DE102007015802A1 - Shaped body of cellulose-containing materials - Google Patents
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Abstract
Formkörper aus cellulosehaltigem Material und vernetzten 2-Komponenten-Polyurethanbindemitteln, bestehend aus 99 bis 85 Gew.-% cellulosehaltigem Material zusammen mit 1 bis 15 Gew.-% eines 2-K-PU-Bindemittels, wobei das 2-K-PU-Bindemittel enthält - 25 bis 90 Gew.-% oleochemische Polyole mit einer Funktionalität zwischen 2,5 bis 5 - 1 bis 50 Gew.-% 2- bis 4-funktionelle Polyetherpolyole mit einem Molekulargewicht zwischen 250 bis 20000 g/mol, - 0,1 bis 5 Gew.-% aliphatische oder aromatische Di- oder Triamine mit primären und/oder sekundären Aminogruppen, - 1 bis 30 Gew.-% eines Gemischs aus Wasser und einer C<SUB>2</SUB>- bis C<SUB>100</SUB>-Carbonsäure, - 1 bis 25% trocknende und/oder halbtrocknende Öle, sowie - ggf. weitere Additive, wobei die Bestandteile sich auf 100% ergänzen, und mindestens ein aromatisches Polyisocyanat mit einem NCO/OH-Verhältnis von 1 : 1 bis 3,5 : 1.Shaped body of cellulose-containing material and crosslinked 2-component polyurethane binders, consisting of 99 to 85 wt .-% cellulose-containing material together with 1 to 15 wt .-% of a 2-K PU binder, wherein the 2-component PU binder contains - 25 to 90 wt .-% of oleochemical polyols having a functionality between 2.5 to 5 - 1 to 50 wt .-% of 2 to 4-functional polyether polyols having a molecular weight between 250 to 20,000 g / mol, - 0.1 to 5 wt .-% aliphatic or aromatic di- or triamines having primary and / or secondary amino groups, - 1 to 30 wt .-% of a mixture of water and a C <SUB> 2 </ SUB> - to C <SUB> 100 </ SUB> carboxylic acid, - 1 to 25% of drying and / or semi-drying oils, and - optionally further additives, wherein the ingredients supplement to 100%, and at least one aromatic polyisocyanate having an NCO / OH ratio of 1 : 1 to 3.5: 1.
Description
Die Erfindung betrifft Formkörper aus cellulosehaltigen Materialien und 2K-Polyurethan-Zusammensetzungen, die eine niedrige Dichte aufweisen. Weiterhin werden 2K-PU-Bindemittel zum Herstellen solcher Formkörper beschrieben.The The invention relates to shaped bodies made of cellulose-containing materials and 2K polyurethane compositions having a low density. Furthermore, 2K PU binders are used to produce such shaped bodies described.
Formkörper aus Holzwerkstoffen sind bekannt. Dabei werden Holzpulver, -fasern oder -späne mit verschiedenen Bindemitteln miteinander verklebt. Diese Formkörper können Platten oder Blöcke sein oder sonstige Formen haben. Solche Formkörper sind beispielsweise als Spanplatten oder MDF-Platten bekannt. Dabei ist es üblich, die zu verbindenden cellulosehaltigen Materialien mit Phenol-, Harnstoff- oder Melaminharzbindemittel miteinander zu verkleben. Ebenso ist es bekannt, solche Formkörper auch mit Polyurethansystemen zu verkleben.moldings from wood materials are known. This will be wood powder, fibers or shavings with different binders with each other bonded. These shaped bodies can be plates or Be blocks or have other forms. Such shaped bodies are known for example as chipboard or MDF boards. It is it is customary, the cellulosic materials to be joined with phenolic, urea or melamine resin binders together to stick together. It is also known such moldings also to bond with polyurethane systems.
Es ist zweckmässig, dass solche Formkörper eine stabile Oberfläche aufweisen. Weiterhin sollen die mechanischen Eigenschaften solcher Formkörper, wie Querzug- und Biegefestigkeit, Formstabilität oder Freiheit von Migraten oder Dämpfen, gewährleistet werden. Ein allgemeines Interesse besteht darin, dass solche Formteile eine niedrige Dichte aufweisen. Damit sollen aus solchen Formteilen hergestellte Gebrauchskörper, beispielsweise Möbelteile, leicht und handhabbar sein. Eine Verschlechterung einer mechanischen Eigenschaft soll jedoch nicht gegeben sein.It It is expedient that such moldings a stable Have surface. Furthermore, the mechanical Properties of such shaped bodies, such as transverse tensile and flexural strength, Dimensional stability or freedom from migrates or vapors, be guaranteed. There is a general interest in that such moldings have a low density. In order to should be made of such moldings used body, for example Furniture parts to be light and manageable. A deterioration However, a mechanical property should not be given.
Bekannt
ist die
Weiterhin
gibt es die
Weiterhin
ist die
Weiterhin
ist die
Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik stellt sich die Aufgabe, dass Formkörper auf Basis von cellulosehaltigen Materialien zusammen mit 2K-Polyurethan-Zusammensetzungen hergestellt werden, die eine geringe Dichte aufweisen. Unabhängig von der geringen Dichte sollen diese Formkörper ein verbessertes Quellverhalten gegen Feuchtigkeit zeigen sowie eine ausreichende mechanische Stabilität aufweisen und eine stabile Oberfläche besitzen.outgoing From the known prior art, the task arises that Shaped body based on cellulose-containing materials produced together with 2K polyurethane compositions, which have a low density. Regardless of the low Density, these moldings are an improved swelling behavior to show moisture and adequate mechanical stability have and have a stable surface.
Die Erfindung wird gelöst durch einen Formkörper nach Anspruch 1. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind die geeigneten Polyurethanzusammensetzungen, die solche Formkörper ergeben.The Invention is solved by a molding after Claim 1. Another object of the invention are the appropriate Polyurethane compositions which give such shaped bodies.
Als cellulosehaltiges Material werden in den Formkörpern pflanzliche Fasern, beispielsweise Baumwolle, Jute, Flachs, Hanf, Bast, Sisal, Ramie, Koskosfasern, Yuccafasern oder Manila, Papier- und Zellstoffgarne, eingesetzt. Als Holzteichen können span- oder pulverförmige Holzpartikel eingesetzt werden. Diese können aus Hart- oder Weichholz bestehen. Weiterhin können Flachs- und Hanfschäben, Strohpartikel, Bambusspäne, Nussschalen, Korkschnitzel oder Bagasse enthalten sein. Es kann sich auch um zermahlene holzhaltige Abfälle der Spanplatten- oder Möbelindustrie handeln.As cellulosic material are in the moldings vegetable fibers, such as tree wool, jute, flax, hemp, bast, sisal, ramie, cosco fibers, yucca fibers or manila, paper and pulp yarns. As woodponds can span or powdered wood particles are used. These can be made of hard or softwood. Furthermore, flax and hemp shives, straw particles, bamboo shavings, nut shells, cork schnitzel or bagasse may be included. It may also be crushed wood-containing waste from the chipboard or furniture industry.
In den erfindungsgemäßen Formkörpern liegen die Teilchen in Form von Holzspänen, Holzmehl oder anderen cellulosehaltigen Materialien in Teilchengrößen von maximal 5 mm Dicke, 50 mm Breite und 100 mm Länge vor, insbesondere als Späne oder Fasern unterschiedlicher Größe.In lie the moldings of the invention the particles in the form of wood shavings, wood flour or others cellulose-containing materials in particle sizes of not more than 5 mm thick, 50 mm wide and 100 mm long, in particular as chips or fibers of different sizes.
Die Feuchte der cellulosehaltigen Materialien zur Herstellung der erfindungsgemäßen Formkörper kann bis zu 20 Gew.-% betragen. Diese kann gegebenenfalls durch Befeuchtung erhöht oder durch Trocknung bei erhöhter Temperatur erniedrigt werden. Durch die Reaktion mit den Isocyanaten wird der Wassergehalt der fertigen Formkörper verringert.The Moisture of the cellulose-containing materials for the preparation of the invention Shaped body can be up to 20 wt .-% amount. This may optionally increased by moistening or by drying at elevated Temperature be lowered. By the reaction with the isocyanates the water content of the finished shaped body is reduced.
Die erfindungsgemäßen Formkörper können zusätzlich z. B. Drähte, Kabel, Drahtnetze, Stangen oder ähnliches als Einlagen oder Verstärkungsmittel enthalten.The Moldings according to the invention can additionally z. As wires, cables, wire nets, rods or the like as inserts or reinforcing agents contain.
Die erfindungsgemäßen Formkörper enthalten zum Binden der cellulosehaltigen Bestandteile eine aufgeschäumte, vernetzte Polyurethanzusammensetzung. Diese Zusammensetzung entsteht durch Vernetzung einer 2-K-PU-Zusammensetzung. Eine notwendige Komponente ist eine Polyisocyanatkomponente. Polyisocyanate, die für diese Komponente geeignet sind, sind die bekannten mehrfunktionellen Isocyanate mit im Mittel 2 bis 6, vorzugsweise bis 4 und insbesondere 2 oder 3 Isocyanat-Gruppen pro Molekül. Die einsetzbaren Polyisocyanate können aromatische, cycloaliphatische oder aliphatische Isocyanate sein.The Contain molded body according to the invention for binding the cellulosic components a foamed, crosslinked polyurethane composition. This composition arises by crosslinking a 2K PU composition. A necessary component is a polyisocyanate component. Polyisocyanates suitable for these components are suitable are the known polyfunctional Isocyanates with an average of 2 to 6, preferably to 4 and in particular 2 or 3 isocyanate groups per molecule. The usable polyisocyanates may be aromatic, cycloaliphatic or aliphatic Be isocyanates.
Beispiele für geeignete aromatische Polyisocyanate sind die Isomeren des Toluylendiisocyanats (TDI) isomerenrein oder als Mischung, Naphthalin-1,5-diisocyanat, Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat (MDI), Diphenylmethan-2,4'-diisocyanat, Mischungen, Xylylen-diisocyanat (XDI), 4,4'-Diphenyl-dimethylmethandiisocyanat, Di- und Tetraalkyl-diphenylmethandiisocyanate, 4,4'-Dibenzyldiisocyanat, 1,3-Phenylendiisocyanat, 1,4-Phenylendiisocyanat. Beispiele für geeignete cycloaliphatische Polyisocyanate sind die Hydrierungsprodukte der vorgenannten aromatischen Diisocyanate wie z. B. das 4,4'-Dicyclohexylmethandiisocyanat (H12MDI), 1-Isocyanatomethyl-3-isocyanato-1,5,5-trimethyl-cyclohexan (Isophoron-Diisocyanat, IPDI), Cyclohexan-1,4-diisocyanat, hydriertes Xylylen-diisocyanat (H6XDI), 1-Methyl-2,4-diisocyanato-cyclohexan, Tetramethylxylen-diisocyanat (m-TMXDI, p-TMXDI) und Dimerfettsäure-diisocyanat. Beispiele für aliphatische Polyisocyanate sind Tetramethoxybutan-1,4-diisocyanat, Butan-1,4-diisocyanat, Hexan-1,6-diisocyanat (HDI), 1,6-Diisocyanato-2,2,4-trimethylhexan, 1,6-Diisocyanato-2,4,4-trimethylhexan, Butan-1,4-diisocyanat sowie 1,12-Dodecandiisocyanat (C12DI). Neben den vorgenannten aliphatischen und cycloaliphatischen Isocyanaten sind auch deren Isocyanurate bzw. Biurete, insbesondere die des HDI bzw. IPDI, einzusetzen.Examples of suitable aromatic polyisocyanates are the isomers of toluene diisocyanate (TDI) isomerically pure or as a mixture, naphthalene-1,5-diisocyanate, diphenylmethane-4,4'-diisocyanate (MDI), diphenylmethane-2,4'-diisocyanate, mixtures, xylylene diisocyanate (XDI), 4,4'-diphenyl-dimethylmethane diisocyanate, di- and tetra-alkyl-diphenylmethane diisocyanates, 4,4'-dibenzyl diisocyanate, 1,3-phenylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate. Examples of suitable cycloaliphatic polyisocyanates are the hydrogenation products of the aforementioned aromatic diisocyanates such. 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate (H 12 MDI), 1-isocyanatomethyl-3-isocyanato-1,5,5-trimethylcyclohexane (isophorone diisocyanate, IPDI), cyclohexane-1,4-diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate (H 6 XDI), 1-methyl-2,4-diisocyanato-cyclohexane, tetramethylxylene diisocyanate (m-TMXDI, p-TMXDI) and dimer fatty acid diisocyanate. Examples of aliphatic polyisocyanates are tetramethoxybutane-1,4-diisocyanate, butane-1,4-diisocyanate, hexane-1,6-diisocyanate (HDI), 1,6-diisocyanato-2,2,4-trimethylhexane, 1,6- Diisocyanato-2,4,4-trimethylhexane, butane-1,4-diisocyanate and 1,12-dodecane diisocyanate (C 12 DI). In addition to the abovementioned aliphatic and cycloaliphatic isocyanates, their isocyanurates or biurets, in particular those of HDI or IPDI, are also to be used.
Im allgemeinen werden aromatische Isocyanate bevorzugt, vorzugsweise das Diphenylmethandiisocyanat, entweder in Form der reinen Isomeren, als Isomerengemische sowie das sogenannte Roh-MDI. Weiterhin können niedermolekulare NCO-haltige Umsetzungsprodukte des MDI bzw. des TDI mit niedermolekularen Diolen, wie z. B. Ethylenglykol, Diethylenglykol, Propylenglykol, Dipropylenglykol oder Triethylenglykol verwendet werden.in the In general, aromatic isocyanates are preferred, preferably diphenylmethane diisocyanate, either in the form of pure isomers, as isomer mixtures and the so-called crude MDI. Furthermore you can low molecular weight NCO-containing reaction products of MDI or the TDI with low molecular weight diols, such as. For example, ethylene glycol, diethylene glycol, Propylene glycol, dipropylene glycol or triethylene glycol used become.
Ein weiterer Bestandteil der erfindungsgemäßen 2-K-PU-Zusammensetzung ist eine Polyolkomponente, wobei diese aus einer Mischung verschiedener Polyole sowie weiteren Zusatzstoffen und Additiven besteht.One further constituent of the 2-component PU composition according to the invention is a polyol component, which is a mixture of various Polyols and other additives and additives.
Es ist erfindungswesentlich, dass das PU-Bindemittel oleochemische Polyole enthält. Unter oleochemischen Polyolen sollen Polyole auf Basis natürlicher Öle und Fette verstanden werden, z. B. die Reaktionsprodukte von epoxidierten Fettstoffen mit mono-, di- oder polyfunktionellen Alkoholen oder Glycerinester langkettiger Fettsäuren, die zumindest teilweise mit Hydroxylgruppen substituiert sind.It is essential to the invention that the PU binder oleochemical Contains polyols. Among oleochemical polyols to polyols understood based on natural oils and fats be, for. As the reaction products of epoxidized fatty substances with mono-, di- or polyfunctional alcohols or glycerol esters long-chain fatty acids that are at least partially hydroxylated are substituted.
Ein Beispiel für solche Verbindungen sind die Ringöffnungsprodukte epoxidierter Triglyceride, also epoxidierter Fettsäureglycerinester, bei denen die Ringöffnung unter Erhalt der Esterbindungen ausgeführt worden ist. Zur Herstellung der Ringöffnungsprodukte kann man von einer Vielzahl epoxidierter Triglyceride pflanzlichen oder tierischen Ursprungs ausgehen. So sind beispielsweise epoxidierte Triglyceride geeignet, die 2 bis 10 Gewichtsprozent Epoxidsauerstoff aufweisen. Derartige Produkte sind durch Epoxidierung der Doppelbindungen aus einer Reihe von Fetten und Ölen herstellbar, z. B. Rindertalg, Palmöl, Erdnußöl, Rüböl, Baumwollsaatöl, Sojaöl und Sonnenblumenöl. Besonders bevorzugte epoxidierte Triglyceride sind epoxidiertes Sojaöl und epoxidiertes Leinöl.An example of such compounds are the ring-opening products of epoxidized triglycerides, ie epoxidized fatty acid glycerol esters in which the ring opening has been carried out to obtain the ester bonds. For the preparation of the ring-opening products one can assume a variety of epoxidized triglycerides of plant or animal origin. Thus, for example, epoxidized triglycerides are suitable which have 2 to 10 percent by weight of epoxide oxygen. Such products can be prepared by epoxidation of the double bonds of a series of fats and oils, eg. B. beef tallow, palm oil, peanut oil, rapeseed oil, cotton seed oil, soybean oil and sunflower oil. Particularly preferred epoxidized triglycerides are epoxidized soybean oil and epoxidized linseed oil.
Als Alkohole für die Ringöffnung der epoxidierten Triglyceride können Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropanol, Butanol, Hexanol, 2-Ethylhexanol, Fettalkohole mit 6 bis 22 C-Atomen, Cyclohexanol, Benzylalkohol, 1,2-Ethanol, 1,2-Propandiol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol. 1,6-Hexandiol, Neopentylglykol, Trimethylolpropan, Glycerin, Trimethylolethan, Pentaerythrit, Sorbit sowie ethergruppenhaltige Hydroxyverbindungen wie Alkylglykole oder oligomere Glykole sowie oligomere Glycerine eingesetzt werden.When Alcohols for the ring opening of the epoxidized Triglycerides can be methanol, ethanol, propanol, isopropanol, Butanol, hexanol, 2-ethylhexanol, fatty alcohols having 6 to 22 C atoms, Cyclohexanol, benzyl alcohol, 1,2-ethanol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol. 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, trimethylolpropane, glycerol, Trimethylolethane, pentaerythritol, sorbitol and ethergruppenhaltige Hydroxy compounds such as alkyl glycols or oligomeric glycols and oligomeric glycerols are used.
Die
Ringöffnungsreaktion epoxidierter Fettsäureester
oder Triglyceride mit einem Alkohol kann gegebenenfalls von einer
Umesterung mit sich selber oder anderen, nachträglich zugefügten
Triglyceriden gefolgt sein. Solche oleochemischen Polyole sind z.
B. in der deutschen Patentanmeldung
Eine weitere Gruppe der oleochemischen Polyole sind Ringöffnungs- und Umesterungsprodukte von epoxidierten Fettsäureestern niederer Alkohole, also von epoxidierten Fettsäuremethyl-, -ethyl-, -propyl- oder -butylestern. Bevorzugt sind hier die Ringöffnungs- oder Umesterungsprodukte mit Alkoholen der Funktionalität 2 bis 4, insbesondere die Umsetzungsprodukte mit Ethylenglykol, Propylenglykol, oligomeren Ethylenglykolen, oligomeren Propylenglykolen, Glycerin, Trimethylolpropan oder Pentaerythrit. Die Herstellung derartiger Produkte kann nach bekannten Epoxidations- oder Ringöffnungsverfahren erfolgen, wobei die Umesterung während oder nach dem Ringöffnungsschritt durch Entfernen des niederen Alkohols aus dem Reaktionsgleichgewicht durchgeführt werden kann.A Another group of oleochemical polyols are ring-opening and transesterification products of epoxidized fatty acid esters lower alcohols, ie of epoxidized fatty acid methyl, ethyl, propyl or butyl esters. Preference is given here to the ring-opening or transesterification products with alcohols of functionality 2 to 4, in particular the reaction products with ethylene glycol, Propylene glycol, oligomeric ethylene glycols, oligomeric propylene glycols, Glycerol, trimethylolpropane or pentaerythritol. The production Such products can be prepared by known epoxidation or ring opening methods carried out, wherein the transesterification during or after the ring opening step by removing the lower alcohol from the reaction equilibrium can be carried out.
Ebenfalls zu den oleochemischen Polyolen zählen die Umsetzungsprodukte epoxidierter Fettalkohole mit C2-C8-Alkoholen der Funktionalität 1 bis 10, insbesondere 2 bis 4.The oleochemical polyols also include the reaction products of epoxidized fatty alcohols with C 2 -C 8 -alcohols of functionality 1 to 10, in particular 2 to 4.
Im
Rahmen der Erfindung ist auch die Verwendung von oleochemischen
Polyolen möglich, die über Umesterung von di-
oder polyfunktionellen Alkoholen mit Triglyceriden, wie z. B. Palmöl,
Erdnußöl, Rüböl oder Sonneblumenöl,
zugänglich sind. Ebenso können Polyole verwendet
werden, die nach der Lehre der
Die erfindungsgemäß geeigneten oleochemischen Polyole können Hydroxylzahlen von 50 bis 400, bevorzugt 100 bis 250 mg KOH/g Festkörper aufweisen. Diese Polyole haben im Allgemeinen eine mittlere Funktionalität zwischen 2,5 bis 5.The According to the invention suitable oleochemical polyols Hydroxyl numbers from 50 to 400, preferably 100 to 250 mg KOH / g solids. These polyols have generally a mean functionality between 2.5 until 5.
Besonders bevorzugt ist die Verwendung von Rizinusöl oder Dimerdiolen als oleochemische Polyole sowie solchen Polyesterpolyolen, die durch vollständige Ringöffnung von epoxidierten Triglyceriden eines wenigstens teilweise olefinisch ungesättigten Fettsäure-enthaltenden Fettgemisches mit einem oder mehreren Alkoholen mit 1 bis 12 C-Atomen und anschließender partieller Umesterung der Triglycerid-Derivate zu Alkylesterpolyolen mit 1 bis 12 C-Atomen im Alkylrest hergestellt werden.Especially preferred is the use of castor oil or dimerdiols as oleochemical polyols and those polyester polyols, which by complete ring opening of epoxidized triglycerides an at least partially olefinically unsaturated fatty acid-containing Fat mixture with one or more alcohols having 1 to 12 carbon atoms and subsequent partial transesterification of the triglyceride derivatives to alkyl ester polyols having 1 to 12 carbon atoms in the alkyl radical become.
In der erfindungsgemäßen PU-Zusammensetzung können zusätzlich weitere Polyole enthalten sein, insbesondere die an sich bekannten Polyhydroxy-Polyether des Molekulargewichtsbereiches von 250 bis 20.000 g/mol, insbesondere unter 15000 g/mol, vorzugsweise 400 bis 10.000 g/mol, mit 2 bis 10 OH-Gruppen pro Molekül, insbesondere mit 2 bis 4 OH-Gruppen. Derartige Polyhydroxypolyether werden in an sich bekannter Weise durch Alkoxylierung von geeigneten Startermolekülen erhalten, z. B. von Wasser, Propylenglykol, Glycerin, Trimethylolpropan, Sorbit oder Rohrzucker. Geeignete Alkoxylierungsmittel sind insbesondere Propylenoxid und eventuell auch Ethylenoxid. Vorzugsweise eignen sich die flüssigen Polyetherverbindungen mit zwei bzw. drei Hydroxylgruppen pro Molekül, wie z. B. di- und/oder trifunktionelle Polypropylenglykole im Molekulargewichtsbereich von 250 bis 10000 g/mol, vorzugsweise im Bereich von 400 bis 6000 g/mol. Es können statistische und/oder Blockcopolymere des Ethylenoxids und Propylenoxids eingesetzt werden.In the PU composition according to the invention can additionally contain other polyols, in particular the known polyhydroxy polyethers of the molecular weight range from 250 to 20,000 g / mol, in particular below 15,000 g / mol, preferably 400 to 10,000 g / mol, with 2 to 10 OH groups per molecule, in particular with 2 to 4 OH groups. Such polyhydroxypolyethers be in a conventional manner by alkoxylation of suitable Get starter molecules, z. As of water, propylene glycol, glycerol, Trimethylolpropane, sorbitol or cane sugar. Suitable alkoxylating agents are in particular propylene oxide and possibly also ethylene oxide. Preferably The liquid polyether compounds are suitable with two or three hydroxyl groups per molecule, such as. B. di- and / or trifunctional polypropylene glycols in the molecular weight range from 250 to 10,000 g / mol, preferably in the range of 400 to 6,000 g / mol. It may be random and / or block copolymers of the ethylene oxide and propylene oxide are used.
Eine weitere Gruppe von vorzugsweise einsetzbaren Polyethern sind die Polytetramethylenglykole, die z. B. durch die saure Polymerisation von Tetrahydrofuran hergestellt werden, dabei liegt der Molekulargewichtsbereich der Polytetramethylenglykole zwischen 250 und 6000 g/mol, vorzugsweise im Bereich von 400 bis 4000 g/mol.A Another group of preferably usable polyethers are the Polytetramethylene glycols, the z. B. by the acidic polymerization be prepared from tetrahydrofuran, this is the molecular weight range the polytetramethylene glycols between 250 and 6000 g / mol, preferably in the range of 400 to 4000 g / mol.
Die erfindungsgemäß geeignete Polyolmischung soll 25 bis 90 Gew.-% von oleochemischen Polyolen enthalten, insbesondere 35 bis 70 Gew.-%. Weiterhin soll die Menge der Polyetherpolyole zwischen 1 bis 50 Gew.-% betragen, insbesondere zwischen 5 bis 35 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Polyolkomponente. Eine besondere Ausführungsform arbeitet mit einem Gemisch von Polyetherpolyolen, insbesondere einem difunktionellen und einem trifunktionellen Polyetherpolyol.The inventively suitable polyol mixture should contain 25 to 90 wt .-% of oleochemical polyols, in particular 35 to 70 wt .-%. Furthermore, the amount of polyether polyols should be between 1 and 50 Wt .-%, in particular between 5 to 35 wt .-%, each based on the polyol component. A particular embodiment works with a mixture of polyether polyols, in particular a difunctional and a trifunctional polyether polyol.
Ggf. ist es möglich, dass anteilsweise noch bis zu 20 Gew.-% bevorzugt bis zu 15 Gew.-% an niedermolekularen Polyhydroxylverbindungen enthalten sind. Das Molekulargewicht soll dabei zwischen 60 bis 250 g/mol betragen. Es kann sich dabei um Polyole mit 2 bis 6 OH-Gruppen handeln, wie beispielsweise Glykol, Butandiol, Hexandiol, Octandiol, Glycerin, Pentaerythrit, Trimethyloipropan oder Zuckeralkohole. Diese Bestandteile erhöhen die Urethangruppenkonzentration des Polymeren und beeinflussen die Härte des vernetzten Klebstoffs.Possibly. is it possible that in some cases even up to 20% by weight preferably up to 15 wt .-% of low molecular weight polyhydroxyl compounds are included. The molecular weight should be between 60 to 250 g / mol. These can be polyols with 2 to 6 OH groups such as glycol, butanediol, hexanediol, octanediol, Glycerol, pentaerythritol, trimethyloipropane or sugar alcohols. These ingredients increase the urethane group concentration of the polymer and affect the hardness of the crosslinked Adhesive.
In der erfindungsgemäßen Zusammensetzung müssen weiterhin Carbonsäuren enthalten sein. Diese reagieren mit den Isocyanaten in Gegenwart von Katalysatoren unter Abspaltung von Kohlendioxid. Unter Carbonsäuren werden Säuren verstanden, die eine oder mehrere, vorzugsweise eine Carboxylgruppen und vorzugsweise 6 bis 100 Kohlenstoffatome enthalten. Die Carboxylgruppen sind mit gesättigten oder ungesättigten Alkylresten verbunden, die eine lineare, verzweigte bzw. cyclische Struktur besitzen oder mit aromatischen Resten. Diese können weitere Hetero-Atome wie Ether-, Ester-, Halogen und Hydroxygruppen enthalten. Außerdem sind carboxylgruppen-terminierte Polyester und Polyether sowie Dimer- und Trimerfettsäuren einsetzbar. Gleichfalls eignen sich Partialester der Säuren, die mehr als eine Carboxylgruppe enthalten. Weitere erfindungsgemäße Verbindungen sind Ester und Partialester von Di- und Triolen-, Tetrolen, Pentolen, Zuckern und Kohlehydraten mit Carbonsäuren mit mehr als einer Carboxylgruppe. Ebenfalls haben sich Ringöffnungsprodukte aus Epoxiden und diesen Polycarbonsäuren als geeignet erwiesen.In the composition of the invention must continue to contain carboxylic acids. These react with the isocyanates in the presence of catalysts with elimination of carbon dioxide. Among carboxylic acids are acids understood that one or more, preferably a carboxyl groups and preferably contain 6 to 100 carbon atoms. The carboxyl groups are with saturated or unsaturated alkyl radicals connected, which has a linear, branched or cyclic structure own or with aromatic residues. These can be more Heteroatoms such as ether, ester, halogen and hydroxy groups. In addition, carboxyl-terminated polyesters and Polyether and dimer and trimer fatty acids can be used. Likewise, partial esters of acids are more suitable as a carboxyl group. Further inventive Compounds are esters and partial esters of di- and triols, tetrols, Containing pentoles, sugars and carbohydrates with carboxylic acids more than one carboxyl group. Also have ring opening products from epoxides and these polycarboxylic proved to be suitable.
Die genannten Verbindungen können in Mischungen eingesetzt werden, wobei flüssige Produkte bzw. flüssige Mischungen bevorzugt sind, sowie Verbindungen, die sich leicht mit den übrigen Bestandteilen zu flüssigen Mischungen verarbeiten lassen.The mentioned compounds can be used in mixtures be, with liquid products or liquid Mixtures are preferred, as well as compounds that easily with the remaining ingredients to liquid mixtures process.
Um die Entmischung der eingesetzten Bestandteile der Polyolkomponente zu vermeiden, ist es zweckmäßig, dass die erfindungsgemäße Zusammensetzung in der Polyolkomponente noch lösungsvermittelnde Aminoverbindungen enthalten kann. Diese Verbindungen bewirken eine Lösungsvermittlung zwischen den Bestandteilen, ohne dass die Schaumbildung negativ beeinflusst wird. Als Amine eignen sich aliphatische oder aromatische Di- oder Triamine mit primären und/oder sekundären Aminogruppen, insbesondere auch heterocyclische Amine. Die Amine müssen mindestens 3, vorzugsweise jedoch 6 Kohlenstoffatome enthalten. Die Amine können auch eine Hydroxyfunktion besitzen. Die Menge soll zwischen 0,1 bis 5 Gew.-% betragen.Around the segregation of the constituents of the polyol component To avoid, it is appropriate that the inventive Composition in the polyol component still solubilizing May contain amino compounds. These compounds cause a Solving mediation between the components without Foaming is adversely affected. As amines are suitable aliphatic or aromatic di- or triamines with primary and / or secondary amino groups, especially heterocyclic Amines. The amines must be at least 3, but preferably Contain 6 carbon atoms. The amines can also be one Possess hydroxy function. The amount should be between 0.1 to 5 wt .-% be.
Als Amine eignen sich z. B. Ethylendiamin, 1,2- und 1,3-Propylendiamin, Hexamethylendiamin, 1,4- und 1,6-Toluylendiamin, 4,4'-Diphenylmethandiamin und Diethylentriamin. Es können auch hydroxyfunktionelle Polyamine wie z. B. N-(2-Aminoethyl)ethanolamin verwendet werden. insbesondere eignen sich auch Piperazin und aminoalkyl- bzw. hydroxyalkylsubstituierte Piperazine, insbesondere auch Aminoethylpiperazin. Das Mischungsverhältnis der vorgenannten Amine zu den Carbonsäuren soll dabei 1:0,3 bis 1:100 betragen.When Amines are suitable for. Ethylenediamine, 1,2- and 1,3-propylenediamine, Hexamethylenediamine, 1,4- and 1,6-toluenediamine, 4,4'-diphenylmethanediamine and diethylenetriamine. It can also be hydroxy functional Polyamines such. B. N- (2-aminoethyl) ethanolamine can be used. In particular, piperazine and aminoalkyl- or hydroxyalkyl-substituted are also suitable Piperazines, especially aminoethylpiperazine. The mixing ratio the aforementioned amines to the carboxylic acids should thereby 1: 0.3 to 1: 100.
Erfindungsgemäß ist es notwendig, dass die Reaktionsmischung noch Wasser enthält. Das Wasser reagiert unter CO2 Bildung mit den Isocyanatgruppen. Das Wasser kann separat zugesetzt werden, oder es ist in der Polyolkomponente enthalten. Die Menge des Wassers ist wichtig, um eine ausreichende Härte und Festigkeit des Formkörpers zu erzielen. Der Wassergehalt der Polyolkomponente kann zwischen 0 und 10 Gew.-% liegen, vorzugsweise liegt er zwischen 0,3 und 5 Gew.-%.According to the invention, it is necessary that the reaction mixture still contains water. The water reacts under CO 2 formation with the isocyanate groups. The water can be added separately or it is included in the polyol component. The amount of water is important to achieve a sufficient hardness and strength of the molding. The water content of the polyol component can be between 0 and 10 wt .-%, preferably it is between 0.3 and 5 wt .-%.
Das Äquivalentverhältnis zwischen Carbonsäure und Wasser soll zwischen 1:0,5 und 200 betragen. Insbesondere soll das Verhältnis 1:0,9 bis 1:20 betragen. Beide Bestandteile bewirken eine CO2-Abspaltung aus den Isocyanaten. Wird die Wassermenge zu hoch gewählt, so ist das Quellverhalten der fertigen, vernetzten Formkörper schlecht, d. h. die Stabilität gegen Feuchtigkeit von Formkörpern auf Cellulosebasis wird vermindert. Ist der Gehalt an Carbonsäuren zu hoch, wird ebenfalls die Stabilität gegen Feuchtigkeit reduziert. Ingesamt soll der Gehalt der Mischung aus Carbonsäure und Wasser zwischen 1 bis 30 Gew.-% betragen, bevorzugt zwischen 2 bis 20 Gew.-% bezogen auf die PolyolkomponenteThe equivalent ratio between carboxylic acid and water should be between 1: 0.5 and 200. In particular, the ratio should be 1: 0.9 to 1:20. Both components cause CO 2 cleavage from the isocyanates. If the amount of water chosen too high, the swelling behavior of the finished, crosslinked moldings is poor, ie the stability to moisture of cellulose-based moldings is reduced. If the content of carboxylic acids is too high, the stability to moisture is also reduced. Overall, the content of the mixture of carboxylic acid and water should be between 1 and 30% by weight, preferably between 2 and 20% by weight, based on the polyol component
Es ist wesentlich, dass die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen 1 bis 25 Gew.-% trocknende und/oder halbtrocknende Öle enthalten, insbesondere 2,5 bis 20 Gew.-%. Unter trocknenden oder halbtrocknenden Ölen sind beispielsweise Ester des Glycerins mit ungesättigten Fettsäuren zu verstehen, beispielsweise mit mehr als 20% Linolsäure oder der Linolensäure. Beispiele für solche trocknenden oder halbtrocknenden Öle sind Baumwollöl, Distelöl, Holzöl, Hanföl, Leinöl, Mohnöl, Oiticicaöl, Perillaöl, Rapsöl, Sojaöl, Safloröl, Sonnenblumenöl oder Walnussöl. Weiterhin sind auch flüssige Tallöle oder Terpentinöle geeignet. Es handelt sich dabei im Allgemeinen um Naturstoffe, die jedoch durch chemische Reaktionen modifiziert werden können. Die Jodzahl der trocknenden oder halbtrocknenden Öle soll zwischen 100 bis 250 betragen. Bevorzugt weren trocknende Öle eingesetzt, wie Leinöl, Holzöl, Oiticicaöl, Mohnöl oder Perillaöl, ggf. auch als Mischungen.It is essential that the compositions according to the invention contain from 1 to 25% by weight of drying and / or semi-drying oils, in particular from 2.5 to 20% by weight. Drying or semi-drying oils are, for example, esters of glycerol with unsaturated fatty acids, for example more than 20% linoleic acid or linolenic acid. Examples of such drying or semi-drying oils are cottonseed oil, thistle oil, wood oil, hemp oil, linseed oil, poppy oil, oiticica oil, perilla oil, rapeseed oil, soybean oil, safflower oil, Son orange flower oil or walnut oil. Furthermore, liquid tall oils or turpentine oils are suitable. These are generally natural products, but they can be modified by chemical reactions. The iodine value of the drying or semi-drying oils should be between 100 to 250. Preference is given to using drying oils, such as linseed oil, wood oil, oiticica oil, poppy seed oil or perilla oil, if appropriate also as mixtures.
Durch die zugesetzten Öle erhöht sich im allgemeinen die Flexibilität des vernetzten Klebstoffs. Ein weiterer Vorteil der trocknenden Öle ist in einer Beeinflussung der Wasseraufnahme des Klebstoffs oder des verklebten Substrats festzustellen. Weiterhin kann die Viskosität durch Zusatz von niedrigviskosen trocknenden und/oder halbtrocknenden Ölen beeinflusst werden. Sind solche Öle enthalten, ist es zweckmäßig ggf. trocknende Katalysatoren zuzusetzen, insbesondere die bekannten Metall-haltigen Katalysatoren. Es können Metallkatalysatoren, sogenannte Sikkative, enthalten sein, wie beispielsweise Mn, Zr, Fe oder Co-Octoat. Solche Produkte sind dem Fachmann bekannt.By The added oils generally increase the flexibility of the cross-linked adhesive. Another Advantage of the drying oils is in an influence the water absorption of the adhesive or the bonded substrate determine. Furthermore, the viscosity by addition of low-viscosity drying and / or semi-drying oils to be influenced. If such oils are included, it is appropriate optionally add drying catalysts, in particular the known Metal-containing catalysts. It can be metal catalysts, so-called siccatives, such as Mn, Zr, Fe or co-octoate. Such products are known to the person skilled in the art.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen reagieren üblicherweise bei Raumtemperatur miteinander. Für eine beschleunigte Reaktion kann jedoch auch eine Erwärmung stattfinden. Es ist jedoch bevorzugt, dass die Mischung Katalysatoren enthält. Das können beispielsweise metallorganische Verbindungen oder tert. Amine sein. Beispiele für metallorganische Verbindungen sind Zinn(II)salze von Carbonsäuren, starke Basen wie Alkali-Hydroxide, -Alkoholate und -Phenolate, z. B. Di-n-octyl-zinn-mercaptid, Dibutylzinn-, -dilaurat, Zinn-II-diethylhexoat; Zinnoxide und -sulfide sowie -thiolate, wie Bis(tributylzinn)oxid, Dioctylzinndidodecylthiolat, Tributyl-Zinn(thioglykolsäure-2-ethylhexoat), oder Dibutyl- und Dioctylzinnbis(thioethylenglykol-2-ethylhexoat).The Compositions according to the invention usually react at room temperature. For an accelerated However, a reaction can also take place. It However, it is preferred that the mixture contains catalysts. This can be, for example, organometallic compounds or tert. Be amines. Examples of organometallic compounds are tin (II) salts of carboxylic acids, strong bases such as alkali hydroxides, -Alcoholates and phenolates, e.g. Di-n-octyl-tin-mercaptide, dibutyltin, dilaurate, stannous diethylhexoate; Tin oxides and sulphides and thiolates, such as bis (tributyltin) oxide, dioctyltin dodecylthiolate, tributyltin (thioglycolic acid 2-ethylhexoate), or dibutyl and dioctyltin bis (thioethylene glycol 2-ethylhexoate).
Zusätzlich geeignet als Katalysator sind auch aliphatische tertiäre Amine, insbesondere mit cyclischer Struktur. Unter den tertiären Aminen sind auch solche geeignet, die zusätzlich noch gegenüber den Isocyanaten reaktive Gruppen tragen, insbesondere Hydroxyl- und/oder Amino-Gruppen. Beispiele dafür sind Dimethyl- oder Diethyl-monoethanolamin, Triethanolamin, Tripropanolamin, Trihexanolamin, Tricyclohexanolamin, Diaza-bicyclo-octan, Triethylamin, Dimethylbenzylamin, Bis-dimethylaminoethylether, Tetramethylguanidin, Bis-dimethylaminomethyl-phenol, 2,2'-Dimorpholinodiethylether, 2-(2-Dimethylaminoethoxy)ethanol, 2-Dimethylaminoethyl-3-dimethylaminopropylether, Bis(2-dimethylaminoethyl)ether, oder N,N,N,N-Tetramethylbutan-1,3-diamin. Die Katalysatoren können auch in oligomerisierter oder polymerisierter Form vorliegen, z. B. als N-methyliertes Polyethylenimin.additionally suitable as a catalyst are also aliphatic tertiary Amines, in particular with cyclic structure. Among the tertiary Amines are also suitable, which additionally still opposite the isocyanate-reactive groups, in particular hydroxyl and / or amino groups. Examples are dimethyl or Diethyl-monoethanolamine, triethanolamine, tripropanolamine, trihexanolamine, Tricyclohexanolamine, diaza-bicyclo-octane, triethylamine, dimethylbenzylamine, Bis-dimethylaminoethyl ether, tetramethylguanidine, bis-dimethylaminomethyl-phenol, 2,2'-dimorpholinodiethyl ether, 2- (2-dimethylaminoethoxy) ethanol, 2-dimethylaminoethyl-3-dimethylaminopropyl ether, bis (2-dimethylaminoethyl) ether, or N, N, N, N-tetramethylbutane-1,3-diamine. The catalysts can also in oligomerized or polymerized form, for. B. as N-methylated polyethyleneimine.
Wenn die CO2-Abspaltung aus der Isocyanat-Carbonsäure-Reaktion verstärkt erfolgen soll, ist es zweckmäßig, aminosubstituierte Pyridine und/oder N-substituierte Imidazole als zusätzliche Katalysatoren zu verwenden. Besonders geeignet sind 1-Methylimidiazol, 2-Methyl-1-vinylimidazol, 1-Allylimidazol, 1-Phenylimidazol, 1,2,4,5-Tetramethylimidazol, 1(3-Aminopropyl)imidazol, N-Dodecyl-2-Methyl-imidazol, Pyrimidazol, 4-Dimethylamino-pyridin, 4-Pyrrolidinopyridin, 4-Morpholino-pyridin und 4-Methylpyridin. Die Menge der Katalysatoren soll von 0,1 bis 2 Gew.-% betragen.If the CO 2 elimination from the isocyanate-carboxylic acid reaction is to take place intensified, it is expedient to use amino-substituted pyridines and / or N-substituted imidazoles as additional catalysts. Particularly suitable are 1-methylimidiazole, 2-methyl-1-vinylimidazole, 1-allylimidazole, 1-phenylimidazole, 1,2,4,5-tetramethylimidazole, 1 (3-aminopropyl) imidazole, N-dodecyl-2-methyl-imidazole , Pyrimidazole, 4-dimethylamino-pyridine, 4-pyrrolidinopyridine, 4-morpholino-pyridine and 4-methylpyridine. The amount of catalysts should be from 0.1 to 2 wt .-%.
Aus den Polyolen und ggf. den Additiven und Hilfsstoffen wird durch bekannte Verfahren die Polyolkomponente hergestellt. Aus der Polyolkomponente und der Isocyanatkomponente wird die erfindungsgemäße 2K-PU-Zusammensetzung durch Mischen hergestellt. Diese soll unmittelbar nach Herstellung mit den cellulosehaltigen Feststoffen gemischt werden. Eine weitere Verfahrensweise arbeitet so, dass die Feststoffteilchen mit der Polyolkomponente gemischt werden. Danach wird diese Mischung die Isocyanatkomponente zugesetzt und gemischt. Durch den Anteil an trocknenden Ölen ist die Viskosität der Zusammensetzung vermindert, sodass eine gute Mischbarkeit sichergestellt wird. Verfahren und Maschinen zu der Formkörperherstellung sind dem Fachmann bekannt. Die Menge der Polyisocyanate wird so gewählt, dass ein NCO:OH-Verhältnis von 1:1 bis 3,5:1 erhalten wird. Im Allgemeinen ist es bevorzugt, wenn ein Überschuss an Isocyanatgruppen vorhanden ist, d. h. das Verhältnis soll über 1,2:1 betragen.Out the polyols and optionally the additives and auxiliaries is by known method prepared the polyol component. From the polyol component and the isocyanate component becomes the invention 2K PU composition made by mixing. This should be immediate mixed after preparation with the cellulosic solids become. Another procedure works so that the solid particles be mixed with the polyol component. After that, this mixture becomes the isocyanate component is added and mixed. By the share on drying oils is the viscosity of the composition reduced so that a good miscibility is ensured. method and machines for the production of moldings are those skilled in the art known. The amount of polyisocyanates is chosen that an NCO: OH ratio of 1: 1 to 3.5: 1 is obtained. In general, it is preferable if there is an excess Isocyanate groups is present, d. H. the relationship should over 1.2: 1 amount.
Die Menge der cellulosehaltigen Materialien soll zwischen 99 bis 85 Gew.-% betragen, die Menge der 2-K-Polyurethan-Zusammensetzung 1 bis 15 Gew.-%. Die erfindungsgemäßen Formkörper werden auf an sich bekannte Art und Weise hergestellt. Die cellulosehaltigen Materialien, insbesondere Holzspäne oder -fasern, werden mit einer Mischung aus dem 2-K-PU-Bindemittel homogen vermischt. Die entstehende Mischung wird in Etagen- oder Doppelbandpressen zu Platten oder in speziellen Formen zu Formkörpern verarbeitet. Unter Druck und bei erhöhter Temperatur, beispielsweise bei 80 bis 230°C werden die Mischungen vernetzt und in den ausgehärteten Formkörper überführt. Diese Formkörper weisen eine Dichte von weniger als 1 g/cm2, beispielsweise zwischen 0,25 bis 0,70 g/cm3.The amount of cellulosic materials should be between 99 to 85 wt .-%, the amount of 2-component polyurethane composition 1 to 15 wt .-%. The shaped bodies according to the invention are produced in a manner known per se. The cellulose-containing materials, in particular wood chips or fibers, are homogeneously mixed with a mixture of the 2-component PU binder. The resulting mixture is processed in single or twin belt presses into plates or in special shapes to form bodies. Under pressure and at elevated temperature, for example at 80 to 230 ° C, the mixtures are crosslinked and transferred to the cured molding. These shaped bodies have a density of less than 1 g / cm 2 , for example between 0.25 to 0.70 g / cm 3 .
Die erfindungsgemäßen Formkörper sind mechanisch stabil. Sie können gut in verschiedenen Formen hergestellt werden oder zu verschiedenen Formen geschnitten werden. Sie weisen eine geringe Dichte auf, können aber mit Befestigungsmitteln wie Schrauben usw. versehen werden, ohne dass ein Ausbrechen der Formkörper zu beobachten ist. Sie haben trotz der geringen Dichte eine hohe Schraubenauszugsfestigkeit.The shaped bodies according to the invention are mechanically stable. They can be good in different forms be prepared or cut into various shapes. They have a low density, but can be provided with fasteners such as screws, etc., without any breakage of the moldings is observed. Despite the low density, they have a high screw pullout strength.
Insbesondere zeigen diese Formkörper nur eine geringe Quellbarkeit mit Wasser, das heißt, die Dickenzunahme beträgt weniger als 1%. Bekannte Hydrophobierungsverfahren durch Beschichten der Holzspäne mit Paraffin sind nicht notwendig. Dadurch kann eine Vereinfachung des Herstellungsprozesses erzielt werden.Especially show these moldings only a low swellability Water, that is, the increase in thickness is less than 1%. Known hydrophobization process by coating the Wood chips with paraffin are not necessary. This can a simplification of the manufacturing process can be achieved.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen 2K-Polyurethan-Bindemittels besteht darin, dass die OH-Komponenten einfach herzustellen sind. Die bekannten Unverträglichkeiten von Polyolen, organischen Carbonsäuren und Wasser werden vermieden. Diese OH-Komponenten sind lagerstabil. Durch die homogene Zusammensetzung werden homogene Formkörper erzeugt, die eine gleichmäßige Verteilung von Bindemittel und cellulosehaltigen Materialien aufweisen.One Advantage of the 2-component polyurethane binder according to the invention is that the OH components are easy to manufacture. The known incompatibilities of polyols, organic Carboxylic acids and water are avoided. These OH components are storage stable. Due to the homogeneous composition are homogeneous Shaped body produces a uniform Have distribution of binder and cellulosic materials.
Durch das ausgewählte Mischungsverhältnis von Carbonsäure und Wasser zu Polyol wird sichergestellt, dass das Verhältnis von Vernetzung des 2-K-PU-Bindemittels zur Schaumbildung so eingestellt wird, dass ein Anschließen und homogenes Verbinden der einzelnen Celluloseteilchen möglich ist. Eine zusätzliche Hydrophobierung der Celluloseteilchen ist nicht notwendig.By the selected mixing ratio of carboxylic acid and water to polyol will ensure that ratio of crosslinking of the 2-component PU binder for foaming so adjusted is that connecting and homogeneously connecting the individual cellulose particles is possible. An additional hydrophobing the cellulosic particle is not necessary.
Die
Erfindung wird im Weiteren durch Ausführungsbeispiele näher
erläutert. Beispiel
1 (Vergleich):
Herstellung der Platten:Production of the plates:
Zuerst sind Polyolkomponente und ggf. das Hydrophobierungswachs zu vermischen.First are to be mixed polyol component and optionally the hydrophobing wax.
Dann
werden die Späne mit der Polyol- und danach mit der Isocyanatkomponente
in einer Freifall-Kaskadentrommel gemischt. Danach wird das Gemisch
in eine Form überführt und bei 180°C
Pressentemperatur 3 Minuten gepresst.
Die Querzugfestigkeiten der hergestellten Platten liegen bei 0,3 MPa. Die Mittelwerte von Biegefestigkeit und Elastizitätsmodul bei 6,2 MPa und 1250 MPa.The Transverse tensile strengths of the plates produced are 0.3 MPa. The mean values of flexural strength and modulus of elasticity at 6.2 MPa and 1250 MPa.
Die Vergleichsversuche zeigen, dass eine Mischung aus kurzkettigen di- und trifunktionellen Polyolen mit einem Kettenverlängerer oder eine Polyolmischung mit Ricinusöl oder ein hoher Anteil der Schaumbildner eine noch zu verbessernde Wasserquellung bewirken. Die Quellung kann durch Zugabe eines Hydrophobierungswachses reduziert werden.The comparative experiments show that a mixture of short-chain di- and trifunctional polyols with a chain extender or a polyol mixture with castor oil or a high proportion of the foaming agent cause a still to be improved water swelling. The swelling can be reduced by adding a hydrophobing wax.
Im erfindungsgemäßen Beispiel 4 führt der Zusatz des trocknenden Öls zu einer Herabsetzung der Quellung. Dabei ist kein Zusatz von Hydrophobierungswachs mehr erforderlich.in the Inventive Example 4 leads the Addition of the drying oil to a reduction of swelling. It is no longer necessary to add hydrophobing wax.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 19526032 A [0004] DE 19526032 A [0004]
- - EP 1037733 [0005] - EP 1037733 [0005]
- - EP 1131386 [0006] - EP 1131386 [0006]
- - WO 02/45960 [0007] WO 02/45960 [0007]
- - DE 4128649 A [0021] - DE 4128649 A [0021]
- - DE 4124665 A [0024] - DE 4124665 A [0024]
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111516079A (en) * | 2020-05-06 | 2020-08-11 | 安徽科林新材料科技有限公司 | Processing technology of cotton stalk shaving board |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8076006B2 (en) * | 2009-01-27 | 2011-12-13 | Momentive Specialty Chemicals Inc. | Triglyceride compositions useful for preparing composite panels and applications thereof |
CN108164744A (en) * | 2017-12-27 | 2018-06-15 | 武汉大学 | A kind of preparation method of elastomer element aeroge and its hydrophobic fibre element aeroge |
KR20210141500A (en) * | 2019-03-15 | 2021-11-23 | 바스프 에스이 | lignocellulosic composite article |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4124665A1 (en) | 1991-07-25 | 1993-01-28 | Henkel Kgaa | METHOD FOR PRODUCING POLYOL COMPOUNDS |
DE4128649A1 (en) | 1991-08-29 | 1993-03-04 | Henkel Kgaa | METHOD FOR PRODUCING EPOXY RING OPENING PRODUCTS |
DE4409043A1 (en) * | 1994-03-17 | 1995-09-21 | Bayer Ag | Process for the production of optionally cellular polyurethanes |
DE19526032A1 (en) | 1995-07-17 | 1997-02-20 | Henkel Kgaa | Polymer wood moldings, their manufacture and use |
EP1037733A1 (en) | 1997-12-17 | 2000-09-27 | Henkel Kommanditgesellschaft auf Aktien | Shaped body made from wood particles and a pu bonding agent, use and production thereof |
EP1131386A1 (en) | 1999-04-23 | 2001-09-12 | Henkel Kommanditgesellschaft auf Aktien | Composite stone panels |
WO2002045960A2 (en) | 2000-12-07 | 2002-06-13 | Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien | Composite stone panels |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4400465A1 (en) * | 1993-07-12 | 1995-01-19 | Bayer Ag | New mixtures and their use as binders for the production of composite materials |
DE4409042A1 (en) * | 1994-03-17 | 1995-09-21 | Bayer Ag | Process for the production of optionally cellular polyurethanes and / or polyurethane ureas |
DE10060817A1 (en) * | 2000-12-07 | 2002-06-20 | Henkel Kgaa | Stone composite panels for insulation |
US7071248B2 (en) * | 2003-01-21 | 2006-07-04 | Ashland Licensing And Intellectual Property, Llc | Adhesive additives and adhesive compositions containing an adhesive additive |
-
2007
- 2007-03-30 DE DE102007015802A patent/DE102007015802A1/en not_active Ceased
- 2007-12-04 WO PCT/EP2007/063274 patent/WO2008119398A1/en active Application Filing
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4124665A1 (en) | 1991-07-25 | 1993-01-28 | Henkel Kgaa | METHOD FOR PRODUCING POLYOL COMPOUNDS |
DE4128649A1 (en) | 1991-08-29 | 1993-03-04 | Henkel Kgaa | METHOD FOR PRODUCING EPOXY RING OPENING PRODUCTS |
DE4409043A1 (en) * | 1994-03-17 | 1995-09-21 | Bayer Ag | Process for the production of optionally cellular polyurethanes |
DE19526032A1 (en) | 1995-07-17 | 1997-02-20 | Henkel Kgaa | Polymer wood moldings, their manufacture and use |
EP1037733A1 (en) | 1997-12-17 | 2000-09-27 | Henkel Kommanditgesellschaft auf Aktien | Shaped body made from wood particles and a pu bonding agent, use and production thereof |
EP1037733B1 (en) * | 1997-12-17 | 2003-11-12 | Henkel Kommanditgesellschaft auf Aktien | Shaped body made from wood particles and a pu bonding agent, use and production thereof |
EP1131386A1 (en) | 1999-04-23 | 2001-09-12 | Henkel Kommanditgesellschaft auf Aktien | Composite stone panels |
WO2002045960A2 (en) | 2000-12-07 | 2002-06-13 | Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien | Composite stone panels |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Römpp Online Version 3.1, "Leinöl", "Tallöl" * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111516079A (en) * | 2020-05-06 | 2020-08-11 | 安徽科林新材料科技有限公司 | Processing technology of cotton stalk shaving board |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2008119398A1 (en) | 2008-10-09 |
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