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公開番号2024158605
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-08
出願番号2023073948
出願日2023-04-28
発明の名称生分解性樹脂およびその製造方法
出願人大阪瓦斯株式会社,国立研究開発法人理化学研究所
代理人個人,個人
主分類C08G 69/44 20060101AFI20241031BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】海洋分解性などの生分解性に優れ、かつ耐熱性および成形性も高い生分解性樹脂を提供する。
【解決手段】生分解性樹脂を3-ヒドロキシ酪酸単位を含むヒドロキシカルボン酸単位とアミノ酸単位との交互共重合体で形成する。前記3-ヒドロキシ酪酸単位は、R-3-ヒドロキシ酪酸由来の単位であってもよい。前記交互共重合体は、下記式(1)で表される繰り返し単位を有していてもよい。
<com:Image com:imageContentCategory="Drawing"> <com:ImageFormatCategory>TIFF</com:ImageFormatCategory> <com:FileName>2024158605000010.tif</com:FileName> <com:HeightMeasure com:measureUnitCode="Mm">23</com:HeightMeasure> <com:WidthMeasure com:measureUnitCode="Mm">154</com:WidthMeasure> </com:Image> (式中、Rは水素原子またはアルキル基を示し、nは0以上の整数を示す)
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
ヒドロキシカルボン酸単位とアミノ酸単位との交互共重合体からなり、かつ前記ヒドロキシカルボン酸単位が３－ヒドロキシ酪酸単位を含む生分解性樹脂。
続きを表示（約 670 文字）【請求項２】
前記３－ヒドロキシ酪酸単位が、Ｒ－３－ヒドロキシ酪酸由来の単位である請求項１記載の生分解性樹脂。
【請求項３】
前記交互共重合体が、下記式（１）で表される繰り返し単位を有する請求項１または２記載の生分解性樹脂。
TIFF
2024158605000009.tif
23
154
（式中、Ｒは水素原子またはアルキル基を示し、ｎは０以上の整数を示す）
【請求項４】
前記式（１）において、Ｒが水素原子またはＣ
１－３
アルキル基であり、かつｎが０～６の整数である請求項３記載の生分解性樹脂。
【請求項５】
前記式（１）において、Ｒが水素原子またはメチル基であり、かつｎが０である請求項３記載の生分解性樹脂。
【請求項６】
前記アミノ酸単位が、Ｌ－アミノ酸由来のアミノ酸単位である請求項１または２記載の生分解性樹脂。
【請求項７】
前記アミノ酸単位が、α－アミノ酸由来のアミノ酸単位である請求項１または２記載の生分解性樹脂。
【請求項８】
前記交互共重合体の数平均分子量が５０００以上である請求項１または２記載の生分解性樹脂。
【請求項９】
前記交互共重合体のガラス転移温度が５０℃以上である請求項１または２記載の生分解性樹脂。
【請求項１０】
海洋生分解性を有する請求項１または２記載の生分解性樹脂。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、３－ヒドロキシ酪酸（３－ヒドロキシブタン酸または３ＨＢ）単位を含む生分解性樹脂およびその製造方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
環境保全や持続可能な社会の実現などの観点からプラスチック原料の一部または全部のバイオマス化が進められ、バイオベースプラスチック（または生分解性プラスチック）の利用が進んでいる。プラスチックは、人類の生活において必要不可欠な素材であるが、環境中に放出されたプラスチックは、海洋上を漂い、紫外線などにより崩壊、細分化され、直径５ｍｍ以下のマイクロプラスチックを生成する。また、このマイクロプラスチックが鳥類、魚類などの生体内に取り込まれると、内分泌かく乱を引き起こすことが懸念されている。
【０００３】
近年、上述のマイクロプラスチック問題の解決に向け、例えば、ごみ袋への生分解性の付与が進められている。生分解性プラスチックとしては、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）などが挙げられる。しかし、これらの生分解性プラスチックの多くは、コンポスト条件下では高い生分解性を有するが、嫌気条件や海洋中での生分解性が低い。また、前記生分解性プラスチックは密度が高く海洋中に沈むため、マイクロプラスチック問題の解決には、海洋中において高い生分解性を有するプラスチックの開発が必要である。
【０００４】
Global Challenge 2017,1,1700048（非特許文献１）には、各種生分解性ポリエステルの海中における生分解性が評価されており、ＰＬＡ、ＰＣＬ等に比べて、ポリ－３－ヒドロキシ酪酸（ＰＨＢ）が海洋中で高い生分解性を示すことが開示されている。
【０００５】
また、特開２０１７－２５１３８号公報（特許文献１）には、３－ヒドロキシ酪酸（３ＨＢ）単位がランダムに導入された生分解性コポリマーが、好気条件下及び嫌気条件下において高い生分解性を有することが開示されている。また、特許文献１には、コポリマー中の３ＨＢ単位の割合を変化させることにより、生分解速度を制御できることも記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１７－２５１３８号公報
【非特許文献】
【０００７】
Global Challenge 2017,1,1700048
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
非特許文献１に記載されているＰＨＢは、微生物によって産生され、生分解性に優れているものの、成形性が低い。すなわち、ガラス転移温度が低く、結晶化速度も遅いため、成形中に物性が安定せずに、成形性が低い。さらに、汎用のプラスチック成形体に必要な機械的特性や耐熱性が不足している上に、経済性も低いため、普及が進んでいなかった。
【０００９】
一方、特許文献１には、生分解性コポリマーの海洋分解性や耐熱性について記載されていない。一般に、ＰＢＳやＰＬＡのような結晶性ポリマーに異なる構造のモノマーを共重合させると結晶性は低下し、結晶に由来する耐熱性も下がることが知られている。特許文献１のコポリマーでも、分子量を上げるのは困難である。
【００１０】
従って、本発明の目的は、海洋分解性などの生分解性に優れ、かつ耐熱性および成形性も高い生分解性樹脂およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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