[發(fā)明專利]蛋白質(zhì)和淀粉組合物、及其制備方法和用途

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980132981.2
• 申請日: 2009-07-02
• 公開（公告）號: CN102149765A
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: K·R·安德森;M·A·波特;J·V·薩蒂亞沃盧
• 申請（專利權(quán)）人: 嘉吉公司
• 主分類號: C08L3/00
• 分類號: C08L3/00
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 過曉東;譚邦會

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種包含蛋白質(zhì)和淀粉的組合物，及制造和使用該組合物的方法。在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明的組合物被用于粘合劑、粘結(jié)劑或涂料。在本發(fā)明的另一個方面，該組合物被用于粘合劑中，以提高該粘合劑、粘結(jié)劑或涂料的粘度或粘合強度的至少一種。

背景技術(shù)

舉例來說，淀粉已被用作生產(chǎn)紙張涂層的天然粘結(jié)劑，以將顏料顆粒粘結(jié)在一起，在紙表面上形成光滑的涂布基底。淀粉主要由于其經(jīng)濟性和易于使用而被用于紙張涂料(paper?coating)，但其在粘結(jié)性能和涂層表面性質(zhì)如印刷光澤方面卻劣于其它粘結(jié)劑，如蛋白質(zhì)和合成膠乳。也已經(jīng)將淀粉糊精用于紙張粘合劑的生產(chǎn)，以用于再濕型密封劑、用于盒紙板膠粘及用于其它目的。淀粉糊精與其它粘合劑相比缺陷在于其相對低的干粘結(jié)強度，且不能賦予該干粘合劑以明顯的疏水性。

蛋白質(zhì)也已經(jīng)在紙張涂料中用作天然粘結(jié)劑，且已經(jīng)證實比淀粉具有更好的粘結(jié)性能，但其使用困難，且在使用前為了獲得合理的涂料粘度水平需要進(jìn)行化學(xué)改性和/或解聚。基于蛋白質(zhì)的粘合劑、粘結(jié)劑和涂料還常常比基于淀粉的粘合劑、粘結(jié)劑和涂料更昂貴。另外，蛋白質(zhì)已被用于在生產(chǎn)夾板中作為膠粘木材層的樹脂如脲/甲醛樹脂的代替物。脲/甲醛粘合劑可以對木材層提供良好的結(jié)合性能，以及提供給粘合劑良好的排水性。與防水處理樹脂組合的蛋白質(zhì)已經(jīng)用于在夾板制造中代替脲/甲醛粘合劑。然后，采用未改性的蛋白質(zhì)的粘合劑配制品與脲/甲醛配制品相比存在粘度高和固含量低的缺陷，由此影響干燥時間和整體生產(chǎn)。

因此，存在著對于易于使用、具有良好的粘結(jié)性能和優(yōu)化成本的粘合劑、粘結(jié)劑和涂料的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本公開內(nèi)容涉及包含蛋白質(zhì)-淀粉的組合物、及其在粘合劑和粘結(jié)劑配制品中的用途。本公開內(nèi)容的組合物包含約1％到約99％的至少一種植物蛋白質(zhì)和約1％到約99％的至少一種淀粉。本公開內(nèi)容也涉及粘合劑配制品，如灰泥、紙張、紙板和木材粘合劑，以及粘結(jié)劑配制品，如紙張涂料、油漆和翻砂(foundry)粘結(jié)劑，其利用本發(fā)明的蛋白質(zhì)-淀粉組合物制備。

在一個實施方案中，本發(fā)明涉及包含約1％到約99％的植物蛋白質(zhì)和約1％到約99％的淀粉的粘合劑或粘結(jié)劑組合物，其中植物蛋白質(zhì)是基于種子的蛋白質(zhì)，選自馬齒種玉米蛋白質(zhì)、蠟質(zhì)種玉米蛋白質(zhì)、高直鏈淀粉玉米蛋白質(zhì)、大豆蛋白、小麥蛋白質(zhì)、燕麥蛋白質(zhì)、豌豆蛋白質(zhì)、大麥蛋白質(zhì)、向日葵蛋白質(zhì)、芥花籽(canola)蛋白質(zhì)及其混合物。在一個方面，該組合物包含從約10％到約90％的基于種子的蛋白質(zhì)和從約10％到約90％的淀粉，在另一個方面，該組合物包含從約30％到約70％的基于種子的蛋白質(zhì)和約30％到約70％的淀粉。

在另一個實施方案中，本發(fā)明涉及包含約1％到約99％的植物蛋白質(zhì)和約1％到約99％的淀粉的粘合劑或粘結(jié)劑組合物，其中該植物蛋白質(zhì)是通過化學(xué)改性、物理改性、酶改性或其組合而改性的改性植物蛋白質(zhì)。

在一個方面，改性植物蛋白質(zhì)是通過解聚、氧化、還原、醚化、酯化、酰胺化、脫脂、陽離子化、交聯(lián)、疏水化、接枝或其組合來改性的化學(xué)改性的植物蛋白質(zhì)。在一個具體方面，化學(xué)改性的植物蛋白質(zhì)是解聚的植物蛋白質(zhì)。解聚的植物蛋白質(zhì)可以用酸或堿來解聚。或者，化學(xué)改性的植物蛋白質(zhì)是氧化的植物蛋白質(zhì)，該氧化的植物蛋白質(zhì)的氧化劑選自次氯酸金屬鹽、高錳酸金屬鹽、過氧化氫、有機過氧化物、過酸及其混合物。在仍另一個方面，化學(xué)改性的植物蛋白質(zhì)是醚化的植物蛋白質(zhì)，如選自羥乙基植物蛋白質(zhì)、羥丙基植物蛋白質(zhì)、羥丁基植物蛋白質(zhì)及其混合物的羥烷基蛋白質(zhì)。在更進(jìn)一步的方面，化學(xué)改性的植物蛋白質(zhì)是酯化的植物蛋白質(zhì)，如烯基琥珀酸酐改性的蛋白質(zhì)。化學(xué)改性的植物蛋白質(zhì)還可以是已經(jīng)用反應(yīng)性單體或反應(yīng)性聚合物交聯(lián)過的交聯(lián)的植物蛋白質(zhì)。在此情況下，反應(yīng)性單體選自醛、酮、表氯醇、二羧酸、磷酰鹵(phosphorus?oxyhalide)、三偏磷酸的堿土金屬鹽、線性多聚磷酸金屬鹽的磷酰酸酐(phosphorusoxyanhydride)、線性混合酐、及其混合物。在具體情況下，反應(yīng)性聚合物是聚氨基-胺表鹵代醇聚合物。化學(xué)改性的植物蛋白質(zhì)可以進(jìn)一步是酰胺化的植物蛋白質(zhì)，其中植物蛋白質(zhì)的酰胺化選自芳基-、烷基-、烯基-、芳烷基-、芳烯基-酸酐，芳基-、烷基-、烯基-、芳烷基-、芳烯基-酯，和羧酸類的酰基鹵衍生物、氨、伯胺、仲胺、其分子內(nèi)結(jié)合、及其混合物。化學(xué)改性的植物蛋白質(zhì)也可以是由選自醛、酸酐、環(huán)氧化物、表鹵代醇及其混合物的接枝的植物蛋白質(zhì)。