AT510651B1 - Klebstoff - Google Patents
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Abstract
Ein eine wässrige Polyurethanzusammensetzung enthaltender Klebstoff zum Heißverpressen eines aus zumindest zwei Elementen aufgebauten Holzbauteils, wobei der Klebestoff einen Feststoffanteil zwischen 65,5 und 95% aufweist, wobei der Klebstoff einen Bindemittelanteil von 50 - 80% aufweist.
Description
Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft einen eine wässrige Polyurethanzusammensetzung enthaltenden Klebstoff zum Heißverpressen eines aus zumindest zwei Elementen aufgebauten Holzbauteils, wobei der Klebestoff einen Feststoffanteil zwischen 65,5 und 95 % aufweist.
[0002] Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines aus zumindest zwei Elementen aufgebauten Holzbauteils durch Heißverpressen der Elemente miteinander.
[0003] Zur Herstellung von Holzlaminaten oder Formpressteilen der oben genannten Art werden zur Zeit Klebstoffe auf Basis Harnstoff oder Melaminformaldehydharzen ein oder zweikom-ponentig eingesetzt, welche Formaldehyd abspalten. Die Formaldehydabspaltung ist besonders bei den Pressen in den Möbelfabriken für die Arbeiter gefährdend unabhängig von der späteren Formaldehydbelastung im Wohnraum.
[0004] Es gibt auch wässrige nicht formaldehydabspaltende Polyurethan - bzw, PU/ Copoly-merisatklebstoffe am Markt. Ein derartiger Klebstoff mit einer wässrigen Polyurethanzusammensetzung ist beispielsweise aus der W02006/097318 bekannt geworden. Die herkömmlichen Klebstoffe auf Basis einer wässrigen Polyurethanzusammensetzung sind allerdings problematisch bei der Verarbeitung, da diese Klebstoffe eine starke Dampfblasenbildung beim Ver-pressen von großflächigen Möbelstücken verursachen können. Daneben gehen bei Verwendung dieser Kleber noch Probleme beim Beizen und Lackieren einher. Oftmals lösten sich die Schichten wieder sobald die Beize länger in den Bohlöchern stehen blieb.
[0005] Das Dokument WO 2007/082826 betrifft einen Klebstoff, enthaltend ein Polyurethan und 0,0001 bis 0,1 mol Carbodiimidgruppen auf 100 g Polyurethan, wobei das Polyurethan einen Gehalt an 0,0001 bis 0,1 mol Hydroxy- oder Alkoxysilangruppen (kurz Silangruppen genannt) auf 100g Polyurethan aufweist. Ein Hauptbestandteil des Klebstoffs ist das Polyurethan als Bindemittel. Der Klebstoff besteht vorzugsweise zu mindestens 10 Gew. % besonders bevorzugt zu mindestens 20 Gew.%, ganz besonders bevorzugt zu mindestens 30 Gew. % aus dem Polyurethan, bezogen auf den Feststoffgehalt.
[0006] Das Dokument EP 1 518 911 A1 bezieht sich auf eine selbstklebende Dichtmasse, auf Basis einer Polyurethandispersion. Die Polyurethandispersion ist vorzugsweise wässrig und enthält mindestens ein Polyurethan. Daneben können weitere polymere Bindemittel vorhanden sein.
[0007] Das Dokument W02007/062720 A1 bezieht sich auf einen Klebestift mit einer Po-lyurethan/Polyacrylat-Hybriddispersion.
[0008] Das Dokument W02005/007762 A1 bezieht sich auf die Verwendung von (fluormodifizierten) Polyurethan-Polymer-Hybrid-Dispersionen mit verbesserten Oberflächeneigenschaften im Bau- oder Industriebereich zur permanenten öl- und wasserabweisenden Oberflächenbehandlung bzw.-modifizierung von mineralischen und nichtmineralischen Untergründen.
[0009] Das Dokument EP 829 525 A1 hat einen Zweikomponenten Kleber zum Gegenstand, der eine anionische wässrige Polyurethandispersion und Melamin-Formaldehyd aufweist.
[0010] Das Dokument US 5 652 288 bezieht sich auf einen lösungsmittelfreien Kleber mit einer wässrigen Polyesther-Polyurethan Dispersion.
[0011] Das Dokument WO 2009/149036 A1 betrifft eine drucksensitive Kleberzusammensetzung, welche eine Polyurethan Dispersion aufweist.
[0012] Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, einen Klebstoff für die Herstellung von Holzschichtpressformteilen oder Holzlaminaten etc. zu schaffen, der einen Formaldehydgehalt aufweist, der unter den Werten liegt die von natürlichem Holz abgespalten werden und darüber hinaus eine Dampfblasenbildung bei der Herstellung von Holzlaminaten und Holzschichtpressformteilen verhindert, sowie eine hohe Wasser- und Beizenbeständigkeit und gute Überlackierbarkeitseigenschaften aufweist.
[0013] Diese Aufgabe wird mit einem Kleber der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass er einen Bindemittelanteil von 50 - 80% aufweist.
[0014] Die erfindungsgemäße Lösung unterscheidet sich von den bekannten Klebern durch einen höheren Festkörper. Die Begriffe Feststoffe und Festkörper werden in diesem Dokument synonym gebraucht. Der Festkörper des Klebstoffes kann beispielsweise durch Bindemittel, Füllstoffe, Pigmente und Hilfsmittel gebildet werden. Der Festkörper hat einen wesentlichen Einfluss auf die Dampfblasenbildung in den Formteilen. Durch den erfindungsgemäßen Feststoffgehalt können relativ hohe Presstemperaturen angewendet werden, um kurze Presszeiten zu erreichen, ohne dass es zu einer Dampfblasenbildung kommt. Kurze Presszeiten sind jedoch für eine rasche ökonomische Produktion erforderlich. Zum Unterschied zu den bekannten Klebstoffen liegt der Festkörper bei dem erfindungsgemäßen System über 65 %. An dieser Stelle sei erwähnt, dass sich die Prozentangaben in diesem Dokument auf den Massenanteil beziehen. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt darin, nur eine geringe Änderung der Form und der Maße der verformten Möbelteile eintritt, wenn die Presse geöffnet wird.
[0015] Gemäß einer vorteilhaften Variante der Erfindung, welche sich durch eine besonders gute Wasser- und Beizenbeständigkeit auszeichnet, kann es vorgesehen sein, dass die Polyurethanzusammensetzung eine Mischung aus zumindest einem Polyurethan und zumindest einem Vinylacetatethylencopolymer oder eine Mischung aus zumindest einem Polyurethan und zumindest einem Acrylat oder eine Mischung aus zumindest einem Polyurethan und zumindest einem Acrylatcopolymer oder eine Mischung aus zumindest einem Polyurethan und zumindest einem Polyurethancopolymer umfasst.
[0016] Günstigerweise kann der Kleber einen Füllstoffanteil von 0 - 50% aufweisen. Durch die Zugabe von Füllstoffen kann der Festkörper des Klebers wesentlich erhöht werden und im Bedarfsfall an gegebene Anforderungen auf einfache Weise angepasst werden.
[0017] Weiters kann der erfindungsgemäße Klebstoff einen Lösungsmittelanteil von 0 - 5% aufweisen.
[0018] Darüber hinaus hat es sich als besonders vorteilhaft in Hinblick auf die Verwendung des Klebers zur Verbindung von Holzfurnieren herausgestellt, wenn der Klebstoff einen pH- Wert von 6-9 aufweist.
[0019] Um eine gute Verarbeitbarkeit zu erzielen, kann dem Klebstoff gegebenenfalls zumindest ein Verdicker, beispielsweise Rheocoate 35, in einem Anteil von 0 - 3% zugesetzt werden.
[0020] Weiters kann der Kleber einen Entschäumeranteil von 0 - 5% aufweisen.
[0021] Die oben genannte Aufgabe kann auch mit einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst werden, dass dass zwischen den miteinander zu verpassenden Elementen vor deren Verpressen ein erfindungsgemäßer Klebstoff aufgetragen wird.
[0022] Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere zur Herstellung von Fensterrahmen, wenngleich das Verfahren nicht auf eine derartige Anwendung allein beschränkt ist. So können auch beliebige andere Holzbauteile, bei deren Produktion ein Heißpressen zum Einsatz kommt, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden.
[0023] So kann es sich es sich bei dem Holzbauteil um ein aus Schichten aufgebautes Holzlaminat oder Formpressteils aus Holzfurnieren handeln, wobei der Klebstoff in einer Menge von 80 - 200g/m2 auf eine einer Oberfläche einer anderen Schicht, zugewandten Oberfläche einer Schicht aufgetragen wird und die Schichten bei einer zwischen 50 - 200°C liegenden Temperatur über einen Zeitraum von 5 bis 30 Minuten, vorzugsweise bei einem zwischen 90 und 150 bar liegenden Pressdruck, miteinander verpresst werden.
[0024] Der hohe Feststoffgehalt in dem erfindungsgemäßen Klebstoff ist verantwortlich dafür, dass während des Pressens wenig Dampf gebildet wird und daher können auch großflächigen Formteile mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt und die Gefahr einer Wasserdampfblase zwischen den Schichten deutlich reduziert werden.
[0025] Die Erfindung samt weiteren Vorteilen wird im Folgenden anhand einiger nicht einschränkender Ausführungsbeispiele näher erläutert.
[0026] Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mit umfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mitumfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereich beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1 oder 5,5 bis 10.
[0027] Der erfindungsgemäße Kleber weist einen Feststoffgehalt von über 65% auf. Hierdurch lässt sich ein sehr gutes Verhalten hinsichtlich der Verarbeitung bei Holzfurnieren und Schichtpressformen erzielen. Als Besonders günstig hat sich ein Feststoffgehalt von über 70%, insbesondere von 71-95 %, herausgestellt.
[0028] Eine Rezeptur für die Herstellung eines erfindungsgemäßen Klebers lautet wie folgt:
Produktname Anteil in % Hersteller
NeoRez R 9249 40,0 % DSM NeoResins+
Vinnapas 7200 20,0 % Wacker
Rheocoate 35 1,0%
Dow DA 35 0,2 % Dow Chemicals
Omyacarb 5 38,8 % Omya [0029] Anstelle der oben genannten Rezeptur können jedoch auch andere Rezepturen verwendet werden. So können die zugrunde liegenden Emulsionen bzw. Dispersionen durch andere geeignete ersetzt werden. So können beispielsweise anstelle von NeoRez R-9249 andere Polyurethan Dispersionen, wie NeoRez R-2005, NeoRez R 989 und anstelle Vinnapas 7200 andere Vinylacetatethylencopolymer Dispersionen oder Acrylat- bzw. Acrylatcopolymerdispersi-onen verwendet werden. Derartige geeignete Dispersionen sind dem Fachmann in großer Zahl bekannt. Bei Verwendung anderer Dispersionen können sich die Mischungsverhältnisse selbstverständlich ändern und von den Mischungsverhältnissen der oben angegebenen Rezeptur abweichen. Auch anstelle von Calciumcarbonat in der Form von Omyacarb 5 können andere Füllstoffe, wie Gesteinsmehl, Silikate, Quarzmehle etc. zugefügt werden. Je nach Menge der verwendeten Bindemittel kann auf Füllstoffe auch ganz verzichtet werden. Gleiches gilt auch für die Verwendung von Hilfsmitteln, wie beispielsweise Verdicker und Entschäumer. Erfindungswesentlich ist lediglich, dass der Festkörper des Klebstoffes über 65% ausmacht.
[0030] Der erfindungsgemäße Klebstoff eignet sich besonders gut zur Verwendung zur Herstellung eines aus zumindest zwei Schichten aufgebauten Holzlaminats oder Formpressteils aus Holzfurnieren. Hierbei kann der erfindungsgemäße Klebstoff in einer Menge von 80 - 200g/m2 auf eine Oberfläche mindestens einer Schicht aufgetragen werden und hierauf mit mindestens einer anderen Schichten bei einer zwischen 50 - 200 °C liegenden Temperatur über einen Zeitraum von 5 bis 30 Minuten miteinander verpresst bzw. verklebt werden. Dies kann beispielsweise bei einem Pressdruck von 90- 150 bar passieren.
[0031] Im Prinzip können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren beliebig viele Schichten miteinander verklebt und verpresst werden.
[0032] Die Ausführungsbeispiele beschreiben mögliche Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Klebers bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Es sind also auch sämtliche denkbaren Ausführungsvarianten, die durch Kombinationen einzelner Details der dargestellten und beschriebenen Ausführungsvariante möglich sind, vom Schutzumfang mit umfasst.
Claims (9)
- Patentansprüche 1. Eine wässrige Polyurethanzusammensetzung enthaltender Klebstoff zum Heißverpressen eines aus zumindest zwei Elementen aufgebauten Holzbauteils, wobei der Klebestoff einen Feststoffanteil zwischen 65,5 und 95 % aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass einen Bindemittelanteil von 50 - 80% aufweist.
- 2. Klebstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyurethan Zusammensetzung eine Mischung aus zumindest einem Polyurethan und zumindest einem Vinylacetatethylencopolymer oder eine Mischung aus zumindest einem Polyurethan und zumindest einem Acrylat oder eine Mischung aus zumindest einem Polyurethan und zumindest einem Acrylatcopolymer oder eine Mischung aus zumindest einem Polyurethan und zumindest einem Polyurethancopolymer umfasst.
- 3. Klebstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Klebstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Füllstoffanteil von 0 - 50% aufweist.
- 4. Klebstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Lösungsmittelanteil von 0 - 5% aufweist.
- 5. Klebstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass er einen pH-Wert von 6-9 aufweist.
- 6. Klebstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Verdickeranteil von 0 - 3% aufweist.
- 7. Klebstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Entschäumeranteil von 0 - 5% aufweist.
- 8. Verfahren zur Herstellung eines aus zumindest zwei Elementen aufgebauten Holzbauteils, insbesondere eines Fensterrahmens, durch Heißverpressen der Elemente miteinander, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den miteinander zu verpressenden Elementen vor deren Verpressen ein Klebstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 7 aufgetragen wird.
- 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet dass es sich bei dem Holzbauteil um ein aus Schichten aufgebautes Holzlaminat oder Formpressteils aus Holzfurnieren handelt, wobei der Klebstoff in einer Menge von 80 - 200g/m2 auf eine einer Oberfläche einer anderen Schicht, zugewandten Oberfläche einer Schicht aufgetragen wird und die Schichten bei einer zwischen 50 - 200^ liegenden Temperatur über einen Zeitraum von 5 bis 30 Minuten, vorzugsweise bei einem zwischen 90 und 150 bar liegenden Pressdruck, miteinander verpresst werden. Hierzu keine Zeichnungen
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