含水粘接组合物的制作方法

文档序号:15734566发布日期:2018-10-23 21:15阅读:180来源:国知局

本申请按照巴黎公约要求2016年3月28日递交的日本专利申请No.2016-063804的权益,在此将其全部内容通过援引加入的方式纳入本文。

技术领域

本发明涉及一种能够制备含水粘合剂的含水粘接组合物以及一种可通过使用该含水粘接组合物制造的木基材料。



背景技术:

木基材料(例如,胶合板(饰面板等)、碎料板、纤维板(中密度纤维板:MDF等)和层合木材)通常通过以下方式制造:将粘合剂等施加或喷涂到木基元件(原材料)(例如,可通过细碎木材或草本植物而获得的各种尺寸的纤维、小片和薄片)上,然后通过加压和加热而模塑所述木基元件。木基材料是天然的可再生(或可更新)材料,其中尺寸和强度稳定性提高,因此在利用木材优点的同时可除去木材特有的缺陷。从保护地球环境、保护制造木基材料的工人和防止致病屋综合征(sick house syndrome)的角度出发,作为待使用的粘合剂,已经开发了不导致甲醛扩散且不含有机溶剂的含水粘合剂。

当木基材料(例如碎料板)通过使用脲醛树脂(urea resin)和酚醛树脂制造时,将木基元件与粘合剂的混合物通常在约130~170℃的温度加热,并模塑。因此,优选的是,将含水粘合剂也加热到大致相同的温度,由此使制造木基材料成为可能。然而,当使用含水粘合剂时,经常需要更高的温度。

还需要由此得到的木基材料(例如碎料板)的诸如弯曲强度、湿条件下的弯曲强度、吸水厚度膨胀系数和剥离强度等性能优异。但是,当使用含水粘合剂时,性能常常不令人满意。

专利文献1公开了含有还原性糖类(例如,右旋糖)和羧酸铵(例如,柠檬酸三铵)的含水粘合剂(参见权利要求和[0131]段中的表1等)。使用这种含水粘合剂来制造玻璃纤维和木基纤维板(参见[0016]至[0017]段等)。然而,由于专利文献1的玻璃纤维和木基纤维板具有较低的湿条件下弯曲强度和较高的吸水厚度膨胀系数,因此不能说其适合于需要具有严格耐湿性的结构材料。

专利文献2公开了一种包含糖类(蔗糖、麦芽糖等)和多元羧酸(柠檬酸、苹果酸、马来酸酐、聚马来酸、聚丙烯酸等)的粘接组合物,其中甲醛难以扩散(参见权利要求1和2,[0031]至[0032]段等)。专利文献2还公开了使用该组合物制造木基板(参见[0126]段等)。专利文献2公开了该粘接组合物包含增稠剂(参见权利要求4和13,[0046]段等),并且在表5中具体公开了包含增稠剂的粘接组合物。

专利文献2的粘接组合物包含多元羧酸以改善木材之间的接合力。然而,专利文献2的木基板也具有不令人满意的湿条件下弯曲强度和不令人满意的吸水厚度膨胀系数,并且不适合于需要具有严格耐湿性的结构材料。引文明细

专利文献

[PTL 1]JP 2009-503193 A

[PTL 2]JP 2012-214687 A



技术实现要素:

技术问题

近来,需要用于制造木基材料的含水粘合剂能够平衡地改善木基材料的诸如弯曲强度、湿条件下的弯曲强度、吸水厚度膨胀系数和剥离强度等性能,同时所述粘合剂能够在比较低的温度下粘接。

此外,当诸如模塑板等结构材料通过将含水粘接组合物与各种基材混合来制造时,考虑到结构材料的制造效率,优选需要的是含水粘接组合物具有优异的各组分的相容性并且能够容易地喷涂而不会堵塞注射装置(例如喷射器)。

鉴于这些情况,做出了本发明,本发明的一个目的是:提供一种含水粘接组合物,该组合物可用于平衡地改善木基材料的诸如弯曲强度、湿条件下的弯曲强度、吸水厚度膨胀系数和剥离强度等性能,同时该组合物能够在比较低的温度下粘接,并且该组合物的各组分的相容性优异;并且本发明的一个目的是提供通过使用含水粘接组合物可获得的木基材料。

解决技术问题的技术方案

本发明的发明人进行了持续而深入的研究,结果发现:含有糖类、水溶性合成树脂和无机酸的特定铵盐的含水粘接组合物可用于平衡地改善木基材料的诸如弯曲强度、湿条件下的弯曲强度、吸水厚度膨胀系数和剥离强度等性能,同时该组合物能够在比较低的温度下粘接,并且该组合物的各组分的相容性优异,由此完成了本发明。

在一个方面,本发明提供了一种含水粘接组合物,其包含:

(A)糖类;(B)水溶性合成树脂;和(C)无机酸铵盐,且

其中所述无机酸铵盐(C)包含选自磷酸二氢铵和氯化铵中的至少一种。

在一个实施方案中,本发明提供了一种含水粘接组合物,其中所述水溶性合成树脂(B)包含基于聚乙烯醇的化合物。

在另一实施方案中,本发明提供了一种含水粘接组合物,其还包含(D)金属盐,并且其中所述金属盐(D)包含氯化镁。

在还有一实施方案中,本发明提供了一种含水粘接组合物,其中基于100重量份的所述组分(A)~(D)的总重量,所述组合物包含5~20重量份的所述水溶性合成树脂(B)。

在另一方面,本发明提供了一种木基材料,其包含所述含水粘接组合物和木基元件。

发明的有益效果

根据本发明的实施方案的含水粘接组合物包含(A)糖类、(B)水溶性合成树脂和(C)无机酸铵盐,并且无机酸铵盐(C)包含选自磷酸二氢铵和氯化铵中的至少一种,因此改善了各组分的相容性,并且该组合物能够在比较低的温度下粘接。此外,该组合物可以优选使用喷射器喷涂。

经本发明的含水粘接组合物涂布的材料的加工、模塑和固化可以得到诸如弯曲强度、湿条件下的弯曲强度、吸水厚度膨胀系数和剥离强度等性能之间的平衡优异的材料。

考虑到固化后的材料的性能,本发明的含水粘接组合物可用以制造各种材料,并且最适合于制造木基材料。

具体实施方式

根据本发明的实施方案的含水粘接组合物包含(A)糖类、(B)水溶性合成树脂和(C)无机酸铵盐。

在本发明中,“(A)糖类”通常被称为糖,并且不受特别限制,只要可获得本发明的目标含水粘接组合物即可。糖类(A)包括例如单糖、二糖、三糖、四糖、多糖和其它寡糖。

“单糖”的具体实例包括以下:

己糖类,例如葡萄糖、阿洛酮糖、果糖、山梨糖、塔格糖、阿洛糖、阿卓糖、甘露糖、古洛糖、艾杜糖、半乳糖、塔罗糖、岩藻糖、墨角藻糖和鼠李糖;

丙糖,例如酮丙糖(二羟基丙酮)和丙醛糖(甘油醛);

丁糖,例如赤藓酮糖、赤藓糖和苏糖;和

戊糖,例如核酮糖、木酮糖、核糖、阿拉伯糖、木糖、lixose和脱氧核糖。

“二糖”的实例包括蔗糖、乳糖、麦芽糖、海藻糖、松二糖和纤维二糖。

“三糖”的实例包括棉子糖、松三糖、麦芽三糖和1-蔗果三糖(GF2)。

“四糖”的实例包括阿卡波糖、水苏糖和蔗果四糖(nystose)(GF3)。

“多糖”的实例包括糖原、淀粉(直链淀粉、支链淀粉等)、纤维素、糊精、葡聚糖、N-乙酰葡糖胺、甲壳质和菊糖(包括蔗果五糖(fructofuranosylnystose):GF4)。

“其它寡糖”的实例包括低聚果糖、低聚半乳糖和低聚甘露聚糖(mannan oligosaccharide)。

这些“糖类”可以单独使用或组合使用。

“糖类”优选包含衍生自果糖的结构。此种糖的实例可以包括果糖本身、蔗糖和菊糖。

菊糖通常是指果糖的聚合物,包括连接至聚合物末端的葡萄糖。因此,菊糖包括例如被分类为最简单的三糖的1-蔗果三糖(GF2)、四糖中包含的蔗果四糖(GF3)、多糖中包含的蔗果五糖(GF4)等。1-蔗果三糖由两个果糖和一个葡萄糖组成,而蔗果四糖由三个果糖和一个葡萄糖组成。

糖类(A)可还包含例如糖浆。“糖浆”是指通过从糖原材料(例如甘蔗、甜菜、糖枫和扇叶树头榈(Palmyra palm))中除去膳食纤维和杂质而制备的糖浆,或者还包含糖以外的组分的粘性液体(糖蜜),其在当糖从原材料中提纯时可获得。

糖浆包括例如废糖蜜、冰糖蜜(ice molass)、白蜂蜜、焦糖、粗糖(crude saccharide)、糖溶液和糖原材料(甘蔗、甜菜、糖枫和扇叶树头榈等)的榨汁。

糖浆优选包含选自废糖蜜、冰糖蜜和粗糖中的至少一种。

本发明的含水粘接组合物含有糖类(A),因此通过用该含水粘接组合物涂布并固化而可获得的材料的弯曲强度、湿条件下的弯曲强度、吸水厚度膨胀系数和剥离强度优异,且其湿条件下弯曲强度和吸水厚度膨胀系数特别优异。

当“糖类”包含衍生自果糖的结构时,本发明的含水粘接组合物的耐水性更优异。因此,对于本发明的木基材料而言,可以进一步提高湿条件下的弯曲强度,并且可以进一步降低吸水厚度膨胀系数。

可以使用市售可得产品作为“糖类”。

在本发明中,水溶性合成树脂(B)是指可溶解在含水介质中并且人工制备的聚合物。因此,淀粉、糖类、琼脂、明胶和胶不包括在水溶性合成树脂(B)中,因为它们是天然(植物或动物)获得的聚合物。

本文使用的“含水介质”是指所谓的水,例如蒸馏水、去离子水和纯水,并且可以包括水溶性有机溶剂,例如丙酮、低级醇等。

水溶性合成树脂(B)的实例包括以下物质:

非离子水溶性聚合物,例如聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇;

阴离子水溶性聚合物,例如聚丙烯酸钠和聚磺酸钠;

阳离子水溶性聚合物,例如二烯丙基二甲基铵盐的聚合物和聚乙烯亚胺。

这些水溶性合成树脂可以单独使用或组合使用。

乙二醇和二乙二醇不包括在水溶性合成树脂(B)中,因为它们不是聚合物而是单体。

本文中使用的二聚体和三聚体不被认为是聚合物,并且不包括在水溶性合成树脂(B)中。

在本发明中,水溶性合成树脂(B)优选包含基于聚乙烯醇的化合物。基于聚乙烯醇的化合物的实例包括聚乙烯醇、改性(或变性)聚乙烯醇等。

“聚乙烯醇”通常通过水解聚乙酸乙烯酯来制备,并且可以包含乙酸酯基团(CH3COO-)。

本文所用的“改性聚乙烯醇”是指通过添加新官能团(优选亲水基团)而改性(或变性)的聚乙烯醇。改性聚乙烯醇可以通过在合成聚乙烯醇期间或之后通过添加新官能团(优选亲水基团)对聚乙烯醇改性来制备。

改性聚乙烯醇的实例包括丁烯二醇改性的聚乙烯醇、磺酸改性的聚乙烯醇、乙酰乙酰基改性的聚乙烯醇、羧酸改性的聚乙烯醇和氨基改性的聚乙烯醇等。

本发明的含水粘接组合物具有水溶性合成树脂(B),因此具有更优异的固化性,由此使得进一步改善木基材料的粘接性能(湿条件下弯曲强度和吸水厚度膨胀系数)成为可能。当水溶性合成树脂(B)包含基于聚乙烯醇的化合物时,本发明的木基材料在诸如湿条件下弯曲强度和吸水厚度膨胀系数等性能之间的平衡方面更优异。

在本发明中,无机酸铵盐(C)包含选自磷酸二氢铵和氯化铵中的至少一种。本发明的含水粘接组合物包含无机酸铵盐(C),因此具有更优异的固化性,由此使得进一步改善木基材料的粘接性能(弯曲强度、湿条件下的弯曲强度、剥离强度和吸水厚度膨胀系数)成为可能。

此外,磷酸二氢铵和氯化铵与糖类(A)和水溶性合成树脂(B)具有良好的相容性,因此可以抑制本发明的含水粘接组合物中产生沉淀物,优选不产生沉淀物。因此,本发明的含水粘接组合物更适合于用注射装置例如喷射器进行喷涂。

只要可获得本发明的目标含水粘接组合物,无机酸铵盐(C)可包含除了磷酸二氢铵和氯化铵之外的其它铵盐。其它铵盐的实例可包括硫酸铵、氟化铵、溴化铵、碘化铵、磷酸铵和磷酸氢铵。

“无机酸铵盐”可以单独使用或组合使用。

可以使用市售可得产品作为“无机酸铵盐”。

在本发明中,含水粘接组合物优选具有(D)金属盐,且金属盐(D)优选包含氯化镁。

当本发明的含水粘接组合物具有金属盐(D)时,本发明的木基材料可以通过在较低温度下加热和加压较短的时间而固化。当金属盐(D)包含氯化镁时,通过使用本发明的含水粘接组合物制备的木基材料可以通过在较低温度下加热和加压较短的时间而固化,从而使得显示出较低的吸水厚度膨胀系数和较高的湿条件下弯曲强度成为可能。

金属盐(D)优选包含氯化镁,并且可以还包含“其它金属盐”,只要不损失本发明的有利效果即可。

其它金属盐的实例包括:

钾盐,例如硫酸钾、硫酸氢钾、卤化钾(如氟化钾、氯化钾、溴化钾和碘化钾)、磷酸钾、磷酸氢二钾和磷酸二氢钾;

钙盐,例如硫酸钙、硫酸氢钙、卤化钙(如氟化钙、氯化钙、溴化钙和碘化钙)、磷酸钙、磷酸氢钙和磷酸二氢钙;

钠盐,例如硫酸钠、硫酸氢钠、卤化钠(如氟化钠、氯化钠、溴化钠和碘化钠)、磷酸钠、磷酸氢钠和磷酸二氢钠;和

镁盐,例如硫酸镁、硫酸氢镁、卤化镁(如氟化镁、溴化镁和碘化镁),磷酸镁、磷酸氢镁和磷酸二氢镁。

金属盐(D)优选为强酸的金属盐,更优选为金属卤化物和硫酸的金属盐。当金属盐(D)是强酸的金属盐时,本发明的含水粘接组合物的pH可以为1~6。在本发明中,含水粘接组合物的pH优选为1~6,特别优选为2~5,最优选为3~4.5。

通过使用包含强酸的金属盐(D)且表现出上述范围内的pH的含水粘接组合物制备的木基材料可以通过在较低温度下加热和加压较短的时间来固化。

这些金属盐(D)可以单独使用或组合使用。

可以使用市售可得产品作为金属盐(D)。

包含的组分(A)~(C)和任选包含的组分(D)各自的量不受特别限制,只要可获得本发明的目标含水粘接组合物即可。各组分的组成(或配方)将在下面示出,但各组分的数值被限定为根据脱水固体含量计算的值。

在不包含组分(D)时基于100重量份的组分(A)~(C)的总量,或者在包含组分(D)时基于100重量份的组分(A)~(D)的总量,组分(A)的含量优选为60~90重量份、更优选70~90重量份、特别优选75~85重量份。

在不包含组分(D)时基于100重量份的组分(A)~(C)的总量,或者在包含组分(D)时基于100重量份的组分(A)~(D)的总量,组分(B)的含量优选为5~20重量份、更优选为5~15重量份、特别优选为5~10重量份。

在不包含组分(D)时基于100重量份的组分(A)~(C)的总量,或者在包含组分(D)时基于100重量份的组分(A)~(D)的总量,组分(C)的含量优选为2~15重量份、更优选为5~15重量份、特别优选为7~15重量份。

基于100重量份的组分(A)~(D)的总量,组分(D)的含量优选为5~15重量份、更优选7~15重量份、特别优选8~12重量份。

如果糖类(A)的含量为60~90重量份,则通过使用本发明的含水粘接组合物制备的木基材料可具有更优异的弯曲强度和湿条件下弯曲强度。

如果水溶性合成树脂(B)的含量为5~20重量份,则通过使用本发明的含水粘接组合物制备的木基材料在诸如湿条件下弯曲强度和吸水厚度膨胀系数等性能之间的平衡方面可以更优异。

如果无机酸铵盐(C)的含量为2~15重量份,则本发明的含水粘接组合物的固化性改善,从而使得木基材料可以通过在较低温度下加热和加压较短的时间而固化。

如果金属盐(D)的含量为5~15重量份,则本发明的木基材料的低温固化性更优异。

本发明的含水粘接组合物包含水,并且具有其中所有上述组分(A)~(C)和任选包含的组分(D)溶解于水中的水溶液的形式、或者其中上述组分(A)~(C)中的至少一种和任选包含的组分(D)被分散于水中而不溶解于水中的分散体的形式。

本文使用的“水”通常被称为“水”,并且不受特别限制,只要可获得本发明的目标含水粘接组合物即可。其实例可包括蒸馏水、去离子水、纯水、自来水和工业用水。

根据本发明的实施方案的含水粘接组合物中包含的水的量不受特别限制,只要可以获得本发明的目标含水粘接组合物即可,并且该量考虑使用的组分(A)~(C)、任选使用的组分(D)和添加剂而适当选择。

在不包含组分(D)时基于100重量份的组分(A)~(C)的总量,或者在包含组分(D)时基于100重量份的组分(A)~(D)的总量,根据本发明的实施方案的含水粘接组合物优选包含50~250重量份、更优选70~200重量份、特别优选100~200重量份的水。

本发明的含水粘接组合物是水溶液或水分散体的形式,因此易于被施加或喷涂到被粘物上。此外,本发明的含水粘接组合物由于优选不使用有机溶剂,因此在保护地球环境和保护工人的工作环境方面是优异的。

根据本发明的实施方案的含水粘接组合物可包含其它组分。其它组分的实例可包括储存稳定剂、增稠剂、防腐剂、防霉剂、防锈剂和分散稳定剂。

储存稳定剂的实例可包括多元羧酸,例如柠檬酸、苹果酸、酒石酸、琥珀酸和异抗坏血酸。

使用增稠剂以防止组合物的粘度在加压和加热所述组合物的情况下降低,并且增稠剂不受特别限制,只要可获得本发明的目标含水粘接组合物即可。增稠剂例如分为有机增稠剂和无机增稠剂。

无机增稠剂的实例可包括粘土、滑石和二氧化硅。

有机增稠剂的实例可包括羧甲基纤维素和植物粉(例如小麦粉、玉米淀粉、高档米粉(top-grade rice flour)、核桃粉和椰子粉)。

这些增稠剂可以单独使用或组合使用。

根据本发明的实施方案的含水粘接组合物可以通过加入上述组分(A)~(C)和任选存在的组分(D)以及需要时的其它组分和水、然后搅拌来制备。各组分(A)~(D)、水和其它组分的添加顺序、添加方法和搅拌方法不受特别限制,只要可获得本发明的目标含水粘接组合物即可。

通过使用本发明的含水粘接组合物可获得的材料的实例包括木基材料和无机模塑构件,所述无机模塑构件可通过将诸如硅酸钙、石膏、岩棉、混凝土、水泥、砂浆和板岩等材料模塑为各种形式(板或块等)而获得。

在本发明中,木基材料是最合适的。

本发明的木基材料是包含根据本发明的实施方案的含水粘接组合物和木基元件(原材料)(例如,基于木的纤维、小片和薄片,和草本植物的纤维、小片和薄片等)的混合物。木基材料通过以下方式制备:将根据本发明的实施方案的含水粘接组合物施加或喷涂到木基元件上并加热、粘接和模塑所述木基元件。

木基元件(原材料)的实例包括:通过研磨或切割木材可获得的锯碎板(sawn board)、薄木片、木基线材(strand)、木基碎片(chip)、木基纤维和植物纤维等。

木基材料的实例包括通过使用粘合剂粘接木基元件而可获得的层合木材、胶合板、碎料板、纤维板、中密度纤维板(MDF)等。

根据本发明的实施方案的含水粘接组合物可用以粘接各种被粘物(例如,纸、木基纤维、胶合板等),并且可以合适地用以制造上述木基材料。

在通过模塑制造木基材料的情况下,根据木基元件的类型、形状和尺寸以及要制造的木基材料的尺寸来适当地选择制造条件,例如含水粘接组合物的涂布量、涂布方法、模塑压力、模塑温度和模塑时间。制造条件不受特别限制,只要可获得本发明的目标木基材料即可。但是,考虑到制造效率,作为涂布方法优选的是,使用喷射器等将含水粘接组合物喷涂到木基元件上的方法。

基于100重量份的(干燥的)木基元件和含水粘接组合物(固体含量)的总重量,含水粘接组合物的施加量优选为5~80重量份、更优选10~60重量份、特别优选15~30重量份。

含水粘接组合物的涂布方法优选为使用辊、刷等的涂布方法、使用喷射器等的喷涂方法、或用含水粘接组合物浸渍的方法等。

模塑压力优选为0.5~6.0MPa。如果模塑压力为6.0MPa以下,则木基材料由于不施加太大的压力而几乎不会劣化。如果模塑压力为0.5MPa以上,则可以令人满意地粘接木基元件。

模塑温度优选为140~230℃,更优选为140~200℃,特别优选为140~180℃。如果模塑温度为230℃以下,则由于温度不过高而实现低能耗,并且木基材料几乎不会劣化。如果模塑在140℃以上的温度下进行,则粘接可以在适当的时间内进行。

模塑时间优选为3~10分钟,更优选为3~9分钟,特别优选为3~7分钟。如果模塑时间为10分钟以下,则由于时间不过长而实现低能耗,并且木基材料也几乎不会劣化。如果模塑时间为3分钟以上,则确保适当的粘接时间,从而可以确保适当的粘接强度。

像常规木基材料那样,以上述方式如此获得的木基材料可用于各种应用,例如建筑材料和家具等。

实施例

下面将通过实施例和比较例描述本发明。然而,应该注意,这些实施例旨在描述本发明,而本发明不限于此。

准备以下组分作为含水粘接组合物的组分。商品名称和制造商名称示于括号中。份数按重量计。

(A)糖类

(A-1)蔗糖(Wako Pure Chemical Industries,Ltd.制造)

(A-2)废糖蜜(Hayashi shokai,Molasses H(商品名))

(A-3)冰糖蜜(Hayashi shokai,Ice molasses(商品名))

(B)水溶性合成树脂

(B-1)聚乙烯醇(Kuraray Co.,Ltd.制造,PVA 203(商品名))

(B-2)丁烯二醇改性的聚乙烯醇(Nippon Synthetic Chemical Industry Co.,Ltd.制造,G polymer(商品名))

(B-3)磺酸改性的聚乙烯醇(Nippon Synthetic Chemical Industry Co.,Ltd.制造,Gohsenx L3266(商品名))

(B-4)乙酰乙酰基改性的聚乙烯醇(Nippon Synthetic Chemical Industry Co.,Ltd.制造,Gohsenx Z320(商品名))

(B-5)羧酸改性的聚乙烯醇(Nippon Synthetic Chemical Industry Co.,Ltd.制造,Gohsenx T330(商品名))

(B-6)氨基改性的聚乙烯醇(Nippon Synthetic Chemical Industry Co.,Ltd.制造,Gohsenx K434(商品名))

(B'-7)二乙二醇单体(Wako Pure Chemical Industries,Ltd.制造)

(C)无机酸铵盐

(C-1)磷酸二氢铵(Wako Pure Chemical Industries,Ltd.)

(C-2)氯化铵(Wako Pure Chemical Industries,Ltd.)

(C'-3)磷酸氢二铵(Wako Pure Chemical Industries,Ltd.)

(C'-4)对甲苯磺酸(Wako Pure Chemical Industries,Ltd.)

(D)金属盐

(D-1)氯化镁(Wako Pure Chemical Industries,Ltd.)

实施例1~10和比较例11~19的含水粘接组合物以下述方式制备。

<实施例1:含水粘接组合物的制备>

将(A-1)蔗糖(81.6份)、8.2份(B-1)聚乙烯醇、10.2份(C-1)磷酸二氢铵(Wako Pure Chemical Industries,Ltd.)混合并将该混合物加入蒸馏水中,然后在常温下搅拌溶解该混合物,得到实施例1的含水粘接组合物。

对于实施例1的含水粘接组合物,如表1所示,组分(A-1)、(B-1)和(C-1)的总重量为100份,并且水的重量为186份。

表1中所示的组分(A-1)的数值仅表示固体含量。

<实施例2~10和比较例11~19:含水粘接组合物的制备>

实施例2~10和比较例11~19的含水粘接组合物各自的组成示于表1和表2中。

含水粘接组合物通过使用实施例1中使用的组分(A)、(B)和(C)以及(D)金属盐((D-1)氯化镁)制备。

除了将组分改变为表1和表2中所示的组分和及其量之外,以与实施例1中相同的方式,制备实施例2~10和比较例11~19的含水粘接组合物。

表1和2中所示的组分(A-2)废糖蜜和(A-3)冰糖蜜的数值仅表示固体含量,并且不包括水。

[表1]

[表2]

*观察到沉淀。

通过使用上述实施例1~10和比较例11~19的含水粘接组合物,制造实施例20~31和比较例32~41的木基材料(碎料板)。

<实施例20:木基材料的制造>

将通过60目筛的针叶树的木基纤维用作木基元件(原材料)。将实施例1的含水粘合剂组合物通过使用喷射器均匀地施加到80份木基元件上,从而使得固体含量变为20份。将经涂覆的木基元件在烘箱中于80℃干燥2小时。在170℃的加热板温度、4MPa的压力下压制模塑9分钟后,制成实施例20的具有9mm的厚度和0.8g/cm3的密度的木基材料(碎料板)。实施例20中使用的组合物和制造条件示于表3中。

<实施例21~31和比较例32~41:木基材料的制造>

用以制造实施例21~31和比较例32~41的碎料板的组合物和制造条件示于表3~5中。

除了将实施例20中使用的含水粘合剂组合物、其量、木基元件的量和压制模塑条件(加热板温度、压力和模塑时间)改变为表3~5中示出的值之外,以与实施例20中相同的方式,制造实施例21~31和比较例32~41的木基材料(碎料板)。

然而,无法将比较例15和16的含水粘接组合物用喷射器喷涂到木基元件上,因为磷酸二氢铵和对甲苯磺酸沉淀出来。由于不能制造比较例37和38的木基材料,因此如表5所示未评价其性能。

除了比较例37和38之外,各个碎料板的其它条件(例如尺寸和密度等)与实施例20的碎料板相同。

对于由此获得的碎料板,根据JISA5908:2003测量各自的弯曲强度(N/mm2)、湿条件下的弯曲强度(B测试)(N/mm2)、吸水厚度膨胀系数(%)和剥离强度(N/mm2)。

上述碎料板对应于JISA5908:2003中公开的“基础碎料板”的“未抛光板”。宽度方向上的“弯曲强度”与长度方向上的“弯曲强度”几乎相同,并且采用较小的值作为“弯曲强度”和“湿条件下的弯曲强度”的结果。

各个测试的评估标准如下。

<弯曲强度的评价标准>

A:强度为16N/mm2以上。

B:强度为13N/mm2以上且小于16N/mm2

C:强度小于13N/mm2

<湿条件下的弯曲强度的评价标准>

A:强度为7.0N/mm2以上。

B:强度为6.5N/mm2以上且小于7.0N/mm2

C:强度小于6.5N/mm2

<吸水厚度膨胀系数的评价标准>

A:膨胀系数为6%以下。

B:膨胀系数大于6%且12%以下。

C:膨胀系数超过12%或碎料板崩塌。

<剥离强度的评价标准>

A:强度为1.0N/mm2以上。

B:强度大于0.3N/mm2且小于1.0N/mm2

C:强度为0.3N/mm2以下。

[表3]

[表4]

[表5]

**木基材料崩塌。

如表3和4所示,通过使用实施例1~10的含水粘接组合物制造的实施例20~31的木基材料在弯曲强度、湿条件下的弯曲强度和剥离强度方面是优异的,并且表现出较小的吸水厚度膨胀系数,而不管其是否是在170℃的较低温度下模塑的。这些木基材料在这些性能之间的平衡也很优异。因此,本发明的粘接组合物可合适地用以通过施加于木基元件上来制造木基材料。

相反,如表5所示,通过使用比较例11~19的含水粘接组合物制造的比较例32~41的木基材料在弯曲强度、湿条件下的弯曲强度、剥离强度和吸水厚度膨胀系数中的任何一个方面中存在问题。特别是,这些木基材料在诸如湿条件下的弯曲强度和吸水厚度膨胀系数等性能方面较差。

如前所述,无法将比较例15和16的含水粘接组合物用喷射器喷涂到木基元件上。因此,如表5所示,没有评价比较例37和38的木基材料的性能。

因此,比较例11~19的含水粘接组合物不能令人满意地制造木基材料。

这些结果表明,含有上述三种组分(A)~(C)的含水粘接组合物可用以粘接木基元件(原材料),并且通过使用该含水粘接组合物模塑木基元件可以制造出优异的木基材料。

产业实用性

本发明可提供一种可用于粘接木基元件的含水粘接组合物。通过使用本发明的含水粘接组合物模塑木基元件,可以有效地制造木基材料。

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