[发明专利]粘合剂组合物及其用途

说明书

发明背景

1.发明领域

本发明涉及粘合剂组合物。更具体地，本发明涉及适用于粘接木材、尤其是硬木的粘合剂组合物。本发明还涉及所述粘合剂组合物的制备方法及其用途。

2.相关技术描述

基于乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)共聚物的乳液已经广泛用于双组分粘合剂组合物中。在制备EVA共聚物基乳液的常规方法中，为保持乳液的稳定性，典型地使用聚乙烯醇作为保护胶体。然而，由那些方法获得的乳液一般具有相对较大的粒度。因而，由其获得的木工粘合剂组合物仅适用于粘接密度和硬度低的木材；而对于密度和硬度较高的木材，如榉木、桦木、橡木等，其粘接强度和耐水性能一般不良。例如，当用于粘接榉木时，根据JIS K6806测试，其经煮沸后的压缩剪切强度典型地仅为约3.5～4.5MPa，施胶后的初始压缩剪切强度典型地仅为约4MPa，这无法满足高品质实木拼接的要求。

日本专利申请JP2003171634A公开了一种粘合剂组合物，其包含：(A)乙烯-醋酸乙烯酯共聚物乳液，其中使用皂化度为70mol％或更高的乙烯醇基聚合物作为分散剂，(B)多异氰酸酯化合物，和(C)乙烯醇基聚合物，其中未反应的醋酸乙烯酯单体的量为0.2重量％或更低，且甲醛浓度为1ppm或更低。按照该申请，当作为分散剂的乙烯醇基聚合物的用量为每100重量份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物基树脂低于2重量份或高于15重量份时，不可能获得足够的耐沸水性。

日本专利申请JP2003082320A描述一种水性粘合剂组合物，其包含：作为基础树脂的树脂乳液和聚乙烯醇的混合物，以及作为固化剂的具有至少两个异氰酸酯基团的低分子量和高分子量化合物的混合物。作为树脂乳液的实例，该申请提及丙烯酸类树脂乳液、醋酸乙烯酯丙烯酸酯乳液、乙烯-醋酸乙烯酯树脂乳液、苯乙烯-丁二烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物以及聚异戊二烯。该申请针对固化剂而不是分散剂的改进。

上述文献完全没有记载对乳液粒度的控制，因此它们的组合物不适合粘接密度和硬度较高的木材。

因此，尽管进行了前面的努力，仍然需要具有下列性能中的一种或多种的粘合剂组合物：适用于粘接木材、尤其是硬木；具有理想的高的煮沸后压缩剪切强度和施胶后初始压缩剪切强度。

发明简述

作为本发明人广泛深入研究的结果，已经发现在乳液聚合过程中使用的常规量的聚合物保护胶体可能对基础树脂的粘结强度有不利影响。已经出乎意料地发现，通过使用与常规双组分粘合剂相比更大用量的表面活性剂和更少用量的聚合物保护胶体的组合，在乳液的稳定性没有任何损失的情况下，粘结强度显著提高，尤其是对于粘接密度和硬度较高的硬木而言。

因此，本发明的一个目的是提供一种粘合剂组合物，其适用于粘接木材、尤其是密度和硬度较高的硬木。

本发明的另一个目的是提供一种制备所述粘合剂组合物的方法。

本发明的又一个目的是提供该粘合剂组合物的用途。

发明详述

出于本说明书的目的，除非另有指定，在说明书和权利要求书中所有表示成分的量、反应条件等的数字在所有的情况下应被理解为由术语“约”修饰。相应地，除非有相反的指示，以下的说明书和所附权利要求书中给出的数值参数是近似值，其可根据本发明试图得到的所希望的性质而变化。至少，且不打算限制等同原则在权利要求范围上的应用，每个数值参数应该至少按照所报道的有效数字的位数并按照通常的四舍五入技术来解释。

尽管阐明本发明的宽范围的数值范围和参数是近似值，但列于具体实施例中的数值是尽可能精确地报道的。然而，任何数值都固有地含有由于它们各自试验测量中存在的标准偏差所必然导致的一定误差。

应注意的是，用于本说明书和所附权利要求书时，单数形式“一种”、“一个”和“该”包括复数对象，除非特意且明确地限于一个对象。

根据本发明的一个方面，提供了一种粘合剂组合物，基于该组合物的总重量，其包含：

(a)1-50wt％的基于乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的乳液，其中所述共聚物基于该共聚物的总重量含有：

(1)70-95wt％的衍生自醋酸乙烯酯的结构部分；

(2)5-30wt％的衍生自乙烯的结构部分；和

(3)0-5wt％的衍生自其它烯属不饱和单体的结构部分，

其中所述共聚物基乳液通过所述单体在基于单体总重量的0-3wt％的至少部分水溶性的聚合物保护胶体和1-5wt％的表面活性剂存在下乳液聚合形成，

(b)15-1wt％的乙烯醇聚合物；和