KR20220114578A

KR20220114578A - 블룸-저항성 또는 바이오-기반 가소제를 함유하는 셀룰로오스 에스테르 조성물

Info

Publication number: KR20220114578A
Application number: KR1020227023231A
Authority: KR
Inventors: 크리스토퍼 맥그래디; 롱푸 리; 마이클 콤스; 시아오웨이 장; 수레쉬 수브라모니안
Original assignee: 티코나 엘엘씨
Priority date: 2019-12-10
Filing date: 2020-12-10
Publication date: 2022-08-17
Also published as: EP4073298A1; US20210171742A1; CN115087768A; WO2021119269A1; US11827772B2; JP2023506481A

Abstract

셀룰로오스 아세테이트를 하나 이상의 블룸-저항성 또는 바이오-기반 가소제 및 임의적으로 하나 이상의 바이오-기반 중합체와 함께 함유하는 중합체 조성물이 개시된다. 상기 중합체 조성물은 예를 들어 일회용 생분해성 물품을 제조하기 위한 석유계 중합체와 유사한 특성을 갖도록 제형화된다.

Description

블룸-저항성 또는 바이오-기반 가소제를 함유하는 셀룰로오스 에스테르 조성물

본 개시내용은 블룸-저항성(bloom resistant) 또는 바이오-기반(bio-based) 가소제를 함유하는 셀룰로오스 에스테르 조성물에 관한 것이다.

관련 출원

본 출원은, 2019년 12월 10일에 출원된 미국 가특허출원 제62/946,183호 및 2020년 10월 12일에 출원된 미국 가특허출원 제63/090,360호에 기초하여 이들에 대해 우선권을 주장하며, 이들 특허 둘 다를 본원에 참고로 인용한다.

매년 전세계 플라스틱 생산량은 계속해서 증가하고 있다. 매년 생산되는 플라스틱 양의 절반 이상이 플라스틱 병, 용기, 음용 빨대 및 기타 일회용 품목을 생산하는 데 사용된다. 예를 들어, 매년 1억 개 이상의 일회용 플라스틱 빨대가 제조되어 사용된다.

플라스틱 음료 병 및 빨대를 비롯하여 버려진 일회용 플라스틱 제품은 일반적으로 재활용되지 않고 매립된다. 또한 이러한 품목 중 상당수가 제대로 처리되지 않아 전 세계의 개울, 호수 및 바다로 흘러 들어간다. 실제로 플라스틱 폐기물은 해류와 제품 부력으로 인해 세계 특정 지역의 바다에 뭉쳐져 집중되는 경향이 있다.

플라스틱 폐기물은 생태계 및 해양 생물과 새를 비롯한 동물에게 해로울 수 있다. 예를 들어 플라스틱 폐기물은 매우 천천히 분해되어 수생 생물과 물고기가 섭취하게 된다.

상기의 관점에서, 당업자는 생분해성 중합체로부터 제조된 플라스틱 물품을 제조하려고 시도하였다. 그러나 많은 생분해성 중합체는 폴리프로필렌 및/또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 같은 통상의 중합체의 물리적 특성 및 특성이 결여된다.

과거에 일부 석유계 중합체 또는 플라스틱의 대체물로서 셀룰로오스 에스테르가 제안되었다. 예를 들어, 셀룰로오스 에스테르는 재활용이 가능하고 분해가 가능하고 목재 펄프와 같은 재생가능 자원에서 유도되기 때문에 일반적으로 환경 친화적인 중합체로 간주된다. 그러나, 셀룰로오스 아세테이트 중합체와 같은 셀룰로오스 에스테르 중합체를 용융 가공할 때 문제가 발생했다. 중합체 재료는 상대적으로 뻣뻣하고 연신율이 상대적으로 낮다. 또한, 셀룰로오스 에스테르 중합체의 용융 온도는 분해 온도에 매우 가깝기 때문에 상기 중합체를 성공적으로 용융 처리하는 데 장애가 된다.

셀룰로오스 에스테르를 용융 가공하는 능력을 개선하기 위해, 셀룰로오스 에스테르는 통상적으로 다양한 상이한 가소제와 조합되어 왔다. 사실, 일부 응용 분야에서는 생성된 조성물이 압출 및 사출 성형 공정에 사용되도록 하기 위해 비교적 많은 양의 가소제가 셀룰로오스 에스테르와 함께 첨가된다. 그러나, 많은 가소제는 형성된 중합체 물품의 표면으로 이동하는 경향이 있다. 따라서, 가소제는 인접한 표면 또는 성형된 물품과 접촉하는 모든 물질로 이동할 수 있다.

상기의 관점에서, 식품 취급 적용에 사용하기에 매우 적합한 생분해성 중합체 조성물에 대한 필요성이 현재 존재한다. 보다 구체적으로, 가소제가 조성물로부터 형성된 임의의 물품의 표면으로의 이동 또는 블루밍에 저항성인 가소제를 함유하는 셀룰로오스 에스테르 조성물에 대한 요구가 현재 존재한다. 또한, 바이오-기반이고 따라서 생분해성인 가소제를 함유하는 셀룰로오스 아세테이트 중합체 조성물에 대한 요구가 존재한다.

일반적으로, 본 개시내용은, 블룸-저항성 또는 바이오-기반 가소제와 함께 셀룰로오스 아세테이트 중합체를 함유하는 중합체 조성물에 관한 것이다. 임의적으로, 중합체 조성물은 또한 셀룰로오스 아세테이트에 더하여 적어도 하나의 다른 바이오-기반 중합체를 함유할 수 있다. 블룸-저항성 또는 바이오 기반 가소제는 셀룰로오스 아세테이트의 식품 등급 특성을 유지하면서 용융 처리되는 조성물의 능력을 개선한다. 셀룰로오스 아세테이트 및 가소제와 조합된 적어도 하나의 다른 바이오-기반 중합체는 셀룰로오스 아세테이트의 하나 이상의 물리적 특성을 추가로 향상시키고/시키거나 용융 가공을 용이하게 할 수 있다. 상기 중합체 조성물은 음료 홀더, 기타 플라스틱 용기, 음용 빨대, 뜨거운 음료 포드(pod), 자동차 부품, 소비자 용품 부품 등과 같은 중합체 물품을 생산하는 데 매우 적합하다.

한 양태에서, 본 개시내용은, 셀룰로오스 아세테이트, 블룸-저항성 또는 바이오-기반 가소제, 및 임의적으로 셀룰로오스 아세테이트 및 가소제 외의 적어도 하나의 바이오-기반 중합체를 포함하는 중합체 조성물에 관한 것이다. 블룸-저항성 또는 바이오 기반 가소제는 프탈레이트를 함유하지 않을 수 있다. 가소제는 예를 들어, 벤조에이트 에스테르, 알킬 케탈 에스테르, 비-석유 탄화수소 에스테르, 2000 이하, 예컨대 1000 이하의 수평균 분자량을 갖는 저분자량 바이오-기반 중합체, 예를 들어 폴리카프로락톤 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 가소제는 글리세롤 트리벤조에이트 또는 수크로스 벤조에이트를 포함할 수 있다. 한 양태에서, 가소제는 벤조에이트 에스테르와 알킬 케탈 에스테르의 블렌드를 포함할 수 있다. 또 다른 양태에서, 가소제는 25℃에서 측정할 때 비중이 약 1.17 내지 약 1.18인 비-석유 탄화수소 에스테르를 포함할 수 있다. 가소제는 약 8 중량% 내지 약 40 중량%, 예를 들어 약 12 중량% 내지 약 20 중량%의 양으로 중합체 조성물에 존재할 수 있다. 한 양태에서, 하나 이상의 가소제는 약 19 중량% 이하, 예를 들어 약 17 중량% 이하, 예를 들어 약 15 중량% 이하, 예를 들어 약 12 중량% 이하의 양으로 존재한다.

상기 기재된 바와 같이, 상기 중합체 조성물은 셀룰로오스 아세테이트 및 가소제 외에 임의적으로 하나 이상의 바이오-기반 중합체를 함유할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 바이오-기반 중합체는 폴리락트산, 폴리카프로락톤, 폴리하이드록시알카노에이트, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 일 양태에서, 상이한 성분들은 약 2,000 MPa 이하의 굴곡 모듈러스를 나타내는 중합체 조성물을 생성하는 방식으로 함께 블렌딩된다. 예를 들어, 상기 중합체 조성물은 약 1800 MPa 이하, 예를 들어 약 1600 MPa 이하, 및 일반적으로 약 500 MPa 초과의 굴곡 모듈러스를 가질 수 있다. 또한, 상기 중합체 조성물은 약 10% 이상, 예를 들어 약 12% 이상, 예를 들어 약 15% 이상, 예를 들어 약 20% 이상, 및 일반적으로 약 150% 이하의 파단 신율을 나타낼 수 있다.

셀룰로오스 아세테이트는 약 15 중량% 내지 약 85 중량%, 예컨대 약 55 중량% 내지 약 80 중량%의 양으로 조성물에 존재할 수 있다. 셀룰로오스 아세테이트는 주로 셀룰로오스 다이아세테이트로 구성될 수 있다. 예를 들어, 셀룰로오스 아세테이트는 약 90 중량% 초과의 양으로, 예를 들어 약 95 중량% 초과의 양으로 셀룰로오스 다이아세테이트를 함유할 수 있다.

하나 이상의 바이오-기반 중합체는 약 1 중량% 내지 약 50 중량%의 양, 예를 들어 약 3 중량% 이상의 양, 예를 들어 약 5 중량% 이상의 양, 예를 들어 약 7 중량% 이상의 양, 예를 들어 약 10 중량% 이상의 양, 및 일반적으로 약 30 중량% 이하의 양, 예를 들어 약 25 중량% 이하의 양, 예를 들어 약 20 중량% 이하의 양으로 중합체 조성물에 존재할 수 있다.

한 실시양태에서, 중합체 조성물에 혼입된 바이오-기반 중합체는 폴리하이드록시알카노에이트, 특히 폴리하이드록시부티레이트이다. 대안적으로, 바이오-기반 중합체는 폴리(3-하이드록시부티레이트-코-3-하이드록시 발레레이트)를 포함할 수 있다. 한 양태에서, 상기 중합체 조성물은, 셀룰로오스 아세테이트 및 가소제 외에, 2종 이상의 바이오-기반 중합체를 함유한다. 예를 들어, 상기 중합체 조성물은 폴리하이드록시알카노에이트와 함께 폴리락트산을 함유할 수 있다.

본 개시내용은 또한 상기 기재된 바와 같은 중합체 조성물로부터 제조된 물품에 관한 것이다. 본 개시내용에 따라 제조될 수 있는 중합체 물품은 음용 빨대, 음료 홀더, 자동차 부품, 손잡이, 도어 핸들, 뚜껑, 포장, 커틀러리(cutlery), 소비자 용품 부품, 용기 및 임의의 다른 적합한 일회용 제품을 포함한다. 예를 들어, 본 개시내용은, 제1 단부에서 제2 단부 및 반대쪽 단부로의 통로를 형성하는 세장형(elongated) 관형 부재를 포함하는 음용 빨대에 관한 것이다. 음용 빨대는 전술한 바와 같은 중합체 조성물로부터 형성된다.

셀룰로오스 에스테르 중합체 조성물은 또한 의료 분야에서 사용하기 위한 성형된 물품을 제조하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 조성물은 따뜻한 촉감을 제공하는 의료 장치용 하우징을 제조하는 데 사용될 수 있다. 하우징은 셀룰로오스 에스테르 중합체, 가소제, 및 임의적으로 바이오-기반 중합체를 함유하는 조성물로 제조될 수 있다.

본 개시내용의 다른 특징 및 양태는 아래에서 더 상세히 논의된다.

본 개시의 완전하고 가능한 개시는 첨부 도면을 참조하는 것을 포함하여 명세서의 나머지 부분에서 보다 구체적으로 설명되며, 여기서:
도 1은 본 개시내용에 따라 제조될 수 있는 음용 빨대의 사시도이고;
도 2는 본 개시내용에 따라 제조될 수 있는 음료 홀더의 단면도이고;
도 3은 본 개시내용에 따라 제조될 수 있는 음료 포드의 일 실시양태의 측면도이고;
도 4는 본 개시내용에 따라 제조될 수 있는 음료병의 단면도이고;
도 5는 본 개시내용에 따라 제조될 수 있는 다양한 물품을 예시하는 자동차 내부의 사시도이고;
도 6은 본 개시내용에 따라 제조된 커틀러리의 사시도이고;
도 7은 본 개시내용에 따라 제조된 뚜껑의 사시도이고;
도 8은 본 개시내용에 따라 제조된 용기의 사시도이고;
도 9는 본 개시내용에 따라 제조된 조성물을 포함하는 의료 장치의 일 실시양태를 도시하고;
도 10은 본 개시내용에 따라 제조된 조성물을 포함하는 의료 장치의 다른 실시양태를 예시하고;
도 11은 본 개시내용에 따라 제조된 조성물을 포함하는 의료 장치의 또 다른 실시양태를 예시하고;
도 12는 본 개시내용에 따라 제조된 조성물을 포함하는 의료 장치의 다른 실시양태를 예시한다.
본 명세서 및 도면에서 참조 문자의 반복 사용은 본 개시내용의 동일하거나 유사한 특징 또는 요소를 나타내도록 의도된다.

본 논의는 단지 예시적인 실시양태에 대한 설명이며, 본 개시내용의 더 넓은 양태를 제한하는 것으로 의도되지 않는다는 것이 당업자에 의해 이해되어야 한다.

일반적으로, 본 개시내용은, 셀룰로오스 아세테이트의 용융 가공 특성 및/또는 셀룰로오스 아세테이트의 물리적 특성을 개선하는, 다른 중합체 및 성분과 조합된 셀룰로오스 아세테이트를 함유하는 중합체 조성물에 관한 것이다. 본 개시내용에 따르면, 셀룰로오스 아세테이트는 블룸-저항성 또는 바이오-기반 가소제 및 임의적으로 하나 이상의 다른 바이오-기반 중합체와 조합된다. 예를 들어, 본 개시내용에 따라 제형화된 중합체 조성물은 통상적인 셀룰로오스 아세테이트 중합체 제형과 비교하여 극적으로 개선된 강성(stiffness) 및 신장(elongation) 특성을 가질 수 있다. 또한, 본 개시의 중합체 조성물은 생분해성으로 제형화할 수 있어 친환경적일 수 있다. 상기 중합체 조성물은 압출, 사출 성형, 회전 성형, 겔 가공 등과 같은 임의의 적합한 성형 기술을 사용하여 모든 상이한 유형의 제품을 형성하는 데 사용될 수 있다.

본원에 사용된 "바이오-기반" 중합체 또는 가소제는 식물 물질 또는 음식물 쓰레기로부터 생성된 것과 같이 적어도 부분적으로 재생 가능한 바이오매스 공급원으로부터 생성된 중합체, 올리고머 또는 화합물을 지칭한다. 예를 들어, 바이오-기반 중합체는 30% 초과의 재생가능 자원, 예컨대 약 40% 초과의 재생가능 자원, 예컨대 약 50% 초과의 재생가능 자원, 예컨대 약 60% 초과의 재생가능 자원, 예를 들어 약 70% 초과의 재생 가능 자원, 예를 들어 약 80% 초과의 재생 가능 자원, 예를 들어 약 90% 초과의 재생 가능 자원으로부터 생성된 중합체일 수 있다. 바이오-기반 중합체는 석유와 같은 화석 자원에서 유도된 중합체와 구별되어야 하다. 바이오-기반 중합체는 중합체가 생물학적 공급원에서 유래하거나 발효 또는 기타 미생물 과정과 같은 생물학적 반응을 통해 생성됨을 의미하는 바이오-유도된 것일 수 있다. 셀룰로오스 에스테르 중합체가 바이오-기반 중합체로 간주될 수 있지만, 본 명세서에서 이 용어는 셀룰로오스 에스테르 중합체와 조합될 수 있는 다른 바이오-기반 물질을 지칭한다.

본 개시내용은 특히 셀룰로오스 아세테이트를 블룸-저항성 또는 바이오-기반 가소제와 조합하는 것에 관한 것이다. 예를 들어, 셀룰로오스 아세테이트의 식품 등급 특성이 손상되지 않도록 가소제가 선택된다. 또한, 가소제는 또한, 가소제가 조성물로부터 형성된 물품 상의 표면으로 이동하는 것을 저지하고 중합체 물품과 접촉하게 되는 다른 표면 또는 물질로 이동하지 않도록 선택될 수 있다. 또한, 셀룰로오스 아세테이트의 용융 가공 특성을 크게 향상시키거나 개선하는 가소제가 선택된다.

일반적으로, 임의의 적합한 셀룰로오스 에스테르 중합체가 본 개시내용의 중합체 조성물에 혼입될 수 있다. 한 양태에서, 셀룰로오스 에스테르 중합체는 셀룰로오스 아세테이트이다.

셀룰로오스 아세테이트는 셀룰로오스를 아세트산으로 활성화시킨 후 셀룰로오스를 에스테르화함으로써 형성될 수 있다. 셀룰로오스는 식물 유래 바이오매스, 옥수수 대(corn stover), 사탕수수 줄기, 사탕수수 찌꺼기, 볏짚 및 밀짚, 농업용 목초, 견목, 견목 펄프, 연목, 연목 펄프, 면 린터, 스위치그래스, 버개스, 허브, 재생지, 폐지, 우드칩, 펄프 및 종이 폐기물, 폐목재, 간벌(thinned) 목재, 버드나무, 포플러, 다년생 풀(예를 들면, 미스칸서스과(Miscanthus family) 풀), 박테리아성 셀룰로오스, 종자 껍질 (예를 들면, 대두), 옥수수대, 왕겨, 그리고 다른 형태의 목재, 대나무, 콩 껍질, 인피(bast) 섬유, 예컨대 케나프, 대마, 황마 및 아마, 농업 잔유물, 농업 폐기물, 가축 배설물, 미생물, 조류 셀룰로오스, 해초 및 식물에서 거의 또는 궁극적으로 유도된 기타 모든 물질을 비롯한 다양한 유형의 셀룰로오스 물질로부터 얻을 수 있다. 이러한 셀룰로오스 원료는 바람직하게는 펠릿, 칩, 클립, 시트, 마모된 섬유, 분말 형태 또는 추가 정제에 적합하도록 만드는 기타 형태로 가공된다.

본 개시내용의 조성물을 제조하는데 사용하기에 적합한 셀룰로오스 에스테르는 일부 실시양태에서, 비제한적으로 C_1-C₂₀지방족 에스테르 (예를 들어, 아세테이트, 프로피오네이트 또는 부티레이트), 작용성 C_1-C₂₀지방족 에스테르(예를 들면, 석시네이트, 글루타레이트, 말레에이트), 방향족 에스테르(예를 들면, 벤조에이트 또는 프탈레이트), 치환된 방향족 에스테르 등, 이들의 임의의 유도체, 및 이들의 임의의 조합을 포함하는 에스테르 치환체를 가질 수 있다.

상기 조성물에 사용된 셀룰로오스 아세테이트는 셀룰로오스 다이아세테이트 또는 셀룰로오스 트라이아세테이트일 수 있다. 한 실시양태에서, 셀룰로오스 아세테이트는 주로 셀룰로오스 다이아세테이트를 포함한다. 예를 들어, 셀룰로오스 아세테이트는 1 중량% 미만의 셀룰로오스 트라이아세테이트, 예를 들어 약 0.5 중량% 미만의 셀룰로오스 트라이아세테이트를 함유할 수 있다. 셀룰로오스 다이아세테이트는 셀룰로오스 아세테이트의 90 중량% 초과, 예를 들어 셀룰로오스 아세테이트의 약 95 중량% 초과, 예를 들어 약 98 중량% 초과, 예를 들어 약 99 중량% 초과를 구성할 수 있다.

일반적으로, 셀룰로오스 아세테이트는 약 10,000 초과, 예컨대 약 20,000 초과, 예컨대 약 30,000 초과, 예컨대 약 40,000 초과, 예컨대 약 50,000 초과의 분자량을 가질 수 있다. 셀룰로오스 아세테이트의 분자량은 일반적으로 약 300,000 미만, 예컨대 약 250,000 미만, 예컨대 약 200,000 미만, 예컨대 약 150,000 미만, 예컨대 약 100,000 미만, 예컨대 약 90,000 미만, 예컨대 약 70,000 미만, 예를 들어 약 50,000 미만이다. 위에서 확인된 분자량은 수평균 분자량을 나타낸다. 분자량은 폴리스티렌 등가물 또는 표준물을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피를 사용하여 결정할 수 있다.

셀룰로오스 에스테르 중합체 또는 셀룰로오스 아세테이트는 일반적으로 약 0.5 dL/g 초과, 예컨대 약 0.8 dL/g 초과, 예컨대 약 1 dL/g 초과, 예컨대 약 1.2 dL/g 초과, 예를 들어 약 1.4 dL/g 초과, 예를 들어 약 1.6 dL/g 초과의 고유 점도를 가질 수 있다. 고유 점도는 일반적으로 약 2 dL/g 미만, 예컨대 약 1.8 dL/g 미만, 예컨대 약 1.7 dL/g 미만, 예컨대 약 1.65 dL/g 미만이다. 고유 점도는 98/2 wt/wt 아세톤/물 중 0.20g/dL 셀룰로오스 에스테르 용액을 형성하고 #25 캐논-우벨로드(Cannon-Ubbelohde) 점도계에서 30℃에서 용액 및 용매의 유동 시간을 측정함으로써 측정할 수 있다. 그런 다음 수정된 베이커-필리포프(Baker-Philippoff) 식을 사용하여 고유 점도("IV")를 결정할 수 있으며, 이는 이 용매 시스템의 경우 하기 식 1이다.

식 1,

여기서,

이고,

t₁= (셀룰로오스 에스테르 함유) 용액의 평균 유속 시간(초)이고,

t₂= 용매의 평균 유속 시간(초)이고,

k=용매 상수 (98/2 wt/wt 아세톤/물의 경우, 10)이고,

c= 농도(0.200g/dL)이다.

한 실시양태에서, 셀룰로오스 아세테이트는 더 낮은 유리 전이 온도를 갖도록 개질되어 개질된 셀룰로오스 아세테이트가 가소제를 더 적게 사용하거나 전혀 사용하지 않고 용융 처리되도록 할 수 있다. 예를 들어, 셀룰로오스 아세테이트는 아실 잔기로 개질될 수 있다. 개질된 셀룰로오스 아세테이트는 약 0.05 내지 약 2.55의 아세틸 치환도 및 약 0.05 내지 약 0.75의 아실 잔기에 대한 치환도를 가질 수 있다. 개질된 셀룰로오스 아세테이트는 약 50℃ 내지 약 195℃, 예컨대 약 50℃ 내지 약 130℃의 유리 전이 온도를 가질 수 있다. 유리 전이 온도는 ASTM 시험 D7426-08(2013)에 따라 결정될 수 있다. 한 실시양태에서, 상기 개질은 알케닐 석신산 무수물을 사용하여 수행된다.

셀룰로오스 아세테이트는 일반적으로 중합체 조성물에 약 15 중량% 초과의 양, 예를 들어 약 25 중량% 초과의 양, 예를 들어 약 35 중량% 초과의 양, 예를 들어 약 45 중량% 초과의 양, 예를 들어 약 55 중량% 초과의 양으로 존재한다. 셀룰로오스 아세테이트는 일반적으로 중합체 조성물에 약 85 중량% 미만의 양, 예를 들어 약 80 중량% 미만의 양, 예를 들어 약 75 중량% 미만의 양, 예를 들어 약 70 중량% 미만의 양, 예를 들어 약 65 중량% 미만의 양으로 존재한다.

상기 기재된 바와 같은 셀룰로오스 아세테이트는 본 개시내용에 따른 가소제와 조합된다. 블룸-저항성 및/또는 바이오-기반의 가소제가 선택된다. 가소제의 이동 특성은 중합체 조성물에 포함된 다양한 성분에 따라 매우 예측불가능하다. 따라서, 본 개시내용의 중합체 조성물에 사용하기 위해 블룸-저항성인 가소제를 선택하는 것은 과거에 사용된 방대한 수의 가소제에 기준으로 할 때 문제가 될 수 있다. 그러나, 특정 가소제가, 특히 셀룰로오스 아세테이트를 단독으로 또는 다른 바이오-기반 중합체와 함께 함유하는 중합체 조성물에서, 블룸-저항성이 있는 것으로 확인됨이 예기치 않게 발견되었다.

예를 들어, 한 양태에서, 블룸-저항성 가소제는 벤조에이트 에스테르이다. 셀룰로오스 아세테이트 조성물에서 블룸-저항성인 것으로 밝혀진 특정 벤조에이트 에스테르는 글리세롤 트라이벤조에이트, 수크로스 벤조에이트, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 벤조에이트 에스테르는 단독으로 또는 상용화제와 함께 사용할 수 있다. 상용화제는 폴리알킬렌 글리콜과 같은 글리콜을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상용화제는 폴리에틸렌 글리콜을 포함할 수 있다. 상용화제는 이동 또는 블루밍을 추가로 억제할 수 있다.

블룸-저항성 가소제를 본 개시내용의 중합체 조성물에 혼입하는 것에 추가로 또는 이에 대한 대안으로서, 상기 가소제는 또한 바이오-기반일 수 있다. 예를 들어, 바이오-기반 가소제를 사용하면, 다소의 이동이 일어날지라도, 중합체 조성물이 식품과의 접촉에 매우 적합하게 될 수 있다. 본 개시내용의 조성물에 사용하기에 특히 매우 적합한 바이오-기반 가소제는 알킬 케탈 에스테르, 비-석유 탄화수소 에스테르, 바이오-기반 중합체 또는 올리고머, 예컨대 2000 이하의 수평균 분자량을 갖는 폴리카프로락톤, 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 한 실시양태에서, 중합체 조성물은 바이오-기반 가소제와 함께 블룸-저항성 가소제를 포함하는 가소제의 블렌드를 함유할 수 있다.

한 양태에서, 바이오-기반 가소제는 하기 제공된 바와 같은 구조 I에 상응하는 화학 구조를 갖는 알킬 케탈 에스테르이다:

I

여기서,

a는 0 내지 12이고;

b는 0 또는 1이고; 각각의 R¹은 독립적으로 수소, 하이드로카르빌 기, 또는 치환된 하이드로카르빌 기이고;

각각의 R², R³, 및 R⁴ 는독립적으로 메틸렌, 알킬메틸렌 또는 디알킬메틸렌이고,

x는 1 이상이고,

y는 0 또는 양수이고,

x+y는 2 이상이고;

R⁶은 하이드로카르빌 기 또는 치환된 하이드로카르빌 기이고,

각각의 Z는 독립적으로 ―O―, ―NH― 또는 ―NR― 이고, 여기서 R은 하이드로카르빌 기 또는 치환된 하이드로카르빌 기이다.

위에서 확인된 가소제는, 폴리올, 아미노알코올 또는 폴리아민과 옥소카복실레이트 에스테르의 특정 1,2- 및/또는 1,3-알칸다이올 케탈의 반응 생성물에 해당한다. 옥소카복실레이트 에스테르의 1,2- 및 1,3-알칸다이올 케탈은 본원에서 "알킬 케탈 에스테르"로 지칭된다. 폴리올, 아미노알코올 또는 폴리아민에 의해 제공되는 하이드록실기 또는 아미노기의 당량당 1몰 이하의 알킬 케탈 에스테르가 반응될 수 있다. 폴리올, 아미노알코올 또는 폴리아민은 가장 바람직하게는 2작용성이지만, 2개 초과의 하이드록실 및/또는 아미노 기를 갖는 폴리올, 아미노알코올 및 폴리아민이 사용될 수도 있다.

구조 I에서 x 및 y의 값은 폴리올, 아미노알코올 또는 폴리아민 상의 하이드록실기 또는 아미노기의 수, 폴리올, 아미노알코올 또는 폴리아민의 몰당 알킬 케탈 에스테르의 몰수, 및 반응이 완료 정도에 좌우될 것이다. 더 많은 양의 알킬 케탈 에스테르는 더 낮은 값의 y 및 더 높은 값의 x에 유리하다.

구조 I에서, y는 구체적으로 0 내지 2이고, x는 구체적으로 적어도 2이다. 구조 I의 모든 a는 구체적으로 2 내지 12, 보다 구체적으로 2 내지 10, 보다 구체적으로 2 내지 8, 보다 구체적으로 2 내지 6, 보다 구체적으로 2 내지 4, 보다 구체적으로 2이다. 모든 R¹은 구체적으로 알킬기, 구체적으로 메틸이다. 구조 I의 일부 실시양태에서, 모든 Z는 -O-이고, y는 0이고 x는 2이고; 이들 생성물은 2몰의 알킬 케탈 에스테르와 1몰의 다이올의 반응에 해당한다. 일부 다른 실시양태에서, 모든 Z는 -O-이고, y는 1이고, x는 1이고; 이들 생성물은 1몰의 알킬 케탈 에스테르와 1몰의 다이올의 반응에 해당한다.

일 실시양태에서, 모든 b는 0이다. 다른 실시양태에서, 모든 b는 1이다.

구조 I에 따른 일부 특정 화합물은 다음 구조를 갖는 화합물을 포함하다:

또는

또는

여기서, 특히 R⁶은 -(CH₂)- _m 이고, 여기서 m은 2 내지 18, 특히 2, 3, 4 또는 6이다. 한 특정 실시양태에서, R⁶은, 1,4-부탄 다이올의 하이드록실 기의 제거 후 하기 구조 (Ia)를 생성하는 잔기에 해당한다:

.

또 다른 특정 실시양태에서, R⁶은 다이에틸렌 글리콜의 하이드록실기의 제거 후 하기 구조 (Ib)를 생성하는 잔기에 해당한다:

.

또 다른 특정 실시양태에서, R⁶은 2-메틸-1,3 프로판 다이올의 하이드록실기의 제거 후 하기 구조 (Ic)를 생성하는 잔기에 해당한다:

.

구조 I에 따른 화합물은 상응하는 폴리올, 아미노알코올 또는 폴리아민과 상응하는 알킬 케탈 에스테르 사이의 에스테르 교환 반응 또는 에스테르-아미노분해 반응으로 제조될 수 있다. 대안적으로, 구조 I에 따른 화합물은 옥소카복실산을 폴리올, 아미노알코올 또는 폴리아민과 반응시켜 에스테르 또는 아미드를 형성한 다음, 생성된 생성물을 에틸렌 글리콜, 1,2-프로판다이올, 1,3-프로판다이올, 2-메틸-1,3-프로판 다이올, 1,2-부탄다이올, 1,3-부탄다이올, 1,2-펜탄다이올, 1,3-펜탄다이올, 1,2-헥산다이올, 1,3-헥산다이올 등과 같은 1,2- 또는 1,3-알칸 다이올로 케탈화함으로써 제조될 수 있다.

알킬 케탈 에스테르 가소제는 하나 이상의 다른 가소제와 함께 사용하기에 특히 적합하다. 예를 들어, 한 양태에서, 알킬 케탈 에스테르 가소제는 벤조에이트 에스테르와 같은 블룸-저항성 가소제와 조합될 수 있다. 2개의 가소제 사이의 중량비는 예를 들어 약 1:10 내지 약 10:1, 예컨대 약 1:4 내지 약 4:1 범위로 다양할 수 있다.

본 개시내용의 중합체 조성물에 혼입될 수 있는 다른 바이오-기반 가소제는 비-석유 탄화수소 에스테르이다. 예를 들어, 비-석유 탄화수소 에스테르의 한 예는 일리노이주 시카고의 홀 스타 컴퍼니(Hall Star Company)에서 상표명 홀그린(HALLGREEN)으로 판매되고 있다. 예를 들어, 비-석유 탄화수소 에스테르 가소제는 약 50 중량% 초과, 예를 들어 약 70 중량% 초과, 예를 들어 약 99 중량% 초과의 바이오-기반 성분을 함유할 수 있다. 예를 들어, 상기 에스테르는 주로 농업, 임업 또는 해양 재료에서 유도될 수 있으므로 생분해성이다. 한 양태에서, 비-석유 탄화수소 에스테르 가소제는 25℃에서 비중이 약 1.16 이상, 예를 들어 약 1.165 이상, 예를 들어 약 1.17 이상, 예를 들어 약 1.74 이상, 및 일반적으로 약 1.19 이하, 예를 들어 약 1.185 이하, 예를 들어 약 1.18 이하, 예를 들어 약 1.78 이하이다. 비-석유 탄화수소 에스테르 가소제는 약 0.5 mgKOH/g 내지 약 0.6 mgKOH/g, 예컨대 약 0.53 mgKOH/g 내지 약 0.57 mgKOH/g의 산가를 가질 수 있다.

다른 양태에서, 상기 중합체 조성물은 바이오-기반 폴리에스테르, 예컨대 비교적 저분자량을 갖는 바이오-기반 지방족 폴리에스테르인 바이오-기반 가소제를 함유한다. 예를 들어, 가소제는 수평균 분자량이 약 2000 미만, 예를 들어 1000 미만, 예를 들어 약 900 미만, 예를 들어 약 800 미만, 및 일반적으로 약 500 초과인 바이오-기반 폴리에스테르 중합체를 포함할 수 있다. 상기 바이오-기반 가소제는 수평균 분자량이 1000 이하인 폴리카프로락톤이다. 달리, 상기 바이오-기반 가소제는 수평균 분자량이 1000 이하인 폴리하이드록시알카노에이트일 수 있다.

한 실시양태에서, 가소제는 셀룰로오스 아세테이트에 그래프트될 수 있다. 예를 들어, 바이오-기반 가소제는 주석 옥타노에이트 촉매와 같은 촉매를 사용하여 셀룰로오스 아세테이트에 그래프트될 수 있다. 예를 들어, 한 실시양태에서, 폴리카프로락톤 가소제가 셀룰로오스 아세테이트에 그래프트될 수 있다.

한 양태에서, 가소제는 프탈레이트를 함유하지 않는다. 사실, 상기 중합체 조성물은 프탈레이트가 없도록 제형화될 수 있다. 예를 들어, 프탈레이트는 약 0.5% 이하, 예컨대 약 0.1% 이하의 양으로 중합체 조성물에 존재할 수 있다.

일반적으로, 하나 이상의 가소제는 약 8 중량% 내지 약 40 중량%, 예를 들어 약 12 중량% 내지 약 35 중량%의 양으로 중합체 조성물에 존재할 수 있다. 그러나 과거에는 용융가공이 가능한 셀룰로오스 아세테이트 조성물을 제조하기 위해서는 비교적 많은 양의 가소제가 필요하다고 여겨졌다. 그러나, 가소제의 양은 조성물의 용융 가공 특성을 손상시키지 않으면서 상당히 그리고 극적으로 감소될 수 있다. 예를 들어, 한 양태에서, 상기 중합체 조성물에 하나 이상의 가소제가 약 19% 이하의 양, 예를 들어 약 17% 이하의 양, 예를 들어 약 15% 이하의 양 또는 약 13% 이하의 양, 예를 들어 약 10% 이하의 양으로 존재할 수 있다. 하나 이상의 가소제는 일반적으로 약 5% 이상의 양, 예를 들어 약 10% 이상의 양으로 존재한다.

셀룰로오스 아세테이트는 셀룰로오스 아세테이트와 1종 이상의 가소제 사이의 중량비가 약 60:40 내지 약 85:15, 예를 들어 약 70:30 내지 약 80:20이도록 가소제 대해 존재할 수 있다. 한 실시양태에서, 셀룰로오스 아세테이트 대 가소제의 중량비는 약 75:25이다.

셀룰로오스 아세테이트 및 하나 이상의 가소제는 또한, 상기 셀룰로오스 아세테이트 및 상기 하나 이상의 가소제와 상이한 하나 이상의 바이오-기반 중합체와 조합될 수 있다. 한 양태에서, 상기 바이오-기반 중합체는 지방족 폴리에스테르와 같은 폴리에스테르 중합체일 수 있다. 중합체 조성물에 혼입될 수 있는 특정 바이오-기반 중합체는 폴리하이드록시알카노에이트, 폴리락트산, 폴리카프로락톤, 또는 이들의 혼합물을 포함한다.

한 양태에서, 하나 이상의 바이오-기반 중합체가 낮은 유리 전이 온도 및/또는 비정질 또는 반-결정질인 셀룰로오스 아세테이트와 조합되는 경우, 셀룰로오스 아세테이트의 물리적 특성이 특히 개선될 수 있다. 예를 들어, 바이오-기반 중합체는 완전히 또는 실질적으로 비정질이거나 낮은 정도의 결정화도를 갖는 셀룰로오스 아세테이트와 조합되도록 선택될 수 있다. 결정화도는 격자 구조를 갖는 배향된(orderly) 상태로 존재하는 중합체의 분율이다. 예를 들어, 셀룰로오스 아세테이트와 조합된 바이오-기반 중합체는 약 30% 미만, 예컨대 약 25% 미만, 예컨대 약 20% 미만, 예컨대 약 15% 미만, 예컨대 약 10% 미만, 예를 들어 약 5% 미만의 결정화도를 가질 수 있다. 결정화도는 X선 및 전자 회절, 시차 주사 열량계, 적외선 흡수(FTIR) 또는 라만 분광법을 사용하여 결정할 수 있다.

셀룰로오스 아세테이트와 조합된 하나 이상의 바이오-기반 중합체는 또한 상대적으로 낮은 유리 전이 온도를 가질 수 있다. 예를 들어, 바이오-기반 중합체의 유리 전이 온도는 약 40℃ 미만, 예컨대 약 20℃ 미만, 예컨대 약 10℃ 미만, 예컨대 약 5℃ 미만, 예컨대 약 0℃ 미만, 예컨대 약 -5℃ 미만, 예컨대 약 -10℃ 미만, 예컨대 약 -20℃ 미만일 수 있다. 유리 전이 온도(Tg)는 일반적으로 약 -40℃ 초과, 예를 들어 약 -30℃ 초과이다.

이에 비해 셀룰로오스 아세테이트의 유리 전이 온도는 일반적으로 160℃ 내지 180℃이다. 유리 전이 온도의 차이로 인해 호환성 문제가 발생할 수 있다. 그러나, 반대로, 낮은 유리 전이 온도 및/또는 낮은 결정화도를 갖는 바이오-기반 중합체의 사용은 셀룰로오스 아세테이트와 상용성이 있을 뿐만 아니라 셀룰로오스 아세테이트의 파단 신율 및 인성을 비롯한 많은 물성을 향상시키는 것으로 밝혀졌다. 전술한 바와 같은 바이오-기반 중합체를 첨가함으로써 굴곡 모듈러스를 낮출 수도 있다.

한 양태에서, 셀룰로오스 아세테이트와 조합된 하나 이상의 바이오-기반 중합체는 폴리하이드록시알카노에이트이다. 폴리하이드록시알카노에이트는 단독중합체 또는 공중합체일 수 있다. "PHA"라고도 알려진 폴리하이드록시알카노에이트는 당 또는 지질의 박테리아 발효에 의해 자연에서 생성되는 선형 폴리에스터이다. 이 부류 내에서 100가지 이상의 서로 다른 단량체를 결합하여 매우 다른 특성을 가진 재료를 제공할 수 있다. 일반적으로, 이것은 융점이 40 내지 180℃인 열가소성 또는 엘라스토머 재료일 수 있다. 가장 일반적인 유형의 PHA는 PHB(폴리-베타-하이드록시부티레이트)이다. 폴리(3-하이드록시부티레이트)(PHB)는 현재 다수의 야생 박테리아 종 또는 유전자 변형 박테리아 또는 효모 등의 세포벽 내부에서 미생물적으로 생성되는 자연 발생 열가소성 중합체의 일종이다. 이것은 생분해성이며, 폐기 후 문제가 없다 (즉, PHB로 만든 제품은 퇴비화될 수 있다).

PHA를 생산하는 데 사용되는 하나 이상의 단량체는 중합체의 물리적 특성에 상당한 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 결정질, 반(semi)-결정질 또는 완전 비정질인 PHA가 생성될 수 있다. 예를 들어, 폴리-4-하이드록시부티레이트 단일중합체는 약 -30℃ 미만의 유리 전이 온도를 갖고 눈에 띄는 융점 온도가 없는 완전 비정질일 수 있다. 폴리하이드록시부티레이트-발레레이트 공중합체는 또한 낮은 강성 특성을 갖는 반-결정질 내지 비정질로 제형화될 수 있다.

PHA에 혼입될 수 있는 단량체 단위의 예는 2-하이드록시부티레이트, 글리콜산, 3-하이드록시부티레이트(이하, 3HB), 3-하이드록시프로피오네이트(이하, 3HP), 3-하이드록시발레레이트(이하, 3HV), 3-하이드록시헥사노에이트(이하, 3HH), 3-하이드록시헵타노에이트(이하, 3HH), 3-하이드록시옥타노에이트(이하, 3HO), 3-하이드록시노나노에이트(이하, 3HN), 3-하이드록시데카노에이트(이하, 3HD), 3-하이드록시도데카노에이트(이하, 3HDd), 4-하이드록시부티레이트(이하, 4HB), 4-하이드록시발레레이트(이하, 4HV), 5-하이드록시발레레이트(이하, 5HV), 및 6-하이드록시헥사노에이트(이하, 6HH)를 포함한다. PHA에 통합된 3-하이드록시산 단량체는, 키랄 중심이 없는 3HP를 제외하고는, (D) 또는 (R) 3-하이드록시산 이성질체이다.

일부 실시양태에서, 본원에 기재된 방법의 PHA는 단독중합체(여기서 모든 단량체 단위는 동일함)이다. PHA 단독중합체의 예는 폴리 3-하이드록시알카노에이트(예를 들면, 폴리 3-하이드록시프로피오네이트(이하, P3HP)), 폴리 3-하이드록시부티레이트(이하, P3HB) 및 폴리 3-하이드록시발레레이트, 폴리 4-하이드록시알카노에이트(예를 들면, 폴리 4-하이드록시부티레이트(이하, P4HB)), 폴리 4-하이드록시발레레이트(이하, P4HV) 또는 폴리 5-하이드록시알카노에이트(예를 들면, 폴리 5-하이드록시발레레이트(이하, P5HV))를 포함한다.

특정 실시양태에서, PHA는 상이한 단량체가 중합체 사슬에 무작위로 분포된 (2개 이상의 상이한 단량체 단위를 함유하는) 공중합체일 수 있다. PHA 공중합체의 예로는 폴리 3-하이드록시부티레이트-코-3-하이드록시프로피오네이트(이하, PHB3HP), 폴리 3-하이드록시부티레이트-코-4-하이드록시부티레이트(이하, P3HB4HB), 폴리 3-하이드록시부티레이트-코-4-하이드록시발레레이트(이하, PHB4HV), 폴리 3-하이드록시부티레이트-코-3-하이드록시발레레이트(이하, PHB3HV), 폴리 3-하이드록시부티레이트-코-3-하이드록시헥사노에이트(이하, PHB3HH) 및 폴리 3-하이드록시부티레이트- co-5-하이드록시발레레이트(이하, PHB5HV)를 포함한다.

4개의 다른 단량체 단위를 갖는 PHA의 예는 PHB-co-3HH-co-3HO-co-3HD 또는 PHB-co-3HO-co-3HD-co-3HDd이다. 일반적으로 PHB3HX가 3개 이상의 단량체 단위를 갖는 경우, 3HB 단량체는 총 단량체의 70 중량% 이상, 예를 들어 총 단량체의 90 중량% 초과이다.

본 개시내용의 일 실시양태에서, 셀룰로오스 아세테이트는, 약 25% 이하의 결정화도를 갖고 낮은 유리 전이 온도를 갖는 PHA와 조합된다. 예를 들어, 유리 전이 온도는 약 10℃ 미만, 예컨대 약 5℃ 미만, 예컨대 약 0℃ 미만, 예컨대 약 -5℃ 미만, 및 일반적으로 약 -5℃ 초과, 약 -40℃ 초과, 예컨대 약 -20℃ 초과일 수 있다. 이러한 PHA는 셀룰로오스 아세테이트의 강성 특성을 극적으로 감소시킬 수 있고, 이에 의해 신율 특성을 증가시키고 굴곡 모듈러스 특성을 감소시킬 수 있다. 본 명세서에 사용된 "유리 전이 온도"는 ASTM 시험 E1640-09에 따른 동적 기계적 분석에 의해 결정될 수 있다.

존재하는 경우, 하나 이상의 PHA는 약 2% 이상, 예를 들어 약 3% 이상, 예를 들어 약 5% 이상, 예를 들어 약 7% 이상, 예컨대 약 10% 이상, 예를 들어 약 12% 이상, 예를 들어 약 15% 이상, 예를 들어 약 18% 이상의 양으로 중합체 조성물에 포함될 수 있다. 하나 이상의 PHA는 일반적으로 중합체 조성물에 약 30% 이하의 양으로, 예를 들어 약 25% 이하의 양으로, 예를 들어 약 20% 이하의 양으로, 예컨대 약 15% 이하의 양으로 존재한다.

하나 이상의 PHA에 더하여, 상기 중합체 조성물은 폴리락트산 또는 폴리카프로락톤과 같은 다양한 기타 바이오-기반 중합체를 함유할 수 있다. "PLA"라고도 알려진 폴리락트산은 하나 이상의 PHA와 결합하는 데 매우 적합하다. 폴리락트산 중합체는 일반적으로 PHA보다 더 강성(stiffer)이고 더 경질(rigid)이므로 전체 제형의 특성을 추가로 개선하기 위해 중합체 조성물에 첨가될 수 있다.

폴리락트산은 일반적으로 좌선성(levorotory)-락트산("L-락트산"), 우선성-락트산("D-락트산"), 메조-락트산 또는 이들의 혼합물 중 임의의 락트산 이성질체의 단량체 단위로부터 유도될 수 있다. 단량체 단위는 또한 L-락티드, D-락티드, 메조-락티드, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 락트산의 임의의 이성질체의 무수물로부터 형성될 수 있다. 이러한 락트산 및/또는 락타이드의 고리형 이량체가 또한 사용될 수 있다. 중축합 또는 개환 중합과 같은 임의의 공지된 중합 방법을 사용하여 락트산을 중합할 수 있다. 소량의 사슬 연장제(예를 들어, 다이이소시아네이트 화합물, 에폭시 화합물 또는 산 무수물)가 또한 사용될 수 있다. 폴리락트산은 단독중합체 또는 공중합체, 예컨대 L-락트산으로부터 유도된 단량체 단위 및 D-락트산으로부터 유도된 단량체 단위를 함유하는 것일 수 있다. 필수적인 것은 아니지만, L-락트산으로부터 유도된 단량체 단위 및 D-락트산으로부터 유도된 단량체 단위 중 하나의 함량은 바람직하게는 약 85몰% 이상, 일부 실시양태에서는 약 90몰% 이상, 일부 실시양태에서는 약 95 몰% 이상이다. L-락트산으로부터 유도된 단량체 단위와 D-락트산으로부터 유도된 단량체 단위의 비율이 각각 다른 복수의 폴리락트산을 임의의 비율로 배합할 수도 있다.

한 특정 실시양태에서, 폴리락트산은 하기 일반 구조를 갖는다:

상기 폴리락트산은 전형적으로 약 40,000 내지 약 160,000 그램/몰, 일부 실시양태에서는 약 50,000 내지 약 140,000 그램/몰, 일부 실시양태에서는 약 80,000 내지 약 120,000 그램/몰 범위의 수평균 분자량("Mn")을 갖는다. 마찬가지로, 상기 중합체는 또한 전형적으로 약 80,000 내지 약 200,000 그램/몰, 일부 실시양태에서는 약 100,000 내지 약 180,000 그램/몰, 일부 실시양태에서는 약 110,000 내지 약 160,000 그램/몰 범위의 중량 평균 분자량("Mw")을 갖는다. 중량 평균 분자량 대 수평균 분자량("M _w /M _n ")의 비율, 즉 "다분산 지수"도 비교적 낮다. 예를 들어, 다분산 지수는 전형적으로 약 1.0 내지 약 3.0, 일부 실시양태에서는 약 1.1 내지 약 2.0, 일부 실시양태에서는 약 1.2 내지 약 1.8의 범위이다. 중량 및 수평균 분자량은 당업자에게 공지된 방법에 의해 결정될 수 있다.

폴리락트산은 또한 190℃의 온도 및 1000 sec^-1의 전단 속도에서 측정될 때 겉보기 점도가 약 50 내지 약 600 Pa·s, 일부 실시양태에서는 약 100 내지 약 500 Pa·s, 일부 실시양태에서는 약 200 내지 약 400 Pa·s일 수 있다. 폴리락트산의 용융 유속(건조 기준)은 또한 2160g의 하중과 190℃에서 측정될 때 약 0.1 내지 약 40g/10분, 일부 실시양태에서는 약 0.5 내지 약 20g/10분, 일부 실시양태에서는 약 5 내지 약 15 g/10분의 범위일 수 있다.

폴리락트산은 중합체 조성물에 약 1% 이상의 양으로, 예를 들어 약 3% 이상의 양으로, 예를 들어 약 5% 이상의 양으로, 및 일반적으로 약 20% 이하의 양, 예를 들어 약 15% 이하의 양, 예를 들어 약 10% 이하의 양, 예를 들어 약 8% 이하의 양으로 존재할 수 있다.

상술한 바와 같이, 셀룰로오스 아세테이트 단독 또는 다른 바이오-기반 중합체와 함께 조합될 수 있는 또 다른 바이오-기반 중합체는 폴리카프로락톤 가소제보다 높은 분자량을 갖는 폴리카프로락톤이다. PHA와 유사한 폴리카프로락톤은 상대적으로 낮은 유리 전이 온도를 갖도록 제형화될 수 있다. 유리 전이 온도는, 예를 들어, 약 10℃ 미만, 예컨대 약 -5℃ 미만, 예컨대 약 -20℃ 미만, 및 일반적으로 약 -60℃ 초과일 수 있다. 상기 중합체는 비정질 또는 반-결정질이 되도록 생산된다. 상기 중합체의 결정화도는 약 50% 미만, 예컨대 약 25% 미만일 수 있다.

폴리카프로락톤은 일반적으로 약 5,000 초과, 예컨대 약 8,000 초과 및 일반적으로 약 15,000 미만, 예컨대 약 12,000 미만의 수평균 분자량을 갖도록 제조될 수 있다.

폴리카프로락톤은 약 2% 이상, 예를 들어 약 3% 이상, 예를 들어 약 5% 이상, 예를 들어 약 7% 이상, 예를 들어 약 10% 이상, 예를 들어 약 12% 이상, 예를 들어 약 15% 이상, 예를 들어 약 18% 이상의 양으로 중합체 조성물에 함유될 수 있다. 폴리카프로락톤은 일반적으로 중합체 조성물에 약 30% 이하의 양으로, 예를 들어 약 25% 이하의 양으로, 예를 들어 약 20% 이하의 양으로, 예를 들어 약 15% 이하의 양으로 존재한다.

중합체 조성물에 혼입될 수 있는 다른 바이오-기반 중합체는 폴리부틸렌 석시네이트, 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트, 가소화된 전분, 기타 전분계 중합체 등을 포함한다. 또한, 바이오-기반 중합체는 재생가능 자원으로부터 제조된 폴리올레핀 또는 폴리에스터 중합체일 수 있다. 예를 들어, 이러한 중합체는 바이오-기반 폴리에틸렌, 바이오-기반 폴리부틸렌 테레프탈레이트 등을 포함한다.

본 개시의 중합체 조성물은 임의적으로 다양한 기타 첨가제 및 성분을 함유할 수 있다. 예를 들어, 상기 중합체 조성물은 항산화제, 안료, 윤활제, 연화제, 항균제, 항진균제, 방부제, 난연제 및 이들의 조합을 함유할 수 있다. 각각의 상기 첨가제는 일반적으로 약 5% 이하의 양으로, 예를 들어 약 2% 이하의 양으로, 및 일반적으로 약 0.1% 이상의 양으로, 예를 들어 약 0.3% 이상의 양으로 중합체 조성물에 존재할 수 있다.

본원에 기재된 셀룰로오스 에스테르 플라스틱과 함께 사용하기에 적합한 난연제는 일부 실시양태에서 비제한적으로 실리카, 금속 산화물, 포스페이트, 카테콜 포스페이트, 레조시놀 포스페이트, 붕산염, 무기 수화물, 방향족 폴리할로겐화물 등 및 이들의 임의의 조합을 포함한다.

본원에 기술된 셀룰로오스 에스테르 플라스틱과 함께 사용하기에 적합한 항진균제 및/또는 항균제는 일부 실시양태에서 비제한적으로, 폴리엔 항진균제(예를 들면, 나타마이신, 리모시딘, 필리핀, 니스타틴, 암포테리신 B, 칸디신, 및 하마이신), 이미다졸 항진균제, 예를 들어 미코나졸(웰스프링 파마슈티컬 코포레이션(WellSpring Pharmaceutical Corporation)에서 미카틴(MICATIN)®으로 입수가능), 케토코나졸(맥닐(McNeil) 컨슈머 헬스케어로부터 니조랄(NIZORAL)®로 상업적으로 입수가능), 클로트라이마졸(메르크(Merck)에서 로트라민(LOTRAMIN)® 및 로트라민 AF®로 상업적으로 입수가능하고 베이어(Bayer)로부터 카네스텐(CANESTEN)®으로 입수가능), 에코나졸, 오모코나졸, 비포나졸, 부토코나졸, 펜티코나졸, 이소코나졸, 옥시코나졸, 세르타코나졸 (오르쏘터마톨로직스(OrthoDematologics)로부터 에르탁조(ERTACZO)®로서 상업적으로 입수가능), 술코나졸, 및 티오코나졸; 플루코나졸, 이트라코나졸, 이사부코나졸, 라부코나졸, 포사코나졸, 보리코나졸, 테르코나졸 및 알바코나졸과 같은 트라이아졸 항진균제, 티아졸 항진균제(예를 들면, 아바펀진), 알릴아민 항진균제(예를 들면, 테르비나핀(노바티스 컨슈머 헬쓰 인코포레이티드(Novartis Consumer Health, Inc.)에서 라미실(LAMISIL)로 상업적으로 입수가능), 나프티핀(메르츠 파마슈티컬스(Merz Pharmaceuticals)에서 나프틴(NAFTIN)®으로 상업적으로 입수가능), 및 부테나핀(메르크에서 로트라민 울트라(LOTRAMIN ULTRA)®로 상업적으로 입수가능), 에키노칸딘 항진균제(예를 들어, 아니둘라펀진, 카스포펀진 및 미카펀진), 폴리고다이알, 벤조산, 시클로피록스, 톨나프테이트(예를 들어, 엠디에스 컨슈머 케어 인코포레이티드(MDS Consumer Care, Inc.)로부터 티낙틴(TINACTIN)®으로 상업적으로 입수가능), 운데실렌산, 플루시토신, 5-플루오로시토신, 그리세오풀빈, 할로프로긴, 카프릴산, 및 이들의 임의의 조합을 포함한다.

본원에 기술된 셀룰로오스 에스테르 플라스틱과 함께 사용하기에 적합한 방부제는 일부 실시양태에서 벤조에이트, 파라벤(예를 들면, 프로필-4-하이드록시벤조에이트 계열) 등 및 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지는 않다.

본원에 기재된 셀룰로오스 에스테르 플라스틱과 함께 사용하기에 적합한 안료 및 염료는 일부 실시양태에서 식물 염료, 식물성 염료, 이산화티타늄, 이산화규소, 타르트라진, E102, 프탈로시아닌 블루, 프탈로시아닌 그린, 퀴나크리돈, 페릴렌 테트라카복실산 다이이미드, 다이옥사진, 페리논 디스아조 안료, 안트라퀴논 안료, 카본 블랙, 금속 분말, 산화철, 울트라마린, 탄산칼슘, 카올린 클레이, 수산화알루미늄, 황산바륨, 산화아연, 산화알루미늄, 액체 및/또는 과립 형태의 카르타솔(CARTASOL)® 염료(양이온성 염료, 클라리언트 서비시즈(Clariant Services)에서 입수가능)(예를 들면, 카르타솔® 브릴리언트 옐로우 K-6G 액체, 카르타솔® 옐로우 K-4GL 액체, 카르타솔® 옐로우 K-GL 액체, 카르타솔® 오렌지 K- 3GL 액체, 카르타솔® 스칼렛 K-2GL 액체, 카르타솔® 레드 K-3BN 액체, 카르타솔® 블루 K-5R 액체, 카르타솔® 블루 K-RL 액체, 카르타솔® 터쿼이즈(Turquoise) K-RL 액체/과립, 카르타솔® 브라운 K- BL 액체), 파스투솔(FASTUSOL)® 염료(옥소크롬, BASF로부터 입수가능함)(예를 들어, 옐로우 3GL, 파스투솔 CBlue 74L) 등, 이들의 임의의 유도체, 및 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지는 않는다.

일부 실시양태에서, 본원에 기재된 셀룰로오스 에스테르 플라스틱과 함께 사용하기에 적합한 안료 및 염료는 식품 등급 안료 및 염료일 수 있다. 식품 등급 안료 및 염료의 예는 일부 실시양태에서 식물 염료, 식물성 염료, 이산화티타늄 등 및 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지는 않는다.

산화방지제는 일부 실시양태에서 저장, 운송 및/또는 구현 동안 본원에 기재된 셀룰로오스 에스테르 플라스틱의 산화 및/또는 화학적 분해를 완화할 수 있다. 본원에 기술된 셀룰로오스 에스테르 플라스틱과 함께 사용하기에 적합한 항산화제는 일부 실시양태에서 안토시아닌, 아스코르브산, 글루타티온, 리포산, 요산, 레스베라트롤, 플라보노이드, 카로틴(예를 들면, 베타-카로틴), 카로티노이드, 토코페롤(예를 들면, 알파-토코페롤, 베타-토코페롤, 감마-토코페롤 및 델타-토코페롤), 토코트라이에놀, 토코페롤 에스테르(예를 들면, 토코페롤 아세테이트), 유비퀴놀, 갈산, 멜라토닌, 2차 방향족 아민, 벤조푸라논, 힌더드 페놀, 폴리페놀, 힌더드 아민, 유기인 화합물, 티오에스테르, 벤조에이트, 락톤, 하이드록실아민, 부틸화된 하이드록시톨루엔("BHT"), 부틸화된 하이드록시아니솔("BHA"), 하이드로퀴논 등 및 이들의 임의의 조합을 포함한다.

일부 실시양태에서, 본원에 기재된 셀룰로오스 에스테르 플라스틱과 함께 사용하기에 적합한 항산화제는 식품 등급 항산화제일 수 있다. 식품 등급 항산화제의 예는 일부 실시양태에서 아스코르브산, 비타민 A, 토코페롤, 토코페롤 에스테르, 베타-카로틴, 플라보노이드, BHT, BHA, 하이드로퀴논 등 및 임의의 이들의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.

본 개시내용의 중합체 조성물은 당업계에 공지된 임의의 기술을 사용하여 임의의 적합한 중합체 물품으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 중합체 물품은 압출, 사출 성형, 취입 성형 등을 통해 중합체 조성물로부터 형성될 수 있다.

본 개시내용에 따라 제형화된 중합체 조성물은 과거에 제형화된 많은 셀룰로오스 아세테이트 조성물에 비해 많은 개선된 특성 및 특징을 나타낼 수 있다.

예를 들어, 본 개시내용의 중합체 조성물은 약 2000 MPa 이하, 예를 들어 약 1900 MPa 이하, 예를 들어 약 1800 MPa 이하, 예를 들어 약 1700 MPa 이하, 예를 들어 약 1600 MPa 이하의 굴곡 모듈러스를 나타내도록 제형화될 수 있다. 굴곡 모듈러스는 약 500 MPa 이상, 예를 들어 약 700 MPa 이상, 약 1000 MPa 이상, 예를 들어 약 1200 MPa 이상일 수 있다. 중합체 조성물의 굴곡 모듈러스는 ISO 시험 178:2010에 의해 측정될 수 있다.

본 개시내용의 중합체 조성물은 인장 모듈러스가 약 2000 MPa 이하, 예를 들어 약 1900 MPa 이하, 예를 들어 약 1800 MPa 이하, 예를 들어 약 1700 MPa 이하, 예를 들어 약 1600 MPa 이하를 나타낼 수 있다. 인장 모듈러스는 약 800 MPa 이상, 예를 들어 약 900 MPa 이상, 약 1000 MPa 이상, 예를 들어 약 1200 MPa 이상일 수 있다. 중합체 조성물의 인장 모듈러스는 ISO 시험 527-1:2012에 의해 측정될 수 있다.

본 개시내용의 중합체 조성물은 또한 개선된 신장 특성을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 중합체 조성물은 약 10% 이상, 예를 들어 약 12% 이상, 예를 들어 약 15% 이상, 예를 들어 약 20% 이상, 예를 들어 약 30% 이상, 예를 들어 약 40% 이상, 예를 들어 약 50% 이상, 예를 들어 약 60% 이상, 예를 들어 약 70% 이상, 예를 들어 약 80% 이상의 파단 신율을 나타낼 수 있다. 파단 신율은 약 500% 미만, 예컨대 약 400% 미만, 예컨대 약 200% 미만, 예컨대 약 150% 미만일 수 있다. 파단 신율은 ISO 시험 527-1:2012에 따라 측정할 수 있다.

한 양태에서, 셀룰로오스 아세테이트를 함유하는 중합체 조성물은, 중합체 조성물이 폴리프로필렌과 같은 석유계 중합체와 매우 유사한 특성을 갖도록 제형화될 수 있다. 석유계 중합체의 물리적 특성에 매칭시킴으로써, 본 개시내용의 중합체 조성물은 많은 상이한 최종 용도 적용에서 이러한 중합체를 대체하는 데 매우 적합하다.

본 개시내용에 따라 제조될 수 있는 중합체 물품은 음용 빨대, 음료 홀더, 자동차 부품, 손잡이, 도어 핸들, 소비자 용품 부품 등을 포함한다.

예를 들어, 도 1를 참조하면, 본 개시내용에 따라 제조될 수 있는 음용 빨대(10)가 도시되어 있다. 과거에 음용 빨대는 전통적으로 폴리프로필렌과 같은 석유-기반 중합체로 만들어졌다. 그러나, 본 개시내용의 셀룰로오스 아세테이트 중합체 조성물은 폴리프로필렌의 물성에 맞도록 제형화될 수 있다. 따라서, 음용 빨대(10)는 본 개시내용에 따라 제조될 수 있고 완전히 생분해될 수 있다.

도 2를 참조하면, 본 개시내용에 따라 또한 제조될 수 있는 컵 또는 음료 홀더(20)가 도시되어 있다. 컵(20)은 예를 들어 사출 성형을 사용하거나 임의의 적절한 열성형 공정을 통해 제조될 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 컵(20)용 뚜껑(22) 또한 본 개시내용의 중합체 조성물로 제조될 수 있다. 뚜껑은 컵(20)으로부터 음료를 분배하기 위한 주둥이(24)를 포함할 수 있다. 음료 홀더용 뚜껑 이외에도, 본 개시내용의 중합체 조성물은 식품 용기, 포장 용기, 저장 용기 등을 비롯한 모든 상이한 유형의 용기용 뚜껑을 제조하는 데 사용될 수 있다.

또 다른 실시양태에서, 중합체 조성물을 사용하여 도 3에 도시된 바와 같은 뜨거운 음료 포드(30)를 제조할 수 있다. 음료 포드(30)에 더하여, 상기 중합체 조성물은 또한 도 4에 도시된 바와 같이, 물병 또는 기타 스포츠 음료 용기로 사용할 수 있는 플라스틱 병(40)을 제조하는데 사용될 수도 있다.

도 5를 참조하면 자동차 내장재가 예시되어 있다. 자동차 내장재는 다양한 자동차 부품을 포함하며, 이들은 본 개시내용에 따라 제조될 수 있다. 예를 들어, 상기 중합체 조성물은, 내부 도어 핸들의 적어도 일부를 포함하는 자동차 부품(50)을 제조하는데 사용될 수 있다. 상기 중합체 조성물은 또한, 자동차 부품(60)과 같은 스티어링 칼럼 상의 부품을 제조하는데 사용될 수 있다. 일반적으로, 상기 중합체 조성물은, 트림 피스(70)와 같은 임의의 적합한 장식용 트림 피스 또는 베젤을 성형하는 데 사용될 수 있다. 또한, 상기 중합체 조성물은, 차량 내장재에 사용될 수 있는 손잡이 또는 핸들을 제조하는 데 사용될 수 있다.

중합체 조성물은 또한 포크, 스푼 및 나이프와 같은 커틀러리 제조에 매우 적합하다. 예를 들어, 도 6을 참조하면 일회용 커틀러리(80)가 도시되어 있다. 커틀러리(80)는 나이프(82), 포크(84) 및 스푼(86)을 포함한다.

또 다른 실시양태에서, 상기 중합체 조성물을 사용하여 도 8에 도시된 바와 같은 저장 용기(90)를 제조할 수 있다. 저장 용기(90)는, 협력하여 하부 부분(bottom)(92)의 테두리와 맞물리는 뚜껑(94)을 포함할 수 있다. 하부 부분(92)은 물품을 담기 위한 내부 용적을 형성할 수 있다. 용기(90)는 식품 또는 건조 제품을 담는 데 사용될 수 있다.

또 다른 실시양태에서, 상기 중합체 조성물은 종이판 라이너, 안경테, 스크루드라이버 핸들, 또는 임의의 다른 적합한 부품을 생성하도록 제형화될 수 있다. 본 개시내용에 따라 제조될 수 있는 또 다른 제품은 모든 상이한 유형의 사출 성형 물품을 포함한다. 상기 제품을 제조함에 있어서, 본 개시내용의 중합체 조성물은 특정 적용 및 원하는 결과에 따라 강성, 온도 저항성 및/또는 인장 강도를 증가시키도록 제형화될 수 있다.

본 개시내용의 셀룰로오스 에스테르 조성물은 또한 모든 상이한 유형의 의료 기구를 포함하는 의료 기구를 제조하는데 사용하기에 특히 매우 적합하다. 예를 들어, 셀룰로오스 에스테르 조성물은 폴리카보네이트 중합체와 같이 과거에 사용된 다른 중합체를 대체하는 데 매우 적합하다. 본 개시내용의 셀룰로오스 에스테르 조성물은 생분해성일 뿐만 아니라 취급될 때 독특한 "따뜻한 감촉" 느낌을 갖는다. 따라서, 상기 조성물은 의료 장치용 하우징을 구성하는데 특히 매우 적합하다. 예를 들어, 잡거나 쥐었을 때 상기 중합체 조성물은 열을 유지하고 과거의 다른 재료로 만든 장치보다 장치나 기구를 더 따뜻하게 느끼게 한다. 그 감각은 의료 지원이 필요한 사람들에게 특히 진정되고 안정감을 주며 의료 제공자에게도 혜택을 제공할 수 있다. 일 양태에서, 의료 장치용 하우징을 생산하기 위해 사용되는 셀룰로오스 에스테르 조성물은 가소제(예를 들어, 트라이아세틴 단독 또는 다른 가소제와의 조합) 및 임의적으로 다른 바이오-기반 중합체와 조합된 셀룰로오스 에스테르 중합체를 포함한다. 또한, 상기 조성물은 하나 이상의 착색제를 함유할 수 있다.

도 9를 참조하면, 예를 들어, 셀룰로오스 에스테르 중합체 조성물로부터 제조될 수 있는 흡입기(130)가 도시되어 있다. 흡입기(130)는 마우스피스(134)에 부착된 하우징 (132)을 포함한다. 흡입될 조성물을 함유하는 캐니스터를 수용하기 위한 플런저(136)가 하우징(132)과 작동이 연계되어 있다. 상기 조성물은 스프레이 또는 분말을 포함할 수 있다.

사용 동안, 흡입기(130)는 천식 약물과 같은 약물의 계량된 용량을 환자에게 투여한다. 천식 치료제는 추진제에 현탁 또는 용해되거나 분말로 포함될 수 있다. 환자가 약물을 흡입하기 위해 흡입기를 작동시키면 밸브가 열려 약물이 마우스피스를 빠져나갈 수 있다. 본 개시내용에 따르면, 하우징(132), 마우스피스(134) 및 플런저(136) 모두, 전술한 바와 같은 중합체 조성물로 제조될 수 있다.

도 10을 참조하면, 본 개시내용에 따라 제조될 수 있는 다른 의료 제품이 도시되어 있다. 도 10에는 의료용 주사기(140)가 도시되어 있다. 의료용 주사기(140)는 플런저(144)와 작동이 연계되어 있는 하우징(142)을 포함한다. 하우징(142)은 플런저(144)에 대해 슬라이딩될 수 있다. 의료용 주사기(140)에는 스프링이 장착될 수 있다. 의료용 주사기는 일반적으로 대퇴부 또는 엉덩이에 환자에게 약물을 주입하기 위한 것이다. 의료용 주사기는 바늘이 없거나 바늘을 포함할 수 있다. 바늘을 포함할 때 바늘 끝은 일반적으로 주입 전에 하우징 내에서 차폐된다. 반면에, 바늘 없는 주사기는, 바늘을 사용하지 않고 피부를 통해 약물을 추진하는 가압 가스 실린더를 포함할 수 있다. 본 개시내용에 따르면, 하우징(142) 및/또는 플런저(144)는 전술한 바와 같은 중합체 조성물로 제조될 수 있다.

도 10에 도시된 바와 같은 의료용 주사기(140)는 인슐린을 주입하는데 사용될 수 있다. 도 12를 참조하면, 또한 본 개시내용의 중합체 조성물로 제조된 하우징(156)을 포함할 수 있는 인슐린 펌프 장치(150)가 예시되어 있다. 인슐린 펌프 장치(150)는 환자에게 인슐린을 피하 주사하기 위한 튜브(152) 및 바늘(154)과 유체 연통하는 펌프를 포함할 수 있다.

본 개시내용의 중합체 조성물은 또한 모든 상이한 유형의 복강경 장치에 사용될 수 있다. 복강경 수술은, 신체의 기존 구멍을 통해 또는 하나 또는 여러 개의 작은 절개를 통해 수행되는 수술 절차를 말하다. 복강경 장치에는 다양한 유형의 복강경, 니들 드라이버, 투관침, 장 그래퍼, 비후두경 등이 포함된다.

도 11을 참조하면, 예를 들어, 본 개시내용에 따라 제조된 비후두경(160)이 도시되어 있다. 비후두경(160)에는, 기도를 보기 위한, 광섬유를 가진 작고 유연한 플라스틱 튜브가 포함되어 있다. 비후두경을 텔레비전 카메라에 부착하여 검사를 영구적으로 기록할 수 있다. 비후두경(160)은 본 개시내용의 중합체 조성물로 제조된 하우징(162)을 포함한다. 비후두경(160)은 코와 목을 검사하기 위한 것이다. 비후두경을 사용하여, 의사는 대부분의 코 내부, 유스타키오관 입구, 인두 편도(adenoids), 인후 및 성대를 검사할 수 있다.

본 발명에 대한 이들 및 기타 수정 및 변형은 첨부된 청구범위에 보다 구체적으로 기재된 본 개시내용의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 당업자에 의해 실시될 수 있다. 또한, 다양한 실시양태의 양상은 전체적으로 또는 부분적으로 교환될 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 당업자는 전술한 설명이 단지 예시일 뿐이며 그러한 첨부된 청구범위에서 추가로 기술되는 본 개시내용을 제한하려는 의도가 아님을 이해할 것이다.

Claims

셀룰로오스 아세테이트;
하나 이상의 바이오-기반(bio-based) 중합체; 및
프탈레이트를 함유하지 않는 블룸-저항성(bloom resistant) 또는 바이오-기반 가소제로서, 벤조에이트 에스테르, 알킬 케탈 에스테르, 비-석유 탄화수소 에스테르, 수평균 분자량 1000 이하의 폴리카프로락톤, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 가소제
를 포함하는 중합체 조성물.
제1항에 있어서,
상기 가소제가 벤조에이트 에스테르를 포함하는, 중합체 조성물.
제1항에 있어서,
상기 가소제가 글리세롤 트리벤조에이트를 포함하는, 중합체 조성물.
제1항에 있어서,
상기 가소제가 수크로스 벤조에이트를 포함하는, 중합체 조성물.
제1항에 있어서,
상기 가소제가 알킬 케탈 에스테르를 포함하는, 중합체 조성물.
제1항에 있어서,
상기 가소제가 알킬 케탈 에스테르 및 벤조에이트 에스테르를 포함하는, 중합체 조성물.
제1항에 있어서,
상기 가소제가, 25℃에서 측정할 때 비중이 약 1.17 내지 약 1.18인 비-석유 탄화수소 에스테르를 포함하는, 중합체 조성물.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 블룸-저항성 또는 바이오-기반 가소제가 셀룰로오스 아세테이트에 그래프트되어 있는, 중합체 조성물.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중합체 조성물의 파단 신율(elongation at break)이 약 10% 이상, 예를 들어 약 12% 이상, 예를 들어 약 15% 이상, 및 약 150% 이하인, 중합체 조성물.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하나 이상의 바이오-기반 중합체가 약 6% 이상의 양으로 중합체 조성물에 존재하는, 중합체 조성물.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 셀룰로오스 아세테이트가 약 15 중량% 내지 약 85 중량%, 예컨대 약 55 중량% 내지 약 80 중량%의 양으로 조성물에 존재하고,
상기 가소제는 약 8 중량% 내지 약 40 중량%, 예컨대 약 12 중량% 내지 약 20 중량%의 양으로 조성물에 존재하는, 중합체 조성물.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 셀룰로오스 아세테이트가 셀룰로오스 다이아세테이트로 본질적으로 이루어진, 중합체 조성물.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 바이오-기반 중합체가 폴리하이드록시알카노에이트, 폴리락트산, 1000 초과의 수평균 분자량을 갖는 폴리카프로락톤, 또는 이들의 혼합물을 포함하는, 중합체 조성물.
제13항에 있어서,
상기 바이오-기반 중합체가, 폴리하이드록시부티레이트를 포함하는 폴리하이드록시알카노에이트를 포함하는, 중합체 조성물.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중합체 조성물이 2종 이상의 바이오-기반 중합체를 함유하는, 중합체 조성물.
제15항에 있어서,
상기 중합체 조성물이 폴리락트산 및 폴리하이드록시알카노에이트를 함유하는, 중합체 조성물.
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 바이오-기반 중합체가 폴리(3-하이드록시부티레이트-코-3-하이드록시 발레레이트)를 포함하는, 중합체 조성물.
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 정의된 중합체 조성물로 제조된 물품.
제18항에 있어서,
상기 물품이 음료 홀더(beverage holder), 음용 빨대(drinking straw), 뜨거운 음료 포드(pod), 용기, 뚜껑, 숟가락, 포크, 나이프, 포장재, 또는 자동차 내장재 부품인, 물품.
셀룰로오스 아세테이트;
임의적으로, 폴리락트산, 폴리카프로락톤 또는 폴리하이드록시알카노에이트를 포함하는 하나 이상의 바이오-기반 중합체; 및
블룸-저항성 또는 바이오-기반 가소제
를 포함하는 중합체 조성물로 제조된 하우징(housing)을 포함하는 의료 장치(medical device).