具有烃基的海洋生物降解促进剂及海洋生物降解性组合物的制作方法

本发明涉及具有烃基的海洋生物降解促进剂及海洋生物降解性组合物。

背景技术：

1、近年来，微塑料导致的环境污染(海洋污染)及对生态系统的不良影响成为了问题，开始了用于减轻环境负荷的各种研究。其中，生物降解性树脂的开发及普及受到了关注。

2、另一方面，就一般的生物降解性树脂而言，虽然在土壤、污泥等担负降解的微生物大量存在的环境下显示高的生物降解性，但存在在海洋中那样微生物浓度极端低的环境中难以降解的缺点(非专利文献1)。另外，对于如聚己内酯(pcl)、聚羟基烷酸(pha)等那样报道了海洋中的生物降解性的树脂，可知其降解速度根据海水的种类大不相同，报道了对此，海水中的降解菌的有无、菌数、盐浓度、ph、水温、溶存氧浓度、溶存有机碳量等各种因素产生影响(非专利文献2)。

3、因此，需要开发在所有种类的海水中降解都可靠地进行的材料、成为在海水中生物降解难以进行的树脂的降解促进剂的材料。

4、现有技术文献

5、非专利文献

6、非专利文献1：高田秀重、“微塑料污染的现状、国际动向和对策”、废弃物资源循环学会志、第29卷,第4期,第261-269页,2018

7、非专利文献2：戎井章等4名、“海水中的生物降解性塑料的降解”、水产工学、第40卷第2期,第143～149页,2003

技术实现思路

1、发明要解决的课题

2、本发明鉴于上述实际情况而完成，目的在于提供：特别是用于促进海洋中的树脂等的生物降解的生物降解促进剂及包含该生物降解促进剂的海洋生物降解性组合物。

3、用于解决课题的手段

4、本发明人为了解决上述课题，反复深入研究，结果，发现：由来自从具有碳数10～25的一价烃基的一价羧酸、具有碳数10～25的一价烃基的一价磺酸、具有碳数10～25的一价烃基的一价硫酸酯和具有碳数10～25的一价烃基的一价磷酸酯中选择的1种的一价有机阴离子与二价以上的金属阳离子通过离子键所键合的化合物构成的疏水性的粉体材料虽然在淡水中不溶解、为疏水性，但在海水中慢慢地引起溶解或亲水化。与一般的生物降解性树脂不同，承担海水中的一次降解(低分子化)的不是水解、利用酶、微生物的主降解，而是利用钠等的金属离子的分子切断，因此本材料不依赖于海水的种类，引起稳定的一次降解，向在海水中溶解或亲和的结构进行低分子化，由此能够大幅地有助于水解、利用酶、微生物的降解。进而发现，通过将本材料与树脂、特别是生物降解性树脂组合使用，本材料在先地在海水中一次降解，得到(1)在树脂材料中形成空孔、树脂的比表面积增加、促进担负降解的微生物的增殖的效果；(2)通过一次降解从而促进二次降解、即微生物导致的生物降解的效果，结果，能够促进树脂材料的在海洋中的生物降解，完成了本发明。

5、即，本发明提供下述具有烃基的海洋生物降解促进剂和海洋生物降解性组合物。

6、1.海洋生物降解促进剂，是由一价有机阴离子与二价以上的金属阳离子通过离子键所键合的化合物构成的、疏水性且热塑性的粉体，所述一价有机阴离子来自：从具有碳数10～25的一价烃基的一价羧酸、具有碳数10～25的一价烃基的一价磺酸、具有碳数10～25的一价烃基的一价硫酸酯和具有碳数10～25的一价烃基的一价磷酸酯中选择的1种，

7、上述粉体在3质量％氯化钠水溶液中溶解，或在3质量％氯化钠水溶液中显示亲水性。

8、2.根据1所述的海洋生物降解促进剂，其中，上述一价有机阴离子来自一价羧酸。

9、3.根据2所述的海洋生物降解促进剂，其中，上述一价羧酸为具有碳数10～25的一价烃基的一价脂肪酸。

10、4.根据3所述的海洋生物降解促进剂，其中，上述一价羧酸为癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸。

11、5.根据2所述的海洋生物降解促进剂，其中，上述一价羧酸为具有碳数10～25的一价烃基的氨基酸衍生物。

12、6.根据5所述的海洋生物降解促进剂，其中，上述氨基酸衍生物为具有碳数10～25的一价烃基的肌氨酸衍生物或具有碳数10～25的一价烃基的谷氨酸衍生物。

13、7.根据6所述的海洋生物降解促进剂，其中，上述氨基酸衍生物为月桂酰基肌氨酸、肉豆蔻酰基肌氨酸、棕榈酰基肌氨酸、肉豆蔻酰基谷氨酸、硬脂酰基谷氨酸。

14、8.根据1～7中任一项所述的海洋生物降解促进剂，其中，上述一价有机阴离子不含环结构。

15、9.根据1～8中任一项所述的海洋生物降解促进剂，其中，上述一价有机阴离子包含酰氨基。

16、10.根据1～9中任一项所述的海洋生物降解促进剂，其中，上述金属阳离子为钙离子、镁离子或铝离子。

17、11.根据1～10中任一项所述的海洋生物降解促进剂，其为平均粒径为0.1～10,000μm的粉体。

18、12.根据1～11中任一项所述的海洋生物降解促进剂，其为熔融温度为60～230℃的热塑性的粉体。

19、13.根据1～12中任一项所述的海洋生物降解促进剂，其中，将水滴滴落在由上述粉体构成的粒子组的熔融成型体，经过30秒后的接触角为50°以上。

20、14.海洋生物降解性树脂组合物，其包含1～13中任一项所述的海洋生物降解促进剂、及树脂。

21、15.根据14所述的海洋生物降解性树脂组合物，其中，上述树脂为生物降解性树脂。

22、16.根据14或15所述的海洋生物降解性树脂组合物，其中，上述海洋生物降解促进剂的含量为3～50质量％，上述生物降解性树脂的含量为50～97质量％。

23、17.成型体，其由14～16中任一项所述的海洋生物降解性树脂组合物得到。

24、发明的效果

25、本发明的海洋生物降解促进剂在海水中溶解或亲水化，因此包含其的组合物、成型体促进在海洋中的生物降解，可用于海洋污染应对。通过使用本发明的海洋生物降解促进剂，能够得到环境友好的组合物、成型体。

技术特征：

1.海洋生物降解促进剂，是由一价有机阴离子与二价以上的金属阳离子通过离子键所键合的化合物构成的、疏水性且热塑性的粉体，所述一价有机阴离子来自：从具有碳数10～25的一价烃基的一价羧酸、具有碳数10～25的一价烃基的一价磺酸、具有碳数10～25的一价烃基的一价硫酸酯及具有碳数10～25的一价烃基的一价磷酸酯中所选择的1种，

2.根据权利要求1所述的海洋生物降解促进剂，其中，所述一价有机阴离子来自一价羧酸。

3.根据权利要求2所述的海洋生物降解促进剂，其中，所述一价羧酸为具有碳数10～25的一价烃基的一价脂肪酸。

4.根据权利要求3所述的海洋生物降解促进剂，其中，所述一价羧酸为癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸。

5.根据权利要求2所述的海洋生物降解促进剂，其中，所述一价羧酸为具有碳数10～25的一价烃基的氨基酸衍生物。

6.根据权利要求5所述的海洋生物降解促进剂，其中，所述氨基酸衍生物为具有碳数10～25的一价烃基的肌氨酸衍生物或具有碳数10～25的一价烃基的谷氨酸衍生物。

7.根据权利要求6所述的海洋生物降解促进剂，其中，所述氨基酸衍生物为月桂酰基肌氨酸、肉豆蔻酰基肌氨酸、棕榈酰基肌氨酸、肉豆蔻酰基谷氨酸、硬脂酰基谷氨酸。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的海洋生物降解促进剂，其中，所述一价有机阴离子不含环结构。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的海洋生物降解促进剂，其中，所述一价有机阴离子包含酰氨基。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的海洋生物降解促进剂，其中，所述金属阳离子为钙离子、镁离子或铝离子。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的海洋生物降解促进剂，其为平均粒径为0.1～10,000μm的粉体。

12.根据权利要求1～11中任一项所述的海洋生物降解促进剂，其为熔融温度为60～230℃的热塑性的粉体。

13.根据权利要求1～12中任一项所述的海洋生物降解促进剂，其中，将水滴滴落在由所述粉体构成的粒子组的熔融成型体，经过30秒后的接触角为50°以上。

14.海洋生物降解性树脂组合物，其包含权利要求1～13中任一项所述的海洋生物降解促进剂、及树脂。

15.根据权利要求14所述的海洋生物降解性树脂组合物，其中，所述树脂为生物降解性树脂。

16.根据权利要求14或15所述的海洋生物降解性树脂组合物，其中，所述海洋生物降解促进剂的含量为3～50质量％，所述生物降解性树脂的含量为50～97质量％。

17.成型体，其由权利要求14～16中任一项所述的海洋生物降解性树脂组合物得到。

技术总结
提供海洋生物降解促进剂，所述海洋生物降解促进剂是由一价有机阴离子与二价以上的金属阳离子通过离子键而键合的化合物构成的、疏水性且热塑性的粉体，所述一价有机阴离子来自从具有碳数10～25的一价烃基的一价羧酸、具有碳数10～25的一价烃基的一价磺酸、具有碳数10～25的一价烃基的一价硫酸酯及具有碳数10～25的一价烃基的一价磷酸酯中所选择的1种，所述粉体在3质量％氯化钠水溶液中溶解，或在3质量％氯化钠水溶液中显示亲水性。

技术研发人员：桥场俊文,早川和寿,上村直弘,松坂惠里奈
受保护的技术使用者：日清纺控股株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/7/15