用于低排放产品的含有天然化合物的新型复合粘合剂制造技术

本发明专利技术描述了树脂组合物(A)和(B)，其中树脂组合物(A)包含 含有蛋白质的天然组分或其衍生物、芳香族羟基化合物-醛树脂和氨基树 脂，其中所述天然组分或其衍生物与所述芳香族羟基化合物-醛树脂化学结 合，形成ncPF树脂，并且任选地，所述天然组分或其衍生物与所述氨基 树脂化学结合；其中树脂组合物(B)包含天然组分或其衍生物、芳香族 羟基化合物-醛树脂以及基于树脂组合物总重量的至少20重量％的脲的缩 合产物，其中至少50重量％的所述天然组分或其衍生物直接或间接地与芳 香族羟基化合物-醛树脂(ncPF)化学结合，并且其中所述天然组分或其衍 生物包含蛋白质。所述树脂组合物可用作木质纤维材料或纤维素材料的粘 合剂，这些材料具有极好的低甲醛排放和高强度。本发明专利技术还描述了含有特 有粘合剂组合的低甲醛排放木制品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及粘合剂和包含所述粘合剂的木质纤维材料或纤维素材料。
技术介绍
在例如木材行业、绝缘、纸张浸润、涂料及其它行业的工业中，最常 用的一种粘合剂是甲醛基粘合剂，如氨基-甲醛及苯酚-甲醛。由于各种应 用中的该粘合剂可在世界范围内获得原料并由于其优异的粘合性，存在多 种从粉末状到液态、从高粘性到低粘性的具有不同摩尔比的tt-曱醛和苯 酚-曱醛。粘合剂性能的选择取决于产品在应用中必须具有的性能以及必须满足的标准要求。然而，M-甲醛系列的所有粘合剂的一个共同特征;l^ 应性和曱醛排放是成比例的，并且在很大程度上取决于甲醛与氨基的摩尔 比，在较小程度上取决于甲醛与苯酚的摩尔比。在实践中，这意味着为了 满足要求降低甲醛排放的不同标准，需要降低曱醛与氛基和曱醛的摩尔比， 这通常也导致在相同的工作条件下效率降低。比较用作粘合剂的氨基-曱醛树脂和苯酚-曱醛树脂，前者更为有效， 但是更易于7jC解并且产品的曱醛排放较高。这区别于苯酚-曱醛树脂，苯酚 -甲醛树脂与氨基-曱醛树脂相比可得到具有较低甲醛排放的产品，但代价 是生产效率降低。为了克服粘附性能低的问题，实践中已知使用例如天然 组分的材料改变粘合剂的性质。然而，与原来粘合剂相比，通过添加天然 组分将苯酚-甲醛树脂和#^-曱醛树脂改性可能使物理和/或化学性质(例 如粘性或緩冲能力)产生显著的有害变化，以至于限制了改性粘合剂的应 用潜力。Horowitz等人的US P 3,701,743 (下文称为，743专利)描述 了该体系。，743专利描述了用于胶合板的由脲甲搭树脂、PF树脂和例如小麦粉、淀粉或木薯粉的淀粉补充剂组成的树脂混合物。淀粉补充剂也可用 例如豆粉或干血粉的蛋白质补充剂代替，蛋白质补充剂用以缩短粘合剂的高温凝结时间。然而，最终产品仅仅是蛋白质补充剂、PF树脂和脲甲醛树 脂的物理混合物，其中蛋白质补充剂增加了粘合剂的体积。，743专利的粘 合剂产物是为了具有可喷性和良好的冷粘性。当生产胶合板时，冷粘性尤 其重要，以便能够进行使两个胶合板片之间的胶层产生物理固化(非化学 的)的所谓的预压步骤，并且使得在热压步骤之前胶合板片预压叠层的中 间存储成为可能。，743专利的另一个目的在于避免粘合剂从外胶合面渗出。 然而，最终混合物具有2500至5000mPa s的高粘度，该粘度太高，使得 粘合剂不利于在例如碎木板、MDF (中密度纤维板)和OSB (定向刨花板) 中的应用。知粘合剂的上述问题。该新型复合粘合剂可以形成高的固含量和低粘度。 该组合物具有良好的可喷性，并且硬化胶层颜色较浅，这些是例如制造纤 维板的操作中所需要的。粘合剂的组成得到平衡，以提供快速交联和高度硬化，并因而具有低 的甲醛排放。此外，专利技术的粘合剂具有良好的反应性，并且由于具有足量的甲醛用 于高度地快速交联形成抗水解的网络，并且在应用中的适当时候可以得到 有效的甲醛净化剂，因而可获得低甲醛排放的产品。原料范围的扩宽在降低用于例如本专利申请所述的粘合剂混合物目的 的粘合剂的成本上还具有商业优势，并且有助于降低对现有原料市场的依 赖。专利技术概要本专利技术涉及用作木质纤维材料或纤维素材料的粘合剂的低甲醛排放的 树脂组合物，该树脂组合物包含天然组分或其衍生物、芳香族羟基化合物-醛树脂和U树脂的缩合产物，其中所述天然組分或其衍生物直接或间接地与所述芳香族羟基化合物-趁树脂UcPF树脂)化学结合，并任选地， 直接或间接地与所述氨基树脂化学结合，并且所述天然组分或其衍生物包 含蛋白质。专利技术的一个实施方案涉及用作木质纤维材料或纤维素材料粘合剂的低 曱醛排放的树脂组合物，该树脂组合物包含天然组分或其衍生物、芳香族 羟基化合物-醛树脂和基于树脂组合物总质量的至少20重量％的脲的缩合 产物，其中至少50重量％的所述天然组分或其衍生物直接或间接地与芳香 族羟基化合物-醛树脂(ncPH)化学结合，并且其中所述天然组分或其衍 生物包含蛋白质。在另一个实施方案中，本专利技术涉及一种可聚合的树脂组合物，其包含 芳香族羟基化合物、醛化合物和包含蛋白质的天然组分或其衍生物，其中 所述可聚合的树脂組合物是在包括将pH < 7的所述天然组分或其衍生物与 所述芳香族羟基化合物和醛化合物结合的方法中制备的，其中所述天然组 分或其混合物的蛋白质是7jC基的。在另一个实施方案中，本专利技术涉及形成用于木质纤维材料或纤维素材 料的粘合剂的方法，包括在足以使天然组分或其衍生物、芳香族羟基化 合物、醛化合物和含氮化合物中的至少两种发生缩合的条件下，以任意顺 序将pH《7的天然组分或其衍生物、芳香族羟基化合物、醛化合物和含氮 化合物结合，其中所述天然组分或其衍生物包含水基蛋白质。另外，本专利技术的一个实施方案涉4质纤维材料或纤维素材料产品， 其包含所述低甲醛排放的树脂组合物作为粘合剂。此外，本专利技术的一个实施方案涉及复合板，该复合板包含用作粘合剂 的低曱醛排放的树脂组合物，该树脂组合物包含天然组分或其衍生物、芳 香族羟基化合物、醛化合物和含氮化合物，其中，任选地，天然组分或其 衍生物、芳香族羟基化合物、醛化合物和含氮化合物中的至少两种缩合在 一起，彼此共价键合，其中依据2001年3月颁布的JISA1460，该复合板 具有小于0.5mg/L的低甲搭排放，优选为0.01-0.3mg/L;其中当该复合板为碎料板时，碎料板符合2003年10月颁布的标准EN312中的机械和膨胀性能要求；其中当该复合板为纤维板时，纤维板符合2003年6月颁布的标准EN 622-1中的机械和膨胀性能要求；其中当该复合板为MDF时，MDF符合1997年12月颁布的标准EN 622-5中的机械和膨胀性能要求；并且其中当该复合板为定向刨花板时，定向刨花板符合1997年9月颁布的 标准EN 300中的机械和膨胀性能要求，并且其中所述天然组分或其衍生物包含蛋白质。此外，本专利技术的一个实施方案涉及人造板，包括层(X)，其包含 用作粘合剂的低曱醛排放的树脂组合物，该树脂组合物包含与芳香族羟基 化合物-醛树脂化学结合的天然组分或其衍生物，以及层(Y),其包含与 层(X)中的所述粘合剂不同的粘合剂。根据下文所作的详细说明，本专利技术的其它适用范围变得显而易见。然 而应当理解，详细说明和具体实施例描述了专利技术的优选实施方案，它们仅 仅用以说明，因为在专利技术实质和保护范围内的各种变化和调整对于本领域 技术人员来说是显而易见的。专利技术详述/庶m淑蔣微合錄专利技术的一个实施方案涉及用作木质纤维材料或纤维素材料粘合剂的低 甲醛排放的树脂组合物，该树脂组合物包含M树脂，并包含天然组分或 其衍生物与芳香族羟基化合物-醛树脂和任选地所述JU^脂的缩合产物， 其中所述天然組分或其衍笙物直接或间接地与所述芳香族羟基化合物-醛 树脂化学结合(下文中，树脂组合物中的该组分被称为ncPF,这是与 芳香族羟基化合物-醛树脂化学结合的天然组分或其衍生物)，并且任选地 直接或间接地与M树脂化学结合(下文中，树脂组合物中的该组分被称 为nc(M)UF，这是与氨基树脂化学结合的天然组分或其衍生物)，例 如以离子键结合、通过范德华力结合/或以共价键结合，优选以共价键结合。通过机械混入所述组合物中和/或作为缩合产物中的 一部分使氨基树脂存 在于所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低甲醛排放的树脂组合物，其包含天然组分或其衍生物、芳香族羟基化合物－醛树脂的缩合产物，　其中所述低甲醛排放的树脂组合物进一步包含氨基树脂，作为所述缩合产物的一部分和／或作为混入其中的组分，　其中所述天然组分或其衍生物直接或间 接地与所述芳香族羟基化合物－醛树脂（ｎｃＰＦ树脂）化学结合，并任选地，直接或间接地与所述氨基树脂化学结合，　其中使用旋转粘度计在１０００ｓ↑［－１］的剪切速率和２５℃的温度测得的树脂组合物的粘度为１至５００ｍＰａｓ，并且在加热后根据标 准ＡＳＴＭ　Ｄ－１４９０－９３测得的树脂组合物中的固体的量为４５至７５％，并且　其中所述天然组分或其衍生物包含蛋白质。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.8.31 US 60/841,2221. 一种低甲醛排放的树脂组合物，其包含天然组分或其衍生物、芳香族羟基化合物-醛树脂的缩合产物，其中所述低甲醛排放的树脂组合物进一步包含氨基树脂，作为所述缩合产物的一部分和/或作为混入其中的组分，其中所述天然组分或其衍生物直接或间接地与所述芳香族羟基化合物-醛树脂(ncPF树脂)化学结合，并任选地，直接或间接地与所述氨基树脂化学结合，其中使用旋转粘度计在1000s-1的剪切速率和25℃的温度测得的树脂组合物的粘度为1至500mPas，并且在加热后根据标准ASTM D-1490-93测得的树脂组合物中的固体的量为45至75％，并且其中所述天然组分或其衍生物包含蛋白质。2. —种低曱醛排放的树脂组合物，其包含天然组分或其衍生物、芳香 族羟基化合物-醛树脂以及基于树脂组合物总重量的至少20重量°/。的脲的 缩合产物，其中至少50重量％的所述天然组分或其衍生物直接或间接地与芳香 族羟基化合物-醛树脂(ncPF)化学结合。其中使用旋转粘度计在1000s的剪切速率和25C的温度测得的树脂 组合物的粘度为1至500mPas，并且在加热后根据标准ASTM D-1490-93 测得的树脂组合物中的固体的量为45-75%,并且其中所述天然组分或其衍生物包含蛋白质。3. —种可聚合的树脂組合物，其包含芳香族羟基化合物、醛化合物和 包含蛋白质的天然组分或其f汴生物，其中所述可聚合的树脂组合物是在包括将pH < 7的所述天然组分或其 衍生物与所述芳香族羟基化合物和醛化合物结合的方法中制备的， 其中所述天然组分或其混合物的蛋白质是水基的。4. 根据权利要求1的低甲搭排放的树脂组合物，其中所述树脂组合物具有7至10的中等pH值。5. 根据权利要求2的低曱醛排放的树脂组合物，其中所述树脂组合物 具有7至10的中等pH值。6. 根据权利要求l的低曱醛排放的树脂组合物，其中所述天然组分或 其衍生物是获自植物源的、通过水萃取和，任选地，研磨/碾磨而获得的分 离物。7. 根据权利要求2的低曱醛排放的树脂组合物，其中所述天然组分或 其衍生物是获自植物源的、通过水萃取和，任选地，研磨/碾磨而获得的分 离物。8. 根据权利要求3的可聚合的树脂组合物，其中用于与所述芳香族羟 基化合物-醛树脂化学结合的天然组分或其衍生物是获自植物源的、通过水 萃取和，任选地，研磨/碾磨而获得的分离物。9. 根据权利要求1的低曱醛排放的树脂组合物，其中所述天然组分或 其衍生物进一步包含多元醇，并且该多元醇为碳水化合物。10. 根据权利要求3的可聚合的树脂组合物，其中所述天然组分或其 衍生物进一步包含多元醇，并且该多元醇为碳水化合物。11. 根据权利要求l的低曱醛排放的树脂组合物，其中所述天然组分 或其衍生物源自小麦和/或玉米。12. 根据权利要求2的低甲醛排放的树脂组合物，其中所述天然組分 或其衍生物源自小麦和/或玉米。13. 根据权利要求3的可聚合的树脂组合物，其中所述天然组分或其 ;时生物源自小麦和/或玉米。14. 根据权利要求1的低甲醛排放的树脂组合物，其中所述树脂组合 物中含氮基团与芳香族羟基的摩尔比为1 : 0至0.25。15. 根据权利要求2的低甲醛排放的树脂组合物，其中所述树脂组合 物中含氮基团与芳香族羟基的摩尔比为1 : 0至0.25。16. 根据权利要求1的低曱醛排放的树脂组合物，进一步包含#^树 脂，其中基于树脂組合物中固体的总重量，该M树脂以0.1至65重量％的浓度包含三聚氰胺。17，根据权利要求2的低曱醛排放的树脂组合物，进一步包含^树 脂，其中基于树脂组合物中固体的总重量，该#^树脂以0.1至65重量％ 的浓度包含三聚氰胺。18. —种形成用于木质纤维材料或纤维素材料的粘合剂的方法，包括在足以使天然组分或其衍生物、芳香族羟基化合物、醛化合物和含氮 化合物中的至少两种发生缩合的条件下，以任意顺序将pH《7的天然组分 或其衍生物、芳香族羟基化合物、醛化合物和含氮化合物结合，其中所述天然组分或其衍生物包含水基蛋白质。19. 根据权利要求18的形成用于木质纤维材料或纤维素材料的粘合 剂的方法，包括在...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·久尔基奇，W·黑普，W·坎特纳，D·克鲁格，
申请(专利权)人：太尔公司，
类型：发明
国别省市：FI