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リグニン誘導体の分離及び回収方法 コモンズ

国内特許コード P06P003740
整理番号 B74P01
掲載日 2007年1月9日
出願番号 特願2005-167103
公開番号 特開2006-341151
登録番号 特許第4316536号
出願日 平成17年6月7日(2005.6.7)
公開日 平成18年12月21日(2006.12.21)
登録日 平成21年5月29日(2009.5.29)
発明者
  • 舩岡 正光
  • 青柳 充
出願人
  • 科学技術振興機構
発明の名称 リグニン誘導体の分離及び回収方法 コモンズ
発明の概要 【課題】1,1-ジフェニルプロパンユニット及び/又は該1,1-ジフェニルプロパンユニットから誘導されるユニットを有するリグニン誘導体を含む混合系からリグニン誘導体を分離するのに有効なリグニン誘導体の分離・回収技術を提供する。
【解決手段】1,1-ジフェニルプロパンユニット及び/又は該1,1-ジフェニルプロパンユニットから誘導されるユニットを有するリグニン誘導体を、液性媒体中で金属酸化物と接触させることにより、前記リグニン誘導体を前記金属酸化物に保持させて分離するようにする。
【選択図】なし
従来技術、競合技術の概要 【背景技術】リグニンは、植物体においてセルロースと複合化されてリグノセルロースとして存在しており、地球上に存在する炭素資源としてはセルロースに次ぐ質量を有している。現在のところ、リグニンは、主としてパルプ製造工程の副産物として生成されている。こうして得られるリグニンは、パルピング工程の種類により、例えば、酢酸リグニン、スルホリグニン等で称呼されている。このような各種リグニンは、天然リグニンが分解及び/又は重縮合した構造を有するとともに、スルホン酸等が導入されたものとなっている。こうした不規則でかつ強度に改変された構造のため、その用途は極めて限定されており、セメント等の分散剤や邂逅剤等にのみ用いられているのが現状である。しかしながら、リグニンは、上記のとおりセルロースに次ぐ資源量を有する重要な炭素資源であるとともに循環及び再生利用可能な資源である。したがって、リグニンを利用しやすい形態でリグノセルロース材料から分離することが要望されている。ここに、リグニンをリグノセルロース系材料からその構造規則性を維持した状態で分離する方法が開示されている(特許文献1)。この方法は、リグノセルロース系材料を予めフェノール化合物で溶媒和した上で濃酸と接触させることで、リグノセルロース系材料中のリグニンの構造が濃酸によって大きく改変されることを抑制するとともに、セルロースから開放することができるものである。同時にこの方法によれば、リグニンの基本骨格であるフェニルプロパンユニットの一定部位にフェノール化合物が導入されて、1,1-ジフェニルプロパンユニットが生成されるとともにβアリールエーテル結合の解裂によって低分子化されたリグニンのフェノール誘導体(以下、リグノフェノール誘導体という。)を得ることができる。
【特許文献1】特開平2-233701号公報
産業上の利用分野 本発明は、リグニンの基本骨格であるフェニルプロパンユニットにフェノール化合物が導入されて得られる1,1-ジフェニルプロパンユニット及び/又はこのジフェニルプロパンユニットが修飾又は改変等して誘導されるユニットを有するリグニン誘導体の分離、回収及び製造等に関する。
特許請求の範囲 【請求項1】リグニン誘導体の分離方法であって、 前記リグニン誘導体は、1,1-ジフェニルプロパンユニット及び/又は該1,1-ジフェニルプロパンユニットから誘導されるユニットを有するリグニン誘導体であり、 液性媒体中で前記リグニン誘導体と金属酸化物とを接触させることにより、前記リグニン誘導体を前記金属酸化物に保持させて分離する分離工程と、 アルカリ条件下、前記リグニン誘導体を保持した前記金属酸化物から前記リグニン誘導体を分離させて前記リグニン誘導体を回収する回収工程と、を備える、分離方法。
【請求項2】 前記金属酸化物は、チタン、亜鉛、鉄、コバルト、ニッケル、銅、錫、インジウム、鉛及びニオブからなる群から選択される1種又は2種以上の金属の酸化物である、請求項1に記載の分離方法。
【請求項3】 前記金属酸化物は酸化チタンを含む、請求項2に記載の分離方法。
【請求項4】 前記金属酸化物は半導体である、請求項1に記載の分離方法。
【請求項5】 前記金属酸化物は平均粒子径が300nm以下の金属酸化物の粒子を含有する、請求項1~4のいずれかに記載の分離方法。
【請求項6】 前記液性媒体は、水性媒体、非水性媒体及びこれらの混液から選択される、請求項1~5のいずれかに記載の分離方法。
【請求項7】 前記リグニン誘導体は、前記液性媒体中に溶解又は分散されている、請求項1~6のいずれかに記載の分離方法。
【請求項8】 前記リグニン誘導体は、以下の(a)~(d);(a)リグニン含有材料をフェノール化合物で溶媒和後、酸を添加し混合して得られるリグニンのフェノール化物であるリグノフェノール誘導体(b)リグノフェノール誘導体に対して、アシル基、カルボキシル基、アミド基及び架橋性基からなる群から選択される基が導入されて得られる二次誘導体(c)リグノフェノール誘導体をアルカリ処理して得られる二次誘導体、及び(d)リグノフェノール誘導体に対して、アシル基、カルボキシル基、アミド基及び架橋性基の導入並びにアルカリ処理から選択される2種以上の修飾がなされて得られる高次誘導体からなる群から選択される1種あるいは2種以上のリグニン誘導体である、請求項1~7のいずれかに記載の分離方法。
【請求項9】 前記リグニン誘導体は、前記(a)のリグニン誘導体である、請求項8に記載の分離方法。
【請求項10】 前記リグニン誘導体は、前記(b)のリグニン誘導体である、請求項8に記載の分離方法。
【請求項11】 前記リグニン誘導体は、前記(c)のリグニン誘導体である、請求項8に記載の分離方法。
【請求項12】 前記分離工程は、pH7以下で行う、請求項1~11のいずれかに記載の分離方法。
【請求項13】 前記回収工程は、100℃以下で行う、請求項1~12のいずれかに記載の分離方法。
【請求項14】 リグニン誘導体の製造方法であって、 1,1-ジフェニルプロパンユニット及び/又は該1,1-ジフェニルプロパンユニットから誘導されるユニットを有するリグニン誘導体を製造するリグニン誘導体製造工程と、 液性媒体中で前記リグニン誘導体と金属酸化物とを接触させることにより、前記リグニン誘導体を前記金属酸化物に保持させて分離する分離工程と、 アルカリ条件下、前記リグニン誘導体を保持した前記金属酸化物から前記リグニン誘導体を分離させて前記リグニン誘導体を回収する回収工程と、を備える、製造方法。
【請求項15】 前記分離工程は、前記リグニン誘導体製造工程で得られる前記リグニン誘導体を含有する反応液を前記金属酸化物と接触させることを含む、請求項14に記載の製造方法。
【請求項16】 前記リグニン誘導体製造工程は、リグニン含有材料をフェノール化合物で溶媒和後、酸を添加し混合してリグニンのフェノール化合物の誘導体であるリグノフェノール誘導体を製造する工程である、請求項14又は15に記載の製造方法。
【請求項17】 前記分離工程は、前記リグニン誘導体製造工程で得られる前記リグノフェノール誘導体と糖分とを含有する酸性反応液を前記金属酸化物と接触させることを含む、請求項16に記載の製造方法。
【請求項18】リグニン誘導体の精製方法であって、 前記リグニン誘導体は、1,1-ジフェニルプロパンユニット及び/又は該1,1-ジフェニルプロパンユニットから誘導されるユニットを有するリグニン誘導体であり、 液性媒体中で前記リグニン誘導体と金属酸化物とを接触させることにより、前記リグニン 誘導体を前記金属酸化物に保持させて分離する分離工程と、 アルカリ条件下、前記リグニン誘導体を保持した前記金属酸化物から前記リグニン誘導体を分離させて前記リグニン誘導体を回収する回収工程と、を備える、精製方法。
【請求項19】 リグニン誘導体を含む複合体からのリグニン誘導体の回収方法であって、 前記リグニン誘導体は、1,1-ジフェニルプロパンユニット及び/又は該1,1-ジフェニルプロパンユニットから誘導されるユニットを有するリグニン 誘導体であり、 液性媒体中で前記リグニン誘導体と金属酸化物とを接触させることにより、前記リグニン誘導体を前記金属酸化物に保持させて分離する分離工程と、 アルカリ条件下、前記リグニン誘導体を保持した前記金属酸化物から前記リグニン誘導体を分離させて前記リグニン誘導体を回収する回収工程と、を備える、回収方法。
【請求項20】 前記複合体は、使用済み製品である、請求項19に記載の回収方法。
産業区分
  • その他無機化学
  • 高分子化合物
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中
参考情報 (研究プロジェクト等) SORST 平成16年度採択課題
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