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粘合剂组合物及采用其粘合纤维材料的方法技术

技术编号:17119392 阅读:31 留言:0更新日期:2018-01-25 00:57
本发明专利技术涉及一种含有天然芳香族聚合物的粘合剂组合物,以及采用所述粘合剂组合物粘合纤维材料的方法。

Adhesive composition and method of using its adhesive material

The present invention relates to an adhesive composition containing natural aromatic polymers and a method for bonding fiber materials with the adhesive composition.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】粘合剂组合物及采用其粘合纤维材料的方法
本专利技术涉及一种粘合剂组合物以及采用所述粘合剂组合物粘合纤维材料的方法。更具体而言,本专利技术涉及一种粘合剂组合物,其包含a)一种或多种还原糖,b)一种或多种氨基酸,c)一种或多种天然芳香族聚合物、其衍生物或其盐类化合物,d)一种或多种多官能醛;以及采用所述粘合剂组合物粘合纤维材料的方法。
技术介绍
尽管已经开发了采用酚醛树脂粘合纤维材料的技术,但是该技术存在所用原料有毒、所述树脂产生恶臭等问题。因此,人们已开始研究各种以不同树脂替代酚醛树脂的固化技术。韩国注册专利No.240044、美国专利公开No.2012-0133073、韩国已公开专利申请No.1999-0037115、韩国已公开专利申请No.2008-0049012、韩国已公开专利申请No.2010-0065273等公开了采用衍生自天然物质的原材料作为粘合剂的技术。但是,上述文献中所公开的技术的问题在于,与传统的酚醛树脂相比,它们仅获得较低的刚度。
技术实现思路
本专利技术涉及一种粘合剂组合物以及采用所述粘合剂组合物粘合纤维材料的方法,由于该粘合剂组合物包含天然原材料因而是环境友好的,并且当其用于粘合纤维材料时能够改善机械性能(例如,防水性、拉伸强度和硬度)、颜色性能和触觉性能。根据本专利技术的粘合剂组合物包含一种或多种还原糖、一种或多种氨基酸、一种或多种天然芳香族聚合物化合物和一种或多种多官能醛。根据本专利技术的用于粘合纤维材料的方法包括将所述粘合剂组合物(其为含水热固型)涂在纤维材料上,以及加热固化已涂的粘合剂组合物。本专利技术涉及如还原糖和氨基酸等天然原料,因而是环境友好的,其能够提高天然芳香族聚合物类原料(例如木质素)的利用度,尽管这些木质素作为构成植物细胞壁和木材的主要部分是一种丰富的资源,但是其应用有限,仅被作为燃料消耗或处理。另外,本专利技术得益于天然芳香族聚合物的特性(例如化学稳定性和非生物降解性),因而能改善粘合剂组合物自身的可靠性和耐久性,并且改善采用所述粘合剂组合物粘合而成的纤维产物的机械性能(例如,防水性、拉伸强度和硬度)、颜色性能和触觉性能等。优选实施方式的具体说明以下对本专利技术进行更详细的说明。本专利技术中,非酶促反应的焦糖化反应和美拉德反应(Maillardreaction)用作主要的固化机理。焦糖化反应为这样的化学反应,当在高温下加热糖类时其进行至分子开始分解的程度,是一种产生芳香性深褐色单分子产物的食物反应。由于其在低分子量的还原糖中的反应速率较高,诸如葡萄糖和果糖等的原料对于焦糖化反应而言更有利。美拉德反应是还原糖和氨基酸之间进行的反应,其是由法国化学家Louis-CamilleMaillard(1912)、美国化学家JohnE.Hodge(1953)等人发现的。美拉德反应中,具有活性醛基的醛糖或酮糖形式的糖以复合的方式与氨基酸反应,从而通过分解产生多种不同的低分子量挥发性有机化合物,导致形成被称为类黑精的棕色、含氮聚合物以及类黑精的共聚物。根据本专利技术的粘合剂组合物包括一种或多种类型的还原糖,所述还原糖具有三个或更多碳原子。本专利技术中,还原糖是指醛型或酮型糖,二者都具有醛基或能够通过异构化获得醛结构;所述还原糖可以具体地选自由葡萄糖、麦芽糖、果糖、半乳糖、乳糖、纤维二糖、龙胆二糖、芦丁糖以及它们的组合构成的组,但本专利技术不限于此。根据本专利技术的粘合剂组合物中,基于还原糖和氨基酸的总量为100重量份,所述还原糖的含量为(例如)15至75重量份或30至70重量份。在另一个实施例中,基于还原糖和氨基酸的总量为100重量份,所述还原糖的含量为45至65重量份。基于还原糖和氨基酸的总量为100重量份,如果粘合剂组合物中还原糖的含量低于15重量份,则可能会获得低硬度的粘合剂组合物的固化产物。基于还原糖和氨基酸的总量为100重量份,如果粘合剂组合物中还原糖的含量超过75重量份,则可能会获得低稳定性的粘合剂组合物和低固化度的固化产物。根据本专利技术的粘合剂组合物包括一种或多种氨基酸。本专利技术中,所述氨基酸为在一个分子中具有一个或多个氨基和一个或多个羧基的化合物,所述氨基酸可以具体地选自由甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、谷氨酸、双碘酪氨酸、赖氨酸、精氨酸、组氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸、谷氨酰胺以及它们的组合构成的组,但本专利技术不限于此。根据本专利技术的粘合剂组合物中,基于还原糖和氨基酸的总量为100重量份,氨基酸的含量为(例如)25至85重量份或30至70重量份。在另一个实施例中,基于还原糖和氨基酸的总量为100重量份,所述氨基酸的含量为35至55重量份。基于还原糖和氨基酸的总量为100重量份,如果粘合剂组合物中氨基酸的含量低于25重量份,则可能会获得低稳定性的粘合剂组合物和低固化度的固化产物。基于还原糖和氨基酸的总量为100重量份,如果粘合剂组合物中氨基酸的含量超过85重量份,则可能会获得低硬度的粘合剂组合物的固化产物。根据本专利技术的粘合剂组合物包含一种或多种天然芳香族聚合物化合物。具体而言,所述天然芳香族聚合物化合物可以选自由木质素、鞣质、类黄酮以及它们的组合构成的组,但本专利技术并不限于此。本专利技术中,天然芳香族聚合物化合物的范围不但包括得自天然物质(如木材)的芳香族聚合物物质,而且还包括这些芳香族聚合物物质的衍生物和盐。所述天然芳香族聚合物化合物可以具有2,000以上(如2,000至100,000)的分子量。如果所述天然芳香族聚合物化合物具有2,000以上的分子量,则可以获得这样的粘合剂组合物,通过其所提供的粘合作用从而能够有利地生产具有增强的刚度的纤维产物。根据本专利技术的粘合剂组合物中,基于还原糖和氨基酸的总量为100重量份,所述天然芳香族聚合物化合物的含量为(例如)0.1至20重量份或0.5至10重量份。在另一个实施例中,基于还原糖和氨基酸的总量为100重量份,所述天然芳香族聚合物化合物的含量为1至5重量份。基于还原糖和氨基酸的总量为100重量份,如果粘合剂组合物中天然芳香族聚合物化合物的含量低于0.1重量份,则可能会限制对固化产物的硬度的改善。如果粘合剂组合物中天然芳香族聚合物化合物的含量超过20重量份,则可能会形成低稳定性的组合物,进而导致低防水性的固化产物以及固化过程之前和之后发生沉淀的风险。作为这种天然芳香族聚合物化合物的实例的木质素,是指松柏科或阔叶树的木质部分的各种组成成分中的脂溶性酚聚合物,其具有包含β-Ο-4或碳-碳键的前体(即,对羟基肉桂醇、松柏醇和芥子醇)的三维聚合物结构。植物木材大致分为纤维素、半纤维素和木质素。尽管木质素的含量占全部植物木材的大约30%,在造纸工业的制浆工艺等过程中其经常被去除或用作燃料。但是,根据本专利技术,可以改善诸如木质素的资源丰富但是由于其应用有限却被用作燃料或去除的天然芳香族聚合物类原料的利用。根据本专利技术的粘合剂组合物包含一种或多种多官能醛。所述多官能醛具有2个或更多(如2至4个)醛官能团,并且具体地可以选自由戊二醛、乙二醛、对苯二甲醛以及它们的组合构成的组,但本专利技术不限于此。本专利技术的粘合剂组合物中,基于还原糖和氨基酸的总量为100重量份,多官能醛的含量为(例如)0.5至20重量份或1至15本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粘合剂组合物,包含一种或多种还原糖、一种或多种氨基酸、一种或多种天然芳香族聚合物化合物和一种或多种多官能醛。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.20 KR 10-2015-00705221.一种粘合剂组合物,包含一种或多种还原糖、一种或多种氨基酸、一种或多种天然芳香族聚合物化合物和一种或多种多官能醛。2.根据权利要求1所述的粘合剂组合物,其中所述还原糖选自由葡萄糖、麦芽糖、果糖、半乳糖、乳糖、纤维二糖、龙胆二糖、芦丁糖及它们的组合构成的组。3.根据权利要求1所述的粘合剂组合物,其中所述氨基酸选自由甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、谷氨酸、双碘酪氨酸、赖氨酸、精氨酸、组氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸、谷氨酰胺及它们的组合构成的组。4.根据权利要求1所述的粘合剂组合物,其中所述天然芳香族聚合...

【专利技术属性】
技术研发人员:李颂依金成晙洪承民金容柱
申请(专利权)人:株式会社KCC
类型:发明
国别省市:韩国,KR

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