[发明专利]一种制造含有聚异氰酸酯粘合剂和使用潜伏性热活化催化剂的压制材料的方法

说明书

本发明涉及一种通过热压缩含有木质纤维素的原料制造压制材料、优选为刨花板的方法，其中所说的原料与作为粘合剂的聚异氰酸酯相混合或被浸渍，同时使用一类新的基于通过伯胺、仲胺和/或叔胺与丙二酸反应而生产的铵盐的潜伏性的热活化的催化剂。

压制材料如刨花板、复合板或其他的模压制品通常是例如通过所谓的混合粘合法热压缩无机或有机原料，例如包括木片、木纤维和/或其他的含木质纤维素的材料与异氰酸酯和水、以及任选的多元醇或其他的粘合剂如尿素/甲醛或苯酚/甲醛树脂的组合物而制成的。用聚异氰酸酯作为粘合剂，可改善在潮湿条件下的制品的稳定性及其特性，并提高其机械性能。此外，聚异氰酸酯粘合剂具有如DE-OS 2 109 686中的所公开的那样的多方面的加工工艺优点。

就原理上说，该类催化剂在本技术领域中已由聚氨酯化学中可知悉，例如DE-OS 2 854 384第26～29,31～33页中提及的那些催化剂还能与现有技术方法一起使用以降低加压时间(例如，参见DE-AS 2711958)。这点对于单层压机尤为重要。但是，这样的应用常常会引起产生有害的泡沫和过早的胶合，甚至在混合各组分和在压制前贮存已与聚异氰酸酯粘合的木片期间，也会发生此现象。这是由于催化剂与活性NCO基团反应的缘故，而这种反应是立刻出现的。因此，结合使用催化剂基本上必须避免，而较长的压制时间也不得不被认可。

一种以聚氨酯为胶合剂来制取压制材料的方法，可从EP 133 680中得知，其中叔铵或季铵的膦酸盐或季铵磷酸盐被用作热活化催化剂。对于要经济地实现该方法而言，即使采用这些催化剂，压制时间的减少也并不常常是十分明显的。此外，采用以聚异氰酸酯为粘合剂来制取刨花板或纤维板的方法也不能使压制时间明显缩短的论述可见DE 4 229 396和DE 3 438 735。

因此，本发明的目的是为含聚异氰酸酯粘合剂的压制材料的生产，提供一种潜伏性催化剂物系。它能在高温时活化聚异氰酸酯反应，而在不超过80℃时却不会显出催化剂的作用。

该催化剂物系甚至可与所用的聚异氰酸酯混合使用，或者与生产压制件的配方一起使用，而在室温下和在温度不超过80℃下混合或贮存时都不会出现不希望有的化学反应。所说的配方包括聚异氰酸酯，水，含木质纤维素的材料例如纤维、木片或禾杆状纤维，和任选的其它多羟基化合物。在压制时，因能更快速地胶合而使加压时间被明显地减少，这是由于在高温下催化剂变得有效而起作用之故。出人意料的是，现已发现一种将在下面详细介绍的催化剂。该催化剂系以丙二酸的胺盐为基础的，对本发明所述之目的非常适用，在不超过80℃下它们在聚异氰酸酯配方中构成潜伏性催化剂，但是在压制温度时就会催化异氰酯反应而满足上述所要求的条件。

本发明涉及一种通过热压缩含有木质纤维的原料制造压制材料、优选为木刨花板的方法，其中所说的原料与作为粘合剂的聚异氰酸酯相混合或被浸渍，同时使用热活化催化剂，其特征在于使用由胺与丙二酸反应而得的铵盐作为催化剂。

根据本发明所采用的铵盐优选是由单-官能或多-官能的伯、仲、叔胺与丙二酸反应而得到的那些铵盐。

在这点上，所有的胺，例如在EP 133 680中曾提及的那些胺都可被用作本发明中所用的铵盐的胺组分。尤其被优选的是叔胺，特别是N,N-二甲基氨基乙醇、二甲基氨基丙基脲、双-2,2′-二甲基-氨基乙基醚、N-甲基咪唑和N-甲基-2-氮杂降冰片烷。

根据本发明所用的铵盐可由所例举的胺与丙二酸的反应而制得。

丙二酸铵盐的制备对本领域中的技术人员来说基本上是熟悉的。胺通常先被溶于水，接着用丙二酸中和，其中优选使用等摩尔量的胺和丙二酸。

还要强调的是，对本质上以丙二酸构成的最易受热变的二羧酸系列催化剂来说，在60～80℃的潜伏作用和在100℃以上的活化作用的特性是意想不到的，但就潜伏物相来说，这种性能相反的作用原则上是能料到的。

不仅应用以化学计量当量被中和的丙二酸的铵盐，而且还可应用被不完全中和的并因此是以酸性存在的产物，即部分中和形式的产物。

根据本发明为生成丙二酸铵，丙二酸反应可在水中进行，或在对异氰酸酯呈惰性的有益溶剂中进行。所说的溶剂例如为二甲基乙酰胺，N-甲基吡咯烷酮，N-甲基己内酰胺或N,N′-二甲基咪唑酮。这些溶剂能使掺有潜伏性活化剂的异氰酸酯易于被喷在木质材料上。

水溶液是在上游被处理的。