ポリアスパラギン酸のバイオベース原料代替

ポリアスパラギン酸環境技術におけるバイオベース原料代替の4つの技術ルート

1. 植物油ベースのモノマー

主要原料：ヒマシ油（バイオベースPAEの80%以上がこの原料から合成）

化学ルート：ヒマシ油 → 加水分解 → リシノール酸 → セバシン酸 → 1,10-デカンジアミン → バイオベースPAEモノマー

利点：

• ヒドロキシ脂肪酸構造により柔軟性が付与される（引張伸び > 250%）。
• 自然な疎水性（水接触角 > 95°）。

制限事項：低温流動性が低い（トリ-n-ブチルシトレートなどのバイオベース可塑剤が必要）。

2. 糖発酵モノマー

代表的なモノマー：

• 1,5-ジアミノペンタン（リシン脱炭酸から）→ バイオベースPDI（ペンタメチレンジイソシアネート）の合成に使用。
• コハク酸（E. coli発酵）→ バイオベース鎖延長剤の調製に使用。

性能の特徴：

• 脂肪族鎖構造により加水分解抵抗性が向上（100℃で240時間水中煮沸後、接着保持率 > 90%）。
• 反応性が石油系PAEより約30%高い（表面乾燥時間を8分に短縮）。

3. リグニン由来モノマー（ブレークスルー方向）

技術ルート：リグニン → バニリン → バイオベース芳香族アミン → 改質PAE。

革新的な価値：

• 剛性フェニル環を導入；硬度が3H（鉛筆硬度）に増加。
• UV吸収特性（QUVエージング3000時間、ΔE < 1.5）。

代表的な研究：VTT（フィンランド）が開発したLigniPoly™シリーズ、バイオベース含有量40%。

4. CO₂由来モノマー（フロンティア探査）

技術原理：捕捉された工業用CO₂ + エポキシ化植物油 → 環状カーボネート → アミノリシスによるPAEの形成。

環境的価値：樹脂1トンあたり約0.3 tのCO₂が固定される（LCAカーボンフットプリントをマイナスにできる）。

バイオベースPAE樹脂の性能最適化戦略

ポリアスパラギン酸環境技術の技術選択意思決定フレームワーク

用途のニーズから始める：まず、100℃以上での硬化が必要かどうかを決定する。必要な場合は、剛性リグニン/FDCAシステムを優先し、次に色の制限を評価する—色が許容できる場合はリグニン直接改質を使用し、低色が必要な場合は脱色リグニンとFDCAに切り替える。100℃以上での硬化が不要な場合は、速乾性（<10分）が必要かどうかを尋ねる。必要な場合は、糖ベースのPDIとナノセルロース触媒システムを選択し、そうでない場合は、ヒマシ油ベースの柔軟なシステムを選択する。

ポリシーと認証の要点

国際認証：

• ISCC PLUS（マスバランス認証）。
• USDA BioPreferred®（工業用コーティングのバイオベース含有量要件：25%以上）。

技術経済的ブレークスルーへの方向性

原料コストの削減

• 食糧用ヒマシ油に代わるエネルギー作物油（例：キャメリナ油）の開発。
• 酵素触媒プロセスによるエネルギー消費量の削減（Evonikのバイオアミノ化はエネルギー使用量を約60%削減）。

性能プレミアムの開発

• 機能性成分の組み込み（例：熱伝導用のグラフェン、抗菌効果用の銀イオン）。
• 農業用マルチフィルム用の分解性ポリウレア（エステラーゼトリガー加水分解）の開発。

最新の開発

中国科学院長春応用化学研究所は、セルロースナノクリスタルを用いたin-situ重合を達成：バイオベースPAEの硬度が約50%向上し、コスト増加は約10%のみ。

Feiyangは30年間、ポリアスパラギン酸コーティングの原料製造を専門としており、ポリアスパラギン酸樹脂、硬化剤、コーティング配合を提供できます。
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当社の製品リスト：

• ポリアスパラギン酸樹脂
• イソシアネート硬化剤
• エポキシ硬化剤
• 特殊化学品

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