JP7516421B2

JP7516421B2 - 接着用樹脂の使用

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Publication number: JP7516421B2
Application number: JP2021567939A
Authority: JP
Inventors: バキール、ベンナスリ; ザファール、アシャール; エクストレーム、イェスペール
Original assignee: ストラエンソオーワイジェイ
Priority date: 2019-05-15
Filing date: 2020-05-13
Publication date: 2024-07-16
Anticipated expiration: 2040-05-13

Description

本発明は、タンニン、デンプン、大豆タンパク質、グリセロール、キチン、ペクチン、ブドウ糖若しくは他の炭水化物、又はそれらの混合物から選択される少なくとも１つのバイオ系産物を含む水溶液を提供すること、並びに、その水溶液を、グリセロールジグリシジルエーテル、ポリグリセロールジグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、グリセロールトリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、アルコキシル化グリセロールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンジグリシジルエーテル、ポリオキシプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリオキシプロピレングリコールトリグリシジルエーテル、シクロヘキサンジメタノールのジグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル、イソソルビドジグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、２～９個のエチレングリコール単位を有するポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、１～５個のプロピレングリコール単位を有するプロピレングリコールジグリシジルエーテル、及び／又は、３～６個の炭素原子の炭素直鎖を有する末端ジオールのジグリシジルエーテル、又は、炭水化物のジグリシジルエーテル、トリグリシジルエーテル若しくはポリグリシジルエーテル、炭水化物のジグリシジルエステル、トリグリシジルエステル若しくはポリグリシジルエステル、サリチル酸、バニリン酸、若しくは４－ヒドロキシ安息香酸のジグリシジルエーテル若しくはジグリシジルエステル、エポキシ化若しくはグリシジル置換された植物系のフェノール化合物（タンニン、カルダノール、カルドール、アナカルジン酸など）又はエポキシ化された植物系の油（ナタネ油、亜麻仁油、大豆油など）、トリス（４－ヒドロキシフェニル）メタントリグリシジルエーテル、Ｎ，Ｎ－ビス（２，３－エポキシプロピル）アニリン、ｐ－（２，３－エポキシプロピル－Ｎ，Ｎ－ビス（２，３－エポキシプロピル）アニリン、ビス－ヒドロキシメチルフランのジグリシジルエーテルから選択される架橋剤、及びジグリシジルアミド、トリグリシジルアミド、ポリグリシジルアミド、ジグリシジルエステル、トリグリシジルエステル、ポリグリシジルエステル、ジグリシジルアジド、トリグリシジルアジド、ポリグリシジルアジド、ジグリシジルメタクリレート、トリグリシジルメタクリレート及びポリグリシジルメタクリレートから選択される官能基を有する架橋剤の１つ又は複数、及び場合によっては１つ又は複数の添加剤と混合すること、によって調製される、接着用樹脂の使用に関する。接着用樹脂は、合板、配向性ストランドボード（ＯＳＢ）、単板積層材（ＬＶＬ）、中密度繊維板（ＭＤＦ）、高密度繊維板（ＨＤＦ）、寄木細工の床、湾曲した合板、ベニヤのパーティクルボード、ベニヤのＭＤＦ又はパーティクルボードのようなエンジニアリング・ウッド製品などの木材製品、ラミネート又はミネラルウール断熱材の製造に使用される。好ましくは、接着用樹脂はリグニンを含まない。

合板やＬＶＬなどの木材製品を製造する場合、表面にホールドアウトを提供し、特定の塗布方法のレオロジーを制御して、接着剤をより安価にさせるために、フェノール樹脂に充填剤と増量剤を添加することによって接着剤配合物を配合する。接着剤配合物は典型的に、フェノール樹脂、硬化剤、充填剤、及び／又は水を特定の比率で混合することによって配合される。

接着剤配合物を調製する際の１つの問題は、接着剤配合物を使用して製造された木材製品の、適切な特性、特に機械的性能が達成されることを確実にすることである。同時に、接着剤配合物に可能な限り多くの再生可能な材料を使用し、同時に、例えばフェノール及び／又はホルムアルデヒドの使用を最小限に抑えることが望ましい。

リグニンは、現在石油化学産業から供給されている主に芳香族化学前駆体の再生可能な代替物として大きな注目を集めている。このような接着剤の合成中、リグニンで部分的に置換され得るフェノールは、塩基性又は酸性触媒の存在下でホルムアルデヒドと反応して、ノボラック（酸性触媒を利用する場合）又はレゾール（塩基性触媒を利用する場合）と呼ばれる高度に架橋された芳香族樹脂を形成する。

リグニンを含む樹脂を調製する際の１つの問題は、リグニンが、リグニン－フェノール－ホルムアルデヒド樹脂などのホルムアルデヒド含有樹脂に使用される場合の、ホルムアルデヒドの使用である。ホルムアルデヒド系の樹脂は、有毒な揮発性有機化合物であるホルムアルデヒドを放出する。ホルムアルデヒド放出の低減又は排除に向けられた現在及び提案されている法律は、木材接着剤用途のためのホルムアルデヒドを含まない樹脂の開発に焦点を合わせてきた。

特許第５０４９０７９号公報は、段ボール用の耐水性接着剤を開示している。接着剤には、デンプン、エポキシ系架橋剤、並びにタンニン及び／又は含水イノシリケート鉱物が含まれている。接着剤は、好ましくは、ホウ砂、すなわち四ホウ酸二ナトリウムも含む。

ＪｉｎｇｘｉａｎＬｉＲ．ら（ＧｒｅｅｎＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０１８，２０，１４５９－１４６６）は、グリセロールジグリシジルエーテルとリグニンを含む樹脂の調製について説明しており、リグニンは固体の形で提供されるものである。この文献で説明されているテクノロジーの問題の１つは、プレス時間が長く、プレス温度が高いことである。樹脂を完全に硬化させるために、３層合板サンプルは１５０℃の温度で１５分間プレスされている。

ＥｎｇｅｌｍａｎｎＧ．ａｎｄＧａｎｓｔｅｒＪ．（Ｈｏｌｚｆｏｒｓｃｈｕｎｇ，２０１４，６８，４３５－４４６）は、低分子量のクラフトリグニンとピロガロールを使用したバイオ系エポキシ樹脂の調製について説明しており、リグニン成分はクラフトリグニンからのアセトン抽出物からなるものである。

木材製品、ラミネート、又はミネラルウール断熱材用の接着用樹脂の調製には、リグニン以外のバイオ系成分を使用できることが望ましい。

驚くべきことに、ホルムアルデヒドの使用を回避できる、木材製品、ラミネート、ミネラルウール断熱材に適した接着用樹脂を簡単に調製できることが見いだされた。タンニン、デンプン、大豆タンパク質、グリセロール、キチン、ペクチン、ブドウ糖若しくは他の炭水化物、又はそれらの混合物から選択される少なくとも１つのバイオ系産物を溶液の形で提供することによって、改善された接着用樹脂を達成できることも見いだされた。タンニン、デンプン、大豆タンパク質、グリセロール、キチン、ペクチン、ブドウ糖若しくは他の炭水化物、又はそれらの混合物から選択される少なくとも１つのバイオ系産物を溶液の形で提供することは、例えば、合板、配向性ストランドボード（ＯＳＢ）、単板積層材（ＬＶＬ）、中密度繊維板（ＭＤＦ）及びパーティクルボードのようなエンジニアリング・ウッド製品などの木材製品、ラミネート、寄木細工の床、湾曲した合板、ベニヤのパーティクルボード、ベニヤのＭＤＦ又はミネラルウールの断熱材を製造する場合に、接着用樹脂を硬化させるために、反応を大幅にスピードアップし、したがってプレス時間を短縮し、より低いプレス温度の使用を可能にする。

好ましくは、接着用樹脂はリグニンを含まない。

好ましくは、接着用樹脂は、ホルムアルデヒドを含まない。

したがって、本発明は、タンニン、デンプン、大豆タンパク質、グリセロール、キチン、ペクチン、ブドウ糖若しくは他の炭水化物、ソルビトール、又はそれらの混合物から選択される少なくとも１つのバイオ系産物を含む水溶液を提供すること、並びに、その水溶液を、グリセロールジグリシジルエーテル、ポリグリセロールジグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、グリセロールトリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、アルコキシル化グリセロールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンジグリシジルエーテル、ポリオキシプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリオキシプロピレングリコールトリグリシジルエーテル、シクロヘキサンジメタノールのジグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル、イソソルビドジグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、２～９個のエチレングリコール単位を有するポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、１～５個のプロピレングリコール単位を有するプロピレングリコールジグリシジルエーテル、及び／又は、３～６個の炭素原子の炭素直鎖を有する末端ジオールのジグリシジルエーテル、炭水化物のジグリシジルエーテル、トリグリシジルエーテル若しくはポリグリシジルエーテル、炭水化物のジグリシジルエステル、トリグリシジルエステル若しくはポリグリシジルエステル、サリチル酸、バニリン酸、若しくは４－ヒドロキシ安息香酸のジグリシジルエーテル若しくはジグリシジルエステル、エポキシ化若しくはグリシジル置換された植物系のフェノール化合物（タンニン、カルダノール、カルドール、アナカルジン酸など）又はエポキシ化された植物系の油（ナタネ油、亜麻仁油、大豆油など）、トリス（４－ヒドロキシフェニル）メタントリグリシジルエーテル、Ｎ，Ｎ－ビス（２，３－エポキシプロピル）アニリン、ｐ－（２，３－エポキシプロピル－Ｎ，Ｎ－ビス（２，３－エポキシプロピル）アニリン、ビス－ヒドロキシメチルフランのジグリシジルエーテルから選択される架橋剤、及びジグリシジルアミド、トリグリシジルアミド、ポリグリシジルアミド、ジグリシジルエステル、トリグリシジルエステル、ポリグリシジルエステル、ジグリシジルアジド、トリグリシジルアジド、ポリグリシジルアジド、ジグリシジルメタクリレート、トリグリシジルメタクリレート及びポリグリシジルメタクリレートから選択される官能基を有する架橋剤の１つ又は複数、及び場合によっては１つ又は複数の添加剤と混合すること、によって調製される、ラミネート、ミネラルウール断熱材、又は、合板、配向性ストランドボード（ＯＳＢ）、単板積層材（ＬＶＬ）、中密度繊維板（ＭＤＦ）、高密度繊維板（ＨＤＦ）又はパーティクルボードのようなエンジニアリング・ウッド製品などの木材製品の製造における、接着用樹脂の使用に関する。

本発明に従って使用されるグリシジルエーテルは、多官能性エポキシドであってもよく、本発明による方法は、単官能性、二官能性、三官能性及び／又は四官能性などのエポキシドの混合物を使用してもよい。

本発明はまた、ラミネート、ミネラルウール断熱材、合板、配向性ストランドボード（ＯＳＢ）、単板積層材（ＬＶＬ）、中密度繊維板（ＭＤＦ）、高密度繊維板（ＨＤＦ）又はパーティクルボードなどの木材製品を製造するための方法にも関し、ここで、接着用樹脂は、タンニン、デンプン、大豆タンパク質、グリセロール、キチン、ペクチン、ブドウ糖若しくは他の炭水化物、又はそれらの混合物から選択される少なくとも１つのバイオ系産物を含む水溶液を提供すること、並びに、その水溶液を、グリセロールジグリシジルエーテル、ポリグリセロールジグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、グリセロールトリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、アルコキシル化グリセロールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンジグリシジルエーテル、ポリオキシプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリオキシプロピレングリコールトリグリシジルエーテル、シクロヘキサンジメタノールのジグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル、イソソルビドジグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、２～９個のエチレングリコール単位を有するポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、１～５個のプロピレングリコール単位を有するプロピレングリコールジグリシジルエーテル、及び／又は、３～６個の炭素原子の炭素直鎖を有する末端ジオールのジグリシジルエーテル、又は、炭水化物のジグリシジルエーテル、トリグリシジルエーテル若しくはポリグリシジルエーテル、炭水化物のジグリシジルエステル、トリグリシジルエステル若しくはポリグリシジルエステル、サリチル酸、バニリン酸、若しくは４－ヒドロキシ安息香酸のジグリシジルエーテル若しくはジグリシジルエステル、エポキシ化若しくはグリシジル置換された植物系のフェノール化合物（タンニン、カルダノール、カルドール、アナカルジン酸など）又はエポキシ化された植物系の油（ナタネ油、亜麻仁油、大豆油など）、トリス（４－ヒドロキシフェニル）メタントリグリシジルエーテル、Ｎ，Ｎ－ビス（２，３－エポキシプロピル）アニリン、ｐ－（２，３－エポキシプロピル－Ｎ，Ｎ－ビス（２，３－エポキシプロピル）アニリン、ビス－ヒドロキシメチルフランのジグリシジルエーテルから選択される架橋剤、及びジグリシジルアミド、トリグリシジルアミド、ポリグリシジルアミド、ジグリシジルエステル、トリグリシジルエステル、ポリグリシジルエステル、ジグリシジルアジド、トリグリシジルアジド、ポリグリシジルアジド、ジグリシジルメタクリレート、トリグリシジルメタクリレート及びポリグリシジルメタクリレートから選択される官能基を有する架橋剤の１つ又は複数、及び場合によっては１つ又は複数の添加剤と混合すること、によって調製され、ここで、接着用樹脂は、ラミネート、ミネラルウール断熱材、合板、配向性ストランドボード（ＯＳＢ）、単板積層材（ＬＶＬ）、中密度繊維板（ＭＤＦ）、高密度繊維板（ＨＤＦ）、寄木細工の床、湾曲した合板、ベニヤのパーティクルボード、ベニヤのＭＤＦ又はパーティクルボードのようなエンジニアリング・ウッド製品などの木材製品の調製において表面に提供され、接着剤を形成するための接着用樹脂の硬化は、表面が圧力及び場合によっては加熱に曝されたときに生じる。

本発明に従って使用されるタンニン、デンプン、大豆タンパク質、グリセロール、キチン、ペクチン、ブドウ糖若しくは他の炭水化物、又はそれらの混合物から選択されるバイオ系産物は、好ましくは、タンニン、デンプン、大豆タンパク質、グリセロール、キチン、ペクチン又はブドウ糖から選択される。

本発明に従って用いられる、グリセロールジグリシジルエーテル、ポリグリセロールジグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、グリセロールトリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、アルコキシル化グリセロールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンジグリシジルエーテル、ポリオキシプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリオキシプロピレングリコールトリグリシジルエーテル、シクロヘキサンジメタノールのジグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル、イソソルビドジグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、２～９個のエチレングリコール単位（好ましくは２～５個のエチレングリコール単位、例えば２～３個又は４～５個のエチレン単位）を有するポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、１～３個のプロピレングリコール単位又は４～５個のプロピレングリコール単位を有するプロピレングリコールジグリシジルエーテル、及び／又は、３～６個の炭素原子の炭素直鎖を有する末端ジオールのジグリシジルエーテルは、架橋剤として作用する。グリセロールジグリシジルエーテル、グリセロールトリグリシジルエーテル及びソルビトールポリグリシジルエーテルなどの、より機能的なエポキシド基を有するグリシジルエーテルを使用することができる。ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、トリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ジプロピレングリコールジグリシジルエーテル及びトリプロピレンジグリシジルエーテルなど、２～９個のアルキレングリコール基を有する他のグリシジルエーテルを使用することができる。２つのグリシジルエーテル基間の鎖長が長くなると、樹脂はより柔軟になり、その性能に悪影響を与える可能性がある。炭水化物のジグリシジルエーテル、トリグリシジルエーテル若しくはポリグリシジルエーテル、炭水化物のジグリシジルエステル、トリグリシジルエステル若しくはポリグリシジルエステル、サリチル酸、バニリン酸、若しくは４－ヒドロキシ安息香酸のジグリシジルエーテル又はジグリシジルエステル、エポキシ化又はグリシジル置換された植物系のフェノール化合物（タンニン、カルダノール、カルドール、アナカルジン酸など）又はエポキシ化された植物系の油（ナタネ油、亜麻仁油、大豆油など）、トリス（４－ヒドロキシフェニル）メタントリグリシジルエーテル、Ｎ，Ｎ－ビス（２，３－エポキシプロピル）アニリン、ｐ－（２，３－エポキシプロポキシ－Ｎ，Ｎ－ビス（２，３－エポキシプロピル）アニリン、ビスヒドロキシメチルフランのジグリシジルエーテルから選択される架橋剤、及びジグリシジルアミド、トリグリシジルアミド、ポリグリシジルアミド、ジグリシジルエステル、トリグリシジルエステル、ポリグリシジルエステル、ジグリシジルアジド、トリグリシジルアジド、ポリグリシジルアジド、ジグリシジルメタクリレート、トリグリシジルメタクリレート、及び、ポリグリシジルメタクリレートから選択される官能基を有する架橋剤を、本発明に従って使用することもできる。それは、硬化中に接着剤をもたらす。典型的には、本発明による接着用樹脂は、合板の製造などにおいて、例えばベニヤの表面に適用される。ベニヤを一緒に、場合によっては加熱下でプレスすると、接着用樹脂において架橋が起こり、接着剤がもたらされる。

タンニン、デンプン、大豆タンパク質、グリセロール、キチン、ペクチン、ブドウ糖若しくは他の炭水化物、又はそれらの混合物から選択されるバイオ系産物の水溶液は、当技術分野で知られている方法によって、例えばバイオ系産物、アルカリ及び水によって調製することができる。溶液のｐＨは、好ましくは１０から１４の範囲である。アルカリの例には、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、及びそれらの混合物が含まれる。水溶液中のアルカリの量は、好ましくは、溶液の０．１重量％から１５重量％、例えば、溶液の０．１重量％から１０重量％である。

タンニン、デンプン、大豆タンパク質、グリセロール、キチン、ペクチン、ブドウ糖若しくは他の炭水化物、又はそれらの混合物の水溶液は、アンモニア及び／又は有機塩基を含む水溶液として提供することができ、これは、タンニン、デンプン、大豆タンパク質、グリセロール、キチン、ペクチン、ブドウ糖又は他の炭水化物と、アンモニア及び／又は有機塩基とを、水と混合することなどにより、当該分野において公知の方法によって調製することができる。アンモニア及び／又は有機塩基を含むタンニン、デンプン、大豆タンパク質、グリセロール、キチン、ペクチン、ブドウ糖、又は他の炭水化物の水溶液のｐＨは、好ましくは１０から１４の範囲である。有機塩基の例には、第一級、第二級及び第三級アミンなどのアミン及びそれらの混合物が含まれる。好ましくは、有機塩基は、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、エチレンジアミン、メタノールアミン、エタノールアミン、アニリン、シクロヘキシルアミン、ベンジルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、ジメタノールアミン、ジエタノールアミン、ジフェニルアミン、フェニルメチルアミン、フェニルエチルアミン、ジシクロヘキシルアミン、ピペラジン、イミダゾール、２－メチルイミダゾール、２－エチルイミダゾール、２－エチル－４－メチルイミダゾール、２－イソプロピルイミダゾール、２－フェニルイミダゾール、２－メチルイミダゾリン、２－フェニルイミダゾリン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジメチルヘキシルアミン、Ｎ－メチルピペラジン、ジメチルベンジルアミン、アミノメチルプロパノール、トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール及びジメチルアニリン又はそれらの混合物からなる群から選択される。水溶液中のアンモニア及び／又は有機塩基の合計量は、水、タンニン、デンプン、大豆タンパク質、グリセロール、キチン、ペクチン、ブドウ糖又は他の炭水化物、並びにアンモニア及び／又は有機塩基を含んでいる水溶液の合計重量の０．１重量％から２０重量％、好ましくは０．１重量％から１０重量％の範囲であることが好ましい。アンモニア及び／又は有機塩基を含むリグニンの水溶液中のタンニン、デンプン、大豆タンパク質、グリセロール、キチン、ペクチン、ブドウ糖又は他の炭水化物の量は、好ましくは、溶液の１重量％から６０重量％、例えば、溶液の１０重量％から３０重量％である。

タンニン、デンプン、大豆タンパク質、グリセロール、キチン、ペクチン、ブドウ糖若しくは炭水化物、又はそれらの混合物から選択されるバイオ系産物（乾燥重量）と、グリセロールジグリシジルエーテル、ポリグリセロールジグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、グリセロールトリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、アルコキシル化グリセロールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンジグリシジルエーテル、ポリオキシプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリオキシプロピレングリコールトリグリシジルエーテル、シクロヘキサンジメタノールのジグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル、イソソルビドジグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、２～９個のエチレングリコール単位を有するポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、１～５個のプロピレングリコール単位を有するプロピレングリコールジグリシジルエーテル、及び／又は、３～６個の炭素の炭素直鎖を有する末端ジオールのジグリシジルエーテル、又は、炭水化物のジグリシジルエーテル、トリグリシジルエーテル若しくはポリグリシジルエーテル、炭水化物のジグリシジルエステル、トリグリシジルエステル若しくはポリグリシジルエステル、サリチル酸、バニリン酸、若しくは４－ヒドロキシ安息香酸のジグリシジルエーテル若しくはジグリシジルエステル、エポキシ化若しくはグリシジル置換された植物系のフェノール化合物（タンニン、カルダノール、カルドール、アナカルジン酸など）又はエポキシ化された植物系の油（ナタネ油、亜麻仁油、大豆油など）、トリス（４－ヒドロキシフェニル）メタントリグリシジルエーテル、Ｎ，Ｎ－ビス（２，３－エポキシプロピル）アニリン、ｐ－（２，３－エポキシプロピル－Ｎ，Ｎ－ビス（２，３－エポキシプロピル）アニリン、ビス－ヒドロキシメチルフランのジグリシジルエーテルから選択される架橋剤、及びジグリシジルアミド、トリグリシジルアミド、ポリグリシジルアミド、ジグリシジルエステル、トリグリシジルエステル、ポリグリシジルエステル、ジグリシジルアジド、トリグリシジルアジド、ポリグリシジルアジド、ジグリシジルメタクリレート、トリグリシジルメタクリレート及びポリグリシジルメタクリレートから選択される官能基を有する架橋剤の合計量の間の重量比は、好ましくは１：１０～１０：１の範囲内である。接着用樹脂中のタンニン、デンプン、大豆タンパク質、グリセロール、キチン、ペクチン、ブドウ糖若しくは他の炭水化物、又はそれらの混合物から選択されるバイオ系産物の量は、タンニン、デンプン、大豆タンパク質、グリセロール、キチン、ペクチン、ブドウ糖若しくは他の炭水化物、又はそれらの混合物から選択されるバイオ系産物の乾燥重量及び接着用樹脂の合計重量として計算して、好ましくは５重量％から５０重量％である。

接着用樹脂はまた、尿素、溶剤及び充填剤などの添加剤を含んでもよい。

接着用樹脂中の尿素の量は、尿素の乾燥重量及び接着用樹脂の合計重量として計算して、０～４０％、好ましくは５～２０％であり得る。

充填剤及び／又は硬化剤を接着用樹脂に加えることもできる。そのような充填剤及び／又は硬化剤の例には、石灰石、セルロース、炭酸ナトリウム、及びデンプンが含まれる。

本発明による接着用樹脂に使用できる他の溶媒は、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ソルビトール、及び／又は３～６個の炭素原子の炭素直鎖を有する任意の末端ジオールである。

タンニン、デンプン、大豆タンパク質、グリセロール、キチン、ペクチン、ブドウ糖若しくは他の炭水化物、又はそれらの混合物から選択されるバイオ系産物の水溶液は、好ましくは、室温、例えば１５℃から３０℃の温度でグリシジルエーテルと混合される。混合は、好ましくは、約５分から２時間実施される。好ましくは、混合物の粘度は、連続的に、又はサンプルを採取してその粘度を決定することによって、混合中に監視される。

例
例１
タンニン溶液を、最初に７０ｇの粉末タンニン（固形分９１％）と１０７ｇの水を周囲温度で５００ｍｌビーカーに加え、タンニンが完全かつ均一に分散するまで撹拌することによって調製した。次に、２４ｇの５０％水酸化ナトリウム溶液をタンニン分散液に加えた。組成物を１２０分間撹拌して、タンニンがアルカリ性媒体に完全に溶解したことを確認した。

例２
接着剤配合物は、例１からの２３．５ｇのタンニンアルカリ溶液及び７．５ｇのポリグリセロールポリグリシジルエーテルをビーカー内で、室温でオーバーヘッドスターラーを使用して２０分間混合することによって調製された。

接着剤配合物は、自動接着評価システム（ＡＢＥＳ）引張試験機を使用した重ね継手試験で試験された。

この目的のために、厚さ０．６ｍｍの比較的薄いブナ単板を使用し、１０５ｘ２０ｍｍの小片に切断した。樹脂を、２つの小片の一方の端部の片側の５ｍｍ×２０ｍｍの領域に塗布した。一連の試験片の樹脂コーティングされた重なり合った端部を、１５０℃のプレス温度で９０秒のプレス時間を使用して、５ｋｇ／ｍ^２の圧力でホットプレスで一緒にプレスした。５つの試験片の平均データを表１に示す。

例３
デンプン溶液を、最初に２７ｇの粉末デンプン（固形分９０％）と４９ｇの水を８０℃の温度で５００ｍｌビーカーに加え、６０分間撹拌することによって調製した。次に、デンプン分散液の温度を４０℃に下げ、４．９ｇの５０％水酸化ナトリウム溶液をデンプン分散液に加えた。組成物を１２０分間撹拌して、デンプンがアルカリ性媒体に完全に溶解したことを確認した。

例４
接着剤配合物は、例３からの２５ｇのデンプンアルカリ溶液及び７．５ｇのポリグリセロールポリグリシジルエーテルをビーカー内で、室温でオーバーヘッドスターラーを使用して２０分間混合することによって調製された。

この目的のために、厚さ０．６ｍｍの比較的薄いブナ単板を使用し、１０５ｘ２０ｍｍの小片に切断した。樹脂を、２つの小片の一方の端部の片側の５ｍｍ×２０ｍｍの領域に塗布した。一連の試験片の樹脂コーティングされた重なり合った端部を、１５０℃のプレス温度で９０秒のプレス時間を使用して、５ｋｇ／ｍ^２の圧力でホットプレスで一緒にプレスした。５つの試験片の平均データを表２に示す。

例５
デンプン溶液を、最初に２７ｇの粉末デンプン（固形分９０％）と４４ｇの水を周囲温度で５００ｍｌビーカーに加え、６０分間撹拌することによって調製した。次に、９．６ｇの５０％水酸化ナトリウム溶液をデンプン分散液に加えた。組成物を１２０分間撹拌して、デンプンがアルカリ性媒体に完全に溶解したことを確認した。

例６
接着剤配合物は、例５からの２５ｇのデンプンアルカリ溶液及び７．５ｇのポリグリセロールポリグリシジルエーテルをビーカー内で、室温でオーバーヘッドスターラーを使用して２０分間混合することによって調製された。

この目的のために、厚さ０．６ｍｍの比較的薄いブナ単板を使用し、１０５ｘ２０ｍｍの小片に切断した。樹脂を、２つの小片の一方の端部の片側の５ｍｍ×２０ｍｍの領域に塗布した。一連の試験片の樹脂コーティングされた重なり合った端部を、１５０℃のプレス温度で９０秒のプレス時間を使用して、５ｋｇ／ｍ^２の圧力でホットプレスで一緒にプレスした。５つの試験片の平均データを表３に示す。

例７
接着剤配合物を、室温でオーバーヘッドスターラーを使用して、ビーカー内で５０ｇのグリセロール、５０ｇのポリグリセロールポリグリシジルエーテル及び１６ｇの５０％水酸化ナトリウム溶液を５分間混合することによって調製した。

この目的のために、厚さ０．６ｍｍの比較的薄いブナ単板を使用し、１０５ｘ２０ｍｍの小片に切断した。樹脂を、２つの小片の一方の端部の片側の５ｍｍ×２０ｍｍの領域に塗布した。一連の試験片の樹脂コーティングされた重なり合った端部を、１５０℃のプレス温度で９０秒のプレス時間を使用して、５ｋｇ／ｍ^２の圧力でホットプレスで一緒にプレスした。５つの試験片の平均データを表４に示す。

本発明の上記の詳細な説明を考慮して、他の修正及び変形が当業者に明らかになるであろう。しかしながら、そのような他の修正及び変形は、本発明の主旨及び範囲から逸脱することなく実施され得ることは明らかであるはずである。

Claims

デンプンを含む水溶液と、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル及びアルコキシル化グリセロールポリグリシジルエーテルからなる群から選択される１種または２種以上の架橋剤と、場合によっては１つ又は複数の添加剤とを混合して調製される接着用樹脂の、ラミネート、ミネラルウール断熱材、又は木材製品の製造における、使用であって、
乾燥したデンプンに基づいて計算した前記デンプンの重量と、前記ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、グソルビトールポリグリシジルエーテル及びアルコキシル化グリセロールポリグリシジルエーテルの合計重量との比が、１：１０から１０：１である、前記接着用樹脂の使用。
前記架橋剤は、ポリグリセロールポリグリシジルエーテルを含む、請求項１に記載の使用。
前記デンプンを含む水溶液がアルカリ溶液である、請求項１または２に記載の使用。
前記添加剤が尿素及び／又は溶媒である、請求項１から３のいずれか一項に記載の使用。
前記溶媒が、グリセロール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ソルビトール、及び／又は３～６個の炭素原子の炭素直鎖を有する任意の末端ジオールである、請求項４に記載の使用。
前記接着用樹脂を、ラミネート、ミネラルウール断熱材、または木材製品の表面に提供し、前記接着用樹脂の硬化を、前記表面を圧力及び場合によっては加熱に曝すことにより生じさせて接着を形成する、請求項１から５のいずれか一項に記載の使用。
デンプンと、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル及びアルコキシル化グリセロールポリグリシジルエーテルからなる群から選択される１種または２種以上の架橋剤と、場合によっては１つ又は複数の添加剤とを含む、接着用樹脂であって、
ラミネート、ミネラルウール断熱材、又は木材製品の製造に使用され、
乾燥したデンプンに基づいて計算した前記デンプンの重量と、前記ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、グソルビトールポリグリシジルエーテル、およびアルコキシル化グリセロールポリグリシジルエーテルの合計重量との比が、１：１０から１０：１である、接着用樹脂。
木材製品を製造する方法であって、デンプンを含む水溶液と、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル及びアルコキシル化グリセロールポリグリシジルエーテルからなる群から選択される１種または２種以上の架橋剤と、場合によっては１つ又は複数の添加剤とを混合して接着用樹脂を調製し、
ここで、乾燥したデンプンに基づいて計算した前記デンプンの重量と、前記ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、グソルビトールポリグリシジルエーテル、およびアルコキシル化グリセロールポリグリシジルエーテルの合計重量との比が、１：１０から１０：１であり、
前記接着用樹脂を前記木材製品の表面に提供し、前記接着用樹脂の硬化を、前記表面を圧力及び場合によっては加熱に曝すことにより生じさせて接着を形成する、方法。
ラミネート、ミネラルウール断熱材、または木材製品を製造する方法であって、
デンプンを含む水溶液と、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル及びアルコキシル化グリセロールポリグリシジルエーテルからなる群から選択される１種または２種以上の架橋剤と、場合によっては１つ又は複数の添加剤とを混合して接着用樹脂を調製し、
ここで、乾燥したデンプンに基づいて計算した前記デンプンの重量と、前記ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、グソルビトールポリグリシジルエーテル、およびアルコキシル化グリセロールポリグリシジルエーテルの合計重量との比が、１：１０から１０：１であり、
前記接着用樹脂を、ラミネート、ミネラルウール断熱材、または木材製品の表面に提供し、前記接着用樹脂の硬化を、前記表面を圧力及び場合によっては加熱に曝すことにより生じさせて接着を形成する、方法。