低甲醛释放量的粘合剂系统技术方案

本发明专利技术涉及改进的双组分粘合剂系统、包括所述两种粘合剂组分的工具包、其用途、以及制造具有极低甲醛释放量的室内木制品（特别是模压成形制品、镶嵌地板部件和实心木面板）和可得到的具有改进性能的室内木制品。所述双组分粘合剂系统包括组分Ｉ和组分ＩＩ，所述组分Ｉ包括在２５～４０ｗｔ％的水中的５０～７０ｗｔ％的三聚氰胺－甲醛（ＭＦ）型树脂，且粘合剂ＩＩ包括２５～４０ｗｔ％的水基分散体型粘合剂、１５～４０ｗｔ％的甲醛清除剂和酸性化合物，所述酸性化合物的量能使粘合剂ＩＩ的ｐＨ为１．５～６．５，其中粘合剂Ｉ和ＩＩ以１∶０．５～１∶１．５的Ｉ∶ＩＩ重量比应用，且所述粘合剂体系的甲醛（Ｆ）与总氨基的摩尔比（Ｆ／ＮＨ２）介于０．２和０．７之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】低甲醛释放量的粘合剂系统专利
本专利技术涉及改进的双组分粘合剂系统、包括所述两种粘合剂组分的工具包(kit)、 其用途、以及制造具有极低甲醛释放量的室内木制品(interior wood products)的方法和可获得的具有改进性能的室内木制品，尤其是模压成形制品(form-pressed products)、镶嵌地板部件(parquet floor elements)和家具面板。
技术介绍
模压成形制品(也称为模压弯曲制品或者成形/曲式胶合板制品)通常由用粘合剂胶粘在一起的3 50层薄板(veneer)组成。胶粘过程在模具中进行，以便为最终制品给予所需形状。最常用于该用途的粘合剂是脲-甲醛型粘合剂(UF)，因为其提供了极好的性能并且廉价。然而，UF粘合剂并非用于模压成形的唯一的粘合剂类型。在需要较高防水性的情况中，使用三聚氰胺脲甲醛(MUF)粘合剂。在需要无甲醛的溶液时，使用PVAc或异氰酸酯乳液聚合物(EPI)粘合剂。由于PVAc粘合剂的热塑性性质，PVAc粘合剂仅能用于没有过多张力的非常简单的结构。对于更复杂的结构，可使用EPI粘合剂。使用EPI粘合剂具有以下难点诸如异氰酸酯硬化剂的处理、有限的使用寿命、有限的组装时间、相对长的加压时间、胶层(glue line)蠕变的可能性(可归因于粘合剂的热塑性性质)以及高成本。UF粘合剂是基于甲醛的，并且根据粘合剂配方而或多或少地从最终制品中释放出甲醛。随着对甲醛释放的日益关注和对释放量的限制日益严格，这正成为越来越严重的问题。这已经被以下方面所强调即，一些消费者在所有可能的制品中使用无甲醛粘合剂的决定，以及加利福尼亚的有关胶粘制品甲醛释放量的非常严格的法规的建议。近年来，已经对UF技术进行改进以尽可能减少从胶粘制品中释放的甲醛量。对于刨花板(chipboards)来说，这已使甲醛释放量从1970年之前的通常约100mg/100g的水平减少到现在的约5mg/100g的水平(根据EP检测穿孔法(EP test perforator method) EN120)。然而，对于用UF系统能取得何种成效仍存在限制，因为当释放量降低时胶粘质量也下降了。对于最终产品通常含有大量胶层O 49层)和大量胶粘剂的模压弯曲制品来说这是很大的问题。每个胶层必须近乎于不释放甲醛以提供具有所需释放量的制品。本专利技术的一个目标是提供对该问题的解决方案。US 4. 409. 293描述了一种使用UF粘合剂系统粘合木质纤维素材料的方法，其中通过将F U比降低到介于1 1到1 2之间来降低甲醛释放量。然而，降低F U比对粘合剂的性能有很大影响。一般来说，具有低F U比的粘合剂通常导致这样的胶层该胶层比具有高F U的粘合剂更脆，胶粘质量较低(即胶粘缺陷程度更高)，耐水性较差，且强度较低。另外，F U比的降低导致粘合剂反应性降低，从而导致固化时间延长。为提高固化速度，必须使用较高的加压温度并加入更多的酸或酸性成分。长固化时间以及相应的长加压时间是不想要的，因为这会导致较低的工厂生产量。较高的加压温度是不想要的，因为能耗较高且所胶粘的制品变得更不稳定(弧度更大)的风险提高。加入更多的酸/酸性成分是不想要的，因为粘合剂系统的反应性提高不仅缩短了固化速度还减少了系统的使用寿命和组装时间。W00170898描述了一种粘合剂系统，其包括(a)醚化的氨基树脂，优选醚化的MF 树脂；(b)由一种或多种乙烯类不饱和单体制成的聚合物，优选PVAc ;(c)固化剂，优选甲酸；和(d)聚乙烯醇。该文献还描述了一种与氨基树脂组合使用的硬化剂组合物，其包括 (b)由一种或多种单乙烯类的不饱和单体制成的聚合物，优选PVAc，所述聚合物含有交联后(post-crosslinking)基团；(c)羧酸，优选甲酸；和(d)聚乙烯醇。W00170898根本没有涉及甲醛释放量的问题，并且已显示给出不能接受的结果，如实施例1，Cl. 2 (1-3/2-3)中所述。EP0501174 Bl披露了一种UF胶粘剂的硬化组合物，其含有具有交联后基团的聚醋酸乙烯酯的水性乳液、铵盐和脲以控制胶粘剂聚合期间铵盐的催化活性。然而，该硬化组合物不适于必须在室温固化的粘合剂系统，并且不能给出极低的甲醛释放量。US 4963212涉及一种制造模压成形制品的方法，特别是由木层压板制成的家具框架或框架零件，所述木层压板包含互相叠加或重叠的木质层压体以及可固化或可硬化粘结剂或胶粘剂(特别是热固化的双组分脲胶粘剂)的中间层(Casco No. 120 。类似地， FR2622500涉及一种使用三聚氰胺基粘合剂制造模压成形制品的方法。所述方法通过引用并入本文，作为一种制造本专利技术的模压成形制品的合适方法。US2003/0079833A1涉及一种包括三聚氰胺氨基树脂(特别是三聚氰胺_甲醛 (“MF))和酚醛树脂组合物(包含酸和酚醛树脂)的粘合剂系统，以及一种木基材料的胶粘方法(其中所述粘合剂系统被提供到木基材料上并进行固化)。US2003/0079832A1 描述了用于脲(UF)树脂基粘合剂的相同专利技术。甲醛在很多情况中作为游离甲醛存在于甲醛基三聚氰胺树脂中，但也会在固化过程中进一步从树脂中释放出来。根据 US2003/0079833A1，通过使用包含三聚氰胺氨基树脂和酚醛树脂组合物的粘合剂使用解决了游离甲醛释放的问题，其中所述的酚醛树脂组合物包括酸和酚醛树脂，所述酚醛树脂为间苯二酚树脂或鞣酸树脂或其混合物。解决甲醛释放的替代方案是添加与存在于粘合剂中或会在粘合剂固化期间释放出来的游离甲醛结合的清除剂。取决于所加入的清除剂类型和量，其也可在胶粘制品的使用寿命期间与游离甲醛结合。然而，这样的添加剂通常会对粘合剂结合质量有负面影响。US 5.684. 118描述了通过将游离甲醛与脲结合来降低甲醛释放量，并且描述了为充分降低甲醛释放量，必须添加对粘合剂质量有害的量的脲。其还描述了使用低分子量的三聚氰胺脲甲醛粘合剂作为甲醛清除剂。必须单独制备这种粘合剂的事实使得这种方案的成本相对较高。WO 02/0723M描述了一种降低用UF粘合剂胶粘的层压木制制品的甲醛释放量的方法，其中在施加粘合剂之前，在单独的步骤中用包含铵盐的溶液对至少一个待胶粘的表面进行处理。已知铵盐与游离甲醛反应以将甲醛结合为不挥发的形式。铵盐溶液可额外包含脲以改善处理的甲醛清除效果。然而，该方法需要额外的工艺步骤，从而增加了成品的成本。EP 1 291 389描述了向粘合剂中加入聚酰胺(诸如多种蛋白及其它低聚酰胺或聚合酰胺)以降低甲醛释放量。天然蛋白和较长的聚酰胺往往会使粘合剂的粘度不必要地增大。GB 589，131描述了在脲甲醛树脂中使用诸如间苯二酚的甲醛固定剂以避免早期硬化。在以下文献中也描述了在UF粘合剂中使用间苯二酚作为甲醛清除剂“Resorcinol derivatives for scavenging aldehydein particleboard “ , Μ. Y. Dietrick and Τ. F. Terbilcox, Koppers Co. , Inc. , Monroeville, PA, USA, Proceedings of the Washington St本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种双组分粘合剂系统，包括：－粘合剂组分Ｉ，其包括，以相对于所述粘合剂组分Ｉ总重的干燥ｗｔ％计：Ｉ．ａ）５０～７０ｗｔ％的三聚氰胺－甲醛（ＭＦ）型树脂，和Ｉ．ｂ）０～２０ｗｔ％的有机或无机填料，Ｉ．ｃ）０～１０ｗｔ％的其它添加剂，Ｉ．ｄ）２５～４０ｗｔ％的水，－粘合剂组分ＩＩ，其包括，以相对于所述粘合剂组分ＩＩ总重的干燥ｗｔ％计：ＩＩ．ａ）２０～４０ｗｔ％的水基分散体型粘合剂，ＩＩ．ｂ）１０～１０ｗｔ％的增稠剂，ＩＩ．ｃ）１５～４０ｗｔ％的甲醛清除剂，ＩＩ．ｄ）酸性化合物，其量为能使粘合剂组分ＩＩ的ｐＨ为１．５～６．５，ＩＩ．ｅ）０～２０ｗｔ％的有机或无机填料，ＩＩ．ｆ）０～１０ｗｔ％的其它添加剂，ＩＩ．ｇ）２５～４０ｗｔ％的水，其中粘合剂组分Ｉ和ＩＩ以１∶０．５～１∶１．５的Ｉ∶ＩＩ重量比应用，且所述粘合剂系统中甲醛（Ｆ）与总氨基的摩尔比（Ｆ／ＮＨ２）介于０．２～０．７之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】GB0814778.72008年8月13日1. 一种双组分粘合剂系统，包括-粘合剂组分I，其包括，以相对于所述粘合剂组分I总重的干燥计 I. a) 50 70wt%的三聚氰胺-甲醛(MF)型树脂，和 I. b)0 20wt%的有机或无机填料， I. c)0 IOwt%的其它添加剂，1.d)25 40wt% 的水，-粘合剂组分II，其包括，以相对于所述粘合剂组分II总重的干燥计 II. a) 20 40wt%的水基分散体型粘合剂， II.b)10 10wt%的增稠剂， II. c) 15 40wt%的甲醛清除剂，II. d)酸性化合物，其量为能使粘合剂组分II的pH为1. 5 6. 5， II. e)0 20wt%的有机或无机填料， II. f)0 10衬％的其它添加剂， II. g)25 40wt%的水，其中粘合剂组分I和II以1 0.5 1 1.5的I II重量比应用，且所述粘合剂系统中甲醛(F)与总氨基的摩尔比(F/NH2)介于0.2 0.7之间。2.根据权利要求1所述的双组分粘合剂系统，其中粘合剂组分II的PH为1.5，且其中粘合剂系统中甲醛(F)与总氨基的摩尔比(F/NH2)介于0.3 0.7之间。3.根据权利要求1或2所述的双组分粘合剂系统，其中三聚氰胺-甲醛(MF)型树脂与甲醛清除剂的固体重量比为1 0. 11 1 1. 20。4.根据权利要求1 3中任一项所述的双组分粘合剂系统，其中粘合剂组分I中的MF 型树脂(I. a)具有0. 4 1. 2的F/NH2摩尔比。5.根据权利要求1 4中任一项所述的双组分粘合剂系统，其中MF型树脂(I.a)选自 MF树脂、用脲改性的MF树脂(uMF)或改性MF或uMF树脂，其中所述用脲改性的MF树脂包括介于0. 1 50wt%的脲(相对于脲和三聚氰胺总重的脲重量)。6.根据权利要求1 5中任一项所述的双组分粘合剂系统，其中粘合剂组分I中的任选填料(I.b)是无机填料或有机填料。7.根据权利要求1 6中任一项所述的双组分粘合剂系统，其中粘合剂组分I包括 0. 1 10wt%的一种或多种其它添加剂，所述一种或多种其它添加剂选自防沫剂、增稠剂、 表面活性剂、颜料、着色剂、流变改性剂和/或增韧剂。8.根据权利要求1 7中任一项所述的双组分粘合剂系统，其中粘合剂组分I的粘度介于1500到IOOOOmPa之间，所述粘度用Brookfield RVT于25°C用4号锭子在20rpm的速度下测量。9.根据权利要求1 8中任一项所述的双组分粘合剂系统，其中粘合剂组分I的pH介于7到12之间。10.根据权利要求1 9中任一项所述的双组分粘合剂系统，其粘合剂组分II中的分散体型粘合剂(Il.a)是官能化或未官能化的PVAc。11.根据权利要求1 10中任一项所述的双组分粘合剂系统，其中粘合剂组分II包括 0. 1 10wt%的增稠剂(II. b)(不同于组分II. a)以调节粘度。12.根据权利要求1 11中任一项所述的双组分粘合剂系统，其中粘合剂组分II的粘度介于1500到IOOOOmPa之间。13.根据权利要求1 12中任一项所述的双组分粘合剂系统，其中在将组分I和II混合之后得到的粘合剂的粘度为介于1000到5000mPa之间。14.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿斯特里德·佩德森，
申请(专利权)人：太尔公司，
类型：发明
国别省市：FI