接着剤系
本発明は、タンパク質とアセトアセトキシ基を有する１以上のポリマー（Ｐ）とを含んでいる接着剤系に関する。本発明は、積層された木質製品を製造する方法およびパーティクルボードを製造する方法にも関する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接着剤系に、および木質製品を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホルムアルデヒドに基づいた樹脂、たとえばフェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂および尿素−ホルムアルデヒド樹脂が、バインダーとして木質製品の製造に広く使用されている。このような木質製品の例は、接着剤で一緒に接着された層を含んでいる複合材製品、たとえば合板、積層されたフローリング製品、およびたとえば家具に使用されるベニア製品である。さらなる例は、ボード製品、たとえばパーティクルボード、チップボードおよびファイバーボードであり、これらの場合、木材チップおよび／または木材繊維が、バインダーと一緒にプレスされてボードを形成する。
【０００３】
ホルムアルデヒドに基づいた樹脂を硬化すると、木質製品の製造の間およびまたその後の該製品の使用の間の双方に、ホルムアルデヒドが放出されることがある。屋内空気へのホルムアルデヒドの放出は、健康上の理由から多年にわたる重大な懸念事である。
【０００４】
ホルムアルデヒドに基づいた樹脂を含有する従来技術の接着剤に対する代替物として適したものにする十分な結合強さおよび全般的な最終製品品質を示すところの、ホルムアルデヒドを含まない木材用接着剤への需要が増加している。
【０００５】
耐水性および結合強さは、一般に木質製品に求められる品質を反映する重要な特性である。一般に、特定の最終製品について確立された基準を満たすために要求される特定の品質パラメータが存在する。たとえばパーティクルボードは、たとえば内部結合力、厚さ膨張率および吸水率に関する特定の基準を満たす必要があり、他方、積層されたフローリング製品は、たとえば層剥離に関する特定の基準を満たす必要がある。
【０００６】
数十年前に、タンパク質に基づいた接着剤が合板の製造に使用されたが、ホルムアルデヒドに基づいた樹脂によってその優れた性能の故に置き換えられた。最近、異なったタイプのタンパク質に基づいた接着剤が提案されている。特許文献１、２および３は、大豆タンパク質に基づいた接着剤組成物を開示している。タンパク質に基づいた接着剤のさらなる例は、非特許文献１に開示されている。特許文献４は、大豆タンパク質単離物に基づいた接着剤を開示している。特許文献５は、大豆タンパク質単離物を含んでいる接着剤組成物を開示している。特許文献６および７は、パーティクルボードを形成するために使用される、大豆タンパク質単離物を含んでいる接着剤組成物を開示している。非特許文献２は、木材用接着剤中におけるアセトアセチル化されたポリビニルアルコールを開示しているが、何らかのタンパク質と組み合わされたものではない。特許文献８、９、および１０は、アセトアセチル化されたポリビニルアルコールを木材用接着剤に使用する方法を開示しているが、何らかのタンパク質と組み合わされたものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２００５／１１３７００号パンフレット
【特許文献２】米国特許出願公開第２００４／００３７９０６号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００４／００８９４１８号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２００２／０００５２５１号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２００５／０１６６７９６号明細書
【特許文献６】米国特許第６，７９０，２７１号明細書
【特許文献７】米国特許出願公開第２００５／０２３４１５６号明細書
【特許文献８】米国特許第４，３５０，７８８号明細書
【特許文献９】米国特許第４，６８７，８０９号明細書
【特許文献１０】米国特許出願公開第２００５／０１９７４４１号明細書
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ｌｉら、「硬化剤として１，３−ジクロロ−２−プロパノールを用いる、大豆に基づいた接着剤」、Ｗｏｏｄ ａｎｄ Ｆｉｂｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ、２００４年、第３６巻（第２号）、１８６〜１９４ページ
【非特許文献２】Ｍｏｒｉら、「・・・木材製品用のハネムーン型接着剤」、Ｊ．ｏｆ ａｐｐｌｉｅｄ ｐｏｌｙｍｅｒ ｓｃｉｅｎｃｅ、２００４年、第９１巻、２９６６〜２９７２ページ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
これらに代わるべき、高い結合強さおよび高い製品品質を示す、タンパク質に基づいた木材用接着剤の必要性が依然として存在する。
【００１０】
したがって、本発明は、たとえば耐水性に関して優れた接着強さおよび製品品質を示す、タンパク質に基づいた接着剤組成物を提供する。また、木質製品を製造する方法が提供される。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、タンパク質とアセトアセトキシ基を有する１以上のポリマー（Ｐ）とを含んでいる接着剤系を提供する。
【００１２】
「接着剤系」は、本明細書では木材用接着剤を形成し、かつそのように機能する２以上の成分の組み合わせを意味する。「接着剤」の語は、本明細書では「バインダー」の語も包含する。
【００１３】
本発明は、木質材料の１以上の片上に、タンパク質とアセトアセトキシ基を有する１以上のポリマー（Ｐ）とを含んでいる接着剤系を施与すること、そして該片をある材料の、好ましくは木質材料の１以上のさらなる片と接合することを含む、木質製品を製造する方法にも関する。
【００１４】
タンパク質と１以上のポリマー（Ｐ）との重量比は、好適には約１：２〜約１００：１、好ましくは約１：１〜約１００：１、より好ましくは約１：１〜約２０：１、最も好ましくは約２：１〜約１０：１である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
１の実施態様では、接着剤系は接着剤組成物を含んでいる。
【００１６】
接着剤組成物は、好適には約１〜約９９重量％、好ましくは約３〜約７５重量％、最も好ましくは約５〜約５０重量％のタンパク質を含んでいる。
【００１７】
接着剤組成物は、好適には約０．１〜約９９重量％、好ましくは約１〜約８０重量％、より好ましくは２〜約５０重量％、さらにより好ましくは約２〜約２５重量％、最も好ましくは約５〜約１５重量％の１以上のポリマー（Ｐ）を含んでいる。
【００１８】
接着剤組成物中の固形分含有量は、好適には約１０〜約９５重量％、好ましくは約２０〜約７５重量％、最も好ましくは約３０〜約５０重量％である。
【００１９】
１の実施態様では、接着剤系は、タンパク質および１以上のポリマー（Ｐ）を別々に分けられた成分として含んでおり、これらは好ましくは接着工程におけるこれらの実際の使用まで分けられたままでいる。接着剤系の別々の成分は、接着工程における実際の使用の短時間前に混合され、それによって本発明の接着剤組成物を形成することもできる。「短時間」とは、本明細書では好適には約１時間未満、好ましくは約３０分間未満、最も好ましくは約１５分間未満を意味する。
【００２０】
本発明の方法の１の実施態様では、接着剤系は別々に分けられた成分として木質材料の１以上の片上に施与され、該別々に分けられた成分のうちの１の成分がタンパク質を含んでおり、かつさらなる成分が１以上のポリマー（Ｐ）を含んでいる。
【００２１】
タンパク質を含んでいる成分は、タンパク質の溶液もしくは分散物を含んでいることができ、またはタンパク質を乾燥物質として含んでいることができる。該タンパク質の溶液または分散物は、好ましくは水性である。１以上のポリマー（Ｐ）を含んでいる成分は、好適には溶液もしくは分散物、好ましくは水性の溶液もしくは分散物、または固形物質の状態である。接着剤系の分けられた成分として、ポリマー（Ｐ）は、好適には約０．１〜約９９重量％、好ましくは約１〜約８０重量％、より好ましくは約２〜約５０重量％、さらにより好ましくは約２〜約２５重量％、最も好ましくは約３〜約１５重量％のポリマー（Ｐ）を含んでいる水性組成物中に存在する。
【００２２】
接着剤系の分けられた成分として木質材料の１以上の片上に施与されるときは、好ましくは第一の成分が施与されそして第二の成分が施与されることを含む接着剤系の成分の逐次的な施与が行われる。
【００２３】
本発明の方法の１の実施態様では、施与された第一の成分は、タンパク質を溶液かあるいは分散物として、または乾燥物質として含んでおり、そして施与された第二の成分は、１以上のポリマー（Ｐ）の溶液または分散物を含んでいる。
【００２４】
本発明の方法の１の実施態様では、施与された第一の成分は、１以上のポリマー（Ｐ）の溶液または分散物を含んでおり、そして施与された第二の成分は、タンパク質を溶液かあるいは分散物として、または乾燥物質として含んでいる。
【００２５】
本発明の方法の１の実施態様では、施与された第一の成分は、１以上のポリマー（Ｐ）を固形物質として含んでおり、そして施与された第二の成分は、タンパク質を溶液かあるいは分散物として、または乾燥物質として含んでいる。
【００２６】
本発明の方法の１の実施態様では、固形物質としての１以上のポリマー（Ｐ）と乾燥物質としてのタンパク質との混合物が施与される。
【００２７】
本発明の方法の１の実施態様では、溶液または分散物である第一の施与される成分は、施与後に、かつ第二の成分が施与される前に乾燥される。この場合、該第一の施与される成分は、好ましくは１以上のポリマー（Ｐ）の溶液または分散物である。
【００２８】
好適なタンパク質の例は、たとえば、ミルク（カゼイン）、大豆、ジャガイモ、トウモロコシ、小麦、米、エンドウ豆等に由来する天然タンパク質、すなわち非変性タンパク質、および変性タンパク質である。好適な大豆タンパク質製品の例は、大豆タンパク質濃縮物、大豆ミール（粕）、大豆タンパク質加水分解物および大豆タンパク質単離物を含む。好ましくは、タンパク質は大豆タンパク質単離物（ＳＰＩ）である。タンパク質は、好適にはタンパク質ミールまたはタンパク質単離物のような製品の形で本発明に使用されるために用意される。タンパク質ミールまたはタンパク質単離物中のタンパク質含有量は、好適には約３０〜約１００重量％、好ましくは約５０〜約１００重量％、最も好ましくは約７０〜約１００重量％である。
【００２９】
タンパク質１２重量％を含んでいる水性組成物は、好適には約５００〜約５，０００，０００ｍＰａ・秒、好ましくは約１，０００〜約２，０００，０００ｍＰａ・秒、より好ましくは約５０，０００〜約１，５００，０００ｍＰａ・秒、最も好ましくは約１００，０００〜約１，０００，０００ｍＰａ・秒の（Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度計、１２ｒｐｍ、スピンドル４、２０℃における）粘度を有する。
【００３０】
１以上のポリマー（Ｐ）は、好適には約１，０００〜約５，０００，０００ｇ／モル、好ましくは約１０，０００〜約２，０００，０００ｇ／モルの重量平均分子量を有する。
【００３１】
１以上のポリマー（Ｐ）中のアセトアセトキシ基の含有量は、好適には約０．０５〜約５０モル％、好ましくは約１〜約３０モル％、最も好ましくは約５〜約２０モル％である。
【００３２】
１以上のポリマー（Ｐ）は、好ましくはアセトアセチル化されたポリビニルアルコール（ＡＡＰＶＡ）を含んでいる。
【００３３】
接着剤系は、好適にはさらにアミノ基またはアミド基を有する１以上のポリマー（Ｐ１）を、好ましくは別に分けられた成分としてまたはタンパク質成分と混合された状態で含んでいる。アミド基は好ましくはペンダントのアミド基である。
【００３４】
「アミド基」の語は、本明細書ではホルムアミド基を包含する。
【００３５】
１以上のポリマー（Ｐ１）は、好ましくは１級アミノ基またはホルムアミド基を含んでいる。好ましくは、該１以上のポリマー（Ｐ１）はポリビニルアミン、ポリビニルホルムアミド、ポリ（ビニルアルコール−コ−ビニルアミン）、ポリ（ビニルアルコール−コ−ビニルホルムアミド）、ポリアリルアミン、ポリエチレンイミンまたはポリアミドアミンを含んでいる。最も好ましくは、１以上のポリマー（Ｐ１）はポリビニルアミンまたはポリエチレンイミンを含んでいる。
【００３６】
１以上のポリマー（Ｐ１）は、好適には約１，０００〜約５，０００，０００ｇ／モル、好ましくは約１０，０００〜約２，０００，０００ｇ／モルの重量平均分子量を有する。
【００３７】
接着剤系の別に分けられた成分として、ポリマー（Ｐ１）は、好適にはポリマー（Ｐ１）約０．１〜約９９重量％、好ましくは約１〜約８０重量％、より好ましくは約２〜約５０重量％、さらにより好ましくは約２〜約２５重量％、最も好ましくは約３〜約１５重量％を含んでいる水性組成物中に存在している。
【００３８】
１以上のポリマー（Ｐ１）を含んでいる水性組成物は、さらに無機または有機塩を含んでいてもよい。１以上のポリマー（Ｐ１）の一部が、イオン荷電、好ましくはカチオン荷電していてもよい。水性組成物中の該塩の負の対イオンの量は、好適には０〜約５０重量％、好ましくは約１〜約３０重量％、最も好ましくは約２〜約２０重量％である。
【００３９】
タンパク質、ポリマー（Ｐ）および任意的なポリマー（Ｐ１）をそれぞれ含んでいる接着剤系の１以上の成分は、またはタンパク質およびポリマーならびに任意的なポリマー（Ｐ１）を含んでいる接着剤組成物は、さらに添加剤およびフィラー、たとえばカオリンを含んでいることができる。
【００４０】
本発明の方法の１の実施態様では、接着剤組成物は施与後に乾燥され、そしてその後に水、または１以上のポリマー（Ｐ）を含んでいる水性組成物、または１以上のポリマー（Ｐ１）を含んでいる水性組成物を添加することによって活性化される。
【００４１】
１の実施態様では、接着剤系はタンパク質、１以上のポリマー（Ｐ）および１以上のポリマー（Ｐ１）を別々に分けられた成分として含んでおり、これらは接着工程におけるこれらの実際の使用まで分けられたままである。接着剤系の別々の成分は、接着工程における実際の使用の短時間前に混合されて、それによって本発明の接着剤組成物を形成してもよい。「短時間」の語は、本明細書では好適には約１時間未満、好ましくは約３０分間未満、最も好ましくは約１５分間未満を意味する。
【００４２】
本発明の方法の１の実施態様では、接着剤系は別々に分けられた成分として木質材料の１以上の片上に施与され、該別々に分けられた成分のうちの１の成分がタンパク質を含んでおり、かつさらなる成分が１以上のポリマー（Ｐ）を含んでおり、かつなおもさらなる成分が１以上のポリマー（Ｐ１）を含んでいる。タンパク質を含んでいる成分はタンパク質の溶液もしくは分散物を含んでいることができ、またはタンパク質を乾燥物質として含んでいることができる。１以上のポリマー（Ｐ）を含んでいる成分は好適には溶液または分散物である。１以上のポリマー（Ｐ１）を含んでいる成分は好適には溶液または分散物である。
【００４３】
本発明の方法の１の実施態様では、施与された第一の成分はタンパク質と１以上のポリマー（Ｐ）との溶液または分散物を含んでおり、これは、１以上のポリマー（Ｐ１）の溶液または分散物を含んでいる第二の成分の施与前に乾燥される。
【００４４】
本発明の方法の１の実施態様では、施与された第一の成分はタンパク質と１以上のポリマー（Ｐ１）との溶液または分散物を含んでおり、これは、１以上のポリマー（Ｐ）の溶液または分散物を含んでいる第二の成分の施与前に乾燥される。
【００４５】
本発明の方法の１の実施態様では、施与された第一の成分は１以上のポリマー（Ｐ）の溶液または分散物を含んでおり、これは、タンパク質と１以上のポリマー（Ｐ１）との溶液または分散物を含んでいる第二の成分の施与前に乾燥される。
【００４６】
本発明の方法の１の実施態様では、施与された第一の成分は１以上のポリマー（Ｐ１）の溶液または分散物を含んでおり、これは、タンパク質と１以上のポリマー（Ｐ）との溶液または分散物を含んでいる第二の成分の施与前に乾燥される。
【００４７】
接着剤組成物中のタンパク質および１以上のポリマー（Ｐ）および任意的な１以上のポリマー（Ｐ１）の量は、好適には１０００ｇ／モル以上の分子量を有する成分の少なくとも７５重量％、同様に好適には約７５〜約１００重量％、好ましくは少なくとも８５重量％、同様に好ましくは約８５〜約１００重量％、最も好ましくは少なくとも９５重量％、同様に最も好ましくは約９５〜約１００重量％を構成する。
【００４８】
本発明はさらに、本発明に従う接着剤系を、木質材料の片を接着して木質製品を形成するために使用する方法に関する。
【００４９】
本発明の１の実施態様では、木質材料の片はシートまたはラメラである。この場合に、木質製品は好適には積層されたフローリング材、ベニアフローリング、ベニア家具材、合板、ウォールパネル、ルーフパネルまたは積層されたビームである。
【００５０】
本発明の１の実施態様では、木質材料の片は木材チップまたは木材粒子、たとえばチップ、削りくず、フレーク、おがくずまたは任意の類似した微細化された木質材料である。この場合に、木質製品は好適にはチップボード、パーティクルボードもしくはファイバーボード、または配向性ストランドボードである。
【００５１】
本発明に使用されるべき木材粒子の湿分含有量は、好適には約０〜約２０重量％、好ましくは約１〜約１０重量％、より好ましくは約１．５〜約５重量％である。
【００５２】
木材粒子と接着剤系との重量比は、乾燥重量として計算されて、好適には約１００：１〜約１：１、好ましくは約５０：１〜約２：１、より好ましくは約３０：１〜約２．５：１、最も好ましくは約１５：１〜約３：１である。
【００５３】
本発明に従う方法は、好適には木質材料の１以上の片を本発明に従う接着剤系に接触させる段階、プレスしそれによって木質材料の片をさらなる木質材料と接合する段階を含む。プレスは好適には高められた温度で行われる。木質材料は任意のタイプおよび形態の木質材料、たとえばチップ、繊維、シート、ラメラ、ベニア、片等であることができる。本発明の方法は、好適には本発明に従う接着剤組成物を木質材料の表面上に施与し、それに続いてプレスすることを含む。プレス温度は、どの木質製品が製造されることを意図されているかに依るが、好適には約５０〜約２５０℃、好ましくは約７０〜約２００℃である。パーティクルボード、チップボードおよびファイバーボード製品の場合、プレス温度は好ましくは約１００〜約２２５℃、最も好ましくは約１５０〜約２００℃である。積層される製品、たとえば合板、積層されるフローリングまたはベニアフローリング製品の場合、プレス温度は好ましくは約７０〜約１７５℃、最も好ましくは約９０〜約１６０℃である。
【００５４】
プレス時間およびプレス温度は関連しており、その故に、より低いプレス温度は一般により長いプレス時間を要求する。製造されるべき木質製品もまた正に、好適なプレス温度およびプレス時間を決める。プレス時間は、好適には少なくとも約１０秒間、同様に好適には約１０秒間〜約６０分間、好ましくは少なくとも約３０秒間、同様に好ましくは約３０秒間〜約３０分間、最も好ましくは少なくとも約１分間、同様に好ましくは約１〜約１５分間である。
【００５５】
本発明の方法の１の実施態様では、積層された製品を製造するときに、本発明の方法は好適には本発明に従う接着剤組成物を、接合部が約０．１〜約５００ｇ／ｍ２の当初に施与された量を含んでいるように表面上に施与することを含む。施与される量は、製造されるべき製品に依存し、プレス成形されるベニアの場合、好ましくは約５０〜約２００ｇ／ｍ２、積層されるフローリング材の場合、好ましくは約１００〜約１６０ｇ／ｍ２である。好適な上限もまた、溶液を施与されるのがどちらのタイプの木質材料であるかに依る。接着剤組成物は、接合されるべき表面の片方または双方上に施与されることができる。双方の表面上に施与されるならば、各表面上に施与される量の合計は、特定の接合部全体について好まれる量に対応する。
【００５６】
本発明の方法の他の実施態様では、積層された製品を製造するときに、本発明の方法は好適には本発明に従う接着剤系を、タンパク質および１以上のポリマー（Ｐ）の別々に分けられた成分として表面上に施与することを含む。好適には、タンパク質およびポリマー（Ｐ）の双方は水性組成物として施与される。あるいは、タンパク質および１以上のポリマー（Ｐ）は、接合されるべく意図されている別々の表面上に施与されることができる。表面の片方または双方上に施与される接着剤系の合計量は、接合部が約０．１〜約５００ｇ／ｍ２の当初に施与された量を含んでいるような量である。施与される量は、製造されるべき製品に依存し、プレス成形されるベニアの場合、好ましくは約５０〜約２００ｇ／ｍ２、積層されるフローリング材の場合、好ましくは約１００〜約１６０ｇ／ｍ２である。好適な上限もまた、溶液を施与されるのがどちらのタイプの木質材料であるかに依る。
【００５７】
本発明の方法の他の実施態様では、パーティクルボード、チップボードまたはファイバーボードおよび類似した製品を製造するときに、本発明の方法は好適には本発明に従う接着剤系を、タンパク質および１以上のポリマー（Ｐ）の別々に分けられた成分として木材チップ上に施与することを含む。
【００５８】
パーティクルボード、チップボードまたはファイバーボードおよび類似した製品の製造において別々に施与されるときに、タンパク質は乾燥形態でまたは水性組成物中に存在する状態で施与されることができる。好ましくは、タンパク質は乾燥形態で施与される。１以上のポリマー（Ｐ）は固体としてまたは水性組成物として施与されることができる。１以上のポリマー（Ｐ）が好ましくは最初にチップに添加され、それに続いてタンパク質が添加される。
【００５９】
１の実施態様では、パーティクルボード、チップボードまたはファイバーボードおよび類似した製品の製造において、１以上のポリマー（Ｐ）は水性組成物として施与され、それに続いてタンパク質が乾燥形態で添加される。
【００６０】
１の実施態様では、パーティクルボード、チップボードまたはファイバーボードおよび類似した製品の製造において、１以上のポリマー（Ｐ）は乾燥形態のタンパク質と同時に固体として施与される。
【００６１】
本発明は、木質製品を製造する方法によって得られることができる木質製品にも関する。
【００６２】
木質製品は、好適にはパーティクルボード、チップボードまたはファイバーボード製品である。あるいは、木質製品は好適には積層された製品、たとえば合板、積層されたフローリングまたはベニアフローリング製品である。
【００６３】
本発明に従って造られたパーティクルボード、チップボードまたはファイバーボード製品は、乾燥重量として計算されて好適には約１〜約２０重量％、好ましくは約３〜約１５重量％のタンパク質含有量を有する。
【００６４】
本発明に従って造られたパーティクルボード、チップボードまたはファイバーボード製品は、乾燥重量として計算されて好適には約０．５〜約１０重量％、好ましくは約１〜約５重量％の、アセトアセトキシ基を含んでいるポリマー含有量を有する。
【００６５】
本発明は、以下の非限定的な実施例によってさらに説明される。部およびパーセントは、他様に明示されない限り、それぞれ重量部および重量パーセントに関する。
【実施例１】
【００６６】
１５×１５ｃｍの別々のパーティクルボード上に異なった組成物を施与し、それに続いて５日間乾燥することによって、ベニア製品が造られた。乾燥された接着層はそれから再び湿らされ、それに続いて該ボード上に０．６ｍｍのブナノキの層がベニア接合された。集成物が１３０℃において１分間プレスされた。（チゼルによる）繊維引裂け率が試験された。
【００６７】
試験された組成物は以下の通りである。
１）大豆タンパク質単離物（ＳＰＩ）（Ｓｏｌａｅ社からのＳｕｐｒｏ（商標）５００Ｅ）１４ｇ、水１００ｍｌ
２）大豆タンパク質単離物（ＳＰＩ）（Ｓｏｌａｅ社からのＳｕｐｒｏ（商標）５００Ｅ）８ｇ、アセトアセチル化されたポリビニルアルコール溶液（ＡＡＰＶＡ）（日本合成化学工業社からのＧｏｈｓｅｆｉｍｅｒ（商標）Ｚ−２２０）（５重量％）５０ｇ
３）大豆タンパク質単離物（ＳＰＩ）（Ｓｏｌａｅ社からのＳｕｐｒｏ（商標）５００Ｅ）８ｇ、アセトアセチル化されたポリビニルアルコール溶液（ＡＡＰＶＡ）（日本合成化学工業社からのＧｏｈｓｅｆｉｍｅｒ（商標）Ｚ−２２０）（１０重量％）５０ｇ
【表１】
【実施例２】
【００６８】
２重量％の湿分含有量を有する木材チップ８６４ｇを、アセトアセチル化されたポリビニルアルコール（ＡＡＰＶＡ）（日本合成化学工業社からのＧｏｈｓｅｆｉｍｅｒ（商標）Ｚ−２２０）約１１重量％の水性溶液２０５ｇと混合し、それに続いて大豆タンパク質単離物（ＳＰＩ）（Ｆｏｏｄ Ｐａｒｔｎｅｒ社からのＰｒｉｓｏｌａｔｅ（商標）６０１ＥＭ）約８５ｇを混ぜ込むことによって、パーティクルボードが製造された。該ＳＰＩはタンパク質含有量＞９０重量％および乾燥内容量９４重量％を有していた。このチップ混合物が３０×３０ｃｍのシートへと成形され、１８５℃において３分間プレスされ、そして１６ｍｍ厚さのボードへとプレス成形された。一連の圧力は、３０秒間１６０ｋｇ／ｃｍ２、２．５分間４０ｋｇ／ｃｍ２、そして最後の３０秒間は圧力なしであった。引張強さ（内部結合、ＩＢ）、厚さ膨張率（ＴＳＷ）および吸水率（ＡＢＳ）が測定された。
【００６９】
上記と同じ様式で、２重量％の湿分含有量を有する木材チップ９９４ｇを、大豆タンパク質単離物（Ｓｏｌａｅ社からのＳｕｐｒｏ（商標）５００Ｅ）約８５ｇと混合することによって、さらなるパーティクルボードが製造された。該ＳＰＩはタンパク質含有量＞９０重量％および乾燥内容量９４重量％を有していた。引張強さ（内部結合、ＩＢ）が測定された。
【表２】
【実施例３】
【００７０】
２重量％の湿分含有量を有する木材チップ５０．７ｇをそれぞれ、約１６．５重量％の水性溶液として存在している、アセトアセチル化されたポリビニルアルコール（ＡＡＰＶＡ）（日本合成化学工業社からのＧｏｈｓｅｆｉｍｅｒ（商標）Ｚ−２２０）１ｇと混合し、それに続いて様々な量の大豆タンパク質単離物（ＳＰＩ）（Ｓｏｌａｅ社からのＳｕｐｒｏ（商標）５００Ｅ）を混ぜ込むことによって、より小さい規模でパーティクルボードが製造された。該ＳＰＩはタンパク質含有量＞９０重量％および乾燥内容量９４重量％を有していた。ＳＰＩを含まない参照例およびＡＡＰＶＡを含まない参照例も調製された。このチップ混合物が１０ｍｍ厚さのボードへとプレス成形された。プレスは９ｋｇ／ｃｍ２および１８０〜１８５℃において５分間なされた。５×５ｃｍの片を２の金属ブロックの表面上に接着し、そしてそれらを引き剥がすことによって、内部結合強さ（ＩＢ）が測定された。
【表３】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接着剤系に、および木質製品を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホルムアルデヒドに基づいた樹脂、たとえばフェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂および尿素−ホルムアルデヒド樹脂が、バインダーとして木質製品の製造に広く使用されている。このような木質製品の例は、接着剤で一緒に接着された層を含んでいる複合材製品、たとえば合板、積層されたフローリング製品、およびたとえば家具に使用されるベニア製品である。さらなる例は、ボード製品、たとえばパーティクルボード、チップボードおよびファイバーボードであり、これらの場合、木材チップおよび／または木材繊維が、バインダーと一緒にプレスされてボードを形成する。
【０００３】
ホルムアルデヒドに基づいた樹脂を硬化すると、木質製品の製造の間およびまたその後の該製品の使用の間の双方に、ホルムアルデヒドが放出されることがある。屋内空気へのホルムアルデヒドの放出は、健康上の理由から多年にわたる重大な懸念事である。
【０００４】
ホルムアルデヒドに基づいた樹脂を含有する従来技術の接着剤に対する代替物として適したものにする十分な結合強さおよび全般的な最終製品品質を示すところの、ホルムアルデヒドを含まない木材用接着剤への需要が増加している。
【０００５】
耐水性および結合強さは、一般に木質製品に求められる品質を反映する重要な特性である。一般に、特定の最終製品について確立された基準を満たすために要求される特定の品質パラメータが存在する。たとえばパーティクルボードは、たとえば内部結合力、厚さ膨張率および吸水率に関する特定の基準を満たす必要があり、他方、積層されたフローリング製品は、たとえば層剥離に関する特定の基準を満たす必要がある。
【０００６】
数十年前に、タンパク質に基づいた接着剤が合板の製造に使用されたが、ホルムアルデヒドに基づいた樹脂によってその優れた性能の故に置き換えられた。最近、異なったタイプのタンパク質に基づいた接着剤が提案されている。特許文献１、２および３は、大豆タンパク質に基づいた接着剤組成物を開示している。タンパク質に基づいた接着剤のさらなる例は、非特許文献１に開示されている。特許文献４は、大豆タンパク質単離物に基づいた接着剤を開示している。特許文献５は、大豆タンパク質単離物を含んでいる接着剤組成物を開示している。特許文献６および７は、パーティクルボードを形成するために使用される、大豆タンパク質単離物を含んでいる接着剤組成物を開示している。非特許文献２は、木材用接着剤中におけるアセトアセチル化されたポリビニルアルコールを開示しているが、何らかのタンパク質と組み合わされたものではない。特許文献８、９、および１０は、アセトアセチル化されたポリビニルアルコールを木材用接着剤に使用する方法を開示しているが、何らかのタンパク質と組み合わされたものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２００５／１１３７００号パンフレット
【特許文献２】米国特許出願公開第２００４／００３７９０６号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００４／００８９４１８号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２００２／０００５２５１号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２００５／０１６６７９６号明細書
【特許文献６】米国特許第６，７９０，２７１号明細書
【特許文献７】米国特許出願公開第２００５／０２３４１５６号明細書
【特許文献８】米国特許第４，３５０，７８８号明細書
【特許文献９】米国特許第４，６８７，８０９号明細書
【特許文献１０】米国特許出願公開第２００５／０１９７４４１号明細書
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ｌｉら、「硬化剤として１，３−ジクロロ−２−プロパノールを用いる、大豆に基づいた接着剤」、Ｗｏｏｄ ａｎｄ Ｆｉｂｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ、２００４年、第３６巻（第２号）、１８６〜１９４ページ
【非特許文献２】Ｍｏｒｉら、「・・・木材製品用のハネムーン型接着剤」、Ｊ．ｏｆ ａｐｐｌｉｅｄ ｐｏｌｙｍｅｒ ｓｃｉｅｎｃｅ、２００４年、第９１巻、２９６６〜２９７２ページ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
これらに代わるべき、高い結合強さおよび高い製品品質を示す、タンパク質に基づいた木材用接着剤の必要性が依然として存在する。
【００１０】
したがって、本発明は、たとえば耐水性に関して優れた接着強さおよび製品品質を示す、タンパク質に基づいた接着剤組成物を提供する。また、木質製品を製造する方法が提供される。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、タンパク質とアセトアセトキシ基を有する１以上のポリマー（Ｐ）とを含んでいる接着剤系を提供する。
【００１２】
「接着剤系」は、本明細書では木材用接着剤を形成し、かつそのように機能する２以上の成分の組み合わせを意味する。「接着剤」の語は、本明細書では「バインダー」の語も包含する。
【００１３】
本発明は、木質材料の１以上の片上に、タンパク質とアセトアセトキシ基を有する１以上のポリマー（Ｐ）とを含んでいる接着剤系を施与すること、そして該片をある材料の、好ましくは木質材料の１以上のさらなる片と接合することを含む、木質製品を製造する方法にも関する。
【００１４】
タンパク質と１以上のポリマー（Ｐ）との重量比は、好適には約１：２〜約１００：１、好ましくは約１：１〜約１００：１、より好ましくは約１：１〜約２０：１、最も好ましくは約２：１〜約１０：１である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
１の実施態様では、接着剤系は接着剤組成物を含んでいる。
【００１６】
接着剤組成物は、好適には約１〜約９９重量％、好ましくは約３〜約７５重量％、最も好ましくは約５〜約５０重量％のタンパク質を含んでいる。
【００１７】
接着剤組成物は、好適には約０．１〜約９９重量％、好ましくは約１〜約８０重量％、より好ましくは２〜約５０重量％、さらにより好ましくは約２〜約２５重量％、最も好ましくは約５〜約１５重量％の１以上のポリマー（Ｐ）を含んでいる。
【００１８】
接着剤組成物中の固形分含有量は、好適には約１０〜約９５重量％、好ましくは約２０〜約７５重量％、最も好ましくは約３０〜約５０重量％である。
【００１９】
１の実施態様では、接着剤系は、タンパク質および１以上のポリマー（Ｐ）を別々に分けられた成分として含んでおり、これらは好ましくは接着工程におけるこれらの実際の使用まで分けられたままでいる。接着剤系の別々の成分は、接着工程における実際の使用の短時間前に混合され、それによって本発明の接着剤組成物を形成することもできる。「短時間」とは、本明細書では好適には約１時間未満、好ましくは約３０分間未満、最も好ましくは約１５分間未満を意味する。
【００２０】
本発明の方法の１の実施態様では、接着剤系は別々に分けられた成分として木質材料の１以上の片上に施与され、該別々に分けられた成分のうちの１の成分がタンパク質を含んでおり、かつさらなる成分が１以上のポリマー（Ｐ）を含んでいる。
【００２１】
タンパク質を含んでいる成分は、タンパク質の溶液もしくは分散物を含んでいることができ、またはタンパク質を乾燥物質として含んでいることができる。該タンパク質の溶液または分散物は、好ましくは水性である。１以上のポリマー（Ｐ）を含んでいる成分は、好適には溶液もしくは分散物、好ましくは水性の溶液もしくは分散物、または固形物質の状態である。接着剤系の分けられた成分として、ポリマー（Ｐ）は、好適には約０．１〜約９９重量％、好ましくは約１〜約８０重量％、より好ましくは約２〜約５０重量％、さらにより好ましくは約２〜約２５重量％、最も好ましくは約３〜約１５重量％のポリマー（Ｐ）を含んでいる水性組成物中に存在する。
【００２２】
接着剤系の分けられた成分として木質材料の１以上の片上に施与されるときは、好ましくは第一の成分が施与されそして第二の成分が施与されることを含む接着剤系の成分の逐次的な施与が行われる。
【００２３】
本発明の方法の１の実施態様では、施与された第一の成分は、タンパク質を溶液かあるいは分散物として、または乾燥物質として含んでおり、そして施与された第二の成分は、１以上のポリマー（Ｐ）の溶液または分散物を含んでいる。
【００２４】
本発明の方法の１の実施態様では、施与された第一の成分は、１以上のポリマー（Ｐ）の溶液または分散物を含んでおり、そして施与された第二の成分は、タンパク質を溶液かあるいは分散物として、または乾燥物質として含んでいる。
【００２５】
本発明の方法の１の実施態様では、施与された第一の成分は、１以上のポリマー（Ｐ）を固形物質として含んでおり、そして施与された第二の成分は、タンパク質を溶液かあるいは分散物として、または乾燥物質として含んでいる。
【００２６】
本発明の方法の１の実施態様では、固形物質としての１以上のポリマー（Ｐ）と乾燥物質としてのタンパク質との混合物が施与される。
【００２７】
本発明の方法の１の実施態様では、溶液または分散物である第一の施与される成分は、施与後に、かつ第二の成分が施与される前に乾燥される。この場合、該第一の施与される成分は、好ましくは１以上のポリマー（Ｐ）の溶液または分散物である。
【００２８】
好適なタンパク質の例は、たとえば、ミルク（カゼイン）、大豆、ジャガイモ、トウモロコシ、小麦、米、エンドウ豆等に由来する天然タンパク質、すなわち非変性タンパク質、および変性タンパク質である。好適な大豆タンパク質製品の例は、大豆タンパク質濃縮物、大豆ミール（粕）、大豆タンパク質加水分解物および大豆タンパク質単離物を含む。好ましくは、タンパク質は大豆タンパク質単離物（ＳＰＩ）である。タンパク質は、好適にはタンパク質ミールまたはタンパク質単離物のような製品の形で本発明に使用されるために用意される。タンパク質ミールまたはタンパク質単離物中のタンパク質含有量は、好適には約３０〜約１００重量％、好ましくは約５０〜約１００重量％、最も好ましくは約７０〜約１００重量％である。
【００２９】
タンパク質１２重量％を含んでいる水性組成物は、好適には約５００〜約５，０００，０００ｍＰａ・秒、好ましくは約１，０００〜約２，０００，０００ｍＰａ・秒、より好ましくは約５０，０００〜約１，５００，０００ｍＰａ・秒、最も好ましくは約１００，０００〜約１，０００，０００ｍＰａ・秒の（Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度計、１２ｒｐｍ、スピンドル４、２０℃における）粘度を有する。
【００３０】
１以上のポリマー（Ｐ）は、好適には約１，０００〜約５，０００，０００ｇ／モル、好ましくは約１０，０００〜約２，０００，０００ｇ／モルの重量平均分子量を有する。
【００３１】
１以上のポリマー（Ｐ）中のアセトアセトキシ基の含有量は、好適には約０．０５〜約５０モル％、好ましくは約１〜約３０モル％、最も好ましくは約５〜約２０モル％である。
【００３２】
１以上のポリマー（Ｐ）は、好ましくはアセトアセチル化されたポリビニルアルコール（ＡＡＰＶＡ）を含んでいる。
【００３３】
接着剤系は、好適にはさらにアミノ基またはアミド基を有する１以上のポリマー（Ｐ１）を、好ましくは別に分けられた成分としてまたはタンパク質成分と混合された状態で含んでいる。アミド基は好ましくはペンダントのアミド基である。
【００３４】
「アミド基」の語は、本明細書ではホルムアミド基を包含する。
【００３５】
１以上のポリマー（Ｐ１）は、好ましくは１級アミノ基またはホルムアミド基を含んでいる。好ましくは、該１以上のポリマー（Ｐ１）はポリビニルアミン、ポリビニルホルムアミド、ポリ（ビニルアルコール−コ−ビニルアミン）、ポリ（ビニルアルコール−コ−ビニルホルムアミド）、ポリアリルアミン、ポリエチレンイミンまたはポリアミドアミンを含んでいる。最も好ましくは、１以上のポリマー（Ｐ１）はポリビニルアミンまたはポリエチレンイミンを含んでいる。
【００３６】
１以上のポリマー（Ｐ１）は、好適には約１，０００〜約５，０００，０００ｇ／モル、好ましくは約１０，０００〜約２，０００，０００ｇ／モルの重量平均分子量を有する。
【００３７】
接着剤系の別に分けられた成分として、ポリマー（Ｐ１）は、好適にはポリマー（Ｐ１）約０．１〜約９９重量％、好ましくは約１〜約８０重量％、より好ましくは約２〜約５０重量％、さらにより好ましくは約２〜約２５重量％、最も好ましくは約３〜約１５重量％を含んでいる水性組成物中に存在している。
【００３８】
１以上のポリマー（Ｐ１）を含んでいる水性組成物は、さらに無機または有機塩を含んでいてもよい。１以上のポリマー（Ｐ１）の一部が、イオン荷電、好ましくはカチオン荷電していてもよい。水性組成物中の該塩の負の対イオンの量は、好適には０〜約５０重量％、好ましくは約１〜約３０重量％、最も好ましくは約２〜約２０重量％である。
【００３９】
タンパク質、ポリマー（Ｐ）および任意的なポリマー（Ｐ１）をそれぞれ含んでいる接着剤系の１以上の成分は、またはタンパク質およびポリマーならびに任意的なポリマー（Ｐ１）を含んでいる接着剤組成物は、さらに添加剤およびフィラー、たとえばカオリンを含んでいることができる。
【００４０】
本発明の方法の１の実施態様では、接着剤組成物は施与後に乾燥され、そしてその後に水、または１以上のポリマー（Ｐ）を含んでいる水性組成物、または１以上のポリマー（Ｐ１）を含んでいる水性組成物を添加することによって活性化される。
【００４１】
１の実施態様では、接着剤系はタンパク質、１以上のポリマー（Ｐ）および１以上のポリマー（Ｐ１）を別々に分けられた成分として含んでおり、これらは接着工程におけるこれらの実際の使用まで分けられたままである。接着剤系の別々の成分は、接着工程における実際の使用の短時間前に混合されて、それによって本発明の接着剤組成物を形成してもよい。「短時間」の語は、本明細書では好適には約１時間未満、好ましくは約３０分間未満、最も好ましくは約１５分間未満を意味する。
【００４２】
本発明の方法の１の実施態様では、接着剤系は別々に分けられた成分として木質材料の１以上の片上に施与され、該別々に分けられた成分のうちの１の成分がタンパク質を含んでおり、かつさらなる成分が１以上のポリマー（Ｐ）を含んでおり、かつなおもさらなる成分が１以上のポリマー（Ｐ１）を含んでいる。タンパク質を含んでいる成分はタンパク質の溶液もしくは分散物を含んでいることができ、またはタンパク質を乾燥物質として含んでいることができる。１以上のポリマー（Ｐ）を含んでいる成分は好適には溶液または分散物である。１以上のポリマー（Ｐ１）を含んでいる成分は好適には溶液または分散物である。
【００４３】
本発明の方法の１の実施態様では、施与された第一の成分はタンパク質と１以上のポリマー（Ｐ）との溶液または分散物を含んでおり、これは、１以上のポリマー（Ｐ１）の溶液または分散物を含んでいる第二の成分の施与前に乾燥される。
【００４４】
本発明の方法の１の実施態様では、施与された第一の成分はタンパク質と１以上のポリマー（Ｐ１）との溶液または分散物を含んでおり、これは、１以上のポリマー（Ｐ）の溶液または分散物を含んでいる第二の成分の施与前に乾燥される。
【００４５】
本発明の方法の１の実施態様では、施与された第一の成分は１以上のポリマー（Ｐ）の溶液または分散物を含んでおり、これは、タンパク質と１以上のポリマー（Ｐ１）との溶液または分散物を含んでいる第二の成分の施与前に乾燥される。
【００４６】
本発明の方法の１の実施態様では、施与された第一の成分は１以上のポリマー（Ｐ１）の溶液または分散物を含んでおり、これは、タンパク質と１以上のポリマー（Ｐ）との溶液または分散物を含んでいる第二の成分の施与前に乾燥される。
【００４７】
接着剤組成物中のタンパク質および１以上のポリマー（Ｐ）および任意的な１以上のポリマー（Ｐ１）の量は、好適には１０００ｇ／モル以上の分子量を有する成分の少なくとも７５重量％、同様に好適には約７５〜約１００重量％、好ましくは少なくとも８５重量％、同様に好ましくは約８５〜約１００重量％、最も好ましくは少なくとも９５重量％、同様に最も好ましくは約９５〜約１００重量％を構成する。
【００４８】
本発明はさらに、本発明に従う接着剤系を、木質材料の片を接着して木質製品を形成するために使用する方法に関する。
【００４９】
本発明の１の実施態様では、木質材料の片はシートまたはラメラである。この場合に、木質製品は好適には積層されたフローリング材、ベニアフローリング、ベニア家具材、合板、ウォールパネル、ルーフパネルまたは積層されたビームである。
【００５０】
本発明の１の実施態様では、木質材料の片は木材チップまたは木材粒子、たとえばチップ、削りくず、フレーク、おがくずまたは任意の類似した微細化された木質材料である。この場合に、木質製品は好適にはチップボード、パーティクルボードもしくはファイバーボード、または配向性ストランドボードである。
【００５１】
本発明に使用されるべき木材粒子の湿分含有量は、好適には約０〜約２０重量％、好ましくは約１〜約１０重量％、より好ましくは約１．５〜約５重量％である。
【００５２】
木材粒子と接着剤系との重量比は、乾燥重量として計算されて、好適には約１００：１〜約１：１、好ましくは約５０：１〜約２：１、より好ましくは約３０：１〜約２．５：１、最も好ましくは約１５：１〜約３：１である。
【００５３】
本発明に従う方法は、好適には木質材料の１以上の片を本発明に従う接着剤系に接触させる段階、プレスしそれによって木質材料の片をさらなる木質材料と接合する段階を含む。プレスは好適には高められた温度で行われる。木質材料は任意のタイプおよび形態の木質材料、たとえばチップ、繊維、シート、ラメラ、ベニア、片等であることができる。本発明の方法は、好適には本発明に従う接着剤組成物を木質材料の表面上に施与し、それに続いてプレスすることを含む。プレス温度は、どの木質製品が製造されることを意図されているかに依るが、好適には約５０〜約２５０℃、好ましくは約７０〜約２００℃である。パーティクルボード、チップボードおよびファイバーボード製品の場合、プレス温度は好ましくは約１００〜約２２５℃、最も好ましくは約１５０〜約２００℃である。積層される製品、たとえば合板、積層されるフローリングまたはベニアフローリング製品の場合、プレス温度は好ましくは約７０〜約１７５℃、最も好ましくは約９０〜約１６０℃である。
【００５４】
プレス時間およびプレス温度は関連しており、その故に、より低いプレス温度は一般により長いプレス時間を要求する。製造されるべき木質製品もまた正に、好適なプレス温度およびプレス時間を決める。プレス時間は、好適には少なくとも約１０秒間、同様に好適には約１０秒間〜約６０分間、好ましくは少なくとも約３０秒間、同様に好ましくは約３０秒間〜約３０分間、最も好ましくは少なくとも約１分間、同様に好ましくは約１〜約１５分間である。
【００５５】
本発明の方法の１の実施態様では、積層された製品を製造するときに、本発明の方法は好適には本発明に従う接着剤組成物を、接合部が約０．１〜約５００ｇ／ｍ２の当初に施与された量を含んでいるように表面上に施与することを含む。施与される量は、製造されるべき製品に依存し、プレス成形されるベニアの場合、好ましくは約５０〜約２００ｇ／ｍ２、積層されるフローリング材の場合、好ましくは約１００〜約１６０ｇ／ｍ２である。好適な上限もまた、溶液を施与されるのがどちらのタイプの木質材料であるかに依る。接着剤組成物は、接合されるべき表面の片方または双方上に施与されることができる。双方の表面上に施与されるならば、各表面上に施与される量の合計は、特定の接合部全体について好まれる量に対応する。
【００５６】
本発明の方法の他の実施態様では、積層された製品を製造するときに、本発明の方法は好適には本発明に従う接着剤系を、タンパク質および１以上のポリマー（Ｐ）の別々に分けられた成分として表面上に施与することを含む。好適には、タンパク質およびポリマー（Ｐ）の双方は水性組成物として施与される。あるいは、タンパク質および１以上のポリマー（Ｐ）は、接合されるべく意図されている別々の表面上に施与されることができる。表面の片方または双方上に施与される接着剤系の合計量は、接合部が約０．１〜約５００ｇ／ｍ２の当初に施与された量を含んでいるような量である。施与される量は、製造されるべき製品に依存し、プレス成形されるベニアの場合、好ましくは約５０〜約２００ｇ／ｍ２、積層されるフローリング材の場合、好ましくは約１００〜約１６０ｇ／ｍ２である。好適な上限もまた、溶液を施与されるのがどちらのタイプの木質材料であるかに依る。
【００５７】
本発明の方法の他の実施態様では、パーティクルボード、チップボードまたはファイバーボードおよび類似した製品を製造するときに、本発明の方法は好適には本発明に従う接着剤系を、タンパク質および１以上のポリマー（Ｐ）の別々に分けられた成分として木材チップ上に施与することを含む。
【００５８】
パーティクルボード、チップボードまたはファイバーボードおよび類似した製品の製造において別々に施与されるときに、タンパク質は乾燥形態でまたは水性組成物中に存在する状態で施与されることができる。好ましくは、タンパク質は乾燥形態で施与される。１以上のポリマー（Ｐ）は固体としてまたは水性組成物として施与されることができる。１以上のポリマー（Ｐ）が好ましくは最初にチップに添加され、それに続いてタンパク質が添加される。
【００５９】
１の実施態様では、パーティクルボード、チップボードまたはファイバーボードおよび類似した製品の製造において、１以上のポリマー（Ｐ）は水性組成物として施与され、それに続いてタンパク質が乾燥形態で添加される。
【００６０】
１の実施態様では、パーティクルボード、チップボードまたはファイバーボードおよび類似した製品の製造において、１以上のポリマー（Ｐ）は乾燥形態のタンパク質と同時に固体として施与される。
【００６１】
本発明は、木質製品を製造する方法によって得られることができる木質製品にも関する。
【００６２】
木質製品は、好適にはパーティクルボード、チップボードまたはファイバーボード製品である。あるいは、木質製品は好適には積層された製品、たとえば合板、積層されたフローリングまたはベニアフローリング製品である。
【００６３】
本発明に従って造られたパーティクルボード、チップボードまたはファイバーボード製品は、乾燥重量として計算されて好適には約１〜約２０重量％、好ましくは約３〜約１５重量％のタンパク質含有量を有する。
【００６４】
本発明に従って造られたパーティクルボード、チップボードまたはファイバーボード製品は、乾燥重量として計算されて好適には約０．５〜約１０重量％、好ましくは約１〜約５重量％の、アセトアセトキシ基を含んでいるポリマー含有量を有する。
【００６５】
本発明は、以下の非限定的な実施例によってさらに説明される。部およびパーセントは、他様に明示されない限り、それぞれ重量部および重量パーセントに関する。
【実施例１】
【００６６】
１５×１５ｃｍの別々のパーティクルボード上に異なった組成物を施与し、それに続いて５日間乾燥することによって、ベニア製品が造られた。乾燥された接着層はそれから再び湿らされ、それに続いて該ボード上に０．６ｍｍのブナノキの層がベニア接合された。集成物が１３０℃において１分間プレスされた。（チゼルによる）繊維引裂け率が試験された。
【００６７】
試験された組成物は以下の通りである。
１）大豆タンパク質単離物（ＳＰＩ）（Ｓｏｌａｅ社からのＳｕｐｒｏ（商標）５００Ｅ）１４ｇ、水１００ｍｌ
２）大豆タンパク質単離物（ＳＰＩ）（Ｓｏｌａｅ社からのＳｕｐｒｏ（商標）５００Ｅ）８ｇ、アセトアセチル化されたポリビニルアルコール溶液（ＡＡＰＶＡ）（日本合成化学工業社からのＧｏｈｓｅｆｉｍｅｒ（商標）Ｚ−２２０）（５重量％）５０ｇ
３）大豆タンパク質単離物（ＳＰＩ）（Ｓｏｌａｅ社からのＳｕｐｒｏ（商標）５００Ｅ）８ｇ、アセトアセチル化されたポリビニルアルコール溶液（ＡＡＰＶＡ）（日本合成化学工業社からのＧｏｈｓｅｆｉｍｅｒ（商標）Ｚ−２２０）（１０重量％）５０ｇ
【表１】
【実施例２】
【００６８】
２重量％の湿分含有量を有する木材チップ８６４ｇを、アセトアセチル化されたポリビニルアルコール（ＡＡＰＶＡ）（日本合成化学工業社からのＧｏｈｓｅｆｉｍｅｒ（商標）Ｚ−２２０）約１１重量％の水性溶液２０５ｇと混合し、それに続いて大豆タンパク質単離物（ＳＰＩ）（Ｆｏｏｄ Ｐａｒｔｎｅｒ社からのＰｒｉｓｏｌａｔｅ（商標）６０１ＥＭ）約８５ｇを混ぜ込むことによって、パーティクルボードが製造された。該ＳＰＩはタンパク質含有量＞９０重量％および乾燥内容量９４重量％を有していた。このチップ混合物が３０×３０ｃｍのシートへと成形され、１８５℃において３分間プレスされ、そして１６ｍｍ厚さのボードへとプレス成形された。一連の圧力は、３０秒間１６０ｋｇ／ｃｍ２、２．５分間４０ｋｇ／ｃｍ２、そして最後の３０秒間は圧力なしであった。引張強さ（内部結合、ＩＢ）、厚さ膨張率（ＴＳＷ）および吸水率（ＡＢＳ）が測定された。
【００６９】
上記と同じ様式で、２重量％の湿分含有量を有する木材チップ９９４ｇを、大豆タンパク質単離物（Ｓｏｌａｅ社からのＳｕｐｒｏ（商標）５００Ｅ）約８５ｇと混合することによって、さらなるパーティクルボードが製造された。該ＳＰＩはタンパク質含有量＞９０重量％および乾燥内容量９４重量％を有していた。引張強さ（内部結合、ＩＢ）が測定された。
【表２】
【実施例３】
【００７０】
２重量％の湿分含有量を有する木材チップ５０．７ｇをそれぞれ、約１６．５重量％の水性溶液として存在している、アセトアセチル化されたポリビニルアルコール（ＡＡＰＶＡ）（日本合成化学工業社からのＧｏｈｓｅｆｉｍｅｒ（商標）Ｚ−２２０）１ｇと混合し、それに続いて様々な量の大豆タンパク質単離物（ＳＰＩ）（Ｓｏｌａｅ社からのＳｕｐｒｏ（商標）５００Ｅ）を混ぜ込むことによって、より小さい規模でパーティクルボードが製造された。該ＳＰＩはタンパク質含有量＞９０重量％および乾燥内容量９４重量％を有していた。ＳＰＩを含まない参照例およびＡＡＰＶＡを含まない参照例も調製された。このチップ混合物が１０ｍｍ厚さのボードへとプレス成形された。プレスは９ｋｇ／ｃｍ２および１８０〜１８５℃において５分間なされた。５×５ｃｍの片を２の金属ブロックの表面上に接着し、そしてそれらを引き剥がすことによって、内部結合強さ（ＩＢ）が測定された。
【表３】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンパク質とアセトアセトキシ基を有する１以上のポリマー（Ｐ）とを含んでいる接着剤系。
【請求項２】
タンパク質と１以上のポリマー（Ｐ）との重量比が約１：２〜約１００：１である、請求項１に従う接着剤系。
【請求項３】
タンパク質と１以上のポリマー（Ｐ）との重量比が約１：１〜約２０：１である、請求項１または２に従う接着剤系。
【請求項４】
接着剤組成物を含んでいる、請求項１〜３のいずれか１項に従う接着剤系。
【請求項５】
接着剤組成物が、約５〜約３０重量％のタンパク質を含んでいる、請求項４に従う接着剤系。
【請求項６】
接着剤組成物が、約３〜約１５重量％の１以上のポリマー（Ｐ）を含んでいる、請求項４または５に従う接着剤系。
【請求項７】
タンパク質および１以上のポリマー（Ｐ）を別々に分けられた成分として含んでいる、請求項１〜３のいずれか１項に従う接着剤系。
【請求項８】
１以上のポリマー（Ｐ）が、アセトアセチル化されたポリビニルアルコールを含んでいる、請求項１〜７のいずれか１項に従う接着剤系。
【請求項９】
アミノ基またはアミド基を有する１以上のポリマー（Ｐ１）を含んでいる、請求項１〜８のいずれか１項に従う接着剤系。
【請求項１０】
１以上のポリマー（Ｐ１）が、ポリビニルアミンを含んでいる、請求項１〜９のいずれか１項に従う接着剤系。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に従う接着剤系を木質材料の１以上の片上に施与すること、そして該片をある材料の１以上のさらなる片と接合することを含む、木質製品を製造する方法。
【請求項１２】
接着剤系が、接着剤組成物として木質材料の片上に施与される、請求項１１に従う方法。
【請求項１３】
接着剤組成物が施与後に乾燥され、そして後に水、または１以上のポリマー（Ｐ）を含んでいる水性組成物、またはアミノ基もしくはアミド基を有する１以上のポリマー（Ｐ１）を含んでいる水性組成物を添加することによって活性化される、請求項１２に従う方法。
【請求項１４】
接着剤系が、別々に分けられた成分として木質材料の片上に施与され、該別々に分けられた成分のうちの１の成分がタンパク質を含んでおり、かつ他の成分が１以上のポリマー（Ｐ）を含んでいる、請求項１１に従う方法。
【請求項１５】
施与された第一の成分が、タンパク質の溶液または分散物を含んでおり、そして施与された第二の成分が、１以上のポリマー（Ｐ）の溶液または分散物を含んでいる、請求項１４に従う方法。
【請求項１６】
施与された第一の成分が、１以上のポリマー（Ｐ）の溶液または分散物を含んでおり、そして第二の成分が、タンパク質を溶液かあるいは分散物として、または乾燥物質として含んでいる、請求項１４に従う方法。
【請求項１７】
施与された第一の成分が、施与後に、かつ第二の成分が施与される前に乾燥される、請求項１５または１６に従う方法。
【請求項１８】
接着剤系が、アミノ基またはアミド基を有する１以上のポリマー（Ｐ１）を別に分けられた成分として含んでいる、請求項１１および１４〜１７のいずれか１項に従う方法。
【請求項１９】
１以上のポリマー（Ｐ１）が、ポリビニルアミンを含んでいる、請求項１３または１８に従う方法。
【請求項２０】
片が、シート、ラメラおよびベニアのうちの１以上である、請求項１１〜１９のいずれか１項に従う方法。
【請求項２１】
木質製品が、積層されたフローリング材、ベニアフローリング、ベニア家具材、合板、ウォールパネル、ルーフパネルまたは積層されたビームである、請求項２０に従う方法。
【請求項２２】
片が、木材チップまたは木材粒子である、請求項１１〜１９のいずれか１項に従う方法。
【請求項２３】
木質製品が、チップボード、パーティクルボードもしくはファイバーボード、または配向性ストランドボードである、請求項２２に従う方法。
【請求項２４】
請求項１１〜２２のいずれか１項に従う方法によって得られることができる木質製品。
【請求項２５】
請求項１〜１０のいずれか１項に従う接着剤系を、木質材料の片を接着して木質製品を形成するために使用する方法。
【請求項１】
タンパク質とアセトアセトキシ基を有する１以上のポリマー（Ｐ）とを含んでいる接着剤系。
【請求項２】
タンパク質と１以上のポリマー（Ｐ）との重量比が約１：２〜約１００：１である、請求項１に従う接着剤系。
【請求項３】
タンパク質と１以上のポリマー（Ｐ）との重量比が約１：１〜約２０：１である、請求項１または２に従う接着剤系。
【請求項４】
接着剤組成物を含んでいる、請求項１〜３のいずれか１項に従う接着剤系。
【請求項５】
接着剤組成物が、約５〜約３０重量％のタンパク質を含んでいる、請求項４に従う接着剤系。
【請求項６】
接着剤組成物が、約３〜約１５重量％の１以上のポリマー（Ｐ）を含んでいる、請求項４または５に従う接着剤系。
【請求項７】
タンパク質および１以上のポリマー（Ｐ）を別々に分けられた成分として含んでいる、請求項１〜３のいずれか１項に従う接着剤系。
【請求項８】
１以上のポリマー（Ｐ）が、アセトアセチル化されたポリビニルアルコールを含んでいる、請求項１〜７のいずれか１項に従う接着剤系。
【請求項９】
アミノ基またはアミド基を有する１以上のポリマー（Ｐ１）を含んでいる、請求項１〜８のいずれか１項に従う接着剤系。
【請求項１０】
１以上のポリマー（Ｐ１）が、ポリビニルアミンを含んでいる、請求項１〜９のいずれか１項に従う接着剤系。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に従う接着剤系を木質材料の１以上の片上に施与すること、そして該片をある材料の１以上のさらなる片と接合することを含む、木質製品を製造する方法。
【請求項１２】
接着剤系が、接着剤組成物として木質材料の片上に施与される、請求項１１に従う方法。
【請求項１３】
接着剤組成物が施与後に乾燥され、そして後に水、または１以上のポリマー（Ｐ）を含んでいる水性組成物、またはアミノ基もしくはアミド基を有する１以上のポリマー（Ｐ１）を含んでいる水性組成物を添加することによって活性化される、請求項１２に従う方法。
【請求項１４】
接着剤系が、別々に分けられた成分として木質材料の片上に施与され、該別々に分けられた成分のうちの１の成分がタンパク質を含んでおり、かつ他の成分が１以上のポリマー（Ｐ）を含んでいる、請求項１１に従う方法。
【請求項１５】
施与された第一の成分が、タンパク質の溶液または分散物を含んでおり、そして施与された第二の成分が、１以上のポリマー（Ｐ）の溶液または分散物を含んでいる、請求項１４に従う方法。
【請求項１６】
施与された第一の成分が、１以上のポリマー（Ｐ）の溶液または分散物を含んでおり、そして第二の成分が、タンパク質を溶液かあるいは分散物として、または乾燥物質として含んでいる、請求項１４に従う方法。
【請求項１７】
施与された第一の成分が、施与後に、かつ第二の成分が施与される前に乾燥される、請求項１５または１６に従う方法。
【請求項１８】
接着剤系が、アミノ基またはアミド基を有する１以上のポリマー（Ｐ１）を別に分けられた成分として含んでいる、請求項１１および１４〜１７のいずれか１項に従う方法。
【請求項１９】
１以上のポリマー（Ｐ１）が、ポリビニルアミンを含んでいる、請求項１３または１８に従う方法。
【請求項２０】
片が、シート、ラメラおよびベニアのうちの１以上である、請求項１１〜１９のいずれか１項に従う方法。
【請求項２１】
木質製品が、積層されたフローリング材、ベニアフローリング、ベニア家具材、合板、ウォールパネル、ルーフパネルまたは積層されたビームである、請求項２０に従う方法。
【請求項２２】
片が、木材チップまたは木材粒子である、請求項１１〜１９のいずれか１項に従う方法。
【請求項２３】
木質製品が、チップボード、パーティクルボードもしくはファイバーボード、または配向性ストランドボードである、請求項２２に従う方法。
【請求項２４】
請求項１１〜２２のいずれか１項に従う方法によって得られることができる木質製品。
【請求項２５】
請求項１〜１０のいずれか１項に従う接着剤系を、木質材料の片を接着して木質製品を形成するために使用する方法。
【公表番号】特表２００９−５３８９６０（Ｐ２００９−５３８９６０Ａ）
【公表日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５１３１０３（Ｐ２００９−５１３１０３）
【出願日】平成１９年５月３０日（２００７．５．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＳＥ２００７／０５０３８３
【国際公開番号】ＷＯ２００７／１３９５０３
【国際公開日】平成１９年１２月６日（２００７．１２．６）
【出願人】（５００２８６６４３）アクゾ ノーベル コーティングス インターナショナル ビー ヴィ (67)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月３０日（２００７．５．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＳＥ２００７／０５０３８３
【国際公開番号】ＷＯ２００７／１３９５０３
【国際公開日】平成１９年１２月６日（２００７．１２．６）
【出願人】（５００２８６６４３）アクゾ ノーベル コーティングス インターナショナル ビー ヴィ (67)
【Ｆターム（参考）】
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