[发明专利]具有粘着性的粘合剂以及在木质复合制品中的用途

说明书

本发明公开了粘合剂组合物，其用于在固化之前为颗粒(例如制造刨花板时产生的木材颗粒垫子)提供内聚强度。所述粘合剂组合物具有：a)一种或多种生物聚合物和b)一种或多种单体或低聚物。低聚物的聚合度为4或更低。单体/低聚物与生物聚合物的重量比任选地为30:70至80:20。任选地，粘合剂组合物可以与异氰酸酯结合。可以使用粘合剂组合物来制造不添加甲醛的木质复合材料，例如刨花板。

相关申请

本申请要求2017年6月29日提交的美国申请15/637,694(基于生物聚合物和异氰酸酯的粘合剂及复合材料)和2017年6月30日提交的加拿大申请2,972,410(具有粘着性的粘合剂以及在复合制品中的用途)的优先权，它们通过引用纳入本文。

技术领域

本说明书涉及能够赋予基材内聚强度(粘着性)的粘合剂组合物(任选称为增粘剂)，能够在固化前赋予基材内聚强度的可固化混杂树脂组合物，以及由该组合物制成的复合木质品(例如，刨花板)。

背景

复合木质品(或木质复合产品)包括：例如，刨花板，或者称为碎木胶合板。许多复合木质产品通常是用甲醛基树脂制成的。然而，对过量甲醛散发的担忧促使人们创造了“不添加甲醛”(NAF)的树脂。NAF树脂应满足健康、安全和环境要求，最终制品的相关性能要求(例如，粘结强度和防水性)，以及制造工艺的各种要求。

异氰酸酯粘合剂(例如，聚合亚甲基二苯基二异氰酸酯(pMDI))已用于制造NAF木质复合材料，例如刨花板、定向刨花板(OSB)和中密度纤维板(MDF)。之所以用pMDI制造这些产品，是因为pMDI具有较低的粘度(在40℃时粘度低于500cPs)等特性，适用于喷涂在吹塑管线或树脂加工机(resinator)中的木材颗粒上，产生具有良好耐水性和机械性能的成品板材。然而，pMDI不会产生粘着性。

在制造刨花板时，使木材(通常是碎片或细屑，但可选地包括刨花、薄片、锯屑等)和/或其它木质纤维素材料的离散颗粒干燥(至约2-3％的含水量)并且分级，以生产出具有混合粒度的配料。在树脂加工机中混合干燥的颗粒与热固性树脂以及任选的各种添加剂，然后形成垫子。例如，垫子通常在约70psi和环境温度下进行预压，以使垫子的体积下降，提供一定的机械强度并实现更快的下游加工。随后，将垫子输送到热压机中，在热压机中，热固性树脂硬化并且板材固结。

通常，利用传送带的设置将垫子从预压阶段移动到热压阶段。垫子厚度的差异、在传送带的径向方向上拉力的变化水平以及传送带各区段之间转移点处存在的水平和垂直间隙会造成垫子可能破裂，导致材料溢出或最终产品的某些部分不合规格。因此，有利的是，垫子具有一些“粘着性”或轻微粘着性，优选地，松散颗粒之间的最低粘合水平足以在整个生产线中使木垫子保持整件。除了预压之外，还可以将粘合剂添加到木材颗粒中，以使其具有足够的内聚强度胶粘在一起，从而使垫子可以在到达热压阶段之前经受住垂直和水平方向的机械变形。在低压力或没有施加压力的条件下，可以使用多种粘合剂类型来为颗粒临时提供内聚强度。这些粘合剂通常属于一类，该类被称为压敏粘合剂(PSA)、冷固粘合剂，或更一般地称为“增粘剂”。

在刨花板制造中，通常使用两种方法在垫子中形成足够粘着性，从而经受住在整个生产线中的转移点和间隙：a)依靠热固性树脂中存在的粘着性，以及b)依靠提供粘着性的添加剂(不同于热固性树脂)。例如，现在许多生产刨花板的设施都使用尿素甲醛(UF)热固性树脂。UF树脂也提供粘着性。但是，如上所述，用不添加甲醛(NAF)的树脂(其中一些是基于异氰酸酯(例如pMDI))所制成的复合木制品的量越来越多。但是，异氰酸酯不会提供粘着性。因此，增粘剂可与异氰酸酯树脂组合使用。

引言

以下部分旨在向读者介绍下面的详细描述，而不是对所保护的发明进行限制或定义。