施塗方法

2023-05-30 05:51:26 1

專利名稱：施塗方法
技術領域：
本發明提供將包括氨基樹脂和硬化劑組分的膠粘體系單獨施塗到基材上的方法。本發明還提供能夠用於本方法中的包括揮發性酸的硬化劑組合物和實施該方法的裝置。
優選首先施塗優選呈線條形式的樹脂組分，隨後施塗硬化劑組分。本方法例如能用在膠合層積材或膠合板的生產中。
膠粘體系組分單獨施塗到基材如木片上屬於本領域是公知內容並對所用組分的特性設定了一定限制。如本領域已知的那樣，通過保持不同組分(通常僅有樹脂和硬化劑組分)在施塗裝置中相互分離，提供許多優點。尤其從使用適用期，操作和清洗的觀點來看，單獨施塗膠粘體系組分優於施塗上述組分的混合物。
在EP 0 362 742中，建議通過兩種組分的幕塗，或者一種組分幕塗，另一種組分以線條形式施塗的方式，將尤其氨基樹脂膠粘體系單獨施塗到木質組件上。然而，它沒有說明上述組分施塗的優選次序。在給出的實施例中，僅使用了酚-間苯二酚-甲醛樹脂膠粘體系。
WO 97/29161涉及用於生產層壓木板的兩組分膠粘體系，僅概括地提及了蜜胺膠的單獨施塗方法。既沒有建議特定的方法，也沒有建議組分的具體施塗順序。所用的硬化劑組分含有20-40wt％無機填料。
然而，在實踐中，業已發現，對於單獨施塗，當象常見情況那樣僅使用少量硬化劑時，幕塗很難實現好的膠粘結果，這是因為很難確保形成僅呈現較小流動性的連續和均勻的幕，可能導致受到毀損的膠粘結果，以及膠合接縫強度降低。此外，幕甚至容易受到微風吹拂產生的不利影響。而且，同樣發現，在硬化劑組分中有高用量如20-40wt％填料抑制施塗組分在基材上充分混合。
而且，人們仍在尋找技術解決辦法來發現用於單獨施塗膠粘體系組分的簡單施塗體系，該體系能夠被調節成所述膠粘體系和所需的組裝時間。組裝時間指從將膠粘體系施塗到基材上的時刻至壓合有待被膠粘在一起的基材的時刻所經過的時間。
因此，本發明提供氨基樹脂膠粘體系的施塗方法，適合用於本方法的硬化劑組合物和用於實施該方法的裝置，由此克服了上述問題。
本發明方法被定義在所附權利要求書中。它包括將氨基樹脂膠粘體系的樹脂和硬化劑組分單獨施塗到基材上，其中硬化劑包括揮發性酸和任選的用量低於20wt％的填料以及膠粘體系的組分以線條形式或噴塗方式或它們的任何組合方式以任意的施塗順序施塗。
在本發明方法中所用的氨基樹脂可以是任何氨基樹脂，如脲-甲醛，蜜胺-脲-甲醛，蜜胺-甲醛，蜜胺-脲-酚-甲醛樹脂，和它們的糠醇改性的變體，優選的樹脂是蜜胺-脲-甲醛。
根據本方法，將氨基樹脂和適合的硬化劑單獨施塗到木質基材上。在本方法中，樹脂組分優選首先以線條形式施塗，其後硬化劑以線條的形式施塗，或者作為可供選擇的替換方式，通過噴塗來施塗。通過使用本發明的優選施塗次序，由於使用硬化劑而導致的對基材例如木材的任何損壞都已被最大限度地降低。
取決於膠粘體系中組分的反應活性、所需的組裝時間、對於基材被硬化劑中所用酸造成的損害和酸蒸汽向周圍氛圍如工作環境中排放的特殊考慮，後來施塗的線條分別可重疊，不重疊，或不接觸相應的先前施塗的其它組分的線條。
這裡使用的術語「線條」也包括本領域常用術語「條帶」和任何其它類似術語的含義。
本發明也提供如所附權利要求書中定義的與氨基樹脂膠粘體系結合使用的硬化劑組合物。該硬化劑組合物可被用於本發明方法以便使膠粘體系更快固化和獲得具有更高強度的接合縫。
作為氨基樹脂膠粘體系的硬化劑組分的必要成分的酸被包括在其中。當使用腐蝕性酸時，在膠粘產品中的殘留酸可對基材或接合縫產生有害效果，降低基材和/或接合縫的強度，和/或酸引起基材變色，這是非常不希望有的。
因此，本發明的硬化劑組合物包括揮發性酸，它容易被蒸發，以致沒有有害量的酸殘留在所形成的膠接縫中，如果需要，也能夠使用相對大量的酸(和硬化劑)以便獲得快速固化體系。
本發明的裝置定義在所附權利要求書中，能夠用於實施該方法，其中膠粘體系的組分以線條形式施塗到基材上。
根據本發明方法，也能夠首先施塗硬化劑組分，接著施塗樹脂組分，同時優選的施塗次序是首先施塗硬化劑組分，接著施塗樹脂組分。
除了揮發性酸以外，該硬化劑也能夠包括水，增稠劑，間苯二酚，和任選的相對低用量填料。
硬化劑可以無填料，或含有例如適宜地為至少1wt％和優選至少5wt％用量填料。
用於本發明方法的硬化劑組合物包括至多50wt％，適宜為5-30％，優選10-30％和最優選10-25％揮發性酸，和適宜低於20wt％，優選低於15％和最優選低於10％填料。
如果有的話，填料的用量經常可在具體的情況下適宜確定。然而，如在下文中實施例1所示，填料的用量越高，所形成的接合縫的強度會降低。
適宜的填料例如包括高嶺土。
這裡使用的術語「揮發性酸」被理解為具有低沸點，和/或在室溫下具有低蒸汽壓力。上述酸在至多60℃的溫度下適宜具有低於10mmHg的蒸汽壓力。
適宜的酸例如是有機和無機酸，而有機酸是優選的。優選的有機酸包括例如甲酸，乙酸和丙酮酸(pyrovic acid)。適合的無機酸包括例如鹽酸。優選使用甲酸。
高比例的酸使膠粘體系更快固化。通過使用容易被蒸發的揮發性酸，能夠使用相對於樹脂來說更大用量的硬化劑，如大約1∶6-1∶1，適宜為1∶4-1∶1，優選1∶3.5-1∶2的硬化劑與樹脂的重量比，得到更高強度的接合縫和更快固化體系，如下文實施例2所示。
因此，在優選的實施方案中，如本文所定義的那樣，硬化劑組合物包括相對低的填料量，相對高的揮發性酸量和相對高的硬化劑與樹脂重量比。
在本發明方法中，樹脂和硬化劑組分能夠以任何次序以線條形式或噴塗方式施塗，更適合地，樹脂和硬化劑以線條形式施塗，或者，硬化劑組分可以噴塗方式和樹脂以線條形式施塗，其中硬化劑在這兩種情況下均優先被施塗，接著施塗樹脂。它們均優選以線條形式施塗。
取決於膠粘體系的組分的反應活性和所需的組裝時間，不同組分如硬化劑和樹脂的線條能夠以不同的適合方式彼此施塗。因此，對於低反應活性/慢固化膠粘體系，和/或短組裝時間，適宜的作法是後來施塗的一種組分的線條重疊相應的先前施塗的組分的線條，或它們彼此鄰接施塗以使它們互相基本接觸。當使用高反應活性/快固化膠粘體系和/或需要長組裝時間時，適宜的作法是後來施塗的一種組分的線條以相對於先前施塗組分的相應線條的一定距離來施塗。對於大約60-120分鐘的組裝時間，在膠粘體系的不同組分如硬化劑和樹脂的線條之間大約4-8mm的距離是適合的，對於大約15-60分鐘的組裝時間來說，大約2-4mm的距離是優選的，以及對於大約至多15分鐘的組裝時間來說，線條的重疊或它們之間基本接觸是優選的。
然而，當避免硬化劑組分與基材接觸是主要問題時，例如為了使基材免受樹脂組分損害，應該以理想的方式施塗樹脂組分以使線條在基材上形成連續層，在該層表面上隨後以線條形式或以噴塗方式施塗硬化劑。
在兩種組分以線條形式施塗的情況下，優選將硬化劑施塗在樹脂線條的上面，從而可以避免硬化劑與基材產生任何不希望的接觸並且強化各組分的混合。
因此，在本發明方法的一個實施方案中，硬化劑施塗在樹脂線條的上面。在該實施方案中，甚至可以設想使用硬化劑或具有多種組分的硬化劑，這種方法也使基材得到了理想的保護，而沒有損害基材或降低所形成的膠接合縫強度。
在該方式中，基材避免了與硬化劑的直接接觸而得到了保護，這通常是非常希望的。在第一片基材上硬化劑施塗在樹脂組分的表面上，而另一片與第一片膠合在一起，當片材被放在一起進行壓合的時候，一些酸會擴散或遷移到樹脂組分中。因此硬化劑中的酸與有待與第一片基材膠合的第二片基材進行的直接接觸被限制到了一定程度。本方法允許使用相對大量的揮發性酸。
相反次序的施塗，即首先施塗硬化劑，也是可能的，不過不是優選的。例如在其中希望避免或最大限度地減少酸蒸汽散發到周圍大氣如工作環境中的情況下能夠使用這種施塗次序，如果所用酸對特定基材無害的話尤為如此。例如在使用可發泡的膠粘體系時，為了避免產生的氣體逸散到大氣中，這種施塗次序也是有利的。
而且，如果需要或要求，硬化劑可分成一種或多種線條，它們具有揮發性酸和填料量不同的組成，並單獨施塗。
能用於本發明方法的以線條形式施塗兩種組分的適合裝置包括具有至少兩個中空部件的單元，其中至少一個部件用於每一組分，在各部件中有許多設計用來施塗各組分到在上述中空部件之下的基材上以形成線條的孔，中空部件被定位在施塗平面之上，其中一個中空部件的各孔在加工方向上相對於其它中空部件的相應孔呈直線排列。該裝置能使膠粘體系的組分，如樹脂和硬化劑施塗到基材上，其中後來施塗的一種組分的線條重疊在先前施塗的其它線條上。
能用於本發明方法的以線條形式施塗兩種組分的另一種適合裝置包括具有至少兩個中空部件的單元，其中至少一個部件用於每一種組分，在各部件中有許多設計用來施塗各組分到在上述中空部件之下的基材上以形成線條的孔，中空部件被定位在施塗平面之上，其中一個中空部件的各孔在加工方向上相對於其它中空部件的相應孔平行設置。該裝置能使膠粘體系的組分如樹脂和硬化劑施塗到基材上，取決於所用的膠粘體系和所需組裝時間，其中後來施塗的一種組分的線條以相對於先前施塗的其它組分的線條一定距離來施塗。
通過使用這樣一種裝置，當首先施塗樹脂組分時，也能夠容易調節樹脂組分的線條施塗，以便在被施塗到基材上的時候，上述線條聚結形成基本連續層，硬化劑能夠以線條形式或噴塗方式施塗到它的上面。
施塗到基材上的組分的用量在大約200-500g/m2的範圍內，則施塗能夠便利地進行。
適合的進料速度為至多大約300m/min，更適宜30-250m/min，和優選60-200m/min。在30m/min以下的進料速度會由於從孔射出不連續線條(也稱為淋滴)導致難以計量。
實施例1由具有下列尺寸的薄板製造橫梁長=280mm厚=33m寬=145m將以下所列用量的作為填料的高嶺土加入到包括17wt％已加到水中的甲酸的用於本實施例的硬化劑中，其中用量30％不是本發明的實施例，以及此後通過聚乙烯醇將硬化劑增稠到在25℃下2000mPas的粘度。
樹脂和硬化劑組分以線條形式，以優選的次序，以400g/m2的總量單獨施塗。所用硬化劑與樹脂之比為30∶100，所用樹脂為蜜胺-脲-甲醛。
在壓合中所用的時間和溫度以及所用壓力分別是20℃,20h，和8巴。
壓合後，接合縫穩定一天，根據EN-391-B1周期來層離橫梁。得到了以下結果接合縫 硬化劑中填料含量 層離％1 0％ 0.02 5％ 2.0315％ 6.14(對比) 30％ 24.0實施例2由具有下列尺寸的薄板製造橫梁長=280mm厚=33mm寬=145mm
用於本實施例的硬化劑由加到水中的17wt％甲酸組成，並由聚乙烯醇增稠到在25℃下2000mPas的粘度。
施塗和壓合用與實施例1相同的方式使用同樣的樹脂進行。
在壓合和接合縫穩定1天後，根據EN-391-B1周期來層離橫梁。得到了以下結果接合縫樹脂/硬化劑之比 層離％1 100∶15 11.52 100∶20 12.03 100∶30 0.0本發明的方法也能夠用於可發泡的氨基樹脂膠粘體系的樹脂和硬化劑組分的單獨施塗，其中上述硬化劑組分是酸性的，樹脂組分包括一種或多種當與上述硬化劑組分接觸時能產生氣體的產氣物質，其中也能夠使用本發明的硬化劑。適合的相應樹脂組分例如包括0.1-10wt％這類產氣物質，以純的，活性形式的上述物質計算。
權利要求
1.將氨基樹脂膠粘體系的樹脂和硬化劑組分單獨施塗到基材上的方法，其特徵在於硬化劑包括揮發性酸，和任選的低於20wt％填料，其中膠粘體系的組分以線條形式或噴塗方式，或者它們的任何組合形式以任選的施塗次序施塗。
2.根據權利要求1的方法，其特徵在於樹脂組分以線條形式施塗，其後硬化劑組分以噴塗方式施塗。
3.根據權利要求1的方法，其特徵在於膠粘體系的組分以線條形式以任選的次序單獨施塗於基材上。
4.根據權利要求3的方法，其特徵在於後來施塗的一種組分的線條基本上重疊相應的先前施塗的其它組分的線條。
5.根據權利要求4的方法，其特徵在於硬化劑組分以線條形式施塗在以線條形式施塗的樹脂組分的表面上。
6.根據權利要求3的方法，其特徵在於後來施塗的一種組分的線條不與相應的先前施塗的其它組分的線條重疊。
7.根據權利要求3的方法，其特徵在於後來施塗的一種組分的線條不接觸相應的先前施塗的其它組分的線條。
8.根據權利要求1的方法，其特徵在於硬化劑包括10-30wt％揮發性酸。
9.根據權利要求1的方法，其特徵在於硬化劑與樹脂的重量比為1∶3.5-1∶2。
10.根據權利要求1的方法，其特徵在於樹脂組分選自蜜胺-脲-甲醛，脲-甲醛，或蜜胺-甲醛樹脂。
11.用於權利要求1-10中任一項的方法中的硬化劑組合物，其特徵在於包括揮發性酸和1-20wt％填料。
12.根據權利要求11的硬化劑組合物，其特徵在於包括10-30wt％揮發性酸。
13.根據權利要求11或12的硬化劑組合物，其特徵在於揮發性酸是甲酸，乙酸，或丙酮酸。
14.用於實施權利要求4或5的方法的裝置，其中包括具有至少兩個中空部件的單元，至少一個部件用於每一組分，各部件中有許多設計用來施塗各組分到在上述中空部件之下的基材上以形成線條的孔，中空部件被定位在施塗平面之上，其中一個中空部件的各孔在加工方向上相對於其它中空部件的相應孔呈直線排列。
15.用於實施權利要求6或7的方法的裝置，其中包括具有至少兩個中空部件的單元，至少一個部件用於每一種組分，在各部件中有許多設計用來施塗各組分到在上述中空部件之下的基材上以形成線條的孔，中空部件被定位在施塗平面之上，其中一個中空部件的各孔在加工方向上相對於其它中空部件的相應孔平行設置。
全文摘要
將氨基樹脂膠粘體系的樹脂和硬化劑組分單獨施塗到基材上的方法,其特徵在於硬化劑包括揮發性酸和任選的低於20wt%填料,其中膠粘體系的組分以線條的形式或噴塗方式,或者它們的任何組合方式,以任選的施塗次序施塗。本發明也涉及用於本方法中的硬化劑組合物和適合實施該方法的裝置。
文檔編號B05D5/10GK1306462SQ9980767
公開日2001年8月1日 申請日期1999年6月16日 優先權日1998年6月22日
發明者B·納斯利－巴克, S·林德伯格, A·加納考維克 申請人:阿克佐諾貝爾公司