Aglutinante para sustratos granulares y/o en forma de fibra.

Aglutinante para sustratos granulares y/o en forma de fibra que contiene como componentes activos

a) un polímero que puede obtenerse mediante polimerización por radicales, que contiene del 5 % al 100 % en peso al menos de un ácido mono- o dicarboxílico C3 a C6 etilénicamente insaturado

(monómero A1), y

del 0 % al 95 % en peso al menos de otro compuesto etilénicamente insaturado, que puede copolimerizarse con el monómero A1 (monómero A2),

en forma polimerizada, en donde las cantidades de monómeros A1 y A2 suman el 100 % en peso [polímero A],

b) un compuesto orgánico que contiene al menos dos grupos funcionales, seleccionados del grupo que comprende grupos hidroxilo, epoxi, amino primario y secundario [agente reticulador B] y

c) un compuesto orgánico que contiene al menos dos grupos isocianato [isocianato C].

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/058632.

Solicitante: BASF SE.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: 67056 LUDWIGSHAFEN ALEMANIA.

Inventor/es: KALBE, MICHAEL, DR..

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones... > C08L75/00 (Composiciones de poliureas o poliuretanos; Composiciones de los derivados de tales polímeros)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones... > Composiciones de materiales que contienen lignina... > C08L97/02 (Material ligno-celulósico, p. ej. madera, paja o bagazo)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO O CONSERVACION DE LA MADERA O DE MATERIALES... > FABRICACION DE OBJETOS POR PROCEDIMIENTOS EN SECO,... > B27N3/00 (Fabricación de objetos sustancialmente planos, p. ej. paneles a partir de partículas o fibras)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones... > Composiciones de homopolímeros o copolímeros de... > C08L33/02 (Homopolímeros o copolímeros de ácidos; Sus sales metálicas o de amonio)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones... > C08L35/00 (Composiciones de homopolímeros o copolímeros de compuestos que tienen uno o más radicales alifáticos insaturados, teniendo solamente cada uno un enlace doble carbono-carbono, y estando al menos uno terminado por un radical carboxilo, y conteniendo al menos otro radical carboxilo en la molécula, o de sus sales, anhídridos, amidas, ésteres, imidas o nitrilos; Composiciones de los derivados de tales polímeros)

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Fragmento de la descripción:

Aglutinante para sustratos granulares y/o en forma de fibra

Es objeto de la presente invención un aglutinante para sustratos granulares y/o en forma de fibra, que contiene como partes constituyentes activas

a) un polímero que puede obtenerse mediante polimerización por radicales, que contiene

del 5 % al 1 % en peso al menos de un ácido mono- o dicarboxílico C3 a C6 etilénicamente insaturado

(monómero A1) y

del % al 95 % en peso al menos de otro compuesto etilénicamente insaturado, que puede copolimerizarse con

los monómeros A1 (monómero A2),

en forma polimerizada, en el que las cantidades de monómeros A1 y A2 suman el 1 % en peso [polímero A],

b) un compuesto orgánico que contiene al menos dos grupos funcionales, seleccionados del grupo que comprende grupos hidroxilo, epoxi, amino primario y secundario, [agente reticulador B] y

c) un compuesto orgánico que contiene al menos dos grupos isocianato [isocianato C],

Igualmente es objeto de la presente invención un procedimiento para la fabricación de cuerpos moldeados usando sustratos granulares y/o en forma de fibra y el aglutinante así como los propios cuerpos moldeados.

La solidificación de sustratos en forma de fibra o granulares, en particular en estructuras laminares, tales como por ejemplo materiales no tejidos de fibras, placas de fibras, placas de corcho o placas de virutas etc., se realiza con frecuencia de modo químico usando un aglutinante polimérico. Para aumentar la resistencia, en particular la estabilidad en húmedo y térmica, se usan aglutinantes de manera múltiple que contienen agentes reticuladores que disocian formaldehído. Con ello existe, sin embargo, el riesgo de emisión indeseada de formaldehído.

Para evitar emisiones de formaldehído se propusieron ya numerosas alternativas con respecto a los aglutinantes conocidos hasta el momento. Así se conocen por el documento US-A 4.76.917 aglutinantes que contienen polímeros que contienen ácido carboxílico o anhídrido de ácido carboxílico y p-hidroxialquilamidas como agente reticulador. Es desventajosa la preparación relativamente costosa de las p-hidroxialquilamidas.

Por el documento EP-A-445578 se conocen placas de materiales finamente divididos, tales como por ejemplo fibras de vidrio, en las que mezclas de ácidos policarboxílicos de alto peso molecular y alcoholes polihidroxilados, alcanolaminas o aminas polivalentes actúan como aglutinante.

Por el documento EP-A-58386 se conocen aglutinantes acuosos libres de formaldehído para la fabricación de materiales no tejidos de fibras, en particular materiales no tejidos de fibras de vidrio. Los aglutinantes contienen un ácido policarboxíllco con al menos dos grupos de ácido carboxílico y dado el caso también grupos anhídrido así como un poliol. Estos aglutinantes requieren un acelerador de la reacción que contiene fósforo para conseguir resistencias suficientes de los materiales no tejidos de fibras de vidrio. Se indica que puede prescindirse de la presencia de un acelerador de la reacción de este tipo únicamente cuando se usa un poliol reactivo. Como polioles altamente reactivos se mencionan p-hidroxialquilamidas.

El documento EP-A-65188 describe aglutinantes correspondientes para sustratos de fibra de celulosa. Estos aglutinantes contienen ineludiblemente un acelerador de la reacción que contiene fósforo.

El documento EP-A-67292 describe aglutinantes, agentes de impregnación o de revestimiento libres de formaldehído, que contienen un polímero que está constituido en del 2 % al 1 % en peso por un ácido etilénicamente insaturado o un anhídrido de ácido como comonómero y al menos un poliol. En el caso de los polioles se trata de derivados sustituidos de triazina, triazintriona, benceno o ciclohexilo, encontrándose los restos de poliol siempre en la posición 1,3,5 de los anillos mencionados. A pesar de una alta temperatura de secado, con estos aglutinantes sobre materiales no tejidos de fibra de vidrio se consiguen resistencias a la rotura en húmedo únicamente bajas.

El documento DE-A-221445 describe un copolímero que está constituido por del 8 % al 99 % en peso de etileno y del 1 % al 2 % en peso de anhídrido maleico. El copolímero se usa junto con un agente de reticulación, en forma de polvo o en dispersión en un medio acuoso, para obtener el revestimiento de superficie. Como agente de reticulación se usa un polialcohol que contiene grupos amino. Sin embargo, para producir una reticulación debe calentarse hasta

3 °C.

Por el documento US-A 5.143.582 se conoce la fabricación de materiales no tejidos resistentes al calor usando un aglutinante de curado térmico, resistente al calor. El aglutinante está libre de formaldehído y se obtiene mediante mezclado de un polímero que presenta grupos ácido carboxílico, grupos anhídrido de ácido carboxílico o grupos de sal de ácido carboxílico y de un agente reticulador. El agente reticulador es una p-hidroxialquilamida o un polímero o copolímero de la misma. El polímero que puede reticularse con la p-hidroxialquilamida está constituido, por ejemplo, por ácidos mono- o dicarboxílicos insaturados, sales de ácidos mono- o dicarboxílicos insaturados o anhídridos insaturados. Los polímeros de autocurado se obtienen mediante copolimerización de las p-hidroxialquilamidas con

monómeros que contienen grupos carboxilo.

De acuerdo con el documento WO 99/91 se dan a conocer composiciones que pueden curarse térmicamente y su uso como aglutinante libre de formaldehído para la fabricación de cuerpos moldeados, que además de una alcanolamina con al menos dos grupos OH, un polímero 1 que contiene á 5 % en peso y otro polímero 2 que contiene £ 15 % en peso de un ácido mono- o dicarboxílico a,p-etilénicamente insaturado en forma polimerizada.

Con frecuencia, los cuerpos moldeados fabricados con los aglutinantes mencionados anteriormente no siempre consiguen satisfacer completamente en cuanto a sus propiedades mecánicas, por ejemplo su absorción de agua.

Además es familiar para el experto usar también di- o poliisocianatos, tales como por ejemplo difenilmetandiisocianato polimérico como aglutinante libre de formaldehído para sustratos granulares y/o en forma de fibra, en particular sustratos que contienen celulosa, tales como virutas de madera, fibras de madera o serrín con formación de placas de virutas de madera. Debido a la gran pegajosidad de estos compuestos de isocianato deben usarse durante la fabricación de las placas de virutas de madera grandes cantidades de agentes de separación caros, tales como por ejemplo aceites de silicona especiales o ceras para el revestimiento de las superficies de la prensa de moldeo, para garantizar un desprendimiento sin defectos de la placa de virutas de madera obtenida de la prensa de moldeo. Por regla general debe separarse por lijado el agente de separación que queda sobre la superficie de la placa de virutas de madera en una etapa de mecanizado conectada posteriormente.

El objetivo de la presente invención era proporcionar un sistema de aglutinante libre de formaldehído alternativo para sustratos granulares y/o en forma de fibra, mediante el cual se obtuvieran como resultado propiedades mecánicas mejoradas de los cuerpos moldeados, en particular placas de virutas de madera y mediante su uso pudiera evitarse o al menos reducirse el uso de agentes de separación durante la fabricación de los cuerpos moldeados.

De acuerdo con esto se encontró el sistema de aglutinante definido anteriormente.

El polímero A puede obtenerse mediante polimerización por radicales y contiene del 5 % al 1 % en peso, preferentemente del 7 % al 1 % en peso y de manera especialmente preferente del 85 % al 1 % en peso al menos de un... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Aglutinante para sustratos granulares y/o en forma de fibra que contiene como componentes activos

a) un polímero que puede obtenerse mediante polimerización por radicales, que contiene

del 5 % al 1 % en peso al menos de un ácido mono- o dicarboxílico C3 a C6 etilénicamente insaturado

(monómero A1), y

del % al 95 % en peso al menos de otro compuesto etilénicamente insaturado, que puede copolimerizarse

con el monómero A1 (monómero A2),

en forma polimerizada, en donde las cantidades de monómeros A1 y A2 suman el 1 % en peso [polímero A],

b) un compuesto orgánico que contiene al menos dos grupos funcionales, seleccionados del grupo que comprende grupos hidroxilo, epoxi, amino primario y secundario [agente reticulador B] y

c) un compuesto orgánico que contiene al menos dos grupos isocianato [isocianato cj.

2. Aglutinante de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el polímero A está disuelto o disperso en un medio acuoso.

3. Aglutinante de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 o 2, en el que el polímero A en forma polimerizada está constituido por

del 7 % al 1 % en peso al menos de un monómero A1 y

del % al 3 % en peso al menos de un monómero A2.

4. Aglutinante de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 3, en el que el polímero A en forma polimerizada está constituido por

del 85 % al 1 % en peso de ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico, anhídrido maleico y/o ácido

itacónico y

del % al 15 % en peso de acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de n-butilo, acrilato de 2-etilhexilo,

metacrilato de metilo y/o estireno.

5. Aglutinante de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el agente reticulador B es trietanolamina.

6. Aglutinante de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el isocianato C es difenilmetandiisocianato

y/o un homólogo de núcleo superior del difenilmetandiisocianato.

7. Aglutinante de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la proporción en peso de la cantidad total de polímero A con respecto a la cantidad total de agente reticulador B asciende a de 1:1 a 1:3.

8. Aglutinante de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la proporción en peso de la suma de las cantidades totales de polímero A y agente reticulador B con respecto a la cantidad total de isocianato C asciende a de 2:1 a 1:2.

9. Procedimiento para la fabricación de un cuerpo moldeado a partir de un sustrato granular y/o en forma de fibra, caracterizado porque un aglutinante de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8 se aplica sobre el sustrato granular y/o en forma de fibra, dado el caso se da forma al sustrato granular y/o en forma de fibra tratado con el aglutinante y a continuación se somete el sustrato granular y/o en forma de fibra tratado a una etapa de tratamiento térmico a una temperatura > 1 °C.

1. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque el aglutinante se obtiene sólo inmediatamente antes o durante la aplicación sobre el sustrato granular y/o en forma de fibra mediante mezclado de polímero A, agente reticulador B o de una mezcla de polímero A y agente reticulador B con isocianato C.

11. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 9 o 1, caracterizado porque por 1 g de sustrato granular y/o en forma de fibra se usan >,1 g y á 1 g de aglutinante (calculado como suma de las cantidades totales de polímero A, agente reticulador B e isocianato C en base sólida).

12. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque la etapa de tratamiento térmico está constituida por una etapa de secado y una etapa de curado.

13. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado porque el sustrato granular y/o en forma de fibra contiene celulosa.

14. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 a 13, caracterizado porque el sustrato granular y/o en forma de fibra contiene lignocelulosa.

15. Cuerpo moldeado que puede obtenerse de acuerdo con un procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 a 14.