專利名稱：混合型膠粘劑及其在木材板中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的膠粘劑、根據(jù)權(quán)利要求10所述的膠粘劑的應(yīng)用、根據(jù)權(quán)利要求11和12所述的用于制造所述膠粘劑的方法、根據(jù)權(quán)利要求13所述的木材板和根據(jù)權(quán)利要求14所述的用于制造木材板的方法。
背景技術(shù)：
在多種產(chǎn)品的工業(yè)生產(chǎn)中以及其他的木材制造中，膠粘劑是一種重要的成分。膠粘劑能夠根據(jù)基于膠粘劑的化學(xué)基礎(chǔ)或其固化機(jī)制的不同的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)劃分?；谀z粘劑的制造方式，總共限定了膠粘劑的三種上級(jí)類:聚合膠粘劑、加聚膠粘劑和縮聚膠粘劑。同樣可能的是，膠粘劑根據(jù)其物理和/或化學(xué)特性進(jìn)一步劃分，例如劃分為熱熔膠粘劑或溶劑型膠粘劑。聚合膠粘劑通過(guò)具有碳碳雙鍵的單體在活化后的反應(yīng)制成。通過(guò)適合的催化劑或自由基，或者在例如是UV輻射或電子束的輻射的存在下能夠引起原材料的活化。典型的聚合膠粘劑例如歸入丙烯酸酯膠粘劑的組。而縮聚膠粘劑能夠經(jīng)由兩個(gè)單體分子發(fā)生反應(yīng)以分裂成例如是水、酸或醇的簡(jiǎn)單分子而得到。因此，聚合物反應(yīng)產(chǎn)物與在 反應(yīng)期間產(chǎn)生的副產(chǎn)物共同存在，以至于在加工所述膠粘劑時(shí)需要相應(yīng)的措施。最重要的用作為膠粘劑的縮聚物是聚酰胺、聚酯和硅酮或甲醛縮合物，其中在此尤其列舉酚醛樹脂膠粘劑(PF)、甲酚/間苯二酚甲醛樹脂膠粘劑、脲醛樹脂膠粘劑(UF)或三聚氰胺甲醛樹脂膠粘劑(MF)。加聚膠粘劑的制造基于在氫原子從一種組分遷移到另一組分的同時(shí)不同的反應(yīng)性單體分子的積聚。典型的代表是環(huán)氧樹脂膠粘劑、聚氨酯或聚氰尿酸。為了制造例如是木材板的木材，將木材削片產(chǎn)品用膠粘劑粘合，并且在壓力和溫度下壓為成形體。在此，所使用的膠粘劑的類型主要受所使用的木質(zhì)纖維和/或木屑的尺寸和質(zhì)量影響。因此，在生產(chǎn)例如以干燥法由木質(zhì)纖維制成的木屑板和木質(zhì)纖維板，例如MDF板(中密度纖維板)、HDF板(高密度纖維板)時(shí)，通常使用尤其為呈脲醛樹脂形式的縮聚膠粘齊U。在將甲醛樹脂用作為膠粘劑的應(yīng)用中的特別的優(yōu)點(diǎn)在于其高可用性、低的成本以及簡(jiǎn)單的可制造性和可操作性。因?yàn)榧兹渲ǔＧ闆r下通過(guò)與過(guò)量的甲醛的反應(yīng)制成，所述過(guò)量的甲醛也能夠在中間產(chǎn)物和/或最終產(chǎn)物中檢驗(yàn)出。然而，因?yàn)榧兹┍粴w類為致癌的，因此甲醛樹脂的使用尤其在制造用于內(nèi)部區(qū)域中的材料板時(shí)，被證實(shí)為是不利的。此外，縮合出的樹脂具有低的水穩(wěn)定性。而在制造由定向的木屑制成的板，即所謂的OSB (定向刨花板)板時(shí)，越來(lái)越多地使用例如基于二苯基甲烷二異氰酸酯膠粘劑的、含有聚氨酯的加聚膠粘劑。不具有干擾的過(guò)量和高的粘附力的完整的化學(xué)反應(yīng)被視為聚氨酯膠粘劑的特別的優(yōu)點(diǎn)。相反，被視為特別不利的是價(jià)格高的情況下受限制的可用性和對(duì)于金屬的親合性，以至于必須保護(hù)金屬工具和設(shè)備部件防止直接接觸。還不利的是，例如PMDI (聚二苯基甲烷二異氰酸酯)已經(jīng)與來(lái)自室內(nèi)空氣濕度的水反應(yīng)。已知的是，在一起使用縮聚膠粘劑和加聚膠粘劑時(shí)會(huì)造成兩個(gè)膠粘劑系統(tǒng)之間的不兼容性，所述不兼容性導(dǎo)致比較差的工藝性能。這個(gè)問(wèn)題尤其強(qiáng)烈地顯現(xiàn)在具有不同粘合系統(tǒng)的多個(gè)層的界面處。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明基于的目的是，提供一種不具有這些缺點(diǎn)的膠粘劑系統(tǒng)，因?yàn)橛纱四軌蚪M合兩個(gè)粘合系統(tǒng)的有利特性。因此，長(zhǎng)久以來(lái)存在對(duì)于混合型膠粘劑的大的需求，以便結(jié)合優(yōu)點(diǎn)并且盡可能地排除缺點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明，所述目的通過(guò)具有權(quán)利要求1所述的特征的混合型膠粘劑來(lái)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的、尤其使用在木材的制造中的混合型膠粘劑相應(yīng)地包括:-至少一種縮聚膠粘劑，-至少一種加聚膠粘劑，以及-至少一種顆粒，尤其小于500nm的納米顆粒，其中至少一種顆粒用至少一種呈通式(I)的形式的化合物或呈通式(II)的形式的化合物改性，RaSiX(4_a)(I)，ObXc (OH) dReSiO(4_b_c_d_e)/2(ID其中 -X是H，OH或選自包括鹵素、烷氧基、羧基、氨基、單烷氨基或二烷氨基、芳氧基、酰氧基、燒擬基的組的能水解的殘基；-R是選自包括能夠由-0-或-NH-中斷的取代的和非取代的烷基、取代的和非取代的芳基、取代的和非取代的烯基、取代的和非取代的炔基、取代的和非取代的環(huán)烷基的組的不能水解的有機(jī)殘基R ;并且-其中R具有至少一種功能基團(tuán)Q，所述功能基團(tuán)選自含有環(huán)氧基、羥基、醚、氨基、單烷氨基、二烷氨基，取代的和非取代的苯胺基、?；Ⅳ然?、炔基、丙烯酸、丙烯酰氧基、甲基丙稀酸、甲基丙稀酸氧基、疏基、氰1基、燒氧基、異氰1酸酷基、醒基、燒擬基、酸野和/或憐酸基團(tuán)的組。-R和X能夠是彼此相同的或不同的，并且_a=l, 2, 3,尤其是 I,_b，c，d=0 或 1，以及-e=l，2，3。在本發(fā)明的意義上對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，具有通式(II)的含硅烷的化合物直接作為水解產(chǎn) 物和/或縮合產(chǎn)物從呈通式(I)的形式的硅烷化合物中派生出。呈通式(I)的形式的化合物的水解和/或縮合受反應(yīng)條件、尤其受在膠粘劑制造期間的酸性反應(yīng)條件限制和影響。在本發(fā)明的意義上，在此包括至少兩種不同的膠粘劑類型的膠粘劑理解為混合型膠粘劑。根據(jù)本發(fā)明的混合型膠粘劑在良好的可用性下具有出色的可操作性和粘附力。此夕卜，根據(jù)本發(fā)明的膠粘劑引起對(duì)于高能效的制造和使用、生態(tài)性和兼容性的要求提高。由縮聚膠粘劑和加聚膠粘劑構(gòu)成的兩個(gè)系統(tǒng)的結(jié)合在根據(jù)本發(fā)明的混合型膠粘劑中通過(guò)經(jīng)由改性顆粒的化學(xué)耦聯(lián)來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，改性顆粒一方面具有用于化學(xué)鍵合例如是甲醛樹脂的縮聚膠粘劑的至少一個(gè)功能基團(tuán)，并且另一方面具有用于化學(xué)鍵合例如是聚氨酯的加聚膠粘劑的至少一個(gè)功能基團(tuán)。因此，改性顆粒是例如呈聚氨酯基質(zhì)的形式的加聚基質(zhì)和例如呈脲醛樹脂形式的縮聚物之間的介質(zhì)。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式中，將顆粒用呈通式(I)和/或(II)形式的至少兩種不同的化合物改性或混合。殘基X有利地選自氟，氯，溴，碘，C1^6烷氧基，尤其是甲氧基、乙氧基、n-丙氧基和丁氧基、C6_1(l芳氧基，尤其是苯氧基、C2-1酸氧基，尤其是乙酸氧基或丙酸氧基、c2_7燒擬基，尤其是具有C1至C12、特別是具有C1至C6的乙?；?、單烷氨基或二烷氨基。尤其優(yōu)選的能水解的基團(tuán)是Ci_4烷氧基團(tuán)，特別是甲氧基和乙氧基。不能水解的R優(yōu)選選自取代的和非取代的C1-C3tl烷基、尤其C5-C25烷基，取代的和非取代的C2-C6烯基，取代的和非取代的C2-C6炔基和取代的和非取代的C6-Cltl芳基。在一個(gè)實(shí)施形式中，不能水解的殘基R選自甲基、乙基、n-丙基、異丙基、n- 丁基、S- 丁基、t- 丁基、戊基、己基、環(huán)己基、乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、丁烯基、乙炔基、丙炔
基、苯基和萘基。在本發(fā)明申請(qǐng)的范圍內(nèi)，術(shù)語(yǔ)“不能水解的有機(jī)殘基”理解為在水的存在下不會(huì)導(dǎo)致形成結(jié)合有Si原子的OH基團(tuán)或NH2基團(tuán)的有機(jī)殘基(Rest)。包含在不能水解的有機(jī)殘基R中的至少一種功`能基團(tuán)Q有利地包含有環(huán)氧基、尤其是縮水甘油基或縮水甘油氧基、氨基或異氰基。能夠交聯(lián)的功能基團(tuán)尤其包括能聚合的和/或能縮聚的基團(tuán)，其中聚合反應(yīng)也理解為加聚反應(yīng)。功能基團(tuán)優(yōu)選選擇為，使得經(jīng)由必要時(shí)催化的聚合反應(yīng)和/或縮合反應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)在不同的膠粘劑系統(tǒng)之間的有機(jī)交聯(lián)。硅烷的第一功能基團(tuán)鍵合到納米顆粒的表面上。硅烷的尤其為呈OH基團(tuán)的形式的第二功能基團(tuán)分別鍵合到加聚膠粘劑和/或縮聚膠粘劑的基質(zhì)上。在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施形式中，將伽馬異氰基丙基三乙氧基硅烷或縮水甘油氧基丙基二乙氧基娃燒用作為娃燒。如所描述的，不能水解的殘基R強(qiáng)制性地具有至少一種功能基團(tuán)Q。此外，殘基R也能夠用其他殘基取代。術(shù)語(yǔ)“取代的”，與“烷基”、“烯基”、“芳基”等等一起使用時(shí)表示一個(gè)或多個(gè)原子、通常為H原子通過(guò)一個(gè)或多個(gè)下述取代基，優(yōu)選通過(guò)一個(gè)或兩個(gè)下述取代基來(lái)取代:鹵素、輕基、保護(hù)的輕基、擬基、保護(hù)的擬基、C3-C7環(huán)燒基、雙環(huán)燒基、苯基、蔡基、氣基、保護(hù)的氣基、單取代的氨基、保護(hù)的單取代的氨基、雙取代的氨基、胍基、保護(hù)的胍基、雜環(huán)、取代的雜環(huán)、咪唑基、吲哚基、吡咯烷基、C1-C12烷氧基、C1-C12?；?、C1-C12酰氧基、丙烯酰氧基、硝基、竣基、保護(hù)的竣基、氣基甲酸基、氰1基、甲基橫酸基氣基、疏基、C1-C10燒硫基和C1-Cltl燒基橫?；?。取代的烷基基團(tuán)、芳基基團(tuán)、烯基基團(tuán)能夠用相同的或不同的取代基一次或多次且優(yōu)選一次或兩次取代。
如在此所使用的術(shù)語(yǔ)“炔基”表示化學(xué)式R-C ^ C-，尤其為“C2_C6炔基”的殘基。用于C2-C6塊基的不例包括:乙塊基、丙塊基、2- 丁塊基、2-戍塊基、3-戍塊基、2-己塊基、3-己炔基、4-己炔基、乙烯基以及直鏈的和支鏈的烷基鏈的二堿和三堿。如在此所使用的術(shù)語(yǔ)“芳基”表示芳族碳?xì)浠衔?，例如苯基、芐基、萘基或蒽基。取代的芳基基團(tuán)是用如上面定義的一個(gè)或多個(gè)取代基取代的如上面定義的芳基基團(tuán)。術(shù)語(yǔ)“環(huán)烷基”包括環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基和環(huán)庚基基團(tuán)。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式中，至少一種縮聚膠粘劑是聚酰胺、聚酯、硅酮和/或甲醛縮合膠粘劑，尤其是酚醛樹脂膠粘劑(PF)、甲酚/間苯二酚甲醛樹脂膠粘劑、脲醛樹脂膠粘齊[J(UF)或三聚氰胺甲醛樹脂膠粘劑(MF)。在另一實(shí)施形式中，至少一種加聚膠粘劑是環(huán)氧樹脂、聚氰尿酸和/或聚氨酯膠粘劑，尤其是基于聚二苯基甲烷二異氰酸酯(PMDI)的聚氨酯膠粘劑。優(yōu)選使用的顆粒具有位于2nm和400nm之間的、優(yōu)選位于2nm至IOOnm之間的、尤其優(yōu)選位于2nm至50nm之間的尺寸。顆粒尤其能夠具有氧化的、氫氧化的或羥基氧化的性質(zhì)，所述顆粒能夠經(jīng)由不同的方法，例如離子交換工藝、等離子工藝、溶膠凝膠法、研磨或者還有火焰沉積來(lái)制造。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式中，使用基于Si02、A1203、ZrO2, TiO2, SnO的顆粒。在又一實(shí)施形式中，在混合型膠粘劑中縮聚膠粘劑和加聚膠粘劑的含量為至少90%的重量百分比，優(yōu)選至少80%的重量百分比、尤其優(yōu)選至少70%的重量百分比。硅烷化合物和顆粒在混合型膠粘劑中分別以位于1%的重量百分比至15%的重量百分比、優(yōu)選3%的重量百分比至13%的重量百分比、尤其優(yōu)選5%的重量百分比至10%的重量百分比之間的量使用。基本上通過(guò)硅烷的 使用來(lái)決定的溶劑含量同樣位于1%的重量百分比至15%的重量百分比之間、優(yōu)選3%的重量百分比至13%的重量百分比、尤其優(yōu)選5%的重量百分比至10%的重量百分比之間。然而，在所述數(shù)據(jù)中，首先不考慮所使用的縮聚膠粘劑和加聚膠粘劑的溶劑含量。根據(jù)本發(fā)明的膠粘劑應(yīng)用在木材、尤其木材板的制造中。制成的木材板優(yōu)選是刨花板和纖維板，尤其是0SB、LDF (低密度纖維板)、HDF或MDF板，以及膠合板和層壓膠合板。根據(jù)本發(fā)明的膠粘劑以包括下述步驟的方法制成:a)將至少一種顆粒引入至少一種加聚膠粘劑的分散體或懸浮體中；b)添加通式(I)和/或(II)的至少一種第一化合物及必要時(shí)添加聚合引發(fā)劑；c)添加通式(I)和/或(II)的至少一種第二化合物，所述第二化合物與所述第一化合物不同；d)必要時(shí)添加至少一種催化劑、尤其是酸，e)將在步驟e)中制成的分散體與至少一種縮聚膠粘劑混合。根據(jù)本發(fā)明的膠粘劑同樣以具有下述步驟的方法制成:a)將通式(I)和(II)的至少兩種不同的化合物混合；b)添加至少一種顆粒到在步驟a)中制成的混合物中，并且必要時(shí)添加至少一種催化劑、尤其是酸；c)添加至少一種縮聚膠粘劑；以及d)最終添加至少一種加聚膠粘劑。
作為適宜的聚合引發(fā)劑例如能夠使用二月桂酸二丁基異錫、惡唑烷、雙惡唑烷、氯化鋅以及酮亞胺或醛亞胺的族。適合作為催化劑的無(wú)機(jī)的和/或有機(jī)的酸選自磷酸、乙酸、對(duì)甲苯磺酸、鹽酸、蟻酸或硫酸。同樣適合的是作為弱酸反應(yīng)的、例如為硫酸銨的銨鹽。顆粒優(yōu)選以位于1%的重量百分比至15%的重量百分比、優(yōu)選3%的重量百分比至13%的重量百分比、尤其優(yōu)選5%的重量百分比至10%的重量百分比之間的量使用。在混合型膠粘劑的整個(gè)制造過(guò)程期間，溫度通常在20°C至80°C之間，優(yōu)選在30°C至60°C之間的范圍內(nèi)。同樣可能的是，根據(jù)本發(fā)明的膠粘劑以下述方法制成，其中首先僅用由上述物質(zhì)構(gòu)成的前體加工，并且納米尺寸的顆粒在溶劑中生長(zhǎng)。為此提供醇溶劑，例如異丙醇。隨后，添加對(duì)甲苯磺酸和顆粒材料，例如Zr-n-丙氧基，其中在溶劑中產(chǎn)生納米尺寸的顆粒，所述顆粒隨后能夠進(jìn)一步改性。本發(fā)明的目的同樣通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求13所述的木材板實(shí)現(xiàn)。相應(yīng)地，在至少一種木材板、尤其是木屑板和/或木質(zhì)纖維板，例如OSB板、LDF板、HDF板、MDF板中含有至少一種根據(jù)本發(fā)明的膠粘劑。要指出的是，尤其是在OSB板的覆蓋層中使用膠粘劑PMDI和MUPF (三聚氰胺脲醛酚醛膠)改進(jìn)了板的工藝值、例如橫向拉力和抗彎強(qiáng)度，并且同時(shí)減少溶脹。根據(jù)本發(fā)明的木材板以具有下述步驟的方法制成:a)由適宜的木頭制成木片；b)將木片切削成木 屑或木質(zhì)纖維；c)將木屑或木質(zhì)纖維、尤其在貯倉(cāng)或貯藏室中暫時(shí)儲(chǔ)存；d)使木屑或木質(zhì)纖維干燥；e)將木屑或木質(zhì)纖維根據(jù)木屑或木質(zhì)纖維的尺寸進(jìn)行分類或篩分，f)必要時(shí)進(jìn)一步粉碎木屑或木質(zhì)纖維并且將其暫時(shí)儲(chǔ)存，g)借助于氣動(dòng)篩分和/或拋投篩分將木屑或木質(zhì)纖維施加到傳送帶上，并且h)擠壓設(shè)置在傳送帶上的木屑或木質(zhì)纖維，其中能夠在步驟b)至h)中的一個(gè)之前、期間和/或之后添加根據(jù)本發(fā)明的膠粘劑。因此，膠粘劑能夠在制造方法的每個(gè)時(shí)間點(diǎn)與木屑或木質(zhì)纖維混合。還可設(shè)想的是，膠粘劑在多個(gè)部位處被涂覆到木屑或木質(zhì)纖維上。除了上面列舉的方法步驟以外，木片在其粉碎之前例如在干法清潔或濕法清潔的范圍內(nèi)清潔雜質(zhì)。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式中，將膠粘劑噴涂到木屑或木制纖維上。所涂覆的膠粘劑的量位于相對(duì)于所使用的切屑或纖維的量的2%的重量百分比至10%的重量百分比之間。借助于根據(jù)本發(fā)明的方法可能的是借助根據(jù)本發(fā)明的混合型膠粘劑來(lái)提供木屑板或纖維板，例如OSB板、LDF板、MDF板或LDF板。在下述實(shí)施例中參照木屑板的制造詳細(xì)說(shuō)明典型的制造方法。用于制造纖維板的方法與用于木屑板制造的所述方法的區(qū)別尤其在所使用的木纖維或木屑的尺寸和性質(zhì)方面以及在所應(yīng)用的壓力和溫度方面。然而，主要的方法流程進(jìn)而方法步驟的順序在所有的板中類似并且對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是已知的。


下面，參考多個(gè)實(shí)施例的示圖的附圖詳細(xì)地闡述本發(fā)明。附圖示出:圖1示出在使用根據(jù)本發(fā)明的膠粘劑情況下木屑板制造的示意性概覽。
具體實(shí)施例方式
_3] 示例1:第一混合型膠粘劑的制造提供氨酯基質(zhì)，其中還存在OH基團(tuán)或未結(jié)合的氰?；鶊F(tuán)。將SiO2顆粒以所期望的量拌入氨酯基質(zhì)中。隨后，為在聚氨酯中還未含有引發(fā)劑的情況添加異氰基丙基三乙氧基硅烷和可能的引發(fā)劑二月桂酸二丁基異錫。將所述混合物加熱到50°C，并且在該溫度下保持大約30分鐘。在冷卻到室溫后，添加縮水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷和作為催化劑的例如是磷酸的酸，并且繼續(xù)攪拌60分鐘。隨后，將這樣制成的聚氨酯-硅烷-SiO2混合物與三聚氰胺樹脂混合。示例2:第二混合型膠粘劑的制造提供乙醇/水混合物，其中加入由縮水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷和正硅酸乙酯構(gòu)成的混合物。隨后，將含水硅溶膠溶劑，也就是說(shuō)納米級(jí)SiO2顆粒加入水中，以及加入作為催化劑的酸、例如乙酸或?qū)妆交撬帷Ｔ?分鐘攪拌時(shí)間后，加入三聚氰胺樹脂混合物，并且在附加的20分鐘攪拌時(shí)間后加入聚氨酯膠粘劑。示例3:木屑板制誥木屑形狀和木屑尺寸具有對(duì)木屑板的質(zhì)量的決定性的影響。中間層由給予板穩(wěn)定性的較大的木屑構(gòu)成， 覆蓋層(外層)應(yīng)由較小的木屑構(gòu)成，以便得到平坦的和規(guī)則的表面。根據(jù)原材料能夠?qū)δ拘嫉男螤詈统叽绠a(chǎn)生更好的或更壞的影響。因此，為了制造具有良好質(zhì)量的產(chǎn)品，現(xiàn)代的木屑板工藝總是使用一定份額的用于平坦的、均勻的覆蓋層的細(xì)顆粒的木屑，以及主要份額的、用于在覆蓋板下方的穩(wěn)定的、分層的結(jié)構(gòu)、具有不同長(zhǎng)度的木屑的切削的新木材和丨日木材(新的原木或鋸木廢料，例如樹皮、劈柴、舊木材)。木場(chǎng)是原材料的入口處。在此，借助接收檢查收集不同的木頭品種(木頭的質(zhì)量、儲(chǔ)存能力，量的確定)并且分派給其儲(chǔ)存地點(diǎn)。量的確定能夠根據(jù)體積(例如立方米)或根據(jù)重量(濕重、干重)進(jìn)行。目前通常是確定干重(新鮮木材的采樣、稱重、在標(biāo)準(zhǔn)化的條件下持續(xù)干燥24小時(shí)、重新稱重)，因?yàn)樵诖藢?shí)際地評(píng)估所使用的木材(木頭和含有水的一年生植物)。良好組織的木場(chǎng)是對(duì)于質(zhì)量好的板的第一先決條件，因?yàn)樗褂玫脑牧洗_定下述基本特性:僅健康的木屑、即沒(méi)有過(guò)舊的、腐壞的木頭；針葉樹類、落葉樹類以及一年生植物的持久良好的混合，這對(duì)板的重量和壓縮起決定性地影響；所使用的木頭種類，例如鋸屑、新鮮的原木、鋸木廢料、舊木材的組合，這明顯影響物理性質(zhì)。在例外情況下，一年生植物，例如亞麻、稻草、麻也能夠混合在覆蓋層和中間層中或完全由其制成。相應(yīng)地，木場(chǎng)具有的任務(wù)是，能夠確保所儲(chǔ)存的木頭和一年生植物進(jìn)入生產(chǎn)中(根據(jù)每個(gè)儲(chǔ)存場(chǎng)的儲(chǔ)存能力、商品成交量計(jì)劃、易接近性來(lái)登記木材堆)以及能夠持久地保證木材類型和種類的混合。在圖1中示意地示出木屑板制造的下述步驟。切削:在第一工作步驟中能夠制成木片，后續(xù)地切削所述木片，或者切削直接由工業(yè)木材、舊木材或一年生植物實(shí)現(xiàn)。根據(jù)所期望的木屑形狀，能夠使用不同的切削器。典型的切削機(jī)是刀環(huán)切削器或刀軸切削器。在切削后實(shí)現(xiàn)在貯倉(cāng)或貯藏室中的臨時(shí)儲(chǔ)存；因?yàn)樵先允浅睗竦?，因此所述區(qū)域稱為濕貯倉(cāng)。干燥:木屑通過(guò)木屑干燥器吹干，并且用過(guò)程熱(石油、天然氣、廢木材等等)干燥至大約1%_4%的木材濕度。分類:篩分在使用具有不同孔尺寸的篩子的情況下進(jìn)行。必要時(shí)，緊接著再次粉碎。在篩分時(shí)，碎片設(shè)置用于中間層(粗的木屑)和覆蓋層(細(xì)的木屑)。例如為木粉塵很小的碎片作為能量載體被熱利用(例如用于干燥，代替石油)，因?yàn)樗龊苄〉乃槠瑹o(wú)助于板質(zhì)量的改良，并且只會(huì)結(jié)合大量粘合劑。粗粒被再次粉碎，附加地通常在氣動(dòng)篩分期間進(jìn)行 重量分類。填注:成形墊通過(guò)機(jī)械的和基于空氣流的機(jī)器制造，其同時(shí)能夠再次進(jìn)行木屑的分離。壓制:壓制以單層壓制或多層壓制的方式以及在時(shí)鐘式或持續(xù)(無(wú)盡的)系統(tǒng)中進(jìn)行。平板壓制或擠壓法同樣是常用方法。冷卻/校準(zhǔn):在擠壓后，板在星形冷卻器中被冷卻。經(jīng)冷卻的、形狀穩(wěn)定的板通過(guò)磨削表面校準(zhǔn)到精確的強(qiáng)度。精加工:例如通過(guò)施加浸入三聚氰胺樹脂中的裝飾紙或通過(guò)涂漆以及其衍生產(chǎn)物例如層壓底板來(lái)進(jìn)一步加工裝飾板。批量生產(chǎn):設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)的剪切優(yōu)化，以至于將大規(guī)格的板以最小的廢料裁剪為所期望的小規(guī)格。廢料能夠引回到生產(chǎn)中。本發(fā)明的混合型膠粘劑在制造方法的不同位置上與木材混合或涂覆到所述木材上(見圖1)。因此，在切削后，在暫時(shí)儲(chǔ)存在貯倉(cāng)和儲(chǔ)藏室中之前、在暫時(shí)儲(chǔ)存在貯倉(cāng)和儲(chǔ)藏室中之后、在干燥前、在干燥后、在篩分前、在篩分后、在篩分期間、在再次粉碎之前、在再次粉碎之后、在再次粉碎期間、在篩分各個(gè)碎片之后、在臨時(shí)貯藏室之前、在臨時(shí)貯藏室之后、在混合器之前、在混合器中、在混合器之后、在進(jìn)料井筒中、噴放管道/SIS中、在中間層或覆蓋層輸送期間、在播撒或填注工藝之前、在播撒或填注工藝期間和/或在播撒或填注工藝之后，實(shí)現(xiàn)混合型膠粘劑的粘合或涂覆。
權(quán)利要求
1.混合型膠粘劑，尤其用于在木材的制造中使用，包括: -至少一種縮聚膠粘劑； -至少一種加聚膠粘劑；和 -至少一種顆粒，尤其是小于500nm的納米顆粒，其中所述至少一種顆粒用至少一種呈通式(I)或呈通式(II)的形式的化合物改性RaSiX(4_a)(I)，Ob^c (OH) dReSi0(4-b-c-d-e)/2(II); 其中 -X是H，OH或選自包括鹵素、烷氧基、羧基、氨基、單烷氨基或二烷氨基、芳氧基、酰氧基、燒擬基的組的能水解的殘基； -R是選自包括能夠通過(guò)-0-或-NH-中斷的取代的和非取代的烷基、取代的和非取代的芳基、取代的和非取代的烯基、取代的和非取代的炔基、取代的和非取代的環(huán)烷基的組的不能水解的有機(jī)殘基R，并且 -其中R具有至少一種功能基團(tuán)Q，所述功能團(tuán)選自含有環(huán)氧基、羥基、醚、氨基、單烷氨基、二烷氨基，取代的和非取代的苯胺基、?；?、羧基、炔基、丙烯酸、丙烯酰氧基、甲基丙烯酸、甲基丙稀酸氧基、疏基、氰1基、燒氧基、異氰1酸酷基、醒基、燒擬基、酸野和/或憐酸基團(tuán)的組； -R和X能夠是彼此相同的或不同的，并且 _a=l,2,3,尤其是 I,-b, c, d=0 或 I,以及-e=l,2,3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠粘劑，其特征在于，X選自含有氟，氯，溴，碘，C^6烷氧基，尤其是甲氧基、乙氧基、n-甲氧基和丁氧基，C6_10芳氧基，尤其是苯氧基，C2_7酸氧基，尤其是乙酰氧基或丙酰氧基，c2_7烷羰基，尤其是具有C1至C12、特別是具有C1至C6的乙酰基、單烷氨基或二烷氨基的組。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的膠粘劑，其特征在于，R選自包含有取代的和非取代的C1-C30烷基、尤其C5-C25烷基，取代的和非取代的C2-C6烯基，取代的和非取代的C2-C6炔基和取代的和非取代的C6-Cltl芳基的組。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的膠粘劑，其特征在于，R選自含有甲基、乙基、n-丙基、異丙基、n- 丁基、S- 丁基、t- 丁基、戊基、己基、環(huán)己基、乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、丁烯基、乙炔基、丙炔基、苯基和萘基的組。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的膠粘劑，其特征在于，功能基團(tuán)Q是環(huán)氧基，尤其是縮水甘油基或縮水甘油氧基基團(tuán)，氨基或異氰基基團(tuán)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的膠粘劑，其特征在于，所述至少一種縮聚膠粘劑是聚酰胺、聚酯、硅酮和/或甲醛縮合膠粘劑，尤其酚醛樹脂膠粘劑(PF)、甲酚/間苯二酚甲醛樹脂膠粘劑、脲醛樹脂膠粘劑(UF)或三聚氰胺甲醛樹脂膠粘劑(MF)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的膠粘劑，其特征在于，所述至少一種加聚膠粘劑是環(huán)氧樹脂、聚氰尿酸和/或聚氨酯膠粘劑，尤其是基于聚二苯基甲烷二異氰酸酯(PMDI)的聚氨酯膠粘劑。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的膠粘劑，其特征在于，所述至少一種顆粒具有位于2nm和400nm之間、優(yōu)選在2nm至IOOnm之間、尤其優(yōu)選在2nm至50nm之間的尺寸。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的膠粘劑，其特征在于，所述至少一種顆粒是尤其基于SiO2, A1203、ZrO2, TiO2, SnO的氧化的、氫氧化的或羥基氧化的顆粒。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的膠粘劑在制造木材、尤其是木材板時(shí)的應(yīng)用。
11.用于制造根據(jù) 權(quán)利要求1至9之一所述的膠粘劑的方法，包括下述步驟: a)將至少一種顆粒引入至少一種加聚膠粘劑的分散體或懸浮體中； b)添加通式(I)和/或(II)的至少一種第一化合物及必要時(shí)添加聚合引發(fā)劑； c)添加通式(I)和/或(II)的至少一種第二化合物，所述第二化合物與所述第一化合物不同； d)必要時(shí)添加至少一種催化劑，尤其是酸； e)將在步驟e)中制成的分散體與至少一種縮聚膠粘劑混合。
12.用于制造根據(jù)權(quán)利要求1至9之一所述的膠粘劑的方法，包括下述步驟: a)將通式(I)和(II)的至少兩種不同的化合物混合； b)將至少一種顆粒添加到在步驟a)中制成的混合物中，并且必要時(shí)添加至少一種催化齊U、尤其是酸； c)添加至少一種縮聚膠粘劑；以及 d)最終添加至少一種加聚膠粘劑。
13.木材板、尤其是木屑板和/或木質(zhì)纖維板，其包含有至少一種根據(jù)權(quán)利要求1至9所述的膠粘劑。
14.用于制造根據(jù)權(quán)利要求13所述的木材板的方法，包括下述步驟: a)由適宜的木頭制成木片； b)將所述木片切削成木屑或木質(zhì)纖維； c)暫時(shí)儲(chǔ)存所述木屑或木質(zhì)纖維、尤其將其暫時(shí)儲(chǔ)存在貯倉(cāng)或貯藏室中； d)使所述木屑或木質(zhì)纖維干燥； e)將所述木屑或木質(zhì)纖維根據(jù)所述木屑或木質(zhì)纖維的尺寸進(jìn)行分類或篩分； f)必要時(shí)進(jìn)一步粉碎所述木屑或木質(zhì)纖維； g)借助于氣動(dòng)篩分和/或拋投篩分將所述木屑或木質(zhì)纖維施加到傳送帶上；并且 h)擠壓設(shè)置在所述傳送帶上的木屑或木質(zhì)纖維， 其特征在于， 能夠在所述步驟b)至h)中的任一個(gè)之前、期間和/或之后添加根據(jù)權(quán)利要求1至9之一所述的至少一種膠粘劑。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，將所述膠粘劑噴涂到木屑或木質(zhì)纖維上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種混合型膠粘劑，尤其是用于制造例如是木屑板、纖維板、膠合板或?qū)訅耗z合板的木材的混合型膠粘劑，其包括至少一種縮聚膠粘劑、至少一種加聚膠粘劑和至少一種尤其是小于500nm的納米顆粒的顆粒，其中至少一種顆粒用至少一種呈通式(I)的形式的化合物RaSiX(4-a)(I)或呈通式(II)的形式的化合物ObXc(OH)dReSiO(4-b-c-d-e)/2(II)改性，其中-X是H，OH或選自鹵素、烷氧基、羧基、氨基、單烷氨基或二烷氨基、芳氧基、酰氧基、烷羰基的能水解的殘基，-R是選自能夠通過(guò)-O-或-NH-中斷的取代的和非取代的烷基、取代的和非取代的芳基、取代的和非取代的烯基、取代的和非取代的炔基、取代的和非取代的環(huán)烷基的不能水解的有機(jī)殘基R，并且其中R具有至少一種功能基團(tuán)Q，所述功能團(tuán)選自環(huán)氧基、羥基、醚、氨基、單烷氨基、二烷氨基，取代的和非取代的苯胺基、?；Ⅳ然?、炔基、丙烯酸、丙烯酰氧基、甲基丙烯酸、甲基丙烯酰氧基、巰基、氰基、烷氧基、異氰酸酯基、醛基、烷羰基、酸酐和/或磷酸基團(tuán)，-R和X能夠是彼此相同的或不同的，并且-a=1，2，3，尤其是1，-b，c，d=0或1，以及-e=1，2，3。本發(fā)明同樣涉及在木材板中的膠粘劑的應(yīng)用以及用于其制造的方法。
文檔編號(hào)C09J161/28GK103210051SQ201180052319
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2011年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者羅杰·布勞恩, 安德里亞斯·吉耶, 約阿希姆·哈施 申請(qǐng)人:克羅諾泰克股份公司