聚羟基烷酸酯粒子及其水分散液制造技术

本发明专利技术提供一种水分散液中的PHA粒子的分散性优异、而且具有优异的成膜性、由PHA粒子或其水分散液得到的成形体的难闻气味受到抑制、色调良好的PHA粒子及其水分散液。所述聚羟基烷酸酯粒子具有粒子状的聚羟基烷酸酯、和包覆该聚羟基烷酸酯的表面的一部分或全部的肽聚糖，聚羟基烷酸酯的含量为98.0重量％以上，肽聚糖的含量为0.1重量％以上且1.0重量％以下。

Polyhydroxyalkanoate particles and their aqueous dispersions

The invention provides PHA particles and water dispersions with excellent dispersibility, excellent film-forming property, good hue and bad smell of the formed body obtained from PHA particles or water dispersions. The polyhydroxyalkanoate particles have a particle like polyhydroxyalkanoate and a part or all of the peptidoglycans covering the surface of the polyhydroxyalkanoate, the content of the polyhydroxyalkanoate is more than 98.0% by weight, the content of the peptidoglycan is more than 0.1% by weight and less than 1.0% by weight.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚羟基烷酸酯粒子及其水分散液
本专利技术涉及聚羟基烷酸酯粒子及该粒子分散于水性介质而成的水分散液。
技术介绍
已知聚羟基烷酸酯(以下，有时也称为PHA)是细菌、植物能够产生的树脂。这样的PHA的原料来自于植物，具有优异的生物降解性，因此正在积极进行将其用作对环境友好的塑料材料的各种尝试。作为将PHA用作塑料材料的尝试之一，研究了以PHA的水分散液(乳液)的形态使用。例如，专利文献1公开了使PHA溶解于有机溶剂后、与表面活性剂、PVA等一起挤出而制造水分散液的方法。另外，例如，专利文献2公开了将包含聚合物的浆料加入至该聚合物的熔点以上，然后冷却，从而制造PHA分散液的方法，所述聚合物包含用高压均化器制成分散状态的结晶化度低的或非晶性的PHA。另外，专利文献3公开了为了使PHA粒子分散而添加水溶性共聚物的方法。现有技术文献专利文献专利文献1：美国第2013-0225761号专利文献2：美国专利第6228934号专利文献3：国际公开第1997/021762号
技术实现思路
专利技术所要解决的课题然而，在专利文献1、2中记载的那样的现有方法中，存在因使用有机溶剂而增大环境负担、因添加分散剂而损害产品品质的隐患。另外，使用预先进行了纯化的PHA，然后反复对包含PHA的浆料进行加热冷却，由此得到乳液，为此在能量方面是不利的。另外，在专利文献3中记载的方法中，为了防止PHA粒子彼此凝聚，需要一定浓度以上的分散剂，存在损害PHA原本的生物降解性、加热时产生难闻气味、色调变差的隐患。因此，本专利技术的目的在于提供水分散液中的PHA粒子的分散性优异、而且具有优异的成膜性、由PHA粒子或其水分散液得到的成形体的难闻气味受到抑制且色调良好的PHA粒子及其水分散液。解决课题的方法本专利技术人等为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现，根据表面的一部份或全部具有肽聚糖、且PHA量与肽聚糖量控制为特定范围的PHA粒子，可以得到在水中PHA粒子彼此不凝聚而稳定分散的乳液(水分散液)。而且发现，上述水分散液的成膜性优异，该水分散液、使用上述PHA粒子制造的成形体的难闻气味得到抑制、且色调也优异。本专利技术是基于这些见解而完成的专利技术。此外，本专利技术人同时发现，对于本专利技术的PHA水分散液而言，不仅在PHA为结晶化度较高的结晶性PHA的情况下，而且即使是结晶化度低的PHA或非晶性PHA中的任一种的情况下，也具有优异的成膜性。即，本专利技术例如涉及以下的专利技术。[1]一种聚羟基烷酸酯粒子，其具有粒子状的聚羟基烷酸酯、和包覆该聚羟基烷酸酯的表面的一部分或全部的肽聚糖，聚羟基烷酸酯的含量为98.0重量％以上，肽聚糖的含量为0.1重量％以上且1.0重量％以下。[2]根据[1]所述的聚羟基烷酸酯粒子，其中，蛋白质的含量为1.0重量％以下。[3]一种聚羟基烷酸酯水分散液，其具有水性介质、和分散于该水性介质中的[1]或[2]所述的聚羟基烷酸酯粒子。[4]根据[3]所述的聚羟基烷酸酯水分散液，其中，分散于水性介质中的聚羟基烷酸酯粒子的平均粒径为0.05μm以上且10μm以下。专利技术的效果由于本专利技术的PHA粒子具有上述构成，因此可以得到在水中粒子彼此不凝聚而分散的水分散液(乳液)，通过使用该乳液，可以形成难闻气味得到抑制、色调优异的良好的PHA膜等成形体。另外，对于上述乳液而言，在因长期保管而PHA粒子沉降的情况下，也可以通过振荡混合等简便的搅拌使PHA粒子松散，能够容易地进行再分散。附图说明图1是对实施例1及比较例1中制作的水分散体的稀释物拍摄得到的照片。图2是对实施例1及比较例1中制作的薄膜拍摄得到的照片。具体实施方式[聚羟基烷酸酯粒子]本专利技术的PHA粒子是至少具有粒子状的PHA、和包覆该PHA的表面的一部分或全部的肽聚糖的粒子。(A)聚羟基烷酸酯(PHA)构成本专利技术的PHA粒子的PHA是以羟基烷酸作为单体成分的聚合物。其中，作为PHA，从可以容易地得到本专利技术的PHA粒子的观点考虑，优选为由微生物生产的微生物生成PHA，更优选为包含下述通式(1)所示的重复单元的微生物生成PHA(脂肪族聚酯)。[-CHR-CH2-CO-O-](1)(式中，R为以CnH2n+1表示的烷基，n为1以上且15以下的整数。)需要说明的是，通常PHA分类为上述的微生物生成PHA、和通过内酯的开环聚合这样的化学合成而得到的化学合成PHA。这些PHA的结构不同，微生物生成PHA的单体结构单元仅由D体(R体)构成而具有光学活性，与此相对，化学合成PHA是由D体(R体)及L体(S体)衍生的单体结构单元随机键合而成的，其不具有光学活性。作为PHA，优选为包含3-羟基丁酸酯单元的PHA，作为这样的PHA，从工业上容易生产的观点考虑，优选为例如聚(3-羟基丁酸酯)(PHB)、聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯)(PHBV)、〔聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯-共-3-羟基己酸酯)(P3HB3HV3HH)、聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基己酸酯)(PHBH)、聚(3-羟基丁酸酯-共-4-羟基丁酸酯)(P3HB4HB)、聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基辛酸酯)、聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基十八烷酸酯)等。其中，特别更优选为PHB、PHBV、P3HB3HV3HH、PHBH、P3HB4HB。在PHA为包含3-羟基丁酸酯单元结构的PHA的情况下，对于重复单元(单体结构单元)的平均组成比而言，从柔软性与强度的平衡的观点考虑，聚(3-羟基丁酸酯)的组成比优选为60～99摩尔％，更优选为70～99摩尔％，进一步优选为80～99摩尔％，进一步优选为85～97摩尔％。作为结晶化度低的PHA或非晶性PHA，可以举出例如，文献：Y.Doi,S.Kitamura,H.Abe.,Macrolecules.,28,pp.4822-4828(1995)中记载的结晶化度为30％以下的PHA。作为结晶化度低的PHA或非晶性PHA，更具体而言，在上述PHBH中，可以优选使用3-羟基己酸酯(以下，简称为“3HH”)的组成比为15mol％以上的PHBH。例如，在3HH的组成比为15mol％的情况下，结晶化度为26±5％，随着3HH的组成比增加，结晶化度降低，在3HH组成为25mol％时，结晶化度为18±5％。另外，3HH组成超过15mol％时，PHBH粒子的附着性增高，在25mol％时室温下呈胶状。需要说明的是，结晶化度通常会经时或随环境等而变化，上述文献中记载的结晶化度是指能够获得的结晶化度的最大值。本专利技术的PHA粒子中的PHA可以通过公知或惯用的方法来制造。在PHA为微生物生成PHA的情况下，作为该PHA的生产所使用的微生物，只要是具有PHA类生产能力的微生物即可，没有特别限定。例如，作为聚(3-羟基丁酸酯)(以下，简称为“PHB”)生产菌，最早为1925年发现的Bacillusmegaterium本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚羟基烷酸酯粒子，其具有粒子状的聚羟基烷酸酯、和包覆该聚羟基烷酸酯的表面的一部分或全部的肽聚糖，/n聚羟基烷酸酯的含量为98.0重量％以上，肽聚糖的含量为0.1重量％以上且1.0重量％以下。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170405 JP 2017-0752821.一种聚羟基烷酸酯粒子，其具有粒子状的聚羟基烷酸酯、和包覆该聚羟基烷酸酯的表面的一部分或全部的肽聚糖，
聚羟基烷酸酯的含量为98.0重量％以上，肽聚糖的含量为0.1重量％以上且1.0重量％以下。


2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：西山和纪，芦田知亮，
申请(专利权)人：株式会社钟化，
类型：发明
国别省市：日本;JP