JP2020503417A - Carbohydrate polymer materials - Google Patents

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Abstract

炭水化物系ポリマー材料を含む物品、およびこのような物品を形成するための方法が本明細書に記載される。このような物品は、改善された持続可能性、生分解性、増加した強度、および/または他の様々な有益な特性を示し得る。炭水化物系ポリマー材料は、1つ以上のデンプン、可塑剤(例えば、グリセリン)、および水から形成され得る。炭水化物系ポリマー材料は、実質的に非晶質(例えば、20%以下、10%以下、10%未満などの結晶化度を有する)であるように、非常に低い結晶化度特性を示し得る。炭水化物系ポリマー材料は、これらのプラスチック材料を生分解性にするために、非生分解性プラスチックとブレンドすることができ、それはフィルムまたは他の物品に強度を増加させることができ、それは、持続可能性の向上(例えば90%以上)などのために、持続可能なポリマー材料(例えばbioPEなど)とブレンドすることができる。Described herein are articles that include a carbohydrate-based polymeric material and methods for forming such articles. Such articles may exhibit improved sustainability, biodegradability, increased strength, and / or various other beneficial properties. Carbohydrate-based polymeric materials can be formed from one or more starches, plasticizers (eg, glycerin), and water. Carbohydrate-based polymeric materials can exhibit very low crystallinity characteristics, such as being substantially amorphous (eg, having a crystallinity of no more than 20%, no more than 10%, such as no more than 10%). Carbohydrate-based polymer materials can be blended with non-biodegradable plastics to make these plastic materials biodegradable, which can increase the strength of films or other articles, making them sustainable It can be blended with a sustainable polymer material (such as bioPE) to improve properties (eg, 90% or more).

Description

(関連出願の相互参照)
本出願は、2017年4月7日に出願された米国特許出願第15/481,806号(21132.1)、2017年4月7日に出願された米国特許出願第15/481,823号(21132.2)、2017年8月30日に出願された米国特許出願第15/691,588号(21132.7)、2017年12月8日に出願された米国特許出願第15/836,555号(21132.4.1)、2017年12月27日に出願された米国特許出願第62/610,615号(21132.9)、2017年12月27日に出願された米国特許出願第62/610,618号(21132.12)、2016年12月29日に出願された米国出願第62/440,399号(21132.10)、および2017年1月4日に出願された米国出願第62/442,432号(21132.11)、ならびに2017年4月7日に出願された米国特許出願第62/483,219号(21132.4)の利益を主張する。前述のそれぞれの全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。また、2015年9月14日に出願された米国特許出願第14/853,725号(21132.6)、2015年9月14日に出願された米国特許出願第14/853,780号(21132.8)、および2015年6月30日に出願された米国仮特許出願第62/187,231号のそれぞれの全内容も、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
(Cross-reference of related applications)
This application is related to U.S. Patent Application No. 15 / 481,806 filed April 7, 2017 (21132.1), and U.S. Patent Application No. 15 / 481,823 filed April 7, 2017. U.S. Patent Application No. 15 / 691,588, filed August 30, 2017, and U.S. Patent Application No. 15/836, filed December 8, 2017. No. 555 (21132.4.1), U.S. patent application Ser. No. 62 / 610,615, filed Dec. 27, 2017, and U.S. patent application Ser. 62 / 610,618 (21132.12); U.S. application Ser. No. 62 / 440,399 (21132.10) filed on Dec. 29, 2016; and filed on Jan. 4, 2017. U.S. Application No. 62 / 442,432 (21,132.11), and claims the benefit of filed April 7, 2017 U.S. Patent Application Serial No. 62 / 483,219 (21132.4). The entire contents of each of the foregoing are incorporated herein by reference. Also, U.S. Patent Application No. 14 / 853,725 (21132.6) filed on September 14, 2015, and U.S. Patent Application No. 14 / 853,780 (21132) filed on September 14, 2015. .8), and U.S. Provisional Patent Application No. 62 / 187,231, filed June 30, 2015, is also incorporated herein by reference in its entirety.

伝統的な石油化学系のプラスチックは、強く、軽量で、かつ耐久性があるように配合されている。しかしながら、これらのプラスチックは典型的には生分解性ではなく、その結果として、何億トンものプラスチックが埋立地または海の浮遊物の中に存在する。プラスチック廃棄物の量を減らすことを試みる際に、石油化学系プラスチックを用いて典型的に製造されるいくつかの物品は、生分解性材料を用いて製造されている。   Traditional petrochemical plastics are formulated to be strong, lightweight and durable. However, these plastics are typically not biodegradable, resulting in hundreds of millions of tons of plastic present in landfills or sea floats. In attempting to reduce the amount of plastic waste, some articles typically manufactured using petrochemical plastics are manufactured using biodegradable materials.

大量のポリエチレンおよびポリプロピレンなどの石油化学系のプラスチック材料、ならびに多数の他のプラスチック(ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリスチレン、ABS、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ナイロンなど)は、典型的には容易に生分解性ではない。石油化学原料ではなく、再生可能または持続可能な供給源から供給されることがある、そのような材料のいわゆる「グリーン」なプラスチックの場合でさえも、通常そうである。   Large amounts of petrochemical plastic materials such as polyethylene and polypropylene, as well as many other plastics (polyethylene terephthalate, polyester, polystyrene, ABS, polyvinyl chloride, polycarbonate, nylon, etc.) are typically readily biodegradable is not. This is usually the case even with so-called "green" plastics of such materials, which may be supplied from renewable or sustainable sources rather than petrochemical raw materials.

ごく最近では、UVおよび/またはOXO添加剤(例えば、Willow Ridge PlasticsからのPDQ−M、PDQ−H、BDA、およびOxoTerra(商標)、LifeLineからのOX1014など)、もしくは有機添加剤(EnsoによるRestore(登録商標)、Bio−Tec EnvironmentalによるEcoPure(登録商標)、ECM BiofilmsによるECM Masterbatch Pellets1M、またはBioSphere(登録商標))の添加によってそのようなプラスチック材料をますます分解性にする試みがあるが、このような添加剤の使用は、一般にプラスチック業界団体(例えば、SPC、APR、FPA、および/またはBPI)が難色を示しており、なぜなら、生分解性の程度および生分解速度が、あまりに遅いことが多く、OXO添加剤は、通常、単純な構造の断片化または分解を開始し、このことが、プラスチックから二酸化炭素(CO)、水(HO)、およびメタン(CH)などの天然材料への所望の実際の変換ではなく、このようなプラスチック材料の物理的劣化を加速して基礎となるベースプラスチックの小さい断片にするからである。 Most recently, UV and / or OXO additives (such as PDQ-M, PDQ-H, BDA, and OxoTerra ™ from Willow Ridge Plastics, OX1014 from LifeLine, or organic additives (Restore by Enso) There have been attempts to make such plastic materials increasingly degradable by the addition of EcoPure® by Bio-Tec Environmental, ECM Masterbatch Pellets1M by ECM Biofilms, or BioSphere® by Bio-Tec Environmental. The use of such additives is generally not favored by plastics industry associations (eg, SPC, APR, FPA, and / or BPI) and why Al, extent and rate of biodegradation biodegradability, often too slow, OXO additives usually begins fragmentation or degradation of simple structure, this is, of carbon dioxide from plastic (CO 2) Instead of the desired actual conversion to natural materials such as water, (H 2 O), and methane (CH 4 ), it accelerates the physical degradation of such plastic materials into smaller pieces of the underlying base plastic. Because you do.

例えば、このような材料は、(太陽光線からの)紫外線への暴露および/または酸素への暴露によるプラスチック物品自体のマクロ構造の崩壊を促進するように単に作用する。このような特殊プラスチックは、与えられた時間枠(例えば、5年、3年、または1年)内にかなりの程度まで実際には生分解しない場合があるが、単に強度を失い、ひび割れ、かつ細かく砕け得る。その結果、UVまたは/またはOXO添加剤の添加によりボトル、フィルム、または他の物品が時間とともに物理的に劣化するが、他のベースプラスチック材料は実質的に同じままであり、実際の生分解は実際には生じないので、ポリエチレンまたは他のベースプラスチック材料の堆積または小片が生じる。物品が脆くなり、ひび割れ、かつ細かく砕かれ、ポリエチレンまたは他のベースプラスチック材料の多くの小さな破片が残るので、劣化は単に物理的なものである。このようなプラスチック材料への「生分解性」という用語の適用は、ポリマー材料自体の完全な生分解が実際には生じない可能性があるので(例えば、プラスチックのかなりの割合がCO、CH、HOなどに分解される場合)、誤称である。 For example, such materials merely act to promote the collapse of the macrostructure of the plastic article itself due to exposure to ultraviolet light (from sunlight) and / or to oxygen. Such specialty plastics may not actually biodegrade to any significant degree within a given time frame (eg, 5, 3, or 1 year), but simply lose strength, crack, and May break up finely. As a result, the addition of UV or / and OXO additives physically degrades bottles, films, or other articles over time, while other base plastic materials remain substantially the same and actual biodegradation Since it does not actually occur, a deposit or sliver of polyethylene or other base plastic material occurs. Deterioration is merely physical as the article becomes brittle, cracked and shredded, leaving many small pieces of polyethylene or other base plastic material. Such application of the term "biodegradable" to plastic materials, there is a possibility that the complete biodegradation of the polymeric material itself does not occur in practice (e.g., significant proportion of the plastic CO 2, CH 4 , when decomposed into H 2 O).

加えて、今日使用されているほとんどのプラスチックは、再生可能または持続可能な資源(例えば、約100年以内に再生され得る出発原料)から形成されていない。再生可能および持続可能という用語は、本明細書では互換的に使用される。むしろ、ボトル、バッグ、および他の包装に大量に使用されるポリエチレン(PE)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、および他の典型的なプラスチックは、再生可能または持続可能ではない石油製品出発原料から製造される。   In addition, most plastics used today are not formed from renewable or sustainable resources (eg, starting materials that can be recycled within about 100 years). The terms renewable and sustainable are used interchangeably herein. Rather, polyethylene (PE), polyethylene terephthalate (PET), and other typical plastics used in large quantities in bottles, bags, and other packaging are manufactured from petroleum product starting materials that are not renewable or sustainable. You.

持続可能性を高めるための努力において、最近、サトウキビ、トウモロコシ、または他の植物性産物などの再生可能な資源からこのようなプラスチック材料を製造するためのプロセスを開発するためのいくつかの努力がある。例えば、このような再生可能材料は、さらに反応させて重合することができるモノマーを製造することができるエタノール、エチレングリコール、または他の化学的構成要素材料を製造するために使用することができる。このような努力は、そのような「グリーン」なプラスチック樹脂を従来の石油化学系樹脂とブレンドすることができる(例えば、材料の一部(例えば、30%)が持続可能である、ボトルまたは他の包装を製造するために)。事実、現在では、一部の製品は、100%の「グリーン」なプラスチック樹脂で製造され得る。   In an effort to increase sustainability, some efforts have recently been made to develop processes for producing such plastic materials from renewable resources such as sugar cane, corn, or other plant products. is there. For example, such renewable materials can be used to produce ethanol, ethylene glycol, or other chemical component materials that can be further reacted to produce monomers that can be polymerized. Such efforts can help blend such "green" plastic resins with conventional petrochemical resins (e.g., bottles or other materials where a portion (e.g., 30%) of the material is sustainable). To manufacture packaging). In fact, at present some products can be made of 100% "green" plastic resin.

このような「グリーン」な材料と従来の石油化学プラスチックとのブレンドが利用可能になり始めてはいるが、加工、コスト、および他の考慮事項における課題に関して、残りの従来の石油化学プラスチック材料を全ての持続可能な材料と置き換えることには実際上困難がある。   While blends of such "green" materials with conventional petrochemical plastics are becoming available, all of the remaining conventional petrochemical plastics materials are subject to challenges in processing, cost, and other considerations. There are practical difficulties in replacing it with sustainable materials.

加えて、材料に一部を持続可能なプラスチック材料で置き換えることによって従来の非持続可能なプラスチック材料の使用を削減しながらも、得られるプラスチック包装は未だ生分解性ではない。例えば、100%の「グリーン」なプラスチックから製造されるか、または「グリーン」なPEまたはグリーンな「PET」の一部を含むプラスチックパッケージでさえも生分解性ではない。このような生分解性の欠如は、絶大な継続する問題を提起している。生分解性である物品を提供することができれば、それは当該技術分野における著しい進歩であろう。強度を増すこともまた望ましいであろう。このような物品が完全に(またはほぼ完全に)持続可能な材料から形成されているならば、それはさらなる進歩であろう。   In addition, while reducing the use of traditional non-sustainable plastic materials by replacing some of the materials with sustainable plastic materials, the resulting plastic packaging is not yet biodegradable. For example, even plastic packages made from 100% "green" plastic or containing "green" PE or parts of green "PET" are not biodegradable. Such a lack of biodegradability poses a huge and continuing problem. It would be a significant advance in the art to be able to provide an article that is biodegradable. It would also be desirable to increase the strength. It would be a further advance if such articles were formed entirely (or almost entirely) of sustainable materials.

さらに、最近では、このような再生不可能な石油化学系プラスチック材料の使用を減らすための努力がなされてきた。このような努力の中には、サトウキビまたは他の植物性産物などの再生可能資源からプラスチック材料を製造するための樹脂を調達することを試みたものがある。ある程度入手可能であるが、このような再生可能な資源から調達されたプラスチックは、それらの石油化学に基づく再生不可能な対応物よりも製造するのにはるかに高価である。   Further, recently, efforts have been made to reduce the use of such non-renewable petrochemical plastic materials. Some of these efforts have attempted to procure resins for producing plastic materials from renewable resources such as sugar cane or other vegetable products. Although available to some extent, plastics sourced from such renewable resources are much more expensive to manufacture than their non-renewable counterparts based on petrochemicals.

加えて、プラスチック材料は、プラスチックフィルムまたは他の材料を形成するのに使用される特定の材料(複数可)、およびフィルムまたは他の物品自体の物理的特性に応じて、それに関連する特定の強度特性を有する。例えば、プラスチックフィルムを形成する場合、より薄いフィルムを形成することによって再生不可能な石油化学系プラスチック樹脂材料の使用を減らすことができるが、材料使用のこのような減少は、より弱いフィルムをもたらす。   In addition, the plastic material may have a specific strength associated with it, depending on the particular material (s) used to form the plastic film or other material, and the physical properties of the film or other article itself. Has characteristics. For example, when forming a plastic film, forming a thinner film can reduce the use of non-renewable petrochemical-based plastic resin materials, but such a reduction in material usage results in a weaker film. .

例として、LeufgensのWO2014/0190395号(特許文献1)は、ポリエチレンと熱可塑性デンプンとのブレンドからのフィルムの形成(特にCardia BL−F)を記載しているが、ポリエチレン単独から形成される匹敵するフィルムより弱く、従来の熱可塑性デンプンを含むブレンドの加工が困難なため、その中で製造されるフィルムは非常に厚い(例えば、3ミル)ものである必要がある。このような非常に厚いフィルムは、実際には薄いフィルム形成が不可能であるため、および/またはこのような熱可塑性デンプンの含有がフィルム全体を弱めて、その結果、厚いフィルムが所望のレベルの強度を維持するために必要であるため、石油化学系プラスチック樹脂材料の使用における実際の減少をもたらさない。   As an example, WO2014 / 0190395 to Leufgens describes the formation of a film from a blend of polyethylene and thermoplastic starch (especially Cardia BL-F), but is comparable to that formed from polyethylene alone. The films produced therein must be very thick (eg, 3 mils) because they are weaker than conventional films and difficult to process blends containing conventional thermoplastic starch. Such very thick films are not practically capable of forming thin films, and / or the inclusion of such thermoplastic starch weakens the overall film, so that the thick film has a desired level of It does not result in a real reduction in the use of petrochemical plastic resin materials as it is needed to maintain strength.

例えば、再生可能な資源から調達されるプラスチック材料を使用する場合、製造中に使用される製造パラメータを調整することによって、任意の所与のフィルム厚さについて強度を増加させることができるフィルムおよび関連する製造方法を提供することは有利であろう。このような方法は、強度が増した所与の厚さでフィルムを製造すること、またはより薄い厚さであるが同じ強度でフィルムを製造することを可能にする。このような方法は同時に、その一部が再生可能な資源から調達されたプラスチック材料で置換され、全体の厚さを増加させる必要がないので、使用される石油化学プラスチック材料の量の実際の減少をもたらす。   For example, when using plastic materials sourced from renewable resources, films and related materials that can increase strength for any given film thickness by adjusting the manufacturing parameters used during manufacturing It would be advantageous to provide a manufacturing method that: Such a method makes it possible to produce a film at a given thickness with increased strength, or to produce a film with a lower thickness but with the same strength. Such a method at the same time, the actual reduction in the amount of petrochemical plastic material used, as part of it is replaced by plastic material sourced from renewable resources and there is no need to increase the overall thickness Bring.

さらに、石油化学材料の一部をデンプンまたはデンプン系材料で置き換えることは、持続可能性の増加に関していくらかの見込みがあることを示しているが、このようなデンプンまたはデンプン系材料の添加に関する1つの問題は、プラスチック組成物中のかなりの割合のデンプンまたはデンプン系材料の包含が、このようなブレンドから形成された物品中にこのようなものが含まれることに関連する顕著な臭いを生じ得ることである。例えば、この材料は、わずかに焦げたデンプン臭、ポップコーンのような臭い、またはキャラメルコーンの種類の臭いを帯びていることがある。ある人は臭いが心地よい、またはさらに望ましいと感じることがあるが、他の人はデンプンまたはデンプン系材料なしに形成された(例えば、ポリエチレンまたは別のポリマー樹脂単独で形成された)プラスチックの場合のように、このような臭いが存在しないことを好むであろう。   In addition, replacing some of the petrochemical materials with starch or starch-based materials has shown some promise for increased sustainability, but one option for the addition of such starch or starch-based materials. The problem is that the inclusion of a significant proportion of starch or starch-based materials in the plastic composition can produce significant odors associated with the inclusion of such in articles formed from such blends. It is. For example, the material may have a slightly burnt starchy odor, a popcorn-like odor, or a caramel corn-type odor. Some people may find the smell pleasant or even more desirable, while others may find the case of plastics formed without starch or starch-based materials (e.g., formed of polyethylene or another polymer resin alone). As such, one would prefer that such a smell not be present.

上記を踏まえると、当技術分野において対処されるべき多くの問題が残っている。   In light of the above, there remain many issues that need to be addressed in the art.

国際公開第2014/0190395号International Publication No. WO 2014/0190395

本開示は、物品製造および/または製造方法において実施することができる様々な概念を目的とする。一実施形態では、本開示は、増加した強度および/または生分解性を示す物品に目的とする。場合によっては、物品は、1つ以上のポリマー材料(例えば、合成、例えば石油化学系、ないしは別の方法で)と、1つ以上の、低い結晶化度(すなわち、これらは実質的に非晶質である)、ガラス転移温度、熱変形温度、ビカット軟化温度などを有する炭水化物系ポリマー材料との混合物から製造され得る。特定の例では、1つ以上の炭水化物系ポリマー材料は、1つ以上のデンプン系ポリマー材料を含み得る。例として、炭水化物系ポリマー材料は、20%以下の結晶化度を有して、実質的に非晶質であり得、これは、少なくとも1.0GPaのヤング率を有し得、および/またはこれは、70℃〜100℃のガラス転移または熱変形温度もしくはビカット軟化温度を有し得る。炭水化物系材料の他の特徴は、本明細書でさらに説明される。   The present disclosure is directed to various concepts that can be implemented in article manufacturing and / or manufacturing methods. In one embodiment, the present disclosure is directed to articles that exhibit increased strength and / or biodegradability. In some cases, the article comprises one or more polymeric materials (eg, synthetic, eg, petrochemical, or otherwise) and one or more, low crystallinity (ie, they are substantially amorphous). ), A glass transition temperature, a heat distortion temperature, a Vicat softening temperature, and the like. In certain examples, one or more carbohydrate-based polymeric materials may include one or more starch-based polymeric materials. By way of example, the carbohydrate-based polymeric material may be substantially amorphous, having a crystallinity of 20% or less, having a Young's modulus of at least 1.0 GPa, and / or May have a glass transition or heat distortion temperature or Vicat softening temperature of 70C to 100C. Other features of the carbohydrate-based material are described further herein.

物品を製造するプロセスは、1つ以上のポリマー材料および1つ以上の実質的に非晶質の炭水化物系ポリマー材料を提供することを含み得る。1つ以上のポリマー材料および1つ以上の炭水化物系ポリマー材料は、混合および加熱することができる。得られた混合物は、射出成形機、吹込み成形機、熱成形機などのようなプラスチック加工装置を用いて多数のプラスチック製品に押出することができる。ガスを押出し混合物に注入してフィルムを形成することができる。このようなフィルムは、バッグまたは他の種類の物品に加工することができる。他の物品は、押出プラスチック製品、射出成形プラスチック製品、吹込み成形プラスチック製品、押出もしくは鋳造シートまたはフィルム、熱成形プラスチック製品などであり得る。   The process of manufacturing the article can include providing one or more polymeric materials and one or more substantially amorphous carbohydrate-based polymeric materials. One or more polymer materials and one or more carbohydrate-based polymer materials can be mixed and heated. The resulting mixture can be extruded into a number of plastic products using plastic processing equipment such as injection molding machines, blow molding machines, thermoforming machines and the like. Gas can be injected into the extruded mixture to form a film. Such films can be processed into bags or other types of articles. Other articles can be extruded plastic products, injection molded plastic products, blow molded plastic products, extruded or cast sheets or films, thermoformed plastic products, and the like.

物品は、増加した強度および/または生分解性を示し得る。例えば、一実施形態では、実質的に非晶質の炭水化物系ポリマー材料を他のポリマー材料と混合することは、他のポリマー材料がそれ自体が単独で別の方法で生分解性ではない場合でも、他のポリマー材料に生分解性を付与する。例えば、ポリエチレンは、それ自体では生分解性ではないことで有名である。出願人は、ポリエチレンなどのプラスチック材料に生分解性を付与する能力を実証したが、これらの材料は別の方法では生分解性ではない。このようなものの他の例としては、ポリプロピレン、他のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリスチレン、ABS、ポリ塩化ビニル、ナイロン、およびポリカーボネートが挙げられるが、これらに限定されない。例として、模擬処分条件下(例えば模擬埋立地条件下)で5年以内または別の所与の期間内に生分解する物品の量は、物品に含まれる炭水化物系ポリマー材料の量より多くてもよい。このような模擬処分条件として、模擬埋立地条件(例えば、限定されるものではないが、D−5511および/またはD−5526などの任意の典型的なASTM規格の下)、模擬産業用堆肥条件(ASTM D−5338など)、または模擬海洋条件(ASTM D−6691など)を挙げることができる。言い換えれば、別の方法では生分解性でないポリマー材料のいくつかは、今や何らかの形で生分解性であり、ならびに炭水化物系材料の生分解性でもある。例えば、物品が25%の炭水化物系ポリマー材料を含むブレンドから形成される場合、このような条件下で生分解する物品の量は25%を超える(すなわち、他のポリマー材料の一部もまた分解しており、たとえこのような他のポリマー材料がそれ自体で同様の条件下で劣化し得ない場合もそうである)。   The article may exhibit increased strength and / or biodegradability. For example, in one embodiment, mixing a substantially amorphous carbohydrate-based polymeric material with another polymeric material is useful even if the other polymeric material itself is not otherwise biodegradable by itself. Imparts biodegradability to other polymer materials. For example, polyethylene is notorious for not being biodegradable by itself. Applicants have demonstrated the ability to impart biodegradability to plastic materials such as polyethylene, but these materials are not otherwise biodegradable. Other examples of such include, but are not limited to, polypropylene, other polyolefins, polyethylene terephthalate, polyester, polystyrene, ABS, polyvinyl chloride, nylon, and polycarbonate. By way of example, under simulated disposal conditions (eg, simulated landfill conditions), the amount of an article that biodegrades within 5 years or within another given time period may be greater than the amount of carbohydrate-based polymeric material contained in the article. Good. Such simulated disposal conditions include simulated landfill conditions (eg, under any typical ASTM standard such as, but not limited to, D-5511 and / or D-5526), simulated industrial compost conditions. (Such as ASTM D-5338) or simulated marine conditions (such as ASTM D-6691). In other words, some of the otherwise non-biodegradable polymeric materials are now somehow biodegradable, as well as carbohydrate-based materials. For example, if the article is formed from a blend that includes 25% of a carbohydrate-based polymeric material, the amount of the article that biodegrades under such conditions is greater than 25% (ie, some of the other polymeric material is also degraded). And even if such other polymeric materials cannot themselves degrade under similar conditions).

出願人によって得られた第三者試験の結果は、このような劣化が比較的急速に、例えば、5年以内とは対照的に、約180日以内(6ヶ月以内)、約1年以内、約2年以内、または約3年以内に起こり得ることを示している。   The results of third party tests obtained by the applicant show that such degradation is relatively rapid, for example, within about 180 days (within 6 months), within about 1 year, as opposed to within 5 years, This indicates that it can occur within about 2 years or about 3 years.

生分解性に加えてまたはその代わりに、物品および方法は、物品が、炭水化物系ポリマー材料を含まずに他のポリマー材料のみから製造された場合に物品が有するであろう強度と比較して、増加した強度(例えば、ダーツ強度または他の強度特性の少なくとも5%の増加)をもたらし得る。   In addition to or in place of biodegradability, the articles and methods provide a method for comparing an article with the strength that an article would have if the article were made solely from other polymer materials without the carbohydrate-based polymer material. It may provide increased strength (eg, at least a 5% increase in dart strength or other strength properties).

本開示の別の態様は、再生可能または持続可能な「グリーン」なプラスチック材料および炭水化物系(例えば、デンプン系)のポリマー材料で形成された物品を目的とする。例えば、一実施形態では、他のポリマー材料はまた、持続可能な供給源(例えば、サトウキビ、トウモロコシなどの植物)から供給される持続可能な「グリーン」なポリマー材料であり得る。一実施形態では、持続可能なポリマー材料は、他の点では石油化学系ポリマーと同一ではないが類似の特性を示すポリマー(例えば、「グリーン」なポリエチレン、「グリーン」なポリプロピレン、「グリーン」なポリエチレンテレフタレート(PET)など)に加工することができる。このような「グリーン」なポリマーは、石油化学原料から形成された同じポリマー(例えば、ポリエチレン)と比較して、同一ではないにしても類似の化学的および物理的特性を有し得る。炭水化物ベースのポリマー材料は、それがブレンドされるか、ないしは別の方法で形成される持続可能なポリマー材料に実際に生分解性特性を与えることができ、このような持続可能なポリマー材料は、層でなければ、このような生分解性の特性を示すことができない(またはこのような特性は、持続可能なポリマー材料が、既にいくらかの生分解性を示す場合に増強され得る)。   Another aspect of the present disclosure is directed to articles formed of renewable or sustainable “green” plastic materials and carbohydrate-based (eg, starch-based) polymeric materials. For example, in one embodiment, the other polymeric material can also be a sustainable "green" polymeric material supplied from a sustainable source (e.g., a plant such as sugar cane, corn, etc.). In one embodiment, the sustainable polymer material is a polymer that exhibits similar but not otherwise identical properties to a petrochemical-based polymer (eg, “green” polyethylene, “green” polypropylene, “green” (Eg, polyethylene terephthalate (PET)). Such “green” polymers may have similar, if not identical, chemical and physical properties as compared to the same polymer formed from petrochemical feedstock (eg, polyethylene). Carbohydrate-based polymeric materials can actually impart biodegradable properties to sustainable polymer materials with which they are blended or otherwise formed, and such sustainable polymeric materials Without a layer, such biodegradable properties cannot be exhibited (or such properties can be enhanced if the sustainable polymeric material already exhibits some biodegradability).

生分解性に加えてまたはその代わりに、このような物品は、他の点では類似した物品と比較して増加した強度を示し得るが、炭水化物系ポリマー材料の包含の範囲内で形成される。例えば、一実施形態は、1つ以上の炭水化物系ポリマー材料(例えば上記のものなど)と、持続可能な植物源から供給される1つ以上の持続可能なポリマー材料とを含む物品に関し、物品の強度は、炭水化物系ポリマー材料を含まずに製造された場合に物品が有するであろう強度より少なくとも5%大きい。例えば、出願人は、このような炭水化物系ポリマー材料を物品に(例えば、2つのポリマー材料のブレンドとして)含ませることによって、持続可能なポリマー材料単独で提供されるものと比べて強度を高めることができることを見出した。   In addition to or instead of biodegradability, such articles may exhibit increased strength as compared to otherwise similar articles, but are formed within the incorporation of carbohydrate-based polymeric materials. For example, one embodiment relates to an article that includes one or more carbohydrate-based polymeric materials (eg, such as those described above) and one or more sustainable polymeric materials provided from a sustainable plant source. The strength is at least 5% greater than the strength that the article would have if manufactured without the carbohydrate-based polymeric material. For example, Applicants have found that by including such carbohydrate-based polymeric materials in articles (eg, as a blend of two polymeric materials), the strength is increased compared to that provided by a sustainable polymeric material alone. I found that I can do it.

本開示の別の態様は、炭水化物系ポリマー材料と別のポリマー材料とのこのようなブレンドから製造されるフィルムの強度を高めるためにフィルム製造中に使用されるブローアップ比および/またはダイギャップを操作する方法に関する。特に、出願人は、様々な樹脂材料(例えば、ポリエチレンおよび/またはポリプロピレンなど)から吹込み成形されたほとんどのプラスチックフィルムの強度はブローアップ比の変化によって影響を受けないが、本明細書に記載の特定の非晶質特性、特定のガラス転移温度特性、ビカット軟化温度特性、または熱変形温度特性、および/または特定の弾性率特性を有する、再生可能な炭水化物系(例えば、デンプン系)ポリマー材料が、それからフィルムが吹込み成形される樹脂ブレンド中に含まれると、その強度がブローアップ比および/またはダイギャップに依存するようになり、かつ極めて狭いゲージのフィルムを吹込み成形することが可能であることを発見した。出願人は、実際には0.1ミルほどの薄さで、かなりの強度を有するフィルムを吹込み成形したが、このようなフィルム吹込み成形は、これまで既知の樹脂または製造方法では可能であったとは考えられない。   Another aspect of the present disclosure is to reduce the blow-up ratio and / or die gap used during film manufacture to increase the strength of films made from such blends of a carbohydrate-based polymeric material with another polymeric material. How to operate. In particular, Applicants have noted that the strength of most plastic films blown from various resin materials (eg, polyethylene and / or polypropylene, etc.) is not affected by changes in blow-up ratio, but is described herein. Renewable carbohydrate-based (eg, starch-based) polymer material having certain amorphous, certain glass transition temperature, Vicat softening temperature, or heat distortion temperature characteristics, and / or certain elastic modulus characteristics of However, when the film is included in the resin blend from which it is blown, its strength becomes dependent on the blow-up ratio and / or die gap, and it is possible to blow very narrow gauge films. It was discovered that. Applicants have indeed blown films of considerable strength, as thin as 0.1 mil, but such film blow molding is possible with previously known resins or manufacturing methods. I don't think it was.

ブローアップ比は、吹込みフィルムの最大直径をフィルム吹込み成形装置のダイの直径で割ったものを指す。典型的には、溶融樹脂材料がダイから出て、樹脂材料がもはや溶融していないが凝固した吹込みフィルムのバブルの部分に向かって「フロストライン」を通って上方に移動し始めるにつれて直径がいくらか増加する。凝固および結晶化は、典型的にはフロストラインで起こり、フロストラインは、吹込みバブルフィルムにおいて不透明度または「フロスティ外観」が見え始める場所である。出願人は本明細書に記載されているこのような特定の再生可能な炭水化物系ポリマー材料を使用すると、他の点では類似のプラスチックフィルムを吹込み成形するとき(ただし、炭水化物系ポリマー材料なし)で達成される強度を超えて強度の増加が得られることを観察した。このような増加は、高いブローアップ比および/または狭いダイギャップを選択することによって達成される。このようなことは、炭水化物系ポリマー材料の分子構造の整列、配向および/または延伸をもたらすと考えられ、これはそれからフィルムが形成される樹脂ブレンド全体に均一に分布している。フィルム内の非晶質再生可能炭水化物系ポリマー材料のこのような整列および配向は、観察される強度の増加に少なくとも部分的に関与すると考えられる。   Blow-up ratio refers to the maximum diameter of the blown film divided by the diameter of the die in the film blow molding apparatus. Typically, the diameter increases as the molten resin material exits the die and begins to move upward through a "frost line" toward the bubble portion of the solidified blown film where the resin material is no longer molten. Some increase. Solidification and crystallization typically occur at the frost line, where the opacity or "frosty appearance" begins to appear in the blown bubble film. Applicants use such certain renewable carbohydrate-based polymeric materials described herein when blowing otherwise similar plastic films (but without the carbohydrate-based polymeric materials). It was observed that an increase in strength was obtained beyond that achieved with. Such an increase is achieved by choosing a high blow-up ratio and / or a narrow die gap. Such is believed to result in the alignment, orientation and / or stretching of the molecular structure of the carbohydrate-based polymeric material, which is uniformly distributed throughout the resin blend from which the film is formed. Such alignment and orientation of the amorphous renewable carbohydrate-based polymer material in the film is believed to be at least partially responsible for the observed increase in strength.

言い換えれば、本明細書に記載されているように、特定の再生可能な炭水化物系ポリマー材料を特定の記載された加工条件と共に使用して、所与のフィルムの強度を向上させることができ、フィルムの他のポリマー含有量の一部を、再生可能な炭水化物系ポリマー材料と置き換えることに関連する持続可能性の効果は言うまでもない。   In other words, as described herein, certain renewable carbohydrate-based polymeric materials can be used with certain described processing conditions to increase the strength of a given film, It goes without saying that the sustainability effects associated with replacing some of the other polymer content with renewable carbohydrate-based polymer materials.

特に、典型的な既存のフィルムは、約1.5の膨張比で吹込み成形されている。出願人は、NuPlastiQまたはEco Starch Resin「ESR」などの再生可能な炭水化物系ポリマー材料(出願人から入手可能)が、それからフィルムが形成される樹脂ブレンド中に含まれる場合、ブローアップ比を少なくとも2.0、例えば2.2〜2.8(例えば、約2.5)に増加させることによって、より高いブローアップ比ではフィルム強度が著しく増加することを発見した。例えば、NuPlastiQまたはESRと典型的なポリマー樹脂(例えば、ポリエチレンおよび/またはポリプロピレン)とのブレンドは、1.5のブローアップ比で、他の点では同一であるが、NuPlastiQまたはESRを含まないフィルムの強度と実質的に同じである強度特性を示すことができる。   In particular, typical existing films are blow molded at an expansion ratio of about 1.5. Applicants have found that a renewable carbohydrate-based polymeric material such as NuPlastiQ or Eco Starch Resin “ESR” (available from applicant) is included in the resin blend from which the film is formed, with a blow-up ratio of at least 2 By increasing to 2.0, for example 2.2 to 2.8 (e.g., about 2.5), it was discovered that film strength increased significantly at higher blow-up ratios. For example, a blend of NuPlastiQ or ESR with a typical polymer resin (eg, polyethylene and / or polypropylene) is a film that is otherwise identical, but does not include NuPlastiQ or ESR, with a blow-up ratio of 1.5. Can exhibit strength characteristics that are substantially the same as the strength of

このようなフィルム(NuPlastiQまたはESRなし)は、ブローアップ比が増加したときに強度のいかなる有意な増加も示さないので、このようなフィルムを吹込み成形するときにこの値を操作する理由はない。出願人は、樹脂ブレンド中にNuPlastiQまたはESRを含む場合、上記のように、高いブローアップ比(例えば、少なくとも2.0)を使用すると、強度が著しく増加することを発見した。   Since such films (without NuPlastiQ or ESR) do not show any significant increase in strength when the blow-up ratio is increased, there is no reason to manipulate this value when blowing such films. . Applicants have discovered that when NuPlastiQ or ESR is included in the resin blend, using a high blow-up ratio (eg, at least 2.0) significantly increases the strength, as described above.

さらに、NuPlastiQまたはESRは、比較的薄いフィルム(例えば、2ミル以下、典型的には1.5ミル以下、例えば0.1ミル〜1.5ミル)の形成に使用されるそれらの能力を阻害する代替の熱可塑性デンプン材料の多くの問題を被らない。このような発見の組み合わせは、同じ材料で形成されているが、NuPlastiQまたはESRを含まない(または相溶化剤を含まない−すなわち他のポリマー材料、例えばポリエチレンのみから形成されている)フィルムと比較して、増加した強度を示す、所与の厚さのフィルムを形成することを出願人は可能にした。このような発見はまた、ブレンド中にNuPlastiQまたはESRを使用するとき、同じ強度であるが減少した厚さを有するフィルムの製造を可能にする。このような結果は驚くべきかつ有利であり、かなりの割合の再生可能樹脂を含むフィルムの製造を可能にし、同時に強度を増大させる。このようなことは、ブローアップ比および/またはダイギャップを操作することによって達成される。出願人はまた、フィルム吹込み成形装置に使用されるダイギャップが比較的狭いことを確実にすることによって、強度を増加させることも可能であることを発見した。やはり、Leufgens(使用されたダイギャップが1.6〜1.8mmであった)によって証明されるように、狭いダイギャップは実際問題として多くの従来の熱可塑性デンプンブレンドでは可能ではない。本発明は、1000マイクロメートル以下、より典型的には500マイクロメートル以下のダイギャップを使用することができる。したがって、ブローアップ比および/またはダイギャップを本方法に従って使用して、フィルム強度を高めることができる。   In addition, NuPlastiQ or ESR inhibits their ability to be used to form relatively thin films (eg, 2 mils or less, typically 1.5 mils or less, eg, 0.1 mil to 1.5 mil). Does not suffer from many of the problems of alternative thermoplastic starch materials. Such a combination of discoveries is compared to a film formed of the same material but without NuPlastiQ or ESR (or without compatibilizer-ie formed only from other polymeric materials, for example polyethylene). Applicants have thus made it possible to form films of a given thickness exhibiting increased strength. Such findings also allow for the production of films having the same strength but reduced thickness when using NuPlastiQ or ESR in the blend. Such a result is surprising and advantageous, allowing the production of films containing a significant proportion of renewable resins, while at the same time increasing the strength. This is achieved by manipulating the blow-up ratio and / or die gap. Applicants have also discovered that it is possible to increase strength by ensuring that the die gap used in the film blow molding apparatus is relatively narrow. Again, as evidenced by Leufgens (the die gap used was 1.6-1.8 mm), narrow die gaps are not practically possible with many conventional thermoplastic starch blends. The present invention can use die gaps of 1000 micrometers or less, more typically 500 micrometers or less. Thus, blow-up ratio and / or die gap can be used in accordance with the present method to increase film strength.

例として、一実施形態は、吹込みプラスチックフィルムに増加した強度を提供するための方法に関し、本方法は、フィルム吹込み成形装置を使用してプラスチックフィルムを吹込み成形することを含み、フィルムは、第1のポリマー材料(例えば、ポリエチレン、別のポリオレフィン、または他の従来のポリマー材料)と、再生可能な炭水化物系ポリマー材料戸を含むブレンドから吹込み成形される。再生可能な炭水化物系ポリマー材料は、20%以下の結晶化度を有して、実質的に非晶質であり得、これは、少なくとも1.0GPaのヤング率を有し得、および/またはこれは、70℃〜100℃のガラス転移温度、ビカット軟化温度、もしくは熱変形温度を有し得る。フィルム吹込み成形装置は、高いブローアップ比および/または狭いダイギャップ、例えばプラスチックフィルムを吹込み成形するときの少なくとも2.0のブローアップ比で操作することができ、またはダイギャップは500マイクロメートル以下であり得る。高いブローアップ比および/または狭いダイギャップは、(例えば、他の全てと同じであるが、より低いブローアップ比および/またはより大きいダイギャップのものと比較して)増加した強度を有する吹込みプラスチックフィルムを提供し得る。   As an example, one embodiment relates to a method for providing increased strength to a blown plastic film, the method comprising blowing a plastic film using a film blow molding apparatus, wherein the film comprises: , A first polymeric material (eg, polyethylene, another polyolefin, or other conventional polymeric material) and a blend comprising a renewable carbohydrate-based polymeric material. The renewable carbohydrate-based polymeric material may be substantially amorphous, having a crystallinity of 20% or less, having a Young's modulus of at least 1.0 GPa, and / or May have a glass transition temperature, Vicat softening temperature, or heat distortion temperature of 70C to 100C. The film blow molding apparatus can operate with a high blow-up ratio and / or a narrow die gap, such as a blow-up ratio of at least 2.0 when blowing plastic films, or a die gap of 500 micrometers. It can be: A high blow-up ratio and / or a narrow die gap may have an increased strength (e.g., as compared to all others but with a lower blow-up ratio and / or a larger die gap). A plastic film may be provided.

別の実施形態は、ブローアップ日を操作することによって、吹込みプラスチックフィルムの強度を増加させる方法に関し、本方法は、フィルム吹込み成形装置を使用してプラスチックフィルムを吹込み成形することを含み、フィルムは、第1のポリマー材料と、再生可能な炭水化物系ポリマー材料を含む第2のポリマー材料とを含むブレンドから吹込み成形される。再生可能な炭水化物系ポリマー材料は、20%以下の結晶化度を有して、実質的に非晶質であり得、少なくとも1GPaのヤング率を有し得、および/またはこれは、70℃〜100℃のガラス転移温度、ビカット軟化温度、もしくは熱変形温度を有し得る。方法は、フィルムの強度を増加させるために(例えば、他の全てと同じであるが、より低いブローアップ比を有するものと比べて)、少なくとも2.0の高いブローアップ比を選択するようにフィルムブロー装置のブローアップ比を操作することをさらに含み得る。ブローアップ比を操作することに加えて、またはその代わりに、方法は、500マイクロメートル以下の狭いダイギャップを選択するようにフィルム吹込み成形装置のダイギャップを操作する(すなわち、具体的に選択する)ことを含み得、これにより、狭いダイギャップおよび/または高いブローアップ比は、フィルムの強度を増加させる(例えば、他の全てが同じであるが、より高いダイギャップおよび/またはより低いブローアップ比であるものと比較して)。   Another embodiment relates to a method of increasing the strength of a blown plastic film by manipulating a blow-up date, the method comprising blowing the plastic film using a film blow molding apparatus. The film is blown from a blend comprising a first polymeric material and a second polymeric material comprising a renewable carbohydrate-based polymeric material. The renewable carbohydrate-based polymer material can be substantially amorphous, have a degree of crystallinity of 20% or less, have a Young's modulus of at least 1 GPa, and / or It may have a glass transition temperature, Vicat softening temperature, or heat distortion temperature of 100 ° C. The method is to select a high blow-up ratio of at least 2.0 to increase the strength of the film (e.g., all the same but with a lower blow-up ratio). It may further include manipulating the blow-up ratio of the film blowing device. In addition to or instead of manipulating the blow-up ratio, the method operates the die gap of the film blower (ie, specifically selecting) to select a narrow die gap of 500 micrometers or less. That the narrow die gap and / or high blow-up ratio increase the strength of the film (eg, all else being the same, but having a higher die gap and / or lower blow-up ratio). Up ratio).

本開示の別の態様は、デンプン系ポリマー材料、または他の炭水化物系ポリマー材料を含むことに起因する特徴的な臭気を低減する方法、ならびにそのような臭気が低減された物品を目的とする。本明細書に記載の炭水化物系ポリマー材料、ならびに他の類似の炭水化物系ポリマー材料は、特徴的なわずかに焦げたデンプン、ポップコーン、またはキャラメルコーンの種類の臭気を示す。通常は圧倒的ではないが、炭水化物系ポリマー材料を含む材料のブレンドから形成されるいくつかの物品では、特に完成品の幾何学形状が比較的「閉じた」物であり得る場合(例えば、カップ内など)で、あるいは、容積が2つ、3つ、またはそれ以上の側でプラスチック材料によって囲まれている他の密閉構造で通常、顕著である。このような特有の臭気は、消費者または他の用途に気付かれるように(例えば、ユーザがこのようなカップに鼻をつけて、および匂いを嗅ぐ場合)、このような密閉容積内に蓄積する傾向があり得る。   Another aspect of the present disclosure is directed to a method of reducing the characteristic odor due to including a starch-based polymeric material, or other carbohydrate-based polymeric material, as well as articles with reduced such odor. The carbohydrate-based polymer materials described herein, as well as other similar carbohydrate-based polymer materials, exhibit a characteristic slightly burnt starch, popcorn, or caramel corn type odor. Some articles, which are not usually overwhelming, but are formed from blends of materials including carbohydrate-based polymeric materials, especially where the geometry of the finished product can be relatively "closed" (e.g., cups) Or other enclosed structures where the volume is surrounded by plastic material on two, three or more sides. Such unique odors accumulate in such enclosed volumes so as to be noticed by consumers or other uses (eg, when the user snouts and sniffs such cups). There can be a tendency.

出願人は、このような特徴的な臭気を除去または最小化することを望むために、物品が代わりに標準の(例えば、石油化学系の)ポリマー材料から形成された場合に存在する臭気と類似または同一となるようにする。例えば、本発明による物品は、上記および本明細書の他の箇所に記載されているように、このような標準的な「他のポリマー材料」と炭水化物系ポリマー材料とのブレンドから形成することができる。出願人は、非常に少量の臭気低減剤、特に有機臭気低減剤を添加することによって、特徴的な臭気を実質的に除去または最小化することができることを発見した。   Applicants desire to eliminate or minimize such characteristic odors, so that the articles are instead similar in odor to those present when formed from standard (eg, petrochemical-based) polymeric materials. Or make it the same. For example, an article according to the present invention can be formed from a blend of such a standard "other polymeric material" with a carbohydrate-based polymeric material, as described above and elsewhere herein. it can. Applicants have discovered that by adding very small amounts of odor reducing agents, especially organic odor reducing agents, the characteristic odor can be substantially eliminated or minimized.

例えばWO2009/058426号に記載されているように、蒸留粕乾燥穀物(DDG)材料から生じる臭気を低減するために他の者によって以前にいくつかの試みがなされた可能性があるが、このような処理は、比較的高い割合の活性化された炭素または蒸気活性化された無煙炭材料の添加を必要とした。おそらくある程度効果的であるが、必要とされるこのような材料の濃度は高く、このような材料のコストは法外なものであり、そのためこのような実施形態の商業的応用は特に実現可能ではない。さらに、特定の条件下で顔料として作用してプラスチック材料を着色する傾向があるため、濃色の活性炭または活性無煙炭材料を高割合で添加することは望ましくない可能性がある。高透明フィルム、淡色の物品、または他の類似の物品が望まれる場合、これは特に問題となり得る。   Some attempts have previously been made by others to reduce the odor arising from distilled grain dry grain (DDG) material, as described, for example, in WO 2009/058426. The treatment required the addition of a relatively high percentage of activated carbon or steam activated anthracite material. Probably somewhat effective, but the concentration of such materials required is high, and the cost of such materials is prohibitive, so commercial applications of such embodiments are not particularly feasible. Absent. In addition, it may not be desirable to add a high percentage of dark activated carbon or activated anthracite material because it tends to act as a pigment under certain conditions to color the plastic material. This can be particularly problematic if a highly transparent film, light colored article, or other similar article is desired.

したがって、本発明の一実施形態は、炭水化物系ポリマー材料、上記のような他のポリマー材料を含むが、臭気低減剤も含む、持続可能なプラスチック材料に目的とする。臭気低減剤が存在しない場合、炭水化物系ポリマー材料は、持続可能なプラスチック材料に特徴的な焦げた炭水化物臭を与えるであろう。一実施形態では、臭気低減剤は、有機物であってもよく、ベンズアルデヒド化合物、ベンジルケトン化合物、または他のベンゼン誘導体などの芳香族化合物(例えば、ベンゼン環を含む)を含む。一実施形態では、有機臭気低減剤は、バニリンなどの果物または野菜からの凍結乾燥物または他の抽出物を含むことができる。有機臭気低減剤は、実際にはこのような果物、野菜、または他の植物から抽出することができ、あるいはこのような抽出物中に典型的に見出されるが合成的に製造された芳香族化合物(例えば、合成バニリンまたは別の合成芳香族化合物が好適であり得る)を含み得る。バニリンは、4−ヒドロキシ−3−メトキシベンズアルデヒドとしても知られる芳香族ベンズアルデヒド化合物である。   Accordingly, one embodiment of the present invention is directed to a sustainable plastics material that includes carbohydrate-based polymeric materials, other polymeric materials as described above, but also includes odor reducers. In the absence of an odor-reducing agent, the carbohydrate-based polymeric material will give the charred carbohydrate odor characteristic of a sustainable plastic material. In one embodiment, the odor reducing agent can be organic and includes an aromatic compound (eg, containing a benzene ring) such as a benzaldehyde compound, a benzyl ketone compound, or other benzene derivatives. In one embodiment, the organic odor-reducing agent can include lyophilizates or other extracts from fruits or vegetables, such as vanillin. Organic odor reducing agents can in fact be extracted from such fruits, vegetables, or other plants, or are aromatic compounds typically found in such extracts but made synthetically (Eg, synthetic vanillin or another synthetic aromatic compound may be suitable). Vanillin is an aromatic benzaldehyde compound also known as 4-hydroxy-3-methoxybenzaldehyde.

出願人は、驚くべきことに、このような芳香性臭気低減剤のごくわずかな割合が、そうでなければ持続可能なプラスチック材料を構成するブレンド中に含まれる炭水化物系ポリマー材料に起因する特徴的な臭気を、実質的に除去するのに十分であることを見出した。例えば、臭気を実質的に除去するための炭水化物系ポリマー材料に対する臭気低減剤の重量比は、1:1000以下のオーダーの臭気低減剤である。例えば、100ppm、50ppm、またはさらには20ppm以下のように少ない量でも、特有の臭気の全ての実用的な兆候を除去するのに十分である。   Applicants have surprisingly found that only a small percentage of such odor reducing agents are characteristic of carbohydrate-based polymeric materials contained in blends that would otherwise constitute a sustainable plastics material. Odor was found to be sufficient to substantially remove. For example, the weight ratio of odor reducing agent to carbohydrate-based polymer material to substantially remove odor is on the order of 1: 1000 or less. Even small amounts, such as 100 ppm, 50 ppm, or even 20 ppm or less, are sufficient to remove all practical signs of the characteristic odor.

臭気を除去するのに必要な臭気低減剤がほんの少しだけであることを考えると、これは特に驚くべきことである。ほんの少ししか必要とされず、かつ臭気が典型的には臭気低減剤によって、提供されるいかなる臭気によっても置換または遮蔽されるようには思われないので、作用のメカニズムは特徴的な炭水化物の臭気の単純な遮蔽ではあり得ないと考えられる。このようなメカニズムはおそらく完全には理解されていないが、このような芳香族または他の有機臭気低減剤と、その溶融および熱可塑性ブレンドの所望の物品への成形中に炭水化物系ポリマー材料を加熱すると発生する特有の臭気化合物との間の化学的相互作用があり得る。   This is particularly surprising, given that only a small amount of odor reducer is required to remove the odor. The mechanism of action is the characteristic carbohydrate odor as little is needed and the odor does not seem to be replaced or masked by any odor provided, typically by odor reducers. Is simply not possible. Although such mechanisms are probably not fully understood, such aromatic or other organic odor-reducing agents, and their melting and heating of carbohydrate-based polymeric materials during molding of the thermoplastic blend into the desired article. There may then be a chemical interaction with the particular odorous compounds that arise.

臭気低減剤を、炭水化物系ポリマー材料と共に、例えばそのマスターバッチ内で含めることができる。したがって、一実施形態は、炭水化物系ポリマー材料と予めブレンドされた有機臭気低減剤を含む、このような臭気の少ない持続可能な熱可塑性炭水化物系ポリマー材料を目的とすることができる。有機臭気低減剤の炭水化物系ポリマー材料に対する重量比は、1:1000以下(すなわち、臭気低減剤の量と比較して少なくとも1000倍多い炭水化物系ポリマー材料)であり得る。一実施形態では、炭水化物系ポリマー材料に対する臭気低減剤の比は、はるかに希薄、例えば1:50,000などであり得る。   An odor reducing agent can be included with the carbohydrate-based polymeric material, for example, in its masterbatch. Thus, one embodiment may be directed to such a low-odor, sustainable thermoplastic carbohydrate-based polymer material that includes an organic odor-reducing agent pre-blended with the carbohydrate-based polymer material. The weight ratio of organic odor-reducing agent to carbohydrate-based polymeric material can be up to 1: 1000 (ie, at least 1000 times more carbohydrate-based polymeric material compared to the amount of odor-reducing agent). In one embodiment, the ratio of the odor-reducing agent to the carbohydrate-based polymeric material can be much more dilute, such as 1: 50,000.

本開示は、関連する方法、例えば、炭水化物系ポリマー材料を含む材料ブレンドの特徴的な臭気を、例えば少量の有機臭気低減剤をブレンド内に含めることによって低減する方法も含むことが明らかであろう。炭水化物系ポリマー材料がマスターバッチとして提供される場合、臭気低減剤は既に炭水化物系ポリマー材料とブレンドされたマスターバッチ内に提供されてもよい。このように、マスターバッチがポリマー樹脂材料(例えば、PE、PP、他のポリオレフィン、ポリエステル、ポリスチレン、PBAT、ポリカーボネート、または他のものなどの多数の様々なプラスチック樹脂のいずれか)と次いでブレンドされるとき、ブレンドされた材料はまた、この時には、その中にブレンドされている臭気低減剤を含む。   It will be apparent that the present disclosure also includes related methods, for example, methods of reducing the characteristic odor of a material blend comprising a carbohydrate-based polymeric material, for example, by including a small amount of an organic odor reducing agent in the blend. . If the carbohydrate-based polymer material is provided as a masterbatch, the odor reducing agent may be provided in a masterbatch already blended with the carbohydrate-based polymer material. Thus, the masterbatch is then blended with a polymeric resin material (eg, any of a number of different plastic resins, such as PE, PP, other polyolefins, polyesters, polystyrene, PBAT, polycarbonate, or others). Sometimes, the blended material also now contains an odor reducing agent blended therein.

(請求され得る例示的概念の要約)
1.物品であって、20%未満、10%未満の結晶化度、特定のガラス転移温度、熱変形温度、ビカット軟化温度、特定のヤング率および/またはNuPlastiQまたはESRの他の物理的特性を有する1つ以上の実質的に非晶質の炭水化物系ポリマー材料(例えばデンプン系ポリマー材料)と、1つ以上のポリオレフィン系ポリマー材料を含み、物品が、厚さ1ミル当たり少なくとも約140gのダーツ落下衝撃試験値を有する、物品。
(Summary of exemplary concepts that may be claimed)
1. An article having a crystallinity of less than 20%, less than 10%, a specific glass transition temperature, a heat distortion temperature, a Vicat softening temperature, a specific Young's modulus and / or other physical properties of NuPlastiQ or ESR1 An article comprising one or more substantially amorphous carbohydrate-based polymer materials (eg, a starch-based polymer material) and one or more polyolefin-based polymer materials, wherein the article has a dart drop impact test of at least about 140 g / mil thickness. An article having a value.

2.1つ以上のデンプン系ポリマー材料が、1つ以上のデンプンおよび1つ以上の可塑剤から形成される、請求項1に記載の物品。
3.デンプンが、ジャガイモデンプン、トウモロコシデンプン、またはタピオカデンプンのうちの1つ以上を含み、可塑剤が、グリセリンを含む、請求項2に記載の物品。
2. The article of claim 1, wherein the one or more starch-based polymeric materials are formed from one or more starches and one or more plasticizers.
3. 3. The article of claim 2, wherein the starch comprises one or more of potato starch, corn starch, or tapioca starch, and wherein the plasticizer comprises glycerin.

4.1つ以上のポリオレフィン系ポリマー材料が、ポリエチレンを含む、請求項1に記載の物品。
5.物品が、約0.01mm〜約0.1mmの厚さを有するバッグであり、バッグが、約1L〜約100Lの容積を有する空洞を含む、請求項1に記載の物品。
4. The article of claim 1, wherein the one or more polyolefin-based polymeric materials comprises polyethylene.
5. The article of claim 1, wherein the article is a bag having a thickness of about 0.01 mm to about 0.1 mm, wherein the bag includes a cavity having a volume of about 1 L to about 100 L.

6.1つ以上のデンプン系ポリマー材料が、物品の約20重量%〜約40重量%を構成し、1つ以上のポリオレフィン系ポリマー材料が、物品の約60重量%〜80重量%を構成し、物品が、約0.02mm〜約0.05mmの厚さを有し、物品が、厚さ1ミル当たり約265g〜約330gのダーツ落下衝撃試験値を有する、請求項1に記載の物品。   6. The one or more starch-based polymeric materials comprise about 20% to about 40% by weight of the article, and the one or more polyolefin-based polymeric materials comprise about 60% to 80% by weight of the article. The article of claim 1, wherein the article has a thickness of about 0.02 mm to about 0.05 mm and the article has a dart drop impact test value of about 265 g to about 330 g per mil thickness.

7.物品の8重量%以下の量で存在する相溶化剤をさらに含む、請求項1に記載の物品。
8.物品であって、第1の量の第1のデンプンと第2の量の第2のデンプンとの混合物から形成される、20%未満、10%未満の結晶化度、特定のガラス転移温度、熱変形温度、ビカット軟化温度、特定のヤング率および/またはNuPlastiQまたはESRの他の物理的特性を有する1つ以上の実質的に非晶質の炭水化物系ポリマー材料(例えばデンプン系ポリマー材料)と、ポリオレフィン系ポリマー材料とを含み、物品が、(i)ポリオレフィン系ポリマー材料と、第1のデンプンからなる単一のデンプンから形成された第1のデンプン系ポリマー材料とを含む第1の物品の第1のダーツ落下衝撃試験値と、(ii)ポリオレフィン系ポリマー材料と、第2のデンプンからなる単一のデンプンから形成された第2のデンプン系ポリマー材料とを含む第2の物品の第2のダーツ落下衝撃試験値とよりも大きいダーツ落下衝撃試験値を有する、物品。
7. The article of claim 1, further comprising a compatibilizer present in an amount of up to 8% by weight of the article.
8. An article, formed from a mixture of a first amount of a first starch and a second amount of a second starch, having a crystallinity of less than 20% and less than 10%, a specific glass transition temperature, One or more substantially amorphous carbohydrate-based polymeric materials (e.g., starch-based polymeric materials) having a heat distortion temperature, Vicat softening temperature, specific Young's modulus and / or other physical properties of NuPlastiQ or ESR; A polyolefin-based polymer material, wherein the article comprises: (i) a polyolefin-based polymer material; and a first starch-based polymer material formed from a single starch comprising the first starch. Dart drop impact test value of 1; (ii) a second starch-based polymer formed from a single starch consisting of a polyolefin-based polymer material and a second starch. Have greater dart drop impact test values than the second dart drop impact test value of the second article comprising a material, the article.

9.デンプン系ポリマー材料が、1つ以上の可塑剤から形成される、請求項8に記載の物品。
10.第1のデンプンが、ジャガイモデンプン、トウモロコシデンプン、またはタピオカデンプンのうちの1つを含むか、またはこれらに由来し、第2のデンプンが、ジャガイモデンプン、トウモロコシデンプン、またはタピオカデンプンのうちの異なる1つを含むか、またはこれらに由来する、請求項8に記載の物品。
9. The article of claim 8, wherein the starch-based polymeric material is formed from one or more plasticizers.
10. The first starch comprises or is derived from one of a potato starch, a corn starch, or a tapioca starch, and the second starch is a different one of a potato starch, a corn starch, or a tapioca starch. 9. The article of claim 8, comprising or derived from one.

11.デンプン系ポリマー材料が、物品の約20重量%〜約30重量%の量で存在し、ポリオレフィン系ポリマー材料が、物品の約65重量%〜約75重量%量で存在する、請求項8に記載の物品。   11. 9. The starch-based polymeric material is present in an amount from about 20% to about 30% by weight of the article, and the polyolefin-based polymeric material is present in an amount from about 65% to about 75% by weight of the article. Goods.

12.第1のデンプンが、それからデンプン系ポリマー材料がそれから形成されるデンプンの混合物の約10重量%〜約50重量%を構成し、第2のデンプンが、デンプン系ポリマー材料がそれから形成されるデンプンの混合物の約50重量%〜90重量%を構成する、請求項11に記載の物品。   12. The first starch comprises from about 10% to about 50% by weight of the mixture of starches from which the starch-based polymeric material is formed, and the second starch comprises the starch from which the starch-based polymeric material is formed. The article of claim 11, comprising about 50% to 90% by weight of the mixture.

13.デンプン系ポリマー材料がそれから形成されるデンプンの混合物が、第3のデンプンを含み、第3のデンプンが、デンプンベースのポリマー材料がそれから形成されるデンプンの混合物の約10重量%〜約35重量%を構成し、物品のダーツ落下衝撃試験値が、ポリオレフィン系ポリマー材料と第3のデンプンからなる単一のデンプンから形成された第3のデンプン系ポリマー材料とを含む第3の物品の第3のダーツ落下衝撃試験値より大きい、請求項12に記載の物品。   13. The mixture of starches from which the starch-based polymeric material is formed comprises a third starch, wherein the third starch comprises from about 10% to about 35% by weight of the mixture of starches from which the starch-based polymeric material is formed. Wherein the dart drop impact test value of the article comprises a third starch-based polymer material formed from a single starch consisting of a polyolefin-based polymer material and a third starch. 13. The article of claim 12, which is greater than a dart drop impact test value.

14.物品が、デンプン系ポリマー材料を含まないポリオレフィン系ポリマー材料から形成された追加の物品の縦方向の破断点引張伸び値よりも大きい、縦方向の破断点引張伸び値を有する、請求項8に記載の物品。   14. 9. The article of claim 8, wherein the article has a longitudinal elongation at break greater than the elongation at break of an additional article formed from a polyolefin-based polymer material that does not include a starch-based polymer material. Goods.

15.物品の8重量%以下の量で存在する相溶化剤をさらに含む、請求項9に記載の物品。
16.プロセスであって、1つ以上の石油化学系ポリマー材料を提供することと、20%未満、10%未満の結晶化度、特定のガラス転移温度、ビカット軟化温度または熱変形温度、特定のヤング率および/またはNuPlastiQまたはESRの他の物理的特性を有する1つ以上の実質的に非晶質の炭水化物系ポリマー材料を提供することと、1つ以上の石油化学系ポリマー材料と1つ以上の炭水化物系ポリマー材料とを混合して、材料の混合物を製造することと、材料の混合物を約120℃〜約180℃の範囲の温度に加熱することと、材料の混合物を使用してフィルムを製造し、フィルムが、1ミルの厚さ当たり約250g〜約350gのダーツ落下衝撃試験値を有する、フィルムを製造することと、を含む、プロセス。
15. 10. The article of claim 9, further comprising a compatibilizer present in an amount up to 8% by weight of the article.
16. A process for providing one or more petrochemical-based polymeric materials, a crystallinity of less than 20%, less than 10%, a specific glass transition temperature, a Vicat softening or heat distortion temperature, a specific Young's modulus And / or providing one or more substantially amorphous carbohydrate-based polymer materials having NuPlastiQ or other physical properties of ESR, and one or more petrochemical-based polymer materials and one or more carbohydrates Mixing with the base polymer material to produce a mixture of materials, heating the mixture of materials to a temperature in the range of about 120 ° C. to about 180 ° C., and producing a film using the mixture of materials. Producing a film, wherein the film has a dart drop impact test value of about 250 g to about 350 g per mil thickness.

17.材料の混合物を用いてフィルムを製造することが、材料の混合物を押出して、押出物体を製造することと、押出物体にガスを注入することと、を含む、請求項16に記載のプロセス。   17. 17. The process of claim 16, wherein producing a film using the mixture of materials comprises extruding the mixture of materials to produce an extruded body, and injecting gas into the extruded body.

18.1つ以上の炭水化物系ポリマー材料が、第1のデンプンおよび第2のデンプンから形成され、フィルムが、(i)1つ以上の石油化学系ポリマー材料と、第1のデンプンからなる単一のデンプンから形成された第1の炭水化物系ポリマー材料とを含む第1の物品の第1のダーツ落下衝撃試験値と、(ii)1つ以上の石油化学系ポリマー材料と、第2のデンプンからなる単一のデンプンから形成された第2の炭水化物系ポリマー材料とを含む第2の物品の第2のダーツ落下衝撃試験値とよりも大きいダーツ落下衝撃試験値を有する、請求項16に記載のプロセス。   18. One or more carbohydrate-based polymer materials are formed from the first starch and the second starch, and the film comprises: (i) one or more petrochemical-based polymer materials and a single starch comprising the first starch. A first dart drop impact test value of a first article comprising a first carbohydrate-based polymer material formed from a starch of the present invention, and (ii) one or more petrochemical-based polymer materials and a second starch. 17. A dart drop impact test value that is greater than a second dart drop impact test value of a second article comprising a second carbohydrate-based polymer material formed from a single starch. process.

19.材料の混合物が1つ以上の相溶化剤をさらに含み、材料の混合物が、約10重量%〜約40重量%の1つ以上の炭水化物系ポリマー材料、約60重量%〜約89重量%の1つ以上の石油化学系ポリマー材料、および約1重量%〜8重量%以下の1つ以上の相溶化剤を含む、請求項16に記載のプロセス。   19. The mixture of materials further comprises one or more compatibilizers, wherein the mixture of materials comprises about 10% to about 40% by weight of one or more carbohydrate-based polymeric materials, about 60% to about 89% by weight of 1%. 17. The process of claim 16, comprising one or more petrochemical-based polymer materials and about 1% to 8% by weight or less of one or more compatibilizers.

20.物品が、約0.02mm〜約0.05mmの厚さを有するフィルムを含む、請求項16に記載のプロセス。
1.物品であって、
ポリマー含有物であって、少なくとも第1のデンプンから形成された、20%未満、10%未満の結晶化度、特定のガラス転移温度、ビカット軟化温度または熱変形温度、特定のヤング率および/またはNuPlastiQまたはESRの他の物理的特性を有する実質的に非晶質の炭水化物系ポリマー材料(例えば、デンプン系ポリマー材料)を含むポリマー含有物と、
別のポリマー材料と、を含み、
91日後に生分解するポリマー含有物の量が、約55重量%の水と約45重量%の有機固形分とを有する接種材料を用いて、約52℃の温度で行われたバイオメタンポテンシャル試験の結果に基づいて、デンプン系ポリマー材料の量より多い、物品。
20. 17. The process of claim 16, wherein the article comprises a film having a thickness from about 0.02 mm to about 0.05 mm.
1. An article,
A polymer-containing, less than 20% or less than 10% crystallinity formed from at least the first starch, a particular glass transition temperature, a Vicat softening or heat distortion temperature, a particular Young's modulus and / or Polymer inclusions comprising a substantially amorphous carbohydrate-based polymer material (eg, a starch-based polymer material) having NuPlastiQ or other physical properties of the ESR;
And another polymer material;
A biomethane potential test conducted at a temperature of about 52 ° C. using an inoculum having about 55% by weight of water and about 45% by weight of organic solids, where the amount of polymer content that biodegrades after 91 days. An article, based on the results of, which is greater than the amount of starch-based polymeric material.

2.約55重量%の水と約45重量%の有機固形分とを有する接種材料を用いて、約52℃の温度で行われたバイオメタンポテンシャル試験に従って測定するとき、デンプン系ポリマー材料の実質的に全てが91日後に生分解する、請求項1に記載の物品。   2. Using an inoculum having about 55% by weight of water and about 45% by weight of organic solids, the starch-based polymeric material is substantially as determined when measured according to the biomethane potential test performed at a temperature of about 52 ° C. 2. The article of claim 1, wherein all biodegrade after 91 days.

3.物品が、約0.5重量%〜約2.5重量%の量で存在する生分解促進添加剤をさらに含む、請求項1に記載の物品。
4.物品が、生分解促進添加剤を実質的に含まない、請求項1に記載の物品。
3. The article of claim 1, wherein the article further comprises a biodegradation enhancing additive present in an amount from about 0.5% to about 2.5% by weight.
4. The article of claim 1, wherein the article is substantially free of a biodegradation enhancing additive.

5.物品が、約55重量%の水と、約45重量%の有機固形分とを有する接種材料を用いて、約52℃の温度で行われたバイオメタンポテンシャル試験の結果に基づいて、デンプン系ポリマー材料の量より約5%〜約60%多い、91日後の物品の生分解の量を有する、請求項4に記載の物品。   5. The article is based on the results of a biomethane potential test conducted at a temperature of about 52 ° C. using an inoculum having about 55% by weight of water and about 45% by weight of organic solids. 5. The article of claim 4, wherein the article has an amount of biodegradation of the article after 91 days that is about 5% to about 60% greater than the amount of material.

6.デンプン系ポリマー材料が、1つ以上の可塑剤を含む材料から形成される、請求項1に記載の物品。
7.デンプン系ポリマー材料が、第1のデンプンと、第2のデンプンとから形成され、第1のデンプンが、ジャガイモデンプン、トウモロコシデンプン、またはタピオカデンプンのうちの1つを含むか、またはこれらに由来し、第2のデンプンが、ジャガイモデンプン、トウモロコシデンプン、またはタピオカデンプンのうちの異なる1つを含むか、またはこれらに由来する、請求項1に記載の物品。
6. The article of claim 1, wherein the starch-based polymeric material is formed from a material that includes one or more plasticizers.
7. A starch-based polymeric material is formed from a first starch and a second starch, wherein the first starch comprises or is derived from one of a potato starch, a corn starch, or a tapioca starch. 2. The article of claim 1, wherein the second starch comprises or is derived from a different one of potato starch, corn starch, or tapioca starch.

8.第1のデンプンの第1の量が、デンプン系ポリマー材料がそれから形成されるデンプンの混合物の約10重量%〜約50重量%を構成し、第2のデンプンの第2の量が、デンプン系ポリマー材料がそれから形成されるデンプンの混合物の約50重量%〜90重量%を構成する、請求項7に記載の物品。   8. The first amount of the first starch comprises from about 10% to about 50% by weight of the mixture of starches from which the starch-based polymeric material is formed, and the second amount of the second starch comprises the starch-based polymer material. The article of claim 7, wherein the polymeric material comprises about 50% to 90% by weight of the mixture of starches formed therefrom.

9.物品の最大8重量%の量で存在する相溶化剤をさらに含む、請求項1に記載の物品。
10.物品であって、
ポリマー含有物であって、1つ以上の炭水化物から形成された、20%未満、10%未満の結晶化度、特定のガラス転移温度、ビカット軟化温度または熱変形温度、特定のヤング率および/またはNuPlastiQまたはESRの他の物理的特性を有する1つ以上の実質的に非晶質の炭水化物系ポリマー材料(例えば、デンプン系ポリマー材料)を含むポリマー含有物と、
1つ以上の石油化学系ポリマー材料と、を含み、
91日後に生分解するポリマー含有物の量が、約50重量%の水〜約60重量%の水と約40重量%有機固形分〜約50重量%の有機固形分とを有する接種材料を用いて、約40℃〜約50℃の温度行われたバイオメタンポテンシャル試験の結果に基づいて、1つ以上の炭水化物系ポリマー材料の量より多い、物品。
9. The article of claim 1, further comprising a compatibilizer present in an amount of up to 8% by weight of the article.
10. An article,
Less than 20%, less than 10% crystallinity, a particular glass transition temperature, a Vicat softening or heat distortion temperature, a particular Young's modulus and / or a polymer content formed from one or more carbohydrates. A polymer content comprising one or more substantially amorphous carbohydrate-based polymer materials (eg, starch-based polymer materials) having NuPlastiQ or other physical properties of the ESR;
One or more petrochemical-based polymeric materials;
Using an inoculum having an amount of polymer content that biodegrades after 91 days having from about 50% water to about 60% water and from about 40% organic solids to about 50% organic solids by weight. And wherein the article is greater than the amount of one or more carbohydrate-based polymeric materials based on the results of a biomethane potential test conducted at a temperature of about 40C to about 50C.

11.物品が、約20重量%〜約40重量%の1つ以上の炭水化物系ポリマー材料と、約65重量%〜約85重量%の1つ以上の石油化学系ポリマー材料とを含む、請求項10に記載の物品。   11. 11. The article of claim 10, wherein the article comprises from about 20% to about 40% by weight of one or more carbohydrate-based polymeric materials and from about 65% to about 85% by weight of one or more petrochemical-based polymeric materials. Articles as described.

12.91日後に生分解するポリマー含有物の量が、約55重量%の水と約45重量%の有機固形分とを有する接種材料を用いて、約52℃の温度で行われたバイオメタンポテンシャル試験の結果に基づいて、約30%〜約50%である、請求項11に記載の物品。   12. The amount of polymer content that biodegrades after 91 days is reduced to a temperature of about 52 ° C. using an inoculant having about 55% by weight of water and about 45% by weight of organic solids. 12. The article of claim 11, wherein the article is between about 30% and about 50% based on the results of the potential test.

13.62日後に生分解するポリマー内容物の量が、約55重量%の水と約45重量%の有機固形分とを有する接種材料を用いて、約52℃の温度で行われたバイオメタンポテンシャル試験の結果に基づいて、約25%〜約35%である、請求項10に記載の物品。   13. The amount of polymer content that biodegrades after 62 days is reduced to about 52% by weight of biomethane performed using an inoculum having about 55% water and about 45% organic solids by weight. The article of claim 10, wherein the article is between about 25% and about 35% based on the results of the potential test.

14.1つ以上の石油化学系ポリマー材料が、第1の石油化学系ポリマー材料と、第2の石油化学系ポリマー材料とを含み、第2の石油化学系ポリマー材料が、ASTM D−6400規格に従って堆肥化可能である、請求項10に記載の物品。   14. The one or more petrochemical polymer materials include a first petrochemical polymer material and a second petrochemical polymer material, wherein the second petrochemical polymer material complies with the ASTM D-6400 standard The article of claim 10, wherein the article is compostable according to:

15.プロセスであって、
1つ以上の石油化学系ポリマー材料を提供することと、
1つ以上の炭水化物から形成された、20%未満、10%未満の結晶化度、特定のガラス転移温度、ビカット軟化温度または熱変形温度、特定のヤング率および/またはNuPlastiQまたはESRの他の物理的特性を有する1つ以上の実質的に非晶質の炭水化物系ポリマー材料(例えば、デンプン系ポリマー材料)を提供することと、
1つ以上の石油化学系ポリマー材料と1つ以上の炭水化物系ポリマー材料とを混合して、材料の混合物を生成することと、
材料の混合物を、約120℃〜約180℃の範囲内に含まれる温度で加熱することと、
材料の混合物を用いてフィルムを製造することと、を含み
フィルムが、1つ以上の石油化学系ポリマー材料と、1つ以上の炭水化物系ポリマー材料とから構成されるポリマー含有物を含み、
91日後に生分解するポリマー含有物の量が、約55重量%の水と約45重量%の有機固形分とを有する接種材料を用いて、約52℃の温度で行われたバイオメタンポテンシャル試験の結果に基づいて、1つ以上の炭水化物系ポリマー材料の量より多い、プロセス。
15. Process
Providing one or more petrochemical polymer materials;
Less than 20%, less than 10% crystallinity, specific glass transition temperature, Vicat softening temperature or heat deformation temperature, specific Young's modulus and / or other physics of NuPlastiQ or ESR formed from one or more carbohydrates Providing one or more substantially amorphous carbohydrate-based polymeric materials (e.g., starch-based polymeric materials) having mechanical properties;
Mixing one or more petrochemical-based polymer materials with one or more carbohydrate-based polymer materials to produce a mixture of materials;
Heating the mixture of materials at a temperature comprised within the range of about 120C to about 180C;
Producing a film using the mixture of materials, wherein the film comprises a polymer inclusion composed of one or more petrochemical-based polymer materials and one or more carbohydrate-based polymer materials;
A biomethane potential test conducted at a temperature of about 52 ° C. using an inoculum having about 55% by weight of water and about 45% by weight of organic solids, where the amount of polymer content that biodegrades after 91 days. Wherein the amount of the one or more carbohydrate-based polymeric materials is greater than the amount of the one or more carbohydrate-based polymeric materials based on the results of the above.

16.1つ以上の炭水化物系ポリマー材料が、
第1のデンプンおよび第2のデンプンから形成され、
約55重量%の水と約45重量%の有機固形分とを有する接種材料を用いて、約52℃の温度で行われたバイオメタンポテンシャル試験の結果に基づき、炭水化物系ポリマー材料の実質的に全てが91日後に生分解する、請求項15に記載のプロセス。
16. One or more carbohydrate-based polymer materials
Formed from a first starch and a second starch;
Based on the results of a biomethane potential test conducted at a temperature of about 52 ° C. using an inoculum having about 55% by weight of water and about 45% by weight of organic solids, substantially no carbohydrate-based polymer material 16. The process of claim 15, wherein all biodegrade after 91 days.

17.材料の混合物が、
最大8重量%の1つ以上の相溶化剤と、
約10重量%〜約40重量%の1つ以上の炭水化物系ポリマー材料と、
約60重量%〜約90重量%の1つ以上の石油化学系ポリマー材料と、を含む、請求項15に記載のプロセス。
17. The mixture of ingredients
Up to 8% by weight of one or more compatibilizers;
About 10% to about 40% by weight of one or more carbohydrate-based polymeric materials;
About 60% to about 90% by weight of one or more petrochemical-based polymeric materials.

18.フィルムからバッグを製造することをさらに含む、請求項15に記載のプロセス。
19.バッグが、約0.02mm〜約0.05mmの厚さを有し、バッグが、約5L〜約20Lの容積を有する空洞を含む、請求項15に記載のプロセス。
18. 16. The process of claim 15, further comprising manufacturing a bag from the film.
19. 16. The process of claim 15, wherein the bag has a thickness between about 0.02 mm and about 0.05 mm, and wherein the bag includes a cavity having a volume between about 5 L and about 20 L.

20.材料の混合物が、
押出機の複数のチャンバ内で加熱され、
押出機の第1のチャンバが、第1の温度で設定され、
押出機の第2のチャンバが、第1の温度とは異なる第2の温度で設定される、請求項15に記載のプロセス。
20. The mixture of ingredients
Heated in multiple chambers of the extruder,
A first chamber of the extruder is set at a first temperature;
The process according to claim 15, wherein the second chamber of the extruder is set at a second temperature different from the first temperature.

21.物品であって、
ポリマー含有物であって、少なくとも第1のデンプンから形成された、20%未満、10%未満の結晶化度、特定のガラス転移温度、ビカット軟化温度または熱変形温度、特定のヤング率および/またはNuPlastiQまたはESRの他の物理的特性を有する実質的に非晶質の炭水化物系ポリマー材料(例えば、デンプン系ポリマー材料)を含むポリマー含有物と、
合成ポリマー材料と、を含み、
模擬埋立地条件、模擬堆肥条件、または模擬海洋条件下で約1年後に生分解するポリマー含有物の量が、デンプン系ポリマー材料の量よりも多い、物品。
21. An article,
A polymer-containing, less than 20% or less than 10% crystallinity formed from at least the first starch, a particular glass transition temperature, a Vicat softening or heat distortion temperature, a particular Young's modulus and / or Polymer inclusions comprising a substantially amorphous carbohydrate-based polymer material (eg, a starch-based polymer material) having NuPlastiQ or other physical properties of the ESR;
A synthetic polymer material;
An article wherein the amount of polymer content that biodegrades after about one year under simulated landfill, simulated compost, or simulated marine conditions is greater than the amount of starch-based polymeric material.

22.合成ポリマー材料の少なくとも25%が、約3年以内に生分解する、請求項21に記載の物品。
23.デンプン系ポリマー材料が、第1のデンプンと、第2のデンプンとから形成され、第1のデンプンが、ジャガイモデンプン、トウモロコシデンプン、またはタピオカデンプンのうちの1つを含むか、またはこれらに由来し、第2のデンプンが、ジャガイモデンプン、トウモロコシデンプン、またはタピオカデンプンのうちの異なる1つを含むか、またはこれらに由来する、請求項21に記載の物品。
22. 22. The article of claim 21, wherein at least 25% of the synthetic polymeric material biodegrades within about three years.
23. A starch-based polymeric material is formed from a first starch and a second starch, wherein the first starch comprises or is derived from one of a potato starch, a corn starch, or a tapioca starch. 22. The article of claim 21, wherein the second starch comprises or is derived from a different one of potato starch, corn starch, or tapioca starch.

24.第1のデンプンの第1の量が、それからデンプン系ポリマー材料がそれから形成されるデンプンの混合物の約10重量%〜約50重量%を構成し、第2のデンプンの第2の量が、デンプン系ポリマー材料がそれから形成されるデンプンの混合物の約50重量%〜90重量%を構成する、請求項23に記載の物品。   24. The first amount of the first starch comprises from about 10% to about 50% by weight of the mixture of starches from which the starch-based polymeric material is formed, and the second amount of the second starch comprises 24. The article of claim 23, wherein the base polymer material comprises about 50% to 90% by weight of the mixture of starches formed therefrom.

25.相溶化剤をさらに含む、請求項21に記載の物品。
1.物品であって、
物品の他の材料に生分解性をもたらすように構成された、20%未満、10%未満の結晶化度、特定のガラス転移温度、ビカット軟化温度または熱変形温度、特定のヤング率および/またはNuPlastiQまたはESRの他の物理的特性を有する実質的に非晶質の炭水化物系ポリマー材料(例えば、デンプン系ポリマー材料)と、
持続可能な植物源から調達された持続可能なポリマー材料と、を含み、
模擬埋立地条件下で5年以内に生分解する物品の量が、炭水化物系ポリマー材料の量よりも多い、物品。
25. 22. The article of claim 21, further comprising a compatibilizer.
1. An article,
A degree of crystallinity of less than 20%, less than 10%, a specific glass transition temperature, a Vicat softening temperature or a heat distortion temperature, a specific Young's modulus and / or a composition configured to provide biodegradability to other materials of the article. A substantially amorphous carbohydrate-based polymer material having NuPlastiQ or other physical properties of the ESR (eg, a starch-based polymer material);
And sustainable polymeric materials sourced from sustainable plant sources.
An article wherein the amount of the article that biodegrades within five years under simulated landfill conditions is greater than the amount of the carbohydrate-based polymer material.

2.炭水化物系ポリマー材料が、デンプン系ポリマー材料を含む、1に記載の物品。
3.持続可能なポリマー材料が、持続可能な植物源から形成されたポリエチレン、ポリプロピレン、またはポリエチレンテレフタレートのうちの1つ以上を含む、1に記載の物品。
2. The article of claim 1, wherein the carbohydrate-based polymer material comprises a starch-based polymer material.
3. The article of claim 1, wherein the sustainable polymeric material comprises one or more of polyethylene, polypropylene, or polyethylene terephthalate formed from a sustainable plant source.

4.持続可能なポリマー材料が、サトウキビまたはトウモロコシのうちの1つ以上から形成される、3に記載の物品。
5.デンプン系ポリマー材料が、ジャガイモデンプン、トウモロコシデンプン、またはタピオカデンプンのうちの1つ以上を含む1つ以上のデンプンから形成される、2に記載の物品。
4. 4. The article of claim 3, wherein the sustainable polymeric material is formed from one or more of sugarcane or corn.
5. The article of claim 2, wherein the starch-based polymeric material is formed from one or more starches including one or more of potato starch, corn starch, or tapioca starch.

6.デンプン系ポリマー材料が、2つ以上のデンプンから形成され、第1のデンプンが、ジャガイモデンプン、トウモロコシデンプン、またはタピオカデンプンのうちの1つを含み、第2のデンプンが、ジャガイモデンプン、トウモロコシデンプン、またはタピオカデンプンの別のものの1つ以上を含む、5に記載の物品。   6. A starch-based polymeric material is formed from two or more starches, wherein a first starch comprises one of a potato starch, a corn starch, or a tapioca starch, and a second starch is a potato starch, a corn starch, Or the article of 5, comprising one or more of the other tapioca starches.

7.第1のデンプンの量が、
第1のデンプンと第2のデンプンの合計重量に対して約50重量%〜約90重量%を構成し、第2のデンプンの量が、第1のデンプンと第2のデンプンの合計重量に対して約10重量%〜約50重量%を構成し、
炭水化物系ポリマー材料の量が、炭水化物系ポリマー材料と持続可能なポリマー材料との合計重量の約10重量%〜約40重量%を構成し、持続可能なポリマー材料の量が、炭水化物系ポリマー材料の量が、炭水化物系ポリマー材料と持続可能なポリマー材料との合計重量の約60重量%〜約90重量%を構成する、6に記載の物品。
7. The amount of the first starch is
Comprising from about 50% to about 90% by weight relative to the total weight of the first starch and the second starch, wherein the amount of the second starch is based on the total weight of the first starch and the second starch. From about 10% to about 50% by weight,
The amount of carbohydrate-based polymer material comprises from about 10% to about 40% by weight of the total weight of the carbohydrate-based polymer material and the sustainable polymer material, and the amount of carbohydrate-based polymer material is The article of claim 6, wherein the amount comprises about 60% to about 90% by weight of the combined weight of the carbohydrate-based polymeric material and the sustainable polymeric material.

8.物品の強度が、炭水化物系ポリマー材料を含まずに、持続可能なポリマー材料のみから製造された場合に物品が有するであろう強度よりも少なくとも約5%大きい、7に記載の物品。   8. 8. The article of claim 7, wherein the strength of the article is at least about 5% greater than the strength that the article would have if made from only a sustainable polymer material without the carbohydrate-based polymer material.

9.物品のポリマー含有量の少なくとも90%が、持続可能な供給源から調達される、1に記載の物品。
10.物品が、フィルムを含む、1に記載の物品。
9. The article of claim 1, wherein at least 90% of the polymer content of the article is sourced from a sustainable source.
10. The article of claim 1, wherein the article comprises a film.

11.物品が、ボトルまたはシートのうちの少なくとも1つを含む、1に記載の物品。
12.物品であって、
物品の他の材料に生分解性をもたらすように構成された、20%未満、10%未満の結晶化度、特定のガラス転移温度、ビカット軟化温度または熱変形温度、特定のヤング率および/またはNuPlastiQまたはESRの他の物理的特性を有する1つ以上の実質的に非晶質の炭水化物系ポリマー材料(例えば、デンプン系ポリマー材料)と、
持続可能な植物源から調達された1つ以上の持続可能なポリマー材料と、を含み、
物品の強度が、炭水化物系ポリマー材料を含まずに、持続可能なポリマー材料のみから製造された場合に物品が有するであろう強度よりも少なくとも約5%大きい、物品。
11. The article of claim 1, wherein the article comprises at least one of a bottle or a sheet.
12. An article,
A degree of crystallinity of less than 20%, less than 10%, a particular glass transition temperature, a Vicat softening or heat distortion temperature, a particular Young's modulus and / or One or more substantially amorphous carbohydrate-based polymeric materials (eg, starch-based polymeric materials) having NuPlastiQ or other physical properties of the ESR;
One or more sustainable polymeric materials sourced from sustainable plant sources;
An article wherein the strength of the article is at least about 5% greater than the strength that the article would have if made from only a sustainable polymer material without the carbohydrate-based polymer material.

13.物品がフィルムを含み、少なくとも約100g/ミルの厚さのダーツ落下衝撃強度を有する、12に記載の物品。
14.持続可能なポリマー材料が、持続可能な植物源から形成されたポリエチレン、ポリプロピレン、またはポリエチレンテレフタレートのうちの1つ以上を含む、12に記載の物品。
13. 13. The article of claim 12, wherein the article comprises a film and has a dart drop impact strength of at least about 100 g / mil thickness.
14. 13. The article of claim 12, wherein the sustainable polymeric material comprises one or more of polyethylene, polypropylene, or polyethylene terephthalate formed from a sustainable plant source.

15.持続可能なポリマー材料が、サトウキビまたはトウモロコシのうちの1つ以上から形成される、14に記載の物品。
16.炭水化物系ポリマー材料が、デンプン系ポリマー材料を含む、12に記載の物品。
15. 15. The article of claim 14, wherein the sustainable polymeric material is formed from one or more of sugarcane or corn.
16. 13. The article of claim 12, wherein the carbohydrate-based polymer material comprises a starch-based polymer material.

17.デンプン系ポリマー材料が、ジャガイモデンプン、トウモロコシデンプン、またはタピオカデンプンのうちの1つ以上を含む1つ以上のデンプンから形成される、16に記載の物品。   17. 17. The article of claim 16, wherein the starch-based polymeric material is formed from one or more starches, including one or more of potato starch, corn starch, or tapioca starch.

18.デンプン系ポリマー材料が、2つ以上のデンプンから形成され、第1のデンプンが、ジャガイモデンプン、トウモロコシデンプン、またはタピオカデンプンのうちの1つを含み、第2のデンプンが、ジャガイモデンプン、トウモロコシデンプン、またはタピオカデンプンの別のものの1つ以上を含む、17に記載の物品。   18. A starch-based polymeric material is formed from two or more starches, wherein a first starch comprises one of a potato starch, a corn starch, or a tapioca starch, and a second starch is a potato starch, a corn starch, 18. The article of claim 17, comprising one or more of the other tapioca starches.

19.第1のデンプンの量が、
第1のデンプンと第2のデンプンの合計重量に対して約50重量%〜約90重量%を構成し、第2のデンプンの量が、第1のデンプンと第2のデンプンの合計重量に対して約10重量%〜約50重量%を構成し、
炭水化物系ポリマー材料の量が、炭水化物系ポリマー材料と持続可能なポリマー材料との合計重量の約10重量%〜約40重量%を構成し、持続可能なポリマー材料の量が、炭水化物系ポリマー材料の量が、炭水化物系ポリマー材料と持続可能なポリマー材料との合計重量の約60重量%〜約90重量%を構成する、18に記載の物品。
19. The amount of the first starch is
Comprising from about 50% to about 90% by weight relative to the total weight of the first starch and the second starch, wherein the amount of the second starch is based on the total weight of the first starch and the second starch. From about 10% to about 50% by weight,
The amount of carbohydrate-based polymer material comprises from about 10% to about 40% by weight of the total weight of the carbohydrate-based polymer material and the sustainable polymer material, and the amount of carbohydrate-based polymer material is 19. The article of claim 18, wherein the amount comprises about 60% to about 90% by weight of the combined weight of the carbohydrate-based polymeric material and the sustainable polymeric material.

20.物品の強度が、炭水化物系ポリマー材料を含まずに、持続可能なポリマー材料のみから製造された場合に物品が有するであろう強度よりも少なくとも10%大きい、12に記載の物品。   20. 13. The article of 12, wherein the strength of the article is at least 10% greater than the strength that the article would have if made from only a sustainable polymer material without the carbohydrate-based polymer material.

21.物品のポリマー含有量の少なくとも90%が、持続可能な供給源から原料調達される、12に記載の物品。
22.物品が、フィルムを含む、12に記載の物品。
21. 13. The article according to 12, wherein at least 90% of the polymer content of the article is sourced from a sustainable source.
22. The article of claim 12, wherein the article comprises a film.

23.物品が、ボトルまたはシートのうちの少なくとも1つを含む、12に記載の物品。
1.それ自体が他の方法では生分解性ではないプラスチック材料に生分解性を付与する方法であって、
それ自体では生分解性ではないプラスチック材料を提供することと、
20%未満、10%未満の結晶化度、特定のガラス転移温度、ビカット軟化温度または熱変形温度、特定のヤング率および/またはNuPlastiQまたはESRの他の物理的特性を有する1つ以上の実質的に非晶質の炭水化物系ポリマー材料を抵抗することであって、1つ以上の炭水化物系ポリマー材料が、それ自体では生分解性ではないプラスチック材料に生分解性を付与する能力に関して選択される、1つ以上の炭水化物系ポリマー材料を提供することと、
炭水化物系ポリマー材料をプラスチック材料とブレンドすることと、を含む、方法。
23. The article of claim 12, wherein the article comprises at least one of a bottle or a sheet.
1. A method of imparting biodegradability to a plastic material that is not otherwise biodegradable by itself,
Providing plastic materials that are not biodegradable by themselves;
One or more substantially having a degree of crystallinity of less than 20%, less than 10%, a particular glass transition temperature, Vicat softening or heat distortion temperature, a particular Young's modulus and / or other physical properties of NuPlastiQ or ESR. Resisting an amorphous carbohydrate-based polymer material, wherein one or more carbohydrate-based polymer materials are selected for their ability to impart biodegradability to a plastic material that is not itself biodegradable; Providing one or more carbohydrate-based polymeric materials;
Blending a carbohydrate-based polymer material with a plastic material.

2.1つ以上の炭水化物系ポリマー材料が、1つ以上のデンプン系ポリマー材料を含む、請求項1に記載の方法。
3.1つ以上のデンプン系ポリマー材料が、1つ以上のデンプンと1つ以上の可塑剤とから形成される、請求項2に記載の方法。
2. The method of claim 1, wherein the one or more carbohydrate-based polymer materials comprises one or more starch-based polymer materials.
3. The method of claim 2, wherein the one or more starch-based polymeric materials are formed from one or more starches and one or more plasticizers.

4.1つ以上のデンプンが、ジャガイモデンプン、トウモロコシデンプン、またはタピオカデンプンのうちの1つ以上を含み、可塑剤が、グリセリンを含む、請求項3に記載の方法。   4. The method of claim 3, wherein the one or more starches comprises one or more of potato starch, corn starch, or tapioca starch, and the plasticizer comprises glycerin.

5.デンプン系ポリマー材料が、少なくとも2つの異なるデンプンのブレンドから形成される、請求項3に記載の方法。
6.デンプン系ポリマー材料が形成される2つの異なるデンプンが、(i)ジャガイモデンプン、トウモロコシデンプン、またはタピオカデンプンのうちの1つと、(ii)ジャガイモデンプン、トウモロコシデンプン、またはタピオカデンプンのうちの別のものであって、(ii)が(i)とは異なるように選択される、(ii)とを含む、請求項5に記載の方法。
5. 4. The method of claim 3, wherein the starch-based polymeric material is formed from a blend of at least two different starches.
6. The two different starches from which the starch-based polymeric material is formed are (i) one of a potato starch, a corn starch, or a tapioca starch, and (ii) another of a potato starch, a corn starch, or a tapioca starch. 6. The method of claim 5, wherein (ii) is selected to be different from (i).

7.デンプン系ポリマー材料が形成される2つの異なるデンプンが、以下の表の列のうちの1つから選択される、   7. The two different starches from which the starch-based polymer material is formed are selected from one of the columns of the following table:

請求項6に記載の方法。 The method of claim 6.

8.プラスチック材料が、ポリオレフィンを含む、請求項1に記載の方法。
9.プラスチック材料が、ポリエチレンを含む、請求項1に記載の方法。
10.プラスチック材料が、ポリエチレンフィルムを含み、フィルムが、炭水化物系ポリマー材料とポリエチレンとのブレンドから形成されている、請求項9に記載の方法。
8. The method of claim 1, wherein the plastic material comprises a polyolefin.
9. The method according to claim 1, wherein the plastic material comprises polyethylene.
10. 10. The method of claim 9, wherein the plastic material comprises a polyethylene film, wherein the film is formed from a blend of a carbohydrate-based polymer material and polyethylene.

11.プラスチック材料が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリスチレン、ABS、ナイロン、ポリ塩化ビニル、またはポリカーボネートのうちの1つ以上を含む、請求項1に記載の方法。   11. The method of claim 1, wherein the plastic material comprises one or more of polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polyester, polystyrene, ABS, nylon, polyvinyl chloride, or polycarbonate.

12.5重量%以上の炭水化物系ポリマー材料を、プラスチック材料とブレンドすることが、プラスチック材料を生分解性にするのに十分である、請求項1に記載の方法。
13.炭水化物系ポリマー材料とプラスチック材料とのブレンドが、少なくとも5重量%の炭水化物系ポリマー材料を含む、請求項1に記載の方法。
The method of claim 1, wherein blending 12.5% by weight or more of the carbohydrate-based polymer material with the plastic material is sufficient to render the plastic material biodegradable.
13. The method of claim 1, wherein the blend of the carbohydrate-based polymer material and the plastic material comprises at least 5% by weight of the carbohydrate-based polymer material.

14.炭水化物系ポリマー材料とプラスチック材料とのブレンドが、5%〜50重量%の炭水化物系ポリマー材料を含む、請求項1に記載の方法。
15.炭水化物系ポリマー材料とプラスチック材料とのブレンドが、10%〜50重量%の炭水化物系ポリマー材料を含む、請求項1に記載の方法。
14. The method of claim 1, wherein the blend of the carbohydrate-based polymer material and the plastic material comprises 5% to 50% by weight of the carbohydrate-based polymer material.
15. The method of claim 1, wherein the blend of the carbohydrate-based polymer material and the plastic material comprises 10% to 50% by weight of the carbohydrate-based polymer material.

16.炭水化物系ポリマー材料とプラスチック材料とのブレンドが、20%〜40重量%の炭水化物系ポリマー材料を含む、請求項1に記載の方法。
17.炭水化物系ポリマー材料とプラスチック材料とのブレンドが、相溶化剤をさらに含む、請求項1に記載の方法。
16. The method of claim 1, wherein the blend of the carbohydrate-based polymer material and the plastic material comprises 20% to 40% by weight of the carbohydrate-based polymer material.
17. The method of claim 1, wherein the blend of the carbohydrate-based polymer material and the plastic material further comprises a compatibilizer.

18.相溶化剤が、ブレンドの10重量%以下を構成する、請求項17に記載の方法。
19.それ自体が他の方法では生分解性ではないプラスチック材料に生分解性を付与する方法であって、
それ自体では生分解性ではないプラスチック材料を提供することと、
20%未満、10%未満の結晶化度、特定のガラス転移温度、ビカット軟化温度または熱変形温度、特定のヤング率および/またはNuPlastiQまたはESRの他の物理的特性を有する1つ以上の実質的に非晶質の炭水化物系ポリマー材料を抵抗することであって、1つ以上の炭水化物系ポリマー材料が、それ自体では生分解性ではないプラスチック材料に生分解性を付与する能力に関して選択される、1つ以上の炭水化物系ポリマー材料を提供することと、
炭水化物系ポリマー材料をプラスチック材料とブレンドすることであって、炭水化物系ポリマー材料が、プラスチック材料を生分解性にする、ブレンドすることと、を含む、方法。
18. 18. The method of claim 17, wherein the compatibilizer comprises no more than 10% by weight of the blend.
19. A method of imparting biodegradability to a plastic material that is not otherwise biodegradable by itself,
Providing plastic materials that are not biodegradable by themselves;
One or more substantially having a degree of crystallinity of less than 20%, less than 10%, a particular glass transition temperature, Vicat softening or heat distortion temperature, a particular Young's modulus and / or other physical properties of NuPlastiQ or ESR. Resisting an amorphous carbohydrate-based polymer material, wherein one or more carbohydrate-based polymer materials are selected for their ability to impart biodegradability to a plastic material that is not itself biodegradable; Providing one or more carbohydrate-based polymeric materials;
A method of blending a carbohydrate-based polymer material with a plastic material, wherein the carbohydrate-based polymer material comprises rendering the plastic material biodegradable and blending.

1.吹込み成形フィルムの強度を高める方法であって、
プラスチックフィルムをフィルム吹込み成形装置で吹込み成形することであって、フィルムが、第1のポリマー材料と再生可能なデンプン系ポリマー材料とを含むブレンドから吹込み成形され、再生可能なデンプン系ポリマー材料が、(i)20%以下の結晶化度有して、実質的に非晶質であり、(ii)少なくとも1.0GPaのヤング率を有し、および/または(iii)70℃〜100℃のガラス転移温度、ビカット軟化温度、または熱変形温度を有する、プラスチックフィルムを吹込み成形することを含み、
ここで:
(A)フィルム吹込み成形装置が、プラスチックフィルムを吹込み成形するとき、少なくとも2.0の高いブローアップ比で作動し、高いブローアップ比が、吹込み成形されたプラスチックフィルムに増加した強度を与え、および/または
(B)フィルム吹込み成形装置のダイギャップが、500マイクロメートル以下の狭いダイギャップであるように選択され、狭いダイギャップが、吹込み成形されたプラスチックフィルムに増加した強度を与える、方法。
1. A method of increasing the strength of a blow molded film,
Blow molding a plastic film in a film blow molding apparatus, wherein the film is blow molded from a blend comprising a first polymer material and a renewable starch-based polymer material, wherein the renewable starch-based polymer is blown. The material is (i) substantially amorphous, having a degree of crystallinity of 20% or less, (ii) having a Young's modulus of at least 1.0 GPa, and / or (iii) 70 ° C to 100 ° C. C., including blow molding a plastic film having a glass transition temperature, Vicat softening temperature, or heat distortion temperature of
here:
(A) When the film blow molding apparatus blows a plastic film, it operates at a high blow-up ratio of at least 2.0, and the high blow-up ratio increases the strength of the blown plastic film. And / or (B) the die gap of the film blow molding apparatus is selected to be a narrow die gap of 500 micrometers or less, wherein the narrow die gap increases the strength of the blown plastic film. Give, the way.

2.第1のポリマー材料が、ポリオレフィンを含む、請求項1に記載の方法。
3.第1のポリマー材料が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリスチレン、ABS、ナイロン、ポリ塩化ビニル、またはポリカーボネートのうちの1つ以上を含む、請求項1に記載の方法。
2. The method of claim 1, wherein the first polymeric material comprises a polyolefin.
3. The method of claim 1, wherein the first polymeric material comprises one or more of polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polyester, polystyrene, ABS, nylon, polyvinyl chloride, or polycarbonate.

4.第1のポリマー材料が、ポリエチレンまたはポリプロピレンのうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の方法。
5.吹込プラスチックフィルムが、0.1ミル〜10ミルの厚さを有する、請求項1に記載の方法。
4. The method of claim 1, wherein the first polymeric material comprises at least one of polyethylene or polypropylene.
5. The method of claim 1 wherein the blown plastic film has a thickness of 0.1 mil to 10 mil.

6.ブローアップ比が、2.2〜2.8である、請求項1に記載の方法。
7.ブローアップ比が、約2.5である、請求項1に記載の方法。
8.再生可能なデンプン系ポリマー材料が、少なくとも2つの異なるデンプンのブレンドから形成される、請求項1に記載の方法。
6. The method according to claim 1, wherein the blow-up ratio is between 2.2 and 2.8.
7. The method of claim 1 wherein the blow-up ratio is about 2.5.
8. The method of claim 1, wherein the renewable starch-based polymeric material is formed from a blend of at least two different starches.

9.ブローアップ比を操作することによって、吹込み成形されたプラスチックフィルムの強度を増加させるための方法であって、
プラスチックフィルムをフィルム吹込み成形装置で吹込み成形することであって、フィルムが、再生可能なデンプン系ポリマー材料を含む第1のポリマー材料と第2のポリマー材料とを含むブレンドから吹込み成形され、再生可能なデンプン系ポリマー材料が、(i)20%以下の結晶化度有して、実質的に非晶質であり、(ii)少なくとも1.0GPaのヤング率を有し、および(iii)70℃〜100℃のガラス転移温度、ビカット軟化温度、または熱変形温度を有する、プラスチックフィルムを吹込み成形することと、
吹込み成形フィルムの強度を高めるために、フィルム吹込み成形装置のブローアップ比を、少なくとも2.0の高いブローアップ比を選択するように操作することと、を含む、方法。
9. A method for increasing the strength of a blown plastic film by manipulating a blow-up ratio,
Blow molding a plastic film with a film blow molding apparatus, wherein the film is blow molded from a blend comprising a first polymer material comprising a renewable starch-based polymer material and a second polymer material. The renewable starch-based polymer material is (i) substantially amorphous with a crystallinity of 20% or less, (ii) having a Young's modulus of at least 1.0 GPa, and (iii) B) blow molding a plastic film having a glass transition temperature, Vicat softening temperature, or heat distortion temperature of 70 ° C to 100 ° C;
Manipulating the blow-up ratio of the film blow-molding device to select a high blow-up ratio of at least 2.0 to increase the strength of the blown film.

10.強度が、高いブローアップ比を選択することによって、少なくとも1%増加する、請求項9に記載の方法。
11.強度が、高いブローアップ比を選択することによって、少なくとも10%増加する、請求項9に記載の方法。
10. 10. The method of claim 9, wherein the strength is increased by at least 1% by choosing a high blow-up ratio.
11. 10. The method of claim 9, wherein the strength is increased by at least 10% by selecting a high blow-up ratio.

12.ブローアップ比が、2.2〜2.8である、請求項9に記載の方法。
13.ブローアップ比が、約2.5である、請求項9に記載の方法。
14.吹込プラスチックフィルムが、0.1ミル〜10ミルの厚さを有する、請求項9に記載の方法。
12. The method according to claim 9, wherein the blow-up ratio is between 2.2 and 2.8.
13. 10. The method of claim 9, wherein the blow-up ratio is about 2.5.
14. The method of claim 9 wherein the blown plastic film has a thickness of 0.1 mil to 10 mil.

15.ブローアップ比およびダイギャップを操作することによって、吹込み成形されたプラスチックフィルムの強度を増加させるための方法であって、
プラスチックフィルムをフィルム吹込み成形装置で吹込み成形することであって、フィルムが、再生可能なデンプン系ポリマー材料を含む第1のポリマー材料と第2のポリマー材料とを含むブレンドから吹込み成形され、再生可能なデンプン系ポリマー材料が、(i)20%以下の結晶化度有して、実質的に非晶質であり、(ii)少なくとも1.0GPaのヤング率を有し、および/または(iii)70℃〜100℃のガラス転移温度、ビカット軟化温度、または熱変形温度を有する、プラスチックフィルムを吹込み成形することと、
500マイクロメートル以下の狭いダイギャップを選択するように、フィルム吹込み成形装置のダイギャップを操作することと、
プラスチックフィルムを吹込み成形するとき、ブローアップ比を少なくとも2.0の値で操作することであって、高いブローアップ比および/または狭いダイギャップが、吹込み成形されたプラスチックフィルムに増加した強度を提供する、ブローアップ比を操作することと、を含む、方法。
15. A method for increasing the strength of a blown plastic film by manipulating a blow-up ratio and a die gap,
Blow molding a plastic film with a film blow molding apparatus, wherein the film is blow molded from a blend comprising a first polymer material comprising a renewable starch-based polymer material and a second polymer material. The renewable starch-based polymer material is (i) substantially amorphous with a crystallinity of 20% or less, (ii) having a Young's modulus of at least 1.0 GPa, and / or (Iii) blow molding a plastic film having a glass transition temperature, Vicat softening temperature, or heat distortion temperature of 70C to 100C;
Operating the die gap of the film blow molding apparatus to select a narrow die gap of 500 micrometers or less;
When blow molding plastic films, operating the blow-up ratio at a value of at least 2.0, wherein high blow-up ratios and / or narrow die gaps increase the strength of the blown plastic film. Manipulating the blow-up ratio.

16.ブローアップ比が、少なくとも2.0である、請求項15に記載の方法。
17.ブローアップ比が、2.2〜2.8である、請求項15に記載の方法。
18.ブローアップ比が、約2.5である、請求項15に記載の方法。
16. The method according to claim 15, wherein the blow-up ratio is at least 2.0.
17. The method according to claim 15, wherein the blow-up ratio is between 2.2 and 2.8.
18. The method according to claim 15, wherein the blow-up ratio is about 2.5.

19.ダイギャップが、250マイクロメートル〜500マイクロメートルである、請求項15に記載の方法。
20.吹込プラスチックフィルムが、0.1ミル〜10ミルの厚さを有する、請求項15に記載の方法。
19. The method of claim 15, wherein the die gap is between 250 micrometers and 500 micrometers.
20. 16. The method of claim 15, wherein the blown plastic film has a thickness of 0.1 mil to 10 mil.

1.低減された臭気を示す持続可能なプラスチック材料であって、
ポリマー樹脂と、
有機臭気低減剤と、
炭化水素系ポリマー材料と、を含み、臭気低減剤が存在しない場合、炭水化物系ポリマー材料が、持続可能なプラスチック材料に特徴的な焦げた炭水化物臭を与える、材料。
1. A sustainable plastic material exhibiting reduced odor,
A polymer resin,
An organic odor reducing agent,
A hydrocarbon-based polymer material, wherein the carbohydrate-based polymer material imparts a charred carbohydrate odor characteristic of a sustainable plastic material in the absence of an odor reducing agent.

2.有機臭気低減剤が、凍結乾燥粉末を含む、請求項1に記載の材料。
3.有機臭気低減剤が、バニラ抽出物を含む、請求項1に記載の材料。
4.有機臭気低減剤が、バニリンを含む、請求項1に記載の材料。
2. The material of claim 1, wherein the organic odor reducing agent comprises a lyophilized powder.
3. The material of claim 1, wherein the organic odor reducing agent comprises a vanilla extract.
4. The material of claim 1, wherein the organic odor reducing agent comprises vanillin.

5.有機臭気低減剤が、以下の化学構造:   5. The organic odor reducing agent has the following chemical structure:

を有する、請求項1に記載の材料。 The material according to claim 1, comprising:

6.有機臭気低減剤が、4−ヒドロキシ−3−メトキシベンズアルデヒドから本質的になる、請求項1に記載の材料。
7.有機臭気低減剤が、プラスチック材料の1%以下を構成する、請求項1に記載の材料。
6. The material of claim 1, wherein the organic odor reducing agent consists essentially of 4-hydroxy-3-methoxybenzaldehyde.
7. The material of claim 1, wherein the organic odor reducing agent comprises no more than 1% of the plastic material.

8.有機臭気低減剤が、プラスチック材料の0.1%以下を構成する、請求項1に記載の材料。
9.有機臭気低減剤が、プラスチック材料の0.01%以下を構成する、請求項1に記載の材料。
8. The material of claim 1, wherein the organic odor reducing agent comprises no more than 0.1% of the plastic material.
9. The material of claim 1, wherein the organic odor reducing agent comprises no more than 0.01% of the plastic material.

10.有機臭気低減剤が、プラスチック材料の1000ppm以下を構成する、請求項1に記載の材料。
11.有機臭気低減剤が、プラスチック材料の100ppm以下を構成する、請求項1に記載の材料。
10. The material of claim 1, wherein the organic odor reducer comprises less than 1000 ppm of the plastic material.
11. The material of claim 1, wherein the organic odor reducing agent comprises no more than 100 ppm of the plastic material.

12.有機臭気低減剤が、プラスチック材料の50ppm以下を構成する、請求項1に記載の材料。
13.有機臭気低減剤が、プラスチック材料の20ppm以下を構成する、請求項1に記載の材料。
12. The material of claim 1, wherein the organic odor reducing agent comprises no more than 50 ppm of the plastic material.
13. The material of claim 1, wherein the organic odor reducing agent comprises no more than 20 ppm of the plastic material.

14.有機臭気低減剤が、炭水化物系ポリマー材料に対して1:1000〜1:100,000の比で存在する、請求項1に記載の材料。
15.有機臭気低減剤が、炭水化物系ポリマー材料に対して1:25,000〜1:75,000の比で存在する、請求項1に記載の材料。
14. The material of claim 1, wherein the organic odor reducing agent is present in a ratio of 1: 1000 to 1: 100,000 relative to the carbohydrate-based polymeric material.
15. The material of claim 1, wherein the organic odor reducing agent is present in a ratio of 1: 25,000 to 1: 75,000 relative to the carbohydrate-based polymeric material.

16.有機臭気低減剤が、果実抽出物を含む、請求項1に記載の材料。
17.有機臭気低減剤が、バニラ、イチゴ、ブルーベリー、バナナ、リンゴ、モモ、ナシ、キウイ、マンゴー、パッションフルーツ、ラズベリー、またはこれらの組み合わせの抽出物から選択される凍結乾燥有機果実抽出物を含む、請求項16に記載の材料。
16. The material of claim 1, wherein the organic odor reducing agent comprises a fruit extract.
17. The organic odor reducing agent comprises a lyophilized organic fruit extract selected from extracts of vanilla, strawberry, blueberry, banana, apple, peach, pear, kiwi, mango, passion fruit, raspberry, or combinations thereof. Item 17. The material according to Item 16.

18.凍結乾燥有機果実抽出物が、炭水化物系ポリマー材料に対して1:1000以下の比でプラスチック材料中に存在する、請求項16に記載の材料。
19.炭水化物系ポリマー材料が、デンプン系ポリマー材料である、請求項1に記載の材料。
18. 17. The material of claim 16, wherein the lyophilized organic fruit extract is present in the plastic material in a ratio of 1: 1000 or less to the carbohydrate-based polymer material.
19. The material of claim 1, wherein the carbohydrate-based polymer material is a starch-based polymer material.

20.低減された臭気を示す持続可能な熱可塑性炭水化物系ポリマー材料であって、
有機臭気低減剤と、
炭水化物系ポリマー材料と、を含み、
有機臭気低減剤の炭水化物系ポリマー材料に対する重量比が、臭気低減剤よりも少なくとも1000倍多い炭水化物系ポリマー材料が存在するように、1:1000以下である、材料。
20. Sustainable thermoplastic carbohydrate-based polymer material exhibiting reduced odor,
An organic odor reducing agent,
A carbohydrate-based polymer material;
A material wherein the weight ratio of organic odor-reducing agent to carbohydrate-based polymeric material is 1: 1000 or less such that there are at least 1000 times more carbohydrate-based polymeric materials than odor-reducing agents.

21.持続可能な熱可塑性炭水化物系のポリマー材料とブレンドされた熱可塑性ポリマー高分子樹脂をさらに含み、持続可能な熱可塑性炭水化物系ポリマー材料と熱可塑性ポリマー樹脂とのホットブレンド時に、焦げた炭水化物臭が存在するが、有機臭気低減剤の存在によるものである、請求項20に記載の材料。   21. Further comprising a thermoplastic polymer polymer resin blended with a sustainable thermoplastic carbohydrate-based polymer material, wherein a burnt carbohydrate odor is present when hot blending the sustainable thermoplastic carbohydrate-based polymer material with the thermoplastic polymer resin 21. The material of claim 20, wherein the material is due to the presence of an organic odor reducing agent.

22.熱可塑性ポリマー樹脂が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリスチレン、ABS、ナイロン、ポリ塩化ビニル、またはポリカーボネートのうちの1つ以上を含む、請求項21に記載の材料。   22. 22. The material of claim 21, wherein the thermoplastic polymer resin comprises one or more of polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polyester, polystyrene, ABS, nylon, polyvinyl chloride, or polycarbonate.

23.炭水化物系ポリマー材料と熱可塑性プラスチックポリマー樹脂とのブレンドが、5%〜50重量%の炭水化物系ポリマー材料を含む、請求項22に記載の材料。
1.プロセスであって、
1つ以上の他のポリマー(例えば、石油化学系ポリマー材料)を提供することと、
1つ以上の炭水化物系ポリマー材料を提供することと、
1つ以上の他のポリマー材料と1つ以上の炭水化物系ポリマー材料とを混合して、混合物を生成することと、
混合物を、約120℃〜約180℃の範囲の温度で加熱することと、
混合物を使用してフィルムを製造することと、を含み、フィルムが、約1〜約6マイクロメートルの厚さ、および約40g〜約100gのダーツ落下衝撃試験値を有する、プロセス。
23. 23. The material of claim 22, wherein the blend of the carbohydrate-based polymer material and the thermoplastic polymer resin comprises from 5% to 50% by weight of the carbohydrate-based polymer material.
1. Process
Providing one or more other polymers (eg, petrochemical-based polymer materials);
Providing one or more carbohydrate-based polymeric materials;
Mixing one or more other polymeric materials with one or more carbohydrate-based polymeric materials to form a mixture;
Heating the mixture at a temperature ranging from about 120 ° C to about 180 ° C;
Making a film using the mixture, wherein the film has a thickness of about 1 to about 6 micrometers and a dart drop impact test value of about 40 g to about 100 g.

1.プロセスであって、
1つ以上の炭水化物系ポリマー材料を提供することと、
1つ以上の他のポリマー(例えば、PBAT、またはバイオPE)を提供することと、
1つ以上の他のポリマー材料と1つ以上の炭水化物系ポリマー材料とを混合して、混合物を生成することと、
混合物を、約120℃〜約180℃の範囲の温度で加熱することと、
混合物を使用してフィルムを製造することと、を含み、フィルムが、約10〜約100マイクロメートルの厚さ、および約200g〜約600gのダーツ落下衝撃試験値を有する、プロセス。
1. Process
Providing one or more carbohydrate-based polymeric materials;
Providing one or more other polymers (eg, PBAT, or bio-PE);
Mixing one or more other polymeric materials with one or more carbohydrate-based polymeric materials to form a mixture;
Heating the mixture at a temperature ranging from about 120 ° C to about 180 ° C;
Making a film using the mixture, wherein the film has a thickness of about 10 to about 100 micrometers and a dart drop impact test value of about 200 g to about 600 g.

本発明のこれらおよび他の利点ならびに特徴は、以下の説明および添付の特許請求の範囲からより完全に明らかになり、または以下に記載されるような本発明の実施によって習得され得る。   These and other advantages and features of the present invention will become more fully apparent from the following description and appended claims, or may be learned by the practice of the invention as set forth hereinafter.

本開示の上に列挙され、かつ他の利点および特色が得られ得る方式を説明するために、上で簡潔に説明された実施形態のより具体的な説明は、添付図面に示されているその特定の実施形態を参照することによって提供されるであろう。これらの図面は、本発明の典型的な実施形態のみを示しており、したがって、その範囲を限定するものと見なされるべきではないことを理解されたく、本発明は、添付の図面(複数可)の使用を通して、追加の特異性および詳細と共に記載および説明されるであろう。   To illustrate the manner in which the above disclosure is enumerated and other advantages and features may be obtained, a more particular description of the embodiments briefly described above is set forth in the accompanying drawings. It will be provided by reference to specific embodiments. It is understood that these drawings depict only typical embodiments of the invention, and thus should not be considered as limiting the scope thereof, which is not to be construed as limiting the present invention. Will be described and explained with additional specificity and details.

本開示による物品を形成する例示的なプロセスの流れ図。5 is a flowchart of an exemplary process for forming an article according to the present disclosure. ブローアップ比を操作することによって吹込み成形されたプラスチックフィルムの強度を増加させるための例示的なプロセスの流れ図。1 is a flowchart of an exemplary process for increasing the strength of a blown plastic film by manipulating the blow-up ratio. 炭水化物系ポリマー材料および別のポリマー材料を含む材料のブレンド中に臭気低減剤を含めるための例示的なプロセスの流れ図。1 is a flow diagram of an exemplary process for including an odor reducing agent in a blend of a material comprising a carbohydrate-based polymeric material and another polymeric material. 炭水化物系ポリマー材料の特有の臭気を打ち消す臭気低減剤を含む炭水化物系ポリマー材料を形成し、次いで炭水化物系ポリマー材料を臭気低減剤と共に使用して、物品を製造するための例示的なプロセスの流れ図。1 is a flow diagram of an exemplary process for forming a carbohydrate-based polymeric material that includes an odor reducing agent that counteracts the characteristic odor of a carbohydrate-based polymeric material, and then using the carbohydrate-based polymeric material with an odor reducing agent to produce an article. 本開示による物品を製造するための例示的製造システムの構成要素を示す図。FIG. 2 illustrates components of an exemplary manufacturing system for manufacturing an article according to the present disclosure. 図2Aのフィルム吹込み成形装置の拡大概略図を図示しており、ダイ、ダイギャップ、高いブローアップ比を有する吹込み成形フィルムバブル、およびバブルのフロストラインを示す図。FIG. 2B is an enlarged schematic view of the film blow molding apparatus of FIG. 2A, showing a die, a die gap, a blown film bubble having a high blow-up ratio, and a frost line of the bubble. 狭いダイギャップを示す図2Bのダイの一部を通る拡大概略断面図。FIG. 2B is an enlarged schematic cross-sectional view through a portion of the die of FIG. 2B showing a narrow die gap. 通常は生分解性でも堆肥化性でもない様々な石油化学プラスチック(標準プラスチックと表示)、ならびに1つ以上の態様においてより「環境に優しい」様々なプラスチックの弾性率および破断点伸びデータを示す図。Figures showing the elastic modulus and elongation at break data for various petrochemical plastics that are not normally biodegradable or compostable (designated as standard plastics), as well as various plastics that are "greener" in one or more embodiments. . BiologiQから市販されている例示的なNuPlastiQまたは「ESR」炭水化物系のポリマー材料の、NuPlastiQまたはESRを形成するために使用される天然のトウモロコシデンプンおよび天然のジャガイモデンプンのブレンドのものと比較した、X線回折パターンを示す図。X of an exemplary NuPlastiQ or "ESR" carbohydrate-based polymeric material commercially available from BiologiQ, compared to a blend of native corn starch and native potato starch used to form NuPlastiQ or ESR. The figure which shows a line diffraction pattern. は、フィルム中の炭水化物系ポリマー材料の割合に基づく、異なる厚さのフィルムのダーツ強度を示す図。FIG. 3 shows the dart strength of films of different thickness based on the proportion of carbohydrate-based polymer material in the film. 100%のPEフィルムと比較した25%の炭水化物系高分子材料、約5%の相溶化剤、および約70%のPEのブレンドから形成された厚さの異なるフィルム(約0.1ミルから最大2ミル)のダーツ強度を示し、また既存の農産物用バッグ、持ち運び用バッグ、およびジャガイモ用バッグについての比較も示す図。Different thickness films formed from a blend of 25% carbohydrate-based polymeric material, about 5% compatibilizer, and about 70% PE compared to 100% PE film (from about 0.1 mil to Figure 2 shows a dart strength of 2 mils, and also shows a comparison of existing agricultural, carrying and potato bags. NuPlastiQやESRを含む様々なブレンドフィルム、ならびに未使用または再生材料から形成された比較フィルムの厚さの異なるフィルムについてのダーツ強度を示す図。FIG. 4 is a diagram showing dart strength for various blend films including NuPlastiQ and ESR, as well as comparative films formed from unused or recycled materials with different thicknesses. 本開示により形成された3つの試料についてASTM D−5511の下で行われた試験に従って349日間にわたって測定された生分解率を示す図。FIG. 7 shows the biodegradation measured over 349 days according to tests performed under ASTM D-5511 for three samples formed according to the present disclosure. 本開示により形成された3つの試料についてASTM D−5511の下で行われた試験に従って349日間にわたって測定された生分解率を示す図。FIG. 7 shows the biodegradation measured over 349 days according to tests performed under ASTM D-5511 for three samples formed according to the present disclosure. 模擬埋立地条件下で25%のNuPlastiQまたはESR、70%のPE、および5%の相溶化剤で製造されたジャガイモ用バッグについて、ASTM D−5526に基づいて実施された試験に従って843日間にわたって測定された生分解率を示す図。Measured over 843 days on potato bags manufactured under simulated landfill conditions with 25% NuPlastiQ or ESR, 70% PE, and 5% compatibilizer according to tests performed according to ASTM D-5526. The figure which showed the biodegradation rate. 本開示により作製された様々な試料についてASTM D−5338の下で行われた試験に従って370日間にわたって測定された生分解率を示す図。FIG. 4 shows the percent biodegradation measured over 370 days according to tests performed under ASTM D-5338 for various samples made in accordance with the present disclosure. 本開示により作製された様々な試料についてASTM D−5338の下で行われた試験に従って370日間にわたって測定された生分解率を示す図。FIG. 4 shows the percent biodegradation measured over 370 days according to tests performed under ASTM D-5338 for various samples made in accordance with the present disclosure. 本開示により作製された様々な試料について、ならびに比較対照について、海洋条件を意味するASTM D−6691に従って205日間にわたって測定された生分解率を示す図。FIG. 7 shows the biodegradation rates measured over 205 days according to ASTM D-6691 for marine conditions for various samples made according to the present disclosure, as well as for controls. NuPlastiQまたはESR炭水化物系ポリマー材料とバイオポリエチレンまたは「グリーン」なPEのブレンドで作製されたフィルムについてのダーツ強度を示す図。ダーツ強度は、様々な厚さのフィルムについて、NuPlastiQまたはESRの割合の関数として表示されている。FIG. 9 shows dart strength for films made with a blend of NuPlastiQ or ESR carbohydrate-based polymer material and biopolyethylene or “green” PE. Darts strength is shown as a function of NuPlastiQ or ESR percentage for films of various thicknesses. 図12Aと同様のデータを提示するが、様々な割合のNuPlastiQまたはESRを含むブレンドについて、ダーツ強度をフィルム厚さの関数として示す図。FIG. 12B presents data similar to FIG. 12A, but shows dart strength as a function of film thickness for blends containing various proportions of NuPlastiQ or ESR. 完全にポリエチレンから形成されたフィルム(このポリエチレンフィルムが、ブローアップ比に依存する強度を示さない)についてのダーツ強度と比較して、2.5のブローアップ比で、25%のNuPlastiQまたはESR材料と共に相溶化剤およびポリエチレンである残部含むブレンドから形成されたフィルムのダーツ強度を示す図。At a blow-up ratio of 2.5, 25% NuPlastiQ or ESR material compared to the dart strength for a film formed entirely of polyethylene (this polyethylene film does not show a blow-up ratio dependent strength). The figure which shows the dart strength of the film formed from the blend containing the compatibilizer and the balance which is polyethylene.

I.定義
本明細書で引用した全ての刊行物、特許および特許出願は、上記または下記を問わず、あたかも各個々の刊行物、特許または特許出願が具体的かつ個別に参照により組み込まれることが示されるのと同程度にその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
I. DefinitionsAll publications, patents and patent applications cited herein, whether above or below, are shown as if each individual publication, patent or patent application was specifically and individually incorporated by reference. To the same extent as is incorporated herein by reference.

「含む(including)」、「含有する(containing)」、または「によって特徴付けられる(characterized by)」と同義である「含む(comprising)」という用語は、包含的または非限定的であり、列挙されていない追加の要素または方法工程を排除するものではない。   The term "comprising", which is synonymous with "including", "containing", or "characterized by", is inclusive or non-limiting, and is a enumeration. It does not exclude additional elements or method steps not described.

「から本質的になる(consisting essentially of)」という用語は、特許請求の範囲を特定の材料またはステップ「および特許請求された発明の基本的かつ新規な特徴に実質的に影響を及ぼさないもの」に限定する。   The term "consisting essentially of" refers to claims that depart from a particular material or step "and do not substantially affect the basic and novel features of the claimed invention." Limited to.

本明細書で使用される「からなる(consisting of)」という用語は、特許請求の範囲で特定されていない任意の要素、工程、または成分を除外する。
本発明の特徴を説明する文脈において(特に以下の特許請求の範囲の文脈において)使用される用語「a」、「an」、「the」および類似の指示対象は、特に断らない限り、または文脈によって明らかに否定されない限り、単数および複数の両方を網羅すると解釈される。したがって、例えば、「デンプン」への言及は、1、2またはそれ以上のデンプンを含み得る。
The term "consisting of" as used herein excludes any element, step, or ingredient not specified in the claims.
The terms "a", "an", "the" and similar referents used in the context of describing features of the invention, particularly in the context of the following claims, unless otherwise indicated, or Unless expressly denied by, shall be taken to include both the singular and the plural. Thus, for example, reference to "starch" may include one, two or more starches.

本明細書で使用される「フィルム」は、領域または容積を分離するため、アイテムを保持するため、バリアとして、および/または印刷可能表面として作用するために使用することができる1つ以上のポリマー材料を含む薄い連続物品を指す。   As used herein, “film” refers to one or more polymers that can be used to separate areas or volumes, hold items, act as barriers, and / or act as printable surfaces Refers to a thin continuous article containing material.

本明細書で使用される「バッグ」は、商品を収容および/または輸送するために使用することができる比較的薄い可撓性のフィルムから作製された容器を指す。
本明細書で使用される「ボトル」は、現在開示されているプラスチックから作製することができ、典型的にはフィルムより厚い厚さのものであり、典型的には開口部に隣接する比較的狭い首を含む容器を指す。このようなボトルは、多種多様な製品(例えば、飲料、シャンプー、コンディショナー、ローション、石鹸、洗剤などのパーソナルケア製品)を保持するために使用され得る。
As used herein, "bag" refers to a container made from a relatively thin, flexible film that can be used to contain and / or transport goods.
As used herein, a "bottle" can be made of the presently disclosed plastics, is typically of a greater thickness than a film, and is typically of a relatively large size adjacent to an opening. Refers to a container containing a narrow neck. Such bottles can be used to hold a wide variety of products, such as beverages, shampoos, conditioners, lotions, personal care products such as soaps, detergents, and the like.

特に明記しない限り、本明細書中で使用され、記載された全ての百分率、比率、部、および量は重量による。
本明細書に記載されている数、百分率、比率、または他の値は、当業者によって理解されるように、その値、およびほぼもしくは記載された値である他の値も含み得る。したがって、記載された値は、所望の機能を実行するか、または所望の結果を達成するために少なくとも表示値に十分に近い値、および/または記載された値に丸められる値を包含するのに十分に広く解釈されるべきである。記載された値は、典型的な製造プロセスにおいて予想される少なくとも変動を含み、記載された値の25%以内、15%以内、10%以内、5%以内、1%以内などである値を含んでもよい。さらに、本明細書で使用される「実質的(substantially)に」、「同様(similarly)に」、「約(about)」または「およそ(approximately)」という用語は、依然として所望の機能を果たすか、または所望の結果を達成する、記載の量または状態に近い量または状態を表す。例えば、「実質的に」「約」または「およそ」という用語は、記載の量または値の25%以内、15%以内、10%以内、5%以内、または1%以内の量を指すことができる。
Unless otherwise specified, all percentages, ratios, parts, and amounts used and described herein are by weight.
Any number, percentage, ratio, or other value described herein may include that value, as well as other values that are near or at the stated values, as will be appreciated by those skilled in the art. Accordingly, the stated values may include values that are at least sufficiently close to the stated values to perform the desired function or achieve the desired result, and / or may be rounded to the stated values. Should be interpreted broadly enough. The stated values include at least the expected variation in typical manufacturing processes, including values that are within 25%, 15%, 10%, 5%, 1%, etc. of the stated values. May be. Furthermore, as used herein, the terms “substantially”, “similarly”, “about” or “approximately” will still serve the desired function. Or an amount or state close to the stated amount or state that achieves the desired result. For example, the term "substantially""about" or "approximately" can refer to an amount that is within 25%, 15%, 10%, 5%, or 1% of the stated amount or value. it can.

いくつかの範囲が本明細書に開示されている。追加の範囲を、特定のパラメータの例示として本明細書に開示されている任意の値の間に定義してもよい。このような範囲は全て企図されており、かつ本開示の範囲内である。さらに、本明細書における値の範囲の列挙は、その範囲内に含まれる各別々の値を個々に指す簡潔な方法として役立つことを意図している。本明細書で別途記載のない限り、各個別の値は、あたかも個別に本明細書に記載されているかのように本明細書に組み込まれる。   Several ranges are disclosed herein. Additional ranges may be defined between any of the values disclosed herein as exemplary of particular parameters. All such ranges are contemplated and are within the scope of the present disclosure. Further, the recitation of ranges of values herein is intended to serve as a shorthand method of referring individually to each separate value falling within the range. Unless otherwise stated herein, each individual value is incorporated herein as if it were individually described herein.

本明細書および特許請求の範囲で使用される成分、構成成分、条件などの量を表す全ての数字は、全ての場合において用語「約」によって修飾されていると理解されるべきである。本発明の広い範囲を説明する数値範囲およびパラメータは近似値であるにもかかわらず、特定の実施例に記載されている数値は可能な限り正確に報告されている。しかしながら、いずれの数値も、それらのそれぞれの試験測定値に見られる標準偏差から必然的に生じる特定の誤差を本質的に含む。   It is to be understood that all numbers expressing quantities of ingredients, components, conditions, etc. used herein and in the claims are modified in all cases by the term "about". Although numerical ranges and parameters that describe the broad scope of the invention are approximations, the numerical values set forth in specific examples have been reported as accurately as possible. However, any numerical value inherently contains certain errors necessarily resulting from the standard deviation found in their respective test measurements.

本明細書で使用される「含まない(free of)」または類似の句は、組成物が記載の成分を0%含む、すなわちその成分が組成物に意図的に添加されていないことを意味する。しかしながら、このような構成要素は適切な状況下で偶然に形成されることがあり、別の含まれる構成要素内に、例えば、偶発的な汚染物質などとして偶然に存在することがあることが理解されよう。   As used herein, "free of" or similar phrases means that the composition contains 0% of the recited component, ie, that component has not been intentionally added to the composition. . However, it is understood that such components may be accidentally formed under appropriate circumstances and may be accidentally present in another included component, for example, as an accidental contaminant. Let's do it.

本明細書で使用される「実質的に含まない(substantially free of)」という句または類似の句は、組成物が記載の成分を好ましくは0%含むことを意味し、例えば、偶発的な形成、偶発的な汚染、またはさらには意図的な添加によっても、非常に低い濃度で存在する可能性があることを理解されたい。このような成分は、仮にあったとしても、1%未満、0.5%未満、0.25%未満、0.1%未満、0.05%未満、0.01%未満、0.005%未満、0.001%未満、または0.0001%未満の量で存在し得る。   As used herein, the phrase "substantially free of" or a similar phrase means that the composition preferably contains 0% of the described ingredients, for example, accidental formation. It should be understood that very low concentrations may be present, even by accidental contamination, or even intentional addition. Such components, if any, are less than 1%, less than 0.5%, less than 0.25%, less than 0.1%, less than 0.05%, less than 0.01%, 0.005% Less than 0.001%, or less than 0.0001%.

II.序論
本開示は、とりわけ、再生可能または持続可能な炭水化物系ポリマー材料を、別のポリマー材料と組み合わせて含むブレンドから形成される物品を目的とする。持続可能性の増加に加えて、このような物品は、生分解性、および/または強度の増加を示し得る。1つ以上の炭水化物系ポリマー材料と1つ以上の他のポリマー材料(例えば、このようなプラスチック樹脂の石油化学系または「グリーン」な持続可能ポリマーバージョン)を混合し、混合物を加熱し、それから物品を形成することによって、例えば、押出し、射出成形、吹込み成形(blow molding)、吹込み成形(blow forming)などによって、物品を形成することができる。様々な実施形態では、炭水化物系ポリマー材料は、実質的に非晶質であり、および/または本明細書に記載されるように、ガラス転移温度、熱変形温度、ビカット軟化温度、ヤング率、低結晶化度などに関連する他の特定の特性を示すデンプン系ポリマー材料を含むことができる。
II. Introduction The present disclosure is directed, inter alia, to articles formed from blends that include a renewable or sustainable carbohydrate-based polymeric material in combination with another polymeric material. In addition to increased sustainability, such articles may exhibit increased biodegradability and / or strength. Mixing one or more carbohydrate-based polymeric materials with one or more other polymeric materials (eg, a petrochemical or "green" sustainable polymer version of such a plastic resin), heating the mixture, and then heating the article By forming, for example, an article can be formed by extrusion, injection molding, blow molding, blow forming, or the like. In various embodiments, the carbohydrate-based polymeric material is substantially amorphous and / or has a glass transition temperature, heat distortion temperature, Vicat softening temperature, Young's modulus, low modulus as described herein. Starch-based polymeric materials that exhibit other specific properties related to crystallinity and the like can be included.

本明細書に記載の物品は、ボトル、箱、他の容器、カップ、プレート、調理用具、シート、フィルム、バッグなどを含むがこれらに限定されない任意の考えられる構造の形態で製造することができる。バッグおよびフィルムラップ(例えば、製品の周囲または上にラップするための)のための薄いフィルムは、吹込みフィルム成形装置を使用して容易に製造することができる。物品形成に使用され得る他のプロセスは、射出成形、吹込み成形、熱成形、および他のプラスチック製造プロセスを含み得るが、これらに限定されない。   The articles described herein can be manufactured in the form of any possible structure, including but not limited to bottles, boxes, other containers, cups, plates, cooking utensils, sheets, films, bags, and the like. . Thin films for bags and film wraps (eg, for wrapping around or on the product) can be easily manufactured using blown film forming equipment. Other processes that can be used for forming articles can include, but are not limited to, injection molding, blow molding, thermoforming, and other plastic manufacturing processes.

このような物品を形成するのに使用するのに適した炭水化物系またはデンプン系ポリマー材料の例は、BiologiQからNuPlastiQまたはESR(「Eco Starch Resin」)の商品名で入手可能である。具体例としては、GS−270、GS−300、およびGS−330が挙げられるが、これらに限定されない。そのようなNuPlastiQまたはESR材料の特定の特徴は、本明細書においてさらに詳細に記載されるであろう。同様の特性を示す他の炭水化物系またはデンプン系ポリマー材料も使用に適している可能性があるため、BiologiQから入手可能なNuPlastiQまたはESRは、適切な炭水化物系またはデンプン系ポリマー材料の単なる非限定例である。   Examples of suitable carbohydrate-based or starch-based polymeric materials for use in forming such articles are available from BiologiQ under the trade name NuPlastiQ or ESR ("Eco Starch Resin"). Specific examples include, but are not limited to, GS-270, GS-300, and GS-330. Certain features of such NuPlastiQ or ESR materials will be described in further detail herein. NuPlastiQ or ESR available from BiologiQ is merely a non-limiting example of a suitable carbohydrate- or starch-based polymer material because other carbohydrate- or starch-based polymer materials with similar properties may be suitable for use. It is.

一実施形態では、(炭水化物系ポリマー材料以外の)ブレンドに含まれる「他の」ポリマー材料は、例えば植物または他の再生可能資源(細菌産物)から形成された持続可能なポリマー材料であり得る。したがって、物品のポリマー含有物の全て、または実質的に全て(例えば、90%以上、95%以上、97%以上、98%以上、99%以上)は、植物由来のポリマーか、または他の再生可能資源から形成することができる。このような特徴は、持続可能性の観点から特に有利である。本明細書に記載されるように、「他の」ポリマー樹脂材料と炭水化物系ポリマー材料との間の相溶性を高めるために、ポリマー含有物に加えて少量の相溶化剤が存在してもよい。いくつかの実施形態では、このような相溶化剤は、持続可能な供給源から調達されていないか、またはそれに由来しない唯一の成分であり得る。他の実施形態では、このような相溶化剤は持続可能であり得、その結果、物品の100%が潜在的に持続可能に調達され得る。   In one embodiment, the "other" polymeric material included in the blend (other than the carbohydrate-based polymeric material) can be a sustainable polymeric material formed, for example, from plants or other renewable resources (bacterial products). Thus, all or substantially all (eg, 90% or more, 95% or more, 97% or more, 98% or more, 99% or more) of the polymer content of the article is plant derived polymer or other regenerated Can be formed from available resources. Such a feature is particularly advantageous from a sustainability point of view. As described herein, a small amount of a compatibilizer may be present in addition to the polymer inclusion to enhance compatibility between the "other" polymer resin material and the carbohydrate-based polymer material. . In some embodiments, such a compatibilizer may be the only component not sourced or derived from a sustainable source. In other embodiments, such compatibilizers may be sustainable so that 100% of the article may be potentially sourced in a sustainable manner.

望ましい持続可能性特性に加えて、炭水化物系ポリマー材料は、生分解性を有する、それがブレンドされる材料(「グリーン」なPE(またはバイオポリエチレン)、「グリーン」なPP、またはバイオPETなどの「グリーン」な持続可能ポリマー材料)を提供するように構成され得る。言い換えれば、「グリーン」な持続可能ポリマー材料が、それ自体だけでは生分解性ではない場合でも、炭水化物系ポリマー材料も含む物品に含まれると、実際に生分解性になる可能性がある。このような結果もまた非常に有利である。   In addition to the desirable sustainability properties, the carbohydrate-based polymeric material is biodegradable, the material with which it is blended (such as "green" PE (or biopolyethylene), "green" PP, or bioPET). ("Green" sustainable polymer material). In other words, the "green" sustainable polymer material, if not itself biodegradable, can actually become biodegradable when included in an article that also includes a carbohydrate-based polymer material. Such a result is also very advantageous.

加えて、多くの物品(例えば、特に薄いフィルム)は、従来のプラスチック材料(例えば、石油化学系ポリマー材料)から形成された場合、特に良好な強度を有さず、そのため所与の厚さでの強度の増加が望ましいであろう。「グリーン」なプラスチック材料は、それらの対応する従来の石油化学系同類物と同様の物理的特性を示すので、このような「グリーン」なプラスチック材料もまた、特に良好な強度を有さず、物品の厚さを増さずに強度を増すための手段が望ましいであろう。本明細書に記載のように、炭水化物系ポリマー材料とブレンドすると、このような強度の増加の結果が達成可能である。例えば、ポリエチレンフィルム(例えば、バイオポリエチレン(「グリーン」なPE)またはメタロセン石油化学系PEのいずれか)は、1ミル厚のフィルムに対して約150gのダーツ衝撃強度を有することができるが、フィルム暑さを増加させることなく、強度を増加させることが可能であるならば有利であろう。本実施形態は、このような強度の増加をもたらすことができる。例えば、本明細書に記載されるような炭水化物系ポリマー材料とブレンドすると、強度は少なくとも5%まで増加し得る。いくつかの実施形態の典型的な結果は、20%またはさらにはそれ以上の強度の増加をもたらし得る。   In addition, many articles (e.g., particularly thin films) do not have particularly good strength when formed from conventional plastic materials (e.g., petrochemical-based polymeric materials), and therefore, at a given thickness. It would be desirable to increase the strength of the steel. Such "green" plastic materials also do not have particularly good strength, since "green" plastic materials exhibit similar physical properties to their corresponding conventional petrochemical analogues. A means for increasing strength without increasing the thickness of the article would be desirable. When blended with a carbohydrate-based polymeric material, as described herein, such increased strength results are achievable. For example, a polyethylene film (eg, either biopolyethylene ("green" PE) or metallocene petrochemical PE) can have a dart impact strength of about 150 g for a 1 mil thick film, It would be advantageous if it was possible to increase the intensity without increasing the heat. The present embodiment can provide such an increase in strength. For example, when blended with a carbohydrate-based polymeric material as described herein, strength can be increased by at least 5%. Typical results of some embodiments may result in an increase in strength of 20% or even more.

物品は、炭水化物系ポリマー材料と持続可能なポリマー材料とを混合し、混合物を加熱し、混合物を成形(例えば射出成形)し、混合物を押出成形し、混合物を吹込み成形し、混合物を吹込み成形(blow forming)し、混合物を熱成形することなどによって製造することができる。本開示に照らして、他の様々なプラスチック製造プロセスが当業者には明らかであろう。   The article mixes the carbohydrate-based polymer material with a sustainable polymer material, heats the mixture, molds the mixture (eg, injection molded), extrudes the mixture, blows the mixture, and blows the mixture. It can be manufactured by, for example, forming the mixture and thermoforming the mixture. Various other plastic manufacturing processes will be apparent to those skilled in the art in light of the present disclosure.

生分解性に関して、本方法および物品は、本明細書に記載されるように、このようなプラスチック材料を低結晶化度を含む特定の特徴を有する炭水化物系(例えば、デンプン系)ポリマー材料とブレンドすることによって、それ自体は生分解性ではないプラスチック材料に有用な生分解性を与え得る。このような実施形態は、それらがポリマーの安定した状態で無期限に存在し続けるのではなく、投げ捨てられた多数のプラスチック品目を埋め立て地または同様の環境で容易に生分解させることができるという点で特に有益である。   With respect to biodegradability, the present methods and articles may comprise blending such a plastic material with a carbohydrate-based (eg, starch-based) polymer material having certain characteristics, including low crystallinity, as described herein. This can provide useful biodegradability to plastic materials that are not themselves biodegradable. Such embodiments, in that they do not remain in a stable state of the polymer indefinitely, but can easily biodegrade a large number of discarded plastic items in landfills or similar environments. Is especially useful in

さらに、出願人は、物品が典型的な貯蔵および使用環境で貯蔵される(例えば、家庭、オフィス、倉庫などに貯蔵される)場合、このような物品の生分解は容易には起こらないが、物品が埋立地、堆肥または他の典型的な処分条件を模擬しているか、またはその環境にある場合にのみ、生分解が一般的に開始することを観察した。例えば、このような条件には、多くの場合、(i)通常の周囲の「使用」または「貯蔵」温度よりいくらか高い温度、(ii)高い水分レベルへの曝露、および(iii)埋立地または堆肥および類似の処分環境に無関係な特定の種類の微生物への曝露が含まれる。必要な微生物も存在しない限り、高温および湿気は、このような物品の劣化を引き起こさないであろう。このような条件の組み合わせは、このような材料のブレンドから形成された物品を生分解させ始める。本明細書に記載の第三者試験は、炭水化物系ポリマー材料が生分解性であるだけでなく、そうでなければ生分解性ではないプラスチック材料も実際には同様に生分解性でもあることを確認している。   In addition, Applicants have noted that when articles are stored in typical storage and use environments (eg, stored in homes, offices, warehouses, etc.), biodegradation of such articles does not readily occur, It was observed that biodegradation generally only started when the article simulated or was in a landfill, compost or other typical disposal conditions. For example, such conditions often include (i) temperatures somewhat above normal ambient "use" or "storage" temperatures, (ii) exposure to high moisture levels, and (iii) landfill or Includes exposure to certain types of microorganisms unrelated to compost and similar disposal environments. High temperatures and humidity will not cause such articles to degrade unless the required microorganisms are also present. Such a combination of conditions begins to biodegrade articles formed from such blends of materials. Third party tests described herein have shown that not only are carbohydrate-based polymeric materials biodegradable, but plastic materials that are not otherwise biodegradable are in fact biodegradable as well. I have confirmed.

炭水化物系ポリマー材料とブレンドしたときにそのような生分解が可能になるメカニズムは完全には理解され得ないが、2つのプラスチック材料を一緒にブレンドすることは、炭水化物系ポリマー材料のおそらく特定の特徴と相まって非生分解性プラスチック材料に関連した吸湿性障壁をいくらか破壊し、炭水化物系ポリマー材料を生分解するであろう微生物が炭水化物系ポリマー材料を生分解するだけでなく、隣接するプラスチック分子も同様に生分解することを可能にすると考えられる。炭素結合は破壊されており、生分解は排出ガスである二酸化炭素とメタンとを捕獲して測定する第三者試験に基づいて確認されている。このような結果は驚くべきことであり、予想外であり、かつ特に有利なものである。   Although the mechanism by which such biodegradation is possible when blended with a carbohydrate-based polymeric material cannot be fully understood, blending the two plastic materials together is likely to be a particular feature of the carbohydrate-based polymeric material. Microorganisms that, in combination with some, will break down the hygroscopic barriers associated with non-biodegradable plastic materials and biodegrade carbohydrate-based polymer materials will not only biodegrade carbohydrate-based polymer materials, but also neighboring plastic molecules. It is thought to be possible to biodegrade. Carbon bonds have been broken, and biodegradation has been confirmed based on third-party tests that capture and measure the emissions of carbon dioxide and methane. Such a result is surprising, unexpected and particularly advantageous.

本開示の別の態様は、少なくともいくつかの実施形態では、ブローアップ比および/またはダイギャップを操作することによって、吹込み成形プラスチックフィルムに増加した強度を提供するための方法を目的とする。このような方法は、フィルム吹込み成形装置を用いてプラスチックフィルムを吹込み成形することを含むことができ、このフィルムは、ポリマー材料(例えば、ポリエチレンなど)および本明細書に記載される再生可能な炭水化物系(例えば、デンプン系)ポリマー材料を含むブレンドから吹込み成形され、この再生可能な炭水化物系ポリマー材料は実質的に非晶質であり、例えば、20%以下の結晶化度を有し、および/または他の特定の特徴を含む。例えば、再生可能な炭水化物系ポリマー材料は、少なくとも1.0GPaのヤング率を有してもよく、および/またはこれは70℃〜100℃のガラス転移温度、ビカット軟化温度、または熱変形温度を有してもよい。フィルム吹込み成形装置は、プラスチックフィルムを吹込み成形するときには、少なくとも2.0の高いブローアップ比で、および/または狭いダイギャップ(例えば、500マイクロメートル以下)を用いて具体的に操作される。炭水化物系ポリマー材料を使用するとき、このような特徴は、より低い、より典型的なブローアップ比(例えば1.5)で提供されるであろう強度、またはより広いダイギャップと比較して、驚くほどプラスチックフィルムに増加した強度を提供する。強度の増加を示すこのような比較は、ブローアップ比またはダイギャップのいずれかを単に変更しながら、同じ材料を用いてもよい。このような強度の増加は、NuPlastiQまたはESRまたは本明細書に識別されるような特定の特徴を有する他の再生可能な炭水化物系ポリマー材料なしで、「他の」ポリマー材料(例えば、ポリエチレン)のみを用いてフィルムを吹込み成形するときに与えられる強度と比較して示され得る。PEを単独で吹込み成形するとき、ブローアップ比とダイギャップは強度に大きな影響を与えない。   Another aspect of the present disclosure is directed, in at least some embodiments, to a method for providing increased strength to blow molded plastic films by manipulating blow-up ratios and / or die gaps. Such methods can include blow molding a plastic film using a film blow molding apparatus, wherein the film is made of a polymer material (eg, polyethylene, etc.) and a renewable as described herein. The renewable carbohydrate-based polymer material is blown from a blend comprising a suitable carbohydrate-based (eg, starch-based) polymer material, and is substantially amorphous, eg, having a crystallinity of 20% or less. And / or other specific features. For example, the renewable carbohydrate-based polymer material may have a Young's modulus of at least 1.0 GPa and / or have a glass transition temperature, Vicat softening temperature, or heat distortion temperature of 70C to 100C. May be. The film blow molding apparatus is specifically operated with a high blow-up ratio of at least 2.0 and / or with a narrow die gap (eg, 500 micrometers or less) when blowing plastic films. . When using a carbohydrate-based polymeric material, such a feature can be attributed to a strength that would be provided at a lower, more typical blow-up ratio (eg, 1.5), or a wider die gap. Surprisingly provides increased strength to plastic films. Such a comparison indicating an increase in strength may use the same material, simply changing either the blow-up ratio or the die gap. Such an increase in strength is due to only "other" polymer materials (eg, polyethylene) without NuPlastiQ or ESR or other renewable carbohydrate-based polymer materials having certain characteristics as identified herein. Can be shown in comparison with the strength provided when blown the film. When PE is blow-molded alone, the blow-up ratio and die gap do not significantly affect the strength.

このような方法は、ブローアップ比を操作することが考えられる他の目的(例えば、おそらくは、得られるフィルムのレイフラット幅を操作するため)とは対照的に、得られる吹込み成形フィルムの強度を高めるために、高いブローアップ比および/または狭いダイギャップを具体的に選択する工程を含み得る。   Such a method is intended to control the strength of the resulting blown film, as opposed to other purposes where it is conceivable to manipulate the blow-up ratio (eg, perhaps to manipulate the lay flat width of the resulting film). May include specifically selecting a high blow-up ratio and / or a narrow die gap.

例えば、出願人は、ポリエチレンなどの「他の」ポリマー材料のみからフィルムを吹込み成形するとき、ブローアップ比が操作されるとき、強度に大きな影響がないことを発見した。さらに、出願人は、NuPlastiQまたはESRなどの再生可能な炭水化物系ポリマー材料を、それからフィルムが吹込み成形されるブレンドに添加する場合、吹込み成形フィルムに通常使用されるものと同じ、典型的な1.5ブローアップ比で吹込み成形されるとき、100%のポリエチレンまたは他のポリマー材料フィルムと比較して、このようなブレンドフィルムの強度に有意な減少はないことを見出した。しかしながら、出願人はさらに、NuPlastiQまたはESRなどの再生可能な炭水化物系ポリマー材料を含むブレンドフィルムを吹込み成形する場合に、ブローアップ比を、例えば、少なくとも2.0、好ましくは2.2〜2.8(例えば、2.5)に増加させることによって、強度の増加が実際に達成できることを発見した。   For example, Applicants have found that when blowing films from only "other" polymer materials such as polyethylene, the blow-up ratio is manipulated with no significant effect on strength. In addition, Applicants have found that when a renewable carbohydrate-based polymeric material such as NuPlastiQ or ESR is added to the blend from which the film is blown, the same typical, commonly used blown film is used. It has been found that there is no significant decrease in the strength of such a blend film when blown at a 1.5 blow-up ratio, as compared to a 100% polyethylene or other polymeric material film. However, the Applicant further suggests that when blowing a blended film comprising a renewable carbohydrate-based polymer material such as NuPlastiQ or ESR, the blow-up ratio may be, for example, at least 2.0, preferably 2.2-2. It has been found that by increasing to .8 (eg, 2.5), an increase in strength can indeed be achieved.

「他の」ポリマー材料のみから形成されたフィルムでは強度に対するそのような影響が生じないため、なぜより高い膨張比で強度が増加するのか完全には理解されていないが、ブローアップ比が増加されると、ブレンドの分子の非晶質または他の構造のある種の整列配向、延伸、または規則的な配置が存在する可能性があり、強度の増加をもたらすと考えられる。いずれにせよ、おそらく完全には理解されていないが、出願人は本明細書に記載された条件および方法の下で強度の増加を観察かつ測定した。   It is not fully understood why the strength increases at higher expansion ratios, as films formed from only "other" polymer materials do not have such an effect on strength, but the blow-up ratio is increased. As such, there may be some sort of aligned orientation, stretching, or regular arrangement of the amorphous or other structure of the molecules of the blend, which would result in increased strength. In any case, although perhaps not completely understood, Applicants have observed and measured the increase in strength under the conditions and methods described herein.

再生可能な炭水化物系ポリマー材料を他のポリマー材料(例えば、ポリエチレンなどのポリオレフィン、または他のプラスチック)と混合し、混合物を加熱し、溶融混合物をフィルム吹込み成形装置に供給することによって物品を製造することができ、このフィルム吹込み成形装置は、高いブローアップ比および/または狭いダイギャップで具体的に操作され、この選択(複数可)は、得られるフィルムの増加した強度を提供する目的で具体的に行われる。吹込み成形フィルムは、プラスチックバッグ、フィルムラップなどを含むがこれらに限定されない、多種多様な考えられる構造にさらに加工することができる。   Manufacture an article by mixing a renewable carbohydrate-based polymer material with another polymer material (eg, a polyolefin such as polyethylene, or other plastic), heating the mixture, and feeding the molten mixture to a film blow molding apparatus. The film blow molding apparatus can be specifically operated with a high blow-up ratio and / or a narrow die gap, and the selection (s) can be made to provide increased strength of the resulting film. It is specifically performed. Blown films can be further processed into a wide variety of possible structures, including but not limited to plastic bags, film wraps, and the like.

本開示の別の態様は、プラスチック材料の典型的な加熱および成形または他の成形の間に生じる焦げた炭水化物特有の臭気が、ごくわずかな割合の臭気低減剤、好ましくは有機臭気低減剤を含めることによって打ち消される実施形態に目的とする。一実施形態では、臭気低減剤は、炭水化物系ポリマー材料と共に(例えば、炭水化物系ポリマー材料のマスターバッチの一部として)含まれてもよい。   Another aspect of the present disclosure is that the typical carbohydrate-specific odors that occur during typical heating and molding or other molding of plastic materials include only a small percentage of odor reducers, preferably organic odor reducers It is intended for embodiments to be counteracted by such. In one embodiment, the odor-reducing agent may be included with the carbohydrate-based polymer material (eg, as part of a masterbatch of carbohydrate-based polymer material).

一実施形態では、炭水化物系ポリマー材料は、臭気低減剤よりはるかに高い割合で存在してもよい。例えば、炭水化物系ポリマー材料は、臭気低減剤よりも少なくとも1000倍、10,000倍、または50,000倍多くてもよい。非常に低い濃度(例えば、50,000部の炭水化物系ポリマー材料に対して1部の臭気低減剤)でさえも、ポップコーン、キャラメルコーン、またはわずかに焦げたデンプン臭気の効果的な制御(すなわち、実質的に完全な除去)が達成され得る。このような少量の臭気低減剤がこのような結果を達成するのに十分であることは驚くべきことである。   In one embodiment, the carbohydrate-based polymeric material may be present in a much higher proportion than the odor reducing agent. For example, the carbohydrate-based polymeric material may be at least 1000 times, 10,000 times, or 50,000 times more odor reducing agent. Even at very low concentrations (eg, 1 part odor reducing agent for 50,000 parts carbohydrate-based polymer material), effective control of popcorn, caramel corn, or slightly burnt starch odor (ie, Substantially complete removal) can be achieved. It is surprising that such a small amount of odor reducing agent is sufficient to achieve such a result.

臭気制御剤および炭水化物系ポリマー材料を含むマスターバッチは、実用的に考えられる任意のポリマー樹脂材料とブレンドすることができ、所望のプラスチック物品を製造するために使用することができる。例えば、物品は、炭水化物系ポリマー材料(臭気低減剤を含む)をポリマー樹脂と混合し、混合物を加熱して、混合物を成形(例えば射出成形)し、混合物を押出成形し、混合物を吹込み成形(blow molding)し、混合物を吹込み成形し(blow−forming)(例えば、吹込み成形フィルムを形成する)、混合物を熱成形するなどによって製造することができる。プラスチック製造プロセスの前述のリストは、当然のことながら、網羅的なものではなく、他の様々なプラスチック製造プロセスは当業者には明らかであろう。   The masterbatch comprising the odor control agent and the carbohydrate-based polymer material can be blended with any practically conceivable polymer resin material and used to produce the desired plastic article. For example, an article may be obtained by mixing a carbohydrate-based polymer material (including an odor reducing agent) with a polymer resin, heating the mixture, molding the mixture (eg, injection molding), extruding the mixture, and blowing the mixture. It can be made by blow molding, blow-forming the mixture (eg, forming a blown film), and thermoforming the mixture. The foregoing list of plastic manufacturing processes is, of course, not exhaustive, and various other plastic manufacturing processes will be apparent to those skilled in the art.

少量の臭気低減剤を炭水化物系ポリマー材料内に含ませ、炭水化物系ポリマー材料がブレンドされているポリマー樹脂と一緒に導入するか、ないしは別の方法でブレンドに導入することができる。一実施形態では、炭水化物系ポリマー材料のマスターバッチは、その中に既に含まれている臭気低減剤と共に提供されてもよい。別の実施形態では、臭気低減剤は、炭水化物系ポリマー材料とは別に、および/または物品を形成するブレンドに含まれるポリマー樹脂とは別に添加することができる。BiologiQから入手可能なNuPlastiQまたはESRに加えて、他の炭水化物系またはデンプン系ポリマー材料もまた、本明細書に記載されるような少量の臭気低減剤の添加から利益を得ることができることは明らかであろう。   A small amount of odor reducing agent may be included in the carbohydrate-based polymer material and introduced with the polymer resin with which the carbohydrate-based polymer material is blended, or otherwise introduced into the blend. In one embodiment, a masterbatch of a carbohydrate-based polymeric material may be provided with an odor reducing agent already contained therein. In another embodiment, the odor reducing agent can be added separately from the carbohydrate-based polymer material and / or separately from the polymer resin included in the blend forming the article. It is clear that in addition to NuPlastiQ or ESR available from BiologiQ, other carbohydrate-based or starch-based polymeric materials can also benefit from the addition of small amounts of odor reducers as described herein. There will be.

III.例示的な物品および方法
図1は、本発明による例示的な「基本」プロセス100を示す。「他の」ポリマー材料が持続可能な樹脂自体(例えば、「グリーン」なPE、バイオPETなど)を含むことを条件として、臭気低減剤を含めること、またはブローアップ比および/またはダイギャップに関する、フィルムを吹込み成形するときの特定の選択などの様々な詳細が追加され得ることは、本開示から明らかであろう。102において、プロセス100は、1つ以上の「他の」ポリマー材料、例えば、典型的には、必ずではないが、非生分解性材料(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、他のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリスチレン、ABS、ポリ塩化ビニル、ナイロン、またはポリカーボネートが挙げられるが、これらに限定されない)を提供することを含み得る。104において、プロセス100は、実質的に非晶質であり、20%以下(例えば、より典型的には10%未満)の結晶化度を示す、1つ以上の炭水化物系ポリマー材料を提供することを含み得る。他の特徴が代替的にまたは追加的に存在してもよい(例えば、1.0GPa以上のヤング率、少なくとも70℃、少なくとも80℃、または80℃〜100℃のガラス転移温度、ビカット軟化温度または熱変形温度)。1つ以上の炭水化物系ポリマー材料は、デンプン系ポリマー材料を含み得る。炭水化物系ポリマー材料および他のポリマー材料は、ペレット、粉末、ナードル、スラリー、および/または液体などの所望の形態で提供することができる。特定の実施形態では、材料は、ペレットの形態であり得る。本方法は、他のポリマー材料を炭水化物系ポリマー材料とブレンドすることをさらに含む。
III. Exemplary Articles and Methods FIG. 1 illustrates an exemplary “basic” process 100 according to the present invention. Including an odor reducing agent, or with respect to blow-up ratio and / or die gap, provided that the "other" polymeric material includes the sustainable resin itself (eg, "green" PE, bio-PET, etc.) It will be apparent from the present disclosure that various details may be added, such as the particular choice when blowing the film. At 102, the process 100 includes one or more “other” polymeric materials, such as, but not typically, non-biodegradable materials (eg, polyethylene, polypropylene, other polyolefins, polyethylene terephthalate, polyester) , Polystyrene, ABS, polyvinyl chloride, nylon, or polycarbonate). At 104, the process 100 provides one or more carbohydrate-based polymeric materials that are substantially amorphous and exhibit a crystallinity of 20% or less (eg, more typically less than 10%). May be included. Other features may alternatively or additionally be present (e.g., a Young's modulus of 1.0 GPa or more, a glass transition temperature of at least 70C, at least 80C, or 80C to 100C, a Vicat softening temperature or Heat distortion temperature). The one or more carbohydrate-based polymeric materials can include a starch-based polymeric material. The carbohydrate-based polymer material and other polymer materials can be provided in any desired form, such as pellets, powders, noodles, slurries, and / or liquids. In certain embodiments, the material may be in the form of a pellet. The method further includes blending another polymeric material with the carbohydrate-based polymeric material.

このようなブレンドは、製造中に任意の考えられるプロセスにより所望の物品に成形されてもよい。このような例は、押出プロセスであろう。例えば、他のポリマー材料および炭水化物系ポリマー材料を押出機に(例えば、その1つ以上のホッパーに)供給することができる。異なる材料は、同じチャンバに、異なるチャンバに、ほぼ同時に(例えば、同じホッパーを介して)、または異なる時間に(例えば、異なるホッパーを介して、一方が他方より早くスクリューに沿って押出機に導入される)など、供給され得る。多数の可能性が可能であることは明らかであろう。   Such a blend may be formed into the desired article during manufacturing by any conceivable process. An example of such would be an extrusion process. For example, other polymeric materials and carbohydrate-based polymeric materials can be fed to an extruder (eg, to one or more hoppers thereof). Different materials can be introduced into the extruder along the screw in the same chamber, in different chambers at about the same time (eg, via the same hopper), or at different times (eg, via different hoppers, one earlier than the other). Provided). It will be clear that many possibilities are possible.

場合によっては、他のポリマー材料は、ポリオレフィンを含むことができる。例えば、このようなプラスチックまたはポリマー材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、他のポリオレフィン、ポリエステル、ポリスチレン、ABS、ポリ塩化ビニル、ナイロン、ポリカーボネートなどを挙げることができるが、これらに限定されない。このようなプラスチック材料は、石油化学供給源、またはいわゆる「グリーン」な、または持続可能な供給源(例えば、「グリーン」なPE、バイオPETなど)から調達されてもよい。   In some cases, other polymeric materials can include polyolefins. For example, such plastic or polymer materials can include, but are not limited to, polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, other polyolefins, polyesters, polystyrene, ABS, polyvinyl chloride, nylon, polycarbonate, and the like. Such plastic materials may be sourced from petrochemical sources, or so-called “green” or sustainable sources (eg, “green” PE, bio-PET, etc.).

場合によっては、「他の」ポリマー材料自体が、持続可能であり得る(例えば、持続可能なポリオレフィン)。例えば、このような持続可能なポリマー材料としては、「グリーン」なポリエチレン(バイオPE)、「グリーン」なポリプロピレン(バイオPP)、バイオPET、または持続可能な植物源から形成することができる他のプラスチック材料を挙げることができるが、これらに限定されない。非限定的な例として、「グリーン」なPEは、サトウキビ、他の糖科作物(例えば、テンサイ)または穀物(例えば、トウモロコシ、小麦など)から形成され得るエタノールに由来し得る。「グリーン」なPE(「バイオPE」とも呼ばれることもある)は、石油化学原料から形成されたPEと類似の化学構造を有するが、その中のエタノール、または重合に使用されるエチレンモノマーは石油化学原料ではなく、持続可能な原料に由来する。「グリーン」なPPは、サトウキビ、他の糖科作物、または穀物(例えば、トウモロコシ)に由来するプロパノール(またはおそらくイソプロパノール)に由来し得るプロピレンから同様に形成され得る。「グリーン」な持続可能なポリマー材料の別の例は、例えば、ポリ(エチレンテレフタレート)(例えば、典型的にはエチレングリコールおよびテレフタル酸)を形成するのに用いられるモノマーが、同様にサトウキビ、他の糖科作物、または穀類などの植物源に由来し得るバイオPETである。PETは、ポリエステル系の最も一般的な熱可塑性樹脂である。持続可能な植物源から同様に形成することができる別のポリエステルは、ポリブチレートアジペートテレフタレート(バイオPBAT)である。PBATは、アジピン酸、1,4ブタンジオールおよびジメチルテレフタレートのコポリエステルとして形成することができる。このような出発原料のうちの1つ以上は、持続可能な植物源に由来し得る。使用され得る別の可能な「グリーン」なポリマー樹脂材料は、ポリ(乳酸)である。当業者には理解されるように、PLAは、典型的には乳酸および/またはラクチドエステルのモノマーから製造される。PLA産生のための1つ以上の出発原料は、持続可能な植物源に由来し得る。使用され得る当業者によく知られているであろう他の可能な「グリーンポリマー」には、PBS(ポリブチレンサクシネート)またはPCL(ポリカプロラクトン)が挙げられる。   In some cases, the “other” polymer material itself may be sustainable (eg, a sustainable polyolefin). For example, such sustainable polymer materials include "green" polyethylene (Bio-PE), "green" polypropylene (Bio-PP), bio-PET, or other materials that can be formed from sustainable plant sources. Examples include, but are not limited to, plastic materials. As a non-limiting example, a "green" PE can be derived from ethanol that can be formed from sugar cane, other sugar crops (eg, sugar beet) or grains (eg, corn, wheat, etc.). “Green” PE (sometimes referred to as “bioPE”) has a chemical structure similar to PE formed from petrochemical feedstocks, except that the ethanol or ethylene monomer used for polymerization is petroleum Derived from sustainable raw materials, not chemical raw materials. "Green" PP can also be formed from propylene, which can be derived from propanol (or possibly isopropanol) from sugar cane, other sugar crops, or cereals such as corn. Another example of a "green" sustainable polymeric material is that the monomers used to form, for example, poly (ethylene terephthalate) (e.g., typically ethylene glycol and terephthalic acid) include sugarcane, other Bio-PET that can be derived from sugar sources or plant sources such as cereals. PET is the most common thermoplastic resin based on polyester. Another polyester that can also be formed from sustainable plant sources is polybutyrate adipate terephthalate (Bio-PBAT). PBAT can be formed as a copolyester of adipic acid, 1,4 butanediol and dimethyl terephthalate. One or more of such starting materials can be from a sustainable plant source. Another possible "green" polymeric resin material that can be used is poly (lactic acid). As will be appreciated by those skilled in the art, PLA is typically made from monomers of lactic and / or lactide esters. One or more starting materials for PLA production can be from a sustainable plant source. Other possible "green polymers" that may be used and will be familiar to those skilled in the art include PBS (polybutylene succinate) or PCL (polycaprolactone).

当業者は、そのようなポリマーを合成するための方法に精通しているであろう。このようなポリマーの製造に使用される成分のうちの1つ以上は、適切な再生可能植物または他の再生可能生物源(例えば、細菌発生)に由来し得る。「グリーン」なPEは、Braskemから入手可能であり、バイオPETは、Coca Cola(商標)のPlant Bottle(商標)から入手可能であり、他のプラスチック製造業者からも同様に入手可能である。PE、PP、PETおよびPBATは、持続可能な植物源由来の材料から形成され得る「グリーン」バイオプラスチックの例であるが、それらが持続可能な材料(例えば、植物源)から少なくとも一部が形成され得る限りにおいて、他の多数の「グリーン」なプラスチックもまた使用に適し得ることが理解されよう。加えて、サトウキビ、他の糖科作物、トウモロコシ、小麦および他の穀物は、このような「グリーン」なポリマー材料が由来し得る植物材料の例示的で非限定的な例であり得るが、他の多数の植物および材料もまた好適に使用されてもよいことが理解されよう。   Those skilled in the art will be familiar with the methods for synthesizing such polymers. One or more of the components used to make such a polymer can be derived from a suitable renewable plant or other renewable biological source (eg, bacterial origin). "Green" PE is available from Braskem, and bioPET is available from Plant Bottle (TM) of Coca Cola (TM), as well as from other plastic manufacturers. PE, PP, PET and PBAT are examples of “green” bioplastics that can be formed from materials derived from sustainable plant sources, but they are at least partially formed from sustainable materials (eg, plant sources) It will be appreciated that a number of other "green" plastics may also be suitable for use, as long as they can be done. In addition, sugar cane, other sugar crops, corn, wheat and other cereals may be illustrative and non-limiting examples of plant material from which such `` green '' polymeric materials may be derived. It will be appreciated that a large number of plants and materials may also be suitably used.

炭水化物系ポリマー材料は、1つ以上のデンプンを含む複数の材料(例えば、混合物)から形成することができる。例えば、トウモロコシデンプン、タピオカデンプン、キャッサバデンプン、コムギデンプン、ジャガイモデンプン、コメデンプン、ソルガムデンプンなどの1つ以上の植物から1つ以上のデンプンを製造することができる。いくつかの実施形態では、出願人が強度の相乗的な増加をもたらすことを見出した、異なる種類のデンプンの混合物が使用されてもよい。可塑剤も、それから炭水化物系ポリマー材料が形成される成分の混合物中に存在する。水もまた、炭水化物系ポリマー材料の形成において使用されてもよいが、完成炭水化物系ポリマー材料中にはごく少量からごくわずかな量の水しか存在しない。   Carbohydrate-based polymeric materials can be formed from multiple materials (eg, mixtures) that include one or more starches. For example, one or more starches can be produced from one or more plants such as corn starch, tapioca starch, cassava starch, wheat starch, potato starch, rice starch, sorghum starch, and the like. In some embodiments, a mixture of different types of starch, which the applicant has found to provide a synergistic increase in strength, may be used. Plasticizers are also present in the mixture of components from which the carbohydrate-based polymeric material is formed. Water may also be used in forming the carbohydrate-based polymer material, but there is only a small to negligible amount of water in the finished carbohydrate-based polymer material.

したがって、いくつかの実施形態では、物品の全ポリマー含有物(または実質的に全ポリマー含有物)が植物材料に由来し得ることが理解されよう。「グリーン」なポリマー材料は、典型的には、所望の植物材料から形成されたエタノール(または同様のもの)に由来得る重合性モノマーまたは他の小分子重合性成分を使用するが、炭水化物系(またはデンプン系)ポリマー材料は、このようなデンプンまたは他の植物材料を加工してより小さな重合性モノマーを形成するのではなく、デンプン(およびグリセリンまたは他の可塑剤)から形成され得る。したがって、デンプン系ポリマー材料を製造するのに使用されるデンプンの分子量は、「グリーン」な持続可能なポリマー材料を製造するのに使用するために製造される比較的小分子のモノマーの分子量よりも通常桁違いに大きい場合がある。例えば、「グリーン」な持続可能なポリマー材料を製造するのに使用される植物由来のモノマーまたは他の重合性成分は、典型的には、約500ダルトン未満、400ダルトン未満、300ダルトン未満、200ダルトン未満、または100ダルトン未満であってもよく、一方、デンプン系ポリマー材料を製造するのに使用されるデンプン(複数可)の分子量は、典型的にはかなり高く、しばしば500ダルトンを超え、しばしば数千、数万、またはさらにはそれ以上で測定される(例えば500ダルトンを超え、少なくとも1000ダルトン、少なくとも10,000ダルトン、少なくとも25,000ダルトン、少なくとも40,000ダルトンなど)。言い換えれば、デンプン系材料を形成するのに使用されるデンプン材料(例えば、天然デンプン)は、典型的には、「グリーン」な持続可能ポリマー材料を製造するのに使用されるモノマーまたは他の重合性成分よりも複雑な分子である。例えば、トウモロコシデンプンは、約693ダルトンの分子量を有し得る。ジャガイモデンプンは、例えば約20,000ダルトン〜約400,000,000ダルトンの範囲で広く変動し得る分子量を有し得る(例えば、アミロースは約20,000ダルトン〜約2,000,000ダルトンの範囲であり得るが、一方、アミロペクチンは、約65,000ダルトン〜約400,000,000ダルトンの範囲であり得る)。タピオカデンプンは、約40,000ダルトン〜約340,000ダルトンの範囲の分子量を有し得る。デンプン系ポリマー材料を形成するのに使用されるグリセリンもまた、持続可能な供給源に由来し得る。グリセリンも、当然のことながら、92ダルトンの分子量を有する。   Thus, it will be appreciated that in some embodiments, the entire polymer content (or substantially the entire polymer content) of the article may be derived from plant material. "Green" polymeric materials typically use polymerizable monomers or other small molecule polymerizable components that can be derived from ethanol (or the like) formed from the desired plant material, but with carbohydrate-based ( Or starch-based) polymeric materials may be formed from starch (and glycerin or other plasticizers) rather than processing such starch or other plant material to form smaller polymerizable monomers. Thus, the molecular weight of the starch used to make the starch-based polymer material is lower than the molecular weight of the relatively small molecule monomer that is made to use to make the "green" sustainable polymer material. Usually can be orders of magnitude larger. For example, plant-derived monomers or other polymerizable components used to make "green" sustainable polymeric materials typically have less than about 500 daltons, less than 400 daltons, less than 300 daltons, The molecular weight of the starch (s) used to make the starch-based polymeric material may be less than 100 daltons, or less than 100 daltons, typically much higher, often above 500 daltons and often It is measured in thousands, tens of thousands, or even more (eg, greater than 500 daltons, at least 1000 daltons, at least 10,000 daltons, at least 25,000 daltons, at least 40,000 daltons, etc.). In other words, the starch material used to form the starch-based material (eg, native starch) is typically the monomer or other polymer used to make the "green" sustainable polymer material. It is a more complex molecule than the sex component. For example, corn starch can have a molecular weight of about 693 daltons. Potato starch can have a molecular weight that can vary widely, for example, in the range of about 20,000 daltons to about 4,000,000 daltons (eg, amylose ranges from about 20,000 daltons to about 2,000,000 daltons). , While amylopectin can range from about 65,000 daltons to about 400,000,000 daltons). Tapioca starch can have a molecular weight ranging from about 40,000 daltons to about 340,000 daltons. The glycerin used to form the starch-based polymeric material can also be from a sustainable source. Glycerin also has a molecular weight of 92 Dalton, of course.

炭水化物系ポリマー材料の特徴に戻ると、1つ以上の炭水化物系ポリマー材料は、ほとんどデンプンから形成することができる。例えば、炭水化物系ポリマー材料の少なくとも65重量%、少なくとも70重量%、少なくとも75重量%、または少なくとも80重量%は、1つ以上のデンプンに起因し得る。一実施形態では、完成炭水化物系ポリマー材料の65重量%〜90重量%は、1つ以上のデンプンに起因し得る。無視できる程度の水分含有量以外に、完成した炭水化物系ポリマー材料の残部は、可塑剤(例えばグリセリン)に起因し得る。上記の百分率は、炭水化物系ポリマー材料が形成される出発材料、または可塑剤に由来もしくは起因する完成炭水化物系ポリマー材料の割合に対するデンプンの百分率を表すことができる(例えば、炭水化物系ポリマー材料の少なくとも65%が、出発材料としてのデンプン(複数可)に起因する(それから形成される)可能性がある)。炭水化物系ポリマー材料を形成するのにいくらかの水を使用してもよいが、実質的に炭水化物系ポリマー材料の残部は、グリセリンまたは他の可塑剤に起因し得る。ごくわずかな残留水(例えば、2%未満、典型的には約1%以下)が、完成炭水化物系ポリマー材料中に存在してもよい。   Returning to the characteristics of the carbohydrate-based polymer material, the one or more carbohydrate-based polymer materials can be formed mostly from starch. For example, at least 65%, at least 70%, at least 75%, or at least 80% by weight of the carbohydrate-based polymeric material can be attributed to one or more starches. In one embodiment, 65% to 90% by weight of the finished carbohydrate-based polymeric material may be attributable to one or more starches. Other than negligible moisture content, the balance of the finished carbohydrate-based polymer material can be attributed to plasticizers (eg, glycerin). The above percentages can represent the percentage of starch relative to the starting material from which the carbohydrate-based polymer material is formed, or the ratio of the finished carbohydrate-based polymer material from or resulting from the plasticizer (eg, at least 65% of the carbohydrate-based polymer material % May be attributable to (formed from) the starch (s) as the starting material). Although some water may be used to form the carbohydrate-based polymer material, substantially the remainder of the carbohydrate-based polymer material may be due to glycerin or other plasticizers. Very little residual water (eg, less than 2%, typically less than about 1%) may be present in the finished carbohydrate-based polymeric material.

例えば、1つ以上の炭水化物系ポリマー材料が形成される材料は、少なくとも12%、少なくとも15%、少なくとも18%、少なくとも20%、少なくとも22%、35%以下、32%以下、30%以下、28%以下、または25%以下の可塑剤を含み得る。このような百分率は、可塑剤に由来するか、または起因する完成炭水化物系ポリマー材料の割合を表することができる(例えば、炭水化物系ポリマー材料の少なくとも12%が、出発材料としての可塑剤に起因する(それから形成される)可能性がある)。   For example, the material from which the one or more carbohydrate-based polymeric materials are formed is at least 12%, at least 15%, at least 18%, at least 20%, at least 22%, 35% or less, 32% or less, 30% or less, 28% or less. % Or less than 25% plasticizer. Such percentages can represent the percentage of the finished carbohydrate-based polymer material that is derived from or attributable to the plasticizer (eg, at least 12% of the carbohydrate-based polymer material is attributable to the plasticizer as a starting material). (May be formed from).

例示的な可塑剤としては、グリセリン、ポリエチレングリコール、ソルビトール、多価アルコール可塑剤、水酸基を有さない水素結合形成性有機化合物、糖アルコールの無水物、動物性タンパク質、植物性タンパク質、脂肪酸、フタル酸エステル、コハク酸ジメチルおよびジエチルおよび関連するエステル、グリセロールトリアセテート、グリセロールモノアセテートおよびジアセテート、モノ、ジ、およびトリプロピオネート、ブタン酸グリセロール、テアレート、乳酸エステル、クエン酸エステル、アジピン酸エステル、ステアリン酸エステル、オレイン酸エステル、他の酸エステル、またはこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。グリセリンが好ましい可能性がある。   Exemplary plasticizers include glycerin, polyethylene glycol, sorbitol, polyhydric alcohol plasticizers, hydrogen-bond-forming organic compounds without hydroxyl groups, anhydrides of sugar alcohols, animal proteins, vegetable proteins, fatty acids, phthalates Acid esters, dimethyl and diethyl succinates and related esters, glycerol triacetate, glycerol monoacetate and diacetate, mono, di, and tripropionate, glycerol butanoate, tearate, lactate, citrate, adipate, stearin Examples include, but are not limited to, acid esters, oleic esters, other acid esters, or combinations thereof. Glycerin may be preferred.

完成炭水化物系ポリマー材料は、5%以下、4%以下、3%以下、2%以下、1.5%以下、1.4%以下、1.3%以下、1.2重量%以下、1.1重量%以下、または1重量%以下の水を含み得る。BiologiQから入手可能なNuPlastiQまたはESR材料は、このような完成炭水化物系ポリマー材料の例であるが、他の場所で(例えば、将来的に)入手可能な他の材料もまた使用に好適で得ることも理解されよう。   The finished carbohydrate-based polymer material is 5% or less, 4% or less, 3% or less, 2% or less, 1.5% or less, 1.4% or less, 1.3% or less, 1.2% by weight or less. It may contain up to 1% by weight, or up to 1% by weight of water. NuPlastiQ or ESR materials available from BiologiQ are examples of such finished carbohydrate-based polymer materials, but other materials available elsewhere (eg, in the future) may also be suitable for use. Will also be understood.

いくつかの実施形態では、炭水化物系ポリマー材料を形成する際に異なるデンプンの混合物が使用されてもよい。異なるデンプンのそのような混合物(例えば、異なる植物由来のもの)の使用は、驚くべきことに、そのような炭水化物系ポリマー材料を含む物品における相乗的な強度の増加に関連することがわかった。このようなデンプン混合物において、デンプンは、混合物中に、複数のデンプンの合計重量に対して、少なくとも1重量%、少なくとも2重量%、少なくとも3重量%、少なくとも4重量%、少なくとも5重量%、少なくとも10重量%、少なくとも15重量%、少なくとも20重量%、少なくとも25重量%、少なくとも30重量%、少なくとも35重量%、少なくとも重量40%、95%重量以下、90重量%以下、85重量%以下、80重量%以下、75重量%以下、70重量%以下、65重量%以下、60重量%以下、55重量%以下、50重量%以下、または10重量%〜50重量%の量で存在し得る。いくつかの非限定的な例示的混合物は、90%の第1のデンプンと10%の第2のデンプン、または30%の第1のデンプンと70%の第2のデンプン、または50%の第1のデンプンと50%の第2のデンプンを含み得る。2つより多いデンプンの混合物(例えば、3つまたは4つの異なるデンプンを使用する)もまた使用することができる。   In some embodiments, a mixture of different starches may be used in forming the carbohydrate-based polymeric material. The use of such a mixture of different starches (eg, from different plants) has surprisingly been found to be associated with a synergistic increase in strength in articles comprising such carbohydrate-based polymeric materials. In such a starch mixture, the starch is present in the mixture in at least 1%, at least 2%, at least 3%, at least 4%, at least 5%, at least 5%, based on the total weight of the plurality of starches. 10%, at least 15%, at least 20%, at least 25%, at least 30%, at least 35%, at least 40%, 95% or less, 90% or less, 85% or less, 80% It can be present in an amount of up to 75% by weight, up to 70% by weight, up to 65% by weight, up to 60% by weight, up to 55% by weight, up to 50% by weight, or from 10% to 50% by weight. Some non-limiting exemplary mixtures include 90% of a first starch and 10% of a second starch, or 30% of a first starch and 70% of a second starch, or 50% of a second starch. It may contain one starch and 50% of a second starch. Mixtures of more than two starches (eg, using three or four different starches) can also be used.

フィルムおよび他の物品の形成で使用するために好適な炭水化物系(例えば、デンプン系)ポリマー材料の例は、アイダホ州アイダホフォールズにあるBiologiQからNuPlastiQまたはESR(「Eco Starch Resin」)の商品名で入手可能である。具体例としては、GS−270、GS−300、およびGS−330が挙げられるが、これらに限定されない。NuPlastiQまたはESRは、ペレットの形で提供されてもよい。GS−270およびGS−300の物理的特性は、以下の表1に示されている。   Examples of suitable carbohydrate-based (eg, starch-based) polymeric materials for use in forming films and other articles are under the trade name NuPlastiQ or ESR ("Eco Starch Resin") from BiologiQ, Idaho Falls, Idaho. Available. Specific examples include, but are not limited to, GS-270, GS-300, and GS-330. NuPlastiQ or ESR may be provided in pellet form. The physical properties of GS-270 and GS-300 are shown in Table 1 below.

GS−270およびGS−300について示された上記の特徴は、値がいくらか変動し得るが、BiologiQから入手可能な他のNuPlastiQまたはESR製品の例である。例えば、BiologiQからのNuPlastiQまたはESR製品は、一般に、少なくとも70℃、少なくとも75℃、少なくとも80℃、最高200℃、最高150℃、最高125℃、最高110℃、または約70℃〜約100℃、もしくは80℃〜100℃の範囲であるガラス転移温度、ビカット軟化温度または熱変形温度を有し得る。当業者であれば、ガラス転移温度、ビカット軟化温度および熱変形温度が結晶化度の指標となり得ることを理解するであろう。融解温度範囲、密度、ヤング率、および含水量についての値は、上記表1に示したものと同一または類似であり得る。いくつかの特徴は、同様に、GS−270およびGS−300について示された値からいくらか(例えば、±25%、または±10%)変動し得る。NuPlastiQまたはESRは、非晶質構造(例えば、典型的な生デンプンよりも非晶質)を有する。例えば、典型的な生デンプン粉末はほとんど結晶構造(例えば、50%超)を有し、一方NuPlastiQまたはESRはほとんど非晶質構造(例えば、10%未満の結晶)を有する。ガラス転移温度、熱変形温度、ビカット軟化温度または他の任意の物理的特性を測定するために、任意の適切な標準を使用することができる。例として、ガラス転移温度は、ASTM D−3418、ASTM D−648による熱変形温度、およびASTM D−1525によるビカット軟化温度に従って決定することができる。 The above features shown for GS-270 and GS-300 are examples of other NuPlastiQ or ESR products available from BiologiQ, although the values may vary somewhat. For example, NuPlastiQ or ESR products from BiologiQ generally have at least 70 ° C, at least 75 ° C, at least 80 ° C, up to 200 ° C, up to 150 ° C, up to 125 ° C, up to 110 ° C, or from about 70 ° C to about 100 ° C, Alternatively, it may have a glass transition temperature, Vicat softening temperature or heat distortion temperature in the range of 80C to 100C. One skilled in the art will appreciate that the glass transition temperature, Vicat softening temperature, and heat distortion temperature can be indicative of crystallinity. The values for melting temperature range, density, Young's modulus, and water content can be the same or similar to those shown in Table 1 above. Some features may also vary somewhat (eg, ± 25%, or ± 10%) from the values shown for GS-270 and GS-300. NuPlastiQ or ESR has an amorphous structure (eg, more amorphous than typical raw starch). For example, typical raw starch powder has a nearly crystalline structure (eg, greater than 50%), while NuPlastiQ or ESR has a nearly amorphous structure (eg, less than 10% crystals). Any suitable standard can be used to measure the glass transition temperature, heat distortion temperature, Vicat softening temperature or any other physical property. By way of example, the glass transition temperature can be determined according to the heat distortion temperature according to ASTM D-3418, ASTM D-648, and the Vicat softening temperature according to ASTM D-1525.

NuPlastiQまたはESRは、記載したように、非常に低い水分含量を有する。NuPlastiQまたはESRは、湿気を吸収するので、それは塑性挙動を示して、可撓性になる。湿った環境から取り出されると、材料は乾燥して再び硬くなる(例えば、やはり約1%未満の含水量を示す)。NuPlastiQまたはESR中に(例えばペレット形態で)存在する水分は、図1に示すような加工中に蒸気の形態で放出される可能性がある。結果として、非生分解性プラスチック材料は典型的には水を全く含まないか、または無視できる程度に含み、NuPlastiQまたはESR中の水は、通常、所望の物品の製造中に放出され得るので、非生分解性プラスチック材料とブレンドされたNuPlastiQまたはESRなどのデンプン系ポリマー材料から製造されるフィルムまたは他の物品は、さらに低い含水量を示し得る。   NuPlastiQ or ESR has a very low water content, as described. Since NuPlastiQ or ESR absorbs moisture, it exhibits plastic behavior and becomes flexible. Upon removal from the moist environment, the material dries and becomes hard again (eg, again showing less than about 1% moisture content). Moisture present in NuPlastiQ or ESR (eg, in the form of pellets) can be released in the form of steam during processing as shown in FIG. As a result, non-biodegradable plastic materials typically contain no or negligible water, and the water in NuPlastiQ or ESR can usually be released during the manufacture of the desired article, Films or other articles made from a starch-based polymer material such as NuPlastiQ or ESR blended with a non-biodegradable plastic material may exhibit lower moisture content.

特に物品が薄いフィルムの形成を必要とする場合、含水量が多いと非生分解性プラスチック材料との不適合性が生じる可能性があるため、炭水化物系ポリマー材料中の低含水量は重要であり得る。例えば、水が蒸発するにつれて、これはフィルムまたは他の物品内にボイドを生じさせ、ならびに他の問題を生じさせる可能性がある。薄いフィルムを吹込み成形するとき、使用される炭水化物系ポリマー材料は、好ましくは約1%以下の水を含み得る。   Low water content in carbohydrate-based polymer materials can be important, especially if the article requires the formation of thin films, as high water content can cause incompatibility with non-biodegradable plastic materials . For example, as water evaporates, this can create voids in films or other articles, as well as create other problems. When blown thin films, the carbohydrate-based polymeric material used may preferably contain up to about 1% water.

比較的低い含水量を含み得るいくつかの従来のTPS材料において一般的であるように、低い含水量は、エステル化によってNuPlastiQまたはESR材料において達成されない。そのようなエステル化は高価であり、かつ実施するのが複雑であり得る。エーテル化についても同様である。さらに、本明細書で使用可能な炭水化物系ポリマー材料の例であるNuPlastiQまたはESR材料はまた、NuPlastiQまたはESRまたは他の炭水化物の出発材料が、化学的に反応および/または変化されているために、典型的には、それら自体実際には任意の識別可能なデンプン、または識別可能なグリセリンを含まない。下記(例えば、図4に示す)のような例示的な炭水化物系ポリマー材料のX線回折パターンは、このような化学的変化を証明し、完成したポリマー材料が、このような識別可能な天然形態のデンプンを実質的に含み得ないことを示す。言い換えれば、炭水化物系ポリマー材料は、デンプンとグリセリンとを含む混合物として単に認識されていない。炭水化物系ポリマー材料において達成可能な低い含水量は、少なくとも部分的には天然デンプンのように水を保持しない熱可塑性ポリマー、または従来の熱可塑性デンプンへのデンプンおよび可塑剤材料の化学的変化によるものと考えられる。   Low water content is not achieved in NuPlastiQ or ESR materials by esterification, as is common in some conventional TPS materials, which may include relatively low water content. Such esterification is expensive and can be complicated to perform. The same applies to etherification. In addition, NuPlastiQ or ESR materials, which are examples of carbohydrate-based polymeric materials that can be used herein, may also be used because NuPlastiQ or ESR or other carbohydrate starting materials have been chemically reacted and / or changed. Typically, they do not themselves contain any identifiable starch or identifiable glycerin. An X-ray diffraction pattern of an exemplary carbohydrate-based polymeric material, such as that shown below (eg, shown in FIG. 4), demonstrates such chemical changes, and the finished polymeric material exhibits such distinct natural forms Indicates that it may be substantially free of starch. In other words, the carbohydrate-based polymeric material is not simply recognized as a mixture comprising starch and glycerin. The low water content achievable in carbohydrate-based polymeric materials is due, at least in part, to thermoplastic polymers that do not retain water, such as native starch, or the chemical transformation of starch and plasticizer materials into conventional thermoplastic starch. it is conceivable that.

図1に戻ると、比較的高い温度で加工すると、揮発したグリセリンがいくらか放出されることがある(例えば、煙として見える)。必要であれば(例えば、貯蔵されたペレットが追加の水を吸収した可能性がある場合)、ペレットの乾燥は、温かい乾燥空気を例えば60℃で1〜4時間導入すること(これは、いかなる吸収された水も追い払うのに十分なものである)によって行うことができる。特にフィルムを形成する場合、ペレットは加工前に水分含有量が約1%未満になるまで乾燥させるべきである。NuPlastiQまたはESRペレットは、吸湿性を最小限に抑えて、望ましくない劣化を防ぐために、乾燥した場所に乾燥剤を入れた密閉容器内に簡単に保管することができる。   Returning to FIG. 1, processing at relatively high temperatures may release some of the volatile glycerin (eg, appearing as smoke). If necessary (e.g., if the stored pellets may have absorbed additional water), drying of the pellets may be accomplished by introducing warm dry air, e.g. Absorbed water is also sufficient to drive off). Especially when forming a film, the pellets should be dried before processing to a moisture content of less than about 1%. NuPlastiQ or ESR pellets can be easily stored in a closed container with desiccant in a dry place to minimize hygroscopicity and prevent unwanted degradation.

NuPlastiQまたはESRが熱可塑性であることに加えて、NuPlastiQまたはESRは揺変性でもあり、これは、材料が周囲温度で固体であるが、熱、圧力および/または摩擦運動が加えられると液体として流れることを意味する。好都合なことに、NuPlastiQまたはESRのペレットは、標準的なプラスチック製造プロセスにおいて石油化学系のペレット(任意の典型的な非生分解性プラスチック樹脂ペレット)と同じように使用することができる。NuPlastiQまたはESR材料およびそれから製造された製品は、ガスバリア特性を示すことがある。このようなNuPlastiQまたはESRペレットを使用して製造された製品(例えば、フィルム)は、酸素ガスバリア特性を示す(例えば、参照により既に組み込まれている、出願人の以前の出願の実施例を参照)。NuPlastiQまたはESRの材料は、全て食用の原材料を使用して製造された、非毒性かつ食用のものであり得る。NuPlastiQまたはESRおよびそれらから製造された製品は、耐水性であるが水溶性であり得る。例えば、NuPlastiQまたはESRは、湿った加熱条件下でそのペレット(例えば3〜4mmのサイズ)が5分以内に沸騰水に完全に溶解しない程度に膨潤に抵抗し得るが、ペレットは、約10分以内に口中で溶解する。NuPlastiQまたはESRは、他の多くの熱可塑性デンプン材料とは特性が異なる比較的高い湿度条件下に放置したとしても、いかなる有意な老化も示さない可能性があるという点で安定し得る。当然のことながら、NuPlastiQまたはESRで製造された製品も、このような特性を示すことがある。NuPlastiQまたはESRが湿気のある状態で保管されている場合は、吸収された過剰な水分を簡単に蒸発させることができ、水分含有量が約1%以下になれば、フィルムまたは他の物品の形成に使用することができる。   In addition to NuPlastiQ or ESR being thermoplastic, NuPlastiQ or ESR is also thixotropic, where the material is solid at ambient temperature but flows as a liquid when heat, pressure and / or frictional motion is applied Means that. Advantageously, NuPlastiQ or ESR pellets can be used in standard plastic manufacturing processes in the same way as petrochemical pellets (any typical non-biodegradable plastic resin pellets). NuPlastiQ or ESR materials and products made therefrom may exhibit gas barrier properties. Products made using such NuPlastiQ or ESR pellets (eg, films) exhibit oxygen gas barrier properties (see, eg, examples of Applicants' earlier application, which are already incorporated by reference). . NuPlastiQ or ESR materials can be non-toxic and edible, all manufactured using edible raw materials. NuPlastiQ or ESR and products made therefrom can be water-resistant but water-soluble. For example, NuPlastiQ or ESR may resist swelling under humid heating conditions to such an extent that the pellets (eg, 3-4 mm size) do not completely dissolve in boiling water within 5 minutes, while the pellets may have Dissolves in mouth within. NuPlastiQ or ESR may be stable in that it may not show any significant aging, even when left under relatively high humidity conditions, which have different properties than many other thermoplastic starch materials. Of course, products manufactured with NuPlastiQ or ESR may also exhibit such properties. If NuPlastiQ or ESR is stored in a humid condition, the excess moisture absorbed can be easily evaporated and if the moisture content is less than about 1%, the formation of films or other articles Can be used for

特定の必要な微生物を含む埋立地、堆肥または同様の処分環境に典型的な他の条件が存在しないとき、NuPlastiQまたはESR材料はまた、典型的には比較的湿気の多い条件においても典型的な保管条件下で生分解を受けない。当然のことながら、このような条件が存在する場合、NuPlastiQまたはESRは生分解するだけでなく、それ以外にそれとブレンドされた非生分解性プラスチック材料も驚くほど生分解する。このような驚くべき結果の証拠は、本明細書に含まれる実施例のセクションに含まれる。   NuPlastiQ or ESR materials are also typically found in relatively humid conditions when there are no other conditions typical of landfills, composts or similar disposal environments containing certain required microorganisms. Does not undergo biodegradation under storage conditions. It will be appreciated that when such conditions are present, NuPlastiQ or ESR not only biodegrades, but also surprisingly biodegradable non-biodegradable plastic materials blended with it. Evidence for such surprising results is included in the Examples section included herein.

NuPlastiQまたはESRはコスト競争力があり得、伝統的なポリエチレンプラスチック樹脂と競合するコストで製造される。NuPlastiQまたはESRは、PE、PP、PET、ポリエステル、ポリスチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)、ポリ塩化ビニル、ナイロンなどが挙げられるが、これらに限定されない他のポリマーと混合することができる。上記の非生分解性ポリマーは、NuPlastiQまたはESRとブレンドすることによって生分解性にすることができるが、NuPlastiQまたはESRは、ポリ乳酸(PLA)、ポリ(ブチレンアジペート−コ−テレフタレート)(PBAT)、ポリブチレンサクシネート(PBS)、ポリカプロラクトン(PCL)、ポリヒドロキシアルカノエート(PHA)、他のいわゆる熱可塑性デンプン、ならびに様々な他のものなどの既に生分解性および/または堆肥化可能なポリマーとブレンドすることもできることが理解されよう。PBS、PCL、およびPHAは、ポリエステルである。EcoFLEX(商標)は、NuPlastiQまたはESR炭水化物系ポリマー材料とブレンドすることができるプラスチック材料の別の例である。例えば、本方法は炭水化物系ポリマー材料(例えばNuPlastiQまたはESR)を非生分解性プラスチック材料のみとブレンドすることに限定されず、生分解性プラスチック(NuPlastiQまたはESR以外の)も、必要ならば、ブレンドに組み込むことができることも理解されよう。   NuPlastiQ or ESR can be cost competitive and is manufactured at a cost that competes with traditional polyethylene plastic resins. NuPlastiQ or ESR can be mixed with other polymers including, but not limited to, PE, PP, PET, polyester, polystyrene, acrylonitrile butadiene styrene (ABS), polyvinyl chloride, nylon, and the like. The non-biodegradable polymers described above can be made biodegradable by blending with NuPlastiQ or ESR, but NuPlastiQ or ESR can be polylactic acid (PLA), poly (butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT) Already biodegradable and / or compostable polymers such as, polybutylene succinate (PBS), polycaprolactone (PCL), polyhydroxyalkanoate (PHA), other so-called thermoplastic starches and various others It will be understood that they can also be blended with. PBS, PCL, and PHA are polyesters. EcoFLEX ™ is another example of a plastic material that can be blended with NuPlastiQ or ESR carbohydrate-based polymer materials. For example, the method is not limited to blending a carbohydrate-based polymeric material (eg, NuPlastiQ or ESR) with only a non-biodegradable plastic material, but also a biodegradable plastic (other than NuPlastiQ or ESR), if necessary. It will also be appreciated that the

さらなる説明として、PLAは堆肥化可能であり、これは高温条件下(すなわち、堆肥化条件下)で分解する可能性があることを意味するが、技術的には「生分解性」ではない。PBS、PCL、およびPHAなどの上記の材料のいくつかは、生分解性および堆肥化可能の両方であり得る。EcoFLEX(商標)は、堆肥化可能として認定されている。FTCグリーンガイドラインは、「慣習的廃棄後」(ごく最近では5年以内と定義されている)に「合理的に短い期間」以内に分解しない限り、プラスチックが「分解性」であると無条件に主張することはできないと明記している。   As a further explanation, PLA is compostable, meaning that it can degrade under high temperature conditions (ie, composting conditions), but is not technically "biodegradable." Some of the above materials, such as PBS, PCL, and PHA, can be both biodegradable and compostable. EcoFLEX ™ has been certified as compostable. The FTC Green Guidelines unconditionally state that a plastic is "degradable" unless it degrades within "reasonably short time" after "conventional disposal" (most recently defined as within 5 years). States that it cannot be asserted.

いくつかの実施形態では、NuPlastiQまたはESRは、上記のような炭水化物系ポリマー材料、およびある量の1つ以上の相溶化剤を含み得るマスターバッチ配合物で提供され得る。マスターバッチはまた、1つ以上の非生分解性プラスチック材料を含んでもよい。このようなマスターバッチ配合物ペレットは、加工時に非生分解性プラスチック材料のペレットと混合することができる。完成品中のNuPlastiQもしくはESRおよび/または相溶化剤および/または従来の非生分解性プラスチック材料の所望の比率に応じて、このような異なるペレットを混合する際に任意の考えられる割合を使用することができる。   In some embodiments, NuPlastiQ or ESR may be provided in a masterbatch formulation that may include a carbohydrate-based polymeric material as described above, and an amount of one or more compatibilizers. The masterbatch may also include one or more non-biodegradable plastic materials. Such masterbatch formulation pellets can be mixed with non-biodegradable plastic material pellets during processing. Depending on the desired ratio of NuPlastiQ or ESR and / or compatibilizer and / or conventional non-biodegradable plastic material in the finished product, use any conceivable proportion when mixing such different pellets. be able to.

NuPlastiQまたはESRは、非常に低い水分含量を含む。例えば、生デンプン(例えば、ESRの形成に使用される)は、典型的には約13重量%の水を含み得るが、BiologiQから入手可能な完成NuPlastiQまたはESRペレットは、約1%未満の水を含む。NuPlastiQまたはESR材料は生分解性であり、本明細書に記載されるように、デンプン系のNuPlastiQまたはESR材料は生分解性であるだけでなく、非生分解性PE、PP、PET、ポリエステル、ポリスチレン、ABS、ポリ塩化ビニル、ナイロン、および他の非生分解性プラスチック材料などの他のポリマーとブレンドしたときに、ブレンドされた材料は、実質的に完全に生分解性になる。このような結果は、実に驚くべきことであり、特に有利である。本明細書の実施例は、このような驚くべき結果の証拠を提供する。典型的な熱可塑性デンプン材料は、他のプラスチック材料とブレンドしたときに、このような特性を主張することもまたは示すこともしない。   NuPlastiQ or ESR contains a very low water content. For example, raw starch (eg, used to form ESR) can typically contain about 13% by weight of water, while the finished NuPlastiQ or ESR pellets available from BiologiQ contain less than about 1% water. including. NuPlastiQ or ESR materials are biodegradable, and as described herein, starch-based NuPlastiQ or ESR materials are not only biodegradable, but also non-biodegradable PE, PP, PET, polyester, When blended with other polymers, such as polystyrene, ABS, polyvinyl chloride, nylon, and other non-biodegradable plastic materials, the blended material becomes substantially completely biodegradable. Such a result is indeed surprising and particularly advantageous. The examples herein provide evidence of such surprising results. Typical thermoplastic starch materials do not claim or exhibit such properties when blended with other plastic materials.

NuPlastiQまたはESR材料はある程度の弾性を示すことがあるが、その弾性は他の多くのポリマー(例、特に石油化学系ポリマー同類を模した「グリーン」な持続可能なポリマー)よりも小さい場合がある。フィルムおよび他の物品は、NuPlastiQまたはESRと任意の所望の他のポリマー(複数可)とのブレンドから形成されてもよく、他のポリマー単独と比較して所与の物品厚で、増加した強度を示す弾性結果を提供する。強度が以上に重要であることが多い、明細書の実施例ではフィルムが記載され、しばしば使用されているが、フィルム以外の物品(例えばボトル、シート、箱、カップ、プレート、調理用具、または他の形態)でも増加した強度を提供することができることも明らかであろう。以下の表2は、比較のために、様々な標準プラスチック(「SP」)材料、様々な「環境に優しい」プラスチック材料、およびNuPlastiQまたはESRについての破断点伸びおよび弾性率値を示す。「環境に優しい」とは、材料が少なくとも部分的に持続可能な材料から得られること、堆肥化可能であること、および/または生分解性であることなど、1つ以上の環境上望ましい特性を有し得ることである。表2のNuPlastiQまたはESRは、40MPaの引張強度を有していた。   NuPlastiQ or ESR materials may exhibit some elasticity, but that elasticity may be less than many other polymers (e.g., "green" sustainable polymers, especially those that mimic petrochemical polymers and the like) . Films and other articles may be formed from a blend of NuPlastiQ or ESR with any desired other polymer (s), increasing the strength at a given article thickness compared to the other polymer alone Provides elastic results. Films are described and often used in embodiments of the specification where strength is often of greater importance, but articles other than films (eg, bottles, sheets, boxes, cups, plates, utensils, or other It will also be apparent that the configuration of Example 1) can provide increased strength. Table 2 below shows, for comparison, elongation at break and modulus values for various standard plastic ("SP") materials, various "green" plastic materials, and NuPlastiQ or ESR. "Environmentally friendly" refers to one or more environmentally desirable properties, such as that the material is derived from at least partially sustainable materials, is compostable, and / or is biodegradable. It is possible to have. NuPlastiQ or ESR in Table 2 had a tensile strength of 40 MPa.

図3は、表2と同様のデータをチャート形式で示している。当然のことながら、表に記載され、図3に示されている標準プラスチックとして記載されている製品のうちのいくつかは、限定されないが、BioPET、「グリーン」なPP、「グリーン」なPE、およびbioPBATなどの持続可能な供給源に由来し得る「グリーン」な同類を有する。PLAは堆肥化可能であり、これは高温条件下(すなわち、堆肥化条件下)で分解する可能性があることを意味するが、技術的には「生分解性」ではない。EcoFlex、PBS、PCL、PHAなどの上記他の例示的な材料は、生分解性および堆肥化可能の両方であり得る。FTCグリーンガイドラインは、「慣習的廃棄後」(ごく最近では5年以内と定義されている)に「合理的に短い期間」以内に分解しない限り、プラスチックが「分解性」であると無条件に主張することはできないと明記している。 FIG. 3 shows the same data as in Table 2 in a chart format. It will be appreciated that some of the products listed in the table and listed as standard plastics shown in FIG. 3 include, but are not limited to, BioPET, "green" PP, "green" PE, And "green" congeners that can be derived from sustainable sources such as bioPBAT. PLA is compostable, meaning that it can degrade under high temperature conditions (ie, composting conditions), but is not technically "biodegradable." These other exemplary materials, such as EcoFlex, PBS, PCL, PHA, etc., can be both biodegradable and compostable. The FTC Green Guidelines unconditionally state that a plastic is "degradable" unless it degrades within "reasonably short time" after "conventional disposal" (most recently defined as within 5 years). States that it cannot be asserted.

炭水化物系(例えば、デンプン系)ポリマー材料として本明細書で使用するのに好適と記載されているNuPlastiQまたはESR材料は、実質的に非晶質である。例えば、生デンプン粉末(例えば、NuPlastiQまたはESRおよび他の様々な熱可塑性デンプン材料の製造に使用されるものなど)は、約50%の結晶構造を有する。BiologiQから入手可能なNuPlastiQまたはESR材料は、結晶性対非晶質特性において他の多くの市販の熱可塑性デンプン(TPS)材料とは異なる。例えば、Kris Frost(2010年9月)による「Thermoplastic Starch Composites and Blends」博士論文のp.62〜63は、「TPSにおいて特に関心があることは、加工中のゼラチン化の完全性、およびその後の劣化へ向かういかなる傾向もV型アミロース結晶を形成することである」と述べている。Frostは、「ゼラチン化は、水と一緒に加熱することによる、多くの場合、他の可塑剤または変性ポリマーを含むことによる、粒状構造および結晶構造の損失を伴う」とさらに続けている。劣化は、アミロース螺旋コイルの巻き直しによるものである。ゼラチン化中に破壊されたデンプン分子は、それらの本来の螺旋配置またはV型として知られる新しい単一の螺旋立体配座にゆっくりと巻き直して、TPSフィルムを急速に脆くして、光学的透明度を失うことになる。したがって、従来のTPSは、生デンプンからTPSを製造するために使用されるゼラチン化プロセスの後に結晶構造を再形成する傾向がある。それとは反対に、BiologiQから入手可能なNuPlastiQまたはESR材料は、ほとんど結晶構造には戻らない。加えて、それは、比較的光学的に透明なフィルムを形成するのに有用であるように(例えば、特に、ポリエチレンまたは他のポリオレフィン層の間にNuPlastiQまたはESR含有層を挟むことによって)、安定で比較的高度の光学的透明性を維持し得る。   NuPlastiQ or ESR materials described as suitable for use herein as carbohydrate-based (eg, starch-based) polymeric materials are substantially amorphous. For example, raw starch powders (eg, those used in the production of NuPlastiQ or ESR and various other thermoplastic starch materials) have about 50% crystalline structure. NuPlastiQ or ESR materials available from BiologiQ differ from many other commercially available thermoplastic starch (TPS) materials in their crystalline versus amorphous properties. See, for example, Kris Frost (September 2010), "Thermoplastic Starch Composites and Blends," Ph.D. 62-63 state that "of particular interest in TPS is the formation of V-type amylose crystals, with any integrity toward gelatinization during processing and subsequent degradation." Frost further continues, "Gelatinization involves loss of granular and crystalline structure, often by heating with water, often by including other plasticizers or modified polymers." The deterioration is due to the rewinding of the amylose spiral coil. Starch molecules broken during gelatinization slowly rewind into their native helical configuration or a new single helical conformation known as V-type, rapidly weakening the TPS film and increasing optical clarity. You will lose. Thus, conventional TPS tends to reform the crystal structure after the gelatinization process used to make TPS from raw starch. In contrast, NuPlastiQ or ESR materials available from BiologiQ hardly revert to a crystalline structure. In addition, it is stable and useful to form relatively optically clear films (eg, by sandwiching a NuPlastiQ or ESR containing layer between polyethylene or other polyolefin layers) Relatively high optical clarity can be maintained.

典型的なTPS材料とは対照的に、本出願に記載される物品を形成するのに使用するためのデンプン系ポリマー材料の適切な例であるNuPlastiQまたはESR材料は、非晶質微細構造および表1に示すような物理的特性を有する。従来のTPSとNuPlastiQまたはESR材料との間の分子構造の違いは、本明細書に記載のNuPlastiQまたはESR材料が、図4に示すX線回折によって示されるように従来の熱可塑性デンプン系材料より結晶性がはるかに低いことによって証明され、BiologiQから入手可能なNuPlastiQまたはESR材料(試料1)についての回折パターンの結果を、図4のNuPlastiQまたはESRが形成される天然の生のトウモロコシデンプンおよび天然の生のジャガイモデンプンのブレンドと比べて比較する。図4に見られるようなNuPlastiQまたはESRの回折パターンは、天然デンプンブレンドのもの(約50%の結晶化度)よりもはるかに結晶性が低い(例えば、約10%未満の結晶化度)。回折パターンの違いは、天然デンプンからNuPlastiQまたはESRへの加工により、材料に実質的な化学変化が生じたことを証明している。例えば、天然デンプンでは20〜25°の間に顕著な回折ピークがあるが、このようなピークはNuPlastiQまたはESRには見られない。天然デンプンは、約45°(0.5〜0.6の強度)で強いピークをさらに示し、このピークは、NuPlastiQまたはESRにおいて大幅に減少する(約0.25〜0.3のみ)。示されるように、約18°〜約22°を除いて、ほぼ全スペクトルにわたって、回折強度は、NuPlastiQまたはESRよりも天然デンプンの方が高い。広いスペクトルにわたって見られる高い回折強度は、NuPlastiQまたはESRと比較して、天然デンプンのより大きい結晶化度を示す。示されるように、他にも多数の違いも存在する。   In contrast to typical TPS materials, NuPlastiQ or ESR materials, which are suitable examples of starch-based polymeric materials for use in forming the articles described in this application, have an amorphous microstructure and surface properties. It has physical properties as shown in FIG. The difference in molecular structure between the conventional TPS and the NuPlastiQ or ESR material is that the NuPlastiQ or ESR material described herein is less than the conventional thermoplastic starch-based material as shown by the X-ray diffraction shown in FIG. The diffraction pattern results for the NuPlastiQ or ESR material (Sample 1), which is evidenced by much lower crystallinity and is available from BiologiQ, is shown in FIG. Compare with a raw potato starch blend. The NuPlastiQ or ESR diffraction pattern as seen in FIG. 4 is much less crystalline (eg, less than about 10% crystallinity) than that of the native starch blend (about 50% crystallinity). Differences in the diffraction patterns demonstrate that processing native starch into NuPlastiQ or ESR resulted in a substantial chemical change in the material. For example, native starch has significant diffraction peaks between 20-25 °, but such peaks are not found in NuPlastiQ or ESR. Native starch further shows a strong peak at about 45 ° (intensity of 0.5-0.6), which is significantly reduced in NuPlastiQ or ESR (only about 0.25-0.3). As shown, the diffraction intensity is higher for native starch than for NuPlastiQ or ESR over almost the entire spectrum except for about 18 ° to about 22 °. The high diffraction intensity seen over a wide spectrum indicates a greater degree of crystallinity of native starch compared to NuPlastiQ or ESR. As shown, there are many other differences as well.

例として、本開示によるフィルムの製造に使用される炭水化物系(例えばデンプン系)ポリマー材料は、約40%未満、約35%未満、約30%未満の結晶化度を有し得る。約25%未満、約20%未満、約15%未満、約10%未満、約8%未満、約6%未満、約5%未満、または約3%未満の結晶化度を有し得る。結晶化度を決定するための任意の好適な試験機構を使用することができ、例えば、FTIR分析、X線回折法、ならびに対称反射および透過技術が挙げられるが、これらに限定されない。種々の好適な試験方法は、当業者に明らかであろう。   By way of example, carbohydrate-based (eg, starch-based) polymeric materials used in making films according to the present disclosure can have a crystallinity of less than about 40%, less than about 35%, less than about 30%. It may have a crystallinity of less than about 25%, less than about 20%, less than about 15%, less than about 10%, less than about 8%, less than about 6%, less than about 5%, or less than about 3%. Any suitable test mechanism for determining crystallinity can be used, including, but not limited to, FTIR analysis, X-ray diffraction, and symmetric reflection and transmission techniques. Various suitable test methods will be apparent to those skilled in the art.

出発原料、フィルム、ボトル、シート、使い捨て調理用具、プレート、カップ、または炭水化物系ポリマー材料を含むブレンドから製造された他の物品と比較した完成NuPlastiQまたはESRの微細構造における違いに加えて、他の点では類似しているが、従来のTPSおよびデンプン粉末、または非生分解性プラスチック材料のみを使用して形成された物品とは違いがある。例えば、本明細書に記載のNuPlastiQまたはESRなどの炭水化物系ポリマー材料を非生分解性プラスチック材料とブレンドすることによって形成された物品は、従来のTPS材料をポリエチレンなどのポリマー材料とブレンドするときに一般的な「海島」特徴を有さない。異なるフィルムの特性は、既に参照により組み込まれている、出願人の米国特許出願第15/481,806号の実施例5の表11に示されるように、フィルムの物理的特性を比較することによって見ることができる。特に、この表は、PE(Cardia BL−F)とブレンドされた従来のTPSに対して、本明細書で企図される炭水化物系ポリマー材料を非生分解性ポリエチレンとブレンドすることによって製造されたフィルムの物理的特性を比較する。出願人の米国特許出願第15/481,806号の実施例5の表11に見られる特性の違いに加えて、PEとブレンドされたCardia BL−Fのような従来のTPS材料に基づくフィルムは生分解性ではなく、かつ堆肥化できない。   In addition to differences in the microstructure of the finished NuPlastiQ or ESR compared to starting materials, films, bottles, sheets, disposable cooking utensils, plates, cups, or other articles made from blends containing carbohydrate-based polymeric materials, other Although similar in point, they differ from articles formed using only conventional TPS and starch powder, or non-biodegradable plastic materials. For example, an article formed by blending a carbohydrate-based polymeric material, such as NuPlastiQ or ESR, described herein with a non-biodegradable plastic material can be used when blending a conventional TPS material with a polymeric material, such as polyethylene. Does not have the general "sea island" feature. The properties of the different films can be determined by comparing the physical properties of the films, as shown in Table 11 of Example 5 of Applicant's US Patent Application No. 15 / 481,806, which is already incorporated by reference. You can see. In particular, this table shows that films made by blending the carbohydrate-based polymeric materials contemplated herein with non-biodegradable polyethylene versus conventional TPS blended with PE (Cardia BL-F). Compare the physical properties of In addition to the property differences seen in Table 11 of Example 5 of Applicant's U.S. Patent Application No. 15 / 481,806, films based on conventional TPS materials, such as Cardia BL-F blended with PE, Not biodegradable and cannot be composted.

本明細書に記載されるように、本明細書に記載される炭水化物系ポリマー材料と非生分解性プラスチック材料とのブレンドは、炭水化物系材料が生分解性であるだけでなく、非生分解性プラスチック材料が、実際に生分解性プラスチック材料になる(非生分解性プラスチック材料だけでは生分解性でない場合でも)。このような結果は、典型的なTPS材料とブレンドしたときには起こらない。生分解性のこのような違いは、複合材料構造体全体(すなわち、フィルムまたは他の構造体)が今や、以下の様々例に示されるように生分解されることができるので、得られるフィルムおよび他の物品に有意な構造的および/または化学的違いがあることを明確に例証する。   As described herein, blends of the carbohydrate-based polymeric materials and non-biodegradable plastic materials described herein not only allow the carbohydrate-based material to be biodegradable, but also The plastic material actually becomes a biodegradable plastic material (even though non-biodegradable plastic materials alone are not biodegradable). Such results do not occur when blended with typical TPS materials. This difference in biodegradability is due to the fact that the entire composite structure (ie, the film or other structure) can now be biodegraded as shown in the various examples below, so that the resulting film and It clearly illustrates that there are significant structural and / or chemical differences in other articles.

いかなる特定の理論にも縛られるものではないが、炭水化物系ポリマー樹脂は、水およびバクテリアが、炭水化物系ポリマー樹脂材料と一緒のブレンドの他の点では非生分解性のプラスチックの配置および結合を劣化させることを可能にする方法で、ブレンド製品の結晶化度を低下させ、ポリエチレンまたは他の非生分解性プラスチック材料の結晶化度および/または吸湿性バリア特性を妨げる可能性があると考えられている。言い換えれば、ポリエチレンまたは他の非生分解性プラスチック材料の長いポリマー鎖は、本明細書で企図されるように炭水化物系ポリマー材料とブレンドされると、細菌および微生物が豊富な環境に存在する化学的および機械的力によってより容易に破壊される。続いて、処分環境(例えば、埋立地)に天然に存在する微生物は、残りのより小さな分子を消費することができ、その結果、それらは天然の成分(例えばCO、CH、およびHO)に変換される。 Without being bound by any particular theory, carbohydrate-based polymer resins can cause water and bacteria to degrade the placement and bonding of otherwise non-biodegradable plastics blended with carbohydrate-based polymer resin materials. In a manner that allows the blended product to have reduced crystallinity and interfere with the crystallinity and / or hygroscopic barrier properties of polyethylene or other non-biodegradable plastic materials. I have. In other words, long polymer chains of polyethylene or other non-biodegradable plastic materials, when blended with carbohydrate-based polymer materials as contemplated herein, are chemically and chemically rich in bacterial and microbial rich environments. And are more easily destroyed by mechanical forces. Subsequently, microorganisms naturally present in the disposal environment (eg, landfills) can consume the remaining smaller molecules so that they are free of natural components (eg, CO 2 , CH 4 , and H 2). O).

例えば、真に生分解性のプラスチックは、微生物の同化作用(例えば、プラスチック分子に対する微生物の酵素作用)を介して、二酸化炭素、メタン、水、無機化合物、またはバイオマスなどの自然構成要素または化合物に分解する。プラスチックの生分解は、最初に化学的または機械的作用のいずれかによってポリマー鎖を分解することによって可能になるが、微生物の同化による分子の分解によってのみ完全に達成され得る。   For example, truly biodegradable plastics can be converted to natural constituents or compounds, such as carbon dioxide, methane, water, inorganic compounds, or biomass, through microbial assimilation (eg, microbial enzymatic action on plastic molecules). Decompose. Biodegradation of plastics is made possible by first breaking down the polymer chains, either by chemical or mechanical action, but can only be fully achieved by the breakdown of the molecule by assimilation of microorganisms.

石油化学原料から製造された、または植物源から得られたプラスチックは、モノマー(例えば、他の小分子と化学的に反応することができる単一の小分子)として生まれ変わる。モノマーが一緒に結合されると、それらはプラスチックとして知られるポリマー(「多くの部分」)になる。一緒に結合される前には、多くのモノマーは容易に生分解可能であるが、重合によって一緒に連結された後には、分子は非常に大きくなり、そのような配置および連結で結合されるので、微生物による微生物の同化は合理的な時間枠内では実用的ではない。   Plastics made from petrochemical raw materials or obtained from vegetable sources are reborn as monomers (eg, a single small molecule that can chemically react with other small molecules). When the monomers are linked together, they become a polymer ("a lot") known as a plastic. Many monomers are readily biodegradable before being linked together, but after being linked together by polymerization, the molecules can become very large and linked in such an arrangement and linkage. However, assimilation of microorganisms by microorganisms is not practical within a reasonable time frame.

ポリマーは、結晶質(規則的に充填された)構造および非晶質(ランダムに配置された)構造の両方を用いて形成される。多くのポリマーは、ポリマー構造全体にわたってランダムに配置されかつ絡み合ったいくつかの非晶質領域を有する高度の結晶化度を含有する。   Polymers are formed using both crystalline (regularly packed) and amorphous (randomly arranged) structures. Many polymers contain a high degree of crystallinity with some amorphous regions randomly arranged and entangled throughout the polymer structure.

BiologiQから入手可能なNuPlastiQまたはESR材料は、高度に結晶性であるが、完成したNuPlastiQまたはESRプラスチック樹脂材料が低い結晶化度(実質的に非晶質)を示す出発デンプン材料から形成される。このようなデンプン系ポリマー材料は、本明細書に記載されるような物品の製造における出発原料として使用される。したがって、NuPlastiQまたはESRはデンプンから製造されるプラスチックである。NuPlastiQまたはESRで製造されたプラスチックの分子(サイズおよびリンク)は、その天然のデンプン系の起源および慎重に管理された連結タイプのため、本明細書に含まれる実験的試験結果によって証明されるように、湿度(水)および細菌または他の微生物の導入から引き起こされる酵素反応による生分解に非常に敏感である。   The NuPlastiQ or ESR material available from BiologiQ is formed from a starting starch material that is highly crystalline but the finished NuPlastiQ or ESR plastic resin material exhibits low crystallinity (substantially amorphous). Such a starch-based polymeric material is used as a starting material in the manufacture of an article as described herein. Thus, NuPlastiQ or ESR is a plastic made from starch. The molecules (size and link) of plastics made with NuPlastiQ or ESR, as evidenced by the experimental test results included herein, due to their natural starch-based origin and carefully controlled linkage types In addition, it is very sensitive to biodegradation by humidity (water) and enzymatic reactions caused by the introduction of bacteria or other microorganisms.

硬質形態のポリエチレンおよびポリプロピレンなどのポリオレフィンは高度の結晶化度を有し、モノマー分子(石油由来であるか、またはエタノールもしくは植物源由来の他の小さいビルディングブロック分子由来であるかにかかわらず)を長鎖ポリマーに変換することによって製造される。モノマーを連結して長いポリマー鎖を形成するときに生じる結合は、強く、かつ破壊するのが難しい。このようなポリマー材料から形成されたフィルムおよび他の物品は、生分解性ではない。所与の物品が従来の非生分解性プラスチック材料と従来のTPSとのブレンドから形成されたとしても、それは通常突然に生分解性特性を獲得しないであろう(時には生分解する可能性があるブレンドのデンプン部分を除く)。   Rigid forms of polyolefins, such as polyethylene and polypropylene, have a high degree of crystallinity and form monomer molecules (whether derived from petroleum or from ethanol or other small building block molecules derived from vegetable sources). Manufactured by converting to long chain polymers. The linkages that occur when linking monomers to form long polymer chains are strong and difficult to break. Films and other articles formed from such polymeric materials are not biodegradable. Even if a given article is formed from a blend of a conventional non-biodegradable plastic material and a conventional TPS, it will not usually suddenly acquire biodegradable properties (sometimes biodegradable) Excluding the starch portion of the blend).

出願人は、このようなプラスチック材料を低い結晶化度を有する炭水化物系ポリマー材料(例えば、NuPlastiQまたはESR)とブレンドすることによって、生分解性を他の非生分解性プラスチック材料に与えるための方法を開発した。典型的には、非生分解性プラスチック材料は、より高い結晶化度を有する(例えば、特にPEまたはPPの場合)。   Applicants have proposed a method for providing biodegradability to other non-biodegradable plastic materials by blending such a plastic material with a carbohydrate-based polymer material having low crystallinity (eg, NuPlastiQ or ESR). Was developed. Typically, non-biodegradable plastic materials have a higher degree of crystallinity (eg, especially for PE or PP).

生分解性に加えて、得られるブレンドは、追加的または代替的に、ポリエチレンまたは他の非生分解性プラスチック材料よりも高い弾性率(剛性、または強度)を有することができ、純粋なポリエチレンまたは他の純粋な非生分解性プラスチック材料で製造された同じ物品よりも強いプラスチックフィルムまたは他の物品を製造するために使用することができる。このような強度増加特性は、参照により本明細書に既に組み込まれている米国特許出願第15/481,806号に記載されている。   In addition to being biodegradable, the resulting blend may additionally or alternatively have a higher modulus (stiffness, or strength) than polyethylene or other non-biodegradable plastic materials, such as pure polyethylene or It can be used to make stronger plastic films or other articles than the same articles made of other pure non-biodegradable plastic materials. Such strength-enhancing properties are described in U.S. Patent Application No. 15 / 481,806, which is already incorporated herein by reference.

図1に戻ると、106において、プロセス100は、1つ以上の他のポリマー材料と1つ以上の炭水化物系ポリマー材料とを混合して、材料の混合物を生成することを含む。場合によっては、1つ以上の他のポリマー材料と1以上の炭水化物系材料との混合は、1つ以上の混合装置を使用して実施することができる。特定の実装例では、機械的混合装置を使用して、1つ以上の他のポリマー材料と1つ以上の炭水化物系ポリマー材料とを混合することができる。一実装例では、材料の混合物の成分の少なくとも一部を、押出機、射出成形機などのような装置内で組み合わせることができる。他の実装例では、材料の混合物の成分の少なくとも一部を、装置に供給する前に混合することができる。   Returning to FIG. 1, at 106, the process 100 includes mixing one or more other polymeric materials with one or more carbohydrate-based polymeric materials to produce a mixture of materials. In some cases, mixing one or more other polymeric materials with one or more carbohydrate-based materials can be performed using one or more mixing devices. In certain implementations, a mechanical mixing device can be used to mix one or more other polymer materials with one or more carbohydrate-based polymer materials. In one implementation, at least some of the components of the mixture of materials can be combined in an apparatus such as an extruder, injection molding machine, or the like. In other implementations, at least some of the components of the mixture of materials can be mixed before being provided to the device.

1つ以上の炭水化物系ポリマー材料は、所望の特性に応じて多種多様な範囲にわたって材料の混合物中に存在することができる。一実施形態では、このような包含は、ブレンドに含まれる他の非生分解性の「他の」ポリマー材料に生分解性を与え、強度を所望の程度まで高めるために、所与のレベルの「持続可能な」含有量を提供するために、または別の目的のために十分なものであり得る。例として、炭水化物系ポリマー材料は、材料の混合物の少なくとも0.5%、少なくとも1%、少なくとも2%、少なくとも3%、少なくとも4%、少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、99%以下、95%以下、90%以下、80%以下、70%以下、60%以下、50%以下、2%〜98%、20%〜40%、10%〜40%、20%〜30%、50%〜80%、または40%〜60重量%の量で含まれてもよい。必要に応じて、2つ以上の炭水化物系ポリマー材料、および/または2つ以上の他のプラスチック材料を、ブレンド中に含めることができる。   The one or more carbohydrate-based polymeric materials can be present in the mixture of materials over a wide variety of ranges depending on the properties desired. In one embodiment, such inclusions provide biodegradability to other non-biodegradable "other" polymeric materials included in the blend and provide a given level of strength to increase strength to a desired degree. It may be sufficient to provide a “sustainable” content or for another purpose. By way of example, the carbohydrate-based polymeric material comprises at least 0.5%, at least 1%, at least 2%, at least 3%, at least 4%, at least 5%, at least 10%, at least 15%, at least 20% of the mixture of materials. , At least 25%, at least 30%, at least 35%, at least 40%, at least 45%, 99% or less, 95% or less, 90% or less, 80% or less, 70% or less, 60% or less, 50% or less, % To 98%, 20% to 40%, 10% to 40%, 20% to 30%, 50% to 80%, or 40% to 60% by weight. If desired, two or more carbohydrate-based polymeric materials, and / or two or more other plastic materials can be included in the blend.

他のポリマー材料は、材料の混合物の少なくとも0.5%、少なくとも1%、少なくとも2%、少なくとも3%、少なくとも4%、少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、99%以下、95%以下、90%以下、85%以下、80%以下、75%以下、70%以下、65%以下、60%以下、2%〜98%、50%〜90%、65%〜75%、20%〜50%、または40%〜60重量%の量で材料の混合物中に存在することができる。   Other polymeric materials comprise at least 0.5%, at least 1%, at least 2%, at least 3%, at least 4%, at least 5%, at least 10%, at least 15%, at least 20%, at least 25% of the mixture of materials. %, At least 30%, at least 35%, at least 40%, at least 45%, at least 50%, 99% or less, 95% or less, 90% or less, 85% or less, 80% or less, 75% or less, 70% or less, Be present in the mixture of materials in an amount of 65% or less, 60% or less, 2% to 98%, 50% to 90%, 65% to 75%, 20% to 50%, or 40% to 60% by weight. Can be.

相溶化剤は、材料の混合物中に存在してもよい。相溶化剤は、他のポリマー材料、炭水化物系ポリマー材料と混合することができ、これらの両方と混合することができ、または別々に提供することができる。多くの場合、相溶化剤は、例えばマスターバッチ配合物に含まれる少なくとも1つのポリマー材料と共に提供されてもよい。相溶化剤は、変性ポリオレフィンまたは他の変性プラスチック、例えば無水マレイン酸グラフト化ポリプロピレン、無水マレイン酸グラフト化ポリエチレン、無水マレイン酸グラフト化ポリブテン、またはこれらの組み合わせであり得る。相溶化剤は、アクリレート系コポリマーも含むことができる。例えば、相溶化剤は、エチレンメチルアクリレートコポリマー、エチレンブチル−アクリレートコポリマー、またはエチレンエチルアクリレートコポリマーを含むことができる。さらに、相溶化剤は、ポリ(酢酸ビニル)系相溶化剤を含むことができる。一実施形態では、相溶化剤は、他のポリマー材料のグラフト化バージョン(例えば、他のポリマー材料がポリエチレンである場合は、無水マレイン酸グラフト化ポリエチレン)またはブロックのうちの1つが他のポリマー材料のものと同じモノマー同じであるコポリマー(例えばブロックコポリマー)(例えば、他のポリマー材料がポリスチレンまたはABSであるスチレンコポリマー)であってもよい。   The compatibilizer may be present in the mixture of materials. The compatibilizer can be mixed with other polymeric materials, carbohydrate-based polymeric materials, mixed with both, or provided separately. In many cases, a compatibilizer may be provided, for example, with at least one polymeric material included in a masterbatch formulation. The compatibilizer can be a modified polyolefin or other modified plastic such as maleic anhydride-grafted polypropylene, maleic anhydride-grafted polyethylene, maleic anhydride-grafted polybutene, or a combination thereof. The compatibilizer can also include an acrylate-based copolymer. For example, the compatibilizer can include an ethylene methyl acrylate copolymer, an ethylene butyl-acrylate copolymer, or an ethylene ethyl acrylate copolymer. Further, the compatibilizer may include a poly (vinyl acetate) -based compatibilizer. In one embodiment, the compatibilizer is a grafted version of another polymer material (eg, maleic anhydride-grafted polyethylene if the other polymer material is polyethylene) or one of the blocks is another polymer material. May be a copolymer (eg, a block copolymer) that is the same monomer as that of (eg, a styrene copolymer where the other polymer material is polystyrene or ABS).

材料の混合物は、少なくとも0.5%、少なくとも1%、少なくとも2%、少なくとも3%、少なくとも4%、少なくとも5%、50%以下、45%以下、40%以下、35%以下、30%以下、25%以下、20%以下、15%以下、10%以下、9%以下、8以下%、7%以下、6%以下、0.5重量%〜12%、2〜7重量%、または4%〜6重量%の相溶化剤を含んでもよい。   The mixture of materials is at least 0.5%, at least 1%, at least 2%, at least 3%, at least 4%, at least 5%, 50% or less, 45% or less, 40% or less, 35% or less, 30% or less , 25% or less, 20% or less, 15% or less, 10% or less, 9% or less, 8 or less%, 7% or less, 6% or less, 0.5% to 12%, 2 to 7% by weight, or 4% % To 6% by weight of a compatibilizer.

確かに必須ではないが、少なくともいくつかの実施形態では、このような包含を避けることが最善であろうが、様々なUVおよびOXO分解性添加剤のいずれか、例えば、Willow Ridge PlasticsからのPDQ−M、PDQ−H、BDA、およびOxoTerra(商標)、LifeLineからのOX1014、EnsoによるRestore(登録商標)、またはBio−Tec EnvironmentalによるEcoPure(登録商標)、ECM BiofilmsによるECM Masterbatch Pellets1M、もしくはBiodegradable201および/またはBiodegradable302BioSphere(登録商標)などの有機添加剤を含むことは、本発明の範囲内である。例えば、強度を高めるための他の添加剤(例えば、DupontからのBiomax(登録商標)Strong)、または他の添加剤が含まれてもよい。   Certainly, but not necessarily, in at least some embodiments it would be best to avoid such inclusion, but any of a variety of UV and OXO degradable additives, such as PDQ from Willow Ridge Plastics -M, PDQ-H, BDA, and OxoTerra (TM), OX1014 from LifeLine, Restore by Enso (R), or EcoPure (registered trademark) by Bio-Tec Environmental, ECM Masterbatch Pellets1M by ECM Biofilms or Biodegradable201 and, It is within the scope of the present invention to include an organic additive such as Biodegradable 302 BioSphere®. That. For example, other additives to increase strength (eg, Biomax® Strong from Dupont) or other additives may be included.

1つ以上の添加剤は、混合物の少なくとも0.5%、少なくとも1%、少なくとも1.5%、少なくとも2%、少なくとも2.5%、少なくとも3%、少なくとも4%、10%以下、9%以下、8%以下、7%以下、6%以下、5%以下、0.2%〜12%、1%〜10%、0.5%〜4%、または2重量%〜6重量%の量で、材料の混合物中に含まれ得る。   The one or more additives may comprise at least 0.5%, at least 1%, at least 1.5%, at least 2%, at least 2.5%, at least 3%, at least 4%, at most 4%, at most 9% of the mixture. Up to 8%, up to 7%, up to 6%, up to 5%, 0.2% to 12%, 1% to 10%, 0.5% to 4%, or 2% to 6% by weight And may be included in a mixture of materials.

一緒に溶融して所望のブレンドを形成することができる熱可塑性材料の混合物に関して主に説明したが、いくつかの実施形態では、炭水化物系ポリマー材料を熱可塑性ではない別のポリマー材料(例えば、これは熱硬化性であり、例えばシリコーンの場合のような)とブレンドすることが可能であり得る。例えば、このような非熱可塑性の「他の」ポリマー材料の前駆体である樹脂成分を、炭水化物系ポリマー材料とブレンドすることができ、非熱可塑性の「他の」ポリマー材料の重合または他の形成が、炭水化物系ポリマー材料の存在下で起こり得、その結果、炭水化物系ポリマー材料と熱硬化性樹脂または他の非熱可塑性プラスチック材料とのブレンドである完成品が得られる。炭水化物系ポリマー材料は、本明細書に記載されるような非熱可塑性材料に、これら2つを一緒にブレンドする際に、同じ利点(例えば、持続可能性の向上、生分解性、強度の増加など)のいずれかを与え得る。   Although primarily described with respect to a mixture of thermoplastic materials that can be melted together to form a desired blend, in some embodiments, the carbohydrate-based polymer material is replaced with another non-thermoplastic polymer material (e.g., Is thermosetting and may be able to be blended with, for example, in the case of silicones). For example, a resin component that is a precursor of such a non-thermoplastic "other" polymer material can be blended with a carbohydrate-based polymer material to polymerize the non-thermoplastic "other" polymer material or other Formation can occur in the presence of the carbohydrate-based polymer material, resulting in a finished product that is a blend of the carbohydrate-based polymer material and a thermoset or other non-thermoplastic material. Carbohydrate-based polymeric materials have the same advantages (eg, increased sustainability, increased biodegradability, increased strength) when blending the two together into a non-thermoplastic material as described herein. Etc.).

図1を参照すると、108において、特に材料が熱可塑性である場合、プロセス100は材料の混合物を加熱することを含み得る。一実装例では、材料の混合物を少なくとも100℃、少なくとも110℃、少なくとも115℃、少なくとも120℃、少なくとも125℃、少なくとも130℃、少なくとも135℃、少なくとも140℃、200℃以下、190℃以下、180℃以下、175℃以下、170℃以下、165℃以下、160℃以下、155℃以下、150℃以下、95℃〜205℃、120℃〜180℃、または125℃〜165℃の温度に加熱することができる。   Referring to FIG. 1, at 108, the process 100 may include heating a mixture of materials, particularly if the materials are thermoplastic. In one implementation, the mixture of materials is at least 100 ° C, at least 110 ° C, at least 115 ° C, at least 120 ° C, at least 125 ° C, at least 130 ° C, at least 135 ° C, at least 140 ° C, 200 ° C or less, 190 ° C or less, 180 ° C or less. Heat to a temperature below 175 ° C, below 170 ° C, below 165 ° C, below 160 ° C, below 155 ° C, below 150 ° C, 95 ° C to 205 ° C, 120 ° C to 180 ° C, or 125 ° C to 165 ° C. be able to.

他のポリマー材料および炭水化物系ポリマー材料を含む材料の混合物は、押出機の一つ以上のチャンバ内で加熱することができる。場合によっては、押出機の1つ以上のチャンバを異なる温度で加熱することができる。押出機の1つ以上のスクリューの速度は、任意の所望の速度であり得る。   The mixture of materials, including other polymeric materials and carbohydrate-based polymeric materials, can be heated in one or more chambers of the extruder. In some cases, one or more chambers of the extruder can be heated at different temperatures. The speed of the one or more screws of the extruder can be any desired speed.

110において、材料の混合物を用いて物品が製造される。場合によっては、物品はフィルムを含むことができる。他の場合では、物品はフィルムから形成することができる。他の実施形態では、物品は、金型などのデザインに基づく形状(射出成形された)を有することができる。例えばフィルム、バッグ、ボトル、キャップ、蓋、シート、箱、プレート、カップ、調理用具などを含むがこれらに限定されない、プラスチックで形成された任意の考えられる物品を混合物から形成することができる。物品がフィルムである場合、フィルムを形成するために加熱された材料の混合物にガスを注入する(すなわち、フィルムを吹込み成形する)ことによって、ダイを使用してフィルムを形成することができる。フィルムは、バッグまたは他の物品の形態になるようにシールおよび/または別の方法で修正することができる。   At 110, an article is manufactured using the mixture of materials. In some cases, the article can include a film. In other cases, the article can be formed from a film. In other embodiments, the article can have a shape (injection molded) based on a design such as a mold. Any possible article made of plastic, including but not limited to, for example, films, bags, bottles, caps, lids, sheets, boxes, plates, cups, utensils, etc., can be formed from the mixture. If the article is a film, a die can be used to form the film by injecting a gas into the heated mixture of materials to form the film (ie, blow the film). The film can be sealed and / or otherwise modified to be in the form of a bag or other article.

物品がフィルムである場合、フィルムは単層または多層から構成することができる。フィルムまたは任意の個々の層は、少なくとも0.001mm、少なくとも0.002mm、少なくとも0.004mm、少なくとも0.01mm、少なくとも0.02mm、少なくとも0.03mm、少なくとも0.05mm、少なくとも0.07mm、少なくとも0.10mm、2mm以下、1mm以下、0.5mm以下、0.1mm以下、約0.05mm〜約0.5mm、または0.02mm〜0.05mmの厚さを有することができる。いくつかの特定の例は、0.005mm未満、例えば0.002mm〜0.004mm、または0.0025mm(0.1ミル)〜0.25mm(10ミル)のフィルムを含み得る。フィルムおよびシート物品の厚さ値にはある程度の重複があり得るが、当然のことながら、任意の所望のプラスチック製造プロセスによって製造された、このようなフィルム値よりも厚いシート材料が提供されてもよいことが理解されよう。   If the article is a film, the film can be composed of a single layer or multiple layers. The film or any individual layer is at least 0.001 mm, at least 0.002 mm, at least 0.004 mm, at least 0.01 mm, at least 0.02 mm, at least 0.03 mm, at least 0.05 mm, at least 0.07 mm, at least It can have a thickness of 0.10 mm, 2 mm or less, 1 mm or less, 0.5 mm or less, 0.1 mm or less, about 0.05 mm to about 0.5 mm, or 0.02 mm to 0.05 mm. Some specific examples may include films of less than 0.005 mm, for example, 0.002 mm to 0.004 mm, or 0.0025 mm (0.1 mil) to 0.25 mm (10 mil). Although there may be some overlap in the thickness values of the film and sheet articles, it will be appreciated that sheet materials thicker than such film values provided by any desired plastic manufacturing process may be provided. It will be appreciated that it is good.

0.0025mm(0.1ミル)の非常に薄いフィルムを吹込み成形する能力は、本明細書に記載されているようなブレンドを使用して出願人によって実証されており、このような非常に薄いフィルムは、大きな強度を示す(例えば、このように非常に薄いフィルムに対して、40g〜110g、または40g〜100gのダーツ強度などの、0.1ミルフィルムに対する、ダーツ落下衝撃試験において少なくとも40g)。本明細書に記載されるようなブレンドおよび他のパラメータ(例えば、ブローアップ比、ダイギャップなど)を使用すると、このような非常に薄いフィルムを吹込み成形する能力さえも、おそらく出願人に特有であると考えられる。   The ability to blow very thin films of 0.1 mil (0.0025 mm) has been demonstrated by applicants using blends as described herein, and such very Thin films exhibit high strength (eg, at least 40 g in a dart drop impact test on 0.1 mil film, such as a dart strength of 40 g to 110 g, or 40 g to 100 g for such a very thin film). ). Using the blends and other parameters (eg, blow-up ratio, die gap, etc.) as described herein, even the ability to blow such very thin films is likely to be unique to Applicants It is considered to be.

フィルムまたは他の物品は、ダーツ落下衝撃試験(ASTM D−1709)、破断点引張強さ試験(ASTM D−882)、破断点引張伸び試験(ASTM D−882)、割線係数試験(ASTM D−882)、および/またはエルメンドルフ引裂試験(ASTM D−1922)などの試験を通して特徴付けられる強度特性を有することができる。フィルムは、少なくとも150g、少なくとも175g、少なくとも200g、少なくとも225g、少なくとも250g、少なくとも275g、少なくとも300g、400g以下、375g以下、350g以下、または325g以下、140g〜425g、200g〜400g、250g〜350g、265g〜330gのダーツ落下衝撃試験値を有することができる。一実装例では、このような値は、フィルムの厚さがどんなものであってもよい。別の実装例では、このような値は、材料の混合物から形成された1ミルの厚さのフィルムの場合であり得る。   For films or other articles, dart drop impact test (ASTM D-1709), tensile strength at break test (ASTM D-882), tensile elongation at break test (ASTM D-882), secant modulus test (ASTM D-882) 882), and / or strength properties characterized through tests such as the Elmendorf Tear Test (ASTM D-1922). The film weighs at least 150 g, at least 175 g, at least 200 g, at least 225 g, at least 250 g, at least 275 g, at least 300 g, 400 g or less, 375 g or less, 350 g or less, or 325 g or less, 140 g-425 g, 200 g-400 g, 250 g-350 g, 265 g It can have a dart drop impact test value of 330330 g. In one implementation, such values may be of any film thickness. In another implementation, such a value may be for a 1 mil thick film formed from a mixture of materials.

この物品は、少なくとも3.5kpsi、少なくとも3.7kpsi、少なくとも3.9kpsi、少なくとも4.1kpsi、少なくとも4.3kpsi、または少なくとも4.5kpsi、5.5kpsi以下、5.3kpsi以下、5.1kpsi以下、4.9kpsi以下、または4.7kpsi以下、3.5kpsi〜5.5kpsi、または4.1kpsi〜4.9kpsiの縦方向の破断点引張強さ試験値を有することができる。   The article is at least 3.5 kpsi, at least 3.7 kpsi, at least 3.9 kpsi, at least 4.1 kpsi, at least 4.3 kpsi, or at least 4.5 kpsi, 5.5 kpsi or less, 5.3 kpsi or less, 5.1 kpsi or less, It may have a tensile strength at break in the longitudinal direction of 4.9 kpsi or less, or 4.7 kpsi or less, 3.5 kpsi to 5.5 kpsi, or 4.1 kpsi to 4.9 kpsi.

この物品は、少なくとも3.2kpsi、少なくとも3.4kpsi、少なくとも3.6kpsi、少なくとも3.8kpsi、少なくとも4.0kpsi、少なくとも4.2kpsi、5.7kps以下、5.5kpsi以下、5.3kpsi以下、5.1kpsi以下、4.9kpsi以下、4.7kpsi以下、4.5kpsi以下、3.2kpsi〜5.7kpsi、または3.6kpsi〜5.0kpsiの横方向の破断点引張強さ試験値を有することができる。   The article is at least 3.2 kpsi, at least 3.4 kpsi, at least 3.6 kpsi, at least 3.8 kpsi, at least 4.0 kpsi, at least 4.2 kpsi, 5.7 kps or less, 5.5 kpsi or less, 5.3 kpsi or less, 5 Have a transverse tensile strength test value of .1 kpsi or less, 4.9 kpsi or less, 4.7 kpsi or less, 4.5 kpsi or less, 3.2 kpsi to 5.7 kpsi, or 3.6 kpsi to 5.0 kpsi. it can.

この物品は、少なくとも550%、少なくとも560%、少なくとも570%、少なくとも580%、少なくとも590%、少なくとも600%、少なくとも610%、少なくとも620%、725%以下、710%以下、700%以下、680%以下、665%以下、650%以下、635%以下、550%〜750%、または600%〜660%の縦方向の破断点引張伸び試験値を有することができる。   The article is at least 550%, at least 560%, at least 570%, at least 580%, at least 590%, at least 600%, at least 610%, at least 620%, 725% or less, 710% or less, 700% or less, 680% Below, it can have a tensile elongation at break in the machine direction of 665% or less, 650% or less, 635% or less, 550% to 750%, or 600% to 660%.

この物品は、少なくとも575%、少なくとも590%、少なくとも600%、少なくとも615%、少なくとも630%、または少なくとも645%、770%以下、755%以下、740%以下、725%以下、710%以下、695%以下、680%以下、575%〜775%、または625%〜700%の横方向の破断点引張伸び試験値を有することができる。   The article has at least 575%, at least 590%, at least 600%, at least 615%, at least 630%, or at least 645%, 770% or less, 755% or less, 740% or less, 725% or less, 710% or less, 695% or less. %, 680% or less, 575% to 775%, or 625% to 700%.

該当する場合、この物品は、少なくとも280g/ミル、少なくとも300g/ミル、少なくとも320g/ミル、少なくとも340g/ミル、または少なくとも360g/ミル、450g/ミル以下、430g/ミル以下、410g/ミル以下、390g/ミル以下、または370g/ミル以下、275g/ミル〜475g/ミル、または325g/ミル〜410g/ミルの縦方向のエルメンドルフ引裂力試験値を有することができる。   If applicable, the article is at least 280 g / mil, at least 300 g / mil, at least 320 g / mil, at least 340 g / mil, or at least 360 g / mil, 450 g / mil or less, 430 g / mil or less, 410 g / mil or less, 390 g / Mil or less, or 370 g / mil or less, 275 g / mil to 475 g / mil, or 325 g / mil to 410 g / mil in the longitudinal Elmendorf tear strength test value.

該当する場合、この物品は、少なくとも475g/ミル、少なくとも490g/ミル、少なくとも500g/ミル、少なくとも525g/ミル、少なくとも540g/ミル、または少なくとも550g/ミル、700g/ミル以下、680g/ミル以下、650g/ミル以下、625g/ミル以下、600g/ミル以下、580g/ミル以下、または570g/ミル以下、475g/ミル〜725g/ミル、または490g/ミル〜640g/ミルの横方向のエルメンドルフ引裂力試験値を有することができる。   If applicable, the article has at least 475 g / mil, at least 490 g / mil, at least 500 g / mil, at least 525 g / mil, at least 540 g / mil, or at least 550 g / mil, 700 g / mil or less, 680 g / mil or less, 650 g. / Mil or less, 625 g / mil or less, 600 g / mil or less, 580 g / mil or less, 570 g / mil or less, 475 g / mil to 725 g / mil, or 490 g / mil to 640 g / mil transverse Elmendorf tear force test value Can be provided.

該当する場合、この物品は、少なくとも20kpsi、少なくとも22kpsi、少なくとも24kpsi、少なくとも26kpsi、少なくとも28kpsi、または少なくとも30kpsi、40kpsi以下、38kpsi以下、36kpsi以下、34kpsi以下、または32kpsi以下、20kpsi〜40kpsi、または25kpsi〜35kpsiの縦方向の割線弾性係数試験値を有することができる。   If applicable, the article is at least 20 kpsi, at least 22 kpsi, at least 24 kpsi, at least 26 kpsi, at least 28 kpsi, or at least 30 kpsi, 40 kpsi or less, 38 kpsi or less, 36 kpsi or less, 34 kpsi or less, or 32 kpsi or less, 20 kpsi to 40 kpsi, or 25 kpsi to 25 kpsi. It may have a longitudinal secant modulus test value of 35 kpsi.

該当する場合、この物品は、少なくとも20kpsi、少なくとも22kpsi、少なくとも24kpsi、少なくとも26kpsi、少なくとも28kpsi、または少なくとも30kpsi、40kpsi以下、38kpsi以下、36kpsi以下、34kpsi以下、または32kpsi以下、20kpsi〜40kpsi、または25kpsi〜35kpsiの横方向の割線弾性係数試験値を有することができる。   If applicable, the article is at least 20 kpsi, at least 22 kpsi, at least 24 kpsi, at least 26 kpsi, at least 28 kpsi, or at least 30 kpsi, 40 kpsi or less, 38 kpsi or less, 36 kpsi or less, 34 kpsi or less, or 32 kpsi or less, 20 kpsi to 40 kpsi, or 25 kpsi to 25 kpsi. It may have a transverse secant modulus test value of 35 kpsi.

場合によっては、2つ以上のデンプンの混合物から形成された炭水化物系ポリマー材料を含む物品は、単一のデンプンから形成された炭水化物系ポリマー材料を含む物品よりも大きい強度特性値を有する。例えば、2つ以上のデンプンの混合物から形成された炭水化物系ポリマー材料を含む物品は、炭水化物系ポリマー材料が単一のデンプンから形成されている部品よりも少なくとも約5%大きい、または10%大きいダーツ落下衝撃試験値(グラムまたはg/ミルの厚さで)を有することができ、同じ物品であるが、単一のデンプンから形成された炭水化物系ポリマー材料を含む物品よりも少なくとも約25%大きい、少なくとも約50%大きい、少なくとも約75%大きい、10%大きい〜150%大きい、または60%大きい〜120%大きいダーツ落下衝撃試験値を有することができる。このような強度の増加の詳細は、本明細書の実施例、ならびに参照により既に組み込まれている米国特許出願第14/853,725号および同第15/481,806号に見られる。   In some cases, an article comprising a carbohydrate-based polymer material formed from a mixture of two or more starches has greater strength properties than an article comprising a carbohydrate-based polymer material formed from a single starch. For example, an article that includes a carbohydrate-based polymeric material formed from a mixture of two or more starches has a dart that is at least about 5% greater, or 10% greater, than a component in which the carbohydrate-based polymeric material is formed from a single starch. Have a drop impact test value (in grams or g / mil thickness) and are at least about 25% greater than the same article but comprising a carbohydrate-based polymeric material formed from a single starch; It may have a dart drop impact test value that is at least about 50% greater, at least about 75% greater, 10% greater to 150% greater, or 60% greater to 120% greater. Details of such increased strength can be found in the examples herein and in U.S. Patent Application Nos. 14 / 853,725 and 15 / 481,806, which are already incorporated by reference.

図1A、1B、および1Cは、本開示によるプロセスの特定の例をさらに示す。したがって、これらの図は、図1のより一般的なステップ、およびそれと共に提供される説明によって一般的に包含され、それは一般的に適用される。例えば、図1Aは、同様のステップ102、104、106、および108を示すが、110’において、製造された物品は特に吹込みフィルムであり、フィルム吹込み成形装置は、ブローアップ比が少なくとも2.0、および/またはダイギャップが500マイクロメートル以下であるように操作される。言い換えれば、図1Aは、再生可能な炭水化物系ポリマー材料がプラスチックフィルムが吹込み成形されるブレンドに含まれることを確実にすることによって、および高いブローアップ比および/または狭いダイギャップを具体的に選択することによって、吹込み成形されたプラスチックフィルムの強度を高めるために使用され得る例示的なプロセス100’を示す。102において、プロセス100は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、他のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ナイロン、ポリスチレン、ABS、ポリ塩化ビニルなどの、フィルムに吹込み成形することができる任意のプラスチック樹脂を含む、1つ以上の「他の」ポリマー材料を提供することを含み得る。「他の」ポリマー材料は、石油化学系ポリマー材料であり得る。それはまた、このような石油化学系ポリマー材料の「グリーン」なバージョン(例えば、Braskeemから入手可能な「グリーン」なポリエチレンなど)であり得る。多種多様なポリマーが「他の」ポリマー材料としての使用に適している可能性があることは明らかであろう。   1A, 1B, and 1C further illustrate certain examples of processes according to the present disclosure. Accordingly, these figures are generally encompassed by the more general steps of FIG. 1, and the description provided therewith, which generally applies. For example, FIG. 1A shows similar steps 102, 104, 106, and 108, but at 110 'the manufactured article is particularly a blown film and the film blow molding apparatus has a blow-up ratio of at least two. And / or operated so that the die gap is less than or equal to 500 micrometers. In other words, FIG. 1A specifically illustrates that renewable carbohydrate-based polymeric materials are included in the blend into which the plastic film is blown, and that high blow-up ratios and / or narrow die gaps are achieved. 5 illustrates an exemplary process 100 'that may be used to increase the strength of a blown plastic film by selection. At 102, the process 100 includes any plastic resin that can be blown into a film, such as, for example, polyethylene, polypropylene, other polyolefins, polyethylene terephthalate, polyester, nylon, polystyrene, ABS, polyvinyl chloride, and the like. This may include providing one or more "other" polymeric materials. The "other" polymer material can be a petrochemical-based polymer material. It can also be a "green" version of such a petrochemical-based polymeric material, such as "green" polyethylene available from Braskem. It will be apparent that a wide variety of polymers may be suitable for use as the "other" polymer material.

104において、プロセス100は、例えば、高いブローアップ比でおよび/または狭いダイギャップで吹込み成形されたときに強度を増加させるその認識された能力のためにブレンドに含めるように具体的に選択され得る、1つ以上の炭水化物系ポリマー材料を提供することを含み得る。再生可能な炭水化物系ポリマー材料は実質的に非晶質であり得、20%以下の結晶化度を有する。弾性率(すなわち、ヤング率)、ガラス転移温度、熱変形温度、ビカット軟化温度、または他の特性に関する様々な他の特性が、本明細書に記載されているBiologiQから入手可能な例示的なNuPlastiQまたはESR材料に関して記載されるように追加的にまたは代替的に存在し得る。106において、材料は106で一緒に混合され得、材料のブレンドを形成する。108において、フィルムを吹込み成形するための調製において、それらを加熱する(例えば、熱可塑性材料の場合は、溶融させる)ことができる。110’において、材料の混合物を使用するフィルム吹込み成形装置を用いて、プラスチックフィルムが吹込み成形される。このようなフィルム吹込み成形の間、使用されるブローアップ比は、少なくとも2.0であり得る。本明細書に記載されるように、出願人は、特に狭いダイギャップも伴う場合、ブレンド中に炭水化物系ポリマー材料を含めることと、2.0以上のブローアップ比を使用することとの組み合わせによって、強度が大幅に向上することを発見した。   At 104, the process 100 is specifically selected to include in the blend, for example, due to its recognized ability to increase strength when blown at high blow-up ratios and / or with a narrow die gap. And providing one or more carbohydrate-based polymeric materials. Renewable carbohydrate-based polymeric materials can be substantially amorphous and have a crystallinity of 20% or less. An exemplary NuPlastiQ available from BiologiQ as described herein, wherein various other properties relating to elastic modulus (ie, Young's modulus), glass transition temperature, heat distortion temperature, Vicat softening temperature, or other properties are described. Or may be additionally or alternatively as described for the ESR material. At 106, the materials can be mixed together at 106 to form a blend of the materials. At 108, they can be heated (eg, in the case of a thermoplastic material, melted) in preparation for blow molding the films. At 110 ', a plastic film is blown using a film blower using a mixture of materials. During such film blow molding, the blow-up ratio used may be at least 2.0. As described herein, Applicants have shown that the combination of including a carbohydrate-based polymeric material in a blend and using a blow-up ratio of 2.0 or more, especially when also with a narrow die gap, , Found that the strength is greatly improved.

Cardia BL−FとPEとのブレンドから形成された多層フィルムは、LeufgensのWO2014/0190395号(特許文献1)に記載されており、これは、使用されるTPS材料が異なるため、ならびに特定のブローアップ比の選択のため比率および/または選択されるダイギャップ特性のために、本発明に記載されるフィルムよりも大幅に弱い。例えば、Leufgensの吹込みフィルムは、80マイクロメートル(すなわち、3ミル以上)の厚さであり、実際には100%PEフィルムの強度よりも小さい強度を示す。対照的に、本明細書に記載の特定の選択は、100%の「他のポリマー材料」(例えば、PE)対照と比較して、任意の所与の厚さでの強度を実際に増加させることを可能にする。さらに、本方法は、はるかに薄い厚さで所望のレベルの強度を有するフィルムの製造を可能にする。著しく薄い厚さで所望のレベルの強度を達成するこのような能力はまた、フィルム層に使用されている材料の量を減少させ、さらなるコスト削減、およびより大きな持続可能性の向上をもたらす。   Multilayer films formed from blends of Cardia BL-F and PE are described in WO2014 / 0139095 to Leufgens, which uses different TPS materials, as well as certain blown materials. Due to the selection of the up ratio, due to the ratio and / or the selected die gap properties, it is significantly weaker than the film described in the present invention. For example, Leufgens blown films are 80 micrometers (ie, 3 mils or more) thick and actually exhibit strength less than that of 100% PE films. In contrast, certain choices described herein actually increase the strength at any given thickness compared to a 100% "other polymeric material" (eg, PE) control. Make it possible. Furthermore, the method allows for the production of films having a desired level of strength at much lower thicknesses. Such ability to achieve the desired level of strength at a significantly lower thickness also reduces the amount of material used in the film layers, resulting in further cost savings and greater sustainability.

本明細書に記載のように、本明細書に記載の特定の炭水化物系ポリマー材料を別のポリマー材料とブレンドし、次いで材料の混合物を用いて少なくとも2.0のブローアップ比でおよび/または狭いダイギャップ(例えば、500マイクロメートル以下)で、プラスチックフィルムをフィルム吹込み成形装置で吹込み成形することは、第1のポリマー材料(例えば、PE)だけで吹込み成形された、他の点では類似のフィルムより大きな強度を示す薄いフィルム(例えば、2ミル未満、例えば、0.1〜1.5ミル)を提供することが出願人によって見出された。   As described herein, a particular carbohydrate-based polymeric material described herein is blended with another polymeric material, and then with a mixture of materials at a blow-up ratio of at least 2.0 and / or narrow. Blow molding a plastic film with a film blower at a die gap (e.g., 500 micrometers or less) involves blowing only the first polymer material (e.g., PE), otherwise. Applicants have found it to provide thin films (e.g., less than 2 mils, e.g., 0.1-1.5 mils) that exhibit greater strength than similar films.

いかなる特定の理論にも縛られるものではないが、このような高いブローアップ比および/または狭いダイギャップで吹込み成形されたときに実質的に非晶質である特定の再生可能な炭水化物系ポリマー樹脂は、得られたブレンドされたプラスチックフィルムの強度を増加させる方法で、ブレンドの異なるポリマー分子の望ましい整列、配向および/または延伸を促進すると考えられる。   Without being bound by any particular theory, certain renewable carbohydrate-based polymers that are substantially amorphous when blow molded with such high blow-up ratios and / or narrow die gaps The resin is believed to promote the desired alignment, orientation and / or stretching of the different polymer molecules of the blend in a manner that increases the strength of the resulting blended plastic film.

例えば、ポリマーは、結晶質(規則的に充填された)構造および非晶質(ランダムに配置された)構造の両方を用いて形成される。多くのポリマー(ポリエチレンなど)は、高度の結晶化度を含有するが、これらは、ポリマー構造全体にわたってランダムに配置されかつ絡み合ったいくつかの非晶質領域を含み得る。使用される特定の再生可能な炭水化物系ポリマー材料は、高度に結晶質ではなく、実質的に非晶質である。特定の理論に縛られるものではないが、結晶質の第1のポリマー材料と非晶質の再生可能な炭水化物系ポリマー材料との組み合わせは、ブレンドの成分が互いに均一にブレンドされるが、強度の増加をもたらす方法で配向整列かつ延伸されることを可能のする方法で、配向、整列、および延伸を受けると考えられる。このような増加は、縦方向(MD)および横方向(TD)の両方で観察され得、その結果、観察される現象は、ある方向の強度と別の方向の強度とを単純にトレードオフするものではない。このようなことは、両方向の強度を説明するダーツ落下衝撃データで明らかである。   For example, polymers are formed using both crystalline (regularly packed) and amorphous (randomly arranged) structures. While many polymers (such as polyethylene) contain a high degree of crystallinity, they can include some amorphous regions randomly arranged and entangled throughout the polymer structure. The particular renewable carbohydrate-based polymeric material used is not highly crystalline but substantially amorphous. Without being bound by a particular theory, the combination of the crystalline first polymeric material and the amorphous, renewable carbohydrate-based polymeric material is such that the components of the blend are uniformly blended with each other, but with high strength. It is believed that it undergoes orientation, alignment, and stretching in a manner that allows it to be oriented and stretched in a manner that provides for the increase. Such an increase may be observed in both the machine direction (MD) and the transverse direction (TD), so that the phenomenon observed simply trades off the intensity in one direction for another. Not something. This is evident in the dart drop impact data describing the strength in both directions.

特定の非晶質炭水化物系材料の選択、および高いブローアップ比の選択、例えば、および/または狭いダイギャップの使用によるこのような強度の増加は、薄いフィルム内で、しばしばCardia BL−Fなどの他のTPS含有ブレンドで達成可能なものよりも薄い、強度の増加を有利にもたらす。場合によっては、本明細書に記載されるように、フィルムは、第1のポリマー材料を単独で吹込み成形するときと同程度に薄く、またはそれよりもさらに薄く吹込み成形することさえ可能である。例えば、出願人は、ポリエチレン単独で吹込み成形することができる最も薄いフィルムと同じくらい薄い、またはさらに薄い、ポリエチレンと再生可能な炭水化物系ポリマー材料とのブレンドからフィルムを吹込み成形する能力(例えば、0.1ミルを下回るフィルムを吹込み成形する能力)を観察した。   The selection of a particular amorphous carbohydrate-based material and the selection of a high blow-up ratio, for example, and / or the use of a narrow die gap, such an increase in strength, often results in thin films, such as Cardia BL-F. Advantageously provides an increase in strength, thinner than that achievable with other TPS-containing blends. In some cases, as described herein, the film can be blown as thin as, or even thinner than, blowing the first polymeric material alone. is there. For example, Applicants have the ability to blow films from blends of polyethylene and renewable carbohydrate-based polymeric materials that are as thin as, or even thinner than, the thinnest films that can be blown with polyethylene alone (eg, , The ability to blow-mold films below 0.1 mil).

本明細書に記載されているように、本明細書に記載されている低結晶化度および/または他の特性を有する炭水化物系ポリマー材料、および記載された高いブローアップ比および/または狭いダイギャップで形成された他のポリマー材料を含む物品は、「他の」ポリマー材料のみから形成された物品よりも大きい強度特性値を有することができる。このような強度の増加は、例えば、最新技術と比較して、有利かつ驚くべきことである。例えば、Leufgensは、デンプン系ポリマー材料(Cardia BL−F)とポリエチレンとのブレンドから吹込み成形されたフィルムを記載しているが、得られたフィルムは、ポリエチレン単独から形成された他の点では同様のフィルムと比較すると、より低い引張強度(Leufgensの図2)およびより低いダーツ落下衝撃強度を示す(Leufgensの図5)。これは、Cardia BL−Fとポリエチレンのブレンドが3:1のブローアップ比で吹込み成形された場合でも同じである。このようなことは、少なくともLeufgensで使用された少なくとも特定の条件では(これもまた1.6〜1.8mmの比較的広いダイギャップを含む)、再生可能な炭水化物系ポリマー材料だけでは強度の増加が生じない可能性があるという証拠である。実施例が示すように、低い結晶化度および/またはNuPlastiQまたはESRに関連する他の特定の特性を有する本再生可能炭水化物系ポリマー材料を使用すると、強度の増加が生じる。   As described herein, a carbohydrate-based polymeric material having low crystallinity and / or other properties as described herein, and a high blow-up ratio and / or narrow die gap as described Articles comprising other polymer materials formed of may have greater strength property values than articles formed solely of "other" polymer materials. Such an increase in strength is advantageous and surprising, for example, as compared to the state of the art. For example, Leufgens describes a film blown from a blend of a starch-based polymeric material (Cardia BL-F) and polyethylene, but the resulting film is otherwise formed from polyethylene alone. It shows lower tensile strength (Leufgens FIG. 2) and lower dart drop impact strength (Leufgens FIG. 5) when compared to similar films. This is the case even when the blend of Cardia BL-F and polyethylene is blow molded at a blow-up ratio of 3: 1. This is because, at least in at least the particular conditions used in Leufgens (which also includes a relatively wide die gap of 1.6-1.8 mm), the renewable carbohydrate-based polymer material alone has increased strength. Evidence that may not occur. As the examples show, the use of the present renewable carbohydrate-based polymeric materials with low crystallinity and / or NuPlastiQ or other specific properties related to ESR results in increased strength.

強度の増加(例えば、引張強度、ダーツ落下衝撃強度、または他の強度測定値)は、「他の」ポリマー材料単独から形成されているが、他の点で同一である物品(すなわち、再生可能な炭水化物系ポリマー材料または相溶化剤なしの物品)と比較して、少なくとも約1%、少なくとも約2%、少なくとも約3%、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、1%〜50%、1%〜40%、または10%〜40%であり得る。   An increase in strength (eg, tensile strength, dart drop impact strength, or other strength measurement) is an article that is formed from the “other” polymeric material alone, but otherwise identical (ie, renewable) At least about 1%, at least about 2%, at least about 3%, at least about 5%, at least about 10%, at least about 15%, at least about 15%, It can be 20%, 1% to 50%, 1% to 40%, or 10% to 40%.

図1Bおよび1Cは、ブレンド中に炭水化物系ポリマー材料を含めることによって提供される特有の臭気に対抗するための特定の方法を示す。当業者には明らかであるように、本明細書に記載の方法のいずれも一緒に使用することができる(例えば、臭気低減剤も含みながら、高いブローアップ比および/または狭いダイギャップでフィルムを吹込み成形する)。図1Bは、炭水化物系ポリマー材料、有機臭気低減剤、およびポリマー樹脂を含む物品を製造するための本発明による例示的方法100”を示す。102において、プロセス100は、1つ以上の「他の」ポリマー樹脂を提供することを含み得る。このような樹脂は、本明細書に記載されるように、プラスチック製造において伝統的に使用されている膨大な数のうちのいずれであってもよい。それぞれ103および104において、プロセス100は、有機臭気低減剤および炭水化物系ポリマー材料を提供することを含む。   FIGS. 1B and 1C show a particular method for combating the unique odor provided by including a carbohydrate-based polymeric material in the blend. As will be apparent to those skilled in the art, any of the methods described herein can be used together (e.g., to include films with high blow-up ratios and / or narrow die gaps while also including odor reducing agents). Blow molding). FIG. 1B illustrates an exemplary method 100 "according to the present invention for manufacturing an article comprising a carbohydrate-based polymeric material, an organic odor reducing agent, and a polymeric resin. In 102, the process 100 includes one or more" others ". "Providing a polymeric resin. Such resins can be any of the vast number traditionally used in plastics manufacturing, as described herein. At 103 and 104, respectively, process 100 includes providing an organic odor reducing agent and a carbohydrate-based polymeric material.

一実施形態では、臭気低減剤を炭水化物系ポリマー材料と共に含めることができる(例えば、そのマスターバッチに含める)。他の実施形態では、臭気低減剤は、例えば、ポリマー樹脂および炭水化物系ポリマーなどの両方とは別に、別の経路を介して、ポリマー樹脂と共に添加することができる。このような添加のための様々な経路が企図され、かつ可能であることは明らかであろう。臭気低減剤は、炭水化物系ポリマー材料によって他の方法で完成品に与えられる臭気を打ち消すその能力のために、ブレンド中に含めるために特に選択される。例えば、炭水化物系ポリマー材料は、そうでなければ、ブレンドの熱処理中(例えば、射出成形中、吹込み成形中、フィルム吹込み成形中など)に発生するわずかに焦げた炭水化物臭(例えば、わずかに焦げたデンプン臭、ポップコーンまたはキャラメルコーン様臭)を与えることがあり、ここで、102、103、および104における成分の混合物は一緒に溶融され、加熱された状態にある間に形成される。   In one embodiment, an odor reducing agent may be included with the carbohydrate-based polymeric material (eg, included in the masterbatch). In other embodiments, the odor-reducing agent can be added with the polymer resin via another route, separately from, for example, both the polymer resin and the carbohydrate-based polymer. It will be apparent that various routes for such addition are contemplated and possible. The odor reducing agent is specifically selected for inclusion in the blend because of its ability to counteract the odor otherwise imparted to the finished product by the carbohydrate-based polymeric material. For example, carbohydrate-based polymeric materials may otherwise produce slightly burnt carbohydrate odors (e.g., slightly during the heat treatment of the blend (e.g., during injection molding, blow molding, film blow molding, etc.)). (A burnt starch odor, popcorn or caramel corn-like odor), where the mixture of components at 102, 103, and 104 is melted together and formed while in the heated state.

103における臭気低減剤は、任意のこのような所望の形態(例えば、ペレット、粉末、ナードル、スラリーおよび/または液体)であり得る。一実施形態では、臭気低減剤は、炭水化物系ポリマー材料の製造中または製造後に炭水化物系ポリマー材料のマスターバッチに混合することができる凍結乾燥粉末を最初に含んでもよい例えば、炭水化物系ポリマー材料がデンプン粉末(複数可)、グリセリン、および水の混合物から形成される場合、臭気低減剤(例えば、凍結乾燥粉末として)は、デンプン粉末(複数可)の混合物に、または水に、または可塑剤(例えば、グリセリン)に、およびこれらの混合物に単に添加され得る。次いで、炭水化物系ポリマー材料は、通常製造されるのと同じプロセスによって製造することができ、臭気低減剤を炭水化物系ポリマー材料に、その中の分散成分として(例えば、その中に均一に分散されて)組み込むことができる。   The odor reducing agent at 103 can be in any such desired form (eg, pellets, powders, knurls, slurries and / or liquids). In one embodiment, the odor reducing agent may initially include a lyophilized powder that can be mixed into the masterbatch of the carbohydrate-based polymer material during or after the production of the carbohydrate-based polymer material. When formed from a mixture of powder (s), glycerin, and water, the odor reducing agent (eg, as a lyophilized powder) may be added to the mixture of starch powder (s), or to water, or to a plasticizer (eg, , Glycerin) and mixtures thereof. The carbohydrate-based polymer material can then be manufactured by the same process as is usually manufactured, wherein the odor reducing agent is dispersed in the carbohydrate-based polymer material as a dispersing component therein (e.g., uniformly dispersed therein). ) Can be incorporated.

別の実施形態では、粉末化または他の臭気低減剤は、溶融されてマスターバッチに含まれる他の成分(例えば、相溶化剤)との組み合わせのために調製されるので、炭水化物系ポリマーと単に混合され得る。炭水化物系ポリマー材料と他のポリマー樹脂とのブレンドからプラスチック物品を形成することになる成分のいずれかに臭気低減剤を添加するための多数の可能性が存在することは、当業者に明らかであろう。有機臭気低減剤を組み込むための様々なこのような代替経路も使用に適している場合がある。   In another embodiment, the powdered or other odor reducing agent is prepared for combination with other components (eg, compatibilizers) that are melted and included in the masterbatch, so that the carbohydrate-based polymer and Can be mixed. It will be apparent to those skilled in the art that there are numerous possibilities for adding odor reducing agents to any of the components that will form a plastic article from a blend of a carbohydrate-based polymeric material and other polymeric resins. Would. A variety of such alternative routes for incorporating organic odor reducers may also be suitable for use.

臭気低減剤をブレンドに導入するために選択された経路がどうであれ、102、103、および104での成分のブレンドは、上記および本明細書の他の箇所にあるような任意の考えられるプロセスを通して形成することができる。   Whatever the route chosen to introduce the odor-reducing agent into the blend, the blending of the components at 102, 103, and 104 may be performed by any of the possible processes as described above and elsewhere herein. Can be formed.

臭気低減剤は有機物であり得る。化学分野の当業者は、有機化合物が炭素系であるが、炭化物、炭酸塩、炭素酸化物(例えば、COおよびCO)、およびシアン化物などの単純な炭素化合物を除外することを理解するであろう。一実施形態では、有機臭気低減剤は、芳香族化合物であるベンジル基を含むことができる。ベンズアルデヒドおよび/またはベンジルケトンなどのベンゼンの種々の芳香族誘導体が使用に適している可能性がある。一実施形態では、有機臭気低減剤は、炭素原子、酸素原子、および水素原子のみを含む(例えば、ヘテロ原子を含まない)化合物であり得る。他の実施形態では、1つ以上のヘテロ原子を含む化合物が使用に適していることを証明することができる。特に効果的であることが証明された実施形態では、臭気低減剤は、ベンズアルデヒド化合物、例えば4−ヒドロキシ−3−メトキシベンズアルデヒドを含む。このような芳香族化合物はバニリンとしても知られており、以下に示す化学構造を有する。 The odor reducing agent can be organic. One skilled in the chemical arts will understand that organic compounds are carbon-based, but exclude simple carbon compounds such as carbides, carbonates, carbon oxides (eg, CO and CO 2 ), and cyanides. There will be. In one embodiment, the organic odor-reducing agent can include a benzyl group that is an aromatic compound. Various aromatic derivatives of benzene, such as benzaldehyde and / or benzyl ketone, may be suitable for use. In one embodiment, the organic odor reducing agent can be a compound that contains only carbon, oxygen, and hydrogen atoms (eg, does not contain heteroatoms). In other embodiments, compounds containing one or more heteroatoms can prove suitable for use. In embodiments that have proven particularly effective, the odor reducing agent comprises a benzaldehyde compound, for example, 4-hydroxy-3-methoxybenzaldehyde. Such an aromatic compound is also known as vanillin and has the chemical structure shown below.

ごく少量の有機臭気低減剤が、炭水化物系ポリマー材料に関連する臭気を中和するのに十分であることがわかっている。ほんの少しの臭気低減剤しか必要とされないという事実に加えて、有機成分(炭水化物系ポリマー材料)の添加に関連する問題がさらに多くの有機成分の添加によって解決され得ることも驚くべきことである。例えば、当業者は、そのような臭気を低減または実質的に排除するのではなく、熱処理時にブレンドによって放出される臭気を増大させるために、そのような追加の有機成分、特に芳香族化学構造を有するものを含めることを期待し得る。 Only small amounts of organic odor reducers have been found to be sufficient to neutralize the odor associated with carbohydrate-based polymeric materials. In addition to the fact that only a small amount of odor reducing agent is required, it is also surprising that the problems associated with the addition of organic components (carbohydrate-based polymeric materials) can be solved by adding more organic components. For example, those skilled in the art will recognize that such additional organic components, especially aromatic chemical structures, may be used to increase the odor released by the blend upon heat treatment, rather than to reduce or substantially eliminate such odor. You can expect to include what you have.

一実施形態では、無機または他の臭気低減剤は組成物中に含まれない。例えば、一実施形態では、活性炭、ゼオライト、または臭気性揮発性分子を結合することができる活性部位を含むことが知られている他の成分は、組成物中に含まれない。例えば、活性部位での結合に依存するメカニズムに作用するそのような臭気低減剤を含めることは、ベンズアルデヒドまたは他の有機臭気低減剤がその意図された機能を果たす能力を何らかの形で阻害する可能性がある(例えば、そのような活性部位は、単にベンズアルデヒドまたは他の有機臭気低減剤を結合するのに役立つ)。   In one embodiment, no inorganic or other odor reducing agents are included in the composition. For example, in one embodiment, activated carbon, zeolites, or other components known to include active sites capable of binding odorous volatile molecules are not included in the composition. For example, including such an odor reducing agent that acts on a mechanism that depends on binding at the active site may somehow inhibit the ability of benzaldehyde or other organic odor reducing agents to perform its intended function. (Eg, such active sites merely serve to bind benzaldehyde or other organic odor reducing agents).

臭気低減剤は、1%以下、0.5%以下、0.25%以下、0.1%以下、0.05%以下、0.01%以下、1000ppm以下、500ppm以下、250ppm以下、100ppm以下、50ppm以下、または20ppm以下の、その中に提供された臭気低減剤を含む、いずれかのブレンドプラスチック材料、または炭水化物系ポリマー材料を含み得る(例えば、別のポリマー材料とブレンドするためのマスターバッチとして)。このような炭水化物系ポリマー材料を別のポリマー樹脂とブレンドすると、臭気低減剤の濃度は、当然のことながら、さらに希釈されてもよい。例えば、プラスチックブレンド物品中のこのような臭気低減剤の濃度は、15ppm以下、10ppm以下、5ppm以下、さらには1ppmであってもよい。このような小さい割合は、驚くべきことに、炭水化物系ポリマー材料を含むプラスチックに特有の臭気を打消し、かつ実質的に除去するのに有効であることが、出願人により見出された。   The odor reducing agent is 1% or less, 0.5% or less, 0.25% or less, 0.1% or less, 0.05% or less, 0.01% or less, 1000ppm or less, 500ppm or less, 250ppm or less, 100ppm or less. , 50 ppm or less, or 20 ppm or less, including any blended plastic material, or a carbohydrate-based polymer material, including an odor reducing agent provided therein (eg, a masterbatch for blending with another polymer material). As). When such a carbohydrate-based polymer material is blended with another polymer resin, the concentration of the odor reducing agent may, of course, be further diluted. For example, the concentration of such odor reducing agents in a plastic blend article may be 15 ppm or less, 10 ppm or less, 5 ppm or less, or even 1 ppm. Applicants have found that such small proportions are surprisingly effective in counteracting and substantially eliminating odors inherent in plastics containing carbohydrate-based polymeric materials.

バニリンに加えて、様々な果物および/または野菜からの他の抽出物も有機臭気低減剤としての使用に適している可能性がある。非限定的な可能な例としては、バニラ、イチゴ、ブルーベリー、バナナ、リンゴ、モモ、ナシ、キウイ、マンゴー、パッションフルーツ、またはラズベリーからの凍結乾燥抽出物が挙げられる。組み合わせも使用に好適であり得る。   In addition to vanillin, other extracts from various fruits and / or vegetables may be suitable for use as organic odor reducers. Non-limiting possible examples include lyophilized extracts from vanilla, strawberry, blueberry, banana, apple, peach, pear, kiwi, mango, passion fruit, or raspberry. Combinations may also be suitable for use.

上記のように、一実施形態では、炭水化物系ポリマー材料を形成するために使用される水および/またはグリセリン(例えば、その中に溶解または分散された)に臭気低減剤を添加することができ、これは、完成した炭水化物系ポリマー材料全体の非常に小さい割合の臭気低減剤の均一な混合を確実にすることで特に有益であり得る。例えば、粉末臭気低減剤は、炭水化物系ポリマー材料を製造することになる他の粉末材料(例えば、デンプン(複数可))に添加することができるが、臭気低減剤の添加量があまりに少量であるため(例えば、マスターバッチ中20ppm)、それを固体粉末(複数可)と一緒にするよりも液体成分(複数可)と混合することによって、臭気低減剤の均一な分布を確実にすることがより容易であり得る。   As described above, in one embodiment, an odor reducing agent can be added to the water and / or glycerin (eg, dissolved or dispersed therein) used to form the carbohydrate-based polymeric material; This can be particularly beneficial in ensuring uniform mixing of a very small percentage of odor reducing agents throughout the finished carbohydrate-based polymer material. For example, a powder odor reducer can be added to other powder materials (eg, starch (s)) that will produce a carbohydrate-based polymer material, but the odor reducer is added in too small an amount. For this reason (eg, 20 ppm in the masterbatch), it is more likely to ensure a uniform distribution of the odor reducing agent by mixing it with the liquid component (s) rather than combining it with the solid powder (s). Can be easy.

炭水化物系ポリマー材料への臭気低減剤の添加は、炭水化物系ポリマー材料と別の熱可塑性ポリマー樹脂とのブレンドの他の特徴的なキャラメルコーンまたはポップコーンタイプの臭気を示す傾向を実質的に除去することによって臭気特性を変化させるが、このような包含は、本明細書に記載されるように、NuPlastiQまたはESR材料の物理的または他の特性のいずれも実質的に変化させない。上述のように、臭気低減剤は、炭水化物系ポリマーNuPlastiQまたは「ESR」材料中に、1000ppm以下、500ppm以下、250pp以下、200ppm以下、100ppm以下、50ppm以下、40ppm以下、30ppm以下、25ppm以下、20ppm以下、5ppm〜50ppm、10ppm〜50ppm、または15ppm〜25ppm野範囲で存在し得る。出願人は、NuPlastiQまたはESR材料中に20ppmのレベルが特に有効であることを見出した。ポリマー樹脂材料で希釈する際に、そのようなブレンドから形成される物品中の臭気低減剤の濃度はさらに低い(例えば、NuPlastiQまたはESRマスターバッチ中の20ppmレベルが、完成品では、わずか10ppm、わずか5ppm、またはわずか1ppmまで低下し得る)ことは明らかであろう。   The addition of an odor-reducing agent to the carbohydrate-based polymer material substantially eliminates the tendency to blend other carbohydrate-based or popcorn-type odors with blends of the carbohydrate-based polymer material with another thermoplastic polymer resin. However, such inclusion does not substantially alter any of the physical or other properties of the NuPlastiQ or ESR material, as described herein. As described above, the odor reducing agent is contained in the carbohydrate-based polymer NuPlastiQ or “ESR” material at 1000 ppm or less, 500 ppm or less, 250 pp or less, 200 ppm or less, 100 ppm or less, 50 ppm or less, 40 ppm or less, 30 ppm or less, 25 ppm or less, 20 ppm. Below, it may be present in the range 5 ppm to 50 ppm, 10 ppm to 50 ppm, or 15 ppm to 25 ppm. Applicants have found that a level of 20 ppm in NuPlastiQ or ESR materials is particularly effective. When diluted with a polymeric resinous material, the concentration of odor reducing agents in articles formed from such blends is even lower (e.g., 20 ppm levels in NuPlastiQ or ESR masterbatch, only 10 ppm in finished product, only 10 ppm) 5 ppm, or as low as 1 ppm).

いくつかの実施形態では、NuPlastiQまたはESRは、上記のような炭水化物系ポリマー材料、臭気低減剤、およびある量の1つ以上の相溶化剤を含み得るマスターバッチ配合物で提供され得る。マスターバッチはまた、その中に既に含まれている1つ以上の「他の」ポリマー樹脂(例えば、炭水化物系ポリマー樹脂がブレンドされて目的の物品を形成するのと同じポリマー樹脂)を含んでもよい。このようなマスターバッチ配合物ペレットは、加工時に「他の」ポリマー樹脂材料のペレットと混合することができる。完成品中のNuPlastiQもしくはESRおよび/または相溶化剤および/または従来のポリマー樹脂の所望の比率に応じて、このような異なるペレットを混合する際に任意の考えられる割合を使用することができる。   In some embodiments, NuPlastiQ or ESR may be provided in a masterbatch formulation that may include a carbohydrate-based polymeric material as described above, an odor reducing agent, and an amount of one or more compatibilizers. The masterbatch may also include one or more “other” polymer resins already contained therein (eg, the same polymer resin with which the carbohydrate-based polymer resin is blended to form the desired article). . Such masterbatch formulation pellets can be mixed with pellets of "other" polymer resin material during processing. Depending on the desired ratio of NuPlastiQ or ESR and / or compatibilizer and / or conventional polymer resin in the finished product, any conceivable proportion can be used when mixing such different pellets.

上記のように、臭気低減剤は、典型的には、1%以下、0.1%以下、0.01%以下、1000ppm以下、100ppm以下、50ppm以下、または20ppm以下などの非常に低いレベルで、炭水化物系ポリマー材料中に存在し得る。臭気低減剤を含む炭水化物系ポリマー材料をポリマー樹脂と混合すると、得られるブレンドプラスチック物品中の臭気低減剤のレベルは、炭水化物系ポリマー材料のポリマー樹脂材料に対する混合比に応じて低下する。本明細書で述べたように、多種多様の混合比が好適である。例として、1:1の混合比で、炭水化物系ポリマー材料マスターバッチ中の臭気低減剤の初期レベルが20ppmである場合、ブレンドから形成された完成プラスチック物品中では、それは今やわずか10ppmに低下している。炭水化物系ポリマー材料25%とポリマー樹脂材料75%との混合比では、臭気低減剤の初期20ppmレベルは今や5ppmに低下している。   As noted above, odor reducers are typically used at very low levels, such as 1% or less, 0.1% or less, 0.01% or less, 1000 ppm or less, 100 ppm or less, 50 ppm or less, or 20 ppm or less. , Carbohydrate-based polymeric materials. When the carbohydrate-based polymer material containing the odor-reducing agent is mixed with the polymer resin, the level of the odor-reducing agent in the resulting blended plastic article is reduced depending on the mixing ratio of the carbohydrate-based polymer material to the polymer resin material. As mentioned herein, a wide variety of mixing ratios are suitable. As an example, with a 1: 1 mixing ratio, if the initial level of odor reducing agent in the carbohydrate-based polymeric material masterbatch is 20 ppm, in the finished plastic article formed from the blend, it now drops to only 10 ppm. I have. At a mixing ratio of 25% carbohydrate-based polymer material to 75% polymer resin material, the initial 20 ppm level of odor reducing agent has now dropped to 5 ppm.

臭気低減剤の濃度は減少しているが、炭水化物系ポリマー材料に対する臭気低減剤の比は、このような混合に起因しては変化しないままであることは明らかであろう。例えば、臭気低減剤の炭水化物系ポリマーに対する重量比は、1:1000、またはさらにより希薄であり得る。例えば、この比は、1:1000、1:2000、1:5000、1:10,000、1:15,000、1:20,000、1:25,000、1:30,000、1:35,000、1:40,000、1:45,000、1:50,000、1:60,000、1:70,000、1:80,000、1:90,000、または1:100,000であってもよい。この比は、任意のこのような2つの値の間の範囲内(例えば、1:1000〜1:100,000、または1:10,000〜1:80,000、または約1:50,000)であってもよい。炭水化物系ポリマー材料中の臭気低減剤についての20ppmのレベルは、約1:50,000の比と同等であり得る。ポリマー樹脂材料と混合する際にも、ポリマー樹脂材料の添加がブレンド中の臭気低減剤または炭水化物系ポリマー材料の量を変化させないので、この比は実質的に一定のままであり得る。   Although the concentration of the odor-reducing agent is decreasing, it will be apparent that the ratio of odor-reducing agent to carbohydrate-based polymeric material remains unchanged due to such mixing. For example, the weight ratio of odor reducing agent to carbohydrate-based polymer may be 1: 1000, or even less. For example, the ratios are 1: 1000, 1: 2000, 1: 5000, 1: 10,000, 1: 15,000, 1: 20,000, 1: 25,000, 1: 30,000, 1: 35,000, 1: 40,000, 1: 45,000, 1: 50,000, 1: 60,000, 1: 70,000, 1: 80,000, 1: 90,000, or 1: 100. , 000. The ratio may be in the range between any two such values (eg, 1: 1000 to 1: 100,000, or 1: 10,000 to 1: 80,000, or about 1: 50,000. ). A level of 20 ppm for the odor reducing agent in the carbohydrate-based polymeric material may be equivalent to a ratio of about 1: 50,000. Even when mixed with the polymeric resin material, this ratio can remain substantially constant because the addition of the polymeric resin material does not change the amount of odor reducing agent or carbohydrate-based polymeric material in the blend.

臭気低減剤は有機物であってもよいが、この成分が揮発性ではないことが重要であり得るので、(炭水化物系ポリマー材料中の残留含水量として)物品の熱加工中にそれが単に追い出されることはないことも明らかであろう。例えば、臭気低減剤は、周囲温度(例えば、25℃)および周囲圧力(例えば、1気圧)で液体ではなく固体であり得る。液体の場合、臭気低減剤は、水の揮発性よりも低い揮発性を示し得る(例えば、所与の温度および圧力での蒸気圧に対して測定されるように(例えば、上述のようにSTP))。一実施形態では、臭気低減剤は、108および110”における加工に関連する任意の温度より高い沸点を有し得る。臭気低減剤は、108および/または110”における加工に関連する温度より低い融点を有し得る。例えば、臭気低減剤は、周囲温度(例えば、25℃)では固体であり得るが、加工が行われる高温(例えば、125℃〜165℃)では液体であり得る。4−ヒドロキシ−3−メトキシベンズアルデヒドは、このような臭気低減剤の一例である。   The odor-reducing agent may be organic, but it may be important that this component is not volatile, so that it is simply displaced during thermal processing of the article (as residual moisture content in the carbohydrate-based polymeric material) It will be clear that nothing will happen. For example, an odor reducing agent can be solid rather than liquid at ambient temperature (eg, 25 ° C.) and ambient pressure (eg, 1 atmosphere). In the case of a liquid, the odor reducing agent may exhibit a lower volatility than the volatility of water (eg, as measured for vapor pressure at a given temperature and pressure (eg, STP as described above). )). In one embodiment, the odor reducing agent may have a boiling point above any of the temperatures associated with processing at 108 and 110 ". The odor reducing agent may have a lower melting point than the temperature associated with processing at 108 and / or 110". May be provided. For example, an odor reducing agent may be solid at ambient temperature (eg, 25 ° C.), but liquid at the elevated temperatures at which processing occurs (eg, 125 ° C.-165 ° C.). 4-hydroxy-3-methoxybenzaldehyde is an example of such an odor reducing agent.

例えば、臭気低減剤は、少なくとも30℃、少なくとも50℃、200℃未満、190℃未満、180℃未満、175℃未満、170℃未満、165℃未満、160℃未満、150℃未満、145℃未満、140℃未満、135℃未満、130℃未満、125℃未満、120℃未満、115℃未満、120℃未満、115℃未満、110℃未満、100℃未満、50℃〜180℃、50℃〜150℃、または60℃〜100℃の融点を有することができる。臭気低減剤は、150℃超、160℃超、170℃超、180℃超、200℃超、225℃超、250℃超、150℃〜500℃、200℃〜400℃、または250℃〜300℃の沸点を有することができる。例として、バニリンは81℃から83℃で融解し、285℃で沸騰する。   For example, the odor reducing agent is at least 30 ° C, at least 50 ° C, less than 200 ° C, less than 190 ° C, less than 180 ° C, less than 175 ° C, less than 170 ° C, less than 165 ° C, less than 160 ° C, less than 150 ° C, less than 145 ° C Less than 140C, less than 135C, less than 130C, less than 125C, less than 120C, less than 115C, less than 120C, less than 115C, less than 110C, less than 100C, 50C to 180C, 50C to 50C. It can have a melting point of 150C, or 60C to 100C. The odor reducing agent is more than 150C, more than 160C, more than 170C, more than 180C, more than 200C, more than 225C, more than 250C, 150C to 500C, 200C to 400C, or 250C to 300C. It can have a boiling point of ° C. As an example, vanillin melts at 81-83 ° C and boils at 285 ° C.

図1Bは、ポリマー樹脂(102)、臭気低減剤(103)、および炭水化物系ポリマー材料(104)から物品を製造する方法を示しているが、図1Cは、それにより臭気低減剤を炭水化物系ポリマー材料に組み込むことができるプロセス100”’を示している。例えば、臭気低減剤は103で提供されてもよく、炭水化物系ポリマー材料は104で提供され、それらは106”で一緒に混合される。例として、これは、マスターバッチを配合するときに有機臭気低減剤が炭水化物系ポリマー材料に混合される場合(例えば、相溶化剤またはマスターバッチに含まれる他の成分も添加するときに、臭気低減剤が炭水化物系ポリマー材料に添加される場合)に起こり得る。別の実施形態では、臭気低減剤は、炭水化物系ポリマー材料が形成される出発原料(複数可)と混合されてもよい(例えば、臭気低減剤を、炭水化物系ポリマー材料がそれから形成される水、グリセリン、またはデンプン成分のうちの1つ以上に混合することによって)。いずれにせよ、選択された方法は、その中に分散された臭気低減剤を含む炭水化物系ポリマー材料をもたらす。その濃度は、本明細書に記載されるように、非常に低くてもよい(例えば、20ppm)。110’’’において、このような炭水化物系ポリマー材料(臭気低減剤を含む)を用いてポリマー樹脂とブレンドすることにより(例えば、典型的には、熱可塑性樹脂を溶融および一緒にブレンドするために、熱を加えることを伴う)物品を製造することができる。   FIG. 1B shows a method of making an article from a polymer resin (102), an odor reducing agent (103), and a carbohydrate-based polymer material (104), while FIG. 1C shows that the odor reducing agent can be converted to a carbohydrate-based polymer. Shown is a process 100 "" that can be incorporated into the material. For example, an odor reducing agent may be provided at 103, a carbohydrate-based polymeric material is provided at 104, and they are mixed together at 106 ". By way of example, this may be the case if the organic odor reducing agent is mixed with the carbohydrate-based polymeric material when formulating the masterbatch (eg, when adding a compatibilizer or other components included in the masterbatch, as well). When an agent is added to the carbohydrate-based polymeric material). In another embodiment, the odor-reducing agent may be mixed with the starting material (s) from which the carbohydrate-based polymeric material is formed (e.g., the odor-reducing agent is replaced with water from which the carbohydrate-based polymeric material is formed, Glycerin, or by mixing with one or more of the starch components). In any case, the selected method will result in a carbohydrate-based polymeric material comprising an odor reducing agent dispersed therein. The concentration may be very low (eg, 20 ppm) as described herein. At 110 '' ', such carbohydrate-based polymeric materials (including odor reducing agents) are blended with a polymeric resin (e.g., typically to melt and blend thermoplastic resins together). , With the application of heat).

本明細書に記載される実施形態のいずれにも適用され得る標準的な特徴に戻ると、生分解試験(例えば、バイオメタンポテンシャル試験、またはASTM D−5511、ASTM D−5526、ASTM D−5338、またはASTM D−6691などの任意の適用可能なASTM規格)に供することを特徴とし得る。このような試験の下で、かつ与えられた期間(例えば、30日、60日、90日、180日、365日(1年)、2年、3年、4年、または5年)内に、本物品は、全ポリマー含有量および/または任意の非生分解性「他の」ポリマー含有量(炭水化物系ポリマー含有量とは別に)の実質的生分解を示し得る。バイオメタンポテンシャル試験は通常30日から60日かけて行われるが、時には90日もの期間行われることもある。より長期間の試験は、より典型的には、上述のASTM規格のいずれかの下で行われる。例えば、生分解促進添加剤を含まないか、または実質的に含まないであろう物品は、その炭水化物系ポリマー材料含有量よりも大きい生分解を示し得、他のプラスチック材料(複数可)もまた生分解性であること(またはバイオメタンポテンシャル試験下で生分解する可能性を示すこと)を示す。   Returning to standard features that may apply to any of the embodiments described herein, a biodegradation test (eg, a biomethane potential test, or ASTM D-5511, ASTM D-5526, ASTM D-5338). Or any applicable ASTM standard such as ASTM D-6691). Under such testing and within a given period of time (eg, 30, 60, 90, 180, 365 days (1 year), 2, 3, 4 or 5 years) The article may exhibit substantial biodegradation of the total polymer content and / or any non-biodegradable "other" polymer content (apart from the carbohydrate-based polymer content). The biomethane potential test is usually performed for 30 to 60 days, but sometimes for as long as 90 days. Longer term tests are more typically performed under any of the above mentioned ASTM standards. For example, an article that is free or will be substantially free of a biodegradation-enhancing additive can exhibit biodegradation greater than its carbohydrate-based polymer material content, and the other plastic material (s) also Indicates biodegradable (or shows potential for biodegradation under biomethane potential test).

特に、物品を埋立地または他の処分および/または分解条件(例えば、堆肥化条件、または海洋条件)下の試験模擬生分解に180日間、200日間、365日間(1年間)、2年間、3年間、または5年間に供する場合、生分解は物品内の炭水化物系ポリマー材料の重量パーセントよりも大きくなり得る。言い換えれば、記載された炭水化物系ポリマー材料の包含は、そうでなければ非生分解性の「他の」ポリマー材料の少なくともいくらかの生分解をもたらし得る。   In particular, articles may be subjected to test simulated biodegradation under landfill or other disposal and / or degradation conditions (eg, composting or marine conditions) for 180 days, 200 days, 365 days (1 year), 2 years, When served for years, or five years, biodegradation can be greater than the weight percent of the carbohydrate-based polymeric material in the article. In other words, inclusion of the described carbohydrate-based polymeric material may result in at least some biodegradation of the otherwise non-biodegradable "other" polymeric material.

例えば、炭水化物系のポリマー材料とPEとのブレンドから形成される物品は、フィルム中の炭水化物系ポリマー材料の重量分率よりも大きいこのような期間の後に生分解を示す可能性があり、PE(これまでは生分解性ではないと考えられていた)が、実際には炭水化物系ポリマー材料で生分解されていることを示している。このような結果は驚くべきことであり、かつ特に有利である。   For example, an article formed from a blend of a carbohydrate-based polymeric material and PE may exhibit biodegradation after such a period of time, which is greater than the weight fraction of the carbohydrate-based polymeric material in the film, and the PE ( Until now it was not considered biodegradable), but shows that it is in fact biodegradable with carbohydrate-based polymeric materials. Such a result is surprising and particularly advantageous.

バイオメタンポテンシャル試験は、メタン生成に基づく嫌気的生分解の可能性を総メタン生成可能性のパーセントとして決定する。バイオメタンポテンシャル試験は、ASTM D−5511規格に従って試験試料の生分解性を予測するために使用することができ、バイオメタンポテンシャル試験は、ASTM D−5511規格からの1つ以上の条件を使用して実施することができる。例えば、バイオメタンポテンシャル試験は、約52℃の温度で行うことができる。さらに、バイオメタンポテンシャル試験は、例えば試験を加速して典型的な30日間、60日間、または時には90日間もの期間内に完了するように、ASTM D−5511のものと異なるいくつかの条件を有することができる。バイオメタンポテンシャル試験は、50重量%〜60重量%の水と、40重量%〜50重量%の有機固形分を有する接種材料を使用することができる。例えば、バイオメタンポテンシャル試験で使用される接種材料は、55重量%の水と、45重量%の有機固形分を有することができる。35℃〜55℃または40℃〜50℃などの他の温度でも、バイオメタンポテンシャル試験を行うことができる。   The biomethane potential test determines the potential for anaerobic biodegradation based on methanogenesis as a percentage of total methanogenic potential. The biomethane potential test can be used to predict the biodegradability of a test sample according to the ASTM D-5511 standard, and the biomethane potential test uses one or more conditions from the ASTM D-5511 standard. Can be implemented. For example, a biomethane potential test can be performed at a temperature of about 52 ° C. In addition, the biomethane potential test has several conditions that differ from those of ASTM D-5511, for example, to accelerate the test to completion within a typical period of 30, 60, or even 90 days. be able to. The biomethane potential test can use an inoculum having 50% to 60% water and 40% to 50% organic solids by weight. For example, the inoculum used in the biomethane potential test can have 55% water by weight and 45% organic solids by weight. Biomethane potential testing can be performed at other temperatures, such as 35 ° C to 55 ° C or 40 ° C to 50 ° C.

生分解試験に供されると、約2重量%以下の生分解促進添加剤を有し(または好ましくはそれを含まない)、本明細書に記載の量の炭水化物系ポリマー材料および「他の」ポリマー材料を有する物品は、炭水化物系ポリマー材料の物品への導入の結果としての増大した分解を呈することができる。例えば、非炭水化物系ポリマー材料(例えば、「他の」ポリマー材料)の少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、さらには少なくとも95%は、埋め立て、堆肥化、および/または海洋条件(もしくはそのような条件を疑似した条件)に曝されたときに、少なくとも約1年間、少なくとも約2年間、少なくとも約3年間、または少なくとも約5年間にわたって生分解し得る。このような生分解は、特に注目に値し、かつ有利である。したがって、炭水化物系ポリマー材料が生分解するだけでなく、このような材料がそれ以外ではそれ自体で生分解性ではない場合でも、「他の」ポリマー材料も同様に生分解する。   When subjected to a biodegradation test, the carbohydrate-based polymeric material has (or preferably does not include) about 2% by weight or less of the biodegradation-promoting additive, and the amount of carbohydrate-based polymeric material and "other" Articles having a polymeric material can exhibit increased degradation as a result of the introduction of the carbohydrate-based polymeric material into the article. For example, at least 5%, at least 10%, at least 15%, at least 20%, at least 25%, at least 30%, at least 35%, at least 40%, of a non-carbohydrate-based polymeric material (eg, an "other" polymeric material). At least 45%, at least 50%, at least 55%, at least 60%, at least 65%, at least 70%, at least 75%, at least 80%, at least 85%, at least 90% and even at least 95% landfill, compost And / or can be biodegraded for at least about 1 year, at least about 2 years, at least about 3 years, or at least about 5 years when exposed to marine conditions (or conditions that mimic such conditions) . Such biodegradation is particularly noteworthy and advantageous. Thus, not only are carbohydrate-based polymeric materials biodegradable, but "other" polymeric materials are biodegraded as well, even if such materials are otherwise not biodegradable by themselves.

実施例は、時間の経過とともに生分解の量が非常に多くなり得、その結果、少なくともいくつかの実装例では、実質的に物品全体が生分解することを示す(例えば、少なくとも約85%、少なくとも約90%、または少なくとも約95%の180日以内、200日以内、または365日以内(1年以内)、2年以内、3年以内、5年以内、または他の期間内の生分解)。   Examples show that over time the amount of biodegradation can be very large, such that in at least some implementations, substantially the entire article biodegrades (eg, at least about 85%, Biodegradation of at least about 90%, or at least about 95%, within 180 days, within 200 days, or within 365 days (within 1 year), within 2 years, within 3 years, within 5 years, or other time period) .

図2Aは、本開示による物品を製造するための例示的製造システム200の構成要素を示す。場合によっては、製造システム200は、図1のプロセス100、または図1A〜図1Cのプロセス100のいずれかにおいて使用することができる。例示的な例では、製造システム200は、一軸押出機または二軸押出機などの押出機である。   FIG. 2A illustrates components of an exemplary manufacturing system 200 for manufacturing an article according to the present disclosure. In some cases, the manufacturing system 200 can be used in the process 100 of FIG. 1 or any of the processes 100 of FIGS. 1A-1C. In the illustrative example, manufacturing system 200 is an extruder, such as a single or twin screw extruder.

一実装例では、1つ以上の非生分解性プラスチック材料および1つ以上の炭水化物系ポリマー材料が、第1のホッパー202および第2のホッパー204を介して提供される。相溶化剤は、一方または両方の材料に(例えば、そのマスターバッチ中に)含まれていてもよい。   In one implementation, one or more non-biodegradable plastic materials and one or more carbohydrate-based polymer materials are provided via a first hopper 202 and a second hopper 204. The compatibilizer may be included in one or both materials (eg, in its masterbatch).

1つ以上の炭水化物系ポリマー材料および1つ以上の非生分解性プラスチック材料は、第1のチャンバ206内で混合され、材料の混合物を製造することができる。場合によっては、材料の混合物は、5重量%〜40重量%の1つ以上の炭水化物系ポリマー材料、60重量%〜94重量%の1つ以上の非生分解性プラスチック材料、および1重量%〜9重量%の1つ以上の相溶化剤を含むことができる。本明細書に記載されるように、少量の臭気低減剤も存在し得る。当然のことながら、所望の特性に応じて、範囲は上記の範囲外で変動してもよい。   One or more carbohydrate-based polymeric materials and one or more non-biodegradable plastic materials can be mixed in first chamber 206 to produce a mixture of materials. In some cases, the mixture of materials comprises 5% to 40% by weight of one or more carbohydrate-based polymeric materials, 60% to 94% by weight of one or more non-biodegradable plastic materials, and 1% to It may contain 9% by weight of one or more compatibilizers. As described herein, small amounts of odor reducing agents may also be present. Of course, depending on the desired characteristics, the range may vary outside of the above range.

図2Aに示す例示的実装例では、材料の混合物は、第1のチャンバ206、第2のチャンバ208、第3のチャンバ210、第4のチャンバ212、第5のチャンバ214、および任意選択の第6のチャンバ216などの多数のチャンバを通過することができる。材料の混合物は、チャンバ206、208、210、212、214、216内で加熱することができる。場合によっては、1つのチャンバの温度は、チャンバの別の1つのチャンバの温度とは異なり得る。例示的な例では、第1のチャンバ206は、120℃から140℃の温度に加熱され、第2のチャンバ208は、130℃から160℃の温度に加熱され、第3のチャンバ210は、135℃から165℃の温度に加熱され、第4のチャンバ212は、140℃から170℃の温度に加熱され、第5のチャンバ214は145℃から180℃の温度に加熱され、任意選択の第6のチャンバ216は、145℃から180℃の温度に加熱される。   In the exemplary implementation shown in FIG. 2A, a mixture of materials is provided in first chamber 206, second chamber 208, third chamber 210, fourth chamber 212, fifth chamber 214, and optional second chamber. A number of chambers, such as six chambers 216, can be passed. The mixture of materials can be heated in chambers 206,208,210,212,214,216. In some cases, the temperature of one chamber may be different from the temperature of another chamber of the chamber. In the illustrative example, the first chamber 206 is heated to a temperature between 120 ° C. and 140 ° C., the second chamber 208 is heated to a temperature between 130 ° C. and 160 ° C., and the third chamber 210 is heated to 135 ° C. The fourth chamber 212 is heated to a temperature of 140 ° C. to 170 ° C., the fifth chamber 214 is heated to a temperature of 145 ° C. to 180 ° C., and an optional sixth Chamber 216 is heated to a temperature of 145 ° C to 180 ° C.

次いで、加熱された混合物をダイ218を用いて押出して、フィルム、シートなどの押出成形物を形成することができる。射出成形、熱成形、または他のプラスチック製造プロセスを使用して、調理用具、プレート、カップ、ボトル、それらのキャップまたは蓋などのような様々な物品を製造することができる。フィルム吹込み成形では、ガスを押出成形物に注入して、105bar〜140barの圧力でそれを膨張させることができる。得られたチューブ220をローラー222を通して整列させて、典型的には0.02mm(約0.8ミル)〜0.05mm(約2ミル)の厚さのフィルム224を作り出すことができる。本明細書に記載のブレンドを使用して、例えば0.1ミル(0.0025mm)程度の厚さを有する、さらに薄いフィルムを製造することができる。当然のことながら、2ミルを超える厚さもまた達成され得る。場合によっては、フィルム224は、単一層から構成することができる。他の場合では、フィルム224は、多層から構成することができる。複数の層が存在する場合、層のうちの少なくとも1つは、炭水化物系ポリマー材料を含み得る。いくつかの実施形態では、炭水化物系ポリマー材料は、1つ以上の外層に存在してもよい。別の実施形態では、炭水化物系ポリマー材料は、内層に存在してもよい。炭水化物系ポリマー材料が外層(複数可)に含まれていない場合、外層の生分解は起こらない可能性がある。   The heated mixture can then be extruded using a die 218 to form extrudates, such as films, sheets, and the like. Various articles such as cooking utensils, plates, cups, bottles, their caps or lids, and the like can be manufactured using injection molding, thermoforming, or other plastic manufacturing processes. In film blow molding, gas can be injected into the extrudate to expand it at a pressure of 105-140 bar. The resulting tube 220 can be aligned through rollers 222 to create a film 224 typically between about 0.8 mil and about 2 mil thick. The blends described herein can be used to produce thinner films, for example, having a thickness on the order of 0.1 mil (0.0025 mm). Of course, thicknesses in excess of 2 mils can also be achieved. In some cases, film 224 may be comprised of a single layer. In other cases, the film 224 can be composed of multiple layers. If multiple layers are present, at least one of the layers may include a carbohydrate-based polymeric material. In some embodiments, the carbohydrate-based polymeric material may be present in one or more outer layers. In another embodiment, the carbohydrate-based polymeric material may be present in the inner layer. If the carbohydrate-based polymer material is not included in the outer layer (s), biodegradation of the outer layer may not occur.

図2Bおよび図2Cは、図2の吹込みフィルム装置に関するさらなる詳細を示し、特にブローアップ比およびダイギャップの特性が強度の増加のために特にどのように選択され得るかを示す、ダイ218、およびバブル220の形成を概略的に例示する。図2Bおよび図2Cに示すように、ダイ218は外側部材218aと内側部材218bとを含み得、それらの間にダイギャップ226が画定されている。本明細書に記載されるように、ダイ218は、狭いダイギャップ、例えば1000マイクロメートル未満、900マイクロメートル未満、800マイクロメートル未満、700マイクロメートル未満、600マイクロメートル未満、または500マイクロメートル未満(例えば、200〜500マイクロメートル)を提供するように特に構成され得る。この狭いダイギャップは、他の熱可塑性デンプン成分を含むフィルムを吹込み成形するときに最新技術で使用されている(および恐らくは必要である)広いダイギャップとは著しく対照的である。例えば、Leufgensは、1.6〜1.8mm(すなわち、1600〜1800マイクロメートル)のダイギャップを記載している。高いブローアップ比であっても、このような大きなダイギャップを使用すると、本明細書に記載の強度の増加を達成することが不可能になる場合がある。   FIGS. 2B and 2C show further details regarding the blown film apparatus of FIG. 2, and particularly show how the properties of the blow-up ratio and die gap can be selected for increased strength. And the formation of bubbles 220 is schematically illustrated. As shown in FIGS. 2B and 2C, die 218 may include an outer member 218a and an inner member 218b with a die gap 226 defined therebetween. As described herein, the die 218 may have a narrow die gap, for example, less than 1000 micrometers, less than 900 micrometers, less than 800 micrometers, less than 700 micrometers, less than 600 micrometers, or less than 500 micrometers ( (E.g., 200-500 micrometers). This narrow die gap is in sharp contrast to the wide die gaps used (and possibly necessary) in the state of the art when blowing films containing other thermoplastic starch components. For example, Leufgens describes a die gap of 1.6-1.8 mm (i.e., 1600-1800 micrometers). Even with a high blow-up ratio, using such a large die gap may not be able to achieve the increased strength described herein.

図2Bは、比較的高いブローアップ比をさらに示しており、これはバブルの最大直径(D)をダイギャップの直径(D)で割った比として定義される。言い換えれば、フィルムのレイフラット幅に関して、ブローアップ比は0.637*(レイフラット幅)/Dに等しい。フロストライン228は図2Bにも示されており、フロストライン228におけるそのような結晶化領域の上により透明な外観を有するように、前に溶融したバブル材料が結晶化し始める点である。本明細書に記載されるように、ブローアップ比は少なくとも2.0、例えば2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、2.2〜2.8、または約2.5である。出願人は、例えば1.5の典型的な吹込み成形ブローアップ比から2.5などの少なくとも2の値まで、ブローアップ比を単純に増加させることによって、フィルムの強度の増加を観察した。強度は、最大約3までの値で増加することが観察され、その後、強度の有意なさらなる増加は観察されず、そのため、2〜3、2.2〜2.8、または約2.5の値が特に適切である。本明細書に記載されるように、特に記載された再生可能な炭水化物系ポリマー材料を含むブレンドを吹込み成形するとき、ダイギャップは狭い値に維持され得、記載された強度の増加にも寄与することができる。 FIG. 2B further illustrates a relatively high blow-up ratio, which is defined as the ratio of the maximum diameter of the bubble (D B ) to the diameter of the die gap (D D ). In other words, with respect to lay flat width of the film, the blow up ratio is equal to 0.637 * (lay flat width) / D D. The frost line 228 is also shown in FIG. 2B, where the previously melted bubble material begins to crystallize to have a more transparent appearance over such crystallized regions in the frost line 228. As described herein, the blow-up ratio is at least 2.0, for example, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.. 8, 2.9, 3.0, 2.2-2.8, or about 2.5. Applicants have observed an increase in film strength by simply increasing the blow-up ratio from a typical blow-molded blow-up ratio of, for example, 1.5 to a value of at least 2, such as 2.5. The intensity was observed to increase at values up to about 3, after which no significant further increase in intensity was observed, so that 2-3, 2.2-2.8, or about 2.5 The values are particularly appropriate. As described herein, the die gap can be maintained at a narrow value, which also contributes to the described increase in strength, when blow-blending blends containing the described renewable carbohydrate-based polymeric materials. can do.

例として、500マイクロメートル未満のダイギャップおよび少なくとも2(例えば、2.2〜2.8、または約2.5)のブローアップ比は、最大1.5ミル(例えば、0.1ミル〜1.5ミル)の厚さを有するこのようなブレンドからフィルムを吹込み成形するために特によく適している。より厚いフィルム(より厚いフィルムが必要とされる場合)を吹込み成形するためには、それを通る溶融材料の流れに適応するようにダイギャップを増加させる必要があり得る。例えば、10ミル、またはさらには5ミルの非常に厚いフィルムを吹込み成形するためには、ダイギャップをいくらか大きくする必要があり得る(ただし、その値は依然として1000マイクロメートル未満、またはさらには500マイクロメートル未満であり得る)。   By way of example, a die gap of less than 500 micrometers and a blow-up ratio of at least 2 (eg, 2.2-2.8, or about 2.5) may be up to 1.5 mil (eg, 0.1 mil to 1 mil). It is particularly well suited for blow molding films from such blends having a thickness of 0.5 mils. In order to blow thicker films (where thicker films are needed), the die gap may need to be increased to accommodate the flow of molten material therethrough. For example, to blow a very thick film of 10 mils or even 5 mils, the die gap may need to be somewhat larger (although the value is still less than 1000 micrometers, or even 500 micrometers). Less than a micrometer).

本明細書に記載の概念は、以下の実施例においてさらに説明されるであろう。   The concepts described herein will be further described in the following examples.

実施例1
11個のデンプン系ポリマーを、27%の牛脂グリセリン(99%の純粋なグリセリン)および73%のデンプン(水を除く)から形成した。完成した各デンプン系ポリマーを、約1%未満の水を示し、LLDPEおよび無水物変性LLDPEと、それぞれ25重量%、70重量%、および5重量%の割合で混合した。次いで、得られた混合物を押出し、フィルムに吹込み成形した。各フィルムの70%がLLDPEであり、25%がデンプン系ポリマーであり、各フィルムの5%が無水物変性LLDPEであった。次いで、ASTM D−1709に従って落下ダーツ衝撃試験を用いてフィルムを試験した。試験したデンプンと強度試験の結果(グラム)の組み合わせを、表3に示す。表3の結果は、デンプンの混合物から形成された試料が、単一のデンプンから形成された試料のダーツ落下衝撃試験値よりも大きいダーツ落下衝撃試験値を有することを示す。
Example 1
Eleven starch-based polymers were formed from 27% tallow glycerin (99% pure glycerin) and 73% starch (excluding water). Each finished starch-based polymer showed less than about 1% water and was mixed with LLDPE and anhydride-modified LLDPE in proportions of 25%, 70%, and 5% by weight, respectively. The resulting mixture was then extruded and blown into a film. 70% of each film was LLDPE, 25% was a starch-based polymer, and 5% of each film was anhydride-modified LLDPE. The film was then tested using the drop dart impact test according to ASTM D-1709. The combinations of the starches tested and the strength test results (grams) are shown in Table 3. The results in Table 3 show that the sample formed from the mixture of starches has a dart drop impact test value greater than the dart drop impact test value of the sample formed from a single starch.

図5は、フィルム中のデンプン系NuPlastiQまたは「ESR」の百分率に基づく、異なる厚さのフィルム(0.5ミル、1ミル、1.5ミル、2.0ミル)についての衝撃試験強度をチャートにしている。図5に示す形成されたフィルムに使用されたNuPlastiQまたはESRは、90%のトウモロコシデンプンおよび10%のジャガイモデンプンを含むデンプンのブレンドから形成された。図5は、約20%〜約25%のNuPlastiQまたはESRで最大強度まで、NuPlastiQまたはESRの割合が増加するにつれてフィルムの強度がどのように増加するかを示す。ブレンドの残部は、本明細書に記載されるように、ポリエチレンおよび適切な相溶化剤を含んでいた。 FIG. 5 charts impact test strengths for films of different thicknesses (0.5 mil, 1 mil, 1.5 mil, 2.0 mil) based on the percentage of starch-based NuPlastiQ or “ESR” in the film. I have to. The NuPlastiQ or ESR used in the formed film shown in FIG. 5 was formed from a blend of starch containing 90% corn starch and 10% potato starch. FIG. 5 shows how the strength of the film increases as the percentage of NuPlastiQ or ESR increases, up to a maximum strength at about 20% to about 25% NuPlastiQ or ESR. The remainder of the blend contained polyethylene and a suitable compatibilizer, as described herein.

図6Aは、25%炭水化物系ポリマー材料を含み、残部が本明細書に記載されるように極めて少量(例えば、約5%)の相溶化剤と、PE(約70%)戸を含む、フィルムについての異なる厚さのフィルム(約0.1ミルから最大2ミルまで)に対するダーツ衝撃試験強度を示す。図6はまた、100%PEフィルムについての比較強度を示しており、それは全ての点において本開示によるブレンドについてよりも低い。図6は、農産物用バッグ(例えば、スーパーマーケットの農産物部門において、農産物を保持するために消費者に提供されるバッグ)についての、様々な「持ち運び」バッグ(例えば、運搬用に提供される食料品および他のプラスチックバッグ)についての、およびジャガイモ用バッグ(スーパーマーケットの農産物部門で典型的に5、10、または20ポンドのジャガイモを保持するのに使用されるプラスチックバッグ)についての他の様々な試験基準点をさらに示す。実施例8も同様であるが、「他の」ポリマー材料が石油源から誘導された合成LLDPEではなくバイオポリエチレンであるブレンドについての結果を示す。   FIG. 6A shows a film comprising 25% carbohydrate-based polymeric material with the balance comprising a very small amount (eg, about 5%) of a compatibilizer and PE (about 70%) door as described herein. 2 shows the dart impact test strength for films of different thicknesses (from about 0.1 mil up to 2 mils). FIG. 6 also shows the comparative strength for the 100% PE film, which is lower in all respects than for the blend according to the present disclosure. FIG. 6 shows various "carry" bags (e.g., grocery products provided for transportation) for produce bags (e.g., bags provided to consumers to hold produce in the produce section of a supermarket). And other plastic bags), and various other test criteria for potato bags (plastic bags used to hold 5, 10, or 20 pounds of potatoes in the supermarket produce sector). Points are further shown. Example 8 is similar, but shows results for a blend where the "other" polymeric material is biopolyethylene rather than synthetic LLDPE derived from a petroleum source.

図7は、本開示による様々なブレンドフィルム、ならびに比較フィルム(例えば、100%LLDPE、100%リサイクルLLDPE(rLLDPE))についての、異なる厚さのフィルム(0.5ミル未満から最大約2ミルまで)についてのダーツ衝撃試験強度をチャートにしている。未使用材料(25%NuPlastiQまたはESR、70%LLDPE、5%相溶化剤(25%NuPlastiQまたはESR/75%LLDPEと表示))から形成されたフィルムについての強度特性を示すことに加えて、図7は、このようなリサイクル材料(rLDESR)を未使用材料と次いでブレンドする(25%NuPlastiQまたはESR/25%rLDESR/50%LLDPEと表示)場合、またはブレンド中にリサイクルLLDPE(rLLDPE)が使用されている(25%NuPlastiQまたはESR/25%rLLDPE/50%LLDPEと表示)場合に生じる強度も示す。示されているように、再生可能性および生分解性の増加という前述の特徴に加えて、強度の結果は、PEポリマー材料の使用と比較して改善されている。   FIG. 7 shows films of different thicknesses (from less than 0.5 mil up to about 2 mils) for various blend films according to the present disclosure, as well as comparative films (eg, 100% LLDPE, 100% recycled LLDPE (rLLDPE)). The chart shows the dart impact test strength for ()). In addition to showing strength properties for films formed from virgin materials (25% NuPlastiQ or ESR, 70% LLDPE, 5% compatibilizer (designated 25% NuPlastiQ or ESR / 75% LLDPE)) 7 recycle LLDPE (rLLDPE) when such recycled material (rLDESR) is then blended with virgin material (designated 25% NuPlastiQ or ESR / 25% rLDESR / 50% LLDPE) or during blending (Indicated as 25% NuPlastiQ or ESR / 25% rLLDPE / 50% LLDPE). As shown, in addition to the aforementioned features of increased renewability and biodegradability, strength results are improved compared to the use of PE polymer materials.

実施例2
3つの試料を349日間試験して、ASTM D−5511に従って生分解性の特徴を決定した。この試験は、本格的な嫌気性消化装置(埋め立て地)の条件を再現することを意図していた。3つの試料(1342、1343、および1344と称される)の結果を図8A〜8Bおよび表4に示す。図8Aは、対照と比較した場合の、試料1343、1343、および1344の全てについての結果を示す。図8Bは、対照と比較した、試料1344単独の結果を示す。試料1342は、30%NuPlastiQまたはESR(10%未満の結晶化度を有する実質的に非晶質の炭水化物系ポリマー材料)、67%のPBAT、および3%の相溶化剤から形成され、1.1ミルの厚さを有した。試料1343は、27.5%のNuPlastiQまたはESR、70%のPBATおよび2.5%の相溶化剤から形成され、1.0ミルの厚さを有していた。試料1344は、40%NuPlastiQまたはESR、56%LLDPEおよび4%相溶化剤から形成され、1.0ミルの厚さを有していた。
Example 2
Three samples were tested for 349 days to determine biodegradability characteristics according to ASTM D-5511. This test was intended to replicate the conditions of a full-fledged anaerobic digester (landfill). The results for the three samples (designated 1342, 1343, and 1344) are shown in FIGS. FIG. 8A shows the results for all of samples 1343, 1343, and 1344 when compared to the control. FIG. 8B shows the results of sample 1344 alone compared to the control. Sample 1342 is formed from 30% NuPlastiQ or ESR (substantially amorphous carbohydrate-based polymeric material with less than 10% crystallinity), 67% PBAT, and 3% compatibilizer. It had a thickness of 1 mil. Sample 1343 was formed from 27.5% NuPlastiQ or ESR, 70% PBAT and 2.5% compatibilizer and had a thickness of 1.0 mil. Sample 1344 was formed from 40% NuPlastiQ or ESR, 56% LLDPE and 4% compatibilizer and had a thickness of 1.0 mil.

図8A〜8Bは、204日後、陰性対照が2.5%の分解を示し、陽性対照が86.5%の分解を示し、試料1342が43.3%の分解を示し、試料1343が53.9%の分解を示し、試料1344が77.2%の分解を示すことを示している。349日における分解値は、表4に示す通りである。 8A-8B show that after 204 days, the negative control shows 2.5% degradation, the positive control shows 86.5% degradation, sample 1342 shows 43.3% degradation, and sample 1343 shows 53.3% degradation. It shows 9% degradation, indicating that sample 1344 shows 77.2% degradation. The decomposition values at 349 days are as shown in Table 4.

349日後の生分解は、特に優れている。例えば、PBATを含む試料(1342および1343)は非常に良好な生分解を示し、生分解率はフィルムに含まれる炭水化物系ポリマー材料の割合よりはるかに大きいが、試料1344(図8B参照)はさらに驚くほど高く、非生分解性プラスチック材料がポリエチレンである場合、ほぼ96%の生分解(陽性対照よりさらに高い)を示し、これは通常の状況下では、当然のことながら、生分解性ではない(例えば、100%のポリエチレンであった表4の陰性対照参照を参照されたい)。このような生分解の結果は、注目に値し、かつ特に有利である。   Biodegradation after 349 days is particularly excellent. For example, samples containing PBAT (1342 and 1343) show very good biodegradation, with biodegradation rates far greater than the percentage of carbohydrate-based polymer material contained in the film, while sample 1344 (see FIG. 8B) further Surprisingly high, when the non-biodegradable plastic material is polyethylene, it shows a biodegradation of almost 96% (even higher than the positive control), which, under normal circumstances, is of course not biodegradable (See, for example, the negative control reference in Table 4 which was 100% polyethylene). The results of such biodegradation are noteworthy and particularly advantageous.

実施例3
25%NuPlastiQまたはESR、70%LLDPEおよび5%相溶化剤のブレンドで製造されたジャガイモ用包装袋を、ASTM D−5526に従って、60日、107日、202日、317日、439日、573日、および834日後に嫌気性生分解について試験した。この試験は、本格的な嫌気性消化装置(埋め立て地)の条件を再現することを意図していた。試験を様々な条件下で行い、接種材料は約35%、45%、および60%の有機固形分を有し、残部は水であった。35%の有機固形物(および65%の水)を含む接種材料についての結果を、図9および表5Aに示す。表5Bは、他の接種材料の値および他の試料についての結果を示す。ジャガイモ用バッグは、1.35ミルの厚さを有していた。これらのバッグを、試料1072と称する。
Example 3
Potato packaging bags made with a blend of 25% NuPlastiQ or ESR, 70% LLDPE and 5% compatibilizer were used according to ASTM D-5526 for 60 days, 107 days, 202 days, 317 days, 439 days, 573 days. , And 834 days later for anaerobic biodegradation. This test was intended to replicate the conditions of a full-fledged anaerobic digester (landfill). The test was performed under various conditions, and the inoculum had about 35%, 45%, and 60% organic solids with the balance being water. The results for the inoculum containing 35% organic solids (and 65% water) are shown in FIG. 9 and Table 5A. Table 5B shows other inoculum values and results for other samples. The potato bag had a thickness of 1.35 mil. These bags are referred to as sample 1072.

25%のNuPlastiQまたはESR、および70%のLLDPEで製造されたジャガイモ用バッグは、模擬埋立地条件下で834日間にわたって、注目すべき81%の生分解を示した。NuPlastiQまたはESRはポリエチレンと均一にブレンドされており、有利にはポリエチレンの長い炭素鎖が分解され、炭水化物系ポリマーNuPlastiQまたはESR材料を消費するのと同じ微生物によって消化される結果を有利にもたらす。このような結果は、ポリエチレンを含むバッグ全体が二酸化炭素、メタン、および水に生分解されていることを示している。このような結果は驚くべきことであり、かつ特に有利である。 Potato bags made with 25% NuPlastiQ or ESR and 70% LLDPE showed a remarkable 81% biodegradation over 834 days under simulated landfill conditions. NuPlastiQ or ESR is homogeneously blended with polyethylene, which advantageously results in the long carbon chains of the polyethylene being broken down and digested by the same microorganism that consumes the carbohydrate-based polymer NuPlastiQ or ESR material. These results indicate that the entire bag containing polyethylene has been biodegraded into carbon dioxide, methane, and water. Such a result is surprising and particularly advantageous.

45%の有機固形分および60%の有機固形分で行われた試験もまた、生分解率がジャガイモ用バッグに含まれるNuPlastiQまたはESRの割合を超える結果を示した。1%の生分解促進添加剤を含む同様のジャガイモ用バッグ(試料1073)、およびEcoFLEX(商標)堆肥化可能樹脂、およびメタロセンLLDPEを含む他の同様なジャガイモ用バッグ(試料1075)を用いての試験も行った。   Tests performed at 45% organic solids and 60% organic solids also showed that the biodegradation rate exceeded the percentage of NuPlastiQ or ESR contained in the potato bag. Using a similar potato bag containing 1% biodegradation enhancing additive (sample 1073), and another similar potato bag containing EcoFLEX ™ compostable resin and metallocene LLDPE (sample 1075). Testing was also performed.

実施例4
NuPlastiQまたはESRとLLDPEとのブレンドを用いて製造したフィルムを、ASTM D−5338に従って201日後および370日後に嫌気性生物分解について試験した。条件は、好気性消化および/または工業用堆肥条件を模擬することを意図していた。試験したフィルムは、表6および図10A〜図10Bにおいて1345および1346と表示されており、これらは370日後の結果を示している。201日目に、試料1345および1346はそれぞれ、74.2%および72.4%の調整された生分解率値を示したが、陰性対照は−3.3%を示し、陽性対照は100%を示した。図10A〜10Bは、実際の生分解率をプロットする。試料1345は、25%のNuPlastiQまたはESR、72.5%のLLDPE、および2.5%の相溶化剤を含んでいた。試料1346は、40%のNuPlastiQまたはESR、56%のLLDPE、および4%の相溶化剤を含んでいた。両方のフィルムは、1.0ミルの厚さを有していた。
Example 4
Films made using NuPlastiQ or a blend of ESR and LLDPE were tested for anaerobic biodegradation after 201 and 370 days according to ASTM D-5338. The conditions were intended to simulate aerobic digestion and / or industrial compost conditions. The tested films are labeled 1345 and 1346 in Table 6 and FIGS. 10A-10B, which show the results after 370 days. At day 201, samples 1345 and 1346 showed adjusted biodegradation values of 74.2% and 72.4%, respectively, while the negative control showed -3.3% and the positive control showed 100%. showed that. 10A-10B plot actual biodegradation rates. Sample 1345 contained 25% NuPlastiQ or ESR, 72.5% LLDPE, and 2.5% compatibilizer. Sample 1346 contained 40% NuPlastiQ or ESR, 56% LLDPE, and 4% compatibilizer. Both films had a thickness of 1.0 mil.

特に試料1345における370日後の生分解は、特に優れている。この試料(図10B参照)は、非生分解性プラスチック材料がポリエチレンである場合、97%を超える生分解を示し、これは通常の状況下では、当然のことながら、生分解性ではない(例えば、100%のポリエチレンであった表6の陰性対照を参照されたい)。このような生分解の結果は、注目に値し、かつ特に有利である。 In particular, the biodegradation of sample 1345 after 370 days is particularly excellent. This sample (see FIG. 10B) shows greater than 97% biodegradation when the non-biodegradable plastic material is polyethylene, which is, of course, under normal circumstances, not biodegradable (eg, , 100% polyethylene (see negative control in Table 6). The consequences of such biodegradation are noteworthy and particularly advantageous.

実施例5
NuPlastiQまたはESRとPBATとのブレンドを用いて製造したフィルムを、海洋条件を模擬することを意味する、ASTM D−6691に従って205日後に嫌気性生物分解について試験した。試験されたフィルムは、表7および図11において1439および1440と表示されている。205日目に、試料1439および1440はそれぞれ、49.6%および53.6%の調整された生分解率値を示した。試料1439は、30%のNuPlastiQまたはESR、67%のPBAT、および3%の相溶化剤を含んでいた。試料1440は、27%のNuPlastiQまたはESR、70%のPBAT、および2.5%の相溶化剤を含んでいた。試料フィルム1439は1.1ミルの厚さを有し、試料フィルム1440は1.0ミルの厚さを有していた。
Example 5
Films made using NuPlastiQ or a blend of ESR and PBAT were tested for anaerobic biodegradation after 205 days according to ASTM D-6691, meaning simulating marine conditions. The films tested are labeled 1439 and 1440 in Table 7 and FIG. At day 205, samples 1439 and 1440 exhibited adjusted biodegradation values of 49.6% and 53.6%, respectively. Sample 1439 contained 30% NuPlastiQ or ESR, 67% PBAT, and 3% compatibilizer. Sample 1440 contained 27% NuPlastiQ or ESR, 70% PBAT, and 2.5% compatibilizer. Sample film 1439 had a thickness of 1.1 mil and sample film 1440 had a thickness of 1.0 mil.

実施例6
追加の製造フィルムを、生分解性について試験した。以下の表8は、このような試験の結果を要約したものであり、そのいくつかは上に詳細に記載されている。このような試験は、様々な模擬条件下(例えば、埋立地、堆肥化、海洋環境)で、炭水化物系ポリマー材料、および様々なポリマー材料の広い範囲の割合にわたって優れた生分解性の結果を示す。
Example 6
Additional manufactured films were tested for biodegradability. Table 8 below summarizes the results of such tests, some of which are described in detail above. Such tests show excellent biodegradability results under a variety of simulated conditions (eg, landfills, composting, marine environments) over a wide range of carbohydrate-based polymeric materials and various polymeric materials. .

実施例7
本発明に従って、炭水化物系ポリマー材料の異なる添加量レベルについて生分解性を評価するために追加の試験を実施した。試験は、ASTM D5511に従った。試験試料中の炭水化物系ポリマー材料のレベルは、ブレンドの0重量%(対照)、1重量%、5重量%、10重量%、および20重量%であった。以下の表9は、このような試験の結果を要約する。1%添加量でも、65日後の生分解率(2.7%)は、添加量(1%のみ)よりも大きく、ブレンドに含まれるポリエチレンもまた分解されていることを示している。この傾向は、生分解率が増加し続ける95日目におけるデータでも続いている(例えば、95日目で5%)。炭水化物系ポリマー材料の5%、10%、および20%のより高い添加量では、さらに加速された結果が見られる。生分解性を与える炭水化物系ポリマー材料を充填した全ての試料において、非生分解性プラスチック含有量全体が、例えば妥当な期間内(例えば、1年、2年、3年、4年、または5年以内)に、このような処分条件下で分解されることが予想される。
Example 7
In accordance with the present invention, additional tests were performed to evaluate biodegradability for different loading levels of carbohydrate-based polymeric materials. Testing was in accordance with ASTM D5511. The levels of carbohydrate-based polymeric material in the test samples were 0% (control), 1%, 5%, 10%, and 20% by weight of the blend. Table 9 below summarizes the results of such a test. Even at the 1% loading, the biodegradation rate (2.7%) after 65 days was greater than the loading (1% only), indicating that the polyethylene contained in the blend was also degraded. This trend continues with data at day 95 where the rate of biodegradation continues to increase (eg, 5% at day 95). Higher loadings of 5%, 10%, and 20% of the carbohydrate-based polymer material show further accelerated results. In all samples loaded with a biodegradable carbohydrate-based polymeric material, the total non-biodegradable plastic content may be, for example, within a reasonable time period (eg, 1, 2, 3, 4, or 5 years). ) Is expected to be degraded under such disposal conditions.

実施例8
フィルムを、バイオポリエチレン(Braskemから供給)、NuPlastiQまたはESR、およびBynel(登録商標)相溶化剤のブレンドから製造した。一旦形成されたら、得られたフィルムをダーツ強度について試験した(例えば、ASTM D−1709に従って)。フィルムは、0.5ミルから最大2ミルまでの様々な厚さで、および0重量%から35重量%に及ぶデンプン系ポリマー材料(NuPlastiQまたはESR)の範囲の様々な割合で吹込み成形した。結果を図12Aおよび図12Bに示す。
Example 8
Films were made from a blend of biopolyethylene (supplied by Braskem), NuPlastiQ or ESR, and Bynel® compatibilizer. Once formed, the resulting films were tested for dart strength (eg, according to ASTM D-1709). The films were blown in various thicknesses from 0.5 mil up to 2 mils and in various proportions ranging from 0% to 35% by weight of the starch-based polymeric material (NuPlastiQ or ESR). The results are shown in FIGS. 12A and 12B.

図12Aから明らかなように、バイオポリエチレン単独(NuPlastiqまたはESRなし)は、0.5ミルの厚さで約120gのダーツ強度、1ミルの厚さで約155gのダート強度、1.5ミルの厚さに対して約200g、2ミルの厚さに対して約270gのダーツ強度を提供する。おおよそのダーツ強度を、表10Aに示す。表10Bは、純粋なバイオポリエチレンフィルムと比較したときの強度増加の百分率を示す。フィルム内の全ての厚さ、および試験した全てのNuPlastiQまたはESRの百分率で増加があることは容易に明らかである。強度の増加は、フィルムが厚くなるにつれて特に大きくなる(すなわち、増加率は、より薄いフィルムと比較してより厚いフィルムではさらに劇的である)。   As can be seen from FIG. 12A, biopolyethylene alone (without NuPlastiq or ESR) has a dart strength of about 120 g at 0.5 mil thickness, a dart strength of about 155 g at 1 mil thickness, 1.5 mil dart strength. It provides a dart strength of about 200 g for thickness and about 270 g for 2 mil thickness. The approximate dart strength is shown in Table 10A. Table 10B shows the percentage increase in strength when compared to pure biopolyethylene film. It is readily apparent that there is an increase in the percentage of all thicknesses in the film, and all NuPlastiQ or ESR tested. The increase in strength is particularly large as the film becomes thicker (ie, the rate of increase is more dramatic for thicker films as compared to thinner films).

このようなフィルムの形成および試験において、出願人は、強度の増加の結果が、合成石油化学ポリエチレンを使用して見られる結果と概してよく一致することを観察した。上記のように、ブレンド中にバイオポリエチレン材料を使用すると、厚さが増すにつれて強度の向上がより急速に増大することが観察された(すなわち、増加率は、より薄いフィルムと比較してより厚いフィルムで最も劇的である)。 In forming and testing such films, Applicants have observed that the results of the increase in strength generally agree well with the results seen using synthetic petrochemical polyethylene. As noted above, it was observed that the strength increase increased more rapidly with increasing thickness when using the biopolyethylene material in the blend (i.e., the rate of increase was greater as compared to thinner films). Most dramatic in film).

バイオポリエチレンを用いたデンプン系NuPlastiQまたはESRのためのスイートスポットは、石油化学原料ポリエチレンを用いて観察された約25%ではなく、約15%であり得ることもまた観察された。それにもかかわらず、NuPlastiQまたはESRをいずれかのベース樹脂とブレンドすると、強度の増加が同様に観察された。   It was also observed that the sweet spot for starch-based NuPlastiQ or ESR with biopolyethylene could be about 15% instead of the about 25% observed with petrochemical feed polyethylene. Nevertheless, when NuPlastiQ or ESR was blended with either base resin, an increase in strength was observed as well.

最後に、実施例8に従って形成されたフィルムは40%をはるかに超える生物原料含有量を含み、ベース樹脂(例えば、本明細書に記載されるもののような任意の「グリーン」な持続可能なポリマー材料)および炭水化物系またはデンプン系のNuPlastiQまたはESR材料は、持続可能な材料に由来する。生物原料含有量としてカウントされなかったフィルム中の唯一の成分は、相溶化剤である(また利用可能であれば、持続可能な相溶化剤を使用することができる)。したがって、生物原料含有量は、フィルムまたは他の製品の少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85重量%、少なくとも90重量%、またはさらには少なくとも95重量%であり得る。実施例8のフィルムは、それらが90重量%を超える生物原料含有量を含むように、Bynel(登録商標)相溶化剤以外の生物原料含有量からなっていた。   Finally, the film formed according to Example 8 contains a biomaterial content of well over 40%, and the base resin (eg, any “green” sustainable polymer such as those described herein) Materials) and NuPlastiQ or ESR materials based on carbohydrates or starches are derived from sustainable materials. The only component in the film not counted as biomaterial content is the compatibilizer (and, if available, a sustainable compatibilizer can be used). Thus, the biomaterial content is at least 40%, at least 45%, at least 50%, at least 55%, at least 60%, at least 65%, at least 70%, at least 75%, at least 80% of the film or other product. It can be at least 85%, at least 90%, or even at least 95% by weight. The films of Example 8 consisted of a biomaterial content other than Bynel® compatibilizer such that they contained a biomaterial content of greater than 90% by weight.

最後に、実施例8のフィルムは、上記の実施例で試験した他の様々な試験ポリエチレンについて記載したのと同様の方法で、実質的に完全に生分解性である。したがって、本発明は、持続可能であるだけでなく生分解性でもある、非常に高い生物原料含有量のポリマーフィルムおよび他の製品を提供する。   Finally, the film of Example 8 is substantially completely biodegradable in a manner similar to that described for the various other test polyethylenes tested in the above examples. Thus, the present invention provides polymer films and other products with very high biomaterial content that are not only sustainable but also biodegradable.

実施例9
この実施例は、ブローアップ比および/またはダイギャップの効果を例示している。ダーツ衝撃試験強度は、ポリエチレン単独から形成されたフィルム、ならびにNuPlastiQまたはESR、ポリエチレン、および相溶化剤のブレンドから形成されたフィルムを含む、様々なフィルムについて測定される。ブレンドから形成されたフィルムは、25%の再生可能な炭水化物系ポリマー材料、5%の相溶化剤、および70%のポリエチレンを含む。全てのフィルムは、約2.5のブローアップ比で吹込み成形される。出願人は、ブレンドを用いて増大したブローアップ比でフィルムを吹込み成形すると、強度の増加が観察されるが、ポリエチレンのみからフィルムを吹込み成形する場合には、ブローアップ比が強度にいかなる有意な影響も及ぼさないことを観察した。言い換えれば、ポリエチレン単独では、ブローアップ比が1.5、3、またはその間のどこであっても、強度は実質的に同じである。以下の表11は、対照と比較した本発明の様々な厚さのフィルムについてのおおよそのダーツ衝撃強度値(gでの)、ならびに対照と比較したときの様々なブレンドについての強度増加率を示す。
Example 9
This example illustrates the effect of blow-up ratio and / or die gap. The dart impact test strength is measured on a variety of films, including films formed from polyethylene alone, and films formed from NuPlastiQ or a blend of ESR, polyethylene, and a compatibilizer. The film formed from the blend contains 25% renewable carbohydrate-based polymer material, 5% compatibilizer, and 70% polyethylene. All films are blow molded at a blow-up ratio of about 2.5. Applicants have observed that when blowing a film with an increased blow-up ratio using a blend, an increase in strength is observed, but when blowing a film from polyethylene alone, any blow-up ratio It was observed that it had no significant effect. In other words, polyethylene alone has substantially the same strength at a blow-up ratio of 1.5, 3, or anywhere in between. Table 11 below shows the approximate dart impact strength values (in grams) for films of various thicknesses of the invention compared to the control, as well as the percentage increase in strength for the various blends when compared to the control. .

図13は、ポリエチレンと25%NuPlastiQまたはESR再生可能炭水化物系ポリマー材料とのブレンドから、例えば、約2.5のブローアップ比で形成されたフィルムと比較した、様々なフィルム厚さにおける100%ポリエチレンフィルムの追加の比較ダーツ衝撃強度データを示す。図13は、わずか0.1ミルの厚さを有するフィルムを製造する能力を示す。本明細書に記載されるように、ポリエチレン材料単独からこのような薄フィルムを形成することは、かなり困難であり得る。図13によって示されるように、100%ポリエチレンフィルムの強度は、ブローアップ比と実質的に無関係である(すなわち、強度は、1.5のブローアップ比、または2.0、または2.5もしくは3.0のブローアップ比で実質的に同じである)。全ての点で、25%NuPlastiQまたはESR再生可能炭水化物系ポリマー材料ブレンドから形成されたフィルムの強度は、ポリエチレン単独から形成されたフィルムの強度よりも大きい。 FIG. 13 shows 100% polyethylene at various film thicknesses compared to a film formed from a blend of polyethylene and 25% NuPlastiQ or ESR renewable carbohydrate-based polymeric material, for example, with a blow-up ratio of about 2.5. Figure 3 shows additional comparative dart impact data for the film. FIG. 13 shows the ability to produce films having a thickness of only 0.1 mil. As described herein, forming such thin films from polyethylene material alone can be quite difficult. As shown by FIG. 13, the strength of the 100% polyethylene film is substantially independent of the blow-up ratio (ie, the strength is a blow-up ratio of 1.5, or 2.0, or 2.5 or 2.5 or Substantially the same at a blow-up ratio of 3.0). In all respects, the strength of films formed from 25% NuPlastiQ or ESR renewable carbohydrate-based polymer material blends is greater than the strength of films formed from polyethylene alone.

実施例10
実施例10〜14は、臭気低減剤の添加の例示である。実施例10は、比較例である。試料は、炭水化物系ポリマー材料と別のポリマー樹脂(ポリエチレンとして選択される)のブレンド、ならびに無水マレイン酸変性PE相溶化剤から調製される。相溶化剤は5重量%の量で含まれる。炭水化物系ポリマー材料の量は5重量%から最大50重量%まで変化し、残部はポリエチレンポリマー樹脂である。これらの試料は、いかなる臭気低減剤も含まず、炭水化物系ポリマー材料に特有のわずかな臭いを示し、これはポップコーン様の臭い、キャラメルコーン様の臭い、またはわずかに焦げたデンプン臭として説明され得る。物品の幾何学的形状が比較的開いた状態であるとき(例えば、材料の平面シートまたはフィルム)、臭気はほとんど観察できないが、幾何学的形状が比較的閉じられた状態であるとき(例えば、カップ状、またはフィルムがロールに巻かれている場合)、臭気はより顕著になる。
Example 10
Examples 10 to 14 are examples of the addition of an odor reducing agent. Example 10 is a comparative example. Samples are prepared from a blend of a carbohydrate-based polymer material and another polymer resin (selected as polyethylene), as well as a maleic anhydride-modified PE compatibilizer. The compatibilizer is included in an amount of 5% by weight. The amount of carbohydrate-based polymer material varies from 5% by weight to a maximum of 50% by weight, with the balance being a polyethylene polymer resin. These samples do not contain any odor reducing agents and exhibit a slight odor characteristic of carbohydrate-based polymeric materials, which can be described as a popcorn-like odor, a caramel corn-like odor, or a slightly burnt starchy odor . When the geometry of the article is relatively open (eg, a flat sheet or film of material), little odor is observable, but when the geometry is relatively closed (eg, The odor becomes more pronounced (in the form of a cup or when the film is wound on a roll).

実施例11
実施例10のものと同一であるが、臭気低減剤として少量の4−ヒドロキシ−3−メトキシベンズアルデヒド(バニリン)を含む試料を調製する。臭気低減剤は粉末として、例えば、凍結乾燥粉末として提供される。粉末を、炭水化物系ポリマー材料を製造するために使用される液体成分(例えば、水および/またはグリセリン)と混合して、その中に臭気低減剤の均一な分散液を得る。その後、実施例10(および実施例1)と同様にして、水、グリセリン、およびデンプンから炭水化物系ポリマー材料を形成するので、完成した炭水化物系ポリマー材料は、重量で20ppm(0.002%)のレベルでその中に分散したレベルの臭気低減剤を含む。各試料において、炭水化物系ポリマー材料の臭気低減剤に対する比(NuPlastiQまたはESR対ORAの比)は、50,000:1である。
Example 11
A sample is prepared that is identical to that of Example 10, but with a small amount of 4-hydroxy-3-methoxybenzaldehyde (vanillin) as an odor reducing agent. The odor reducing agent is provided as a powder, for example, as a lyophilized powder. The powder is mixed with a liquid component (eg, water and / or glycerin) used to make the carbohydrate-based polymeric material to provide a uniform dispersion of the odor reducing agent therein. Thereafter, the carbohydrate-based polymer material is formed from water, glycerin, and starch in the same manner as in Example 10 (and Example 1), so that the finished carbohydrate-based polymer material has 20 ppm (0.002%) by weight. It contains a level of odor reducing agent dispersed therein at a level. In each sample, the ratio of carbohydrate-based polymeric material to odor reducing agent (NuPlastiQ or ESR to ORA) is 50,000: 1.

試料の特性は、表12に示す通りである。   The characteristics of the sample are as shown in Table 12.

実施例10の他の点では同一の試料とは対照的に、これらの試料は、実施例10に記載されたわずかな特徴的な臭気をもはや示さない。臭気の違いは、ブレンドがカップの形態に成形されている場合など、比較的閉じた形状で特に顕著である。比較として、表12に示すようなブレンドから形成されたカップは、100%ポリエチレンから形成されたカップと同様に、認識可能な臭気を全く示さない。炭水化物系ポリマー含有量に典型的に付随する他の特徴的な臭気を打ち消すためには、ごく少量の臭気低減剤で十分であることは驚くべきことである。 In contrast to the otherwise identical samples of Example 10, these samples no longer show the slight characteristic odor described in Example 10. The difference in odor is particularly pronounced in relatively closed shapes, such as when the blend is molded in the form of a cup. As a comparison, cups formed from blends as shown in Table 12 show no discernable odor, as do cups formed from 100% polyethylene. It is surprising that only small amounts of odor reducing agents are sufficient to counteract other characteristic odors typically associated with carbohydrate-based polymer content.

実施例12
実施例10のものと同一であるが、臭気低減剤として少量の凍結乾燥イチゴ粉末を含む試料を調製する。粉末臭気低減剤は、重量で20ppm(0.002%)のレベルで炭水化物系ポリマー材料中に分散している。
Example 12
A sample is prepared that is identical to that of Example 10, but contains a small amount of lyophilized strawberry powder as an odor reducing agent. The powder odor reducer is dispersed in the carbohydrate-based polymer material at a level of 20 ppm (0.002%) by weight.

物品は実施例10と同じ方法で形成されるが、その中に分散された少量の臭気低減剤を含む。   The article is formed in the same manner as in Example 10, but with a small amount of odor reducing agent dispersed therein.

実施例10の他の点では同一の試料とは対照的に、これらの試料は、実施例10に記載されたわずかな特徴的な臭気をもはや示さない。臭気の違いは、ブレンドがカップの形に成形されている場合など、比較的閉じた形状で特に顕著である。比較として、表13に示すようなブレンドから形成されたカップは、100%ポリエチレンから形成されたカップと同様に、認識可能な臭気を全く示さない。炭水化物系ポリマー含有量に典型的に付随する他の特徴的な臭気を打ち消すためには、ごく少量の臭気低減剤で十分であることは驚くべきことである。 In contrast to the otherwise identical samples of Example 10, these samples no longer show the slight characteristic odor described in Example 10. Odor differences are particularly pronounced in relatively closed shapes, such as when the blend is molded into a cup shape. By comparison, cups formed from blends as shown in Table 13 show no discernable odor, as do cups formed from 100% polyethylene. It is surprising that only small amounts of odor reducing agents are sufficient to counteract other characteristic odors typically associated with carbohydrate-based polymer content.

実施例13
実施例10のものと同一であるが、臭気低減剤として少量の凍結乾燥ブルーベリー粉末を含む試料を調製する。粉末臭気低減剤は、重量で20ppm(0.002%)のレベルで炭水化物系ポリマー材料中に分散している。
Example 13
A sample is prepared that is identical to that of Example 10, but with a small amount of lyophilized blueberry powder as an odor reducing agent. The powder odor reducer is dispersed in the carbohydrate-based polymer material at a level of 20 ppm (0.002%) by weight.

物品は実施例10と同じ方法で形成されるが、その中に分散された少量の臭気低減剤を含む。   The article is formed in the same manner as in Example 10, but with a small amount of odor reducing agent dispersed therein.

実施例10の他の点では同一の試料とは対照的に、これらの試料は、実施例10に記載されたわずかな特徴的な臭気をもはや示さない。臭気の違いは、ブレンドがカップの形に成形されている場合など、比較的閉じた形状で特に顕著である。比較として、表14に示すようなブレンドから形成されたカップは、100%ポリエチレンから形成されたカップと同様に、認識可能な臭気を全く示さない。炭水化物系ポリマー含有量に典型的に付随する他の特徴的な臭気を打ち消すためには、ごく少量の臭気低減剤で十分であることは驚くべきことである。 In contrast to the otherwise identical samples of Example 10, these samples no longer show the slight characteristic odor described in Example 10. Odor differences are particularly pronounced in relatively closed shapes, such as when the blend is molded into a cup shape. As a comparison, cups formed from blends as shown in Table 14 show no discernable odor, as do cups formed from 100% polyethylene. It is surprising that only small amounts of odor reducing agents are sufficient to counteract other characteristic odors typically associated with carbohydrate-based polymer content.

実施例14
実施例10のものと同一であるが、臭気低減剤としてごく少量の凍結乾燥ブバニリン粉末を含む試料を調製する。粉末臭気低減剤は、重量で5ppm(0.0005%)〜100ppm(0.01%)のレベルで炭水化物系ポリマー材料中に分散している。
物品は実施例10と同じ方法で形成されるが、その中に分散された少量の臭気低減剤を含む。
Example 14
A sample is prepared which is identical to that of Example 10, but contains only a small amount of lyophilized bubaniline powder as odor reducing agent. The powder odor reducing agent is dispersed in the carbohydrate-based polymer material at a level of 5 ppm (0.0005%) to 100 ppm (0.01%) by weight.
The article is formed in the same manner as in Example 10, but with a small amount of odor reducing agent dispersed therein.

実施例10の他の点では同一の試料とは対照的に、これらの試料は、実施例10に記載されたわずかな特徴的な臭気をもはや示さない。臭気の違いは、ブレンドがカップの形に成形されている場合など、比較的閉じた形状で特に顕著である。比較として、表15に示すようなブレンドから形成されたカップは、100%ポリエチレンから形成されたカップと同様に、認識可能な臭気を全く示さない。炭水化物系ポリマー含有量に典型的に付随する他の特徴的な臭気を打ち消すためには、ごく少量の臭気低減剤で十分であることは驚くべきことである。比較的高いレベルのバニリン(例えば、100ppm以上)は、特徴的な好ましいバニラ臭を含み始める可能性がある。 In contrast to the otherwise identical samples of Example 10, these samples no longer show the slight characteristic odor described in Example 10. Odor differences are particularly pronounced in relatively closed shapes, such as when the blend is molded into a cup shape. By comparison, cups formed from blends as shown in Table 15 show no discernable odor, as do cups formed from 100% polyethylene. It is surprising that only small amounts of odor reducing agents are sufficient to counteract other characteristic odors typically associated with carbohydrate-based polymer content. Relatively high levels of vanillin (e.g., 100 ppm or more) can begin to contain the characteristic favorable vanilla odor.

IV.結論
最後に、様々な実装例は構造的特徴および/または方法論的行為に特有の言語で説明されているが、添付の表現で定義された主題は必ずしも説明された特定の特徴または行為に限定されないことが理解されるものとする。そうではなく、特定の特徴および動作は、特許請求の範囲に記載の主題を実施する例示的な形態として開示されている。
IV. Conclusion Finally, while various implementations are described in a language specific to structural features and / or methodological acts, the subject matter defined in the accompanying language is not necessarily limited to the particular features or acts described. Shall be understood. Rather, the specific features and acts are disclosed as example forms of implementing the claimed subject matter.

最後に、本明細書に開示された本発明の特徴の実施形態は、本発明の特徴の原理の例示であることを理解されたい。採用され得る他の修正は、本発明の特徴の範囲内である。したがって、限定ではなく例として、本発明の特徴の代替構成を本明細書の教示に従って利用することができる。したがって、本発明の特徴は、図示および説明されたものに厳密に限定されない。   Finally, it is to be understood that the embodiments of the features of the invention disclosed herein are illustrative of the principles of the features of the invention. Other modifications that can be employed are within the features of the invention. Thus, by way of example, and not limitation, alternative features of the invention may be utilized in accordance with the teachings herein. Thus, the features of the present invention are not strictly limited to those shown and described.

本開示の範囲は、任意の請求項を他の任意の請求項に従属するように書き換えること、他の請求項の任意の組み合わせから複数の従属関係を含むこと、および/または複数の請求項を組み合わせることに及ぶことが理解されよう。このようなことは、発明の概要の節に記載されているように「請求され得る例示的概念の要約」にも及ぶ。本開示の範囲はまた、別の請求項への挿入のための、任意の請求項からの任意の組み合わせの特徴の挿入および/または除去、または任意の他の請求項からのそのような機能の任意の組み合わせを含む新しい請求項の起草に及ぶ。   The scope of the present disclosure may rewrite any claim as dependent on any other claim, include multiple dependencies from any combination of the other claims, and / or include multiple claims. It will be appreciated that the combination extends. Such extends to the “summary of exemplary concepts that may be claimed” as described in the Summary of the Invention section. The scope of the present disclosure also includes the insertion and / or removal of any combination of features from any claim for insertion into another claim, or the use of such features from any other claim. It covers the drafting of new claims, including any combination.

Claims (51)

物品であって、
20%以下の結晶化度を有する実質的に非晶質の炭水化物系ポリマー材料と、
前記実質的に非晶質の炭水化物系ポリマー材料とブレンドされた別のポリマー材料と、を含み、
前記物品の強度が、前記炭水化物系ポリマー材料を含まずに、他のポリマー材料のみから製造された場合に前記物品が有するであろう強度よりも少なくとも5%大きいこと、または
模擬埋立地条件下で5年以内に生分解する前記物品の量が、前記炭水化物系ポリマー材料の量よりも多いこと、のうちの少なくとも1つである、物品。
An article,
A substantially amorphous carbohydrate-based polymer material having a crystallinity of 20% or less;
Another polymer material blended with the substantially amorphous carbohydrate-based polymer material;
The strength of the article is at least 5% greater than the strength that the article would have if it were made solely from other polymer materials without the carbohydrate-based polymer material, or under simulated landfill conditions The article wherein the amount of the article that biodegrades within 5 years is at least one of greater than the amount of the carbohydrate-based polymeric material.
前記他のポリマー材料が、ポリオレフィンを含む、請求項1に記載の物品。   The article of claim 1, wherein the other polymeric material comprises a polyolefin. 前記実質的に非晶質の炭水化物系ポリマー材料が、20%未満、好ましくは15%未満、より好ましくは10%未満の結晶化度を有する、請求項1に記載の物品。   Article according to claim 1, wherein the substantially amorphous carbohydrate-based polymer material has a crystallinity of less than 20%, preferably less than 15%, more preferably less than 10%. 前記実質的に非晶質の炭水化物系ポリマー材料が、70℃超、75℃超、80℃超、70℃〜100℃、または80℃〜100℃のガラス転移温度、熱変形温度、またはビカット軟化温度を有する、請求項1に記載の物品。   The substantially amorphous carbohydrate-based polymer material has a glass transition temperature, heat distortion temperature, or Vicat softening of more than 70 ° C, more than 75 ° C, more than 80 ° C, 70 ° C to 100 ° C, or 80 ° C to 100 ° C. The article of claim 1, wherein the article has a temperature. 前記実質的に非晶質の炭水化物系ポリマー材料が、少なくとも1.0GPaのヤング率を有する、請求項1に記載の物品。   The article of claim 1, wherein the substantially amorphous carbohydrate-based polymeric material has a Young's modulus of at least 1.0 GPa. 前記他のポリマー材料が、ポリエチレンを含む、請求項1に記載の物品。   The article of claim 1, wherein the other polymeric material comprises polyethylene. 前記物品が、フィルムを含み、前記フィルムが、前記炭水化物系ポリマー材料とポリエチレンとのブレンドから形成されている、請求項6に記載の物品。   The article of claim 6, wherein the article comprises a film, wherein the film is formed from a blend of the carbohydrate-based polymeric material and polyethylene. 前記他のポリマー材料が、それ自体では生分解性ではない石油化学系ポリマー材料を含む、請求項1に記載の物品。   The article of claim 1, wherein the other polymeric material comprises a petrochemical-based polymeric material that is not biodegradable by itself. 前記他のポリマー材料が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリスチレン、ABS、ナイロン、ポリ塩化ビニル、PBAT、またはポリカーボネートのうちの1つ以上を含む、請求項1に記載の物品。   The article of claim 1, wherein the other polymeric material comprises one or more of polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polyester, polystyrene, ABS, nylon, polyvinyl chloride, PBAT, or polycarbonate. 5重量%の前記炭水化物系ポリマー材料が、前記他のポリマー材料を生分解性にするのに十分であり、それにより模擬埋立地条件下で5年以内に生分解する前記物品の量が、前記炭水化物系ポリマー材料の量よりも多い、請求項1に記載の物品。   5% by weight of the carbohydrate-based polymer material is sufficient to make the other polymer material biodegradable, such that the amount of the article that biodegrades within 5 years under simulated landfill conditions The article of claim 1, wherein the amount is greater than the amount of carbohydrate-based polymeric material. 前記炭水化物系ポリマー材料と前記他のポリマー材料とのブレンドが、少なくとも5重量%の前記炭水化物系ポリマー材料を含む、請求項1に記載の物品。   The article of claim 1, wherein the blend of the carbohydrate-based polymer material and the other polymer material comprises at least 5% by weight of the carbohydrate-based polymer material. 前記炭水化物系ポリマー材料と他のポリマー材料とのブレンドが、5%〜50重量%の前記炭水化物系ポリマー材料を含む、請求項1に記載の物品。   The article of claim 1, wherein the blend of the carbohydrate-based polymer material with another polymer material comprises 5% to 50% by weight of the carbohydrate-based polymer material. 前記炭水化物系ポリマー材料と他のポリマー材料とのブレンドが、10%〜50重量%の前記炭水化物系ポリマー材料を含む、請求項1に記載の物品。   The article of claim 1, wherein the blend of the carbohydrate-based polymer material with another polymer material comprises 10% to 50% by weight of the carbohydrate-based polymer material. 前記物品が、フィルムを含み、前記フィルムが、0.005mm未満、好ましくは0.002mm〜0.004mmの厚さを有する、請求項1に記載の物品。   The article according to claim 1, wherein the article comprises a film, the film having a thickness of less than 0.005 mm, preferably 0.002 mm to 0.004 mm. 前記物品が、フィルムを含み、前記フィルムが、0.0025mm(0.1ミル)〜0.25mm(10ミル)の厚さを有する、請求項1に記載の物品。   The article of claim 1, wherein the article comprises a film, wherein the film has a thickness of between 0.1 mil and 10 mil. 前記炭水化物系ポリマー材料が、デンプン系ポリマー材料を含む、請求項1に記載の物品。   The article of claim 1, wherein the carbohydrate-based polymer material comprises a starch-based polymer material. 前記デンプン系ポリマー材料が、デンプンおよび可塑剤から形成される、請求項16に記載の物品。   17. The article of claim 16, wherein the starch-based polymeric material is formed from starch and a plasticizer. 前記デンプンが、ジャガイモデンプン、トウモロコシデンプン、またはタピオカデンプンのうちの1つ以上を含み、前記可塑剤が、グリセリンを含む、請求項17に記載の物品。   18. The article of claim 17, wherein the starch comprises one or more of potato starch, corn starch, or tapioca starch, and wherein the plasticizer comprises glycerin. 前記デンプン系ポリマー材料が、少なくとも2つの異なるデンプンのブレンドから形成される、請求項16に記載の物品。   17. The article of claim 16, wherein the starch-based polymeric material is formed from a blend of at least two different starches. 前記物品が、フィルムを含み、前記フィルムが、少なくとも100g/ミル(0.0254mm)の厚さ、好ましくは少なくとも140g/ミル(0.0254mm)の厚さのダーツ強度を有する、請求項1に記載の物品。   The article according to claim 1, wherein the article comprises a film, the film having a dart strength of at least 100 g / mil (0.0254 mm) thickness, preferably at least 140 g / mil (0.0254 mm) thickness. Goods. 前記物品の強度が、前記炭水化物系ポリマー材料を含まずに、前記他のポリマー材料のみから製造された場合に前記物品が有するであろう強度よりも少なくとも10%大きい、請求項1に記載の物品。   2. The article of claim 1, wherein the strength of the article is at least 10% greater than the strength that the article would have if it were made solely of the other polymer material without the carbohydrate-based polymer material. . 前記他のポリマー材料が、持続可能なポリマー材料を含む、請求項1に記載の物品。   The article of claim 1, wherein the other polymeric material comprises a sustainable polymeric material. 前記他のポリマー材料が、サトウキビまたはトウモロコシのうちの1つ以上から形成された持続可能なポリマー材料を含む、請求項22に記載の物品。   23. The article of claim 22, wherein the other polymeric material comprises a sustainable polymeric material formed from one or more of sugarcane or corn. 前記物品のポリマー含有量の少なくとも90%が、持続可能な供給源から供給される、請求項22に記載の物品。   23. The article of claim 22, wherein at least 90% of the polymer content of the article is provided from a sustainable source. 前記物品が、フィルム、シート、ボトル、または他の容器のうちの少なくとも1つを含む、請求項22に記載の物品。   23. The article of claim 22, wherein the article comprises at least one of a film, sheet, bottle, or other container. 前記持続可能なポリマー材料が、持続可能な供給源から形成されたポリエチレン、ポリプロピレン、またはポリエチレンテレフタレートのうちの1つ以上を含む、請求項22に記載の物品。   23. The article of claim 22, wherein the sustainable polymeric material comprises one or more of polyethylene, polypropylene, or polyethylene terephthalate formed from a sustainable source. 前記実質的に非晶質の炭水化物系ポリマー材料と前記他のポリマー材料との前記ブレンドが、臭気低減剤をさらに含み、前記臭気低減剤が、好ましくは有機臭気低減剤であり、前記臭気低減剤の非存在下において、前記炭水化物系ポリマー材料が、前記物品に特徴的な焦げた炭水化物臭を付与する、請求項1に記載の物品。   Wherein the blend of the substantially amorphous carbohydrate-based polymer material and the other polymer material further comprises an odor reducing agent, wherein the odor reducing agent is preferably an organic odor reducing agent; The article of claim 1 wherein, in the absence of, the carbohydrate-based polymeric material imparts a characteristic burnt carbohydrate odor to the article. 前記有機臭気低減剤が、凍結乾燥粉末を含む、請求項27に記載の物品。   28. The article of claim 27, wherein the organic odor reducing agent comprises a lyophilized powder. 前記有機臭気低減剤が、バニラ抽出物を含む、請求項27に記載の物品。   28. The article of claim 27, wherein the organic odor reducing agent comprises a vanilla extract. 前記有機臭気低減剤が、バニリンを含む、請求項27に記載の物品。   28. The article of claim 27, wherein the organic odor reducing agent comprises vanillin. 前記有機臭気低減剤が、以下の化学構造:
を有する、請求項27に記載の物品。
The organic odor reducing agent has the following chemical structure:
28. The article of claim 27, comprising:
前記有機臭気低減剤が、4−ヒドロキシ−3−メトキシベンズアルデヒドから本質的になる、請求項27に記載の物品。   28. The article of claim 27, wherein the organic odor reducing agent consists essentially of 4-hydroxy-3-methoxybenzaldehyde. 前記有機臭気低減剤が、1%以下、好ましくは0.1%以下、より好ましくは0.01%以下、より好ましくは1000ppm以下、より好ましくは100ppm以下、より好ましくは50ppm以下、最も好ましくは20ppm以下の前記ブレンドを含む、請求項27に記載の物品。   The organic odor reducing agent is 1% or less, preferably 0.1% or less, more preferably 0.01% or less, more preferably 1000 ppm or less, more preferably 100 ppm or less, more preferably 50 ppm or less, and most preferably 20 ppm or less. 28. The article of claim 27, comprising the following blend: 前記有機臭気低減剤が、前記炭水化物系ポリマー材料に対して1:1000〜1:100,000、好ましくは1:25,000〜1:75,000の比で存在する、請求項27に記載の物品。   28. The organic odor reducing agent according to claim 27, wherein the organic odor reducing agent is present in a ratio of 1: 1000 to 1: 100,000, preferably 1: 25,000 to 1: 75,000 relative to the carbohydrate-based polymeric material. Goods. 前記有機臭気低減剤が、果実抽出物を含む、請求項27に記載の物品。   28. The article of claim 27, wherein the organic odor reducing agent comprises a fruit extract. 前記有機臭気低減剤が、バニラ、イチゴ、ブルーベリー、バナナ、リンゴ、モモ、ナシ、キウイ、マンゴー、パッションフルーツ、ラズベリー、またはこれらの組み合わせの抽出物から選択される凍結乾燥有機果実抽出物を含む、請求項35に記載の物品。   The organic odor reducing agent comprises a lyophilized organic fruit extract selected from an extract of vanilla, strawberry, blueberry, banana, apple, peach, pear, kiwi, mango, passion fruit, raspberry, or a combination thereof. An article according to claim 35. 前記凍結乾燥有機果実抽出物が、前記炭水化物系ポリマー材料に対して1:1000以下の比でプラスチック材料中に存在する、請求項36に記載の物品。   37. The article of claim 36, wherein the lyophilized organic fruit extract is present in a plastic material in a ratio of 1: 1000 or less to the carbohydrate-based polymer material. 前記有機臭気低減剤が、前記炭水化物系ポリマー材料内に含まれる、請求項27に記載の物品。   28. The article of claim 27, wherein the organic odor reducing agent is included within the carbohydrate-based polymeric material. プラスチック物品に増大された持続可能性を提供すると同時に、プラスチック物品に増加した強度または生分解性のうちの少なくとも1つも提供する方法であって、前記方法が、
ポリマー材料を提供することと、
20%以下の結晶化度を有する実質的に非晶質の炭水化物系ポリマー材料と、前記ポリマー材料とを混合することと、
前記ポリマー材料を前記実質的に非晶質の炭水化物系ポリマー材料と溶融混合するように、前記混合物を120℃〜180℃の範囲の温度に加熱することと、
前記ポリマー材料と前記実質的に非晶質の炭水化物系ポリマー材料とのブレンドからプラスチック物品を形成することと、を含み、
前記物品の強度が、前記炭水化物系ポリマー材料を含まずに、前記ポリマー材料のみから製造された場合に前記物品が有するであろう強度よりも少なくとも5%大きいこと、または
模擬埋立地条件下で5年以内に生分解する前記物品の量が、前記炭水化物系ポリマー材料の量よりも多いこと、のうちの少なくとも1つである、方法。
A method of providing a plastic article with increased sustainability while also providing the plastic article with at least one of increased strength or biodegradability, said method comprising:
Providing a polymer material;
Mixing a substantially amorphous carbohydrate-based polymer material having a crystallinity of 20% or less with the polymer material;
Heating the mixture to a temperature in the range of 120 ° C. to 180 ° C. so as to melt mix the polymer material with the substantially amorphous carbohydrate-based polymer material;
Forming a plastic article from a blend of the polymeric material and the substantially amorphous carbohydrate-based polymeric material;
The strength of the article is at least 5% greater than the article would have if the article were made from the polymer material alone without the carbohydrate-based polymer material, or 5 under simulated landfill conditions Wherein the amount of the article that biodegrades within a year is greater than the amount of the carbohydrate-based polymeric material.
前記ポリマー材料自体が、それ自体で生分解性ではないが、それと前記炭水化物系ポリマー材料をブレンドすることが、前記ポリマー材料に生分解性を付与し、それにより、前記炭水化物系ポリマー材料に起因する量と比較した場合の、模擬埋立地条件下で5年以内に生分解する前記物品の量の差が、それ自体では単独で生分解性ではない前記ポリマー材料の生分解に起因する、請求項39に記載の方法。   Although the polymer material itself is not biodegradable by itself, blending it with the carbohydrate-based polymer material imparts biodegradability to the polymer material, thereby resulting from the carbohydrate-based polymer material. The claim that the difference in the amount of the article that biodegrades within 5 years under simulated landfill conditions when compared to the amount is due to the biodegradation of the polymeric material that is not, by itself, biodegradable. 39. The method of claim 39. それ自体が単独で生分解性ではない前記ポリマー材料の少なくとも25%が、3年以内に生分解する、請求項40に記載の方法。   41. The method of claim 40, wherein at least 25% of the polymeric material that is not itself biodegradable biodegrades within three years. 前記物品が、フィルムを含み、前記フィルムが、少なくとも100g/ミル(0.0254mm)の厚さ、好ましくは少なくとも140g/ミル(0.0254mm)の厚さのダーツ強度を有する、請求項39に記載の方法。   40. The article of claim 39, wherein the article comprises a film, the film having a dart strength of at least 100 g / mil (0.0254 mm) thick, preferably at least 140 g / mil (0.0254 mm) thick. the method of. 前記物品の強度が、前記炭水化物系ポリマー材料を含まずに、前記他のポリマー材料のみから製造された場合に、前記物品が有するであろう強度よりも少なくとも10%大きい、請求項39に記載の方法。   40. The article of claim 39, wherein the strength of the article is at least 10% greater than the strength that the article would have if made from the other polymer material alone, without the carbohydrate-based polymer material. Method. 前記プラスチック物品を形成することが、プラスチックフィルムをフィルム吹込み成形装置で吹込み成形することを含み、前記フィルムが、前記ポリマー材料と前記実質的に非晶質の炭水化物系ポリマー材料との前記ブレンドから吹込み成形され、
(A)前記フィルム吹込み成形装置が、プラスチックフィルムを吹込み成形するとき、少なくとも2.0の高いブローアップ比で作動し、前記高いブローアップ比が、前記吹込み成形されたプラスチックフィルムに増加した強度を与え、および/または
(B)前記フィルム吹込み成形装置のダイギャップが、500マイクロメートル以下の狭いダイギャップであるように選択され、前記狭いダイギャップが、吹込み成形されたプラスチックフィルムに増加した強度を与える、請求項39に記載の方法。
Forming the plastic article comprises blowing a plastic film in a film blow molding apparatus, wherein the film comprises the blend of the polymeric material and the substantially amorphous carbohydrate-based polymeric material. Blow molded from
(A) the film blow molding apparatus operates at a high blow-up ratio of at least 2.0 when blow-molding a plastic film, and the high blow-up ratio increases in the blow-molded plastic film; And / or (B) the die gap of the film blow molding apparatus is selected to be a narrow die gap of 500 micrometers or less, wherein the narrow die gap is blown plastic film 40. The method of claim 39, wherein said method provides increased strength.
前記フィルムが、0.0025mm(0.1ミル)〜0.25mm(10ミル)の厚さを有する、請求項44に記載の方法。   46. The method of claim 44, wherein the film has a thickness of between 0.1 mil and 10 mils. 前記フィルムが、0.005mm未満、好ましくは0.002mm〜0.004mmの厚さを有する、請求項45に記載の方法。   The method according to claim 45, wherein the film has a thickness of less than 0.005 mm, preferably 0.002 mm to 0.004 mm. 前記ブローアップ比が、2.2〜2.8である、請求項44に記載の方法。   The method of claim 44, wherein the blow-up ratio is between 2.2 and 2.8. 前記ブローアップ比が、2.5である、請求項44に記載の方法。   The method of claim 44, wherein the blow-up ratio is 2.5. 前記プラスチックフィルムの強度が、前記高いブローアップ比を選択することによって増加する、請求項44に記載の方法。   The method of claim 44, wherein the strength of the plastic film is increased by selecting the high blow-up ratio. 前記ブローアップ比が、少なくとも2.0の値になるように選択され、前記ダイギャップが、500マイクロメートル以下になるように選択される、請求項44に記載の方法。   45. The method of claim 44, wherein the blow-up ratio is selected to be at least a value of 2.0 and the die gap is selected to be no greater than 500 micrometers. 前記ダイギャップが、250マイクロメートル〜500マイクロメートルであるように選択される、請求項44に記載の方法。   The method of claim 44, wherein the die gap is selected to be between 250 micrometers and 500 micrometers.
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