[发明专利]羟基单羧酸基梅拉德粘结剂

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2007年7月5日提交的美国临时专利申请序列号 60/948,098的优先权，该文献的全部公开内容在此引入作为参考。

背景

粘结剂可用于由非集合或松散集合的物质制造材料。例如，粘结 剂能够使两个或更多个表面变得结合。粘结剂可以广泛地分为两个主 类：有机粘结剂和无机粘结剂，其中有机材料再分成动物、植物和合 成来源的那些。粘结剂的另一种分类方法基于这些化合物的化学性质： (1)蛋白质或蛋白质衍生物；(2)淀粉、纤维素或胶质和它们的衍 生物；(3)热塑性合成树脂；(4)热固性合成树脂；(5)天然树脂 和沥青；(6)天然和合成橡胶；和(7)无机粘结剂。粘结剂还可以 根据它们所用于的目的分类：(1)粘结刚性表面，如硬质塑料，和金 属；和(2)粘结柔性表面，如软质塑料和薄金属片材。

热塑性粘结剂包括各种聚合材料如聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇缩丁 醛、聚乙烯醇及其它聚乙烯树脂；聚苯乙烯树脂；丙烯酸和甲基丙烯 酸酯树脂；氰基丙烯酸酯；和各种其它合成树脂如聚异丁烯聚酰胺、 courmaroneidene产物和硅酮。这些热塑性粘结剂可以具有持久的可 溶性和可熔性以致它们在应力下蠕变和当受热时软化。它们用于制造 各种产品，例如带子。

热固性粘结剂包括各种苯酚-醛、脲-醛、蜜胺-醛，及其它缩合- 聚合材料如呋喃和聚氨酯树脂。热固性粘结剂可以通过利用热或催化 作用转变成不溶和不熔材料来表征。包含苯酚-、间苯二酚-、脲-、蜜 胺-甲醛，苯酚-糠醛等的粘结剂组合物用于粘结纺织品、塑料、橡胶 和许多其它材料。如上所指出，粘结剂可用于由非集合或松散集合的 物质制造材料。因此，能够起粘结剂作用的组合物是合乎需要的。

概要

根据本发明一个示例性实施方案的固化或未固化的粘结剂可以包 含以下特征中的一种或多种或它们的组合。此外，根据本发明的材料 可以包含以下特征中的一种或多种或它们的组合：

首先，不言而喻的是，本发明的粘结剂可以用于各种制造应用以 在非集合或松散集合一堆物质中产生或促进粘结力。一种收集物包括 两种或更多种组分。本发明粘结剂在该收集物的组分中的至少两种中 产生或促进粘结力。例如，本发明粘结剂能够将一堆物质固定在一起 以致该物质按抵抗分离的方式粘附。本文描述的粘结剂可以用于制造 任何材料。

本发明粘结剂的一个潜在特征是它们是无甲醛的。因此，该粘结 剂布置于其上的材料也可以是无甲醛的(例如，玻璃纤维)。此外， 本发明粘结剂与其它已知的粘结剂相比可以具有降低的三甲胺含量。

至于本发明粘结剂的化学成分，它们可以包括酯和/或聚酯化合 物。粘结剂可以包括与植物油如大豆油结合的酯和/或聚酯化合物。另 外，粘结剂可以包括与有机酸的钠盐结合的酯和/或聚酯化合物。粘结 剂可以包括无机酸的钠盐。粘结剂还可以包括有机酸的钾盐。此外， 粘结剂可以包括无机酸的钾盐。所述粘结剂可以包括与粘土添加剂， 如蒙脱土结合的酯和/或聚酯化合物。

另外，本发明的粘结剂可以包括梅拉德反应的产物。例如，参见 图2。如图2所示，梅拉德反应产生蛋白黑素，即结构不同的高分子 量含呋喃环和含氮聚合物，这取决于反应物和它们的制备条件。蛋白 黑素显示随温度和加热时间而增加的C∶N比例、不饱和度和化学芳香 度(参见，Ames，J.M.的″The Maillard Browning Reaction-an update，″Chemistry and Industry(Great Britain)，1988，7，558-561， 该文献的公开内容据此在此引入作为参考)。因此，本发明粘结剂可 以经由梅拉德反应制得并因此包含蛋白黑素。不言而喻的是，本文描 述的粘结剂可以包含蛋白黑素，或其它梅拉德反应产物，该产物通过 除梅拉德反应以外的方法产生然后简单地添加到构成该粘结剂的组合 物中。这种粘结剂中的蛋白黑素可以是水不溶性的。此外，这种粘结 剂可以是热固性粘结剂。