KR20190031269A - 일치환된 숙신산 무수물의 용도 - Google Patents

일치환된 숙신산 무수물의 용도 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가공 동안의 중합체 분해를 저하시키고/거나 이러한 압출된 중합체의 용융 유량을 감소시키기 위한 중합체 성분으로서의 폴리락트산 및 충전제로서의 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질을 포함하는 중합체 조성물의 배합 전 또는 동안의 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 용도 뿐만 아니라 가공 동안의 중합체 분해를 저하시키고 중합체 성분으로서의 폴리락트산 및 충전제로서의 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질을 포함하는 중합체 조성물의 용융 유량을 감소시키기 위한 방법, a) 중합체 성분으로서 적어도 1종의 폴리락트산을 제공하는 단계, b) 충전제로서 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질을 제공하는 단계, c) 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물을 제공하는 단계 및 d) a), b) 및 c)의 성분을 임의의 순서로 접촉시키는 단계 및 e) 단계 d)의 접촉된 성분을 압출하는 단계를 포함하는 공정에 의해 수득가능한 중합체 조성물의 용도 뿐만 아니라 상기 언급된 공정에 의해 수득가능한 중합체 조성물을 포함하는 물품에 관한 것이다.

Description

일치환된 숙신산 무수물의 용도
본 발명은 중합체 조성물의 압출과 관련한 일치환된 숙신산 무수물의 용도 뿐만 아니라 가공 동안의 중합체 분해를 저하시키는 방법에 관한 것이다.
오늘날 많은 제품은 플라스틱으로 만들어지는데, 이는 이러한 물질이 가볍고, 강하고, 쉽게 가공되고 파괴되지 않기 때문이다. 종종 이들 제품은 단지 한번 사용되는 일회용 물품 또는 제품이다. 대부분의 이들 플라스틱 물품은 다양한 합성 수지로부터 제조되고, 따라서, 어떠한 생분해성도 없다. 예를 들어, 폴리비닐 클로라이드로 만들어진 플라스틱 백은 미생물의 작용에 의한 생분해성이 아니며 폐기물 소각 플랜트에서 연소될 필요가 있다. 게다가, 이러한 플라스틱 백은 종종 무분별하게 자연에 버려지고, 어떠한 화학적 분해도 겪지 않으면서 반영구적으로 토양에 남아있을 수 있고, 종종 동물, 인간 건강 및 안전성, 및 환경에 심각한 위험을 나타낸다.
수년 동안 플라스틱 물질을 다른 다양한 물질, 및 특히 생분해성 중합체로 대체함으로써 이러한 상황을 개선시키려 했다. 생분해성 중합체는 그의 의도된 목적 후에 붕괴되어 천연 부산물 예컨대 가스, 물, 바이오매스, 및 무기 염을 생성하는 특정한 유형의 중합체이다. 이들 중합체는 천연적으로 및 합성적으로 둘 다로 제조된 것으로 발견되고, 주로 에스테르, 아미드, 및 에테르 관능기로 이루어진다. 그의 특성 및 붕괴 메카니즘은 그의 정확한 구조에 의해 결정된다. 이러한 생성물 및 물질은 수년 동안의 선행 기술에서 알려져 있다. 예를 들어, WO 95/20615에는 생분해성 폴리히드록시알카노에이트 공중합체 뿐만 아니라 이들 공중합체를 포함하는 플라스틱 물품이 개시되어 있다. 상기 언급된 공중합체는 퇴비화가능하고, 따라서, 퇴비화 시설에서 가공될 수 있다. 추가의 생분해성 플라스틱은, 예를 들어, WO 2013/169174 또는 US 2014/0134380으로부터 선행 기술에서 알려져 있다.
또 다른 알려진 생분해성 중합체는 폴리락트산 또는 폴리락티드 (PLA)이다. PLA는 재생가능한 자원, 예컨대 옥수수 전분, 타피오카 뿌리, 칩 또는 전분, 또는 사탕수수로부터 유래된 생분해성 열가소성 지방족 폴리에스테르이다. 락트산의 키랄 성질로 인해, 폴리락티드의 여러 별개의 형태가 존재하며, 예를 들어, 폴리-L-락티드 (PLLA)는 L,L-락티드 (또한 L-락티드로도 알려짐)의 중합으로부터 생성되는 생성물이다. 2010년에, PLA는 세계의 임의의 바이오플라스틱의 두번째로 가장 높은 소비 규모를 가졌다. 그러나, 이러한 생분해성 중합체의 제조는 종종 매우 어렵고 고비용이다.
안전한 중합체 및 원료를 위해 뿐만 아니라 중합체의 특성을 변화시키기 위해 중합체 물질에 미립자 충전제를 혼입하는 것이 선행 기술에 알려져 있다. 이러한 충전제를 혼입함으로써 중합체가 덜 사용되고, 따라서, 중합체 조성물에 충전제를 혼입하는 것은 중합체 물질의 감소로 이어질 수 있다. 이에 의해, 중합체 제품의 최종 가격은 저하될 수 있다. 게다가, 충전제는 종종 중합체 물질의 특성을 변화시키고/거나 개선시키는데 사용된다. 예를 들어, 충전제는 중합체의 색을 변화시키기 위해 첨가된다. 대안적으로, 충전제는 중합체의 화학적 및 기계적 특성을 변화시키려는 목표로, 예를 들어, 연화 온도, 영률, 충격 강도 또는 인장 강도를 변화시키기 위해 첨가된다.
상기 기재된 바와 같이, 충전제는 더 비싼 결합제 물질의 소비를 감소시키거나 또는 혼합된 물질의 더 나은 일부 특성을 위해, 플라스틱과 같은 물질에 첨가되는 이산성 입자이다. 가장 중요한 충전제 중에서, 칼슘 카르보네이트는 가장 큰 시장 규모를 보유하고, 주로 플라스틱 부문에서 사용된다.
폴리락트산과 같은 생분해성 중합체 및 칼슘 카르보네이트와 같은 충전제를 포함하는 물질은 다수의 문헌에 기재되어 있다. 예를 들어, WO 2013/190274 A2는 생체중합체 및 미립자 광물 충전제를 포함하는 조성물에 대해 언급한다. 생체중합체는 폴리락트산일 수 있고, 미립자 광물 충전제는 이러한 생체중합체의 생분해성을 촉진하는 소성된 점토를 포함한다.
WO 2012/094758 A1은 쇄 이동성 첨가제 및 광물 충전제를 포함하는 폴리락트산 수지 조성물에 대해 언급한다. 광물 충전제의 예는 활석, 실리카, 실리케이트, 칼슘 카르보네이트, 칼슘 술페이트, 운모, 월라스토나이트, 카올린 및 그의 조합을 포함한다.
WO 2012/018327은 폴리(락트산)을 포함하는 고내열성 중합체 조성물 및 고내열성 중합체 조성물의 제조 방법에 대해 언급한다. 중합체 조성물은 폴리(락트산), 지방족 폴리에스테르, 및 유기적으로 코팅된 칼슘 카르보네이트를 포함한다.
WO 2015/185533은, 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 적어도 20.0 중량%의 적어도 1종의 생분해성 중합체 수지, 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 0.1 내지 20.0 중량%의 폴리에틸렌 및/또는 폴리프로필렌으로부터 선택된 적어도 1종의 폴리올레핀, 및 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 5.9 내지 60.0 중량%의, 적어도 1종의 폴리올레핀 및 적어도 1종의 생분해성 중합체 수지에 분산된 무기 충전제 물질을 포함하는 중합체 조성물에 관한 것이다. 충전제 물질은 알칼리성 무기 충전제 물질일 수 있다.
WO 2010/001268 A2는 생분해성 패키징 필름에 대해 언급하며, 여기서 필름은 하기를 포함하는 블렌드를 포함하며: 블렌드의 약 10 중량% 내지 약 60 중량%의 양의 적어도 1종의 열가소성 전분, 블렌드의 약 1 중량% 내지 약 30 중량%의 양의 적어도 1종의 폴리락트산, 블렌드의 약 20 중량% 내지 약 70 중량%의 양의 적어도 1종의 지방족-방향족 코폴리에스테르, 및 블렌드의 약 1 중량% 내지 약 25 중량%의 양의 적어도 1종의 충전제, 여기서 폴리락트산 및 충전제의 총 중량 백분율에 대한 지방족-방향족 코폴리에스테르 및 열가소성 전분의 총 중량 백분율의 비는 약 1 내지 약 10이다.
EP 2 554 358 A1은 폴리락트산 및 무기 충전제를 포함하는 생분해성인 수분-투과성 및 방수 필름에 대해 언급한다. 무기 충전제는 칼슘 카르보네이트, 바륨 카르보네이트, 칼슘 술페이트, 바륨 술페이트, 마그네슘 히드록시드, 알루미늄 히드록시드, 칼슘 히드록시드, 마그네슘 옥시드, 티타늄 옥시드, 아연 옥시드, 규소 옥시드 및 활석으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
US 2012/0288650 A1은 하기를 포함하는 생분해성 폴리에스테르 필름에 대해 언급한다: i) 성분 i 내지 ii의 총 중량을 기준으로 하여, 75 내지 100 중량%의 지방족 및/또는 방향족 디카르복실산 및 지방족 디히드록시 화합물을 기재로 하는 생분해성 폴리에스테르; ii) 성분 i 내지 ii의 총 중량을 기준으로 하여, 0 내지 25 중량%의 폴리락트산; iii) 성분 i 내지 v의 총 중량을 기준으로 하여, 10 내지 25 중량%의 칼슘 카르보네이트; iv) 성분 i 내지 v의 총 중량을 기준으로 하여, 3 내지 15 중량%의 활석; v) 성분 i 내지 v의 총 중량을 기준으로 하여, 0 내지 1 중량%의, 에폭시드 기를 함유하고 스티렌, 아크릴산 에스테르, 및/또는 메타크릴산 에스테르를 기재로 하는 공중합체; 및 vi) 성분 i 내지 v의 총 중량을 기준으로 하여, 0 내지 2 중량%의 2-(4,6-비스비페닐-4-일-1,3,5-트리아진-2-일)-5-(2-에틸-(n)-헥실옥시)페놀.
칼슘 카르보네이트가 폴리락트산을 포함하는 중합체 조성물 내에 혼입될 때 관찰되는 일반적인 단점은 이들 중합체 조성물의 기계적 또는 레올로지 특성이 열화된다는 것이다. 폴리락트산과 같은 생분해성 중합체 내에 칼슘 카르보네이트의 혼입은 특히 더 높은 용융 유량으로 이어진다. 이것은, 중합체가 가열 시 보다 유동적이게 되며, 이는 중합체의 분자량 또는 중합체의 가수분해의 저하에 대한 지표인 것을 의미한다. 중합체가 너무 액체/유체로 된 경우에 이는 정규 가공에서 뿐만 아니라 리사이클링 공정 동안, 중합체의 가공에 대한 문제 또는 단점을 나타낸다.
이에 따라, 상기 기술적 문제를 해결하고 특히 고온에서의 중합체 성분으로서의 폴리락트산 및 충전제로서의 칼슘 카르보네이트-포함 물질을 포함하는 중합체 조성물의 열적 안정성 및 가공성을 개선시키는 것을 가능하게 하는 기술적 해결책에 대한 관련 기술분야에서의 필요가 여전히 있다. 게다가, 개선된 기계적 특성 및 특히 감소된 용융 유량을 갖는 중합체 성분으로서의 폴리락트산 및 충전제로서의 칼슘 카르보네이트-포함 물질을 포함하는 중합체 조성물에 대한 필요가 여전히 있다.
따라서, 상기 언급된 문제를 해결하고 특히 가공 동안의 중합체 성분으로서의 폴리락트산 및 충전제로서의 칼슘 카르보네이트-포함 물질을 포함하는 중합체 조성물의 안정성, 특히 열적 안정성을 개선시키는 기술적 해결책을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다. 추가의 목적은 특히 고온에서의 가공 동안의 중합체 성분으로서의 폴리락트산 및 충전제로서의 칼슘 카르보네이트-포함 물질을 포함하는 중합체 조성물의 가공성을 촉진시키는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 중합체 성분으로서의 폴리락트산 및 충전제로서의 칼슘 카르보네이트-포함 물질을 포함하는 중합체 조성물의 기계적 특성, 특히 용융 유량을 개선시키는 것이다.
상기 및 다른 목적은 청구항 제1항에서 본원에 정의된 바와 같은 대상에 의해 해결된다.
본 발명의 유리한 실시양태는 상응하는 종속 청구항에서 정의된다.
본 발명의 한 측면에 따르면 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 중합체 성분으로서의 폴리락트산 및 충전제로서의 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질을 포함하는 중합체 조성물의 배합 전 또는 동안에 사용되어, 가공 동안의 중합체 분해를 저하시키고/거나 이러한 배합된 중합체 조성물의 용융 유량을, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 사용 없이 (즉 그의 부재 하에) 동일한 방식으로 처리된 동일한 중합체 조성물과 비교하여, DIN EN ISO 1133-1:2011 (절차 A, 2.16 kg, 210℃, 과립)에 따라 측정 시, 적어도 10%만큼 감소시킨다.
본 발명자들은 놀랍게도 본 발명에 따르면, 중합체 성분으로서의 폴리락트산 및 충전제로서의 칼슘 카르보네이트-포함 물질을 포함하는 중합체 조성물의 안정성 특히 열적 안정성이 중합체 조성물의 배합 전 또는 동안에 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물을 사용할 때 현저하게 개선될 수 있다는 것을 밝혀내었다. 게다가, 본 발명자들은 놀랍게도 중합체 조성물의 가공성이 중합체 조성물의 배합 전 또는 동안에 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물을 사용할 때 촉진될 수 있다는 것을 밝혀내었다. 게다가, 본 발명에 따르면, 중합체 성분으로서의 폴리락트산 및 충전제로서의 칼슘 카르보네이트-포함 물질을 포함하는 중합체 조성물의 기계적 특성 및 특히 용융 유량이 개선될 수 있다. 특히, 이는 중합체 조성물의 배합 전 또는 동안에 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물을 사용함으로써 달성된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면 가공 동안의 중합체 분해를 저하시키고/거나 중합체 성분으로서의 폴리락트산 및 충전제로서의 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질을 포함하는 중합체 조성물의 용융 유량을, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 사용 없이 동일한 방식으로 처리된 동일한 중합체 조성물과 비교하여, DIN EN ISO 1133-1:2011 (절차 A, 2.16 kg, 210℃, 과립)에 따라 측정 시, 적어도 10%만큼 감소시키기 위한 방법이 제공되며, 방법은 하기 단계를 포함한다:
a) 중합체 성분으로서 적어도 1종의 폴리락트산을 제공하는 단계 및
b) 충전제로서 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질을 제공하는 단계 및
c) 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물을 제공하는 단계
d) a), b) 및 c)의 성분을 임의의 순서로 접촉시키는 단계 및
e) 단계 d)의 접촉된 성분을 배합하는 단계.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면 위생 제품, 의료 및 헬스케어 제품, 필터 제품, 지오텍스타일 제품, 농업 및 원예 제품, 의류, 신발류 및 가방류 제품, 가정용 및 산업용 제품, 패키징 제품, 건설 제품 등에서의, 하기 단계를 포함하는 공정에 의해 수득가능한 중합체 조성물의 용도가 제공된다:
a) 중합체 성분으로서 적어도 1종의 폴리락트산을 제공하는 단계 및
b) 충전제로서 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질을 제공하는 단계 및
c) 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물을 제공하는 단계
d) a), b) 및 c)의 성분을 임의의 순서로 접촉시키는 단계 및
e) 단계 d)의 접촉된 성분을 배합하는 단계.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면 하기 단계를 포함하는 공정에 의해 수득가능한 중합체 조성물을 포함하는 물품이 제공되며:
a) 중합체 성분으로서 적어도 1종의 폴리락트산을 제공하는 단계 및
b) 충전제로서 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질을 제공하는 단계 및
c) 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물을 제공하는 단계
d) a), b) 및 c)의 성분을 임의의 순서로 접촉시키는 단계 및
e) 단계 d)의 접촉된 성분을 배합하는 단계,
여기서 물품은 위생 제품, 의료 및 헬스케어 제품, 필터 제품, 지오텍스타일 제품, 농업 및 원예 제품, 의류, 신발류 및 가방류 제품, 가정용 및 산업용 제품, 패키징 제품, 건설 제품 등을 포함하는 군으로부터 선택된다.
본 발명의 유리한 실시양태는 상응하는 종속 청구항에서 정의된다.
본 발명의 한 실시양태에 따르면 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 치환기 내에 C2 내지 C30 및 분지형 기의 경우에 C3 - C30, 바람직하게는 C3 내지 C25, 가장 바람직하게는 C4 내지 C20의 탄소 원자의 총량을 갖는 선형, 분지형, 지방족 및 시클릭 기로부터 선택된 기로 일치환된 숙신산 무수물로 이루어진다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 적어도 1종의 알킬 일치환된 숙신산 무수물, 바람직하게는 에틸숙신산 무수물, 프로필숙신산 무수물, 부틸숙신산 무수물, 트리이소부틸 숙신산 무수물, 펜틸숙신산 무수물, 헥실숙신산 무수물, 헵틸숙신산 무수물, 옥틸숙신산 무수물, 노닐숙신산 무수물, 데실 숙신산 무수물, 도데실 숙신산 무수물, 헥사데카닐 숙신산 무수물, 옥타데카닐 숙신산 무수물, 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 알킬 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 적어도 1종의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물, 바람직하게는 에테닐숙신산 무수물, 프로페닐숙신산 무수물, 부테닐숙신산 무수물, 트리이소부테닐 숙신산 무수물, 펜테닐숙신산 무수물, 헥세닐숙신산 무수물, 헵테닐숙신산 무수물, 옥테닐숙신산 무수물, 노네닐숙신산 무수물, 데세닐 숙신산 무수물, 도데세닐 숙신산 무수물, 헥사데세닐 숙신산 무수물, 옥타데세닐 숙신산 무수물, 및 그의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물이다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 그의 염화 반응 생성물이 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질의 표면 상에 존재한다는 점에서 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 중합체 조성물의 배합 전에 사용된다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물이, 혼합 하에, 중합체 성분으로서의 폴리락트산 및 충전제로서의 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질을 포함하는 중합체 조성물과 접촉된다는 점에서 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 중합체 조성물의 배합 동안에 사용된다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 그의 염화 반응 생성물은, 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질의 총 건조 중량을 기준으로 하여, 적어도 0.1 중량%의 양, 바람직하게는 0.1 내지 4.0 중량%의 양, 보다 바람직하게는 0.1 내지 3.0 중량%의 양, 보다 더 바람직하게는 0.2 내지 2.0 중량%의 양, 보다 더 바람직하게는 0.3 내지 1.5 중량%의 양, 가장 바람직하게는 0.4 내지 1.2 중량%의 양으로 중합체 조성물에 존재한다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면, 중합체 성분은 단지 폴리락트산으로만 이루어진다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 그의 염화 반응 생성물은, 중합체 성분의 총 중량을 기준으로 하여, 적어도 0.005 중량%의 양, 바람직하게는 0.01 내지 5.0 중량%의 양, 보다 바람직하게는 0.02 내지 1.0 중량%의 양, 보다 더 바람직하게는 0.03 내지 0.8 중량%의 양, 보다 더 바람직하게는 0.05 내지 0.5 중량%의 양, 가장 바람직하게는 0.07 내지 0.3 중량%의 양으로 중합체 조성물에 존재한다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면, 칼슘 카르보네이트-포함 물질은 분쇄 칼슘 카르보네이트, 바람직하게는 대리석, 석회석, 돌로마이트 및/또는 백악, 침전 칼슘 카르보네이트, 바람직하게는 바테라이트, 칼사이트 및/또는 아라고나이트, 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되며, 보다 바람직하게는 칼슘 카르보네이트-포함 물질은 분쇄 칼슘 카르보네이트이다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면, 칼슘 카르보네이트-포함 물질은 i) 0.1 μm 내지 10 μm 범위 내, 바람직하게는 0.25 μm 내지 7 μm 범위 내, 보다 바람직하게는 0.5 μm 내지 5 μm 범위 내, 가장 바람직하게는 0.7 μm 내지 4 μm 범위 내의 중량 중앙 입자 크기 d 50 값 및/또는 ii) ≤ 15 μm, 바람직하게는 ≤ 12.5 μm, 보다 바람직하게는 ≤ 10 μm, 가장 바람직하게는 ≤ 7.5 μm의 탑 컷 (d 98) 및/또는 iii) 질소 및 ISO 9277:2010에 따른 BET 방법을 사용하여 측정된 바와 같은 0.5 내지 150 m2/g, 바람직하게는 1 내지 60 m2/g, 보다 바람직하게는 1.5 내지 15 m2/g의 비표면적 (BET) 및/또는 iv) 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질의 총 건조 중량을 기준으로 하여, 0.01 중량% 내지 1 중량%, 바람직하게는 0.02 중량% 내지 0.5 중량%, 보다 바람직하게는 0.03 중량% 내지 0.3 중량%, 가장 바람직하게는 0.04 중량% 내지 0.15 중량%의 잔류 총 수분 함량을 갖는다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면, 칼슘 카르보네이트-포함 물질은, 중합체 성분의 총 중량을 기준으로 하여, 0.1 내지 85 중량%의 양, 바람직하게는 3 내지 50 중량%의 양, 보다 바람직하게는 5 내지 40 중량%의 양, 가장 바람직하게는 10 내지 30 중량%의 양으로 중합체 조성물에 존재한다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면, 중합체 조성물은 추가의 첨가제 예컨대 착색 안료, 염료, 왁스, 윤활제, 산화- 및/또는 UV-안정화제, 항산화제 및 다른 충전제, 예컨대 활석을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면, 중합체 조성물의 파단 인장 변형률은, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 사용 없는 동일한 중합체 조성물과 비교하여, 적어도 40%, 바람직하게는 적어도 100%, 보다 바람직하게는 적어도 200%, 가장 바람직하게는 적어도 300%만큼 증가된다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면, 중합체 조성물의 용융 유량은, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 사용 없는 동일한 중합체 조성물과 비교하여, DIN EN ISO 1133-1:2011 (절차 A, 2.16 kg, 210℃, 과립)에 따라 측정 시, 적어도 15%, 바람직하게는 적어도 20%, 가장 바람직하게는 적어도 25%만큼 감소된다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면, 접촉 단계 d)에서, 첫번째로, 단계 b)의 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질은, 혼합 하에, 하나 이상의 단계에서, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 그의 염화 반응 생성물(들)을 포함하는 처리 층이 단계 b)의 상기 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질의 표면 상에 형성되도록 단계 c)의 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물과 접촉되고, 두번째로, 이러한 표면-처리된 칼슘 카르보네이트-포함 물질은, 혼합 하에, 하나 이상의 단계에서, 폴리락트산과 접촉된다.
본 발명의 목적상 하기 용어는 하기 의미를 갖는 것으로 이해되어야 한다:
또한 디히드로-2,5-푸란디온, 숙신산 무수 또는 숙시닐 옥시드로도 명명되는 용어 "숙신산 무수물"은 분자식 C4H4O3을 갖고, 숙신산의 산 무수물이고, CAS 번호 108-30-5 하에 알려져 있다.
본 발명의 의미에서 용어 "일치환된 숙신산 무수물"은 수소 원자가 또 다른 치환기에 의해 치환된 숙신산 무수물을 지칭한다.
본 발명의 의미에서 용어 "적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 염화 반응 생성물"은 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질을 1종 이상의 일치환된 숙신산 무수물(들)과 접촉시킴으로써 수득된 생성물을 지칭한다. 상기 염화 반응 생성물은 적용된 일치환된 숙신산 무수물로부터 형성된 일치환된 숙신산 및 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질의 표면에 위치된 반응성 분자 사이에 형성된다.
본 발명에 따른 용어 "배합"은 상이한 원료의 균질한 블렌드를 달성하기 위해 적어도 1종의 중합체 성분을 적어도 1종의 첨가제, 예를 들어 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질과 용융된 또는 연화된 상태로 혼합 및/또는 블렌딩하는 것에 의한 중합체 또는 플라스틱 배합물의 제조를 지칭한다. 분산 및 분배 혼합은, 중합체 성분이 용융된 또는 연화된 상태에 있지만 분해 온도 미만인 온도에서 수행된다. 배합 방법은 통상의 기술자에게 알려져 있고, 예를 들어, 배합은 압출에 의해, 예를 들어 트윈 스크류 압출기 또는 공-혼련기로 행해질 수 있다.
본원에 사용된 바와 같은 용어 "중합체"는 일반적으로 단독중합체 및 공중합체, 예컨대, 예를 들어, 블록, 그라프트, 랜덤 및 교대 공중합체, 뿐만 아니라 그의 블렌드 및 변형을 포함한다. 중합체는 무정형 중합체, 결정질 중합체, 또는 반결정질 중합체, 즉, 결정질 및 무정형 분획을 포함하는 중합체일 수 있다. 결정화도는 퍼센트로 명시되고, 시차 주사 열량측정 (DSC)에 의해 결정될 수 있다. 무정형 중합체는 그의 유리 전이 온도를 특징으로 할 수 있고 결정질 중합체는 그의 융점을 특징으로 할 수 있다. 반결정질 중합체는 그의 유리 전이 온도 및/또는 그의 융점을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 의미에서 용어 "유리 전이 온도"는, 경질 및 비교적 취성 상태로부터 용융된 또는 고무-유사 상태로의 무정형 물질에서의 (또는 반결정질 물질 내에서의 무정형 영역에서의) 가역성 전이인 유리 전이가 발생하는 온도를 지칭한다. 유리 전이 온도는 항상, 존재하는 경우에, 물질의 결정질 상태의 융점보다 더 낮다. 본 발명의 의미에서 용어 "융점"은 고체가 대기압에서 고체로부터 액체로 상태가 변화하는 온도를 지칭한다. 융점에서 고체 및 액체 상은 평형으로 존재한다. 유리-전이 온도 및 융점은 10℃/분의 가열 속도로 ISO 11357에 의해 결정된다.
용어 "생분해성" 중합체는 박테리아 또는 다른 살아있는 유기체, 예를 들어 진균의 도움으로 붕괴되고 처리될 수 있는 중합체를 지칭한다.
본 발명에 따른 용어 "중합체 조성물"은 중합체 성분으로서의 적어도 1종의 폴리락트산 및 충전제로서의 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질을 포함하는 조성물을 지칭한다.
본 발명에 따른 용어 "폴리락트산"은 반복 단위로서 화학식 I을 포함하는 중합체를 지칭한다:
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화학식 (I)
락트산은 키랄이고, 따라서, 2종의 광학 이성질체를 지칭한다. 하나는 L-(+)-락트산 또는 (S)-락트산으로 알려져 있고 다른 하나, 그의 거울상은 D-(-)-락트산 또는 (R)-락트산이다. 동등량의 2종의 혼합물은 DL-락트산, 또는 라세미 락트산으로 명명된다. 이러한 키랄성으로 인해 상이한 유형의 폴리락트산, 예를 들어, PLLA (폴리-L-락트산), PDLA (폴리-D-락트산), 및 PDLLA (폴리-DL-락트산)가 알려져 있다.
본 발명의 목적상, 용어 "칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질" 또는 "칼슘 카르보네이트-포함 물질"은, 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질의 총 건조 중량을 기준으로 하여, 적어도 60 중량%, 바람직하게는 적어도 80 중량% 칼슘 카르보네이트를 포함하는 물질을 지칭한다.
본 발명의 의미에서 "분쇄 칼슘 카르보네이트" (GCC)는 천연 공급원, 예컨대 석회석, 대리석, 또는 백악으로부터 수득되고, 예를 들어, 사이클론 또는 분류기에 의한 분쇄, 스크리닝 및/또는 분획화와 같은 습윤 및/또는 건조 처리를 통해 가공된 칼슘 카르보네이트이다.
본 발명의 의미에서 "침전 칼슘 카르보네이트" (PCC)는, 일반적으로 수성 환경에서의 카본 디옥시드 및 칼슘 히드록시드 (수화된 석회)의 반응 후 침전에 의해 또는 물에서의 칼슘 및 카르보네이트 공급원으로부터의 침전에 의해 수득된, 합성된 물질이다. 추가적으로, 침전 칼슘 카르보네이트는 또한, 예를 들어 수성 환경에서 칼슘 및 카르보네이트 염, 칼슘 클로라이드 및 나트륨 카르보네이트를 도입한 생성물일 수 있다. PCC는 바테라이트, 칼사이트 또는 아라고나이트 결정질 형태를 가질 수 있다. PCC는, 예를 들어, EP 2 447 213 A1, EP 2 524 898 A1, EP 2 371 766 A1, EP 2 840 065 A1, 또는 WO 2013/142473 A1에 기재되어 있다.
용어 "건조" 또는 "건조된" 물질은, 칼슘 카르보네이트-포함 물질 중량의 총 중량을 기준으로 하여, 0.001 내지 0.5 중량%의 물을 갖는 물질인 것으로 이해된다. % 물 ("수분 함량"과 등가임)은 중량측정식으로 결정된다. 본 발명의 의미에서 "건조시키는"은, 칼슘 카르보네이트-포함 물질의 수분 함량이, 칼슘 카르보네이트-포함 물질 중량의 총 중량을 기준으로 하여, 0.001 내지 0.5 중량% 범위 내에 있을 때까지 가열이 수행되는 것을 의미한다.
미립자 물질, 예를 들어 본원에서의 칼슘 카르보네이트-포함 물질의 "입자 크기"는 그의 입자 크기의 분포 d x 에 의해 기재된다. 여기서, 값 d x 는 입자의 x 중량%가 d x 미만의 직경을 갖는 것과 관련한 직경을 나타낸다. 이는, 예를 들어, d 20 값이 모든 입자의 20 중량%가 해당 입자 크기보다 더 작은 입자 크기라는 것을 의미한다. d 50 값은 이에 따라 중량 중앙 입자 크기이며, 즉, 모든 그레인의 50 중량%는 더 크고 나머지 50 중량%는 이러한 입자 크기보다 더 작다. 본 발명의 목적상 입자 크기는 달리 나타내지 않는 한 중량 중앙 입자 크기 d 50으로 명시된다. d 98 값은 모든 입자의 98 중량%가 해당 입자 크기보다 더 작은 입자 크기이다. d 98 값은 또한 "탑 컷"으로 지정된다. 입자 크기는 마이크로메리틱스 인스트루먼트 코포레이션(Micromeritics Instrument Corporation)의 세디그래프(Sedigraph)™5100 또는 5120 기기를 사용함으로써 결정되었다. 방법 및 기기는 통상의 기술자에게 알려져 있고, 충전제 및 안료의 입자 크기를 결정하기 위해 통상적으로 사용된다. 측정은 0.1 중량% Na4P2O7의 수용액에서 수행된다. 샘플을 고속 교반기를 사용하여 분산시키고 초음파처리하였다.
본 발명의 의미에서 칼슘 카르보네이트-포함 물질의 "비표면적 (SSA)"은 그의 질량에 의해 나눠진 칼슘 카르보네이트-포함 물질의 표면적으로서 정의된다. 본원에 사용된 바와 같은 비표면적은 BET 등온선을 사용하여 질소 기체 흡착에 의해 측정되고 (ISO 9277:2010), m2/g로 명시된다.
본 발명의 목적상, 용어 "점도" 또는 "브룩필드 점도"는 브룩필드 점도를 지칭한다. 브룩필드 점도는 이러한 목적상 브룩필드 RV-스핀들 세트의 적절한 스핀들을 사용하여 100 rpm에서 24℃ ± 3℃에서 브룩필드 DV-III 울트라 점도계에 의해 측정되고, mPa·s로 명시된다. 일단 스핀들이 샘플 내에 삽입되면, 측정은 100 rpm의 일정한 회전 속도로 시작된다. 보고된 브룩필드 점도 값은 측정의 출발로부터 60초 후에 디스플레이된 값이다. 통상의 기술자의 기술적 지식을 기반으로 하여, 통상의 기술자는 측정될 점도 범위에 적합한 브룩필드 RV-스핀들 세트로부터 스핀들을 선택할 것이다. 예를 들어, 점도 범위 200 내지 800 mPa·s의 경우에 스핀들 번호 3이 사용될 수 있고, 점도 범위 400 내지 1600 mPa·s의 경우에 스핀들 번호 4가 사용될 수 있고, 점도 범위 800 내지 3200 mPa·s의 경우에 스핀들 번호 5가 사용될 수 있고, 점도 범위 1000 내지 2000000 mPa·s의 경우에 스핀들 번호 6이 사용될 수 있고, 점도 범위 4000 내지 8000000 mPa·s의 경우에 스핀들 번호 7이 사용될 수 있다.
본 출원의 목적상, "수불용성" 물질은, 물질 100 g이 탈이온수 100 g과 혼합되고 20℃에서 0.2 μm 세공 크기를 갖는 필터 상에서 여과되어 액체 여과물이 회수될 때, 주위 압력에서 상기 액체 여과물 100 g의 95 내지 100℃에서의 증발 후 회수된 고체 물질 0.1 g 이하를 제공하는 물질로서 정의된다. "수용성" 물질은, 물질 100 g이 탈이온수 100 g과 혼합되고 20℃에서 0.2 μm 세공 크기를 갖는 필터 상에서 여과되어 액체 여과물이 회수될 때, 주위 압력에서 상기 액체 여과물 100 g의 95 내지 100℃에서의 증발 후 회수된 고체 물질 0.1 g 초과를 제공하는 물질로서 정의된다.
본 발명의 의미에서 "현탁액" 또는 "슬러리"는 불용성 고형물 및 용매 또는 액체, 바람직하게는 물, 및 임의로 추가의 첨가제를 포함하고, 통상적으로 다량의 고형물을 함유하고, 이에 따라 보다 점성이고, 형성되는 액체보다 더 높은 밀도를 가질 수 있다.
본 발명의 목적상, 액체 조성물의 "고형물 함량"은 모든 용매 또는 물이 증발된 후에 남아있는 물질의 양의 척도이다.
본 발명에 따른 "용융 유량" 또는 "MFR", "용융 질량 유량", "용융 유동 지수" 또는 "용융 지수"는 용융된 플라스틱의 유동 용이성의 척도이고, g/10분으로 표현된다. 전형적인 용융 유동 기기는 소형이고 사용하기 용이하고 통상의 기술자에게 알려져 있다. 본 발명에 따르면 용융 유량은 DIN EN ISO 1133-1:2011에 따라 절차 A를 사용함으로써 측정된다. 과립의 형상의 중합체 조성물은 최대 210℃에서 가열함으로써 유체로 만들어지고 2.095 mm의 내부 직경 및 8 mm의 길이를 갖는 모세관 다이를 통해 실린더를 유동시키도록 강제된다. 압출 피스톤은 2.16 kg에서 자체 중량으로 로딩된다. MFR은 표준 조건 하에 수득된다.
본 발명에 따른 "파단 인장 변형률" 또는 "극한 인장 강도"는 이러한 방식으로 물질을 파괴하는데 요구되는 단위 면적당 힘의 척도 (MPa 또는 psi)이다. 파단 인장 변형률을 측정하기 위한 전형적인 기기는 통상의 기술자에게 알려져 있다. 파단 인장 변형률은 DIN EN ISO 527:2012에 따라 측정될 수 있을 뿐만 아니라 다른 시험 방법이 이용가능하다. 본 발명에 따르면 파단 인장 변형률은 DIN EN ISO 527-2/1BA/50:2012에 따라 측정되며, 이는 샘플이 시험 시 50 mm/분의 속도로 인장된다는 것을 의미한다. 본 발명의 시험 시편은 샘플의 두께가 1.9 ± 2mm 사이이고 측정 길이가 25 x 5 mm인 것을 제외한 기하구조 1BA를 갖는다. 파단 인장 변형률은 표준 조건 하에 수득된다.
본 발명에 따른 용어 "표준 조건"은 298.15 K의 온도 (25℃) 및 정확하게는 100000 Pa의 절대 압력 (1 bar, 14.5 psi, 0.98692 atm)을 지칭하는 표준 주위 온도 및 압력 (SATP)을 지칭한다.
용어 "포함하는"이 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 경우에, 이는 주요한 또는 부차적인 기능적 중요성을 갖는 다른 비-명시된 요소를 배제하지는 않는다. 본 발명의 목적상, 용어 "로 이루어진"은 용어 "를 포함하는"의 바람직한 실시양태인 것으로 간주된다. 이하에서 군이 적어도 특정 수의 실시양태를 포함하는 것으로 정의되는 경우에, 이는 또한 바람직하게는 단지 이들 실시양태로만 이루어진 군을 개시하는 것으로 이해되어야 한다.
용어 "수반하는" 또는 "갖는"이 사용될 때마다, 이들 용어는 상기 정의된 바와 같은 "포함하는"과 등가인 것으로 의도된다.
단수 명사가 사용되는 경우에, 이는 구체적으로 달리 언급되지 않는 한 해당 명사의 복수형을 포함한다.
"수득가능한" 또는 "정의가능한" 및 "수득된" 또는 "정의된"과 같은 용어는 상호교환적으로 사용된다. 이는 예를 들어, 문맥에서 달리 명확하게 지시하지 않는 한, 용어 "수득된"이 예를 들어 한 실시양태가 예를 들어 용어 "수득된" 이후의 단계의 순서에 의해 수득되어야 함을 나타내려는 것은 아니더라도 이러한 제한된 이해가 바람직한 실시양태로서 용어 "수득된" 또는 "정의된"에 의해 항상 포함된다는 것을 의미한다.
본 발명에 따르면 일치환된 숙신산 무수물이 중합체 조성물의 배합 전 또는 동안에 사용되어 중합체 성분으로서의 폴리락트산 및 충전제로서의 칼슘 카르보네이트-포함 물질을 포함하는 중합체 조성물의 안정성 특히 열적 안정성을 개선시키고/거나 이러한 중합체 조성물의 가공성을 촉진시키고/거나 이러한 중합체 조성물의 기계적 특성, 특히 용융 유량을 개선시킬 수 있는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 본 발명에 따르면, 중합체 성분으로서의 폴리락트산 및 충전제로서의 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질을 포함하는 중합체 조성물의 배합 전 또는 동안의 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 용도로서, 가공 동안의 중합체 분해를 저하시키고/거나 이러한 배합된 중합체 조성물의 용융 유량을, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 사용 없이 동일한 방식으로 처리된 동일한 중합체 조성물과 비교하여, DIN EN ISO 1133-1:2011 (절차 A, 2.16 kg, 210℃, 과립)에 따라 측정 시, 적어도 10%만큼 감소시키기 위한 용도가 제공된다.
본 발명의 하기 상세한 설명 및 바람직한 실시양태에서 청구항 제1항에 청구된 바와 같은 중합체 조성물의 배합 전 또는 동안의 일치환된 숙신산 무수물의 본 발명의 용도가 보다 상세하게 제시될 것이다.
본 발명에 따른 중합체 조성물은 중합체 성분으로서의 폴리락트산 및 충전제로서의 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질을 포함한다.
적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질
본 발명의 중합체 조성물은 충전제로서의 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질을 포함한다.
표현 "적어도 1종의" 칼슘 카르보네이트-포함 물질은 1종 이상, 예를 들어, 2 또는 3종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질이 중합체 조성물에 존재할 수 있다는 것을 의미한다. 바람직한 실시양태에 따르면 단지 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질만이 중합체 조성물에 존재한다.
본 발명의 바람직한 실시양태에 따르면 칼슘 카르보네이트-포함 물질은 분쇄 칼슘 카르보네이트 (GCC), 바람직하게는 대리석, 석회석, 돌로마이트 및/또는 백악, 침전 칼슘 카르보네이트, 바람직하게는 바테라이트, 칼사이트 및/또는 아라고나이트, 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되며, 보다 바람직하게는 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질은 분쇄 칼슘 카르보네이트이다.
천연 또는 분쇄 칼슘 카르보네이트 (GCC)는, 퇴적암 예컨대 석회석 또는 백악으로부터, 또는 변성 대리석 암석, 난각 또는 패각으로부터 채굴된, 천연 발생 형태의 칼슘 카르보네이트로부터 제조되는 것으로 이해된다. 칼슘 카르보네이트는 3종 유형의 결정 다형체: 칼사이트, 아라고나이트 및 바테라이트로서 존재하는 것으로 알려져 있다. 가장 흔한 결정 다형체인 칼사이트는 칼슘 카르보네이트의 가장 안정한 결정 형태인 것으로 간주된다. 아라고나이트는 덜 흔하며, 이는 이산성 또는 군집성 니들 사방정 구조를 갖는다. 바테라이트는 가장 드문 칼슘 카르보네이트 다형체이고, 일반적으로 불안정하다. 분쇄 칼슘 카르보네이트는 거의 독점적으로 칼사이트 다형체이며, 이는 삼방정-능면체인 것으로 언급되고 칼슘 카르보네이트 다형체의 가장 안정한 형태를 나타낸다. 본 출원의 의미에서 용어 칼슘 카르보네이트의 "공급원"은 칼슘 카르보네이트가 수득되는 천연 발생 광물 물질을 지칭한다. 칼슘 카르보네이트의 공급원은 추가의 천연 발생 성분 예컨대 마그네슘 카르보네이트, 알루미노 실리케이트 등을 포함할 수 있다.
일반적으로, 천연 분쇄 칼슘 카르보네이트의 분쇄는 건조 또는 습윤 분쇄 단계일 수 있고, 임의의 통상적인 분쇄 장치로, 예를 들어, 파분쇄가 우세하게는 부차적 바디와의 충격으로부터 발생하도록 하는 조건 하에, 즉 볼 밀, 로드 밀, 진동 밀, 롤 분쇄기, 원심 충격 밀, 수직형 비드 밀, 마멸 밀, 핀 밀, 해머 밀, 미분쇄기, 절단기, 탈응집기, 나이프 커터, 또는 통상의 기술자에게 알려진 다른 이러한 장비 중 하나 이상에서 수행될 수 있다. 칼슘 카르보네이트-포함 광물 물질이 습윤 분쇄 칼슘 카르보네이트-포함 광물 물질을 포함하는 경우에, 분쇄 단계는 자가 분쇄가 발생하도록 하는 조건 하에 및/또는 수평 볼 밀링, 및/또는 통상의 기술자에게 알려진 다른 이러한 공정에 의해 수행될 수 있다. 이에 따라 수득된 습윤 가공된 분쇄 칼슘 카르보네이트-포함 광물 물질은 널리 알려진 공정에 의해, 예를 들어 건조 전 응집, 여과 또는 강제 증발에 의해 세척 및 탈수될 수 있다. 건조의 후속 단계 (필요한 경우)는 분무 건조와 같은 단일 단계로, 또는 적어도 2 단계로 수행될 수 있다. 또한 이러한 광물 물질이 불순물을 제거하기 위한 선광 단계 (예컨대 부유, 표백 또는 자기 분리 단계)를 겪는 것이 통상적이다.
본 발명의 한 실시양태에 따르면 천연 또는 분쇄 칼슘 카르보네이트 (GCC)의 공급원은 대리석, 백악, 석회석, 돌로마이트 또는 그의 혼합물로부터 선택된다. 바람직하게는, 분쇄 칼슘 카르보네이트의 공급원은 대리석, 보다 바람직하게는 돌로마이트 대리석 및/또는 마그네사이트 대리석이다. 본 발명의 한 실시양태에 따르면 GCC는 건조 분쇄에 의해 수득된다. 본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면 GCC는 습윤 분쇄 및 후속 건조에 의해 수득된다.
본 발명의 의미에서 "돌로마이트"는 CaMg(CO3)2 ("CaCO3 · MgCO3")의 화학적 조성을 갖는 칼슘 카르보네이트-포함 물질, 즉 탄산 칼슘-마그네슘-광물이다. 돌로마이트 광물은, 돌로마이트의 총 중량을 기준으로 하여, 적어도 30.0 중량% MgCO3, 바람직하게는 35.0 중량% 초과, 보다 바람직하게는 40.0 중량% 초과의 MgCO3을 함유할 수 있다.
본 발명의 한 실시양태에 따르면, 칼슘 카르보네이트는 1종 유형의 분쇄 칼슘 카르보네이트를 포함한다. 본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면, 칼슘 카르보네이트는 상이한 공급원으로부터 선택되는 2종 유형 이상의 분쇄 칼슘 카르보네이트의 혼합물을 포함한다.
본 발명의 의미에서 "침전 칼슘 카르보네이트" (PCC)는 일반적으로 수성 환경에서의 카본 디옥시드 및 석회의 반응 후 침전에 의해 또는 물에서의 칼슘 및 카르보네이트 이온의 침전에 의해 또는 용액으로부터의, 칼슘 및 카르보네이트 이온, 예를 들어 CaCl2 및 Na2CO3의 조합에 의한 침전에 의해 수득된, 합성된 물질이다. PCC를 제조하는 추가의 가능한 방식은 석회 소다 공정, 또는 PCC가 암모니아 생성물의 부산물인 솔베이(Solvay) 공정이다. 침전 칼슘 카르보네이트는 3종의 주요 결정질 형태: 칼사이트, 아라고나이트 및 바테라이트로 존재하고, 각각의 이들 결정질 형태에 대한 많은 상이한 다형체 (결정 습성)가 있다. 칼사이트는 전형적인 결정 습성 예컨대 편삼각면체 (S-PCC), 능면체 (R-PCC), 육방 프리즘형, 피나코이드형, 콜로이드형 (C-PCC), 입방형, 및 프리즘형 (P-PCC)을 갖는 삼방정계 구조를 갖는다. 아라고나이트는 쌍정 육방 프리즘 결정의 전형적인 결정 습성을 갖는 사방정계 구조, 뿐만 아니라 얇은 연장된 프리즘형, 곡면 블레이드형, 가파른 피라미드형, 끌 형상 결정, 분기형 나무, 및 산호 또는 벌레-유사 형태의 다양한 모음이다. 바테라이트는 육방 결정계에 속한다. 수득된 PCC 슬러리는 기계적으로 탈수 및 건조된다.
본 발명의 한 실시양태에 따르면, 침전 칼슘 카르보네이트는, 바람직하게는 아라고나이트, 바테라이트 또는 칼사이트 광물학적 결정 형태 또는 그의 혼합물을 포함하는 침전 칼슘 카르보네이트이다.
본 발명의 한 실시양태에 따르면, 칼슘 카르보네이트는 1종 유형의 침전 칼슘 카르보네이트를 포함한다. 본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면, 칼슘 카르보네이트는 침전 칼슘 카르보네이트의 상이한 결정질 형태 및 상이한 다형체로부터 선택된 2종 이상의 침전 칼슘 카르보네이트의 혼합물을 포함한다. 예를 들어, 적어도 1종의 침전 칼슘 카르보네이트는 S-PCC로부터 선택된 1종의 PCC 및 R-PCC로부터 선택된 1종의 PCC를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시양태에 따르면 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질은 분쇄 칼슘 카르보네이트, 바람직하게는 건조 분쇄 칼슘 카르보네이트이다. 또 다른 바람직한 실시양태에 따르면, 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질은 대리석이다.
적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질 중 칼슘 카르보네이트의 양이, 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질의 총 건조 중량을 기준으로 하여, 적어도 60 중량%, 바람직하게는 적어도 80 중량%, 예를 들어 적어도 95 중량%, 보다 바람직하게는 97 내지 100 중량%, 보다 더 바람직하게는 98.5 내지 99.95 중량%인 것으로 인지된다.
적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질은 바람직하게는 미립자 물질의 형태이고, 통상적으로 제조될 생성물의 유형에 수반되는 물질(들)에 이용되는 바와 같은 입자 크기 분포를 가질 수 있다. 본 발명의 한 실시양태에 따르면 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질은 0.1 내지 10 μm 범위 내의 중량 중앙 입자 크기 d 50 값을 갖는다. 예를 들어, 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질은 0.5 μm 내지 5 μm, 바람직하게는 0.7 μm 내지 4 μm의 중량 중앙 입자 크기 d 50을 갖는다.
본 발명의 한 실시양태에 따르면 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질, 바람직하게는 분쇄 칼슘 카르보네이트는 ≤ 15 μm의 탑 컷 (d 98)을 가질 수 있다. 예를 들어, 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질은 ≤ 12.5 μm, 바람직하게는 ≤ 10 μm, 가장 바람직하게는 ≤ 7.5 μm의 탑 컷 (d 98)을 가질 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면 분쇄 칼슘 카르보네이트 및/또는 침전 칼슘 카르보네이트의 비표면적은 질소 및 ISO 9277:2010에 따른 BET 방법을 사용하여 측정된 바와 같은 0.5 내지 150 m2/g, 바람직하게는 1 내지 60 m2/g, 가장 바람직하게는 1.5 내지 15 m2/g이다.
적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질에 따라, 한 실시양태에 따른 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질은, 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질의 총 건조 중량을 기준으로 하여, 0.01 내지 1 중량%, 바람직하게는 0.02 내지 0.5 중량%, 보다 바람직하게는 0.03 내지 0.3 중량%, 가장 바람직하게는 0.04 내지 0.15 중량%의 잔류 총 수분 함량을 가질 수 있다.
예를 들어, 습윤 분쇄 및 건조된 칼슘 카르보네이트가 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질로서 사용되는 경우에, 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질의 잔류 총 수분 함량은 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질의 총 건조 중량을 기준으로 하여 바람직하게는 0.01 내지 1 중량%, 보다 바람직하게는 0.02 내지 0.1 중량%, 가장 바람직하게는 0.04 내지 0.08 중량%이다. PCC가 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질로서 사용되는 경우에, 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질의 잔류 총 수분 함량은, 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질의 총 건조 중량을 기준으로 하여, 바람직하게는 0.01 내지 1 중량%, 보다 바람직하게는 0.05 내지 0.2 중량%, 가장 바람직하게는 0.05 내지 0.15 중량%이다.
본 발명의 한 실시양태에 따르면 칼슘 카르보네이트-포함 물질은 0.1 μm 내지 10 μm 범위 내, 바람직하게는 0.25 μm 내지 7 μm 범위 내, 보다 바람직하게는 0.5 μm 내지 5 μm 범위 내, 가장 바람직하게는 0.7 μm 내지 4 μm 범위 내의 중량 중앙 입자 크기 d 50 값, 및 ≤ 15 μm, 바람직하게는 ≤ 12.5 μm, 보다 바람직하게는 ≤ 10 μm, 가장 바람직하게는 ≤ 7.5 μm의 탑 컷 (d 98), 및 질소 및 ISO 9277:2010에 따른 BET 방법을 사용하여 측정된 바와 같은 0.5 내지 150 m2/g, 바람직하게는 1 내지 60 m2/g, 보다 바람직하게는 1.5 내지 15 m2/g의 비표면적 (BET), 및 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질의 총 건조 중량을 기준으로 하여, 0.01 중량% 내지 1 중량%, 바람직하게는 0.02 중량% 내지 0.5 중량%, 보다 바람직하게는 0.03 중량% 내지 0.3 중량%, 가장 바람직하게는 0.04 중량% 내지 0.15 중량%의 잔류 총 수분 함량을 갖는다.
본 발명의 실시양태에 따르면, 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질은 0.1 μm 내지 10 μm, 바람직하게는 0.25 μm 내지 7 μm, 보다 바람직하게는 0.5 μm 내지 5 μm, 가장 바람직하게는 0.7 μm 내지 4 μm의 중앙 입자 크기 직경 d 50 값, 및 질소 및 ISO 9277에 따른 BET 방법을 사용하여 측정된 바와 같은, 0.5 내지 150 m2/g, 바람직하게는 1 내지 60 m2/g, 보다 바람직하게는 1.5 내지 15 m2/g의 BET 비표면적을 갖는 건조 분쇄 칼슘 카르보네이트, 바람직하게는 대리석이다.
본 발명의 바람직한 실시양태에 따르면, 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질은 0.7 μm 내지 4 μm, 예를 들어 2.6 μm의 중앙 입자 크기 직경 d 50 값, 및 질소 및 ISO 9277에 따른 BET 방법을 사용하여 측정된 바와 같은, 1.5 내지 15 m2/g, 예를 들어 2.6 m2/g의 BET 비표면적을 갖는 건조 분쇄 칼슘 카르보네이트, 바람직하게는 대리석이다.
본 발명의 한 실시양태에 따르면 추가의 표면 코팅은 칼슘 카르보네이트-포함 물질의 표면 상에 존재한다.
폴리락트산
본 발명의 중합체 조성물은 중합체 성분으로서의 폴리락트산을 포함한다.
본 발명에 따른 용어 "폴리락트산"은 반복 단위로서 화학식 I을 포함하는 중합체를 지칭한다:
Figure pct00002
화학식 (I)
화학식 CH3CH(OH)CO2H를 갖는 락트산은 천연적으로 및 합성적으로 둘 다로 생성된 백색, 수용성 고체 또는 투명한 액체인 유기 화합물이다. 락트산은 키랄이고, 따라서, 2종의 광학 이성질체를 지칭한다. 하나는 L-(+)-락트산 또는 (S)-락트산으로 알려져 있고 다른 하나, 그의 거울상은 D-(-)-락트산 또는 (R)-락트산이다. 동등량의 2종의 혼합물은 DL-락트산, 또는 라세미 락트산으로 명명된다. 락트산은 흡습성이다. DL-락트산은 물 및 대략 17 내지 18℃인 그의 융점을 초과하는 에탄올과 혼화성이다. D-락트산 및 L-락트산은 53℃의 더 높은 융점을 갖는다. 락트산은 통상의 기술자에게 알려져 있고, 예를 들어, 시그마 알드리치(Sigma Aldrich), 시저 운트 로레츠 게엠베하(Caesar & Loretz GmbH), 상표명 바이오폴리머(Biopolymer) 2003D 하에 네이쳐웍스(NatureWorks) 또는 다른 알려진 공급업체로부터 상업적으로 입수가능하다.
통상의 기술자에게 알려져 있는 폴리락트산 (PLA)를 제조하기 위한 여러 산업적 경로가 있다. 일반적으로, 2종의 주요 단량체는 PLA를 제조하는데 사용된다. 옵션 1은 용액 중, 용융물로, 또는 현탁액으로서 다양한 금속 촉매를 사용한 시클릭 디-에스테르 락티드의 개환 중합이다. 금속-촉매된 반응은 PLA의 라세미화를 야기하는 경향이 있는데, 이는 출발 물질 (통상적으로 옥수수 전분)과 비교하여 그의 입체규칙성을 저하시킨다. PLA를 제조하는 또 다른 경로는 200℃의 온도 미만에서의 락트산 단량체의 직접 축합이다. 그러나, 이러한 반응은 모든 축합 (에스테르화) 단계에 대해 1 당량의 물을 생성하며, 이는 물이 저분자량 물질로 이어지는 쇄-전달을 야기하기 때문에 바람직하지 않다. 직접 축합은 이에 따라 바람직하게는 단계적 방식으로 수행되며, 여기서 락트산은 먼저 PLA 올리고머로 올리고머화된다. 그 후에, 중축합은 용융물로서 또는 용액으로서 행해지며, 여기서 짧은 올리고머 단위가 조합되어 고분자량 중합체 가닥을 제공한다. 진공의 적용에 의한 또는 공비 증류에 의한 물 제거는 에스테르교환에 비해 중축합을 선호하는 것이 중요하다. 폴리락트산을 제조하는 방법 및 공정은, 예를 들어, US 7,507,561, EP 2 607 399 또는 WO 2004/057008에 개시되어 있다.
락트산의 카랄성으로 인해 상이한 유형의 폴리락트산, 예를 들어, PLLA (폴리-L-락트산), PDLA (폴리-D-락트산), 및 PDLLA (폴리-DL-락트산)가 알려져 있다. 본 발명의 한 실시양태에 따르면 폴리락트산은 PLLA이다. 본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면 폴리락트산은 PDLA이다. 본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면 폴리락트산은 PDLLA이다. 한 실시양태에 따르면, 폴리락트산은 단지 1종의 특정한 유형의 PLA로만 또는 2종 유형 이상의 PLA의 혼합물로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 폴리락트산은 PLLA 및 PDLLA의 혼합물로 이루어질 수 있다. 바람직한 실시양태에 따르면 폴리락트산은 단지 1종의 특정한 유형의 PLA로만 이루어진다. 폴리락트산은, 예를 들어, 폴리락트산의 총 중량을 기준으로 하여, 1 내지 10 중량%, 바람직하게는 4 내지 6 중량%의 D 이성질체를 포함하는 PDLLA일 수 있다. 폴리락트산은, 예를 들어 상표명 바이오폴리머 2003D 하에 네이쳐웍스로부터 상업적으로 입수가능하다.
본 발명의 한 실시양태에 따르면 폴리락트산은 폴리락트산 및 적어도 1종의 추가의 단량체의 공중합체이다. 예를 들어, 폴리락트산은 폴리락트산 및 폴리에틸렌 글리콜의 공중합체이다.
바람직한 실시양태에 따르면 폴리락트산은 단독중합체이고, 따라서, 단지 상기 화학식 I의 반복 단위로만 이루어진다.
그의 가공 및 열적 이력에 따라, PLA는 무정형으로서 및 반결정질 중합체로서, 즉, 결정질 및 무정형 분획을 포함하는 중합체 둘 다로서 존재할 수 있다. 반결정질 물질은 그의 결정 구조 및 입자 크기에 따라 투명 또는 불투명 및 백색으로 나타날 수 있다.
한 실시양태에 따르면, PLA는 무정형이다. 또 다른 실시양태에 따르면, PLA는 반결정질이고, 바람직하게는 PLA는 적어도 20%, 보다 바람직하게는 적어도 40%, 가장 바람직하게는 적어도 50%의 결정화도를 갖는다. 또 다른 실시양태에 따르면, PLA는 10 내지 80%, 보다 바람직하게는 20 내지 70%, 가장 바람직하게는 30 내지 60%의 결정화도를 갖는다. 결정화도는 시차 주사 열량법 (DSC)으로 측정될 수 있다.
본 발명의 한 실시양태에 따르면, PLA는 2 내지 8 dl/g, 바람직하게는 2.2 내지 6 dl/g, 보다 바람직하게는 2.8 내지 4 dl/g의 고유 점도를 갖는다. 본 발명의 맥락에서 사용된 바와 같은 용어 "고유 점도"는 용액의 점도를 증진시키기 위한 용액 중 중합체의 능력의 척도이고, dl/g으로 명시된다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면, PLA는 35 내지 90℃, 바람직하게는 40 내지 70℃, 보다 바람직하게는 45 내지 65℃의 유리 전이 온도, T g를 갖는다.
본 발명의 한 실시양태에 따르면, PLA는 5000 내지 200000 g/mol, 바람직하게는 10000 내지 100000 g/mol, 보다 바람직하게는 15000 내지 80000 g/mol의 수 평균 분자량을 갖는다.
본 발명의 한 실시양태에 따르면, PLA는 0.5 내지 5, 바람직하게는 0.7 내지 4, 보다 바람직하게는 1 내지 3의 비중을 갖는다. 본 발명에 따른 용어 "비중"은 참조 물질의 밀도에 대한 PLA의 비이고; 동등하게, 동일한 주어진 부피에 대하여 참조 물질의 질량에 대한 PLA의 질량의 비이다. 참조 물질은 물이다.
본 발명의 바람직한 실시양태에 따르면 폴리락트산은, 폴리락트산의 총 중량을 기준으로 하여, 4 내지 6 중량%의 D 이성질체를 포함하는 PDLLA이다. 게다가, PDLLA는 1 내지 3의 비중 및 45 내지 65℃의 유리 전이 온도를 갖는다.
중합체 조성물
본 발명에 따른 중합체 조성물은 중합체 성분으로서의 폴리락트산 및 충전제로서의 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질을 포함한다.
본 발명의 한 실시양태에 따르면 칼슘 카르보네이트-포함 물질은, 중합체 성분의 총 중량을 기준으로 하여, 0.1 내지 85 중량%의 양, 바람직하게는 3 내지 50 중량%의 양, 보다 바람직하게는 5 내지 40 중량%의 양, 가장 바람직하게는 10 내지 30 중량%의 양으로 중합체 조성물에 존재한다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면, 중합체 조성물은 추가의 첨가제 예컨대 착색 안료, 염료, 왁스, 윤활제, 산화- 및/또는 UV-안정화제, 항산화제 및 다른 충전제, 예컨대 활석을 포함할 수 있다. 이러한 첨가제는 통상의 기술자에게 알려져 있고 상업적으로 입수가능하다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면 중합체 조성물은 추가의 중합체 성분을 포함한다. 예를 들어, 중합체 조성물은 추가의 폴리에스테르, 전분 또는 전분 유도체, 폴리카프로락톤 (PCL), 셀룰로스 아세테이트와 같은 셀룰로스 기재 중합체, 폴리글리콜, 폴리비닐 아세테이트, 폴리올레핀 (상용화제 함유), 폴리아세탈, 폴리(메트)아크릴레이트, 폴리카르보네이트, 높은 고무 함량 ABS (50-85% 고무) 또는 그의 혼합물을 포함할 수 있다.
폴리에스테르는 그의 주쇄에 에스테르 관능기를 함유하고 일반적으로 중축합 반응에 의해 수득되는 중합체의 한 부류이다. 폴리에스테르는 천연 발생 중합체 예컨대 큐틴 뿐만 아니라 합성 중합체 예컨대 폴리카르보네이트 또는 폴리 부티레이트를 포함할 수 있다. 그의 구조에 따라 폴리에스테르는 생분해성일 수 있다. 본 발명의 의미 내에서 용어 "생분해성"은 박테리아 또는 다른 살아있는 유기체의 도움으로 붕괴 또는 분해되며 그에 의해 환경 오염을 회피할 수 있는 물질 또는 물체와 관련된다.
한 실시양태에 따르면, 폴리에스테르는 폴리글리콜산, 폴리카프로락톤, 폴리에틸렌 아디페이트, 폴리부틸렌 아디페이트, 폴리히드록시알카노에이트 (PHA), 폴리히드록시부티레이트, 폴리알킬렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 또는 그의 혼합물, 또는 그의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된다. 그의 공중합체는, 예를 들어, 폴리(부틸렌 아디페이트-co-테레프탈레이트) (PBAT)일 수 있다. 임의의 이들 중합체는 순수한 형태, 즉, 단독중합체의 형태일 수 있거나, 또는 공중합에 의해 및/또는 주쇄 또는 주쇄의 측쇄에 1개 이상의 치환기를 첨가함으로써 변형될 수 있다.
본 발명의 한 실시양태에 따르면, 중합체 조성물은 중합체 성분으로서의 폴리락트산 및 적어도 1종의 추가의 중합체 성분, 예를 들어, 1 또는 2 또는 3종의 추가의 중합체 성분을 포함한다. 중합체 조성물이 폴리락트산과는 별개로 추가의 중합체 성분을 포함하는 경우에, 이들 중합체가 생분해성인 것이 바람직하다.
본 발명의 한 실시양태에 따르면 중합체 조성물에 존재하는 폴리락트산 대 추가의 중합체 성분의 비는, 중합체 성분의 중량을 기준으로 하여, 99:1 내지 20:80, 바람직하게는 95:5 내지 50:50, 가장 바람직하게는 90:10 내지 60:40이다.
바람직한 실시양태에 따르면 중합체 성분은 단지 폴리락트산으로만 이루어진다. 이는 중합체 조성물이 중합체 성분으로서 단지 폴리락트산만을 포함하고, 따라서, 어떠한 추가의 중합체 성분도 중합체 조성물에 존재하지 않는다는 것을 의미한다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시양태에 따르면 중합체 조성물은 단지 중합체 성분 및 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질로만 이루어진다. 예를 들어, 중합체 조성물은 중합체 성분으로서의 폴리락트산, 1종의 추가의 중합체 성분 및 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질로 이루어질 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시양태에 따르면 중합체 조성물은 단지 중합체 성분으로서의 폴리락트산 및 충전제로서의 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질로만 이루어진다.
적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물
본 발명에 따르면 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물이 사용된다.
표현 "적어도 1종의" 일치환된 숙신산 무수물은 1종 이상의 일치환된 숙신산 무수물이 본 발명의 공정에 제공될 수 있다는 것을 의미하는 것으로 인지된다.
따라서, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물이 1종의 일치환된 숙신산 무수물일 수 있다는 것을 주지해야 한다. 대안적으로, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 2종 이상의 일치환된 숙신산 무수물의 혼합물일 수 있다. 예를 들어, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 2 또는 3종의 일치환된 숙신산 무수물, 예컨대 2종의 일치환된 숙신산 무수물의 혼합물일 수 있다.
본 발명의 한 실시양태에서, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 단지 1종의 일치환된 숙신산 무수물로만 이루어진다.
본 발명의 한 실시양태에 따르면 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 치환기 내에 C2 내지 C30 및 분지형 기의 경우에 C3 - C30의 탄소 원자의 총량을 갖는 선형, 분지형, 지방족 및 시클릭 기로부터 선택된 기로 일치환된 숙신산 무수물로 이루어진다.
본 발명의 한 실시양태에서, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 치환기 내에 C3 내지 C25의 탄소 원자의 총량을 갖는 선형, 분지형, 지방족 및 시클릭 기로부터 선택된 기로 일치환된 숙신산 무수물로 이루어진다. 예를 들어, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 치환기 내에 C4 내지 C20의 탄소 원자의 총량을 갖는 선형, 분지형, 지방족 및 시클릭 기로부터 선택된 기로 일치환된 숙신산 무수물로 이루어진다.
본 발명의 한 실시양태에서, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 치환기 내에 C2 내지 C30, 바람직하게는 C3 내지 C25, 가장 바람직하게는 C4 내지 C20의 탄소 원자의 총량을 갖는 선형 및 지방족 기인 1개의 기로 일치환된 숙신산 무수물로 이루어진다. 추가적으로 또는 대안적으로, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 치환기 내에 C3 내지 C30, 바람직하게는 C3 내지 C25, 가장 바람직하게는 C4 내지 C20의 탄소 원자의 총량을 갖는 분지형 및 지방족 기인 1개의 기로 일치환된 숙신산 무수물로 이루어진다.
이에 따라, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물이 치환기 내에 C2 내지 C30 및 분지형 기의 경우에 C3 - C30, 바람직하게는 C3 내지 C25, 가장 바람직하게는 C4 내지 C20의 탄소 원자의 총량을 갖는 선형 또는 분지형, 알킬 기인 1개의 기로 일치환된 숙신산 무수물로 이루어지는 것이 바람직하다.
예를 들어, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 치환기 내에 C2 내지 C30, 바람직하게는 C3 내지 C25, 가장 바람직하게는 C4 내지 C20의 탄소 원자의 총량을 갖는 선형 알킬 기인 1개의 기로 일치환된 숙신산 무수물로 이루어진다. 추가적으로 또는 대안적으로, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 치환기 내에 C3 내지 C30, 바람직하게는 C3 내지 C25, 가장 바람직하게는 C4 내지 C20의 탄소 원자의 총량을 갖는 분지형 알킬 기인 1개의 기로 일치환된 숙신산 무수물로 이루어진다.
본 발명의 의미에서 용어 "알킬"은 탄소 및 수소로 구성된 선형 또는 분지형, 포화 유기 화합물을 지칭한다. 다시 말해서, "알킬 일치환된 숙신산 무수물"은 펜던트 숙신산 무수물 기를 함유하는 선형 또는 분지형, 포화 탄화수소 쇄로 구성된다.
본 발명의 한 실시양태에서, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 적어도 1종의 선형 또는 분지형 알킬 일치환된 숙신산 무수물이다. 예를 들어, 적어도 1종의 알킬 일치환된 숙신산 무수물은 에틸숙신산 무수물, 프로필숙신산 무수물, 부틸숙신산 무수물, 트리이소부틸 숙신산 무수물, 펜틸숙신산 무수물, 헥실숙신산 무수물, 헵틸숙신산 무수물, 옥틸숙신산 무수물, 노닐숙신산 무수물, 데실 숙신산 무수물, 도데실 숙신산 무수물, 헥사데카닐 숙신산 무수물, 옥타데카닐 숙신산 무수물, 및 그의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택된다.
따라서, 예를 들어 용어 "부틸숙신산 무수물"이 선형 및 분지형 부틸숙신산 무수물(들)을 포함하는 것으로 인지된다. 선형 부틸숙신산 무수물(들)의 하나의 구체적 예는 n-부틸숙신산 무수물이다. 분지형 부틸숙신산 무수물(들)의 구체적 예는 이소-부틸숙신산 무수물, sec-부틸숙신산 무수물 및/또는 tert-부틸숙신산 무수물이다.
게다가, 예를 들어 용어 "헥사데카닐 숙신산 무수물"이 선형 및 분지형 헥사데카닐 숙신산 무수물(들)을 포함하는 것으로 인지된다. 선형 헥사데카닐 숙신산 무수물(들)의 하나의 구체적 예는 n-헥사데카닐 숙신산 무수물이다. 분지형 헥사데카닐 숙신산 무수물(들)의 구체적 예는 14-메틸펜타데카닐 숙신산 무수물, 13-메틸펜타데카닐 숙신산 무수물, 12-메틸펜타데카닐 숙신산 무수물, 11-메틸펜타데카닐 숙신산 무수물, 10-메틸펜타데카닐 숙신산 무수물, 9-메틸펜타데카닐 숙신산 무수물, 8-메틸펜타데카닐 숙신산 무수물, 7-메틸펜타데카닐 숙신산 무수물, 6-메틸펜타데카닐 숙신산 무수물, 5-메틸펜타데카닐 숙신산 무수물, 4-메틸펜타데카닐 숙신산 무수물, 3-메틸펜타데카닐 숙신산 무수물, 2-메틸펜타데카닐 숙신산 무수물, 1-메틸펜타데카닐 숙신산 무수물, 13-에틸부타데카닐 숙신산 무수물, 12-에틸부타데카닐 숙신산 무수물, 11-에틸부타데카닐 숙신산 무수물, 10-에틸부타데카닐 숙신산 무수물, 9-에틸부타데카닐 숙신산 무수물, 8-에틸부타데카닐 숙신산 무수물, 7-에틸부타데카닐 숙신산 무수물, 6-에틸부타데카닐 숙신산 무수물, 5-에틸부타데카닐 숙신산 무수물, 4-에틸부타데카닐 숙신산 무수물, 3-에틸부타데카닐 숙신산 무수물, 2-에틸부타데카닐 숙신산 무수물, 1-에틸부타데카닐 숙신산 무수물, 2-부틸도데카닐 숙신산 무수물, 1-헥실데카닐 숙신산 무수물, 1-헥실-2-데카닐 숙신산 무수물, 2-헥실데카닐 숙신산 무수물, 6,12-디메틸부타데카닐 숙신산 무수물, 2,2-디에틸도데카닐 숙신산 무수물, 4,8,12-트리메틸트리데카닐 숙신산 무수물, 2,2,4,6,8-펜타메틸운데카닐 숙신산 무수물, 2-에틸-4-메틸-2-(2-메틸펜틸)-헵틸 숙신산 무수물 및/또는 2-에틸-4,6-디메틸-2-프로필노닐 숙신산 무수물이다.
게다가, 예를 들어 용어 "옥타데카닐 숙신산 무수물"이 선형 및 분지형 옥타데카닐 숙신산 무수물(들)을 포함하는 것으로 인지된다. 선형 옥타데카닐 숙신산 무수물(들)의 하나의 구체적 예는 n-옥타데카닐 숙신산 무수물이다. 분지형 헥사데카닐 숙신산 무수물(들)의 구체적 예는 16-메틸헵타데카닐 숙신산 무수물, 15-메틸헵타데카닐 숙신산 무수물, 14-메틸헵타데카닐 숙신산 무수물, 13-메틸헵타데카닐 숙신산 무수물, 12-메틸헵타데카닐 숙신산 무수물, 11-메틸헵타데카닐 숙신산 무수물, 10-메틸헵타데카닐 숙신산 무수물, 9-메틸헵타데카닐 숙신산 무수물, 8-메틸헵타데카닐 숙신산 무수물, 7-메틸헵타데카닐 숙신산 무수물, 6-메틸헵타데카닐 숙신산 무수물, 5-메틸헵타데카닐 숙신산 무수물, 4-메틸헵타데카닐 숙신산 무수물, 3-메틸헵타데카닐 숙신산 무수물, 2-메틸헵타데카닐 숙신산 무수물, 1-메틸헵타데카닐 숙신산 무수물, 14-에틸헥사데카닐 숙신산 무수물, 13-에틸헥사데카닐 숙신산 무수물, 12-에틸헥사데카닐 숙신산 무수물, 11-에틸헥사데카닐 숙신산 무수물, 10-에틸헥사데카닐 숙신산 무수물, 9-에틸헥사데카닐 숙신산 무수물, 8-에틸헥사데카닐 숙신산 무수물, 7-에틸헥사데카닐 숙신산 무수물, 6-에틸헥사데카닐 숙신산 무수물, 5-에틸헥사데카닐 숙신산 무수물, 4-에틸헥사데카닐 숙신산 무수물, 3-에틸헥사데카닐 숙신산 무수물, 2-에틸헥사데카닐 숙신산 무수물, 1-에틸헥사데카닐 숙신산 무수물, 2-헥실도데카닐 숙신산 무수물, 2-헵틸운데카닐 숙신산 무수물, 이소-옥타데카닐 숙신산 무수물 및/또는 1-옥틸-2-데카닐 숙신산 무수물이다.
본 발명의 한 실시양태에서, 적어도 1종의 알킬 일치환된 숙신산 무수물은 부틸숙신산 무수물, 헥실숙신산 무수물, 헵틸숙신산 무수물, 옥틸숙신산 무수물, 헥사데카닐 숙신산 무수물, 옥타데카닐 숙신산 무수물, 및 그의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택된다.
본 발명의 한 실시양태에서, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 1종의 알킬 일치환된 숙신산 무수물이다. 예를 들어, 1종의 알킬 일치환된 숙신산 무수물은 부틸숙신산 무수물이다. 대안적으로, 1종의 알킬 일치환된 숙신산 무수물은 헥실숙신산 무수물이다. 대안적으로, 1종의 알킬 일치환된 숙신산 무수물은 헵틸숙신산 무수물 또는 옥틸숙신산 무수물이다. 대안적으로, 1종의 알킬 일치환된 숙신산 무수물은 헥사데카닐 숙신산 무수물이다. 예를 들어, 1종의 알킬 일치환된 숙신산 무수물은 선형 헥사데카닐 숙신산 무수물 예컨대 n-헥사데카닐 숙신산 무수물 또는 분지형 헥사데카닐 숙신산 무수물 예컨대 1-헥실-2-데카닐 숙신산 무수물이다. 대안적으로, 1종의 알킬 일치환된 숙신산 무수물은 옥타데카닐 숙신산 무수물이다. 예를 들어, 1종의 알킬 일치환된 숙신산 무수물은 선형 옥타데카닐 숙신산 무수물 예컨대 n-옥타데카닐 숙신산 무수물 또는 분지형 옥타데카닐 숙신산 무수물 예컨대 이소-옥타데카닐 숙신산 무수물 또는 1-옥틸-2-데카닐 숙신산 무수물이다.
본 발명의 한 실시양태에서, 1종의 알킬 일치환된 숙신산 무수물은 부틸숙신산 무수물 예컨대 n-부틸숙신산 무수물이다.
본 발명의 한 실시양태에서, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 2종 이상의 알킬 일치환된 숙신산 무수물의 혼합물이다. 예를 들어, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 2 또는 3종의 알킬 일치환된 숙신산 무수물의 혼합물이다.
본 발명의 한 실시양태에서, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 치환기 내에 C2 내지 C30 및 분지형 기의 경우에 C3 - C30, 바람직하게는 C3 내지 C25, 가장 바람직하게는 C4 내지 C20의 탄소 원자의 총량을 갖는 선형 또는 분지형 알케닐 기인 1개의 기로 일치환된 숙신산 무수물로 이루어진다.
본 발명의 의미에서 용어 "알케닐"은 탄소 및 수소로 구성된 선형 또는 분지형, 불포화 유기 화합물을 지칭한다. 상기 유기 화합물은 치환기 내에 적어도 1개의 이중 결합, 바람직하게는 1개의 이중 결합을 추가로 함유한다. 다시 말해서, "알케닐 일치환된 숙신산 무수물"은 펜던트 숙신산 무수물 기를 함유하는 선형 또는 분지형, 불포화 탄화수소 쇄로 구성된다. 본 발명의 의미에서 용어 "알케닐"이 시스 및 트랜스 이성질체를 포함하는 것으로 인지된다.
본 발명의 한 실시양태에서, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 적어도 1종의 선형 또는 분지형 알케닐 일치환된 숙신산 무수물이다. 예를 들어, 적어도 1종의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물은 에테닐숙신산 무수물, 프로페닐숙신산 무수물, 부테닐숙신산 무수물, 트리이소부테닐 숙신산 무수물, 펜테닐숙신산 무수물, 헥세닐숙신산 무수물, 헵테닐숙신산 무수물, 옥테닐숙신산 무수물, 노네닐숙신산 무수물, 데세닐 숙신산 무수물, 도데세닐 숙신산 무수물, 헥사데세닐 숙신산 무수물, 옥타데세닐 숙신산 무수물, 및 그의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택된다.
따라서, 예를 들어 용어 "헥사데세닐 숙신산 무수물"이 선형 및 분지형 헥사데세닐 숙신산 무수물(들)을 포함하는 것으로 인지된다. 선형 헥사데세닐 숙신산 무수물(들)의 하나의 구체적 예는 n-헥사데세닐 숙신산 무수물 예컨대 14-헥사데세닐 숙신산 무수물, 13-헥사데세닐 숙신산 무수물, 12-헥사데세닐 숙신산 무수물, 11-헥사데세닐 숙신산 무수물, 10-헥사데세닐 숙신산 무수물, 9-헥사데세닐 숙신산 무수물, 8-헥사데세닐 숙신산 무수물, 7-헥사데세닐 숙신산 무수물, 6-헥사데세닐 숙신산 무수물, 5-헥사데세닐 숙신산 무수물, 4-헥사데세닐 숙신산 무수물, 3-헥사데세닐 숙신산 무수물 및/또는 2-헥사데세닐 숙신산 무수물이다. 분지형 헥사데세닐 숙신산 무수물(들)의 구체적 예는 14-메틸-9-펜타데세닐 숙신산 무수물, 14-메틸-2-펜타데세닐 숙신산 무수물, 1-헥실-2-데세닐 숙신산 무수물 및/또는 이소-헥사데세닐 숙신산 무수물이다.
게다가, 예를 들어 용어 "옥타데세닐 숙신산 무수물"이 선형 및 분지형 옥타데세닐 숙신산 무수물(들)을 포함하는 것으로 인지된다. 선형 옥타데세닐 숙신산 무수물(들)의 하나의 구체적 예는 n-옥타데세닐 숙신산 무수물 예컨대 16-옥타데세닐 숙신산 무수물, 15-옥타데세닐 숙신산 무수물, 14-옥타데세닐 숙신산 무수물, 13-옥타데세닐 숙신산 무수물, 12-옥타데세닐 숙신산 무수물, 11-옥타데세닐 숙신산 무수물, 10-옥타데세닐 숙신산 무수물, 9-옥타데세닐 숙신산 무수물, 8-옥타데세닐 숙신산 무수물, 7-옥타데세닐 숙신산 무수물, 6-옥타데세닐 숙신산 무수물, 5-옥타데세닐 숙신산 무수물, 4-옥타데세닐 숙신산 무수물, 3-옥타데세닐 숙신산 무수물 및/또는 2-옥타데세닐 숙신산 무수물이다. 분지형 옥타데세닐 숙신산 무수물(들)의 구체적 예는 16-메틸-9-헵타데세닐 숙신산 무수물, 16-메틸-7-헵타데세닐 숙신산 무수물, 1-옥틸-2-데세닐 숙신산 무수물 및/또는 이소-옥타데세닐 숙신산 무수물이다.
본 발명의 한 실시양태에서, 적어도 1종의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물은 헥세닐숙신산 무수물, 옥테닐숙신산 무수물, 헥사데세닐 숙신산 무수물, 옥타데세닐 숙신산 무수물, 및 그의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택된다.
본 발명의 한 실시양태에서, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 1종의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물이다. 예를 들어, 1종의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물은 헥세닐숙신산 무수물이다. 대안적으로, 1종의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물은 옥테닐숙신산 무수물이다. 대안적으로, 1종의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물은 헥사데세닐 숙신산 무수물이다. 예를 들어, 1종의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물은 선형 헥사데세닐 숙신산 무수물 예컨대 n-헥사데세닐 숙신산 무수물 또는 분지형 헥사데세닐 숙신산 무수물 예컨대 1-헥실-2-데세닐 숙신산 무수물이다. 대안적으로, 1종의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물은 옥타데세닐 숙신산 무수물이다. 예를 들어, 1종의 알킬 일치환된 숙신산 무수물은 선형 옥타데세닐 숙신산 무수물 예컨대 n-옥타데세닐 숙신산 무수물 또는 분지형 옥타데세닐 숙신산 무수물 예컨대 이소-옥타데세닐 숙신산 무수물, 또는 1-옥틸-2-데세닐 숙신산 무수물이다.
본 발명의 한 실시양태에서, 1종의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물은 선형 옥타데세닐 숙신산 무수물 예컨대 n-옥타데세닐 숙신산 무수물이다. 본 발명의 또 다른 실시양태에서, 1종의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물은 선형 옥테닐숙신산 무수물 예컨대 n-옥테닐숙신산 무수물이다.
적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물이 1종의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물인 경우에, 1종의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물이, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 총 중량을 기준으로 하여, ≥ 95 중량%, 바람직하게는 ≥ 96.5 중량%의 양으로 존재하는 것으로 인지된다.
본 발명의 한 실시양태에서, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 2종 이상의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물의 혼합물이다. 예를 들어, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 2 또는 3종의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물의 혼합물이다.
적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물이 2종 이상의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물의 혼합물인 경우에, 1종의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물은 선형 또는 분지형 옥타데세닐 숙신산 무수물이며, 각각의 추가의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물은 에테닐숙신산 무수물, 프로페닐숙신산 무수물, 부테닐숙신산 무수물, 펜테닐숙신산 무수물, 헥세닐숙신산 무수물, 헵테닐숙신산 무수물, 노네닐숙신산 무수물, 헥사데세닐 숙신산 무수물 및 그의 혼합물로부터 선택된다. 예를 들어, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 2종 이상의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물의 혼합물이며, 여기서 1종의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물은 선형 옥타데세닐 숙신산 무수물이고 각각의 추가의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물은 에테닐숙신산 무수물, 프로페닐숙신산 무수물, 부테닐숙신산 무수물, 펜테닐숙신산 무수물, 헥세닐숙신산 무수물, 헵테닐숙신산 무수물, 노네닐숙신산 무수물, 헥사데세닐 숙신산 무수물 및 그의 혼합물로부터 선택된다. 대안적으로, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 2종 이상의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물의 혼합물이며, 여기서 1종의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물은 분지형 옥타데세닐 숙신산 무수물이고 각각의 추가의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물은 에테닐숙신산 무수물, 프로페닐숙신산 무수물, 부테닐숙신산 무수물, 펜테닐숙신산 무수물, 헥세닐숙신산 무수물, 헵테닐숙신산 무수물, 노네닐숙신산 무수물, 헥사데세닐 숙신산 무수물 및 그의 혼합물로부터 선택된다.
예를 들어, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 1종 이상의 헥사데세닐 숙신산 무수물, 예컨대 선형 또는 분지형 헥사데세닐 숙신산 무수물(들), 및 1종 이상의 옥타데세닐 숙신산 무수물, 예컨대 선형 또는 분지형 옥타데세닐 숙신산 무수물(들)을 포함하는 2종 이상의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물의 혼합물이다.
본 발명의 한 실시양태에서, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 선형 헥사데세닐 숙신산 무수물(들) 및 선형 옥타데세닐 숙신산 무수물(들)을 포함하는 2종 이상의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물의 혼합물이다. 대안적으로, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 분지형 헥사데세닐 숙신산 무수물(들) 및 분지형 옥타데세닐 숙신산 무수물(들)을 포함하는 2종 이상의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물의 혼합물이다. 예를 들어, 1종 이상의 헥사데세닐 숙신산 무수물은 선형 헥사데세닐 숙신산 무수물 예컨대 n-헥사데세닐 숙신산 무수물 및/또는 분지형 헥사데세닐 숙신산 무수물 예컨대 1-헥실-2-데세닐 숙신산 무수물이다. 추가적으로 또는 대안적으로, 1종 이상의 옥타데세닐 숙신산 무수물은 선형 옥타데세닐 숙신산 무수물 예컨대 n-옥타데세닐 숙신산 무수물 및/또는 분지형 옥타데세닐 숙신산 무수물 예컨대 이소-옥타데세닐 숙신산 무수물 및/또는 1-옥틸-2-데세닐 숙신산 무수물이다.
적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물이 2종 이상의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물의 혼합물인 경우에, 1종의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물은, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 총 중량을 기준으로 하여, 20 내지 60 중량%, 바람직하게는 30 내지 50 중량%의 양으로 존재할 수 있다.
예를 들어, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물이 1종 이상의 헥사데세닐 숙신산 무수물(들), 예컨대 선형 또는 분지형 헥사데세닐 숙신산 무수물(들), 및 1종 이상의 옥타데세닐 숙신산 무수물, 예컨대 선형 또는 분지형 헥사데세닐 숙신산 무수물(들)을 포함하는 2종 이상의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물의 혼합물인 경우에, 1종 이상의 옥타데세닐 숙신산 무수물은, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 총 중량을 기준으로 하여, 20 내지 60 중량%, 바람직하게는 30 내지 50 중량%의 양으로 존재할 수 있다.
적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물이 적어도 1종의 알킬 일치환된 숙신산 무수물 및 적어도 1종의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물의 혼합물일 수 있는 것으로 또한 인지된다.
적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물이 적어도 1종의 알킬 일치환된 숙신산 무수물 및 적어도 1종의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물의 혼합물인 경우에, 적어도 1종의 알킬 일치환된 숙신산 무수물의 알킬 치환기 및 적어도 1종의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물의 알케닐 치환기가 바람직하게는 동일한 것으로 인지된다. 예를 들어, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 에틸숙신산 무수물 및 에테닐숙신산 무수물의 혼합물이다. 대안적으로, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 프로필숙신산 무수물 및 프로페닐숙신산 무수물의 혼합물이다. 대안적으로, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 부틸숙신산 무수물 및 부테닐숙신산 무수물의 혼합물이다. 대안적으로, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 트리이소부틸 숙신산 무수물 및 트리이소부테닐 숙신산 무수물의 혼합물이다. 대안적으로, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 펜틸숙신산 무수물 및 펜테닐숙신산 무수물의 혼합물이다. 대안적으로, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 헥실숙신산 무수물 및 헥세닐숙신산 무수물의 혼합물이다. 대안적으로, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 헵틸숙신산 무수물 및 헵테닐숙신산 무수물의 혼합물이다. 대안적으로, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 옥틸숙신산 무수물 및 옥테닐숙신산 무수물의 혼합물이다. 대안적으로, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 노닐숙신산 무수물 및 노네닐숙신산 무수물의 혼합물이다. 대안적으로, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 데실 숙신산 무수물 및 데세닐 숙신산 무수물의 혼합물이다. 대안적으로, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 도데실 숙신산 무수물 및 도데세닐 숙신산 무수물의 혼합물이다. 대안적으로, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 헥사데카닐 숙신산 무수물 및 헥사데세닐 숙신산 무수물의 혼합물이다. 예를 들어, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 선형 헥사데카닐 숙신산 무수물 및 선형 헥사데세닐 숙신산 무수물의 혼합물 또는 분지형 헥사데카닐 숙신산 무수물 및 분지형 헥사데세닐 숙신산 무수물의 혼합물이다. 대안적으로, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 옥타데카닐 숙신산 무수물 및 옥타데세닐 숙신산 무수물의 혼합물이다. 예를 들어, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 선형 옥타데카닐 숙신산 무수물 및 선형 옥타데세닐 숙신산 무수물의 혼합물 또는 분지형 옥타데카닐 숙신산 무수물 및 분지형 옥타데세닐 숙신산 무수물의 혼합물이다.
본 발명의 한 실시양태에서, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 노닐숙신산 무수물 및 노네닐숙신산 무수물의 혼합물이다.
적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물이 적어도 1종의 알킬 일치환된 숙신산 무수물 및 적어도 1종의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물의 혼합물인 경우에, 적어도 1종의 알킬 일치환된 숙신산 무수물 및 적어도 1종의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물 사이의 중량비는 90:10 내지 10:90 (중량%/중량%)일 수 있다. 예를 들어, 적어도 1종의 알킬 일치환된 숙신산 무수물 및 적어도 1종의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물 사이의 중량비는 70:30 내지 30:70 (중량%/중량%) 또는 60:40 내지 40:60일 수 있다.
알케닐 일치환된 숙신산 무수물은 통상의 기술자에게 널리 알려져 있고, 예를 들어, 베르센 인크(Bercen Inc)로부터, 케미라(Kemira)로부터 또는 알베마를(Albemarle)로부터 상업적으로 입수가능하다.
추가의 알려진 알케닐 일치환된 숙신산 무수물은 분지형 헥사데세닐 숙신산 무수물 (CAS 번호 32072-96-1), 분지형 옥타데세닐 숙신산 무수물 (CAS 번호 28777-98-2) 및 2,5-푸란디온, 디히드로-, 모노-C15-20-알케닐 유도체 (CAS 번호 68784-12-3)이다. 본 발명의 바람직한 실시양태에 따르면 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 2,5-푸란디온, 디히드로-, 모노-C15-20-알케닐 유도체 (CAS 번호 68784-12-3)이다.
상업적으로 입수가능한 일치환된 숙신산 무수물 용액은 임의로 추가의 화합물, 예를 들어, 일치환된 숙신산을 포함할 수 있다.
본 발명의 한 실시양태에 따르면 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 그의 염화 반응 생성물이 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질의 표면 상에 존재한다는 점에서 적어도 1종의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물은 중합체 조성물의 배합 전에 사용된다.
본 발명의 바람직한 실시양태에 따르면 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 그의 염화 반응 생성물은 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질의 표면 상에 표면 처리 층 형태로 존재한다.
본 발명의 의미에서 용어 "표면 처리 층" 또는 "표면 처리된 충전제 물질"은, 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질의 표면의 적어도 일부 상에 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 그의 염화 반응 생성물을 포함하는 코팅 층을 수득하도록 하는 표면 처리제로서의 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물로 코팅된 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질을 지칭한다. 이러한 표면-처리된 칼슘 카르보네이트-포함 물질 및 그들을 제조하는 방법은 WO 2014/060286 A1에 기재되어 있다.
이에 따라, 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질의 표면 상에 형성된 처리 층은 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질을 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물과 접촉시키는 것으로부터 수득된 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 그의 염화 반응 생성물(들)을 포함하는 것으로 인지된다. 염화 반응 생성물(들)은, 예를 들어, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 1종 이상의 칼슘 염이다.
이에 따라, 표면 처리된 충전제 물질이 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질 및 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 그의 염화 반응 생성물(들)을 포함하는 처리 층을 포함하며, 바람직하게는 그로 이루어지는 것으로 인지된다. 처리 층은 상기 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질의 표면 상에 형성된다.
본 발명의 한 실시양태에서 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질의 표면 상의 처리 층은 적어도 1종의 일치환된 숙신산을 포함하며, 여기서 적어도 1종의 일치환된 숙신산은 적용된 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물로부터 형성된다.
본 발명의 한 실시양태에서, 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질의 표면 상에 형성된 처리 층은 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물 및 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질을 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물 및 임의적인 적어도 1종의 일치환된 숙신산과 접촉시키는 것으로부터 수득된 적어도 1종의 일치환된 숙신산 또는 그의 염화 반응 생성물(들)을 포함한다. 대안적으로, 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질의 표면 상에 형성된 처리 층은 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물 및 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질을 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물 및 임의적인 적어도 1종의 일치환된 숙신산과 접촉시키는 것으로부터 수득된 적어도 1종의 일치환된 숙신산 및 그의 염화 반응 생성물(들)을 포함한다.
처리 층은 바람직하게는 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물 및 표면 처리된 충전제 물질의 표면 상의 적어도 1종의 일치환된 숙신산 및/또는 그의 염화 반응 생성물(들)의 총 중량이 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질의 0.1 내지 5 mg/m2, 보다 바람직하게는 0.2 내지 4 mg/m2, 가장 바람직하게는 1 내지 4 mg/m2라는 것을 특징으로 한다.
처리 층은 바람직하게는 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물 및 표면 처리된 충전제 물질의 표면 상의 적어도 1종의 일치환된 숙신산 및/또는 그의 염화 반응 생성물(들)의 총 중량이 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질의 0.05 내지 1 중량%/m2, 보다 바람직하게는 0.1 내지 0.5 중량%/m2, 가장 바람직하게는 0.15 내지 0.25 중량%/m2라는 것을 특징으로 한다.
추가적으로 또는 대안적으로, 표면 처리된 충전제 물질 생성물의 처리 층은 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물 및 적어도 1종의 일치환된 숙신산 및/또는 그의 염화 반응 생성물(들)을 특정한 몰비로 포함한다. 예를 들어, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물 및 적어도 1종의 일치환된 숙신산 대 그의 염화 반응 생성물(들)의 몰비는 99.9:0.1 내지 0.1:99.9, 바람직하게는 70:30 내지 90:10이다.
본 발명의 의미에서 용어 "적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물 및 적어도 1종의 일치환된 숙신산 대 그의 염화 반응 생성물(들)의 몰비"는 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 분자량의 합계 및 적어도 1종의 일치환된 숙신산의 분자량의 합계 대 그의 염화 반응 생성물 중 일치환된 숙신산 무수물 분자의 분자량의 합계 및 그의 염화 반응 생성물 중 일치환된 숙신산 분자의 분자량의 합계를 지칭한다.
수득된 표면 처리된 충전제 물질이 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질의 총 건조 중량을 기준으로 하여 0.1 내지 4.0 중량%의 양, 바람직하게는 0.1 내지 2.5 중량%의 양, 보다 바람직하게는 0.1 내지 2 중량%의 양, 보다 더 바람직하게는 0.1 내지 1.5 중량%의 양, 보다 더 바람직하게는 0.1 내지 1 중량%의 양, 가장 바람직하게는 0.2 내지 0.8 중량%의 양으로 처리 층을 포함하는 것으로 추가로 인지된다.
수득된 매우 우수한 결과를 고려하여, 본 발명의 하나의 바람직한 실시양태에 따르면 표면 처리된 충전제 물질은 하기를 포함한다:
a) 하기를 갖는 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질:
i) 0.1 μm 내지 10 μm 범위 내의 중량 중앙 입자 크기 d 50 값, 및/또는
ii) 탑 컷 (d 98) ≤ 15 μm, 및/또는
iii) 질소 및 ISO 9277:2010에 따른 BET 방법을 사용하여 측정된 바와 같은 0.5 내지 150 m2/g의 비표면적 (BET), 및/또는
iv) 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질의 총 건조 중량을 기준으로 하여 0.01 중량% 내지 1 중량%의 잔류 총 수분 함량, 및
b) 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물 및 적어도 1종의 일치환된 숙신산 및/또는 그의 염화 반응 생성물(들)을 포함하는 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질의 표면 상의 처리 층.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시양태에 따르면 표면 처리된 충전제 물질은 하기를 포함하며:
a) 하기를 갖는 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질:
i) 0.1 μm 내지 10 μm 범위 내의 중량 중앙 입자 크기 d 50 값, 및/또는
ii) 탑 컷 (d 98) ≤ 15 μm, 및/또는
iii) 질소 및 ISO 9277:2010에 따른 BET 방법을 사용하여 측정된 바와 같은 0.5 내지 150 m2/g의 비표면적 (BET), 및/또는
iv) 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질의 총 건조 중량을 기준으로 하여 0.01 중량% 내지 1 중량%의 잔류 총 수분 함량, 및
b) 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물 및 적어도 1종의 일치환된 숙신산 및/또는 그의 염화 반응 생성물(들)을 포함하는 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질의 표면 상의 처리 층,
여기서 표면 처리된 충전제 물질은, 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-함유 충전제 물질의 총 건조 중량을 기준으로 하여, 0.1 내지 3 중량%의 양으로 처리 층을 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물이, 혼합 하에, 중합체 성분으로서의 폴리락트산 및 충전제로서의 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질을 포함하는 중합체 조성물과 접촉된다는 점에서 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 중합체 조성물의 배합 동안에 사용된다. 따라서, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 혼합 및/또는 배합 전에 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질의 표면 상에 존재하지 않는다. 그러나, 배합 단계 동안 일치환된 숙신산 무수물 중 적어도 일부는 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질의 표면 상에 위치할 수 있다. 따라서, 중합체 조성물은, 일치환된 숙신산 무수물을 배합한 후에, 중합체 성분으로서의 폴리락트산 및 충전제로서의 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질을 포함하며, 여기서 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질의 일부는 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물 및 적어도 1종의 일치환된 숙신산 및/또는 그의 염화 반응 생성물(들)을 포함하는 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질의 표면 상의 처리 층을 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 그의 염화 반응 생성물은, 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질의 총 건조 중량을 기준으로 하여, 적어도 0.1 중량%의 양, 바람직하게는 0.1 내지 4.0 중량%의 양, 보다 바람직하게는 0.1 내지 3.0 중량%의 양, 보다 더 바람직하게는 0.2 내지 2.0 중량%의 양, 보다 더 바람직하게는 0.3 내지 1.5 중량%의 양, 가장 바람직하게는 0.4 내지 1.2 중량%의 양으로 중합체 조성물에 존재한다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 그의 염화 반응 생성물은, 중합체 성분의 총 중량을 기준으로 하여, 적어도 0.005 중량%의 양, 바람직하게는 0.01 내지 5.0 중량%의 양, 보다 바람직하게는 0.02 내지 1.0 중량%의 양, 보다 더 바람직하게는 0.03 내지 0.8 중량%의 양, 보다 더 바람직하게는 0.05 내지 0.5 중량%의 양, 가장 바람직하게는 0.07 내지 0.3 중량%의 양으로 중합체 조성물에 존재한다.
본 발명자들은 놀랍게도 상기 기재된 바와 같은 중합체 조성물의 배합 전 또는 동안의 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 사용에 의해 중합체 성분으로서의 폴리락트산 및 충전제로서의 칼슘 카르보네이트-포함 물질을 포함하는 중합체 조성물의 안정성, 특히 열적 안정성이 개선될 수 있다는 것을 밝혀내었다. 따라서, 가공 동안의 중합체 분해는 저하된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 이러한 중합체 조성물의 가공성은 촉진될 수 있다. 또한 이러한 중합체 조성물의 기계적 특성, 특히 용융 유량은 개선될 수 있다.
보다 정확하게는, 본 발명자들은 놀랍게도 상기 기재된 바와 같은 중합체 조성물의 배합 전 또는 동안의 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 사용에 의해 이러한 배합된 중합체 조성물의 용융 유량이, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 사용 없이 동일한 방식으로 처리된 동일한 중합체 조성물과 비교하여, DIN EN ISO 1133-1:2011 (절차 A, 2.16 kg, 210℃, 과립)에 따라 측정 시, 적어도 10%만큼 감소될 수 있다는 것을 밝혀내었다.
본 발명에 따른 용어 "적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 사용 없이 동일한 방식으로 처리된 동일한 중합체 조성물과 비교하여"는 일치환된 숙신산 무수물을 포함하지 않는 비교 중합체 조성물을 지칭한다. 그와는 별개로 본 발명에 따른 중합체 조성물 및 비교 중합체 조성물은 이들이 동일한 화합물을 포함하는 것을 의미하는 것이 동일하다. 게다가, 이들 2종의 중합체 조성물은 배합 및 저장 처리가 동일하다는 것을 의미하는 동일한 방식으로 처리된 바 있다.
본 발명의 한 실시양태에 따르면 중합체 성분으로서의 폴리락트산 및 충전제로서의 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질을 포함하는 중합체 조성물의 배합 전 또는 동안의 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 사용에 의해, 가공 동안의 중합체 분해는 저하되고/거나 이러한 배합된 중합체 조성물의 용융 유량은, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 사용 없이 동일한 방식으로 처리된 동일한 중합체 조성물과 비교하여, DIN EN ISO 1133-1:2011 (절차 A, 2.16 kg, 210℃, 과립)에 따라 측정 시, 적어도 10%, 바람직하게는 적어도 15%, 보다 바람직하게는 적어도 20%, 가장 바람직하게는 적어도 25%만큼 감소된다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면 중합체 성분으로서의 폴리락트산 및 충전제로서의 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질을 포함하는 중합체 조성물의 배합 전 또는 동안의 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 사용에 의해, 이러한 배합된 중합체 조성물의 용융 유량은, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 사용 없이 동일한 방식으로 처리된 동일한 중합체 조성물과 비교하여, DIN EN ISO 1133-1:2011 (절차 A, 2.16 kg, 210℃, 과립)에 따라 측정 시, 적어도 10%, 바람직하게는 적어도 15%, 보다 바람직하게는 적어도 20%, 가장 바람직하게는 적어도 25%만큼 감소된다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면 중합체 성분으로서의 폴리락트산, 추가의 중합체 성분 및 충전제로서의 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질로 이루어진 중합체 조성물의 배합 전 또는 동안의 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물물의 사용에 의해, 이러한 배합된 중합체 조성물의 용융 유량은, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 사용 없이 동일한 방식으로 처리된 동일한 중합체 조성물과 비교하여, DIN EN ISO 1133-1:2011 (절차 A, 2.16 kg, 210℃, 과립)에 따라 측정 시, 적어도 10%, 바람직하게는 적어도 15%, 보다 바람직하게는 적어도 20%, 가장 바람직하게는 적어도 25%만큼 감소된다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면 중합체 성분으로서의 폴리락트산 및 충전제로서의 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질로 이루어진 중합체 조성물의 배합 전 또는 동안의 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 사용에 의해, 이러한 배합된 중합체 조성물의 용융 유량은, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 사용 없이 동일한 방식으로 처리된 동일한 중합체 조성물과 비교하여, DIN EN ISO 1133-1:2011 (절차 A, 2.16 kg, 210℃, 과립)에 따라 측정 시, 적어도 10%, 바람직하게는 적어도 15%, 보다 바람직하게는 적어도 20%, 가장 바람직하게는 적어도 25%만큼 감소된다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면 중합체 성분으로서의 폴리락트산 및 충전제로서의 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질로 이루어진 중합체 조성물의 배합 동안의 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 사용에 의해, 이러한 배합된 중합체 조성물의 용융 유량은, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 사용 없이 동일한 방식으로 처리된 동일한 중합체 조성물과 비교하여, DIN EN ISO 1133-1:2011 (절차 A, 2.16 kg, 210℃, 과립)에 따라 측정 시, 적어도 10%, 바람직하게는 적어도 15%, 보다 바람직하게는 적어도 20%, 가장 바람직하게는 적어도 25%만큼 감소되며, 여기서 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 그의 염화 반응 생성물은 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질의 표면 상에 존재한다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면 중합체 조성물의 파단 인장 변형률은, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 사용 없는 동일한 중합체 조성물과 비교하여, 적어도 40%, 바람직하게는 적어도 100%, 보다 바람직하게는 적어도 200%, 가장 바람직하게는 적어도 300%만큼 증가된다.
가공 동안의 중합체 분해를 저하시키고/거나 용융 유량을 감소시키기 위한 방법
본 발명은 가공 동안의 중합체 분해를 저하시키고/거나 청구항 제1항에 따른 중합체 조성물의 용융 유량을 감소시키기 위한 방법을 추가로 포함한다. 보다 정확하게는, 중합체 조성물은 중합체 성분으로서의 폴리락트산 및 충전제로서의 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질을 포함한다. 용융 유량은, 본 방법에 의해 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 사용 없이 동일한 방식으로 처리된 동일한 중합체 조성물과 비교하여, DIN EN ISO 1133-1:2011 (절차 A, 2.16 kg, 210℃, 과립)에 따라 측정 시, 적어도 10%만큼 감소될 수 있다. 방법은 a) 중합체 성분으로서 적어도 1종의 폴리락트산을 제공하는 단계 및 b) 충전제로서 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질을 제공하는 단계 및 c) 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물을 제공하는 단계 및 d) a), b) 및 c)의 성분을 임의의 순서로 접촉시키는 단계 및 e) 단계 d)의 접촉된 성분을 배합하는 단계를 포함한다.
본 발명의 한 실시양태에 따르면, 가공 동안의 중합체 분해를 저하시키고/거나 중합체 성분으로서의 폴리락트산 및 충전제로서의 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질을 포함하는 중합체 조성물의 용융 유량을, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 사용 없이 동일한 방식으로 처리된 동일한 중합체 조성물과 비교하여, DIN EN ISO 1133-1:2011 (절차 A, 2.16 kg, 210℃, 과립)에 따라 측정 시, 적어도 10%만큼 감소시키기 위한 방법이 제공되며, 방법은 하기 단계를 포함한다:
a) 중합체 성분으로서 적어도 1종의 폴리락트산을 제공하는 단계 및
b) 충전제로서 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질을 제공하는 단계 및
c) 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물을 제공하는 단계
d) a), b) 및 c)의 성분을 임의의 순서로 접촉시키는 단계 및
e) 단계 d)의 접촉된 성분을 배합하는 단계.
단계 a)에 따르면 중합체 성분으로서의 적어도 1종의 폴리락트산은 상기 정의된 바와 같이 제공된다. 폴리락트산은 고체 형태로 또는 용융된 형태로 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 용어 "고체"는 298.15 K의 온도 (25℃) 및 정확하게는 100000 Pa의 절대 압력 (1 bar, 14.5 psi, 0.98692 atm)을 지칭하는 표준 주위 온도 및 압력 (SATP) 하에 고체인 물질을 지칭한다. 고체는 분말, 정제, 과립, 플레이크 등의 형태일 수 있다.
본 발명에 따른 용어 "주위 압력"은 정확하게는 100000 Pa의 절대 압력 (1 bar, 14.5 psi, 0.98692 atm)을 지칭하는 표준 주위 온도 압력 (SATP)을 지칭한다.
본 발명에 따른 용어 "용융된"은 298.15 K의 온도 (25℃) 및 정확하게는 100000 Pa의 절대 압력 (1 bar, 14.5 psi, 0.98692 atm)을 지칭하는 표준 주위 온도 및 압력 (SATP) 하에 용융되거나 또는 점성인 물질을 지칭한다.
본 발명의 바람직한 실시양태에 따르면 적어도 1종의 폴리락트산은 고체 형태, 바람직하게는 과립 또는 펠릿의 형태로 제공될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면 폴리락트산 이외에도 추가의 중합체 성분이 제공된다. 추가의 중합체 성분은, 예를 들어, 상기 정의된 바와 같은 폴리에스테르일 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시양태에 따르면 단지 폴리락트산만이 중합체 성분으로서 제공된다.
단계 b)에 따르면 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질은 상기 정의된 바와 같이 제공된다. 칼슘 카르보네이트-포함 물질은 건조 형태로 제공될 수 있다.
용어 "건조" 또는 "건조된" 물질은, 칼슘 카르보네이트-포함 물질 중량의 총 중량을 기준으로 하여, 0.001 내지 0.5 중량%의 물을 갖는 물질인 것으로 이해된다.
본 발명의 한 실시양태에 따르면 칼슘 카르보네이트-포함 물질은, 중합체 성분의 총 중량을 기준으로 하여, 0.1 내지 85 중량%의 양, 바람직하게는 3 내지 50 중량%의 양, 보다 바람직하게는 5 내지 40 중량%의 양, 가장 바람직하게는 10 내지 30 중량%의 양으로 제공된다.
단계 c)에 따르면 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 상기 정의된 바와 같이 제공된다.
본 발명의 한 실시양태에 따르면 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은, 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질의 총 건조 중량을 기준으로 하여, 적어도 0.1 중량%의 총량, 바람직하게는 0.1 내지 4.0 중량%의 양, 보다 바람직하게는 0.1 내지 3.0 중량%의 양, 보다 더 바람직하게는 0.2 내지 2.0 중량%의 양, 보다 더 바람직하게는 0.3 내지 1.5 중량%의 양, 가장 바람직하게는 0.4 내지 1.2 중량%의 양으로 제공된다.
본 발명의 한 실시양태에 따르면 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은, 중합체 성분의 총 중량을 기준으로 하여, 적어도 0.005 중량%의 양, 바람직하게는 0.01 내지 5.0 중량%의 양, 보다 바람직하게는 0.02 내지 1.0 중량%의 양, 보다 더 바람직하게는 0.03 내지 0.8 중량%의 양, 보다 더 바람직하게는 0.05 내지 0.5 중량%의 양, 가장 바람직하게는 0.07 내지 0.3 중량%의 양으로 제공된다.
적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 고체 형태로 또는 액체로서 제공된다. 바람직한 실시양태에 따르면 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 액체로서 제공된다.
본 발명에 따른 액체 일치환된 숙신산 무수물은, 5 s-1의 전단 속도에서 및 +20℃ (±2℃)에서 적절한 장비 예를 들어 측정 셀 TEZ 150 P-C 및 CC 28.7 측정 시스템이 장착된 피지카 MCR 300 레오미터 (파르 피지카(Paar Physica))로 측정될 때, +20℃ (± 2℃)에서 5000 미만, 바람직하게는 2500 미만, 보다 바람직하게는 1000 mPa·s 미만, 가장 바람직하게는 500 mPa·s 미만의 점도를 갖는 물질을 지칭한다.
적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물이 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질의 표면 상의 표면 층의 형태로 사용되는 경우에, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질의 표면 상의 상기 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 그의 염화 반응 생성물의 총 중량이 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질의 5 mg/m2 미만, 바람직하게는 4.5 mg/m2 미만, 가장 바람직하게는 4.0 mg/m2 미만이도록 하는 양으로 제공된다. 예를 들어, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 바람직하게는 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 그의 염화 반응 생성물의 총 중량이 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-함유 충전제 물질의 0.1 내지 5 mg/m2, 보다 바람직하게는 0.2 내지 4 mg/m2, 가장 바람직하게는 1 내지 4 mg/m2이도록 하는 양으로 제공된다.
단계 d)에 따르면 a), b) 및 c)의 성분은 임의의 순서로 접촉된다.
단계 d)의 접촉은 교반 조건 하에 행해질 수 있다.
통상의 기술자는 그의 공정 장비에 따라 교반 조건 (예컨대 혼합 시간 및 혼합 속도의 구성)을 적합화할 것이다.
예를 들어, 혼합 및 균질화는 플라우쉐어 혼합기에 의해 발생할 수 있다. 플라우쉐어 혼합기는 기계적으로 생성된 유동층의 원리에 의해 기능한다. 플라우쉐어 블레이드는 수평 원통 드럼의 내벽에 근접하여 회전하고 혼합물의 성분을 생성물 층 밖으로 및 개방 혼합 공간 내로 운반한다. 기계적으로 생성된 유동층은 매우 짧은 시간 내에 심지어 큰 배치의 강력한 혼합을 확실하게 한다. 초퍼 및/또는 분산기를 사용하여 건조 작업에서 덩어리를 분산시킨다. 본 공정에 사용될 수 있는 장비는, 예를 들어, 독일 소재의 게브뤼더 뢰디게 마쉬넨바우 게엠베하(Gebrueder Loedige Maschinenbau GmbH)로부터 입수가능하다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면, 공정 단계 d)는 밀링 장치에서, 예를 들어, 볼 밀, 해머 밀, 로드 밀, 진동 밀, 롤 분쇄기, 원심 충격 밀, 수직 비드 밀, 마멸 밀, 핀 밀, 또는 해머 밀에서 수행될 수 있다.
공정 단계 d)는 15℃ 내지 150℃의 온도, 바람직하게는 실온, 즉 20℃ ± 2℃의 온도에서 수행될 수 있다. 본 발명의 한 실시양태에 따르면, 공정 단계 d)는 적어도 1초, 바람직하게는 적어도 1분, 예를 들어 적어도 15분, 30분, 1시간, 2시간, 4시간, 6시간, 8시간, 또는 10시간 동안 수행된다.
한 실시양태에 따르면, 단계 d)는 i) 단계 a)의 중합체 성분 및 단계 b)의 충전제 물질을 혼합하는 단계, 및 ii) 단계 c)의 일치환된 숙신산 무수물을 단계 i)의 혼합물과 혼합하는 단계를 포함한다.
또 다른 실시양태에 따르면, 단계 d)는 i) 단계 a)의 중합체 성분 및 단계 c)의 일치환된 숙신산 무수물을 혼합하는 단계, 및 ii) 단계 b)의 충전제 물질을 단계 i)의 혼합물과 혼합하는 단계를 포함한다.
또 다른 실시양태에 따르면, 단계 d)는 단계 a)의 중합체 성분, 단계 c)의 일치환된 숙신산 무수물, 및 단계 b)의 충전제 물질을 동시에 1 단계에서 혼합하는 것을 포함한다.
또 다른 실시양태에 따르면, 단계 d)는 i) 단계 a)의 중합체 성분 및 단계 c)의 일치환된 숙신산 무수물의 일부를 혼합하는 단계, ii) 단계 b)의 충전제 물질 및 단계 c)의 일치환된 숙신산 무수물의 나머지 부분을 혼합하는 단계, 및 iii) 단계 i) 및 ii)의 조성물을 혼합하는 단계를 포함한다. 중합체 성분과 혼합된 일치환된 숙신산 무수물 및 충전제 물질과 혼합된 일치환된 숙신산 무수물은 동일한 일치환된 숙신산 무수물일 수 있거나 또는 상이한 일치환된 숙신산 무수물일 수 있다. 바람직한 실시양태에 따르면 이들 일치환된 숙신산 무수물은 동일한 것이다.
바람직한 실시양태에 따르면, 단계 d)는 i) 단계 b)의 충전제 물질 및 단계 c)의 일치환된 숙신산 무수물을 혼합하는 단계, 및 ii) 단계 a)의 중합체 성분을 단계 i)의 혼합물과 혼합하는 단계를 포함한다. 보다 정확하게는, 접촉 단계 d)에서, 첫번째로, 단계 b)의 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질은, 혼합 하에, 하나 이상의 단계에서, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 그의 염화 반응 생성물(들)을 포함하는 처리 층이 단계 b)의 상기 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질의 표면 상에 형성되도록 단계 c)의 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물과 접촉되고, 두번째로, 이러한 표면-처리된 칼슘 카르보네이트-포함 물질은, 혼합 하에, 하나 이상의 단계에서, 폴리락트산과 접촉된다.
또 다른 바람직한 실시양태에 따르면, 단계 d)는 i) 단계 b)의 충전제 물질 및 단계 c)의 일치환된 숙신산 무수물의 일부를 혼합하는 단계, 및 ii) 단계 a)의 중합체 성분 및 일치환된 숙신산 무수물의 나머지 부분을 단계 i)의 혼합물과 혼합하는 단계를 포함한다. 보다 정확하게는, 접촉 단계 d)에서, 첫번째로, 단계 b)의 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질은, 혼합 하에, 하나 이상의 단계에서, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 그의 염화 반응 생성물(들)을 포함하는 처리 층이 단계 b)의 상기 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질의 표면 상에 형성되도록 단계 c)의 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물과 접촉되고, 두번째로, 이러한 표면-처리된 칼슘 카르보네이트-포함 물질은, 혼합 하에, 하나 이상의 단계에서, 폴리락트산 및 일치환된 숙신산 무수물의 나머지 부분과 접촉된다. 중합체 성분과 혼합된 일치환된 숙신산 무수물 및 충전제 물질과 혼합된 일치환된 숙신산 무수물은 동일한 일치환된 숙신산 무수물일 수 있거나 또는 상이한 일치환된 숙신산 무수물일 수 있다. 바람직한 실시양태에 따르면 이들 일치환된 숙신산 무수물은 상이한 것이다.
접촉 단계 d)에서, 첫번째로, 단계 b)의 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질은, 혼합 하에, 하나 이상의 단계에서, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 그의 염화 반응 생성물(들)을 포함하는 처리 층이 단계 b)의 상기 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질의 표면 상에 형성되도록 단계 c)의 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물 또는 그의 일부와 접촉되는 경우에, 접촉은 하기와 같이 행해질 수 있다.
적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질과 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 접촉은 혼합 조건 하에 발생할 수 있다. 통상의 기술자는 그의 공정 장비에 따라 이들 혼합 조건 (예컨대 혼합 펠릿 및 혼합 속도의 구성)에 적합화할 것이다.
본 발명의 하나의 바람직한 실시양태에서, 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질과 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 접촉은 연속 공정일 수 있다. 이러한 경우에, 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질을 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물과 일정한 흐름 하에 접촉시키는 것이 가능하므로, 일정한 농도의 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물이 제공된다.
대안적으로, 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질은 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물과 하나의 단계에서 접촉되며, 여기서 상기 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 바람직하게는 1 부분으로 첨가된다.
본 발명의 또 다른 실시양태에서, 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질과 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 접촉은 회분식 공정일 수 있으며, 즉, 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-함유 충전제 물질은 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물과 하나 초과의 단계에서 접촉되며, 여기서 상기 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 바람직하게는 거의 동등한 부분으로 첨가된다. 대안적으로, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물을 비동등한 부분으로 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-함유 충전제 물질에, 즉 더 크고 더 작은 부분으로 첨가하는 것이 또한 가능하다.
본 발명의 한 실시양태에 따르면, 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질과 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 접촉은 0.1 내지 5000초의 기간 동안 회분식 또는 연속 공정으로 수행된다. 예를 들어, 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질과 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 접촉은 연속 공정이고, 1회 또는 수회 접촉 단계를 포함하고, 총 접촉 시간은 0.1 내지 4000초, 바람직하게는 0.5 내지 3000초, 가장 바람직하게는 1 내지 2000초이다.
적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물을 구현할 때, 이는 약 실온에서 작업가능한 점도를 특색으로 할 수 있으며, 즉 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물은 액체 상태일 수 있다. 이에 따라 온도가 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물이 용융되도록 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질과 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 접촉 동안에 조정되는 것이 본 발명의 하나의 요건이다.
따라서, 온도는 온도가 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 융점을 적어도 2℃ 초과하도록 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질과 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 접촉 전 및/또는 동안에 조정되는 것으로 인지된다. 예를 들어, 온도는 온도가 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 융점을 적어도 2℃ 초과하도록 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질과 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 접촉 전에 조정된다.
본 발명의 한 실시양태에서, 온도는 온도가 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 융점을 적어도 5℃, 바람직하게는, 적어도 8℃, 가장 바람직하게는 적어도 10℃ 초과하도록 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질과 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 접촉 전 및/또는 동안에 조정된다. 예를 들어, 온도는 온도가 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 융점을 2 내지 50℃, 바람직하게는 5 내지 40℃, 보다 바람직하게는 8 내지 30℃, 가장 바람직하게는 10 내지 20℃ 초과하도록 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질과 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 접촉 전 및/또는 동안에 조정된다.
본 발명의 한 실시양태에서, 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질과 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 접촉은 이에 따라 200℃ 미만의 처리 온도에서 수행된다. 예를 들어, 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질과 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 접촉은 30 내지 200℃, 바람직하게는 80 내지 150℃, 가장 바람직하게는 110 내지 130℃의 처리 온도에서 수행된다.
적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질과 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 접촉을 수행하기 위한 처리 시간은 5000초 이하의 기간, 바람직하게는 4000초 이하의 기간, 보다 바람직하게는 3000초 이하, 가장 바람직하게는 0.1 내지 2000초 동안 수행된다. 예를 들어, 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질과 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 접촉은 1200초의 기간 동안 수행된다. 일반적으로, 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질과 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 접촉 길이는 상기 접촉 동안에 적용된 처리 온도에 의해 결정된다. 예를 들어, 약 200℃의 처리 온도가 적용되는 경우에, 처리 시간은, 예를 들어, 약 0.1만큼 짧다. 약 120℃의 처리 온도가 적용되는 경우에, 처리 시간은, 예를 들어, 약 1200초만큼 길 수 있다.
본 발명의 한 실시양태에서, 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질은 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질과 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 접촉이 수행되기 전에 예열되며, 즉 활성화된다. 즉, 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질은 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질과 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 접촉이 수행되기 전에 50 내지 200℃, 바람직하게는 80 내지 200℃, 보다 바람직하게는 90 내지 150℃, 가장 바람직하게는 100 내지 130℃의 온도에서 처리된다. 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질의 예열을 수행하기 위한 처리 시간은 30분 이하의 기간, 바람직하게는 20분 이하의 기간, 보다 바람직하게는 15분 이하의 기간 동안 수행된다. 본 발명의 한 실시양태에서, 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질의 예열은 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질과 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 접촉 동안에 구현된 온도와 거의 동등한 온도에서 수행된다.
본 발명의 의미에서 용어 "동등한" 온도는 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질과 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 접촉 동안에 구현된 온도의 최대 20℃, 바람직하게는 최대 15℃, 보다 바람직하게는 10℃, 가장 바람직하게는 최대 5℃ 미만 또는 초과인 예열 온도를 지칭한다.
단계 e)에 따르면 단계 d)의 접촉된 성분은 배합된다. 본 발명에 따른 용어 "배합"은 중합체 또는 플라스틱 배합물의 제조를 지칭한다. 배합 동안 단계 d)의 접촉된 성분은 상이한 원료의 균질한 블렌드를 달성하기 위해 용융된 또는 연화된 상태로 혼합 및/또는 배합된다. 배합 방법은 통상의 기술자에게 알려져 있다.
본 발명의 한 실시양태에 따르면 배합 및 균질화는 도우 혼련기에 의해 발생할 수 있다. 도우 혼련기는 조성물 및 특히 높은 점도를 갖는 것들을 혼합 및 혼련할 수 있다. 도우 혼련기는 하나 이상의 시그마- 또는 Z-유형 블레이드를 수평으로 보울 또는 디쉬 내부에서 회전시킴으로써 기능한다. 사용될 수 있는 장비는, 예를 들어, 켄우드 리미티드(Kenwood Ltd.)로부터 입수가능하다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면 배합 및 균질화는 압출기, 예를 들어 싱글 또는 트윈 스크류 압출기에 의해 발생할 수 있다. 압출기는 조성물을 혼합 및 배합할 수 있다. 압출기는 하나 이상의 스크류를 하우징 내부에서 회전시킴으로써 기능한다. 사용될 수 있는 장비는 베이스 유닛 및 압출기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 베이스 유닛은 써모 사이언티픽(Thermo Scientific)으로부터의 하케 폴리랩 OS일 수 있고 압출기는 써모 사이언티픽으로부터의 레오멕스 CTW 100 OS일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면 배합 및 균질화는 실험실 배합기에 의해 발생할 수 있다. 실험실 배합기는 조성물을 혼합 및 혼련할 수 있다. 사용될 수 있는 장비는 베이스 유닛, 배합기, 및 혼련기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 베이스 유닛은 하케 폴리랩 OS일 수 있고, 배합기는 하케 레오믹스 600 OS일 수 있고, 혼련기는 롤러 로터 600일 수 있으며, 모두 써모 사이언티픽으로부터 입수가능하다. 레오드라이브7은 시험 결과를 평가하기 위한 소프트웨어로서 사용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면 배합 및 균질화는 트윈 롤 밀에 의해 발생할 수 있다. 트윈 롤 밀은 조성물을 혼합 및 혼련할 수 있다. 예시적인 롤 밀은 독일 소재의 독토르 콜린 게엠베하(Dr. Collin GmbH)로부터의 발츠베르크 150x400이다.
공정 단계 e)는 15℃ 내지 150℃, 바람직하게는 실온에서, 즉 20℃ ± 2℃의 온도에서 수행될 수 있다. 본 발명의 한 실시양태에 따르면, 공정 단계 e)는 적어도 1초 동안, 바람직하게는 적어도 1분 동안, 예를 들어 적어도 15분, 30분, 1시간, 2시간, 4시간, 6시간, 8시간, 또는 10시간 동안 수행된다.
또 다른 실시양태에 따르면, 단계 e)에서 열 및 압력이 적용될 수 있다. 열 및 압력은 연속적으로 적용될 수 있다. 바람직한 실시양태에서 열 및 압력은 동시에 적용된다. 또 다른 바람직한 실시양태에서 열 및/또는 압력의 상이한 단계는 연속적으로 적용된다.
예를 들어, 열 및 압력 조건은 고온 프레스 절차에 의해 발생할 수 있다. 고온 프레싱을 위해 프레싱 공정 동안에 추가적으로 가열될 수 있는 임의의 압력 장치가 사용될 수 있다. 가열은, 예를 들어, 유도 가열에 의해 또는 간접 저항 가열에 의해 수행될 수 있다. 고온 프레싱 동안 몰드 플레이트는 몰드의 온도를 제어하기 위해 물 냉각에 의해 냉각될 수 있다. 사용될 수 있는 장비는, 예를 들어, 독일 소재의 독토르 콜린 게엠베하로부터 입수가능하다.
고온 프레싱은 15℃ 내지 220℃의 온도에서, 바람직하게는 50℃ 내지 220℃의 온도에서, 보다 바람직하게는 70℃ 내지 220℃의 온도에서, 가장 바람직하게는 210℃의 온도에서 수행될 수 있다. 고온 프레싱은 2 bar 내지 400 bar의 압력에서, 바람직하게는 10 bar 내지 350 bar의 압력에서, 보다 바람직하게는 15 bar 내지 300 bar의 압력에서, 가장 바람직하게는 15 bar 내지 250 bar의 압력에서 수행될 수 있다.
본 발명의 한 실시양태에 따르면, 고온 프레싱은 적어도 1초 동안, 바람직하게는 적어도 50초 동안, 또는 적어도 100초, 120초, 160초, 180초, 200초 또는 240초 동안 수행된다.
본 발명자들은 놀랍게도 본 발명에 따른 방법에 의해 중합체 성분으로서의 폴리락트산 및 충전제로서의 칼슘 카르보네이트-포함 물질을 포함하는 중합체 조성물의 안정성, 특히 열적 안정성이 개선될 수 있다는 것을 밝혀내었다. 따라서, 이러한 중합체 조성물의 가공 동안의 중합체 분해는 저하된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 이러한 중합체 조성물의 가공성은 촉진될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 이러한 중합체 조성물의 기계적 특성, 예를 들어, 용융 유량은 본 발명에 따른 방법에 의해 개선될 수 있다.
보다 정확하게는, 본 발명자들은 놀랍게도 본 발명에 따른 방법에 의해 가공 동안의 중합체 분해가 저하되고/거나 중합체 성분으로서의 폴리락트산 및 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질을 포함하는 중합체 조성물의 용융 유량이, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 사용 없이 동일한 방식으로 처리된 동일한 중합체 조성물과 비교하여, DIN EN ISO 1133-1:2011 (절차 A, 2.16 kg, 210℃, 과립)에 따라 측정 시, 적어도 10%, 바람직하게는 적어도 15%, 보다 바람직하게는 적어도 20%, 가장 바람직하게는 적어도 25%만큼 감소된다는 것을 밝혀내었다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면 본 발명에 따른 방법에 의해 중합체 성분으로서의 폴리락트산 및 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질을 포함하는 중합체 조성물의 파단 인장 변형률은, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 사용 없는 동일한 중합체 조성물과 비교하여, 적어도 40%, 바람직하게는 적어도 100%, 보다 바람직하게는 적어도 200%, 가장 바람직하게는 적어도 300%만큼 증가된다.
본 발명에 따른 물품
본 발명의 또 다른 측면은 하기 단계를 포함하는 공정에 의해 수득가능한 중합체 조성물을 포함하는 물품에 관한 것이며:
a) 중합체 성분으로서 적어도 1종의 폴리락트산을 제공하는 단계 및
b) 충전제로서 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질을 제공하는 단계 및
c) 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물을 제공하는 단계
d) a), b) 및 c)의 성분을 임의의 순서로 접촉시키는 단계 및
e) 단계 d)의 접촉된 성분을 배합하는 단계,
여기서 물품은 위생 제품, 의료 및 헬스케어 제품, 필터 제품, 지오텍스타일 제품, 농업 및 원예 제품, 의류, 신발류 및 가방류 제품, 가정용 및 산업용 제품, 패키징 제품, 건설 제품 등을 포함하는 군으로부터 선택된다.
단계 a) 내지 c)에 따르면 중합체 성분으로서의 적어도 1종의 폴리락트산, 충전제로서의 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질 및 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물이 상기 정의된 바와 같이 제공된다.
단계 d) 및 e)에 따르면 a), b) 및 c)의 성분은 임의의 순서로 접촉되고 단계 d)의 접촉된 성분은 상기 정의된 바와 같은 배합된다.
물품은 위생 제품, 의료 및 헬스케어 제품, 필터 제품, 지오텍스타일 제품, 농업 및 원예 제품, 의류, 신발류 및 가방류 제품, 가정용 및 산업용 제품, 패키징 제품, 건설 제품 등을 포함하는 군으로부터 선택된다.
바람직하게는, 위생 제품은 흡수성 위생 제품 예컨대 아기 기저귀, 여성 위생품, 성인 실금 제품, 제모 스트립, 밴디지 및 상처 드레싱, 일회용 목욕 및 세수 타월, 일회용 슬리퍼 및 신발류, 탑 시트 또는 커버스톡, 컨슈머 페이스 마스크, 레그 커프, 획득 / 분배 층, 코어 랩, 백 시트, 스트레치 이어, 랜딩 존, 더스팅 층 및 체결 시스템; 및 와이프 예컨대 습윤 와이프, 스킨 케어 와이프, 베이비 와이프, 페이셜 와이프, 클렌징 와이프, 핸드 앤드 바디 와이프, 모이스트 타월렛, 개인 위생 와이프, 여성 위생 와이프, 항박테리아 와이프 및 의료용 와이프를 포함하는 군으로부터 선택된다.
바람직하게는, 의료 및 헬스케어 제품은 멸균될 수 있는 의료 제품, 의료 패키징, 캡 예컨대 외과용 일회용 캡, 보호용 의류, 외과용 가운, 외과용 마스크 및 페이스 마스크, 외과용 수술복, 외과용 커버, 외과용 드레이프, 랩, 팩, 스폰지, 드레싱, 와이프, 베드 리넨, 오염 방제 가운, 검사용 가운, 실험실 가운, 격리 가운, 경피 약물 전달, 슈라우드, 언더패드, 시술 팩, 히트 팩, 장루 백 라이너, 고정 테이프, 인큐베이터 매트리스, 멸균 랩 (CSR 랩), 상처 관리, 콜드/히트 팩, 약물 전달 시스템 예컨대 패치를 포함하는 군으로부터 선택된다.
바람직하게는, 필터 제품은 가솔린 필터, 오일 필터, 에어 필터, 워터 필터, 커피 필터, 티백, 제약 산업 필터, 미네랄 가공 필터, 액체 카트리지 및 백 필터, 진공 백, 알레르겐 막 및 부직 층을 갖는 라미네이트를 포함하는 군으로부터 선택된다.
바람직하게는, 지오텍스타일 제품은 토양 안정화제 및 도로 밑깔개, 토대 안정화제, 부식 제어제, 운하 구조물, 배수 시스템, 지오멤브레인 보호재, 동상해 보호재, 농업용 멀치, 연못 및 운하 물 장벽, 배수 타일용 모래 침윤 장벽 및 매립지 라이너를 포함하는 군으로부터 선택된다.
바람직하게는, 농업 및 원예 제품은 작물 커버, 식물 보호재, 시드 블랭킷, 잡초 방제 직물, 온실 쉐이딩, 뿌리 방제 백, 생분해성 식물 포트, 모세관 매팅, 및 조경 직물을 포함하는 군으로부터 선택된다.
바람직하게는, 의류, 신발류 및 가방류 제품은 인터라이닝 예컨대 오버코트 프론트, 칼라, 페이싱, 웨이스트밴드, 라펠, 일회용 속옷, 신발 구성요소 예컨대 슈레이스 아일렛 강화재, 운동화 및 샌들 강화재, 및 안창 라이닝 등, 가방 구성요소, 접합제, 혼용률 및 (세탁) 관리 라벨을 포함하는 군으로부터 선택된다.
바람직하게는, 패키징 제품은 인터라이닝 예컨대 건조제 패키징, 흡착제 패키징, 기프트 박스, 파일 박스, 부직 백, 북 커버, 메일링 엔벨롭, 익스프레스 엔벨롭, 쿠리어 백 등을 포함하는 군으로부터 선택된다.
바람직하게는, 가정용 및 산업용 제품은 연마제, 베드 리넨 예컨대 포켓 스프링용 포켓 직물, 세퍼레이션 층, 스프링 커버, 탑 커버, 퀼트 백킹, 이불 커버, 필로우 케이스 등, 블라인드/커튼, 카펫/카펫 백킹 예컨대 스캐터 러그, 카펫 타일, 배스 매트 등, 커버링 및 세퍼레이션 물질, 세제 파우치, 섬유 유연제 시트, 바닥재, 가구/실내장식재 예컨대 내부 라이닝, 쿠션용 뒷면 직물, 더스트 커버, 스프링 커버링, 풀 스트립 등, 대걸레, 테이블 리넨, 차 및 커피 백, 진공 클리닝 백, 벽-커버링, 와이프 예컨대 가정용 관리 와이프, 바닥 관리 와이프, 클리닝 와이프, 애완동물 관리 와이프 등, 자동차 빌딩, 케이블 랩핑, 토목 공학, 여과 패키징, 보호용 의류, 1차 및 2차 카펫 백킹, 복합체, 마린 세일 라미네이트, 테이블커버 라미네이트, 촙 스트랜드 매트, 기계 자수용 백킹/안정화제, 다공성이 필요한 경우의 패키징, 절연재 예컨대 섬유유리 배팅, 필로우, 쿠션, 패딩 예컨대 실내장식재 패딩, 퀼트 및 이불 내 배팅, 컨슈머 및 의료용 페이스 마스크, 메일링 엔벨롭, 타프, 텐팅 및 수송 (판재, 강철) 랩핑, 일회용 의류 예컨대 풋 커버링 및 커버롤, 및 내후성 하우스 랩을 포함하는 군으로부터 선택된다.
바람직하게는, 건설 제품은 하우스 랩, 아스팔트 오버레이, 도로 및 철도 바닥, 골프 및 테니스 코트, 벽재 백킹, 음향 벽 커버링, 지붕재 및 타일 밑깔개, 토양 안정화제 및 도로 밑깔개, 토대 안정화제, 부식 제어제, 운하 구조물, 배수 시스템, 지오멤브레인 보호재, 동상해 보호재, 농업용 멀치, 연못 및 운하 물 장벽, 및 배수 타일용 모래 침윤 장벽을 포함하는 군으로부터 선택된다.
배합된 중합체 조성물의 용도
본 발명의 또 다른 측면은 위생 제품, 의료 및 헬스케어 제품, 필터 제품, 지오텍스타일 제품, 농업 및 원예 제품, 의류, 신발류 및 가방류 제품, 가정용 및 산업용 제품, 패키징 제품, 건설 제품 등에서의, 하기 단계를 포함하는 공정에 의해 수득가능한 중합체 조성물의 용도에 관한 것이다:
a) 중합체 성분으로서 적어도 1종의 폴리락트산을 제공하는 단계 및
b) 충전제로서 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질을 제공하는 단계 및
c) 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물을 제공하는 단계
d) a), b) 및 c)의 성분을 임의의 순서로 접촉시키는 단계 및
e) 단계 d)의 접촉된 성분을 배합하는 단계.
단계 a) 내지 c)에 따르면 중합체 성분으로서의 적어도 1종의 폴리락트산, 충전제로서의 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질 및 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물이 상기 정의된 바와 같이 제공된다.
단계 d) 및 e)에 따르면 a), b) 및 c)의 성분은 임의의 순서로 접촉되고 단계 d)의 접촉된 성분은 상기 정의된 바와 같은 배합된다.
중합체 조성물은 위생 제품, 의료 및 헬스케어 제품, 필터 제품, 지오텍스타일 제품, 농업 및 원예 제품, 의류, 신발류 및 가방류 제품, 가정용 및 산업용 제품, 패키징 제품, 건설 제품 등에서 사용된다.
하기 실시예는 본 발명을 추가적으로 예시할 수 있지만, 본 발명을 예시된 실시양태로 제한하는 것을 의미하지는 않는다.
도면의 설명
도 1은 CE1 및 20 pph 충전제 로딩을 갖는 실시예의 용융 유량의 값의 그래프를 제시한다.
도 2는 CE1 및 10 pph 충전제 로딩을 갖는 실시예의 용융 유량의 값의 그래프를 제시한다.
도 3은 비교 실시예 CE1 내지 CE5 및 본 발명의 실시예 E1 내지 E5의 파단 인장 변형률의 값의 그래프를 제시한다.
실시예
측정 방법
하기 측정 방법은 실시예 및 청구범위에 주어진 파라미터를 평가하는데 사용된다.
미립자 물질의 입자 크기 분포 (직경 < X 를 갖는 질량 % 입자) 및 중량 중앙 직경 ( d 50 )
본원에 사용된 바와 같은 그리고 일반적으로 관련 기술분야에 정의된 바와 같은, "d50" 값은 마이크로메리틱스 인스트루먼트 코포레이션의 세디그래프™ 5100을 사용함으로써 만들어진 측정을 기반으로 하여 결정되고, 입자 질량의 50% (중앙 지점)가 명시된 값과 동등한 직경을 갖는 입자에 의해 차지되는 크기로서 정의된다.
방법 및 기기는 통상의 기술자에게 알려져 있고, 충전제 및 안료의 그레인 크기를 결정하기 위해 통상적으로 사용된다. 측정은 0.1 중량% Na4P2O7의 수용액에서 수행된다. 샘플을 고속 교반기를 사용하여 분산시키고 초음파처리하였다.
물질의 BET 비표면적
본 문서 전체에 걸쳐, 광물 충전제의 비표면적 (m2/g)은 BET 방법 (흡착 기체로서 질소를 사용함)을 사용하여 결정되며, 이는 통상의 기술자에게 널리 알려져 있다 (ISO 9277:1995). 이어서 광물 충전제의 총 표면적 (m2)은 처리 전에 광물 충전제의 비표면적 및 질량 (g)의 곱셈에 의해 수득된다.
표면-처리 층의 양
칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질 상의 처리 층의 양은 미처리된 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질의 BET의 값 및 표면-처리를 위해 사용된 일치환된 숙신산 무수물의 양으로부터 이론적으로 계산된다. 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질에 첨가된 일치환된 숙신산 무수물의 100%가 칼슘 카르보네트-포함 충전제 물질의 표면 상의 표면 처리 층으로서 존재하는 것으로 가정된다.
용융 유량
"용융 유량"은 인스트론(Instron)으로부터의 CEAST 용융 유동 모듈 라인 기기로 측정된다. 기기 및 측정 방법은 통상의 기술자에게 알려져 있다. 용융 유량은 DIN EN ISO 1133-1:2011에 따라 절차 A를 사용함으로써 측정된다. 측정될 중합체 샘플은 1 mm 내지 5 mm의 길이를 갖는 과립 또는 펠릿 형태이다. 6 내지 9 g의 양이 측정을 위해 사용된다. 샘플의 측정은 2.095 mm의 내부 직경 및 8.00 mm의 길이를 갖는 모세관 다이를 사용하여 2.16 kg의 공칭 로딩으로 210℃에서 만들어진다. 로드 없이 예열은 300초 동안 수행되고 측정 길이는 20 mm이다.
용융 유량은 표준 조건 하에 수득된다. 본 발명에 따른 용어 "표준 조건"은 298.15 K의 온도 (25℃) 및 정확하게는 100000 Pa의 절대 압력 (1 bar, 14.5 psi, 0.98692 atm)을 지칭하는 표준 주위 온도 및 압력 (SATP)을 지칭한다. 모든 측정은 제조 후에 유사한 조건 하에 저장된 샘플 상에서 수행된다.
파단 인장 변형률
"파단 인장 변형률"은 츠빅 로엘(Zwick Roell)로부터의 올라운드 Z020 견인 장치 상에서 측정된다. 기기 및 측정 방법은 통상의 기술자에게 알려져 있다. 파단 인장 변형률은 0.1 MPa의 강제력 및 50 mm/분의 속도로, DIN EN ISO 527-2/1BA/50:2012에 따라 측정된다. 본 발명의 시험 시편은 샘플의 두께가 1.9 ±2mm 사이이고 측정 길이가 25 x 5 mm인 것을 제외한 기하구조 1BA를 갖는다.
파단 인장 변형률은 표준 조건 하에 수득된다. 모든 측정은 제조 후에 유사한 조건 하에 저장된 샘플 상에서 수행된다.
물질
칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질
칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질 1 (분말 1)
분말 1은 이탈리아로부터의 건조 분쇄 칼슘 카르보네이트 (d 50 = 2.6 μm, d 98 = 15 μm, BET 비표면적 = 2.6 m2/g)이다.
칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질 2 (분말 2)
분말 2는 이탈리아로부터의 스테아르산-처리된 건조 분쇄 칼슘 카르보네이트 (d 50 = 2.6 μm, d 98 = 15 μm, BET 비표면적 = 2.6 m2/g)이다.
칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질 3 (분말 3)
이탈리아로부터의 건조 분쇄 칼슘 카르보네이트 (d 50 = 2.6 μm, d 98 = 15 μm, BET 비표면적 = 2.6 m2/g) 1.00 kg을 혼합기 (소마콘 MP-LB 믹서, 소마콘 베르파렌스테흐니크(Somakon Verfahrenstechnik), 독일)에 배치하고, 10분 동안 교반에 의해 (2000 rpm, 120℃) 컨디셔닝한다. 그 이후에, ASA 1의 100 중량부 CaCO3 대비 0.8 중량부를 혼합물에 첨가한다. 이어서 교반 및 가열을 추가 20분 동안 계속한다 (120℃, 2000 rpm). 그 이후에, 혼합물을 냉각되도록 하고 자유-유동 분말을 수집한다 (분말 3).
칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질 4 (분말 4)
이탈리아로부터의 건조 분쇄 칼슘 카르보네이트 (d 50 = 2.6 μm, d 98 = 15 μm, BET 비표면적 = 2.6 m2/g) 1.00 kg을 혼합기 (소마콘 MP-LB 믹서, 소마콘 베르파렌스테흐니크, 독일)에 배치하고, 10분 동안 교반에 의해 (2000 rpm, 120℃) 컨디셔닝한다. 그 이후에, ASA 1의 100 중량부 CaCO3 대비 0.4 중량부를 혼합물에 첨가한다. 이어서 교반 및 가열을 추가 20분 동안 계속한다 (120℃, 2000 rpm). 그 이후에, 혼합물을 냉각되도록 하고 자유-유동 분말을 수집한다 (분말 4).
칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질 5 (분말 5)
이탈리아로부터의 건조 분쇄 칼슘 카르보네이트 (d 50 = 2.6 μm, d 98 = 15 μm, BET 비표면적 = 2.6 m2/g) 1.00 kg을 혼합기 (소마콘 MP-LB 믹서, 소마콘 베르파렌스테흐니크, 독일)에 배치하고, 10분 동안 교반에 의해 (2000 rpm, 120℃) 컨디셔닝한다. 그 이후에, ASA 1의 100 중량부 CaCO3 대비 1.2 중량부를 혼합물에 첨가한다. 이어서 교반 및 가열을 추가 20분 동안 계속한다 (120℃, 2000 rpm). 그 이후에, 혼합물을 냉각되도록 하고 자유-유동 분말을 수집한다 (분말 5).
중합체 성분
중합체 성분으로서 사용된 폴리락트산은 상표명 바이오폴리머 2003D 하에 네이쳐웍스로부터 상업적으로 입수가능하다. 폴리락트산은, 폴리락트산의 총 중량을 기준으로 하여, 4.6 중량%의 D 이성질체를 포함하는 PDLLA이다. 게다가, PDLLA는 1.24의 비중 및 55 내지 60℃의 유리 전이 온도를 갖는다. PDLLA는, 폴리락트산의 총 중량을 기준으로 하여, 0.21 중량%의 잔류 단량체 함량을 갖는다.
일치환된 숙신산 무수물
ASA 1
일치환된 알케닐 숙신산 무수물 (2,5-푸란디온, 디히드로-, 모노-C15-20-알케닐 유도체, CAS 번호 68784-12-3)은 주로 분지형의 옥타데세닐 숙신산 무수물 (CAS #28777-98-2) 및 주로 분지형의 헥사데세닐 숙신산 무수물 (CAS #32072-96-1)의 블렌드이다. 블렌드의 80% 초과는 분지형 옥타데세닐 숙신산 무수물이다. 블렌드의 순도는 > 95 중량%이다. 잔류 올레핀 함량은 3 중량% 미만이다.
중합체 배합 제조
배합된 중합체 조성물은 2-단계 합성으로 제조된다.
제1 단계에서, 중합체 성분 폴리락트산을 트윈 롤 밀 (콜린 150, 발츠베르크 150 x 400, 독일)에 첨가하고, PLA가 용융된 후에 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질의 첨가가 이어진다. 일치환된 숙신산 무수물은 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질의 표면 상에 존재할 수 있고/거나 이후에 개별적으로 첨가될 수 있다. 조성물의 배합을 하기 표 1에 주어진 조건을 사용하여 물질 (충전제 + 중합체 + ASA) 120 g의 총량으로 행한다.
표 1: 배합 조건
Figure pct00003
균질 혼합물을 수득한 후에, 용융물을 롤로부터 제거하고, 롤 밀 상에서 11분의 총 배합 시간 동안 (달리 나타내지 않는 한) 다시 첨가한다 (3회 반복된 작업).
제2 단계에서, 배합된 중합체 조성물을 프레스 (콜린 P 300 P, 독토르 콜린, 독일)에서 처리한다. 배합된 중합체 조성물 대략 90 g을 조각으로 절단하고 2개의 금속 플레이트 사이에 프레싱하여 하기 치수의 시트를 수득한다: 169 x 169 x 2 mm3. 사용된 프레스 프로그램은 하기 표 2에 주어진다.
표 2: 프레스 조건
Figure pct00004
배합은 40-50% rH에서 26 ±2℃에서 룸에서 수행된다.
사용된 물질의 양 및 배합된 중합체 조성물의 배합물은 하기 표 3에 주어진다.
표 3: 배합된 중합체 조성물
Figure pct00005
* ASA는 칼슘 카르보네이트-포함 물질의 표면 상에 존재함
배합된 중합체 조성물의 용융 유량 분석
비교 실시예 CE1 내지 CE5 및 본 발명의 실시예 E1 내지 E5의 용융 유량은 하기 표 4에 주어진다. 게다가, 상기 기재된 같은 배합 조건에 적용되지 않은, 공급업체로부터 제공받은 대로의 순수한 폴리락트산의 용융 유량은 CE6으로서 주어진다.
표 4: 용융 유량
Figure pct00006
중합체 성분으로서의 폴리락트산 및 충전제로서의 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질을 포함하는 중합체 조성물의 배합 전 또는 동안의 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 사용에 의한 실시예로부터 보여질 수 있는 바와 같이, 이러한 배합된 중합체 조성물의 용융 유량을 감소시키는 것이 가능하다. 보다 정확하게는, 용융 유량을, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 사용 없이 동일한 방식으로 처리된 동일한 중합체 조성물과 비교하여 19.9% 내지 60.4% 감소시키는 것이 가능하다. 측정된 결과는 또한 도 1 및 2에서 그래프로 가시화된다.
배합된 중합체 조성물의 파단 인장 변형률 분석
비교 실시예 CE1 내지 CE5 및 본 발명의 실시예 E1 내지 E5의 파단 인장 변형률은 하기 표 5에 주어진다. 모든 주어진 결과는 적어도 5회 시험의 평균값이다.
표 5: 파단 인장 변형률
Figure pct00007
중합체 성분으로서의 폴리락트산 및 충전제로서의 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질을 포함하는 중합체 조성물의 배합 전 또는 동안의 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 사용에 의한 실시예로부터 보여질 수 있는 바와 같이, 이러한 배합된 중합체 조성물의 파단 인장 변형률을 증가시키는 것이 가능하다. 보다 정확하게는, 파단 인장 변형률을, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 사용 없이 동일한 방식으로 처리된 동일한 중합체 조성물과 비교하여 118% 내지 375% 증가시키는 것이 가능하다. 측정된 결과는 또한 도 3에서 그래프로 가시화된다.

Claims (18)

  1. 중합체 성분으로서의 폴리락트산 및 충전제로서의 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질을 포함하는 중합체 조성물의 배합 전 또는 동안의 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 용도로서, 가공 동안의 중합체 분해를 저하시키고/거나 이러한 배합된 중합체 조성물의 용융 유량을, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 사용 없이 동일한 방식으로 처리된 동일한 중합체 조성물과 비교하여, DIN EN ISO 1133-1:2011 (절차 A, 2.16 kg, 210℃, 과립)에 따라 측정 시, 적어도 10%만큼 감소시키기 위한 용도.
  2. 제1항에 있어서, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물이 치환기 내에 C2 내지 C30 및 분지형 기의 경우에 C3 - C30, 바람직하게는 C3 내지 C25, 가장 바람직하게는 C4 내지 C20의 탄소 원자의 총량을 갖는 선형, 분지형, 지방족 및 시클릭 기로부터 선택된 기로 일치환된 숙신산 무수물로 이루어지는 것인 용도.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물이 적어도 1종의 알킬 일치환된 숙신산 무수물, 바람직하게는 에틸숙신산 무수물, 프로필숙신산 무수물, 부틸숙신산 무수물, 트리이소부틸 숙신산 무수물, 펜틸숙신산 무수물, 헥실숙신산 무수물, 헵틸숙신산 무수물, 옥틸숙신산 무수물, 노닐숙신산 무수물, 데실 숙신산 무수물, 도데실 숙신산 무수물, 헥사데카닐 숙신산 무수물, 옥타데카닐 숙신산 무수물, 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 알킬 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 적어도 1종의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물, 바람직하게는 에테닐숙신산 무수물, 프로페닐숙신산 무수물, 부테닐숙신산 무수물, 트리이소부테닐 숙신산 무수물, 펜테닐숙신산 무수물, 헥세닐숙신산 무수물, 헵테닐숙신산 무수물, 옥테닐숙신산 무수물, 노네닐숙신산 무수물, 데세닐 숙신산 무수물, 도데세닐 숙신산 무수물, 헥사데세닐 숙신산 무수물, 옥타데세닐 숙신산 무수물, 및 그의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물인 용도.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 그의 염화 반응 생성물이 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질의 표면 상에 존재한다는 점에서 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물이 중합체 조성물의 배합 전에 사용되는 것인 용도.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물이, 혼합 하에, 중합체 성분으로서의 폴리락트산 및 충전제로서의 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질을 포함하는 중합체 조성물과 접촉된다는 점에서 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물이 중합체 조성물의 배합 동안에 사용되는 것인 용도.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 그의 염화 반응 생성물이, 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 충전제 물질의 총 건조 중량을 기준으로 하여, 적어도 0.1 중량%의 양, 바람직하게는 0.1 내지 4.0 중량%의 양, 보다 바람직하게는 0.1 내지 3.0 중량%의 양, 보다 더 바람직하게는 0.2 내지 2.0 중량%의 양, 보다 더 바람직하게는 0.3 내지 1.5 중량%의 양, 가장 바람직하게는 0.4 내지 1.2 중량%의 양으로 중합체 조성물에 존재하는 것인 용도.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체 성분이 단지 폴리락트산으로만 이루어지는 것인 용도.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 그의 염화 반응 생성물이, 중합체 성분의 총 중량을 기준으로 하여, 적어도 0.005 중량%의 양, 바람직하게는 0.01 내지 5.0 중량%의 양, 보다 바람직하게는 0.02 내지 1.0 중량%의 양, 보다 더 바람직하게는 0.03 내지 0.8 중량%의 양, 보다 더 바람직하게는 0.05 내지 0.5 중량%의 양, 가장 바람직하게는 0.07 내지 0.3 중량%의 양으로 중합체 조성물에 존재하는 것인 용도.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 칼슘 카르보네이트-포함 물질이 분쇄 칼슘 카르보네이트, 바람직하게는 대리석, 석회석, 돌로마이트 및/또는 백악, 침전 칼슘 카르보네이트, 바람직하게는 바테라이트, 칼사이트 및/또는 아라고나이트, 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되며, 보다 바람직하게는 칼슘 카르보네이트-포함 물질이 분쇄 칼슘 카르보네이트인 용도.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 칼슘 카르보네이트-포함 물질이 하기를 갖는 것인 용도:
    i) 0.1 μm 내지 10 μm 범위 내, 바람직하게는 0.25 μm 내지 7 μm 범위 내, 보다 바람직하게는 0.5 μm 내지 5 μm 범위 내, 가장 바람직하게는 0.7 μm 내지 4 μm 범위 내의 중량 중앙 입자 크기 d 50 값 및/또는
    ii) ≤ 15 μm, 바람직하게는 ≤ 12.5 μm, 보다 바람직하게는 ≤ 10 μm, 가장 바람직하게는 ≤ 7.5 μm의 탑 컷 (d 98) 및/또는
    iii) 질소 및 ISO 9277:2010에 따른 BET 방법을 사용하여 측정된 바와 같은 0.5 내지 150 m2/g, 바람직하게는 1 내지 60 m2/g, 보다 바람직하게는 1.5 내지 15 m2/g의 비표면적 (BET) 및/또는
    iv) 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질의 총 건조 중량을 기준으로 하여, 0.01 중량% 내지 1 중량%, 바람직하게는 0.02 중량% 내지 0.5 중량%, 보다 바람직하게는 0.03 중량% 내지 0.3 중량%, 가장 바람직하게는 0.04 중량% 내지 0.15 중량%의 잔류 총 수분 함량.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 칼슘 카르보네이트-포함 물질이, 중합체 성분의 총 중량을 기준으로 하여, 0.1 내지 85 중량%의 양, 바람직하게는 3 내지 50 중량%의 양, 보다 바람직하게는 5 내지 40 중량%의 양, 가장 바람직하게는 10 내지 30 중량%의 양으로 중합체 조성물에 존재하는 것인 용도.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체 조성물이 추가의 첨가제 예컨대 착색 안료, 염료, 왁스, 윤활제, 산화- 및/또는 UV-안정화제, 항산화제 및 다른 충전제, 예컨대 활석을 포함하는 것인 용도.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체 조성물의 파단 인장 변형률이, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 사용 없는 동일한 중합체 조성물과 비교하여, 적어도 40%, 바람직하게는 적어도 100%, 보다 바람직하게는 적어도 200%, 가장 바람직하게는 적어도 300%만큼 증가되는 것인 용도.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체 조성물의 용융 유량이, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 사용 없는 동일한 중합체 조성물과 비교하여, DIN EN ISO 1133-1:2011 (절차 A, 2.16 kg, 210℃, 과립)에 따라 측정 시, 적어도 15%, 바람직하게는 적어도 20%, 가장 바람직하게는 적어도 25%만큼 감소되는 것인 용도.
  15. 하기 단계를 포함하는, 가공 동안의 중합체 분해를 저하시키고/거나 중합체 성분으로서의 폴리락트산 및 충전제로서의 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질을 포함하는 중합체 조성물의 용융 유량을, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물의 사용 없이 동일한 방식으로 처리된 동일한 중합체 조성물과 비교하여, DIN EN ISO 1133-1:2011 (절차 A, 2.16 kg, 210℃, 과립)에 따라 측정 시, 적어도 10%만큼 감소시키기 위한 방법:
    a) 중합체 성분으로서 적어도 1종의 폴리락트산을 제공하는 단계 및
    b) 충전제로서 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질을 제공하는 단계 및
    c) 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물을 제공하는 단계
    d) a), b) 및 c)의 성분을 임의의 순서로 접촉시키는 단계 및
    e) 단계 d)의 접촉된 성분을 배합하는 단계.
  16. 제15항에 있어서, 접촉 단계 d)에서, 첫번째로, 단계 b)의 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질이, 혼합 하에, 하나 이상의 단계에서, 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 그의 염화 반응 생성물(들)을 포함하는 처리 층이 단계 b)의 상기 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질의 표면 상에 형성되도록 단계 c)의 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물과 접촉되고, 두번째로, 이러한 표면-처리된 칼슘 카르보네이트-포함 물질이, 혼합 하에, 하나 이상의 단계에서, 폴리락트산과 접촉되는 것인 방법.
  17. 위생 제품, 의료 및 헬스케어 제품, 필터 제품, 지오텍스타일 제품, 농업 및 원예 제품, 의류, 신발류 및 가방류 제품, 가정용 및 산업용 제품, 패키징 제품, 건설 제품 등에서의, 하기 단계를 포함하는 공정에 의해 수득가능한 중합체 조성물의 용도:
    a) 중합체 성분으로서 적어도 1종의 폴리락트산을 제공하는 단계 및
    b) 충전제로서 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질을 제공하는 단계 및
    c) 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물을 제공하는 단계
    d) a), b) 및 c)의 성분을 임의의 순서로 접촉시키는 단계 및
    e) 단계 d)의 접촉된 성분을 배합하는 단계.
  18. 하기 단계를 포함하는 공정에 의해 수득가능한 중합체 조성물을 포함하는 물품이며:
    a) 중합체 성분으로서 적어도 1종의 폴리락트산을 제공하는 단계 및
    b) 충전제로서 적어도 1종의 칼슘 카르보네이트-포함 물질을 제공하는 단계 및
    c) 적어도 1종의 일치환된 숙신산 무수물을 제공하는 단계
    d) a), b) 및 c)의 성분을 임의의 순서로 접촉시키는 단계 및
    e) 단계 d)의 접촉된 성분을 배합하는 단계,
    여기서 물품은 위생 제품, 의료 및 헬스케어 제품, 필터 제품, 지오텍스타일 제품, 농업 및 원예 제품, 의류, 신발류 및 가방류 제품, 가정용 및 산업용 제품, 패키징 제품, 건설 제품 등을 포함하는 군으로부터 선택되는 것인
    물품.
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