JP3393111B2 - ダイズタンパク質増粘剤 - Google Patents

ダイズタンパク質増粘剤

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はタンパク質含有紙加工組
成物に関する。より詳細には、本発明は接着バインダー
としての修飾された植物性タンパク質を含有する紙加工
組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】植物性
タンパク質材料は、顔料含有紙加工組成物用の接着バイ
ンダーとして周知である。紙加工組成物は、紙に好まし
い仕上がり、光沢、なめらかさ及び多微孔性表面を提供
する。紙加工組成物中の顔料の機能は、紙表面の不規則
性を埋め、印刷用の平坦かつ均一な吸収性表面を生成す
ることである。接着剤は、顔料粒子の原紙表面への結合
だけではなく、顔料粒子の互いの結合にも機能する。紙
加工組成物における接着バインダーとしての使用に特に
好ましい植物性タンパク質材料は修飾ダイズタンパク質
である。これらの接着バインダーは、典型的には、加水
分解及び紙加工組成物におけるバインダーとしての使用
に適切なタンパク質接着材料を製造するためのその他の
化学処理により修飾された、単離されたタンパク質より
製造する。このような組成物は紙加工産業において広範
囲の使用法が見いだされているけれども、紙加工組成物
において低レベルで使用したときに、該加工組成物にお
いて適切な流動学的性質を達成するが、更に従来の紙加
工組成物と比較可能な機能特性を示すことができる改良
された植物性タンパク質接着バインダーを提供すること
が望ましい。
【０００３】
【課題を解決するための手段】本発明は、紙加工組成物
において従来の植物性タンパク質接着バインダーよりも
極低レベルで使用することができ、かつ、高レベルの植
物性タンパク質接着バインダーを含有する従来の紙加工
組成物と同等の流動特性及びその他の特性を紙加工組成
物に与えることができる改良された植物性タンパク質接
着バインダーを提供する。特に、本発明の植物性タンパ
ク質接着バインダーは増強された増粘機能を発揮し、少
量の植物性タンパク質接着バインダーを使用して好まし
い流動特性を示す紙加工組成物を提供することを許容す
る。より詳細には、本発明の植物性タンパク質接着バイ
ンダーは増強された増粘作用を有し、そのため本発明の
植物性タンパク質接着バインダーを紙加工組成物に少量
使用して、従来の植物性タンパク質接着バインダーを高
レベルで含む従来の紙加工組成物と比較可能な粘性レベ
ルを達成することができる。本発明の１つの側面にした
がうと、増強された流動特性を示す植物性タンパク質接
着バインダーは、ポリアクリレート（polyacrylate）と
絡み合った（entangle）植物性タンパク質を含んでい
る。本発明の別の側面において、増強された流動特性を
示す植物性タンパク質接着バインダーは、顔料、ポリマ
ーラテックス及び紙加工組成物を形成するためのその他
の微量加工添加剤と組み合わされた、ポリアクリレート
と絡み合った植物性タンパク質を含んでいる。増強され
た流動特性を示す植物性タンパク質接着バインダーは、
植物性タンパク質材料及びポリアクリレートのアルカリ
性分散液を、植物性タンパク質がポリアクリレートと絡
み合うのに十分な温度及び時間で同時処理（coproces
s）し、次いでタンパク質及び絡み合ったポリアクリレ
ートを同時沈殿させることにより製造される。本明細書
に示すように、得られた生成物は、絡み合ったポリアク
リレートを含まない従来のタンパク質接着剤よりも紙加
工用途において優れた特性を有し、更に、ポリアクリレ
ートとタンパク質接着剤とを絡み合わせることなしにポ
リアクリレートを添加した紙加工系よりも紙加工用途に
おいて優れた特性を有する。
【０００４】
【発明の実施の形態】紙加工組成物における接着バイン
ダーとして適切な種々の植物性タンパク質材料が本発明
の実施に使用されるだろう。しかしながら、最も一般的
に製造されるタンパク質単離物及びタンパク質濃縮物は
ダイズに由来する。したがって、本発明の好ましい態様
はダイズタンパク質材料に関して記載されるだろう。な
ぜならダイズタンパク質材料は、本発明を開発するため
の関心事の主要領域だからである。しかしながら、所望
によりその他のタンパク質材料及び植物性タンパク質材
料を同様の態様で使用することは明らかである。説明目
的のため、本発明の方法及び生成物を、脱脂ダイズフレ
ーク又はダイズ粉から製造したダイズタンパク質材料に
関して記載する。脱脂ダイズフレーク又はダイズ粉は従
来の方法にしたがって製造してもよい。従来の方法で
は、まるごとのダイズを洗浄し、割り、薄片にし、（機
械的又は化学的に）脱脂し、ダイズ粉の場合は粉にす
る。脱脂ダイズフレーク及びダイズ粉は市販されてお
り、本発明の方法の出発材料として入手してもよい。脱
脂ダイズフレーク又はダイズ粉を使用してダイズタンパ
ク質の分散液を製造する。脱脂ダイズフレーク又はダイ
ズ粉を水性アルカリ溶液で抽出して、タンパク質を溶液
中へ抽出し可溶化させる。次いで従来のろ過又は遠心分
離により、タンパク質含有抽出物をアルカリ不溶性固体
から分離する。ダイズフレーク由来のタンパク質抽出物
又は分散液は典型的には約８〜１２のｐＨを有するだろ
う。代わりに、市販のダイズタンパク質単離物を、乾燥
タンパク質材料のアルカリ性分散液、好ましくは約８〜
１２のｐＨを有するものを形成することにより、本発明
の方法の出発材料として使用してもよい。この場合、ダ
イズタンパク質単離物のアルカリ性分散液は、タンパク
質単離物を水性アルカリ溶液中で混合することにより形
成してもよい。ダイズフレーク又はダイズタンパク質単
離物に由来するタンパク質材料を分散させるために使用
する特定の種類の水性アルカリ溶液は、本発明の実施に
とって決定的ではない。一般的にはすべての種類の水性
のアルカリ又はアルカリ土類金属水酸化物、好ましくは
水性水酸化ナトリウム溶液又は水酸化カルシウム溶液又
はその他の物質、例えば水酸化アンモニウム等をタンパ
ク質分散液の製造に容易に用いることができるだろう。
【０００５】ポリアクリレートをタンパク質分散液へ添
加し、次いで添加したポリアクリレートを含む分散液
を、タンパク質においてポリアクリレートの少なくとも
一部が絡み合うのに十分な温度及び時間で処理する。ポ
リアクリレートは、一般的には、１以上のビニルカルボ
ン酸エステル、例えばアルキルエステルアクリレート又
はメタクリレートからなるすべてのポリマー又はコポリ
マーであることができる。少量のその他の共重合可能な
モノマーを含むビニルカルボン酸エステルのコポリマー
を使用してもよい。本発明における使用に適した市販の
ポリアクリレートの例には、ＡＣＲＹＳＯＬ（登録商
標）ＴＴ−６１５（Rohm & Hass Companyより入手可
能）及びＡＬＯＣＯＧＵＭ（登録商標）Ｌ−２８９（Al
co Chemical Industries, Inc.より入手可能）が含まれ
る。ポリアクリレートは、好ましくはタンパク質材料の
質量の約１．５〜約１０質量％の量で添加する。ただ
し、これより少ない量又は多い量を使用してもよい。ポ
リアクリレートをタンパク質材料の質量の約３〜約６質
量％で使用したときに、改善された特性と費用との最適
バランスが達成されると考えている。代替の態様におい
て、ポリアクリレートを水性溶液に分散させ、次いでタ
ンパク質を前記溶液に添加してタンパク質を分散させて
もよい。前記の溶液はタンパク質の添加前又は後にアル
カリ性にして、好ましくは適切なアルカリ又はアルカリ
土類水酸化物又は他の塩基、例えば水酸化アンモニウム
を用いてｐＨを約８〜約１２に上昇させて、タンパク質
を溶液中で完全に分散させてもよい。このアプローチ
は、タンパク質がアルカリ不溶性物質を除去したタンパ
ク質単離物であるときには特に有効である。なぜなら、
ポリアクリレートを、タンパク質を水性溶液に添加する
前に溶液中で予備希釈（predilute）するからである。
ポリアクリレート及びタンパク質材料を、タンパク質材
料とポリアクリレートとの間で物理的絡み合いが起こる
温度条件下である時間混合する。温度は、タンパク質が
ほどかれるか又は実質的に加水分解することなしに変性
するのに十分なものでなければならない。ここで「加水
分解」とは、タンパク質のボディからのアミノ酸及び／
又はペプチドの切断を意味する。タンパク質をほどくこ
とは、ポリアクリレートとタンパク質とを物理的に絡み
合わせるのに必要である。タンパク質を加水分解するこ
となしにほどいて、ポリアクリレートと絡み合わせるの
に十分な温度は約４０〜約６５℃である。好ましくはタ
ンパク質及びポリアクリレートを含む分散液を約５０〜
約６５℃で処理して、タンパク質とポリアクリレートと
を絡み合わせる。
【０００６】タンパク質及びポリアクリレートの分散液
を前記の温度下で、タンパク質及びポリアクリレートが
効率的に絡み合うのに十分な時間で処理する。本明細書
において「効率的に絡み合う」とは、同時沈殿した絡み
合ったタンパク質及びポリアクリレートが、紙加工組成
物に組み込まれたときに、従来のタンパク質接着剤と比
較して有意な増粘作用を与える程度を意味する。タンパ
ク質材料及びポリアクリレートを効率的に絡み合わせる
のに十分な時間期間は、タンパク質及びポリアクリレー
トが絡み合う温度に依存し、低温では長い時間が要求さ
れる。分散液をタンパク質及びポリアクリレートの絡み
合いを起こすのに効果的な温度に維持する時間期間は、
かなりの量のタンパク質がほどかれることを許容するの
に十分に長いものでなければなく、好ましくは少なくと
も１０分間である。分散液を絡み合いを起こすの効果的
な温度で長い時間期間維持することにより、タンパク質
を実質的にほどき、タンパク質とポリアクリレートの絡
み合いを促進することができる。それゆえ、タンパク質
及びポリアクリレートの分散液を、これらの絡み合いを
促進するのに有効な温度で、好ましくは少なくとも３０
分間、より好ましくは少なくとも１時間維持する。最も
好ましくは、タンパク質及びポリアクリレートの分散液
を、タンパク質材料中の少なくとも７５質量％のポリア
クリレートが絡み合うのに十分な時間、ある温度下で処
理する。タンパク質及びポリアクリレートの分散液をタ
ンパク質及びアクリレートが絡み合うのに十分な温度及
び時間で処理した後、分散液のｐＨをタンパク質の等電
点付近に調節して、絡み合ったタンパク質及びポリアク
リレートを同時沈殿させる。ダイズタンパク質単離物／
ポリアクリレート同時沈殿物の場合、分散液のｐＨを約
３．７〜約４．６に調節して、絡み合ったタンパク質及
びポリアクリレートを同時沈殿させる。塩酸、硫酸及び
酢酸を含むすべての適切な市販の無機酸又は低分子量有
機酸を使用して、分散液のｐＨを調節してもよい。同時
沈殿した植物性タンパク質材料／ポリアクリレートを、
従来のタンパク質加工方法にしたがい洗浄し、ろ過し、
プレスし、脱水し、乾燥して、紙加工組成物に有用な適
切な貯蔵性を有する生成物を提供するだろう。
【０００７】本発明の方法により形成する植物性タンパ
ク質接着バインダーは、その中で絡み合ったポリアクリ
レートを十分な量で含み、紙加工組成物中において植物
性タンパク質接着剤を従来の植物性接着剤単独又は従来
のタンパク質接着剤及びポリアクリレートの絡み合って
いないブレンドよりも有意に高い粘度にする。本発明の
植物性タンパク質接着バインダーは、植物性タンパク質
材料中に少なくとも約１．１２５質量％の絡み合ったポ
リアクリレートを含んでいる。植物性タンパク質接着バ
インダーは、植物性タンパク質材料中により好ましくは
約１．５〜約７．５質量％、特に好ましくは約２．２５
〜約４．５％の絡み合ったポリアクリレートを含んでい
る。好ましい態様においては、ポリアクリレートを植物
性タンパク質分散液に添加する前又は添加と同時に還元
剤をタンパク質分散液へ添加して、植物性タンパク質と
ポリアクリレートとの間の所望の絡み合いを達成する。
本発明は特定の理論に制限されるものではないが、タン
パク質材料と還元剤との反応によりタンパク質材料のジ
スルフィド結合が切断されると考えられる。ジスルフィ
ド結合の切断により、タンパク質は少なくとも部分的に
ほどかれ、球状からタンパク質の直線状セグメントがポ
リアクリレートとの絡み合いのためにより接近しやすい
より不規則な形状を再編成する。好ましくは、還元剤を
アルカリ性分散液へ、可溶化したタンパク質分散液中の
ジスルフィド結合又はイオウ含有アミノ酸に対して少な
くとも化学量論的基準で添加する。本発明に使用する特
別の種類の還元剤は重要ではない。好ましい化合物に
は、遊離又は利用可能なスルフヒドリル基、例えばチオ
グリコール酸又はチオグリコール酸の塩等が含まれる。
最も好ましくは、チオグリコール酸アンモニウムを還元
剤として使用するだろう。その他の適切な還元剤には、
二酸化イオウ、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウ
ム、硫化ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、メルカプト
エタノール及びその他の遊離のスルフヒドリル基含有化
合物が含まれる。還元剤、例えばチオグリコール酸又は
チオグリコール酸アンモニウムの好ましいレベルは、分
散したタンパク質の質量あたり約０．２〜２質量％、最
も好ましくは０．５〜１．５質量％である。タンパク質
材料と還元剤との反応の間は、分散液のｐＨを約８〜約
１１に維持することが望ましい。還元剤とタンパク質材
料との反応は、好ましくは約４０〜６５℃、より好まし
くは約５０〜約６５℃で行う。
【０００８】更に好ましい態様においては、植物性タン
パク質分散液を無水カルボン酸と反応させて、タンパク
質材料をカルボキシル化して、改善された紙加工組成物
流動特性を植物性タンパク質接着バインダーに与えても
よい。一般的には、全ての無水カルボン酸又はこれらの
混合物が本発明の目的に有用であると考えられる。好ま
しい無水カルボン酸には、無水フタル酸、無水コハク
酸、無水酢酸及び無水マレイン酸が含まれる。無水カル
ボン酸はアルカリ性タンパク質分散液へ、全ての適切な
態様、例えば微粉化（finely divided）若しくは粉末化
（ground）形態又はタンパク質分散液のすべての成分と
反応しない溶媒を用いた溶液の態様で添加することがで
きる。添加する無水カルボン酸の量は、タンパク質材料
を修飾し、顔料含有紙加工組成物に使用したときに植物
性タンパク質接着バインダーに改善された流動特性を与
えるのに十分な量である。無水カルボン酸の量は、好ま
しくはアルカリ性タンパク質分散液中のタンパク質の質
量に対して約２〜約１０質量％、より好ましくは約４〜
約６質量％である。望ましくは、タンパク質と無水カル
ボン酸との反応は、約４０〜約６５℃、ｐＨ約８〜１１
で行う。好ましい温度及びｐＨ範囲によって、タンパク
質分子中のアミノ基の反応性が維持され、過剰の加水分
解を起こすことなしに無水カルボン酸との反応により修
飾される。最も好ましい態様にしたがうと、ポリアクリ
レート及び還元剤を同時にタンパク質分散液に添加し、
分散液をタンパク質材料とポリアクリレートとが絡み合
うのに十分な温度及び時間で処理して、次いで分散液中
の絡み合ったタンパク質／ポリアクリレート材料を無水
カルボン酸で処理する。これにより、得られたタンパク
質接着剤が改善された性能特性を有するからである。別
の態様にしたがうと、ポリアクリレートをタンパク質分
散液へ、タンパク質材料を還元剤で処理し無水カルボン
酸と反応させた後に添加する。しかしながら、タンパク
質と還元剤との反応なしに、タンパク質材料と無水カル
ボン酸との反応なしに、又はタンパク質材料と還元剤及
び無水カルボン酸との反応なしに、幾つかの利点を実現
することができるだろう。
【０００９】別の態様においては、絡み合ったタンパク
質／ポリアクリレートの分散液を、還元による修飾又は
無水カルボン酸との反応又はこれらの処理なしに、安定
剤及び漂白剤、例えば過酸化水素で処理して、紙加工組
成物における使用のために得られるタンパク質接着剤の
生物学的安定性（biostability）及びその他の特性を更
に改善する。処理は通常、タンパク質の質量あたり約３
〜２５質量％の過酸化水素又は過酸化ナトリウムを用い
て行う。その他の安定化物質、例えばアンモニア、ケイ
酸ナトリウム及びその他の物質を使用してタンパク質材
料を処理してもよい。安定剤及び漂白剤は酸化物質であ
り、植物性タンパク質接着バインダーを含む紙加工組成
物に安定性及び室温保存性を与えるのに有効な量で使用
する。酸化処理は、約３０〜約７０℃で約３０分〜約６
時間行われるだろう。酸化処理は、生物学的安定性及び
保存性を改善するだけではなく、コート紙の全体の光学
特性の点で改善された特性を与える。特に、酸化処理
は、紙加工組成物に使用したときにコーティングの白さ
及び特に優れた光沢及び輝きの改善を達成する植物性タ
ンパク質接着バインダーを提供する。本発明の植物性タ
ンパク質接着バインダーを形成し、乾燥した後、乾燥し
たバインダーを、生成物の品質を改善するための薬剤で
更に処理してもよい。乾燥バインダーを、湿潤剤、例え
ば約２〜約７％のプロピレングリコールで処理してもよ
い。その他の凝結防止剤及び流れ増強剤（flow-enhanci
ng material）、例えばヒュームドシリカを乾燥基準で
植物性タンパク質接着バインダーの質量に対して約０．
１〜約０．６質量％添加してもよい。代替の態様におい
ては、本発明の植物性接着バインダーを、市販のタンパ
ク質接着バインダー及びポリアクリレートと絡み合わせ
ることにより市販のタンパク質接着バインダーを修飾す
ることによって形成してもよい。市販のタンパク質は本
質的に例えば前記の修飾がなされているか、カルボキシ
ル化、還元、又は、安定剤又は漂白剤で処理されている
か、又は、その製造過程においてその他の修飾を受けて
いてもよい。したがって、本発明の方法にしたがい処理
するための市販のタンパク質接着バインダーの性質は、
最終製品に望まれる性質にしたがい選択しなければなら
ない。
【００１０】市販のタンパク質接着バインダーを、ダイ
ズタンパク質単離物に関する前記の記載と同様にして水
性溶液に分散させる。溶液はポリアクリレートを含んで
いてもよく、ポリアクリレート材料はタンパク質接着バ
インダーを分散させた後に溶液に添加してもよい。溶液
のｐＨを適切な塩基を用いて約８〜１２に調節して、タ
ンパク質を溶液中に分散させる。所望により、分散液を
前記と同様にして還元及び／又はカルボキシル化しても
よい。次いで分散液を、タンパク質とポリアクリレート
とを絡み合わせるのに十分な温度及び時間で前記と同様
にして処理する。絡み合ったタンパク質及びポリアクリ
レートを好ましくは前記と同様にして安定剤及び漂白剤
で処理し、次いで分散液のｐＨをタンパク質の等電点付
近に調節することにより絡み合ったタンパク質及びポリ
アクリレートを同時沈殿させる。本発明の修飾タンパク
質接着バインダーを、同時沈殿物を分散液から分離する
ことにより回収してもよい。従来の紙加工組成物よりも
低量の植物性タンパク質接着バインダーを有するが、比
較可能な流動特性及びその他の性質を有する紙加工組成
物は、本発明にしたがい形成した植物性タンパク質接着
バインダーと従来の紙加工顔料及びポリマーラテックス
とを水性溶液中で組み合わせることにより形成されるだ
ろう。本発明にしたがい形成した紙加工組成物は、顔料
及びポリマーラテックス並びに植物性タンパク質接着バ
インダーの組み合わせの質量に対して好ましくは約３質
量％まで、より好ましくは約０．５〜約１．５質量％の
改良植物性タンパク質接着バインダーを含んでいるだろ
う。本発明の紙加工組成物に有用な顔料には植物性タン
パク質接着バインダー含有紙加工組成物に有用な全ての
顔料が含まれ、特に二酸化チタン、サテンホワイト、炭
酸カルシウム及び種々の市販の粘土顔料が含まれる。本
発明の紙加工組成物に有用なポリマーラテックスには植
物性タンパク質接着バインダー含有紙加工組成物に有用
な全ての従来のポリマーラテックスが含まれ、特にスチ
レン−ブタジエンポリマーラテックス、スチレンアクリ
ルブタジエンラテックス、イソプレンポリマーラテック
ス及びクロロプレンポリマーラテックスが含まれる。本
発明を下記の実施例によってより詳細に説明する。実施
例は説明を意図するものであって、本発明の範囲を限定
又は制限するものとして解釈されるべきではない。
【００１１】
【実施例】実施例１ 約３〜約５％のタンパク質濃度を有するアルカリ性ダイ
ズタンパク質抽出物に、タンパク質材料の乾燥質量基準
で１．２５％のチオグリコール酸アンモニウム（還元
剤）及びタンパク質の質量基準で４．５％の無水フタル
酸を添加した。タンパク質材料とチオグリコール酸アン
モニウム及び無水フタル酸との反応の間中、アルカリ性
分散液をｐＨ９．５に維持した。その後、ＡＣＲＹＳＯ
Ｌ（登録商標）ＴＴ６１５をタンパク質の質量基準で約
３〜５％の量で添加した。ＡＣＲＹＳＯＬ（登録商標）
ＴＴ６１５（ポリアクリレート）と修飾タンパク質（還
元剤及び無水フタル酸で処理）とを約６０℃で約１時間
混合し、タンパク質とポリアクリレートとを絡み合わせ
た。その後、硫酸でｐＨを４．１に調節した。過酸化水
素（３５％活性）をタンパク質の質量基準で約２２．５
％の量で添加し、３０分間混合して酸化処理し、得られ
る接着バインダーの生物学的安定性を改善した。次いで
固体物質を遠心分離により分離し、乾燥し、粉末化して
微粉末を得た。得られたダイズタンパク質接着バインダ
ーは約５質量％のポリアクリレート及び約９５質量％の
タンパク質から構成されていた。
【００１２】実施例２ 比較目的で、実施例１で使用したタンパク質抽出物と実
質的に同一のタンパク質抽出物とＡＣＲＹＳＯＬ（登録
商標）ＴＴ６１５とを、タンパク質とポリアクリレート
との絡み合いに有効な条件に付することなく湿式混合
し、タンパク質及びポリアクリレートの総質量の９５％
をタンパク質が構成する分散液を生成した。
【００１３】実施例３ 紙加工組成物を、１００質量部のＮｏ．２粘土顔料と１
２質量部のＤｏｗ６２０ポリマーラテックス及び種々の
量の異なる植物性タンパク質接着バインダーとを表１に
示すようにして組み合わせることにより製造した。第１
の加工組成物（サンプル１）は、３質量部のＰＲＯ−Ｃ
ＯＴＥ（登録商標）４００（プロテインテクノロジーズ
インターナショナルより入手可能な紙加工に使用する
従来のタンパク質単離物）を用いて製造した。第２の加
工組成物（サンプル２）は、３質量部の実施例１の接着
バインダーを用いて製造した。第３の加工組成物（サン
プル３）は、１．５質量部の実施例１の接着バインダー
を用いて製造した。第４の加工組成物（サンプル４）
は、１質量部の実施例１の接着バインダーを用いて製造
した。第５の接着組成物（サンプル５）は、実施例２の
接着バインダーを、タンパク質及びポリアクリレートの
質量の１．５部の量で湿式混合して製造した。各加工組
成物の固形分は、表１に示されるように種々のレベルに
調節した。流動特性は、表１に示されるように種々の固
形分を有し、かつ種々のバインダーを含む種々の加工組
成物について評価した。詳細には、ブルックフィールド
粘度を１０、２０、５０及び１００ｒｐｍで測定し、ハ
ーキュリーズ粘度を４４００ｒｐｍ（Ｅ Ｂｏｂ）で測
定した。種々の加工組成物の保水性及びｐＨを表１に示
す。
【００１４】表１
【００１５】結果は、実施例１の接着バインダーが、同
量の従来型のダイズタンパク質接着バインダーよりも高
い粘度を加工組成物に与えていることをを示している
（バインダー番号１及び２の結果を比較）。更に実施例
１の接着バインダーは、同量のタンパク質及びポリアク
リレートの湿式混合物よりも高い粘度を加工組成物に与
えた（バインダー番号３及び５の結果を比較）。更に結
果は、実施例１の接着バインダーを約１部〜１．５部
（実際は約１．２５部）含む紙加工組成物は、従来のタ
ンパク質接着バインダーを３部含む組成物とほぼ同等の
流動特性を提供することを示している。更に結果は、実
施例１の接着バインダーを含む紙加工組成物が改善され
た保水性を示したことを示している。
【００１６】実施例４ 種々の紙加工組成物を、実施例３の組成物に類似の態様
で製造し、（i）種々のダイズタンパク質接着バインダ
ーを含む加工組成物の流動特性及び保水性を比較し、
（ii）無水カルボン酸の効果を測定し、（iii）噴霧乾
燥対オーブン乾燥の効果を比較した。表２に示される加
工組成物は、１００質量部のＮｏ．２粘土顔料と種々の
量の植物性タンパク質接着バインダー及び種々の量のＤ
ｏｗ６２０ポリマーラテックス（スチレン−ブタジエン
ラテックス）とを組み合わせることにより製造した。各
ケースにおいて、ダイズタンパク質接着バインダー及び
ポリマーラテックスの総部数は１３部であった。第１の
サンプル（表２において、「従来型、フタル酸化」と命
名）は、３質量部のＰＲＯ−ＣＯＴＥ（登録商標）４０
０（還元し、無水フタル酸を用いたフタル酸化（phthal
ation）により修飾した従来型のタンパク質単離物）及
び１０部のポリマーラテックスを用いて製造した。第１
のサンプルは、表２に示される種々の固形分レベルで製
造した。第２のサンプル（表２において、「非フタル酸
化、噴霧乾燥」と命名）は、タンパク質単離物とチオグ
リコール酸アンモニウム（還元剤）及びＡＣＲＹＳＯＬ
（登録商標）ＴＴ６１５（ポリアクリレート）とを本発
明にしたがい６０℃で１時間処理することにより製造し
た。第２のサンプルに使用するダイズタンパク質接着剤
バインダーを過酸化水素で処理して、前記に示したよう
に改善された安定性及びその他の改善された特性を提供
した。得られたダイズタンパク質接着バインダーを噴霧
乾燥した。９５％タンパク質及び約５％のポリアクリレ
ートを含んでいた。第２のサンプルは、表２に示される
種々の固形分レベルで製造した紙加工組成物において１
〜１２部のポリマーラテックスを使用した。第３のサン
プルは、バインダーを噴霧乾燥ではなくオーブン乾燥
し、１．５部のバインダー及び１１．５部のポリマーラ
テックスを使用して紙加工組成物を製造したことを除い
て第２のサンプルと実質的に同一の態様で製造した。第
３のサンプル（表２において「非フタル酸化、オーブン
乾燥」と命名）を使用して、表２に示される種々の固形
分レベルの紙加工組成物を製造した。第４のサンプル
は、バインダーの製造に使用したタンパク質単離物を無
水フタル酸を用いたフタル酸化により修飾したことを除
いて第３のサンプルと実質的に同一の態様で製造した。
第４のサンプルをオーブン乾燥し、１１．５部のポリマ
ーラテックスに対し１．５部の量で紙加工組成物の製造
に使用した。第４のサンプル（表２において「フタル酸
化、オーブン乾燥」と命名）を使用して、表２に示され
る種々の固形分レベルの紙加工組成物を製造した。４つ
のサンプルの加工物のレオロジーを、種々の固形分レベ
ルについて、１０ｒｐｍ、２０ｒｐｍ、５０ｒｐｍ及び
１００ｒｐｍにおける２５℃でのブルックフィールド粘
度（センチポイズ）を測定することにより、及び、２５
℃、４４００ｒｐｍにおけるハーキュリーズ粘度を測定
することにより測定した。保水性についても、各サンプ
ルの各固形分レベルにおいて測定した。
【００１７】表２
【００１８】結果は、少量の本発明のタンパク質接着バ
インダーを使用して、従来の量を使用した従来のタンパ
ク質バインダーと比較可能な粘度を達成することができ
ることを示している。更にこの結果は、本発明のタンパ
ク質接着バインダーが改善された保水性を有することを
示している。更にこの結果は、特性の改善が無水カルボ
ン酸処理（フタル酸化）に付したタンパク質バインダー
又は無水カルボン酸処理に付さなかった（非フタル酸
化）タンパク質バインダーのいずれにおいても達成する
ことができたことを示している。更にこの結果は、適切
な接着バインダーを噴霧乾燥又はオーブン乾燥により製
造することができることを示している。添付した請求の
範囲に示される発明の範囲から離れることなしに、種々
の変更及び改変を行って、本発明の好ましい態様を構成
することができる。請求の範囲は、均等論を含む特許法
の原則にしたがって解釈されるべきである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ケイ シー ホウ アメリカ合衆国 ミズーリ州 63017 チェスターフィールド ホワイト パイ ン リッジ 14447 (56)参考文献 特開 平10−226988（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C09J 189/00 C09J 133/00 D21H 19/50 D21H 19/58

Claims (13)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 植物性タンパク質接着バインダーの製造
    方法であって、 植物性タンパク質材料とポリアクリレートとのアルカリ
    性分散液を形成する工程、 該分散液を、該ポリアクリレート及び該植物性タンパク
    質材料が絡み合うのに十分な温度及び時間で処理する工
    程、及び、 該ポリアクリレート及び該植物性タンパク質材料を該分
    散液から同時沈殿させる工程、 を含むことを特徴とする製造方法。
  2. 【請求項２】該植物性タンパク質材料がダイズタンパク
    質材料である、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 該植物性タンパク質材料と該ポリアクリ
    レートとの該アルカリ性分散液が８．０〜１２．０のｐ
    Ｈを有している、請求項１に記載の方法。
  4. 【請求項４】 該植物性タンパク質材料と該ポリアクリ
    レートとの該アルカリ性分散液が、該植物性タンパク質
    材料の質量の１．５〜１０質量％の量の該ポリアクリレ
    ートを含んでいる、請求項１に記載の方法。
  5. 【請求項５】 該分散液を４０〜６５℃で処理して、該
    ポリアクリレート及び該植物性タンパク質材料を絡み合
    わせる、請求項１に記載の方法。
  6. 【請求項６】 該アルカリ性分散液を少なくとも１０分
    間処理して、該ポリアクリレート及び該植物性タンパク
    質材料を絡み合わせる、請求項１に記載の方法。
  7. 【請求項７】 該タンパク質材料及び該ポリアクリレー
    トを、該分散液のｐＨを３．７〜４．６に調節すること
    により同時沈殿させる、請求項１に記載の方法。
  8. 【請求項８】 更に、同時沈殿したポリアクリレート及
    び植物性タンパク質材料を分離して、乾燥する工程を含
    む、請求項１に記載の方法。
  9. 【請求項９】 該分離工程を、ろ過又は遠心分離により
    達成し、該乾燥工程を噴霧乾燥又はオーブン乾燥により
    達成する、請求項８に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 該分散液を、該植物性タンパク質材料
    のジスルフィド結合を切断するのに十分な量の還元剤で
    処理する、請求項１に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 該分散液を、該植物性タンパク質材料
    を修飾するのに十分な量の無水カルボン酸で処理する工
    程を含む、請求項１に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 該植物性タンパク質材料と該ポリアク
    リレートとの該分散液を酸化剤で処理する、請求項１に
    記載の方法。
  13. 【請求項１３】 該アルカリ性分散液中の植物性タンパ
    ク質材料の濃度が該分散液質量の１〜１０％である、請
    求項１に記載の方法。
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