JP2023551554A - アミド基とカルボキシ基および／またはそのアンモニウム塩との繰り返し単位を有する共重合体を含む接着剤およびそれを用いて調製した人工ボード - Google Patents

Abstract

本開示は一種の接着剤に関し、接着剤は、少なくとも１種の以下に述べる共重合体Ａを含む。共重合体Ａは、アミド基とカルボキシ基および／またはそのアンモニウム塩とを有する少なくとも１種の繰り返し単位、および、アミド基とカルボキシ基および／またはそのアンモニウム塩とを有するものと異なる少なくとも１種のその他の繰り返し単位、を有する。本開示はまたリグノセルロース材料および接着剤から形成された人工ボードならびに人工ボードを製造する方法に関する。

Description

本開示は一種の接着剤に関し、前記接着剤はアミド基とカルボキシ基および／またはそのアンモニウム塩とを有する少なくとも１種の繰り返し単位およびその他の繰り返し単位を有する共重合体を含む。本開示はまたリグノセルロース材料および前記接着剤から形成された人工ボードならびに人工ボードの製造方法に関する。

現在の人工ボードの生産において人工ボード、ホルムアルデヒドを原料として調製される「３つのアルデヒド接着剤」（尿素－ホルムアルデヒド樹脂、フェノール－ホルムアルデヒド樹脂およびメラミン－ホルムアルデヒド樹脂）は比較的に大きい割合を占めており、８０％を超える。「３つのアルデヒド接着剤」は、調製が簡単で、低価格であるが、このタイプのボードは使用過程において遊離ホルムアルデヒドを長期的に放出することがあり、室内環境を汚染し、住民の身体健康を深刻に脅かす。

いくつかの文献中に、「３つのアルデヒド接着剤」タイプの人工ボードのホルムアルデヒド放出量を低減することについて、解決策を提案していた。例えば、中国特許出願公開第１０７０３３３０９号明細書では、原料の比率および各重合段階のｐＨ値を調整し、ホルムアルデヒド捕捉剤を添加するなどの方法によってホルムアルデヒドの放出を低減しようとしている。中国実用新案第２０３３４４１４７号明細書では、ボードの生産中に、活性炭、竹炭、珪藻土などを混入し、ボードに一定のガス吸着能力を付与することを開示している。しかし、上述の方法は根本的に問題を解決しておらず、ボードは使用過程中においてホルムアルデヒドの放出はまだある。

大豆タンパク、タンニン、デンプン、ゼラチンなどバイオマス原料をベースに調製した接着剤はホルムアルデヒドの使用に関与しないが、バイオマス原料の劣化速度が速く、ボードが老化しやすいという問題をもたらす。老化防止剤の添加によって劣化をある程度遅らせることはできるが、バイオマス系接着剤は依然としてコストが比較的に高いこと、および資源面に関する問題を有する。そのため、実用的な使用にも制限される。

さらに、例えばポリ塩化ビニル、高分子量ポリエチレン、クロロプレンゴムなど重合体を利用してボードの生産を行うこともできるが、これらの重合体はすべて水溶性を具備せず、水性接着剤を形成することができず、ホットメルトまたは有機溶媒によってのみ重合体を木材原料と混合することができ、高コスト、エネルギー消費および環境に優しくないという欠点は依然と存在する。

したがって、安全で環境に優しく、生産コストが低く、塗布プロセスの簡便性および完成品の耐久性などの方面から考慮すると、新しいホルムアルデヒドフリーの人工ボード接着剤を開発することは特に重要である。

中国特許出願公開第１０７０３３３０９号明細書 中国実用新案第２０３３４４１４７号明細書

上記従来技術の実情に鑑み、本発明の発明者は、ホルムアルデヒドの放出がなく、コストが低く、塗布が容易でかつ性能が優れた人工ボードに用いられる接着剤を発見するために人工ボードの分野における接着剤に対して広範囲かつ深い研究を行った。本発明者は、少なくとも１種の特定の共重合体Ａを含む接着剤は、ホルムアルデヒド放出がないだけでなく、コストが低く、塗布が容易で、かつ優れた性能を有することを発見し、前記共重合体Ａはアミド基とカルボキシ基および／またはそのアンモニウム塩とを有する少なくとも１種の繰り返し単位およびその他の繰り返し単位を有する。

本発明は、以上の知見に基づいて完成されたものである。

本発明の目的は少なくとも１種の共重合体Ａを含む接着剤を提供することにあり、前記共重合体Ａはアミド基とカルボキシ基および／またはそのアンモニウム塩とを有する少なくとも１種の繰り返し単位およびその他の繰り返し単位を有し、前記接着剤は安全で環境に優しく、コストが低く、塗布が容易であり、かつ性能が優れる、という利点を有する。

本発明の他の目的はリグノセルロース材料と本発明の接着剤とから形成された人工ボードを提供することにある。

本発明のさらなる目的は本発明の接着剤を使用して人工ボードを調製する方法を提供することにある。

本発明の目的を実現するための技術的解決手段は、以下のように要約できる。

１．１種の接着剤であって、前記接着剤は少なくとも１種の以下に述べる共重合体Ａを含む：
前記共重合体Ａは、アミド基とカルボキシ基および／またはそのアンモニウム塩とを有する少なくとも１種の繰り返し単位、および、前記アミド基とカルボキシ基および／またはそのアンモニウム塩とを有するものと異なる少なくとも１種のその他の繰り返し単位、を有し、
前記その他の繰り返し単位は以下のモノマーに由来する繰り返し単位から選択される：モノエチレン性不飽和Ｃ_３－Ｃ_８モノカルボン酸、モノエチレン性不飽和Ｃ_３－Ｃ_８モノカルボン酸のＣ_１－Ｃ_１０アルキルエステル、モノエチレン性不飽和Ｃ_３－Ｃ_８モノカルボン酸のアミド、Ｃ_１－Ｃ_８アルキル基を有するビニルアルキルエーテル、Ｃ_４－Ｃ_２２共役ジエン、Ｃ_１－Ｃ_１２アルキル基、Ｃ_１－Ｃ_１２アルコキシ基およびハロゲンから選択される１つまたは複数の置換基によって置換されたスチレン、Ｃ_１－Ｃ_２０カルボン酸のビニルエステル、ビニルピロリドン、（メタ）アクリロニトリル、ヒドロキシ基含有エチレン性不飽和モノマー、Ｎ－ビニルホルムアミド、ビニルイミダゾール、アリルベンゼン、インデン、メチルインデンおよびフラン環含有化合物、
または
前記その他の繰り返し単位は、ガソリン、Ｃ_８留分、Ｃ_９留分またはコールタール軽質留分の反応材料から生じる炭素－炭素不飽和二重結合含有の少なくとも１種のモノマーに由来する。

２．前記共重合体Ａ中に、アミドとカルボキシ基および／またはそのアンモニウム塩とを有する繰り返し単位の量は、共重合体Ａの繰り返し単位の総量に基づいて、１０－８０重量％、または３０－７０重量％である、項目１に記載の接着剤。

３．共重合体Ａの前記その他の繰り返し単位は、以下のモノマーに由来する繰り返し単位から選択される：モノエチレン性不飽和Ｃ_３－Ｃ_８モノカルボン酸、Ｃ_１－Ｃ_８アルキル基を有するビニルアルキルエーテル、Ｃ_１－Ｃ_２０カルボン酸のビニルエステルおよびＣ_１－Ｃ_１２アルキル基、Ｃ_１－Ｃ_１２アルコキシ基およびハロゲンから選択される１つまたは複数の置換基によって置換されたスチレン－、または前記その他の繰り返し単位はガソリン、Ｃ_８留分、Ｃ_９留分またはコールタール軽質留分の反応材料から生じる炭素－炭素不飽和二重結合含有の少なくとも１種のモノマーに由来する、項目１または２に記載の接着剤。

４．共重合体Ａの前記その他の繰り返し単位は、ガソリン、Ｃ_８留分、Ｃ_９留分またはコールタール軽質留分の反応材料から生じる炭素－炭素不飽和二重結合含有の少なくとも１種のモノマーに由来する、項目１－３のいずれか１項に記載の接着剤。

５．前記共重合体Ａはさらに、少なくとも２つの非共役炭素－炭素不飽和二重結合を有する少なくとも１種のモノマーに由来する追加繰り返し単位を含み、好ましくは前記少なくとも２つの非共役炭素－炭素不飽和二重結合を有するモノマー中の非共役炭素－炭素不飽和二重結合は、（メタ）アクリル酸エステル基、（メタ）アクリルアミド基、ビニル基、アリル基、およびアルケンまたはシクロアルケン中の非共役炭素－炭素二重結合から選択される、項目１－４のいずれか１項に記載の接着剤。

６．前記共重合体Ａは共重合体Ｂに由来し、当該共重合体Ｂは無水物基を有する少なくとも１種の繰り返し単位を有する、項目１－５のいずれか１項に記載の接着剤。

７．前記共重合体Ａは共重合体Ｂとアンモニアの反応に由来する、項目１－６のいずれか１項に記載の接着剤。

８．前記共重合体Ｂ上の無水物基は、炭素－炭素不飽和二重結合および無水物基を有する少なくとも１種のモノマーの重合によって前記共重合体Ｂ中に導入される、項目６または７に記載の接着剤。

９．前記炭素－炭素不飽和二重結合および無水物基を有するモノマーは、４－８個の炭素原子を有するモノエチレン性不飽和ジカルボン酸無水物、好ましくは無水マレイン酸、イタコン酸無水物、シトラコン酸無水物およびメチレンマロン酸無水物から選択され、より好ましくは無水マレイン酸である、項目８に記載の接着剤。

１０．前記共重合体Ｂは、炭素－炭素不飽和二重結合および無水物基を有する少なくとも１種のモノマー、および炭素－炭素不飽和二重結合含有の少なくとも１種のその他のモノマーから形成される共重合体であり、
前記炭素－炭素不飽和二重結合含有の少なくとも１種のその他のモノマーは、モノエチレン性不飽和Ｃ_３－Ｃ_８モノカルボン酸、モノエチレン性不飽和Ｃ_３－Ｃ_８モノカルボン酸のＣ_１－Ｃ_１０アルキルエステル、モノエチレン性不飽和Ｃ_３－Ｃ_８モノカルボン酸のアミド、Ｃ_１－Ｃ_８アルキル基を有するビニルアルキルエーテル、Ｃ_４－Ｃ_２２共役ジエン、Ｃ_１－Ｃ_１２アルキル基、Ｃ_１－Ｃ_１２アルコキシ基およびハロゲンから選択される１つまたは複数の置換基によって置換されたスチレン、Ｃ_１－Ｃ_２０カルボン酸のビニルエステル、ビニルピロリドン、（メタ）アクリロニトリル、ヒドロキシ基含有エチレン性不飽和モノマー、Ｎ－ビニルホルムアミド、ビニルイミダゾール、アリルベンゼン、インデン、メチルインデンおよびフラン環含有化合物、から選択され、
または
炭素－炭素不飽和二重結合含有のその他のモノマーは、ガソリン、Ｃ_８留分、Ｃ_９留分またはコールタール軽質留分から選択される反応材料に由来する、
項目６－９のいずれか１項に記載の接着剤。

１１．前記共重合体Ｂはさらに、少なくとも２つの非共役炭素－炭素不飽和二重結合を有する少なくとも１種のモノマーに由来する追加繰り返し単位を含み、好ましくは前記少なくとも２つの非共役炭素－炭素不飽和二重結合を有するモノマー中の非共役炭素－炭素不飽和二重結合は、（メタ）アクリル酸エステル基、（メタ）アクリルアミド基、ビニル基、アリル基、およびアルケンまたはシクロアルケン中の非共役炭素－炭素二重結合から選択される、項目６－１０のいずれか１項に記載の接着剤。

１２．前記接着剤は固体、好ましくは粉末形態であり；または水性組成物、好ましくは水溶液形態であり、好ましくは前記共重合体Ａの含量は、水性組成物の総重量に基づいて、２－４０重量％、特に５－３０重量％である、項目１－１１のいずれか１項に記載の接着剤。

１３．前記接着剤は、共重合体Ａのアミド基および／またはカルボキシ基と共有結合架橋反応が発生できる有機架橋剤を含まない、項目１－１２のいずれか１項に記載の接着剤。

１４．リグノセルロース材料および項目１－１３のいずれか１項に記載の接着剤から形成される、１種の人工ボード。

１５．固形分ベースの接着剤の用量は、人工ボードの総重量に基づいて、１－４５重量％、好ましくは２－３５重量％、より好ましくは３－３０重量％である、項目１４に記載の人工ボード。

１６．項目１－１２のいずれか１項によって特定されている共重合体Ａの用量は、人工ボードの総重量に基づいて、１－４０重量％、好ましくは２－３０重量％、より好ましくは３－２５重量％である、項目１４または１５に記載の人工ボード。

１７．前記接着剤はマトリックス樹脂として用いられ、好ましくは前記接着剤はリグノセルロース材料の間の隙間埋める、項目１４－１６のいずれか１項に記載の人工ボード。

１８．前記人工ボードは、パーティクルボード、合板、密度ボード、繊維ボード、藁ボードまたはフィンガージョイントボードである、項目１４－１７のいずれか１項に記載の人工ボード。

１９．項目１－１３のいずれか１項によって特定されている接着剤を使用することを含む、人工ボードを調製する１種の方法。

２０．リグノセルロース材料と前記接着剤との混合物を、１０５－３００℃の温度下および０．４－１０ＭＰａの圧力下でプレスすることを含み、好ましくは２－６０分間プレスし、より好ましくは３－３０分間プレスする、項目１９に記載の方法。

２１．前記人工ボードは項目１４－１８のいずれか１項に記載の人工ボードである、項目１９または２０に記載の方法。

２２．項目１－１３のいずれか１項に記載の接着剤の、リグノセルロースベースの人工ボードの調製中における用途。

実施例１中の異なる重合体の赤外線スペクトルである：１：Ｃ_８－無水マレイン酸共重合体；２：Ｃ_８－マレアミック酸共重合体；３：ホットプレス後の人工ボード中の共重合体。

関連する特徴について本明細書に開示された具体的な値（開示された範囲の終点値を含む）は、互いに組み合わせて新たな範囲を形成することができる。

接着剤

本発明の一態様は、１種の接着剤に関し、前記接着剤は少なくとも１種の以下に述べる共重合体Ａを含む：
前記共重合体Ａは、アミド基とカルボキシ基および／またはそのアンモニウム塩とを有する少なくとも１種の繰り返し単位、および、前記アミド基とカルボキシ基および／またはそのアンモニウム塩とを有する繰り返し単位と異なる少なくとも１種のその他の繰り返し単位、を有し、
前記その他の繰り返し単位は、以下のモノマーに由来する繰り返し単位から選択される：モノエチレン性不飽和Ｃ_３－Ｃ_８モノカルボン酸、モノエチレン性不飽和Ｃ_３－Ｃ_８モノカルボン酸のＣ_１－Ｃ_１０アルキルエステル、モノエチレン性不飽和Ｃ_３－Ｃ_８モノカルボン酸のアミド、Ｃ_１－Ｃ_８アルキル基を有するビニルアルキルエーテル、Ｃ_４－Ｃ_２２共役ジエン、Ｃ_１－Ｃ_１２アルキル基、Ｃ_１－Ｃ_１２アルコキシ基およびハロゲンから選択される１つまたは複数の置換基によって置換されたスチレン、Ｃ_１－Ｃ_２０カルボン酸のビニルエステル、ビニルピロリドン、（メタ）アクリロニトリル、ヒドロキシ基含有エチレン性不飽和モノマー、Ｎ－ビニルホルムアミド、ビニルイミダゾール、アリルベンゼン、インデン、メチルインデンおよびフラン環含有化合物、
または
前記その他の繰り返し単位は、ガソリン、Ｃ_８留分、Ｃ_９留分またはコールタール軽質留分の反応材料から生じる炭素－炭素不飽和二重結合含有の少なくとも１種のモノマーに由来する。

本発明によると、共重合体Ａ上のカルボキシ基の一部分（例えば１－１０重量％）は、そのアンモニウム塩の形態であってよい。

本発明の一実施形態によると、共重合体Ａの前記その他の繰り返し単位は、以下のモノマーに由来する繰り返し単位から選択される：モノエチレン性不飽和Ｃ_３－Ｃ_８モノカルボン酸、Ｃ_１－Ｃ_８アルキル基を有するビニルアルキルエーテル、Ｃ_１－Ｃ_２０カルボン酸のビニルエステルおよびＣ_１－Ｃ_１２アルキル基、Ｃ_１－Ｃ_１２アルコキシ基およびハロゲンから選択される１つまたは複数の置換基によって置換されたスチレン。

当業者は、「に由来する」という表現には、共重合体が特定の繰り返し単位を有するが、当該繰り返し単位は当該繰り返し単位の対応するモノマーによって直接的に形成しない場合も含まれることを理解できる。例えば、カルボキシエチレン繰り返し単位

はアクリル酸の重合に由来してもよく、アクリレートを重合して、その後加水分解することによって得てもよい。

本発明の一つの好ましい実施形態において、共重合体Ａの前記その他の繰り返し単位は、例えばガソリン、Ｃ_８留分、Ｃ_９留分またはコールタール軽質留分の反応材料の炭素－炭素不飽和二重結合含有の少なくとも１種のモノマーから生じる。以下の文書での共重合体Ｂに関する詳細な記載のように、ガソリン、Ｃ_８留分、Ｃ_９留分およびコールタール軽質留分中には炭素－炭素不飽和二重結合含有のモノマーを有し、これらのモノマーは重合を経た後に共重合体Ａの繰り返し単位を形成することができる。

本発明の一実施形態によると、前記共重合体Ａはさらに、少なくとも２つの非共役炭素－炭素不飽和二重結合を有する少なくとも１種のモノマーに由来する追加繰り返し単位を含み、好ましくは前記少なくとも２つの（例えば２－４個）非共役炭素－炭素不飽和二重結合を有するモノマー中の非共役炭素－炭素不飽和二重結合は、（メタ）アクリル酸エステル基、（メタ）アクリルアミド基、ビニル基、アリル基、およびアルケンまたはシクロアルケン中の非共役炭素－炭素二重結合から選択される。前記少なくとも２つの非共役炭素－炭素不飽和二重結合を有する少なくとも１種のモノマーに由来する追加繰り返し単位の量は、共重合体Ａの繰り返し単位の総量に基づいて、０．１－３０重量％、例えば０．５－２０重量％または０．５－１０重量％、であってよい。

共重合体Ａの分子量は、接着剤の応用に適合する任意の分子量であってよい。本発明の一実施形態によると、前記共重合体Ａの分子量は、少なくとも２０００、例えば少なくとも５０００または少なくとも８０００、であってよい。共重合体Ａ分子量の上限は重要ではなく、例えば５０００００、または３０００００であってよい。共重合体ＡがＣ_４－Ｃ_２２共役ジエンおよび／または少なくとも２つの非共役炭素－炭素不飽和二重結合を有するモノマーに由来する繰り返し単位を有する状況下で、前記共重合体Ａはまた架橋されていてもよい。

本発明によると、アミドとカルボキシ基および／またはそのアンモニウム塩とを有する繰り返し単位の量は、共重合体Ａの繰り返し単位の総量に基づいて、１０－８０重量％、例えば２０－７５重量％、３０－７０重量％または３５－６５重量％、であってよい。

本発明によると、共重合体Ａは任意に補助繰り返し単位を含むことができる。前記補助繰り返し単位は、例えば以下のモノマーに由来する繰り返し単位から選択することができる：スチレンおよびＣ_２－Ｃ_２２モノオレフィン。

本発明の一実施形態において、共重合体Ａは、アミド基とカルボキシ基および／またはそのアンモニウム塩とを有する繰り返し単位、前記その他の繰り返し単位および前記補助繰り返し単位、を含む。

本発明の一実施形態において、共重合体Ａは、アミド基とカルボキシ基および／またはそのアンモニウム塩とを有する繰り返し単位、前記その他の繰り返し単位、前記追加繰り返し単位および前記補助繰り返し単位、を含む。

これらのその他の繰り返し単位のモノマー、および追加繰り返し単位のモノマー、補助繰り返し単位のモノマーならびに反応材料に関する詳細は、以下の文書中に共重合体Ｂについて詳細に述べる。

本発明の１つの好ましい実施形態によると、前記共重合体Ａは共重合体Ｂに由来し、当該共重合体Ｂは無水物基を有する少なくとも１種の繰り返し単位を有する。一つの好ましい実施形態において、前記共重合体Ａは前記共重合体Ｂとアンモニアの反応に由来する。

本発明の１つの好ましい実施形態によると、前記共重合体Ｂ上の無水物基は、炭素－炭素不飽和二重結合および無水物基を有する少なくとも１種のモノマーの重合によって前記共重合体Ｂ中に導入される。前記炭素－炭素不飽和二重結合および無水物基を有するモノマーは、４－８個の炭素原子を有するモノエチレン性不飽和ジカルボン酸無水物、好ましくは無水マレイン酸、イタコン酸無水物、シトラコン酸無水物、メチレンマロン酸無水物およびその混合物から選択することができ、より好ましくは無水マレイン酸である。

本発明の１つの好ましい実施形態によると、前記共重合体Ｂは炭素－炭素不飽和二重結合および無水物基を有する少なくとも１種のモノマー、および炭素－炭素不飽和二重結合含有の少なくとも１種のその他のモノマーから形成される共重合体であり、
前記炭素－炭素不飽和二重結合含有の少なくとも１種のその他のモノマーが、モノエチレン性不飽和Ｃ_３－Ｃ_８モノカルボン酸、モノエチレン性不飽和Ｃ_３－Ｃ_８モノカルボン酸のＣ_１－Ｃ_１０アルキルエステル、モノエチレン性不飽和Ｃ_３－Ｃ_８モノカルボン酸のアミド、Ｃ_１－Ｃ_８アルキル基を有するビニルアルキルエーテル、Ｃ_４－Ｃ_２２共役ジエン、Ｃ_１－Ｃ_１２アルキル基、Ｃ_１－Ｃ_１２アルコキシ基およびハロゲンから選択される１つまたは複数の置換基によって置換されたスチレン、Ｃ_１－Ｃ_２０カルボン酸のビニルエステル、ビニルピロリドン、（メタ）アクリロニトリル、ヒドロキシ基含有エチレン性不飽和モノマー、Ｎ－ビニルホルムアミド、ビニルイミダゾール、アリルベンゼン、インデン、メチルインデンおよびフラン環含有化合物、から選択され、
または
炭素－炭素不飽和二重結合含有のその他のモノマーは、ガソリン、Ｃ_８留分、Ｃ_９留分またはコールタール軽質留分から選択される反応材料に由来する。

モノエチレン性不飽和Ｃ_３－Ｃ_８モノカルボン酸の実例として、例えばアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸およびビニル酢酸、好ましくはアクリル酸およびメタクリル酸、を挙げることができる。

モノエチレン性不飽和Ｃ_３－Ｃ_８モノカルボン酸のＣ_１－Ｃ_１０アルキルエステルの実例として、Ｃ_１－Ｃ_１０アルキル基の（メタ）アクリル酸アルキルエステル、特にメタクリル酸メチル、アクリル酸メチル、アクリル酸Ｎ－ブチル、アクリル酸エチルおよびアクリル酸２－エチルヘキシルまたはそれらの混合物、を挙げることができる。

モノエチレン性不飽和Ｃ_３－Ｃ_８モノカルボン酸のアミドの実例として、特に（メタ）アクリルアミドを挙げることができる。

Ｃ_１－Ｃ_８アルキル基を有するビニルアルキルエーテルとして、好ましくはＣ_１－Ｃ_４アルキル基を有するビニルアルキルエーテル、例えばメチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、ｎ－ブチルビニルエーテル、ｔｅｒｔ－ブチルビニルエーテル、ｎ－ペンチルビニルエーテル、イソペンチルビニルエーテル、ｎ－ヘキシルビニルエーテル、ｎ－オクチルビニルエーテルおよび２－エチルヘキシルビニルエーテル、を挙げることができる。

Ｃ_４－Ｃ_２２共役ジエンは、例えばＣ_４－Ｃ_１６共役ジエンまたはＣ_５－Ｃ_１６共役ジエン、Ｃ_４－Ｃ_８共役ジエンまたはＣ_５－Ｃ_８共役ジエンであってよい。これらの共役ジエンの実例として、１、３－ブタジエン、１、３－ペンタジエン、イソプレン、１、３－ヘキサジエン、シクロペンタジエン、メチルシクロペンタジエン、および１、３－シクロヘキサジエンなど、を挙げることができる。

Ｃ_１－Ｃ_１２アルキル基、Ｃ_１－Ｃ_１２アルコキシ基およびハロゲンから選択される一つまたは複数の置換基によって置換されたスチレンについて、アルキル基またはアルコキシ基は好ましくは１－１０個の炭素原子、例えば１－４個の炭素原子、を有し；ハロゲン好ましくは塩素および臭素である。具体的な実例として、ビニルトルエン（例えばα－メチルスチレンおよびｐ－メチルスチレン）、α－ブチルスチレン、４－ｎ－ブチルスチレン、４－ｎ－デシルスチレン、ｐ－メトキシスチレン、クロロスチレンおよびブロモスチレン、を挙げることができる。

Ｃ_１－Ｃ_２０カルボン酸のビニルエステルの実例として、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ネオデカン酸ビニル、および酢酸ビニル、を挙げることができる。

ヒドロキシ基含有エチレン性不飽和モノマーは例えば、Ｃ_１－Ｃ_１０ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート、例えばヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、２－ヒドロキシプロピルアクリレート、３－ヒドロキシプロピルアクリレート、２－ヒドロキシプロピルメタクリレート、および３－ヒドロキシプロピルメタクリレート、を含む。

フラン環含有化合物の実例として、フラン環がＣ_１－Ｃ_１２アルキル基およびＣ_１－Ｃ_１２ヒドロキシアルキル基から選択される１つまたは複数（例えば２－４個）の置換基によって置換されたモノマー、例えばフルフリルアルコール、を挙げることができる。前記フラン環はさらにベンゼン環と縮合することができ、例えばメチルベンゾフランである。

本発明の一つの好ましい実施形態において、前記炭素－炭素不飽和二重結合含有の少なくとも１種のモノマーおよび飽和炭化水素、重合に関与しないその他の不純物を含む反応材料、例えばガソリン、Ｃ_８留分、Ｃ_９留分、コールタール軽質留分、は、分離を経ることなく直接使用することができる。当該好ましい実施形態によると、前記共重合体Ｂは、炭素－炭素不飽和二重結合および無水物基を有する少なくとも１種のモノマー、および例えばガソリン、Ｃ_８留分、Ｃ_９留分、コールタール軽質留分の反応材料から生じる炭素－炭素不飽和二重結合含有の少なくとも１種のモノマーから形成される共重合体であってよい。これらの反応材料を使用して共重合体Ｂを形成する時に（例えばフリーラジカル重合によって）、これらの反応材料中の炭素－炭素不飽和二重結合含有のモノマー以外の成分は調製プロセス中の溶媒として使用することができる。これらの留分を反応材料として使用する時に、本発明の接着剤および人工ボードのコストをさらに低減することができる。

Ｃ_８およびＣ_９留分は主として、エチレン製造のためのスチーム分解プロセスによるおよびナフサ白金改質プロセスから由来し、また、トルエンの不均化またはトランスアルキル化生成物およびコールタールなどから由来する一部分もある。

Ｃ_８留分中は通常、２２－３５％のモノオレフィン、例えばスチレン、アリルベンゼン、ビニルトルエン、インデン、メチルインデン、を含む。Ｃ_８留分中のその他の成分は、４５－５５％芳香族炭化水素および約２０％のその他の未知の成分を含む。

Ｃ_８留分は以下の具体的な組成を有することができる。

Ｃ_９留分中は通常、２０－３０％のモノオレフィン（例えばスチレン、アリルベンゼン、ビニルトルエン、インデン）、８－１５％のジエン、を含む。Ｃ_９留分中のその他の成分は、約５％のアルカン、４０－５０％の芳香族炭化水素および１０％前後のその他の未知の成分、を含む。Ｃ_９留分は以下の具体的な組成を有することができる。

コールタール中の軽質油成分は主として、スチレン、α－メチルスチレン、アルキルベンゼン、ビニルトルエン、ジシクロペンタジエン、ベンゾフラン、インデン、メチルインデンおよびメチルベンゾフランなどを含み、現在は主としてダーク－ライトのクマロン樹脂の原料として用いられる。コールタール軽質留分は以下の具体的な組成を有することができる。

本発明の一実施形態において、前記共重合体Ｂはさらに、少なくとも２つの（例えば２－４個）非共役炭素－炭素不飽和二重結合を有するモノマーに由来する少なくとも１種の追加繰り返し単位を含み、好ましくは前記少なくとも２つの非共役炭素－炭素不飽和二重結合を有するモノマー中の非共役炭素－炭素不飽和二重結合は、（メタ）アクリル酸エステル基、（メタ）アクリルアミド基、ビニル基、アリル基、およびアルケンまたはシクロアルケン中の非共役炭素－炭素二重結合から選択される。

前記少なくとも２つの非共役炭素－炭素不飽和二重結合を有するモノマーは例えば、少なくとも２つのヒドロキシ基を有するアルコールの（メタ）アクリレート、少なくとも２つのヒドロキシ基を有するアルコールのビニルエーテル、少なくとも２つのヒドロキシ基を有するアルコールのアリルエーテル、エチレンオキシドおよび／プロピレンオキシドオリゴマーのジ（メタ）アクリレート、ビニル（メタ）アクリレート、アリル（メタ）アクリレート、メチレンビス（メタ）アクリルアミド、少なくとも２つのビニル基を有する芳香族化合物およびＣ_５－Ｃ_２２非共役ジエン、から選択することができる。

前記少なくとも２つのヒドロキシ基を有するアルコールは例えば、２－６個、好ましくは２－４個のヒドロキシ基を有することができる。これらのアルコールは、２－６個の炭素原子を有するジオール例えばエチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオールおよびヘキサンジオール、グリセロール、トリメチロールプロパンおよびペンタエリトリトールなど、から選択することができる。

したがって、少なくとも２つのヒドロキシ基を有するアルコールの（メタ）アクリレートは、２－６個の炭素原子を含むジオールのジ（メタ）アクリレートであってよく、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、１、２－プロピレングリコールジアクリレート、１、２－プロピレングリコールジメタクリレート、ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、例えばブタン－１、４－ジオールジアクリレート、ブタン－１、４－ジオールジメタクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、３－メチルペンタンジオールジアクリレートおよび３－メチルペンタンジオールジメタクリレートから選択できる。

エチレンオキシドおよび／またはプロピレンオキシドオリゴマーのジ（メタ）アクリレートの実例は、ジエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレートおよびテトラエチレングリコールジメタクリレートである。

少なくとも２つのビニル基を有する芳香族化合物の実例として、ジビニルベンゼン、ジビニルトルエン、トリビニルベンゼンおよびジビニルナフタレンなど、を挙げることができる。

Ｃ_５－Ｃ_２２非共役ジエン（例えばＣ_５－Ｃ_１６非共役ジエンまたはＣ_５－Ｃ_８非共役ジエン）はアルカジエンまたは環状ジエンであってよく、その具体的な実例として、１、４－ペンタジエン、１、４－ヘキサジエン、１、５－ヘキサジエン、１、４－シクロヘキサジエン、１、５－シクロオクタジエン；および８－２０個の炭素原子、好ましくは８－１６または８－１２個の炭素原子を有する二環式オレフィン、例えばジシクロペンタジエン系モノマー、例えばジシクロペンタジエン、メチルジシクロペンタジエン（例えば２－メチルジシクロペンタジエン、５－メチルジシクロペンタジエン）、エチルジシクロペンタジエン（例えば２－エチルジシクロペンタジエン）および５、５－ジメチルジシクロペンタジエンなど、を挙げることができる。

少なくとも２つの（例えば２－４個）非共役炭素－炭素不飽和二重結合を有するモノマーの他の具体的な実例として、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ブタンジオールジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、ペンタエリトリトールトリアリルエーテル、メチレンビス（メタ）アクリルアミド、ジアリルフタレートなど、を挙げることができる。

前記少なくとも２つの非共役炭素－炭素不飽和二重結合を有するモノマーに由来する少なくとも１種の追加繰り返し単位の量は、共重合体Ｂの繰り返し単位の総量に基づいて、０．１－３０重量％、例えば０．５－２０重量％または０．５－１０重量％、であってよい。

本発明によると、共重合体Ｂは任意に補助繰り返し単位を含むことができる。前記補助繰り返し単位は、例えば以下のモノマーに由来する繰り返し単位から選択することができる：スチレンおよびＣ_２－Ｃ_２２モノオレフィン。

本発明の一実施形態において、共重合体Ｂは、無水物基を有する繰り返し単位、前記その他の繰り返し単位および前記補助繰り返し単位、を含む。

本発明の一実施形態において、共重合体Ｂは、無水物基を有する繰り返し単位、前記その他の繰り返し単位、前記追加繰り返し単位および前記補助繰り返し単位、を含む。

Ｃ_２－Ｃ_２２モノオレフィンは、アルケンおよびシクロアルケン、例えば２－２０または５－２０個の炭素原子、例えば２－１２または５－１２個の炭素原子、２－８または５－８個の炭素原子を有するアルケン、例えばエチレン、プロピレン、ブテン、１－ペンテン、２－ペンテン、２－メチル－１－ブテン、２－メチル－２－ブテン；５－２０個の炭素原子、好ましくは５－１２または５－８個の炭素原子を有するシクロアルケン、例えばシクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘプテンなどのシクロアルケン；５－２０個の炭素原子、好ましくは５－１６または８－１２個の炭素原子を有するジヒドロビシクロアルケン、特にジヒドロジシクロペンタジエン（例えば２、３－ジヒドロジシクロペンタジエン）、ジヒドロメチルジシクロペンタジエンおよびジヒドロジメチルジシクロペンタジエンなど、であってよい。

共重合体Ｂを調製する、炭素－炭素不飽和二重結合および無水物基を有するモノマーと、炭素－炭素不飽和二重結合含有のその他のモノマーと重合は、油溶性フリーラジカル開始剤を使用して行うことができる。前記油溶性フリーラジカル開始剤は例えば、アゾ系開始剤または過酸化物系開始剤を含む。前記アゾ系開始剤は、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスイソヘプトニトリル、アゾビス（イソ酪酸）ジメチルなど、を含む；前記過酸化物系開始剤は、過酸化ベンゾイル、過酸化ジクミル、ビス（２、４‐ジクロロベンゾイル）ペルオキシド、過酸化ジ－ｔｅｒｔ－ブチル、過酸化ラウロイル、過安息香酸ｔｅｒｔ－ブチル、ジイソプロピルペルオキシジカーボネートおよびジシクロヘキシルペルオキシジカーボネートなど、を含む。前記開始剤の用量はモノマー重量に基づいて、０．０５－１０重量％、好ましくは０．５－６重量％である。

重合反応は溶媒の存在下で行うことができる。溶媒は、芳香族炭化水素、アルカンおよびケトンの混合物、カルボン酸エステル、アルカンおよび芳香族炭化水素など混合物、芳香族炭化水素およびカルボン酸エステルの混合物、またはアルカンおよびカルボン酸エステルの混合物、またはアルカン、芳香族炭化水素およびカルボン酸エステルの混合物、を含むことができる。

芳香族炭化水素の実例として、トルエン、キシレンおよびエチルベンゼンなど、を挙げることができる。

カルボン酸エステルは、Ｃ_１－Ｃ_６カルボン酸のＣ_１－Ｃ_８アルキルエステル、フェニルエステルまたはベンジルエステルおよび６－１０個の炭素原子を有する芳香族カルボン酸のＣ_１－Ｃ_８アルキルエステルを含むことができ、具体的な実例として、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、ギ酸イソブチル、ギ酸ペンチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸アミル、酢酸イソアミル、酢酸ベンジル、酢酸フェニル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、プロピオン酸ブチル、酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸プロピル、酪酸ブチル、酪酸イソブチル、酪酸イソアミル、イソ酪酸エチル、イソ吉草酸エチル、イソ吉草酸イソアミル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ブチル、安息香酸イソアミル、フェニル酢酸メチル、フェニル酢酸エチル、フェニル酢酸プロピル、フェニル酢酸ブチル、フェニル酢酸イソアミル、などのエステル系溶媒を挙げることができる。

アルカンおよびケトンの混合物中のケトンは、アセトン、ブタノン、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン、メチルイソプロピルケトンから選択することができ、前記アルカンは、ｎ－ペンタン、ｎ－ヘキサン、シクロヘキサン、ｎ－ヘプタン、ｎ－オクタンおよびイソオクタンなどから選択することができる。アルカンおよびケトンの混合物中において、ケトンは通常５－６５体積％を占める。

重合反応は、不活性ガス例えば窒素の存在下で行うことができる。重合反応の温度は通常５５－１２０℃、好ましくは６０－１００℃であり；重合反応の時間は通常は１－１２時間、好ましくは２－８時間である。重合反応の後に、得られた共重合体Ｂを分離、乾燥することができる。

一つの好ましい実施形態において、前記重合反応は沈殿重合により行われる。前記沈殿重合はモノマーを溶解できるが、得られた共重合体Ｂを溶解できない溶媒を選択することにより行うことができる。沈殿重合により、粉末形態の共重合体Ｂを直接得ることができる。

本発明によると、ガソリン、Ｃ_８留分、Ｃ_９留分およびコールタール軽質留分を反応材料として用いれば、反応終了後に、反応していないアルカンまたは芳香族炭化水素混合物は簡単な蒸留だけで分離することができ、よって種々の付加価値の高い溶媒および工業原料が得られる。

本発明によると、前記共重合体Ｂをアンモニアと反応させることによって共重合体Ａを得ることができる（以下の文書でされに詳述する）。

共重合体Ｂの分子量は通常、共重合体Ａと対応する。以上で述べたように、共重合体Ａは、接着剤の応用に適する任意の分子量を有してよい。本発明の一実施形態によると、前記共重合体Ｂ分子量は、少なくとも２０００、例えば少なくとも５０００または少なくとも８０００であってよい。共重合体Ｂの分子量の上限は重要ではなく、例えば５０００００、または３０００００であってよい。共重合体Ｂが、Ｃ_４－Ｃ_２２共役ジエンおよび／または少なくとも２つの非共役炭素－炭素不飽和二重結合を有するモノマーに由来する繰り返し単位を有する状況下で、前記共重合体Ｂは架橋されていてもよい。

本発明の接着剤において、共重合体Ａに加えて、必要に応じて、本発明の接着剤はまた少なくとも１種の添加剤を含むことができる。前記添加剤は以下の一種または複数種であってよい：脱酸素剤、乳化剤、染料、顔料、マイグレーション防止助剤、紫外線吸収剤、殺生物剤、消泡剤、着色剤、帯電防止剤および酸化防止剤。

本発明によると、本発明の接着剤は、共重合体Ａのアミド基および／またはカルボキシ基と共有結合架橋反応が発生できる有機架橋剤、例えばポリオール、ポリアミン、ポリアルカノールアミンまたはこれらの混合物、を含まない。

本発明によると、前記接着剤は固体、好ましくは粉末形態；または水性組成物、好ましくは水溶液形態、であり得る。

本発明の接着剤中に、共重合体Ａの量は、接着剤の総量に基づいて（接着剤が液状、例えば水性組成物または水溶液、である場合は、固形分に基づいて）、３０－１００重量％、例えば５０－１００重量％、６０－１００重量％、７０－１００重量％、８０－１００重量％、または５０－９８重量％、または６０－９０重量％であってよい。

前記接着剤が水性組成物、好ましくは水溶液の形態である場合、接着剤の固形分は、２－４０重量％、または５－３０重量％、または８－２５重量％であってよい。

接着剤を調製する方法

本発明の一態様は、本発明の接着剤を調製する方法に関し、この方法は共重合体Ｂを反応媒体（例えば水）の存在または非存在下でアンモニアと反応させることを含む。

共重合体Ｂをアンモニアと反応させて、すなわちアンモノリシスによって、共重合体Ａを形成することができる。前記反応は通常、共重合体Ｂを１００℃未満、好ましくは１５－７０℃の温度下で、例えば室温下で、水性媒体中に、アンモニアと撹拌下で反応させることを含む。反応時間は通常０．５－１０時間、好ましくは１－６時間である。

反応後、得られた反応混合物は通常水性組成物、好ましくは水溶液形態である。得られた水性組成物、好ましくは水溶液は接着剤として直接使用することができる。また、反応混合物を上述の少なくとも１種の添加剤と混合した後に接着剤として使用することもできる。

好ましくは共重合体Ｂは、アンモニアと反応させる前は粉末の形態である。好ましくは前記粉末形態の共重合体Ｂは沈殿重合によって調製することができる。粉末形態の共重合体Ｂはまた、共重合体Ｂ（例えば塊状）を粉末形態に粉砕することによって得ることもできる。前記粉末形態の共重合体Ｂの平均粒径は０．０１－１０μｍ、好ましくは０．０５－８μｍ、より好ましくは０．１－５μｍであってよい。前記粉末形態の共重合体Ａの平均粒径は０．０１－１０μｍ、好ましくは０．０５－８μｍ、より好ましくは０．１－５μｍであってよい。

固体形態の共重合体Ｂとアンモニアとの反応時間は通常２－３００分間、例えば５－１２０分間である。

具体的な応用においては、固体形態の共重合体Ａを水に溶解し、任意に上述の少なくとも１種の添加剤と混合した後に塗布することができる。

共重合体Ｂの無水物基の転化率は通常９０％を超え、好ましくは９５％を超え、より好ましくは９８％を超え、例えば１００％である。

共重合体Ｂとアンモニアとの反応において、カルボキシ基はまた、アンモニアとアンモニウム塩を形成することができる。

人工ボード

本発明の他の一態様は、一種の人工ボードに関し、それはリグノセルロース材料および本発明の接着剤から形成される。本発明の人工ボードは、広義に理解されるべきであり、すなわち、任意のリグノセルロース材料と本発明の接着剤とから形成されたボードである。本発明の人工ボードは木材のみから形成されたものに限定されず、竹および藁など後述する材料から形成されたボードを含むこともできる。本発明の人工ボードは種々のタイプの人工ボードであってよい。一の実施形態において、前記人工ボードは、パーティクルボード、合板、繊維ボード、密度ボード、藁ボードおよびフィンガージョイントボードを含むが、これらに限定されない。

リグノセルロース材料は種々のリグノセルロース材料、例えば木材、竹、バガス、藁（例えば麦藁）、亜麻残渣、ナッツ殻、穀物殻など、およびこれらの混合物に由来してよい。木材は種々の軟木および／または堅木を含む。

リグノセルロース材料は、おがくず、細片、木材チップ、ストリップ、フレーク、繊維、シート、木粉、削り屑、顆粒および類似する材料形態およびこれらの材料の組み合わせの形態、例えばストリップおよびおがくずの組み合わせ、であってよい。

リグノセルロース材料は、種々の従来技術によって加工を行うことができる。大きな木材をラウンドウッドチッパーで木材チップに加工することができる。大きな木片および残材を細片に切断することもできる。また、大きな木材をリングチッパーでチップにすることもできる。通常は、チップにする前に大きな木材の皮をむく。

リグノセルロース材料のサイズは通常重要ではない。異なるタイプの人工ボードに対して異なるサイズを使用することができる。例えばリグノセルロース材料のサイズは１－３０メッシュであってよく、好ましくは２－１５メッシュである。シート類のリグノセルロース材料について、シートの厚さは例えば０．５ｍｍ－５ｃｍであってよく、好ましくは１ｍｍ－３ｃｍである。

本発明の人工ボード中に、固形分ベースの接着剤の用量は、人工ボードの総重量に基づいて、１－４５重量％、好ましくは２－４０重量％、より好ましくは３－３５重量％または４－３０重量％、例えば５－２５重量％、６－２５重量％、７－２５重量％、８－１９重量％である。

本発明の人工ボード中に、共重合体Ａの用量は、人工ボードの総重量に基づいて、１－４０重量％、好ましくは２－３０重量％、より好ましくは３－２５重量％または４－２０重量％、例えば５－２０重量％、６－２０重量％または７－１８重量％である。

本発明の人工ボード中に、前記接着剤はマトリックス樹脂として用いられ、好ましくは前記接着剤はリグノセルロース材料の間の隙間を埋める。

人工ボードを調製する方法

本発明の他の一態様は、人工ボードを調製する１種の方法に関し、前記方法は本発明の接着剤を使用することを含む。

本発明の一実施形態によると、前記方法はリグノセルロース材料と本発明の接着剤との混合物を、１０５－３００℃の温度下および０．４－１０ＭＰａの圧力下でプレスすることを含み、好ましくは２－６０分間プレスし、より好ましくは３－３０分間プレスし、例えば５－３０分間プレスする。

プレスに用いられるリグノセルロース材料と本発明の接着剤との混合物はリグノセルロース材料と本発明の接着剤とを混合することによって調製することができる。接着剤が固体である場合、接着剤をまず水に溶解した後にリグノセルロース材料と混合することができる。

プレスする前に、好ましくはリグノセルロース材料と接着剤との混合物中の一部の水分を除去し、例えばリグノセルロース材料と接着剤との混合物の含水率を３０重量％未満、好ましくは２５重量％未満、例えば２２重量％未満、または１８重量％未満に減らす。前記混合物の含水率は通常５重量％より高いまたは８重量％より高い。前記水分の除去は加熱によって行うことができ、例えば加熱温度は５０－９０℃、好ましくは６０－８０℃であってよい。

一つの好ましい実施形態において、前記プレスは１２０－２２０℃の温度下および／または１－６ＭＰａの圧力下で行われる。

共重合体Ａがそのアンモニウム塩形態のカルボキシ基を有する場合、カルボキシ基のアンモニウム塩はプレスの条件下で再びカルボキシ基に分解する。

接着剤の用途

最後に、本発明はさらに、本発明の接着剤のリグノセルロースベースの人工ボード調製中のおける用途に関する。

本発明の接着剤は、安全で、環境に優しく、ホルムアルデヒドなど有毒で有害な物質の放出がなく、塗布が簡単でかつコストが低く、同時に本発明の接着剤の性能が優れており、特別にリグノセルロースベースの人工ボードの製造に適し、かつ、本発明の接着剤を用いて製造された人工ボードは優れた機械的特性および耐水性を有する。加えて、本発明の接着剤はまた、ガソリン、Ｃ_８およびＣ_９留分およびコールタール軽質留分を採用して調製することができ、これはこれらの工業混合物の利用を広げるために重要な意義を有し、そして、これらの工業混合物から得られた接着剤を採用して調製した人工ボードはより優れた機械的特性および耐水性を有する。

実施例

以下、本発明の技術的解決策を本発明の具体的な実施例と併せてさらに説明するが、これらは本発明の保護範囲を限定するものとして理解されるべきではない。以下に記載する実施例は、本発明の実施例の一部に過ぎず、全ての実施例ではない。本発明に記載された実施例に基づいて、当業者が創造的な作業なしに提案した他の実施例は、本発明の保護範囲に属するものとする。特に断らない限り、実施例中の％は重量％であり、実施例中の部は質量部である。

使用した化学物質の出所：無水マレイン酸（純度９８＋％、アルファエイサー（天津）化学有限会社）；過酸化ベンゾイル（純度９７％、アルファエイサー（天津）化学有限会社）；アゾビスイソブチロニトリル（純度９８％、上海阿拉丁生化科技股分有限会社）；アンモニア水（濃度２０－２５％、北京伊諾凱科技有限会社）；アンモニアガス（純度９９．９９９％、北京海譜気体有限会社）；ジビニルベンゼン（純度８０％、アルファエイサー（天津）化学有限会社）；酢酸ビニル（純度９９％、アルファエイサー（天津）化学有限会社）；アクリル酸（純度９９．５％、アルファエイサー（天津）化学有限会社）；α－メチルスチレン（純度９９％、アルファエイサー（天津）化学有限会社）；その他の化学試薬はすべて分析用グレードであり、北京益利精細化工有限会社から購入した。Ｃ_８留分の組成は表１に示す通りであった；Ｃ_９留分の組成は表２に示す通りであった；コールタール軽質留分の組成は表３に示す通りであった。

実施例１

質量部に基づき、１００部のＣ_８留分、３０部の無水マレイン酸、１００部のキシレンおよび２部の過酸化ベンゾイル（ＢＰＯ）を混合し、溶解し、系内を窒素で２０分間ベントした後、７０℃で６時間反応し、乳白色の分散系を得た。生成物を遠心分離し、石油エーテルで三回洗浄し、乾燥して白色粉末形態のＣ_８－無水マレイン酸共重合体（重量平均分子量は４５０００であった）を得、収率は９１％であり、共重合体中の無水マレイン酸モノマー単位の質量分率は４６％であった。

１０部の当該Ｃ_８－無水マレイン酸共重合体、４部の３７％アンモニア水、８８部の水を室温で４時間撹拌し、質量濃度１０％のＣ_８－マレアミック酸共重合体（共重合体中のアンモノリシスされた無水マレイン酸モノマー単位のモル分率は９９％であった）粘性液体を得た。当該粘性液体をポプラの木の削り屑（５メッシュ－１０メッシュ、含水率５％）と混合し、１００部の削り屑に対して共重合体の用量は８部であり、均一に混合して、プレミックスを得た。プレミックスを７０℃で乾燥し、水分を含水率１５％まで除去した。

上述のプレミックスを２５ｃｍ×２５ｃｍ×２．５ｃｍのプレス型中に配置し、ホットプレス温度は１８０℃であり、圧力は０．４ＭＰａであり、ホットプレス時間は１０分間であり、厚さが３ｍｍのパーティクルボードを得た。

図１中の曲線１はＣ_８－無水マレイン酸共重合体の赤外線スペクトルであり、１８６０ｃｍ^－１、１７８０ｃｍ^－１の処は無水物上の２つのカルボニルＣ＝Ｏの伸縮振動ピークであり、９４０ｃｍ^－１の処は五員環無水物の特有の強い吸収である；

曲線２はＣ_８－マレアミック酸共重合体の赤外線スペクトルであり、３２００ｃｍ^－１の処は－ＮＨ_２の非対称および対称伸縮振動ピークであり、１６５０ｃｍ^－１の処はアミドＣ＝Ｏの伸縮振動ピークである。元のＣ_８－無水マレイン酸共重合体に対応する無水物基の特徴的なピークは基本的に消失した；

曲線３はホットプレス後の共重合体の赤外線スペクトルであり、１７７０ｃｍ_－ ^１および１７１０ｃｍ_－ ^１の処に環状イミドの特徴的な吸収が出現し、１３５０ｃｍ^－１の処はＣ－Ｎ－Ｃ構造の特徴的な吸収である。

実施例２

質量部に基づき、１２０部のＣ_９留分、４０部の無水マレイン酸、１００部のキシレンおよび４部のアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）を混合し、溶解し、系内を窒素で２０分間ベントした後、７０℃で６時間反応し、乳白色の分散系を得た。生成物を遠心分離し、石油エーテルで三回洗浄し、乾燥して白色粉末形態のＣ_９－無水マレイン酸共重合体を得、収率は９３％であり、共重合体中の無水マレイン酸モノマー単位の質量分率は４６％であった。

１５部の当該Ｃ_９－無水マレイン酸共重合体、３部の３７％アンモニア水、８２部の水を室温で４時間撹拌し、質量濃度１５％のＣ_９－マレアミック酸共重合体（共重合体中のアンモノリシスされた無水マレイン酸モノマー単位のモル分率は９８％であった）粘性液体を得た。当該粘性液体をポプラの木の削り屑（５メッシュ－１０メッシュ、含水率５％）と混合し、１００部の削り屑に対して共重合体の用量は１２部であり、均一に混合して、プレミックスを得た。プレミックスを７０℃で乾燥し、水分を含水率１０％まで除去した。。

上述のプレミックスを２５ｃｍ×２５ｃｍ×２．５ｃｍのプレス型中に配置し、ホットプレス温度は１６０℃であり、圧力は０．５ＭＰａであり、ホットプレス時間は１０分間であり、厚さが３ｍｍのパーティクルボードを得た。

実施例３

質量部に基づき、１０部の酢酸ビニル、１１．５部の無水マレイン酸、３００部の酢酸イソアミルおよび０．２部のＡＩＢＮを混合し、溶解し、系内を窒素で２０分間ベントした後、７０℃で６時間反応した。生成物を遠心分離し、洗浄し、乾燥して白色粉末形態の酢酸ビニル－無水マレイン酸共重合体（重量平均分子量は１９０００であった）を得、収率は９０％であり、共重合体中の無水マレイン酸モノマー単位の質量分率は５２％であった。

１５部の当該酢酸ビニル－無水マレイン酸共重合体、５部の３７％アンモニア水、８０部の水を室温で４時間撹拌し、質量濃度１５％の酢酸ビニル－マレアミック酸共重合体（共重合体中のアンモノリシスされた無水マレイン酸モノマー単位のモル分率は９９％であった）粘性液体を得た。当該粘性液体をポプラの木の削り屑（含水率５％、５－１０メッシュ）と混合し、１００部の削り屑に対して当該共重合体の用量は１０部であり、均一に混合して、プレミックスを得た。プレミックスを７０℃で乾燥し、水分を含水率１５％まで除去した。

上述のプレミックスを２５ｃｍ×２５ｃｍ×２．５ｃｍのプレス型中に配置し、ホットプレス温度は１８０℃であり、圧力は０．４ＭＰａであり、ホットプレス時間は１０分間であり、厚さが３ｍｍのパーティクルボードを得た。

実施例４

１０部のメチルビニルエーテル－無水マレイン酸共重合体（重量平均分子量は２１６０００であり、上海阿拉丁生化科技股分有限会社から購入し、共重合体中の無水マレイン酸モノマー単位の質量分率は６１％であった）を丸底フラスコ中に配置し、１０部のアンモニアガスを入れて７０℃で２時間反応し、メチルビニルエーテル－マレアミック酸共重合体粉末を得た。メチルビニルエーテル－マレアミック酸共重合体を水に溶解し、質量濃度１０％の粘性液体を得た。当該粘性液体をポプラの木の削り屑（含水率５％、５－１０メッシュ）と混合し、１００部の削り屑に対して当該共重合体の用量は２０部であり、均一に混合して、プレミックスを得た。プレミックスを７０℃で乾燥し、水分を含水率１０％まで除去した。

上述のプレミックスを２５ｃｍ×２５ｃｍ×２．５ｃｍのプレス型中に配置し、ホットプレス温度は１７０℃であり、圧力は０．４ＭＰａであり、ホットプレス時間は１２分間であり、厚さが３ｍｍのパーティクルボードを得た。

実施例５

質量部に基づき、１００部のコールタール軽質留分、２５部の無水マレイン酸、１００部の酢酸イソアミルおよび２部のＡＩＢＮを混合し、溶解し、系内を窒素で２０分間ベントした後、７０℃で８時間反応した。生成物を遠心分離し、洗浄し、乾燥して白色粉末形態のコールタール－無水マレイン酸共重合体（重量平均分子量は１１０００であった）を得、収率は９０％であり、共重合体中の無水マレイン酸モノマー単位の質量分率は４２％であった。

１０部の当該コールタール－無水マレイン酸共重合体、８部の３７％アンモニア水、８２部の水を８０℃下で１０分間撹拌し、質量濃度１０％のコールタール－マレアミック酸共重合体（共重合体中のアンモノリシスされた無水マレイン酸モノマー単位のモル分率は９９％であった）粘性液体を得た。当該粘性液体をポプラの木の削り屑（含水率５％、５－１０メッシュ）と混合し、１００部の削り屑に対して当該共重合体の用量は１０部であり、均一に混合して、プレミックスを得た。プレミックスを７０℃で乾燥し、水分を含水率１０％まで除去した。

上述のプレミックスを２５ｃｍ×２５ｃｍ×２．５ｃｍのプレス型中に配置し、ホットプレス温度は１６０℃であり、圧力は０．４ＭＰａであり、ホットプレス時間は１０分間であり、厚さが３ｍｍのパーティクルボードを得た。

実施例６

質量部に基づき、１００部のスチレン、５３部の無水マレイン酸、２４部のアクリル酸、２０００部のジ（プロピレングリコール）ジメチルエーテルおよび２部の過酸化ベンゾイル（ＢＰＯ）を混合し、溶解し、系内を窒素で２０分間ベントした後、８０℃で４時間反応し、分散系を得た。生成物を遠心分離し、石油エーテルで三回洗浄し、乾燥して白色粉末形態のスチレン－アクリル酸－無水マレイン酸共重合体（還元粘度２５ｍＬ／ｇ）を得、収率は８２％であり、共重合体中の無水マレイン酸モノマー単位の質量分率は２９％であった。

１０部の当該スチレン－アクリル酸－無水マレイン酸共重合体、５部の３７％アンモニア水、８５部の水を室温で４時間撹拌し、質量濃度１０％のスチレン－アクリル酸－マレアミック酸共重合体（共重合体中のアンモノリシスされた無水マレイン酸モノマー単位のモル分率は９９％であった）粘性液体を得た。当該粘性液体をポプラの木の削り屑（含水率５％、５メッシュ）と混合し、１００部の削り屑に対して共重合体の用量は１０部であり、均一に混合して、プレミックスを得た。プレミックスを７０℃で乾燥し、水分を含水率１５％まで除去した。

上述のプレミックスを２５ｃｍ×２５ｃｍ×２．５ｃｍのプレス型中に配置し、ホットプレス温度は１８０℃であり、圧力は１ＭＰａであり、ホットプレス時間は１０分間であり、厚さが３ｍｍのパーティクルボードを得た。

実施例７

質量部に基づき、１０部のα－メチルスチレン、９部の無水マレイン酸、１００部の酢酸イソアミルおよび０．３部のＡＩＢＮを混合し、溶解し、系内を窒素で２０分間ベントした後、７０℃で６時間反応し、乳白色の分散系を得た。生成物を遠心分離し、酢酸イソアミルで三回洗浄し、乾燥して白色粉末形態のα－メチルスチレン－無水マレイン酸共重合体（重量平均分子量は２７０００であった）を得、収率は４２％であり、共重合体中の無水マレイン酸モノマー単位の質量分率は４５％であった。

１０部の当該α－メチルスチレン－無水マレイン酸共重合体、５部の３７％アンモニア水、８５部の水を室温で４時間撹拌し、質量濃度１０％のα－メチルスチレン－マレアミック酸共重合体（共重合体中のアンモノリシスされた無水マレイン酸モノマー単位のモル分率は９９％であった）粘性液体を得た。当該粘性液体をポプラの木の削り屑（含水率５％、５－１０メッシュ）と混合し、１００部の削り屑に対して当該共重合体の用量は１０部であり、均一に混合して、プレミックスを得た。プレミックスを７０℃で乾燥し、水分を含水率１５％まで除去した。

上述のプレミックスを２５ｃｍ×２５ｃｍ×２．５ｃｍのプレス型中に配置し、ホットプレス温度は１８０℃であり、圧力は０．４ＭＰａであり、ホットプレス時間は１０分間であり、厚さが３ｍｍのパーティクルボードを得た。

実施例８

質量部に基づき、８．５部の酢酸ビニル、１０部の無水マレイン酸、０．３部のジビニルベンゼン、１００部の酢酸イソアミルおよび０．３部のＡＩＢＮを混合し、溶解し、系内を窒素で２０分間ベントした後、７０℃で６時間反応し、乳白色の分散系を得た。生成物を遠心分離し、酢酸イソアミルで三回洗浄し、乾燥して白色粉末形態の酢酸ビニル－無水マレイン酸－ジビニルベンゼン共重合体を得、収率は９２％であり、共重合体中の無水マレイン酸モノマー単位の質量分率は５２％であった。

１０部の当該酢酸ビニル－無水マレイン酸－ジビニルベンゼン共重合体、４部の３７％アンモニア水、８６部の水を室温で４時間撹拌し、質量濃度１０％の酢酸ビニル－マレアミック酸－ジビニルベンゼン共重合体（共重合体中のアンモノリシスされた無水マレイン酸モノマー単位のモル分率は１００％であった）粘性液体を得た。当該粘性液体をポプラの木の削り屑（含水率５％、５－１０メッシュ）と混合し、１００部の削り屑に対して当該共重合体の用量は９部であり、均一に混合して、プレミックスを得た。プレミックスを７０℃で乾燥し、水分を含水率１５％まで除去した。

上述のプレミックスを２５ｃｍ×２５ｃｍ×２．５ｃｍのプレス型中に配置し、ホットプレス温度は１７０℃であり、圧力は０．４ＭＰａであり、ホットプレス時間は１０分間であり、厚さが３ｍｍのパーティクルボードを得た。

実施例９

実施例１中で得たＣ_８－マレアミック酸共重合体を水に溶解し、質量濃度１０％の粘性液体を得た。当該粘性液体を、含水率１２％、寸法１６０ｍｍ×１６０ｍｍ×１．５ｍｍのシナノキ単板上に均一に塗布し、平均塗布量は６０ｇ／ｍ^２であり、横目－縦目－横目の方向に従ってレイアップを行い、ホットプレス機下に配置してプレスを行い、ホットプレス温度は１８０℃であり、圧力は１ＭＰａであり、ホットプレス時間は１０分間であり、三層合板を得た。ＧＢ／Ｔ９８４６－２０１５に従って測定した合板の内部接着強度は１．１６ＭＰａであった。

性能試験

ＧＢ／Ｔ４８９７－２０１５に従い、実施例１－８で得たパーティクルボードについて、内部接着強度、２４ｈ吸水厚さ膨張率および耐湿性能（沸騰水で煮た後の内部接着強度）を試験し、結果を下記表４にリストする。

実施例１－８中のパーティクルボードの各項目の性能はすべて国家規格中に湿潤状態下で使用される家具タイプのパーティクルボードに対する要求性能より良好であった。総体的に言えば、Ｃ_８留分を使用した実施例１およびＣ_９留分を使用した実施例２およびコールタール軽質留分を使用した実施例５中で得られた人工ボードの性能はその他の実施例で得られた人工ボードの性能より良好であった。

いかなる理論にも拘束されることを望むものではないが、本発明の接着剤中の重合体上のアミド基とカルボキシ基とはプレス条件下で脱水してイミド基を生成することができ、カルボキシ基も脱水して無水物基を生成することができ、得られた無水物基はリグノセルロース材料上のヒドロキシ基と反応してエステルを形成することができ、これは得られた人工ボードの機械的特性および耐水性を向上させることに役立つ、と考えられる。

上記は本発明の好ましい実施形態に過ぎない。当業者にとっては、本発明の原理の範囲内でなされたいくつかの改良および変更も、本発明の保護範囲とみなされるべきであることを指摘する。

Claims (22)

1. 少なくとも１種の以下に述べる共重合体Ａを含む接着剤であって、
   前記共重合体Ａは、アミド基とカルボキシ基および／またはそのアンモニウム塩とを有する少なくとも１種の繰り返し単位、および、前記アミド基とカルボキシ基および／またはそのアンモニウム塩とを有するものと異なる少なくとも１種のその他の繰り返し単位、を有し、
   前記その他の繰り返し単位は以下のモノマーに由来する繰り返し単位から選択され：モノエチレン性不飽和Ｃ_３－Ｃ_８モノカルボン酸、モノエチレン性不飽和Ｃ_３－Ｃ_８モノカルボン酸のＣ_１－Ｃ_１０アルキルエステル、モノエチレン性不飽和Ｃ_３－Ｃ_８モノカルボン酸のアミド、Ｃ_１－Ｃ_８アルキル基を有するビニルアルキルエーテル、Ｃ_４－Ｃ_２２共役ジエン、Ｃ_１－Ｃ_１２アルキル基、Ｃ_１－Ｃ_１２アルコキシ基およびハロゲンから選択される１つまたは複数の置換基によって置換されたスチレン、Ｃ_１－Ｃ_２０カルボン酸のビニルエステル、ビニルピロリドン、（メタ）アクリロニトリル、ヒドロキシ基含有エチレン性不飽和モノマー、Ｎ－ビニルホルムアミド、ビニルイミダゾール、アリルベンゼン、インデン、メチルインデンおよびフラン環含有化合物、
   または
   前記その他の繰り返し単位は、ガソリン、Ｃ_８留分、Ｃ_９留分またはコールタール軽質留分の反応材料から生じる炭素－炭素不飽和二重結合含有の少なくとも１種のモノマーに由来する、
   接着剤。
2. 前記共重合体Ａ中に、アミドとカルボキシ基および／またはそのアンモニウム塩とを有する繰り返し単位の量は、共重合体Ａの繰り返し単位の総量に基づいて、１０－８０重量％、または３０－７０重量％である、請求項１に記載の接着剤。
3. 共重合体Ａの前記その他の繰り返し単位は、以下のモノマーに由来する繰り返し単位から選択される：モノエチレン性不飽和Ｃ_３－Ｃ_８モノカルボン酸、Ｃ_１－Ｃ_８アルキル基を有するビニルアルキルエーテル、Ｃ_１－Ｃ_２０カルボン酸のビニルエステルおよびＣ_１－Ｃ_１２アルキル基、Ｃ_１－Ｃ_１２アルコキシ基およびハロゲンから選択される１つまたは複数の置換基によって置換されたスチレン、または前記その他の繰り返し単位は、ガソリン、Ｃ_８留分、Ｃ_９留分またはコールタール軽質留分の反応材料から生じる炭素－炭素不飽和二重結合含有の少なくとも１種のモノマーに由来する、請求項１または２に記載の接着剤。
4. 共重合体Ａの前記その他の繰り返し単位は、ガソリン、Ｃ_８留分、Ｃ_９留分またはコールタール軽質留分の反応材料から生じる炭素－炭素不飽和二重結合含有の少なくとも１種のモノマーに由来する、請求項１～３のいずれか１項に記載の接着剤。
5. 前記共重合体Ａはさらに、少なくとも２つの非共役炭素－炭素不飽和二重結合を有する少なくとも１種のモノマーに由来する追加繰り返し単位を含み、好ましくは前記少なくとも２つの非共役炭素－炭素不飽和二重結合を有するモノマー中の非共役炭素－炭素不飽和二重結合は、（メタ）アクリル酸エステル基、（メタ）アクリルアミド基、ビニル基、アリル基、およびアルケンまたはシクロアルケン中の非共役炭素－炭素二重結合から選択される、請求項１～４のいずれか１項に記載の接着剤。
6. 前記共重合体Ａは共重合体Ｂに由来し、当該共重合体Ｂは無水物基を有する少なくとも１種の繰り返し単位を有する、請求項１～５のいずれか１項に記載の接着剤。
7. 前記共重合体Ａは共重合体Ｂとアンモニアの反応に由来する、請求項１～６のいずれか１項に記載の接着剤。
8. 前記共重合体Ｂ上の無水物基は、炭素－炭素不飽和二重結合および無水物基を有する少なくとも１種のモノマーの重合によって前記共重合体Ｂ中に導入される、請求項６または７に記載の接着剤。
9. 前記炭素－炭素不飽和二重結合および無水物基を有するモノマーは、４－８個の炭素原子を有するモノエチレン性不飽和ジカルボン酸無水物、好ましくは無水マレイン酸、イタコン酸無水物、シトラコン酸無水物およびメチレンマロン酸無水物から選択され、より好ましくは無水マレイン酸である、請求項８に記載の接着剤。
10. 前記共重合体Ｂは、炭素－炭素不飽和二重結合および無水物基を有する少なくとも１種のモノマー、および、炭素－炭素不飽和二重結合含有の少なくとも１種のその他のモノマー、から形成される共重合体であり、
    前記炭素－炭素不飽和二重結合含有の少なくとも１種のその他のモノマーは、モノエチレン性不飽和Ｃ_３－Ｃ_８モノカルボン酸、モノエチレン性不飽和Ｃ_３－Ｃ_８モノカルボン酸のＣ_１－Ｃ_１０アルキルエステル、モノエチレン性不飽和Ｃ_３－Ｃ_８モノカルボン酸のアミド、Ｃ_１－Ｃ_８アルキル基を有するビニルアルキルエーテル、Ｃ_４－Ｃ_２２共役ジエン、Ｃ_１－Ｃ_１２アルキル基、Ｃ_１－Ｃ_１２アルコキシ基およびハロゲンから選択される１つまたは複数の置換基によって置換されたスチレン、Ｃ_１－Ｃ_２０カルボン酸のビニルエステル、ビニルピロリドン、（メタ）アクリロニトリル、ヒドロキシ基含有エチレン性不飽和モノマー、Ｎ－ビニルホルムアミド、ビニルイミダゾール、アリルベンゼン、インデン、メチルインデンおよびフラン環含有化合物、から選択され、
    または
    炭素－炭素不飽和二重結合含有のその他のモノマーは、ガソリン、Ｃ_８留分、Ｃ_９留分またはコールタール軽質留分から選択される反応材料に由来する、
    請求項６～９のいずれか１項に記載の接着剤。
11. 前記共重合体Ｂはさらに、少なくとも２つの非共役炭素－炭素不飽和二重結合を有する少なくとも１種のモノマーに由来する追加繰り返し単位を含み、好ましくは前記少なくとも２つの非共役炭素－炭素不飽和二重結合を有するモノマー中の非共役炭素－炭素不飽和二重結合は、（メタ）アクリル酸エステル基、（メタ）アクリルアミド基、ビニル基、アリル基、およびアルケンまたはシクロアルケン中の非共役炭素－炭素二重結合から選択される、請求項６～１０のいずれか１項に記載の接着剤。
12. 前記接着剤は固体、好ましくは粉末形態であり；または水性組成物、好ましくは水溶液形態であり、好ましくは前記共重合体Ａの含量は、水性組成物の総重量に基づいて、２－４０重量％、特に５－３０重量％である、請求項１～１１のいずれか１項に記載の接着剤。
13. 前記接着剤は、共重合体Ａのアミド基および／またはカルボキシ基と共有結合架橋反応が発生できる有機架橋剤を含まない、請求項１～１２のいずれか１項に記載の接着剤。
14. リグノセルロース材料および請求項１～１３のいずれか１項に記載の接着剤から形成される、人工ボード。
15. 固形分ベースの接着剤の用量は、人工ボードの総重量に基づいて、１－４５重量％、好ましくは２－３５重量％、より好ましくは３－３０重量％である、請求項１４に記載の人工ボード。
16. 請求項１－１２のいずれか１項によって特定されている共重合体Ａの用量は、人工ボードの総重量に基づいて、１－４０重量％、好ましくは２－３０重量％、より好ましくは３－２５重量％である、請求項１４または１５に記載の人工ボード。
17. 前記接着剤はマトリックス樹脂として用いられ、好ましくは前記接着剤はリグノセルロース材料の間の隙間埋める、請求項１４～１６のいずれか１項に記載の人工ボード。
18. 前記人工ボードは、パーティクルボード、合板、密度ボード、繊維ボード、藁ボードまたはフィンガージョイントボードである、請求項１４～１７のいずれか１項に記載の人工ボード。
19. 請求項１～１３のいずれか１項によって特定されている接着剤を使用することを含む、人工ボードを調製する方法。
20. リグノセルロース材料と前記接着剤との混合物を、１０５－３００℃の温度下および０．４－１０ＭＰａの圧力下でプレスすることを含み、好ましくは２－６０分間プレスし、より好ましくは３－３０分間プレスする、請求項１９に記載の方法。
21. 前記人工ボードは請求項１４～１８のいずれか１項に記載の人工ボードである、請求項１９または２０に記載の方法。
22. 請求項１～１３のいずれか１項に記載の接着剤のリグノセルロースベースの人工ボードの調製中における用途。

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