Cuerpos moldeados de múltiples capas que contienen lignocelulosa, con una emisión reducida de formaldehído.

Cuerpo moldeado de múltiples capas que contiene lignocelulosa,

compuesto por

A) una capa intermedia o una pluralidad de capas intermedias, que contienen partículas con lignocelulosa, que sepueden obtener utilizando una sustancia aglutinante (a), y

B) una capa superficial o una pluralidad de capas superficiales, que contienen partículas con lignocelulosa, 5 que sepueden obtener utilizando una sustancia aglutinante (b),

en donde la sustancia aglutinante (a) se selecciona del grupo compuesto por (a1) resinas de formaldehído y (a2) unisocianato orgánico con, al menos, dos grupos de isocianatos;

caracterizado porque la sustancia aglutinante (b) contiene los siguientes componentes:

un componente acuoso (I) que contiene

(i) un polímero A compuesto por los siguientes monómeros:

a) 70 a 100 % en peso de, al menos, un ácido monocarboxílico y/o dicarboxílico etilénicamente insaturado(monómero/s A1), y

b) 0 a 30 % en peso de, al menos, otro monómero etilénicamente insaturado, que se diferencia del monómero A1(monómero/s A2),

y eventualmente

(ii) un agente reticulador de bajo peso molecular con, al menos, dos grupos funcionales que se seleccionan delgrupo hidroxi, ácido carboxílico y sus derivados, amina primaria, secundaria y terciaria, epoxi, aldehído,y eventualmente un componente (II) como una dispersión acuosa, que contiene uno o una pluralidad de polímerosM, compuesto por los siguientes monómeros:

a) 0 a 50 % en peso de, al menos, un monómero etilénicamente insaturado que contiene, al menos, un grupo epoxiy/o, al menos, un grupo hidroxialquilo (monómero/s M1), y

b) 50 a 100 % en peso de, al menos, otro monómero etilénicamente insaturado, que se diferencia del monómero M1(monómero/s M2),

así como eventualmente aditivos convencionales como el componente (III)

y en donde la sustancia aglutinante (b) contiene captadores de formaldehído, para el caso en que la sustanciaaglutinante (a) contenga una resina de formaldehído.

Cuerpos moldeados de múltiples capas que contienen lignocelulosa, con una emisión reducida de formaldehído La presente invención hace referencia a un cuerpo moldeado de múltiples capas que contiene lignocelulosa, como se define en las reivindicaciones.

Además, la presente invención hace referencia a un método para la fabricación de un cuerpo moldeado de múltiples capas que contiene lignocelulosa, así como a la utilización de un cuerpo moldeado de múltiples capas que contiene lignocelulosa, para la fabricación de objetos de toda clase y en el área de la construcción, así como para la fabricación de muebles y piezas de muebles, de materiales de embalaje, en la construcción de casas o en la construcción de interiores, o en vehículos a motor.

Los materiales a base de lignocelulosa resultan conocidos. Algunos ejemplos importantes para materiales que contienen lignocelulosa consisten en las piezas de madera, como por ejemplo, placas de madera, láminas de madera, virutas de madera o fibras de madera, en donde las fibras de madera eventualmente pueden provenir de plantas que contienen fibras de madera, como lino, cáñamo, girasol, topinambo o colza. Las materias primas para esta clase de piezas de madera o partículas de madera, son convencionalmente madera de limpieza forestal, madera de residuo industrial, y madera usada, así como plantas que contienen fibras de madera.

La preparación para los materiales deseados que contienen lignocelulosa, como por ejemplo, partículas de madera, se realiza de acuerdo con métodos conocidos, observar por ejemplo M. Dunky, P. Niemt, “Materiales a base de madera y pegamentos”, pág. 91-156, editorial Springer Verlag Heidelberg, 2002.

Los cuerpos moldeados que contienen lignocelulosa, en el caso de la madera como lignocelulosa en este caso también se denominan materiales de madera, son una alternativa económica y que ahorra recursos, en lugar de utilizar la madera de uso masivo, y resultan particularmente de importancia en la construcción de muebles y como materiales de construcción. Como materias primas para los materiales a base de madera se utilizan generalmente placas de madera de diferentes grosores, láminas de madera, virutas de madera o fibras de madera de diferentes clases de madera. Dichas piezas o partículas de madera se prensan convencionalmente a una temperatura elevada con sustancias aglutinantes naturales y/o sintéticas, y eventualmente añadiendo otros aditivos a los materiales a base de madera en forma de placas o de barras. Por ejemplo, para esta clase de cuerpos moldeados o materiales a base de madera que contienen lignocelulosa, se utilizan placas de fibras de densidad media (MDF) , materiales a base de virutas de madera, como por ejemplo, placas de virutas y placas de viruta gruesa (OSB, tableros de virutas orientadas) , madera contrachapeada, como chapa de madera, y madera laminada.

Como sustancias aglutinantes se utilizan generalmente sustancias aglutinantes que contienen formaldehído, por ejemplo, resinas de urea formaldehído, o resinas de urea formaldehído que contienen melamina. Las resinas se fabrican mediante una policondensación de formaldehído con urea y/o melamina. La utilización de esta clase de resinas de formaldehído puede conducir a que en el material a base de madera finalizado, se encuentre formaldehído libre. Mediante hidrólisis de los policondensados, se puede liberar formaldehído adicional. El formaldehído libre que contiene el material a base de madera, y el formaldehído liberado mediante hidrólisis durante la vida útil del material a base de madera, pueden ser liberados al ambiente.

El formaldehído, excediendo determinados valores límites, puede generar en las personas alergias, irritaciones de la piel, de las vías respiratorias o de los ojos. Por consiguiente, la reducción de las emisiones de formaldehído en componentes, principalmente en zonas interiores, resulta un requisito importante.

A partir del estado del arte se conocen las siguientes medidas, para reducir o evitar la emisión de formaldehído desde materiales a base de madera:

La aplicación de colas aminoplásticas que se han fabricado con una cantidad reducida de formaldehído, el tratamiento posterior de los materiales a base de madera finalizados con los denominados captadores de formaldehído, como por ejemplo, compuestos que contienen grupos de aminas, y la aplicación de una capa superficial sobre el material a base de madera, en donde la capa superficial se obtiene con una cola, al cual se han añadido grandes cantidades de melamina y/o de urea, como captadores de formaldehído.

Sin embargo, esta clase de medidas no resultan completamente satisfactorias. La fabricación de colas aminoplásticas con una cantidad reducida de formaldehído, o la adición de captadores de formaldehído en la cola aminoplástica, conduce a un endurecimiento más lento de la cola, hecho que prolonga los tiempos de espera en el prensado en caliente y, de esta manera, se desmejora la rentabilidad en la fabricación del material a base de madera.

La patente DE-A 2 306771 (Deutsche Novopan GmbH) describe un método para la fabricación de placas de virutas compuestas, por ejemplo, por virutas de madera unidas con sustancias aglutinantes que se dispersan, al menos, en tres capas, y a continuación se prensan en caliente, en donde para la capa superficial se utiliza como sustancia aglutinante una resina fenólica determinada, y en la capa intermedia se utiliza, por ejemplo, isocianato como sustancia aglutinante.

La patente DE-A 2 306771 no revela las sustancias aglutinantes del tipo (b) de la presente invención.

La patente DE 28 32 509 B1 (Deutsche Novopan GmbH) describe placas de virutas con una capa intermedia que se ha fabricado con resina de urea formaldehído, isocianato y un aditivo de urea, y con una capa superior que se ha fabricado con resina de urea formaldehído y urea adicionada.

La patente DE 28 32 509 B1 no revela las sustancias aglutinantes del tipo (b) de la presente invención.

La patente EP 0 012 169 A1 (Fraunhofer-Gesellschaft) describe placas de virutas de tres capas, cuya capa superior ha sido encolada con resina de urea formaldehído, y cuya capa intermedia se ha fabricado con diisocianatos con o sin aditivo de urea.

La patente EP 0 012 169 A1 no revela las sustancias aglutinantes del tipo (b) de la presente invención.

A partir de la patente DE-U-74 40 894 se conocen placas de virutas con una pluralidad de capas, compuestas por virutas de madera, fibras de madera y otras materias primas que contienen lignocelulosa, unidas con sustancias aglutinantes.

A partir de la patente EP-A-699 510 se conocen placas de virutas de madera con una liberación de formaldehído reducida al mínimo, en las que los taninos condensados se añaden en primer lugar a las virutas de madera en cantidades relativamente reducidas, por ejemplo, 0, 5% en relación con el peso de las virutas de madera, y después del proceso de prensado las placas se remojan, de una manera de por sí conocida, con una sustancia reactiva al formaldehído.

A partir de la patente EP-A-346 864 se conoce un método para la fabricación de placas de virutas con una pluralidad de capas, mediante el prensado en caliente de virutas de madera unidas con sustancias aglutinantes, utilizando isocianato como sustancia aglutinante en la capa central.

Las patentes DE-U-74 40 894, EP-A-699 510 y EP-A-346 864 no revelan las sustancias aglutinantes del tipo (b) de la presente invención.

El cuerpo moldeado de múltiples capas descrito en el estado del arte, aún presenta puntos por mejorar en lo que se refiere a la estabilidad mecánica (por ejemplo, resistencia al levantamiento de las capas de acuerdo con la norma de ensayo EN 311) , así como a la reducción de las emisiones de formaldehído.

Por consiguiente, el objeto de la presente invención consiste en superar las desventajas evidenciadas en el estado del arte. En particular, se indican cuerpos moldeados de múltiples capas que contienen lignocelulosa, cuya emisión de formaldehído se reduce o prácticamente no existe, y en donde los cuerpos moldeados de múltiples capas que contienen lignocelulosa presentan propiedades mecánicas óptimas.

El objeto se resuelve mediante un cuerpo moldeado de múltiples capas que contiene lignocelulosa, compuesto por:

A) una capa intermedia o una pluralidad de capas intermedias, que contienen partículas con lignocelulosa, que se pueden obtener utilizando una sustancia aglutinante (a) , y

B) una capa superficial o una pluralidad de capas superficiales, que contienen partículas con lignocelulosa, que se pueden obtener utilizando una sustancia aglutinante (b) ,

caracterizado porque la sustancia... [Seguir leyendo]

1. Cuerpo moldeado de múltiples capas que contiene lignocelulosa, compuesto por

A) una capa intermedia o una pluralidad de capas intermedias, que contienen partículas con lignocelulosa, que se pueden obtener utilizando una sustancia aglutinante (a) , y B) una capa superficial o una pluralidad de capas superficiales, que contienen partículas con lignocelulosa, que se pueden obtener utilizando una sustancia aglutinante (b) ,

en donde la sustancia aglutinante (a) se selecciona del grupo compuesto por (a1) resinas de formaldehído y (a2) un isocianato orgánico con, al menos, dos grupos de isocianatos; caracterizado porque la sustancia aglutinante (b) contiene los siguientes componentes:

un componente acuoso (I) que contiene (i) un polímero A compuesto por los siguientes monómeros:

a) 70 a 100 % en peso de, al menos, un ácido monocarboxílico y/o dicarboxílico etilénicamente insaturado (monómero/s A1) , y b) 0 a 30 % en peso de, al menos, otro monómero etilénicamente insaturado, que se diferencia del monómero A1

(monómero/s A2) , y eventualmente (ii) un agente reticulador de bajo peso molecular con, al menos, dos grupos funcionales que se seleccionan del grupo hidroxi, ácido carboxílico y sus derivados, amina primaria, secundaria y terciaria, epoxi, aldehído,

y eventualmente un componente (II) como una dispersión acuosa, que contiene uno o una pluralidad de polímeros M, compuesto por los siguientes monómeros:

a) 0 a 50 % en peso de, al menos, un monómero etilénicamente insaturado que contiene, al menos, un grupo epoxi y/o, al menos, un grupo hidroxialquilo (monómero/s M1) , y

b) 50 a 100 % en peso de, al menos, otro monómero etilénicamente insaturado, que se diferencia del monómero M1 (monómero/s M2) ,

así como eventualmente aditivos convencionales como el componente (III)

y en donde la sustancia aglutinante (b) contiene captadores de formaldehído, para el caso en que la sustancia aglutinante (a) contenga una resina de formaldehído.

2. Cuerpo moldeado de múltiples capas que contiene lignocelulosa de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la sustancia aglutinante (b) contiene un agente reticulador de bajo peso molecular (ii) y no contiene componentes (II) .

3. Cuerpo moldeado de múltiples capas que contiene lignocelulosa de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la sustancia aglutinante (b) no contiene ningún agente reticulador de bajo peso molecular (ii) , sin embargo, contiene un componente (II) .

4. Cuerpo moldeado de múltiples capas que contiene lignocelulosa de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la sustancia aglutinante (b) contiene un agente reticulador de bajo peso molecular (ii) , así como un componente (II) .

5. Cuerpo moldeado de múltiples capas que contiene lignocelulosa de acuerdo con la reivindicación 1 a 4, caracterizado porque dicho cuerpo moldeado presenta 3 capas, con una capa intermedia A) y dos capas superficiales B) .

6. Cuerpo moldeado de múltiples capas que contiene lignocelulosa de acuerdo con la reivindicación 1 a 5, caracterizado porque la sustancia aglutinante (a) es sólo una resina de formaldehído (a1) .

7. Cuerpo moldeado de múltiples capas que contiene lignocelulosa de acuerdo con la reivindicación 1 a 6, caracterizado porque la sustancia aglutinante (a) es sólo un isocianato orgánico con, al menos, dos grupos de isocianatos (a1) .

8. Cuerpo moldeado de múltiples capas que contiene lignocelulosa de acuerdo con la reivindicación 1 a 7,

caracterizado porque la sustancia aglutinante (a) contiene el componente (a1) , en el rango de 70 a 99, 9 % en peso, y el componente (a2) en el rango de 0, 1 a 30 % en peso, respectivamente en relación con la suma (a1) y (a2) de las sustancias puras sin diluir.

9. Cuerpo moldeado de múltiples capas que contiene lignocelulosa de acuerdo con la reivindicación 1 a 8, en forma de una placa.

10. Método para la fabricación de un cuerpo moldeado de múltiples capas que contiene lignocelulosa, como se define en las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque se ponen en contacto las partículas de lignocelulosa para la capa intermedia o las capas intermedias A) con la sustancia aglutinante (a) , se ponen en contacto las partículas de lignocelulosa para la capa superficial o las capas superficiales B) con la sustancia aglutinante (b) , se disponen en capas unas sobre otras de acuerdo con el orden deseado, y se prensan a una temperatura elevada.

11. Utilización de un cuerpo moldeado de múltiples capas que contiene lignocelulosa, como se define en las reivindicaciones 1 a 9, para la fabricación de objetos de toda clase y en el área de la construcción.

12. Utilización de un cuerpo moldeado de múltiples capas que contiene lignocelulosa de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizada porque los objetos de toda clase son muebles, piezas de muebles, materiales de embalaje o vehículos a motor, y porque el área de construcción hace referencia a la construcción de casas y a la construcción de interiores.