用取代的纖維素酯粘合劑粘合的纖維性基材以及與之有關(guān)的方法
【專利摘要】纖維性基材可以使用取代的纖維素酯粘合劑粘合到其他基材，所述粘合劑包含纖維素聚合物主鏈，該主鏈具有有機(jī)酯取代基和無機(jī)酯取代基，所述無機(jī)酯取代基包含選自硫、磷、硼和氯的無機(jī)非金屬原子。
【專利說明】用取代的纖維素酯粘合劑粘合的纖維性基材以及與之有關(guān) 的方法
[0001] 發(fā)明背景
[0002] 本發(fā)明涉及使用取代的纖維素酯粘合劑粘合到其他基材上的纖維性基材，以及與 之相關(guān)的制品和方法。
[0003] 與纖維性基材（例如地毯襯背）結(jié)合使用的最普通的粘合劑之一是尿素和三聚氰 胺甲醛樹脂，這歸因于它們與許多纖維性基材的強(qiáng)力結(jié)合。但是，據(jù)信隨著時(shí)間變化，這些 粘合劑可將甲醛釋放到周圍環(huán)境中，這是不期望的，因?yàn)榧兹┦且环N已知的致癌物質(zhì)，具有 刺激性氣味，并且已經(jīng)表現(xiàn)出在相對低的劑量時(shí)引起哮喘發(fā)作。
[0004] 因此，無甲醛的粘合劑是非常令人感興趣的。但是，替代選項(xiàng)如聚氨酯基粘合劑經(jīng) 常具有不太令人滿意的粘合性能，這產(chǎn)生了例如低品質(zhì)地毯。所以，無甲醛粘合劑（其表現(xiàn) 出與尿素和三聚氰胺甲醛樹脂相當(dāng)?shù)幕蛘吒玫恼澈闲阅埽⑹怯袃r(jià)值的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明涉及使用取代的纖維素酯粘合劑粘合到其他基材上的纖維性基材，以及與 之相關(guān)的制品和方法。
[0006] 在本發(fā)明的一種實(shí)施方案中，一種制品可以包含纖維性基材，其包含第一表面，其 中至少部分的該第一表面是用粘合劑粘合到第二表面的，該粘合劑包含取代的纖維素酯， 其包含具有有機(jī)酯取代基和無機(jī)酯取代基的纖維素聚合物主鏈，該無機(jī)酯取代基包含選自 硫，磷，硼和氯的無機(jī)非金屬原子。
[0007] 在本發(fā)明的另外一種實(shí)施方案中，一種方法可以包含提供粘合劑，其包含：溶劑和 取代的包含纖維素聚合物主鏈的纖維素酯，該主鏈具有有機(jī)酯取代基和無機(jī)酯取代基，該 無機(jī)酯取代基包含選自硫，磷，硼和氯的無機(jī)非金屬原子；將該粘合劑施用到纖維性基材的 至少部分的第一表面上；將第二表面至于與該第一表面的所述表面部分接觸地放置；和干 燥該粘合劑。
[0008] 通過閱讀下面的優(yōu)選的實(shí)施方案的說明，本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)對于本領(lǐng)域技術(shù)人 員將是顯而易見的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 下面的附圖被包括來說明本發(fā)明的某些方面，并且不應(yīng)當(dāng)被視為是排他性實(shí)施方 案。本領(lǐng)域技術(shù)人員在獲益于本發(fā)明時(shí)，將想到所公開的主題能夠進(jìn)行相當(dāng)大的改變，變 更，組合和形式和功能上的等價(jià)。
[0010] 圖1A-E提供了根據(jù)本發(fā)明的至少一些實(shí)施方案，制品構(gòu)造的非限定性例子的說 明。
[0011] 圖2提供了根據(jù)本發(fā)明的至少一些實(shí)施方案，取代的纖維素酯合成路線的非限定 性實(shí)施例。
[0012] 圖3提供了根據(jù)本發(fā)明的至少一些實(shí)施方案，取代的纖維素酯合成路線的非限定 性實(shí)施例。
[0013] 圖4提供了根據(jù)本發(fā)明的至少一些實(shí)施方案，取代的纖維素酯合成路線的非限定 性實(shí)施例。

【具體實(shí)施方式】
[0014] 本發(fā)明涉及使用取代的纖維素酯粘合劑粘合到其他基材上的纖維性基材，以及與 之相關(guān)的制品和方法。
[0015] 本發(fā)明在一些實(shí)施方案中提供了包含取代的纖維素酯粘合劑的制品，其在一些實(shí) 施方案中可以有利地是至少基本上無甲醛的。如此處使用的，術(shù)語"基本上無甲醛"指的是 包含小于0.01 %的甲醛（基于粘合劑的重量）的粘合劑。
[0016]除了不具有與例如上述那些甲醛基粘合劑有關(guān)的缺點(diǎn)之外，這里所述的粘合劑有 利地衍生自可再生的纖維素源。因此，除了低毒性之外，該粘合劑組合物在某些程度上是可 降解的。即，經(jīng)過長時(shí)間，這里所述的粘合劑組合物在恰當(dāng)?shù)臈l件下（例如在垃圾場中），可 以是可降解并且增強(qiáng)用其所生產(chǎn)的制品的降解。因此，這里所述的粘合劑組合物提供了這 樣的制品，其被認(rèn)為是更健康友好和環(huán)境友好的。
[0017] 應(yīng)當(dāng)注意的是當(dāng)"大約"涉及到數(shù)字列表中的數(shù)字而使用時(shí)，術(shù)語"大約"修飾了 該數(shù)字列表的每個(gè)數(shù)字。應(yīng)當(dāng)注意的是在一些數(shù)字列表范圍內(nèi)，所列的一些下限可以大于 所列的一些上限。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)可所選擇的子組將需要選擇超過所選下限的上限。
[0018] 在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明的制品可以包含纖維性基材，其包含第一表面，該第一 表面用取代的纖維素酯粘合劑（"SCE-粘合劑"）粘合到第二表面上。在一些實(shí)施方案中， 該纖維性基材包含第一表面和第二表面。在一些實(shí)施方案中，該纖維性基材可以包含第一 表面，并且另外的基材可以包含第二表面。在一些實(shí)施方案中，該另外的基材可以是第二纖 維性基材。在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明的制品可以包含多個(gè)基材，至少一種是纖維性基材， 具有用這里所述的SCE-粘合劑粘合在一起的多個(gè)表面。
[0019] 在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明的制品可以設(shè)計(jì)為具有以任何合適的構(gòu)造粘合的第一 表面和第二表面。合適的構(gòu)造的例子可以包括但不限于圖1所示的那些。圖1A顯示了處 于疊放構(gòu)造的纖維性基材101和另外的基材102。圖1B顯示了處于并排構(gòu)造的纖維性基材 103和另外的基材104。圖1C顯示了處于疊放構(gòu)造的纖維性基材105和106和另外的基材 107,其中纖維性基材106位于該另外的基材107和頂部纖維性基材105之間。圖1D顯示 了處于雜合構(gòu)造的多個(gè)基材，其中另外的基材108和109是并排構(gòu)造，其以一定角度配合， 纖維性基材110被顯示為位于另外的基材108和109頂上，并且纖維性基材111被顯示為 位于另外的基材108和109之下。圖1E顯示了纖維性基材112,其卷動并且在接縫113處 粘合至本身。受益于本發(fā)明的本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)可圖1A-1E僅僅是這里所述的制品可 能的構(gòu)造的例子，并且多個(gè)其他構(gòu)造是可能的，并且處于本發(fā)明的邊界內(nèi)。
[0020] 如此處使用的，術(shù)語"取代的纖維素酯粘合劑"和"SCE-粘合劑"指的是包含取代 的纖維素酯的粘合劑組合物。如此處使用的，術(shù)語"取代的纖維素酯"指的是具有纖維素聚 合物主鏈的聚合物化合物，該主鏈具有有機(jī)酯取代基和無機(jī)酯取代基。如此處使用的，術(shù)語 "無機(jī)酯取代基"指的是這樣的酯，其包含結(jié)合到R基團(tuán)的氧和無機(jī)非金屬原子（例如硫、 磷、硼和氯）。應(yīng)當(dāng)注意的是無機(jī)酯包含衍生自含氧酸的酯，其包含無機(jī)非金屬原子和碳原 子二者，例如烷基磺酸如甲磺酸。適于與這里所述的制品和方法結(jié)合使用的SCE-粘合劑的 細(xì)節(jié)在這里進(jìn)一步描述。
[0021] 適于與本發(fā)明的制品結(jié)合使用的纖維性基材在一些實(shí)施方案中可以包含天然纖 維、合成纖維、其任何雜合體及其任意組合。在一些實(shí)施方案中，天然纖維可以是源自植物 的和/或源自動物的，包括但不限于包含下面的至少一種：纖維素、再生的纖維素（例如粘 稠人造絲）、木漿、棉花、黃麻、亞麻、苧麻、大麻、波羅麻、藤蔓、藤條、龍舌蘭、椰殼纖維、竹 子、草、小麥桿、稻桿、大麥桿、樹木、膠原、蠶絲、安哥拉山羊毛（angora)、馬海毛、羊毛、羊駝 毛、麻布、開士米、羊腸線、駱馬毛（llama)、蜘蛛絲、牦牛毛等、其任意衍生物及其任意組合。 在一些實(shí)施方案中，合成纖維可以包含下面的至少一種：乙酸纖維素、三乙酸纖維素、合成 竹子、玻璃、碳、玄武巖、金屬、陶瓷、人造絲、丙烯酸類、芳酰胺、尼龍、聚烯烴、聚乙烯、聚丙 烯、聚酯、聚酰胺、zylon等、其任意衍生物及其任意組合。
[0022] 適于與本發(fā)明的制品結(jié)合使用的纖維性基材示例性的例子在一些實(shí)施方案中可 以包括但不限于紙張、紙板、瓦楞紙板、卡片材料、砂紙、粘合紙、壁紙、包裝紙、棉紙、水松 紙、漂白紙、著色紙、構(gòu)造紙、波羅麻紙、涂覆紙、蠟紙、織造織物、連續(xù)長絲非織造織物、機(jī)梳 的非織造織物、絲束、纖維束、斜紋布、合股線、繩索、地毯、地毯襯背、皮革、動物皮、絕緣材 料（insulation)等及其任意組合。
[0023] 適于與本發(fā)明的制品結(jié)合使用的另外的基材示例性的例子在一些實(shí)施方案中可 以包括但不限于源自木材和/或草的基材（例如薄木片，顆粒板，纖維板，中密度纖維板，高 密度纖維板，定向刨花板，軟木塞，硬木（例如筏木，山毛櫸，灰，樺木，巴西木，櫻桃，栗子， 榆樹，山胡桃木，桃花心木，楓木，橡木，玫瑰木，柚木，胡桃木，刺槐木，芒果樹木，榿木等）， 軟木（例如松木，冷杉，云杉，雪松，鐵杉等），粗木料，精制木料，天然纖維性材料和竹子）， 發(fā)泡基材（例如記憶泡沫，聚合物泡沫，聚苯乙烯泡沫，聚氨酯泡沫，發(fā)泡聚氨酯和大豆基 泡沫），這里所述的纖維性基材等及其任意組合。如此處使用的，術(shù)語"薄木片"指的是薄的 木材片，典型的薄于大約4mm。在一些實(shí)施方案中，薄木片可以是硬的高品質(zhì)木材例如櫻桃。
[0024] 本發(fā)明的包含SCE-粘合劑和這里所述的至少一種纖維性基材的制品的示例性例 子在一些實(shí)施方案中可以包括但不限于吸煙制品（例如香煙）、信封、帶子、紙板包裝（例 如郵政包裝和食品容器如谷類盒和冷凍正餐容器）、書籍、筆記本、雜志、瓦楞盒、裝飾盒、紙 袋、雜貨袋、包裝紙、壁紙、蜂窩紙、金剛砂板、電絕緣紙、空氣過濾器、紙制制品、地毯、鏢靶、 家具或者其部件（例如地毯和/或織物包覆的床頭板、椅子和凳子）、畫框、醫(yī)用外衣（例如 一次性長袍和外科面罩）等。
[0025] 作為非限定性例子，本發(fā)明的制品（例如香煙，紙質(zhì)雜貨袋或者谷類盒）可以包含 粘合到它本身（例如在接縫處或者交疊處）的纖維性基材（例如紙張或者紙板）和/或第 二纖維性基材。
[0026] 作為另外一種非限定性例子，本發(fā)明的制品（例如書籍或者雜志）在一些實(shí)施方 案中可以包含用這里所述的SCE-粘合劑結(jié)合在一起的纖維性基材（例如紙張和紙板）。
[0027] 作為仍然的另外一種非限定性例子，本發(fā)明的制品（例如畫框）可以包含用這里 所述的SCE-粘合劑粘合到另外的基材（例如木質(zhì)框）的纖維性基材（例如織造紡織品）。
[0028] 作為另外一種非限定性例子，本發(fā)明的制品（例如地毯）可以包含用本發(fā)明的 SCE-粘合劑粘合到一起的第一纖維性基材（例如主地毯襯背）和第二纖維性基材（例如次 地毯襯背）。在一些實(shí)施方案中，該地毯可以進(jìn)一步包含其用這里所述的SCE-粘合劑粘合 在第一和第二纖維性基材之間的發(fā)泡基材（例如聚氨酯泡沫）。在一些實(shí)施方案中，該地 毯可以進(jìn)一步包含發(fā)泡基材（例如聚氨酯泡沫），以使得該第二纖維性基材用這里所述的 SCE-粘合劑粘合在發(fā)泡基材和第一纖維性基材之間。
[0029]作為仍然的另外一種非限定性例子，制品（例如地板材料或者地板）可以包含其 用這里所述的SCE-粘合劑粘合到木材基材（例如合板或者硬木）的纖維性基材（例如地 毯）。
[0030]作為另外一種非限定性例子，本發(fā)明的制品（例如紙張）可以包含用這里所述的SCE-粘合劑（例如類似于紙張粘合劑）粘合到另外的基材（例如木漿）的纖維性基材（例 如木漿）。
[0031] 取代的纖維素酯粘合劑組合物
[0032]如上所述，術(shù)語"取代的纖維素酯粘合劑"和"SCE-粘合劑"指的是包含取代的纖 維素酯的粘合劑組合物，其中術(shù)語"取代的纖維素酯"指的是具有纖維素聚合物主鏈的聚合 物化合物，該主鏈具有有機(jī)酯取代基和無機(jī)酯取代基。此外，術(shù)語"無機(jī)酯取代基"指的是 這樣的酯，其中該酯的醚鍵包含無機(jī)非金屬原子（例如硫、磷、硼和氯）和結(jié)合到R基團(tuán)的 氧。應(yīng)當(dāng)注意的是無機(jī)酯包含衍生自含氧酸的酯，該含氧酸包含無機(jī)非金屬原子和碳原子 二者，例如烷基磺酸如甲磺酸。
[0033]這里所述的取代的纖維素酯的有機(jī)酯取代基可以包括但不限于脂肪族酯 (例如乙酸酯，丙酸酯或者丁酸酯），芳族酯（例如苯甲酸酯或者鄰苯二甲酸酯），取代的芳 族酯等，其任意衍生物及其任意組合。
[0034]在一些實(shí)施方案中，這里所述的取代的纖維素酯的有機(jī)酯取代基的取代度的范圍 可以從大約0. 2,0. 5或者1的下限到小于大約3,大約2. 9, 2. 5, 2或者1. 5的上限，并且其 中該取代度的范圍可以從任何下限到任何上限，并且包括其之間的任何子組。
[0035] 這里所述的取代的纖維素酯的無機(jī)酯取代基可以包括但不限于次氯酸酯，亞氯酸 酯，氯酸酯，高氯酸酯，亞硫酸酯，硫酸酯，磺酸酯（例如?；撬?，甲苯磺酸酯，烷基磺 酸酯，和芳基磺酸酯），氟代硫酸酯，亞硝酸酯，硝酸酯，亞磷酸酯，磷酸酯，膦酸酯，硼酸酯 等，其任意衍生物及其任意組合。
[0036] 在一些實(shí)施方案中，這里所述的取代的纖維素酯的無機(jī)酯取代基的無機(jī)非金屬原 子的重量百分比的范圍可以從大約〇. 〇 1 %，〇. 05 %或者0. 1 %的下限到大約8 %，5 %，3 %， 1%，0.5%，0.25%，0.2%或者0.15%的上限，并且其中該重量百分比的范圍可以從任何下 限到任何上限，并且包括其之間的任何子組。
[0037] 與這里描述的SCE-粘合劑結(jié)合使用的取代的纖維素酯可以衍生自任何合適的纖 維素源。合適的纖維素源可以包括但不限于軟木，硬木，棉絨，柳枝稷，竹子，甘蔗漁，工業(yè)大 麻，柳木，白楊木，多年生草（例如芒草族草），細(xì)菌纖維素，種子殼（例如大豆），回收的纖 維素等及其任意組合。出乎意料的，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，并且在這里進(jìn)行描述， SCE-粘合劑的粘合性 能可以與纖維素源等等有關(guān)，取代的纖維素酯來自所述纖維素源。不受限于理論，據(jù)信其他 組分例如木質(zhì)素和半纖維素，及其在各個(gè)纖維素源中的濃度導(dǎo)致了來源于其的取代的纖維 素酯的粘合性能的差異。作為非限定性例子，軟木會產(chǎn)生這樣的SCE-粘合劑，其具有相比 于來源于硬木的SCE-粘合劑更高的結(jié)合強(qiáng)度。
[0038] 在一些實(shí)施方案中，這里描述的取代的纖維素酯和因此SCE-粘合劑以及用其生 產(chǎn)的制品可以是可降解的，包括生物可降解的和/或化學(xué)可降解的。不受限于理論，據(jù)信至 少一些無機(jī)酯取代基可以比相應(yīng)的纖維素酯（其不含（或者最低程度地包含）無機(jī)酯取代 基）更易于水解。此外，在一些無機(jī)酯取代基進(jìn)行水解后，可以產(chǎn)生強(qiáng)酸，其可以進(jìn)一步加 速降解。
[0039] 在一些實(shí)施方案中，適于與本發(fā)明的制品結(jié)合使用的SCE-粘合劑可以包含至少 一種取代的纖維素酯和溶劑。與這里描述的SCE-粘合劑結(jié)合使用的合適的溶劑可以包括 但不限于水，丙酮，甲醇，乙醇，甲乙酮，二氯甲烷，二p惡烷，二甲基甲酰胺，四氫呋喃，乙酸， 二甲亞砜，N-甲基吡咯烷酮，碳酸二甲酯，碳酸二乙酯，碳酸乙二醇酯，碳酸丙二醇酯等，其 任意衍生物及其任意組合。溶劑的選擇在一些實(shí)施方案中可以取決于該取代的纖維素酯的 取代度和無機(jī)非金屬原子的量等。作為非限定性實(shí)施例，這里所述的SCE-粘合劑可以包含 至少一種取代的纖維素酯（其有機(jī)酯取代基的取代度大于大約〇-大約1)，含水溶劑和任選 的有機(jī)溶劑。作為另外一種非限定性實(shí)施例，這里描述的SCE-粘合劑可以包含至少一種取 代的纖維素酯（其有機(jī)酯取代基的取代度是大約〇. 7-大約2. 7)和混合溶劑（其包含含水 溶劑和有機(jī)溶劑（例如丙酮））。作為仍然的另外一種非限定性實(shí)施例，本發(fā)明的SCE-粘合 劑在一些實(shí)施方案中可以包含至少一種取代的纖維素酯（其有機(jī)酯取代基的取代度是大 約2. 4-小于大約3)，有機(jī)溶劑（例如丙酮），和任選的含水溶劑（其是該有機(jī)溶劑重量的 大約15 %或更低）。
[0040] 在一些實(shí)施方案中，適于與本發(fā)明的制品結(jié)合使用的SCE-粘合劑可以是無甲醛 的，其也可以描述為"沒有加入甲醛的粘合劑"。在一些實(shí)施方案中，適于與本發(fā)明的制品結(jié) 合使用的SCE-粘合劑可以是基本上無甲醛的，S卩，包含小于0. 01%甲醛，其基于該SCE-粘 合劑組合物的取代的乙酸纖維素的重量計(jì)。
[0041] 在一些實(shí)施方案中，適于與本發(fā)明的制品結(jié)合使用的SCE-粘合劑可以進(jìn)一步包 含添加劑。適于與這里描述的SCE-粘合劑結(jié)合使用的添加劑可以包括但不限于增塑劑，交 聯(lián)劑，不溶料，淀粉，填料，增稠劑，剛性化合物，耐水添加劑，阻燃劑，潤滑劑，軟化劑，抗菌 齊II，抗真菌劑，顏料，染料及其任意組合。
[0042] 在一些實(shí)施方案中，增塑劑可以允許調(diào)節(jié)這里描述的SCE-粘合劑的粘度和/或影 響本發(fā)明的SCE-粘合劑的粘合性能。適于與這里描述的SCE-粘合劑結(jié)合使用的增塑劑的 例子可以包括但不限于甘油，甘油酯，聚乙二醇，二甘醇，聚丙二醇，烷基二醇（例如聚環(huán)氧 乙烷（"PE0"），聚環(huán)氧丙烷（"PP0"）和PE0-PP0嵌段共聚物），聚乙二醇二縮水甘油醚 (例如PE0-二縮水甘油醚，PP0-二縮水甘油醚和PE0-PP0-二縮水甘油醚），二甲亞砜，磷 酸烷基酯，聚己內(nèi)酯，檸檬酸三乙酯，檸檬酸乙酰基三甲酯，鄰苯二甲酸二丁酯，鄰苯二甲酸 二芳基酯，鄰苯二甲酸二乙酯，鄰苯二甲酸二甲酯，鄰苯二甲酸二-2-甲氧基乙酯，酒石酸 二丁酯，鄰苯甲酰苯甲酸乙酯，乙基鄰苯二酰乙基乙醇酸酯，甲基鄰苯二酰乙基乙醇酸酯， 正乙基甲苯磺酰胺，三醋精，三醋精，鄰甲苯基對甲苯磺酸酯，磷酸三甲酯，磷酸三乙酯，磷 酸三丁酯，磷酸三苯酯，三丙酸甘油酯（tripropionin)，聚己內(nèi)酯等，其任意衍生物及其任 意組合。
[0043] 在一些實(shí)施方案中，交聯(lián)劑可以增加這里描述的SCE-粘合劑的粘合性能和/或增 加這里描述的SCE-粘合劑的耐水性。適于與這里描述的SCE-粘合劑結(jié)合使用的交聯(lián)劑 的例子在一些實(shí)施方案中可以包括但不限于路易斯酸式鹽（例如鎂鹽，鋁鹽和鋯鹽，特別 是其氯化物和硝酸鹽），硼酸，硼酸鹽，磷酸鹽，碳酸銨鋯，碳酸鉀鋯，金屬螯合物（例如鋯螯 合物，鈦螯合物和鋁螯合物），甲醛交聯(lián)劑，聚酰胺表氯醇樹脂，交聯(lián)劑如尿素乙二醛加合物 及其烷基化物（例如甲基化的乙二醛加合物和N-羥甲基化的乙二醛加合物衍生物），含有 N-羥甲基的交聯(lián)劑，含有醚化的N-羥甲基的交聯(lián)劑等，其任意衍生物及其任意組合。另外 的交聯(lián)劑的例子可以包括N-羥甲基反應(yīng)性樹脂如1，3-二羥甲基-4, 5-二羥基咪唑啉酮 (4, 5-二羥基-N，N'-二羥甲基亞乙基脲）或者它們的至少部分醚化的衍生物（例如與羥甲 基化的環(huán)亞乙基脲，羥甲基化的環(huán)亞丙基脲，羥甲基化的雙環(huán)乙二醛二脲和羥甲基化的雙 環(huán)丙二醛二脲的衍生物）。羥甲基化的環(huán)亞乙基脲的至少部分醚化的衍生物的例子可以包 括但不限于ARKOFDC?產(chǎn)品（例如ARKOFIX?NECplus或者ARKOFIX? NES(超低甲醒交聯(lián)劑，獲自ClariantSESwitzerland),乙二醒，尿素甲醒加合物，三聚氰 胺甲醛加合物，酚甲醛加合物，羥甲基化的環(huán)亞乙基脲，羥甲基化的環(huán)硫代亞乙基脲，羥甲 基化的環(huán)亞丙基脲，羥甲基化的雙環(huán)乙二醛二脲，羥甲基化的雙環(huán)丙二醛二脲，聚醛（例如 二醛），保護(hù)的聚醛（例如保護(hù)的二醛），亞硫酸氫鹽保護(hù)的聚醛（例如亞硫酸氫鹽保護(hù)的 二醛），異氰酸酯，封端的異氰酸酯，二甲氧基四氫呋喃，二羧酸，環(huán)氧化物，二縮水甘油基 醚，羥甲基取代的咪唑啉酮，羥甲基取代的嘧啶酮，羥甲基取代的三嗪酮，氧化淀粉，氧化多 糖，氧化半纖維素等，其任意衍生物及其任意組合。任何前述例子的組合也可以是合適的。 例如羥甲基化的化合物，羥甲基化的化合物的至少部分醚化的衍生物，基于二醛的化合物 和/或封端的二醛化合物可以用于與路易斯酸式鹽相組合。受益于本發(fā)明的本領(lǐng)域技術(shù)人 員應(yīng)當(dāng)理解甲醛交聯(lián)劑應(yīng)當(dāng)被排除在與無甲醛SCE-粘合劑結(jié)合使用之外，并且在基本上 無甲醛SCE-粘合劑中受到限制。
[0044] 不溶料添加劑在一些實(shí)施方案中可以增加粘合劑的疏水性質(zhì)。與這里描述的 SCE-粘合劑結(jié)合使用的不溶料添加劑的例子在一些實(shí)施方案中可以包括但不限于聚乙烯 醇與聚乙酸乙烯酯，乙二醛，甘油，山梨糖醇，糊精，a-甲基糖苷等的共聚物及其任意組合。
[0045] 耐水添加劑在一些實(shí)施方案中可以增加這里描述的SCE-粘合劑的耐水性，其因 此可以生產(chǎn)這樣的制品，其在水濃度較高的環(huán)境中例如潮濕環(huán)境中能夠保持它們的機(jī)械性 能。與這里描述的SCE-粘合劑結(jié)合使用的耐水添加劑的例子在可以包括但不限于錯(cuò)，聚烯 烴，不溶料及其任意組合。
[0046] 填料在一些實(shí)施方案中可以增加這里描述的SCE-粘合劑的剛性，其因此可以增 加用其生產(chǎn)的制品的機(jī)械剛性。適于與這里描述的SCE-添加劑結(jié)合使用的填料可以包括 但不限于椰殼粉，胡桃殼粉，木粉，小麥粉，大豆粉，樹膠，淀粉，蛋白質(zhì)物質(zhì)，碳酸鈣，沸石， 粘土，剛性化合物（例如木質(zhì)素），增稠劑等及其任意組合。
[0047] 適于與這里描述的SCE-添加劑結(jié)合使用的阻燃劑可以包括但不限于二氧化硅， 有機(jī)磷酸酯，多鹵化物等及其任意組合。
[0048] 在一些實(shí)施方案中，這里描述的SCE-粘合劑可以表征為固含量（至少部分的歸因 于一些添加劑）的范圍是從大約4%，8%，10%，12%或者15%的下限到大約75%，50%， 45%，35%或者25%的上限，并且其中該固含量范圍可以從任何下限到任何上限，并且包括 其之間的任何子組。
[0049] 在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明的制品可以包含多個(gè)木材基材（例如這里公開的任何 木材基材，包括其組合）和SCE-粘合劑，根據(jù)這里公開的任何實(shí)施方案，其位于至少部分的 該至少兩個(gè)木材基材之間。SCE-粘合劑在一些實(shí)施方案中可以包含根據(jù)這里公開的任何實(shí) 施方案的取代的纖維素酯，任選的溶劑，和任選的任何添加劑。取代的纖維素酯在一些實(shí)施 方案中可以包含具有纖維素聚合物主鏈的聚合物化合物，該主鏈具有有機(jī)酯取代基和無機(jī) 酯取代基，并且具有選自下面的至少一種特征：根據(jù)這里所述那些的至少一種有機(jī)酯取代 基，有機(jī)酯取代基取代度是大約0. 2-小于大約3,根據(jù)這里所述那些的至少一種無機(jī)酯取 代基，該無機(jī)酯取代基的無機(jī)非金屬原子的重量百分比是大約〇. 01 % -大約1 %，其衍生自 這里所述的纖維素材料及其任意組合。
[0050] 這里所述的取代的纖維素酯可以使用幾個(gè)合成路線之一來生產(chǎn)，其在一些實(shí)施方 案中包含水解反應(yīng)，這里將水和無機(jī)酯含氧酸催化劑加入到纖維素酯混合物中，來產(chǎn)生該 取代的纖維素酯。這里所述的取代的纖維素酯的合成進(jìn)一步詳細(xì)描述在共同待決的國際 專利申請No.PCT/US12/56802,標(biāo)題為"SubstitutedCelluloseEsterAdhesivesand MethodsandArticlesRelatingThereto"中，其與本申請?jiān)谕蝗仗峤唬湔麄€(gè)公開內(nèi)容 在此引入作為參考。合成路線的三個(gè)非限定性例子顯示在圖2-4中。
[0051] 現(xiàn)在參見圖2,在一些實(shí)施方案中，纖維素材料可以經(jīng)歷（2. 1)活化反應(yīng)，其在活 化劑的存在下使該纖維素材料溶脹，來使得內(nèi)表面是隨后的反應(yīng)可接近的，（2.2)在無機(jī) 酯含氧酸催化劑和有機(jī)酯化反應(yīng)物的存在下的酯化反應(yīng)，來產(chǎn)生纖維素酯混合物，和（2. 3) 在水和另外的無機(jī)酯含氧酸催化劑的存在下的水解反應(yīng)，來產(chǎn)生取代的纖維素酯。在一些 實(shí)施方案中，該取代的纖維素酯然后可以任選的進(jìn)一步加工，例如來產(chǎn)生純化的取代的纖 維素酯。在一些實(shí)施方案中，（2.2)酯化反應(yīng)和（2.3)水解反應(yīng)的無機(jī)酯含氧酸催化劑可 以是相同或者不同的無機(jī)酯含氧酸催化劑。
[0052] 現(xiàn)在參見圖3,在一些實(shí)施方案中，取代的纖維素酯的合成可以用纖維素酯起始材 料例如乙酸纖維素來開始。如圖3所示，纖維素酯混合物（例如在乙酸中溶脹的乙酸纖維 素）可以經(jīng)歷（3. 1)在水、無機(jī)酯含氧酸催化劑和有機(jī)酯化反應(yīng)物的存在下的水解反應(yīng)，來 產(chǎn)生取代的纖維素酯，其可以任選地進(jìn)一步加工。
[0053] 現(xiàn)在參見圖4,在一些實(shí)施方案中，取代的纖維素酯的合成可以用硫酸纖維素，磷 酸纖維素和/或硝酸纖維素起始材料來開始。如圖4所示，該硫酸纖維素，磷酸纖維素和/ 或硝酸纖維素起始材料可以經(jīng)歷（4. 1)在無機(jī)酯含氧酸催化劑和有機(jī)酯化反應(yīng)物的存在 下的酯化反應(yīng)，來產(chǎn)生纖維素酯混合物，和任選的（4.2)在另外的無機(jī)酯含氧酸催化劑的 存在下的水解反應(yīng)，來產(chǎn)生取代的纖維素酯，其可以任選地進(jìn)一步加工。在一些實(shí)施方案 中，（4. 2)該水解反應(yīng)可以任選地進(jìn)一步使用水，如圖4所示。在一些實(shí)施方案中，（4. 1)酯 化反應(yīng)和任選的（4.2)水解反應(yīng)的無機(jī)酯含氧酸催化劑可以是相同的或者不同的無機(jī)酯 含氧酸催化劑。受益于本發(fā)明的本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到（4.2)水解反應(yīng)任選地在這個(gè) 合成方案中作為起始材料具有無機(jī)酯取代基，其一些可以在（4. 1)酯化反應(yīng)中轉(zhuǎn)化成有機(jī) 酯取代基，由此產(chǎn)生這里所述的取代的纖維素酯。
[0054]如上面的非限定性實(shí)施例所示，在一些實(shí)施方案中，這里所述的取代的纖維素酯 的合成可以包括水解反應(yīng)等，其中將無機(jī)酯含氧酸催化劑，水和任選的其他反應(yīng)物加入到 纖維素酯混合物中，來產(chǎn)生該取代的纖維素酯。此外，應(yīng)當(dāng)注意的是在上面的非限定性實(shí)施 例中，各種化學(xué)組分可以以多個(gè)次序混合和/或加入到相應(yīng)的物質(zhì)和/或混合物中，所述次 序可以包括多次添加任何化學(xué)組分。在一些優(yōu)選的實(shí)施方案中，水解反應(yīng)（其包括有機(jī)酯 化反應(yīng)物）可以在該無機(jī)酯含氧酸催化劑和有機(jī)酯化反應(yīng)物之后利用加入水來進(jìn)行，以使 得水和其他反應(yīng)物或者其中間產(chǎn)物之間的潛在的失活反應(yīng)最小化。在一些優(yōu)選的實(shí)施方案 中，水解反應(yīng)（其不包括有機(jī)酯化反應(yīng)物）可以利用并行地添加水和無機(jī)酯含氧酸催化劑 來進(jìn)行，以使得該無機(jī)酯含氧酸催化劑導(dǎo)致的纖維素酯混合物任何潛在的降解最小化。
[0055] 這里所述制品的方法
[0056] 在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明制品的生產(chǎn)可以包括將這里所述的SCE-粘合劑施用 到纖維性基材的第一表面的至少部分上；將第二表面與該第一表面的所述部分接觸地放 置；和干燥SCE-粘合劑。在一些實(shí)施方案中，制品的生產(chǎn)可以進(jìn)一步包括將SCE-粘合劑施 用到至少部分的該第二表面，所述至少部分的該第二表面與第一表面的所述部分接觸。
[0057] 在一些實(shí)施方案中，將這里所述的SCE-粘合劑施用到基材（纖維性或者其他 形式）可以包括連續(xù)或者間歇地進(jìn)行：涂漆，輥涂，涂抹，鋪展，壓榨，噴涂，霧化，點(diǎn)涂 (dotting),其任何雜合及其任意組合。
[0058] 在一些實(shí)施方案中，干燥這里所述的SCE-粘合劑可以包括：允許一定的時(shí)間通 過，抽真空，施加空氣力，施加熱，施加壓力及其任意組合。在一些實(shí)施方案中，施加壓力可 以是靜態(tài)的（例如使用c形夾），移動（例如在輥?zhàn)又g），其任何雜合及其任意組合，所述 施加壓力是連續(xù)的或者間歇的。
[0059] 實(shí)施例
[0060] 實(shí)施例1。生產(chǎn)和分析了三種取代的纖維素酯和兩種纖維素酯。將纖維素用乙酸 處理，然后與乙酸、乙酸酐和硫酸的冷卻溶液混合。所得混合物的溫度增加，并且允許反應(yīng) 大約20分鐘。在此時(shí)，水解纖維素酯組合物。為了生產(chǎn)取代的纖維素酯，將該混合物在另 外的硫酸的存在下水解。下表1提供了五種樣品生產(chǎn)的條件。
[0061]表1
[0062]

【權(quán)利要求】
1. 一種制品，其包含： 纖維性基材，其包含第一表面，其中至少部分的該第一表面用粘合劑粘合到第二表面， 該粘合劑包含取代的纖維素酯，其包含具有有機(jī)酯取代基和無機(jī)酯取代基的纖維素聚合物 主鏈，該無機(jī)酯取代基包含選自硫、磷、硼和氯的無機(jī)非金屬原子。
2. 權(quán)利要求1的制品，其中該取代的纖維素酯來源于選自下面的至少一種：軟木、硬 木、棉絨、柳枝稷、竹子、甘蔗渣、工業(yè)大麻、柳木、白楊木、多年生草、細(xì)菌纖維素、種子殼、回 收的纖維素及其任意組合。
3. 權(quán)利要求1的制品，其中該有機(jī)酯取代基包含選自下面的至少一種A-C%脂肪族 酯、芳族酯、其任意衍生物及其任意組合。
4. 權(quán)利要求1的制品，其中該無機(jī)酯取代基選自次氯酸酯、亞氯酸酯、氯酸酯、高氯酸 酯、亞硫酸酯、硫酸酯、磺酸酯、氟代硫酸酯、亞硝酸酯、硝酸酯、亞磷酸酯、磷酸酯、膦酸酯、 次膦酸酯、膦酸烷基酯、硼酸酯、其任意衍生物及其任意組合。
5. 權(quán)利要求1的制品，其中該無機(jī)非金屬原子的存在量是大約0. 01%或者更大，基于 該取代的纖維素酯的重量計(jì)。
6. 權(quán)利要求1的制品，其中該取代的纖維素酯的取代度是大約0. 2-小于大約3。
7. 權(quán)利要求1的制品，其中該粘合劑進(jìn)一步包含溶劑，所述溶劑包含選自下面的至少 一種：水、乙醇、丙酮、甲乙酮、二氯甲烷、二惡烷、二甲基甲酰胺、甲醇、四氫呋喃、乙酸、二 甲亞砜、N-甲基吡咯烷酮、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸乙二醇酯、碳酸丙二醇酯及其任意 組合。
8. 權(quán)利要求1的制品，其中該粘合劑進(jìn)一步包含添加劑，所述添加劑包含選自下面的 至少一種：增塑劑、交聯(lián)劑、不溶料、淀粉、填料、增稠劑、剛性化合物、耐水添加劑、阻燃劑、 潤滑劑、軟化劑、抗菌劑、抗真菌劑、顏料、染料及其任意組合。
9. 權(quán)利要求1的制品，其中該粘合劑是至少基本上無甲醛的。
10. 權(quán)利要求1的制品，其中該纖維性基材包含纖維，所述纖維包含選自下面的至少一 種：纖維素、棉花、再生的纖維素、黃麻、亞麻、苧麻、大麻、波羅麻、藤蔓、藤條、龍舌蘭、椰殼 纖維、竹子、草、小麥桿、稻桿、大麥桿、樹木、膠原、蠶絲、安哥拉山羊毛、馬海毛、羊毛、羊駝 毛、麻布、開士米、羊腸線、駱馬毛、蜘蛛絲、牦牛毛、乙酸纖維素、三乙酸纖維素、合成竹子、 玻璃、碳、玄武巖、金屬、陶瓷、人造絲、丙烯酸類、芳酰胺、尼龍、聚烯烴、聚乙烯、聚丙烯、聚 酯、聚酰胺、zylon、其任意衍生物及其任意組合。
11. 權(quán)利要求1的制品，其中該纖維性基材包含選自下面的至少一種：紙張、紙板、瓦楞 紙板、卡片材料、砂紙、粘合紙、壁紙、包裝紙、棉紙、水松紙、漂白紙、著色紙、構(gòu)造紙、波羅麻 紙、涂覆紙、蠟紙、織造織物、連續(xù)長絲非織造織物、機(jī)梳的非織造織物、絲束、纖維束、斜紋 布、合股線、繩索、地毯、地毯襯背、皮革、動物皮、絕緣材料及其任意組合。
12. 權(quán)利要求1的制品，其中該纖維性基材包含該第二表面。
13. 權(quán)利要求1的制品，其中另外的基材包含該第二表面。
14. 權(quán)利要求13的制品，其中該第二基材包含選自下面的至少一種：源自木材的基材、 源自草的基材和發(fā)泡基材。
15. 權(quán)利要求1的制品，其是選自下面的至少一種：吸煙制品、香煙、信封、帶子、紙板包 裝、郵政包裝、食品容器、書籍、筆記本、雜志、瓦楞盒、裝飾盒、紙袋、雜貨袋、包裝紙、壁紙、 蜂窩紙、金剛砂板、電絕緣紙、空氣過濾器、紙制制品、地毯、鏢靶、家具或者其部件、地毯和/ 或織物包覆的床頭板、椅子、凳子、畫框、醫(yī)用外衣、一次性長袍和外科面罩。
16. -種方法，其包括： 提供粘合劑，該粘合劑包含： 取代的纖維素酯，其包含具有有機(jī)酯取代基和無機(jī)酯取代基的纖維素聚合物主鏈，該 無機(jī)酯取代基包含選自硫、磷、硼和氯的無機(jī)非金屬原子；和 溶劑； 將該粘合劑施用到纖維性基材的第一表面的至少部分上； 將第二表面與該第一表面的表面部分接觸地放置；和 干燥該粘合劑。
17. 權(quán)利要求16的方法，其中該溶劑包含大約85 %或者更多的有機(jī)溶劑和大約 0% -大約15%的含水溶劑；并且其中該取代的纖維素酯的取代度是大約2. 4-小于大約3。
18. 權(quán)利要求16的方法，其中該溶劑包含含水溶劑；并且其中該取代的纖維素酯的取 代度是大約1或者更低。
19. 權(quán)利要求16的方法，其中該溶劑包括有機(jī)溶劑和含水溶劑；并且其中該取代的纖 維素酯的取代度是大約〇. 7-大約2. 7。
20. 權(quán)利要求16的方法，其中該無機(jī)非金屬原子的存在量是大約0. 01 % -大約8%，以 該取代的纖維素酯的重量計(jì)。
【文檔編號】B32B23/10GK104411492SQ201280074407
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2012年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月24日
【發(fā)明者】M·庫姆斯, T·加勒特, C·普魯內(nèi)斯蒂, M·雅各布, Y.李（朱莉）, X·涂 申請人:塞拉尼斯醋酸纖維有限公司