Аминопластовая или фенопластовая смола на основе, по меньшей мере, одного моноацеталя глиоксаля и глиоксиловой кислоты и их применение



Аминопластовая или фенопластовая смола на основе, по меньшей мере, одного моноацеталя глиоксаля и глиоксиловой кислоты и их применение
Аминопластовая или фенопластовая смола на основе, по меньшей мере, одного моноацеталя глиоксаля и глиоксиловой кислоты и их применение
Аминопластовая или фенопластовая смола на основе, по меньшей мере, одного моноацеталя глиоксаля и глиоксиловой кислоты и их применение

 


Владельцы патента RU 2434026:

КЛАРИАНТ СПЕШИАЛТИ ФАЙН КЕМИКАЛЗ (ФРЭНС) (FR)

Изобретение относится к аминопластовой смоле, композиции, содержащей такую аминопластовую смолу, и применению этой смолы. Аминопластовая смола свободна от спиртов и полиолов и получается реакционным взаимодействием следующих соединений: замещенного или незамещенного аминопроизводного; по меньшей мере, одного моноацеталя глиоксаля и глиоксиловой кислоты. Глиоксиловая кислота находится в форме свободной кислоты, в гидратированной форме или в форме водорастворимой соли. Технический результат - получение аминопластовой смолы и композиции на ее основе для использования в качестве адгезивов и связующих при производстве древесноволокнистых и древесностружечных плит, бумаги или картона, природных или синтетических волокон. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 2 табл.

 

Настоящее изобретение относится к свободным от формальдегида аминопластовым или фенопластовым смолам на основе, по меньшей мере, одного моноацеталя глиоксаля, содержащим глиоксиловую кислоту, к композициям, содержащим их, и также к их применениям в качестве адгезивов (клейкие вещества) или связующих веществ.

Изменение законодательства, особенно в отношении охраны окружающей среды и здоровья, привело к разработке свободных от формальдегида смол с намерением ограничения высвобождения формальдегида в промышленные сточные воды и в окружающую среду.

Аминопластовые смолы на основе аминопроизводных, таких как мочевина или меламин, и альдегидов и их применения для обработки целлюлозных волокон описаны, например, в Патентах EP 0381905 и EP 0698627.

Патент EP 0796288 описывает свободные от формальдегида смолы на основе аминопроизводного и моноацеталя глиоксаля, продукт реакции которых смешивают с полиолом, и их применения в качестве связующих веществ для нетканых подложек.

Композиция свободной от формальдегида смолы, содержащая продукт реакции а) меламина, b) по меньшей мере, одного альдегида, с) сшивающего агента, состоящего из глиоксиловой кислоты, и d) по меньшей мере, одного полиола, имеющего, по меньшей мере, 2 гидроксильные группы, описана в патенте EP 1652868. Эту композицию получают посредством конденсации, на первой стадии, меламина и альдегида, затем посредством конденсации, на второй стадии, продукта, полученного на предыдущей стадии, с глиоксиловой кислотой и полиолом. Примеры применения этого патента показывают, что композиция смолы, свободная от глиоксиловой кислоты, использованная в качестве связующего вещества в фильтровальной бумаге, имеет прочность на растяжение/на разрыв и относительное удлинение при разрыве, которые являются ниже, чем прочность на растяжение/на разрыв и относительное удлинение при разрыве композиции смолы, содержащей как глиоксиловую кислоту, так и полиол.

Однако эти смолы не обеспечивают все преимущества механических свойств смол, содержащих формальдегид, особенно, что касается свойств прочности на растяжение/на разрыв.

Техническая задача, которая должна быть решена, следовательно, заключается в обеспечении композиций смол, которые, наряду с соответствием законодательству, действующему в настоящий момент, проявляют себя во многих применениях как смолы на основе формальдегида, такие как меламино-формальдегидная, мочевино-формальдегидная или фенол-формальдегидная смолы, не имея в своем составе никакого формальдегида.

К настоящему моменту обнаружено, что добавление глиоксиловой кислоты in situ к аминопластовой или фенопластовой смоле на основе, по меньшей мере, одного моноацеталя глиоксаля благоприятствует реализации более высокой молекулярной массы и дает композицию, свойства прочности на растяжение/на разрыв которой являются улучшенными.

Такие свойства являются особенно преимущественными для использования таких композиций для обработки тканых или нетканых материалов или в производстве древесных материалов из сельскохозяйственных отходов и древесины, таких как древесноволокнистые плиты, древесностружечные плиты и другие подобные плиты/пиломатериалы и клееные фанеры.

Один предмет изобретения, следовательно, представляет собой в соответствии с первой особенностью аминопластовую или фенопластовую смолу, содержащую продукт реакции следующих соединений:

- замещенного или незамещенного аминопроизводного или замещенного или незамещенного фенольного производного;

- по меньшей мере, одного моноацеталя глиоксаля и

- глиоксиловой кислоты.

Термин «глиоксиловая кислота», как полагают, означает в настоящем описании как форму свободной кислоты, так и гидратированную форму глиоксиловой кислоты, и также водорастворимые соли глиоксиловой кислоты, например соли щелочных или щелочноземельных металлов, в особенности соли натрия, кальция или магния, или еще амин- или аммонийсодержащие соли.

Продукт реакции следующих соединений:

- замещенного или незамещенного аминопроизводного или замещенного или незамещенного фенольного производного;

- по меньшей мере, одного моноацеталя глиоксаля и

- глиоксиловой кислоты,

представляет собой новый продукт, который представляет собой следующую особенность изобретения.

Термин «моноацеталь глиоксаля», как подразумевают, означает соединение формулы (I)

,

в которой R1 и R2, являясь одинаковыми или различными, представляют собой линейную или разветвленную С18 алкильную группу, или еще R1 и R2 могут быть связанными, образуя 1,3-диоксолан-2-ильную группу, необязательно замещенную в положениях 4 и/или 5 посредством одного или более С14 алкильных заместителей, или 1,3-диоксан-2-ильную группу, необязательно замещенную в положениях 4 и/или 5 и/или 6 посредством одного или более С14 алкильных заместителей.

В другой части описания полагают, что моноацеталь глиоксаля формулы (I), упомянутый выше, также может существовать в своей гидратированной форме со следующей формулой:

.

Термин «линейная или разветвленная С18 алкильная группа», как полагают, означает в большей степени метильную, этильную, пропильную, изопропильную, бутильную, изобутильную, пентильную, гексильную, гептильную и октильную группу.

Предпочтительно R1 и R2 представляют собой линейные или разветвленные С14 алкильные группы, предпочтительно одинаковые группы и в особенности метильные группы.

В том случае, когда R1 и R2 представляют собой метил, моноацеталь формулы (I) представляет собой диметоксиэтаналь (DME, диметоксиацетальдегид), который представляет собой предпочтительный моноацеталь глиоксаля и продается компанией Clariant Specialty Fine Chemicals (Франция) под товарным знаком HIGHLINK® DM.

Мочевину, этиленмочевину, 1,3-диметилмочевину, меламин, гликолурил, бензогуанамин или их смеси используют, например, в качестве замещенного или незамещенного аминопроизводного. Меламин, мочевина или их смеси являются предпочтительными.

Аминопластовые или фенопластовые смолы в соответствии с изобретением могут быть получены посредством способа, включающего стадии, заключающиеся в

- реакционном взаимодействии замещенного или незамещенного аминопроизводного или замещенного или незамещенного фенольного производного с, по меньшей мере, одним моноацеталем глиоксаля; затем

- добавлении глиоксиловой кислоты к продукту (поли)конденсации, таким образом полученному.

Продукт (поли)конденсации аминопроизводного, которое определено выше, с моноацеталем глиоксаля формулы (I) в дальнейшем в этом документе называют как «аминопластовая смола на основе, по меньшей мере, одного моноацеталя глиоксаля».

Предпочтительные аминопластовые смолы на основе, по меньшей мере, одного моноацеталя глиоксаля представляют собой, например, аминопластовые смолы на основе, по меньшей мере, одного моноацеталя глиоксаля, которые основаны на смеси азотсодержащее соединение/диметоксиэтаналь (DME) предпочтительно в соотношении приблизительно 1/1-1/3, особенно 1/1,5-1/2,5, конкретно 1/2.

Предпочтительно аминопластовые смолы на основе, по меньшей мере, одного моноацеталя глиоксаля выбирают из смол типа мочевина-диметоксиэтаналь, меламин-диметоксиэтаналь или меламин-мочевина-диметоксиэтаналь, продаваемых компанией Clariant (Франция) в ассортименте линии с товарным знаком HIGHLINK®.

Фенол, резорцин, таннины, лигнины и их смеси используют, например, в качестве замещенного или незамещенного фенольного производного. Фенол является предпочтительным.

Продукт (поли)конденсации фенольного производного, которое описано выше, с моноацеталем глиоксаля формулы (I) в дальнейшем в этом документе называют как «фенопластовая смола на основе, по меньшей мере, одного моноацеталя глиоксаля».

Предпочтительные фенопластовые смолы на основе, по меньшей мере, одного моноацеталя глиоксаля представляют собой, например, фенопластовые смолы на основе, по меньшей мере, одного моноацеталя глиоксаля, которые основаны на смеси фенолы/диметоксиэтаналь (DME), предпочтительно в соотношении приблизительно 1/1-1/3, особенно 1/1,5-1/2,5, конкретно 1/2.

Предпочтительно фенопластовые смолы на основе, по меньшей мере, одного моноацеталя глиоксаля выбирают из смол типа фенол-диметоксиэтаналь, продаваемых компанией Clariant Specialty Fine Chemicals (Франция) в ассортименте линии с товарным знаком HIGHLINK®.

Альтернативно аминопластовые или фенопластовые смолы в соответствии с изобретением могут быть получены способом, в котором замещенное или незамещенное аминопроизводное или замещенное или незамещенное фенольное производное подвергают реакции одновременно с, по меньшей мере, одним моноацеталем глиоксаля и с глиоксиловой кислотой.

В конце получения аминопластовых или фенопластовых смол изобретения в соответствии с той или иной из альтернатив, упомянутых выше, рН при необходимости может быть скорректирован до нейтрального или щелочного рН с использованием основания. Для этой цели может быть использовано, например, слабое основание, такое как триэтиламин, или же сильное основание, такое как гидроксид натрия или калия, в зависимости от желаемого рН. Зная общедоступные сведения (известный уровень техники), специалист в данной области в состоянии определить основание, подходящее для желательной корректировки.

Глиоксиловая кислота может быть добавлена, например, в количестве 0,01-3, предпочтительно от 0,1 до 1,5, в частности 0,3 молярных эквивалентов относительно аминопроизводного или фенольного производного.

Согласно предпочтительной особенности аминопластовые или фенопластовые смолы в соответствии с изобретением и композиции, содержащие их, являются полностью свободными от спиртов, особенно от С14 спиртов или от полиолов.

Изобретение также относится согласно следующей особенности к композиции связующего вещества, содержащей аминопластовую или фенопластовую смолу на основе, по меньшей мере, одного моноацеталя глиоксаля и глиоксиловой кислоты, которая определена выше.

Согласно предпочтительной особенности изобретение относится к композиции связующего вещества, содержащей аминопластовую или фенопластовую смолу на основе, по меньшей мере, одного моноацеталя глиоксаля и глиоксиловой кислоты, которая определена выше, где упомянутая композиция содержит, кроме того, по меньше мере, один латекс.

Термин «латекс», как полагают, означает композиции на водной основе, состоящие из эмульсии или суспензии полимерных частиц в водной среде.

Латексы (latices) хорошо известны специалистам в данной области, и их, как правило, получают эмульсионной или суспензионной (со)полимеризацией, по меньшей мере, одного ненасыщенного по этиленовому типу мономера в водной среде.

Такие мономеры выбирают из группы, состоящей из:

- ненасыщенных по этиленовому типу моно- и дикарбоновых кислот, таких как акриловая кислота, метакриловая кислота, малеиновая кислота или фумаровая кислота;

- ароматических винилов, таких как стирол, α-метилстирол или винилтолуол;

- сложных эфиров (мет)акриловых кислот, подобных, например, алкил- или гидроксиалкил- или алкоксиалкил-(мет)акрилатам, таким как метилакрилат, этилакрилат, пропилакрилат, н-бутилакрилат, 2-этилгексилакрилат, метилметакрилат, этилметакрилат, пропилметакрилат, н-бутилметакрилат, 2-этилгексилметакрилат, гидроксипропилакрилат, этоксиэтилакрилат, гидроксипропилметакрилат или этоксиэтилметакрилат;

- сложных эфиров ненасыщенных по этиленовому типу дикарбоновых кислот, таких как бутилмалеат;

- виниловых сложных эфиров линейных или разветвленных карбоновых кислот, таких как винилацетат, винилверсататы, винилстеарат или винилпропионат;

- моноолефинов, таких как этилен или пропилен;

- сопряженных диенов, таких как бутадиен или изопрен;

- акриламида, метакриламида и их производных, таких как акриламидометилпропансульфокислота или N-метилол(мет)акриламид;

- акрилонитрила или метакрилонитрила и

- винилхлорида или винилиденхлорида.

Композиция мономерной смеси, которая должна быть подвергнута полимеризации, зависит от температуры стеклования (Tg) и, следовательно, от свойства, которое желательно придать образуемому полимеру («твердый» латекс или «мягкий» латекс).

Такие латексы (latices) могут быть получены в соответствии с методом (со)полимеризации, известным специалисту в данной области, особенно из водной эмульсии полимеризуемых мономеров, в присутствии инициаторов радикальной полимеризации и поверхностно-активных веществ. Полимеризация может быть проведена как непрерывный, периодический или полунепрерывный процесс полимеризации.

В качестве примеров латексов (latices), которые могут быть использованы в настоящем изобретении, можно сделать ссылку на:

- акрилатные сополимеры (чистый акриловый латекс), такие как MOWILITH® DM 777, продаваемый компанией Clariant;

- стирол/акрилатные сополимеры (стирол/акриловый латекс), такие как MOWILITH® LDM 6636, продаваемый компанией Clariant,

- ацетат/винилверсататные сополимеры (винилверсатовый латекс), такие как MOWILITH® LDM 2417, продаваемый компанией Clariant;

- винилацетатные гомополимеры, такие как MOWILITH® LD 167, продаваемый компанией Celanese;

- стирол/бутадиеновые сополимеры и

- винилацетат/этиленовые сополимеры, такие как MOWILITH® LDM 1851, продаваемый компанией Celanese.

Композиция в соответствии с изобретением может быть получена согласно известным методам смешения, например путем взятия аминопластовой или фенопластовой смолы на основе, по меньшей мере, одного моноацеталя глиоксаля и глиоксиловой кислоты, которая описана выше, затем путем добавления, по меньшей мере, одного латекса при использовании мягкого перемешивания.

Ингредиенты обычно добавляют в смеситель, следуя такому порядку добавления, когда один ингредиент, который присутствует в наименьшем количестве, добавляют к ингредиенту, который присутствует в наибольшем количестве.

Латекс может присутствовать, например, в количестве от 1 до 99% по массе в сухом состоянии относительно всех составляющих композиции, предпочтительно 10-90%, в особенности 15-70%, особенно 20-40% и в большей степени 25-35%.

Добавление катализаторов отверждения на основе кислоты или латентной кислоты к композиции связующего вещества, как правило, является желательным, предпочтительно непосредственно перед ее применением. Подходящие катализаторы представляют собой, например, хлористоводородную кислоту, серную кислоту, ортофосфорную кислоту, р-толуолсульфокислоту, метансульфокислоту, алюминийсодержащие соли, такие как хлорид алюминия и гидрохлорид алюминия, хлорид магния, сульфат аммония, сульфат циркония, хлорид цинка и их смеси.

Также могут быть использованы моно-, ди-, три- и тетракарбоновые кислоты, такие как уксусная кислота, глиоксиловая кислота, щавелевая кислота, лимонная кислота и также их смеси.

В предпочтительном варианте осуществления используют глиоксиловую кислоту, которая облегчает протекание реакции(й), которая(ые) вызывает(ют) сшивание композиций и образование пленки из композиций настоящего изобретения.

В этом случае глиоксиловую кислоту используют в качестве постдобавки после получения продукта реакции аминопроизводного или фенольного производного, где каждое из этих производных является незамещенным или замещенным с, по меньшей мере, одним моноацеталем глиоксаля и с глиоксиловой кислотой, где упомянутый продукт реакции является внедренным в композицию аминопластовой или фенопластовой смолы в соответствии с изобретением.

Катализатор на основе кислоты, как правило, добавляют в количестве 0,1%-15%, предпочтительно 1%-10% и более предпочтительно 3%-7% по массе (на основе массы в сухом состоянии) относительно композиции.

Также в композицию смолы в соответствии с изобретением могут быть внедрены другие добавки, такие как добавки, традиционно используемые в применениях аминопластовых или фенопластовых смол на основе формальдегида и известные специалисту в данной области.

Как правило, такие добавки вводят в композицию непосредственно перед ее применением. Так, композиция может содержать одну или более добавок, улучшающих качество продукта, выбранных из наполнителей, смазок для форм/антиадгезивов, красителей или пигментов, стабилизаторов, загустителей, эмульгаторов, поверхностно-активных веществ, сорастворителей, антифризов, противовспенивающих добавок, бактерицидных агентов, фунгицидов, пестицидов, пластификаторов, огнестойких добавок, коалесцирующих добавок, добавок для повышения клейкости, добавок, задерживающих процесс старения под воздействием УФ-излучения, понизителей вязкости, отдушек, антиокислителей, кислот, оснований и буферизующих добавок.

Композиции изобретения не содержат формальдегид, являются стабильными во времени, обладают высоким содержанием твердых веществ и имеют хорошие механические свойства, такие как стабильность размеров при нагревании и прочность на растяжение/на разрыв.

Такие свойства объясняют применение смол или композиций в соответствии с изобретением в качестве связующего вещества для природных или синтетических волокон, таких как, например, стекловолокно, нейлоновые волокна и полиэфирные волокна, нетканые подложки и также целлюлозные подложки.

Такие свойства также объясняют применение смол или композиций, описанных выше, в производстве импрегнируемых подложек, включающих многослойную бумагу или многослойный картон и особенно листы декоративной бумаги или декоративных слоистых материалов.

На самом деле традиционно производство слоистых материалов с использованием термореактивных смол осуществляют путем импрегнирования бумажной подложки посредством различных смол, например, фенольных смол или смол на основе меламина, затем путем сушки и отделки. После сушки и отделки бумаги с покрытием (предварительно импрегнированные) складывают в стопу и хранят. Фаза ламинирования позволяет путем укладывания в стопу этих листов и горячего прессования остановить реакцию смол и, таким образом, получить конечный продукт. Существуют также способы, комбинирующие после импрегнирования сушку и ламинирование.

Другой предмет изобретения заключается в применении смол или композиций, описанных выше, в производстве древесных материалов из сельскохозяйственных отходов и древесины, таких как древесноволокнистые плиты, древесностружечные плиты, ориентированные стружечные плиты (OSB), древесноволокнистые плиты высокой плотности и средней плотности (MDF) и другие типы подобных плит и клееные фанеры.

Еще один предмет изобретения представляет собой применение смол или композиций, описанных выше, в качестве адгезива (клейкое вещество), предназначенного для соединения материалов вместе или присоединения материалов к основе, и во всех их формах.

Материал, который должен быть (при)соединен, может быть выбран из списка, включающего бумагу, картон/плиту, пластики и древесину.

Предпочтительно упомянутый материал представляет собой древесину. Такой материал может быть изготовлен из множества плоских слоев древесины, таких как тонкие листы древесины, используемые в фанеровании/облицовке шпоном.

Адгезив может быть нанесен на подложку, такую как лист бумаги, затем высушен в соответствии с обычными методиками.

Изобретение проиллюстрировано неограничивающим образом посредством примеров, приведенных ниже.

Пример 1

Получение продукта реакции меламина/диметоксиэтаналя/глиоксиловой кислоты (соотношение 1/2,7/0,25)

170 г (1,35 моль) меламина (DSM) добавляют к 629 г (3,63 моль) 60%-ного водного раствора диметоксиэтаналя (Clariant). Эту смесь нагревают при перемешивании в течение 2 часов при 50-55°С, при этом поддерживая рН близким к 9-9,5 корректировкой, при необходимости посредством именно такого количества 20%-ного гидроксида натрия, которое потребуется (приблизительно 7 г).

После реакционного взаимодействия в течение 2 часов добавляют 50 г (0,34 моль) 50%-ного водного раствора глиоксиловой кислоты (Clariant) и смесь нагревают при перемешивании при температуре приблизительно 55-60°С в течение 2 часов, затем охлаждают, стабилизируют путем повышения рН до 7,5-8 посредством 20%-ного гидроксида натрия (64 г) и разбавляют водой (80 г) для того, чтобы получить 60% активного вещества.

Полученный продукт является не очень вязкой желтой жидкостью с вязкостью по Брукфильду 215 мПа·с (миллиПаскаль-секунды).

Пример 2

Получение продукта реакции меламина/диметоксиэтаналя/глиоксиловой кислоты (соотношение 1/2,1/0,3)

200 г меламина (1,59 моль) добавляют к 580 г 60%-ного водного раствора диметоксиэтаналя (3,35 моль). Эту смесь нагревают при перемешивании в течение 2 часов при 50-55°С, при этом поддерживая рН близким к 9-9,5 корректировкой, при необходимости посредством именно такого количества 20%-ного гидроксида натрия, которое потребуется (приблизительно 7 г).

После реакционного взаимодействия в течение 2 часов добавляют 69 г 50%-ного водного раствора глиоксиловой кислоты (0,47 моль) и смесь нагревают при перемешивании при температуре приблизительно 55-60°С в течение 2 часов, затем охлаждают, стабилизируют путем повышения рН до 7,5-8 посредством 20%-ного гидроксида натрия (83 г) и разбавляют водой (61 г) для того, чтобы получить 60% активного вещества.

Полученный продукт является не очень вязкой желтой жидкостью с вязкостью по Брукфильду 750 мПа·с (миллиПаскаль-секунды).

Пример 3

Получение продукта реакции меламина/диметоксиэтаналя/глиоксиловой кислоты (соотношение 1/2,1/0,3)

170 г меламина (1,35 моль) добавляют в водный раствор, состоящий из вплоть до 311,6 г 15%-ного моногидрата глиоксилата натрия (Sigma Aldrich, 0,41 моль) и 495 г 60%-ного диметоксиэтаналя (2,86 моль). Эту смесь нагревают при перемешивании в течение 2 часов при 50-55°С, при этом поддерживая рН близким к 9-9,5 корректировкой, при необходимости посредством именно такого количества 20%-ного гидроксида натрия, которое потребуется (приблизительно 7 г).

После реакционного взаимодействия в течение 2 часов реакционную смесь разбавляют водой (13 г) для того, чтобы получить 52% активного вещества. Полученный продукт является не очень вязкой желтой жидкостью.

Сравнительный пример 1

Получение продукта реакции меламина/диметоксиэтаналя (соотношение 1/2,1)

200 г меламина (1,59 моль) добавляют к 580 г 60%-ного водного раствора диметоксиэтаналя (3,35 моль). Эту смесь нагревают при перемешивании в течение 2 часов при 50-55°С, при этом поддерживая рН близким к 9-9,5 корректировкой, при необходимости посредством именно такого количества 20%-ного гидроксида натрия, которое потребуется (приблизительно 7 г).

После реакционного взаимодействия в течение 2 часов реакционную смесь разбавляют водой (213 г) для того, чтобы получить 55% активного вещества. Полученный продукт является не очень вязкой бледно-желтой жидкостью с вязкостью по Брукфильду 64 мПа·с (миллиПаскаль-секунды).

Сравнительный пример 2

Получение продукта реакции меламина/диметоксиэтаналя (соотношение 1/2,4)

200 г меламина (1,59 моль) добавляют к 660 г 60%-ного водного раствора диметоксиэтаналя (3,81 моль). Эту смесь нагревают при перемешивании в течение 2 часов при 50-55°С, при этом поддерживая рН близким к 9-9,5 корректировкой, при необходимости, посредством именно такого количества 20%-ного гидроксида натрия, которое потребуется (приблизительно 7 г).

После реакционного взаимодействия в течение 2 часов реакционную смесь разбавляют водой (133 г) для того, чтобы получить 60% активного вещества. Полученный продукт является не очень вязкой бледно-желтой жидкостью с вязкостью по Брукфильду 110 мПа·с (миллиПаскаль-секунды).

Пример заявки

Смолу из примера 2 оценивают относительно смол на основе меламина/диметоксиэтаналя из сравнительных примеров 1 и 2 и относительно эфиризованной жидкой смолы на основе меламина/формальдегида PRINTOFIX® FIXATEUR WB, продаваемой компанией Clariant (pH приблизительно 8; вязкость по Брукфильду 100-200 мПа·с (миллиПаскаль-секунды)).

Хлорид магния используют в качестве катализатора.

50%-ный водный раствор глиоксиловой кислоты добавляют на этапе постдобавления в ванну (формула 2) в качестве дополнительного катализатора.

Составы показаны в таблице 1 (содержание компонентов в «г»).

Таблица 1
Формула 1 2 3 4
Пример 2 250
Сравнительный пример 1 234,75
Сравнительный пример 2 250
PRINTOFIX® 314
Глиоксиловая кислота в качестве постдобавки 15,25
MgCl2 25 25 25 25
Вода qsp (достаточное количества воды, так что общий 1 вес состава составляет 1000 г)
рН 4,7 4,7 4,7 4,7

50%-ную уксусную кислоту добавляют в ванны 1, 3 и 4 для корректировки рН до значения рН ванны 2.

Куски ватманской фильтровальной бумаги для испытаний (120×15 мм; 60 г/м2) импрегнируют плюсованием (Р=2 бар; скорость = 2,5 м/мин), сушат и сшивают при 120°С в течение 2 мин, затем при 150°С в течение 2 мин и оставляют на 3 дня в комнате, кондиционируемой при 25°С и 65% относительной влажности.

Далее прочность на растяжение/на разрыв и относительное удлинение при разрыве измеряют посредством машины для испытаний на растяжение Zwick (скорость вытягивания: 100 мм/мин) при комнатной температуре.

Относительное удлинение при разрыве = (Fmax × dN × 1000)/(базовая масса (г/м2) × 9,81 × ширина (нм)).

Результаты показаны в таблице 2.

Таблица 2
Прочность на растяжение/на разрыв (N) Относительное удлинение при разрыве (км)
Эталон 24,6 2,8
Ванна 1 45,3 3,8
Ванна 2 39,6 3,4
Ванна 3 50,4 4,1
Ванна 4 42,1 3,6

Эти результаты показывают, что смолы на основе меламина/диметоксиэтаналя/глиоксиловой кислоты настоящего изобретения позволяют достигнуть рабочих характеристик в качестве связующего вещества для фильтровальной бумаги, которые являются лучше, чем рабочие характеристики смолы на основе меламина/диметоксиэтаналя, или еще лучше, чем рабочие характеристики смолы на основе меламина/формальдегида.

Значительное улучшение прочности на растяжение/на разрыв также можно увидеть для смолы, содержащей глиоксиловую кислоту, внедренную во время ее приготовления, относительно постдобавления глиоксиловой кислоты в качестве катализатора.

Смолы изобретения имеют такие рабочие характеристики без использования формальдегида.

1. Аминопластовая смола, свободная от спиртов и полиолов, получаемая реакционным взаимодействием следующих соединений:
- замещенного или незамещенного аминопроизводного;
- по меньшей мере, одного моноацеталя глиоксаля и
- глиоксиловой кислоты,
где глиоксиловая кислота находится в форме свободной кислоты, в гидратированной форме или в форме водорастворимой соли.

2. Аминопластовая смола по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый моноацеталь глиоксаля представляет собой соединение формулы (I)
,
в которой R1 и R2, являясь одинаковыми или различными, представляют собой линейную или разветвленную C1-C8 алкильную группу, или еще R1 и R2 могут быть связанными, образуя 1,3-диоксолан-2-ильную группу, необязательно замещенную в положениях 4 и/или 5 посредством одного или более C1-C4 алкильных заместителей, или 1,3-диоксан-2-ильную группу, необязательно замещенную в положениях 4, и/или 5, и/или 6 посредством одного или более C1-C4 алкильных заместителей.

3. Аминопластовая смола по п.2, отличающаяся тем, что в формуле (I) R1 и R2, являясь одинаковыми или различными, представляют собой линейную или разветвленную C1-C8 алкильную группу, выбранную из метильной, этильной, пропильной, изопропильной, бутильной, изобутильной, пентильной, гексильной, гептильной и октильной групп.

4. Аминопластовая смола по пп.2 и 3, отличающаяся тем, что R1 и R2, являясь одинаковыми или различными, представляют собой линейную или разветвленную C1-C4 алкильную группу.

5. Аминопластовая смола по пп.2 и 3, отличающаяся тем, что R1 и R2 представляют собой метильную группу.

6. Аминопластовая смола по п.1, отличающаяся тем, что замещенное или незамещенное аминопроизводное выбирают из мочевины, этиленмочевины, 1,3-диметилмочевины, дигидроксиэтиленмочевины, меламина, гликолурила, бензогуанамина и их смесей.

7. Аминопластовая смола по п.6, отличающаяся тем, что моноацеталь глиоксаля представляет собой диметоксиэтаналь (DME).

8. Аминопластовая смола по п.1, отличающаяся тем, что глиоксиловую кислоту добавляют в количестве 0,01-3, предпочтительно 0,1-1,5 молярных эквивалентов глиоксиловой кислоты относительно аминопроизводного.

9. Композиция связующего вещества, отличающаяся тем, что она содержит аминопластовую смолу по любому одному из пп.1-8.

10. Композиция по п.9, отличающаяся тем, что она является свободной от спиртов или полиолов.

11. Композиция по п.9, отличающаяся тем, что она содержит дополнительно, по меньшей мере, один катализатор, выбранный из хлористоводородной кислоты, серной кислоты, ортофосфорной кислоты, р-толуолсульфокислоты, метансульфокислоты, алюминийсодержащих солей, хлорида магния, сульфата аммония, сульфата циркония, хлорида цинка, уксусной кислоты, глиоксиловой кислоты, щавелевой кислоты и лимонной кислоты.

12. Композиция по п.9, отличающаяся тем, что она содержит дополнительно одну или более добавок, улучшающих качество продукта, выбранных из наполнителей, смазок для форм/антиадгезивов, красителей или пигментов, стабилизаторов, загустителей, эмульгаторов, поверхностно-активных веществ, сорастворителей, антифризов, противовспенивающих добавок, бактерицидных агентов, фунгицидов, пестицидов, пластификаторов, огнестойких добавок, коалесцирующих добавок, добавок для повышения клейкости, добавок, задерживающих процесс старения под воздействием УФ-излучения, агента, понижающего вязкость, отдушек, антиокислителей, кислот, оснований и буферизующих добавок.

13. Применение смолы по любому одному из пп.1-8 или композиции по любому одному из пп.9-12 в производстве древесно-волокнистых плит, древесно-стружечных плит, ориентированных стружечных плит (OSB) или древесно-волокнистых плит высокой плотности и средней плотности (MDF).

14. Применение смолы по любому одному из пп.1-8 или композиции по любому одному из пп.9-12 в получении пропитанных подложек, включающих ламинированные бумаги или картоны/плиты.

15. Применение смолы по любому одному из пп.1-8 или композиции по любому одному из пп.9-12 в качестве адгезива для соединения материалов вместе или для присоединения их к основе.

16. Применение по п.15, отличающееся тем, что упомянутый материал, который должен быть (при)соединен, выбирают из бумаги, картона/плиты, пластиков и древесины.

17. Применение композиции по любому одному из пп.9-12 в качестве связующего вещества для природных или синтетических волокон.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к оптико-мехз нической промышленности, в частноспк клеям-расплавам для крепления заготовок оптических стекол ручным способом. .
Изобретение относится к области теплостойких модифицированных клеевых композиций на основе фенолоформальдегидных смол, обладающих высокой прочностью клеевых соединений при температурах от 400 до 450°С, предназначенных для склеивания конструкций различного назначения, в т.ч.
Клей // 2268282
Изобретение относится к области клеев на основе модифицированных фенолоформальдегидных смол, которые могут быть использованы для соединения углеродных или керамических материалов, применяемых в металлургической, авиакосмической и других отраслях техники, где клеевые соединения эксплуатируются в условиях высоких (до 1600...1800°С) температур в окислительной или инертной средах.

Изобретение относится к клеящим веществам на основе композиций высокомолекулярного поливинилхлорида, и может найти широкое применение в машиностроении в качестве соединительно-конструктивного элемента в процессе изготовления масляных, воздушных и топливных фильтров при герметизации сварных швов, создании предохранительных покрытий.

Изобретение относится к связующим на основе фенольной смолы для обработки стружечных плит, в частности к способу получения связующего на основе модифицированной мочевиной фенольной смолы, предназначенного для обработки стружек средних слоев стружечных плит.

Изобретение относится к способу получения модифицированной фенолформальдегидной смолы (ФФС), которая может быть использована в качестве связующего при получении клееной продукции из древесины.

Изобретение относится к составам поливинилхлоридных (ПВХ) пластизолей, применяемых в качестве клеев для масляных, топливных и воздушных фильтров автомобилей. .

Изобретение относится к получению клеев, применяемых при изготовлении обуви, для крепления низа обуви к верху, в строительстве, деревообрабатывающей промышленности, а также на предприятиях бытового обслуживания.

Изобретение относится к чувствительным к давлению клеевым композициям, предназначенным для приклеивания пленочных поляризаторов к стеклянной поверхности жидкокристаллических индикаторов (ЖКИ).

Изобретение относится к агентам подавления образования нароста на стенках реактора при полимеризации винилхлорида или винилацетата. .

Изобретение относится к химической технологии, в частности к области получения древесных пластиков. .

Изобретение относится к области получения пластифицированных новолачных фенолоформальдегидных смол (НФФС), используемых в производстве фрикционных изделий и в литейной промышленности.
Наверх