JP2000301503A - 木質系成形板の製造方法 - Google Patents
木質系成形板の製造方法Info
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Landscapes
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- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】接着剤として比較的安価な非乳化型の（すなわ
ち、水で乳化することが困難な汎用の）有機イソシアネ
ート系化合物をそのまま使用しているにもかかわらず、
均質で接着力と耐久性に優れた木質系成形板の製造方法
を提供すること。 【解決手段】木質材に、粒径が１００μｍ未満である微
粒子状の非乳化型の有機イソシアネート系化合物及び水
を別々に吹き付け塗布することを特徴とする木質系成形
板の製造方法。
ち、水で乳化することが困難な汎用の）有機イソシアネ
ート系化合物をそのまま使用しているにもかかわらず、
均質で接着力と耐久性に優れた木質系成形板の製造方法
を提供すること。 【解決手段】木質材に、粒径が１００μｍ未満である微
粒子状の非乳化型の有機イソシアネート系化合物及び水
を別々に吹き付け塗布することを特徴とする木質系成形
板の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、接着剤として有機
イソシアネート系化合物を使用したパーティクルボー
ド、ＭＤＦ等の木質系成形板の製造方法に関するもので
ある。
イソシアネート系化合物を使用したパーティクルボー
ド、ＭＤＦ等の木質系成形板の製造方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】接着剤として有機イソシアネート系化合
物を使用して得られるパーティクルボード、ＭＤＦ等の
木質系成形板は、従来の尿素ホルムアルデヒド樹脂、メ
ラミンホルムアルデヒド樹脂、尿素メラミンホルムアル
デヒド樹脂、フェノールホルムアルデヒド樹脂等の接着
剤を使用した場合に比べて接着剤の使用量が少なくてす
み、しかも接着力、耐久性に優れた特性を有しているこ
とはよく知られている。また、ホルムアルデヒドの放出
がないという利点も有している。
物を使用して得られるパーティクルボード、ＭＤＦ等の
木質系成形板は、従来の尿素ホルムアルデヒド樹脂、メ
ラミンホルムアルデヒド樹脂、尿素メラミンホルムアル
デヒド樹脂、フェノールホルムアルデヒド樹脂等の接着
剤を使用した場合に比べて接着剤の使用量が少なくてす
み、しかも接着力、耐久性に優れた特性を有しているこ
とはよく知られている。また、ホルムアルデヒドの放出
がないという利点も有している。
【０００３】このような木質系成形板の製造に当たって
は、有機イソシアネート系化合物は水性エマルジョンと
して使用するのが一般的であり、例えば、水で乳化可能
な有機イソシアネート系化合物と水とをスタチックミキ
サー等を通して連続的に乳化させて、これを木材チップ
や木材繊維に塗布する方法や、汎用の有機イソシアネー
ト系化合物と水とを界面活性剤の存在下で乳化させて塗
布する方法がとられていた。しかしながら、このような
水性エマルジョンは安定性が悪く、混合機やノズル中で
硬化して目詰まりを起こしやすく、たびたび清掃する必
要があるという問題があった。更に、水で乳化可能な有
機イソシアネート系化合物や界面活性剤は高価であり、
コストアップの要因にもなるという問題もあった。
は、有機イソシアネート系化合物は水性エマルジョンと
して使用するのが一般的であり、例えば、水で乳化可能
な有機イソシアネート系化合物と水とをスタチックミキ
サー等を通して連続的に乳化させて、これを木材チップ
や木材繊維に塗布する方法や、汎用の有機イソシアネー
ト系化合物と水とを界面活性剤の存在下で乳化させて塗
布する方法がとられていた。しかしながら、このような
水性エマルジョンは安定性が悪く、混合機やノズル中で
硬化して目詰まりを起こしやすく、たびたび清掃する必
要があるという問題があった。更に、水で乳化可能な有
機イソシアネート系化合物や界面活性剤は高価であり、
コストアップの要因にもなるという問題もあった。
【０００４】これは、有機イソシアネート系化合物をそ
のまま使用したのでは、塗布量が少ないことから、木材
チップや木材繊維に均一に塗布することが困難であり、
そのため均質で優れた性能を有する木質系成形板を製造
することが困難であるという事情によるものであった。
のまま使用したのでは、塗布量が少ないことから、木材
チップや木材繊維に均一に塗布することが困難であり、
そのため均質で優れた性能を有する木質系成形板を製造
することが困難であるという事情によるものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した問
題点を解決して、接着剤として比較的安価な非乳化型の
（すなわち、水で乳化することが困難な汎用の）有機イ
ソシアネート系化合物をそのまま使用しているにもかか
わらず、均質で接着力と耐久性に優れた木質系成形板の
製造方法を提供することを目的とする。
題点を解決して、接着剤として比較的安価な非乳化型の
（すなわち、水で乳化することが困難な汎用の）有機イ
ソシアネート系化合物をそのまま使用しているにもかか
わらず、均質で接着力と耐久性に優れた木質系成形板の
製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、鋭意検討
を重ねた結果、有機イソシアネート系化合物と水とを別
々に微粒子状にして吹き付け塗布した場合に、上記問題
が解決しうること、また、特別な二重構造を持つノズル
を用いれば、容易に有機イソシアネート系化合物を微粒
子状で吹き付け塗布することができることを見いだし本
発明に到った。
を重ねた結果、有機イソシアネート系化合物と水とを別
々に微粒子状にして吹き付け塗布した場合に、上記問題
が解決しうること、また、特別な二重構造を持つノズル
を用いれば、容易に有機イソシアネート系化合物を微粒
子状で吹き付け塗布することができることを見いだし本
発明に到った。
【０００７】すなわち、本発明は、下記からをその
要旨とするものである。 木質材に、粒径が１００μｍ未満である微粒子状の
非乳化型の有機イソシアネート系化合物及び水を別々に
吹き付け塗布することを特徴とする木質系成形板の製造
方法。 非乳化型の有機イソシアネート系化合物がポリメリ
ックジフェニルメタンジイソシアネート（ポリメリック
ＭＤＩ）であることを特徴とする記載の木質系成形板
の製造方法。 少なくとも有機イソシアネート系化合物の吹き付け
塗布用のノズル及び水の吹き付け塗布用のノズルを各々
１個以上装着したブレンダー内で、有機イソシアネート
系化合物と水を木質材に吹き付け塗布することを特徴と
する又は記載の木質系成形板の製造方法。 有機イソシアネート系化合物の吹き付けにエアーア
トマイジングノズルを使用することを特徴とする記載
の木質系成形板の製造方法。
要旨とするものである。 木質材に、粒径が１００μｍ未満である微粒子状の
非乳化型の有機イソシアネート系化合物及び水を別々に
吹き付け塗布することを特徴とする木質系成形板の製造
方法。 非乳化型の有機イソシアネート系化合物がポリメリ
ックジフェニルメタンジイソシアネート（ポリメリック
ＭＤＩ）であることを特徴とする記載の木質系成形板
の製造方法。 少なくとも有機イソシアネート系化合物の吹き付け
塗布用のノズル及び水の吹き付け塗布用のノズルを各々
１個以上装着したブレンダー内で、有機イソシアネート
系化合物と水を木質材に吹き付け塗布することを特徴と
する又は記載の木質系成形板の製造方法。 有機イソシアネート系化合物の吹き付けにエアーア
トマイジングノズルを使用することを特徴とする記載
の木質系成形板の製造方法。
【０００８】
【実施の形態】以下、本発明の実施の形態について説明
する。本発明の木質系成形品は、通常のパーティクルボ
ード、ＭＤＦ等の木質系成形板の製造と同様に、原材料
である木質材としてのリグノセルロース材の小片若しく
は繊維状物、例えば、木材チップ、木材繊維等に接着剤
を塗布したものをコール盤上にフォーミングし、次いで
熱圧プレスする方法で製造するのであるが、その際、本
発明においては、接着剤として非乳化型の有機イソシア
ネート系化合物を使用し、当該非乳化型の有機イソシア
ネート系化合物を、水との水性エマルジョンにしたり、
希釈剤で希釈することなく木質材に吹き付け塗布するの
である。
する。本発明の木質系成形品は、通常のパーティクルボ
ード、ＭＤＦ等の木質系成形板の製造と同様に、原材料
である木質材としてのリグノセルロース材の小片若しく
は繊維状物、例えば、木材チップ、木材繊維等に接着剤
を塗布したものをコール盤上にフォーミングし、次いで
熱圧プレスする方法で製造するのであるが、その際、本
発明においては、接着剤として非乳化型の有機イソシア
ネート系化合物を使用し、当該非乳化型の有機イソシア
ネート系化合物を、水との水性エマルジョンにしたり、
希釈剤で希釈することなく木質材に吹き付け塗布するの
である。
【０００９】したがって、本発明においては有機イソシ
アネート化合物に単官能のアルコールを付加させた乳化
可能な有機イソシアネート化合物ではなく、安価に入手
可能な汎用の有機イソシアネート化合物として販売され
ている非乳化型の有機イソシアネート系化合物をそのま
ま使用することを意味している。このような有機イソシ
アネート化合物としては、ジフェニルメタンジイソシア
ネート（ＭＤＩ）、ポリメリックＭＤＩ、ポリメチレン
ポリフェニルジイソシアネート、トリレンジイソシアネ
ート（ＴＤＩ）、ナフタレンジイソシアネート等の芳香
族イソシアネート及びポリイソシアネート類のほか、ヘ
キサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、リジンメチ
ルエステルジイソシアネート等の脂肪族イソシアネート
及びポリイソシアネート類、水添ジフェニルメタンジイ
ソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水添トリ
レンジイソシアネート等の脂環式イソシアネート及びポ
リイソシアネート類が挙げられるが、本発明において
は、毒性や価格の面からポリメリックＭＤＩが特に好ま
しい。
アネート化合物に単官能のアルコールを付加させた乳化
可能な有機イソシアネート化合物ではなく、安価に入手
可能な汎用の有機イソシアネート化合物として販売され
ている非乳化型の有機イソシアネート系化合物をそのま
ま使用することを意味している。このような有機イソシ
アネート化合物としては、ジフェニルメタンジイソシア
ネート（ＭＤＩ）、ポリメリックＭＤＩ、ポリメチレン
ポリフェニルジイソシアネート、トリレンジイソシアネ
ート（ＴＤＩ）、ナフタレンジイソシアネート等の芳香
族イソシアネート及びポリイソシアネート類のほか、ヘ
キサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、リジンメチ
ルエステルジイソシアネート等の脂肪族イソシアネート
及びポリイソシアネート類、水添ジフェニルメタンジイ
ソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水添トリ
レンジイソシアネート等の脂環式イソシアネート及びポ
リイソシアネート類が挙げられるが、本発明において
は、毒性や価格の面からポリメリックＭＤＩが特に好ま
しい。
【００１０】更に、本発明においては、上述した有機イ
ソシアネート系化合物を木質材に吹き付け塗布するにあ
たって、当該有機イソシアネート系化合物の粒径が１０
０μｍ以下の微粒子状にすることが必要である。吹き付
け塗布の際の粒径が１００μｍを越えると木質材に対し
て使用する有機イソシアネート系化合物の使用量が少な
いため均一に塗布することが困難となり、安定した品質
の木質系成形品が得られなくなるので好ましくない。ま
た、吹き付け塗布するにあたって有機イソシアネート系
化合物と水とは別々に吹き付け塗布する必要がある。有
機イソシアネート系化合物と水を混合しても有機イソシ
アネート系化合物が非乳化型である関係上、水性エマル
ジョンとはならずに各々が相分離して、有機イソシアネ
ート系化合物の粒径が却って大きくなり均一に塗布する
ことが困難になるので好ましくない。
ソシアネート系化合物を木質材に吹き付け塗布するにあ
たって、当該有機イソシアネート系化合物の粒径が１０
０μｍ以下の微粒子状にすることが必要である。吹き付
け塗布の際の粒径が１００μｍを越えると木質材に対し
て使用する有機イソシアネート系化合物の使用量が少な
いため均一に塗布することが困難となり、安定した品質
の木質系成形品が得られなくなるので好ましくない。ま
た、吹き付け塗布するにあたって有機イソシアネート系
化合物と水とは別々に吹き付け塗布する必要がある。有
機イソシアネート系化合物と水を混合しても有機イソシ
アネート系化合物が非乳化型である関係上、水性エマル
ジョンとはならずに各々が相分離して、有機イソシアネ
ート系化合物の粒径が却って大きくなり均一に塗布する
ことが困難になるので好ましくない。
【００１１】有機イソシアネート系化合物の塗布量は、
目標とする木質系成形板の種類によっても異なるが、表
層部分で木質材に対して概ね５〜１０ｗｔ％、芯層部分
で概ね３〜６ｗｔ％程度使用するのが一般的であるが、
芯層には接着剤として有機イソシアネート系化合物を使
用し、表層には従来から使用されている尿素ホルムアル
デヒド樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、尿素メラ
ミンホルムアルデヒド樹脂、フェノールホルムアルデヒ
ド樹脂等を使用することももちろん可能である。
目標とする木質系成形板の種類によっても異なるが、表
層部分で木質材に対して概ね５〜１０ｗｔ％、芯層部分
で概ね３〜６ｗｔ％程度使用するのが一般的であるが、
芯層には接着剤として有機イソシアネート系化合物を使
用し、表層には従来から使用されている尿素ホルムアル
デヒド樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、尿素メラ
ミンホルムアルデヒド樹脂、フェノールホルムアルデヒ
ド樹脂等を使用することももちろん可能である。
【００１２】本発明の木質系成形板の製造方法において
は、例えば、通常のパーティクルボード、ＭＤＦの製造
と同様に、フレーカー、リファイナー等によってチップ
状、或いは繊維状とした各種木質材を乾燥した後、内部
に有機イソシアネート系化合物用のノズルと水用のノズ
ルを各々少なくとも１個以上装着したブレンダーに搬送
し、当該ブレンダー内で撹拌しながら有機イソシアネー
ト系化合物と水を別々に吹き付け塗布するのである。こ
の際、有機イソシアネート系化合物用のノズルとして
は、通常市販されているエアーアトマイジングノズルを
そのまま使用することができる。このノズルを用いて加
圧給液システムを用いると、液体の有機イソシアネート
系化合物は加圧されてノズルに送られ、有機イソシアネ
ート系化合物と圧縮空気が内部混合されて完全に霧化さ
れ、有機イソシアネート系化合物を容易に１００μｍ以
下の粒径の微粒子にして、木質材に均一に塗布すること
が可能となる。
は、例えば、通常のパーティクルボード、ＭＤＦの製造
と同様に、フレーカー、リファイナー等によってチップ
状、或いは繊維状とした各種木質材を乾燥した後、内部
に有機イソシアネート系化合物用のノズルと水用のノズ
ルを各々少なくとも１個以上装着したブレンダーに搬送
し、当該ブレンダー内で撹拌しながら有機イソシアネー
ト系化合物と水を別々に吹き付け塗布するのである。こ
の際、有機イソシアネート系化合物用のノズルとして
は、通常市販されているエアーアトマイジングノズルを
そのまま使用することができる。このノズルを用いて加
圧給液システムを用いると、液体の有機イソシアネート
系化合物は加圧されてノズルに送られ、有機イソシアネ
ート系化合物と圧縮空気が内部混合されて完全に霧化さ
れ、有機イソシアネート系化合物を容易に１００μｍ以
下の粒径の微粒子にして、木質材に均一に塗布すること
が可能となる。
【００１３】一方、木質材に対する水の吹き付け塗布方
法については特に制限はないが、上述した有機イソシア
ネート系化合物の吹き付け塗布方法と同様にすることが
好ましい。通常、これらの吹き付け塗布は、木質材を撹
拌・搬送する機能、及び有機イソシアネート系化合物の
吹き付け塗布用のノズル及び水の吹き付け塗布用のノズ
ルを各々１個以上装着したブレンダー装置を使用するこ
とによって達成される。また、水の吹き付け塗布量は、
接着剤として使用する有機イソシアネート系化合物の硬
化、及び熱圧プレス時に水蒸気となって全体を均一に加
熱するのに必要な量であれば良く、通常使用される塗布
量をそのまま適用することができる。このようにして、
接着剤が吹き付け塗布され、しかも適当な含水率を有す
る木質材を、従来と同様にマット状にフォーミングして
熱圧プレスすることによって本発明の木質系成形板が得
られる。
法については特に制限はないが、上述した有機イソシア
ネート系化合物の吹き付け塗布方法と同様にすることが
好ましい。通常、これらの吹き付け塗布は、木質材を撹
拌・搬送する機能、及び有機イソシアネート系化合物の
吹き付け塗布用のノズル及び水の吹き付け塗布用のノズ
ルを各々１個以上装着したブレンダー装置を使用するこ
とによって達成される。また、水の吹き付け塗布量は、
接着剤として使用する有機イソシアネート系化合物の硬
化、及び熱圧プレス時に水蒸気となって全体を均一に加
熱するのに必要な量であれば良く、通常使用される塗布
量をそのまま適用することができる。このようにして、
接着剤が吹き付け塗布され、しかも適当な含水率を有す
る木質材を、従来と同様にマット状にフォーミングして
熱圧プレスすることによって本発明の木質系成形板が得
られる。
【００１４】
【実施例】実施例１ 芯層用のチップを市販のエアーアトマイジングノズルを
６個装着し、３個のノズルにはポリメリックＭＤＩ及び
２ｂａｒの圧縮空気を供給し、残りの３個のノズルには
水と２ｂａｒの圧縮空気を供給するようにした搬送撹拌
型のブレンダーを用いて、ポリメリックＭＤＩが４．５
ｗｔ％、マット含水量が９ｗｔ％となるように吹き付け
塗布を行った。このとき、ノズルから吹き出されるポリ
メリックＭＤＩの平均粒径は約７０μｍであり、芯層用
チップの表面に均一にポリメリックＭＤＩを吹き付け塗
布することができた。この芯層用チップと、メラミンホ
ルムアルデヒド樹脂が１３ｗｔ％、及びマット含水量が
１５ｗｔ％になるように塗布した表層用の木材チップと
を３層構造となるようにフォーミングしてマットを形成
し、１８０℃で３分間熱圧プレスして、厚さ１５ｍｍ、
比重０．８０の３層パーティクルボードを得た。このパ
ーティクルボードは、常態曲げ強度が２５．４Ｎ/mm2、
湿潤（７０℃）曲げ強度が１４．１Ｎ/mm2であり、芯層
における接着剤の塗布量が少ないにも関わらず、優れた
機械的強度をしめした。また、このようなパーティクル
ボードを安定した品質で製造することができた。更に、
このパーティクルボードの遊離ホルマリン量を測定した
ところ、従来のホルムアルデヒド型の接着剤のみを使用
した場合に比べて約半分の０．７ng/lであった。
６個装着し、３個のノズルにはポリメリックＭＤＩ及び
２ｂａｒの圧縮空気を供給し、残りの３個のノズルには
水と２ｂａｒの圧縮空気を供給するようにした搬送撹拌
型のブレンダーを用いて、ポリメリックＭＤＩが４．５
ｗｔ％、マット含水量が９ｗｔ％となるように吹き付け
塗布を行った。このとき、ノズルから吹き出されるポリ
メリックＭＤＩの平均粒径は約７０μｍであり、芯層用
チップの表面に均一にポリメリックＭＤＩを吹き付け塗
布することができた。この芯層用チップと、メラミンホ
ルムアルデヒド樹脂が１３ｗｔ％、及びマット含水量が
１５ｗｔ％になるように塗布した表層用の木材チップと
を３層構造となるようにフォーミングしてマットを形成
し、１８０℃で３分間熱圧プレスして、厚さ１５ｍｍ、
比重０．８０の３層パーティクルボードを得た。このパ
ーティクルボードは、常態曲げ強度が２５．４Ｎ/mm2、
湿潤（７０℃）曲げ強度が１４．１Ｎ/mm2であり、芯層
における接着剤の塗布量が少ないにも関わらず、優れた
機械的強度をしめした。また、このようなパーティクル
ボードを安定した品質で製造することができた。更に、
このパーティクルボードの遊離ホルマリン量を測定した
ところ、従来のホルムアルデヒド型の接着剤のみを使用
した場合に比べて約半分の０．７ng/lであった。
【００１５】
【効果】本発明の方法によって、乳化タイプの有機イソ
シアネート系化合物よりも安価な非乳化型の有機イソシ
アネート系化合物を特別な設備を導入することなく使用
することが可能となったので、ノンホルマリンタイプの
パーティクルボードやＭＤＦを安価に提供することが可
能となった。
シアネート系化合物よりも安価な非乳化型の有機イソシ
アネート系化合物を特別な設備を導入することなく使用
することが可能となったので、ノンホルマリンタイプの
パーティクルボードやＭＤＦを安価に提供することが可
能となった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０９Ｊ 5/04 Ｃ０９Ｊ 5/04 175/12 175/12 Ｆターム(参考） 2B260 AA10 BA01 BA18 BA19 BA26 CB01 DA05 DC05 DD02 EA01 EA05 EB02 EB06 EB11 EB19 EB21 EC18 4D075 AA02 CA12 DA06 DB25 DC02 EA05 EB38 EC07 EC30 4J040 EF321 MA08 NA12
Claims (4)
- 【請求項１】木質材に、粒径が１００μｍ未満である微
粒子状の非乳化型の有機イソシアネート系化合物及び水
を別々に吹き付け塗布することを特徴とする木質系成形
板の製造方法。 - 【請求項２】非乳化型の有機イソシアネート系化合物が
ポリメリックジフェニルメタンジイソシアネート（ポリ
メリックＭＤＩ）であることを特徴とする請求項１記載
の木質系成形板の製造方法。 - 【請求項３】少なくとも有機イソシアネート系化合物の
吹き付け塗布用のノズル及び水の吹き付け塗布用のノズ
ルを各々１個以上装着したブレンダー内で、有機イソシ
アネート系化合物と水を木質材に吹き付け塗布すること
を特徴とする請求項１又は２記載の木質系成形板の製造
方法。 - 【請求項４】有機イソシアネート系化合物の吹き付けに
エアーアトマイジングノズルを使用することを特徴とす
る請求項３記載の木質系成形板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11339499A JP2000301503A (ja) | 1999-04-21 | 1999-04-21 | 木質系成形板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11339499A JP2000301503A (ja) | 1999-04-21 | 1999-04-21 | 木質系成形板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000301503A true JP2000301503A (ja) | 2000-10-31 |
Family
ID=14611205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11339499A Pending JP2000301503A (ja) | 1999-04-21 | 1999-04-21 | 木質系成形板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000301503A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10876022B2 (en) | 2014-12-23 | 2020-12-29 | Ecosynthetix Inc. | Biopolymer and isocyanate based binder and composite materials |
-
1999
- 1999-04-21 JP JP11339499A patent/JP2000301503A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10876022B2 (en) | 2014-12-23 | 2020-12-29 | Ecosynthetix Inc. | Biopolymer and isocyanate based binder and composite materials |
| US10947429B2 (en) | 2014-12-23 | 2021-03-16 | Ecosynthetix Inc. | Biopolymer and isocyanate based binder and composite materials |
| US11530343B2 (en) | 2014-12-23 | 2022-12-20 | Ecosynthetix Inc. | Biopolymer and isocyanate based binder and composite materials |
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