JP2023533451A - ポリヒドロキシアルカノエート系組成物およびそれから製造される物品 - Google Patents

Abstract

本明細書は、一般に、バイオベースの熱可塑性成分を含む海洋分解性、生体分解性、生体堆肥性、生体適合性物品を製造するための組成物に関する。より具体的には、本発明は、組成物全体の（ｉ）１００～５１重量％の範囲のポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）と、（ｉｉ）０～４９重量％の範囲の半導体と、（ｉｉｉ）０～約７５重量％の範囲の添加剤とを含む脂肪族ポリエステル樹脂組成物；および脂肪族ポリエステル樹脂組成物を用いて形成される物品のその後の製造に関する。

Description

［他の出願に対する相互参照］
本願は、２０２０年７月７日に出願された米国仮出願第６３／０４８，７５０号の優先権の利益を主張し、その開示は、参照により本明細書に完全に組み込まれるものとする。

本明細書は、一般に、ポリヒドロキシアルカノエート系物品の製造に有用であり、製造されたポリヒドロキシアルカノエート系物品の望ましい物理的および機械的特性を増大させるための環境適合組成物および処理方法に関する。より具体的には、本発明は、組成物全体の（ｉ）１００～１５重量％の範囲のポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）と、（ｉｉ）０～４９重量％の範囲の半導体と、（ｉｉｉ）組成物全体の０～約７５重量％の範囲の添加剤とを組み合わせて含む脂肪族ポリエステル樹脂組成物と；その脂肪族ポリエステル樹脂を用いて形成した物品の後続製造とに関する。

［技術水準の説明］
今世紀の最初の１０年間で、２０００年までの歴史上のすべてのプラスチックよりも多くのプラスチックが生産された。プラスチック材料の大規模な使用は、技術開発の歴史における一つの印となった。しかし、これらの材料の利用が増加することにより、深刻な環境問題が発生している。合成樹脂は一般的に５００～１，０００年程度で自然に分解されるため、これまでに作られたほぼすべての合成樹脂が何らかの形で現在も存在していることになる。石油化学由来のプラスチック樹脂の場合、全世界で年間約９０００億ポンドが生産されており、この数字は毎年約４％ずつ増加し続けると推定されている。この年間生産量のうち、約１０％にあたる９００億ポンドが地球の海に流入し、毎年数千羽の海鳥やウミガメ、アザラシなどの海洋哺乳類がプラスチックを飲み込んだり、巻き込まれたりして死亡していると推定されている。この廃棄物の多くは、以下の製品など、使い捨てのプラスチックに起因するものある（ただし、これらに限定されるものではない）。（ｉ）ペットボトル（２０１６年に世界で４８００億個以上販売された）、（ｉｉ）使い捨てプラスチックバッグ（世界中で年間約１兆個使用されている）、（ｉｉｉ）プラスチック製飲料用ストロー（世界中で毎日５億個以上使用されている）、（ｉｖ）プラスチックカップ（世界で毎年５０００億個使用されている）、（ｖ）プラスチックラミネートの使い捨てコーヒーカップ（年間１６０億個使用されている）などである。

国連機関であるＵ．Ｎ．Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔによると、これらの世界的な量と関連する問題を考慮し、６０カ国以上が使い捨てプラスチック廃棄物対策として課税や禁止を導入している。これらの事実との関連性を考えると、環境に安全な素材を使用することの市場ポテンシャルは非常に高く、天然生分解性プラスチック樹脂は世界的に注目されている。これらの天然生分解性バイオポリマーの市場での用途は、包装、おむつ、食器、飲料用食器、ストロー、カトラリーなどの使い捨て材料、化粧品、農薬、水産物などの製品、マイクロカプセル化放出制御薬剤、医療縫合、骨折用固定ピン（完全生体適合性と受容体からの拒絶反応が穏やかなため）などの医療・医薬品などである。

生分解性バイオポリマーの重要なファミリーは、ポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）であり、これは３００以上の異なる微生物によって自然に合成されるポリエステルで、微生物のための天然のエネルギー貯蔵物として機能する。ＰＨＡバイオポリマーファミリーの中で最も単純かつ重要なポリマーのひとつがポリヒドロキシブチレート（ＰＨＢ）である。ＰＨＢに対する商業的な関心は、生分解性や生体適合性の特性だけでなく、熱機械特性や製造コストにも直接関係している。さらに、ＰＨＢを動物が摂取した場合、腸内細菌叢の微生物制御剤として作用し、体重増加、成長率、全生存に好影響を与える可能性があるという証拠が増えてきている（Ｙ． Ｄｕａｎら， Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｄｉｅｔａｒｙ ｐｏｌｙ－ｂｅｔａ－ｈｙｄｒｏｘｙｂｕｔｙｒａｔｅ （ＰＨＢ） ｏｎ ｇｒｏｗｔｈ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ， ｉｎｔｅｓｔｉｎａｌ ｈｅａｌｔｈ ｓｔａｔｕｓ ａｎｄ ｂｏｄｙ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ Ｐａｃｉｆｉｃ ｗｈｉｔｅ ｓｈｒｉｍｐ Ｌｉｔｏｐｅｎａｅｕｓ ｖａｎｎａｍｅｉ， Ｆｉｓｈ ＆ Ｓｈｅｌｌｆｉｓｈ Ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｙ， ６０： ５２０－５２８ （２０１７）； ａｎｄ Ｅ．Ｈ．Ｎａｊｄｅｇｅｒａｍｉら， Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｐｏｌｙ－ｂｅｔａ－ｈｙｄｒｏｘｙｂｕｔｙｒａｔｅ （ＰＨＢ） ｏｎ Ｓｉｂｅｒｉａｎ ｓｔｕｒｇｅｏｎ （Ａｃｉｐｅｎｓｅｒ ｂａｅｒｉｉ） ｆｉｎｇｅｒｌｉｎｇｓ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎｄ ｉｔｓ ｇａｓｔｒｏｉｎｔｅｓｔｉｎａｌ ｔｒａｃｔ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ， ＦＥＭＳ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ Ｅｃｏｌ．， ７９： ２５－３３ （２０１２）である。また、ＰＨＡは、ＰＨＢＶ、ＰＨＸ、ＰＨＯ、Ｐ４ＨＢ、Ｐ３ＨＢ４ＨＢなど、他にも多くの種類があり、メタン、二酸化炭素、糖、油、中間基質、モノマーなど様々な炭素基質を消費する微生物で生産される可能性がある。

これらの熱可塑性または弾性ポリエステルは、水性媒体中で、糖、アルカン、植物油、有機酸、アルコールなどの炭素源を用いて、多種多様な微生物、特に細菌を培養することにより、都合よく合成され得る。微生物、炭素源、栄養素、培養条件によっては、通常、非晶質の水不溶性顆粒として細胞内に貯蔵されているＰＨＡを単離・精製することが困難な場合がある。ＰＨＢなどのＰＨＡは、単離されると、半結晶性で熱的に不安定なため、さらに脆さを有するようになる。ＰＨＢ固有の脆さを克服する一つの方法は、ＰＨＢＶのようなコポリマーを製造することである。これらのコポリマーはＰＨＢよりも低い融点を示し、それによって組成物の利用温度ウィンドウを広げることができる。あるいは、脆い熱可塑性マトリックスへのゴム粒子の組み込みは、ポリマーの衝撃特性および靭性を改善することが知られている（Ａｍｏｓ，Ｊ．Ｌ．ら，米国特許第２，６９４，６９２（１９５４）；およびＢａｅｒら，米国特許第４，３０６，０４０（１９８１））。適切な条件下で適切な相溶化剤を使用すると、相乗効果が生じ、高価値の耐久性用途のための高衝撃靭性ポリマーブレンドを作成することができる。しかし、低弾性率ゴム粒子をポリマーに添加すると、剛性と強度が低下し、この剛性の低下により、得られるブレンドの耐スクラッチ／マー耐性が著しく低下する。この問題は、自動車産業におけるゴム靭性熱可塑性プラスチックの成長を妨げてきた。そこで、この脆さを克服するために、粘土のような高弾性フィラーを強靭化ブレンドに配合し、最適な加工と化学処理によって、失われた強度と剛性を回復させることができる。

このように、ゴム粒子の組み込みや粘土のような充填剤の使用なしに、またＰＨＡ固有の剛性、強度、生分解能力および固有の栄養価を損なうことなく、ＰＨＡの耐久性、柔軟性、靭性、衝撃強度および／または酸素水分バリア性を改善する必要性が存在する。

本発明は、ポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）本来の剛性、強度、生分解能力、および栄養価を損なうことなく、耐久性、靭性、衝撃強度、および／または酸素水分バリア性を改善する必要性に対処するものである。

本発明は、さらに、比較的安価で製造が容易な脂肪族ポリエステル樹脂組成物を提供する。

一般に、本発明は、ポリヒドロキシアルカノエート系物品の製造に有用な、栄養価を有する、環境的に持続可能な脂肪族ポリエステル樹脂組成物について記載する。生分解性、生体適合性であり、その全部または一部を偶然摂取する可能性のあるあらゆる鳥または動物に対して栄養価を有する本発明の脂肪族ポリエステル樹脂組成物を用いて製造された物品は、約１００～約１５重量％のＰＨＡ、および約０～約４９重量％の半導体材料を含む。あるいは、本発明に従って製造された物品は、組成物の総重量の（ｉ）９９．９８５～１５重量％の範囲のポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）と、（ｉｉ）０．０１５～４９重量％の範囲の半導体と、（ｉｉｉ）０～約３６％の範囲の添加物とからなる。あるいは、本発明に従って製造された物品は、組成物の全重量に対して（ｉ）９９．９３５％～１５重量％の範囲のポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）と、（ｉｉ）０．０１５～４９重量％の範囲の半導体、（ｉｉｉ）０．０５～約３６％の範囲の添加剤とを組み合わせて構成されている。

また、本明細書では、従来の技術、例えば押出成形、射出成形などを介して物品を製造し、その後、製造物品の望ましい物理的および機械的特性にさらに影響を与える加熱、冷却、または乾燥ステップを行う方法が提供されている。

新規脂肪族ポリエステル樹脂組成物は、任意の適切な処理順序を使用して、任意の適切な方法によって製造することができる。例えば、１つの実施形態において、本方法は以下のステップを含む。（ａ）溶融状態で、脂肪族ポリエステル樹脂組成物を混合するステップ；および（ｂ）溶融脂肪族ポリエステル樹脂組成物を冷却して、固体ＰＨＡポリマー組成物を形成し、これを後に成形品に成形することができるステップを含む。任意の適切なポリマー処理装置を、例えば、押出機（例えば、単軸スクリューまたは二軸スクリュー）、織物または不織布物品に関わらず電解紡糸繊維製造装置、または射出成形装置などのように使用することができる。方法は、さらに、ストランド調製、色添加、ペレット化および均質化などの他のステップを含むことができる。

別の実施形態において、本発明の脂肪族ポリエステル樹脂組成物は、微粒子サイズの粉末の形態であり、成分を予め決められた比率でドライブレンドし、混合して加工することによって配合される。ここでも、任意の適切な処理装置、例えば、押出機（例えば、単軸スクリューまたは二軸スクリュー）を使用することができる。方法は、さらに、脂肪族ポリエステル樹脂組成物のストランド調製、色添加、ペレット化、および均質化などの他の工程を含むことができる。さらに、成分は工程内でブレンドされてもよく、これは、共供給、重量供給などを通じて、運転中に設定された比率で添加されることを意味する。

本発明の新規脂肪族ポリエステル樹脂組成物は、商業的に有用な物品、例えば、フィルム、シート、多層構造、紙ベースの積層体、繊維、モノフィラメント、シート、熱成形品、ブロー成形品、射出成形品、押出および射出延伸ブロー成形、押出プロファイルなどに加工することができるが、それだけに限定されるものではない。また、本明細書では、本発明の脂肪族ポリエステル樹脂組成物のいずれかを用いて製造された物品も提供される。

任意選択で、脂肪族ポリエステル樹脂組成物に添加剤を加えてもよい。そのような添加剤は、ブレンド組成物を形成するための成分の処理中に適切な時期に混合されてもよい。脂肪族ポリエステル樹脂組成物およびそれから作られる成形、押出、またはその他の任意の物品に１つ以上の選択された機能特性を付与するために、１つ以上の添加剤が脂肪族ポリエステル樹脂組成物に含まれる。本発明に含まれ得る添加剤の例としては、吸収剤、プロセス安定剤、光安定剤、酸化防止剤、スリップ／アンチブロック剤、着色剤、例えば顔料、顔料の組み合わせ、染料の組み合わせ、顔料と染料の組み合わせ、顔料と染料の組み合わせ、または顔料と染料の組み合わせが挙げられるが、これらに限定されるものではない。着色剤の選択は、設計者がプラスチック成形品に望む究極の色に依存する。

紫外線吸収剤、充填剤、潤滑剤、顔料、染料、着色剤、流動促進剤可塑剤、加工助剤、分岐剤、強化剤、核剤（以下にさらに詳細に説明する）、タルク、ワックス、炭酸カルシウム、ラジカル捕捉剤、または前述の機能性添加剤の１つ以上の組み合わせ。

製造された物品は、環境に入る廃棄物として、次に、製造物品の生分解過程における活性天然ポリマーの放出を通じて、動物の健康および栄養に役立つように使用することができる。これらの天然ポリマー、例えば、ポリ－３－ヒドロキシブチレート（ＰＨＢ）は、次に、成長性能、腸の消化機能および免疫機能に有益であることが示されている水溶性の短鎖脂肪酸モノマーに分解することができるが、これらに限定されるものではない。さらに、本発明の配合組成物は、水槽装飾品に成形することができ、経時的に分解され、微生物環境を調節することにより水槽内の硝酸塩やリン酸塩の除去を補助することができる。

別の実施形態において、水分バリア性を有する生分解性紙製品を製造するための方法も提供される。この方法は、表面および裏面を有する基材を提供することと、基材の表面および裏面の両方に本発明の脂肪族ポリエステル樹脂組成物を含むバリア層を押し出すこととを含む。分解性材料のコート重量は、３，０００平方フィート当たり４～２５ポンドの範囲内である。コート重量のために、ピンホールが典型的であり、その結果、第２の層を第１の層の上に押し出すことができ、または代替的に、本発明の方法論に従って、コーティングを有する得られた紙を、カップ、ボウル、飲料ストロー、トレイなどのような、しかしそれだけに限らない所望の製品に形成することができ、次に、製品を、バリアを溶かすことができる温度に加熱し、バリアをあらゆる既存のピンホールに流入させて充填できる製造後のステップに付すことができる。オプションとして、得られた紙をさらに加熱して、第１層または第２層の塗布を均質化し、広げて、既存のピンホールを減らすこともできる。

さらなる実施形態および特徴は、以下の説明に記載されており、一部は、明細書を検討することにより当業者に明らかになるか、または開示された実施形態の実践により知ることができる。開示された実施形態の特徴および利点は、本明細書に記載された器具、組み合わせ、および方法によって実現および達成され得る。

本明細書は、一般に、バイオベースの熱可塑性成分を含む海洋分解性、バイオ分解性、バイオコンポスタブル、バイオコンパチブル物品の製造に有用な脂肪族ポリエステル樹脂組成物に関するものである。特に、本発明の実施に従って、本発明の脂肪族ポリエステル樹脂組成物を使用する場合、形成される製造物品の引張強度、靭性、伸びおよび／または酸素水分バリア特性の顕著な改善が達成されることが見出された。（ｉ）１００重量～１５重量％の範囲のポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）と、０重量～４９重量％の範囲の半導体材料との組み合わせ、および（ｉｉｉ）全組成物の０重量～約３６重量％の範囲の添加剤と、製造物品の冷却温度を制御することである。

本発明の脂肪族ポリエステル樹脂組成物を用いた製造物品の所望の特性は、本発明の脂肪族ポリエステル樹脂組成物の加熱および溶融後、並びにポリエステル樹脂組成物の加熱および冷却後の温度を制御することにより調整できることが見出された。ある実施形態では、温度をＰＨＡ成分の溶融温度よりも高くし（「低結晶化度範囲」）、他の実施例では、温度をＰＨＡ成分の溶融温度以下に制御し、例えば１２０～１７４℃（「中間結晶化度範囲」）、および５０～１２０℃（「高結晶性範囲」）などを挙げる。いくつかの実施形態において、低結晶化度範囲、中結晶化度範囲および高結晶化度範囲は、異なる温度範囲に基づくものであってよい。

１つの実施形態において、短時間の低結晶性範囲による「フラッシュ」メルト、すなわち有益な結果を得るのに十分な期間、最終製品をＰＨＡ成分の融点より高い温度にさらすことが意外にも発見されている。例えば、紙ストローのようなラミネート紙製品を製造する場合、最終製品は、所望の酸素湿気およびバリア特性を達成するのに十分な期間、低結晶化度範囲にさらされることがあり、ラミネートは、存在し得るピンホールを埋めることを可能にする溶融を開始する。この実施形態では、ＰＨＡ成分はその溶融温度内にあるが、紙基材は、製品がそれ自体で崩壊しないようにするために必要な支持を提供する。紙積層製品の物理的特性を調整する場合、有用な温度は、低結晶性領域であるが、紙基材を燃やす温度以下である。任意に、着色剤、核剤、安定剤、および強化剤などの添加剤を本発明のブレンド組成物に添加することができるが、これらに限定されるものではない。意図される添加剤は、以下にさらに詳細に説明される。

あるいは、成形品が射出成形される場合、現在のプロセスは、「フラッシュ」の除去を助けることができる。射出成形は、熱可塑性プラスチックを、嵌合部品によって形成される金型キャビティに押し込むプロセスであり、しばしば、溶融した樹脂は、射出成形中に、嵌合部品間に存在する隙間に入り込み、得られる成形品は、「フラッシュ」を有するようになる。そのため、成形品にバリが発生しやすく、後工程での除去に手間がかかる。本発明は、このようなバリに対して、低い結晶化温度で短時間さらすことで除去することを課題とする。

代替の実施形態において、本発明の脂肪族ポリエステル樹脂組成物は、本発明の脂肪族ポリエステル樹脂組成物の加熱、溶融、および／または冷却後、高結晶化度または中結晶化度のいずれかの温度を制御することによって調整することができる。例えば、飲料用ストローのような製造物品が押出成形プロセスを介して製造される場合、所望の柔軟性および強度を達成するのに十分な期間、高結晶性範囲および好ましくは中結晶性範囲において温度を制御し、さらに、かかる温度制御のタイミング（例えば、加熱、溶融、および／または冷却ステップの前、間、または後）によってより耐久性のある飲料用ストローを製造することができる。１つの実施形態において、製造物品は、脂肪族ポリエステル樹脂組成物の加熱、溶融、および／または冷却を介して押出、繊維、または射出成形プロセスを用いて作られ、その後、物品に所望の性能特性を生成するのに十分な低、中、および高結晶性範囲の時間および温度条件の組み合わせに供される。高結晶化度領域で処理すると、所望の効果を得るのに時間がかかるため、温度と時間には相関があることが分かっている。。任意に、着色剤、核剤、安定剤、および強化剤などの添加剤を本発明のブレンド組成物に添加してもよいが、これらに限定されるものではない。意図される添加剤は、以下にさらに詳細に記載される。

本明細書を通じて、ＰＨＡが言及される場合、この用語はホモポリマー、ランダムコポリマー、インパクトコポリマーおよびそれらのブレンドを含むことが意図されていることが理解されるであろう。 本明細書で使用する場合、「機能的特性」および「機能的特徴」という用語には通常の意味が与えられ、ＰＨＡの仕様、特徴、品質、特質、または属性も指すものとする。ＰＨＡの機能特性には、分子量、多分散性および／または多分散性指数、メルトフローおよび／またはメルトインデックス、モノマー組成、コポリマー構造、メルトインデックス、非ＰＨＡ材料濃度、純度、衝撃強度、密度、比粘度、耐粘度、耐酸性、機械的せん断強度、屈曲弾性率、破断伸度、凍結解凍安定性、処理条件耐性、貯蔵寿命／安定性、吸湿性および色などがあるが、それだけにとどまらない。本明細書で使用する場合、用語「多分散性指数」（またはＰＤＩ）は、その通常の意味を与えられ、所定のポリマーサンプルの分子量の分布の指標（重量平均分子量を数平均分子量で割ったものとして計算）と見なされるものとする。

ポリヒドロキシアルカノエートは、広範な天然および遺伝子操作された微生物および微生物酵素ならびに遺伝子操作された植物作物によって合成される生体ポリエステルである（Ｂｒａｕｎｅｇｇら，Ｊ． Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，６５：１２７－１６１ （１９９８）； Ｍａｄｉｓｏｎ ａｎｄ Ｈｕｉｓｍａｎ， Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ Ｒｅｖｉｅｗｓ， ６３：２１－５３ （１９９９）； Ｐｏｉｒｉｅｒ， Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ Ｌｉｐｉｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ， ４１：１３１－１５５ （２００２））．これらのポリマーは、生分解性の熱可塑性材料であり、再生可能な資源から製造することができ、幅広い産業用途に使用できる可能性がある（Ｗｉｌｌｉａｍｓ ＆ Ｐｅｏｐｌｅｓ， ＣＨＥＭＴＥＣＨ， ２６：３８－４４ （１９９６））。 ＰＨＡの生産に有用な微生物株としては、Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓ ｎｅｃａｔｏｒ（旧名Ｗａｕｔｅｒｓｉａ ｅｕｔｒｏｐｈａ、Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ ｅｕｔｒｏｐｈｕｓ（Ｒａｌｓｔｏｎｉａ ｅｕｔｒｏｐｈａと改名））、Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ ｌａｔｕｓ、Ａｅｒｏｍｏｎａｓ、Ｃｏｍａｍｏｎａｓ、Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｍｅｇａｔｅｒｉｕｍ， Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｃｅｒｅｕｓ ＳＰＶ、Ｓｉｎｏｒｈｉｚｏｂｉｕｍ ｍｅｌｉｌｏｔｉ、Ａｚｏｔｏｂａｃｔｅｒ ｓｐｐ、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ、およびＭｅｔｈｙｌｏｓｉｎｕｓ、 ｓｐｐ Ｍｅｔｙｌｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｐｐ、およびＭｅｔｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ｓｐｐおよび上記微生物の遺伝子工学的生物である。

一般に、ＰＨＡは１つ以上のモノマーユニットを酵素的に重合することで形成される。 ＰＨＡポリマーには、１００種類以上のモノマーが組み込まれている（Ｓｔｅｉｎｂｕｃｈｅｌ ａｎｄ Ｖａｌｅｎｔｉｎ， ＦＥＭＳ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ． Ｌｅｔｔ．， １２８：２１９－２２８ （１９９５）に記載されている。ＰＨＡに組み込まれるモノマーユニットの例としては、２－ヒドロキシブチレート、乳酸、グリコール酸、３－ヒドロキシブチレート（以下、３ＨＢという）、３－ヒドロキシプロピオネート（以下、３ＨＰという）、３－ヒドロキシバレレート（以下、３ＨＶという）、３－ヒドロキシヘキサノエート（以下、３ＨＨという）、３－ヒドロキシヘプタノエート（以下、３ＨＨｅｐという）、３－ヒドロキシオクタノエート（以下、３ＨＯという）。３－ヒドロキシノナノエート（以下、３ＨＮという）、３－ヒドロキシデカノエート（以下、３ＨＤという）、３－ヒドロキシドデカノエート（以下、３ＨＤｄという）、４－ヒドロキシブチレート（以下、４ＨＢという）、４－ヒドロキシバレレート（以下、４ＨＶという）、５－ヒドロキシバレレート（以下、５ＨＶという）、６－ヒドロキシヘキサノエート（以下、６ＨＨという）などが挙げられる。ＰＨＡに配合される３－ヒドロキシ酸モノマーは、キラル中心を持たない３ＨＰを除き、（Ｄ）または（Ｒ）３－ヒドロキシ酸異性体である。

本明細書で使用する「ＰＨＡ」、「ＰＨＡｓ」、および「ポリヒドロキシアルカノエート」という用語は、その通常の意味を与えるものとし、これらに限定されないが、合成的に、微生物または微生物酵素によって生成されるポリマー；ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレンなどの石油化学ベースのプラスチックの代替物として使用できる生分解性ポリマーおよび／または生体適合性のポリマー；である。糖、脂質、またはガスのバクテリア発酵によって生成されるポリマー；合成的に、微生物または微生物由来の酵素から得られる熱可塑性またはエラストマー材料；および／または微生物細胞壁の内部ではなく、化学反応によって生成されるポリマー。ＰＨＡには、以下に詳述するように、ポリヒドロキシブチレート（ＰＨＢ）、ポリヒドロキシバレレート（ＰＨＶ）、ポリヒドロキシブチレートコバレレート（ＰＨＢＶ）、ポリヒドロキシヘキサノエート（ＰＨＨｘ）およびそれらのブレンド、ならびに短鎖長（ＳＣＬ）、中鎖長（ＭＣＬ）および長鎖長（ＬＣＬ）ＰＨＡ両方があるが、それだけに限られるわけではない。

いくつかの実施形態において、ＰＨＡはホモポリマー（全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という）、ポリ３－ヒドロキシブチレート（以下、ＰＨＢという）、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という）、ポリ４－ヒドロキシバレレート（以下、Ｐ４ＨＶという）、ポリ５－ヒドロキシアルカノエート（以下、ポリ５－ヒドロキシバレレート（以下、Ｐ５ＨＶという））などを挙げることができる。

特定の実施形態において、出発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ているコポリマー（２つ以上の異なるモノマー単位を含む）である。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という）、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、ＰＨＢ４ＨＢという）、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という）、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という）。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という）、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－ｃｏ－３－ヒドロキシヘキサノエート（以下、ＰＨＢ３ＨＶ３ＨＨという）。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という）、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という）がある。

モノマーの種類を選択し、所定のＰＨＡコポリマー中のモノマー単位の比率を制御することによって、広範囲の材料特性を達成することができる。つの異なるモノマー単位を有するＰＨＡコポリマーの例が提供されているが、ＰＨＡは２を超える異なるモノマー単位（例えば、３つの異なるモノマー単位、４つの異なるモノマー単位、５つの異なるモノマー単位、６つの異なるモノマー単位）を有することができる。 異なるモノマー単位を４つ有するＰＨＡの例としては、ＰＨＢ－ｃｏ－３ＨＨ－ｃｏ－３ＨＯ－ｃｏ－３ＨＤまたはＰＨＢ－ｃｏ－３－ＨＯ－ｃｏ－３ＨＤ－ｃｏ－３ＨＤｄ（これらのタイプのＰＨＡコポリマーを、以下、ＰＨＢ３ＨＸという）であろう。典型的には、ＰＨＢ３ＨＸが３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％、好ましくは全モノマーの８５重量％、最も好ましくは全モノマーの９０重量％以上、例えば９２％、９３％、９４％、９５％、９６重量％のコポリマーと、ＨＸは３ＨＨ、３ＨＯ、３ＨＤ、３ＨＤｄから選ばれる１以上のモノマーからなる。

３－ヒドロキシブチレートと少なくとも１つの他のモノマーを含むホモポリマー（全てのモノマー単位が同一である）ＰＨＢと３－ヒドロキシブチレートコポリマー（ＰＨＢ３ＨＰ、ＰＨＢ４ＨＢ、ＰＨＢ３ＨＶ、ＰＨＢ４ＨＶ、ＰＨＢ５ＨＶ、ＰＨＢ３ＨＨＰ、以下ＰＨＢコポリマー）は商業生産と応用に特に関心が持たれるものである。これらのコポリマーを、その材料特性を参照して説明することは、以下のように有用である。タイプ１ＰＨＢコポリマーは、典型的には、６℃～－１０℃の範囲のガラス転移温度（Ｔｇ）、および８０℃～１８０℃の範囲の融解温度（ＴＭ）を有する。タイプ２ＰＨＢコポリマーは、典型的には、－２０℃～－５０℃のＴｇおよび５５℃～９０℃のＴＭを有し、１５％以上の４ＨＢ、ＳＨＶ、６ＨＨ含有量を有するＰＨＢ４ＨＢ、ＰＨＢ５ＨＶポリマーまたはそれらのブレンドに基づくものである。特定の実施形態では、タイプ２コポリマーは、Ｔｇが－１５℃～－４５℃であり、ＴＭを有しない相成分を有する。

本発明で使用する場合、ＰＨＡの分子量は、約５，０００，０００ダルトンと約２，５００，０００ダルトンの間、約２，５００，０００ダルトンと約１，０００，０００ダルトンの間、約１，０００，０００と約７５０，０００ダルトンの間、約７５，０００と約５０万ダルトンの間、約５０万と約２５万ダルトンの間、約２５万と約１０万ダルトンの間、約１０万と約５万ダルトンの間、約５万と約１万ダルトンの間、およびこれらの重複する範囲にある。

分子量の決定においては、多検体ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）のような技術を使用することができる。ＰＨＡは、少なくとも５００、少なくとも１０，０００、または少なくとも５０，０００の重量平均分子量（ダルトン単位）および／または３，０００，０００未満、２，０００，０００未満、１，０００，０００未満、１，５００，０００未満、および８００，０００未満を有することができる。特定の実施形態において、好ましくは、ＰＨＡは、一般に、１００，０００～７００，０００の範囲の重量平均分子量を有する。例えば、本願で使用するためのＰＨＢおよびタイプ１ＰＨＢコポリマーの分子量範囲は、ＧＰＣ法により決定される２００，０００ダルトン～１５０万ダルトンの範囲であり、本願で使用するためのタイプ２ＰＨＢコポリマーの分子量範囲２０，０００～１５０万ダルトンである。

特定の実施形態において、分岐ＰＨＡは、以下でさらに詳細に議論するように、約１５０，０００ダルトン～約１，０００，０００ダルトンの重量平均分子量および約１．０～約８．０の多分散度指数を有することができる。本明細書で使用するように、重量平均分子量は、ＰＨＡサンプルの溶離液および希釈液の両方として、例えばクロロホルムまたは他の適切な溶媒を使用する、多検体ゲル浸透クロマトグラフィーによって決定される。

本発明に記載の方法および組成物において使用するためのＰＨＡは、ＰＨＢ；ＰＨＢとタイプ１ＰＨＢコポリマーとのＰＨＡブレンド（ＰＨＡブレンド中のＰＨＡの重量に対するＰＨＢ含有率が５重量～９５重量％の範囲である）；から選択される。ＰＨＢとタイプ２ＰＨＢコポリマーとのＰＨＡブレンドで、ＰＨＡブレンド中のＰＨＡの重量に対するＰＨＢ含有量が５％から９５％の範囲であるもの；タイプ１ＰＨＢコポリマーと異なるタイプ１ＰＨＢコポリマーとのＰＨＡブレンドで、最初のタイプ１ＰＨＢコポリマーの含有量がＰＨＡブレンド中のＰＨＡに対する重量に対して、５％から９５％の範囲であるもの、タイプ１ＰＨＢコポリマーとタイプ２ＰＨＡコポリマーのＰＨＡブレンドで、タイプ１ＰＨＢコポリマーの含有量がＰＨＡブレンド中のＰＨＡに対して３０重量％から９５重量％の範囲であるもの。ＰＨＢとタイプ１ＰＨＢコポリマーとタイプ２ＰＨＢコポリマーのＰＨＡブレンドで、ＰＨＢ含有量がＰＨＡブレンド中のＰＨＡに対して１０重量％から９０重量％の範囲にあり、タイプ１ＰＨＢコポリマー含有量がＰＨＡブレンド中のＰＨＡに対して５重量％から９０重量％の範囲にあり、そしてタイプ２ＰＨＢコポリマー含有量がＰＨＡブレンド中のＰＨＡに対して５重量％から９０重量％の範囲にあるもの。

脂肪族ポリエステル樹脂組成物の半導体成分は、本発明の熱伝導性を補助するものであり、組成物全体の０．０１５～４９重量％、好ましくは０．０１５～１０重量％、より好ましくは０．０２～２重量％を含む。 本発明によれば、半導体材料は、好ましくは結晶性固体であるが、非晶質半導体および液体半導体も使用することができ、以下の族の１つ以上を含むことができる。ＩＶ族元素半導体、ＩＶ族化合物半導体、ＶＩ族元素半導体、ＩＩＩ－Ｖ族半導体、ＩＩ－ＶＩ族半導体、Ｉ－ＶＩＩ族半導体、ＩＶ－ＶＩ族半導体、Ｖ－ＶＩ族半導体、ＩＩ－Ｖ族半導体、ＩＩＩ－ＶＩ２族半導体、層状半導体である。化合物半導体は、少なくとも２種の異なる化学元素からなる半導体化合物であり、例えばＩＩＩ－Ｖ族半導体材料化合物半導体は、周期表のＩＩＩ族とＶ族の元素を含む合金であり、好ましくは５ミクロン以下の粒子径を有する。 周期表のＩＩＩ族の化学元素は、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｌ）、およびおそらく化学的に未特性のニホニウム（Ｎｈ）を含み、周期表のＶ族の化学元素は、窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）、Ａｓ（ヒ素）、Ｓｂ（アンチモン）等を含む。結晶状態にあるときの本発明の半導体は、以下の結晶系：三斜晶、単斜晶、斜方晶、正方晶、三角晶、六方晶、および立方晶のうちの１つ以上を有することができる。本発明の製造物品の結晶構造、したがって熱伝導率および機械的特性は、半導体を含む製造物品の化学成分の結晶状態に基づいて調整することができ、潜在的な結晶状態は、等軸、正方晶、斜方晶、三斜晶、単斜晶、三角形、六角形、および他の同様のこの種の状態を含むことが驚くべきことに発見されている。１つの実施形態において、等方晶系の結晶構造を有する半導体の使用が特に有用である。一実施形態では、正方晶系の結晶構造を有する半導体の使用が特に有用である。１つの実施形態において、斜方晶系の結晶構造を有する半導体の使用が特に有用である。１つの実施形態において、三斜晶系の結晶構造を有する半導体の使用は、特に有用である。１つの実施形態において、単斜晶系の結晶構造を有する半導体の使用は、特に有用である。１つの実施形態において、三斜晶系の結晶構造を有する半導体の使用が特に有用である。１つの実施形態において、六方晶系の結晶構造を有する半導体を用いることが特に有用である。すなわち、加熱溶融後の冷却温度を高～中程度の結晶化度範囲に制御し、半導体結晶化により脂肪族ポリエステル樹脂に付与された熱伝導性により、安定かつ迅速に進行させ、製造物品の引張強度、強靭性、伸張性および／または酸素水分遮断性を向上させることができる。一般に、高分子の結晶化は、分子鎖の部分的な配列に関連した動力学的なプロセスである。ポリマーは、溶融物からの冷却、機械的延伸、溶媒の蒸発によって結晶化してよい。結晶化の際、ポリマー鎖は折り重なってラメラと呼ばれる秩序ある領域を形成し、これが球晶と呼ばれるより大きな球状構造体を構成してよい。結晶成長は、折りたたまれた高分子鎖がラメラにさらに付加されることで達成される。一般に、球晶の大きさは約１～１００μｍマイクロメーターである。

本発明では、ラメラや球晶を含む秩序ある領域が形成されていることを微結晶と呼ぶ。形成される微結晶の量や大きさは、半導体やその特定の結晶構造、その他の処理条件によって異なる。

様々な実施形態において、半導体材料が液体担体に分散されている場合、液体担体は、可塑剤、界面活性剤、例えば、Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ－１００界面活性剤、ＴＷＥＥＮ－２０界面活性剤、ＴＷＥＥＮ－６５界面活性剤、Ｓｐａｎ－４０界面活性剤またはＳｐａｎ－８５界面活性剤、潤滑剤、揮発性液体、例えば、クロロホルム、ヘプタンまたはペンタン、有機液体、または水である。

添加剤
特定の実施形態では、脂肪族ポリエステル樹脂組成物には、種々の添加剤が添加される。そのような添加剤は、組成物を形成するための成分の混合中に、適切なタイミングで混合されてもよい。１つ以上の添加剤は、脂肪族ポリエステル樹脂組成物およびそれから作られる任意の物品に１つ以上の選択された特性を付与するために、脂肪族ポリエステル樹脂組成物に含まれる。本発明に含まれ得る添加剤の例としては、核剤、プロセス安定剤、光安定剤、酸化防止剤、スリップ／アンチブロック剤、顔料、紫外線吸収剤、充填剤、潤滑剤、顔料、染料、着色剤、流動促進剤可塑剤、ワックス、炭酸カルシウム、ラジカル捕捉剤、臭気乾燥剤または前述の添加剤の一つ以上の組合せがあるが、それらに限られない。分岐剤および／または架橋剤は、ポリマーへの組み込みを容易にするために、これらのうちの１つまたは複数に添加される。

任意に、添加剤は、組成物の全重量に対して約０．０５％～約２０％の濃度で本発明の脂肪族ポリエステル樹脂組成物中に含まれる。例えば、特定の実施形態における範囲は、全組成物の約０．０５％～約５％である。添加剤は、熱可塑性プラスチックの製造に有用であることが当業者に知られている任意の化合物である。例示的な添加剤としては、可塑剤（例えば、熱可塑性組成物の柔軟性を高めるため）、酸化防止剤（例えば、オゾンまたは酸素による劣化から熱可塑性組成物を保護するため）、紫外線安定剤（例えば、風化から守るため）、滑剤（例えば、摩擦を減らすため）、顔料（例えば、熱可塑性組成物に色を付けるため）、難燃剤、充填剤、補強、離型、静電防止剤などがあるが、それだけにとどまらない。本発明の脂肪族ポリエステル樹脂組成物に添加剤を含有させるべきかどうか、含有させる場合には、どのような添加剤を、どの程度の量を添加するかを決定することは、当業者の能力の範囲内である。

添加剤（複数可）は、例えば、脂肪族ポリエステル樹脂組成物イオン中に添加剤（複数可）を組み込み、その後の処理に添加するための結果組成物のペレットを製造することによって、マスターバッチとして調製することもできる。マスターバッチでは、添加剤（複数可）の濃度は、最終組成物中の添加剤の割合的な混合を可能にするために、製品の最終量よりも高い。

特定の実施形態において、本発明の脂肪族ポリエステル組成物および方法は、１つ以上の核剤（ｎｕｃｌｅａｔｉｎｇ ａｇｅｎｔ）を含む。各種ポリマーの核剤としては、単純な物質、複合酸化物を含む金属化合物、例えば、カーボンブラック、炭酸カルシウム、合成ケイ酸およびその塩、シリカ、ジンクホワイト、クレー、カオリン、塩基性炭酸マグネシウム、マイカ、タルク、石英粉、珪藻土、ドロマイト粉、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アンチモン、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、アルミナ、ケイ酸カルシウムおよび有機リン酸塩の金属塩など。カルボン酸金属基を有する低分子有機化合物、例えば、オクチル酸、トルイル酸、ヘプタン酸、ペラルゴン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸のような金属塩。ベヘン酸、セロチン酸、モンタン酸、メリシン酸、安息香酸、ｐ－ｔｅｒｔ－ブチル安息香酸、テレフタル酸、テレフタル酸モノメチルエステル、イソフタル酸、およびイソフタル酸モノメチルエステルが挙げられる。カルボン酸金属基を有する高分子有機化合物、例えば、その金属塩など。ポリエチレンを酸化して得られるカルボキシル基含有ポリエチレン；ポリプロピレンを酸化して得られるカルボキシル基含有ポリプロピレン；エチレン、プロピレン、ブテン－１などのオレフィンとアクリル酸またはメタクリル酸とのコポリマー；スチレンをアクリル酸またはメタクリル酸とコポリマー；オレフィンを無水マレイン酸とコポリマー；およびスチレンを無水マレイン酸とコポリマー；高分子の有機化合物は、例えば、以下のもの。３位炭素原子で分岐し、５個以下の炭素原子を有するアルファ－オレフィン、例えば３，３ジメチルブテン－１，３メチルブテン－１，３メチルペンテン－１，３メチルヘキセン－１、および３，５，５－トリメチルヘキセン－１など。ビニルシクロペンタン、ビニルシクロヘキサン、ビニルノルボルナンなどのビニルシクロアルカンのポリマー；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのポリアルキレングリコール；ポリ（グリコール酸）；セルロース。セルロースエステル；およびセルロースエーテル；リン酸または亜リン酸およびその金属塩、例えばリン酸ジフェニル、亜リン酸ジフェニル、リン酸ビス（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）金属塩、リン酸メチレンビス（２，４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）等。ビス（ｐ－メチルベンジリデン）ソルビトール、ビス（ｐ－エチルベンジリデン）ソルビトールなどのソルビトール誘導体；およびチオグリコール無水物、ｐ－トルエンスルホン酸およびその金属塩が挙げられる。さらに、アルミナ三水和物、木材、小麦粉、挽いたクルミ殻、ココナッツ殻、活性炭、ココナッツ粉、籾殻、およびこれらの組み合わせが挙げられる。上記核剤類は、単独で用いてもよいし、互いに組み合わせて用いてもよい。

本開示の目的のために、粉砕クルミ殻、ココナッツ殻、活性炭、ココナッツ粉末、籾殻などの核剤についての粒子径およびサイズ分布は、一般的に従来の湿式ふるい分析を用いて測定したメッシュサイズで説明されるであろう。湿式ふるい分析は、炭素混合物が粒子サイズに基づいて範囲または「ビン」に分離される従来のプロセスである。一般に、炭素混合物は、水の助けを借りて、開口部が徐々に小さくなる一連のスクリーンを順次通過し、５００メッシュのスクリーンまで通過させる。特定のスクリーンの開口サイズより大きい粒子はそのスクリーンの上に残り、小さい粒子はスクリーンを通過して次の小さいスクリーンに移動する。５００メッシュのスクリーンの開口部より小さい粒子は、通常「微粉」と呼ばれる。微粉のレベルは炭素混合物によって大きく異なり、炭素混合物によっては２０重量％にもなることがある。微粉は、典型的には、炭素製造者自身がその炭素を等級付けする際に無視される。特許請求の範囲を含む本開示では、微粉は、粒度分布の目的では考慮されるが、平均粒子径の目的では無視される。好都合なことに、従来のメッシュサイズ表記は、サイズ範囲を参照するために使用される。より具体的には、メッシュサイズの前にある「＋」という表記は、指摘されたサイズのスクリーンを通過するには大きすぎる粒子を指す。例えば、１４０メッシュは、１４０メッシュのスクリーンを通過できない大きさの粒子を意味する。同様に、メッシュサイズの前にある「－」という表記は、そのサイズのスクリーンを通過するのに十分な大きさの粒子を指します。例えば、－５００メッシュは、５００メッシュのスクリーンを通過するのに十分な大きさの粒子を意味する。この表記法を用いると、「微粉」は－５００メッシュのカーボン粒子を指すことになる。粒子分布の表記で、２つのメッシュサイズの間にある「×」表記は、サイズの範囲を意味する。例えば、１４０×２００は、１４０メッシュより小さく２００メッシュより大きい炭素粒子サイズの範囲またはビンを意味する。本発明で使用する最適なメッシュサイズは、３５０×５００であり、好ましくは－５００である。このようなメッシュサイズは、当技術分野で知られている粒子生成方法のいずれかを用いて生成してもよく、例えば、粉砕、粉砕、クライオ粉砕、噴霧乾燥、凍結乾燥、および他のこのような方法が挙げられる。

特定の実施形態において、核剤は、以下から選択される：シアヌル酸、カーボンブラック、マイカ、タルク、クレイ、炭酸カルシウム、合成ケイ酸および塩、およびカオリン。

他の実施形態において、核形成剤は、アルミニウムヒドロキシ二リン酸または窒素含有ヘテロ芳香族コアを含む化合物である。含窒素複素芳香族コアは、ピリジン、ピリミジン、ピラジン、ピリダジン、トリアジン、またはイミダゾールである。

特定の実施形態において、核形成剤は、アルミニウムヒドロキシ二リン酸または窒素含有ヘテロ芳香族コアを含む化合物を含むことができる。窒素含有複素芳香族コアは、ピリジン、ピリミジン、ピラジン、ピリダジン、トリアジン、またはイミダゾールである。

粒子の累積固体体積は、他の物質が存在しない乾燥状態の粒子の体積を合わせたものである。粒子の累積固体体積は、ポリマーまたは液体担体中に分散させる前の粒子の体積を、例えば、体積測定用のメスシリンダーまたは他の適切な装置に乾燥した状態で注ぐことによって決定される。あるいは、累積固体体積は、光散乱によって決定される。

特定の実施形態において、本発明の脂肪族ポリエステル樹脂組成物および方法は、１つ以上の界面活性剤を含む。界面活性剤は、一般に、脱塵、潤滑、表面張力の低下、および／または緻密化のために使用される。界面活性剤の例としては、鉱油、ヒマシ油、および大豆油が挙げられるが、これらに限定されるものではない。鉱油系界面活性剤としては、Ｐｅｎｒｅｃｏ社（米国テキサス州Ｄｉｃｋｉｎｓｏｎ）から入手可能なＤＲＡＫＥＯＬ（登録商標）３４界面活性剤がある。ＭＡＸＳＰＥＲＳＥ（登録商標）Ｗ－６０００界面活性剤およびＷ－３０００固体界面活性剤は、Ｃｈｅｍａｘ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ（米国サウスカロライナ州Ｐｉｅｄｍｏｎｔ）から入手可能である。ＨＬＢ値が約２～約１６の範囲の非イオン性界面活性剤を使用することができ、例としては、ＴＷＥＥＮ－２０界面活性剤、ＴＷＥＥＮ－６５界面活性剤、Ｓｐａｎ－４０界面活性剤、Ｓｐａｎ－８５界面活性剤などが挙げられる。

アニオン性界面活性剤としては、以下のものが挙げられる。ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸などの脂肪族カルボン酸；上記脂肪族カルボン酸のナトリウム塩、カリウム塩などの脂肪酸石鹸；Ｎ－アシル－Ｎ－メチルグリシン塩、Ｎ－アシル－Ｎ－メチル－ベータ－アラニン塩、Ｎ－アシルグルタミン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルカルボン酸塩、アシル化ペプチド、アルキルベンゼンスルホン酸塩；アルキルナフタレンスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸塩－ホルマリン重縮合物、メラミンスルホン酸塩－ホルマリン重縮合物、ジアルキルスルホサクシニック酸エステル塩；アルキルスルホコハク酸ジスアルト、ポリオキシエチレンアルキルスルホコハク酸ジスアルト、アルキルスルホ酢酸塩、（アルファ－オレフィンスルホン酸塩、Ｎ－アシルメチルタウリン塩、ジメチル ５－スルホイソフタレートナトリウムなど；硫酸化油、高級アルコール硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、第二級高級アルコールエトキシ硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩、モノグリセライド、脂肪酸アルキロールアミドの硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルリン酸塩、アルキルリン酸塩、アルキルアミンオキシドビストリジルスルホサクシネートナトリウム、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム、ジヘキシルスルホコハク酸ナトリウム、ジシクロヘキシルスルホコハク酸ナトリウム、ジアミルスルホコハク酸ナトリウム、ジイソブチルスルホコハク酸ナトリウム、アルキルアミングアニジンポリオキシエタノール、スルホコハク酸エトキシル化アルコールハーフエステル二ナトリウム、スルホコハク酸エトキシル化ノニルフェノールハーフエステル二ナトリウム、イソデシルスルホコハク酸二ナトリウム、Ｎ－オクタデシルスルホスクシンアミド二ナトリウム、テトラナトリウムＮ－（１，２－ジカルボキシエチル）－Ｎ－オクタデシルスルホサクシナミド、モノまたはジドデシルジフェニルオキシドジスルホン酸二ナトリウム、ジイソプロピルナフタレンスルホン酸ナトリウム、ナフタレンスルホン酸ナトリウムの中和縮合物など。

本発明の組成物および方法には、１つ以上の潤滑剤を添加することもできる。潤滑剤は通常、加工中の高温の金属表面への付着を減らすために使用され、金属ステアリン酸塩（例えば、ステアリン酸亜鉛）と組み合わせたポリエチレン、パラフィン油、およびパラフィンワックスを含むことができる。その他の潤滑剤としては、ステアリン酸、アミドワックス、エステルワックス、金属カルボン酸塩、カルボン酸などがある。潤滑剤は通常、ポリマーに対して約０．１重量％～約１重量％、一般的には化合物の重量に対して約０．７重量％～約０．８重量％の範囲で添加される。固体潤滑剤は、ブレンドの加工前または加工中に温められ、溶かされる。

本発明の組成物および方法には、１種以上の抗微生物剤も添加することができる。抗微生物剤は、細菌、真菌、または原生動物などの微生物を殺すか、またはその成長を阻害し、さらにウイルスを破壊する物質である。抗菌剤は、微生物を殺す（殺微生物性）か、微生物の増殖を防ぐ（殺微生物性）かのどちらかである。抗菌剤には、有機酸、精油、陽イオン、元素（コロイド銀や亜鉛系材料など）など、さまざまな化学物質や天然化合物が使用されているが、これらに限定されるものではない。市販の例としては、ＰｏｌｙＳｅｐｔ（登録商標）Ｚ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ、ＵＤＡ、ＡＧＩＯＮ（登録商標）などがありますが、これらに限定されるものではありません。ＰｏｌｙＳｅｐｔ（登録商標）Ｚ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ（ポリケムアロイ社製）は、有機塩ベースの非移行性抗菌剤である。「ＵＤＡ」は、Ｕｒｔｉｃａ ｄｉｏｉｃａ ａｇｇｌｕｔｉｎｉｎである。ＡＧＩＯＮ（登録商標）抗菌剤は、銀化合物である。ＡＭＩＣＡＬ（登録商標）４８銀は、ジヨードメチルｐ－トリルスルホンである。

好適な熱安定剤としては、例えば、トリフェニルホスファイト、トリス－（２，６－ジメチルフェニル）ホスファイト、トリス－（モノ－およびジ－ノニルフェニル混合）ホスファイト等の有機ホスファイト；ジメチルベンゼンホスホン酸等のリン酸塩、トリメチルリン酸等のリン酸塩、または前述の熱安定剤の少なくとも１つを含む組合せ等がある。熱安定剤は、一般に、充填剤を除く組成物全体１００重量部を基準として、０．０１～０．５重量部の量で使用する。

好適な酸化防止剤としては、例えば、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、トリス（２，４－ジ－ｔ－ブチルフェニル）ホスファイト、ビス（２，４－ジ－ｔ－ブチルフェニル）ペンタエリスリットルジホスファイト、ジステアリルペンタエリスリットルジホスファイト等の有機ホスファイト；モノフェノールまたはポリフェノールをアルキレート化したものが挙げられる。ポリフェノール類とテトラキス［メチレン（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシヒドロシンナメート）］メタン等のジエン類とのアルキル化反応物；パラクレゾールまたはジシクロペンタジエンのブチル化反応物；アルキル化ヒドロキノン類；ヒドロキシル化チオジフェニルエーテル；アルキレンジビスフェノール；ベンジル系化合物。ベータ－（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）－プロピオン酸の一価または多価アルコールとのエステル；ベータ－（５－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシ－３－メチルフェニル）－プロピオン酸の一価または多価アルコールとのエステル；ベータ－（５－ｔｅｒｔ－ブチル－４－メチルフェニル）－プロピオン酸、ジステアリルチオプロピオネート、ジラウリルチオプロピオネート、ジトリデシルチオジプロピオネート、オクタデシル－３－（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）プロピオネート、ペンタエリスリチルテトラキス［３－（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）プロピオネートなどのチオアルキルまたはチオアリール化合物のエステル類など、ベータ－（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）－プロピオン酸などのアミド、または前述の酸化防止剤の少なくとも１つを含む組み合わせが挙げられる。酸化防止剤は、一般に、充填剤を除いた全組成物１００重量部を基準として、０．０１～０．５重量部の量で使用する。

好適な光安定剤としては、例えば、２－（２－ヒドロキシ－５－メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２－（２－ヒドロキシ－５－ｔｅｒｔ－オクチルフェニル）－ベンゾトリアゾールおよび２－ヒドロキシ－４－ｎ－オクトキシベンゾフェノン等のベンゾトリアゾール、または前記光安定剤の少なくとも１つを含む組合せがある。光安定剤は、一般に、任意の充填剤を除いた組成物の全重量１００部を基準として、０．１～１．０重量部の量で使用する。

好適な帯電防止剤としては、例えば、グリセロールモノステアレート、ステアリルスルホン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等、または前述の帯電防止剤の組み合わせが挙げられる。１つの実施形態において、組成物を静電散逸性にするために、化学帯電防止剤を含むポリマー樹脂に、炭素繊維、カーボンナノファイバー、カーボンナノチューブ、カーボンブラック、または前述の任意の組み合わせが使用されてもよい。

好適な離型剤としては、例えば、ステアリン酸金属、ステアリン酸ステアリル、テトラスチン酸ペンタエリスリトール、ミツロウ、モンタンロウ、パラフィンロウ等、または前述の離型剤の少なくとも１つを含む組合せが挙げられる。離型剤は、一般に、充填剤を除く全組成物１００重量部を基準として、０．１～１．０重量部の量で使用する。

好適な紫外線吸収剤としては、例えば、ヒドロキシベンゾフェノン；ヒドロキシベンゾトリアゾール；ヒドロキシベンゾトリアジン；シアノアクリレート；オキサニリド；ベンゾオキサジノン；２－（２Ｈ－ベンゾトリアゾール－２－イル）－４－（１，１，３，３－テトラメチルブチル）フェノール（ＣＹＡＳＯＲＢ（登録商標）５４１１）；２－ヒドロキシ－４－Ｎ－オクチルオキシベンゾフェノン（ＣＹＡＳＯＲＢ．ＴＭ．５３１）；２－［４，６－ビス（２，４－ジメチルフェニル）－１，３，５－トリアジン－２－イル］－５－（オクチルオキシ）－フェノール（ＣＹＡＳＯＲＢ．ＴＭ．１１６４）；２，２’－（１，４－フェニレン）ビス（４Ｈ－３，１－ベンゾキサジン－４－オン）（ＣＹＡＳＯＲＢ．ＴＭ．ＵＶ－３６３８）；１，３－ビス［（２－シアノ－３，３－ジフェニルアクリロイル）オキシ］－２，２－ビス［（２－シアノ－３，３－ジフェニルアクリロイル）オキシ］メチル］プロパン（ＵＶＩＮＵＬ（登録商標）３０３０）などがあげられる。２，２’－（１，４－フェニレン）ビス（４Ｈ－３，１－ベンゾオキサジン－４－オン）；１，３－ビス［（２－シアノ－３，３－ジフェニルアクリロイル）オキシ］－２，２－ビス［（２－シアノ－３，３－ジフェニル－アクリロイル）オキシ］メチル］プロパン；酸化チタン、酸化セリウム、酸化亜鉛などの粒径１００ナノメートル以下のナノサイズの無機材料など、または前述の紫外線吸収剤の少なくとも１種を含む組み合わせ。紫外線吸収剤は、一般に、充填剤を除く全組成物１００重量部を基準にして、０．０１～３．０重量部の量で使用する。

先に述べたように、着色剤は、顔料、染料、顔料の組み合わせ、染料の組み合わせ、顔料と染料の組み合わせ、顔料と染料の組み合わせ、または顔料と染料の組み合わせとすることができる。着色剤の選択は、設計者がプラスチック成形品に望む究極の色に依存する。

好適な顔料としては、例えば、酸化亜鉛、二酸化チタン、酸化鉄等の金属酸化物および混合金属酸化物等の無機顔料；硫化亜鉛等の硫化物；アルミネート；スルホケイ酸ナトリウム；サルフェートおよびクロメート等が挙げられる。カーボンブラック；亜鉛フェライト；ウルトラマリンブルー；アゾ、ジアゾ、キナクリドン、ペリレン、ナフタレンテトラカルボン酸、フラバンスロン、イソインドリノン、テトラクロロイソインドリノン、アントラキノン、アンサントン、ジオキサジン、フタロシアニン、アゾ湖等の有機顔料。ピグメントブルー６０、ピグメントレッド１４９、ピグメントレッド１７７、ピグメントレッド１７９、ピグメントバイオレット２９、ピグメントブルー１５、ピグメントイエロー１４７、およびピグメントイエロー１５０、または前述の顔料の少なくとも１つを含む組み合わせ、あるいは以下の表１には、様々な原色および二次色の市販の顔料着色料５１、色材４７、黒３、白１が記載されている。顔料は、一般に、充填剤を除く組成物の全重量１００重量部を基準として、０．０１５～１０重量部の量で使用する。

＊商業的生産者によって公表

好適な色素としては、例えば、クマリン４６０（青）、クマリン６（緑）、ナイルレッド等の有機色素；ランタノイド錯体；炭化水素および置換炭化水素色素；多環芳香族炭化水素；シンチレーション色素（好ましくはオキサゾールおよびオキサジアゾールである。）アリール－またはヘテロアリール－置換ポリ（２－８オレフィン）；カルボシアニン色素；フタロシアニン色素および顔料；オキサジン色素；カルボスチリル色素；ポルフィリン色素；アクリジン色素；アントラキノン色素；アリールメタン色素；アゾ色素；ジアゾニウム染料。ニトロ色素；キノンイミン色素；テトラゾリウム色素；チアゾール色素；ペリレン色素、ペリノン色素；ビスベンゾオキサゾリルチオフェン（ＢＢＯＴ）；およびキサンテン色素；近赤外波長に吸収し可視波長に放出するアンチストークシフト色素などの蛍光色素など；５－アミノ－９－ジエチルイミノベンゾ（ａ）フェノキサゾニウムペルクロレート；７－アミノ－４－メチルカルボスチリル；７－アミノ－４－メチルクマリン；３－（２’－ベンズイミダゾリル）－７－Ｎ，Ｎ－ジエチルアミノクマリン；３－（２’－ベンゾチアゾリル）－７－ジエチルアミノクマリンなどの発光色素がある。２－（４－ビフェニル）－５－（４－ｔ－ブチルフェニル）－１，３，４－オキサジアゾール；２－（４－ビフェニル）－６－フェニルベンゾオキサゾール－１，３；２，５－ビス－（４－ビフェニル）－１）－１，３，４－オキサジアゾール；２，５－ビス－（４－ビフェニル）オキサゾール；４，４’－ビス－（２－ブチルオキシ）－ｐ－クォーターフェニル；ｐ－ビス（ｏ－メチルスチル）－ベンゼン。５，９－ジアミノベンゾ（ａ）フェノキサゾニウムペルクロレート；４－ジシアノメチレン－２－メチル－６－（ｐ－ジメチルアミノスチリル）－４Ｈ－ピラン；１，１’－ジエチル－２，２’－カルボシアニンヨード；３，３’－ジエチル－４，４’，５，５’－ジベンゾチタルボシアニンヨウ化塩類；７－ジエチルアミノ－４－メチルクマリン。７－ジエチルアミノ－４－トリフルオロメチルクマリン；２，２’－ジメチル－ｐ－クオーターフェニル；２，２－ジメチル－ｐ－ターフェニル；７－エチルアミノ－６－メチル－４－トリフルオロメチルクマリン；７－エチルアミノ－４－トリフルオロメチルクマリン；ナイルレッド；ローダミン７００；オキサジン７５０；ローダミン８００；ＩＲ １２５；ＩＲ １４４；ＩＲ １４０；ＩＲ １４０；ＩＲ １３２；ＩＲ ２６；ＩＲＳ； ジフェニルヘキサトリエン；ジフェニルブタジエン；テトラフェニルブタジエン；ナフタレン；アントラセン；９，１０－ジフェニルアントラセン；ピレン；クリセン；ルブレン；コロネン；フェナンスレンなど、または前述の色素の少なくとも１つを含む組み合わせが挙げられる。染料は、一般に、充填剤を除く組成物全体１００重量部を基準にして、０．０１５～１０重量部の量で使用する。

好適な着色剤としては、例えば、二酸化チタン、アントラキノン、ペリレン、ペリノン、インダントン、キナクリドン、キサンテン、オキサジン、オキサゾリン、チオキサンテン、インジゴイド、チオインジゴイド、ナフタルイミド、シアニン、キサンテン、メチン、ラクトン、クマリン類、ビスベンゾオキサゾリルチオフェン（ＢＢＯＴ）、ナフタレンテトラカルボン酸誘導体、モノアゾおよびジアゾ顔料、トリアリールメタン、アミノケトン、ビス（スチリル）ビフェニル誘導体等および前記着色剤の少なくとも一つを含む組み合わせが挙げられる。１４種の市販の染料を表２に示す。

着色剤は、一般に、充填剤を除いた組成物全体１００重量部を基準として、０．０４～１０重量部の量で使用する。

好適な発泡剤としては、例えば、低沸点ハロ炭化水素類、二酸化炭素を発生するものなどが挙げられる。室温で固体であり、その分解温度より高い温度に加熱されると、窒素、二酸化炭素、アンモニアガスなどのガスを発生する発泡剤、例えば、アゾジカルボンアミド、アゾジカルボンアミドの金属塩、４，４′オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）、重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウムなど、または前述の発泡剤の少なくとも１つを含む組合せが挙げられる。発泡剤は、一般に、充填剤を除く全組成物１００重量部を基準として、１～２０重量部の量で使用する。

さらに、流動性および他の特性を改善する材料が、低分子量炭化水素樹脂などの組成物に添加されてもよい。特に有用なクラスの低分子量炭化水素樹脂は、石油の分解から得られる不飽和Ｃ５～Ｃ９モノマーから誘導される石油Ｃ５～Ｃ９原料に由来するものである。非限定的な例としては、オレフィン、例えば、ペンテン、ヘキセン、ヘプテンなど；ジオレフィン、例えば、ペンタジエン、ヘキサジエンなど；環状オレフィンおよびジオレフィン、例えば、．シクロペンテン、シクロペンタジエン、シクロヘキセン、メチルシクロペンタジエン等；環状ジオレフィンジエン、例えばジシクロペンタジエン、メチルシクロペンタジエン二量体等；芳香族炭化水素、例えばビニルトルエン、インデン、メチルインデン等である。樹脂は、さらに、部分的または完全に水素化することができる。

分岐型ポリヒドロキシアルカノエート
「分岐型ＰＨＡ」とは、鎖が分岐している、あるいは２本以上の鎖が架橋しているＰＨＡを指す。側鎖の分岐も考慮される。分岐は、様々な方法によって達成することができる。先に述べたＰＨＡは、ポリマーのフリーラジカル誘起架橋による分岐剤で分岐させることができる。特定の実施形態では、ＰＨＡは、方法における組み合わせの前に分岐される。他の実施形態では、ＰＨＡは、本発明の方法において、過酸化物と反応される。分岐は、ポリマーの溶融強度を増加させる。ＰＨＡは、米国特許第６，６２０，０００号明細書に記載されている方法のいずれかで分岐させることができる。これらはすべて、参照することによりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第６，６２０，８６９号、第７，２０８，５３５号、第６，２０１，０８３号、第６，１５６，８５２号、第６，２４８，８６２号、第６，２０１，０８３号および第６，０９６，８１０号に記載された方法のいずれかで分岐させることができる。

本発明のポリマーは、２０１０年１月２１日に英語で公開された、米国を指定とする国際公開番号ＷＯ ２０１０／００８４４７「Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｆｏｒ Ｂｒａｎｃｈｉｎｇ ＰＨＡ Ｕｓｉｎｇ Ｔｈｅｒｍｏｌｙｓｉｓ」または国際公開番号ＷＯ ２０１０／００８４４５「Ｂｒａｎｃｈｅｄ ＰＨＡ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ， Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｔｈｅｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ， ａｎｄ Ｕｓｅ ｉｎ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」に開示の方法のいずれかに従って分岐することもできる。これらの出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

分岐剤
本明細書に記載の組成物および方法において使用するための、フリーラジカル開始剤とも呼ばれる分岐剤には、有機過酸化物が含まれる。過酸化物は反応性分子であり、ポリマー骨格から水素原子を除去してラジカルを残すことにより、線状ＰＨＡ分子または以前に分岐型ＰＨＡと反応することができる。このようなラジカルを骨格に持つＰＨＡ分子は、互いに自由に結合し、分岐型ＰＨＡ分子を生成する。分岐剤は、過酸化物、アゾジカルボン酸（例えば、アゾニトリル）、ペレスター、およびペルオキシカーボネートのような、当技術分野で知られる任意の適切な開始剤から選択される。本発明で使用するのに適した過酸化物には、有機過酸化物、例えば２，５－ジメチル－２，５－ジ（ｔ－ブチルペロキシ）ヘキサン、２，５－ビス（ｔ－ブチルペロキシ）－２，５－ジメチルヘキサン（Ａｋｚｏ ＮｏｂｅｌからＴＲＩＧＡＮＯＸ １０１として入手可能）などのジアルキル有機過酸化物があるが、それだけに限定されない。２，５－ジメチル－ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）ヘキシン－３、ジ－ｔ－ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、過酸化ベンゾイル、ジ－ｔ－アミルパーオキサイド、ｔ－アミルパーオキシ－２－エチルヘキシルカーボネート（ＴＡＥＣ）、ｔ－ブチルクミルパーオキシ、バレレート４，４－ビス（ｔ－ブチルパーオキシ）Ｎ－ブチル。１，１－ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）－３，３，５－トリメチルシクロヘキサン、１，１－ビス（ｔ－ブチルパーオキシ）－３，３，５－トリメチルシクロヘキサン（ＣＰＫ）、１．１－ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、１，１－ジ（ｔ－アミルパーオキシ）シクロヘキサン、２，２－ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）ブタン、３，３－ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）ブチレートエチル、２，２－ジ（ｔ－アミルパーオキシ）プロパン、エチル－３，３－ジ（ｔ－アミルパーオキシ）ブチレート、ジ－（ｔｅｒｔ－ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン（バルカップ（登録商標））、ｔ－ブチルパーオキシ－アセテート、ｔ－アミルパーオキシアセテート、ｔ－ブチルパーオキシベンゾエート、ｔ－アミルパーオキシベンゾエート、ジ－ｔ－ブチルジペロキシフタレート等を挙げることができる。また、過酸化物の組み合わせや混合物も用いることができる。フリーラジカル開始剤の例としては、本明細書に記載されているものの他、例えば、Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｈａｎｄｂｏｏｋ， ３ｒｄ Ｅｄ．， Ｊ． Ｂｒａｎｄｒｕｐ ＆ Ｅ． Ｈ． Ｉｍｍｅｒｇｕｔ， Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ａｎｄ Ｓｏｎｓ， １９８９， Ｃｈ． ２に記載のものが挙げられる。ＰＨＡ分岐を生成するために照射（例えば、電子ビームまたはガンマ照射）も使用することができる。

架橋剤
本発明の方法および組成物に用いられる架橋剤は、共剤とも呼ばれ、エポキシドまたは二重結合のような２つ以上の反応性官能基からなる架橋剤である。これらの架橋剤は、ポリマーの特性を変更する。これらの特性には、溶融強度または靭性が含まれるが、これらに限定されるものではない。架橋剤の１つのタイプは、「エポキシ官能性化合物」である。本明細書で使用する場合、「エポキシ官能性化合物」は、分岐、例えば上記のような末端分岐によってポリヒドロキシアルカノエートポリマーの溶融強度を高めることができる２つ以上のエポキシド基を有する化合物を含むことを意味している。

開示した方法においてエポキシ官能性化合物が架橋剤として使用される場合、ブランチング剤は任意である。このように本発明の１つの実施形態は、出発ＰＨＡをエポキシ官能性化合物と反応させることからなる、出発ＰＨＡを分岐させる方法である。あるいは、本発明は、出発ＰＨＡと、分岐剤の非存在下でエポキシ官能性化合物とを反応させることからなる、出発ポリヒドロキシアルカノエートポリマーを分岐させる方法である。そのようなエポキシ官能性化合物としては、エポキシ官能性、スチレン－アクリルポリマー（例えば、ＭＰ－４０（カネカ）のような、しかしこれらに限定されない）、側鎖として組み込まれたグリシジル基（ポリ（エチレン－グリシジル メタクリレート－コ メタクリレート））を含むアクリルおよび／またはポリオレフィンコポリマーおよびオリゴマー、ならびにエポキシ化油（例えば、しかしこれらだけに限られない。エポキシ化大豆、オリーブ、亜麻仁、パーム、ピーナッツ、ココナッツ、海藻、タラ肝油、またはそれらの混合物、例えば、Ｍｅｒｇｉｎａｔ（登録商標）ＥＳＢＯ（Ｈｏｂｕｍ社、Ｈａｍｂｕｒｇ、ドイツ）およびＥＤＥＮＯＬ（登録商標）Ｂ ３１６（Ｃｏｇｎｉｓ社、Ｄｕｓｓｅｌｄｏｒｆ、ドイツ））などが挙げられる。

例えば、反応性アクリルまたは官能性アクリルの架橋剤は、本明細書に記載の分岐ポリマー組成物中のポリマーの分子量を増加させるために使用される。このような架橋剤は、市販されている。そのような化合物の１つはＭＰ－４０（Ｋａｎｅｋａ）であり、さらに別のものはＨｏｎｅｙｗｅｌｌ社からのＰｅｔｒａ ｌｉｎｅであり、例えば、米国特許第５，７２３，７３０号を参照されたい。このようなポリマーは、プラスチックリサイクルにおいて（例えば、ポリエチレンテレフタレートのリサイクルにおいて）、リサイクルされるポリマーの分子量を増加させる（または分子量の増加を模倣する）ためにしばしば使用されている。

Ｅ．Ｉ． ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ＆ Ｃｏｍｐａｎｙ社は、アクリレートコポリマー、エラストマーターポリマーなどのエチレンコポリマーなど、複数の反応性化合物を販売している。Ｏｍｎｏｖａ社は、同様の化合物を 「ＳＸ６４０５３」、「ＳＸ６４０５５」、「ＳＸ６４０５６」という商品名で販売している。また、他の事業者もこのような化合物を市販している。

反応性エポキシ官能基を有する特定の多官能性高分子化合物として、スチレン－アクリル系共重合体がある。これらの材料は、グリシジル基を側鎖として組み込んだスチレンとアクリレート構成ブロックを持つオリゴマーをベースにしている。オリゴマー鎖あたりのエポキシ基の数は多く、例えば５個、１０個以上、２０個以上使用される。これらの高分子材料は、一般に、３０００より大きい、具体的には４０００より大きい、より具体的には６０００より大きい分子量を有する。複数のエポキシ基を有する他のタイプの多官能性ポリマー材料は、側鎖として組み込まれたグリシジル基を含むアクリルおよび／またはポリオレフィンコポリマーおよびオリゴマーである。これらの材料は、グリシジルでないメタクリレート単位をさらに含むことができる。このタイプの例としては、ポリ（エチレン－グリシジルメタクリレート－ｃｏ－メタクリレート）が挙げられる。

また、エポキシ基を有する（エポキシ化された）脂肪酸エステルや天然由来の油も使用することができる。天然に存在する油の例は、オリーブ油、亜麻仁油、大豆油、パーム油、ピーナッツ油、ココナッツ油、海藻油、鱈肝油、またはこれらの化合物の混合物である。特に好ましいのは、エポキシ化大豆油（例えば、Ｈｏｂｕｍ社、ＨａｍｂｕｒｇからのＭｅｒｇｉｎａｔ（登録商標）ＥＳＢＯ、またはＣｏｇｎｉｓ社、ＤｕｓｓｅｌｄｏｒｆからのＥＤＥＮＯＬ（登録商標）Ｂ ３１６）であるが、他のものも使用してよい。

また、二重結合を２つ以上持つ架橋剤もある。二重結合を２つ以上持つ架橋剤は、二重結合で反応した後にＰＨＡを架橋させる。例えば、ジアリルフタレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ビス（２－メタクリロキシエチル）ホスフェートなどである。

一般に、エポキシ基が分子内の他の場所にある化合物よりも、末端のエポキシドを持つ化合物の方が性能が良い可能性があるようである。

比較的多くの末端基の数を有する化合物が最も望ましい。分子量もこの点で重要であり、分子量に対して末端基の数が多い化合物（例えば、Ｊｏｎｃｒｙｌ（登録商標）樹脂は３０００～４０００ｇ／ｍｏｌの範囲の分子量）は、分子量に対して末端基の数が少ない化合物（例えば、Ｏｍｎｏｖａ製品は１０万～８０万ｇ／ｍの範囲の分子量）よりも性能が高いと思われる。

特定の実施形態において、脂肪族ポリエステル樹脂組成物は、個々の成分を溶融混合して均質な混合物を製造することによって製造される。次いで、この混合物は、シートまたは溶融押出、繊維押出、キャストフィルム押出、およびブローフィルム押出を通じて加工部品に変換するために使用される。本発明の目的のために、用語「押出」は、オリフィス、スリット等を有する成形、形成等の装置、例えば、ダイ等を通して材料を強制的に、押圧、成形等するための方法を指す。押出しは、連続的（無限に長い材料を製造する）でも、半連続的（多数の短い断片、セグメント等を製造する）でもよい。フィルム用途の場合、本発明の組成物は、完全なフィルムであってもよいし、多層共押出機複合構造における１つ以上の層であってもよい。あるいは、脂肪族ポリエステル樹脂組成物は、基材上に異なる層を形成してもよく、各層はわずかに異なる組成を有する。

さらに、本明細書で提供されるのは、脂肪族ポリエステル樹脂ペレットを形成する方法であり、ここで、この方法は、組み合わせることを含む。ＰＨＡ（１００重量％～５１重量％の範囲）と半導体材料（０重量％～４９重量％の範囲）とを組み合わせ、この組成物を適切な条件下で溶融成形して樹脂ペレットを形成し、このペレットをその後押出ストロー、～フィルム、シート、多層構造、紙ベースの積層体、繊維、モノフィラメント、シート、熱成形品、ブロー成形品、射出成形品、押出および射出延伸ブロー成形等に加工することを含む。

本明細書に記載の組成物、方法、プロセスまたは物品のいずれかにおいて、（ｉｉ）０％～４９重量％の範囲の半導体、および（ｉｉｉ）０％～約３６重量％の範囲の添加剤と組み合わせた１００％～１５重量％の範囲のポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）は、微粒子サイズの粉末、ペレットまたは顆粒の形態であり、混合またはブレンドによって組み合わせることができる。

本発明のＰＨＡフィルム組成物は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、ポリマーフィルムに一般的に含まれる多数の添加剤または他の成分を含むことができることは、当業者には理解されよう。これらには、例えば、染料、充填剤、安定剤、改質剤、アンチブロッキング添加剤、帯電防止剤等が含まれ得る。

本明細書に記載の新規脂肪族ポリエステル樹脂組成物は、商業的に有用な物品、例えば、フィルム；シート（多層シートを含む）；カトラリー；飲料用ストロー；繊維；紙ベースのラミネート、これはさらに飲料用ストロー、カップ、ボウル、容器に変換できる；不織布；フィラメント；モノフィラメント；ロッド；チューブ；瓶；ペレット；または発泡体に製造することができるが、これらに限定されることはない。成形品は、脂肪族ポリエステル樹脂組成物を成形、押出し、熱成形またはブローすることにより形成する。

有用な物品を製造するために、本明細書に記載の組成物は、好ましくは１２５Ｃを超えるが、脂肪族ポリエステル樹脂組成物のいずれかの成分（例えば、一部の分岐剤を除く、上述の添加剤）の分解点未満の温度で処理される。加熱可塑化状態のまま、脂肪族ポリエステル樹脂組成物を所望の形状に加工し、その後冷却して形状を固め、結晶化を誘発させる。このような形状としては、繊維、フィラメント、不織布、モノフィラメント、フィルム、シート、ロッド、チューブ、飲料用ストロー、ボトル、紙ベースの積層体、または他の形状を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。このような加工は、任意の当業者に知られた技術、例えば、押出成形、射出成形、圧縮成形、吹込成形またはブロー成形（例えば、吹込フィルム、発泡体の吹込）、カレンダー成形、回転成形、鋳造（例えば、キャストシート、キャストフィルム）、または熱成形を用いて行われるが、それらに限定されるものではない。

この組成物は、限定されないが、多種多様な有用な製品、例えば、単一使用プラスチック製品、自動車、耐久消費財、建設、電気、医療、および包装製品を作成するために使用され、これらは全て二次的に動物飼料として使用することができる。例えば、脂肪族ポリエステル樹脂組成物は、限定されないが、フィルム（例えば、包装用フィルム、農業用フィルム、マルチフィルム、侵食防止、干し草俵ラップ、スリットフィルム、食品ラップ、パレットラップ、自動車および電気製品の保護ラップなど）、ゴルフティー、キャップおよびクロージャー、農業用支持体および杭、紙およびボードコーティング（例えば、ストロー、カップ、皿、箱など）、熱成形品（トレイ、容器、蓋、ヨーグルトポット、カップ蓋、植木鉢、麺鉢、成形品など）、ハウジング（電子製品用、例えば、携帯電話、ＰＤＡケース、音楽プレーヤーケース、コンピュータケースなど）、バッグ（例えば、ゴミ袋、食料品袋、食品袋、堆肥袋など）、衛生用品（例えば、おむつ、女性用衛生用品、失禁用品、使い捨てワイプなど）、ペレット製品用コーティング（例えば、ペレット状肥料、除草剤、殺虫剤、種子など）、射出成形品（筆記具、フォーク・スプーン・ナイフなどのカトラリー、水槽用装飾品、ディスクケースなど）、溶液および紡糸繊維。また、ブロー成形品（深型容器、ボトル等）、ストロー等の押出成形品、発泡成形品（カップ、ボール、皿、包装等）等もある。上記の製品は、いずれも動物が摂取すると代謝され、エネルギー源として利用される主要成分（ＰＨＡ）を含んでいる。その結果、生物の餌にもなるという付加価値がある。動物という用語は、人間を含むすべての動物を含む。動物の例としては、非反芻動物、および反芻動物が挙げられる。反芻動物には、例えば、羊、ヤギ、および牛、例えば肉牛および乳牛のような牛のような動物が含まれる。特定の実施形態において、動物は、非反芻動物である。非反芻動物には、ペット動物、例えば、馬、猫、犬；単胃動物、例えば。豚または豚（子豚、成長期の豚、母豚を含むがこれらに限らない）；七面鳥、アヒル、鶏（ブロイラーヒック、レイヤーを含むがこれらに限らない）などの家禽；魚（サケ、マス、ティラピア、ナマズ、コイを含むがこれらだけに限らない）海鳥（カモメ、ペリカン、アジサシを含むがこれに限らない）海獣（クジラ、カメ、イルカ、サメを含むがこれに限らない）および甲殻類（エビ、クルマエビを含むがこれらに限らない）。

熱成形は、熱可塑性プラスチックのフィルムやシートを使用する加工方法です。脂肪族ポリエステル樹脂組成物をフィルムまたはシートに加工する。その後、ポリマーのシートをオーブンに入れ、加熱する。十分に柔らかくなったところで金型に移し、成形する。

熱成形の際、半結晶性ポリマーの軟化点に達すると、ポリマーシートは垂れ下がり始める。通常、軟化と垂れの間は狭い。そのため、軟化したポリマーシートを金型に素早く移動させることが困難な場合がある。ポリマーを分岐させることで、ポリマーの溶融強度を高め、シートがより容易に加工され、構造的完全性を維持できるようになる。したがって、ポリマーのサンプル片を加熱したときのたるみを測定することは、熱成形のためのこの加工窓の相対的な大きさを測定する方法である。

熱成形に類似し、飲料用ストローのような深絞り製品、および深い内部を有するボトルおよび同様の製品を製造するために使用されるブロー成形も、本明細書に記載のポリマー組成物の弾性および溶融強度の増加およびサグの減少から利益を得ることができる。

押出成形は、パイプやホース、ストローなどの製造に用いられるプロセスである。実質的に、ペレットを溶かして流動性のある液体にし、それをダイスに通して長いチューブのような形状にする。ダイスの形状によって、チューブやストローの形状が決まる。ストローは、プーラーと呼ばれる装置によって移動され、製造工程の残りの部分で移動される際にストローの形状を維持するのに役立つ。幾つかのプロセスにおいて、ストローの直径をより正確に制御するために、特殊なサイジングプレートを通してストローを引っ張る必要がある。これらのプレートは、実質的に、穴を開けた金属シートである。最終的に、この細長いチューブは冷却ステージ（通常は水槽）を通される。マンドレルと呼ばれる冷やした金属棒の上でプラスチックを動かし、ストローの内径寸法を棒の寸法に合わせる作業もある。最終的に、長いチューブはナイフアセンブリによって適切な長さに切断される。

押出成形と同様に、板紙、段ボール、紙、アルミ箔、セルロース、不織布などの基材に溶融樹脂のウェブをコーティングする押出コーティングがある。本発明の組成物を用いた外食用紙製積層体は、１００％紙コップや紙製ストローのように液漏れしたり柔らかくなったりすることなく、液体を長時間保持することができるようになることが期待されている。

以下の具体例は、単に例示として解釈され、本開示の残りの部分をいかなる形でも限定するものではない。これ以上詳しく説明しなくても、当業者は、本明細書の記述に基づいて、本発明を最大限に利用することができると考えられる。本明細書で引用された全ての刊行物は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

いくつかの実施形態を開示してきたが、開示された実施形態の精神から逸脱することなく、様々な修正、代替構造、および同等物が使用され得ることは、当業者には認識されるであろう。さらに、本発明を不必要に不明瞭にすることを避けるために、多数の周知のプロセスおよび要素は説明していない。したがって、上記の説明は、本発明の範囲を限定するものとして受け取られるべきではない。

数値の範囲が示されている場合、文脈上明らかにそうでない場合を除き、その範囲の上限と下限の間にある、下限の単位の１０分の１までの各介入値も具体的に開示されていると理解される。記載された範囲内の任意の記載値または介在値と、その記載された範囲内の任意の他の記載値または介在値との間の各小範囲が包含される。これらの小さい範囲の上限および下限は、独立して、その範囲に含まれても除外されてもよく、いずれか、どちらも、または両方の上限が小さい範囲に含まれる各範囲も、明記された範囲において特に除外された任意の上限を条件として、本発明内に包含される。記載された範囲が限界の一方または両方を含む場合、それらの含まれる限界の一方または両方を除外した範囲もまた、本発明に含まれる。

本明細書および添付の特許請求の範囲で使用される場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈によって明らかに指示されない限り、複数の参照物を含む。したがって、例えば、「プロセス」への言及は、複数のそのようなプロセスを含み、「誘電材料」への言及は、当業者に知られている１つ以上の誘電材料およびその同等物への言及を含む、などである。

また、本明細書および以下の特許請求の範囲で使用される場合、用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「包含するまたは含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、「包含するまたは含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」は、記載された特徴、整数、成分、またはステップの存在を指定することを意図するが、１以上の他の特徴、整数、成分、ステップ、行為、またはグループの存在または追加を排除するものではない。

Claims (32)

1. ポリヒドロキシアルカノエートと半導体を含む脂肪族ポリエステル樹脂組成物。
2. 前記ポリヒドロキシアルカノエートの重量が約９９．９８５～１５％であり、前記半導体が前記脂肪族ポリエステル樹脂組成物の全脂肪族ポリエステル樹脂組成物１００重量部に対して約０．０１５～７５重量％である、請求項１に記載の脂肪族ポリエステル樹脂組成物。
3. 前記ポリヒドロキシアルカノエートの重量が約９９．９８５～約８０％であり、前記半導体が全脂肪族ポリエステル樹脂組成物１００重量部に対して約０．０１５～約２０重量％である、請求項２に記載の脂肪族ポリエステル樹脂組成物。
4. 前記ポリヒドロキシアルカノエートの重量比が約９９．９８５～約９０重量％であり、前記半導体が全脂肪族ポリエステル樹脂組成物１００重量部に対して約０．０１５～約１０重量％である、請求項３に記載の脂肪族ポリエステル樹脂組成物。
5. 前記ポリヒドロキシアルカノエートが約３００，０００～１，０００，０００ｄａの分子量を有する、請求項１に記載の脂肪族ポリエステル樹脂組成物。
6. 前記ポリヒドロキシアルカノエートが約１００，０００～１，０００，０００ｄａの分子量を有する、請求項１に記載の脂肪族ポリエステル樹脂組成物。
7. 前記ポリヒドロキシアルカノエートがポリ（３－ヒドロキシブチレート）、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）、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－ｃｏ－３－ヒドロキシヘキサノエート）、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）およびポリ（３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－４－ヒドロキシブチレート）またはそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の二軸配向脂肪族ポリエステル樹脂組成物。
8. 前記半導体がＩＶ元素半導体、ＩＶ化合物半導体、ＶＩ元素半導体、ＩＩＩ－Ｖ半導体、ＩＩ－ＶＩ半導体、Ｉ－ＶＩＩ半導体、ＩＶ－ＶＩ半導体、Ｖ－ＶＩ半導体、ＩＩ－Ｖ半導体、Ｉ－ＩＩＩ－ＶＩ２半導体、層状半導体およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の脂肪族ポリエステル樹脂組成物。
9. 前記半導体がＩＩＩ－Ｖ型半導体である、請求項８に記載の脂肪族ポリエステル樹脂組成物。
10. 前記ＩＩＩ－Ｖ型半導体が立方晶または六方晶のいずれかの結晶構造を有する、請求項８に記載の脂肪族ポリエステル樹脂組成物。
11. 全脂肪族ポリエステル樹脂組成物１００重量部に対して、０～約３６重量％の範囲の添加剤をさらに含む、請求項１に記載の脂肪族ポリエステル樹脂組成物。
12. 前記添加剤が分岐剤および共剤であり、分岐剤の濃度が脂肪族ポリエステル樹脂組成物の全量１００重量部に対して０．００５～１重量％である、請求項１１に記載の脂肪族ポリエステル樹脂組成物。
13. 前記共剤に対する前記分岐剤の重量比が、前記共剤に対して前記分岐剤３０～７０重量％から前記分岐剤に対して前記共剤７０～３０重量％である、請求項９に記載の脂肪族ポリエステル樹脂組成物。
14. 前記ＰＨＡおよび前記半導体の両方が食品等級である、請求項１に記載の脂肪族ポリエステル樹脂組成物。
15. 分岐剤、核剤、酸化防止剤、着色剤、およびその他の機能性添加剤を含む１つ以上の添加剤をさらに含む、請求項１に記載の脂肪族ポリエステル樹脂組成物。
16. 請求項１に記載の脂肪族ポリエステル樹脂組成物から形成された飲料用ストロー。
17. 請求項１に記載の脂肪族ポリエステル樹脂組成物から形成された紙積層体。
18. 請求項１７に記載の紙積層体から形成された飲料用ストロー。
19. 前記飲料用ストローが、所望の特性を達成するのに十分な時間、高結晶化～中結晶化範囲の温度で保持される、請求項１８に記載の飲料用ストローの製造方法。
20. 前記ストローを最初に押し出し、その後、所望の特性を達成するのに必要な時間、中結晶化範囲の温度で保持される、請求項１９に記載の飲料用ストローの製造方法。
21. 前記飲料用ストローが低結晶化温度で保持される、請求項１６に記載の飲料用ストローの製造方法。
22. 請求項９に記載の脂肪族ポリエステル樹脂組成物から形成された飲料用ストロー。
23. 前記核剤が、シアヌル酸、活性炭、カーボンブラック、マイカ、タルク、シリカ、クレー、炭酸カルシウム、合成ケイ酸およびその塩、有機リン酸の金属塩、カオリン、およびそれらの組み合わせである、請求項１４に記載の脂肪族ポリエステル樹脂組成物。
24. 前記核剤が活性炭である、請求項２３に記載の脂肪族ポリエステル樹脂組成物。
25. 前記活性炭が－３５０×５００のメッシュサイズを有する、請求項２４に記載の脂肪族ポリエステル樹脂組成物。
26. 前記活性炭は－５００のメッシュサイズを有する、請求項２５に記載の脂肪族ポリエステル樹脂組成物。
27. 前記核剤が－５００のメッシュサイズを有する、請求項２３に記載の脂肪族ポリエステル樹脂組成物。
28. ポリヒドロキシアルカノエート、半導体、および顔料、染料またはそれらの組み合わせを含む脂肪族ポリエステル樹脂組成物であって、前記ポリヒドロキシアルカノエートの重量は約９９．９８５～１５重量％であり、前記半導体は約０～７５％であり、前記顔料は約０～１０重量％であり、前記染料は約０～１０％であり、前記顔料と前記染料の組み合わせは脂肪族ポリエステル樹脂組成物の全脂肪族ポリエステル樹脂組成物１００重量部に対して、約０～１０重量％である、脂肪族ポリエステル樹脂組成物。
29. 前記ポリヒドロキシアルカノエートの重量が約９９．９８５～９０％であり、前記顔料が脂肪族ポリエステル樹脂組成物の全脂肪族ポリエステル樹脂組成物１００重量部に対して０．０１５～１０重量％である、請求項２８に記載の脂肪族ポリエステル樹脂組成物。
30. 前記ポリヒドロキシアルカノエートの重量が約９９．９８５～９０％であり、前記染料が脂肪族ポリエステル樹脂組成物の全脂肪族ポリエステル樹脂組成物１００重量部に対して０．０１５～１０重量％である、請求項２８に記載の脂肪族ポリエステル樹脂組成物。
31. 顔料が青色である、請求項２９に記載の脂肪族ポリエステル樹脂組成物。
32. 染料が青色である、請求項３０に記載の脂肪族ポリエステル樹脂組成物。