KR20050044529A - 구조용 핑거 조인트를 위한 2-성분 폴리우레탄 접착제 및그것의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 한 측면은, 2 팩으로부터 형성된 접착제 조성물이다. 하나의 팩은 폴리이소시아네이트와 알콜 (예 : 폴리올) 의 반응에 의해 형성된 이소시아네이트-관능성 예비중합체를 포함한다. 폴리이소시아네이트로부터의 이소시아네이트 당량이 알코올로부터의 수산기 당량을 초과한다. 2 번째 팩은 수성 중합체 에멀션이다. 이 2 팩은 조합되어, 신규 접착제 조성물을 형성한다. 본 발명의 또다른 측면은, 접착제를 도포함으로써 목제품의 2 면을 결합시키는 방법이다. 이 방법의 첫 번째 단계는, 피결합 목제품 표면에 물을 분무하는 것이다. 이어서, 그 분무된 목제품 표면에 접착제 조성물을 도포한다. 대안적으로는, 물 분무를 접착제 조성물의 부분인 수성 에멀션으로 대체할 수 있다. 마지막으로, 접착제 조성물을 경화시킨다.

Description

구조용 핑거 조인트를 위한 2-성분 폴리우레탄 접착제 및 그것의 제조 방법{TWO-PART POLYURETHANE ADHESIVES FOR STRUCTURAL FINGER JOINTS AND METHOD THEREFOR}
연관된 출원들에 대한 교차 참조
: 없음
연방 지원 연구에 관한 선언문
: 없음
본 발명은 목제품을 결합시키기 위한 접착제, 보다 특별하게는 수성 에멀션으로 개질된 2-성분(two-part) 폴리우레탄 접착제에 관한 것이다.
아교 접착된 목제품은 전통적으로 각종 용도로 본국에서 사용되어 왔다. 그러한 결합 또는 적층된 목제품을 위한 접착제는 통상적으로 페놀-포름알데히드, 우레아-포름알데히드, 폴리비닐 아세테이트, 레소르시놀-포름알데히드, 고분자 디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI) 및 고온 용융 접착제를 기재로 한다. 아교 접착된 목제품에는, 합판, 파티클 보드, 배향성 스트랜드 보드(OSB), 중밀도 섬유판(MDF), 단판적층재(LVL), 적층 빔, 및 각종 기타 공학 목제품이 포함된다. 그것들 중에서, 적층 빔, I-빔, LVL 및 각종 공학 목제품이 구조용 목재 용도를 위해 사용된다. 일반적으로, 상기 공학 목제품은 그것이 길고/길거나 두꺼운 빔 또는 목재로 제작될 수 있기 전에 목재 또는 평행 단판적층재(PLV) 단편의 초기 핑거 조인트가 요구되고, I-빔의 경우, I-빔 그 자체를 어셈블리하기 위해 접착제가 요구되어 진다. 웹-플랜지 조인트, 및 웹 조각들 간의 버트 조인트 양자 모두에서 I-빔을 제조하기 위해, 급속 경화 구조용 접착제가 요구되어 진다. 결과적으로, 핑거 조인트된 영역 및 I-빔 결합 영역에서, 접착제가 양호한 강도 및 구조적 접착성을 가지며, 급속히 경화하는 것이 중요하다. 현 목적을 위해, 상기 제품들은 모두 "적층된 목제품" 으로 알려져 있다.
현재, 페놀-레소르시놀-포름알데히드(PRF)가 핑거 조인트 용도로 산업적으로 광범위하게 이용되고 있다. 접착제를 핑거에 도포할 때, 핑거 조인트된 목재 또는 PLV 는, 1 ~ 40 mil 의 "팁갭(tipgap)" 이 달성될 때까지 최종 압력을 이용하여 함께 밀어 넣는다. 핑거가 저점에서 벗어나지(bottom out) 않는 것이 필수적이다. 이어서 핑거 조인트를 경화 구역으로 이동시키는데, 거기서 핑거 조인트를 고온 플레이트 또는 유전체 플레이트를 사용하여, 전형적으로 30 초 미만 동안, 열 또는 무선주파수, 및 압력 하에 경화시킨 후, 경화 구역에서 제거한다. 제품이 양호한 강도 및 매끄러운 외관을 나타내기 위해서는, 경화 완료 시, 접착제가 핑거 간의 간격 또는 공극을 채울 수 있어야 한다.
한편, 빔 적층 및 I-조인트 어셈블리와 같은 부가적 가공을 위해 핑거 조인트된 조각을 함께 고정하기 위해서는, 상기 조건 하에서 경화 속도가 빨라야 한다. 이는 특히, 고속의 상업용 핑거 조인트 공정에서 특히 그러하다. 일반적으로, 고형분이 많고, 경화 프로필이 빠른 접착제가 상기 용도에 적절한 것으로 고려된다.
PRF 및 멜라민-포름알데히드 (MF)의 2-성분 접착제가 일반적으로, 무선주파수 (RF) 경화된 핑거 조인트 어셈블리의 제조에 있어 접착제로서 산업적으로 이용되고 있음이 또한 언급되어야 한다. 양자 접착제 모두는 극성이 커서, RF 경화에 잘 대응하도록 한다. RF 경화는 본드라인 온도를 충분히 높여, MF 또는 PRF 가 급속히 축합될 수 있도록 한다. PRF 및 MF 양자 모두의 견고한 고리 구조로 인해, 상기 접착제가 경화하여, 단시간에 높은 Tg 의 견고한 3차원 네트워크를 제공하게 되며, 이로써 수용가능한 순간 운반강도 (보증 하중) 가 얻어진다.
지금까지, 미국 특허 제 3,931,088 호는, 이소시아네이트 화합물의 소수성 용액과 조합된, 폴리비닐 알콜의 수용액, 비닐 아세테이트 중합체의 수성 에멀션 또는 부타디엔 중합체의 수성 라텍스의 수성 접착제 조성물을 제안하고 있다. RE 제 34,093 호는, C6 ~ C30 알칸올과 적어도 부분적으로 반응한, 폴리이소시아네이트의 수성 에멀션과 조합된, 하나 이상의 비닐 단량체의 중합체 또는 혼성중합체의 수성 에멀션으로 이루어진 수성 접착제를 제안하고 있다.
본 발명의 성질 및 이점을 보다 잘 이해하기 위해서는, 첨부 도면과 관련된 이하 발명의 상세한 설명을 참고로 하여야 한다. 첨부 도면에 있어,
도 1 은, 실시예 5 에 보고된 바와 같이, 진공압 시험에서 목재 표면에 물을 분무한 후, 접착제 조성물을 도포하기까지의 시간의 함수로서, 목재섬유 파괴율 (%)을 그래프로 플롯팅한 것이고;
도 2 는 실시예 5 에 보고된 바와 같이, 2-사이클 비등 시험에서 목재 표면에 물을 분무한 후로부터 접착제 조성물을 도포하기까지의 시간의 함수로서, 목재섬유 파괴율 (%) 을 그래프로 플롯팅한 것이며;
도 3 은 실시예 6 에 보고된 바와 같이, 진공압 시험에서 분무로부터 3 분 후, 및 분무로부터 23 분 후에 접착제 조성물을 도포한 경우, 목재의 수분 함량의 함수로서 목재섬유 파괴율 (%) 을 그래프로 플롯팅한 것이고; 또한
도 4 는 실시예 6 에 기재된 바와 같이, 2-사이클 비등 시험에서 분무한지 3 분 후, 및 분무한지 23 분 후에 접착제 조성물을 도포한 경우, 목재의 수분 함량의 함수로서 목재섬유 파괴율 (%) 을 그래프로 플롯팅한 것이다.
이후, 도면은 보다 상세하게 설명된다.
[발명의 상세한 설명]
목재는 목재 유형, 저장 환경 등에 따라서 상이한 수분 함량을 가지는 다공질 물질임이 공지되어 있다. 수분 함량은 5 wt % 정도의 낮은 함량 내지 30 wt % 초과에서 변화할 수 있다. 목재를 적절히 결합시키기 위한 접착제에 있어, 접착제가 목재 속에 깊숙히 침투하여 가교 시, 셀룰로스 구조와 상호결합되는 것이 중요하다. 이를 달성하기 위해, 본 발명에 있어 접착제 조성물의 도포 직전에 물을 첨가하고, 목재가 보다 낮은 수분 함량, 가령 약 10 % 미만을 가지는 것이 중요하다. "건조" 목재는 물을 완전 흡수하여, 추정컨대 "진공" 을 형성하고, 이 진공은 코팅 조성물을 흡수한다.
이 결과를 달성하기 위한 한 방법은, 접착제 조성물 내 수성 성분을 이용하는 것이다. 이어서, 균형을 맞추기 위해, 이소시아네이트-말단의 예비중합체가 접착제 조성물의 주성분이되고, 수성 중합체 에멀션은 부성분이 된다. 그러한 조성물은 목재 내부에 침투하게 되는 물을 공급하며, 이로써 결합 강도를 더 크게 하기 위해 목재 내부로 접착제 중합체를 잡아당기게 되는 "진공" 을 형성한다. 물은 또한 예비중합체 및 수성 중합체 성분 간의 반응에 부가하여, 예비중합체의 경화를 위해 예비중합체와 반응한다. 그러한 균형된 경화는, 상업적 세팅에서 필요한 속도와 함께 접착제의 목재 침투로 인하여, 강한 결합을 가져온다. 실시예는, 공학 목재 용도에서의 본 발명의 접착제의 성능을 충분히 입증한다.
이소시아네이트-관능성 예비중합체는, 메르캅탄기, 아민기 및 카르복실기도 사용될 수 있으나, 통상적으로는 히드록실기인 활성 수소 관능기를 갖는 화합물과 반응하는 폴리이소시아네이트로부터 만들어진다. 본래 폴리이소시아네이트가 통상적이고, 그것에는 예를 들어, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 톨루엔 디이소시아네이트(TDI), 디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI), m- 및 p-페닐렌 디이소시아네이트, 비톨릴렌 디이소시아네이트, 시클로헥산 디이소시아네이트(CHDI), 비스-(이소시아나토메틸) 시클로헥산(H6XDI), 디시클로헥실메탄 디이소시아네이트(H12MDI), 다이머산 디이소시아네이트(DDI), 트리메틸 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 라이신 디이소시아네이트 및 그의 메틸 에스테르, 이소포론 디이소시아네이트, 메틸 시클로헥산 디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트, 크실릴렌 및 크실렌 디이소시아네이트 및 그의 메틸 유도체, 폴리메틸렌 폴리페닐 이소시아네이트, 클로로페닐렌-2,4-디이소시아네이트, 예컨대 Mondur MR 또는 Mondur MRS 로 시중 입수가능한 폴리페닐렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), 수소첨가된 메틸렌 디페닐 이소시아네이트(HMDI),테트라메틸 크실렌 디이소시아네이트(TMXDI), 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI), 또는 이 물질들의 올리고머 물질, 예컨대 IPDI, HDI 의 삼량체 또는 HDI 의 뷰렛 등, 및 그들의 혼합물이 포함된다. 트리 이소시아네이트 및 고관능성 이소시아네이트가 또한 공지되어 있고, 이롭게 이용될 수 있다. 방향족 및 지방족 디이소시아네이트, 예를 들어 (뷰렛 및 이소시아누레이트 유도체 포함), 종종 예비형성된 상업용 팩키지로 입수가능하고, 본 발명에 이롭게 이용될 수 있다.
폴리이소시아네이트와 반응하기에 바람직한 폴리올에는, 예를 들어 임의 알킬화된 (예 : 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜) 폴리에테르 폴리올 (예 : 분자량이 약 300 내지 약 3,000 인 블록 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 옥시드 단독중합체 및 공중합체), 카프로락톤계 폴리올 등이 포함된다. 그러나, 성분들은 또한 지방족 및 방향족 폴리올, 또는 다관능성 활성 수소 함유 중합체의 혼합물로 제형될 수 있다. 따라서, 폴리에테르 폴리올에 부가하여, 히드록실-관능성 성분에는 아크릴레이트 유도체, 에스테르, 비닐, 피마자유, 또는 중합체, 및 이들의 혼합물이 포함될 수 있다.
수득된 예비중합체가 이소시아네이트 잔기를 포함하기 위해서는, 폴리이소시아네이트/폴리올 반응 혼합물 중, 이소시아네이트 당량이 활성 수소 당량보다 우세해야 한다. 이 반응을 위한 반응 조건은 당 기술분야에 공지되어 있으며, 예컨대 문헌 [하이스(Heiss) 등, "Influence of Acids and Bases on Preparation of Urethane Polymers", Industrial and Engineering Chemistry, 제51권, 제8호 (1959년 8월), 제 929 ~ 934 면] 에 기재되어 있다. 사용된 반응 조건 (예컨대, 온도, 및 강산이나 강염기 및 촉매의 존재 여부) 에 따라, 반응의 결과로서, 우레아, 알로파네이트, 뷰렛 또는 이소시아네이트가 형성될 수 있다.
사실상 어떠한 수성 에멀션 중합체계도 본 발명의 접착제와 연관하여 사용될 수 있다. 그 중에서도 대표적인 에멀션 중합체계에는, 아크릴 및 비닐 에멀션, 스티렌-부타디엔 중합체성 에멀션 라텍스, 폴리비닐 알콜 에멀션, 폴리우레탄 분산액, 폴리비닐 아세테이트-에틸렌 공중합체 에멀션, 카르복실화 아크릴 라텍스, 및 임의의 기타 유형의 중합체 에멀션이 포함된다.
본 발명의 접착제 조성물의 주성분은 이소시아네이트 예비중합체이다. 이에, 우세한 경화 메카니즘은, 피결합 표면에 분무하는 물, 피결합 목제품 중의 물, 및 그 계 내의 수성 에멀션 성분 중의 물로부터 이소시아네이트 예비중합체를 수분 경화하는 것을 포함한다. 그러나, 물 이외에, 수성 에멀션 중에 함유된 활성 수소기도 또한 이소시아네이트 예비중합체 내의 유리 이소시아네이트기와 반응할 수 있음을 인식해야 한다. 이에 따라, 이소시아네이트 예비중합체/수성 에멀션의 비는 경화된 접착제의 구조적 성질을 결정한다. 수성 에멀션의 부재 하, 이소시아네이트 예비중합체는 수분 경화성 접착제로서 작용하여, 궁극적으로는 강하고, 매우 가교 구조를 형성하게 된다. 과량의 수성 에멀션의 존재 하에, 이소시아네이트 예비중합체는 과량의 물에 의해 소비되어, 가교 밀도를 저하시키는 저분자량 폴리아민을 형성한다. 그러므로, 이소시아네이트 예비중합체/수성 에멀션의 혼합비는, 수성 에멀션 내의 활성 수소기가 또한 가교 반응에 참여할 수 있도록 하는 방식으로 선택되어야 한다. 결과적으로, 이소시아네이트 예비중합체 및 수성 에멀션의 혼합비는 약 95/5 내지 60/40 의 범위를 가질 수 있다. 바람직하게, 혼합비는 약 90/10 내지 약 70/30 의 범위를 가질 수 있다.
또한, 조기 겔화 및 가교를 방지하기 위해, 이소시아네이트 예비중합체를 수성 에멀션으로부터 분리하여야 한다. 그 이유는, 예비중합체로부터의 이소시아네이트기가 특히, 예를 들어 디부틸 주석 디라우레이트 촉매 (상표명 T-12, 실시예 참고) 를 이용하는 촉매작용 하에, 비교적 빠른 반응 속도로 에멀션 중합체 중 물과 반응할 수 있기 때문이다. 따라서, 본 발명의 목재 접착제는, 목재에 도포하기 직전에 함께 혼합되는 팩 또는 부로 이루어진 2-팩 또는 2-성분 조성물이다.
본 발명의 아교성 접착제의 도포는 당 기술분야에서 통상적이다. 아교성 접착제의 경화는, 당 기술분야에서 교시된 단순 가열에 의할 수 있고, 또한 가령 약 실온 내지 약 175 ℃ 에서, 가령 30 초 정도의 단시간 내지 약 2 분의 경화 시간 (이는 반응 온도 및 촉매 농도에 따라 결정됨) 동안 실행될 수 있다. 접착제는, 극성 성분들, 예컨대 염화알루미늄, 염화나트륨, 또는 당업자에게 공지된 기타 적당한 성분들을 혼입함으로써 무선주파수 또는 극초단파의 영향 하에 경화되어질 수 있다.
본 발명은 바람직한 구현예를 참고로 기술되었으나, 당업자라면, 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 한, 각종 변형이 이루어질 수 있고, 그 구성요소들을 대신하여 동등물이 치환될 수 있음을 이해할 것이다. 게다가, 본 발명의 본질적 범주를 벗어나지 않는 한, 본 발명의 교시 내용에 특별한 상황 또는 물질을 적응시키는 많은 변경이 이루어질 수 있다. 그러므로, 본 발명은 본 발명을 수행하기 위해 구상된 최적 양태로서 개시된 특별한 구현예에 한정되지 않으면서, 첨부된 특허청구범위의 범주 내에 포함되는 모든 구현예를 포함하는 것으로 의도된다. 본원에서, 달리 지시되지 않는 한, 모든 단위는 미터계이고, 모든 양과 퍼센티지는 중량 기준이다. 또한, 본원에 참조된 모든 인용문은 참고로서 본원에 인용된 것이다.
본 발명의 한 측면은, 2 팩으로부터 형성된 접착제 조성물이다. 하나의 팩은 폴리이소시아네이트와 알콜의 반응에 의해 형성된 이소시아네이트-관능성 예비중합체를 포함한다. 폴리이소시아네이트로부터의 이소시아네이트 당량이 알콜로부터의 수산기 당량을 초과한다. 2 번째 팩은 수성 중합체 에멀션이다. 이 2 팩은 조합되어, 신규 접착제 조성물을 형성한다. 본 목적을 위한 "알콜" 에는 폴리올이 포함된다.
본 발명의 다른 측면은, 접착제를 도포함으로써 목제품의 2 면을 결합시키는 방법이다. 이 방법의 첫 번째 단계는, 피결합 목제품 표면에 물을 분무하는 것 (미스팅; misting) 이다. 이어서, 그 분무된 목제품 표면에 접착제 조성물을 도포한다. 대안적으로는, 물 분무를, 접착제 조성물의 부분인 수성 에멀션으로 대체할 수 있다. 마지막으로, 접착제 조성물을 경화시킨다. 이 방법은, 피결합 목제품의 수분 함량 (MC) 이 약 10 % 미만일 때 최적으로 작용하게 된다.
본 발명의 이점에는, 본 발명의 접착제가 구조용 접착제로서 적격일 수 있다는 점이다. 또다른 이점은 본 발명의 접착제가 공학 목재 용도를 위한 외부 구조용 접착제로서 적격일 수 있다는 점이다. 이러한 이점 및 기타 이점은 본원에 개시된 내용을 기초로 하여 당업자에게 자명할 것이다.
실시예 1
탈크를 이용한 PUP1 의 제조 (5815-049)
폴리에테르 디올 (462.6 g, MW 2,000, 애쉬랜드 코드(Ashland code) 033-192, 애쉬랜드 케미칼(Ashland Chemical) 사 (Dublin, OH 소재)) 을 2-리터 3-목 둥근 바닥 플라스크에 충전하고, 100 ℃ 로 가열하였다. 탈크 (488.6 g) 를 연속적 기계 교반과 함께 반응 플라스크에 천천히 첨가하였다. 탈크 첨가가 완료된 때, 30 분 동안 진공을 적용하여 (1.5 ~ 2.0 cm Hg), 반응 플라스크 내용물의 수분 함량을 < 0.01 중량 % 로 감소시켰다.
이어서, 중합체성 메틸렌 디이소시아네이트 즉, MDI (677.4 g, Mondur MRS 폴리(메틸렌페닐렌) 폴리이소시아네이트, 평균 관능가 : 2.8, 평균 당량 : 133, NCO 함량 : 31.6 %, 25 ℃ 에서의 점도 : 250 cps, 마일즈 케미칼(Miles Chemical) 사) 를 반응 플라스크에 첨가하기 전에, 상기 반응 혼합물을 85 ℃ 로 냉각시켰다. 반응이 75 ℃ 에서 3 시간 동안 진행되도록 하였다. 반응 혼합물이 50 ℃ 로 냉각될 때, 디부틸 주석 디라우레이트 [1.63 g, DABCO T-12 촉매, 18.0 % 총 주석, 에어 프로덕츠 앤드 케미칼즈 사(Air Products and Chemicals, Inc). (Allentown, PA 소재)] 및 D-1400 소포제 (1.63 g, 폴리디메틸 실록산 및 처리된 비정형 실리카 발포조절제, 다우 코닝 코포레이션(Dow Corning Corporation) (Midland, MI 소재) 를 첨가하였다. 교반을 30 분 더한 후, 생성물을 반응 플라스크에서 회수하였다.
실시예 2
탈크를 이용하지 않는 PUP2 의 제조 (6680-34)
폴리에테르 디올 (590.75 g, MW 2,000, 애쉬랜드 코드 033-192, 애쉬랜드 케미칼 사 (Dublin, OH 소재)), Mondur MRS 폴리이소시아네이트 (994.0 g), 및 D-1400 소포제 (1.60 g) 를, 상온에서 일정한 기계적 교반 및 질소 블랭킷 하에 유지되는 2-리터 3-목 둥근 바닥 플라스크에 충전하였다. T-12 촉매 (1.62 g) 를 반응 혼합물에 첨가하고, 온화한 발열을 관찰하였다. 40 내지 45 ℃ 의 피크 발열이 관찰된지 약 30 내지 40 분 후에 2 분취량(aliquot) 의 T-12 촉매 (1.6 g) 를 첨가하였다. 반응이 부가적으로 한 시간 더 진행되도록 하였고, 이 때, 생성물을 반응 플라스크에서 회수하기 전에, 부가적으로 10 분간 교반하면서 모노페닐-디클로로포스페이트 (4.0 g) 를 반응 혼합물에 첨가하였다.
실시예 3
수성 에멀션 중합체의 제조
각종 시중 입수가능한 수성 에멀션 중합체를 평가하였다. 이들에는, 이하 나와 있는 소비자 및 상업용 페인트, 라텍스 및 에멀션이 포함된다:
1. Rhoplex TR-520 는, 롬 앤드 하스(Rohm and Haas) 사의, Tg = -6 ℃, NV (비휘발성 고형분) = 51 %, pH = 3, 및 25 ℃ 에서의 브루크필드 점도 : < 100 cps 인 아크릴계 음이온성 에멀션이다.
2. Rhoplex N-619 은, 롬 앤드 하스 사의, Tg = -28 ℃, NV = 57 %, pH = 7.8, 및 25 ℃ 에서의 브루크필드 점도 : 50 ~ 200 cps 인 아크릴계 음이온성 에멀션이다.
3. Arolon 870-W-51 은, 레이크홀드(Reichhold) 사의, Tg = 2 ℃, NV = 51 %, pH = 8 ~ 9, 및 25 ℃ 에서의 브루크필드 점도 : < 500 cps 인 스티렌 부타디엔 에멀션이다.
4. Aquathane AD 97950-00 은, 레이크홀드 사의, MP= 105 ~ 115 ℃, NV = 44 ~ 46 %, pH = 6.5 ~ 8.5, 및 25 ℃ 에서의 브루크필드 점도 : < 1000 cps 인 폴리우레탄 이오노머의 수성 분산액이다.
5. CarbobondTM 26373 은, BF 굿리히 (BF Goodrich) 사의, NV = 56 ~ 59 %, pH = 3.2 ~ 4.2, 및 25 ℃ 에서의 브루크필드 점도 : < 1000 cps 인 아크릴 중합체 에멀션이다.
6. Hycar 26091 은, BF 굿리히 사의, Tg = 20 ℃, NV = 50 %, pH = 6.8, 및 25 ℃ 에서의 브루크필드 점도 : 35 cps 인 카르복실화 아크릴 라텍스이다.
7. Airflex 7200 는, 에어 프로덕츠 사(Air Products Company) 의, Tg = 0 ℃, NV = 73 %, pH = 4.0 ~ 5.5, 및 25 ℃ 에서의 브루크필드 점도 : 1500 ~ 3000 cps 인 폴리비닐 아세테이트-에틸렌 공중합체 에 멀션이다.
8. Vinac XX-210 은, 에어 프로덕츠 사의, Tg = 35 ℃, NV = 55 %, pH = 4.5 ~ 6.0, 및 25 ℃ 에서의 브루크필드 점도 : 1000 ~ 1400 cps 인 폴리비닐 아세테이트 단독 중합체이다.
9. Vinac XX-230 은, 에어 프로덕츠 사의, Tg = 35 ℃, NV = 55 %, pH = 4.5 ~ 6.0, 및 25 ℃ 에서의 브루크필드 점도 : 2000 ~ 2600 cps 인 폴리비닐 아세테이트 단독중합체이다.
10. Vinac XX-240 은, 에어 프로덕츠 사의, Tg = 35 ℃, NV = 55 %, pH = 4.5 ~ 6.0, 2900 ~ 3700 cps 인 폴리비닐 아세테이트 단독중합체이다.
11. ISOSET 1000 은, 애쉬랜드 케미칼 사의, Tg = 5 ℃, NV = 47 ~ 49 %, pH = 2.5 ~ 4.0, 및 25 ℃ 에서의 브루크필드 점도 : 4000 ~ 6000 cps 인 자기 가교 폴리비닐 아세테이트 공중합체이다.
12. 플랫 아크릴 하우스 페인트는, 더 발스파 코포레이션(The Valspar Corporation) (CAS No. 7732-18-5; TiO2, 에틸렌 글리콜, 탈크 및 실리카를 함유하는 아크릴 공중합체 라텍스) 제조의 소비자용 페인트이다.
13. TB-II 는, 소비자용 목재 아교성 접착제인, 프랭클린 인터내셔널(Franklin International) 사의 폴리비닐 아세테이트 에멀션 접착제이다.
14. 플랫 월 페인트는 셔윈 윌리엄즈(Sherwin Williams) (부품 번호: W36 A 750; 충진제, 물 및 에틸렌 글리콜을 함유하는 비닐 중합체 라텍스) 사 제조의 소비자용 페인트이다.
15. 목재 외부 프라이머는 셔윈 윌리엄즈 (부품 번호: W45 702 O/M; 광물성 주정 내에 충진제 및 TiO2 를 함유하는 톨유 알키드 중합체) 사 제조의 소비자용 목재 프라이머이다.
실시예 4
물 분무 유무 하의 접착제 성능
실시예 1 의 PUP1 을 이용하여, 고밀도 (비중, sp. gr. : 0.57 ~ 0.59 g/cm3) 더글라스 퍼를 사용하여, ASTM D-5751 시험을 행했다. 하기 결과가 기록되었다:
MC % 물 분무 건조 진공압 2-사이클 비등
PSI Wf % PSI Wf % PSI Wf %
10.8 무 2,164 65 616(136) 3(3) 193(105) (8)
10.5 유 2,122 85 917(59) 29(4) 599(58) 29(7)
7.6 무 1,852 10 583(12) 2(3) 132(170) 3(4)
7.1 유 2,408 70 868(105) 41(11) 531(168) 55(16)
* MC 는 수분 함량 (moisture content) 이다.Wf % 는 목재섬유 파괴율 (Wood Failure) (%) 이다.괄호 안의 수는 표준편차이다.
이 결과는, 목재에 대한 분무가 목재섬유 파괴율을 더 높이는 결과를 초래하고, 궁극적으로 접착 성능을 향상시키는데, 특히 낮은 수분 함량의 목재를 수득케 함을 입증한다.
동일한 PUP1 기재의 접착제에 관해 더글라스 퍼에 실시한 ASTM D-2559 층박리 시험의 결과가 이하에 설명된다:
비중 MC % 물 분무 중량 증가율 (3 블록) 최종 사이클 층박리율 (%)
0.525 10.6 무 1.27 1.27 1.39 4.2
0.529 10.6 유 1.26 1.25 1.33 2.1
0.524 7.5 무 1.33 1.26 1.37 19.4
0.531 7.4 유 1.31 1.25 1.29 3.1
다시 한번, 75 % 의 낮은 수분 함량 (MC) 에서, 물 분무가 층박리율의 최종 성과에 중요한 인자로 작용한다는 것을 알 수 있다. 분무하지 않을 경우에는 최종 사이클 층박리 율이 19.4 % 인 것이 비해, 분무할 경우에는 최종 사이클 층박리율이 3.1 % 이다.
실시예 5
분무한 경우의 접착제 성능의 시간 대비 연구
목재의 분무 후, 접착제를 도포하는 상이한 시간들에 있어, 진공압 및 2-사이클 비등 ASTM D-5751 시험을 행하였다. 분무된 물의 양은 5" x 12" 보드 당, 약 2 g 인 것으로 결정되었다. 기록된 결과는 이하에, 또한 도 1 (진공압) 및 도 2 (비등) 에 나와 있다.
ASTM D-5751 진공압 시험 : 더글라스 퍼 (Sp. Gr. = 0.57 ~ 0.58, MC = 6 ~ 8 %), 닫힌 어셈블리 시간 = 6 ~ 8 분
물 분무 후 접착제 도포 시간 (분) 건조 진공압(7 개 시편의 평균)
강도 (psi) 목재섬유 파괴율 (%) 강도 (psi) 목재섬유 파괴율 (%)
0 1,776 95 824 ±110 60 ±16
5 1,749 90 815 ±77 50 ±19
10 1,658 50 643 ±132 30 ±15
15 1,605 60 665 ±182 26 ±7
20 1,461 40 638 ±115 29 ±6
40 1,208 10 559 ±171 18 ±12
ASTM D-5751 2-사이클 비등 시험 : 더글라스 퍼 (Sp. Gr. = 0.57 ~ 0.58, MC = 6 ~ 8 %), 닫힌 어셈블리 시간 = 6 ~ 8 분
물 분무 후 접착제 도포 시간 (분) 건조 2-사이클 비등 시험(7 개 시편의 평균)
강도 (psi) 목재섬유 파괴율 (%) 강도 (psi) 목재섬유 파괴율 (%)
0 1,776 95 550 ±110 61 ±7
5 1,749 90 591 ±140 46 ±11
10 1,658 50 529 ±169 36 ±8
15 1,605 60 500 ±276 26 ±17
20 1,461 40 495 ±203 29 ±7
40 1,208 10 333 ±144 14 ±8
이 시험들은, 고밀도 더글라스 퍼 (Sp. Gr. = 0.57 ~ 0.58) 의 사용에도 불구하고, 접착제가 ASTM D-5751 시험에 통과한 바와 같이, 물 분무 직후의 아교성 접착제 접착은 최적의 결과를 가져온다는 것을 보여준다. 그 후 매분 시간대마다, 목재섬유 파괴율이 감소하게 된다. 이 현상을 설명하는 한 가지는, 5" x 12" 크기의 더글라스 퍼 판넬이, 물로 전부 포화될 때 약 400 g 의 물을 흡수한다는 확립된 정보에서 나온다. 분무된 물의 양은, 포화 시 흡수된 물보다 상당히 적은 양인 약 2 g 이었다. 결과적으로, 분무된 물의 대부분은 목재 깊숙히 침투하는 것으로 예상된다. 실험적 시험은, 실온에서 20 분 방치 후, 물을 분무한 목재 (5"x 12" 판넬) 가 흡수된 물의 10 % 를 손실하게 됨을 결정하였다. 추정컨대, 이러한 물 손실은 목재 표면으로부터의 증발에 기인한 것으로 보였다. 그러므로, 목재 표면이 여전히 다소 습윤될 때 (분무한지 1 분 후), 도포된 접착제는 물이 목재 판넬로부터 증발하는 것을 방지할 수 있다. 목재로의 계속된 물 침투는 추정컨대 낮은 압력 (진공 조건) 을 만들어, 접착제 침투를 유도하며, 이에 따라 높은 목재섬유 파괴율이 표 3 및 표 4 에 나와 있다. 접착제를 물 분무한지 10 내지 20 분 후에 도포할 때, 물의 대부분이 이미 목재에 침투하였다. 이는, 적은 진공이 형성되었음을 말한다. 이에 따라, 낮은 목재섬유 파괴율이 표 3 및 4 에 나와 있다. 이는, 물을 분무한지 더 많은 시간 후에 접착제를 도포한 샘플에 대해 얻어진 만족스럽지 못한 결과를 설명할 수 있다.
실시예 6
분무한 경우의 접착제 성능의 시간 대비 연구
본 연구에서, 접착제 PUP1 를 물을 분무한지 3 분 후, 및 물을 분무한지 23 분 후에, 상이한 수분 함량의 목재에 도포하였다. 이 실험은, "진공" 조건이, 높은 목재섬유 파괴율을 야기하는 접착 침투를 유도하는지의 여부를 확인하기 위한 단순한 요인 설계에 기초하였다. 다시 한번, 진공압 및 2-사이클 비등 ASTM D-5751 시험을 수행하여, 하기 결과가 얻어졌다. 또한, 이 결과들은 진공압에 대해서는 도 3 (3 분 : 라인 10, 및 23 분 : 라인 12), 또한 비등 시험에 대해서는 도 4 (3 분 : 라인 14, 및 23 분 : 라인 16) 에서 설명된다.
진공압 시험 : 더글라스 퍼 (Sp. Gr. = 0.54 ~ 0.56, CAT = 6 ~ 8 분)
시험 No. 목재의 MC % 접착제 도포 시간 (분) 강도 (psi)(7 개 시편의 평균) 목재섬유 파괴율 (%)(7 개 시편의 평균)
1 < 5 3 917 ±82 60 ±18
2 < 5 23 918 ±52 49 ±18
3 10 ~ 11 3 934 ±51 51 ±13
4 10 ~ 11 23 783 ±64 32 ±18
5 > 30 3 792 ±74 18 ±10
6 > 30 23 827 ±113 14 ±8
2-사이클 비등 시험 : 더글라스 퍼 (Sp. Gr. = 0.54 ~ 0.56, CAT = 6 ~ 8 분)
시험 No. 목재의 MC % 접착제 도포 시간 (분) 강도 (psi)(7 개 시편의 평균) 목재섬유 파괴율 (%)(7 개 시편의 평균)
1 < 5 3 740 ±117 69 ±19
2 < 5 23 635 ±243 58 ±28
3 10 ~ 11 3 712 ±70 63 ±8
4 10 ~ 11 23 399 ±101 27 ±10
5 > 30 3 431 ±122 19 ±6
6 > 30 23 200 ±106 15 ±8
이 결과들은, 물 분무 작용의 가능한 메카니즘을 강력히 지지한다. 표 5 및 표 6 으로부터, 물을 분무한지 3 분 후에 도포된 접착제에 관해, 접착제 성능 (목재섬유 파괴율 % 로 측정) 이 목재 수분 함량이 증가함에 따라 감소한다는 것을 알 수 있다. 또한 유사한 결과가, 물을 분무한지 23 분 후에 도포된 접착제에 관해서도 얻어졌다. 목재 수분 함량이 증가함에 따라, 물 분무에 의해 형성된 "진공" 조건이 낮은 목재 수분 함량을 갖는 목재의 경우에서만큼 강하지 않다. 또한, 메카니즘은, 분무된 물방울이 건조된 목재에 침투하여, 접착제가 목재에 통과하여, 궁극적으로 성능의 향상 (보다 높은 목재섬유 파괴율) 을 가져온다는 것일 수 있다.
실시예 7
2-성분 폴리우레탄 접착제의 침투
실시예 2 의 PUP2 와 실시예 3 의 수성 에멀션 중합체 (AEP)를 혼합함으로써, 각종 2-성분 폴리우레탄 접착제를 제조하였다. 각종 접착제의 가사시간(pot-life)은, 혼합비, 선택된 촉매, 및 촉매 농도에 따라, 약 2 내지 30 분의 범위를 가졌다. 일반적으로, 믹스 중 PUP2 농도가 증가함에 따라, 혼합물의 가사시간도 증가하였다. 접착제의 요구되는 경화 시간은, 온도에 따라, 30 분 내지 4 시간의 범위를 가졌다. 하기 표 7 에 표시된 데이터는, 단판적층재 (LVL) 에 대한 30 초간, 330 °F 에서의 경화 및, 4 : 1 의 PUP2 : AEP 중량비에 기초한다. 경화된 LVL 핑거 조인트를 경화 후 실온에 방치한지 30 분 및 24 시간 후, 시험을 행하였다.
항목 30 분 24 시간
플랫 월 페인트 3,207 ±865 19 ±14 8,417 ±1618 77 ±13
플랫 아크릴 하우스 페인트 2,403 ±940 10 ±11 7,752 ±965 80 ±26
목재 외부 프라이머 496 ±102 4 ±3 7,521 ±936 65 ±10
Arlon 870 17,83 ±156 10 ±4 8,083 ±307 87 ±6
Airflex 7200 953 ±454 4 ±3 6,846 ±637 88 ±3
Aquathane AD 97950-00 4,434 ±598 43 ±19 6,591 ±679 88 ±3
Carbobond 26373 1,232 ±365 4 ±5 5,239 ±144 80 ±17
Hycar 26091 에멀션 5,334 ±1073 68 ±25 8,659 ±1513 90 ±5
Rhoplex N-619 449 ±388 1 ±3 3,255 ±184 12 ±3
Rhoplex TR-520 2,301 ±365 9 ±3 7,585 ±1238 85 ±9
TB-II 3,750 ±861 33 ±9 8,805 ±1813 95 ±5
상기 표에 나와 있는 데이터는, 우수한 초기 결합 강도, 및 시간 경과에 따라 계속 증가하는 결합 강도를 입증한다.
실시예 8
핑거 조인트 강도의 진전
본 발명의 접착제 제형물의 강도 진전을 입증하기 위해, PUP2 를 Vinac XX-230 (Air Products Company) 와 4 : 1 중량비로 혼합하고, 블랙 스프루스 핑거 조인트(2" x 4") 에 도포하였으며, 상온에서 경화시키고, 그 후 상이한 시간들에서 장력을 시험했다. 기록된 결과가 이하에 설명된다.
샘플 경화 시간 강도 (psi) 목재섬유 파괴율 (%)
1 30 분 1,752 0
2 45 분 2,038 0
3 45 분 2,514 0
4 60 분 4,610 0
5 24 시간 8,810 100
6 24 시간 9,048 100
또다시, 이 시험 결과는 24 시간에서 뛰어난 결합 강도 (약 9,000 psi) 로 진전되는, 양호한 초기 결합 강도를 입증한다.
실시예 9
핑거 조인트 강도 진전
상이한 촉매 (상표명 T-12 디부틸 주석 디라우레이트) 농도에서의 강도 진전을 입증하기 위해, PUP2 를 보다 T-12 농도로 하여 첨가하여, ISOSET 1000 과 4 : 1 의 중량비로 혼합하였다. 혼합된 접착제를 블랙 스프루스 송(pine) 핑거 조인트(2" x 4") 에 도포하였으며, 상온에서 경화시키고, 도포 및 경화 후 상이한 시간들에서 장력을 시험했다. 기록된 결과가 하기 표 9 에 나와 있다.
T-12 농도 (%) 경화 시간 (분) 강도 (psi) 목재섬유 파괴율 (%)
0.2 30 1,010 0
45 2,076 0
45 1,771 0
60 3,010 0
24 시간 7,448 100
24 시간 9,219 100
0.4 30 1,790 0
30 1,518 0
45 3,048 0
45 2,648 0
0.6 30 1,295 0
30 2,819 0
45 4,229 10
45 5,410 15
유사하게, PUP2 (0.6 % 의 T-12 함유) 를 Vinac XX-210 와 80/20 체적비로 혼합하고, 블랙 스프루스 송 핑거 조인트 (2" x 4") 에 도포하였다. 상온 경화된 강도 진전 (장력 시험) 이 이하에 나와 있다.
샘플 ID 경화 시간 (분) 강도 (psi) 목재섬유 파괴율 (%)
1 15 1,067 0
2 30 2,286 0
3 45 3,790 0
4 60 5,029 25
5 120 7,586 45
이 결과들은, PUP2 가 약 0.4 % 초과의 T-12 를 함유할 때, 핑거 조인트가, 전형적 핑거 조인트의 상업적 제조 라인에서 보증하중 (PL) 에 요구되는 강도인, 2,880 psi 를 초과하는 강도를 45 분 후에 나타냄을 입증한다.
실시예 10
ASTM D-5751 결과
본 발명의 접착제가 구조물 공학 목재 용도에 적합한지의 여부를 판단하기 위해, 실시예 2 의 PUP2 를 실시예 3 의 AEP 와, 90/10 및 80/20 의 혼합비로 혼합하고, 상이한 목재 종에 도포하여, ASTM D-5751 시험을 행했다. 하기 결과가 기록되었다.
샘플 ID No.* 건조 진공압 2-사이클 비등
강도 (psi) 목재섬유 파괴율 (%) 강도 (psi) 목재섬유 파괴율 (%) 강도 (psi) 목재섬유 파괴율 (%)
C6079-165AC6079-172AC6079-172BC6079-174AC6079-174BC6079-174CC6079-174D 1,884 ±1631,456 ±4041,479 ±1521,675 ±1041,704 ±1051,745 ±661,583 ±242 99 ±283 ±1673 ±1971 ±2474 ±1676 ±1776 ±17 1,030 ±68932 ±1031,070 ±25993 ±771,045 ±901,064 ±741,077 ±48 64 ±1951 ±2371 ±1544 ±1648 ±1653 ±2234 ±19 817 ±77743 ±90683 ±82827 ±46752 ±72854 ±72704 ±123 65 ±2759 ±3251 ±1546 ±2845 ±1650 ±1854 ±17
* C6079-165A 는 더글라스 퍼 (Sp. Gr. = 0.46, Mec = 10 ~ 11 %) 에 도포된 (정적 혼합된) 80/20 의 혼합비의 PUP2/ISOSET 1000 이다;C6079-172A 는 더글라스 퍼 (Sp. Gr. = 0.48, MC = 10 ~ 11 %) 에 도포된 (손으로 혼합된) 90/10 의 혼합비의 PUP2/Vinac XX-210 이다.C6079-172B 는 더글라스 퍼 (Sp. Gr. = 0.48, MC = 9 ~ 10 %) 에 도포된 (정적 혼합된) 80/20 의 혼합비의 PUP2/Vinac XX-210 이다.C6079-174B 는 더글라스 퍼 (Sp. Gr. = 0.48, MC= 10 ~ 11 %) 에 도포된 (손으로 혼합된) 90/10 의 혼합비의 PUP2/ISOSET 1000 이다.C6079-174C 는 더글라스 퍼 (Sp. Gr. = 0.45, MC = 10 ~ 11 %) 에 도포된 (정적 혼합된) 80/20 의 혼합비의 PUP2/Vinac XX-210 이다.C6079-174D 는 더글라스 퍼 (Sp. Gr. = 0.48, MC= 10 ~ 11 %) 에 도포된 (정적 혼합된) 80/20 의 혼합비의 PUP2/Vinac XX-210 이다.
상기 표에 나와 있는 ASTM D-5751 시험 결과는, 본 발명의 접착제계는 구조적 용도에 적당하다는 것을 가리킨다. 그러한 시험 결과에는, 무엇보다, 양호한 건조 및 습윤 강도, 또한 양호한 목재섬유 파괴율을 가리킨다.
실시예 11
ASTM D-2559 결과
외부 구조적 공학 목재 용도로 적합하게 하기 위해, 요구되는 시험들 중 하나가, ASTM D-2559 시험에서 낮은 층박리도 (5 % 이하) 를 가지는 것이다. 따라서, 더글라스 퍼 (sp. Gr. : 0.50, 수분 함량 : 12 %, 표 12) 및 블랙 스프루스 (sp. Gr. : 0.44 ~ 0.48, 수분 함량 : 10 ~ 11 %, 표 13) 에 대해 시험을 수행했다. 하기 결과가 기록되었다.
제형 C-6079-161B C-6079-164B
예비중합체 + 0.3 % DMDEE예비중합체AEP혼합비CAT (분)OAT (분) PUP2--ISOSET 100080:20중간< 1 --PUP2ISOSET 100080:20중간< 1
아교 접착 라인 당, 층박리율 (%)
GL 1* 0.7636 0.6404
GL 2 0.1568 2.5324
GL 3 0.9904 0.3128
GL 4 0.3416 0.7544
GL 5 4.2568 0.8636
총 층박리율 (%) 6.5092 5.1036
* GL 은 아교 접착 라인 (Glue Line) 이다.
제형 C-6079-169B
예비중합체 + 0.6 % T-12AEP혼합비CAT (분)OAT (분) PUP2Vinac XX-21080:20중간< 1
GL 1*GL 2GL 3GL 4GL 5 0.19720.14600.13520.42880.6880
총 층박리율 (%) 1.5952
이 시험 결과들은, 양 접착제 모두가, 외부 구조적 용도를 위해 요구되는 낮은 층박리도를 나타냄을 가리킨다.

Claims (42)

  1. (a) 폴리이소시아네이트와 알콜의 반응에 의해 형성된 이소시아네이트-관능성 예비중합체로서, 폴리이소시아네이트로부터의 이소시아네이트 당량이 알콜로부터의 히드록실 당량을 초과하는 예비중합체; 및
    (b) 수성 중합체 에멀션
    을 포함하는 접착제 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 알콜이 활성 알콜기를 함유하는, 아크릴레이트, 에스테르, 비닐, 피마자유 또는 중합체 중 하나 이상으로부터 선택되는 접착제 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 알콜이 임의 알킬화된 지방족 및 방향족 폴리에테르 폴리올, 또는 카프로락톤계 폴리올 중 하나 이상으로부터 선택되는 접착제 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 활성 수소기 성분이 약 300 내지 약 3,000의 분자량 범위를 갖는 블록 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 옥시드 단독중합체 및 공중합체인 접착제 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 이소시아네이트-말단의 예비중합체가 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 톨루엔 디이소시아네이트(TDI), 디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI), m- 및 p-페닐렌 디이소시아네이트, 비톨릴렌 디이소시아네이트, 시클로헥산 디이소시아네이트(CHDI), 비스-(이소시아나토메틸) 시클로헥산(H6XDI), 디시클로헥실메탄 디이소시아네이트(H12MDI), 다이머산 디이소시아네이트(DDI), 트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트, 라이신 디이소시아네이트 및 그의 메틸 에스테르, 이소포론 디이소시아네이트, 메틸 시클로헥산 디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트, 크실릴렌 및 크실렌 디이소시아네이트 및 그의 메틸 유도체, 폴리메틸렌 폴리페닐 이소시아네이트, 클로로페닐렌-2,4-디이소시아네이트, 폴리페닐렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), 수소첨가된 메틸렌 디페닐 이소시아네이트(HMDI), 테트라메틸 크실렌 디이소시아네이트(TMXDI), 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI), 또는 그의 올리고머, 및 그들의 혼합물로부터 선택되는 이소시아네이트 성분으로 제조되는 접착제 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 이소시아네이트 예비중합체가 소포제 및 억제제를 함유하는 접착제 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 이소시아네이트-관능성 예비중합체/상기 수성 중합체 에멀션의 중량비가 약 95/5 내지 약 60/40 의 범위를 갖는 접착제 조성물.
  8. 제7항에 있어서, 상기 이소시아네이트-관능성 예비중합체/상기 수성 중합체 에멀션의 중량비가 약 90/10 내지 약 70/30 의 범위를 갖는 접착제 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 수성 중합체 에멀션이 아크릴 에멀션, 비닐 에멀션, 스티렌-부타디엔 중합체성 에멀션 라텍스, 폴리비닐 알콜 에멀션, 폴리우레탄 분산액, 폴리비닐 아세테이트-에틸렌 공중합체 에멀션 또는 카르복실화 아크릴 라텍스 중 하나 이상인 접착제 조성물.
  10. 제9항에 있어서, 상기 수성 중합체 에멀션이 열 경화성 또는 무선주파수 경화성인 접착제 조성물.
  11. (a) 폴리이소시아네이트와 알콜의 반응에 의해 형성된 이소시아네이트-관능성 예비중합체로서, 폴리이소시아네이트로부터의 이소시아네이트 당량이 알콜로부터의 히드록실 당량을 초과하는 예비중합체; 및
    (b) 수성 중합체 에멀션
    을 포함하며, (a)/(b) 의 중량비가 약 95/5 내지 약 60/40 의 범위를 갖는 접착제의 경화된 잔여물로 접착 결합된 적층 목제품.
  12. 제11항에 있어서, 상기 접착제가 열 경화 또는 무선주파수 (RF) 경화에 의해 경화된 적층 목제품.
  13. 제11항에 있어서, 상기 알콜이 활성 알콜기를 함유하는, 아크릴레이트, 에스테르, 비닐, 피마자유 또는 중합체 중 하나 이상으로부터 선택되는 적층 목제품.
  14. 제13항에 있어서, 상기 알콜이 임의 알킬화된 지방족 및 방향족 폴리에테르 폴리올, 또는 카프로락톤계 폴리올 중 하나 이상으로부터 선택되는 적층 목제품.
  15. 제14항에 있어서, 상기 알콜이 약 300 내지 약 3,000 의 분자량 범위를 갖는 블록 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 옥시드 단독중합체 및 공중합체인 적층 목제품.
  16. 제11항에 있어서, 상기 이소시아네이트-말단의 예비중합체가 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 톨루엔 디이소시아네이트(TDI), 디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI), m- 및 p-페닐렌 디이소시아네이트, 비톨릴렌 디이소시아네이트, 시클로헥산 디이소시아네이트(CHDI), 비스-(이소시아나토메틸) 시클로헥산(H6XDI), 디시클로헥실메탄 디이소시아네이트(H12MDI), 다이머산 디이소시아네이트(DDI), 트리메틸 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 라이신 디이소시아네이트 및 그의 메틸 에스테르, 이소포론 디이소시아네이트, 메틸 시클로헥산 디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트, 크실릴렌 및 크실렌 디이소시아네이트 및 그의 메틸 유도체, 폴리메틸렌 폴리페닐 이소시아네이트, 클로로페닐렌-2,4-디이소시아네이트, 폴리페닐렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), 수소첨가된 메틸렌 디페닐 이소시아네이트(HMDI), 테트라메틸 크실렌 디이소시아네이트(TMXDI), 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI), 또는 그의 올리고머, 및 그들의 혼합물로부터 선택되는 이소시아네이트 성분으로 제조되는 적층 목제품.
  17. 제11항에 있어서, 상기 이소시아네이트 예비중합체가 소포제 및 억제제를 함유하는 적층 목제품.
  18. 제11항에 있어서, 상기 이소시아네이트-관능성 예비중합체/상기 수성 중합체 에멀션의 중량비가 약 90/10 내지 약 70/30 의 범위를 갖는 적층 목제품.
  19. 제11항에 있어서, 상기 수성 중합체 에멀션이 아크릴 에멀션, 비닐 에멀션, 스티렌-부타디엔 중합체성 에멀션 라텍스, 폴리비닐 알콜 에멀션, 폴리우레탄 분산액, 폴리비닐 아세테이트-에틸렌 공중합체 에멀션 또는 카르복실화 아크릴 라텍스 중 하나 이상인 적층 목제품.
  20. 제11항에 있어서, 피결합 목재가 약 10 중량% 미만의 수분 함량을 가지는 적층 목제품.
  21. (a) 피결합 목제품 표면에 물을 분무하는 단계;
    (b) 상기 분무된 목제품 표면에 수성 접착제 조성물을 도포하는 단계; 및
    (c) 상기 접착제 조성물을 경화하는 단계
    를 포함하는, 상기 수성 접착제의 도포에 의해 약 10 중량% 미만의 수분 함량을 갖는 목제품의 양면을 함께 결합시키는 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 수성 접착제 조성물을 상기 분무로부터 약 5 분 후에 상기 분무된 목제품 표면에 도포하는 방법.
  23. 제21항에 있어서, 상기 표면을 분무로써 포화시키는 방법.
  24. 제21항에 있어서, 상기 접착제 조성물이
    (a) 폴리이소시아네이트와 알콜의 반응에 의해 형성된 이소시아네이트-관능성 예비중합체로서, 폴리이소시아네이트로부터의 이소시아네이트 당량이 알콜로부터의 히드록실 당량을 초과하는 예비중합체; 및
    (b) 수성 중합체 에멀션
    을 포함하며, (a)/(b) 의 중량비가 약 95/5 내지 약 60/40 의 범위를 갖는 것인 방법.
  25. 제21항에 있어서, 상기 접착제가 열 경화 또는 무선주파수 (RF) 경화에 의해 경화되는 것인 방법.
  26. 제24항에 있어서, 상기 알콜이 활성 알콜기를 함유하는, 아크릴레이트, 에스테르, 비닐, 피마자유 또는 중합체 중 하나 이상으로부터 선택되는 것인 방법.
  27. 제26항에 있어서, 상기 알콜이 임의 알킬화된 지방족 및 방향족 폴리에테르 폴리올, 또는 카프로락톤계 폴리올 중 하나 이상으로부터 선택되는 것인 방법.
  28. 제27항에 있어서, 상기 알콜이 약 300 내지 약 3,000 의 분자량 범위를 갖는 블록 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 옥시드 단독중합체 및 공중합체인 방법.
  29. 제24항에 있어서, 상기 이소시아네이트-말단의 예비중합체가 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 톨루엔 디이소시아네이트(TDI), 디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI), m- 및 p-페닐렌 디이소시아네이트, 비톨릴렌 디이소시아네이트, 시클로헥산 디이소시아네이트(CHDI), 비스-(이소시아나토메틸) 시클로헥산 (H6XDI), 디시클로헥실메탄 디이소시아네이트(H12MDI), 다이머산 디이소시아네이트(DDI), 트리메틸 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 라이신 디이소시아네이트 및 그의 메틸 에스테르, 이소포론 디이소시아네이트, 메틸 시클로헥산 디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트, 크실릴렌 및 크실렌 디이소시아네이트 및 그의 메틸 유도체, 폴리메틸렌 폴리페닐 이소시아네이트, 클로로페닐렌-2,4-디이소시아네이트, 폴리페닐렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), 수소첨가된 메틸렌 디페닐 이소시아네이트(HMDI), 테트라메틸 크실렌 디이소시아네이트(TMXDI), 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI), 또는 그의 올리고머, 및 그들의 혼합물로부터 선택되는 이소시아네이트 성분으로 제조되는 것인 방법.
  30. 제24항에 있어서, 상기 이소시아네이트 예비중합체가 소포제 및 억제제를 포함하는 것인 방법.
  31. 제24항에 있어서, 상기 이소시아네이트-관능성 예비중합체/상기 수성 중합체 에멀션의 중량비가 약 90/10 내지 약 70/30 의 범위를 갖는 것인 방법.
  32. 제24항에 있어서, 상기 수성 중합체 에멀션이 아크릴 에멀션, 비닐 에멀션, 스티렌-부타디엔 중합체성 에멀션 라텍스, 폴리비닐 알콜 에멀션, 폴리우레탄 분산액, 폴리비닐 아세테이트-에틸렌 공중합체 에멀션 또는 카르복실화 아크릴 라텍스 중 하나 이상인 방법.
  33. (1) (a) 폴리이소시아네이트와 알콜의 반응에 의해 형성된 이소시아네이트-관능성 예비중합체로서, 폴리이소시아네이트로부터의 이소시아네이트 당량이 알콜로부터의 히드록실 당량을 초과하는 예비중합체; 및
    (b) 수성 중합체 에멀션
    을 포함하는 접착제 조성물을 제공하는 단계;
    (2) 목제품 표면에 상기 수성 접착제를 도포하는 단계; 및
    (3) 상기 접착제 조성물을 경화하는 단계
    를 포함하는, 상기 목제품 표면을 접착 결합시키는 방법.
  34. 제33항에 있어서, 상기 알콜이 활성 알콜기를 함유하는, 아크릴레이트, 에스테르, 비닐, 피마자유 또는 중합체 중 하나 이상으로부터 선택되는 것인 방법.
  35. 제34항에 있어서, 상기 알콜이 임의 알킬화된 지방족 및 방향족 폴리에테르 폴리올, 또는 카프로락톤계 폴리올 중 하나 이상으로부터 선택되는 것인 방법.
  36. 제35항에 있어서, 상기 활성 수소기 성분이 약 300 내지 약 3,000의 분자량 범위를 갖는 블록 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 옥시드 단독중합체 및 공중합체인 방법.
  37. 제33항에 있어서, 상기 이소시아네이트-말단의 예비중합체가 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 톨루엔 디이소시아네이트(TDI), 디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI), m- 및 p-페닐렌 디이소시아네이트, 비톨릴렌 디이소시아네이트, 시클로헥산 디이소시아네이트(CHDI), 비스-(이소시아나토메틸) 시클로헥산 (H6XDI), 디시클로헥실메탄 디이소시아네이트(H12MDI), 다이머산 디이소시아네이트(DDI), 트리메틸 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 라이신 디이소시아네이트 및 그의 메틸 에스테르, 이소포론 디이소시아네이트, 메틸 시클로헥산 디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트, 크실릴렌 및 크실렌 디이소시아네이트 및 그의 메틸 유도체, 폴리메틸렌 폴리페닐 이소시아네이트, 클로로페닐렌-2,4-디이소시아네이트, 폴리페닐렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), 수소첨가된 메틸렌 디페닐 이소시아네이트(HMDI), 테트라메틸 크실렌 디이소시아네이트(TMXDI), 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI), 또는 그의 올리고머, 및 그들의 혼합물로부터 선택되는 이소시아네이트 성분으로 제조되는 것인 방법.
  38. 제33항에 있어서, 상기 이소시아네이트 예비중합체가 소포제 및 억제제를 함유하는 것인 방법.
  39. 제33항에 있어서, 상기 이소시아네이트-관능성 예비중합체/상기 수성 중합체 에멀션의 중량비가 약 95/5 내지 약 60/40 의 범위를 가지는 것인 방법.
  40. 제39항에 있어서, 상기 이소시아네이트-관능성 예비중합체/상기 수성 중합체 에멀션의 중량비가 약 90/10 내지 약 70/30 의 범위를 갖는 것인 방법.
  41. 제33항에 있어서, 상기 수성 중합체 에멀션이 아크릴 에멀션, 비닐 에멀션, 스티렌-부타디엔 중합체성 에멀션 라텍스, 폴리비닐 알콜 에멀션, 폴리우레탄 분산액, 폴리비닐 아세테이트-에틸렌 공중합체 에멀션 또는 카르복실화 아크릴 라텍스 중 하나 이상인 방법.
  42. 제41항에 있어서, 상기 경화가 열 경화 또는 무선주파수 경화에 의한 것인 방법.
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