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DE10047485A1 - Lagerstabile latente Katalysatoren enthaltende Isocyanat-Bindemittel - Google Patents

Lagerstabile latente Katalysatoren enthaltende Isocyanat-Bindemittel

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Publication number
DE10047485A1
DE10047485A1 DE10047485A DE10047485A DE10047485A1 DE 10047485 A1 DE10047485 A1 DE 10047485A1 DE 10047485 A DE10047485 A DE 10047485A DE 10047485 A DE10047485 A DE 10047485A DE 10047485 A1 DE10047485 A1 DE 10047485A1
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DE
Germany
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binder
storage
polyisocyanate
stable
compounds
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10047485A
Other languages
English (en)
Inventor
Theodore Frick
Ernst-Martin Hoppe
Manfred Kapps
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayer AG
Original Assignee
Bayer AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayer AG filed Critical Bayer AG
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Priority to PL36054201A priority patent/PL360542A1/xx
Priority to AU2002213909A priority patent/AU2002213909A1/en
Priority to CA2423015A priority patent/CA2423015C/en
Priority to PCT/EP2001/010563 priority patent/WO2002026851A1/de
Priority to EP01982281A priority patent/EP1325050A1/de
Priority to US09/957,845 priority patent/US6524652B2/en
Priority to ARP010104487A priority patent/AR030799A1/es
Priority to MYPI20014458A priority patent/MY137947A/en
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Priority to US10/336,146 priority patent/US6723818B2/en
Priority to ARP070102643A priority patent/AR059654A2/es
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffen durch Heißverpressen von mit Polyisocyanaten als Bindemittel beleimten lignocellulose-haltigen Materialien unter Verwendung von in Polyisocyanaten lagerstabilen Aminkatalysatoren.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffen durch Heißverpressen von mit Polyisocyanaten als Bindemittel beleimten lignocellulose­ haltigen Materialien unter Verwendung von in Polyisocyanaten lagerstabilen Amin­ katalysatoren.
Holzwerkstoffe, wie z. B. Spanplatten, Verbundplatten oder andere Formkörper werden gewöhnlich so hergestellt, dass man das anorganische oder organische Rohmaterial, z. B. eine Masse aus Holzschnitzeln, Holzfasern und/oder anderen lignose­ cellulosehaltigem Material, mit Polyisocyanaten und Wasser, gegebenenfalls Polyolen oder anderen Bindemitteln wie Harnstoff/Formaldehyd- oder Phenol/Formaldehyd- Harzen, als sogenannte Mischverleimung heiß verpresst. Die Verwendung von Polyiso­ cyanaten als Bindemittel verbessert die Stabilität und das Feuchteverhalten der Produkte und erhöht deren mechanische Eigenschaften. Darüber hinaus besitzen Poly­ isocyanate als Bindemittel, wie z. B. in DE-OS 21 09 686 offenbart, weitreichende ver­ fahrenstechnische Vorteile.
Prinzipiell können bei den Verfahren des Standes der Technik (siehe z. B. DE-AS 27 11 958) auch Katalysatoren der aus der Polyurethanchemie an sich bekannten Art, z. B. solche, wie sie in der DE-OS 28 54 384, S. 26-29 und 31-33 genannt sind, mitverwendet werden, um Presszeiten zu verkürzen. Dies ist bei sogenannten Einetagenpressen von besonderer Wichtigkeit. Hierbei kommt es jedoch meist bereits beim Vermischen der Komponenten und der Lagerung der mit Isocyanaten beleimten Späne vor der Verpressung zu unerwünschter Schaumbildung und vorzeitiger Abbin­ dung infolge der sofort einsetzenden Katalysatorwirkung auf die reaktiven NCO- Gruppen. Deswegen muss man meist auf die Mitverwendung von Katalysatoren ver­ zichten und längere Presszeiten in Kauf nehmen.
Aus EP-A 133 680 ist ein Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffen unter Ein­ satz von Polyurethanen als Bindemittel bekannt, bei dem man als wärmeaktivierbare Katalysatoren tertiäre oder quaternäre Ammoniumphosphonate oder quaternäre Ammoniumphosphate einsetzt. Die bei Verwendung dieser Katalysatoren zu beob­ achtende Verkürzung der Presszeit ist für eine wirtschaftliche Verfahrensdurchführung jedoch noch nicht ausreichend. Auch mit den in DE-OS 42 29 396 und DE-OS 34 38 735 beschriebenen Verfahren zur Herstellung von Span- oder Faserplatten unter Verwendung von Polyisocyanaten als Bindemittel sind noch keine ausreichend kurzen Presszeiten erreichbar.
DE-OS 196 03 330 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffen mit Polyisocyanaten als Bindemittel unter der Mitverwendung eines latenten Katalysatorsystems, bei dem als Katalysator Ammoniumsalze eingesetzt werden, die durch Umsetzung von Aminen mit Malonsäure erhalten werden. Diese aktivierten Bindemittel sind effektive Presszeitverkürzungsmittel, und funktio­ nieren auch bei erhöhter Spantemperatur. Bedingt durch deren mangelhafte Lager­ stabilität in Isocyanaten ist jedoch eine separate Dosierung des Katalysators zum Isocyanat direkt vor der Beleimung erforderlich. Diese separate Dosierung bringt zu7sätzliche Apparatekosten und mögliche Fehlerquellen in der Produktion mit sich.
Es bestand daher ein Bedarf für ein einkomponentiges, katalysatorhaltiges Poly­ isocyanat-Bindemittel, das über längeren Zeitraum bei erhöhter Temperatur stabil bleibt und eine Presszeitverkürzung während der Heißverpressung ermöglicht. Es wurden nun Bindemittelsysteme auf der Basis von Polyisocyanat und Aminkata­ lysatoren gefunden, die für diesen Zweck sehr gut geeignet sind.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffen durch Heißverpressen von mit lagerstabilem Bindemittel beleimten lignocellu­ losehaltigen Materialien, wobei als Bindemittel Aminkatalysatoren enthaltende Polyisocyanate eingesetzt werden.
Bei den erfindungsgemäß einzusetzenden Aminkatalysatoren handelt es sich be­ vorzugt um solche, die Dimorpholinoverbindungen enthalten. Besonders bevor­ zugt sind Dimorpholinodiethylether und Dimorpholinopolyethylenglykol. Di­ morpholinoverbindungen sind schon verschiedentlich als lagerstabile Zusätze zu feuchtigkeitsaushärtenden MDI-Prepolymeren oder PMDI-Epoxid-Harzen vorge­ schlagen worden (EP-A 226 287, EP-A 668 302, EP-A 732 385, US-A 5 075 405, EP-A 811 645 oder WO 94/18265); ihr Einsatz in unmodifiziertem Isocyanat zur Herstellung von lagerstabilen Bindemitteln für die Herstellung von Holzwerkstoffen durch Heißverpressen war jedoch bislang noch nicht bekannt.
Die Bindemittel enthalten in der Regel 0,01 bis 30 Gew.-% Katalysator, bezogen auf Isocyanat. In einer bevorzugten Variante enthalten sie 0,02 bis 2 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,05 bis 1 Gew.-%.
Die Zugabe des Katalysators zum Isocyanat und die nachfolgende Abmischung muss unter Ausschluss von Feuchtigkeit erfolgen. Das abgemischte Bindemittel­ system kann dann bei Temperaturen von bis zu 40°C für mindestens zwei Monate gelagert werden und auch kurzzeitig Temperaturen bis zu 60°C ausgesetzt werden, ohne dass eine Beeinträchtigung der Bindemittel-Eigenschaften auftritt.
Als Isocyanatkomponente kommen bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens aliphatische, cycloaliphatische, araliphatische, aromatische und heterocyclische Polyisocyanate in Betracht, wie sie von W. Siefken in Justus Liebigs Annalen der Chemie 562, S. 75-136 beschrieben werden, beispielsweise solche der Formel
Q(NCO)n
in der
n 2 bis 4, vorzugsweise 2, und
Q einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 2 bis 18, vorzugsweise 6 bis 10 C-Atomen, einen cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 4 bis 23, vor­ zugsweise 5 bis 13 C-Atomen, einen aromatischen Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis 23, vorzugsweise 6 bis 13 C-Atomen, oder einen araliphatischen Kohlen­ wasserstoffrest mit 8 bis 15, vorzugsweise 8 bis 13 C-Atomen,
bedeuten, z. B. 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, 1,3- und 1,4-Phenylendiisocyanat, 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat sowie beliebige Gemische dieser Isomeren, 2,4'- und/oder 4,4'-Diphenyhnethandiisocyanat sowie beliebige Gemische dieser Isomeren oder deren polymere Typen dieser Reihe.
Bevorzugt werden in der Regel die technisch leicht zugänglichen Polyisocyanate, z. B. das 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat sowie beliebige Gemische dieser Isomeren ("TDI"), sowie besonders bevorzugt Polyphenyl-polymethylen-polyisocyanate, wie sie durch Anilin-Formaldehyd-Kondensation und anschließende Phosgenierung herge­ stellt werden ("rohes MDI"). Gegebenenfalls können die eingesetzten Polyisocyanate auch modifiziert sein. Besonders bevorzugt setzt man als Polyisocyanatkomponente höherkernige Isocyanate der Diphenylmethandiisocyanat-Reihe (pMDI-Typen) ein.
Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens können auch endständige Isocyanatgruppen aufweisende Prepolymere mit einem mittleren Molekulargewicht von ca. 275 bis 2 000 eingesetzt werden, wie sie durch Umsetzung von höhermole­ kularen und/oder niedermolekularen Polyolen mit einem Überschuss an Polyisocyanat in an sich bekannter Weise erhalten werden.
Als Polyole können alle in der Polyurethanchemie gebräuchlichen höhermolekularen Polyole, insbesondere zwei bis acht Hydroxylgruppen aufweisende Verbindungen, speziell solche der Molmassen 400 bis 10 000, vorzugsweise 550 bis 5 000, z. B. min­ destens zwei, in der Regel zwei bis acht, vorzugsweise aber zwei bis vier, Hydroxyl­ gruppen aufweisende Polyester, Polyether, Polythioether, Polyacetale, Polycarbonate und Polyesteramide, wie sie beispielsweise für die Herstellung von homogenen und von zellförmigen Polyurethanen an sich bekannt sind, eingesetzt werden.
Geeignete lignocellulosehaltige Rohstoffe, die mit der erfindungsgemäßen Polyiso­ cyanat-Aktivator-Formulierung gebunden werden können, sind beispielsweise Holz, Rinde, Kork, Bagasse, Stroh, Flachs, Bambus, Alfagras, Reisschalen, Sisal- und Kokosfasern. Das Material kann dabei in Form von Granulaten, Strands, Spänen, Fasern oder Mehl vorliegen und einen Wassergehalt von z. B. 0 bis 35 Gew.-%, vorzugsweise von 5 bis 25 Gew.-%, aufweisen. Es wird mit dem Bindemittel in einer Menge von 1 bis 100, vorzugsweise 2 bis 12 Gew.-%, versetzt und - im allgemeinen unter Einwirkung von Druck und Hitze - zu Platten oder Formkörpern verpresst.
In analoger Weise können auch mehrlagige Platten oder Formteile aus Furnieren, Papieren oder Geweben hergestellt werden. Auch mehrschichtige Platten oder Form­ teile aus Furnieren und Streifen-, Stab- oder Stäbchen-Mittellagen, sogenannte Tischlerplatten, können erfindungsgemäß hergestellt werden, indem man die Furniere wie oben beschrieben mit der Isocyanat-Aktivator-Formulierung behandelt und an­ schließend mit den Mittellagen - in der Regel bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck - verpresst. Vorzugsweise werden dabei Temperaturen von 80 bis 250°C, beson­ ders bevorzugt 100 bis 220°C, eingehalten. Der Anfangspressdruck liegt auch hier vor­ zugsweise zwischen 5 und 150 bar; im Laufe des Pressvorganges fällt dann der Druck meist bis gegen 0 ab.
Erfindungsgemäß können die Polyisocyanat-Aktivator-Formulierungen auch in Kom­ bination mit den oben beschriebenen Polyhydroxylverbindungen in einem NCO/OH- Verhältnis von 1,1 : 1 bis 10 : 1, vorzugsweise 1,5 : 1 bis 5 : 1, eingesetzt werden. Es ist dabei möglich, die beiden Komponenten getrennt oder als reaktives Gemisch einzu­ setzen. Praktische Bedeutung haben derartige Kombinationen von Polyisocyanat und Polyhydroxylverbindungen als Bindemittel z. B. bei der Bindung von Korkschrot. Es ist auch möglich, an sich bekannte Treibmittel in einer Menge von ca. 0,5 bis 30 Gew.-%, bezogen auf Binde- oder Imprägniermittel und/oder andere die Schaumbildung oder die chemische Reaktion zwischen Polyisocyanaten, lignocellulosehaltigem Material und gegebenenfalls Polyhydroxylverbindungen beeinflussende Additive wie Stabilisatoren, in einer Menge von 0,05 bis 10 Gew.-%, bezogen auf Bindemittel- bzw. Imprägnier­ mittel, zuzusetzen.
Die erfindungsgemäß als Bindemittel zu verwendenden Polyisocyanat-Aktivator- Formulierungen können auch mit den in der Holzwerkstoffindustrie bisher über­ wiegend eingesetzten wässrigen Lösungen von Kondensationsprodukten aus Form­ aldehyd mit Harnstoff und/oder Melamin und/oder Phenol kombiniert werden (Mischverleimung), aber auch mit anderen, bisher weniger üblichen Binde- und Im­ prägniermitteln, wie z. B. Sulfitablauge (Lignin-Sulfonat oder anderen technischen Ligninlösungen des Holzaufschlusses) oder gerbstoffartigen Verbindungen wie Tannin, wo z. B. ein Mischungsverhältnis der erfindungsgemäßen mit diesen zusätzlichen Bindemitteln zwischen 1 : 10 und 10 : 1, vorzugsweise zwischen 1 : 5 und 5 : 1, eingehalten werden kann und wobei man die erfindungsgemäßen Bindemittel und die zusätzlichen Bindemittel entweder separat oder auch in Mischung einsetzen kann.
Besonders vorteilhaft sind derartige Kombinationen bei der Herstellung von mehr­ schichtigen Platten mit speziellen Eigenschaften. Man kann z. B. die äußeren Schichten mit konventionellen Klebstoffen (allein oder gemeinsam mit dem Polyisocyanat-Binde­ mittel und eine oder mehrere innere Schichten mit dem erfindungsgemäß zu verwen­ denden Polyisocyanat-Bindemittel (allein oder gemeinsam mit konventionellen Kleb­ stoffen) versetzen und anschließend miteinander verpressen.
Infolge ihrer hervorragenden mechanischen Eigenschaften eignen sich die erfindungs­ gemäß hergestellten Platten oder Formteile auf Basis von lignocellulosehaltigen oder anderen organischen und/oder anorganischen Rohstoffen vor allem für eine Verwen­ dung im Bauwesen. Um den Platten oder Formteilen die hierfür im allgemeinen erforderliche Beständigkeit gegen Pilzbefall, Insektenfraß oder Feuereinwirkung zu verleihen, kann man den Bindemitteln oder den Rohstoffen die handelsüblichen Additive, z. B. wässrige Polyethylenemulsionen organische oder anorganische Schutzmittel, in reiner Form oder als Lösung in einer Menge von ca. 0,05 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Material, zusetzen. Als Lösungsmittel kommen in Frage: Wasser oder organische Lösungsmittel, z. B. Rück­ standsöle aus der Erdölaufarbeitung, Chlorkohlenwasserstoffe u. a. Die Verleimungs­ qualität wird hierdurch im allgemeinen nicht beeinträchtigt. Im Gegensatz zu Phenol/Formaldehyd-Harz-verleimten Platten treten bei den erfindungsgemäß herge­ stellten Werkstoffen dabei vorteilhafterweise weder Salzausblühungen noch "Ausbluten" ein.
Bedingt durch die hohe Klebkraft der erfindungsgemäßen Bindemittel neigen die hiermit imprägnierten bzw. gebundenen Formkörper häufig dazu, an den Oberflächen der heißen Pressen oder Formen zu haften. Dies kann durch Trennmittel, welche man dem Bindemittel zusetzt, vermieden werden. Eine andere Lösung besteht darin, die Trennmittel in reiner Form oder als Lösung auf die mit den Presslingen in Berührung kommenden metallischen Oberflächen oder die Formlingsoberfläche aufzubringen. Als äußere Trennmittel kommen hierbei alle bisher zu diesem Zweck vorgeschlagenen Substanzen in Frage. Bevorzugt sind jedoch gemäß DE-OS 23 25 926 Verbindungen, welche bei Isocyanaten eine Isocyanuratbildung katalysieren, beispielsweise Phenol- Mannichbasen, Derivate des Hexahydrotriazins oder Alkalisalze von Carbonsäuren und/oder Seifen, gegebenenfalls in Lösung wie z. B. wässrigem Diethylenglykol. Ein weiterer Lösungsweg, die Haftung auszuschalten, besteht darin, eine Trennschicht zwischen Pressling und metallischer Pressenoberfläche anzuordnen, wobei die Trennschicht aus Bahnen, Folien oder Zerkleinerungsmaterial verschiedener Rohstoffe (z. B. Kunststoffe, Papier, Holz, Metall) bestehen kann. Wie schon mehrfach erwähnt, können mit den erfindungsgemäß zu verwendenden Isocyanat-Bindemitteln im Vergleich zu herkömmlichen Bindemitteln auf Basis von Phenol/Formaldehyd- oder Harnstoff/Formaldehyd-Harzen bei der Spanplattenherstellung wesentliche Ver­ besserungen, sowohl im Hinblick auf die mechanischen Eigenschaften als auch in verfahrenstechnischer Hinsicht, erzielt werden. So ist es im Falle von Holzspanplatten möglich, entweder bei gleicher Bindemittelmenge wie bei Phenol/Formaldehyd- bzw. Harnstoff/Formaldehyd-Harzen eine um bis zu 50% erhöhte Biegesteifigkeit (neben einer Verbesserung anderer mechanischer Eigenschaften) oder aber bei einer um etwa 25 bis 70% erniedrigten Bindemittelkonzentration ein gleiches mechanisches Eigen­ schaftsbild zu erreichen.
Beispiele
Als Ausgangskomponenten wurden eingesetzt:
  • A) Bis(dimethylaminoethyl)ether (DABCO® DA20, Air Products)
  • B) 1,8 Diazobicyclo[5,4,0]undecen-7 (PCCAT® DBU, Nitroil Europe Handels GmbH)
  • C) Säureblockiertes 1,8 Diazobicyclo[5,4,0]undecen-7 (PCCAT® DBU TA, Nitroil Europe Handels GmbH)
  • D) Dibutylzinndilaurat (DBTL) (DABCO® T12, Air Products)
  • E) Dimorpholinodiethylether (DMDEE) (PCCAT® DMDEE, Nitroil Europe Handels GmbH)
  • F) Dimorpholinopolyethylenglykol (DMPEG) (PCCAT® 1KSC, Nitroil Europe Handels GmbH)
  • G) Polyether der OH-Zahl 190, hergestellt durch Umsetzung von Propylenglykol mit Propylenoxid und Ethylenoxid (Zusatzmittel VP.PU 1706, Bayer AG),
  • H) polymeres MDI ('pMDI') mit einem NCO-Gehalt von ca. 31,5 Gew.-% (Desmodur® 44V20 L, Bayer AG),
Zur Vorprüfung der Katalysatoren wurde 1 Gew.-%, bezogen auf die Menge Iso­ cyanat, des jeweiligen Katalysators in Isocyanat H (Desmodur® 44V20 L, Bayer AG) eingemischt. Das Misch- und Reaktionsverhalten wurde über einen Zeitraum von mehreren Stunden beobachtet. Die Resultate sind in Tab. 1 wiedergegeben.
Diejenige Produkte, die die Vorprüfung bestanden, wurden einem Lagertest unter­ zogen, bei dem die Proben über einen Zeitraum von zwei Monaten bei erhöhter Temperatur (40°C) gelagert wurden. Nach der Lagerung wurde die Lagerstabilität anhand von Viskositätsanstieg und NCO-Verlust beurteilt. Die Ergebnisse sind in Tab. 2 wiedergegeben.
Tabelle 1
Tabelle 2
Es ergibt sich, dass mit DMDEE und DMPEG pMDI-Holzbindemittel erhalten werden, die alle Anforderungen an die Lagerstabilität erfüllen. Die Katalysatoren A bis C zeigten schon in der Vorprüfung Unverträglichkeiten mit pMDI, die Viskosität der Mischung aus pMDI und DBTL stieg im Laufe der zweimonatigen Lagerung bei 40°C stark an.
Es kann auch vorkommen, dass der Katalysator als Stammlösung eingesetzt wird. Dafür wird eine kurzzeitige Lagerstabilität bei höheren Konzentrationen verlangt. Lagerstabilitäts-Proben wurden aus dem Katalysator und Isocyanat H (Desmodur® 44V20 L der Bayer AG unter Feuchtigkeits-Ausschluss abgemischt und bei 40°C gelagert. Nach der Lagerung wurde die Lagerstabilität optisch beurteilt. Die Ergeb­ nisse der Versuche sind in Tab. 3 wiedergegeben.
Tabelle 3
Es zeigt sich, dass DMDEE und DMPEG auch als Stammlösungen verarbeitbar sind, mit einer Lagerfähigkeit von über 2 Wochen bei einer Katalysator-Konzen­ tration in pMDI von 20 Gew.-%.
Anwendungsbeispiele zur Herstellung einer 3-Schicht-Platten
4900 Gew.-Teile Mittelschichtspäne, die aus einem Gemisch aus Nadelholz und Laubholz bestanden und einen Feuchtigkeitsgehalt von ca. 8 Gew.-% aufwiesen, wurden auf eine Temperatur von 60°C aufgeheizt und bei einer Temperatur von 60°C mit 240 Gew.-Teilen Abmischungen aus Isocyanat H (Desmodur® 44V20 L) und den erfindungsgemäßen Katalysatoren beleimt, bzw. mit 264 Gew.-Teilen einer direkt vor der Beleimung hergestellten Abmischungen aus 90% Isocyanat H und 10 Gew.-% Polyol G (Zusatzmittel VP.PU 1706). 2850 Gew.-Teile Deck­ schichtspäne, die aus einem Gemisch aus Nadelholz und Laubholz bestanden und einen Feuchtigkeitsgehalt von ca. 15 Gew.-% aufwiesen, wurden auf eine Tempe­ ratur von 60°C aufgeheizt und bei einer Temperatur von 60°C mit 136 Gew.- Teilen Abmischungen aus Isocyanat H und den erfindungsgemäßen Katalysatoren beleimt, bzw. mit 150 Gew.-Teilen einer direkt vor der Beleimung hergestellten Abmischung aus 90 Gew.-% Isocyanat H und 10 Gew.-% Polol G. Es wurde ein 3-Schicht-Formling der Größe 460 × 460 mm aus einer unteren Deckschicht, einer Mittelschicht und einer oberen Deckschicht hergestellt und bei 200°C verpresst. Die Querzugsfestigkeit der erhaltenen Spanplatten (Dicke 16 mm) flach zweistündiger Lagerung in kochendem Wasser wurde bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tab. 4 zusammengefasst.
Tabelle 4
Es zeigt sich, dass reines pMDI als Holzbindemittel allein eine verkürzte Presszeit von 1,6 min bei 16 mm Plattendicke nicht erlaubt. Bei dieser verkürzten Presszeit gab es beim Öffnen der Presse Dampfspalter in der Platte. Der Einsatz eines Presszeitverkürzungsadditivs G (Zusatzmittel VP.PU 1706) ermöglichte eine kürzere Presszeit, jedoch mit einem Abfall der Querzugfestigkeit von 20%. Der Einsatz der erfindungsgemäßen Katalysatoren E und F ergab ähnliche Ergebnisse, es wurden Platten guter Qualität bei der 16% kürzeren Presszeit erhalten und der Abfall der Querzugfestigkeit betrug nur 9% bzw. 16%.

Claims (9)

1. Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffen, bei dem mit lager­ stabilem Bindemittel beleimte lignocellulosehaltige Materialien heiß ver­ presst werden, wobei als lagerstabile Bindemittel Aminkatalysatoren ent­ haltende Polyisocyanate eingesetzt werden.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem als Aminkatalysatoren Dimor­ pholinoverbindungen eingesetzt werden.
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, bei dem die Dimorpholinoverbindungen Dimorpholinodiethylether oder Dimorpholinopolyethylenglykol sind.
4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem ein Bindemittel eingesetzt wird, das 0,01 bis 30 Gew.-% Katalysator, bezogen auf Polyisocyanat, enthält.
5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass neben dem Polyisocyanat-Bindemittel Bindemittel auf Basis Harnstoff/Form­ aldehyd- und/oder Melamin/Formaldehyd- und/oder Phenol/Formaldehy- Harzen mit eingesetzt und gegebenenfalls weitere Hilfs- und Zusatzmittel, Trennmittel, Holzschutzmittel, Flammschutzmittel oder Polyethylendisper­ sionen zugesetzt werden.
6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Polyisocyanat polymeres Diphenylmethandiisocyanat (pMDI) eingesetzt wird.
7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Polyisocyanat durch Polyetherpolyole oder Polyesterpolyole modifizierte polymere Diphenylmethandiisocyanate eingesetzt werden.
8. Lagerstabiles Bindemittel, enthaltend polymeres Diphenylmethandiisocyanat und Dimorpholinoverbindungen.
9. Verwendung des lagerstabilen Bindemittels gemäß Anspruch 8 bei der Herstellung von lignocellulosehaltige Materialien enthaltenden Werkstoffen.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7439280B2 (en) * 2004-04-06 2008-10-21 Basf Corporation Lignocellulosic composite material and method for preparing the same
US20050242459A1 (en) * 2004-04-29 2005-11-03 Savino Thomas G Lignocellulosic composite material and method for preparing the same
US7781501B2 (en) * 2005-09-02 2010-08-24 Georgia-Pacific Chemicals Llc Thermosetting adhesives comprising a resin having azetidinium functional groups
EP2042560A1 (de) * 2007-09-19 2009-04-01 Basf Se Leichte Holzwerkstoffe mit guten mechanischen Eigenschaften und geringer Formaldehyd-Emission
BR112012013895A2 (pt) * 2009-12-08 2016-05-03 Basf Se componente isocianato altamente reativo, processo para a produção de materiais contendo lignocelulose, material contendo lignocelulose, e, usos de um material contendo lignocelulose, e de um componente de isocianato altamente reativo
EP3177662A1 (de) * 2014-08-08 2017-06-14 Basf Se Kontinuierliches verfahren zur formung einer einheitlichen matte
CN114507452B (zh) * 2014-12-23 2023-11-07 生态合成股份有限公司 基于生物聚合物和异氰酸酯的粘合剂以及复合材料
DE112018004708A5 (de) 2017-08-23 2020-06-10 Basf Se Verfahren zur Herstellung von Lignocellulosewerkstoffen mittels Bestimmung von NCO-Werten
LT3733366T (lt) 2019-04-30 2022-12-27 Fritz Egger Gmbh & Co. Og Rišli medžiaga medienos plokščių gamybai
PL3733368T3 (pl) 2019-04-30 2024-08-19 Fritz Egger Gmbh & Co. Og Bspoiwo do wytwarzania tworzyw drzewnych
EP3733367B1 (de) 2019-04-30 2022-01-19 Fritz Egger GmbH & Co. OG Holzwerkstoffe und bindemittelzusammensetzungen
CN114058311B (zh) * 2020-08-05 2023-12-19 万华化学集团股份有限公司 一种改性异氰酸酯胶粘剂及其制备方法、一种无醛模压托盘及其制备方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2109686C3 (de) 1971-03-02 1980-09-25 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur Herstellung oder Veredlung lignozellulosehaltiger Werkstoffe
DE2711958B2 (de) 1977-03-18 1981-08-13 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Binde- oder Imprägnierungsmittel für lignocellulosehaltige Materialien
DE2854384A1 (de) 1978-12-16 1980-07-03 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von polyurethan-kunststoffen
NL8204144A (nl) 1982-10-27 1984-05-16 Methanol Chemie Nederland Fabricage van spaanplaat.
DE3322078A1 (de) 1983-06-20 1984-12-20 Merck Patent Gmbh, 6100 Darmstadt Verwendung von sucralfat zur bekaempfung von emesis und/oder diarrhoe
DE3328662A1 (de) * 1983-08-09 1985-02-21 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur herstellung von presswerkstoffen mit polyisocyanat-bindemitteln unter mitverwendung von latenten, waermeaktivierbaren katalysatoren
DE3438735A1 (de) 1984-10-23 1986-06-26 Desowag-Bayer Holzschutz GmbH, 4000 Düsseldorf Verfahren zur herstellung von span- oder faserplatten
US4705840A (en) * 1985-10-04 1987-11-10 Minnesota Mining And Manufacturing Company Catalysts for the curing of a water-curable isocyanate-functional prepolymer
CH669955A5 (de) 1986-08-04 1989-04-28 Sika Ag
US4758648A (en) * 1986-10-20 1988-07-19 Essex Specialty Products, Inc. High speed cure sealant
US5002713A (en) * 1989-12-22 1991-03-26 Board Of Control Of Michigan Technological University Method for compression molding articles from lignocellulosic materials
DE4229396C2 (de) * 1992-09-03 1997-06-05 Glunz Ag Verfahren zur Herstellung von Span- oder Faserplatten
AU667448B2 (en) 1994-02-22 1996-03-21 National Starch And Chemical Investment Holding Corporation Catalyst for reactive hot melt adhesives
DE19603330C1 (de) 1996-01-31 1997-06-05 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffen mit Polyisocyanat-Bindemitteln unter Mitverwendung von latenten, wärmeaktivierbaren Katalysatoren
EP0812866B1 (de) 1996-06-12 2003-10-15 Sika Schweiz AG Lagerstabile, feuchtigkeitshärtende Klebstoffmasse
JP2986016B2 (ja) 1996-06-19 1999-12-06 エイチ・ビー・フラー・ライセンシング・アンド・ファイナンシング・インコーポレイテッド 反応性ホットメルトポリウレタン接着剤を用いた本のためのカバーおよびかかるカバーを含む本
JPH1171565A (ja) 1997-08-29 1999-03-16 Nippon Nsc Ltd 化粧シート被覆用の反応性ホットメルト接着剤組成物

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