[發明專利]用于淺色或白色熱固性材料的可固化碳水化合物粘合劑組合物

有效

• 申請號: 201110161948.1
• 申請日: 2011-06-07
• 公開（公告）號: CN102363721A
• 公開（公告）日: 2012-02-29
• 發明（設計）人: J·M·布拉迪
• 申請（專利權）人: 羅門哈斯公司
• 主分類號: C09J133/02
• 分類號: C09J133/02;C09J11/06;C09J7/02;B32B7/12
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 沙永生

技術領域

本發明涉及碳水化合物和聚合多酸可固化組合物，所述組合物可以用 作無色或淺色的熱固性粘合劑，所述熱固性粘合劑可用于各種用途。更具 體來說，本發明涉及水性粘合劑組合物，所述組合物包含聚合多酸以及單 糖與分子量等于或小于5000的寡糖的混合物，本發明還涉及所述組合物作 為可固化粘合劑的應用。

背景技術

過去，人們選擇的熱固性粘合劑樹脂是苯酚/甲醛或脲/甲醛樹脂，這是 因為這些樹脂具有有利的成本/性能比。甲醛樹脂的應用很廣泛，包括涂料、 粘合劑、層疊材料、空氣和油過濾器、木材粘合、纖維粘合以及復合材料。 但是，由于甲醛所造成的健康和環境問題，在許多的產品中，非常需要甲 醛含量極少或不含甲醛的可固化組合物。

現有的丙烯酸類多元醇熱固性粘合劑在固化的情況下顏色呈白色，具 有極佳的剛性。但是，近來，新穎的更為廉價的生物基粘合劑材料已經被 引進絕緣體市場。許多這樣的材料會發生固化形成具有很深顏色的熱固性 材料，例如，包含糖和/或簡單的糖的材料會由于焦化反應(carmelization)和/ 或美拉德(Maillard)反應變成棕色。

O’Brien-Bernini等人在最近的美國專利第7,026,390號中揭示了一種含 多酸的粘合劑，其中包含三元醇，例如甘油和三乙醇胺，以及增量劑，例 如淀粉和樹膠，所有這些都屬于聚糖。O’Brien-Bernini的粘合劑不含本發 明的碳水化合物，需要多元醇來提供所需的物理性質。O’Brien-Bernini沒 有揭示包含來自可再生資源的粘合劑材料的淺色或無色粘合劑。

本發明人通過努力研究，提供了一種無甲醛的熱固性粘合劑，其包含 可再生來源物質，該可再生來源物質使得該粘合劑具有適合用于玻璃絕緣 體和/或其他纖維復合體的剛性，并且不具有很深的顏色。

發明內容

根據本發明，不含含氮的美拉德反應物的水性粘合劑組合物包含：一 種或多種聚合多酸，例如重均分子量等于或大于1000，或者最高達500,000 的溶液(共聚)聚合物；碳水化合物組分，其包含單糖或二糖以及一種或多種 寡糖，所述寡糖包含三個或更多個糖基團，優選四個或更多個糖基團，分 子量(式量)最高達5,000，或者優選最高達2,000；以及以粘合劑總固體量計， 0.5-30重量％，優選等于或小于20重量％的一種或多種漂白劑，其中碳水化 合物組分中的(例如糖環上的)羥基與聚合多酸中的羧酸基團的比例等于或 小于10.0∶1，或者等于或大于0.2∶1，優選等于或小于5.0∶1，或者優選等于或 大于0.8∶1。所述碳水化合物組分可以包含等于或大于8.0重量％的寡糖， 或者最高達90重量％，或者優選等于或大于10.0重量％，或者更優選等于 或大于20.0重量％。

在本發明組合物的一個方面，為了獲得較低的施涂粘度和改進的基材 (例如纖維)覆蓋性，所述聚合多酸的重均分子量等于或小于30,000，優選 等于或小于10,000。合適的聚合多酸的重均分子量等于或大于1,000，以幫 助改進粘合劑結構的產生，由此幫助抗張強度之類的機械性質的產生。

在另一個方面，所述組合物的碳水化合物組分的右旋糖當量值(DE)≥4， 或者高達75，優選等于或大于10，或者優選等于或小于70。

在另一個方面，所述組合物的碳水化合物組分，即單糖和/或二糖與一 種或多種包含三個或更多個糖基團的寡糖的混合物，還另外包含最高達50 重量％，優選最高達20重量％的單糖或二糖，例如右旋糖、蔗糖或果糖，所 述含量以所述碳水化合物組分的總重量為基準計。

在另一個方面，所述組合物的漂白劑包含含磷催化劑，例如次磷酸鈉 (SHP)，或路易斯酸，例如無機酸的金屬鹽，例如亞硫酸氫鈉，過硫酸鈉或 有機鈦酸鹽或鋯酸鹽。

在本發明的另一個方面，所述組合物表現出改進的熱濕抗張強度，所 述水性組合物還包含三乙醇胺。

在所述組合物的另一個方面，所述水性組合物還包含乳液(共聚)聚合 物。

在本發明的另一個方面，所述水性粘合劑組合物的使用方法包括用所 述組合物對基材進行處理，然后進行干燥和/或熱固化。