(57)【要約】結晶化の遅いポリヒドロキシアルカノエートの欠点である結晶化の遅さを改善して、溶融成形加工における加工性を改善し、加工速度を向上することを目的とする。第１のポリヒドロキシアルカノエートと第２のポリヒドロキシアルカノエートを含有するポリエステル樹脂組成物であって、前記ポリエステル樹脂組成物中で、第２のポリヒドロキシアルカノエートの融点は、第２のポリヒドロキシアルカノエート単独で測定した融点よりも低い温度で観測されるポリエステル樹脂組成物。【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のポリヒドロキシアルカノエートと第２のポリヒドロキシアルカノエートを含有するポリエステル樹脂組成物であって、
前記ポリエステル樹脂組成物中で、第２のポリヒドロキシアルカノエートの融点は、第２のポリヒドロキシアルカノエート単独で測定した融点よりも低い温度で観測されることを特徴とするポリエステル樹脂組成物。
【請求項２】
前記樹脂組成物を１００μｍ厚のシートに成形した時、当該シート中の異物の数が２０個／１００ｃｍ２以下であることを特徴とする請求項１に記載のポリエステル樹脂組成物。
【請求項３】
前記ポリエステル樹脂組成物中で、第２のポリヒドロキシアルカノエートの融点は、第２のポリヒドロキシアルカノエート単独で測定した融点よりも１〜５０℃低い温度で観測されることを特徴とする請求項１又は２に記載のポリエステル樹脂組成物。
【請求項４】
第１のポリヒドロキシアルカノエートと第２のポリヒドロキシアルカノエートは１種の微生物で共生産されたものであることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のポリエステル樹脂組成物。
【請求項５】
第２のポリヒドロキシアルカノエートが、ポリ−３−ヒドロキシブチレートであることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のポリエステル樹脂組成物。
【請求項６】
第１のポリヒドロキシアルカノエートが、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）、ポリ（３−ヒドロキシブチレート−コ−３−ヒドロキシバリレート）、及び、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）からなる群より選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のポリエステル樹脂組成物。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかに記載の樹脂組成物からなる成形体。
【請求項８】
請求項１〜６の何れかに記載の樹脂組成物を加工することを特徴とする請求項７に記載の成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリエステル樹脂組成物に関するものであり、特に微生物の働きによって分解される生分解性ポリエステル樹脂を、種々の産業用資材として適用するためのポリエステル樹脂組成物、並びにそれから形成される成形体およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、プラスチック廃棄物が、生態系への影響、燃焼時の有害ガス発生、大量の燃焼熱量による地球温暖化等、地球環境への大きな負荷を与える原因となっている問題を解決できるものとして、生分解性プラスチックの開発が盛んになっている。【０００３】
中でも植物由来の生分解性プラスチックを燃焼させた際に出る二酸化炭素は、もともと空気中にあったもので、大気中の二酸化炭素は増加しない。このことをカーボンニュートラルと称し、二酸化炭素削減目標値を課した京都議定書の下、重要視され、積極的な使用が望まれている。【０００４】
最近、生分解性およびカーボンニュートラルの観点から、植物由来のプラスチックとして脂肪族ポリエステル樹脂が注目されており、特にポリヒドロキシアルカノエート（以下、ＰＨＡと称する場合がある）樹脂、さらにはＰＨＡ樹脂の中でもポリ（３−ヒドロキシブチレート）単独重合樹脂、ポリ（３−ヒドロキシブチレート−コ−３−ヒドロキシバリレート）共重合樹脂、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）共重合樹脂、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）共重合樹脂およびポリ乳酸等が注目されている。【０００５】
しかしながら、前記ポリヒドロキシアルカノエートは、結晶化速度が遅いことから、成形加工に際し、加熱溶融後、固化のための冷却時間を長くする必要があり、生産性が悪い、成形後に起こる２次結晶化により機械物性（特に、引張破断伸度などの靭性）が経時変化する、という問題点がある。【０００６】
このため、従来から、ポリヒドロキシアルカノエートに、窒化ホウ素、酸化チタン、タルク、層状ケイ酸塩、炭酸カルシウム、塩化ナトリウム、金属リン酸塩などの無機物を配合して結晶化を促進しようとする提案があった。しかし、これらの提案では、得られた成形体の引張伸びが低下する、成形体の表面外観が悪化する、フィルムにした場合の透明性が損なわれる、などの弊害が多く、効果は不十分であった。【０００７】
また、無機物を用いないでポリヒドロキシアルカノエートの結晶化を促進する試みとして、ポリヒドロキシブチレートを添加する方法（特許文献１〜５）が提案されている。【０００８】
しかし、特許文献１記載の方法では、ポリヒドロキシアルカノエートとポリヒドロキシブチレートを溶融混練することにより樹脂組成物を製造している。ポリヒドロキシブチレートをポリヒドロキシアルカノエート中に均一に分散させるためにポリヒドロキシブチレートの融点以上の温度で溶融混練しようとすると、ポリヒドロキシアルカノエートの熱分解が短時間で進行してしまう問題があった。すなわち、特許文献１記載の方法では、ポリヒドロキシアルカノエートの熱による劣化を進行させずにポリヒドロキシブチレートを良好に分散させることが難しく、結晶化促進効果が十分でない傾向があった。【０００９】
また、特許文献２〜５では、あらかじめ小粒径に調節したポリヒドロキシブチレートをポリヒドロキシアルカノエートに混合する方法を記載しているが、ポリヒドロキシブチレートの粒径を小さくすることには技術的な限界があることから、特許文献１と同様、結晶化促進効果は限られたものであり、改善の余地があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特表平０８−５１０４９８号公報
【特許文献２】特開２００４−１６１８０２号公報
【特許文献３】特開２００５―１６２８８４号公報
【特許文献４】特開２００４―３３１７５７号公報
【特許文献５】特開２００４―３３１９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、微生物の働きによって水と二酸化炭素に分解される生分解性ポリエステルの中でも、特にポリヒドロキシアルカノエートの欠点である結晶化の速度が著しく改善され、溶融成形加工における固化性が改善されて加工速度を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、第１のポリヒドロキシアルカノエートと、特定の熱特性を有している第２のポリヒドロキシアルカノエートとを含む樹脂組成物は、成形時の固化が早く、生産性に優れていることを見出し、本発明を完成するに至った。【００１３】
本発明は、第１のポリヒドロキシアルカノエートと第２のポリヒドロキシアルカノエートを含有するポリエステル樹脂組成物であって、前記ポリエステル樹脂組成物中で、第２のポリヒドロキシアルカノエートの融点は、第２のポリヒドロキシアルカノエート単独で測定した融点よりも低い温度で観測されることを特徴とするポリエステル樹脂組成物に関する。【００１４】
好ましくは、前記樹脂組成物を１００μｍ厚のシートに成形した時、当該シート中の異物の数が２０個／１００ｃｍ２以下である。【００１５】
好ましくは、前記ポリエステル樹脂組成物中で、第２のポリヒドロキシアルカノエートの融点は、第２のポリヒドロキシアルカノエート単独で測定した融点よりも１〜５０℃低い温度で観測される。【００１６】
好ましくは、第１のポリヒドロキシアルカノエートと第２のポリヒドロキシアルカノエートは１種の微生物で共生産されたものである。【００１７】
好ましくは、第２のポリヒドロキシアルカノエートが、ポリ−３−ヒドロキシブチレートである。【００１８】
好ましくは、第１のポリヒドロキシアルカノエートが、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）、ポリ（３−ヒドロキシブチレート−コ−３−ヒドロキシバリレート）、及び、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）からなる群より選択される少なくとも１種である。【００１９】
また本発明は、前記樹脂組成物からなる成形体でもある。【００２０】
さらに本発明は、前記樹脂組成物を加工することを特徴とする前記成形体の製造方法でもある。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ポリヒドロキシアルカノエートの欠点である結晶化の速度が著しく改善され、溶融成形加工における固化性が改善されて加工速度を向上することができる。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明について、さらに詳細に説明する。
【００２３】
本発明のポリエステル樹脂組成物は、少なくとも第１のポリヒドロキシアルカノエートと第２のポリヒドロキシアルカノエートを含んでおり、当該ポリエステル樹脂組成物について融点を測定した時に、当該ポリエステル樹脂組成物に含まれる第２のポリヒドロキシアルカノエートの融点は、第２のポリヒドロキシアルカノエート単独で測定した融点よりも低い温度で観測されることを特徴としている。これに対し、２種類のポリヒドロキシアルカノエートを含む従来のポリエステル樹脂組成物について融点を測定した場合には、当該従来のポリエステル樹脂組成物に含まれる第２のポリヒドロキシアルカノエートの融点は、第２のポリヒドロキシアルカノエート単独で測定した融点と同一の温度で観測される。本発明のポリエステル樹脂組成物は上記特徴を有することにより、従来のポリエステル樹脂組成物と比較して、溶融成形加工時の固化が早く、生産性に優れているという効果を奏する。
【００２４】
本発明の樹脂組成物中で第２のポリヒドロキシアルカノエートの融点が低い温度で観測される原因は定かではないが、本発明の樹脂組成物中における第２のポリヒドロキシアルカノエートの分散状態に由来すると推定している。即ち、第２のポリヒドロキシアルカノエートが第１のポリヒドロキシアルカノエート中で分子レベルで分散しており、第２のポリヒドロキシアルカノエートがドメインを形成できるほどの結晶サイズに成長していないことが原因と考えられる。一般に融点は結晶サイズと相関していることから、第二のポリヒドロキシアルカノエートが十分な大きさの結晶に成長しておらず、分子レベルで分散していることに起因して、本発明の樹脂組成物中における第２のポリヒドロキシアルカノエートの融点が、第２のポリヒドロキシアルカノエート単独で測定した融点よりも低い温度で観測されると推定している。
【００２５】
尚、本発明でいう融点とは、一般的な示差走査熱量測定（ＤＳＣ）法により測定される融点である。具体的には、示差走査熱量計を用い、昇温速度１０℃／分で測定し、得られる吸熱ピークを融点とした。
【００２６】
[第１のポリヒドロキシアルカノエート]
本発明に用いる第１のＰＨＡは、式（２）：［−ＣＨＲ−ＣＨ２−ＣＯ−Ｏ−］（式中、ＲはＣｎＨ２ｎ＋１で表されるアルキル基で、ｎは１以上１５以下の整数である。）で示される繰り返し単位を含む脂肪族ポリエステルである。
【００２７】
前記第１のＰＨＡは、例えば、Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ  ｅｕｔｒｏｐｈｕｓにＡｅｒｏｍｏｎａｓ  ｃａｖｉａｅ由来のＰＨＡ合成酵素遺伝子を導入したＡｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ  ｅｕｔｒｏｐｈｕｓ  ＡＣ３２株（Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．，１７９，４８２１（１９９７））等の微生物によって産生され得る。
【００２８】
本発明で用いられる第１のＰＨＡは、微生物から生産される微生物産生ＰＨＡから選択される１種以上であることが好ましい。
【００２９】
第１のＰＨＡは、３−ヒドロキシブチレートが８０ｍｏｌ％以上からなる樹脂であることが好ましく、より好ましくは８５ｍｏｌ％以上からなる樹脂であり、微生物によって生産された物が好ましい。具体例としては、ポリ（３−ヒドロキシブチレート−コ−３−ヒドロキシプロピオネート）、ポリ（３−ヒドロキシブチレート−コ−３−ヒドロキシバリレート）、ポリ（３−ヒドロキシブチレート−コ−３-ヒドロキシバリレート−コ−３−ヒドロキシヘキサノエート）、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）、ポリ（３−ヒドロキシブチレート−コ−３−ヒドロキシヘプタノエート）、ポリ（３−ヒドロキシブチレート−コ−３−ヒドロキシオクタノエート）、ポリ（３−ヒドロキシブチレート−コ−３−ヒドロキシノナノエート）、ポリ（３−ヒドロキシブチレート−コ−３−ヒドロキシデカノエート）、ポリ（３−ヒドロキシブチレート−コ−３−ヒドロキシウンデカノエート）、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）等が挙げられる。この中でも、成形加工性および成形体物性の観点から、ポリ（３−ヒドロキシブチレート）、ポリ（３−ヒドロキシブチレート−コ−３−ヒドロキシバリレート）、ポリ（３−ヒドロキシブチレート−コ−３−ヒドロキシバリレート−コ−３-ヒドロキシヘキサノエート）、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）、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）が好適に使用し得る。
【００３０】
さらに、第１のＰＨＡは、結晶化促進の効果が得られ易いことから、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）およびポリ（３−ヒドロキシブチレート−コ−４−ヒドロキシブチレート）の何れか一方、または、両方からなる樹脂であることが好ましい。
【００３１】
前記第１のＰＨＡにおいて、３−ヒドロキシブチレート（以下、３ＨＢと称する場合がある）と、共重合しているコモノマー（例えば、３−ヒドロキシバリレート（以下、３ＨＶと称する場合がある）、３−ヒドロキシヘキサノエート（以下、３ＨＨと称する場合がある）、４−ヒドロキシブチレート（以下、４ＨＢと称する場合がある））との構成比、即ち樹脂中のモノマー比率としては、成形加工性および成形体品質等の観点から、３−ヒドロキシブチレート／コモノマー＝９７／３〜８０／２０（ｍｏｌ％／ｍｏｌ％）であることが好ましく、９５／５〜８５／１５（ｍｏｌ％／ｍｏｌ％）であることがより好ましい。コモノマー比率が３ｍｏｌ％未満であると、成形加工温度と熱分解温度が近接するため成形加工し難い場合がある。コモノマー比率が２０ｍｏｌ％を超えると、ＰＨＡの結晶化が遅くなるため生産性が悪化する場合がある。前記コモノマーは１種類であってもよいが、２種類以上を使用することもできる。前記コモノマーを２種類以上使用する場合であっても、樹脂中のモノマー比率（３−ヒドロキシブチレート／コモノマー）の好ましい範囲は上記と同様である。
【００３２】
前記第１のＰＨＡである樹脂中の各モノマー比率は、以下のようにガスクロマトグラフィーによって測定できる。乾燥ＰＨＡ約２０ｍｇに、２ｍｌの硫酸／メタノール混液（１５／８５（重量比））と２ｍｌのクロロホルムを添加して密栓し、１００℃で１４０分間加熱して、ＰＨＡ分解物のメチルエステルを得る。冷却後、これに１．５ｇの炭酸水素ナトリウムを少しずつ加えて中和し、炭酸ガスの発生が止まるまで放置する。４ｍｌのジイソプロピルエーテルを添加してよく混合した後、上清中のＰＨＡ分解物のモノマーユニット組成をキャピラリーガスクロマトグラフィーにより分析することにより、樹脂中の各モノマー比率を求められる。
【００３３】
前記測定において、ガスクロマトグラフとしては、島津製作所社製「ＧＣ−１７Ａ」を用い、キャピラリーカラムにはＧＬサイエンス社製「ＮＥＵＴＲＡ  ＢＯＮＤ−１」（カラム長：２５ｍ、カラム内径：０．２５ｍｍ、液膜厚：０．４μｍ）を用いる。キャリアガスとしてＨｅを用い、カラム入口圧を１００ｋＰａとし、サンプルは１μｌ注入する。温度条件は、８℃／分の速度で初発温度１００℃から２００℃まで昇温し、さらに２００〜２９０℃まで３０℃／分の速度で昇温する。
【００３４】
第１のＰＨＡの重量平均分子量（以下、Ｍｗと称する場合がある）は、２０万〜２５０万が好ましく、２５万〜２００万がより好ましく、３０万〜１００万がさらに好ましい。重量平均分子量が２０万未満では、機械物性等が劣る場合があり、２５０万を超えると、成形加工が困難となる場合がある。
【００３５】
前記重量平均分子量の測定方法は、ゲル浸透クロマトグラフィー（昭和電工社製「Ｓｈｏｄｅｘ  ＧＰＣ−１０１」）を用い、カラムにポリスチレンゲル（昭和電工社製「Ｓｈｏｄｅｘ  Ｋ−８０４」）を用い、クロロホルムを移動相とし、ポリスチレン換算した場合の分子量として求めることができる。この際、検量線は重量平均分子量３１４００、１９７０００、６６８０００、１９２００００のポリスチレンを使用して作成する。
【００３６】
[第２のポリヒドロキシアルカノエート]
第２のポリヒドロキシアルカノエートは、第１のポリヒドロキシアルカノエートの結晶化を促進、即ち、固化を促進させる核剤として作用するポリヒドロキシアルカノエートである。
【００３７】
第２のポリヒドロキシアルカノエートは、前記式（２）であらわされる繰り返し単位を含むポリヒドロキシアルカノエートであって、第１のポリヒドロキシアルカノエートと構造が異なるポリヒドロキシアルカノエートである。
【００３８】
本発明における第２のポリヒドロキシアルカノエートの含有量は、マトリックスとなる第１のポリヒドロキシアルカノエートよりも少なければ特に限定されないが、第１のポリヒドロキシアルカノエート１００重量部に対して、０．１〜１５重量部であることが好ましい。上記含有量は、０．３〜１０重量部がより好ましく、０．５〜８重量部がさらに好ましい。第２のポリヒドロキシアルカノエートの含有量が０．１重量部未満では、結晶化を促進する効果が劣り、１５重量部を超えると、成形体の引張伸びが低下する、成形体表面外観が悪化する、フィルムにした場合の透明性が損なわれるなど、物性が低くなる傾向がある。
【００３９】
第２のポリヒドロキシアルカノエートは、第１のポリヒドロキシアルカノエートと構造が異なるポリヒドロキシアルカノエートであり、前記第１のポリヒドロキシアルカノエートで例示したポリヒドロキシアルカノエートや、ポリ−３−ヒドロキシブチレート等から選択されるのが好ましい。例えば、第２のＰＨＡは、３−ヒドロキシブチレートが８０ｍｏｌ％以上からなる樹脂であることが好ましく、より好ましくは８５ｍｏｌ％以上からなる樹脂であり、微生物によって生産された物が好ましい。
【００４０】
その中でも、結晶化を促進させる点や分散性の点で、ポリ−３−ヒドロキシブチレートを特に好ましく用いることができる。
【００４１】
前記ポリ−３−ヒドロキシブチレートは、３−ヒドロキシブチレートを主単位とする樹脂である。ここで、「主単位とする」とは、樹脂を構成する総モノマー単位のうち、９７．５ｍｏｌ％以上、好ましくは９８ｍｏｌ％以上、更に好ましくは９８．５ｍｏｌ％以上を３−ヒドロキシブチレートが占めていることをいう。
【００４２】
本発明におけるポリ−３−ヒドロキシブチレートは、３−ヒドロキシブチレート単位からなるホモポリマー（単独樹脂）が最も好ましいが、これに限定されず、主に３−ヒドロキシブチレート単位と他のヒドロキシアルカノエート単位を共重合させた樹脂であってもよい。
【００４３】
このような他のヒドロキシアルカノエート単位としては、例えば３−ヒドロキシプロピオネート、３−ヒドロキシヘキサノエート、３−ヒドロキシバリレート、３−ヒドロキシカプロレート、３−ヒドロキシヘプタノエート、３−ヒドロキシオクタノエート、ω−フルオロ−３−ヒドロキシヘプタノエート、ω−フルオロ−３−ヒドロキシノナノエート、ω−クロロ−３−ヒドロキシオクタノエート等の３−ヒドロキシアルカノエート；グリコール酸、乳酸、２−ヒドロキシブチレート、２−ヒドロキシイソブチレート、２−ヒドロキシ−２−メチルブチレート、２−ヒドロキシバリレート、２−ヒドロキシカプロエート、２−ヒドロキシ−２−エチルブチレート等の２−ヒドロキシアルカノエート；４−ヒドロキシブチレート等の４−ヒドロキシアルカノエート；５−ヒドロキシバリレート等の５−ヒドロキシアルカノエート等が挙げられる。
【００４４】
第２のポリヒドロキシアルカノエートの重量平均分子量は、第１のポリヒドロキシアルカノエートの結晶化を促進することができれば特に制限されないが、前述した第１のポリヒドロキシアルカノエートの重量平均分子量と同じ範囲であることが好ましい。
【００４５】
なお、ポリ−３−ヒドロキシブチレート生産菌としては、１９２５年に発見されたＢａｃｉｌｌｕｓ  ｍｅｇａｔｅｒｉｕｍが最初で、他にもカプリアビダス・ネケイター（Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓ  ｎｅｃａｔｏｒ）（旧分類：アルカリゲネス・ユートロファス（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ  ｅｕｔｒｏｐｈｕｓ、ラルストニア・ユートロフア（Ｒａｌｓｔｏｎｉａ  ｅｕｔｒｏｐｈａ））、アルカリゲネス・ラタス（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ  ｌａｔｕｓ）などの天然微生物が知られている。これらの微生物ではポリ−３−ヒドロキシブチレートが菌体内に蓄積されることによって産生される。
【００４６】
〔ポリエステル樹脂組成物〕
本発明のポリエステル樹脂組成物について融点を測定すると、第２のポリヒドロキシアルカノエートの融点が、第２のポリヒドロキシアルカノエート単独で測定した融点よりも低い温度で観測される。
【００４７】
本発明のポリエステル樹脂組成物は、組成物中における第２のポリヒドロキシアルカノエートの融点が、第２のポリヒドロキシアルカノエート単独で測定した融点よりも低い温度で観測されれば特に限定されないが、結晶化の促進や成形体の外観により優れる点で、組成物中における第２のポリヒドロキシアルカノエートの融点は、第２のポリヒドロキシアルカノエート単独で測定した融点よりも１℃〜５０℃低い温度で観測されることが好ましく、３℃〜４５℃低い温度で観測されることがより好ましく、５℃〜３５℃低い温度で観測されることが更に好ましい。
【００４８】
例えば、単独で測定した時の融点が１７０℃であるポリ−３−ヒドロキシブチレートの場合、本発明のポリエステル組成物中で測定される当該ポリ−３−ヒドロキシブチレートの融点が１２０℃〜１６９℃であることが好ましく、１２５℃〜１６７℃であることがより好ましく、１３５℃〜１６５℃であることが更に好ましい。
【００４９】
なお、融点に関しては、測定誤差を低減するため、測定サンプルを複数取得し、各サンプルについて融点を測定して、その平均値を融点の測定値として採用することが好ましい。
【００５０】
第１のポリヒドロキシアルカノエートと第２のポリヒドロキシアルカノエートの組み合わせ（第１のポリヒドロキシアルカノエート／第２のポリヒドロキシアルカノエート）は、第１のポリヒドロキシアルカノエートの結晶化を促進できれば特に制限されないが、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）／ポリ−３−ヒドロキシブチレートの組合せ、ポリ（３−ヒドロキシブチレート−コ−３−ヒドロキシバリレート）／ポリ−３−ヒドロキシブチレートの組合せ、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）／ポリ−３−ヒドロキシブチレートの組合せが好ましい。
【００５１】
本発明のポリエステル樹脂組成物において、第２のポリヒドロキシアルカノエートは、第１のポリヒドロキシアルカノエート中に良好に分散しており、その融点が低下しているため、本発明のポリエステル樹脂組成物を溶融成形加工する時には、第１のポリヒドロキシアルカノエートの加工温度で溶融させることができ、しかも結晶化促進の効果を効率的に得ることが出来る。そのため、溶融成形加工中の熱分解による劣化を低減することができ、これにより固化後に起こる機械物性の経時変化を抑制することができる。
【００５２】
また、本発明のポリエステル樹脂組成物において、異物（大きな粒径の異物）の数が少ない成形体が得られる程度に、第２のポリヒドロキシアルカノエートが微細に分散していることが好ましい。例えば、本発明のポリエステル樹脂組成物における異物の数は、２０個／１００ｃｍ２以下であることが好ましく、１０個／１００ｍ２以下であることがより好ましい。更に、異物の少ない厚みが１００μｍ未満の成形体が得られる点で、１０個／１００ｃｍ２が好ましく、５個／１００ｃｍ２であることがより好ましい。
【００５３】
尚、本発明における異物の数とは、ポリエステル樹脂組成物を成形して得られた１００μｍ厚のシートの表面で観察される大きさが１００μｍ以上の異物の数である。
【００５４】
また、本発明のポリエステル樹脂組成物において、おおよそ１，０００ｃｍ２の範囲で、大きさが１ｍｍ以上の異物が存在しないことがより好ましい。
【００５５】
尚、本願における異物とは、本発明の樹脂組成物における、未溶融物等の、混合あるいは分散が不十分な大きな粒径の樹脂成分に由来するものである。
【００５６】
ここで、第１のポリヒドロキシアルカノエートの加工温度とは、第１のポリヒドロキシアルカノエートの融点を含む、第１のポリヒドロキシアルカノエートを軟化または流動し可塑化可能となる温度をいう。
【００５７】
本発明におけるポリエステル樹脂組成物は、本発明の効果を阻害しない範囲において、各種添加剤を含有するものであっても良い。ここで添加剤とは、たとえば、滑剤、結晶核剤、可塑剤、加水分解抑制剤、酸化防止剤、離形剤、紫外線吸収剤、染料、顔料などの着色剤、無機充填剤等を目的に応じて使用できるが、これらの添加剤は、生分解性を有することが好ましい。
【００５８】
なお、上記でいう結晶核剤とは、第１のポリヒドロキシアルカノエートを結晶化する際の核として作用するものをいい、第２のポリヒドロキシアルカノエートは除く。
【００５９】
他の添加剤としては、炭素繊維等の無機繊維や、人毛、羊毛等の有機繊維が挙げられる。また、竹繊維、パルプ繊維、ケナフ繊維や、類似の他の植物代替種、アオイ科フヨウ属１年草植物、シナノキ科一年草植物等の天然繊維も使用することが出来る。二酸化炭素削減の観点からは、植物由来の天然繊維が好ましく、特に、ケナフ繊維が好ましい。
【００６０】
[ポリエステル樹脂組成物の製造方法]
本発明のポリエステル樹脂組成物の製造方法として、製造時に高温プロセスを必要とせず熱劣化を抑えて第２のポリヒドロキシアルカノエートを良好に分散させることができる点で、１種の微生物で第１のポリヒドロキシアルカノエートと第２のポリヒドロキシアルカノエートを同時に製造する、すなわち共生産する方法を好ましく用いることができる。
【００６１】
そのような微生物としては、第１のＰＨＡを合成するＰＨＡ合成酵素をコードする遺伝子と、第２のＰＨＡを合成するＰＨＡ合成酵素をコードする遺伝子とを有するものであればよい。このような微生物は自然界でこれまでに発見されていないが、宿主となる微生物に、第１のＰＨＡを合成するＰＨＡ合成酵素をコードする遺伝子か、第２のＰＨＡを合成するＰＨＡ合成酵素をコードする遺伝子のいずれか、或いはその両方を、遺伝子組み換え技術などを用いて導入することで製造することができる。導入する遺伝子としては公知の遺伝子を使用することができる。また、本発明の微生物は、第１のＰＨＡを合成するＰＨＡ合成酵素をコードする遺伝子と、第２のＰＨＡを合成するＰＨＡ合成酵素をコードする遺伝子それぞれの上流に、その発現に関わる「発現調節配列」を有していることが好ましい。
【００６２】
以上のような微生物を培養することによって、該微生物の細胞内に、第１のＰＨＡと第２のＰＨＡを同時に生産させ、当該微生物から両ＰＨＡを回収することで、本発明のポリエステル樹脂組成物を製造することができる。
【００６３】
このように１種の微生物から共生産された第１のＰＨＡと第２のＰＨＡを含む樹脂組成物においては、従来の第１のＰＨＡと第２のＰＨＡを混合して製造された樹脂組成物とは異なり、第２のポリヒドロキシアルカノエートの融点が、第２のポリヒドロキシアルカノエート単独で測定した融点よりも低い温度で観測されるという特徴を有することができる。
【００６４】
微生物から回収された本発明のポリエステル樹脂組成物はそのまま成形に供してもよいが、必要に応じて添加剤を添加したうえで、溶融混練を行いペレット化した後、成形に供してもよい。
【００６５】
ペレット化するには、例えば、バンバリーミキサー、ロールミル、ニーダー、単軸又は多軸の押出機等の公知の装置を用い、適当な温度で加熱しながら機械的に混練することで、ペレット状に賦形することができる。その混練時の温度は、使用する樹脂の溶融温度等に応じて調整すればよいが、ポリヒドロキシアルカノエートの結晶化を促進する本発明の効果を得るためには、１８５℃程度を上限とすることが好ましい。したがって、例えば１００〜１８５℃程度でよいが、好ましくは１７０℃以下である。
【００６６】
[ポリエステル樹脂組成物からなる成形体]
本発明のポリエステル樹脂組成物からなる成形体の製造方法を以下に例示する。
【００６７】
本発明のポリエステル樹脂組成物又はそのペレットを、４０〜８０℃で十分に乾燥させて水分を除去した後、公知の成形加工方法で成形加工でき、任意の成形体を得ることができる。成形加工方法としては、例えば、フィルム成形、シート成形、射出成形、ブロー成形、繊維の紡糸、押出発泡、ビーズ発泡等が挙げられる。
【００６８】
フィルム成形体の製造方法としては、例えば、Ｔダイ押出し成形、カレンダー成形、ロール成形、インフレーション成形が挙げられる。ただし、フィルム成形法はこれらに限定されるものではない。フィルム成形時の成形温度は１４０〜１９０℃が好ましく、１４０〜１７０℃がより好ましい。また、本発明のポリエステル樹脂組成物から得られたフィルムは、加熱による熱成形、真空成形、プレス成形が可能である。
【００６９】
射出成形体の製造方法としては、例えば、熱可塑性樹脂を成形する場合に一般的に採用される射出成形法、ガスアシスト成形法、射出圧縮成形法等の射出成形法を採用することができる。また、目的に合わせて、上記の方法以外でもインモールド成形法、ガスプレス成形法、２色成形法、サンドイッチ成形法、ＰＵＳＨ−ＰＵＬＬ、ＳＣＯＲＩＭ等を採用することもできる。ただし、射出成形法はこれらに限定されるものではない。射出成形時の成形温度は１４０〜１９０℃が好ましく、金型温度は２０〜８０℃が好ましく、３０〜７０℃であることがより好ましい。
【００７０】
本発明の成形体は、農業、漁業、林業、園芸、医学、衛生品、食品産業、衣料、非衣料、包装、自動車、建材、その他の分野に好適に用いることができる。
【実施例】
【００７１】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例によりその技術的範囲を限定されるものではない。【００７２】
＜実施例１＞KNK005 REP-phaJ4b/ΔphaZ1,2,6/pCUP2-Plac-phaCRe株を用いたPHAの作製
（PHB2 wt%品）
まずphaZ6遺伝子の破壊を目的とし、遺伝子置換用プラスミドの作製を行った。C. necator H16株のゲノムDNAを鋳型とし、配列番号１および配列番号２で示したDNAをプライマーとしてPCRを行った。ポリメラーゼはKOD-plus（東洋紡社製）を用いた。同様に配列番号３および配列番号４で示したDNAをプライマーとしてPCRを行った。さらに、上記PCRで得られた2種DNA断片を鋳型とし、配列番号１および配列番号４で示したDNAをプライマーとしてPCRを行い、得られたDNA断片を制限酵素SmiIで消化した。このDNA断片を、特開2007-259708号公報に記載のベクターpNS2X-sacBをSmiIで消化したDNA断片と、DNAリガーゼ（Ligation High、東洋紡社製）を用いて連結し、phaZ6構造遺伝子より上流および下流のDNA配列を有する遺伝子破壊用プラスミドpNS2X-phaZ6(-+)を作製した。【００７３】
次に遺伝子破壊株の作製を行った、遺伝子破壊用プラスミドpNS2X-phaZ6(-+)を大腸菌S17-1株（ATCC47055）に導入し、KNK005株（US7384766号参照）とNutrient Agar培地（DIFCO社製）上で混合培養して接合伝達を行った。KNK005株は配列番号５に記載のPHA合成酵素をコードする遺伝子を有する、C. necator H16株を宿主とする菌株である。【００７４】
上記接合伝達後の菌株から、250 mg/Lのカナマイシン硫酸塩を含むシモンズ寒天培地（クエン酸ナトリウム2 g/L、塩化ナトリウム5 g/L、硫酸マグネシウム・7水和物0.2 g/L、リン酸二水素アンモニウム1 g/L、リン酸水素二カリウム1 g/L、寒天15 g/L、pH6.8）上で生育する菌株を選択し、プラスミドがKNK005株の染色体上に組み込まれた株を取得した。この株をNutrient Broth培地（DIFCO社製）で2世代培養した後、15 %のショ糖を含むNutrient Agar培地で生育する菌株を選択した。得られた菌株からphaZ6遺伝子の開始コドンから終止コドンまでを全長欠失したものをPCRにより選別し、うち1株をKNK005 ΔphaZ6株と命名した。KNK005 ΔphaZ6株は、染色体上のphaZ6遺伝子を全長欠失し、染色体上に配列番号５に記載のPHA合成酵素をコードする遺伝子を有する菌株である。【００７５】
次にphaZ1遺伝子の破壊を目的とし、遺伝子置換用プラスミドの作製を行った。C. necator H16株のゲノムDNAを鋳型とし、配列番号６および配列番号７で示したDNAをプライマーとしてPCRを行った。ポリメラーゼはKOD-plusを用いた。同様に配列番号８および配列番号９で示したDNAをプライマーとしてPCRを行った。さらに、上記PCRで得られた2種DNA断片を鋳型とし、配列番号６および配列番号９で示したDNAをプライマーとしてPCRを行い、得られたDNA断片を制限酵素SmiIで消化した。このDNA断片を、pNS2X-sacBをSmiIで消化したDNA断片と、DNAリガーゼを用いて連結し、phaZ1構造遺伝子より上流および下流のDNA配列を有する遺伝子破壊用プラスミドpNS2X-phaZ1(-+)を作製した。【００７６】
phaZ6遺伝子破壊と同様に、KNK005 ΔphaZ6株を親株としてpNS2X-phaZ1(-+)を用いてphaZ1遺伝子の破壊を行った。得られた株はKNK005 ΔphaZ1,6株と命名した。KNK005 ΔphaZ1,6株は、染色体上のphaZ1遺伝子およびphaZ6遺伝子を全長欠失し、染色体上に配列番号５に記載のPHA合成酵素をコードする遺伝子を有する菌株である。【００７７】
次にphaZ2遺伝子の破壊を目的とし、遺伝子置換用プラスミドの作製を行った。C. necator H16株のゲノムDNAを鋳型とし、配列番号１０および配列番号１１で示したDNAをプライマーとしてPCRを行った。ポリメラーゼはKOD-plusを用いた。同様に配列番号１２および配列番号１３で示したDNAをプライマーとしてPCRを行った。さらに、上記PCRで得られた2種DNA断片を鋳型とし、配列番号１０および配列番号１３で示したDNAをプライマーとしてPCRを行い、得られたDNA断片を制限酵素SmiIで消化した。このDNA断片を、pNS2X-sacBをSmiIで消化したDNA断片と、DNAリガーゼを用いて連結し、phaZ2構造遺伝子より上流および下流のDNA配列を有する遺伝子破壊用プラスミドpNS2X-phaZ2(-+)を作製した。【００７８】
phaZ6遺伝子破壊と同様に、KNK005 ΔphaZ1,6株を親株としてpNS2X-phaZ2(-+)を用いてphaZ2遺伝子の破壊を行った。得られた株はKNK005 ΔphaZ1,2,6株と命名した。KNK005 ΔphaZ1,2,6株は、染色体上のphaZ1遺伝子およびphaZ6遺伝子を全長欠失し、phaZ2遺伝子の16番目のコドンから終止コドンまでを欠失し、染色体上に配列番号５に記載のPHA合成酵素をコードする遺伝子を有する菌株である。【００７９】
さらに染色体上のphaJ4b遺伝子の上流に発現調節配列を挿入することを目的とし、発現調節配列挿入用プラスミドを作製した。C. necator H16株のゲノムDNAを鋳型とし、配列番号１４および配列番号１５で示したDNAをプライマーとしてPCRを行った。ポリメラーゼはKOD-plusを用いた。同様に配列番号１６および配列番号１７で示したDNAをプライマーとしてPCRを行った。さらに同様に、配列番号１８および配列番号１９で示したDNAをプライマーとしてPCRを行った。上記PCRで得られた3種のDNA断片を鋳型とし、配列番号１４および配列番号１７で示したDNAをプライマーとしてPCRを行い、得られた断片をSmiIで消化した。このDNA断片を、pNS2X-sacBをSmiIで消化したDNA断片と、DNAリガーゼを用いて連結し、phaJ4b構造遺伝子より上流のDNA配列、phaC1プロモーターとphaC1SD配列からなる配列番号２０記載の発現調節配列、およびphaJ4b構造遺伝子配列を有するDNA挿入用プラスミドpNS2X-sacB+phaJ4bU-REP-phaJ4bを作製した。【００８０】
上記遺伝子破壊と同じ方法で、KNK005 ΔphaZ1,2,6株を親株としてpNS2X-sacB+phaJ4bU-REP-phaJ4bを用いてphaJ4b遺伝子の上流に発現調節配列を挿入した。得られた株はKNK005 REP-phaJ4b/ΔphaZ1,2,6株と命名した。KNK005 REP-phaJ4b/ΔphaZ1,2,6株は、染色体上のphaZ1遺伝子およびphaZ6遺伝子を全長欠失し、phaZ2遺伝子の16番目のコドンから終止コドンまでを欠失し、phaJ4b遺伝子の直上流にphaC1プロモーターおよびphaC1SD配列からなる配列番号２０記載の発現調節配列が挿入され、染色体上に配列番号５に記載のPHA合成酵素をコードする遺伝子を有する菌株である。【００８１】
次にKNK005 REP-phaJ4b/ΔphaZ1,2,6株に導入し、PHBHとPHBを共生産することを目的とし、PHB生産用プラスミドpCUP2-Plac-phaCReを作製した。【００８２】
まず、C. necator H16株のゲノムDNAを鋳型とし、配列番号２１および配列番号２２で示したDNAをプライマーとしてPCRを行い、得られたDNA断片をMunIとSpeIで消化した。ポリメラーゼはKOD-plusを用いた。このDNA断片を、pCUP2ベクターをMunIとSpeIで消化したDNA断片と、DNAリガーゼを用いて連結し、phaC1SD配列からなる発現調節配列、およびphaCRe構造遺伝子配列を有するPHB生産用プラスミドpCUP2-SD-phaCReを作製した。【００８３】
次にpCR(R)2.1-TOPO(R)（Invitrogen社製）を鋳型とし、配列番号２３および配列番号２４で示したDNAをプライマーとしてPCRを行い、得られたDNA断片をMunIで消化した。ポリメラーゼはKOD-plusを用いた。このDNA断片を、pCUP2-SD-phaCReをMunIで消化したDNA断片と、DNAリガーゼを用いて連結し、lacプロモーターとphaC1SD配列からなる配列番号２５記載の発現調節配列、およびphaCRe構造遺伝子配列を有するPHB生産用プラスミドpCUP2-Plac-phaCReを作製した。【００８４】
次に、KNK005 REP-phaJ4b/ΔphaZ1,2,6株にpCUP2-Plac-phaCReを導入した。KNK005 REP-phaJ4b/ΔphaZ1,2,6株をNutrient Broth培地で一晩培養した。得られた培養液0.5 mlをNutrient Broth培地100 mlに接種し、30 °Cで3時間培養した。得られた培養液を氷上で速やかに冷却し、菌体を回収して氷冷した蒸留水で良く洗浄した後、得られた菌体を2 mlの蒸留水に懸濁した。菌体液をプラスミド溶液と混合し、キュベットに注入してエレクトロポレーションを行った。エレクトロポレーションは、MicroPulserエレクトロポレーター（バイオ・ラッド社製）を使用し、電圧1.5 kV、抵抗800 Ω、電流25 μFの条件で行った。エレクトロポレーション後、菌体溶液を回収して5 mlのNutrient Broth培地を添加し、30 °Cで3時間培養した。得られた培養液を、100 mg/lのカナマイシン硫酸塩を含むNutrient Agar培地に塗布した。30 °Cで3日間培養し、得られたコロニーからプラスミドが導入された菌株を取得した。得られた菌株をKNK005 REP-phaJ4b/ΔphaZ1,2,6/pCUP2-Plac-phaCRe株と命名した。【００８５】
（培養）
KNK005 REP-phaJ4b/ΔphaZ1,2,6/pCUP2-Plac-phaCRe株を以下のように培養した。【００８６】
種培地の組成は1 %(w/v) Meat extract、1 %(w/v) Bacto Trypton、0.2 %(w/v) Yeast extract、0.9 %(w/v) Na2PO4・12H2O、0.15 %(w/v) KH2PO4(pH6.8)とした。【００８７】
前培養培地の組成は、1.1 %(w/v) Na2PO4・12H2O、0.19 %(w/v) KH2PO4、1.29 %(w/v) (NH4)2SO4、0.1 %(w/v) MgSO4・7H2O、0.5 %(v/v)微量金属塩溶液（0.1N塩酸に1.6 %(w/v) FeCl2・6H2O、1 %(w/v) CaCl2・2H2O、0.02 %(w/v) CoCl2・6H2O、0.016 %(w/v) CuSO4・5H2O、0.012 %(w/v) NiCl2・6H2Oを溶かした物。）、5x10-6 %(w/v)カナマイシンとした。炭素源には、パームダブルオレイン油を2.5 %(w/v)の濃度で用いた。【００８８】
PHA生産培地の組成は、0.578 %(w/v) Na2PO4・12H2O、0.101 %(w/v) KH2PO4、0.437 %(w/v) (NH4)2SO4、0.15 %(w/v) MgSO4・7H2O、0.75 %(v/v)微量金属塩溶液（0.1 N塩酸に1.6 %(w/v) FeCl2・6H2O、1 %(w/v) CaCl2・2H2O、0.02 %(w/v) CoCl2・6H2O、0.016 %(w/v) CuSO4・5H2O、0.012 %(w/v) NiCl2・6H2Oを溶かした物。）とした。炭素源はPalm fatty acid distillate (PFAD ; MALAYSIAN BIOTECHNOLOGY CORPORATION SDN BDHより入手。遊離脂肪酸含量95.0 % ; 脂肪酸組成 C12:0 0.2 %、C14:0 1.2 %、 C16:0 47.6 %、 C16:1 0.3 %、 C18:1 35.7 %、C18:2 9.7 %、 C18:3 0.4 %、 C20:0 0.4 %; 融点43.8 °C)を以下の手順で乳化したものを用いた。【００８９】
PFADを550 gおよび水を450 g量り取り、それぞれ60 °Cに加熱後、水に4.7 gのNa2PO4・12H2O、および2.75 gのカゼインナトリウムを溶解させた。溶解後、PFADと混合し、ホモミキサー（SILVERSON社製、LABORATORY MIXER EMULSIFIER）を用いて攪拌数2500 rpmにて予備乳化を行った。さらにこの予備乳化液を高圧ホモジナイザー（PAND2K型、ニロ・ソアビ社製）にて圧力10 barrにて乳化操作を行い、乳化物を得た。【００９０】
各菌株のグリセロールストック50 μlを種培地10 mlに接種して24時間培養し、1.8 Lの前培養培地を入れた3 Lジャーファーメンター（丸菱バイオエンジ製MDL-300型）に1.0 %(v/v)接種した。運転条件は、培養温度30 °C、攪拌速度500 rpm、通気量1.8 L/minとし、pHは6.7から6.8の間でコントロールしながら、28時間培養した。pHコントロールには7 %水酸化アンモニウム水溶液を使用した。【００９１】
PHA生産培養は2 LのPHA生産培地を入れた10 Lジャーファーメンター（丸菱バイオエンジ社製MDL-1000型）に前培養種母を25 %(v/v)接種した。運転条件は、培養温度32 °C、攪拌速度450 rpm、通気量3.0 L/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 %水酸化アンモニウム水溶液を使用した。培養は45〜54時間行った。【００９２】
（精製）
培養経時および培養終了時、培養ブロスをサンプリングし、遠心分離によって菌体を回収、エタノールで洗浄後真空乾燥し、乾燥菌体を取得した。【００９３】
得られた乾燥菌体1 gに100 mlのクロロホルムを加え、室温で一昼夜攪拌して、菌体内のPHAを抽出した。菌体残渣を濾別し、エバポレーターで総容量が30 mlになるまで濃縮後、90 mlのヘキサンを徐々に添加し、1時間穏やかに攪拌した。析出したPHAを濾別後、50 °Cで3時間真空乾燥し、精製PHAとして取得した。【００９４】
得られたＰＨＢＨとＰＨＢを含む樹脂組成物を組成物１とした。【００９５】
＜実施例２＞KNK005 REP-phaJ4b/ΔphaZ1,2,6/pCUP2-PJ4a-phaCRe株を用いたPHAの作製
（PHB3.5 wt%品）
KNK005 REP-phaJ4b/ΔphaZ1,2,6株に導入し、PHBHとPHBを共生産することを目的とし、PHB生産用プラスミドpCUP2-PJ4a-phaCReを作製した。【００９６】
まず、C. necator H16株のゲノムDNAを鋳型とし、配列番号２６および配列番号２７で示したDNAをプライマーとしてPCRを行った。同様に配列番号２２および配列番号２８で示したDNAをプライマーとしてPCRを行った。上記PCRで得られた2種類のDNA断片を鋳型として、配列番号２２および配列番号２６で示したDNAをプライマーとしてPCRを行い、得られたDNA断片をMunIとSpeIで消化した。ポリメラーゼはKOD-plusを用いた。このDNA断片を、pCUP2ベクターをMunIとSpeIで消化したDNA断片と、DNAリガーゼを用いて連結し、配列番号２９記載の発現調節配列PJ4a、およびphaCRe構造遺伝子配列を有するPHB生産用プラスミドpCUP2-PJ4a-phaCReを作製した。【００９７】
実施例1と同様の手法により、KNK005 REP-phaJ4b/ΔphaZ1,2,6株にpCUP2-PJ4a-phaCReを導入した。得られた菌株をKNK005 REP-phaJ4b/ΔphaZ1,2,6/pCUP2-PJ4a-phaCRe株と命名した。【００９８】
KNK005 REP-phaJ4b/ΔphaZ1,2,6/pCUP2-PJ4a-phaCRe株を用いて、実施例1と同様の手法で精製PHAを取得した。得られたＰＨＢＨとＰＨＢを含む樹脂組成物を組成物２とした。【００９９】
＜実施例３＞KNK005 REP-phaJ4b/ΔphaZ1,2,6/pCUP2-PJ4a-phaCRe株を用いたPHAの作製
（PHB6.0 wt%品）
KNK005 REP-phaJ4b/ΔphaZ1,2,6/pCUP2-PJ4a-phaCRe株を用いて、実施例1と同様の手法で精製PHAを取得した。ただし培養時の炭素源として乳化PFADの代わりに、パームダブルオレイン油を使用した。得られたＰＨＢＨとＰＨＢを含む樹脂組成物を組成物３とした。【０１００】
＜実施例４＞  KNK005 REP-phaJ4b/ΔphaZ1,2,6/pCUP2-REP-phaCRe株を用いたPHAの作製
（PHB7.9 wt%品）
KNK005 REP-phaJ4b/ΔphaZ1,2,6株に導入し、PHBHとPHBを共生産することを目的とし、PHB生産用プラスミドpCUP2-REP-phaCReを作製した。【０１０１】
まず、C. necator H16株のゲノムDNAを鋳型とし、配列番号２２および配列番号３０で示したDNAをプライマーとしてPCRを行い、得られたDNA断片をEcoRIとSpeIで消化した。ポリメラーゼはKOD-plusを用いた。このDNA断片を、特開2007-259708号公報記載のpCUP2ベクターをMunIとSpeIで消化したDNA断片と、DNAリガーゼを用いて連結し、phaC1プロモーターとphaC1SD配列からなる配列番号２０記載の発現調節配列、およびphaCRe構造遺伝子配列を有するPHB生産用プラスミドpCUP2-REP-phaCReを作製した。【０１０２】
実施例1と同様の手法により、KNK005 REP-phaJ4b/ΔphaZ1,2,6株にpCUP2-REP-phaCReを導入した。得られた菌株をKNK005 REP-phaJ4b/ΔphaZ1,2,6/pCUP2-REP-phaCRe株と命名した。【０１０３】
KNK005 REP-phaJ4b/ΔphaZ1,2,6/pCUP2-REP-phaCRe株を用いて、実施例1と同様の手法で精製PHAを取得した。得られたＰＨＢＨとＰＨＢを含む樹脂組成物を組成物４とした。【０１０４】
＜比較例１＞（ＰＨＢＨの製造）
ＰＨＢＨの培養生産にはＫＮＫ−６３１株（国際公開第２００９／１４５１６４号参照）を用いた。培養は、実施例１記載の方法と同様に行った。ただし、炭素源は乳化ＰＦＡＤの代わりにパームダブルオレイン油を使用した。培養は６０〜７０時間行った。【０１０５】
培養液からのＰＨＢＨの精製は、実施例１記載の方法と同様に行った。得られたＰＨＢＨを組成物５とした。【０１０６】
＜比較例２及び３＞（ＰＨＢＨとＰＨＢの溶融混錬）
比較例１で得られたＰＨＢＨと次の製造例１で得られたＰＨＢを表１に示す組成比でドライブレンドし、東芝機械社製の２軸押出機ＴＥＭ２６ＳＳを用いて、シリンダー設定温度１２０〜１４０℃で、スクリュー回転数を１００ｒｐｍで溶融混錬することによって樹脂組成物を作製した。得られた樹脂組成物はそれぞれ、組成物６及び組成物７とした。【０１０７】
＜製造例１＞（ＰＨＢの製造）
ＰＨＢの培養生産にはＣｕｐｒｉａｖｉｄｕｓ  ｎｅｃａｔｏｒ  Ｈ１６(ＡＴＣＣ１７６９９)株を用いた。培養は、実施例１記載の方法と同様に行った。培養は４５〜５４時間行った。【０１０８】
培養液からのＰＨＢの精製は、実施例１記載の方法と同様に行った。【０１０９】
以上で得られた各組成物を以下の測定に供した。【０１１０】
＜組成物からの各樹脂成分の分別＞
約１０００ｍｇの樹脂組成物を１００ｍｌのクロロホルムに約５０℃で溶解させた。その後に、２６６．７ｍｌのヘキサンを加えて１０分間攪拌した後に析出してきた成分を第一析出画分として吸引ろ過で分別した。更に１３０ｍｌのヘキサンを加えて５分間攪拌後、１５分間静置して析出してきたものを第二析出画分として吸引ろ過した。それぞれ乾燥して重量を測定し、第一析出画分と第二析出画分の合計量に対する第一析出画分の重量比を、ＰＨＢの比率として表１に示した。【０１１１】
＜第一析出画分および第二析出画分の組成分析＞
組成分析はガスクロマトグラフィーによって測定した。分別した各析出画分を８０℃で４時間乾燥した後、各析出画分２０ｍｇに２ｍｌの硫酸−メタノール混液（１５：８５）と２ｍｌのクロロホルムを添加して密栓し、１００℃で１４０分間加熱することによってメチルエステル化した。冷却後、これに１．５ｇの炭酸水素ナトリウムを少しずつ加えて中和し、炭酸ガスの発生がとまるまで放置した。４ｍｌのジイソプロピルエーテルを添加してよく混合した後、遠心して、上清中のモノマーユニット組成をキャピラリーガスクロマトグラフィーにより分析した。ガスクロマトグラフは島津製作所ＧＣ−１７Ａ、キャピラリーカラムはＧＬサイエンス社製ＮＥＵＴＲＡ  ＢＯＮＤ−１（カラム長２５ｍ、カラム内径０．２５ｍｍ、液膜厚０．４μｍ）を用いた。キャリアガスとしてＨｅを用い、カラム入口圧１００ｋＰａとし、サンプルは１μlを注入した。温度条件は、初発温度１００から２００℃まで８℃／分の速度で昇温、さらに２００から２９０℃まで３０℃／分の速度で昇温した。【０１１２】
上記条件にて分析した結果、第一析出画分からは３−ヒドロキシヘキサノエートは検出されず、第一析出画分はポリ（３−ヒドロキシブチレート）ホモポリマー（本願明細書ではＰＨＢとも称する）であることが確認された。第二析出画分からは３−ヒドロキシヘキサノエートが検出され、第二析出画分はポリ（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）（本願明細書ではＰＨＢＨとも称する）であることが確認された。第二析出画分であるＰＨＢＨの３−ヒドロキシヘキサノエート（３ＨＨ）組成比は表１に示した。【０１１３】
＜ＰＨＢＨ単独またはＰＨＢ単独の融点測定＞
融点の測定には日立ハイテクサイエンス社の示差走査熱量計（ＤＳＣ７０２０）を用いた。試料として、上記で分別したＰＨＢＨまたはＰＨＢ約５ｍｇを精秤し、昇温速度１０℃／分で得られる吸熱ピークを融点とした。３回測定した平均値を融点として表１に示した。【０１１４】
＜組成物についての融点測定＞
融点の測定には日立ハイテクサイエンス社の示差走査熱量計（ＤＳＣ７０２０）を用いた。試料として、組成物１〜７のいずれかを約５ｍｇ精秤し、昇温速度１０℃／分で得られる吸熱ピークを融点とした。低温側の吸熱ピークをＰＨＢＨの融点、高温側の吸熱ピークをＰＨＢの融点とした。３回測定した平均値を融点として表１に示した。【０１１５】
＜固化試験＞
固化試験は次のように実施した。まず、組成物１〜７のいずれかを８０℃で５時間乾燥した。次いで、ＤＳＭ社製の小型混練機ＸｐｌｏｒｅシリーズＭＣ５を用いて、各組成物を、設定温度１７０℃、スクリュー回転数１００ｒｐｍ、混錬時間１分で溶融混錬した後、溶融した樹脂を約５０℃の温浴に投入し、固まる時間を計測した。結晶化が早いほど固まる時間が短い、すなわち、固化試験では数字が小さいほど固化特性は優れていることを意味する。同手順で測定を５回行い、その平均値を表１に示した。【０１１６】
＜ペレットの生産性＞
ペレットの生産性は次のようにして評価した。東芝機械社製の２軸押出機ＴＥＭ２６ＳＳを用いて、各組成物を、シリンダー設定温度１２０〜１４０℃で溶融混錬し、φ４ｍｍ、３穴のストランドダイから溶融樹脂を吐出させ、設定６０℃の温水で満たされた１．５ｍ長の温浴槽内を通過して結晶化、固化して、ペレタイザーにてペレット状にカットする。【０１１７】
樹脂吐出量をあげてペレット生産性を上げるためには、押出機のスクリュー回転数をあげてストランドの線速をあげる必要がある。スクリュー回転数を上げると剪断発熱によって樹脂温度が高まり、かつ線速が上がるに従い温浴槽での滞留時間が短くなる。樹脂温度が高まると結晶化し難くなり、また、温浴槽での滞留時間が短くなると、樹脂は結晶化しきれずに軟化したままになる。すなわち、樹脂温度が高まり温浴槽での滞留時間が短くなるとペレタイザーでカットできなくなる。【０１１８】
ペレット化できる最大のストランド線速をペレット生産性と定義した。線速値が高いほどペレット生産性は優れることを意味する。結果は表１に示した。【０１１９】
＜Ｔダイ成形によるシートの生産性＞
シートの生産性は次のように評価した。Ｔダイシート成形機（東洋精機製作所社製：ラボプラストミル）を用い、各組成物を、ダイスリップ厚＝２５０μｍ、ダイスリップ幅＝１５０ｍｍ、シリンダー設定温度＝１２０〜１４０℃、ダイス設定温度＝１５０〜１６０℃、冷却ロール設定温度６０℃にて、１００ｍｍ幅のシートに成形した。Ｔダイからシート状にでてきた溶融樹脂は冷却ロールに接触することで結晶化し固化され、厚さ１００μｍのシートに成形される。樹脂が十分に結晶化し固化される場合は、成形されたシートは冷却ロールから離型され、巻き取られるが、シートの線速が早まると冷却ロールに接触している時間が短くなるので結晶化せずに十分に固化しないので冷却ロールから離型できなくなる。シートが離型できる最大のシート線速をシート生産性と定義した。従い、線速値が高いほどシート生産性は優れることを意味する。結果は表１に示した。【０１２０】
＜Ｔダイ成形で得られたシート中の異物の数＞
異物の数は次のように評価した。上述したＴダイ成形で得られた厚み約１００μｍのシートからおおよそ１００ｍｍ四方を切り出し、当該シートを、倍率２０倍の目盛り付拡大鏡を用いて観察し、大きさ１００μｍ以上の異物（未溶融物）の数を計測した。面積１００ｃｍ２あたりに存在する異物の数に換算した値を表１に示した。【０１２１】
【表１】
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【０１２２】
表１より、実施例１〜４では、組成物について融点を測定した時に、第２のポリヒドロキシアルカノエートであるＰＨＢの融点が、ＰＨＢ単独で測定した融点よりも低い温度で観測された。一方、比較例２〜３では、組成物について融点を測定した時に、ＰＨＢの融点が、ＰＨＢ単独で測定した融点と同一の温度で観測された。【０１２３】
また、実施例１と比較例２はＰＨＢ含有量がほぼ同一であるが、実施例１は、固化試験、ペレット生産性、シート生産性すべての点で比較例２よりも優れていた。また、実施例４についても、固化試験、ペレット生産性、シート生産性すべての点で、ＰＨＢ含有量がほぼ同一の比較例３より優れていた。【０１２４】
以上から、樹脂組成物中で第２のポリヒドロキシアルカノエートの融点が、第２のポリヒドロキシアルカノエート単独で測定した融点よりも低い温度で観測されることで、樹脂組成物の固化性が改善され、溶融及び固化を伴う成形時の加工速度が向上することが分かる。
【配列表】
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【国際調査報告】
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