KR20160089367A - 난연성 폴리아미드 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 265℃ 보다 더 높은 용융 온도를 갖는 폴리아미드, 및 아멜린 및/또는 아멜라이드를 포함하고, 여기서 아멜린 및/또는 아멜라이드가 생물촉매를 포함하는 수성 반응 혼합물에서 멜라민으로부터 생물촉매적 방법에 의해 수득가능하고, 이때 멜라민이 아멜린 및 임의적으로 추가로 아멜라이드로 전환되는, 난연성 폴리아미드 조성물에 관한 것이다.

Description

난연성 폴리아미드 조성물{FLAME-RETARDANT POLYAMIDE COMPOSITION}

본 발명은 아멜린 및/또는 아멜라이드를 난연제로서 포함하는 난연성 폴리아미드 조성물에 관한 것이다.

아멜린(4,6-디아미노-2-하이드록시-1,3,5-트리아진) 및 아멜라이드(6-아미노-2,4-디하이드록시-1,3,5-트리아진)는, 예를 들면 난연성 조성물에 사용하기 위한, 공업적으로 흥미로운 1,3,5-트리아진 화합물이다. 그러나 오늘날 이들은 큰 공업용 규모로 상업적으로 입수가능하지 않다.

아멜린 및/또는 아멜라이드를 난연제로서 포함하는 난연성 폴리아미드 조성물은 공지되어 있고, 예를 들면 JP 제51-127152호 및 JP 제55-94953호에 기재되어 있다. JP 제51-127152호에서 폴리아미드 조성물은 다양한 양의 아멜린을 갖는 것으로 개시되어 있고 멜라민과 난연제로서 비교된다. 아멜린에 대한 합성 생산 경로는 JP 제51-127152호에 개시되어 있고, 예컨대 우레아의 고온 압착 분해이다. 멜라민과 비교하여, 아멜린을 갖는 조성물에서 금형 침착(mold deposit)이 더 적은 것으로 관찰되었다.

JP 제51-127152호를 지칭하는 JP 제55-94953호에서, 금형 침착이 관찰되지 않아서 아멜린은 멜라민에 비해 우수한 것으로 인정되었다. 그러나, 또한 고온 및 고습 조건하에 몰딩(molding)이 남아있을 경우 발생되는 블루밍 현상(blooming)을 합성 아멜린이 나타내는 것으로 기재되어 있다. JP 제55-94953호는 아멜린 및 아멜라이드의 반응 생성물을 난연제로서 이용함으로써 더 낮은 용융 폴리아미드에 대한 이러한 문제점을 해결한다.

아멜린은 아멜린 및 아멜라이드의 제조 둘 다에 대해 기재된 수 개의 합성 경로로부터 입수가능하다(E.M. Smolin and L. Rapoport. 2008. Ammelide, Ammeline and Related Compounds. In: Chemistry of heterocyclic compounds: s-Triazines and Derivatives. Volume 13. Chapter 5. p. 269-308). 이러한 경로는 꽤 시간과 노력이 들고 까다롭다. 더욱이, 이들은 비교적 값비싼 출발 물질(예를 들어 디시안디아미드 및 뷰렛(biuret)), 엄격한 반응 조건(200℃ 초과의 온도), 할로겐-포함 화합물, 독성 용매(예를 들어 페놀, 크레졸 또는 자일레놀), 및 용매로부터의 아멜린 및/또는 아멜라이드의 침전 및 회수를 위한 알코올(예를 들어 메탄올)의 첨가를 필요로 한다. 추가적으로, 이들 경로는 종종 조절되지 않은 비율로의 아멜린 및 아멜라이드의 형성, 및 다양한 양의 부산물, 예를 들어 시아누르산의 형성과 조합된 제한된 수율을 유도하고, 세척에 의한 이러한 부산물의 제거는 그의 매우 낮은 용해도에 기인하여 어렵고 고가이다. 또 다른 단점은 예를 들면 멜라민이 부산물로서 형성된다는 것이다.

합성 경로에 의해 제조된 아멜린을 포함하는 난연성 폴리아미드 조성물의 단점은, 이들 조성물이 더 높은 온도에서 가공될 때 여전히 기포형성이 관찰된다는 것이다. 이러한 현상은 특히 265℃ 보다 더 높은 용융 온도를 갖는 폴리아미드를 포함하는 유리-충전된 난연성 폴리아미드 조성물의 경우 관찰되었고, 이는 배합 동안 2중 스크류 압출기에서, 예를 들면 적어도 300℃의 용융 온도에 도달될 수 있다.

따라서 본 발명의 목적은 265℃ 보다 더 높은 용융 온도를 갖는 폴리아미드 및 쉽게 가공될 수 있는 아멜린을 포함하고, 이로써 가공 동안 기포형성이 덜 관찰되는 난연성 폴리아미드 조성물을 제공하는 것이다.

이는 놀랍게도

- 265℃ 보다 더 높은 용융 온도를 갖는 폴리아미드, 및

- 아멜린 및/또는 아멜라이드를 포함하고, 여기서 아멜린 및/또는 아멜라이드가 생물촉매를 포함하는 수성 반응 혼합물에서 멜라민으로부터 생물촉매적 방법에 의해 수득가능하고, 이때 멜라민이 아멜린 및 임의적으로 추가로 아멜라이드로 전환되는, 난연성 폴리아미드 조성물에 의해 달성되었다.

본 발명에 따른 난연성 폴리아미드 조성물은 요구되는 성형 온도를 견딜수 있으면서도 양호한 난연성을 나타낸다. 난연성 폴리아미드 조성물은 합성적으로 제조된 아멜린을 포함하는 조성물에 비교될 경우 가공시 기포형성을 더 적게 나타낸다. 이는 실시예에서 예시된다. 합성적 제조는 본원에서 종래의 화학적 또는 비-효소적 제조로서 이해된다.

본 발명에 따른 난연성 폴리아미드 조성물의 추가의 이점은 난연제가 할로겐-부재이고, 또한 할로겐이 포함되지 않은 화합물이 아멜린의 생산을 위해 사용되어야 한다는 점이다. 할로겐의 존재는 환경적 관심에 의해 바람직하지 않다.

또 다른 이점은 본 발명에 따른 난연성 폴리아미드 조성물이 디시안디아미드 및 시아누르산과 같은 불순물을 다량으로 나타내지 않는다는 것이다. 이들 불순물은 종종 합성적으로 제조된 아멜린의 경우 관찰되고, 이들이 고온 용융 가공시 휘발성 성분으로 분해되거나, 변색을 제공하거나, 난연성의 효능을 감소시킨다는 단점을 갖는다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 조성물은 0.5 중량% 미만의 시아누르산, 더욱 바람직하게는 0.3 중량% 미만의 시아누르산 및 더욱 더 바람직하게는 0.1 중량% 미만의 시아누르산을 포함하고, 여기서 양은 아멜린 및 아멜라이드의 총 중량에 대한 것이다. "본 발명에 따른 조성물이 0.5 중량% 미만의 시아누르산을 포함한다"라는 표현은 본원에서 조성물이 결국 시아누르산을 전혀 포함하지 않을 수 있는 것으로 주지된다. 달리 말하면, 조성물은 0 중량% 내지 0.5 중량% 미만의 시아누르산을 포함하고, 여기서 시아누르산의 중량%는 아멜린 및 아멜라이드의 총 중량에 대한 것이다.

하나의 바람직한 실시태양은 많아야 5 중량%의 멜라민, 더욱 바람직하게는 많아야 3 중량%, 가장 바람직하게는 많아야 2 중량%의 멜라민을 포함하는 난연성 조성물이고, 여기서 이 양은 아멜린 및 아멜라이드의 총 중량에 대한 것이다.

265℃ 보다 더 높은 용융 온도를 갖는 폴리아미드로는 예를 들면 폴리아미드 4.6, 및 반-결정질 반-방향족 폴리아미드, 뿐만 아니라 혼합물 및 코폴리아미드가 포함된다. 이들 폴리아미드는 적합하게는 폴리프탈아미드(PPA)이고, 이는 반-결정질 반-방향족 폴리아미드, 예컨대 PA-XT(여기서 X는 5, 6, 7, 8, 9, 또는 10개의 탄소 원자를 갖는 디아민이고, T는 테레프탈산임), 예컨대 폴리아미드 4.T, 폴리아미드 6.T, 뿐만 아니라 이의 코폴리아미드, 예컨대 PA 6.T/10.T 및 지방족 및 방향족 이카복실산에 기초한 코폴리아미드이다. 이의 예는 폴리아미드 6/6.T, 6.6/6.T, 6.6/6/6.T, 6.6/6.I/6.T, 및 PA 6.T/6.6이다. 디아민 및 이카복실산으로 제조된 폴리아미드는 또한 AA-BB 폴리아미드로서 공지되어 있다. 명명법은 문헌[Nylon Plastics Handbook, Edited by Melvin I. Kohan, Hanser Publishers, 1995]에 사용된 바를 따르고; 예를 들어 PA-6T는 빌딩 블럭 1,6-헥산디아민 및 테레프탈산에 의한 단독중합체를 표시하고, PA-66/6T는 1,6-헥산디아민, 아디프산 및 테레프탈산으로부터 제조된 공중합체를 표시하고, PA-66 및 PA-6T의 블렌드는 PA-66/PA-6T로서 기재된다.

폴리아미드의 최대 용융 온도는 폴리아미드의 성질에 의해 결정되고, 예를 들면 350℃ 만큼 높을 수 있고, 더욱 바람직하게는 높아야 340℃이다.

용융 온도는 본원에서 10℃/분의 가열 및 냉각 속도로 N₂ 분위기에서 예비-건조된 샘플 상에서 ISO-11357-1/3, 2011에 따른 DSC 방법에 의해 측정된 온도로서 이해된다. 본원에서 Tm은 제2 가열 주기에서 가장 높은 용융 피크의 피크 값으로부터 계산되었다.

조성물에서 난연제로서의 아멜린 및/또는 아멜라이드의 양

아멜린 및/또는 아멜라이드의 농도는 넓은 범위내에서 다양할 수 있고, 예를 들면 2 내지 35 중량%, 바람직하게는 3 내지 30 중량%, 가장 바람직하게는 4 내지 25 중량%이고, 이 양은 조성물의 총 중량에 대한 것이다. 중량 백분율은 조성물의 총 중량에 대한 것이다. 더욱 엄격한 난연제 특성이 요구된다면, 더 많은 양이 존재해야 하고, 예를 들면 20 내지 35 중량%이다. 다른 구성성분들의 존재는 또한 난연제 특성에 영향을 줄 수 있다.

아멜린 및/또는 아멜라이드 이외에, 또한 다른 난연제가 본 발명에 따른 조성물에 존재할 수 있다. 그러나, 멜라민의 양은 아멜린 및 아멜라이드의 총량에 대하여 바람직하게는 많아야 3 중량%, 더욱 바람직하게는 많아야 2 중량%, 더욱 더 바람직하게는 많아야 1 중량%이다.

본 발명자들은, 이러한 생물촉매적 방법(여기서 생물촉매는 아미드가수분해효소 상과에 속하고 1,3,5-트리아진 화합물에 대해 아미노기가수분해효소 활성을 갖는 적어도 1종의 효소를 포함함)에 의해 잔여 멜라민의 양을 제한하면서 멜라민이 높은 전환 비율로 아멜린 및 임의적으로 추가로 아멜라이드로 전환될 수 있음을 밝혀내었다.

생물촉매적 방법에 의해 수득된 아멜린 및/또는 아멜라이드를 포함하는 본 발명의 조성물에 의해 매우 양호한 결과가 수득되고, 여기서 효소는 서열 번호 5, 서열 번호 6, 서열 번호 7, 서열 번호 8, 서열 번호 9로 표시되는 아미노산 서열, 또는 그의 기준과 적어도 30%의 서열 동일성을 갖는 이들의 동족체를 포함한다.

다른 적합한 난연제는 예를 들면 인 화합물, 예컨대 유기 포스페이트, 포스파이트, 포스포네이트(phosphonate), 및 포스피네이트(phosphinate)이다. 바람직하게는 포스피네이트를 사용한다. 이러한 화합물의 예는, 예를 들면 문헌[Kirk Othmer, Encyclopedia of chemical technology, Vol. 10, p.396 ff. (1980)]에 기재되어 있다.

바람직하게는, 하기 화학식 I의 디알킬포스핀산 염 및/또는 화학식 II의 디포스핀산 염 및/또는 이의 중합체가 본 발명에 따른 조성물에 존재한다:

[화학식 I]

[화학식 II]

상기 식에서,

R¹ 및 R²는 동일하거나 상이하고 각각 선형 또는 분지형 C1-C6-알킬이고;

R³은 선형 또는 분지형 C1-C10-알킬렌, C6-C10-아릴렌, C7-C20-알킬아릴렌 또는 C7-C20-아릴알킬렌이고;

M은 Mg, Ca, Al, Sb, Sn, Ge, Ti, Zn, Fe, Zr, Ce, Bi, Sr, Mn, Li, Na, K 및/또는 양자화된 질소 염기이고;

m은 1 내지 4이고;

n은 1 내지 4이고;

x는 1 내지 4이다.

임의적으로, 화학식 I의 디알킬포스핀산 염 및/또는 화학식 II의 디포스핀산 염 및/또는 이의 중합체가 존재한다면, 본 발명에 따른 조성물은 하기 화학식 III의 아인산의 염을 포함할 수도 있다:

[화학식 III]

[HP(=0)0₂]^2-M^{m +}

상기 식에서,

M은 Mg, Ca, Al, Sb, Sn, Ge, Ti, Zn, Fe, Zr, Ce, Bi, Sr, Mn, Li, Na 및/또는 K이고;

m은 1 내지 4이다.

상기 화학식 I 내지 III에 따른 난연제는 US 제2013/190432호에 기재되어 있다.

적어도 14 중량%; 바람직하게는 18 중량%의 인 함량을 갖는 유기 인 화합물을 사용하는 것이 특히 유리하다. 이의 예는 암가드(Amgard) P45이고, 순수하거나 혼합된 금속 포스피네이트[상품명 엑솔리트(Exolit) OP1230 또는 OP1400; 클라리언트(Clariant) 제품]이고, 예를 들어 US-A-제4,208,321호 및 US-A-제3,594,347호에 기재된 바와 같다.

임의적으로 존재할 수 있는 유기 인 화합물의 농도는 넓은 범위내에서 다양할 수 있고, 예를 들면 0.5 내지 20 중량%, 바람직하게는 1 내지 12 중량%, 더욱 더 바람직하게는 2 내지 10 중량%이다.

4 내지 25 중량%의 아멜린 및/또는 아멜라이드, 및 2 내지 10 중량%의 유기 인 화합물을 포함하는 난연성 조성물이 가장 바람직하다.

조성물의 기타 구성성분들

본 발명의 폴리아미드 조성물은 임의적으로 추가의 성분들, 예컨대 무기 충전제, 섬유상 강화제, 다른 중합체, 뿐만 아니라 예를 들면, 산 소거제, 충격 개질제, 가소화제, 안정화제(예컨대, 열 안정화제, 산화 안정화제, UV 광 안정화제 및 화학 안정화제), 가공 보조제(예컨대, 이형제 및 조핵제), 고체 윤활제, 착색제(예컨대 카본 블랙, 다른 안료, 염료), 나노클레이 등으로부터 선택된 첨가제를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 난연성 조성물은 유리 섬유가 충전제로서 존재할 경우 특히 적합한데, 이는 유리-충전된 조성물이 대체적으로 더 높은 가공 온도를 요구하기 때문이다. 난연성 조성물은 임의적으로 적어도 5 중량%의 유리 섬유, 바람직하게는 적어도 10 중량%의 유리 섬유를 포함할 수 있다. 유리 섬유의 양은 조성물의 총 중량에 대하여 60 중량% 만큼 높게, 바람직하게는 많아야 50 중량%일 수 있다.

다른 적합한 충전제로는 광물, 예컨대 활석, 운모, 규회석, 또는 이러한 충전제 및 유리 섬유 간의 블렌드가 포함된다.

아멜린 및/또는 아멜라이드의 제조 방법

아멜린 및/또는 아멜라이드는 생물촉매를 포함하는 수성 반응 혼합물에서 멜라민으로부터 생물촉매적 방법에 의해 수득가능하고, 여기서 멜라민은 아멜린 및 임의적으로 추가로 아멜라이드로 전환된다.

바람직하게는, 생물촉매는 아미드가수분해효소 상과에 속하고 1,3,5-트리아진 화합물에 대해 아미노기가수분해효소 활성을 갖는 적어도 1종의 효소를 포함한다. 이의 하나의 바람직한 실시태양에서, 효소는 서열 번호 5, 서열 번호 6, 서열 번호 7, 서열 번호 8, 서열 번호 9로 표시되는 아미노산 서열, 또는 그의 기준과 적어도 30%의 서열 동일성을 갖는 이들의 동족체를 포함한다.

본원에 정의된 바와 같은 "생물촉매"는 본 발명에 따른 방법에서 반응 단계(들)를 촉매화하는 생물 자원으로부터 유래된 생물학적 물질 또는 잔기이다. 생물촉매는 주로 임의의 유기체, 예를 들어 미생물, 또는 이들로부터 유래된 생물분자일 수 있다. 이는 특히 하나 이상의 효소를 포함할 수 있다.

"아미드가수분해효소 상과"는 촉매 도메인에서 폴딩된 트리오스포스페이트 이소머라아제(TIM: triosephosphate isomerase)-유사 배럴(barrel)을 포함하는 "금속-의존성 가수분해효소"의 구조-기반된 무리이다. 이러한 상과의 구성원은 유기 화합물의 C-N 뿐만 아니라 C-C, C-O, C-Cl, C-S 및 O-P 결합의 분열을 촉매화한다(L. Aimin, L. Tingfeng, F. Rong. 2007. Amidohydrolase superfamily. In: Encyclopedia of life sciences 2007).

"1,3,5-트리아진 화합물에 대한 아미노기가수분해효소 활성을 갖는 효소"는 트리아진 고리중의 탄소 원자 및 아미노 치환기의 N-원자 사이의 C-N 결합의 가수분해에 의해 하나 이상의 아미노 치환기를 하이드록시 치환기로 전환시키는 능력을 갖는 한편 암모니아를 생성하는, 아미노-치환된 1,3,5-트리아진 화합물에 대한 가수분해 활성을 갖는 효소이다(반응식 1).

[반응식 1]

상기 식에서,

R₁ 및 R₂는 바람직하게는 NH₂ 기이다.

"1,3,5-트리아진 화합물에 대한 아미노기가수분해효소 활성을 갖는 효소"는 이후 "효소"로서도 지칭된다.

아멜린 및/또는 아멜라이드의 생산에 대한 선행 기술의 방법과 비교하여, 생물촉매적 방법은 온화한 조건을 필요로 한다. 이 방법은 생물촉매가 활성을 유지하기 위해 수성 상의 존재하에 온화한 온도에서 실행된다. 이러한 생물촉매적 방법은 추가로 독성 용매, 할로겐-포함 화합물 또는 알코올을 사용하지 않으면서 환경 친화적이다. 아멜린 및/또는 아멜라이드는 직접적으로 수성 반응 혼합물에서 침전되고 회수는 물을 사용하는 단지 소수의 세척 단계를 필요로 한다. 이 방법의 또 다른 이점은 수율 및 순도의 손실을 초래하는 부산물, 예를 들어 시아누르산을 형성하지 않고 목적하는 생성물을 생산한다는 것이다. 생물촉매적 방법이 선행 기술에 기재된 화학적 경로에 비해 더 우수한 수율을 허용할 것으로 예상된다. 멜라민의 아멜린 및/또는 아멜라이드로의 최고 전환율(약 99%까지)이 달성된다. 합성 경로와 비교하여 생물촉매적 방법의 추가의 이점은 아멜린:아멜라이드 비율을 미세-조정하는 능력이다.

멜라민의 아멜린 및/또는 아멜라이드로의 전환은, 반응되지 않은 기질 및 생물촉매의 존재에도 불구하고 유의적인 반응이 초래되지 않을 경우 그의 "최대 전환"에 도달된 것으로 일컬어진다.

몇몇 연구는 인간과 동물에서 멜라민 독성에 대한 토양 세균의 기여도를 조사하고, 세균성 멜라민 대사 경로를 확인하였고, 여기서 멜라민은 일련의 탈아민화에 의해 아멜린 및 아멜라이드로 가수분해되는 것으로 보였다. 이들 두개의 탈아민화 단계에 관여된 유전자 및 효소가 식별되었고, 몇몇 경우에, 효소는 정제되고 특징화되었다. 후자는 아미드가수분해효소 상과에 속하는 것으로 밝혀졌다(반응식 2: J.L. Seffernick, A.G. Dodge, M.J. Sadowsky, J.A. Bumpus and L.P. Wackett. 2010. Bacterial ammeline metabolism via guanine deaminase. J. Bacteriology 192(4), 1106-1112; A.G. Dodge, L.P. Wackett, M.J. Sadowsky. 2012. Plasmid localization and organization of melamine degradation genes in Rhodococcus sp. strain Mel. Applied and environmental microbiology 78(5), 1397-1403). 이들 연구는 본 발명의 기술적 분야, 즉, 아멜린 및/또는 아멜라이드를 포함하는 난연성 폴리아미드 조성물에 관한 것이 아니고, 세균성 멜라민 대사 경로에서 식별된 효소가 본 발명에 따른 방법에서 적합하게 사용될 수 있음을 지시하지 않았다.

멜라민의 가수분해적 분해 경로로부터의 처음 2개의 단계는 반응식 2에 제시된다. 각각의 단계를 촉매화하는 미생물 효소를 인코딩하는 유전자가 지시된다. triA, trzA, atzB 유전자는 멜라민 탈아미노효소, s-트리아진 가수분해효소 및 하이드록시아트라진 가수분해효소를 각각 인코딩한다. GDA는 구아닌 탈아미노효소의 약자이다. 모든 효소는 아미드가수분해효소 상과의 구성원이다.

[반응식 2]

생물촉매적 방법에 따라서, 멜라민은 아멜린, 및 임의적으로 아멜라이드로 전환된다. 이는 "용해된-내지-용해가능한" 또는 "고체-대-고체(solid-to-solid)" 반응에 의해 생물촉매가 포함된 수성 반응 혼합물에서 수행될 수 있다. 바람직하게는 "고체-대-고체" 반응이 사용되는데, 이는 원하는 생성물이 쉽게 분리된다는 이점을 갖기 때문이다.

고체-대-고체 반응이 사용될 경우, 수성 반응 혼합물의 효과적인 혼합은 반응 성분의 양호한 수송 및 접촉을 제공하고 입자의 침강을 방지하는데에 중요하다. 숙련가라면 상업적으로 이용가능한 기법을 사용하여 정확한 혼합기 고안 및 혼합 조건을 선택할 수 있을 것이다. 효율적인 혼합은 예를 들어 방사상 펌핑 교반기에 의해 실행될 수 있는 반면, 입자 침강은 반응 용기의 바닥으로 아래로 펌핑하는 축방향 교반기에 의해 방지될 수 있다. 축방향 펌핑 임펠러로서 좁은 날 수중익(narrow blade hydrofoil)이 최신 기술로서 사용된다. 전통적으로 표준 임펠러로서 경사진 날을 갖는 터빈이 사용된다. 프로펠러는 또한 중심밖 위치에서 사용될 수 있다. 중심에 있는 임펠러를 사용할 경우, 배플링(baffling)이 적용되어 임펠러의 원하는 패턴으로 흐름 소용돌이를 바꿀 수 있다. 수성 반응 혼합물을 위부 루프를 통해 펌핑함으로써 혼합을 제공하는 것은 또한 선택사항이다. 놀랍게도 생물촉매적 방법에 사용된 효소는 혼합 및 용해되지 않은 고체의 존재에 기인하여 발생하는 수력 전단력을 견뎌내는 것으로 밝혀졌다.

반응 매개변수(예를 들어, 생물촉매, 수성 상, 혼합, pH, 온도 또는 기질 적재량)는 반응을 최적화시키고 원하는 생성물을 수득하기 위해 다양할 수 있다.

생물촉매적 방법에서의 생물촉매는 임의의 형태로 사용될 수 있다. 생물촉매는 예를 들면 (부분적으로) 정제된 효소, 동결건조된 효소 분말, 고정화된 효소, 전세포(예를 들어 투과성화됨, 동결건조됨), 고정화된 전세포, 세포 용해물 또는 무세포 추출액의 형태로 사용될 수 있다.

천연 발생 생물촉매(야생형) 또는 생물촉매적 방법에서 적합한 활성을 갖는 천연 발생 생물촉매의 돌연변이체를 사용할 수 있음은 숙련가에게 명백할 것이다. 천연 발생 생물촉매의 특성은 숙련가에게 공지된 생물학적 기법, 예컨대 분자 진화 또는 합리적 고안에 의해 개선될 수 있다. 야생형 생물촉매의 돌연변이체는 예를 들면 생물촉매로서 작용할 수 있거나 생물촉매 잔기(예를 들어 효소)를 생산할 수 있는 유기체의 인코딩 DNA를 숙련가에게 공지된 돌연변이생성 기법(예를 들어 무작위 돌연변이생성, 부위-특이적 돌연변이생성, 유도 진화, 유전자 재조합)을 사용하여 개질시킴으로써 만들어질 수 있다. 특히, DNA는, 이것이 야생형 효소로부터 적어도 하나의 아미노산이 상이한 효소를 인코딩하도록, 이것이 야생형과 비교하여 하나 이상의 아미노산 치환, 결실 및/또는 삽입을 포함하는 효소를 인코딩하도록, 또는 돌연변이체가 둘 이상의 모 효소의 서열을 조합하도록, 또는 적합한 (숙주) 세포에서 이렇게 개질된 DNA의 발현에 영향을 줌으로써 개질될 수 있다. 후자는 숙련가에게 공지된 방법, 예를 들어 WO 제2008/000632호에 기재된 방법에 기초하는, 예컨대 코돈 쌍 최적화에 의해 달성될 수 있다.

돌연변이체 생물촉매는 예를 들어 하나 이상의 하기 양상과 관련하여 개선된 특성을 가질 수 있다: 기질에 대한 선택성, 활성, 안정성, 내용매성, pH 프로파일, 온도 프로파일, 기질 프로파일, 저해에 대한 감수성, 보조인자 활용성 및 기질-친화도. 개선된 특성을 갖는 돌연변이체는, 예를 들어 숙련가에게 공지된 이러한 방법에 기초한 적합한 높은 처리량의 선별 또는 선택 방법을 적용함으로써 식별될 수 있다.

생물촉매적 방법에서 반응 단계(들)를 촉매화하기 위한 하나 이상의 효소를 포함하는 세포, 특히 재조합 세포는 그 자체로 당분야에 공지된 분자 생물 기법을 사용하여 구성될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 외래성 효소가 재조합 세포에서 생산되어야 한다면, 이러한 기법은 하나 이상의 상기 외래성 효소를 인코딩하는 하나 이상의 외래성 유전자를 포함하는 벡터(예를 들어 재조합 벡터)를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 하나 이상의 벡터가 사용될 수 있고, 각각은 하나 이상의 이러한 외래성 유전자를 포함한다. 이러한 벡터는 하나 이상의 규칙적인 요소, 예를 들어 하나 이상의 프로모터(promoter)를 포함할 수 있고, 이는 효소(들)를 인코딩하는 유전자(들)에 작동적으로 연결될 수 있다.

용어 "외래성"은 본원에 사용될 경우 생물분자(예를 들어 DNA, RNA, 단백질)가 숙주 세포내로 도입됨을 의미하려는 것이다. 생물분자는, 예를 들면, 숙주 세포내로 도입된 후 동종성(또는 이종성) 단백질을 인코딩하는 동종성(또는 이종성) 핵산일 수 있다. 용어 "이종성"은 숙주 세포 이외의 공여자 공급원으로부터 단리된 생물분자를 지칭하는 반면, 용어 "동종성"은 숙주 세포로부터 단리된 생물분자를 지칭한다. 따라서, 본 발명의 인코딩 핵산의 외래성 발현은 이종성 또는 동종성 인코딩 핵산중 하나 또는 이들 둘 다를 이용할 수 있다.

본 발명자들이 발견한 바와 같이, 아미드가수분해효소 상과에 속하고 1,3,5-트리아진 화합물(본 발명에 따른 방법에 사용될 경우)에 대한 아미노기가수분해효소 활성을 갖는 효소는, 멜라민 탈아미노효소(또한 멜라민 아미드가수분해효소로서 지칭됨), s-트리아진 가수분해효소(또한 N-에틸아멜린 클로로가수분해효소로서 지칭됨), 하이드록시아트라진 가수분해효소(또한 아트라진 클로로가수분해효소로서 지칭됨), 구아닌 탈아미노효소(또한 구아닌 아미드가수분해효소로서 지칭됨) 및 시마진 클로로가수분해효소로 구성된 군에서 선택된 임의의 적합한 효소일 수 있다(즉, 1,3,5-트리아진 화합물에 대해 아미노기가수분해효소 활성을 갖는 것으로 확인될 수 있다면 그 효소는 적합하다).

하나의 실시태양에서, 적합한 멜라민 탈아미노효소는 아시도보락스(Acidovorax), 케토굴로니시게늄(Ketogulonicigenium), 슈도모나스(Pseudomonas), 고르도니아(Gordonia), 로도코쿠스(Rhodococcus), 마이크로코쿠스(Micrococcus), 클레브시엘라(Klebsiella), 윌리암시아(Williamsia), 노카르디아(Nocardia), 아르트로박터(Arthrobacter), 네스테렌코니아(Nesterenkonia), 코쿠리아(Kocuria), 더마코쿠스(Dermacoccus), 카이토코쿠스(Kytococcus) 및 엔테로박터(Enterobacter)로부터 기원된 멜라민 탈아미노효소로 구성된 군에서 선택될 수 있다. 특히, 상기 멜라민 탈아미노효소는 아시도보락스 시트룰리(Acidovorax citrulii)(이전에 슈도모나스 시트룰리(Pseudomonas citrulii)로서 지칭됨), 아시도보락스 아베나에(Acidovorax avenae) 하위종 시트룰리(이전에 슈도모나스 슈도알칼리게네스(Pseudomonas pseudoalcaligenes) 하위종 시트룰리로서 지칭됨), 케토굴로니시게늄 불가레(Ketogulonicigenium vulgare), 고르도니아 루브리페르틴크투스(Gordonia rubripertinctus)(또한 고르도나 루브리페르틴크타(Gordona rubripertincta)로서 지칭됨; 로도코쿠스 코랄리누스(Rhodococcus corallinus)의 동의어), 클레브시엘라 테라게나(Klebsiella terragena) 또는 마이크로코쿠스 종 균주 MF-1로부터 기원될 수 있다. 더욱 특히, 상기 멜라민 탈아미노효소는 아시도보락스 시트룰리 NRRL B-12227 또는 케토굴로니시게늄 불가레 Y25로부터 기원될 수 있다.

또 다른 실시태양에서, 적합한 s-트리아진 가수분해효소는 고르도니아, 로도코쿠스, 사카로폴리스포라(Saccharopolyspora), 스트렙토코쿠스(Streptococcus), 스트렙토마이세스(Streptomyces), 엔테로코쿠스(Enterococcus), 아비오트로피아(Abiotrophia), 락토코쿠스(Lactococcus), 루미노코쿠스(Ruminococcus), 게말라(Gemalla), 아토포비움(Atopobium), 스트렙토베르티실리움(Streptoverticillium), 악티노플라네스(Actinoplanes), 키타사토스포라(Kitasatospora), 차이니아(Chainia) 및 악티노스포란기움(Actinosporangium)으로부터 기원된 s-트리아진 가수분해효소로 구성된 군에서 선택될 수 있다. 적합한 s-트리아진 가수분해효소는 특히 고르도니아 루브리페르틴크투스(또한 고르도나 루브리페르틴크타로서 지칭됨; 로도코쿠스 코랄리누스의 동의어)로부터 선택될 수 있고, 더욱 특히 로도코쿠스 코랄리누스 NRRL B-15444R로부터 선택될 수 있다.

추가의 실시태양에서, 적합한 하이드록시아트라진 가수분해효소는 아르트로박터(Arthrobacter), 베타 프로테오박테리움(Beta proteobacterium), 슈도모나스, 아미노박터(Aminobacter), 마이크로코쿠스, 아우레오박테리움(Aureobacterium), 코리네박테리움(Corynebacterium), 로도코쿠스, 브레비박테리움(Brevibacterium), 노카르디오이데스(Nocardioides), 테라박터(Terrabacter), 코마모나스(Comamonas), 부르크홀데리아(Burkholderia), 브레분디모나스(Brevundimonas), 보게셀라(Vogesella), 델레야(deleya), 메틸로박테리움(Methylobacterium), 헤르바스피릴룸(Herbaspirillum), 하이드로게노파가(Hydrogenophaga) 또는 슈도알테로모나스(Pseudoalteromonas)로부터 기원될 수 있다. 특히, 적합한 하이드록시아트라진 가수분해효소는 슈도모나스 종 ADP 또는 아미노박터 아미노보란스(Aminobacter aminovorans)로부터 기원될 수 있다.

역시 추가의 실시태양에서, 적합한 구아닌 탈아미노효소는 브라디리조븀(Bradyrhizobium), 에스케리치아(Escherichia), 리조븀(Rhizobium) 및 레클레르시아(Leclercia)로부터 기원된 구아닌 탈아미노효소로 구성된 군에서 선택될 수 있다. 특히, 상기 구아닌 탈아미노효소는 브라디리조븀 자포니쿰(Bradyrhizobium japonicum) 또는 에스케리치아 콜라이(Escherichia coli)로부터 기원될 수 있다. 더욱 특히, 상기 탈아미노효소는 브라디리조븀 자포니쿰 USDA 110 또는 에스케리치아 콜라이 ETEC H10407로부터 기원될 수 있다.

역시 추가의 실시태양에서, 적합한 시마진 클로로가수분해효소는 헤르바스피릴룸으로부터 기원된 시마진 클로로가수분해효소로 구성된 군에서 선택될 수 있다. 특히, 상기 시마진 클로로가수분해효소는 헤르바스피릴룸 종 B601로부터 기원될 수 있다.

특정 실시태양에서, 아미드가수분해효소 상과에 속하고 1,3,5-트리아진 화합물에 대해 아미노기가수분해효소 활성을 갖는 효소는 서열 번호 5(AAG41202.1), 서열 번호 6(YP_003963954.1), 서열 번호 7(Q52725.2), 서열 번호 8(NP_770520.1) 및 서열 번호 9(CBJ02579.1)로 표시되는 아미노산 서열 또는 이의 동족체를 포함한다.

"동족체"는 특히 그의 기준 단백질(즉, 서열 번호 5, 6, 7, 8 또는 9)과 적어도 30%, 바람직하게는 적어도 40%, 더욱 바람직하게는 적어도 50%, 더욱 바람직하게는 적어도 60%, 더욱 바람직하게는 적어도 65%, 더욱 바람직하게는 적어도 70%, 더욱 바람직하게는 적어도 75%, 더욱 바람직하게는 적어도 80%, 특히 적어도 85%, 더욱 특히 적어도 90%, 적어도 91%, 적어도 92%, 적어도 93%, 적어도 94%, 적어도 95%, 적어도 96%, 적어도 97%, 적어도 98% 또는 적어도 99%의 서열 동일성을 갖는 폴리펩타이드에 대해 본원에서 사용된다. 동족체는 일반적으로 그의 기준 단백질에 대해 기능적 및 바람직하게는, 또한 구조적 유사성을 갖는 폴리펩타이드이다. 동족체의 하나의 유형은 동일한 속의 또 다른 종으로부터, 또는 심지어 다른 속으로부터의 유전자에 의해 인코딩된다. "동족체"는 또한 단백질의 원하는 특성을 개선시키기 위해 수행되어진 돌연변이생성 기법에 의해 변경된 이들 단백질을 포함하고자 한다.

서열 동일성은 본원에서 서열을 비교함으로써 결정될 경우 둘 이상의 폴리펩타이드 서열 또는 둘 이상의 핵산 서열 사이의 관계로서 정의된다. 대체적으로, 서열 동일성은 서열의 전체 길이에 대해 비교되지만, 또한 서로 정렬하는 서열의 일부에 대해서만 비교될 수 있다. 당분야에서, "동일성"은, 경우에 따라, 서열 사이의 부합성에 의해 결정될 경우, 폴리펩타이드 서열 또는 핵산 서열 사이의 서열 관련성의 정도를 또한 의미한다. 동일성을 결정하는 바람직한 방법은 시험되는 서열 사이의 가장 큰 부합성을 제공하도록 고안된다. 본 발명과 관련하여, 두 서열 사이의 동일성을 결정하기 위해 바람직한 컴퓨터 프로그램 방법은 BLASTP 및 BLASTN(Altschul, S. F. et al., J. Mol. Biol. 1990, 215, 403-410, publicly available from NCBI) 및 다른 공급원(BLAST Manual, Altschul, S., et al., NCBI NLM NIH Bethesda, MD 20894)을 포함한다. BLASTP를 사용하는 폴리펩타이드 서열 비교를 위한 바람직한 매개변수는 갭 개방 10.0, 갭 연장 0.5, 블로섬(Blosum) 62 매트릭스이다. BLASTN을 사용하는 핵산 서열 비교를 위한 바람직한 매개변수는 갭 개방 10.0, 갭 연장 0.5, DNA 완전 매트릭스(DNA 동일성 매트릭스)이다.

생물촉매적 방법에서 수성 상은 액체 상이고, 여기서 주된 용매는 물이다. 수성 상은 단지 물로만 이루어지거나, 물 및 완충 염/완충 염들의 혼합물을 포함하는 완충액(예를 들어 인산 칼륨 완충액), 물과 유기 용매(예를 들어 에틸렌 글리콜, DMSO, THF)의 혼합물 또는 완충액과 유기 용매(예를 들어 에틸렌 글리콜, DMSO, THF)의 혼합물일 수 있다. 숙련가라면 생물촉매의 유효한 활성을 위한 수성 상을 선택하고 최적화할 수 있을 것이다.

원칙적으로, 반응 매질의 pH는, 생물촉매가 적용된 pH 조건하에 활성인 한, 넓은 제한 범위 내에서 선택될 수 있다. 반응 혼합물의 pH는 적합하게는 4 내지 11, 바람직하게는 5 내지 10이다. A 및 B 사이에 선택된 pH, A 내지 B 범위의 pH 또는 A 내지 B의 pH 범위는 종점 A 및 B를 포함한다.

본 발명자들은 놀랍게도 pH가 아멜린:아멜라이드 비율에 상당한 영향을 미치는 것을 발견하였다. 7 내지 10의 pH 범위내에서 적용된 조건하에, 더 높은 pH는 더 높은 아멜린:아멜라이드 비율을 생성하였다. 특히, pH 7, 8, 9, 9.5 및 10은 각각 3.5(75.2 몰% 아멜린, 21.2 몰% 아멜라이드), 14.3(90.0 몰% 아멜린, 6.3 몰% 아멜라이드), 56.8(96.5 몰% 아멜린, 1.7 몰% 아멜라이드), 108.8(97.9 몰% 아멜린, 0.9 몰% 아멜라이드) 및 164(98.4 몰% 아멜린, 0.6 몰% 아멜라이드)의 아멜린:아멜라이드 비율을 생성하였다. 반대 경향이 7 미만의 pH 값에서 관찰되었고, 여기서 더 높은 pH는 더 낮은 아멜린:아멜라이드 비율을 생성하였다. 특히, 아멜린:아멜라이드 비율은 pH 5 및 6에서 각각 18.3(91.5 몰% 아멜린, 5.0 몰% 아멜라이드) 및 8.8(86.9 몰% 아멜린, 9.9 몰% 아멜라이드)이었다. 달리 말하면, 6.5 내지 7.5 범위의 pH 내에서 적용된 조건하에, 높은 아멜라이드 함량을 갖는 생성물이 수득된 반면, 6.5 미만, 바람직하게는 6 미만의 pH 또는 7.5 초과, 바람직하게는 8 초과의 pH에서 높은 아멜린 함량을 갖는 생성물이 형성되었다. 따라서 pH는 아멜린:아멜라이드 비율을 미세-조정하기 위한 중요한 매개변수로서 확인되었다.

원칙적으로, 사용된 반응 매질의 온도는, 생물촉매가 적용된 온도 조건하에 활성으로 남아있는 한, 넓은 제한 범위 내에서 선택될 수 있다. 생물촉매적 방법에서, 반응 온도는 정상적으로 0 내지 100℃, 바람직하게는 10 내지 60℃이다.

바람직한 고체-대-고체 방법에서, 멜라민 기질은 본 발명에서 선택된 온도 및 pH 범위내에서 고체를 형성하는 포화 이상의 적재량으로 수성 반응 혼합물에 첨가된다. 멜라민이 선택된 반응 조건에서 고체를 형성하는 멜라민 적재량은 일상적인 실험에 의해 결정될 수 있다. 본원에서 의미하는 바와 같이, 용어 "적재량"은 수성 반응 혼합물의 총 질량에 대한 반응 혼합물에 초기에 첨가되는 멜라민의 총 질량이다. 멜라민 적재량은 질량 백분율(질량%)로 표시된다. "포화"는 멜라민의 용액이 멜라민의 임의의 추가량을 더 이상 용해시킬 수 없고 이러한 추가량의 멜라민이 고체로서 나타날 최대 적재량의 지점으로서 본원에 정의된다. 본 발명의 하나의 실시태양에서, 멜라민은 수성 반응 혼합물의 총 질량에 대하여 적어도 1.0 질량%, 바람직하게는 적어도 10 질량%, 더욱 바람직하게는 적어도 15 질량%, 더욱 더 바람직하게는 적어도 20 질량%, 더욱 더 바람직하게는 적어도 30 질량%의 적재량으로 존재한다.

본 발명자들은 놀랍게도 기질 적재량이 아멜린:아멜라이드의 총량의 조성에 상당한 영향을 미치는 것을 발견하였고, 여기서 더 높은 멜라민 적재량은 더 높은 아멜린:아멜라이드 비율을 생성하였다.

적용된 조건하에서, 약 1 질량%, 9 질량% 및 17.5 질량%의 초기 멜라민 적재량은 각각 108.8(97.9 몰% 아멜린, 0.9 몰% 아멜라이드), 329.7(98.9 몰% 아멜린, 0.3 몰% 아멜라이드), 494(98.8 몰% 아멜린, 0.2 몰% 아멜라이드)의 아멜린:아멜라이드 비율을 생성하였다. 따라서 멜라민 적재량은 아멜린:아멜라이드 비율을 미세 조정하기 위한 또 다른 중요한 매개변수로서 확인되었다.

생물촉매적 반응이 허용가능한 전환 수준으로 진행된 이후, 생성물은 종래의 방법에 의해(예를 들어 여과에 의해, 원심분리에 의해, 또는 경사 원심분리를 적용함으로써) 수성 반응 혼합물로부터 단리될 수 있다. 후속적으로, 단리된 생성물은 잔여 멜라민 기질의 제거를 위해 물로 세척될 수 있다. 아멜린:아멜라이드 비율은 이들 세척 단계에 의해 영향받지 않는다.

생물촉매적 방법에 의해 수득가능한 아멜린은 높은 아멜린 및/또는 아멜라이드 함량 및 낮은 수준의 잔여 멜라민을 갖는다. 적합하게는 생성물은 적어도 95 질량%의 아멜린 및/또는 아멜라이드 및 많아도 5 질량%의 멜라민을 포함한다. 바람직하게는, 생성물은 적어도 98 질량%의 아멜린 및/또는 아멜라이드 및 많아도 2 질량%의 멜라민을 포함한다. 더욱 바람직하게는, 생성물은 적어도 99 질량%의 아멜린 및/또는 아멜라이드 및 많아도 1 질량%의 멜라민을 포함한다.

원칙적으로, 고체 생성물의 아멜린:아멜라이드 비율은 넓은 범위내에서 미세-조정될 수 있다. 전형적으로, 아멜린은 아멜라이드의 과량으로 존재한다.

조성물의 제조

난연성 조성물은 압출기에서 개별 구성성분들을 혼합함으로써 제조될 수 있고, 여기서 생성된 용융 온도는 폴리아미드의 가장 높은 용융 온도를 초과한다. 바람직하게는 난연제는 폴리아미드가 용융된 후 투입된다. 바람직하게는, 난연제 및 임의적으로 유리 섬유 및/또는 다른 충전제는 측면 공급기 상에 투입된다.

적용분야

본 발명에 따른 난연성 조성물은 난연제가 중요한 역할을 수행하는 적용분야를 위해 적합하게 이용될 수 있다. 더 높은 용융점으로 인해, 고온 적용분야, 예컨대 납땜 단계를 거치는 전자 커넥터(connector)가 적합한 적용분야이다. 예를 들면 IO 커넥터, 와이어-투-보드(wire-to-board) 커넥터, FPC 커넥터가 본 발명에 따른 난연성 조성물로부터 제조될 수 있다. 이러한 적용물을 제조하기 위한 방법은 사출 성형 및 압출 성형을 포함한다. 사출 성형은 적용물을 제조하기 위한 바람직한 방법이다.

실시예

PA46 = 단량체로서 디아미노부탄 및 아디프산을 갖는 폴리아미드, 용융 온도 = 295℃

PPA = PA 4T/6T/66 코폴리아미드, 용융 온도 = 325℃.

아멜린(화학적) = 아멜린 94 내지 98%, 아멜라이드 1 내지 0.5%, 멜라민 3 내지 1%, 시아누르산 2 내지 0.5%

아멜린(생물촉매적)= 아멜린: 98.3 m/m%, 아멜라이드: 0.1 m/m%, 멜라민: 1.2 m/m%, 물: 0.4 m/m%

엑솔리트 OP1230 = 알루미늄 디에틸 포스피네이트. Al(OPOEt₂)₃, 클라리언트로부터의 시판 생성물

화학적 및 생물촉매적 아멜린 둘 다의 화학적 함량을 HPLC 분석 방법에 의해 결정하였다.

HPLC 분석 방법

2개의 250 mm 프리베일(Prevail) C18 칼럼을 사용하였다. 임계 분리가 0% 아세토니트릴에서 발생하였다. 칼럼을 구배 이후 적어도 8 분 동안 평형화시켰다.

사용된 HPLC 상에서의 특정 분석 조건은 다음과 같다:

칼럼: 프리베일 C18 2×(250 mm × 4.6 mm ID × 5 □m)

용리액 A : HCl0₄ pH = 2.0(1.63 g 70% HClO₄/ℓ 물)

용리액 B : 아세토니트릴

유속: 1.2 ㎖/분

주입 부피: 5 ㎕

칼럼 온도: 15℃

검출 파장: 195 nm

가연성:

48 시간/23℃/50% RH 및 168 시간/70℃에서 규정에 따라 조건화된, 0.8 mm의 막대에서 UL94 측정을 실행하였다.

부피 밀도(Bulk Density)

200 g의 과립을 칭량하고 이들을 깔대기에 의해 눈금실린더로 옮겼다. 이어서 부피를 ㎖로 판독하고, 부피에 대해 중량을 나누어 부피 밀도를 계산하였다(중량/부피[kg/ℓ]).

배합

본 발명에 따른 실시예 1 및 2(E.1 및 E.2) 및 비교 실험 1 및 2(CE.1 및 CE.2)를 다음과 같이 제조하였다. 표 1에 열거된 바와 같은 모든 구성성분들을, 폴리아미드의 용융 온도를 약간 초과하는 온도에서 ZE25 2중-스크류 압출기에 의해 혼합하였다. 화학적으로 생산된 아멜린을 난연제로서 사용할 경우(CE.1 및 CE.2 참조), 기포형성 및 증발에 기인하여 스트랜드(strand) 파손이 종종 발생하였고, 이는 아멜린을 덜 적합하게 만든다. 생물촉매적 방법으로부터의 아멜린을 이용할 경우, 훨씬 적은 스트랜드 파손이 관찰되었다(E.1 및 E.2 참조). 본 발명에 따른 조성물의 부피 밀도는 비교예에 비해 훨씬 더 높았다. 이로부터 본 발명에 따른 조성물의 경우 기포형성이 더 적게 초래됨을 알 수 있다.

[표 1]

결과

시아누르산이 첨가된 조성물을 또한 제조하였다(CE.3 및 CE.4). 이들 조성물도 제조시 높은 스트랜드 파손을 나타내었고, 이는 안정한 가공을 위해 적합하지 않다. 이는 소량의 시아누르산의 존재가 배합 안정성에 부정적인 영향을 미침을 보여준다. 또한 CE.3의 경우 부피 밀도는 오히려 낮았고, 이는 조성물의 기포형성에 기인한 것이다. 배합시, 화합물중 시아누르산(CA)의 양은 더 낮았고, 사출 성형 이후 훨씬 더하였고; 모두 휘발에 의한 시아누르산의 감소를 지시한다.

[표 2]

시아누르산의 효과

<110> DSM IP ASSETS B.V. <120> FLAME-RETARDANT POLYAMIDE COMPOSITION <130> 30098-WO <140> PCT/EP2014/074969 <141> 2014-11-19 <150> EP 13193877.1 <151> 2013-11-21 <160> 14 <170> BiSSAP 1.2 <210> 1 <211> 1422 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <221> source <222> 1..1422 <223> /organism="Artificial Sequence" /note="Codon pair optimized Acidovorax citrulli NRRL B-12227 melamine deaminase gene for E. coli" /mol_type="unassigned DNA" <400> 1 atgcagactc tgtctatcca gcacggtact ctggttacca tggaccagta ccgtcgcgta 60 ctgggtgact cctgggttca cgttcaggac ggtcgtatcg ttgcgctggg tgttcacgct 120 gaatccgtac cgccgccagc tgaccgcgtt atcgacgcac gtggtaaagt tgttctgccg 180 ggcttcatca acgcacacac tcacgttaac cagatcctgc tgcgcggtgg tccgtctcac 240 ggtcgtcagc tgtacgactg gctgttcaac gttctgtacc cgggtcagaa agcgatgcgt 300 ccggaagacg ttgctgttgc tgtacgtctg tactgcgcag aagcggtacg ttctggtatc 360 accactatca acgacaacgc tgactccgct atctacccgg gtaacatcga agctgcaatg 420 gcggtttacg gtgaagttgg cgtacgcgtt gtttacgcac gtatgttctt cgaccgtatg 480 gacggtcgta ttcagggtta cgttgatgca ctgaaagcgc gttctccgca ggttgaactg 540 tgctccatca tggaagaaac tgctgttgct aaagaccgta tcactgcgct gtctgaccag 600 taccacggta ctgctggcgg tcgtatctcc gtatggccgg caccggcaat cactccggca 660 gtaactgttg aaggtatgcg ctgggcgcag gcattcgctc gcgaccgtgc ggtaatgtgg 720 actctgcaca tggctgaatc tgaccacgac gaacgtctgc actggatgtc tccggcagaa 780 tacatggagt gctacggtct gctggatgag cgtctgcagg ttgctcactg cgtttacttc 840 gaccgtaaag acgttcgtct gctgcaccgt cacaacgtta aagttgcttc tcaggttgtt 900 tctaacgctt acctgggttc tggtgttgct ccggtaccgg aaatggttga gcgtggtatg 960 gctgttggta tcggtactga cgacggtaac tgcaacgact ccgttaacat gatcggtgac 1020 atgaagttca tggcgcacat ccaccgcgct gttcaccgcg acgctgacgt tctgactccg 1080 gaaaaaatcc tggaaatggc gactatcgac ggtgcgcgtt ctctgggtat ggaccacgaa 1140 atcggttcta tcgaaaccgg taagcgcgct gacctgattc tgctggatct gcgtcacccg 1200 cagactactc cgcaccacca cctggctgca actatcgttt tccaggctta cggtaacgaa 1260 gttgataccg ttctgatcga cggtaacgtt gtaatggaaa accgtcgtct gtctttcctg 1320 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atgcccacac ccatgtgaac cagatcctcc tgcgcggagg gccctcgcac 240 gggcgtcaac tctatgactg gctgttcaac gttttgtatc cgggacaaaa ggcgatgaga 300 ccggaggacg tagcggtggc ggtgaggttg tattgtgcgg aagctgtgcg cagcgggatt 360 acgacgatca acgacaacgc cgattcggcc atctacccag gcaacatcga ggccgcgatg 420 gcggtctatg gtgaggtggg tgtgagggtc gtctacgccc gcatgttctt tgatcggatg 480 gacgggcgca ttcaagggta tgtggacgcc ttgaaggctc gctctcccca agtcgaactg 540 tgctcgatca tggaggaaac ggctgtggcc aaagatcgga tcacagccct gtcagatcag 600 tatcatggca cggcaggagg tcgtatatca gtttggcccg ctcctgccat taccccggcg 660 gtgacagttg aaggaatgcg atgggcacaa gccttcgccc gtgatcgggc ggtaatgtgg 720 acgcttcaca tggcggagag cgatcatgat gagcggcttc attggatgag tcccgccgag 780 tacatggagt gttacggact cttggatgag cgtctgcagg tcgcgcattg cgtgtacttt 840 gaccggaagg atgttcggct gctgcaccgc cacaatgtga aggtcgcgtc gcaggttgtg 900 agcaatgcct acctcggctc aggggtggcc cccgtgccag agatggtgga gcgcggcatg 960 gccgtgggca ttggaacaga tgacgggaat tgtaatgact ccgtaaacat gatcggagac 1020 atgaagttta tggcccatat tcaccgcgcg gtgcatcggg atgcggacgt gctgacccca 1080 gagaagattc ttgaaatggc gacgatcgat ggggcgcgtt cgttgggaat ggaccacgag 1140 attggttcca tcgaaaccgg caagcgcgcg gaccttatcc tgcttgacct gcgtcaccct 1200 cagacgactc ctcaccatca tttggcggcc acgatcgtgt ttcaggctta cggcaatgag 1260 gtggacactg tcctgattga cggaaacgtt gtgatggaga accgccgctt gagctttctt 1320 ccccctgaac gtgagttggc gttccttgag gaagcgcaga gccgcgccac agctattttg 1380 cagcgggcga acatggtggc taacccagct tggcgcagcc tctag 1425 <210> 11 <211> 330 <212> DNA <213> Ketogulonicigenium vulgare Y25 <220> <221> source <222> 1..330 <223> /organism="Ketogulonicigenium vulgare Y25" /note="Wild type melamine deaminase sequence" /mol_type="unassigned DNA" <400> 11 gtgcgcgaag tgctggaatt tgcgacgatc aatggcgcga aaggcctgcg tctggatcac 60 aaaaccggct cgctgacccc cggcaaagag gcggatatca tcctgctgga cgccaccgcc 120 ttgaacgtcg caccgctgaa caacgccccc ggcgccgtcg tgacgctgat ggagcgttcg 180 aacgtggaaa ccgtgctggt cgccggccag atcaagaaat ggcaaggcgc attgatcggt 240 caggatatcg cggcgctgcg cgatcagatc atcgcttcgc gcgattacct gttcgaggca 300 gcgggcgtag aggtgccgct gttcgactaa 330 <210> 12 <211> 1431 <212> DNA <213> Rhodococcus corallinus NRRL B-15444R <220> <221> source <222> 1..1431 <223> /organism="Rhodococcus corallinus NRRL B-15444R" /note="Wild type triazine hydrolase sequence " /mol_type="unassigned DNA" <400> 12 atgaccagaa tcgcaatcac cggcggacga gtcctgacca tggaccccga gcgccgcgtg 60 ctcgaaccag gaacggttgt ggtcgaggac cagttcatcg cacaagtggg atccccgacg 120 acgtcgacat ccgcggcgcc gaaatcatcg acgccaccgg gatggcagtg ctccccggct 180 tcgtcaacac ccacacccac gtcccacaaa tcctcctcag gggtggtgca tcccatgacc 240 gcaacctcct cgaatggctg cacaacgtgc tctatcccgg cctcgctgcc tacacagacg 300 acgacatccg agtcggaaca ctgctgtact gcgccgaagc ccttcgttct ggcatcacca 360 ctgtcgtcga caacgaggac gtccgaccca acgacttcgc ccgcgccggg gccgccggga 420 tcgcccttca ccgacgcagg aatccgagcc atttacgcgc gcatgtactt cgacgcgcca 480 cgcgccgaac tcgaagaact cgtcgccacc atccacgcca aggcccccgg cgccgtgcgc 540 atggacgaat cagccagcac cgaccacgta ctggcagacc tagaccaact catcacccgc 600 cacgaccgca cagcagatgg ccgcatcagg gtgtggcccg cacccgccat ccccttcatg 660 gtcagtgaaa aaggaatgaa ggcagcgcaa gagatcgcag cgagccgcac cgacggctgg 720 accatgcacg tcagcgagga tcccatcgag gcccgagtgc actccatgaa cgccccggaa 780 tatttacacc acctcggctg cctcgacgac cgactccttg ccgcgcactg cgtgcatatc 840 gacagccgag acatccgcct gttccgccag cacgacgtaa aaatttctac ccaaccagta 900 tcgaacagct acctggcggc cggaattgca ccggtccccg aaatgctcgc ccacggcgtg 960 accgtgggca tcggtaccga cgacgccaac tgcaacgaca gcgtgaacct catctcggac 1020 atgaaagtgc tagcgctcat tcaccgagct gcacatcgag atgcctcaat catcacacct 1080 gaaaaaatca tcgaaatggc caccatcgac ggagcccgct gcatcggtat ggccgatcag 1140 attggttccc tcgaggcggg taaacgcgcc gacatcatca ccctcgacct tcgtcacgcc 1200 caaacaaccc cagcgcacga cttggcggcc accatcgtct ttcaggccta cggcaacgag 1260 gtcaacgacg tcctcgtcaa tggctcggta gtgatgcgcg atcgagtact ttcttttctg 1320 ccgactcccc aagaagaaaa agcgctctac gacgatgcgt cggagcgatc ggctgcaatg 1380 ctcgcacggg ccggcctcac cggcacacgc acatggcaaa cactgggatc g 1431 <210> 13 <211> 1398 <212> DNA <213> Bradyrhizobium japonicum <220> <221> source <222> 1..1398 <223> /organism="Bradyrhizobium japonicum" /note="Wild type guanine deaminase sequence" /mol_type="unassigned DNA" <400> 13 atgaccaccg tcggtattcg cggcacgttc ttcgatttcg tcgacgatcc ctggaagcac 60 atcggcaacg agcaggcggc tgcgcgcttt catcaggacg gcctcatggt cgtcaccgac 120 ggcgtcatca aggcgttcgg tccgtacgag aagatcgccg ccgcgcatcc gggcgttgag 180 atcacccata tcaaggaccg catcatcgtc ccgggcttca tcgacggcca catccatctg 240 cctcagaccc gcgtgctcgg tgcctatggc gagcagctct tgccgtggct gcagaagtcg 300 atctatcccg aggagatcaa gtacaaggat cgcaactacg cgcgcgaagg cgtgaagcgt 360 tttctcgatg cactgctcgc cgccggcacc accacctgcc aggccttcac cagctcctca 420 ccggtcgcga ccgaagagct gttcgaggag gcaagcaggc gcaacatgcg cgtgatcgcg 480 ggtctcaccg ggatcgaccg caacgcgccg gccgaattca tcgatacgcc cgagaatttc 540 tatcgcgaca gcaagcggct gatcgcgcag tatcacgaca agggccgtaa cctctacgct 600 atcacgccgc gcttcgcctt cggcgcctcg cccgagctgc tgaaggcgtg tcagcgcctc 660 aagcacgagc atccggactg ctgggtcaat acccacatct ccgagaaccc ggccgaatgc 720 agcggcgtgc tggtcgagca cccggactgc caggattatc tcggcgtcta cgagaagttc 780 gacctggtcg gcccaaagtt ctccggcggc cacggcgtct atctctcgaa caacgaattc 840 cgccgcatgt ccaagaaagg cgcggcggta gtgttctgcc cgtgctcgaa cctgttcctc 900 ggcagcggcc tgttccgtct cggccgcgcc accgatccgg agcatcgcgt gaagatgtcg 960 ttcggcaccg atgtcggcgg cggcaaccgc ttctcgatga tctccgtgct cgacgacgct 1020 tacaaggtcg gcatgtgcaa caacacgctg ctcgacggca gcatcgatcc gtcgcgcaag 1080 gacctcgcgg aagccgagcg caacaagctc tcgccctatc gtggcttctg gtcggtcacg 1140 ctcggcggcg ccgaaggcct ctacatcgac gacaagctcg gcaatttcga gcccggcaag 1200 gaggccgatt tcgtcgcgct cgatccgaac ggcggacaac tggcgcaacc ctggcaccag 1260 tcgctgattg ccgacggtgc aggtccgcgc acggttgatg aggccgcgag catgctgttc 1320 gccgtcatga tggtcggcga cgatcgctgc gtcgacgaga cctgggtgat gggcaagcgc 1380 ctctacaaga agagctga 1398 <210> 14 <211> 1317 <212> DNA <213> Escherichia coli <220> <221> source <222> 1..1317 <223> /organism="Escherichia coli" /note="Wild type Escherichia coli guanine deaminase sequence" /mol_type="unassigned DNA" <400> 14 atgatgtcag gagaacacac gttaaaagcg gtacgaggca gttttattga tgtcacccgt 60 acgatcgata acccggaaga gattgcctct gcgctgcggt ttattgagga tggtttatta 120 ctcattaaac agggaaaagt ggaatggttt ggcgaatggg aaaacggaaa gcatcaaatt 180 cctgacacca ttcgcgtgcg cgactatcgc ggcaaactga tagtaccggg ctttgtcgat 240 acacatatcc attatccgca aagtgaaatg gtgggggcct atggtgagca attgctggag 300 tggttgaata aacacacctt ccctactgaa cgtcgttatg aggatttaga gtacgcccgc 360 gaaatgtcgg cgttcttcat caagcagctt ttacgtaacg gaaccaccac ggcgctggtg 420 tttggcactg ttcatccgca atctgttgat gcgctgtttg aagccgccag tcatatcaat 480 atgcgtatga ttgccggtaa ggtgatgatg gaccgcaacg caccggatta tctgctcgac 540 actgccgaaa gcagctatca ccaaagcaaa gaactgatcg aacgctggca caaaaatggt 600 cgtctgctat atgcgattac gccacgcttc gccccgacct catctcctga acagatggcg 660 atggcgcaac gcctgaaaga agaatatccg gatacgtggg tacataccca tctctgtgaa 720 aacaaagatg aaattgcctg ggtgaaatcg ctttatcctg accatgatgg ttatctggat 780 gtttaccatc agtacggcct gaccggtaaa aactgtgtct ttgctcactg cgtccatctc 840 gaagaaaaag agtgggatcg tctcagcgaa accaaatcca gcattgcttt ctgtccgacc 900 tccaaccttt acctcggcag cggcttattc aacttgaaaa aagcatggca gaagaaagtt 960 aaagtgggca tgggaacgga tatcggtgcc ggaaccactt tcaacatgct gcaaacgctg 1020 aacgaagcct acaaagtatt gcaattacaa ggctatcgcc tctcggctta tgaagcgttt 1080 tacctggcca cgctcggcgg agcgaaatct ctgggccttg acgatttgat tggcaacttt 1140 ttacctggca aagaggctga tttcgtggtg atggaaccca ccgccactcc gctacagcag 1200 ctgcgctatg acaactctgt ttctttagtc gacaaattgt tcgtgatgat gacgttgggc 1260 gatgaccgtt cgatctaccg cacctacgtt gatggtcgtc tggtgtacga acgcaac 1317

Claims (13)

1. - 265℃ 초과의 용융 온도를 갖는 폴리아미드, 및
   - 생물촉매를 포함하는 수성 반응 혼합물에서 멜라민으로부터 생물촉매적 방법에 의해 수득가능한 아멜린 및/또는 아멜라이드
   를 포함하는 난연성 폴리아미드 조성물로서,
   상기 멜라민은 아멜린 및 임의적으로 추가로 아멜라이드로 전환되고,
   상기 조성물은 아멜린 및 아멜라이드의 총 중량에 대하여 0.5 중량% 미만의 시아누르산을 포함하는, 난연성 폴리아미드 조성물.
2. 제1항에 있어서,
   생물촉매가 아미드가수분해효소 상과에 속하고 1,3,5-트리아진 화합물에 대한 아미노기가수분해효소 활성을 갖는 하나 이상의 효소를 포함하는 난연성 폴리아미드 조성물.
3. 제2항에 있어서,
   효소가 서열 번호 5, 서열 번호 6, 서열 번호 7, 서열 번호 8, 서열 번호 9로 표시되는 아미노산 서열, 또는 이들과 30% 이상의 서열 동일성을 갖는 이들의 동족체를 포함하는 난연성 폴리아미드 조성물.
4. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서,
   아멜린 및/또는 아멜라이드의 총량이 조성물의 총량에 대하여 2 중량% 이상인 난연성 폴리아미드 조성물.
5. 제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서,
   아멜린 및/또는 아멜라이드의 총량이 조성물의 총 중량에 대하여 4 내지 25 중량%인 난연성 폴리아미드 조성물.
6. 제1항 내지 제5항중 어느 한 항에 있어서,
   폴리아미드가 폴리아미드 46, 폴리아미드 6/6T, 폴리아미드 66/6T, 폴리아미드 6T/66, 폴리아미드 6T/10T, 폴리아미드 66/6/6T, 폴리아미드 4T/6T/66, 폴리아미드 66/6I/6T 및 폴리아미드 XT 및 이의 혼합물로 구성된 군에서 선택되고, 상기 폴리아미드 XT에서 X는 5, 6, 7, 8, 9, 또는 10개의 탄소 원자를 갖는 디아민, 또는 이의 조합물이고, T는 테레프탈산인, 난연성 폴리아미드 조성물.
7. 제1항 내지 제6항중 어느 한 항에 있어서,
   조성물이 조성물의 총 중량에 대하여 5 내지 40 중량%의 양으로 유리 섬유를 추가로 포함하는 난연성 폴리아미드 조성물.
8. 제1항 내지 제7항중 어느 한 항에 있어서,
   시아누르산의 양이 아멜린 및 아멜라이드의 총량에 대하여 0.5 중량% 미만인 난연성 폴리아미드 조성물.
9. 제1항 내지 제8항중 어느 한 항에 있어서,
   조성물이 인 난연제를 추가로 포함하는 난연성 폴리아미드 조성물.
10. 제9항에 있어서,
    인 난연제가 조성물의 총 중량에 대하여 0.5 내지 20 중량%의 양으로 존재하는 난연성 폴리아미드 조성물.
11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    4 내지 25 중량%의 아멜린 및/또는 아멜라이드 및 2 내지 10 중량%의 유기 인 화합물을 포함하고, 여기서 중량 백분율이 조성물의 총 중량에 대한 것인 난연성 폴리아미드 조성물.
12. 제1항 내지 제11항중 어느 한 항에 있어서,
    난연제가 할로겐-부재인 난연성 폴리아미드 조성물.
13. 제1항 내지 제12항중 어느 한 항에 따른 난연성 폴리아미드 조성물로부터 제조된 사출 성형된 부품.