可交联的触变性木材粘合胶制造技术

可交联的水基木材粘合胶，由０．１０－０．７５％的水溶性高粘度增稠剂聚合物如羟乙基纤维素、０．０５－０．４０％的消泡剂、２５．００－４５．００％的分散在水中的分子量为约３００００～３０００００的自交联聚乙酸乙烯酯聚合物（用Ｎ－羟甲基丙烯酰胺处理）、１．００－３．００％的增塑剂／凝聚剂如２，２，４－三甲基－１，３－戊二醇单异丁酯、０．５０－１．００％的酸性催化剂如氯化铝、４．００－１２％的细颗粒木质纤维、以及０．１０％（重量）的防腐剂混合而成，其中，所有的百分数为重量百分数。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及含有一种纤维素纤维填料，例如细颗粒的针叶木或阔叶木的木质纤维或他们的混合物的触变性粘合胶。该纤维填料的含量足以使该粘合胶具有可砂磨性和可染色性。通过将自交联的聚乙酸乙烯酯聚合物作为这种粘合胶的一种组分，可以使其具有优越的耐水性能。本专利技术人已经在USP5,284,897和USP5,306,749(其全部内容在此被引用作为本专利技术的参考文献)中描述了触变性粘合胶，该触变性粘合胶具有足够低的粘度，可以从含有这种胶的具有从0.06到0.15英寸直径的小孔的软管或塑料挤瓶中方便地挤出。尽管这种胶具有所希望的性能，例如良好的耐气候性，但是触变性粘合胶不仅要具有良好的耐气候性，而且还需要改善其耐水性能。因此，尽管存在许多不同用途的木材粘合剂，仍然需要一种触变性粘合胶，其能从手持容器如软管或塑料挤瓶中方便地施用，而且施用以后在垂直表面方向不会脱粘，形成的干胶缝可以被砂磨或染色，并且具有良好的耐潮气性能。本专利技术提供一种触变性水基自交联的聚乙酸乙烯酯粘合胶，该粘合胶合有聚乙酸乙烯酯聚合物、一种增稠剂、一种消泡剂、一种选择性选用的增塑剂/凝聚剂、一种酸性催化剂、一种防腐剂，以及优选使用木质纤维，当然其他纤维质纤维也可选用。本专利技术还涉及一种装有本专利技术的触变性粘合胶并有一个小孔的制品，例如软管或塑料挤瓶。本专利技术的粘合胶的粘度足够大，以致于它不能在重力作用下“流出”小孔从而不会从包装容器中“漏失”。然而由于其触变性，当向其包装容器施以指压时，粘合胶的粘度便会破坏，使得其具有足够低的粘度，从而可以容易、平稳、连续地从一个例如直径大约为0.10英寸的小孔或者长和宽分别大约为5/16和1/16英寸的矩形孔口中挤出。当从容器中流出所希望量的胶后撤去指压时，该胶会立即复原到非常接近其原来的状态，使得当其用作普通的木材粘合胶时不会在垂直表面“脱胶”或“漏失”。该粘合胶具有足够的湿粘性可以将两片木材粘合在一起，并且在干燥以前还可以改变木材片的位置。本专利技术还涉及制备本专利技术的粘合胶的方法。通过阅读完整的说明书和权利要求书可以使本专利技术的其他方面变得明显。本专利技术的粘合胶是水性分散体，在这里也可叫乳状液，其中含有一种自交联聚乙酸乙烯酯聚合物，这里所用的“聚合物”包括均聚物以及与其他单体、齐聚物或聚合物进行聚合而生成的共聚物或三聚物。该粘合胶优选包括一种非离子型的、水溶性的、高粘度的增稠剂。还可含有一种消泡剂以迅速消除粘合胶制造过程中生成的泡沫。在封装粘合胶时最好含有一种防腐剂，如一种杀细菌剂和/或杀真菌剂。也可以含有一种防霉剂。还优选包括一种增塑剂/凝聚剂。作为催化交联剂，优选的是酸催化剂，特别是氯化铝。为了调节各组分的比例以及粘度，可以在开始时或在所有其他组分混合后加入水。本专利技术的粘合胶在25℃时的粘度为约15,000到350,000厘泊(CPS)，优选为约30,500到120,000厘泊，最优选为40,000到47,000厘泊，粘度的测定是采用RVF布鲁克菲尔德(Brockfield)粘度计，用6号转子在2RPM(转/分)的转速下测定的。当在20RPM的转速下用RVF布鲁克菲尔德粘度计于25℃用6号转子进行测定时，该粘合胶的粘度为约10,000到50,000厘泊，优选为约14,000到35,000厘泊，最优选为14,500到25,500厘泊，条件是触变指数在上述设定的范围内。这里所用的粘度指数为约1.5到7，优选为2到5，触变指数的确定是将用RVF布鲁克菲尔德粘度计于25℃时用6号转子测定的在2RPM时的粘合胶的粘度除以在20RPM时的粘度而得到的。本专利技术的粘合剂主要是聚乙酸乙烯酯聚合物。聚乙酸乙烯酯聚合物的水性分散体或乳状液可以容易地从商业途径得到，也可以按现有技术用自由基或氧化还原催化剂通过聚合技术方便地进行制备，例如按照USP4,085,074及其再颁专利30,576中描述的方法进行制备，其全部内容在此被用作本专利技术的参考文献。优选的是，本专利技术中的聚乙酸乙烯酯聚合物与一种α，β—不饱和羧酸胺的N—羟烷基衍生物例如N—羟甲基丙烯酰胺进行共聚。该组合物一般含有约25％到45％的这种可交联聚乙酸乙烯酯聚合物。该聚乙酸乙烯酯聚合物的分子量(MW)大约为30,000到300,000，优选为50,000到200,000。虽然该乳状液的固含量和粘度可以改变，但典型的总固含量以聚乙酸乙烯酯聚合物乳状液计为约40％到65％(重量)。我们所用的一种聚乙酸乙烯酯乳状液的典型的物理性质及一般性能列于表I中。表I固含量150.0-52.5％粘度26,000-10,000cpspH 4.0-5.0重量/加仑 9.1磅残余单体 最大0.09％外观 乳白色液体平均粒度 小于1微米表面活性剂体系 非离子型表面张力346达因/厘米机械稳定性4优良冻熔稳定性 不凝固其他性能 硼砂不相容典型的聚合物膜性能膜 坚硬，不透明Tg5+40℃注1 Ohaus水份天平2 布鲁克菲尔德粘度计，型号为RVF，20转/分，25℃3P.B.表面张力仪，型号为LG—60/40E/W，用水稀释4在Waring搅拌器中高速搅拌15分钟不断裂5差热分析表I中的乳状液含有聚乙烯醇。然而，如果聚乙酸乙烯酯乳状液是从聚乙酸乙烯酯聚合物来制备的，可以向该聚乙酸乙烯酯乳状液中加入足够量的稳定剂如聚乙烯醇(或部分水解的聚乙烯醇)以使该乳状液稳定。本专利技术的粘合胶优选含有一种增稠剂。本专利技术人发现，一种高粘度的非离子型水溶性聚合物特别适用于做增稠剂，当然不超出本专利技术的范围其他水溶性的增稠剂也可采用。例如，只要是氯化铝不用做催化剂，则黄原胶可以用做增稠剂。特别优选的增稠剂是典型粘度为3400～5000厘泊(用布鲁克菲尔德粘度计于25℃测定，纤维素的浓度为1％)、分子量为1.2×106(用内粘度测定仪测定)的纤维素羟乙基醚(羟乙基纤维素)。这种产品、羟乙基纤维素(HEC)，其商品来源有各种粘度等级，例如其1％浓度的产品于25℃用布鲁克菲尔德粘度计测定的粘度可以是从约1500厘泊到5000厘泊。这种HEC的分子量也可以在从约1.0×106到约1.3×106的范围内变化。羟甲基纤维素和藻酸纤维不适用于本专利技术。增稠剂的用量为约0.10～0.75％(重量)，优选为0.10～0.35％(重量)。为了获得最强的耐水性，本专利技术的粘合胶中所含增稠剂最优选不超过0.3％。合适的HEC产品是商标为NATROSOL的产品。在生产本专利技术的粘合胶过程中会产生较大量的泡沫。优选的是加入一种消泡剂以快速消除所有产生的泡沫。已知有各种消泡剂可用于解决工业泡沫或起泡问题。我们使用的一种合适的消泡剂是商标为Colloid581TM(Colloids，Inc.，394Frelinghuysen Avenue，Newark，NJ)的一种材料，它是一种非离子型的、水可分散的、不含水的、在低浓度下有效的消泡剂。我们发现在本专利技术的粘合胶的制备过程中的起泡现象可以通过加入0.05～0.40％(重量)的这样一种消泡剂而得到控制。已知酸性催化剂例如AlCl3、Al(NO3)3、CrCl3和Cr(NO3)3可用于交联聚乙酸乙烯酯(参见USP4,085,074及其再颁专利30,576)。其他催化剂如氯化铵或稀HCl也可采用。然而在本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种触变性粘合胶，该粘合胶含有一种自交联聚乙酸乙烯酯聚合物和一种纤维素纤维填料。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得S哥伦布，约格什拜B帕特尔，约翰安德森，
申请(专利权)人：博登化学公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]