[发明专利]粘结组合物以及板

说明书

技术领域

本发明涉及可用作粘合剂材料的粘结组合物以及含所述粘结组合物的板。

背景技术

近年来，由于对诸如全球变暖的环境问题兴趣增加，通过植物衍生的分解产物聚合得到的、具有低排放和碳中性特性的树脂作为塑料领域石油衍生材料的替代物引起了人们的关注。尤其是，通过植物衍生的一种分解产物乳酸聚合得到的聚乳酸是一种可结晶的树脂，其比植物衍生的其它树脂具有更高的物理性能，而且可以以相对较低的生产成本大规模生产。然而，聚乳酸未能盛行，因为相比于石油衍生的通用热塑性树脂(例如PE、PP和ABS)，其为耐热性能和机械特性较低的热塑性树脂。进一步，聚乳酸的物理性能不够好，不能用作石油类热固性树脂粘合剂的替代物。

原来使用主要由生物质衍生的木材粘合剂，以及由酪蛋白、大豆胶、粘胶剂等衍生的木材粘合剂，但是其物理性能差，因此已经被诸如脲、三聚氰胺、苯酚等石油热固性树脂粘合剂替代。用这些粘合剂粘结构件片(element piece)，例如由木本或草本植物衍生的纤维、碎片和单板，由此可以制造诸如胶合板、颗粒板、纤维板等的木板。进一步可粘结诸如无机纤维、碎片等的构件片，这样可以制造无机板。

通用的木材粘合剂(脲、三聚氰胺、苯酚)衍生自石油，甲醛作为固化剂。要求粘合剂是水成的。由于从这些粘合剂释放甲醛成了问题，已经采取降低措施，但是甲醛释放不能完全抑制。虽然已经开发了不释放甲醛的基于石油异氰酸酯的粘合剂，但其没有变成普遍使用，因为其与水反应、与金属偶联等造成了问题。

另一方面，由于丹宁酸和木质素是含在木材、和树皮等中的多酚，是切割或纸浆应用的废料，很久以前就已经尝试将其有效利用。例如，由于丹宁酸或木质素的化学结构类似于酚醛树脂的，已经有人考虑丹宁酸或木质素与甲醛反应、并且以与酚醛树脂相同的方法缩合，以将其用作粘合剂(参见专利文献1)。进一步，已经有人考虑将丹宁酸或木质素加入到酚醛树脂中，期待丹宁酸或木质素与酚醛树脂中的羟甲基反应，这样就可以将丹宁酸或木质素带入到酚醛树脂的聚合物骨架(参见非专利文献1和2)。

有效利用丹宁酸或木质素的另一个尝试是，已经有人考虑使丹宁酸或木质素的酚羟基与多异氰酸酯反应，以制备氨基甲酸酯树脂(参见非专利文献2)。

然而，如果丹宁酸或木质素等使用甲醛反应，就会有残余甲醛或通过水解产生的甲醛的释放问题。进一步，由于丹宁酸或木质素的反应性低于传统的酚醛树脂的，其物理性能和生产效率差，所以上述技术没有广泛得到实际应用。

同时，已经有人考虑将包括植物衍生的粉末或碎片材料和多价羧酸作为主要成分的组合物，或包括植物衍生的粉末或碎片材料、多价羧酸和糖类作为主要成分的组合物用作模制组合物或木材粘结组合物(参见专利文献2)。然而，其包括植物衍生的粉末或碎片材料作为主要成分是为了提供具有形状保持性的模制组合物。由于假设植物碎片等要作为粘合剂粘结，所以包括植物衍生的粉末或碎片材料作为主要成分。然而，其并非粘结非碎片或无机材料的植物板的合适成分。

进一步，考虑了制备包括某些材料的粘合剂，即包括通过诸如多价羧酸的铵盐的胺与诸如糖类的碳水化合物之间的美拉德反应得到的材料(参见专利文献3)。由于这是通过胺与糖类等之间的美拉德反应得到的，低成本的多价羧酸不能未经处理就使用。另外，专利文献4描述了设计成能延缓胶泥(cement)固化的组合物，专利文献5则描述了主要通过多元醇或环氧树脂反应得到的组合物，但是两者都不是由多价羧酸与糖类之间的反应所导致。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利3796604

专利文献2：WO2010/001988A

专利文献3：JP2009-503193A

专利文献4：JP10-45992A

专利文献5：JP2006-28528A

非专利文献

非专利文献1：“New Woody Material Handbook”Gihodo Shuppan Co.,Ltd.,p.361

非专利文献2：“Advanced Technologies for Chemicals from Wood Resources”CMC Publishing Co.,Ltd.,p.225(2007)

发明概述

技术问题