(57)【要約】  本発明は、少なくとも２０モルパーセントのヒドロキシアルカノエート繰り返し単位を有するポリマーを結晶化させるプロセスであって、該ポリマーと、次式の化合物：Ｒ1−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ2）2、Ｒ1−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ2、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ1、又はそれらの組み合わせとを、該ポリマーの融点を約５℃〜約１５℃上回る第１の温度で混合する工程、及び該ポリマーのおよそガラス転移温度から該化合物のおよそ融点までの第２の温度で該ポリマーを冷却する工程、を含む、プロセスを提供する。本発明は、また、少なくとも約２０モルパーセントのヒドロキシアルカノエート繰り返し単位を有するポリマーと、次式の化合物：Ｒ1−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ2）2、Ｒ1−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ2、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ1、又はそれらの組み合わせとを含む組成物も提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２０モルパーセントのヒドロキシアルカノエート繰り返し単位を有するポリマーを結晶化させるプロセスであって、該プロセスが、
ａ）該ポリマーと、次式の化合物：
Ｒ1−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ2）2、Ｒ1−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ2、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ1、又はそれらの組み合わせ、好ましくは（Ｃ6〜Ｃ30アルキル）Ｃ（Ｏ）ＮＨ2とを、該ポリマーの融点を５℃〜１５℃上回る第１の温度で、好ましくは１００℃〜１９０℃で、混合する工程、及び
ｂ）該ポリマーのガラス転移温度から該化合物の融点までの第２の温度で該ポリマーを冷却すること、好ましくは第２の温度は、５０℃〜９０℃であり、好ましくは冷却は、３〜３０秒の時間にわたって行われる工程、
を含み、
式中、各Ｒ1は、独立してＣ6〜Ｃ30アルキルであり、
各Ｒ2は、独立してＨ又はＣ1〜Ｃ20アルキルであり、及び
各Ｒ3は、独立してＣ2〜Ｃ10アルキレンであることを特徴とする、プロセス。
【請求項２】
前記混合が、溶融ブレンド、溶液ブレンド、乾式混合、押出混合、射出成形、ペレット化、吹込み成形、押出シート成形、インフレーション成形、異形押出成形、減圧成形、吹込みフィルム加工、押出被覆、紡糸、又はそれらの組み合わせを含むことを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
前記ポリマーが、少なくとも５０ｍｏｌ％のヒドロキシアルカノエート繰り返し単位を含むことを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
【請求項４】
前記繰り返し単位が、３−ヒドロキシブチレート繰り返し単位であることを特徴とする、請求項３に記載のプロセス。
【請求項５】
前記ポリマーが、８０℃〜１６０℃、好ましくは６０℃〜１５０℃の融点と、好ましくは−３０℃〜１０℃のガラス転移温度とを有することを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
【請求項６】
前記化合物が、ベヘン酸アミドであることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
【請求項７】
前記化合物が、
ＣＨ3−（ＣＨ2）8−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−ＮＨＣ（Ｏ）−（ＣＨ2）8−ＣＨ3、又は
ＣＨ3−（ＣＨ2）17−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（ＣＨ2−ＣＨ2）3−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（ＣＨ2）17−ＣＨ3であることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
【請求項８】
前記化合物の量が、前記ポリマーの０．０１重量％〜２０重量％、好ましくは０．５重量％〜１．５重量％であることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
【請求項９】
前記ポリマーの粒径と化合物の粒径が、同様であることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１０】
前記ポリマーの繰り返し単位の少なくとも９０％が、ヒドロキシアルカノエート繰り返し単位であることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１１】
前記ポリマーが、ヒドロキシブチレート−ヒドロキシヘキサノエートコポリマーであることを特徴とする、請求項１０に記載のプロセス。
【請求項１２】
前記ヒドロキシアルカノエートが、Ｄ−ヒドロキシアルカノエートであることを特徴とする、請求項１０に記載のプロセス。
【請求項１３】
前記ポリマーの分子量が、３００，０００〜１，０００，０００であることを特徴とする、請求項１０に記載のプロセス。
【請求項１４】
ａ）少なくとも２０モルパーセントのヒドロキシアルカノエート繰り返し単位を有するポリマー、好ましくはヒドロキシブチレート−ヒドロキシヘキサノエートコポリマー、より好ましくはＤ−３−ヒドロキシブチレート−Ｄ−３−ヒドロキシヘキサノエートコポリマーと、
ｂ）次式の化合物：Ｒ1−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ2）2、Ｒ1−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ2、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ1、又はそれらの組み合わせ、好ましくは（Ｃ6〜Ｃ30アルキル）Ｃ（Ｏ）ＮＨ2と
を含み、
式中、各Ｒ1は、独立してＣ6〜Ｃ30アルキルであり、
各Ｒ2は、独立してＨ又はＣ1〜Ｃ20アルキルであり、及び
各Ｒ3は、独立してＣ2〜Ｃ10アルキレンであることを特徴とする、組成物。
【請求項１５】
前記化合物が、ベヘン酸アミドであることを特徴とする、請求項１４に記載の組成物。
【請求項１６】
前記ポリマーが、次の構造を有する第１の繰り返し単位と、
【化１】
2008513578.tif 000008
次の構造を有する第２の繰り返し単位と
を有し、
【化２】
2008513578.tif 000009
式中、各Ｒは、独立してＣ3〜Ｃ19アルキル基であり、該ポリマーは、７５ｍｏｌ％〜９９ｍｏｌ％の第１の繰り返し単位と、１ｍｏｌ％〜約２５ｍｏｌ％の第２の繰り返し単位とを有することを特徴とする、請求項１４に記載の組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリヒドロキシアルカノエートポリマーの結晶化速度又は加工速度を増大させるのに有用な方法及び組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリエステルなどのプラスチックは、通常、周知の合成手段によって石油化学源から生産される。これらの石油化学系ポリマーは、廃棄後、分解に何百年もかかることがある。環境にプラスチック廃棄物が蓄積することに対する懸念が、生分解性ポリマーを代わりに使用することを目指す近年の動きをもたらしている。
【０００３】
生物ベースの生分解性ポリマーは、一般に「バイオプラスチック」とも呼ばれるが、それらの生産コストが高いことから、市場ではさほどの成功を収めていない。しかし、バイオテクノロジーの進歩によって、それらの生産のためのより安価な方法がもたらされた。今では、ある場合には、生分解性の脂肪族コポリエステルが、しばしば大規模な細菌発酵によって生成されている。集合的にポリヒドロキシアルカノエートと呼ばれ、「ＰＨＡ」としても知られる、これらのポリマーは、発酵プラントにおいてグルコースなどの特定の基質を与えられた植物又は細菌から合成することができる。多くの場合、ＰＨＡの構造的又は機械的特性を、所望の最終製品の仕様に適合するようにカスタマイズすることができる。ＰＨＡは、好気的にも嫌気的にも分解することができる。
【０００４】
ＰＨＡは、非常に用途が広く、１００個ほどの異なるＰＨＡ構造が確認されている。ＰＨＡ構造は、２つの様式で異なる可能性がある。第１に、ＰＨＡは、通常は（Ｄ）−ステレオケミストリーを有する炭素原子に結合した、ペンダント基の構造に応じて異なる場合がある。ペンダント基は、ＰＨＡ炭素主鎖には寄与しないヒドロキシアルカン酸の側鎖を形成する。第２に、ＰＨＡは、それらが由来する単位の数及び種類に応じて異なる場合がある。例えば、ＰＨＡは、ホモポリマー、コポリマー、ターポリマー、又はモノマーのより高級な組み合わせである場合がある。ＰＨＡ構造のこれらの多様性は、それらの物理的特性の多様性をもたらし得る。これらの物理的特性によって、商業的に価値があるであろう多数の製品にＰＨＡを使用できるようになる。
【０００５】
ＰＨＡを加工して、消費者が使用するための物品を製造することができる。ＰＨＡを含む熱可塑性ポリマーは、初めに該ポリマーを溶融し、溶融したポリマーを成形し、最後に、通常は結晶化によりポリマーを凝固させることによって、消費者が使用するための物品へと転換させることができる。それゆえに、結晶化速度は、ＰＨＡポリマーの加工速度を制御できる重要なパラメータである。一般的に、ＰＨＡを速く結晶化できるほど、ポリマーを速く加工することができる。さらに、結晶化が十分に速く起こらない場合、フィルム吹込み及び溶融紡糸を含む特定のポリマー形成プロセスは、実際的な方式で実施するのが困難なことがある。これらの場合、溶融したポリマーは、短い期間しか安定ではない方法で成形される。必要な時間枠内で結晶化が起こらない場合、プロセスは、不成功となる虞がある。したがって、場合によっては、結晶化の速度は、特定のポリマープロセスが実際的であるか否かに大きく影響する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、ＰＨＡポリマーを結晶化させるのに有用な、迅速なプロセス及び試薬が必要である。そのようなプロセス及び試薬は、効率的で、コスト節約的であり、ＰＨＡ材料の大規模加工に適し得る。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、少なくとも２０モルパーセントのヒドロキシアルカノエート繰り返し単位を有するポリマーを結晶化させるプロセスであって、該ポリマーと、次式の化合物：Ｒ1−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ2）2、Ｒ1−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ2、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ1、又はそれらの組み合わせとを、該ポリマーの融点を約５℃〜約１５℃上回る第１の温度で混合する工程、及び該ポリマーのおよそガラス転移温度から該化合物のおよそ融点までの第２の温度で該ポリマーを冷却する工程、を含み、式中、各Ｒ1は、独立してＣ6〜Ｃ30アルキルであり、各Ｒ2は、独立してＨ又はＣ1〜Ｃ20アルキルであり、各Ｒ3は、独立してＣ2〜Ｃ10アルキレンである、プロセスを提供する。
【０００８】
本発明は、また、少なくとも約２０モルパーセントのヒドロキシアルカノエート繰り返し単位を有するポリマーと、次式の化合物：Ｒ1−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ2）2、Ｒ1−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ2、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ1、又はそれらの組み合わせとを含む組成物であって、式中、各Ｒ1は、独立してＣ6〜Ｃ30アルキルであり、各Ｒ2は、独立してＨ又はＣ1〜Ｃ20アルキルであり、各Ｒ3は、独立してＣ2〜Ｃ10アルキレンである、組成物も提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
特に指示のない限り、本明細書で使用するすべての百分率及び比率は、組成物全体の重量によるものであり、すべての測定は、約２５℃で実施される。
【００１０】
一実施形態では、本発明は、少なくとも２０モルパーセントのヒドロキシアルカノエート繰り返し単位を有するポリマーを結晶化させるプロセスであって、該ポリマーと、次式の化合物：Ｒ1−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ2）2、Ｒ1−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ2、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ1、又はそれらの組み合わせとを、該ポリマーの融点を約５℃〜約１５℃上回る第１の温度で混合する工程、及び該ポリマーのおよそガラス転移温度から該化合物のおよそ融点までの第２の温度で該ポリマーを冷却する工程、を含み、式中、各Ｒ1は、独立してＣ6〜Ｃ30アルキルであり、各Ｒ2は、独立してＨ又はＣ1〜Ｃ20アルキルであり、各Ｒ3は、独立してＣ2〜Ｃ10アルキレンである、プロセスを提供する。
【００１１】
一実施形態では、化合物は、（Ｃ6〜Ｃ30アルキル）Ｃ（Ｏ）ＮＨ2である。
一実施形態では、化合物の量は、ポリマーの結晶化を促進するのに十分な量である。
一実施形態では、第１の温度は、約１００℃〜約１９０℃である。
一実施形態では、第２の温度は、約５０℃〜約９０℃である。
一実施形態では、冷却は、約３〜約３０秒の時間にわたって行われる。他の実施形態では、冷却は、約８〜約２０秒の時間にわたって行われる。
【００１２】
一実施形態では、混合する工程は、溶融ブレンド、溶液ブレンド、乾式混合、押出混合、射出成形、ペレット化、吹込み成形、押出シート成形、インフレーション成形、異形押出成形、減圧成形、吹込みフィルム加工（blown film processing）、押出被覆、紡糸、又はそれらの組み合わせを含む。
【００１３】
一実施形態では、ポリマーは、少なくとも約５０ｍｏｌ％のヒドロキシアルカノエート繰り返し単位を含む。他の実施形態では、繰り返し単位は、３−ヒドロキシアルカノエート繰り返し単位である。さらに他の実施形態では、繰り返し単位は、Ｄ−３−ヒドロキシアルカノエート繰り返し単位である。他の実施形態では、繰り返し単位は、３−ヒドロキシブチレート繰り返し単位である。他の実施形態では、繰り返し単位は、Ｄ−３−ヒドロキシブチレート繰り返し単位である。一実施形態では、繰り返し単位は、４−ヒドロキシアルカノエート繰り返し単位である。他の実施形態では、繰り返し単位は、Ｄ−４−ヒドロキシアルカノエート繰り返し単位である。他の実施形態では、繰り返し単位は、３−ヒドロキシアルカノエート及び４−ヒドロキシアルカノエート繰り返し単位である。
【００１４】
一実施形態では、ポリマーは、約８０℃〜約１６０℃の融点を有する。他の実施形態では、ポリマーは、約１００℃〜約１５０℃の融点を有する。
一実施形態では、ポリマーは、約−３０℃〜約１０℃のガラス転移温度を有する。
一実施形態では、化合物は、約６０℃〜約１５０℃の融点を有する。他の実施形態では、化合物は、約１００℃〜約１２０℃の融点を有する。
一実施形態では、ポリマーは、ポリ（乳酸）、ポリ（グリコール酸）、又はそれらのコポリマー以外である。
【００１５】
一実施形態では、化合物は、式ＣＨ3（ＣＨ2）20Ｃ（Ｏ）ＮＨ2を有し、その化学名は、「ベヘン酸アミド（behenamide）」である。他の実施形態では、化合物は、ＣＨ3−（ＣＨ2）8−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−ＮＨＣ（Ｏ）−（ＣＨ2）8−ＣＨ3、又はＣＨ3−（ＣＨ2）17−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（ＣＨ2−ＣＨ2）3−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（ＣＨ2）17−ＣＨ3である。
【００１６】
一実施形態では、化合物の量は、ポリマーの結晶化を促進するのに十分な量である。他の実施形態では、その量は、ポリマーの約０．０１重量％〜約２０重量％である。他の実施形態では、化合物の量は、ポリマーの約０．５重量％〜約５重量％である。一実施形態では、化合物の量は、ポリマーの約０．５重量％〜約１．５重量％、或いは２重量％〜約３重量％である。
【００１７】
一実施形態では、ポリマーの繰り返し単位の少なくとも９０％が、ヒドロキシアルカノエート繰り返し単位である。他の実施形態では、ポリマーの繰り返し単位の少なくとも９５％が、ヒドロキシアルカノエート繰り返し単位である。一実施形態では、ポリマーの繰り返し単位の少なくとも９８％が、ヒドロキシアルカノエート繰り返し単位である。他の実施形態では、ポリマーは、ヒドロキシブチレート−ヒドロキシヘキサノエートコポリマーである。一実施形態では、ヒドロキシブチレート−ヒドロキシヘキサノエートコポリマーは、Ｄ−３−ヒドロキシブチレート−Ｄ−３−ヒドロキシヘキサノエートコポリマーである。他の実施形態では、ヒドロキシアルカノエートは、Ｄ−ヒドロキシアルカノエートである。一実施形態では、ヒドロキシアルカノエートは、４−ヒドロキシアルカノエートである。他の実施形態では、ヒドロキシアルカノエートは、Ｄ−４−ヒドロキシアルカノエートである。他の実施形態では、ヒドロキシアルカノエートは、３−ヒドロキシアルカノエート及び４−ヒドロキシアルカノエートのコポリマーである。
【００１８】
一実施形態では、ポリマーの分子量は、約１０，０００〜約３，０００，０００である。他の実施形態では、ポリマーの分子量は、約３００，０００〜約１，０００，０００である。
【００１９】
一実施形態では、ポリマーは、少なくとも約９０％の純度を有する。他の実施形態では、ポリマーは、少なくとも約９５％の純度を有する。一実施形態では、ポリマーは、少なくとも約９８％の純度を有する。
【００２０】
一実施形態では、第１の温度は、約１３０℃〜約１９０℃であり、第２の温度は、約５０℃〜約９０℃であり、ポリマーは、次の構造を有する第１の繰り返し単位と、
【００２１】
【化１】
2008513578.tif 000002
【００２２】
次の構造を有する第２の繰り返し単位と
を有し、
【００２３】
【化２】
2008513578.tif 000003
式中、各Ｒは、独立してＣ2〜Ｃ19アルキル基であり、該ポリマーは、約７５ｍｏｌ％〜約９９ｍｏｌ％の第１の繰り返し単位と、約１ｍｏｌ％〜約２５ｍｏｌ％の第２の繰り返し単位とを有する。一実施形態では、各Ｒは、独立して、ｎ−プロピル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘプチル、又はｎ−ノニルである。
【００２４】
本発明は、また、少なくとも約２０モルパーセントのヒドロキシアルカノエート繰り返し単位を有するポリマーと、次式の化合物：Ｒ1−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ2）2、Ｒ1−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ2、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ1、又はそれらの組み合わせとを含む組成物に関する。他の実施形態では、化合物は、式（Ｃ6〜Ｃ30アルキル）Ｃ（Ｏ）ＮＨ2の化合物である。
【００２５】
一実施形態では、化合物の量は、ポリマーの結晶化を促進するのに十分な量である。
一実施形態では、ポリマーは、少なくとも約５０ｍｏｌ％のヒドロキシアルカノエート繰り返し単位を含む。他の実施形態では、繰り返し単位は、３−ヒドロキシアルカノエート繰り返し単位である。さらに他の実施形態では、繰り返し単位は、Ｄ−３−ヒドロキシアルカノエート繰り返し単位である。他の実施形態では、繰り返し単位は、３−ヒドロキシブチレート繰り返し単位である。他の実施形態では、繰り返し単位は、Ｄ−３−ヒドロキシブチレート繰り返し単位である。一実施形態では、繰り返し単位は、４−ヒドロキシアルカノエート繰り返し単位である。他の実施形態では、繰り返し単位は、Ｄ−４−ヒドロキシアルカノエート繰り返し単位である。他の実施形態では、繰り返し単位は、３−ヒドロキシアルカノエート及び４−ヒドロキシアルカノエート繰り返し単位である。
【００２６】
一実施形態では、ポリマーは、約８０℃〜約１６０℃の融点を有する。他の実施形態では、ポリマーは、約１００℃〜約１５０℃の融点を有する。
一実施形態では、ポリマーは、約−３０℃〜約１０℃のガラス転移温度を有する。
一実施形態では、化合物は、約６０℃〜約１５０℃の融点を有する。他の実施形態では、化合物は、約１００℃〜約１２０℃の融点を有する。
一実施形態では、ポリマーは、ポリ（乳酸）、ポリ（グリコール酸）、又はそれらのコポリマー以外である。
【００２７】
一実施形態では、化合物は、ベヘン酸アミドである。他の実施形態では、化合物は、ＣＨ3−（ＣＨ2）8−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−ＮＨＣ（Ｏ）−（ＣＨ2）8−ＣＨ3、又はＣＨ3−（ＣＨ2）17−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（ＣＨ2−ＣＨ2）3−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（ＣＨ2）17−ＣＨ3である。
【００２８】
一実施形態では、化合物の量は、ポリマーの結晶化を促進するのに十分な量である。他の実施形態では、その量は、ポリマーの約０．０１重量％〜約２０重量％である。他の実施形態では、化合物の量は、ポリマーの約０．５重量％〜約５重量％である。一実施形態では、化合物の量は、ポリマーの約０．５重量％〜約１．５重量％、或いは約２重量％〜約３重量％である。
【００２９】
一実施形態では、ポリマーの繰り返し単位の少なくとも９０％は、ヒドロキシアルカノエート繰り返し単位である。他の実施形態では、ポリマーは、ヒドロキシブチレート−ヒドロキシヘキサノエートコポリマーである。一実施形態では、ヒドロキシブチレート−ヒドロキシヘキサノエートコポリマーは、Ｄ−３−ヒドロキシブチレート−Ｄ−３−ヒドロキシヘキサノエートコポリマーである。他の実施形態では、ヒドロキシアルカノエートは、Ｄ−ヒドロキシアルカノエートである。
【００３０】
一実施形態では、ポリマーの分子量は、約１０，０００〜約３，０００，０００である。他の実施形態では、ポリマーの分子量は、約３００，０００〜約１，０００，０００である。
【００３１】
一実施形態では、ポリマーは、少なくとも約９０％の純度を有する。他の実施形態では、ポリマーは、少なくとも約９５％の純度を有する。一実施形態では、ポリマーは、少なくとも約９８％の純度を有する。
【００３２】
一実施形態では、ポリマーは、ヒドロキシブチレート−ヒドロキシヘキサノエートコポリマーである。他の実施形態では、ヒドロキシブチレート−ヒドロキシヘキサノエートコポリマーは、Ｄ−３−ヒドロキシブチレート−Ｄ−３−ヒドロキシヘキサノエートコポリマーである。一実施形態では、化合物は、ベヘン酸アミドである。
【００３３】
本明細書中のプロセス及び方法は、また、他の多種多様な変形形態を含んでもよい。本発明のプロセス及び方法を、以下で詳細に説明する。
【００３４】
Ｉ．ポリマーと化合物とを混合する工程
一実施形態では、本発明は、選択されたプロセス条件下で、少なくとも２０モルパーセントのヒドロキシアルカノエート繰り返し単位を有するポリマーを結晶化させるプロセスに関する。
【００３５】
ａ）構造的柔軟性のあるＰＨＡ：
本発明のポリマーは、少なくとも２０モルパーセントのヒドロキシアルカノエート繰り返し単位を有する。一実施形態では、本発明のポリマーは、少なくとも約５０モルパーセントのヒドロキシアルカノエート繰り返し単位を有する。他の実施形態では、ポリマーの繰り返し単位の少なくとも９０％が、ヒドロキシアルカノエート繰り返し単位である。一実施形態では、ポリマーの繰り返し単位の少なくとも９５％が、ヒドロキシアルカノエート繰り返し単位である。他の実施形態では、ポリマーの繰り返し単位の少なくとも９８％が、ヒドロキシアルカノエート繰り返し単位である。一実施形態では、ヒドロキシアルカノエート繰り返し単位は、３−ヒドロキシアルカノエート繰り返し単位である。
【００３６】
一実施形態では、本発明のポリマーは、比較的高いコモノマー含有量又は特定のペンダント基鎖長によって引き起こされる物理的破壊が、より低いコモノマー含有量及び比較的短いペンダント基を有することを特徴とするＰＨＡに比べ、ＰＨＡを一般により塑性にし、より結晶化を困難にするという点で、本明細書で「構造的柔軟性のある」ＰＨＡと呼ばれるものから選択されるＰＨＡを含有する（米国特許第５，６０２，２２７号、ＲＥ３６，５４８号、及び第６，０７７，９３１号（プロクター・アンド・ギャンブル（Procter and Gamble）に譲渡）、並びに米国特許第６，０４３，０６３号及び第６，０８７，４７１号（モンサント（Monsanto）に譲渡）を参照）。
【００３７】
一実施形態では、本発明で有用なＰＨＡは、次の構造の第１の繰り返し単位と、
【００３８】
【化３】
2008513578.tif 000004
【００３９】
次の構造の第２の繰り返し単位と
を有し、
【００４０】
【化４】
2008513578.tif 000005
式中、各Ｒは、独立してＣ3〜Ｃ19アルキル基であり、該ポリマーは、約７５ｍｏｌ％〜約９９ｍｏｌ％の第１の繰り返し単位と、約１ｍｏｌ％〜約２５ｍｏｌ％の第２の繰り返し単位とを有する。一実施形態では、各Ｒは、独立して、ｎ−プロピル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘプチル、又はｎ−ノニルである。
【００４１】
本発明のＰＨＡは、約８０℃以上の溶融温度（「Ｔｍ」）を有することができる。一実施形態では、ＰＨＡは、約８０℃〜約１６０℃の融点を有する。他の実施形態では、ＰＨＡは、約８０℃〜約１５０℃の溶融温度を有する。
【００４２】
一実施形態では、ヒドロキシアルカノエートは、３−ヒドロキシアルカノエートである。他の実施形態では、ヒドロキシアルカノエートは、Ｄ−３−ヒドロキシアルカノエートである。一実施形態では、ヒドロキシアルカノエートは、４−ヒドロキシアルカノエートである。他の実施形態では、ヒドロキシアルカノエートは、Ｄ−４−ヒドロキシアルカノエートである。他の実施形態では、ヒドロキシアルカノエートは、３−ヒドロキシアルカノエート及び４−ヒドロキシアルカノエートのコポリマーである。
【００４３】
一実施形態では、ＰＨＡは、ヒドロキシブチレート−ヒドロキシヘキサノエートコポリマーである。他の実施形態では、ヒドロキシブチレート−ヒドロキシヘキサノエートコポリマーは、Ｄ−３−ヒドロキシブチレート−Ｄ−３−ヒドロキシヘキサノエートコポリマーである。一実施形態では、ヒドロキシブチレート−ヒドロキシヘキサノエートコポリマーは、約２ｍｏｌ％〜約２０ｍｏｌ％のヒドロキシヘキサノエートコポリマーを含む。他の実施形態では、ヒドロキシブチレート−ヒドロキシヘキサノエートコポリマーは、約５ｍｏｌ％〜約１５ｍｏｌ％のヒドロキシヘキサノエートコポリマーを含む。
一実施形態では、ヒドロキシアルカノエートは、Ｄ−ヒドロキシアルカノエートである。
【００４４】
本発明は、広範な分子量にわたるＰＨＡに適用可能である。一実施形態では、ポリヒドロキシアルカノエートは、約１００，０００〜約１，５００，０００の分子量を有する。他の実施形態では、ＰＨＡは、約３００，０００〜約５００，０００の分子量を有する。
【００４５】
ｂ）式：Ｒ1−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ2）2、Ｒ1−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ2、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ1の化合物
式：Ｒ1−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ2）2、Ｒ1−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ2、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ1の化合物であって、式中、各Ｒ1が、独立してＣ6〜Ｃ30アルキルであり、各Ｒ2が、独立してＨ又はＣ1〜Ｃ20アルキルであり、各Ｒ3が、独立してＣ2〜Ｃ10アルキレンである化合物は、本発明に有用である。
【００４６】
ｉ）代表的な化合物
一実施形態では、化合物は、式：Ｒ1−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ2）2、Ｒ1−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ2、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ1の化合物であって、式中、各Ｒ1は、独立してＣ6〜Ｃ30アルキルであり、各Ｒ2は、独立してＨ又はＣ1〜Ｃ20アルキルであり、各Ｒ3は、独立してＣ2〜Ｃ10アルキレンである化合物である。
【００４７】
一実施形態では、化合物は、（Ｃ6〜Ｃ30アルキル）Ｃ（Ｏ）ＮＨ2である。他の実施形態では、化合物は、（Ｃ16〜Ｃ22アルキル）Ｃ（Ｏ）ＮＨ2である。一実施形態では、化合物は、（Ｃ21アルキル）Ｃ（Ｏ）ＮＨ2である。他の実施形態では、化合物は、ベヘン酸アミドである。
【００４８】
一実施形態では、各Ｒ1は、独立してＣ6〜Ｃ30アルキルである。一実施形態では、各Ｒ1は、独立してＣ8〜Ｃ22アルキルである。他の実施形態では、各Ｒ1は、独立してＣ8〜Ｃ12アルキルである。一実施形態では、各Ｒ1は、独立してＣ16〜Ｃ22アルキルである。他の実施形態では、各Ｒ1は、Ｃ21アルキルである。他の実施形態では、各Ｒ1は、ＣＨ3（ＣＨ2）20である。
【００４９】
一実施形態では、各Ｒ2は、独立してＨ又はＣ1〜Ｃ20アルキルである。他の実施形態では、各Ｒ2は、独立してＨ又はＣ1〜Ｃ6アルキルである。一実施形態では、各Ｒ2は、Ｈである。
【００５０】
一実施形態では、各Ｒ3は、独立してＣ2〜Ｃ10アルキレンである。他の実施形態では、各Ｒ3は、独立してＣ2〜Ｃ6アルキレンである。一実施形態では、各Ｒ3は、Ｃ2アルキレンである。
【００５１】
ｉｉ）化合物の合成
式：Ｒ1−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ2）2、Ｒ1−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ2、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ1の化合物であって、式中、Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3が前述した通りである化合物は、商業的に得ることができ、又は当業者に周知の方法を使用して合成することができる。
【００５２】
合成例については、例えば、マイケル・Ｂ・スミス（Michael B. Smith）及びジェリー・マーチ（Jerry March）の、マーチの先端有機化学：反応、メカニズム、及び構造（March's Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure）、第５版（２００１）、１６５２〜５３頁（Ｒ1−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ2）2及びＲ1−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ2を含むアルキルアミドの合成）；１６５９〜１６６０頁（Ｒ1−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、及びＲ1−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1を含むビスアミドの合成）；又は１６９２頁（Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、及びＲ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ1を含む尿素の合成）を参照のこと。
【００５３】
他の例として、式（Ｃ6〜Ｃ30アルキル）Ｃ（Ｏ）ＮＨ2の化合物は、クローダ（Croda）から商標インクロスリップ（Incroslip）として得ることができる。
【００５４】
ｉｉｉ）核剤としての化合物
ベヘン酸アミドを含む式（Ｃ6〜Ｃ30アルキル）Ｃ（Ｏ）ＮＨ2の化合物は、当該技術分野では「スリップ剤」として知られており、通常、成形物品の摩擦係数を低減させるために使用される。スリップ剤は、表面に対して隔離（segregating）し、その摩擦係数を低下させることによって作用することができる。驚くべきことに、本発明によれば、本出願人らは、これらの化合物に加えて、式：Ｒ1−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ2）2、Ｒ1−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ2、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ1の化合物であって、式中、Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3が前述した通りである化合物が、ＰＨＡ用の核剤として有用であると考えている。一実施形態では、式：Ｒ1−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ2）2、Ｒ1−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ2、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ1の化合物であって、式中、Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3が前述した通りである化合物は、ＰＨＡとブレンドされたときに結晶化プロセス時間を短縮する。
【００５５】
ポリヒドロキシアルカノエートは、核生成が困難な場合があり、核剤は、核生成されるポリマーの種類に対して非常に特異的な場合がある。一実施形態では、核剤の有効性は、該核剤が、新しいポリマー結晶をその上に形成させることのできるエネルギー的に有利な表面を作り出す能力に依存しており、その能力が、核生成されるべきポリマーの結晶構造に依存する場合がある。
【００５６】
本出願人らは、特定の融点特性を有する、式：Ｒ1−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ2）2、Ｒ1−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ2、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ1の化合物であって、式中、Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3が前述した通りである化合物が、ＰＨＡ用の効率的な核剤であると考えている。一実施形態では、化合物は、約６０℃〜約１５０℃の範囲の融点を有する。他の実施形態では、化合物は、約１００℃〜約１２０℃の範囲の融点を有する。
【００５７】
一実施形態では、化合物は、式（Ｃ6〜Ｃ30アルキル）Ｃ（Ｏ）ＮＨ2の化合物である。一実施形態では、化合物は、ベヘン酸アミドである。他の実施形態では、化合物は、ＣＨ3−（ＣＨ2）8−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−ＮＨＣ（Ｏ）−（ＣＨ2）8−ＣＨ3、又はＣＨ3−（ＣＨ2）17−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（ＣＨ2−ＣＨ2）3−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（ＣＨ2）17−ＣＨ3である。
【００５８】
一実施形態では、本方法又は組成物において有用な化合物の量は、ポリマーの約０．０１重量％〜約２０重量％である。他の実施形態では、化合物の量は、ポリマーの約０．５重量％〜約５重量％である。他の実施形態では、化合物の量は、ポリマーの約０．５重量％〜約１．５重量％、或いは約２重量％〜約３重量％である。
【００５９】
一実施形態では、本発明において有用な化合物を、非常に細い（fine）又は薄い（thin）製品が必要なプロセスで使用することができる。理論に束縛されるものではないが、本出願人らは、このことが、ベヘン酸アミドなどの式（Ｃ6〜Ｃ30アルキル）Ｃ（Ｏ）ＮＨ2の化合物を含む、式：Ｒ1−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ2）2、Ｒ1−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ2、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ1の化合物であって、式中、Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3が前述の通りである化合物が、ＰＨＡ加工温度で溶融するが、窒化ホウ素などの他の核剤は粒状で、溶融しないからであると考えている。粒状である既知の核剤は、非常に小さい紡糸口金穴を詰まらせる虞があり、形成される繊維性ポリマーの弱さの原因になりかねない。
他の実施形態では、本発明において有用な化合物は、得られる結晶化したポリマーにさほど色をもたらさない。
【００６０】
本発明において有用な化合物の他の利点は、該化合物が加工温度の柔軟性を提供できることである。例えば、該化合物は、より低い溶融のＰＨＡを核生成させる、より高い溶融のＰＨＡなどの、他の核剤の核生成効率を低下させる虞のある、１８０℃付近又はそれ以上のポリマー加工温度に有用である。１８０℃付近の加工温度は、例えば、約１７０℃の溶融温度を有し得るポリヒドロキシブチレート−ポリヒドロキシバレレートの結晶化に有用である。
【００６１】
さらに、本発明において使用される化合物は、結晶化されるべきポリマーと接触させたときに、特別なブレンド方法を必要としない。当該技術分野において既知の標準的ないかなる溶融混合方法を使用してもよい。このことは、ポリマーに組み込むのに可塑剤を必要とする、当該技術分野において既知の特定の核剤とは対照的である。可塑剤の使用は、得られるポリマーの機械的特性を損なう虞がある。
【００６２】
任意に、溶融ブレンド、溶液ブレンド、乾式混合、押出混合、射出成形、ペレット化、吹込み成形、押出シート成形、インフレーション成形、異形押出成形、減圧成形、吹込みフィルム加工（blown film processing）、押出被覆、紡糸、又はそれらのいずれかの組み合わせを含む標準的な溶融混合方法によって、化合物をポリマーと接触させることができる。一実施形態では、化合物をポリマーと混合すると、化合物がポリマー全体に分散する。一実施形態では、化合物をポリマーに組み込んでも、ポリマーの融点を変化させない。
【００６３】
一実施形態では、化合物は、該化合物の粒径がポリマーの粒径と同様の大きさになるように選択されてよい（又は、大きい粒径から所望の粒径へと粉砕されてよい）。理論によって制限されないが、化合物及びポリマーの粒径が同様である場合、より良好な分散と、それに付随するポリマーのより良好な結晶化とがもたらされると考えられている。本明細書で有用な粉砕技術の一例が、ピンミルである。
【００６４】
ｃ）温度
本発明では、ポリマーは、式：Ｒ1−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ2）2、Ｒ1−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ2、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ1、Ｒ1−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ3）−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ1の化合物であって、式中、Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3が前述の通りである化合物と、該ポリマーの融点を約５℃〜約１５℃上回る第１の温度で接触する。
【００６５】
ポリマーの融点を約５℃〜約１５℃上回る温度では、該ポリマーの大部分が溶融する。このことが、ポリマー材料全体にわたる一様な結晶化を可能にする。
【００６６】
一実施形態では、第１の温度は、約１００℃〜約１９０℃である。他の実施形態では、第１の温度は、約１３０℃〜約１９０℃である。一実施形態では、第１の温度は、約１４０℃〜約１８０℃である。
【００６７】
一実施形態では、ポリマーは、約８０℃〜約１６０℃の融点を有する。他の実施形態では、ポリマーは、約１００℃〜約１５０℃の融点を有する。ポリマーの融点は該して該ポリマーの繰り返し単位に依存する可能性があり、当業者に既知の方法によって該融点を測定できることが、当業者には認識されよう。
【００６８】
ＩＩ．第２の温度でポリマーを冷却する工程
続いて、ポリマーは、該ポリマーのおよそガラス転移温度から化合物のおよそ融点までの第２の温度で冷却される。一実施形態では、第２の温度は、化合物の融点を約１℃下回る温度〜約５℃である。
【００６９】
ポリマーのおよそガラス転移温度と、化合物のおよそ融点との間では、ポリマー結晶が一次不均質核生成部位から成長できる速度が変化することがあり、ポリマーの組成に応じた特定の温度において最大結晶化速度を有することができる。この温度は、当業者には「最大線形成長速度」温度として知られている。この温度で、又はこの温度付近で結晶化を実施すると、より速い結晶化速度をもたらすことができる。一実施形態では、化合物は、最大線形成長速度の温度以上の融点を有する。
【００７０】
一実施形態では、冷却は、約３〜約３０秒の時間にわたって行われる。他の実施形態では、冷却は、約８〜約２０秒の時間にわたって行われる。冷却時間は、ポリマーに顕著な粘着性が残らず、ポリマーの機械的完全性が維持されるような時間とすることができる。冷却時間が、また、ポリマーが冷却される第２の温度に左右され得ることが、当業者には認識されよう。
【００７１】
一実施形態では、第２の温度は、約５０℃〜約９０℃である。
一実施形態では、ポリマーは、約−３０℃〜約１０℃のガラス転移温度を有する。
ポリマーのガラス転移温度は該ポリマーの繰り返し単位の性質によって決まることがあり得、当業者に既知の方法によって該温度を測定できることが、当業者には認識されよう。
一実施形態では、化合物は、約１００℃〜約１２０℃の融点を有する。
【００７２】
本発明によってもたらされる冷却時間は、より速い結晶化を可能し、したがってポリマーの全体的な加工をより速いものにすることができる。これらの利点は、本発明のプロセスを、当該技術分野において既知の他の結晶化プロセスに比べ、より経済的に実現可能なものにすることができる。
【００７３】
特定のプロセスでは、ポリマーを結晶化させるのに必要な時間は、加工の重要な特徴である。例えば、ポリマーフィルムを製造するときには、ポリマー材料が、フィルムロールと接触する前に凝固することが有利である。冷却速度を加速させること、したがって結晶化プロセスを加速させることは、フィルム及び繊維を含む特定のポリマーの製造に有利である。
【００７４】
ポリマーの結晶化は、ポリマーの機械的完全性を維持するのに役立つ。溶融したままのポリマーは変形する可能性があり、又は望ましくない粘着性を有する可能性がある。例えば、様々なポリマー表面が互いにくっつくのを防ぐために、ポリマー表面は、結晶性であるべきである。
【００７５】
ＩＩＩ．ポリマー源
本発明によって結晶化されるべきポリマーは、少なくとも約２０モルパーセントのヒドロキシアルカノエート繰り返し単位を有する。利用可能ないかなる方法によって得られる又は抽出されるポリマーも、本発明の結晶化方法を使用して結晶化できることが、当業者には理解されよう。
【００７６】
ａ）ＰＨＡ含有バイオマス
ＰＨＡは、これらに限定するものではないが、細菌又は真菌などの単細胞生物及び植物などの高等生物を含む供給源から抽出することができる。これらの供給源は、生合成されるＰＨＡとともに、本明細書では集合的に「バイオマス」と呼ばれる。バイオマスは、野生型生物を含むことができるが、栽培者にとって関心のある特定のＰＨＡの生成のために特別に設計された遺伝子組み換え種を含むこともできる。そのような遺伝子組み換え生物を作る方法は、当業者には周知である。
【００７７】
本明細書で有用なＰＨＡを含有するバイオマスは、実質的に乾燥していることができる。本明細書で使用するとき、「実質的に乾燥している」とは、約５％未満の水を含有することを意味する。実質的に乾燥しているバイオマスは、抽出プロセスが開始される前に、これらに限定するものではないが噴霧乾燥又は凍結乾燥を含むプロセスを使用して得ることができる。一実施形態では、実質的に乾燥しているバイオマスは、約２％未満の水を含有し、他の実施形態では、１％未満の水を含有し、或いは、該バイオマスは、検出可能なレベルの水を含有しない。
【００７８】
バイオマス生物として有用な植物としては、ＰＨＡを産生するように設計された、いかなる遺伝子組み換え植物もが挙げられる。そのような植物としては、穀物グレイン、脂肪種子、及び塊茎植物などの農作物が挙げられ、他の植物としては、アボカド、大麦、ビート、ソラマメ、そば粉、ニンジン、ココナツ、コプラ、トウモロコシ（メイズ）、綿実、ゴード、ヒラマメ、ライマメ、キビ、緑豆、オート麦、オイルパーム、エンドウ、落花生、ジャガイモ、かぼちゃ、菜種（例えば、キャノーラ）、米、サトウモロコシ、大豆、サトウダイコン、サトウキビ、ヒマワリ、サツマイモ、タバコ、小麦、及びヤムイモが挙げられる。本発明のプロセスにおいて有用な、そのような遺伝子変調された実の成る植物としては、リンゴ、アンズ、バナナ、カンタロープ、サクランボ、ブドウ、キンカン、タンジェリン、トマト、及びスイカが挙げられるが、これらに限定されない。植物は、Ｙ・ポアリエ（Poirier, Y.）、Ｄ・Ｅ・デニス（D. E. Dennis）、Ｋ・クロンパレンズ（K. Klomparens）、及びＣ・サマービル（C. Somerville）、「トランスジェニック植物において生成される生分解性の熱可塑性物質であるポリヒドロキシブチレート（Polyhydroxybutyrate, a biodegradable thermoplastic, produced in transgenic plants）」、サイエンス（SCIENCE）、第２５６巻、５２０〜５２３頁（１９９２年）、並びに／又は米国特許第５，６５０，５５５号（ミシガン州立大学（Michigan State University）、１９９７年７月２２日発行）に開示されている方法に従って、ＰＨＡを生成するように遺伝子組み換えすることができる。一実施形態では、植物は、ＰＨＡを生成するように遺伝子組み換えされた、大豆、ジャガイモ、トウモロコシ、又はココナツの植物であり、他の実施形態では、植物は、大豆である。
【００７９】
本発明において有用な細菌としては、ＰＨＡを生成できるいかなる遺伝子組み換え細菌、並びにＰＨＡを自然生成する細菌もが挙げられる。そのような細菌の例としては、「新規の生分解性微生物ポリマー（NOVEL BIODEGRADABLE MICROBIAL POLYMERS）」、Ｅ・Ａ・ドーズ（E.A. Dawes）編、ＮＡＴＯ  ＡＳＩシリーズ（NATO ASI Series）、シリーズＥ：応用科学（Series E:Applied Sciences）、第１８６巻、クルワー学術出版（Kluwer Academic Publishers）（１９９０）、米国特許第５，２９２，８６０号（鐘淵化学工業株式会社（Kanegafuchi Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha）、１９９４年３月８日発行）に開示されているものが挙げられる。一実施形態では、細菌は、アルカリゲネス・ユートロファス（Alcaligenes eutrophus）、大腸菌（Escherichia coli）、ラルストニア・ユートロファ（Ralstonia eutropha）、プロトモナス・エクストルケンス（Protomonas extorquens）、メチロバクテリウム・エクストルケンス（Methylobacterium extorquens）、シュードモナス・プチダ（Pseudomonas putida）、シュードモナス・レシノボランス（Pseudomonas resinovorans）、シュードモナス・オレオボランス（Pseudomonas oleovorans）、緑膿菌（Pseudomonas aeruginosa）、シュードモナス・シリンゲ（Pseudomonas syringae）、シュードモナス・フルオレッセンス（Pseudomonas fluorescens）、スファエロチルス・ナタンス（Sphaerotilus natans）、アグロバクテリウム（Agrobacterium）、ロドバクター・スフェロイデス（Rhodobacter sphaeroides）、アクチノバシラス（Actinobacillus）、又はアゾトバクター・ビネランジー（Azotobacter vinelandii）である。
【００８０】
一実施形態では、バイオマスは、本発明に記載の抽出プロセスを経済的に実行可能にする、十分な量のＰＨＡを含有する。他の実施形態では、バイオマス中のＰＨＡの量は、該バイオマスの総乾燥重量の少なくとも約２０％、或いは少なくとも５０％、或いは少なくとも約６０％であるべきである。一実施形態では、バイオマス中のＰＨＡの初期量は、総乾燥重量の約２５％〜約９０％である。
【００８１】
ｂ）抽出：
１以上の種類のＰＨＡをバイオマスから抽出することができる。
抽出の間、バイオマスは、溶媒と組み合わせられる。例えば、バイオマスからＰＨＡを抽出するための条件に関する詳細は、米国特許第５，９４２，５９７号、米国特許第５，９１８，７４７号、米国特許第５，８９９，３３９号、米国特許第５，８４９，８５４号、及び米国特許第５，８２１，２９９号（それぞれプロクター・アンド・ギャンブル（Procter and Gamble）に譲渡）で入手可能である。利用可能ないかなる方法によって得られる又は抽出されるＰＨＡも、本発明の結晶化方法を使用して結晶化できることが、当業者には理解されよう。
【００８２】
ｃ）純度
一実施形態では、本方法及び組成物において有用なポリマーは、少なくとも約９０％純粋である。任意に、ポリマーは、少なくとも約９５％純粋、又は少なくとも約９８％純粋である。
【００８３】
本明細書では、細心の注意を払ってこのようなパラメータの選択に関する指針を提供してきたが、ユニット操作条件又は個々のデバイスの最適範囲をバイオマスの種類に応じて変更できることが当業者には認識されよう。
したがって、以下の諸実施例は、本発明の範囲内のいくつかの実施形態についてさらに説明し、実証する。これらの実施例は、単に説明の目的で示されるものであり、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく本発明の多くの変形形態が実施可能であるので、本発明を制限するものとして解釈されるべきではない。
【実施例】
【００８４】
剥離試験及びボール試験を使用した核生成の結果
核生成の結果を得るために、「剥離試験（peel test）」を実施する。剥離試験では、ポリマー試料０．７５〜１．０ｇを、カーバープレス（Carver Press）内で温度１７０℃においてポリ（テトラフルオロエチレン）（厚さ２５４μｍ（１０ｍｉｌ））の２枚のシートの間で溶融させる。プレス条件は、次の通りである：無負荷で２分、４５３．６ｋｇ（１０００ポンド）で２分、２２６７ｋｇ（５０００ポンド）で２分、最後に４５３６ｋｇ（１０，０００ポンド）で１分。ポリマーシートをプレスから取り外し、固有の結晶化温度で１０秒間冷却させ、引き離した。手で剥がすことのできるシートでは、ポリマーの変形なしに該ポリマーを両方のポリ（テトラフルオロエチレン）シートから剥ぎ取ることができる場合、そのポリマーは、剥離試験に合格した。
【００８５】
特定のポリマーが剥離試験に合格した場合、ただちにそのポリマーに第２の「ボール試験（ball test）」を実施する。ボール試験では、ポリマーシートを手でくしゃくしゃに丸めてボールにし、３秒間保持してから放す。ポリマーシートがそれ自体にくっつかない場合、ボール試験に合格したと言われる。ボール試験は、ポリマーにおける低いレベルの粘着性を検出するために使用される。
【００８６】
実施例１：ベヘン酸アミドとともに溶融ブレンドされたＰＨＡ
５ｍｏｌ％のヘキサノエートを有するポリ（３−ヒドロキシブチレート−ｃｏ−３−ヘキサノエート）（「ＰＨＢ−Ｈｘ」）（Ｍｗ＝６８０，０００）を、商標インクロスリップＢ（Incroslip B）（クローダ（Croda））として販売される精製ベヘン酸アミド（約９５％純粋）とともに溶融ブレンドする。ＰＨＡとベヘン酸アミドとを、ハーケ・レオコード９０（Haake Rheocord 90）溶融ミキサー内で１重量％のベヘン酸アミドで組み合わせる（０．５ｇのインクロスリップＢ（Incroslip B）を４９．５ｇのＰＨＢ−Ｈｘに組み合わせる）。組み合わせたものを、１７０℃において６．２８ｒａｄ／ｓ（６０ｒｐｍ）で１０分間混合し、取り出して一晩置く。
【００８７】
次いで、得られたＰＨＢ−Ｈｘ／ベヘン酸アミドブレンド試料に、６０℃の結晶化温度を使用して剥離試験を実施し、ボール試験を実施する。ブレンドは、両方の試験に合格する。
【００８８】
対照として、前述のように、ただしベヘン酸アミドを追加せずに、ＰＨＢ−Ｈｘを調製する。対照ＰＨＢ−Ｈｘは、以上に概要を記載した剥離試験及びボール試験で不合格となる。
【００８９】
前述のように、ただし様々な量のベヘン酸アミドを使用して、さらなるＰＨＢ−Ｈｘ試料を調製する。ＰＨＢ−Ｈｘ試料を、２重量％、３重量％、５重量％、及び１０重量％のベヘン酸アミドの存在下で調製する。これらのＰＨＢ−Ｈｘ／ベヘン酸アミドブレンドは、それぞれ、以上に概要を記載した剥離試験及びボール試験に合格する。
【００９０】
前述のように、ただし、２重量％のベヘン酸アミドの存在下で、様々なモル百分率のヘキサノエートコポリマーを使用して、さらなるＰＨＢ−Ｈｘ試料を調製する。６．２ｍｏｌ％のヘキサノエートコポリマー、８．５ｍｏｌ％のヘキサノエートコポリマー、及び９．４ｍｏｌ％のヘキサノエートコポリマーを含有するＰＨＢ−Ｈｘ試料を調製する。これらのＰＨＢ−Ｈｘ／ベヘン酸アミドブレンドは、それぞれ、以上に概要を記載した剥離試験及びボール試験に合格する。
【００９１】
実施例２：ベヘン酸アミドとともに溶融ブレンドされたＰＨＡ
５ｍｏｌ％のヘキサノエートを有するポリ（３−ヒドロキシブチレート−ｃｏ−３−ヘキサノエート）（ＰＨＢ−Ｈｘ）（Ｍｗ＝６８０，０００）を、以上の実施例２に記載したように、ただし、商標インクロスリップＢＲ（Incroslip BR）（クローダ（Croda））として販売される２重量％のベヘン酸アミドの存在下で、溶融ブレンドする。
試料は、以上に概要を記載した剥離試験及びボール試験に合格する。
【００９２】
実施例３：ベヘン酸アミドとともに射出成形されたＰＨＡ
６．２ｍｏｌ％のヘキサノエートを有するポリ（３−ヒドロキシブチレート−ｃｏ−３−ヘキサノエート）（ＰＨＢ−Ｈｘ）（Ｍｗ＝６６０，０００）を、商標インクロスリップＢ（Incroslip B）（クローダ（Croda））として販売される精製ベヘン酸アミド（約９５％純粋）とともに溶融ブレンドする。ブレンド（いずれも粉末）を、２重量％のベヘン酸アミド（behemamide）の５０ｇバッチで室温において乾式混合して（１．０ｇのベヘン酸アミドを４９．０ｇのＰＨＢ−Ｈｘに混合）、合計５ｋｇの混合粉末を得る。次いで、粉末をヘンシェルミキサー（Henschel mixer）に入れ、その粉末を１０５ｒａｄ／ｓ（１０００ｒｐｍ）で４分間乾式ブレンドする。次いで、粉末ブレンドを、ハーケ・レオコード９０（Haake Rheocord 90）２軸押出機に送り込む。押出機の条件は、１２．６ｒａｄ／ｓ（１２０ｒｐｍ）であり、ゾーン温度は１６５℃、１７０℃、１７５℃に設定され、ダイ温度は１７０℃である。押し出されたストランドは、６０℃で水浴を通過する。次いで、ベルリンＰＥＬ２ペレタイザ（Berlin PEL2 pelletizer）を使用して、ストランドをペレットに切る。
【００９３】
次いで、核生成を実証するために、エンゲルス（Engels）５４Ｍｇ（６０トン）射出成形機を使用して、これらのペレットをドッグボーン（dogbone）試験片に射出成形する。射出成形の条件は、次の通りである：押出機温度は、１４９℃／１４９℃／１４９℃／１４９℃（３００°Ｆ／３００°Ｆ／３００°Ｆ／３００°Ｆ）（ノズル）である。成形温度は、６０℃（１４０°Ｆ）に設定する。射出速度は、１０．１６ｃｍ／ｓ（毎秒４インチ）であり、スクリューストロークは２．３ｃｍ（０．９インチ）である。背圧は、３５２ｋＰａ（５１ｐｓｉ）であり、スプルーブレイクがプロファイル内にある。核生成を実証するために、金型が引き離されるときに金型から自動的に押し出される固体試験片を作り出すのに必要な、充填後に金型内に置かれる時間の長さを測定する。
【００９４】
ＰＨＢ−Ｈｘベヘン酸アミドブレンドの場合、金型が充填された後の時間である冷却時間は、９秒である。
【００９５】
同様の方法で、ただしベヘン酸アミドなしで調製されるＰＨＢ−Ｈｘの場合、冷却時間は、３００秒よりも長い。冷却時間は、結晶化時間に比例する。一般に、冷却時間が長いことは、結晶化が遅いことを示す。
【００９６】
実施例４：溶融混合されたＰＨＡの結晶化温度
４．２ｍｏｌ％のヘキサノエートを有するポリ（３−ヒドロキシブチレート−ｃｏ−３−ヘキサノエート）（「ＰＨＢ−Ｈｘ」）（Ｍｗ＝１，２２０，０００）１００重量部を、２重量部の、以下の添加剤Ａ、Ｂ、又はＣとともに溶融混合することによって、組成物を調製する。組成物を４分間溶融混合し、１０．５ｒａｄ／ｓ（１００ｒｐｍ）のスクリュー回転に曝しながら１分間真空脱気する。ミキサーチャンバ温度は、１５５〜１６０℃に設定する。
【００９７】
添加剤Ａは、日本化成株式会社（Nippon Kasei Chemical）の製品から得られるベヘン酸アミドである。
【００９８】
添加剤Ｂは、化合物：
ＣＨ3−（ＣＨ2）8−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−ＮＨＣ（Ｏ）−（ＣＨ2）8−ＣＨ3であり、
日本化成株式会社（Nippon Kasei Chemical）から商標名スリパックスＣ１０（Slipax C10）として入手可能である。この化合物は、１６２〜１７０℃の溶融温度を有する。
【００９９】
添加剤Ｃは、化合物：
ＣＨ3−（ＣＨ2）17−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（ＣＨ2−ＣＨ2）3−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ−（ＣＨ2）17−ＣＨ3であり、
日本化成株式会社（Nippon Kasei Chemical）から商標名ハクリーンＳＨ（Hakleen SH）として入手可能である。この化合物は、１７４〜１７５℃の溶融温度を有する。
また、添加剤なしの比較例も調製する。
【０１００】
結晶化度に対するＰＨＢ−Ｈｘの効果を、冷却時の結晶化温度であるポリマーのＴccを測定することによって評価する。Ｔccを、示差走査熱量計（Differential Scanning Calorimeter）（ＤＳＣ）を使用して測定し、以下の表１に示す。試料を１８０℃で溶融し、ＤＳＣ測定の前に氷浴で急冷する。ＤＳＣ測定では、温度を毎分１０℃で０℃から２００℃まで上げ、次いで毎分１０℃で２００℃から０℃まで下げる。表１の結果は、添加剤Ａ、Ｂ、及びＣがＰＨＡ用の有効な核剤であることを実証する。
【０１０１】
【表１】
2008513578.tif 000006
【０１０２】
実施例５：ＰＨＡをベヘン酸アミドとともにペレット化する工程
５．７ｍｏｌ％のヘキサノエートを有するポリ（３−ヒドロキシブチレート−ｃｏ−３−ヘキサノエート）（ＰＨＢ−Ｈｘ）（Ｍｗ＝５９０，０００）を、商標インクロスリップ−Ｂ（Incroslip-B）（クローダ（Croda））として販売される精製ベヘン酸アミド（約９５％純粋）とともに溶融ブレンドする。初めに、ベヘン酸アミドの粒径を縮小させてＰＨＢ−Ｈｘニートポリマーの粒径に合致させるために、ピンミル又は細断能力のある高強度ミキサーを使用して、ベヘン酸アミドを粉砕して細かい粉末にする。第１の混合工程では、２２７ｇ（０．５ポンド）の粉砕されたベヘン酸アミドを、４ｋｇ（９．５ポンド）のニートＰＨＢ−Ｈｘとともに、ヘンシェル（Henschel）高強度ミキサー内で４分間にわたって低速で乾式混合する（ベヘン酸アミド５重量％）。第２の、すなわち最後の乾式混合工程では、１８ｋｇ（４０ポンド）の追加のＰＨＢ−Ｈｘニートポリマーを第１の工程の混合物に加えて、１重量％のベヘン酸アミドの２３ｋｇ（５０ポンド）バッチを作り出す（２２７ｇ（０．５ポンド）のベヘン酸アミドを２２．５ｋｇ（４９．５ポンド）のＰＨＢ−Ｈｘに加える）。組み合わせたブレンドを、ヘンシェル（Henschel）ミキサー内でさらに４分間低速で混合する。この粉砕及び乾式混合プロセスは、低いベヘン酸アミドの濃度で効率的な核生成及び結晶化を達成するために、溶融配合（melt compounding）及びペレット化前にＰＨＢ−Ｈｘ中のベヘン酸アミドの分散を最大限にする。
【０１０３】
次いで、１％のベヘン酸アミドでの最終的なブレンドを、１４ｋｇ／ｈ（３０ポンド／時間）で４６ｍｍコペリオン・バス・ニーダー（Coperion Buss Kneader）（単軸混合押出機）に送り込んで溶融させ、材料をさらに均質化する。溶融したブレンドは、バス・ニーダー（Buss Kneader）から直接に単独排出スクリューへと運ばれ、該スクリューがストランドペレット化のために溶融物をダイに通過させる。以下の表２は、押出プロセスにおける、スクリュー条件、温度設定、及び測定された溶融温度プロファイルを含む。ダイは３つの穴を有し、それぞれ直径４ｍｍである。押し出されたストランドを、６０℃で２．７４ｍ（９フィート）の水浴に通過させて結晶化を完了する。浴内での平均滞留時間は、３０秒である。次いで、ストランドをチョッパでペレットに切断する。
【０１０４】
【表２】
2008513578.tif 000007
【０１０５】
本願全体を通じて、様々な出版物が参照される。本明細書で記載し請求する本発明の日付の時点で当業者に知られている現況技術をより詳細に説明するために、これらの出版物の開示全体を、本明細書に参考として組み込む。
【０１０６】
本特許明細書の開示は、著作権の保護下にある要素を含む。著作権の所有者は、特許商標局の特許ファイル又は記録に記されている、特許明細書又は特許の開示のいかなる者による複製に対しても意義を申立てないが、その他の場合はすべてのいかなる著作権をも保有する。
【０１０７】
本発明の特定の実施形態が説明及び記載されてきたが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び修正を行えることが当業者には明白であろう。したがって、本発明の範囲内にあるそのようなすべての変更及び修正を、添付の特許請求の範囲で扱うものとする。
【国際調査報告】
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