JP2022189913A - 炭水化物系ポリマー材料 - Google Patents

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Abstract

【課題】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を提供すること。【解決手段】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。【選択図】なし

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。
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。
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。
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（ＣＯ２）、水（Ｈ２Ｏ）、およびメタン（ＣＨ４）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。
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ＣＯ２、ＣＨ４、Ｈ２Ｏなどに分解される場合）、誤称である。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
国際公開第２０１４／０１９０３９５号
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。
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。
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）。
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。
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。
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、そうでなければ、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）。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
別の実施形態は、ブローアップ比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）。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
（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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、
Figure 2022189913000001
請求項６に記載の方法。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
５．有機臭気低減剤が、以下の化学構造：
Figure 2022189913000002
を有する、請求項１に記載の材料。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。
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。
「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。
「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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
「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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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）。
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。
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。
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。
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。
Figure 2022189913000003
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Figure 2022189913000004
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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ＣＯ２、ＣＨ４、およびＨ２Ｏ）に変換される。
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。
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。
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。
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。
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）。
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）。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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ＣＯ２）、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。
Figure 2022189913000005
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。
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）。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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）。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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（ＤＢ）をダイギャップの直径（ＤＤ）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）／ＤＤ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。
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）。
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。
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。
Figure 2022189913000006
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。
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。
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。
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。
Figure 2022189913000007
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。
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。
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。
Figure 2022189913000008
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。
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。
Figure 2022189913000009
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。
Figure 2022189913000010
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。
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。
Figure 2022189913000011
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。
Figure 2022189913000012
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。
Figure 2022189913000013
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。
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）。
Figure 2022189913000014
Figure 2022189913000015
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）。
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。
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。
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。
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。
Figure 2022189913000016
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。
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。
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。
試料の特性は、表１２に示す通りである。
Figure 2022189913000017
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。
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。
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。
Figure 2022189913000018
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。
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。
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。
Figure 2022189913000019
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。
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。
Figure 2022189913000020
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。
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。
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。
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。

Claims (51)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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。
  7. 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。
  8. 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。
  9. 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。
  10. 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。
  11. 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。
  12. 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。
  13. 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。
  14. 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。
  15. 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。
  16. 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。
  17. 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。
  18. 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。
  19. 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。
  20. 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。
  21. 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。
  22. 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。
  23. 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。
  24. 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。
  25. 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。
  26. 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。
  27. 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。
  28. 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。
  29. 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。
  30. 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。
  31. 前記有機臭気低減剤が、以下の化学構造：
    Figure 2022189913000021
    を有する、請求項２７に記載の物品。
  32. 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。
  33. 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。
  34. 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。
  35. 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。
  36. 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。
  37. 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。
  38. 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。
  39. 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。
  40. 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。
  41. 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。
  42. 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。
  43. 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。
  44. 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。
  45. 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. 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。
  47. 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。
  48. 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。
  49. 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。
  50. 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。
  51. 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。
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