研究発表

バイオベースポリマーとして、発酵法による大量生産が見込まれるアジピン酸、コハク酸、フマル酸及びマレイン酸とその還元により得られるジオール類を選び、それらの重縮合によりAA-BB 型ポリエステルを酵素触媒重合により得た。従来の酵素による直接重縮合法では高分子量体を得ることが困難であることから、酵素反応の一つである環化反応を利用し、環状オリゴマーを経由することで高分子量体の合成を行った。さらに得られたポリマーを酵素を用いて、環状オリゴマー化分解によるケミカルリサイクルについても検討を行った。また再重合の観点から、分解反応で得られる環状体の環サイズの違いによる反応性及び再生ポリマーの分子量についても検討を行った。

本報では代表的生分解性ポリエステルの改変戦略として部分チオノエステル化法と、得られたポリチオノエステルの物性について評価を行った。PCL、PBS及びPBAでは、チオノ化率が高くなるにつれてTmが消失し、Tgのみが検出されるようになった。同一条件で比べると、モノマーユニットのメチレン鎖が長いほどチオノ化率は高くなる傾向が認められた。

本報では、生分解性や耐加水分解性の付与及び結晶性の低下を目的に、カーボネート結合を親水基部分に組み込んだ新規の非イオン界面活性剤を設計し、それらの環境低負荷型合成について検討を行った。さらにこの界面活性剤の親水基部分である、カーボネート結合を有するポリ(テトラエチレ ングリコール=カーボネート)の生分解性についても併せて評価を行った。

Enzyme-catalyzed synthesis and degradation of a typical diol-diacid type plastic, poly(butylene succinate) (PBS), and diol-diacid type polythioester were studied with respect to the establishment of sustainable polymer production and chemical recycling system. A significantly higher-molecular weight polyester was produced via the ring-opening polymerization of the cyclic oligomer. The cyclic oligomer was produced both by the condensation of monomers and degradation of the polyester. Polymer blends of PBS/poly(L-lactic acid) (PLLA) were degraded into repolymerizable oligomers, first by the lipase-catalyzed degradation of PBS into cyclic BS oligomers followed by the degradation of PLLA into lactic acid oligomers by montmorillonite K-5. By the reprecipitation procedures, the PLLA and BS oligomers were completely separated. Aliphatic dithiol-diacid type polythioesters were enzymatically prepared by the direct polycondensation of dithiol and diacid diesters. A higher molecular weight polythioester was produced using lipase in a two-step procedure, i.e., cyclization with subsequent ring-opening polymerization.

Polythioester was enzymatically synthesized by both polycondensation and ring-opening polymerization. The obtained polythioesters showed a higher melting point compared to the corresponding polyoxyesters.