Agentes ligantes libres de formaldehído para la producción de materiales de madera.

Un material que contiene lignocelulosa, obtenible mediante tratamiento de partículas A de lignocelulosa con un agente ligante B,

donde el agente ligante B contiene los siguientes componentes.

Un componente acuoso (I) que contiene

(i) un polímero A, que está construido en los siguientes monómeros:

a) 80 a 100 % en peso de por lo menos un ácido mono y/o dicarboxílico etilénicamente insaturado (monómero(s) A1) y

b) 0 a 20 % en peso de por lo menos otro monómero etilénicamente insaturado, el cual se diferencia de los monómeros A1 (monómero(s) A2) y dado el caso

(ii) un entrelazador de bajo peso molecular con por lo menos dos grupos funcionales que son elegidos de entre el grupo de hidroxilo, ácido carboxílico y sus derivados, amina primaria, secundaria y terciaria, epoxi y un componente (II) como dispersión acuosa, que contiene uno o varios polímero(s) M, los cuales están construidos de los siguientes monómeros:

a) 0 a 50 % en peso de por lo menos un monómero etilénicamente insaturado, el cual contiene por lo menos un grupo epóxido y/o por lo menos un grupo hidroxialquilo (monómero(s) M1), y

b) 50 a 100 % en peso de por lo menos otro monómero etilénicamente insaturado, el cual se diferencia de los monómeros M1 (monómero(s) M2) así como dado el caso aditivos comunes, como componente (III).

Agentes ligantes libres de formaldehído para la producción de materiales de madera La presente invención se refiere a un material que contiene lignocelulosa, obtenible mediante tratamiento de lignocelulosa A con un agente ligante B, como se define en las reivindicaciones.

Además, la presente invención se refiere a cuerpos moldeados que contienen el material que contiene lignocelulosa, método para la producción de materiales que contienen lignocelulosa, método para la producción de cuerpos moldeados empleando el material que contiene lignocelulosa, el empleo de materiales que contienen lignocelulosa para la producción de cuerpos moldeados así como el empleo de los cuerpos moldeados para la producción de muebles, de materiales de empaque, en la construcción de edificios o en terminados de interiores o en automóviles.

Los materiales a base de lignocelulosa son conocidos. Son ejemplos importantes de materiales que contienen lignocelulosa las partes de madera, como capas de madera, láminas de madera, virutas de madera, o fibras de madera, donde las fibras de madera dado el caso pueden provenir también de plantas que contienen fibras como lino, cáñamo, girasol, topinambur o colza.. Los materiales de partida para tales piezas de madera o partículas de madera son comúnmente palos de limpieza forestal, madera residual industrial y madera usada así como plantas que contienen fibras de madera.

La preparación de los materiales deseados que contienen lignocelulosa, como partículas de madera, ocurre según métodos conocidos, ver por ejemplo M. Dunky, P. Niemt, Holzwerkstoffe und Leime, p. 91-156, editorial Springer Heidelberg, 2002.

Los cuerpos moldeados que contienen lignocelulosa, mencionados aquí también como materiales de madera en el caso de madera, son una alternativa barata y favorable en recursos frente a la madera maciza y han adquirido gran importancia, en particular en la construcción de muebles, materiales de construcción. Como materiales de partida para materiales de madera sirven por regla general láminas de madera de diferentes espesores, capas de madera, virutas de madera o fibras de madera de diferentes maderas. Tales piezas de madera o partículas de madera son comprimidas comúnmente a temperatura elevada con agentes ligantes naturales y/o sintéticos y dado el caso mediante adición de otros aditivos, hasta dar materiales a base de madera en forma de placas o cuerdas. Son ejemplos de tales cuerpos moldeados o materiales a base de madera que contienen lignocelulosa las placas de fibra de densidad media (MDF) , materiales de astillas de madera- como tablas de madera aglomerada y tablas de madera gruesa aglomerada (OSB, tableros de virutas orientadas) -, contrachapado - como contrachapado de madera- y madera encolada.

Como agentes ligantes se emplean por regla general agentes ligantes que contienen formaldehído, por ejemplo resinas de urea-formaldehído o resinas de urea-formaldehído que contienen melamina. Las resinas son producidas mediante policondensación de formaldehído con urea y/o melamina. El empleo de tales resinas de formaldehído puede conducir a que en el material a base de madera manufacturado está presente formaldehído libre. Mediante hidrólisis de los policondensados puede liberarse formaldehído adicional. El formaldehído libre presente en el material a base de madera y el formaldehído liberado mediante hidrólisis durante la vida útil del material a base de madera pueden ser emitidos al ambiente.

Por encima de determinados valores límites, el formaldehído puede causar en las personas alergias, irritaciones en la piel, vías respiratorias u ojos. De allí que la reducción de la emisión de formaldehído en los componentes, sobre todo en interiores, es un desafío importante.

En el estado de la técnica se describen determinados agentes ligantes acuosos libres de formaldehído - entre otros para fibras de madera - a base de polímeros de ácidos carboxílicos etilénicamente insaturados:

WO 97/31059 A1 (BASF Aktiengesellschaft) describe el empleo de un agente ligante acuoso libre de formaldehído de A) ácido policarboxílico y B) una alcanolamina con por lo menos dos grupos hidroxilo, como agente ligante para fibras, recortes o virutas para la producción de cuerpos moldeados. En los ejemplos se describen como componente A) una solución acuosa de un copolimerizado 80 ácido acrílico / 20 ácido maleico y como componente B) trietanolamina así como describe el empleo del correspondiente agente ligante para la producción de tablas de madera aglomerada.

DE 102 53 498 A1 (BASF Aktiengesellschaft) describe una dispersión polimérica acuosa que es obtenible mediante polimerización acuosa por emulsión de por ejemplo monómeros de acrilato y estireno en presencia de un polimerizado A2, por ejemplo a base de un copolímero de ácido acrílico/anhídrido maleico/componente de amina insaturado. La dispersión acuosa de polímero así obtenida es empleada para el encolado constructivo de madera.

WO 2006/82223 A1 (BASF Aktiengesellschaft) describe una dispersión acuosa de polímero determinada, obtenible mediante polimerización en emulsión por radicales libres, formada por ejemplo por polimerización de los monómeros de ácido metacrílico, N-metilacrilamida, metilmetacrilato, estireno y n-butilacrilato. Se reivindica el empleo de tales dispersiones de polímero, agentes ligantes para fibras celulósicas, para la producción de materiales de filtro o como papel crudo para láminas de adorno.

WO 2007/122089 A1 (BASF Aktiengesellschaft) describe una solución acuosa de polímeros que es obtenible mediante polimerización acuosa en emulsión por radicales libres de por ejemplo, ácido acrílico, monómeros de acrilato y estireno en presencia de un polimerizado A2, por ejemplo a base de un homopolímero de ácido acrílico. La dispersión de polímero así obtenible es empleada en los ejemplos como agente ligante para especímenes prensados de prueba de esterillas de fibra cáñamo/lino.

WO 2003/034778 (BASF Aktiengesellschaft) describe un sistema acuoso de agente ligante para materiales fibrosos o granulados a base de un polimerizado en emulsión EP, un polímero ácido SP así como un agente de curado de epóxido mono- o polifuncional, un método para la producción de cuerpos moldeados a base de este sistema acuoso de agente ligante y los materiales fibrosos o granulados así como el cuerpo moldeado disponible según el método, el cual se distingue entre otros por reducidas absorción de agua y pérdida por lixiviación.

US-A 3, 998, 768 describe una mezcla en polvo para revestimiento , como componente de laca clara en la producción de automóviles, que incluye un polímero con una elevada temperatura de transición al vidrio, un polímero con una baja temperatura de transición al vidrio, un compuesto de poliisocianato, un poliéster con grupos funcionales hidroxilo así como cantidades catalítica de un compuesto organometálico y el empleo de la mezcla en polvo para revestimiento.

Los agentes ligantes descritos en el estado de la técnica son asumidos como probablemente libres de formaldehído pero por ejemplo hay espacio para mejoramientos en términos de resistencia mecánica (por ejemplo resistencia a la tracción transversal) o comportamiento frente al agua (por ejemplo hinchamiento) de los cuerpos producidos con ellos.

Según ello, el objetivo de la presente invención fue superar las desventajas evidenciadas en el estado de la técnica. En particular deberían señalarse agentes ligantes libres de formaldehído, los cuales conducen a buenas propiedades mecánicas, como resistencia a la tracción transversal, y simultáneamente buena compatibilidad con el agua (expresado por ejemplo mediante bajos valores de hinchamiento) de los materiales a base de madera. Además, un agente ligante así debería ser producible de modo económico y poder ser procesado fácilmente.

El objetivo fue logrado mediante un material que contiene lignocelulosa, obtenible mediante tratamiento de partículas A de lignocelulosa con un agente ligante B, donde el agente ligante B contiene los siguientes componentes Un componente acuoso (I) que contiene (i) un polímero A, que está construido en los siguientes monómeros:

a) 80 a 100 % en peso de por lo menos un ácido mono y/o dicarboxílico etilénicamente insaturado (monómero (s) A1) y b) 0 a 20 % en peso de por lo menos otro monómero etilénicamente insaturado, el cual se diferencia de los monómeros A1 (monómero (s) A2) y dado el caso (ii) un entrelazador de bajo peso molecular con por... [Seguir leyendo]

1. Un material que contiene lignocelulosa, obtenible mediante tratamiento de partículas A de lignocelulosa con un agente ligante B, donde el agente ligante B contiene los siguientes componentes.

Un componente acuoso (I) que contiene (i) un polímero A, que está construido en los siguientes monómeros:

a) 80 a 100 % en peso de por lo menos un ácido mono y/o dicarboxílico etilénicamente insaturado (monómero (s) A1) y b) 0 a 20 % en peso de por lo menos otro monómero etilénicamente insaturado, el cual se diferencia de los monómeros A1 (monómero (s) A2) y dado el caso (ii) un entrelazador de bajo peso molecular con por lo menos dos grupos funcionales que son elegidos de entre el grupo de hidroxilo, ácido carboxílico y sus derivados, amina primaria, secundaria y terciaria, epoxi y un componente (II) como dispersión acuosa, que contiene uno o varios polímero (s) M, los cuales están construidos de los siguientes monómeros: a) 0 a 50 % en peso de por lo menos un monómero etilénicamente insaturado, el cual contiene por lo menos un grupo epóxido y/o por lo menos un grupo hidroxialquilo (monómero (s) M1) , y b) 50 a 100 % en peso de por lo menos otro monómero etilénicamente insaturado, el cual se diferencia de los monómeros M1 (monómero (s) M2) así como dado el caso aditivos comunes, como componente (III) .

2. Material que contiene lignocelulosa según la reivindicación 1, donde las partículas de lignocelulosa A son madera.

3. Material que contiene lignocelulosa según la reivindicación 1 o 2, donde la relación en peso de polímero A : polímero M está en el rango de 1 : 10 a 10:1.

4. Cuerpos moldeados que contienen un material que contiene lignocelulosa, como se definió en las reivindicaciones 1 a 3.

5. Cuerpos moldeados según la reivindicación 4, en forma de una placa.

6. Cuerpos moldeados según la reivindicación 5, donde la placa es una placa de viruta, placas de fibra o placa o OSB (tableros de virutas orientadas) .

7. Método para la producción de un material que contiene lignocelulosa, como se definió en las reivindicaciones 1 a 3, en el cual se ponen en contacto partículas de lignocelulosa A con el agente ligante B.

8. Método según la reivindicación 7, donde la puesta en contacto es un atomizado de B sobre A.

9. Método para la producción de cuerpos moldeados, como se definió en las reivindicaciones 4 a 6, mediante compresión de un material que contiene lignocelulosa, como se definió en las reivindicaciones 1 a 3, y moldes adecuados.

10. El empleo del material que contiene lignocelulosa, como se definió en las reivindicaciones 1 a 3, para la producción de cuerpos moldeados.

11. Empleo del cuerpo moldeado, como se definió en las reivindicaciones 4 a 6, para la producción de muebles, de materiales de empaque, en construcción de casas o en restauración de interiores o en automóviles.