包含部分水解蛋白和金屬矽酸鹽的粘合劑的製作方法

2023-09-19 23:27:50 1

包含部分水解蛋白和金屬矽酸鹽的粘合劑的製作方法
【專利摘要】本發明涉及液體粘合劑組合物，包含部分水解蛋白組分，具有在0.2-2範圍內的水解度(DH)；金屬矽酸鹽組分；任選地，外源性蛋白水解組分；並且其中所述液體粘合劑組合物具有在15-80重量％範圍內的固含量。
【專利說明】包含部分水解蛋白和金屬矽酸鹽的粘合劑

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種包含部分水解蛋白和金屬矽酸鹽的粘合劑。特別地，本發明涉及 一種包含部分水解蛋白和金屬娃酸鹽的環境友好和無毒的粘合劑。
[0002] 發明背景
[0003] 傳統上，生產的許多工業用粘合劑，例如那些熱固性的或通過聚合物構造和/或 交聯固化，具有各種毒性和對環境有害的成分作為組分，以便提供
[0004] 1)高固含量，並同時提供足夠的粘合強度，並減少乾燥/固化時間。
[0005] 2)允許粘合劑被泵送和鋪展的粘度。
[0006] 3)足夠的適用期，例如如果粘合劑在使用前需要儲存。
[0007] 4)耐水性。
[0008] 5)足夠的粘合強度。
[0009] 這些年來，為減少有害組分在市售粘合劑中的含量，目前為止粘合劑行業一直受 到某種壓力。
[0010] 因此，該行業需要一種不具有上述缺點的改進的粘合劑。
[0011] 發明概沭
[0012] 本發明涉及一種新型液體粘合劑組合物及其用途。本發明人已經分析了蛋白質 和金屬矽酸鹽（如矽酸鈉）之間的功能性相互作用，以優化蛋白質-金屬矽酸鹽粘合劑的 功能。本發明中部分水解蛋白組分的優點是粘合劑的粘度降低，而肽和矽酸鹽之間的交聯 由於肽片段中出現的N-末端NH 3+-末端可得到改進。此外，選擇性水解可導致多肽結構的 局部打開，從而在熱致膠固化中增強與矽酸鹽和其它肽相互作用的機會。另外，通過選擇具 有相對高含量的賴氨酸殘基和精氨酸殘基的蛋白質源，可以進一步改進與矽酸鹽的相互作 用，因為這些胺基酸殘基可提供與矽酸鹽相互作用的正電荷（甚至在鹼性pH下）。
[0013] 因此，本發明的目的是提供一種具有改進的粘結強度的蛋白質-矽酸鹽粘合劑， 而在粘合劑應用中保持較低的，或有用的粘度。特別是，本發明的目的是提供一種在蛋白質 和矽酸鹽之間具有優化的網絡形成的蛋白質-矽酸鹽粘合劑。
[0014] 因此，本發明的一個方面涉及一種液體粘合劑組合物，其包含
[0015] -部分水解蛋白組分，具有在0.01-20範圍內的水解度（DH)，並且其中相對於蛋白 質組分中的胺基酸殘基總含量，具有pKa值至少為8且低於該pKa值的pH值下主要帶正電 荷的具有側鏈的胺基酸殘基含量至少為2% ;
[0016]-金屬矽酸鹽組分；
[0017]-任選地，外源性蛋白水解組分；及
[0018] 其中，該液體粘合劑組合物具有15-80重量％範圍的固含量。
[0019] 在又一方面，本發明涉及一種液體粘合劑組合物，其包含
[0020] -部分水解蛋白組分，具有在0. 2-2範圍內的水解度（DH)，及；
[0021] -金屬矽酸鹽組分；
[0022] -任選地，外源性蛋白水解組分；及
[0023] 其中，該液體粘合劑組合物具有15-80重量％範圍的固含量。
[0024] 本發明的另一方面涉及製備根據本發明的液體粘合劑組合物的方法，其包含
[0025] -提供蛋白質組分，相對於蛋白質殘基中胺基酸殘基的總含量，其具有pKa值至 少為8且低於該pKa值的pH值下主要帶正電荷的具有側鏈的胺基酸殘基的百分比至少為 2 % ；
[0026] -通過加入水解劑，水解該蛋白質組分至其水解度為0. 01-20 ;
[0027] -任選地，終止水解；及
[0028] -加入金屬矽酸鹽組分，從而提供一種具有在15-80重量％範圍內的固含量的粘 合劑組合物。
[0029] 本發明的另一方面涉及製備根據本發明的液體粘合劑組合物的方法，其包含
[0030] -提供第一蛋白質組分；
[0031] -通過加入水解劑，水解所述第一蛋白質組分至其水解度為0. 2-2 ;
[0032] -任選地，終止水解；及
[0033] -加入金屬矽酸鹽組分，從而提供一種具有在15-80重量％範圍內的固含量的液 體粘合劑組合物。
[0034] 本發明的另一方面是提供包含幹的粘合劑組合物的產品，所述幹的粘合劑組合物 包含
[0035] -部分水解蛋白組分，具有在0.01-20範圍內的水解度（DH)，並且其中相對於蛋白 質殘基中的胺基酸殘基總含量，具有pKa值至少為8且低於該pKa值的pH值下主要帶正電 荷的具有側鏈的胺基酸殘基含量至少為2% ;
[0036] -金屬矽酸鹽組分；及
[0037]-任選地，外源性蛋白水解組分。
[0038] 再一方面涉及包含幹的粘合劑組合物的產品，所述幹的粘合劑組合物包含
[0039] -部分水解蛋白組分，具有在0. 2-2範圍內的水解度；
[0040] -金屬矽酸鹽組分；及
[0041] -任選地，外源性蛋白水解組分。
[0042] 本發明的又一方面是提供製備包含至少兩部分的產品的方法，該至少兩部分由根 據本發明的液體粘合劑組合物至少部分地粘附在一起，其包含 [0043]-提供至少兩部分，該至少兩部分至少部分地粘附在一起，
[0044] -提供本發明的液體粘合劑組合物，
[0045] -通過在所述兩個至少部分之間放置粘合劑，至少部分地將所述至少兩部分粘附 在一起；及
[0046] -將所述至少兩部分壓合在一起。
[0047] 另一方面涉及通過根據本發明方法獲得的液體粘合劑組合物。
[0048] 再一方面涉及通過根據本發明方法獲得的產品。
[0049] 然而，進一步的方面涉及根據本發明的液體粘合劑組合物用於至少部分地將至少 兩個物體粘附在一起的用途。
[0050] -個方面還涉及包含金屬矽酸鹽的粘合劑組合物中具有在0. 2-2範圍內的水解 度的部分水解蛋白組分的用途。
[0051] 一個方面還涉及多部分試劑盒，其包含
[0052] -部分水解蛋白組分，具有在0. 2-2範圍內的水解度；
[0053] -金屬矽酸鹽組分；
[0054] -任選地，氧化劑；
[0055] -任選地，結晶劑；及
[0056] -任選地，填料。
[0057] 附圖簡沭
[0058] 圖 1
[0059] 圖1示出了添加不同水平的鹼性蛋白酶（alkalase enzyme)後大豆蛋白源的粘度 變化。
[0060] 本發明現在將更加詳細地描述如下。
[0061] 發明詳沭
[0062] 粘合劑組合物
[0063] 本發明的一個方面涉及一種液體粘合劑組合物，其包含
[0064] -部分水解蛋白組分，具有在0.01-20範圍內的水解度（DH)，並且其中相對於蛋白 質組分中的胺基酸殘基總含量，具有pKa值至少為8且低於該pKa值的pH值下主要帶正電 荷的具有側鏈的胺基酸殘基含量至少為2% ;
[0065] -金屬矽酸鹽組分；
[0066] -任選地，外源性蛋白水解組分；及
[0067] 其中，該液體粘合劑組合物具有在15-80% (重量）範圍內的固含量。
[0068] 在又一方面，本發明涉及一種液體粘合劑組合物，其包含
[0069]-部分水解蛋白組分，具有在0. 2-2範圍內的水解度（DH)，及；
[0070]-金屬矽酸鹽組分；
[0071] -任選地，外源性蛋白水解組分；及
[0072] 其中，該液體粘合劑組合物具有在15-80% (重量）範圍內的固含量。
[0073] 為了能夠獲得一種可能在商業上具有吸引力的粘合劑組合物，根據具體的使用可 能要滿足幾個要求。下列一個或多個特徵可能與滿足本發明的粘合劑相關：
[0074] 1)至少15%的固含量。高固含量對提供足夠的粘合強度並降低乾燥/固化時間 是很重要的。
[0075] 2)允許粘合劑被泵送和鋪展的粘度，優選低於1200cps或甚至更優選低於 600cps〇
[0076] 3)長的適用期，例如如果粘合劑在使用前需要儲存。
[0077] 4)低毒性，例如通過無甲醛。
[0078] 5)耐火性。
[0079] 6)耐水性。
[0080] 7)高的粘結強度，優選內結合強度為至少0. 5N/mm2(MPa)和/或剪切強度為至少 2. 5N/mm2(MPa)。確切的所需強度取決於用途。
[0081] 通過使用部分水解蛋白組分，粘合劑的幾個重要特徵可以增強。除了降低預固化 粘結劑配方的粘度，其他影響可能發生，這可能相對於與金屬矽酸鹽的相互作用是重要的。 當蛋白質水解為肽時，新的nh3+n-端出現，其不被理論所限制，可以提高與矽酸鹽的結合併 在粘合過程中改進了網絡。該影響通過應用具有相對高含量的具有側鏈的胺基酸殘基的蛋 白質部分進一步增強，該具有側鏈的胺基酸殘基具有pKa值至少為8且低於該pKa值的pH 值下主要帶正電荷（如賴氨酸殘基和精氨酸殘基，其是唯一的天然胺基酸，在鹼性條件下 基本上質子化了的，並因此能夠在這些鹼性pH水平下與矽酸鹽相互作用）。另外，通過將蛋 白質成分裂解為肽片段，蛋白質的整體結構被打開，從而允許矽酸鹽與帶正電的胺基酸殘 基之間進一步相互作用。因此，本發明的一個目的是提供具有在蛋白質和矽酸鹽之間優化 的網絡形成的蛋白質-矽酸鹽粘合劑，並滿足之前所述的一個或多個粘合劑的要求。
[0082] 因此，在一個實施方案中，相對於蛋白質組分中的胺基酸殘基總含量，具有pKa值 至少為8且低於該pKa值的pH值下主要帶正電荷的具有側鏈的胺基酸殘基含量至少為 2%。
[0083] 蛋白質組分的水解度（DH)通常通過"pH stat"法確定，其中由於水解釋放的基團 被滴定。肽鍵的斷裂釋放了兩個離子基團：羧酸基團和氨基基團。在pH為6-9時，羧酸基 團將被完全電離，但氨基基團將只是部分質子化。因此，在該pH範圍的蛋白質的水解將導 致H+的淨釋放，並且pH將下降。連續滴定回到原來的pH值，並測量鹼消耗，提供DH的測 量。這是pH-stat技術的基礎，已被廣泛應用於食品蛋白加工中水解度的監測。pH和pH調 節的自動監測是目前工業廠房中的標準做法，允許內部DH監測部分自動化。
[0084] 可選地，水解度可以通過TNBS反應，茚三酮反應，螢光胺反應和甲醛滴定法確定： 所有對釋放的氨基基團的評估通過比較水解前後的游離氨基的量。前三種方法是分光光度 技術，而第四種是電位技術。
[0085] 因此，在一個實施方案中，水解蛋白組分的水解度在0. 1-20範圍內，例如1-20,例 如1-15,例如1-10,例如1-5,例如1-3,例如2-10,例如3-10,例如4-10,例如5-10,例如 0. 1-5,例如 0. 1-4,例如 0. 1-3,例如 0. 1-2,例如 0. 5-5,例如 1-5,例如 1-3,例如 0. 5-1， 或例如1-2。在另一個實施方案中，水解蛋白組分的水解度（DH)在0.3-2範圍內，例如 0. 4-2,例如 0. 5-2,例如 0. 6-2,例如 0. 3-1. 8,例如 0. 3-1. 5,例如 0. 3-1. 2,例如 0. 3-1，例 如 0· 3-0. 9,或例如 0· 4-0. 7。
[0086] 根據本發明，不同的水解蛋白組分可以混合構成水解蛋白組分。可選地，在水解步 驟中可以加入未水解蛋白。這兩個步驟將會在不同的蛋白組分中導致不同的DH。同樣地， DH可能在蛋白質部分中有所變化，因為在不同速度下，不同部分被水解。因此，在一個實施 方案，水解度是蛋白質組分的平均水解度。
[0087] 在一些更具體的實施方案中，所述液體粘合劑組合物包含
[0088] -15-50% (w/w)的部分水解蛋白組分，具有在0. 2-2範圍內的水解度（DH)，及；
[0089] -10-30% (w/w)金屬矽酸鹽組分；
[0090] 或
[0091] -20-40% (w/w)的部分水解蛋白組分，具有在0· 2-2範圍內的水解度（DH)，及；
[0092] -7-20% (w/w)金屬矽酸鹽組分；
[0093] 或
[0094] -15-50% (w/w)的部分水解蛋白組分，具有在0. 2-2範圍內的水解度（DH)，及；
[0095] -10-30% (w/w)金屬矽酸鹽組分；
[0096] -0. 1-3重量％過氧化鈉；及
[0097] -0.1-2%石灰。
[0098] 石灰也可以作為飽和溶液加入，其中所述溶液以總液體製劑的5-10%之間的水平 加入。
[0099] 附加組分
[0100] 更多不同的組分可以加入粘合劑中，以提高其性能。
[0101] 真菌可能是蛋白質基粘合劑的一個問題。因此，在一個實施方案中，所述粘合劑進 一步包含殺菌劑，例如丙環唑。在木材處理中常用的殺菌劑，具有殺菌活性，在採用熱壓溫 度（100-140°C )和在3-12的pH值下是穩定的。一個例子是丙環唑。因此，在另一個實施 方案中，殺菌劑在採用熱壓溫度（100-140°C )和在3-12的pH值下是穩定的。
[0102] 助-組分可以增加粘合強度。因此，在一個實施方案中，所述粘合劑進一步包含 助-組分，例如石灰（Ca_氫氧化物）。
[0103] 活化氧化劑也可以增加粘合強度。因此，在一個實施方案中，所述粘合劑進一步包 含氧化劑，例如Na過氧化物（過氧化鈉），過氧化氫，漆酶（具有0 2的酚醛交聯催化劑）。
[0104] 在實施例部分，已測試了包含石灰和過氧化鈉的粘合劑。因此，在又一個實施方案 中，所述粘合劑進一步包含助-組分和氧化劑。這可是石灰和Na過氧化物。
[0105] 填料也可以加入粘合劑組合物中，以提高固含量並降低水分含量。一個優點是固 化時間更快。因此，在一個實施方案中，所述粘合劑進一步包含填料，例如無機填料。在又 一個實施方案中，填料選自由高嶺土，myanit和長石，蒙脫石，納米粘土，二氧化鈦和包括二 氧化矽納米顆粒的二氧化矽顆粒組成的組。
[0106] 在另一個實施方案中，所述粘合劑中金屬娃酸鹽的固含量在2%-60% (w/w)的 範圍內，例如在5-40 %範圍內，例如在4 % -30 %範圍內，例如在10-40 %範圍內，例如在 15-40%範圍內，例如在20-40%範圍內，例如在30-40%範圍內，例如在5-30%範圍內，或 例如在7-20 %範圍內。
[0107] 在實施例部分，基於SPI製劑的測試範圍為8% -15%。最佳性能為基於最終（即 液態並應用的）膠混合物中，矽酸鈉乾物質為9-11%。測試矽酸鈉的一個例子是Bollerup Jensen型" 36 "，其具有3-34 %的幹的固含量。
[0108] 所述部分水解蛋白組分的固含量可以在粘合劑組合物中變化。因此，在一個實施 方案中，組合物中部分水解蛋白組分的固含量在5-40% (w/w)範圍內，例如在10-40%範圍 內，例如在15-40%範圍內，例如在20-40%範圍內，例如在30-40%範圍內，例如在5-30% 範圍內，或例如在5-20%範圍內。
[0109] 由於獨立組分的固含量可以變化，總固體含量也可變化。因此，在一個實施方案 中，液體粘合劑組合物的固含量在15-80% (w/w)的範圍內，例如在15-70%範圍內，例如在 20-60%範圍內，例如在5-40%範圍內，例如在10-40%範圍內，例如在15-40%範圍內，例 如在20-40 %範圍內，例如在30-40 %範圍內，例如在5-30 %範圍內，或例如在5-20 %範圍 內。組合物的一個例子可以是45-50%的蛋白質，20%的矽酸鈉和2%的Na過氧化物。 [0110] 蛋白質組分可以通過不同的蛋白質水解劑水解。在本發明文中，蛋白質水解劑是 一種能夠水解蛋白質的試劑。因此，本發明的一個方面涉及液體粘合劑組合物，其中所述外 源性蛋白水解組分是酶試劑和/或化學試劑。
[0111] 存在不同類型的酶水解劑。因此，在另一個實施方案中，所述酶試劑選自由絲氨酸 蛋白酶，蘇氨酸蛋白酶，半胱氨酸蛋白酶，天冬氨酸蛋白酶，金屬蛋白酶，穀氨酸蛋白酶和它 們的混合物組成的組。在一個更具體的實施方案中，蛋白酶是一種內切蛋白酶。在一個甚 至更具體的實施方案中，所述內切蛋白酶選自由"鹼性蛋白酶"-subtlisin，"中性蛋白酶"， 胃蛋白酶，胰凝乳蛋白酶，胰蛋白酶，木瓜蛋白酶，彈性蛋白酶和它們的混合物組成的組。鹼 性蛋白酶和中性蛋白酶（Neutrase)都是由Novozymes生產的熟知的內肽酶成分。因此，所 述酶試劑可以是一種或多種蛋白酶的組合物。優選地，使用鹼性蛋白酶（參見實例）。
[0112] 在另一個實施方案中，所述蛋白酶在pH值高於pH9時基本無活性，例如高於pH8， 例如高於ph7,例如高於pH6或例如高於pH5。例如胃蛋白酶在pH高於5時變性。因此，根 據本發明的蛋白酶可以通過加入通常是鹼性的金屬矽酸鹽組分滅活。這樣當提供根據本發 明的粘合劑時，水解度可以被控制。當使用酶外源性蛋白水解組分時，由於存在酶的痕跡， 它可以在最終的粘合劑組合物中檢測到。
[0113] 外源性蛋白水解組分也可以是化學試劑。因此，在一個實施方案中，所述化學試劑 選自由無機酸如硫酸，鹽酸，磷酸，硝酸，和氧化劑如過氧化氫和過氧化鈉或它們的混合物 組成的組。當所述外源性蛋白水解組分是化學試劑時，由於化合物如強酸或H 202可能已分 解為其他化合物，它可能在最終的粘合劑組合物中無法檢測到。例如H2o 2分解為02和水， 其很可能在製備後的液體粘合劑組合物中檢測不到。
[0114] 所述粘合劑組合物的pH優選高於7,因為金屬矽酸鹽在酸性條件下通常聚合非常 快。因此，在一個實施方案中，所述液體粘合劑組合物具有在7-13範圍內的pH，例如9-13， 例如10-13,例如11-13,例如7-11，例如7-10,例如7-9. 5,例如7-9,例如7-8. 5,例如7-8， 例如7. 5-9,例如7. 5到8. 5,例如7. 5-8或例如8-9。
[0115] 在pH高達8時，更多的正電荷將在來自肽片段（pKa約為8)的NH3+-末端的肽中 出現。因此，最佳的pH在7-9的範圍內，例如7-8或8-9。然而，這是在矽酸鈉的凝膠化程 度和保持N-末端質子化之間的折衷。
[0116] 由於粘合劑可能在製備後不直接使用，如果液體粘合劑在較長的時間段內穩定可 是有利的。因此，在一個實施方案中，所述液體粘合劑組合物具有至少1天的適用期，例如 至少2天，例如至少3天，例如範圍為1-30天，例如範圍為3-30天，例如3-20天，例如1-10 天。適用期被定義為最終製備（混合組分，加入催化劑，等等）之後，完全配製的，熱固膠製 劑保持其加工性能（例如粘度，泵送性，鋪展性和噴塗性）的時間。
[0117] 為了使所述液體粘合劑組合物適於工業應用，其泵送性，鋪展性和/或噴塗性是重 要的。因此，在進一步的實施方案中，所述液體粘合劑組合物具有在500-6000mPa ?sec範圍 內的粘度，其是在201：下，約50%的總固含量，在水溶液中測量的，例如50-30001^3*%(3， 例如 100-2000mPa · sec，例如 100-1000mPa · sec，或例如 100-700mPa sec。所述粘度是在 平均海平面氣壓下測量的，例如101. 325kPa。
[0118] 蛋白質組分可以從不同來源獲得。因此，在一個實施方案中所述蛋白質組分選自 植物來源的蛋白部分，乳來源的蛋白部分，血液來源的蛋白組分以及它們的組合。
[0119] 在另一個實施方案中，所述植物來源的蛋白部分選自由大豆部分，羽扇豆種子部 分，小麥，油菜籽分離蛋白（RPI)和其他穀物麩質部分，麥麩來源的部分，小麥胚芽來源的 部分，燕麥仁白蛋白和球蛋白部分，菜籽粉（rapemeal)部分，豌豆和其他豆科種子富蛋白 部分，源於穀物秸杆，穀物糠麩和草的生物煉製的部分，源自橄欖殘餘的部分，或它們的混 合物組成的組。
[0120] 優選地，使用大豆分離蛋白（SPI)，或者油菜籽分離蛋白。
[0121] 麵筋（例如小麥蛋白）是從小麥麵粉洗去澱粉和可溶性物質後留下的蛋白質。分 離的麵筋通常由約75%的蛋白質組成，該部分蛋白質不溶或不分散於水，並且在麵粉洗滌 過程中可"結塊"。它們被視為貯藏蛋白。麵筋根據兩個"主要組分"簡單定義：麥醇溶蛋白 和麥谷蛋白。所述麥醇溶蛋白是麵筋的一部分，可溶於70%的乙醇：所謂"醇溶蛋白"。剩 餘部分為"麥谷蛋白"。典型地，分離的小麥麵筋（總蛋白質形式）是這些組分大約50:50 的混合物。
[0122] 麥醇溶蛋白是疏水性蛋白，主要由單個多肽鏈組成，其傾向於在水懸浮液中被折 疊成大致球狀構象。這是由於蛋白質鏈上有限量的分子內二硫鍵結合和疏水區的締合作 用。有4種主要類型的麥醇溶蛋白，其中3種（α，β， Y麥醇溶蛋白）具有約30kD的分子 量。第四種（ω麥醇溶蛋白）具有接近60kD的分子量。麥醇溶蛋白有極豐富的穀氨酸殘 基（40-50%)，其中約90%是以穀氨醯胺形式存在。它們還含有豐富的脯氨酸殘基。這通 過在鏈內阻止形成α-螺旋結構深刻影響蛋白質的二級結構。麥醇溶蛋白在鹼性胺基酸例 如賴氨酸中也很少。由於這些特性，麥醇溶蛋白是非常疏水的蛋白質，並且在正常的pH值 下是不溶於水的。麥醇溶蛋白實際上比"麥谷蛋白"疏水性更強。
[0123] 從小麥麵筋的麥醇溶蛋白乙醇提取後剩餘的殘留貯藏蛋白，稱為麥谷蛋白。麥谷 蛋白由"類麥醇溶蛋白"亞單元組成，其是由鏈間（即分子間）二硫鍵連接。"谷蛋白大聚合 體"（"GMP"）達到從約150kD至甚至5000kD的分子大小範圍，。當麥谷蛋白經受還原和二 硫鍵的裂解，它們被視為"低分子量亞單元"（"LMW-GS"）和高分子量亞單元（"HMW-GS"） 的混合物的組成。LMW-GS的分子量可以低至12kD，而HMW-GS高達134kD。
[0124] 二硫鍵往往通過分子間鍵合整個結合這些亞單元。氫及其他二次鍵合在該締合中 也發揮了作用。
[0125] 麥谷蛋白材料的胺基酸組合物類似於密切相關的麥醇溶蛋白。在一般情況下，麥 谷蛋白貯藏蛋白往往含有略低含量的穀氨酸/穀氨醯胺和脯氨酸，和略高量的鹼性胺基酸 如賴氨酸，相比於麥醇溶蛋白。麥谷蛋白亞單元相比麥醇溶蛋白往往是更親水性的。它們 如麥醇溶蛋白一樣，具有一些分子內二硫鍵。
[0126] 為在粘合應用中利用例如麥醇溶蛋白和/或麥谷蛋白這種固有的疏水性，可能有 必要打開這種結構並且這可以通過斷開半胱氨酸殘基之間的分子內S-S鍵的初始步驟來 促進。在合適的階段進一步變性可較高程度地打開近似球形的初始構象。如前所述，部分 水解也可以用來打開該構象。為改進網絡形成，向所述部分水解蛋白組分中加入金屬矽酸 鹽。也如前所述，金屬矽酸鹽對於改進最終產品的耐火性也是重要的。最終的熱壓或熱處 理可以被用來生產熱固性系統。
[0127] 因此，在又一個實施方案中，穀物麵筋是麥醇溶蛋白和/或麥谷蛋白，例如來自小 麥。在又一個實施方案中，這些穀物麵筋，麥醇溶蛋白和/或麥谷蛋白與賴氨酸和精氨酸 中豐富的多肽和/或肽相結合，例如那些源自豆類種子，如羽扇豆，大豆，豌豆或其它豆，油 菜籽或菜籽柏，或者源自牛奶或動物血液。在本文中，術語"豐富"是指相對於蛋白質組分 中存在的其他胺基酸殘基，在賴氨酸和精氨酸中具有2 %以上的含量，例如2-20%，例如 5-20 %，例如10-20 %，例如2-15 %，例如2-10 %。轉穀氨醯胺酶可以任選地用作催化劑，將 這些肽或多肽結合到穀物麵筋得到的多肽。
[0128] 在又一個實施方案中，血源性蛋白部分選自由常見的屠宰場血液，包括豬血，牛 血，羊血，雞血,火雞血和它們的混合物組成的組。
[0129] 在又一個進一步的實施方案中，乳源性蛋白部分選自由酪蛋白部分和那些源自乳 清，包括β乳球蛋白，α-乳白蛋白，血清白蛋白和它們的混合物組成的組。
[0130] 存在的不同類型的金屬矽酸鹽，其可以在本發明中使用。因此，在一個實施方案 中，所述金屬矽酸鹽選自由矽酸鈉，矽酸鉀和矽酸鋰組成的組。
[0131] 下表顯示了不同類型的矽酸鈉和矽酸鉀的例子及它們的性質。這些金屬矽酸鹽可 以用於本發明的粘合劑組合物中。
[0132]

【權利要求】
1. 一種液體粘合劑組合物，其包含 -部分水解蛋白組分，具有在0. 2-2範圍內的水解度（DH); -金屬矽酸鹽組分；及 -任選地，外源性蛋白水解組分； 其中所述液體粘合劑組合物具有在15-80重量％範圍內的固含量。
2. 根據權利要求1所述的液體粘合劑組合物，其中所述金屬矽酸鹽選自由矽酸鈉，矽 酸鉀和矽酸鋰組成的組。
3. 根據權利要求1或2所述的液體粘合劑組合物，其中所述水解蛋白組分的水解度 在0. 3-2範圍內，例如0. 4-2,例如0. 5-2,例如0. 6-2,例如0. 3-1. 8,例如0. 3-1. 5,例如 0· 3-L 2,例如 0· 3-1，例如 0· 3-0. 9,例如 0· 4-0. 7。
4. 根據前述權利要求任一項所述的液體粘合劑組合物，其中所述組合物中金屬矽酸鹽 的固含量在2%-60% (w/w)的範圍內，例如在5-40%的範圍內，例如在4%-30%的範圍 內，例如在10-40%的範圍內，例如在15-40%的範圍內，例如在20-40%的範圍內，例如在 30-40%的範圍內，例如在5-30%的範圍內，或例如在7-20%的範圍內。
5. 根據前述權利要求任一項所述的液體粘合劑組合物，其中所述組合物中部分水解蛋 白組分的固含量在10-50 (w/w) %範圍內，例如在15-45%的範圍內，例如在10-35%的範圍 內。
6. 根據前述權利要求任一項所述的液體粘合劑組合物，其中所述液體粘合劑組合物的 固含量在15-70% (w/w)的範圍內，例如在20-60%的範圍內，例如在5-40%的範圍內，例如 在10-40%的範圍內，例如在15-40%的範圍內，例如在20-40%的範圍內，例如在30-40% 的範圍內，例如在5-30%的範圍內，或例如在5-20%的範圍內。
7. 根據前述權利要求任一項所述的液體粘合劑組合物，其中所述組合物基本上或完全 不含甲醛。
8. 根據前述權利要求任一項所述的液體粘合劑組合物，其中所述組合物不含交聯劑。
9. 根據前述權利要求任一項所述的液體粘合劑組合物，其中相對於存在於蛋白質組分 中的胺基酸殘基總含量，具有pKa值至少為8且低於該pKa值的pH值下主要帶正電荷的具 有側鏈的胺基酸殘基含量至少為2%。
10. 根據權利要求9所述的液體粘合劑組合物，其中具有pKa值至少為8且低於該 pKa值的pH值下主要帶正電荷的具有側鏈的胺基酸殘基選自由精氨酸殘基，賴氨酸殘基和 N-端胺基酸殘基組成的組。
11. 根據前述權利要求任一項所述的液體粘合劑組合物，其中所述水解度是蛋白質組 分的平均水解度。
12. 根據前述權利要求任一項所述的液體粘合劑組合物，其中所述粘合劑進一步包含 殺菌劑，例如丙環唑。
13. 根據權利要求12所述的液體粘合劑組合物，其中所述粘合劑進一步包含助-組分， 例如石灰。
14. 根據前述權利要求任一項所述的液體粘合劑組合物，其中所述粘合劑進一步包含 活化氧化劑，例如Na過氧化物，過氧化氫或漆酶。
15. 根據前述權利要求任一項所述的液體粘合劑組合物，其中所述粘合劑進一步包含 填料，例如無機填料。
16. 根據權利要求15所述的液體粘合劑組合物，其中所述填料選自由高嶺土，myanit， 長石，蒙脫石，納米粘土，二氧化鈦和包括二氧化矽納米顆粒的二氧化矽顆粒組成的組。
17. 製備根據權利要求1-16任一項所述的液體粘合劑組合物的方法，其包含 -提供第一蛋白質組分； -通過加入水解劑，水解該第一蛋白質組分至其水解度為0. 2-2 ; -任選地，終止水解；及 -添加金屬矽酸鹽組分，從而提供一種具有在15-80重量％範圍內的固含量的液體粘 合劑組合物。
18. 根據權利要求7所述的方法，其中所述方法進一步包含加入結晶劑和/或氧化劑和 /或填料。
19. 根據權利要求17所述的方法，其中所述方法進一步包含 -向水解的第一蛋白質組分中加入第二蛋白質組分； -通過加入水解劑，水解第一蛋白質組分和第二蛋白質組分的混合物至平均水解度為 〇· 2-2 ;及 -任選地，終止水解。
20. 包含幹的粘合劑組合物的產品，所述幹的粘合劑組合物包含 -部分水解蛋白組分，具有在0. 2-2範圍內的水解度； -金屬矽酸鹽組分；及 -任選地，外源性蛋白水解組分。
21. 根據權利要求20所述的產品，其中所述產品選自由膠合板，刨花板，粗紙板，中密 度纖維板（MDF)，LDF，HDF，定向刨花板（OSB)，單板，單板層積材（LVL)，片層積材（LSL)和 它們的組合組成的組。
22. 提供包含至少兩部分產品的方法，該至少兩部分根據權利要求1-16任一項所述的 液體粘合劑組合物至少部分地粘合在一起，其包含 -提供至少兩部分，該至少兩部分至少部分地粘合在一起， -提供根據權利要求1-16任一項所述的液體粘合劑組合物， -通過在該兩個至少部分之間放置粘合劑，至少部分地將該至少兩部分粘合在一起，及 -將該至少兩部分壓合在一起。
23. 根據權利要求22所述的方法，其中所述壓合步驟進行20s至5min，例如40s至 5min，例如 l_5min，例如 20s 至 4min，例如 20s 至 3min，例如 l_3min。
24. 根據權利要求22或23所述的方法，其中所述壓合步驟在溫度為80-160°C下進 行，例如在100-160°C範圍內，例如在120-160°C範圍內，例如在80-140°C範圍內，例如在 80-120°C範圍內，例如在100-140°C範圍內，或例如在100-150°C範圍內。
25. 具有水解度在0. 2-2範圍內的部分水解蛋白組分在包含金屬矽酸鹽的粘合劑組合 物中的使用。
26. -種多部分試劑盒，其包含 -部分水解蛋白組分，具有在0. 2-2範圍內的水解度； -金屬娃酸鹽組分； -任選地，氧化劑； -任選地，結晶劑；及 _任選地，填料。
27.根據權利要求26所述的多部分試劑盒，其中所述部分水解蛋白組分和金屬矽酸鹽 組分結合為一個單組分。
【文檔編號】C08K3/34GK104105771SQ201280064154
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2012年12月21日 優先權日:2011年12月23日
【發明者】梅特·比耶勒高·布羅姆格倫, 麥可·厄斯特貝, 約翰·馬克·勞瑟 申請人:鮑勒延森公司