Purdue大学、低コスト・環境配慮型リグニン系樹脂バインダーを開発──複合材ボード用

Purdue大学（米国インディアナ州ウェストラファイエット）の研究者たちが、複合材ボード製造のための低コスト・持続可能・環境配慮型の新手法を開発したと報告しました。同大学によれば、この手法はすでにWilsonart（米国テキサス州テンプル、高圧ラミネートディストリビューター）やCalPlant（米国カリフォルニア州ウィローズ、稲わらベースの中密度繊維板を製造する農業繊維企業）といった大手業界プレイヤーからの支持を集めています。

多くの複合材ボード製造にはホルムアルデヒド系樹脂バインダーが使用されますが、これは時間とともに住環境に放出され、既知の発癌物質であるホルムアルデヒドによる重大な健康リスクをもたらします。

「我々の手法では、木材チップ、おがくず、稲わらなどの非食用バイオマスを取り、リグニン類似物質を抽出するプロセスを経て、複合材ボード用非ホルムアルデヒドバインダーシステムの主成分として利用します」と、Purdue大学化学工学Gerald and Sarah Skidmore教授のJames Caruthers氏は説明します。「リグニンは廃棄物副産物であり、地球上で最も豊富なバイオポリマーの一つであるため、この手法は持続可能かつグリーンです。」Purdueチームの手法を用いたテストでは、リグニン系樹脂とセルロース繊維をマトリックスに、架橋可能な変種を組み合わせることで、望ましい物理的特性を持つ複合材ボードが得られました。

Purdue Research Foundation技術商用化オフィス（OTC）と連携し、繊維板技術の特許出願を進めるほか、研究チームとOTCはCalPlant、Wilsonartと協力してPurdue技術の市場投入を目指しています。同大学によれば、複合材ボード製造への商用化を目指すほか、接着剤、洗剤、研磨製品製造、フィルター用紙などへの応用も視野に入れています。Wilsonart技術運用エクセレンスディレクターのMahesh Subramanian氏は、Purdue技術の予備テストで含浸型樹脂としての実用性が実証され、同社調達のファイバーボードにおいて接着バインダーおよび樹脂延長剤として使用する場合の持続可能性メリットの可能性があると述べています。

同大学の複合材ボードバインダー技術は、Purdue知的財産の商業価値を高めるプロジェクトを支援するTrask Innovation Fundからの資金提供も受けています。

「コスト分析では、中密度繊維板製造において現在のホルムアルデヒドフリー製法と比較してコスト削減が示されています」とCaruthers氏。「この技術は、複合材ボード製造業者により高いマージンをもたらすと同時に、消費者のホルムアルデヒド長期曝露を低減する、低コスト・持続可能・グリーンな製造手法を提供します。」

機能性リグニン誘導体は抗真菌性と難燃性の特性も確立されており、今後の化学的改良の余地があります。分離されたリグニン誘導体の他の残留部分はよりクリーンな木材となり、セルロース活用の道を開きます。

研究者たちは更なるパートナーを募集しています。ライセンスやその他の機会については、OTCのDipak Narula氏（dnarula@prf.org）まで、トラックコード2020-CARU-68907をお伝えください。