３−ヒドロキシ脂肪酸組成物
【課題】可溶化剤その他、プラスチック改質剤等として有用な、環境にやさしい、非石化資源由来の組成物を提供。
【解決手段】複数種の３―ヒドロキシ脂肪酸、該脂肪酸の２量体、３量体エステル結合物を含む組成物を提供する。微生物等の生産するポリヒドロキシアルカン酸などより調製できる。
【解決手段】複数種の３―ヒドロキシ脂肪酸、該脂肪酸の２量体、３量体エステル結合物を含む組成物を提供する。微生物等の生産するポリヒドロキシアルカン酸などより調製できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環境にやさしい、非石化資源由来の組成物に関する。本組成物は可溶化剤その他、プラスチック改質剤等として有用である。
【背景技術】
【０００２】
高分子材料は多くの分野で用いられているが、一般には単独で用いられることは少なく、各種の添加剤を加えた組成物として用いられている。
【０００３】
例えば熱硬化性樹脂として知られているエポキシ樹脂は一般的に硬くて脆いという性質も有し、硬化時や使用時の応力歪みや熱衝撃によってクラックを生ずるという欠点がある。エポキシ樹脂の強靱化、可とう性やゴム弾性の付与、また、低応力化が望まれる。また、接着性、塗装等の密着性改善の目的で改質剤を添加することが知られている。
【０００４】
熱可塑性樹脂であるポリカーボネート樹脂は引張強度、曲げ強度、衝撃強度等の機械的強度や耐熱性等に優れているが、低温耐衝撃性、耐溶剤性、流動性等を改良するために水素化（スチレン−イソプレン−スチレン）ブロック共重合体を配合した樹脂組成物（特許文献１等）、アクリル系ゴムを配合した樹脂組成物（特許文献２等）等が提案されている。
【０００５】
さらに、熱可塑性樹脂であるポリオレフィン系樹脂は多くの産業分野で用いられている。ところがポリオレフィン樹脂は改質を行なわないと塗装性等に問題が有ることが知られており、実際には、水素添加したポリジエンポリオール等を添加することで改質を行ない、この問題の改善を図っている（特許文献３等）。
【０００６】
また、熱可塑性エラストマーの主要用途として、例えば水素化（スチレン−イソプレン−スチレン）ブロック共重合体等は粘着剤として用いられているが、これには粘着性を発現する目的で粘着性付与剤等が添加されている(特許文献４等)。
【０００７】
上記に記載の高分子化合物の改質剤の多くは、石油等の石化原料由来である。
【０００８】
他方、近年、非分解性のプラスチックに替わる生分解性のプラスチックが注目されている。一般的に生分解性プラスチックは、（１）ポリ（３−ヒドロキシアルカノエート）等のポリヒドロキシアルカノエートといった微生物生産系脂肪族ポリエステル、（２）ポリ乳酸やポリカプロラクトン等の化学合成系脂肪族ポリエステル、（３）澱粉や酢酸セルロース等の天然高分子物といった、３種類に大別される。これら生分解性プラスチックにも多様な添化剤が用いられる。例えば、ポリ乳酸は、透明性には優れるものの堅く更に加工性に問題があり乳酸系ポリエステルと可塑剤などが用いられる（特許文献５等）。また、天然高分子物は非熱可塑性であることや耐水性に劣るといった問題があり、加工澱粉などの使用が提案されている（特許文献６等）。
【０００９】
同様に、脂肪族ポリエステルの問題として、透明性や加熱時の分解がある。
【００１０】
一般的に樹脂の溶融強度を改善するためには、樹脂を高粘度化することが有効であり、そのための方法として、化学的架橋性を有する物質の添加や、無機物の添加等は良く知られている。脂肪族ポリエステルに化学的架橋性を有する物質を適用する例としては、イソシアネート化合物等（特許文献７）の添加が代表的である。また、無機物添加の例としては、例えば脂肪族ポリエステルとポリカプロラクトンの混合物に無機充填剤（タルク）等を混合し、溶融強度を増大させ、溶融成形時の加工性を向上させる（特許文献８、９）といったものや、分散しにくいフィラーを分散させるために脂肪族ポリエステル中にスルホン酸金属塩を共重合させる方法等（特許文献１０）が知られている。しかしながら、特許文献８、９記載の方法では、場合によって樹脂同士に相溶性が無く、相溶化剤の必要性や、透明性に問題があり、無機物の添加量も樹脂１００部に対して約１００〜９００部と多量のため、生分解後の残存物が多量になることや、焼却処理をした場合にも炉内に多量の無機残存物が発生するという問題がある。また、特許文献１０に記載の方法では確かに微量の添加剤の分散性が向上し、種々の特性が期待できるが、工程が増加することや、もしポリヒドロキシアルカノエートに何らかのセグメントを化学的に共重合させると、本来の天然物由来という利点を喪失し好ましくない。
【特許文献１】特開昭５８−１４５７５７号公報
【特許文献２】特開昭５６−１４３２３９号公報
【特許文献３】特公昭５３−３１６６２号公報
【特許文献４】特開平１０−２１２３９０号公報
【特許文献５】特開２００４−１４３２６８号公報
【特許文献６】特表２００１−５０９５２５号公報
【特許文献７】特開平１０−４６０１３号公報
【特許文献８】特開２００１−１７２４８７号公報
【特許文献９】特開平１１−３４９７９５号公報
【特許文献１０】特開２００１−３２３０５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、樹脂又は化合物に対する改質剤としての諸特性を保持したまま優れたハンドリング性を有する組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明では、上記の様な種々の問題を解決するための組成物を提供する。即ち、本発明の組成物は、３種類以上の３-ヒドロキシ脂肪酸とそれら脂肪酸同士のエステル結合によって重合したダイマーを含む組成物であり、具体的には、下記一般式［１−１］、［１−２］、［２−１］、［２−２］、［３−１］、又は［３−２］で表される化合物を合計で重量換算で１０％以上含み、かつ、一般式［１−１］又は［１−２］で表される成分のｎが３種類以上であり、一般式［２−１］、又は［２−２］で示される化合物の総和量が一般式［１−１］、［１−２］、［２−１］、［２−２］、［３−１］、又は［３−２］で示される化合物の総量の１％以上である組成物である。
【００１３】
【化１】
【００１４】
【化２】
（式［１−１］及び［１−２］中、R1は、(CH2)nCH3、(CH2)o(CH=CH)(CH2)pCH3又は(CH2)q(CH=CH)(CH2)r(CH=CH)(CH2)tCH3 を示し、nは０から１２の偶数を、o及びpはその合計が０から１０の偶数になるような整数を、q、ｒ、ｔはこれらの合計が０から８の偶数になるような整数を示す。XはH、CH3、C2H5、又はC3H7を示す）
【００１５】
【化３】
【００１６】
【化４】
（式［２−１］及び［２−２］中、R1、R2は独立して、(CH2)nCH3、(CH2)o(CH=CH)(CH2)pCH3又は(CH2)q(CH=CH)(CH2)r(CH=CH)(CH2)tCH3 を示し、nは０から１２の偶数を、o及びpはその合計が０から１０の偶数になるような整数を、q、ｒ、ｔはこれらの合計が０から８の偶数になるような整数を示す。XはH、CH3、C2H5、又はC3H7を示す。）
【００１７】
【化５】
【００１８】
【化６】
（式［３−１］及び［３−２］中、R1、R2、R3は独立して、(CH2)nCH3、(CH2)o(CH=CH)(CH2)pCH3又は(CH2)q(CH=CH)(CH2)r(CH=CH)(CH2)tCH3 を示し、nは０から１２の偶数を、o及びpはその合計が０から１０の偶数になるような整数を、q、ｒ、ｔはこれらの合計が０から８の偶数になるような整数を示す。XはH、CH3、C2H5、又はC3H7を示す。）
より好ましくは、複数種の３-ヒドロキシ脂肪酸とそれら脂肪酸同士のエステル結合によって重合したトリマーを含む組成物である。更にテトラマーやヘキサマーを含んでいてもかまわない。
【００１９】
構成する３-ヒドロキシ脂肪酸の種類としては、３-ヒドロキシ酪酸、３−ヒドロキシヘキサン酸、３-ヒドロキシオクタン酸、３-ヒドロキシデカン酸、３−ヒドロキシウンデカン酸、３−ヒドロキシテトラデカン酸、３-ヒドロキシヘキサデカン酸より選ばれる脂肪酸の３種類以上、より好ましくは４種以上、更に好ましくは５種類以上の炭素数の異なる種類の脂肪酸を含むことが好ましい。
【００２０】
更に、上記３-ヒドロキシ脂肪酸中に３−ヒドロキシオクテン酸等の不飽和結合を含む脂肪酸も含まれていることが更に望ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の組成物は、樹脂又は化合物に対する改質剤としての諸特性を保持したまま優れたハンドリング性を有する組成物であり、これら組成物を各種樹脂その他化合物と適量混合することで所望の物性を得ることができる。本組成物は可溶化剤その他、プラスチック改質剤等として有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の組成物を製造するのに利用できるポリヒドロキシアルカン酸ポリエステル（以下ＰＨＡともいう）は、多様なモノマー組成を有することが望ましい。ポリエステルを構成する３-ヒドロキシ脂肪酸の種類としては、３-ヒドロキシ酪酸、３−ヒドロキシヘキサン酸、３-ヒドロキシオクタン酸、３-ヒドロキシデカン酸、３−ヒドロキシウンデカン酸、３−ヒドロキシテトラデカン酸、及び３-ヒドロキシヘキサデカン酸からなる群より選ばれる脂肪酸の３種類以上、より好ましくは４種以上、更に好ましくは５種類以上の炭素数の異なる種類の脂肪酸を含むことが好ましい。
【００２３】
更に、上記３-ヒドロキシ脂肪酸中に３−ヒドロキシオクテン酸等の不飽和結合を含む脂肪酸も含まれていることが更に望ましい。
【００２４】
ポリエステル中のモノマーの構成比は、特に限定されないが、３-ヒドロキシ酪酸、３−ヒドロキシヘキサン酸の割合は２０重量％以下が望ましい。
【００２５】
本発明に用いられるポリヒドロキシアルカン酸ポリエステルは、微生物・植物などの生物を利用して製造することができる。用いる微生物は、細胞内外にＰＨＡを生産している微生物であれば特に限定されない。例えば、カピリアビダス・ネケータ（Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓ ｎｅｃａｔｏｒ）等のカピリアビダス属、アルカリゲネス・リポリチカ（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ）、アルカリゲネス・ラタス（Ａ．ｌａｔａｓ）等のアルカリゲネス属（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ）、シュウドモナス属（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）、バチルス属（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）、アゾトバクター属（Ａｚｏｔｏｂａｃｔｅｒ）、ノカルディア属（Ｎｏｃａｒｄｉａ）、アエロモナス属（Ａｅｒｏｍｏｎａｓ）の菌が挙げられ、中でも、シュウドモナス属（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）の菌株またはシュウドモナス属（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）由来のＰＨＡ合成酵素群の遺伝子が導入された菌株がより好ましい。更に好ましくは、多様なヒドロキシアルカン酸を重合することのできるＰＨＡ合成酵素を有する生物が好ましい。例えば、シュウドモナス・フルオレセンスＦＡ−０３１やシュウドモナス・レジノボランスＡＴＣＣ１４２３５株、あるいはこれらの微生物のＰＨＡ合成酵素を人為的に導入した微生物である。
【００２６】
これらの微生物の培養方法は、ＰＨＡを多量に効率よく菌体内に蓄積できるものであれば特に限定はなく、例えば、前記シュウドモナス・レジノボランスＡＴＣＣ１４２３５を用いる場合には、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（１９９８），４９（４），４３１−４３７項等に記載の方法が好ましい。炭素源としては、グルコールなどの糖類や油脂類を用いることができる。油脂類としては、動物油や植物油や脂肪酸、合成脂質類が利用できるが、生産性の点から植物油を用いることが好ましい。
【００２７】
本発明の組成物は、前記のように培養して得られた微生物由来ＰＨＡを処理（加水分解等）することにより作製することができる。本発明の組成物は、菌体成分とＰＨＡを分離した後に、処理することで作製することもできるが、菌体を処理し、所望の成分に改変した後に精製することによっても作製することができる。
【００２８】
菌体成分とＰＨＡを分離した後に、処理することで作製する場合には、通常行なわれている方法によってＰＨＡを単離することができる。例えば、微生物の培養後、乾燥或いは乾燥することなく酢酸エチルやクロロホルム等の有機溶媒にてＰＨＡを可溶化し、濾過や遠心分離等の操作により菌体成分と分離する。その後有機溶媒をエバポレーション等で除去することにより取得することができる。また、貧溶媒を用いて沈殿させることもできる。用いる有機溶媒によっては溶媒除去が不要の場合もある。
【００２９】
また、有機溶剤を使用しない精製法としてはＷＯ０４／０６５６０８に記載の方法などにより単離することができる。
【００３０】
単離の過程において、公知の精製方法、例えば、リゾチーム等の溶菌酵素（特公平４−６１６３８号公報）、トリプシンやプロナーゼ等の蛋白質分解酵素（特開平５−３３６９８２号公報）、過酸化水素等の過酸化物（特表平８−５０２４１５号公報）等を作用させて、更に純度を向上させる工程を利用することができる。
【００３１】
得られたＰＨＡは、水蒸気雰囲気下において加熱処理することにより加水分解し所望の分子量とすることもできるし、また、ジオキサン等の有機溶媒に溶解後、ＮａＯＨやＫＯＨ等のアルカリを加え所望の分子量に至るまで加水分解することもできる。また、クロロホルム等の非水系溶媒に溶解した後にＴＳＡ等の触媒下に分解し取得することもできる。
【００３２】
菌体を処理し、所望の成分に改変した後に精製することによって作製する方法は、培養終了後の菌体を洗浄後、ＮａＯＨやＫＯＨ等のアルカリを加え所望の分子量に至るまで加水分解を行なう。その後、ｐＨを調整し酢酸エチルやクロロホルム等の有機溶媒にてＰＨＡ成分を分配し、濾過や遠心分離等の操作により菌体成分と分離する。その後有機溶媒をエバポレーション等で除去することにより取得することができる。
【００３３】
本発明の組成物に含まれるモノマー成分は、３-ヒドロキシ酪酸、３−ヒドロキシヘキサン酸、３-ヒドロキシオクタン酸、３-ヒドロキシデカン酸、３−ヒドロキシウンデカン酸、３−ヒドロキシテトラデカン酸、３-ヒドロキシヘキサデカン酸、及びこれら３-ヒドロキシ脂肪酸の１箇所ないし２箇所に不飽和結合を有する脂肪酸、並びにこれらのメチルエステル、エチルエステル及びプロピルエステルからなる群より選択される。本発明の組成物は、少なくとも３-ヒドロキシ酪酸、３−ヒドロキシヘキサン酸、３-ヒドロキシオクタン酸、３-ヒドロキシデカン酸、３−ヒドロキシウンデカン酸、３−ヒドロキシテトラデカン酸、及び３-ヒドロキシヘキサデカン酸の内の３種類以上を含み、かつこれら脂肪酸の２量体を含んで成る。２量体の総和量は、モノマー、２量体及び３量体の総量の１重量％以上であることが好ましく、１０重量％以上であることがより好ましく、３０重量％以上であることがさらに好ましい。より好ましくは、３-ヒドロキシ脂肪酸の１箇所ないし２箇所に不飽和結合を有する脂肪酸を更に含む組成物である。更に３量体を含む組成物は、多様性が増大する為好適である。この場合、３量体の総和量は、モノマー、２量体及び３量体の総量の１重量％以上であることが好ましく、１０重量％以上であることがより好ましい。
【００３４】
本発明の組成物は、モノマー、２量体及び３量体を合計で５０重量％以上含むことが好ましく、８０重量％以上含むことが樹脂等と混合した時の溶解性や浸透性の点でより好ましい。
【００３５】
２量体、３量体等の成分は、例えば酸触媒下に脱水縮合することにより３-ヒドロキシ脂肪酸から調製することも可能である。
【００３６】
また、本発明の構成成分である３−ヒドロキシ脂肪酸及び３ヒドロキシ脂肪酸重合体のカルボキシ末端はＮａ、Ｋ等の塩の形でもかまわないし、フリーの形態でも良い。更に、メチル、エチル、プロピル等のエステル体でもよいが、より好ましくは、エステル体ではないほうがよい。
【００３７】
本発明の構成成分である単量体、２量体、３量体等の３ヒドロキシ脂肪酸重合体の水酸基末端は、水酸基が残っていても良いが、脱水により不飽和化された形態の化合物も含んでいることが好ましい。
【００３８】
本発明の組成物は、目的に応じて各種の形態として使用することができる。例えば、水エマルジョンとすることもできるし、酢酸エチル、トルエン等の有機溶剤と混合した状態でも良い。
【００３９】
本発明の組成物が、分子量１０００以上のポリヒドロキシアルカン酸共重合ポリエステルをさらに含むと好適である。
【００４０】
本発明の組成物を、微生物が産生したＰＨＡを低分子量化することにより製造した場合には、菌体由来成分が０．１重量％以上含まれる場合がある。菌体由来成分は含量が多すぎると改質剤としての特性が低下するので、例えば２０重量％以下であることが好ましい。
【００４１】
本発明の組成物は、各種樹脂又は化合物に添加することによって当該樹脂又は化合物に対する改質剤として使用することができるものであり、本発明の添加対象となる樹脂については特に制限は無いが、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニルなどが挙げられる。ＰＨＢやＰＨＢＶ、ＰＨＢＨ等の微生物生産系脂肪族ポリエステル、ポリ乳酸やポリカプロラクトン等の化学合成系脂肪族ポリエステル、澱粉や酢酸セルロース等の天然高分子物などが、生分解性の意味で好ましい。本発明の組成物の添加量は、樹脂１００重量部に対して、例えば０．０１〜１００重量部である。
【００４２】
これらの樹脂に本発明の組成物を添加する場合、通常添加されるその他の添加剤、例えば安定剤、紫外線吸収剤、可塑剤、帯電防止剤、難燃剤、染料、顔料などを併用しても良い。
【実施例】
【００４３】
本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（製造例）
（培養法）
Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅＦＡ−０３１株（特開平０５−０３０９８０公報、寄託番号微工研条寄３４３３）（以下３４３３株と略す。）を次のように培養した。
【００４４】
種培地の組成は１ｗ／ｖ％ Ｍｅａｔ−ｅｘｔｒａｃｔ、１ｗ／ｖ％ Ｂａｃｔｏ−Ｔｒｙｐｔｏｎ、０．２ｗ／ｖ％Ｙｅａｓｔ−ｅｘｔｒａｃｔ、０．９ｗ／ｖ％Ｎａ２ＰＯ４・１２Ｈ２Ｏ、０．１５ｗ／ｖ％ＫＨ２ＰＯ４（ｐＨ６．８）とした。
【００４５】
前培養培地の組成は１．１ｗ／ｖ％ Ｎａ２ＰＯ４・１２Ｈ２Ｏ、０．１９ｗ／ｖ％ ＫＨ２ＰＯ４、１．２９ｗ／ｖ％（ＮＨ４）２ＳＯ４、０．１ｗ／ｖ％ ＭｇＳＯ４・７Ｈ２Ｏ、０．５ｖ／ｖ％ 微量金属塩溶液（０．１Ｎ塩酸に１．６ｗ／ｖ％ ＦｅＣｌ３・６Ｈ２Ｏ、１ｗ／ｖ％ ＣａＣｌ２・２Ｈ２Ｏ、０．０２ｗ／ｖ％ ＣｏＣｌ２・６Ｈ２Ｏ、０．０１６ｗ／ｖ％ ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ、０．０１２ｗ／ｖ％ ＮｉＣｌ２・６Ｈ２Ｏを溶かしたもの。）とした。炭素源には、パーム油を２．５ｗ／ｖ％の濃度で用いた。
【００４６】
ポリエステル生産培地の組成は０．３８５ｗ／ｖ％ Ｎａ２ＰＯ４・１２Ｈ２Ｏ、０．０６７ｗ／ｖ％ ＫＨ２ＰＯ４、０・２９１ｗ／ｖ％（ＮＨ４）２ＳＯ４、０．１ｗ／ｖ％ ＭｇＳＯ４・７Ｈ２Ｏ、０．５ｖ／ｖ％ 微量金属塩溶液（０．１Ｎ塩酸に１．６ｗ／ｖ％ ＦｅＣｌ３・６Ｈ２Ｏ、１ｗ／ｖ％ ＣａＣｌ２・２Ｈ２Ｏ、０．０２ｗ／ｖ％ ＣｏＣｌ２・６Ｈ２Ｏ、０．０１６ｗ／ｖ％ ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ、０．０１２ｗ／ｖ％ ＮｉＣｌ２・６Ｈ２Ｏを溶かしたもの。）、０．０５ｗ／ｖ％ＢＩＯＳＰＵＲＥＸ２００Ｋ（消泡剤：コグニスジャパン製）とした。
【００４７】
３４３３株のグリセロールストック（５０μｌ）を種培地（１０ｍｌ）に接種して２４時間培養した。３００ｍｌの前培養培地を入れた坂口フラスコに３ｖ／ｖ％接種した。運転条件は、培養温度３０℃、振トウ速度１００ｒｐｍで２４時間培養した。
【００４８】
ポリエステル生産培養は６Ｌの生産培地を入れた１０Ｌジャーファーメンター（丸菱バイオエンジ製ＭＤＬ−１０００型）に前培養種母を２．５ｖ／ｖ％接種した。運転条件は、培養温度２８℃、攪拌速度４００ｒｐｍ、通気量６Ｌ／ｍｉｎとし、ｐＨは６．７から６．８の間でコントロールした。ｐＨコントロールには７％アンモニア水溶液を使用した。炭素源であるパーム油は、培養期間を通じペリスタポンプにて１０ｇ／Ｈの速度にて添加した。培養開始より４８時間目に培養を停止し、培養液を回収した。
（精製法）
本実施例で行った水系法による培養菌体からのポリエステルの回収方法を以下に示した。
【００４９】
培養後の培養液６Ｌを８０００ｒｐｍで遠心し、菌体を濃縮した。濃縮菌体に水６Ｌを加え、再懸濁し再び遠心濃縮を行った。この工程を２度繰り返した。沈殿を回収し、６Ｌのメタノールに再懸濁し、再び遠心濃縮した。この工程を３度繰り返した。分離後の菌体を酢酸エチル５Ｌに懸濁し終夜攪拌を行なった。濾紙（東洋濾紙、Ｎｏｘ）にて酢酸エチル不溶成分を分離後、濾液をエバポレーターにて５００ｍｌになるまで減圧濃縮した。これを攪拌下５Ｌのメタノール中に投入し沈殿を形成させた。デカンテーションにより液相を除去し、沈殿を５０℃の真空乾燥機中で溶媒を除去した。本操作により約１００ｇのポリエステルを得た。
（ＰＨＡ組成の測定方法）
培養終了後の微生物細胞中のＰＨＡのモノマー組成比の測定は、特開２００１−３４００７８号公報の実施例１に記載の方法で行った。すなわち、ＰＨＡを２ｍｌの硫酸−メタノール混液（１５：８５）に懸濁させ、クロロホルム２ｍｌを加え、１００℃、１４０分間加熱した。冷却後、１ｍｌの蒸留水を添加し、攪拌後クロロホルム層を回収した。これを島津製作所製ガスクロマトグラフＧＣ−１７Ａ（ＧＬサイエンス社製ＮＥＵＴＲＡ ＢＯＮＤカラム）を用いて組成分析を行った。
（ＰＨＡの平均分子量の測定方法）
回収したＰＨＡ１０ｍｇを、クロロホルム５ｍｌに溶解した後、不溶物を濾過により除いた。この溶液を、Ｓｈｏｄｅｘ Ｋ８０５Ｌ（３００×８ｍｍ、２本連結）（昭和電工社製）を装着した島津製作所製ＧＰＣシステムを用い、クロロホルムを移動相として分析した。分子量標準サンプルには、市販の標準ポリスチレンを用いた。
（組成物の分析）
実施例１又は２で得られた組成物１０ｍｇをアセトン０．１ｍｌに溶解し、アセトンに溶解した０．１Mトリエチルアミンを等量混合し、窒素ガスにて溶媒を留去した。ここに、アセトニトリルに溶解した１０ｍＭのブロモフェナシルブロマイド（Bromophenacyl bromide）０．１５ｍｌとアセトニトリルに溶解した１８−クラウンー６試薬０．１５ｍｌを加え８０℃にて９０分反応させた。
【００５０】
反応の終了したサンプル０．０２ｍｌをサーモエレクトロン製ＬＣＱアドバンテージ装置を用いたＬＣ／ＭＳ分析を行い、分子種を特定した。分離カラムＯＤＳカラム（ナカライ製、COSMOSIL 5C18ーPAQ 4.6×250mm）にて分離した。分離条件は０．０１Ｍギ酸アンモニウムを含む６０％メタノール溶液から１００％メタノール溶液への直線勾配グラジエントである。流速は０．８ｍｌ／ｍｌとした。イオン化法はＡＰＣＩ法で正イオンモードで行なった。
（実施例１）
PHAの限定分解−１
精製したポリエステル３０ｇを３５０ｍｌのジオキサンに溶解した。これに５Ｎ水酸化カリウム水溶液３５ｍｌを加え６０℃にて１４時間攪拌した。エバポレーターによりジオキサンを部分的に除去し、濃縮液に１５０ｍｌの水を加えた。この溶液に濃硫酸を加え、ｐＨを４．０に調整した。この溶液に酢酸エチル２００ｍｌを加え、攪拌後静置、酢酸エチル相を分液ロートにより取得した。回収した酢酸エチル相に等量の水を加え、再び攪拌し分液ロートにより酢酸エチル相を回収した。この工程を更に２回繰り返した。最終的に得られた酢酸エチル溶液に無水硫酸マグネシウム２ｇを加え脱水し、濾過した。濾液をエバポレータにて濃縮し、更に真空乾燥機で乾燥させた。２５ｇの組成物が得られた。ＬＣ／ＭＳ分析を行った結果を、図１に示す。
（実施例２）
PHAの限定分解−２
精製したポリエステル３０ｇを３５０ｍｌのジオキサンに溶解した。これに０．５Ｎ水酸化カリウム水溶液３５ｍｌを加え６０℃にて２．５時間攪拌した。エバポレーターによりジオキサンを部分的に除去し、濃縮液に１５０ｍｌの水を加えた。この溶液に濃硫酸を加え、ｐＨを４．０に調整した。この溶液に酢酸エチル２００ｍｌを加え、攪拌後静置、酢酸エチル相を分液ロートにより取得した。回収した酢酸エチル相に等量の水を加え、再び攪拌し分液ロートにより酢酸エチル相を回収した。この工程を更に２回繰り返した。最終的に得られた酢酸エチル溶液に無水硫酸マグネシウム２ｇを加え脱水し、濾過した。濾液をエバポレータにて濃縮し、更に真空乾燥機で乾燥させた。２０ｇの組成物が得られた。ＬＣ／ＭＳ分析を行った結果を、図２に示す。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】実施例１で得た組成物に関するＬＣ／ＭＳ分析のチャート
【図２】実施例２で得た組成物に関するＬＣ／ＭＳ分析のチャート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環境にやさしい、非石化資源由来の組成物に関する。本組成物は可溶化剤その他、プラスチック改質剤等として有用である。
【背景技術】
【０００２】
高分子材料は多くの分野で用いられているが、一般には単独で用いられることは少なく、各種の添加剤を加えた組成物として用いられている。
【０００３】
例えば熱硬化性樹脂として知られているエポキシ樹脂は一般的に硬くて脆いという性質も有し、硬化時や使用時の応力歪みや熱衝撃によってクラックを生ずるという欠点がある。エポキシ樹脂の強靱化、可とう性やゴム弾性の付与、また、低応力化が望まれる。また、接着性、塗装等の密着性改善の目的で改質剤を添加することが知られている。
【０００４】
熱可塑性樹脂であるポリカーボネート樹脂は引張強度、曲げ強度、衝撃強度等の機械的強度や耐熱性等に優れているが、低温耐衝撃性、耐溶剤性、流動性等を改良するために水素化（スチレン−イソプレン−スチレン）ブロック共重合体を配合した樹脂組成物（特許文献１等）、アクリル系ゴムを配合した樹脂組成物（特許文献２等）等が提案されている。
【０００５】
さらに、熱可塑性樹脂であるポリオレフィン系樹脂は多くの産業分野で用いられている。ところがポリオレフィン樹脂は改質を行なわないと塗装性等に問題が有ることが知られており、実際には、水素添加したポリジエンポリオール等を添加することで改質を行ない、この問題の改善を図っている（特許文献３等）。
【０００６】
また、熱可塑性エラストマーの主要用途として、例えば水素化（スチレン−イソプレン−スチレン）ブロック共重合体等は粘着剤として用いられているが、これには粘着性を発現する目的で粘着性付与剤等が添加されている(特許文献４等)。
【０００７】
上記に記載の高分子化合物の改質剤の多くは、石油等の石化原料由来である。
【０００８】
他方、近年、非分解性のプラスチックに替わる生分解性のプラスチックが注目されている。一般的に生分解性プラスチックは、（１）ポリ（３−ヒドロキシアルカノエート）等のポリヒドロキシアルカノエートといった微生物生産系脂肪族ポリエステル、（２）ポリ乳酸やポリカプロラクトン等の化学合成系脂肪族ポリエステル、（３）澱粉や酢酸セルロース等の天然高分子物といった、３種類に大別される。これら生分解性プラスチックにも多様な添化剤が用いられる。例えば、ポリ乳酸は、透明性には優れるものの堅く更に加工性に問題があり乳酸系ポリエステルと可塑剤などが用いられる（特許文献５等）。また、天然高分子物は非熱可塑性であることや耐水性に劣るといった問題があり、加工澱粉などの使用が提案されている（特許文献６等）。
【０００９】
同様に、脂肪族ポリエステルの問題として、透明性や加熱時の分解がある。
【００１０】
一般的に樹脂の溶融強度を改善するためには、樹脂を高粘度化することが有効であり、そのための方法として、化学的架橋性を有する物質の添加や、無機物の添加等は良く知られている。脂肪族ポリエステルに化学的架橋性を有する物質を適用する例としては、イソシアネート化合物等（特許文献７）の添加が代表的である。また、無機物添加の例としては、例えば脂肪族ポリエステルとポリカプロラクトンの混合物に無機充填剤（タルク）等を混合し、溶融強度を増大させ、溶融成形時の加工性を向上させる（特許文献８、９）といったものや、分散しにくいフィラーを分散させるために脂肪族ポリエステル中にスルホン酸金属塩を共重合させる方法等（特許文献１０）が知られている。しかしながら、特許文献８、９記載の方法では、場合によって樹脂同士に相溶性が無く、相溶化剤の必要性や、透明性に問題があり、無機物の添加量も樹脂１００部に対して約１００〜９００部と多量のため、生分解後の残存物が多量になることや、焼却処理をした場合にも炉内に多量の無機残存物が発生するという問題がある。また、特許文献１０に記載の方法では確かに微量の添加剤の分散性が向上し、種々の特性が期待できるが、工程が増加することや、もしポリヒドロキシアルカノエートに何らかのセグメントを化学的に共重合させると、本来の天然物由来という利点を喪失し好ましくない。
【特許文献１】特開昭５８−１４５７５７号公報
【特許文献２】特開昭５６−１４３２３９号公報
【特許文献３】特公昭５３−３１６６２号公報
【特許文献４】特開平１０−２１２３９０号公報
【特許文献５】特開２００４−１４３２６８号公報
【特許文献６】特表２００１−５０９５２５号公報
【特許文献７】特開平１０−４６０１３号公報
【特許文献８】特開２００１−１７２４８７号公報
【特許文献９】特開平１１−３４９７９５号公報
【特許文献１０】特開２００１−３２３０５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、樹脂又は化合物に対する改質剤としての諸特性を保持したまま優れたハンドリング性を有する組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明では、上記の様な種々の問題を解決するための組成物を提供する。即ち、本発明の組成物は、３種類以上の３-ヒドロキシ脂肪酸とそれら脂肪酸同士のエステル結合によって重合したダイマーを含む組成物であり、具体的には、下記一般式［１−１］、［１−２］、［２−１］、［２−２］、［３−１］、又は［３−２］で表される化合物を合計で重量換算で１０％以上含み、かつ、一般式［１−１］又は［１−２］で表される成分のｎが３種類以上であり、一般式［２−１］、又は［２−２］で示される化合物の総和量が一般式［１−１］、［１−２］、［２−１］、［２−２］、［３−１］、又は［３−２］で示される化合物の総量の１％以上である組成物である。
【００１３】
【化１】
【００１４】
【化２】
（式［１−１］及び［１−２］中、R1は、(CH2)nCH3、(CH2)o(CH=CH)(CH2)pCH3又は(CH2)q(CH=CH)(CH2)r(CH=CH)(CH2)tCH3 を示し、nは０から１２の偶数を、o及びpはその合計が０から１０の偶数になるような整数を、q、ｒ、ｔはこれらの合計が０から８の偶数になるような整数を示す。XはH、CH3、C2H5、又はC3H7を示す）
【００１５】
【化３】
【００１６】
【化４】
（式［２−１］及び［２−２］中、R1、R2は独立して、(CH2)nCH3、(CH2)o(CH=CH)(CH2)pCH3又は(CH2)q(CH=CH)(CH2)r(CH=CH)(CH2)tCH3 を示し、nは０から１２の偶数を、o及びpはその合計が０から１０の偶数になるような整数を、q、ｒ、ｔはこれらの合計が０から８の偶数になるような整数を示す。XはH、CH3、C2H5、又はC3H7を示す。）
【００１７】
【化５】
【００１８】
【化６】
（式［３−１］及び［３−２］中、R1、R2、R3は独立して、(CH2)nCH3、(CH2)o(CH=CH)(CH2)pCH3又は(CH2)q(CH=CH)(CH2)r(CH=CH)(CH2)tCH3 を示し、nは０から１２の偶数を、o及びpはその合計が０から１０の偶数になるような整数を、q、ｒ、ｔはこれらの合計が０から８の偶数になるような整数を示す。XはH、CH3、C2H5、又はC3H7を示す。）
より好ましくは、複数種の３-ヒドロキシ脂肪酸とそれら脂肪酸同士のエステル結合によって重合したトリマーを含む組成物である。更にテトラマーやヘキサマーを含んでいてもかまわない。
【００１９】
構成する３-ヒドロキシ脂肪酸の種類としては、３-ヒドロキシ酪酸、３−ヒドロキシヘキサン酸、３-ヒドロキシオクタン酸、３-ヒドロキシデカン酸、３−ヒドロキシウンデカン酸、３−ヒドロキシテトラデカン酸、３-ヒドロキシヘキサデカン酸より選ばれる脂肪酸の３種類以上、より好ましくは４種以上、更に好ましくは５種類以上の炭素数の異なる種類の脂肪酸を含むことが好ましい。
【００２０】
更に、上記３-ヒドロキシ脂肪酸中に３−ヒドロキシオクテン酸等の不飽和結合を含む脂肪酸も含まれていることが更に望ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の組成物は、樹脂又は化合物に対する改質剤としての諸特性を保持したまま優れたハンドリング性を有する組成物であり、これら組成物を各種樹脂その他化合物と適量混合することで所望の物性を得ることができる。本組成物は可溶化剤その他、プラスチック改質剤等として有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の組成物を製造するのに利用できるポリヒドロキシアルカン酸ポリエステル（以下ＰＨＡともいう）は、多様なモノマー組成を有することが望ましい。ポリエステルを構成する３-ヒドロキシ脂肪酸の種類としては、３-ヒドロキシ酪酸、３−ヒドロキシヘキサン酸、３-ヒドロキシオクタン酸、３-ヒドロキシデカン酸、３−ヒドロキシウンデカン酸、３−ヒドロキシテトラデカン酸、及び３-ヒドロキシヘキサデカン酸からなる群より選ばれる脂肪酸の３種類以上、より好ましくは４種以上、更に好ましくは５種類以上の炭素数の異なる種類の脂肪酸を含むことが好ましい。
【００２３】
更に、上記３-ヒドロキシ脂肪酸中に３−ヒドロキシオクテン酸等の不飽和結合を含む脂肪酸も含まれていることが更に望ましい。
【００２４】
ポリエステル中のモノマーの構成比は、特に限定されないが、３-ヒドロキシ酪酸、３−ヒドロキシヘキサン酸の割合は２０重量％以下が望ましい。
【００２５】
本発明に用いられるポリヒドロキシアルカン酸ポリエステルは、微生物・植物などの生物を利用して製造することができる。用いる微生物は、細胞内外にＰＨＡを生産している微生物であれば特に限定されない。例えば、カピリアビダス・ネケータ（Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓ ｎｅｃａｔｏｒ）等のカピリアビダス属、アルカリゲネス・リポリチカ（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ）、アルカリゲネス・ラタス（Ａ．ｌａｔａｓ）等のアルカリゲネス属（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ）、シュウドモナス属（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）、バチルス属（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）、アゾトバクター属（Ａｚｏｔｏｂａｃｔｅｒ）、ノカルディア属（Ｎｏｃａｒｄｉａ）、アエロモナス属（Ａｅｒｏｍｏｎａｓ）の菌が挙げられ、中でも、シュウドモナス属（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）の菌株またはシュウドモナス属（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）由来のＰＨＡ合成酵素群の遺伝子が導入された菌株がより好ましい。更に好ましくは、多様なヒドロキシアルカン酸を重合することのできるＰＨＡ合成酵素を有する生物が好ましい。例えば、シュウドモナス・フルオレセンスＦＡ−０３１やシュウドモナス・レジノボランスＡＴＣＣ１４２３５株、あるいはこれらの微生物のＰＨＡ合成酵素を人為的に導入した微生物である。
【００２６】
これらの微生物の培養方法は、ＰＨＡを多量に効率よく菌体内に蓄積できるものであれば特に限定はなく、例えば、前記シュウドモナス・レジノボランスＡＴＣＣ１４２３５を用いる場合には、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（１９９８），４９（４），４３１−４３７項等に記載の方法が好ましい。炭素源としては、グルコールなどの糖類や油脂類を用いることができる。油脂類としては、動物油や植物油や脂肪酸、合成脂質類が利用できるが、生産性の点から植物油を用いることが好ましい。
【００２７】
本発明の組成物は、前記のように培養して得られた微生物由来ＰＨＡを処理（加水分解等）することにより作製することができる。本発明の組成物は、菌体成分とＰＨＡを分離した後に、処理することで作製することもできるが、菌体を処理し、所望の成分に改変した後に精製することによっても作製することができる。
【００２８】
菌体成分とＰＨＡを分離した後に、処理することで作製する場合には、通常行なわれている方法によってＰＨＡを単離することができる。例えば、微生物の培養後、乾燥或いは乾燥することなく酢酸エチルやクロロホルム等の有機溶媒にてＰＨＡを可溶化し、濾過や遠心分離等の操作により菌体成分と分離する。その後有機溶媒をエバポレーション等で除去することにより取得することができる。また、貧溶媒を用いて沈殿させることもできる。用いる有機溶媒によっては溶媒除去が不要の場合もある。
【００２９】
また、有機溶剤を使用しない精製法としてはＷＯ０４／０６５６０８に記載の方法などにより単離することができる。
【００３０】
単離の過程において、公知の精製方法、例えば、リゾチーム等の溶菌酵素（特公平４−６１６３８号公報）、トリプシンやプロナーゼ等の蛋白質分解酵素（特開平５−３３６９８２号公報）、過酸化水素等の過酸化物（特表平８−５０２４１５号公報）等を作用させて、更に純度を向上させる工程を利用することができる。
【００３１】
得られたＰＨＡは、水蒸気雰囲気下において加熱処理することにより加水分解し所望の分子量とすることもできるし、また、ジオキサン等の有機溶媒に溶解後、ＮａＯＨやＫＯＨ等のアルカリを加え所望の分子量に至るまで加水分解することもできる。また、クロロホルム等の非水系溶媒に溶解した後にＴＳＡ等の触媒下に分解し取得することもできる。
【００３２】
菌体を処理し、所望の成分に改変した後に精製することによって作製する方法は、培養終了後の菌体を洗浄後、ＮａＯＨやＫＯＨ等のアルカリを加え所望の分子量に至るまで加水分解を行なう。その後、ｐＨを調整し酢酸エチルやクロロホルム等の有機溶媒にてＰＨＡ成分を分配し、濾過や遠心分離等の操作により菌体成分と分離する。その後有機溶媒をエバポレーション等で除去することにより取得することができる。
【００３３】
本発明の組成物に含まれるモノマー成分は、３-ヒドロキシ酪酸、３−ヒドロキシヘキサン酸、３-ヒドロキシオクタン酸、３-ヒドロキシデカン酸、３−ヒドロキシウンデカン酸、３−ヒドロキシテトラデカン酸、３-ヒドロキシヘキサデカン酸、及びこれら３-ヒドロキシ脂肪酸の１箇所ないし２箇所に不飽和結合を有する脂肪酸、並びにこれらのメチルエステル、エチルエステル及びプロピルエステルからなる群より選択される。本発明の組成物は、少なくとも３-ヒドロキシ酪酸、３−ヒドロキシヘキサン酸、３-ヒドロキシオクタン酸、３-ヒドロキシデカン酸、３−ヒドロキシウンデカン酸、３−ヒドロキシテトラデカン酸、及び３-ヒドロキシヘキサデカン酸の内の３種類以上を含み、かつこれら脂肪酸の２量体を含んで成る。２量体の総和量は、モノマー、２量体及び３量体の総量の１重量％以上であることが好ましく、１０重量％以上であることがより好ましく、３０重量％以上であることがさらに好ましい。より好ましくは、３-ヒドロキシ脂肪酸の１箇所ないし２箇所に不飽和結合を有する脂肪酸を更に含む組成物である。更に３量体を含む組成物は、多様性が増大する為好適である。この場合、３量体の総和量は、モノマー、２量体及び３量体の総量の１重量％以上であることが好ましく、１０重量％以上であることがより好ましい。
【００３４】
本発明の組成物は、モノマー、２量体及び３量体を合計で５０重量％以上含むことが好ましく、８０重量％以上含むことが樹脂等と混合した時の溶解性や浸透性の点でより好ましい。
【００３５】
２量体、３量体等の成分は、例えば酸触媒下に脱水縮合することにより３-ヒドロキシ脂肪酸から調製することも可能である。
【００３６】
また、本発明の構成成分である３−ヒドロキシ脂肪酸及び３ヒドロキシ脂肪酸重合体のカルボキシ末端はＮａ、Ｋ等の塩の形でもかまわないし、フリーの形態でも良い。更に、メチル、エチル、プロピル等のエステル体でもよいが、より好ましくは、エステル体ではないほうがよい。
【００３７】
本発明の構成成分である単量体、２量体、３量体等の３ヒドロキシ脂肪酸重合体の水酸基末端は、水酸基が残っていても良いが、脱水により不飽和化された形態の化合物も含んでいることが好ましい。
【００３８】
本発明の組成物は、目的に応じて各種の形態として使用することができる。例えば、水エマルジョンとすることもできるし、酢酸エチル、トルエン等の有機溶剤と混合した状態でも良い。
【００３９】
本発明の組成物が、分子量１０００以上のポリヒドロキシアルカン酸共重合ポリエステルをさらに含むと好適である。
【００４０】
本発明の組成物を、微生物が産生したＰＨＡを低分子量化することにより製造した場合には、菌体由来成分が０．１重量％以上含まれる場合がある。菌体由来成分は含量が多すぎると改質剤としての特性が低下するので、例えば２０重量％以下であることが好ましい。
【００４１】
本発明の組成物は、各種樹脂又は化合物に添加することによって当該樹脂又は化合物に対する改質剤として使用することができるものであり、本発明の添加対象となる樹脂については特に制限は無いが、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニルなどが挙げられる。ＰＨＢやＰＨＢＶ、ＰＨＢＨ等の微生物生産系脂肪族ポリエステル、ポリ乳酸やポリカプロラクトン等の化学合成系脂肪族ポリエステル、澱粉や酢酸セルロース等の天然高分子物などが、生分解性の意味で好ましい。本発明の組成物の添加量は、樹脂１００重量部に対して、例えば０．０１〜１００重量部である。
【００４２】
これらの樹脂に本発明の組成物を添加する場合、通常添加されるその他の添加剤、例えば安定剤、紫外線吸収剤、可塑剤、帯電防止剤、難燃剤、染料、顔料などを併用しても良い。
【実施例】
【００４３】
本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（製造例）
（培養法）
Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅＦＡ−０３１株（特開平０５−０３０９８０公報、寄託番号微工研条寄３４３３）（以下３４３３株と略す。）を次のように培養した。
【００４４】
種培地の組成は１ｗ／ｖ％ Ｍｅａｔ−ｅｘｔｒａｃｔ、１ｗ／ｖ％ Ｂａｃｔｏ−Ｔｒｙｐｔｏｎ、０．２ｗ／ｖ％Ｙｅａｓｔ−ｅｘｔｒａｃｔ、０．９ｗ／ｖ％Ｎａ２ＰＯ４・１２Ｈ２Ｏ、０．１５ｗ／ｖ％ＫＨ２ＰＯ４（ｐＨ６．８）とした。
【００４５】
前培養培地の組成は１．１ｗ／ｖ％ Ｎａ２ＰＯ４・１２Ｈ２Ｏ、０．１９ｗ／ｖ％ ＫＨ２ＰＯ４、１．２９ｗ／ｖ％（ＮＨ４）２ＳＯ４、０．１ｗ／ｖ％ ＭｇＳＯ４・７Ｈ２Ｏ、０．５ｖ／ｖ％ 微量金属塩溶液（０．１Ｎ塩酸に１．６ｗ／ｖ％ ＦｅＣｌ３・６Ｈ２Ｏ、１ｗ／ｖ％ ＣａＣｌ２・２Ｈ２Ｏ、０．０２ｗ／ｖ％ ＣｏＣｌ２・６Ｈ２Ｏ、０．０１６ｗ／ｖ％ ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ、０．０１２ｗ／ｖ％ ＮｉＣｌ２・６Ｈ２Ｏを溶かしたもの。）とした。炭素源には、パーム油を２．５ｗ／ｖ％の濃度で用いた。
【００４６】
ポリエステル生産培地の組成は０．３８５ｗ／ｖ％ Ｎａ２ＰＯ４・１２Ｈ２Ｏ、０．０６７ｗ／ｖ％ ＫＨ２ＰＯ４、０・２９１ｗ／ｖ％（ＮＨ４）２ＳＯ４、０．１ｗ／ｖ％ ＭｇＳＯ４・７Ｈ２Ｏ、０．５ｖ／ｖ％ 微量金属塩溶液（０．１Ｎ塩酸に１．６ｗ／ｖ％ ＦｅＣｌ３・６Ｈ２Ｏ、１ｗ／ｖ％ ＣａＣｌ２・２Ｈ２Ｏ、０．０２ｗ／ｖ％ ＣｏＣｌ２・６Ｈ２Ｏ、０．０１６ｗ／ｖ％ ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ、０．０１２ｗ／ｖ％ ＮｉＣｌ２・６Ｈ２Ｏを溶かしたもの。）、０．０５ｗ／ｖ％ＢＩＯＳＰＵＲＥＸ２００Ｋ（消泡剤：コグニスジャパン製）とした。
【００４７】
３４３３株のグリセロールストック（５０μｌ）を種培地（１０ｍｌ）に接種して２４時間培養した。３００ｍｌの前培養培地を入れた坂口フラスコに３ｖ／ｖ％接種した。運転条件は、培養温度３０℃、振トウ速度１００ｒｐｍで２４時間培養した。
【００４８】
ポリエステル生産培養は６Ｌの生産培地を入れた１０Ｌジャーファーメンター（丸菱バイオエンジ製ＭＤＬ−１０００型）に前培養種母を２．５ｖ／ｖ％接種した。運転条件は、培養温度２８℃、攪拌速度４００ｒｐｍ、通気量６Ｌ／ｍｉｎとし、ｐＨは６．７から６．８の間でコントロールした。ｐＨコントロールには７％アンモニア水溶液を使用した。炭素源であるパーム油は、培養期間を通じペリスタポンプにて１０ｇ／Ｈの速度にて添加した。培養開始より４８時間目に培養を停止し、培養液を回収した。
（精製法）
本実施例で行った水系法による培養菌体からのポリエステルの回収方法を以下に示した。
【００４９】
培養後の培養液６Ｌを８０００ｒｐｍで遠心し、菌体を濃縮した。濃縮菌体に水６Ｌを加え、再懸濁し再び遠心濃縮を行った。この工程を２度繰り返した。沈殿を回収し、６Ｌのメタノールに再懸濁し、再び遠心濃縮した。この工程を３度繰り返した。分離後の菌体を酢酸エチル５Ｌに懸濁し終夜攪拌を行なった。濾紙（東洋濾紙、Ｎｏｘ）にて酢酸エチル不溶成分を分離後、濾液をエバポレーターにて５００ｍｌになるまで減圧濃縮した。これを攪拌下５Ｌのメタノール中に投入し沈殿を形成させた。デカンテーションにより液相を除去し、沈殿を５０℃の真空乾燥機中で溶媒を除去した。本操作により約１００ｇのポリエステルを得た。
（ＰＨＡ組成の測定方法）
培養終了後の微生物細胞中のＰＨＡのモノマー組成比の測定は、特開２００１−３４００７８号公報の実施例１に記載の方法で行った。すなわち、ＰＨＡを２ｍｌの硫酸−メタノール混液（１５：８５）に懸濁させ、クロロホルム２ｍｌを加え、１００℃、１４０分間加熱した。冷却後、１ｍｌの蒸留水を添加し、攪拌後クロロホルム層を回収した。これを島津製作所製ガスクロマトグラフＧＣ−１７Ａ（ＧＬサイエンス社製ＮＥＵＴＲＡ ＢＯＮＤカラム）を用いて組成分析を行った。
（ＰＨＡの平均分子量の測定方法）
回収したＰＨＡ１０ｍｇを、クロロホルム５ｍｌに溶解した後、不溶物を濾過により除いた。この溶液を、Ｓｈｏｄｅｘ Ｋ８０５Ｌ（３００×８ｍｍ、２本連結）（昭和電工社製）を装着した島津製作所製ＧＰＣシステムを用い、クロロホルムを移動相として分析した。分子量標準サンプルには、市販の標準ポリスチレンを用いた。
（組成物の分析）
実施例１又は２で得られた組成物１０ｍｇをアセトン０．１ｍｌに溶解し、アセトンに溶解した０．１Mトリエチルアミンを等量混合し、窒素ガスにて溶媒を留去した。ここに、アセトニトリルに溶解した１０ｍＭのブロモフェナシルブロマイド（Bromophenacyl bromide）０．１５ｍｌとアセトニトリルに溶解した１８−クラウンー６試薬０．１５ｍｌを加え８０℃にて９０分反応させた。
【００５０】
反応の終了したサンプル０．０２ｍｌをサーモエレクトロン製ＬＣＱアドバンテージ装置を用いたＬＣ／ＭＳ分析を行い、分子種を特定した。分離カラムＯＤＳカラム（ナカライ製、COSMOSIL 5C18ーPAQ 4.6×250mm）にて分離した。分離条件は０．０１Ｍギ酸アンモニウムを含む６０％メタノール溶液から１００％メタノール溶液への直線勾配グラジエントである。流速は０．８ｍｌ／ｍｌとした。イオン化法はＡＰＣＩ法で正イオンモードで行なった。
（実施例１）
PHAの限定分解−１
精製したポリエステル３０ｇを３５０ｍｌのジオキサンに溶解した。これに５Ｎ水酸化カリウム水溶液３５ｍｌを加え６０℃にて１４時間攪拌した。エバポレーターによりジオキサンを部分的に除去し、濃縮液に１５０ｍｌの水を加えた。この溶液に濃硫酸を加え、ｐＨを４．０に調整した。この溶液に酢酸エチル２００ｍｌを加え、攪拌後静置、酢酸エチル相を分液ロートにより取得した。回収した酢酸エチル相に等量の水を加え、再び攪拌し分液ロートにより酢酸エチル相を回収した。この工程を更に２回繰り返した。最終的に得られた酢酸エチル溶液に無水硫酸マグネシウム２ｇを加え脱水し、濾過した。濾液をエバポレータにて濃縮し、更に真空乾燥機で乾燥させた。２５ｇの組成物が得られた。ＬＣ／ＭＳ分析を行った結果を、図１に示す。
（実施例２）
PHAの限定分解−２
精製したポリエステル３０ｇを３５０ｍｌのジオキサンに溶解した。これに０．５Ｎ水酸化カリウム水溶液３５ｍｌを加え６０℃にて２．５時間攪拌した。エバポレーターによりジオキサンを部分的に除去し、濃縮液に１５０ｍｌの水を加えた。この溶液に濃硫酸を加え、ｐＨを４．０に調整した。この溶液に酢酸エチル２００ｍｌを加え、攪拌後静置、酢酸エチル相を分液ロートにより取得した。回収した酢酸エチル相に等量の水を加え、再び攪拌し分液ロートにより酢酸エチル相を回収した。この工程を更に２回繰り返した。最終的に得られた酢酸エチル溶液に無水硫酸マグネシウム２ｇを加え脱水し、濾過した。濾液をエバポレータにて濃縮し、更に真空乾燥機で乾燥させた。２０ｇの組成物が得られた。ＬＣ／ＭＳ分析を行った結果を、図２に示す。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】実施例１で得た組成物に関するＬＣ／ＭＳ分析のチャート
【図２】実施例２で得た組成物に関するＬＣ／ＭＳ分析のチャート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式［１−１］、［１−２］、［２−１］、［２−２］、［３−１］、又は［３−２］で表される化合物を合計で重量換算で１０％以上含み、かつ、一般式［１−１］又は［１−２］で表される成分のｎが３種類以上であり、一般式［２−１］、又は［２−２］で示される化合物の総和量が一般式［１−１］、［１−２］、［２−１］、［２−２］、［３−１］、又は［３−２］で示される化合物の総量の１％以上である組成物。
【化１】
【化２】
（式［１−１］及び［１−２］中、R1は、(CH2)nCH3、(CH2)o(CH=CH)(CH2)pCH3又は(CH2)q(CH=CH)(CH2)r(CH=CH)(CH2)tCH3 を示し、nは０から１２の偶数を、o及びpはその合計が０から１０の偶数になるような整数を、q、ｒ、ｔはこれらの合計が０から８の偶数になるような整数を示す。XはH、CH3、C2H5、又はC3H7を示す）
【化３】
【化４】
（式［２−１］及び［２−２］中、R1、R2は独立して、(CH2)nCH3、(CH2)o(CH=CH)(CH2)pCH3又は(CH2)q(CH=CH)(CH2)r(CH=CH)(CH2)tCH3 を示し、nは０から１２の偶数を、o及びpはその合計が０から１０の偶数になるような整数を、q、ｒ、ｔはこれらの合計が０から８の偶数になるような整数を示す。XはH、CH3、C2H5、又はC3H7を示す。）
【化５】
【化６】
（式［３−１］及び［３−２］中、R1、R2、R3は独立して、(CH2)nCH3、(CH2)o(CH=CH)(CH2)pCH3又は(CH2)q(CH=CH)(CH2)r(CH=CH)(CH2)tCH3 を示し、nは０から１２の偶数を、o及びpはその合計が０から１０の偶数になるような整数を、q、ｒ、ｔはこれらの合計が０から８の偶数になるような整数を示す。XはH、CH3、C2H5、又はC3H7を示す。）
【請求項２】
一般式［３−１］、又は［３−２］で示される化合物の総和量が０．１％以上である請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
一般式［１−１］、［１−２］、［２−１］、［２−２］、［３−１］、又は［３−２］で表される化合物を合計で重量換算で５０％以上含む請求項１又は２に記載の組成物。
【請求項４】
一般式［１−２］、［１−２］、［２−１］、［２−２］、［３−１］、又は［３−２］で表される化合物を合計で重量換算で８０％以上含む請求項１又は２に記載の組成物。
【請求項５】
一般式［２−１］、又は［２−２］で示される化合物の総和量が１０％以上である請求項１〜４のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項６】
一般式［２−１］、又は［２−２］で示される化合物の総和量が３０％以上である請求項１〜５のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項７】
一般式［３−１］、又は［３−２］で示される化合物の総和量が１０％以上である請求項１〜６のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項８】
分子量１０００以上のポリヒドロキシアルカン酸共重合ポリエステルを含む請求項１〜７のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項９】
菌体由来成分を０．１重量％以上２０重量％以下含む請求項１〜８のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１】
下記一般式［１−１］、［１−２］、［２−１］、［２−２］、［３−１］、又は［３−２］で表される化合物を合計で重量換算で１０％以上含み、かつ、一般式［１−１］又は［１−２］で表される成分のｎが３種類以上であり、一般式［２−１］、又は［２−２］で示される化合物の総和量が一般式［１−１］、［１−２］、［２−１］、［２−２］、［３−１］、又は［３−２］で示される化合物の総量の１％以上である組成物。
【化１】
【化２】
（式［１−１］及び［１−２］中、R1は、(CH2)nCH3、(CH2)o(CH=CH)(CH2)pCH3又は(CH2)q(CH=CH)(CH2)r(CH=CH)(CH2)tCH3 を示し、nは０から１２の偶数を、o及びpはその合計が０から１０の偶数になるような整数を、q、ｒ、ｔはこれらの合計が０から８の偶数になるような整数を示す。XはH、CH3、C2H5、又はC3H7を示す）
【化３】
【化４】
（式［２−１］及び［２−２］中、R1、R2は独立して、(CH2)nCH3、(CH2)o(CH=CH)(CH2)pCH3又は(CH2)q(CH=CH)(CH2)r(CH=CH)(CH2)tCH3 を示し、nは０から１２の偶数を、o及びpはその合計が０から１０の偶数になるような整数を、q、ｒ、ｔはこれらの合計が０から８の偶数になるような整数を示す。XはH、CH3、C2H5、又はC3H7を示す。）
【化５】
【化６】
（式［３−１］及び［３−２］中、R1、R2、R3は独立して、(CH2)nCH3、(CH2)o(CH=CH)(CH2)pCH3又は(CH2)q(CH=CH)(CH2)r(CH=CH)(CH2)tCH3 を示し、nは０から１２の偶数を、o及びpはその合計が０から１０の偶数になるような整数を、q、ｒ、ｔはこれらの合計が０から８の偶数になるような整数を示す。XはH、CH3、C2H5、又はC3H7を示す。）
【請求項２】
一般式［３−１］、又は［３−２］で示される化合物の総和量が０．１％以上である請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
一般式［１−１］、［１−２］、［２−１］、［２−２］、［３−１］、又は［３−２］で表される化合物を合計で重量換算で５０％以上含む請求項１又は２に記載の組成物。
【請求項４】
一般式［１−２］、［１−２］、［２−１］、［２−２］、［３−１］、又は［３−２］で表される化合物を合計で重量換算で８０％以上含む請求項１又は２に記載の組成物。
【請求項５】
一般式［２−１］、又は［２−２］で示される化合物の総和量が１０％以上である請求項１〜４のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項６】
一般式［２−１］、又は［２−２］で示される化合物の総和量が３０％以上である請求項１〜５のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項７】
一般式［３−１］、又は［３−２］で示される化合物の総和量が１０％以上である請求項１〜６のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項８】
分子量１０００以上のポリヒドロキシアルカン酸共重合ポリエステルを含む請求項１〜７のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項９】
菌体由来成分を０．１重量％以上２０重量％以下含む請求項１〜８のいずれか１項に記載の組成物。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００９−４０９１２（Ｐ２００９−４０９１２Ａ）
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２０８１５５（Ｐ２００７−２０８１５５）
【出願日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【出願人】（００００００９４１）株式会社カネカ (3,932)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【出願人】（００００００９４１）株式会社カネカ (3,932)
【Ｆターム（参考）】
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