JP5019554B2 - 生分解性ポリエステル系樹脂組成物 - Google Patents
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Description
からなる群より選択される金属化合物が開示されている。
しかしながら、実質的に効果の高い結晶核剤は未だ見出されていないのが現状である。
即ち本発明は、
〔1〕微生物から生産される式(1):[−CHR−CH2−CO−O−](式中、RはCnH2n+1で表されるアルキル基で、n=1以上15以下の整数である。)で示される繰り返し単位からなる脂肪族ポリエステル系重合体(以下、ポリ(3−ヒドロキシアルカノエート):略称P3HA)と、ポリビニルアルコール、キチンおよびキトサンから選ばれる1種以上からなる結晶核剤とを混合してなり、前記P3HAが、式(1)において、n=1である繰り返し単位とn=3である繰り返し単位とからなる、ポリ(3−ヒドロキシブチレート−コ−3−ヒドロキシヘキサノエート:略称PHBH)である、生分解性ポリエステル系樹脂組成物、
〔2〕前記〔1〕記載の生分解性ポリエステル系樹脂組成物を成形加工してなる成形体、
に関する。
なお、本発明において、結晶核剤とは、脂肪族ポリエステル単独重合体または共重合体などの脂肪族ポリエステル系重合体を結晶化する際の核として作用する剤をいう。
[−CHR−CH2−CO−O−]
(式中、RはCnH2n+1で表されるアルキル基で、n=1以上15以下の整数である。)
で示される繰り返し単位を有する脂肪族ポリエステル系重合体である。
例えば、PHB生産菌としては、アルカリゲネス・ユートロファス(Alcaligenes eutrophus、ラルストニア・ユートロファ(Ralstonia eutropha)ともいう)、アルカリゲネス・ラタス(Alcaligenes latus)などのアルカリゲネス属などの天然微生物が知られており、これらの微生物ではPHBが菌体内に蓄積される。
また、ヒドロキシブチレートとその他のヒドロキシアルカノエートとの共重合体生産菌としては、PHBVおよびPHBH生産菌であるアエロモナス・キャビエ(Aeromonas caviae)、ポリ(3−ヒドロキシブチレート−コ−4−ヒドロキシブチレート)生産菌であるアルカリゲネス・ユートロファス(Alcaligenes eutrophus)などが知られている。
特に、PHBHに関し、PHBHの生産性を上げるために、PHA合成酵素群の遺伝子を導入したアルカリゲネス・ユートロファス AC32株(Alcaligenes eutrophus AC32、FERM BP−6038)(J. Bateriol., 179, 4821-4830頁(1997))などがより好ましく、これらの微生物を適切な条件で培養して菌体内にPHBHを蓄積させた微生物菌体が用いられる。
P3HAの重量平均分子量としては、50,000〜3000、000が好ましく、100,000〜1500,000がより好ましい。ここでの重量平均分子量は、クロロホルム溶離液を用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用い、ポリスチレン換算分子量分布より測定されたものをいう。
なかでも、工業的に生産が可能であるものとして、ポリ(3−ヒドロキシブチレート)(略称PHB)、ポリ(3−ヒドロキシブチレート−コ−3−ヒドロキシヘキサノエート)(略称PHBH)、ポリ(3−ヒドロキシブチレート−コ−3−ヒドロキシバレレート)(略称PHBV)が挙げられる。
PHBHの繰り返し単位の組成比は、柔軟性と強度のバランスの観点から、ポリ(3−ヒドロキシブチレート)/ポリ(3−ヒドロキシヘキサノエート)が80/20以上99/1以下(mol/mol)であることが好ましく、75/15以上99/3以下(mol/mol)であることがより好ましい。前記組成比は、PHBと実質的に差がある点から、99/1以下が好ましく、また樹脂が適度な硬度を有する点で80/20以上が好ましい。
本発明は、ポリビニルアルコール、キチン、キトサンなどの生分解性ポリマーがP3HAに対して、結晶核剤として従来公知のものに比べて優れた効果を発揮することを見出して完成されたものである。
従って、本発明は、ポリビニルアルコール、キチン又はキトサンを含有してなる脂肪族ポリエステル系重合体用結晶核剤(以下、単に結晶核剤ともいう)に関する。
成形処理方法としては、公知のものであればよく、例えば、射出成形、フィルム成形、ブロー成形、繊維の紡糸、押出発泡、ビーズ発泡などが挙げられる。加工条件としては、特に限定はない。
得られた成形体は、加工性に優れ、且つ加工時間も短時間で行え、例えば、食器類、包装用フィルム、各種液体ボトル、不織布、織物、緩衝包材用発泡成形体などの基材として好適に使用される。
ポリビニルアルコール(PVA、SIGMA試薬「P1763」、重合度2000)粒子を「Retsch MM200 ミキサーミル」を用いて25Hzの回転数で5分間粉砕して作製した。平均粒子径は、2〜5μmであった。同じ粉砕機を用いて得られたポリ(3−ヒドロキシブチレート)粉末(PHB、Aldrich Chemical社製、重量平均分子量Mw19万)にPVA粒子2重量%を添加し、25Hzで2分間粉砕・混合した。
これに対して、結晶核剤を添加した場合のように結晶化速度が高いと前記問題が発生しにくくなるため、樹脂組成物のより優れた加工性を実現できることがわかる。
ポリビニルアルコールの替わりに、キチン(SIGMA試薬「C7170」)、キトサン(SIGMA試薬「C3646」)を用いた以外は、実施例1と同様にして、PHBにキチン、キトサンをブレンド後、熱プレスしてサンプルを作製し、偏光顕微鏡観察、DSC測定を行った。
PHBの替わりに、3−ヒドロキシヘキサノエート成分が7.3mol%(Mw43万)と14.7mol%(Mw27万)のPHBHを用いた以外は実施例1と同様にして、PHBHにPVAをブレンド後、熱プレスしてサンプルを作製し、偏光顕微鏡観察を行った。
Claims (5)
- 微生物から生産される式(1):[−CHR−CH2−CO−O−](式中、RはCnH2n+1で表されるアルキル基で、n=1以上15以下の整数である。)で示される繰り返し単位からなる脂肪族ポリエステル系重合体(以下、ポリ(3−ヒドロキシアルカノエート):略称P3HA)と、ポリビニルアルコール、キチンおよびキトサンから選ばれる1種以上からなる結晶核剤とを混合してなり、前記P3HAが、式(1)において、n=1である繰り返し単位とn=3である繰り返し単位とからなる、ポリ(3−ヒドロキシブチレート−コ−3−ヒドロキシヘキサノエート:略称PHBH)である、生分解性ポリエステル系樹脂組成物。
- PHBHの繰り返し単位の組成比が、ポリ(3−ヒドロキシブチレート)/ポリ(3−ヒドロキシヘキサノエート)=80/20以上99/1以下(mol/mol)であることを特徴とする請求項1に記載の生分解性ポリエステル系樹脂組成物。
- 結晶核剤の添加量が、P3HA100重量部に対し、0.1重量部以上10重量部以下である、請求項1又は2に記載の生分解性ポリエステル系樹脂組成物。
- 結晶核剤の平均粒径が50μm以下である、請求項1〜3のいずれかに記載の生分解性ポリエステル系樹脂組成物。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の生分解性ポリエステル系樹脂組成物を成形加工してなる成形体。
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