1 2 3* Kuivapitoisuus tusaika mg CH20/m2 mg CH2O/IOO g % min. levynäyte levynäyte ja ______ja vrk ._vrk._______

Esim. 1 3,3 58 8,0 93,3 " 2,7 61 8,1 92,9

Esim. 2 3,3 71 8,1 92,9 " 2,7 70 9,0 92,6

Kaupal linen hartsi1) 3,3 91 16,0 92,7 " 2,7 88 16,0 92,4

Lastulevyjen rajana El-vaatimuksen mukaan Perforator-mene-telmällä mitattuna on 10 mg/100 g lastulevyä, ja mitattuna menetelmällä, joka vastaa muunnettua WKI:tä = 80 mg/m2 levyä ja vuorokautta.

Edellisessä taulukosta käy ilmi, että kaikki levyt, joissa on keksinnön mukaisia hartseja, selviytyvät näistä vaatimuksista, mitä referenssihartsi sitä vastoin ei tee. Sen sijaan keksinnön hartsien lujuus on verrannollinen refe-renssihartsin lujuuteen.

I!

Kaupallisena hartsina on käytetty urea-formaldehydi-hartsia, jonka F:U = 1,9 (Casco UF 1145) 2 WKI = Muunnettu Roffael-menetelmä WKI-bericht n:o 13:n mukaan 3

Perforator-arvo EN = 120 mukaan 13 95140

Esimerkki 3:

Metylolivaihe;

Metylolivaihe on samanlainen kuin esimerkissä 1.

Kondensointi;

Reaktioseokseen lisätään 300 g ureaa ja 150 g vettä (F/U = 2.0) . Reaktioseoksen pH lasketaan arvoon 4,8 - 5,0. Lämpötila nostetaan noin 80°C:seen ja kondensoituminen saa jatkua viskositeettiin noin 300 - 320 mPas (25eC). Sen jälkeen reaktio keskeytetään natriumhydroksidilla (pH = 7,5 - 8.0) ja lisätään vielä 2148 g ureaa. Kondensaatti haihdutetaan 65 %:iin. Haihdutuksen jälkeen lisätään verkkoutus-reagenssi metylolifenoli (314 g) (F/p = 2,0) ja hartsi-liuos jäähdytetään lopuksi huoneenlämpötilaan.

Hartsin ominaisuudet:

Viskositeetti 25°C, mPas 254 PH 9,3

Geeliaika 100°C, 2 % NH4CI atro hartsi 53

Tiheys 25°C, kg/m3 1280

Kuivapitoisuus, % 64,7

Laimennettavuus 25°C vesi 1+2,9

Hartsia on sitten käytetty lastulevyjen valmistukseen samoilla parametreillä kuin esimerkissä 2.

i4 95140

Tulokset:

Hartsi Puristus- Tih. Mor IB Turpoaminen/Veden abs.

aika 2h 24h min_kq/n>3 MPa_MPa_s_%_A%_s_%_

Esim. 3 3,3 663 19,9 0,50 4,0 13,6 16,9 42,5 " 3,0 675 20,0 0,45 4,8 13,1 18,7 43,1 " 2,7 660 19,5 0,34 4,5 13,4 17,8 43,2 " 2,4 630 18,6 0,38 4,2 13,4 15,7 42,9

Kaima lii- 3,3 637 16,0 0,48 4,1 12,9 15,4 41,0 nen 3,0 664 20,7 0,47 4,4 13,6 27,0 44,1 hartsi 2,7 631 16,1 0,42 4,2 11,9 15,9 38,7 2,4 641 16,5 0,33 5,0 14,9 17,3 45,6 S = turpoaminen A = absorptio *> F/U 1,2

Esimerkki 4:

Urea/fenolisekakondensaatti lisättynä haihdutuksen jälkeen .

Fenoli/ureasekakondensaatti;

Erikseen valmistettu fenoli/ureasekakondensaatti voidaan lisätä vastaavalla tavalla kuin esimerkissä 3, ts. haihdutuksen jälkeen. Kolviin lisätään 120 g 50 %:sta formaliinia, 94 g fenolia ja 100 g vettä. pH säädetään arvoon 8,7 - 8,9 ja lämpötila pidetään 60°C:ssa 60 minuuttia. Me-tylolifenoliin lisätään tämän jälkeen 300 g ureaa ja 150 g vettä. Reaktioseos saa reagoida 80°C:ssa 60 minuuttia pH:ssa 4,7 - 4,9.

Samanaikaisesti tämän kanssa valmistetaan toinen hartsi-komponentti seuraavasti:

II

15 95140

Metylolivaihe:

Tapahtuu samalla tavalla ja samoina määrinä kuin esimerkissä 1.

Kondensointivaihe:

Metylolivaiheessa olevaan reaktioseokseen lisätään 300 g ureaa, joka on jaettu viimeisestä urealisäyksestä ja pH lasketaan arvoon 4,8 - 5,0. Reaktioseos kondensoidaan esimerkin 2 mukaisesti 80°C:ssa viskositeettiin 230 - 250 mPas 25°C. Reaktio keskeytetään natronlipeällä pH:hon 7,5 - 8,0 ja lisätään vielä ureaa 2148 - 300 g. Hartsi haihdutetaan sellaiseen kuivapitoisuuteen, että lisättäessä erikseen valmistettu fenoli/ureasekakondensaatti (764 g) tulee valmiin hartsin kuivapitoisuudeksi noin 65 %.

Claims (13)

95140 x 6

1. Hartsi liiman valmistamiseksi selluloosaan perustuvia tuotteita, kuten lastulevyjä varten, tunnettu 5 siitä, että hartsi on formaldehydin, urean ja fenolin sekä mahdollisesti melamiinin kondensaatiotuote, jossa moolisuhde kohti moolia formaldehydiä on 1,4 - 0,8 moolia ureaa, 0,006 - 0,04 moolia fenolia ja 0 - 0,04 moolia melamiinia, ja että fenoli on hartsissa verkkoutusrea-10 genssin muodossa, joka sisältää fenolin, formaldehydin ja urean sekakondensaattia tai joka sisältää ureaa ja fenolin ja formaldehydin sekakondensaattia.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen hartsi, tunnettu 15 siitä, että verkkoutusreagenssi on valmistettu pH:ssa 4 - 6 ja moolisuhteella 3,3 - 0,1 moolia fenolia/mooli formaldehydiä ja 1 - 10 moolia ureaa/mooli fenolia.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen hartsi, tunnettu 20 siitä, että urean moolisuhde moolia formaldehydiä kohti on 1,05 - 0,9.

4. Menetelmä patenttivaatimuksen 1 mukaisen hartsin valmistamiseksi, jota käytetään valmistettaessa liimaa 25 selluloosaan perustuvia tuotteita varten, tunnettu siitä, että formaldehydin, urean ja mahdollisesti melamiinin esikondensaattiin lisätään verkkoutusreagenssia, joka sisältää fenolin, formaldehydin ja urean sekakondensaattia, minkä jälkeen seos kondensoidaan happamassa 30 ympäristössä ja reaktio keskeytetään alkaloimalla, ja minkä jälkeen lisätään vielä ureaa hartsin loppumoolisuh-.* teen säätämiseksi 1,4 - 0,8 mooliksi ureaa, 0,006 - 0,04 mooliksi fenolia ja 0 - 0,04 mooliksi melamiinia moolia formaldehydiä kohti. 35

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että verkkoutusreagenssi, joka sisältää feno- 95140 Iin, formaldehydin ja urean sekakondensaattia valmistetaan moolisuhteella 3,3 - 0,1 moolia fenolia/moolia formaldehydiä ja 1 - 10 moolia ureaa/mooli fenolia pH:ssa 4 - 6 ja lämpötilassa 70 - 90°C. 5

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että verkkoutusreagenssi valmistetaan pH:ssa 4,7 - 4,9.

7. Menetelmä patenttivaatimuksen 1 mukaisen hartsin val mistamiseksi, jota käytetään valmistettaessa liimaa selluloosaan perustuvia tuotteita varten, tunnettu siitä, että formaldehydin, urean ja mahdollisesti mela-miinin esikondensaattiin lisätään verkkoutusreagenssia, 15 joka sisältää osaksi fenolin ja formaldehydin sekakondensaattia ja osaksi ureaa, minkä jälkeen seos kondensoidaan happamassa ympäristössä ja reaktio keskeytetään alkaloi-malla, ja minkä jälkeen lisätään vielä ureaa hartsin loppumoolisuhteen säätämiseksi 1,4 - 0,8 mooliksi ureaa, 20 0,006 - 0,04 mooliksi fenolia ja 0 - 0,04 mooliksi mela- miinia moolia formaldehydiä kohti.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että fenolista ja formaldehydistä ja ureasta 25 muodostuva verkkoutusreagenssi valmistetaan moolisuhteel-·’ la 3,3 - 0,1 moolia fenolia/mooli formaldehydiä ja 1 - 10 moolia ureaa/mooli fenolia.

9. Menetelmä hartsin valmistamiseksi, jota käytetään 30 valmistettaessa liimaa selluloosaan perustuvia tuotteita varten, tunnettu siitä, että formaldehydin, urean ja mahdollisesti melamiinin esikondensaattiin lisätään ureaa ja seos kondensoidaan happamassa ympäristössä, minkä jälkeen reaktio keskeytetään alkaloimalla ja lisä-35 tään vielä ureaa kondensaatin loppumoolisuhteen säätämiseksi, minkä jälkeen kondensaatti haihdutetaan ja lisätään verkkoutusreagenssia, joka sisältää fenolin ja 95140 formaldehydin sekakondensaattia tai fenolin, formaldehydin ja urean sekakondensaattia, jolloin seoksen loppumoo-lisuhteeksi tulee 1,4 - 0,8 moolia ureaa, 0,006 - 0,04 moolia fenolia ja 0,04 moolia melamiinia moolia formal-5 dehydiä kohti.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että verkkoutusreagenssi valmistetaan moolisuhteella 3,3 - 0,1 moolia fenolia/mooli formaldehy- 10 diä ja 1 - 10 moolia ureaa/mooli fenolia.

11. Fenolin ja formaldehydin sekakondensaatin tai fenolin, formaldehydin ja urean sekakondensaatin, jolloin moolisuhde on 3,3 - 0,1 moolia fenolia/mooli formaldehy- 15 diä ja 1 - 10 moolia ureaa/mooli fenolia, käyttö urea-formaldehydikondensaateissa, jotka mahdollisesti sisältävät melamiinia.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen käyttö, jossa saadaan 20 hartsi, jonka loppumoolisuhde on 1,4 - 0,8 moolia ureaa, 0,006 - 0,04 moolia fenolia ja 0 - 0,04 moolia melamiinia moolia formaldehydiä kohti.

13. Menetelmä liimattujen selluloosaan perustuvien tuot-.· 25 teiden, kuten lastulevyjen valmistamiseksi, tunnet- t u siitä, että tuotteet liimataan liimalla, jonka hart-sikomponentti on formaldehydin, urean, fenolin ja mahdollisesti melamiinin kondensaatiotuote moolisuhteella 1,4 -0,8 moolia ureaa, 0,006 - 0,04 moolia fenolia ja 0 - 0,04 30 moolia melamiinia moolia formaldehydiä kohti, ja että fenoli on hartsissa verkkoutusreagenssin muodossa, joka sisältää fenolin, formaldehydin ja urean sekakondensaattia tai joka sisältää ureaa ja fenolin ja formaldehydin sekakondensaattia. 35 11 95140