[发明专利]包含脱乙酰壳聚糖的粘合剂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及粘合剂组合物以及包括施加所述组合物的胶粘方法。本发明更特别地涉及包含至少一种脱乙酰壳聚糖、酸和另外的化合物的粘合剂组合物。

背景技术

结构胶粘(collage structural)是一项目前用于将所有类型的材料结合在一起的技术。其被应用在众多工业领域中，如建筑，汽车构造，航空、铁路、航海领域或者木制结构或者用于窗户的结构。

结构胶粘使得能够获得胶粘的组件，所述胶粘的组件可象机械焊接的组件那样显著地耐受应力。

结构粘合剂通常被设计为耐受高于7MPa的剪应力。

现今已知的结构粘合剂由合成来源的材料如聚氨酯、环氧化物或丙烯酸类组成，并且在这些粘合剂中挥发性有机化合物(VOC)或其它潜在毒性的化合物的存在对于人类健康和环境来说是一个重大的问题。

多糖已经被确认为是一种对于使用合成材料的应用来说潜在的替代方案，并且尤其是壳聚糖。包含溶解于乙酸溶液中的脱乙酰壳聚糖的粘合剂组合物可以改善胶合板的胶粘(K.Umemura等，Koen Yoshishu-Nippon Setchaku Gakkai Nenji Taikai，2002，40，71-72)。但是，如此获得的粘合剂组合物无法耐受大于或等于2MPa的剪应力。

已经将其它化合物引入到基于脱乙酰壳聚糖的粘合剂组合物中以提高胶粘力。包含溶解于乙酸溶液中并且与葡萄糖结合的脱乙酰壳聚糖的组合物已经被描述为可以改善胶合板的胶粘(K.Umemura，Development of new natural polymer-based wood adhesives III：effects of glucose addition on properties of chitosan(新型天然聚合物基木材粘合剂III的发展：葡萄糖添加对于壳聚糖性能的影响)，Journal of Wood Science，2010)。不过，这些组合物无法耐受大于或等于2.5MPa的剪应力。

因而，目前需要获得以下这样的粘合剂组合物，所述粘合剂组合物基于具有至少相当于合成材料的粘合性能的天然来源的材料并且可以限制甚至消除健康和环境方面的风险。

发明内容

本发明可以提供至少部分地解决现有技术问题的技术方案。

本发明的第一目标因而在于提供基于脱乙酰壳聚糖并且可被应用于结构胶粘的粘合剂组合物，以及通过施加所述组合物的结构胶粘方法。

本发明的第二目标在于提供配制容易且不贵的基于脱乙酰壳聚糖的粘合剂组合物，以及要实施的简单且不贵的结构胶粘方法。

本发明的第三目标在于提供同时具有对于结构胶粘的足够粘合性能以及抗菌性能的基于脱乙酰壳聚糖的组合物。

本发明的第四目标在于提供下述这样的基于脱乙酰壳聚糖的组合物，所述组合物具有对于结构胶粘的足够粘合性能，并且同时限制在施加之后的收缩风险。

因而，本发明首先涉及一种粘合剂组合物，其包含：

(a)3-10％重量的至少一种脱乙酰度大于或等于75％的脱乙酰壳聚糖；

(b)0.5-5％重量的至少一种有机或无机酸；

(c)至少一种选自以下的化合物：

(c1)0.001-8％重量的聚阴离子化合物，

(c2)0.001-2％重量的式C_nH_2n+2O_n的多元醇，其中n表示2-20的整数，

(d)补充量(quantitécomplémentaire)的水性载体。

根据本发明，该组合物包含4-9％的壳聚糖，优选4-6％。

根据本发明，壳聚糖具有5,000-1,200,000g/mol，优选10,000-500,000g/mol的摩尔质量。

作为壳聚糖的实例，可选择由SIGMA ALDRICH公司以标号C3646-500G销售的产品。

根据本发明，酸的使用可以使脱乙酰壳聚糖溶解于本发明的组合物中。

根据本发明，该组合物有利地包含1-3％的酸。

有利地，该酸为水溶液的形式。

有利地，该酸水溶液具有2-4，优选2-2.5的pH值。

根据本发明，该酸有利地是选自已知无机酸的无机酸。作为实例可以提及硫酸，盐酸或硝酸，有利地是硫酸。

根据本发明，该酸有利地是选自已知有机酸的有机酸。有利地，该有机酸选自羧酸，优选乙酸。

根据本发明，该组合物包含0.01-5％的化合物(c1)。