KR100566707B1

KR100566707B1 - 고온의 알칼리 처리로 분해가능한 플라스틱 제품

Info

Publication number: KR100566707B1
Application number: KR1020037006205A
Authority: KR
Inventors: 노다이소아
Original assignee: 더 프록터 앤드 갬블 캄파니
Priority date: 2000-11-06
Filing date: 2001-11-06
Publication date: 2006-04-03
Also published as: BR0115158A; CA2423601A1; CN1473171A; KR20030068147A; US6872802B2; WO2002036675A3; CA2423601C; AU2002225713A1; US20030208034A1; WO2002036675A2; WO2002036675A8; EP1332173A2; JP2004513200A

Abstract

생분해성 플라스틱의 처리 방법은 고온의 알칼리 용액에 생분해성 플라스틱을 노출시키는 단계를 포함한다. 생분해성 플라스틱은 첫번째 임의의 반복 단량체 단위가 R¹ 은 H 또는 C_1-2 알킬이고 n 은 1 또는 2 인 구조를 가지고; 두번째 임의의 반복 단량체 단위가 R² 는 C_3-19 알킬 또는 C_3-19 알케닐인 구조를 가지는 2개의 임의의 반복 단량체 단위를 포함하는 폴리히드록시알카노에이트 공중합체이다. 50% 이상의 임의의 반복 단량체 단위가 첫번째 임의의 반복 단량체 단위의 구조를 가진다.

Description

고온의 알칼리 처리로 분해가능한 플라스틱 제품 {PLASTIC ARTICLES DIGESTIBLE BY HOT ALKALINE TREATMENT}

본 발명은 플라스틱 같은 물질의 처리 방법에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 플라스틱을 고온의 알칼리 용액과 접촉시킴으로써 폴리히드록시알카노에이트 공중합체를 포함하는 플라스틱을 처리하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 폴리히드록시알카노에이트 공중합체를 포함하고 고온의 알칼리 용액에 노출되어 적어도 부분적으로 분해될 수 있는 제품에 관한 것이다.

중합체는 필름, 시트, 섬유, 발포물, 성형품, 접착제 및 많은 다른 특제품을 포함하는 다양한 플라스틱 제품의 용도로 사용된다. 대다수의 이들 플라스틱 물질은 고형 쓰레기가 된다. 재활용을 위한 몇 가지 노력이 이루어진 반면, 순수한 중합체의 반복 공정 조차 물질의 분해 및 결과적으로 열악한 기계적 특성을 초래한다. 수집시에 혼합된 화학적으로 유사한 플라스틱의 다른 등급은 재생된 물질을 열악하고 무용하게 만드는 공정 문제를 야기할 수 있다. 따라서, 생분해성 플라스틱 제품이 요구된다.

사용되는 고형 제품은 해안에 도달할 때까지 고형 쓰레기를 포함해야 하는 원양선과 같은 제한된 쓰레기 처리 부분의 환경에서 사용될 때, 불편하고 많은 부 피를 차지할 수 있다. 게다가, 고형 제품은 병원 또는 다른 의약 쓰레기의 고압증기멸균과 같은 특별한 처리가 요구되는 위험하고 관리되는 쓰레기가 될 수 있다. 따라서, 고형 제품을 액체, 바람직하게는 생분해성 액체로 전환시키는 방법이 요구된다. 바람직하게는, 전환은 병원 및 의약 쓰레기의 고압증기멸균과 같은 정화 단계와 동시에 일어날 수 있다.

Honeycutt, U.S. 특허번호 제 5,181,967 호, 제 5,207,837 호 및 제 5,268,222 호 및 Honeycutt 외 U.S. 특허번호 제 5,470,653 호는 폴리비닐 아세테이트 및 폴리비닐 알코올의 공중합체, 및 폴리비닐 알코올, 프로필셀룰로스와 같은 고온에서 수용성인 중합체로 제조된 제품을 개시한다.

Patnode 외 U.S. 특허번호 제 5,472,518 호, 제 5,508,101 호, 제 5,567,510 호 및 제 5,630,972 호는 트리(락트산), 폴리(에스테르 아미드), 폴리(글리콜산), 폴리(비닐 알코올), 폴리(히드록시부티레이트-코-발러레이트)의 중합체 및 공중합체와 같은 가수분해로 분해가능한 중합체를 포함하는 수성-알칼리 처리가능한 제품을 개시한다. Patnode 외. 는 제품이 12 미만의 염기성 pH 및 고온을 가진 폐수로 단일 상업적 세탁 사이클 동안 분산된다는 것을 시사한다.

일본특허출원 제 08-253,619 호는 성형품을 적어도 알칼리 금속 화합물 또는 알칼리 토금속 화합물, 및 알코올성 화합물을 포함하는 용액과 접촉시켜 에스테르 결합을 가지는 생분해성 수지를 포함하는 성형 플라스틱 제품을 처리하는 방법을 개시한다. 개시된 에스테르 결합을 포함하는 생분해성 수지 중에서, 폴리히드록시발레르산, 폴리히드록시부티르산, 히드록시발레르산 공중합체, 폴리카프롤락톤, 폴리히드록시부티르산, 폴리에틸렌 숙시네이트, 폴리에틸렌 글루타레이트, 폴리에틸렌아디페이트, 폴리부틸렌 아디페이트, 폴리부틸렌 숙시네이트 및 폴리부티르산이 있다.

Ajioka 외., U.S. 특허번호 제 5,780,704 호는 중합체를 pH 10 이상의 알칼리 용액과 접촉시켜 폴리히드록시카르복실산 기재 중합체를 포함하는 가소성 중합체 조성물을 분해하여 히드록시카르복실산을 생성하는 방법을 개시한다. Ajioka 외.는 추가로 적당한 폴리히드록시카르복실산 기재 중합체가 락트산, 글리콜산, 3-히드록시부티르산, 4-히드록시부티르산, 4-히드록시발레르산, 5-히드록시발레르산 및 6-히드록시카프로산의 중합체를 포함한다고 개시한다.

Satoh 외., Polymer, Vol. 35(2), pp. 286-290 (1994) 는 폴리(히드록시부티레이트)의 필름에 폴리(히드록시부티레이트-코-히드록시발러레이트)의 첨가가 혼합물에서 결정도를 감소시킬 수 있고, 필름의 초기 결정도가 낮을수록 가수분해 속도가 빨라진다고 시사한다.

Holmes, U.S. 특허 제 4,620,999 호 및 EP 제 0 142 950 A 호는 백 내용물의 pH 를 약 12 이상의 pH 로 조절하는 염기성 물질 및 3-히드록시부티레이트를 포함하는 체-쓰레기용 처리백을 시시한다. Holmes는 내용물의 pH 를 조절하는 것이 중합체의 분해 속도를 증가시킨다는 것을 시사한다.

Noda, U.S. 특허번호 제 5,918,747 호는 생물원으로부터 폴리히드록시알카노에이트를 회수하는 공정을 개시한다. Noda는 또한 폴리히드록시알카노에이트가 붕대, 상처 드레싱, 상처 세척 패드, 수술용 가운, 수술용 커버, 수술용 패드 및 시트, 베개 및 발포물 매트리스 패드와 같은 침구 물품과 같은 처리가능한 건강 케어 제품을 형성하는데 사용될 수 있다고 시사한다.

불행하게도, 많은 선행기술 플라스틱 물품이 강도에서 부족하거나 열악한 항투습성 및/또는 항투유성을 가지는 가소계를 포함한다. 게다가, 많은 생분해성물품이 깨지기 쉽거나, 호기 및 혐기조건 양쪽에서 분해될 수 없거나, 비점성 생분해성 용액으로 용이하게 분해될 수 없다.

추가적으로, 폴리히드록시부티레이트 및 폴리히드록시부티레이트-코-히드록시발러레이트와 같은 선행기술 중합체는 종종 불만족스러운 특성을 가진다. 폴리히드록시부틸레이트는 열적으로 불안정한 반면, 폴리히드록시부티레이트 및 폴리히드록시부틸레이트-코-히드록시발러레이트는 종종 공정을 어렵게 하는 낮은 결정화 속도 및 유동성을 가진다. 예를 들어, 폴리히드록시부티레이트-코-히드록시발러레이트는 장기간 동안 점착성이고, 필름으로 제조될 때 서로 접착할 수 있다.

폴리락트산 및 폴리히드록시옥타노에이트와 같은 다른 중합체는 80℃ 미만의 적당한 온도에서조차 과도하게 부드러워진다. 이것은 여러가지 적용에서 이들의 용도를 제한한다.

폴리(비닐 알코올) 중합체와 같은, 고온의 물에 용해될 수 있는 많은 중합체는 다루거나 처리하기에 어려운 높은 점성의 끈적한 용액을 형성할 것이다. 폴리카프롤락톤 또는 숙신산 공중합체와 같은 다른 중합체는 알칼리 용액으로 처리될 때, 천천히 또는 제한된 정도로 분해한다. 다른 중합체는 약 170 ℃ 초과와 같은 극히 고온에서 용이한 속도로 알칼리 분해된다. 상기 고온은 고압증기멸균과 같 은 몇 가지 단순한 증기 시스템으로 도달될 수 없다. 따라서, 연성의 유연한 제품을 형성할 수 있고, 신속하고 용이하게 분해되어 액체 자체가 생분해성인 비점성 액체를 형성할 수 있는 중합체가 필요하다.

발명의 요약

따라서, 본 발명의 목적은 선행 기술의 다양한 문제를 제거하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 고온의 알칼리 용액으로 적어도 부분적으로 분해될 수 있는, 바람직하게는 실질적으로 분해될 수 있는 제품을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 고형 쓰레기 제품의 부피를 감소시키는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 의약용 쓰레기의 부피를 감소시키고 동시에 병원 미생물의 쓰레기를 정화하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일면에 따라서, 생분해성 물질의 처리 방법, 고온의 알칼리 용액에 생분해성 물질을 노출시키는 단계를 포함하는 방법이 제공된다. 첫번째 임의의 반복 단량체 단위가 하기 화학식 (i)의 구조를 가지고 두번째 임의의 반복 단량체 단위가 하기 화학식 (ii)의 구조를 가지는 두개의 임의의 반복 단량체 단위를 포함하는 폴리히드록시알카노에이트 공중합체를 포함하고, 50% 이상의 임의의 반복 단량체 단위가 첫번째 임의의 반복 단량체 단위의 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 생분해성 플라스틱:

[식중, R¹ 은 H 또는 C_1-2 알킬이고, n은 1 또는 2임];

[R² 는 C_3-19 알킬 또는 C_3-19 알케닐임].

본 발명의 다른 면에 따라서, 하기 단계를 포함하는, 고형 제품의 적어도 한부분을 생분해성 액체로 전환시키는 방법을 제공한다:

(a) 하기 화학식 (i)의 구조를 가지는 첫번째 임의의 반복 단량체 단위 및 하기의 화학식 (ii)의 구조를 가지는 두번째 임의의 반복 단량체 단위를 포함하고 50 % 이상의 임의의 반복 단량체 단위가 첫번째 임의의 반복 단량체 단위의 구조를 가지는 폴리히드록시알카노에이트 공중합체를 포함하는 고형 제품을 제공함 :

[화학식 i]

[식중, R¹ 은 H 또는 C_1-2 알킬이고, n은 1 또는 2임];

[화학식 ii]

[R² 는 C_3-19 알킬 또는 C_3-19 알케닐임].

(b) 고형 제품을 고온 알칼리 용액과 접촉시킴.

본 발명의 또다른 면에 따라서, 고온의 알칼리 용액에 노출되어 적어도 부분적으로 분해될 수 있는 제품이 제공된다. 상기 제품은 하기 화학식 (i)의 구조를 가지는 첫번째 임의의 반복 단량체 단위 및 하기 화학식 (ii)의 구조를 가지는 두번째 임의의 반복 단량체 단위를 포함하고, 50% 이상의 임의의 반복 단량체 단위가 첫번째 임의의 반복 단량체 단위의 구조를 가지는 폴리히드록시알카노에이트 공중합체를 포함한다:

[화학식 i]

[식중, R¹ 은 H 또는 C_1-2 알킬이고, n은 1 또는 2임];

[화학식 ii]

[R² 는 C_3-19 알킬 또는 C_3-19 알케닐임].

본 발명의 다른 면에 따라서, 건강 케어 물품을 정화하고 적어도 부분적으로 분해하는 방법, 건강 케어 물품을 제공하고 건강 케어 물품을 고온의 알칼리 용액에 접촉시키는 단계를 포함하는 방법이 제공된다. 건강 케어 물품은 하기 화학식 (i)의 구조를 가지는 첫번째 임의의 반복 단량체 단위 및 하기 화학식 (ii)의 구조를 가지는 두번째 임의의 반복 단량체 단위를 포함하고 50 % 이상의 임의의 반복 단량체 단위가 첫번째 임의의 반복 단량체 단위의 구조를 가지는 폴리히드록시알카노에이트 공중합체를 포함하는 물질에서 형성된다.

[화학식 i]

[식중, R¹ 은 H 또는 C_1-2 알킬이고, n은 1 또는 2임];

[화학식 ii]

[R² 는 C_3-19 알킬 또는 C_3-19 알케닐임].

출원인은 본 발명에 따른 폴리히드록시알카노에이트 공중합체 (PHA)가 고온 의 알칼리 용액, 바람직하게는 수성의 고온 알칼리 용액으로 용이하게 분해될 수 있다는 것을 발견했다. 이론에 제한되지 않고, 고온의 알칼리 처리는 중합체를 단량체 및 가능하게는 저분자량 올리고머 및/또는 소입자의 혼합물로 가수분해한다고 생각된다. 용액, 슬러리 도는 현탁액의 형태일 수 있는 생성되는 액체는 생분해성이고, 따라서 하수 시스템에서 처리가능하다. 유리하게는, 상기 액체는 낮은 점도를 가지는 경향이 있고, 입자들이 침전보다는 현탁된 상태로 유지되려는 경향이 있다. 따라서, 생성되는 액체는 용이하게 다루어지고 처리되어진다.

본 발명에 사용되는 PHA는 호기 및 혐기조건 양쪽에서 생분해될 수 있고, 따라서 PHA에서 형성된 물품은 물에서조차 생분해가능하고 PHA의 고온의 알칼리 처리에 의해 형성된 액체는 물로 희석될 때조차 생분해가능하다. 본 발명에 따른 생분해성 물품은 예상밖으로 액체 및 기름에 저항성을 가진다. 상기 물품은 이들의 사용온도보다 더 높은 연화 온도를 가지는 PHA 에서 형성된다. 상기 물품은 놀랍게도 우수한 자기 봉합성 및 종이 물질에 대한 접착성을 나타내는 PHA에서 형성된다.

게다가, 동족중합체 폴리(3-히드록시부티레이트)(PHB) 또는 공중합체 폴리히드록시부티레이트-코-히드록시발러레이트(PHBV)와 달리, 본 발명에 사용되는 PHA는 깨어지지 않고 단단하다. 따라서, PHA 를 포함하는 물품은 쉽게 균열하거나 조각나지 않는다. 출원인은 본 발명에 사용되는 폴리히드록시알카노에이트가 폴리히드록시부티레이트 및 폴리히드록시부티레이트-코-히드록시발러레이트에 대해 더 낮은 용융온도, 더 낮은 결정도 및 향상된 용융 유변성을 가진다는 것을 발견했다. 본 발명의 PHA는 낮은 용융온도를 가지므로, PHA는 용이하게 필름 및 코팅물로 제조된다. 유연한 제품은 PHA를 사용해서 제조될 수 있다. 본 발명에 사용되는 PHA는 이들의 분해 온도보다 훨씬 더 낮은 용융온도를 가진다.

여기에 사용된 바와 같이, "알킬" 은 직쇄 또는 측쇄, 및 치환(모노- 또는 폴리-) 또는 비치환될 수 있는 포화 탄소를 포함하는 사슬을 언급하고, 반면 "알케닐" 은 모노-불포화된 (즉, 사슬에 하나의 이중 결합) 또는 폴리-불포화된 (즉, 사슬에 둘이상 이중 결합), 직쇄 또는 측쇄, 및 치환 (모노- 또는 폴리-) 또는 비치환될 수 있는 탄소를 포함하는 사슬을 언급한다.

여기에 사용된 바와 같이, "PHA"는 본 발명의 폴리히드록시알카노에이트를 언급하고, "RRMU"는 임의의 반복 단량체 단위를 언급하고, "RRMUs" 는 임의의 반복 단량체 단위들을 언급한다.

여기에 사용된 바와 같이, "생분해성"은 미생물 및/또는 자연 환경 요소에 의해 CO₂, CH₄ 및 물 또는 바이오매스(biomass) 로 완전히 분해될 수 있는 화합물의 능력을 의미한다.

여기에 언급된 모든 공중합체 조성물 비는 특별히 지시되지 않으면, 몰비를 의미한다. 모든 % 및 부는 특별히 지시되지 않으면, 중량에 대한 것이다.

본 발명에 사용되는 폴리히드록시알카노에이트는 합성적으로 제조되거나, 세균 또는 조류 (algae)와 같은 다양한 미생물에 의해 제조될 수 있다.

폴리히드록시알카노에이트는 어택틱 (atactic), 아이소택틱 (isotactic) 또 는 신디오택틱 (syndiotactic)일 수 있다. 여기에 사용되는 폴리히드록시알카노에이트는 바람직하게는 실질적으로 아이소택틱 (약 90 중량% 내지 약 100 중량%, 아이소택틱) 또는 완전히 아이소택틱 (약 100 중량%, 아이소택틱)이다. 완전한 아이소택틱 폴리히드록시알카노에이트는 미생물에서 수득될 수 있다.

폴리히드록시알카노에이트는 약 2개 이상의 다른 단량체를 포함하는 공중합체이다. 몇 가지 구체화로, 폴리히드록시알카노에이트는 약 3개 이상의 다른 단량체를 포함하는 공중합체이다.

한가지 구체화로, 폴리히드록시알카노에이트는 2개 이상의 임의의 반복 단량체 단위 (RRUMs)를 포함한다. 첫번째 임의의 반복 단량체 단위는 하기 구조를 가진다 :

[식중, R¹ 은 H 또는 C_1-2 알킬이고, n은 1 또는 2임].

특별한 구체화로, 첫번째 임의의 반복 단량체 단위는 R¹ 이 C₁ 알킬이고, n이 1인 단량체 (단량체 반복 단위 3-히드록시부티레이트); R¹ 은 C₂ 알킬이고 n이 1인 단량체 (단량체 반복 단위 3-히드록시발러레이트); R¹ 이 H 이고 n 이 2 인 단량체 (단량체 반복 단위 4-히드록시부티레이트); R¹ 이 H 이고 n이 1인 단량체(단량체 반 복 단위 3-히드록시프로피오네이트); 및 이들의 혼합물로 구성되는 군에서 선택된다.

두번째 임의의 반복 단량체 단위는 하기 구조를 가진다:

[R² 는 C_3-19 알킬 또는 C_3-19 알케닐임].

적당한 두번째 RRMU는 R² 가 C_3-7 알킬 또는 알케닐, C₅ 알킬 또는 알케닐, C₇ 알킬 또는 알케닐, C_8-11 알킬 또는 알케닐, C₈ 알킬 또는 알케닐, C₉ 알킬 또는 알케닐, C_12-19 알킬 또는 알케닐, C_3-11 알킬 또는 알케닐, 또는 C_4-19 알킬 또는 알케닐인 것들을 포함한다.

본 발명의 한가지 구체화로, 약 50% 이상의 RRMU가 첫번째 RRMU의 구조를 가진다. 다른 구체화로, 약 60% 이상의 RRMU가 첫번째 RRMU의 구조를 가진다. 다른 구체화로, 약 70% 이상의 RRMU가 첫번째 RRMU의 구조를 가진다. 본 발명의 추가적인 구체화로, 약 80% 이상 또는 약 85% 이상의 RRMU가 첫번째 RRMU의 구조를 가진다.

본 발명에 사용되는 폴리히드록시알카노에이트는 성형품으로 제조될 수 있다 (즉, 주입식 또는 공기 주입식). 본 발명의 한가지 구체화로, PHA가 성형품으로 제조될 때, PHA의 RRMU의 약 80% 내지 약 99.5% 가 첫번째 RRMU의 구조를 가진다. 다른 구체화로, 본 발명의 폴리히드록시알카노에이트가 성형품으로 제조될 때, PHA의 RRMU의 약 90% 내지 약 99.5% 또는 약 92% 내지 약 97% 가 첫번째 RRMU의 구조를 가진다.

본 발명의 한가지 구체화로, 본 발명에 사용되는 폴리히드록시알카노에이트가 열성형된 제품으로 제조될 때, PHA의 RRMU의 약 70% 내지 약 98% 가 첫번째 RRMU의 구조를 가진다. 본 발명의 다른 구체화로, 본 발명에 사용되는 폴리히드록시알카노에이트가 열성형된 제품으로 제조될 때, PHA의 RRMU의 약 75% 내지 약 97% 또는 약 80% 내지 약 96% 가 첫번째 RRMU의 구조를 가진다.

본 발명에 사용되는 폴리히드록시알카노에이트가 발포물로 제조될 수 있다. 한가지 구체화로, 본 발명에 사용되는 PHA가 발포물로 제조될 때, PHA의 RRMU의 약 70% 내지 약 97% 가 첫번째 RRMU의 구조를 가진다. 다른 구체화로, 본 발명에 사용되는 PHA가 발포물로 제조될 때, PHA의 RRMU의 약 80% 내지 약 96% 또는 약 86% 내지 약 95% 가 첫번째 RRMU의 구조를 가진다.

한가지 구체화로, 본 발명에 사용되는 폴리히드록시알카노에이트가 필름, 시트 또는 부드러운 탄성 섬유로 제조될때, PHA의 RRMU의 약 50% 내지 약 99.9% 가 첫번째 RRMU의 구조를 가진다. 다른 구체화로, 본 발명에 사용되는 폴리히드록시알카노에이트가 필름, 시트, 또는 부드러운 탄성 섬유로 제조될 때, PHA의 RRMU의 약 80% 내지 약 99.5% 또는 약 90% 내지 약 99% 가 첫번째 RRMU의 구조를 가진다.

본 발명에 사용되는 폴리히드록시알카노에이트는 보통 섬유로 제조될 수 있다. 한가지 구체화로, 본 발명에 사용되는 폴리히드록시알카노에이트가 보통 섬 유로 제조될때, PHA의 RRMU의 약 80% 내지 약 99.5% 가 첫번째 RRMU 구조를 가진다. 다른 구체화로, 본 발명에 사용되는 폴리히드록시알카노에이트가 보통 섬유로 제조될 때, PHA의 RRMU의 약 90% 내지 약 99.5% 또는 95% 내지 99.5% 가 첫번째 RRMU의 구조를 가진다.

다른 구체화로, 본 발명에 사용되는 폴리히드록시알카노에이트가 붕대 접착제와 같은 탄성중합체 또는 접착제로 제조될 때, PHA의 RRMU의 약 50 % 가 첫번째 RRMU의 구조를 가진다.

다른 구체화로, 본 발명의 폴리히드록시알카노에이트가 부직포로 제조될 때, PHA의 RRMU의 약 85% 내지 약 99.5% 가 첫번째 RRMU의 구조를 가진다. 다른 구체화로, 본 발명의 폴리히드록시알카노에이트가 부직포로 제조될 때, PHA의 RRMU의 약 90% 내지 99.5% 또는 95% 내지 99.5% 가 첫번째 RRMU의 구조를 가진다.

한가지 구체화로, 첫번째 임의의 반복 단량체 단위가 3-히드록시부티레이트, 3-히드록시발러레이트, 4-히드록시부티레이트, 3-히드록시프로피오네이트 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되고 약 50% 이상의 RRMU가 첫번째 RRMU의 구조를 가진다.

다른 구체화로, 본 발명에 사용되는 폴리히드록시알카노에이트는 하기 구조를 가지는 하나 이상의 추가적인 RRMU를 포함한다.

식중, R³ 는 H, C_1-19 알킬 또는 C_1-19 알케닐이고, m은 1 또는 2이고; 여기서 추가적인 RRMU는 첫번째 RRMU 또는 두번째 RRMU와 동일하지 않다. 한가지 구체화로, 공중합체는 약 3 개 이상의 다른 RRMU를 포함하는 반면, 다른 구체화로 공중합체는 약 3 개 내지 약 20 개의 다른 RRMU를 포함한다.

한가지 구체화로, R³ 는 C_1-19알킬 또는 C_1-19 알케닐이고, m은 1인 반면, 다른 구체화로 R³ 는 H, C_1-2 알킬 또는 C_1-2 알케닐이고, m은 1 또는 2이다. 바람직한 구체화로, 세번째 RRMU는 R³ 가 C₁ 알킬이고, m이 1인 단량체 (단량체 반복 단위 3-히드록시부티레이트); R³ 가 C₂ 알킬이고 m은 1인 단량체 (단량체 반복 단위 3-히드록시발러레이트); R³ 가 H 이고 m이 2인 단량체 (단량체 반복 단위 4-히드록시부티레이트); R³ 가 H 이고 m이 1인 단량체 (단량체 반복 단위 3-히드록시프로피오네이트) 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택된다.

다른 구체화로, 본 발명에 사용되는 폴리히드록시알카노에이트는 첫번째 RRMU가

[식중, R¹ 은 H 또는 C₂ 알킬이고 n은 1 또는 2이고]의 구조를 가지고 ;

두번째 RRMU가

의 구조를 가지는 두개의 RRMU를 포함한다.

바람직하게는 약 50% 이상의 RRMU가 첫번째 RRMU의 구조를 가진다.

한가지 구체화로, 본 발명에 사용되는 폴리히드록시알카노에이트는 세가지 RRMU를 포함하고 첫번째 RRMU는

[식중, R¹ 이 H 또는 C_1-2 알킬이고, n이 1 또는 2임]의 구조를 가지고 ;

두번째 RRMU는

[식중, R² 는 C_3-19 알킬 또는 C_3-19 알케닐, 바람직하게는 C_4-19 알킬 또는 C_4-19 알케닐임]의 구조를 가지고 ;

세번째 RRMU는

[R³ 는 H, C_1-19 알킬 또는 C_1-19 알케닐이고, m은 1 또는 2임] 의 구조를 가지고, 여기서 세번째 RRMU는 첫번째 RRMU 또는 두번째 RRMU와 동일하지 않다. 바람직하게는 50% 이상의 RRMU가 첫번째 RRMU의 구조를 가진다.

다른 구체화로, 폴리히드록시알카노에이트 공중합체는

의 구조를 가지는 첫번째 임의의 반복 단량체 단위, 및

[식중, R 은 (CH₂)_q-CH₃ 이고, q가 2 이상이고, 바람직하게는 약 2 내지 약 18 이고, 더 바람직하게는 약 4 내지 약 16 이고, 훨씬 더 바람직하게는 약 4임] 의 구조를 가지는 두번째 임의의 반복 단량체 단위를 포함한다. 두번째 RRMU에 대한 첫번째 RRMU의 몰비는 약 50:50 내지 약 99:1 이고, 바람직하게 약 80:20 내지 약 96:4 이고, 더 바람직하게는 약 88:12 내지 93:7 이다.

적당하게, 폴리히드록시알카노에이트의 몰중량은 중합체의 바람직한 특성에 따른다. 한가지 구체화로, 약 25,000 초과이다. 다른 구체화로, 중량 평균 분 자 중량은 약 400,000 이하이다. 다른 구체화로, 중량 평균 분자 중량은 약 400,000 초과, 바람직하게는 500,000 초과이다.

부분 결정 중합체 (또는 공중합체)의 부피 % 결정도 (M_c)는 종종 중합체가 가지는 최종 용도 특성을 결정한다. 예를 들어, 높은 (50% 초과) 결정 폴리에틸렌 중합체는 강하고 딱딱하고 플라스틱 컵과 같은 제품에 적당하다. 다른 한편으로, 낮은 결정도 폴리에틸렌은 유연하고 단단하고 백과 같은 제품에 적당하다. 결정도는 참조로 여기에 기재되어 있는 Noda, U.S. 특허번호 제 5,618,855 호에 논의되는 것과 같이 x-선 회절, 시차주계열량계(DSC), 밀도 측정 및 적외선 흡수를 포함하여 많은 방법으로 측정될 수 있다.

적당하게, 본 발명의 PHA는 바람직하게는 중합체의 바람직한 특성에 따르는 부피 퍼센트 결정도를 가진다. 일반적으로, 본 발명의 PHA는 x-선 회절로 측정하여 약 0.1% 내지 약 99% 의 부피 퍼센트 결정도를 가진다. 한가지 구체화로, 부피 퍼센트 결정도는 약 2% 내지 약 80% 이고; 한층 더 구체화로, 부피 % 결정도는 약 20% 내지 약 70% 이다. 다른 구체화로, 본 발명에 사용되는 PHA의 부피 퍼센트 결정도는 50% 이하이다.

한가지 구체화로, 본 발명에 사용되는 PHA가 필름으로 제조될 때, 상기 PHA에서 결정도는 x-선 회절로 측정하여 약 2% 내지 약 65% 이다. 다른 구체화로, 상기 PHA의 결정도는 약 5% 내지 약 50%, 또는 약 20% 내지 약 40% 이다.

다른 구체화로, 본 발명에 사용되는 PHA가 시트로 제조될 때, 상기 PHA의 결 정도는 x-선 회절로 측정하여 약 0.1% 내지 약 50% 이다. 다른 구체화로, 상기 PHA의 결정도는 약 5% 내지 약 50%, 또는 약 20% 내지 약 40% 이다.

다른 구체화로, 본 발명에 사용되는 PHA는 보통 섬유 또는 부직포로 제조될때, 상기 PHA의 결정도는 x-선 회절로 측정하여 약 60% 내지 약 99% 이다. 다른 구체화로, 상기 PHA의 결정도는 약 70% 내지 약 99%, 또는 약 80% 내지 약 99% 이다.

한층 더 구체화로, 본 발명에 사용되는 PHA가 부드러운 탄성 섬유로 제조될 때, 상기 PHA의 결정도는 x-선 회절로 측정하여 약 30% 내지 약 80% 이다. 다른 구체화로, 상기 PHA의 결정도는 약 40% 내지 약 80%, 또는 약 50% 내지 약 80% 이다.

한가지 구체화로, 본 발명에 사용되는 PHA가 성형 또는 열형성된 제품으로 제조될 때, 상기 PHA의 결정도는 x-선 회절로 측정하여 약 10% 내지 약 80% 이다. 다른 구체화로 상기 PHA의 결정도는 약 20% 내지 약 70%, 또는 약 30% 내지 약 60% 이다.

다른 구체화로, 본 발명에 사용되는 PHA가 탄성체 또는 접착제로 제조될 때, 상기 PHA의 결정도는 x-선 회절로 측정하여 약 30% 미만이다. 다른 구체화로, 상기 PHA의 결정도는 약 30% 미만, 또는 약 20% 미만이다.

한가지 구체화로, 본 발명에 사용되는 생분해성 PHA는 약 30℃ 내지 약 160℃ 의 용융점 (Tm)을 가진다. 다른 구체화로, PHA는 약 60℃ 내지 140℃ 의 Tm 을 가지고, 한층 더 구체화로 PHA는 약 90℃ 내지 약 120℃ 의 Tm을 가진다.

적당한 폴리히드록시알카노에이트는 참조로 여기에 개시된 Noda, U.S. 특허번호 제 5,498,692 호; 제 5,502,116 호; 제 5,536,564 호; 제 5,602,227 호; 제 5,618,855 호; 제 5,685,756 호; 및 제 5,747,584 호에 개시된 것들을 포함한다.

고형 제품의 폴리히드록시알카노에이트 공중합체 성분은 호기 또는 혐기 조건 양쪽에서 생분해성이지만, 고형 쓰레기의 부피를 감소시키기에 용이한 경우들이다. 게다가 고형 쓰레기 안이나 상에 존재할 수 있는 세균, 바이러스 및 진균 포자와 같은 병원 미생물을 동시에 제거하면서 고형 쓰레기의 부피를 감소시키기에 바람직한 경우들이다. 유리하게, 고온의 알칼리 용액으로 처리는 적어도 부분적으로, 바람직하게는 전체적으로 폴리히드록시알카노에이트 제품을 생분해성 액체 또는 슬러리로 분해할 것이다라는 것을 발견했다.

알칼리 용액은 적당한 염기, 예컨대 하나 이상의 포타슘 및 소듐과 같은 알칼리 금속의 히드록시드, 옥시드 및/또는 카보네이트, 및 칼슘, 마그네슘 및 바륨과 같은 알칼리 토금속의 히드록시드, 옥시드 및/또는 카보네이트를 사용해서 형성될 수 있다. 바람직한 염기는 소듐 히드록시드 및 포타슘 히드록시드를 포함한다. 염기에 추가하여, 알칼리 용액은 액체 운반체, 바람직하게 물을 포함한다.

알칼리 용액은 추가로 계면활성제, 보조제(builder), 염료, 향료, 표백제 (예컨대, 염소 표백제 또는 과산화수소의 원료), 표백 활성화제 (예컨대 TAED 및/또는 표백 촉매), 거품 억제, 분산 중합체, 실버케이제 (silvercare agent), 변색방지 및/또는 부식방지제, 충전제, 살균제, 유발제, 항산화제, 효소, 효소 안정화제, 가용화제, 공정보조제, 안료, pH 조절제 및 이들의 혼합물과 같은 하나 이상의 첨 가제를 포함한다. 알칼리 용액은 희석시 생성되는 액이 알칼리 pH 를 가지는 경우, 자동식기세척 조성물과 같은 용이하게 이용가능한 세정 조성물로 제조될 수 있다. 적당한 고온의 알칼리 용액은 제한되지 않으며, 약 0.01N 내지 약 1N, 바람직하게는 약 0.1N 소듐 히드록시드의 조성물 또는 약 0.1% 내지 약 10%, 바람직하게는 약 5% 의 자동식기세척 조성물의 수용액 (예컨대, CASCADE

, The Procter & Gamble Company, Cincinnati, Ohio)을 포함한다.

고온의 알칼리 용액의 pH는 약 7 초과, 바람직하게는 약 8.5 이상이다. 한가지 구체화로, 고온의 알킬리 용액의 pH는 약 10 이상이다. 다른 구체화로, pH는 약 8.5 내지 약 14이고, 바람직하게는 약 8.5 내지 약 12이다. 알칼리 용액이 자동식기세척 조성물을 포함할 때, pH는 일반적으로 약 10 이상, 바람직하게는 약 10 내지 약 12의 범위이다.

PHA를 포함하는 제품은 충분히 상승된 온도에서 알칼리 용액과 접촉하여 PHA의 분해가 일어난다. 분해가 100℃ 미만의 온도에서 일어날 수 있지만, 신속한 분해를 위해 물의 끓는점 초과로 고온의 알칼리 용액의 온도를 상승시키는 것이 바람직하다. 따라서 한가지 구체화로, 알칼리 용액의 온도는 약 100℃ 이상, 바람직하게는 약 120℃ 이상, 더 바람직하게는 약 140℃ 초과, 훨씬 더 바람직하게는 약 150℃ 초과이다.

또한, 병원성 미생물을 정화하는데 제공되는 분해의 편리한 방법은 병원에서 통상적으로 사용되는 바와 같이 고압증기멸균으로 고온의 알칼리 용액과 폴리히드록시알카노에이트를 포함하는 제품을 고압증기멸균하는 것이다. 분해가 일어나 지 않는 최고 온도는 없지만, 많은 고압증기멸균은 약 170℃ 이하, 종종 약 120℃ 내지 약 170℃ 범위의 조작 온도를 가진다. 따라서, 한가지 구체화로, 고온의 알칼리 용액은 약 120℃ 이상, 바람직하게는 약 140℃ 이상, 더 바람직하게는 약 150℃ 이상 내지 일반적으로 약 170℃ 이하의 온도를 가진다. 다른 구체화로, 고온의 알칼리 용액은 약 120℃ 내지 약 170℃, 바람직하게는 약 140℃ 내지 약 170℃, 내지 더 바람직하게는 약 150℃ 내지 약 170℃ 범위의 온도를 가지고, 다른 구체화로, 고온의 알칼리 용액은 약 120℃ 내지 약 170℃, 바람직하게는 약 120℃ 내지 약 150℃, 더 바람직하게는 약 120℃ 내지 약 140℃ 범위의 온도를 가진다.

PHA를 포함하는 제품은 물 및 자동식기세척 조성물을 포함하는 용액과 같은 알칼리 용액을 자동식기세척기로 세척함으로써 분해될 수 있다. 대부분의 식기세척기는 약 100℃ 미만의 온도의 물을 이용한다. 따라서, 한가지 구체화로, 알칼리 용액은 일반적으로 약 45℃ 이상, 바람직하게는 약 50℃ 이상, 더 바람직하게는 약 60℃ 이상, 내지 통상적으로 약 100℃ 미만의 온도를 가진다.

일반적으로 폴리히드록시알카노에이트를 포함하는 제품은 약 1:1000 내지 약 1:5, 바람직하게는 약 1:100 내지 약 1:10의 알칼리 용액에 대한 고형 제품의 중량비로 알칼리 용액과 혼합된다. 바람직하게는, 폴리히드록시알카노에이트 제품은 균열되거나, 부서지거나, 깨어지거나, 조각나거나, 절단되거나, 찢어지거나, 그렇지 않으면 고온의 알칼리 용액과 접촉되기 전에 기계적으로 처리될 수 있다. 게다가, 바람직하게는, 고온의 알칼리 용액을 분해하는 동안 교반하거나 저을 수 있다. 슬러리, 현탁액 또는 수용액의 형태일 수 있는 생성되는 액체는 생분해성이 다. 따라서, 생성되는 액체는 하수 시스템에서 처리될 수 있다.

폴리히드록시알카노에이트 공중합체는 부분적으로, 바람직하게는 실질적으로, 더 바람직하게는 완전하게, 고온의 알칼리 용액으로 분해될 수 있다. 분해의 바람직한 정도는 분해처리의 시간을 조절하여 수득될 수 있다. 여기에 사용된 바와 같이, 부분적으로 분해되는 것은 적어도 일부, 바람직하게는 약 15 중량% 이상의 폴리히드록시알카노에이트가 분해되는 것을 의미하는 것이다. 여기에 사용된 바와 같이, 실질적으로 분해되는 것은 약 50 중량% 이상, 바람직하게는 약 70 중량% 이상, 더 바람직하게는 약 85 중량% 이상의 폴리히드록시알카노에이트가 분해되는 것을 의미한다. 여기에 사용된 바와 같이, 완전히 분해되는 것은 약 100 중량% 의 폴리히드록시알카노에이트가 분해되는 것을 의미한다. 분해는 0.2mm 메쉬 스크린을 통해, 고온의 알칼리 용액으로 처리한 후 수득되는 액체를 통과시켜 측정될 수 있다. 스크린을 통과하지 않는 PHA는 미분해된 것으로 간주되고, 스트린을 통과한 PHA는 분해된 것으로 간주된다.

분해되는 제품은 필름, 시트, 섬유, 발포물 또는 성형 또는 열형성된 제품의 형태일 수 있다. 여기에 사용된 바와 같이, "필름"은 길이 대 두께의 비가 크고 폭 대 두께의 비가 큰 극히 얇은 연속적인 물질의 조각을 의미한다. 두께의 정확한 상한선을 요구하지 않지만, 바람직한 상한선은 약 0.254mm, 더 바람직하게는 약 0.01mm, 훨씬 더 바람직하게는 약 0.005mm 이다. 필름은 통상적인 필름 제조 장치에서 단일 또는 다층 필름을 제조하는 통상적인 과정을 사용해서 제조될 수 있다.

여기에 사용된 바와 같이, "시트"는 길이 대 두께의 비가 크고 폭 대 두께의 비가 큰 매우 얇은 연속적인 물질 조각을 의미하고, 여기서 물질은 약 0.254mm 초과의 두께를 가진다. 시트는 더 딱딱하고 자급성(self-supporting nature)을 가진 것을 제외하고, 특성 및 제조의 관점에서 필름과 많은 동일한 특징을 공유한다.

여기에 사용된 바와 같이, "섬유"는 길이 대 폭의 비가 크고 단면적이 작은 유연하고 균질인 부분을 언급한다.

여기에 사용된 바와 같이, "발포물"은 겉보기 밀도가 전체에 분포된 수많은 세포의 존재에 의해 실질적으로 감소되는 본 발명의 공중합체를 언급한다.

여기에 사용된 바와 같이, "성형"은 성형틀에 의해 정의된 모양으로 가스로 주입, 압축 또는 변형된 조성물에서 형성되는 제품을 언급하고, "열형성된 제품"은 유연해질 때까지 폴리히드록시알카노에이트의 판(plank) 및 시트를 가열한 후, 폴리히드록시알카노에이트를 적당한 모양으로 찍거나 진공을 잡아당겨 형성되는 제품을 언급한다.

본 발명의 한가지 구체화로, 폴리히드록시알카노에이트 공중합체를 포함하는 제품은 고온의 알칼리 용액으로 적어도 부분적으로 분해되거나, 바람직하게는 실질적으로 분해되고, 더 바람직하게는 완전히 분해될 수 있다. 본 발명에 따른 방법을 사용해서 처리될 수 있는 제품은 건강 케어 물품 및 식기 물품을 포함한다. 이들 제품은 부피 보전의 손실없이 적어도 약 80℃ 까지, 바람직하게는 적어도 약 100℃ 까지의 온도에서 사용될 수 있다. 따라서, 상기 제품을 분해하기 위해 사용되는 고온의 알칼리 용액의 온도는 부피 보존의 손실없는 최고 온도보다 더 높을 수 있다. 한가지 구체화로, 제품은 유연하고 딱딱하지 않다.

여기에 사용된 바와 같이, "건강 케어 물품"은 치과용, 의약용 또는 수의약용 케어를 제공하는데 사용되는 물품을 의미하고 장갑, 의약용 튜브, 혈압 커프스, 의류 탄성체, 안면 마스크, 봉합사, 마취 마우스피스, 칫솔, 이쑤시개, 치과용 플로스, 치과용 교합저지기, 치과용 물막이, 치과용 유지기, 마우스 가드(mouth guard), 호흡장치 벨로우(bellow), 접착 테이프, 붕대, 시트, 패드, 침대 팬, 오물 백, 관장 백 및 팁, 정맥주입 백, 주사기, 침구 물품 및 이들의 혼합물을 포함한다. 여기에 사용된 바와 같이, "의약용 튜브"는 정맥 튜브, 기도유지기, 카테터, 단락관(shunt), 배출기, 투석 튜브 및 비경구 영양공급 튜브와 같은 의약 공정에 사용되는 튜브를 포함하고, "침구 물품"은 시트, 베개, 타월, 목욕가운 및 발포물 매트리스 패드를 포함한다.

"식기 물품"은 가정용품, 접시, 컵, 트레이, 컵 홀더, 냅킨, 테이블 덮개, 타월, 이쑤시개, 스트로 및 POPSICLE

및 아이스크림 신제품과 같은 얼린 스낵 및 롤리팝(lollipop)과 같은 식품용 스틱과 같은 음식을 준비 및/또는 제공하는데 사용되는 물품을 의미한다. 소아 식기 물품을 포함하는 식기 물품은 젖꼭지, 아기 젖병, 병 라이너, 치아 고리 및 노리개 젖꼭지를 포함한다.

정맥주입 백과 같은 물품은 폴리히드록시알카노에이트 공중합체의 필름 또는 시트에서 형성될 수 있다. 제조된 백의 가장자리는 폴리히드록시알카노에이트 공중합체를 포함하는 접착제로 밀봉된다. 필름은 통상적인 필름 제조 장비 상에 단일 또는 다층 필름을 제조하는 통상적인 과정을 사용하여 제조될 수 있다.

봉합사 및 치과용 플로스와 같은 물품은 일반적으로 섬유에서 형성된다. 여기에 사용된 바와 같이, "섬유"는 길이 대 폭의 비가 크고 단면이 작은 유연하고 육안으로 균질한 부분을 언급한다. 침구 물품은 직물 또는 부직포를 포함할 수 있고 적어도 부분적으로, 바람직하게는 완전하게 PHA에서 제조된 섬유를 포함할 수 있다.

안면 마스크, 마취 마우스피스, 치과용 장비 (칫솔, 교합용 저지기, 물막음 및 유지기를 포함), 벌브 시림지 및 침대 팬과 같은 건강 케어 물품이 성형 또는 열형성된 제품일 수 있다. 의약용 튜브와 같은 몇 가지 물품은 성형되거나 압출성형될 수 있다.

접시, 컵, 컵 뚜껑, 컵 홀더, 트레이와 같은 식품 서비스 물품은 PHA를 포함하는 발포물에서 형성될 수 있고, 성형 또는 열형성된 제품일 수 있고, 또한 PHA로 코팅된 종이 또는 목재에서 형성될 수 있다. 일반적으로, 접시 및 컵과 같은 물품은 약 2.5mm 내지 약 0.1mm, 바람직하게는 약 2mm 내지 약 0.1mm, 더 바람직하게는 약 0.5mm 의 두께를 가지고, 포크, 나이프 및 스푼과 같은 가정용품은 약 5mm 내지 약 0.2mm, 바람직하게는 약 4mm 내지 약 0.5mm, 더 바람직하게는 약 1mm 의 두께를 가진다.

스트로와 같은 몇가지 물품은 또한 압출성형될 수 있지만, 젖꼭지, 아기 젖병, 스트로, 이쑤시개 및 스틱과 같은 식기 물품은 일반적으로 성형품일 것이다. 스틱과 같은 물품은 또한 PHA로 코팅된 목재에서 형성될 수 있다. 냅킨, 테이블 덮개 및 타월과 같은 용품은 직물 또는 부직포일 수 있고, 적어도 부분적으로, 바 람직하게는 완전하게 PHA에서 제조된 섬유를 포함할 수 있다.

제품은 PHA 성분 및 하나 이상의 추가적인 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 플라스틱 라미네이트는 하나 초과의 층을 포함할 수 있고, 여기서 하나 이상의 층은 PHA를 포함한다. 플라스틱 라미네이트는 일반적으로 접착제를 포함하고, 바람직하게 접착제는 PHA를 포함한다. 직물 또는 부직포는 하나 초과의 섬유를 포함할 수 있고, 여기서 하나 이상의 섬유는 PHA를 포함한다. 다른 합성 제품은 PHA를 포함하는 접착제 또는 결합제로 함께 연결된 입자 또는 섬유를 포함할 수 있다. 마취 마우스피스, 마스크 및 치과용 유지기와 같은 건강 케어 물품은 PHA 성분에 추가하여 금속 성분을 포함할 수 있고, 스틱은 PHA로 코팅된 목재를 포함할 수 있다.

한가지 구체화로, 상기 물품은 2개의 임의의 반복 단량체 단위를 포함하는 폴리히드록시알카노에이트에서 형성된다. 첫번째 임의의 반복 단량체 단위는 하기 화학식 (i)의 구조를 가지고:

[화학식 i]

[식 중, R¹ 은 H 또는 C_1-2 알킬이고 n은 1 또는 2임]; 및

두번째 임의의 반복 단량체 단위는 하기 화학식 (ii)의 구조를 가진다:

[화학식 ii]

[R² 는 C_3-19 알킬 또는 C_3-19 알케닐이고 바람직하게는 C_4-19 알킬 또는 C_4-19 알케닐임].

한가지 구체화로, 폴리히드록시알카노에이트 공중합체는 하기 화학식 (1)의 구조를 가지는 첫번째 임의의 단량체 단위 및 하기 화학식 (2)의 구조를 가지는 두번째 임의의 반복 단량체 단위를 포함한다:

[식중, R 은 (CH₂)_q-CH₃ 이고, q는 2 이상이고, 바람직하게는 약 2 내지 약 18, 더 바람직하게는 약 4 내지 약 16이고, 훨씬 더 바람직하게는 약 4임].

두번째 RRMU에 대한 첫번째 RRMU의 몰비는 약 50:50 내지 약 99:1, 바람직하게는 약 80:20 내지 약 96:4, 더 바람직하게는 약 88:12 내지 약 93:7 이다.

다른 구체화로, 폴리히드록시알카노에이트는 하기 화학식 (iii)을 가지는 세 번째 임의의 반복 단량체 단위를 포함하고:

[식 중, R³ 가 H, C_1-19 알킬 또는 C_1-19 알케닐이고, m은 1 또는 2임],

세번째 RRMU는 첫번째 RRMU 또는 두번째 RRMU와 동일하지 않다.

3개의 RRMU를 포함하는 폴리히드록시알카노에이트 공중합체는 일반적으로 약 50 중량% 이상의 첫번째 RRMU 및 일반적으로 약 20 중량% 이하의 세번째 RRMU를 포함한다. 조성물은 약 4 중량% 이상, 더 바람직하게는 약 5 중량% 이상, 훨씬 더 바람직하게는 약 8 중량% 이상 내지 약 15 중량%, 바람직하게는 약 12 중량% 이하, 더 바람직하게는 약 10 중량% 이하의 세번째 RRMU를 포함할 수 있다. 단량체의 바람직한 정도는 제품의 바람직한 특징, 즉 제품이 발포 제품, 성형품, 열형성 제품, 압출성형품 인지 또는 제품이 공중합체 코팅을 가지는 종이 또는 목재를 포함하는지에 따른다.

바람직한 구체화로, 물품은 PHA를 포함하는 성형 또는 열형성된 물품이다. 성형 또는 열형성된 물품은 일반적으로 약 3mm 이하, 바람직하게는 약 2mm 이하, 더 바람직하게는 약 1mm 이하, 훨씬 더 바람직하게는 약 0.7mm 이하의 두께를 가진다. 한가지 구체화로, 성형 또는 열형성된 제품은 약 2.5mm 내지 약 0.1mm, 바람직하게는 약 2mm 내지 약 0.1mm, 더 바람직하게는 약 0.5mm 의 두께를 가지고, 다른 구체화로, 제품은 약 5mm 내지 약 0.2mm, 바람직하게는 약 4mm 내지 약 0.5mm, 더 바람직하게는 약 1mm의 두께를 가진다.

일반적으로 성형 또는 열형성된 제품을 형성하기 위해 사용되는 PHA의 중량 평균 분자 중량은 약 200,000 초과, 바람직하게는 약 300,000 초과, 더 바람직하게는 약 400,000 초과, 훨씬 더 바람직하게는 약 500,000 초과일 것이다. PHA는 바람직하게는 상기 화학식 (i)을 가지는 첫번째 RRMU 및 상기 화학식 (ii)를 가지는 두번째 RRMU를 포함한다. 한가지 구체화로, 성형 또는 열형성된 물품은 전체 PHA의 중량에 대해 약 20% 이하, 바람직하게는 약 5% 내지 약 20%, 더 바람직하게는 약 6% 내지 약 18% 의 상기 화학식 (iii)을 가지는 세번째 RRMU를 포함한다.

한가지 구체화로, 성형 또는 열형성된 물품을 형성하기 위해 사용되는 공중합체의 중량 평균 분자 중량은 약 200,000 초과, 바람직하게는 약 300,000 초과이다. 물품은 전체 PHA의 중량에 대해, 약 3% 내지 약 14%, 바람직하게는 약 5% 내지 약 8% 의 상기 화학식 (iii)을 가지는 세번째 RRMU를 포함할 수 있다.

다른 구체화로, 성형 또는 열형성된 물품을 형성하기 위해 사용되는 공중합체의 중량 평균 분자 중량은 약 300,000 초과, 바람직하게는 약 500,000 초과이다. 물품은 전체 PHA의 중량에 대해, 약 5% 내지 약 15% 의 상기 화학식 (iii)을 가지는 세번째 RRMU를 포함한다.

다른 구체화로, 제품은 상기 화학식 (i)을 가지는 첫번째 RRMU 및 상기 화학식 (ii)를 가지는 두번째 RRMU를 포함하는 PHA 발포물에서 형성된다. 일반적으로, PHA는 300,000 초과, 바람직하게는 약 400,000 초과의 중량 평균 분자 중량을 가진다. 한가지 구체화로, PHA 발포물은 전체 PHA의 중량에 대해, 약 3% 내지 약 16%, 바람직하게는 약 4% 내지 약 16%, 훨씬 더 바람직하게는 약 5% 내지 약 12% 의 상기 화학식 (iii)을 가지는 세번째 RRMU를 포함한다.

한가지 구체화로, 압출성형된 물품은 상기 화학식 (i)을 가지는 첫번째 RRMU 및 상기 화학식 (ii)을 가지는 두번째 RRMU를 포함하는 PHA를 포함한다. 바람직하게는 공중합체의 중량 평균 분자 중량은 약 400,000 초과이다. 한가지 구체화로, 압출성형된 식기 물품은 전체 PHA의 중량에 대해 약 6% 내지 약 15%, 더 바람직하게는 약 8% 내지 약 12% 의 상기 화학식 (iii)을 가지는 세번째 RRMU를 포함한다.

한가지 구체화로, 물품은 PHA를 포함하는 코팅을 가지는 기재를 포함한다. 종종 기재는 직물 기재 또는 종이 기재일 것이다. 여기에 사용된 바와 같이, "종이 기재"는 종이 및 판지를 포함하여, 셀룰로오스 섬유에서 형성된 목재 이외의 기재를 언급한다. PHA를 포함하는 코팅은 물 및 기름 저항 종이 기재를 향상시키고 더 부드러운 표면을 가진 기재를 제공한다.

코팅으로 사용되는 PHA는 바람직하게는 상기 화학식 (i)을 가지는 첫번째 RRMU 및 상기 화학식 (ii)를 가지는 두번째 RRMU를 포함한다. 바람직하게는 공중합체의 분자 중량의 중량 평균은 50,000 초과, 바람직하게는 약 100,000 초과이다. 한가지 구체화로, 코팅으로 사용되는 PHA는 전체 PHA 중량에 대해 약 4% 내지 약 20%, 바람직하게는 약 5% 이상의 상기 화학식 (iii)을 가지는 세번째 RRMU를 포함한다. 코팅은 더 인기있는 외관을 가진 물품을 제공하기 위해 추가로 착색 제를 포함할 수 있다. 코팅은 스프레이, 담금 또는 압출성형 코팅과 같은 편리한 방법으로 예비형성된 물품에 적용될 수 있다.

한가지 구체화로, 필름 또는 시트는 PHA를 포함한다. 상기 필름 또는 시트는 종이와 같은 라미네이트 기재에 사용될 수 있고, 생성되는 라미네이트는 코팅된 종이 접시 및 컵과 같은 물품을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 바람직하게는 필름 또는 시트는 상기 화학식 (i)을 가지는 첫번째 RRMU 및 상기 화학식 (ii)을 가지는 두번째 RRMU를 포함하는 PHA를 포함한다. 바람직하게는 약 50% 내지 약 99.9%, 더 바람직하게는 약 80% 내지 약 99.5%, 훨씬 더 바람직하게는 약 90% 내지 약 99% 의 PHA의 RRMU가 첫번째 RRMU의 구조를 가진다. PHA의 중량 평균 분자 중량은 일반적으로 100,000 초과, 바람직하게는 200,000 초과, 더 바람직하게는 약 300,000 초과이다. 한가지 구체화로, 필름 또는 시트는 전체 PHA의 중량에 대해, 약 20% 이하, 바람직하게는 약 20% 내지 약 0.1%, 더 바람직하게는 약 10% 내지 약 0.5% 의 상기 화학식 (ii)를 가지는 두번째 RRMU 및 하기 화학식 (iii)을 가지는 임의의 세번째 RRMU를 포함한다.

한가지 구체화로, 섬유는 PHA를 포함한다. PHA를 포함하는 섬유는 다른 섬유, 바람직하게는 면, 레이온, 마, 양모 및 실크와 같은 생분해성 섬유와 결합하여 직물, 실 또는 얌 (yam)을 형성할 수 있다.

물품은 착색제, 항생제, 향료 및 방향제와 같은 첨가제를 포함할 수 있다. 바람직하게 상기 첨가제는 비이탈이다. 여기에 사용된 바와 같이, "비이탈"은 공중합체가 생분해하는 것보다 더 빠른 속도로 폴리히드록시알카노에이트 공중합체 에서 이탈하지 않는 첨가제를 의미한다. 여기서 상기 물품은 생분해성 폴리히드록시알카노에이트 공중합체 및 착색제를 포함하는 조성물에서 형성될 수 있다. 다른 한편으로는, 착색 및 디자인이 제조 후 물품에 인쇄될 수 있다. 바람직하게는 착색제는 비독성이다.

많은 플라스틱 물품은 디-2 에틸 헥실 아디페이트와 같은 아디프산 유도체 또는 프탈레이트 가소제와 같은 가소제를 포함한다. 프탈레이트 가소제는 가소제로 사용되는 프탈레이트기를 포함하는 화합물을 의미한다. 상기 가소제는 비스-2 에틸헥실 프탈레이트를 포함하고, 이것은 또한 디옥틸 프탈레이트 (DOP) 및 디-2-에틸헥실 프탈레이트 (DEHP) 및 디이소노닐 프탈레이트 (DINP)로 언급된다. 다른 프탈레이트 가소제는 부틸 벤질 프탈레이트, 부틸 옥틸 프탈레이트, 디-n-부틸 프탈레이트, 디카프릴 프탈레이트, 디시클로헥실 프탈레이트, 디에틸 프탈레이트, 디헥실 프탈레이트, 디이소부틸 프탈레이트, 디이소데실 프탈레이트, 디이소헥틸 프탈레이트, 디이소옥틸 프탈레이트, 디메틸 프탈레이트, 디트리데실 프탈레이트, 디운데실 프탈레이트, 운데실 도데실 프탈레이트 및 이들의 혼합물을 포함한다.

그러나, 가소제, 특히 프탈레이트 가소제는 플라스틱 물품에서 여과될 수 있는 것이 중요한다. 따라서, 본 발명에 따라 사용되는 제품, 바람직하게는 건강 케어 물품 및 식기 물품은 가소제, 특히 프탈레이트 가소제가 실질적으로 없거나 더 바람직하게 없을 수 있다. 여기에 사용된 바와 같이, 실질적으로 없다는 것은 물품의 중량에 대해, 20% 이하, 더 바람직하게는 10% 이하, 훨씬 더 바람직하게 는 5% 이상이 가소제라는 것을 의미한다. 한가지 구체화로, 상기 용품은 가소제가 없다.

PHA를 포함하는 제품은 참조로 여기에 개시된 Noda, U.S. 특허번호 제5,618,885호 및 제5,602,227호 및 제5,489,470호에 기재된 것들과 같은 공지된 기술 공정(art-recognized process)에 의해 제조될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 발포물은 당업자에게 공지된 통상적인 공정을 사용해서 제조될 수 있다. 발포물 제조의 우수한 방법은 유동 중합체 (또는 공중합체) 상을 저밀도 세포상으로 팽창시킨 후 이 상태를 보존하는 것을 포함한다. 다른 공정은 중합체 (또는 공중합체)에서 미리 분산된 물질을 여과하고, 소입자를 소결시키고, 중합체 (또는 공중합체)에서 세포 입자를 분산시키는 것을 포함한다. 세단계는 팽창과정을 이룬다. 이들은 세포초기, 세포성장 및 세포안정이다. 많은 방법들이 세포를 생산, 성장 및 안정화하기 위해 사용된다.

팽창가능한 제제화는 환경의 압력에 대한 초기 세포 내부의 압력을 증가시키는데 의존한다. 세포는 화학적 (예컨대, 교차결합, 중합화) 또는 물리적 수단 (예컨대, 결정화, 유리전이) 중 하나에 의해 안정화된다. 이성체인 펜탄 및 헥산 또는 할로카본과 같은 팽창제는 팽창제를 가열하여 중합체를 침투시키거나 팽창제의 존재 하에서 폴리스티렌을 중합하여 중합체 (또는 공중합체)와 혼합된다. 제품의 제조는 보통 여러 단계로 수행되고, 그중 첫번째는 증기, 고온의 물 또는 고온의 공기를 사용하여 저밀도 예비형성된 비드 안으로 중합체를 팽창시킨다. 이들 예비형성된 비드는 종종 정확한 세포 크기를 위해 여러 단계로 숙성된 후, 성형 틀 안으로 채워지고 열 및 추가적인 팽창으로 함께 융합된다. 안정화는 유리 전이 온도 미만의 온도로 중합체를 냉각시켜 수행된다.

감압 팽창 공정은 공정 동안 외부 압력을 감소시킴으로써 세포를 생산 및 성장시킨다. 세퐁의 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌은 종종 상기 방법으로 제조된다. 감압하는 팽창제는 중합체 (또는 공중합체)와 예비혼합되고 증가된 온도 및 압력 하에서 압출기를 통해 공급되어 팽창제가 부분적으로 분해된다. 물질이 압출기를 나올 때, 그것은 더 낮은 압력 구역으로 들어간다. 동시의 팽창과 냉각이 일어나고 신속한 중합체의 결정화 때문에 안정한 세포의 구조를 초래한다.

분산 공정은 중합체 (또는 공중합체) 상 안으로 고체 또는 기체를 직접적으로 분산시켜 발포물을 제조한 후, 필요할 때, 혼합물을 안정화한다. 상기 공정, 거품발생에서 기체는 중합체 또는 단량체 상에서 기계적으로 분산되고, 일시적으로 안정한 발포물을 제조한다. 그후, 상기 발포물은 교차결합 또는 중합화에 의해 화학적으로 안정화된다. 라텍스(latex) 발포 고무는 상기 방법으로 제조된다.

성형품은 고체 또는 공동(hollow) 물건일 수 있다. 가소제의 주입성형은 본 발명의 PHA가 융용될 때까지 가열된 후, 그 모양대로 폐쇄 성형되고, 마지막으로 냉각에 의해 고형화되는 다단계 공정이다. 주입 성형에 사용되는 다양한 기계가 있다. 3가지 통상적인 유형은 램 (ram), 주입과 함께 스크루 가소기 (screw plasticator) 및 왕복하는 스크루 장치(reciprocating screw device)이다. 램 주입 성형 기계는 실린더, 스프레더 (spreader) 및 플런저 (plunger)로 구성된다. 플런저는 성형틀 안으로 융용물을 넣는다. 두번째 단계 주입을 가진 스 크루 가소기는 가소기, 방향의 밸브, 스프레더가 없는 실린더 및 스크루에 의한 램 가소화로 구성된다. 상기 램은 성형틀에 용융물을 넣는다. 왕복 스크루 주입기는 배럴 및 스크루로 구성된다. 스크루는 용융물을 저어서 물질을 혼합한 후, 전방으로 이동하여 용융물을 성형틀 안으로 넣는다.

가소제로 압축성형은 열린 다이의 더 낮은 할프 (half) 안으로 본 발명의 PHA의 양을 넣는 것으로 구성된다. 다이의 꼭대기 및 바닥의 할프는 압력 하에서 함께 집합한 후, 용융 PHA를 다이의 모양으로 한다. 그후 성형틀을 냉각하여 플라스틱을 단단하게 한다.

팽창성형은 병 및 다른 공동 물건을 제조하는데 사용된다. 상기 공정에서, 파리슨(parison)으로 공지된 용융 PHA의 튜브는 폐쇄된 공동 성형틀 안으로 압출된다. 그후 파리슨은 가스에 의해 팽창되어, 성형틀의 벽에 대해 PHA를 밀어낸다. 연속적인 냉각이 플라스틱을 고화한다. 그후 성형틀을 개방하여 제품을 제거한다.

팽창성형은 주입성형에 대해 많은 장점을 가진다. 사용된 압력은 주입성형보다 훨씬 더 낮다. 팽창성형은 전형적으로 플라스틱 및 성형틀 표면 사이에 약 25 내지 약 100psi 의 압력에서 수행될 수 있다. 비교로, 주입성형 압력은 약 10,000 내지 약 20,000psi 에 달할 수 있다. PHA가 너무 큰 분자 중량을 가지고 있어 성형틀을 통해 용이하게 흐를 수 없는 경우, 팽창성형은 선택의 방법이다. 높은 분자 중량 중합체 (또는 공중합체)가 종종 낮은 분자 중량의 유사체보다 더 우수한 특성를 가지고, 예를 들어, 높은 분자 중량 물질은 환경적인 압력 균 열에 대해 더 큰 저항성을 가진다. 팽창성형은 제품에서 극히 얇은 벽을 제조하는 것이 가능하다. 이것은 더 적은 PHA가 사용될수록, 고형화 시간은 더 짧아지고, 물질 전환을 통한 더 낮은 비용 및 높은 처리량을 초래하는 것을 의미한다. 팽창성형의 다른 중요한 특징은 이것이 암 (female) 성형만을 사용하기 때문에 파리슨 노즐에서 압출성형 조건의 근소한 변화가 벽 두께를 다양하게 할 수 있다는 것이다. 이것은 필요한 벽 두께가 미리 예견될 수 없는 구조에서 유리하다.

여기에 사용된 바와 같이, "열형성"은 폴리히드록시알카노에이트의 판 또는 시트가 유연하게 될 때까지 가열된 후, 적당한 모양으로 찍거나 진공으로 밀어내는 공정을 의미한다. 일반적으로 시트는 오븐을 통해 공급되고 가열되어 열형성 온도로 한다. 시트를 연화점까지 가열한 후, 포밍 지역으로 보낸다. 다른 한편으로, 시트는 일련의 롤로 압출기에서 포밍 지역으로 직접 이동할 수 있고, 그것은 가열되거나 냉각되어 상기 시트를 적당한 열성형 온도로 할 수 있다.

코팅된 제품은 통상적인 코팅 기술을 사용하여 형성될 수 있다. 코팅 기술은 압출성형 코팅, 롤러 코팅, 브러쉬 코팅, 딥 코팅, 스피레이 코팅, 정전기 코팅, 원심분리 코팅 및 주조 코팅을 포함한다. 제품은 용융된 PHA로 코팅된 후, 담금 또는 스프레이와 같은 수용가능한 방법에 의해 물과 같은 냉각제에 노출될 수 있다. 여기에 사용된 바와 같이, "코팅된 물품"은 PHA를 포함하는 시트 또는 필름 및 종이 기재의 라미네이트에서 형성되는 물품을 포함한다.

코팅 장비는 표면 코팅을 기재에 적용하기 위해 사용될 수 있다. 적당한 기재는 종이 또는 판지와 같은 다공성 막 (web)을 포함한다. 코팅은 장벽, 장식 코팅 또는 다른 목적으로 제공될 수 있다. 코팅은 한 가지 막을 다른 막에 적층시키거나 압력 민감성 테이프 및 라벨을 제조하는데 접착제를 적용하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 수분이나 기름 침투에 대한 저항성을 향상시키거나 강도를 향상시키기 위해 종이와 같은 다공성 막의 포화를 위해 사용될 수 있다.

적용될 때 코팅은 막을 가로질러 균일하게 얇은 층 안으로 퍼지기 위해 충분히 유동적이어야 한다. 그러므로, 코팅은 유기 용매의 용액으로 수용액 또는 유제로, 고온 용융 (열에 의해 고체 용융 또는 연화)으로, 또는 열 또는 방사선에 의해 유도된 중합화 반응에 의해 고체화되는 반응성 액체로 적용된다. 압출성형 코팅은 고온용융 코팅과 유사하게 하기에 더 자세하게 기재된다.

코팅은 기재에 직접적으로 적용될 수 있거나, 다른 표면에 주조, 건조 및 그 후 기재에 이동될 수 있다. 상기 이동 코팅 공정은 예를 들어 압력 민감성 라벨 스탁 (stock)의 제조에 사용되고; 접착제는 먼저 실리콘 코팅 방출 라이너에 적용, 건조 후 라벨 면 스탁에 적층된다. 코팅은 롤에 감긴 막 물질 또는 미리 잘려진 시트에 적용될 수 있다. 처리가능한 접시 및 트레이와 같은 물품은 참조로 여기에 개시된 Shanton, U.S. 특허번호 제 5,776,619 호에 기재된 바와 같이 형성 다이 사이에 코팅 종이판 블랭크를 압축하여 형성될 수 있다.

압출성형 코팅으로, 용융 중합체의 필름은 고무 압력 롤 및 크롬 도금된 강철 차가운 롤에 의해 생산된 닙 (nip)에 두 개의 이동 막 사이에 위치한다. 상기의 연속적인 조작으로, 물질의 롤은 풀리고, 새로운 롤이 자동적으로 플라이 상에서 이어지고, 상기 기재의 표면은 두개의 물질 사이에 적착을 돕고 압출성형 코 팅을 수용하는 화학적 기폭제 또는 다른 표면 처리에 의해 제조될 수 있다.

섬유는 용융 방적 (spinning), 건조 방적 및 습윤 방적과 같은 다양한 통상적인 기술을 사용하여 제조될 수 있다. 이들 세 가지 기본적인 공정의 결합이 종종 사용된다.

용융 방적에서, 본 발명의 PHA는 용융점 초과로 가열되고 용융된 PHA는 방적 돌기를 통해 나온다. 방적돌기는 수, 모양 및 직경에서 다양한 많은 작은 구멍을 가진 다이이다. 용융 PHA의 분출물은 냉각 지역을 통과하고, 여기서 PHA는 고형화한 후, 포스트-드로잉 (post-drawing) 및 수거 장치로 이동한다.

건조 방적에서, 본 발명의 PHA는 용해되고 PHA 용액은 방적돌기를 통해 압력 하에서 압출된다. PHA 용액의 분출물은 가열 구역을 통과하고, 여기서 용매가 증발하고 필라멘트가 고형화한다.

습윤 방적에서, 본 발명의 PHA는 또한 용해되고 용액은 응고 배스에 잠긴 방적돌기를 통과한다. PHA 용액이 응고 배스 안에서 방적돌기 구멍에서 나올 때, PHA는 침전하거나 화학적으로 재생산된다. 보통, 이들 모든 공정은 유용한 특성을 수득하기 위해, 예컨대 직물 섬유로 제공하기 위해 추가적인 드로잉을 필요로 한다. "드로잉"은 비가역적인 연장을 달성하고, 분자 방향을 유도하고 섬유-미세 구조를 발달시키기 위해 섬유의 확장 및 가늘어짐을 말한다. 이러한 미세 구조는 고도의 결정화 및 결정 및 무정형 PHA 사슬 단편의 방향에 의해 특징지어진다.

하기 실시예에서 및 명세서에서 양 및 퍼센트는 다른 지시가 없는 한 중량에 대한 것이다.

실시예 1. 소듐 히드록시드 용액에 의한 유연한 시트의 알칼리 분해

1 ×5 ×10mm 의 적당한 부피로 매우 유용한 시트의 조각을 약 10 몰% 히드록시헥사노에이트 단위를 포함하는 폴리(3-히드록시부티레이트-코-3-히드록시헥사노에이트)로 제조했다. 유연한 시트, 0.1N 의 소듐 히드록시드 수용액의 약 50 g 및 자성 휘젖기 바 (bar)를 250 ㎖ Pyrex 압력 반응병에 넣었다. 반응병을 고무 가스켓 (gasket) 및 병 뚜껑으로 밀봉하고 자력 교반으로 약 130℃ 의 온도로 한 오일 배스에 넣었다. NaOH 용액에서 처리 2 시간 후에, 용액 내에 위치한 플라스틱 시트를 완전히 분해하여 회색의 수성 슬러리를 형성했다.

실시예 2. 식기세척 세정액에 의한 부드러운 필름의 알칼리 분해

부드러운 플라스틱 필름을 약 150℃ 에서 7.8 몰% 의 3-히드록시옥타노에이트 단위를 포함하는 폴리(3-히드록시부티레이트-코-3-히드록시옥타노에이트)의 약 0.2g 을 약 0.25mm 두께로 압축하여 제조했다. 약 95g 의 증류수 및 5g 의 식기세척 세정액 (CASCADE

, Procter & Gamble Company Cincinnati, OH)의 혼합물을 가열기 및 교반 장치를 구비한 300㎖ 고압반응기 (Parr Pressure Reactor, Parr Instrument Company, Moline, IL)에 넣었다. 부드러운 플라스틱 필름을 10 ×15mm 의 조각으로 자르고 반응기에 넣었다. 적재 및 밀봉된 반응기를 실온에서 약 150℃ 로 가열하면서 약 20분이상 약 400rpm 으로 교반했다. 반응기 온도가 150℃ 에 도달했을 때, 교반 속도를 30분간 1,750rpm 으로 증가시켰다. 그후, 반응기를 아이스 배스에 냉각시키면서 300rpm 으로 교반했다. 그후, 식기세 척 세정액 내에 필름의 분해된 슬러리를 0.2mm 메쉬 스크린을 통해 여과하여 분해된 필름의 잔존하는 미분해된 입자를 제거했다. 중합체 필름의 85 중량% 이상이 상기 과정으로 분해되었다.

실시예 3. 유연한 PHBO 컵의 알칼리 분해

25mm 의 직경 및 15mm 의 높이를 가진 유연한 플라스틱 컵을 약 160℃ 에서 약 5.8 몰% 의 3-히드록시옥타노에이트 단위를 포함하는 폴리(3-히드록시부티레이트-코-3-히드록시옥타노에이트)(PHBO) 의 약 2.0g 을 압축성형하여 제조했다. 상기 컵은 유연하고 단단하여 손가락으로 실질적으로 쥐어도 깨어지지 않았다. 약 95g 의 증류수 및 5g 의 식기세척 세정액 (CASCADE

, Procter & Gamble Company Cincinnati, OH)의 혼합물 및 플라스틱 컵을 가열기 및 교반 장치를 구비한 300㎖ 고압반응기 (Parr Pressure Reactor, Parr Instrument Company, Moline, IL)에 넣었다. 적재 및 밀봉된 반응기를 실온에서 약 150℃ 로 가열하면서 약 20분이상 약 400rpm 으로 교반했다. 반응기 온도가 150℃ 에 도달했을 때, 교반 속도를 30분간 1,750rpm 으로 증가시켰다. 그후, 반응기를 아이스 배스에 냉각시키면서 300rpm 으로 교반했다. 유연한 플라스틱 컵이 수성 슬러리로 완전히 분해되었다.

실시예 4. 깨지기 쉬운 PHBV 컵의 제조

25mm 의 직경 및 15mm 의 높이를 가진 깨지기 쉬운 플라스틱 컵을 약 5.5 몰% 3-히드록시발레이트 단위를 포함하는 폴리(3-히드록시부티레이트-코-3-히드록시옥타노에이트)(PHBV)를 사용하여 실시예 3과 유사한 방법으로 제조했다. 플라 스틱 수지를 180℃ 에서 압축성형한 후, 실온으로 냉각하여 성형틀에서 제품을 제거했다. 상기 컵은 딱딱하고 깨지기 쉬워서 손가락으로 적당히 쥐어도 깨어졌다.

실시예 5. PLA 컵의 제조

25mm 의 직경 및 15mm 의 높이를 가진 몇 가지 플라스틱 컵을 폴리(락트산)(PLA) (Cargill, Minneapolis, MN)을 사용하여 실시예 3과 유사한 방법으로 제조했다. 플라스틱 수지를 약 140℃ 로 압축성형한 후, 성형틀에서 실온으로 급냉했다. 열 안정성을 약 80℃ 의 고온의 물에 플라스틱 컵을 넣어 시험했다. 컵을 포함하는 물질은 완전히 부드럽고 유동화되고, 상기 플라스틱 제품은 쓸모없는 용융 덩어리로 붕괴했다. 다른 컵을 약 90℃ 로 오븐에서 밤새 단련하여 결정화했다. 단련 후, 컵은 딱딱하고 깨지기 쉽게 되어 손가락으로 적당히 쥐어도 깨어졌다.

실시예 6. 폴리카프롤락톤 필름의 알칼리 처리

부드러운 필름을 약 150℃ 에서 폴리카프롤락톤 약 2.0g 을 0.25mm 두께로 압축하여 제조했다. 95g 의 증류수 및 5g 의 식기세척 세정액 (CASCADE

, Procter & Gamble Company Cincinnati, OH)의 혼합물을 가열기 및 교반 장치를 구비한 300 ㎖ 고압반응기 (Parr Presure Reactor, Parr Instrument Company, Moline, IL)에 넣었다. 필름을 10 ×15mm 의 조각으로 자르고 반응기에 넣었다. 적재 및 밀동된 반응기를 실온에서 약 150℃ 로 가열하면서 약 20분이상 약 400rpm 으로 교반했다. 반응기 온도가 약 150℃ 에 도달했을 때, 교반 속도를 30분간 1,750rpm 으로 증가시켰다. 그후, 반응기를 아이스 배스에 냉각시키면서 300rpm 으로 교반했다. 그후, 식기세척 세정액에 현탁된 필름 조각을 0.2mm 메쉬 스크린을 통해 여과하여 붕괴시켰다. 원래의 필름을 포함하는 대부분의 플라스틱 물질을 수집했다. 1 중량% 미만의 폴리카프롤락톤 필름이 분해되었다.

실시예 7. 부틸렌 디올/숙신산 공중합체 필름의 알칼리 처리

부드러운 필름을 약 160EC 에서 부틸렌 디올 및 숙신산의 공중합체 (BIONOLLE^TM, Showa High Polymers, Japan)의 약 2.0g 을 0.25mm 두께로 압축하여 제조했다. 약 95g 의 증류수 및 5g 의 식기세척 세정액 (CASCADE

, Procter & Gamble Company Cincinnati, OH)의 혼합물을 가열기 및 교반 장치를 구비한 300㎖ 고압반응기 (Parr Pressure Reactor, Parr Instrument Company, Moline, IL)에 넣었다. 필름을 10 ×15mm 의 조각으로 자르고 반응기에 넣었다. 적재 및 밀동된 반응기를 실온에서 약 150℃ 로 가열하면서 약 20분이상 약 400rpm 으로 교반했다. 반응기 온도가 150℃ 에 도달했을 때, 교반 속도를 30분간 1,750rpm 으로 증가시켰다. 그후, 반응기를 아이스 배스에 냉각시키면서 300rpm 으로 교반했다. 그후, 식기세척 세정액에 현탁된 필름 조각을 0.2mm 메쉬 스크린을 통해 여과하여 수집했다. 원래의 필름을 포함하는 많은 플라스틱 물질을 수집했다. 25 중량% 미만의 부틸렌 디올/숙신산 필름이 분해되었다.

청구된 발명의 범위 내에서 추가적인 구체화 및 수정은 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위가 하기 청구범위로 고려될 것이고 명세서에 기 재된 상세한 설명 또는 방법에 제한되지 않을 것이다.

Claims

생분해성 물질을 고온의 알칼리 용액에 노출시키는 단계를 포함하고, 생분해성 물질이 하기 화학식 (i)의 구조를 가지는 첫번째 임의의 반복 단량체 단위 및 하기 화학식 (ii)의 구조를 가지는 두번째 임의의 반복 단량체 단위를 포함하는 폴리히드록시알카노에이트 공중합체를 포함하고, 50% 이상의 임의의 반복 단량체 단위가 첫번째 임의의 반복 단량체 단위의 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 생분해성 물질의 처리 방법:

[화학식 i]

[식중, R¹ 은 H 또는 C_1-2 알킬이고, n은 1 또는 2임];

[화학식 ii]

[식중, R² 는 C_3-19 알킬 또는 C_3-19 알케닐임].
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제 1 항에 있어서, 고온의 알칼리 용액이 약 120℃ 이상의 온도를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
제 11 항에 있어서, 고온의 알칼리 용액이 약 pH 8.5 이상을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 첫번째 임의의 반복 단량체 단위가 하기 화학식 (1)의 구조를 가지고 두번째 임의의 반복 단량체 단위가 하기 화학식 (2)의 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 방법:

[화학식 1]

[화학식 2]

[식중, R 은 (CH₂)_q-CH₃ 이고, q는 2 이상임].
제 13 항에 있어서, q 가 약 2 내지 약 18 인 것을 특징으로 하는 방법.
제 14 항에 있어서, 두번째 임의의 반복 단량체 단위에 대한 첫번째 임의의 반복 단량체 단위의 몰비가 약 50:50 내지 약 99:1 인 것을 특징으로 하는 방법.
제 14 항에 있어서, q 가 약 4 내지 약 16 이고, 두번째 임의의 반복 단량체 단위에 대한 첫번째 임의의 반복 단량체 단위의 몰비가 약 80:20 내지 약 96:4 인 것을 특징으로 하는 방법.
제 13 항에 있어서, 폴리히드록시알카노에이트 공중합체가 유연한 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 폴리히드록시알카노에이트 공중합체가 추가로 하기 화학식 (iii)의 구조를 가지는 세번째 임의의 반복 단량체 단위를 포함하고, 세번째 임의의 반복 단량체 단위가 첫번째 임의의 반복 단량체 단위 또는 두번째 임의의 반복 단량체 단위와 동일하지 않은 것을 특징으로 하는 방법:

[화학식 iii]

[식중, R³ 가 H, C_1-19 알킬 또는 C_1-19 알케닐이고, m이 1 또는 2임].
하기 단계를 포함하는 고형 제품의 한부분 이상을 생분해성 액체로 전환시키는 방법:

(a) 하기 화학식 (i)의 구조를 가지는 첫번째 임의의 반복 단량체 단위 및 하기의 화학식 (ii)의 구조를 가지는 두번째 임의의 반복 단량체 단위를 포함하고 50% 이상의 임의의 반복 단량체 단위가 첫번째 임의의 반복 단량체 단위를 가지는 폴리히드록시알카노에이트 공중합체를 포함하는 고형 제품을 제공하고:

[화학식 i]

[식중, R¹ 은 H 또는 C_1-2 알킬이고, n은 1 또는 2임];

[화학식 ii]

[식중, R² 는 C_3-19 알킬 또는 C_3-19 알케닐임]; 및

(b) 고형 제품을 고온의 알칼리 용액과 접촉시킴.
제 19 항에 있어서, 고온의 알칼리 용액이 약 120℃ 이상의 온도를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
제 20 항에 있어서, 고온의 알칼리 용액이 약 120℃ 내지 약 170℃ 범위의 온도를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
제 20 항에 있어서, 고온의 알칼리 용액이 약 pH 8.5 이상을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
제 19 항에 있어서, 폴리히드록시알카노에이트 공중합체가 약 50% 이하의 부피 % 결정도를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
제 19 항에 있어서, 폴리히드록시알카노에이트 공중합체가 약 25,000 초과의 몰중량을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
제 19 항에 있어서, 폴리히드록시알카노에이트 공중합체가 추가로 하기 화학식 (iii)의 구조를 가지는 세번째 임의의 반복 단량체 단위를 포함하고, 세번째 임의의 반복 단량체 단위가 첫번째 임의의 반복 단량체 단위 또는 두번째 임의의 반복 단량체 단위와 동일하지 않은 것을 특징으로 하는 방법:

[화학식 iii]

[식중, R³ 가 H, C_1-19 알킬 또는 C_1-19 알케닐이고, m이 1 또는 2임].
폴리히드록시알카노에이트 공중합체가 하기 화학식 (i)의 구조를 가지는 첫번째 임의의 반복 단량체 단위 및 하기의 화학식 (ii)의 구조를 가지는 두번째 임의의 반복 단량체 단위를 포함하고, 50% 이상의 임의의 반복 단량체 단위가 첫번째 임의의 반복 단량체 단위의 구조를 가지고, 제품이 고온의 알칼리 용액에 노출되어 적어도 부분적으로 분해될 수 있는 것을 특징으로 하는 폴리히드록시알카노에이트 공중합체를 포함하는 제품:

[화학식 i]

[식중, R¹ 은 H 또는 C_1-2 알킬이고, n은 1 또는 2임];

[화학식 ii]

[식중, R² 는 C_3-19 알킬 또는 C_3-19 알케닐임].
제 26 항에 있어서, 첫번째 임의의 반복 단량체 단위가 하기 화학식 (1)의 구조를 가지고 두번째 임의의 반복 단량체 단위가 하기 화학식 (2)의 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 제품:

[화학식 1]

[화학식 2]

[식 중, R 이 (CH₂)_q-CH₃ 이고, q가 약 2 내지 18임].
제 26 항에 있어서, 제품이 가운, 장갑, 의약용 튜브, 혈압 커프스, 안면 마스크, 봉합사, 마취 마우스피스, 치과용 교합저지기, 치과용 물막이 (cofferdam), 치과용 유지기, 호흡장치 벨로우 (bellow), 접착 테이프, 붕대, 시트, 패드, 침대 팬, 오물 백, 관장 백 및 팁, 정맥주입 백, 주사기, 침구 물품 및 이들의 결합품으로 이루어진 군에서 선택된 건강 케어 물품인 것을 특징으로 하는 제품.
제 28 항에 있어서, 제품이 정맥 튜브, 기도유지기, 카테터, 단락관 (shunt), 배출기, 투석 튜브, 비경구 영양공급 튜브 및 이들의 결합품으로 이루어진 군에서 선택된 의약용 튜브인 것을 특징으로 하는 제품.
제 26 항에 있어서, 제품이 가정용품, 접시, 컵, 트레이, 컵 홀더, 이쑤시개, 스트로, 스틱 및 이들의 결합품으로 이루어진 군에서 선택된 식기 물품인 것을 특징으로 하는 제품.
제 26 항에 있어서, 제품이 약 120℃ 이상의 온도 및 약 7 초과의 pH를 가지는 고온의 알칼리 용액에 노출되어 적어도 부분적으로 분해되는 것을 특징으로 하는 제품.
제 31 항에 있어서, 제품이 약 120℃ 내지 약 170℃ 의 온도 및 약 8.5 이상의 pH를 가지는 고온의 알칼리 용액에 노출되어 적어도 부분적으로 분해되는 것을 특징으로 하는 제품.
제 26 항에 있어서, 폴리히드록시알카노에이트 공중합체가 약 50% 이하의 부피 % 결정도를 가지는 것을 특징으로 하는 제품.
제 33 항에 있어서, 폴리히드록시알카노에이트 공중합체가 약 20% 내지 약 40% 의 부피 % 결정도를 가지는 것을 특징으로 하는 제품.
제 26 항에 있어서, 폴리히드록시알카노에이트 공중합체가 약 50% 초과의 부피 % 결정도를 가지는 것을 특징으로 하는 제품.
건강 케어 물품을 정화하고 적어도 부분적으로 분해하는 방법에 있어서, 상기 방법은 (a) 건강 케어 물품을 제공하고 (b) 건강 케어 물품을 고온의 알칼리 용액과 접촉시키는 단계를 포함하고, 건강 케어 물품이 하기의 화학식 (i)의 구조를 가지는 첫번째 임의의 반복 단량체 단위 및 하기의 화학식 (ii)의 구조를 가지는 두번째 임의의 반복 단량체 단위를 포함하는 폴리히드록시알카노에이트 공중합체를 포함하는 물질에서 형성되고 50% 이상의 임의의 반복 단량체 단위가 첫번째 임의의 반복 단량체 단위를 가지는 것을 특징으로 하는 방법:

[화학식 i]

[식중, R¹ 은 H 또는 C_1-2 알킬이고, n은 1 또는 2임];

[화학식 ii]

[식중, R² 는 C_3-19 알킬 또는 C_3-19 알케닐임].
제 36 항에 있어서, 고온의 알칼리 용액이 약 120℃ 내지 약 170℃ 범위의 온도를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
제 37 항에 있어서, 고온의 알칼리 용액이 약 7 초과의 pH를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
제 36 항에 있어서, 고온의 알칼리 용액이 약 140℃ 초과의 온도를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
제 39 항에 있어서, 고온의 알칼리 용액이 약 8.5 이상의 pH 를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
제 36 항에 있어서, 첫번째 임의의 반복 단량체 단위가 하기 화학식 (1)의 구조를 가지고 두번째 임의의 반복 단량체 단위가 하기 화학식 (2)의 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 방법:

[화학식 1]

[화학식 2]

[식중, R 이 (CH₂)_q-CH₃ 이고, q가 약 2 이상임].