JP2000517362A - 変性リグニン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 リグニンとポリエーテルグリコールは、明瞭な融点を溶融体粘度を有する製品を生ぜしめる。これは可塑化効果を有し、そこでは、ポリエーテルグリコールを硬質樹脂であると考えることができる。２０部のポリエーテルグリコールを８０部のリグニンと処理するとき、リグニン自身は溶融流れ特性を持たないのに、融点および溶融体粘度を有する新規材料が創造される。該新規変性リグニンは、フェノール樹脂と同様に、ヘキサミンによって硬化させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】 変性リグニン リグニン類がフェノール樹脂と同じ溶融流れ特性を達成できれば、リグニンに とって実質的な市場が生まれる。これらの新規変性リグニンをして全面的にフェ ノール樹脂に置き代わることを可能ならしめる本発明の少なくとも２つの主要な 要因がある。第一の要因は、明瞭な融点または流れ特性を持たないリグニンをあ る量のポリエーテルグリコールで変性して、ある所望の融点を達成できることで ある。すなわち、実際に起コールのは、リグニン対ポリエーテル化合物（たとえ ばポリエーテルグリコール）のある比率が、明瞭な融点および溶融体粘度をもつ 製品を生じるということである。この効果は、あるタイプの可塑化効果であると 考えられ、そこではリグニンは硬質樹脂であると考えることができる。たとえば 、リグニンそれ自身は溶融流れ特性を持たないが、ポリエーテルグリコール２０ 部をリグニン８０部と適切に処理するとき、その結果として溶融流れ特性を有す る新規材料が得られる。これらの溶融流れ特性はフェノール樹脂に似ているので 、これら新規な変性リグニン類は、フェノール樹脂と同様に、ヘキサミンで硬化 させることができる。これは、リグニン分子がフェノール性の基を含有し、それ らがフェノール樹脂と同様にヘキサミンに対して反応性であるからである。この ことは、リグニン自身はヘキサミンと同様に反応性のフェノール性の基を確かに 含有してはいるが、リグニン分子が融解して、流れることがないという事実が、 熱および圧力をかけての圧縮によって商業的に成形可能な部品を得ることがほと んど不可能であることを意味しているがゆえに、重要である。 本発明のもう一つの主要な利点は、リグニンが、天然物である木から誘導され ることである。すべての天然物の場合と同様に、木の正確なタイプ、樹齢、その 他の条件によって、若干の変動があるであろう。これらの変動は、合成フェノー ル樹脂が厳密で再現性のある規格に合わせて製造できるが、リグニン分子は広い 範囲で変動しうるために、リグニンがフェノール樹脂に代わるものとして広く用 いられることがなかった別の大きい理由である。それゆえ、リグニンに変動があ っても、所望の溶融流れ特性を達成するべく、リグニン対ポリエーテル化合物（ たとえばポリエーテルグリコール）の比を変えることによって、その変動を調節 することができる。 該溶融流れ特性に対して相乗的効果を有するこの発明の別の重要な一面は、リ グニンのナトリウムレベルである。ナトリウムレベルが高すぎるならば、変性リ グニンは商業製品として利用できる溶融流れ特性をもたないことが見出された。 同じリグニンでも、ナトリウムレベルが異なるときには、溶融流れ特性が広い範 囲で変動する変性リグニンを生じることが見出された。それゆえ、ナトリウムお よび他のイオン性物質について、それを越えれば有用な製品が得られないという 臨界的なレベルのあることが見出された。この臨界的レベルは、リグニンの特異 的性格および化学組成に応じて変動しうる。 別の重要な発明は、リグニン類が天然物であり、それなりに、リグニン分子の 自然的な化学的変動がありうるという事実にある。これらの変動としては、異な る官能基およびこれらの官能基の濃度の相違がある。溶融流れなどのある種の物 理的性質に加えて、工場内および工場外で一定した製品を得るための若干の硬化 特性をも有していなければならない製品を処方しようとするとき、それらの変動 はかなり重要なものとなる。 これらの硬化特性は、製品の物理的性質に加えて、製品の収益性に直接影響す るところの生産性をも決定するゆえに、きわめて重要である。リグニン類の一つ の大きい市場は、現在ではすべてフェノール樹脂が使用されている多くの製品に おいて部分的にまたは全面的にフェノール樹脂にとって代わることにある。リグ ニン類がフェノール樹脂製品におけるフェノール樹脂の部分的または全面的代替 物として使用できる理由として、少なくとも２つの重要な利点がある。１つの重 要な利点は、リグニン類が顕著な経済的利点をもたらしうることである。ほとん どのフェノール樹脂は、フェノールから製造されているが、フェノールは石油化 学製品であるから、フェノールのコストは、石油のコストに著しく依存する。そ れゆえ、石油のコストが上昇すると、フェノールおよびフェノール樹脂のコスト も上昇する。これらの価格上昇はフェノール樹脂の競争力を低下させ、他の製品 でこれらのフェノール樹脂製品を代替することを可能ならしめうるであろう。し たがって、フェノール樹脂製品の中へより多くのリグニンを配合できれば、これ によって価格上昇を相殺し、これらのリグニン変性フェノール樹脂製品をより利 益のある、より競争力のあるものとでき、かくしてそれらの市場占有率を高めう るであろう。 実施例１ 適当な容器中で、２０部のプルラコール（Ｐｌｕｒａｃｏｌ）Ｐ−４１０を２ ００°Ｆに加熱し、適当な攪拌を維持し、温度を徐々に２７０°Ｆまで上昇させ ながら、リグニン８０部を徐々に加える。この混合物の粘度は顕著に上昇するけ れども、依然として混合は可能である。リグニンの全量を添加したのち、全体が 均質となるまで、混合物の混合をなお継続する。つぎに、この混合物を適当な表 面上に注ぎ出し、この混合物を冷却させ、硬く、脆い材料を形成させる。このリ グニンは、今や、フェノール樹脂にきわめて類似した形態となる。このリグニン 変性によって、それが溶融流れ特性を持ちうるようになる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ， ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，Ｆ Ｉ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ， ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，Ｍ Ｘ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ポリエーテル化合物と混合されて、リグニンの溶融流れ特性が改善されたリ グニンを含有してなる組成物。 ２．リグニンに対する該ポリエーテル化合物の割合が１％〜７０％である請求項 １に記載の組成物。 ３．ポリエステル化合物と混合されて、リグニンの溶融流れ特性が改善されたリ グニンを含有してなる組成物。 ４．リグニンに対する該ポリエステル化合物の割合が１％〜７０％である請求項 ３に記載の組成物。 ５．該ポリエーテル化合物がエチレンオキシドとプロピレンオキシドとの反応に より生じたものである請求項１に記載の組成物。 ６．リグニンの溶融流れ特性を改善するために、ポリエステル樹脂とポリエーテ ルグリコールとが組合せて混合されてなる組成物。 ７．リグニンの溶融流れ特性を改善するために、ノニルフェノール、フェノール または置換フェノールからなる群から選ばれたポリエーテル誘導体（エチレンオ キシドおよびプロピレンオキシドの反応生成物）を含有してなる組成物。 ８．請求項１のリグニンのナトリウムレベルが好ましくはナトリウムとして２２ 重量％未満である請求項１に記載の組成物。 ９．該変性リグニンをヘキサミンと反応させて、硬化生成物を生じさせるところ の請求項１に記載の組成物。