通过加热、加压而固化的含缩合型单宁的组合物制造技术

本发明专利技术的课题在于，提供可以通过简易的工序、设备，从而以低能量制造生物质材料的组合物、由该组合物得到的成形体及其制造方法。本发明专利技术所涉及的组合物是通过加热、加压而固化的组合物，其特征在于，所述组合物包含被粉末化或碎片化的组成部分，且包含8重量%以上的缩合型单宁、8重量%以上的选自单糖及寡糖的糖类。作为所述糖类，优选蔗糖、葡萄糖、果糖、麦芽糖、木糖或乳糖。所述组合物优选还包含酸催化剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术的课题在于，提供可以通过简易的工序、设备，从而以低能量制造生物质材料的组合物、由该组合物得到的成形体及其制造方法。本专利技术所涉及的组合物是通过加热、加压而固化的组合物，其特征在于，所述组合物包含被粉末化或碎片化的组成部分，且包含8重量%以上的缩合型单宁、8重量%以上的选自单糖及寡糖的糖类。作为所述糖类，优选蔗糖、葡萄糖、果糖、麦芽糖、木糖或乳糖。所述组合物优选还包含酸催化剂。【专利说明】通过加热、加压而固化的含缩合型单宁的组合物
本专利技术为可以用作成形体、粘接剂的原料的组合物，涉及不需要化石资源的组合物、及含有该组合物的成形体、以及制造成形体的方法。
技术介绍
近年来，为了防止地球温暖化、抑制化石资源的消耗，正在积极开发由生物资源制造的、所谓的生物塑料，以代替由化石资源制造的树脂。目前已对以聚乳酸为代表的各种原料进行了研究，但为了确保充分的性能，需要根据化石资源来源的化合物进行化学修饰、使用相当于毒物或剧毒物的药剂。就这样的开发方法而言，即便能够制造出减轻了环境负荷的材料，也难以制造出安全、且100%由生物资源构成的生物塑料。例如，如非专利文献I所示，在木材粘接的领域，已进行了大量利用树皮等所包含的缩合型单宁作为粘接剂的原料的研究。这利用了单宁具有类黄酮结构、且对甲醛富于反应性的性质。利用单宁和甲醛化合物、或者单宁和甲醛系树脂的初期缩合物的粘接技术已被确立，并且在过去已得到实用化。但是，甲醛的利用对人体、环境的负荷大，成为致病屋(sick house)的原因，因此近年来存在控制其使用的倾向。因此，重新提出了利用六亚甲基四胺等胺系化合物的固化方法，并进行了积极的研究。如前所述，作 为单宁的固化方法，提出了利用甲醛系化合物、胺系化合物的方案，但这些化合物是化石资源来源的物质。因此，不能说目前的单宁树脂为100%生物质来源，而是通过化石资源来源的物质来补充完成的产物。此外，甲醛系化合物多为剧毒物，胺系化合物也多为有害物质。因此，可能对环境、人体产生影响，只要使用它们则单宁树脂的安全性的提高就会存在限度。如果考虑今后的地球环境、化石资源的有限性，则就单宁的固化方法而言，殷切期望安全性高、仅通过生物质来源的物质来固化的方法。本专利技术人目前为止也进行了不使用化石资源来源的物质而得到塑料样的成形体或木质成形体的研究(专利文献I)。专利文献I所涉及的专利技术是通过加热、加压而固化的组合物，其以被粉末化或碎片化的植物来源的物质(a)和聚羧酸(b)作为主成分，且任意包含糖类(C)。需要说明的是，本专利技术人在专利文献I的实施例10中证实，聚羧酸与单宁以外的成分发生反应。专利文献I所涉及的专利技术在能不使用化石资源来源的物质而得到塑料样成形体的方面优异，但无法使用植物来源物以外的非化石资源来源物质作为主成分，因此在广泛使用性方面存在问题。为了以工业规模进行实用化，期望即便在使用植物来源物以外的非化石资源来源物质作为原料的情况下，也可以仅通过加热、加压得到塑料样成形体的方案。在先技术文献专利文献专利文献1:国际公开2011/001988号公报非专利文献非专利文献1:A.Pizzi J.Adhesion Sc1.Technol., 20 (8) , 829-846 (2006)
技术实现思路
专利技术所要解决的课题因此，本专利技术的课题在于，提供可以通过简易的工序、设备制造生物质材料的组合物，即，即便在不需要化石资源来源物质、并且无论是在将植物来源物作为组成部分(支持基材)的情况下还是在将非植物来源物作为组成部分的情况下也能够固化的组合物，提供由该组合物制造的塑料状成形体、及其制造方法。用于解决课题的方法本专利技术人为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现:查明缩合型单宁与选自单糖及寡糖的糖类发生反应，只要添加缩合型单宁和上述糖类，则组成部分(基材)无论是植物来源物还是非植物来源物，均可通过加热、加压而固化，成为塑料样的成形体或木质成形体。此外确认，即便在使用包含大量缩合型单宁的物质、例如金合欢树皮粉末的情况下，也可以通过添加选自单糖及寡糖的糖类并进行加热、加压，从而进行固化，进而完成本专利技术。即，本专利技术的特征在于，其是通过加热、加压而固化的组合物，上述组合物包含被粉末化或碎片化的组成部分，上述组合物包含8重量％以上的缩合型单宁、8重量％以上的选自单糖及寡糖的糖类。本专利技术所涉及的组合物不需要化石资源，因此对环境友好，由于仅通过加热、加压而固化，因此可以容易地制作生物质成形体。此外，组合物也可以作为粘接剂原料来使用。本专利技术人还对用于促进固化的添加物进行了研究，结果是，通过添加酸催化剂，从而成功促进了固化。因此，本专利技术所涉及`的组合物优选还包含酸催化剂。专利技术效果根据本专利技术，由于可以不使用化石资源，因此可以不会给环境造成负担地得到塑料状的成形体或木质成形体。此外，由于不需要使用可能引起致病屋综合症的甲醛系化合物等，因此对人体的安全性高。此外，制造工序简单，在将植物来源物以外作为组成部分的情况下，也可以制造成形体，因此广泛使用性高。【具体实施方式】本专利技术所涉及的组合物包含缩合型单宁作为必需成分。缩合型单宁也被称为儿茶酚型单宁，作为多酚的一种的儿茶素类相互地在分子间通过C-C键连结，从而成为大分子。作为缩合型单宁的示例，可以列举出金合欢属树皮部中大量包含的荆树单宁(WattleTannin)、白坚木木质部中大量包含的白坚木单宁(Quebracho Tannin)。本专利技术中优选的缩合型单宁为荆树单宁。本专利技术所涉及的组合物包含8重量％以上的缩合型单宁。更优选的含有率为10~50重量％，特别优选为15~40重量％，进一步优选为20~35重量％。上述缩合型单宁可以作为分离后的成分来添加，也能以包含于组成部分(例如，植物来源物)中的形式来添加。即，在使用如金合欢树皮这样、其自身包含足够的缩合型单宁的物质来作为组成部分的情况下，只要以组合物整体计缩合型单宁为8重量％以上，则无论是否新添加缩合型单宁只要任意地选择即可，但在使用不含有缩合型单宁的物质或含量少的物质作为组成部分的情况下，需要进一步添加缩合型单宁，使组合物中的缩合型单宁的浓度为8重量％以上。就本专利技术所涉及的组合物而言，作为必需成分，包含选自单糖及寡糖的糖类(以下，在本说明书中，也记为单糖/寡糖)。作为单糖，例如可以列举出:果糖、葡萄糖、核糖、阿拉伯糖、鼠李糖、木酮糖、木糖、脱氧核糖等；作为寡糖，例如可以列举出:蔗糖、麦芽糖、乳糖、海藻糖、松二糖等二糖类、蜜三糖等三糖类。在本专利技术中，作为优选的糖类，可以列举出:果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、木糖、乳糖。特别优选的糖类为果糖、葡萄糖、蔗糖、木糖。本专利技术所涉及的组合物包含8重量％以上的选自单糖及寡糖的糖类。更优选含有率为10~50重量％，特别优选为13~35重量％，进一步优选为15~30重量％。与上述的缩合型单宁同样地，上述糖类可以作为被分离后的成分来添加，也能以包含于组成部分的形式来添加。例如，在使用如甘蔗渣(甘蔗等的榨汁渣)这样的、最初包含大量蔗糖的原料作为组成部分的情况下，只要以组合物整体计上述糖类为8重量％以上，则无论是否新添加上述糖类只要任意选择即可，但在使用不含有单糖或寡糖的物质、或者含量少的物质作为原料的情况下，需要进一步添本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物，其特征在于，其是通过加热、加压而固化的组合物，所述组合物包含被粉末化或碎片化的组成部分，所述组合物包含8重量%以上的缩合型单宁、8重量%以上的选自单糖及寡糖的糖类。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅村研二，
申请(专利权)人：国立大学法人京都大学，
类型：
国别省市：