水性粘合剂组合物及使用该组合物粘合纤维状材料的方法技术

本发明专利技术涉及一种水性粘合剂组合物及使用该组合物粘合纤维状材料的方法，更详细地，涉及一种水性粘合剂组合物及使用该组合物粘合纤维状材料的方法，所述水性粘合剂组合物包括一个以上的还原糖、一个以上的氨基酸及包含二价以上的金属阳离子的离子性化合物，其与现有甲醛树脂(PFR)相比，价格低廉且能够表现出同等以上的物理性质，并且不包含甲醛或苯酚等有毒物质，也不会释放出这些有毒物质，在加工时能够减少作为现有PFR树脂的缺陷的臭气问题，能够显著改善经过加工的产品的耐水性和拉伸强度、硬度等机械特性及粉尘率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种水性粘合剂组合物及使用该组合物粘合纤维状材料的方法，更详细地，涉及一种水性粘合剂组合物及使用该组合物粘合纤维状材料的方法，所述水性粘合剂组合物包括一个以上的还原糖、一个以上的氨基酸及包含具有二价以上的氧化数的金属阳离子的离子性化合物，其与现有酚醛树脂(PFR)相比，价格低廉且能够表现出同等以上的物理性质，并且不包含甲醛或苯酚等有毒物质，也不会释放出这些有毒物质，在加工时能够减少作为现有PFR树脂的缺陷的臭气问题，能够显著改善经过加工的产品的耐水性和拉伸强度、硬度等机械特性及粉尘率。
技术介绍
一直以来，主要将价格低廉、物理性质优异的PFR作为用于粘合玻璃棉及岩棉等纤维状材料的粘合剂来使用。然而，PFR在制备工序中，甚至在施工后也会释放出作为致癌物质的甲醛，此外，苯酚也是有毒物质，其未反应物会持续地泄漏到外部环境中，从而会带来不好的影响。为了改善所述问题，韩国授权专利第240044号公开了一种以源自天然物质的普鲁兰多糖(pullulan)和糖类作为主要成分的粘合剂及含有其的成型物。然而，就该专利中公开的粘合剂而言，以用于粘合纤维状材料的粘合剂的用途来使用时，其固化度太低，因此无法确保耐水性等充分的物理性质。美国公开专利第2012-0133073号公开了一种在高温下反应糖蜜和聚羧酸而获得的蛋白黑素及聚酯聚合物的粘合剂用途。然而，就糖蜜而言，其原料本身的特性上具有难以将其成分的种类和含量控制在一定程度的缺点。韩国公开专利第1999-0037115号公开了一种粘合剂组合物，所述粘合剂组合物利用带有多糖和多官能羧酸官能团的化合物，通过烘烤时的酯化反应来进行固化。然而，羧酸与多糖的羟基的酯化缩聚反应的反应速度慢，因此有需要提供充分的高温条件和固化时间的问题。韩国公开专利第2008-0049012号公开了一种包含被中和的多官能酸化合物和还原糖的美拉德反应物的粘合剂。然而，所述粘合剂在高温固化反应后难以获得充分的强度，并且在浸渍于水中时，具有会洗脱出水溶性的褐色低分子量化合物的缺点。韩国公开专利第2010-0065273号公开了一种粘合剂，所述粘合剂为，以干重计，将5％以上的铵盐酸前体使用于还原糖中，并在高温固化时通过美拉德反应及酯化缩聚反应来形成水不溶性的热固化性高分子。然而，因使用大量的亲水性铵盐酸前体，即使在高温下进行固化反应后，也因亲水性未反应物而难以获得充分的强度，并且在浸渍于水中时，具有会洗脱出水溶性的褐色低分子量化合物的缺点。
技术实现思路
要解决的技术问题本专利技术是为了解决如上述的现有技术问题，本专利技术提供一种水性粘合剂组合物及使用该组合物粘合纤维状材料的方法，在玻璃棉及岩棉等纤维状材料的粘合上，所述水性粘合剂组合物与现有酚醛树脂相比，价格低廉且能够表现出同等以上的物理性质，并且不包含甲醛或苯酚等有毒物质，也不会释放出这些有毒物质，在加工时能够减少作为现有PFR的缺陷的臭气问题，能够显著改善经过加工的产品的耐水性和拉伸强度、硬度等机械特性及粉尘率。技术方案为了实现上述技术问题，本专利技术提供一种水性热固化性粘合剂组合物，所述组合物包括一个以上的还原糖、一个以上的氨基酸及一个以上的包含二价以上的金属阳离子的离子性化合物。本专利技术的另一方面提供一种粘合纤维状材料的方法，所述方法包括如下步骤：将所述水性热固化性粘合剂组合物喷射到纤维状材料上；及使经过喷射的粘合剂组合物热固化。有益效果使用本专利技术的粘合剂组合物来粘合的纤维状材料产品与使用现有PFR的情况相比，其特征在于，价格低廉且能够表现出同等以上的物理性质，并且不会释放出甲醛或苯酚等有毒物质，可以显示出优异的耐水性、拉伸强度、硬度、粉尘率等物理性质。具体实施方式以下对本专利技术进行更加详细的说明。本专利技术的粘合剂组合物包括一个以上的还原糖。本专利技术的还原糖是指具有醛或通过异构化能够具有醛结构的醛糖或酮糖糖类，具体地，可以单独或组合使用葡萄糖、麦芽糖、果糖、乳糖、纤维二糖、龙胆二糖、芸香糖等单糖类及二糖类等，但并不限定于此。以还原糖和氨基酸的合100重量份计，包含在本专利技术的粘合剂组合物的还原糖的量优选为40～95重量份，更优选为60～90重量份，进一步优选为70～90重量份。以还原糖和氨基酸的合100重量份计，当粘合剂组合物内的还原糖的含量小于40重量份时，由粘合剂组合物形成的固化物的硬度会降低，当含量超过95重量份时，组合物的稳定性及固化物的固化度会降低。本专利技术的粘合剂组合物包括一个以上的氨基酸。本专利技术的氨基酸为在一个分子上分别具有一个以上的氨基和羧基的化合物，具体地，可以单独或组合使用甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、谷氨酸、二碘酪氨酸、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、谷氨酰胺等，但并不限定于此。以还原糖和氨基酸的合100重量份计，包含在本专利技术的粘合剂组合物的氨基酸的量优选为5～60重量份，更优选为10～40重量份，进一步优选为10～30重量份。以还原糖和氨基酸的合100重量份计，当粘合剂组合物内的氨基酸含量小于5重量份时，组合物的稳定性及固化物的固化度会降低，当含量超过60重量份时，由粘合剂组合物形成的固化物的硬度会降低。根据本专利技术的一具体例，为了提高氨基酸对水的溶解度，优选使用氨基的部分或全部(例如，包含在氨基酸的氨基的20～100当量％，优选为30～100当量％)被酸中和的氨基酸。用于中和氨基酸的酸可以例举如硫酸、磷酸、羧酸、有机磺酸等，其形态可以不受限制地使用单分子、二聚物、三聚物、低聚物或高分子形态的酸化合物。根据情况也可以使用被胺化合物或氨中和的形态。优选地，可以使用在后述的常温及常压(即，25℃，1个大气压)条件下的沸点为300℃以上(例如，300～500℃)的高沸点酸化合物。作为本专利技术的主要成分的还原糖和氨基酸是由植物中采集的淀粉、糖蜜等经过水解或发酵工艺而获得的，无需担忧资源的枯竭，从而能够使制备时和废弃时产生的二氧化碳的量最小化。此外，在产品制备工序中和最终产品内不会包含苯酚、甲醛等有毒物质，也不会产生这些有毒物质，因此是环保的。本专利技术的粘合剂组合物包括一个以上的包含具有二价以上(例如，二～七价)的氧化数的金属阳离子的离子性化合物。由于本专利技术的粘合剂组合物在涂布于纤维状材料之前是以水溶液或水分散液的形态存在，因此，优选地，前述的包含二价以上的金属阳离子的离子性化合物的水溶解度要高。具体地，可以优选使用水溶解度为5重量％以上(例如，5～50重量％)的二价以上的金属阳离子络合物。当二价以上的金属阳离子络合物的水溶解度过低时，在制备粘合剂水溶液时，金属络合物不能很好地溶解，因此无法发挥充分的固化性能，或者，在喷射到纤维状材料之前形成水不溶性螯合物，从而失去粘合功能。所述二价以上的金属阳离子化合物为金属元素的二价以上的阳离子与有机酸或无机酸的阴离子形成离子键的形态。所述金属元素可以例举如选自Co、Cu、Ni、Cd、Mn、Mg、Zn、Fe、Al及Zr中的一个以上，所述有机酸或无机酸的阴离子可以例举如选自卤素阴离子、硫酸阴离子、碳酸阴离子、磷酸阴离子、硝酸阴离子、硫氰酸盐阴离子及有机酸阴离子中的一个以上。并且，优选地，为了以防止设备腐蚀为目的的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水性热固化性粘合剂组合物，所述组合物包括：一个以上的还原糖；一个以上的氨基酸；及一个以上的包含二价以上的金属阳离子的离子性化合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.31 KR 10-2014-00375581.一种水性热固化性粘合剂组合物，所述组合物包括：一个以上的还原糖；一个以上的氨基酸；及一个以上的包含二价以上的金属阳离子的离子性化合物。2.根据权利要求1所述的水性热固化性粘合剂组合物，其特征在于，所述还原糖选自葡萄糖、麦芽糖、果糖、乳糖、纤维二糖、龙胆二糖、芸香糖及它们的组合。3.根据权利要求1所述的水性热固化性粘合剂组合物，其特征在于，所述氨基酸选自甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、谷氨酸、二碘酪氨酸、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。4.根据权利要求1所述的水性热固化性粘合剂组合物，其特征在于，所述氨基酸的氨基的部分或全部是被酸中和的形态。5.根据权利要求1所述的水性热固化性粘合剂组合物，其特征在于，所述包含二价以上的金...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪承民，金容柱，郑永基，
申请(专利权)人：株式会社KCC，
类型：发明
国别省市：韩国;KR