JP2001517165A

JP2001517165A - 布様の全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能な複合材料およびその製造方法

Info

Publication number: JP2001517165A
Application number: JP54163498A
Authority: JP
Inventors: ウー，パイ−チュアン; イーレット，フィリップ
Original assignee: クロペイプラスチックプロダクツカンパニー，インコーポレイテッド; ファイバーウェブフランスソシエテアノニム
Priority date: 1997-03-27
Filing date: 1998-03-02
Publication date: 2001-10-02
Also published as: HUP0001736A2; BR9808071A; RU2194622C2; NZ337728A; CN1251068A; CZ337999A3; HUP0001736A3; AR011701A1; NO994664D0; AU6677198A; DE69830048T2; ATE294708T1; WO1998043810A1; NO994664L; PL190795B1; DE69830048D1; PL335876A1; EP0971818B1; CN1098157C; CZ297485B6

Abstract

(57)【要約】全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能なフィルム(30)および全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能な不織布の全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能な軟らかい布様の複合材料(110)およびその製造方法。全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能な不織布の繊維状ウェブ(40)と全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能なフィルム(30)が積層される。その積層体は延伸機(80)により増分式に延伸されて、全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能な不織布ウェブが全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能なフィルムに結合されるとき生産されるものよりも軟らかい、全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能な積層体(110)を生産する。本発明の軟らかい布様の特徴はおむつ、パンツ、外科用ガウン、敷布、包帯、衛生用品などを含む多数の用途において望まれている。

Description

【発明の詳細な説明】布様の全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能な複合材料およびその製造方法発明の分野本発明は全体的に生物分解性（生分解性）のおよび／または堆肥化可能なかつ軟らかい布様の感触を有する不織布とプラスチックフィルムの複合材料、およびそれらの製造方法に関する。発明の背景生物分解性のおよび／または堆肥化可能な生産物は環境的資源の保存を助けかつ追加する廃棄物の発生を予防する。製造業者および消費者の両者はともに埋め立て地およびその他の投棄場の最終的な空間の量に気づいており、そして非生物分解性のおよび／または堆肥化不可能な生産物に優先して生物分解性のおよび／または堆肥化可能な生産物を肯定的に求めることになろう。生物分解性のおよび／または堆肥化可能性の要求は特に、使い捨ての、使用度の高い製品、例えば、赤ん坊のおむつ、女性生理用品、病院用掛け布のなど、において重要である。しかし、生物分解性および／または堆肥化可能性に加えて、そのような製品が快適なかつ美的な感覚を与えるために軟らかい布様の感触を有することも重要である。生物分解性および／または堆肥化可能性であるフィルムの製造は従来の技術において知られている。米国特許第5,407,979号公報は三成分、アルカノイルポリマー、分解されたデンプン、およびエチレン共重合体、から成る生物分解性の熱可塑性フィルムを開示している。前記の成分は押し出されることができ、そして該フィルムは、通気性フィルムを形成するため延伸されることができる。米国特許第5,200,247号公報はアルカノイルポリマー／ポリビニルアルコール(PVA)ブレンドを含む生物分解性の熱可塑性フィルムを開示している。米国特許第5,196,24 7号公報は堆肥化可能なポリマー複合体シートおよび製造または堆肥化の方法を開示している。前記の複合体は水不溶性ポリマーの第一および第三層ならびに水溶性の中間層を含む。生物分解性および／または堆肥化可能性の不織布もまた従来の技術において知られている。米国特許出願第08/284,001号、またフランス特許第2,709,500号の主題も、不織布材料を製造するために乳酸から誘導された溶融安定性ポリマーの使用を開示している。すべてのフィラメントはL-乳酸とD-乳酸から誘導されたポリマーを主成分としている。それらのポリマーは溶融されてから一軸スクリュー押出機または二軸スクリュー押出機により押し出され、そして紡糸ポンプに運ばれる。それらの溶融ポリマーは次にフィルターを通過してから紡糸口金を通して紡糸され、冷却および延伸される。冷却は冷気により行われてもよいし、また延伸は空気の吸引によりまたは吹き込み空気により行われることができよう。延伸比は一般に2倍〜20倍である。紡糸システムはレイダウンシステム(laydown syst em)により続かれるが、これはベルト上にフィラメントを無作為に置いて堆積させる。ベルトはそのウェブを加熱されたカレンダーに運んでフィラメントを結合させて不織布を形成する。かくして得られた不織布は使い捨て製品の底または部分材料として使用される。溶融安定性のラクチドポリマーの製造が米国特許第5,539,081号公報に開示されている。その'081特許はラクチドポリマー鎖を触媒の存在下に安定剤と結合させて溶融安定性のラクチドポリマーを形成することを開示している。溶融安定性ポリマーは利用される装置において加工されるための溶融加工温度において十分に低い粘度を有し、かつ劣化がその物理的性質に影響を与えないかまたは装置の汚損を生じさせることのないように十分低い劣化速度を有するものである。その反応の特徴は、水と反応副生物のラクチドモノマーがポリラクチドを脱蔵することにより除去されること、および安定剤が溶融加工工程の間に解重合を減ずるために必要なことである。しかし、全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能な、しかも軟らかい布様の感触を保持する複合材料を製造する要求が残されている。この種の複合材料は衛生用繊維品、例えば、赤ん坊のおむつ、成人失禁用製品、女性生理用品、および拭き布などに；医療用繊維品、例えば、ガウン、ドレープ、保護布、頭と靴のカバー、および液と粒子の防壁などに；および園芸および農業用の被覆物、例えば、苗のための保護グランドカバーなど、生産物の望ましい環境的および触感的性質が求められる用途に、使用されるであろう。発明の要約本発明は、全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能なプラスチックフィルムの一つ以上の層および全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能な不織布ウェブの一つ以上の層の全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能な複合材料に向けられている。この複合材料は増分式(incrementally)に延伸されて軟らかい布様の感触を与える。全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能な複合材料は、全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能なプラスチックフィルム組成物を配合し、その組成物を押し出してフィルムを形成し、そしてそのフィルムを全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能な不織布に積層することにより製造される。その積層体は軟らかい布様の感触を造りだすために実質的にその長さおよび幅に渡っておよびその奥行き全体を通して増分式に延伸される。図面の簡単な説明図面は全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能な複合材料を形成するための製造工程を示す。詳細な説明 A. 生物分解性のおよび／または堆肥化可能なフィルムポリマー全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能なフィルムを形成するポリマー、例えば、アルカノイルポリマーとポリビニルアルコール(PVA)のブレンド、が米国特許第5,200,247号公報に記載されている。さらに、アルカノイルポリマー、分解されたデンプンおよびエチレン共重合体のブレンドは細孔質の二次成形ポリマー、ならびに米国特許第5,407,979号公報に記載の生物分解性のおよび／または堆肥化可能な組成物として使用されることができよう。本発明の実施において適当な多数の熱可塑性ポリマーは、フィルムに成形されることもあるデンプンポリマーまたはPVAとブレンドされた、ポリカプロラクトン(PCL)により代表される通常は固体のオキシアルカノイルポリマーまたはジアルカノイルポリマーである。その他の全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能なポリマーはポリラクチド(PLA)、デンプン、およびポリエステル、例えば、ポリヒドロキシ（ブチラート）(PHB)、ポリヒドロキシ（バレラート）(PHV)、およびそれらの混合物(PHBV)などである。B. 生物分解性のおよび／または堆肥化可能な不織布生物分解性のおよび／または堆肥化可能な不織布40は米国特許第5,539,081号公報に開示されたタイプの溶融安定性ラクチドポリマー、すなわち、ポリラクチド不織布(PLA)、であることが好ましい。その不織布のすべてのフィラメントは、乳酸、すなわちL-乳酸、D-乳酸、またはL-とD-乳酸の混合物、から誘導されたポリマーから全体的に造られている。その他の生物分解性のおよび／または堆肥化可能な不織布の例は綿不織布、セルロース系不織布、およびそれらのブレンドを含む。乳酸から誘導されたポリマーまたはポリマー混合物は100,000g/モルと200,000 g/モルの間の分子量および約1と約3の間の多分散性値を有すると有利である。さらに、それらは45℃と55℃の間のガラス転移温度および165℃と180℃の間の融解温度を有する。例により説明すると、本発明に従って不織布の製造のために使用されることができるポリマーAは、反応器中で、乳酸をその乳酸と0.11重量％の比率に混合されるオクタン酸第一スズの形の触媒と共に反応させることにより得られることができる。それが反応器を出るとき209℃の温度にある、ポリマーAは132,000g/モルの重量平均分子量、1.9の多分散性、51.5℃のガラス転移温度および170℃の溶融温度を有する。上記の操作条件によりまた、乳酸より誘導されかつ本発明に従って不織布の製造のために使用されることができ、そして158,000g/モルの重量平均分子量、2.1 の多分散性、49℃のガラス転移温度および171.6℃の溶融温度を有する、ポリマーBを得ることができる。フランス特許第2.709.500号（Fiberweb Franceに譲渡されている）公報におよび米国特許出願第08/284,001号（これは参考としてここに引用されている）に開示されているように、乳酸より誘導されたポリマーまたはポリマー混合物の固体マスが加熱された押出機の中に導入される。そのマスはそれを加工する間、一定の粘度を示す均一な溶融体を得るように調節して加熱される。その溶融体はフィラメントを成形するダイ装置へ送られる。かくして得られたフィラメントは冷却され、延伸され、そしてシートまたは不織布を成形するように、優先的配向なしに、走行する収集ベルトの上に置かれる。適当な所で、フィラメントはそれらの交差する点の少なくとも一部で互いに結合され、および／または浸漬、コーティング、含浸、またはカレンダー加工装置および／またはウェブまたは不織布シートがその成形の後それを通過する該当処理装置による吹きつけ、により処理される。C. 押出しラミネーション本発明の目的のためおよび図面に関して、前記の生物分解性のおよび／または堆肥化可能な熱可塑性フィルムの配合は押出機10およびダイ20の使用により達成される。ダイ温度はPCL/デンプンブレンドについて約240°F〜300°Ｆの範囲であるが、温度はそのポリマーによって決まる。それらのフィルムは2¹/₂インチ押出機10を使用して約200°F〜300°Fのバレル温度でスロットダイ押出しされるが、これまた温度はそのポリマーによって決まる。通例として、押出し条件により、本発明の生物分解性のおよび／または堆肥化可能なフィルム30は約1〜20ミルの、好ましくは約1〜10ミルの、フィルムに押出される。前記のポリマーのフィルムは、2¹/₂インチ押出機10が約50rpmのスクリュー速度で使用されるとき約65f pmの線速度で製造されることができる。下記に説明される生物分解性のおよび／または堆肥化可能なフィルム30の例はこの手順に従って製造される。押出し技術は当業者に周知であるのでさらに詳細に論じられる必要がないことは理解されるべきである。D. 増分式延伸複合材料70は、斜めかみ合い、横断方向(CD)かみ合い、または機械方向(MD)かみ合いの延伸を用いて増分式に延伸されるが、それは米国特許第5,200,247号、米国特許第5,202,173号、米国特許第5,382,461号、および米国特許第5,422,172 号各公報に開示されたとおりである（これらすべては本発明の譲受人に譲渡されており、そしてこれらの開示のそれぞれはその全体において参考としてここに引用されている）。押出された生物分解性のおよび／または堆肥化可能な複合材料を延伸することにより、フィルムの分子構造は分裂して、細孔または微細空隙を造りだす。微細空隙の形成は生物分解性のおよび／または堆肥化可能な熱可塑性フィルムに通気性を生じる。通気性は空気および湿気にそのフィルムを通して呼吸または通過することを可能にする。さらに、フィルムを延伸することにより与えられた増加した表面積はそのフィルムの生物分解性および／または堆肥化可能性を強化する。多種多様の延伸技術が通気性の度合いを変えるためおよび生物分解性および／または堆肥化可能性を強化するために採用されることができる。延伸をすると、半透明のフィルムは二酸化チタンのような不透明剤をなんら添加することなしに不透明になる。フィルムの不透明度は生物分解性のおよび／または堆肥化可能なフィルムの分子的分裂により生じた微細空隙または細孔内に閉じ込められた光の結果である。生物分解性のおよび／または堆肥化可能な複合材料は1993年4月13日にWuらに発行された米国特許第5,202,173号公報に記載された増分式延伸技術に従って延伸されることができよう、なお前記技術の詳細は参考としてここに引用される。その中に開示された延伸と技法の一つが次のように説明される。 1. 斜めかみ合い延伸機斜め(diagonal：対角線)かみ合い(intermeshing)延伸機80は並行する軸の上の一対の左手および右手のはすば歯車状機素(element：要素)から成る。それらの軸は二つの機械側板の間に配置され、下の軸は固定された軸受けに配置され、そして上の軸は垂直方向に滑動できる部材の中の軸受けに配置されている。その滑動できる部材は調節用ねじにより操作できるくさび形の機素により垂直方向に調整できる。それらのくさびを外または内にねじることによりその垂直方向に滑動できる部材をそれぞれ下または上に動かしてさらに上のかみ合いロールの歯車状の歯を下のかみ合いロールとかみ合わせるかまたはかみ合わせを解くであろう。サイドフレームに取り付けられたマイクロメーターはかみ合いロールの歯のかみ合わせの深さを示すように働くことができる。空気シリンダが、それらの下のかみ合わせ位置で調整くさびに対して滑動できる部材を固く保持して延伸されている材料により出される上向きの力に対抗するために、使用される。これらのシリンダはまた材料をかみ合わせ装置で通過させる目的で、あるいは始動されるとすべての機械のはさむ点を開く安全回路と接続されていて、上と下のロールを互いから離すために引っ込められることができよう。駆動装置が通例として静止したかみ合いロールを動かすために使用される。もし上のかみ合いロールが機械通過または安全のために離すことができるべきであるならば、引き離しの際に一つのかみ合いロールの歯が常に他のかみ合いロールの歯の間に入ることおよび潜在的に損害を与えるかみ合い歯の歯先の間の物理的接触が避けられることを確実にするために、上と下のがみ合いロールの間に反バックラッシュ伝動装置の配置を使用することが好ましい。もしそれらのかみ合いロールが不変のかみ合いに留まるべきであるならば、上のかみ合いロールは通例として駆動される必要がない。駆動は延伸されている材料全体にわたって駆動されたかみ合いロールにより達成されることができよう。前記のかみ合いロールは精密ピッチヘリカル歯車によく似ている。好ましい実施態様において、ロールは5.935インチ直径、45°ねじれ角、0.100インチ法線ピッチ、30直径ピッチ、14¹/₂°圧力角を有し、そして基本的に長い歯先を付けた歯車である。これは、材料の厚さにつき約0.090インチまでの歯車がみ合いおよび歯の側面上に約0.005インチのクリアランスを許す狭い、深い歯形を生み出す。それらの歯は回転トルクを伝えるように設計されていないし、かつ正常なかみ合い延伸作業において金属対金属の接触をしない。 2. 横断方向かみ合い延伸機 CDかみ合い延伸機は、かみ合いロールの設計およびその他下記の比較的些細な範囲における相違はあるが斜めかみ合い延伸機と同じである。CDかみ合い機素は大きいかみ合い深さが可能であるので、その装置は上の軸が上がっているまたは下がっているときに二つのかみ合いロールの軸を並行にさせておく手段を組み入れていることは重要である。これは、一つのかみ合いロールの歯が他のかみ合いロールの歯の間に常に入ることおよび潜在的に損害を与えるかみ合い歯の歯先の間の物理的接触が避けられることを確実にするために必要である。この並行運動はあるラックと歯車の配置により確実にされており、その配置において垂直に滑る機素に対して並列に各サイドフレームに一つの定置歯車ラックが連結されている。軸はサイドフレームを横切り、そして垂直に滑る機素のそれぞれにおける軸受けに作動する。歯車がこの軸の各端に存在し、そしてラックとかみ合って作動して望みの並行運動を生じる。 CDかみ合い延伸機のための駆動装置は、比較的高い摩擦係数を有する材料のかみ合い延伸の場合を除き上と下のかみ合いロールの両者を作動させなければならない。しかし、少量の機械方向のずれまたは駆動すべりは問題を起こさないであろうから、その駆動装置は反バックラッシュである必要はない。この理由はCDかみ合い延伸機素の説明と共に明らかになるであろう。 CDかみ合い延伸機素は固体材料から加工されるが、二つの異なる直径の円板を交互に堆積したものとして最もよく説明されることができる。好ましい実施態様において、かみ合い円板は直径６インチ、厚さ0.031インチであり、そしてそれらの端で全半径を有するであろう。それらのかみ合い円板を分離するスペーサー円板は直径5¹/₂インチ、厚さ0.069インチであるであろう。この形状の二つのロールは全ての側面で材料のため0.019インチの隙間を残して0.231インチまでかみ合わされることができるであろう。斜めかみ合い延伸機に関して、このCDかみ合い延伸機素の形状は0.100インチのピッチを有するであろう。 3. 機械方向かみ合い延伸機 MDかみ合い延伸装置はかみ合いロールの設計を除いて斜めかみ合い延伸機と同じである。MDかみ合いロールは精密ピッチ平歯車に似る。好ましい実施態様において、それらのロールは5.933インチ直径、0.100インチピッチ、30直径ピッチ、 14¹/₂°圧力角を有し、そして基本的に長い歯先の、頂付き歯車である。第二パスがこれらのロール上に歯車ホブオフセット0.010インチで取られてより大きいクリアランスを有する狭められた歯を与える。約0.090インチのかみ合いで、この形状は材料の厚さに付き約0.010インチのクリアランスを側面に有するであろう。 4. 増分式延伸法前記の斜めかみ合い延伸機80は増分式に延伸された型押しされたまたは型押しされない生物分解性のおよび／または堆肥化可能な複合材料70を製造するために次の例において使用されることができよう。延伸作業は生物分解性のおよび／または堆肥化可能なフィルム30が押し出されてから増分式延伸を可能にするため凝固してしまった後に行われる。米国特許第3,484,835号に従ってタフタ織物模様が与えられることもあり、そして生物分解性のおよび／または堆肥化可能なフィルムは斜めおよび／またはCDおよびMDかみ合い延伸機を使用して増分式に延伸される。約0.085インチのローラーかみ合いの深さを有する斜めかみ合い延伸機80 の一回通過による延伸の後、型押しされたフィルムは後型押しされた延伸区域をあたえる。延伸されなかつた区域内の元の型押し模様は大抵変わっていない。延伸工程の間、薄い区域は延伸力に対するより低い抵抗のために厚い区域より優先的に延伸するであろう。その上、延伸工程は生物分解性のおよび／または堆肥化可能なフィルムを弱め化合物全体の面積を約44%増加させる。約1〜10ミルの厚さを有する延伸された複合材料が与えられる。その斜め延伸によりもたらされた区域の増加は機械方向および横断方向の両者における寸法の増加から成る。弱められた生物分解性のおよび／または堆肥化可能な複合材料はより容易に劣化を起こらせることがあり得るが、水に対して不透過性であっておむつおよびパッドのための防水バックシートとして機能する。実施例 80%ポリカプロラクトン(Union Carbide社のTone Polymer PCL-787)および20% 改質デンプン−エチレン共重合体ブレンド(Novamont社のMater Bl-AFO5H)を含む全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能な配合物が2¹/₂インチ押出機10 を使用して約60rpmのスクリュー速度および約300°Fの融解温度において約60fpm の押し出し速度で約1.0-1.2ミルのフィルム30にスロットダイ20より押し出された。生物分解性のおよび／または堆肥化可能なPLA不織布ロール40が、図面の押出積層区間に示されているように相対押出積層法に従って、金属ローラー90とゴムローラー100の間の伸長積層ニップの中へ巻き戻された。前記のポリマーAまたはポリマーBを使用する積層複合材料70は次にCDおよび／またはMDに増分式に延伸されて軟らかい布様の感覚を有する全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能な複合材料110を生産する。これは図面の増分式延伸区間に示されている。表1は、CD(0.050インチかみ合いで)およびMD(0.035インチかみ合いで)の両方向でかみ合わされて、次の表に示されているような、全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能なウェブを形成する、いろいろなウェブを例示する。本発明のその他の変形または実施態様は、上記の説明を考慮すれば当業者に明らかになるであろう。また前記の実施態様は本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】平成１１年５月１９日（１９９９．５．１９）【補正内容】延伸比は一般に2倍〜20倍である。紡糸システムはレイダウンシステム(laydown system)により続かれるが、これはベルト上にフィラメントを無作為に置いて堆積させる。ベルトはそのウェブを加熱されたカレンダーに運んでフィラメントを結合させて不織布を形成する。かくして得られた不織布は使い捨て製品の底または部分材料として使用される。溶融安定性のラクチドポリマーの製造が米国特許第5,539,081号公報に開示されている。その'081特許はラクチドポリマー鎖を触媒の存在下に安定剤と結合させて溶融安定性のラクチドポリマーを形成することを開示している。溶融安定性ポリマーは利用される装置において加工されるための溶融加工温度において十分に低い粘度を有し、かつ劣化がその物理的性質に影響を与えないかまたは装置の汚損を生じさせることのないように十分低い劣化速度を有するものである。その反応の特徴は、水と反応副生物のラクチドモノマーがポリラクチドを脱蔵することにより除去されること、および安定剤が溶融加工工程の間に解重合を減ずるために必要なことである。米国特許第5,382,461号公報には、紡糸された結合したファイバーの増分式に延伸されたウェブと押出された熱可塑性フィルムとの積層体が開示されている。生物分解性である数種のウェブおよびフィルムとして、種々の材料が開示されている。しかし、全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能な、しかも軟らかい布様の感触を保持する複合材料を製造する要求が残されている。この種の複合材料は衛生用繊維品、例えば、赤ん坊のおむつ、成人失禁用製品、女性生理用品、および拭き布などに；医療用繊維品、例えば、ガウン、ドレープ、保護布、頭と靴のカバー、および液と粒子の防壁などに；およびその溶融体はフィラメントを成形するダイ装置へ送られる。かくして得られたフィラメントは冷却され、延伸され、そしてシートまたは不織布を成形するように、優先的配向なしに、走行する収集ベルトの上に置かれる。適当な所で、フィラメントはそれらの交差する点の少なくとも一部で互いに結合され、および／または浸漬、コーティング、含浸、またはカレンダー加工装置および／またはウェブまたは不織布シートがその成形の後それを通過する該当処理装置による吹きつけ、により処理される。C. 押出しラミネーション本発明の目的のためおよび図面に関して、前記の生物分解性のおよび／または堆肥化可能な熱可塑性フィルムの配合は押出機10およびダイ20の使用により達成される。ダイ温度はPCL/デンプンブレンドについて約240°F〜300°F(115.56〜1 48.89℃)の範囲であるが、温度はそのポリマーによって決まる。それらのフィルムは2¹/₂インチ(6.35cm)押出機10を使用して約200°F〜300°F(93.33〜148.89℃ )のバレル温度でスロットダイ押出しされるが、これまた温度はそのポリマーによって決まる。通例として、押出し条件により、本発明の生物分解性のおよび／または堆肥化可能なフィルム30は約1〜20ミル(25.4〜508μｍ)の、好ましくは約 1〜10ミル(25.4〜254μｍ)の、フィルムに押出される。前記のポリマーのフィルムは、2¹/₂インチ(6.35cm)押出機10が約50rpmのスクリュー速度で使用されるとき約65fpm(15.24m/分)の線速度で製造されることができる。下記に説明される生物分解性のおよび／または堆肥化可能なフィルム30の例はこの手順に従って製造される。駆動装置が通例として静止したかみ合いロールを動かすために使用される。もし上のかみ合いロールが機械通過または安全のために離すことができるべきであるならば、引き離しの際に一つのかみ合いロールの歯が常に他のかみ合いロールの歯の間に入ることおよび潜在的に損害を与えるかみ合い歯の歯先の間の物理的接触が避けられることを確実にするために、上と下のかみ合いロールの間に反バックラッシュ伝動装置の配置を使用することが好ましい。もしそれらのかみ合いロールが不変のかみ合いに留まるべきであるならば、上のかみ合いロールは通例として駆動される必要がない。駆動は延伸されている材料全体にわたって駆動されたかみ合いロールにより達成されることができよう。前記のかみ合いロールは精密ピッチヘリカル歯車によく似ている。好ましい実施態様において、ロールは5.935インチ(15.075cm)直径、45°ねじれ角、0.100インチ(0.254cm)法線ピッチ、30直径ピッチ、14¹/₂°圧力角を有し、そして基本的に長い歯先を付けた歯車である。これは、材料の厚さにつき約0.090インチ(0.22 9cm)までの歯車かみ合いおよび歯の側面上に約0.005インチ(0.0127cm)のクリアランスを許す狭い、深い歯形を生み出す。それらの歯は回転トルクを伝えるように設計されていないし、かつ正常なかみ合い延伸作業において金属対金属の接触をしない。 CDかみ合い延伸機素は固体材料から加工されるが、二つの異なる直径の円板を交互に堆積したものとして最もよく説明されることができる。好ましい実施態様において、かみ合い円板は直径6インチ(15.24cm)、厚さ0.031インチ(0.0787cm) であり、そしてそれらの端で全半径を有するであろう。それらのかみ合い円板を分離するスペーサー円板は直径5¹/₂インチ(13.97cm)、厚さ0.069インチ(0.175cm )であるであろう。この形状の二つのロールは全ての側面で材料のため0.019インチ(0.0483cm)の隙間を残して0.231インチ(0.587cm)までかみ合わされることができるであろう。斜めかみ合い延伸機に関して、このCDかみ合い延伸機素の形状は 0.100インチ(0.254cm)のピッチを有するであろう。 3. 機械方向かみ合い延伸機 MDかみ合い延伸装置はかみ合いロールの設計を除いて斜めかみ合い延伸機と同じである。MDかみ合いロールは精密ピッチ平歯車に似る。好ましい実施態様において、それらのロールは5.933インチ(15.070cm)直径、0.100インチ(0.254cm)ピッチ、30直径ピッチ、14¹/₂°圧力角を有し、そして基本的に長い歯先の、頂付き歯車である。第二パスがこれらのロール上に歯車ホブオフセット0.010インチ( 0.0254cm)で取られてより大きいクリアランスを有する狭められた歯を与える。約0.090インチ(0.229cm)のかみ合いで、この形状は材料の厚さに付き約0.010インチ(0.0254cm)のクリアランスを側面に有するであろう。 4. 増分式延伸法前記の斜めかみ合い延伸機80は増分式に延伸された型押しされたまたは型押しされない生物分解性のおよび／または堆肥化可能な複合材料70を製造するために次の例において使用されることができよう。延伸作業は生物分解性のおよび／または堆肥化可能なフィルム30が押し出されてから増分式延伸を可能にするため凝固してしまった後に行われる。米国特許第3,484,835号に従ってタフタ織物模様が与えられることもあり、そして生物分解性のおよび／または堆肥化可能なフィルムは斜めおよび／またはCDおよびMDかみ合い延伸機を使用して増分式に延伸される。約0.085インチ(0.216cm)のローラーかみ合いの深さを有する斜めかみ合い延伸機80の一回通過による延伸の後、型押しされたフィルムは後型押しされた延伸区域をあたえる。延伸されなかった区域内の元の型押し模様は大抵変わっていない。延伸工程の間、薄い区域は延伸力に対するより低い抵抗のために厚い区域より優先的に延伸するであろう。その上、延伸工程は生物分解性のおよび／または堆肥化可能なフィルムを弱め化合物全体の面積を約44%増加させる。約1〜10ミル(25.4〜254μｍ)の厚さを有する延伸された複合材料が与えられる。その斜め延伸によりもたらされた区域の増加は機械方向および横断方向の両者における寸法の増加から成る。弱められた生物分解性のおよび／または堆肥化可能な複合材料はより容易に劣化を起こらせることがあり得るが、水に対して不透過性であっておむつおよびパッドのための防水バックシートとして機能する。実施例 80%ポリカプロラクトン(Union Carbide社のTone Polymer PCL-787)および20% 改質デンプン−エチレン共重合体ブレンド(Novamont社のMater Bl-AFO5H)を含む全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能な配合物が2¹/₂インチ(6.35cm) 押出機10を使用して約60rpmのスクリュー速度および約300°F(148.89℃)の融解温度において約60fpm(0.305m/秒)の押し出し速度で約1.0-1.2ミル(25.4〜30.48 μｍ)のフィルム30にスロットダイ20より押し出された。生物分解性のおよび／または堆肥化可能なPLA不織布ロール40が、図面の押出積層区間に示されているように相対押出積層法に従って、金属ローラー90とゴムローラー100の間の伸長積層ニップの中へ巻き戻された。前記のポリマーAまたはポリマーBを使用する積層複合材料70は次にCDおよび／またはMDに増分式に延伸されて軟らかい布様の感覚を有する全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能な複合材料110を生産する。これは図面の増分式延伸区間に示されている。表１は、CD(0.050インチ(0.127cm)かみ合いで)およびMD(0.035インチ(0.0889c m)かみ合いで)の両方向でかみ合わされて、次の表に示されているような、全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能なウェブを形成する、いろいろなウェブを例示する。請求の範囲 1. 全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能なプラスチックフィルムの一つ以上の層および全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能な不織布ウェブの一つ以上の層を含む複合材料であり、前記の複合材料は実質的にその長さと幅に渡りその奥行き全体にわたって増分式(incrementally)に延伸された部分を有してその複合材料に軟らかい布様の感触を与える、全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能で軟らかい布様の複合材料。 2. (a)該全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能な不織布が、全体的にL-乳酸のポリマー、全体的にD-乳酸のポリマー、L-乳酸とD-乳酸の共重合体、およびL-乳酸とD-乳酸の各ポリマーのブレンドから成る群より選択されるポリマーを含み；そして (b)該全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能なプラスチックフィルム組成物が、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリカプロラクトン(PCL)、デンプン、デンプンとPVAとのブレンド、デンプンとPCLとのブレンド、PCLとPVAとのブレンド、PLA、デンプン、ポリヒドロキシ（ブチラート）(PHB)、ポリヒドロキシ（バレラート）(PHV)、およびそれらの混合物(PHBV)などのポリエステルのブレンド、から成る群より選択される、請求項1に記載の複合材料。 3. 全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能なプラスチックフィルム組成物を配合すること；該組成物を押し出してフィルムを形成すること；該フィルムを、全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能な不織布ウェブに積層して、全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能な積層体を形成すること；および該積層体の諸部分をその長さおよび幅に渡っておよびその奥行き全体を通して増分式に延伸して軟らかい布様の複合材料を造りだすこと：を含む、全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能な軟らかい布様の複合材料を製造する方法。 4. 該全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能な不織布が、全体的に L-乳酸のポリマー、全体的にD-乳酸のポリマー、L-乳酸とD-乳酸の共重合体、およびL-乳酸とD-乳酸の各ポリマーのブレンドから成る群より選択されるポリマーを含む、請求項3に記載の方法。 5. 該全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能なプラスチックフィルム組成物が、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリカプロラクトン(PCL)、デンプン、デンプンとPVAとのブレンド、デンプンとPCLとのブレンド、PCLとPVAとのブレンド、PLA、デンプン、ポリヒドロキシ（ブチラート）(PHB)、ポリヒドロキシ（バレラート）(PHV)、およびそれらの混合物(PHBV)などのポリエステルのブレンド、から成る群より選択される、請求項3又は4に記載の方法。 6. 該プラスチックフィルム組成物が、80％PCLおよび20％デンプンのポリマーをブレンドすることにより形成され、しかも、該全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能な不織布ウェブがポリラクチドから形成される、請求項3に記載の方法。 7. 該プラスチックフィルム組成物が、スロットダイ押出しにより約1.0〜1.2 ミル(25.4〜30.48μｍ)のフィルムに押出される、請求項3〜6のいずれか1項に記載の方法。 8. 該積層体が横断方向に増分式に延伸される請求項3〜7のいずれか1項に記載の方法。 9. 該積層体が機械方向に増分式に延伸される請求項3〜8のいずれか1項に記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者イーレット，フィリップフランス国，フォルシュヴィル，ルートドコルマル，３エイ

Claims

【特許請求の範囲】 1. 全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能なプラスチックフィルムの一つ以上の層および全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能な不織布ウェブの一つ以上の層を含む複合材料であり、前記の複合材料は実質的にその長さと幅に渡りその奥行き全体にわたって増分式(incrementally)に延伸された部分を有してその複合材料に軟らかい布様の感触を与える、全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能で軟らかい布様の複合材料。 2. (a)前記の全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能な不織布が、全体的にL-乳酸のポリマー、全体的にD-乳酸のポリマー、L-乳酸とD-乳酸の共重合体、およびL-乳酸とD-乳酸の各ポリマーのブレンドから成る群より選択されるポリマーを含み；そして (b)前記の全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能なプラスチックフィルム組成物が、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリカプロラクトン(PCL)、デンプン、デンプンとPVAとのブレンド、デンプンとPCLとのブレンド、PCLとPVAとのブレンド、PLA、デンプン、ポリヒドロキシ（ブチラート）(PHB)、ポリヒドロキシ（バレラート）(PHV)、およびそれらの混合物(PHBV)などのポリエステルのブレンド、から成る群より選択される、請求項1に記載の複合材料。 3. 全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能なプラスチックフィルム組成物を配合すること；該組成物を押し出してフィルムを形成すること；該フィルムを、全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能な不織布ウェブに積層して、全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能な積層体を形成すること；および該積層体の諸部分をその長さおよび幅に渡っておよびその奥行き全体を通して増分式に延伸して軟らかい布様の複合材料を造りだすこと：を含む、全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能な軟らかい布様の複合材料を製造する方法。 4. 該全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能な不織布が、全体的に L-乳酸のポリマー、全体的にD-乳酸のポリマー、L-乳酸とD-乳酸の共重合体、およびL-乳酸とD-乳酸の各ポリマーのブレンドから成る群より選択されるポリマーを含む、請求項3に記載の方法。 5. 該全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能なプラスチックフィルム組成物が、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリカプロラクトン(PCL)、デンプン、デンプンとPVAとのブレンド、デンプンとPCLとのブレンド、PCLとPVAとのブレンド、PLA、デンプン、ポリヒドロキシ（ブチラート）(PHB)、ポリヒドロキシ（バレラート）(PHV)、およびそれらの混合物(PHBV)などのポリエステルのブレンド、から成る群より選択される、請求項3に記載の方法。 6. 該積層体が横断方向に増分式に延伸される請求項3に記載の方法。 7. 該積層体が機械方向に増分式に延伸される請求項3に記載の方法。 8. 該積層体が横断方向および機械方向に増分式に延伸される請求項3に記載の方法。 9. 80%PCLおよび20%デンプンのポリマーをブレンドして全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能なプラスチックフィルム組成物を形成すること；前記組成物をスロットダイ押出しにより約1.0〜1.2ミルのフィルムに押出すこと；前記フィルムを、全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能なポリラクチド不織布ウェブに積層すること；および前記積層体の諸部分をその長さおよび幅に渡っておよびその奥行き全体を通して増分式に延伸して軟らかい布様の複合材料を造りだすこと：を含む、全体的に生物分解性のおよび／または堆肥化可能な軟らかい布様の複合材料を製造する方法。 10．該積層体が、横断方向に増分式に延伸される請求項9に記載の方法。 11．該積層体が、機械方向に増分式に延伸される請求項9に記載の方法。 12．該積層体が、横断方向および機械方向に増分式に延伸される請求項9に記載の方法。