KR20180022877A - 생분해성 물질로 형성된 물품 및 이의 강도 특징 - Google Patents

생분해성 물질로 형성된 물품 및 이의 강도 특징 Download PDF

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Abstract

1종 이상의 석유화학계 중합체 및 1종 이상의 탄수화물계 중합체를 사용하여 제조된 물품의 강도 특성 및 생분해가 본 명세서에 기재된다. 상용화제가 임의로 물품에 포함될 수 있다. 몇몇 경우에, 물품은 필름 또는 백을 포함할 수 있다.

Description

생분해성 물질로 형성된 물품 및 이의 강도 특징
우선권 주장 및 관련 출원에 대한 상호-참조
본 출원은 2015년 6월 30일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/187,231호, 및 2015년 9월 14일자로 출원된 미국 특허 출원 제14/853,725호에 대한 이득 및 우선권을 주장하고, 이들은 모두 그 전문이 본 명세서에 참고로 포함된다.
전통적인 석유화학계 플라스틱은 강하고 경량이며 내구성이 있도록 제형화된다. 그러나, 이들 플라스틱은 전형적으로 생분해성이 아니며, 그 결과, 수백만톤의 플라스틱이 매립지에 묻히고 바다를 떠다닌다. 플라스틱 폐기물의 양을 감소시키기 위하여, 석유화학계 플라스틱을 사용하여 전형적으로 제조된 일부 물품은 생분해성 물질을 사용하여 제조되고 있다.
본 개시내용은 생분해성 물질로 형성된 물품에 관한 것이다. 특히, 개시내용은 생분해성 물질로 형성된 물품의 강도 특성 및 생분해성을 설명한다. 생분해성 물질로 물품을 제조하는 방법이 또한 기재된다. 몇몇 경우에, 물품은 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질 및 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질의 혼합물로부터 제조될 수 있다. 특정한 예시에 있어서, 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질은 1종 이상의 전분계 중합체성 물질을 포함할 수 있다. 임의로, 상용화제가 또한 물품을 형성하는데 사용될 수 있다. 구현예에 있어서, 물품의 제조 방법은 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질 및 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질을 제공하는 것을 포함할 수 있다. 그 다음, 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질 및 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질을 혼합하고 가열할 수 있다. 수득된 혼합물을 다수의 플라스틱 생성물을 플라스틱 가공 장치, 예를 들면, 사출 성형기, 취입 성형기, 열성형기 등을 사용하여 압출시킬 수 있고, 기체를 압출된 혼합물에 주입하여 필름을 형성할 수 있다. 임의로, 그 다음, 압출된 필름을 백 또는 또 다른 유형의 물품으로 가공할 수 있다.
상세한 설명은 첨부된 도면을 참고하여 기재된다. 도면에서, 참조 번호의 가장 왼쪽 숫자(들)는 참조 번호가 처음 나타난 도면을 확인한다. 상이한 도면의 동일한 참조 번호는 일반적으로 유사하거나 동일한 항목을 나타낸다.
도 1은 생분해성 물질을 포함하는 물품을 형성하는 예시적인 공정의 흐름도를 도시한다.
도 2는 생분해성 물질을 포함하는 물품을 제조하는 예시적인 제조 시스템의 구성요소를 도시한다.
도 3A 및 도 3B는 본 명세서에 기재된 기술에 따라 형성된 4개의 샘플의 바이오메탄 퍼텐셜 시험에 따라 32일 동안 측정된 퍼센트 생분해를 도시한다.
도 4A 및 도 4B는 본 명세서에 기재된 기술에 따라 형성된 3개의 샘플의 바이오메탄 퍼텐셜 시험에 따라 32일 동안 측정된 퍼센트 생분해를 도시한다.
도 5A 및 도 5B는 본 명세서에 기재된 기술에 따라 형성된 4개의 샘플의 바이오메탄 퍼텐셜 시험에 따라 91일 동안 측정된 퍼센트 생분해를 도시한다.
도 6A 및 도 6B는 본 명세서에 기재된 기술에 따라 형성된 3개의 샘플의 바이오메탄 퍼텐셜 시험에 따라 91일 동안 측정된 퍼센트 생분해를 도시한다.
도 7A 및 도 7B는 본 명세서에 기재된 기술에 따라 형성된 1개의 샘플의 바이오메탄 퍼텐셜 시험에 따라 71일 동안 측정된 퍼센트 생분해를 도시한다.
도 8A 및 도 8B는 본 명세서에 기재된 기술에 따라 형성된 제1 샘플 및 제2 샘플에 대한 ASTM D5338에 따라 수행된 ASTM D6400 시험의 생분해 부분의 결과를 나타낸다.
도 9A 및 도 9B는 본 명세서에 기재된 기술에 따라 형성된 제3 샘플 및 제4 샘플에 대한 ASTM D5338에 따라 수행된 ASTM D6400 시험의 생분해 부분의 결과를 나타낸다.
도 10은 본 명세서에 기재된 기술에 따라 형성된 제1 샘플에 대한 ASTM D6400 시험의 식물독성 부분의 결과를 나타낸다.
도 11은 본 명세서에 기재된 기술에 따라 형성된 제2 샘플에 대한 ASTM D6400 시험의 식물독성 부분의 결과를 나타낸다.
도 12는 본 명세서에 기재된 기술에 따라 형성된 제3 샘플에 대한 ASTM D6400 시험의 식물독성 부분의 결과를 나타낸다.
도 13은 본 명세서에 기재된 기술에 따라 형성된 제4 샘플에 대한 ASTM D6400 시험의 식물독성 부분의 결과를 나타낸다.
도 14A 및 도 14B는 본 명세서에 기재된 기술에 따라 형성된 제1 샘플 및 제2 샘플에 대한 40 미국연방규정집(Code of Federal Regulations)(C.F.R.) 파트 503.13의 표 3을 기반으로 한 ASTM D6400 시험의 원소 분석 부분의 결과를 나타낸다.
도 15A 및 도 15B는 본 명세서에 기재된 기술에 따라 형성된 제3 샘플 및 제4 샘플에 대한 40 C.F.R. 파트 503.13의 표 3을 기반으로 한 ASTM D6400 시험의 원소 분석 부분의 결과를 나타낸다.
본 개시내용은, 무엇보다도, 생분해성 물질로부터 형성된 물품, 뿐만 아니라 이러한 물품을 제조하는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 일반적으로, 본 개시내용의 물품은 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질을 포함한다. 물품은 또한 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질 및 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질의 혼합물을 사용하여 제조될 수 있다. 구현예에 있어서, 물품은 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질 및 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질을 혼합하고, 혼합물을 가열하고, 혼합물을 압출함으로써 형성될 수 있다. 다양한 실시형태에 있어서, 탄수화물계 중합체성 물질은 전분계 중합체성 물질을 포함할 수 있다.
본 명세서에 기재된 물품은 사출 성형, 취입 성형, 열성형, 및 다른 플라스틱 제조 공정을 사용하여 제조되는 다른 물품과 함께 취입 필름 장치를 사용하여 만들어진 필름, 백 등의 형태로 제조될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 "필름"은 면적 또는 용적의 분리, 아이템의 보유, 장벽 및/또는 인쇄 가능한 표면으로서 작용될 수 있는 1종 이상의 중합체성 물질을 포함하는 얇은 연속성 물품을 의미한다. 본 명세서에서 사용되는 "백"은 물건을 담고/담거나 수송하는데 사용될 수 있는 상대적으로 얇은 가요성 필름으로 만들어진 용기를 의미한다.
본 명세서에 기재된 기술 및 공정은 다수의 방식으로 실시될 수 있다. 예시적인 실시는 하기 도면을 참고하여 하기 제공된다.
도 1은 생분해성 물질을 포함하는 물품을 제조하는 예시적인 공정(100)을 도시한다. 102에서, 공정(100)은 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질을 제공하는 것을 포함할 수 있다. 추가로, 104에서, 공정(100)은 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질을 제공하는 것을 포함할 수 있다. 몇몇 경우에, 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질은 1종 이상의 전분계 중합체성 물질을 포함할 수 있다. 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질 및 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질은 특정한 형태, 예를 들면, 펠렛, 분말, 누들(nurdle), 슬러리, 및/또는 액체로 제공될 수 있다. 특정한 실시형태에 있어서, 펠렛이 사용될 수 있다.
추가로, 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질 및 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질을 제공하는 것은 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질 및 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질을 압출기에 공급하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들면, 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질 및 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질은 압출기의 하나 이상의 호퍼로 공급될 수 있다. 몇몇 경우에, 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질 및 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질은 대략 동시에 압출기로 공급될 수 있다. 다른 상황에서, 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질 및 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질은 상이한 시간에 압출기로 공급될 수 있다. 게다가, 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질 및 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질은 압출기의 챔버로 공급될 수 있다. 구현예에 있어서, 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질 및 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질은 압출기의 동일한 챔버로 공급될 수 있다. 또 다른 구현예에 있어서, 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질 및 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질은 압출기의 상이한 챔버로 공급될 수 있다.
몇몇 경우에, 석유화학계 중합체성 물질은 폴리올레핀을 포함할 수 있다. 예를 들면, 석유화학계 중합체성 물질은 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스타이렌(PS), 고충격 폴리스타이렌(HIPS), 나일론, 폴리메틸펜텐, 폴리부텐, 또는 이의 조합을 포함할 수 있다. 다양한 실시형태에 있어서, 석유화학계 중합체성 물질은 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE), 초저분자량 폴리에틸렌(ULMWPE), 고분자량 폴리에틸렌(HMWPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 고밀도 가교결합 폴리에틸렌(HDXLPE), 가교결합 폴리에틸렌(PEX 또는 XLPE), 중밀도 폴리에틸렌(MDPE), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 또는 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE)을 포함할 수 있다. 특정한 실시형태에 있어서, 석유화학계 중합체성 물질은 LLDPE를 포함할 수 있다. 몇몇 경우에, LLDPE는 메탈로센 촉매를 사용하여 형성될 수 있다.
1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질은 1종 이상의 전분을 포함할 수 있다. 예를 들면, 1종 이상의 전분은 1종 이상의 식물, 예를 들면, 옥수수 전분, 타피오카 전분, 카사바 전분, 밀 전분, 감자 전분, 쌀 전분, 수수 전분 등으로부터 제조될 수 있다. 다양한 실시형태에 있어서, 전분계 중합체는 2종 이상의 식물, 3종 이상의 식물, 또는 4종 이상의 식물로부터 유래된 전분의 혼합물을 포함할 수 있다. 몇몇 경우에, 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질은 또한 가소제를 포함할 수 있다. 추가로, 상당한 양의 물이 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질 중에 존재할 수 있다.
구현예에 있어서, 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질은 적어도 약 65 중량%의 1종 이상의 전분, 적어도 약 70 중량%의 1종 이상의 전분, 적어도 약 75 중량%의 1종 이상의 전분, 또는 적어도 약 80 중량%의 1종 이상의 전분을 포함할 수 있다. 추가로, 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질은 약 99 중량% 이하의 1종 이상의 전분, 약 95 중량% 이하의 1종 이상의 전분, 약 90 중량% 이하의 1종 이상의 전분, 또는 약 85 중량% 이하의 1종 이상의 전분을 포함할 수 있다. 예시적인 예에 있어서, 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질은 약 60 중량% 내지 약 99 중량%의 1종 이상의 전분을 포함할 수 있다. 또 다른 예시적인 예에서, 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질은 약 65 중량% 내지 약 80 중량%의 1종 이상의 전분을 포함할 수 있다.
몇몇 실시형태에 있어서, 전분은 전분 혼합물 중에 적어도 약 5 중량%, 적어도 약 10 중량%, 적어도 약 15 중량%, 적어도 약 20 중량%, 적어도 약 25 중량%, 적어도 약 30 중량%, 적어도 약 35 중량%, 또는 적어도 약 40 중량%의 양으로 존재할 수 있다. 추가로, 전분은 전분 혼합물 중에 약 95 중량% 이하, 약 90 중량% 이하, 약 85 중량% 이하, 약 80 중량% 이하, 약 75 중량% 이하, 약 70 중량% 이하, 약 65 중량% 이하, 약 60 중량% 이하, 약 55 중량% 이하, 또는 약 50 중량% 이하의 양으로 존재할 수 있다. 몇몇 실시형태에 있어서, 전분은 전분 혼합물 중에 약 20 중량% 내지 약 25 중량%, 약 30 중량% 내지 약 35 중량%, 약 45 중량% 내지 약 55 중량%, 또는 약 70 중량% 내지 약 80 중량%의 양으로 존재할 수 있다.
구현예에 있어서, 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질은 제1 전분 및 제2 전분의 혼합물을 포함할 수 있다. 이들 경우에, 탄수화물계 중합체성 물질은 적어도 약 50 중량%의 제1 전분, 적어도 약 55 중량%의 제1 전분, 적어도 약 60 중량%의 제1 전분, 적어도 약 65 중량%의 제1 전분, 또는 적어도 약 70 중량%의 제1 전분을 포함할 수 있다. 추가로, 탄수화물계 중합체성 물질은 약 95 중량% 이하의 제1 전분, 약 90 중량% 이하의 제1 전분, 약 85 중량% 이하의 제1 전분, 약 80 중량% 이하의 제1 전분, 또는 약 75 중량% 이하의 제1 전분을 포함할 수 있다. 예시적인 예에 있어서, 탄수화물계 중합체성 물질은 약 50 중량% 내지 약 98 중량%의 제1 전분을 포함할 수 있다. 또 다른 예시적인 예에 있어서, 탄수화물계 중합체성 물질은 약 55 중량% 내지 약 85 중량%의 제1 전분을 포함할 수 있다. 추가의 예시적인 예에 있어서, 탄수화물계 중합체성 물질은 약 55 중량% 내지 약 70 중량%의 제1 전분을 포함할 수 있다. 추가의 예시적인 예에 있어서, 탄수화물계 중합체성 물질은 약 75 중량% 내지 약 90 중량%의 제1 전분을 포함할 수 있다. 또한, 탄수화물계 중합체성 물질은 약 65 중량% 내지 약 75 중량%의 제1 전분을 포함할 수 있다.
제1 전분 및 제2 전분의 혼합물을 갖는 탄수화물계 물질 중에 포함된 제2 전분과 관련하여, 탄수화물계 중합체성 물질은 적어도 약 5 중량%의 제2 전분, 적어도 약 10 중량%의 제2 전분, 적어도 약 15 중량%의 제2 전분, 적어도 약 20 중량%의 제2 전분, 또는 적어도 약 25 중량%의 제2 전분을 포함할 수 있다. 추가로, 탄수화물계 중합체성 물질은 약 50 중량% 이하의 제2 전분, 약 45 중량% 이하의 제2 전분, 약 40 중량% 이하의 제2 전분, 약 35 중량% 이하의 제2 전분, 또는 약 30 중량% 이하의 제2 전분을 포함할 수 있다. 예시적인 예에 있어서, 탄수화물계 중합체성 물질은 약 2 중량% 내지 약 50 중량%의 제2 전분을 포함할 수 있다. 또 다른 예시적인 예에 있어서, 탄수화물계 중합체성 물질은 약 10 중량% 내지 약 45 중량%의 제2 전분을 포함할 수 있다. 추가의 예시적인 예에서, 탄수화물계 중합체성 물질은 약 15 중량% 내지 약 25 중량%의 제2 전분을 포함할 수 있다. 추가의 예시적인 예에서, 탄수화물계 중합체성 물질은 약 35 중량% 내지 약 45 중량%의 제2 전분을 포함할 수 있다. 또한, 탄수화물계 중합체성 물질은 약 25 중량% 내지 약 35 중량%의 제2 전분을 포함할 수 있다.
몇몇 구현예에 있어서, 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질은 제1 전분, 제2 전분, 및 제3 전분의 혼합물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 탄수화물계 중합체성 물질은 적어도 약 30 중량%의 제1 전분, 적어도 약 35 중량%의 제1 전분, 적어도 약 45 중량%의 제1 전분, 적어도 약 50 중량%의 제1 전분, 또는 적어도 약 55 중량%의 제1 전분을 포함할 수 있다. 추가로, 탄수화물계 중합체성 물질은 약 80 중량% 이하의 제1 전분, 약 75 중량% 이하의 제1 전분, 약 70 중량% 이하의 제1 전분, 약 65 중량% 이하의 제1 전분, 또는 약 60 중량% 이하의 제1 전분을 포함할 수 있다. 예시적인 예에 있어서, 탄수화물계 물질은 약 30 중량% 내지 약 80 중량%의 제1 전분을 포함할 수 있다. 또 다른 예시적인 예에 있어서, 탄수화물계 물질은 약 30 중량% 내지 약 40 중량%의 제1 전분을 포함할 수 있다. 추가의 예시적인 예에 있어서, 탄수화물계 물질은 약 45 중량% 내지 약 55 중량%의 제1 전분을 포함할 수 있다. 추가의 예시적인 예에 있어서, 탄수화물계 물질은 약 55 중량% 내지 약 65 중량%의 제1 전분을 포함할 수 있다.
추가로, 제1 전분, 제2 전분, 및 제3 전분의 혼합물을 포함하는 탄수화물계 중합체성 물질에서, 탄수화물계 중합체성 물질은 적어도 약 5 중량%의 제2 전분, 적어도 약 10 중량%의 제2 전분, 적어도 약 15 중량%의 제2 전분, 또는 적어도 약 20 중량%의 제2 전분을 포함할 수 있다. 구현예에 있어서, 탄수화물계 중합체성 물질은 약 40 중량% 이하의 제2 전분, 약 35 중량% 이하의 제2 전분, 약 30 중량% 이하의 제2 전분, 또는 약 25 중량% 이하의 제2 전분을 포함할 수 있다. 예시적인 예에 있어서, 탄수화물계 중합체성 물질은 약 5 중량% 내지 약 40 중량%의 제2 전분을 포함할 수 있다. 또 다른 예시적인 예에 있어서, 탄수화물계 중합체성 물질은 약 15 중량% 내지 약 25 중량%의 제2 전분을 포함할 수 있다. 추가의 예시적인 예에 있어서, 탄수화물계 중합체성 물질은 약 27 중량% 내지 약 38 중량%의 제2 전분을 포함할 수 있다.
추가로, 탄수화물계 중합체성 물질이 제1 전분, 제2 전분, 및 제3 전분의 혼합물을 포함하는 경우, 탄수화물계 중합체성 물질은 적어도 약 5 중량%의 제3 전분, 적어도 약 10 중량%의 제3 전분, 적어도 약 15 중량%의 제3 전분, 또는 적어도 약 20 중량%의 제3 전분을 포함할 수 있다. 구현예에 있어서, 탄수화물계 중합체성 물질은 약 40 중량% 이하의 제3 전분, 약 35 중량% 이하의 제3 전분, 약 30 중량% 이하의 제3 전분, 또는 약 25 중량% 이하의 제3 전분을 포함할 수 있다. 예시적인 예에 있어서, 탄수화물계 중합체성 물질은 약 5 중량% 내지 약 40 중량%의 제3 전분을 포함할 수 있다. 또 다른 예시적인 예에 있어서, 탄수화물계 중합체성 물질은 약 15 중량% 내지 약 25 중량%의 제3 전분을 포함할 수 있다. 추가의 예시적인 예에서, 탄수화물계 중합체성 물질은 약 27 중량% 내지 약 38 중량%의 제3 전분을 포함할 수 있다.
1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질에 포함된 가소제는 폴리에틸렌 글리콜, 소르비톨, 글리세린, 다가 알코올 가소제, 하이드록실 기를 갖지 않는 수소 결합 형성 유기 화합물, 당 알코올의 무수물, 동물성 단백질, 식물성 단백질, 지방족 산, 프탈레이트 에스터, 다이메틸 및 다이에틸석시네이트 및 관련 에스터, 글리세롤 트라이아세테이트, 글리세롤 모노 및 디아세테이트, 글리세롤 모노, 다이, 및 트라이프로피오네이트, 부타노에이트, 스테아레이트, 락트산 에스터, 시트르산 에스터, 아디프산 에스터, 스테아르산 에스터, 올레산 에스터, 다른 산 에스터, 또는 이의 조합을 포함할 수 있다. 특정한 구현예에 있어서, 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질은 글리세린을 포함할 수 있다.
구현예에 있어서, 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질은 적어도 약 12 중량%의 가소제, 적어도 약 15 중량%의 가소제, 적어도 약 18 중량%의 가소제, 적어도 약 20 중량%의 가소제, 또는 적어도 약 22 중량%의 가소제를 포함할 수 있다. 추가로, 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질은 약 35 중량% 이하의 가소제, 약 32 중량% 이하의 가소제, 약 30 중량% 이하의 가소제, 약 28 중량% 이하의 가소제, 또는 약 25 중량% 이하의 가소제를 포함할 수 있다. 예시적인 예에 있어서, 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질은 약 12 중량% 내지 약 35 중량%의 가소제를 포함할 수 있다. 또 다른 예시적인 예에 있어서, 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질은 약 15 중량% 내지 약 30 중량%의 가소제를 포함할 수 있다. 추가의 예시적인 예에 있어서, 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질은 약 18 중량% 내지 약 28 중량%의 가소제를 포함할 수 있다.
몇몇 경우에, 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질은 약 5 중량% 이하의 물, 약 4 중량% 이하의 물, 약 3 중량% 이하의 물, 약 2 중량% 이하의 물, 또는 약 1 중량% 이하의 물을 포함한다. 추가로, 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질은 적어도 약 0.1 중량%의 물, 적어도 약 0.3 중량%의 물, 적어도 약 0.6 중량%의 물, 또는 적어도 약 0.8 중량%의 물을 포함할 수 있다. 예시적인 예에 있어서, 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질은 약 0.1 중량% 내지 약 5 중량%의 물을 포함한다. 또 다른 예시적인 예에 있어서, 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질은 약 0.4 중량% 내지 약 2 중량%의 물을 포함한다. 추가의 예시적인 예에 있어서, 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질은 약 0.5 중량% 내지 약 1.5 중량%의 물을 포함할 수 있다.
106에서, 공정(100)은 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질 및 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질을 혼합하여 물질의 혼합물을 제조하는 것을 포함한다. 몇몇 경우에, 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질과 1종 이상의 탄수화물계 물질의 혼합은 하나 이상의 혼합 장치를 사용하여 수행될 수 있다. 특정한 구현예에 있어서, 기계적 혼합 장치가 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질 및 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질을 혼합하는데 사용될 수 있다. 구현예에 있어서, 물질의 혼합물의 구성요소의 적어도 일부분은 기구, 예를 들면, 압출기에서 조합될 수 있다. 다른 구현예에 있어서, 물질의 혼합물의 구성요소의 적어도 일부분은 압출기로 공급되기 전에 조합될 수 있다.
다양한 구현예에 있어서, 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질은 물질의 혼합물 중에 물질의 혼합물의 적어도 약 5 중량%, 물질의 혼합물의 적어도 약 10 중량%, 물질의 혼합물의 적어도 약 15 중량%, 물질의 혼합물의 적어도 약 20 중량%, 물질의 혼합물의 적어도 약 25 중량%, 물질의 적어도 약 30 중량%, 물질의 혼합물의 적어도 약 35 중량%, 물질의 혼합물의 적어도 약 40 중량%, 또는 물질의 혼합물의 적어도 약 45 중량%의 양으로 존재할 수 있다. 다른 구현예에 있어서, 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질은 물질의 혼합물 중에 물질의 혼합물의 약 99 중량% 이하, 물질의 혼합물의 약 95 중량% 이하, 물질의 혼합물의 약 90 중량% 이하, 물질의 혼합물의 약 80 중량% 이하, 물질의 혼합물의 약 70 중량% 이하, 물질의 혼합물의 약 60 중량% 이하, 또는 물질의 혼합물의 약 50 중량% 이하의 양으로 존재할 수 있다. 추가로, 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질은 물질의 혼합물 중에 물질의 혼합물의 약 20 중량% 내지 약 40 중량%의 양으로 존재할 수 있다. 예시적인 예에 있어서, 물질의 혼합물은 약 2 중량% 내지 약 98 중량%의 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질을 포함할 수 있다. 또 다른 예시적인 예에 있어서, 물질의 혼합물은 약 10 중량% 내지 약 40 중량%의 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질을 포함할 수 있다. 추가의 예시적인 예에 있어서, 물질의 혼합물은 약 20 중량% 내지 약 30 중량%의 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질을 포함할 수 있다. 추가의 예시적인 예에 있어서, 물질의 혼합물은 약 50 중량% 내지 약 80 중량%의 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질을 포함할 수 있다. 또 다른 예시적인 예에 있어서, 물질의 혼합물은 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질의 약 40 중량% 내지 약 60 중량%를 포함할 수 있다.
몇몇 구현예에 있어서, 물질의 혼합물은 적어도 약 10 중량%의 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질, 적어도 약 15 중량%의 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질, 적어도 약 20 중량%의 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질, 적어도 약 25 중량%의 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질, 적어도 약 30 중량%의 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질, 적어도 약 35 중량%의 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질, 적어도 약 40 중량%의 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질, 적어도 약 45 중량%의 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질, 또는 적어도 약 50 중량%의 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질을 포함할 수 있다. 추가로, 물질의 혼합물은 약 99 중량% 이하의 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질, 약 95 중량% 이하의 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질, 약 90 중량% 이하의 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질, 약 85 중량% 이하의 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질, 약 80 중량% 이하의 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질, 약 75 중량% 이하의 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질, 약 70 중량% 이하의 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질, 약 65 중량%의 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질, 또는 약 60 중량% 이하의 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질을 포함할 수 있다. 예시적인 예에 있어서, 물질의 혼합물은 약 2 중량% 내지 약 98 중량%의 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질을 포함할 수 있다. 또 다른 예시적인 예에 있어서, 물질의 혼합물은 약 50 중량% 내지 약 90 중량%의 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질을 포함할 수 있다. 추가의 예시적인 예에 있어서, 물질의 혼합물은 약 65 중량% 내지 약 75 중량%의 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질을 포함할 수 있다. 추가의 예시적인 예에 있어서, 물질의 혼합물은 약 20 중량% 내지 약 50 중량%의 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질을 포함할 수 있다. 또 다른 예시적인 예에 있어서, 물질의 혼합물은 약 40 중량% 내지 약 60 중량%의 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질을 포함할 수 있다.
몇몇 경우에, 물질의 혼합물은 제1 석유화학계 중합체성 물질 및 제2 석유화학계 중합체성 물질의 블렌드를 포함할 수 있고, 여기서 제2 석유화학계 중합체성 물질이 퇴비화 가능할 수 있다. 즉, 몇몇 경우에, 제2 석유화학계 중합체성 물질은 본 특허 출원의 출원 시에 ASTM D6400 표준에 따라 퇴비화 가능할 수 있다. 구현예에 있어서, 물질의 혼합물이 제1 석유화학계 중합체성 물질 및 제2 석유화학계 중합체성 물질을 포함하는 경우, 물질의 혼합물은 적어도 약 10 중량%의 제1 석유화학계 중합체성 물질, 적어도 약 15 중량%의 제1 석유화학계 중합체성 물질, 적어도 약 20 중량%의 제1 석유화학계 중합체성 물질, 또는 적어도 약 25 중량%의 제1 석유화학계 중합체성 물질을 포함할 수 있다. 추가로, 물질의 혼합물이 제1 석유화학계 중합체성 물질 및 제2 석유화학계 중합체성 물질을 포함하는 경우, 물질의 혼합물은 약 50 중량% 이하의 제1 석유화학계 중합체성 물질, 약 45 중량% 이하의 제1 석유화학계 중합체성 물질, 약 40 중량% 이하의 제1 석유화학계 중합체성 물질, 약 35 중량% 이하의 제1 석유화학계 중합체성 물질, 또는 약 30 중량% 이하의 제1 석유화학계 중합체성 물질을 포함할 수 있다. 물질의 혼합물이 제1 석유화학계 중합체성 물질 및 제2 석유화학계 중합체성 물질을 포함하는 예시적인 예에 있어서, 물질의 혼합물은 약 5 중량% 내지 약 55 중량%의 제1 석유화학계 중합체성 물질을 포함할 수 있다. 물질의 혼합물이 제1 석유화학계 중합체성 물질 및 제2 석유화학계 중합체성 물질을 포함하는 또 다른 예시적인 예에 있어서, 물질의 혼합물은 약 10 중량% 내지 약 30 중량%의 제1 석유화학계 중합체성 물질을 포함할 수 있다. 물질의 혼합물이 제1 석유화학계 중합체성 물질 및 제2 석유화학계 중합체성 물질을 포함하는 추가의 예시적인 예에서, 물질의 혼합물은 약 12 중량% 내지 약 20 중량%의 제1 석유화학계 중합체성 물질을 포함할 수 있다. 몇몇 예에 있어서, 제1 석유화학계 중합체성 물질은 폴리에틸렌을 포함할 수 있다. 설명을 위하여, 제1 석유화학계 중합체성 물질은 선형 저밀도 폴리에틸렌을 포함할 수 있다. 몇몇 경우에, 제1 석유화학계 중합체성 물질은 ASTM D6400 표준에 따라 퇴비화 가능하지 않을 수 있다.
추가로, 물질의 혼합물이 제1 석유화학계 중합체성 물질 및 제2 석유화학계 중합체성 물질을 포함하는 경우, 물질의 혼합물은 적어도 약 25 중량%의 제2 석유화학계 중합체성 물질, 적어도 약 30 중량%의 제2 석유화학계 중합체성 물질, 적어도 약 35 중량%의 제2 석유화학계 중합체성 물질, 적어도 약 40 중량%의 제2 석유화학계 중합체성 물질, 또는 적어도 약 45 중량%의 제2 석유화학계 중합체성 물질을 포함할 수 있다. 또한, 물질의 혼합물이 제1 석유화학계 중합체성 물질 및 제2 석유화학계 중합체성 물질을 포함하는 경우, 물질의 혼합물은 약 75 중량% 이하의 제2 석유화학계 중합체성 물질, 약 70 중량% 이하의 제2 석유화학계 중합체성 물질, 약 65 중량% 이하의 제2 석유화학계 중합체성 물질, 약 60 중량% 이하의 제2 석유화학계 중합체성 물질, 약 55 중량% 이하의 제2 석유화학계 중합체성 물질, 또는 약 50 중량% 이하의 제2 석유화학계 중합체성 물질을 포함할 수 있다. 물질의 혼합물이 제1 석유화학계 중합체성 물질 및 제2 석유화학계 중합체성 물질을 포함하는 예시적인 예에 있어서, 물질의 혼합물은 약 20 중량% 내지 약 80 중량%의 제2 석유화학계 중합체성 물질을 포함할 수 있다. 물질의 혼합물이 제1 석유화학계 중합체성 물질 및 제2 석유화학계 중합체성 물질을 포함하는 또 다른 예시적인 예에 있어서, 물질의 혼합물은 약 35 중량% 내지 약 60 중량%의 제2 석유화학계 중합체성 물질을 포함할 수 있다. 물질의 혼합물이 제1 석유화학계 중합체성 물질 및 제2 석유화학계 중합체성 물질을 포함하는 추가의 예시적인 예에 있어서, 물질의 혼합물은 약 45 중량% 내지 약 55 중량%의 제2 석유화학계 중합체성 물질을 포함할 수 있다.
물질의 혼합물이 제1 석유화학계 중합체성 물질 및 제2 석유화학계 중합체성 물질을 포함하는 특정한 구현예에 있어서, 물질의 혼합물은 약 5 중량% 내지 약 25 중량%의 제1 석유화학계 중합체성 물질 및 약 40 중량% 내지 약 60 중량%의 제2 석유화학계 중합체성 물질을 포함할 수 있다. 물질의 혼합물이 제1 석유화학계 중합체성 물질 및 제2 석유화학계 중합체성 물질을 포함하는 다른 구현예에 있어서, 물질의 혼합물은 약 10 중량% 내지 약 20 중량%의 제1 석유화학계 중합체성 물질 및 약 45 중량% 내지 약 55 중량%의 제2 석유화학계 중합체성 물질을 포함할 수 있다.
몇몇 실시형태에 있어서, 상용화제는 또한 물질의 혼합물 중에 존재할 수 있다. 특정한 구현예에 있어서, 상용화제는 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질 및 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질과 혼합될 수 있고, 물질의 혼합물에 포함될 수 있다. 상용화제는 개질된 폴리올레핀, 예를 들면, 말레산 무수물 그래프트된 폴리프로필렌, 말레산 무수물 그래프트된 폴리에틸렌, 말레산 무수물 그래프트된 폴리부텐, 또는 이의 조합일 수 있다. 상용화제는 또한 아크릴레이트계 공중합체를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상용화제는 에틸렌 메틸 아크릴레이트 공중합체, 에틸렌 부틸-아크릴레이트 공중합체, 또는 에틸렌 에틸 아크릴레이트 공중합체를 포함할 수 있다. 추가로, 상용화제는 폴리(비닐 아세테이트)계 상용화제를 포함할 수 있다.
구현예에 있어서, 물질의 혼합물은 적어도 약 0.5 중량%의 상용화제, 적어도 약 1 중량%의 상용화제, 적어도 약 2 중량%의 상용화제, 적어도 약 3 중량%의 상용화제, 적어도 약 4 중량%의 상용화제, 또는 적어도 약 5 중량%의 상용화제를 포함할 수 있다. 추가로, 물질의 혼합물은 약 10 중량% 이하의 상용화제, 약 9 중량% 이하의 상용화제, 약 8 중량% 이하의 상용화제, 약 7 중량% 이하의 상용화제, 또는 약 6 중량% 이하의 상용화제를 포함할 수 있다. 예시적인 예에 있어서, 물질의 혼합물은 약 0.5 중량% 내지 약 12 중량%의 상용화제를 포함할 수 있다. 또 다른 예시적인 예에 있어서, 물질의 혼합물은 약 2 중량% 내지 약 7 중량%의 상용화제를 포함할 수 있다. 추가의 예시적인 예에 있어서, 물질의 혼합물은 약 4 중량% 내지 약 6 중량%의 상용화제를 포함할 수 있다.
다른 구현예에 있어서, 물질의 혼합물은 적어도 약 0.5 중량%의 상용화제, 적어도 약 3 중량%의 상용화제, 적어도 약 10 중량%의 상용화제, 적어도 약 15 중량%의 상용화제, 적어도 약 20 중량%의 상용화제, 또는 적어도 약 25 중량%의 상용화제를 포함할 수 있다. 추가로, 물질의 혼합물은 약 50 중량% 이하의 상용화제, 약 45 중량% 이하의 상용화제, 약 40 중량% 이하의 상용화제, 약 35 중량% 이하의 상용화제, 또는 약 30 중량% 이하의 상용화제를 포함할 수 있다. 예시적인 예에 있어서, 물질의 혼합물은 약 0.1 중량% 내지 약 50 중량%의 상용화제를 포함할 수 있다. 또 다른 예시적인 예에 있어서, 물질의 혼합물은 약 1 중량% 내지 약 35 중량%의 상용화제를 포함할 수 있다. 추가의 예시적인 예에 있어서, 물질의 혼합물은 약 2 중량% 내지 약 15 중량%의 상용화제를 포함할 수 있다. 추가의 예시적인 예에 있어서, 물질의 혼합물은 약 3 중량% 내지 약 7 중량%의 상용화제를 포함할 수 있다.
추가로, 다른 첨가제는 물질의 혼합물 중에 포함될 수 있다. 예를 들면, 물품의 생분해를 보조하는 첨가제가 물질의 혼합물 중에 포함될 수 있고, 예를 들면, 엔소(Enso)의 레스토러(Restore)®, 바이오-테크 인바이로멘탈(Bio-Tec Environmental)의 에코퓨어(EcoPure)®, ECM 바이오필름스(ECM Biofilms)의 ECM 마스터배치 펠렛(ECM Masterbatch Pellets)TM, 또는 생분해성 201 및/또는 생분해성 302 바이오스피어(Biosphere)®이다. 또한, 물품의 강도 특성을 개선시키는 다른 첨가제가 물질의 혼합물에 첨가될 수 있다. 첨가제, 예를 들면, 듀폰(Dupont)의 바이오맥스(Biomax)® 스트롱(Strong)이 사용될 수 있다. 다양한 실시형태에 있어서, 1종 이상의 첨가제는 물질의 혼합물 중에 적어도 약 0.5 중량%, 적어도 약 1 중량%, 적어도 약 1.5 중량%, 적어도 약 2 중량%, 적어도 약 2.5 중량%, 적어도 약 3 중량%, 또는 적어도 약 4 중량%의 양으로 포함될 수 있다. 추가의 실시형태에 있어서, 1종 이상의 첨가제는 물질의 혼합물 중에 약 10 중량% 이하, 약 9 중량% 이하, 약 9 중량% 이하, 약 9 중량% 이하, 약 9 중량% 이하, 약 5 중량% 이하의 양으로 존재할 수 있다. 예시적인 예에 있어서, 1종 이상의 첨가제는 물질의 혼합물 중에 약 0.2 중량% 내지 약 12 중량%의 양으로 존재할 수 있다. 또 다른 예시적인 예에 있어서, 1종 이상의 첨가제는 물질의 혼합물 중에 약 1 중량% 내지 약 10 중량%의 양으로 존재할 수 있다. 추가의 예에 있어서, 1종 이상의 첨가제는 물질의 혼합물 중에 약 0.5 중량% 내지 약 4 중량%의 양으로 존재할 수 있다. 추가의 예시적인 예에 있어서, 1종 이상의 첨가제는 물질의 혼합물 중에 약 2 중량% 내지 약 6 중량%의 양으로 존재할 수 있다.
108에서, 공정(100)은 물질의 혼합물을 가열하는 것을 포함한다. 구현예에 있어서, 물질의 혼합물은 적어도 약 100℃, 적어도 약 110℃, 적어도 약 115℃, 적어도 약 120℃, 적어도 약 125℃, 적어도 약 130℃, 적어도 약 135℃, 적어도 약 140℃, 또는 적어도 약 145℃의 온도에서 가열될 수 있다. 또 다른 구현예에 있어서, 물질의 혼합물은 약 200℃ 이하, 약 190℃ 이하, 약 180℃ 이하, 약 175℃ 이하, 약 170℃ 이하, 약 165℃ 이하, 약 160℃ 이하, 약 155℃ 이하, 또는 약 150℃ 이하의 온도에서 가열될 수 있다. 예시적인 예에 있어서, 물질의 혼합물은 약 95℃ 내지 약 205℃의 온도에서 가열될 수 있다. 또 다른 예시적인 예에 있어서, 물질의 혼합물은 약 120℃ 내지 약 180℃의 온도에서 가열될 수 있다. 추가의 예시적인 예에 있어서, 물질의 혼합물은 약 125℃ 내지 약 165℃의 온도에서 가열될 수 있다.
물질의 혼합물은 압출기의 1개 이상의 챔버에서 가열될 수 있다. 몇몇 경우에, 압출기의 1개 이상의 챔버는 상이한 온도에서 가열될 수 있다. 다른 경우에, 압출기의 1개 이상의 챔버는 실질적으로 동일한 시간에 가열될 수 있다. 다양한 실시형태에 있어서, 압출기는 적어도 1개의 챔버, 적어도 2개의 챔버, 적어도 3개의 챔버, 적어도 4개의 챔버, 적어도 5개의 챔버, 적어도 6개의 챔버, 적어도 7개의 챔버, 적어도 8개의 챔버, 적어도 9개의 챔버, 또는 적어도 10개의 챔버를 가질 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 압출기는 1개의 챔버, 2개의 챔버, 3개의 챔버, 4개의 챔버, 5개의 챔버, 6개의 챔버, 7개의 챔버, 8개의 챔버, 9개의 챔버, 또는 10개의 챔버를 가질 수 있다. 추가의 실시형태에 있어서, 압출기는 3개 미만의 챔버, 4개 미만의 챔버, 5개 미만의 챔버, 6개 미만의 챔버, 7개 미만의 챔버, 8개 미만의 챔버, 9개 미만의 챔버, 또는 10개 미만의 챔버를 가질 수 있다.
압출기의 1개 이상의 스크류의 속도는 적어도 약 10 분당회전수(rpm), 적어도 약 12 rpm, 적어도 약 14 rpm, 적어도 약 16 rpm, 또는 적어도 약 18 rpm일 수 있다. 추가로, 압출기의 1개 이상의 스크류의 속도는 약 30 rpm 이하, 약 28 rpm 이하, 약 26 rpm 이하, 약 24 rpm 이하, 약 22 rpm 이하, 또는 약 20 rpm 이하일 수 있다. 예시적인 예에 있어서, 압출기의 1개 이상의 스크류의 속도는 약 8 rpm 내지 약 35 rpm일 수 있다. 또 다른 예시적인 예에 있어서, 압출기의 1개 이상의 스크류의 속도는 약 12 rpm 내지 약 25 rpm일 수 있다. 추가의 예시적인 예에 있어서, 압출기의 1개 이상의 스크류의 속도는 약 14 rpm 내지 약 21 rpm일 수 있다.
110에서, 물품은 물질의 혼합물을 사용하여 제조된다. 몇몇 경우에, 물품은 필름을 포함할 수 있다. 다른 경우에, 물품은 필름으로부터 형성될 수 있다. 추가의 상황에서, 물품은 몰드와 같이 디자인에 기반한 형상을 가질 수 있다. 몇몇 경우에, 물품이 필름인 경우, 필름은 염료를 사용하고 기체를 가열된 물질의 혼합물 내로 주입하여 필름을 형성함으로써 형성될 수 있다. 그 다음, 필름을 성형하고/성형하거나 백 또는 다른 물품의 형태로 변형시킬 수 있다.
구현예에 있어서, 물품은 약 10 중량% 내지 약 95 중량%의 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질, 약 20 중량% 내지 약 80 중량%의 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질, 약 30 중량% 내지 약 70 중량%의 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질, 또는 약 40 중량% 내지 약 60 중량%의 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질을 가질 수 있다. 예시적인 예에 있어서, 물품은 약 60 중량% 내지 약 80 중량%의 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질을 가질 수 있다. 몇몇 경우에, 물품은 제1 석유화학계 중합체성 물질 및 제2 석유화학계 중합체성 물질의 혼합물을 포함할 수 있고, 여기서 제2 석유화학계 중합체성 물질은 퇴비화 가능할 수 있다. 이들 상황에서, 물품은 약 5 중량% 내지 약 30 중량%의 제1 석유화학계 중합체성 물질 및 약 35 중량% 내지 약 60 중량%의 제2 석유화학계 중합체성 물질을 포함할 수 있다. 또 다른 구현예에 있어서, 물품은 약 10 중량% 내지 약 20 중량%의 제1 석유화학계 중합체성 물질 및 약 45 중량% 내지 약 55 중량%의 제2 석유화학계 중합체성 물질을 포함할 수 있다.
추가로, 물품은 약 10 중량% 내지 약 98 중량%의 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질, 약 20 중량% 내지 약 80 중량%의 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질, 약 30 중량% 내지 약 70 중량%의 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질, 또는 약 40 중량% 내지 약 60 중량%의 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질을 가질 수 있다. 예시적인 예에 있어서, 물품은 약 15 중량% 내지 약 30 중량%의 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질을 포함할 수 있다. 또 다른 예시적인 예에 있어서, 물품은 약 10 중량% 내지 약 25 중량%의 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질을 포함할 수 있다. 특정한 구현예에 있어서, 물품은 적어도 약 95 중량%의 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질 또는 적어도 약 99 중량%의 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질을 포함할 수 있다.
물품이 필름인 실시형태에 있어서, 필름은, 몇몇 경우에, 단층으로, 다른 경우에, 다층으로 구성될 수 있다. 필름의 하나 이상의 층은 적어도 약 0.01㎜, 적어도 약 0.02㎜, 적어도 약 0.03㎜, 적어도 약 0.05㎜, 적어도 약 0.07㎜, 적어도 약 0.10㎜, 적어도 0.2㎜, 적어도 약 0.5㎜, 적어도 약 0.7㎜, 적어도 약 1㎜, 적어도 약 2㎜, 또는 적어도 약 5㎜의 두께를 가질 수 있다. 추가로, 물품이 필름인 경우, 필름의 하나 이상의 층은 약 2㎝ 이하, 약 1.5㎝ 이하, 약 1㎝ 이하, 약 0.5㎝ 이하, 약 100㎜ 이하, 약 80㎜ 이하, 약 60㎜ 이하, 약 40㎜ 이하, 약 30㎜ 이하, 약 20㎜ 이하, 또는 약 10㎜ 이하의 두께를 가질 수 있다. 예시적인 예에 있어서, 물품이 필름인 경우, 필름의 하나 이상의 층은 약 0.005㎜ 내지 약 3㎝의 두께를 가질 수 있다. 또 다른 예시적인 예에 있어서, 물품이 필름인 경우, 필름의 하나 이상의 층은 약 0.01㎜ 내지 약 1㎜의 두께를 가질 수 있다. 추가의 예시적인 예에 있어서, 물품이 필름인 경우, 필름의 하나 이상의 층은 약 0.05㎜ 내지 약 0.5㎜의 두께를 가질 수 있다. 추가의 예시적인 예에 있어서, 물품이 필름인 경우, 필름의 하나 이상의 층은 약 0.02㎜ 내지 약 0.05㎜의 두께를 가질 수 있다.
물품은 다트 낙하 충격 시험(dart drop impact test)(ASTM D1709), 파괴 시험시 인장 강도(ASTM D882), 파괴 시험시 인장 신율(ASTM D882), 시컨트 계수 시험(ASTM D882), 및 엘멘도르프 인열 시험(ASTM D1922)과 같은 시험을 통해 특성화되는 강도 특성을 가질 수 있다. 구현예에 있어서, 물품은 적어도 약 150g, 적어도 약 175g, 적어도 약 200g, 적어도 약 225g, 적어도 약 250g, 적어도 약 275g, 또는 적어도 약 300g의 다트 낙하 충격 시험 값을 가질 수 있다. 또 다른 구현예에 있어서, 물품은 약 400g 이하, 약 375g 이하, 약 350g 이하, 또는 약 325g 이하의 다트 낙하 충격 시험 값을 가질 수 있다. 예시적인 구현예에 있어서, 물품은 약 140g 내지 약 425g의 다트 낙하 충격 시험 값을 가질 수 있다. 또 다른 예시적인 구현예에 있어서, 물품은 약 200g 내지 약 400g의 다트 낙하 충격 시험 값을 가질 수 있다. 추가의 예시적인 예에 있어서, 물품은 약 250g 내지 약 350g의 다트 낙하 충격 시험 값을 가질 수 있다. 추가의 예시적인 예에 있어서, 물품은 약 265g 내지 약 330g의 다트 낙하 충격 시험 값을 가질 수 있다.
구현예에 있어서, 물품은 적어도 약 3.5 kpsi, 적어도 약 3.7 kpsi, 적어도 약 3.9 kpsi, 적어도 약 4.1 kpsi, 적어도 약 4.3 kpsi, 또는 적어도 약 4.5 kpsi의 기계 방향으로의 파괴 시험시 인장 강도 값을 가질 수 있다. 또 다른 구현예에 있어서, 물품은 약 5.5 kpsi 이하, 약 5.3 kpsi 이하, 약 5.1 kpsi 이하, 약 4.9 kpsi 이하, 또는 약 4.7 kpsi 이하의 기계 방향으로의 파괴 시험시 인장 강도 값을 가질 수 있다. 예시적인 예에 있어서, 물품은 약 3.5 kpsi 내지 약 5.5 kpsi의 기계 방향으로의 파괴 시험시 인장 강도 값을 가질 수 있다. 또 다른 예시적인 예에 있어서, 물품은 약 4.1 kpsi 내지 약 4.9 kpsi의 기계 방향으로의 파괴 시험시 인장 강도 값을 가질 수 있다.
구현예에 있어서, 물품은 적어도 약 3.2 kpsi, 적어도 약 3.4 kpsi, 적어도 약 3.6 kpsi, 적어도 약 3.8 kpsi, 적어도 약 4.0 kpsi, 또는 적어도 약 4.2 kpsi의 횡 방향으로의 파괴 시험시 인장 강도 값을 가질 수 있다. 또 다른 구현예에 있어서, 물품은 약 5.7 kpsi 이하, 약 5.5 kpsi 이하, 약 5.3 kpsi 이하, 약 5.1 kpsi 이하, 약 4.9 kpsi 이하, 약 4.7 kpsi 이하, 또는 약 4.5 kpsi 이하의 횡 방향으로의 파괴 시험시 인장 강도 값을 가질 수 있다. 예시적인 예에 있어서, 물품은 약 3.2 kpsi 내지 약 5.7 kpsi의 횡 방향으로의 파괴 시험시 인장 강도 값을 가질 수 있다. 또 다른 예시적인 예에 있어서, 물품은 약 3.6 kpsi 내지 약 5.0 kpsi의 횡 방향으로의 파괴 시험시 인장 강도 값을 가질 수 있다.
구현예에 있어서, 물품은 적어도 약 550%, 적어도 약 560%, 적어도 약 570%, 적어도 약 580%, 적어도 약 590%, 적어도 약 600%, 적어도 약 610%, 또는 적어도 약 620%의 기계 방향으로의 파괴 시험시 인장 신율 값을 가질 수 있다. 또 다른 구현예에 있어서, 물품은 약 725% 이하, 약 710% 이하, 약 700% 이하, 약 680% 이하, 약 665% 이하, 약 650% 이하, 또는 약 635% 이하의 기계 방향으로의 파괴 시험시 인장 신율 값을 가질 수 있다. 예시적인 예에 있어서, 물품은 약 550% 내지 약 750%의 기계 방향으로의 파괴 시험시 인장 신율 값을 가질 수 있다. 또 다른 예시적인 예에 있어서, 물품은 약 600% 내지 약 660%의 기계 방향으로의 파괴 시험시 인장 신율 값을 가질 수 있다.
구현예에 있어서, 물품은 적어도 약 575%, 적어도 약 590%, 적어도 약 600%, 적어도 약 615%, 적어도 약 630%, 또는 적어도 약 645%의 횡 방향으로의 파괴 시험시 인장 신율 값을 가질 수 있다. 또 다른 구현예에 있어서, 물품은 약 770% 이하, 약 755% 이하, 약 740% 이하, 약 725% 이하, 약 710% 이하, 약 695% 이하, 또는 약 680% 이하의 횡 방향으로의 파괴 시험시 인장 신율 값을 가질 수 있다. 예시적인 예에 있어서, 물품은 약 575% 내지 약 775%의 횡 방향으로의 파괴 시험시 인장 신율 값을 가질 수 있다. 또 다른 예시적인 예에 있어서, 물품은 약 625% 내지 약 700%의 횡 방향으로의 파괴 시험시 인장 신율 값을 가질 수 있다.
구현예에 있어서, 물품은 적어도 약 280 g/mil, 적어도 약 300 g/mil, 적어도 약 320 g/mil, 적어도 약 340 g/mil, 또는 적어도 약 360 g/mil의 기계 방향으로의 엘멘도르프 인열 힘 시험 값을 가질 수 있다. 또 다른 구현예에 있어서, 물품은 약 450 g/mil 이하, 약 430 g/mil 이하, 약 410 g/mil 이하, 약 390 g/mil 이하, 또는 약 370 g/mil 이하의 기계 방향으로의 엘멘도르프 인열 힘 시험 값을 가질 수 있다. 예시적인 예에 있어서, 물품은 약 275 g/mil 내지 약 475 g/mil의 기계 방향으로의 엘멘도르프 인열 힘 시험 값을 가질 수 있다. 또 다른 예시적인 예에 있어서, 물품은 약 325 g/mil 내지 약 410 g/mil의 기계 방향으로의 엘멘도르프 인열 힘 시험 값을 가질 수 있다.
구현예에 있어서, 물품은 적어도 약 475 g/mil, 적어도 약 490 g/mil, 적어도 약 500 g/mil, 적어도 약 525 g/mil, 적어도 약 540 g/mil, 또는 적어도 약 550 g/mil의 횡 방향으로의 엘멘도르프 인열 힘 시험 값을 가질 수 있다. 또 다른 구현예에 있어서, 물품은 약 700 g/mil 이하, 약 680 g/mil 이하, 약 650 g/mil 이하, 약 625 g/mil 이하, 약 600 g/mil 이하, 약 580 g/mil 이하, 또는 약 570 g/mil 이하의 횡 방향으로의 엘멘도르프 인열 힘 시험 값을 가질 수 있다. 예시적인 예에 있어서, 물품은 약 475 g/mil 내지 약 725 g/mil의 횡 방향으로의 엘멘도르프 인열 힘 시험 값을 가질 수 있다. 또 다른 예시적인 예에 있어서, 물품은 약 490 g/mil 내지 약 640 g/mil의 횡 방향으로의 엘멘도르프 인열 힘 시험 값을 가질 수 있다.
구현예에 있어서, 물품은 적어도 약 20 kpsi, 적어도 약 22 kpsi, 적어도 약 24 kpsi, 적어도 약 26 kpsi, 적어도 약 28 kpsi, 또는 적어도 약 30 kpsi의 기계 방향으로의 시컨트 탄성률 시험 값을 가질 수 있다. 또 다른 구현예에 있어서, 물품은 약 40 kpsi 이하, 약 38 kpsi 이하, 약 36 kpsi 이하, 약 34 kpsi 이하, 또는 약 32 kpsi 이하의 기계 방향으로의 시컨트 탄성률 시험 값을 가질 수 있다. 예시적인 예에 있어서, 물품은 약 20 kpsi 내지 약 40 kpsi의 기계 방향으로의 시컨트 탄성률 시험 값을 가질 수 있다. 또 다른 예시적인 예에 있어서, 물품은 약 25 kpsi 내지 약 35 kpsi의 기계 방향으로의 시컨트 탄성률 시험 값을 가질 수 있다.
구현예에 있어서, 물품은 적어도 약 20 kpsi, 적어도 약 22 kpsi, 적어도 약 24 kpsi, 적어도 약 26 kpsi, 적어도 약 28 kpsi, 또는 적어도 약 30 kpsi의 횡 방향으로의 시컨트 탄성률 시험 값을 가질 수 있다. 또 다른 구현예에 있어서, 물품은 약 40 kpsi 이하, 약 38 kpsi 이하, 약 36 kpsi 이하, 약 34 kpsi 이하, 또는 약 32 kpsi 이하의 횡 방향으로의 시컨트 탄성률 시험 값을 가질 수 있다. 예시적인 예에 있어서, 물품은 약 20 kpsi 내지 약 40 kpsi의 횡 방향으로의 시컨트 탄성률 시험 값을 가질 수 있다. 또 다른 예시적인 예에 있어서, 물품은 약 25 kpsi 내지 약 35 kpsi의 횡 방향으로의 시컨트 탄성률 시험 값을 가질 수 있다.
몇몇 경우에, 2종 이상의 전분의 혼합물로부터 형성된 물품은 단일 전분으로부터 형성된 물품보다 큰 강도 특성 값을 갖는다. 예를 들면, 2종 이상의 전분의 혼합물을 포함하는 물품은 단일 전분을 포함하는 물품보다 적어도 약 110% 큰, 단일 전분을 포함하는 물품보다 적어도 약 125% 큰, 단일 전분을 포함하는 물품보다 적어도 약 150% 큰, 단일 전분을 포함하는 물품보다 적어도 약 175% 큰, 또는 단일 전분을 포함하는 물품보다 적어도 약 190% 큰 다트 낙하 충격 시험 값을 가질 수 있다. 또 다른 예에 있어서, 2종 이상의 전분의 혼합물을 포함하는 물품은 단일 전분을 포함하는 물품보다 적어도 약 250% 이하로 큰, 단일 전분을 포함하는 물품보다 적어도 약 240% 이하로 큰, 단일 전분을 포함하는 물품보다 적어도 약 230% 이하로 큰, 단일 전분을 포함하는 물품보다 적어도 약 230% 이하로 큰, 단일 전분을 포함하는 물품보다 적어도 약 220% 이하로 큰, 또는 단일 전분을 포함하는 물품보다 적어도 약 210% 이하로 큰 다트 낙하 충격 시험 값을 가질 수 있다. 예시적인 예에 있어서, 2종 이상의 전분의 혼합물을 포함하는 물품은 단일 전분을 포함하는 물품보다 적어도 약 110% 내지 약 250% 큰 다트 낙하 충격 시험 값을 가질 수 있다. 또 다른 예시적인 예에 있어서, 2종 이상의 전분의 혼합물을 포함하는 물품은 단일 전분을 포함하는 물품보다 적어도 약 160% 내지 약 220% 큰 다트 낙하 충격 시험 값을 가질 수 있다.
다양한 실시형태에 있어서, 제1 전분 및 제2 전분의 혼합물을 포함하는 탄수화물계 중합체성 물질을 포함하는 물품은 제1 전분으로 구성된 단일 전분을 포함하는 제1 전분계 중합체성 물질을 포함하는 제1 물품의 강도 시험 값, 및 제2 전분을 포함하는 단일 전분을 포함하는 제2 전분계 중합체성 물질을 포함하는 제2 물품의 제2 강도 시험 값보다 큰 강도 시험 값을 가질 수 있다. 예를 들면, 제1 전분 및 제2 전분의 혼합물을 갖는 탄수화물계 중합체성 물질을 포함하는 물품은 제1 전분으로 구성된 단일 전분을 포함하는 제1 전분계 중합체성 물질을 포함하는 제1 물품의 제1 다트 낙하 충격 시험 값, 및 제2 전분을 포함하는 단일 전분을 포함하는 제2 전분계 중합체성 물질을 포함하는 제2 물품의 제2 다트 낙하 충격 시험 값보다 큰 다트 낙하 충격 시험 값을 가질 수 있다.
추가의 구현예에 있어서, 제1 전분 및 제2 전분의 혼합물을 갖는 탄수화물계 중합체성 물질을 포함하는 물품은 탄수화물계 중합체성 물질 없이 석유화학계 중합체성 물질로부터 형성된 물품의 강도 시험 값보다 큰 강도 시험 값을 가질 수 있다. 예를 들면, 제1 전분 및 제2 전분의 혼합물을 포함하는 탄수화물계 중합체성 물질을 포함하는 물품은 탄수화물계 중합체성 물질 없이 석유화학계 중합체성 물질로부터 형성된 물품의 기계 방향으로의 파괴 시험시 인장 신율 값보다 큰 기계 방향으로의 파괴 시험시 인장 신율 값을 가질 수 있다.
구현예에 있어서, 생분해 시험의 대상이 되는 경우, 생분해 개선 첨가제를 실질적으로 함유하지 않고 약 20 중량% 내지 약 40 중량%의 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질 및 약 65 중량% 내지 약 85 중량%의 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질을 갖는 물품은 바이오메탄 퍼텐셜 시험하에 시험 32일 후 약 10% 내지 약 22%의 생분해량을 가질 수 있다. 또 다른 구현예에 있어서, 생분해 시험의 대상이 되는 경우, 생분해 개선 첨가제를 실질적으로 함유하지 않고 약 20 중량% 내지 약 40 중량%의 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질 및 약 65 중량% 내지 약 85 중량%의 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질을 갖는 물품은 바이오메탄 퍼텐셜 시험하에 시험 62일 후 약 25% 내지 약 35%의 생분해량을 가질 수 있다. 추가의 구현예에 있어서, 생분해 시험의 대상이 되는 경우, 생분해 개선 첨가제를 실질적으로 함유하지 않고 약 20 중량% 내지 약 40 중량%의 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질 및 약 65 중량% 내지 약 85 중량%의 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질을 갖는 물품은 바이오메탄 퍼텐셜 시험하에 시험 91일 후 약 30% 내지 약 40%의 생분해량을 가질 수 있다.
바이오메탄 퍼텐셜 시험은 총 메탄생성 퍼텐셜의 퍼센트로서 메탄생성을 기준으로 혐기성 생분해에 대한 퍼텐셜을 측정할 수 있다. 몇몇 경우에, 바이오메탄 퍼텐셜 시험은 ASTM 5511 표준에 따라 시험된 샘플의 생분해성을 예상하는데 사용될 수 있고, 바이오메탄 퍼텐셜 시험은 ASTM 5511 표준으로부터의 하나 이상의 조건을 사용하여 수행될 수 있다. 예를 들면, 바이오메탄 퍼텐셜 시험은 약 52℃의 온도에서 실시될 수 있다. 추가로, 바이오메탄 퍼텐셜 시험은 ASTM 5511의 것과 상이한 몇몇 조건을 가질 수 있다. 구현예에 있어서, 바이오메탄 퍼텐셜 시험은 약 50 중량% 물 내지 약 60 중량% 물 및 약 40 중량% 유기 고체 내지 약 50 중량% 유기 고체를 갖는 사용할 수 있다. 특정한 예시적인 예에 있어서, 바이오메탄 퍼텐셜 시험에서 사용될 수 있는 접종원은 약 55 중량% 물 및 약 45 중량% 유기 고체를 가질 수 있다. 바이오메탄 퍼텐셜 시험은 또한 다른 온도, 예를 들면, 약 35℃ 내지 약 55℃ 또는 약 40℃ 내지 약 50℃에서 수행될 수 있다.
다양한 구현예에 있어서, 생분해 개선 첨가제를 실질적으로 함유하지 않고 약 20 중량% 내지 약 40 중량%의 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질 및 약 65 중량% 내지 약 85 중량%의 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질을 갖는 물품은 바이오메탄 퍼텐셜 시험하에 91일 후 물품 중에 존재하는 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질의 양보다 큰 생분해량을 가질 수 있다. 예를 들면, 생분해 개선 첨가제를 실질적으로 함유하지 않고 약 20 중량% 내지 약 40 중량%의 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질 및 약 65 중량% 내지 약 85 중량%의 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질을 갖는 물품의 생분해량은 바이오메탄 퍼텐셜 시험하에 시험 91일 후 물품 중에 존재하는 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질의 양보다 약 5% 내지 약 60%, 약 10% 내지 약 50%, 또는 약 15% 내지 약 40% 큰 생분해량을 가질 수 있다.
다른 구현예에 있어서, 생분해 개선 첨가제를 실질적으로 함유하지 않고 약 95 중량% 내지 실질적으로 모든 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질을 갖는 물품은 바이오메탄 퍼텐셜 시험하에 시험 32일 후 약 30% 내지 약 45%의 생분해량을 가질 수 있다. 추가로, 생분해 개선 첨가제를 실질적으로 함유하지 않고 약 95 중량% 내지 실질적으로 모든 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질을 갖는 물품은 바이오메탄 퍼텐셜 시험하에 시험 62일 후 약 40% 내지 약 55%의 생분해량을 가질 수 있다. 추가의 구현예에 있어서, 생분해 개선 첨가제를 실질적으로 함유하지 않고 약 95 중량% 내지 실질적으로 모든 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질을 갖는 물품은 바이오메탄 퍼텐셜 시험하에 시험 91일 후 약 48% 내지 약 62%의 생분해량을 가질 수 있다.
추가로, 생분해 시험의 대상이 되는 경우, 약 2 중량% 이하의 생분해 개선 첨가제를 갖고 약 20 중량% 내지 약 40 중량%의 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질 및 약 65 중량% 내지 약 85 중량%의 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질을 갖는 물품은 바이오메탄 퍼텐셜 시험하에 시험 32일 후 약 9% 내지 약 20%의 생분해량을 가질 수 있다. 또 다른 구현예에 있어서, 생분해 시험의 대상이 되는 경우, 약 2 중량% 이하의 생분해 개선 첨가제를 갖고 약 20 중량% 내지 약 40 중량%의 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질 및 약 65 중량% 내지 약 85 중량%의 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질을 갖는 물품은 바이오메탄 퍼텐셜 시험하에 시험 62일 후 약 20% 내지 약 32%의 생분해량을 가질 수 있다. 추가의 구현예에 있어서, 생분해 시험의 대상이 되는 경우, 약 2 중량% 이하의 생분해 개선 첨가제를 갖고 약 20 중량% 내지 약 40 중량%의 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질 및 약 65 중량% 내지 약 85 중량%의 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질을 갖는 물품은 바이오메탄 퍼텐셜 시험하에 시험 91일 후 약 37% 내지 약 50%의 생분해량을 가질 수 있다. 다양한 상황에 있어서, 생분해 시험 값은 ASTM 표준, 예를 들면, ASTM D6400, ASTM D5338, ASTM 5988, ASTM 5511, ASTM D7475, 또는 ASTM 5526을 사용하여 측정될 수 있다.
추가로, 물품은 퇴비화 퍼텐셜 시험의 대상이 될 수 있다. 물품의 퇴비화 퍼텐셜은 본 특허 출원의 출원 시에 ASTM D6400 시험에 따라 수행될 수 있다. 몇몇 경우에, 물품의 생분해에 상응하는 식물독성이 측정될 수 있거나, 물품의 생분해가 측정될 수 있거나, 물품에 관한 원소/금속 분석이 수행될 수 있거나, 이의 조합이 수행될 수 있다.
공정(100)을 사용하여 제조된 물품은 ASTM D6400 시험의 식물독성 요소를 통과할 수 있다. 예를 들면, 물품이 적어도 부분적으로 분해된 바이오매스는 식물 종자, 예를 들면, 오이 종자 및/또는 대두 종자를 발아시키는데 사용될 수 있다. 발아된 식물 종자의 길이는 측정될 수 있고, 물품이 ASTM D6400 시험의 식물독성 부분을 통과하는 경우, 측정되는 임계 길이와 비교될 수 있다. 특정한 구현예에 있어서, 공정(100)에 따라 제조된 물품의 바이오매스 중에서 발아된 오이 종자의 길이는 약 58㎜ 내지 약 75㎜일 수 있다. 추가로, 공정(100)에 따라 제조된 물품의 바이오매스 중에서 발아된 대두 종자의 길이는 약 135㎜ 내지 약 175㎜일 수 있다.
ASTM D6400 시험의 원소 분석 요소의 부분으로서, 공정(100)를 사용하여 제조된 물품의 바이오매스 중에 포함된 원소의 분석이 수행될 수 있다. 예를 들면, 적어도 하기 원소의 양이 측정될 수 있다: 비소, 카드뮴, 구리, 납, 수은, 니켈, 셀레늄, 및 아연. 각각의 원소에 대하여 측정된 양을 임계량과 비교하여 샘플이 각각의 원소에 대하여 ASTM D6400 시험의 원소 분석 부분을 통과했는지 여부를 결정할 수 있다.
또한, 공정(100)에 따라 제조된 물품이 ASTM D6400 표준하에 퇴비화 퍼텐셜에 대상이 되는 경우, 98일 후 시험 챔버에서 방출된 CO2의 양이 측정될 수 있고, 이론적 최대 CO2 방출의 적어도 약 10%, 이론적 최대 CO2 방출의 적어도 약 12%, 이론적 최대 CO2 방출의 적어도 약 14%, 이론적 최대 CO2 방출의 적어도 약 16%, 이론적 최대 CO2 방출의 적어도 약 18%, 이론적 최대 CO2 방출의 적어도 약 20%, 이론적 최대 CO2 방출의 적어도 약 22%, 이론적 최대 CO2 방출의 적어도 약 24%, 또는 이론적 최대 CO2 방출의 적어도 약 26%일 수 있다. 추가로, 공정(100)에 따라 제조된 물품이 ASTM D6400 표준하에 퇴비화 퍼텐셜 시험의 대상이 되는 경우, 98일 후 시험 챔버에서 방출된 CO2의 양은 이론적 최대 CO2 방출의 약 50% 이하, 이론적 최대 CO2 방출의 약 48% 이하, 이론적 최대 CO2 방출의 약 45% 이하, 이론적 최대 CO2 방출의 약 42% 이하, 이론적 최대 CO2 방출의 약 40% 이하, 이론적 최대 CO2 방출의 약 38% 이하, 이론적 최대 CO2 방출의 약 35% 이하, 이론적 최대 CO2 방출의 약 32% 이하, 또는 이론적 최대 CO2 방출의 약 30% 이하일 수 있다. 예시적인 예에 있어서, 공정(100)에 따라 제조된 물품이 ASTM D6400 표준하에 퇴비화 퍼텐셜 시험의 대상이 되는 경우, 98일 후 시험 챔버에서 방출된 CO2의 양은 이론적 최대 CO2 방출의 약 8% 내지 이론적 최대 CO2 방출의 약 55%일 수 있다. 또 다른 예시적인 예에 있어서, 공정(100)에 따라 제조된 물품이 ASTM D6400 표준하에 퇴비화 퍼텐셜 시험의 대상이 되는 경우, 98일 후 시험 챔버에서 방출된 CO2의 양은 이론적 최대 CO2 방출의 약 15% 내지 이론적 최대 CO2 방출의 약 35%일 수 있다. 추가의 예시적인 예에 있어서, 공정(100)에 따라 제조된 물품이 ASTM D6400 표준하에 퇴비화 퍼텐셜 시험의 대상이 되는 경우, 98일 후 시험 챔버에서 방출된 CO2의 양은 이론적 최대 CO2 방출의 약 18% 내지 이론적 최대 CO2 방출의 약 30%이다.
추가로, ASTM D6400 표준하에 퇴비화 퍼텐셜 시험의 대상이 되는 경우, 180일 후 시험 챔버에서 방출된 CO2의 양은 이론적 최대 CO2 방출의 적어도 약 35%, 이론적 최대 CO2 방출의 적어도 약 40%, 이론적 최대 CO2 방출의 적어도 약 45%, 또는 이론적 최대 CO2 방출의 적어도 약 50%, 또는 이론적 최대 CO2 방출의 적어도 약 55%일 수 있다. 추가로, ASTM D6400 표준하에 퇴비화 퍼텐셜 시험의 대상이 되는 경우, 180일 후 시험 챔버에서 방출된 CO2의 양은 이론적 최대 CO2 방출의 약 85% 이하, 이론적 최대 CO2 방출의 약 80% 이하, 이론적 최대 CO2 방출의 약 75% 이하, 이론적 최대 CO2 방출의 약 70% 이하, 이론적 최대 CO2 방출의 약 65% 이하, 또는 이론적 최대 CO2 방출의 약 60% 이하일 수 있다. 예시적인 예에 있어서, 공정(100)에 따라 제조된 물품이 ASTM D6400 표준하에 퇴비화 퍼텐셜 시험의 대상이 되는 경우, 180일 후 시험 챔버에서 방출된 CO2의 양은 이론적 최대 CO2 방출의 약 38% 내지 이론적 최대 CO2 방출의 약 87%일 수 있다. 또 다른 예시적인 예에 있어서, 공정(100)에 따라 제조된 물품이 ASTM D6400 표준하에 퇴비화 퍼텐셜 시험의 대상이 되는 경우, 180일 후 시험 챔버에서 방출된 CO2의 양은 이론적 최대 CO2 방출의 약 40% 내지 이론적 최대 CO2 방출의 약 60%일 수 있다. 추가의 예시적인 예에 있어서, 공정(100)에 따라 제조된 물품이 ASTM D6400 표준하에 퇴비화 퍼텐셜 시험의 대상이 되는 경우, 180일 후 시험 챔버에서 방출된 CO2의 양은 이론적 최대 CO2 방출의 약 42% 내지 이론적 최대 CO2 방출의 약 57%일 수 있다. 추가의 예시적인 예에 있어서, 공정(100)에 따라 제조된 물품이 ASTM D6400 표준하에 퇴비화 퍼텐셜 시험의 대상이 되는 경우, 180일 후 시험 챔버에서 방출된 CO2의 양은 이론적 최대 CO2 방출의 약 70% 내지 이론적 최대 CO2 방출의 약 80%일 수 있다. 몇몇 예에 있어서, 공정(100)에 따라 제조된 물품이 ASTM D6400 표준하에 퇴비화 퍼텐셜 시험의 대상이 되는 경우, 이론적 최대 CO2 방출에 관하여 180일 후 시험 챔버에서 방출된 CO2의 양은 물품에 포함된 전분계 중합체성 물질의 양에 기여할 수 있는 CO2의 이론적 최대량의 부분보다 클 수 있다. 따라서, 180일 후 시험 챔버에서 방출된 CO2의 양은 ASTM D6400 표준하에 비-퇴비화 가능한 석유화학계 중합체성 물질의 양에 기여할 수 있다.
도 1이 본 명세서에 기재된 바와 같은 물품을 제조하는데 사용될 수 있는 공정의 특정한 단계의 하나의 예시적인 예를 도시하고 있음에도 불구하고, 도 1에 나타낸 특정한 단계의 구성 및 포함물은 단지 하나의 예일 뿐이라는 것이 인식되어야 한다. 공정(100)이 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질 및 1종 이상의 탄수화물계 물질 둘 다를 제공하는 것에 관하여 기재되었음에도 불구하고, 몇몇 예에서, 공정(100)은 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질을 제공하지 않고 실시될 수 있다. 따라서, 물품은 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질로부터 형성될 수 있다. 이들 상황에 있어서, 실질적으로 모든 물품은 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질을 포함할 수 있다.
도 2는 생분해성 물질을 포함하는 물품을 제조하는 예시적인 제조 시스템(200)의 구성요소를 도시한다. 몇몇 경우에, 제조 시스템(200)은 도 1의 공정(100)에서 사용될 수 있다. 예시적인 예에 있어서, 제조 시스템(200)은 압출기, 예를 들면, 일축 압출기 또는 이축 압출기이다.
구현예에 있어서, 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질 및 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질은 제1 호퍼(202) 및 제2 호퍼(204)를 통해 제공된다. 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질은 1종 이상의 폴리올레핀계 중합체성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질은 폴리에틸렌을 포함할 수 있다. 추가로, 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질은 1종 이상의 전분계 중합체성 물질을 포함할 수 있다. 다양한 구현예에 있어서, 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질은 1종 이상의 탄수화물을 포함할 수 있다. 특정한 예에 있어서, 1종 이상의 탄수화물은 전분의 혼합물을 포함할 수 있다. 예시를 위하여, 1종 이상의 탄수화물계 물질은 제1 전분의 상당한 양 및 제2 전분의 상당한 양을 포함할 수 있다. 제1 전분은 감자, 옥수수 또는 타피오카 중 1종으로부터 유래될 수 있고, 제2 전분은 감자, 옥수수 또는 타피오카 중 다른 1종으로부터 유래될 수 있다. 게다가, 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질은 제1 전분 및 제2 전분과 상이한 제3 전분의 상당한 양을 포함할 수 있다. 몇몇 구현예에 있어서, 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질은 1종 이상의 가소제를 포함할 수 있다.
1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질 및 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질을 제1 챔버(206)에서 혼합하여 물질의 혼합물을 생성할 수 있다. 몇몇 경우에, 물질의 혼합물은 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질의 약 10 중량% 내지 약 40 중량%, 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질의 약 60 중량% 내지 약 89 중량%, 및 1종 이상의 상용화제의 약 1 중량% 내지 약 9 중량%를 포함할 수 있다.
도 2에 나타낸 예시적인 구현예에 있어서, 물질의 혼합물은 다수의 챔버, 예를 들면, 제1 챔버(206), 제2 챔버(208), 제3 챔버(210), 제4 챔버(212), 제5 챔버(214), 및 임의의 제6 챔버(216)를 통해 통과할 수 있다. 물질의 혼합물은 챔버(206, 208, 210, 212, 214, 216)에서 가열될 수 있다. 몇몇 경우에, 챔버 중 하나의 온도는 챔버 중 또 다른 하나의 온도와 상이할 수 있다. 예시적인 예에 있어서, 제1 챔버(206)는 약 120℃ 내지 약 140℃의 온도에서 가열되고; 제2 챔버(208)는 약 130℃ 내지 약 160℃의 온도에서 가열되고; 제3 챔버(210)는 약 135℃ 내지 약 165℃의 온도에서 가열되고; 제4 챔버(212)는 약 140℃ 내지 약 170℃의 온도에서 가열되고; 제5 챔버(214)는 약 145℃ 내지 약 180℃의 온도에서 가열되고; 임의의 제6 챔버(216)는 약 145℃ 내지 약 180℃의 온도에서 가열된다.
그 다음, 가열된 혼합물을 염료(218)를 사용하여 압출하여 압출된 물체, 예를 들면, 필름을 형성할 수 있다. 기체를 압출된 물체에 주입하여 약 105 bar 내지 약 140 bar의 압력으로 이를 확장시킬 수 있다. 수득된 튜브(220)를 롤러(222)를 통해 끌어내 약 0.02㎜ 내지 0.05㎜의 두께를 갖는 필름(224)을 생성할 수 있다. 몇몇 경우에, 필름(224)은 단층으로 구성될 수 있다. 다른 경우에, 필름(224)은 다층으로 구성될 수 있다. 예를 들면, 필름(224)은 적어도 2개 층, 적어도 4개 층, 또는 적어도 6개 층으로 구성될 수 있다. 추가로, 필름(224)은 약 12개 이하의 층, 약 10개 이하의 층, 또는 약 8개 이하의 층으로 구성될 수 있다.
임의로, 필름(224)은 1개 이상의 백으로 형성될 수 있다. 필름(224)으로부터 형성된 백은 약 0.02㎜ 내지 약 0.05㎜의 두께를 가질 수 있다. 백은 또한 아이템을 보유하기 위한 공동(cavity)을 포함할 수 있다. 특정한 구현예에 있어서, 필름(224)으로부터 형성된 백의 공동은 적어도 약 0.1ℓ, 적어도 약 0.5ℓ, 적어도 약 1ℓ, 적어도 약 2ℓ, 또는 적어도 약 5ℓ의 용적을 가질 수 있다. 추가로, 필름(224)으로부터 형성된 백의 공동은 약 100ℓ 이하, 약 75ℓ 이하, 약 50ℓ 이하의 용적을 가질 수 있다. 예시적인 예에 있어서, 필름(224)으로부터 형성된 백의 공동은 약 1ℓ 내지 약 100ℓ의 용적을 가질 수 있다. 또 다른 예시적인 예에 있어서, 필름(224)으로부터 형성된 백의 공동은 약 5ℓ 내지 약 20ℓ의 용적을 가질 수 있다.
구현예에 있어서, 필름(224)은 전분계 중합체성 물질로부터 형성될 수 있다. 몇몇 경우에, 전분계 중합체성 물질은 단일 전분을 포함할 수 있다. 다른 경우에, 전분계 중합체성 물질은 전분의 혼합물을 포함할 수 있다. 몇몇 경우에, 전분계 중합체성 물질은 약 70 중량% 내지 약 90 중량%의 단일 전분 또는 전분의 혼합물을 포함할 수 있다. 추가로, 전분계 중합체성 물질은 약 10 중량% 내지 약 30 중량%의 가소제, 예를 들면, 글리세린을 포함할 수 있다. 전분계 중합체성 물질은 또한 약 0.4 중량% 내지 약 1.5 중량%의 물을 포함할 수 있다.
하나의 예에 있어서, 필름(224)은 약 15 중량% 내지 약 25 중량%의 제1 전분, 약 15 중량% 내지 약 25 중량%의 제2 전분, 및 약 55 중량% 내지 약 65 중량%의 제3 전분을 갖는 전분계 중합체성 물질로부터 형성될 수 있다. 예시적인 예에 있어서, 제1 전분은 감자 전분을 포함할 수 있고, 제2 전분은 옥수수 전분을 포함할 수 있고, 제3 전분은 타피오카 전분을 포함할 수 있다. 또 다른 예시적인 예에 있어서, 제1 전분은 타피오카 전분을 포함할 수 있고, 제2 전분은 옥수수 전분을 포함할 수 있고, 제3 전분은 감자 전분을 포함할 수 있다. 추가의 예시적인 예에 있어서, 제1 전분은 타피오카 전분을 포함할 수 있고, 제2 전분은 감자 전분을 포함할 수 있고, 제3 전분은 옥수수 전분을 포함할 수 있다.
다른 구현예에 있어서, 필름(224)은 약 27 중량% 내지 약 36 중량%의 제1 전분, 약 27 중량% 내지 약 36 중량%의 제2 전분, 및 약 27 중량% 내지 약 36 중량%의 제3 전분을 갖는 전분계 중합체성 물질로부터 형성될 수 있다. 예시적인 예에 있어서, 제1 전분은 옥수수 전분을 포함할 수 있고, 제2 전분은 감자 전분을 포함할 수 있고, 제3 전분은 타피오카 전분을 포함할 수 있다.
다양한 구현예에 있어서, 필름(224)은 약 15 중량% 내지 약 25 중량%의 제1 전분 및 약 75 중량% 내지 약 85 중량%의 제2 전분을 갖는 전분계 중합체성 물질로부터 형성될 수 있다. 예시적인 예에 있어서, 제1 전분은 옥수수 전분을 포함할 수 있고, 제2 전분은 감자 전분 또는 타피오카 전분을 포함할 수 있다. 또 다른 예시적인 예에 있어서, 제1 전분은 감자 전분을 포함할 수 있고, 제2 전분은 옥수수 전분 또는 타피오카 전분을 포함할 수 있다. 추가의 예시적인 예에 있어서, 제1 전분은 타피오카 전분을 포함할 수 있고, 제2 전분은 옥수수 전분 또는 감자 전분을 포함할 수 있다.
전분계 중합체성 물질 이외에, 필름(224)은 폴리에틸렌-함유 중합체성 물질로부터 형성될 수 있다. 구현예에 있어서, 필름(224)은 약 20 중량% 내지 약 35 중량%의 전분계 중합체성 물질 및 약 60 중량% 내지 약 75 중량%의 폴리에틸렌-함유 중합체성 물질로부터 형성될 수 있다. 추가로, 필름(224)은 약 3 중량% 내지 약 7 중량%의 상용화제, 예를 들면, 말레산 무수물계 상용화제로부터 형성될 수 있다.
필름(224)이 상당한 양의 폴리에틸렌-함유 중합체성 물질 및 단일 전분을 포함한 전분계 중합체성 물질로부터 형성되는 구현예에 있어서, 필름(224)은 약 140g 내지 약 420g의 다트 낙하 충격 시험 값을 가질 수 있다. 추가로, 필름(224)이 폴리에틸렌-함유 중합체성 물질 및 전분의 혼합물을 포함한 전분계 중합체성 물질로부터 형성되는 구현예에 있어서, 필름(224)은 약 250g 내지 약 350g 또는 265g 내지 약 335g의 다트 낙하 충격 시험 값을 가질 수 있다.
몇몇 경우에, 필름(224)이 전분의 혼합물을 포함하는 전분계 중합체성 물질을 포함하는 경우, 필름(224)은 전분의 혼합물에서 전분 중 단일 하나로 구성된 전분계 중합체성 물질을 포함하는 필름의 다트 낙하 충격 시험 값보다 큰 다트 낙하 충격 시험 값을 가질 수 있다. 예를 들면, 상당한 양의 석유화학계 중합체성 물질, 예를 들면, 폴리올레핀계 중합체성 물질을 포함하는 것 이외에, 필름(224)은 또한 상당한 양의 탄수화물계 중합체성 물질, 예를 들면, 전분 및 제2 전분의 혼합물을 갖는, 상당한 양의 전분계 중합체성 물질을 포함할 수 있다. 이들 경우에, 필름(224)은 상당한 양의 석유화학계 중합체성 물질 및 제1 전분으로 구성된 단일 전분을 포함하는 제1 전분계 중합체성 물질을 포함하는 제1 물품의 다트 낙하 충격 시험 값보다 큰 다트 낙하 충격 시험 값을 가질 수 있다. 필름(224)은 또한 상당한 양의 석유화학계 중합체성 물질 및 제2 전분으로 구성된 단일 전분을 포함하는 제2 전분계 중합체성 물질을 포함하는 제2 물품의 다트 낙하 충격 시험 값보다 큰 다트 낙하 충격 시험 값을 가질 수 있다. 필름(224)이 제1 전분, 제2 전분, 및 제3 전분의 혼합물을 포함하는 전분계 중합체성 물질을 포함하는 경우, 필름(224)은 상당한 양의 석유화학계 중합체성 물질 및 제3 전분으로 구성된 단일 전분을 포함한 제3 전분계 중합체성 물질을 포함하는 제3 물품의 다트 낙하 충격 시험 값보다 큰 다트 낙하 충격 시험 값을 가질 수 있다.
제1 물품에 포함된 제1 전분의 양, 제2 물품에 포함된 제2 전분의 양, 및/또는 제3 물품에 포함된 제3 전분의 양은 필름(224)에 포함된 전분의 혼합물을 포함하는 전분계 중합체성 물질의 양과 대략 동일할 수 있다. 설명을 위하여, 필름(224)이 전분의 혼합물을 포함하는 전분계 중합체성 내용물 약 25 중량%를 포함하는 경우, 제1 물품, 제2 물품, 및/또는 제3 물품은 단일 전분 약 25 중량%를 포함할 수 있다. 따라서, 필름(224) 및 제1 물품, 제2 물품, 및 제3 물품에 포함된 석유화학계 중합체성 내용물의 양은 필름(224) 및 제1 물품, 제2 물품, 및 제3 물품에 포함된 전분계 중합체성 내용물의 총 양과 대략 동일하다. 추가로, 필름(224), 제1 물품, 제2 물품, 및 제3 물품의 다른 구성요소, 예를 들면, 상용화제는 또한 대략 동일할 수 있다. 이들 상황에 있어서, 필름(224)의 전분계 중합체성 내용물이 다중 전분으로 구성되는 반면, 제1 물품, 제2 물품, 및 제3 물품의 전분계 중합체성 내용물이 단일 전분으로 구성되기 때문에, 필름(224)은 제1 물품, 제2 물품, 및 제3 물품과 상이하다.
또한, 필름(224)은 약 600% 내지 약 670%의 기계 방향으로의 파단시 인장 신율 값 및 약 625% 내지 약 700%의 횡 방향으로의 파단시 인장 신율 값을 가질 수 있다. 특히, 필름(224)은 1종 이상의 폴리올레핀계 중합체성 물질로부터 형성되고 전분계 중합체성 물질을 함유하지 않는 물품의 기계 방향으로의 파단시 인장 신율 값보다 큰 기계 방향으로의 파단시 인장 신율을 가질 수 있다. 게다가, 필름(224)이 폴리에틸렌-함유 중합체성 물질 및 전분의 혼합물을 포함하는 전분계 중합체성 물질로부터 형성되는 구현예에 있어서, 필름(224)은 약 325 g/mil 내지 약 410 g/mil의 기계 방향으로의 엘멘도르프 인열 힘 값 및 약 490 g/mil 내지 약 650 g/mil의 횡 방향으로의 엘멘도르프 인열 힘 값을 가질 수 있다.
특정한 구현예에 있어서, 필름(224)은 생분해성을 개선시키는 첨가제를 실질적으로 함유하지 않고 약 22 중량% 내지 약 27 중량%의 전분의 혼합물을 포함하는 전분계 중합체성 물질 및 약 67 중량% 내지 약 73 중량%의 폴리에틸렌-함유 중합체성 물질로부터 형성될 수 있다. 이들 상황에 있어서, 필름(224)은 32일 후 바이오메탄 퍼텐셜 시험에 따라 약 12% 내지 약 20%의 생분해를 가질 수 있다. 추가로, 62일 후 필름(224)은 바이오메탄 퍼텐셜 시험에 따라 약 26% 내지 약 34%의 생분해를 가질 수 있다. 추가로, 91일 후, 필름(224)은 바이오메탄 퍼텐셜 시험에 따라 약 30% 내지 약 40%의 생분해를 가질 수 있다.
구현예에 있어서, 필름(224)은 1종 이상의 탄수화물을 포함하는 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질 및 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질을 포함하는 중합체성 내용물을 포함할 수 있고, 여기서 바이오메탄 퍼텐셜 시험에 따라 측정된, 91일 후 분해되는 중합체성 내용물의 양은 1종 이상의 탄수화물의 양보다 크다. 특정한 구현예에 있어서, 필름(224)은 제1 전분 및 제2 전분을 포함하는 전분계 중합체성 물질 및 폴리올레핀계 중합체성 물질을 포함할 수 있고, 여기서 바이오메탄 퍼텐셜 시험에 따라 측정된, 91일 후 생분해되는 중합체성 내용물의 양은 제1 전분 및 제2 전분의 양보다 크다. 몇몇 경우에, 실질적으로 모든 전분계 중합체성 물질은, 바이오메탄 퍼텐셜 시험에 따라 측정된 바, 91일 후 생분해된다. 추가로, 바이오메탄 퍼텐셜 시험에 따라 측정된, 91일 후 필름(224)의 생분해량은 전분계 중합체성 물질의 양보다 약 5% 내지 약 60% 클 수 있다. 추가로, 바이오메탄 퍼텐셜 시험에 따라 측정된, 91일 후 생분해되는 중합체성 내용물의 양은 약 30 중량% 내지 약 50 중량%일 수 있다. 또한, 바이오메탄 퍼텐셜 시험에 따라 측정된, 62일 후 생분해되는 중합체성 내용물의 양은 약 25 중량% 내지 약 35 중량%일 수 있다. 다양한 구현예에 있어서, 필름(224)은 생분해 개선 첨가제를 실질적으로 함유하지 않을 수 있고, 다른 구현예에 있어서, 필름(224)은 생분해 개선 첨가제의 약 0.5 중량% 내지 약 2.5 중량%를 포함할 수 있다.
추가로, 필름(224)은 약 20 중량% 내지 약 40 중량%의 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질 또는 약 10 중량% 내지 약 50 중량%의 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질을 포함할 수 있다. 또한, 필름(224)은 약 65 중량% 내지 약 85 중량%의 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질 또는 약 60 중량% 내지 약 90 중량%의 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질을 포함할 수 있다. 몇몇 경우에, 필름(224)은 약 1 중량% 내지 약 9 중량%의 상용화제 또는 약 3 중량% 내지 약 7 중량%의 상용화제를 포함할 수 있다.
특정한 구현예에 있어서, 필름(224)은 약 20 중량% 내지 약 40 중량%의 1종 이상의 전분계 중합체성 물질 및 약 60 중량% 내지 약 80 중량%의 1종 이상의 폴리올레핀계 중합체성 물질을 포함할 수 있다. 예시적인 구현예에 있어서, 필름(224)은 약 20 중량% 내지 약 30 중량%의 1종 이상의 전분계 중합체성 물질 및 약 65 중량% 내지 약 75 중량%의 1종 이상의 폴리올레핀계 중합체성 물질을 포함할 수 있다. 몇몇 경우에, 1종 이상의 전분계 중합체성 물질은 제1 전분 및 제2 전분을 포함할 수 있고, 1종 이상의 전분계 중합체성 물질은 약 10 중량% 내지 약 25 중량%의 제1 전분 및 약 55 중량% 내지 약 85 중량%의 제2 전분을 포함할 수 있다. 다른 구현예에 있어서, 1종 이상의 전분계 중합체성 물질은 약 10 중량% 내지 약 25 중량%의 제1 전분 및 약 55 중량% 내지 약 85 중량%의 제2 전분을 포함할 수 있다. 다양한 구현예에 있어서, 1종 이상의 전분계 중합체성 물질은 제3 전분을 포함할 수 있고, 제3 전분은 약 10 중량% 내지 약 25 중량%의 1종 이상의 전분계 중합체성 물질을 포함할 수 있다.
추가로, 필름(224)은 본 특허 출원의 출원 시에 ASTM D6400하에 퇴비화 퍼텐셜 시험의 대상이 될 수 있다. 구현예에 있어서, 필름(224)은 약 0.035㎜ 내지 약 0.050㎜의 두께를 가질 수 있고; 약 22 중량% 내지 약 32 중량%의 전분의 혼합물을 포함하는 전분계 중합체성 물질, 약 65 중량% 내지 약 75 중량%의 폴리에틸렌계 중합체성 물질의 양, 약 3 중량% 내지 약 6 중량%의 상용화제의 양을 포함하고 생분해를 개선시키는 첨가제를 실질적으로 함유하지 않을 수 있는 조성물을 가질 수 있고; 필름(224)이 ASTM D6400하에 퇴비화 퍼텐셜 시험의 대상이 되는 경우, 98일 후 시험 챔버에서 방출된 CO2의 양은 이론적 최대 CO2 방출의 약 18% 내지 이론적 최대 CO2 방출의 약 26%일 수 있다. 또 다른 구현예에 있어서, 필름(224)은 약 0.03㎜ 내지 약 0.04㎜의 두께를 가질 수 있고; 약 25 중량% 내지 약 35 중량%의 전분의 혼합물을 포함하는 전분계 중합체성 물질, 약 60 중량% 내지 약 70 중량%의 폴리에틸렌계 중합체성 물질의 양, 약 3 중량% 내지 약 6 중량%의 상용화제의 양, 및 약 0.5 중량% 내지 약 2 중량%의 생분해를 개선시키는 첨가제의 양을 포함하는 조성물을 가질 수 있고; 필름(224)이 ASTM D6400하에 퇴비화 퍼텐셜 시험의 대상이 되는 경우, 98일 후 시험 챔버에서 방출된 CO2의 양은 이론적 최대 CO2 방출의 약 29% 내지 이론적 최대 CO2 방출의 약 37%일 수 있다.
추가의 구현예에 있어서, 필름(224)은 약 0.035㎜ 내지 약 0.050㎜의 두께를 가질 수 있고; 약 22 중량% 내지 약 32 중량%의 전분의 혼합물을 포함하는 전분계 중합체성 물질, 약 65 중량% 내지 약 75 중량%의 폴리에틸렌계 중합체성 물질의 양, 약 3 중량% 내지 약 6 중량%의 상용화제의 양을 포함하고 생분해를 개선시키는 첨가제를 함유하지 않는 조성물을 가질 수 있고; 필름(224)이 ASTM D6400하에 퇴비화 퍼텐셜 시험의 대상이 되는 경우, 180일 후 시험 챔버에서 방출된 CO2의 양은 이론적 최대 CO2 방출의 약 44% 내지 이론적 최대 CO2 방출의 약 52%일 수 있다. 추가의 구현예에 있어서, 필름(224)은 약 0.03㎜ 내지 약 0.04㎜의 두께를 가질 수 있고; 약 25 중량% 내지 약 35 중량%의 전분의 혼합물을 포함하는 전분계 중합체성 물질, 약 60 중량% 내지 약 70 중량%의 폴리에틸렌계 중합체성 물질의 양, 약 3 중량% 내지 약 6 중량%의 상용화제의 양, 및 약 0.5 중량% 내지 약 2 중량%의 생분해를 개선시키는 첨가제의 양을 포함하는 조성물을 가질 수 있고; 필름(224)이 ASTM D6400하에 퇴비화 퍼텐셜 시험의 대상이 되는 경우, 180일 후 시험 챔버에서 방출된 CO2의 양은 이론적 최대 CO2 방출의 약 50% 내지 이론적 최대 CO2 방출의 약 60%일 수 있다.
다른 구현예에 있어서, 필름(224)은 약 0.03㎜ 내지 약 0.04㎜의 두께를 가질 수 있고; 약 25 중량% 내지 약 35 중량%의 전분의 혼합물을 포함하는 전분계 중합체성 물질, 약 10 중량% 내지 약 20 중량%의 폴리에틸렌계 중합체성 물질의 양, 약 45 중량% 내지 약 55 중량%의 퇴비화 가능한 석유화학계 중합체성 물질의 양, 약 3 중량% 내지 약 5 중량%의 상용화제의 양을 포함하고 약 0.5 중량% 내지 약 2 중량%의 생분해를 개선시키는 첨가제를 포함하는 조성물을 가질 수 있고; 필름(224)이 ASTM D6400하에 퇴비화 퍼텐셜 시험의 대상이 되는 경우, 98일 후 시험 챔버에서 방출된 CO2의 양은 이론적 최대 CO2 방출의 약 25% 내지 이론적 최대 CO2 방출의 약 35%일 수 있다. 추가의 구현예에 있어서, 필름(224)은 약 0.03㎜ 내지 약 0.04㎜의 두께를 가질 수 있고; 약 25 중량% 내지 약 35 중량%의 전분의 혼합물을 포함하는 전분계 중합체성 물질, 약 10 중량% 내지 약 20 중량%의 폴리에틸렌계 중합체성 물질의 양, 약 45 중량% 내지 약 55 중량%의 퇴비화 가능한 석유화학계 중합체성 물질의 양, 약 3 중량% 내지 약 5 중량%의 상용화제의 양을 포함하고 약 0.5 중량% 내지 약 2 중량%의 생분해를 개선시키는 첨가제를 포함하는 조성물을 가질 수 있고; 필름(224)이 ASTM D6400하에 퇴비화 퍼텐셜 시험의 대상이 되는 경우, 180일 후 시험 챔버에서 방출된 CO2의 양은 이론적 최대 CO2 방출의 약 70% 내지 이론적 최대 CO2 방출의 약 80%일 수 있다.
다른 구조물이 목적하는 기능성을 실시하는데 사용될 수 있고, 본 개시내용의 범위 내에 속하는 것으로 의도된다. 게다가, 책임의 특정한 분배가 논의의 목적을 위하여 상기 정의되었음에도 불구하고, 다양한 기능 및 책임은 상황에 따라 상이한 방식으로 분배되고 나뉠 수 있다.
개시내용의 실시형태는 하기 절을 고려하여 기재될 수 있다:
1. 물품으로서,
종 이상의 전분계 중합체성 물질; 및
1종 이상의 폴리올레핀계 중합체성 물질을 포함하되,
물품이 다트 낙하 충격 시험 값 약 140g 내지 약 420g의 다트 낙하 충격 시험 값을 갖는 물품.
2. 제1절에 있어서, 1종 이상의 전분계 중합체성 물질이 1종 이상의 전분 및 1종 이상의 가소제를 포함하는, 물품.
3. 제2절에 있어서, 1종 이상의 전분이 감자, 옥수수, 타피오카, 또는 이들의 조합물로부터 유래되고, 가소제가 글리세린인, 물품.
4. 제1절 내지 제3절 중 어느 한 절에 있어서, 1종 이상의 폴리올레핀계 중합체성 물질이 폴리에틸렌을 포함하는, 물품.
5. 제1절 내지 제4절 중 어느 한 절에 있어서, 물품이 약 0.01㎜ 내지 약 0.1㎜의 두께를 갖는 백이고, 백이 약 1ℓ 내지 약 100ℓ의 용적을 갖는 공동을 포함하는, 물품.
6. 제1절 내지 제5절 중 어느 한 절에 있어서,
1종 이상의 전분계 중합체성 물질이 물품의 약 20 중량% 내지 약 40 중량%를 차지하고;
1종 이상의 폴리올레핀계 중합체성 물질이 물품의 약 60 중량% 내지 80 중량%를 차지하며;
물품이 약 0.02㎜ 내지 약 0.05㎜의 두께를 갖고;
물품이 약 265g 내지 약 330g의 다트 낙하 충격 시험 값을 갖는, 물품.
7. 제1절 내지 제6절 중 어느 한 절에 있어서, 물품의 약 1 중량% 내지 약 9 중량%의 양으로 존재하는 상용화제를 더 포함하는, 물품.
8. 물품으로서,
제1 양의 제1 전분 및 제2 양의 제2 전분을 포함하는 전분의 혼합물을 포함하는 전분계 중합체성 물질; 및
폴리올레핀계 중합체성 물질을 포함하되,
물품이 (i) 폴리올레핀계 중합체성 물질 및 제1 전분으로 구성된 단일 전분을 포함하는 제1 전분계 중합체성 물질을 포함하는 제1 물품의 제1 다트 낙하 충격 시험 값, 및 (ii) 폴리올레핀계 중합체성 물질 및 제2 전분으로 구성된 단일 전분을 포함하는 제2 전분계 중합체성 물질을 포함하는 제2 물품의 제2 다트 낙하 충격 시험 값보다 큰 다트 낙하 충격 시험 값을 갖는, 물품.
9. 제8절에 있어서, 전분계 중합체성 물질이 1종 이상의 가소제를 포함하는, 물품.
10. 제8절 또는 제9절에 있어서, 제1 전분이 감자, 옥수수 또는 타피오카 중 하나로부터 유래되고; 제2 전분이 감자, 옥수수 또는 타피오카 중 다른 하나로부터 유래되는, 물품.
11. 제8절 내지 제10절 중 어느 한 절에 있어서, 전분계 중합체성 물질이 물품의 약 20 중량% 내지 약 30 중량%의 양으로 존재하고, 폴리올레핀계 중합체성 물질이 물품의 약 65 중량% 내지 약 75 중량%의 양으로 존재하는, 물품.
12. 제11절에 있어서, 제1 전분이 전분계 중합체성 물질의 약 10 중량% 내지 약 25 중량%를 차지하고, 제2 전분이 전분계 중합체성 물질의 약 55% 내지 85%를 차지하는, 물품.
13. 제12절에 있어서, 전분계 중합체성 물질이 제3 전분을 포함하고; 제3 전분이 전분계 중합체성 물질의 약 10 중량% 내지 약 25 중량%를 차지하고; 물품의 다트 낙하 충격 시험 값이 폴리올레핀계 중합체성 물질 및 제3 전분으로 구성된 단일 전분을 포함하는 제3 전분계 중합체성 물질을 포함하는 제3 물품의 제3 다트 낙하 충격 시험 값보다 큰, 물품.
14. 제8절 내지 제13절 중 어느 한 절에 있어서, 물품이 폴리올레핀계 중합체성 물질로부터 형성되고 전분계 중합체성 물질을 함유하지 않는 추가의 물품의 기계 방향으로의 추가의 파괴시 인장 신율보다 큰 기계 방향으로의 파괴시 인장 신율 값을 갖는, 물품.
15. 제8절 내지 제14절 중 어느 한 절에 있어서, 물품의 약 3 중량% 내지 약 7 중량%의 양으로 존재하는 상용화제를 더 포함하는, 물품.
16. 방법으로서,
1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질을 제공하는 단계;
1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질을 제공하는 단계;
1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질 및 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질을 혼합하여 물질의 혼합물을 제조하는 단계;
물질의 혼합물을 약 120℃ 내지 약 180℃의 범위에 포함된 온도에서 가열하는 단계; 및
물질의 혼합물을 사용하는 필름의 제조하는 단계로서, 필름이 약 250g 내지 약 350g의 다트 낙하 충격 시험 값을 갖는 단계를 포함하는, 방법.
17. 제16절에 있어서, 물질의 혼합물을 사용하여 필름을 제조하는 단계가 물질의 혼합물을 압출시켜 압출된 물체를 제조하는 단계; 및 기체를 압출된 물체에 주입하는 단계를 포함하는, 방법.
18. 제16절 또는 제17절에 있어서, 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질이 제1 전분 및 제2 전분을 포함하고; 필름이 (i) 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질 및 제1 전분으로 구성된 단일 전분을 포함하는 제1 탄수화물계 중합체성 물질을 포함하는 제1 물품의 제1 다트 낙하 충격 시험 값, 및 (ii) 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질 및 제2 전분으로 구성된 단일 전분을 포함하는 제2 탄수화물계 중합체성 물질을 포함하는 제2 물품의 제2 다트 낙하 충격 시험 값보다 큰 다트 낙하 충격 시험 값을 갖는, 방법.
19. 제16절 내지 제18절 중 어느 한 절에 있어서, 물질의 혼합물이 1종 이상의 상용화제를 더 포함하고; 물질의 혼합물이 약 10 중량% 내지 약 40 중량%의 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질, 약 60 중량% 내지 약 89 중량%의 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질, 및 약 1 중량% 내지 약 9 중량%의 1종 이상의 상용화제를 포함하는, 방법.
20. 제16절 내지 제19절 중 어느 한 절에 있어서, 상기 물품이 약 0.02㎜ 내지 약 0.05㎜의 두께를 갖는 필름을 포함하는, 방법.
본 명세서에 기재된 개념은 하기 도면을 참고로 하여 하기 실시예에서 추가로 설명될 것이고, 이는 청구항에 기재된 개시내용의 범위를 제한하지 않는다.
실시예
실시예 1
탤로 글리세린(99% 순수 글리세린) 27%, 전분 73%, 및 물 1% 미만을 함유하는 전분계 중합체를 LLDPE 및 무수물-개질된 LLDPE와 각각 25 중량%, 70 중량%, 및 5 중량%의 비율로 혼합하였다. 11개의 샘플을 제조하고 필름으로 취입하였다. 사용된 압출기의 온도 설정을 표 1에 나타낸다. B1, B2, B3, B4, 및 B5는 압출기 배럴의 상이한 위치에서 온도 설정을 의미하고, AD1, D1, 및 D2는 압출기의 다이 부분의 상이한 위치에서 온도 설정을 의미한다.
Figure pct00001
압출기 취입 설정을 표 2에 나타낸다.
Figure pct00002
수득된 필름은 글리세린 6.5%, 전분 18.5%, LLDPE 70%, 및 무수물-개질된 LLDPE 5%를 함유하였다. 그 다음, 필름을 ASTM D1709에 따라 낙하 다트 충격 시험을 사용하여 시험하였다. 이들 시험의 강도 시험 결과를 표 3에 나타낸다.
Figure pct00003
실시예 2
탤로 글리세린(99% 순수 글리세린) 27%, 전분 73%, 및 물 1% 미만을 함유하는 전분계 중합체를 LLDPE 및 무수물-개질된 LLDPE와 각각 25%, 70%, 및 5%의 비율로 혼합하였다. 2개의 샘플을 제조하고 필름으로 취입하였다. 사용된 압출기의 온도 설정을 표 4에 나타낸다.
Figure pct00004
압출기 취입 설정을 표 5에 나타낸다.
Figure pct00005
수득된 필름은 글리세린 6.5%, 전분 18.5%, LLDPE 70%, 및 무수물-개질된 LLDPE 5%를 함유하였다. 그 다음, 필름을 ASTM D1709에 따라 낙하 다트 충격 시험을 사용하여 시험하였다. 이들 시험의 강도 시험 결과를 표 6에 나타낸다.
Figure pct00006
실시예 3
전분의 다양한 조합의 강도 특성을 시험하기 위하여, 탤로 글리세린(99% 순수 글리세린) 27%, 전분 73%, 및 물 1% 미만을 함유하는 17개의 전분계 중합체를 LLDPE 및 무수물-개질된 LLDPE와 각각 25 중량%, 70 중량%, 및 5 중량%의 비율로 혼합하였다. 그 다음, 수득된 혼합물을 압출하고 필름으로 취입하였다. 수득된 필름은 글리세린 6.5%, 전분 18.5%, LLDPE 70%, 및 무수물-개질된 LLDPE 5%를 함유하였다. 그 다음, 필름을 ASTM D1709에 따라 낙하 다트 충격 시험을 사용하여 시험하였다. 시험된 전분의 조합 및 강도 시험 결과를 표 7에 나타낸다. 표 7에 나타낸 결과로부터 볼 수 있는 바와 같이, 전분의 혼합물로부터 형성된 샘플을 단일 전분으로부터 형성된 샘플의 다트 낙하 충격 시험 값보다 큰 다트 낙하 충격 시험 값을 갖는다.
Figure pct00007
실시예 4
실시예 3에 기재된 바와 동일한 프로토콜을 사용하여, 전분의 11개 조합을 시험하였다. 구체적으로, 탤로 글리세린(99% 순수 글리세린) 27%, 전분 73%, 및 물 1% 미만을 함유하는 11개의 전분계 중합체를 LLDPE 및 무수물-개질된 LLDPE와 각각 25 중량%, 70 중량%, 및 5 중량% 비율로 혼합하였다. 그 다음, 수득된 혼합물을 압출하고 필름으로 취입하였다. 수득된 필름은 글리세린 6.5%, 전분 18.5%, LLDPE 70%, 및 무수물-개질된 LLDPE 5%를 함유하였다. 그 다음, 필름을 ASTM D1709에 따라 낙하 다트 충격 시험을 사용하여 시험하였다. 시험된 전분의 조합 및 강도 시험 결과를 표 8에 나타낸다. 표 7에 나타낸 결과로부터 볼 수 있는 바와 같이, 표 8의 결과는 전분의 혼합물로부터 형성된 샘플이 단일 전분으로부터 형성된 샘플의 다트 낙하 충격 시험 값보다 큰 다트 낙하 충격 시험 값을 갖는다는 것을 나타낸다.
Figure pct00008
실 시예 5
탤로 글리세린(99% 순수 글리세린) 27%, 전분 73%, 및 물 1% 미만을 함유하는 전분계 중합체를 LLDPE 및 무수물-개질된 LLDPE와 각각 25 중량%, 70 중량%, 및 5 중량%의 비율로 혼합하였다. 전분은 옥수수 전분 90 중량%와 감자 전분 10 중량%의 블렌드였다. 그 다음, 수득된 혼합물을 압출하고 필름으로 취입하였다. 수득된 필름은 글리세린 6.5%, 전분 18.5%, LLDPE 70%, 및 무수물-개질된 LLDPE 5%를 함유하였다. 비교 목적을 위하여, LLDPE 100%를 함유하는 제2 필름을 또한 제조하였다. 다양한 시험 방법을 사용하여 다수의 강도 특성을 시험하였고, 그 결과를 표 10에 나타낸다. 표 10에서, 횡 방향은 (TD)로 축약되고, 기계 방향은 (MD)로 축약된다. 표 10에 나타낸 결과는 전분계 중합체 블렌드로부터 형성된 샘플이 LLDPE 샘플에 관하여 형성된 몇몇 강도 시험에 대한 값보다 큰 몇몇 강도 시험에 대한 값을 갖는다는 것을 나타낸다.
Figure pct00009
실시예 6
7개의 샘플을 32일 동안 시험하여, 바이오메탄 퍼텐셜 시험을 사용하여 생분해성 특성을 측정하고, 총 메탄생성 퍼텐셜의 퍼센트로서 메탄생성을 기반으로 한 혐기성 생분해에 대한 퍼텐셜을 측정하였다. 바이오메탄 퍼텐셜 시험을 실물 크기의 혐기성 소화조(매립)의 조건을 복제하는 것을 의도하였다. 바이오메탄 퍼텐셜 시험을 물 약 55 중량% 및 유기 고체 약 45 중량%를 갖는 접종원을 사용하여 약 52℃의 온도에서 수행하였다. 양성 조절 샘플은 셀룰로스이고, 음성 조절 샘플은 미처리 폴리에틸렌이었다. 4개의 샘플(957, 958, 959 및 960으로 지칭됨)의 결과는 도 3A 및 도 3B 및 표 11에 나타낸다.
Figure pct00010
샘플 961, 962 및 963에 대한 바이오메탄 퍼텐셜 시험의 결과를 도 4A 및 도 4B, 및 표 12에 나타낸다.
Figure pct00011
시험된 샘플의 함량 및 형태는 표 13에서 확인될 수 있다. 전분계 중합체 물질은 글리세린(99% 순수) 27%, 전분 73% 및 물 1% 미만을 포함하였다. "에코플렉스(Ecoflex)"는 BASF로부터의 에코플렉스® 플라스틱 제품을 의미한다.
Figure pct00012
실시예 7
7개의 샘플을 91일 동안 시험하여, 물 약 55 중량% 및 유기 고체 약 45 중량%를 갖는 접종원을 사용하여 약 52℃의 온도에서 수행된 바이오메탄 퍼텐셜 시험을 사용하여 생분해성 특성을 측정하고, 총 메탄생성 퍼텐셜의 퍼센트로서 메탄생성을 기반으로 한 혐기성 생분해에 대한 퍼텐셜을 측정하였다. 양성 조절 샘플은 셀룰로스이고, 음성 조절 샘플은 미처리 폴리에틸렌이었다. 샘플 번호 957, 958, 959, 및 960(표 13에 조성을 나타냄)의 결과를 도 5A 및 도 5B 및 표 14에 나타낸다.
Figure pct00013
샘플 번호 961, 962 및 963(표 13에 조성을 나타냄)의 바이오메탄 퍼텐셜 시험 결과를 도 6A 및 도 6B 및 표 15에 나타낸다.
Figure pct00014
실시예 8
필름을 71일 동안 시험하여, 물 약 55 중량% 및 유기 고체 약 45 중량%를 갖는 접종원을 사용하여 약 52℃의 온도에서 수행된 바이오메탄 퍼텐셜 시험을 사용하여 생분해성 특성을 측정하고, 총 메탄생성 퍼텐셜의 퍼센트로서 메탄생성을 기반으로 한 혐기성 생분해에 대한 퍼텐셜을 측정하였다. 양성 조절 샘플은 셀룰로스이고, 음성 조절 샘플은 미처리 폴리에틸렌이었다. 필름은 전분계 중합체 물질 25%(글리세린(99% 순수) 27%, 전분 73% 및 물 <1% 함유); 바이오스피어 첨가제 1%; 말레산 무수물 상용화제 5%; 및 개질된 LLDPE 69%를 포함하였다. 샘플 번호 983의 바이오메탄 퍼텐셜 시험의 결과는 도 7A 및 도 7B 및 표 16을 나타낸다.
Figure pct00015
실시예 9
8개의 샘플(샘플 번호 957 내지 963 및 983; 실시예 5 및 7에 나타낸 조성물)을 91일 동안 시험하여, 물 약 55 중량% 및 유기 고체 약 45 중량%를 갖는 접종원을 사용하여 약 52℃의 온도에서 수행된 바이오메탄 퍼텐셜 시험을 사용하여 생분해성 특성을 측정하고, 총 메탄생성 퍼텐셜의 퍼센트로서 메탄생성을 기반으로 한 혐기성 생분해에 대한 퍼텐셜을 측정하였다. 양성 조절 샘플은 셀룰로스이고, 음성 조절 샘플은 미처리 폴리에틸렌이었다. 결과를 표 17에 나타낸다. 표 17에 나타낸 결과는 전분계 중합체와 폴리올레핀계 중합체의 혼합물로부터 형성된 샘플이 전분계 중합체의 양보다 큰 양을 생분해시킨다는 것을 나타낸다. 몇몇 경우에, 존재하는 전분계 중합체의 양보다 많이 생분해된 샘플은 생분해 개선 첨가제를 함유하지 않았다.
Figure pct00016
실시예 10
4개의 샘플(샘플 번호 100, 200, 300, 및 400)을 본 특허 출원의 출원 시에 ASTM D6400 표준을 사용하여 퇴비화 퍼텐셜에 대하여 시험하였다. ASTM D6400 표준은 식물독성 시험 과정을 명시하고, 이는 물품의 생분해가 ASTM D5338-11 시험에 따라 측정되는 것이고, 원소 분석이 40 C.F.R. 파트 503.13의 표 3을 이용하는 것이라는 것을 나타낸다. 샘플의 조성 및 퇴비화 퍼텐셜 시험 결과의 생분해 부분은 표 18에 나타낸다. 전분계 중합체성 물질은 옥수수 전분 90% 및 감자 전분 10%를 포함하는 전분의 블렌드였다. 제1 석유화학계 중합체성 물질은 메탈로센 촉매를 사용하여 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌이었다. 샘플 100 및 200를 위한 상용화제는 듀폰(DuPont)®으로부터의 바이넬(Bynel)® 상용화제이고, 샘플 300 및 400를 위한 상용화제는 다우(Dow)®로부터의 앰플리파이(Amplify)TM 상용화제였다. 샘플 100 및 200을 위한 생분해 개선 첨가제는 바이오스피어®이고, 샘플 300을 위한 생분해 개선 첨가제는 엔소(ENSO)이었다. 제2 석유화학계 중합체성 물질은 BASF로부터의 에코플렉스®이고, 이는 ASTM D6400 표준에 따라 퇴비화 가능한 화석 원료계 플라스틱이다. 98일 생분해성 결과는 98일 후 샘플에 대한 이산화탄소의 이론적 최대량의 백분율로서 시험 챔버 이산화탄소 측정을 나타냈다. 180일 생분해성 결과는 180일 후 샘플에 대한 이산화탄소의 이론적 최대량의 백분율로서 시험 챔버 이산화탄소 측정을 나타냈다.
도 8A는 샘플 100에 대한 ASTM D5338에 따라 수행된 ASTM D6400 시험의 생분해 부분의 결과를 나타낸다. 도 8B는 샘플 200에 대한 ASTM D5338에 따라 수행된 ASTM D6400 시험의 생분해 부분의 결과를 나타낸다. 도 9A는 샘플 300에 대한 ASTM D5338에 따라 수행된 ASTM D6400 시험의 생분해 부분의 결과를 나타내고, 도 9B는 샘플 400에 대한 ASTM D5338에 따라 수행된 ASTM D6400 시험의 생분해 부분의 결과를 나타낸다. ASTM D6400 시험의 생분해 부분의 결과는, 180일 후, 시험 챔버에서 측정된 이산화탄소의 양이 이들 샘플에 포함된 전분계 중합체성 물질의 백분율보다 크기 때문에, 샘플 100, 300, 및 400 중의 제1 석유화학계 중합체성 물질의 양이 부분적으로 분해되었다는 것을 나타낸다. 따라서, 이산화탄소 방출의 잔여물의 적어도 일부분은 제1 석유화학계 중합체성 물질의 분해로 인한 것이다. 이러한 관찰은 생분해 개선 첨가제를 함유하지 않은 샘플 400을 포함한다.
도 10은 샘플 100에 대한 ASTM D6400 시험의 식물독성 부분의 결과를 나타낸다. 도 11은 샘플 200에 대한 ASTM D6400 시험의 식물독성 부분의 결과를 나타낸다. 도 12는 샘플 300에 대한 ASTM D6400 시험의 식물독성 부분의 결과를 나타낸다. 도 13은 샘플 400에 대한 ASTM D6400 시험의 식물독성 부분의 결과를 나타낸다. ASTM D6400 시험의 식물독성 부분을 통과하는 것은 샘플에 포함된 선형 저밀도 폴리에틸렌이 해로운 부산물의 생성 없이 분해되는 중이었다는 것을 나타낸다.
도 14A는 샘플 100에 대한 40 C.F.R. 파트 503.13의 표 3을 기반으로 한 ASTM D6400의 원소 분석 부분의 결과를 나타낸다. 도 14B는 샘플 200에 대한 40 C.F.R. 파트 503.13의 표 3을 기반으로 한 ASTM D6400의 원소 분석 부분의 결과를 나타낸다. 도 15A는 샘플 300에 대한 40 C.F.R. 파트 503.13의 표 3을 기반으로 한 ASTM D6400의 원소 분석 부분의 결과를 나타낸다. 도 15B는 샘플 400에 대한 ASTM D6400의 원소 분석 부분의 결과를 나타낸다. 40 C.F.R. 파트 503.13의 표 3을 기반으로 한 ASTM D6400의 원소 분석 부분의 결과는 또한 샘플이 분해됨에 따른 해로운 부산물의 부재를 나타낸다.
Figure pct00017
결론
끝으로, 다양한 실시가 구조적 특징 및/또는 방법론적 행동에 대한 특정한 언어로 기재되었음에도 불구하고, 첨부된 묘사에 정의된 주제가 반드시 기재된 특정한 특징 또는 행동을 제한하는 것은 아니라는 것이 이해된다. 그보다, 특정한 특징 및 행동은 청구된 주제를 실시하는 예시적인 형태로서 기재된다.
본 발명의 넓은 범위에 기재된 수치 범위 및 파라미터는 근사치임에도 불구하고, 특정한 예시에 기재된 수치는 가능한 한 정밀하게 기록된다. 그러나, 임의의 수치는 이들의 해당 시험 측정에서 확인된 표준 편차로부터 본질적으로 야기된 특정 오차를 갖는다.
본 발명의 특징을 기재하는 맥락에서(특히 하기 청구항의 맥락에서) 사용되는 용어 "한" "하나" "그" 및 유사한 지시대상은, 본 명세서에서 달리 기재되거나 맥락에 의해 명백하게 부인되지 않는 한, 단수 및 복수 둘 다를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 명세서에서 값의 범위의 열거는 단지 범위 내에 속한 각각의 별개의 값을 개별적으로 지시하는 속기 방법으로 제공되는 것을 의도한다. 본 명세서에서 달리 지시되지 않는 한, 각각의 개별적인 값은 그것이 본 명세서에 개별적으로 기재된 바와 같이 명세서에 포함된다. 본 명세서에 기재된 모든 방법은, 본 명세서에 달리 기재되거나 맥락에 의해 명백하게 부인되지 않는 한, 임의의 적합한 순서로 수행될 수 있다. 본 명세서에 제공된 임의의 및 모든 예시, 또는 예시 언어(예를 들면, "예를 들면")은 단지 본 발명의 특징을 더 우수하게 밝히는 것을 의도하고, 달리 청구되지 않은 한, 본 발명의 특징의 범위를 제한하는 것을 제안하지 않는다. 명세서의 어떠한 언어도 본 발명의 특징의 실시에 필수적인 임의의 청구되지 않은 원소를 지시하는 것으로 이해되어서는 안 된다.
본 명세서에 나타낸 상세한 설명은 예시의 방식이고, 본 발명의 특징의 바람직한 실시형태의 예시적인 논의를 목적으로 하며, 무엇이 가장 유용하고 본 발명의 특징의 다양한 실시형태의 원리의 설명 및 개념적인 측면을 용이하게 이해하기 위하여 나타낸다. 이와 관련하여, 본 발명의 특징의 근본적인 이해를 위하여 필요한 것보다 상세한 본 발명의 특징의 구조적 세부사항을 나타내려는 시도를 하지 않았고, 도면 및/또는 실시예와 관련된 설명은 당해 분야의 숙련가에게 본 발명의 특징의 몇몇 형태가 실시에서 구현될 수 있는 방법을 명백하게 만든다.
본 개시내용에서 사용된 정의 및 설명은 달리 실시예에서 명백하고 분명하게 변형되지 않는 한, 또는 의미가 임의의 구조화를 무의미하게 또는 본질적으로 무의미하게 만드는 경우, 임의의 미래 구조화에서 조절되는 것을 의미하고 의도한다. 용어의 구조화가 이를 무의미하게 또는 본질적으로 무의미하게 만드를 경우에, 정의는 웹스터 사전(Webster's Dictionary), 제3판 또는 당해 분야의 숙련가에게 알려진 사전으로부터 수득하여야 한다.
끝으로, 본 발명의 특징의 실시형태는 본 발명의 특징의 원리의 예시라는 것이 이해되어야 한다. 사용될 수 있는 다른 변형이 본 발명의 범위에 속한다. 따라서, 제한이 아닌 예시의 방식으로, 본 발명의 특징의 대안적인 구성이 본 명세서의 교시에 따라 이용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 특징은 나타내고 기재된 바와 같이 정밀하게 제한되지 않는다.

Claims (15)

  1. 물품으로서,
    1종 이상의 전분계 중합체성 물질; 및
    1종 이상의 폴리올레핀계 중합체성 물질을 포함하되,
    상기 물품이 약 140g 내지 약 420g의 다트 낙하 충격 시험 값(dart drop impact test value)을 갖는, 물품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 1종 이상의 전분계 중합체성 물질은 1종 이상의 전분 및 1종 이상의 가소제를 포함하는, 물품.
  3. 제2항에 있어서, 상기 1종 이상의 전분은 감자, 옥수수, 타피오카, 또는 이들의 조합물로부터 유래되고, 상기 가소제는 글리세린이며, 그리고 상기 1종 이상의 폴리올레핀계 중합체성 물질은 폴리에틸렌을 포함하는, 물품.
  4. 제1항에 있어서, 상기 물품은 약 0.01㎜ 내지 약 0.1㎜의 두께를 갖는 백이고, 그리고 상기 백이 약 1ℓ 내지 약 100ℓ의 용적을 갖는 공동(cavity)을 포함하는, 물품.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 1종 이상의 전분계 중합체성 물질은 상기 물품의 약 20 중량% 내지 약 40 중량%를 차지하고;
    상기 1종 이상의 폴리올레핀계 중합체성 물질은 상기 물품의 약 60 중량% 내지 80 중량%를 차지하며;
    상기 물품은 약 0.02㎜ 내지 약 0.05㎜의 두께를 갖고; 그리고
    상기 물품은 약 265g 내지 약 330g의 다트 낙하 충격 시험 값을 갖는, 물품.
  6. 제1항에 있어서, 상기 물품의 약 1 중량% 내지 약 9 중량%의 양으로 존재하는 상용화제를 더 포함하는, 물품.
  7. 물품으로서,
    제1 양의 제1 전분 및 제2 양의 제2 전분을 포함하는 전분의 혼합물을 포함하는 전분계 중합체성 물질; 및
    폴리올레핀계 중합체성 물질을 포함하되,
    상기 물품은 (i) 상기 폴리올레핀계 중합체성 물질 및 상기 제1 전분으로 구성된 단일 전분을 포함하는 제1 전분계 중합체성 물질을 포함하는 제1 물품의 제1 다트 낙하 충격 시험 값, 및 (ii) 상기 폴리올레핀계 중합체성 물질 및 상기 제2 전분으로 구성된 단일 전분을 포함하는 제2 전분계 중합체성 물질을 포함하는 제2 물품의 제2 다트 낙하 충격 시험 값보다 큰 다트 낙하 충격 시험 값을 갖는, 물품.
  8. 제7항에 있어서, 상기 전분계 중합체성 물질은 1종 이상의 가소제를 포함하는, 물품.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제1 전분은 감자, 옥수수 또는 타피오카 중 1종으로부터 유래되고; 그리고 상기 제2 전분은 감자, 옥수수 또는 타피오카 중 다른 1종으로부터 유래되는, 물품.
  10. 제7항에 있어서, 상기 전분계 중합체성 물질은 상기 물품의 약 20 중량% 내지 약 30 중량%의 양으로 존재하고, 그리고 상기 폴리올레핀계 중합체성 물질은 상기 물품의 약 65 중량% 내지 약 75 중량%의 양으로 존재하는, 물품.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1 전분은 상기 전분계 중합체성 물질의 약 10 중량% 내지 약 25 중량%를 차지하고, 그리고 상기 제2 전분은 상기 전분계 중합체성 물질의 약 55% 내지 85%를 차지하는, 물품.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 전분계 중합체성 물질은 제3 전분을 포함하고;
    상기 제3 전분은 상기 전분계 중합체성 물질의 약 10 중량% 내지 약 25 중량%를 차지하며; 그리고
    상기 물품의 다트 낙하 충격 시험 값이 상기 폴리올레핀계 중합체성 물질 및 상기 제3 전분으로 구성된 단일 전분을 포함하는 제3 전분계 중합체성 물질을 포함하는 제3 물품의 제3 다트 낙하 충격 시험 값보다 큰, 물품.
  13. 방법으로서,
    1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질을 제공하는 단계;
    1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질을 제공하는 단계;
    상기 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질과 상기 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질을 혼합하여 물질의 혼합물을 제조하는 단계;
    상기 물질의 혼합물을 약 120℃ 내지 약 180℃ 범위에 포함된 온도에서 가열하는 단계; 및
    상기 물질의 혼합물을 사용하여 필름을 제조하는 단계로서, 상기 필름이 약 250g 내지 약 350g의 다트 낙하 충격 시험 값을 갖는 단계를 포함하는, 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 물질의 혼합물을 사용하여 필름을 제조하는 단계는,
    상기 물질의 혼합물을 압출시켜 압출된 물체를 제조하는 단계; 및
    기체를 상기 압출된 물체 내에 주입하는 단계를 포함하는, 방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 물질의 혼합물은 1종 이상의 상용화제를 더 포함하고; 그리고 상기 물질의 혼합물은,
    약 10 중량% 내지 약 40 중량%의 상기 1종 이상의 탄수화물계 중합체성 물질,
    약 60 중량% 내지 약 89 중량%의 상기 1종 이상의 석유화학계 중합체성 물질, 및
    약 1 중량% 내지 약 9 중량%의 상기 1종 이상의 상용화제를 포함하는, 방법.
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