(57)【要約】  １種以上の石油化学系ポリマー及び１種以上の炭水化物系ポリマーを使用して生成された物品の強度特性及び生分解が本明細書に記載されている。相溶化剤が任意に物品に含まれ得る。いくつかの場合では、物品はフィルムまたは袋を含み得る。
2018521181.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のデンプン及び第２のデンプンを含むデンプン系ポリマー材料と、
ポリオレフィン系ポリマー材料と、を含む、ポリマー内容物を含む物品であって、
９１日後に生分解する前記ポリマー内容物の量が、約５５重量％の水及び約４５重量％の有機固形物を有する接種材料を使用して約５２℃の温度で行われるバイオメタン潜在性試験の結果に基づいて、前記第１のデンプン及び前記第２のデンプンの量よりも多い、物品。
【請求項２】
約５５重量％の水及び約４５重量％の有機固形物を有する接種材料を使用して約５２℃の温度で行われる前記バイオメタン潜在性試験に従って測定して、前記デンプン系ポリマー材料の実質的に全てが９１日後に生分解する、請求項１に記載の物品。
【請求項３】
前記物品が、約０．５重量％〜約２．５重量％の量で存在する生分解向上添加剤を更に含む、請求項１に記載の物品。
【請求項４】
前記物品が、生分解向上添加剤を実質的に含まない、請求項１に記載の物品。
【請求項５】
前記物品が、約５５重量％の水及び約４５重量％の有機固形物を有する接種材料を使用して約５２℃の温度で行われる前記バイオメタン潜在性試験の結果に基づいて、前記デンプン系ポリマー材料の量よりも約５％〜約６０％多い９１日後の前記物品の生分解の量を有する、請求項４に記載の物品。
【請求項６】
前記デンプン系ポリマー材料が、１種以上の可塑剤を含む、請求項１に記載の物品。
【請求項７】
前記第１のデンプンが、ジャガイモ、トウモロコシ、またはタピオカのうちの１種に由来し、
前記第２のデンプンが、ジャガイモ、トウモロコシ、またはタピオカのうちの異なる１種に由来し、
前記第１のデンプンの第１の量は、前記デンプン系ポリマー材料の約１０重量％〜約２５重量％を構成し、
前記第２のデンプンの第２の量は、前記デンプン系ポリマー材料の約５５重量％〜約８５重量％を構成する、請求項１に記載の物品。
【請求項８】
１種以上の炭水化物を含む１種以上の炭水化物系ポリマー材料と、
１種以上の石油化学系ポリマー材料と、を含む、ポリマー内容物を含む物品であって、
９１日後に生分解する前記ポリマー内容物の量が、約５０重量％の水〜約６０重量％の水及び約４０重量％の有機固形物〜約５０重量％の有機固形物を有する接種材料を使用して約４０℃〜約５０℃の温度で行われるバイオメタン潜在性試験の結果に基づいて、前記１種以上の炭水化物の量よりも多い、物品。
【請求項９】
前記物品が、約２０重量％〜約４０重量％の前記１種以上の炭水化物系ポリマー材料と、約６５重量％〜約８５重量％の前記１種以上の石油化学系ポリマー材料と、を含む、請求項８に記載の物品。
【請求項１０】
９１日後に生分解する前記ポリマー内容物の前記量が、約５５重量％の水及び約４５重量％の有機固形物を有する接種材料を使用して約５２℃の温度で行われる前記バイオメタン潜在性試験の結果に基づいて、約３０％〜約５０％である、請求項９に記載の物品。
【請求項１１】
６２日後に生分解する前記ポリマー内容物の前記量が、約５５重量％の水及び約４５重量％の有機固形物を有する接種材料を使用して約５２℃の温度で行われる前記バイオメタン潜在性試験の結果に基づいて、約２５％〜約３５％である、請求項８に記載の物品。
【請求項１２】
１種以上の石油化学系ポリマー材料を提供することと、
１種以上の炭水化物を含む１種以上の炭水化物系ポリマー材料を提供することと、
前記１種以上の石油化学系ポリマー材料と前記１種以上の炭水化物系ポリマー材料とを混合して、材料の混合物を生成することと、
約１２０℃〜約１８０℃の範囲に含まれる温度で前記材料の混合物を加熱することと、
前記材料の混合物を使用してフィルムを生成することと、を含み、
前記フィルムが、前記１種以上の石油化学系ポリマー材料及び前記１種以上の炭水化物系ポリマー材料から構成されるポリマー内容物を含み、
９１日後に生分解する前記ポリマー内容物の量は、約５５重量％の水及び約４５重量％の有機固形物を有する接種材料を使用して約５２℃の温度で行われるバイオメタン潜在性試験の結果に基づいて、前記１種以上の炭水化物の量よりも多い、プロセス。
【請求項１３】
前記材料の混合物が、
約１重量％〜約９重量％の１種以上の相溶化剤と、
約１０重量％〜約４０重量％の前記１種以上の炭水化物系ポリマー材料と、
約６０重量％〜約８９重量％の前記１種以上の石油化学系ポリマー材料と、を含む、請求項１２に記載のプロセス。
【請求項１４】
前記フィルムから袋を生成することを更に含み、前記袋が、約０．０２ｍｍ〜約０．０５ｍｍの厚さを有し、前記袋が、約５Ｌ〜約２０Ｌの容積を有するキャビティを含む、請求項１２に記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
伝統的な石油化学系プラスチックは、強く、軽量で耐久性があるように編成される。しかしながら、これらのプラスチックは、典型的には生分解性ではなく、その結果、何億トンものプラスチックが海洋の埋立地またはフロートに存在する。プラスチック廃棄物の量を削減する試みにおいて、石油化学系プラスチックを使用して典型的に生成されたいくつかの物品は、生分解性材料を使用して生成されている。
【発明の概要】
【０００２】
本開示は、生分解性材料で形成される物品を対象とする。特に、本開示は、生分解性材料で形成される物品の強度特性及び生分解性を記載する。生分解性材料を有する物品を生成するプロセスも記載されている。いくつかの場合では、物品は、１種以上の石油化学系ポリマー材料と１種以上の炭水化物系ポリマー材料との混合物から生成され得る。特定の例では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、１種以上のデンプン系ポリマー材料を含み得る。任意に、相溶化剤も物品を形成するために使用され得る。
一実施では、物品を生成するためのプロセスは、１種以上の石油化学系ポリマー材料及び１種以上の炭水化物系ポリマー材料を提供することを含み得る。１種以上の石油化学系ポリマー材料及び１種以上の炭水化物系ポリマー材料は次いで混合され、加熱され得る。得られた混合物は、射出成形機、ブロー成形機、熱成形機などのプラスチック加工設備を使用して多数のプラスチック製品に押出することができ、押出された混合物にガスを注入してフィルムを形成することができる。任意に、押出されたフィルムは次いで、袋または別の種類の物品に加工され得る。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
【図１】図１は、生分解性材料を含む物品を形成する例示的なプロセスのフロー図を示している。
【図２】生分解性材料を含む物品を生成するための例示的な製造システムの構成要素を示している。
【図３Ａ】本明細書に記載の技術に従って形成された４つのサンプルのバイオメタン潜在性試験に従って３２日にわたり測定された生分解百分率を示している。
【図３Ｂ】本明細書に記載の技術に従って形成された４つのサンプルのバイオメタン潜在性試験に従って３２日にわたり測定された生分解百分率を示している。
【図４Ａ】本明細書に記載の技術に従って形成された３つの追加のサンプルのバイオメタン潜在性試験に従って３２日にわたり測定された生分解百分率を示している。
【図４Ｂ】本明細書に記載の技術に従って形成された３つの追加のサンプルのバイオメタン潜在性試験に従って３２日にわたり測定された生分解百分率を示している。
【図５Ａ】本明細書に記載の技術に従って形成された４つのサンプルのバイオメタン潜在性試験に従って９１日にわたり測定された生分解百分率を示している。
【図５Ｂ】本明細書に記載の技術に従って形成された４つのサンプルのバイオメタン潜在性試験に従って９１日にわたり測定された生分解百分率を示している。
【図６Ａ】本明細書に記載の技術に従って形成された３つの追加のサンプルのバイオメタン潜在性試験に従って９１日にわたり測定された生分解百分率を示している。
【図６Ｂ】本明細書に記載の技術に従って形成された３つの追加のサンプルのバイオメタン潜在性試験に従って９１日にわたり測定された生分解百分率を示している。
【図７Ａ】本明細書に記載の技術に従って形成された１つのサンプルのバイオメタン潜在性試験に従って７１日にわたり測定された生分解百分率を示している。
【図７Ｂ】本明細書に記載の技術に従って形成された１つのサンプルのバイオメタン潜在性試験に従って７１日にわたり測定された生分解百分率を示している。
【図８Ａ】本明細書に記載の技術に従って形成された第１のサンプル及び第２のサンプルについてＡＳＴＭ  Ｄ５３３８に従って実施されたＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の生分解部分の結果を示している。
【図８Ｂ】本明細書に記載の技術に従って形成された第１のサンプル及び第２のサンプルについてＡＳＴＭ  Ｄ５３３８に従って実施されたＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の生分解部分の結果を示している。
【図９Ａ】本明細書に記載の技術に従って形成された第３のサンプル及び第４のサンプルについてＡＳＴＭ  Ｄ５３３８に従って実施されたＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の生分解部分の結果を示している。
【図９Ｂ】本明細書に記載の技術に従って形成された第３のサンプル及び第４のサンプルについてＡＳＴＭ  Ｄ５３３８に従って実施されたＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の生分解部分の結果を示している。
【図１０】本明細書に記載の技術に従って形成された第１のサンプルについてＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の植物毒性部分の結果を示している。
【図１１】本明細書に記載の技術に従って形成された第２のサンプルについてＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の植物毒性部分の結果を示している。
【図１２】本明細書に記載の技術に従って形成された第３のサンプルについてＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の植物毒性部分の結果を示している。
【図１３】本明細書に記載の技術に従って形成された第４のサンプルについてＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の植物毒性部分の結果を示している。
【図１４Ａ】本明細書に記載の技術に従って形成された第１のサンプル及び第２のサンプルについて連邦規則（Ｃ．Ｆ．Ｒ．）４０のパート５０３．１３の表３に基づくＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の元素分析部分の結果を示している。
【図１４Ｂ】本明細書に記載の技術に従って形成された第１のサンプル及び第２のサンプルについて連邦規則（Ｃ．Ｆ．Ｒ．）４０のパート５０３．１３の表３に基づくＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の元素分析部分の結果を示している。
【図１５Ａ】本明細書に記載の技術に従って形成された第３のサンプル及び第４のサンプルについてＣ．Ｆ．Ｒ．４０のパート５０３．１３の表３に基づくＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の元素分析部分の結果を示している。
【図１５Ｂ】本明細書に記載の技術に従って形成された第３のサンプル及び第４のサンプルについてＣ．Ｆ．Ｒ．４０のパート５０３．１３の表３に基づくＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の元素分析部分の結果を示している。
【発明を実施するための形態】
【０００４】
詳細な説明は、添付の図面を参照して説明される。図面において、参照番号の最も左の桁（複数可）は、その参照番号が最初に現れる図面を特定している。異なる図面における同じ参照番号は、一般に、類似または同一の項目を示す。
【０００５】
本開示は、とりわけ、生分解性材料から形成される物品、ならびにそのような物品を生成するためのシステム及びプロセスを対象とする。一般に、本開示の物品は、１種以上の炭水化物系ポリマー材料を含む。物品はまた、１種以上の炭水化物系ポリマー材料と１種以上の石油化学系ポリマー材料との混合物を使用して生成され得る。一実施では、物品は、１種以上の炭水化物系ポリマー材料と１種以上の石油化学系ポリマー材料とを混合し、混合物を加熱し、混合物を押出することによって形成され得る。様々な実施形態では、炭水化物系ポリマー材料は、デンプン系ポリマー材料を含み得る。
【０００６】
本明細書に記載の物品は、射出成形、ブロー成形、熱成形、及び他のプラスチック製造プロセスを使用して生成される他の物品と共に、ブローフィルム設備を使用して作製されるフィルム、袋などの形態で生成され得る。本明細書で使用される場合、「フィルム」は、領域または容積を分離するために、品物を保持するために、障壁として及び／または印刷可能な表面として作用するために使用され得る１種以上のポリマー材料を含む薄い連続した物品を指す。本明細書で使用される場合、「袋」は、品物を収容及び／または輸送するために使用され得る、比較的薄く、柔軟なフィルムで作製された容器（ｃｏｎｔａｉｎｅｒ）を指す。
【０００７】
本明細書に記載の技術及びプロセスは、多数の手法で実施され得る。以下の図を参照して、例示的実施を以下に提供する。
図１は、生分解性材料を含む物品を製造する例示的なプロセス１００を示している。１０２では、プロセス１００は、１種以上の石油化学系ポリマー材料を提供することを含み得る。また、１０４では、プロセス１００は、１種以上の炭水化物系ポリマー材料を提供することを含み得る。いくつかの場合では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、１種以上のデンプン系ポリマー材料を含み得る。１種以上の炭水化物系ポリマー材料及び１種以上の石油化学系ポリマー材料は、ペレット、粉末、ナルドール（ｎｕｒｄｌｅ）、スラリー、及び／または液体などの特定の形態で提供され得る。特定の実施形態では、ペレットが使用され得る。
【０００８】
また、１種以上の石油化学系ポリマー材料及び１種以上の炭水化物系ポリマー材料を提供することは、１種以上の石油化学系ポリマー材料及び１種以上の炭水化物系ポリマー材料を押出機に供給することを含み得る。例えば、１種以上の炭水化物系ポリマー材料及び１種以上の石油化学系ポリマー材料は、押出機の１つ以上のホッパーに供給され得る。いくつかの場合では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料及び１種以上の石油化学系ポリマー材料は、おおよそ同時に押出機に供給され得る。他の状況では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料及び１種以上の石油化学系ポリマー材料は、異なる時間に押出機に供給され得る。更に、１種以上の炭水化物系ポリマー材料及び１種以上の石油化学系ポリマー材料は、押出機のチャンバに供給され得る。一実施では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料及び１種以上の石油化学系ポリマー材料は、押出機の同一のチャンバに供給され得る。別の実施では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料及び１種以上の石油化学系ポリマー材料は、押出機の異なるチャンバに供給され得る。
【０００９】
いくつかの場合では、石油化学系ポリマー材料はポリオレフィンを含み得る。例えば、石油化学系ポリマー材料には、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）、ナイロン、ポリメチルペンテン、ポリブテン、またはそれらの組み合わせが含まれ得る。様々な実施形態では、石油化学系ポリマー材料には、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）、超低分子量ポリエチレン（ＵＬＭＷＰＥ）、高分子量ポリエチレン（ＨＭＷＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、高密度架橋ポリエチレン（ＨＤＸＬＰＥ）、架橋ポリエチレン（ＰＥＸまたはＸＬＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、または超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）が含まれ得る。特定の場合では、石油化学系ポリマー材料はＬＬＤＰＥを含み得る。いくつかの場合では、ＬＬＤＰＥはメタロセン触媒を使用して形成され得る。
【００１０】
１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、１種以上のデンプンを含み得る。例えば、１種以上のデンプンは、トウモロコシデンプン、タピオカデンプン、キャッサバデンプン、コムギデンプン、ジャガイモデンプン、コメデンプン、ソルガムデンプンなどの１種以上の植物から生成され得る。様々な実施形態では、デンプン系ポリマーは、２種以上の植物、３種以上の植物、または４種以上の植物に由来するデンプンの混合物を含み得る。いくつかの場合では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、可塑剤も含み得る。また、ある量の水が１種以上の炭水化物系ポリマー材料に存在し得る。
【００１１】
一実施では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、少なくとも約６５重量％の１種以上のデンプン、少なくとも約７０重量％の１種以上のデンプン、少なくとも約７５重量％の１種以上のデンプン、または少なくとも約８０重量％の１種以上のデンプンを含み得る。また、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、約９９重量％以下の１種以上のデンプン、約９５重量％以下の１種以上のデンプン、約９０重量％以下の１種以上のデンプン、または約８５重量％以下の１種以上のデンプンを含み得る。実例的な例では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、約６０重量％〜約９９重量％の１種以上のデンプンを含み得る。別の実例的な例では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、約６５重量％〜約８０重量％の１種以上のデンプンを含み得る。
【００１２】
いくつかの実施形態では、デンプンは、デンプンの混合物に、少なくとも約５重量％、少なくとも約１０重量％、少なくとも約１５重量％、少なくとも約２０重量％、少なくとも約２５重量％、少なくとも約３０重量％、少なくとも約３５重量％、または少なくとも約４０重量％の量で存在し得る。また、デンプンは、デンプンの混合物に、約９５重量％以下、約９０重量％以下、約８５重量％以下、約８０重量％以下、約７５重量％以下、約７０重量％以下、約６５重量％以下、約６０重量％以下、約５５重量％以下、または約５０重量％以下の量で存在し得る。いくつかの実施形態では、デンプンは、デンプンの混合物に、約２０重量％〜約２５重量％、約３０重量％〜約３５重量％、約４５重量％〜約５５重量％、または約７０重量％〜約８０重量％の量で存在し得る。
【００１３】
一実施では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、第１のデンプンと第２のデンプンとの混合物を含み得る。これらの場合、炭水化物系ポリマー材料は、少なくとも約５０重量％の第１のデンプン、少なくとも約５５重量％の第１のデンプン、少なくとも約６０重量％の第１のデンプン、少なくとも約６５重量％の第１のデンプン、または少なくとも約７０重量％の第１のデンプンを含み得る。また、炭水化物系ポリマー材料は、約９５重量％以下の第１のデンプン、約９０重量％以下の第１のデンプン、約８５重量％以下の第１のデンプン、約８０重量％以下の第１のデンプン、または約７５重量％以下の第１のデンプンを含み得る。実例的な例では、炭水化物系ポリマー材料は、約５０重量％〜約９８重量％の第１のデンプンを含み得る。別の実例的な例では、炭水化物系ポリマー材料は、約５５重量％〜約８５重量％の第１のデンプンを含み得る。追加の実例的な例では、炭水化物系ポリマー材料は、約５５重量％〜約７０重量％の第１のデンプンを含み得る。更なる実例的な例では、炭水化物系ポリマー材料は、約７５重量％〜約９０重量％の第１のデンプンを含み得る。また、炭水化物系ポリマー材料は、約６５重量％〜約７５重量％の第１のデンプンを含み得る。
【００１４】
第１のデンプンと第２のデンプンとの混合物を有する炭水化物系材料に含まれる第２のデンプンに関して、炭水化物系ポリマー材料は、少なくとも約５重量％の第２のデンプン、少なくとも約１０重量％の第２のデンプン、少なくとも約１５重量％の第２のデンプン、少なくとも約２０重量％の第２のデンプン、または少なくとも約２５重量％の第２のデンプンを含み得る。また、炭水化物系ポリマー材料は、約５０重量％以下の第２のデンプン、約４５重量％以下の第２のデンプン、約４０重量％以下の第２のデンプン、約３５重量％以下の第２のデンプン、または約３０重量％以下の第２のデンプンを含み得る。実例的な例では、炭水化物系ポリマー材料は、約２重量％〜約５０重量％の第２のデンプンを含み得る。別の実例的な例では、炭水化物系ポリマー材料は、約１０重量％〜約４５重量％の第２のデンプンを含み得る。追加の実例的な例では、炭水化物系ポリマー材料は、約１５重量％〜約２５重量％の第２のデンプンを含み得る。更なる実例的な例では、炭水化物系ポリマー材料は、約３５重量％〜約４５重量％の第２のデンプンを含み得る。また、炭水化物系ポリマー材料は、約２５重量％〜約３５重量％の第２のデンプンを含み得る。
【００１５】
いくつかの実施では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、第１のデンプンと、第２のデンプンと、第３のデンプンとの混合物を含み得る。例えば、炭水化物系ポリマー材料は、少なくとも約３０重量％の第１のデンプン、少なくとも約３５重量％の第１のデンプン、少なくとも約４５重量％の第１のデンプン、少なくとも約５０重量％の第１のデンプン、または少なくとも約５５重量％の第１のデンプンを含み得る。また、炭水化物系ポリマー材料は、約８０重量％以下の第１のデンプン、約７５重量％以下の第１のデンプン、約７０重量％以下の第１のデンプン、約６５重量％以下の第１のデンプン、または約６０重量％以下の第１のデンプンを含み得る。実例的な例では、炭水化物系材料は、約３０重量％〜約８０重量％の第１のデンプンを含み得る。別の実例的な例では、炭水化物系材料は、約３０重量％〜約４０重量％の第１のデンプンを含み得る。追加の実例的な例では、炭水化物系材料は、約４５重量％〜約５５重量％の第１のデンプンを含み得る。更なる実例的な例では、炭水化物系材料は、約５５重量％〜約６５重量％の第１のデンプンを含み得る。
【００１６】
また、第１のデンプンと、第２のデンプンと、第３のデンプンとの混合物を含む炭水化物系ポリマー材料において、炭水化物系ポリマー材料は、少なくとも約５重量％の第２のデンプン、少なくとも約１０重量％の第２のデンプン、少なくとも約１５重量％の第２のデンプン、または少なくとも約２０重量％の第２のデンプンを含み得る。一実施では、炭水化物系ポリマー材料は、約４０重量％以下の第２のデンプン、約３５重量％以下の第２のデンプン、約３０重量％以下の第２のデンプン、または約２５重量％以下の第２のデンプンを含み得る。実例的な例では、炭水化物系ポリマー材料は、約５重量％〜約４０重量％の第２のデンプンを含み得る。別の実例的な例では、炭水化物系ポリマー材料は、約１５重量％〜約２５重量％の第２のデンプンを含み得る。追加の実例的な例では、炭水化物系ポリマー材料は、約２７重量％〜約３８重量％の第２のデンプンを含み得る。
【００１７】
更に、炭水化物系ポリマー材料が、第１のデンプンと、第２のデンプンと、第３のデンプンとの混合物を含む場合、炭水化物系ポリマー材料は、少なくとも約５重量％の第３のデンプン、少なくとも約１０重量％の第３のデンプン、少なくとも約１５重量％の第３のデンプン、または少なくとも約２０重量％の第３のデンプンを含み得る。一実施では、炭水化物系ポリマー材料は、約４０重量％以下の第３のデンプン、約３５重量％以下の第３のデンプン、約３０重量％以下の第３のデンプン、または約２５重量％以下の第３のデンプンを含み得る。実例的な例では、炭水化物系ポリマー材料は、約５重量％〜約４０重量％の第３のデンプンを含み得る。別の実例的な例では、炭水化物系ポリマー材料は、約１５重量％〜約２５重量％の第３のデンプンを含み得る。追加の実例的な例では、炭水化物系ポリマー材料は、約２７重量％〜約３８重量％の第３のデンプンを含み得る。
【００１８】
１種以上の炭水化物系ポリマー材料に含まれる可塑剤には、ポリエチレングリコール、ソルビトール、グリセリン、多価アルコール可塑剤、ヒドロキシル基を有しない水素結合形成有機化合物、糖アルコールの無水物、動物性タンパク質、植物性タンパク質、脂肪族酸、フタル酸エステル、ジメチル及びジエチルスクシネート及び関連するエステル、グリセロールトリアセテート、グリセロールモノ及びジアセテート、グリセロールモノ、ジ、及びトリプロピオネート、ブタノエート、ステアレート、乳酸エステル、クエン酸エステル、アジピン酸エステル、ステアリン酸エステル、オレイン酸エステル、他の酸エステル、またはそれらの組み合わせが含まれ得る。特定の実施では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、グリセリンを含み得る。
【００１９】
一実施では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、少なくとも約１２重量％の可塑剤、少なくとも約１５重量％の可塑剤、少なくとも約１８重量％の可塑剤、少なくとも約２０重量％の可塑剤、または少なくとも約２２重量％の可塑剤を含む。また、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、約３５重量％以下の可塑剤、約３２重量％以下の可塑剤、約３０重量％以下の可塑剤、約２８重量％以下の可塑剤、または約２５重量％以下の可塑剤を含み得る。実例的な例では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、約１２重量％〜約３５重量％の可塑剤を含み得る。別の実例的な例では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、約１５重量％〜約３０重量％の可塑剤を含み得る。追加の実例的な例では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、約１８重量％〜約２８重量％の可塑剤を含み得る。
【００２０】
いくつかの場合では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、約５重量％以下の水、約４重量％以下の水、約３重量％以下の水、約２重量％以下の水、または約１重量％以下の水を含む。また、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、少なくとも約０．１重量％の水、少なくとも約０．３重量％の水、少なくとも約０．６重量％の水、または少なくとも約０．８重量％の水を含み得る。実例的な例では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、約０．１重量％〜約５重量％の水を含む。別の実例的な例では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、約０．４重量％〜約２重量％の水を含む。追加の実例的な例では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、約０．５重量％〜約１．５重量％の水を含み得る。
【００２１】
１０６では、プロセス１００は、１種以上の石油化学系ポリマー材料と１種以上の炭水化物系ポリマー材料とを混合して、材料の混合物を生成することを含む。いくつかの場合では、１種以上の石油化学系ポリマー材料と１種以上の炭水化物系材料との混合は、１つ以上の混合装置を使用して実施され得る。特定の実施では、機械的混合装置は、１種以上の石油化学系ポリマー材料と１種以上の炭水化物系ポリマー材料とを混合するために使用され得る。一実施では、材料の混合物の構成要素の少なくとも一部は、押出機などの機器内で組み合わされ得る。他の実施では、材料の混合物の構成要素の少なくとも一部は、押出機に供給される前に組み合わされ得る。
【００２２】
様々な実施では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、材料の混合物の少なくとも約５重量％、材料の混合物の少なくとも約１０重量％、材料の混合物の少なくとも約１５重量％、材料の混合物の少なくとも約２０重量％、材料の混合物の少なくとも約２５重量％、材料の混合物の少なくとも約３０重量％、材料の混合物の少なくとも約３５重量％、材料の混合物の少なくとも約４０重量％、または材料の混合物の少なくとも約４５重量％の量で材料の混合物に存在し得る。他の実施では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、材料の混合物の約９９重量％以下、材料の混合物の約９５重量％以下、材料の混合物の約９０重量％以下、材料の混合物の約８０重量％以下、材料の混合物の約７０重量％以下、材料の混合物の約６０重量％以下、または材料の混合物の約５０重量％以下の量で材料の混合物に存在し得る。また、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、材料の混合物の約２０重量％〜約４０重量％の量で材料の混合物に存在し得る。実例的な例では、材料の混合物は、約２重量％〜約９８重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料を含み得る。他の実例的な例では、材料の混合物は、約１０重量％〜約４０重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料を含み得る。追加の実例的な例では、材料の混合物は、約２０重量％〜約３０重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料を含み得る。更に実例的な例では、材料の混合物は、約５０重量％〜約８０重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料を含み得る。また別の実例的な例では、材料の混合物は、約４０重量％〜約６０重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料を含み得る。
【００２３】
いくつかの実施では、材料の混合物は、少なくとも約１０重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料、少なくとも約１５重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料、少なくとも約２０重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料、少なくとも約２５重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料、少なくとも約３０重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料、少なくとも約３５重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料、少なくとも約４０重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料、少なくとも約４５重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料、または少なくとも約５０重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料を含み得る。また、材料の混合物は、約９９重量％以下の１種以上の石油化学系ポリマー材料、約９５重量％以下の１種以上の石油化学系ポリマー材料、約９０重量％以下の１種以上の石油化学系ポリマー材料、約８５重量％以下の１種以上の石油化学系ポリマー材料、約８０重量％以下の１種以上の石油化学系ポリマー材料、約７５重量％以下の１種以上の石油化学系ポリマー材料、約７０重量％以下の１種以上の石油化学系ポリマー材料、約６５重量％以下の１種以上の石油化学系ポリマー材料、または約６０重量％以下の１種以上の石油化学系ポリマー材料を含み得る。実例的な例では、材料の混合物は、約２重量％〜約９８重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料を含み得る。別の実例的な例では、材料の混合物は、約５０重量％〜約９０重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料を含み得る。追加の実例的な例では、材料の混合物は、約６５重量％〜約７５重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料を含み得る。更に実例的な例では、材料の混合物は、約２０重量％〜約５０重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料を含み得る。また別の実例的な例では、材料の混合物は、約４０重量％〜約６０重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料を含み得る。
【００２４】
いくつかの場合では、材料の混合物は、第１の石油化学系ポリマー材料と第２の石油化学系ポリマー材料とのブレンドを含み得、第２の石油化学系ポリマー材料は堆肥化可能である。すなわち、いくつかの場合では、第２の石油化学系ポリマー材料は、本特許出願の出願時のＡＳＴＭ  Ｄ６４００標準に従って堆肥化可能であり得る。
【００２５】
一実施では、材料の混合物が第１の石油化学系ポリマー材料及び第２の石油化学系ポリマー材料を含む場合、材料の混合物は、少なくとも約１０重量％の第１の石油化学系ポリマー材料、約１５重量％の第１の石油化学系ポリマー材料、少なくとも約２０重量％の第１の石油化学系ポリマー材料、または少なくとも約２５重量％の第１の石油化学系ポリマー材料を含み得る。また、材料の混合物が第１の石油化学系ポリマー材料及び第２の石油化学系ポリマー材料を含む場合、材料の混合物は、約５０重量％以下の第１の石油化学系ポリマー材料、約４５重量％以下の第１の石油化学系ポリマー材料、約４０重量％以下の第１の石油化学系ポリマー材料、約３５重量％以下の第１の石油化学系ポリマー材料、または約３０重量％以下の第１の石油化学系ポリマー材料を含み得る。実例的な例では、材料の混合物が第１の石油化学系ポリマー材料及び第２の石油化学系ポリマー材料を含む場合、材料の混合物は、約５重量％〜約５５重量％の第１の石油化学系ポリマー材料を含み得る。別の実例的な例では、材料の混合物が第１の石油化学系ポリマー材料及び第２の石油化学系ポリマー材料を含む場合、材料の混合物は、約１０重量％〜約３０重量％の第１の石油化学系ポリマー材料を含み得る。追加の実例的な例では、材料の混合物が第１の石油化学系ポリマー材料及び第２の石油化学系ポリマー材料を含む場合、材料の混合物は、約１２重量％〜約２０重量％の第１の石油化学系ポリマー材料を含み得る。いくつかの例では、第１の石油化学系ポリマー材料はポリエチレンを含み得る。例示すると、第１の石油化学系ポリマー材料は、線状低密度ポリエチレンを含み得る。いくつかの場合では、第１の石油化学系ポリマー材料は、ＡＳＴＭ  Ｄ６４００標準に従って堆肥化可能ではない場合がある。
【００２６】
更に、材料の混合物が第１の石油化学系ポリマー材料及び第２の石油化学系ポリマー材料を含む場合、材料の混合物は、少なくとも約２５重量％の第２の石油化学系ポリマー材料、少なくとも約３０重量％の第２の石油化学系ポリマー材料、少なくとも約３５重量％の第２の石油化学系ポリマー材料、少なくとも約４０重量％の第２の石油化学系ポリマー材料、または少なくとも約４５重量％の第２の石油化学系ポリマー材料を含み得る。また、材料の混合物が第１の石油化学系ポリマー材料及び第２の石油化学系ポリマー材料を含む場合、材料の混合物は、約７５重量％以下の第２の石油化学系ポリマー材料、約７０重量％以下の第２の石油化学系ポリマー材料、約６５重量％以下の第２の石油化学系ポリマー材料、約６０重量％以下の第２の石油化学系ポリマー材料、約５５重量％以下の第２の石油化学系ポリマー材料、または約５０重量％以下の第２の石油化学系ポリマー材料を含み得る。実例的な例では、材料の混合物が第１の石油化学系ポリマー材料及び第２の石油化学系ポリマー材料を含む場合、材料の混合物は、約２０重量％〜約８０重量％の第２の石油化学系ポリマー材料を含み得る。別の実例的な例では、材料の混合物が第１の石油化学系ポリマー材料及び第２の石油化学系ポリマー材料を含む場合、材料の混合物は、約３５重量％〜約６０重量％の第２の石油化学系ポリマー材料を含み得る。追加の実例的な例では、材料の混合物が第１の石油化学系ポリマー材料及び第２の石油化学系ポリマー材料を含む場合、材料の混合物は、約４５重量％〜約５５重量％の第２の石油化学系ポリマー材料を含み得る。
【００２７】
特定の実施では、材料の混合物が第１の石油化学系ポリマー材料及び第２の石油化学系ポリマー材料を含む場合、材料の混合物は、約５重量％〜約２５重量％の第１の石油化学系ポリマー材料及び約４０重量％〜約６０重量％の第２の石油化学系ポリマー材料を含み得る。他の実施では、材料の混合物が第１の石油化学系ポリマー材料及び第２の石油化学系ポリマー材料を含む場合、材料の混合物は、約１０重量％〜約２０重量％の第１の石油化学系ポリマー材料及び約４５重量％〜約５５重量％の第２の石油化学系ポリマー材料を含み得る。
【００２８】
いくつかの実施形態では、相溶化剤も材料の混合物に存在し得る。特定の実施では、相溶化剤は、１種以上の石油化学系ポリマー材料及び１種以上の炭水化物系ポリマー材料と混合され得、材料の混合物に含まれ得る。相溶化剤は、無水マレイン酸グラフト化ポリプロピレン、無水マレイン酸グラフト化ポリエチレン、無水マレイン酸グラフト化ポリブテン、またはそれらの組み合わせなどの変性ポリオレフィンであり得る。相溶化剤はまた、アクリレート系コポリマーを含み得る。例えば、相溶化剤は、エチレンメチルアクリレートコポリマー、エチレンブチルアクリレートコポリマー、またはエチレンエチルアクリレートコポリマーを含み得る。また、相溶化剤は、ポリ（ビニルアセテート）系相溶化剤を含み得る。
【００２９】
一実施では、材料の混合物は、少なくとも約０．５重量％の相溶化剤、少なくとも約１重量％の相溶化剤、少なくとも約２重量％の相溶化剤、少なくとも約３重量％の相溶化剤、少なくとも約４重量％の相溶化剤、または少なくとも約５重量％の相溶化剤を含み得る。また、材料の混合物は、約１０重量％以下の相溶化剤、約９重量％以下の相溶化剤、約８重量％以下の相溶化剤、約７重量％以下の相溶化剤、または約６重量％以下の相溶化剤を含み得る。実例的な例では、材料の混合物は、約０．５重量％〜約１２重量％の相溶化剤を含み得る。別の実例的な例では、材料の混合物は、約２重量％〜約７重量％の相溶化剤を含み得る。追加の実例的な例では、材料の混合物は、約４重量％〜約６重量％の相溶化剤を含み得る。
【００３０】
他の実施では、材料の混合物は、少なくとも約０．５重量％の相溶化剤、少なくとも約３重量％の相溶化剤、少なくとも約１０重量％の相溶化剤、少なくとも約１５重量％の相溶化剤、少なくとも約２０重量％の相溶化剤、または少なくとも約２５重量％の相溶化剤を含み得る。また、材料の混合物は、約５０重量％以下の相溶化剤、約４５重量％以下の相溶化剤、約４０重量％以下の相溶化剤、約３５重量％以下の相溶化剤、または約３０重量％以下の相溶化剤を含み得る。実例的な例では、材料の混合物は、約０．１重量％〜約５０重量％の相溶化剤を含み得る。別の実例的な例では、材料の混合物は、約１重量％〜約３５重量％の相溶化剤を含み得る。追加の実例的な例では、材料の混合物は、約２重量％〜約１５重量％の相溶化剤を含み得る。更に実例的な例では、材料の混合物は、約３重量％〜約７重量％の相溶化剤を含み得る。
【００３１】
更に、他の添加剤が材料の混合物に含まれ得る。例えば、ＥｎｓｏによるＲｅｓｔｏｒｅ（登録商標）、Ｂｉｏ−Ｔｅｃ  ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌによるＥｃｏＰｕｒｅ（登録商標）、ＥＣＭ  ＢｉｏｆｉｌｍｓによるＥＣＭ  Ｍａｓｔｅｒｂａｔｃｈ  Ｐｅｌｌｅｔｓ（商標）、またはＢｉｏｄｅｇｒａｄａｂｌｅ２０１及び／もしくはＢｉｏｄｅｇｒａｄａｂｌｅ３０２  ＢｉｏＳｐｈｅｒｅ（登録商標）などの、物品の生分解性を助ける添加剤が材料の混合物に含まれ得る。また、物品の強度特性を改善する他の添加剤が材料の混合物に添加され得る。ＤｕｐｏｎｔからのＢｉｏｍａｘ（登録商標）Ｓｔｒｏｎｇなどの添加剤が使用され得る。様々な実施形態では、１種以上の添加剤は、少なくとも約０．５重量％、少なくとも約１重量％、少なくとも約１．５重量％、少なくとも約２重量％、少なくとも約２．５重量％、少なくとも約３重量％、または少なくとも約４重量％の量で材料の混合物に含まれ得る。更なる実施形態では、１種以上の添加剤は、約１０重量％以下、約９重量％以下、約９重量％以下、約９重量％以下、約９重量％以下、または約５重量％以下の量で材料の混合物に存在し得る。実例的な例では、１種以上の添加剤は、約０．２重量％〜約１２重量％の量で材料の混合物に存在し得る。別の実例的な例では、１種以上の添加剤は、約１重量％〜約１０重量％の量で材料の混合物に存在し得る。追加の例では、１種以上の添加剤は、約０．５重量％〜約４重量％の量で材料の混合物に存在し得る。更なる実例的な例では、１種以上の添加剤は、約２重量％〜約６重量％の量で材料の混合物に存在し得る。
【００３２】
１０８では、プロセス１００は、材料の混合物を加熱することを含む。一実施では、材料の混合物は、少なくとも約１００℃、少なくとも約１１０℃、少なくとも約１１５℃、少なくとも約１２０℃、少なくとも約１２５℃、少なくとも約１３０℃、少なくとも約１３５℃、少なくとも約１４０℃、または少なくとも約１４５℃の温度で加熱され得る。別の実施では、材料の混合物は、約２００℃以下、約１９０℃以下、約１８０℃以下、約１７５℃以下、約１７０℃以下、約１６５℃以下、約１６０℃以下、約１５５℃以下、または約１５０℃以下の温度で加熱され得る。実例的な例では、材料の混合物は、約９５℃〜約２０５℃の温度で加熱され得る。別の実例的な例では、材料の混合物は、約１２０℃〜約１８０℃の温度で加熱され得る。追加の実例的な例では、材料の混合物は、約１２５℃〜約１６５℃の温度で加熱され得る。
【００３３】
材料の混合物は、押出機の１つ以上のチャンバ内で加熱され得る。いくつかの場合では、押出機の１つ以上のチャンバは、異なる温度で加熱され得る。他の場合では、押出機の１つ以上のチャンバは、実質的に同じ温度で加熱され得る。様々な実施形態では、押出機は、少なくとも１個のチャンバ、少なくとも２個のチャンバ、少なくとも３個のチャンバ、少なくとも４個のチャンバ、少なくとも５個のチャンバ、少なくとも６個のチャンバ、少なくとも７個のチャンバ、少なくとも８個のチャンバ、少なくとも９個のチャンバ、または少なくとも１０個のチャンバを有し得る。他の実施形態では、押出機は、１個のチャンバ、２個のチャンバ、３個のチャンバ、４個のチャンバ、５個のチャンバ、６個のチャンバ、７個のチャンバ、８個のチャンバ、９個のチャンバ、または１０個のチャンバを有し得る。更なる実施形態では、押出機は、３個未満のチャンバ、４個未満のチャンバ、５個未満のチャンバ、６個未満のチャンバ、７個未満のチャンバ、８個未満のチャンバ、９個未満のチャンバ、または１０個未満のチャンバを有し得る。
【００３４】
押出機の１つ以上のスクリューの速度は、少なくとも約１０回転／分（ｒｐｍ）、少なくとも約１２ｒｐｍ、少なくとも約１４ｒｐｍ、少なくとも約１６ｒｐｍ、または少なくとも約１８ｒｐｍであり得る。また、押出機の１つ以上のスクリューの速度は、約３０ｒｐｍ以下、約２８ｒｐｍ以下、約２６ｒｐｍ以下、約２４ｒｐｍ以下、約２２ｒｐｍ以下、または約２０ｒｐｍ以下であり得る。実例的な例では、押出機の１つ以上のスクリューの速度は、約８ｒｐｍ〜約３５ｒｐｍであり得る。別の実例的な例では、押出機の１つ以上のスクリューの速度は、約１２ｒｐｍ〜約２５ｒｐｍであり得る。追加の実例的な例では、押出機の１つ以上のスクリューの速度は、約１４ｒｐｍ〜約２１ｒｐｍであり得る。
【００３５】
１１０では、材料の混合物を使用して物品が生成される。いくつかの場合では、物品はフィルムを含み得る。他の場合では、物品はフィルムから形成され得る。更に追加の状況では、物品は、モールドなどの設計に基づく形状を有し得る。いくつかの場合では、物品がフィルムである場合、染料を使用して、加熱された材料の混合物にガスを注入してフィルムを形成することでフィルムが形成され得る。次いで、フィルムは、袋または他の物品の形態に成形及び／または変化され得る。
【００３６】
一実施では、物品は、約１０重量％〜約９５重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料、約２０重量％〜約８０重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料、約３０重量％〜約７０重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料、または約４０重量％〜約６０重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料を有し得る。実例的な例では、物品は、約６０重量％〜約８０重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料を有し得る。いくつかの場合では、物品は、第１の石油化学系ポリマー材料と第２の石油化学系ポリマー材料とのブレンドを含み得、第２の石油化学系ポリマー材料は堆肥化可能である。これらの状況では、物品は、約５重量％〜約３０重量％の第１の石油化学系ポリマー材料及び約３５重量％〜約６０重量％の第２の石油化学系ポリマー材料を含み得る。別の実施では、物品は、約１０重量％〜約２０重量％の第１の石油化学系ポリマー材料及び約４５重量％〜約５５重量％の第２の石油化学系ポリマー材料を含み得る。
【００３７】
また、物品は、約１０重量％〜約９８重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料、約２０重量％〜約８０重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料、約３０重量％〜約７０重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料、または約４０重量％〜約６０重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料を有し得る。実例的な例では、物品は、約１５重量％〜約３０重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料を含み得る。別の実例的な例では、物品は、約１０重量％〜約２５重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料を含み得る。特定の実施では、物品は、少なくとも約９５重量の１種以上の炭水化物系ポリマー材料または少なくとも約９９重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料を含み得る。
【００３８】
物品がフィルムである実施形態では、フィルムは、いくつかの場合では、単一層から構成され得、他の場合では、複数層から構成され得る。フィルムの１つ以上の層は、少なくとも約０．０１ｍｍ、少なくとも約０．０２ｍｍ、少なくとも約０．０３ｍｍ、少なくとも約０．０５ｍｍ、少なくとも約０．０７ｍｍ、少なくとも約０．１０ｍｍ、少なくとも約０．２ｍｍ、少なくとも約０．５ｍｍ、少なくとも約０．７ｍｍ、少なくとも約１ｍｍ、少なくとも約２ｍｍ、または少なくとも約５ｍｍの厚さを有し得る。また、物品がフィルムである場合、フィルムの１つ以上の層は、約２ｃｍ以下、約１．５ｃｍ以下、約１ｃｍ以下、約０．５ｃｍ以下、約１００ｍｍ以下、約８０ｍｍ以下、約６０ｍｍ以下、約４０ｍｍ以下、約３０ｍｍ以下、約２０ｍｍ以下、または約１０ｍｍ以下の厚さを有し得る。実例的な例では、物品がフィルムである場合、フィルムの１つ以上の層は、約０．００５ｍｍ〜約３ｃｍの厚さを有し得る。別の実例的な例では、物品がフィルムである場合、フィルムの１つ以上の層は、約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍの厚さを有し得る。追加の実例的な例では、物品がフィルムである場合、フィルムの１つ以上の層は、約０．０５ｍｍ〜約０．５ｍｍの厚さを有し得る。更なる実例的な例では、物品がフィルムである場合、フィルムの１つ以上の層は、約０．０２ｍｍ〜約０．０５ｍｍの厚さを有し得る。
【００３９】
物品は、ダーツ落下衝撃試験（ＡＳＴＭ  Ｄ１７０９）、破断点引張強さ試験（ＡＳＴＭ  Ｄ８８２）、破断点引張伸び試験（ＡＳＴＭ  Ｄ８８２）、割線係数試験（ＡＳＴＭ  Ｄ８８２）、及びエルメンドルフ引裂試験（ＡＳＴＭ  Ｄ１９２２）などの試験を介して特性化される強度特性を有し得る。一実施では、物品は、少なくとも約１５０ｇ、少なくとも約１７５ｇ、少なくとも約２００ｇ、少なくとも約２２５ｇ、少なくとも約２５０ｇ、少なくとも約２７５ｇ、または少なくとも約３００ｇのダーツ落下衝撃試験値を有し得る。別の実施では、物品は、約４００ｇ以下、約３７５ｇ以下、約３５０ｇ以下、または約３２５ｇ以下のダーツ落下衝撃試験値を有し得る。実例的な実施では、物品は、約１４０ｇ〜約４２５ｇのダーツ落下衝撃試験値を有し得る。別の実例的な実施では、物品は、約２００ｇ〜約４００ｇのダーツ落下衝撃試験値を有し得る。追加の実例的な例では、物品は、約２５０ｇ〜約３５０ｇのダーツ落下衝撃試験値を有し得る。更なる実例的な例では、物品は、約２６５ｇ〜約３３０ｇのダーツ落下衝撃試験値を有し得る。
【００４０】
一実施では、物品は、少なくとも約３．５ｋｐｓｉ、少なくとも約３．７ｋｐｓｉ、少なくとも約３．９ｋｐｓｉ、少なくとも約４．１ｋｐｓｉ、少なくとも約４．３ｋｐｓｉ、または少なくとも約４．５ｋｐｓｉの縦方向の破断点引張強さ試験値を有し得る。別の実施では、物品は、約５．５ｋｐｓｉ以下、約５．３ｋｐｓｉ以下、約５．１ｋｐｓｉ以下、約４．９ｋｐｓｉ以下、または約４．７ｋｐｓｉ以下の縦方向の破断点引張強さ試験値を有し得る。実例的な例では、物品は、約３．５ｋｐｓｉ〜約５．５ｋｐｓｉの縦方向の破断点引張強さ試験値を有し得る。別の実例的な例では、物品は、約４．１ｋｐｓｉ〜約４．９ｋｐｓｉの縦方向の破断点引張強さ試験値を有し得る。
【００４１】
一実施では、物品は、少なくとも約３．２ｋｐｓｉ、少なくとも約３．４ｋｐｓｉ、少なくとも約３．６ｋｐｓｉ、少なくとも約３．８ｋｐｓｉ、少なくとも約４．０ｋｐｓｉ、または少なくとも約４．２ｋｐｓｉの横方向の破断点引張強さ試験値を有し得る。別の実施では、物品は、約５．７ｋｐｓｉ以下、約５．５ｋｐｓｉ以下、約５．３ｋｐｓｉ以下、約５．１ｋｐｓｉ以下、約４．９ｋｐｓｉ以下、約４．７ｋｐｓｉ、または約４．５ｋｐｓｉの横方向の破断点引張強さ試験値を有し得る。実例的な例では、物品は、約３．２ｋｐｓｉ〜約５．７ｋｐｓｉの横方向の破断点引張強さ試験値を有し得る。別の実例的な例では、物品は、約３．６ｋｐｓｉ〜約５．０ｋｐｓｉの横方向の破断点引張強さ試験値を有し得る。
【００４２】
一実施では、物品は、少なくとも約５５０％、少なくとも約５６０％、少なくとも約５７０％、少なくとも約５８０％、少なくとも約５９０％、少なくとも約６００％、少なくとも約６１０％、または少なくとも約６２０％の縦方向の破断点引張伸び試験値を有し得る。別の実施では、物品は、約７２５％以下、約７１０％以下、約７００％以下、約６８０％以下、約６６５％以下、約６５０％以下、または約６３５％以下の縦方向の破断点引張伸び試験値を有し得る。実例的な例では、物品は、約５５０％〜約７５０％の縦方向の破断点引張伸び試験値を有し得る。別の実例的な例では、物品は、約６００％〜約６６０％の縦方向の破断点引張伸び試験値を有し得る。
【００４３】
一実施では、物品は、少なくとも約５７５％、少なくとも約５９０％、少なくとも約６００％、少なくとも約６１５％、少なくとも約６３０％、または少なくとも約６４５％の横方向の破断点引張伸び試験値を有し得る。別の実施では、物品は、約７７０％以下、約７５５％以下、約７４０％以下、約７２５％以下、約７１０％以下、約６９５％以下、または約６８０％以下の横方向の破断点引張伸び試験値を有し得る。実例的な例では、物品は、約５７５％〜約７７５％の横方向の破断点引張伸び試験値を有し得る。別の実例的な例では、物品は、約６２５％〜約７００％の横方向の破断点引張伸び試験値を有し得る。
【００４４】
一実施では、物品は、少なくとも約２８０ｇ／ミル、少なくとも約３００ｇ／ミル、少なくとも約３２０ｇ／ミル、少なくとも約３４０ｇ／ミル、または少なくとも約３６０ｇ／ミルの縦方向のエルメンドルフ引裂力試験値を有し得る。別の実施では、物品は、約４５０ｇ／ミル以下、約４３０ｇ／ミル以下、約４１０ｇ／ミル以下、約３９０ｇ／ミル以下、または約３７０ｇ／ミル以下の縦方向のエルメンドルフ引裂力試験値を有し得る。実例的な例では、物品は、約２７５ｇ／ミル〜約４７５ｇ／ミルの縦方向のエルメンドルフ引裂力試験値を有し得る。別の実例的な例では、物品は、約３２５ｇ／ミル〜約４１０ｇ／ミルの縦方向のエルメンドルフ引裂力試験値を有し得る。
【００４５】
一実施では、物品は、少なくとも約４７５ｇ／ミル、少なくとも約４９０ｇ／ミル、少なくとも約５００ｇ／ミル、少なくとも約５２５ｇ／ミル、少なくとも約５４０ｇ／ミル、または少なくとも約５５０ｇ／ミルの横方向のエルメンドルフ引裂力試験値を有し得る。別の実施では、物品は、約７００ｇ／ミル以下、約６８０ｇ／ミル以下、約６５０ｇ／ミル以下、約６２５ｇ／ミル以下、約６００ｇ／ミル以下、約５８０ｇ／ミル以下、または約５７０ｇ／ミル以下の横方向のエルメンドルフ引裂力試験値を有し得る。実例的な例では、物品は、約４７５ｇ／ミル〜約７２５ｇ／ミルの横方向のエルメンドルフ引裂力試験値を有し得る。別の実例的な例では、物品は、約４９０ｇ／ミル〜約６４０ｇ／ミルの横方向のエルメンドルフ引裂力試験値を有し得る。
【００４６】
一実施では、物品は、少なくとも約２０ｋｐｓｉ、少なくとも約２２ｋｐｓｉ、少なくとも約２４ｋｐｓｉ、少なくとも約２６ｋｐｓｉ、少なくとも約２８ｋｐｓｉ、または少なくとも約３０ｋｐｓｉの縦方向の割線弾性係数試験値を有し得る。別の実施では、物品は、約４０ｋｐｓｉ以下、約３８ｋｐｓｉ以下、約３６ｋｐｓｉ以下、約３４ｋｐｓｉ以下、または約３２ｋｐｓｉ以下の縦方向の割線弾性係数試験値を有し得る。実例的な例では、物品は、約２０ｋｐｓｉ〜約４０ｋｐｓｉの縦方向の割線弾性係数試験値を有し得る。別の実例的な例では、物品は、約２５ｋｐｓｉ〜約３５ｋｐｓｉの縦方向の割線弾性係数試験値を有し得る。
【００４７】
一実施では、物品は、少なくとも約２０ｋｐｓｉ、少なくとも約２２ｋｐｓｉ、少なくとも約２４ｋｐｓｉ、少なくとも約２６ｋｐｓｉ、少なくとも約２８ｋｐｓｉ、または少なくとも約３０ｋｐｓｉの横方向の割線弾性係数試験値を有し得る。別の実施では、物品は、約４０ｋｐｓｉ以下、約３８ｋｐｓｉ以下、約３６ｋｐｓｉ以下、約３４ｋｐｓｉ以下、または約３２ｋｐｓｉ以下の横方向の割線弾性係数試験値を有し得る。実例的な例では、物品は、約２０ｋｐｓｉ〜約４０ｋｐｓｉの横方向の割線弾性係数試験値を有し得る。別の実例的な例では、物品は、約２５ｋｐｓｉ〜約３５ｋｐｓｉの横方向の割線弾性係数試験値を有し得る。
【００４８】
いくつかの場合では、２種以上のデンプンの混合物から形成された物品は、単一のデンプンから形成された物品よりも高い強度特性の値を有する。例えば、２種以上のデンプンの混合物を含む物品は、単一のデンプンを含む物品よりも少なくとも約１１０％高い、単一のデンプンを含む物品よりも少なくとも約１２５％高い、単一のデンプンを含む物品よりも少なくとも約１５０％高い、単一のデンプンを含む物品よりも少なくとも約１７５％高い、または単一のデンプンを含む物品よりも少なくとも約１９０％高いダーツ落下衝撃試験値を有し得る。別の例では、２種以上のデンプンの混合物を含む物品は、単一のデンプンを含む物品よりも少なくとも約２５０％高い値以下、単一のデンプンを含む物品よりも少なくとも約２４０％高い値以下、単一のデンプンを含む物品よりも少なくとも約２３０％高い値以下、単一のデンプンを含む物品よりも少なくとも約２３０％高い値以下、単一のデンプンを含む物品よりも少なくとも約２２０％高い値以下、または単一のデンプンを含む物品よりも少なくとも約２１０％高い値以下のダーツ落下衝撃試験値を有し得る。実例的な例では、２種以上のデンプンの混合物を含む物品は、単一のデンプンを含む物品よりも少なくとも約１１０％〜約２５０％高いダーツ落下衝撃試験値を有し得る。別の実例的な例では、２種以上のデンプンの混合物を含む物品は、単一のデンプンを含む物品よりも少なくとも約１６０％〜約２２０％高いダーツ落下衝撃試験値を有し得る。
【００４９】
様々な実施形態では、第１のデンプンと第２のデンプンとの混合物を含む炭水化物系ポリマー材料を含む物品は、第１のデンプンから構成される単一のデンプンを含む第１のデンプン系ポリマー材料を含む第１の物品の強度試験値及び第２のデンプンを含む単一のデンプンを含む第２のデンプン系ポリマー材料を含む第２の物品の第２の強度試験値よりも高い強度試験値を有し得る。例えば、第１のデンプンと第２のデンプンとの混合物を有する炭水化物系ポリマー材料を含む物品は、第１のデンプンから構成される単一のデンプンを含む第１のデンプン-系ポリマー材料を含む第１の物品の第１のダーツ落下衝撃試験値及び第２のデンプンから構成される単一のデンプンを含む第２のデンプン系ポリマー材料を含む第２の物品の第２のダーツ落下衝撃試験値よりも高いダーツ落下衝撃試験値を有し得る。
【００５０】
更なる実施では、第１のデンプンと第２のデンプンとの混合物を有する炭水化物系ポリマー材料を含む物品は、炭水化物系ポリマー材料を用いずに石油化学系ポリマー材料から形成された物品の強度試験値よりも高い強度試験値を有し得る。例えば、第１のデンプンと第２のデンプンとの混合物を含む炭水化物系ポリマー材料を含む物品は、炭水化物系ポリマー材料を用いずに石油化学系ポリマー材料から形成された物品の縦方向の破断点引張伸び試験値よりも高い縦方向の破断点引張伸び試験値を有し得る。
【００５１】
一実施では、生分解試験に供された場合、生分解向上添加剤を実質的に含まず、かつ約２０重量％〜約４０重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料及び約６５重量％〜約８５重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料を有する物品は、約１０％〜約２２％のバイオメタン潜在性試験下での３２日間の試験後の生分解の量を有し得る。別の実施では、生分解試験に供された場合、生分解向上添加剤を実質的に含まず、かつ約２０重量％〜約４０重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料及び約６５重量％〜約８５重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料を有する物品は、約２５％〜約３５％のバイオメタン潜在性試験下での６２日間の試験後の生分解の量を有し得る。追加の実施では、生分解試験に供された場合、生分解向上添加剤を実質的に含まず、かつ約２０重量％〜約４０重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料及び約６５重量％〜約８５重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料を有する物品は、約３０％〜約４０％のバイオメタン潜在性試験下での９１日間の試験後の生分解の量を有し得る。
【００５２】
バイオメタン潜在性試験は、メタン生成に基づく嫌気性生分解の潜在性を、全メタン生成潜在性の百分率として決定することができる。いくつかの場合では、バイオメタン潜在性試験は、ＡＳＴＭ  ５５１１標準に従って試験されたサンプルの生分解性を予測するために使用することができ、バイオメタン潜在性試験は、ＡＳＴＭ  ５５１１標準からの１つ以上の条件を使用して行うことができる。例えば、バイオメタン潜在性試験は約５２℃の温度で行われ得る。また、バイオメタン潜在性試験は、ＡＳＴＭ５５１１のものとは異なるいくつかの条件を有し得る。一実施では、バイオメタン潜在性試験は、約５０重量％の水〜約６０重量％の水と、約４０重量％の有機固形物〜約５０重量％の有機固形物とを有する接種材料を利用し得る。特定の実例的な例では、バイオメタン潜在性試験に使用される接種材料は、約５５重量％の水及び約４５重量％の有機固形物を有し得る。バイオメタン潜在性試験は、約３５℃〜約５５℃または約４０℃〜約５０℃などの他の温度でも行われ得る。
【００５３】
様々な実施では、生分解向上添加剤を実質的に含まず、かつ約２０重量％〜約４０重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料及び約６５重量％〜約８５重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料を有する物品は、物品に存在する１種以上の炭水化物系ポリマー材料の量よりも多い、バイオメタン潜在性試験下での９１日間の試験後の生分解の量を有し得る。例えば、生分解向上添加剤を実質的に含まず、かつ約２０重量％〜約４０重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料及び約６５重量％〜約８５重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料を有する物品の生分解の量は、物品に存在する１種以上の炭水化物系ポリマー材料の量よりも約５％〜約６０％、約１０％〜約５０％、または約１５％〜約４０％多いバイオメタン潜在性試験下での９１日間の試験後の生分解の量を有し得る。
【００５４】
他の実施では、生分解向上添加剤を実質的に含まず、かつ約９５重量％〜実質的に全ての１種以上の炭水化物系ポリマー材料を有する物品は、約３０％〜約４５％のバイオメタン潜在性試験下での３２日間の試験後の生分解の量を有し得る。更に、生分解向上添加剤を実質的に含まず、かつ約９５重量％〜実質的に全ての１種以上の炭水化物系ポリマー材料を有する物品は、約４０％〜約５５％のバイオメタン潜在性試験下での６２日間の試験後の生分解の量を有し得る。追加の実施では、生分解向上添加剤を実質的に含まず、かつ約９５重量％〜実質的に全ての１種以上の炭水化物系ポリマー材料を有する物品は、約４８％〜約６２％のバイオメタン潜在性試験下での９１日間の試験後の生分解の量を有し得る。
【００５５】
また、生分解試験に供された場合、約２重量％以下の生分解向上添加剤を有し、かつ約２０重量％〜約４０重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料及び約６５重量％〜約８５重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料を有する物品は、約９％〜約２０％のバイオメタン潜在性試験下での３２日間の試験後の生分解の量を有し得る。別の実施では、生分解試験に供された場合、約２重量％以下の生分解向上添加剤を有し、かつ約２０重量％〜約４０重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料及び約６５重量％〜約８５重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料を有する物品は、約２０％〜約３２％のバイオメタン潜在性試験下での６２日間の試験後の生分解の量を有し得る。追加の実施では、生分解試験に供された場合、約２重量％以下の生分解向上添加剤を有し、かつ約２０重量％〜約４０重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料及び約６５重量％〜約８５重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料を有する物品は、約３７％〜約５０％のバイオメタン潜在性試験下での９１日間の試験後の生分解の量を有し得る。様々な状況では、生分解試験値はまた、ＡＳＴＭ  Ｄ６４００、ＡＳＴＭ  Ｄ５３３８、ＡＳＴＭ  ５９８８、ＡＳＴＭ  ５５１１、ＡＳＴＭ  Ｄ７４７５、またはＡＳＴＭ  ５５２６などのＡＳＴＭ標準を使用して決定され得る。
【００５６】
また、物品は堆肥性試験に供され得る。物品の堆肥性は、この特許出願の出願時のＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験に従って実施され得る。いくつかの場合では、物品の生分解に対応する植物毒性が測定され得、物品の生分解が測定され得、物品に関する元素／金属分析が実施され得、それらの組み合わせが行われ得る。
【００５７】
プロセス１００を使用して生成された物品は、ＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の植物毒性構成要素を合格し得る。例えば、物品が少なくとも部分的に分解されたバイオマスは、キュウリ種子及び／またはダイズ種子などの植物種子を発芽させるために使用され得る。発芽した植物種子の長さを測定し、閾値長と比較することで、物品がＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の植物毒性部分を合格したかどうかを決定することができる。特定の実施では、プロセス１００に従って生成された物品のバイオマスにおいて発芽するキュウリ種子の長さは、約５８ｍｍ〜約７５ｍｍであり得る。また、プロセス１００に従って生成された物品のバイオマスにおいて発芽したダイズ種子の長さは、約１３５ｍｍ〜約１７５ｍｍであり得る。
【００５８】
ＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の元素分析構成要素の一部として、プロセス１００を使用して生成された物品のバイオマスに含まれる元素の分析が実施され得る。例えば、少なくとも次の元素、ヒ素、カドミウム、銅、鉛、水銀、ニッケル、セレン、及び亜鉛の量が測定され得る。元素の各々について測定された量を閾値と比較して、各元素についてサンプルがＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の元素分析部分を合格したかどうかを決定し得る。
【００５９】
また、プロセス１００に従って生成された物品がＡＳＴＭ  Ｄ６４００標準下で堆肥性試験に供された場合、９８日後に試験チャンバ内に放出されるＣＯ２の量が測定され得、それは、理論的最大ＣＯ２放出量の少なくとも約１０％、理論的最大ＣＯ２放出量の少なくとも約１２％、理論的最大ＣＯ２放出量の少なくとも約１４％、理論的最大ＣＯ２放出量の少なくとも約１６％、理論的最大ＣＯ２放出量の少なくとも約１８％、理論的最大ＣＯ２放出量の少なくとも約２０％、理論的最大ＣＯ２放出量の少なくとも約２２％、理論的最大ＣＯ２放出量の少なくとも約２４％、または理論的最大ＣＯ２放出量の少なくとも約２６％であり得る。また、プロセス１００に従って生成された物品がＡＳＴＭ  Ｄ６４００標準下で堆肥性試験に供された場合、９８日後に試験チャンバ内に放出されるＣＯ２の量は、理論的最大ＣＯ２放出量の約５０％以下、理論的最大ＣＯ２放出量の約４８％以下、理論的最大ＣＯ２放出量の約４５％以下、理論的最大ＣＯ２放出量の約４２％以下、理論的最大ＣＯ２放出量の約４０％以下、理論的最大ＣＯ２放出量の約３８％以下、理論的最大ＣＯ２放出量の約３５％以下、理論的最大ＣＯ２放出量の約３２％以下、または理論的最大ＣＯ２放出量の約３０％以下であり得る。実例的な例では、プロセス１００に従って生成された物品がＡＳＴＭ  Ｄ６４００標準下で堆肥性試験に供された場合、９８日後に試験チャンバ内に放出されるＣＯ２の量は、理論的最大ＣＯ２放出量の約８％〜理論的最大ＣＯ２放出量の約５５％であり得る。別の実例的な例では、プロセス１００に従って生成された物品がＡＳＴＭ  Ｄ６４００標準下で堆肥性試験に供された場合、９８日後に試験チャンバ内に放出されるＣＯ２の量は、理論的最大ＣＯ２放出量の約１５％〜理論的最大ＣＯ２放出量の約３５％であり得る。追加の実例的な例では、プロセス１００に従って生成された物品がＡＳＴＭ  Ｄ６４００標準下で堆肥性試験に供された場合、９８日後に試験チャンバ内に放出されるＣＯ２の量は、理論的最大ＣＯ２放出量の約１８％〜理論的最大ＣＯ２放出量の約３０％であり得る。
【００６０】
また、ＡＳＴＭ  Ｄ６４００標準下で堆肥性試験に供された場合、１８０日後に試験チャンバ内に放出されるＣＯ２の量は、理論的最大ＣＯ２放出量の少なくとも約３５％、理論的最大ＣＯ２放出量の少なくとも約４０％、理論的最大ＣＯ２放出量の少なくとも約４５％、理論的最大ＣＯ２放出量の少なくとも約５０％、または理論的最大ＣＯ２放出量の少なくとも約５５％であり得る。更に、ＡＳＴＭ  Ｄ６４００標準下で堆肥性試験に供された場合、１８０日後に試験チャンバ内に放出されるＣＯ２の量は、理論的最大ＣＯ２放出量の約８５％以下、理論的最大ＣＯ２放出量の約８０％以下、理論的最大ＣＯ２放出量の約７５％以下、理論的最大ＣＯ２放出量の約７０％以下、理論的最大ＣＯ２放出量の約６５％以下、または理論的最大ＣＯ２放出量の約６０％以下であり得る。実例的な例では、プロセス１００に従って生成された物品がＡＳＴＭ  Ｄ６４００標準下で堆肥性試験に供された場合、１８０日後に試験チャンバ内に放出されるＣＯ２の量は、理論的最大ＣＯ２放出量の約３８％〜理論的最大ＣＯ２放出量の約８７％であり得る。別の実例的な例では、プロセス１００に従って生成された物品がＡＳＴＭ  Ｄ６４００標準下で堆肥性試験に供された場合、１８０日後に試験チャンバ内に放出されるＣＯ２の量は、理論的最大ＣＯ２放出量の約４０％〜理論的最大ＣＯ２放出量の約６０％であり得る。追加の実例的な例では、プロセス１００に従って生成された物品がＡＳＴＭ  Ｄ６４００標準下で堆肥性試験に供された場合、１８０日後に試験チャンバ内に放出されるＣＯ２の量は、理論的最大ＣＯ２放出量の約４２％〜理論的最大ＣＯ２放出量の約５７％であり得る。更なる実例的な例では、プロセス１００に従って生成された物品がＡＳＴＭ  Ｄ６４００標準下で堆肥性試験に供された場合、１８０日後に試験チャンバ内に放出されるＣＯ２の量は、理論的最大ＣＯ２放出量の約７０％〜理論的最大ＣＯ２放出量の約８０％であり得る。いくつかの例では、プロセス１００に従って生成された物品がＡＳＴＭ  Ｄ６４００標準下で堆肥性試験に供された場合、理論的最大ＣＯ２放出量に関して１８０日後に試験チャンバ内に放出されるＣＯ２の量は、物品に含まれるデンプン系ポリマー材料の量に起因し得るＣＯ２の理論的最大量の部分よりも高い場合がある。それ故、１８０日後にチャンバ内に放出されるＣＯ２の量は、ＡＳＴＭ  Ｄ６４００標準下での非堆肥性石油化学系ポリマー材料の量に起因し得る。
【００６１】
図１は、本明細書に開示された物品を生成するために使用可能なプロセスの所定の工程の１つの実例的な例を例示しているが、図１に示される所定の工程の構成及び包含はほんの１例であることを理解されたい。プロセス１００は、１種以上の石油化学系ポリマー材料及び１種以上の炭水化物系材料の両方を提供することに関して記載されているが、いくつかの例では、プロセス１００は、１種以上の石油化学系ポリマー材料を提供せずに実施され得る。それ故、物品は、１種以上の炭水化物系ポリマー材料から形成され得る。これらの状況では、物品の実質的に全てが、１種以上の炭水化物系ポリマー材料を含み得る。
【００６２】
図２は、生分解性材料を含む物品を生成するための例示的な製造システム２００の構成要素を図示している。いくつかの場合では、製造システム２００は、図１のプロセス１００において使用され得る。実例的な例では、製造システム２００は、一軸スクリュー押出機または二軸スクリュー押出機などの押出機である。
【００６３】
一実施では、１種以上の石油化学系ポリマー材料及び１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、第１のホッパー２０２及び第２のホッパー２０４を介して提供される。１種以上の石油化学系ポリマー材料は、１種以上のポリオレフィン系ポリマー材料を含み得る。例えば、１種以上の石油化学系ポリマー材料はポリエチレンを含み得る。また、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、１種以上のデンプン系ポリマー材料を含み得る。様々な実施では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、１種以上の炭水化物を含み得る。特定の例では、１種以上の炭水化物は、デンプンの混合物を含み得る。例示すると、１種以上の炭水化物系材料は、ある量の第１のデンプン及びある量の第２のデンプンを含み得る。第１のデンプンは、ジャガイモ、トウモロコシ、またはタピオカのうちの１種に由来し得、第２のデンプンは、ジャガイモ、トウモロコシ、またはタピオカのうちの異なる１種に由来し得る。更に、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、第１のデンプン及び第２のデンプンとは異なる、ある量の第３のデンプンを含み得る。いくつかの実施では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、１種以上の可塑剤を含み得る。
【００６４】
１種以上の炭水化物系ポリマー材料及び１種以上の石油化学系ポリマー材料を第１チャンバ２０６内で混合して材料の混合物を生成し得る。いくつかの場合では、材料の混合物は、約１０重量％〜約４０重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料、約６０重量％〜約８９重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料、及び約１重量％〜約９重量％の１種以上の相溶化剤を含み得る。
【００６５】
図２に示される例示的な実施では、材料の混合物は、第１のチャンバ２０６、第２のチャンバ２０８、第３のチャンバ２１０、第４のチャンバ２１２、第５のチャンバ２１４、及び任意の第６のチャンバ２１６などの多数のチャンバを通過し得る。材料の混合物は、チャンバ２０６、２０８、２１０、２１２、２１４、２１６内で加熱され得る。いくつかの場合では、チャンバの１つの温度は、チャンバの別の１つの温度とは異なり得る。実例的な例では、第１のチャンバ２０６は、約１２０℃〜約１４０℃の温度で加熱され、第２のチャンバ２０８は、約１３０℃〜約１６０℃の温度で加熱され、第３のチャンバ２１０は、約１３５℃〜約１６５℃の温度で加熱され、第４のチャンバ２１２は、約１４０℃〜約１７０℃の温度で加熱され、第５のチャンバ２１４は、約１４５℃〜約１８０℃の温度で加熱され、任意の第６のチャンバ２１６は、約１４５℃〜約１８０℃の温度で加熱される。
【００６６】
次いで、加熱された混合物を、ダイ２１８を使用して押出して、フィルムなどの押出物を形成することができる。ガスを押出物内に注入して約１０５ｂａｒ〜約１４０ｂａｒの圧力でそれを膨張させることができる。得られたチューブ２２０をローラー２２２を介して引き上げて約０．０２ｍｍ〜０．０５ｍｍの厚さを有するフィルム２２４を作り出すことができる。いくつかの場合では、フィルム２２４は単一層から構成され得る。他の場合では、フィルム２２４は複数層から構成され得る。例えば、フィルム２２４は、少なくとも２つの層、少なくとも４つの層、または少なくとも６つの層から構成され得る。また、フィルム２２４は、約１２層以下、約１０層以下、または約８層以下で構成され得る。
【００６７】
任意に、フィルム２２４は、１つ以上の袋に形成され得る。フィルム２２４から形成される袋は、約０．０２ｍｍ〜約０．０５ｍｍの厚さを有し得る。袋はまた、品物を保持するためのキャビティを含み得る。特定の実施では、フィルム２２４から形成される袋のキャビティは、少なくとも約０．１Ｌ、少なくとも約０．５Ｌ、少なくとも約１Ｌ、少なくとも約２Ｌ、または少なくとも約５Ｌの容積を有し得る。また、フィルム２２４から形成される袋のキャビティは、約１００Ｌ以下、約７５Ｌ以下、約５０Ｌ以下の容積を有し得る。実例的な例では、フィルム２２４から形成される袋のキャビティは、約１Ｌ〜約１００Ｌの容積を有し得る。別の実例的な例では、フィルム２２４から形成される袋のキャビティは、約５Ｌ〜約２０Ｌの容積を有し得る。
【００６８】
一実施では、フィルム２２４は、デンプン系ポリマー材料から形成され得る。いくつかの場合では、デンプン系ポリマー材料は単一のデンプンを含み得る。他の場合では、デンプン系ポリマー材料はデンプンの混合物を含み得る。いくつかの場合では、デンプン系ポリマー材料は、約７０重量％〜約９０重量％の単一のデンプンまたはデンプンの混合物を含み得る。また、デンプン系ポリマー材料は、約１０重量％〜約３０重量％のグリセリンなどの可塑剤を含み得る。デンプン系ポリマー材料はまた、約０．４重量％〜約１．５重量％の水を含み得る。
【００６９】
一例では、フィルム２２４は、約１５重量％〜約２５重量％の第１のデンプン、約１５重量％〜約２５重量％の第２のデンプン、及び約５５重量％〜約６５重量％の第３のデンプンを有するデンプン系ポリマー材料から形成され得る。実例的な例では、第１のデンプンはジャガイモデンプンを含み得、第２のデンプンはトウモロコシデンプンを含み得、第３のデンプンはタピオカデンプンを含み得る。別の実例的な例では、第１のデンプンはタピオカデンプンを含み得、第２のデンプンはトウモロコシデンプンを含み得、第３のデンプンはジャガイモデンプンを含み得る。追加の実例的な例では、第１のデンプンはタピオカデンプンを含み得、第２のデンプンはジャガイモデンプンを含み得、第３のデンプンはトウモロコシデンプンを含み得る。
【００７０】
他の実施では、フィルム２２４は、約２７重量％〜約３６重量％の第１のデンプン、約２７重量％〜約３６重量％の第２のデンプン、及び約２７重量％〜約３６重量％の第３のデンプンを有するデンプン系ポリマー材料から形成され得る。実例的な例では、第１のデンプンはトウモロコシデンプンを含み得、第２のデンプンはジャガイモデンプンを含み得、第３のデンプンはタピオカデンプンを含み得る。
【００７１】
様々な実施では、フィルム２２４は、約１５重量％〜約２５重量％の第１のデンプン及び約７５重量％〜約８５重量％の第２のデンプンを有するデンプン系ポリマー材料から形成され得る。実例的な例では、第１のデンプンはトウモロコシデンプンを含み得、第２のデンプンはジャガイモまたはタピオカデンプンを含み得る。別の実例的な例では、第１のデンプンはジャガイモデンプンを含み得、第２のデンプンはトウモロコシデンプンまたはタピオカデンプンを含み得る。追加の実例的な例では、第１のデンプンはタピオカデンプンを含み得、第２のデンプンはトウモロコシデンプンまたはジャガイモデンプンを含み得る。
【００７２】
デンプン系ポリマー材料に加えて、フィルム２２４は、ポリエチレン含有ポリマー材料から形成され得る。一実施では、フィルム２２４は、約２０重量％〜約３５重量％のデンプン系ポリマー材料及び約６０重量％〜約７５重量％のポリエチレン含有ポリマー材料から形成され得る。更に、フィルム２２４は、約３重量％〜約７重量％の無水マレイン酸系相溶化剤などの相溶化剤から形成され得る。
【００７３】
フィルム２２４がある量のポリエチレン含有ポリマー材料及び単一のデンプンを含むデンプン系ポリマー材料から形成される実施では、フィルム２２４は、約１４０ｇ〜約４２０ｇのダーツ落下衝撃試験値を有し得る。また、フィルム２２４がポリエチレン含有ポリマー材料及びデンプンの混合物を含むデンプン系ポリマー材料から形成される実施では、フィルム２２４は、約２５０ｇ〜約３５０ｇまたは約２６５ｇ〜約３３５ｇのダーツ落下衝撃試験値を有し得る。
【００７４】
いくつかの場合では、フィルム２２４がデンプンの混合物を含むデンプン系ポリマー材料を含む場合、フィルム２２４は、デンプンの混合物におけるデンプのうちの単一の１種から構成されるデンプン系ポリマー材料を含むフィルムのダーツ落下衝撃試験値よりも高いダーツ落下衝撃試験値を有し得る。例えば、ある量の石油化学系ポリマー材料、例えばポリオレフィン系ポリマー材料を含むことに加えて、フィルム２２４はまた、ある量の炭水化物系ポリマー材料、例えば、ある量の、第１のデンプンと第２のデンプンとの混合物を有するデンプン系ポリマー材料を含み得る。これらの場合、フィルム２２４は、その量の石油化学系ポリマー材料及び第１のデンプンから構成される単一のデンプンを含む第１のデンプン系ポリマー材料を含む第１の物品のダーツ落下衝撃試験値よりも高いダーツ落下衝撃試験値を有し得る。フィルム２２４はまた、その量の石油化学系ポリマー材料及び第２のデンプンから構成される単一のデンプンを含む第２のデンプン系ポリマー材料を含む第２の物品のダーツ落下衝撃試験値よりも高いダーツ落下衝撃試験値を有し得る。フィルム２２４が、第１のデンプン、第２のデンプン、及び第３のデンプンの混合物を含むデンプン系ポリマー材料を含む場合、フィルム２２４は、その量の石油化学系ポリマー材料及び第３のデンプンから構成される単一のデンプンを含む第３のデンプン系ポリマー材料を含む第３の物品のダーツ落下衝撃試験値よりも高いダーツ落下衝撃試験値を有し得る。
【００７５】
第１の物品に含まれる第１のデンプンの量、第２の物品に含まれる第２のデンプンの量、及び／または第３の物品に含まれる第３のデンプンの量は、フィルム２２４に含まれるデンプンの混合物を含むデンプン系ポリマー材料の量とおおよそ同じであり得る。例示すると、フィルム２２４が、デンプンの混合物を含む約２５重量％のデンプン系ポリマー内容物を含む場合、第１の物品、第２の物品、及び／または第３の物品は、約２５重量％の単一のデンプンを含み得る。それ故、フィルム２２４ならびに第１の物品、第２の物品、及び第３の物品に含まれる石油化学系ポリマー内容物の量はおおよそ同じであり、フィルム２２４ならびに第１の物品、第２の物品、及び第３の物品に含まれるデンプン系ポリマー内容物の全量はおおよそ同じである。また、フィルム２２４、第１の物品、第２の物品、及び第３の物品の他の構成要素、例えば相溶化剤は、おおよそ同じであり得る。これらの状況において、フィルム２２４は、第１の物品、第２の物品、及び第３の物品とは異なるが、その理由は、フィルム２２４のデンプン系ポリマー内容物が複数のデンプンから構成される一方で、第１の物品、第２の物品、及び第３の物品は単一のデンプンから構成されるからである。
【００７６】
また、フィルム２２４は、約６００％〜約６７０％の縦方向の破断点引張伸び及び約６２５％〜約７００％の横方向の破断点引張伸びを有し得る。特に、フィルム２２４は、１種以上のポリオレフィン系ポリマー材料から形成され、かつデンプン系ポリマー材料を含まない物品の縦方向の破断点引張伸びよりも大きい縦方向の破断点引張伸びを有し得る。更に、フィルム２２４がポリエチレン含有ポリマー材料及びデンプンの混合物を含むデンプン系ポリマー材料から形成される実施では、フィルム２２４は、約３２５ｇ／ミル〜約４１０ｇ／ミルの縦方向のエルメンドルフ引裂力値及び約４９０ｇ／ミル〜約６５０ｇ／ミルの横方向のエルメンドルフ引裂力値を有し得る。
特定の実施では、フィルム２２４は、生分解を向上させる添加剤を実質的に含まず、かつ約２２重量％〜約２７重量％のデンプンの混合物を含むデンプン系ポリマー材料及び約６７重量％〜約７３重量％のポリエチレン含有ポリマー材料から形成され得る。これらの状況では、フィルム２２４は、３２日後のバイオメタン潜在性試験に従って約１２％〜約２０％の生分解を有し得る。また、６２日後では、フィルム２２４は、バイオメタン潜在性試験に従って約２６％〜約３４％の生分解を有し得る。更に、９１日後では、フィルム２２４は、バイオメタン潜在性試験に従って約３０％〜約４０％の生分解を有し得る。
【００７７】
一実施では、フィルム２２４は、１種以上の炭水化物を含む１種以上の炭水化物系ポリマー材料及び１種以上の石油化学系ポリマー材料を含むポリマー内容物を含み得、その場合、バイオメタン潜在性試験に従って測定される９１日後に生分解するポリマー内容物の量は、その１種以上の炭水化物の量よりも多い。特定の実施では、フィルム２２４は、第１のデンプン及び第２のデンプンを含むデンプン系ポリマー材料及びポリオレフィン系ポリマー材料を含み得、その場合、バイオメタン潜在性試験に従って測定される９１日後に生分解するポリマー内容物の量は、第１のデンプン及び第２のデンプンの量よりも多い。いくつかの場合では、デンプン系ポリマー材料の実質的に全てが、バイオメタン潜在性試験に従って測定して９１日後に生分解する。更に、バイオメタン潜在性試験に従って測定される９１日後のフィルム２２４の生分解の量は、デンプン系ポリマー材料の量よりも約５％〜約６０％多い場合がある。また、バイオメタン潜在性試験に従って測定される９１日後に生分解するポリマー内容物の量は、約３０重量％〜約５０重量％であり得る。また、バイオメタン潜在性試験に従って測定される６２日後に生分解するポリマー内容物の量は、約２５重量％〜約３５重量％であり得る。様々な実施では、フィルム２２４は、生分解向上添加剤を実質的に含まない場合がある一方で、他の実施では、フィルム２２４は、約０．５重量％〜約２．５重量％の生分解向上添加剤を含み得る。
【００７８】
また、フィルム２２４は、約２０重量％〜約４０重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料、または約１０重量％〜約５０重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料を含み得る。また、フィルム２２４は、約６５重量％〜約８５重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料、または約６０重量％〜約９０重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料を含み得る。いくつかの場合では、フィルム２２４は、約１重量％〜約９重量％の相溶化剤、または約３重量％〜約７重量％の相溶化剤を含み得る。
【００７９】
特定の実施では、フィルム２２４は、約２０重量％〜約４０重量％の１種以上のデンプン系ポリマー材料、及び約６０重量％〜約８０重量％の１種以上のポリオレフィン系ポリマー材料を含み得る。実例的な実施では、フィルム２２４は、約２０重量％〜約３０重量％の１種以上のデンプン系ポリマー材料、及び約６５重量％〜約７５重量％の１種以上のポリオレフィン系ポリマー材料を含み得る。いくつかの場合では、１種以上のデンプン系ポリマー材料は、第１のデンプン及び第２のデンプンを含み得、１種以上のデンプン系ポリマー材料は、約１０重量％〜約２５重量％の第１のデンプン及び約５５重量％〜約８５重量％の第２のデンプンを含み得る。他の実施では、１種以上のデンプン系ポリマー材料は、約１０重量％〜約２５重量％の第１のデンプン及び約５５重量％〜約８５重量％の第２のデンプンを含み得る。様々な実施では、１種以上のデンプン系ポリマー材料は第３のデンプンを含み得、第３のデンプンは、１種以上のデンプン系ポリマー材料の約１０重量％〜約２５重量％を構成し得る。
【００８０】
更に、フィルム２２４は、本特許許出願の出願時のＡＳＴＭ  Ｄ６４００下で堆肥性試験に供され得る。一実施では、フィルム２２４は、約０．０３５ｍｍ〜約０．０５０ｍｍの厚さを有し得、約２２重量％〜約３２重量％のデンプンの混合物を含むデンプン系ポリマー材料、約６５重量％〜約７５重量％の量のポリエチレン系ポリマー材料、約３重量％〜約６重量％の量の相溶化剤を含む組成物を有し得、生分解を向上させるための添加剤を実質的に含まない場合があり、フィルム２２４がＡＳＴＭ  Ｄ６４００下で堆肥性試験に供された場合、９８日後に試験チャンバ内に放出されるＣＯ２の量は、理論的最大ＣＯ２放出量の約１８％〜理論的最大ＣＯ２放出量の約２６％であり得る。別の実施では、フィルム２２４は、約０．０３ｍｍ〜約０．０４ｍｍの厚さを有し得、約２５重量％〜約３５重量％のデンプンの混合物を含むデンプン系ポリマー材料、約６０重量％〜約７０重量％の量のポリエチレン系ポリマー材料、約３重量％〜約６重量％の量の相溶化剤、及び約０．５重量％〜約２重量％の量の生分解を向上させるための添加剤を含む組成物を有し得、フィルム２２４がＡＳＴＭ  Ｄ６４００下で堆肥性試験に供された場合、９８日後に試験チャンバ内に放出されるＣＯ２の量は、理論的最大ＣＯ２放出量の約２９％〜理論的最大ＣＯ２放出量の約３７％であり得る。
【００８１】
追加の実施では、フィルム２２４は、約０．０３５ｍｍ〜約０．０５０ｍｍの厚さを有し得、約２２重量％〜約３２重量％のデンプンの混合物を含むデンプン系ポリマー材料、約６５重量％〜約７５重量％の量のポリエチレン系ポリマー材料、約３重量％〜約６重量％の量の相溶化剤を含む組成物を有し得、生分解を向上させるための添加剤を実質的に含まない場合があり、フィルム２２４がＡＳＴＭ  Ｄ６４００下で堆肥性試験に供された場合、１８０日後に試験チャンバ内に放出されるＣＯ２の量は、理論的最大ＣＯ２放出量の約４４％〜理論的最大ＣＯ２放出量の約５２％であり得る。更なる実施では、フィルム２２４は、約０．０３ｍｍ〜約０．０４ｍｍの厚さを有し得、約２５重量％〜約３５重量％のデンプンの混合物を含むデンプン系ポリマー材料、約６０重量％〜約７０重量％の量のポリエチレン系ポリマー材料、約３重量％〜約６重量％の量の相溶化剤、及び約０．５重量％〜約２重量％の量の生分解を向上させるための添加剤を含む組成物を有し得、フィルム２２４がＡＳＴＭ  Ｄ６４００下で堆肥性試験に供された場合、１８０日後に試験チャンバ内に放出されるＣＯ２の量は、理論的最大ＣＯ２放出量の約５０％〜理論的最大ＣＯ２放出量の約６０％であり得る。
【００８２】
他の実施では、フィルム２２４は、約０．０３ｍｍ〜約０．０４ｍｍの厚さを有し得、約２５重量％〜約３５重量％のデンプンの混合物を含むデンプン系ポリマー材料、約１０重量％〜約２０重量％の量のポリエチレン系ポリマー材料、約４５重量％〜約５５重量％の量の堆肥化可能な石油化学系ポリマー材料、約３重量％〜約５重量％の量の相溶化剤を含む組成物を有し得、約０．５重量％〜約２重量％の量の生分解を向上させるための添加剤を含み得、フィルム２２４がＡＳＴＭ  Ｄ６４００下で堆肥性試験に供された場合、９８日後に試験チャンバ内に放出されるＣＯ２の量は、理論的最大ＣＯ２放出量の約２５％〜理論的最大ＣＯ２放出量の約３５％であり得る。更なる実施では、フィルム２２４は、約０．０３ｍｍ〜約０．０４ｍｍの厚さを有し得、約２５重量％〜約３５重量％のデンプンの混合物を含むデンプン系ポリマー材料、約１０重量％〜約２０重量％の量のポリエチレン系ポリマー材料、約４５重量％〜約５５重量％の量の堆肥化可能な石油化学系ポリマー材料、約３重量％〜約５重量％の量の相溶化剤を含む組成物を有し得、約０．５重量％〜約２重量％の量の生分解を向上させるための添加剤を含み得、フィルム２２４がＡＳＴＭ  Ｄ６４００下で堆肥性試験に供された場合、１８０日後に試験チャンバ内に放出されるＣＯ２の量は、理論的最大ＣＯ２放出量の約７０％〜理論的最大ＣＯ２放出量の約８０％であり得る。
【００８３】
他の構成は、説明した機能を実施するために使用することができ、本開示の範囲内であることが意図される。更に、特定の責任の分担が議論の目的のために上記で定義されたが、様々な機能及び責任は、状況に応じて異なる方法で分配及び分割される場合がある。
本開示の実施形態は、以下の条項の観点から説明され得る。
【００８４】
１．
第１のデンプン及び第２のデンプンを含むデンプン系ポリマー材料と、
ポリオレフィン系ポリマー材料と、を含む、ポリマー内容物を含む物品であって、
９１日後に生分解するポリマー内容物の量が、約５５重量％の水及び約４５重量％の有機固形物を有する接種材料を使用して約５２℃の温度で行われるバイオメタン潜在性試験の結果に基づいて、第１のデンプン及び第２のデンプンの量よりも多い、物品。
【００８５】
２．
約５５重量％の水及び約４５重量％の有機固形物を有する接種材料を使用して約５２℃の温度で行われるバイオメタン潜在性試験に従って測定して、デンプン系ポリマー材料の実質的に全てが９１日後に生分解する、項目１の物品。
【００８６】
３．
物品が、約０．５重量％〜約２．５重量％の量で存在する生分解向上添加剤を更に含む、項目１または２の物品。
【００８７】
４．
物品が、生分解向上添加剤を実質的に含まない、項目１または２の物品。
５．
物品が、約５５重量％の水及び約４５重量％の有機固形物を有する接種材料を使用して約５２℃の温度で行われるバイオメタン潜在性試験の結果に基づいて、デンプン系ポリマー材料の量よりも約５％〜約６０％多い９１日後の物品の生分解の量を有する、項目４の物品。
【００８８】
６．
デンプン系ポリマー材料が、１種以上の可塑剤を含む、項目１〜５のいずれか１つの物品。
【００８９】
７．
第１のデンプンが、ジャガイモ、トウモロコシ、またはタピオカのうちの１種に由来し、第２のデンプンが、ジャガイモ、トウモロコシ、またはタピオカのうちの異なる１種に由来する、項目１〜６のいずれか１つの物品。
【００９０】
８．
第１の量の第１のデンプンが、デンプン系ポリマー材料の約１０重量％〜約２５重量％を構成し、第２の量の第２のデンプンが、デンプン系ポリマー材料の約５５％〜８５％を構成する、項目１〜７のいずれか１つの物品。
【００９１】
９．
物品の約３重量％〜約７重量％の量で存在する相溶化剤を更に含む、項目１〜８のいずれか１つの物品。
【００９２】
１０．
１種以上の炭水化物を含む１種以上の炭水化物系ポリマー材料と、
１種以上の石油化学系ポリマー材料と、を含む、ポリマー内容物を含む物品であって、
９１日後に生分解するポリマー内容物の量が、約５０重量％の水〜約６０重量％の水及び約４０重量％の有機固形物〜約５０重量％の有機固形物を有する接種材料を使用して約４０℃〜約５０℃の温度で行われるバイオメタン潜在性試験の結果に基づいて、１種以上の炭水化物の量よりも多い、物品。
【００９３】
１１．
物品が、約２０重量％〜約４０重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料と、約６５重量％〜約８５重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料と、を含む、項目１０の物品。
【００９４】
１２．
９１日後に生分解するポリマー内容物の量が、約５５重量％の水及び約４５重量％の有機固形物を有する接種材料を使用して約５２℃の温度で行われるバイオメタン潜在性試験の結果に基づいて、約３０％〜約５０％である、項目１１の物品。
【００９５】
１３．
６２日後に生分解するポリマー内容物の量が、約５５重量％の水及び約４５重量％の有機固形物を有する接種材料を使用して約５２℃の温度で行われるバイオメタン潜在性試験の結果に基づいて、約２５％〜約３５％である、項目１０〜１２のいずれか１つの物品。
【００９６】
１４．
１種以上の石油化学系ポリマー材料が、第１の石油化学系ポリマー材料及び第２の石油化学系ポリマー材料を含み、第２の石油化学系ポリマー材料が、ＡＳＴＭ  Ｄ６４００標準に従って堆肥化可能である、項目１０〜１３のいずれか１つの物品。
【００９７】
１５．
１種以上の石油化学系ポリマー材料を提供することと、
１種以上の炭水化物を含む１種以上の炭水化物系ポリマー材料を提供することと、
１種以上の石油化学系ポリマー材料と１種以上の炭水化物系ポリマー材料とを混合して、材料の混合物を生成することと、
約１２０℃〜約１８０℃の範囲に含まれる温度で材料の混合物を加熱することと、
材料の混合物を使用してフィルムを生成することと、を含み、
フィルムが、１種以上の石油化学系ポリマー材料及び１種以上の炭水化物系ポリマー材料から構成されるポリマー内容物を含み、
９１日後に生分解するポリマー内容物の量は、約５５重量％の水及び約４５重量％の有機固形物を有する接種材料を使用して約５２℃の温度で行われるバイオメタン潜在性試験の結果に基づいて、１種以上の炭水化物の量よりも多い、プロセス。
【００９８】
１６．
１種以上の炭水化物系ポリマー材料が、第１のデンプン及び第２のデンプンを含み、
約５５重量％の水及び約４５重量％の有機固形物を有する接種材料を使用して約５２℃の温度で行われるバイオメタン潜在性試験の結果に基づいて、第１のデンプンの実質的に全て及び第２のデンプンの実質的に全てが９１日後に生分解する、項目１５のプロセス。
【００９９】
１７．
材料の混合物が、
約１重量％〜約９重量％の１種以上の相溶化剤と、
約１０重量％〜約４０重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料と、
約６０重量％〜約８９重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料と、を含む、項目１５または１６のプロセス。
【０１００】
１８．フィルムから袋を生成することを更に含む、請求項１５〜１７のいずれか１つのプロセス。
１９．袋が、約０．０２ｍｍ〜約０．０５ｍｍの厚さを有し、その袋が、約５Ｌ〜約２０Ｌの容積を有するキャビティを含む、項目１５〜１８のいずれか１つのプロセス。
【０１０１】
２０．
材料の混合物が、押出機の複数のチャンバ内で加熱され、
押出機の第１のチャンバが第１の温度に設定され、
押出機の第２のチャンバが第１の温度とは異なる第２の温度に設定される、項目１５〜１９のいずれか１つのプロセス。
【０１０２】
本明細書に記載の概念を以下の例において以下の図面を参照して更に説明するが、これは特許請求の範囲に記載の開示の範囲を限定するものではない。
【実施例】
【０１０３】
実施例１
２７％の獣脂グリセリン（９９％の純粋なグリセリン）、７３％のデンプン、及び＜１％の水を含有するデンプン系ポリマーを、それぞれ２５重量％、７０重量％、及び５重量％の割合でＬＬＤＰＥ及び無水変性ＬＬＤＰＥと混合した。１１個のサンプルを調製し、吹き込んでフィルムとした。使用した押出機の温度設定を表１に示す。Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、及びＢ５は、押出機のバレルの異なる位置での温度設定を指し、ＡＤ１、Ｄ１、及びＤ２は、押出機のダイ部位における異なる位置での温度設定を指す。
【０１０４】
【表１】
2018521181.tif 000003
【０１０５】
表１．
押出機のブロー設定を表２に示す。
【０１０６】
【表２】
2018521181.tif 000004
【０１０７】
表２．
得られたフィルムは、６．５％のグリセリン、１８．５％のデンプン、７０％のＬＬＤＰＥ、及び５％の無水変性ＬＬＤＰＥを含有していた。次いで、ＡＳＴＭ  Ｄ１７０９に従って降下ダーツ衝撃試験を使用してフィルムを試験した。これらの試験の強度試験結果を表３に示す。
【０１０８】
【表３】
2018521181.tif 000005
【０１０９】
表３．
実施例２
２７％の獣脂グリセリン（９９％の純粋なグリセリン）、７３％のデンプン、及び＜１％の水を含有するデンプン系ポリマーを、それぞれ２５重量％、７０重量％、及び５重量％の割合でＬＬＤＰＥ及び無水変性ＬＬＤＰＥと混合した。２つのサンプルを調製し、吹き込んでフィルムとした。使用した押出機の温度設定を表４に示す。
【０１１０】
【表４】
2018521181.tif 000006
【０１１１】
表４．
押出機のブロー設定を表５に示す。
【０１１２】
【表５】
2018521181.tif 000007
【０１１３】
表５．
得られたフィルムは、６．５％のグリセリン、１８．５％のデンプン、７０％のＬＬＤＰＥ、及び５％の無水変性ＬＬＤＰＥを含有していた。次いで、ＡＳＴＭ  Ｄ１７０９に従って降下ダーツ衝撃試験を使用してフィルムを試験した。これらの試験の強度試験結果を表６に示す。
【０１１４】
【表６】
2018521181.tif 000008
【０１１５】
表６．
実施例３
デンプンの様々な組み合わせの強度特性を試験するために、２７％の獣脂グリセリン（９９％の純粋なグリセリン）、７３％のデンプン、及び＜１％の水を含有する１７個のデンプン系ポリマーを、それぞれ２５重量％、７０重量％、及び５重量％の割合でＬＬＤＰＥ及び無水変性ＬＬＤＰＥと混合した。次いで、得られた混合物を押出し、吹き込んでフィルムとした。得られたフィルムは、６．５％のグリセリン、１８．５％のデンプン、７０％のＬＬＤＰＥ、及び５％の無水変性ＬＬＤＰＥを含有していた。次いで、ＡＳＴＭ  Ｄ１７０９に従って降下ダーツ落下衝撃試験を使用してフィルムを試験した。試験したデンプンの組み合わせ及び強度試験結果を表７に示す。表７に示される結果から分かるように、デンプンの混合物から形成されたサンプルは、単一のデンプンから形成されたサンプルのダーツ落下衝撃試験値より大きいダーツ落下衝撃試験値を有する。
【０１１６】
【表７】
2018521181.tif 000009
【０１１７】
表７．
実施例４
実施例３に記載されたものと同じプロトコルを使用して、１１個のデンプンの組み合わせを試験した。具体的には、２７％の獣脂グリセリン（９９％の純粋なグリセリン）、７３％のデンプン、及び＜１％の水を含有する１１個のデンプン系ポリマーを、それぞれ２５重量％、７０重量％、及び５重量％の割合でＬＬＤＰＥ及び無水変性ＬＬＤＰＥと混合した。次いで、得られた混合物を押出し、吹き込んでフィルムとした。得られたフィルムは、６．５％のグリセリン、１８．５％のデンプン、７０％のＬＬＤＰＥ、及び５％の無水変性ＬＬＤＰＥを含有していた。次いで、ＡＳＴＭ  Ｄ１７０９に従って降下ダーツ衝撃試験を使用してフィルムを試験した。試験したデンプンの組み合わせ及び強度試験結果を表８に示す。表７に示される結果と同じように、表８の結果は、デンプンの混合物から形成されたサンプルが、単一のデンプンから形成されたサンプルのダーツ落下衝撃試験値より大きいダーツ落下衝撃試験値を有することを示している。
【０１１８】
【表８】
2018521181.tif 000010
【０１１９】
表８．
実施例５
２７％の獣脂グリセリン（９９％の純粋なグリセリン）、７３％のデンプン、及び＜１％の水を含有するデンプン系ポリマーを、それぞれ２５重量％、７０重量％、及び５重量％の割合でＬＬＤＰＥ及び無水変性ＬＬＤＰＥと混合した。そのデンプンは、９０重量％のトウモロコシデンプンと１０重量％のジャガイモデンプンとのブレンドであった。次いで、得られた混合物を押出し、吹き込んでフィルムとした。得られたフィルムは、６．５％のグリセリン、１８．５％のデンプン、７０％のＬＬＤＰＥ、及び５％の無水変性ＬＬＤＰＥを含有していた。比較のために、１００％のＬＬＤＰＥを含有する第２のフィルムも調製した。様々な試験方法を使用して多くの強度特性を試験した。その結果を表１０に示す。表１０では、横方向は（ＴＤ）と略されており、縦方向は（ＭＤ）と略されている。表１０に示されている結果は、デンプン系ポリマーブレンドから形成されたサンプルが、ＬＬＤＰＥサンプルに関して実施された強度試験のいくつかの値よりも高い強度試験のいくつかの値を有することを示している。
【０１２０】
【表９】
2018521181.tif 000011
【０１２１】
表１０．
実施例６
７つのサンプルを３２日間試験して、バイオメタン潜在性試験を使用して生分解特性を決定し、メタン生成に基づく嫌気的生分解についての潜在性を全メタン生成潜在性の百分率として決定した。バイオメタン潜在性試験は、実物大の嫌気性消化槽（埋立地）の条件を再現することを意図していた。バイオメタン潜在性試験は、約５５重量％の水及び約４５重量％の有機固形物を有する接種材料を使用して約５２℃の温度で行われた。陽性対照サンプルはセルロースであり、陰性対照サンプルは未処理のポリエチレンであった。４つのサンプル（９５７、９５８、９５９、及び９６０と称される）の結果を図３Ａ及び３Ｂならびに表１１に示す。
【０１２２】
【表１０】
2018521181.tif 000012
【０１２３】
表１１．
サンプル９６１、９６２、及び９６３についてのバイオメタン潜在性試験の結果を図４Ａ及び４Ｂ、ならびに表１２に示す。
【０１２４】
【表１１】
2018521181.tif 000013
【０１２５】
表１２．
試験したサンプルの内容物及び形態は表１３において見つけられ得る。デンプン系ポリマー材料は、２７％のグリセリン（９９％の純度）、７３％のデンプン、及び＜１％の水を含んでいた。「Ｅｃｏｆｌｅｘ」は、ＢＡＳＦ製のＥｃｏｆｌｅｘ（登録商標）プラスチック製品を指す。
【０１２６】
【表１２】
2018521181.tif 000014
【０１２７】
表１３．
実施例７
７つのサンプルを９１日間試験して、約５５重量％の水及び約４５重量％の有機固形物を有する接種材料を使用して約５２℃の温度で行われるバイオメタン潜在性試験を使用して生分解特性を決定し、メタン生成に基づく嫌気的生分解についての潜在性を全メタン生成潜在性の百分率として決定した。陽性対照サンプルはセルロースであり、陰性対照サンプルは未処理のポリエチレンであった。サンプル番号９５７、９５８、９５９、及び９６０（表１３に示す組成物）の結果を図５Ａ及び５Ｂ、ならびに表１４に示す。
【０１２８】
【表１３】
2018521181.tif 000015
【０１２９】
表１４．
サンプル番号９６１、９６２、及び９６３（表１３に示す組成物）のバイオメタン潜在性試験の結果を図６Ａ及び６Ｂ、ならびに表１５に示す。
【０１３０】
【表１４】
2018521181.tif 000016
【０１３１】
表１５．
実施例８
フィルムを７１日間試験して、約５５重量％の水及び約４５重量％の有機固形物を有する接種材料を使用して約５２℃の温度で行われるバイオメタン潜在性試験を使用して生分解特性を決定し、メタン生成に基づく嫌気的生分解についての潜在性を全メタン生成潜在性の百分率として決定した。陽性対照サンプルはセルロースであり、陰性対照サンプルは未処理のポリエチレンであった。そのフィルムは、２５％のデンプン系ポリマー材料（２７％のグリセリン（９９％の純度）、７３％のデンプン、及び＜１％の水を含有する）、１％の生物圏添加剤、５％の無水マレイン酸相溶化剤、及び６９％の変性ＬＬＤＰＥを含有していた。サンプル９８３のバイオメタン潜在性試験の結果を図７Ａ及び７Ｂ、ならびに表１６に示す。
【０１３２】
【表１５】
2018521181.tif 000017
【０１３３】
表１６．
実施例９
８つのサンプル（サンプル番号９５７〜９６３及び９８３、実施例５及び７で示された組成物）を９１日間試験して、約５５重量％の水及び約４５重量％の有機固形物を有する接種材料を使用して約５２℃の温度で行われるバイオメタン潜在性試験を使用して生分解特性を決定し、メタン生成に基づく嫌気的生分解についての潜在性を全メタン生成潜在性の百分率として決定した。陽性対照サンプルはセルロースであり、陰性対照サンプルは未処理のポリエチレンであった。結果を表１７に示す。表１７に示されている結果は、デンプン系ポリマーとポリオレフィン系ポリマーとの混合物から形成されたサンプルが、そのデンプン系ポリマーの量より多い量を生分解することを示している。いくつかの場合では、存在するデンプン系ポリマーの量よりも多い量を生分解したサンプルは、生分解向上添加剤を含んでいなかった。
【０１３４】
【表１６】
2018521181.tif 000018
【０１３５】
表１７．
実施例１０
本特許出願の出願時のＡＳＴＭ  Ｄ６４００標準を使用して４つのサンプル（サンプル番号１００、２００、３００、及び４００）を堆肥性について試験した。ＡＳＴＭ  Ｄ６４００標準は、植物毒性試験手順を規定しており、ＡＳＴＭ  Ｄ５３３８−１１試験に従って物品の生分解が測定されること、及び元素分析はＣ．Ｆ．Ｒ．４０のパート５０３．１３の表３を利用することを示している。サンプルの組成及び堆肥性試験の結果の生分解部分を表１８に示す。デンプン系ポリマー材料は、９０％のトウモロコシデンプン及び１０％のジャガイモデンプンを含むデンプンのブレンドであった。第１の石油化学系ポリマー材料は、メタロセン触媒を使用して生成された線状低密度ポリエチレンであった。サンプル１００及び２００用の相溶化剤は、ＤｕＰｏｎｔ（登録商標）製のＢｙｎｅｌ（登録商標）相溶化剤であり、サンプル３００及び４００用の相溶化剤は、Ｄｏｗ（登録商標）製のＡｍｐｌｉｆｙ（商標）相溶化剤であった。サンプル１００及び２００用の生分解向上添加剤は、Ｂｉｏｓｐｈｅｒｅ（登録商標）からのものであり、サンプル３００用の生分解向上添加剤は、ＥＮＳＯからのものであった。第２の石油化学系ポリマー材料は、ＡＳＴＭ  Ｄ６４００標準に従って堆肥化可能である化石原料系プラスチックであるＢＡＳＦ製のｅｃｏｆｌｅｘ（登録商標）であった。９８日の生分解性の結果は、９８日後のサンプルについての二酸化炭素の理論的最大量の百分率として試験チャンバの二酸化炭素測定値を示した。１８０日の生分解性の結果は、１８０日後の二酸化炭素の理論的最大量の百分率として試験チャンバの二酸化炭素測定値を示した。
【０１３６】
図８Ａは、サンプル１００についてＡＳＴＭ  Ｄ５３３８に従って実施されたＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の生分解部分の結果を示している。図８Ｂは、サンプル２００についてＡＳＴＭ  Ｄ５３３８に従って実施されたＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の生分解部分の結果を示している。図９Ａは、サンプル３００についてＡＳＴＭ  Ｄ５３３８に従って実施されたＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の生分解部分の結果を示している。９Ｂは、サンプル４００についてＡＳＴＭ  Ｄ５３３８に従って実施されたＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の生分解部分の結果を示している。ＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の生分解部分の結果は、１８０日後において、サンプル１００、３００、及び４００中のある量の第１の石油化学系ポリマー材料が部分的に分解したことを示しているが、その理由は、試験チャンバにおいて測定された二酸化炭素の量が、これらのサンプルに含まれるデンプン系ポリマー材料の百分率よりも高いからである。それ故、二酸化炭素放出量の残りの少なくとも一部は、第１の石油化学系ポリマー材料の分解によるものである。この観察には、生分解向上添加剤を含まないサンプル４００が含まれる。
【０１３７】
図１０は、サンプル１００についてＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の植物毒性部分の結果を示している。図１１は、サンプル２００についてＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の植物毒性部分の結果を示している。図１２は、サンプル３００についてＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の植物毒性部分の結果を示している。図１３は、サンプル４００についてＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の植物毒性部分の結果を示している。ＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の植物毒性部分に合格は、サンプルに含まれる線状低密度ポリエチレンが有害な副産物の生成なしに分解されていたことを示している。
【０１３８】
図１４Ａは、サンプル１００についてＣ．Ｆ．Ｒ．４０のパート５０３．１３の表３に基づくＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の元素分析部分の結果を示している。図１４Ｂは、サンプル２００についてＣ．Ｆ．Ｒ．４０のパート５０３．１３の表３に基づくＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の元素分析部分の結果を示している。図１５Ａは、サンプル３００についてＣ．Ｆ．Ｒ．４０のパート５０３．１３の表３に基づくＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の元素分析部分の結果を示している。図１５Ｂは、サンプル４００についてＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の元素分析部分の結果を示している。Ｃ．Ｆ．Ｒ．４０のパート５０３．１３の表３に基づくＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の元素分析部分の結果はまた、分解したサンプルとしての有害な副生成物の非存在を示している。
【０１３９】
【表１７】
2018521181.tif 000019
【０１４０】
表１８．
結論
最後に、構造的特徴及び／または方法論的動作に特定の言語で様々な実施を記載したが、添えられた説明で定義される主題は必ずしも説明した特定の特徴または動作に限定されないことを理解されたい。むしろ、特定の特徴及び動作は、特許請求される主題を実施する例示的な形態として開示されている。
【０１４１】
本発明の広い範囲を明記する数値範囲及びパラメータは近似値であるが、特定の実施例において明記される数値は可能な限り正確に報告されている。しかしながら、いずれの数値も、それらのそれぞれの試験測定値に見られる標準偏差から必然的に生じる所定の誤差を本質的に含有する。
【０１４２】
本発明の特徴を説明する文脈において（特に、以下の特許請求の範囲の文脈において）使用される用語「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」、及び同様の指示物は、本明細書において他に示されていない限りまたは文脈によって明らかに矛盾がない限り、単数形及び複数形の両方を対象とするものと解釈されたい。本明細書における値の範囲の記述は、その範囲内に入る各々の別個の値を個々に参照する略式の方法として機能することを単に意図するものである。本明細書で他に示されない限り、各々の個々の値は、それが本明細書に個々に記述されているかのように明細書に組み込まれる。本明細書に他に示されない限り、または文脈によって明らかに矛盾しない限り、本明細書に記載の全ての方法は、任意の好適な順序で実施され得る。本明細書で提供される任意の及び全ての例、または例示的な言葉（例えば、「など」）の使用は、本発明の特徴をより良好に明らかにすることを意図しているにすぎず、他に特許請求された本発明の特徴の範囲に対する限定をもたらすものではない。本明細書における言葉は、本発明の特徴の実施に不可欠な任意の特許請求されていない要素を示すものとして解釈されるべきではない。
【０１４３】
本明細書に示される詳細は、例としてであり、本発明の特徴の好ましい実施形態の実例的議論を目的とするものであり、本発明の特徴の様々な実施形態の原理及び概念的側面の最も有用で容易に理解される記述であると考えられるものを提供するために提示される。これに関して、本発明の特徴の基本的な理解に必要であるものよりも詳細に本発明の特徴の構造的詳細を示す試みはなされておらず、図面及び／または実施例を用いて得られる記述が、本発明の特徴のいくつかの形態がどのように実際に具現化され得るのかを当業者に明らかにする。
【０１４４】
本開示において使用される定義及び説明は、実施例において明白かつ明確に変更されない限り、またはその意味の適用が任意の構成を意味のないまたは本質的に意味のないものとする場合、任意の将来の構成において制御されることを意味し、意図している。用語の構成がそれを意味のないまたは本質的に意味のないものとする場合、その定義は、Ｗｅｂｓｔｅｒ’ｓ  Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ、第３版または当業者に知られている辞書から得るべきである。
【０１４５】
最後に、本明細書で開示される本発明の特徴の実施形態は、本発明の特徴の原理を例示するものであることを理解されたい。使用され得る他の変更は、本発明の特徴の範囲内である。それ故、限定ではなく、例として、本発明の特徴の代替的構成を本明細書の教示に従って利用してもよい。したがって、本発明の特徴は、示され、記載されたものに厳密に限定されない。
【図１】
2018521181.tif 000020
【図２】
2018521181.tif 000021
【図３Ａ】
2018521181.tif 000022
【図３Ｂ】
2018521181.tif 000023
【図４Ａ】
2018521181.tif 000024
【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
2018521181.tif 000026
【図５Ｂ】
2018521181.tif 000027
【図６Ａ】
2018521181.tif 000028
【図６Ｂ】
2018521181.tif 000029
【図７Ａ】
2018521181.tif 000030
【図７Ｂ】
2018521181.tif 000031
【図８Ａ】
2018521181.tif 000032
【図８Ｂ】
2018521181.tif 000033
【図９Ａ】
2018521181.tif 000034
【図９Ｂ】
2018521181.tif 000035
【図１０】
2018521181.tif 000036
【図１１】
2018521181.tif 000037
【図１２】
2018521181.tif 000038
【図１３】
2018521181.tif 000039
【図１４Ａ】
2018521181.tif 000040
【図１４Ｂ】
2018521181.tif 000041
【図１５Ａ】
2018521181.tif 000042
【図１５Ｂ】
2018521181.tif 000043
【手続補正書】
【提出日】平成30年3月6日(2018.3.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は生分解性材料で形成された物品に関する。
関連出願に対する優先権主張及び相互参照  本出願は、２０１５年６月３０日に出願された米国仮特許出願第６２／１８７，２３１号、及び２０１５年９月１４日に出願された米国特許出願第１４／８５３，７８０号の利益及びそれらに対する優先権を主張するものであり、その両方の内容全体は参照によって本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
伝統的な石油化学系プラスチックは、強く、軽量で耐久性があるように編成される。しかしながら、これらのプラスチックは、典型的には生分解性ではなく、その結果、何億トンものプラスチックが海洋の埋立地またはフロートに存在する。プラスチック廃棄物の量を削減する試みにおいて、石油化学系プラスチックを使用して典型的に生成されたいくつかの物品は、生分解性材料を使用して生成されている。
【発明の概要】
【０００３】
本開示は、生分解性材料で形成される物品を対象とする。特に、本開示は、生分解性材料で形成される物品の強度特性及び生分解性を記載する。生分解性材料を有する物品を生成するプロセスも記載されている。いくつかの場合では、物品は、１種以上の石油化学系ポリマー材料と１種以上の炭水化物系ポリマー材料との混合物から生成され得る。特定の例では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、１種以上のデンプン系ポリマー材料を含み得る。任意に、相溶化剤も物品を形成するために使用され得る。
一実施では、物品を生成するためのプロセスは、１種以上の石油化学系ポリマー材料及び１種以上の炭水化物系ポリマー材料を提供することを含み得る。１種以上の石油化学系ポリマー材料及び１種以上の炭水化物系ポリマー材料は次いで混合され、加熱され得る。得られた混合物は、射出成形機、ブロー成形機、熱成形機などのプラスチック加工設備を使用して多数のプラスチック製品に押出することができ、押出された混合物にガスを注入してフィルムを形成することができる。任意に、押出されたフィルムは次いで、袋または別の種類の物品に加工され得る。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】図１は、生分解性材料を含む物品を形成する例示的なプロセスのフロー図を示している。
【図２】生分解性材料を含む物品を生成するための例示的な製造システムの構成要素を示している。
【図３Ａ】本明細書に記載の技術に従って形成された４つのサンプルのバイオメタン潜在性試験に従って３２日にわたり測定された生分解百分率を示している。
【図３Ｂ】本明細書に記載の技術に従って形成された４つのサンプルのバイオメタン潜在性試験に従って３２日にわたり測定された生分解百分率を示している。
【図４Ａ】本明細書に記載の技術に従って形成された３つの追加のサンプルのバイオメタン潜在性試験に従って３２日にわたり測定された生分解百分率を示している。
【図４Ｂ】本明細書に記載の技術に従って形成された３つの追加のサンプルのバイオメタン潜在性試験に従って３２日にわたり測定された生分解百分率を示している。
【図５Ａ】本明細書に記載の技術に従って形成された４つのサンプルのバイオメタン潜在性試験に従って９１日にわたり測定された生分解百分率を示している。
【図５Ｂ】本明細書に記載の技術に従って形成された４つのサンプルのバイオメタン潜在性試験に従って９１日にわたり測定された生分解百分率を示している。
【図６Ａ】本明細書に記載の技術に従って形成された３つの追加のサンプルのバイオメタン潜在性試験に従って９１日にわたり測定された生分解百分率を示している。
【図６Ｂ】本明細書に記載の技術に従って形成された３つの追加のサンプルのバイオメタン潜在性試験に従って９１日にわたり測定された生分解百分率を示している。
【図７Ａ】本明細書に記載の技術に従って形成された１つのサンプルのバイオメタン潜在性試験に従って７１日にわたり測定された生分解百分率を示している。
【図７Ｂ】本明細書に記載の技術に従って形成された１つのサンプルのバイオメタン潜在性試験に従って７１日にわたり測定された生分解百分率を示している。
【図８Ａ】本明細書に記載の技術に従って形成された第１のサンプル及び第２のサンプルについてＡＳＴＭ  Ｄ５３３８に従って実施されたＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の生分解部分の結果を示している。
【図８Ｂ】本明細書に記載の技術に従って形成された第１のサンプル及び第２のサンプルについてＡＳＴＭ  Ｄ５３３８に従って実施されたＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の生分解部分の結果を示している。
【図９Ａ】本明細書に記載の技術に従って形成された第３のサンプル及び第４のサンプルについてＡＳＴＭ  Ｄ５３３８に従って実施されたＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の生分解部分の結果を示している。
【図９Ｂ】本明細書に記載の技術に従って形成された第３のサンプル及び第４のサンプルについてＡＳＴＭ  Ｄ５３３８に従って実施されたＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の生分解部分の結果を示している。
【図１０】本明細書に記載の技術に従って形成された第１のサンプルについてＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の植物毒性部分の結果を示している。
【図１１】本明細書に記載の技術に従って形成された第２のサンプルについてＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の植物毒性部分の結果を示している。
【図１２】本明細書に記載の技術に従って形成された第３のサンプルについてＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の植物毒性部分の結果を示している。
【図１３】本明細書に記載の技術に従って形成された第４のサンプルについてＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の植物毒性部分の結果を示している。
【図１４Ａ】本明細書に記載の技術に従って形成された第１のサンプル及び第２のサンプルについて連邦規則（Ｃ．Ｆ．Ｒ．）４０のパート５０３．１３の表３に基づくＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の元素分析部分の結果を示している。
【図１４Ｂ】本明細書に記載の技術に従って形成された第１のサンプル及び第２のサンプルについて連邦規則（Ｃ．Ｆ．Ｒ．）４０のパート５０３．１３の表３に基づくＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の元素分析部分の結果を示している。
【図１５Ａ】本明細書に記載の技術に従って形成された第３のサンプル及び第４のサンプルについてＣ．Ｆ．Ｒ．４０のパート５０３．１３の表３に基づくＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の元素分析部分の結果を示している。
【図１５Ｂ】本明細書に記載の技術に従って形成された第３のサンプル及び第４のサンプルについてＣ．Ｆ．Ｒ．４０のパート５０３．１３の表３に基づくＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の元素分析部分の結果を示している。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
詳細な説明は、添付の図面を参照して説明される。図面において、参照番号の最も左の桁（複数可）は、その参照番号が最初に現れる図面を特定している。異なる図面における同じ参照番号は、一般に、類似または同一の項目を示す。
【０００６】
本開示は、とりわけ、生分解性材料から形成される物品、ならびにそのような物品を生成するためのシステム及びプロセスを対象とする。一般に、本開示の物品は、１種以上の炭水化物系ポリマー材料を含む。物品はまた、１種以上の炭水化物系ポリマー材料と１種以上の石油化学系ポリマー材料との混合物を使用して生成され得る。一実施では、物品は、１種以上の炭水化物系ポリマー材料と１種以上の石油化学系ポリマー材料とを混合し、混合物を加熱し、混合物を押出することによって形成され得る。様々な実施形態では、炭水化物系ポリマー材料は、デンプン系ポリマー材料を含み得る。
【０００７】
本明細書に記載の物品は、射出成形、ブロー成形、熱成形、及び他のプラスチック製造プロセスを使用して生成される他の物品と共に、ブローフィルム設備を使用して作製されるフィルム、袋などの形態で生成され得る。本明細書で使用される場合、「フィルム」は、領域または容積を分離するために、品物を保持するために、障壁として及び／または印刷可能な表面として作用するために使用され得る１種以上のポリマー材料を含む薄い連続した物品を指す。本明細書で使用される場合、「袋」は、品物を収容及び／または輸送するために使用され得る、比較的薄く、柔軟なフィルムで作製された容器（ｃｏｎｔａｉｎｅｒ）を指す。
【０００８】
本明細書に記載の技術及びプロセスは、多数の手法で実施され得る。以下の図を参照して、例示的実施を以下に提供する。
図１は、生分解性材料を含む物品を製造する例示的なプロセス１００を示している。１０２では、プロセス１００は、１種以上の石油化学系ポリマー材料を提供することを含み得る。また、１０４では、プロセス１００は、１種以上の炭水化物系ポリマー材料を提供することを含み得る。いくつかの場合では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、１種以上のデンプン系ポリマー材料を含み得る。１種以上の炭水化物系ポリマー材料及び１種以上の石油化学系ポリマー材料は、ペレット、粉末、ナルドール（ｎｕｒｄｌｅ）、スラリー、及び／または液体などの特定の形態で提供され得る。特定の実施形態では、ペレットが使用され得る。
【０００９】
また、１種以上の石油化学系ポリマー材料及び１種以上の炭水化物系ポリマー材料を提供することは、１種以上の石油化学系ポリマー材料及び１種以上の炭水化物系ポリマー材料を押出機に供給することを含み得る。例えば、１種以上の炭水化物系ポリマー材料及び１種以上の石油化学系ポリマー材料は、押出機の１つ以上のホッパーに供給され得る。いくつかの場合では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料及び１種以上の石油化学系ポリマー材料は、おおよそ同時に押出機に供給され得る。他の状況では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料及び１種以上の石油化学系ポリマー材料は、異なる時間に押出機に供給され得る。更に、１種以上の炭水化物系ポリマー材料及び１種以上の石油化学系ポリマー材料は、押出機のチャンバに供給され得る。一実施では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料及び１種以上の石油化学系ポリマー材料は、押出機の同一のチャンバに供給され得る。別の実施では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料及び１種以上の石油化学系ポリマー材料は、押出機の異なるチャンバに供給され得る。
【００１０】
いくつかの場合では、石油化学系ポリマー材料はポリオレフィンを含み得る。例えば、石油化学系ポリマー材料には、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）、ナイロン、ポリメチルペンテン、ポリブテン、またはそれらの組み合わせが含まれ得る。様々な実施形態では、石油化学系ポリマー材料には、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）、超低分子量ポリエチレン（ＵＬＭＷＰＥ）、高分子量ポリエチレン（ＨＭＷＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、高密度架橋ポリエチレン（ＨＤＸＬＰＥ）、架橋ポリエチレン（ＰＥＸまたはＸＬＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、または超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）が含まれ得る。特定の場合では、石油化学系ポリマー材料はＬＬＤＰＥを含み得る。いくつかの場合では、ＬＬＤＰＥはメタロセン触媒を使用して形成され得る。
【００１１】
１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、１種以上のデンプンを含み得る。例えば、１種以上のデンプンは、トウモロコシデンプン、タピオカデンプン、キャッサバデンプン、コムギデンプン、ジャガイモデンプン、コメデンプン、ソルガムデンプンなどの１種以上の植物から生成され得る。様々な実施形態では、デンプン系ポリマーは、２種以上の植物、３種以上の植物、または４種以上の植物に由来するデンプンの混合物を含み得る。いくつかの場合では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、可塑剤も含み得る。また、ある量の水が１種以上の炭水化物系ポリマー材料に存在し得る。
【００１２】
一実施では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、少なくとも約６５重量％の１種以上のデンプン、少なくとも約７０重量％の１種以上のデンプン、少なくとも約７５重量％の１種以上のデンプン、または少なくとも約８０重量％の１種以上のデンプンを含み得る。また、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、約９９重量％以下の１種以上のデンプン、約９５重量％以下の１種以上のデンプン、約９０重量％以下の１種以上のデンプン、または約８５重量％以下の１種以上のデンプンを含み得る。実例的な例では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、約６０重量％〜約９９重量％の１種以上のデンプンを含み得る。別の実例的な例では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、約６５重量％〜約８０重量％の１種以上のデンプンを含み得る。
【００１３】
いくつかの実施形態では、デンプンは、デンプンの混合物に、少なくとも約５重量％、少なくとも約１０重量％、少なくとも約１５重量％、少なくとも約２０重量％、少なくとも約２５重量％、少なくとも約３０重量％、少なくとも約３５重量％、または少なくとも約４０重量％の量で存在し得る。また、デンプンは、デンプンの混合物に、約９５重量％以下、約９０重量％以下、約８５重量％以下、約８０重量％以下、約７５重量％以下、約７０重量％以下、約６５重量％以下、約６０重量％以下、約５５重量％以下、または約５０重量％以下の量で存在し得る。いくつかの実施形態では、デンプンは、デンプンの混合物に、約２０重量％〜約２５重量％、約３０重量％〜約３５重量％、約４５重量％〜約５５重量％、または約７０重量％〜約８０重量％の量で存在し得る。
【００１４】
一実施では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、第１のデンプンと第２のデンプンとの混合物を含み得る。これらの場合、炭水化物系ポリマー材料は、少なくとも約５０重量％の第１のデンプン、少なくとも約５５重量％の第１のデンプン、少なくとも約６０重量％の第１のデンプン、少なくとも約６５重量％の第１のデンプン、または少なくとも約７０重量％の第１のデンプンを含み得る。また、炭水化物系ポリマー材料は、約９５重量％以下の第１のデンプン、約９０重量％以下の第１のデンプン、約８５重量％以下の第１のデンプン、約８０重量％以下の第１のデンプン、または約７５重量％以下の第１のデンプンを含み得る。実例的な例では、炭水化物系ポリマー材料は、約５０重量％〜約９８重量％の第１のデンプンを含み得る。別の実例的な例では、炭水化物系ポリマー材料は、約５５重量％〜約８５重量％の第１のデンプンを含み得る。追加の実例的な例では、炭水化物系ポリマー材料は、約５５重量％〜約７０重量％の第１のデンプンを含み得る。更なる実例的な例では、炭水化物系ポリマー材料は、約７５重量％〜約９０重量％の第１のデンプンを含み得る。また、炭水化物系ポリマー材料は、約６５重量％〜約７５重量％の第１のデンプンを含み得る。
【００１５】
第１のデンプンと第２のデンプンとの混合物を有する炭水化物系材料に含まれる第２のデンプンに関して、炭水化物系ポリマー材料は、少なくとも約５重量％の第２のデンプン、少なくとも約１０重量％の第２のデンプン、少なくとも約１５重量％の第２のデンプン、少なくとも約２０重量％の第２のデンプン、または少なくとも約２５重量％の第２のデンプンを含み得る。また、炭水化物系ポリマー材料は、約５０重量％以下の第２のデンプン、約４５重量％以下の第２のデンプン、約４０重量％以下の第２のデンプン、約３５重量％以下の第２のデンプン、または約３０重量％以下の第２のデンプンを含み得る。実例的な例では、炭水化物系ポリマー材料は、約２重量％〜約５０重量％の第２のデンプンを含み得る。別の実例的な例では、炭水化物系ポリマー材料は、約１０重量％〜約４５重量％の第２のデンプンを含み得る。追加の実例的な例では、炭水化物系ポリマー材料は、約１５重量％〜約２５重量％の第２のデンプンを含み得る。更なる実例的な例では、炭水化物系ポリマー材料は、約３５重量％〜約４５重量％の第２のデンプンを含み得る。また、炭水化物系ポリマー材料は、約２５重量％〜約３５重量％の第２のデンプンを含み得る。
【００１６】
いくつかの実施では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、第１のデンプンと、第２のデンプンと、第３のデンプンとの混合物を含み得る。例えば、炭水化物系ポリマー材料は、少なくとも約３０重量％の第１のデンプン、少なくとも約３５重量％の第１のデンプン、少なくとも約４５重量％の第１のデンプン、少なくとも約５０重量％の第１のデンプン、または少なくとも約５５重量％の第１のデンプンを含み得る。また、炭水化物系ポリマー材料は、約８０重量％以下の第１のデンプン、約７５重量％以下の第１のデンプン、約７０重量％以下の第１のデンプン、約６５重量％以下の第１のデンプン、または約６０重量％以下の第１のデンプンを含み得る。実例的な例では、炭水化物系材料は、約３０重量％〜約８０重量％の第１のデンプンを含み得る。別の実例的な例では、炭水化物系材料は、約３０重量％〜約４０重量％の第１のデンプンを含み得る。追加の実例的な例では、炭水化物系材料は、約４５重量％〜約５５重量％の第１のデンプンを含み得る。更なる実例的な例では、炭水化物系材料は、約５５重量％〜約６５重量％の第１のデンプンを含み得る。
【００１７】
また、第１のデンプンと、第２のデンプンと、第３のデンプンとの混合物を含む炭水化物系ポリマー材料において、炭水化物系ポリマー材料は、少なくとも約５重量％の第２のデンプン、少なくとも約１０重量％の第２のデンプン、少なくとも約１５重量％の第２のデンプン、または少なくとも約２０重量％の第２のデンプンを含み得る。一実施では、炭水化物系ポリマー材料は、約４０重量％以下の第２のデンプン、約３５重量％以下の第２のデンプン、約３０重量％以下の第２のデンプン、または約２５重量％以下の第２のデンプンを含み得る。実例的な例では、炭水化物系ポリマー材料は、約５重量％〜約４０重量％の第２のデンプンを含み得る。別の実例的な例では、炭水化物系ポリマー材料は、約１５重量％〜約２５重量％の第２のデンプンを含み得る。追加の実例的な例では、炭水化物系ポリマー材料は、約２７重量％〜約３８重量％の第２のデンプンを含み得る。
【００１８】
更に、炭水化物系ポリマー材料が、第１のデンプンと、第２のデンプンと、第３のデンプンとの混合物を含む場合、炭水化物系ポリマー材料は、少なくとも約５重量％の第３のデンプン、少なくとも約１０重量％の第３のデンプン、少なくとも約１５重量％の第３のデンプン、または少なくとも約２０重量％の第３のデンプンを含み得る。一実施では、炭水化物系ポリマー材料は、約４０重量％以下の第３のデンプン、約３５重量％以下の第３のデンプン、約３０重量％以下の第３のデンプン、または約２５重量％以下の第３のデンプンを含み得る。実例的な例では、炭水化物系ポリマー材料は、約５重量％〜約４０重量％の第３のデンプンを含み得る。別の実例的な例では、炭水化物系ポリマー材料は、約１５重量％〜約２５重量％の第３のデンプンを含み得る。追加の実例的な例では、炭水化物系ポリマー材料は、約２７重量％〜約３８重量％の第３のデンプンを含み得る。
【００１９】
１種以上の炭水化物系ポリマー材料に含まれる可塑剤には、ポリエチレングリコール、ソルビトール、グリセリン、多価アルコール可塑剤、ヒドロキシル基を有しない水素結合形成有機化合物、糖アルコールの無水物、動物性タンパク質、植物性タンパク質、脂肪族酸、フタル酸エステル、ジメチル及びジエチルスクシネート及び関連するエステル、グリセロールトリアセテート、グリセロールモノ及びジアセテート、グリセロールモノ、ジ、及びトリプロピオネート、ブタノエート、ステアレート、乳酸エステル、クエン酸エステル、アジピン酸エステル、ステアリン酸エステル、オレイン酸エステル、他の酸エステル、またはそれらの組み合わせが含まれ得る。特定の実施では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、グリセリンを含み得る。
【００２０】
一実施では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、少なくとも約１２重量％の可塑剤、少なくとも約１５重量％の可塑剤、少なくとも約１８重量％の可塑剤、少なくとも約２０重量％の可塑剤、または少なくとも約２２重量％の可塑剤を含む。また、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、約３５重量％以下の可塑剤、約３２重量％以下の可塑剤、約３０重量％以下の可塑剤、約２８重量％以下の可塑剤、または約２５重量％以下の可塑剤を含み得る。実例的な例では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、約１２重量％〜約３５重量％の可塑剤を含み得る。別の実例的な例では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、約１５重量％〜約３０重量％の可塑剤を含み得る。追加の実例的な例では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、約１８重量％〜約２８重量％の可塑剤を含み得る。
【００２１】
いくつかの場合では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、約５重量％以下の水、約４重量％以下の水、約３重量％以下の水、約２重量％以下の水、または約１重量％以下の水を含む。また、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、少なくとも約０．１重量％の水、少なくとも約０．３重量％の水、少なくとも約０．６重量％の水、または少なくとも約０．８重量％の水を含み得る。実例的な例では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、約０．１重量％〜約５重量％の水を含む。別の実例的な例では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、約０．４重量％〜約２重量％の水を含む。追加の実例的な例では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、約０．５重量％〜約１．５重量％の水を含み得る。
【００２２】
１０６では、プロセス１００は、１種以上の石油化学系ポリマー材料と１種以上の炭水化物系ポリマー材料とを混合して、材料の混合物を生成することを含む。いくつかの場合では、１種以上の石油化学系ポリマー材料と１種以上の炭水化物系材料との混合は、１つ以上の混合装置を使用して実施され得る。特定の実施では、機械的混合装置は、１種以上の石油化学系ポリマー材料と１種以上の炭水化物系ポリマー材料とを混合するために使用され得る。一実施では、材料の混合物の構成要素の少なくとも一部は、押出機などの機器内で組み合わされ得る。他の実施では、材料の混合物の構成要素の少なくとも一部は、押出機に供給される前に組み合わされ得る。
【００２３】
様々な実施では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、材料の混合物の少なくとも約５重量％、材料の混合物の少なくとも約１０重量％、材料の混合物の少なくとも約１５重量％、材料の混合物の少なくとも約２０重量％、材料の混合物の少なくとも約２５重量％、材料の混合物の少なくとも約３０重量％、材料の混合物の少なくとも約３５重量％、材料の混合物の少なくとも約４０重量％、または材料の混合物の少なくとも約４５重量％の量で材料の混合物に存在し得る。他の実施では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、材料の混合物の約９９重量％以下、材料の混合物の約９５重量％以下、材料の混合物の約９０重量％以下、材料の混合物の約８０重量％以下、材料の混合物の約７０重量％以下、材料の混合物の約６０重量％以下、または材料の混合物の約５０重量％以下の量で材料の混合物に存在し得る。また、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、材料の混合物の約２０重量％〜約４０重量％の量で材料の混合物に存在し得る。実例的な例では、材料の混合物は、約２重量％〜約９８重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料を含み得る。他の実例的な例では、材料の混合物は、約１０重量％〜約４０重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料を含み得る。追加の実例的な例では、材料の混合物は、約２０重量％〜約３０重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料を含み得る。更に実例的な例では、材料の混合物は、約５０重量％〜約８０重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料を含み得る。また別の実例的な例では、材料の混合物は、約４０重量％〜約６０重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料を含み得る。
【００２４】
いくつかの実施では、材料の混合物は、少なくとも約１０重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料、少なくとも約１５重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料、少なくとも約２０重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料、少なくとも約２５重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料、少なくとも約３０重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料、少なくとも約３５重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料、少なくとも約４０重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料、少なくとも約４５重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料、または少なくとも約５０重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料を含み得る。また、材料の混合物は、約９９重量％以下の１種以上の石油化学系ポリマー材料、約９５重量％以下の１種以上の石油化学系ポリマー材料、約９０重量％以下の１種以上の石油化学系ポリマー材料、約８５重量％以下の１種以上の石油化学系ポリマー材料、約８０重量％以下の１種以上の石油化学系ポリマー材料、約７５重量％以下の１種以上の石油化学系ポリマー材料、約７０重量％以下の１種以上の石油化学系ポリマー材料、約６５重量％以下の１種以上の石油化学系ポリマー材料、または約６０重量％以下の１種以上の石油化学系ポリマー材料を含み得る。実例的な例では、材料の混合物は、約２重量％〜約９８重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料を含み得る。別の実例的な例では、材料の混合物は、約５０重量％〜約９０重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料を含み得る。追加の実例的な例では、材料の混合物は、約６５重量％〜約７５重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料を含み得る。更に実例的な例では、材料の混合物は、約２０重量％〜約５０重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料を含み得る。また別の実例的な例では、材料の混合物は、約４０重量％〜約６０重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料を含み得る。
【００２５】
いくつかの場合では、材料の混合物は、第１の石油化学系ポリマー材料と第２の石油化学系ポリマー材料とのブレンドを含み得、第２の石油化学系ポリマー材料は堆肥化可能である。すなわち、いくつかの場合では、第２の石油化学系ポリマー材料は、本特許出願の出願時のＡＳＴＭ  Ｄ６４００標準に従って堆肥化可能であり得る。
【００２６】
一実施では、材料の混合物が第１の石油化学系ポリマー材料及び第２の石油化学系ポリマー材料を含む場合、材料の混合物は、少なくとも約１０重量％の第１の石油化学系ポリマー材料、約１５重量％の第１の石油化学系ポリマー材料、少なくとも約２０重量％の第１の石油化学系ポリマー材料、または少なくとも約２５重量％の第１の石油化学系ポリマー材料を含み得る。また、材料の混合物が第１の石油化学系ポリマー材料及び第２の石油化学系ポリマー材料を含む場合、材料の混合物は、約５０重量％以下の第１の石油化学系ポリマー材料、約４５重量％以下の第１の石油化学系ポリマー材料、約４０重量％以下の第１の石油化学系ポリマー材料、約３５重量％以下の第１の石油化学系ポリマー材料、または約３０重量％以下の第１の石油化学系ポリマー材料を含み得る。実例的な例では、材料の混合物が第１の石油化学系ポリマー材料及び第２の石油化学系ポリマー材料を含む場合、材料の混合物は、約５重量％〜約５５重量％の第１の石油化学系ポリマー材料を含み得る。別の実例的な例では、材料の混合物が第１の石油化学系ポリマー材料及び第２の石油化学系ポリマー材料を含む場合、材料の混合物は、約１０重量％〜約３０重量％の第１の石油化学系ポリマー材料を含み得る。追加の実例的な例では、材料の混合物が第１の石油化学系ポリマー材料及び第２の石油化学系ポリマー材料を含む場合、材料の混合物は、約１２重量％〜約２０重量％の第１の石油化学系ポリマー材料を含み得る。いくつかの例では、第１の石油化学系ポリマー材料はポリエチレンを含み得る。例示すると、第１の石油化学系ポリマー材料は、線状低密度ポリエチレンを含み得る。いくつかの場合では、第１の石油化学系ポリマー材料は、ＡＳＴＭ  Ｄ６４００標準に従って堆肥化可能ではない場合がある。
【００２７】
更に、材料の混合物が第１の石油化学系ポリマー材料及び第２の石油化学系ポリマー材料を含む場合、材料の混合物は、少なくとも約２５重量％の第２の石油化学系ポリマー材料、少なくとも約３０重量％の第２の石油化学系ポリマー材料、少なくとも約３５重量％の第２の石油化学系ポリマー材料、少なくとも約４０重量％の第２の石油化学系ポリマー材料、または少なくとも約４５重量％の第２の石油化学系ポリマー材料を含み得る。また、材料の混合物が第１の石油化学系ポリマー材料及び第２の石油化学系ポリマー材料を含む場合、材料の混合物は、約７５重量％以下の第２の石油化学系ポリマー材料、約７０重量％以下の第２の石油化学系ポリマー材料、約６５重量％以下の第２の石油化学系ポリマー材料、約６０重量％以下の第２の石油化学系ポリマー材料、約５５重量％以下の第２の石油化学系ポリマー材料、または約５０重量％以下の第２の石油化学系ポリマー材料を含み得る。実例的な例では、材料の混合物が第１の石油化学系ポリマー材料及び第２の石油化学系ポリマー材料を含む場合、材料の混合物は、約２０重量％〜約８０重量％の第２の石油化学系ポリマー材料を含み得る。別の実例的な例では、材料の混合物が第１の石油化学系ポリマー材料及び第２の石油化学系ポリマー材料を含む場合、材料の混合物は、約３５重量％〜約６０重量％の第２の石油化学系ポリマー材料を含み得る。追加の実例的な例では、材料の混合物が第１の石油化学系ポリマー材料及び第２の石油化学系ポリマー材料を含む場合、材料の混合物は、約４５重量％〜約５５重量％の第２の石油化学系ポリマー材料を含み得る。
【００２８】
特定の実施では、材料の混合物が第１の石油化学系ポリマー材料及び第２の石油化学系ポリマー材料を含む場合、材料の混合物は、約５重量％〜約２５重量％の第１の石油化学系ポリマー材料及び約４０重量％〜約６０重量％の第２の石油化学系ポリマー材料を含み得る。他の実施では、材料の混合物が第１の石油化学系ポリマー材料及び第２の石油化学系ポリマー材料を含む場合、材料の混合物は、約１０重量％〜約２０重量％の第１の石油化学系ポリマー材料及び約４５重量％〜約５５重量％の第２の石油化学系ポリマー材料を含み得る。
【００２９】
いくつかの実施形態では、相溶化剤も材料の混合物に存在し得る。特定の実施では、相溶化剤は、１種以上の石油化学系ポリマー材料及び１種以上の炭水化物系ポリマー材料と混合され得、材料の混合物に含まれ得る。相溶化剤は、無水マレイン酸グラフト化ポリプロピレン、無水マレイン酸グラフト化ポリエチレン、無水マレイン酸グラフト化ポリブテン、またはそれらの組み合わせなどの変性ポリオレフィンであり得る。相溶化剤はまた、アクリレート系コポリマーを含み得る。例えば、相溶化剤は、エチレンメチルアクリレートコポリマー、エチレンブチルアクリレートコポリマー、またはエチレンエチルアクリレートコポリマーを含み得る。また、相溶化剤は、ポリ（ビニルアセテート）系相溶化剤を含み得る。
【００３０】
一実施では、材料の混合物は、少なくとも約０．５重量％の相溶化剤、少なくとも約１重量％の相溶化剤、少なくとも約２重量％の相溶化剤、少なくとも約３重量％の相溶化剤、少なくとも約４重量％の相溶化剤、または少なくとも約５重量％の相溶化剤を含み得る。また、材料の混合物は、約１０重量％以下の相溶化剤、約９重量％以下の相溶化剤、約８重量％以下の相溶化剤、約７重量％以下の相溶化剤、または約６重量％以下の相溶化剤を含み得る。実例的な例では、材料の混合物は、約０．５重量％〜約１２重量％の相溶化剤を含み得る。別の実例的な例では、材料の混合物は、約２重量％〜約７重量％の相溶化剤を含み得る。追加の実例的な例では、材料の混合物は、約４重量％〜約６重量％の相溶化剤を含み得る。
【００３１】
他の実施では、材料の混合物は、少なくとも約０．５重量％の相溶化剤、少なくとも約３重量％の相溶化剤、少なくとも約１０重量％の相溶化剤、少なくとも約１５重量％の相溶化剤、少なくとも約２０重量％の相溶化剤、または少なくとも約２５重量％の相溶化剤を含み得る。また、材料の混合物は、約５０重量％以下の相溶化剤、約４５重量％以下の相溶化剤、約４０重量％以下の相溶化剤、約３５重量％以下の相溶化剤、または約３０重量％以下の相溶化剤を含み得る。実例的な例では、材料の混合物は、約０．１重量％〜約５０重量％の相溶化剤を含み得る。別の実例的な例では、材料の混合物は、約１重量％〜約３５重量％の相溶化剤を含み得る。追加の実例的な例では、材料の混合物は、約２重量％〜約１５重量％の相溶化剤を含み得る。更に実例的な例では、材料の混合物は、約３重量％〜約７重量％の相溶化剤を含み得る。
【００３２】
更に、他の添加剤が材料の混合物に含まれ得る。例えば、ＥｎｓｏによるＲｅｓｔｏｒｅ（登録商標）、Ｂｉｏ−Ｔｅｃ  ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌによるＥｃｏＰｕｒｅ（登録商標）、ＥＣＭ  ＢｉｏｆｉｌｍｓによるＥＣＭ  Ｍａｓｔｅｒｂａｔｃｈ  Ｐｅｌｌｅｔｓ（商標）、またはＢｉｏｄｅｇｒａｄａｂｌｅ２０１及び／もしくはＢｉｏｄｅｇｒａｄａｂｌｅ３０２  ＢｉｏＳｐｈｅｒｅ（登録商標）などの、物品の生分解性を助ける添加剤が材料の混合物に含まれ得る。また、物品の強度特性を改善する他の添加剤が材料の混合物に添加され得る。ＤｕｐｏｎｔからのＢｉｏｍａｘ（登録商標）Ｓｔｒｏｎｇなどの添加剤が使用され得る。様々な実施形態では、１種以上の添加剤は、少なくとも約０．５重量％、少なくとも約１重量％、少なくとも約１．５重量％、少なくとも約２重量％、少なくとも約２．５重量％、少なくとも約３重量％、または少なくとも約４重量％の量で材料の混合物に含まれ得る。更なる実施形態では、１種以上の添加剤は、約１０重量％以下、約９重量％以下、約９重量％以下、約９重量％以下、約９重量％以下、または約５重量％以下の量で材料の混合物に存在し得る。実例的な例では、１種以上の添加剤は、約０．２重量％〜約１２重量％の量で材料の混合物に存在し得る。別の実例的な例では、１種以上の添加剤は、約１重量％〜約１０重量％の量で材料の混合物に存在し得る。追加の例では、１種以上の添加剤は、約０．５重量％〜約４重量％の量で材料の混合物に存在し得る。更なる実例的な例では、１種以上の添加剤は、約２重量％〜約６重量％の量で材料の混合物に存在し得る。
【００３３】
１０８では、プロセス１００は、材料の混合物を加熱することを含む。一実施では、材料の混合物は、少なくとも約１００℃、少なくとも約１１０℃、少なくとも約１１５℃、少なくとも約１２０℃、少なくとも約１２５℃、少なくとも約１３０℃、少なくとも約１３５℃、少なくとも約１４０℃、または少なくとも約１４５℃の温度で加熱され得る。別の実施では、材料の混合物は、約２００℃以下、約１９０℃以下、約１８０℃以下、約１７５℃以下、約１７０℃以下、約１６５℃以下、約１６０℃以下、約１５５℃以下、または約１５０℃以下の温度で加熱され得る。実例的な例では、材料の混合物は、約９５℃〜約２０５℃の温度で加熱され得る。別の実例的な例では、材料の混合物は、約１２０℃〜約１８０℃の温度で加熱され得る。追加の実例的な例では、材料の混合物は、約１２５℃〜約１６５℃の温度で加熱され得る。
【００３４】
材料の混合物は、押出機の１つ以上のチャンバ内で加熱され得る。いくつかの場合では、押出機の１つ以上のチャンバは、異なる温度で加熱され得る。他の場合では、押出機の１つ以上のチャンバは、実質的に同じ温度で加熱され得る。様々な実施形態では、押出機は、少なくとも１個のチャンバ、少なくとも２個のチャンバ、少なくとも３個のチャンバ、少なくとも４個のチャンバ、少なくとも５個のチャンバ、少なくとも６個のチャンバ、少なくとも７個のチャンバ、少なくとも８個のチャンバ、少なくとも９個のチャンバ、または少なくとも１０個のチャンバを有し得る。他の実施形態では、押出機は、１個のチャンバ、２個のチャンバ、３個のチャンバ、４個のチャンバ、５個のチャンバ、６個のチャンバ、７個のチャンバ、８個のチャンバ、９個のチャンバ、または１０個のチャンバを有し得る。更なる実施形態では、押出機は、３個未満のチャンバ、４個未満のチャンバ、５個未満のチャンバ、６個未満のチャンバ、７個未満のチャンバ、８個未満のチャンバ、９個未満のチャンバ、または１０個未満のチャンバを有し得る。
【００３５】
押出機の１つ以上のスクリューの速度は、少なくとも約１０回転／分（ｒｐｍ）、少なくとも約１２ｒｐｍ、少なくとも約１４ｒｐｍ、少なくとも約１６ｒｐｍ、または少なくとも約１８ｒｐｍであり得る。また、押出機の１つ以上のスクリューの速度は、約３０ｒｐｍ以下、約２８ｒｐｍ以下、約２６ｒｐｍ以下、約２４ｒｐｍ以下、約２２ｒｐｍ以下、または約２０ｒｐｍ以下であり得る。実例的な例では、押出機の１つ以上のスクリューの速度は、約８ｒｐｍ〜約３５ｒｐｍであり得る。別の実例的な例では、押出機の１つ以上のスクリューの速度は、約１２ｒｐｍ〜約２５ｒｐｍであり得る。追加の実例的な例では、押出機の１つ以上のスクリューの速度は、約１４ｒｐｍ〜約２１ｒｐｍであり得る。
【００３６】
１１０では、材料の混合物を使用して物品が生成される。いくつかの場合では、物品はフィルムを含み得る。他の場合では、物品はフィルムから形成され得る。更に追加の状況では、物品は、モールドなどの設計に基づく形状を有し得る。いくつかの場合では、物品がフィルムである場合、染料を使用して、加熱された材料の混合物にガスを注入してフィルムを形成することでフィルムが形成され得る。次いで、フィルムは、袋または他の物品の形態に成形及び／または変化され得る。
【００３７】
一実施では、物品は、約１０重量％〜約９５重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料、約２０重量％〜約８０重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料、約３０重量％〜約７０重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料、または約４０重量％〜約６０重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料を有し得る。実例的な例では、物品は、約６０重量％〜約８０重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料を有し得る。いくつかの場合では、物品は、第１の石油化学系ポリマー材料と第２の石油化学系ポリマー材料とのブレンドを含み得、第２の石油化学系ポリマー材料は堆肥化可能である。これらの状況では、物品は、約５重量％〜約３０重量％の第１の石油化学系ポリマー材料及び約３５重量％〜約６０重量％の第２の石油化学系ポリマー材料を含み得る。別の実施では、物品は、約１０重量％〜約２０重量％の第１の石油化学系ポリマー材料及び約４５重量％〜約５５重量％の第２の石油化学系ポリマー材料を含み得る。
【００３８】
また、物品は、約１０重量％〜約９８重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料、約２０重量％〜約８０重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料、約３０重量％〜約７０重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料、または約４０重量％〜約６０重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料を有し得る。実例的な例では、物品は、約１５重量％〜約３０重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料を含み得る。別の実例的な例では、物品は、約１０重量％〜約２５重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料を含み得る。特定の実施では、物品は、少なくとも約９５重量の１種以上の炭水化物系ポリマー材料または少なくとも約９９重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料を含み得る。
【００３９】
物品がフィルムである実施形態では、フィルムは、いくつかの場合では、単一層から構成され得、他の場合では、複数層から構成され得る。フィルムの１つ以上の層は、少なくとも約０．０１ｍｍ、少なくとも約０．０２ｍｍ、少なくとも約０．０３ｍｍ、少なくとも約０．０５ｍｍ、少なくとも約０．０７ｍｍ、少なくとも約０．１０ｍｍ、少なくとも約０．２ｍｍ、少なくとも約０．５ｍｍ、少なくとも約０．７ｍｍ、少なくとも約１ｍｍ、少なくとも約２ｍｍ、または少なくとも約５ｍｍの厚さを有し得る。また、物品がフィルムである場合、フィルムの１つ以上の層は、約２ｃｍ以下、約１．５ｃｍ以下、約１ｃｍ以下、約０．５ｃｍ以下、約１００ｍｍ以下、約８０ｍｍ以下、約６０ｍｍ以下、約４０ｍｍ以下、約３０ｍｍ以下、約２０ｍｍ以下、または約１０ｍｍ以下の厚さを有し得る。実例的な例では、物品がフィルムである場合、フィルムの１つ以上の層は、約０．００５ｍｍ〜約３ｃｍの厚さを有し得る。別の実例的な例では、物品がフィルムである場合、フィルムの１つ以上の層は、約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍの厚さを有し得る。追加の実例的な例では、物品がフィルムである場合、フィルムの１つ以上の層は、約０．０５ｍｍ〜約０．５ｍｍの厚さを有し得る。更なる実例的な例では、物品がフィルムである場合、フィルムの１つ以上の層は、約０．０２ｍｍ〜約０．０５ｍｍの厚さを有し得る。
【００４０】
物品は、ダーツ落下衝撃試験（ＡＳＴＭ  Ｄ１７０９）、破断点引張強さ試験（ＡＳＴＭ  Ｄ８８２）、破断点引張伸び試験（ＡＳＴＭ  Ｄ８８２）、割線係数試験（ＡＳＴＭ
Ｄ８８２）、及びエルメンドルフ引裂試験（ＡＳＴＭ  Ｄ１９２２）などの試験を介して特性化される強度特性を有し得る。一実施では、物品は、少なくとも約１５０ｇ、少なくとも約１７５ｇ、少なくとも約２００ｇ、少なくとも約２２５ｇ、少なくとも約２５０ｇ、少なくとも約２７５ｇ、または少なくとも約３００ｇのダーツ落下衝撃試験値を有し得る。別の実施では、物品は、約４００ｇ以下、約３７５ｇ以下、約３５０ｇ以下、または約３２５ｇ以下のダーツ落下衝撃試験値を有し得る。実例的な実施では、物品は、約１４０ｇ〜約４２５ｇのダーツ落下衝撃試験値を有し得る。別の実例的な実施では、物品は、約２００ｇ〜約４００ｇのダーツ落下衝撃試験値を有し得る。追加の実例的な例では、物品は、約２５０ｇ〜約３５０ｇのダーツ落下衝撃試験値を有し得る。更なる実例的な例では、物品は、約２６５ｇ〜約３３０ｇのダーツ落下衝撃試験値を有し得る。
【００４１】
一実施では、物品は、少なくとも約３．５ｋｐｓｉ、少なくとも約３．７ｋｐｓｉ、少なくとも約３．９ｋｐｓｉ、少なくとも約４．１ｋｐｓｉ、少なくとも約４．３ｋｐｓｉ、または少なくとも約４．５ｋｐｓｉの縦方向の破断点引張強さ試験値を有し得る。別の実施では、物品は、約５．５ｋｐｓｉ以下、約５．３ｋｐｓｉ以下、約５．１ｋｐｓｉ以下、約４．９ｋｐｓｉ以下、または約４．７ｋｐｓｉ以下の縦方向の破断点引張強さ試験値を有し得る。実例的な例では、物品は、約３．５ｋｐｓｉ〜約５．５ｋｐｓｉの縦方向の破断点引張強さ試験値を有し得る。別の実例的な例では、物品は、約４．１ｋｐｓｉ〜約４．９ｋｐｓｉの縦方向の破断点引張強さ試験値を有し得る。
【００４２】
一実施では、物品は、少なくとも約３．２ｋｐｓｉ、少なくとも約３．４ｋｐｓｉ、少なくとも約３．６ｋｐｓｉ、少なくとも約３．８ｋｐｓｉ、少なくとも約４．０ｋｐｓｉ、または少なくとも約４．２ｋｐｓｉの横方向の破断点引張強さ試験値を有し得る。別の実施では、物品は、約５．７ｋｐｓｉ以下、約５．５ｋｐｓｉ以下、約５．３ｋｐｓｉ以下、約５．１ｋｐｓｉ以下、約４．９ｋｐｓｉ以下、約４．７ｋｐｓｉ、または約４．５ｋｐｓｉの横方向の破断点引張強さ試験値を有し得る。実例的な例では、物品は、約３．２ｋｐｓｉ〜約５．７ｋｐｓｉの横方向の破断点引張強さ試験値を有し得る。別の実例的な例では、物品は、約３．６ｋｐｓｉ〜約５．０ｋｐｓｉの横方向の破断点引張強さ試験値を有し得る。
【００４３】
一実施では、物品は、少なくとも約５５０％、少なくとも約５６０％、少なくとも約５７０％、少なくとも約５８０％、少なくとも約５９０％、少なくとも約６００％、少なくとも約６１０％、または少なくとも約６２０％の縦方向の破断点引張伸び試験値を有し得る。別の実施では、物品は、約７２５％以下、約７１０％以下、約７００％以下、約６８０％以下、約６６５％以下、約６５０％以下、または約６３５％以下の縦方向の破断点引張伸び試験値を有し得る。実例的な例では、物品は、約５５０％〜約７５０％の縦方向の破断点引張伸び試験値を有し得る。別の実例的な例では、物品は、約６００％〜約６６０％の縦方向の破断点引張伸び試験値を有し得る。
【００４４】
一実施では、物品は、少なくとも約５７５％、少なくとも約５９０％、少なくとも約６００％、少なくとも約６１５％、少なくとも約６３０％、または少なくとも約６４５％の横方向の破断点引張伸び試験値を有し得る。別の実施では、物品は、約７７０％以下、約７５５％以下、約７４０％以下、約７２５％以下、約７１０％以下、約６９５％以下、または約６８０％以下の横方向の破断点引張伸び試験値を有し得る。実例的な例では、物品は、約５７５％〜約７７５％の横方向の破断点引張伸び試験値を有し得る。別の実例的な例では、物品は、約６２５％〜約７００％の横方向の破断点引張伸び試験値を有し得る。
【００４５】
一実施では、物品は、少なくとも約２８０ｇ／ミル、少なくとも約３００ｇ／ミル、少なくとも約３２０ｇ／ミル、少なくとも約３４０ｇ／ミル、または少なくとも約３６０ｇ／ミルの縦方向のエルメンドルフ引裂力試験値を有し得る。別の実施では、物品は、約４５０ｇ／ミル以下、約４３０ｇ／ミル以下、約４１０ｇ／ミル以下、約３９０ｇ／ミル以下、または約３７０ｇ／ミル以下の縦方向のエルメンドルフ引裂力試験値を有し得る。実例的な例では、物品は、約２７５ｇ／ミル〜約４７５ｇ／ミルの縦方向のエルメンドルフ引裂力試験値を有し得る。別の実例的な例では、物品は、約３２５ｇ／ミル〜約４１０ｇ／ミルの縦方向のエルメンドルフ引裂力試験値を有し得る。
【００４６】
一実施では、物品は、少なくとも約４７５ｇ／ミル、少なくとも約４９０ｇ／ミル、少なくとも約５００ｇ／ミル、少なくとも約５２５ｇ／ミル、少なくとも約５４０ｇ／ミル、または少なくとも約５５０ｇ／ミルの横方向のエルメンドルフ引裂力試験値を有し得る。別の実施では、物品は、約７００ｇ／ミル以下、約６８０ｇ／ミル以下、約６５０ｇ／ミル以下、約６２５ｇ／ミル以下、約６００ｇ／ミル以下、約５８０ｇ／ミル以下、または約５７０ｇ／ミル以下の横方向のエルメンドルフ引裂力試験値を有し得る。実例的な例では、物品は、約４７５ｇ／ミル〜約７２５ｇ／ミルの横方向のエルメンドルフ引裂力試験値を有し得る。別の実例的な例では、物品は、約４９０ｇ／ミル〜約６４０ｇ／ミルの横方向のエルメンドルフ引裂力試験値を有し得る。
【００４７】
一実施では、物品は、少なくとも約２０ｋｐｓｉ、少なくとも約２２ｋｐｓｉ、少なくとも約２４ｋｐｓｉ、少なくとも約２６ｋｐｓｉ、少なくとも約２８ｋｐｓｉ、または少なくとも約３０ｋｐｓｉの縦方向の割線弾性係数試験値を有し得る。別の実施では、物品は、約４０ｋｐｓｉ以下、約３８ｋｐｓｉ以下、約３６ｋｐｓｉ以下、約３４ｋｐｓｉ以下、または約３２ｋｐｓｉ以下の縦方向の割線弾性係数試験値を有し得る。実例的な例では、物品は、約２０ｋｐｓｉ〜約４０ｋｐｓｉの縦方向の割線弾性係数試験値を有し得る。別の実例的な例では、物品は、約２５ｋｐｓｉ〜約３５ｋｐｓｉの縦方向の割線弾性係数試験値を有し得る。
【００４８】
一実施では、物品は、少なくとも約２０ｋｐｓｉ、少なくとも約２２ｋｐｓｉ、少なくとも約２４ｋｐｓｉ、少なくとも約２６ｋｐｓｉ、少なくとも約２８ｋｐｓｉ、または少なくとも約３０ｋｐｓｉの横方向の割線弾性係数試験値を有し得る。別の実施では、物品は、約４０ｋｐｓｉ以下、約３８ｋｐｓｉ以下、約３６ｋｐｓｉ以下、約３４ｋｐｓｉ以下、または約３２ｋｐｓｉ以下の横方向の割線弾性係数試験値を有し得る。実例的な例では、物品は、約２０ｋｐｓｉ〜約４０ｋｐｓｉの横方向の割線弾性係数試験値を有し得る。別の実例的な例では、物品は、約２５ｋｐｓｉ〜約３５ｋｐｓｉの横方向の割線弾性係数試験値を有し得る。
【００４９】
いくつかの場合では、２種以上のデンプンの混合物から形成された物品は、単一のデンプンから形成された物品よりも高い強度特性の値を有する。例えば、２種以上のデンプンの混合物を含む物品は、単一のデンプンを含む物品よりも少なくとも約１１０％高い、単一のデンプンを含む物品よりも少なくとも約１２５％高い、単一のデンプンを含む物品よりも少なくとも約１５０％高い、単一のデンプンを含む物品よりも少なくとも約１７５％高い、または単一のデンプンを含む物品よりも少なくとも約１９０％高いダーツ落下衝撃試験値を有し得る。別の例では、２種以上のデンプンの混合物を含む物品は、単一のデンプンを含む物品よりも少なくとも約２５０％高い値以下、単一のデンプンを含む物品よりも少なくとも約２４０％高い値以下、単一のデンプンを含む物品よりも少なくとも約２３０％高い値以下、単一のデンプンを含む物品よりも少なくとも約２３０％高い値以下、単一のデンプンを含む物品よりも少なくとも約２２０％高い値以下、または単一のデンプンを含む物品よりも少なくとも約２１０％高い値以下のダーツ落下衝撃試験値を有し得る。実例的な例では、２種以上のデンプンの混合物を含む物品は、単一のデンプンを含む物品よりも少なくとも約１１０％〜約２５０％高いダーツ落下衝撃試験値を有し得る。別の実例的な例では、２種以上のデンプンの混合物を含む物品は、単一のデンプンを含む物品よりも少なくとも約１６０％〜約２２０％高いダーツ落下衝撃試験値を有し得る。
【００５０】
様々な実施形態では、第１のデンプンと第２のデンプンとの混合物を含む炭水化物系ポリマー材料を含む物品は、第１のデンプンから構成される単一のデンプンを含む第１のデンプン系ポリマー材料を含む第１の物品の強度試験値及び第２のデンプンを含む単一のデンプンを含む第２のデンプン系ポリマー材料を含む第２の物品の第２の強度試験値よりも高い強度試験値を有し得る。例えば、第１のデンプンと第２のデンプンとの混合物を有する炭水化物系ポリマー材料を含む物品は、第１のデンプンから構成される単一のデンプンを含む第１のデンプン-系ポリマー材料を含む第１の物品の第１のダーツ落下衝撃試験値及び第２のデンプンから構成される単一のデンプンを含む第２のデンプン系ポリマー材料を含む第２の物品の第２のダーツ落下衝撃試験値よりも高いダーツ落下衝撃試験値を有し得る。
【００５１】
更なる実施では、第１のデンプンと第２のデンプンとの混合物を有する炭水化物系ポリマー材料を含む物品は、炭水化物系ポリマー材料を用いずに石油化学系ポリマー材料から形成された物品の強度試験値よりも高い強度試験値を有し得る。例えば、第１のデンプンと第２のデンプンとの混合物を含む炭水化物系ポリマー材料を含む物品は、炭水化物系ポリマー材料を用いずに石油化学系ポリマー材料から形成された物品の縦方向の破断点引張伸び試験値よりも高い縦方向の破断点引張伸び試験値を有し得る。
【００５２】
一実施では、生分解試験に供された場合、生分解向上添加剤を実質的に含まず、かつ約２０重量％〜約４０重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料及び約６５重量％〜約８５重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料を有する物品は、約１０％〜約２２％のバイオメタン潜在性試験下での３２日間の試験後の生分解の量を有し得る。別の実施では、生分解試験に供された場合、生分解向上添加剤を実質的に含まず、かつ約２０重量％〜約４０重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料及び約６５重量％〜約８５重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料を有する物品は、約２５％〜約３５％のバイオメタン潜在性試験下での６２日間の試験後の生分解の量を有し得る。追加の実施では、生分解試験に供された場合、生分解向上添加剤を実質的に含まず、かつ約２０重量％〜約４０重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料及び約６５重量％〜約８５重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料を有する物品は、約３０％〜約４０％のバイオメタン潜在性試験下での９１日間の試験後の生分解の量を有し得る。
【００５３】
バイオメタン潜在性試験は、メタン生成に基づく嫌気性生分解の潜在性を、全メタン生成潜在性の百分率として決定することができる。いくつかの場合では、バイオメタン潜在性試験は、ＡＳＴＭ  ５５１１標準に従って試験されたサンプルの生分解性を予測するために使用することができ、バイオメタン潜在性試験は、ＡＳＴＭ  ５５１１標準からの１つ以上の条件を使用して行うことができる。例えば、バイオメタン潜在性試験は約５２℃の温度で行われ得る。また、バイオメタン潜在性試験は、ＡＳＴＭ５５１１のものとは異なるいくつかの条件を有し得る。一実施では、バイオメタン潜在性試験は、約５０重量％の水〜約６０重量％の水と、約４０重量％の有機固形物〜約５０重量％の有機固形物とを有する接種材料を利用し得る。特定の実例的な例では、バイオメタン潜在性試験に使用される接種材料は、約５５重量％の水及び約４５重量％の有機固形物を有し得る。バイオメタン潜在性試験は、約３５℃〜約５５℃または約４０℃〜約５０℃などの他の温度でも行われ得る。
【００５４】
様々な実施では、生分解向上添加剤を実質的に含まず、かつ約２０重量％〜約４０重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料及び約６５重量％〜約８５重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料を有する物品は、物品に存在する１種以上の炭水化物系ポリマー材料の量よりも多い、バイオメタン潜在性試験下での９１日間の試験後の生分解の量を有し得る。例えば、生分解向上添加剤を実質的に含まず、かつ約２０重量％〜約４０重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料及び約６５重量％〜約８５重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料を有する物品の生分解の量は、物品に存在する１種以上の炭水化物系ポリマー材料の量よりも約５％〜約６０％、約１０％〜約５０％、または約１５％〜約４０％多いバイオメタン潜在性試験下での９１日間の試験後の生分解の量を有し得る。
【００５５】
他の実施では、生分解向上添加剤を実質的に含まず、かつ約９５重量％〜実質的に全ての１種以上の炭水化物系ポリマー材料を有する物品は、約３０％〜約４５％のバイオメタン潜在性試験下での３２日間の試験後の生分解の量を有し得る。更に、生分解向上添加剤を実質的に含まず、かつ約９５重量％〜実質的に全ての１種以上の炭水化物系ポリマー材料を有する物品は、約４０％〜約５５％のバイオメタン潜在性試験下での６２日間の試験後の生分解の量を有し得る。追加の実施では、生分解向上添加剤を実質的に含まず、かつ約９５重量％〜実質的に全ての１種以上の炭水化物系ポリマー材料を有する物品は、約４８％〜約６２％のバイオメタン潜在性試験下での９１日間の試験後の生分解の量を有し得る。
【００５６】
また、生分解試験に供された場合、約２重量％以下の生分解向上添加剤を有し、かつ約２０重量％〜約４０重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料及び約６５重量％〜約８５重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料を有する物品は、約９％〜約２０％のバイオメタン潜在性試験下での３２日間の試験後の生分解の量を有し得る。別の実施では、生分解試験に供された場合、約２重量％以下の生分解向上添加剤を有し、かつ約２０重量％〜約４０重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料及び約６５重量％〜約８５重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料を有する物品は、約２０％〜約３２％のバイオメタン潜在性試験下での６２日間の試験後の生分解の量を有し得る。追加の実施では、生分解試験に供された場合、約２重量％以下の生分解向上添加剤を有し、かつ約２０重量％〜約４０重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料及び約６５重量％〜約８５重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料を有する物品は、約３７％〜約５０％のバイオメタン潜在性試験下での９１日間の試験後の生分解の量を有し得る。様々な状況では、生分解試験値はまた、ＡＳＴＭ  Ｄ６４００、ＡＳＴＭ  Ｄ５３３８、ＡＳＴＭ  ５９８８、ＡＳＴＭ  ５５１１、ＡＳＴＭ  Ｄ７４７５、またはＡＳＴＭ  ５５２６などのＡＳＴＭ標準を使用して決定され得る。
【００５７】
また、物品は堆肥性試験に供され得る。物品の堆肥性は、この特許出願の出願時のＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験に従って実施され得る。いくつかの場合では、物品の生分解に対応する植物毒性が測定され得、物品の生分解が測定され得、物品に関する元素／金属分析が実施され得、それらの組み合わせが行われ得る。
【００５８】
プロセス１００を使用して生成された物品は、ＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の植物毒性構成要素を合格し得る。例えば、物品が少なくとも部分的に分解されたバイオマスは、キュウリ種子及び／またはダイズ種子などの植物種子を発芽させるために使用され得る。発芽した植物種子の長さを測定し、閾値長と比較することで、物品がＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の植物毒性部分を合格したかどうかを決定することができる。特定の実施では、プロセス１００に従って生成された物品のバイオマスにおいて発芽するキュウリ種子の長さは、約５８ｍｍ〜約７５ｍｍであり得る。また、プロセス１００に従って生成された物品のバイオマスにおいて発芽したダイズ種子の長さは、約１３５ｍｍ〜約１７５ｍｍであり得る。
【００５９】
ＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の元素分析構成要素の一部として、プロセス１００を使用して生成された物品のバイオマスに含まれる元素の分析が実施され得る。例えば、少なくとも次の元素、ヒ素、カドミウム、銅、鉛、水銀、ニッケル、セレン、及び亜鉛の量が測定され得る。元素の各々について測定された量を閾値と比較して、各元素についてサンプルがＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の元素分析部分を合格したかどうかを決定し得る。
【００６０】
また、プロセス１００に従って生成された物品がＡＳＴＭ  Ｄ６４００標準下で堆肥性試験に供された場合、９８日後に試験チャンバ内に放出されるＣＯ２の量が測定され得、それは、理論的最大ＣＯ２放出量の少なくとも約１０％、理論的最大ＣＯ２放出量の少なくとも約１２％、理論的最大ＣＯ２放出量の少なくとも約１４％、理論的最大ＣＯ２放出量の少なくとも約１６％、理論的最大ＣＯ２放出量の少なくとも約１８％、理論的最大ＣＯ２放出量の少なくとも約２０％、理論的最大ＣＯ２放出量の少なくとも約２２％、理論的最大ＣＯ２放出量の少なくとも約２４％、または理論的最大ＣＯ２放出量の少なくとも約２６％であり得る。また、プロセス１００に従って生成された物品がＡＳＴＭ  Ｄ６４００標準下で堆肥性試験に供された場合、９８日後に試験チャンバ内に放出されるＣＯ２の量は、理論的最大ＣＯ２放出量の約５０％以下、理論的最大ＣＯ２放出量の約４８％以下、理論的最大ＣＯ２放出量の約４５％以下、理論的最大ＣＯ２放出量の約４２％以下、理論的最大ＣＯ２放出量の約４０％以下、理論的最大ＣＯ２放出量の約３８％以下、理論的最大ＣＯ２放出量の約３５％以下、理論的最大ＣＯ２放出量の約３２％以下、または理論的最大ＣＯ２放出量の約３０％以下であり得る。実例的な例では、プロセス１００に従って生成された物品がＡＳＴＭ  Ｄ６４００標準下で堆肥性試験に供された場合、９８日後に試験チャンバ内に放出されるＣＯ２の量は、理論的最大ＣＯ２放出量の約８％〜理論的最大ＣＯ２放出量の約５５％であり得る。別の実例的な例では、プロセス１００に従って生成された物品がＡＳＴＭ  Ｄ６４００標準下で堆肥性試験に供された場合、９８日後に試験チャンバ内に放出されるＣＯ２の量は、理論的最大ＣＯ２放出量の約１５％〜理論的最大ＣＯ２放出量の約３５％であり得る。追加の実例的な例では、プロセス１００に従って生成された物品がＡＳＴＭ  Ｄ６４００標準下で堆肥性試験に供された場合、９８日後に試験チャンバ内に放出されるＣＯ２の量は、理論的最大ＣＯ２放出量の約１８％〜理論的最大ＣＯ２放出量の約３０％であり得る。
【００６１】
また、ＡＳＴＭ  Ｄ６４００標準下で堆肥性試験に供された場合、１８０日後に試験チャンバ内に放出されるＣＯ２の量は、理論的最大ＣＯ２放出量の少なくとも約３５％、理論的最大ＣＯ２放出量の少なくとも約４０％、理論的最大ＣＯ２放出量の少なくとも約４５％、理論的最大ＣＯ２放出量の少なくとも約５０％、または理論的最大ＣＯ２放出量の少なくとも約５５％であり得る。更に、ＡＳＴＭ  Ｄ６４００標準下で堆肥性試験に供された場合、１８０日後に試験チャンバ内に放出されるＣＯ２の量は、理論的最大ＣＯ２放出量の約８５％以下、理論的最大ＣＯ２放出量の約８０％以下、理論的最大ＣＯ２放出量の約７５％以下、理論的最大ＣＯ２放出量の約７０％以下、理論的最大ＣＯ２放出量の約６５％以下、または理論的最大ＣＯ２放出量の約６０％以下であり得る。実例的な例では、プロセス１００に従って生成された物品がＡＳＴＭ  Ｄ６４００標準下で堆肥性試験に供された場合、１８０日後に試験チャンバ内に放出されるＣＯ２の量は、理論的最大ＣＯ２放出量の約３８％〜理論的最大ＣＯ２放出量の約８７％であり得る。別の実例的な例では、プロセス１００に従って生成された物品がＡＳＴＭ  Ｄ６４００標準下で堆肥性試験に供された場合、１８０日後に試験チャンバ内に放出されるＣＯ２の量は、理論的最大ＣＯ２放出量の約４０％〜理論的最大ＣＯ２放出量の約６０％であり得る。追加の実例的な例では、プロセス１００に従って生成された物品がＡＳＴＭ  Ｄ６４００標準下で堆肥性試験に供された場合、１８０日後に試験チャンバ内に放出されるＣＯ２の量は、理論的最大ＣＯ２放出量の約４２％〜理論的最大ＣＯ２放出量の約５７％であり得る。更なる実例的な例では、プロセス１００に従って生成された物品がＡＳＴＭ  Ｄ６４００標準下で堆肥性試験に供された場合、１８０日後に試験チャンバ内に放出されるＣＯ２の量は、理論的最大ＣＯ２放出量の約７０％〜理論的最大ＣＯ２放出量の約８０％であり得る。いくつかの例では、プロセス１００に従って生成された物品がＡＳＴＭ  Ｄ６４００標準下で堆肥性試験に供された場合、理論的最大ＣＯ２放出量に関して１８０日後に試験チャンバ内に放出されるＣＯ２の量は、物品に含まれるデンプン系ポリマー材料の量に起因し得るＣＯ２の理論的最大量の部分よりも高い場合がある。それ故、１８０日後にチャンバ内に放出されるＣＯ２の量は、ＡＳＴＭ  Ｄ６４００標準下での非堆肥性石油化学系ポリマー材料の量に起因し得る。
【００６２】
図１は、本明細書に開示された物品を生成するために使用可能なプロセスの所定の工程の１つの実例的な例を例示しているが、図１に示される所定の工程の構成及び包含はほんの１例であることを理解されたい。プロセス１００は、１種以上の石油化学系ポリマー材料及び１種以上の炭水化物系材料の両方を提供することに関して記載されているが、いくつかの例では、プロセス１００は、１種以上の石油化学系ポリマー材料を提供せずに実施され得る。それ故、物品は、１種以上の炭水化物系ポリマー材料から形成され得る。これらの状況では、物品の実質的に全てが、１種以上の炭水化物系ポリマー材料を含み得る。
【００６３】
図２は、生分解性材料を含む物品を生成するための例示的な製造システム２００の構成要素を図示している。いくつかの場合では、製造システム２００は、図１のプロセス１００において使用され得る。実例的な例では、製造システム２００は、一軸スクリュー押出機または二軸スクリュー押出機などの押出機である。
【００６４】
一実施では、１種以上の石油化学系ポリマー材料及び１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、第１のホッパー２０２及び第２のホッパー２０４を介して提供される。１種以上の石油化学系ポリマー材料は、１種以上のポリオレフィン系ポリマー材料を含み得る。例えば、１種以上の石油化学系ポリマー材料はポリエチレンを含み得る。また、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、１種以上のデンプン系ポリマー材料を含み得る。様々な実施では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、１種以上の炭水化物を含み得る。特定の例では、１種以上の炭水化物は、デンプンの混合物を含み得る。例示すると、１種以上の炭水化物系材料は、ある量の第１のデンプン及びある量の第２のデンプンを含み得る。第１のデンプンは、ジャガイモ、トウモロコシ、またはタピオカのうちの１種に由来し得、第２のデンプンは、ジャガイモ、トウモロコシ、またはタピオカのうちの異なる１種に由来し得る。更に、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、第１のデンプン及び第２のデンプンとは異なる、ある量の第３のデンプンを含み得る。いくつかの実施では、１種以上の炭水化物系ポリマー材料は、１種以上の可塑剤を含み得る。
【００６５】
１種以上の炭水化物系ポリマー材料及び１種以上の石油化学系ポリマー材料を第１チャンバ２０６内で混合して材料の混合物を生成し得る。いくつかの場合では、材料の混合物は、約１０重量％〜約４０重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料、約６０重量％〜約８９重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料、及び約１重量％〜約９重量％の１種以上の相溶化剤を含み得る。
【００６６】
図２に示される例示的な実施では、材料の混合物は、第１のチャンバ２０６、第２のチャンバ２０８、第３のチャンバ２１０、第４のチャンバ２１２、第５のチャンバ２１４、及び任意の第６のチャンバ２１６などの多数のチャンバを通過し得る。材料の混合物は、チャンバ２０６、２０８、２１０、２１２、２１４、２１６内で加熱され得る。いくつかの場合では、チャンバの１つの温度は、チャンバの別の１つの温度とは異なり得る。実例的な例では、第１のチャンバ２０６は、約１２０℃〜約１４０℃の温度で加熱され、第２のチャンバ２０８は、約１３０℃〜約１６０℃の温度で加熱され、第３のチャンバ２１０は、約１３５℃〜約１６５℃の温度で加熱され、第４のチャンバ２１２は、約１４０℃〜約１７０℃の温度で加熱され、第５のチャンバ２１４は、約１４５℃〜約１８０℃の温度で加熱され、任意の第６のチャンバ２１６は、約１４５℃〜約１８０℃の温度で加熱される。
【００６７】
次いで、加熱された混合物を、ダイ２１８を使用して押出して、フィルムなどの押出物を形成することができる。ガスを押出物内に注入して約１０５ｂａｒ〜約１４０ｂａｒの圧力でそれを膨張させることができる。得られたチューブ２２０をローラー２２２を介して引き上げて約０．０２ｍｍ〜０．０５ｍｍの厚さを有するフィルム２２４を作り出すことができる。いくつかの場合では、フィルム２２４は単一層から構成され得る。他の場合では、フィルム２２４は複数層から構成され得る。例えば、フィルム２２４は、少なくとも２つの層、少なくとも４つの層、または少なくとも６つの層から構成され得る。また、フィルム２２４は、約１２層以下、約１０層以下、または約８層以下で構成され得る。
【００６８】
任意に、フィルム２２４は、１つ以上の袋に形成され得る。フィルム２２４から形成される袋は、約０．０２ｍｍ〜約０．０５ｍｍの厚さを有し得る。袋はまた、品物を保持するためのキャビティを含み得る。特定の実施では、フィルム２２４から形成される袋のキャビティは、少なくとも約０．１Ｌ、少なくとも約０．５Ｌ、少なくとも約１Ｌ、少なくとも約２Ｌ、または少なくとも約５Ｌの容積を有し得る。また、フィルム２２４から形成される袋のキャビティは、約１００Ｌ以下、約７５Ｌ以下、約５０Ｌ以下の容積を有し得る。実例的な例では、フィルム２２４から形成される袋のキャビティは、約１Ｌ〜約１００Ｌの容積を有し得る。別の実例的な例では、フィルム２２４から形成される袋のキャビティは、約５Ｌ〜約２０Ｌの容積を有し得る。
【００６９】
一実施では、フィルム２２４は、デンプン系ポリマー材料から形成され得る。いくつかの場合では、デンプン系ポリマー材料は単一のデンプンを含み得る。他の場合では、デンプン系ポリマー材料はデンプンの混合物を含み得る。いくつかの場合では、デンプン系ポリマー材料は、約７０重量％〜約９０重量％の単一のデンプンまたはデンプンの混合物を含み得る。また、デンプン系ポリマー材料は、約１０重量％〜約３０重量％のグリセリンなどの可塑剤を含み得る。デンプン系ポリマー材料はまた、約０．４重量％〜約１．５重量％の水を含み得る。
【００７０】
一例では、フィルム２２４は、約１５重量％〜約２５重量％の第１のデンプン、約１５重量％〜約２５重量％の第２のデンプン、及び約５５重量％〜約６５重量％の第３のデンプンを有するデンプン系ポリマー材料から形成され得る。実例的な例では、第１のデンプンはジャガイモデンプンを含み得、第２のデンプンはトウモロコシデンプンを含み得、第３のデンプンはタピオカデンプンを含み得る。別の実例的な例では、第１のデンプンはタピオカデンプンを含み得、第２のデンプンはトウモロコシデンプンを含み得、第３のデンプンはジャガイモデンプンを含み得る。追加の実例的な例では、第１のデンプンはタピオカデンプンを含み得、第２のデンプンはジャガイモデンプンを含み得、第３のデンプンはトウモロコシデンプンを含み得る。
【００７１】
他の実施では、フィルム２２４は、約２７重量％〜約３６重量％の第１のデンプン、約２７重量％〜約３６重量％の第２のデンプン、及び約２７重量％〜約３６重量％の第３のデンプンを有するデンプン系ポリマー材料から形成され得る。実例的な例では、第１のデンプンはトウモロコシデンプンを含み得、第２のデンプンはジャガイモデンプンを含み得、第３のデンプンはタピオカデンプンを含み得る。
【００７２】
様々な実施では、フィルム２２４は、約１５重量％〜約２５重量％の第１のデンプン及び約７５重量％〜約８５重量％の第２のデンプンを有するデンプン系ポリマー材料から形成され得る。実例的な例では、第１のデンプンはトウモロコシデンプンを含み得、第２のデンプンはジャガイモまたはタピオカデンプンを含み得る。別の実例的な例では、第１のデンプンはジャガイモデンプンを含み得、第２のデンプンはトウモロコシデンプンまたはタピオカデンプンを含み得る。追加の実例的な例では、第１のデンプンはタピオカデンプンを含み得、第２のデンプンはトウモロコシデンプンまたはジャガイモデンプンを含み得る。
【００７３】
デンプン系ポリマー材料に加えて、フィルム２２４は、ポリエチレン含有ポリマー材料から形成され得る。一実施では、フィルム２２４は、約２０重量％〜約３５重量％のデンプン系ポリマー材料及び約６０重量％〜約７５重量％のポリエチレン含有ポリマー材料から形成され得る。更に、フィルム２２４は、約３重量％〜約７重量％の無水マレイン酸系相溶化剤などの相溶化剤から形成され得る。
【００７４】
フィルム２２４がある量のポリエチレン含有ポリマー材料及び単一のデンプンを含むデンプン系ポリマー材料から形成される実施では、フィルム２２４は、約１４０ｇ〜約４２０ｇのダーツ落下衝撃試験値を有し得る。また、フィルム２２４がポリエチレン含有ポリマー材料及びデンプンの混合物を含むデンプン系ポリマー材料から形成される実施では、フィルム２２４は、約２５０ｇ〜約３５０ｇまたは約２６５ｇ〜約３３５ｇのダーツ落下衝撃試験値を有し得る。
【００７５】
いくつかの場合では、フィルム２２４がデンプンの混合物を含むデンプン系ポリマー材料を含む場合、フィルム２２４は、デンプンの混合物におけるデンプのうちの単一の１種から構成されるデンプン系ポリマー材料を含むフィルムのダーツ落下衝撃試験値よりも高いダーツ落下衝撃試験値を有し得る。例えば、ある量の石油化学系ポリマー材料、例えばポリオレフィン系ポリマー材料を含むことに加えて、フィルム２２４はまた、ある量の炭水化物系ポリマー材料、例えば、ある量の、第１のデンプンと第２のデンプンとの混合物を有するデンプン系ポリマー材料を含み得る。これらの場合、フィルム２２４は、その量の石油化学系ポリマー材料及び第１のデンプンから構成される単一のデンプンを含む第１のデンプン系ポリマー材料を含む第１の物品のダーツ落下衝撃試験値よりも高いダーツ落下衝撃試験値を有し得る。フィルム２２４はまた、その量の石油化学系ポリマー材料及び第２のデンプンから構成される単一のデンプンを含む第２のデンプン系ポリマー材料を含む第２の物品のダーツ落下衝撃試験値よりも高いダーツ落下衝撃試験値を有し得る。フィルム２２４が、第１のデンプン、第２のデンプン、及び第３のデンプンの混合物を含むデンプン系ポリマー材料を含む場合、フィルム２２４は、その量の石油化学系ポリマー材料及び第３のデンプンから構成される単一のデンプンを含む第３のデンプン系ポリマー材料を含む第３の物品のダーツ落下衝撃試験値よりも高いダーツ落下衝撃試験値を有し得る。
【００７６】
第１の物品に含まれる第１のデンプンの量、第２の物品に含まれる第２のデンプンの量、及び／または第３の物品に含まれる第３のデンプンの量は、フィルム２２４に含まれるデンプンの混合物を含むデンプン系ポリマー材料の量とおおよそ同じであり得る。例示すると、フィルム２２４が、デンプンの混合物を含む約２５重量％のデンプン系ポリマー内容物を含む場合、第１の物品、第２の物品、及び／または第３の物品は、約２５重量％の単一のデンプンを含み得る。それ故、フィルム２２４ならびに第１の物品、第２の物品、及び第３の物品に含まれる石油化学系ポリマー内容物の量はおおよそ同じであり、フィルム２２４ならびに第１の物品、第２の物品、及び第３の物品に含まれるデンプン系ポリマー内容物の全量はおおよそ同じである。また、フィルム２２４、第１の物品、第２の物品、及び第３の物品の他の構成要素、例えば相溶化剤は、おおよそ同じであり得る。これらの状況において、フィルム２２４は、第１の物品、第２の物品、及び第３の物品とは異なるが、その理由は、フィルム２２４のデンプン系ポリマー内容物が複数のデンプンから構成される一方で、第１の物品、第２の物品、及び第３の物品は単一のデンプンから構成されるからである。
【００７７】
また、フィルム２２４は、約６００％〜約６７０％の縦方向の破断点引張伸び及び約６２５％〜約７００％の横方向の破断点引張伸びを有し得る。特に、フィルム２２４は、１種以上のポリオレフィン系ポリマー材料から形成され、かつデンプン系ポリマー材料を含まない物品の縦方向の破断点引張伸びよりも大きい縦方向の破断点引張伸びを有し得る。更に、フィルム２２４がポリエチレン含有ポリマー材料及びデンプンの混合物を含むデンプン系ポリマー材料から形成される実施では、フィルム２２４は、約３２５ｇ／ミル〜約４１０ｇ／ミルの縦方向のエルメンドルフ引裂力値及び約４９０ｇ／ミル〜約６５０ｇ／ミルの横方向のエルメンドルフ引裂力値を有し得る。
特定の実施では、フィルム２２４は、生分解を向上させる添加剤を実質的に含まず、かつ約２２重量％〜約２７重量％のデンプンの混合物を含むデンプン系ポリマー材料及び約６７重量％〜約７３重量％のポリエチレン含有ポリマー材料から形成され得る。これらの状況では、フィルム２２４は、３２日後のバイオメタン潜在性試験に従って約１２％〜約２０％の生分解を有し得る。また、６２日後では、フィルム２２４は、バイオメタン潜在性試験に従って約２６％〜約３４％の生分解を有し得る。更に、９１日後では、フィルム２２４は、バイオメタン潜在性試験に従って約３０％〜約４０％の生分解を有し得る。
【００７８】
一実施では、フィルム２２４は、１種以上の炭水化物を含む１種以上の炭水化物系ポリマー材料及び１種以上の石油化学系ポリマー材料を含むポリマー内容物を含み得、その場合、バイオメタン潜在性試験に従って測定される９１日後に生分解するポリマー内容物の量は、その１種以上の炭水化物の量よりも多い。特定の実施では、フィルム２２４は、第１のデンプン及び第２のデンプンを含むデンプン系ポリマー材料及びポリオレフィン系ポリマー材料を含み得、その場合、バイオメタン潜在性試験に従って測定される９１日後に生分解するポリマー内容物の量は、第１のデンプン及び第２のデンプンの量よりも多い。いくつかの場合では、デンプン系ポリマー材料の実質的に全てが、バイオメタン潜在性試験に従って測定して９１日後に生分解する。更に、バイオメタン潜在性試験に従って測定される９１日後のフィルム２２４の生分解の量は、デンプン系ポリマー材料の量よりも約５％〜約６０％多い場合がある。また、バイオメタン潜在性試験に従って測定される９１日後に生分解するポリマー内容物の量は、約３０重量％〜約５０重量％であり得る。また、バイオメタン潜在性試験に従って測定される６２日後に生分解するポリマー内容物の量は、約２５重量％〜約３５重量％であり得る。様々な実施では、フィルム２２４は、生分解向上添加剤を実質的に含まない場合がある一方で、他の実施では、フィルム２２４は、約０．５重量％〜約２．５重量％の生分解向上添加剤を含み得る。
【００７９】
また、フィルム２２４は、約２０重量％〜約４０重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料、または約１０重量％〜約５０重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料を含み得る。また、フィルム２２４は、約６５重量％〜約８５重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料、または約６０重量％〜約９０重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料を含み得る。いくつかの場合では、フィルム２２４は、約１重量％〜約９重量％の相溶化剤、または約３重量％〜約７重量％の相溶化剤を含み得る。
【００８０】
特定の実施では、フィルム２２４は、約２０重量％〜約４０重量％の１種以上のデンプン系ポリマー材料、及び約６０重量％〜約８０重量％の１種以上のポリオレフィン系ポリマー材料を含み得る。実例的な実施では、フィルム２２４は、約２０重量％〜約３０重量％の１種以上のデンプン系ポリマー材料、及び約６５重量％〜約７５重量％の１種以上のポリオレフィン系ポリマー材料を含み得る。いくつかの場合では、１種以上のデンプン系ポリマー材料は、第１のデンプン及び第２のデンプンを含み得、１種以上のデンプン系ポリマー材料は、約１０重量％〜約２５重量％の第１のデンプン及び約５５重量％〜約８５重量％の第２のデンプンを含み得る。他の実施では、１種以上のデンプン系ポリマー材料は、約１０重量％〜約２５重量％の第１のデンプン及び約５５重量％〜約８５重量％の第２のデンプンを含み得る。様々な実施では、１種以上のデンプン系ポリマー材料は第３のデンプンを含み得、第３のデンプンは、１種以上のデンプン系ポリマー材料の約１０重量％〜約２５重量％を構成し得る。
【００８１】
更に、フィルム２２４は、本特許許出願の出願時のＡＳＴＭ  Ｄ６４００下で堆肥性試験に供され得る。一実施では、フィルム２２４は、約０．０３５ｍｍ〜約０．０５０ｍｍの厚さを有し得、約２２重量％〜約３２重量％のデンプンの混合物を含むデンプン系ポリマー材料、約６５重量％〜約７５重量％の量のポリエチレン系ポリマー材料、約３重量％〜約６重量％の量の相溶化剤を含む組成物を有し得、生分解を向上させるための添加剤を実質的に含まない場合があり、フィルム２２４がＡＳＴＭ  Ｄ６４００下で堆肥性試験に供された場合、９８日後に試験チャンバ内に放出されるＣＯ２の量は、理論的最大ＣＯ２放出量の約１８％〜理論的最大ＣＯ２放出量の約２６％であり得る。別の実施では、フィルム２２４は、約０．０３ｍｍ〜約０．０４ｍｍの厚さを有し得、約２５重量％〜約３５重量％のデンプンの混合物を含むデンプン系ポリマー材料、約６０重量％〜約７０重量％の量のポリエチレン系ポリマー材料、約３重量％〜約６重量％の量の相溶化剤、及び約０．５重量％〜約２重量％の量の生分解を向上させるための添加剤を含む組成物を有し得、フィルム２２４がＡＳＴＭ  Ｄ６４００下で堆肥性試験に供された場合、９８日後に試験チャンバ内に放出されるＣＯ２の量は、理論的最大ＣＯ２放出量の約２９％〜理論的最大ＣＯ２放出量の約３７％であり得る。
【００８２】
追加の実施では、フィルム２２４は、約０．０３５ｍｍ〜約０．０５０ｍｍの厚さを有し得、約２２重量％〜約３２重量％のデンプンの混合物を含むデンプン系ポリマー材料、約６５重量％〜約７５重量％の量のポリエチレン系ポリマー材料、約３重量％〜約６重量％の量の相溶化剤を含む組成物を有し得、生分解を向上させるための添加剤を実質的に含まない場合があり、フィルム２２４がＡＳＴＭ  Ｄ６４００下で堆肥性試験に供された場合、１８０日後に試験チャンバ内に放出されるＣＯ２の量は、理論的最大ＣＯ２放出量の約４４％〜理論的最大ＣＯ２放出量の約５２％であり得る。更なる実施では、フィルム２２４は、約０．０３ｍｍ〜約０．０４ｍｍの厚さを有し得、約２５重量％〜約３５重量％のデンプンの混合物を含むデンプン系ポリマー材料、約６０重量％〜約７０重量％の量のポリエチレン系ポリマー材料、約３重量％〜約６重量％の量の相溶化剤、及び約０．５重量％〜約２重量％の量の生分解を向上させるための添加剤を含む組成物を有し得、フィルム２２４がＡＳＴＭ  Ｄ６４００下で堆肥性試験に供された場合、１８０日後に試験チャンバ内に放出されるＣＯ２の量は、理論的最大ＣＯ２放出量の約５０％〜理論的最大ＣＯ２放出量の約６０％であり得る。
【００８３】
他の実施では、フィルム２２４は、約０．０３ｍｍ〜約０．０４ｍｍの厚さを有し得、約２５重量％〜約３５重量％のデンプンの混合物を含むデンプン系ポリマー材料、約１０重量％〜約２０重量％の量のポリエチレン系ポリマー材料、約４５重量％〜約５５重量％の量の堆肥化可能な石油化学系ポリマー材料、約３重量％〜約５重量％の量の相溶化剤を含む組成物を有し得、約０．５重量％〜約２重量％の量の生分解を向上させるための添加剤を含み得、フィルム２２４がＡＳＴＭ  Ｄ６４００下で堆肥性試験に供された場合、９８日後に試験チャンバ内に放出されるＣＯ２の量は、理論的最大ＣＯ２放出量の約２５％〜理論的最大ＣＯ２放出量の約３５％であり得る。更なる実施では、フィルム２２４は、約０．０３ｍｍ〜約０．０４ｍｍの厚さを有し得、約２５重量％〜約３５重量％のデンプンの混合物を含むデンプン系ポリマー材料、約１０重量％〜約２０重量％の量のポリエチレン系ポリマー材料、約４５重量％〜約５５重量％の量の堆肥化可能な石油化学系ポリマー材料、約３重量％〜約５重量％の量の相溶化剤を含む組成物を有し得、約０．５重量％〜約２重量％の量の生分解を向上させるための添加剤を含み得、フィルム２２４がＡＳＴＭ  Ｄ６４００下で堆肥性試験に供された場合、１８０日後に試験チャンバ内に放出されるＣＯ２の量は、理論的最大ＣＯ２放出量の約７０％〜理論的最大ＣＯ２放出量の約８０％であり得る。
【００８４】
他の構成は、説明した機能を実施するために使用することができ、本開示の範囲内であることが意図される。更に、特定の責任の分担が議論の目的のために上記で定義されたが、様々な機能及び責任は、状況に応じて異なる方法で分配及び分割される場合がある。
本開示の実施形態は、以下の条項の観点から説明され得る。
【００８５】
１．
第１のデンプン及び第２のデンプンを含むデンプン系ポリマー材料と、
ポリオレフィン系ポリマー材料と、を含む、ポリマー内容物を含む物品であって、
９１日後に生分解するポリマー内容物の量が、約５５重量％の水及び約４５重量％の有機固形物を有する接種材料を使用して約５２℃の温度で行われるバイオメタン潜在性試験の結果に基づいて、第１のデンプン及び第２のデンプンの量よりも多い、物品。
【００８６】
２．
約５５重量％の水及び約４５重量％の有機固形物を有する接種材料を使用して約５２℃の温度で行われるバイオメタン潜在性試験に従って測定して、デンプン系ポリマー材料の実質的に全てが９１日後に生分解する、項目１の物品。
【００８７】
３．
物品が、約０．５重量％〜約２．５重量％の量で存在する生分解向上添加剤を更に含む、項目１または２の物品。
【００８８】
４．
物品が、生分解向上添加剤を実質的に含まない、項目１または２の物品。
５．
物品が、約５５重量％の水及び約４５重量％の有機固形物を有する接種材料を使用して約５２℃の温度で行われるバイオメタン潜在性試験の結果に基づいて、デンプン系ポリマー材料の量よりも約５％〜約６０％多い９１日後の物品の生分解の量を有する、項目４の物品。
【００８９】
６．
デンプン系ポリマー材料が、１種以上の可塑剤を含む、項目１〜５のいずれか１つの物品。
【００９０】
７．
第１のデンプンが、ジャガイモ、トウモロコシ、またはタピオカのうちの１種に由来し、第２のデンプンが、ジャガイモ、トウモロコシ、またはタピオカのうちの異なる１種に由来する、項目１〜６のいずれか１つの物品。
【００９１】
８．
第１の量の第１のデンプンが、デンプン系ポリマー材料の約１０重量％〜約２５重量％を構成し、第２の量の第２のデンプンが、デンプン系ポリマー材料の約５５％〜８５％を構成する、項目１〜７のいずれか１つの物品。
【００９２】
９．
物品の約３重量％〜約７重量％の量で存在する相溶化剤を更に含む、項目１〜８のいずれか１つの物品。
【００９３】
１０．
１種以上の炭水化物を含む１種以上の炭水化物系ポリマー材料と、
１種以上の石油化学系ポリマー材料と、を含む、ポリマー内容物を含む物品であって、
９１日後に生分解するポリマー内容物の量が、約５０重量％の水〜約６０重量％の水及び約４０重量％の有機固形物〜約５０重量％の有機固形物を有する接種材料を使用して約４０℃〜約５０℃の温度で行われるバイオメタン潜在性試験の結果に基づいて、１種以上の炭水化物の量よりも多い、物品。
【００９４】
１１．
物品が、約２０重量％〜約４０重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料と、約６５重量％〜約８５重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料と、を含む、項目１０の物品。
【００９５】
１２．
９１日後に生分解するポリマー内容物の量が、約５５重量％の水及び約４５重量％の有機固形物を有する接種材料を使用して約５２℃の温度で行われるバイオメタン潜在性試験の結果に基づいて、約３０％〜約５０％である、項目１１の物品。
【００９６】
１３．
６２日後に生分解するポリマー内容物の量が、約５５重量％の水及び約４５重量％の有機固形物を有する接種材料を使用して約５２℃の温度で行われるバイオメタン潜在性試験の結果に基づいて、約２５％〜約３５％である、項目１０〜１２のいずれか１つの物品。
【００９７】
１４．
１種以上の石油化学系ポリマー材料が、第１の石油化学系ポリマー材料及び第２の石油化学系ポリマー材料を含み、第２の石油化学系ポリマー材料が、ＡＳＴＭ  Ｄ６４００標準に従って堆肥化可能である、項目１０〜１３のいずれか１つの物品。
【００９８】
１５．
１種以上の石油化学系ポリマー材料を提供することと、
１種以上の炭水化物を含む１種以上の炭水化物系ポリマー材料を提供することと、
１種以上の石油化学系ポリマー材料と１種以上の炭水化物系ポリマー材料とを混合して、材料の混合物を生成することと、
約１２０℃〜約１８０℃の範囲に含まれる温度で材料の混合物を加熱することと、
材料の混合物を使用してフィルムを生成することと、を含み、
フィルムが、１種以上の石油化学系ポリマー材料及び１種以上の炭水化物系ポリマー材料から構成されるポリマー内容物を含み、
９１日後に生分解するポリマー内容物の量は、約５５重量％の水及び約４５重量％の有機固形物を有する接種材料を使用して約５２℃の温度で行われるバイオメタン潜在性試験の結果に基づいて、１種以上の炭水化物の量よりも多い、プロセス。
【００９９】
１６．
１種以上の炭水化物系ポリマー材料が、第１のデンプン及び第２のデンプンを含み、
約５５重量％の水及び約４５重量％の有機固形物を有する接種材料を使用して約５２℃の温度で行われるバイオメタン潜在性試験の結果に基づいて、第１のデンプンの実質的に全て及び第２のデンプンの実質的に全てが９１日後に生分解する、項目１５のプロセス。
【０１００】
１７．
材料の混合物が、
約１重量％〜約９重量％の１種以上の相溶化剤と、
約１０重量％〜約４０重量％の１種以上の炭水化物系ポリマー材料と、
約６０重量％〜約８９重量％の１種以上の石油化学系ポリマー材料と、を含む、項目１５または１６のプロセス。
【０１０１】
１８．フィルムから袋を生成することを更に含む、請求項１５〜１７のいずれか１つのプロセス。
１９．袋が、約０．０２ｍｍ〜約０．０５ｍｍの厚さを有し、その袋が、約５Ｌ〜約２０Ｌの容積を有するキャビティを含む、項目１５〜１８のいずれか１つのプロセス。
【０１０２】
２０．
材料の混合物が、押出機の複数のチャンバ内で加熱され、
押出機の第１のチャンバが第１の温度に設定され、
押出機の第２のチャンバが第１の温度とは異なる第２の温度に設定される、項目１５〜１９のいずれか１つのプロセス。
【０１０３】
本明細書に記載の概念を以下の例において以下の図面を参照して更に説明するが、これは特許請求の範囲に記載の開示の範囲を限定するものではない。
【実施例】
【０１０４】
実施例１
２７％の獣脂グリセリン（９９％の純粋なグリセリン）、７３％のデンプン、及び＜１％の水を含有するデンプン系ポリマーを、それぞれ２５重量％、７０重量％、及び５重量％の割合でＬＬＤＰＥ及び無水変性ＬＬＤＰＥと混合した。１１個のサンプルを調製し、吹き込んでフィルムとした。使用した押出機の温度設定を表１に示す。Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、及びＢ５は、押出機のバレルの異なる位置での温度設定を指し、ＡＤ１、Ｄ１、及びＤ２は、押出機のダイ部位における異なる位置での温度設定を指す。
【０１０５】
【表１】
2018521181.tif 000044
【０１０６】
表１．
押出機のブロー設定を表２に示す。
【０１０７】
【表２】
2018521181.tif 000045
【０１０８】
表２．
得られたフィルムは、６．５％のグリセリン、１８．５％のデンプン、７０％のＬＬＤＰＥ、及び５％の無水変性ＬＬＤＰＥを含有していた。次いで、ＡＳＴＭ  Ｄ１７０９に従って降下ダーツ衝撃試験を使用してフィルムを試験した。これらの試験の強度試験結果を表３に示す。
【０１０９】
【表３】
2018521181.tif 000046
【０１１０】
表３．
実施例２
２７％の獣脂グリセリン（９９％の純粋なグリセリン）、７３％のデンプン、及び＜１％の水を含有するデンプン系ポリマーを、それぞれ２５重量％、７０重量％、及び５重量％の割合でＬＬＤＰＥ及び無水変性ＬＬＤＰＥと混合した。２つのサンプルを調製し、吹き込んでフィルムとした。使用した押出機の温度設定を表４に示す。
【０１１１】
【表４】
2018521181.tif 000047
【０１１２】
表４．
押出機のブロー設定を表５に示す。
【０１１３】
【表５】
2018521181.tif 000048
【０１１４】
表５．
得られたフィルムは、６．５％のグリセリン、１８．５％のデンプン、７０％のＬＬＤＰＥ、及び５％の無水変性ＬＬＤＰＥを含有していた。次いで、ＡＳＴＭ  Ｄ１７０９に従って降下ダーツ衝撃試験を使用してフィルムを試験した。これらの試験の強度試験結果を表６に示す。
【０１１５】
【表６】
2018521181.tif 000049
【０１１６】
表６．
実施例３
デンプンの様々な組み合わせの強度特性を試験するために、２７％の獣脂グリセリン（９９％の純粋なグリセリン）、７３％のデンプン、及び＜１％の水を含有する１７個のデンプン系ポリマーを、それぞれ２５重量％、７０重量％、及び５重量％の割合でＬＬＤＰＥ及び無水変性ＬＬＤＰＥと混合した。次いで、得られた混合物を押出し、吹き込んでフィルムとした。得られたフィルムは、６．５％のグリセリン、１８．５％のデンプン、７０％のＬＬＤＰＥ、及び５％の無水変性ＬＬＤＰＥを含有していた。次いで、ＡＳＴＭ  Ｄ１７０９に従って降下ダーツ落下衝撃試験を使用してフィルムを試験した。試験したデンプンの組み合わせ及び強度試験結果を表７に示す。表７に示される結果から分かるように、デンプンの混合物から形成されたサンプルは、単一のデンプンから形成されたサンプルのダーツ落下衝撃試験値より大きいダーツ落下衝撃試験値を有する。
【０１１７】
【表７】
2018521181.tif 000050
【０１１８】
表７．
実施例４
実施例３に記載されたものと同じプロトコルを使用して、１１個のデンプンの組み合わせを試験した。具体的には、２７％の獣脂グリセリン（９９％の純粋なグリセリン）、７３％のデンプン、及び＜１％の水を含有する１１個のデンプン系ポリマーを、それぞれ２５重量％、７０重量％、及び５重量％の割合でＬＬＤＰＥ及び無水変性ＬＬＤＰＥと混合した。次いで、得られた混合物を押出し、吹き込んでフィルムとした。得られたフィルムは、６．５％のグリセリン、１８．５％のデンプン、７０％のＬＬＤＰＥ、及び５％の無水変性ＬＬＤＰＥを含有していた。次いで、ＡＳＴＭ  Ｄ１７０９に従って降下ダーツ衝撃試験を使用してフィルムを試験した。試験したデンプンの組み合わせ及び強度試験結果を表８に示す。表７に示される結果と同じように、表８の結果は、デンプンの混合物から形成されたサンプルが、単一のデンプンから形成されたサンプルのダーツ落下衝撃試験値より大きいダーツ落下衝撃試験値を有することを示している。
【０１１９】
【表８】
2018521181.tif 000051
【０１２０】
表８．
実施例５
２７％の獣脂グリセリン（９９％の純粋なグリセリン）、７３％のデンプン、及び＜１％の水を含有するデンプン系ポリマーを、それぞれ２５重量％、７０重量％、及び５重量％の割合でＬＬＤＰＥ及び無水変性ＬＬＤＰＥと混合した。そのデンプンは、９０重量％のトウモロコシデンプンと１０重量％のジャガイモデンプンとのブレンドであった。次いで、得られた混合物を押出し、吹き込んでフィルムとした。得られたフィルムは、６．５％のグリセリン、１８．５％のデンプン、７０％のＬＬＤＰＥ、及び５％の無水変性ＬＬＤＰＥを含有していた。比較のために、１００％のＬＬＤＰＥを含有する第２のフィルムも調製した。様々な試験方法を使用して多くの強度特性を試験した。その結果を表１０に示す。表１０では、横方向は（ＴＤ）と略されており、縦方向は（ＭＤ）と略されている。表１０に示されている結果は、デンプン系ポリマーブレンドから形成されたサンプルが、ＬＬＤＰＥサンプルに関して実施された強度試験のいくつかの値よりも高い強度試験のいくつかの値を有することを示している。
【０１２１】
【表９】
2018521181.tif 000052
【０１２２】
表１０．
実施例６
７つのサンプルを３２日間試験して、バイオメタン潜在性試験を使用して生分解特性を決定し、メタン生成に基づく嫌気的生分解についての潜在性を全メタン生成潜在性の百分率として決定した。バイオメタン潜在性試験は、実物大の嫌気性消化槽（埋立地）の条件を再現することを意図していた。バイオメタン潜在性試験は、約５５重量％の水及び約４５重量％の有機固形物を有する接種材料を使用して約５２℃の温度で行われた。陽性対照サンプルはセルロースであり、陰性対照サンプルは未処理のポリエチレンであった。４つのサンプル（９５７、９５８、９５９、及び９６０と称される）の結果を図３Ａ及び３Ｂならびに表１１に示す。
【０１２３】
【表１０】
2018521181.tif 000053
【０１２４】
表１１．
サンプル９６１、９６２、及び９６３についてのバイオメタン潜在性試験の結果を図４Ａ及び４Ｂ、ならびに表１２に示す。
【０１２５】
【表１１】
2018521181.tif 000054
【０１２６】
表１２．
試験したサンプルの内容物及び形態は表１３において見つけられ得る。デンプン系ポリマー材料は、２７％のグリセリン（９９％の純度）、７３％のデンプン、及び＜１％の水を含んでいた。「Ｅｃｏｆｌｅｘ」は、ＢＡＳＦ製のＥｃｏｆｌｅｘ（登録商標）プラスチック製品を指す。
【０１２７】
【表１２】
2018521181.tif 000055
【０１２８】
表１３．
実施例７
７つのサンプルを９１日間試験して、約５５重量％の水及び約４５重量％の有機固形物を有する接種材料を使用して約５２℃の温度で行われるバイオメタン潜在性試験を使用して生分解特性を決定し、メタン生成に基づく嫌気的生分解についての潜在性を全メタン生成潜在性の百分率として決定した。陽性対照サンプルはセルロースであり、陰性対照サンプルは未処理のポリエチレンであった。サンプル番号９５７、９５８、９５９、及び９６０（表１３に示す組成物）の結果を図５Ａ及び５Ｂ、ならびに表１４に示す。
【０１２９】
【表１３】
2018521181.tif 000056
【０１３０】
表１４．
サンプル番号９６１、９６２、及び９６３（表１３に示す組成物）のバイオメタン潜在性試験の結果を図６Ａ及び６Ｂ、ならびに表１５に示す。
【０１３１】
【表１４】
2018521181.tif 000057
【０１３２】
表１５．
実施例８
フィルムを７１日間試験して、約５５重量％の水及び約４５重量％の有機固形物を有する接種材料を使用して約５２℃の温度で行われるバイオメタン潜在性試験を使用して生分解特性を決定し、メタン生成に基づく嫌気的生分解についての潜在性を全メタン生成潜在性の百分率として決定した。陽性対照サンプルはセルロースであり、陰性対照サンプルは未処理のポリエチレンであった。そのフィルムは、２５％のデンプン系ポリマー材料（２７％のグリセリン（９９％の純度）、７３％のデンプン、及び＜１％の水を含有する）、１％の生物圏添加剤、５％の無水マレイン酸相溶化剤、及び６９％の変性ＬＬＤＰＥを含有していた。サンプル９８３のバイオメタン潜在性試験の結果を図７Ａ及び７Ｂ、ならびに表１６に示す。
【０１３３】
【表１５】
2018521181.tif 000058
【０１３４】
表１６．
実施例９
８つのサンプル（サンプル番号９５７〜９６３及び９８３、実施例５及び７で示された組成物）を９１日間試験して、約５５重量％の水及び約４５重量％の有機固形物を有する接種材料を使用して約５２℃の温度で行われるバイオメタン潜在性試験を使用して生分解特性を決定し、メタン生成に基づく嫌気的生分解についての潜在性を全メタン生成潜在性の百分率として決定した。陽性対照サンプルはセルロースであり、陰性対照サンプルは未処理のポリエチレンであった。結果を表１７に示す。表１７に示されている結果は、デンプン系ポリマーとポリオレフィン系ポリマーとの混合物から形成されたサンプルが、そのデンプン系ポリマーの量より多い量を生分解することを示している。いくつかの場合では、存在するデンプン系ポリマーの量よりも多い量を生分解したサンプルは、生分解向上添加剤を含んでいなかった。
【０１３５】
【表１６】
2018521181.tif 000059
【０１３６】
表１７．
実施例１０
本特許出願の出願時のＡＳＴＭ  Ｄ６４００標準を使用して４つのサンプル（サンプル番号１００、２００、３００、及び４００）を堆肥性について試験した。ＡＳＴＭ  Ｄ６４００標準は、植物毒性試験手順を規定しており、ＡＳＴＭ  Ｄ５３３８−１１試験に従って物品の生分解が測定されること、及び元素分析はＣ．Ｆ．Ｒ．４０のパート５０３．１３の表３を利用することを示している。サンプルの組成及び堆肥性試験の結果の生分解部分を表１８に示す。デンプン系ポリマー材料は、９０％のトウモロコシデンプン及び１０％のジャガイモデンプンを含むデンプンのブレンドであった。第１の石油化学系ポリマー材料は、メタロセン触媒を使用して生成された線状低密度ポリエチレンであった。サンプル１００及び２００用の相溶化剤は、ＤｕＰｏｎｔ（登録商標）製のＢｙｎｅｌ（登録商標）相溶化剤であり、サンプル３００及び４００用の相溶化剤は、Ｄｏｗ（登録商標）製のＡｍｐｌｉｆｙ（商標）相溶化剤であった。サンプル１００及び２００用の生分解向上添加剤は、Ｂｉｏｓｐｈｅｒｅ（登録商標）からのものであり、サンプル３００用の生分解向上添加剤は、ＥＮＳＯからのものであった。第２の石油化学系ポリマー材料は、ＡＳＴＭ  Ｄ６４００標準に従って堆肥化可能である化石原料系プラスチックであるＢＡＳＦ製のｅｃｏｆｌｅｘ（登録商標）であった。９８日の生分解性の結果は、９８日後のサンプルについての二酸化炭素の理論的最大量の百分率として試験チャンバの二酸化炭素測定値を示した。１８０日の生分解性の結果は、１８０日後の二酸化炭素の理論的最大量の百分率として試験チャンバの二酸化炭素測定値を示した。
【０１３７】
図８Ａは、サンプル１００についてＡＳＴＭ  Ｄ５３３８に従って実施されたＡＳＴＭ
Ｄ６４００試験の生分解部分の結果を示している。図８Ｂは、サンプル２００についてＡＳＴＭ  Ｄ５３３８に従って実施されたＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の生分解部分の結果を示している。図９Ａは、サンプル３００についてＡＳＴＭ  Ｄ５３３８に従って実施されたＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の生分解部分の結果を示している。９Ｂは、サンプル４００についてＡＳＴＭ  Ｄ５３３８に従って実施されたＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の生分解部分の結果を示している。ＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の生分解部分の結果は、１８０日後において、サンプル１００、３００、及び４００中のある量の第１の石油化学系ポリマー材料が部分的に分解したことを示しているが、その理由は、試験チャンバにおいて測定された二酸化炭素の量が、これらのサンプルに含まれるデンプン系ポリマー材料の百分率よりも高いからである。それ故、二酸化炭素放出量の残りの少なくとも一部は、第１の石油化学系ポリマー材料の分解によるものである。この観察には、生分解向上添加剤を含まないサンプル４００が含まれる。
【０１３８】
図１０は、サンプル１００についてＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の植物毒性部分の結果を示している。図１１は、サンプル２００についてＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の植物毒性部分の結果を示している。図１２は、サンプル３００についてＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の植物毒性部分の結果を示している。図１３は、サンプル４００についてＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の植物毒性部分の結果を示している。ＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の植物毒性部分に合格は、サンプルに含まれる線状低密度ポリエチレンが有害な副産物の生成なしに分解されていたことを示している。
【０１３９】
図１４Ａは、サンプル１００についてＣ．Ｆ．Ｒ．４０のパート５０３．１３の表３に基づくＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の元素分析部分の結果を示している。図１４Ｂは、サンプル２００についてＣ．Ｆ．Ｒ．４０のパート５０３．１３の表３に基づくＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の元素分析部分の結果を示している。図１５Ａは、サンプル３００についてＣ．Ｆ．Ｒ．４０のパート５０３．１３の表３に基づくＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の元素分析部分の結果を示している。図１５Ｂは、サンプル４００についてＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の元素分析部分の結果を示している。Ｃ．Ｆ．Ｒ．４０のパート５０３．１３の表３に基づくＡＳＴＭ  Ｄ６４００試験の元素分析部分の結果はまた、分解したサンプルとしての有害な副生成物の非存在を示している。
【０１４０】
【表１７】
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【０１４１】
表１８．
結論
最後に、構造的特徴及び／または方法論的動作に特定の言語で様々な実施を記載したが、添えられた説明で定義される主題は必ずしも説明した特定の特徴または動作に限定されないことを理解されたい。むしろ、特定の特徴及び動作は、特許請求される主題を実施する例示的な形態として開示されている。
【０１４２】
本発明の広い範囲を明記する数値範囲及びパラメータは近似値であるが、特定の実施例において明記される数値は可能な限り正確に報告されている。しかしながら、いずれの数値も、それらのそれぞれの試験測定値に見られる標準偏差から必然的に生じる所定の誤差を本質的に含有する。
【０１４３】
本発明の特徴を説明する文脈において（特に、以下の特許請求の範囲の文脈において）使用される用語「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」、及び同様の指示物は、本明細書において他に示されていない限りまたは文脈によって明らかに矛盾がない限り、単数形及び複数形の両方を対象とするものと解釈されたい。本明細書における値の範囲の記述は、その範囲内に入る各々の別個の値を個々に参照する略式の方法として機能することを単に意図するものである。本明細書で他に示されない限り、各々の個々の値は、それが本明細書に個々に記述されているかのように明細書に組み込まれる。本明細書に他に示されない限り、または文脈によって明らかに矛盾しない限り、本明細書に記載の全ての方法は、任意の好適な順序で実施され得る。本明細書で提供される任意の及び全ての例、または例示的な言葉（例えば、「など」）の使用は、本発明の特徴をより良好に明らかにすることを意図しているにすぎず、他に特許請求された本発明の特徴の範囲に対する限定をもたらすものではない。本明細書における言葉は、本発明の特徴の実施に不可欠な任意の特許請求されていない要素を示すものとして解釈されるべきではない。
【０１４４】
本明細書に示される詳細は、例としてであり、本発明の特徴の好ましい実施形態の実例的議論を目的とするものであり、本発明の特徴の様々な実施形態の原理及び概念的側面の最も有用で容易に理解される記述であると考えられるものを提供するために提示される。これに関して、本発明の特徴の基本的な理解に必要であるものよりも詳細に本発明の特徴の構造的詳細を示す試みはなされておらず、図面及び／または実施例を用いて得られる記述が、本発明の特徴のいくつかの形態がどのように実際に具現化され得るのかを当業者に明らかにする。
【０１４５】
本開示において使用される定義及び説明は、実施例において明白かつ明確に変更されない限り、またはその意味の適用が任意の構成を意味のないまたは本質的に意味のないものとする場合、任意の将来の構成において制御されることを意味し、意図している。用語の構成がそれを意味のないまたは本質的に意味のないものとする場合、その定義は、Ｗｅｂｓｔｅｒ’ｓ  Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ、第３版または当業者に知られている辞書から得るべきである。
【０１４６】
最後に、本明細書で開示される本発明の特徴の実施形態は、本発明の特徴の原理を例示するものであることを理解されたい。使用され得る他の変更は、本発明の特徴の範囲内である。それ故、限定ではなく、例として、本発明の特徴の代替的構成を本明細書の教示に従って利用してもよい。したがって、本発明の特徴は、示され、記載されたものに厳密に限定されない。
【国際調査報告】
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