PL184591B1

PL184591B1 - Sposób wytwarzania kompozytu drzewnego oraz kompozycja zawierająca liniowy przemienny kopolimer tlenku węgla z alfa olefiną o atomach węgla

Info

Publication number: PL184591B1
Application number: PL95320117A
Authority: PL
Inventors: Van@Druten@Martinus@L; Ruyter@Herman@P; Vietje@Gerrit; Van@der@Heide@Evert; Ten@Hoeve@Aletta@A
Original assignee: Shell Int Research
Priority date: 1994-11-01
Filing date: 1995-10-31
Publication date: 2002-11-29
Also published as: CN1168685A; FI971835A0; EP0789729A2; AU3870795A; KR970707236A; MY114533A; US5633299A; KR100375783B1; NZ295375A; NO971996L; TW380154B; FI971835A7; CA2204021A1; CN1074020C; WO1996013549A3; NO311035B1; PL320117A1; WO1996013549A2; BR9509545A; JPH10508332A

Abstract

1. Sposób wytwarzania kompozytu drzewnego, znamienny tym, ze doprowadza sie do przylgniecia czesci drewnianych poprzez utwardzenie srodka wiazacego znajdujacego sie miedzy drewnianymi warstwami, przy czym srodek wiazacy jest kompozycja zywicy utwardzalnej zawierajacej liniowy, przemienny kopolimer tlenku wegla z alifatyczna a- olefina zawierajaca 3-6 atomów wegla i czynnik utwardzajacy. 6. Kompozycja zawierajaca liniowy przemienny kopolimer tlenku wegla z a-olefina o 3-6 atomach wegla, rozcienczalnik i srodek utwardzajacy, znamienna tym, ze zawiera 0,2-5,0% wagowych rozcienczalnika, takiego jak woda, nizszy alkohol, nizszy keton, niz- szy ester i/lub nizszy eter, w stosunku do wagi kopolimeru, oraz jest w postaci pasty. PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest także kompozycja zawierająca liniowy przemienny kopolimer tlenku węgla z α-olefiną o 3-6 atomach węgla, rozcieńczalnik i środek utwardzający, zawierająca 0,2-5,0% wagowych rozcieńczalnika, takiego jak woda, niższy alkohol, niższy keton, niższy ester i/lub niższy eter, w stosunku do wagi kopolimeru, oraz jest w postaci pasty, przy czym korzystnie rozcieńczalnikiem jest woda, niższy alkohol lub niższy keton, a rozcieńczalnik obecny jest w ilości w zakresie 0,3-3,0 %, zwłaszcza 0,5-1,0% wagowych w stosunku do wagi kopolimeru.

Wynalazek wykorzystuje się do wytwarzania kompozytu drzewnego zawierającego części z drewna sklejone ze sobą utwardzonym środkiem wiążącym, który uzyskuje się w wyniku utwardzenia kompozycji utwardzalnej żywicy zawierającej kopolimer tlenku węgla z olefinowo nienasyconym związkiem oraz środek utwardzający, a także wyrobów zawierających kompozyt drzewny.

Należy zdawać sobie sprawę, że w użytym znaczeniu kompozyty drzewne stanowią półwyroby, które można zastosować do wytwarzania gotowych produktów lub wyrobów. Przy takim wytwarzaniu kompozyty można poddać dalszej obróbce i/lub części kompozytowe można łączyć ze sobą lub z innymi częściami w odpowiedni sposób, np. za pomocą śrub lub kleju konstrukcyjnego.

W badaniach mikroskopowych nieoczekiwanie stwierdzono, że w wyniku kontaktowania cząstek drzewnych z utwardzalną kompozycją według wynalazku powierzchnia drewna zostaje zmiękczona a ścianki komórek zapadają się, tak że uzyskać można dobry kontakt pomiędzy cząstkami drewna na granicy faz. Uzyskuje się w ten sposób mniej lub bardziej „bezszwowe” połączenie pomiędzy cząstkami drewna w punktach połączenia. Zmiękczenie powierzchni drewna, zapadanie się ścianek komórek oraz tworzenie się bezszwowych połączeń nie następuje, gdy stosuje się konwencjonalny środek wiążący. Nie mając zamiaru wiązać się jakąkolwiek teorią uważa się, że dzięki takim osobliwym zjawiskom na granicy faz pomiędzy kompozycją według wynalazku i częściami z drewna uzyskany kompozyt jest wytrzymały, wykazuje wysoką odporność na uderzenie i zachowuje stabilność wymiarów, a jego powierzchnia może być miękka w dotyku.

Innym nieoczekiwanym stwierdzeniem jest to, że przy utwardzaniu kompozycji według wynalazku w sąsiedztwie drewna uzyskuje się produkt odmienny od produktu uzyskanego w wyniku utwardzania w nieobecności drewna. Środek wiążący uzyskany w wyniku utwardzania w obecności drewna wykazuje temperaturę zeszklenia około 135°C, która nie występuje, gdy utwardzanie przeprowadza się w nieobecności drewna. W związku z tym przy naniesieniu wystarczająco cienkiej warstwy środka wiążącego pomiędzy powierzchniami drewna przemiana wokoło 135°C powoduje, że kompozyt zachowuje swą wytrzymałość

184 591 i sztywność do temperatury około 140°C. Zaskakujące jest również to, że naniesienie tak cienkiej warstwy środka wiążącego nie pogarsza ogólnej wytrzymałości i sztywności kompozytu.

W EP-A-372602 ujawniono utwardzalne kompozycje polimerowe oparte na liniowym przemiennym kopolimerze tlenku węgla z olefinowo nienasyconym związkiem i środku utwardzającym, zwłaszcza do stosowania jako powłoka na metal. Publikacja ta nie dotyczy zastosowania kompozycji polimerowej w odniesieniu do drewna, tak że uzyskane wyniki są rzeczywiście nieoczekiwane.

Gatunek i postać części z drewna stosowanych do wytwarzania kompozytów nie mają decydującego znaczenia. Zastosować można drewno o małej lub dużej gęstości, przy czym może to być drewno liściaste lub iglaste. Do odpowiednich gatunków przykładowo należy dąb, kasztan, jesion, klon, teak, okoume, mahoń, meranti i sosna. Bardzo dobre wyniki można uzyskać stosując brzozę, świerk i topolę. Drewno nie musi być poddawane żadnej obróbce wstępnej innej niż obróbka przeprowadzana zazwyczaj przy stosowaniu konwencjonalnego środka wiążącego. Zazwyczaj wystarcza doprowadzenie części z drewna do wielkości i postaci wymaganej dla danego typu wytwarzanego kompozytu, np. z wykorzystaniem środków mechanicznych i/lub chemicznych. Dogodnie drewno stosuje się w postaci klepki, forniru, belek, płytek, wiórów lub ścieru. Stosować można kombinację dwóch lub więcej gatunków lub postaci części drzewnych, np. w celu poprawy wyglądu kompozytu.

Drewno można poddać obróbce wstępnej w celu zwiększenia jego trwałości. Przykładem takiej obróbki wstępnej jest obróbka przegrzaną parą wodną w temperaturze 150-220°C pod ciśnieniem, a następnie wygrzewanie w temperaturze 100-220°C pod ciśnieniem normalnym. Inną obróbkę stanowi impregnacja np. solami chromu, miedzi, rtęci lub arsenu albo ich kombinacjami.

Według wynalazku stosowana kompozycja zawiera liniowy, przemienny kopolimer tlenku węgla z alifatyczną α-olefiną zawierającą 3-6 atomów węgla. Korzystnie kopolimer zawiera segmenty 1,4-dikarbonylowe, gdyż taki układ ułatwia pewne reakcje utwardzania takie jak utwardzanie poliaminami pierwszorzędowymi, co zostanie przedstawione poniżej.

Kopolimery tlenku węgla z olefinowo nienasyconym związkiem są znane. Można je wytwarzać przez katalizowaną palladem polimeryzację wykorzystując sposoby znane np. z EP-A-121965, EP-A-181014 i EP-A-516238. Wytworzone w ten sposób polimery mogą być liniowymi przemiennymi kopolimerami tlenku węgla z jednym lub więcej olefinowo nienasyconymi związkami, czyli kopolimery, w których łańcuchy polimeru zawierają mery pochodzące od tlenku węgla (czyli grupy karbonylowe) oraz mery pochodzące od jednego lub więcej olefinowo nienasyconych związków w układzie przemiennym, tak że zasadniczo każdy co czwarty atom węgla w łańcuchu polimeru należy do grupy karbonylowej. Inne kopolimery tlenku węgla z olefinowo nienasyconym związkiem, które zawierają segmenty 1,4dikarbonylowe, mogą być kopolimerami statystycznymi, to znaczy kopolimerami, w których łańcuchy polimerowe zawierającą takie mery w przypadkowej kolejności. Tego typu kopolimery wytwarzać można np. na drodze polimeryzacji inicjowanej rodnikowe z wykorzystaniem sposobów znanych np. z US-A-2495286 i US-A-4024326.

Korzystne jest stosowanie w reakcji utwardzania przemiennego kopolimeru tlenku węgla z olefinowo nienasyconym związkiem, gdyż zawierają one więcej grup karbonylowych w łańcuchu polimeru niż kopolimery statystyczne, tak że utwardzanie można przeprowadzić łatwo przy wyższym poziomie usieciowania. Jeśli jednak wymagany jest niski stopień usieciowania, obecność grup karbonylowych, które nie zostały przekształcone w reakcji utwardzania, może korzystnie wpłynąć na właściwości mechaniczne środka wiążącego, a więc i właściwości kompozytu drzewnego.

Kopolimery tlenku węgla z olefinowo nienasyconym związkiem mogą być oparte na węglowodorze jako olefinowo nienasyconym związku, z tym że olefinowo nienasycony związek może również zawierać heteroatom, jak to jest w przypadku octanu winylu, akrylanu etylu i N-winylopirolidonu. Zgodnie z wynalazkiem stosuje się alifatyczne α-olefiny, zawierające 3-6 atomów węgla, przede wszystkim o prostym łańcuchu węglowym, takie jak propen, 1-buten, 1-penten i 1-heksen. Najkorzystniejszy jest propen.

184 591

Gdy α-olefina zawiera więcej niż 3 atomy węgla, α-olefinę wbudować można w zasadniczo regio-regularnym układzie lub w regio-nieregularnym układzie. Zastosowanie polimeru regio-nieregularnego jest korzystne z tego względu, że jego lepkość jest niższa od porównywalnego pod innymi względami polimeru regio-regularnego. Z drugiej strony korzystne może być stosowanie kopolimerów, w których α-olefina zawierająca co najmniej 3 atomy węgla wbudowana jest w ponad 80%, a jeszcze korzystniej w ponad 90% w układzie regioregularnym, zwłaszcza w układzie głowa do ogona. Spowoduje to, że grupy karbonylowe obecne w łańcuchu polimeru będą znajdować się w zasadniczo takim samym sterycznym i elektronowym otoczeniu, tak że ich reaktywność w reakcji utwardzania będzie bardziej równomierna niż wtedy, gdy α-olefina wbudowana jest w układzie regio-nieregularnym. Odnosi się to zwłaszcza do przypadku, gdy kopolimer oparty jest na tlenku węgla i jednej a-olefinie, zwłaszcza propenie. To, czy α-olefina (olefiny) zawierające 3 lub więcej atomów węgla wbudowane są w sposób stereoregularny, nie ma już tak wielkiego znaczenia. Dobre wyniki uzyskać można stosując polimery ataktyczne. Wyjaśnienie terminów stosowanych do zaznaczenia regio- i stereoregularności łańcuchów kopolimerów znaleźć można w EP-A-410543.

Ciężary cząsteczkowe kopolimeru mogą wahać się w szerokich granicach. Zgodnie z wynalazkiem stosuje się kopolimery o stosunkowo niskim ciężarze cząsteczkowym, to jest korzystnie w zakresie od 500 do 5000, a zwłaszcza od 1000 do 3000. Kopolimery wykazują typowy rozkład ciężarów cząsteczkowych, tak że ich wielkość Q wynosi 1,1-5, a jeszcze częściej 1,5-3, przy czym Q stanowi iloraz wagowo średniego ciężaru cząsteczkowego i liczbowo średniego ciężaru cząsteczkowego. Zaleta stosowania kopolimerów o stosunkowo niskim ciężarze cząsteczkowym, które są oparte na α-olefinie zawierającej 3 lub więcej atomów węgla, związana jest z tym, że mogą one być ciekłe w temperaturze, w której zazwyczaj przetwarza się kopolimer, wynoszącej często 10-80°C, a jeszcze częściej 20-60°C. Przetwórstwo kopolimeru obejmuje np. wytwarzanie środka wiążącego stosowanego zgodnie ze sposobem według wynalazku oraz nanoszenie środka wiążącego na powierzchnię drewna.

Bardzo dobre wyniki uzyskać można stosując regio-regularny ataktyczny, liniowy, przemienny kopolimer tlenku węgla z propenem, w którym propen jest wbudowany w ponad 90% w układzie głowa do ogona i którego wagowo średni ciężar cząsteczkowy wynosi 500-5000.

Dogodne może być także stosowanie kopolimeru tlenku węgla z olefinowo nienasyconym związkiem, który to kopolimer wykazuje bimodalny rozkład ciężarów cząsteczkowych. Frakcja o niższym ciężarze cząsteczkowym zapewnia, że kopolimer jest cieczą, którą łatwo przetwarza się, jak to zaznaczono wyżej, a środek wiążący wykazuje większą żywotność, gdyż wydłuża się czas, w którym środek wiążący można przetrzymywać w temperaturze przetwórstwa bez znaczącego wzrostu lepkości na skutek sieciowania. Frakcja o wyższym ciężarze cząsteczkowym zapewnia szybki wzrost lepkości środka wiążącego w początkowym stadium sieciowania (podczas tak zwanego żelowania), a także poprawia jakość utwardzonego środka wiążącego w odniesieniu do sztywności i wytrzymałości. Taką kompozycję bimodalnego kopolimeru wytwarza się np. przez zmieszanie kopolimerów tlenku węgla z olefinowo nienasyconym związkiem, a konkretnie kopolimeru o niższym ciężarze cząsteczkowym z kopolimerem o wyższym ciężarze cząsteczkowym. Zawartość kopolimeru o niższym ciężarze cząsteczkowym wynosi zazwyczaj 5-40% wagowych, zwłaszcza 10-30% wagowych w stosunku do całkowitej wagi kopolimeru, a jego wagowo średni ciężar cząsteczkowy wynosi zazwyczaj 500-2000, a zwłaszcza 750-1500. Zawartość kopolimeru o wyższym ciężarze cząsteczkowym wynosi zazwyczaj 60-95% wagowych, zwłaszcza 70-90% wagowych w stosunku do całkowitej wagi kopolimeru, a jego wagowo średni ciężar cząsteczkowy wynosi zazwyczaj 2500-8000, a zwłaszcza 4000-6000.

Zasadniczo wiele środków utwardzających stosować można w kompozycji według wynalazku. Odpowiednie środki utwardzające, lub układy utwardzające ujawnione są w EP-A372602, przy czym może to być np. amina, tiol lub akrylonitryl. W przypadku pewnych z tych reagentów na wstępie powstaje pochodna kopolimeru tlenku węgla z olefinowo nienasyconym związkiem, przy czym tak powstałą pochodną można dalej utwardzać znanymi sposobami.

Środkiem utwardzającym jest korzystnie amina, a zwłaszcza pierwszorzędowa poliamina. Bardzo odpowiednią aminą zawierającą 3 pierwszorzędowe grupy aminowe w cząsteczce

184 591 jest 2,4,6-triamino-1,3,5-triazyna czyli melamina. Środek utwardzający zawiera zwłaszcza dwie pierwszorzędowe grupy aminowe w cząsteczce. Związek taki można przedstawić wzorem ogólnym H2N-R-NH2, w którym R oznacza dwuwartościową organiczną grupę mostkową zawierającą zazwyczaj w mostku do 10 atomów węgla, a zwłaszcza 2-6 atomów węgla. Grupa mostkowa może zawierać heteroatomy w mostku lub w grupie stanowiącej podstawnik przyłączony do mostka. Grupa mostkowa może być aromatyczna, z tym że z uwagi na szybkie utwardzanie korzystna jest alifatyczna grupa mostkowa, zwłaszcza grupa alkilenowa. Korzystnie stosuje się alifatyczne diaminy o prostym łańcuchu. Do przykładowych odpowiednich diamin należy 2,4-diaminotoluen, bis(4-aminofenylo)metan, dietylenotriamina i tetraetylenopentamina. Do alifatycznych diamin o prostym łańcuchu należy np. 1,2-diaminoetan, 1,3-diaminopropan, 1,4-diaminobutan, a zwłaszcza 1,6-diaminoheksan.

Dogodne może być stosowanie mieszaniny środków utwardzających, zwłaszcza mieszaniny stosunkowo bardziej reaktywnego środka utwardzającego i mniej reaktywnego środka utwardzającego. Tak np. alifatyczne diaminy o prostym łańcuchu stosować można jako bardziej reaktywny środek utwardzający w kombinacji z aromatycznymi lub cykloalifatycznymi pierwszorzędowymi poliaminami jako mniej reaktywnym środku utwardzającym. Dzięki obecności bardziej reaktywnego środka utwardzającego uzyskać można szybkie żelowanie na początku utwardzania. W wyniku przedłużonego utwardzania cykliczny szkielet węglowy będzie zwiększać wytrzymałość mechaniczną kompozytu w wysokiej temperaturze. Stosunek molowy bardziej reaktywnego środka utwardzającego do mniej reaktywnego środka utwardzającego może wahać się w szerokich granicach w zależności od wymagań w konkretnym zastosowaniu środka wiążącego. Stosunek molowy może łatwo wyznaczyć specjalista na podstawie rutynowych doświadczeń. Typowo stosunek molowy będzie wynosić od 2:98 do 98:2.

Dla specjalisty zrozumiałe jest, że stopień usieciowania uzyskany podczas utwardzania zależy między innymi od ilości stosowanego środka utwardzającego w stosunku do ilości kopolimeru tlenku węgla z olefinowo nienasyconym związkiem. Względna ilość środka utwardzającego może wahać się w szerokich granicach, a na podstawie rutynowych doświadczeń można ustalić korzystną względną jego ilość. Gdy pierwszorzędową poliaminę stosuje się jako środek utwardzający, to stosunek molowy grup karbonylowych w kopolimerze do pierwszorzędowych grup aminowych w środku utwardzającym wynosi dogodnie od 0,25 do 8,m, a jeszcze korzystniej od 0,5 do 4,0.

Utwardzanie kopolimeru można przeprowadzić w obecności katalizatora utwardzania lub bez stosowania katalizatora utwardzania. Zaletą stosowania katalizatora jest zazwyczaj to, że utwardzanie można przeprowadzić w niższej temperaturze lub w krótszym czasie. Odpowiednie katalizatory, które można zastosować w różnych reakcjach utwardzania wymienionych wyżej, są znane. Gdy środkiem utwardzającym jest pierwszorzędową poliamina, odpowiednimi katalizatorami są słabe kwasy, to jest kwasy o pKa w zakresie od 2 do 5,5, korzystnie w zakresie od 2,5 do 5, oznaczanym w wodzie w 20°C. Korzystną klasę kwasów stanowią kwasy organiczne, zwłaszcza kwasy karboksylowe z uwagi na to, że są one co najmniej w pewnym stopniu rozpuszczalne w utwardzanym kopolimerze. Szczególnie korzystne są kwasy monokarboksylowe z uwagi na ich zazwyczaj lepszą rozpuszczalność w kopolimerze. Do przykładowych kwasów monokarboksylowych należy kwas nikotynowy, kwas piwalinowy, kwas walerianowy, kwas octowy, kwas benzoesowy, a zwłaszcza kwas salicylowy. Innym odpowiednim słabym kwasem jest kwas fosforowy.

Słaby kwas można stosować w niewielkich ilościach. Odpowiednia ilość stanowi od 0,1 do 15% wagowych w stosunku do wagi kopolimeru. Korzystniej słaby kwas stosuje się w ilości od 0,2 do 10,0%o wagowych, a zwłaszcza 0,5-8,0% wagowych.

W kompozycji utwardzalnej żywicy zastosować można rozcieńczalnik w celu ułatwienia nanoszenia kompozycji na części z drewna, zwłaszcza wtedy, gdy wytwarza się cienką warstwę środka wiążącego. Ilość rozcieńczalnika może zależeć od wymagań wykorzystywanej techniki nanoszenia odnośnie lepkości lub od pożądanej grubości warstwy środka wiążącego. Rozcieńczalnik może także poprawić kompatybilność środka utwardzającego oraz ewentualnie stosowanego katalizatora z kopolimerem. Do odpowiednich rozcieńczalników należą np. niższe alkohole, niższe ketony, niższe estry takie jak octany oraz niższe etery. Określenie

184 591 „niższy” należy rozumieć w tym znaczeniu, że rozcieńczalnik, zawiera średnio 5 lub mniej atomów węgla w cząsteczce. Do korzystnych rozcieńczalników należy woda oraz niższe alkohole, zwłaszcza metanol, etanol i alkohol izopropylowy, gdyż można je uznać za stosunkowo przyjazne dla środowiska. Do przykładowych innych odpowiednich rozcieńczalników należy aceton, octan etylu, propionian metylu i eter dimetylowy glikolu etylenowego. Gdy kompozycję utwardzalnej żywicy ma się nanosić np. przez natrysk, to jej lepkość może dogodnie wynosić 0,005-30 Pa · s, korzystnie 0,03-10 Pa · s, ajeszcze korzystniej 0,05-5 Pa · s w temperaturze stosowania. Korzystnie rozcieńczalnik i kopolimer stosuje się w stosunku wagowym co najmniej 1:5, zwłaszcza w zakresie od 1:2 do 5:1, przede wszystkim od 1:1,5 do 2:1.

Stwierdzono, że bardzo dogodne jest doprowadzenie kompozycji utwardzalnej żywicy do postaci pasty, którą można łatwo rozprowadzać na powierzchni drewna w dogodnym zakresie temperatur, np. od 10 do 50°C. Taką konsystencję pasty uzyskać można dodając do środka wiążącego stosunkowo niewielką ilość rozcieńczalnika takiego jak woda, niższy alkohol lub niższy keton. Rozcieńczalnik zazwyczaj stosuje się w ilości w zakresie 0,2-5,0% wagowych w stosunku do wagi kopolimeru, zwłaszcza 0,3-3%, a przede wszystkim 0,5-1,0% Bardzo korzystne wyniki można osiągnąć przez połączenie liniowego, przemiennego kopolimeru tlenku węgla z α-olefmą o wagowo średnim ciężarze cząsteczkowym w zakresie 5005000, zwłaszcza od 1000 do 3000 z pierwszorzędową poliaminą, słabym kwasem, który może być stosowany jako katalizator utwardzania oraz z 0,2-5,0% wagowymi rozcieńczalnika w stosunku do wagi kopolimeru, oraz ogrzewając uzyskaną mieszankę do temperatury w zakresie 30-100°C, korzystnie od 40 do 80°C. Czas ogrzewania zależy od wybranej temperatury i może dogodnie wahać się od 5 do 50 minut. Specjalista będzie mógł na podstawie rutynowych doświadczeń dobrać czas ogrzewania zapewniający optymalną konsystencję i jakość pasty. Uzyskaną pastę można nanosić na drewno w temperaturze, w której ją wytwarzano, z tym że można ją również stosować w temperaturze otoczenia. Dodatkowe zalety takiego postępowania związane są z tym, że wymaga to stosowania małej ilości rozcieńczalnika, a ponadto szybko zanika ewentualny zapach środka utwardzającego podczas ogrzewania. W związku z tym uzyskana w ten sposób pasta jest przyjazna dla środowiska i dla użytkownika.

Środek wiążący może zawierać dodatkowe składniki, które można dodawać w celu zmodyfikowania właściwości środka wiążącego. Do przykładowych odpowiednich dodatkowych składników należą modyfikatory lepkości, środki opóźniające palenie, środki wypełniające szczeliny, antyutleniacze, absorbery nadfioletu i środki barwiące. Tak np. glinkę można zastosować jako wypełniacz, albo też można ją użyć w celu obniżenia lepkości przy wysokiej szybkości ścinania. Do odpowiednich środków wypełniających szczeliny należy krzemionka, mąka zbożowa lub mączka 2 łupin orzecha kokosowego. Zwłaszcza w przypadku, gdy środek wiążący stosowany jest również jako materiał powłokowy, odporność na utlenianie i światło można poprawić dodając antyutleniacze i absorbery nadfioletu.

Kompozycję według wynalazku można dogodnie przechowywać, manipulować nią i stosować w postaci zestawu składającego się z części. Pierwszą część zestawu stanowi kompozycja kopolimeru tlenku węgla z α-olefiną i rozcieńczalnik, którym jest woda, niższy alkohol, niższy keton, niższy ester i/lub niższy eter, a drugą część stanowi kompozycja środka utwardzającego i ewentualnie rozcieńczalnika, przy czym zestaw zawiera 0,2-5% wagowych rozcieńczalnika w stosunku do wagi kopolimeru. Jedna lub obydwie z tych kompozycji mogą zawierać katalizator utwardzania jako dodatkowy składnik.

Bardzo dogodnie druga część zestawu zawiera rozpuszczoną w rozcieńczalniku pierwszorzędową poliaminę w kombinacji ze słabym kwasem opisanym wyżej, który można zastosować jako katalizator utwardzania kopolimeru pierwszorzędową poliaminą. W szczególności stwierdzono, że dzięki połączeniu pierwszorzędowej poliaminy z co najmniej częścią słabego kwasu, który można zastosować jako katalizator utwardzania, można zastosować mniej rozcieńczalnika (np. mniej o co najmniej 10%, ajeszcze częściej mniej o co najmniej 20%) do rozpuszczenia składników od ilości, którą należałoby użyć do rozpuszczenia w tych samych warunkach, np. w 20°C, samej pierwszorzędowej poliaminy. Do odpowiednich rozcieńczalników dla kombinacji składników należy woda, niższe alkohole, zwłaszcza metanol, oraz niższe ketony, zwłaszcza metyloetyloketon. W takim wykonaniu wynalazku druga część zestawu

184 591 zawiera dogodnie pierwszorzędową poliaminę w ilości 60-97% wagowych, zwłaszcza 7095% wagowych, słaby kwas w ilości 0,25-10% wagowych, zwłaszcza 0,5-5% wagowych oraz rozcieńczalnik w ilości 3-40% wagowych, zwłaszcza 5-20% wagowych, przy czym wszystkie ilości podane są w odniesieniu do wagi drugiej części. Przykładowe korzystne drugie części stanowią ciecze zawierające 1,6-diaminoheksan, kwas salicylowy i wodę w stosunkach wagowych 88:2:10 lub 1,6-diaminoheksan, kwas salicylowy i metyloetyloketon w stosunkach wagowych 88:2:10.

Środek wiążący stosowany w wynalazku wytwarzać można przez zmieszanie kompozycji pierwszej części i drugiej części zestawu.

Środek wiążący nanosić można na powierzchnię drewna dowolnym odpowiednim sposobem. Środek wiążący, zwłaszcza opisaną wyżej pastę, można rozprowadzać na powierzchni np. za pomocą pędzla, wałka, noża lub szpachli. Jak to już zaznaczono, po dodaniu odpowiedniej ilości rozcieńczalnika środek wiążący można także nanosić natryskowo za pomocą dyszy zasilanej sprężonym powietrzem, np. tak jak w przypadku ciągłej linii do natryskiwania lub stosując pistolet natryskowy do farb. W razie potrzeby, gdy celem jest uzyskanie kompozytu zapewniającego miękkość w dotyku, środek wiążący można także nanieść jako powłokę na powierzchnie drzewne, które umieszczone zostaną na zewnętrznej powierzchni kompozytu. Można także powlekać utwardzony kompozyt i utwardzać powłokę w dodatkowym etapie utwardzania.

Ilość środka wiążącego w stosunku do ilości drewna może zmieniać się w szerokich granicach i zazwyczaj zależy od typu wytwarzanego kompozytu.

W przypadku laminatów drzewnych ilość można określić w przeliczeniu na m² powierzchni drewna pokrytego środkiem wiążącym lub na m2 połączenia pomiędzy dwoma warstwami drewna. W przeliczeniu na m2 powierzchni drewna ilość środka wiążącego odpowiada zazwyczaj 30-200 g, a zwłaszcza 50-150 g kopolimeru tlenku węgla z olefinowo nienasyconym związkiem, co stanowi odpowiednio 40-400 g i 100-300 g kopolimeru?^ połączenia. Jak to podano wyżej, przy wytwarzaniu laminatów drzewnych o korzystnych właściwościach wysokotemperaturowych należy utrzymywać cienką warstwę środka wiążącego, tak że np. ilość środka wiążącego stosowanego na mi połączenia odpowiada 5-60 g, a zwłaszcza 10-40 g kopolimeru.

Gdy kompozyt drzewny stanowi pyta pilśniowa lub płyta wiórowa, ilość środka wiążącego można dogodniej odnieść do wagi kompozytu. Stosuje się taką ilość środka wiążącego na kg płyty pilśniowej lub płyty wiórowej, która odpowiada 20-150 g, a jeszcze częściej 30100 g kopolimeru tlenku węgla z olefinowo nienasyconym związkiem. W przypadku płyt wiórowych o ulepszonych właściwościach wysokotemperaturowych zaleca się stosować nieco mniej środka wiążącego, np. taką ilość środka wiążącego na kg płyty pilśniowej lub płyty wiórowej, która odpowiada do 15 g lub nawet do 10 g kopolimeru. Przy specjalnych zastosowaniach płyt pilśniowych pożądane może być, aby środek wiążący tworzył fazę ciągłą. W takim przypadku zastosować można środek wiążący na kg kompozytu w ilości odpowiadającej 150600 g, a zwłaszcza 200-500 g kopolimeru tlenku węgla z α-olefiną.

Po naniesieniu lub równocześnie z nanoszeniem środka wiążącego na powierzchnię drewna części z drewna łączy się, tak że środek wiążący pozostaje między częściami z drewna, po czym przeprowadza się utwardzanie. Przy wytwarzaniu laminatu liczba warstw może zmieniać się w szerokim zakresie. Praktycznie liczba warstw może wynosić np. do 50 lub nawet do 60. Zwykle utwardzanie osiąga się podwyższając temperaturę. W czasie utwardzania można przykładać ciśnienie w celu zapewnienia, aby większa część środka wiążącego była w postaci cienkich warstw środka wiążącego pomiędzy częściami z drewna, oraz w celu zwiększenia gęstości wytwarzanego kompozytu drzewnego. Temperatura i ciśnienie mogą zmieniać się w szerokich granicach. Temperatura zazwyczaj zależeć będzie od środka utwardzającego i obecności katalizatora utwardzania. Ciśnienie może ponadto zależeć od gatunku drewna, a zwłaszcza od rodzaju części z drewna. Gdy pierwszorzędowąpoliaminę stosuje się jako środek utwardzający, temperatura będzie zazwyczaj wyższa od 50°C i będzie wynosić np. 80-200°C, a zwłaszcza 100-160°C. W przypadku laminatów typowe ciśnienia wynoszą od 1 do 30 kG/cm² (98-2940 IkPa), a zwłaszcza 2,5-25 kG/cm² (245-2450 kPa), a w przypadku płyt pilśniowych i płyt wiórowych ciśnienia wynoszą zazwyczaj 50-150 kG/cm2, (4,9-14,7

184 591

MPa), z tym że ciśnienia te mogą być również wyższe lub niższe. Na podstawie rutynowych doświadczeń specjalista będzie mógł ustalić odpowiednie czasy utwardzania.

Sposobem według wynalazku wytwarzać można różne typy kompozytów drzewnych, takie jak płyta pilśniowa, płyta wiórowa, np. płyta z płatków drzewnych, oraz laminat taki jak sklejka lub laminowana belka łub kłoda. Kompozyty wykazują doskonałą równowagę pomiędzy odpornością na uderzenie i wytrzymiaością, a w obecności wilgoci charakteryzuj ą się doskonałą stabilnością wymiarów. Ponadto charakteryzują się one wyjątkowymi właściwościami elektrycznymi takimi jak bardzo niska przewodność właściwa oraz bardzo wysoka wytrzymałość dielektryczna. W związku z tym kompozyty można dogodnie stosować do wytwarzania np. drzwi, parkietów, wyrobów sportowych takich jak kije hokejowe oraz wyposażenia elektrycznego takiego jak tablice rozdzielcze lub płyty na skrzynki rozdzielcze. Płyty pilśniowe zawierające środek wiążący jako fazę ciągłą można z powodzeniem stosować jako płyty konstrukcyjne.

Wynalazek dokładniej ilustrują poniższe przykłady.

Przykład 1

Liniowy, przemienny kopolimer tlenku węgla z propenem otrzymano w sposób następujący.

Do autoklawu z mieszadłem mechanicznym, o pojemności 300 ml, załadowano 100 ml metanolu i 15 g propenu. Autoklaw zamknięto i przedmuchano tlenkiem węgla. Zawartość autoklawu ogrzano do 70°C. Wtłoczono tlenek węgla do uzyskania ciśnienia 50 bar (5 MPa). Do autoklawu wprowadzono roztwór 357 mg nadchloranu kobaltu, 1,5 g naftochinonu, 43,2 mg 1,3-bis-(dietylofosfmo)propanu i 41,9 mg octanu palladu w 10 ml tetrahydrofuranu. Ciśnienie 50 bar utrzymywano doprowadzając w sposób ciągły tlenek węgla. Po 22 godzinach zawartość autoklawu schłodzono i autoklaw odgazowano. Wytworzony polimer poddano obróbce polegającej na odpędzeniu części lotnych.

Uzyskano 25 g polimeru. Był on w postaci lepkiego oleju. Analiza GPC (metodą chromatografii żelowej) wykazała, że wagowo średni ciężar cząsteczkowy polimeru wynosi 2600.

Przykład 2

Środek wiążący zawierający kopolimer tlenku węgla z propenem wykonano w sposób następujący.

Próbkę kopolimeru tlenku węgla z propenem otrzymanego w i przykładzie 1 zmieszano w 60°C ze stopioną próbką 1,6-diaminoheksanu. Do mieszaniny dodano kwas salicylowy i metanol. Dodano takie ilości składników, że w uzyskanej mieszance stosunek wagowy kopolimeru, 1,6-diaminoheksanu, kwasu salicylowego i metanolu wynosił 3:0,9:0,2:0,021. Po schłodzeniu do temperatury otoczenia uzyskano materiał pastopodobny, który daje się przetwarzać w temperaturze otoczenia w ciągu co najmniej 30 minut.

Przykład 3

Kompozycję zawierającą kopolimer tlenku węgla z propenem otrzymano w taki sam sposób jak w przykładzie 2, z tym że stały kwas salicylowy rozpuszczono w mieszance kopolimeru z 1,6-diaminoheksanem zamiast dodawania kwasu salicylowego w postaci roztworu w metanolu. W związku z tym uzyskana mieszanka nie zawierała metanolu. Uzyskano środek wiążący w postaci klejącej się, sprężystej, lepkiej masy.

Przykład 4

Kompozycję zawierającą kopolimer tlenku węgla z propenem otrzymano w taki sam sposób jak w przykładzie 2, z tym że zastosowano taką ilość metanolu, że w uzyskanej mieszance stosunek wagowy kopolimeru, 1,6-diaminoheksanu, kwasu salicylowego i metanolu wynosił 3:0,9:0,2:4,1. Uzyskano w ten sposób środek wiążący o lepkości 0,15 Pa · s w 20°C.

Przykład 5

Jednokierunkowo zorientowane trójwarstwowe próbki drzewne wykonano z płatków drewna o grubości 2 mm i o wymiarach 5 x 10 cm (50 x 100 mm), ze słojami w kierunku najdłuższych boków. Zastosowano płatki ze świerku, topoli i brzozy. Wszystkie trójwarstwowe próbki, drzewne wykonano w co najmniej 3 egzemplarzach.

Środek wiążący otrzymany w przykładzie 2 rozprowadzono równomiernie na tych powierzchnia płatków, którymi następnie składano je ze sobą, tak że 1 m² powierzchni pokryto 75 g środka wiążącego (jako wagę środka wiążącego przyjęto łączną wagę kopolimeru, 1,6diaminoheksanu i kwasu salicylowego). Płatki złożono w stosy tak, aby ich słoje były równo10

184 591 ległe. Stosy umieszczono w podgrzanej prasie i utrzymywano przez 1 godzinę w 130°C pod ciśnieniem 10 kG/cm² (0,98 MPa) przekroju poprzecznego laminatu (świerk lub topola) albo 20 kG/cm2 (1,96 MPa) (brzoza).

W przypadku sklejki brzozowej uzyskano próbki o gęstości 0,75 kg/m, a gęstości próbek sklejki świerkowej i topolowej wynosiły 0,5 kg/m³. Wytrzymałość na zginanie według ISO 178 oraz udarność według Charpy'ego według ISO 179 zmierzono w20°C przy 50% wilgotności względnej, przy czym krótsze krawędzie próbek (czyli krawędzie prostopadłe do słojów) mocowano w aparacie pomiarowym. W celu wyeliminowania wpływu różnic w gęstości na właściwości mechaniczne wyliczano iloraz uzyskanego wyniku przez gęstość próbki w kg/m3. Uzyskane wyniki właściwości mechanicznych w postaci średnich dla identycznych próbek podano w tabeli I.

Trójwarstwowe próbki drewna poddano również badaniom cyklicznym obejmującym przechowywanie w 20°C przy wilgotności względnej 98% do uzyskania stałej wagi, a następnie w20°C pod zmniejszonym ciśnieniem do uzyskania stałej wagi. Odwracalne spęcznienie określano z pomiarów grubości próbek po przechowywaniu przy wilgotności względnej 98% i po przechowywaniu pod zmniejszonym ciśnieniem. Wyniki podano w tabeli I.

Dla porównania (czyli nie według wynalazku) trójwarstwowe próbki drewna wykonano w taki sam sposób, ale stosując żywicę fenolowo-formaldehydową (Imprenal (znak towarowy) LH131, dostępny z Raschig AG) lub żywicę mocznikowo-formaldehydową (dostępną z Caberboard Ltd.) zamiast środka wiążącego otrzymanego w przykładzie 2. Testowane środka wiążącego w postaci lepkich cieczy zastosowano w postaci uzyskanej od dostawców. Uzyskano próbki sklejki brzozowej o gęstości 0,75 kg/m3 oraz próbki sklejki świerkowej i topolowej o gęstości 0,50 kg/m3 Te same procedury badawcze, które opisano w poprzednich akapitach, zastosowano również w przypadku tych próbek sklejki. Wyniki podano w tabeli I.

Wyniki w tabeli I wskazują, że korzystniejszą równowagą pomiędzy odpornością na uderzenie i wytrzymałością oraz lepszą odporność na wilgoć uzyskuje się w przypadku, gdy zastosowany środek wiążący oparty jest na kopolimerze tlenku węgla z propenem w porównaniu z konwencjonalnymi środkami wiążącymi opartymi na żywicy fenolowoformaldehydowej lub żywicy mocznikowo-formaldehydowej. Dane dotyczące właściwości wytrzymałościowych uzyskane dla próbek sklejki zawierających środek wiążący oparty na kopolimerze tlenku węgla z propenem wykazują również lepszą powtarzalność niż w przypadku innych próbek sklejki. Różnica ta jest oznaką większej ich jednorodności.

Tabela I

Środek wiążący oparty na	kopolimerze CO/propen	żywicy fenolowoformaldehydowej	żywicy mocznikowoformaldehydowej
Wytrzymałość na zginanie (MPa)
topola	221	197	85
brzoza	216	207	79
świerk	209	241	76
Moduł sprężystości przy zginaniu E (GPa)
topola	19,5	21,1	17,4
brzoza	17,2	17,5	17,2
świerk	23,2	23,9	21,4
Udarność według Charpy'ego (kJ/m2)
topola	47	26	23
brzoza	34	28	19
świerk	76	58	27
Stabilność wymiarów (% spęcznienia)
topola	7	14	14
brzoza	4	7	10
świerk	8	18	24

184 591

Przykład 6

Dwie serie próbek trój warstwowej sklejki drzewnej o skrzyżowanych warstwach, wykonano z płatków drewna o grubości 2 mm i o wymiarach 10 x 40 cm (100 x 400 mm) w sposób podany w przykładzie 5, z następującymi różnicami:

1. procedury zmieniono tak, że w każdej próbce sklejki słoje w warstwie środkowej były ułożone prostopadle do słojów w warstwach zewnętrznych,

2. w jednej serii próbek powierzchnię drewna pokryto środkiem wiążącym w ilości 90 g/m², a w drugiej serii zastosowano środek wiążący w ilości 15 g/m2 oraz

3. do badań mechanicznych wycięto prostokątne próbki, których krótsze krawędzie były prostopadłe do słojów w warstwach zewnętrznych; krótsze krawędzie zamocowano w aparacie pomiarowym.

Próbki sklejki zawierające 90 g środka wiążącego/m² powierzchni drewna (czyli 180 g środka wiążącego/m2 połączenia) wykazywały wytrzymałość na zginanie 165 MPa, moduł sprężystości przy zginaniu E 16 GPa oraz udarność według Charpy'ego 20 kJ/m2. Próbki sklejki zawierające 15 g środka wiążącego/m2 powierzchni drewna (czyli 30 g środka wiążącego/m2 połączenia) wykazywały wytrzymałość na zginanie 145 MPa, moduł sprężystości przy zginaniu E 13 GPa oraz udarność według Charpy'ego 20 kJ/m2.

Próbkę o wymiarach 35,5 x 10,8 x 3,5 mm wyciętą z tej drugiej sklejki poddano badaniom metodą dynamicznej analizy mechanicznej (DMA) w zakresie temperatur od -100 do +300°C przy szybkości wzrostu temperatury 10°C/minutę. Stwierdzono, że temperatura zeszklenia wynosi 135°C; temperatury takiej nie określono w prowadzonych równolegle pomiarach dla ślepej próbki brzozowej oraz próbki środka wiążącego utwardzanego w identycznych warunkach, ale bez drewna.

Przykład 7

Wykonano 4 jednokierunkowo zorientowane dwuwarstwowe próbki sklejki zgodnie z EN 204 stosując warstwy brzozowe o grubości 5 mm oraz jako środek wiążący pastę otrzymaną w przykładzie 2. Środek wiążący równomiernie rozprowadzono na powierzchni warstw w ilości 90 g/m2 w przeliczeniu na łączną wagę kopolimeru tlenku węgla z propenem, 1,6diaminoheksanu i kwasu salicylowego (90 g/m² połączenia). Zestaw utwardzano przez 1 godzinę w prasie podgrzanej do 140°C pod ciśnieniem 20 kG/m2 przekroju laminatu. Inne warunki były takie same jak w przykładzie 5.

Średnia wytrzymałość na ścinanie oznaczana zgodnie z EN 204 wynosiła 10,6 ± 1,4 MPa.

W podobnym doświadczeniu środek wiążący zastosowano w dawce 40 g/m2 połączenia. Średnia wytrzymałość na ścinanie wynosiła 11,5 ± 0,5 MPa.

Przykład 8

Próbki trój warstwowej sklejki drzewnej o skrzyżowanych warstwach, o wymiarach 20 x 20 cm (200 x 200 mm), wykonano w sposób podany w przykładzie 5, z następującymi zmianami:

2. środek wiążący naniesiono w ilości 100 g/m2 powierzchni drewna,

3. ciśnienie wynosiło 80 kG/cm2 (7,84 MPa), a

4. do badań mechanicznych przygotowano prostokątne próbki, których krótsze krawędzie były prostopadłe do słojów w warstwach zewnętrznych; krótsze krawędzie zamocowano w aparacie pomiarowym.

Uzyskano próbki sklejki o gęstości 1,4 kg/m2, module sprężystości przy zginaniu 30 GPa, wytrzymałości na zginanie 240 MPa oraz udarności według Charpy'ego 49 kJ/mm Właściwości elektryczne oznaczone zgodnie z normą DIN 7707 były następujące: wytrzymałość dielektryczna 60-70 kV (prostopadle do słojów, średnica elektrody 25 mm), rezystancja właściwa 1,3 x 10*2 - 1,5 x 1θ’2 Ω · cm (13 x 10⁹ - 15 x 10⁹ Ω · m (równolegle i prostopadle do słojów,-1000V-+1000V).

Dla porównania w podobnym doświadczeniu zastosowano żywicę fenolowoformaldehydową (specjalny gatunek do zastosowań elektrycznych, dostarczony przez Ho12

184 591 echst, Niemcy). Wytrzymałość dielektryczna uzyskanych próbek wynosiła około 50 kV, a rezystancja właściwa 0,7 x 10¹² Ω - cm (7 x 10⁹ Ω · m).

Przykład 9

Próbki płyty pilśniowej wykonano w sposób następujący.

Termomechaniczny ścier z drewna brzozowego (TMP) mieszano w mieszarce wyposażonej w poziomo usytuowane mieszadło, tak aby zapewnić intensywne mieszanie ścieru z powietrzem. Kontynuując mieszanie środek wiążący przygotowany w przykładzie 4 natryśnięto na ścier w ciągu 30 minut stosując pistolet do natryskiwania farby, po czym w etapie suszenia przez zbiornik przepuszczano powietrze w ciągu 15 minut. Zastosowano 300 g środka wiążącego/kg ścieru, przy czym wagę środka wiążącego stanowiła łączna waga kopolimeru, 1,6-diaminoheksanu i kwasu salicylowego. Uzyskany natryśnięty i wysuszony ścier sprasowano na zimno w prasie pod ciśnieniem 60 kG/cm². Uzyskaną płytę umieszczono pomiędzy dwoma arkuszami zdzieralnej folii polipropylenowej i sprasowano w podgrzanej prasie w 130°C przez 1 godzinę pod ciśnieniem 80 kG/cm² (0,784 MPa). Badania mechaniczne próbek (o grubości 4 mm) wykonano jak w przykładzie 5. Wyniki podano w tabeli II.

W porównawczym doświadczeniu (czyli nie według wynalazku) postępowano w analogiczny sposób, z następującymi różnicami:

1. Zastosowano żywicę fenolowo-formaldehydową z Hoechst-Holland zamiast środka wiążącego otrzymanego w przykładzie 4 oraz

2. prasowanie na gorąco prowadzono w 160°C przez 20 minut pod ciśnieniem 90 kG/cm2 (8,82 MPa).

Wyniki podano w tabeli II.

Wyniki te potwierdzają wyniki uzyskane w przykładzie 5. Można także stwierdzić, że płyty wykonane z wykorzystaniem środka wiążącego opartego na kopolimerze tlenku węgla z propenem są bardziej sprężyste (bardziej wyginają się przez pękaniem) niż płyty porównawcze.

Tabela II

Środek wiążący oparty na	kopolimerze CO/propen	żywicy fenolowoformaldehydowej
Gęstość (kg/m³)	1,4	1,54
Udarność według Charpy'ego (kJ/m2)	12,5	8,5
Wytrzymałość na zginanie (MPa)	80	100
Ugięcie przed pęknięciem (mm)	3,5	1,5
Moduł sprężystości przy zginaniu E (GPa)	5	8,5

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.

Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania kompozytu drzewnego, znamienny tym, że doprowadza się do przylgnięcia części drewnianych poprzez utwardzenie środka wiążącego znajdującego się między drewnianymi warstwami, przy czym środek wiążący jest kompozycją żywicy utwardzalnej zawierającej liniowy, przemienny kopolimer tlenku węgla z alifatyczną α-olefiną zawierającą 3-6 atomów węgla i czynnik utwardzający.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako alifatyczną α-olefinę stosuje się propen.
3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że stosuje się kopolimer o ciężarze cząsteczkowym w zakresie od 500 do 5000, zwłaszcza od 1000 do 3000.
4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że stosuje się kopolimer zawierający segmenty 1,4-dikarbonylowe w łańcuchach polimeru, a jako czynnik utwardzający stosuje się pierwszorzędowąpoliaminę.
5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że stosuje się pierwszoizędową poliaminę o ogólnym wzorze H2N-R-NH2, w którym R oznacza dwuwartościową organiczna grupę mostkową, zazwyczaj alifatyczną grupę mostkową zawierającą w mostku do 10 atomów węgla, a zwłaszcza 2-6 atomów węgla.
6. Kompozycja zawierająca liniowy przemienny kopolimer tlenku węgla z α-olefiną o 3-6 atomach węgla, rozcieńczalnik i środek utwardzający, znamienna tym, że zawiera 0,25,0% wagowych rozcieńczalnika, takiego jak woda, niższy alkohol, niższy keton, niższy ester i/lub niższy eter, w stosunku do wagi kopolimeru, oraz jest w postaci pasty.
7. Kompozycja według zastrz. 6, znamienna tym, że rozcieńczalnikiem jest woda, niższy alkohol lub niższy keton, przy czym rozcieńczalnik obecny jest w ilości w zakresie 0,33,0%, zwłaszcza 0,5-1,0% wagowych w stosunku do wagi kopolimeru.

Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania kompozytu drzewnego oraz kompozycji zawierającej liniowy przemienny kopolimer tlenku węgla z α-olefiną o 3-6 atomach węgla.

Kompozyty drzewne oparte na utwardzonej, czyli usieciowanej żywicy, która skleja ze sobą części z drewna, są znane od wielu lat. Do takich kompozytów należy sklejka i płyta wiórowa. Przy wytwarzaniu kompozytów drzewnych utwardzanie uzyskuje się zazwyczaj przeprowadzając obróbkę cieplną. Do utwardzalnych żywic, które powszechnie stosuje się w produkcji kompozytów drzewnych przykładowo należą żywice mocznikowoformaldehydowe i żywice fenolowoformaldehydowe. Jakkolwiek żywice te stosowane są od wielu lat, wytwarzane z nich kompozyty drzewne wykazują niezadowalające właściwości użytkowe w ważnych obszarach rynku, zwłaszcza tam, gdzie wymagana jest wysoka odporność na uderzenie lub tam, gdzie wymagana jest dobra stabilność wymiarów w obecności wilgoci.

Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania kompozytu drzewnego obejmującego doprowadzenie do przylgnięcia części drewnianych poprzez utwardzenie środka wiążącego znajdującego się między drewnianymi warstwami, przy czym środek wiążący jest kompozycją żywicy utwardzalnej zawierającej liniowy, przemienny kopolimer tlenku węgla z alifatyczną α-olefiną zawierającą 3-6 atomów węgla i czynnik utwardzający.

184 591

Korzystnie jako alifatyczną α-olefinę stosuje się propen. W sposobie według wynalazku stosuje się korzystnie kopolimer o ciężarze cząsteczkowym w zakresie od 500 do 5000, zwłaszcza od 1000 do 3000.

W sposobie według wynalazku jako kopolimer stosuje się korzystnie kopolimer zawierający segmenty 1,4-dikarbonylowe w łańcuchach polimeru, a jako czynnik utwardzający pierwszorzędową poliaminę.

W sposobie według wynalazku korzystnie stosuje się pierwszorzędową poliaminę o ogólnym wzorze H2N-R-NH2, w którym R oznacza dwuwartościową organiczną grupę mostkową, zazwyczaj alifatyczną grupę mostkową zawierającą w mostku do 10 atomów węgla, a zwłaszcza 2-6 atomów węgla.

Kompozyty otrzymane sposobem według wynalazku charakteryzują się ulepszoną równowagą pomiędzy odpornością na uderzenie i wytrzymałością oraz lepszą stabilnością wymiarów. Są one również mocniejsze i bardziej jednorodne. Środek wiążący można nanosić w nieoczekiwanie małej ilości.

Ponadto w przypadku, gdy środek wiążący naniesie się również na zewnętrzną powierzchnię kompozytu, to po utwardzeniu uzyska się kompozyt miękki „w dotyku”. Stanowi to zaletę w porównaniu z kompozytami drzewnymi zawierającymi konwencjonalny środek wiążący jako powłokę powierzchniową. Miękkość w dotyku oznacza, że odnosi się wrażenie iż powierzchnia została poddana obróbce polerującej.