KR102005769B1 - 목재 접착제 배합물 - Google Patents

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다니엘 프라텔리
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헌트스만 인터내셔날, 엘엘씨
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Abstract

본 발명은:
- 하나 이상의 이소시아네이트 및 하나 이상의 폴리에테르로부터 형성되고 상기 폴리에테르가 히드록실, 아미노, 에폭시, 및 티올을 포함하는 군으로부터 선택된 하나 이상의 이소시아네이트-반응성 기 및 하나 이상의 산화 에틸렌 잔기를 포함하는, 제1 성분; 및
- 하나 이상의 아미노 수지를 포함하고, 상기 아미노 수지가 우레아, 멜라민, 벤조구아나민, 글리콜우릴, 아세토구아나민 및 이들의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택된 화합물과 알데히드의 축합 생성물인, 제2 성분
을 포함하는 배합물에 관한 것이다.

Description

목재 접착제 배합물{WOOD ADHESIVE FORMULATION}
본 발명은 목재 접착제로서 적절한 아미노 수지/이소시아네이트 배합물 또는 조성물에 관한 것이다.
우레아-포름알데히드 수지(UF)와 같은, 아미노 수지는, 낮은 비용, 높은 경화 속도 및 우수한 성능으로 인해 특히 파티클 보드 제작에 가장 널리 이용되는 목재 접착제이다. 통상, 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(MDI)와 같은 이소시아네이트가 UF 수지에 첨가되어, 후자의 가수분해 안정성 및 기계적 성능, 예를 들면 최소 강도, 탄성율, 압축 경도 및 두께 팽창 면에서의 성능, 및 포름알데히드 배출을 개선시킨다.
우레아-포름알데히드 수지는 수성 점착제 시스템이며 이소시아네이트와 블렌딩/혼합시에 취약한 혼화성 특성을 보여준다. 결과적으로, 혼합물에서 상분리가 일어나 이소시아네이트가 풍부한 부분을 수득하게 될 수 있다. 예를 들어, UF 및 고분자 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(pMDI)가 경화된 후 클러스터(cluster) 및 콜로이드성 응집물이 형성된다는 점이 보고되어 왔다(문헌[Wieland 등, Journal of Applied Polymer Science, 104, 2633-2636, 2007]). 명백하게, 이러한 양립가능성이 조절된 형태는 최종 점착제 성질에 영향을 미친다.
성분들의 취약한 혼화성은 또한 점착제가 증가된 표면적을 가지도록(서로 다른 형태로서, 액적-유사 형태) 할 수 있다. 이에 더하여, 이러한 물질들은 또한, 더 낮은 전환/가교 정도로 인해, 높은 졸(sol) 함량을 나타낸다.
상분리는 또한 점착 동력학에 영향을 미칠 수 있다. 더 나은 혼화성은 아미노 수지/이소시아네이트 접착제 혼성체의 겔타임(gel times)을 개선(즉, 저하)시킬 수 있다.
블렌딩시 상분리의 문제점이 지금까지 해결되지 않은 채로 남아 있다. 현재, 당업계 내 부분적인 해결책으로서 이하의 방법을 포함한다:
- 계면활성제, 예를 들어 실리콘을 이용하여 혼화성을 개선하는 것. 이 해결책은 가소화 문제, 계면활성제의 이탈도(표면으로의 이동), 생산-후 도장성 및 잠재적 접착/방출 문제 때문에 바람직하지 않다.
- UF-유사 화합물로 MDI를 변성(예를 들어, 화학적 변성)시켜 양립가능성을 개선하는 것. 예를 들어, GB 1223320은 알데히드 유형의 열경화성 수지에서의 이용을 위한 우레이도-말단의 폴리우레탄의 합성을 기술한다. 이 해결책은 제한된 저장-수명과 같은 안정성 문제 때문에 바람직하지 않다.
- 특수 혼합 구성 형태를 이용하는 것(고 전단, 초음파 혼합 등) 및/또는 아미노 수지 매트릭스 내에서 이소시아네이트 액적을 더 양호하게 균질화하기 위해 더 높은 혼합 에너지를 이용하는 것. 이 해결책은 특수 혼합 장치/구성 형태가 필요하기 때문에 바람직하지 않다. 게다가, 이 혼합물은 열역학적으로 바람직한 품질이 정립되기 전에는 제한된 가용 기간만을 가질 수 있다.
그러므로, 앞서 언급된 문제들 중 하나 이상을 극복하는 배합물 또는 조성물에 대한 필요성이 남아있다. 앞서 언급된 문제들 중 하나 이상을 극복하는 것이 본 발명의 목표이다. 보다 구체적으로, 아미노 수지/이소시아네이트 혼성체 혼합물의 혼화성을 개선하는 것이 본 발명의 목표이다.
본 발명자들은 이제 이러한 목표들의 하나 이상이 아미노 수지, 이소시아네이트 및 폴리에테르를 포함하는 배합물 또는 조성물에 의해 얻어질 수 있다는 점을 놀랍게도 발견하였다. 본 배합물은 극적으로 개선된 혼화성을 제공할 수 있다. 더 나은 혼화성을 가지며 더 잘 양립가능한 시스템이 이러한 혼성 접착제 시스템의 전반적인 성능을 개선할 수 있다.
실리콘 계면활성제를 이용하는 것에 비해, 상용화제로서 폴리에테르를 첨가하는 것은 임의의 접착/방출 문제 및/또는 생산-후 도장성 문제를 피하도록 한다. 뿐만 아니라, 폴리에테르는 비-소모성 첨가제라는 장점을 가진다.
본 발명의 제1 측면에 따라, 목재 접착제로서 적절한 배합물이 제공된다. 본 발명의 제1 측면에 따른 조성물은:
- 하나 이상의 이소시아네이트 및 하나 이상의 폴리에테르로부터 형성되고 상기 폴리에테르가 히드록실, 아미노, 에폭시, 및 티올을 포함하는 군으로부터 선택된 하나 이상의 이소시아네이트-반응성 기 및 하나 이상의 산화 에틸렌 잔기를 포함하는, 제1 성분; 및
- 하나 이상의 아미노 수지를 포함하고 상기 아미노 수지가 우레아, 멜라민, 벤조구아나민, 글리콜우릴, 아세토구아나민 및 이들의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택된 화합물과 알데히드의 축합 생성물인, 제2 성분
을 포함한다.
제2 측면에 따라, 본 발명은 또한 본 발명의 제1 측면에 따른 배합물의 제1 성분과 제2 성분을 혼합하여 얻어지는 조성물을 포괄한다.
제3 측면에 따라, 본 발명은 또한
하나 이상의 이소시아네이트 및 하나 이상의 폴리에테르를 혼합하여 본 발명의 제1 측면에 기술된 바와 같은 제1 성분을 제조하는 단계; 및
본 발명의 제1 측면에서 기술된 바와 같이 하나 이상의 아미노 수지를 포함하는 제2 성분을 제1 성분에 첨가하고 혼합하여 그에 따라 본 발명의 제2 측면에 따른 조성물을 얻는 단계
를 포함하는, 본 발명의 제2 측면에 따른 조성물의 제조 방법을 또한 포괄한다.
제4 측면에 따라, 본 발명은 또한 본 발명의 제1 측면에 따른 배합물 또는 본 발명의 제2 측면에 따른 조성물의 접착제로서의 용도를 포괄한다.
제5 측면에 따라, 본 발명은 또한 본 발명의 제1 측면에 따른 배합물 또는 본 발명의 제2 측면에 따른 조성물을 이용하여 제조된 리그노셀룰로스성 본체(lignocellulosic body)를 포괄한다.
독립항 및 종속항은 본 발명의 구체적이고 바람직한 특징을 나타낸다. 종속항으로부터의 특징은 독립항 또는 다른 종속항의 특징들과 적절하게 조합될 수 있다.
본 발명의 상술된 및 다른 특성, 특징 및 장점은, 본 발명의 원리를 실시예를 통해 예시하는, 이하의 상세한 설명으로부터 자명해질 것이다.
본 발명의 본 배합물이 기술되기 전에, 본 발명이 기술된 구체적인 배합물로 제한되지는 않는 것으로 이해되어야 하는데, 이는 이러한 배합물들이, 당연하겠지만, 다양할 수 있기 때문이다. 또한 본원에 이용된 용어는 발명을 제한할 의도는 아닌 것으로 이해되어야 하는데, 이는 본 발명의 범위가 첨부된 청구항에 의해서만 오직 제한될 것이기 때문이다.
본원에서 이용된, 단수형 "한", "하나의", 및 "그"는 문맥에서 명확하게 다르게 지시하지 않았다면 단수 및 복수 모두를 포함한다. 예시로서, "하나의 이소시아네이트"는 하나 또는 하나 초과의 이소시아네이트를 의미한다.
본원에서 이용된, 용어 "포함하는", "포함하다" 및 "포함되는"은 "포괄하는", "포괄하다" 또는 "함유하는", "함유하다"와 동의어이고, 포괄적이거나 개방적인(open-ended) 의미이며 추가적인, 비-인용된 구성원들, 요소들 또는 방법 단계들을 배제하는 것이 아니다. 본원에서 이용된 용어 "포함하는", "포함하다" 및 "포함되는"은 용어 "구성되는", "구성하다" 및 "구성되다"를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원 전반에 걸쳐, 용어 "약"은 값이 그 값을 결정하기 위해 사용된 방법 또는 장치 오류의 표준 편차를 포함하는 것을 가리키는 데 이용된다.
종점에 의한 수치적 범위의 열거는 모든 정수 및, 적절하다면, 그 범위 내에 포함된 분수를 포함한다(예를 들어, 다양한 요소들을 지칭할 때, 1 내지 5는 1, 2, 3, 4를 포함할 수 있을 뿐 아니라 예를 들어, 측정치를 지칭할 때, 1.5, 2, 2.75, 및 3.80을 또한 포함할 수 있다). 종점의 열거는 또한 종점 값 자체도 포함하는 것이다(예를 들어, 1.0 내지 5.0은 1.0과 5.0 둘 다 포함한다). 본원에 인용된 임의의 수치 범위는 그 안에 포함된 모든 부속 범위를 포함하도록 의도된 것이다.
본 명세서에 인용된 모든 참조문헌은 그 전체가 본원에 참조문헌으로서 인용된다. 특히, 본원에 구체적으로 지칭된 모든 참조문헌의 제시는 참조문헌으로서 인용된다.
별도로 정의되지 않는 경우, 본 발명을 개시하는 데 사용된, 기술적 및 과학적 용어를 포함한 모든 용어들은, 본 발명이 속한 당업계의 통상의 기술자에 의해 일반적으로 이해되는 바와 같은 의미를 갖는다. 추가 지시에 의해, 용어 정의가 본 발명의 내용의 더 나은 이해를 위해 포함된다.
이하의 문단에서, 본 발명의 서로 다른 측면들이 보다 자세하게 정의된다. 그렇게 정의된 각 측면은 명확히 달리 지시되지 않는 경우 임의의 다른 측면 또는 측면들과 조합될 수 있다. 특히, 바람직하거나 유리한 것으로 지시된 임의의 특징은 바람직하거나 유리한 것으로 지시된 임의의 다른 특징 또는 특징들과 조합될 수 있다.
본 명세서 전반에 걸쳐 "한 실시태양" 또는 "하나의 실시태양"에 대한 언급은 그 실시태양과 연관되어 기술된 구체적인 특징, 구조 또는 특성이 본 발명의 하나 이상의 실시태양에 포함된다는 것을 의미한다. 그러므로, 본 명세서 전반의 다양한 위치에서 어구 "한 실시태양에서" 또는 "하나의 실시태양에서"라는 표현이 모두 동일한 실시태양을 지칭하는 것일 수도 있으나, 반드시 필수적으로 그러한 것은 아니다. 또한, 이는 하나 이상의 실시태양에서, 구체적인 특징, 구조 또는 특성은 본 개시로부터 통상의 기술자에게 자명한, 임의의 적절한 방법으로 조합될 수 있다. 또한, 본원에 기술된 몇몇 실시태양은 다른 실시태양에 포함된 특징의 일부를 포함하지만 그 밖의 다른 특징들은 포함하지 않으며, 당업자에 의해 이해된 바와 같이, 서로 다른 실시태양의 특징의 조합은 본 발명의 범위 내에 있도록 의도된 것이고 이들은 각각 서로 다른 실시태양을 형성한다. 예를 들어, 첨부된 청구항에서, 청구된 임의의 실시태양이 임의의 조합으로 이용될 수 있다.
본원에 이용된, 용어 "알킬"은 그 자체로서 또는 또다른 치환기의 일부로서, 예를 들어 탄소수 1 내지 12, 예를 들어 탄소수 1 내지 6, 예를 들어 탄소수 1 내지 4, 예를 들어 탄소수 2 내지 3의, 1 이상의 탄소수를 갖는 탄소-탄소 단일 결합에 의해 연결된 직선 또는 분지형 포화 탄화수소 라디칼기를 지칭한다. C1 -12 알킬기의 예는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, 펜틸 및 이들의 사슬 이성질체, 헥실 및 이들의 사슬 이성질체, 헵틸 및 이들의 사슬 이성질체, 옥틸 및 이들의 사슬 이성질체, 노닐 및 이들의 사슬 이성질체, 데실 및 이들의 사슬 이성질체, 운데실 및 이들의 사슬 이성질체, 도데실 및 이들의 사슬 이성질체이다.
본원에 이용된, 용어 "C6 -10 아릴"은 그 자체로서 또는 또다른 치환기의 일부로서, 페닐, 나프틸, 인다닐, 또는 1,2,3,4-테트라히드로-나프틸을 지칭한다.
본원에 이용된, 용어 "C6 -10 아릴 C1 -6 알킬"은 그 자체로서 또는 또다른 치환기의 일부로서, 본원에 정의된 C1 -6 알킬기를 지칭하는데, 여기서 하나 이상의 수소 원자는 본원에 정의된 C6 -10 아릴로 치환된다. C6 -10 아릴 C1 -6 알킬 라디칼의 예로서 벤질, 페네틸, 디벤질메틸, 메틸페닐메틸, 3-(2-나프틸)-부틸 등을 포함한다.
본 발명은:
- 하나 이상의 이소시아네이트 및 하나 이상의 폴리에테르를 포함하고 상기 폴리에테르가 히드록실, 아미노, 에폭시, 및 티올을 포함하는 군으로부터 선택된 하나 이상의 이소시아네이트-반응성 기 및 하나 이상의 산화 에틸렌 잔기를 포함하는, 제1 성분;
- 하나 이상의 아미노 수지를 포함하고 상기 아미노 수지가 우레아, 멜라민, 벤조구아나민, 글리콜우릴, 아세토구아나민 및 이들의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택된 화합물과 알데히드의 축합 생성물인, 제2 성분
을 포함하는 배합물을 제공한다.
구체적으로, 본 발명은:
- 하나 이상의 이소시아네이트 및 하나 이상의 폴리에테르로부터 형성되고 상기 폴리에테르가 히드록실, 아미노, 에폭시, 및 티올을 포함하는 군으로부터 선택된 하나 이상의 이소시아네이트-반응성 기 및 하나 이상의 산화 에틸렌 잔기를 포함하고; 바람직하게는 상기 폴리에테르가 하나 이상의 산화 에틸렌 잔기 및 하나 이상의 히드록실 기를 포함하는, 제1 성분
- 하나 이상의 아미노 수지를 포함하고 상기 아미노 수지가 우레아, 멜라민, 벤조구아나민, 글리콜우릴, 아세토구아나민 및 이들의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택된 화합물과 알데히드의 축합 생성물인 제2 성분
을 포함하는 배합물을 제공한다.
본 발명에 따른 배합물의 제1 성분은 하나 이상의 이소시아네이트를 포함한다. 하나의 실시태양에서, 하나 이상의 이소시아네이트는 폴리이소시아네이트 화합물을 포함한다. 본 발명에서 이용될 수 있는 적절한 폴리이소시아네이트의 비-제한적 예는 임의의 유기 폴리이소시아네이트 화합물 또는 유기 폴리이소시아네이트 화합물의 혼합물일 수 있으며, 바람직하게는 상기 화합물이 둘 이상의 이소시아네이트 기를 가진다. 유기 폴리이소시아네이트의 비-제한적 예는 디이소시아네이트, 구체적으로 방향족 디이소시아네이트, 및 더 높은 관능가의 이소시아네이트를 포함한다. 본 발명의 배합물에서 이용될 수 있는 유기 폴리이소시아네이트의 비-제한적 예는 헥사메틸렌 디이소시아네이트와 같은 지방족 디이소시아네이트; 및 2,4'-, 2,2'- 및 4,4'-이성질체 및 이들의 혼합물 형태의 디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI)(순수 MDI로도 또한 지칭) 및 디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI)와 이들의 올리고머의 혼합물(당업계에 "조" 또는 고분자 MDI로 또한 공지), m- 및 p-페닐렌 디이소시아네이트, 임의의 적절한 이성질체 혼합물로의 톨릴렌-2,4- 및 톨릴렌-2,6-디이소시아네이트(톨루엔 디이소시아네이트로도 또한 공지되었으며 2,4-TDI 및 2,6-TDI와 같은 TDI로 지칭), 클로로페닐렌-2,4-디이소시아네이트, 나프틸렌-1,5-디이소시아네이트, 디페닐렌 4,4'-디이소시아네이트, 4,4'-디이소시아네이트-3,3'-디메틸-디페닐, 3-메틸-디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트 및 디페닐 에테르 디이소시아네이트와 같은 방향족 이소시아네이트; 및 시클로헥산-2,4- 및 -2,3-디이소시아네이트, 1-메틸시클로헥실-2,4- 및 -2,6-디이소시아네이트 및 이들의 혼합물 및 비스-(이소시아나토시클로헥실)메탄(즉, 4,4'-디이소시아나토디시클로헥실메탄(H12MDI))과 같은 시클로지방족 디이소시아네이트, 2,4,6-트리이소시아나토톨루엔 및 2,4,4-트리이소시아나토디페닐에테르와 같은 트리이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), 부틸렌 디이소시아네이트, 트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소시아나토메틸-1,8-옥탄 디이소시아네이트, 테트라메틸크실렌 디이소시아네이트(TMXDI), 1,4-시클로헥산디이소시아네이트(CDI), 및 톨리딘 디이소시아네이트(TODI)를 포함한다.
이소시아누레이트, 카르보디이미드 또는 우레톤이민 기를 함유하는 변성된 폴리이소시아네이트가 또한 사용될 수 있다. 추가로 페놀 또는 옥심 및 폴리이소시아네이트의 반응 생성물과 같은 블록된(blocked) 폴리이소시아네이트가 이용될 수 있는데, 바람직하게는 상기 블록된 폴리이소시아네이트가 폴리이소시아네이트 조성물을 이용할 때 적용되는 온도 이하의 디블록킹(deblocking) 온도를 가진다. 이소시아네이트의 혼합물, 예를 들어, 아닐린/포름알데히드 축합물의 포스겐화에 의해 생성된 디- 및 더 고차의 폴리이소시아네이트의 혼합물 및 또한 예를 들어 2,4- 및 2,6-이성질체의 시판되는 혼합물과 같은 톨릴렌 디이소시아네이트 이성질체의 혼합물이 이용될 수 있다. 이러한 혼합물들은 당업계에 잘 공지되어 있으며 디이소시아네이트, 트리이소시아네이트 및 더 고차의 폴리이소시아네이트를 임의의 포스겐화 부산물과 함께 포함하는 메틸렌 가교된(bridged) 폴리페닐 폴리이소시아네이트를 함유하는 조 포스겐화 생성물을 포함한다. 본 발명에서 이용되기에 바람직한 이소시아네이트는 상기 이소시아네이트가 방향족 디이소시아네이트 또는 더 높은 관능가의 폴리이소시아네이트, 예를 들면 순수 디페닐메탄 디이소시아네이트 또는 디이소시아네이트, 트리이소시아네이트 및 더 높은 관능가의 폴리이소시아네이트를 함유하는 메틸렌 가교된 폴리페닐 폴리이소시아네이트의 혼합물인 것이다. 메틸렌 가교된 폴리페닐 폴리이소시아네이트는 아닐린 및 포름알데히드의 축합에 의해 얻어진 폴리아민의 상응하는 혼합물을 포스겐화하여 제조될 수 있다.
하나의 실시태양에서, 하나 이상의 이소시아네이트가 유화성 폴리이소시아네이트일 수 있다. 적절한 유화성 이소시아네이트는 전체가 본원에 참고문헌으로서 인용된 이하의 특허 공개 문헌: EP 18061, EP 516361, GB 1523601, GB 1444933, GB 2018796에서 개시된 것들과 같은 임의의 종류의 유화성 MDI일 수 있다. 유화성 MDI의 적절한 부류는 폴리이소시아네이트, 특히 고분자 MDI와 알콕시폴리알킬렌 글리콜(즉, 글리콜의 -OH 기 중 하나가, 예를 들어 메탄올 및/또는 에탄올과 같은 저급 알코올과의 반응에 의해, 알콕시 기로 전환된 것)을 소량 비율로 예비-반응시켜 얻어지는 생성물을 포함하는데, 이러한 생성물은 폴리이소시아네이트 및 알콕시폴리알킬렌글리콜의 반응에 의해 형성된 비이온성 계면활성제 소량과 폴리이소시아네이트의 혼합물이다. 자가-유화성 폴리이소시아네이트는 임의의 유기 폴리이소시아네이트, 예를 들어 우레톤이민 변성 MDI와 같이 낮은 관능가 MDI 변성물을 기초로 할 수 있으나, 바람직하게는 폴리메틸렌 폴리페닐 폴리이소시아네이트 또는 고분자 MDI로서 공지된 혼합물을 기초로 한다. 폴리이소시아네이트와 반응하여 자가-유화성 폴리이소시아네이트를 형성할 수 있는 알콕시폴리알킬렌 글리콜은 250 내지 4000 범위의 분자량, 구체적으로는 600 내지 2000 범위의 분자량을 갖는 것과 같은 알콕시폴리에틸렌 글리콜을 포함한다. 알콕시 기는 적절하게는 탄소수 1 내지 6을 함유하는데, 메톡시폴리에틸렌 글리콜이 바람직하다. 적절한 유화성 폴리이소시아네이트는 수프라섹 1042(Suprasec 1042), 수프라섹 2405, 수프라섹 2408 및 수프라섹 2419(수프라섹은 헌츠만 엘엘씨(Huntsman LLC)의 상표이다)라는 상품명으로 헌츠만에서 시판된다.
하나의 실시태양에서, 하나 이상의 이소시아네이트는 2,4'-, 2,2'- 및 4,4'-MDI 이성질체, 단독중합체 및 이들의 혼합물, 2,4'-, 2,2'- 및 4,4'-메틸렌 디페닐 디이소시아네이트 및 이들의 올리고머의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 하나의 실시태양에서, 하나 이상의 이소시아네이트는 2,2'- 또는 4,4'-MDI, 단독중합체 및 이들의 혼합물, 또는 2,2'- 및 4,4'-메틸렌 디페닐 디이소시아네이트 및 이들의 올리고머의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택된다. 하나의 실시태양에서, 하나 이상의 이소시아네이트는 4,4'-MDI 또는 이들의 단독중합체로부터 선택된다.
폴리이소시아네이트 혼합물은 당업계에 공지된 임의의 기술에 따라 생성될 수 있다. 디페닐메탄 디이소시아네이트의 이성질체 함량은 필요하다면, 당업계에 잘 공지된 기술에 의해 요구된 범위 내에 위치할 수 있다. 이성질체 함량을 바꾸는 하나의 기술은 원하는 것보다 더 많은 양의 고분자 MDI를 함유하는 MDI 혼합물에 단량체 MDI를 첨가하는 것이다.
하나의 실시태양에서, 하나 이상의 이소시아네이트는 상술된 임의의 폴리이소시아네이트의 적절한 임의의 혼합물 또는 상술된 폴리이소시아네이트 하나 이상과 MDI-유형 폴리이소시아네이트의 적절한 임의의 혼합물을 포함한다.
몇몇 실시태양에서, 하나 이상의 이소시아네이트는 총 배합물 100 중량%를 기준으로, 0.5 중량% 이상의 양으로 존재할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 이소시아네이트는 총 배합물의 총량(100 중량%)을 기준으로, 5 중량% 이상의 양, 예를 들어 10 중량% 이상의 양, 예를 들어 15 중량% 이상의 양으로 배합물에 존재할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 이소시아네이트는 총 배합물 100 중량%를 기준으로, 0.5 내지 60 중량%, 예를 들어 5 내지 40 중량%, 예를 들어 10 내지 30 중량%, 예를 들어 15 내지 25 중량%의 양으로 존재할 수 있다.
본 발명에 따른 배합물의 제1 성분은 또한 하나 이상의 폴리에테르를 포함하는데, 상기 폴리에테르는 히드록실, 아미노, 에폭시, 및 티올, 바람직하게는 히드록실을 포함하는 군으로부터 선택된 하나 이상의 이소시아네이트-반응성 기 및 하나 이상의 산화 에틸렌 잔기를 포함한다.
본원에 이용된 폴리에테르는 폴리올의 서로 다른 알콕실화 생성물의 혼합물을 나타낼 수 있다. 바람직한 폴리올은 중합된 산화 프로필렌 단위 및/또는 중합된 산화 에틸렌 단위가 존재하는 것을 포함한다. 이러한 단위들은 사슬 내에 및/또는 말단에 산화 폴리에틸렌 블록의 형태로, 통계학적 분포로서 배열될 수 있다.
하나의 실시태양에서, 폴리에테르는 1 내지 6의 평균 공칭 관능가, 보다 바람직하게는 1 내지 4의 관능가, 가장 바람직하게는 1 또는 2의 관능가를 가진다. 본원에 이용된, 용어 "평균 공칭 관능가"는, 말단 일부의 불포화로 인해 실제로는 보통 다소 작을 것임에도 불구하고, 수평균 관능가를 제조시에 이용되는 개시제(들)의 수평균 관능가인 것으로 가정했을 때 폴리에테르의 수평균 관능가(분자 당 관능기의 수)를 가리키는 것이다.
본원에 이용된, 용어 "평균"은, 달리 나타내지 않는 한 수 평균을 지칭한다. 바람직하게는, 관능기는 이소시아네이트-반응성 관능기이다. 이소시아네이트-반응성 기의 비-제한적 예는 히드록실, 아미노, 에폭시, 및 티올을 포함하는 군으로부터 선택될 수 있다.
배합물에서 이용되기 위한 하나 이상의 폴리에테르는 하나 이상의 산화 에틸렌 잔기를 포함한다. 바람직하게는, 본 발명의 배합물 제조에 유용한 폴리에테르는 하나 이상의 폴리에테르 100 중량%를 기준으로, 산화 에틸렌 기를 약 15 중량% 이상, 보다 바람직하게는 산화 에틸렌 기를 50 중량% 내지 100 중량% 함유한다.
본원에 이용된, 용어 "하나 이상의 산화 에틸렌 잔기를 포함하는 폴리에테르", "산화 에틸렌 함유 폴리에테르", 및 "EO 함유 폴리에테르"는 상호교환가능하게 이용된다. 본원에 이용된, 용어 "산화 에틸렌 잔기", "산화 에틸렌 기", 및 "산화 에틸렌 단위"는 상호교환가능하게 이용되며, 화학식(-CH2-CH2-CH2-O-)으로 기술된 산화 프로필렌 부분을 형성하는 잔기를 제외하고, 화학식(-CH2-CH2-O-) 잔기를 지칭한다.
본 발명에 따른 배합물 제조에 이용될 수 있는 폴리에테르의 비-제한적 예는 개시제 화합물의 존재하에, 바람직하게는 하나 이상의 다관능성 개시제의 존재 하에, 산화 프로필렌과 같은 또다른 고리형 산화물과 산화 에틸렌의 공중합에 의해 얻어지는 생성물을 포함하는, 산화 에틸렌의 중합에 의해 얻어지는 생성물을 포함한다.
적절한 개시제 화합물은 복수의 활성 수소 원자를 함유하며 물 및 저 분자량 폴리에테르, 예를 들어, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 시클로헥산 디메탄올, 레조르시놀, 비스페놀 A, 글리세롤, 트리메틸올로프로판, 1,2,6-헥산트리올, 펜타에리트리톨 등을 포함한다. 개시제 및/또는 고리형 산화물의 혼합물이 이용될 수 있다.
본 발명에 적절한 특히 유용한 폴리에테르는, 선행 기술에 전체적으로 기술된 바와 같이, 프로필렌 및 에틸렌 옥시드를 이- 또는 삼관능성 개시제에 순차적으로 첨가함에 의해 얻어지는 폴리(옥시에틸렌 옥시프로필렌) 디올 및/또는 트리올을 포함한다. 상기 디올 및 트리올의 혼합물이 또한 유용하다. 매우 바람직하게는 모노올 및 디올이다.
본 발명의 실시태양에 따라, 하나 이상의 폴리에테르가 폴리에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 폴리 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 폴리 에틸렌 글리콜 모노프로필 에테르, 폴리 에틸렌 글리콜 모노이소프로필 에테르, 폴리 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 폴리 에틸렌 글리콜 모노펜틸 에테르, 폴리 에틸렌 글리콜 모노헥실 에테르, 폴리 에틸렌 글리콜 모노페닐 에테르, 폴리 에틸렌 글리콜 모노벤질 에테르 및 이들의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택될 수 있다. 바람직하게는, 하나 이상의 폴리에테르가 폴리 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 폴리에틸렌 글리콜, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 실시태양에서, 폴리에테르는 약 700 내지 약 5000의 수평균 당량, 및 바람직하게는 약 1000 내지 약 4000 범위, 보다 바람직하게는 약 1200 내지 약 3500 범위 및 가장 바람직하게는 약 1500 내지 약 3000 범위의 당량을 가진다. 몇몇 실시태양에 따르면, 폴리에테르는 62 내지 40000, 바람직하게는 100 내지 20000, 보다 바람직하게는 200 내지 10000, 가장 바람직하게는 400 내지 6000의 평균 분자량 Mw를 가질 수 있다.
몇몇 실시태양에서, 폴리에테르는 총 배합물 100 중량%를 기준으로, 0.01 중량% 이상의 양으로 존재할 수 있다. 예를 들어, 폴리에테르는 총 배합물 100 중량%를 기준으로, 0.03 중량% 이상의 양, 예를 들어 0.1 중량% 이상의 양, 예를 들어 0.3 중량% 이상의 양, 바람직하게는 0.5 중량% 이상의 양으로 존재할 수 있다.
본원에 이용된, 용어 "중량에 의한 %", "중량%", "중량 백분율", 또는 "중량에 의한 백분율"은 상호교환가능하게 이용된다.
몇몇 실시태양에서, 폴리에테르는 배합물 100 중량%를 기준으로, 0.01 내지 50 중량% 범위의 양, 예를 들어 0.03 내지 40 중량%, 원하는 바로는 0.1 중량% 내지 30 중량%, 바람직하게는 0.3 내지 25 중량%, 바람직하게는 0.5 내지 20 중량%의 양으로 배합물에 존재할 수 있다.
몇몇 실시태양에 따르면, 배합물은 하나 이상의 이소시아네이트 및 하나 이상의 폴리에테르가 조합된 100 중량%를 기준으로, 1 중량% 이상의 산화 에틸렌(EO) 함량을 가질 수 있다. 예를 들어, EO 함량은 하나 이상의 이소시아네이트 및 하나 이상의 폴리에테르가 조합된 100 중량%를 기준으로, 2 중량% 이상, 예를 들어 3 중량% 이상, 예를 들어 5 중량% 이상, 예를 들어 10 중량% 이상, 예를 들어 15 중량% 이상, 예를 들어 20 중량% 이상, 예를 들어 25 중량% 이상, 예를 들어 30 중량% 이상, 예를 들어 40 중량% 이상일 수 있다.
본원에 이용된, 용어 "이소시아네이트에 대한 EO 함량"은 하나 이상의 이소시아네이트 및 하나 이상의 폴리에테르가 조합된 중량 기준의 총량과 비교한, 산화 에틸렌의, 중량 백분율로 표현된 부분을 지칭한다.
제1 성분은 그러므로 이소시아네이트 및 이소시아네이트-반응성 폴리에테르의 반응 생성물을 포함한다. 폴리에테르(OH/NCO의 몰 비는 일반적으로 0.01 내지 0.99의 범위)에 존재하는 이소시아네이트-반응성 기에 비교해 이소시아네이트가 과량의 몰 비로 일반적으로 이용되므로, 제1 성분은 여전히 반응성 이소시아네이트 기를 함유한다.
본 배합물은 또한 하나 이상의 아미노 수지를 포함하는 제2 성분을 포함하는데, 상기 수지는 우레아, 멜라민, 벤조구아나민, 글리콜우릴, 아세토구아나민 및 이들의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물과 알데히드의 축합 생성물이다.
적절한 알데히드의 비-제한적 예는 포름알데히드, 아세트알데히드, 크로톤알데히드, 아크롤레인, 벤즈알데히드 및 푸르푸랄을 포함하고; 바람직하게는 알데히드는 포름알데히드이다.
적절한 아미노 수지의 비-제한적 예는 우레아-포름알데히드 수지, 멜라민-포름알데히드 수지, 멜라민-우레아-포름알데히드 수지, 멜라민-우레아-페놀-포름알데히드 수지, 멜라민-페놀-포름알데히드 수지, 벤조구아나민-포름알데히드 수지, 글리콜우릴-포름알데히드 수지 및 아세토구아나민-포름알데히드 수지를 포함한다.
몇몇 실시태양에 따르면, 하나 이상의 아미노 수지는 총 배합물 100 중량%를 기준으로, 30 중량% 이상의 양으로 존재한다. 예를 들어, 하나 이상의 아미노 수지는 배합물 100 중량%를 기준으로, 40 중량% 이상의 양, 예를 들어 50 중량% 이상의 양으로 존재할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 아미노 수지는, 배합물 100 중량%를 기준으로, 30 내지 95 중량%, 예를 들어 40 내지 90 중량%, 예를 들어 50 내지 85 중량%의 양으로 배합물에 존재할 수 있다.
몇몇 실시태양에서, 배합물은 경화제, 계면활성제, 이형제, 왁스, 또는 안료를 포함하는 군으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
몇몇 실시태양에서, 첨가제는 배합물의 총 중량(100 %)을 기준으로, 0.01 중량% 이상의 양, 예를 들어 0.03 중량% 이상, 예를 들어 0.1 중량% 이상, 바람직하게는 0.3 중량% 이상, 바람직하게는 1 중량% 이상의 양으로 존재할 수 있다.
하나의 실시태양에서, 상기 첨가제는 경화제이다. 적절한 경화제의 비제한적 예로 암모늄 염, 무수물 및 아민을 포함한다. 몇몇 실시태양에서, 경화제는 유기 또는 무기 산의 암모늄 염일 수 있다. 암모늄 염의 비-제한적 예는 황산 암모늄, 염화 암모늄, 탄산 암모늄, 인산 일- 및 이-암모늄, 붕산 암모늄, 시트르산 암모늄 및 질산 암모늄이다. 바람직하게는, 경화제는 황산 암모늄 또는 염화 암모늄으로부터 선택되고, 바람직하게는 경화제는 황산 암모늄이다. 계면활성제의 비-제한적 예는 실리콘이다. 왁스의 비-제한적 예는 슬랙 왁스(slack wax) 또는 에멀젼 왁스이다. 적절한 안료의 비-제한적 예는 이산화티타늄, 아연 붕사, 옥살레이트, 운모, 펄라이트, 점토, 및 이산화규소이다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 배합물의 제1 성분과 제2 성분을 혼합함에 의해 얻어진 조성물을 포괄한다.
본 발명은 또한
- 하나 이상의 이소시아네이트 및 하나 이상의 폴리에테르를 혼합하여 상술된 제1 성분을 제조하는 단계; 및
- 상술된 하나 이상의 아미노 수지를 포함하는 제2 성분을 제1 성분에 첨가하고 혼합하여 그에 따라 상술된 조성물을 얻는 단계
를 포함하는, 상술된 조성물의 제조 방법을 또한 포괄한다.
본 배합물 및 조성물은 특히 좋은 접착제를 제공한다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 배합물 또는 조성물의 접착제로서의 용도를 포괄한다. 배합물 또는 조성물은 "리그노셀룰로스성 물질"로 또한 지칭되는, 리그노셀룰로스를 포함하는 물질용 접착제로서 특히 유용할 수 있다.
리그노셀룰로스성 물질의 비-제한적 예는 목재 스트랜드(strand), 목재칩(woodchip), 목재 섬유, 세이빙(shaving), 베니어(veneers), 목재 울, 코르크, 목재 껍질, 톱밥 및 목공업 폐기물 등뿐 아니라 종이, 버개스(bagasse), 짚, 아마, 사이잘(sisal), 대목재, 코코넛 섬유, 삼, 골풀(rushes), 갈대, 왕겨, 쥐엄열매(husks), 잔디, 견과의 껍질 등과 같은 리그노셀룰로스성 기반을 가지는 다른 물질들도 포함한다. 추가적으로, 리그노셀룰로스성 물질은 분쇄된 발포체 폐기물(예를 들어, 분쇄된 폴리우레탄 발포체 폐기물), 광물질 충전제, 유리 섬유, 운모, 고무, 플라스틱 섬유 및 직물과 같은 직물 폐기물 같은 다른 입자상 섬유성 물질과 혼합될 수 있다. 리그노셀룰로스성 물질은 과립물, 세이빙 또는 칩, 섬유, 스트랜드, 구형 또는 분말의 형태로 이용될 수 있다. 바람직하게는, 리그노셀룰로스성 물질은 목재를 포함한다.
본 발명은, 본원에서 또한 "리그노셀룰로스성 본체"라고도 지칭되는 하나 이상의 리그노셀룰로스 함유 생성물을 결합시키기 위한 본 발명에 따른 배합물 또는 조성물의 용도를 또한 포괄한다. 본 발명에 따른 배합물 또는 조성물은 또한 리그노셀룰로스성 본체를 복구하는 데 특히 유용할 수 있다.
본 발명은 또한 리그노셀룰로스성 물질을 본 발명에 따른 배합물 및 조성물로 코팅하는 단계 및 배합물 또는 조성물을 경화하는 단계를 포함하는 리그노셀룰로스성 물질을 결합시키는 방법을 포괄한다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 배합물 또는 조성물을 포함하는 기재를 포괄한다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 배합물 또는 조성물을 이용하여 제조된 리그노셀룰로스성 본체를 포괄한다.
리그노셀룰로스성 본체는 리그노셀룰로스성 물질을 본 발명에 따른 배합물 또는 조성물과 접촉시켜 제조될 수 있는데, 예를 들어 배합물 또는 조성물을 리그노셀룰로스성 물질에/위에 혼합, 분사 및/또는 전착 및 리그노셀룰로스성 물질을 압축시켜, 바람직하게는, 예를 들어 120 ℃ 내지 300 ℃, 바람직하게는 140 ℃ 내지 270 ℃의 온도에서 예를 들어 2 내지 6 MPa 특정 압력으로 열-압축시켜 제조될 수 있다. 본 발명에 따른 배합물 또는 조성물로 처리한 후에 리그노셀룰로스성 물질은, 보통 120 ℃ 내지 300 ℃, 바람직하게는 140 ℃ 내지 270 ℃의 온도에서 원하는 정도로 압축되는 프레스 내로 퍼니쉬(furnish)를 운반하는 데 사용되는 알루미늄 또는 철로 만들어진 콜 판(caul plate) 위에 위치될 수 있다. 제조 실행 시작시, 프레스 판 표면에 외부 이형제를 분사함에 의해 프레스 판을 상태조절하거나 또는 제1 프레스 로드의 순환 시간을 증가시키는 것이 도움이 될 수 있으나, 필수적인 것은 아니다. 사전상태조절된 프레스는 그리고 나서 추가 처리 없이 본 발명의 방법에서 여러 번 이용될 수 있다.
리그노셀룰로스성 본체의 비-제한적 예는 배향된 스트랜드 보드(OSB), 구조적 복합재 목재(SCL), 웨이퍼보드(waferboard), 무늬목(fiberboard), 파티클 보드(particle board), 칩보드(chipboard), 중간-밀도 무늬목(MDF), 하드보드(고-밀도 무늬목 또는 HDF라고 또한 불리기도 함), 합판(plywood), 및 스트랜드 및 합판 베니어(ply veneers)의 복합재인 보드를 포함한다.
본 발명은 이하의 실시예에 의해 예시되나 이로 제한되는 것은 아니다.
이하에 기술된 실시예들은 본 발명의 실시태양에 따른 배합물 및 조성물의 효과를 예시한다. 달리 나타내지 않는 한, 이하의 실시예뿐 아니라 명세서 전반의 모든 부 및 모든 백분율은 각각 중량부 또는 중량 퍼센트이다. 본원에 이용된, 용어 "MDI에 대한 EO 함량"은 하나 이상의 이소시아네이트 및 하나 이상의 폴리에테르가 조합된 총 중량에 대한 하나 이상의 폴리에테르의 산화 에틸렌 함량의 중량 퍼센트를 지칭하는데, 여기서 이소시아네이트는 MDI 또는 pMDI이다.
이하의 화합물을 실시예에서 이용하였다:
- 수프라섹 5025는 수평균 분자량 Mn이 375인 고분자 메틸렌 디페닐 이소시아네이트(pMDI)이다(헌츠만).
- 수프라섹 3030은 수평균 분자량 Mn이 250인 메틸렌 디페닐 이소시아네이트(MDI) 이성질체의 혼합물이다(헌츠만).
- DME 500은 중량 평균 분자량 Mw이 500인 디메톡시 폴리에틸렌 옥시드이다(헌츠만).
- MoPEG 750은 중량 평균 분자량 Mw이 750인 폴리에틸렌 글리콜 모노 메틸 에테르이다(헌츠만).
- 달토셀(Daltocel) F442는 중량 평균 분자량 Mw이 3500이고 산화 에틸렌 함량이 73.5 %인 폴리(옥시에틸/옥시프로필)폴리에테르이다(헌츠만). EO 함량은 1H-NMR로부터 결정하였다.
실시예의 배합물 또는 조성물의 겔타임은 배합물 또는 조성물 5 g을 유리 튜브에 옮겨 측정하였다. 튜브를 그리고 나서 100 ℃의 오일 바스(oil bath)에 액침시켰고 유리 스파츌라(spatula)를 이용해 지속적으로 수직으로 움직여 교반하였다. 액침점(immersion point)으로부터 혼합물이 겔화될 때까지의 시간을 기록하였다. 겔화점은 혼합물을 더 이상 교반하려고 하면 저항하는 수준으로 점도가 증가한 때의 시간 지점으로 정의된다.
모든 실시예에서, 이소시아네이트 반응 발열을 변재(sapwood)의 존재 하에 시차주사열량계(DSC)로 측정하였다(55/45 w/w 점착제/변재; 20 mg 샘플; -20 ℃에서 200 ℃로의 5 ℃/분의 상승(ramp)).
비교예 1
고분자 메틸렌 디페닐 이소시아네이트 pMDI(수프라섹 5025) 2.10 g을 UF 7.90 g 및 황산 암모늄(경화제) 0.2 g과 25 ℃에서 혼합하였다.
폴리에테르 첨가제는 없었으며 MDI에 대한 EO 함량은 0.0 %였다. 겔타임은 1 분 40 초이고 겔화 발열은 100.0 ℃였다.
비교예 2
고분자 메틸렌 디페닐 이소시아네이트 pMDI(수프라섹 5025) 1.80 g을 Mw 500인 디메톡시 폴리에틸렌 옥시드(DME 500) 0.20 g과 혼합하였고 50 ℃에서 1 시간 동안 교반하였다. 그 후에, 이 이소시아네이트를 25 ℃에서 UF 8.00 g 및 황산 암모늄(경화제) 0.2 g에 첨가하였다.
첨가된 폴리에테르는 이소시아네이트-반응성 관능기를 포함하지 않았고, MDI에 대한 EO 함량은 10.0 %였다. 겔타임은 1 분 50 초이고 겔화 발열은 100.0 ℃였다.
실시예 3
고분자 메틸렌 디페닐 이소시아네이트 pMDI(수프라섹 5025) 2.08 g을 Mw 750인 폴리 에틸렌 글리콜 모노 메틸 에테르(MoPEG 750) 0.06 g과 혼합하였고 50 ℃에서 1 시간 동안 교반하였다. 그 후에, 이 이소시아네이트를 25 ℃에서 UF 7.86 g 및 황산 암모늄(경화제) 0.2 g에 첨가하였다.
첨가된 폴리에테르는 MDI에 대한 EO 함량이 3.0 %인 일-반응성 폴리에테르였다. 겔타임은 1 분 26 초이고 겔화 발열은 95.0 ℃였다.
실시예 4
고분자 메틸렌 디페닐 이소시아네이트 pMDI(수프라섹 5025) 2.06 g을 Mw 750인 폴리 에틸렌 글리콜 모노 메틸 에테르(MoPEG 750) 0.22 g과 혼합하였고 50 ℃에서 1 시간 동안 교반하였다. 그 후에, 이 이소시아네이트를 25 ℃에서 UF 7.72 g 및 황산 암모늄(경화제) 0.2 g에 첨가하였다.
첨가된 폴리에테르는 MDI에 대한 EO 함량이 10.0 %인 일-반응성 폴리에테르였다. 겔타임은 1 분 23 초이고 겔화 발열은 80.0 ℃였다.
실시예 5
메틸렌 디페닐 이소시아네이트 MDI(수프라섹 3030) 1.65 g을 Mw 3500인 폴리(옥시에틸/옥시프로필)폴리에테르(달토셀 F442) 1.89 g과 혼합하였고 50 ℃에서 1 시간 동안 교반하였다. 그 후에, 이 이소시아네이트를 25 ℃에서 UF 6.48 g 및 황산 암모늄(경화제) 0.2 g에 첨가하였다.
첨가된 폴리에테르는 MDI에 대한 EO 함량이 39.0 %인 이-반응성 폴리에테르였다. 겔타임은 40 초이고 겔화 발열은 39.1 ℃였다.
비교예 1 및 2와 비교하였을 때, 본 발명의 실시태양에 따른 실시예에서 얻어진 결과는 이소시아네이트-반응성 폴리에테르 및 MDI와 UF와의 조합이 혼합물의 혼화성을 개선시켰다는 것을 보여준다. 또한, 폴리에테르 또는 최종 혼합물 중의 산화 에틸렌 함량은 겔타임 및/또는 경화 반응 시작에 필요한 온도를 상당히 낮추었다. 이러한 방법으로, 점착제(접착제) 성질은 청구된 조성물에서 폴리에테르의 선택을 통해 조절될 수 있다.
다음의 일련의 실시예들은 UF 및 MDI/폴리에테르 혼합물로부터 만들어진 파티클 보드 패널에서 측정된 물리-기계적 성질을 예시한다. 모든 실시예에서, UF 수지(20 중량%의 황산 암모늄 수용액 중 2 중량%를 함유함)를 MDI/폴리에테르 혼합물(총 점착제 중의 4.3 % MDI/폴리에테르 혼합물)과 혼합하였고 두 개의 노즐을 통하여 파티클 보드 블렌더 LGM100의 구주소목재 코어 입자 위로 분사하였다. 총 점착제의 함량은 건조 목재 위에서 점착제의 10 중량%으로 일정하게 유지하였다. 젖은 목재를 30x30 cm2 금형으로 칭량하였고 실온에서 예비-압축하였다(목표 밀도는 650 kg/m3이었다). 그리고 나서, 예비-매트를 시엠펠캄프 A4900200 프레스(Siempelkamp A4900200 press)로 옮겼고 200 ℃에서 특정 압축 프로파일(폐쇄 시간 9 초, 압축 시간 81 초 및 비-압력 시간 10 초로 15 mm까지 1 압축 단계)을 따라 압축하였다. 마침내, 최소 7 일 간 23 ℃ 및 50 % 상대 습도로 냉각 및 상태 조절한 후에, 패널을 5x5 cm2 샘플로 절단하였는데 이는 추가의 특성화를 가능케 하였다.
두께 팽창을 표준 BS 317에 따라 측정하였다. 내부 결합 강도 IB V20(건조)을 표준 BS 319에 따라 측정하였다. 하기 모든 값들은 8 개의 절단 샘플의 평균 결과이다.
비교예 6
고분자 메틸렌 디페닐 이소시아네이트 pMDI(수프라섹 5025)를 폴리에테르 첨가제 없이 이용하였다. MDI에 대한 EO 함량은 0.0 %였다. 이러한 파티클 보드의 평균 IB 값 및 두께 팽창은 각각 0.59 MPa 및 20.2 %였다.
실시예 7
고분자 메틸렌 디페닐 이소시아네이트 pMDI(수프라섹 5025)를 Mw 750인 폴리 에틸렌 글리콜 모노 메틸 에테르(MoPEG 750) 3 중량%와 혼합하였고 이용하기 전 50 ℃에서 1 시간 동안 교반하였다. 첨가된 폴리에테르는 MDI에 대한 EO 함량이 3.0 %인 일-반응성 폴리에테르였다. 이러한 파티클 보드의 평균 IB 값 및 두께 팽창은 각각 0.62 MPa 및 18.6 %였다.
실시예 8
고분자 메틸렌 디페닐 이소시아네이트 pMDI(수프라섹 5025)를 Mw 750인 폴리 에틸렌 글리콜 모노 메틸 에테르(MoPEG 750) 10 중량%와 혼합하였고 이용하기 전 50 ℃에서 1 시간 동안 교반하였다. 첨가된 폴리에테르는 MDI에 대한 EO 함량이 10.0 %인 일-반응성 폴리에테르였다. 이러한 파티클 보드에 대한 평균 IB 값 및 두께 팽창은 각각 0.67 MPa 및 16.9 %였다.
비교예 6과 비교하여, 본 발명의 실시태양에 따른 실시예에서 얻어진 결과는 이소시아네이트-반응성 폴리에테르 및 MDI와 UF의 조합이 목재 조립체의 물리-기계적 성질을 개선시켰다는 것을 보여준다. 또한, 최종 혼합물 또는 폴리에테르에서의 산화 에틸렌 함량은 목재 조립체의 내부 결합 강도 및 두께 팽창 성질을 상당히 증가시켰다. 이러한 방법으로, 목재 복합재의 물리-기계적 성질은 청구된 조성물에서 폴리에테르의 선택을 통해 조절될 수 있다.
바람직한 실시태양 및/또는 물질이 본 발명에 따른 실시태양을 제공하기 위해 논의되어 왔음에도 불구하고, 다양한 변형 및 변화가 본 발명의 사상과 범위에서 벗어나지 않고 만들어질 수 있다는 것을 이해해야 한다.

Claims (15)

  1. - 하나 이상의 이소시아네이트 및 하나 이상의 폴리에테르로부터 형성되고 상기 폴리에테르가 히드록실, 아미노, 에폭시, 및 티올을 포함하는 군으로부터 선택된 하나 이상의 이소시아네이트-반응성 기 및 15 중량% 이상의 산화 에틸렌 기를 함유하는, 제1 성분; 및
    - 하나 이상의 아미노 수지를 포함하고 상기 아미노 수지가 우레아, 멜라민, 벤조구아나민, 글리콜우릴, 아세토구아나민 및 이들의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택된 화합물과 알데히드의 축합 생성물인, 제2 성분
    을 포함하는 배합물로,
    상기 산화 에틸렌 함량은 하나 이상의 이소시아네이트 및 하나 이상의 폴리에테르가 조합된 100 중량%를 기준으로 하는 것인 배합물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 아미노 수지가 제1항에 정의된 화합물과 포름알데히드, 아세트알데히드, 크로톤알데히드, 아크롤레인, 벤즈알데히드 및 푸르푸랄을 포함하는 군으로부터 선택된 알데히드의 축합 생성물인 것인 배합물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하나 이상의 폴리에테르가 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 시클로헥산 디메탄올, 레조르시놀, 비스페놀 A, 글리세롤, 트리메틸올로프로판, 1,2,6-헥산트리올, 펜타에리트리톨 및 이들의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택된 하나 이상의 다관능성 개시제의 존재 하에, 산화 에틸렌의 중합에 의해 얻어지는 반응 생성물, 또는 산화 에틸렌과 하나 이상의 다른 고리형 산화물 또는 산화 프로필렌의 공중합에 의해 얻어지는 반응 생성물을 포함하는 것인 배합물.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하나 이상의 폴리에테르가 62 내지 40000의 중량 평균 분자량 Mw를 가지는 것인 배합물.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하나 이상의 이소시아네이트가 헥사메틸렌 디이소시아네이트, m- 및 p-페닐렌 디이소시아네이트, 톨릴렌-2,4- 및 톨릴렌-2,6-디이소시아네이트, 2,4'-, 2,2'- 및 4,4'-이성질체 및 이들의 혼합물의 형태인 디페닐메탄 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트 및 이들의 올리고머의 혼합물, 클로로페닐렌-2,4-디이소시아네이트, 나프틸렌-1,5-디이소시아네이트, 디페닐렌-4,4'-디이소시아네이트, 4,4'-디이소시아네이트-3,3'-디메틸-디페닐, 3-메틸-디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, 디페닐 에테르 디이소시아네이트, 시클로헥산-2,4- 및 -2,3-디이소시아네이트, 1-메틸시클로헥실-2,4- 및 -2,6-디이소시아네이트, 비스-(이소시아나토시클로헥실)메탄, 2,4,6-트리이소시아나토톨루엔, 2,4,4-트리이소시아나토디페닐에테르, 이소포론 디이소시아네이트, 부틸렌 디이소시아네이트, 트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소시아나토메틸-1,8-옥탄 디이소시아네이트, 테트라메틸크실렌 디이소시아네이트, 1,4-시클로헥산디이소시아네이트, 톨리딘 디이소시아네이트 및 이들의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택된 것인 배합물.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하나 이상의 아미노 수지가 총 배합물 100 중량%를 기준으로, 30 중량% 이상의 양으로 존재하는 것인 배합물.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하나 이상의 이소시아네이트가 총 배합물 100 중량%를 기준으로, 0.5 중량% 이상의 양으로 존재하는 것인 배합물.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하나 이상의 폴리에테르가 총 배합물 100 중량%를 기준으로, 0.01 중량% 이상의 양으로 존재하는 것인 배합물.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 배합물이 경화제, 계면활성제, 이형제, 왁스, 및 안료를 포함하는 군으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 포함하는 것인 배합물.
  10. 제1항 또는 제2항에 따른 배합물의 제1 성분과 제2 성분을 반응시켜 얻어진 조성물.
  11. 제1항 또는 제2항에 따른 배합물, 또는 제1항 또는 제2항에 따른 배합물의 제1 성분과 제2 성분을 반응시켜 얻어진 조성물을 접착제로서 사용하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 하나 이상의 리그노셀룰로스성 본체를 결합시키기 위한 방법.
  13. 제1항 또는 제2항에 따른 배합물, 또는 제1항 또는 제2항에 따른 배합물의 제1 성분과 제2 성분을 반응시켜 얻어진 조성물을 이용하여 제조된 리그노셀룰로스성 본체.
  14. - 하나 이상의 이소시아네이트와 하나 이상의 폴리에테르를 혼합하여 제1항에 기술된 바와 같은 제1 성분을 제조하는 단계; 및
    - 제1항에 기술된 바와 같이 하나 이상의 아미노 수지를 포함하는 제2 성분을 제1 성분에 첨가하고 반응시켜 그에 따라 조성물을 얻는 단계
    를 포함하는, 상기 조성물의 제조 방법.
  15. 삭제
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