JP4843141B2

JP4843141B2 - 成形体を製造するための組成および前記組成からなる成形体の製造方法

Info

Publication number: JP4843141B2
Application number: JP2000581096A
Authority: JP
Inventors: ネーガル，ヘルムート; プフィッツェル，ユールゲン; イノネ，エミリア; アイレル，ペーター; アイザンライヒ，ノルベルト; エックル，ビルヘルム
Original assignee: フラウンホファー・ゲゼルシャフト・ツール・フォルデルング・デル・アンゲバンテン・フォルシュング・アインゲトラーゲネル・フェライン
Priority date: 1998-11-11
Filing date: 1999-11-09
Publication date: 2011-12-21
Anticipated expiration: 2019-11-09
Also published as: EP1129139B1; CA2350418C; CA2350418A1; EP1129139A1; US6706106B1; AU1552200A; ES2178491T3; DE59901675D1; ATE218601T1; WO2000027924A1; DE19852034C1; JP2002529568A

Description

【０００１】
本発明は成形体を製造するための組成およびこのような組成からなる成形体を製造するための方法に関する。
【０００２】
鉱油の供給量が増え、エネルギーを生成するために鉱油を熱処理したりプラスチック材に合成したりすることにより、地球の大気における二酸化炭素（ＣＯ₂）の含有量は確実に増加している。大気における増加したＣＯ₂の含有量は、世界規模の温室効果およびその結果もたらされる地球への気候変化の原因の一つである。大気におけるＣＯ₂の蓄積を制限するためには、ＣＯ₂サイクルを閉じる必要がある。これはＣＯ₂を光合成により自然に有機個体に変えることができる一定の期間内には所定量のＣＯ₂のみしか大気に放出すべきでないことを意味する。しかしこれは原油から合成して得られるプラスチック材には当てはまらない。合成プラスチック材は使い終わった後でもＣＯ₂の中性的態様で処分できない。なぜなら、再生合成によってもたらされる原油よりも多くのプラスチック廃棄物が燃やされるからであり、どうしても大気にＣＯ₂が蓄積されてしまう。
【０００３】
合成プラスチック材の主要な群は熱可塑性材である。これらは熱または摩擦としてのエネルギーの影響下で押出し機、射出成形機または熱間成形プレスを用いてプラスチック状態に変えられ、鋳型やツール内において所望の成形体に形成される。迅速に栽培される資源のみから得られ、従来の熱成形マシンで容易に処理できる材料を生成することができるのなら、バランスは生態学的および経済的観点から著しく向上するであろう。
【０００４】
このような用途に適する天然材料は幾つかある。たとえば、特に多糖類（セルロース、澱粉）タンパク質またはリグニンがある。しかし、これらのポリマーの熱的成形は問題があり、形を安定させるためにたとえばセルロース繊維のような繊維で強化されなければならない材料は、天然の処理材の添加を必要とする。セラック(shellac)は本発明に従いこのような処理材として見出された。セラックは外的気候の影響から卵を保護するために、寄生虫「ヤマブキラッカ」によって作られ、約８０℃の温度で溶かすことができる。セラックの優れた膜形成特性は、押出し機、射出成形機やプレスを用いて天然繊維混合物に優れた加工特性を与える。
【０００５】
本発明に従い、リグニンは最も異なるセルロース壊変方法から誘導される天然繊維のための熱可塑性結合材として用いられる。しかし、セルロース壊変後のリグニンの熱可塑性態様は悪く、それを天然繊維を有する熱可塑性化合物に成形するには不十分である。
【０００６】
（材料補強材または充填材としての）天然繊維、たとえばセルロース、（繊維のための結合材としての）リグニン、および（処理材としての）セラックの組み合わせによってのみ、処理することができかつ優れた機械的および熱的特性を有する化合物をもたらすことができ、これは生育原料のみからなり、高品質の技術的用途に適する。
すなわち、本発明は、成形体を製造するための組成物であって、ポリマーリグニン、セラックおよび天然繊維からなる、組成物である。
上記組成物は、セルロース壊変方法からのリグニンによって特徴づけられることが好ましい。また、リグニン性スルホン酸塩、クラフトリグニン、有機溶液におけるリグニンまたは水溶液におけるリグニンによって特徴づけられることが好ましい。
上記組成物は、最大８０％のリグニン、最大８０％の天然繊維、および最大７０％のセラックからなることが好ましい。また、４５％のリグニン、５０％の木材繊維および５％のセラックからなることが更に好ましい。
天然繊維は１０μｍから１００００μｍの間の寸法を有することが好ましい。
粉末リグニンとセラックと短く切られた天然繊維との混合物は中間生成物として粒状の成形体に押し込まれることが好ましい。
また、本発明は、上記組成物からなる成形体を製造するための方法であって、乾燥混合物は熱的に可塑化され塑性状態で成形体に加工される、方法にも関する。
上記方法において、天然の油滑り剤(native oil sliding agent)は、熱的可塑化処理の前または間に乾燥混合物に加えられることが好ましい。
成形体は押出しにより製造されることが好ましい。また、成形体は熱間プレスにより製造されることが好ましい。
【０００７】
ほとんど天然成分の化合物に対する試み（ＥＰ０７２０６３４）に比べて、クレームに係る本発明の組成は以下の利点を有する。
【０００８】
−１００％の生育原料からなる化合物（閉じたＣＯ₂サイクル）、
−流動可能な混合物の直接処理（混合物を生成するために予備熱的工程が必要ないので混合成分が守られ、壊変プロダクトの量が減るので臭いも減らす）、
−流動性が悪い混合物に対する冷間成形（熱負荷がないので混合成分が守られ、壊変プロダクトの量が減るので臭いを減らす）、
−タンパク質なし（高価な化合物が減り、化合物または成形体におけるかびの危険性が減る）、
−酸は使われていない（処理装置またはツールの摩耗が減る）、
−グリコールまたはグリセリンは使われていない（処理の際の身体に悪い放出物がない）、
−すべてのセルロース壊変方法からのリグニンすべてを用いることができる（リグニン性スルホン酸塩、クラフトリグニン、有機溶液におけるリグニン、水溶液におけるリグニン）、
−セラックにより低い処理温度が可能（熱負荷がないので混合成分が守られ、壊変プロダクトの量が減るので臭いを減らす）。
【０００９】
本発明に係る流動可能粉末混合物またはリグニンおよびセラックを有するセルロース繊維や粉末の冷間プレスされた粒状物質は、プラスチック材や天然生育木材が成形部分や加工片に用いられているところはどこにでも用いられ得る、たとえば自動車、建築、家具、パッキングやエレクトロニック業界において用いられ得る。
【００１０】
実施例
１．粉末リグニン、木材繊維およびセラックは均質の混合物に機械的に加工される。リグニン部分は４５％であり、木材繊維部分は５０％であり、セラック部分は５％である。すべての成分は均質の事前混合を可能にする粉末または繊維状態にある。流動可能な混合物はつぎに射出成形機に入れられ、成形片に形成される。
【００１１】
２．予備混合物が低い流動性により直接射出成形機または押出し機に導入できない場合、プレス塊状化法を用いて流動可能なペレットに変えられる。ペレットは次に射出成形機、押出し機、または熱成形プレスに入れられ、可塑化されて成形片に形成される。

Claims

成形体を製造するための組成物であって、ポリマーリグニン、セラックおよび天然繊維からなる、組成物。
セルロース壊変方法からのリグニンによって特徴づけられる、請求項１に記載の組成物。
リグニン性スルホン酸塩、クラフトリグニン、有機溶液におけるリグニンまたは水溶液におけるリグニンによって特徴づけられる、請求項２に記載の組成物。
４５％のリグニン、５０％の木材繊維および５％のセラックからなることによって特徴づけられる、請求項１から３のいずれかに記載の組成物。
粉末リグニンとセラックと短く切られた天然繊維との混合物は中間生成物として粒状の成形体に押し込まれる、請求項１から４のいずれかに記載の組成物。
請求項１から５のいずれかに記載の組成物からなる成形体を製造するための方法であって、乾燥混合物は熱的に可塑化され塑性状態で成形体に加工される、方法。
成形体は押出しにより製造される、請求項６に記載の方法。
成形体は熱間プレスにより製造される、請求項６に記載の方法。