JP2013538135A - Biolaminate composite assembly and related methods - Google Patents

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Abstract

本発明の実施形態は、1つまたは複数のバイオラミネート層、非プラスチック硬質基材、及び基材と1以上のバイオラミネート層とに接触する接着剤層を含むバイオラミネート複合材アセンブリに関する。基材は、ラミネートされ、または成形されて1つまたは複数のバイオラミネート層になる。また、実施形態は、バイオラミネート複合材アセンブリの製造方法に関する。
【選択図】
Embodiments of the present invention relate to a biolaminate composite assembly that includes one or more biolaminate layers, a non-plastic rigid substrate, and an adhesive layer contacting the substrate and the one or more biolaminate layers. The substrate is laminated or molded into one or more biolaminate layers. Embodiments also relate to methods of making a biolaminate composite assembly.
【Selection chart】

Description

[関連出願の相互参照]
本願は、2011年2月1日に出願され、「バイオラミネート複合材アセンブリ及び関連する方法」と題する米国特許出願番号第13/019,060の一部継続出願であるが、かかる出願は、2008年3月24日に出願された米国仮出願番号第61/038,971号に基づいて優先権を主張した、2009年3月29日に出願された米国特許出願の継続出願第12/410,018号の継続出願である。また、本願は、2010年7月14日に出願された米国仮出願番号第61/364,298号(代理人整理番号222923/US)、2010年7月14日に出願された米国仮出願番号第61/364,189号(代理人整理番号222076/US)、2010年7月14日に出願された米国仮出願番号第第61/364,181号(代理人整理番号222075/US)、2010年7月14日に出願された米国仮出願番号第61/364,345号(代理人整理番号222919/US)、2010年7月14日に出願された米国仮出願番号第61/364,366号(代理人整理番号222918/US)、2010年7月14日に出願された米国仮出願番号第61/364,301号(代理人整理番号222925/US)、2010年7月14日に出願された米国仮出願番号第61/364,193号(代理人整理番号222928/US)、及び2011年4月26日に出願された米国仮出願番号第61/479,140号(代理人整理番号222386/US)に基づいて優先権を主張するものである。これらの出願の全内容は、本明細書にその全体を参照することによって組み込まれる。
[Cross-reference to related applications]
This application is a continuation-in-part of US patent application Ser. No. 13 / 019,060, filed Feb. 1, 2011, entitled “Biolaminate Composite Assembly and Related Methods,” which application is incorporated herein by reference. No. 12/410, filed on Mar. 29, 2009, claiming priority based on US Provisional Application No. 61 / 038,971, filed Mar. 24, 2009. It is a continuation application of 018 issue. This application is also related to US Provisional Application No. 61 / 364,298 filed on July 14, 2010 (Attorney Docket No. 222923 / US), US Provisional Application No. filed on July 14, 2010. No. 61 / 364,189 (Attorney Docket No. 222076 / US), US Provisional Application No. 61 / 364,181 filed on July 14, 2010 (Attorney Docket No. 222075 / US), 2010 US Provisional Application No. 61 / 364,345, filed July 14, 2010 (Attorney Docket No. 222919 / US), US Provisional Application No. 61 / 364,366, filed July 14, 2010 No. (Attorney Docket No. 222918 / US), US Provisional Application No. 61 / 364,301 filed on July 14, 2010 (Attorney Docket No. 222925 / US), 2 US Provisional Application No. 61 / 364,193 filed on July 14, 2010 (Attorney Docket No. 222928 / US), and US Provisional Application No. 61/479 filed on April 26, 2011 No. 140 (Attorney Docket No. 222386 / US) to claim priority. The entire contents of these applications are incorporated herein by reference in their entirety.

米国内外における環境保護運動は、居住環境や職場環境から有害物質を除去する、より環境に優しい(「グリーン」)製品とプログラムへの需要の高まりを伴って、主たる関心事へと成長し続けている。PVC(ポリ塩化ビニル)及びホルムアルデヒドベースのラミネート加工した物質の表面や部材は現在、その毒性ゆえに多くの用途から除外されている。多くの企業体や組織体では、職場内や製品ファイルからPVC及びホルムアルデヒドベースの製品を除去する積極的な行動を起こしている。   The environmental movement, both inside and outside the United States, continues to grow into a major concern with the growing demand for more environmentally friendly ("green") products and programs that remove harmful substances from residential and work environments. There is. Surfaces and components of PVC (polyvinyl chloride) and formaldehyde based laminated materials are currently excluded from many uses due to their toxicity. Many businesses and organizations are taking positive action to remove PVC and formaldehyde based products in the workplace and from product files.

こうした需要は、石油化学系プラスチック及び有害なポリマーに代替する「グリーン」製品に対して高まり続けている。かかる需要は、室内環境をより健全にしようとすることに基づく環境意識、建築団体、建造物団体によって促進されている。水平面、垂直面の加工のために多くの建築用途、企業用途、商業用途に共通して使用されてきた物質は、主としてPVC及びメラミンホルムアルデヒドラミネートに由来する。室内用途において有害なPVC及びホルムアルデヒドの使用に対する懸念の高まりを受けて、その性能と経済的な要請とを両立させる、環境に優しい代替品へのニーズがある。   Such demand continues to grow for "green" products that replace petrochemical-based plastics and harmful polymers. Such demand is being driven by environmental awareness, building groups and building groups based on trying to make the indoor environment more healthy. Materials commonly used in many architectural, corporate and commercial applications for processing horizontal and vertical surfaces are mainly derived from PVC and melamine formaldehyde laminates. In the face of growing concern about the use of harmful PVC and formaldehyde in indoor applications, there is a need for environmentally friendly alternatives that balance their performance with economic needs.

ホルムアルデヒドは、室内大気環境に対して重大な問題を生み出してきた。パーチクル・ボードや高圧ラミネートは、その樹脂仕上げにおいて、膨大な量のホルムアルデヒドを使用する。多くの場合、ホルムアルデヒドは、製品から完全には除去されずに、室内のパブリックスペースや閉じられた居住空間に入り込み、長時間にわたってオフガスが生じることがある。ホルムアルデヒドは、多くの健康問題と関連しており、既知の発がん物質として分類されている。現在、大企業は、その職場からPVC及びホルムアルデヒドを除去する旨の声明を出している。日本では、PVCやホルムアルデヒドを含む製品の使用を禁止する厳格な政策を制定した。欧州においても同様の法律が制定されている。   Formaldehyde has created serious problems for the indoor air environment. Particle boards and high pressure laminates use huge amounts of formaldehyde in their resin finish. In many cases, formaldehyde does not get completely removed from the product, but enters the indoor public space or a closed living space, and off gas may occur for a long time. Formaldehyde is associated with many health problems and is classified as a known carcinogen. Currently, large companies have issued a statement that they will remove PVC and formaldehyde from their workplaces. Japan has put in place strict policies prohibiting the use of products containing PVC and formaldehyde. Similar laws have been enacted in Europe.

PVCは、多くの団体から「有毒プラスチック」として分類されている。毎年、70億ポンドを越えるPVCが廃棄されている。PVCの生成は、毒性の高い塩素や、発がん性の塩化ビニルモノマーを含む化学原料の生成を伴う。PVCの化学工場周辺の地域においては、地下水供給、地表水及び大気の有毒化学物質による深刻な汚染の問題を抱えている。また、PVCの生成には多量の有毒添加物の生成を伴うが、その結果、人間がフタル酸エステル、鉛、カドミウム錫、及びその他の有毒化学物質に曝される可能性が高まる。室内用途のPVCは、建物内でその有毒物質を揮発性有機化合物(VOC)として発生させる。PVCが燃焼したり、焼却されたりすると、極めて有害なダイオキシンや塩酸が発生する。   PVC is classified as "toxic plastic" by many organizations. Each year, over 7 billion pounds of PVC are discarded. The production of PVC involves the production of highly toxic chlorine and chemical feedstocks that contain carcinogenic vinyl chloride monomers. In areas around PVC chemical plants, there are serious pollution problems with groundwater supply, surface water and toxic chemicals in the air. Also, although the formation of PVC involves the formation of large amounts of toxic additives, the result is that human exposure to phthalate esters, lead, cadmium tin and other toxic chemicals is increased. Indoor use PVC generates its toxic substances as volatile organic compounds (VOCs) in buildings. When PVC is burned or incinerated, extremely harmful dioxins and hydrochloric acid are generated.

装飾的な垂直または水平表面加工材料の大多数は、高圧ラミネート及びサーモホイル(thermofoil)PVCである。加工表面、テーブル、デスク表面、及びその他多くの加工表面では、薄い高圧ラミネート(HPL)(一般には、尿素樹脂接着剤で接着する木製パーチクル・ボード1枚に対して0.050インチ厚さ)を接着する。この10年間において、多くの台所用キャビネットは、フェノールホルムアルデヒド樹脂接着剤を含んだ中質ファイバー板をドア型に切ることによって製造されていた。薄いPVCシートまたはサーモホイルが加熱され、膜プレス機を用いてこの三次元形状のドアにプレス加工が施された。結果的にドアは既製品として完成し、耐水性も有するが、大量の塩素を含んでいた。このキャビネットが燃えると、オフガスにより、消防士や、火事から逃れられなかった人々にとって極めて有害な塩酸ガスが生成される場合がある。   The majority of decorative vertical or horizontal surfacing materials are high pressure laminates and thermofoil PVC. A thin high-pressure laminate (HPL) (generally 0.050 inch thick for a single wood particle board bonded with urea resin adhesive) on machined surfaces, tables, desks and many other machined surfaces Glue. In the last decade, many kitchen cabinets have been manufactured by cutting medium quality fiberboard containing phenol formaldehyde resin adhesive into a door mold. A thin PVC sheet or thermofoil was heated and the three-dimensional shaped door was pressed using a membrane press. As a result, the door was completed as an off-the-shelf product and was water resistant, but contained a large amount of chlorine. When this cabinet burns, the off-gas can produce hydrochloric acid gas, which can be extremely harmful to firefighters and those who could not escape from the fire.

現在、商業用途、企業用途、及び居住用途においてさえみられる実質的に全ての加工表面は、有害な石油化学系製品である。最もよく使用されている高圧ラミネートは、一般的に事務机、テーブル、カウンターにおいて使用されている。これらは、設置後もなおオフガスを生じる、危険なホルムアルデヒドベースの材料を使用して製造される。PVCサーモホイルも一般的に使用されているが、そうした中で有害なPVCが数多くの問題を引き起こしている。多くの組織体や企業体ならびに政府がこれらの物質の使用を制限し、または禁止すらしてきたが、こうした製品に対して効果的かつ優位性のある代替品となり得るものは殆ど見出されていなかった。   Currently, virtually all processed surfaces that are found in commercial, corporate and even residential applications are harmful petrochemical based products. The most commonly used high pressure laminates are commonly used in office desks, tables and counters. They are manufactured using dangerous formaldehyde based materials which still produce an off gas after installation. Although PVC thermofoil is also commonly used, harmful PVCs are causing a number of problems. Although many organizations, businesses, and governments have restricted or even prohibited the use of these materials, few have been found to be effective and superior alternatives to such products. The

バイオベースの素材は、建築市場、企業市場、商業市場、そして住宅市場においてさえも理想的なソリューション(解決手段)として考えられている。それにもかかわらず、表面加工に使用されるPVCサーモホイル及びホルムアルデヒドベースのラミネートの直接的な代替品として市場に入ってきたバイオベースの素材はごく僅かである。バイオ再生可能材料は、石油化学系プラスチック製品よりも好適である。一般的に、バイオプラスチックは、様々なパッケージフィルム用途に使用されてきた。最初は、こうしたバイオプラスチックにおいて、主としてPLA(ポリ乳酸)が商業的に最も成功した。PLAは、流動性が非常に高く、直火条件下で迅速に液化する、硬くて脆いプラスチックである。加えて、PLAは、その高いメルトインデックス及び特有のレオロジーゆえに、容易にはプロフィール形状へと押し出しされない。現在のPLA製品の大半は、生分解性を生じることに基づいている。しかしながら、理解されている向きもあるように、長期間の商業用途に供される製品が生分解性であることは、例えバイオ再生性が望まれる場合であっても、必ずしも望ましくない。   Bio-based materials are considered as an ideal solution in the construction market, enterprise market, commercial market, and even the housing market. Nevertheless, very few biobased materials have come into the market as direct substitutes for PVC thermofoil and formaldehyde based laminates used for surface processing. Biorenewable materials are preferred over petrochemical-based plastic products. In general, bioplastics have been used for various packaging film applications. Initially, PLA (polylactic acid) was the most commercially successful in such bioplastics. PLA is a hard and brittle plastic that is very fluid and liquefies rapidly under direct fire conditions. In addition, PLA is not easily extruded into profile shapes because of its high melt index and unique rheology. Most current PLA products are based on producing biodegradability. However, as is understood, it is not always desirable that a product subjected to long-term commercial use be biodegradable, even if bioregeneration is desired.

PVCは、その環境に有害な性質と仕上がりから、多くのグローバル団体から攻撃されるようになった。現在のところ、PVCに代替する環境に優しい代替商品を製造することは困難である。別の種類の石油化学系プラスチックがこれを達成しようとするが、環境保護性に対して若干改善されただけである。バイオ製品は、バイオ再生可能材料に基づいてPVCに代わるソリューションを提供し、有害な化学物質、可塑剤、添加剤を含まない。フレキシブルPVCは、その第一用途を装飾的なフレキシブルプラスチック製品とする多くの用途に使用される。看板、ビニール壁紙、室内装飾などが、室内用途に一般的に使用されるフレキシブルPVCシートの用途のうち最も多い中のいくつかである。室内調度品をデザインするデザイナーや建築家は、特に室内大気環境を気にかけ、環境に優しい材料の使用を促進する。米国政府も、「バイオ的に好ましい」製品は、環境ソリューションとして良好である点に合意し、その他の農業材料製品をグリーンな建造物用途のためにバイオ的に好ましいと認定した。 PVC is attacked by many global organizations because of its harmful nature and its finish. At present, it is difficult to produce environmentally friendly alternatives to PVC. Another type of petrochemical-based plastic tries to achieve this, but with only a slight improvement on the environmental protection. Bioproducts provide an alternative solution to PVC based on biorenewable materials, and contain no harmful chemicals, plasticizers, additives. Flexible PVC is used in many applications, making its first application a decorative flexible plastic product. Signboards, vinyl wallpaper, upholstery, etc. are some of the most common applications of flexible PVC sheets commonly used for indoor applications. Designers and architects who design furniture in particular care about the indoor air environment and promote the use of environmentally friendly materials. The United States government has also agreed that "bio-preferred" products are good as an environmental solution, and has identified other agricultural material products as bio-preferred for green building applications.

看板用の材料は、有害な化学可塑剤を含んだ(loaded)一般的に非常にフレキシブルなPVCである。フレキシブル性は、曲面に取り付けられるバナーに必要とされ、大型のインキジェット印刷システムによる操作が可能になる。第二に、看板に使用されるインキの大半もまた、製造中及び最終用途において有害なガスを発生し得る有害な化学物質を使用した溶媒である。 The material for the signage is generally a very flexible PVC loaded with harmful chemical plasticizers. Flexibility is required for banners attached to curved surfaces, allowing operation with large ink jet printing systems. Second, most of the inks used in signage are also solvents that use harmful chemicals that can generate harmful gases during manufacturing and end use.

プロフィールを包装された部材は、通常、機械加工されて特定の形状を有する様々な形状の発泡プラスチックまたは木/アグリファイバー複合材を使用して製造され、また、機能的または装飾的ニーズを満たすために使用される、薄いホイルに包装された表面を含み得る。プロフィールリニアラップされた(profile linear wrapped)木工製品及び部材は、通常、以下を含む数多くの用途に使用される。
窓部材
ドア枠
ドア部材
ラミネートフローリング
建築木工製品
羽目板
合成デッキ
Profile-wrapped components are usually manufactured using various shapes of foam plastic or wood / aggregate composites that are machined and have a specific shape, and also to meet functional or decorative needs Can be used in thin foil-wrapped surfaces. Profile linear wrapped wood products and components are commonly used in a number of applications, including the following.
Window members Door frame Door members Laminated flooring Architectural woodwork product paneling synthetic deck

木材プラスチック押し出しは、主としてデッキや窓部材など、外装用途において木材の代替品として過去10年間にわたって商品化されてきた。現在では、それらは単色であり、木材のぶつ切りが付いたプラスチックのようで、高度な美的価値を有しない。通常、木材プラスチック複合材は、木材と結合してかかる製品を製造する結合プラスチックとしてのポリエチレン、ポリプロピレン、またはPVCを使用する。いくつかの場合において、これらの複合材は、固形プラスチックの共押し出しを外側に行い、紫外線保護のためのソリッドカラーの外板を形成し、また、木材のぶつ切り部分を隠して美的に僅かながらも満足のいくものとする。   Wood plastic extrusion has been commercialized over the past decade as a wood substitute in exterior applications, primarily decks and window members. Nowadays, they are single color, like wood with a chopped plastic and do not have high aesthetic value. Typically, wood plastic composites use polyethylene, polypropylene or PVC as a bonding plastic to bond such wood to produce such products. In some cases, these composites perform a coextrusion of solid plastic on the outside to form a solid colored skin for UV protection and also hide the chopped portions of wood to make them slightly aesthetically pleasing Satisfy.

「グリーン」製品は長い間所望されており、現在主流になりつつあるが、多くの場合、バイオ材料即ち「グリーン」ソリューションは、費用が高くつき、通常は要求された性能基準を満たさない。いくつかの場合において、人々や企業は「グリーン」製品に対して若干高めの支払いをする意志があるが、現実には、「グリーン」製品は、価格の優位性を有しつつその性能を満たす必要がある。「グリーン」であることは重要だが、「グリーン」技術を商業化するために、優位性のある価格で性能を提供する能力が重要である。この環境における材料及び製品が健康全体に有害でなく、クリーンでVOCのない環境を提供することが重要である。PVCとその添加剤は、ラミネート及びパーチクル・ボードのホルムアルデヒドとともに、職場に有害なVOCを放出する。これらのVOCは、より高い癌のリスクを生む、潜在性発がん物質として分類されている。   While "green" products have long been desired and are now mainstream, biomaterials or "green" solutions are often expensive and usually do not meet the required performance criteria. In some cases, people and businesses are willing to pay slightly higher for "green" products, but in reality "green" products fulfill their performance while having price advantages There is a need. Being 'green' is important, but in order to commercialize 'green' technology, the ability to deliver performance at competitive prices is important. It is important that the materials and products in this environment are not harmful to overall health and provide a clean, VOC-free environment. PVC and its additives, along with laminate and particle board formaldehyde, emit harmful VOCs to the workplace. These VOCs are classified as potential carcinogens, creating a higher risk of cancer.

「グリーン」な生分解性包装材料は、地球社会をよりよい環境プラクティスへと動かしつつあるものの、有害なまたは石油化学系製品に代替するためのより永続的な用途のために生分解が不可能なバイオ再生可能材料に対する市場の強い需要がある。   While “green” biodegradable packaging materials are moving the global community to better environmental practices, they can not be biodegraded for more permanent use to replace harmful or petrochemical products There is a strong market demand for biorenewable materials.

環境への懸念の高まり及び、より「グリーン」な製品に対する需要の増大を受けて、迅速に再生可能な資源に由来し、有害で再生不能な石油化学系製品に代替する材料へのニーズが定着した。加えて、現在の建物、看板、装飾シート、及びラミネート材料が高いレベルの性能も有し、費用面でも優位性を有することに対する市場ニーズがある。   Given the growing concern for the environment and the growing demand for more “green” products, the need for materials to replace harmful and non-renewable petrochemical products quickly stems from renewable resources. did. In addition, there is a market need for current buildings, billboards, decorative sheets, and laminate materials to have high levels of performance and cost advantages.

過去10年間、バイオプラスチックは、特に生分解プラスチック用途を対象として市場の主流となった。PLAやPHAなどのバイオポリマーの実用は、主に市場の需要とバイオプラスチックのこれらの形態のレオロジーに対する技術的な制限により、フィルムやブロー成形の瓶に限られていた。PLAなどのバイオプラスチックは、特有のフローダイナミックス(flow dynamics)、より低い熱変形レベル、偏光性、ならびに特有のレオロジーの全体的特性を有する。   For the past decade, bioplastics have become the mainstream of the market, especially for biodegradable plastic applications. The practical use of biopolymers such as PLA and PHA has been limited to film and blow molded bottles, mainly due to market demand and technological limitations on the rheology of these forms of bioplastics. Bioplastics, such as PLA, have unique flow dynamics, lower thermal deformation levels, polarizability, as well as unique properties of rheology.

最終的なラミネートを製造するための当業者に知られた方法は、低圧ラミネート(LPL)法、高圧ラミネート(HPL)法、及び連続的圧力ラミネート(CPL)法を含む。低圧法は、段ボール紙やパーチクル・ボードに最も頻繁に使用され、一方、高圧法は、一般的に所謂クラフト紙に使用される。HPL法の結果生じるシートや製品は、一般的に自己支持的(self-supportive)ではない。これらは、しばしば適切な接着剤または糊でパーチクル・ボードや中質ファイバー板(MDF)などの硬質基材に接着される。連続的圧力ラミネート処理では、ローラーから連続ベルトプレスへと給紙することもできる。   Methods known to those skilled in the art for producing the final laminate include the low pressure laminating (LPL) method, the high pressure laminating (HPL) method, and the continuous pressure laminating (CPL) method. The low pressure method is most often used for corrugated paper and particle boards, while the high pressure method is generally used for so-called kraft paper. Sheets and products resulting from the HPL method are generally not self-supportive. They are often adhered to rigid substrates such as particle boards and medium density fiberboard (MDF) with suitable adhesives or glues. In continuous pressure lamination, it is also possible to feed from a roller to a continuous belt press.

伝統的な製造法では、容易に克服されない欠点があった。1つの問題点は、高圧法や連続的圧力法にて製造されたラミネートは非常に硬く、これらのシートを曲げたり「あと形成」したりするのが困難なことである。現在では、「あと形成」の特徴は、ベンゾグアナミンやアセトグアナミンなどの高価な重合調整剤を組み込むか、または、圧力を上昇させた中でメラミンーホルムアルデヒド樹脂を作り、より多くのメラミンをホルムアルデヒドと反応させることによってしばしば達成される。後者による処理方法は相対的に高価であり、圧力容器も必要となる。しかしながら、耐磨耗性と耐化学性を維持しながらHPLシートまたはLPLシートが曲げ可能となるのであれば、基材の1つの側面を覆うようにすることができるだけでなく、1つの処理工程でなし得るため、有利となり得る。従来のラミネートのもう1つの欠点は、有毒化学物質として知られるホルムアルデヒドの使用である。従来の紙に浸透させるために使用される樹脂は、ホルムアルデヒドーメラミン樹脂とすることができる。硬化後、ラミネートは相変わらず幾ばくかのホルムアルデヒドを放出していることがあり、環境への懸念事項となり得る。   Traditional manufacturing methods have drawbacks that are not easily overcome. One problem is that the laminates produced by the high pressure method and the continuous pressure method are very hard and it is difficult to bend or "reform" these sheets. At present, the "post-formation" feature incorporates expensive polymerization modifiers such as benzoguanamine and acetoguanamine or makes melamine-formaldehyde resin in pressure increase to react more melamine with formaldehyde It is often achieved by The latter method is relatively expensive and also requires a pressure vessel. However, if it is possible to bend the HPL sheet or LPL sheet while maintaining wear resistance and chemical resistance, it is possible not only to cover one side of the substrate, but also in one processing step. It can be advantageous to do so. Another disadvantage of conventional laminates is the use of formaldehyde, known as a toxic chemical. The resin used to penetrate conventional paper can be formaldehyde-melamine resin. After curing, the laminate may still release some formaldehyde, which can be an environmental concern.

本発明の実施形態は、1つまたは複数のバイオラミネート層、非プラスチック硬質基材、前記基材と接触する接着剤層、及び1つまたは複数のバイオラミネート層を含むバイオラミネート複合材アセンブリに関する。基材は、1つまたは複数のバイオラミネート層へとラミネート(積層)され、または成形される。加えて、本発明の実施態様は、バイオラミネート複合材アセンブリを製造する方法に関する。   Embodiments of the present invention relate to a biolaminate composite assembly that includes one or more biolaminate layers, a non-plastic rigid substrate, an adhesive layer in contact with the substrate, and one or more biolaminate layers. The substrate is laminated or molded into one or more biolaminate layers. In addition, embodiments of the present invention relate to a method of manufacturing a biolaminate composite assembly.

図面において、必ずしも縮尺通りに描かれていないが、類似の符号は、複数図面全体を通して実質的に類似する構成要素を示す。異なる添え字が付いた類似の符号は、実質的に類似する構成要素の異なる例を示す。一般的に、図面は、本書類で論じる様々な実施形態を例示の目的で示すが、限定の目的で示すものではない。   In the drawings, although not necessarily drawn to scale, like numerals indicate substantially similar components throughout the several views. Similar symbols with different subscripts indicate different examples of substantially similar components. In general, the drawings show, for illustration purposes, the various embodiments discussed in this document, but not for limitation purposes.

図1は、いくつかの実施形態によるバイオラミネート複合材アセンブリの断面図を表したものである。FIG. 1 depicts a cross-sectional view of a biolaminate composite assembly according to some embodiments. 図2は、いくつかの実施形態によるバイオラミネート複合材アセンブリを製造する方法のブロック流れ図を表したものである。FIG. 2 depicts a block flow diagram of a method of manufacturing a biolaminate composite assembly according to some embodiments. 図3は、いくつかの実施形態によるバイオラミネート複合材アセンブリの拡大図を表したものである。FIG. 3 depicts an enlarged view of a biolaminate composite assembly according to some embodiments. 図4は、いくつかの実施形態によるバイオラミネート複合材アセンブリの拡大図を表したものである。FIG. 4 depicts an enlarged view of a biolaminate composite assembly according to some embodiments. 図5は、いくつかの実施形態によるバイオラミネート複合材アセンブリの拡大図を表したものである。FIG. 5 depicts an enlarged view of a biolaminate composite assembly according to some embodiments. 図6は、いくつかの実施形態によるバイオラミネート複合材アセンブリの拡大図を表したものである。FIG. 6 depicts an enlarged view of a biolaminate composite assembly according to some embodiments. 図7は、いくつかの実施形態によるベニヤ板バイオラミネート複合材アセンブリの断面図を表したものである。FIG. 7 depicts a cross-sectional view of a veneer board biolaminate composite assembly according to some embodiments. 図8は、いくつかの実施形態による高性能表面層を含むバイオラミネート複合材アセンブリの断面図を表したものである。FIG. 8 depicts a cross-sectional view of a biolaminate composite assembly including a high performance surface layer according to some embodiments.

本明細書で使用される「添加剤」は、実用的な目的若しくは装飾的/美的な目的を提供するバイオラミネート層またはバイオラミネート複合材アセンブリに含まれる物質または材料を指す。実用的な添加剤の例としては、防火材、衝撃改質剤、抗菌剤、紫外線安定剤、加工助剤、可塑剤、充填剤、硬度を得るための鉱物粒子、その他の標準的なプラスチック添加剤またはバイオプラスチック添加剤があるだろう。装飾的な添加剤の例としては、着色剤、ファイバー、粒子、染料があるだろう。添加剤は、実用的な目的と装飾的な目的の両方を果たすものであってもよい。添加剤は、バイオラミネート複合材アセンブリにおいて1つまたは複数のバイオラミネート層の部分として、または、1つまたは複数のバイオラミネート層の個別の層として組み入れることができる。   As used herein, "additive" refers to a substance or material included in a biolaminate layer or biolaminate composite assembly that provides a practical or decorative / aesthetic purpose. Examples of practical additives include fire retardants, impact modifiers, antimicrobials, UV stabilizers, processing aids, plasticizers, fillers, mineral particles to obtain hardness, and other standard plastic additives There will be agents or bioplastics additives. Examples of decorative additives would be colorants, fibers, particles, dyes. The additives may serve both practical and decorative purposes. The additives can be incorporated as part of one or more biolaminate layers in a biolaminate composite assembly, or as a separate layer of one or more biolaminate layers.

本明細書で使用される「接着層」または「接着剤」は、バイオラミネート層またはバイオラミネート複合材アセンブリにおいて2つ以上の層を接着する材料を指す。接着剤は、糊接着剤を含む。接着剤の例はウレタン、PVC、PVA、PUR、EVA及びその他の形態のコールドプレスまたはホットプレスされたラミネート用接着剤及び方法を含む。一般的にバイオラミネート及びラミネートは、通常、様々な糊接着剤やラミネート処理によって、非プラスチックまたは木材/アグリファイバー複合材材料に接着する。HPL(高圧ラミネート)においては、合成接着剤、PVA、ウレタン、ホットメルト、及びその他の形態の接着剤などの糊接着剤が一般的に使用されている。本発明の実施形態のためにこれらの糊接着剤の多くが有用であるが、バイオラミネート層を基材に接着するためのホットプレス若しくはホットロールされ、またはコールドプレスされる処理のいずれかの接着剤システムにおいては、低VOC含有の、またはVOCを含有しない糊接着剤が好ましい。   As used herein, "adhesive layer" or "adhesive" refers to a material that adheres two or more layers in a biolaminate layer or biolaminate composite assembly. The adhesive includes a glue adhesive. Examples of adhesives include urethane, PVC, PVA, PUR, EVA and other forms of cold pressed or hot pressed laminating adhesives and methods. Generally, biolaminates and laminates are usually adhered to non-plastic or wood / aggregate composite materials by various glue adhesives and laminating processes. In HPL (high pressure laminate), glue adhesives such as synthetic adhesives, PVA, urethane, hot melt, and other forms of adhesives are commonly used. While many of these glue adhesives are useful for embodiments of the present invention, any of the hot pressed or hot rolled, or cold pressed, processes to bond the biolaminate layer to the substrate In the agent system, low VOC containing or VOC free glue adhesives are preferred.

本明細書で使用される「バイオインキ」は、非石油系インキを指す。バイオインキは、例えば、有機材料から製造され得る。   As used herein, "bioink" refers to non-petroleum based inks. Bio-inks can be produced, for example, from organic materials.

本明細書で使用される「バイオラミネート層」または「バイオラミネート」は、非プラスチック硬質基材と接触する1つまたは複数の薄い層であって、天然要素または生物学的要素に由来する材料を含むものを指す。バイオラミネート層は、複数の層を含む多層であってもよい。バイオラミネートの1つの形態は、バイオプラスチックまたはPLA(ポリ乳酸)などのバイオコポリマーから構成される。PLA及びその他のバイオポリマーを含むバイオコポリマーは、バイオラミネートを製造するために、本発明において使用されてもよい。バイオラミネート層は、バイオラミネート複合材アセンブリを製造するために、任意の添加剤、着色剤、充填剤、補強剤、鉱物、及びその他の投入物と組み合わせた50%を超えるPLAを含む1つまたは複数の層を指すものであってもよい。   As used herein, a "biolaminate layer" or "biolaminate" is one or more thin layers in contact with a non-plastic hard substrate, which are materials derived from natural or biological elements. It refers to the one that contains The biolaminate layer may be a multilayer comprising multiple layers. One form of biolaminate is composed of bioplastics or biocopolymers such as PLA (polylactic acid). Biocopolymers comprising PLA and other biopolymers may be used in the present invention to make biolaminates. The biolaminate layer contains one or more than 50% PLA combined with optional additives, colorants, fillers, reinforcing agents, minerals, and other inputs to produce a biolaminate composite assembly It may refer to multiple layers.

本明細書で使用される「バイオポリマー」または「バイオプラスチック」は、生体などの天然源に由来するポリマーを指す。また、バイオポリマーは、例えば混合物やコポリマーとしてなど、こうしたポリマーの組み合わせであってもよい。バイオポリマーは、生体などの天然源に由来するポリマーであってもよい。例えば、バイオポリマーは、糖類であってもよい。ポリ乳酸(PLA)及びポリヒドロキシアルカノエート(PHA)は、バイオポリマーの例となり得る。バイオポリマーは、例えば、トウモロコシや大豆などに由来し得る。バイオポリマーは、コポリマー、または、例えばPLAとPHAの混合物など、1つまたは複数のバイオポリマーの混合物であってもよい。本発明の実施形態に含まれる(及び再生可能資源に由来する)バイオポリマーのその他の形態は、ポリ乳酸(PLA)及びポリヒドロキシアルカノエート(PHA)として知られるポリマーの1種を含むポリマーである。PHAポリマーは、ポリヒドロキシブチレート(PHB)、ポリヒドロキシバリレート(PHV)、ポリヒドロキシブチレートーポリヒドロキシバリレートコポリマー(PHBV)、ポリカプロラクトン(PCL)(即ちTONE)、ポリエステラミド(即ちBAK)、変性ポリエチレンテレフタレート(PET)(即ちBIOMAX)、及び「脂肪族−芳香族」コポリマー(即ち、ECOFLEX及びEASTER BIO)これらの物質の混合物などを含む。   As used herein, "biopolymer" or "bioplastic" refers to a polymer derived from a natural source such as a living organism. The biopolymer may also be a combination of such polymers, eg as a mixture or copolymer. The biopolymer may be a polymer derived from a natural source such as a living organism. For example, the biopolymer may be a saccharide. Polylactic acid (PLA) and polyhydroxyalkanoate (PHA) can be examples of biopolymers. The biopolymer can be derived from, for example, corn or soybean. The biopolymer may be a copolymer or a mixture of one or more biopolymers, such as, for example, a mixture of PLA and PHA. Other forms of biopolymers (and derived from renewable resources) included in embodiments of the present invention are polymers comprising one of the polymers known as polylactic acid (PLA) and polyhydroxyalkanoate (PHA) . PHA polymers are polyhydroxybutyrate (PHB), polyhydroxyvalerate (PHV), polyhydroxybutyrate-polyhydroxyvalerate copolymer (PHBV), polycaprolactone (PCL) (ie TONE), polyesteramide (ie BAK), Included are modified polyethylene terephthalate (PET) (i.e. BIOMAX), and "aliphatic-aromatic" copolymers (i.e. ECOFLEX and EASTER BIO) mixtures of these materials, and the like.

本明細書で使用される「接触する」とは、物理的、機械的、化学的、または電気的に2つ以上の物がくっつくか、或いは、ごく接近していることを指す。接触とは、例えば混合や乾式混合であってもよい。   As used herein, "contacting" refers to physical, mechanical, chemical, or electrical contact between two or more objects or in close proximity. The contact may be, for example, mixing or dry mixing.

本明細書で使用される「成形する」または「成形される」とは、接着性の半永久的なまたは永久的な接着がなされるように、2つ以上の物質層を接触させることを指す。形成の例は、熱成形、真空成形、リニア成形、プロフィール包装、またはこれらの組み合わせを指す。   "Molding" or "shaped" as used herein refers to contacting two or more material layers such that adhesive semi-permanent or permanent adhesion is achieved. Examples of forming refer to thermoforming, vacuum forming, linear forming, profile packaging, or combinations thereof.

本明細書で使用される「加熱する」とは、物質の分子エネルギーまたは運動エネルギーを増大させ、その温度を上昇させることを指す。   As used herein, "heating" refers to increasing the molecular or kinetic energy of a substance and raising its temperature.

本明細書で使用される「ラミネート」または「ラミネートする」とは、単一のアセンブリまたは単一の多層を形成するために熱及び/または圧力により、2以上の物質層を接触させることを指す。ラミネートすることは、例えば、層と層との間に接着剤を使用したり、または接着剤を使用することなく熱溶融(thermally fusing)を行ったりすることによって達成され得る。   As used herein, "laminate" or "laminating" refers to contacting two or more material layers with heat and / or pressure to form a single assembly or single multilayer. . Laminating can be accomplished, for example, by using an adhesive between the layers or by thermally fusing without using an adhesive.

本明細書で使用される「混合物」とは、互いに化学結合せず、かつ、分離し得る2以上の組成物を指す。   As used herein, "mixture" refers to two or more compositions that are not chemically bonded to one another and can be separated.

本明細書で使用される「生分解が不可能な」とは、相当な長期にわたって生分解が不可能な物質を指す。生分解が不可能な物質は、例えば、約5年後、約10年後、約20年後、約30年後実質的に分解しないものであってよい。   As used herein, "non-biodegradable" refers to materials that are non-biodegradable over a significant period of time. The non-biodegradable substance may be, for example, one that does not substantially decompose after about 5 years, about 10 years, about 20 years, about 30 years.

本明細書で使用される「非プラスチック硬質基材」とは、木材、木材プラスチック、アグリファイバー、または主として粒子、ファイバー、薄片、より糸または層からなり、家具やその他の建築用品に対する要求に応えるだけの十分な強度を有するパネルを製造するために少量の樹脂と熱プレスされた鉱物ファイバー複合パネルを指す。非プラスチック硬質基材は、いくつかのプラスチックを含めることができるが、押し出しシート成形や圧縮シート成形においては、木材またはアグリファイバープラスチック複合材などの非プラスチック材料も含めることができる。非プラスチック硬質基材は、VOCのないパーチクル・ボードやMDF(中質ファイバー板)とすることができるが、迅速に再生可能な麦わらまたはその他のバイオファイバーや農業ベースのファイバーが好ましい。その他の非プラスチック硬質基材には、金属のパーチクル・ボード、木製のパーチクル・ボード、アグリファイバーのパーチクル・ボード、ベニヤ板、OSB(配向性ストランドボード)、石膏ボード、シートロック、ハードボード(メゾナイトなど)、セメントまたはセメント板、及びその他の硬質基材を含み得る。非プラスチック硬質基材は、紙ベースの板、セルロース基質(またはその他の有機ファイバー)、セルロース紙複合材、多層のセルロースグルー複合材、ベニヤ板、竹またはリサイクル紙基質を含むことができる。アグリファーバーのパーチクル・ボードの例は、Environ Biocompoistes Incにより製造されるマイクロストランドなどのウィートボードを含む。パーチクル・ボード、中質ファイバー板、高密度ファイバー板、ベニヤ板、及びOSBなどの物質は、高圧ラミネート用の良好な基材となる合成建築用板によく使用される。環境上の圧力により、過去においては尿素接着樹脂やフェノール接着樹脂などのホルムアルデヒドベースの樹脂で接着されていた木材合成板は、今ではウレタンジイソシアニドやメチルジイソシアニドの形態での低VOC接着剤またはVOCのない接着剤に代替されている。過去10年間で、木材供給に関する懸念が、麦わらや稲わら、及びその他の穀物のわらなどの多くのアグリファイバーを含むより迅速な再生可能な資源から新たなファイバーの板の開発に拍車がかかった。   As used herein, “non-plastic hard substrate” consists of wood, wood plastic, agrifiber, or mainly consisting of particles, fibers, flakes, threads or layers, which only meet the demand for furniture and other building supplies And a mineral fiber composite panel heat pressed with a small amount of resin to produce a panel having sufficient strength. The non-plastic hard substrate can include some plastics, but in extrusion sheeting and compression sheet forming, it can also include non-plastic materials such as wood or agrifiber plastic composites. The non-plastic hard substrate can be a particle-free VOC-free particle board or MDF (medium quality fiber board), but a rapidly renewable wheat straw or other biofiber or agricultural based fiber is preferred. Other non-plastic hard substrates include metal particle boards, wood particle boards, agrifiber particle boards, veneers, OSB (oriented strand boards), gypsum boards, sheet locks, hardboards (mesonite, etc.) ), Cement or cement board, and other rigid substrates. Non-plastic rigid substrates can include paper-based boards, cellulosic substrates (or other organic fibers), cellulosic paper composites, multi-layer cellulosic glue composites, veneers, bamboo or recycled paper substrates. Examples of agrifurber particle boards include wheat boards such as microstrands manufactured by Environ Biocomposites Inc. Materials such as particle boards, medium density fiberboards, high density fiberboards, veneers, and OSB are often used for synthetic building boards which are good substrates for high pressure lamination. Due to environmental pressures, wood composite boards that were bonded in the past with formaldehyde based resins such as urea adhesive resins and phenolic adhesive resins are now low VOC adhesives or in the form of urethane diisocyanide or methyl diisocyanide or It is replaced by an adhesive without VOC. In the past decade, concerns about wood supply have spurred the development of new fiber boards from more rapid renewable resources, including many agrifibers such as straw, rice straw, and other grain straws .

本明細書で使用される「PLA」または「ポリ乳酸」とは、畑で栽培されるトウモロコシの2−ヒドロキシラクテート(乳酸)やラクチドに由来する熱可塑性ポリエステルを指す。サブユニットの化学式は、−[O−CH(CH3)−CO]−で表される。モノマーのアルファカーボンは光学活性である(L−構成)。ポリ乳酸ベースのポリマーは、一般的には、D−ポリ乳酸、L−ポリ乳酸、D,L−ポリ乳酸、メソ−ポリ乳酸、及びD−ポリ乳酸、L−ポリ乳酸、D,L−ポリ乳酸、メソ−ポリ乳酸の任意の組み合わせからなるグループから選択される。1つの実施形態において、ポリ乳酸ベースの材料は、大部分がPLLA(ポリーL−乳酸)である。ポリマーの実施可能な範囲は分子量約15,000から300,000の間であるが、1つの実施形態において、その数平均分子量は約140,000である。   As used herein, "PLA" or "polylactic acid" refers to thermoplastic polyester derived from 2-hydroxylactate (lactic acid) or lactide of corn grown in the field. The chemical formula of the subunit is represented by-[O-CH (CH3) -CO]-. The monomer alpha carbon is optically active (L-configuration). Polylactic acid-based polymers generally are D-polylactic acid, L-polylactic acid, D, L-polylactic acid, meso-polylactic acid, and D-polylactic acid, L-polylactic acid, D, L-polylactic acid. It is selected from the group consisting of lactic acid and any combination of meso-polylactic acid. In one embodiment, the polylactic acid based material is mostly PLLA (poly-L-lactic acid). The operable range of the polymer is between about 15,000 and 300,000 molecular weight, but in one embodiment its number average molecular weight is about 140,000.

本明細書で使用される「熱成形」とは、熱を使用して成形することを指す。熱成形は、複合的な三次元形状または2つ以上の基材表面上に膜または層をプレスして成形する、熱及びブラダーを使用した、膜プレス機により成形した基材表面上に膜または層を配置することを含み得る。表面上に薄膜または層を熱成形する前に、最初に、加熱により活性化する接着剤が三次元基材に塗布されてもよい。こうして、熱と圧力の両方が層を基材の形状に成形し、同時に接着層を活性化する。   As used herein, "thermoforming" refers to molding using heat. Thermoforming involves pressing a film or layer onto a complex three-dimensional shape or two or more substrate surfaces, forming the film, or using a heat and bladder on the film surface of the film formed by the film press. It may include placing a layer. Prior to thermoforming the film or layer on the surface, a heat activated adhesive may be first applied to the three dimensional substrate. Thus, both heat and pressure shape the layer into the shape of the substrate and at the same time activate the adhesive layer.

発明の詳細な説明Detailed Description of the Invention

以下の詳細な説明は、詳細な説明の要点を形成する添付の図面への参照を含む。図面は、例示によって、本発明が実施できる具体的な実施形態を示している。これらの実施形態は、本明細書で「実施例」としても示されるが、当業者が本発明を実施できるように十分詳細に記載されている。実施形態は組み合わせることができ、その他の実施形態も利用することができ、構成上の、または論理上の変更が本発明の範囲から逸脱しない範囲でなされ得る。従って、以下の詳細な説明は、限定的な意味合いに解釈されるべきではなく、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲とその均等物によって画定される。   The following detailed description includes references to the accompanying drawings, which form the subject matter of the detailed description. The drawings show, by way of illustration, specific embodiments in which the invention can be practiced. These embodiments, also referred to herein as "examples," are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. The embodiments can be combined and other embodiments can be utilized, and structural or logical changes can be made without departing from the scope of the present invention. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is defined by the appended claims and their equivalents.

本文献において、「1つの(a)」または「1つの(an)」という用語は、1つまたは複数のものを含めて使用され「または(or)」という用語は、特に反対の指示がない限り、非排他的な「or」を指すものとして使用される。加えて、本明細書で使用される表現や用語は、特に反対の定義がされない限り、記載目的のためであって限定目的のためではないことを理解されるべきである。さらに本文献において参照される全ての刊行物、特許、特許文献は、参照により、その各々が参照により組み込まれるように、その全体が本明細書に組み込まれる。本文献と参照により組み込まれる前記の文献との間で、用語の使用に不一致がある場合は、組み込まれた参照は、本文献の補助的なものと理解されるべきである。矛盾する不一致がある場合は、本文献における使用が優先する。   In this document, the terms "(a)" or "an" are used to include one or more than one, and the term "or" does not specifically indicate otherwise As long as it is used as a non-exclusive "or" pointing. Additionally, it is to be understood that the phraseology or terminology employed herein is for the purpose of description and not of limitation, unless the contrary is specifically stated. Further, all publications, patents, patent documents referred to in this document are incorporated herein by reference in their entirety, each of which is incorporated by reference. In the case of inconsistencies in the use of terms between this document and the aforementioned documents incorporated by reference, it is to be understood that the incorporated reference is an adjunct to this document. In the case of conflicting inconsistencies, use in this document will prevail.

イントロダクション   introduction

バイオラミネート複合材が提供される。バイオラミネート複合材は、フレキシブル(柔軟)で立体成形が可能である。一般的に、バイオラミネート複合材は、1以上のバイオラミネート層を含み、そのうち少なくとも1つのバイオラミネート層はポリ乳酸を含む。いくつかの実施形態において、この少なくとも1つのバイオラミネート層は、さらに大豆ワックスなどの天然ワックスを含むことができる。1以上のバイオラミネート層は、硬質な非プラスチック基材上に立体成形を含み成形可能であり、バイオラミネート複合材アセンブリを成形する。本発明の実施形態は、バイオプラスチック、バイオコポリマー、またはバイオ合成品、アセンブリに由来するバイオラミネートやシステムであって、かつ、ホルムアルデヒドベースのラミネートやPVC製品に代替するバイオによるソリューションを提供するものについて記載する。加えて、本発明の実施形態は、大規模生産される生産物に対して経済的に優位性のあるソリューションを提供する。   Biolaminate composites are provided. The biolaminate composite is flexible and can be molded in three dimensions. Generally, the biolaminate composite comprises one or more biolaminate layers, of which at least one biolaminate layer comprises polylactic acid. In some embodiments, the at least one biolaminate layer can further comprise a natural wax, such as a soy wax. The one or more biolaminate layers can be molded including three-dimensional molding on a rigid non-plastic substrate to form a biolaminated composite assembly. Embodiments of the present invention are bioplastics, biocopolymers, or biosynthetics, biolaminates and systems derived from assemblies, and providing biobased solutions that replace formaldehyde based laminates and PVC products. Describe. In addition, embodiments of the present invention provide an economically advantageous solution to large scale production.

バイオ合成基材が更に提供される。このようなバイオ合成基材は、三次元であってよく、実用的な、及び/または装飾的なバイオラミネート表面を有していてもよい。かかるバイオ合成基材は、プロフィールリニアラップ木工製品(millwork)及び部材に特に有用である。バイオ合成基材は、生分解が不可能なようにも設計され得る。   Further provided is a biosynthetic substrate. Such biosynthetic substrates may be three dimensional and may have a practical and / or decorative biolaminate surface. Such biosynthetic substrates are particularly useful for profile linear wrap woodworking products (millwork) and components. Biosynthetic substrates can also be designed such that biodegradation is not possible.

異なる特性を示すバイオラミネートの様々な実施形態が提供される。いくつかの実施形態において、少なくとも1つのバイオラミネート層は、プラスチック及び鉱物を含むことができ、磨耗層としての使用に適している。いくつかの実施形態において、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)が表面磨耗層において使用され得る。その他の実施形態において、2つのセルロース層は、ポリ乳酸をその間に挟んで備えることができる。その他の実施形態において、熱膨張層が、バイオラミネート複合材の中に備えられ、その複合材が耐火特性を発揮するようにすることもできる。   Various embodiments of biolaminates exhibiting different properties are provided. In some embodiments, the at least one biolaminate layer can comprise a plastic and a mineral and is suitable for use as a wear layer. In some embodiments, polyetheretherketone (PEEK) can be used in the surface wear layer. In other embodiments, the two cellulose layers can comprise polylactic acid sandwiched therebetween. In other embodiments, a thermal expansion layer may be provided in the biolaminate composite so that the composite exhibits fire resistant properties.

実施形態は、製品及び、樹脂を浸透させた、つまり含浸させた紙製の層、特に、装飾的な表面加工用ラミネート層を利用してバイオラミネートアセンブリを製造する方法に関する。このような層は、ポリ乳酸または乳酸を浸透させた紙の少なくとも1つの硬化層を含み得る。上層または表面層は、装飾的な印刷紙またはカラー紙を含み得る。その他の実施例においては、メラミンーホルムアルデヒド樹脂を含浸させた紙は、フェノールーホルムアルデヒド樹脂を含浸させた紙の積層の最上部に配置して、その後硬化させることができる。一般的に、このようなバイオラミネートアセンブリは、第1セルロース層と第二セルロース層とを含み得る。PLAなどの第1バイオベースのポリマーが、この第1セルロース層と第二セルロース層との間に備えられることができる。第1セルロース層、第1バイオベースのポリマー、及び第二セルロース層を融合することは、セルロース層を第1バイオベースのポリマーに、実質的にそのセルロース層全体に対して含浸させるものであってよい。   Embodiments relate to a product and a method of manufacturing a biolaminate assembly utilizing a resin impregnated or impregnated paper layer, particularly a decorative surface treatment laminate layer. Such layer may comprise at least one cured layer of polylactic acid or lactic acid impregnated paper. The top or surface layer may comprise decorative printing paper or color paper. In another embodiment, a paper impregnated with melamine-formaldehyde resin can be placed on top of a laminate of paper impregnated with phenol-formaldehyde resin and then cured. In general, such biolaminate assemblies can include a first cellulose layer and a second cellulose layer. A first biobased polymer, such as PLA, can be provided between the first cellulose layer and the second cellulose layer. The fusing of the first cellulose layer, the first biobased polymer, and the second cellulose layer causes the cellulose layer to be impregnated into the first biobased polymer substantially to the entire cellulose layer, Good.

いくつかの実施形態は、建築用材に代替する、使用可能なバイオコルゲートシステムとして形成され得る。コルゲーションは、更なる層がラミネートされ得るコルゲートされたバイオプラスチックコア本体を成形することによって提供され得る。   Some embodiments may be formed as a useable biocorrugated system to replace building materials. Corrugation can be provided by molding a corrugated bioplastic core body onto which additional layers can be laminated.

いくつかの実施形態は、基材をプロフィールラップするバイオラミネートに関する。このようなラップ用に、三次元の基材が更に提供される。   Some embodiments relate to biolaminates that profile wrap a substrate. Three dimensional substrates are further provided for such wraps.

いくつかの実施形態において、装飾的なバイオラミネート複合材が提供され得る。この装飾的なバイオラミネートは、バイオポリマーの半透明性に基づき、PVCサーモホイルや高圧ラミネートと比較して、自然な三次元の寸法の被写界深度(depth of field)を有し得、バイオラミネート特有の美観とその他の表面加工材料と似た性能を提供する。いくつかの実施形態において、装飾目的のために、効率的な色合わせを提供するラテックス塗料層がバイオラミネートに組み込まれ得る。   In some embodiments, decorative biolaminate composites can be provided. This decorative biolaminate can have natural three dimensional dimensional depth of field compared to PVC thermofoil or high pressure laminate based on the biopolymer translucency, bio It provides similar aesthetics to laminate-specific aesthetics and other surfacing materials. In some embodiments, latex paint layers that provide efficient color matching may be incorporated into the biolaminate for decorative purposes.

いくつかの実施形態において、より幅広い美観と三次元の外観とを創り出すために、バイオポリマーマトリックス樹脂及び新規なバイオ複合材のランダム粒子から美的な多色のバイオラミネートアセンブリの様々な形状が形成され得る。結果作られたシート製品は、天然花崗岩の自然な外観を有し、高い美的価値や環境特性が望まれる多種多様なビル用途に使用され得る。その場合、なおさら、実施形態は、問題の多い製品に対してバイオ的ソリューションを提供するために、危険なPVCサーモホイルやホルムアルデヒドベースの高圧ラミネートに代替することができる100%バイオベースとなる。   In some embodiments, various shapes of aesthetic multicolor biolaminate assembly are formed from random particles of biopolymer matrix resin and novel biocomposite to create a wider aesthetic and three dimensional appearance obtain. The resulting sheet product has the natural appearance of natural granite and can be used in a wide variety of building applications where high aesthetic value and environmental properties are desired. In that case, even more, the embodiment is 100% biobased which can be substituted for dangerous PVC thermofoil or formaldehyde based high pressure laminate to provide a biologic solution for problematic products.

いくつかの実施形態において、耐火バイオラミネート複合材アセンブリが提供され、かかるアセンブリはバイオラミネート層と熱膨張層を含み得、また、煙の発生を最小に抑える、焦げに強く火炎拡散の低い特性を有し得る。バイオラミネート層は、PLA副層を含み得、防火材を含み得る。熱膨張層は、熱に曝された結果膨張する熱膨張材料を含み得る。   In some embodiments, a fire resistant biolaminate composite assembly is provided, such assembly may include a biolaminate layer and a thermal expansion layer, and also has a strong charring and low flame spread characteristics to minimize smoke generation. It can have. The biolaminate layer can include a PLA sublayer and can include a fire protection material. The thermal expansion layer may include a thermal expansion material that expands as a result of being exposed to heat.

さらに、バイオ的ソリューションの1つの選択肢として、迅速に再生可能な農業材料に由来し、清潔な空気と環境に優しい製品の奨励が高まる中で、室内用途に一般的に使用される長期用途や長期製品用に設計されたものが提供される。   In addition, long-term applications and long-term applications commonly used in indoor applications amid growing incentives for clean air and environmentally friendly products that are derived from rapidly renewable agricultural materials as an option for biologic solutions A design designed for the product is provided.

本発明の実施形態は、従来のPVCよりも処理が迅速にでき、迅速に再生可能な資源から製造され室内環境に対してVOCを排出しない一方でPVCサーモホイルや高圧ラミネートに優位性を持って販売できる、任意で低廉なバイオ添加物と組み合わせた特有のバイオプラスチックを使用する。   Embodiments of the present invention are faster to process than conventional PVC, are manufactured from rapidly renewable resources and do not emit VOCs to the indoor environment while taking advantage of PVC thermofoil and high pressure laminates. Use unique bioplastics in combination with optional and inexpensive bioadditives that can be sold.

一般的にバイオラミネート複合材の実施形態は、バイオラミネート複合材アセンブリ及び/またはバイオラミネート表面システムに関する。このようなバイオラミネート表面システムは、バイオプラスチック、バイオコポリマー、及び、接着層または接着剤層によってラミネートされまたは熱成形されて硬質なプラスチック材料となるバイオラミネート層状のバイオ複合材システムを含み得る。また、バイオラミネートシステムは、同じ組成及び同じ処理方法によって得られるマッチングプロフィール押し出しサポート製品も含み得る。   Embodiments of biolaminate composites generally relate to biolaminate composite assemblies and / or biolaminate surface systems. Such biolaminate surface systems can include bioplastics, biocopolymers, and biolaminate biocomposite systems that are laminated or thermoformed with an adhesive layer or an adhesive layer to a rigid plastic material. The biolaminate system may also include a matching profile extrusion support product obtained by the same composition and the same processing method.

このように、バイオラミネート複合材アセンブリは、非プラスチック硬質基材上にラミネート又は熱成形されることにより接着された、1つまたは複数のバイオラミネート層を含む。結果得られたバイオラミネート複合材アセンブリは、デスク表面、テーブル表面、加工表面、壁板、壁紙、キャビネットドア、木工製品、及びその他の装飾的な積層品に使用するために設計される。バイオラミネート表面層は、三次元の部材用に熱成形によって様々な非プラスチック硬質基材に接するか、または平面ラミネートされる。バイオラミネート層は、バイオポリマー、バイオコポリマー、バイオ複合材の1つまたは複数の層またはそれらの組み合わせを含み得る。バイオポリマー及び変性バイオポリマーは、主としてPLA若しくはPHAまたはそれらの混合物を含み得る。バイオラミネート層は、バイオコポリマーが追加的なバイオポリマー、バイオプラスチック、または石油化学系のプラスチック若しくは再生プラスチックを含むバイオ複合材を含み得る。バイオラミネート層は、バイオポリマーが様々な充填剤、補強剤、機能性添加物、防火材、及びその他の美的または実用的なニーズに応える材料と混合されるバイオ複合材を含み得る。   Thus, the biolaminate composite assembly includes one or more biolaminate layers adhered by being laminated or thermoformed onto a non-plastic rigid substrate. The resulting biolaminate composite assembly is designed for use on desk surfaces, table surfaces, machined surfaces, wallboards, wallpaper, cabinet doors, woodworking products, and other decorative laminates. The biolaminate surface layer contacts or planar laminates various non-plastic rigid substrates by thermoforming for three-dimensional components. The biolaminate layer may comprise one or more layers of biopolymers, biocopolymers, biocomposites, or combinations thereof. The biopolymers and modified biopolymers may comprise predominantly PLA or PHA or mixtures thereof. The biolaminate layer may comprise a biocomposite in which the biocopolymer comprises an additional biopolymer, bioplastic, or petrochemical-based plastic or regenerated plastic. The biolaminate layer may comprise a biocomposite in which the biopolymer is mixed with various fillers, reinforcing agents, functional additives, fire retardants, and other materials that meet the aesthetic or practical needs.

いくつかの実施形態において、生物界面活性剤であるバイオラミネートが、様々なプラスチックまたはプラスチックファイバー複合製品と一体化して、環境に優しい一群のリニア建築部材を創出する。この技術の目標は、有害な製品及び石油化学系製品を迅速に再生可能解決法で代替するバイオベースの部材の開発である。これらの特有の基材の形状は、プロフィール押し出し処理によるリニア成形か、または、最終的な三次元成形である。三次元に成形された形状は、類似の組成を用いて作り出されるが、通路ドア、テーブル表面、加工表面、什器部材、及びキャビネットドアなどの三次元形状をプレスするためには、特定のプレス成形技術を使用する。   In some embodiments, the biosurfactant, biolaminate, is integrated with various plastic or plastic fiber composite products to create an environmentally friendly group of linear building components. The goal of this technology is the development of biobased components that quickly replace harmful products and petrochemical products with renewable solutions. These unique substrate shapes are linear molding by profile extrusion processing or final three-dimensional molding. Three-dimensionally shaped shapes are created using similar compositions, but to press three-dimensional shapes such as walkway doors, table surfaces, machined surfaces, fixture members, and cabinet doors etc. Use technology.

複合材アセンブリ   Composite assembly

図1を参照すると、いくつかの実施形態によるバイオラミネート複合材アセンブリの断面図100が示されている。非プラスチック硬質基材106は、接着剤層104と接触してもよい。この接着剤層104は、1以上のバイオラミネート層102と接触してもよい。非プラスチック硬質基材106は、例えば、層102と接触してもよい。バイオラミネート層102は、多層を含んでいてもよい。   Referring to FIG. 1, a cross-sectional view 100 of a biolaminate composite assembly according to some embodiments is shown. The non-plastic hard substrate 106 may be in contact with the adhesive layer 104. The adhesive layer 104 may be in contact with one or more biolaminate layers 102. Non-plastic hard substrate 106 may, for example, be in contact with layer 102. The biolaminate layer 102 may comprise multiple layers.

従って、複合材アセンブリは、1つのバイオラミネート層と1以上のその他の層を含むことができる。その他の複数の層をバイオラミネート層とすることもできる。これらの層の可能な実施形態を以下記載する。これらの層は、バイオラミネート層とは別個の層として議論され得るが、これらの層の部材や機能性は、バイオラミネート層において二者択一的に提供される。   Thus, the composite assembly can include one biolaminate layer and one or more other layers. Other multiple layers can also be biolaminate layers. Possible embodiments of these layers are described below. Although these layers can be discussed as layers separate from the biolaminate layer, the components and functionality of these layers are alternatively provided in the biolaminate layer.

本発明の実施形態は、全てをバイオポリマーとすることが最も好ましいが、異なる機能性を得るために、様々なバイオポリマーを多層に成形する及び/または様々な石油系フィルム層と一体化することも含み得る。本発明の実施形態は、調理台など、より高い熱抵抗を付与するために、テフロン、PEEK、PETまたはこれらの組み合わせから製造された薄膜の上層及び上層としてのその他の高温ポリマーを含む。   Embodiments of the present invention are most preferably all biopolymers, but forming different biopolymers in multiple layers and / or integrating different petroleum based film layers to obtain different functionalities May also be included. Embodiments of the present invention include other high temperature polymers as top and top layers of thin films made from Teflon, PEEK, PET or combinations thereof to impart higher heat resistance, such as a cooktop.

本発明の実施形態は、個々の膜の厚さが約0.001インチから0.005インチを若干超える範囲であり、かつ、最終的なバイオラミネートの膜の厚さが約0.001インチから約0.125インチである、バイオポリマー膜の単一層または多層も含む。   Embodiments of the invention range from about 0.001 inches to slightly more than about 0.005 inches of individual film thickness and about 0.001 inches to about final biolaminate film thickness. Also included is a single layer or multiple layers of biopolymer film, which is about 0.125 inches.

バイオラミネート層   Biolaminate layer

バイオラミネート複合材アセンブリの少なくとも1つのバイオラミネート層は、PLA、PHA、または類似のバイオポリマーを含むバイオポリマーを主に含み得る。   The at least one biolaminate layer of the biolaminate composite assembly may predominantly comprise biopolymers comprising PLA, PHA, or similar biopolymers.

バイオポリマー、バイオコポリマー、及びバイオラミネート(またはバイオラミネート層もしくはバイオラミネート複合材アセンブリ)は、1つまたは複数の添加物を含み得る。適切な添加物は、1以上の染料、顔料、着色剤、加水分解剤、可塑剤、充填剤、増量剤、防腐剤、酸化防止剤、核生成剤、帯電防止剤、殺生物剤、殺菌剤、防火材、熱安定剤、光安定剤、導電体、水、油、潤滑剤、衝撃改質剤、カップリング剤、架橋剤、発泡剤、再生プラスチック、など、またはこれらの混合物を含む。ある特定の実施形態においては、添加剤がバイオラミネート複合材アセンブリの特性を最終用途に合わせて調整し得る。1つの実施形態において、バイオポリマーは、選択的に約1〜約20重量%の添加剤を含み得る。その他の添加剤は、性能を高めるために、また、所望の場合や要望があった場合に応じて再生含有物を添加するために、ポリエチレン、ポリプロピレン、EVA、PET、ポリカーボネートなどの合成プラスチックや再生プラスチック、及びその他のプラスチックを含み得る。1つの実施形態において、バイオラミネート層は、100%バイオ再生可能なバイオポリマーを含み得る。EVAなどの結合剤がバイオラミネート層に添加され得る。   Biopolymers, biocopolymers, and biolaminates (or biolaminate layers or biolaminate composite assemblies) can include one or more additives. Suitable additives include one or more dyes, pigments, colorants, hydrolysates, plasticizers, fillers, fillers, preservatives, antioxidants, nucleating agents, antistatic agents, biocides, biocides Fire retardants, heat stabilizers, light stabilizers, electrical conductors, water, oil, lubricants, impact modifiers, coupling agents, crosslinking agents, blowing agents, regenerated plastics, etc., or mixtures thereof. In certain embodiments, additives may tailor the properties of the biolaminate composite assembly to the end use. In one embodiment, the biopolymer can optionally include about 1 to about 20% by weight of an additive. Other additives, synthetic plastics such as polyethylene, polypropylene, EVA, PET, polycarbonate, etc., to enhance performance, and to add recycled content as desired or desired. It may include plastics and other plastics. In one embodiment, the biolaminate layer may comprise 100% biorenewable biopolymer. A binder such as EVA may be added to the biolaminate layer.

添加剤は、PLAや類似のバイオポリマーを含む、少なくとも1つのバイオラミネート層に存在し得るか、或いは、複合材アセンブリ中の別個の層の中に提供され得る。このような添加剤は、例えば実用的または装飾的であってよい。バイオラミネートの中に存在し、或いは別個の層の中に提供されているこうした添加剤の議論は、例示目的のためだけになされるべきであり、かかる議論がその他の実施態様にも同様に適用される点が理解されるべきである。   Additives may be present in at least one biolaminate layer, including PLA and similar biopolymers, or may be provided in separate layers in a composite assembly. Such additives may, for example, be practical or decorative. The discussion of such additives present in the biolaminate or provided in separate layers should be made for illustrative purposes only and such discussion applies to other embodiments as well. It should be understood that

バイオ可塑剤、バイオ潤滑剤、防火材、装飾的及び実用的ファイバー、装飾的及び実用的充填剤、着色剤システム、及びテキスチャー加工された表面が、バイオプラスチック、バイオコポリマー、または、バイオラミネートシートやマッチングプロフィール押し出し部材へと形成され得る押し出し可能な材料を製造する(バイオラミネート層(単層、複層)またはアセンブリの一部としての)バイオ複合材と一体化され得る。例えば、バイオラミネート層は、バイオ可塑剤/バイオ潤滑剤及びその他の添加剤と組み合わせたトウモロコシ及びその他の天然材料から、約50%〜約95%のポリ乳酸を含み得る。   Bioplasticizers, biolubricants, fire retardants, decorative and practical fibers, decorative and practical fillers, colorant systems, and textured surfaces can be bioplastics, biocopolymers, or biolaminate sheets or It may be integrated with a biocomposite (as a biolaminate layer (monolayer, multilayer) or as part of an assembly) that produces an extrudable material that can be formed into a matching profile extrusion member. For example, the biolaminate layer may comprise about 50% to about 95% polylactic acid from corn and other natural materials in combination with bioplasticizer / biolubricant and other additives.

バイオラミネート層は、透明でフレキシブルなラミネート表面に印刷またはリバース印刷も可能なフレキシブルなバイオラミネートシートを成形するために、可塑剤と混合したPLAなどのバイオポリマーを含み得る。フレキシブルなバイオラミネートは、PVCビニール壁紙の代替品として、シートロックに積層され得る。この場合、こうした用途のための追加的な強度を加えるために、任意の不織布材料がフレキシブルなバイオラミネートの後部に共押出され得る(coextrude)。バイオラミネート層のフレキシブル性は、PVCシートのそれと同等である。   The biolaminate layer can include a biopolymer such as PLA mixed with a plasticizer to form a flexible biolaminate sheet that can also be printed or reverse printed on a clear flexible laminate surface. Flexible biolaminates can be laminated to sheet locks as a substitute for PVC vinyl wallpaper. In this case, any non-woven material can be coextruded to the back of the flexible biolaminate to add additional strength for such applications. The flexibility of the biolaminate layer is comparable to that of PVC sheets.

バイオラミネート複合材アセンブリのバイオラミネート層は、よりフレキシブルなバイオラミネートまたはより柔らかな表面バイオラミネート層を製造するために、可塑剤または衝撃改質剤を含み得る。可塑剤は沸点が少なくとも150℃であることが好ましい。使用され得る可塑剤の例は、グリセリン、ポリグリセロール、グリセロール、ポリエチレングリコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ソルビトール、マンニトール、及びこれらの酢酸塩、エトキシレート、またはプロポキシレート誘導体、及びこれらの混合物を含むが、これらに限定されない。使用され得る具体的な可塑剤の例は、エチレンジグリコールまたはプロピレンジグリコール、エチレントリグリコールまたはプロピレントリグリコール、ポリエチレングリコールまたはポリプロピレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,5−ヘキサンジオール、1,2,6−ヘキサントリオール、1,3,5−ヘキサントリオール、ネオペンチルグリコールトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールアセテート、ソルビトールジアセテート、ソルビトールモノエトキシレート、ソルビトールジプロポキシレート、ソルビトールジエトキシレート、ソルビトールヘキサエトキシレート、アミノソルビトール、トリヒドロキシメチルアミノメタン、グルコース/PEG、エチレンオキシドとグルコースとの反応生成物、トリメチロールプロパン、モノエトキシレート、マンニトールモノアセテート、マンニトールモノエトキシレート、ブチルグルコシド、グルコースモノエトキシレート、アルファ−メチルグルコシド、カルボキシメチルソルビトールのナトリウム塩、ポリグリセロールモノエトキシレート及びこれらの混合物を含むが、これらに限定されない。衝撃改質剤は、可塑剤またはエラストマー材料の形態とすることができる。衝撃改質のエラストマー材料は、EVA、EMA、TPE、メタロセン、及びその他の類似の形態のエラストマーを含むが、これらに限定されない。   The biolaminate layer of the biolaminate composite assembly may include plasticizers or impact modifiers to produce a more flexible biolaminate or softer surface biolaminate layer. Preferably the plasticizer has a boiling point of at least 150 ° C. Examples of plasticizers that may be used include glycerin, polyglycerol, glycerol, polyethylene glycol, ethylene glycol, propylene glycol, sorbitol, mannitol and their acetates, ethoxylates or propoxylates derivatives, and mixtures thereof Not limited to these. Examples of specific plasticizers that may be used are ethylene diglycol or propylene diglycol, ethylene triglycol or propylene triglycol, polyethylene glycol or polypropylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1, 2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,5-hexanediol, 1,2,6-hexanetriol, 1 , 3,5-Hexanetriol, neopentylglycol trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol acetate, sorbitol diacetate, sorbitol monoethoxylate, sorbitol dipropoxylate, sorbitol diethoxylate Sorbitol hexaethoxylate, aminosorbitol, trihydroxymethylaminomethane, glucose / PEG, reaction product of ethylene oxide and glucose, trimethylolpropane, monoethoxylate, mannitol monoacetate, mannitol monoethoxylate, butyl glucoside, glucose mono It includes, but is not limited to, ethoxylates, alpha-methyl glucoside, sodium salt of carboxymethyl sorbitol, polyglycerol monoethoxylates and mixtures thereof. The impact modifier can be in the form of a plasticizer or an elastomeric material. Impact modified elastomeric materials include, but are not limited to, EVA, EMA, TPE, metallocene, and other similar forms of elastomers.

天然由来の、またはバイオベースの可塑剤は、大豆ワックス、天然ワックス、グリセリン、天然エステル、クエン酸エステル、大豆油、エポキシ化または加熱した大豆油及びその他の類似の可塑剤なども使用され得る。   Naturally occurring or biobased plasticizers may also be used such as soya wax, natural wax, glycerin, natural esters, citric acid esters, soya oil, epoxidized or heated soya oil and other similar plasticizers.

プロフィールダイ処理において、潤滑性を改善する一方で、バイオポリマーの潤滑作用とバイオ可塑化の組み合わせを創出するために、植物油、グリセリン(バイオディーゼルの副生成物)、大豆ワックス及びその他の低価格のバイオ材料などのその他の添加剤が、より低い割合で添加され得る。これらの物質の形態は、環境に優しいバイオ組成物を維持しつつ、最終製品の価格を下げる。また、これらの物質の形態は、システム全体の衝撃強度を改善しつつ、様々な防火材、充填剤、ファイバーの分散を改善する支援をする。   In profile die processing, vegetable oil, glycerin (biodiesel by-product), soy wax and other low-cost to create a combination of biopolymer lubrication and bioplasticization while improving lubricity Other additives such as biomaterials may be added at lower rates. The form of these materials lowers the price of the final product while maintaining an environmentally friendly biocomposition. Also, the form of these materials helps to improve the dispersion of various fire retardants, fillers, and fibers while improving the impact strength of the overall system.

本発明の実施形態に低分子量のバイオ可塑剤/潤滑システムを追加することで、これらの粉末形状を、よりよい処理パラメータを提供し、フレキシブル性と衝撃抵抗力を増大させるバイオポリマーマトリックスに組み入れることが可能になる。本発明で使用され得る可塑剤の例は(i)フタル酸、アジピン酸、トリメリット酸、安息香酸、アゼライン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、酪酸、グルタル酸、クエン酸、またはリン酸を含む酸残基のうちの1つ以上と(ii)最大約20の炭素原子を含む1以上の脂肪族、脂環式、または芳香族アルコールを含むアルコール残基とを含むエステルである。さらに、可塑剤のアルコール残基の非限定的な例は、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、ステアリルアルコール、ラウリルアルコール、フェノール、ベンジルアルコール、ヒドロキノン、カテコール、レゾルシノール、エチレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコールを含む。また、可塑剤は、安息香酸塩、フタル酸塩、リン酸塩、イソフタル酸塩の1つ以上を含み得る。その他の実施例において、可塑剤は、本明細書で短縮して「DEGDB」と呼ぶジエチレングリコールジベンゾエートを含む。バイオ可塑剤の例は、硬化植物油、エポキシ基で硬化させた、すなわち集合した(congregated)植物油、植物油、鉱物油、天然ワックス、ポリラクトカプトン、クエン酸その他に由来する乾性油を含むが、これらに限定されない。結果生じるPLAと可塑剤またはバイオ可塑剤が組み合わされたものがバイオコポリマーシステムと考えられる。バイオ可塑剤の含有量がより少ないと、硬質なプロフィールやシート押し出し部材を維持するために使用されることができ、バイオ可塑剤の含有量がより多いと、追加的なフレキシブル性が更に備わる。フレキシブルなまたは高衝撃特性は、様々な製品用途に要求され得る。   The incorporation of these powder shapes into a biopolymer matrix that provides better processing parameters and increases flexibility and impact resistance by adding low molecular weight bioplasticizer / lubrication systems to embodiments of the present invention Becomes possible. Examples of plasticizers that can be used in the present invention include (i) phthalic acid, adipic acid, trimellitic acid, benzoic acid, azelaic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, butyric acid, glutaric acid, citric acid or acids containing phosphoric acid An ester comprising one or more of the residues and (ii) one or more aliphatic, cycloaliphatic or aromatic alcohol containing alcohol residues comprising up to about 20 carbon atoms. Furthermore, non-limiting examples of alcohol residues of plasticizers are methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol, stearyl alcohol, lauryl alcohol, phenol, benzyl alcohol, hydroquinone, catechol, resorcinol, ethylene glycol, neoi And pentyl glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, and diethylene glycol. Also, the plasticizer may comprise one or more of benzoate, phthalate, phosphate, isophthalate. In another embodiment, the plasticizer comprises diethylene glycol dibenzoate, herein abbreviated as "DEGDB". Examples of bioplasticizers include hardened vegetable oils, epoxy-group hardened or congregated vegetable oils, vegetable oils, mineral oils, natural waxes, drying oils derived from polylactocaptone, citric acid and others It is not limited to. The combination of the resulting PLA and a plasticizer or bioplasticizer is considered a biocopolymer system. A lower bioplasticizer content can be used to maintain a rigid profile or sheet extrusion member, and a higher bioplasticizer content further provides additional flexibility. Flexible or high impact properties may be required for various product applications.

バイオラミネート層またはアセンブリに対してなされる可塑剤の全ての添加形態は、PVC膜製品の性能と同等であるべく、耐衝撃性とバイオラミネート層をよりフレキシブルな特性とすることとを両立させるうえで助けとなり得る。フレキシブルなバイオラミネートまたは耐衝撃性改質のために様々な可塑剤が使用され得るが、製品のバイオベースの環境保護の立場を維持するために、バイオベースの可塑剤を使用することが好ましいかもしれない。   All the additive forms of plasticizers made to the biolaminate layer or assembly balance the impact resistance and the more flexible properties of the biolaminate layer so as to be comparable to the performance of PVC film products. Can be helpful. Although various plasticizers may be used for flexible biolamination or impact modification, it may be preferable to use biobased plasticizers to maintain the biobased environmental position of the product. unknown.

添加剤は、本明細書で提供されるバイオラミネートアセンブリの任意の層または膜に添加され得る。いくつかの実施形態において、添加剤は透明性の程度を維持するために選択され得る。例えば、バイオラミネート層を透かしてベニヤ板の自然な外見がみえるようにするために、装飾的なベニヤ板の上に透明または半透明の被膜層を設ける。添加剤は、着色添加物、核生成剤、石油化学ポリマー、またはその他の実用的若しくは美的な添加剤を含み得るが、これらに限定されない。例えば、添加剤は、バイオラミネートフィルムの構成全体の約50%未満、約40%未満、または約30%未満とすることができる。   Additives may be added to any layer or membrane of the biolaminate assembly provided herein. In some embodiments, additives may be selected to maintain the degree of transparency. For example, a transparent or translucent coating layer is provided on a decorative veneer board in order to see through the biolaminate layer so that the natural appearance of the veneer board can be seen. Additives may include, but are not limited to, color additives, nucleating agents, petrochemical polymers, or other practical or aesthetic additives. For example, the additive can be less than about 50%, less than about 40%, or less than about 30% of the overall composition of the biolaminate film.

石油化学添加物は、その機能性と性能における変化を与えるために、従来のプラスチック及び/またはプラスチック添加剤の形態とすることができる。   The petrochemical additives can be in the form of conventional plastics and / or plastic additives in order to give a change in their functionality and performance.

いくつかの実施形態において、合成材料、天然鉱物、及びバイオ材料を含む充填剤は、バイオラミネート層のバイオポリマーに添加され得る。これらの充填剤は、バイオファイバー、タンパク質、デンプン、植物油、天然脂肪酸、及びその他の材料を含む。一般的に、ファイバー及び鉱物は、様々なプラスチックの粘度調整や処理の助けとなる。   In some embodiments, fillers including synthetic materials, natural minerals, and biomaterials can be added to the biopolymer of the biolaminate layer. These fillers include biofibers, proteins, starches, vegetable oils, natural fatty acids, and other materials. In general, fibers and minerals help to adjust and process the viscosity of various plastics.

いくつかの実施形態において、バイオラミネート層は、層にその他の機能性を添加する更なる要素を含み得る。例えば、バイオラミネート層は、石英またはその他の鉱物またはファイバーを含み得る。   In some embodiments, the biolaminate layer can include additional elements that add other functionality to the layer. For example, the biolaminate layer can include quartz or other minerals or fibers.

セルロース層   Cellulose layer

いくつかの実施形態において、樹脂を含浸させた紙基材または下地層(backer layer)は、バイオラミネートアセンブリの1以上のバイオラミネート層の一部として、または、これと接触して提供され得る。このような層は、ホルムアルデヒドベースの高圧ラミネートに代替するバイオベースの、環境に優しい製品を創出するためのポリ乳酸またはその他のバイオポリマーの形態を含み得る。本発明の実施形態は、融解PLAまたは1以上の紙の層に含浸させた加工した液体乳酸のいずれかを利用し得る。浸透させた紙または紙の層は、熱成形されて装飾的または実用的ラミネートになる。1以上の層は、樹脂を硬化させ、または重合させるのに十分な熱及び/または圧力と接触し得る。いくつかの実施形態において、より厚みのあるバイオラミネート構造体を形成するために、バイオベースのポリマーに含浸させた追加的なセルロース層が、提供され得る。   In some embodiments, a resin impregnated paper substrate or backing layer may be provided as part of or in contact with one or more biolaminate layers of a biolaminate assembly. Such layers may include the form of polylactic acid or other biopolymers to create biobased, environmentally friendly products that replace formaldehyde based high pressure laminates. Embodiments of the present invention may utilize either molten PLA or processed liquid lactic acid impregnated in one or more paper layers. The impregnated paper or paper layer is thermoformed into a decorative or practical laminate. One or more layers can be contacted with heat and / or pressure sufficient to cure or polymerize the resin. In some embodiments, an additional cellulose layer impregnated with the bio-based polymer can be provided to form a thicker biolaminate structure.

第1のセルロースの実施形態において、バイオラミネートアセンブリは、第1のセルロース層と第2のセルロース層とを含み得る。ポリ乳酸や乳酸などの第1バイオベースポリマーは、第1のセルロース層と第2のセルロース層との間に提供され得る。第1のセルロース層、第1バイオベースポリマー、及び第2のセルロース層を溶融(fuse)することは、セルロース層の実質的な全体にわたってセルロース層を第1バイオベースポリマーに含浸させ得る。   In the first cellulose embodiment, the biolaminate assembly can include a first cellulose layer and a second cellulose layer. A first bio-based polymer such as polylactic acid or lactic acid may be provided between the first cellulose layer and the second cellulose layer. Melting the first cellulose layer, the first biobased polymer, and the second cellulose layer can impregnate the cellulose layer with the first biobased polymer substantially throughout the cellulose layer.

第2のセルロースの実施形態において、バイオラミネートアセンブリは、第1層と、第1層に接触する第2層とを含み得る。第1層は、ポリ乳酸や乳酸などのバイオベースのポリマーに含浸させた紙基材であってよい。様々な実施形態において、第2層は、ポリ乳酸や乳酸などのバイオベースポリマーに含浸させた紙基材や、PLAシートを含むバイオベース膜、または透明なPLA表面層であってよい。バイオラミネートアセンブリは、実質的にホルムアルデヒド排出がなく、高圧ラミネートの代替品として好適となり得る。   In the second cellulose embodiment, the biolaminate assembly can include a first layer and a second layer in contact with the first layer. The first layer may be a paper substrate impregnated with a biobased polymer such as polylactic acid or lactic acid. In various embodiments, the second layer can be a paper substrate impregnated with a bio-based polymer such as polylactic acid or lactic acid, a bio-based film comprising a PLA sheet, or a transparent PLA surface layer. The biolaminate assembly is substantially formaldehyde free and may be suitable as a high pressure laminate replacement.

本発明の実施形態は、実質的にホルムアルデヒド排出がない含浸紙を用いたバイオラミネートアセンブリを含む。様々な他の層は、セルロースを用いた実施形態としても良い。例えば、装飾層(印刷層を含む)、オーバーレイ層、磨耗層、またはその他の実用層が提供され得る。装飾層の1つの例は、画像をリバース印刷したPLA塗膜層などの塗膜層を含む。印刷PLA塗膜層が、その後、バイオラミネート複合材中に、例えば第1セルロース層や第2セルロース上に提供され得る。オーバーレイ用紙は、含浸され硬化される場合には、透明であることが合理的であろう。オーバーレイ紙は、含浸され、硬化されたときに、理に適うよう、透明とすることができる。透明なポリ乳酸若しくはバイオプラスチックまたはバイオプラスチックと石油化学系プラスチックの混合物が溶融でき、または、PLAまたはLAに浸透させた普通紙を表面に熱溶融しても、例えば、良好な透明層を提供できる。適切なオーバーレイ層は、熱硬化性で熱可塑性の標準的なオーバーレイ、鉱物プラスチックオーバーレイ、バイオプラスチックオーバーレイ、または磨耗層表面オーバーレイを含み得る。   Embodiments of the present invention include a biolaminate assembly using impregnated paper that is substantially free of formaldehyde emissions. Various other layers may be used as an embodiment using cellulose. For example, decorative layers (including printed layers), overlay layers, wear layers, or other practical layers may be provided. One example of a decorative layer comprises a coating layer, such as a PLA coating layer on which the image is reverse printed. A printed PLA coating layer may then be provided in the biolaminate composite, for example on the first cellulose layer or the second cellulose. Overlaid paper may reasonably be transparent if impregnated and cured. The overlay paper can be transparent as it makes sense when impregnated and cured. A clear polylactic acid or a mixture of bioplastics or bioplastics and petrochemical-based plastics can be melted, or even plain paper impregnated with PLA or LA can be heat-melted to the surface, for example, to provide a good transparent layer . Suitable overlay layers may include thermosetting and thermoplastic standard overlays, mineral plastic overlays, bioplastic overlays, or wear layer surface overlays.

従って、バイオラミネート層の製造のために、様々な形態のポリ乳酸が紙に浸透され得る。さらに、上記のように、添加物をポリ乳酸と接触させてもよい。石油化学系ホルムアルデヒドベースのラミネートの代替品として、その他のバイオ樹脂やバイオベースのポリマーが紙に浸透させるために使用され得、ラミネートの単層や複層へと製造され得る。例えば、ポリウレタン、ポリエステル、ナイロンなどのバイオベースの樹脂や、ポリオール、有機酸、及びその他の類似のバイオベースの樹脂などのモノマーが、ラミネート用に紙に浸透させるために使用され得る。新世代のタンパク質ポリマー化学では、ゼインタンパク、大豆タンパク、及びその他のバイオ樹脂またはバイオ接着材料を混合したものが含まれ得る。このようなバイオベースの接着材料またはポリマーは、自然の状態である液状か、熱融解させることでできる様々な粘度を有する液体かのいずれかの液状にて使用され得、これらに紙が浸透されて最終的には硬化されてバイオラミネートの単層構造が複層構造となる。アクリル酸やアクリルポリマーになる3HP化学プラットフォームなどのD型グルコースに由来するその他の新しいバイオポリマーは、単独で、またはPLAなどのその他のバイオポリマーと組み合わせて使用され得るバイオベースの樹脂を提供し得る。   Thus, various forms of polylactic acid can be infiltrated into paper for the production of biolaminate layers. Additionally, as noted above, the additive may be contacted with polylactic acid. As alternatives to petrochemical-based formaldehyde-based laminates, other bio-resins and bio-based polymers can be used to penetrate paper and can be made into single or multiple layers of laminates. For example, monomers such as polyurethanes, polyesters, biobased resins such as nylon, polyols, organic acids, and other similar biobased resins may be used to penetrate paper for lamination. A new generation of protein polymer chemistry may include zein proteins, soy proteins, and mixtures of other bioresins or bioadhesive materials. Such bio-based adhesive materials or polymers can be used either in the liquid state in the natural state or in a liquid having various viscosities that can be melted by heat, into which the paper penetrates Finally, it is cured to form a single layer structure of the biolaminate into a multilayer structure. Other new biopolymers derived from D-type glucose, such as acrylic acid and 3HP chemical platforms that become acrylic polymers, can provide biobased resins that can be used alone or in combination with other biopolymers such as PLA .

現在、木材に由来する紙が、セルロースバイオラミネート複合材に使用される紙の主要な源となっている。しかしながら、任意の適した織りセルロース紙や不織のセルロース紙が使用され得る。適した紙は、例えば、普通紙、クラフト紙、表面加工紙、木質紙、再生紙、装飾紙、印刷紙、ファイバー強化紙、グラスファイバー強化紙、薄い木製ベニヤ板、耐火紙、化学処理紙、pH調整紙、またはこれらの組み合わせを含む。セルロース紙は、麻、バガス、麦わら、及びトウモロコシ茎葉などの再生可能な植物ファイバーから採ったバイオベースの紙とすることができる。   Currently, wood-derived paper is a major source of paper used in cellulose biolaminate composites. However, any suitable woven cellulose paper or non-woven cellulose paper may be used. Suitable papers are, for example, plain paper, kraft paper, surface-treated paper, wood paper, recycled paper, decorative paper, printing paper, fiber reinforced paper, fiberglass reinforced paper, thin wood veneer, fire resistant paper, chemically treated paper, pH Adjustment paper, or a combination of these. Cellulose paper can be biobased paper taken from renewable plant fibers such as hemp, bagasse, wheat straw and corn stover.

セルロース層を含むバイオラミネートの1つの実施形態において、4つのラミネート層が提供され、テキスチャー加工した剥離紙と溶融させて完成される。下層はPLA層、第2層は装飾紙、第3層はPLA層、そして第4層は磨耗層である。層を溶融するために熱と圧力を用いることができ、これによって、装飾印刷紙をPLAに浸透させ、含浸させる。熱と圧力を用いる前に、木質複合材などの基材上に層を提供する場合は、熱と圧力が作用して層を溶融し、その木質複合材の中に入れ込む。テキスチャー加工した剥離紙は、磨耗層の上に提供される。   In one embodiment of a biolaminate comprising a cellulose layer, four laminate layers are provided and completed by melting with textured release paper. The lower layer is a PLA layer, the second layer is a decorative paper, the third layer is a PLA layer, and the fourth layer is a wear layer. Heat and pressure can be used to melt the layer, thereby causing the decorative printing paper to penetrate and impregnate the PLA. If the layer is provided on a substrate such as a wood composite prior to the use of heat and pressure, the heat and pressure act to melt the layer into the wood composite. Textured release paper is provided on top of the wear layer.

表面磨耗層/高性能層   Surface wear layer / high performance layer

磨耗層の特性と高性能層の特性とを有するバイオラミネート表面層が提供され得る。このようなバイオラミネート表面磨耗層は、相変わらず半透明材を維持しつつ、特定の、高い耐性を有する表面加工用途のために、天然の微細石英材料を含み得る。高い水準の耐摩耗性及び硬度を提供するフローリング製品の製造において、シリカ(天然石英)、アルミナ、炭酸カルシウムなどの様々な天然鉱物及びその他の鉱物が使用され得る。これらの耐磨耗材料は、目視により装飾的、機能的粒子と認識され得る媒介粒子の形状とすることができる。このような微粉材料は、バイオラミネート層の中で、バイオコポリマーマトリックスまたはナノサイズの形態において透明または半透明となる。天然鉱物は、バイオラミネート複合材アセンブリの表面近くにある多層のバイオラミネート層や、単層構造のバイオラミネート層の表面に含ませることができる。   A biolaminate surface layer can be provided having the properties of the wear layer and the properties of the high performance layer. Such biolaminate surface wear layers can include natural fine quartz materials for specific, high resistance surface processing applications while still maintaining a translucent material. In the manufacture of flooring products that provide high levels of abrasion resistance and hardness, various natural and other minerals such as silica (natural quartz), alumina, calcium carbonate may be used. These wear resistant materials can be in the form of mediating particles that can be visually recognized as decorative, functional particles. Such finely divided materials become transparent or translucent in the biocopolymer matrix or in the form of nanosize in the biolaminate layer. Natural minerals can be included on the surface of a multilayer biolaminate layer near the surface of the biolaminate composite assembly, or on a single layer biolaminate layer.

「ナノクオーツ」技術は、表面の高性能性及び耐久性を提供し得る。ナノサイズからより大きなサイズまでの様々な粒子径の天然石英または天然ケイ砂が装飾用途に使用されることができ、バイオラミネートシステムに添加され得る。本発明の実施形態においては、その他の天然鉱物が使用され得るが、天然石英が自然界で最も硬い材料の1つである。また、バイオラミネートアセンブリと一体化する石英は、調理台やテーブル、及びその他のより高い性能が要求される場所において、高価な花崗岩やその他の表面加工用複合材に代えて低廉な価格の選択肢を提供することができる。これらのバイオラミネート層の形状は、平坦にラミネートされるか、熱成形されて、台所用途や、その他の形態の調理台用途のために三次元の表面加工処理がなされ得る。   "Nano quartz" technology can provide high performance and durability of the surface. Natural quartz or natural silica sand of various particle sizes from nano size to larger sizes can be used for decorative applications and can be added to the biolaminate system. In embodiments of the present invention, natural quartz is one of the hardest materials in nature, although other natural minerals may be used. Also, quartz integrated with the biolaminate assembly offers an inexpensive alternative to expensive granite and other surfacing composites in kitchen benches and tables and other areas where higher performance is required. Can be provided. The shapes of these biolaminate layers can be laminated flat or thermoformed to provide a three-dimensional surface treatment for kitchen applications and other forms of countertop applications.

代替的な実施形態において、表面磨耗層は、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)ポリマーを含み得る。PEEKは、医療用途及びその他の用途に幅広く受け入れられているバイオ医学プラスチックである。PEEKは、食品医薬品局(FDA)がその食品接触を承認したものであり、「環境に優しい」と考えられている。PEEKの表面層は、改良された磨耗耐性、改良された機械特性、高い温度性能、良好な電気絶縁性、FDAの規約に対応した食品接触、及び改良された耐火性の分野で優れた特性を提供する。   In an alternative embodiment, the surface wear layer may comprise a polyetheretherketone (PEEK) polymer. PEEK is a biomedical plastic that is widely accepted for medical and other applications. PEEK has been approved by the Food and Drug Administration (FDA) for its food contact and is considered "green". The surface layer of PEEK has excellent properties in the area of improved abrasion resistance, improved mechanical properties, high temperature performance, good electrical insulation, food contact according to FDA regulations, and improved fire resistance. provide.

PEEKは、非晶質グレードか半結晶性グレードのいずれかにて製造され得る。非晶質グレードは、より低温で形成され得、また、これらの成形やサーモホイル作業において結晶化し、より高性能のバイオラミネート表面になる。このように、最上磨耗層に使用されるPEEK単層バイオラミネートは、すぐれた性能を提供し、最終的に「グリーン」で迅速に再生可能なソリューションを提供する。非晶質グレードは、熱成形によって成形され得、その形態においてフレキシブルとなり得る。成形可能なバイオラミネートとPEEK磨耗表面層とを一体化することによって、その力は非プラスチックまたはファイバープラスチック複合材の三次元形状に維持され、台所、風呂、什器、食品調理場、及びその他のよく使用される用途に利用される。   PEEK can be produced in either amorphous or semi-crystalline grade. Amorphous grades can be formed at lower temperatures, and also crystallize in these forming and thermofoil operations, resulting in more sophisticated biolaminate surfaces. Thus, the PEEK single-layer biolaminate used for the top wear layer provides excellent performance and ultimately provides a "green" and rapidly renewable solution. Amorphous grades can be shaped by thermoforming and can be flexible in that form. By integrating the moldable biolaminate and the PEEK wear surface layer, its power is maintained in a three-dimensional shape of non-plastic or fiber-plastic composites, which can be used in kitchens, baths, fixtures, food preparation areas, and others. Used for the application used.

装飾層を伴う表面磨耗層またはハイブリッドラミネートとしての表面磨耗層   Surface wear layer with a decorative layer or surface wear layer as a hybrid laminate

1つの実施形態において、熱溶融されて層の間に印刷を入れた不透明のバイオラミネート層になる、透明の石英を含む表面層を含む2層のバイオラミネート複合材が提供され得る。多層のバイオラミネート層の場合、バイオラミネートの層は、圧力をかけた熱工程または別個の接着層または接着剤層により、溶融され得る。   In one embodiment, a two-layer biolaminate composite can be provided that includes a surface layer comprising transparent quartz that becomes thermally melted into an opaque biolaminate layer with printing between the layers. In the case of multilayer biolaminate layers, the layers of the biolaminate can be melted by a thermal process under pressure or a separate adhesive or adhesive layer.

その他の実施形態は、ハイブリッドのバイオラミネートの利用を含む。ハイブリッドのバイオラミネートは、上層が第1のバイオポリマー基膜と溶融するバイオポリマーとは異なるプラスチックとすることができるバイオラミネート表面層が1以上の層を含むバイオラミネート層を指すことができる。この場合、PLAまたはその他の形態のバイオポリマー、バイオ複合材、または変性バイオポリマーを含むバイオポリマー膜は、第1基膜へ押し出される。バイオプラスチック基膜は、印刷に適するように、一般的に白色または背景色とすることができる。基膜は、その後、ダイレクトインキジェット印刷かその他の印刷方法を使用して印刷され得る。ポリエステル、アクリル、またはその他の高性能プラスチックを含み得る上層の透明膜は、その後、層を溶融させるために熱を使用するか、またはホットラミネート用の透明な接着剤を使用して、最上へとラミネートされ得る。最終的なハイブリッドラミネートは、その後、より広範なラミネート用途を満たすために、異なる表面性能を有し得る。ハイブリッドラミネートは、その後、戸棚、テーブル、加工品の表面、台所の調理台、またはその他の部材の形態に使用されるために、木質複合材やアグリファイバー複合材上にラミネートされ得る。   Other embodiments include the use of hybrid biolaminates. A hybrid biolaminate can refer to a biolaminate layer wherein the biolaminate surface layer comprises one or more layers, the top layer can be a plastic different from the first biopolymer base film and the biopolymer that melts. In this case, a biopolymer membrane comprising PLA or other form of biopolymer, biocomposite, or modified biopolymer is extruded onto the first base membrane. The bioplastic base film can generally be white or background color to be suitable for printing. The base film can then be printed using direct ink jet printing or other printing methods. The upper transparent film, which may include polyester, acrylic, or other high performance plastic, is then topped using heat to melt the layer or using a transparent adhesive for hot lamination. It can be laminated. The final hybrid laminate may then have different surface performance to meet a wider range of lamination applications. The hybrid laminate may then be laminated onto a wood composite or aggravated composite for use in the form of a closet, table, workpiece surface, kitchen countertop, or other component.

単層構造のPEEKバイオラミネートの場合は、白色の着色剤が添加され得、画像の摩耗を改善するために、単に表面の最上部に浮かせるのではなく、材料中に画像を含浸させるため、染料による昇華を用いて表面で画像化が行われる。PEEKは、着色が難しいことがあり、天然の「青銅」色を呈していることが多い。染料による昇華が、この背景色に働きかけることもあり、コンピュータ画像操作によって白色でない背景画像を調整することができる。染料による昇華は、顔料よりは寧ろ、分子がより小さくて材料の分子構造を通過する染料を使用する。こうして、表面のみに使用される通常の標準印刷インキとは対照的に、画像が表面から削り取られることがなくなる。   In the case of a single-layer PEEK biolaminate, a white colorant may be added, a dye to impregnate the image into the material rather than just floating on the top of the surface to improve the wear of the image. Imaging is performed on the surface using sublimation by. PEEK can be difficult to color and often presents a natural "bronze" color. Dye sublimation may also act on this background color, and computer image manipulation can adjust the non-white background image. Sublimation by dyes uses dyes that are smaller in molecules and pass through the molecular structure of the material rather than pigments. Thus, in contrast to the usual standard printing inks used only on the surface, the image is not scraped off the surface.

ファイバー層   Fiber layer

バイオラミネート層は、小麦、稲、及びその他の親水性ファイバーの類似の形状などの天然ファイバーと混合したバイオポリマーを含み得る。このようなバイオラミネート層は、その有機的な特性に加えて、防火材ラミネートとマッチングプロファイル押し出し複合材を製造する際に、より高い耐摩耗性と改善した炭化促進の両方を提供する。防火材は、1以上のバイオラミネート層、接着剤層、非プラスチック硬質基材またはバイオラミネート複合材アセンブリとの任意の組み合わせの中に含められ得る。   The biolaminate layer may comprise a biopolymer mixed with natural fibers such as wheat, rice and similar forms of hydrophilic fibers. Such biolaminate layers, in addition to their organic properties, provide both higher abrasion resistance and improved carbonization promotion in the manufacture of fire retardant laminates and matching profile extruded composites. The fire protection material may be included in any combination with one or more biolaminate layers, adhesive layers, non-plastic rigid substrates or biolaminate composite assemblies.

天然ファイバーまたは充填剤を含むバイオラミネート層は、その環境保護の特性や透明または半透明のマトリックス中にランダムな形状を提供できることから、固体表面や柄模様を繰り返す高圧ラミネート画像によく見られる、指令を受けた「人工的」な外観に対して、自然な外観を生むという事実から、望まれ得る。天然ファイバー材料は、麦わら、大豆わら、稲わら、トウモロコシの茎、麻、バガス、大豆の外皮、オーツ麦の外皮、トウモロコシの外皮、ヒマワリの外皮、製紙工場の廃棄物、ナッツの殻、セルロースファイバー、製紙工場スラッジ、及びその他の農業的に製造されたファイバーを含むが、これらに限定されない。小麦及び稲のファイバーは、木材プラスチック複合材において一般的になされるような微細な充填剤粉末ではなくその種のファイバーに特有である、挽かれて細長い糸状になるのだが、その光沢のある表面ゆえに好適であるかもしれない。天然ファイバーが好ましいが、バイオコポリマーがその工程においてグラスファイバーを含浸し得るファイバーガラスなどのその他のファイバー、粒子、鉱物、及び充填剤が使用され得る。バイオラミネートとマッチング押し出しプロフィール(エッジバンド及びその他の支持部材など)の天然の美的特性を拡張するために、種子、タンパク質、及びデンプンなどのその他のバイオベースの材料が使用され得る。   A biolaminate layer containing natural fibers or fillers can often be found on high-pressure laminate images that repeat solid surfaces and patterns because of its environmental protection properties and the ability to provide random shapes in a clear or translucent matrix It may be desirable from the fact that it gives a natural appearance to the "artificial" appearance it receives. Natural fiber materials are wheat straw, soybean straw, rice straw, corn stalk, hemp, bagasse, soybean hull, oat hull, corn hull, sunflower hull, paper mill waste, nut shell, cellulose fiber , Paper mill sludge, and other agriculturally produced fibers, but is not limited thereto. Wheat and rice fibers are not as fine filler powder as is commonly done in wood plastic composites, but rather are ground and elongated filaments characteristic of such fibers, but with their shiny surface Therefore it may be preferable. Although natural fibers are preferred, other fibers such as fiber glass, particles, minerals, and fillers may be used where the biocopolymer may impregnate the glass fibers in the process. Other bio-based materials such as seeds, proteins, and starches can be used to extend the natural aesthetic properties of the biolaminate and matching extrusion profiles (such as edge bands and other support members).

防火層   Fire protection layer

1つの実施形態において、防火材バイオラミネート複合アセンブリが提供され、これは、バイオラミネート層と熱膨張層を含み得、最小の煙の発生を伴った良好な炭化と低い火炎拡散を有し得る。バイオラミネート層は、PLA副層を含み得、また、防火材を含み得る。熱膨張層は、熱に曝された結果膨張する熱膨張材料を含み得る。   In one embodiment, a fire retardant biolaminate composite assembly is provided which may include a biolaminate layer and a thermal expansion layer and may have good carbonization and low flame diffusion with minimal smoke generation. The biolaminate layer may include a PLA sublayer and may also include a fire protection material. The thermal expansion layer may include a thermal expansion material that expands as a result of being exposed to heat.

バイオラミネート層は、雲母やシリカと組み合わせて使用するリン酸アンモニウムなど、乾式の消火器で一般的に使用される防火材を含み得る。このような防火材は、そのpH及びバイオコポリマーシステムとの低い反応度により、バイオラミネート複合材アセンブリにおいて良好な性能を提供する。これらは、高度な炎抑制を提供し、炭化を早める。その他の防火材も使用され得るが、アルミナ三水和物や水酸化マグネシウムなどのハロゲンを含まない防火材が好ましい。   The biolaminate layer may include fire protection materials commonly used in dry fire extinguishers, such as ammonium phosphate used in combination with mica and silica. Such fire protection materials provide good performance in biolaminate composite assemblies due to their pH and low degree of reaction with the biocopolymer system. These provide a high degree of flame suppression and accelerate carbonization. Other fire retardants may be used, but halogen free fire retardants such as alumina trihydrate and magnesium hydroxide are preferred.

燃焼中に流動性を抑制し、燃焼中に熱から材料を絶縁する炭化を改善し、その形状を維持することにおいて材料の高度な完全性を提供するような追加材料が、防火バイオコポリマー(PLA/バイオ可塑剤)に添加され得る。炭化促進剤の例は、ナノクレイ、ホウ酸亜鉛、熱膨張性防火材、農産物の粉末、木粉、デンプン、製紙工場の廃棄物、合成ファイバー(ファイバーガラスや粉末など)、鉱物、及びその他の材料を含むが、これらに限定されない。ドリップを抑制し、炭化促進剤と共同して作用するために、ポリテトラフルオロエチレンなどの流動抑制剤のその他の形態も使用され得る。炭化促進剤のその他の形態においては、流動性を阻止するうえでの一助となるか、または、天然ゴムや合成ゴムなどのようにドリップ抑制を提供するようにしてもよい。このような炭化促進剤は、バイオラミネートやマッチングプロフィールバイオによるソリューションに対して追加的なフレキシブル性と改良された衝撃抵抗も提供する。   Additional materials such as fire retardant biocopolymers (PLA) that reduce flowability during combustion, improve carbonization that isolates the material from heat during combustion, and provide a high degree of material integrity in maintaining its shape / Bioplasticizer). Examples of carbonization promoters include nanoclays, zinc borate, thermally expandable fire retardants, agricultural powders, wood flour, starch, paper mill waste, synthetic fibers (such as fiberglass and powders), minerals, and other materials Including, but not limited to. Other forms of flow inhibitors, such as polytetrafluoroethylene, may also be used to control drip and act in concert with the carbonization promoter. Other forms of carbonization promoters may help to prevent flow or may provide drip control such as natural rubber or synthetic rubber. Such charring agents also provide additional flexibility and improved impact resistance to biolaminate and matching profile bio solutions.

結果物は、毒性も高い煙を多く排出するPVCラミネートと比較して煙の発生を極力最小に抑制した極めて良好な炭化と低い火炎拡散を有する。少量の煙排出量に関して、煙は半透明の白色か、全く眼に見えないものである。   The result has very good carbonization and low flame spread with minimal smoke generation as compared to PVC laminates that emit high levels of toxicity and smoke. For small amounts of smoke emissions, the smoke is translucent white or completely invisible.

その他の実施例において、防火材バイオラミネート複合材ドア表面が提供され、これはバイオラミネート層と熱膨張層を含み得、煙の発生を最小に抑制した良好な炭化と低い火炎拡散を有することができる。バイオラミネート層は、PLA副層を含み得、また、防火材も含み得る。熱膨張層は、熱に曝された結果膨張する熱膨張材料を含み得る。   In another embodiment, a fire retardant biolaminate composite door surface is provided, which may include a biolaminate layer and a thermal expansion layer, having good carbonization and low flame spread with minimal smoke generation. it can. The biolaminate layer may include a PLA sublayer and may also include a fire protection material. The thermal expansion layer may include a thermal expansion material that expands as a result of being exposed to heat.

また別の実施例において、防火材バイオラミネート複合材アセンブリが提供され、バイオラミネート層と接着剤層の、少なくとも1つが防火材を含み、バイオラミネート複合材アセンブリが煙の発生を最小に抑制した良好な炭化と低い火炎拡散を有するバイオラミネート層と接着剤層を含み得る。バイオラミネート層は、PLA副層を含み得る。バイオラミネート層は、接着剤層によって、基材にラミネートされ得る。   In yet another embodiment, a fire protection biolaminate composite assembly is provided, wherein at least one of the biolaminate layer and the adhesive layer comprises fire protection material, and the biolaminate composite assembly is good at minimizing smoke generation. Can include biolaminate layers and adhesive layers with low carbonization and low flame spread. The biolaminate layer can include a PLA sublayer. The biolaminate layer may be laminated to the substrate by an adhesive layer.

防火材バイオラミネート複合材は、複合材ラップがフローリング、絶縁材、フローリング、乾式壁などの上または下でなされるように、ラップの構成にて適用され得る。   The fire protection biolaminate composite may be applied in a wrap configuration such that the composite wrap is made on or under flooring, insulation, flooring, drywall, etc.

一般的に、熱膨張剤は、システムのポリマーと少なくとも3つの主要な添加剤から構成される。その目的が、燃焼中にポリリン酸から構成される不浸透性の半固体のガラス層を形成し、熱膨張剤の形成の工程を活性化させることにある、本質的にリンを含有する添加剤、発泡剤の役割を果たす窒素を含有する第2の添加剤、そして、ポリマーと火炎の間に絶縁の多孔質の炭素の層(「炭化」)を形成することができる炭素供与体の役割を果たす炭素を含有する第3の添加剤である。   Generally, the thermal expansion agent consists of the system's polymer and at least three major additives. An essentially phosphorus-containing additive whose purpose is to form an impermeable semi-solid glass layer composed of polyphosphoric acid during combustion and to activate the process of thermal expansion agent formation. , A second additive containing nitrogen which acts as a blowing agent, and a carbon donor capable of forming an insulating porous carbon layer ("carbonized") between the polymer and the flame. It is a third additive containing carbon.

活性化した防火材は、少なくとも1つのリン酸窒素及び/またはスルホン酸塩と少なくとも1つの活性剤を含む活性化した防火材を含み得る。活性剤は、炭化形成触媒及び/または相間移動触媒を含み得る。より具体的には、活性化した防火材は、少なくとも1つの炭化形成テトラオキサスピロ(tetraoxaspiro)触媒の存在下で、リン酸窒素成分を形成し得る少なくとも1つの窒素を含む反応物質と少なくとも1つのリン酸を含む反応物質との反応生成物を含む活性化したリン酸窒素の防火材を含み得る。   The activated fire protection material may comprise an activated fire protection material comprising at least one phosphate nitrogen and / or sulfonate and at least one activator. The activator may comprise a carbonization catalyst and / or a phase transfer catalyst. More specifically, the activated fire protection material comprises at least one nitrogen-containing reactant and at least one nitrogen-forming component capable of forming a nitrogen phosphate component in the presence of at least one carbonized tetraoxaspiro (tetraoxaspiro) catalyst. An activated nitrogen phosphate fire protection material may be included that includes a reaction product with a reactant that includes phosphoric acid.

このような組成物の例は、例えば、米国特許第6,733,697号、米国特許出願第2004/0036061、及び米国特許出願第2004/0012004に見出すことができる。防火材の例は、例えば商標登録出願中の製品CEASEFIRE(Cote−1 Industries,1542,Jefferson Street,Teaneck, N.J. 07666)及び商標登録製品INTUMAX(Broadview Technologies,7−33 Amsterdam St.,Newark,N.J. 07105)を含む。   Examples of such compositions can be found, for example, in U.S. Patent 6,733,697, U.S. Patent Application 2004/0036061, and U.S. Patent Application 2004/0012004. Examples of fire protection materials are, for example, the products pending under trade mark application CEASEFIRE (Cote-1 Industries, 1542, Jefferson Street, Teaneck, N. J. 07666) and trademarked product INTUMAX (Broadview Technologies, 7-33 Amsterdam St., Newark) , N. J. 07105).

装飾層   Decorative layer

バイオラミネート複合材アセンブリは、印刷層上に装飾的特徴やカスタマイズされた特徴を使用するために様々な形態の印刷方法及びインキまたは染料が使用され得る印刷層と接触する透明なまたは半透明なバイオラミネート層を含み得る。適切なものは、真に環境に配慮したバイオラミネート製品を提供する、これもまたトウモロコシに由来する乳酸ベースのインキである。   The biolaminate composite assembly is a transparent or translucent biotech that contacts various forms of printing methods and inks or dyes that may be used to use decorative or customized features on the printing layer. It may include a laminate layer. Suitable are lactic acid based inks, also derived from corn, which provide a truly environmentally friendly biolaminate product.

バイオラミネート複合材アセンブリは、透明なバイオポリマー層、不透明なバイオポリマー層、及び装飾印刷層を含む装飾複合材とすることができる。印刷層は、透明層と不透明層との間に配置され得る。透明な層はテキスチャー加工することができる。層は、選択的に融合され得る。   The biolaminate composite assembly can be a decorative composite that includes a transparent biopolymer layer, an opaque biopolymer layer, and a decorative print layer. The print layer may be disposed between the transparent layer and the opaque layer. Transparent layers can be textured. Layers can be selectively fused.

バイオラミネート複合材アセンブリの表面層は、上層若しくは外面をダイレクト印刷されるか、または印刷表面を保護し表面特性を改善するために選択的に上層を液体コートされる、透明若しくは半透明の膜または層を含み得る。液体ラミネーティングは、ロール塗布、ロッド塗布(Meryロッド塗布など)、スプレー塗布、UV硬化塗布システム、及びその他の標準的な塗布システムによって達成され得る。   The surface layer of the biolaminate composite assembly may be a transparent or translucent film or may be directly printed with the upper layer or outer surface, or selectively liquid coated the upper layer to protect the printing surface and improve the surface properties. It may contain layers. Liquid laminating can be achieved by roll application, rod application (such as Mery rod application), spray application, UV curing application system, and other standard application systems.

バイオラミネート複合材アセンブリの表面層は、印刷層がバイオラミネート層と接着剤層との間にあるリバースダイレクト印刷を含み得る。この配置により、透明なバイオラミネート層全体をその表面が再仕上げされ得る磨耗層とすることができる。対照的に、伝統的な高圧ラミネート層はすぐに柄模様が磨り減ってしまい、再調整即ち再仕上げができない。   The surface layer of the biolaminate composite assembly may include reverse direct printing, with the print layer between the biolaminate layer and the adhesive layer. This arrangement allows the entire clear biolaminate layer to be a wear layer whose surface can be refinished. In contrast, traditional high pressure laminate layers quickly lose pattern and can not be reconditioned or refinished.

装飾的な柄模様が、バイオラミネート層の一側面または複数の側面に印刷され得る。この柄模様は、外面にあっても、内面にあってもよく、半透明のバイオラミネート層を通してユーザに視認可能とすることもできる。印刷は、ダイレクト印刷、リバース印刷、デジタル印刷、染料昇華ロータグラビア印刷、またはその他の方法を含み得る。印刷は、成形またはラミネート前や、成形またはラミネート後など、任意の適した時期に行われ得る。印刷は、1つの層または複数の層の上に、その後引き続いてなされる基材への成形またはラミネートの前にプレスやラミネートによりなされ得る。印刷された層は、接着剤層と接触させても、外面上に配置してもよい。保護用の透明の層は、印刷された外面と接触してもよい。印刷用インキは、バイオラミネート層に十分な接着性を与えることができ、二次的な加熱によるラミネート用途において接着性を維持できるインキを含み得る。特定の溶媒系インキは、ホットラミネート過程において、十分な接着性を維持できない場合がある。加えて、インキの種類は、サーモホイル過程や用途において割れてしまわないように、なんらかのフレキシブル性を有することが必要である。UVインキは、溶媒よりも環境により優しく、より好ましいが、十分なフレキシブル性や接着性を有しない場合がある。トウモロコシから採った乳酸に由来する新しいトウモロコシ系のインキは、環境の見地から最良であり、また、最終的な用途やホットラミネート過程用に柔軟性を維持しつつ、改良された接着性を提供することから、最も好ましい。   A decorative pattern may be printed on one or more sides of the biolaminate layer. The pattern may be on the outer surface or the inner surface, and may be visible to the user through the translucent biolaminate layer. Printing may include direct printing, reverse printing, digital printing, dye sublimation rotogravure printing, or other methods. Printing can be performed at any suitable time, such as before molding or lamination, or after molding or lamination. Printing can be done by pressing or laminating on one or more layers followed by subsequent molding or laminating to a substrate. The printed layer may be in contact with the adhesive layer or disposed on the outer surface. A protective transparent layer may be in contact with the printed outer surface. The printing ink can include an ink that can provide sufficient adhesion to the biolaminate layer and maintain adhesion in laminating applications with secondary heating. Certain solvent-based inks may not be able to maintain sufficient adhesion during the hot lamination process. In addition, the type of ink needs to have some flexibility so that it does not break in the thermofoil process or application. UV inks are more environmentally friendly than solvents, are more preferable, but may not have sufficient flexibility and adhesion. A new corn-based ink derived from lactic acid derived from corn is the best from an environmental standpoint and also provides improved adhesion while maintaining flexibility for final use and hot lamination process Most preferred.

バイオラミネート層の表面層は、上層が、最上面のテキスチャーを有する透明のバイオラミネートフィルム層であり、第二の下層が不透明な(即ち白色の)バイオラミネートフィルム層であって、印刷層が2つのバイオポリマーフィルムの間にあって、バイオポリマーフィルム層が熱溶融されるか、接着剤によってラミネートされるバイオポリマーフィルムの2つの層を含み得る。ひとたび多層の装飾的ラミネートが製造されると、高圧ラミネートに類似する方法で、木材やアグリファイバーの複合材パネルなど、様々な非プラスチック硬質基材上にラミネートされ得る。   The surface layer of the biolaminate layer is a transparent biolaminate film layer having a top surface texture, and the second sublayer is an opaque (i.e. white) biolaminate film layer, and the printing layer is two. In between the two biopolymer films, the biopolymer film layer may comprise two layers of biopolymer film that is heat melted or laminated with an adhesive. Once a multi-layer decorative laminate is manufactured, it can be laminated onto various non-plastic rigid substrates, such as wood and agrifiber composite panels, in a manner similar to high pressure lamination.

1つの実施形態において、多層のバイオラミネート複合材は、特有の美的な機能を発揮させるために設計され得る。多層の透明なバイオラミネート層は、印刷された透明の多層のバイオラミネート層が、熱溶融の後、その画像または柄模様において特有の三次元の被写界深度を提供できるように、異なる柄模様及び色彩で印刷され得る。このような美的な被写界深度は、ともにその表面に印刷がなされた不透明な材料であるHPL製品やPVC製品においては見出されない。多層の印刷されたラミネートは、高品質で優れた画像の奥行きを提供する選択的な白色の下地層を有する透明の層形成を利用することができる。   In one embodiment, multilayer biolaminate composites can be designed to perform specific aesthetic functions. The multi-layer transparent biolaminate layer has a different pattern so that the printed transparent multi-layer biolaminate layer can provide a characteristic three-dimensional depth of field in the image or pattern after heat melting And can be printed in color. Such an aesthetic depth of field is not found in HPL products and PVC products, both opaque materials printed on the surface. Multilayer printed laminates can utilize transparent layer formation with a selective white underlayer that provides high quality and excellent image depth.

多層のバイオラミネートの1つの実施形態は、二次的な装飾の固体印刷フィルムが、透明な接着剤層によって背面または裏面に使用される、PLA、PHA、及びその他のバイオポリマーの透明な、不透明な、または薄い色の付いたフィルムを含み得る。   One embodiment of a multilayer biolaminate is a transparent, opaque of PLA, PHA, and other biopolymers, wherein the secondary decorative solid printed film is used on the back or back by a transparent adhesive layer Or light colored film may be included.

多くの実施形態において、装飾層は、例えば、1または複数のバイオラミネート層またはバイオラミネート層と下地層、表面層、若しくは基材などの間に配置された印刷表面を含み得る。PLAを使用する際に、多くのインキは、層間剥離の可能性なく層を熱溶融するだけの十分な接着性を有していない。BioVueなどのバイオインキや、その他乳酸系インキまたはバイオベースインキは、上記のバイオラミネートの形状、特に、多層のアセンブリに最もよく適合する。このような実施形態において、少なくとも1つの層は、PLAフィルムの形状とすることができ、バイオインキは、冷却処理、熱処理のあと処理の間のいつでも効率的かつ効果的に利用され得る。   In many embodiments, the decorative layer can include, for example, a printing surface disposed between one or more biolaminate layers or biolaminate layers and an underlayer, surface layer, or substrate or the like. When using PLA, many inks do not have sufficient adhesion to heat melt the layer without the possibility of delamination. Bio-inks such as BioVue, and other lactic acid-based or bio-based inks, are most compatible with the biolaminate shapes described above, in particular the assembly of multiple layers. In such embodiments, at least one layer can be in the form of a PLA film, and the bioink can be efficiently and effectively utilized at any time during the cooling treatment, the post-treatment of heat treatment.

その他の装飾層は、化粧紙、装飾ファイバーシート、ランダムファイバー、及び有機材料などの多層のバイオラミネート複合材アセンブリに使用され得る。麦わら、葉、松葉、及びその他の天然材料の場合、高性能の建築用途に特有の半透明の建築製品が提供されるように、透明なバイオラミネートの層の間に配置、すなわち「サンドイッチ状に」挟まって配置されてもよい。   Other decorative layers may be used for multilayer biolaminate composite assemblies such as decorative paper, decorative fiber sheets, random fibers, and organic materials. In the case of wheat straw, leaves, pine needles and other natural materials, placed between layers of transparent biolaminate, ie "sandwich", to provide translucent architectural products specific to high performance architectural applications "It may be arranged in between.

着色剤システム   Colorant system

バイオラミネート複合材アセンブリ内のバイオラミネート層は、着色剤システムを含み得る。着色剤は、真珠、花崗岩粒子、固形物、染料、「夜光」添加剤、渦状物、混合物及びその他の形態の装飾的な着色剤システムを含むが、これらに限定されない。印刷層を必要とすることなく固体表面の美しさを提供するために、着色された鉱物、ファイバー、及びその他の形態の特有の色彩及び特有の形状を有する粒子の色がバイオラミネート層と一体化されることができる。   The biolaminate layer in the biolaminate composite assembly may include a colorant system. Colorants include, but are not limited to, pearls, granite particles, solids, dyes, "lights up" additives, vortices, mixtures and other forms of decorative colorant systems. In order to provide the beauty of a solid surface without the need for a printed layer, the color of particles with pigmented minerals, fibers and other forms of distinctive color and distinctive shape are integrated with the biolaminate layer It can be done.

適切な無機着色剤は、一般的にセメントやグラウト材を着色するために使用される金属酸化剤を粉砕したタイプのものなど、金属系の着色材料を含む。このような無機着色剤は、弁柄(主としてFe)、鉄黄(FeOHO)、二酸化チタン(TiO)、鉄黄と二酸化チタンとの混合物、酸化ニッケル、二酸化マンガン(MnO)及び酸化クロム(Cr)などの金属酸化物;ニッケルアンチモンチタニウムルチル({Ti,Ni,Sb}O)、コバルトアルミネートスピネル(CoAl)、亜鉛鉄クロマイトスピネル、マンガンアンチモンチタニウムルチル、鉄チタンスピネル、クロムアンチモンチタニウムルチル、銅クロマイトスピネル、クロム鉄ニッケルスピネル、及びマンガン鉄スピネルなどの混合金属ルチルまたはスピネル顔料;クロム酸鉛;リン酸コバルト(CO(PO);コバルトリン酸リチウム(COLiPO);マンガンピロリン酸アンモニウム;コバルトホウ酸マグネシウム、アルミノスルホケイ酸ナトリウム(NaAlSi24)を含むが、これらに限定されない。適切な有機着色剤は、ランプブラック顔料分散体;キサンタン染料;銅フタロシアニン、ポリクロロ銅フタロシアニンなどのフタロシアニン染料;塩素化キナクリドン顔料などのキナクリドン顔料;ジオキサジン顔料;アンスロキノン染料;アゾナフタレンジスルホン酸などのアゾ染料;カッパーアゾ染料;ピロロピロール顔料;及びイソインドリノン顔料を含むが、これらに限定されない。このような染料及び顔料は、Mineral Pigments Corp.(Beltsville,Md)、Shephard Color Co.(Cincinnati, Ohio.)、Tamms Industries Co.(Itasca, Ill.)、Huls America Inc.(Piscataway, N.J.)、Ferro Corp.(Cleveland, Ohio)、Engelhard Corp.(Iselin, N.J.)、BASF Corp.(Parsippany, N.J.)Ciba−Geigy Corp.(Newport, Del.)及びDupont Chemicals(Wilmington, Del)で市販されている。 Suitable inorganic colorants include metallic coloring materials, such as those of the type that grind metal oxidants commonly used to color cements and grouts. Such inorganic colorants include red iron oxide (mainly Fe 2 O 3 ), iron yellow (Fe 2 OHO), titanium dioxide (TiO 2 ), a mixture of iron yellow and titanium dioxide, nickel oxide, manganese dioxide (MnO 2) And metal oxides such as chromium oxide (Cr 2 O 3 ); nickel antimony titanium rutile ({Ti, Ni, Sb} O 2 ), cobalt aluminate spinel (CoAl 2 O 4 ), zinc iron chromite spinel, manganese antimony Mixed metal rutile or spinel pigments such as titanium rutile, iron titanium spinel, chromium antimony titanium rutile, copper chromite spinel, chromium iron nickel spinel, and manganese iron spinel; lead chromate; lead phosphate; cobalt phosphate (CO 3 (PO 4 ) 2 ) ; lithium cobalt phosphate (COLiPO 4); manga Ammonium pyrophosphate; magnesium cobalt borate, including alumino sulpho sodium silicate (Na 6 Al 6 Si 6 O 24 S 4), but are not limited to. Suitable organic colorants are lamp black pigment dispersions; xanthan dyes; phthalocyanine dyes such as copper phthalocyanines, polychlorocopper phthalocyanines; quinacridone pigments such as chlorinated quinacridone pigments; dioxazine pigments; anthroquinone dyes; azo naphthalene disulfonic acids etc Dyes; kappa azo dyes; pyrrolopyrrole pigments; and isoindolinone pigments including but not limited to. Such dyes and pigments are available from Mineral Pigments Corp. (Beltsville, Md), Shepherd Color Co. (Cincinnati, Ohio.), Tamms Industries Co. (Itasca, Ill.), Huls America Inc. (Piscataway, N. J.), Ferro Corp. (Cleveland, Ohio), Engelhard Corp. (Iselin, N. J.), BASF Corp. (Parsippany, N. J.) Ciba-Geigy Corp. (Newport, Del.) And Dupont Chemicals (Wilmington, Del.).

着色剤システムは、バイオ複合材層の一部として含まれていても、1つのラミネートにおける別個の層として含まれていてもよい。   The colorant system may be included as part of the biocomposite layer or as a separate layer in one laminate.

着色剤は、バイオ複合材層に対して、望まれる着色を提供するのに適切な分量が添加され得る。いくつかの実施形態において、粒子材料中の着色剤は、バイオ複合材マトリックスの約15重量%以下の分量であり、バイオ複合材マトリックスの約10重量%以下の分量であり、バイオ複合材マトリックスの約5重量%以下の分量である。バイオラミネートのバイオベースの特徴を維持するために、着色剤はバイオポリマーキャリアを使用することが望ましい。EVAなどの標準的な色キャリアは、有害物質を含まないが、色キャリアとして天然ポリマーを使用することが好ましい。透明なバイオポリマーを利用することによる三次元の外観は、本発明の実施形態の中で達成され得る。   The colorant may be added to the biocomposite layer in an amount suitable to provide the desired color. In some embodiments, the colorant in the particulate material is less than or equal to about 15% by weight of the biocomposite matrix and less than or equal to about 10% by weight of the biocomposite matrix; The amount is about 5% by weight or less. It is desirable to use a biopolymer carrier as the colorant to maintain the biobased characteristics of the biolaminate. Standard color carriers such as EVA do not contain harmful substances, but it is preferred to use natural polymers as color carriers. Three dimensional appearance by utilizing transparent biopolymers can be achieved in embodiments of the present invention.

バイオラミネート複合材アセンブリの表面層は、製品に装飾的価値を付加するために、選択的にファイバー、充填剤、または鉱物とともに固形の不透明な着色剤を含み得る。薄い固体表面材料のそれと同様に、製品において、色とテキスチャーを一貫したものとすることができる。   The surface layer of the biolaminate composite assembly may optionally include solid opaque colorants with fibers, fillers, or minerals to add decorative value to the product. Similar to that of thin solid surface materials, the color and texture can be consistent in the product.

いくつかの実施形態において、着色剤システムを提供するために、ラテックス塗料層をバイオラミネートに包含させてもよい。着色された層は、透明、半透明、または薄い色の付いた上層102の中を視認され得る。加えて、ラテックス塗料の任意の製造者ブランドの標準的な塗料片を用いて「色合わせ(color match)」が迅速にできるように、透明または半透明の薄い色の付いたフィルムは、その後、ラテックス塗料を使用してバックコート(裏塗り)され得る。これにより、デザイナーは、地元の店に立ち寄って非常に特定的な色を選択することができる。実施形態は、正確な色合わせがなされたバイオラミネートを容易に迅速に製造できるようにする。着色された層は、接着剤層としても機能し得る。着色された層は、その他の未処理の石油化学系フィルムではなく、未処理のPLAフィルムに接着し得る。着色された層(例えば、ラテックス塗料)は、「ストレッチ」性を有することができ、これにより、バイオラミネートを、塗料層が割れたり、バイオフィルム上層から剥離したりすることなく複合的な成形の形状にサーモホイルすることができる。ラテックスは、デザイナーの具体的な色に対する要求に応じることができ、装飾的なまたは機能的なニーズに応じて様々な調整剤が塗料に添加され得る。ラテックスは、ロール、スプレー、カーテンコート、またはその他の一般的な塗装方法で、背面にダイレクトコートされ得る。表面は、一般的には、背面全体をコートして、その後当業者に知られる様々な方法を用いて乾燥させることができる。   In some embodiments, a latex paint layer may be included in the biolaminate to provide a colorant system. The colored layer may be visible in the clear, translucent, or lightly colored upper layer 102. In addition, transparent or translucent light-colored films are then allowed to "color match" quickly, using standard paint strips from any manufacturer's brand of latex paint. It can be backcoated using a latex paint. This allows the designer to drop in at a local store to select a very specific color. Embodiments allow for the rapid and easy manufacture of accurate color matched biolaminates. The colored layer can also function as an adhesive layer. The colored layer may adhere to the untreated PLA film rather than other untreated petrochemical based films. Colored layers (e.g., latex paints) can have "stretch" properties, which allow the biolaminate to be composite molded without the paint layer cracking or peeling from the biofilm top layer. It can be thermofoiled into shape. The latex can meet the designer's specific color needs, and various modifiers can be added to the paint depending on the decorative or functional needs. The latex may be directly coated on the back with a roll, spray, curtain coat, or other common coating method. The surface can generally be coated on the entire backside and then dried using various methods known to those skilled in the art.

フィルムのラテックス背面は、上記の様々な三次元のラミネート方法や、上平面ラミネート処理方法を使用して、非プラスチック硬質基材の上にラミネートされ得る。ラテックス塗料は、熱で膨張する防火材、シールド金属、特別な効果添加剤、接着促進剤、性能調整剤、UV開始剤、「夜光」成分、磁性粒子、装飾片または粒子、及び塗料層または着色層に適合するその他の添加剤によって大幅に調整されてもよい。   The latex backside of the film can be laminated onto the non-plastic rigid substrate using the various three-dimensional laminating methods described above, and top planar laminating methods. Latex paints are thermally expandable fire retardants, shield metals, special effect additives, adhesion promoters, performance modifiers, UV initiators, "nightlight" components, magnetic particles, decorative pieces or particles, and paint layers or colorings It may be largely adjusted by other additives compatible with the layer.

その他の形態は、ラテックスでコートされたバイオフィルムをとって、まずこれを背面ラテックスコートされたフィルムが冷却または熱ラミネート接着剤によってラミネートされ、浸透させた下地紙の上にラミネートすることにより、2つの層のバイオラミネートを創ることを含む。これは、その後、最終ユーザがバイオラミネートを標準的な方法を用いて、前仕上げしたベニヤ板のそれに似た様々な平面や起伏のある成形品にラミネートさせることを可能にする。   The other form is by taking a latex coated biofilm and laminating it on a backing paper which is first laminated with a back latex coated film by a cooling or heat laminating adhesive and infiltrated 2 Including creating a biolaminate of two layers. This then allows the end user to laminate the biolaminate to various flat and contoured shaped articles similar to that of the pre-finished plywood using standard methods.

その他の形態は、透明度の高い色を創り出すために、透明または半透明な薄い色の付いたフィルムとフィルムを創るプラスチックペレットとを混合することを含む。この場合、薄い色の付いたフィルムは、環境に優しいコーティングとして、また、本物のベニヤ板の染み効果も伴って、硬質基材または本物の木製ベニヤ板に直接ラミネートされることができ、エンドユーザーにバイオベースの前処理されたベニヤ板が提供される。透明な、または薄い色の付いたバイオフィルムは、バイオフィルムの仕上げにおいて本物の木材のテキスチャーを表すために、透明または薄い色の付いたラミネート接着剤を用いて木製ベニヤ板に直接ラミネートされ得る。   Other forms include mixing transparent or translucent light colored films with plastic pellets that create the films to create highly transparent colors. In this case, the light colored film can be laminated directly to a hard substrate or a real wood veneer as an environmentally friendly coating, and also with the stain effect of a real veneer, bio-friendly to the end user A base pretreated veneer is provided. A clear or lightly colored biofilm can be laminated directly to a wood veneer using transparent or lightly colored laminating adhesive to represent the texture of real wood at the finish of the biofilm.

光沢ラミネート   Glossy laminate

その他の実施形態は、上層のバイオポリマーフィルムが高圧ラミネート用途のためにある特定レベルのテキスチャー及び光沢を有し得るバイオラミネート層を創り出すためにバイオフィルムの2つの層がラミネートされているものを含む。下層のバイオフィルムはトップ印刷されて、粘着剤が下部または底面に使用されてもよい。2つのバイオラミネート層は、その後熱または透明な接着剤によって溶融され得る。   Other embodiments include those in which two layers of biofilm are laminated to create a biolaminate layer where the overlying biopolymer film may have a certain level of texture and gloss for high pressure laminating applications . The bottom biofilm may be top printed and an adhesive may be used on the bottom or bottom. The two biolaminate layers can then be melted by heat or a clear adhesive.

透明または半透明のフィルム層   Transparent or translucent film layer

いくつかの実施形態において、実質的に透明、透明、半透明のフィルム層がバイオラミネート複合材の中で提供され得る。適切な透明または半透明のフィルムは、ポリ乳酸(PLA)などのポリマーや、ポリヒドロキシアルカノエート(PHA)として知られるポリマーのクラスなどの再生可能な資源に由来するポリマーを含む。PHAポリマーは、ポリヒドロキシブチレート(PHB)、ポリヒドロキシバレレート(PHV)、ポリ(ヒドロキシブチレート−ヒドロキシバレレート)のコポリマー(PHBV)、ポリカプロラクトン(PCL)(即ちTONE)、ポリステラミド(即ちBAK)、変性ポリエチレンテレフタレート(PET)(即ちBIOMAX)、及び、「脂肪族−芳香族」コポリマー(即ちECOFLEX及びEASTAR BIO)、これらの物質の混合物などを含む。その他の形態のバイオベースのポリマーまたはプラスチックは、また、酢酸セルロース及びこれらの混合物である。   In some embodiments, a substantially transparent, transparent, translucent film layer can be provided in the biolaminate composite. Suitable transparent or translucent films include polymers derived from renewable resources such as polymers such as polylactic acid (PLA), and a class of polymers known as polyhydroxyalkanoates (PHAs). PHA polymers are polyhydroxybutyrate (PHB), polyhydroxyvalerate (PHV), copolymers of poly (hydroxybutyrate-hydroxyvalerate) (PHBV), polycaprolactone (PCL) (ie TONE), polysteramide (ie BAK) ), Modified polyethylene terephthalate (PET) (i.e. BIOMAX), and "aliphatic-aromatic" copolymers (i.e. ECOFLEX and EASTAR BIO), mixtures of these materials, and the like. Other forms of biobased polymers or plastics are also cellulose acetate and mixtures thereof.

基材   Base material

バイオラミネート複合材またはその任意の層は、基材にラミネートされ得る。このような基材は、中質ファイバー板、パーチクル・ボード、農業ファイバー複合材、合板、石膏ボード、木製またはアグリファイバープラスチック基材などの非プラスチックを含み得る。1つの適した基材は、迅速に再生可能なホルムアルデヒドを含まない、小麦(ウィート)ボード複合材である。さらに、一般的に、非プラスチック基材は、家具、戸棚、木工製品(millwork)、ラミネートフローリング、什器及びその他のこうした用途に共通して使用される硬質木材またはアグリファイバーの複合材とすることができる。こうした用途の殆どにおいて、バイオラミネートがバランス構成上、表面及び背面に接着される平面シートが使用され得る。1つの実施形態において、木材またはアグリファイバー製のMDFが木工製品用途のために機械加工されて三次元のリニア形状となり得るプロフィール成形品が使用され得、バイオラミネート層はこの表面に成形されまたラミネートされ得る。   The biolaminate composite or any layer thereof may be laminated to a substrate. Such substrates may include non-plastics such as medium density fiberboard, particle board, agricultural fiber composites, plywood, gypsum board, wood or aggregate plastic substrates. One suitable substrate is wheat (wheat) board composite, which does not contain rapidly renewable formaldehyde. In addition, generally, non-plastic substrates can be composites of hard wood or agrifiber commonly used in furniture, cupboards, millwork, laminate flooring, furniture and other such applications. it can. In most such applications, flat sheets may be used in which the biolaminate is adhered to the front and back in a balanced configuration. In one embodiment, profile moldings may be used where MDF made of wood or agrifiber can be machined to a woodworking product application to a three dimensional linear shape, and the biolaminate layer is molded on this surface and also laminated It can be done.

基材は、バイオラミネートがその後、熱や接着層によって成形され、表面に接着される木工製品や窓枠など、最終形状へ押し出し加工されるプラスチック混合の木材またはアグリファイバーとすることができる。この実施形態におけるバイオラミネート層は実用的または装飾的のいずれかとなり得る。   The substrate can be a plastic-blended wood or aggregate that is extruded into its final shape, such as a woodworking product or window frame where the biolaminate is then shaped by heat or an adhesive layer and bonded to the surface. The biolaminate layer in this embodiment can be either practical or decorative.

加えて、グラスパネルは、3Mから入手した透明のラミネートテープを用いて半透明の建築用パネル製品を創り出すために、本明細書にて提供されるバイオラミネートとともにラミネートされ得る。   In addition, glass panels can be laminated with the biolaminates provided herein to create translucent architectural panel products using transparent laminate tapes obtained from 3M.

バイオ複合材基材   Biocomposite substrate

特定の実施形態において、基材は三次元成形のために提供され得る。発泡プラスチック、プラスチック、またはバイオプラスチックの複合材は、再生プラスチックを利用でき、高度の耐水性及び最終性能を提供できるため、有用となり得る。   In certain embodiments, a substrate can be provided for three-dimensional shaping. Composites of foamed plastic, plastic, or bioplastics can be useful because they can utilize recycled plastic and provide high water resistance and ultimate performance.

長い連続的なリニア成形品を創出するために、様々な基材がプロフィール押し出し法を用いて成形され、創られ得る。高性能を維持しつつ、リニア成形品の費用及び/または重量を低減するために、第一に、これらは、発泡性充填剤や複合材充填剤をベースにし得る。バイオ複合材の場合の第1プラスチックまたは結合剤としてのプラスチックまたはバイオプラスチックを一体化することによって、より高価値で、より高性能を提供する従来のパーチクル・ボードやMDF基材よりも高い耐水性が提供される。加えて、これにより、多くの木材ベースの複合材基材の共通の問題であるカビ抵抗性についても基材はより高度なカビ抵抗性を有することになる。   Various substrates can be molded and created using profile extrusion methods to create long continuous linear moldings. In order to reduce the cost and / or weight of linear moldings while maintaining high performance, they can be based on expandable fillers and composite fillers, firstly. Higher water resistance than conventional particle boards and MDF substrates that offer higher value and higher performance by integrating first plastic or bioplastic as binder in the case of biocomposites Is provided. In addition, this also results in the substrate having a higher degree of mold resistance, also with respect to mold resistance, which is a common problem of many wood-based composite substrates.

再生発泡プラスチック
プロフィール押し出し過程において、様々な発泡剤を用いて発泡プラスチックまたはバイオプラスチックが創出され得る。PVC、PET、PE、PP及びその他の一般的に使用されるプラスチックは、再生されて発泡成形品の部材となり得る。PLA、PHA、その他のバイオプラスチック及び再生バイオプラスチックは、最終的な押し出し形状に発泡され得る。100%プラスチックまたはバイオプラスチックが発泡され得るところ、これらの物質の形状は耐水性であるが、多くの外装用途のために十分な機械的強度や熱変形性などを有していない場合がある。機械的強度が要求されないラミネートフローリング、木工製品、及びその他の用途用の基材などの用途において、発泡プラスチックのこれらの形態は、良好な基材のために十分であろう。軽量の押し出し部を創るために、発泡プラスチックは、一般的に化学的な発泡剤または発泡剤を使用することができる。バイオプラスチックの場合も、化学的な発泡剤及び発泡剤を使用することができるが、その他の形状のタンパク質やバイオ発泡剤も使用され得る。バイオプラスチックの場合は、PLA、PHAなどのバイオプラスチックを、それらの融点より低いところで、粘弾性状態にて押し出すことが好ましい。これにより、最終物において結晶化の程度がより高く維持され、最終的な三次元形状を維持するためのより高い融解強度が得られる。一般的に、多くのバイオポリマーをその融点を超えて処理すると、複雑なプロフィール形状を維持するための十分な融解強度を有しなくなる。Natureworksで製造されたPLAなどのバイオプラスチックは、一般的に4以上のメルトフローインデックス(MFI)を有する。その形状を保持するために遥かに高い粘度とより高い融解強度を有する、良好なプロフィール押し出しのためのプラスチックは、一般的に1以下のMFIを有する。その融点よりも高いところでバイオプラスチックを処理すると、その形状を保持する能力が極めて低い、蜂蜜同様の粘度を有することになるが、一方で1より低いMFIを有するプロフィール押し出しグレードのプラスチックは、一般的に、押し出し中にその形状を維持できる「プレイドウ」と同様の粘度を有することになる。
Regenerated Foam Plastics In the profile extrusion process, various blowing agents can be used to create foam plastic or bioplastic. PVC, PET, PE, PP and other commonly used plastics can be recycled to become parts of foam moldings. PLA, PHA, other bioplastics and regenerated bioplastics can be foamed into the final extruded shape. Where 100% plastic or bioplastics can be foamed, the shape of these materials is water resistant, but may not have sufficient mechanical strength, heat deformability, etc. for many exterior applications. In applications such as laminate flooring, woodworking products and substrates for other applications where mechanical strength is not required, these forms of foamed plastic will be sufficient for a good substrate. In order to create a lightweight extrusion, foamed plastics can generally use chemical blowing agents or blowing agents. In the case of bioplastics, chemical blowing agents and blowing agents can also be used, but other forms of proteins and biofoaming agents can also be used. In the case of bioplastics, it is preferable to extrude bioplastics such as PLA, PHA etc. in a visco-elastic state below their melting point. This keeps the degree of crystallization higher in the final product and provides higher melt strength to maintain the final three-dimensional shape. Generally, treating many biopolymers above their melting point does not have sufficient melt strength to maintain complex profile shapes. Bioplastics such as PLA manufactured by Natureworks generally have a Melt Flow Index (MFI) of 4 or more. Plastics for good profile extrusion, with much higher viscosity and higher melt strength to retain their shape, generally have an MFI of 1 or less. Processing bioplastics above their melting point will have honey-like viscosities with very low ability to retain their shape, while profile extrusion grade plastics with MFI less than 1 are generally In addition, it will have the same viscosity as "play dough" that can maintain its shape during extrusion.

バイオ複合材及び複合材
一般的に、バイオ複合材は、様々な形状に押し出しされ、成形され得るセルロースベースの物質の形態と一体化したプラスチックである。プラスチックにこうした形態のファイバーや物質を加えると、高度の耐水性、カビ抵抗性を相変わらず維持しつつ、プラスチックマトリックスの機械特性と機械安定性または熱安定性が増す。これらの形態の物質は、押し出し法によって連続的なリニア成形において三次元成分に加工されることができ、または圧縮成形によって三次元成分基材へと加工されることができる。
Biocomposites and Composites In general, biocomposites are plastics integrated with the form of cellulose-based materials that can be extruded and molded into various shapes. The addition of these forms of fibers and substances to the plastic increases the mechanical properties and mechanical or thermal stability of the plastic matrix while still maintaining a high degree of water resistance, mold resistance. These forms of material can be processed into three-dimensional components in continuous linear forming by extrusion or can be processed into three-dimensional component substrates by compression molding.

木材/プラスチック
複合材基材の様々な形態が、複合材マトリックスを形成する木くず及びプラスチックまたは廃プラスチックを使用して創出され得る。一体化され得る様々な木材源は木片、木粉、研削木材、及びその他の形態の木くず生成物である。PVC、PP、PE、PETその他などの様々なプラスチックが結合剤として使用され得るし、また、性能と耐水性を向上させるために使用され得る。
Various forms of wood / plastic composite substrates can be created using wood waste and plastic or waste plastic to form a composite matrix. The various wood sources that can be integrated are wood chips, wood flour, ground wood, and other forms of wood waste products. Various plastics such as PVC, PP, PE, PET etc. can be used as binders and can also be used to improve performance and water resistance.

バイオファイバー/プラスチック
麦わら、稲わら、トウモロコシファイバー、大豆のストック、大豆皮、オーツ麦皮、トウモロコシ皮及びその他多くのバイオファイバーベースの材料などの基材を製造するために、本発明では、バイオベースの様々なファイバーが使用され得る。PE、PVC、PP、PETなどの合成プラスチックも使用され得るが、PLAなどのバイオプラスチックや、これに似た形態のバイオプラスチックを使用することが好ましい。また、複合材マトリックスのバイオファイバー材料を多く含むものは、押し出しや成形処理の過程において、フローの改善ができるように、低粘度の結合剤またはバイオ結合剤を使用することができる。バイオベースの結合剤は、PLA,乳酸、亜麻仁油、グリセリン、及びその他の形態のバイオベースの結合剤システムを含み得る。最適には、バイオベースの結合剤システムと組み合わせたバイオファイバーが真に再生可能な資源材料を提供する。麦わら、稲わら、種子皮、トウモロコシファイバー、及びアグリファイバー材料のその他の形態などの様々なバイオファイバーと併用され得るマトリックス樹脂を提供するバイオベースの結合剤と組み合わせた乳酸の使用が開発分野にある。
Biofibers / Plastics In accordance with the present invention, biobased to produce substrates such as wheat straw, rice straw, corn fiber, soybean stock, soy peel, oat peel, corn peel and many other biofiber based materials. Various fibers of can be used. Although synthetic plastics such as PE, PVC, PP, PET may also be used, it is preferred to use bioplastics such as PLA or similar forms of bioplastics. Also, low viscosity binders or biobinders can be used in the extrusion and molding process to allow for flow improvements in the composite matrix biofiber material rich. Biobased binders can include PLA, lactic acid, linseed oil, glycerin, and other forms of biobased binder systems. Optimally, biofibers in combination with biobased binder systems provide truly renewable resource materials. The field of development is the use of lactic acid in combination with a bio-based binder that provides a matrix resin that can be used with various biofibers such as wheat straw, rice straw, seed coat, corn fiber and other forms of agrifiber materials .

バイオプラスチック/合成ファイバー
バイオプラスチックは、加工温度がバイオプラスチックの融点未満である粘弾性処理方法により、高度耐性の形状に押し出され得る。成形またはプロフィール押し出しされた基材を創るために、バイオベースのファイバーを追加することが好ましいが、さらに一段と高い性能を創出するために、その他の合成ファイバーが一体化され得る。押し出し成形過程か圧縮成形過程かのいずれかの過程において、ファイバーガラス、カーボンファイバー、ケブラーファイバー、及びその他の種類の合成ファイバーがこれらの基材の形状と一体化され得る。このシステムの実施例では、様々な形状に押し出される様々な合成ファイバーと併用したPLAまたは乳酸マトリックスバイオポリマーとすることができる。
Bioplastics / Synthetic Fibers Bioplastics can be extruded into highly resistant forms by viscoelastic processing methods where the processing temperature is below the melting point of the bioplastics. Although it is preferable to add bio-based fibers to create shaped or profile extruded substrates, other synthetic fibers may be integrated to create even higher performance. Fiberglass, carbon fibers, Kevlar fibers, and other types of synthetic fibers may be integrated with the shape of these substrates in either an extrusion or compression molding process. Examples of this system can be PLA or lactic acid matrix biopolymers in combination with various synthetic fibers extruded into various shapes.

プラスチック/バイオプラスチック及び製紙工場スラッジ
環境に優しい基材を製造するうえで、再生紙や製紙工場スラッジも、PLAまたは乳酸/結合剤などのバイオプラスチックと併用して補強材となり得る。これらは固形の押し出し成形物若しくは成形品の形態または発泡押し出し成形物の形態とすることができる。
Plastic / Bioplastic and Paper Mill Sludge In producing environmentally friendly substrates, recycled paper and paper mill sludge can also be used as reinforcements in combination with bioplastics such as PLA or lactic acid / binder. They can be in the form of solid extrusions or moldings or in the form of foam extrusions.

押し出しまたは成形過程
上記の全ての基材複合材や発泡プラスチックは、プロフィール押し出し加工処理により押し出されて三次元に成形されるか、或いは、圧縮成形により特別に設計されたモールド型に成形されて、テーブル面やキャビネットのドアなどの三次元形状に加工され得る。
Extrusion or molding process All the above-mentioned base material composites and foamed plastics are extruded by profile extrusion processing and three-dimensionally molded, or molded into a specially designed mold by compression molding, It can be processed into a three-dimensional shape such as a table surface or a cabinet door.

その他の種類の基材は、押し出されて最終的な形状に成形されるか、或いは機械加工されて最終的な形状に成形され得るが、いずれの場合も、建築用途に幅広く使用されるために三次元形状である。より高性能を有する基材を製造するために、例えば、押し出されたアルミニウムや合成ファイバー複合材も押し出され、または引き抜き成形される。一般的に、アルミニウムも引き抜き成形された合成ファイバーも、特有の加工処理を用いて押し出される。引き抜き成形は、押し出し成形された部材の機械強度を最大化するために、ファイバーを押し出し方向に対してリニアに配向させる加工処理である。   Other types of substrates can be extruded and formed into the final shape or machined and formed into the final shape, but in any case to be widely used in architectural applications It is a three-dimensional shape. For example, extruded aluminum or synthetic fiber composites may also be extruded or pultrusion to produce higher performance substrates. In general, both aluminum and pultruded synthetic fibers are extruded using specific processes. Pultrusion is a process that orients the fibers linearly with respect to the extrusion direction in order to maximize the mechanical strength of the extruded member.

実用的及び/または装飾的な部材を実質的に平面または三次元の双方の形状に成形するために、一般的に、様々な基材が、本明細書において提供されるバイオラミネートとともにラミネートされ得る。また、三次元部材において、部材は、三次元成形された部材の成形品のリニア形状に成形され得る。   Various substrates can generally be laminated with the biolaminates provided herein to form practical and / or decorative members in both substantially planar or three-dimensional shapes. . In addition, in the three-dimensional member, the member may be formed into a linear shape of a three-dimensionally formed molded article of the member.

接着剤   adhesive

一般的に、任意の適切な接着剤が使用され得、また、かかる接着剤は、バイオラミネート層またはバイオラミネート複合材アセンブリにおいて、一般的に2つ以上の層を接着する物質を含む。接着剤には糊接着剤を含めることができる。接着剤の例は、ウレタン、PVC、PVA、PUR、EVA及びその他の形態のコールドプレスまたはホットプレスされたラミネート接着剤及び方法を含む。一般的なバイオラミネート及びラミネートは、様々な糊接着剤やラミネート加工処理によって、非プラスチックまたは木製/アグリファイバー複合材料に接着するのが通常である。合成接着剤、PVA、ウレタン、ホットメルト及びその他の形態の接着剤がHPL(高圧ラミネーション)においてよく使用されている。これらの糊接着剤のうちの多くが、本発明の実施形態に選択的に使用することで有効であるが、バイオラミネート層を基材に接着させるために、ホットプレス、ロール、またはコールドプレスの加工がなされ得る接着剤システムにおいては、VOC含有量が低いか、VOCを含有しない糊が好ましい。   In general, any suitable adhesive may be used, and such adhesives generally include materials that adhere two or more layers in a biolaminate layer or biolaminate composite assembly. The adhesive can include glue adhesive. Examples of adhesives include urethane, PVC, PVA, PUR, EVA and other forms of cold pressed or hot pressed laminating adhesives and methods. Common biolaminates and laminates are usually adhered to non-plastic or wood / aggregate composites by various glue adhesives and laminating processes. Synthetic adhesives, PVA, urethane, hot melt and other forms of adhesives are often used in HPL (high pressure lamination). While many of these glue adhesives are effective for selective use in embodiments of the present invention, hot-press, roll, or cold-press to bond the biolaminate layer to the substrate. In adhesive systems that can be processed, glues with low or no VOC content are preferred.

標準的な方法及び接着剤で、プラスチックフィルムを発泡プラスチックまたはプラスチック複合材に接着することは、困難となり得る。そこで、加熱によって活性化される新しい形態の水性ウレタン及びウレタンホットメルト接着剤が、これを可能にしている。   Bonding plastic films to foamed plastic or plastic composites with standard methods and adhesives can be difficult. Thus, new forms of aqueous urethane and urethane hot melt adhesives activated by heating make this possible.

水性ウレタン
新しい形態の水性ウレタン接着剤は、環境に優しいとともに、非常に良好な接着性能を有する。その他の形態の標準的なラミネート接着剤は、プラスチックやプラスチック複合材には有効でなく、接着の度合も適切でない。Daulbert Corporationによって販売されているような、本物の木質複合材をサーモホイルするために使用される水性ウレタンが使用され得るが、この場合は、水性接着剤が上記の基材にスプレーされるか、ロールされる。水は、空気乾燥または強制熱によって瞬間除去ざれるが、接着剤が重合しないように、十分低温で行われる。ローラーまたは圧縮システムによる熱及び圧力を使用することによって、薄いバイオホイルまたはバイオラミネートが成形された表面に接着し得る。熱は主に2つの機能を有する。三次元形状に成形可能にするために、バイオホイルまたはバイオラミネートを柔らかくすることと、強力な接着力を提供するために、ウレタンを活性化或いは重合させることである。試験において、このために要求される温度は、華氏100〜200度であり、より好ましくは、華氏150〜180度である。温度が高すぎると、バイオホイルまたはバイオラミネートの表面が溶けるか、そのテキスチャー加工の表面が失われる。温度が低すぎると、バイオホイルまたはバイオラミネートは、三次元形状に成形するには十分に成形せず、或いはストレッチ性が失われる。また、ウレタンは十分に硬化しない場合がある。この場合、バイオホイルまたはバイオラミネートの厚さの範囲は0.005〜0.1インチであり、より好ましくは、その厚さの範囲は0.010〜0.030インチである。試験において、これらの形態のバイオホイルやバイオラミネートが、より低温の加工処理温度を実現し、かつ、成形時に従来の石油化学系プラスチックよりもより「シャープな」エッジを実現する低い熱変形温度を有することを見出した。加えて、バイオホイルまたはバイオラミネートとバイオベースの複合材または発泡基材を一体化することで、新しい環境保護市場の需要とバイオ嗜好の政府計画とを満たす100%バイオベースのソリューションが提供される。
Aqueous Urethane The new form of aqueous urethane adhesive is both environmentally friendly and has very good adhesion performance. Other forms of standard laminating adhesives are not effective for plastics and plastic composites, and the degree of adhesion is not adequate. An aqueous urethane used to thermofoil genuine wood composites, such as that sold by Daulbert Corporation, may be used, in which case the aqueous adhesive is sprayed onto the above substrate, or It is rolled. Water is flashed off by air drying or forced heat, but at a sufficiently low temperature so that the adhesive does not polymerize. Thin biofoil or biolaminate can be adhered to the shaped surface by using heat and pressure with a roller or compression system. Heat has two main functions. To soften the biofoil or biolaminate in order to be able to be shaped into a three-dimensional shape and to activate or polymerize the urethane in order to provide strong adhesion. In the test, the temperature required for this is between 100 and 200 degrees Fahrenheit, more preferably between 150 and 180 degrees Fahrenheit. If the temperature is too high, the surface of the biofoil or biolaminate will melt or its textured surface will be lost. If the temperature is too low, the biofoil or biolaminate will not form sufficiently to form into a three dimensional shape or lose its stretchability. Moreover, urethane may not fully harden. In this case, the thickness range of the biofoil or biolaminate is 0.005 to 0.1 inch, more preferably, the thickness range is 0.010 to 0.030 inch. In testing, these forms of biofoil and biolaminate achieve lower processing temperatures and lower heat distortion temperatures that when molded are more "sharp" than conventional petrochemical plastics. I found it to have. In addition, the integration of biofoil or biolaminate with biobased composites or foam substrates provides a 100% biobased solution that meets the needs of new environmental protection markets and government plans for biotaste .

ホットメルトウレタン
ウレタンも、フローを有して良好な接着剤を提供するために、液化のための熱を要する、無溶媒、または100%固体の状態である。これらの形態のホットメルトウレタンは、3MやHB Fullerその他の会社によって多くの用途用に製造されている。ホットメルトウレタンは、バイオプラスチック複合材のバイオホイルまたはバイオラミネートに対する強力な接着性を提供する。また、ホットメルト接着剤からの熱は、基材中で使用される極性を有する(polar natured)バイオプラスチック及びバイオホイルまたはバイオラミネートに対しても改良された接着性を提供する。
Hot Melt Urethane Urethanes are also solvent free, or 100% solids, requiring heat for liquefaction to have a flow and provide a good adhesive. These forms of hot melt urethane are manufactured by 3M and HB Fuller et al. For many applications. Hot melt urethanes provide strong adhesion to biofoil or biolaminate of bioplastic composites. The heat from the hot melt adhesive also provides improved adhesion to polar natured bioplastics and biofoil or biolaminates used in substrates.

複合材アセンブリの実施例   Composite Assembly Example

鉱物磨耗層の実施形態   Embodiment of mineral wear layer

バイオラミネート複合材アセンブリの1つの実施例において、上層は、高い磨耗面を提供するために天然石英を含んだバイオラミネートとすることができる。第2層は、上面が印刷されたバイオラミネートの白色シートとすることができる。この場合、石英バイオラミネート層は、熱及び圧力によって、または透明な接着剤によって印刷された下層と溶融され得る。   In one embodiment of the biolaminate composite assembly, the top layer can be a biolaminate that includes natural quartz to provide a high wear surface. The second layer can be a white sheet of biolaminate printed on top. In this case, the quartz biolaminate layer can be melted with the lower layer printed by heat and pressure or by a transparent adhesive.

PEEK磨耗層の実施形態   Embodiments of PEEK wear layer

図7を参照すると、いくつかの実施形態による、高性能の表面層を利用したバイオラミネート複合材アセンブリの断面図が示されている。非プラスチック硬質基材106が選択的な接着剤層104と接触し得る。このような接着剤層104は、1つまたは複数のバイオラミネート層102と接触し得る。基材106は、例えば、層102と接触し得る。バイオラミネート層102は、薄膜など、多層を含み得る。高性能層702は、1つまたは複数のバイオラミネート層と接触し得る。以下でPEEK高性能層について具体的な議論がなされているが、石英磨耗層などの代替的な高性能層が代わりに使用され得る点が認識されるべきである。   Referring to FIG. 7, a cross-sectional view of a biolaminate composite assembly utilizing a high performance surface layer is shown, according to some embodiments. A non-plastic hard substrate 106 may be in contact with the selective adhesive layer 104. Such adhesive layer 104 may be in contact with one or more biolaminate layers 102. Substrate 106 may, for example, be in contact with layer 102. Biolaminate layer 102 may include multiple layers, such as thin films. The high performance layer 702 can be in contact with one or more biolaminate layers. Although specific discussions are made below on PEEK high performance layers, it should be appreciated that alternative high performance layers such as quartz wear layers may be used instead.

本発明の実施形態は、層102の表面側で1つまたは複数のバイオラミネート層102と接触する高性能表面層702の一体化を含む。高性能層702は、PEEK層であってもよい。   Embodiments of the present invention include the integration of a high performance surface layer 702 in contact with one or more biolaminate layers 102 on the surface side of layer 102. The high performance layer 702 may be a PEEK layer.

装飾層またはインキが、バイオラミネート層102の間及び高性能層702の間に配置され得る。インキの場合は、美的価値を提供するために、バイオラミネート105または高性能層702のいずれかに印刷され得る。PEEKは、極めて高い耐熱性を有する、非常に高性能な熱可塑性物質である。様々なPEEKフィルムまたはコーティングの耐熱性は、継続的に華氏500度を超えている。現行の表面層のその他の形態は、水の沸点(華氏212度)を僅かに超える継続的な耐熱性を有するに過ぎない。   A decorative layer or ink may be disposed between the biolaminate layer 102 and between the smart layer 702. In the case of ink, it can be printed on either the biolaminate 105 or the smart layer 702 to provide aesthetic value. PEEK is a very high performance thermoplastic that has extremely high heat resistance. The heat resistance of various PEEK films or coatings is continuously in excess of 500 degrees Fahrenheit. Other forms of current surface layers have only continuous heat resistance slightly above the boiling point of water (212 degrees Fahrenheit).

高性能表面層702は、様々な方法または形態において使用され得る。1つの実施形態において、層702は、バイオラミネート102の表面上に熱溶融され得る。これは、バイオラミネートとPEEK表面の間の透明な接着剤層を使用してなされることもできる。   The high performance surface layer 702 can be used in various ways or forms. In one embodiment, layer 702 may be heat melted onto the surface of biolaminate 102. This can also be done using a clear adhesive layer between the biolaminate and the PEEK surface.

高性能層702は、様々な形状にサーモホイルされ得る単層ラミネートとしても使用され得る。   The high performance layer 702 can also be used as a single layer laminate that can be thermofoiled into various shapes.

PEEKの単層が使用され得るが、その他の形態は、バイオラミネート102と組み合わせた表面磨耗層としてのPEEKの使用を含む。   While a single layer of PEEK may be used, other forms include the use of PEEK as a surface wear layer in combination with the biolaminate 102.

装飾的な着色の実施例   Decorative coloring example

図8を参照すると、いくつかの実施形態による、着色バイオラミネート複合アセンブリの断面図800が示されている。硬質の非プラスチック基材106は、着色層802と接触し得る。着色層802は、1つまたは複数のバイオラミネート層102と接触し得る。基材106は、例えば層102とも接触し得る。バイオラミネート層102は、薄膜など、多層を含み得る。基材106は、例えば、追加的な硬質基材とさらに接触し得る。アセンブリは、選択的な接着剤層を含み得る。選択的な下地層804は、例えば、基材106及び着色層802と接触し得る。   Referring to FIG. 8, a cross-sectional view 800 of a colored biolaminate composite assembly is shown, according to some embodiments. The rigid non-plastic substrate 106 can be in contact with the colored layer 802. Colored layer 802 may be in contact with one or more biolaminate layers 102. The substrate 106 may also contact, for example, the layer 102. Biolaminate layer 102 may include multiple layers, such as thin films. The substrate 106 may, for example, be further in contact with an additional rigid substrate. The assembly may include a selective adhesive layer. The optional underlying layer 804 can, for example, contact the substrate 106 and the colored layer 802.

1つまたは複数のバイオラミネート層102は、限定されないが、以下のポリマーから製造される透明または半透明のポリマーフォルムを含み得る。即ち、PVC、PET、酢酸セルロース、PC、アクリル、ポリスチレン、ABS、PEEK、テフロンフィルムまたはこれらの組み合わせである。実質的に、または全てが「グリーン」な製品を提供するために、PLA、PHA、酢酸セルロース、及びその他の迅速に再生可能なまたはバイオベースのプラスチックなどのポリマー及びバイオポリマーフィルムが好ましい。   The one or more biolaminate layers 102 can include, but is not limited to, clear or translucent polymer forms made from the following polymers. That is, PVC, PET, cellulose acetate, PC, acrylic, polystyrene, ABS, PEEK, Teflon film, or a combination thereof. Polymers and biopolymer films such as PLA, PHA, cellulose acetate, and other rapidly renewable or biobased plastics are preferred to provide a substantially or all "green" product.

透明または半透明のフィルム(すなわち、バイオラミネート層102)は、約0.001〜約0.050インチの厚さとすることができる。フィルム層の上層は、一般的なラミネート表面加工の通常の範囲内の特定の光沢及びテキスチャーを有するようにテキスチャー加工され得る。押し出し処理中に、透明または半透明のフィルムが製造されて、テキスチャーと光沢が与えられ得、または、的確なテキスチャーと光沢を付与するためにホットプラテンプレス機または連続ホットローラーを使用したプレス処理のあと処理がなされ得る。   The clear or translucent film (i.e., biolaminate layer 102) can be about 0.001 to about 0.050 inches thick. The top layer of the film layer can be textured to have a specific gloss and texture within the usual range of general laminate surface processing. During the extrusion process, a transparent or translucent film can be produced to give texture and gloss, or of a press process using a hot platen press or a continuous hot roller to provide the correct texture and gloss. Post processing may be done.

傷、スクラッチ、及び磨耗に関連する最終製品の性能は、透明または半透明のフィルム表面の上層(1つまたは複数のバイオラミネート層102の上層)に与えられるテキスチャーの種類によって影響を受け得る。フィルムは、シートやロールの形状とすることができる。本発明の実施形態は、石油化学系及びバイオベースのポリマーフィルムを含み得るが、環境に優しい製品を創るために、最も好ましい方法は、バイオベースフィルムを使用することである。   The performance of the final product related to scratches, scratches, and abrasion can be influenced by the type of texture applied to the top layer of the clear or translucent film surface (the top layer of the one or more biolaminate layers 102). The film can be in the form of a sheet or roll. Although embodiments of the present invention may include petrochemical-based and bio-based polymer films, the most preferred method is to use bio-based films to create environmentally friendly products.

本発明の実施形態は、ラテックスや油性塗料など、バイオラミネート層102の底面、基材106の上面または選択的な下地層804に接触する、着色された層の使用を含む。   Embodiments of the present invention include the use of a colored layer that contacts the bottom of the biolaminate layer 102, the top of the substrate 106, or the optional underlying layer 804, such as a latex or oil-based paint.

装飾的な溶融ランダム粒子の実施形態   Embodiments of decorative fused random particles

いくつかの実施形態において、幅広い美感と三次元の外観を提供するために、様々な形態の美的な多色のバイオラミネートアセンブリがバイオポリマーマトリックス樹脂と新規なバイオ複合材ランダム粒子から形成され得る。結果得られるシート製品は、天然の花崗岩の自然な外観を有し、高い美的価値と環境保護特性が望まれる数多くの建築用途に使用され得る。   In some embodiments, various forms of aesthetic multicolor biolaminate assemblies can be formed from biopolymer matrix resin and novel biocomposite random particles to provide a wide aesthetic and three dimensional appearance. The resulting sheet product has the natural appearance of natural granite and can be used in many architectural applications where high aesthetic value and environmental protection properties are desired.

本発明は、新規な物質及び大きな被写界深度を有する製品を製造する。装飾的なバイオ複合材粒子は、液体着色剤及びワックス(例えば、硬化植物油)によって不均一にコートされる。バイオ複合材粒子は、例えば、着色剤を有しない完全に含浸させたファイバー及び/または着色剤を有する完全に含浸させたファイバーを含み得る。これらを加工する際に、フローと視認できる層化が創出されて、異なる視覚的効果が現れる。バイオプラスチックマトリックス樹脂は、一段とさらに透明または半透明である。このように、最終製品は、真に三次元または自然の外観を創るために、透明の段階を複数有し得る。   The present invention produces products with novel materials and large depth of field. Decorative biocomposite particles are coated unevenly with liquid colorants and waxes (eg, hydrogenated vegetable oils). Biocomposite particles can include, for example, fully impregnated fibers without colorants and / or fully impregnated fibers with colorants. In processing these, flow and visible stratification are created to create different visual effects. Bioplastic matrix resins are even more transparent or translucent. Thus, the final product may have multiple stages of transparency to create a truly three dimensional or natural appearance.

本発明は、ホルムアルデヒドベースの高圧ラミネート及びPVCサーモホイルに代替するための表面加工材料形態に製造されるように設計され得る。こうした場合において、両製品はその表面層に印刷紙を使用して一次元に製造される。こうした種類の装飾的なオーバーレイまたはラミネートは、低価格であるが、その光学的性質により、天然物の有する三次元または被写界深度を有しない。加えて、印刷過程は、1つの領域上で柄パターンを反復することに限定される。本発明において、結果物は、その1つのピースたりとも自然石の正確な複製たり得ない、実にランダムなフラクタル形状をしている。   The present invention can be designed to be manufactured in surface processed material forms to replace formaldehyde based high pressure laminates and PVC thermofoil. In these cases, both products are manufactured in one dimension using printing paper on their surface layer. These types of decorative overlays or laminates are inexpensive but, due to their optical properties, do not have the three dimensional or depth of field of natural products. In addition, the printing process is limited to repeating the handle pattern over one area. In the present invention, the resulting product has a truly random fractal shape that can not be an exact replica of the natural stone with that one piece.

PLAは、様々な微小粒子と混合すると、数多くの装飾的及び実用的製品を創ることができる特有の特性と特有の透明度を提供する。PLA、製紙工場スラッジ、及びその他の様々な添加剤に由来するバイオ複合材粒子は、押し出され得るが、かかる押し出しにおいて、製紙工場スラッジがその自然な状態に着色されるか、コート過程において着色される。PLAは、生合成可能であるが、公的な情報源及びその製造者によると、真に生分解性を有するものではない。PLAは、紫外線または直射日光を受けても、驚異的に良好な安定性を有する。製紙工場スラッジも製紙過程で使用される無機充填剤により良好な紫外線抵抗性を有する。着色された製紙工場スラッジとPLAからなるバイオ複合材粒子は、シート、敷板、壁板、手すり、柵、建築部材、すそ板、及びその他の装飾的かつ実用的用途の様々な形態に押し出され得る。可塑剤、衝撃改質剤、熱安定剤、及び防火材などの、PLA/製紙工場スラッジからなるバイオ複合材粒子に、選択的に添加剤が添加され得る。バイオ複合材粒子は、押し出し用にPLAや様々なセルロース系材料とともに製造され得るが、より多く含ませること、性能が向上すること、及び廃棄物のストリームに由来するものであることから、製紙工場スラッジが有利である。   PLA, when mixed with various microparticles, provides unique properties and unique transparency that can create many decorative and practical products. Biocomposite particles derived from PLA, paper mill sludge, and various other additives may be extruded, but in such extrusion the paper mill sludge is colored in its natural state or colored in the coating process Ru. PLA is biosynthetic but is not truly biodegradable according to official sources and its manufacturers. PLA has surprisingly good stability when exposed to UV light or direct sunlight. Paper mill sludge also has good UV resistance due to the inorganic fillers used in the paper making process. Biocomposite particles consisting of pigmented paper mill sludge and PLA can be extruded into various forms of sheets, bedplates, wallboards, handrails, fences, building members, baseboards, and other decorative and practical applications . Additives can be selectively added to biocomposite particles consisting of PLA / paper mill sludge, such as plasticizers, impact modifiers, heat stabilizers, and fire retardants. Biocomposite particles can be manufactured with PLA and various cellulosic materials for extrusion, but with higher loading, improved performance, and derived from waste streams, paper mills Sludge is preferred.

装飾的なバイオ複合材粒子は、様々な色、形状、そして大きさに製造され得る。装飾的なバイオ複合材粒子は、様々な装飾的特性を有するために混合され得る。装飾的なバイオ複合材粒子は、様々なバイオプラスチック及びバイオポリマーシステムのためのバイオ着色剤システムとして使用され得る。バイオ複合材粒子の様々な大きさ、色、及び形状をマトリックスであるバイオプラスチックまたはバイオコポリマーと溶融し、その後、シートまたは三次元形状に成形することによって、固体表面材料の真の性能を提供しつつ、花崗岩に類似する外観を有するパターンを有する三次元に現れる固体表面が提供される。   Decorative biocomposite particles can be manufactured in various colors, shapes, and sizes. Decorative biocomposite particles can be mixed to have various decorative properties. Decorative biocomposite particles can be used as biocolorant systems for various bioplastics and biopolymer systems. Providing the true performance of solid surface materials by melting different sizes, colors and shapes of biocomposite particles with the matrix bioplastic or biocopolymer and then forming into a sheet or three-dimensional shape While providing a three-dimensional appearing solid surface having a pattern with an appearance similar to granite.

均質な外観の複合材を形成しないために、含浸に対して親水性を提供しその完全性を維持する、類似のファイバーの特質を有するその他の装飾的ファイバーシステムが利用可能であるが、セルロース絶縁体に似た底面が、ふわりとしたセルロースが装飾的なバイオ複合材粒子の基礎として使用され得る。殆どの複合材料が均一性を得ようと奮闘する中で、本発明は、最終的な製品である装飾的バイオ複合材及びバイオラミネート製品に美観を与えるため、ランダムな粒子の形状を基礎としている。   Cellulose insulation is available, although other decorative fiber systems with similar fiber characteristics are available that provide hydrophilicity to the impregnation and maintain its integrity in order not to form a composite of homogeneous appearance. The body-like bottom, fluffy cellulose can be used as a basis for decorative biocomposite particles. As most composite materials struggle to achieve uniformity, the present invention is based on random particle shape to give the final product decorative biocomposites and biolaminate products aesthetics .

添加物質は、ランダムな粒子の製紙工場スラッジ、ファイバーに分解されたか、ランダムな形状をしたアグリファイバー、及びファイバーガラスを含む。これらの物質において、物質が、より最適な美的性能のためのより高い完全性を有する粒子を形成することができるように、着色剤を有しない硬化大豆油または天然ワックスの含浸が可能な親水性を有することが重要である。   Additives include random particulate paper mill sludge, broken down into fibers, or randomly shaped agrifibers, and fiber glass. In these materials, it is possible to impregnate hydrogenated soybean oil or natural wax without colorants so that the material can form particles with higher integrity for more optimal aesthetic performance. It is important to have

本発明は親水性のバイオ複合材装飾粒子を基礎としているが、装飾システムにはその他の粒子も混合され得る。リグリンドPLA粒子は、片面の個別の粒子の外側を単に塗ることによって着色され得る。これらの粒子は熱と圧力を用いて変形されるため、結果はさらに別の特有の美的効果を有する。物質が加工処理されると、粒子のバック印刷された側面が視認可能なように透明なバイオポリマー粒子が透けてみえる。さらに大きな美的効果と価値を提供するために、これらのバイオプラスチック粒子の形態は、バイオ複合材粒子と混合され得る。着色され、コートされた装飾的バイオ複合材粒子は、押し出し方法によって通常透明または半透明なバイオプラスチックまたはバイオコポリマーと混合される。いくつかの場合において、バイオプラスチックまたはバイオコポリマーは、事前にバイオ複合材粒子とは異なる色と配合される。   Although the invention is based on hydrophilic biocomposite decorative particles, other particles may also be mixed in the decorative system. Reformed PLA particles may be colored by simply painting the outside of the individual particles on one side. As these particles are deformed using heat and pressure, the result has yet another distinctive aesthetic effect. As the material is processed, the clear biopolymer particles can be seen through so that the back printed side of the particles is visible. These bioplastic particle forms can be mixed with biocomposite particles to provide greater aesthetic effect and value. The colored and coated decorative biocomposite particles are mixed with the usually transparent or translucent bioplastic or biocopolymer by an extrusion method. In some cases, the bioplastic or biocopolymer is preblended with a different color than the biocomposite particles.

また、PLAのコートは、最終製品であるバイオ複合材料のその他の特有の特徴を提供する。コートされたバイオ複合材粒子は、一般的に、その内部に自然のファイバー色を有し、その外側には着色されたコートや、液体着色剤、異なる物質からなるワックスなどを有する。この二層材料でコートされたバイオ粒子は、特有の熱特性を有し、特有の美的潜在性を提供する。コートは、主として着色のためであり、また、熱溶融処理の間に境界条件をより良好に維持するために使用される。これらのコートは、最終的に溶融された粒子のバイオ複合材シートや成形品に対する美的または性能上の要請のため、防火材、ファイバー、鉱物、充填剤、金属、及びその他の添加剤を含み得る。   Also, the coat of PLA provides other unique features of the final product biocomposite. The coated biocomposite particles generally have a natural fiber color inside and have a colored coat on the outside, a liquid colorant, a wax made of different substances, and the like. Bioparticles coated with this bilayer material have unique thermal properties and provide unique aesthetic potential. The coat is mainly for coloring and is also used to better maintain boundary conditions during hot melt processing. These coatings may include fire retardants, fibers, minerals, fillers, metals, and other additives, due to aesthetic or performance requirements for the final melted biocomposite sheet or molded article. .

コートされたバイオ複合材粒子を用いた光学特性も特有のものである。1つの実施例として、バイオ複合材粒子は透明なガラスプレートへ金属塗料を塗布することと比較され得る。そのグラスプレートの上側は、塗料の色を示すが、光学的なレベルでは、完全に滑らかというわけではなく、一方、塗料とガラスの界面が視認される底側は、異なる光学的な特性を有する。また、透明なガラスプレートから透かしてこの界面を見ることにより、被写界深度が認識される。コートされたバイオ複合材粒子に使用される場合に、塗料の直接的な表面ではなく、塗料と粒子の界面が視認される。   Optical properties using coated biocomposite particles are also unique. As one example, biocomposite particles can be compared to applying a metallic paint to a transparent glass plate. The upper side of the glass plate shows the color of the paint, but at the optical level it is not completely smooth, while the bottom side where the paint-glass interface is visible has different optical properties . Also, the depth of field can be recognized by looking through this interface through the transparent glass plate. When used for coated biocomposite particles, the paint-particle interface is visible rather than the direct surface of the paint.

本発明は、ポリ乳酸の、好ましくはバイオ複合材粒子の透明な内部を提供するリグリント゛の形態で、染色された、透明な、または半透明な色から開始し得る。加えて、PLAは個別の粒子を創るため、半透明または光拡散の媒体を創るための様々な多色の微粒子を含むように配合され得る。様々な色、光拡散特性、形状、大きさ、及びその他の様々な光学特性を有するバイオ複合材料粒子を混合することにより、ひとたび融合されると、これらの粒子は、このバイオベースの固体表面を有する物質に真の被写界深度を提供する、特有の光学特性と、半透明性を有する。市場における天然の花崗岩の価値については、物質の「深度」が高い、即ち、その花崗岩の中まで見ることができるほど、その価値は高い。固体表面を有する物質は、通常、この種の被写界深度を有しないか、または、粒子が透明な樹脂中に均一にフロートしており、透明な樹脂を使用する際に不自然に見える。   The present invention may start from a dyed, transparent or translucent color in the form of polylactic acid, preferably in the form of lignding which provides a transparent interior of biocomposite particles. In addition, PLA can be formulated to contain various multicolored particulates to create a translucent or light diffusing medium to create discrete particles. Once fused, bio-composite particles having different colors, light diffusion properties, shapes, sizes, and various other optical properties, when fused, these particles form a solid surface of this bio-based It has unique optical properties and translucency that provides true depth of field to materials it has. With regard to the value of natural granite in the market, its value is so high that the "depth" of the material is high, ie it can be seen into the granite. Materials with solid surfaces usually do not have this type of depth of field, or the particles float uniformly in the clear resin and appear unnatural when using the clear resin.

バイオ複合材粒子マトリックス内において、コートされた粒子は、透明または半透明の内部を有し得る。半透明の内部を創るために、その被写界深度は変化するものの、なお被写界深度を有する様々なセルロースまたは鉱物微粒子が使用される。   Within the biocomposite particle matrix, the coated particles can have a transparent or translucent interior. To create a translucent interior, various cellulose or mineral particulates are used, although their depth of field varies, but still have a depth of field.

衣類によく使用される水性染料に、形状を変わらず維持している製紙工場スラッジを加えることによって、染料を染み込ませた製紙工場スラッジが製造され得る。   A paper mill sludge impregnated with the dye can be produced by adding the paper mill sludge which remains unchanged in shape to the aqueous dye often used in clothing.

天然色のバイオ複合材粒子は、様々な形態の農業材料、産業副産物、廃材、天然木の削りくず、鉱物、及びその他の三次元形状の着色された物質などの周囲に見出される自然色を使用することによっても製造され得る。この場合において、装飾的添加物のこれらの形状は、第1バイオ複合材粒子の径の約50%未満の微粒子の形状であり、より好ましくは、良好な光学的美的な魅力を提供するために、その直径が0.060インチ未満であり、かつ、三次元のランダムな形状をしている。天然色の微粒子を使用することにより、環境保護の立場が高く望まれる用途において化学品ベースの着色剤を使用しなくてよくなる。   Natural colored biocomposite particles use natural colors found around various forms of agricultural materials, industrial by-products, scrap wood, natural wood shavings, minerals, and other three-dimensional shaped colored materials It can also be produced by In this case, these shapes of decorative additives are in the form of microparticles less than about 50% of the diameter of the first biocomposite particles, more preferably to provide good optical aesthetic appeal , The diameter is less than 0.060 inches, and has a three-dimensional random shape. The use of natural colored microparticles avoids the use of chemical based colorants in applications where environmental protection is desirable and desirable.

様々な機能を有するバイオ複合材のバイオ着色剤システムは、バイオラミネートとその支持部材を製造するための美的価値において重要な効果を有する。粉砕された再生セルロースは、装飾的なコートバイオ複合材粒子を創る開始物質として適しているが、特有の形状と美的効果を提供するその他の形態のセルロース物質も使用され得る。製紙工場スラッジ、農業ファイバー、及びその他の天然ファイバーが液体着色剤及び硬化植物油またはワックスとともに使用され、同様の手段によって加工され得る。この方法は異なる美的価値と柄デザインを可能にする幅広い範囲のバイオ複合材粒子の形状を創り出す。   The biocomposite biocolorant system with various functions has important effects on the biolaminate and its aesthetic value for producing its support members. While crushed regenerated cellulose is suitable as a starting material to create decorative coated biocomposite particles, other forms of cellulosic material may also be used to provide unique shapes and aesthetic effects. Paper mill sludge, agricultural fibers, and other natural fibers may be used with liquid colorants and hydrogenated vegetable oils or waxes and processed by similar means. This method creates a wide range of biocomposite particle shapes that allow for different aesthetic values and handle designs.

半透明のバイオプラスチックまたはバイオコポリマーマトリックス中の装飾的色/ワックスでコートしたバイオ複合材粒子を含む結果物は、広範な用途を提供する。本発明の主な用途は、このバイオ複合材料を高圧ラミネート及びPVCサーモホイルの厚さと同様の厚さを有する薄いシートにすることである。一般的にその厚さは、0.012インチから0.125インチを超えるが、0.020インチ〜0.040インチがより一般的である。装飾的ラミネートは、テキスチャーローラーによってその材料が押し出されてシートの形状にされつつ、その表面をテキスチャー加工され得る。装飾性の高いバイオラミネートの後部は、非プラスチック基材に対するバイオラミネートの接着性を高めるために、コロナ処理、火炎処理、またはその他の手段によって加工処理され得る。   The resultant comprising decorative composite / wax coated biocomposite particles in a translucent bioplastic or biocopolymer matrix offers a wide range of applications. The main application of the present invention is to make this biocomposite into a thin sheet with a thickness similar to that of high pressure laminates and PVC thermofoil. Generally, the thickness is 0.012 inches to over 0.125 inches, but 0.020 inches to 0.040 inches are more common. The decorative laminate can be textured on its surface while the material is extruded into a sheet by a texture roller. The back of the highly decorative biolaminate can be processed by corona treatment, flame treatment, or other means to enhance the adhesion of the biolaminate to non-plastic substrates.

バイオ複合材が石油化学系プラスチックや有害なプラスチックよりも好ましい場合の様々な建築用途において、バイオ複合材粒子の性質をより弾性にしたいとのニーズがある。可塑剤が、バイオ複合材の半透明性を維持するために、またはバイオ複合材粒子とともに添加され得る。グリセロール、オレイン酸、及びその他の脂肪酸や天然油などの可塑剤は全てPLAのバイオ複合材粒子をより弾性にする。多くの用途において、グリーンなソリューションを提供する場合、植物を加工して得た天然由来の可塑剤を使用することが好ましいが、これらに限定されない。   There is a need to make the properties of biocomposite particles more elastic in a variety of architectural applications where biocomposites are preferred over petrochemical plastics and harmful plastics. Plasticizers can be added to maintain the translucency of the biocomposite or with the biocomposite particles. Plasticizers such as glycerol, oleic acid, and other fatty acids and natural oils all make PLA biocomposite particles more elastic. In many applications, when providing a green solution, it is preferable to use naturally derived plasticizers obtained by processing plants, but is not limited thereto.

その他の押し出しやプラスチック加工処理用途において、装飾的なバイオ複合材粒子またはバイオ着色剤システムがバイオプラスチックに添加され得る。発明者の前回の特許出願において開示したように、PLAのプロフィール押し出しは、新規な加工処理方法と添加剤によってなされ得る。結果生成する石のようなプロフィールは、100%バイオベースであり、PVCやその他の石油化学系の押し出し成形品に代えて環境に優しくかつ高度に美的な製品に代替することが望まれるコーナーガード、幅木、エッジバンド、パーティション、木工製品、及びその他の建築部材に使用され得る。部材を製造するためのその他の処理過程は、射出成形、ブロー成形、及びその他のプラスチック加工の形態である。   Decorative biocomposite particles or biocolorant systems may be added to bioplastics in other extrusion and plastic processing applications. As disclosed in the inventor's previous patent application, profile extrusion of PLA can be done by novel processing methods and additives. The resulting stone-like profile is 100% biobased and a corner guard that is desired to replace PVC and other petrochemical-based extrusions with environmentally friendly and highly aesthetic products, It can be used for baseboards, edge bands, partitions, woodworking products, and other building components. Other processes for manufacturing the component are in the form of injection molding, blow molding and other plastic processing.

用途によっては、例えば、学校、病院、及びその他の施設の建物や商業的な建物など第1級の防火材を必要とする用途によっては、さらなる性能が求められる。PLAかバイオ複合材粒子に対してリン酸アンモニウムの形態を含む防火材パックが添加され得るが、これは、押し出し過程で優しくかき混ぜられ、防火材バイオラミネートまたはマッチングプロフィールが創られる。   Depending on the application, additional performance may be required, for example, depending on the application requiring first grade fire protection materials, such as buildings of schools, hospitals and other facilities and commercial buildings. A fire protection material pack containing ammonium phosphate forms may be added to the PLA or biocomposite particles, which are gently agitated during the extrusion process to create a fire protection biolaminate or matching profile.

ベニヤ板の実施形態   Embodiment of plywood

図7を参照すると、いくつかの実施形態によるベニヤ板バイオラミネート複合材アセンブリの断面図700が示されている。ベニヤ板基材702は、接着剤層104と接触し得る。接着剤層104は1つまたは複数のバイオラミネート層102と接触し得る。ベニヤ板基材702は、例えば、接着剤層102とも接触し得る。バイオラミネート層102は、薄膜など、多層を含み得る。ベニヤ板基材702は、例えば、硬質基材とさらに接触し得る。   Referring to FIG. 7, a cross-sectional view 700 of a veneer-board biolaminate composite assembly according to some embodiments is shown. The veneer substrate 702 may be in contact with the adhesive layer 104. Adhesive layer 104 may be in contact with one or more biolaminate layers 102. The veneer substrate 702 may also contact, for example, the adhesive layer 102. Biolaminate layer 102 may include multiple layers, such as thin films. The veneer substrate 702 may, for example, be further in contact with a rigid substrate.

ベニヤ板702は、装飾的なデザイン、テキスチャー、または外観を含み得る。バイオラミネート層102は、例えば、透明、半透明または薄く色が付いたフィルムとすることができる。バイオラミネート層102の下層及び粘着材層104の代わりに、浸透した下地紙層が選択的に基材702の底面に配置され得る。   The veneer 702 may include a decorative design, texture, or appearance. The biolaminate layer 102 can be, for example, a transparent, translucent or lightly colored film. Instead of the lower layer of the biolaminate layer 102 and the adhesive layer 104, the infiltrated base paper layer can be selectively disposed on the bottom surface of the substrate 702.

アセンブリは、ベニヤ板基材702、選択的にテキスチャー加工の上面を有する、透明の、薄い色のついた、または半透明のバイオポリマー層102、浸透した下地紙層及び透明のラミネート接着剤104を含み得る。   The assembly includes a plywood substrate 702, a transparent, light-colored or translucent biopolymer layer 102 having a selectively textured upper surface, an impregnated base paper layer and a transparent laminating adhesive 104. obtain.

一般的に、木製のベニヤ板は、様々なベニヤ板処理過程を使用して製造される。木からの生産高を最適化する、極めて薄く脆い特性を有する再構成ベニヤ板または木製のベニヤ板をさらに製造するために、いくつかの新しい加工が現在開発段階にある。これらのベニヤ板は、従来の手段では、仕上げや加工処理が困難である。木製のベニヤ板は、本物の木材または再構成の木製ベニヤ板とすることができる。   Generally, wood veneers are manufactured using various veneer processing processes. Several new processes are currently under development to further produce restructured veneers or wood veneers with extremely thin and brittle properties that optimize the yield from wood. These veneers are difficult to finish and process by conventional means. The wood veneer may be real wood or reconstituted wood veneer.

Neehanラテックスを浸透させた下地紙などの下地紙は、複合材下地として使用され得る。下部接着剤層104とバイオラミネート層102に代えて、或いはこれらに加えて、下地層がベニヤ板基材702の上側または下側に配置され得る。下地層の代わりに、ゴム、ファイバーゴム複合材シート、硬質基材、またはその他の複合材が、ベニヤ板の底面または下側でベニヤ板基材と接触し得る。   A base paper, such as a base paper impregnated with Neehan latex, may be used as a composite base. In place of or in addition to the lower adhesive layer 104 and the biolaminate layer 102, an underlayer may be disposed on the top or bottom of the veneer board substrate 702. Instead of a primer layer, rubber, fiber rubber composite sheets, hard substrates, or other composites may be in contact with the veneer board substrate at the bottom or underside of the veneer board.

テキスチャー加工したバイオフィルムの上層と、木製のベニヤ板層、及び下地を含む最終的なバイオベースのベニヤ板アセンブリは、硬質基材上に平面的にラミネートされるか、或いは起伏のある3Dの硬質基材に三次元(3D)成形されるために使用され得る。基材は、木製の複合材、アグリファイバー複合材、プラスチックファイバー複合材、セメントファイバー複合材、及びその他の形態の複合材の基材を含み得るが、これらに限定されない。   The final bio-based veneer assembly including textured top layer of biofilm, wood veneer layer, and substrate is flat laminated or rigid 3D hard substrate on hard substrate Can be used to be three-dimensional (3D) molded. Substrates may include, but are not limited to, substrates of wood composites, agrifiber composites, plastic fiber composites, cement fiber composites, and other forms of composites.

バイオベースのベニヤ板は、通路扉やキャビネットのドアなどのための起伏のあるパネル部材などの様々な3Dの硬質基材にラミネートされ得る。この場合、ベニヤ板に、最終的な仕上げ過程を要求する、より大きな木材アセンブリの一部として、研磨やスプレー仕上げがなされ得る。ベニヤ板アセンブリは、大抵の石油化学系プラスチックと比較して、一般的な木材塗層の様々な種類に対して良好な接着機能を有する。   Bio-based veneers can be laminated to various 3D rigid substrates such as relief panel members for aisle doors and cabinet doors and the like. In this case, the veneer may be polished or sprayed as part of a larger wood assembly requiring a final finishing process. The veneer assembly has a good adhesion function to various types of common wood coatings as compared to most petrochemical-based plastics.

ベニヤ板アセンブリは、キャビネット、キャビネット扉、通路扉、什器、家具、木工製品、フローリング材、壁紙、柵、天井タイル、及びその他のベニヤ板用途を含むがこれらに限定されない広範な用途を形成するためにラミネートされ得る。   Plywood assembly laminates to form a wide range of applications including but not limited to cabinets, cabinet doors, walkway doors, furniture doors, furniture, woodworking products, flooring materials, wallpaper, fences, ceiling tiles, and other plywood applications. It can be done.

波型の(corrugated)実施形態   Corrugated embodiment

また、本発明の実施形態は、押し出されたバイオプラスチック基材またはコア材と接触する1つまたは複数の表面層やシートを含む構造的な、及び/または装飾的な軽量パネルまたはラミネートアセンブリに関する。接着剤層は、例えば、基材と層に接触し得る。基材またはコア材は、湿気による攻撃に強い耐性を有することができ、トラス要素の間の選択的な開口した空間が熱による膨張と収縮を調節する柔軟性を与える。構造アセンブリは、その中に標準的な熱溶融性接着剤が使用され得るポリオレフィンや機能的極曲面と比べて、より高い剛性を有し得る。   Embodiments of the present invention also relate to a structural and / or decorative lightweight panel or laminate assembly comprising one or more surface layers or sheets in contact with the extruded bioplastic substrate or core. The adhesive layer may, for example, contact the substrate and the layer. The substrate or core can be highly resistant to moisture attack, and the selective open spaces between the truss elements provide the flexibility to control thermal expansion and contraction. The structural assembly may have a higher stiffness as compared to polyolefins or functional surfaces on which standard hot melt adhesives may be used.

1つの実施形態において、2つ以上の金属表面シートを使用することができ、コア材は波型のバイオプラスチックコア材とすることができる。コアとなるシートや本体は連続的なプラスチック押し出し技術によって形成され得る。ダイアゴナルプラスチックウェブ(diagonal plastic web)や垂直なプラスチックIビームがバイオ波型材料のトラス要素に使用され得る。さらなる実施形態は、糊接着剤で貼り合わされ得るバイオプラスチック波型シートの1つまたは複数のラミネート層を含む。代替的に、ベニヤ板または曲面を有する丸みを帯びた構造体としての使用を可能にするために、プラスチックのコア材の一つの側に接着することができる片側のみの表面シートが使用されてもよい。さらなる実施形態は、例えば、高圧ラミネート、硬質なプラスチック、天然ファイバー強化シート及びファイバーガラスシートなどの表面シートを含む。   In one embodiment, more than one metal face sheet can be used, and the core can be a corrugated bioplastic core. The core sheet or body may be formed by continuous plastic extrusion techniques. Diagonal plastic webs or vertical plastic I-beams can be used for truss elements of bio-wave material. Further embodiments include one or more laminate layers of bioplastic corrugated sheet that may be laminated with a glue adhesive. Alternatively, only one sided sheet that can be bonded to one side of the plastic core may be used to enable its use as a veneer or a rounded structure with a curved surface . Further embodiments include face sheets such as, for example, high pressure laminates, rigid plastics, natural fiber reinforced sheets and fiber glass sheets.

バイオ波型システムは、木材、合板及び前記2つのうちのいずれかから製造される複合材など、湿気に弱い建築材料に代替して、商業目的または居住目的に使用され得る。本発明の実施形態は、湿気による膨張、風化、凍結融解サイクルに耐え得る、軽量で経済的な、環境に優しい構造体及び/または装飾パネルを提供する。かかるパネルは、製造が容易で製造過程において材料を最大限に利用する。   Biocorrugated systems can be used for commercial or residential purposes, as an alternative to moisture-sensitive building materials such as wood, plywood and composites made from either of the two. Embodiments of the present invention provide lightweight, economical, environmentally friendly structures and / or decorative panels that can withstand moisture expansion, weathering, freeze-thaw cycles. Such panels are easy to manufacture and make maximum use of materials in the manufacturing process.

実施形態は、高い引っ張り強度を有する耐久性のある材料で製造された少なくとも1つの表面シートと、1つまたは複数の波型の層から構成されるコア材とを有する構造用パネルを含む。コア層は、間隔を空けて配置された内部バイオプラスチックトラス要素を提供するために、ラミネートされ得る。コアは、接着剤にて表面シートと接触させることができる。   Embodiments include structural panels having at least one face sheet made of a durable material having high tensile strength and a core material comprised of one or more corrugated layers. The core layer may be laminated to provide spaced apart internal bioplastic truss elements. The core can be contacted with the top sheet with an adhesive.

コアを構成する層の接着剤接合は、デラミネーションに対して極めて抵抗性の高い、高い強度のラミネート接合を提供する。コアは、双極性であってよく、標準的なホットメルトによる接着方法による接合、ラミネーション、及び融合に関して高い親和力を有する。基材は、危険で、また高価になり得る火炎処理、コロナ処理、プラズマ処理など、接着のための表面加工を必要としない。バイオプラスチックコア本体は、湿気による攻撃に対する抵抗性が高く、トラス要素の間にある空間は、熱膨張、熱収縮に対応するための柔軟性を提供するものであってよい。また、コアは、通常、400,000psiを超える弾性係数を有する高い剛性を有することができる。コアまたは基材は、パーチクル・ボードなど現在多く使用されているコア材と同等またはこれより高い剛性を有し得る。加えて、コアは競合製品よりも軽量とすることができ、ホルムアルデヒドの接着剤の有毒ガスを排出しない。   Adhesive bonding of the layers that make up the core provides a high strength laminate bond that is extremely resistant to delamination. The core may be bipolar and has high affinity for bonding, lamination and fusion by standard hot melt adhesion methods. The substrates do not require surface treatments for adhesion such as flame treatments, corona treatments, plasma treatments, etc., which can be dangerous and expensive. The bioplastic core body may be highly resistant to moisture attack and the space between the truss elements may provide flexibility to accommodate thermal expansion and contraction. Also, the core can typically have high stiffness with a modulus of elasticity greater than 400,000 psi. The core or substrate may have a stiffness equal to or higher than currently used core materials such as particle boards. In addition, the core can be lighter than competing products and does not emit formaldehyde gas toxic gas.

PLA、PHA、またはPHHAなど1つまたは複数のバイオプラスチックから製造されるコア本体を使用すると、アセンブリまたはシステム全体に対して特有の性質が得られる。表面シートは、金属が高い引っ張り強度を有することから、金属から製造されてもよい。特定の用途には、プラスチック、高圧ラミネート、ファイバー強化皮膚も使用され得る。   The use of a core body made of one or more bioplastics such as PLA, PHA or PHHA provides properties that are unique to the overall assembly or system. The face sheet may be made of metal because the metal has high tensile strength. Plastics, high pressure laminates, fiber reinforced skin may also be used for specific applications.

PLAまたはPHAバイオプラスチックは、望まれる形状またはプロフィールを提供するために、処理方法を使用してプロフィールや波型成形品として押し出され得る。コアは、同じ方向にラミネートされるか、或いは、直交するバイオプラスチックの波型材料の単層または多層を含み得る。2つの金属表面シートは、バイオプラスチックコアの反対側に接合され得る。   The PLA or PHA bioplastics can be extruded as profiles or corrugated articles using processing methods to provide the desired shape or profile. The core may be laminated in the same direction or may comprise single layers or multiple layers of bioplastic corrugated material orthogonal to one another. Two metal face sheets can be bonded to the opposite side of the bioplastic core.

アセンブリまたはシステム全体は、2つの表面シートを使用するときでさえ、0.125インチから1インチを超えるまでの厚さにて製造されることができる。最適またはカスタマイズ可能な特性を提供するため、コア内のバイオプラスチックには添加剤が利用され得る。バイオプラスチックコアの層は、標準的なホットメルト添加剤及び標準的なラミネート方法を使用してラミネートされ得る。コアは、最大のリニア機械的強度を得るために、例えば、全部の溝(flute)と同じ方向に全部の溝を配置した状態でラミネートされ得る。代替的に、または、これに引き続いて、さらなる強度付与のために、合板のクロスバンドと同様に、シートが互いに異なる方向を向くように波型のバイオプラスチックシートが回転されてもよい。   The entire assembly or system can be manufactured with a thickness of 0.125 inches to over 1 inch even when using two face sheets. Additives may be utilized for bioplastics in the core to provide optimal or customizable properties. The layers of bioplastic core can be laminated using standard hot melt additives and standard laminating methods. The core can be laminated, for example, with all the grooves in the same direction as all the flutes, to obtain maximum linear mechanical strength. Alternatively or subsequently, the corrugated bioplastic sheet may be rotated so that the sheets point in different directions, as well as a cross band of plywood, for additional strength.

ラミネーションは、EVA(エチレン酢酸ビニル)などの接着剤を利用し得る。その他の接着材料は、例えば、反応性ポリエステルエポキシまたはポリウレタンまたは様々な種類のラテックスとすることができる。スプレーやミスト用のための接着剤に熱及び/または圧力が適用され得る。エポキシは、砕けやすい傾向があるために、ラミネートが曲げたり加工されたりする場合には、より大きな弾性を有するポリウレタンの接着剤または変性エポキシ(TS)が使用され得る。PLAまたはPHAに由来するバイオプラスチックコアは、ポリエチレンや多くの石油化学系プラスチックが要するような表面接着剤用の前処置が不要な、特有の極曲面または機能表面を提供する。   Lamination may utilize an adhesive such as EVA (ethylene vinyl acetate). Other adhesive materials can be, for example, reactive polyester epoxy or polyurethane or various types of latex. Heat and / or pressure may be applied to the adhesive for spray or mist. Because the epoxy tends to be friable, an adhesive or modified epoxy (TS) of polyurethane with greater elasticity may be used when the laminate is bent or processed. Bioplastic cores derived from PLA or PHA provide a unique, hyper-curved or functional surface that does not require pretreatment for surface adhesives such as those required for polyethylene and many petrochemical-based plastics.

トラス要素は、Iビーム、「xブレース」、波型または正弦波の成形品を含み得る。トラスシステム中に空間を創ることによって、パネルシステムは、別個の構造要素を使用する競合製品よりも低廉、軽量、そして強固なものとなる。   The truss element may comprise an I-beam, "x brace", corrugated or sinusoidal shaped part. By creating space in the truss system, the panel system is less expensive, lighter and more robust than competing products that use separate structural elements.

屋外の壁構造の一部に利用される場合、構造用パネルは、耐熱性を要求されることがよくある。コア本体(すなわちプラスチック)用に異なる非導電性の材料を使用することによって、本発明の実施形態のパネルは、パネル全体を流れる熱フローに対して高い耐性を提供する。パネルにダメージが発生したり、その原因が生じたりすることをあまり考えなくてよいことから、パネルの熱特性によって、建築物のパネルの壁面における湿気のコントロールが向上する。本発明の実施形態のパネルは、いくつかの理由により、従来の合板や木材パネルよりも優れている。ベニヤ板のコアを有する従来の構造用パネルは、水分を容易に吸収し、材料の品質に劣り、また、老齢樹の天然資源が減少していることから、年々高価になっている。合板は、こぶや割れ、及び生物としての劣化など天然由来の欠点を有する。水分が蓄積したり、水に晒されたりすることで、腐食、腐敗が起こり、また、最終的には自然の劣化により、消費しつくされる。   When used as part of an outdoor wall construction, structural panels are often required to be heat resistant. By using different non-conductive materials for the core body (i.e. plastic), the panels of the embodiments of the present invention provide high resistance to heat flow through the entire panel. The thermal properties of the panel improve the control of moisture on the wall of the building panel, since it is not necessary to think too much about causing or causing damage to the panel. The panels of embodiments of the present invention are superior to conventional plywood and wood panels for several reasons. Conventional structural panels having a plywood core are more expensive year after year because they absorb water easily, the quality of the material is inferior, and the natural resources of old-age trees are decreasing. Plywood has disadvantages of natural origin such as bumps and cracks and deterioration as an organism. Accumulation of water and exposure to water cause corrosion and decay, and eventually it is consumed by natural deterioration.

上記のパネル及びシステム用の用途は、金属製キャビネット、ストレージシステム、パレット、手洗いの間仕切り、建築用パネル、羽目、軽量輸送用パネル、ディスプレイ及び展示用パネル、曲面パネル、座席などを含み得る。   Applications for the panels and systems described above may include metal cabinets, storage systems, pallets, hand wash partitions, architectural panels, blindness, lightweight transportation panels, displays and display panels, curved panels, seats and the like.

三次元バイオ複合材基材の実施形態   Embodiments of Three-Dimensional Biocomposite Substrates

いくつかの実施形態において、三次元のバイオ複合材基材は、本明細書にて記載のバイオラミネートによってラミネートされ得る。このような三次元のバイオ複合材基材は、装飾的な木工製品、ドア部材、またはその他の建築用リニア部材に有用となり得る。   In some embodiments, three-dimensional biocomposite substrates can be laminated by the biolaminate described herein. Such three-dimensional biocomposite substrates can be useful for decorative woodworking products, door members, or other architectural linear members.

例えば、三次元のバイオ複合材基材は、装飾的バイオホイルと建築用リニア部材として使用されるバイオ複合材押し出し基材とを含むリニア押し出しバイオ複合材アセンブリとすることができる。バイオホイルは、バイオポリマー、バイオコポリマー、変性バイオポリマー、またはバイオ複合材基材を含み得る。バイオホイルは、印刷、内部着色剤、または装飾的な含有物によって装飾的とすることができる。バイオホイルは、リニアラップ方法によって使用され得る。   For example, the three-dimensional biocomposite substrate can be a linear extruded biocomposite assembly comprising a decorative biofoil and a biocomposite extruded substrate used as a linear component for construction. The biofoil can include a biopolymer, a biocopolymer, a modified biopolymer, or a biocomposite substrate. The biofoil can be made decorative by printing, internal coloring or decorative inclusions. Biofoil can be used by the linear wrap method.

その他の実施形態において、三次元のバイオ複合材基材は、押し出された基材を含むリニアラップされたバイオ複合材とすることができる。基材は、石油化学系プラスチックとアグリファイバー、石油化学系プラスチックと木材、石油化学系プラスチックと製紙工場スラッジ、PLAなどのバイオプラスチック、またはバイオ複合材中のバイオプラスチックと木材、アグリファイバー、及び製紙工場スラッジであってもよい。基材は、発泡体や固体とすることができ、及び/または発泡プラスチック若しくはバイオプラスチックを含み得る。   In other embodiments, the three-dimensional biocomposite substrate can be a linear wrapped biocomposite comprising an extruded substrate. Substrates include petrochemical plastics and agrifibers, petrochemical plastics and wood, petrochemical plastics and paper mill sludge, bioplastics such as PLA, or bioplastics and wood in biocomposites, agrifibers, and papermaking It may be factory sludge. The substrate can be foam or solid and / or can include foam plastic or bioplastic.

壁紙の実施形態   Wallpaper embodiment

いくつかの実施形態において、バイオ複合材基材は、バイオラミネートを選択的に伴って、フレキシブルなビニール製壁紙の代替として提供され得る。ビニール製壁紙は、その洗濯可能性と強靭性により、商業用途に頻繁に使用されている。フレキシブルなPVCは、極めて有害と考えられるフタル酸可塑剤を大量に含み、危険な揮発性物質を放出する。本発明は、押し出し過程において、フレキシブルなPLAフィルムの裏面にラミネートされる不織または織られた下地層を加えるだけで看板用途に使用されるフレキシブルなバイオフィルムと同様のものを創るために、PLAをHalstar可塑剤と併用する。フレキシブルなPLAが押し出されると、布製のファイバー下地層層が圧縮され、粘弾性を有するフレキシブルなPLAフィルムの裏側に溶融される。   In some embodiments, a biocomposite substrate can be provided as an alternative to flexible vinyl wallpaper, optionally with a biolaminate. Vinyl wallpaper is frequently used in commercial applications due to its washability and toughness. Flexible PVC contains a large amount of phthalic acid plasticizer which is considered to be extremely harmful and releases dangerous volatile substances. The present invention is intended to create PLAs similar to flexible biofilms used for signage applications simply by adding a nonwoven or woven underlayer laminated to the back of the flexible PLA film in the extrusion process. In combination with Halstar plasticizer. When the flexible PLA is extruded, the fabric fiber base layer is compressed and melted on the back side of the visco-elastic flexible PLA film.

冷却され、ロールされた後、フレキシブルな下地フィルムは、乳酸に由来するバイオインキを使用して印刷される。選択的に、透明な液体の保護コーティングが使用され得る。この透明な液体は乳酸インキの形態であることが好ましい。その他の標準的なコーティングも使用可能だが、100%のバイオ的に好ましい製品を維持するには、透明な液のバイオインキが好ましい。透明な液のコーティングのその他の選択肢としては、表面へ熱溶融される、その他の透明のフレキシブルなPLA薄膜である。   After being cooled and rolled, the flexible base film is printed using bioink derived from lactic acid. Optionally, a clear liquid protective coating may be used. The clear liquid is preferably in the form of lactic acid ink. Other standard coatings can be used, but clear liquid bioink is preferred to maintain 100% of the bio-preferred product. Another option for transparent liquid coatings is other transparent flexible PLA thin films that are heat melted to the surface.

可塑剤と、選択的に潤滑剤を添加することで、アルミナ三水和物や水酸化マグネシウムなど、ハロゲンを含まず粉末状の環境に優しい、防火材を加えることが遥かに容易になることを見出した。こうして、防火材を十分に加えることにより、屋内用途コード要求事項のためのクラスI E84を満たし得る製品を提供しつつ、高いフレキシブル性が維持される。   The addition of plasticizers and, optionally, lubricants makes it much easier to add halogen-free, powder-like, environmentally friendly, fire-retardants such as alumina trihydrate and magnesium hydroxide. I found it. Thus, by adding sufficient fire protection material, high flexibility is maintained while providing a product that can meet Class IE 84 for indoor application code requirements.

その他の追加的な付加価値のあるステップは、塗布の一助とするため、また、塗布を容易にするために裏面に壁紙用接着剤を使用することを含み得る。   Other additional value-adding steps may include the use of a wallpaper adhesive on the back side to aid in application and to facilitate application.

1つの実施形態において、このようなフレキシブルな壁紙は、PLA及び、Halstar可塑剤及びバイオベースの透明なインキコーティングを有するバイオベースのインキを含む。その他の実施形態において、乳酸及びその他のバイオ結合剤/添加剤由来のバイオベースのインキを使用する装飾的なバイオ壁紙が提供される。その他の実施形態において、選択的な防火材とともに、透明な乳酸印刷インキに由来するバイオベースの透明のコーティングが提供され得る。さらなる実施形態において、織られたまたは不織の下地を有する可塑化された乳酸に由来するバイオベースのフレキシブルな壁紙が提供される。   In one embodiment, such flexible wallpapers include PLA and biobased inks with Halstar plasticizers and biobased clear ink coatings. In other embodiments, decorative biowallpapers are provided that use biobased inks from lactic acid and other biobinders / additives. In other embodiments, bio-based clear coatings derived from clear lactic acid printing inks may be provided along with selective fire protection materials. In a further embodiment, a biobased flexible wallpaper derived from plasticized lactic acid having a woven or non-woven substrate is provided.

バイオラミネート複合材の製造方法   Method of manufacturing biolaminate composite material

図2を参照すると、いくつかの実施形態によるバイオラミネート複合材構造の製造方法のブロック流れ図200が示される。非プラスチック硬質基材106が1つまたは複数のバイオラミネート層102によって形成され、またはラミネート202され得る。成形すること202は、熱成形、真空成形、熱成形またはこれらの組み合わせを含み得る。添加剤は、成形すること202の前、中、後において入れることができる。   Referring to FIG. 2, a block flow diagram 200 of a method of manufacturing a biolaminate composite structure according to some embodiments is shown. A non-plastic hard substrate 106 may be formed by one or more biolaminate layers 102 or may be a laminate 202. Forming 202 may include thermoforming, vacuum forming, thermoforming, or a combination thereof. Additives can be introduced before, during, or after shaping 202.

図3〜図6を参照すると、いくつかの実施形態によるバイオラミネート複合材アセンブリの拡大図(300、400、500、600)が示されている。硬質な非プラスチック基材などの基材106が、接着剤層104を第1側面に使用して、透明なバイオラミネート層302と接触し得る。透明なバイオラミネート層302は、例えば、リバース印刷層304と接触し得る。いくつかの実施形態において、これらは、例えば熱による融合によって接合され得る。基材106の第二側面には、第二のバイオラミネート層102が、熱成形やラミネーションなどによって接触し得る(図3参照)。   Referring to FIGS. 3-6, enlarged views (300, 400, 500, 600) of a biolaminate composite assembly according to some embodiments are shown. A substrate 106, such as a rigid non-plastic substrate, may be in contact with the transparent biolaminate layer 302 using the adhesive layer 104 on the first side. The transparent biolaminate layer 302 can, for example, be in contact with the reverse printing layer 304. In some embodiments, they can be joined, for example, by thermal fusion. The second biolaminate layer 102 may contact the second side of the substrate 106, such as by thermoforming or lamination (see FIG. 3).

透明なバイオラミネート層406は、ダイレクト印刷層404と接触し得、その後、例えば、透明な保護コーティング402によって外面を保護され得る(図4参照)。バイオラミネート層は、その間に、白色バイオラミネート層102、表面バイオラミネート層302、及び印刷層502などの2つ以上の層を含み得る(図5参照)。表面層302は、例えば石英を含み得る。その他の実施形態において、防火材がバイオラミネート層602に一体化されることができ、その後装飾層とダイレクト印刷502され得る。透明なバイオラミネート層406は、外面を向いていてもよい(図6参照)。   The transparent biolaminate layer 406 can be in contact with the direct print layer 404 and then protected, for example, by a transparent protective coating 402 (see FIG. 4). The biolaminate layer may include between them two or more layers such as white biolaminate layer 102, surface biolaminate layer 302, and print layer 502 (see FIG. 5). The surface layer 302 can include, for example, quartz. In other embodiments, a fire protection material can be integrated into the biolaminate layer 602 and then directly printed 502 with a decorative layer. The transparent biolaminate layer 406 may face the outside (see FIG. 6).

以下で、これらの様々なステップをさらに詳細に記載する。   These various steps are described in further detail below.

ポリ乳酸すなわちPLAは、通常0.003インチ〜0.060インチの厚さの極薄のシートまたはフィルムを製造するために押し出し法が使用されるパッケージフィルムに加工処理される。PLAは、その伸長粘度が低いこと及び溶融状態における形状保持能力が欠如していることから、押し出しが難しい。   Polylactic acid, or PLA, is processed into a packaging film where extrusion is used to produce ultrathin sheets or films, typically 0.003 inches to 0.060 inches thick. PLA is difficult to extrude due to its low extensional viscosity and lack of shape retention ability in the molten state.

押し出し加工の際には、ポリエチレン、ポリプロピレン、及びその他の形状の熱可塑性物質の形状などの多くのプラスチックは、粘度の一般的な測定方法として、メルトインデックスを使用する。通常、これらのプラスチックの押し出しグレードのメルトフローインデックス(MFI)は、0.1〜2MFIの間である。かかる測定は通常、プラスチックがかかるレベルまで加熱され、フローまたは材料がオリフィスを一定の時間で通過する華氏190度でなされる。押し出しグレードは、プロフィール押し出し用にその形状を維持できる処理温度レベルにおいて極めて高い粘度を有する。より高いメルトフローインデックスまたはより低い粘度を有する物質は、プロフィール押し出しに問題があり、その形状を保持できない。これは、押し出しグレードのプラスチックより低い分子量を有することにもよる。PLAは、4〜10の間のメルトインデックスを有し、通常、3MFIを下回ることはあり得ない。加えて、PLAは、Tgすなわち熱たわみ温度と融点との間の範囲がより広い、極めて特徴的な熱特性を有する。通常、PLAは、その推奨される処理温度である華氏390〜420度近傍の融点を有する。また、PLAは、多くの一般的なプラスチックの熱たわみ温度よりも低く、華氏110度を若干上回る、熱たわみ温度を有する。通常のプラスチック加工では、プラスチック処理温度は、プラスチックのTmすなわち融点よりも通常10〜20度高い。PLA処理に関する公表データにおいては、処理温度はPLAの融点である華氏390度よりも高い温度で処理されるのが通常である。   During extrusion, many plastics, such as polyethylene, polypropylene and other shapes of thermoplastics, use melt index as a common measure of viscosity. Usually, the melt flow index (MFI) of extrusion grade of these plastics is between 0.1 and 2 MFI. Such measurements are usually made at 190 degrees Fahrenheit in which the plastic is heated to such levels and the flow or material passes through the orifice in a fixed amount of time. Extrusion grades have extremely high viscosities at processing temperature levels that can maintain their shape for profile extrusion. Materials with higher melt flow index or lower viscosity have problems with profile extrusion and can not maintain their shape. This is also due to having a lower molecular weight than extrusion grade plastics. PLA has a melt index between 4 and 10 and can usually not be below 3 MFI. In addition, PLA has very characteristic thermal properties, with a wider range between Tg or thermal deflection temperature and melting point. Generally, PLA has a melting point near 390-420 degrees Fahrenheit, its recommended processing temperature. Also, PLA has a thermal deflection temperature that is below the thermal deflection temperature of many common plastics and slightly above 110 degrees Fahrenheit. In normal plastic processing, the plastic processing temperature is usually 10 to 20 degrees higher than the Tm or melting point of the plastic. In published data for PLA processing, the processing temperature is usually processed at a temperature higher than 390 ° F., which is the melting point of PLA.

本明細書で提供されるバイオラミネート層に使用されるPLAは、押し出しフィルム処理における融点よりも高い温度で処理され得る。また、バイオラミネートにおいて使用されるPLAは、その粘弾性を有する状態の融点を下回って処理されることができ、バイオラミネート層において、より高い結晶化度を維持し得る。例えば、その出願の全内容が本明細書に組み込まれる、2007年11月2日に出願した米国特許出願番号11/934/508を参照されたい。発明の実施形態によれば、バイオラミネート層を製造するための押し出し過程は、融点よりも十分に低い温度で行われることができ、PLAをその結晶状態に維持し、PLAをその粘弾性状態にて処理する。1つの実施例において、フラットシート及びエッジバンド合わせや木工製品のピース合わせなどの三次元プロフィール合わせが製造され得る。   The PLA used in the biolaminate layer provided herein can be processed at temperatures above the melting point in extrusion film processing. Also, the PLA used in the biolaminate can be processed below the melting point of its viscoelastic state and can maintain higher crystallinity in the biolaminate layer. See, for example, US Patent Application Serial No. 11/934/508, filed November 2, 2007, the entire contents of that application being incorporated herein. According to an embodiment of the invention, the extrusion process for producing the biolaminate layer can be performed at a temperature sufficiently below the melting point, keeping the PLA in its crystalline state and the PLA in its viscoelastic state. Process. In one embodiment, three-dimensional profile alignment may be produced, such as flat sheet and edge banding and piece alignment of woodworking products.

米国特許出願番号11/934/508は、EVA型や合成型の結合剤と組み合わせたPLAは、PLAの融点より下で処理できることを、教示する。加えて、このことは、防火材が添加できることを教示する。本明細書で開示する実施形態において、結合剤と極性の高いPLAを組み合わせると、極端に脆くPVC用途の要求を満たさない物質を存在させることなく防火材をクラスIのレートに達する要求水準まで含めるのが困難になる。この技術は、耐性の高いプロフィール形状を製造するためには有用だが、EVAの添加は、これらの実施形態において不要である。その他の形態の添加剤は、PLAの融点より下の温度で処理すると、類似の結果を達成し得る。従って、本発明の実施形態は、上記参照した結合剤に代替する様々な形態のバイオ可塑剤/バイオ潤滑剤を使用する。加えて、実施形態は、ずり速度を上げ、PLAの融点よりも低い処理温度を維持することによって、高い耐性を有するプロフィール押し出し成形品が製造され得ることをも示す。   US patent application Ser. No. 11/934/508 teaches that PLA in combination with EVA-type and synthetic-type binders can be processed below the melting point of PLA. In addition, this teaches that fire retardants can be added. In the embodiments disclosed herein, the combination of binder and highly polar PLA includes fire protection materials up to the required level to reach Class I rates without the presence of materials that are extremely brittle and do not meet the requirements of PVC applications. It will be difficult. Although this technique is useful for producing highly resistant profile shapes, the addition of EVA is not necessary in these embodiments. Other forms of additives may achieve similar results when processed at temperatures below the melting point of PLA. Thus, embodiments of the present invention use various forms of bioplasticizer / biolubricant to replace the above-referenced binders. In addition, the embodiments also show that by increasing the shear rate and maintaining the processing temperature below the melting point of PLA, profiled extrusions with high tolerance can be produced.

PLAがゴムに似た「弾性状態」にある特定の温度範囲でPLAを処理する場合、PLAは非晶質状態にとどまり、その他の様々なエラストマー材料のそれと類似の作用を有する。この状態では、また、材料は湿度やずれに左右されにくい。実際、処理の際に、PLAがこのようなエラストマーの状態にあるずり速度がより高いと、プロフィール押し出しにおいて、様々な添加剤を添加して有利になることが分かった。PLAは、華氏約390度の融点を有する。本発明の実施形態は、十分なずり速度があれば、PLAはその融点よりも遥かに低い温度で処理され得る旨、教示する。この実施形態において、プロフィール押し出し法では、華氏約280〜約340度で処理がなされ、より好ましくは華氏約300〜約320度である。充填剤を多く添加することで、より高い温度が使用できるが、PLAの融点よりも下であることが好ましい。   When PLA is processed at a particular temperature range where it is in an "elastic state" similar to rubber, it remains in the amorphous state and has an effect similar to that of various other elastomeric materials. In this state, the material is also less susceptible to humidity and misalignment. In fact, it has been found that it is advantageous to add various additives in profile extrusion if the shear rate at which PLA is in such an elastomeric state is higher during processing. PLA has a melting point of about 390 degrees Fahrenheit. Embodiments of the present invention teach that PLA can be processed at temperatures well below its melting point if there is sufficient shear rate. In this embodiment, the profile extrusion process is performed at about 280 to about 340 degrees Fahrenheit, more preferably about 300 to about 320 degrees Fahrenheit. Higher temperatures can be used by adding more fillers, but preferably below the melting point of PLA.

天然ワックス、リグナン、または可塑剤などのバイオ潤滑剤が、この低温度の粘弾性処理において補助的役割を果たす。ワックスや可塑剤は、バイオベースの材料であることが好ましい。本発明の実施形態は、PLAと可塑剤またはバイオ潤滑剤を使用して、プロフィール押し出しの連続成形品に加工される2つの部材組成物が、その融点よりも低い温度で処理され、高い耐性の複合形状のプロフィールを製造し得ることについて記載する。   Biolubricants such as natural waxes, lignans or plasticizers play an auxiliary role in this low temperature viscoelastic process. Waxes and plasticizers are preferably biobased materials. An embodiment of the present invention is that two component compositions that are processed into continuous profiles of profile extrusion using PLA and a plasticizer or biolubricant are processed at a temperature lower than their melting point and are highly resistant It will be described that profiles of composite shapes can be produced.

こうした処理条件で、様々な生分解不可能なプロフィール成形品の用途のため、より広範な最終的な性能品質の製品を開発するために、様々なその他のポリマー添加剤を添加することに加えて、液体や固体の様々な添加物、充填剤、強化剤を混合することが可能である。PLAは、軽量のプロフィール押し出し成形品を製造するために、セルカ(celuka)ダイシステム、発泡剤またはバイオ発泡剤を使用して発泡体とすることができる。固体または発泡体のプロフィール形状に対して、木質ファイバー、木くず、製紙工場スラッジ、アグリファイバー、麦わら、鉱物、ファイバーガラスファイバー、デンプン、タンパク質、及びその他の形状の充填剤または強化剤などが添加され得る。結果生成したバイオプロフィールは、バイオラミネート複合材やその他のバイオラミネートと同じ柄模様を用いた印刷などと調和するように、全体が着色されてもよい。これにより、建築デザインにおける環境要素の美的な調和を可能にするために、ビル、オフィス、及び商業ビルに対する全体的なソリューションを創り出す力が生まれる。   In these processing conditions, in addition to adding various other polymer additives, in order to develop a product with broader final performance quality for various non-biodegradable profiled articles applications It is possible to mix various additives of liquid and solid, fillers and reinforcing agents. The PLA can be made into foam using a celuka die system, a blowing agent or a biofoaming agent to produce lightweight profile extrusions. Wood fibers, wood chips, paper mill sludge, agrifibers, wheat straws, minerals, fiber glass fibers, starches, proteins and other forms of fillers or reinforcing agents etc. may be added to the solid or foam profile shape . The resulting bioprofile may be generally tinted to match the print with the same pattern as the biolaminate composite and other biolaminates. This creates the ability to create an overall solution for buildings, offices, and commercial buildings to enable the aesthetic harmonization of environmental elements in architectural design.

合成物質、天然鉱物、またはバイオ材料などの充填剤が、エラストマー状態のバイオポリマーに添加され得る。これらの物質をバイオポリマーのエラストマー状態に添加することで、その融点より下にとどまり、バイオポリマーの結晶化を最小限にすることにより、遥かに高いずり速度による処理が可能になり、分散性が改善し、バイオポリマーの脆さが改善する。   Fillers such as synthetics, natural minerals, or biomaterials may be added to the biopolymer in elastomeric form. The addition of these materials to the elastomeric state of the biopolymer allows it to stay below its melting point and minimize the crystallization of the biopolymer, allowing processing with much higher shear rates, and dispersibility It improves and the brittleness of the biopolymer is improved.

上述の通り、バイオラミネート複合材アセンブリ中のバイオラミネート層は、着色剤システムを含み得る。着色剤は、バイオコポリマーと混合することにより、及び/または単色及び多色の審美性が高いバイオラミネートとマッチング(調和)プロフィールを提供するために、染めやその他の着色方法にてファイバーを着色することにより、バイオラミネート層に直接添加されてもよい。   As mentioned above, the biolaminate layer in the biolaminate composite assembly may include a colorant system. Coloring agents color the fibers by dyeing or other coloring methods by mixing with the biocopolymer and / or to provide a matching (consistent) profile with a single color and multi-color high aesthetic biolaminate May be added directly to the biolaminate layer.

PLAを主成分として選択的な添加剤を有するバイオラミネート層は、PVCまたはHPL装飾表面製品の要求を満たすためにシート押し出しされてもよい。バイオラミネートの押し出されたシートは、バイオラミネートの透明な非結晶質バイオラミネートを得るために融点より上で処理されてもよいし、または、その結晶性を増すために粘弾性状態にて融点より下で処理されてもよい。押し出されるバイオラミネートは、0.002インチ〜0.3インチの厚さで押し出され得るが、0.005インチ〜0.030インチであることがより好ましく、0.010インチ〜0.025インチであることが最も好ましい。熱押し出しされたバイオラミネートの透明なシートは、その後、冷却と、バイオラミネートの表裏面にテキスチャー加工することの目的との両方のために様々なローラーで処理され得る。上面テキスチャー加工は、滑らかな高い光沢レベルからテキスチャー加工度の高い平面にまでわたり得る。カウンター、テーブル、そして多くのキャビネットドア用途に、引っかき傷が目立ったり、光の反射が低下したりしないために、10〜30度の光沢レベルが好ましい。バイオラミネートの裏面は、上面側のテキスチャーと調和させることができるが、ラミネート時の接着性を高めるために、低い光沢度の平面であることが好ましい。バイオラミネート材料は透明とすることができるものの、両側に同じまたは異なるテキスチャーを加えると、バイオラミネートが半透明になり、透視することが困難となり得る。   Biolaminate layers having PLA-based selective additives and selective additives may be sheet extruded to meet the requirements of PVC or HPL decorative surface products. The extruded sheet of the biolaminate may be treated above the melting point to obtain a clear non-crystalline biolaminate of the biolaminate, or above the melting point in the viscoelastic state to increase its crystallinity. It may be processed below. The biolaminate being extruded may be extruded with a thickness of 0.002 inches to 0.3 inches, but is more preferably 0.005 inches to 0.030 inches, 0.010 inches to 0.025 inches. Most preferably. The heat-extruded clear sheet of the biolaminate can then be treated with various rollers for both cooling and the purpose of texturing the front and back of the biolaminate. Top surface texturing can range from smooth high gloss levels to highly textured planes. For counter, table, and many cabinet door applications, a gloss level of 10 to 30 degrees is preferred so that scratches are not noticeable or light reflection is reduced. The back side of the biolaminate can be matched to the texture on the top side, but is preferably a low gloss flat surface to enhance adhesion during lamination. Although the biolaminate material can be transparent, adding the same or different textures on both sides can make the biolaminate translucent and difficult to see through.

透明なバイオラミネートが押し出された後、このバイオラミネートは、液体最終加工に直接代替して、製品に対してVOC環境に配慮した高性能の仕上げを提供する、木材またはアグリファイバー複合材への透明なフィルムによる仕上げとして選択的に同形状にて使用できる。   After the clear biolaminate is extruded, the biolaminate is a transparent to wood or agrifiber composite that provides a VOC-friendly, high-performance finish to the product, directly replacing liquid finishing. It can be used selectively in the same shape as a finish with a film.

いくつかの実施形態において、半透明のバイオラミネートは、上面にダイレクト印刷され、裏面にリバース印刷され、または、様々な印刷方法やインキ(前記議論した)を使用して、バイオラミネートの層内に印刷され得る。印刷方法は、インキジェット、ロータグラビア、フレキソ印刷、染料昇華方法、ダイレクトUVインキジェット印刷、標準化したインキまたはUVインキによるスクリーン印刷、及びその他の方法による印刷を含むが、これらに限定されない。印刷処理過程において、バイオインキが利用され得る。印刷インキの接着性を最大限にするために、印刷の1つの方法として、印刷前後においてインキか基材かを加熱しておくことができる。いくつかの場合において、こうした層の接着性を改善するために、第1層が、バイオラミネート表面と印刷層との間に使用され得る。   In some embodiments, the translucent biolaminate is directly printed on the top side, reverse printed on the back side, or in layers of the biolaminate using various printing methods and inks (discussed above) It can be printed. Printing methods include, but are not limited to, ink jet, rotor gravure, flexographic printing, dye sublimation methods, direct UV ink jet printing, screen printing with standardized ink or UV ink, and printing by other methods. Bio-ink can be utilized in the printing process. In order to maximize the adhesion of the printing ink, it is possible to heat the ink or the substrate before and after printing as one method of printing. In some cases, a first layer can be used between the biolaminate surface and the printing layer to improve the adhesion of such layers.

印刷処理過程は、印刷が平面テキスチャーでよい裏面にリバース印刷されている単一層の透明なバイオラミネートを印刷するために使用され得る。印刷処理過程は、平面を濡らし、バイオラミネートの透明度を高める。バイオラミネートを加熱によりラミネートすることは、その非結晶質性を高める。これにより、バイオラミネートはより透明になり、印刷がより高品質になり得る。印刷が透明なバイオラミネートの裏面になされるので、バイオラミネートは、表面に印刷されているPVC製品に比べて厚い磨耗層を有し、美的な印刷層を保護するための最小限の層しか表面に有しないか、保護のための層がない。   The printing process can be used to print a single layer clear biolaminate, the printing being reverse printed on the back side which may be flat texture. The printing process wets the flat surface and increases the clarity of the biolaminate. Laminating the biolaminate by heating enhances its non-crystallinity. This may make the biolaminate more transparent and may result in higher quality printing. Because the printing is on the back of a clear biolaminate, the biolaminate has a thicker wear layer compared to the PVC product printed on the surface, and only the minimal layer to protect the aesthetic print layer Have no or no layer for protection.

適度な接着力を有し、サーモホイル用途にある程度の伸縮力をする限りは、溶媒、UV硬化、シルクスクリーンインキ、及びその他の形態のインキを含む様々な印刷インキが使用され得る。いくつかの試験パターンでは、特定のインキは硬質すぎて、ラミネート処理過程で割れたり接着性を失ったりする。1つの適切なインキは、インキ層を含む100%バイオベースの製品を提供するMutoh Valuejetデジタル印刷システム用のMubioなどのバイオベースのインキ(すなわちバイオインキ)である。   Various printing inks may be used, including solvents, UV curing, silk screen inks, and other forms of ink, as long as they have adequate adhesion and some stretch for thermofoil applications. In some test patterns, certain inks are too hard to break or lose adhesion during the lamination process. One suitable ink is a biobased ink (ie, bioink) such as Mubio for a Mutoh Valuejet digital printing system that provides a 100% biobased product that includes an ink layer.

バイオホイルへの印刷は、最終製品に高いデザイン性を付与するために、バイオホイル用のダイレクト、リバース、またはサンドイッチ方法を使用する上記の任意の方法によって達成され得る。デジタル印刷との一体化も、製品を大量にオーダーメイドすることを可能にする。多くの場合、印刷は、透明な保護用の液体コーティングを伴って、白色のバイオホイルにダイレクト印刷され得る。   Printing on biofoil can be achieved by any of the above methods using direct, reverse or sandwich methods for biofoil to give the final product high design. Integration with digital printing also enables a large number of customized products. In many cases, printing can be directly printed on white biofoil with a clear protective liquid coating.

1つの実施形態において、0.010インチ未満、0.005インチ未満の薄いPLAフィルムが、様々なフォーマットのデジタルプリンタまたはその他の印刷手段によって、リバースにダイレクト印刷され得る。テキスチャー加工が十分になされた、ファイバーに分解された鉱物やバイオベースの結合剤を含む再生鉱物ファイバー複合材が、適度な大きさにカットされて調製され、また、加熱により活性化する接着剤が上面及び側面に使用され得る。PLAフィルムの画像は、柄模様、写真、記号、または通常コンピュータが生成する任意のアートワークの形態とすることができる。複合材は、その表面に載せた印刷フィルムとともに、サーモホイルマシンに配置され得る。PLAフィルムは、せいぜい華氏約140度までの加熱で、数秒間保持され得る。通常のサーモホイルの温度では、かかるフィルムにたるみが生じ、真空処理の間に穴が開く場合がある。その後、真空処理は暖かいフィルムの下でなされることができ、その後、硬い石のような鉱物ファイバー複合材のテキスチャーを呈することになる。結果生成する「エコアート」は、印刷層が透明なフィルム層の下にあるという事実により、高い耐摩耗性を有し得る。最終製品は、結局、そのバイオ含有率が約30%、再生物の含有率が約60%、そして自然粘土の含有率が、バランスをとって10%となる。   In one embodiment, thin PLA films less than 0.010 inches and less than 0.005 inches can be directly printed in reverse by digital printers of various formats or other printing means. A well-textured, regenerated mineral fiber composite containing fiber-degraded minerals and bio-based binders is prepared by cutting to a suitable size, and a thermally activated adhesive It can be used on the top and side. The image of the PLA film can be in the form of a pattern, a photo, a symbol, or any artwork that is typically generated by a computer. The composite can be placed on a thermofoil machine with the printing film on its surface. The PLA film can be held for several seconds with heating up to about 140 degrees Fahrenheit. At normal thermofoil temperatures, such films may sag and holes may open during vacuum processing. The vacuum treatment can then be done under a warm film, which will then exhibit the texture of a hard stone-like mineral fiber composite. The resulting "Eco-art" can have high abrasion resistance due to the fact that the print layer is under the transparent film layer. The final product eventually has a bio content of about 30%, a content of regenerant of about 60%, and a natural clay content of 10% in balance.

バイオラミネート層は、押し出されたバイオラミネート材料の1つまたは複数の層を含み得る。多層を製造する際、層をバイオラミネート表面層へと成形するために、熱ラミネート処理方法が使用され得る。各層は、同じであってよく、類似してもよく、または、特定の、異なる機能を有していてもよい。バイオラミネートの多層は、熱及び圧力によって溶融され得るが、このような溶融において、熱プレスシステム及び約50psiの合理的な圧力によって、材料はバイオポリマーの融点よりも僅かに低い融点を有している。接着両面テープ、加熱により活性化する接着剤、溶剤結合及びその他の方法など、バイオラミネートの2つの層を融合するその他の手段が使用され得る。融合されると、これらの層は、多層機能的バイオラミネートを形成して、非プラスチックの基材にラミネートされるかサーモホイルされ得るようになり、バイオラミネート複合材アセンブリを形成する。   The biolaminate layer may comprise one or more layers of extruded biolaminate material. In fabricating multilayers, thermal lamination methods may be used to form the layers into a biolaminate surface layer. Each layer may be the same, similar, or may have certain, different functions. The multilayers of the biolaminate can be melted by heat and pressure, but in such melting, with a heat press system and a reasonable pressure of about 50 psi, the material has a melting point slightly lower than that of the biopolymer There is. Other means of fusing the two layers of the biolaminate may be used, such as adhesive double sided tape, heat activated adhesives, solvent bonding and other methods. When fused, these layers form a multilayer functional biolaminate such that it can be laminated or thermofoiled to a non-plastic substrate to form a biolaminated composite assembly.

バイオラミネート複合材またはバイオラミネート複合材の任意の層は、非プラスチック基材上にラミネートされ得る。選択的に、紙、不織マット、織りマットまたはその他の形態の下地が、非プラスチック硬質基材にラミネートされる前にバイオラミネート表面の裏側に配置され得る。様々な製造者は、バイオラミネートを非プラスチック硬質基材にしっかり接着させるために、当業界の単純な水性PVA糊接着剤を使用することができる。加えて、このことは、バイオラミネート層の追加的な機能性を付与し得る。   An optional layer of biolaminate composite or biolaminate composite may be laminated on a non-plastic substrate. Optionally, a paper, non-woven mat, woven mat or other form of substrate can be placed on the back of the biolaminate surface before being laminated to a non-plastic rigid substrate. Various manufacturers can use simple aqueous PVA glue adhesives of the art to firmly bond the biolaminate to non-plastic hard substrates. In addition, this may impart additional functionality of the biolaminate layer.

いくつかの実施形態において、バイオラミネートを密着させるために、加熱により活性化する接着剤が使用され得る。これは、底面のラミネートが吸水し、熱がなくても接着できることが必要な、PVAなどのコールドプレス接着剤には有用となり得る。これらの実施形態のバイオラミネートは、例えば、両側が完全に防水性である。このようにして、ラミネートの際に熱処理を行うことで、PLAの「極」性が増し、特定の用途に要求される程度の高い接着強さが生まれる。ラミネートのその他の適切な方法は、高圧ラミネート処理方法において、加熱により活性化または熱硬化する接着剤を使用することであろう。   In some embodiments, a heat activated adhesive may be used to adhere the biolaminate. This can be useful for cold press adhesives, such as PVA, which require the laminate on the bottom to absorb water and be able to bond without heat. The biolaminates of these embodiments are, for example, completely waterproof on both sides. In this way, heat treatment during lamination increases the "polarity" of the PLA and results in a high degree of adhesion required for specific applications. Another suitable method of laminating would be to use an adhesive that is heat activated or heat cured in a high pressure laminating process.

ラミネートは、平面ラミネートまたは三次元のラミネート処理方法を含み得る。平面ラミネートは、ラミネートを木材またはアグリファイバー複合材基材に接着するために、現在、高圧ラミネートにおいて使用されている。平面ラミネートは、接着剤または糊接着剤層を基材かラミネートに使用することに基づいて、その後、圧力を利用して、ともにラミネートするというものである。平面ラミネートは、多くの種類の糊接着剤と、ホットプレス、コールドプレスの両方、または、感圧システムなどの処理方法を使用することができる。ホットラミネートシステムでは、改良された接着剤をバイオラミネートと基材の間に入れることができる。   The laminate may comprise a planar laminate or a three dimensional laminating process. Flat laminates are currently used in high pressure laminates to bond the laminate to wood or agrifiber composite substrates. A planar laminate is one that is then laminated together using pressure, based on the use of an adhesive or glue adhesive layer for the substrate or laminate. Planar laminates can use many types of glue adhesives and processing methods such as both hot and cold presses or pressure sensitive systems. In a hot laminating system, an improved adhesive can be placed between the biolaminate and the substrate.

多層のバイオラミネート表面を製造するために、通常、PLAフィルムの多層が使用され、選択的にPET、アクリル、ポリカーボネート、PEEK、またはその他の高性能プラスチックが表面磨耗層として使用され得る。いくつかの場合において、PLAそのものが上層の磨耗層として使用され得る。これらの全ての層を多層の単一シートバイオラミネートに結合させ、均一なシートを製造するために、熱溶融が利用され得る。接着剤は、層の結合に使用され得るが、熱溶融がその代わりに使用されてもよく、基材にラミネートされるバイオラミネートのホットラミネートあと処理における性能を容易にすることができる。2つのホットローラーが材料を加熱し、層を均一な溶融シートに「摘んで」(“nip”)入れるロールラミネートも、処理方法の1つとなり得る。ホットプレスなどその他の方法が使用され得るが、連続的な処理方法であることと、よりコントロールしやすいことから、ホットロールラミネートが好ましい。   In order to produce multilayer biolaminate surfaces, usually multilayers of PLA film are used, and alternatively PET, acrylic, polycarbonate, PEEK, or other high performance plastics may be used as the surface wear layer. In some cases, PLA itself may be used as the upper wear layer. Hot melt may be utilized to bond all these layers into a multilayer single sheet biolaminate and produce a uniform sheet. Adhesives may be used to bond the layers, but hot melt may alternatively be used to facilitate performance in the hot lamination post-treatment of the biolaminate laminated to the substrate. Roll lamination, in which two hot rollers heat the material and "pinning" the layer into a uniform molten sheet, can also be one of the processing methods. Other methods such as hot pressing may be used, but hot roll laminating is preferred because of the continuous processing method and its ease of control.

サーモホイルラミネート即ち熱成形は、非プラスチックの基材が、テーブル表面、加工表面、キャビネットドアなどの三次元部分に機械加工される三次元ラミネートによく使用される。水性ウレタン接着剤は、基材表面にスプレーされ得る。真空プレスや膜プレス機を使用した熱と圧力により、バイオラミネート層は基材へと成形されることができ、同時に接着剤は、加熱により活性化して、硬化する。   Thermofoil lamination or thermoforming is often used in three-dimensional laminates where non-plastic substrates are machined into three-dimensional parts such as table surfaces, work surfaces, cabinet doors and the like. An aqueous urethane adhesive can be sprayed onto the substrate surface. The heat and pressure using a vacuum press or a membrane press allow the biolaminate layer to be formed into a substrate, while the adhesive is activated and cured by heating.

プロフィールラップは、熱成形(すなわちサーモホイル)と類似するが、木工製品、窓、及びその他のリニア部材を製造するためにリニア処理機器を使用して行われる。この実施形態において、基材は、木材またはアグリファイバー複合材から機械加工されて、リニア木工製品形状となる。機械処理をなくし、機械処理による廃棄物を減らすために、プロフィールラップは、天然ファイバーまたは鉱物とプラスチックからの形状押し出しによってもなされ得る。通常、プロフィールラップマシンを使用する際には、ホットメルト付着接着剤が熱い状態で基材またはバイオラミネートに使用され、その後、一連の小さなローラーを使用してプレスをし、リニア基材の上にバイオラミネート層を形成する。   Profile wrapping is similar to thermoforming (i.e. thermofoil) but is performed using linear processing equipment to produce woodworking products, windows and other linear components. In this embodiment, the substrate is machined from wood or agrifiber composites to a linear woodworking product shape. In order to eliminate mechanical processing and reduce mechanical waste, profile wraps can also be made by shape extrusion from natural fibers or minerals and plastics. Typically, when using profile lapping machines, hot melt adhesive is used hot on the substrate or biolaminate, and then pressed using a series of small rollers onto the linear substrate Form a biolaminate layer.

リニアラップは、薄いフィルムを木製の機械加工した基材上に適用するために使用され得る。通常、これらのフィルムは、全てPVC製である。PVCの使用に対する懸念の高まりと、その環境に与える負の効果から、本発明は、窓、ドア部材、敷板、木工製品、及びその他のリニア建築部材のための真にグリーンな選択肢を提供する。前回の特許出願において定義されたバイオラミネートまたはバイオホイルは、装飾フィルムの形態で、厚さが0.010インチ以下で製造されている。フィルムは切れ目が入っており、適切なロール幅になる。以下で定義する様々な環境に優しい基材が押し出されて最終形態になる。これらは、発泡体から固体まで、様々な形態をとることができ、また、通常複合材マトリックスの形態である。リニアラップマシンを使用して、通常はウレタンであるホットメルト接着剤が溶けた状態で使用され、基材上でロールされる。ホットメルト前は、糊接着剤は、一連のローラーを冷却することができ、バイオホイルを使用して、圧力をかけて、これを表面へと成形することができる。いくつかの場合において、バイオホイルは、複合成形品に成形できるように材料を軟らかくするため、事前に加熱され得る。最終的な部分は、多くの建築物や部材に使用可能なリニア部材である。   Linear wrap can be used to apply thin films on wood machined substrates. Usually, all these films are made of PVC. Because of the growing concern for the use of PVC and its negative impact on the environment, the present invention provides a truly green option for windows, door members, floorboards, woodwork products, and other linear building components. The biolaminate or biofoil defined in the previous patent application is manufactured in the form of a decorative film with a thickness of 0.010 inch or less. The film is cut and has an appropriate roll width. The various environmentally friendly substrates defined below are extruded into their final form. These can take various forms, from foams to solids, and are usually in the form of a composite matrix. Using a linear lapping machine, a hot melt adhesive, usually urethane, is used in the melted state and rolled on the substrate. Before hot melt, the glue adhesive can cool a series of rollers and can be pressured using a biofoil to form it into a surface. In some cases, the biofoil can be preheated to soften the material so that it can be formed into a composite article. The final part is a linear component that can be used in many buildings and components.

標準的なラミネート加工表面においては、エッジバンドが要求される。融点よりも低い温度で処理され、粘弾性状態にあるPLAなどのバイオポリマーは、バイオラミネートの製造と同様に、成形したエッジバンドやその他の支持部材(support component)などのプロフィールを製造するために使用され得る。本実施形態において、非プラスチック硬質基材に機械的に取り付けられるT成形(tee molding)または糊付けされる平面プロフィールエッジバンドが記載されている。バイオエッジバンド合わせは、調和の美と性能をもたらすために同じバイオポリマーまたはバイオコポリマーシステムを使用してなされ得る。加えて、オフィスやビル全体のソリューションのために美的な調和のとれたグリーンシステムを創り出すために、調和のとれたリニアプロフィールラップされた木工製品が、木材、アグリファーバーまたはプラスチックファイバー複合材押し出し成形品にラミネートされるバイオラミネート表面層を使用して製造され得る。   For standard laminated surfaces, edge bands are required. Biopolymers, such as PLA, processed at temperatures below the melting point and in the visco-elastic state are similar to the production of biolaminates to produce profiles such as molded edge bands and other support components It can be used. In this embodiment, a tee molding or glued flat profile edge band mechanically attached to a non-plastic hard substrate is described. Bioedge banding can be done using the same biopolymer or biocopolymer system to provide harmonious beauty and performance. In addition, harmonized linear profile wrapped woodwork products can be extruded into wood, agrifurber or plastic fiber composites to create an aesthetically harmonized green system for solutions throughout the office or building Can be manufactured using a biolaminate surface layer laminated to

エッジバンド合わせまたは木工製品プロフィール合わせを行うためのその他の手段は、木工製品などの連続したリニア形状において複合材基材のプロフィール押し出し法を使用して達成され得る。バイオラミネート層は、PVC発泡体たる木工製品やPVCラップされた木工製品の代替として、環境に優しい多くの木工製品を創り出すために、リニアラップ処理方法とホットメルト接着剤を使用してラミネートされ得る。   Other means for performing edge banding or woodworking product profile alignment may be achieved using composite substrate profile extrusion in a continuous linear configuration, such as woodworking products. The biolaminate layer can be laminated using linear wrap processing methods and hot melt adhesives to create many environmentally friendly woodworking products as an alternative to PVC foam woodworking products and PVC wrapped woodworking products .

通常、高圧ラミネートは、スリットラミネート形状またはプロフィール押し出しされたリニア形状のエッジバンドなどの支持製品を伴う。本発明の実施形態において、バイオラミネート層は、エッジバンド合わせとして使用されるために、切れ目が入れられたり、細片にカットされたりしてもよい。その後、「切れ目の入った」またはカットされたバイオラミネート層は、通常、僅かな圧力でホットメルト接着剤により基材のエッジへラミネートされ得る。バイオラミネート層エッジバンドはその後カット(trim)されてもよい。バイオラミネート表面層エッジバンドは、ソリッドカラー及び柄模様で印刷されたり、押し出されたりすることができる。   Typically, high pressure laminates involve support products such as slit laminate shaped or profile extruded linear shaped edge bands. In embodiments of the present invention, the biolaminate layer may be scored or cut into strips for use as edge banding. The "cut" or cut biolaminate layer can then be laminated to the edge of the substrate with a hot melt adhesive, usually with a slight pressure. The biolaminate layer edge band may then be trimmed. Biolaminated surface layer edge bands can be printed or extruded in solid color and pattern.

本発明のいくつかの実施形態は、処理の間中、PLAまたはその他のバイオポリマーの結晶性を維持し、最終的な押し出し成形品やシート部材においてもかかる結晶性を維持するための新規な方法と選択的な組成物とを使用する。実施形態は、PLA製品の製造には推奨されない、より高いずり速度と、通常は華氏320度または300度よりも低い、極めて低い処理温度で処理する。これは、エラストマー状態の物質を、物質の融点より大幅に低い温度で処理し、また、物質が完全に無結晶の状態へと変わる場合の推奨される処理温度である華氏380〜400度で処理するためである。従来の処理方法は、濁った押し出し部材か、透明でより壊れやすいパッケージ材料を提供する。   Some embodiments of the present invention maintain the crystallinity of PLA or other biopolymers throughout processing, and novel methods to maintain such crystallinity in final extrudates and sheet members. And the selective composition. Embodiments process at higher shear rates not recommended for the production of PLA products, and at extremely low processing temperatures, usually less than 320 or 300 degrees Fahrenheit. It treats materials in the elastomeric state at temperatures well below the melting point of the material, and also at 380-400 degrees Fahrenheit, which is the recommended processing temperature when the material turns completely into an amorphous state. In order to Conventional processing methods provide turbid pushers or clear, more fragile packaging materials.

この処理温度では、物質は完全に結晶化され得るが、完全に非結晶質の物質を創るためには、この温度と処理パラメータより低くなる。結果物は、濁っていることもあり得るが、程度の高い機械性能を維持しつつ、十分に高いフレキシブル性を有することができる。   At this processing temperature, the material can be completely crystallized, but to create a completely non-crystalline material, it will be below this temperature and processing parameters. The result can be turbid, but can have sufficiently high flexibility while maintaining a high degree of mechanical performance.

本発明の実施形態における処理方法によって結晶状態または部分的な結晶状態を維持することにより、ポリマーの粘性が大幅に減り、プロフィール用途や押し出し用途に代替し得る製品にとって有利な特性が維持され得る。また、本発明の実施形態の処理パラメータにおいて、物質は、押し出し三次元成形品の加工を可能にする異なるレオロジーとメルトインデックスを有し得る。   By maintaining the crystalline or partially crystalline state by the method of treatment in embodiments of the present invention, the viscosity of the polymer can be significantly reduced and advantageous properties for the profile application and products that can be substituted for extrusion applications can be maintained. Also, at the processing parameters of embodiments of the present invention, the material may have different rheology and melt index that allow for processing of the extruded three-dimensional article.

添加剤がこれらの実施形態において、補助的な役割を果たし、相変わらずPLAまたはPLA混合物の結晶状態を維持し得る。ナノ材料、充填剤、ファイバー、タンパク質、デンプン、木粉、木材ファイバー製紙工場の廃材、及びその他の材料がPLAの結晶核の生成(nucleation)を増大させ、物質の結晶状態に影響を与える。融点より十分低い温度で処理をし、高いずり速度を用いることで、PLAが壊れにくい状態を維持することが可能となり、PVC製品の望まれる特性と用途に関する要求をより満たすことになるだろう。その他の結晶核生成剤、充填剤、ファイバー、及び材料について試験をしたが、この新規な処理方法を用いるとプラスの結果となることが分かった。   Additives may play an auxiliary role in these embodiments and still maintain the crystalline state of PLA or a mixture of PLAs. Nanomaterials, fillers, fibers, proteins, starches, wood flour, wood fiber waste from mills, and other materials increase the nucleation of PLA crystal nuclei and affect the crystalline state of the material. By treating at temperatures well below the melting point and using high shear rates, it will be possible to keep the PLA in a non-breaking condition, which will better meet the requirements for the desired properties and applications of the PVC product. Testing of other crystal nucleating agents, fillers, fibers, and materials has been found to produce positive results using this novel processing method.

シートバイオ複合材は、再度加熱され、あと成形されて、流し台その他の三次元のあと成形製品などの用途の様々な成型品に製造され得る。通常の真空成形または単純にシートを過熱した後、モールド型に配置するによって、この処理方法が達成され得る。   The sheet biocomposites can be reheated and post-formed into various molded articles for use as sinks or other three-dimensional post-formed products. This processing method can be achieved by conventional vacuum forming or simply placing the sheet in a mold after overheating it.

成形は、低廉な成形用金属を使用して、バイオ複合材粒子を用いてなされ得るが、この処理方法は、成形するうえで圧力を必要としない。溶融処理において空気孔が減るため、バイオ複合材粒子は、追加的な材料を供給する「注入口」(sprure)にある余分な材料が入った2つの側面を有するモールド型に配置される。より大規模な成形が必要になる流し台などの成形の場合は、より小さなバイオ複合材粒子のために、バイオ複合材粒子のかさ密度が高くなり、これによって花崗岩のような外観を維持するためにフローの範囲を狭めている。   Molding can be done using biocomposite particles, using inexpensive molding metals, but this processing method does not require pressure to mold. Due to the reduction of air holes in the melt process, the biocomposite particles are placed in a mold with two sides containing extra material in the "sprure" which supplies additional material. In the case of moldings such as sinks where larger scale molding is required, the bulk density of the biocomposite particles is increased due to the smaller biocomposite particles, thereby maintaining the granite-like appearance The range of flow is narrowed.

セルロースバイオラミネート複合材アセンブリの製造方法   Method of manufacturing cellulose biolaminate composite assembly

実施形態は、非浸透紙と押し出されたバイオポリマーのドライフィルムの層を利用したバイオラミネートアセンブリ製品とその製造方法に関し、この中で、非浸透紙及びバイオポリマーフィルムは、一度、加熱され、加圧され、及び水中に入れられて、バイオポリマーフィルムがその粘度を変え、紙への浸透、含浸が可能になり、多層を溶融して1つの複合材になる。この構造は、装飾的表面ラミネート層としての使用などの装飾的な表面用途または構造用複合材用途に使用され得る。実施形態は、浸透すなわち樹脂含浸を行った紙層、特に、装飾的な表面ラミネート層を使用した、バイオラミネートアセンブリ製品とその製造方法に関する。本発明の実施形態は、実質的にホルムアルデヒドの排出がない浸透紙を使用したバイオラミネートアセンブリを含む。このような実施形態は、高圧ラミネートの代替として使用され得る。その他の実施形態は、既存の形態のホルムアルデヒドベースのラミネート製造方法と協働する標準的な方法を使用する。さらなる実施形態は、樹脂製造中に圧力を使用したり、高価な変性剤を使用したりする必要なく、あと成形の特徴を改善することであろう。   Embodiments relate to a biolaminate assembly product utilizing a layer of non-penetrable paper and a dry film of extruded biopolymer, and a method of manufacturing the same, wherein the non-penetrable paper and the biopolymer film are heated once and then added. Pressed and placed in water, the biopolymer film changes its viscosity, allowing it to penetrate the paper, impregnate, and melt the multilayers into one composite. This structure may be used in decorative surface applications or structural composite applications such as use as decorative surface laminate layers. Embodiments relate to biolaminate assembly products and methods of making the same using a paper layer that has been impregnated or resin impregnated, in particular a decorative surface laminate layer. Embodiments of the present invention include a biolaminate assembly using a permeable paper that is substantially free of formaldehyde emissions. Such embodiments may be used as an alternative to high pressure laminates. Other embodiments use standard methods in conjunction with existing forms of formaldehyde based laminate manufacturing methods. A further embodiment would be to improve the molding characteristics without the need to use pressure during resin manufacture or to use expensive modifiers.

一般的に、このような方法は、第1紙層を提供すること、バイオベースのポリマーフィルム層を提供すること、及び第2紙層を提供することを含み得る。第1紙層と第2紙層は、少なくとも部分的に、バイオベースのポリマーフィルム層のバイオベースポリマー及び/または追加的なバイオベースのポリマー源に由来するバイオベースポリマーに浸透させることができる。第1紙層、バイオベースのポリマーフィルム層、及び第2紙層は、熱や圧力という手段の下で溶融でき、バイオラミネート構造体を形成する。溶融は、例えば、約20〜約1500psiの間でなされ得る。いくつかの実施形態において、PLAバイオポリマーなどのバイオラミネート層は、乾いた押し出しフィルム成形品になり得る。   In general, such methods may include providing a first paper layer, providing a bio-based polymer film layer, and providing a second paper layer. The first and second paper layers can be at least partially penetrated into the biobased polymer derived from the biobased polymer film layer and / or the additional biobased polymer source. The first paper layer, the biobased polymer film layer, and the second paper layer can be melted under the means of heat and pressure to form a biolaminate structure. Melting can be done, for example, between about 20 and about 1500 psi. In some embodiments, biolaminate layers such as PLA biopolymers can be dry extruded film molded articles.

これらの様々なステップが、より詳細に記載される。   These various steps are described in more detail.

任意の適切な、織られたまたは不織のセルロース紙が使用され得る。適切な紙は、例えば、普通紙、クラフト紙、表面加工紙、木質紙、再生紙、装飾紙、印刷紙、ファイバー強化紙、グラスファイバー強化紙、薄い木製ベニヤ板、耐火紙、化学処理紙、pH調整紙、またはこれらの組み合わせを含む。セルロース紙は、麻、バガス、麦わら、及びトウモロコシ茎葉などの再生可能な植物ファイバーから採ったバイオベースの紙とすることができる。   Any suitable, woven or non-woven cellulose paper may be used. Suitable paper is, for example, plain paper, kraft paper, surface-treated paper, wood paper, recycled paper, decorative paper, printing paper, fiber reinforced paper, fiberglass reinforced paper, thin wood veneer, fire resistant paper, chemically treated paper, pH Adjustment paper, or a combination of these. Cellulose paper can be biobased paper taken from renewable plant fibers such as hemp, bagasse, wheat straw and corn stover.

セルロース層をバイオポリマーで含浸させるための様々な方法が使用され得る。これらは、少なくとも1つの非浸透紙と少なくとも1つのバイオポリマーフィルムの束を複合材プレスし、融解したバイオポリマーを非浸透紙にダイレクトに適用し、セルロース紙を液体バイオポリマーで含浸させることを含む。   Various methods may be used to impregnate the cellulose layer with the biopolymer. These include composite pressing of a bundle of at least one impermeable paper and at least one biopolymer film, direct application of the melted biopolymer to the impermeable paper, and impregnating the cellulose paper with liquid biopolymer .

少なくとも1つの非浸透紙と少なくとも1つのバイオポリマーフィルムの束を複合材プレスする際に、かかる束は、ホットプレスにおける熱及び圧力の条件下で処理される。温度は、華氏310〜400度にわたり得るが、これらに限定されず、また、圧力は20〜1500psiにわたり得る。紙の残りの水分含有量と紙の化学的性質は、プレスシステムにおいて紙を完全に浸透、含浸させるのに必要な時間に影響し、また、バイオポリマーの動的レオロジーにも影響するだろう。この方法は、複合材プレス処理前に紙が浸透されている必要がある、現行での要求をなくすものである。   In composite pressing of a bundle of at least one impermeable paper and at least one biopolymer film, the bundle is treated under the conditions of heat and pressure in a hot press. Temperatures may range from, but not limited to, 310-400 degrees Fahrenheit, and pressures may range from 20-1500 psi. The remaining moisture content of the paper and the chemistry of the paper will affect the time required to fully penetrate and impregnate the paper in the press system and will also affect the dynamic rheology of the biopolymer. This method eliminates the current need for the paper to be infiltrated prior to composite pressing.

例えば融解したPLAなど、融解したバイオポリマーをダイレクトに適用する実施形態において、融解したPLAは、ロールコーティングを使用してダイレクトに適用され得る。特性または処理速度を高めるために、様々な添加剤が、コーティング用途の前に紙または融解したPLAに混合され得る。様々な紙層がホットメルトロールコーティングマシンに配置され、融解した液体のPLAが紙にダイレクトに適用され、冷却したローラーの間でロールされる。コートされた紙層は、その後、層の望ましい量へと束ねられ、複合材プレスにおいて熱と圧力下に置かれる。一続きの構造用複合材構造体を創るために、層を浸透させ、含浸させ、溶融するための温度は、華氏310〜400度にわたり、圧力は20〜1500psiにわたる。   In embodiments where the melted biopolymer is applied directly, such as, for example, melted PLA, the melted PLA can be applied directly using roll coating. Various additives may be mixed into the paper or molten PLA prior to coating applications to enhance properties or processing rates. The various paper layers are placed on a hot melt roll coating machine, and molten liquid PLA is applied directly to the paper and rolled between cooled rollers. The coated paper layer is then bundled to the desired amount of layer and placed under heat and pressure in a composite press. The temperature for infiltrating, impregnating and melting the layer is from 310 to 400 degrees Fahrenheit and the pressure is from 20 to 1500 psi in order to create a series of structural composite structures.

液体のバイオポリマーを使用する実施形態において、織った若しくは不織のセルロース紙または様々な形態のバイオファイバー紙が液体PLAまたはLAによって含浸され得る。その後、紙は、紙に十分染み込む低粘度の液体LA槽に浸漬され得る。乳酸はポリ乳酸の前駆体であり、紙に染み込ませるために低粘度とすることができる。   In embodiments using a liquid biopolymer, woven or non-woven cellulose paper or various forms of biofiber paper may be impregnated with liquid PLA or LA. The paper can then be immersed in a low viscosity liquid LA bath that is sufficiently impregnated with the paper. Lactic acid is a precursor of polylactic acid and can be of low viscosity to impregnate into paper.

LA浸透紙は、その後、熱、空気、またはその他の浸透紙を乾燥させるのによく使用される乾燥方法を使用して乾燥され得る。いくつかの実施形態において、乾燥し、浸透した第1紙層がテキスチャー加工され得る。浸透紙のコア層は、普通紙であってよい。表面層は広範なUVデジタル印刷を含むがこれに限定されない標準的な印刷手段によって予め印刷された柄模様、色、または画像の形態であってもよい。   The LA penetration paper can then be dried using heat, air, or other drying methods commonly used to dry the penetration paper. In some embodiments, the dried and permeated first paper layer can be textured. The core layer of the penetration paper may be plain paper. The surface layer may be in the form of a pattern, color or image pre-printed by standard printing means, including but not limited to extensive UV digital printing.

添加剤は、紙または樹脂、1つまたは複数の乾燥剤、重合剤、過酸化物及びその他の架橋剤、着色剤など、及び防火剤と接触させてもよい。   The additives may be contacted with paper or resin, one or more desiccants, polymerizers, peroxides and other crosslinkers, colorants, etc., and fire retardants.

LA浸透紙がひとたび乾燥すると、1つまたは複数の層がテキスチャー加工した紙、金属、または複合材プラテンに配置され得る。プラテンは、最終製品たるラミネートにテキスチャーを与えることができ、また、ラミネートが硬化し冷却している間に均一な冷却処理を行う。   Once the LA permeable paper has dried, one or more layers can be placed on the textured paper, metal or composite platen. The platen can texture the final product laminate and also provide uniform cooling while the laminate is curing and cooling.

1つの実施形態において、印刷されたLA浸透紙は最上に配置され得る。LA浸透紙の単層または層の束は、その後熱溶融されて固体ラミネートシートに成形され得る。温度は、LAが十分にファイバーまで浸透されるまで、層が溶解されるまで、または望まれる重合が起きるまで、華氏約120〜300度にわたる。   In one embodiment, the printed LA permeable paper can be placed on top. The single layer or bundle of layers of LA permeable paper can then be heat melted and formed into a solid laminate sheet. The temperature ranges from about 120 to 300 degrees Fahrenheit until the LA is sufficiently penetrated into the fiber, the layer is dissolved, or the desired polymerization occurs.

熱溶融はホットプラテンプレスを使用して、最終製品たるバイオラミネートの望ましい比重または硬度に応じて圧力範囲が20〜1000psiを超えるまで行われ得る。その他の実施形態において、層を加熱して固体のラミネートに溶融するために、ホットロールプレスが使用され得る。   Hot melting may be performed using a hot platen press, until the pressure range exceeds 20-1000 psi, depending on the desired specific gravity or hardness of the final product biolaminate. In other embodiments, a hot roll press may be used to heat and melt the layer into a solid laminate.

紙の単層も、下地層として使用され得る乳酸ポリマーを使用して浸透し、硬化し得る。この場合、浸透紙が製造され、その後、装飾ラミネートを創るために、色の付いたバックコートを有するポリ乳酸シートなどの薄いバイオベースフィルムに熱溶融され、または接着することができ、或いは、デジタルに画像化されることができる。浸透LA紙は、パーチクル・ボード、MDF、アグリファイバー複合材、鉱物ファイバー複合材、及びその他の種類の薄いまたは厚い硬質複合材構造体など様々な硬質基材に容易にラミネートされ得る紙表紙を提供し、これによって、全くホルムアルデヒドを含まない、防水性の装飾的な表紙の選択肢を提供する。   A single layer of paper can also penetrate and cure using lactic acid polymers that can be used as an underlayer. In this case, the penetration paper is manufactured and can then be heat fused or adhered to a thin bio-based film, such as a polylactic acid sheet with a colored backcoat, to create a decorative laminate, or digital Can be imaged. Penetrated LA paper provides a paper cover that can be easily laminated to various rigid substrates such as particle board, MDF, agrifiber composites, mineral fiber composites, and other types of thin or thick rigid composite structures And this provides a waterproof, decorative cover option that is totally formaldehyde free.

別の実施形態は、非常に汚れにくい性質と、高い程度の耐化学性、耐摩耗性を付与するために、透明のポリ乳酸表面層とLA浸透紙をラミネートすることを含む。加えて、このバイオベースの磨耗層は石油化学系ポリマー固体表面物質に使用されるのと同様の処理方法にて修復され得る。従って、いくつかの実施形態において、熱硬化性及び熱可塑性標準的オーバーレイ、鉱物プラスチックオーバーレイ、バイオプラスチックオーバーレイ、または磨耗層表面オーバーレイを含むオーバーレイ層が提供され得る。   Another embodiment involves laminating a transparent polylactic acid surface layer with a LA-permeable paper to provide a very stain resistant property and a high degree of chemical resistance, abrasion resistance. In addition, this biobased wear layer can be repaired with the same processing methods as used for petrochemical-based polymer solid surface materials. Thus, in some embodiments, an overlay layer can be provided that includes thermosetting and thermoplastic standard overlays, mineral plastic overlays, bioplastic overlays, or wear layer surface overlays.

液体LA樹脂浸透紙を硬化させるためのその他の方法は、紙を浸透処理する前に光開始剤がLA樹脂に添加される電子ビームまたはUV硬化技術の使用によってなされ得る。LA樹脂浸透紙はその後、材料の最終的な硬化のために、電子ビームまたはUV光の下に配置される。   Other methods for curing liquid LA resin impregnated paper can be made by the use of electron beam or UV curing techniques where a photoinitiator is added to the LA resin prior to impregnating the paper. The LA resin impregnated paper is then placed under electron beam or UV light for final curing of the material.

装飾的な溶融ランダムパーチクル・バイオ複合材の製造方法   Method of producing decorative fused random particle / bio composites

通常、PLAは、推奨処理温度である華氏390〜420度に近い融点を有する。また、PLAは、多くの一般的プラスチックの熱たわみ温度よりも低い華氏110度強の熱たわみ温度を有する。当業界における処理温度は、バイオポリマーの融点Tmより低い。PLAは、華氏390度より上で処理されることが、その製造者から推奨されている。華氏390度では、物質は高粘度すぎて個々の粒子領域を維持できない。当業界における処理方法は、粒子が、粒子領域に干渉する溶融フローを伴うことなく最小限のエネルギー状態で変形が可能になるエラストマー状態まで軟らかくなる熱たわみ温度範囲に基づいて行われる。通常、コートされたPLAまたはPLAベースのバイオ複合材粒子の場合、その温度は、華氏200度のすぐ手前から華氏350度であることが好ましい。   Usually, PLA has a melting point close to the recommended processing temperature of 390-420 degrees Fahrenheit. Also, PLA has a thermal deflection temperature of 110 degrees Fahrenheit, which is lower than the thermal deflection temperature of many common plastics. Processing temperatures in the art are below the melting point Tm of the biopolymer. It is recommended by its manufacturer that PLA be processed above 390 degrees Fahrenheit. At 390 ° F., the material is too viscous to maintain individual particle areas. Processing methods in the art are based on a thermal deflection temperature range in which the particles soften to an elastomeric state that allows deformation with minimal energy conditions without melt flow interfering with the particle area. Generally, for coated PLA or PLA based biocomposite particles, it is preferred that the temperature be 350 degrees Fahrenheit just prior to 200 degrees Fahrenheit.

熱たわみ温度、即ちガラス転移点と融点との間で、PLA粒子は最小限の圧力で、単なる重力からの最小限のエネルギー状態またはPLAを融解することのないマトリックスで容易に変形し得る。このことは、本発明においてPLAマトリックス樹脂を含む極性バイオ複合材粒子を溶融して、天然の花崗岩に似たランダムでフラクタルな形状にするために使用される。この発明において、マトリックス樹脂は、硬化大豆油または天然ワックスと組み合わせた、PLAを使用するバイオコポリマーとすることができる。ワックスは潤滑性、可塑性、及びバイオ複合材粒子のカップリング(coupling)をもたらす。バイオコポリマーは、99%のPLAと1%の硬化大豆油とすることができ、この割合から50:50の割合の間になるように両者を含めることができる。   At thermal deflection temperatures, ie, between the glass transition temperature and the melting point, PLA particles can be easily deformed with minimal pressure, a minimal energy state from mere gravity or a matrix that does not melt PLA. This is used in the present invention to melt polar biocomposite particles comprising PLA matrix resin into a random and fractal shape resembling natural granite. In this invention, the matrix resin can be a biocopolymer using PLA in combination with hydrogenated soy oil or natural wax. Waxes provide lubricity, plasticity, and coupling of biocomposite particles. The biocopolymer can be 99% PLA and 1% hydrogenated soybean oil, and both can be included between this ratio and a 50:50 ratio.

広い範囲にわたる様々な充填剤、ファイバー、装飾的材料、着色剤、及びバイオ複合材マトリックス内のその他のより小さい粒子形態を使用して個別のバイオ複合材粒子が製造され得る。これによって、個々の粒子が三次元または被写界深度を有する外観を呈する。通常、これらのバイオ複合材粒子は均一な形状でないこと、即ち、破砕したガラスや断面が貝殻状の破砕物と似た形状を有することが好ましい。   Individual biocomposite particles can be manufactured using a wide range of different fillers, fibers, decorative materials, colorants, and other smaller particle forms within the biocomposite matrix. This gives the individual particles the appearance of having three dimensions or depth of field. In general, it is preferred that these biocomposite particles not have a uniform shape, ie, have a shape similar to that of broken glass or shell-like broken pieces.

装飾的バイオ複合材粒子は、多くの美的かつ幾何学的な粒子形状を創ることができる、主に2つの方法によって製造され得る。バイオ複合粒子は、再生紙を利用して、これをすりつぶし、柔毛ファイバーマトリックス(flocculent fiber matrix)にすることによって形成され得る。これは、柔毛セルロースに防火材を加えることができるために使用され、実際上好適であるセルロース絶縁体の柔毛と類似する。   Decorative biocomposite particles can be manufactured by two main methods, which can create many aesthetic and geometric particle shapes. The biocomposite particles can be formed by grinding it into a flocculent fiber matrix utilizing recycled paper. This is similar to that of cellulose insulation which is used to be able to add fire protection to fluff cellulose and which is suitable in practice.

セルロース系材料は、混合中に、着色剤をファイバーにスプレーすることによってコートされる。ファイバーは、塗料または着色剤の中の水分をすばやく吸収し、ほぐれたファイバーは、個々の粒子を創る。コート処理方法において、これらの粒子の外側をコートする様々な形態のスプレー可能な塗料を使用する。粒子を乾燥させて、水分含有率を通常0.5%未満の非常に低い状態にする。本発明において、アクリル水性着色剤、油性塗料、ラテックス塗料、または、植物油ベースの塗料など、様々な液体着色システムの形態が使用され得る。製品の環境保護性を維持するために、水性または天然油ベースの塗料を使用することが好ましい。液体キャリアにおいて、天然着色剤も使用され得る。   The cellulosic material is coated by spraying colorant onto the fiber during mixing. The fibers quickly absorb moisture in the paint or colorant, and the loosened fibers create individual particles. In the coating process, various forms of sprayable paint are used which coat the outside of these particles. The particles are dried to a very low moisture content, typically less than 0.5%. In the present invention, various liquid coloring system forms may be used, such as acrylic aqueous colorants, oil-based paints, latex paints, or vegetable oil-based paints. It is preferred to use aqueous or natural oil based paints to maintain the environmental protection of the product. Natural colorants can also be used in liquid carriers.

二次的な処理方法において、硬化大豆油などの硬化植物油が融解され着色された粒子にスプレーされる。これにより、ファイバーが一層強化されて個々の粒子ができる。粒子は、冷却され、大きさと色ごとに種別される。硬化大豆油に加えて、またはこれに代えて、天然ワックスのその他の形態も使用され得る。天然ワックスは、蜜ろう、植物油ワックス、合成ワックス、及びその他の類似の物質を含むが、これらに限定されない。天然ワックスは、水分を再び含まないように着色されたセルロース塗布粒子をコートし、よりしっかりとファイバーを含浸させるという、主に2つの機能を備える。加えて、さらなるステップにおいて、ワックスまたは硬化油の一部は、最終製品及び結果物としてのバイオラミネート製品のためのバイオ潤滑剤/バイオ可塑剤/バイオカップリング剤としての役割を果たすため、バイオポリマーに「提供」(“donated”)される。粒子は、標準的なスクリーニング法を使用して、塗布の前に大きさごとに分けることができる。各大きさの粒子グループは、特有の色が塗布され、その後、全大きさと全色が再度混合されてバイオ複合材粒子混合剤とすることができる。   In a secondary processing method, a hydrogenated vegetable oil such as hydrogenated soybean oil is melted and sprayed onto the colored particles. This further strengthens the fiber and results in individual particles. The particles are cooled and classified by size and color. Other forms of natural waxes may also be used in addition to or instead of hydrogenated soybean oil. Natural waxes include, but are not limited to beeswax, vegetable oil waxes, synthetic waxes, and other similar materials. Natural waxes have two main functions: to coat the cellulose coated particles so colored as to be free of moisture again and to impregnate the fibers more firmly. In addition, in a further step, the biopolymer as part of the wax or hydrogenated oil acts as a biolubricant / bioplasticizer / biocoupling agent for the final product and the resulting biolaminate product Be "donated" to The particles can be sized prior to application using standard screening methods. The particle groups of each size may be coated with a unique color, and then the full size and the full color may be remixed to form a biocomposite particle blend.

セルロース、着色剤、及び硬化植物油を含む、ランダム形状のバイオ複合材粒子全般は、装飾的バイオ複合材粒子の液体から固体への割合によって、様々な大きさまたは形状に製造され得る。いくつかの場合において、セルロースファイバーに対して液体着色剤の割合が低いものを使用すると、再生紙の多くがコートされないことがある。これにより、最終製品は多色の装飾性の高い外観を呈する。   Generally, random shapes of biocomposite particles, including cellulose, colorants, and hydrogenated vegetable oils, can be produced in various sizes or shapes, depending on the liquid to solid ratio of the decorative biocomposite particles. In some cases, using a low ratio of liquid colorant to cellulose fiber may result in many of the recycled paper not being coated. Thus, the final product has a multicolored decorative appearance.

液体着色剤によるコート処理方法と、ワックスまたは硬化植物油によるコートという二次的処理方法によって、極めて低いかさ密度のファイバーが押し出し機に供給するうえで使用可能な物質となる。通常の新聞印刷用紙を押し出し機に供給することは、そのふわふわした特性により、極めて困難となり得る。1つの例を挙げると、すりつぶし度が低いセルロース(10重量%)を90重量%のバイオプラスチックペレットと合成する場合、10重量%セルロースはペレット容積の約15倍を意味する。さらにすりつぶしたセルロースは、フローがなく、処理においてさらなる問題を生む。十分に硬化した植物油またはワックスも、ファイバーを十分に含浸させるために使用され得る。これを達成するために、着色コートされたセルロースに1重量%〜50重量%の間の液体ワックスを添加することができる。この分量は、親水性ファイバーを含浸させるだけでなく、マトリックスバイオ樹脂システムに提供する合成処理過程においてファイバーから幾ばくかの部分を狭い容積中に押し込む。   The coating process with liquid colorants and the secondary process of coating with wax or hydrogenated vegetable oil make the material of very low bulk density available for use in feeding the extruder. Feeding ordinary newsprint paper into an extruder can be extremely difficult due to its fluffy nature. In one example, when low disintegrating cellulose (10% by weight) is synthesized with 90% by weight bioplastic pellets, 10% by weight cellulose means about 15 times the pellet volume. Furthermore, the mashed cellulose has no flow and creates additional problems in processing. Fully cured vegetable oils or waxes may also be used to fully impregnate the fibers. To achieve this, between 1% and 50% by weight of liquid wax can be added to the pigmented coated cellulose. This amount not only impregnates the hydrophilic fibers, but also pushes some of the fibers from the fibers into a narrow volume during the synthetic processing provided to the matrix bioresin system.

この方法により、セルロースは従来のかさ密度から、標準的な処理機器で扱いが可能なより高いかさ密度を有するようになる。結果生成するバイオ複合材装飾的粒子は、その大きさが通常0.1インチ〜0.75インチを超える範囲にわたり、均一の粒子というよりは、疎に形成されたランダムな形状のファイバーの外観を有する。   This method allows cellulose to have a higher bulk density than conventional bulk processing can handle from conventional bulk density. The resulting biocomposite decorative particles range in size usually from 0.1 inches to over 0.75 inches, and have the appearance of loosely shaped, randomly shaped fibers rather than uniform particles. Have.

着色剤及び硬化植物油またはワックスを含むコートされた装飾的で着色されたバイオ複合材粒子は、その形状が均一でなく、完全には混ざり合わない。この状態では、着色剤/ワックスは、完全に混合状態というよりはコート割合が優勢である。   Coated decorative and colored biocomposite particles comprising a coloring agent and a hydrogenated vegetable oil or wax are not uniform in shape and do not mix completely. In this state, the colorant / wax is dominated by the coating ratio rather than the completely mixed state.

装飾的なバイオ複合材粒子またはバイオ着色剤システムは、その後、バイオプラスチックまたはバイオポリマー材料とともに1%〜30%のレベルで押し出し処理過程に供される。押し出し処理過程では、加熱がなされ、材料が混合される。混合物を均一化せず、そのランダムなフラクタルな美を維持するために、この処理過程では混合、ずり速度、加熱を最小限にすることが好ましい。ポリ乳酸、PHA、及びその他の天然バイオプラスチックなどの様々なバイオプラスチックまたはバイオコポリマーは、良好なマトリックス樹脂を提供し、その透明性が最終製品の美しさに関して追加的な被写界深度を提供する。   The decorative biocomposite particles or biocolorant system is then subjected to an extrusion process at a level of 1% to 30% with the bioplastic or biopolymer material. In the extrusion process, heating is performed to mix the materials. In this process it is preferred to minimize mixing, shear rate, and heating in order to maintain the random fractal beauty without homogenizing the mixture. Various bioplastics or biocopolymers such as polylactic acid, PHA and other natural bioplastics provide good matrix resin, and their transparency provides additional depth of field with regard to the beauty of the final product .

バイオ複合材粒子の全てが溶融するまで、材料は加熱される。バイオ複合材粒子内のPLAの極性が高く、着色剤が通常様々な添加剤や調整剤を含み得るため、粒子は溶融して粒子の界面に特有の境界を形成する。材料が融解すると、これらの境界状態は混合され、形状がほぐれて、高い美的価値を創り出す。   The material is heated until all of the biocomposite particles melt. Because the polarity of PLA in biocomposite particles is high and the colorant may usually contain various additives and modifiers, the particles melt and form a characteristic boundary at the particle interface. As the material melts, these boundary conditions are mixed and unshaped to create high aesthetic value.

ワックスの提供主体は、押し出し処理過程において役割を果たす。押し出し処理過程において、バイオ着色剤が圧縮され、加熱されると、ワックスは、バイオプラスチックが軟化する、即ち融解する前に融解する。これにより、親水性ファイバーが含浸され、余分な融解ワックスがPLAへと提供される。また、この処理過程は、液体ワックスが弾性PLAへと「混練される」ために、温度をPLAの融点より低く、粘弾性状態に維持する。ワックスの提供は、着色されたバイオ複合材粒子のバイオ潤滑、バイオ可塑、バイオ結合を提供し、また、最終製品の機械特性の補助に加えて製品の審美性を高める特有のフローダイナミックスを提供する。   The wax provider plays a role in the extrusion process. In the extrusion process, when the bio-coloring agent is compressed and heated, the wax melts before the bioplastic softens or melts. This impregnates the hydrophilic fibers and provides extra melted wax to the PLA. This process also keeps the temperature below the melting point of PLA and in a visco-elastic state, as the liquid wax is "kneaded" into the elastic PLA. The provision of wax provides bio-lubrication, bio-plasticization, bio-binding of colored bio composite particles and also provides specific flow dynamics that enhance the aesthetics of the product in addition to aiding mechanical properties of the final product Do.

装飾的かつ実用的なバイオ複合材粒子を使用する押し出し処理において、低いずり速度による処理は、微細粒子が混合物の均一な形態に分解することを減じるうえで有用となり得る。低いずり速度とPLAの融点より低い処理温度を使用して微細粒子を維持することにより、物質の美的価値を維持することができる。   In extrusion processing using decorative and practical biocomposite particles, low shear rate processing may be useful to reduce the breakdown of the fine particles into a homogeneous form of the mixture. By maintaining fine particles using low shear rates and processing temperatures below the melting point of PLA, the aesthetic value of the material can be maintained.

PLAバイオ複合材粒子の押し出しにおいて、PLAの融点より低い温度を維持し、熱たわみ温度より高いエラストマー状態で処理することが重要である。これにより、PLAが結晶質にならないようにし、非晶質性を維持することも可能になる。PLAは、PLAを結晶化し、パッケージ用の透明なフィルムを製造するために、華氏390度を十分に上回る温度で処理されるのが通常である。しかし、当業界では、この温度範囲を十分に下回る通常約華氏280度〜360度で処理することが重要である。加えて、PLAバイオ複合材粒子を微細粒子とともにこの温度でかつエラストマー状態で処理することにより、押し出し処理過程において押し出し成形品即ちプロフィール成形品を得ることができる。   In the extrusion of PLA biocomposite particles, it is important to maintain the temperature below the melting point of PLA and to process in an elastomeric state above the thermal deflection temperature. This also makes it possible to prevent PLA from becoming crystalline and maintain its amorphous nature. PLA is usually processed at temperatures well above 390 degrees Fahrenheit to crystallize PLA and produce a clear film for packaging. However, in the industry, it is important to operate at a temperature of approximately 280-360 degrees Fahrenheit, well below this temperature range. In addition, by treating the PLA biocomposite particles with the fine particles at this temperature and in the elastomeric state, it is possible to obtain an extrusion or profile during the extrusion process.

ベニヤ板ラミネートの製造方法   Method of manufacturing plywood laminate

ベニヤ板基材は、接着剤層と接触させ得る。接着剤層は、1つまたは複数のバイオラミネート層と接触し得る。また、ベニヤ板基材も、1つまたは複数のバイオラミネート層と接触し得る。バイオラミネート層は、薄いフィルムなどの多層を含み得る。ベニヤ板基材は、例えば、硬質基材とさらに接触し得る。   The plywood substrate can be in contact with the adhesive layer. The adhesive layer may be in contact with one or more biolaminate layers. Also, plywood substrates may be in contact with one or more biolaminate layers. The biolaminate layer can comprise multiple layers, such as thin films. The plywood substrate may, for example, be further in contact with the rigid substrate.

層は、木材が上層のバイオポリマーのテキスチャー加工したフィルム層(フィルムとしてのバイオラミネート層)から透けて見えるように、連続ロールプレスかプラテンプレスを使用して、2つの透明の接着剤層によりラミネートされ得る。接着剤は、ラミネートに使用されるコールドセット、ホットメルト、または加熱により活性化する粘着システムとすることができるが、本物の木材ベニヤ板の外観がみえるように透明であることが望ましい。100%バイオベースのベニヤ製品を完成するために、バイオベースの接着システムが使用されることが好ましい。   The layer is laminated with two clear adhesive layers, using a continuous roll press or platen press, so that wood can be seen through the textured film layer of the upper biopolymer (biolaminate layer as a film) It can be done. The adhesive can be a cold set, hot melt, or heat activated adhesive system used for laminating, but it is desirable that it be transparent so that the appearance of a real wood veneer board can be seen. Preferably, a biobased adhesion system is used to complete the 100% biobased veneer product.

その他の実施形態は、木材ベニヤの液体染色処理過程を省略するために、薄い色のついたバイオラミネート層(薄いフィルム)を含む。多くの木材ベニヤ板は、材種の成り立ちから染色が困難である。フィルムは、標準的なプラスチック混合法により、透明色に薄い色の着色剤を直接フィルムに混ぜ合わせるか、裏面を透明色塗料でコートするかにより色づけされ得る。   Other embodiments include a light colored biolaminate layer (thin film) to omit the wood stain liquid dyeing process. Many wood veneers are difficult to dye due to the formation of wood species. The film can be tinted by mixing the clear color light tint directly into the film or coating the back with a clear color paint by standard plastic mixing techniques.

その他の実施形態は、より高価な材種を模すことができる低廉なベニヤ板の価値を高めるために、追加的な木目柄模様をバック印刷することである。バイオフィルム層(薄いバイオポリマーフィルムまたはバイオラミネート層)も、様々な美を生み出す様々な方法を使用して木材ベニヤ板702にラミネートされ得る。1つの方法は、加熱により活性化する接着剤システムと薄いバイオフィルム上層と組み合わせたサーモホイルマシンの使用を含む。これにより、バイオフィルムは、天然目の木目柄模様を際立たせるために、木材ベニヤ板のテキスチャーをしっかりコートする。バイオフィルム、木材ベニヤ、及び下地をラミネートするその他の方法としては、ベニヤ板基材に特有の表面テキスチャーを提供するために、滑らかな、即ちテキスチャー加工したシートとともに様々な加熱の平面プラテン処理方法を使用することなどがある。   Another embodiment is to back print additional wood grain patterns to enhance the value of cheap veneers that can mimic more expensive wood grades. Biofilm layers (thin biopolymer films or biolaminate layers) can also be laminated to the wood veneer board 702 using different methods to create different beauty. One method involves the use of a thermofoil machine in combination with a heat activated adhesive system and a thin biofilm top layer. Thereby, the biofilm tightly coats the texture of the wood veneer to highlight the wood grain pattern of the natural eye. Biofilms, wood veneers, and other methods of laminating substrates use various heated planar platen treatments with smooth or textured sheets to provide a surface texture unique to the veneer substrate. There is something to do.

通常、バイオフィルムは、従来の石油化学系ポリマーより成形点(molding point)が低い。これにより、バイオベニヤ板の三次元ラミネートや複雑な起伏のある形状の成形が、より低い温度で可能である。このため、木材ベニヤ板の品質が維持され、さらに三次元ラミネート処理過程において過度な熱により木材ベニヤ板が変色することがない。   Biofilms generally have lower molding points than conventional petrochemical-based polymers. This enables the formation of three-dimensional laminates and complex contoured shapes of bioveneboard at lower temperatures. For this reason, the quality of the wood veneer is maintained, and furthermore, the wood veneer is not discolored by excessive heat in the three-dimensional laminating process.

例えばPLAなどのバイオポリマーフィルムは、木材ベニヤ板の外観を際立たせるため、または、特定の表面性能の要件を満たすため、下流装置が特定のテキスチャー及び光沢を与えるフィルムに押し出されることができる。フィルムは、例えば、大きなシートまたはロールフォーマットにて製造され得る。   For example, a biopolymer film such as PLA can be extruded into a film that gives downstream texture a specific texture and gloss to enhance the appearance of wood veneers or to meet specific surface performance requirements. Films can be produced, for example, in large sheet or roll format.

バイオラミネート上層は連続的なフィルムまたは厚さが約0.001インチ〜約0.050インチを超えるシート製品とすることができる。また、上層は、特定の美や実用的な仕様を与える表面テキスチャーを含んでいてもよい。   The biolaminate top layer can be a continuous film or sheet product having a thickness greater than about 0.001 inch to about 0.050 inch. The upper layer may also include surface textures that provide specific beauty and practical specifications.

生分解不可能及び/または軟化バイオポリマープロフィール   Non-biodegradable and / or softened biopolymer profile

ポリ乳酸は、トウモロコシの乳酸に由来する生分解性またはバイオ堆肥化可能ポリマーとして分類されている。その第一の用途は、環境に配慮したパッケージ用途と、生分解性を促進するファイバー用途である。PLAを処理する際、PLAは、これを非晶質の透明プラスチックに変換する、融点より高い温度で処理される。この時点で、物質は壊れやすく、特定の条件下で分解可能である。   Polylactic acid is classified as a biodegradable or biocompostable polymer derived from corn lactic acid. The first applications are environmentally friendly packaging applications and fiber applications that promote biodegradability. When processing PLA, PLA is processed at a temperature above its melting point which converts it to an amorphous clear plastic. At this point, the material is fragile and degradable under certain conditions.

いくつかの実施形態において、PLA処理中、結合剤は使用されなくてよく、高い耐性を有するPLA結晶プロフィールが製造され得る。極めて低いずり速度でPLAまたは変性PLAの融点より低い温度で処理がなされる粘弾性処理方法の使用によって、プロフィール押し出しに十分耐え、強靭な「壊れない」部分を生み出す高い溶融強度が維持される。この処理過程において、天然ワックスなどのバイオベースまたは油などの何らかの形態の「潤滑剤」があることが好ましい。二番目に、合成潤滑剤も使用され得るが、製品におけるバイオベース含有度を最も高く維持するために、バイオベースの潤滑剤が使用されることが好ましい。また、潤滑剤は、ずれによる熱(share heat)というインプットを十分低くして、この処理過程と製品に要求される高い結晶性と溶融強度を維持するプラスチック着色剤において見られる特定の色のマスターバッチ(materbatch)にも見られる。また、着色剤または結晶核生成剤は、PLAまたは変性PLA押し出しにおける程度の高い結晶性を維持するうえでプラスの効果も有している。着色剤は、可塑剤、潜在的な結晶核生成、そして潤滑剤に影響を与える。   In some embodiments, no binder may be used during PLA processing, and PLA crystal profiles with high tolerance may be produced. The use of a visco-elastic processing method that is processed at a temperature lower than the melting point of PLA or modified PLA at extremely low shear rates maintains high melt strength that is sufficiently resistant to profile extrusion and produces tough "unbroken" parts. In this process, it is preferred that there be some form of "lubricant" such as a biobased such as a natural wax or an oil. Second, although synthetic lubricants may also be used, it is preferred that biobased lubricants be used to maintain the highest biobased content in the product. Lubricants are also masters of certain colors found in plastic colorants that maintain the high crystallinity and melt strength required for this process and product, with a sufficiently low input of share heat. Also seen in batch (materbatch). Colorants or nucleation agents also have a positive effect on maintaining a high degree of crystallinity in PLA or modified PLA extrusion. Colorants affect plasticizers, potential crystal nucleation, and lubricants.

LapolまたはHalstarといったバイオ可塑剤を添加することにより、バイオベースの柔らかいタッチの物質が高い度合いで製造され得る。潤滑油を伴ったPLAを粘弾性処理方法と組み合わせて維持することにより、生分解が不可能で程度の高い結晶性と強靭さを有する硬質のプロフィール部分が製造され得る。これらの生分解が不可能な部分は、バイオ複合材基材として特に有用である。   By adding a bioplasticizer such as Lapol or Halstar, biobased soft touch materials can be produced to a high degree. By maintaining PLA with lubricating oil in combination with the viscoelastic processing method, hard profile portions with high degree of crystallinity and toughness that can not be biodegraded can be produced. These nonbiodegradable moieties are particularly useful as biocomposite substrates.

粘弾性処理方法、Halstarのバイオ可塑剤を使用することにより、ポリ乳酸を処理してビニール製の椅子張り材料の代替品が製造され得る。粘弾性処理方法は、椅子張り材料(upholstery)に要求される強靭さも改善し、可塑化PVCビニールに対して環境保護的ソリューションを提供する。   By using the viscoelastic processing method, Halstar's bio-plasticizer, polylactic acid can be processed to make an alternative to vinyl upholstery material. The viscoelastic treatment method also improves the toughness required for upholstery and provides an environmental protection solution for plasticized PVC vinyl.

この形態の製品では、バイオインキの印刷層が、その上層が透明である2つのフレキシブルなPLA層に挟まれ得るが、印刷を必要としない。多くの場合、様々なビニールまたは皮製の物質と調和させるため、第1フィルムに着色するための着色剤が使用され得る。皮のテキスチャーは、表面にエンボス加工され得る。   In this form of the product, the printed layer of bioink may be sandwiched between two flexible PLA layers, the upper layer of which is transparent, but does not require printing. In many cases, colorants for coloring the first film may be used to match up with various vinyl or leather materials. Skin texture may be embossed on the surface.

椅子張り材料の強度を増すために、ナノセルロース系材料をフレキシブルなPLA混合物に添加することもできる。   Nanocellulosic materials can also be added to the flexible PLA blend to increase the strength of the upholstery material.

ポリ乳酸を処理するHalstarのバイオ可塑剤による粘弾性処理方法を使用することによって、「柔らか」でフレキシブルなポリ乳酸の厚いシートが製造され、このシートは柔らかなタッチのエッジバンドとして使用され得るために細片化できるよう、切れ目を入れることができる。   By using the viscoelastic processing method with Halstar's bioplasticizer to process polylactic acid, a "soft" and flexible thick sheet of polylactic acid is produced, which sheet can be used as an edge band for soft touch Cuts can be made so that it can be cut into pieces.

Halstarの可塑剤と粘弾性処理方法を使用することによって、結果生成するポリ乳酸シートは柔らかくすることができる。これにより耐衝撃性も影響を受ける。完全に柔らかなタッチとはせずに物質を可塑化することにより、ポリ乳酸シートの耐衝撃性がより高くなり、PVCの耐衝撃性を超え得る。   By using Halstar's plasticizer and visco-elastic processing method, the resulting polylactic acid sheet can be softened. Impact resistance is also affected by this. By plasticizing the material without a completely soft touch, the impact resistance of the polylactic acid sheet may be higher and exceed the impact resistance of PVC.

バイオ複合材基材製造方法   Method for producing biocomposite material

ポリ乳酸は、食物パッケージ用に現在使用されている一般的なバイオプラスチックである。ポリ乳酸は、非常に硬質で壊れやすいプラスチックであり、フレキシブルなPVCフィルムまたはシートの用途の代替には適さない。PLAは、高い度合いの結晶性を維持するために、また、バイオ可塑剤による処理を容易にするために、本明細書に記載された方法を使用して、融点より低い点において粘弾性状態で処理される。通常、PLA添加剤に関する現在の取り組みについては、脆さを減じるための耐衝撃性改質に注目が集まっているが、こうした用途に要求されるフレキシブル性を創出するうえで十分な効果を有していない。Halstarの可塑剤等の新しい形態の可塑剤が、ポリ乳酸が本用途に必要なフレキシブル性またはデュロメータを満たすのに十分柔らかくなる程度にポリ乳酸と混合され得る。粘弾性処理方法によって、処理が改良され、最終製品の強靭さが維持される。通常、可塑剤の分量は、10〜50%にわたり、我々の粘弾性処理方法では、PLAに対して約30〜40%であることがより好ましい。結果物は、フレキシブルなPVCのデュロメータと同様のデュロメータを有する。   Polylactic acid is a common bioplastic currently used for food packaging. Polylactic acid is a very hard and fragile plastic and is not suitable for replacing flexible PVC film or sheet applications. PLA is in a visco-elastic state at a temperature below the melting point using the methods described herein to maintain a high degree of crystallinity and to facilitate treatment with the bioplasticizer. It is processed. Generally, current approaches to PLA additives have focused on impact modification to reduce brittleness, but have sufficient effect to create the flexibility required for such applications. Not. New forms of plasticizers, such as Halstar's plasticizers, may be mixed with polylactic acid to the extent that the polylactic acid is sufficiently soft to meet the flexibility or durometer required for this application. Viscoelastic processing methods improve processing and maintain the toughness of the final product. Typically, the amount of plasticizer ranges from 10 to 50%, and more preferably about 30 to 40% relative to PLA in our viscoelastic processing method. The result has a durometer similar to that of flexible PVC.

従って、いくつかの実施形態において、バイオ可塑剤の割合をかなり高く、10%〜50%の範囲にすることが有用であるかもしれない。このような高い割合は、三次元のバイオ複合材基材を製造するうえで特に有用である。フレキシブルなPVCを製造するために、粉末状のPVCが約30%の割合で液体可塑剤と混合される。これは、相変わらず、1つのステップによる処理において押し出し機に流入し得る粉末を維持する。対照的に、PLAは通常ペレット形態で製造され、このようなペレットと液体を標準的な押し出しラインにおいて均一に混合することは困難である。PLAの融点より低い点で押し出すことで、粘弾性状態にてPLAを処理することにより、高い程度の結晶性が維持され、可塑剤とのより良好な混合が容易になる。さらに、押し出されたPLAは、全体的にその強靭さが改善している。いくつかの実施形態において、処理方法は、液体可塑剤がペレットに添加される二段スクリュー押し出しシステムを使用し得る。二番目の選択肢については、以下で記載する。   Thus, in some embodiments, it may be useful to have the bioplasticizer proportion be relatively high, ranging from 10% to 50%. Such high proportions are particularly useful in producing three-dimensional biocomposite substrates. Powdered PVC is mixed with the liquid plasticizer in a proportion of about 30% to produce flexible PVC. This still maintains the powder that can flow into the extruder in a one-step process. In contrast, PLA is usually manufactured in pellet form, and it is difficult to uniformly mix such pellets and liquid in a standard extrusion line. By extruding at a point below the melting point of PLA, treating the PLA in a visco-elastic state maintains a high degree of crystallinity and facilitates better mixing with the plasticizer. In addition, the extruded PLA is generally improved in its toughness. In some embodiments, the processing method may use a two-step screw extrusion system in which a liquid plasticizer is added to the pellet. The second option is described below.

CCE Technologies製造のジェットミルの使用によって、PLAが影響を受けて、物質を溶かしたり凝集させたりしないように、相変わらず十分低い温度を維持することができる。PLAなどのプラスチックに対する従来の機械によるミル作業は、物質を溶かしたり凝集させたりする大きな運動エネルギーの投入を誘発し、均一な粉末ができず、または、ミルが目詰まりする。   By using a jet mill manufactured by CCE Technologies, it is possible to maintain a sufficiently low temperature so that the PLA is not affected and the material dissolves or agglomerates. Conventional mechanical milling operations on plastics such as PLA induce a large kinetic energy input that causes the material to melt or flocculate, resulting in inability to produce a uniform powder or clogging the mill.

冷たい圧縮空気を使用するジェットミルによって、微粉が製造され得る。加えて、粉砕を補助するためのみならず、最終製品に機能的価値を付加し得るための粉砕媒体を添加できるジェットミル処理過程において、様々な鉱物がPLAに添加され得る。石英、炭酸カルシウム、クレイ、若しくはその他の鉱物などの鉱物または鉱物の混合物を1%を超え、かつ50%未満の割合で添加すると、ジェットミル処理過程が大幅に改善され、より均一で細かいPLA粒子を得ることができる。化学的に処理されたセルロースファイバーとともに、クレイや炭酸カルシウムなど高程度の鉱物を既に含んでいるトイレットペーパー工場の製紙工場スラッジなどの鉱物のその他の混合物及び鉱物源も使用され得る。これにより、フレキシブルな製品ラインの機能性が付加される。   Fines can be produced by a jet mill using cold compressed air. In addition, various minerals may be added to the PLA in a jet milling process that can add milling media not only to aid milling but also to add functional value to the final product. The addition of minerals or mineral mixtures such as quartz, calcium carbonate, clays, or other minerals in a proportion of more than 1% and less than 50% greatly improves the jet milling process and makes the particles more uniform and finer PLA particles You can get Along with chemically treated cellulose fibers, other mixtures and mineral sources of minerals such as paper mill sludge of toilet paper mills already containing high grade minerals such as clay and calcium carbonate may be used. This adds the functionality of a flexible product line.

バイオラミネート成形のためのPLA処理の様々な方法が、三次元バイオ複合材基材などのバイオ複合材基材を成形するためのPLA処理方法において適用され得る。いくつかの実施形態において、このようなバイオ複合材基材は、プラスチック、バイオプラスチック、または樹脂結合剤を加熱して、こうした物質を成形ダイシステムに流し込む、従来の二段スクリューまたは一段スクリュー押し出しシステムを使用して押し出され得る。いくつかの用途は、羽目板、木工製品、ドア部材、窓部材及びその他の形態のリニア部材の成形を含む。基材は、冷却後、バイオ複合材基材の表面にバイオラミネートを成形するため、加熱によりバイオホイルなどのバイオラミネートをバイオ複合材基材の表面へ適用するリニアホイルラップマシーンに配置され得る。加えて、このシステムは、通常、ウレタンなどのホットメルト接着剤を使用して、バイオホイルに圧力をかけて表面を成形する。   Various methods of PLA processing for biolaminate formation may be applied in PLA processing methods for forming biocomposite substrates, such as three-dimensional biocomposite substrates. In some embodiments, such biocomposite substrates are conventional double screw or single screw extrusion systems that heat plastics, bioplastics, or resin binders to flow such materials into a forming die system. It can be extruded using Some applications include molding of siding, woodworking products, door members, window members and other forms of linear members. The substrate can be placed on a linear foil wrap machine that applies a biolaminate, such as a biofoil, to the surface of the biocomposite substrate upon heating to form the biolaminate on the surface of the biocomposite substrate after cooling. In addition, this system typically uses a hot melt adhesive such as urethane to pressure the biofoil to shape the surface.

フレキシブルなシートは、可塑剤がPLAペレットに添加されてPLAの華氏390度の融点より十分に低い華氏300〜360度で処理される、一段スクリューまたは二段スクリュー押し出しシステムを使用して押し出される。これにより、最終製品たるフィルムにおいて、極めて高程度の結晶性が維持され、強靭さが改善する。フィルムの厚さは用途に応じて2ミリ〜30ミリ強である。フレキシブルなフィルムは冷却され、ロールされる。   The flexible sheet is extruded using a single screw or double screw extrusion system, where a plasticizer is added to the PLA pellets and treated at 300-360 degrees Fahrenheit well below the melting point of 390 degrees Fahrenheit of PLA. As a result, in the final product film, a very high degree of crystallinity is maintained and the toughness is improved. The thickness of the film is 2 mm to 30 mm or more depending on the application. The flexible film is cooled and rolled.

その後、フィルムは新しく開発されたトウモロコシ、大豆、及び綿由来のバイオベースの印刷インキによって印刷され得る。印刷インキのトウモロコシの部分は乳酸に基づいているため、乳酸のポリ乳酸に対する親和性は極めて良好である。この乳酸インキを使用してPVCについて試験したところ、その接着性は限られていた。VuTek、EFI Bioink、MUtohなどで現在市販されているバイオベースインキは、全て、乳酸とその他のバイオ添加剤及びバイオベースの結合剤との化合物である。   The film can then be printed with newly developed corn, soy, and cotton derived biobased printing inks. Since the corn part of the printing ink is based on lactic acid, the affinity of lactic acid for polylactic acid is very good. When tested on PVC using this lactic acid ink, its adhesion was limited. The biobased inks currently marketed by VuTek, EFI Bioink, MUtoh etc. are all compounds of lactic acid with other bioadditives and biobased binders.

使用   use

バイオラミネート複合材アセンブリは、テーブル表面、デスク表面、キャビネットドア、キャビネットボックス、棚材料、木工製品、壁板、ラミネートフローリング、カウンター、加工表面、展示用パネル、オフィスパーティション、風呂場のパーティション、ラミネートフローリングに製造され、また、その他の領域は、より環境に優しい製品への需要の高まりに応える真に「グリーン」なソリューションを創るために、非プラスチック基材及び接着剤層と組み合わせてバイオラミネートのシステムを使用し得る。   Biolaminate composite assembly, table surface, desk surface, cabinet door, cabinet box, shelf material, woodworking product, wall board, laminate flooring, counter, processing surface, display panel, office partition, bathroom partition, laminate flooring And other areas are biolaminate systems in combination with non-plastic substrates and adhesive layers to create a truly "green" solution that meets the growing demand for more environmentally friendly products. Can be used.

バイオラミネート複合材アセンブリは、フラットラミネート、サーモホイル三次元、または一体型プロフィールラップ部材に基づく様々な形態のキャビネットドア、及びこれらを全て結合させてキャビネットや通路ドアの様々なデザインへと製造され得る。   Biolaminate composite assemblies can be manufactured into flat laminates, thermofoil three-dimensional, or various forms of cabinet doors based on integral profile wrap members, and all these combined into various designs of cabinets and walkway doors .

バイオラミネート複合材アセンブリは、エコアートとして形成され、また、テキスチャー加工がしっかりとなされた鉱物複合材を含み得る。テキスチャー加工がしっかりとなされた様々な鉱物複合材は、一般的に天井タイル用途に使用され得る。様々な表面テキスチャー加工がしっかりとなされた天井タイルと組成物が使用され得る。天井タイルは、通常、防火材に使用されることができ、これにより上記のタイルやパネルはこうした仕様を満たすことができる。   The biolaminate composite assembly may be formed as an eco-art and may include mineral composites that are well textured. Various mineral composites that are well textured can generally be used for ceiling tile applications. Ceiling tiles and compositions with various surface texture treatments can be used. Ceiling tiles can usually be used for fire protection materials, so that the above tiles and panels can meet these specifications.

バイオラミネート表面層も、PVCビニール壁紙と代替し得る高性能壁紙として、壁板に接着する壁紙として製造され得る、よりフレキシブルなバイオラミネート表面層を創るため、様々な通常の可塑剤、好ましくは、バイオベースの可塑剤を使用して、高程度に可塑化され得る。この実施形態において、フレキシブル性を維持しつつ、性能を改善するために、二次的な不織布が、バイオラミネート層の裏面にラミネートされ得る。上記の高程度に可塑化されたバイオラミネート層は、フレキシブルなPVC印刷媒体の代替としても使用され得る。   Various conventional plasticizers, preferably, to create a more flexible biolaminate surface layer, which may be manufactured as a wallpaper adhering to a wallboard, as a biolaminate surface layer may also be substituted as a PVC vinyl wallpaper. It can be plasticized to a high degree using biobased plasticizers. In this embodiment, a secondary non-woven can be laminated to the back of the biolaminate layer to improve performance while maintaining flexibility. The above highly plasticized biolaminate layer can also be used as a substitute for flexible PVC print media.

バイオラミネート複合材アセンブリは、可塑剤または加工助剤に基づいて、PLAバイオコポリマーバイオラミネートを使用し、「ナノ石英」添加剤をバイオラミネート表面層に添加すると、カウンター用途に使用されるために十分耐摩耗性、耐温度性が備えられる。現在、食品グレードの表面は主としてHDPE及びステンレススチールから構成される。ステンレスは高価であり、HDPEは、表面にあるひっかき傷やカットの部分に食品や液体が入り込む虞がある。「ナノ石英」技術は、表面の性能や耐久性を改善し得る。また、石英と一体化したバイオラミネートのラミネートアセンブリは、高価な花崗岩その他の固体表面加工用複合材に代わるものとして、低廉な費用の選択肢を提供する。ここで、固体表面加工用複合材は、台所カウンター表面、テーブル、及びその他のより高性能が要求される領域に使用される。これらのバイオラミネート層の形態は、平面ラミネートか、または、熱成形によって、台所その他のカウンター用途の形態に使用される三次元の加工面に成形される。   The biolaminate composite assembly uses PLA biocopolymer biolaminates based on plasticizers or processing aids and adding "nano quartz" additives to the biolaminate surface layer is sufficient for use in counter applications Wear resistance, temperature resistance is provided. Currently, food grade surfaces are primarily composed of HDPE and stainless steel. Stainless steel is expensive, and HDPE has the possibility that food and liquid may get into scratches and cuts on the surface. "Nano-quartz" technology can improve surface performance and durability. Also, the biolaminated laminate assembly integrated with quartz offers a low cost option as an alternative to expensive granite and other solid surface processing composites. Here, solid surfacing composites are used for kitchen counter surfaces, tables, and other areas where higher performance is required. These biolaminate layer forms may be formed by planar lamination or thermoforming into a three-dimensional processed surface that is used in the form of kitchen or other counter applications.

装飾的に溶融されたランダムな粒子バイオ複合材が、台所または商業用カウンター、加工表面、フローリング、壁タイル、飾り板、賞状用の額の商業用途に有用であり、その他の商業用途において、固体表面加工またはその他の形態の装飾的材料用途の直接的な代替として本発明の物質を使用し得る。加えて、PLAの高いUV安定性により、看板、建築パネル、テーブル、及びその他の用途などの屋外用途にも使用可能である。   Decoratively fused random particle biocomposites are useful for kitchen or commercial counters, processed surfaces, flooring, flooring, wall tiles, pelvic, forehead worth of commercial applications, solid in other commercial applications The materials of the present invention may be used as a direct substitute for surface processing or other forms of decorative material applications. In addition, the high UV stability of PLA allows it to be used in outdoor applications such as billboards, building panels, tables and other applications.

三次元のバイオ複合材基材は、様々な目的に使用され得る。一般産業においては、商業用幅木、柔らかなタッチのエッジバンド、硬質および軟質両方の変性PLAを統合したドアの横木、シートロック用コーナービード、及びその他のPVCに代替するプロフィールを含む。三次元バイオ複合材のその他の具体的な実施例は、バイオホイルと一体化した三次元複合材成形テーブル、バイオ複合材とバイオラミネートとを一体化したカウンター、バイオ複合材とバイオホイルとを一体化したバイオベースの木工製品、バイオ複合材とバイオラミネートとを一体化した防水性フローリング、バイオ複合材とバイオホイルとを一体化した三次元のキャビネットドア、バイオ複合材とバイオラミネート(FR)とを一体化した三次元の通路ドア、バイオ複合材とバイオラミネートとを一体化した三次元デスクトップ/表面加工品、ハイブリッド複合材と高いUV抵抗性を有するバイオホイルとを一体化した窓部材、及び、発泡プラスチックまたはバイオ複合材と高いUV抵抗性を有するバイオホイルとを一体化した羽目板部材を含む。   Three-dimensional biocomposite substrates can be used for various purposes. The general industry includes profiles that replace commercial baseboards, soft touch edge bands, door crossbars incorporating both hard and soft modified PLAs, corner beads for seat locks, and other PVCs. Other specific examples of three-dimensional biocomposites include a three-dimensional composite molding table integrated with biofoil, a counter combining biocomposite and biolaminate, and an integrated biocomposite and biofoil. Bio-based woodworking products, waterproof flooring integrating bio-composite and bio-laminate, three-dimensional cabinet door integrating bio-composite and bio-foil, bio-composite and bio-laminate (FR) A three-dimensional walkway door that integrates the three-dimensional desktop / surface processing product that integrates the biocomposite and the biolaminate, a window member that integrates the hybrid composite and the biofoil having high UV resistance, , Siding part integrated with foamed plastic or bio composite and bio-foil with high UV resistance Including the.

フレキシブルなシート製品及び看板
いくつかの実施形態において、本明細書において提供されるバイオ複合材基材は、例えば、使用されるフレキシブルな装飾的PVC製品の代替として、また、看板、壁紙、及び椅子張り材料などのフレキシブルな装飾的プラスチック製品の代替として使用され得る。さらに、バイオ複合材基材は、フレキシブルで、グリーンな、装飾的看板を提供するために、バイオベースインキによって印刷され得る。このような実施形態において、フレキシブルなPLA看板は、乳酸ベースの印刷インキと組み合わせてフレキシブルなフィルムを製造するバイオベースの可塑剤を使用したフレキシブルなポリ乳酸フィルムを含んで成形され得る。
Flexible Sheet Products and Signs In some embodiments, the biocomposite substrates provided herein are, for example, as an alternative to flexible decorative PVC products used, and also to signs, wallpapers, and chairs. It can be used as an alternative to flexible decorative plastic products such as upholstery materials. Additionally, biocomposite substrates can be printed with biobased ink to provide flexible, green, decorative signs. In such embodiments, a flexible PLA sign may be molded comprising a flexible polylactic acid film using a bio-based plasticizer that combines with lactic acid based printing ink to produce a flexible film.

PLAは、パッケージに使用されるバイオポリマーであるが、真に生分解性ではなく、極めて特殊な組成過程の下で堆肥となり得る。実際に、PLAは、UV抵抗性、防水性、高度な耐汚染性を有するために、石油化学系ポリマーと比較して極めて良好な屋外用表面加工ソリューションである。本発明の実施形態のバイオラミネートにより、構造体にラミネートされ得る装飾的な層の表面加工を可能にし、高い審美性と実用性を有する部材または製品を提供している。   PLA is a biopolymer used for packaging but is not truly biodegradable and can be composted under very specific compositional processes. In fact, PLA is a very good outdoor surface processing solution compared to petrochemical-based polymers because it is UV resistant, waterproof, highly stain resistant. The biolaminate of the embodiment of the present invention enables surface processing of a decorative layer that can be laminated to a structure, and provides a member or product with high aesthetics and utility.

現在、PLAは、その溶融安定性の低さ、メルトインデックスの高さ、及びその他の要因により、プロフィール成形に押し出すことが極めて困難である。本発明の実施形態は、PLAまたはその他のバイオポリマーを押し出し成形する方法と、より長期間にわたる様々な商業的プロフィール押し出し用途及び製品において物質が劣化しないことを確かにする組成物について記載する。第二に、本発明の実施形態は、建築、商業、工業の市場におけるPVCなどの現在の有害なプラスチックと直接競合し、または代替し得る高品質なプロフィールと材料組成物を提供する処理方法について記載する。プロフィール押し出しされたPLAまたはPLAバイオ複合材は、バイオラミネート表面層の基材として使用され、またはバイオラミネートと調和させるために着色され得る。環境に優しい基材と迅速に再生可能な資源に由来するバイオラミネートとを合わせたこのバイオラミネート複合材システムは、未来の加工表面と、HPLまたはPVCサーモホイル部材が一般的に使用されるその他の用途に対して真の環境ソリューションを提供する。   Currently, PLA is extremely difficult to extrude into profile molding due to its poor melt stability, high melt index, and other factors. Embodiments of the present invention describe methods of extruding PLA or other biopolymers, and compositions that ensure that the material does not degrade in various commercial profile extrusion applications and products over a longer period of time. Second, embodiments of the present invention are directed to processing methods that provide high quality profiles and material compositions that can directly compete or replace current harmful plastics such as PVC in the architectural, commercial, and industrial markets. Describe. Profile extruded PLA or PLA biocomposites can be used as a substrate for biolaminate surface layers or can be colored to match up with biolaminates. This biolaminate composite system, combining environmentally friendly substrates and biolaminates derived from rapidly renewable resources, is a future processed surface and other commonly used HPL or PVC thermofoil members. Provide a true environmental solution for your application.

実施例   Example

実施例1
PLAペレットを押し出し機に配置し、処理温度としてNatureworksも推奨するように、温度を融点である華氏420度よりも華氏20度高く設定した。物質がダイ(成形型)から、ダイに付着する蜂蜜のように吐出した。温度を融点よりも華氏80度以上低い華氏310度まで下げた。回転速度(回転毎分、RPM)を上昇させて、材料にずり速度という投入要素を加えた。結果の成形品は、歪みが最小限に抑えられ、その複合形状を維持していた。
Example 1
The PLA pellets were placed in an extruder and the temperature was set 20 degrees Fahrenheit above the melting point 420 degrees Fahrenheit as recommended for the processing temperature Natureworks. The substance was expelled from the die (mold) as honey adhering to the die. The temperature was lowered to 310 degrees Fahrenheit, which is more than 80 degrees Fahrenheit below the melting point. The rotational speed (RPM per revolution) was increased to add an input element to the material, the shear rate. The resulting molded article maintained its composite shape with minimal distortion.

実施例2
処理温度華氏380度〜420度で、シートダイを使用してPLAペレットを押し出し機に配置し、透明のシートを製造した。シートは壊れやすく、曲げるとすぐに皹が入った。結果生成したシートを加熱により活性化する糊接着剤を使用して、ホットプレスで華氏150度の加熱、50psiの加圧下で、木材パーチクル・ボードに平面ラミネートした。材料は、基材に対して極めて良好な接着性を示した。
Example 2
The PLA pellets were placed in an extruder using a sheet die at a processing temperature of 380-420 ° F. to produce a clear sheet. The sheet was fragile, and when it was bent it immediately got wrinkles. The resulting sheet was flat laminated to wood particle board under heat at 150 degrees Fahrenheit and 50 psi pressure using a heat activated glue adhesive. The material showed very good adhesion to the substrate.

上記と同様のシートを、PVA及びコールドプレスラミネート法を用いるHPLで一般的に使用されるコールドラミネート法により、ラミネートした。PLAバイオラミネートシートは、基材に接着せず、すぐに剥がれた。   The same sheet as above was laminated by the cold laminating method generally used in HPL using PVA and cold press laminating method. The PLA biolaminate sheet did not adhere to the substrate and peeled off immediately.

PLAペレットをオープンな二段スクリュー押し出し機に配置し、処理温度を華氏320度にまで下げ、押し出し機から取り出した材料をダイセクション(die section)の前に風通しした。   The PLA pellets were placed in an open two-stage screw extruder, the processing temperature was lowered to 320 ° F., and the material removed from the extruder was aired in front of a die section.

PLAを押し出し機に配置し、シートダイを用いて融点を十分に下回る華氏330度未満の処理温度にて処理した。結果生成したフィルムは、濁っていたが、極めて高い融解強度を有していた。冷却後、明らかに材料は、よりフレキシブルになり、よりよい特性を備えた。バイオラミネートの厚さは、0.015インチであった。   The PLA was placed in an extruder and processed using a sheet die at a process temperature of less than 330 degrees Fahrenheit well below the melting point. The resulting film was cloudy but had very high melt strength. After cooling, the material is obviously more flexible and has better properties. The thickness of the biolaminate was 0.015 inches.

上記の結果生成したシートを、加熱により活性化する糊接着剤の使用と加圧により、麦わらを含むアグリファイバー基材にホットラミネートした。結果として、接着強度は、極めて良好で、接着性試験において、ファイバーはバイオラミネートに粘着したパーチクル・ボードから引き離されたが、このことは、接着が麦のパーチクル・ボードの内部結合より良好であったことを示している。   The resulting sheet was hot-laminated to the agrifiber substrate containing wheat straw by use of a heat activated glue adhesive and pressure. As a result, the adhesion strength is very good and in the adhesion test the fiber was pulled away from the particle board sticking to the biolaminate, which means the adhesion is better than the internal bond of the particle board of wheat Show that.

結果生成したバイオラミネートシートを機械加工した三次元基材とともに膜プレス機に配置したが、この基材に予め加熱により活性化するウレタンを塗布しておいた。2分強、華氏160度で50psi未満の圧力をかけた。接着性を改善するために化学溶媒を下塗りした0.012インチ厚さのPVCフィルムを使用した比較例試験においても、同様の基材、糊接着剤、及び方法を使用して膜プレスを行った。バイオラミネートの成形品は、PVC同様のストレッチ性と成形性を示した。PVCとバイオラミネートのサンプルを接着性試験に供したところ、バイオラミネートのサンプルに接着性を改善する化学的下塗り剤(primer)を使用しなかった場合でさえ、PVCと同等の接着強度を有することが分かった。   The resulting biolaminate sheet was placed in a membrane press with a machined three-dimensional substrate, which had previously been coated with a urethane that was activated by heating. A pressure of less than 50 psi was applied at 160 ° F. for just over 2 minutes. A similar substrate, glue adhesive, and method were used to perform a membrane press in a comparative example test using a 0.012 inch thick PVC film primed with a chemical solvent to improve adhesion. . The biolaminate molded article showed stretchability and moldability similar to PVC. When the PVC and biolaminate samples are subjected to adhesion tests, they should have adhesive strength comparable to that of PVC, even without using chemical primers to improve the adhesion of the biolaminate samples. I understand.

バイオラミネートフィルムを溶媒インキジェットシステムを使用してリバース印刷した。当初のインキ接着性は、表面のクロスハッチとテープ剥がし試験から十分であるように思われた。その後、リバース印刷されたバイオラミネートを、加熱により活性化するウレタン接着剤と組み合わせて加熱し加圧するサーモホイルに供した。なお、インキ層は、ラミネート接着剤層と基材に接触している。処理の後、剥がし試験を実施した。バイオラミネートフィルムから離れたインキは、十分な接着強度を有していなかった。バイオラミネートの表面を印刷前に化学溶剤処理して、二度目の試験を実施した。接着性において改善が見られたが、この用途には不十分であった。   The biolaminate film was reverse printed using a solvent ink jet system. Initial ink adhesion appeared to be sufficient from cross hatch and tape peel tests on the surface. The reverse printed biolaminate was then subjected to a heated and pressed thermofoil in combination with a heat activated urethane adhesive. The ink layer is in contact with the laminated adhesive layer and the substrate. After treatment, a peel test was performed. The ink separated from the biolaminate film did not have sufficient adhesive strength. The surface of the biolaminate was treated with a chemical solvent prior to printing and a second test was performed. An improvement in adhesion was observed but was insufficient for this application.

透明のバイオラミネートをダイレクトトップ印刷し、透明な液体ウレタントップコートでコートした。トップ印刷されたバイオラミネートを、基材にホットラミネートした。透明なバイオラミネートと基材の間の接着性は十分であり、基材上にファイバーの破り取られたあとが見られた。   A clear biolaminate was direct top printed and coated with a clear liquid urethane topcoat. The top printed biolaminate was hot laminated to the substrate. The adhesion between the clear biolaminate and the substrate was sufficient and was seen after the fibers were torn off on the substrate.

UV硬化スクリーン印刷インキを透明のバイオラミネートの裏側に使用するか、または、リバース印刷する。加熱により活性化するウレタン製の接着剤を使用し、印刷される側面を接着剤層と基材層に接触させて、加熱、加圧により、バイオラミネートをサーモホイルした。基材上にファイバーの破り取られたあとが見られ、接着性は標準的な溶媒インキ印刷処理よりも著しく改善した。   UV curable screen printing ink is used on the back of the clear biolaminate or reverse printed. Using a urethane adhesive activated by heating, the printed side was brought into contact with the adhesive layer and the substrate layer, and heat and pressure were used to thermofoil the biolaminate. After the fibers were torn off on the substrate, the adhesion was significantly improved over the standard solvent ink printing process.

中質ファイバー板から2つの三次元キャビネットドアを機械加工して、クラシックな隆起したパネルキャビネットドアに成形した。厚さ0.010インチのPVCサーモホイルを使って、膜プレス機及び標準的な加熱により活性化するサーモホイル処理にて第1のドアを加工処理した。50psiの圧力で、温度は華氏170度の条件下、プレス時間は2.5分であった。PVCフィルムに代えてバイオラミネート表面層を使用した以外は同様の方法で第二のドアを加工処理した。成形処理の結果は、驚くべきことに、PVCと同じストレッチ性と成形性を有していた。PVCでは、接着性を改善するために裏面に下塗り剤を使用したのに対してバイオラミネートの場合は、塗り剤を使用しなかったが、剥がし試験から非常によく似た基材への接着性が見られた。キャビネットドアのエッジ部分のプルダウン性も、上記の成形処理ゆえにPVCとバイオラミネート間で同じであった。   Two three dimensional cabinet doors were machined from medium quality fiberboard and molded into a classic raised panel cabinet door. The first door was processed with a 0.010 inch thick PVC thermofoil with a membrane press and a standard heat activated thermofoil treatment. At a pressure of 50 psi, the temperature was 170 ° F., and the press time was 2.5 minutes. The second door was processed in the same manner except that a biolaminate surface layer was used instead of the PVC film. The results of the molding process surprisingly had the same stretchability and moldability as PVC. In PVC, a primer was used on the back to improve adhesion whereas in the case of biolaminate, no paint was used, but the adhesion to a very similar substrate from the peel test It was observed. The pull-down properties of the edge portion of the cabinet door were also the same between PVC and biolaminate due to the above molding process.

上記同様のウレタン接着剤を使用して、PVCフィルム及びバイオラミネート表面層を三次元キャビネットドアの形状の基材に熱成形した。PVC及びバイオラミネートの両方が、高圧ラミネート標準に(NEMALD3)則って独立した試験に供された。データ結果は、バイオラミネートが、標準的なPVCの装飾的表面加工製品よりも耐汚染性、テーブル耐磨耗性、傷抵抗性において改善したことを示した。   The same urethane adhesive as above was used to thermoform the PVC film and the biolaminate surface layer to a substrate in the form of a three dimensional cabinet door. Both PVC and biolaminate were subjected to independent testing according to the high pressure laminate standard (NEMALD 3). The data results showed that the biolaminate improved in stain resistance, table abrasion resistance, scratch resistance over standard PVC decorative surfacing products.

WilsonArt標準グレートの高圧ラミネートの一片を、付着接着剤を使用して木材パーチクル・ボード基材にラミネートした。また、バイオラミネートシートを、同様の付着接着剤を使用して同様の木材パーチクル・ボード基材にラミネートし、NEMALD3要求標準に則って独立して試験を行った。この試験において、バイオラミネートは、衝撃強度が5倍強となり、耐汚染性も改善し、引っかき抵抗性も2倍強となり、その他の性能においても改善が見られた。   A piece of high pressure laminate of WilsonArt Standard Great was laminated to a wood particle board substrate using an adhesive adhesive. The biolaminate sheet was also laminated to a similar wood particle board substrate using a similar adhesive adhesive and tested independently in accordance with the NEMALD 3 requirements standard. In this test, the biolaminate had an impact strength of more than 5 times, an improvement in stain resistance, a scratch resistance of more than 2 times, and an improvement in other performances.

PLAを多くの熱履歴に供してその状態変化を評価するために、二次的な加熱試験後の異なった結果を検討した。融点より低い華氏340度で粘弾性状態にて製造したフィルムでは、厚さ0.010インチのフィルムが得られた。UV硬化インキシステムとダイレクト印刷インキジェットシステムを使用してフィルムをリバース印刷した。サンプルを2つのグループに分け、グループIでは、衝撃、硬度、引っかき抵抗性についてサンプルを試験した。グループIIでは、膜プレスと加熱により活性化するウレタンを使用して2.5分間、糊接着剤が硬化するまで華氏170度の温度でサンプルをホットラミネートした。このグループIIのサンプルは、グループIのサンプルと直接比較して試験を行った。グループIIは、引っかき抵抗性が改善したより硬い表面を示したが、耐衝撃性は、グループIより低かった。   In order to subject PLA to a number of thermal histories and to evaluate its state change, different results after secondary heating tests were examined. A film produced in the visco-elastic state at 340 degrees Fahrenheit below the melting point resulted in a 0.010 inch thick film. The films were reverse printed using a UV curing ink system and a direct printing ink jet system. The samples were divided into two groups and in group I the samples were tested for impact, hardness, scratch resistance. In Group II, the samples were hot-laminated using a membrane press and heat activated urethane for 2.5 minutes at a temperature of 170 ° F. until the glue adhesive was cured. The Group II samples were tested in direct comparison with the Group I samples. Group II showed a harder surface with improved scratch resistance, but the impact resistance was lower than group I.

木材ファイバーを約20%含んだ木材バイオプラスチックプロフィール押し出しを華氏310度〜320度で行い、リニア形状の木工製品の一片を得た。バイオラミネート表面層を加熱により活性化する接着剤をバイオラミネート表面層の裏側に使用して、同様の方法を使用して処理したPVCフィルムと比較した。バイオラミネート表面層はPVCフィルムのそれと非常に似通った接着性と驚くほど似通った成形性を有していた。   A wood bioplastic profile extrusion containing approximately 20% wood fibers was performed at 310 ° F. to 320 ° F. to obtain a piece of linear shaped woodworking product. A thermally activated adhesive on the biolaminate surface layer was used on the back of the biolaminate surface layer and compared to a PVC film treated using the same method. The biolaminate surface layer had a formability that was surprisingly similar to the adhesion that was very similar to that of PVC film.

ラミネートに使用する3M製の付着接着剤をバイオラミネート層の裏側と平面状の小麦ボードアグリファーバー基材へスプレーした。揮発性物質を除いた1分後に、材料をローラーシステムの圧力も使用してラミネートした。PVC装飾的フィルムの第二のサンプルも、第二のサンプルについて使用した。バイオラミネートは接着性が改善した。   The 3M adhesive adhesive used for lamination was sprayed onto the back of the biolaminate layer and the planar wheat board agriferr substrate. One minute after removing the volatiles, the material was also laminated using the pressure of the roller system. A second sample of PVC decorative film was also used for the second sample. The biolaminate has improved adhesion.

実施例3
PLAに対して大豆ワックスを5%添加し、プロフィールダイで押し出した。温度を華氏290度に下げたところ、プロフィール成形を維持するのに十分な融解強度を伴う材料が滑らかで強い一体性をもって成形された。ずり速度を上げたところ、成形性が改善し表面の滑らかさも改善した。ダイからの形状を変化させることなく、熱成形品をコンベヤベルトに載せた。
Example 3
5% of soya wax was added to PLA and extruded with profile die. As the temperature was lowered to 290 ° F., a material with sufficient melt strength to maintain profile molding was molded with a smooth and strong integrity. When the shear rate was increased, the formability was improved and the surface smoothness was also improved. The thermoformed article was placed on a conveyor belt without changing the shape from the die.

実施例4
PLA及び硬化大豆ワックス(ADMが提供)を、フレキシブル性を有するバイオコポリマーに、PLA95、大豆ワックス5の割合で配合した。結果生成した配合物を様々な粉末状の非ハロゲン性防火材と再び配合した。水酸化マグネシウム、アルミナ三水和物及びリン酸アンモニウムを10%〜50%の割合で全て添加した。水酸化マグネシウムとアルミナ三水和物材料に関して、強烈な反応がおき、混合が困難になり、材料中に層を形成した。リン酸アンモニウムはよく混ざり、様々なものと含有したより均一でよりフレキシブルな物質を形成した。
Example 4
PLA and hardened soya wax (provided by ADM) were compounded into a flexible biocopolymer at a ratio of PLA 95, soya wax 5. The resulting formulation was reblended with various powdered non-halogenated fire retardants. Magnesium hydroxide, alumina trihydrate and ammonium phosphate were all added at a rate of 10% to 50%. With magnesium hydroxide and alumina trihydrate material, a strong reaction occurred, mixing became difficult, and a layer formed in the material. Ammonium phosphate mixed well and formed a more uniform and more flexible material contained with various things.

実施例5
PLAを融点より低い華氏約310度で粘弾性状態にて配合した。1%〜20%にわたる様々な割合でグリセロールを添加した。結果生成した物質は、均一なフレキシブルな物質であった。PLAを華氏400度の融点を超えて加熱し、第二試験を行った。同様の分量のグリセリンを添加した。グリセリンは、揮発性が高く、分解により多く発煙し、不均一な物質を創り、これを混合して均一な物質を創ることは困難であった。
Example 5
PLA was formulated in a visco-elastic state at about 310 degrees Fahrenheit below the melting point. Glycerol was added at various rates ranging from 1% to 20%. The resulting material was a homogeneous flexible material. A second test was conducted by heating the PLA to a melting point of 400 degrees Fahrenheit. A similar amount of glycerin was added. Glycerin is highly volatile, and generates a lot of smoke due to decomposition, creating a heterogeneous substance which is difficult to mix and create a homogeneous substance.

平均長さ3/4インチそして幅が0.020インチ未満の麦わらストランドをPLAと大豆ワックスにPLA95.5%、大豆ワックス0.5%の割合で、また、麦わらストランドを10%添加して、バイオコポリマーが粘弾性状態にある華氏310度でバイオコポリマーと配合した。物質は均一で、無臭であり、良好な耐衝撃性を有した。第二試験を同様の材料を使用して要求されるPLAの融点である華氏400度より高い処理温度で行った。ファイバーとバイオコポリマーとの相互作用は小さく、深刻な褐色化とセルロース分解が見られた。加えて、物質は、燃焼する兆候を示し、大変な悪臭を放った。   Add 95.5% PLA, 0.5% soya wax to PLA and soy wax and add 10% straw strand to a straw strand with an average length of 3/4 inch and a width less than 0.020 inch The biocopolymer was blended with the biocopolymer at 310 ° F. in the visco-elastic state. The material was uniform, odorless and had good impact resistance. The second test was conducted at a processing temperature higher than 400 degrees Fahrenheit, which is the melting point of PLA required using similar materials. The interaction between the fiber and the biocopolymer was small and severe browning and cellulose degradation were observed. In addition, the material showed signs of burning and gave off a very bad odor.

PLAとEVAを、華氏310度で配合した。バイオダック(製紙工場スラッジ粒子)のサンプルについて、単純に粒子を染めて乾燥させることで着色した。20%のバイオダックを華氏310度でバイオコポリマーと配合した。結果物は、特有の審美性を有し、強靭で高い耐衝撃性を有する物質であった。同様の物質を使用してPLAの融点より高い温度の処理温度で第二の処理を行った。結果物は、劣化と燃焼の兆候を示した。結果生成した物質は最小限の衝撃強度しかなく、大変壊れやすかった。   PLA and EVA were blended at 310 degrees Fahrenheit. A sample of Bioduck (paper mill sludge particles) was colored by simply dyeing and drying the particles. 20% Bioduck was blended with the biocopolymer at 310 degrees Fahrenheit. The product was a strong, high impact resistant material with a unique aesthetics. A second treatment was performed at a processing temperature above the melting point of PLA using similar materials. The result showed signs of deterioration and combustion. The resulting material had minimal impact strength and was very fragile.

実施例6
PLAを皿に配置し、華氏400度を超える温度でオーブンに入れた。PLAの入った5つのサンプルを入れた皿をオーブンに入れた。それぞれの皿に添加剤10%を加えた。可塑剤と潤滑剤はグリセリン、ワックス、クエン酸、植物油、ステアリン酸亜鉛である。PLAが融解した後、材料を配合した。加熱の間、ほぼ全ての可塑剤と潤滑剤がひどく発煙し始め、強烈な臭気を発しながら沸騰したり、分解したりした。材料を混合することはできなかった。条件をPLAの融点より華氏80度以上低い華氏300度の温度でしたこと以外は同様の試験を行った。可塑剤は発煙せず、沸騰せず、または分解せず、混合してより均一な物質を得た。これらの材料中、ステアリン酸亜鉛が最悪であり、大豆ワックスは最も混合しやすかった。
Example 6
The PLA was placed in a dish and placed in an oven at a temperature above 400 degrees Fahrenheit. A dish containing 5 samples of PLA was placed in the oven. 10% of the additive was added to each dish. Plasticizers and lubricants are glycerin, waxes, citric acid, vegetable oils, zinc stearate. After the PLA melted, the ingredients were blended. During heating, almost all plasticizers and lubricants started to smoke badly and boiled or decomposed with a strong odor. It was not possible to mix the ingredients. A similar test was conducted except that the conditions were a temperature of 300 degrees Fahrenheit lower than the melting point of PLA by 80 degrees Fahrenheit. The plasticizer did not smoke, boil or decompose, and mixed to obtain a more homogeneous material. Of these materials, zinc stearate was the worst and soya wax was the easiest to mix.

実施例7
PLAとバイオファイバー機能性着色剤を、中度及び低度のずり速度の投入により、高い分散性が要求される一段スクリューシートラインにおいて直接測定した。処理温度を、華氏380度強というPLAの融点より十分に低い温度に設定した。この試験において、ダイの出口において加熱セクションを華氏310度〜華氏315度に設定した。物質は粘り気がなく、プロフィールを製造するために十分なメルトインデックスを有していた。物質は、PLAをその融点以上の温度で処理したときのようには透明でなかったが、結晶性を維持して半透明であり、より良好なフレキシブル性と耐衝撃性を有していた。冷却ロール温度は華氏80度〜華氏200度強であると評価した。物質は、より低い処理温度と要求されるローラーの加熱により、遥かに速く冷却されることが分かった。
Example 7
PLA and biofiber functional colorants were measured directly in a single-step screw sheet line where high dispersibility was required, with the introduction of moderate and low shear rates. The processing temperature was set to a temperature well below 380 ° F., the melting point of PLA. In this test, the heating section was set at 310 ° F. to 315 ° F. at the exit of the die. The material was not sticky and had sufficient melt index to produce a profile. The material was not as transparent as when PLA was processed at temperatures above its melting point, but was semi-transparent maintaining crystallinity and had better flexibility and impact resistance. The chill roll temperature was estimated to be between 80 degrees Fahrenheit and over 200 degrees Fahrenheit. It has been found that the material is cooled much faster due to the lower processing temperature and the required heating of the rollers.

実施例8
ペレット形状のNatureworksのPLA2002を、ADMの大豆ワックス製品である5%SWL−1と配合した。Brabender二段スクリューを用いてPLAの融点よりも華氏80度強低い華氏300度にて配合を行った。物質は、良好な個体形状を維持して円形のダイから出て、その後冷却された。この物質は、不透明度が極めて高く乳白色であり、ポリエチレンの感触と性能に似て曲げても割れなかった。
Example 8
Natureworks PLA 2002 in pellet form was blended with ADM's soy wax product, 5% SWL-1. The blending was performed using a Brabender double screw at 300 degrees Fahrenheit, which is 80 degrees Fahrenheit below the melting point of PLA. The material exited the circular die maintaining a good solid shape and was then cooled. This material was very opaque and milky white and did not crack when bent similar to the feel and performance of polyethylene.

90%のPLAに対してSWL−1の分量を10%に増加させて第二の配合作業を行った。物質は、粘度が低下し、この物質が円形を保持するまで処理温度を下げた。再び、この物質は、不透明度が極めて高く白色であった。   A second blending operation was performed with the SWL-1 dose increased to 10% for 90% PLA. The material was lowered in processing temperature until the viscosity decreased and the material remained circular. Again, this material was very opaque and white.

小麦ファイバーに水性着色剤をスプレーした後乾燥させて、スクリーニングした小麦ファイバーを添加して、第三の配合を行った。着色された小麦ファイバーを、90%のPLA、5%のSW1及び5%の着色された小麦ファイバーの割合で配合した。驚いたことに、物質は透明から半透明で、ランダムな着色ファイバーを有する深い三次元の外観を呈していた。より透明度の高いPLA/SWは、小麦の色に僅かに着色されていたが、相変わらず透明の深度を維持していた。物質は、滑らかなPLAほどは壊れやすくなく、そのフレキシブル性は一度目の95%PLAと5%SW1と同様であった。   The wheat fiber was sprayed with an aqueous colorant, dried and screened wheat fiber was added to make a third formulation. Colored wheat fibers were compounded at a ratio of 90% PLA, 5% SW1 and 5% colored wheat fibers. Surprisingly, the material was clear to translucent and had a deep three-dimensional appearance with randomly colored fibers. The more transparent PLA / SW, although slightly tinted to wheat color, still maintained the depth of transparency. The material was not as fragile as smooth PLA, and its flexibility was similar to the first 95% PLA and 5% SW1.

実施例9
PLAを10%のSW1と10%のすりつぶしたヒマワリの外皮と配合するが、すりつぶした外皮は30メッシュ未満の細粒を除去するために、スクリーニングした。結果物をシートに押し出し、熱い材料にテキスチャーをインプリントした。冷却後、物質は、ランダムなフローを有する装飾的な柄模様を示した。物質を水中に入れたところ、水がその物質にビーズのように付着しているのが観察された。
Example 9
PLA was formulated with 10% SW1 and 10% ground sunflower hulls, but the ground hulls were screened to remove fines less than 30 mesh. The resultant was extruded into a sheet and imprinted with texture to the hot material. After cooling, the material exhibited a decorative pattern with random flow. When the substance was put into water, it was observed that water was attached to the substance like beads.

実施例10
PLAを標準的な水酸化マグネシウム防火材と配合し、試験用のバーに押し出した。試験用のバーは、非常に壊れやすく、手で最小限の圧力を加えただけでも、くずれてしまうものであった。10%SW1を添加して、第二の配合を行った。結果物は、良好な耐衝撃性を有し、曲げることができた。
Example 10
The PLA was blended with standard magnesium hydroxide fire retardant and extruded into bars for testing. The test bars were very fragile and could be broken down with only minimal manual pressure. A second formulation was made with the addition of 10% SW1. The resultant has good impact resistance and can be bent.

実施例11
小麦ファイバーを華氏300度でSW1と50%対50%の割合で配合し、混合した。結果物を冷却し、その後小さな粒子に粒状化させた。小麦とSW1の配合物をその後PLAペレットと乾式混合して、華氏310度で配合し、平面状の試験用のバーを得た。
Example 11
Wheat fibers were blended with SW1 at a temperature of 300 degrees Fahrenheit at a ratio of 50% to 50%. The resultant was cooled and then granulated into small particles. The wheat and SW1 blend was then dry blended with PLA pellets and blended at 310 ° F. to obtain a planar test bar.

実施例12
大豆ワックスSW1を華氏300度で100gmバッチにて融解した。これと同じ重量の小麦ファイバーを添加し、混合した。大豆ワックスは迅速に小麦ファイバーに含浸し、ファイバーをフリーフロー状態にした。含浸したファイバーをマットに延ばしてプレスした。水をマットの上に滴らせたところ、水は完全にビーズ状になってファイバーマットに付着した。
Example 12
Soy wax SW1 was melted in 100 gm batches at 300 degrees Fahrenheit. The same weight of wheat fiber was added and mixed. The soy wax quickly impregnated the wheat fibers and allowed the fibers to free flow. The impregnated fibers were drawn into a mat and pressed. When water was allowed to drip onto the mat, the water completely beaded and adhered to the fiber mat.

このことから、特定のかさ密度とファイバーの形状に基づいて概ね50対50の比率で大豆ワックスをファイバーに配合するとファイバーを完全に含浸させることが分かった。大豆ワックスとファイバーが50対50の混合物を10%の割合のPLAに添加して配合した。ファイバーの外側にあるワックスがPLAと混ざり、相溶性のある界面を提供した。透明なPLAと混ざるのはごく僅かなワックスであった。室温の大豆ワックスは不透明な白色の物質である。結果生成するPLAとSW含浸ファイバーは相変わらず透明から半透明であった。   From this, it was found that incorporating soy wax into the fiber at a ratio of approximately 50 to 50 based on the specific bulk density and the shape of the fiber fully impregnated the fiber. A 50:50 mixture of soya wax and fiber was added to 10% PLA and blended. The wax on the outside of the fiber mixed with the PLA to provide a compatible interface. Very little wax mixed with the clear PLA. Room temperature soy wax is an opaque white material. The resulting PLA and SW impregnated fibers were still clear to translucent.

実施例13
5%の大豆ワックスと95%のPLAを用い、この2つをBrabender配合機で配合して個別の実験を行った。この試験において、結果物は、不透明で乳白色であった。このように、ファイバーを添加すると、融解した大豆ワックスがPLAより前に含浸し、最終的なバイオ複合材マトリックスの透明性によって、大豆ワックスとPLAのシステムを融合させる適切な粘弾性状態に到達することが分かった。
Example 13
Separate experiments were performed using the two with the Brabender blender using 5% soy wax and 95% PLA. In this test, the result was opaque and milky. Thus, with the addition of the fiber, the melted soy wax is impregnated prior to the PLA, and the transparency of the final biocomposite matrix will reach an appropriate visco-elastic state to fuse the soy wax and PLA system I found that.

実施例14
サトウダイコン由来のパルプ及びヒマワリの外皮
すりつぶしたサトウダイコン由来のパルプとヒマワリの外皮を地方の農業処理プラントから採取して、静かにすりつぶしてファイバーにした。結果物を30メッシュ〜4メッシュの範囲でスクリーニングした。ヒマワリの粒子はリニア形状で、サトウダイコンパルプは、ヒマワリより均一な大きさを有しているが形状がランダムであった。ファイバー状の粒子を浸すために、被服に使用される染料を使用し、その後乾燥させて着色剤を定着させた。2つの着色ファイバーは、10%の割合を測って、10%の大豆ワックスと80%のPLAとともにBrabender配合システムに入れた。物質がホットスクリュー供給セクションに到達するとすぐ大豆ワックスは融解し、PLAがまだ硬質な状態にあるバレルセクションに入る前であっても、ファイバーを濡らし始める。配合温度は、PLAの融点より華氏90度低い華氏300度で、PLAの融点(PLAの融点は華氏390度)より十分に低い温度に維持した。結果物は、壊れやすくない均一な混合物であり、特有の三次元性を有していた。配合機の出口は高度耐性なロッド形状であった。既存の物質は、高い耐性を有して、形状を維持した。
Example 14
Sugar beet derived pulp and sunflower hulls Pulverized sugar beet derived pulp and sunflower hulls were harvested from a local agricultural processing plant and gently ground into fibers. The resultant was screened in the range of 30 mesh to 4 mesh. The sunflower particles were linear in shape, and the sugar beet pulp had a more uniform size than the sunflower but was random in shape. In order to dip the fibrous particles, the dye used for the coating was used and then dried to fix the colorant. Two colored fibers were placed in the Brabender blend system with 10% soy wax and 80% PLA, measuring 10%. As soon as the material reaches the hot screw feed section, the soy wax melts and begins to wet the fibers, even before the PLA enters the barrel section where it is still in a rigid state. The compounding temperature was maintained at 300 ° F., which is 90 ° F. lower than the melting point of PLA, and was maintained sufficiently lower than the melting point of PLA (the melting point of PLA is 390 ° F.). The resulting product was a uniform mixture that was not fragile and had a unique three-dimensionality. The exit of the compounder was a highly resistant rod shape. The existing material was highly resistant and maintained shape.

実施例15
バイオダック
メッシュサイズが15メッシュ〜30メッシュの間の小さな球体を形成する製紙工場スラッジを圧縮させ乾燥させた形態であるバイオダックのサンプルをWisconsin州のGranTek Corporationから購入した。水性着色剤によってバイオダックを着色し、多色に着色されたバッチを製造した。着色したバイオダックを10%SWと70%のPLAとに対し20%の配合率で配合した。Bramender二段スクリューを使用して、処理温度華氏310度にて配合を行った。結果物を、その後再加熱し、複合材シートにプレスした。この物質は、固体表面の外観を有する物質と極めて似通っていた。サンプルを水槽に入れて24時間置いたところ、水の吸収は測定されず、防水性であった。
Example 15
A Bioduck sample was purchased from GranTek Corporation of Wisconsin, a compressed and dried form of paper mill sludge that forms small spheres with a Bioduck mesh size between 15 mesh and 30 mesh. The Bioduck was colored with an aqueous colorant to make a multi-colored colored batch. Colored Bioduck was compounded at a blending ratio of 20% to 10% SW and 70% PLA. Compounding was performed at a processing temperature of 310 ° F. using a Bramender two-stage screw. The resultant was then reheated and pressed into a composite sheet. This material was very similar to the material with the appearance of a solid surface. The samples were placed in a water bath for 24 hours and the water absorption was not measured and was waterproof.

実施例16
2%〜30%強の割合で、PLAの融点より低い温度(華氏315度)でPLAを長いファイバーガラスと配合した。融点より上で(華氏400度)同様の比率で第二の試験を行った。5%〜10%大豆ワックスを添加して第二の試験を行った。
Example 16
PLA was blended with long fiber glass at a temperature (315 degrees Fahrenheit) below the melting point of PLA at a rate of 2% to over 30%. A second test was conducted at a similar ratio above the melting point (400 degrees Fahrenheit). A second test was performed with the addition of 5% to 10% soy wax.

実施例17
PLAの融点より下の温度で処理されたPLAと大豆ワックスを含むバイオラミネートシートを取り出し、華氏200度で再加熱した。MDF基材を成形して成形品を製造し、接着剤を適用した。ホットバイオラミネートを押し出して基材に成形し、冷却させた。結果生成した物質は高い接着性と非常に良好な耐衝撃性を示した。
Example 17
The biolaminated sheet containing PLA and soya wax processed at a temperature below the melting point of PLA was removed and reheated to 200 ° F. The MDF substrate was molded to produce a molded article and an adhesive was applied. The hot biolaminate was extruded into a substrate and allowed to cool. The resulting material exhibited high adhesion and very good impact resistance.

実施例18
Wilson Art社の高圧ラミネート1ピースを、推奨される接着剤を用いて、パーチクル・ボード基材に接着した。同様の厚さのバイオラミネートをマッチングパーチクル・ボードに同様の方法及び同様の接着剤を用いて接着した。ハンマーを、ハンマーヘッドがサンプルに打ち当たるようにして、5フィートの高さから両方のサンプルめがけて落とした。高圧ラミネートは衝撃があった箇所の端がひび割れる兆候を示した。バイオラミネートは、衝撃を受けた兆候は全く見せなかった。
Example 18
One piece of Wilson Art high pressure laminate was bonded to the particle board substrate using the recommended adhesive. Biolaminates of similar thickness were adhered to matching particle boards using similar methods and similar adhesives. The hammer was dropped from a height of 5 feet with both of the samples in a manner such that the hammerhead hit the sample. The high pressure laminate showed signs of cracking at the end of the impact. The biolaminate showed no signs of impact.

実施例19
麦わらから創ったアグリファイバー複合材1ピースを3つのサンプルにカットした。第1のサンプルは、通常の木材着色剤で濃いサクランボ色に着色した。小麦の着色剤は、色が非常に濃く、「赤い」被膜であり、殆どの天然のファイバーの外観を隠してしまう。透明のバイオラミネート表面を押し出したが、1つは透明であり、第二の作業では透明の染色着色剤を含んでいた。その後、染料を含むバイオラミネートサンプルを、透明な接着剤を使用して2番目の着色されていない小麦ボードサンプルにラミネートした。透明のUV硬化インキを裏側に使用して、透明のバイオラミネートを印刷し、その後、同様に小麦ボードの3番目のピースにラミネートした。3つのサンプルを見ると、木材着色剤のピースは視覚的に受容できるものでなく、望ましい小麦ボードのテキスチャーを示さなかった。透明な染料を付けたアグリファイバーは、天然の木材と異なったものであった。染料がバイオラミネート表面に押し出された2番目のサンプルは、明らかに全体的に濃いサクランボ色であったが、小麦ボードの柄模様は非常に明確な特徴があった。その外観も、染料を含むバイオラミネート層の光学的効果により、非常に深みがあった。UV透明印刷の場合は、同様の色に染色したバイオラミネートと外観が似ていた。UV透明印刷のサンプルは、また、光学的効果も個々の小麦ボードのファイバーの特質を示し、十分に染色された色を示していた。本物の木材を使用して同様の試験を別に行った。一体化された染色と透明の印刷バイオラミネートは、液体の染色処理過程と比べて木目のより良好な美観を呈しており、通常木材を使用する場合行われる、染色と最終加工という2つの処理過程に対して、単一の処理過程で木材を最終仕上げすることを提供した。
Example 19
One piece of agrifiber composite made from straw was cut into three samples. The first sample was colored deep cherry with common wood colorants. Wheat colorants are very dark in color, "red" coatings, and hide the appearance of most natural fibers. A clear biolaminate surface was extruded, but one was clear and in the second run it contained a clear stain colorant. The dye-containing biolaminate sample was then laminated to a second uncolored wheat board sample using a clear adhesive. A clear UV-curable ink was used on the back to print a clear biolaminate, which was then similarly laminated to a third piece of wheat board. Looking at the three samples, the wood colorant pieces were not visually acceptable and did not exhibit the desired wheat board texture. Clear dyed agrifibers were different from natural wood. The second sample, in which the dye was extruded onto the biolaminate surface, was apparently totally dark cherry in color, but the pattern on the wheat board was very clear. The appearance was also very deep due to the optical effect of the biolaminate layer containing the dye. In the case of UV transparency printing, the appearance was similar to a biolaminate dyed to a similar color. The samples of the UV clear print also showed the fiber properties of the individual wheat board also with optical effect and showed a well dyed color. Similar tests were conducted separately using real wood. Integrated dyeing and clear printing biolaminates have a better aesthetic appearance than wood dyeing processes compared to liquid dyeing processes, and two processes are commonly used when using wood, dyeing and final processing In contrast to this, it provided the finishing of the wood in a single treatment process.

実施例20
標準的な押し出し機器と方法を使用して、ポリ乳酸の透明のまたは半透明のポリマーフィルムを押し出した。下流の冷却装置を調整して、通常の高圧ラミネート(12度)のそれと同様の、一定の「結晶のテキスチャー」及び「光沢度」を付与するため、テキスチャーローラーを含めるようにした。バイオフィルムの厚さは、押し出し稼動中0.005〜0.040インチにわたった。フィルムは、あと処理しなかった。フィルムの裏側を単純なローラー方法にて、水性ラテックス塗料でコートし、その後、4時間かけて乾燥させた。
Example 20
Transparent or translucent polymer films of polylactic acid were extruded using standard extrusion equipment and methods. The downstream cooler was adjusted to include a texture roller to provide a consistent "crystal texture" and "gloss" similar to that of a conventional high pressure laminate (12 degrees). Biofilm thickness ranged from 0.005 to 0.040 inches during the extrusion run. The film was not post processed. The back side of the film was coated with an aqueous latex paint in a simple roller method and then allowed to dry for 4 hours.

裏面を着色したプラスチックラミネートを、水性の加熱により活性化する接着剤を用いてその後サーモホイル方法で直接三次元基材に接着した。硬質基材は、MDF、パーチクル・ボード、アグリファイバーボード、石膏ボード、鉱物ファイバー接着ボード、ハードボード、セメントファイバーボード、木材プラスチック複合材ボード、及びその他の硬質基材を含んでいた。   The back-faced plastic laminate was then bonded directly to the three-dimensional substrate in a thermofoil process using an aqueous heat activated adhesive. Hard substrates included MDF, particle boards, agrifiber boards, gypsum boards, mineral fiber bonded boards, hardboards, cement fiber boards, wood plastic composite boards, and other rigid substrates.

バイオラミネート表面に切れ目を入れて基材から引っ張る単純な剥がし試験を行った。フィルムは、MDF基材のファイバーが破り取られたあとを残して、ラテックスコートフィルムに残り、極めて良好な接着性を示した。   A simple peel test was performed in which the biolaminate surface was scored and pulled from the substrate. The film remained on the latex coated film, leaving fibers of the MDF substrate after being torn off and showed very good adhesion.

実施例21
標準的な押し出し機販売者からPETフィルムを入手した。フィルムをラテックス塗料でコートし、乾燥させた。バック印刷されたPETフィルムをその後、上記の熱成形処理方法にてホットラミネートした。PETの接着性は極めて悪く、PETとラテックス塗料層が分離し、実施例20で見られたようにMDFファイバーが裏面に残ることは無かった。
Example 21
PET film was obtained from a standard extruder vendor. The film was coated with latex paint and allowed to dry. The back printed PET film was then hot laminated with the thermoforming process described above. The adhesion of PET was extremely poor, and the PET and latex paint layers did not separate, and as seen in Example 20, no MDF fibers remained on the back.

実施例22
熱膨張性粉末状の防火材を添加した変性ラテックス塗料を添加した。その後、塗料をロール法でテキスチャー加工した透明なPLAフィルムの裏側に塗布し、乾燥させた。FRを塗布したフィルムをその後、MDFの硬質基材に熱成形することによってラミネートした。ラミネート部分をその後直火にかけた。PLA表面は、全く発煙せず消えていき、熱膨張性ラテックスが曝露されて膨張を開始し、防火障壁を創った。直火にあてた15分後、サンプルを除去し、熱膨張性ラテックスコートも除去した。バイオラミネートが直火から木材ベースのMDFを保護しており、MDFサンプルは焦げの兆候も燃えの兆候も示さなかった。
Example 22
A modified latex paint to which a thermally expandable powdery fire retardant was added was added. The paint was then applied to the back of a roll textured clear PLA film and allowed to dry. The FR coated film was then laminated by thermoforming to a MDF rigid substrate. The laminated part was then heated to an open flame. The PLA surface did not smoke at all and disappeared, and the thermally expandable latex was exposed and started to expand, creating a fire barrier. After 15 minutes of direct flame, the sample was removed and the thermally expandable latex coat was also removed. The biolaminate protected the wood-based MDF from an open flame, and the MDF samples showed no signs of burns or burns.

実施例23
PLAの押し出しフィルムを0.010インチの厚さで製造した。押し出し処理の間に、テキスチャー加工したローラーがフィルムにテキスチャーと光沢を与えた。フィルムの裏側に、様々なフォーマットのデジタル印刷システムを使用して、ダイレクトなデジタル画像を印刷した。この実施例において、印刷柄模様は裏面の50%にも満たない部分をカバーして、中が透けて見えるようにした。この実施例において、金色の「くもの巣」の柄模様を印刷した。
Example 23
An extruded film of PLA was produced with a thickness of 0.010 inches. During the extrusion process, textured rollers gave the film texture and gloss. Direct digital images were printed on the back of the film using various format digital printing systems. In this example, the printed pattern covered less than 50% of the back surface to allow the inside to be seen through. In this example, a pattern of a golden "comber's web" was printed.

裏面の印刷層の上層に、着色したラテックス塗料をローリング、スプレー、またはその他ラテックス塗料の一般的な塗布方法で塗布した。   The colored latex paint was applied to the upper layer of the back side printing layer by rolling, spraying or other common coating method of latex paint.

その後、バイオラミネートアセンブリを基材表面に水性の加熱により活性化する接着剤をスプレーした機械加工した基材とともにサーモホイルマシンに配置した。その後、バイオラミネートを加熱し、真空及び/または圧力がかけられ、バイオラミネートを基材に合わせた。さらに、加熱により接着剤が活性化した。この試験において、ラテックス塗料層は追加の加熱ステップによって接着力を改善した。   The biolaminate assembly was then placed on a thermofoil machine with a machined substrate sprayed with an adhesive that was activated by aqueous heating on the substrate surface. The biolaminate was then heated and vacuum and / or pressure was applied to align the biolaminate to the substrate. Furthermore, the adhesive was activated by heating. In this test, the latex paint layer improved adhesion with an additional heating step.

結果生成した表面部材は、バックのラテックスの色が柄模様のフィールドカラー(field color)となって、多色の画像を伴って高い審美性を呈した。   The resulting surface member exhibited high aesthetics with multi-colored images, with the back latex color becoming a patterned field color.

実施例24
PLA、PHA、または酢酸セルロース及び透明のまたは半透明の形態を含むバイオラミネートを、様々な市販の塗料でバックコートした。好ましい方法は、透明のバイオラミネートフィルムの裏側に塗布する家屋用ラテックス塗料を用いることである。そうすると、透明のフィルムによりラミネート用途のための保護層が得られ、ラテックス塗料を単純に使用するだけで十分な接着を得ることができ、市場のデザイナーの色に対するニーズにより合致した処理方法が得られる。「リバース印刷」用のフィルムを上記の方法と同様の方法を使用して三次元に熱成形するか、浸透紙(一般的にはラテックス及び/またはアクリル浸透紙)に接着層でラミネートした。
Example 24
Biolaminates comprising PLA, PHA, or cellulose acetate and clear or translucent forms were backcoated with various commercial paints. The preferred method is to use a house latex paint that is applied to the back of the clear biolaminate film. The transparent film then provides a protective layer for laminating applications, simple use of the latex paint can provide sufficient adhesion, and the processing needs of the market designer's color needs are met . Films for "reverse printing" were either thermoformed into three dimensions using methods similar to those described above, or were laminated with an adhesive layer to a permeable paper (generally a latex and / or acrylic impregnated paper).

実施例25
1つの実施例は、その上面がテキスチャー加工されて一定の光沢とテキスチャーを有する厚さ0.010インチのPLAの透明フィルムである。フィルムの裏側を標準的な屋内家屋用ラテックス塗料を使用して、スプレー、ブラシ、またはローラー法を用いてコートした。その後、ソリッドカラーのバイオラミネートシートをMDF、パーチクル・ボード、またはアグリファイバー複合材の三次元の、予め加熱により活性化する水性接着剤と熱をスプレーした基材にラミネートした。三次元成形は、バイオラミネートシートを引っ張って基材の特定の三次元形状に合わせ、バイオラミネート永続的に基材に接着するために、一般に圧力及び/または真空を利用する標準的なサーモホイル処理方法によって行った。
Example 25
One example is a 0.010 inch thick PLA transparent film whose top surface is textured to have a constant gloss and texture. The back of the film was coated using a spray, brush or roller method using standard indoor house latex paint. The solid color biolaminate sheet was then laminated to a three-dimensional, pre-heat activated water based adhesive and heat sprayed substrate of MDF, particle board, or agrifiber composite. Three-dimensional forming is a standard thermofoil process that typically utilizes pressure and / or vacuum to pull the biolaminate sheet to conform to the specific three-dimensional shape of the substrate and to permanently bond the biolaminate to the substrate. It was done by the method.

実施例26
もう1つの実施例は、上面がテキスチャー加工されて一定の光沢とテキスチャーを有する厚さ0.005インチのPLAの透明フィルムである。フィルムの裏側を標準的なラテックス塗料を使用して塗布した。その後、厚さ0.010インチのラテックスに浸透させた下地紙を接着層によってバイオラミネートアセンブリの裏面に接着した。接着層は、加熱により活性化し、感圧の、化学結合する、または加熱/加圧により活性化するシステムを含み得る。キャビネット、収納家具、テーブル加工表面、棚、及びその他の建築部材になる代替の装飾的パネルを製造するために、結果生成したラテックス浸透下地を有する厚さ0.015インチのバイオラミネートを木材パーチクル・ボード、MDF、及びアグリファイバー複合材などのその他の平面基材にラミネートした。
Example 26
Another example is a 0.005 inch thick clear film of PLA textured on the top surface and having a constant gloss and texture. The back of the film was applied using standard latex paint. The base paper impregnated with a 0.010 inch thick latex was then adhered to the back of the biolaminate assembly by an adhesive layer. The adhesive layer can include a heat activated, pressure sensitive, chemically bonded, or heat / pressure activated system. To make an alternative decorative panel to be a cabinet, storage furniture, table finish surface, shelf, and other building components, the resulting 0.015 inch thick biolaminate with latex infiltrated substrate should be made of wood particles. It was laminated to other planar substrates such as boards, MDF, and agrifiber composites.

実施例27
もう1つの実施例は、一定の光沢とテキスチャーを満たすために表面がテキスチャー加工され、フィルムの裏側にシンプルな柄模様を伴うダイレクトなデジタル画像が印刷されている、厚さ0.010インチの透明のPLA押し出しフィルムである。その後、バック印刷側にラテックス塗料を塗布した。すると上面は、印刷の色と背景のラテックス塗料の色を両方示した。その後、バイオラミネートを硬質基材に直接ラミネートし、二次的には硬質基材へラミネートされる浸透紙にラミネートし、或いは、サーモホイル処理方法、加熱により活性化する処理と接着剤とを使用して三次元成形した。
Example 27
Another example is a 0.010 inch thick clear, with the surface textured to meet constant gloss and texture, and a direct digital image with a simple pattern printed on the back of the film. PLA extruded film. Thereafter, the latex paint was applied to the back printing side. The top surface then showed both the color of the print and the color of the latex paint in the background. The biolaminate is then laminated directly to a rigid substrate and subsequently to a permeable paper that is subsequently laminated to a rigid substrate, or using a thermofoiling process, a heat activated process and an adhesive And three-dimensionally formed.

実施例28
もう1つの実施例は、一定の光沢とテキスチャーを満たすためにテキスチャー加工され、フィルムの裏側をデジタル画像化及び/またはラテックス塗料またはその他のソリッド塗料コートで塗布した厚さ0.010インチの透明のPLA押し出しフィルムである。その後、バイオラミネートを薄い浸透紙に選択的にラミネートした。その後、リニアラップ処理方法によって三次元リニア形状複合材にバイオラミネートストリップをラミネートした。この三次元リニア形状複合材は本物の木材、木、製紙工場スラッジ、またはアグリファイバー複合材、発泡プラスチック、または金属押し出し成形品である。その後、接着層によって、バイオラミネートストリップを三次元リニア形状複合材にラミネートした。接着層は、ホットメルト接着剤、化学反応する接着剤、またはその他のリニアラップに一般に使用される形態の接着剤とすることができる。結果生成したバイオラミネート層押し出しは、限定されないが窓枠、木工製品、羽目板、フローリング片、くり型、装飾的プロフィール、及びその他の三次元リニア成形品など、屋外または屋内ニーズに使用され得る。石油化学系製品に含まれる炭化水素がないために、バイオポリマーは高いUV抵抗性を有し、屋外製品に対して優れた天然の紫外線抵抗性を提供している。
Example 28
Another example is textured to meet constant gloss and texture, with a 0.010 inch thick clear film with the back of the film digitally imaged and / or coated with a latex paint or other solid paint coat It is a PLA extruded film. The biolaminate was then selectively laminated to a thin penetration paper. The biolaminate strip was then laminated to the three dimensional linear shape composite by the linear wrap process. The three-dimensional linear shaped composite is a real wood, wood, paper mill sludge, or agrifiber composite, foamed plastic, or metal extrusion. The biolaminate strip was then laminated to the three dimensional linear shaped composite by an adhesive layer. The adhesive layer can be a hot melt adhesive, a chemically reactive adhesive, or any other form of adhesive commonly used in linear wraps. The resulting biolaminate layer extrusion can be used for outdoor or indoor needs such as, but not limited to, window frames, woodworking products, siding, flooring pieces, hollows, decorative profiles, and other three-dimensional linear moldings. Due to the absence of hydrocarbons contained in petrochemical based products, biopolymers have high UV resistance and provide excellent natural UV resistance to outdoor products.

実施例29
麦わらとプラスチック結合剤を、それぞれの割合を約50対50として、プレスし、三次元に成形した。複合材の成形品をモールドプレス機に入れて500psiにてプレスした。プレス部分が完全に冷却する前に、加熱により活性化する水性ウレタンをモールドした表面にスプレーした。トウモロコシ/大豆インキを用いて印刷がなされた厚さ0.010インチの装飾的なバイオホイルに、膜プレス機を使用して表面を加工成形した。膜プレス機を華氏160度に設定し、2分強加圧(約30psi)した。結果物は、バイオホイルとバイオ基材の接着が極めて良好で、三次元表面に均一に成形された。
Example 29
The straw and plastic binder were pressed and formed into three dimensions with a ratio of about 50 to 50, respectively. The molded composite was placed in a mold press and pressed at 500 psi. The heat activated waterborne urethane was sprayed onto the molded surface before the press was completely cooled. The surface was fabricated using a membrane press into a 0.010 inch thick decorative biofoil printed with corn / soybean ink. The membrane press was set at 160 degrees Fahrenheit and pressurized for 2 minutes (about 30 psi). The resulting product has a very good adhesion of biofoil to biosubstrate and is uniformly shaped on a three dimensional surface.

実施例30
製紙工場スラッジとPLAとの混合物をPLAの融点(華氏320度)より低い温度で、一般的な木工製品の形状に押し出した。ここで、20%の製紙工場スラッジがPLAに添加されているものとする。その後この成形品を、ホットメルトウレタン接着剤を塗布し、すぐに厚さ0.010インチのバイオホイルを使用するリニアラップシステムに供した。バイオホイルを温風で予め加熱した。ラップマシンにより、独立したローラーを使用して加圧し、暖かいバイオホイルを形成し、最終形状の木工製品の一片に成形した。バイオホイルを冷却したところ、基材への極めて良好な接着性を示した。
Example 30
A mixture of paper mill sludge and PLA was extruded at a temperature below the melting point of PLA (320 ° F.) into the shape of a common woodworking product. Here, it is assumed that 20% of paper mill sludge is added to PLA. The molded article was then coated with a hot melt urethane adhesive and immediately subjected to a linear wrap system using a 0.010 inch thick biofoil. The biofoil was preheated with warm air. With a lap machine, pressure was applied using a separate roller to form a warm biofoil and formed into a piece of finished woodworking product. Cooling the biofoil showed very good adhesion to the substrate.

実施例31
リニア木工製品のベースボードの形状の発泡PVCプラスチックを水性ウレタンでコートし、30分かけて空気乾燥した。厚さ0.010インチの装飾的バイオホイルを表面に配置し、オーブンに入れた。バイオホイルは軟化し、PVCを変形しないがバイオホイルを軟化させ、接着剤を活性化する温度(華氏190度)で発泡PVC片の周囲にバイオホイルが成型された。結果、その部分は、剥がし試験において極めて良好な接着性を有し、木工製品の形状に正確に成型された。
Example 31
Foamed PVC plastic in the form of a linear woodworking product baseboard was coated with aqueous urethane and air dried for 30 minutes. A 0.010 inch thick decorative biofoil was placed on the surface and placed in the oven. The biofoil softened, did not deform the PVC but softened the biofoil, and the biofoil was molded around the foamed PVC piece at a temperature (190 ° F.) that activated the adhesive. As a result, the part had very good adhesion in the peel test and was correctly molded into the shape of the woodworking product.

実施例32
ブロー成形により製造された瓶からリグリンドした、粒子径が1/8インチから0.1インチ未満にわたる、ランダムな粒子形状を有するPLAを2つのグループに分けた。1つの粒子グループの表面には金属銅の塗料をスプレーし、第2グループには黒い塗料をスプレーした。バイオプラスチック粒子をその後混合した。その後、多色粒子の混合物をシートモールド型に載せて華氏370度にてオーブンに1時間強入れた。その後物質を室温まで下げ、モールド型から取り出した。結果物を空気孔のない状態で溶融したが、個々の粒子とバイオ複合材粒子ごとの粒子境界条件を維持した。また、それぞれの粒子について、色コートが「ひび割れて」新規な美的外観を示す弾性状態にて変形が起きた。
Example 32
PLAs with random particle shapes ranging in particle size from 1/8 inch to less than 0.1 inch, regrind from bottles produced by blow molding, were divided into two groups. The surface of one particle group was sprayed with metallic copper paint and the second group was sprayed with black paint. The bioplastic particles were then mixed. The mixture of multicolored particles was then placed in a sheet mold and forced into an oven at 370 ° F. for 1 hour. The material was then cooled to room temperature and removed from the mold. The resultant was melted in the absence of air holes, but maintained particle boundary conditions for individual particles and biocomposite particles. Also, for each particle, deformation occurred in an elastic state where the color coat was "cracked" to give a new aesthetic appearance.

実施例33
「ボール」形状の材料である製紙工場スラッジ(バイオダック)を、水性着色剤を添加しながら混合した。着色剤は、個々の粒子ごとにセルロースとクレイの割合が異なるため、製紙工場スラッジを不均一にコートした。これにより、多色の混合物ができた。20%の多色の製紙工場スラッジを添加しつつ、純粋なPLAをBrabender押し出し機で押し出した。製紙工場スラッジの個々のボール構造を維持するために、低いずり速度とPLAの融点より低い熱を使用した。結果物をプラスチック業界において標準的なナイフグラインダーシステムによってランダムな形状に研削した。バイオ複合材粒子をシートモールド型に載せ、華氏390度まで加熱した後、冷却した。結果物は、ここでも、特有の粒子境界を有し、表面に空いた微細な孔は天然の花崗岩のようであった。製紙工場スラッジの小さなボールを完全にコートし、その表面はPLAバイオポリマーのミクロ層であった。この物質を水に入れたところ、硬質表面を有する防水性を示した。
Example 33
Paper mill sludge (Bioduck), a "ball" shaped material, was mixed with the addition of the aqueous colorant. The colorant coated the paper mill sludge unevenly, as the ratio of cellulose and clay was different for each individual particle. This resulted in a multicolored mixture. The pure PLA was extruded on a Brabender extruder while adding 20% polychromatic paper mill sludge. Low shear rates and heat below the melting point of PLA were used to maintain the individual ball structure of the paper mill sludge. The resultant was ground to a random shape by a standard knife grinder system in the plastics industry. The biocomposite particles were placed in a sheet mold, heated to 390 ° F. and cooled. The result again had a distinctive grain boundary, and the fine pores in the surface were like natural granite. A small ball of paper mill sludge was completely coated and its surface was a microlayer of PLA biopolymer. When this material was put in water, it showed waterproofness with a hard surface.

実施例34
粒子の上部と側面を被覆したリグリント゛PLAに金属銅塗料をスプレーした。物質をシートモールド型に配置し、華氏380度で1時間加熱した。冷水を用いて物質を冷却した。粒子は変形して、粒子が分離し、粒子間にシャープな境界を有する固体となった。各粒子のコートが「ひび割れ」、各粒子内に空間ができて、透明なPLAが見えた。これにより、二段階の金属箔のような光学的な柄模様が得られた。
Example 34
The metallic copper paint was sprayed onto regrind PLA coated on top and sides of the particles. The material was placed in a sheet mold and heated at 380 ° F. for 1 hour. The material was cooled using cold water. The particles were deformed to separate the particles into a solid with sharp boundaries between particles. The coat of each particle was "cracked" and space was created in each particle, and a clear PLA was seen. Thereby, an optical pattern like a two-step metal foil was obtained.

実施例35
押し出し前に粉末状の防火材でコートした製紙工場スラッジとともにPLAを押し出した。結果生成したバイオ複合材粒子を押し出して、粉末状の防火材と製紙工場スラッジを粒子と「渦」がバイオ複合材粒子内に見えている、不均一な状態で含むランダムな形状の粒子にすりつぶした。粒子をモールド型に配置し、華氏390度まで加熱した。結果物をその後トーチによって火にあてた。1分間トーチにより火にあてた後、トーチを取り外した。物質は液体流動性の兆候を見せず、炎は15秒足らずで自然に消えた。
Example 35
The PLA was extruded with the paper mill sludge coated with powdered fire protection material prior to extrusion. The resulting biocomposite particles are extruded and ground into a non-uniform state of random shaped particles, including powder fire retardants and paper mill sludge visible in the biocomposite particles and "vortex" visible in the biocomposite particles. The The particles were placed in a mold and heated to 390 degrees Fahrenheit. The resultant was then subjected to fire by a torch. The torch was exposed to fire for 1 minute and then the torch was removed. The material did not show any signs of liquid flow, and the flame spontaneously disappeared in less than 15 seconds.

実施例36
その粒子が約30メッシュであるアルミナを水性着色剤でコートした。アルミナを押し出し、粒子が完全に混合したり、分解したりしないように、PLAの融点より低い温度で極めて低いずり速度にてPLAと混合した。結果物をナイフグラインダーでランダムな大きさと形状に研削した。別々の色のバイオ複合材粒子の2つの別々のバッチを製造した。二色のバイオ複合材粒子を乾式混合した。1つのバッチを熱プレスモールドプレス機に入れ、もう1つをオーブンに入れた。プレス機に入れた物質はシートを成形したが、フローマークが見られ、不均一な融解が視認された。両試験の温度は華氏350度であった。シートモールド型に入った物質は、重力によってのみ変形して固体となったが、個々の粒子はより明確であり、花崗岩に近い外観を示した。物質は、いったん炎にあてて1分後炎を除去すると、火が15〜20秒で自然に消えるという極めて良好な燃焼特性を有した。重さのあるとがった物体を純粋なバイオ複合材として、アルミナバイオ複合材表面に載せて引きずったところ、アルミナは、より硬質で引っかき抵抗性の大きな表面も提供した。
Example 36
Alumina, the particles of which are about 30 mesh, was coated with an aqueous colorant. The alumina was extruded and mixed with PLA at a very low shear rate below the melting point of PLA so that the particles did not mix or break down completely. The resultant was ground with a knife grinder to random sizes and shapes. Two separate batches of biocomposite particles of different colors were produced. The bicolor biocomposite particles were dry mixed. One batch was placed in a hot press mold press and the other in an oven. The material placed in the press formed a sheet, but a flow mark was observed, and uneven melting was observed. The temperature for both tests was 350 degrees Fahrenheit. The material in the sheet mold was deformed only by gravity and became solid, but the individual particles were more clear and exhibited a near granite appearance. The material had a very good burning characteristic that once the flame was applied and after 1 minute the flame was removed, the fire would spontaneously disappear in 15 to 20 seconds. When a heavy, pointed object was placed on the alumina biocomposite surface and dragged as a pure biocomposite, the alumina also provided a harder and more scratch resistant surface.

実施例37
PLAをロッドに押し出した後、ダイを平面なバーに変えた。ホットPLAが押し出し機から出ている間に物質の表面に塗料を塗った。その後、物質をランダムな形状の粒子にすりつぶした。物質をシートモールド型とオーブンに入れた。結果物は、片側のコートが変形したが、コートされていない側は変形した形状にて深みと透明性を示しており、その他のバイオ複合材と大きく異なっていた。
Example 37
After pushing the PLA into the rod, the die was turned into a flat bar. The surface of the material was painted while the hot PLA was exiting the extruder. The material was then ground into particles of random shape. The material was placed in a sheet mold and an oven. The result was that the coat on one side was deformed, but the uncoated side showed a depth and transparency in the deformed shape, which was significantly different from the other biocomposites.

実施例38
PLAは、多色でコートした製紙工場スラッジとともに押し出して、1/8インチの押し出しシートに成形した。物質は、均一な粒子分布を有しており、驚くほど人工大理石(Corian)の固体表面と類似していた。この物質は、その他のバイオ複合材や天然石のようなランダムな粒子形状ではなく、明らかに標準的な人工大理石の色と合致していた。
Example 38
The PLA was extruded with multicolored coated paper mill sludge and formed into 1/8 inch extruded sheets. The material had a uniform particle distribution and was surprisingly similar to the solid surface of artificial marble (Corian). This material was clearly consistent with the standard artificial marble color, not a random particle shape like other biocomposites or natural stone.

実施例39
PLAを微粒子または粉末にすりつぶし、1/16インチ〜0.05インチ未満にわたるシリカ粒子と混合し、華氏390度でオーブンに入れた。最初にモールド型の底面を加熱し、モールド型の底面のフロー層をPLAのみとした。1時間後、モールド型を冷却した。物質は並外れた表面を有し、非常に硬質であった。ケイ砂に着色剤でスプレーした他は同様の条件で第二の作業を繰り返した。シリカの割合を10%、30%、50%、80%として追加試験を行なった。10%を超える割合では、物質はカットするのにダイヤソーが必要であった。粒子径を大きくしたり、様々な大きさのシリカ及びその他の鉱物の粒子を使用したりして、さらに実験を行った。
Example 39
The PLA was ground to fines or powder, mixed with silica particles ranging from 1/16 inch to less than 0.05 inch, and placed in an oven at 390 degrees Fahrenheit. First, the bottom of the mold was heated, and the flow layer on the bottom of the mold was PLA only. After 1 hour, the mold was cooled. The material had an exceptional surface and was very hard. The second operation was repeated under similar conditions except that the silica sand was sprayed with a colorant. Additional tests were conducted with the proportion of silica being 10%, 30%, 50%, 80%. At rates greater than 10%, the material required a diamond saw to cut. Further experiments were carried out by increasing the particle size and using particles of different sizes of silica and other minerals.

実施例40
10%の割合でハードウッドフローリング用の透明コートに使用されるセラミック粉末を使用してPLAを混合した。結果物をランダムな粒子になるまですりつぶし、コートした。バイオ複合材粒子は、内部が透明から半透明でコート用に着色した。PLAの融点より低い温度にてオーブンで熱溶融した後、物質を冷却し、サンディングした。物質はサンディングできるほど十分に硬く、引っかき抵抗及び磨耗抵抗において際立った改善が見られた。
Example 40
The PLA was mixed using a ceramic powder used in a clear coat for hardwood flooring at a rate of 10%. The resultant was ground to random particles and coated. The biocomposite particles were transparent to translucent and colored for coating. After hot melting in the oven at a temperature below the melting point of PLA, the material was cooled and sanded. The material was hard enough to sand, with marked improvements in scratch and abrasion resistance.

実施例41
セルロースくず紙を被服用染料と水とともに混合した。その後ファイバーを乾燥させた。色のついたファイバーは、物質に対して半透明でランダムな「ファイバー」性を与えるために、低い割合でPLAと配合した。物質をすりつぶして個別のランダムな粒子にした。異なる色のセルロースを使用して、第二のバッチを製造した。バイオ複合材粒子の2つの色を混合し、熱溶融して、固体表面を有する物質を製造した。
Example 41
Cellulose waste paper was mixed with the dye to be taken and water. The fiber was then dried. Colored fibers were blended with PLA in low proportions to give the material a translucent and random "fiber" character. The material was ground into discrete random particles. A second batch was made using cellulose of different colors. The two colors of the biocomposite particles were mixed and heat melted to produce a material with a solid surface.

実施例42
PLAとコートした製紙工場スラッジを用いて、これらを配合し、バイオ複合材粒子を製造し、これを押し出して成形品を製造した。プラスチックグラインダーで成形品をすりつぶして個別のランダム形状のバイオ複合材粒子にした。(PLAの融点より華氏70度強低い)華氏320度にて、ずり速度の低い押し出し機を使用して、エッジバンド用途のために成形した物体のプロフィールを押し出した。物質は、三次元の外観を有しており、物質の全体的な色の外観をだすための着色剤は不要であった。製紙工場スラッジの粒子は、半透明マトリックス中ではっきりと見え、固体表面を有する物質の外観と似た外観を呈していた。
Example 42
These were blended using PLA and coated paper mill sludge to produce biocomposite particles, which were extruded to produce molded articles. Molded articles were ground with a plastic grinder into discrete random shaped biocomposite particles. At 320 degrees Fahrenheit (70 degrees Fahrenheit below the melting point of PLA), a low shear rate extruder was used to extrude the profile of the shaped object for edge band applications. The material had a three-dimensional appearance, and no colorant was required to give the overall color appearance of the material. The paper mill sludge particles were clearly visible in the translucent matrix and had an appearance similar to that of the material with a solid surface.

実施例43
二段スクリュー配合システムを用いて、PLA及びトウモロコシ外皮の蒸留シロップを使用して、バイオ複合材粒子を製造した。外皮は元の大きさ、形状のままとした。物質をバイオ複合材粒子へとすりつぶした。標準的な二段スクリュー押し出し機を使って、処理温度を(融点より90度低い)華氏300度として、粒子を成形の形状に押し出した。結果物は、柔らかいファイバー状のテキスチャーとトウモロコシの外皮ファイバーのランダムな形状に由来する満足のいく審美性を有していた。外観が美的なのは、一部にはファイバーを取り囲む物質が透明ではなく半透明性であることによる。
Example 43
Biocomposite particles were produced using PLA and corn hull distilled syrup using a two-step screw compounding system. The hull was in its original size and shape. The material was ground into biocomposite particles. The particles were extruded into a shaped configuration using a standard two-screw extruder with a processing temperature of 300 degrees Fahrenheit (90 degrees below the melting point). The resulting product had satisfactory aesthetics derived from the soft fibrous texture and the random shape of the corn hull fibers. The aesthetic appearance is partly due to the fact that the material surrounding the fibers is translucent rather than transparent.

実施例44
PLAと大豆油由来の大豆ワックスのバイオ可塑剤とを使用して、バイオ複合材粒子を製造した。多色コートの製紙工場スラッジを、PLA及びバイオ可塑剤と配合し、柔らかいが、半透明のエラストマーのバイオ複合材粒子を製造した。これらの粒子をシートモールド型に載せてオーブンに入れて華氏300度で熱溶融して固体にしたが、それでも、個々の粒子境界が相変わらず視認された。物質はフレキシブルで、良好な滑り抵抗を有した。
Example 44
Biocomposite particles were made using PLA and a soy wax bio-plasticizer derived from soy oil. Multicolored coated paper mill sludge was formulated with PLA and a bioplasticizer to produce soft, but translucent, elastomeric biocomposite particles. These particles were placed in a sheet mold and placed in an oven to heat melt at 300 ° F. to solidify, but still individual grain boundaries were still visible. The material was flexible and had good slip resistance.

実施例45
液体着色剤を物質にスプレーしながら、セルロース絶縁材を混合物に入れた。物質のかさ密度がすぐに増した。物質の容積を半分にして、同じ重量の液体着色剤を添加した。その後、物質を乾燥させた。物質をその後、硬化植物油由来の溶けた液状の大豆ワックス20%でコートして、その後冷却した。結果生成した着色バイオ複合材粒子は、コートされていたが、完全ではなく、一部のファイバーは、天然の色のままであった。その後、物質を華氏320度にて、着色バイオ複合材粒子が10%、PLAと大豆ワックスバイオコポリマーの混合物が90%の割合で配合した。結果物をシートまたはバイオラミネートサンプルに成形した。不均一な材料は、別々の粒子境界を示し、複数の被写界深度を有した。物質は、フローと個別の粒子境界を有し、驚くほど天然の花崗岩に似ていた。
Example 45
The cellulose insulation was added to the mixture while the liquid colorant was sprayed onto the material. The bulk density of the material increased quickly. The volume of substance was halved and the same weight of liquid colorant was added. The material was then allowed to dry. The material was then coated with 20% of melted liquid soy wax derived from hydrogenated vegetable oil and then cooled. The resulting colored biocomposite particles were coated but not complete and some fibers remained in their natural color. The material was then compounded at 320 ° F., 10% colored biocomposite particles, and 90% of a mixture of PLA and soy wax biocopolymer. The resultant was formed into a sheet or biolaminate sample. Inhomogeneous materials exhibited discrete grain boundaries and had multiple depths of field. The material had a flow and discrete particle boundaries and was surprisingly similar to natural granite.

実施例46
PLAを融点(華氏310度)より低い温度で、ADMの5%のポリソイ硬化大豆油と配合し、ポリエチレンとその性質及び外観が似たフレキシブルな白いバイオコポリマーを得た。バイオコポリマーを配合し、カットしてペレットにした。第二に、水性塗料を添加しながら、ふわふわした形態のすりつぶしたセルロース絶縁紙を混合した。ふわふわしたセルロースは、妥当な統合性を有する小さめの粒子に変換した。粒子を乾燥させた。バイオコポリマーと着色複合材粒子を、バイオコポリマー85%、着色セルロース粒子15%の比率で混合し、低いずり速度でPLAの融点より低い温度(華氏310度)で押し出した。結果物は、均一な混合物に混ざることなく、個々の粒子の外観を維持し、天然の三次元の花崗岩と類似性の極めて高いものを得た。
Example 46
PLA was blended at a temperature below the melting point (310 degrees Fahrenheit) with 5% polysoy hydrogenated soy bean oil with ADM to obtain a flexible white biocopolymer similar in character and appearance to polyethylene. The biocopolymer was compounded and cut into pellets. Second, a fluffy form of ground cellulose insulation paper was mixed while adding the aqueous paint. Fluffy cellulose was converted to smaller particles with reasonable integrity. The particles were allowed to dry. The biocopolymer and colored composite particles were mixed at a ratio of 85% biocopolymer, 15% colored cellulose particles and extruded at a low shear rate below the melting point of PLA (310 ° F.). The result is that the appearance of the individual particles is maintained without mixing into the homogeneous mixture, and the one with extremely high similarity to natural three-dimensional granite is obtained.

実施例47
透明のPLAの破砕ランダム形状粒子を金属塗料で塗布した。粒子を、粒子がエラストマー状態になって、物質の低い熱たわみ温度によって変形する、PLAの融点よりも低い温度で加熱して、モールド型に入れて溶融した。物質を冷却した。最初のうちは、粒子の塗布面がその表面上で変形し、物質が殆ど不透明であることが見てとれる。表面層、少なくともコート層をサンディングして除去したところ、透明の粒子を開けると、粒子の裏面と塗料と透明なPLAとの間の界面のみが見えた。表面を研磨することによって、物質は非常に透明になり、各個別のコートされたバイオ複合材またはPLA粒子の裏面のみが見えた。これは、非常に良好な被写界深度を有するその他の固体の表面加工材料と比べて、極めて特有の光学特性を提供する。透明なコートを有する粒子マトリックス中にランダムな形状を有することによって、その特有の形状ゆえに、それぞれの粒子において様々な反射角度も見てとれた。このように、全ての粒子がユニークな光特性を提供した。
Example 47
Crushed random shaped particles of clear PLA were coated with metal paint. The particles were placed in molds and melted by heating them to a temperature below the melting point of PLA, which causes the particles to become elastomeric and deform due to the low thermal deflection temperature of the material. The material was cooled. Initially, it can be seen that the coated surface of the particles deforms on its surface and the material is almost opaque. When the surface layer, at least the coating layer, was removed by sanding, when the transparent particle was opened, only the interface between the back surface of the particle and the paint and the transparent PLA was visible. By polishing the surface, the material became very clear and only the back of each individual coated biocomposite or PLA particle was visible. This provides very specific optical properties as compared to other solid surface processed materials with very good depth of field. By having a random shape in the particle matrix with a clear coat, different reflection angles were also seen in each particle due to its unique shape. Thus, all particles provided unique light properties.

実施例48
通常のクラフト紙、次にバイオポリマーPLA押し出しフィルム(0.005インチ)をクラフト紙の最上部に配置した。第二のクラフト紙を最上部に配置し、PLAフィルムが非浸透クラフト紙に「サンドイッチされる」ようにした。この互い違いの積層を繰り返して、より分厚い構造とすることができる。バイオポリマーフィルムをその間に挟んだ2つのクラフト紙の層を、その後、熱プレスに入れ、華氏350度及び20psi強で、より好ましくは150〜500psiで処理した。こうして2つの層を準備した。
Example 48
Normal Kraft paper followed by biopolymer PLA extruded film (0.005 inch) was placed on top of the Kraft paper. A second kraft paper was placed on top, so that the PLA film was "sandwiched" in non-penetrating kraft paper. This alternate stacking can be repeated to create a thicker structure. The two layers of kraft paper with the biopolymer film sandwiched therebetween were then placed in a heat press and processed at 350 degrees Fahrenheit and 20 psi and more preferably 150 to 500 psi. Thus two layers were prepared.

互い違いの層の第1積層を同様のプレス機に1分間入れて、除去した。最終的な複合材を破砕するときに、紙の乾燥した部分があり、紙は完全には浸透または含浸していなかった。加えて、複合材は、非浸透紙の内部結合が低いために破れ得ることがあった。   The first stack of alternating layers was removed in a similar press for 1 minute. When breaking up the final composite, there was a dry portion of the paper and the paper was not completely penetrated or impregnated. In addition, the composite could be broken due to the low internal bond of the non-penetrable paper.

互い違いの層の第二積層を同様のプレス機に同様の温度で、プレス時間を8分に延長して入れた。ひとたび複合材を冷却すると、層は完全に浸透され、破れなかった。ナイフで様々な層をカットする際に、PLAがクラフト紙に浸透したことにより、クラフト紙は暗色化したが、これは、反対側も同様であった。   A second stack of alternating layers was placed in the same press at the same temperature, extending the press time to 8 minutes. Once the composite was cooled, the bed was completely penetrated and did not break. Kraft paper darkened due to the penetration of PLA into kraft paper when cutting various layers with a knife, which was also true on the other side.

両方のピースをカットしてエッジをサンディングし、顕微鏡を用いて検査した。1分のサイクルを伴った第1のサンプルは、PLAが部分的に含浸し、クラフト紙に浸透したものの、完全には浸透しなかったことを示し、一方、より長いプレス時間に供した第二のサンプルは、紙の層に完全に浸透したことを示した。   Both pieces were cut and the edges sanded and examined using a microscope. The first sample with a 1 minute cycle shows that the PLA was partially impregnated and penetrated the kraft paper but did not penetrate completely, while the second was subjected to a longer press time Of the sample showed complete penetration of the paper layer.

両方のピースを水に浸した。1分間プレスした第1のサンプルは、非浸透性クラフト紙であるために、非常に高い吸水性と膨張性を有した。第二のサンプルは、膨張も表面のざらつきもなく、ほぼ防水性を有した。   Both pieces were immersed in water. The first sample pressed for 1 minute had very high water absorbency and swelling because it was impermeable kraft paper. The second sample was nearly waterproof with no expansion or surface roughness.

実施例49
アクリルフィルムがクラフト紙の2つの層の間にある、PLAに代替する標準的なアクリル(0.005)を使用する第二フィルムを得た。上記と同じ条件で8分間フルに使って、積層をプレス機に入れた。サンプルを除去して冷却した。物質は、浸透性がなく、かろうじて2つの層がくっつく程度であった。サンプルは簡単に引き剥がれ、強度も剛性も有さなかった。
Example 49
A second film was obtained using standard acrylic (0.005) replacing PLA, with an acrylic film between two layers of kraft paper. The laminate was put into the press using fully for 8 minutes under the same conditions as above. The sample was removed and cooled. The material was not permeable and barely adhered to the two layers. The sample pulled off easily and had neither strength nor stiffness.

さらに示すと、下記の実施形態が本明細書に記載される。   To further illustrate, the following embodiments are described herein.

1.
1つまたは複数のバイオラミネート層と;
非プラスチック硬質基材と;
前記基材と前記1つまたは複数のバイオラミネート層とに接触する接着剤層と;
を含み、前記1つまたは複数のバイオラミネート層が前記基材にラミネートされるバイオラミネート複合材アセンブリ。
1.
With one or more biolaminate layers;
Non-plastic hard base material;
An adhesive layer contacting the substrate and the one or more biolaminate layers;
A biolaminate composite assembly, comprising: one or more biolaminate layers laminated to the substrate.

2.
前記ラミネートが、平面ラミネートを含む、実施形態1に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
2.
The biolaminate composite assembly of claim 1, wherein the laminate comprises a planar laminate.

3.
バイオラミネート単層が、前記非プラスチック硬質基材の1つの側面と接触する、実施形態1に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
3.
The biolaminate composite assembly of embodiment 1, wherein a biolaminate monolayer is in contact with one side of the non-plastic hard substrate.

4.
2つ以上のバイオラミネート層が、前記非プラスチック硬質基材の2つ以上の側面と接触する、実施形態1に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
4.
The biolaminate composite assembly according to embodiment 1, wherein two or more biolaminate layers are in contact with two or more sides of the non-plastic hard substrate.

5.
前記平面ラミネートが、ホットプレス、コールドプレス、ニップロール、シート成形、フルパネル成形、カスタムカット、またはこれらの組み合わせを含む、実施形態2に記載のバイオラミネート複合材構造体。
5.
The biolaminate composite structure of embodiment 2, wherein the planar laminate comprises hot press, cold press, nip roll, sheet forming, full panel forming, custom cut, or a combination thereof.

6.
前記接着剤が、接着層を含む、実施形態1に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
6.
The biolaminate composite assembly according to claim 1, wherein the adhesive comprises an adhesive layer.

7.
前記接着剤層が、加熱により活性化する接着剤を含む、実施形態1に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
7.
The biolaminate composite assembly of claim 1, wherein the adhesive layer comprises a heat activated adhesive.

8.
前記接着剤層が、付着接着剤を含む、実施形態1に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
8.
The biolaminate composite assembly of claim 1, wherein the adhesive layer comprises an adhesive adhesive.

9.
前記接着剤層が、コールドプレス接着剤を含む、実施形態1に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
9.
The biolaminate composite assembly of embodiment 1, wherein the adhesive layer comprises a cold press adhesive.

10.
前記接着剤層が、感圧テープを含む、実施形態9に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
10.
10. The biolaminate composite assembly according to embodiment 9, wherein the adhesive layer comprises a pressure sensitive tape.

11.
前記基材が、複合材マトリックスを含む、実施形態1に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
11.
The biolaminate composite assembly according to embodiment 1, wherein the substrate comprises a composite matrix.

12.
前記基材が、木材複合材、MDF、HDF、合板、OSB、木材パーチクル・ボード、木材プラスチック複合材、アグリファイバープラスチック複合材、アグリファイバーパーチクル・ボード、アグリファイバー複合材、石膏ボード、シートロック、ハードボード、金属、ガラス、セメント、セメント板、セルロース基材、セルロース紙複合材、多層セルロース接着複合材、ベニヤ板、竹、再生紙基材、またはこれらの組み合わせを含む、実施形態1に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
12.
The base material is wood composite material, MDF, HDF, plywood, OSB, wood particle board, wood plastic composite material, agrifiber plastic composite material, agri fiber particle board, agrifiber composite material, gypsum board, sheet lock, The bio described in embodiment 1, comprising hardboard, metal, glass, cement, cement board, cellulose substrate, cellulose paper composite, multi-layer cellulose adhesive composite, veneer, bamboo, recycled paper substrate, or a combination thereof Laminated composite assembly.

13.
前記基材が、ホルムアルデヒドを含まないマトリックス樹脂を使用したアグリファイバーに由来する基材を含む、実施形態1に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
13.
The biolaminate composite assembly of embodiment 1, wherein the substrate comprises a substrate derived from agrifiber using a matrix resin that does not contain formaldehyde.

14.
前記バイオラミネート複合材アセンブリが、加工表面、戸棚、木工製品、ラミネートフローリング、カウンター、テーブル表面、家具部品、什器、パーティション、壁紙、キャビネットカバー、キャビネットドア、通路ドアまたはこれらの組み合わせを含む、実施形態1に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
14.
The biolaminate composite assembly comprises a machined surface, cupboard, woodworking product, laminate flooring, counter, table surface, furniture parts, furniture parts, furniture, partitions, wallpaper, cabinet cover, cabinet door, walkway door or a combination of these. The biolaminate composite assembly according to 1.

15.
前記1つまたは複数のバイオラミネート層が、約0.005〜約0.25インチの厚さを有する、実施形態1に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
15.
The biolaminate composite assembly according to claim 1, wherein the one or more biolaminate layers have a thickness of about 0.005 to about 0.25 inches.

16.
前記1つまたは複数のバイオラミネート表面層の2つ以上が、熱溶融または接着剤によって熱溶融される、請求項15に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
16.
16. The biolaminate composite assembly of claim 15, wherein two or more of the one or more biolaminate surface layers are heat fused by a heat fuse or an adhesive.

17.
前記バイオラミネート複合材アセンブリが、約0.050〜約1.5インチの厚さを有する、実施形態1に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
17.
The biolaminate composite assembly of claim 1, wherein the biolaminate composite assembly has a thickness of about 0.050 to about 1.5 inches.

18.
前記1つまたは複数のバイオラミネート層がPLA、PHA、またはこれらの組み合わせを含む、実施形態1に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
18.
The biolaminate composite assembly of embodiment 1, wherein the one or more biolaminate layers comprise PLA, PHA, or a combination thereof.

19.
前記1つまたは複数のバイオラミネート層が、バイオプラスチック、バイオポリマー、変性バイオポリマー、バイオ複合材、またはこれらの組み合わせを含む、実施形態1に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
19.
The biolaminate composite assembly according to embodiment 1, wherein the one or more biolaminate layers comprise bioplastics, biopolymers, modified biopolymers, biocomposites, or combinations thereof.

20.
前記バイオプラスチック、バイオポリマー、変性バイオポリマー、及びバイオ複合材が、ポリ乳酸ベースの物質を含む、実施形態19に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
20.
20. The biolaminate composite assembly according to embodiment 19, wherein the bioplastic, biopolymer, modified biopolymer, and biocomposite comprises a polylactic acid based material.

21.
前記1つまたは複数のバイオラミネート層が、1つまたは複数のプラスチック、バイオプラスチック、添加剤またはバイオ添加剤と組み合わせた変性PLAを含む、実施形態1に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
21.
The biolaminate composite assembly according to embodiment 1, wherein the one or more biolaminate layers comprise modified PLA in combination with one or more plastics, bioplastics, additives or bioadditives.

22.
前記1つまたは複数のバイオラミネート層が、1つまたは複数の充填剤、ファイバー、または着色剤と組み合わせた変性PLAを含む、実施形態1に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
22.
The biolaminate composite assembly of embodiment 1, wherein the one or more biolaminate layers comprise modified PLA in combination with one or more fillers, fibers, or colorants.

23.
1つまたは複数の印刷層をさらに含む、請求項1に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
23.
The biolaminate composite assembly according to claim 1, further comprising one or more printing layers.

24.
前記印刷層が、前記1つまたは複数のバイオラミネート層の最上層、前記1つまたは複数のバイオラミネート層の最下層、または前記1以上のバイオラミネート層の間に配置される、実施形態23に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
24.
24. The embodiment according to embodiment 23, wherein the print layer is disposed between the top layer of the one or more biolaminate layers, the bottom layer of the one or more biolaminate layers, or the one or more biolaminate layers Biolaminate composite assembly as described.

25.
前記1つまたは複数のバイオラミネート層が、バイオ可塑剤、バイオ潤滑剤、またはこれらの両方をさらに含む、実施形態1に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
25.
The biolaminate composite assembly of embodiment 1, wherein the one or more biolaminate layers further comprise a bioplasticizer, a biolubricant, or both.

26.
前記バイオ可塑剤が、クエン酸エステル、エステル、乳酸、及びその他の形態のバイオベースの可塑剤を含む、実施形態25に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
26.
26. The biolaminate composite assembly of embodiment 25, wherein the bioplasticizer comprises citric acid ester, ester, lactic acid, and other forms of biobased plasticizer.

27.
前記バイオ潤滑剤が、天然ワックス、リグナン、またはこれらの組み合わせを含む、実施形態25に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
27.
26. The biolaminate composite assembly according to embodiment 25, wherein the biolubricant comprises natural wax, lignan, or a combination thereof.

28.
前記1つまたは複数のバイオラミネート層が、フレキシブルなPVC層に相当する柔軟性を有する、実施形態1に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
28.
The biolaminate composite assembly of embodiment 1, wherein the one or more biolaminate layers have a flexibility corresponding to a flexible PVC layer.

29.
1つまたは複数の装飾添加剤をさらに含む、実施形態1に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
29.
The biolaminate composite assembly according to embodiment 1, further comprising one or more decorative additives.

30.
前記1つまたは複数の装飾添加剤が、着色剤、テキスチャー、装飾粒子、装飾フレーク、または天然の含浸ファイバーを含む、実施形態29に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
30.
30. The biolaminate composite assembly according to embodiment 29, wherein the one or more decorative additives comprise colorants, textures, decorative particles, decorative flakes, or naturally impregnated fibers.

31.
前記着色剤が、三次元の美的価値を備える自然な被写界深度を有する、実施形態30に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
31.
31. The biolaminate composite assembly according to embodiment 30, wherein the colorant has a natural depth of field with three dimensional aesthetic value.

32.
機能添加剤をさらに含む、実施形態1に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
32.
The biolaminate composite assembly according to embodiment 1, further comprising a functional additive.

33.
前記機能添加剤が、EVA、FR、天然石英、バイオ可塑剤、バイオ潤滑剤、鉱物、天然ファイバー、合成ファイバー、衝撃改質剤、抗菌剤、導電性充填剤、またはこれらの組み合わせを含む、実施形態32に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
33.
Said functional additive comprises EVA, FR, natural quartz, bioplasticizer, biolubricant, mineral, natural fiber, synthetic fiber, impact modifier, antibacterial agent, conductive filler, or a combination thereof The biolaminate composite assembly of Form 32.

34.
前記1つまたは複数のバイオラミネート層が、ロールまたはプレスされたテキスチャー表面を有する、実施形態1に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
34.
The biolaminate composite assembly of embodiment 1, wherein the one or more biolaminate layers have a rolled or pressed texture surface.

35.
前記1つまたは複数のバイオラミネート層の第2側面と接触する非プラスチック硬質基材を含む、実施形態1に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
35.
The biolaminate composite assembly of embodiment 1, comprising a non-plastic hard substrate in contact with the second side of the one or more biolaminate layers.

36.
バイオプラスチックエッジバンドをさらに含む、実施形態1に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
36.
The biolaminate composite assembly according to embodiment 1, further comprising a bioplastic edge band.

37.
前記1つまたは複数のバイオラミネート層が、エッジバンドを含む、実施形態1に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
37.
The biolaminate composite assembly according to embodiment 1, wherein the one or more biolaminate layers comprise edge bands.

38.
前記非プラスチック硬質基材が、バイオベースのエッジバンドとバイオラミネート表面とを含む、実施形態1に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
38.
The biolaminate composite assembly of claim 1, wherein the non-plastic hard substrate comprises a bio-based edge band and a biolaminate surface.

39.
前記1つまたは複数のバイオラミネート層とエッジバンドの両方が、PLA、変性PLA、または両方を含む、実施形態38に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
39.
40. The biolaminate composite assembly according to embodiment 38, wherein both the one or more biolaminate layers and edge bands comprise PLA, modified PLA, or both.

40.
前記ラミネートが、ホットプレス処理方法、ロールラミネーション、コールドプレス処理方法、または付着接着剤を使用することによって行われる、実施形態1に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
40.
The biolaminate composite assembly according to embodiment 1, wherein the lamination is performed by using a hot pressing method, roll lamination, cold pressing method, or adhesive adhesive.

41.
防火材をさらに含む、実施形態1に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
41.
The biolaminate composite assembly according to embodiment 1, further comprising a fire protection material.

42.
前記1つまたは複数のバイオラミネート層が、天然鉱物をさらに含む、実施形態1に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
42.
The biolaminate composite assembly of embodiment 1, wherein the one or more biolaminate layers further comprise a natural mineral.

43.
前記バイオラミネート複合構造体が、三次元の外観を有する、実施形態1に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
43.
The biolaminate composite assembly according to embodiment 1, wherein the biolaminate composite structure has a three-dimensional appearance.

44.
1つまたは複数のバイオラミネート層と;
三次元の非プラスチック硬質基材と;
前記基材と前記1つまたは複数のバイオラミネート層と接触する接着剤層と;
を含み、前記1つまたは複数のバイオラミネート層が前記基材の2以上の表面に熱成形されるバイオラミネート複合材アセンブリ。
44.
With one or more biolaminate layers;
Three-dimensional non-plastic hard substrate;
An adhesive layer in contact with the substrate and the one or more biolaminate layers;
A biolaminate composite assembly comprising: one or more biolaminate layers thermoformed on two or more surfaces of the substrate.

45.
前記熱成形が永続的である、実施形態44に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
45.
Embodiment 45. The biolaminate composite assembly according to embodiment 44, wherein the thermoforming is permanent.

46.
前記熱成形が、真空成形、リニア成形、またはこれらの組み合わせを含む、実施形態44に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ
46.
45. The biolaminate composite assembly according to embodiment 44, wherein said thermoforming comprises vacuum forming, linear forming, or a combination thereof.

47.
前記接着剤層が接着層を含む、実施形態44に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ
47.
Embodiment 45. The biolaminate composite assembly according to embodiment 44, wherein the adhesive layer comprises an adhesive layer.

48.
前記基材が複合材マトリックスを含む、実施形態44に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ
48.
51. The biolaminate composite assembly according to embodiment 44, wherein the substrate comprises a composite matrix

49.
前記基材が、木材複合材、MDF、HDF、合板、OSB、木材パーチクル・ボード、木材プラスチック複合材、アグリファイバープラスチック複合材、アグリファイバーパーチクル・ボード、アグリファイバー複合材、石膏ボード、シートロック、ハードボード、金属、ガラス、セメント、セメント板、セルロース基材、セルロース紙複合材、多層セルロース接着複合材、ベニヤ板、竹、再生紙基材、またはこれらの組み合わせを含む、実施形態44に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ
49.
The base material is wood composite material, MDF, HDF, plywood, OSB, wood particle board, wood plastic composite material, agrifiber plastic composite material, agri fiber particle board, agrifiber composite material, gypsum board, sheet lock, 45. The bio according to embodiment 44 comprising hardboard, metal, glass, cement, cement board, cellulose substrate, cellulose paper composite, multi-layer cellulose adhesive composite, veneer, bamboo, recycled paper substrate, or a combination thereof. Laminated composite assembly

50.
前記基材が、ホルムアルデヒドを含まないマトリックス樹脂を使用したアグリファイバーに由来する基材を含む、実施形態44に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
50.
45. The biolaminate composite assembly according to embodiment 44, wherein the substrate comprises a substrate derived from agrifiber using a matrix resin free of formaldehyde.

51.
前記バイオラミネート複合材アセンブリが、加工表面、戸棚、木工製品、フローリング、カウンター、テーブル表面、パーティション、壁紙、キャビネットカバー、キャビネットドア、什器、通路ドアまたはこれらの組み合わせを含む、実施形態44に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
51.
Embodiment 45. The embodiment according to embodiment 44, wherein said biolaminate composite assembly comprises a processed surface, cupboard, woodworking product, flooring, counter, table surface, partition, wallpaper, cabinet cover, cabinet door, furniture, walkway door or combinations thereof. Biolaminate composite assembly.

52.
前記1つまたは複数のバイオラミネート層が、約0.005〜約0.25インチの厚さを有する、実施形態44に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
52.
45. The biolaminate composite assembly according to embodiment 44, wherein the one or more biolaminate layers have a thickness of about 0.005 to about 0.25 inches.

53.
前記バイオラミネート複合材アセンブリが、約0.030〜約1.5インチの厚さを有する、実施形態44に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
53.
45. The biolaminate composite assembly according to embodiment 44, wherein the biolaminate composite assembly has a thickness of about 0.030 to about 1.5 inches.

54.
前記1つまたは複数のバイオラミネート層がPLA、PHA、及びその他のバイオプラスチック/バイオポリマーを含む、実施形態44に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
54.
45. The biolaminate composite assembly of embodiment 44, wherein the one or more biolaminate layers comprise PLA, PHA, and other bioplastics / biopolymers.

55.
バイオ可塑剤及びバイオ潤滑剤をさらに含む、実施形態44に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
55.
45. The biolaminate composite assembly according to embodiment 44, further comprising a bioplasticizer and a biolubricant.

56.
1つまたは複数の装飾添加剤をさらに含む、実施形態44に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
56.
Embodiment 45. The biolaminate composite assembly according to embodiment 44, further comprising one or more decorative additives.

57.
前記1つまたは複数の装飾添加剤が、着色剤、テキスチャー、装飾粒子、装飾フレーク、または天然の含浸ファイバーを含む、実施形態56に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
57.
57. The biolaminate composite assembly according to embodiment 56, wherein the one or more decorative additives comprise colorants, textures, decorative particles, decorative flakes, or naturally impregnated fibers.

58.
前記着色剤が、三次元の美的価値を備える自然な被写界深度を有する、実施形態57に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
58.
58. The biolaminate composite assembly according to embodiment 57, wherein the colorant has a natural depth of field with three-dimensional aesthetic value.

59.
機能添加剤をさらに含む、実施形態44に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
59.
45. The biolaminate composite assembly according to embodiment 44, further comprising a functional additive.

60.
前記機能添加剤が、EVA、FR、天然石英、バイオ可塑剤、バイオ潤滑剤、鉱物、天然ファイバー、合成ファイバー、またはこれらの組み合わせを含む、実施形態59に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
60.
60. The biolaminate composite assembly according to embodiment 59, wherein the functional additive comprises EVA, FR, natural quartz, bioplasticizer, biolubricant, mineral, natural fiber, synthetic fiber, or a combination thereof.

61.
前記バイオラミネート複合材構造体が、ロールまたはプレスされたテキスチャー表面を有する、実施形態44に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
61.
The biolaminate composite assembly of embodiment 44, wherein the biolaminate composite structure has a rolled or pressed texture surface.

62.
前記1つまたは複数のバイオラミネート層の第2側面と接触する非プラスチック硬質基材をさらに含む、実施形態44に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
62.
Embodiment 45. The biolaminate composite assembly according to embodiment 44, further comprising a non-plastic hard substrate in contact with the second side of the one or more biolaminate layers.

63.
防火材をさらに含む、実施形態44に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
63.
The biolaminate composite assembly of embodiment 44, further comprising a fire protection material.

64.
天然鉱物をさらに含む、実施形態44に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
64.
The biolaminate composite assembly according to embodiment 44, further comprising a natural mineral.

65.
前記天然鉱物が、高い耐摩耗性HPL基準を満たす鉱物を含む、実施形態64に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
65.
67. The biolaminate composite assembly of embodiment 64, wherein the natural mineral comprises a mineral that meets high abrasion resistant HPL criteria.

66.
前記バイオラミネート複合構造体が三次元の外観を有する、実施形態44に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。
66.
The biolaminate composite assembly of embodiment 44, wherein the biolaminate composite structure has a three-dimensional appearance.

67.
1つまたは複数のバイオラミネート層を非プラスチック硬質基材にラミネートすることを含む、バイオラミネート複合材アセンブリの製造方法。
67.
A method of making a biolaminate composite assembly, comprising laminating one or more biolaminate layers to a non-plastic hard substrate.

68.
前記1つまたは複数のバイオラミネート層にリバース印刷することをさらに含む、実施形態67に記載の方法。
68.
Embodiment 68. The method of embodiment 67, further comprising reverse printing on the one or more biolaminate layers.

69.
前記1つまたは複数のバイオラミネート層が透明または半透明である、実施形態67に記載の方法。
69.
Embodiment 68. The method of embodiment 67 wherein the one or more biolaminate layers are transparent or translucent.

70.
前記1つまたは複数のバイオラミネート層にダイレクト印刷することをさらに含む、実施形態67に記載の方法。
70.
Embodiment 68. The method of embodiment 67, further comprising direct printing on the one or more biolaminate layers.

71.
前記1つまたは複数のバイオラミネート層に多層印刷することをさらに含む、実施形態67に記載の方法。
71.
Embodiment 68. The method of embodiment 67, further comprising multilayer printing on the one or more biolaminate layers.

72.
前記2つ以上のバイオラミネート層の間に装飾的印刷層をさらに含む、実施形態67に記載の方法。
72.
Embodiment 68. The method of embodiment 67 further comprising a decorative print layer between the two or more biolaminate layers.

73.
前記2つ以上のバイオラミネート層を熱溶融することをさらに含む、実施形態72に記載の方法。
73.
Embodiment 73. The method according to embodiment 72, further comprising heat melting the two or more biolaminate layers.

74.
前記1つまたは複数のバイオラミネートに装飾的印刷層を印刷することをさらに含む、実施形態67に記載の方法。
74.
Embodiment 68. The method of embodiment 67, further comprising printing a decorative print layer on the one or more biolaminates.

75.
印刷が、オフセット印刷、インキジェット印刷、スクリーン印刷、またはフレキソ印刷を含む、実施形態74に記載の方法。
75.
75. The method of embodiment 74, wherein printing comprises offset printing, ink jet printing, screen printing, or flexographic printing.

76.
印刷が、バイオインキを使用する、実施形態74に記載の方法。
76.
Embodiment 75. The method according to embodiment 74, wherein the printing uses bioink.

77.
前記1つまたは複数のバイオラミネート層に透明の液体コートを塗布することをさらに含む、実施形態67に記載の方法。
77.
Embodiment 68. The method of embodiment 67, further comprising applying a clear liquid coat to the one or more biolaminate layers.

78.
上記の塗布が、スプレー、ロール、オフセット印刷、またはロッドコート印刷法を含む、実施形態77に記載の方法。
78.
78. The method according to embodiment 77, wherein said application comprises spray, roll, offset printing, or rod coat printing.

79.
前記1つまたは複数のバイオラミネート層が、透明の最上層、装飾的内部層、及び不透明の層を含み、各層が隣接する層と熱溶融される、実施形態67に記載の方法。
79.
68. The method of embodiment 67, wherein the one or more biolaminate layers comprise a transparent top layer, a decorative inner layer, and an opaque layer, wherein each layer is heat melted with an adjacent layer.

80.
前記印刷した1以上のバイオラミネート層の外面に透明のコートを塗布することをさらに含む、実施形態70に記載の方法。
80.
Embodiment 71. The method according to embodiment 70, further comprising applying a clear coat to the outer surface of the printed one or more biolaminate layers.

81.
1つまたは複数のバイオラミネート層を非プラスチック硬質基材に熱成形することを含む、バイオラミネート複合材アセンブリの製造方法。
81.
A method of making a biolaminate composite assembly comprising thermoforming one or more biolaminate layers onto a non-plastic hard substrate.

82.
成形が、熱成形、真空成形、熱成形またはこれらの組み合わせを含む、実施形態81に記載の方法。
82.
The method of embodiment 81, wherein the forming comprises thermoforming, vacuum forming, thermoforming or a combination thereof.

83.
前記1つまたは複数のバイオラミネート層にリバース印刷することをさらに含む、実施形態81に記載の方法。
83.
Embodiment 82. The method of embodiment 81 further comprising reverse printing on the one or more biolaminate layers.

84.
前記1つまたは複数のバイオラミネート層が透明または半透明である、実施形態81に記載の方法。
84.
Embodiment 81. The method according to embodiment 81, wherein the one or more biolaminate layers are transparent or translucent.

85.
前記1つまたは複数のバイオラミネート層にダイレクト印刷することをさらに含む、実施形態81に記載の方法。
85.
The method according to embodiment 81, further comprising direct printing on the one or more biolaminate layers.

86.
前記1つまたは複数のバイオラミネート層に多層印刷することをさらに含む、実施形態81に記載の方法。
86.
Embodiment 81. The method of embodiment 81, further comprising multilayer printing on the one or more biolaminate layers.

87.
前記2つ以上のバイオラミネート層の間に装飾的印刷層を印刷することさらに含む、実施形態81に記載の方法。
87.
The method of embodiment 81, further comprising printing a decorative print layer between the two or more biolaminate layers.

88.
前記2つ以上のバイオラミネート層を熱溶融することをさらに含む、実施形態87に記載の方法。
88.
The method according to embodiment 87, further comprising heat melting the two or more biolaminate layers.

89.
前記1つまたは複数のバイオラミネートに装飾的印刷層を印刷することをさらに含む、実施形態88に記載の方法。
89.
89. The method of embodiment 88, further comprising printing a decorative print layer on the one or more biolaminates.

90.
前記印刷が、オフセット印刷、インキジェット印刷、スクリーン印刷、またはフレキソ印刷を含む、実施形態89に記載の方法。
90.
90. The method of embodiment 89, wherein the printing comprises offset printing, ink jet printing, screen printing, or flexographic printing.

91.
前記印刷が、バイオインキを使用する、実施形態89に記載の方法。
91.
90. The method of embodiment 89, wherein the printing uses bioink.

92.
前記1つまたは複数のバイオラミネート層に透明の液体コートを塗布することをさらに含む、実施形態81に記載の方法。
92.
Embodiment 82. The method according to embodiment 81, further comprising applying a clear liquid coat to the one or more biolaminate layers.

93.
上記の塗布が、スプレー、ロール、オフセット印刷、またはロッドコート法を含む、実施形態92に記載の方法。
93.
Embodiment 93. The method according to embodiment 92, wherein said applying comprises spraying, rolling, offset printing, or rod coating.

94.
前記1つまたは複数のバイオラミネート層が、透明の最上層、装飾的内部層、及び不透明の内部層を含み、各層が隣接する層と熱溶融される、実施形態81に記載の方法。
94.
The method according to embodiment 81, wherein the one or more biolaminate layers comprise a transparent top layer, a decorative inner layer, and an opaque inner layer, each layer being heat melted with an adjacent layer.

95.
前記印刷した1以上のバイオラミネート層の外面に透明のコートを塗布することをさらに含む、実施形態85に記載の方法。
95.
86. The method of embodiment 85, further comprising applying a clear coat to the outer surface of the printed one or more biolaminate layers.

96.
透明のバイオポリマー層と;
不透明のバイオポリマー層と;
装飾的な印刷層と;
を含み、前記印刷層が前記透明層と前記不透明層との間に配置される装飾的バイオラミネート層。
96.
A transparent biopolymer layer;
Opaque biopolymer layer;
With decorative printing layers;
A decorative biolaminate layer, comprising: the print layer is disposed between the transparent layer and the opaque layer.

97.
前記バイオポリマー層がテキスチャー加工される、実施形態96に記載の装飾的バイオラミネート層。
97.
97. The decorative biolaminate layer of embodiment 96, wherein the biopolymer layer is textured.

98.
前記配置が溶融を含む、実施形態96に記載の装飾的バイオラミネート層。
98.
97. The decorative biolaminate layer of embodiment 96, wherein the arrangement comprises melting.

Claims (24)

1つまたは複数のバイオラミネート層と;
硬質非プラスチック基材と;
前記1つまたは複数のバイオラミネート層と前記基材との間に配置される着色層と;
を含み、
前記1つまたは複数のバイオラミネート層が前記基材にラミネートされるバイオラミネート複合材アセンブリ。
With one or more biolaminate layers;
With rigid non-plastic base materials;
A colored layer disposed between the one or more biolaminate layers and the substrate;
Including
A biolaminate composite assembly wherein the one or more biolaminate layers are laminated to the substrate.
前記基材、前記着色層、及び、前記1つまたは複数のバイオラミネート層の少なくとも1つと接触する接着剤層をさらに含む、請求項1に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。   The biolaminate composite assembly according to claim 1, further comprising an adhesive layer in contact with at least one of the substrate, the colored layer, and the one or more biolaminate layers. 2つ以上のバイオラミネート層が、前記基材の2つ以上の側面と接触する、請求項1に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。   The biolaminate composite assembly according to claim 1, wherein two or more biolaminate layers are in contact with two or more sides of the substrate. 前記バイオラミネート複合材アセンブリが、加工表面、戸棚、木工製品、ラミネートフローリング、カウンター、テーブル表面、家具部品、什器、パーティション、壁紙、キャビネットカバー、キャビネットドア、通路ドアまたはこれらの組み合わせを含む、請求項1に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。   The biolaminate composite assembly comprises a machined surface, cupboard, woodworking product, laminate flooring, counter, table surface, furniture component, furniture, partition, wallpaper, cabinet cover, cabinet door, walkway door or a combination thereof. The biolaminate composite assembly according to 1. 前記1つまたは複数のバイオラミネート層がPLA、PHA、またはこれらの組み合わせを含む、請求項1に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。   The biolaminate composite assembly of claim 1, wherein the one or more biolaminate layers comprise PLA, PHA, or a combination thereof. 下地層をさらに含む、請求項1に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。   The biolaminate composite assembly of claim 1, further comprising an underlayer. 前記下地層が、前記着色層と前記基材の間に配置される、請求項1に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。   The biolaminate composite assembly according to claim 1, wherein the underlayer is disposed between the colored layer and the substrate. 前記着色層が、ラテックス塗料を含む、請求項1に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。   The biolaminate composite assembly according to claim 1, wherein the colored layer comprises a latex paint. 前記1つまたは複数のバイオラミネート層が、透明または半透明である、請求項1に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。   The biolaminate composite assembly according to claim 1, wherein the one or more biolaminate layers are transparent or translucent. 1つまたは複数の薄いバイオラミネートフィルムと;
硬質非プラスチック基材と;
前記基材と前記1つまたは複数のバイオラミネートフィルムとの間に配置される着色層と;
前記基材と前記着色層との間に配置される下地層と;
を含み、
前記1つまたは複数のバイオラミネートフィルムが前記基材にラミネートされる装飾的バイオラミネートアセンブリ。
With one or more thin biolaminate films;
With rigid non-plastic base materials;
A colored layer disposed between the substrate and the one or more biolaminate films;
An underlayer disposed between the substrate and the colored layer;
Including
A decorative biolaminate assembly wherein the one or more biolaminate films are laminated to the substrate.
バイオポリマーマトリックス上に、または前記バイオポリマーマトリックス内に分散する装飾的バイオ複合材粒子を含み、前記装飾的バイオ複合材粒子が柔毛性ファイバー粒子を含む、装飾的バイオラミネートアセンブリ。   A decorative biolaminate assembly comprising decorative biocomposite particles dispersed on or within a biopolymer matrix, wherein the decorative biocomposite particles comprise hairy fiber particles. 前記バイオポリマーマトリックスが、セルロース層を含む、請求項11に記載の装飾的バイオラミネートアセンブリ。   The decorative biolaminate assembly of claim 11, wherein the biopolymer matrix comprises a cellulose layer. 前記装飾的バイオ複合材粒子上の硬化植物油の層をさらに含む、請求項11に記載の装飾的バイオラミネートアセンブリ。   The decorative biolaminate assembly of claim 11, further comprising a layer of hardened vegetable oil on the decorative biocomposite particles. 前記装飾的バイオ複合材粒子がコートされている、請求項11に記載の装飾的バイオラミネートアセンブリ。   12. The decorative biolaminate assembly of claim 11, wherein the decorative biocomposite particles are coated. 1つまたは複数のバイオラミネート層と;
高性能の表面層と:
基材と;
前記基材と前記1つまたは複数のバイオラミネート層に接触する接着剤層と;
を含み、
前記1つまたは複数のバイオラミネート層が前記基材にラミネートされる、バイオラミネート複合材アセンブリ。
With one or more biolaminate layers;
With high performance surface layer:
A substrate;
An adhesive layer contacting the substrate and the one or more biolaminate layers;
Including
A biolaminate composite assembly, wherein the one or more biolaminate layers are laminated to the substrate.
装飾的バイオラミネートと;
バイオ複合材押し出し基材と;
を含み、前記装飾的バイオラミネートが、前記バイオ複合材押し出し基材の上に提供される、リニア押し出しバイオ複合材アセンブリ。
With decorative biolaminates;
Biocomposite extruded substrates;
A linear extrusion biocomposite assembly, comprising: the decorative biolaminate being provided on the biocomposite extrusion substrate.
1つまたは複数のバイオラミネート層と;
ベニヤ板基材と;
前記基材と前記1つまたは複数のバイオラミネート層とに接する接着剤層と;
を含み、
前記1つまたは複数のバイオラミネート層が前記基材にラミネートされる、バイオラミネート複合材アセンブリ。
With one or more biolaminate layers;
Plywood base material;
An adhesive layer in contact with the substrate and the one or more biolaminate layers;
Including
A biolaminate composite assembly, wherein the one or more biolaminate layers are laminated to the substrate.
2つ以上のバイオラミネート層が、ベニヤ板基材の2つ以上の面と接触する、請求項17に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。   18. The biolaminate composite assembly of claim 17, wherein the two or more biolaminate layers are in contact with two or more sides of a plywood substrate. 前記基材が、木材または木材複合材を含む、請求項17に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。   18. The biolaminate composite assembly of claim 17, wherein the substrate comprises wood or wood composites. 前記バイオラミネート複合材アセンブリが、加工表面、戸棚、木工製品、ラミネートフローリング、カウンター、テーブル表面、家具部品、什器、パーティション、壁紙、キャビネットカバー、キャビネットドア、通路ドアまたはこれらの組み合わせを含む、請求項17に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。   The biolaminate composite assembly comprises a machined surface, cupboard, woodworking product, laminate flooring, counter, table surface, furniture component, furniture, partition, wallpaper, cabinet cover, cabinet door, walkway door or a combination thereof. 17. The biolaminate composite assembly according to 17. 1つまたは複数のバイオラミネート層がPLA、PHA、またはこれらの組み合わせを含む、請求項17に記載のバイオラミネート複合材アセンブリ。   18. The biolaminate composite assembly according to claim 17, wherein the one or more biolaminate layers comprise PLA, PHA, or a combination thereof. 1つまたは複数の薄いバイオラミネートフィルムと;
ベニヤ板基材と;
前記基材と前記1つまたは複数のバイオラミネートフィルムと接触する透明の接着剤層と;
前記ベニヤ板基材の底面に配置される下地層と;
を含み、
前記1つまたは複数のバイオラミネートフィルムが前記基材にラミネートされる装飾的ベニヤバイオラミネートアセンブリ。
With one or more thin biolaminate films;
Plywood base material;
A transparent adhesive layer in contact with the substrate and the one or more biolaminate films;
An underlayer disposed on the bottom surface of the plywood substrate;
Including
A decorative veneer biolaminate assembly in which the one or more biolaminate films are laminated to the substrate.
前記下地層が、浸透紙、ゴムシート、または合成ゴムシートを含む、請求項22に記載のアセンブリ。   23. The assembly of claim 22, wherein the primer layer comprises a permeable paper, a rubber sheet, or a synthetic rubber sheet. ラミネートされ、基材コアの1つまたは複数の表面シートを形成し、1つまたは複数のバイオプラスチック層と接触する1つまたは複数のバイオプラスチック層を含む、構造体用バイオラミネートパネルアセンブリ。
A biolaminate panel assembly for a structure comprising one or more bioplastic layers laminated to form one or more surface sheets of a substrate core and in contact with one or more bioplastic layers.
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