JP2023506481A - 耐ブルーム性またはバイオベースの可塑剤を含有するセルロースエステル組成物 - Google Patents

Abstract

１種または複数の耐ブルーム性またはバイオベースの可塑剤と組み合わせてセルロースアセテート、および場合により１種または複数のバイオベースポリマーを含有するポリマー組成物が記載される。ポリマー組成物は、例えば、１回使い切りの生分解性物品を生成するための石油系ポリマーと同様の特性を有するように配合される。【選択図】図１

Description

関連出願
[0001]本出願は、２０１９年１２月１０日の出願日を有する米国仮特許出願第６２／９４６，１８３号、および２０２０年１０月１２日の出願日を有する米国仮特許出願第６３／０９０，３６０号に基づき、これらへの優先権を主張し、これらの両方は参照により本明細書に組み込まれる。

[0002]毎年、プラスチックの世界的生産は増加し続けている。毎年生産されるプラスチックの量の半分超は、プラスチックボトル、容器、飲用ストローおよび他の１回使い切り品目を生産するために使用される。例えば、年間１００百万本を超える使い捨てプラスチックストローが製造され、使用されている。

[0003]プラスチック飲用ボトルおよびストローを含む、廃棄された１回使い切りのプラスチック物品は、典型的には、リサイクルされず、埋め立てごみ処理される。さらに、これらの品目の多くは、適切に処分されず、世界中の川、湖および海洋に捨てられる。実際、プラスチック廃棄物は、流れおよび生成物の浮力に起因して、世界のある特定の海洋領域に集積し、集中する傾向がある。

[0004]プラスチック廃棄物は、生態系、ならびに海の生物および鳥を含む動物に有害であり得る。プラスチック廃棄物は、例えば、非常にゆっくりと、どんどん小さな破片に崩壊し、この破片は水生生物および魚に摂取されることになる。

[0005]上記を考慮して、当業者は、生分解性ポリマーから作製されたプラスチック物品を生成することを試みてきた。しかしながら、多くの生分解性ポリマーは、ポリプロピレンおよび／またはポリエチレンテレフタレートなどの従来のポリマーの物理特性および特徴を有さない。

[0006]過去、セルロースエステルは、一部の石油系ポリマーまたはプラスチックの代替品として提案されてきた。例えば、セルロースエステルは、一般に、リサイクル可能であり、分解性であり、木材パルプなどの再生可能資源に由来するため環境に優しいポリマーであると考えられる。しかしながら、セルロースアセテートポリマーなどのセルロースエステルポリマーを溶融加工する際、問題が生じた。ポリマー材料は比較的硬く、伸び特性に比較的乏しい。さらに、セルロースエステルポリマーの溶融温度は、分解温度に非常に近く、ポリマーを成功裡に溶融加工する上での障害がさらに生じる。

[0007]セルロースエステルを溶融加工する能力を改善するために、セルロースエステルは、従来、多種多様な可塑剤と組み合わせられてきた。実際、一部の適用において、得られた組成物が押出および射出成形プロセスに使用されるように比較的大量の可塑剤がセルロースエステルとともに添加される。しかしながら、多くの可塑剤は、形成されたポリマー物品の表面に移動する傾向がある。したがって、可塑剤は、隣接表面または成形物品と接触する任意の物質に移行し得る。

[0008]上記を考慮して、食品取扱用途に使用するのによく適している生分解性ポリマー組成物への必要性が、現在存在する。より詳細には、可塑剤を含有するセルロースエステル組成物であって、可塑剤が、ブルーミングまたは当該組成物から形成された任意の物品の表面への移動に抵抗性である、セルロースエステル組成物への必要性が、現在存在する。また、バイオベースであり、したがって生分解性でもある可塑剤を含有するセルロースアセテートポリマー組成物への必要性も存在する。

[0009]一般に、本開示は、耐ブルーム性またはバイオベースの可塑剤と組み合わせてセルロースアセテートポリマーを含有するポリマー組成物を対象とする。場合により、ポリマー組成物はまた、セルロースアセテートに加えて少なくとも１種のバイオベースポリマーを含有し得る。耐ブルーム性またはバイオベースの可塑剤は、組成物が、セルロースアセテートの食品グレードの特徴も維持しながら溶融加工される能力を改善する。セルロースアセテートおよび当該可塑剤と組み合わせられた少なくとも１種の他のバイオベースポリマーは、セルロースアセテートの１つもしくは複数の物理特性をさらに強化しおよび／または溶融加工を容易にし得る。当該ポリマー組成物は、飲料ホルダー、他のプラスチック容器、飲用ストロー、ホット飲料ポッド、自動車部品、民生機器部品などのポリマー物品を生成するのによく適している。

[00010]一態様では、本開示は、セルロースアセテート、耐ブルーム性またはバイオベースの可塑剤、および場合により、セルロースアセテートおよび可塑剤に加えて少なくとも１種のバイオベースポリマーを含むポリマー組成物を対象とする。耐ブルーム性またはバイオベースの可塑剤は、フタレートを含まくてもよい。例えば、可塑剤は、ベンゾエートエステル、アルキルケタールエステル、非石油炭化水素エステル、２０００以下、例えば１０００以下の数平均分子量を有する低分子量のバイオベースポリマー、例えばポリカプロラクトン、またはそれらの混合物を含んでもよい。例えば、可塑剤は、グリセロールトリベンゾエートまたはスクロースベンゾエートを含んでもよい。一態様では、可塑剤は、ベンゾエートエステルおよびアルキルケタールエステルのブレンドを含んでもよい。なお別の態様では、可塑剤は、２５℃で測定した場合、約１．１７～約１．１８の比重を有する非石油炭化水素エステルを含み得る。可塑剤は、約８重量％～約４０重量％の量、例えば約１２重量％～約２０重量％の量でポリマー組成物中に存在し得る。一態様では、１種または複数の可塑剤は、約１９重量％以下、例えば約１７重量％以下、例えば約１５重量％以下、例えば約１２重量％以下の量で存在する。

[00011]上記のように、ポリマー組成物は、場合により、セルロースアセテートおよび可塑剤に加えて少なくとも１種のバイオベースポリマーを含有し得る。例えば、少なくとも１種のバイオベースポリマーは、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリヒドロキシアルカノエート、またはそれらの混合物を含み得る。一態様では、約２，０００ＭＰａ以下の曲げ弾性率を示すポリマー組成物を生成するように、異なる成分が一緒にブレンドされる。例えば、ポリマー組成物は、約１８００ＭＰａ以下、例えば約１６００ＭＰａ以下、かつ一般に、約５００ＭＰａ超の曲げ弾性率を有し得る。さらに、ポリマー組成物は、約１０％以上、例えば約１２％以上、例えば約１５％以上、例えば約２０％以上、かつ一般に、約１５０％以下の破断伸びを示し得る。

[00012]セルロースアセテートは、約１５重量％～約８５重量％、例えば約５５重量％～約８０重量％の量で組成物中に存在し得る。セルロースアセテートは、主にセルロースジアセテートで構成され得る。例えば、セルロースアセテートは、約９０重量％超の量、例えば約９５重量％超の量のセルロースジアセテートを含有し得る。

[00013]１種または複数のバイオベースポリマーは、約１重量％～約５０重量％の量、例えば約３％以上の量、例えば約５％以上の量、例えば約７％以上の量、例えば約１０％以上の量、かつ一般に、約３０％以下の量、例えば約２５％以下の量、例えば約２０％以下の量でポリマー組成物中に存在し得る。

[00014]一実施形態では、ポリマー組成物に組み込まれるバイオベースポリマーは、ポリヒドロキシアルカノエート、特にポリヒドロキシブチレートである。あるいは、バイオベースポリマーは、ポリ（３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－３－ヒドロキシバレレート））を含んでもよい。一態様では、ポリマー組成物は、セルロースアセテートおよび可塑剤に加えて、少なくとも２種のバイオベースポリマーを含有する。例えば、ポリマー組成物は、ポリヒドロキシアルカノエートと組み合わせてポリ乳酸を含有し得る。

[00015]本開示はまた、上記のようなポリマー組成物から作製された物品を対象とする。本開示に従って作製されてもよいポリマー物品としては、飲用ストロー、飲料ホルダー、自動車部品、ノブ、ドアハンドル、蓋、パッケージング、カトラリー、民生機器部品、容器および任意の他の好適な使い捨て製品が挙げられる。例えば、本開示は、第１の端部から第２の反対側の端部への通路を画定する細長い管状部材を備える飲用ストローを対象とする。飲用ストローは、上記のようなポリマー組成物から形成される。

[00016]セルロースエステルポリマー組成物はまた、医療分野における使用のための成形物品を生成するために使用され得る。例えば、組成物は、温感をもたらす医療デバイス用のハウジングを生成するために使用され得る。ハウジングは、セルロースエステルポリマー、可塑剤、および場合によりバイオベースポリマーを含有する組成物から作製され得る。

[00017]本開示の他の特徴および態様は、以下でさらに詳細に議論される。
[00018]本開示の完全かつ授権開示は、添付の図面への参照を含む本明細書の以下の部分でより詳細に示される。

本開示に従って作製され得る飲用ストローの透視図である。 本開示に従って作製され得る飲料ホルダーの横断面図である。 本開示に従って作製され得る飲料ポッドの一実施形態の側面図である。 本開示に従って作製され得る飲用ボトルの横断面図である。 本開示に従って作製され得る種々の物品を例示する自動車の内装の透視図である。 本開示に従って作製されたカトラリーの透視図である。 本開示に従って作製された蓋の透視図である。 本開示に従って作製された容器の透視図である。 本開示に従って調製された組成物を含む医療装置の一実施形態を例示する図である。 本開示に従って調製された組成物を含む医療装置の別の実施形態を例示する図である。 本開示に従って調製された組成物を含む医療装置のなお別の実施形態を例示する図である。 本開示に従って調製された組成物を含む医療装置の別の実施形態を例示する図である。

[00019]本明細書および図面において参照記号を繰り返し使用することで、本発明の同じまたは類似の特徴または要素を表すことが意図される。
[00020]当業者であれば、本議論が例示の実施形態のみを記載し、本開示のより幅広い態様を限定するとは意図されないことを理解するであろう。

[00021]一般に、本開示は、セルロースアセテートの溶融加工特性および／またはセルロースアセテートの物理特性を改善する他のポリマーおよび成分と組み合わせてセルロースアセテートを含有するポリマー組成物を対象とする。本開示によると、セルロースアセテートは、耐ブルーム性またはバイオベースの可塑剤、および場合により１種または複数の他のバイオベースポリマーと組み合わせられる。例えば、本開示に従って配合されたポリマー組成物は、従来のセルロースアセテートポリマー配合物と比較して劇的に改善された硬度および伸び特性を有し得る。さらに、本開示のポリマー組成物は、生分解性であり、したがって環境に優しくなるように配合され得る。ポリマー組成物は、任意の好適な成形技術、例えば、押出、射出成形、回転成形、ゲル処理などを使用して、すべての様々な種類の生成物を形成するために使用され得る。

[00022]本明細書で使用される場合、「バイオベース（の）」ポリマーまたは可塑剤は、少なくとも部分的に再生可能なバイオマス資源から生成された、例えば植物質または食品廃棄物から生成されたポリマー、オリゴマーまたは化合物を指す。例えば、バイオベースポリマーは、３０％超の再生可能資源、例えば約４０％超の再生可能資源、例えば約５０％超の再生可能資源、例えば約６０％超の再生可能資源、例えば約７０％超の再生可能資源、例えば約８０％超の再生可能資源、例えば約９０％超の再生可能資源から生成されたポリマーであり得る。バイオベースポリマーは、石油などの化石資源由来のポリマーとは区別される。バイオベースポリマーは、バイオ由来であり得、これは、当該ポリマーが生物資源に由来するか、または生物学的反応を介して、例えば、発酵もしくは他の微生物プロセスにより生成されることを意味する。セルロースエステルポリマーはバイオベースポリマーと考えることができるが、本明細書においてこの用語は、セルロースエステルポリマーと組み合わせられ得る他のバイオベースの物質を指す。

[00023]本開示は、セルロースアセテートを耐ブルーム性またはバイオベースの可塑剤と組み合わせることに特を対象とする。可塑剤は、例えば、セルロースアセテートの食品グレードの特徴が損なわれないように選択される。さらに、可塑剤はまた、可塑剤が、組成物から形成された物品の表面への移動に抵抗し、ポリマー物品と接触する他の表面または物質に移行しないように選択され得る。またセルロースアセテートの溶融加工特徴を大幅に強化または改善する可塑剤が、選択される。

[00024]一般に、任意の好適なセルロースエステルポリマーが、本開示のポリマー組成物に組み込まれ得る。一態様では、セルロースエステルポリマーは、セルロースアセテートである。

[00025]セルロースアセテートは、セルロースを酢酸で活性化した後、セルロースをエステル化することによって形成され得る。セルロースは、これらに限定されないが、植物由来のバイオマス、トウモロコシの茎葉、サトウキビの茎、バガスおよびサトウキビ残留物、コメおよびコムギ藁、農業用の草、硬材、広葉樹パルプ、軟材、針葉樹パルプ、コットンリンター、スイッチグラス、バガス、ハーブ、リサイクル紙、紙屑、木材チップ、パルプおよび紙廃棄物、廃棄木材、間伐材、ヤナギ材、ポプラ材、多年生牧草（例えば、Ｍｉｓｃａｎｔｈｕｓ属の草）、バクテリアセルロース、種殻（例えば、ダイズ）、トウモロコシの茎、もみ殻、ならびに他の形態の木材、竹、ダイズ外皮、靱皮繊維、例えば、ケナフ、麻、ジュートおよび亜麻、農業残留生成物、農業廃棄物、家畜の排泄物、微生物、藻類セルロース、海藻、ならびに植物に近接的にまたは最終的に由来するすべての他の材料を含む多数の種類のセルロース系材料から得られてもよい。そのようなセルロース系原材料は、好ましくは、ペレット、チップ、クリップ、シート、摩耗繊維、粉末形態、またはそれらをさらなる精製に適したものにする他の形態に加工される。

[00026]一部の実施形態では、本開示の組成物の生成における使用に好適なセルロースエステルは、これらに限定されないが、Ｃ_１～Ｃ_２０脂肪族エステル（例えば、アセテート、プロピオネートまたはブチレート）、官能性Ｃ_１～Ｃ_２０脂肪族エステル（例えば、スクシネート、グルタレート、マレエート）、芳香族エステル（例えば、ベンゾエートまたはフタレート）、置換芳香族エステルなど、その任意の誘導体、およびその任意の組合せを含むエステル置換基を有してもよい。

[00027]組成物に使用されるセルロースアセテートは、セルロースジアセテートまたはセルローストリアセテートであってもよい。一実施形態では、セルロースアセテートは、主にセルロースジアセテートを含む。例えば、セルロースアセテートは、１重量％未満のセルローストリアセテート、例えば約０．５重量％未満のセルローストリアセテートを含有し得る。セルロースジアセテートは、セルロースアセテートの９０重量％超、例えばセルロースアセテートの約９５重量％超、例えば約９８重量％超、例えば約９９重量％超を構成し得る。

[00028]一般に、セルロースアセテートは、約１０，０００超、例えば約２０，０００超、例えば約３０，０００超、例えば約４０，０００超、例えば約５０，０００超の分子量を有し得る。セルロースアセテートの分子量は、一般に、約３００，０００未満、例えば約２５０，０００未満、例えば約２００，０００未満、例えば約１５０，０００未満、例えば約１００，０００未満、例えば約９０，０００未満、例えば約７０，０００未満、例えば約５０，０００未満である。上で特定された分子量は、数平均分子量を指す。分子量は、ポリスチレン等価物または標準を使用したゲル浸透クロマトグラフィーを使用して決定され得る。

[00029]セルロースエステルポリマーまたはセルロースアセテートは、一般に、約０．５ｄＬ／ｇ超、例えば約０．８ｄＬ／ｇ超、例えば約１ｄＬ／ｇ超、例えば約１．２ｄＬ／ｇ超、例えば約１．４ｄＬ／ｇ超、例えば約１．６ｄＬ／ｇ超の固有粘度を有し得る。固有粘度は、一般に、約２ｄＬ／ｇ未満、例えば約１．８ｄＬ／ｇ未満、例えば約１．７ｄＬ／ｇ未満、例えば約１．６５ｄＬ／ｇ未満である。固有粘度は、９８／２ｗｔ／ｗｔアセトン／水中０．２０ｇ／ｄＬセルロースエステルの溶液を形成し、＃２５ Ｃａｎｎｏｎ－Ｕｂｂｅｌｏｈｄｅ粘度計において３０℃で溶液および溶媒の流下時間を測定することによって測定されてもよい。次いで、固有粘度（「ＩＶ」）を決定するために修正Ｂａｋｅｒ－Ｐｈｉｌｉｐｐｏｆｆ等式が使用されてもよく、これは、この溶媒系の場合、等式１である。

ｔ_１＝溶液（セルロースエステルを有する）の平均流下時間、単位秒、ｔ_２＝溶媒の平均流下時間、単位秒、ｋ＝溶媒定数（９８／２ｗｔ／ｗｔアセトン／水の場合、１０）、およびｃ＝濃度（０．２００ｇ／ｄＬ）。

[00030]一実施形態では、セルロースアセテートは、より低いガラス転移温度を有するように変性され得、変性セルロースアセテートがより少ない可塑剤を使用して、または可塑剤を使用せずに溶融加工されることが可能になる。例えば、セルロースアセテートは、アシル部分で変性され得る。変性セルロースアセテートは、約０．０５～約２．５５のアセチル置換度、および約０．０５～約０．７５のアシル部分についての置換度を有し得る。変性セルロースアセテートは、約５０℃～約１９５℃、例えば約５０℃～約１３０℃のガラス転移温度を有し得る。ガラス転移温度は、ＡＳＴＭ試験Ｄ７４２６－０８（２０１３）に従って決定されてもよい。一実施形態では、変性は、アルケニルコハク酸無水物を使用して行われる。

[00031]セルロースアセテートは、一般に、約１５重量％超の量、例えば約２５重量％超の量、例えば約３５重量％超の量、例えば約４５重量％超の量、例えば約５５重量％超の量でポリマー組成物中に存在する。セルロースアセテートは、一般に、約８５重量％未満の量、例えば約８０重量％未満の量、例えば約７５重量％未満の量、例えば約７０重量％未満の量、例えば約６５重量％未満の量でポリマー組成物中に存在する。

[00032]上記のようなセルロースアセテートは、本開示による可塑剤と組み合わせられる。可塑剤は、耐ブルーム性および／またはバイオベースであるように選択される。可塑剤の移動特徴は、ポリマー組成物に含有される異なる成分に基づいて全く予想できない。したがって、過去に使用されてきた可塑剤の数がおびただしいことから、本開示のポリマー組成物に使用するために耐ブルーム性である可塑剤を選択することは困難であり得る。しかしながら、ある特定の可塑剤が、とりわけセルロースアセテートを単独でまたは他のバイオベースポリマーと組み合わせて含有するポリマー組成物中で耐ブルーム性であると見出されたことが予想外に発見された。

[00033]例えば、一態様では、耐ブルーム性可塑剤は、ベンゾエートエステルである。セルロースアセテート組成物中で耐ブルーム性であることが見出された特定のベンゾエートエステルとしては、グリセロールトリベンゾエート、スクロースベンゾエート、およびそれらの混合物が挙げられる。ベンゾエートエステルは、単独でまたは相溶化剤と組み合わせて使用され得る。相溶化剤は、グリコール、例えばポリアルキレングリコールを含んでもよい。例えば、相溶化剤は、ポリエチレングリコールを含んでもよい。相溶化剤は、移動またはブルーミングをさらに阻害し得る。

[00034]耐ブルーム性可塑剤を本開示のポリマー組成物に組み込むことに加えて、またはそれに替えて、可塑剤はまた、バイオベースであり得る。例えば、バイオベースの可塑剤を使用することで、いくらかの移動が生じるとしても、ポリマー組成物を食料品との接触によく適したものにすることができる。本開示の組成物における使用に特によく適したバイオベースの可塑剤としては、アルキルケタールエステル、非石油炭化水素エステル、２０００以下の数平均分子量を有するバイオベースポリマーもしくはオリゴマー、例えばポリカプロラクトン、またはそれらの混合物が挙げられる。一実施形態では、ポリマー組成物は、バイオベースの可塑剤と組み合わせて耐ブルーム性可塑剤を含む可塑剤のブレンドを含有し得る。

[00035]一態様では、バイオベースの可塑剤は、以下に示される構造Ｉ：

［式中、ａは、０～１２であり、ｂは、０または１であり、各Ｒ^１は、独立して、水素、ヒドロカルビル基または置換ヒドロカルビル基であり、各Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４は、独立して、メチレン、アルキルメチレンまたはジアルキルメチレンであり、ｘは、少なくとも１であり、ｙは、０または正の数であり、ｘ＋ｙは、少なくとも２であり、Ｒ^６は、ヒドロカルビル基または置換ヒドロカルビル基であり、各Ｚは、独立して、－Ｏ－、－ＮＨ－または－ＮＲ－であり、Ｒは、ヒドロカルビル基または置換ヒドロカルビル基である］
に対応する化学構造を有するアルキルケタールエステルである。

[00036]上で特定された可塑剤は、ポリオール、アミノアルコールまたはポリアミン、ならびに特定のオキソカルボキシレートエステルの１，２－および／または１，３－アルカンジオールケタールの反応生成物に対応する。オキソカルボキシレートエステルの１，２－および１，３－アルカンジオールケタールは、本明細書において、「アルキルケタールエステル」と呼ばれる。ポリオール、アミノアルコールまたはポリアミンによって提供されるヒドロキシル基またはアミノ基１当量当たり最大１モルのアルキルケタールエステルが反応し得る。ポリオール、アミノアルコールまたはポリアミンは、最も好ましくは二官能性であるが、３つ以上のヒドロキシルおよび／またはアミノ基を有するポリオール、アミノアルコールおよびポリアミンが使用され得る。

[00037]構造Ｉ中のｘおよびｙの値は、ポリオール、アミノアルコールまたはポリアミンのヒドロキシル基またはアミノ基の数、ポリオール、アミノアルコールまたはポリアミン１モル当たりのアルキルケタールエステルのモル数、および完了に向かって反応が起こる程度に依存する。より大量のアルキルケタールエステルには、より小さい値のｙおよびより大きい値のｘが好ましい。

[00038]構造Ｉにおいて、ｙは、具体的には０～２であり、ｘは、具体的には少なくとも２である。構造Ｉのすべてのａは、具体的には２～１２であり、より具体的には２～１０であり、より具体的には２～８であり、より具体的には２～６であり、より具体的には２～４であり、より具体的には２である。すべてのＲ^１は、具体的にはアルキル基、具体的にはメチルである。構造Ｉの一部の実施形態では、すべてのＺは－Ｏ－であり、ｙは０であり、ｘは２であり、これらの生成物は、２モルのアルキルケタールエステルおよび１モルのジオールの反応に対応する。一部の他の実施形態では、すべてのＺは－Ｏ－であり、ｙは１であり、ｘは１であり、これらの生成物は、１モルのアルキルケタールエステルおよび１モルのジオールの反応に対応する。

[00039]一実施形態では、すべてのｂは０である。別の実施形態では、すべてのｂは１である。
[00040]構造Ｉによる一部の具体的な化合物としては、特に、Ｒ^６が、－（ＣＨ_２）－_ｍ（式中、ｍは２～１８、とりわけ２、３、４または６である）である構造：

または、構造

または、構造

を有するものが挙げられる。具体的な一実施形態では、Ｒ^６は、構造（Ｉａ）

を生じる１，４－ブタンジオールのヒドロキシル基の除去後の残基に対応する。
[00041]別の具体的な実施形態では、Ｒ^６は、構造（Ｉｂ）を生じるジエチレングリコールの、ヒドロキシル基の除去後の残留物に対応する。

[00042]別の具体的な実施形態では、Ｒ^６は、構造（Ｉｃ）

を生じる２－メチル．１－３プロパンジオールのヒドロキシル基の除去後の残基に対応する。
[00043]構造Ｉによる化合物は、対応するポリオール、アミノアルコールまたはポリアミンと対応するアルキルケタールエステルとの間のエステル交換またはエステルアミノリシス反応において調製され得る。あるいは、構造Ｉによる化合物は、オキソカルボン酸をポリオール、アミノアルコールまたはポリアミンと反応させてエステルまたはアミドを形成し、次いで、エチレングリコールなどの１，２－または１，３－アルカンジオール、１，２－プロパンジオール、１，３－プロパンジオール、２－メチル、１－３プロパンジオール、１，２－ブタンジオール、１，３－ブタンジオール、１，２－ペンタンジオール、１，３－ペンタンジオール、１，２－ヘキサンジオール、１，３－ヘキサンジオールなどの得られた生成物をケタール化することによって調製され得る。

[00044]アルキルケタールエステル可塑剤は、１種または複数の他の可塑剤と併せて使用するのに特によく適している。例えば、一態様では、アルキルケタールエステル可塑剤は、耐ブルーム性可塑剤、例えばベンゾエートエステルと組み合わせられ得る。２種の可塑剤間の重量比は、約１：１０～約１０：１、例えば約１：４～約４：１など変動し得る。

[00045]本開示のポリマー組成物に組み込まれてもよい別のバイオベースの可塑剤は、非石油炭化水素エステルである。例えば、非石油炭化水素エステルの一例は、Ｃｈｉｃａｇｏ、ＩｌｌｉｎｏｉｓのＨａｌｌ Ｓｔａｒ Ｃｏｍｐａｎｙによって商品名ＨＡＬＬＧＲＥＥＮで販売されている。例えば、非石油炭化水素エステル可塑剤は、約５０重量％超、例えば約７０重量％超、例えば約９９重量％超のバイオベースの含有量を含有し得る。例えば、エステルは、農業、山林または海洋材料に主に由来し得、したがって、生分解性である。一態様では、非石油炭化水素エステル可塑剤は、２５℃において約１．１６以上、例えば約１．１６５以上、例えば約１．１７以上、例えば約１．７４以上、かつ一般に、約１．１９以下、例えば約１．１８５以下、例えば約１．１８以下、例えば約１．７８以下の比重を有する。非石油炭化水素エステル可塑剤は、約０．５ｍｇＫＯＨ／ｇ～約０．６ｍｇＫＯＨ／ｇ、例えば約０．５３ｍｇＫＯＨ／ｇ～約０．５７ｍｇＫＯＨ／ｇの酸価を有し得る。

[00046]別の態様では、ポリマー組成物は、バイオベースのポリエステル、例えば比較的低分子量を有するバイオベースの脂肪族ポリエステルであるバイオベースの可塑剤を含有する。例えば、可塑剤は、約２０００未満、例えば約１０００未満、例えば約９００未満、例えば約８００未満、かつ一般に、約５００超の数平均分子量を有するバイオベースのポリエステルポリマーを含み得る。一実施形態では、バイオベースの可塑剤は、１０００以下の数平均分子量を有するポリカプロラクトンである。あるいは、バイオベースの可塑剤は、１０００以下の数平均分子量を有するポリヒドロキシアルカノエートであってもよい。

[00047]一実施形態では、可塑剤は、セルロースアセテートにグラフトされ得る。例えば、バイオベースの可塑剤は、触媒、例えばスズオクタノエート触媒を使用して、セルロースアセテートにグラフトされ得る。例えば、一実施形態では、ポリカプロラクトン可塑剤が、セルロースアセテートにグラフトされ得る。

[00048]一態様では、可塑剤は、フタレートを含まない。実際、ポリマー組成物は、フタレートを含まないように配合され得る。例えば、フタレートは、約０．５％以下の量、例えば約０．１％以下の量でポリマー組成物中に存在し得る。

[00049]一般に、１種または複数の可塑剤は、約８重量％～約４０重量％の量、例えば約１２重量％～約３５重量％の量でポリマー組成物中に存在し得る。しかしながら、過去、溶融加工することが可能なセルロースアセテート組成物を生成するためには、比較的大量の可塑剤が必要であると考えられていた。しかしながら、可塑剤の量は、組成物の溶融加工特徴を損なうことなく大幅かつ劇的に低減され得る。例えば、一態様では、１種または複数の可塑剤は、約１９％以下の量、例えば約１７％以下の量、例えば約１５％以下の量、例えば約１３％以下の量、例えば約１０％以下の量でポリマー組成物中に存在し得る。１種または複数の可塑剤は、一般に、約５％以上の量、例えば約１０％以上の量で存在する。

[00050]セルロースアセテートは、可塑剤に関して、セルロースアセテートと１種または複数の可塑剤との間の重量比が約６０：４０～約８５：１５、例えば約７０：３０～約８０：２０であるように存在し得る。一実施形態では、セルロースアセテート対可塑剤の重量比は、約７５：２５である。

[00051]セルロースアセテートおよび１種または複数の可塑剤はまた、セルロースアセテートおよび１種または複数の可塑剤とは異なる１種または複数のバイオベースポリマーと組み合わせられ得る。一態様では、バイオベースポリマーは、ポリエステルポリマー、例えば脂肪族ポリエステルであり得る。ポリマー組成物に組み込まれてもよい特定のバイオベースポリマーとしては、ポリヒドロキシアルカノエート、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、またはそれらの混合物が挙げられる。

[00052]一態様では、セルロースアセテートの物理特性は、少なくとも１種のバイオベースポリマーが、低ガラス転移温度を有するおよび／または非晶質もしくは半結晶性であるセルロースアセテートと組み合わせられる場合に、特に改善され得る。例えば、バイオベースポリマーは、完全にもしくは実質的に非晶質であるか、または低結晶化度を有するセルロースアセテートと組み合わせるように選択され得る。結晶化度は、格子構造を有する規則的な状態で存在するポリマーの分率である。例えば、セルロースアセテートと組み合わせられたバイオベースポリマーは、約３０％未満、例えば約２５％未満、例えば約２０％未満、例えば約１５％未満、例えば約１０％未満、例えば約５％未満の結晶化度を有し得る。結晶化度は、Ｘ線および電子回折、示差走査熱量測定、赤外吸収（ＦＴＩＲ）またはラマン分光法を使用して決定され得る。

[00053]セルロースアセテートと組み合わせられる少なくとも１種のバイオベースポリマーはまた、比較的低いガラス転移温度を有し得る。例えば、バイオベースポリマーのガラス転移温度は、約４０℃未満、例えば約２０℃未満、例えば約１０℃未満、例えば約５℃未満、例えば約０℃未満、例えば約－５℃未満、例えば約－１０℃未満、例えば約－２０℃未満であり得る。ガラス転移温度（Ｔｇ）は、一般に、約－４０℃超、例えば約－３０℃超である。

[00054]比較すると、セルロースアセテートのガラス転移温度は、一般に、１６０℃～１８０℃である。ガラス転移温度の差は、適合性の問題につながり得る。しかしながら、これとは反対に、低ガラス転移温度および／または低結晶化度を有するバイオベースポリマーの使用は、セルロースアセテートと適合性であるだけでなく、破断伸びおよび靱性を含むセルロースアセテートの多くの物理特性を改善することが見出された。上記のようなバイオベースポリマーの添加はまた、曲げ弾性率も低減し得る。

[00055]一態様では、セルロースアセテートと組み合わせられる少なくとも１種のバイオベースポリマーは、ポリヒドロキシアルカノエートである。ポリヒドロキシアルカノエートは、ホモポリマーまたはコポリマーであり得る。「ＰＨＡ」としても公知のポリヒドロキシアルカノエートは、糖または脂質の細菌発酵によって自然に生成される直鎖状ポリエステルである。１００種を超える異なるモノマーが、このファミリー内で組み合わせられて、極度に異なる特性を有する材料を得ることができる。一般に、それらは、４０～１８０℃の範囲の融点を有する熱可塑性またはエラストマー材料のいずれかであり得る。最も一般的な種類のＰＨＡは、ＰＨＢ（ポリ－ベータ－ヒドロキシブチレート）である。ポリ（３－ヒドロキシブチレート）（ＰＨＢ）は、現在多数の野生細菌種または遺伝子修飾細菌または酵母などの細胞壁の内側で微生物により生成される天然に存在する熱可塑性ポリマーの一種である。ＰＨＢは生分解性であり、処分後の環境問題を提示しない、つまり、ＰＨＢから作製された物品は堆肥になり得る。

[00056]ＰＨＡを生成するために使用される１種または複数のモノマーは、ポリマーの物理特性に大きな影響を与え得る。例えば、結晶性、半結晶性または完全に非晶質のＰＨＡが生成され得る。例えば、ポリ－４－ヒドロキシブチレートホモポリマーは、完全に非晶質であり、約－３０℃未満のガラス転移温度を有し、検知可能な融点を有さない。ポリヒドロキシブチレート－バレレートコポリマーもまた、低硬度特徴を有する半結晶性から非晶質になるように配合され得る。

[00057]ＰＨＡに組み込まれ得るモノマー単位の例としては、２－ヒドロキシブチレート、グリコール酸、３－ヒドロキシブチレート（以下、３ＨＢと呼ぶ）、３－ヒドロキシプロピオネート（以下、３ＨＰと呼ぶ）、３－ヒドロキシバレレート（以下、３ＨＶと呼ぶ）、３－ヒドロキシヘキサノエート（以下、３ＨＨと呼ぶ）、３－ヒドロキシヘプタノエート（以下、３ＨＨと呼ぶ）、３－ヒドロキシオクタノエート（以下、３ＨＯと呼ぶ）、３－ヒドロキシノナノエート（以下、３ＨＮと呼ぶ）、３－ヒドロキシデカノエート（以下、３ＨＤと呼ぶ）、３－ヒドロキシドデカノエート（以下、３ＨＤｄと呼ぶ）、４－ヒドロキシブチレート（以下、４ＨＢと呼ぶ）、４－ヒドロキシバレレート（以下、４ＨＶと呼ぶ）、５－ヒドロキシバレレート（以下、５ＨＶと呼ぶ）、および６－ヒドロキシヘキサノエート（以下、６ＨＨと呼ぶ）が挙げられる。ＰＨＡに組み込まれる３－ヒドロキシ酸モノマーは、キラル中心を有さない３ＨＰを除き、（Ｄ）または（Ｒ）３－ヒドロキシ酸異性体である。

[00058]一部の実施形態では、本明細書に記載の方法におけるＰＨＡは、ホモポリマーである（すべてのモノマー単位が同じである）。ＰＨＡホモポリマーの例としては、ポリ３－ヒドロキシアルカノエート（例えば、ポリ３－ヒドロキシプロピオネート（以下、Ｐ３ＨＰと呼ぶ））、ポリ３－ヒドロキシブチレート（以下、Ｐ３ＨＢと呼ぶ）、およびポリ３－ヒドロキシバレレート、ポリ４－ヒドロキシアルカノエート（例えば、ポリ４－ヒドロキシブチレート（以下、Ｐ４ＨＢと呼ぶ））、ポリ４－ヒドロキシバレレート（以下、Ｐ４ＨＶと呼ぶ））、またはポリ５－ヒドロキシアルカノエート（例えば、ポリ５－ヒドロキシバレレート（以下、Ｐ５ＨＶと呼ぶ））が挙げられる。

[00059]ある特定の実施形態では、ＰＨＡは、異なるモノマーがポリマー鎖中にランダムに分布したコポリマー（２種以上の異なるモノマー単位を含有する）であり得る。ＰＨＡコポリマーの例としては、ポリ３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－３－ヒドロキシプロピオネート（以下、ＰＨＢ３ＨＰと呼ぶ）、ポリ３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－４－ヒドロキシブチレート（以下、Ｐ３ＨＢ４ＨＢと呼ぶ）、ポリ３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－４－ヒドロキシバレレート（以下、ＰＨＢ４ＨＶと呼ぶ）、ポリ３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－３－ヒドロキシバレレート（以下、ＰＨＢ３ＨＶと呼ぶ）、ポリ３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－３－ヒドロキシヘキサノエート（以下、ＰＨＢ３ＨＨと呼ぶ）、およびポリ３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－５－ヒドロキシバレレート（以下、ＰＨＢ５ＨＶと呼ぶ）が挙げられる。

[00060]４つの異なるモノマー単位を有するＰＨＡの例は、ＰＨＢ－ｃｏ－３ＨＨ－ｃｏ－３ＨＯ－ｃｏ－３ＨＤまたはＰＨＢ－ｃｏ－３－ＨＯ－ｃｏ－３ＨＤ－ｃｏ－３ＨＤｄである。典型的には、ＰＨＢ３ＨＸが３つ以上のモノマー単位を有する場合、３ＨＢモノマーは、全モノマーの少なくとも７０重量％、例えば全モノマーの９０重量％超である。

[00061]本開示の一実施形態では、セルロースアセテートは、約２５％以下の結晶化度を有し、低ガラス転移温度を有するＰＨＡと組み合わせられる。例えば、ガラス転移温度は、約１０℃未満、例えば約５℃未満、例えば約０℃未満、例えば約－５℃未満、かつ一般に、約－４０℃超、例えば約－２０℃超であり得る。そのようなＰＨＡは、セルロースアセテートの硬度特性を劇的に低減し得、それによって、伸び特性が上昇し、曲げ弾性率特性が減少する。本明細書で使用される場合、ガラス転移温度は、ＡＳＴＭ試験Ｅ１６４０－０９に従う動的機械分析によって決定され得る。

[00062]存在する場合、１種または複数のＰＨＡが、約２％以上、例えば約３％以上、例えば約５％以上、例えば約７％以上、例えば約１０％以上、例えば約１２％以上、例えば約１５％以上、例えば約１８％以上の量でポリマー組成物中に含有され得る。１種または複数のＰＨＡは、一般に、約３０％以下の量、例えば約２５％以下の量、例えば約２０％以下の量、例えば約１５％以下の量でポリマー組成物中に存在する。

[00063]１種または複数のＰＨＡに加えて、ポリマー組成物は、種々の他のバイオベースポリマー、例えば、ポリ乳酸またはポリカプロラクトンを含有し得る。「ＰＬＡ」としても公知のポリ乳酸は、１種または複数のＰＨＡと組み合わせるのによく適している。ポリ乳酸ポリマーは、一般に、ＰＨＡよりも硬く、より剛性であるため、全配合物の特性をさらに調整するためにポリマー組成物に添加され得る。

[00064]ポリ乳酸は、一般に、乳酸の任意の異性体のモノマー単位、例えば、左旋性（ｌｅｖｏｒｏｔｏｒｙ）－乳酸（「Ｌ－乳酸」）、右旋性－乳酸（「Ｄ－乳酸」）、メソ－乳酸またはそれらの混合物から誘導され得る。モノマー単位はまた、Ｌ－ラクチド、Ｄ－ラクチド、メソ－ラクチド、またはそれらの混合物を含む乳酸の任意の異性体の無水物から形成されてもよい。そのような乳酸および／またはラクチドの環式二量体もまた、用いられてもよい。任意の公知の重合方法、例えば、重縮合または開環重合が、乳酸を重合するために使用されてもよい。少量の鎖伸長剤（例えば、ジイソシアネート化合物、エポキシ化合物または酸無水物）もまた、用いられてもよい。ポリ乳酸は、ホモポリマーであってもよく、またはＬ－乳酸由来のモノマー単位およびＤ－乳酸由来のモノマー単位を含有するものなどのコポリマーであってもよい。必要なわけではないが、Ｌ－乳酸由来のモノマー単位およびＤ－乳酸由来のモノマー単位のうちの１種の含有量は、好ましくは約８５モル％以上、一部の実施形態では、約９０モル％以上、一部の実施形態では約９５モル％以上である。各々Ｌ－乳酸由来のモノマー単位とＤ－乳酸由来のモノマー単位との間の異なる比を有する複数のポリ乳酸が、任意のパーセンテージでブレンドされてもよい。

[00065]特定の一実施形態では、ポリ乳酸は、以下の一般構造：

を有する。
[00066]ポリ乳酸は、典型的には、１モル当たり約４０，０００～約１６０，０００グラム、一部の実施形態では、１モル当たり約５０，０００～約１４０，０００グラム、一部の実施形態では、１モル当たり約８０，０００～約１２０，０００グラムの範囲の数平均分子量（「Ｍ_ｎ」）を有する。同様に、ポリマーはまた、典型的には、１モル当たり約８０，０００～約２００，０００グラム、一部の実施形態では、１モル当たり約１００，０００～約１８０，０００グラム、一部の実施形態では、１モル当たり約１１０，０００～約１６０，０００グラムの範囲の重量平均分子量（「Ｍ_ｗ」）を有する。重量平均分子量対数平均分子量の比（「Ｍ_ｗ／Ｍ_ｎ」）、すなわち、「多分散指数」もまた、比較的低い。例えば、多分散指数は、典型的には、約１．０～約３．０、一部の実施形態では、約１．１～約２．０、一部の実施形態では、約１．２～約１．８の範囲である。重量および数平均分子量は、当業者に公知の方法によって決定されてもよい。

[00067]ポリ乳酸はまた、１９０℃の温度および１０００秒^－１のせん断速度で決定して、約５０～約６００パスカル秒（Ｐａ・秒）、一部の実施形態では、約１００～約５００Ｐａ・秒、一部の実施形態では、約２００～約４００Ｐａ・秒の見かけ粘度を有し得る。ポリ乳酸のメルトフローレート（乾燥基準で）はまた、２１６０グラムの荷重および１９０℃で決定して、１０分当たり約０．１～約４０グラム、一部の実施形態では、１０分当たり約０．５～約２０グラム、一部の実施形態では、１０分当たり約５～約１５グラムの範囲であり得る。

[00068]ポリ乳酸は、約１％以上の量、例えば約３％以上の量、例えば約５％以上の量、かつ一般に、約２０％以下の量、例えば約１５％以下の量、例えば約１０％以下の量、例えば約８％以下の量でポリマー組成物中に存在し得る。

[00069]上記のように、セルロースアセテートと単独でまたは他のバイオベースポリマーと併せて組み合わせられてもよい別のバイオベースポリマーは、ポリカプロラクトン可塑剤の分子量よりも高い分子量を有するポリカプロラクトンである。ＰＨＡと同様にポリカプロラクトンは、比較的低いガラス転移温度を有するように配合され得る。例えば、ガラス転移温度は、約１０℃未満、例えば約－５℃未満、例えば約－２０℃未満、かつ一般に、約－６０℃超であり得る。ポリマーは、非晶質または半結晶性であるように生成され得る。ポリマーの結晶化度は、約５０％未満、例えば約２５％未満であり得る。

[00070]ポリカプロラクトンは、一般に約５，０００超、例えば約８，０００超、かつ一般に、約１５，０００未満、例えば約１２，０００未満の数平均分子量を有して作製され得る。

[00071]ポリカプロラクトンは、約２％以上、例えば約３％以上、例えば約５％以上、例えば約７％以上、例えば約１０％以上、例えば約１２％以上、例えば約１５％以上、例えば約１８％以上の量でポリマー組成物中に含有され得る。ポリカプロラクトンは、一般に、約３０％以下の量、例えば約２５％以下の量、例えば約２０％以下の量、例えば約１５％以下の量でポリマー組成物中に存在する。

[00072]ポリマー組成物に組み込まれてもよい他のバイオベースポリマーとしては、ポリブチレンスクシネート、ポリブチレンアジペートテレフタレート、可塑化デンプン、他のデンプンベースのポリマーなどが挙げられる。さらに、バイオベースポリマーは、再生可能資源から作製されたポリオレフィンまたはポリエステルポリマーであり得る。例えば、そのようなポリマーとしては、バイオベースのポリエチレン、バイオベースのポリブチレンテレフタレートなどが挙げられる。

[00073]本開示のポリマー組成物は、場合により、種々の他の添加剤および成分を含有してもよい。例えば、ポリマー組成物は、酸化防止剤、顔料、滑沢剤、軟化剤、抗菌剤、抗真菌剤、保存剤、難燃剤、およびその組合せを含有してもよい。上記の添加剤の各々は、一般に、約５％以下の量、例えば約２％以下の量、かつ一般に、約０．１％以上の量、例えば約０．３％以上の量でポリマー組成物中に存在し得る。

[00074]本明細書に記載のセルロースエステルプラスチックと併せて使用するのに好適な難燃剤としては、一部の実施形態では、これらに限定されないが、シリカ、金属酸化物、リン酸塩、カテコールホスフェート、レゾルシノールホスフェート、ホウ酸塩、無機水酸化物、芳香剤ポリハライドなど、およびその任意の組合せが挙げられ得る。

[00075]本明細書に記載のセルロースエステルプラスチックと併せて使用するのに好適な抗真菌および／または抗菌剤としては、一部の実施形態では、これらに限定されないが、ポリエン抗真菌剤（例えば、ナタマイシン、リモシジン（ｒｉｍｏｃｉｄｉｎ）、フィリピン、ナイスタチン、アムホテリシンＢ、カンジシン（ｃａｎｄｉｃｉｎ）およびハマイシン）、イミダゾール抗真菌剤、例えば、ミコナゾール（ＭＩＣＡＴＩＮ（登録商標）としてＷｅｌｌＳｐｒｉｎｇ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能）、ケトコナゾール（ＮＩＺＯＲＡＬ（登録商標）としてＭｃＮｅｉｌ ｃｏｎｓｕｍｅｒ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅから市販）、クロトリマゾール（ＬＯＴＲＡＭＩＮ（登録商標）およびＬＯＴＲＡＭＩＮ ＡＦ（登録商標）としてＭｅｒｃｋから、ならびにＣＡＮＥＳＴＥＮ（登録商標）としてＢａｙｅｒから市販）、エコナゾール、オモコナゾール、ビホナゾール、ブトコナゾール、フェンチコナゾール、イソコナゾール、オキシコナゾール、セルタコナゾール（ＥＲＴＡＣＺＯ（登録商標）としてＯｒｔｈｏＤｅｍａｔｏｌｏｇｉｃｓから市販）、スルコナゾールおよびチオコナゾール；トリアゾール抗真菌剤、例えば、フルコナゾール、イトラコナゾール、イサブコナゾール、ラブコナゾール、ポサコナゾール、ボリコナゾール、テルコナゾールおよびアルバコナゾール）、チアゾール抗真菌剤（例えば、アバファンギン）、アリルアミン抗真菌剤（例えば、テルビナフィン（ＬＡＭＩＳＩＬ（登録商標）としてＮｏｖａｒｔｉｓ Ｃｏｎｓｕｍｅｒ Ｈｅａｌｔｈ， Ｉｎｃ．から市販）、ナフチフィン（ＮＡＦＴＩＮ（登録商標）としてＭｅｒｚ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓから市販）、およびブテナフィン（ＬＯＴＲＡＭＩＮ ＵＬＴＲＡ（登録商標）としてＭｅｒｃｋから市販）、エキノカンジン抗真菌剤（例えば、アニデュラファンギン、カスポファンギン、およびミカファンギン）、ポリゴジアル、安息香酸、シクロピロックス、トルナフタート（例えば、ＴＩＮＡＣＴＩＮ（登録商標）としてＭＤＳ Ｃｏｎｓｕｍｅｒ Ｃａｒｅ，Ｉｎｃ．から市販）、ウンデシレン酸、フルシトシン、５－フルオロシトシン、グリセオフルビン、ハロプロジン、カプリル酸、ならびにその任意の組合せが挙げられ得る。

[00076]一部の実施形態では、本明細書に記載のセルロースエステルプラスチックと併せて使用するのに好適な保存剤としては、これらに限定されないが、ベンゾエート、パラベン（例えば、プロピル－４－ヒドロキシベンゾエート系）など、およびその任意の組合せが挙げられる。

[00077]一部の実施形態では、本明細書に記載のセルロースエステルプラスチックと併せて使用するのに好適な顔料および染料としては、これらに限定されないが、草木染料、植物染料、二酸化チタン、二酸化ケイ素、タートラジン、Ｅ１０２、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、キナクリドン、ペリレンテトラカルボン酸ジ－イミド、ジオキサジン、ペリノンジスアゾ顔料、アントラキノン顔料、カーボンブラック、金属粉末、酸化鉄、ウルトラマリン、炭酸カルシウム、カオリン粘土、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、液体および／または顆粒形態のＣＡＲＴＡＳＯＬ（登録商標）染料（カチオン染料、Ｃｌａｒｉａｎｔ Ｓｅｒｖｉｃｅｓから入手可能）（例えば、ＣＡＲＴＡＳＯＬ（登録商標）Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ Ｋ－６Ｇ液体、ＣＡＲＴＡＳＯＬ（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ Ｋ－４ＧＬ液体、ＣＡＲＴＡＳＯＬ（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ Ｋ－ＧＬ液体、ＣＡＲＴＡＳＯＬ（登録商標）Ｏｒａｎｇｅ Ｋ－３ＧＬ液体、ＣＡＲＴＡＳＯＬ（登録商標）Ｓｃａｒｌｅｔ Ｋ－２ＧＬ液体、ＣＡＲＴＡＳＯＬ（登録商標）Ｒｅｄ Ｋ－３ＢＮ液体、ＣＡＲＴＡＳＯＬ（登録商標）Ｂｌｕｅ Ｋ－５Ｒ液体、ＣＡＲＴＡＳＯＬ（登録商標）Ｂｌｕｅ Ｋ－ＲＬ液体、ＣＡＲＴＡＳＯＬ（登録商標）Ｔｕｒｑｕｏｉｓｅ Ｋ－ＲＬ液体／顆粒、ＣＡＲＴＡＳＯＬ（登録商標）Ｂｒｏｗｎ Ｋ－ＢＬ液体）、ＦＡＳＴＵＳＯＬ（登録商標）染料（助色団、ＢＡＳＦから入手可能）（例えば、Ｙｅｌｌｏｗ ３ＧＬ、Ｆａｓｔｕｓｏｌ Ｃ Ｂｌｕｅ ７４Ｌ）など、その任意の誘導体、およびその任意の組合せが挙げられ得る。

[00078]一部の実施形態では、本明細書に記載のセルロースエステルプラスチックと併せて使用するのに好適な顔料および染料は、食品グレードの顔料および染料であってもよい。一部の実施形態では、食品グレードの顔料および染料の例としては、これらに限定されないが、草木染料、植物染料、二酸化チタンなど、およびその任意の組合せが挙げられ得る。

[00079]一部の実施形態では、酸化防止剤は、保存、輸送および／または実施中、本明細書に記載のセルロースエステルプラスチックの酸化および／または化学分解を軽減し得る。一部の実施形態では、本明細書に記載のセルロースエステルプラスチックと併せて使用するのに好適な酸化防止剤としては、これらに限定されないが、アントシアニン、アスコルビン酸、グルタチオン、リポ酸、尿酸、レスベラトロール、フラボノイド、カロチン（例えば、ベータ－カロチン）、カロテノイド、トコフェロール（例えば、アルファ－トコフェロール、ベータ－トコフェロール、ガンマ－トコフェロールおよびデルタ－トコフェロール）、トコトリエノール、トコフェロールエステル（例えば、トコフェロールアセテート）、ユビキノール、没食子酸、メラトニン、第２級芳香剤アミン、ベンゾフラノン、ヒンダードフェノール、ポリフェノール、ヒンダードアミン、有機リン化合物、チオエステル、ベンゾエート、ラクトン、ヒドロキシアミン、ブチル化ヒドロキシトルエン（「ＢＨＴ」）、ブチル化ヒドロキシアニソール（「ＢＨＡ」）、ヒドロキノンなど、その任意の組合せが挙げられ得る。

[00080]一部の実施形態では、本明細書に記載のセルロースエステルプラスチックと併せて使用するのに好適な酸化防止剤は、食品グレードの酸化防止剤であってもよい。一部の実施形態では、食品グレードの酸化防止剤の例としては、これらに限定されないが、アスコルビン酸、ビタミンＡ、トコフェロール、トコフェロールエステル、ベータ－カロチン、フラボノイド、ＢＨＴ、ＢＨＡ、ヒドロキノンなど、およびその任意の組合せが挙げられ得る。

[00081]本開示のポリマー組成物は、当技術分野で公知の任意の技術を使用して、任意の好適なポリマー物品に形成され得る。例えば、ポリマー物品は、押出、射出成形、吹込み成形などによりポリマー組成物から形成され得る。

[00082]本開示に従って配合されたポリマー組成物は、過去に配合された多くのセルロースアセテート組成物に関して多くの改善された特性および特徴を示すことができる。
[00083]例えば、本開示のポリマー組成物は、約２０００ＭＰａ以下、例えば約１９００ＭＰａ以下、例えば約１８００ＭＰａ以下、例えば約１７００ＭＰａ以下、例えば約１６００ＭＰａ以下の曲げ弾性率を示すように配合され得る。曲げ弾性率は、約５００ＭＰａ以上、例えば約７００ＭＰａ以上、例えば約１０００ＭＰａ以上、例えば約１２００ＭＰａ以上であり得る。ポリマー組成物の曲げ弾性率は、ＩＳＯ試験１７８：２０１０によって測定されてもよい。

[00084]本開示のポリマー組成物は、約２０００ＭＰａ以下、例えば約１９００ＭＰａ以下、例えば約１８００ＭＰａ以下、例えば約１７００ＭＰａ以下、例えば約１６００ＭＰａ以下の引張弾性率を示し得る。引張弾性率は、約８００ＭＰａ以上、例えば約９００ＭＰａ以上、例えば約１０００ＭＰａ以上、例えば約１２００ＭＰａ以上であり得る。ポリマー組成物の引張弾性率は、ＩＳＯ試験５２７－１：２０１２によって測定され得る。

[00085]本開示のポリマー組成物はまた、改善された伸縮特徴を示し得る。例えば、ポリマー組成物は、約１０％以上、例えば約１２％以上、例えば約１５％以上、例えば約２０％以上、例えば約３０％以上、例えば約４０％以上、例えば約５０％以上、例えば約６０％以上、約７０％以上、例えば約８０％以上の破断伸びを示し得る。破断伸びは、約５００％未満、例えば約４００％未満、例えば約２００％未満、例えば約１５０％未満であり得る。破断伸びは、ＩＳＯ試験５２７－１：２０１２に従って測定され得る。

[00086]一態様では、セルロースアセテートを含有するポリマー組成物は、ポリマー組成物が、ポリプロピレンなどの石油系ポリマーに非常に匹敵する特性を有するように配合され得る。石油系ポリマーの物理特性に一致させることによって、本開示のポリマー組成物は、多くの様々な最終使用用途においてそれらのポリマーを置き換えるのによく適している。

[00087]本開示に従って作製されてもよいポリマー物品としては、飲用ストロー、飲料ホルダー、自動車部品、ノブ、ドアハンドル、民生機器部品などが挙げられる。
[00088]例えば、図１を参照すると、本開示に従って作製され得る飲用ストロー１０が示される。過去、飲用ストローは、ポリプロピレンなどの石油系ポリマーから従来作製されていた。しかしながら、本開示のセルロースアセテートポリマー組成物は、ポリプロピレンの物理特性に一致するように配合され得る。したがって、飲用ストロー１０は、本開示に従って生成され、完全に生分解性であり得る。

[00089]図２を参照すると、やはり本開示に従って作製され得るカップまたは飲料ホルダー２０が示される。カップ２０は、例えば、射出成形を使用して、または任意の好適な熱形成プロセスにより作製され得る。図７に示されるように、カップ２０の蓋２２もまた本開示のポリマー組成物から作製され得る。蓋は、カップ２０から飲料を分注するための注ぎ口２４を含み得る。飲料ホルダー用の蓋に加えて、本開示のポリマー組成物は、食品容器、パッケージ容器、保存容器などを含むすべての異なる種類の容器用の蓋を作製するために使用され得る。

[00090]なお別の実施形態では、ポリマー組成物は、図３に示されるようなホット飲料ポッド３０を生成するために使用され得る。飲料ポッド３０に加えて、ポリマー組成物はまた、水ボトルまたは他のスポーツドリンク容器として役立ち得る、図４に示されるようなプラスチックボトル４０を生成するために使用され得る。

[00091]図５を参照すると、自動車の内装が例示される。自動車の内装は、本開示に従って作製されてもよい種々の自動車部品を含む。例えば、ポリマー組成物は、内装ドアハンドルの少なくとも一部を含む自動車部品５０を生成するために使用され得る。ポリマー組成物はまた、ステアリングコラムの部品、例えば自動車部品６０を生成するために使用されてもよい。一般に、ポリマー組成物は、任意の好適な装飾的ガーニッシュまたはベゼル、例えばガーニッシュ７０を成形するために使用され得る。さらに、ポリマー組成物は、車両の内装で使用されてもよいノブまたはハンドルを生成するために使用され得る。

[00092]ポリマー組成物はまた、カトラリー、例えば、フォーク、スプーンおよびナイフを生成するのによく適している。例えば、図６を参照すると、使い捨てカトラリー８０が示される。カトラリー８０は、ナイフ８２、フォーク８４、およびスプーン８６を含む。

[00093]なお別の実施形態では、ポリマー組成物は、図８に示されるような保存容器９０を生成するために使用され得る。保存容器９０は、基部９２の縁と働き合い、嵌合する蓋９４を含み得る。基部９２は、品目を保持するための内部容積を画定し得る。容器９０は、食料品または乾燥品を保持するために使用され得る。

[00094]なお他の実施形態では、ポリマー組成物は、紙皿のライナー、眼鏡のフレーム、スクリュードライバーの持ち手、または任意の他の好適な部品を生成するように配合され得る。本開示に従って作製され得るなお他の製品としては、すべての異なる種類の射出成形物品が挙げられる。上記製品を生成する際、本開示のポリマー組成物は、特定の用途および所望の結果に応じて、硬度、耐熱性、および／または引張強度を増加させるように配合され得る。

[00095]本開示のセルロースエステル組成物はまた、すべての異なる種類の医療機器を含む医療デバイスの生成における使用に特によく適している。例えば、セルロースエステル組成物は、過去に使用された他のポリマー、例えばポリカーボネートポリマーを置き換えるのによく適している。本開示のセルロースエステル組成物は生分解性であるだけでなく、組成物は、取り扱いの際の独自の「温感」の感触を有する。したがって、組成物は、医療デバイス用のハウジングを構築するのに特によく適している。例えば、把持または把握した際、ポリマー組成物は、熱を保持し、デバイスまたは機器の感触を、過去の他の材料から作製されたデバイスよりも温かくする。感覚は、特に、医療補助の必要のある者を和らげ、楽にし、医療提供者にも利益を提供し得る。一態様では、医療デバイス用のハウジングを生成するために使用されるセルロースエステル組成物は、可塑剤（例えば、単独または他の可塑剤と組み合わせたトリアセチン）および場合により別のバイオベースポリマーと組み合わせたセルロースエステルポリマーを含む。さらに、組成物は、１種または複数の着色剤を含有し得る。

[00096]図９を参照すると、例えば、セルロースエステルポリマー組成物から作製されてもよい吸入器１３０が示される。吸入器１３０は、吸口１３４に取り付けたハウジング１３２を含む。吸入される組成物を含有するキャニスタを受容するためのプランジャー１３６は、ハウジング１３２と連動する。組成物は、スプレーまたは粉末を含んでもよい。

[00097]使用中、吸入器１３０は、計量された用量の薬品、例えば喘息の薬品を患者に投与する。喘息の薬品は、高圧ガスに懸濁もしくは溶解されてもよく、または粉末に含有されてもよい。患者が吸入器を作動させて薬品を吸い込むとき、バルブが開いて、薬品が吸口から出る。本開示によると、ハウジング１３２、吸口１３４およびプランジャー１３６は、すべて、上記のようなポリマー組成物から作製され得る。

[00098]図１０を参照すると、本開示に従って作製されてもよい別の医薬製品が示される。図１０において、医療注入器１４０が例示される。医療注入器１４０は、プランジャー１４４と連動したハウジング１４２を含む。ハウジング１４２は、プランジャー１４４に対して滑動してもよい。医療注入器１４０は、バネ仕掛けであってもよい。医療注入器は、薬物を患者に、典型的には大腿または臀部に注射するためのものである。医療注入器は、無針であり得、または針を含有してもよい。針を含有する場合、針先は、典型的には、注射前にハウジング内に遮蔽される。他方、無針注射は、針を使用せずに、皮膚を通して薬品を推進する圧縮ガスのシリンダーを含有し得る。本開示によると、ハウジング１４２および／またはプランジャー１４４は、上記のようなポリマー組成物から作製され得る。

[00099]図１０に示されるような医療注入器１４０は、インスリンを注射するために使用され得る。図１２を参照すると、やはり本開示のポリマー組成物から作製されたハウジング１５６を含み得るインスリンポンプデバイス１５０が、例示される。インスリンポンプデバイス１５０は、管１５２と流体連通したポンプおよび患者にインスリンを皮下注射するための針１５４を含み得る。

[000100]本開示のポリマー組成物はまた、すべての異なる種類の腹腔鏡検査デバイスに使用され得る。腹腔鏡検査手術は、身体の既存の開口部からまたは１つもしくは複数の小切開により実施される手術手順を指す。腹腔鏡デバイスは、様々な種類の腹腔鏡、持針器、トロカール、腸管把持器、鼻咽頭鏡などを含む。

[000101]図１１を参照すると、例えば、本開示に従って作製された鼻咽頭鏡１６０が示される。鼻咽頭鏡１６０は、気道を見るためのファイバーオプティックスを有する小さな可撓性プラスチックチューブを含む。鼻咽頭鏡は、検査の永久的な記録を提供するためにテレビカメラに取り付けられ得る。鼻咽頭鏡１６０は、本開示のポリマー組成物から作製されたハウジング１６２を含む。鼻咽頭鏡１６０は、鼻および咽喉を検査するためのものである。鼻咽頭鏡により、医師は、鼻の内側の大部分、エウスタキオ管開口部、アデノイド、咽喉および声帯を検査できる。

[000102]本発明へのこれらおよび他の修正および変形は、添付の特許請求の範囲においてより詳細に示される本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、当業者によって実施され得る。さらに、種々の実施形態の態様は、全体または部分的のいずれでも交換可能であり得ることが理解されるべきである。さらに、当業者であれば、前述の記載が例に過ぎず、そのような添付の特許請求の範囲においてさらに記載される本発明を限定するとは意図されないことを認識するであろう。

Claims (20)

1. セルロースアセテート、
   少なくとも１種のバイオベースポリマー、および
   フタレートを含まない耐ブルーム性またはバイオベースの可塑剤
   を含むポリマー組成物であって、前記可塑剤が、ベンゾエートエステル、アルキルケタールエステル、非石油炭化水素エステル、１０００以下の数平均分子量を有するポリカプロラクトン、またはそれらの混合物を含む、前記ポリマー組成物。
2. 前記可塑剤がベンゾエートエステルを含む、請求項１に記載のポリマー組成物。
3. 前記可塑剤がグリセロールトリベンゾエートを含む、請求項１に記載のポリマー組成物。
4. 前記可塑剤がスクロースベンゾエートを含む、請求項１に記載のポリマー組成物。
5. 前記可塑剤がアルキルケタールエステルを含む、請求項１に記載のポリマー組成物。
6. 前記可塑剤がアルキルケタールエステルおよびベンゾエートエステルを含む、請求項１に記載のポリマー組成物。
7. 前記可塑剤が、２５℃で測定した場合、約１．１７～約１．１８の比重を有する非石油炭化水素エステルを含む、請求項１に記載のポリマー組成物。
8. 前記耐ブルーム性またはバイオベースの可塑剤が前記セルロースアセテートにグラフトされた、請求項１から７のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
9. 前記ポリマー組成物が破断伸びを有し、前記ポリマー組成物の破断伸びが、約１０％以上、例えば約１２％以上、例えば約１５％以上、かつ約１５０％以下である、請求項１から８のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
10. １種または複数のバイオベースポリマーが、約６％以上の量で前記ポリマー組成物中に存在する、請求項１から９のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
11. 前記セルロースアセテートが、約１５重量％～約８５重量％、例えば約５５重量％～約８０重量％の量で前記組成物中に存在し、前記可塑剤が、約８重量％～約４０重量％、例えば約１２重量％～約２０重量％の量で前記組成物中に存在する、請求項１から１０のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
12. 前記セルロースアセテートが、セルロースジアセテートから本質的になる、請求項１から１１のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
13. 前記バイオベースポリマーが、ポリヒドロキシアルカノエート、ポリ乳酸、１０００超の数平均分子量を有するポリカプロラクトン、またはそれらの混合物を含む、請求項１から１２のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
14. 前記バイオベースポリマーが前記ポリヒドロキシアルカノエートを含み、前記ポリヒドロキシアルカノエートがポリヒドロキシブチレートを含む、請求項１３に記載のポリマー組成物。
15. 少なくとも２種のバイオベースポリマーを含有する、請求項１から１４のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
16. ポリ乳酸およびポリヒドロキシアルカノエートを含有する、請求項１５に記載のポリマー組成物。
17. 前記バイオベースポリマーがポリ（３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－３－ヒドロキシバレレート））を含む、請求項１から１６のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
18. 請求項１から１７のいずれか一項に記載のポリマー組成物から作製された物品。
19. 飲料ホルダー、飲用ストロー、ホット飲料ポッド、容器、蓋、スプーン、フォーク、ナイフ、パッケージング、または自動車用内装部品である、請求項１８に記載の物品。
20. ポリマー組成物から作製されたハウジングを備える医療デバイスであって、前記ポリマー組成物が、セルロースアセテート；場合により、ポリ乳酸、ポリカプロラクトンまたはポリヒドロキシアルカノエートを含む少なくとも１種のバイオベースポリマー；および耐ブルーム性またはバイオベースの可塑剤を含む、前記医療デバイス。
    

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