JP2021088662A - ポリヒドロキシアルカン酸の製造方法およびその利用 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の一実施形態に係るポリヒドロキシアルカン酸の製造方法(以下、「本製造方法」と称する。)は、(a)ポリヒドロキシアルカン酸およびポリビニルアルコール(PVA)を含み、かつ、pHが7以下である水性懸濁液を調製する工程、および(b)前記工程(a)で調製した水性懸濁液を噴霧乾燥する工程、を含み、前記工程(b)は、前記ポリヒドロキシアルカン酸300kg以上を噴霧乾燥する大規模生産工程であり、さらに、前記工程(b)において、前記ポリヒドロキシアルカン酸のメジアン粒子径を103μm以上に制御する、方法である。
本製造方法は、下記の工程(a)および工程(b)を必須の工程として含む方法である。
・工程(a):PHAおよびPVAを含み、かつ、pHが7以下である水性懸濁液を調製する工程
・工程(b):前記工程(a)で調製した水性懸濁液を噴霧乾燥する工程(ここで、工程(b)は、前記ポリヒドロキシアルカン酸300kg以上を噴霧乾燥する大規模生産工程であり、さらに、前記工程(b)において、前記ポリヒドロキシアルカン酸のメジアン粒子径を103μm以上に制御する。)
(工程(a))
本製造方法における工程(a)では、PHAおよびPVAを含み、かつ、pHが7以下である水性懸濁液を調製する。当該水性懸濁液において、PHAは水性媒体中に分散した状態で存在しており、PVAは水性媒体に溶解している。以下では、少なくともPHAを含む水性懸濁液を、「PHA水性懸濁液」と略して表記する場合がある。
本明細書において、「PHA」とは、ヒドロキシアルカン酸をモノマーユニットとする重合体の総称である。PHAを構成するヒドロキシアルカン酸としては、特に限定されないが、例えば、3−ヒドロキシブタン酸、4−ヒドロキシブタン酸、3−ヒドロキシプロピオン酸、3−ヒドロキシペンタン酸、3−ヒドロキシヘキサン酸、3−ヒドロキシヘプタン酸、3−ヒドロキシオクタン酸等が挙げられる。これらの重合体は、単独重合体でも、2種以上のモノマーユニットを含む共重合体でもよい。
・工程(a1):PHA水性懸濁液にPVAを添加する工程
・工程(a2):PHA水性懸濁液のpHを7以下に調整する工程
工程(a1)と工程(a2)とを実施する順番は、特に限定されないが、工程(a2)におけるPHAの凝集が抑制され、よりPHAの分散安定性に優れた水性懸濁液が得られる観点で、工程(a1)の後に工程(a2)を実施することが好ましい。
本製造方法の工程(a)における分散剤は、ポリビニルアルコール(PVA)である。
本製造方法の工程(a)に付される前のPHA水性懸濁液(PVAが添加される前のPHA水性懸濁液)は、通常、上記の精製工程を経ることにより、7を超えるpHを有する。そこで、本製造方法の工程(a)(特に、工程(a2))により、上記PHA水性懸濁液のpHを7以下に調整する。その調整方法は、特に限定されず、例えば、酸を添加する方法等が挙げられる。酸は、特に限定されず、有機酸、無機酸のいずれでもよく、揮発性の有無は問わない。より具体的には、酸としては、例えば、硫酸、塩酸、リン酸、酢酸等が使用できる。
本製造方法における工程(b)では、工程(a)で調製したPHA水性懸濁液を噴霧乾燥する。噴霧乾燥の方法としては、例えば、PHA水性懸濁液を微細な液滴の状態として乾燥機内に供給し、当該乾燥機内で熱風と接触させながら乾燥する方法等が挙げられる。PHA水性懸濁液を微細な液滴の状態で乾燥機内に供給する方法(アトマイザー)は、特に限定されず、回転ディスクを用いる方法、ノズルを用いる方法等の公知の方法が挙げられる。PHAのメジアン粒子径を制御する観点から、回転ディスクを用いる方法が好ましく、ロータリーアトマイザーが好ましく用いられる。乾燥機内における液滴と熱風の接触方式は、特に限定されず、並流式、向流式、これらを併用する方式等が挙げられる。
本発明の他の実施形態において、本製造方法により得られるポリヒドロキシアルカン酸粉体(以下、「本PHA粉体」と称する。)を提供する。本PHA粉体は、造粒後の粉体加工においてPHA粉体の良好な流動性を担保できるとの利点を有する。
<1>(a)ポリヒドロキシアルカン酸およびポリビニルアルコール(PVA)を含み、かつ、pHが7以下である水性懸濁液を調製する工程、および
(b)前記工程(a)で調製した水性懸濁液を噴霧乾燥する工程、を含む、ポリヒドロキシアルカン酸の製造方法であり、
前記工程(b)は、前記ポリヒドロキシアルカン酸300kg以上を噴霧乾燥する大規模生産工程であり、
さらに、前記工程(b)において、前記ポリヒドロキシアルカン酸のメジアン粒子径を103μm以上に制御する、ポリヒドロキシアルカン酸の製造方法。
<2>前記工程(b)は、ロータリーアトマイザーを用いる工程を含み、
前記ポリヒドロキシアルカン酸のメジアン粒子径の制御が、前記ロータリーアトマイザーのディスク直径を0.0625〜0.5mに設定することにより行われる、<1>に記載のポリヒドロキシアルカン酸の製造方法。
<3>前記工程(a)は、ポリヒドロキシアルカン酸の濃度およびPVAの濃度を制御する工程を含み、
前記工程(a)において、前記ポリヒドロキシアルカン酸の濃度を49質量%超、60質量%以下に制御し、かつ、前記PVAの濃度を0.8phr超、2.0phr以下に制御し、
前記工程(b)は、ロータリーアトマイザーを用いる工程を含み、
前記工程(b)における前記ポリヒドロキシアルカン酸のメジアン粒子径の制御が、前記ロータリーアトマイザーの回転数を3000〜19000rpmに設定することにより行われる、<1>に記載のポリヒドロキシアルカン酸の製造方法。
<4>前記工程(a)は、ポリヒドロキシアルカン酸の濃度およびPVAの濃度を制御する工程を含み、
前記工程(a)において、前記ポリヒドロキシアルカン酸の濃度を30質量%超、49質量%以下に制御し、かつ、前記PVAの濃度を0.8phr超、2.0phr以下に制御し、
前記工程(b)は、ロータリーアトマイザーを用いる工程を含み、
前記工程(b)における前記ポリヒドロキシアルカン酸のメジアン粒子径の制御が、前記ロータリーアトマイザーの回転数を3000〜10000rpmに設定することにより行われる、<1>に記載のポリヒドロキシアルカン酸の製造方法。
実施例および比較例における測定および評価を、以下の方法で行った。
本製造方法により得られる噴霧乾燥後のPHA粉体の平均粒径は、以下の方法により測定した。
JISのK−7365に記載の方法で、体積100ml±0.5ml、内径45mm±5mmの内面を滑らかに仕上げた金属シリンダー(受器)の上部に、下部開口部が20mm〜30mmの漏斗にダンパー(例えば、金属製の板)を付けたものがセッティングされた装置を用いて測定を行った。はかりには、0.1gの桁まで計ることのできるものを使用した。
ここで、mは、受器の内容物の質量(g)を表し、Vは、受器の体積(ml)(すなわち、100)を表す。2回の測定結果の算術平均値を結果とした。
含水率は、JIS:7251:2002 B法(水分気化法)に則り、カールフィッシャー電量滴定法で測定を行った。三菱化学アナリテックの微量水分測定装置CA−200を用い、サンプル(PHA粉体)0.5gを専用容器に測りとり、加熱温度160℃、N2風量250ml/minの条件で含水率(質量%)を測定した。
粉体流動性は、ICIフローで確認を行った。ICIフローとは、粉体粒子の動的状態での粉体粒子の流れやすさを表す指標であり、本実施例では、φ5mmの穴があいたロート状の金属性容器であるICIフローカップを用いた。使用したICIフローカップを図1に示す。室温で、充填部2からカップにPHA粉体を充填し、その後、底蓋(流出部3)を開けてPHA粉体がすべて流出するかどうかを確認した。なお、図1中、充填部2の長さは55mmであり、流出部3の長さは5mmであり、充填部2から流出部3までの最短距離は60mmである。PHA粉体がブリッジして流動性がなくなった場合には、付属のハンマーで振動を与えた。充填したPHA粉体がすべて流出した場合を○、それ以外の場合を×とした。
せん断粘度は、レオメーターAR−G2(TA Instrument社製)を用いて、同軸2重円筒にて測定した。具体的な測定方法としては、PHA水性懸濁液を20mL円筒に投入し、液温度が25℃になるまで、せん断速度100 1/sの条件下で運転した。目的の液温度に到達後、せん断速度1 1/sから1000 1/sに変えた時のせん断速度1000 1/sの値を測定した。
(菌体培養液の調製)
国際公開第2008/010296号の段落〔0049〕に記載のラルストニア・ユートロファKNK−005株を、同文献の段落〔0050〕〜〔0053〕に記載の方法で培養し、PHAを含有する菌体を含む菌体培養液を得た。なお、ラルストニア・ユートロファは、現在では、カプリアビダス・ネケータに分類されている。
上記で得られた菌体培養液を内温60〜80℃で20分間加熱・攪拌処理し、滅菌処理を行った。
上記で得られた滅菌済みの菌体培養液に、0.2重量%のドデシル硫酸ナトリウムを添加した。さらに、pHが11.0になるように水酸化ナトリウム水溶液を添加した後、50℃で1時間保温した。その後、高圧破砕機(ニロソアビ社製高圧ホモジナイザーモデルPA2K型)を用いて、450〜550kgf/cm2の圧力で高圧破砕を行った。
上記で得られた高圧破砕後の破砕液に対して、等量の蒸留水を添加した。これを遠心分離した後、上清を除去して2倍濃縮した。この濃縮したPHAの水性懸濁液に、除去した上清と同量の水酸化ナトリウム水溶液(pH11)を添加して遠心分離し、上清を除去した。そこに再度水を添加して懸濁させ、0.2重量%のドデシル硫酸ナトリウムと、PHAの1/100重量のプロテアーゼ(ノボザイム社、エスペラーゼ)を添加し、pH10で50℃に保持したまま、2時間攪拌した。その後、遠心分離により上清を除去して4倍濃縮した。さらに水を添加して、PHA濃度が52重量%になるように調整した。
上記で得られたPHA水性懸濁液(固形分濃度(PHAの濃度)52質量%)に対して、平均重合度500、ケン化度87mol%のPVA(商品名ポバール)を1.5phr(水性懸濁液中に存在するPHA100重量部に対して1.5重量部)添加し、その後、固形分濃度を50質量%に調整した。この液を30分間撹拌した後、硫酸を添加してpHが4に安定するまで調整した。こうして得られたPHA水性懸濁液を、噴霧方式がロータリーディスクアトマイザーである大河原社製のODT−25型噴霧乾燥機(MC125ディスク、ディスク直径12.5cm、ピン数20個、ピン高さ0.015m、濡れ辺長0.6m、体積容量14.7m3)にて噴霧乾燥を実施した(熱風温度:150℃、排風温度:70℃)。噴霧乾燥機へのPHA水性懸濁液の送液速度は88kg/hとし、ロータリーディスク回転速度は9500rpmで20時間噴霧乾燥を行うことによって、880kgのPHA粉体を得た。得られたPHA粉体のメジアン粒子径、嵩密度、含水率、粉体流動性およびせん断粘度は、上記の方法で測定および/または評価した。結果を表1に示す。
実施例1と同じ操作により、pH4のPVA含有PHA水性懸濁液を調製し、噴霧乾燥を実施した。噴霧乾燥機へのPHA水性懸濁液の送液速度は67.5kg/hとし、ロータリーディスク回転速度は9500rpmで20時間噴霧乾燥を行うことによって、756kgのPHA粉体を得た。得られたPHA粉体のメジアン粒子径、嵩密度、含水率、粉体流動性およびせん断粘度は、上記の方法で測定および/または評価した。結果を表1に示す。
実施例1と同じ操作により、pH4のPVA含有PHA水性懸濁液を調製し、噴霧乾燥を実施した。噴霧乾燥機へのPHA水性懸濁液の送液速度は85.6kg/hとし、ロータリーディスク回転速度は11000rpmで20時間噴霧乾燥を行うことによって、856kgのPHA粉体を得た。得られたPHA粉体のメジアン粒子径、嵩密度、含水率、粉体流動性およびせん断粘度は、上記の方法で測定および/または評価した。結果を表1に示す。
実施例1と同じ操作により、pH4のPVA含有PHA水性懸濁液を調製し、噴霧乾燥を実施した。噴霧乾燥機へのPHA水性懸濁液の送液速度は66.6kg/hとし、ロータリーディスク回転速度は11000rpmで20時間噴霧乾燥を行うことによって、666kgのPHA粉体を得た。得られたPHA粉体のメジアン粒子径、嵩密度、含水率、粉体流動性およびせん断粘度は、上記の方法で測定および/または評価した。結果を表1に示す。
精製処理までは実施例1と同じ操作により、固形分濃度が55質量%のPHA水性懸濁液を調製した。次いで、PHA水性懸濁液(固形分濃度55質量%)に、PVA(商品名ポバール)を1.5phr添加し、その後、固形分濃度を53質量%に調整した。この液を30分間撹拌した後、硫酸を添加してpHが4に安定するまで調整した。こうして得られたPHA水性懸濁液を用い、噴霧乾燥を実施した。噴霧乾燥機へのPHA水性懸濁液の送液速度は68.3kg/hとし、ロータリーディスク回転速度は7000rpmで20時間噴霧乾燥を行うことによって、724kgのPHA粉体を得た。得られたPHA粉体のメジアン粒子径、嵩密度、含水率、粉体流動性およびせん断粘度は、上記の方法で測定および/または評価した。結果を表1に示す。
精製処理までは実施例1と同じ操作により、固形分濃度が56質量%のPHA水性懸濁液を調製した。次いで、PHA水性懸濁液(固形分濃度56質量%)に、PVA(商品名ポバール)を1.5phr添加し、その後、固形分濃度を54質量%に調整した。この液を30分間撹拌した後、硫酸を添加してpHが4に安定するまで調整した。こうして得られたPHA水性懸濁液を用い、噴霧乾燥を実施した。噴霧乾燥機へのPHA水性懸濁液の送液速度は96.6kg/hとし、ロータリーディスク回転速度は18000rpmで20時間噴霧乾燥を行うことによって、1044kgのPHA粉体を得た。得られたPHA粉体のメジアン粒子径、嵩密度、含水率、粉体流動性およびせん断粘度は、上記の方法で測定および/または評価した。結果を表1に示す。
精製処理までは実施例1と同じ操作により、固形分濃度が33質量%のPHA水性懸濁液を調製した。次いで、PHA水性懸濁液(固形分濃度33質量%)に、PVA(商品名ポバール)を1.5phr添加し、その後、固形分濃度を31質量%に調整した。この液を30分間撹拌した後、硫酸を添加してpHが4に安定するまで調整した。こうして得られたPHA水性懸濁液を用い、噴霧乾燥を実施した。噴霧乾燥機へのPHA水性懸濁液の送液速度は50.5kg/hとし、ロータリーディスク回転速度は9000rpmで20時間噴霧乾燥を行うことによって、303kgのPHA粉体を得た。得られたPHA粉体のメジアン粒子径、嵩密度、含水率、粉体流動性およびせん断粘度は、上記の方法で測定および/または評価した。結果を表1に示す。
精製処理までは実施例1と同じ操作により、固形分濃度が50質量%のPHA水性懸濁液を調製した。次いで、PHA水性懸濁液(固形分濃度50質量%)に、PVA(商品名ポバール)を1.5phr添加し、その後、固形分濃度を48質量%に調整した。この液を30分間撹拌した後、硫酸を添加してpHが4に安定するまで調整した。こうして得られたPHA水性懸濁液を用い、噴霧乾燥を実施した。噴霧乾燥機へのPHA水性懸濁液の送液速度は62.2kg/hとし、ロータリーディスク回転速度は11000rpmで20時間噴霧乾燥を行うことによって、597kgのPHA粉体を得た。得られたPHA粉体のメジアン粒子径、嵩密度、含水率、粉体流動性およびせん断粘度は、上記の方法で測定および/または評価した。結果を表1に示す。
精製処理までは実施例1と同じ操作により、固形分濃度が50質量%のPHA水性懸濁液を調製した。次いで、PHA水性懸濁液(固形分濃度50質量%)に、PVA(商品名ポバール)を1.5phr添加し、その後、固形分濃度を48質量%に調整した。この液を30分間撹拌した後、硫酸を添加してpHが4に安定するまで調整した。こうして得られたPHA水性懸濁液を用い、噴霧乾燥を実施した。噴霧乾燥機へのPHA水性懸濁液の送液速度は63.5kg/hとし、ロータリーディスク回転速度は14000rpmで20時間噴霧乾燥を行うことによって、610kgのPHA粉体を得た。得られたPHA粉体のメジアン粒子径、嵩密度、含水率、粉体流動性およびせん断粘度は、上記の方法で測定および/または評価した。結果を表1に示す。
精製処理までは実施例1と同じ操作により、固形分濃度が23質量%のPHA水性懸濁液を調製した。次いで、PHA水性懸濁液(固形分濃度23質量%)に、PVA(商品名ポバール)を1.5phr添加し、その後、固形分濃度を21質量%に調整した。この液を30分間撹拌した後、硫酸を添加してpHが4に安定するまで調整した。こうして得られたPHA水性懸濁液を用い、噴霧乾燥を実施した。噴霧乾燥機へのPHA水性懸濁液の送液速度は52.9kg/hとし、ロータリーディスク回転速度は10000rpmとした。得られたPHA粉体のメジアン粒子径、嵩密度、含水率、粉体流動性およびせん断粘度は、上記の方法で測定および/または評価した。結果を表1に示す。
精製処理までは実施例1と同じ操作により、固形分濃度が53質量%のPHA水性懸濁液を調製した。次いで、PHA水性懸濁液(固形分濃度53質量%)に、PVA(商品名ポバール)を1.5phr添加し、その後、固形分濃度を51質量%に調整した。この液を30分間撹拌した後、硫酸を添加してpHが4に安定するまで調整した。こうして得られたPHA水性懸濁液を、噴霧方式がロータリーディスクアトマイザーであるGEA社製のモービルマイナー噴霧乾燥機(M−02/bモービルアトマイザー、ディスク直径2.8cm、噴霧孔高さ0.006m・幅0.004m・数24個、体積容量0.4m3)にて噴霧乾燥を実施した(熱風温度:150℃、排風温度:70℃)。噴霧乾燥機へのPHA水性懸濁液の送液速度は0.3kg/hとし、ロータリーディスク回転速度は13000rpmで20時間噴霧乾燥を行うことによって、6kgのPHA粉体を得た。得られたPHA粉体のメジアン粒子径、嵩密度、含水率、粉体流動性およびせん断粘度は、上記の方法で測定および/または評価した。結果を表1に示す。
表1より、実施例では、比較例に比して、造粒後の粉体輸送におけるPHA粉体の流動性が良好であることが示された。すなわち、特定のメジアン粒子径のPHAを使用することにより、造粒後の粉体輸送におけるPHA粉体の流動性の低下を抑制できることが分かった。
2 充填部
3 流出部
Claims (4)
- (a)ポリヒドロキシアルカン酸およびポリビニルアルコール(PVA)を含み、かつ、pHが7以下である水性懸濁液を調製する工程、および
(b)前記工程(a)で調製した水性懸濁液を噴霧乾燥する工程、を含む、ポリヒドロキシアルカン酸の製造方法であり、
前記工程(b)は、前記ポリヒドロキシアルカン酸300kg以上を噴霧乾燥する大規模生産工程であり、
さらに、前記工程(b)において、前記ポリヒドロキシアルカン酸のメジアン粒子径を103μm以上に制御する、ポリヒドロキシアルカン酸の製造方法。 - 前記工程(b)は、ロータリーアトマイザーを用いる工程を含み、
前記ポリヒドロキシアルカン酸のメジアン粒子径の制御が、前記ロータリーアトマイザーのディスク直径を0.0625〜0.5mに設定することにより行われる、請求項1に記載のポリヒドロキシアルカン酸の製造方法。 - 前記工程(a)は、ポリヒドロキシアルカン酸の濃度およびPVAの濃度を制御する工程を含み、
前記工程(a)において、前記ポリヒドロキシアルカン酸の濃度を49質量%超、60質量%以下に制御し、かつ、前記PVAの濃度を0.8phr超、2.0phr以下に制御し、
前記工程(b)は、ロータリーアトマイザーを用いる工程を含み、
前記工程(b)における前記ポリヒドロキシアルカン酸のメジアン粒子径の制御が、前記ロータリーアトマイザーの回転数を3000〜19000rpmに設定することにより行われる、請求項1に記載のポリヒドロキシアルカン酸の製造方法。 - 前記工程(a)は、ポリヒドロキシアルカン酸の濃度およびPVAの濃度を制御する工程を含み、
前記工程(a)において、前記ポリヒドロキシアルカン酸の濃度を30質量%超、49質量%以下に制御し、かつ、前記PVAの濃度を0.8phr超、2.0phr以下に制御し、
前記工程(b)は、ロータリーアトマイザーを用いる工程を含み、
前記工程(b)における前記ポリヒドロキシアルカン酸のメジアン粒子径の制御が、前記ロータリーアトマイザーの回転数を3000〜10000rpmに設定することにより行われる、請求項1に記載のポリヒドロキシアルカン酸の製造方法。
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0873501A (ja) * | 1994-09-08 | 1996-03-19 | Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd | カルボキシメチルセルロースエーテルアルカリ塩の造粒乾燥方法 |
JPH09287001A (ja) * | 1996-04-22 | 1997-11-04 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 異方性造粒粉の製造方法とその装置 |
WO2018070492A1 (ja) * | 2016-10-13 | 2018-04-19 | 株式会社カネカ | ポリヒドロキシアルカン酸の製造方法 |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0873501A (ja) * | 1994-09-08 | 1996-03-19 | Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd | カルボキシメチルセルロースエーテルアルカリ塩の造粒乾燥方法 |
JPH09287001A (ja) * | 1996-04-22 | 1997-11-04 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 異方性造粒粉の製造方法とその装置 |
WO2018070492A1 (ja) * | 2016-10-13 | 2018-04-19 | 株式会社カネカ | ポリヒドロキシアルカン酸の製造方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022091685A1 (ja) * | 2020-10-26 | 2022-05-05 | 株式会社カネカ | ポリヒドロキシ酪酸共重合体の製造方法およびその利用 |
WO2024029220A1 (ja) * | 2022-08-05 | 2024-02-08 | 株式会社カネカ | ポリヒドロキシアルカノエートの製造方法およびその利用 |
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