動物性接着剤

動物性接着剤は、レンダリングと呼ばれるプロセスで動物の結合組織を長時間煮沸することによって生成される接着剤です。^{[1]接着剤として使用されるだけでなく、}コーティングやサイズ調整、装飾組成物の装飾品、および清澄化剤としても使用されます。^[1]

これらのタンパク質コロイド接着剤は、ゼラチンと同様に、皮膚、骨、腱、その他の組織からのコラーゲンの加水分解によって形成されます。コラーゲンという言葉自体は、ギリシャ語の「接着剤」を意味するκόλλα（kolla ）に由来しています。これらのタンパク質は、接着された物体と分子結合を形成します。^[^要出典^]従来、ケラチン接着剤は角や蹄などの動物の部分から作られていますが、コラーゲン接着剤ではないため、動物性接着剤とは見なされていません。^[2]

一般的に、問題の動物は馬であり、安楽死させられた馬は「接着剤工場に送られた」と言われることが多い。しかし、牛、 ^[3]、ウサギ、魚など他の動物も使用される。^[4]

歴史

初期の使用

動物の接着剤は古代から存在していましたが、その使用は広まっていませんでした。馬の歯から作られた接着剤は6000年近く前に遡りますが、この時代の記録には、それが十分に、あるいは広範囲に使用されていたことを証明するものはありません。^[5]

動物性接着剤の作り方に関する最初の文献は、紀元前2000年頃に書かれたものです。紀元前1500年から1000年の間には、木製家具や壁画に使用され、エジプトのファラオの棺にも使われていました。^[6]接着剤の調製と使用を描いた石の彫刻が証拠として残っており、主にファラオの墓の家具に使用されていました。^[7]エジプトの記録によると、動物性接着剤は火で溶かしてブラシで塗って作られていたそうです。^[8]

古代ギリシャ人とローマ人は後に、動物性接着剤や魚性接着剤を使って、木の薄い部分や層を接着するベニア板や寄木細工を開発した。 ^[6]動物性接着剤は、ギリシャ語でタウロコラ（ταυρόκολλα ）、ラテン語でグルテンタウリナムと呼ばれ、古代では雄牛の皮から作られていた。^[9]壊れた陶器も動物性接着剤を使って修復され、ひび割れを埋めて欠陥を隠すことがあった。^[10]

紀元前906年から618年頃、中国では魚、牛の角、鹿の角が顔料の接着剤や結合剤の製造に使用されていました。^[11]唐の時代には、動物の膠が塗料の結合剤として使用されていました。同様に、兵馬俑にも使用されていました。[ ^12]記録によると、ランプブラックインクの必須成分の1つはタンパク質性膠でした。牛膠と鹿の角膠は顔料の粒子を結合し、インクが乾燥すると表面に膜を形成することで防腐剤として機能します。^[9]高公基などの中国人も、医療目的での膠の研究を行っていました。^[13]

再出現

西ローマ帝国の衰退後、ヨーロッパでは動物性接着剤やその他の接着剤の使用は、木製家具が主要な工芸品として急増し始めた16世紀から18世紀までほとんど見られなくなりました。^[6]中世の間、魚性接着剤は絵画や写本の装飾に使用されていました。^{[14] 16世紀以降、皮革接着剤は}バイオリンの製作に使用されています。^[7]

ネイティブアメリカンは、蹄の接着剤を主に結合剤として、また動物の残り物を煮詰めて露出した表面に塗る防水コーティング剤として使用していました。彼らは、皮に顔料を塗ってなめした後、模様を描くために皮の接着剤をペイントとして使用することがありました。^[15]蹄の接着剤は、毛の防腐剤など、皮以外の目的にも使用されていました。アシニボイン族は長い毛を好んだため、赤土と蹄の接着剤を混ぜたものを毛束に塗りつけました。^[16]また、羽や装備品を結びつけるのにも使用されました。^[17]

接着剤産業

最初の商業用接着剤工場は、1700年頃にオランダで開設され、皮から動物の接着剤を製造していました。^[6]米国初の接着剤工場は、1899年にミルウォーキーのなめし産業によって開設されました。^[5] LD Davis社は、ステンシルから地元の箱製造業者やその他のユーザーに販売することに焦点を当てた後、大恐慌中に動物の接着剤を生産して繁栄しました。LD Davisの製本用の動物の接着剤の配合は現在も生産されています。^{[18] 18世紀から19世紀にかけて、牧場主は老いた動物、特に馬を接着剤工場に処分しました。合成}接着剤の出現は、動物の接着剤産業の崩壊を告げました。

現代の用途

今日、膠はまばらに工業化されているが、バイオリン族の楽器、絵画、装飾羊皮紙写本、その他の工芸品の製作や修復に依然として使用されている。^[9] 膠の一種であるゼラチンは、ゼラチンデザート、マシュマロ、医薬品カプセル、^[19]、写真フィルムなど、現代の多くの製品に見られ、腱包装材、木材、皮革、樹皮、紙を補強するために使用されている。また、膠は可逆性、耐クリープ性、硬化時に接合部を引き締める傾向があるため、多くの弦楽器製作者から合成接着剤よりも好まれている。

この接着剤は主に糊、サイジング、ワニスとして使用されますが、水溶性であるため他の接着剤ほど頻繁には使用されません。湿った状態での保管の難しさ、新鮮な原材料の必要性（動物の皮は腐ったり油焼けしたりしてはならない）などの他の側面により、この製品の入手と使用はより困難になっています。動物性接着剤の製造工程は複雑なため、現在では工場で他の形態の接着剤が製造されています。^[20]動物性接着剤は時が経つにつれて黒ずみ、乾燥すると収縮するため、木材、紙、または芸術作品を損傷する可能性があります。取り扱いが多すぎたり、温度や湿度が頻繁に変化したりすると、さらに損傷する可能性があります。^{[10]カナダなどの一部の企業では、今でも馬の動物性接着剤、皮革、蹄の接着剤を製造しています。最近では、動物性接着剤は他の接着剤やプラスチックに置き換えられていますが、}修復用途では依然として人気があります。

種類と用途

20 世紀にポリ酢酸ビニル(PVA) やその他の樹脂接着剤などの合成接着剤が登場するまで、動物性接着剤は何千年もの間、木工用接着剤として最も一般的に使用されていました。今日では、主に楽器製作、パイプオルガン製作、ピアノ修理、アンティーク修復などの特殊な用途に使用されています。ガラス職人は、皮革接着剤のガラスとの接着力を利用しています。接着剤が硬化すると収縮し、ガラスが欠けてしまいます。^{[説明が必要]}^{[引用が必要]}

他の接着剤と比較して、接着剤にはいくつかの利点と欠点があります。接着剤は、通常、ブラシまたはヘラを使用して熱い状態で塗布されます。接着剤は、接着剤ポットで熱い状態に保たれます。接着剤ポットは、接着剤ポット用に作られた電気ユニット、ダブルボイラー、または接着剤の容器に温水浴を提供するための鍋または電気鍋である場合があります。ほとんどの動物性接着剤は水に溶けるため、いつか分離する必要がある可能性のある接合部に役立ちます。 ^[21]接着剤を脱水するために、そのような接合部にアルコールを塗布することがあります。これにより、接着剤がより脆くなり、簡単に割れるようになります。蒸気を使用して接着剤を柔らかくし、接合部を分離することもできます。^[要出典]^{[独自の研究? ]}

具体的な種類としては、膠、骨膠、魚膠、ウサギ皮膠などがあります。

皮の接着剤

膠は動物の皮から作られ、木工によく使用されます。顆粒、薄片、または平らなシートの形で供給され、乾燥した状態で保管すれば保存期間が無期限です。膠は水に溶かして加熱し、通常約 60 °C (140 °F) の温かい状態で塗布します。温度が高いと膠の強度は急速に低下します。^[22]市販の接着剤ポット、簡単な湯煎、または二重ボイラーを使用して、使用中に接着剤を熱い状態に保つことができます。膠は冷えるとすぐにゲル化します。室温では、調製された膠は硬いゼラチンのような粘稠度を持ちますが、これは実際、同様の組成です。ゲル化した膠はそれほど強度がないため、接着剤の温度が 50 °C (120 °F) を大きく下回る前に、接着剤を塗布し、部品をはめ込み、しっかりと保持することが重要です。すべての接着剤にはオープンタイムがあり、これは接着剤が液体で作業可能な時間です。オープンタイムが経過した後に部品を接合すると、接着が弱くなります。皮革接着剤のオープンタイムは通常1分以下です。実際には、接着する部分を加熱し、非常に暖かい部屋で接着する必要があることがよくありますが、^[23]接着とクランプ操作を迅速に実行できる場合は、これらの手順を省略できます。

膠をたまに使う場合には、微生物の増殖による腐敗を防ぐために、余った膠を冷凍庫で保管することもある。膠にはある程度の隙間を埋める性質があるが^[24]、エポキシ樹脂などの現代の隙間を埋める接着剤の方がこの点では優れている。

尿素を加えることで、室温で液体の皮革接着剤も可能になる。ファイン・ウッドワーキング誌のマーク・スコフィールドが実施したストレステストでは、「液体皮革接着剤」は、平均的な接着強度において通常の皮革接着剤よりも優れていることが示された^[25]。「しかし、製造から6か月以上経過した液体皮革接着剤は、尿素が最終的に接着剤のタンパク質構造を加水分解し、接着剤を弱めるため、疑わしい可能性がある。たとえ製品が製造中にさまざまな殺菌剤や防カビ剤で「保護」されていたとしても。」^[22]

生産

動物の皮を水に浸して「ストック」を作ります。次に、ストックを石灰で処理して皮を分解します。次に、皮をすすいで石灰を取り除き、残留物を弱酸溶液で中和します。皮を水中で、約 70 °C (158 °F) の慎重に制御された温度に加熱します。次に、「接着剤液」を抜き取り、さらに水を加え、温度を上げながらこのプロセスを繰り返します。

接着剤液はその後乾燥され、ペレット状に砕かれる。^[26]

プロパティ

ニカワの重大な欠点（熱制限、オープンタイムの短さ、微生物に対する脆弱性）は、いくつかの利点によって相殺されます。ニカワの接合部は可逆的で修復可能です。接着したばかりの接合部は、熱と蒸気を加えると簡単に外れます。ニカワは自己接着性があるため、修復者は接合部に新しいニカワを塗布して再度固定することができます。対照的に、PVA 接着剤は硬化すると自己接着性がなくなるため、修復を成功させるにはまず古い接着剤を除去する必要があり、通常は接着する材料の一部を除去する必要があります。

膠を使用すると接合部がややもろくなるため、強い衝撃を受けると接合部に沿ってきれいな破断が生じることがよくあります。対照的に、PVA で接着された接合部を割ると、通常、周囲の素材が損傷し、修復がより困難な不規則な破断が生じます。このもろさは、楽器製作者によって利用されています。たとえば、バイオリンファミリーの楽器は、修理とメンテナンスのために定期的に分解する必要があります。バイオリンのトップは、トップとリブの間にパレットナイフを差し込み、接合部の周囲をなぞることで簡単に取り外すことができます。もろいため、トップを取り外すことができ、多くの場合、木材に大きな損傷を与えることはありません。トップの再接着は、接合部に新しい熱い膠を塗布するだけで済みます。バイオリンのトップが PVA 接着剤で接着されていた場合、トップを取り外すには、接合部を分解するために熱と蒸気が必要になり (ワニスが損傷します)、次に、トップを再接着する前に、硬化した PVA 接着剤が残っていないことを確認するために、接合部から木材を取り除く必要があります。

膠は、それ自体がクランプとしても機能します。膠がゲル化し始めると、ジョイントを引っ張ります。バイオリン製作者は、クランプではなく、擦り付けジョイントを使用して、トッププレートとバックプレートの中央の継ぎ目を接着することがあります。この技法では、ジョイントの半分を熱い膠でコーティングし、次に、膠がゲル化し始めるまで、もう半分をジョイントに擦り付けます。この時点で、接着剤は粘着性になります。この時点で、プレートはクランプなしで脇に置かれ、膠が硬化するにつれてジョイントが引っ張られます。

膠は、冷却後、再加熱すると、再び機能するようになります。この特性は、膠のオープンタイムが短すぎてジョイントを正常に接着できない場合に利用できます。たとえば、チェロ製作者は、1 分間という短いオープンタイムでは、楽器のリブにトップを接着して固定することができない場合があります。その代わりに、製作者はリブに沿って接着剤を塗り、冷まします。次にトップをリブに固定します。製作者は、一度に数インチずつ動かしながら、加熱したパレットナイフをジョイントに挿入し、接着剤を加熱します。接着剤が液状になったら、パレットナイフを取り外し、接着剤を冷やして結合させます。同様のプロセスを使用して、ベニア板を基材に接着できます。ベニア板および/または基材に、高温の膠を塗布します。接着剤が冷めたら、ベニア板を基材の上に置きます。アイロンなどの高温の物体をベニア板に当て、下にある接着剤を液状化します。アイロンを取り除くと接着剤が冷えてベニヤ板が下地に接着されます。

皮革接着剤の接合部は、負荷がかかっても変形しません。PVA 接着剤はプラスチックの接合部を形成し、重い負荷がかかると時間の経過とともに変形します。

皮接着剤はさまざまなグラム強度で供給されており、それぞれ特定の用途に適しています。楽器やキャビネットの製作者は、120 ～ 200 グラムの強度の範囲を使用します。一部の皮接着剤は、グラム強度が指定されずに販売されています。経験豊富なユーザーは、想定される用途に対して接着剤が弱すぎたり強すぎたりする可能性があるため、この接着剤を避けます。

ウサギ皮接着剤

ウサギ皮の接着剤は、乾燥すると一般的な皮の接着剤よりも柔軟性があります。油絵を描く人のキャンバスのサイズ調整や下塗りに使用されます。また、製本や、ジェッソやコンポのいくつかのレシピの接着剤成分としても使用されます。

魚の接着剤

魚膠は魚の骨や組織から作られる。アイシングラスは特に魚の浮き袋から作られ、コラーゲンを主成分としている。魚膠は古代エジプトや地中海の古典古代で使われていた。ヨーロッパでは後期古代や中世にも使われ続け、現在でもニッチな用途で使われている。乾燥すると脆くなるため、糖蜜や蜂蜜などの可塑剤と混ぜられることもある。美術、製本^[27]、木工、弦楽器製作、紙と骨の接着に使われた^{[28] 。}

参照

注記

^ ab Animal Glue In Industry . ニューヨーク、NY：National Association of Glue Manufactures、Inc. 1951年、p. 1。ASIN B000CQXC8Y 。
^ 「接着剤 | 定義、種類、用途、材料、および事実 | ブリタニカ」。www.britannica.com。
^ 動物性接着剤の産業利用。ニューヨーク州ニューヨーク：全米接着剤製造協会、1951年、p.3。ASIN B000CQXC8Y 。
^ マイヤー、ラルフ (1991)。アーティストの材料とテクニックのハンドブック。ニューヨーク：ヴァイキング。p. 437。ISBN 0-670-83701-6アイシングラスは、魚の浮袋の内側の層を洗浄して乾燥させて作られる最高級の魚膠です。最高級のロシア産アイシングラスは、チョウザメから採取されます。
^ ab Feyh, Debi. 「Glue」. Nordic Needle. 2011年11月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2011年12月2日閲覧。
^ abcd 「接着剤の歴史」。Autonopedia。2010年3月26日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年11月24日閲覧。
^ ab 「歴史、準備、使用および分解」(PDF) 。 2012年4月26日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2011年12月9日閲覧。
^ ダロウ、フロイド (1930)。最古の接着剤から植物性接着剤まで、古代の技術の物語。パーキンスグルーカンパニー。
^ abc Petukhova, Tatyana (2000)。芸術家の材料としての魚膠の歴史：紙と羊皮紙の工芸品への応用。The Book and Paper Group。
^ ab Koob, Stephen (1998年春)。「陶器に残っていた古い充填材」。アメリカ保存協会誌。37 (1): 79– 67。doi :10.2307/3179911。JSTOR 3179911 。
^ エデルマン、ジョナサン (2006)。テープの簡潔な歴史。
^ Yan, Hongtao; An, Jingjing; Zhou, Tie; Yin, Xia; Bo, Rong (2014年7月). 「MALDI-TOF-MSによる秦始皇帝の多色兵馬俑のタンパク質結合媒体の同定」. Chinese Science Bulletin . 59 (21): 2574– 2581. Bibcode :2014ChSBu..59.2574Y. doi :10.1007/s11434-014-0372-9. S2CID 96781019.
^ 「動物接着剤、ゼラチン、ゼリー接着剤」。華康動物接着剤。2010年2月20日。 2015年8月6日閲覧。
^ ローリー、AP (1910)。ヨーロッパとエジプトの画家の工芸品の材料、その準備と使用に関するいくつかの説明、最初期から17世紀末まで。ロンドンおよびエディンバラ：TN Foulis。(パブリックドメイン全文)
^ ハーパー、パッツィー。「天然顔料：毛皮貿易の女性たち」。 2011年11月4日閲覧。
^ サビン、エドウィン (2010)。『インディアン戦士の書』ジェネラルLLC。
^ カイザー、ロバート (1981)。北米スー族インディアンのアーチェリー。アーチャー・古物収集協会。2018年2月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2011年12月9日閲覧。
^ 「LD Davisによる動物性接着剤の成長 1936-1951」。LD Davis Industries 。 2011年9月8日閲覧。
^ 「動物性接着剤、ホットメルト接着剤、液体接着剤、包装用接着剤、PUR 接着剤、PVA 接着剤、樹脂」。LD Davis Industries。
^ エドホルム、スティーブン。鹿のその他の用途：バックスキン：古代の脳なめし技術。pp. 255– 272。
^ コートナル1999、63ページ。
^ Weisshaar 1988、249ページ。
^ コートナル1999、62ページ。
^ Ebnesajjad, Sina編 (2010). 接着剤および表面処理技術ハンドブック. William Andrew . p. 160. ISBN 978-1437744613。
^ スコフィールド、マーク。「あなたの接着剤の強度はどれくらいですか？」ファインウッドワーキングマガジン、v.192、36-40。2007
^ 「Glue Study Guide & Homework Help」。eNotes.com。2011年5月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。2012年11月8日閲覧。
^ グリーンフィールド、ジェーン (2002)。『製本のABC: コレクターと図書館員のための700以上のイラスト付きユニークな用語集』。ニューキャッスル (デラウェア州) ノッティンガム (イギリス): オークノールプレスザプラウプレス。p. 27。ISBN 978-1-884718-41-0。
^ Petukhova, Tatyana (2000). 「芸術家の材料としての魚膠の歴史：紙と羊皮紙の工芸品への応用」cool.culturalheritage.org。

参考文献

コートナル、ロイ、ジョンソン、クリス（1999）。バイオリン製作の芸術。ロンドン：ロバート・ヘイル。ISBN 0-7090-5876-4。
パトリック・スピルマン著『接着とクランプ：木工職人のハンドブック』スターリング出版、1986年。ISBN 0-8069-6274-7
ヴァイスハール、ハンス; シップマン、マーガレット (1988)。『ヴァイオリン修復』ロサンゼルス: ヴァイスハール・シップマン。ISBN 0-9621861-0-4。

外部リンク

http://woodtreks.com/animal-protein-hide-glues-how-to-make-select-history/1549/ Keith Cruickshank による膠に関するビデオ
https://web.archive.org/web/20130522233935/http://www.oldbrownglue.com/articles.html なぜ時代接着剤ではないのか? - W. パトリック・エドワーズによる皮革接着剤に関する記事
http://wpatrickedwards.blogspot.com/2012/01/why-use-reversible-glue.html - リバーシブル接着剤を使用する理由

[NAGM-1] Animal Glue In Industry . ニューヨーク、NY：National Association of Glue Manufactures、Inc. 1951年、p. 1。ASIN B000CQXC8Y 。

[2] 「接着剤 | 定義、種類、用途、材料、および事実 | ブリタニカ」。www.britannica.com。

[3] 動物性接着剤の産業利用。ニューヨーク州ニューヨーク：全米接着剤製造協会、1951年、p.3。ASIN B000CQXC8Y 。

[4] マイヤー、ラルフ (1991)。アーティストの材料とテクニックのハンドブック。ニューヨーク：ヴァイキング。p. 437。ISBN 0-670-83701-6アイシングラスは、魚の浮袋の内側の層を洗浄して乾燥させて作られる最高級の魚膠です。最高級のロシア産アイシングラスは、チョウザメから採取されます。

[Feyh-5] Feyh, Debi. 「Glue」. Nordic Needle. 2011年11月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2011年12月2日閲覧。

[History_of_Adhesives-6] 「接着剤の歴史」。Autonopedia。2010年3月26日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年11月24日閲覧。

[karlroyviolinbook.com-7] 「歴史、準備、使用および分解」(PDF) 。 2012年4月26日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2011年12月9日閲覧。

[8] ダロウ、フロイド (1930)。最古の接着剤から植物性接着剤まで、古代の技術の物語。パーキンスグルーカンパニー。

[Petukhova_2000-9] Petukhova, Tatyana (2000)。芸術家の材料としての魚膠の歴史：紙と羊皮紙の工芸品への応用。The Book and Paper Group。

[Koob_1998_79–67-10] Koob, Stephen (1998年春)。「陶器に残っていた古い充填材」。アメリカ保存協会誌。37 (1): 79– 67。doi :10.2307/3179911。JSTOR 3179911 。

[11] エデルマン、ジョナサン (2006)。テープの簡潔な歴史。

[12] Yan, Hongtao; An, Jingjing; Zhou, Tie; Yin, Xia; Bo, Rong (2014年7月). 「MALDI-TOF-MSによる秦始皇帝の多色兵馬俑のタンパク質結合媒体の同定」. Chinese Science Bulletin . 59 (21): 2574– 2581. Bibcode :2014ChSBu..59.2574Y. doi :10.1007/s11434-014-0372-9. S2CID 96781019.

[13] 「動物接着剤、ゼラチン、ゼリー接着剤」。華康動物接着剤。2010年2月20日。 2015年8月6日閲覧。

[14] ローリー、AP (1910)。ヨーロッパとエジプトの画家の工芸品の材料、その準備と使用に関するいくつかの説明、最初期から17世紀末まで。ロンドンおよびエディンバラ：TN Foulis。(パブリックドメイン全文)

[15] ハーパー、パッツィー。「天然顔料：毛皮貿易の女性たち」。 2011年11月4日閲覧。

[16] サビン、エドウィン (2010)。『インディアン戦士の書』ジェネラルLLC。

[17] カイザー、ロバート (1981)。北米スー族インディアンのアーチェリー。アーチャー・古物収集協会。2018年2月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2011年12月9日閲覧。

[18] 「LD Davisによる動物性接着剤の成長 1936-1951」。LD Davis Industries 。 2011年9月8日閲覧。

[19] 「動物性接着剤、ホットメルト接着剤、液体接着剤、包装用接着剤、PUR 接着剤、PVA 接着剤、樹脂」。LD Davis Industries。

[20] エドホルム、スティーブン。鹿のその他の用途：バックスキン：古代の脳なめし技術。pp. 255– 272。

[21] コートナル1999、63ページ。

[Weisshaar_1988,_p._249-22] Weisshaar 1988、249ページ。

[23] コートナル1999、62ページ。

[24] Ebnesajjad, Sina編 (2010). 接着剤および表面処理技術ハンドブック. William Andrew . p. 160. ISBN 978-1437744613。

[Schofiled-25] スコフィールド、マーク。「あなたの接着剤の強度はどれくらいですか？」ファインウッドワーキングマガジン、v.192、36-40。2007

[26] 「Glue Study Guide & Homework Help」。eNotes.com。2011年5月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。2012年11月8日閲覧。

[27] グリーンフィールド、ジェーン (2002)。『製本のABC: コレクターと図書館員のための700以上のイラスト付きユニークな用語集』。ニューキャッスル (デラウェア州) ノッティンガム (イギリス): オークノールプレスザプラウプレス。p. 27。ISBN 978-1-884718-41-0。

[fish-28] Petukhova, Tatyana (2000). 「芸術家の材料としての魚膠の歴史：紙と羊皮紙の工芸品への応用」cool.culturalheritage.org。