KR20210068443A - 저영향 co2 배출 중합체 조성물 및 이를 제조하는 방법 - Google Patents

저영향 co2 배출 중합체 조성물 및 이를 제조하는 방법 Download PDF

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Abstract

배합된 중합체 조성물 및 이의 제조 방법은 1종 이상의 생물기반 중합체 조성물을 포함하는 제1 성분; 1종 이상의 재활용 중합체 조성물을 포함하는 제2 성분; 및 하나 이상의 순수한 석유화학 수지를 포함하는 선택적인 제3 성분을 포함할 수 있으며, 여기서 각각의 성분의 wt%는 중합체 조성물이 배합된 중합체 조성물의 ㎏당 CO2 ㎏으로 1.0 이하의 배출계수배합물을 나타내도록 선택된다.

Description

저영향 CO2 배출 중합체 조성물 및 이를 제조하는 방법
폴리올레핀, 예컨대 폴리에틸렌(PE) 및 폴리프로필렌(PP)은 필름, 성형 제품, 폼 등을 포함한 다양한 범위의 물품을 제조하는 데 사용될 수 있다. 폴리올레핀은 높은 가공성, 낮은 생산 비용, 가요성, 저밀도 및 재활용 가능성과 같은 특징을 가질 수 있다. 플라스틱, 예컨대 폴리에틸렌은 많은 유익한 용도를 가지지만, 플라스틱 및 플라스틱 물품의 생산 및 제조는 가공 동안 CO2의 배출 증가 및 쓰레기 생산을 포함하여 유해한 방식으로 환경에 종종 영향을 미친다.
오늘날 사회가 직면한 가장 큰 과제 중 하나는 기후 및 환경에 대한 영향을 최소화하기 위하여 온실 가스 배출을 감소시키는 것이다. 2015년 파리 협정과 같은 국제 협정은 새로운 경제 및 비지니스 모델의 개발에 추가적으로 CO2 배출에 대한 제한을 두고 재생 에너지를 기반으로 하는 저탄소 경제로의 전환을 구동할 수 있다. 일부 경우에, 새로운 생산 기법과 물질 해결책은 플라스틱 제조 동안 탄소 발자국을 감소시키는 데 사용될 수 있고 수명 주기 관점을 적용하여 재료 기능성과 환경 영향 사이의 가능한 상충관계에 가충치를 부여할 수 있다.
본 개요는 하기 상세한 설명에서 추가로 설명되는 개념의 선택을 소개하기 위해 제공된다. 본 개요는 청구된 주제의 핵심 또는 필수 특징을 확인하는 것으로 의도되지 않으며, 청구된 주제의 범주를 제한하는 데 도움을 주기 위해 사용된 것으로 의도되지 않는다.
일 양태에서, 본 명세서에 개시된 실시형태는 1종 이상의 생물기반 중합체 조성물을 갖는 제1 성분; 1종 이상의 재활용 중합체 조성물을 갖는 제2 성분; 및 1종 이상의 순수한 석유화학 중합체 조성물을 포함하는 선택적인 제3 성분을 포함하는 중합체 조성물에 관한 것이며; 여기서 각각의 성분의 wt%는 배합된 중합체 조성물이, 다음 식에 따라 결정된 바와 같이, 배합된 중합체 조성물의 ㎏당 CO2 ㎏으로 1.0 이하의 배출계수배합물을 나타내도록 선택된다:
Figure pct00001
식 중, P1생물기반은 1종 이상의 생물기반 중합체 조성물의 중량 백분율이고, P2재활용은 1종 이상의 재활용 중합체 조성물의 중량 백분율이며, P3석유화학은 1종 이상의 순수한 석유화학 중합체 조성물의 중량 백분율이고,
Figure pct00002
은 중합체 ㎏당 CO2 ㎏으로 1종 이상의 생물기반 중합체 조성물에 대해 계산된 배출량이며,
Figure pct00003
은 중합체 ㎏당 CO2 ㎏으로 1종 이상의 재활용 중합체 조성물에 대해 계산된 배출량이고,
Figure pct00004
은 중합체 ㎏당 CO2 ㎏으로 1종 이상의 순수한 석유화학 중합체 조성물에 대해 계산된 배출량이며, 배출계수배합물은 배합된 중합체 조성물 ㎏당 CO2 ㎏으로 배합된 중합체 조성물에 대해 계산된 배출량이다.
또 다른 양태에서, 본 명세서에 개시된 실시형태는 1종 이상의 생물기반 중합체 조성물을 가지되, 1종 이상의 생물기반 중합체 조성물은 2.4 wt% 내지 59.3 wt% 범위의 양으로 존재하는 제1 성분; 1종 이상의 재활용 중합체 조성물을 가지되, 1종 이상의 재활용 중합체 조성물은 40.7 wt% 내지 97.6 wt% 범위의 양으로 존재하는 제2 성분을 포함할 수 있는 중합체 조성물에 관한 것이다.
또 다른 양태에서, 본 명세서에 개시된 실시형태는 배합된 중합체 조성물을 제조하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이며, 여기서 배합된 중합체 조성물은 1종 이상의 생물기반 중합체 조성물을 갖는 제1 성분, 및 1종 이상의 재활용 중합체 조성물을 갖는 제2 성분을 포함하고; 각각의 성분의 중량 백분율은, 배합된 중합체 조성물이, 다음 식에 따라 결정된 바와 같이, 배합된 중합체 조성물의 ㎏당 CO2 ㎏으로 -1.0 내지 1.0 범위의 배출계수배합물을 나타내도록 선택된다:
Figure pct00005
식 중, P1생물기반은 1종 이상의 생물기반 중합체 조성물의 중량 백분율이고, P2재활용은 1종 이상의 재활용 중합체 조성물의 중량 백분율이며, P3석유화학은 1종 이상의 순수한 석유화학 중합체 조성물의 중량 백분율이고,
Figure pct00006
은 중합체 ㎏당 CO2 ㎏으로 1종 이상의 생물기반 중합체 조성물에 대해 계산된 배출량이며,
Figure pct00007
은 중합체 ㎏당 CO2 ㎏으로 1종 이상의 재활용 중합체 조성물에 대해 계산된 배출량이고,
Figure pct00008
은 중합체 ㎏당 CO2 ㎏으로 1종 이상의 순수한 석유화학 중합체 조성물에 대해 계산된 배출량이며,
Figure pct00009
은 배합된 중합체 조성물 ㎏당 CO2 ㎏으로 배합된 중합체 조성물에 대해 계산된 배출량이다.
청구된 주제의 다른 양태 및 장점은 하기 설명 및 첨부된 청구범위로부터 명백해질 것이다.
본 개시내용의 실시형태는 오로지 화석 연료 공급원을 사용하여 생산된 등가 물질과 비교할 때 탄소 배출량의 감소, 구체적으로 0 또는 거의 0의 배출량, 및 전반적인 잠재적 환경 영향을 나타내는 배합된 중합체 조성물의 생성에 관한 것이다. 또 다른 양태에서, 본 개시내용의 실시형태는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 공중합체, 및 이들의 혼합물을 포함하는 배합물을 포함하는 배합된 중합체 조성물의 제조 동안 탄소 배출량을 감소시키는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 개시내용의 실시형태는, 또한 다른 원하는 특성을 유지하면서, 다양한 성분에 대한 탄소 배출량의 균형을 맞추고, 다양한 성분의 중량 백분율을 선택하여 0 또는 거의 0의 배출량을 갖도록 배출량의 균형을 맞춤으로써 배합된 중합체 조성물을 선택하는 것에 관한 것이다.
하나 이상의 실시형태에서, 배합된 중합체 조성물 제조 방법은 중합체 질량 당 CO2의 질량 당량(즉, CO2의 ㎏/중합체의 ㎏)이 0에 가까운 탄소 배출량을 나타낼 수 있다. 일부 실시형태에서, 중합체 조성물의 질량 당 CO2의 질량 당량은 음일 수 있으며, 이는 대기로부터 CO2의 탄소 흡수(또한 탄소 격리라고도 지칭됨)를 나타낸다. 본 개시내용에 따른 배합된 중합체 조성물은 생물기반 중합체 조성물 및 재활용 중합체 조성물의 혼합물을 포함할 수 있으며, 여기서 각각의 성분의 양은 식 1에 나타낸 바와 같이 계산된 "배출계수"에 의해 결정된 계산된 탄소 발자국을 기반으로 선택된다.
Figure pct00010
(1)
식 중, P1생물기반은 생물기반 중합체 조성물의 중량 백분율이고, P2재활용은 재활용 중합체 조성물의 중량 백분율이며, P3석유화학은 1종 이상의 순수한 석유화학 중합체 조성물의 중량 백분율이고,
Figure pct00011
은 중합체 ㎏당 CO2 ㎏으로 생물기반 중합체 조성물에 대해 계산된 배출량이며,
Figure pct00012
은 중합체 ㎏당 CO2 g으로 재활용 중합체 조성물 성분에 대해 계산된 배출량이고,
Figure pct00013
은 중합체 ㎏당 CO2 ㎏으로 1종 이상의 순수한 석유화학 중합체 조성물에 대해 계산된 배출량이며,
Figure pct00014
은 중합체 조성물 ㎏당 CO2 ㎏으로 최종 중합체 조성물에 대해 계산된 배출량이다.
본 명세서에 개시된 바와 같이, 중합체 조성물의 배출계수는 국제 표준 ISO 14044:2006 - "환경 관리 -- 전 과정 평가 -- 요구사항 및 지침(ENVIRONMENTAL MANAGEMENT -- LIFE CYCLE ASSESSMENT -- REQUIREMENTS AND GUIDELINES)"에 따라 계산될 수 있다. 경계 조건은 요람에서 출구까지(cradle to gate; 제품의 탄생에서 공장 출하까지 제품의 부분적 수명주기)의 접근법을 고려한다. 수치는 동료의 검토를 거친 LCA ISO 14044 준수 연구를 기반으로 하며 환경 및 수명 주기 모델은 시마프로(SimaPro)(등록상표) 소프트웨어를 기반으로 한다. 에코인벤트(Ecoinvent)를 배경 데이터베이스로 사용하고 IPCC 2013 GWP100을 LCIA 방법으로 사용한다.
배합된 중합체 조성물
하나 이상의 실시형태에서, 본 개시내용에 따른 배합된 중합체 조성물은 생물기반 중합체 성분 및 재활용 중합체 성분의 혼합물을 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 배합된 중합체 조성물은 생물기반 중합체 성분, 재활용 중합체 성분, 및 순수한 석유화학 중합체 성분의 혼합물을 포함할 수 있다.
폴리에틸렌
하나 이상의 실시형태에서, 배합된 중합체 조성물은 다양한 분자량 및 밀도의 폴리에틸렌, 예컨대 선형 저밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 및 이들의 배합물 및 혼합물을 포함하는 에틸렌 단량체로부터 생성된 생물기반, 및/또는 재활용 폴리에틸렌을 포함할 수 있다.
생물기반 폴리에틸렌
본 개시내용에 따른 생물기반 폴리에틸렌은 일정 중량 백분율의 생물학적으로 유래된 단량체를 포함하는 폴리올레핀을 포함할 수 있다. 생물기반 폴리에틸렌 및 단량체는 천연물로부터 유래되고 화석 연료 공급원으로부터 수득한 중합체 및 단량체와 구별된다. 생물기반 물질은 대기 중 CO2를 적극적으로 감소시키거나 다르게는 생산 동안 더 적은 CO2 배출량을 필요로 할 수 있는 공급원으로부터 수득되기 때문에, 이와 같은 물질은 종종 "친환경(green)" 또는 재생가능한 것으로 간주된다.
생물기반 폴리에틸렌의 예는 천연 공급원, 예컨대 사탕수수 및 사탕무, 단풍나무, 대추야자, 사탕야자, 수수, 용설란, 전분, 옥수수, 밀, 보리, 수수, 쌀, 감자, 카사바, 고구마, 조류, 과일, 감귤류 과일, 셀룰로스를 포함하는 물질, 와인, 헤미셀룰로스를 포함하는 물질, 리그닌을 포함하는 물질, 셀룰로스, 리그노셀룰로스, 목재, 목본성 식물, 짚, 사탕수수 버개스, 사탕수수 잎, 옥수수 대, 목재 잔재, 종이, 다당류(예컨대, 펙틴, 키틴, 레반, 풀루란 등), 및 이들의 임의의 조합으로부터 유래된 에틸렌으로부터 생성된 중합체를 포함할 수 있다.
생물기반 물질은 사탕수수로부터 에탄올을 생성하고 후속적으로 에탄올을 에틸렌으로 탈수시키는 것과 같은 에틸렌을 생성하는 임의의 적합한 방법에 의해 처리될 수 있다. 추가로, 발효는 에탄올에 추가적으로, 고급 알코올의 부산물을 생성하는 것이 또한 이해된다. 탈수 동안 고급 알코올 부산물이 존재하면, 에탄올과 함께 고급 알켄 불순물이 형성될 수 있다. 따라서, 하나 이상의 실시형태에서, 에탄올은 고급 알코올 부산물을 제거하기 위해 탈수 전에 정제될 수 있는 한편, 다른 실시형태에서 에틸렌은 탈수 후 고급 알켄 불순물을 제거하기 위해 정제될 수 있다.
에틸렌을 생성하는 데 사용되는 바이오에탄올로 알려진 생물학적으로 공급된 에탄올은 사탕수수 및 사탕무와 같은 경작물로부터 유래된 당, 또는 가수분해된 전분 유래(이는 결국 다른 물질, 예컨대 옥수수와 연관됨)의 당의 발효에 의해 수득될 수 있다. 또한, 생물기반 에틸렌은, 다수의 농업 부산물, 예컨대 짚 및 사탕수수 껍질에서 발견될 수 있는 셀룰로스 및 헤미셀룰로스의 가수분해 기반 생성물로부터 수득될 수 있다고 생각된다. 이러한 발효는 다양한 미생물의 존재 하에 수행되며, 그 중 가장 중요한 것은 효모 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae)이다. 이로부터 생성되는 에탄올은 보통 300℃ 초과 온도에서 촉매 반응에 의해 에틸렌으로 전환될 수 있다. 매우 다양한 촉매, 예컨대 높은 비표면적 감마-알루미나가 이러한 목적에 사용될 수 있다. 다른 예는 미국 특허 제9,181,143호 및 제4,396,789호에 기재된 교시내용을 포함하며, 이들은 본 명세서에 전문이 참조로 포함된다.
본 개시내용에 따른 생물기반 폴리에틸렌은 ASTM D6866-18 방법 B에 의해 결정될 때 0.05%, 0.1%, 1%, 및 5% 중 임의의 것으로부터 선택되는 하한, 내지 50%, 90%, 및 100% 중 임의의 것으로부터 선택되는 상한을 갖는 범위의 백분율로 생물기반 탄소 함량을 갖는 폴리에틸렌을 포함할 수 있으며, 여기서 임의의 하한은 임의의 상한과 조합될 수 있다.
하나 이상의 실시형태에서, 천연 물질로부터 수득된 생물기반 생성물은 기술 표준 ASTM D 6866-18의 "Standard Test Methods for Determining the Biobased Content of Solid, Liquid, and Gaseous Samples Using Radiocarbon Analysis"에 기재된 방법론에 따라 재생가능 탄소 함량에 대해 인증될 수 있다.
하나 이상의 실시형태에서, 배합된 중합체 조성물은 1 wt%, 2.4 wt.%, 4.7 wt%, 5 wt%, 5.1 wt%, 7.5 wt%, 10 wt% 및 26.3 wt.% 중 하나로부터 선택되는 하한, 내지 30 wt%, 30.3 wt.%, 36.6 wt%, 51.3 wt%, 54.3 wt%, 55 wt%, 55.5 wt%, 60 wt%, 및 90 wt% 중 하나로부터 선택되는 상한의 범위인 총 조성물의 중량 백분율(wt%)의 생물기반 폴리에틸렌을 포함할 수 있으며, 여기서 임의의 하한은 임의의 상한과 함께 사용될 수 있다. 또한, 중합체 조성물은 용도 및 원하는 탄소 배출 프로파일에 따라 더 많은 또는 더 적은 생물기반 폴리에틸렌을 포함할 수 있다.
하나 이상의 실시형태에서, 생물기반 폴리에틸렌은 190℃/2.16 ㎏에서 ASTM D1238에 따른 용융 흐름 지수(MFI)가 0.05 g/10분, 0.1 g/10분, 및 0.5 g/10분 중 어느 하나로부터 선택되는 하한, 내지 40 g/10분, 50 g/10분, 및 60 g/10분 중 어느 하나로부터 선택되는 상한을 갖는 것일 수 있으며, 여기서 임의의 하한은 임의의 상한과 조합될 수 있다.
하나 이상의 실시형태에서, 생물기반 폴리에틸렌은 ASTM D1505/D792에 따른 밀도가 0.800 g/㎤, 0.905 g/㎤, 0.910 g/㎤, 0.945 g/㎤, 및 0.950 g/㎤ 중 어느 하나로부터 선택되는 하한, 내지 0.945 g/㎤, 0.955 g/㎤, 0.963 g/㎤, 및 0.970 g/㎤ 중 어느 하나로부터 선택되는 상한을 갖는 범위인 것일 수 있으며, 여기서 임의의 하한은 임의의 상한과 조합될 수 있다.
하나 이상의 실시형태에서, 생물기반 폴리에틸렌은 2.6 wt% 내지 55.5 wt% 범위의 중합체 조성물의 중량 백분율(wt%)로 존재하고, MFI(190℃/2.16에서 ASTM D1238)가 0.1 g/10분 내지 40 g/10분의 범위이고, 밀도가 0.905 g/㎤ 내지 0.955 g/㎤의 범위인 선형 저밀도 폴리에틸렌을 포함할 수 있다.
하나 이상의 실시형태에서, 생물기반 폴리에틸렌은 2.5 wt% 내지 54.3 wt% 범위의 중합체 조성물의 중량 백분율(wt%)로 존재하고, MFI(190℃/2.16에서 ASTM D1238)가 0.1 g/10분 내지 40 g/10분의 범위이고, 밀도가 0.905 g/㎤ 내지 0.945 g/㎤의 범위인 저밀도 폴리에틸렌을 포함할 수 있다.
하나 이상의 실시형태에서, 생물기반 폴리에틸렌은 2.4 wt% 내지 51.3 wt% 범위의 중합체 조성물의 중량 백분율(wt%)로 존재하고, MFI(190℃/2.16에서 ASTM D1238)가 0.1 g/10분 내지 50 g/10분의 범위이고, 밀도가 0.945 g/㎤ 내지 0.963 g/㎤의 범위인 고밀도 폴리에틸렌을 포함할 수 있다.
재활용 폴리에틸렌
본 개시내용에 따른 중합체 조성물은 산업화후 수지, 소비후 수지, 재분쇄 중합체 수지, 및 이들의 임의의 조합을 포함하는 다양한 공급원으로부터 수득되는 재활용 폴리에틸렌을 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 재활용 폴리에틸렌은 폴리에틸렌 폐기물 잔류물로부터 폴리에틸렌을 선택하고, 폴리에틸렌을 세정한 다음, 폴리에틸렌을 가공하여 폴리에틸렌 플레이크를 생성하는 일반적인 공정에 의해 수득될 수 있다. 일부 실시형태에서, 폴리에틸렌 플레이크를 생성하기 위한 가공은 세정 단계 전에 일어날 수 있다. 일부 실시형태에서, 재활용 공정은 폴리에틸렌 플레이크를 압출하여 폴리에틸렌 펠릿을 생성하는 단계를 추가로 포함한다.
하나 이상의 실시형태에서, 중합체 조성물은 1 wt%, 5 wt%, 10 wt% 40 wt%, 40.7 wt.%, 44.5 wt%, 50 wt%, 및 55 wt% 중 하나로부터 선택되는 하한, 내지 60 wt%, 75 wt%, 80 wt%, 90 wt%, 95 wt%, 95.3 wt.%, 99.5 wt% 및 99.9 wt% 중 하나로부터 선택되는 상한의 범위인 총 조성물의 중량 백분율(wt%)의 재활용 폴리에틸렌을 포함할 수 있으며, 여기서 임의의 하한은 임의의 상한과 함께 사용될 수 있다. 또한, 중합체 조성물은 용도 및 원하는 탄소 배출 프로파일에 따라 더 많은 또는 더 적은 재활용 폴리에틸렌을 포함할 수 있다고 생각된다.
폴리프로필렌
하나 이상의 실시형태에서, 중합체 조성물은 다양한 분자량 및 밀도의 폴리프로필렌, 및 이의 배합물 및 혼합물을 포함하는 프로필렌 단량체로부터 생성된 생물기반 및 재활용 폴리프로필렌을 포함할 수 있다.
생물기반 폴리프로필렌
본 개시내용에 따른 생물기반 폴리프로필렌은 일정 중량 백분율의 생물학적으로 유래된 단량체를 포함하는 폴리올레핀을 포함할 수 있다. 프로필렌 단량체는 생물기반 폴리에틸렌과 관련하여 상기에 논의되고, 예를 들어 미국 특허 공개 제2013/0095542호에 논의된 바와 유사한 생물학적 공정으로부터 유도될 수 있다. 하나이상의 실시형태에서, 생물학적으로 유도된 n-프로판올은 탈수되어 프로필렌을 생성할 수 있으며, 그 다음 중합되어 다양한 유형의 폴리프로필렌을 생성한다. 본 개시내용에 따른 생물기반 폴리프로필렌은 동종중합체, 랜덤 공중합체, 이종상 공중합체 또는 삼원중합체 등을 포함할 수 있다.
본 개시내용에 따른 생물기반 폴리프로필렌은 ASTM D6866-18 방법 B에 의해 결정될 때 0.05%, 0.1%, 1%, 및 5% 중 임의의 것으로부터 선택되는 하한, 내지 50%, 90% 및 100% 중 임의의 것으로부터 선택되는 상한을 갖는 범위의 백분율로 생물기반 탄소 함량을 갖는 폴리프로필렌을 포함할 수 있으며, 여기서 임의의 하한은 임의의 상한과 조합될 수 있다.
하나 이상의 실시형태에서, 천연 물질로부터 수득된 생물기반 생성물은 기술 표준 ASTM D 6866-06의 "Standard Test Methods for Determining the Biobased Content of Natural Range Materials Using Radiocarbon and Isotope Ratio Mass Spectrometry Analysis"에 기재된 방법론에 따라 재생가능 탄소 함량에 대해 인증될 수 있다.
하나 이상의 실시형태에서, 배합된 중합체 조성물은 1 wt%, 2.7 wt.%, 4.7 wt%, 5 wt%, 5.1 wt%, 7.5 wt%, 및 10 wt% 중 하나로부터 선택되는 하한, 내지 30 wt%, 36.6 wt%, 51.3 wt%, 54.3 wt%, 55 wt%, 55.5 wt%, 58 wt.%, 60 wt%, 및 90 wt% 중 하나로부터 선택되는 상한의 범위인 총 조성물의 중량 백분율(wt%)의 생물기반 폴리프로필렌을 포함할 수 있으며, 여기서 임의의 하한은 임의의 상한과 함께 사용될 수 있다. 또한, 중합체 조성물은 용도 및 원하는 탄소 배출 프로파일에 따라 더 많은 또는 더 적은 생물기반 폴리프로필렌을 포함할 수 있다고 생각된다.
하나 이상의 실시형태에서, 생물기반 폴리프로필렌은 230℃/2.16 ㎏에서 ASTM D1238에 따른 용융 흐름 지수(MFI)가 0.1 g/10분, 0.5 g/10분, 0.7 g/10분, 및 1 g/10분 중 어느 하나로부터 선택되는 하한, 내지 100 g/10분, 120 g/10분, 125 g/10분 및 130 g/10분 중 어느 하나로부터 선택되는 상한을 갖는 것일 수 있으며, 여기서 임의의 하한은 임의의 상한과 조합될 수 있다.
하나 이상의 실시형태에서, 생물기반 폴리프로필렌은 ASTM D1505/D792에 따른 밀도가 0.800 g/㎤, 0.905 g/㎤, 0.910 g/㎤, 0.945 g/㎤, 및 0.950 g/㎤ 중 어느 하나로부터 선택되는 하한, 내지 0.945 g/㎤, 0.955 g/㎤, 0.963 g/㎤ 및 0.970 g/㎤ 중 어느 하나로부터 선택되는 상한을 갖는 범위인 것일 수 있으며, 여기서 임의의 하한은 임의의 상한과 조합될 수 있다.
재활용 폴리프로필렌
본 개시내용에 따른 배합된 중합체 조성물은 산업화후 수지, 소비후 수지, 재분쇄 중합체 수지, 및 이들의 조합을 포함하는 다양한 공급원으로부터 수득되는 재활용 폴리프로필렌을 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 재활용 폴리프로필렌은 폴리프로필렌 폐기물 잔류물로부터 폴리프로필렌을 선택하고, 폴리프로필렌을 세정한 다음, 폴리프로필렌을 가공하여 폴리프로필렌 플레이크를 생성하는 일반적인 공정에 의해 수득될 수 있다. 일부 실시형태에서, 폴리에틸렌 플레이크를 생성하기 위한 가공은 세정 단계 전에 일어날 수 있다. 일부 실시형태에서, 재활용 공정은 폴리프로필렌 플레이크를 압출하여 폴리프로필렌 펠릿을 생성하는 단계를 추가로 포함한다.
하나 이상의 실시형태에서, 배합된 중합체 조성물은 1 wt%, 5 wt%, 10 wt% 40 wt%, 41,8 wt.%, 44.5 wt%, 50 wt%, 및 55 wt% 중 하나로부터 선택되는 하한, 내지 60 wt%, 75 wt%, 80 wt%, 90 wt%, 95 wt%, 97.6 wt.%, 99.5 wt% 및 99.9 wt% 중 하나로부터 선택되는 상한의 범위인 총 조성물의 중량 백분율(wt%)의 재활용 폴리프로필렌을 포함할 수 있으며, 여기서 임의의 하한은 임의의 상한과 함께 사용될 수 있다. 또한, 중합체 조성물은 용도 및 원하는 탄소 배출 프로파일에 따라 더 많은 또는 더 적은 재활용 폴리프로필렌을 포함할 수 있다고 생각된다.
생물기반 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체
본 발명의 중합체 조성물은 에틸렌과 비닐 아세테이트의 공중합에 의해 제조되는 하나 이상의 에틸렌-비닐 아세테이트(EVA) 공중합체를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, EVA 공중합체는 생물기반 EVA일 수 있으며, 여기서 에틸렌 및/또는 비닐 아세테이트 단량체 중 적어도 하나는 재생가능 공급원, 예컨대 생물기반 에탄올로부터 유래된 에틸렌으로부터 유래된다.
하나 이상의 실시형태에서, EVA 공중합체는 ASTM D6866에 의해 결정될 때 적어도 5%의 생물기반 탄소 함량을 나타낸다. 또한, 다른 실시형태는 적어도 10%, 20%, 40%, 50%, 60%, 80%, 또는 100% 생물기반 탄소를 포함할 수 있다.
본 개시내용에 따른 EVA 공중합체는 190℃ 및 2.16 ㎏에서 ASTM D1238에 따라 결정될 때 용융 흐름 지수(MFI)가 0.1, 1, 2, 5, 10, 20 및 50 g/10분 중 어느 하나로부터 선택되는 하한, 내지 50, 100, 200, 300 또는 400 g/10분 중 어느 하나로부터 선택되는 상한을 갖는 범위인 것일 수 있으며, 여기서 임의의 하한은 임의의 상한과 조합될 수 있다.
본 개시내용에 따른 EVA 공중합체는 ASTM D792에 따라 결정된 밀도가 0.80, 0.91, 0.95, 0.97 또는 1.1 g/㎤ 중 어느 하나로부터 선택되는 하한, 내지 1.1, 1.5, 1.9, 1.21 및 1.25 g/㎤ 중 어느 하나로부터 선택되는 상한을 갖는 범위인 것일 수 있으며, 여기서 임의의 하한은 임의의 상한과 조합될 수 있다.
본 개시내용에 따른 배합된 중합체 조성물은 1 wt%, 2.8 wt.%, 4.7 wt%, 5 wt%, 5.1 wt%, 7.5 wt%, 및 10 wt% 중 어느 하나로부터 선택되는 하한, 내지 30 wt%, 36.6 wt%, 51.3 wt%, 54.3 wt%, 55 wt%, 55.5 wt%, 59.3 wt.%, 60 wt% 및 90 wt% 중 어느 하나로부터 선택되는 상한의 범위인 조성물의 중량 백분율로 EVA 공중합체를 포함할 수 있으며, 여기서 임의의 하한은 임의의 상한과 쌍을 이룰 수 있다.
본 개시내용에 따른 EVA 공중합체는 5 wt%, 25 wt%, 40 wt%, 60 wt%, 66 wt% 및 72 wt% 중 어느 하나로부터 선택되는 하한, 내지 80 wt%, 85 wt%, 88 wt%, 92 wt% 및 95 wt% 중 어느 하나로부터 선택되는 상한의 범위인 중량 백분율의 EVA 중합체 중 에틸렌을 가질 수 있으며, 여기서 임의의 하한은 임의의 상한과 쌍을 이룰 수 있다.
순수한 석유화학 수지
하나 이상의 실시형태에서, 본 개시내용의 중합체 조성물은 선택적으로 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 및 에틸렌 비닐 아세테이트를 포함하지만 이에 제한되지 않는 하나 이상의 순수한 석유화학 수지(즉, 화석 연료 공급원으로부터 형성됨)를 포함할 수 있다.
본 개시내용에 따른 배합된 중합체 조성물은 1 wt%, 2 wt.%, 5 wt%, 7.5 wt% 및 10 wt% 중 어느 하나로부터 선택되는 하한, 내지 30 wt%, 40 wt%, 50 wt%, 60 wt% 및 90 wt% 중 어느 하나로부터 선택되는 상한의 범위인 조성물의 중량 백분율로 순수한 석유화학 수지를 포함할 수 있으며, 여기서 임의의 하한은 임의의 상한과 쌍을 이룰 수 있다.
하나 이상의 실시형태에서, 본 개시내용에 따른 배합된 중합체 조성물은 식 1에 따라 계산된 배출계수가 중합체 조성물 ㎏당 CO2 ㎏으로 1.0 미만일 수 있다. 일부 실시형태에서, 중합체 조성물은 식 1에 따라 계산된 배출계수가 배합된 중합체 조성물 ㎏당 CO2 ㎏으로 -1.0 내지 1.0의 범위인 것일 수 있다. 일부 실시형태에서, 중합체 조성물은 식 1에 따라 계산된 배출계수가 배합된 중합체 조성물 ㎏당 CO2 ㎏으로 0인 것일 수 있다. 배출계수의 범위가 제시되어 있지만, 일부 실시형태에서 배출계수는 이용가능한 출발 물질 및 최종 중합체 조성물의 적용 요건에 따라 대략 0 또는 -1보다 더 낮을 수 있다고 생각된. 하나 이상의 실시형태에서, 본 개시내용의 중합체 조성물은 식 1에 따라 측정된 배출계수가 -1, -0.5, -0.25, -0.1 또는 0.05 중 임의의 것의 하한, 및 1, 0.5, 0.25, 0.1 또는 0.05 중 임의의 것의 상한을 갖는 것일 수 있으며, 여기서 임의의 하한은 임의의 상한과 조합되어 사용될 수 있다.
첨가제
하나 이상의 실시형태에서, 본 개시내용의 중합체 조성물은 조성물의 다양한 특성을 변형시키는 다수의 다른 기능성 첨가제, 예컨대 항산화제, 안료, 충전제, 강화제, 접착촉진제, 살생물제, 미백제, 조핵제, 정전기방지제, 블로킹방지제, 가공보조제, 난연제, 가소제, 광안정화제 등을 포함할 수 있다.
하나 이상의 실시형태에서, 중합체 조성물은 0.001 wt%, 0.01 wt%, 0.05 wt%, 0.5 wt% 및 1 wt% 중 하나로부터 선택되는 하한, 내지 1.5 wt%, 2 wt%, 5 wt%, 7 wt% 및 15 wt% 중 하나로부터 선택되는 상한의 범위인 총 조성물의 중량 백분율(wt%)의 하나 이상의 첨가제를 포함할 수 있으며, 여기서 임의의 하한은 임의의 상한과 함께 사용될 수 있다. 중합체 첨가제에 대하여 다수의 잠재적인 범위가 도입되었지만, 첨가제는 각각의 중합체 조성물에 대한 배출계수의 결정에 고려되지 않는다.
마스터배취 제형(masterbatch formulation)
하나 이상의 실시형태에서, 중합체 조성물은 중합체 펠릿, 플레이크, 및 다른 공급원료를 제조하는 데 사용하거나, 중합체 물품을 제조하는 데 사용되는 원료 중합체를 생성하기 위해 2차 중합체로 희석되는 마스터배취(농축 중합체 혼합물)로 제형화될 수 있다. 구체적으로, 본 개시내용에 따른 마스터배취 제형은 정부 또는 산업 표준을 준수하는 허용가능한 수준으로 2차 중합체 조성물의 탄소 발자국을 최소화하기 위해 2차 중합체 조성물과 조합될 수 있다. 일부 실시형태에서, 2차 중합체 조성물은 다양한 분자량 및 밀도의 폴리에틸렌을 포함할 수 있다.
하나 이상의 실시형태에서, 중합체 조성물은 10 wt%, 20 wt% 25 wt%, 30 wt%, 40 wt%, 및 50 wt% 중 하나로부터 선택되는 하한, 내지 50 wt %, 60 wt%, 및 70 wt% 중 하나로부터 선택되는 상한의 범위인 총 조성물의 중량 백분율(wt%)로 생물기반 중합체 및/또는 재활용 중합체를 포함하는 중합체 조성물의 농축된 마스터 스톡을 포함할 수 있으며, 여기서 임의의 하한은 임의의 상한과 함께 사용될 수 있다.
중합체 조성물 제조 방법
본 개시내용에 따른 중합체 조성물은 다수의 가능한 중합체 배합 및 제형 기법에 의해 제조될 수 있으며, 이는 하기 섹션에서 논의될 것이다.
하나 이상의 실시형태에서, 중합체 조성물은 용융 배합 공정에서 2차 중합체 조성물과 조합된다. 하나 이상의 실시형태에서, 중합체 조성물은 건식 배합 공정에서 2차 중합체 조성물과 조합된다. 따라서, 중합체는 개선된 특성을 갖는 최종 중합체 조성물을 형성하기 위해 후속 용융-배합 또는 건식 배합 공정에서 희석될 수 있는 마스터배취 제형으로 제형화될 수 있다.
가용화
본 개시내용에 따른 중합체 조성물은 다수의 기법을 사용하여 구성 성분으로부터 제조될 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 생물기반 중합체 및 재활용 중합체는 적합한 유기 용매, 예컨대 데칼린, 1,2-다이클로로벤젠, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오르 아이소프로판올 등에 용해될 수 있다. 그 다음 용매 혼합물은 중합체를 배합하기 위해 교반 하에서 23℃ 내지 130℃와 같은 온도로 가열될 수 있다.
압출
하나 이상의 실시형태에서, 본 개시내용에 따른 중합체 조성물은 연속 또는 비연속 압출을 사용하여 제조될 수 있다. 방법은 일부 실시형태에서는 100℃ 내지 270℃, 그리고 일부 실시형태에서는 140℃ 내지 230℃ 범위의 온도에서 사용될 수 있는 단축, 이축 또는 다축 압출기를 사용할 수 있다. 일부 실시형태에서, 원료는 동시에 또는 순차적으로 압출기에 첨가되어 하나 이상의 성분의 용액, 에멀션 및 현탁액인 액체 중 분말, 과립, 플레이크 또는 분산액의 형태로 주요 또는 2차 공급기에 첨가된다.
본 개시내용에 따른 중합체 조성물을 제조하는 방법은 압출기에서 하나 이상의 생물기반 중합체 및 하나 이상의 재활용 중합체를 조합하는 단계; 하나 이상의 생물기반 중합체 및 하나 이상의 재활용 중합체를 배합된 중합체 조성물로서 용융압출하는 단계; 및 배합된 중합체 조성물로부터 펠릿, 필름, 시트 또는 성형 물품을 형성하는 단계의 일반적인 단계를 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 중합체 조성물의 제조 방법은 배합 제조 단계의 순서에 따라 단일 압출 또는 다중 압출을 포함할 수 있다.
하나 이상의 실시형태에서, 중합체 조성물 성분은 예를 들어 집중 혼합기를 사용하여 압출 전에 미리 분산될 수 있다. 압출 장비 내부에서, 성분은 열교환 및/또는 기계적 마찰에 의해 가열되고, 상은 용융되며 중합체 변형에 의해 분산이 일어난다. 일부 실시형태에서, 상이한 성질의 중합체 사이에 하나 이상의 상용화제(예컨대, 작용화된 폴리올레핀)가 중합체 상의 분포를 용이하게 하고/거나 정제하고 통상적인 배합물의 형태 및/또는 상 사이의 계면에서 반-상호침투 네트워크의 형성을 가능하게 하는 데 사용될 수 있다.
하나 이상의 실시형태에서, 본 개시내용에 따른 압출 기법은 또한 이후에 본 개시내용의 중합체 조성물을 생성하기 위해 다른 성분과 조합되는 중합체 조성물 농축물(마스터배취)의 제조를 포함할 수 있다.
압출에 의해 제조되는 중합체 조성물은 제조 물품을 생성하기 위해 압출 성형, 공압출 성형, 압출 코팅, 사출 성형, 사출 중공 성형, 사출 연신 중공 성형, 열성형, 캐스트 필름 압출, 블로운 필름 압출, 발포, 압출 중공 성형, 사출 연신 중공 성형, 회전성형, 인발, 캘린더링, 적층 제조(additive manufacturing), 라미네이션(lamination) 등으로부터 선택되는 공정을 포함하는 다양한 성형 공정에 적용가능한 과립 형태일 수 있다.
하나 이상의 실시형태에서, 물품은 사출 성형 물품, 열성형 물품, 필름, 폼, 중공 성형 물품, 적층 제조 물품, 압축 물품, 공압출 물품, 라미네이션 물품, 사출 중공 성형 물품, 회전성형 물품, 압출 물품, 단층 물품, 다층 물품, 또는 인발 물품 등이다. 다층 물품의 실시형태에서, 층 중 적어도 하나는 본 개시내용의 중합체 조성물을 포함하는 것으로 생각된다.
적용
하나 이상의 실시형태에서, 중합체 조성물은 식품용 경질 및 가요성 포장재, 화학제품, 가정용 화학제품, 농약, 연료 탱크, 물 및 가스 파이프, 파이프 코팅재, 지질막 등을 포함하여 물품의 제조에서 사용될 수 있다. 본 개시내용에 따른 중합체 조성물을 사용하여 생성될 수 있는 물품의 추가 예는 캡, 마개, 필름, 주입 부품, 위생 흡수제, 소량 취입 물품, 대량 취입 물품, 폼, 팽창 물품, 열성형 물품, 가전 제품, 주입 물품, 가정용 유틸리티, 기술 부품, 공기 덕트, 자동차 부품 및 저장소, 실린더, 천공 코일, 측지 담요, 가방, 일반 가방, 가정용품, 기저귀 뒷면 커버, 베드라이너, 물탱크, 물통, 상자(box), 통, 쓰레기 수집기, 파이프 숄더, 튜브, 로프, 배향 구조물, 이축 배향 폴리프로필렌(BOPP)과 같은 이축 배향 필름, 플라스틱 가구, 배터리 박스, 대형 상자(crate), 플레이트, 시트, 튜브, 파이프, 컨테이너, 전자 제품, 섬유 제품, 리본, 라피아(raffia), 테이프, 필라멘트, 서랍, 로프, 어망, 기술 코일, 카페트, 빗자루, 스크린, 아카이브 테이프(archive tape), 병, 프로필, 단열재, 컵, 냄비, IBC(위험물 운반 용기), 화장품용 포장재, 위생 및 세정 제품용 포장재, 식품 포장재, 경질 다층 포장재, 가요성 다층 포장재, 벙(bung), 마스터배취, 압출 코팅, 약품용 포장재, 공압출 포장재, 항아리, 방수포, 자루, 라이너, 라미네이트, 튜브, 카약, 물 탱크, 정화조, 및 다른 유형의 탱크를 포함한다.
실시예
실시예 1: 생물기반 폴리에틸렌에 대한 배출계수의 계산
다음 실시예는 사탕수수 유래 생물기반 폴리에틸렌의 생성에 관련된 단계의 수명 주기 분석을 제시하며, 각각의 단계에 대하여 배출계수를 계산하였다. 개별 및 총 배출계수 기여도는 표 1에 나타나 있다.
Figure pct00015
실시예 2: 재활용 폴리에틸렌에 대한 배출계수의 계산
다음 실시예에서, 재활용 폴리에틸렌을 생성하는 것에 대한 배출계수가 표 2에 나타나 있다. 배출계수는 재활용 공정 동안 수득된 물질의 질량 단위 당 CO2의 질량 당량으로 계산된다. 재활용 폴리에틸렌의 경우에, 가공 동안 CO2 배출량의 합계에서 결정된 바와 같이 재활용 폴리에틸렌에 대한 생성 공정에서 각각의 단계 및/또는 사용된 성분에 대한 기여도를 사용하였다.
Figure pct00016
실시예 3: 중합체 조성물 제형
다음 실시예에서 하기 표 3에 나타낸 다수의 폴리에틸렌 공급원으로부터 본 개시내용에 따른 중합체 조성물을 제조하였다.
Figure pct00017
배출계수가 식 (1)에 따라 결정될 때 배합물 ㎏당 CO2 ㎏으로 -1 내지 1에서 변화하는 미리 결정된 탄소 배출 범위에 속하도록 중합체 조성물을 제조하였다. 개발된 조성물 및 연관 배출계수는 표 4에 나타나 있다.
Figure pct00018
실시예 4: 생물기반 폴리에틸렌 및 재활용 폴리프로필렌
다음 실시예에서, 생물기반 폴리에틸렌 및 재활용 폴리프로필렌의 배합물로부터 배합된 중합체 조성물을 제조하였다. 개발된 조성물 및 이의 연관 배출계수는 표 5에 나타나 있다.
Figure pct00019
실시예 5: 생물기반 폴리프로필렌 및 재활용 폴리에틸렌
다음 실시예에서, 생물기반 폴리에틸렌 및 재활용 폴리프로필렌의 배합물로부터 배합된 중합체 조성물을 제조하였다. 개발된 조성물 및 이의 연관 배출계수는 표 6에 나타나 있다.
Figure pct00020
실시예 6: 생물기반 폴리프로필렌 및 재활용 폴리프로필렌
다음 실시예에서, 생물기반 폴리프로필렌 및 재활용 폴리프로필렌의 배합물로부터 배합된 중합체 조성물을 제조하였다. 개발된 조성물 및 이의 연관 배출계수는 표 7에 나타나 있다.
Figure pct00021
실시예 7: 생물기반 EVA(에틸렌 비닐 아세테이트)에 대한 배출계수의 계산
다음 실시예는 사탕수수 유래 생물기반 EVA의 생성에 관련된 단계의 수명 주기 분석을 제시하며, 각각의 단계에 대하여 배출계수를 계산하였다. 개별 및 총 배출계수 기여도는 표 8에 나타나 있다.
Figure pct00022
실시예 8: 생물기반 EVA 및 재활용 폴리에틸렌
다음 실시예에서, 생물기반 EVA 공중합체 및 재활용 폴리에틸렌의 배합물로부터 배합된 중합체 조성물을 제조하였다. 개발된 조성물 및 이의 연관 배출계수는 표 9에 나타나 있다.
Figure pct00023
실시예 9: 생물기반 EVA 및 재활용 폴리프로필렌
다음 실시예에서, 생물기반 EVA 공중합체 및 재활용 폴리프로필렌의 배합물로부터 배합된 중합체 조성물을 제조하였다. 개발된 조성물 및 이의 연관 배출계수는 표 10에 나타나 있다.
Figure pct00024
상기 설명은 특정 수단, 물질 및 실시형태를 참조하여 본 명세서에 기재되었지만, 본 명세서에 개시된 특정 사항으로 제한되는 것으로 의도되지 않으며; 오히려, 첨부된 청구범위의 범주 내에 있는 것과 같이 기능적으로 동등한 모든 구조, 방법 및 용도로 확장된다. 청구범위에서, 기능식(means-plus-function) 조항은 인용된 기능을 수행하는 것으로 본 명세서에 기재된 구조 및 구조적 등가물뿐만 아니라, 등가 구조물을 포괄하는 것으로 의도된다. 따라서, 못이 목재 부분을 함께 고정하기 위해 원통형 표면을 이용하는 반면, 나사는 나선형 표면을 이용한다는 점에서 못과 나사는 구조적 등가물이 아닐 수 있지만, 목재 부분을 고정하는 환경에서 못과 나사는 등가 구조물일 수 있다. 청구항이 연관 기능과 함께 '~에 대한 수단'이라는 단어를 명시적으로 사용하는 경우를 제외하고, 본 명세서의 임의의 청구범위의 임의의 제한에 있어서 35 U.S.C. §112(f)를 적용하지 않는 것이 본 출원인의 명시적인 의도이다.

Claims (41)

  1. 배합된 중합체 조성물로서,
    1종 이상의 생물기반 중합체 조성물을 포함하는 제1 성분;
    1종 이상의 재활용 중합체 조성물을 갖는 제2 성분; 및
    1종 이상의 순수한 석유화학 중합체 조성물을 포함하는 선택적인 제3 성분
    을 포함하되, 각각의 성분의 wt%는, 상기 배합된 중합체 조성물이, 다음 식에 따라 결정된 바와 같이, 배합된 중합체 조성물의 ㎏당 CO2 ㎏으로 1.0 이하의 배출계수배합물을 나타내도록 선택되는, 배합된 중합체 조성물:
    Figure pct00025

    식 중, P1생물기반은 상기 1종 이상의 생물기반 중합체 조성물의 중량 백분율이고,
    P2재활용은 상기 1종 이상의 재활용 중합체 조성물의 중량 백분율이며, P3석유화학은 상기 1종 이상의 순수한 석유화학 중합체 조성물의 중량 백분율이고,
    Figure pct00026
    은 중합체 ㎏당 CO2 ㎏으로 1종 이상의 생물기반 중합체 조성물에 대해 계산된 배출량이며,
    Figure pct00027
    은 중합체 ㎏당 CO2 ㎏으로 1종 이상의 재활용 중합체 조성물에 대해 계산된 배출량이고,
    Figure pct00028
    은 중합체 ㎏당 CO2 ㎏으로 1종 이상의 순수한 석유화학 중합체 조성물에 대해 계산된 배출량이며,
    Figure pct00029
    은 배합된 중합체 조성물 ㎏당 CO2 ㎏으로 배합된 중합체 조성물에 대해 계산된 배출량이다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 1종 이상의 생물기반 중합체 조성물은 2.4 wt% 내지 59.3 wt% 범위의 양으로 존재하는, 배합된 중합체 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 1종 이상의 재활용 중합체 조성물은 40.7 wt% 내지 97.6 wt% 범위의 양으로 존재하는, 배합된 중합체 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1종 이상의 생물기반 중합체 조성물은 190℃/2.16 ㎏에서 ASTM D1238에 따른 용융 흐름 지수(MFI)가 0.05 g/10분 내지 400 g/10분의 범위인, 배합된 중합체 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1종 이상의 생물기반 중합체 조성물은 230℃/2.16 ㎏에서 ASTM D1238에 따른 용융 흐름 지수(MFI)가 0.1 g/10분 내지 130 g/10분의 범위인, 배합된 중합체 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1종 이상의 생물기반 중합체 조성물은 ASTM D1505/D792에 따른 밀도가 0.800 g/㎤ 내지 0.970 g/㎤의 범위인, 배합된 중합체 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1종 이상의 재활용 중합체 조성물은 산업화후 중합체 수지, 소비후 중합체 수지, 재분쇄 중합체 수지, 또는 이들의 조합을 포함하는, 배합된 중합체 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배합된 중합체 조성물은 배출계수배합물이 배합된 중합체 조성물 ㎏당 CO2 g으로 -1 내지 1의 범위인, 배합된 중합체 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배합된 중합체 조성물은 용융 배합 공정에 의해 제조되는, 배합된 중합체 조성물.
  10. 제9항에 있어서, 상기 용융 배합 공정은 상기 1종 이상의 생물기반 중합체 조성물과 상기 1종 이상의 재활용 중합체 조성물을 조합하는 단계를 포함하되, 상기 1종 이상의 생물기반 중합체 조성물 및 상기 1종 이상의 재활용 중합체 조성물 중 적어도 하나는 펠릿 또는 플레이트 형태인, 배합된 중합체 조성물.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1종 이상의 생물기반 중합체 조성물은 생물기반 폴리에틸렌을 포함하고, 상기 1종 이상의 재활용 중합체 조성물은 재활용 폴리에틸렌을 포함하는, 배합된 중합체 조성물.
  12. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1종 이상의 생물기반 중합체 조성물은 생물기반 폴리에틸렌을 포함하고, 상기 1종 이상의 재활용 중합체 조성물은 재활용 폴리프로필렌을 포함하는, 배합된 중합체 조성물.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1종 이상의 생물기반 중합체 조성물은 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 및 선형 저밀도 폴리에틸렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인, 배합된 중합체 조성물.
  14. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1종 이상의 생물기반 중합체 조성물은 생물기반 폴리프로필렌을 포함하고, 상기 1종 이상의 재활용 중합체 조성물은 재활용 폴리에틸렌을 포함하는, 배합된 중합체 조성물.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1종 이상의 생물기반 중합체 조성물은 2.6 wt% 내지 55.5 wt%로 존재하고, MFI(190℃/2.16 ㎏에서 ASTM D1238)가 0.1 내지 40 g/10분의 범위이며, 밀도가 0.905 g/㎤ 내지 0.955 g/㎤의 범위인 선형 저밀도 폴리에틸렌인, 배합된 중합체 조성물.
  16. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1종 이상의 생물기반 중합체 조성물은 2.5 wt% 내지 54.3 wt%로 존재하고, MFI(190℃/2.16 ㎏에서 ASTM D1238)가 0.1 내지 40 g/10분의 범위이며, 밀도가 0.905 g/㎤ 내지 0.945 g/㎤의 범위인 저밀도 폴리에틸렌인, 배합된 중합체 조성물.
  17. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1종 이상의 생물기반 중합체 조성물은 2.4 wt% 내지 51.3 wt%로 존재하고, MFI(190℃/2.16 ㎏에서 ASTM D1238)가 0.1 내지 50 g/10분의 범위이며, 밀도가 0.945 g/㎤ 내지 0.963 g/㎤의 범위인 고밀도 폴리에틸렌인, 배합된 중합체 조성물.
  18. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1종 이상의 생물기반 중합체 조성물은 생물기반 폴리프로필렌을 포함하고, 상기 1종 이상의 재활용 중합체 조성물은 재활용 폴리프로필렌을 포함하는, 배합된 중합체 조성물.
  19. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1종 이상의 생물기반 중합체 조성물은 생물기반 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체를 포함하고 1종 이상의 재활용 중합체 조성물은 재활용 폴리에틸렌을 포함하는, 배합된 중합체 조성물.
  20. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1종 이상의 생물기반 중합체 조성물은 생물기반 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체를 포함하고, 상기 1종 이상의 재활용 중합체 조성물은 재활용 폴리프로필렌을 포함하는, 배합된 중합체 조성물.
  21. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1종 이상의 생물기반 중합체 조성물은 생물기반 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체를 포함하고, 상기 1종 이상의 재활용 중합체 조성물은 재활용 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체를 포함하는, 배합된 중합체 조성물.
  22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 따른 배합된 중합체 조성물을 포함하는, 물품.
  23. 제22항에 있어서, 상기 물품은 압출 성형, 공압출 성형, 압출 코팅, 사출 성형, 사출 중공 성형, 사출 연신 중공 성형, 열성형, 캐스트 필름 압출, 블로운 필름 압출, 발포, 압출 중공 성형, 사출 연신 중공 성형, 회전성형, 인발, 캘린더링, 적층 제조(additive manufacturing) 및 라미네이션(lamination)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법에 의해 제조되는, 물품.
  24. 제22항 또는 제23항에 있어서, 상기 물품은 캡, 마개, 필름, 주입 부품, 위생 흡수제, 소량 취입 물품, 대량 취입 물품, 폼, 팽창 물품, 열성형 물품, 가전 제품, 주입 물품, 가정용 유틸리티, 기술 부품, 공기 덕트, 자동차 부품 및 저장소, 실린더, 천공 코일, 측지 담요, 가방, 일반 가방, 가정용품, 기저귀 뒷면 커버, 베드라이너, 물탱크, 물통, 상자(box), 통, 쓰레기 수집기, 파이프 숄더, 튜브, 로프, 배향 구조물, 이축 배향 폴리프로필렌(BOPP)과 같은 이축 배향 필름, 플라스틱 가구, 배터리 박스, 대형 상자(crate), 플레이트, 시트, 튜브, 파이프, 컨테이너, 전자 제품, 섬유 제품, 리본, 라피아(raffia), 테이프, 필라멘트, 서랍, 로프, 어망, 기술 코일, 카페트, 빗자루, 스크린, 아카이브 테이프(archive tape), 병, 프로필, 단열재, 컵, 냄비, 위험물 운반 용기, 화장품용 포장재, 위생 및 세정 제품용 포장재, 식품 포장재, 경질 다층 포장재, 가요성 다층 포장재, 벙(bung), 마스터배취(masterbatch formulation), 압출 코팅, 약품용 포장재, 공압출 포장재, 항아리, 방수포, 자루, 라이너, 라미네이트, 튜브, 카약, 물 탱크, 및 정화조로 이루어진 군으로부터 선택되는, 물품.
  25. 배합된 중합체 조성물로서,
    1종 이상의 생물기반 중합체 조성물을 포함하되, 상기 1종 이상의 생물기반 중합체 조성물은 2.4 wt% 내지 59.3 wt% 범위의 양으로 존재하는 제1 성분;
    1종 이상의 재활용 중합체 조성물을 포함하되, 상기 1종 이상의 재활용 중합체 조성물은 40.7 wt% 내지 97.6 wt% 범위의 양으로 존재하는 제2 성분
    을 포함하는, 배합된 중합체 조성물.
  26. 제25항의 배합된 중합체 조성물을 포함하는, 물품.
  27. 방법으로서,
    1종 이상의 생물기반 중합체 조성물을 포함하는 제1 성분, 및
    1종 이상의 재활용 중합체 조성물을 포함하는 제2 성분
    을 포함하는 배합된 중합체 조성물을 제조하는 단계를 포함하되,
    각각의 성분의 중량 백분율은, 상기 배합된 중합체 조성물이, 다음 식에 따라 결정된 바와 같이, 배합된 중합체 조성물의 ㎏당 CO2 ㎏으로 -1.0 내지 1.0 범위의 배출계수배합물을 나타내도록 선택되는, 방법:
    Figure pct00030

    식 중, P1생물기반은 상기 1종 이상의 생물기반 중합체 조성물의 중량 백분율이고,
    P2재활용은 상기 1종 이상의 재활용 중합체 조성물의 중량 백분율이며,
    P3석유화학은 상기 1종 이상의 순수한 석유화학 중합체 조성물의 중량 백분율이고,
    Figure pct00031
    은 중합체 ㎏당 CO2 ㎏으로 상기 1종 이상의 생물기반 중합체 조성물에 대해 계산된 배출량이며,
    Figure pct00032
    은 중합체 ㎏당 CO2 ㎏으로 상기 1종 이상의 재활용 중합체 조성물에 대해 계산된 배출량이고,
    Figure pct00033
    은 중합체 ㎏당 CO2 ㎏으로 상기 1종 이상의 순수한 석유화학 중합체 조성물에 대해 계산된 배출량이며,
    Figure pct00034
    은 배합된 중합체 조성물 ㎏당 CO2 ㎏으로 상기 배합된 중합체 조성물에 대해 계산된 배출량이다.
  28. 제27항에 있어서, 상기 1종 이상의 재활용 중합체 조성물은 산업화후 중합체 수지, 소비후 중합체 수지, 재분쇄 중합체 수지, 또는 이들의 조합을 포함하는, 방법.
  29. 제27항 또는 제28항에 있어서, 상기 1종 이상의 생물기반 중합체 조성물은 생물기반 에틸렌 함량이 0.1 내지 100 wt.% 범위인, 방법.
  30. 제27항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1종 이상의 생물기반 중합체 조성물은 생물기반 폴리에틸렌을 포함하고, 상기 1종 이상의 재활용 중합체 조성물은 재활용 폴리에틸렌을 포함하는, 방법.
  31. 제27항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1종 이상의 생물기반 중합체 조성물은 생물기반 폴리에틸렌을 포함하고, 상기 1종 이상의 재활용 중합체 조성물은 재활용 폴리프로필렌을 포함하는, 방법.
  32. 제27항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1종 이상의 생물기반 중합체 조성물은 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 및 선형 저밀도 폴리에틸렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인, 방법.
  33. 제27항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1종 이상의 생물기반 중합체 조성물은 생물기반 폴리프로필렌을 포함하고, 상기 1종 이상의 재활용 중합체 조성물은 재활용 폴리에틸렌을 포함하는, 방법.
  34. 제27항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1종 이상의 생물기반 중합체 조성물은 생물기반 폴리프로필렌을 포함하고, 상기 1종 이상의 재활용 중합체 조성물은 재활용 폴리프로필렌을 포함하는, 방법.
  35. 제27항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1종 이상의 생물기반 중합체 조성물은 생물기반 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체를 포함하고, 상기 1종 이상의 재활용 중합체 조성물은 재활용 폴리에틸렌을 포함하는, 방법.
  36. 제27항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1종 이상의 생물기반 중합체 조성물은 생물기반 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체를 포함하고, 상기 1종 이상의 재활용 중합체 조성물은 재활용 폴리프로필렌을 포함하는, 방법.
  37. 제27항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1종 이상의 생물기반 중합체 조성물은 생물기반 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체를 포함하고, 상기 1종 이상의 재활용 중합체 조성물은 재활용 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체를 포함하는, 방법.
  38. 제27항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물을 제조하는 단계는 압출 성형, 공압출 성형, 압출 코팅, 사출 성형, 사출 중공 성형, 사출 연신 중공 성형, 열성형, 캐스트 필름 압출, 블로운 필름 압출, 발포, 압출 중공 성형, 사출 연신 중공 성형, 회전성형, 인발, 캘린더링, 적층 제조 및 라미네이션으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는, 방법.
  39. 제27항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1종 이상의 재활용 중합체 조성물은,
    소비후 잔류물로부터 중합체 조성물을 선택하는 단계,
    상기 중합체 조성물을 가공하여 중합체 조성물 플레이크를 생성하는 단계, 및
    상기 중합체 조성물 플레이크를 세정하는 단계
    를 포함하는 재활용 공정으로부터 수득되는, 방법.
  40. 제39항에 있어서, 상기 재활용 공정은 상기 중합체 조성물 플레이크를 압출하여 중합체 조성물 펠릿을 생성하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  41. 제27항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배합된 중합체 조성물을 제조하는 단계는,
    상기 1종 이상의 생물기반 중합체 조성물 및 상기 1종 이상의 재활용 중합체 조성물을 압출기에 첨가하는 단계;
    상기 1종 이상의 생물기반 중합체 조성물 및 상기 1종 이상의 재활용 중합체 조성물을 배합된 중합체 조성물로서 용융압출하는 단계; 및
    상기 배합된 중합체 조성물로부터 펠릿, 필름, 시트 또는 성형 물품을 형성하는 단계
    를 포함하는, 방법.
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