Adhesivo híbrido y su uso en placas de materia derivada de la madera.

Adhesivo híbrido que comprende

- al menos un adhesivo de policondensación en forma de un adhesivo de condensado de poliamida,

de un adhesivo de condensado de poliéster, de un adhesivo de condensado de silicona y/o de un adhesivo de condensado de formaldehído,

- al menos un adhesivo de poliadición en forma de un adhesivo de resina epoxídica, de policianurato y/o de poliuretano y

- al menos una nanopartícula oxídica, hidroxídica u oxihidroxídica inferior a 500 nm, estando modificada la al menos una partícula con al menos un compuesto de fórmula general (I)

RaSiX(4-a) (I),

o de fórmula general (II)

ObXc(OH)dReSiO(4-b-c-d-e)/2 (II),

en las que

- X es H, OH o un resto hidrolizable seleccionado del grupo que comprende halógeno, alcoxilo, carboxilo, amino, monoalquilamino o dialquilamino, ariloxilo, aciloxilo, alquilcarbonilo,

- R es un resto orgánico no hidrolizable R seleccionado del grupo que comprende alquilo sustituido y no sustituido, arilo sustituido y no sustituido, alquenilo sustituido y no sustituido, alquinilo sustituido y no sustituido, cicloalquilo sustituido y no sustituido, que pueden estar interrumpidos por -O- o -NH-, y

- en la que R presenta al menos un grupo funcional Q que se selecciona de un grupo que contiene un grupo epóxido, hidroxilo, éter, amino, monoalquilamino, dialquilamino, un grupo anilino, amido, carboxilo, alquinilo, acrilo, acriloxilo, metacrilo, metacriloxilo, mercapto, ciano, alcoxilo, isocianato, aldehído, alquilcarbonilo, anhídrido de ácido y/o ácido fosfórico sustituidos y no sustituidos.

- R y X respectivamente pueden ser iguales o distintos entre sí y

- es a ≥ 1, 2, 3, en particular 1,

- son b, c, d ≥ 0 ó 1 y

- es e ≥ 1, 2, 3.

Adhesivo híbrido y su uso en placas de materia derivada de la madera La presente invención se refiere a un adhesivo según el preámbulo de la reivindicación 1, su uso según la reivindicación 10, un procedimiento para su preparación según las reivindicaciones 11 y 12, una placa de materia derivada de la madera según la reivindicación 13 y un procedimiento para la fabricación de la placa de materia derivada de la madera según la reivindicación 14.

Los adhesivos son un componente decisivo en la fabricación industrial de una pluralidad de productos, entre otros en la fabricación de materias derivada de la madera. Los adhesivos pueden clasificarse según distintos criterios basándose en la base química de los adhesivos o su mecanismo de separación. Partiendo del modo de fabricación de los adhesivos se definen en total tres clases principales de adhesivos: adhesivos de polimerización, adhesivos de poliadición y adhesivos de policondensación. Son igualmente posibles otras subdivisiones de los adhesivos en relación con sus propiedades físicas y/o químicas tales como por ejemplo adhesivos en masa fundida o adhesivos en disolvente.

Los adhesivos de polimerización se preparan mediante reacción de monómeros que presentan un doble enlace carbono-carbono tras la activación. La activación de las sustancias de partida puede producirse mediante catalizadores adecuados o radicales o en presencia de radiación por ejemplo radiación UV o haz electrónico. Los adhesivos de polimerización típicos pueden asignarse por ejemplo al grupo de los adhesivos de acrilato.

Por el contrario, un adhesivo de policondensación puede obtenerse mediante reacción de dos moléculas monoméricas con separación de una molécula sencilla, tal como agua, ácido o alcohol. El producto de reacción polimérico se encuentra por tanto conjuntamente con un producto secundario que se produce durante la reacción, de modo que son necesarias medidas correspondientes en el procesamiento de estos adhesivos. Los policondensados más importantes para su uso como adhesivos son poliamidas, poliésteres y siliconas o condensados de formaldehído, mencionándose en este caso en particular los adhesivos de resina de fenol-formaldehído (PF) , adhesivos de resina de cresol-/resorcina-formaldehído, adhesivos de resina de urea-formaldehído (UF) o adhesivos de resina de melamina-formaldehído (MF) .

La preparación del adhesivo de poliadición se basa en la adición de distintas moléculas monoméricas reactivas con migración simultánea de un átomo de hidrógeno de un componente al otro. Los representantes típicos son adhesivos de resina epoxídica, poliuretanos o policianuratos.

Para la fabricación de materias derivadas de la madera tales como placas de materia derivada de la madera se encolan productos de trituración de madera con el adhesivo y se compactan con aplicación de presión y temperatura para dar cuerpos moldeados.

El tipo del adhesivo usado se ve influido a este respecto esencialmente por el tamaño y la calidad de las fibras de madera y/o virutas de madera.

Así, en la producción de placas de virutas de madera y de fibras de madera tales como por ejemplo de placas MDF, HDF, que se fabrican en el procedimiento en seco de fibras de madera se usan con frecuencia adhesivos de 45 policondensación, en particular en forma de resinas de urea-formaldehído. La ventaja especial en el uso de resinas de formaldehído como adhesivos consiste en su gran disponibilidad, los bajos costes así como una producibilidad y manejabilidad sencilla. Dado que las resinas de formaldehído se preparan habitualmente mediante reacción con un exceso de formaldehído, pueden detectarse estos excesos de formaldehído también en los productos intermedios y/o finales. Dado que el formaldehído, sin embargo, se clasifica como cancerígeno, resulta desventajoso el uso de resinas de formaldehído, por consiguiente, en particular para la fabricación de placas de materia prima para su aplicación en la zona interior. Además, las resinas condensadas presentan una baja estabilidad en agua.

En la fabricación de placas a partir de virutas de madera orientadas, las denominadas placas OSB se usan por el contrario de manera cada vez más frecuente adhesivos de poliadición que contienen uretanos, por ejemplo a base 55 de adhesivos de difenilmetanodiisocianato. Como ventaja especial de adhesivos de poliuretano valen la reacción química completa sin excesos perturbadores y la alta fuerza adhesiva. Por el contrario, como especialmente desventajoso valen la disponibilidad limitada con alto precio y la afinidad a metal, de modo que deben protegerse herramientas metálicas y partes de instalación especialmente frente al contacto directo. También es desventajoso que por ejemplo PMDI reaccione ya con el agua de la humedad del aire ambiente.

El documento US 6.465.104 B1 describe un adhesivo de poliuretano que puede prepararse a partir de un polímero de bajo peso molecular, al menos un poliol y al menos un poliisocianato. El adhesivo de poliuretano descrito puede contener además una carga, por ejemplo en forma de silicatos y un promotor de adhesión por ejemplo en forma de silanos dotados de restos orgánicos tal como 3-glicidil-oxipropil-trialcoxisilano o resinas de melamina. Por el 65 documento JP 2010-188600 se conoce una película de barrera de gas transparente que comprende un material de base plástico, una capa primaria dispuesta sobre este material, una capa inorgánica dispuesta sobre la capa primaria y una película de barrera de gas colocada sobre la capa. La capa primaria puede contener una resina de poliéster-poliuretano o una resina de policarbonato-poliuretano así como resinas que contienen grupos melamina como agentes de reticulación y una sustancia que contiene silano como aditivo adicional. La capa inorgánica depositada sobre la capa primaria está compuesta de dióxido de silicio, óxido de aluminio, óxido de estaño, óxido de magnesio o mezclas de los mismos. Por consiguiente se usa en este caso una mezcla de adhesivos con un compuesto de silano como capa primaria sobre un material de plástico, sobre el que puede aplicarse una capa de óxido inorgánico.

El documento JP 2009-167056 describe a su vez un agente de revestimiento para vidrio que contiene un aglutinante de melamina, partículas de silicio con un diámetro promedio de 30 nm y un poliuretano con un grupo silanol.

Se sabe que con un uso conjunto de adhesivos de policondensación y adhesivos de poliadición se producen incompatibilidades entre los dos sistemas de adhesivo, que conducen a propiedades tecnológicas comparativamente malas. De manera especialmente fuerte se muestra este problema en las superficies límite de capas con distintos sistemas de cola.

Por consiguiente, la presente invención se basa en el objetivo de proporcionar un sistema de adhesivo que no presente estos inconvenientes, dado que debido a ellos podrían combinarse las propiedades positivas de los dos sistemas de cola. Por tanto, existe desde hace tiempo una gran necesidad de adhesivos híbridos para combinar las ventajas y excluir en gran parte las desventajas.

Este objetivo se consigue de acuerdo con la invención mediante un adhesivo híbrido con las características de la reivindicación 1.

El adhesivo híbrido de acuerdo con la invención, en particular para su uso en la fabricación de materias derivadas de la madera, comprende por tanto

-al menos un adhesivo de policondensación en forma de un adhesivo de condensado de poliamida, de un adhesivo de condensado de poliéster, de un adhesivo de condensado de silicona y/o de un adhesivo de condensado de formaldehído,

-al menos un adhesivo de poliadición en forma de un adhesivo de resina epoxídica, de policianurato y/o de poliuretano y -al menos una nanopartícula oxídica, hidroxídica u oxihidroxídica inferior a 500 nm, estando modificada la al menos una partícula con al menos un compuesto de fórmula general (I) 35

RaSiX (4-a) (I) ,

o de fórmula general (II)

ObXc (OH) dReSiO (4-b-c-d-e) /2 (II)

en la que

- X es H, OH o un resto hidrolizable seleccionado del grupo que comprende halógeno, alcoxilo, carboxilo,

amino, monoalquilamino o dialquilamino, ariloxilo, aciloxilo, alquilcarbonilo, -R es un resto orgánico no hidrolizable R seleccionado del grupo que comprende alquilo sustituido y no sustituido, arilo sustituido y no sustituido, alquenilo sustituido y no sustituido, alquinilo sustituido y no sustituido; cicloalquilo sustituido y no sustituido, que pueden estar interrumpidos por -O-o -NH-y -en la que R presenta al menos un grupo funcional Q que se selecciona de un grupo que contiene un grupo epóxido, hidroxilo, éter, amino, monoalquilamino, dialquilamino,... [Seguir leyendo]

1. Adhesivo híbrido que comprende -al menos un adhesivo de policondensación en forma de un adhesivo de condensado de poliamida, de un adhesivo de condensado de poliéster, de un adhesivo de condensado de silicona y/o de un adhesivo de condensado de formaldehído, -al menos un adhesivo de poliadición en forma de un adhesivo de resina epoxídica, de policianurato y/o de poliuretano y -al menos una nanopartícula oxídica, hidroxídica u oxihidroxídica inferior a 500 nm, estando modificada la al menos una partícula con al menos un compuesto de fórmula general (I)

RaSiX (4-a) (I) ,

o de fórmula general (II)

ObXc (OH) dReSiO (4-b-c-d-e) /2 (II) ,

en las que - X es H, OH o un resto hidrolizable seleccionado del grupo que comprende halógeno, alcoxilo, carboxilo, amino, monoalquilamino o dialquilamino, ariloxilo, aciloxilo, alquilcarbonilo, -R es un resto orgánico no hidrolizable R seleccionado del grupo que comprende alquilo sustituido y no sustituido, arilo sustituido y no sustituido, alquenilo sustituido y no sustituido, alquinilo sustituido y no

sustituido, cicloalquilo sustituido y no sustituido, que pueden estar interrumpidos por -O-o -NH-, y -en la que R presenta al menos un grupo funcional Q que se selecciona de un grupo que contiene un grupo epóxido, hidroxilo, éter, amino, monoalquilamino, dialquilamino, un grupo anilino, amido, carboxilo, alquinilo, acrilo, acriloxilo, metacrilo, metacriloxilo, mercapto, ciano, alcoxilo, isocianato, aldehído, alquilcarbonilo, anhídrido de ácido y/o ácido fosfórico sustituidos y no sustituidos.

- R y X respectivamente pueden ser iguales o distintos entre sí y -es a = 1, 2, 3, en particular 1, -son b, c, d = 0 ó 1 y -es e = 1, 2, 3.

2. Adhesivo según la reivindicación 1, caracterizado por que X se selecciona de un grupo que contiene flúor, cloro, bromo, yodo, alcoxilo C1-6, en particular metoxilo, etoxilo, n-propoxilo y butoxilo, ariloxilo C6-10, en particular fenoxilo, aciloxilo C2-7, en particular acetoxilo o propionoxilo, alquilcarbonilo C2-7, en particular acetilo, monoalquilamino o dialquilamino con C1 a C12, en particular C1 a C6.

3. Adhesivo según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado por que R se selecciona de un grupo que comprende alquilo C1-C30 sustituido y no sustituido, en particular alquilo C5-C25, alquenilo C2-C6 sustituido y no sustituido, alquinilo C2-C6 sustituido y no sustituido y arilo C6-C10 sustituido y no sustituido.

4. Adhesivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que R se selecciona del grupo que contiene metilo, etilo, n-propilo, isopropilo, n-butilo, s-butilo, t-butilo, pentilo, hexilo, ciclohexilo, vinilo, 1-propenilo, 2propenilo, butenilo, acetilenilo, propargilo, fenilo y naftilo.

5. Adhesivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el grupo funcional Q es un grupo epóxido, en particular un grupo glicidilo o glicidiloxilo, un grupo amino o un grupo isociano.

6. Adhesivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el al menos un adhesivo de policondensación es un adhesivo de resina de fenol-formaldehído (PF) , un adhesivo de resina de cresol-/resorcinaformaldehído, adhesivo de resina de urea-formaldehído (UF) y/o adhesivo de resina de melamina-formaldehído

(MF) .

7. Adhesivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el al menos un adhesivo de poliadición es un adhesivo de poliuretano a base de polidifenilmetanodiisocianato (PMDI) .

8. Adhesivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la al menos una partícula presenta un tamaño entre 2 y 400 nm, preferentemente entre 2 y 100 nm, presenta en particular preferentemente entre 2 y 50 nm.

9. Adhesivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la al menos una partícula es una 65 partícula a base de SiO2, Al2O3, ZrO2, TiO2, SnO.

10. Uso de un adhesivo según una de las reivindicaciones anteriores en la fabricación de materias derivadas de la madera, en particular placas de materia derivada de la madera.

11. Procedimiento para la preparación de un adhesivo según una de las reivindicaciones 1 a 9 que comprende las 5 etapas de:

a) introducir al menos una partícula en una dispersión o una suspensión de al menos un adhesivo de poliadición, b) añadir al menos un primer compuesto de fórmula general (I) y/o (II) y dado el caso un iniciador de polimerización,

c) añadir al menos un segundo compuesto distinto del primero de fórmula general (I) y/o (II) d) dado el caso añadir al menos un catalizador, en particular un ácido, e) mezclar la dispersión preparada en la etapa e) con al menos un adhesivo de policondensación.

12. Procedimiento para la preparación de un adhesivo según una de las reivindicaciones 1 a 9 que comprende las 15 etapas de:

a) mezclar al menos dos compuestos distintos de fórmulas generales (I) y (II) , b) añadir al menos una partícula a la mezcla preparada en la etapa a) y dado el caso añadir al menos un catalizador, en particular un ácido,

c) añadir al menos un adhesivo de policondensación y d) añadir finalmente al menos un adhesivo de poliadición.

13. Placa de materia derivada de la madera, en particular una placa de virutas de madera y/o una placa de fibras de madera, que comprende al menos un adhesivo según una de las reivindicaciones 1 a 9. 25

14. Procedimiento para la fabricación de una placa de materia derivada de la madera según la reivindicación 13 que comprende las siguientes etapas de:

a) fabricar recortes de madera a partir de maderas adecuadas,

b) desprender las virutas de los recortes de madera para obtener virutas de madera o fibras de madera, c) almacenar provisionalmente las virutas de madera o fibras de madera, en particular en silos o tolvas, d) secar las virutas de madera o fibras de madera, e) clasificar o distribuir las virutas de madera o fibras de madera de manera correspondiente al tamaño de las virutas de madera o fibras de madera,

f) dado el caso triturar posteriormente las virutas de madera o fibras de madera, g) disponer las virutas de madera o fibras de madera sobre una cinta transportadora por medio de distribución por la corriente de aire y/o por proyección, h) compactar las virutas de madera o fibras de madera dispuestas sobre la cinta transportadora caracterizado por que al menos un adhesivo según una de las reivindicaciones 1 a 9 puede añadirse antes, durante y/o tras una de las etapas b) a h) .

15. Procedimiento según la reivindicación 14, caracterizado por que el adhesivo se aplica por pulverización sobre 45 las virutas de madera o fibras de madera.

Dado el caso Dado el caso