[发明专利]可固化组合物

说明书

本申请基于35U.S.C.§119(e)要求了2006年8月24日提交的美国临时专利申请60/839851的优先权。

技术领域

本发明涉及在各种用途中用作热固性粘合剂的可固化组合物，具体用于需要保留至少一些挠性的基材中。

背景技术

在各种产品中非常需要包含少量或不包含甲醛的可固化组合物，这是因为甲醛会产生健康和环境问题。现有市售无甲醛粘合剂包含羧酸聚合物和多元醇，所述羧酸聚合物和多元醇在加热固化时酯化并形成热固性树脂(thermoset)。市售粘合剂通常设计成能提供固化时基本上刚性的粘合剂。例如，在玻纤隔离(insulation)粘合剂中，固化的粘合剂必须让隔离物受到压迫，但是具有刚性，以使压迫的隔离物在除去压力后基本上回复到其原始形状。例如，这时隔离物能在安装释放所述压力前以卷状、受压迫状态和非卷状运输，以及能够在安装时保持蓬松的隔热垫。

但是，在其它应用中并不需要上述类型的刚性粘合剂。例如，在用于房顶的薄玻纤或聚酯垫中，垫子必须与粘合剂保持在一起，从而使垫子在粘合剂固化后充分弯曲，使垫子进一步处理(例如将垫子转变成房顶材料)，以及使包含该垫子的最终产品在使用过程中能良好弯曲。例如，在房顶垫子中，最终房顶产品可用沥青材料浸渍或者用沥青材料涂一层，且所得房顶产品必须保持挠性，以使之与房顶匹配(例如碰到峰或谷时弯曲)，以及使房顶材料随温度波动而膨胀和收缩，但是所述垫子本身不会由于其太脆和缺乏挠性而破碎。

美国专利5895804公开了一种淀粉基热固性粘合剂，它包含可溶聚羧酸(polycarboxy)聚合物。但是，可溶聚合物具有较高酸单体含量，因此这些类型的粘合剂容易变硬，从而不适合挠性基材。

在这点上，挠性可固化无甲醛粘合剂的其它用途包括纸、纤维素、聚酯、玻璃垫和玻璃掩饰物(glass veil)。这些基材用于各种用途，包括地板衬垫、过滤介质和建材。

发明内容

本发明涉及固化后保持挠性的无甲醛粘合剂。

本发明涉及一种粘合剂组合物，它包括：

a.至少一种聚羧酸乳液共聚物，在所述共聚物中具有5-40重量％的羧酸单体；

b.至少一种羟基酰胺交联剂，它具有至少两个羟基；

至少一种增量剂(extender)，它选自多糖或植物蛋白或其混合物，以所述粘合剂组合物固体的总重量计，所述增量剂的含量为5-70重量％。本发明的其它方面见下述。

具体实施方式

以所述乳液共聚物的固体重量计，本发明粘合剂中所用的乳液共聚物包括5-40重量％、较好10-30重量％、最好10-20重量％的带有羧酸基团、酸酐基团或其盐或者羟基的羧酸单体作为共聚单体，例如(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸羟乙酯。例如，烯键式不饱和羧酸单体包括甲基丙烯酸、丙烯酸、巴豆酸、富马酸、马来酸、2-甲基马来酸、衣康酸、2-甲基衣康酸、a，b-亚甲基戊二酸、马来酸单烷基酯和富马酸单烷基酯；烯键式不饱和酸酐(例如马来酸酐、衣康酸酐、丙烯酸酐和甲基丙烯酸酐及其盐)。丙烯酸是较好的羧酸单体。

聚羧酸乳液共聚物中所用的烯键式不饱和共单体包含丙烯酸酯单体，例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异癸酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸羟丙酯；(甲基)丙烯酰胺或取代的(甲基)丙烯酰胺；苯乙烯和取代的苯乙烯；丁二烯；乙酸乙烯酯或其它乙烯基酯；丙烯腈或甲基丙烯腈等。

在所述聚合物混合物中也可使用链转移剂，例如硫醇、多硫醇和卤素化合物，以调节共聚物组合物的分子量。通常，以所述聚合物粘合剂的重量计，可使用0-10重量％的C₄-C₂₀烷基硫醇、巯基丙酸或巯基丙酸酯。

可使用低含量的多烯键式不饱和单体，以得到低水平的预交联，例如甲基丙烯酸烯丙酯、对苯二甲酸二烯丙酯、1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯等，以所述共聚物的重量计，上述物质的含量为0.01-5重量％。

较好地，对于固有伸长率大于5％的未处理基材(例如纺粘聚酯)，本发明所用乳液共聚物的Tg为0-35℃，对于固有伸长率小于5％的未处理基材(例如玻璃垫)，本发明所用乳液共聚物的Tg为35-70℃，所述Tg根据ASTM 3418/82在多点温度由差示量热扫描法和单元校准(cell calibration)测定，所述单元校准对于温度和焓采用了铟参考物。