KR102256551B1 - 분해성 시트 재료 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 분해성 조성물로 형성된 시트 재료이며, 조성물은 조성물의 중량 기준으로 30 내지 80 wt% 탄산칼슘; 첨가제; 및 나머지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 그의 공중합체 및 블렌드로부터 선택된 중합체를 포함하고, 여기서 첨가제는, 첨가제 및 중합체의 합한 중량 기준으로, (a) 0.15 내지 0.6 wt%의 총량의 2종 이상의 전이 금속 화합물; (b) 0.04 내지 0.08 wt%의 양의 단일- 또는 다중-불포화 C14-C24 카르복실산, 또는 그의 에스테르, 무수물 또는 아미드; (c) 0.04 내지 0.2 wt%의 양의 합성 고무; 및, 임의적으로: (d) 0 내지 20 wt%의 양의 건조 전분; 및/또는 (e) 0 내지 1 wt%의 양의 산화칼슘; 및/또는 (f) 0 내지 0.2 wt%의 양의 페놀계 산화방지 안정화제를 포함하고; 여기서 2종 이상의 전이 금속 화합물은 철, 망가니즈, 구리, 아연, 티타늄, 코발트 및 세륨 화합물로부터 선택되고 2종 이상의 전이 금속 화합물 내의 전이 금속은 상이한 것인, 시트 재료를 제공한다.

Description

분해성 시트 재료
본 발명은 포장재로서 사용하거나 또는 용기를 형성하는데 적합한 일회용 시트 재료에 관한 것이다. 시트 재료는 방수 재료가 1회- 또는 임시-사용에 필요한 것인 용도에 특히 적합하다. 바람직한 적용은, 일반적으로 "커피 컵"으로 지칭되는, 뜨거운 또는 차가운 음료를 보관하기 위한 일회용 음료 용기이다. 본원에 기재된 재료는 용이하게 분해되고 표준 포장 재료의 느린 분해에 관한 문제를 다루고 있기 때문에 특히 유리하다.
매일 수 톤의 종이 포장 재료가 버려진다. 제품이 종이로 제조된 것처럼 보이기 때문에, 최종 소비자는 재료가 빨리 분해될 것으로 잘못 생각하며, 이는 이들을 쓰레기로 조장할 수 있거나, 또는 심지어 재료가 재활용될 수 있을 것으로 예상하고 재료를 재활용 수거함에 넣을 수도 있다. 그러나, 종이 재료가 방수처리된 경우 이것은 일반적으로 종이를 폴리에틸렌과 융합함으로써, 표준 재활용 방법에서 한 번 더 분리될 수 없고, 버려진 경우 재료가 빨리 분해되는 것을 막는 재료가 된다.
이것은 커피 숍과 같은 번화가 숍에서 커피 및 차와 같은 테이크-아웃 음료를 판매하는데 사용되는, 커피 컵에 특별한 문제이다. 이들 컵은 전형적으로 방수되도록 처리된 카드로부터 만들어지고 내용물을 보온하고 뜨거운 또는 차가운 음료 액체로부터 소비자의 손을 보호하기 위해 별도의 또는 통합된 슬리브가 제공될 수 있다.
또한 플라스틱 커피 컵을 비롯하여, 플라스틱 포장 재료 및 용기를 제공하는 것은 공지되어 있다. 이러한 중합체 재료의 사용은 많은 이점을 갖고 비교적 저 비용으로 강한, 화학적 및 생물학적 불활성 물질을 제공할 수 있다. 불행하게도 이러한 특징 중 다수는 환경에 지속적인 피해를 입히지 않으면서 이들을 처리하기 어렵게 만든다. 플라스틱 용기의 매우 짧은 기능 수명은 통상적인 처리 동안 겪게 되는 대부분의 물리적 및 화학적 작용에 불활성인 폐기물의 급속한 축적으로 이어진다.
세계 인구가 전반적으로 기후, 생태계 및 지구에 미치는 인간 영향을 더 많이 알게 됨에 따라, 재활용되는 폐기물의 양을 증가시키려는 요구가 증가하고 있다. 따라서, 종래의 중합체 재료에 대한 대안에 대한 요구가 증가하고 있다.
몇몇 분해성 중합체 조성물이 개발되었다. 그러나, 이러한 종래의 분해성 중합체와 관련된 중대한 단점이 있다. 종래의 분해성 중합체 (예컨대 지방족 폴리에스테르)는 일반적으로 가공하기 더 어렵고 복잡하여, 더 적은 생산량을 초래한다. 이러한 물질은 종래의 비분해성 상품 중합체보다 상당히 높은 밀도 및 낮은 강도를 갖는다.
US 4,016,117에서는 생분해성 충전제 물질, 예컨대 전분, 및 토양 내 전이 금속에 노출될 경우 수지 내의 탄소-탄소 결합을 공격하는 과산화물을 생성하는 지방과 같은 자동산화 물질의 용도를 개시한다.
US 4,931,488에서는 생물학적 분해성 물질 (전분), 철 화합물 (FeOH(스테아레이트)2), 및 지방산 또는 지방산 에스테르 (예컨대 지방산 에스테르의 혼합물인 소야 오일)를 열가소성 중합체에 첨가하는 것을 개시한다. 생성된 플라스틱 조성물은 열 및/또는 자외선 및/또는 일사의 작용하에 분해된다. 이러한 조성물은 불리한 비생물적 분해 및 생분해 속도를 갖는다.
현대 소비자는 그들의 사회적 책임 및 그들의 탄소 발자국에 대해 점점 더 인식하게 된다. 따라서 이 폐기물 문제와 관련된 증가된 나쁜 평판이 있고 환경 친화적인 대안이 시급히 모색되고 있다. 따라서, 포장재 또는 용기, 특히 커피 컵을 형성하는데 사용하기 적합한 분해성 시트 재료를 제공하고/하거나 선행 기술과 관련된 문제 중 적어도 일부를 다루거나, 또는 적어도, 상업적으로 유용한 그에 대한 대안을 제공하는 것이 바람직하다. 특히, 재활용가능하고, 게다가, 특히 버려진 경우, 쉽게 분해가능한 포장 재료 또는 포장지를 제공하고자 하는 바람이 있다.
제1 측면에 따르면, 본 발명은 분해성 조성물로 형성된 시트 재료이며, 상기 조성물은
조성물의 중량 기준으로 30 내지 80wt% 탄산칼슘;
첨가제; 및
나머지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 그의 공중합체 및 블렌드로부터 선택된 중합체
를 포함하고,
여기서 첨가제는, 첨가제 및 중합체의 합한 중량 기준으로,
(a) 0.15 내지 0.6wt%의 총량의 2종 이상의 전이 금속 화합물;
(b) 0.04 내지 0.08wt%의 양의 단일- 또는 다중-불포화 C14-C24 카르복실산, 또는 그의 에스테르, 무수물 또는 아미드;
(c) 0.04 내지 0.2wt%의 양의 합성 고무;
및, 임의적으로
(d) 0 내지 20wt%의 양의 건조 전분; 및/또는
(e) 0 내지 1 wt%의 양의 산화칼슘; 및/또는
(f) 0 내지 0.2 wt%의 양의 페놀계 산화방지 안정화제
를 포함하고;
여기서 2종 이상의 전이 금속 화합물은 철, 망가니즈, 구리, 아연, 티타늄, 코발트 및 세륨 화합물로부터 선택되고 2종 이상의 전이 금속 화합물 내의 전이 금속은 상이한 것인 시트 재료를 제공한다.
바람직하게는 시트 재료는 일회용 커피 컵이다. 이하의 개시내용이 시트 재료에 중점을 두고 있지만, 개시내용은 시트 재료가 일회용 커피 컵의 형태인 실시양태에 동일하게 적용된다.
바람직하게는 첨가제는 열거된 성분 (a) 내지 (f)로 실질적으로 이루어진다. 바람직하게는 조성물은 첨가제, 탄산칼슘 및 중합체로 실질적으로 이루어진다. 즉, 바람직하게는 조성물은 5wt% 미만, 보다 바람직하게는 1wt% 미만의 다른 구성성분을 포함하고, 가장 바람직하게는 다른 구성성분을 전혀 포함하지 않는다.
이제 본 발명을 추가로 설명할 것이다. 다음의 단락에서 본 발명의 상이한 측면을 보다 상세하게 규정한다. 그렇게 규정된 각 측면은 반대로 분명하게 나타내지 않는 한 임의의 다른 측면 또는 측면들과 조합될 수 있다. 특히, 바람직한 또는 유리한 것으로 나타낸 임의의 특징은 바람직한 또는 유리한 것으로 나타낸 임의의 다른 특징 또는 특징들과 조합될 수 있다.
본 발명은 포장재 또는 용기를 형성하는데 사용될 수 있는 시트 재료를 제공한다. 시트의 한 예는 종래의 버거 포장지이다. 이것은 쉽게 분해될 수 있다고 잘못 생각하는 소비자에 의해 종종 버려지는 얇은 방수 포장지이다. 또 다른 예는 성형된 용기, 또는 테이크-아웃 음식을 운반하는데 사용하기 위한 음식 카턴과 같은 접혀지고 접착되는 용기이다. 다른 예는 일반 소매 용도를 위한 제품 포장재를 포함한다. 유리하게는 본원에 개시된 조성물은 열-밀봉되어 밀폐 용기 또는 밀봉된 포장을 형성할 수 있다.
일회용 커피 컵은 1회 제공되는 음료를 보관하는데 적합하고 소비자가 음료를 마실 수 있는 용기이다. 전형적으로 이러한 용기는 30㎖ 내지 1ℓ, 보다 전형적으로 200 내지 350㎖의 부피를 갖는다. 전형적으로 사용되고 있는 피크 온도는 겨우 80 내지 95℃이지만, 용기는 100℃ 이하의 온도에서 뜨거운 음료를 보관하는데 적합하다. 따라서 용기는, 사용에 예상되는 시간 기간 내에, 즉 적어도 1 일 동안 방수된다. 커피 컵은 일회용이며 이는 또 다른 음료를 위해 재사용되기보다는, 사용 후에 폐기되도록 의도된 것임을 의미한다. 용기는 용기가 채워지고 비워질 수 있는 개구부를 갖는다.
전형적인 커피 컵은 기저부를 갖고 기저부에서 3 내지 8㎝와 같은 더 좁은 직경을 갖고 상단/입구에서 5 내지 10㎝와 같은 더 넓은 직경을 갖고, 5 내지 15㎝와 같은 높이를 갖는 중공 절두원추형(frustroconical) 몸체이다. 커피 컵에 전형적인 중량은 5 내지 20g, 통상 약 10-12g이다.
시트 재료는 분해성 조성물로 형성된다. 이하의 설명에서는 정상적인 퇴비화 조건하에 그리고 다른 환경에서 CO2, H2O, 바이오매스 및 무기 염으로 분해되는 합성 중합체 성분을 지칭하기 위해 용어 분해성을 사용한다. 알 수 있는 바와 같이, 탄산칼슘은 분해되지 않지만, 일단 중합체가 분해되면 불활성 분말 성분으로서 남겨진다. 따라서, 이하의 논의에서는 시트의 구조를 형성하는 조성물의 분해 및 중합체의 분해를 상호교환적으로 언급한다. 유리하게는, 가공처리를 개선하기 위해 탄산칼슘/폴리에틸렌 마스터배치가 종종 첨가되어 재활용되기 때문에 본원에 기재된 시트는 심지어 재활용가능하다. 즉, 높은 탄산칼슘 함량은 재활용을 방해하지 않는다. 중합체의 낮은 수준으로 인해, 시트는 특정 조건하에 심지어 퇴비화될 수 있다.
조성물은 조성물의 중량 기준으로 30 내지 80wt% 탄산칼슘을 포함한다. 탄산칼슘은 저렴하고, 자연적으로 풍부하고 재생가능하다. 이는 개인 관리 용도, 종이 미백, 소화불량 알약 등에서 폭넓게 사용된다. 산화되는 경우 이는 석회 (산화칼슘)를 형성하고, 이것은 일반적으로 음료수에 첨가된다. 탄산칼슘은 백악 광산, 조개 껍질 또는 달걀 껍질로부터 공급될 수 있다. 바람직하게는 조성물은 50 내지 75wt%, 가장 바람직하게는 60 내지 70wt% 탄산칼슘을 포함한다.
탄산칼슘의 첨가는 일단 분해가 시작되면 쉽게 단편화되고 적은 비용을 갖고 환경에 적은 영향을 미치는 강건한 최종 재료를 제공한다. 바람직하게는 탄산칼슘은 1 내지 30 마이크로미터, 바람직하게는 1 내지 20 마이크로미터의 평균 최장 직경을 갖는다. 이것은 중합체 내의 양호한 분포를 위해 요구되고, 압출을 비롯하여, 조성물의 즉시 가공처리를 가능하게 한다.
탄산칼슘은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 그의 공중합체 및 블렌드로부터 선택된 중합체 내에서 유지된다. 이들 중합체는 바람직하게는 나머지 첨가제 및 탄산칼슘을 포함하는 조성물의 19 내지 69wt%를 제공한다. 바람직하게는 중합체는 HDPE이다. 바람직하게는 중합체는 10 내지 20의 용융-유동 지수를 갖는데, 이것이 본원에 기재된 바와 같은 탄산칼슘을 포함하는 조성물의 양호한 가공처리를 허용하기 때문이다.
중합체에 탄산칼슘을 포함시키는 것은 공지되어 있다. 예를 들어, 천연 광물 종이 (NMP)는 대부분 탄산칼슘 (암석 광물) 80% 이하 및 유기 결합제 HDPE (고밀도 폴리에틸렌)로 이루어진 복합 재료이다. 이 재료는 1970년대에 발명되었고 명품 선물 가방, 라벨, 수화물 태그, 및 문구와 같은 틈새 시장에서만 용도를 찾았다.
또한, 폴리올레핀에 탄산칼슘을 첨가하는 것은 재료에 중량/부피를 더하여, 비용을 절감함으로써 가공처리 시간을 개선하고 비용을 절감하는데 사용될 수 있기 때문에 지금으로서는 인기가 있다. 이들 재료는 또한 향상된 인장 특성 및 광 장벽 특성을 가질 수 있다. 특히 기체 장벽 층을 함유하는 3 또는 5-층 필름의 경우에, 상이한 중합체 사이의 혼화성을 향상시킴으로써, 재활용 제품에 대한 가공처리를 개선할 수 있는 마스터배치가 이제 개발되었다.
천연 광물 종이를 형성하는 "종이"는 깨끗한 데드-폴드(dead-fold) 및 잉크의 양호한 보존력과 같은 종이의 많은 특성을 유지하지만, 그것은 에너지, 물을 덜 사용하고 표백제를 필요로 하지 않기 때문에 또한 방수되고, 내인열성이고, 생산하는데 훨씬 더 저렴하며 더 깨끗하다. 현재 많은 제조업체가 그것이, 아마 백악 중의 산화제2철 불순물의 결과로서 광분해성이라고 주장하지만, 분해에 대한 타임라인을 제공하지 않고 - 이러한 특성을 감안하더라도 더 폭넓은 사용 가능성을 고려하지 않았다. 현 세대의 스톤 페이퍼(Stone Paper) (NMP)는 전형적으로 탄산칼슘 대 HDPE를 (인쇄 종이, 라벨 등, 종이-유사 봉지로서 사용하기 위한) 300 ㎛ 미만의 시트 두께의 경우에는 80:20, 그리고 (카드, 광택 상자 등으로서 사용하기 위한) 300 ㎛ 초과의 시트 두께의 경우에는 60:40의 비로 함유한다.
본원에 논의된 시트 재료의 조성물은 본원에 기재된 탄산칼슘 및 다른 구성성분에 더하여 다른 미립자, 예컨대 금속 탄산염 및 금속 산화물의 다른 미립자를 함유할 수 있다. 그러나, 이러한 추가적인 미립자의 존재는 바람직하게는 조성물의 중량 기준으로 20wt% 미만, 보다 바람직하게는 5wt% 미만, 가장 바람직하게는 1wt% 미만이다. 한 바람직한 실시양태에서 조성물은 임의의 추가 미립자를 포함하지 않고 본원에 기재된 구성성분으로 이루어진다.
중합체는 조성물의 분해성 특성을 달성하는데 책임이 있는 첨가제를 추가로 포함한다. 첨가제는 첨가제 및 중합체의 합한 중량에 대하여 본원에 기재되어 있다. 실제로 시트 재료를 위한 조성물을 제조할 때, 첨가제는 괴상 중합체 및 탄산칼슘과 혼합되기 전에, 소정량의 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 그의 공중합체 및 블렌드와의 마스터배치로서 미리-형성될 수 있다.
첨가제는 첨가제 및 중합체의 합한 중량 기준으로, 0.15 내지 0.6wt%, 바람직하게는 0.2 내지 0.3 wt%의 총량으로 2종 이상의 전이 금속 화합물을 포함한다. 하기 설명에서는 주기율표의 IVB-VIII, IB, 및 IIB, 또는 4-12 족의 금속 원소 중 임의의 것을 지칭하기 위해 용어 전이 금속을 사용한다. 바람직한 전이 금속은 철, 망가니즈, 구리, 코발트 및 세륨이며, 바람직하게는 철이 사용되는 경우 이는 +3 산화 상태로 존재하고 구리가 사용되는 경우 이는 +2 산화 상태로 존재한다. 이러한 화합물은 분해를 촉매한다. 다량의 전이 금속을 포함하는 것은 분해성 조성물의 비용을 증가시키고 폐기물 처리장에서 전이 금속 축적을 초래할 수 있다. 또한, 전이 금속이 분해 과정에서 촉매 역할을 하기 때문에, 전이 금속 함량을 이러한 양 초과로 증가시키는 것은 분해 속도에 미치는 영향을 감소시킨다.
2종 이상의 전이 금속 화합물은 철 (바람직하게는 제2철), 망가니즈, 구리, 아연, 티타늄, 코발트 및 세륨 화합물로부터 선택되고 2종 이상의 전이 금속 화합물 내의 전이 금속은 상이하다.
바람직하게는 2종 이상의 전이 금속 화합물 내의 전이 금속은
(i) 철, 망가니즈 및 구리; 또는
(ii) 망가니즈 및 구리; 또는
(iii) 철 및 망가니즈
를 포함한다.
중합체 조성물의 온도뿐만 아니라 광에 대한 그의 노출이 또한 그의 분해 속도에 영향을 미칠 수 있다. 본 발명자들은 놀랍게도 전이 금속의 선택이 이러한 효과를 추가로 조정하는데 사용될 수 있다는 것을 발견하였다. 특히 본 발명자들은 철이 보다 효율적인 광 촉매이고, 한편 망가니즈가 분해 과정의 보다 효율적인 열 촉매인 것을 발견하였다. 따라서, 전이 금속 성분은 특정 제품의 열 및 광에 대한 예상 노출에 따라 분해 속도를 조정하는데 사용될 수 있다.
특정 전이 금속은 중합체 조성물의 특성에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 철 화합물은 중합체 조성물을 착색시킬 수 있다.
추가로, 구리와 같은 다른 금속은 유리하게 분해 속도를 증가시키지만, 그의 독성으로 인해 중합체 조성물을 특정 용도에 부적합하게 만들 수 있다. 색 민감성 조성물에서 철을 피할 수 있다. 식품 산업에서 사용하기 위해 구리를 피할 수 있다.
바람직하게는 전이 금속 화합물은 스테아레이트, 카르복실레이트, 카르보네이트, 아세틸아세토네이트, 트리아자시클로노난 또는 이들의 2종 이상의 조합으로부터 선택된 모이어티를 포함한다. 바람직하게는, 전이 금속 화합물은 철 스테아레이트와 망가니즈 스테아레이트 대 구리 스테아레이트의 중량비가 4:1 내지 8:1인 것으로 존재할 수 있다. 바람직하게는, 전이 금속 화합물은 제2철 스테아레이트와 망가니즈 스테아레이트 대 구리 스테아레이트의 중량비가 4:1 내지 8:1인 것으로 존재할 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 분해에 적극적인 역할을 하는 특정 비이온성 리간드를 또한 포함시킬 수 있다. 존재하는 경우, 비이온성 리간드는 바람직하게는 아민, 이민, 아미드, 포스파이트, 포스핀, 및 카르벤으로부터 선택된다. 본 발명자들은 이러한 비이온성 리간드가 본질적인 물질 특성을 유지하면서 조성물의 분해 속도에 유리한 영향을 미칠 수 있다는 것을 발견하였다. 비이온성 리간드는 바람직하게는 리간드의 적어도 5%, 바람직하게는 리간드의 50% 이하, 바람직하게는 리간드의 10 내지 40%를 구성한다.
바람직하게는 전이 금속 리간드는 전이 금속을 중합체와 물리적으로 그리고 화학적으로 상용성이 되게 만들기 위해서 선택된다. 유리하게, 리간드 선택은 전이 금속의 촉매 활성에 영향을 미칠 수 있다. 리간드는 금속을 사용된 특정 폴리올레핀과 상용성이 되게 만들고 중합체 조성물의 분해 속도를 제어하도록 선택될 수 있다.
바람직하게는, 금속 화합물의 리간드는 무기 리간드 및/또는 포화 유기 리간드이다. 바람직하게는 금속 화합물의 리간드는 단일- 또는 다중-불포화 C14-C24 카르복실산, 또는 그의 에스테르, 무수물 또는 아미드를 포함하지 않는다.
첨가제는 첨가제 및 중합체의 합한 중량 기준으로 0.04 내지 0.08wt%, 바람직하게는 0.04 내지 0.06 wt%의 양으로 단일- 또는 다중-불포화 C14-C24 카르복실산을 포함한다. 하기 설명에서는 카르복실산 -(COOH) 모이어티를 함유하는 분자의 범위를 지칭하기 위해 용어 카르복실산을 사용한다. 본 발명의 카르복실산은 단일- 또는 다중-불포화이고 14 내지 24개의 탄소 원자를 함유하는 탄소 주쇄를 갖고, 이는 탄소 주쇄에 적어도 하나의 이중 결합을 가짐을 의미한다. 카르복실산의 탄소 주쇄는 선형, 분지형 또는 방향족일 수 있다. 바람직하게는 단일- 또는 다중-불포화 카르복실산은 C16-C20 카르복실산이다. 바람직한 카르복실산은 올레산, 리놀레산 및 신남산이고, 가장 바람직하게는 카르복실산이 올레산이다.
대안적으로, 첨가제는 첨가제 및 중합체의 합한 중량 기준으로 0.04 내지 0.08wt%, 바람직하게는 0.04 내지 0.06 wt%의 양으로 단일- 또는 다중-불포화 C14-C24 카르복실산의 에스테르, 무수물 또는 아미드를 포함한다.
카르복실산 또는 에스테르, 무수물 또는 아미드 성분은, 이들이 전이 금속 화합물의 일부분을 형성하지 않는다는 의미에서, 바람직하게는 "유리" 또는 "비배위"된 것이다.
첨가제가 단일- 또는 다중-불포화 C14-C24 카르복실산의 에스테르를 포함하는 경우 알콜 성분은 바람직하게는 C1-C30 알콜, 보다 바람직하게는 포화 직쇄 C1-C30 알콜을 포함한다.
첨가제가 단일- 또는 다중-불포화 C14-C24 카르복실산의 무수물을 포함하는 경우, 무수물은 대칭일 수도 있고 또는 아닐 수도 있다. 제2 카르복실산 성분은 바람직하게는 C1-C30 카르복실산, 보다 바람직하게는 포화 직쇄 C1-C30 카르복실산을 포함한다.
첨가제가 단일- 또는 다중-불포화 C14-C24 카르복실산의 아미드를 포함하는 경우 아미드는 1차, 2차 또는 3차 아미드일 수 있다. 2차 또는 3차 아미드가 존재하는 경우, 탄소 쇄 각각은 바람직하게는 1 내지 30개의 탄소 원자를 포함하고, 보다 바람직하게는 각 탄소 쇄는 C1-C30 알킬 기이다.
달리 명시되지 않는 한, 카르복실산의 특징이 본 설명에서 논의되는 경우 그의 에스테르, 무수물 또는 아미드를 또한 포함하는 것으로 의도된다.
이론에 의해 얽매이는 것을 원하지 않지만, 중합체 조성물 중의 단일- 또는 다중-불포화 C14-C24 카르복실산은 자동산화되어 중합체 쇄의 탄소-탄소 결합을 공격할 수 있는 과산화물을 생성하여, 중합체를 일반적인 분해 과정에 민감하게 만드는 것으로 여겨진다. 전이 금속의 존재는 자동산화를 촉매하여 조성물의 분해 속도를 증가시킨다.
0.08 wt% 초과의 단일- 또는 다중-불포화 C14-C24 카르복실산을 포함시키는 것은 중합체를 과도하게 공기 민감성으로 만들 수 있다. 카르복실산의 과도한 자동산화는 비교적 높은 과산화물 농도 및 중합체 구조의 급속한 파괴를 야기할 수 있다. 이는 저장 수명 문제를 유발할 수 있다. 반대로, 0.04 wt% 미만의 단일- 또는 다중-불포화 C14-C24 카르복실산을 포함시키는 것은 무시할 만한 분해 속도를 초래할 수 있다. 발명자들은 0.04 내지 0.08 wt%의 단일- 또는 다중-불포화 C14-C24 카르복실산을 포함시키는 것이 많은 적용에 바람직한 값으로 분해 속도를 조정할 수 있게 한다는 것을 발견하였다.
놀랍게도, 본 발명자들은 선형 단일-불포화산, 특히 올레산이 분해 속도에 가장 큰 영향을 미친다는 것을 발견하였다. 이것은, 일반적으로 카르복실산 내에 이중 결합이 많을수록 산화에 더 민감해지므로, 단리 상태의 이들 화합물의 화학적 안정성에 의해 기대될 수 없을 것이다.
첨가제는 첨가제 및 중합체의 합한 중량 기준으로 0.04 내지 0.2wt%, 바람직하게는 0.08 내지 0.12 wt%, 가장 바람직하게는 약 0.1 wt%의 양으로 합성 고무를 포함한다. 하기 설명에서는 점성, 탄성 중합체를 지칭하기 위해 용어 고무를 사용한다. 고무는 그의 유리 전이 온도 초과의 온도에 존재하는 무정형 중합체이다. 바람직하게는 본 발명의 고무는 불포화 고무이고, 보다 바람직하게는 본 발명의 고무는 폴리이소프렌, 스티렌-이소프렌, 스티렌-이소프렌-스티렌, 또는 이들의 2종 이상의 블렌드를 포함한다.
고무 함량은 중합체 조성물의 기계적 특성을 유리하게 향상시킬 수 있다. 또한, 고무는 일반적으로 벌크 폴리올레핀보다 덜 화학적으로 안정적이다. 따라서, 고무 함량은 중합체의 물리적 특성에 악영향을 미치지 않으면서 분해 속도를 향상시킬 수 있다. 이러한 방식으로 그것은 조촉매로서 작용하는 것으로 보인다.
유리하게는, 중합체 조성물에 합성 고무의 존재는 탄성을 향상시킨다. 이것은 다른 첨가제에 의해 야기되는 중합체 조성물의 취화에 대응하는 것을 돕는다. 0.04 % 미만의 합성 고무를 포함시키는 것은 중합체가 과도하게 취성이 되게 하고 부적합하게 만들 수 있다. 0.12% 초과의 합성 고무를 포함시키는 것은 빠른 분해 속도를 초래할 수 있고 중합체의 물질 특성에 악영향을 미칠 수 있다. 또한, 합성 고무 함량은 전이 금속, 전분, 또는 카르복실산 함량을 증가시킬 필요없이 분해 속도를 증가시키는 것으로 여겨진다.
첨가제는 첨가제 및 중합체의 합한 중량 기준으로 0 내지 20wt%, 바람직하게는 0 내지 10 wt%, 보다 바람직하게는 0.1 내지 1 wt%, 가장 바람직하게는 0.1 내지 0.4 wt%의 양으로 건조 전분을 임의적으로 포함한다. 하기 설명에서는 글리코시드 결합에 의해 결합된 다수의 글루코스 단위 (일반적으로 500-2,000,000개의 단량체 단위)를 포함하는 폴리사카라이드를 지칭하기 위해 용어 전분을 사용한다. 본 발명의 전분은 건조 전분이다. 즉, 전분은 전분의 중량 기준으로 5wt% 미만의 물, 바람직하게는 1 wt% 미만의 물을 함유하며, 가장 바람직하게는 전분은 본질적으로 물을 전혀 함유하지 않는다.
다량의 전분을 포함시키는 것은 밀도를 증가시키고 중합체의 인장 강도를 감소시킬 수 있다. 또한, 고 전분 함량은 급속한 분해로 인해 저장 수명 문제를 야기할 수 있다. 고 전분 함량은 물 및 미생물에 대한 노출로 인해 중합체 함량을 성형적 및 물리적 손상에 민감하게 만든다. 불충분한 전분이 포함된 경우 첨가제는 생분해 속도에 미미한 영향을 미칠 수 있다.
첨가제는 첨가제 및 중합체의 합한 중량 기준으로 0 내지 1wt%, 바람직하게는 0 내지 0.4wt%, 보다 바람직하게는 0.1 내지 0.3 wt%의 양으로 산화칼슘을 임의적으로 포함한다. 하기 설명에서는 화학식 CaO를 갖는 결정질 고체를 지칭하기 위해 용어 산화칼슘을 사용한다. 유리하게는 산화칼슘은 조성물 내의 물과 반응하고 이를 고정시킨다. 이것은 가공 동안에 조성물을 안정화시키고 최종 생성물의 흠집 및 변색의 발생을 감소시킬 수 있다. 놀랍게도 그리고 예상외로 본 발명자들은 중합체 조성물의 산화칼슘 함량을 증가시키는 것이 분해 속도를 증가시킬 수 있다는 것을 또한 발견하였다. 유리하게는, CaO 함량은 전분 함량의 전이 금속을 증가시킬 필요없이 분해성을 향상시키는데 사용될 수 있다. 0.4 wt% 초과의 CaO를 포함시키는 것은 중합체의 취화를 초래한다.
첨가제는 산소 발생 첨가제를 임의적으로 포함한다. 산소 발생 첨가제는 유기 또는 무기일 수 있다. 바람직하게는, 산소 발생 첨가제는 질산염, 과산화물, 황산염 및 인산염 또는 이들의 2종 이상의 조합으로부터 선택된다. 바람직하게는 산소 발생 첨가제는 질산칼슘이다. 바람직하게는 산소 발생 첨가제는 첨가제 및 중합체의 합한 중량 기준으로 0.1 내지 1.0 wt%의 양으로 존재한다. 산소-발생 첨가제는 중합체의 산화 속도를 더 가속화하는 것으로 밝혀졌다.
첨가제는 0 내지 0.2 wt%, 바람직하게는 0.02 내지 0.15 wt%의 양으로 페놀계 산화방지 안정화제를 임의적으로 포함한다. 페놀계 산화방지 안정화제는 관련 기술분야에 널리 공지되어 있고, 예를 들어, 이르가녹스(Irganox) 1076 및 이르가녹스 1010을 포함한다. 페놀계 산화방지 안정화제는 중합체의 분해의 시기에 대해 높아진 제어를 가능하게 하는 것으로 밝혀졌다. 구체적으로, 페놀계 산화방지 안정화제의 포함은 분해의 시작을 지연시켜 제품의 저장-수명 및 제품이 기존의 폴리올레핀 재순환 스트림에서 재활용될 수 있는 기간을 증가시킬 수 있다.
바람직하게는 첨가제는 색상 첨가제, 예컨대, 그러나 비독점적으로 카본 블랙 또는 산화티타늄을 추가로 포함한다.
따라서, 본 개시내용은 이상적인 분해성 조성물의 제공을 허용하는 구성성분의 특정 조합을 기재로 하는 조성물로부터 제조된 시트 재료를 제공한다.
바람직하게는 시트 재료는 100 내지 500 마이크로미터, 바람직하게는 200 내지 400 마이크로미터의 평균 두께를 갖는다.
한 실시양태에 따르면 시트 재료는 팽창된 기체-함유 구조를 갖는다. 즉, 사용자에게 단열 이점을 제공하는 트래핑된 내부 공극을 시트 재료에 제공할 수 있다. 팽창된 재료의 경우 두께는 바람직하게는 1000 마이크로미터 내지 10㎝일 수 있다.
추가 측면에 따르면 본원에 기재된 바와 같은 시트 재료로 형성된 포장재 또는 용기가 제공된다.
커피 컵의 바람직한 실시양태에서, 컵은 바람직하게는 뚜껑, 손잡이 및 슬리브로 이루어진 군으로부터 선택된 구성요소를 추가로 포함하며, 여기서 상기 구성요소는 또한 분해성 조성물로 형성된다.
본 개시내용은 이상적인 분해성 조성물의 제공을 허용하는 구성성분의 특정 조합을 기재로 하는 조성물로부터 제조된 커피 컵을 제공한다.
바람직하게는 컵은 100 내지 500 마이크로미터, 바람직하게는 200 내지 400 마이크로미터의 벽 두께를 갖는다.
한 실시양태에 따르면 조성물은 팽창된 기체-함유 구조를 갖는다. 즉, 컵의 벽에 단열 이점을 제공하는 트래핑된 내부 공극을 컵 벽에 제공하여 사용자가 뜨거운 음료에 그의 손을 데는 것을 방지할 수 있다. 팽창된 컵의 경우 벽 두께는 400 내지 3000 마이크로미터, 바람직하게는 1000 내지 2000 마이크로미터일 수 있다.
추가 측면에 따르면 용기를 형성하는 방법이 제공되며, 상기 방법은
30 내지 80wt% 탄산칼슘, 첨가제 및 중합체를 포함하는 조성물을 형성하고,
조성물을 형상화하여 용기를 형성하는 것
을 포함하고,
여기서 중합체 및 첨가제는 본원에 기재된 바와 같다.
추가 측면에 따르면 일회용 커피 컵을 형성하는 방법이 제공되며, 상기 방법은
30 내지 80wt% 탄산칼슘, 첨가제 및 중합체를 포함하는 조성물을 형성하고,
조성물을 형상화하여 커피 컵을 형성하는 것
을 포함하고,
여기서 중합체 및 첨가제는 본원에 기재된 바와 같다.
상기 실시양태에서, 형성 단계는 전형적으로 성분을, 임의적으로 마스터배치 농축 조성물로 제공된 첨가제와 혼합하여, 조성물을 형성하는 것을 포함한다.
바람직하게는 조성물을 형상화하여 용기 또는 커피 컵을 형성하는 단계는 조성물을 용기 형상으로 성형하거나, 또는 조성물의 하나 이상의 시트를 용기 형상으로 형성 및 형상화하고, 임의적으로, 형상을 열-밀봉 또는 접착으로 고정시키거나, 또는 3D 인쇄하는 것을 포함한다.
바람직하게는 형상화는 열성형, 사출 성형, 사출 블로우-성형, 또는 압축 성형과 같은 성형에 의한 것이다. 형상화는 대안적으로 폴딩 기술을 포함할 수 있다. 이것은 압력 열 밀봉을 포함할 수 있다. 유리하게는, 중합체 함량으로 인해, 이것은 접착제의 사용없이 달성될 수 있다.
바람직하게는 방법은 상기 상세히 기재된 용기 또는 커피 컵의 제조를 위한 것이다.
추가 측면에 따르면 본원에 기재된 바와 같은 포장재 또는 용기의 화학적 분해를 개시하는 방법이 제공되며, 여기서 상기 방법은, 바람직하게는 용기에 뜨거운 음료 또는 음식물을 담거나, 또는 용기를 마이크로파 가열에 노출시킴으로써 시트 재료를 50℃ 초과의 온도에 노출시키는 것을 포함한다. 즉, 본원에 기재된 조성물은 열 민감성이어서, 예를 들어, 뜨거운 음료와의 사용이 분해를 개시하게 된다. 분해는 느려서, 용기 또는 포장재는 여전히 그의 의도된 목적으로 사용되지만, 사용 후 그 다음 몇 주 내에 분해된다. 바람직하게는 일차 붕해는 실질적으로 6 주 내에, 바람직하게는 4 주 내에 일어나고 이차 미생물 소화는 실질적으로 1 년 내에, 바람직하게는 6 개월 내에 일어난다.
본원에 기재된 일차 분해/붕해는 바람직하게는 2-6 주일 것이고 이것은 이탈지 (길가, 황무지), 토양 및 호기성 퇴비 환경에서 입증될 수 있다. 전형적으로 일차 분해는 용기에 손상된 구조적 무결성을 남겨 더 이상 그의 본래의 목적에 적합하지 않게 된다. 시트 재료가 적합한 미생물이 있는 환경에 있다면 재료의 미생물 소화는 6 개월 내지 1 년이 될 것이다. 분해된 재료는 백색 백악 분말이 될 것이다.
추가 측면에 따르면 본원에 기재된 바와 같은 일회용 커피 컵의 화학적 분해를 개시하는 방법이 제공되며, 여기서 상기 방법은, 바람직하게는 커피 컵에 뜨거운 음료를 담음으로써 커피 컵을 50℃ 초과의 온도에 노출시키는 것을 포함한다. 즉, 본원에 기재된 조성물은 열 민감성이어서, 뜨거운 음료와의 사용이 분해를 개시하게 된다. 분해는 느려서, 컵은 여전히 그의 의도된 목적으로 사용되지만, 사용 후 그 다음 몇 주 내에 분해된다. 바람직하게는 일차 붕해는 실질적으로 6 주 내에, 바람직하게는 4 주 내에 일어나고 이차 미생물 소화는 실질적으로 1 년 내에, 바람직하게는 6 개월 내에 일어난다.
또 다른 측면에 따르면 50℃ 초과의 온도에의 노출 이후에 상기 첨가제를 포함하는 시트 재료 (또는 커피 컵)의 분해를 개시하기 위한 첨가제의 용도가 제공되며, 여기서 첨가제 및 시트 재료 조성물은 본원에 기재된 바와 같다. 바람직하게는 50℃ 초과의 온도에의 노출은 시트 재료를 뜨거운 음료 또는 음식물과 접촉시키는 것, 또는 시트 재료 (또는 커피 컵)를 마이크로파 가열에 노출시키는 것을 포함한다.
본 발명의 시트 재료는 포장재 및 용기, 예컨대 커피 컵의 잘못 취급된 처리의 문제를 해결하고자 한다. 소비자가 그의 용기가 재활용가능하다고 생각하는 경우, 본 발명은 구성성분이 다른 재활용된 재료와 상용성이므로 표준 재활용 방법에 포함시킬 수 있는 재활용가능한 재료를 제공하는 것이 유리하다. 소비자가 그의 용기가 단순히 종이로 제조된 것이고 도랑에 버려진 경우 자연적으로 분해될 것으로 생각하는 경우, 본 발명은 이러한 조건하에 신속하게 분해될 분해성 재료를 제공하는 것이 유리하다.
본원에 논의된 시트 재료에 대한 구체적 적용의 예는 종이 접시, 음식/음료를 위한 카턴, 포장 종이, 식품 라벨, 원예/농업 태그, 음료 빨대, 명함, 선물 상자 및 종이-유사 봉지를 포함한다. 이들은 캐스트 필름에 특히 적합하다. 다른 적용은 일회용 식기류, 일회용 용기, 예컨대 화분, 요구르트 병, 테이크아웃 식품 용기 및 뜨거운/차가운 음료 컵 뚜껑을 포함하며, 이것은 열성형 기술로 제조될 수 있다. 다른 적용은 분해성 운반 봉지, 쓰레기 봉지, 씨앗/곡물 봉지, 시멘트 봉지, 및 사일리지 랩, 뿐만 아니라 버거 시트와 같은 식품 랩을 포함하며, 이들 모두 블로운 필름으로 제조될 수 있다. 팽창된 조성물은 1회용 단열 음료/식품 용기, 포장 재료, 단열재, 임시 플라스틱 좌석, 자전거 좌석, 또는 자전거 헬멧을 포함하여 사용될 수 있다. 유리하게 재료는 쉽게 인쇄될 수 있다.
본 개시내용에서 사용된 모든 퍼센트는 달리 명시되지 않는 한 중량 기준이다.
의심을 피하기 위해, 예는 상대적 양으로 제공된다. 50wt% 탄산칼슘, 1wt% 첨가제 및 나머지 (49wt%)가 중합체인 것을 포함하는 조성물에서, 중합체 및 첨가제의 합한 중량의 0.5wt%인 첨가제의 성분은 전체 조성물의 0.25wt%이다.
이제 본 발명을 이하의 비제한적 도면과 관련하여 설명할 것이다.
도 1은 예시적인 용기를 보여준다.
도 2는 예시적인 커피 컵 및 뚜껑을 보여준다.
이제 본 발명을 이하의 비제한적 실시예와 관련하여 설명할 것이다.
실시예
예시적인 시트 배합물이 하기에 기재되어 있다.
열성형된 NMP 제품을 위한 실시예 배합물
용기 (커피 컵)를 형성하기 위한 시트는 입자 크기 1-30 마이크로미터의 탄산칼슘을 함유하는, HDPE 또는 PP를 포함하는 폴리올레핀, 10-30 g/10 분의 용융 유동 지수의 공중합체 또는 블렌드 PE/PP의 조성물로부터 제조하였다. 이것에 금속 스테아레이트, 카르복실레이트, 산화촉진제, 예컨대 금속 질산염, 인산염, 산화칼슘, 금속 탄산염, 건조 전분 및 불포화 고무의 혼합물을 포함하는 마스터배치 첨가제 배합물 (0.2-5%)을 첨가하였다. 카본 블랙 또는 다른 안료를 착색을 위해 0.1-10% 로딩량으로 첨가할 수 있다.
필름 블로운 제품을 위한 실시예 배합물
용기를 형성하기 위한 시트는 입자 크기 1-30 마이크로미터의 입자 크기의 탄산칼슘을 함유하는, HDPE, LLDPE 또는 PP를 포함하는 폴리올레핀, 용융 유동 지수 0.2-2 g/10 분의 공중합체 또는 블렌드, 및 착색제로서 카본 블랙이 첨가된, 상기와 같은 금속 스테아레이트의 혼합물을 포함하는 첨가제 배합물 (0.1-5%)로부터 제조하였다.
팽창된 PP 제품을 위한 실시예 배합물
0.1 내지 5 마이크로미터의 평균 직경을 갖는 탄산칼슘을 30-50% 함유하고, 건조 전분, 불포화 고무 및 금속 촉매의 혼합물을 함유하는 본원에 기재된 첨가제 0.1-5%를 함유하는 팽창된 PP 등급 수지를 제조하였다. 이것을 커피 컵의 형태로 형상화하였다.
특정 배합물
이하의 배합물을 사용하여 추가 HDPE 및 탄산칼슘의 첨가에 의해 커피 컵을 형성하는데 적합한 플라스틱을 형성하였다. 탄산칼슘은 혼합물의 50wt%를 나타내고, HDPE는 혼합물의 48wt%를 나타냈다. 극한 풍화 조건하에 컵을 시험하였고 빠른 분해를 입증하였다. 또한, 컵은 양호한 종이-유사 촉감 및 목적하는 적용에 적합한 강도를 가졌다.
배합물 1
다음과 같이 이루어진 첨가제 배합물을 제조하였다:
i) 건조된 전분 - 10.00 wt%
ii) 망가니즈 스테아레이트 - 4.00 wt%
iii) 제2철 스테아레이트 - 8.00 wt%
iv) 구리 스테아레이트 - 1.30 wt%
v) 올레산 - 2.00 wt%
vi) SIS /SI 공중합체 - 4.00 wt%
vii) 산화칼슘 - 10 wt%
viii) LLDPE - 60.70 wt%
배합물 2
다음과 같이 이루어진 첨가제 배합물을 제조하였다:
i) 건조된 전분 - 10.00 wt%
ii) 망가니즈 스테아레이트 - 2.00 wt%
iii) 제2철 스테아레이트 - 10.00 wt%
iv) 이르가녹스 1076 - 13.0 wt%
v) 올레산 - 1.00 wt%
vi) SIS /SI 공중합체 - 2.00 wt%
vii) 산화칼슘 - 10.00 wt%
viii) LLDPE - 52.0 wt%
배합물 3
다음과 같이 이루어진 첨가제 배합물을 제조하였다:
i) 건조된 전분 - 10.00 wt%
ii) 망가니즈 스테아레이트 - 4.00 wt%
iii) 구리 스테아레이트 - 8.00 wt%
iv) 올레산 - 6.00 wt%
v) SIS /SI 공중합체 - 2.00 wt%
vi) LLDPE - 70.00 wt%
실시예 배합물 1,2 및 3은 성분 ii-viii를 열간 압출시킨 다음, 전분을 별도로 첨가함으로써 형성되었다. 전분을 별도로 첨가함으로써 가열 단계 후에 첨가되어, 구조의 손상을 피할 수 있다.
배합물 4
다음과 같이 이루어진 첨가제 배합물을 제조하였다:
i) 망가니즈 스테아레이트 - 4.00 wt%
ii) 제2철 스테아레이트 - 8.00 wt%
iii) 구리 스테아레이트 - 1.30 wt%
iv) 올레산 - 6.00 wt%
v) SIS /SI 공중합체 - 1.00 wt%
vi) 산화칼슘 - 10.00 wt%
vii) LLDPE - 69.70 wt%
배합물 5
다음과 같이 이루어진 첨가제 배합물을 제조하였다:
i) 망가니즈 스테아레이트 - 4.00 wt%
ii) 제2철 스테아레이트 - 8.00 wt%
iii) 구리 스테아레이트 - 1.30 wt%
iv) 올레산 - 2.00 wt%
v) SIS /SI 공중합체 - 1.00 wt%
vi) 산화칼슘 - 10.00 wt%
vii) 이르가녹스 1076 - 10.00 wt%
viii) LLDPE - 63.70 wt%
실시예 배합물 4 및 5는 성분을 열간 압출시킴으로써 형성되었다.
조성물은 하기와 같이 요약된다:
Figure 112019083271915-pct00001
본 발명의 바람직한 실시양태를 본원에서 상세히 기술하였지만, 통상의 기술자는 본 발명 또는 첨부된 청구범위의 취지를 벗어나지 않고 이에 대한 변형이 이루어질 수 있다는 것을 이해할 것이다.

Claims (17)

  1. 분해성 조성물로 형성된 시트 재료이며, 조성물은
    조성물의 중량 기준으로 30 내지 80wt% 탄산칼슘;
    첨가제; 및
    나머지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 그의 공중합체 및 블렌드로부터 선택된 중합체
    를 포함하고,
    여기서 첨가제는, 첨가제 및 중합체의 합한 중량 기준으로,
    (a) 0.15 내지 0.6wt%의 총량의 2종 이상의 전이 금속 화합물;
    (b) 0.04 내지 0.08wt%의 양의 단일- 또는 다중-불포화 C14-C24 카르복실산, 또는 그의 에스테르, 무수물 또는 아미드;
    (c) 0.04 내지 0.2wt%의 양의 합성 고무;
    및, 임의적으로:
    (d) 0 내지 20wt%의 양의 건조 전분; 및
    (e) 0 내지 1 wt%의 양의 산화칼슘; 및
    (f) 0 내지 0.2 wt%의 양의 페놀계 산화방지 안정화제
    중 적어도 1종을 포함하고;
    여기서 2종 이상의 전이 금속 화합물은 철, 망가니즈, 구리, 아연, 티타늄, 코발트 및 세륨 화합물로부터 선택되고 2종 이상의 전이 금속 화합물 내의 전이 금속은 상이한 것인 시트 재료.
  2. 제1항에 있어서, 조성물이 60 내지 70wt% 탄산칼슘을 포함하고, 탄산칼슘은 1 내지 30 마이크로미터의 평균 최장 직경을 가질 수 있는 것인 시트 재료.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 100 내지 500 마이크로미터, 또는 200 내지 400 마이크로미터의 평균 두께를 갖는 시트 재료.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 조성물이 팽창된 기체-함유 구조를 갖는 것인 시트 재료.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 전이 금속 화합물이 스테아레이트, 카르복실레이트, 카르보네이트, 아세틸아세토네이트, 트리아자시클로노난 또는 이들의 2종 이상의 조합으로부터 선택된 모이어티를 포함하는 것인 시트 재료.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 2종 이상의 전이 금속 화합물 내의 전이 금속이
    (i) 철, 망가니즈 및 구리; 또는
    (ii) 망가니즈 및 구리; 또는
    (iii) 철 및 망가니즈
    를 포함하는 것인 시트 재료.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 조성물이 산화 첨가제, 또는 질산칼슘을 포함하는 것인 시트 재료.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 단일- 또는 다중-불포화 C14-C24 카르복실산이 C16-C20 선형 카르복실산, 또는 올레산이고;
    합성 고무가 불포화 중합체, 또는 스티렌-이소프렌-스티렌, 또는 스티렌-이소프렌-스티렌과 스티렌-이소프렌 공중합체의 블렌드를 포함하고;
    중합체가 10 내지 20의 용융-유동 지수를 가질 수 있는 HDPE인 것
    중 적어도 하나를 특징으로 하는 시트 재료.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 조성물이, 첨가제 및 중합체의 합한 중량 기준으로,
    (b) 0.2 내지 0.3wt%의 총량의 2종 이상의 전이 금속 스테아레이트; 및
    (c) 0.04 내지 0.06wt%의 양의 단일-불포화 C16-C20 선형 카르복실산; 및
    (d) 0.08 내지 0.12wt%의 양의 합성 고무; 및
    (e) 0.1 내지 0.4wt%의 양의 건조 전분; 및
    (f) 0.1 내지 0.3wt%의 양의 산화칼슘; 및
    (g) 0.1 내지 1.0wt%의 양의 질산칼슘
    중 적어도 1종을 포함하는 것인 시트 재료.
  10. 제1항에 따른 시트 재료로 형성된, 포장재 또는 용기인 물품.
  11. 제1항에 따른 시트 재료로 형성된 일회용 커피 컵이며, 뚜껑, 손잡이 및 슬리브로 이루어진 군으로부터 선택된 구성요소를 임의적으로 추가로 포함하고, 여기서 상기 구성요소는 또한 분해성 조성물로 형성된 것인 일회용 커피 컵.
  12. 용기, 또는 커피 컵을 형성하는 방법이며, 방법은
    조성물의 중량 기준으로 30 내지 80wt% 탄산칼슘, 중합체 및 첨가제를 포함하는 조성물을 형성하고,
    조성물을 형상화하여 용기를 형성하는 것
    을 포함하고,
    여기서 중합체가 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 그의 공중합체 및 블렌드로부터 선택되고,
    첨가제가, 첨가제 및 중합체의 합한 중량 기준으로,
    (a) 0.15 내지 0.6wt%의 총량의 2종 이상의 전이 금속 화합물;
    (b) 0.04 내지 0.08wt%의 양의 단일- 또는 다중-불포화 C14-C24 카르복실산, 또는 그의 에스테르, 무수물 또는 아미드;
    (c) 0.04 내지 0.2wt%의 양의 합성 고무;
    및, 임의적으로:
    (d) 0 내지 20wt%의 양의 건조 전분; 및
    (e) 0 내지 1 wt%의 양의 산화칼슘; 및
    (f) 0 내지 0.2 wt%의 양의 페놀계 산화방지 안정화제
    중 적어도 1종을 포함하고;
    여기서 2종 이상의 전이 금속 화합물이 제2철, 망가니즈, 구리, 아연, 티타늄, 코발트 및 세륨 화합물로부터 선택되고 2종 이상의 전이 금속 화합물 내의 전이 금속이 상이한 것인 방법.
  13. 제12항에 있어서, 조성물을 형상화하여 용기를 형성하는 단계가
    (a) 조성물을 용기 형상으로 성형하거나; 또는
    (b) 조성물의 하나 이상의 시트를 용기 형상으로 형성 및 형상화하고, 임의적으로, 형상을 열-밀봉 또는 접착으로 고정시키거나; 또는
    (c) 3D 인쇄하는 것
    을 포함하는 것인 방법.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 제10항에 따른 용기인 물품 또는 제11항에 따른 일회용 커피 컵을 제조하기 위한 방법.
  15. 제10항에 따른 물품 또는 제11항에 따른 일회용 커피 컵의 화학적 분해를 개시하는 방법이며, 시트 재료를 50℃ 초과의 온도에 노출시키는 것을 포함하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 일차 붕해가 실질적으로 6 주 내에 일어나고 이차 미생물 소화가 실질적으로 1 년 내에 일어나는 것인 방법.
  17. 50℃ 초과의 온도에의 노출 이후에, 시트 재료, 또는 커피 컵의 분해를 개시하기 위해 첨가제를 사용하는 방법이며,
    여기서 시트 재료는
    조성물의 중량 기준으로 30 내지 80wt% 탄산칼슘;
    첨가제; 및
    나머지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 그의 공중합체 및 블렌드로부터 선택된 중합체
    를 포함하는 조성물로부터 형성되고,
    여기서 첨가제가, 첨가제 및 중합체의 합한 중량 기준으로,
    (a) 0.15 내지 0.6wt%의 총량의 2종 이상의 전이 금속 화합물;
    (b) 0.04 내지 0.08wt%의 양의 단일- 또는 다중-불포화 C14-C24 카르복실산, 또는 그의 에스테르, 무수물 또는 아미드;
    (c) 0.04 내지 0.2wt%의 양의 합성 고무;
    및, 임의적으로:
    (d) 0 내지 20wt%의 양의 건조 전분; 및
    (e) 0 내지 1 wt%의 양의 산화칼슘; 및
    (f) 0 내지 0.2 wt%의 양의 페놀계 산화방지 안정화제
    중 적어도 1종을 포함하고;
    여기서 2종 이상의 전이 금속 화합물이 철, 망가니즈, 구리, 아연, 티타늄, 코발트 및 세륨 화합물로부터 선택되고 2종 이상의 전이 금속 화합물 내의 전이 금속이 상이하고,
    50℃ 초과의 온도에의 노출은 시트 재료를 뜨거운 음료 또는 음식물과 접촉시키는 것, 또는 시트 재료를 마이크로파 가열에 노출시키는 것을 포함할 수 있는 것인 방법.
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