KR20220013557A - Pha 삼원공중합체 조성물 - Google Patents

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트럼프 필립 밴
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메레디언, 인크.
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Abstract

본 개시는 생분해성 중합체성 조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시는 적어도 3개의 상이한 단량체 단위를 갖는 폴리히드록시 알카노에이트 ("PHA") 의 공중합체, 즉 PHA 삼원공중합체를 포함하는 생분해성 중합체성 조성물에 관한 것이다.

Description

PHA 삼원공중합체 조성물
본 개시는 생분해성 중합체성 조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시는 적어도 3개의 상이한 단량체 단위를 갖는 폴리히드록시알카노에이트("PHA")의 공중합체, 즉 PHA 삼원공중합체를 포함하는 생분해성 중합체성 조성물에 관한 것이다.
생분해성 중합체는 상업적 관심이 증가하고 있는 분야이다. 유리하게는, 생분해성 중합체는 화석 연료가 아닌 재생가능한 바이오매스 자원으로부터 유래할 수 있다. 더욱이, 생분해성 중합체 제품은 일반적인 매립지 처리 후 분해되는 데 수 세기가 걸릴 수 있는 종래의 석유 기반 중합체와 달리 생분해성이다.
생분해성 중합체의 중요한 부류는 폴리히드록시알카노에이트 또는 PHA이다. PHA는 생분해성 지방족 코폴리에스테르로서 통상적으로 대규모 박테리아 발효에 의해 생산된다. 단독 중합체 및 공중합체 형태를 모두 포함한, PHA 중합체 부류 내의 매우 다양한 상이한 중합체 구조가 있다.
바람직하게는 생분해성이지만, 많은 PHA의 기계적 특성은 이상적이지 않은 것으로 밝혀졌다. 일부 경우에, PHA는 인장 강도, 굴곡 탄성률, 충격 강도, 경도 및/또는 파단 신율과 관련하여 이상적이지 않은 것으로 밝혀졌다. 이러한 결함은 첨가제를 포함함으로써 어느 정도 개선될 수 있지만, 본질적으로 개선된 기계적 특성을 나타내는 PHA의 형태를 식별하는 것이 바람직하다.
따라서, 개선된 기계적 특성을 나타내는 특정 형태의 PHA를 제공하고 이러한 PHA로부터 제조된 다양한 물품을 제공하는 것이 바람직하다.
발명의 요약
상기 및 다른 필요는 본 개시에 따른 중합체 조성물에 의해 충족된다. 일 실시 형태에 따르면, 이 중합체 조성물은 적어도 제 1 생분해성 공중합체를 포함한다. 이 제 1 생분해성 공중합체 자체는 (1) 3-히드록시부티레이트의 약 55 내지 약 99.5 몰% 단량체 잔기, (2) 4-히드록시부티레이트, 3-히드록시발레레이트, 4-히드록시발레레이트 및 5-히드록시발레레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 2차 단량체의 단량체 잔기, 및 (3) 6 내지 22개의 탄소 원자를 갖는 히드록시알카노에이트 단량체로 이루어진 군으로부터 선택된 3차 단량체의 단량체 잔기로 구성된다.
특정 실시 형태에서, 2차 단량체는 바람직하게는 3-히드록시발레레이트이다. 다른 실시 형태에서, 2차 단량체는 바람직하게는 4-히드록시부티레이트이다. 또 다른 실시 형태에서, 2차 단량체는 바람직하게는 4-히드록시발레레이트 또는 5-히드록시발레레이트이다.
특정 실시 형태에서, 3차 단량체는 바람직하게는 3-히드록시헥사노에이트이다. 일부 다른 실시 형태에서, 3차 단량체는 바람직하게는 3-히드록시옥타노에이트이다. 또 다른 실시 형태에서, 3차 단량체는 바람직하게는 3-히드록시데카노에이트이다.
특정 실시 형태에서, 제 1 생분해성 공중합체는 바람직하게 2차 단량체의 약 0.01 내지 약 20 몰%(바람직하게는 0.01 내지 5 몰%) 단량체 잔기 및 3차 단량체의 약 1 내지 약 35 몰% 단량체 잔기로 구성된다. 특정 실시 형태에 따르면, 제 1 생분해성 공중합체는 보다 바람직하게는 (1) 3-히드록시부티레이트의 약 84 내지 약 99.5 몰% 단량체 잔기, (2) 4-히드록시부티레이트, 3-히드록시발레레이트, 4-히드록시발레레이트 및 5-히드록시발레레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 2차 단량체의 약 0.1 내지 약 1.0 몰% 단량체 잔기, 및 (3) 6 내지 22개의 탄소 원자를 갖는 히드록시알카노에이트 단량체로 이루어진 군으로부터 선택된 3차 단량체의 약 0.4 내지 약 15 몰% 단량체 잔기로 구성된다.
그러나, 다른 실시 형태에서, 제 1 생분해성 공중합체는 바람직하게 2차 단량체의 약 1 내지 약 35 몰% 단량체 잔기 및 3차 단량체의 약 0.01 내지 약 20 몰% (바람직하게는 0.01 내지 5 몰%) 단량체 잔기로 구성된다. 일부 경우에, 제 1 생분해성 공중합체는 보다 바람직하게는 (1) 3-히드록시부티레이트의 약 84 내지 약 99.5 몰% 단량체 잔기, (2) 4-히드록시부티레이트, 3-히드록시발레레이트, 4-히드록시발레레이트 및 5-히드록시발레레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 2차 단량체의 약 0.4 내지 약 15 몰% 단량체 잔기, 및 (3) 6 내지 22개의 탄소 원자를 갖는 히드록시알카노에이트 단량체로 이루어진 군으로부터 선택된 3차 단량체의 약 0.1 내지 약 1.0 몰% 단량체 잔기로 구성된다.
특정 실시 형태에서, 제 1 생분해성 공중합체는 바람직하게는 중량 평균 분자량이 약 50,000 내지 약 7.5 백만 달톤이다. 보다 바람직하게, 제 1 생분해성 공중합체는 중량 평균 분자량이 약 450,000 내지 약 3.0 백만 달톤이다. 가장 바람직하게, 제 1 생분해성 공중합체는 중량 평균 분자량이 약 350,000 내지 약 1.5 백만 달톤이다.
특정 실시 형태에서, 중합체 조성물은 제 1 생분해성 공중합체 약 50 중량% 내지 약 95 중량%를 포함한다. 더욱이, 중합체 조성물은 또한 바람직하게는, 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 숙시네이트, 폴리부틸렌 숙시네이트-코-부틸렌 아디페이트, 폴리락트산, 메조락티드, 폴리카프로락톤, 폴리글리콜리드, 전분, 셀룰로오스 에스테르, 다당류, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 아세테이트, 폴리말레산, 2 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 디올 및 2 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 이산의 코폴리에스테르, 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택된 제 2 생분해성 중합체 약 5 중량% 내지 약 50 중량%를 포함한다.
일부 경우에, 제 1 생분해성 공중합체는 바람직하게는 제 2 생분해성 중합체와 블렌딩되거나 또는 반응성 압출된다.
일부 경우에, 제 1 생분해성 공중합체는 바람직하게는 추가 폴리히드록시알카노에이트와 블렌딩되거나 또는 반응성 압출된다.
특정 실시 형태에서, 중합체 조성물은 제 1 생분해성 공중합체 약 50 중량% 내지 약 95 중량%를 포함한다. 더욱이, 중합체 조성물은 또한 바람직하게는, 폴리비닐 클로라이드, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 비생분해성 중합체 약 5 중량% 내지 약 50 중량%를 포함한다.
특정 실시 형태에서, 중합체 조성물은 또한, (1) 사방정계 결정 구조를 갖는 화합물, (2) 육방정계 결정 구조를 갖는 화합물, (3) 정방정계 결정 구조를 갖는 화합물, (4) 사방정계, 육방정계 또는 정방정계인 적어도 하나의 결정 형태를 갖는 알로트로픽(allotrophic) 원소, (5) 사방정계, 육방정계 또는 정방정계인 적어도 하나의 결정 형태를 갖는 다형의 화합물, 및 (6) 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 핵형성제 약 0.01 중량% 내지 약 20 중량% 를 포함한다. 가령, 핵형성제는 일부 실시 형태에서, 인공 감미료, 질화 붕소, 티민, 펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨, 아나타제, 울페나이트, 아라고나이트, 황, 셀레늄, 인, 및 벤즈아미드로 이루어진 군으로부터 선택될 수도 있다.
일부 실시 형태에서, 중합체 조성물은 또한, 클레이, 칼슘 카르보네이트, 탈크, 카올리나이트, 몬트모릴로나이트, 벤토나이트, 실리카, 키틴, 티타늄 디옥사이드, 나노 클레이, 나노셀룰로오스, 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 충전제 약 1.0 중량 % 내지 약 40 중량 %를 포함한다.
특정 실시 형태에서, 중합체 조성물은 또한 세바케이트, 시트레이트, 아디프산, 숙신산 및 글루타르산의 지방 에스테르, 락테이트, 알킬 디에스테르 (약 2 내지 약 12개의 탄소 원자의 주 탄소 사슬을 가짐), 알킬 메틸 에스테르, 디벤조에이트, 프로필렌 카보네이트, 카프로락톤 디올 (중량 평균 분자량이 약 200 내지 약 10,000임), 폴리에틸렌 글리콜 디올 (중량 평균 분자량이 약 400 내지 약 10,000임), 식물성 기름의 에스테르(이를테면 대두, 카놀라, 옥수수, 면실, 해바라기 및 땅콩 기름), 장쇄 알킬 산 (약 10 내지 약 20개의 탄소 원자를 가짐), 글리세롤, 이소소르비드 유도체 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택된 가소제 약 0.5 중량% 내지 약 25 중량%를 포함한다.
다양한 물품이 본 개시의 중합체 조성물로부터 형성될 수도 있다. 가령, 본 개시의 일 실시 형태에서, 적어도 50 중량%의 위에 언급된 중합체 조성물로 구성된 성형 물품이 제공된다.
본 개시의 상이한 실시 형태에서, 적어도 50 중량%의 위에 언급된 중합체 조성물로 구성된 압출 물품이 제공된다.
본 개시의 다른 실시 형태에서, 적어도 50 중량%의 위에 언급된 중합체 조성물로 구성된 섬유 또는 필리멘트가 제공된다.
본 개시의 또 다른 실시 형태에서, 적어도 50 중량%의 위에 언급된 중합체 조성물로 구성된 중합체성 막이 제공된다.
본 개시의 또 다른 실시 형태에서, 적어도 50 중량%의 위에 언급된 중합체 조성물로 구성된 발포 물품이 제공된다.
본 개시의 추가 실시 형태에서, 적어도 50 중량%의 위에 언급된 중합체 조성물로 구성된 분산물, 일반적으로 수성 분산물이 제공된다.
상세한 설명
본 공개에 따르면, 중합체성 조성물이 제공된다. 일 실시 형태에 따르면, 이 중합체 조성물은 적어도 제 1 생분해성 공중합체를 포함한다.
제 1 생분해성 공중합체 자체는 일반적으로 적어도 하나의 폴리히드록시알카노에이트("PHA") 공중합체 및 보다 특히 적어도 3개의 상이한 유형의 단량체 잔기로부터 형성된 PHA 공중합체, 즉, PHA 삼원 중합체로 제조된다.
단량체 잔기의 제 1 군은 일반적으로 3-히드록시부티레이트인 1차 단량체로부터 형성된다. 따라서, 이들 단량체 잔기는 다음 구조를 갖는다:
Figure pct00001
3-히드록시부티레이트의 단량체 잔기는 일반적으로 제 1 생분해성 공중합체에서 PHA 단량체 잔기의 약 55 내지 약 99.5몰%로 구성된다.
단량체 잔기의 제 2 군은, 4-히드록시부티레이트, 3-히드록시발레레이트, 4-히드록시발레레이트 및 5-히드록시발레레이트로 이루어진 군으로부터 일반적으로 선택된 2차 단량체로부터 형성된다. 따라서, 이들 2차 단량체 잔기는 다음 구조 중 하나를 갖는다:
Figure pct00002
따라서, 일부 경우에, 2차 단량체는 바람직하게는 3-히드록시발레레이트이다. 다른 경우에, 2차 단량체는 바람직하게는 4-히드록시부티레이트이다. 또 다른 경우에, 2차 단량체는 바람직하게는 4-히드록시발레레이트, 또는 5-히드록시발레레이트이다. 추가 실시 형태에서, 2차 단량체는 4-히드록시부티레이트, 3-히드록시발레레이트, 4-히드록시발레레이트 및 5-히드록시발레레이트의 혼합물로 제조될 수 있다.
단량체 잔기의 제 3 군은, 6 내지 22개의 탄소 원자를 갖는 히드록시알카노에이트 단량체로 이루어진 군으로부터 일반적으로 선택된 3차 단량체로부터 형성된다. 따라서, 이들 3차 단량체 잔기는 다음 구조를 갖는다:
Figure pct00003
여기서 각각의 R 은 C3 내지 C19 알킬 기이다.
일부 경우에, 3차 단량체는 바람직하게는 3-히드록시헥사노에이트이다. 다른 경우에, 3차 단량체는 바람직하게는 3-히드록시옥타노에이트 또는 3-히드록시데카노에이트이다.
본 개시에 따른 특정의 특히 바람직한 실시 형태에서, 1차 단량체는 3-히드록시부티레이트이고, 2차 단량체는 3-히드록시발레레이트이며, 3차 단량체는 3-히드록시헥사노에이트이다.
일부 경우에, 2차 단량체 잔기의 몰량은 제 1 생분해성 공중합체에서 3차 단량체 잔기의 몰량보다 적을 것이다. 가령, 제 1 생분해성 공중합체는 바람직하게 2차 단량체의 약 0.01 내지 약 20 몰%(바람직하게는 0.01 내지 5 몰%) 단량체 잔기 및 3차 단량체의 약 1 내지 약 35 몰% 단량체 잔기로 구성될 수도 있다. 더 바람직하게는, 제 1 생분해성 공중합체는 (1) 3-히드록시부티레이트의 약 84 내지 약 99.5 몰% 단량체 잔기, (2) 4-히드록시부티레이트, 3-히드록시발레레이트, 4-히드록시발레레이트 및 5-히드록시발레레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 2차 단량체의 약 0.1 내지 약 1.0 몰% 단량체 잔기, 및 (3) 6 내지 22개의 탄소 원자를 갖는 히드록시알카노에이트 단량체로 이루어진 군으로부터 선택된 3차 단량체의 약 0.4 내지 약 15 몰% 단량체 잔기로 구성된다.
그러나, 일부 경우에, 2차 단량체 잔기의 몰량은 제 1 생분해성 공중합체에서 3차 단량체 잔기의 몰량보다 클 것이다. 가령, 제 1 생분해성 공중합체는 바람직하게 2차 단량체의 약 1 내지 약 35 몰% 단량체 잔기 및 3차 단량체의 약 0.01 내지 약 20 몰% (바람직하게는 0.01 내지 5 몰%) 단량체 잔기로 구성될 수도 있다. 더 바람직하게는, 제 1 생분해성 공중합체는 (1) 3-히드록시부티레이트의 약 84 내지 약 99.5 몰% 단량체 잔기, (2) 4-히드록시부티레이트, 3-히드록시발레레이트, 4-히드록시발레레이트 및 5-히드록시발레레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 2차 단량체의 약 0.4 내지 약 15 몰% 단량체 잔기, 및 (3) 6 내지 22개의 탄소 원자를 갖는 히드록시알카노에이트 단량체로 이루어진 군으로부터 선택된 3차 단량체의 약 0.1 내지 약 1.0 몰% 단량체 잔기로 구성된다.
일부 경우에, 제 1 생분해성 공중합체는 바람직하게는 제 2 생분해성 중합체와 블렌딩되거나 또는 반응성 압출된다.
일부 경우에, 제 1 생분해성 공중합체는 바람직하게는 추가 폴리히드록시알카노에이트와 블렌딩되거나 또는 반응성 압출된다.
제 1 생분해성 공중합체의 분자량은 본 개시에 따라 다소 달라질 수 있다. 그러나, 일반적으로, 제 1 생분해성 공중합체는 통상적으로 중량 평균 분자량이 약 50,000 내지 약 7.5 백만 달톤이다. 보다 바람직하게, 제 1 생분해성 공중합체는 통상적으로, 중량 평균 분자량이 약 350,000 내지 약 1.5 백만 달톤이다. 가장 바람직하게, 제 1 생분해성 공중합체는 중량 평균 분자량이 약 350,000 내지 약 1.5 백만 달톤이다.
유리하게는, 본 개시에 따른 제 1 생분해성 공중합체는 종래의 폴리히드록시알카노에이트 공중합체와 비교하여 개선된 기계적 특성을 나타낸다. 일부 경우에, 본 개시에 따른 제 1 생분해성 공중합체는 단지 하나 또는 두 가지 유형의 단량체 잔기로 구성된 종래의 폴리히드록시알카노에이트 단독 중합체 및 공중합체와 비교하여 더 낮은 유리 전이 온도(Tg) 및/또는 용융 온도(Tm) 를 가질 수 있다. 일부 경우에, 본 개시에 따른 제 1 생분해성 공중합체는 또한, 다시 종래의 폴리히드록시알카노에이트 단독 중합체 및 공중합체와 비교하여 시간 경과에 따른 및/또는 고온에 대한 노출로 인한 중합체 분해에 대해 더 내성이 있을 수 있다. 제 1 생분해성 공중합체의 중합체 패킹 밀도 및 결정도(crystallinity)는 종래의 폴리히드록시알카노에이트 단독 중합체 및 공중합체에 비해 감소될 수 있다.
제 1 생분해성 공중합체를 포함하는 전체 중합체 조성물은 또한 폴리히드록시알카노에이트 공중합체의 개선으로부터 유도된 개선된 기계적 특성을 나타낼 수 있다. 특히, 제 1 생분해성 공중합체의 포함은 전체 중합체 조성물에 포함될 추가적인 가소제의 필요성을 감소시킬 수 있다.
제 1 생분해성 공중합체에 더하여, 중합체 조성물은 일부 경우에 또한 하나 이상의 추가 중합체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시 형태에서, 중합체 조성물은 또한 제 2 생분해성 중합체를 포함할 수도 있다. 이 제 2 생분해성 중합체는 가령, 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 숙시네이트, 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트, 폴리락트산, 메조락티드, 폴리카프로락톤, 폴리글리콜리드, 전분, 셀룰로오스 에스테르, 다당류, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 아세테이트, 폴리말레산, 2 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 디올 및 2 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 이산의 코폴리에스테르, 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있다.
그러한 실시 형태에서, 중합체 조성물은 약 50 중량% 내지 약 95 중량% 의 제 1 생분해성 공중합체 및 약 5 중량% 내지 약 50 중량% 의 제 2 생분해성 중합체를 포함할 수 있다.
대안적으로, 다른 실시 형태에서, 중합체 조성물은 비생분해성 중합체를 포함할 수도 있다. 이러한 비생분해성 중합체는 예를 들어 폴리비닐 클로라이드, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 이들 실시 형태에서, 중합체 조성물은 약 50 중량% 내지 약 95 중량% 의 제 1 생분해성 공중합체 및 약 5 중량% 내지 약 50 중량% 의 비생분해성 중합체를 포함할 수 있다.
소량의 다양한 기타 첨가제가 또한 중합체 조성물에 포함될 수도 있다.
가령, 특정 실시 형태에서, 중합체 조성물은, (1) 사방정계 결정 구조를 갖는 화합물, (2) 육방정계 결정 구조를 갖는 화합물, (3) 정방정계 결정 구조를 갖는 화합물, (4) 사방정계, 육방정계 또는 정방정계인 적어도 하나의 결정 형태를 갖는 알로트로픽 원소, (5) 사방정계, 육방정계 또는 정방정계인 적어도 하나의 결정 형태를 갖는 다형의 화합물, 및 (6) 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 핵형성제 약 0.01 중량% 내지 약 20 중량% 를 포함할 수 있다. 가령, 핵형성제는 일부 실시 형태에서, 인공 감미료, 질화 붕소, 티민, 펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨, 아나타제, 울페나이트, 아라고나이트, 황, 셀레늄, 인, 및 벤즈아미드로 이루어진 군으로부터 선택될 수도 있다.
또한, 일부 경우에, 중합체 조성물은 또한, 클레이, 칼슘 카르보네이트, 탈크, 카올리나이트, 몬트모릴로나이트, 벤토나이트, 실리카, 키틴, 티타늄 디옥사이드, 나노 클레이, 나노셀룰로오스, 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 충전제 약 1.0 중량 % 내지 약 40 중량 %를 포함할 수 있다.
추가적으로, 중합체 조성물은 또한 세바케이트, 시트레이트, 아디프산, 숙신산 및 글루카르산의 지방 에스테르, 락테이트, 알킬 디에스테르 (약 2 내지 약 12개의 탄소 원자의 주 탄소 사슬을 가짐), 알킬 메틸 에스테르, 디벤조에이트, 프로필렌 카보네이트, 카프로락톤 디올 (중량 평균 분자량이 약 200 내지 약 10,000임), 폴리에틸렌 글리콜 디올 (중량 평균 분자량이 약 400 내지 약 10,000임), 식물성 기름의 에스테르(이를테면 대두, 카놀라, 옥수수, 면실, 해바라기 및 땅콩 기름), 장쇄 알킬 산 (약 10 내지 약 20개의 탄소 원자를 가짐), 글리세롤, 이소소르비드 유도체 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택된 가소제 약 0.5 중량% 내지 약 25 중량%를 포함할 수 있다.
중합체 조성물의 다양한 성분은 고성능 믹서에서 블렌딩되거나 또는 보다 바람직하게는 이축 압출기와 같은 압출기 내에서 조합 및 블렌딩된다. 통상적으로, 혼합은 약 100 내지 약 210℃의 온도에서 수행된다. 일부 경우에, 제 1 생분해성 공중합체는 제 2(또는 심지어 제 3, 제 4 또는 제 5) 생분해성 중합체, 또는 위에 언급된 추가의 폴리히드록시알카노에이트와 함께 반응성 압출될 수 있다.
수많은 제조 물품이 본 개시에 따른 중합체 조성물로부터 형성될 수 있다. 가령, 본 개시의 일 실시 형태에서, 적어도 50 중량%의 위에 언급된 중합체 조성물로 구성된 성형 물품, 이를테면, 포크, 나이프, 스푼, 병, 스플래쉬 스틱 또는 커피 캡슐이 형성될 수 있다.
제 2 실시 형태에서, 적어도 50 중량%의 위에 언급된 중합체 조성물로 구성된 압출 물품, 이를테면, 빨대, 커피 젓개, 튜빙, 막 또는 시트가 형성될 수 있다.
제 3 실시 형태에서, 적어도 50 중량%의 위에 언급된 중합체 조성물로 구성된 섬유 또는 필리멘트가 형성될 수도 있다
제 4 실시 형태에서, 적어도 50 중량%의 위에 언급된 중합체 조성물로 구성된 중합체성(polymeric)이 형성될 수도 있다.
또 다른 실시 형태에서, 적어도 50 중량%의 위에 언급된 중합체 조성물로 구성된 발포 물품이 형성될 수도 있다.
추가 실시 형태에서, 적어도 50 중량%의 위에 언급된 중합체 조성물로 구성된 분산물, 일반적으로 수성 분산물이 형성될 수도 있다.
본 발명을 위한 바람직한 실시형태에 대한 전술한 설명은 예시 및 설명의 목적으로 제공되었다. 이들은 망라적 (exhaustive) 이거나 또는 본 발명을 개시된 바로 그 형태로 한정하려고 의도된 것은 아니다. 명백한 수정 및 변형이 위의 교시에 비추어 가능하다. 실시형태들은, 본 발명의 원리 및 그 실제 응용의 최선의 예시를 제공함으로써 당업자가 고려되는 특정 용도에 적합한 다양한 수정으로 그리고 다양한 실시형태에서 본 발명을 이용할 수 있게 하기 위한 노력에서 선택되고 설명된다. 이러한 모든 수정 및 변형은 타당하게, 합법적으로, 그리고 공정하게 자격이 부여되는 범위에 따라 해석될 때, 첨부된 청구 범위에 의해 결정되는 본 발명의 범위 내에 속한다.

Claims (27)

  1. 중합체 조성물로서,
    제 1 생분해성 공중합체를 포함하고,
    상기 제 1 생분해성 공중합체는
    3-히드록시부티레이트의 약 55 내지 약 99.5 몰% 단량체 잔기,
    4-히드록시부티레이트, 3-히드록시발레레이트, 4-히드록시발레레이트 및 5-히드록시발레레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 2차 단량체의 단량체 잔기, 및
    6 내지 22개의 탄소 원자를 갖는 히드록시알카노에이트 단량체로 이루어진 군으로부터 선택된 3차 단량체의 단량체 잔기를 포함하고,
    조합된 상기 2차 단량체 및 상기 3차 단량체의 단량체 잔기는 상기 제 1 생분해성 공중합체의 약 1 내지 약 35몰%를 포함하는, 중합체 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 2차 단량체는 3-히드록시발레레이트를 포함하는, 중합체 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 2차 단량체는 4-히드록시부티레이트를 포함하는, 중합체 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 2차 단량체는 4-히드록시발레레이트를 포함하는, 중합체 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 2차 단량체는 5-히드록시발레레이트를 포함하는, 중합체 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 3차 단량체는 3-히드록시헥사노에이트를 포함하는, 중합체 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 3차 단량체는 3-히드록시옥타노에이트를 포함하는, 중합체 조성물.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 3차 단량체는 3-히드록시데카노에이트를 포함하는, 중합체 조성물.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 생분해성 공중합체는
    상기 2차 단량체의 약 0.01 내지 약 20 몰% 단량체 잔기, 및
    상기 3차 단량체의 약 1 내지 약 35 몰% 단량체 잔기를 포함하는, 중합체 조성물.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 생분해성 공중합체는
    상기 2차 단량체의 약 1 내지 약 35 몰% 단량체 잔기, 및
    상기 3차 단량체의 약 0.01 내지 약 20 몰% 단량체 잔기를 포함하는, 중합체 조성물.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 생분해성 공중합체는
    3-히드록시부티레이트의 약 84 내지 약 99.5 몰% 단량체 잔기,
    4-히드록시부티레이트, 3-히드록시발레레이트, 4-히드록시발레레이트 및 5-히드록시발레레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 2차 단량체의 약 0.1 내지 약 1.0 몰% 단량체 잔기, 및
    6 내지 22개의 탄소 원자를 갖는 히드록시알카노에이트 단량체로 이루어진 군으로부터 선택된 3차 단량체의 약 0.4 내지 약 15 몰% 단량체 잔기를 포함하는, 중합체 조성물.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 생분해성 공중합체는
    3-히드록시부티레이트의 약 84 내지 약 99.5 몰% 단량체 잔기,
    4-히드록시부티레이트, 3-히드록시발레레이트, 4-히드록시발레레이트 및 5-히드록시발레레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 2차 단량체의 약 0.4 내지 약 15 몰% 단량체 잔기, 및
    6 내지 22개의 탄소 원자를 갖는 히드록시알카노에이트 단량체로 이루어진 군으로부터 선택된 3차 단량체의 약 0.1 내지 약 1.0 몰% 단량체 잔기를 포함하는, 중합체 조성물.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 생분해성 공중합체는 중량 평균 분자량이 약 50,000 내지 약 7.5 백만 달톤인, 중합체 조성물.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 생분해성 공중합체는 중량 평균 분자량이 약 350,000 내지 약 1.5 백만 달톤인, 중합체 조성물.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 중합체 조성물은 상기 제 1 생분해성 공중합체 약 50 중량% 내지 약 95 중량%를 포함하고, 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 숙시네이트, 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트, 폴리락트산, 메조락티드, 폴리카프로락톤, 폴리글리콜리드, 전분, 셀룰로오스 에스테르, 다당류, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 아세테이트, 폴리말레산, 2 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 디올 및 2 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 이산의 코폴리에스테르, 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택된 제 2 생분해성 중합체 약 5 중량% 내지 약 50 중량%를 더 포함하는, 중합체 조성물.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 생분해성 공중합체는 상기 제 2 생분해성 중합체와 블렌딩되거나 또는 반응성 압출되는, 중합체 조성물.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 생분해성 공중합체는 추가 폴리히드록시알카노에이트와 블렌딩되거나 또는 반응성 압출되는, 중합체 조성물.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 중합체 조성물은 상기 제 1 생분해성 공중합체 약 50 중량% 내지 약 95 중량%를 포함하고, 폴리비닐 클로라이드, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 비생분해성 중합체 약 5 중량% 내지 약 50 중량%를 더 포함하는, 중합체 조성물.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 중합체 조성물은, (1) 사방정계 결정 구조를 갖는 화합물, (2) 육방정계 결정 구조를 갖는 화합물, (3) 정방정계 결정 구조를 갖는 화합물, (4) 사방정계, 육방정계 또는 정방정계인 적어도 하나의 결정 형태를 갖는 알로트로픽 원소, (5) 사방정계, 육방정계 또는 정방정계인 적어도 하나의 결정 형태를 갖는 다형의 화합물, 및 (6) 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 핵형성제 약 0.01 중량% 내지 약 20 중량% 를 더 포함하는, 중합체 조성물.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 중합체 조성물은, 클레이, 칼슘 카르보네이트, 탈크, 카올리나이트, 몬트모릴로나이트, 벤토나이트, 실리카, 키틴, 티타늄 디옥사이드, 나노 클레이, 나노셀룰로오스, 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 충전제 약 1.0 중량 % 내지 약 40 중량 %를 더 포함하는, 중합체 조성물.
  21. 제 1 항에 있어서,
    상기 중합체 조성물은 세바케이트, 시트레이트, 아디프산, 숙신산 및 글루카르산의 지방 에스테르, 락테이트, 알킬 디에스테르 (약 2 내지 약 12개의 탄소 원자의 주 탄소 사슬을 가짐), 알킬 메틸 에스테르, 디벤조에이트, 프로필렌 카보네이트, 카프로락톤 디올 (중량 평균 분자량이 약 200 내지 약 10,000임), 폴리에틸렌 글리콜 디올 (중량 평균 분자량이 약 400 내지 약 10,000임), 식물성 기름의 에스테르, 장쇄 알킬 산 (약 10 내지 약 20개의 탄소 원자를 가짐), 글리세롤, 이소소르비드 유도체 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택된 가소제 약 0.5 중량% 내지 약 25 중량%를 더 포함하는, 중합체 조성물.
  22. 제 1 항의 중합체 조성물을 적어도 50 중량% 포함하는, 성형 물품.
  23. 제 1 항의 중합체 조성물을 적어도 50 중량% 포함하는, 압출 물품.
  24. 제 1 항의 중합체 조성물을 적어도 50 중량% 포함하는, 섬유 또는 필리멘트.
  25. 제 1 항의 중합체 조성물을 적어도 50 중량% 포함하는, 중합체성 막.
  26. 제 1 항의 중합체 조성물을 적어도 50 중량% 포함하는, 발포 물품.
  27. 제 1 항의 중합체 조성물을 적어도 50 중량% 포함하는, 분산물.
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