JP2016513153A - 生分解性薄膜及び積層材料 - Google Patents

Abstract

生分解性薄膜、並びに積層した生分解性薄膜により製造した強化型の生分解性織物及び積層材料であって、主にＰＢＡＴ、またはＰＢＳ、またはＰＢＡＴ及びＰＢＳの混合物、並びにＰＬＡ及びその他の分解可能な高分子重合体、例えばＰＢＳＡ、ＰＣＬ、ＰＣＬ−ＢＳ及びＰＨＡを含む。それにより、ＰＬＡ、並びにＰＬＡ及びＰＨＡｓの新規混合物、またはＰＬＡとＰＢＡＴ及びＰＢＳの混合物、またはＰＬＡ及びＰＨＡｓとＰＢＡＴ及びＰＢＳまたはその他の分解可能な高分子重合体の混合物が製造される。これらの新規織物及び積層材料は、微生物を含有する環境において強い生分解性能を有し、良好な品質保持期限及び良好な強度、適応性及び柔靱性を有する。【選択図】なし

Description

本発明は生分解性薄膜と、編地、織布または不織布で製造される織物及び積層材料とに関し、前記編地、織布または不織布は、好ましくは生分解性であるがこれに制限されない。

この２０年で、ポリ乳酸（ｐｏｌｙｌａｃｔｉｃ ａｃｉｄ、ＰＬＡ）は、すでに主要な生分解性／腐敗可能重合体となっており、プラスチック及び繊維の製造に用いることができる。ポリ乳酸は天然の再生可能材料から誘導されたものであるが、熱可塑性を有するため、溶融押出によりプラスチック製品、繊維または織物を生産することができる。これらの製品及び石油系の合成物、例えばポリオレフィン（ポリエチレン及びポリプロピレン）とポリエステル（ポリエチレンテレフタラート）は、かなり良好な機械強度及び柔靱性を有する。ポリ乳酸は乳酸から生成され、乳酸はトウモロコシ（例えば、Ｚｅａ ｍａｙｓ）、コムギ（例えば、Ｔｒｉｔｉｃｕｍ ｓｐｐ．）、コメ（例えば、Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ）またはビート（例えば、Ｂｅｔａ ｖｕｌｇａｒｉｓ）から、発酵して得られる副生成物である。乳酸を重合するとき、以下の構造を有する二量体の繰り返し単位が形成される。

その他の植物由来の合成繊維材料（例えばセルロース）と異なり、ＰＬＡは溶融紡糸によって繊維を形成するのにより適している。合成セルロース繊維に必須の溶剤紡糸工程に対して、溶融紡糸を採用したＰＬＡ繊維の調製は、経済的コスト及び環境的コストを低下させることができ、さらに得られたＰＬＡはより幅広い性能を有する。ポリエチレンテレフタラート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ、ＰＥＴ）と同じく、ＰＬＡ重合体は溶融する前に乾燥させ、溶融押出過程で加水分解が生じるのを防止する必要があり、さらに両者はいずれも重合体から繊維を抜き取る（引っ張る）ことにより、より良好な引張強さを得ることができる。ＰＬＡ分子はらせん構造を呈する傾向があり、この構造はより容易に結晶化する。さらに、乳酸の二量体は３種の異性体を有する。すなわち偏光が時計回りに回転する左旋型、偏光が反時計回りに回転する右旋型、及び光学活性を持たないラセミ型である。重合過程において、これらの型の相対比率を制御することができるため、その重要な重合体性能が比較的広範に制御される。熱可塑性「天然」繊維重合体、独特な重合体の形態、及び重合体中の異性体含量の制御により、メーカは繊維の設計を比較的幅広い性能について行うことができる（非特許文献１、２）。

ＰＬＡは、押出状態のとき、直接自然分解することができないと考えられている。反対に、これは生分解される前に、まず加水分解されなければならない。ＰＬＡを比較的大きな程度で加水分解させるため、相対湿度９８％以上、温度６０℃以上を同時に保持する必要があり、一旦これらの条件が満たされれば、迅速に分解が起こる（非特許文献１、３）。しかし、溶融温度を１２０℃から１７５℃の間に制御することにより、３種の異性体の成分及び配列をコントロールすることができ、溶融温度が比較的低い場合、重合体は完全に非晶質を呈する。溶融物中に酵素及び微生物を加えると、より多くの非晶質重合体が得られる。

ポリ乳酸は、すでに多くの様々な製品の製造に用いられており、その安定性及び分解速度を制御する要素もすでに多くの文献に記載されている。発酵過程で産生される左旋性乳酸及び右旋性乳酸は、いずれもＰＬＡの生産に用いることができる（非特許文献４、５）。ＰＬＡの１つの利点は、その分解速度が例えば右旋及び左旋型の比率、分子量または結晶度などの要素を変更することにより、制御することができることである（非特許文献６）。例えば、Ｈａｒｔｍａｎｎは、１９９８年に、非晶質のポリ乳酸サンプルが数週間内に迅速に乳酸に分解されるが、高結晶度の材料は数か月から数年の時間を費やさなければ完全に分解することができないことを見出している。このような適応性及び制御性により、ＰＬＡは農業用根覆いを生産する非常に有用な原材料となっており、特定の時間を経た後、材料は地中で分解される（非特許文献６）。

ポリ乳酸は、様々なメカニズムにより小さい分子に分解され、最終分解生成物はＣＯ₂及びＨ₂Ｏである。分解過程は温度、湿度、ｐＨ値及び酵素と、微生物活性などの影響を受けるが、紫外線の影響は受けない（非特許文献６、Ｌｕｎｔ、２０００年）。生物医学に応用するため、ＰＬＡ分解の評価を行ういくつかの初期作業において、１９８１年に、Ｗｉｌｌｉａｍｓは、ブロメライン、プロナーゼ及びプロテイナーゼＫが、ＰＬＡの分解速度を加速させることを見出している（非特許文献７）。最近では、２０００年に、Ｈａｋｋａｒａｉｎｅｎらが、１．８ミリメートル厚のＰＬＡサンプルを８６°Ｆの腐植物から抽出した微生物の混合培養物で培養し（非特許文献８）、５週間の培養後、腐植物処理した薄膜は微粉に分解され、処理していない対照群は依然として完全に無破損であった。注意したいことは、本研究が左旋型のみを使用していることであり、分解速度は左旋及び右旋型の比率の変化に伴って異なる。いずれにせよ、Ｈａｋｋａｒａｉｎｅｎらの２０００年の作業は、腐植物から容易に得られる多量の微生物を応用して分解を加速させることができることを表している。現在、ＰＬＡ分解の研究は、ｉｎ ｖｉｔｒｏの液体培養物でも、１４０°Ｆ以上の活性腐植物中でも行われている（Ｄｒｕｍｒｉｇｈｔら、２０００年；Ｈａｋｋａｒａｉｎｅｎら、２０００年；Ｌｕｎｔ、２０００年；Ｗｉｌｌｉａｍｓ、１９８１年）。ＰＬＡが１４０°Ｆで腐植物を生成するとき、その分解は迅速であり、４０日内にほぼ１００％の生分解に達することができる（Ｄｒｕｍｒｉｇｈｔら、２０００年）が、１４０°Ｆより低いと、織物が土壌有機物と接触するとき、その安定性は測定の必要がある。アメリカテネシー大学（Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｎｎｅｓｓｅｅ、ＵＳＡ）のＬａｒｒｙ Ｗａｄｓｗｏｒｔｈ（Ｋｈａｎら、１９９５年）は、まずＰＬＡを使用して製造したスパンボンド型織物（ｓｐｕｎｂｏｎｄ、ＳＢ）及びメルトブロー（ｍｅｌｔｂｌｏｗｎ、ＭＢ）不織布の研究を開始した（非特許文献９）。

使用期間内は、生分解性重合体が多くの環境的要素に抵抗することが必要であるが、廃棄された状況で必要なのは生分解されることである。ＰＬＡの生分解は、異なる温度上昇下で、有酸素及び無酸素、水中及び固体条件下のいずれでも研究されている。有酸素の水環境への暴露において、ＰＬＡは室温での生分解が非常に遅いが、高温条件下では生分解が速いことが見出されている。微生物がこれを栄養源として利用する前に、ＰＬＡは加水分解されなければならず、この点も上記発見を支持している。同じ温度上昇下で、無酸素の固体条件下では、ＰＬＡの生分解は有酸素条件下よりはるかに速い。自然の腐植過程において、ＰＬＡの挙動は水への暴露による分解に類似しており、生分解はこれが加熱された後にのみ開始される。これらの結果は、広く知られる１つの見方を強めている。すなわち、ＰＬＡは堆肥可能であり、さらに常温下で安定であるが、堆肥または無酸素処理設備での廃棄物処理期間における分解は迅速である（非特許文献１０）。別の研究では、嫌気性消化汚泥の様々なプラスチックに対する生分解レベルを測定すると共に、模擬埋め立て条件下で比較を行っている。細菌性のポリ−９３−ヒドロキシ吉草酸塩（ＰＨＢ／ＰＨＶ）、細菌から生産される天然の脂肪族ポリエステルは、嫌気性消化汚泥で、２０日内にほぼ完全に分解された。しかしながら、天然材料から合成された脂肪族ポリエステルＰＬＡ、及びその他の２種の評価された脂肪族ポリエステル、すなわちポリブチレンサクシナート（ｐｏｌｙ（ｂｕｔｙｌｅｎｅ ｓｕｃｃｉｎａｔｅ））及びポリブチレンサクシナート−ポリエチレンサクシナート共重合体（ｐｏｌｙ（ｂｕｔｙｌｅｎｅ ｓｕｃｃｉｎａｔｅ−ｃｏ−ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｓｕｃｃｉｎａｔｅ））は、１００日後でもなんら分解は起こらなかった。セルロース対照材料、セロファンは、２０日内の分解がＰＨＢ／ＨＶと似ている。この他、ＰＨＢ／ＨＶは模擬埋め立て条件下で、６ヶ月間、分解は良好であった（非特許文献１１）。

実際の生分解性重合体の研究において、すでにポリヒドロキシアルカノエート（ｐｏｌｙ（ｈｙｄｒｏｘｙａｌｋａｎｏａｔｅ）ｓ、ＰＨＡｓ）は、細胞内の炭素及びエネルギー貯蔵物質として、多くの細菌から天然に合成されている。早くは、１８２０年代、ポリ−Ｒ−３−ヒドロキシアルカノエート（ｐｏｌｙ（Ｒ）−３−ｈｙｄｒｏｘｙｂｕｔｙｒａｔｅ、Ｐ（３ＨＢ））が、すでにバチルスメガテリウムから分離され、さらにその後、細菌の貯蔵ポリエステルであると確認されている。しかしながら、Ｐ（３ＨＢ）は、重要な商業的価値を有していない。これは長時間経過後、脆く、硬くなることがわかっており、主要な合成重合体、ポリエチレン（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ、ＰＥ）及びポリスチレン（ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ、ＰＳ）の代わりに使用することはできないためである。最後に、微生物ポリエステルにおいて、３ＨＢとは異なるその他のヒドロキシアルカノエート（ｈｙｄｒｏｘｙａｌｋａｎｏａｔｅ、ＨＡ）単位がＰ（３ＨＢ）に含まれるとき、機械的性質及び熱的性質を改善できることが見出され、このことは、細菌性ポリエステルの研究及び商業的利益に重大な影響をもたらしている。自然環境における生分解性はＰＨＡ材料の独特な性質の１つである。微生物ポリエステルは、土壌、汚泥または海水中で生分解される。ＰＨＡは高い分子量を有する固体重合体であるため、良好に輸送されて細胞壁を通過し、栄養物質とされることはない。したがって、真菌及び細菌などのような微生物は、細胞外にＰＨＡを分解する酵素を分泌しており、ＰＨＡ分解酵素と称される。これは固体ＰＨＡを水溶性の低重合体及び単量体に加水分解することができ、それにより、細胞中に輸送され、その後炭素及びエネルギー源として代謝されることができる（非特許文献１２）。［Ｒ］−３−ヒドロキシ酪酸及び［Ｒ］−３−ヒドロキシ吉草酸のランダム共重合ポリエステル、Ｐ（３ＨＢ−ｃｏ−３ＨＶ）は、イギリスのインペリアルケミカルインダストリーズ（Ｉｍｐｅｒｉａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ、ＩＣＩ）で商品化生産が行われている。すでに研究により、アルカリゲネスユートロファスがプロピオン酸及びブドウ糖を炭素源として使用し、３−ヒドロキシ酪酸（３ＨＢ）及び３−ヒドロキシ吉草酸（３ＨＶ）の光学活性共重合ポリエステルを生産することが示されている（非特許文献１３、１４）。Ｐ（３ＨＢ−ｃｏ−３ＨＶ）の化学構造は以下の通りである。

この他、３−ヒドロキシプロピオン酸、４−ヒドロキシ酪酸及び４−ヒドロキシ吉草酸は、細菌のポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡｓ）の新しい組成成分であることが見出され、かつ海洋、農業及び医療への応用など幅広い分野で多くの注目を集めている。最近、アルカリゲネスユートロファス、コマモナス及びアルカリゲネスによる、［Ｒ］−３−ヒドロキシ酪酸及び４−ヒドロキシ酪酸の共重合ポリエステルＰ（３ＨＢ−ｃｏ−４ＨＢ）の微生物合成がすでに研究により得られている。Ｐ（３ＨＢ−ｃｏ−４ＨＢ）の化学構造は以下の通りである。

４−ヒドロキシ酪酸がアルカリゲネスユートロファスの唯一の炭素源として使用されると、３４％の４ＨＢを含有するＰ（３ＨＢ−ｃｏ−３４％４ＨＢ）が生産される。数種類の添加剤を含有する４−ヒドロキシ酪酸がアルカリゲネスユートロファスの炭素源として使用されると、大量の４ＨＢ（６０〜１００ｍｏｌ％）を含有するＰ（３ＨＢ−ｃｏ−４ＨＢ）共重合ポリエステルが生産される。さらに、無窒素環境において、アルカリゲネスレイタスが一段階発酵過程でショ糖及び１，４−ブチロラクトンを炭素源として使用し、Ｐ（３ＨＢ−ｃｏ−４ＨＢ）ランダム共重合体を高効率に産生することが見出されている。４ＨＢ含量の増加に伴い、Ｐ（３ＨＢ−ｃｏ−４ＨＢ）薄膜の引張強さは４３Ｍｐａから２６Ｍｐａに低下し、延伸率は４％から４４４％に増加する。一方、４ＨＢ含量が６４％から１００％まで増加するのに伴い、薄膜の引張強さは４ＨＢの増加に伴って、１７Ｍｐａから１０４Ｍｐａに増加する（非特許文献１５）。４ＨＢの含量が０から４９ｍｏｌ％に増加するのに伴い、Ｐ（３ＨＢ−ｃｏ−４ＨＢ）の結晶度が５５％から１４％に減少することが研究により見出され、このことは、４ＨＢ単位が３ＨＢ単位の配列中で結晶化することができず、なおかつＰ（３ＨＢ）結晶格子の欠陥となりえることを表している。これは、Ｐ（３ＨＢ−ｃｏ−４ＨＢ）が、Ｐ（３ＨＢ）と比較して脆性が低下し、靭性が増加することに関わっている可能性がある。さらに、４ＨＢ含量が０から１８ｍｏｌ％に増加するのに伴い、融点が１７８℃から１５０℃に低下することが、研究により見出されている（非特許文献１６）。４ＨＢ単位がＰ（３ＨＢ−ｃｏ−４ＨＢ）に存在するとき、生分解速度が増すことが、研究によりさらに見出されている（非特許文献１４）。別の研究において、Ｐ（３ＨＢ−ｃｏ−４ＨＢ）薄膜の酵素分解を０．１Ｍ細胞外デポリメラーゼ（アルカリゲネスフェーカリスから精製）のリン酸緩衝液中、３７℃下で行った結果、４ＨＢ含量の上昇に伴い、酵素分解速度が明らかに高くなり、最高速度は４ＨＢが２８ｍｏｌ％のときであることが見出されている（非特許文献１７）。

これは、合成した生成物の結晶度が低下するためである可能性がある。しかしながら、共重合ポリエステルに存在する４ＨＢが８５ｍｏｌ％を超えるとき、酵素分解が抑制される（非特許文献１８、１７）。Ｐ（３ＨＢ−ｃｏ−９％ ４ＨＢ）、Ｐ（３ＨＢ）及び（ＨＢ−ｃｏ−５０％ ３ＨＶ）薄膜の分解速度に対して行った比較では、Ｐ（３ＨＢ−ｃｏ−９％ ４ＨＢ）は活性化した汚泥で２週間内に完全に分解され、この生物ポリエステルの分解速度がその他の２種よりはるかに速いことが見出されている。Ｐ（３ＨＢ）の分解速度は、Ｐ（ＨＢ−ｃｏ−５０％ ３ＨＶ）薄膜より速い（非特許文献１４）。

ポリブチレンテレフタラート（Ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ ａｄｉｐａｔｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＢＡＴ）は生分解性重合体であり、現在、細菌により生産されるのではなく、石油製品から合成されている。ＰＢＡＴの融点は１２０℃であり、ＰＬＡより低いが、高い柔靱性、優良な衝撃強度、及び良好な成型加工性能を有する。この他、ＰＢＡＴ薄膜及び成形品の生分解に関するいくつかの研究では、土壌、海水及び活性化汚泥を有する水中において、１年で明らかな分解が生じることが示されている。ＰＬＡは良好な成型加工性能、強度、及び生分解性／堆肥特性を有するが、柔靭性は低く、衝撃抵抗強度は低い。ＰＢＡＴ及びＰＬＡを混合して、最終生成物の柔靱性、柔軟性及び衝撃強度を改善することができる。研究により、ＰＢＡＴ及びＰＬＡの最少の適切な混合比率は５０／５０であることが見出されている。しかしながら、超音波設備によって溶解した混合物に、２０から３０秒の超音波エネルギーを付加することにより、ＰＢＡＴ及びＰＬＡの５０／５０混合物の混和性と、これに由来する機械的性質とを改善することができる。本研究において、引張強さは超音波処理の時間の増加に伴って増加し、２０秒の時が最高になり、２０秒以降は低下し始めた。衝撃強さは３０秒のときが最高まで増加し、その後時間に伴い次第に低下した。しかしながら、超音波処理した系統は、超音波処理していない系統の衝撃強さよりかなり高い。超音波処理した系統では、過剰なエネルギーがＰＢＡＴ相の塑性変形に消耗されるが、処理していない系統では、これらを混合することができず、各相が分離しているため、伝播圧力がＰＢＡＴ相の周囲から通過すると解釈することができる。これは走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）図からわかり、結晶ドメインのサイズは３０秒の超音波処理後に４．７μｍの最小値に達したが、その後時間に伴って明らかに増大した。推測によれば、余剰エネルギーは結晶ドメインの凝集を引き起こす（非特許文献１９）。上に指摘したように、ＰＢＡＴは極めて良好な破断点伸度を有し、５００％より高い。比較すると、ＰＬＡは９％しかなく、ＰＨＢＶは１５％しかない（非特許文献２０）。したがって、ＰＢＡＴ及びＰＬＡまたはＰＨＡを混合した後に得られる薄膜、包装材料及び織物は、柔靱性、伸張性及び柔軟性が増加する以外に、ＰＢＡＴ薄膜を加圧して形成した弾性を有する生分解性または非生分解性の弾性織物から、良好な伸張性を有する積層材料を生産することができる。ＰＢＡＴの化学構造は、以下の通りである。

ＰＢＡＴは商品化された製品で、購入することができ、ＢＡＳＦ社のＥｃｏｆｌｅｘ（登録商標）、Ｅａｓｔｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社のＥａｓｔｅｒ Ｂｉｏ（登録商標）、及びイタリアＮｏｖａｍｏｎｔ社のＯｒｉｇｏ−Ｂｉ（登録商標）がある。ＤｕＰｏｎｔ社は生分解性の芳香族共重合ポリエステルを販売しており、Ｂｉｏｍａｘ（登録商標）という名称であるが、これはＰＢＡＴではなく、変性ポリエチレンテレフタラートであり、高いテレフタル酸含量を有すると共に、２００℃の高温を有する。ＰＬＡと同じように、Ｂｉｏｍａｘ（登録商標）は、生分解の前にまず加水分解されなくてはならず、小さい分子が天然に存在する微生物に吸収され、鉱化が開始される（非特許文献２１）。２００４年に、Ｎｏｖｏｍｏｎｔ社はＥａｓｔｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社からＥａｓｔａｒ Ｂｉｏ共重合ポリエステルの業務を買い取った（“Ｎｏｖａｍｏｎｔ ｂｕｙｓ Ｅａｓｔｍａｎ’ｓ Ｅａｓｔａｒ Ｂｉｏ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ”ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｈｉｇｈｂｅａｍ．ｃｏｍ／ｄｏｃ／１Ｇ１−１２１７２９９２９．ｈｔｍｌ）。ＢＡＳＦ社はこのＰＢＡＴ−Ｅｃｏｆｌｅｘ（登録商標）が天然材料、例えばデンプン、セルロース、リグニン、ＰＬＡ及びＰＨＢと高度に相溶することに注意を促している（非特許文献２２）。

ポリブチレンサクシナート（ＰＢＳ）及びその重合体は、ポリジカルボン酸ジオールファミリーに属する。これらは、グリコール類（例えばエチレングリコール及び１，４−ブタンジオール）と脂肪族ジカルボン酸（例えばコハク酸または脂肪酸）の縮合重合反応により合成される。これらは市販され、日本の昭和高分子株式会社のＢｉｏｎｏｌｌｅ（登録商標）及び韓国Ｉｒｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社のＥｎＰｏｌ（登録商標）がある。生産される様々なジカルボン酸ジオールには、ＰＢＳ、ポリエチレングリコールサクシナート（ＰＥＳ）、及び脂肪酸（ポリブチレンサクシナートアジペート共重合体、ＰＢＳＡ）を添加することにより得られる共重合体がある。この他、１，２−エチレングリコール及び１，４−ブタンジオールと、コハク酸及び脂肪酸により得られた共重合体が、すでに韓国ＳＫ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社から商品化、販売されており、製品はＳｋｙｇｒｅｅｎ（登録商標）である。もう１つの脂肪族共重合ポリエステルは、日本の株式会社日本触媒から販売されているＬｕｎａｒｅ ＳＥ（登録商標）である。ＰＢＳは結晶重合体であり、融点は９０〜１２０℃、ガラス転移温度（Ｔｇ）は約−４５℃から−１０℃で、ポリエチレン（ＰＥ）及びポリプロピレン（ＰＰ）間のＴｇ値を有し、なおかつＰＥ及びＰＰと似た化学的性質を有する。これは、引張強さが３３０ｋｇ／ｃｍ²、破断点伸度は３３０％である。その加工性能はＰＬＡより好ましい（非特許文献２１）。ＰＢＳの化学構造は、以下の通りである。

コハク酸からなるＰＢＳは、細菌を用いて生産することもできる。中国Ｓｉｎｏｖｅｎ Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒｓ社はバイオコハク酸を利用してＰＢＳを生産しており、５０％の再生可能成分を有する。報告によれば、これはその他の生分解性重合体に比べて、より良好な性能を有し、１００℃より高い耐熱性を有する（非特許文献２３）。ＰＢＳをＰＬＡ中に混合すると、曲げ性能、熱変形温度、衝撃強さ及び気体透過性が改善される。ＰＢＳ濃度が２０％より小さいとき、ＰＢＳはＰＬＡと相互に溶解することができ、なおかつＰＬＡの脆性を減少させることができる（非特許文献２４）。

Ｄｕｇａｎ，Ｊ．Ｓ．２００１，"Ｎｏｖｅｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ＰＬＡ Ｆｉｂｅｒｓ"，Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｎｏｎｗｏｖｅｎｓ Ｊｏｕｒｎａｌ，１０（３）：２９〜３３ Ｋｈａｎ，Ａ．Ｙ．Ａ．，Ｌ．Ｃ．Ｗａｄｓｗｏｒｔｈ，ａｎｄ Ｃ．Ｍ．Ｒｙａｎ，１９９５，"Ｐｏｌｙｍｅｒ−Ｌａｉｄ Ｎｏｎｗｏｖｅｎｓ ｆｒｏｍ Ｐｏｌｙ（ｌａｃｔｉｄｅ）Ｒｅｓｉｎ"，Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｎｏｎｗｏｖｅｎｓ Ｊｏｕｒｎａｌ，７：６９〜７３ Ｌｕｎｔ，Ｊ．２０００，"Ｐｏｌｙｌａｃｔｉｃ Ａｃｉｄ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ ｆｏｒ Ｆｉｂｅｒｓ ａｎｄ Ｎｏｎｗｏｖｅｎｓ"，Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｆｉｂｅｒ Ｊｏｕｒｎａｌ，１５：４８〜５２ Ｈａｒｔｍａｎｎ，Ｍ．Ｈ．，１９９８，"Ｈｉｇｈ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｗｅｉｇｈｔ Ｐｏｌｙｌａｃｔｉｃ Ａｃｉｄ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ"，ｐ．３６７〜４１１ Ｉｎ：Ｄ．Ｌ．Ｋａｐｌａｎ（ｅｄ．），Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒｓ ｆｒｏｍ Ｒｅｎｅｗａｂｌｅ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ Ｄｒｕｍｒｉｇｈｔ，Ｒ．Ｅ．，Ｐ．Ｒ．，Ｇｒｕｂｅｒ，ａｎｄ Ｄ．Ｅ．Ｈｅｎｔｏｎ，２０００，"Ｐｏｌｙｌａｃｔｉｃ Ａｃｉｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，"Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ．１２：１８４１〜１８４６ Ｗｉｌｌｉａｍｓ，Ｄ．Ｆ．，１９８１，"Ｅｎｚｙｍｉｃ Ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｐｏｌｙｌａｃｔｉｃ Ａｃｉｄ，"Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｉｎ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ．１０：５〜７ Ｈａｋｋａｒａｉｎｅｎ，Ｍ．，Ｓ．Ｋａｒｌｓｓｏｎ，ａｎｄ Ａ．Ｃ．Ａｌｂｅｒｔｓｓｏｎ，２０００．，"Ｒａｐｉｄ （Ｂｉｏ）ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｏｌｙｌａｃｔｉｄｅ ｂｙ Ｍｉｘｅｄ Ｃｕｌｔｕｒｅ ｏｆ Ｃｏｍｐｏｓｔ Ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ−Ｌｏｗ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｗｅｉｇｈｔ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｎｄ Ｍａｔｒｉｘ Ｃｈａｎｇｅｓ"，Ｐｏｌｙｍｅｒ．４１：２３３１〜２３３８ Ｓｍｉｔｈ，Ｂ．Ｒ．，Ｌ．Ｃ．Ｗａｄｓｗｏｒｔｈ，Ｍ．Ｇ．Ｋａｍａｔｈ，Ａ．Ｗｓｚｅｌａｋｉ，ａｎｄ Ｃ．Ｅ．Ｓａｍｓ，"Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｎｅｘｔ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｌｅ Ｍｕｌｃｈ Ｎｏｎｗｏｖｅｎｓ ｔｏ Ｒｅｐｌａｃｅ Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｐｌａｓｔｉｃ，"Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ Ｔｅｘｔｉｌｅｓ（ＩＣＳＴ８），Ｗｕｘｉ，Ｃｈｉｎａ，Ｏｃｔｏｂｅｒ ２１〜２４，２００８［Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ａｎｄ ＣＤ ＲＯＭ］ Ｉｔａｖａａｒａ，Ｍｅｒｊａ，Ｓａｒｉ Ｋａｒｊｏｍａａ及びＪｏｈａｎ−Ｆｒｅｄｒｉｋ Ｓｅｌｉｎ、『有酸素及び無酸素の高温条件下におけるポリ乳酸の生分解』（"Ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｏｌｙｌａｃｔｉｄｅ ｉｎ Ａｅｒｏｂｉｃ ａｎｄ Ａｎｅｒｏｂｉｃ Ｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｉｃ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，"）"エルゼビア科学出版社（Ｅｌｓｅｒｖｉｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｌｔｄ．）、２００２年 Ｓｈｉｎ，Ｐｙｏｎｇ Ｋｙｕｎ，Ｍｙｕｎｇ Ｈｅｅ Ｋｉｍ ａｎｄ Ｊｏｎｇ Ｍｉｎ Ｋｉｍ、嫌気性消化汚泥及び模擬埋め立て条件下に暴露された分解可能プラスチックの生分解性（"Ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｄｅｇｒａｄａｂｌｅ Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｅｘｐｏｓｅｄ ｔｏ Ａｎａｅｒｏｂｉｃ Ｄｉｇｅｓｔｅｄ Ｓｌｕｄｇｅ ａｎｄ Ｓｉｍｕｌａｔｅｄ Ｌａｎｄｆｉｌｌ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，"）Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ ａｎｄ ｔｈｅ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ、１９９７年第５巻第１号１５６６〜２５４３頁 Ｎｕｍａｔａ，Ｋｅｉｊｉ，Ｈｉｄｅｋｉ Ａｂｅ及びＴａｄａｈｉｓａ Ｉｗａｔａ、ポリヒドロキシアルカノエート材料の生分解性（"Ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｐｏｌｙ（ｈｙｄｒｏｘｙａｌｋａｎｏａｔｅ）Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，"）Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、２００９年第２号１１０４〜１１２６頁 Ｈｏｌｍｅｓ，ＰＡ，（１９８５），ＰＨＢの応用：細菌により生産される生分解性熱可塑性プラスチック（"Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ＰＨＢ：ａ Ｍｉｃｒｏｂｉａｌｌｙ Ｐｒｏｄｕｃｅｄ Ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｌｅ Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ，"）、Ｐｈｙｓ Ｔｅｃｈｎｏｌ、１６：３２〜３６ Ｋｕｎｉｏｋａ，Ｍａｓａｏ，Ｙａｓｕｓｈｉ Ｋａｗａｇｕｃｈｉ及びＹｏｓｈｉｈａｒｕ Ｄｏｉ、アルカリゲネスユートロファスによる３−ヒドロキシ酪酸及び４−ヒドロキシ酪酸の生分解性共重合ポリエステルの生産（"Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｌｅ ｃｏｐｏｌｙｅｓｔｅｒｓ ｏｆ ３−ｈｙｄｒｏｘｙｂｕｔｙｒａｔｅ ａｎｄ ４−ｈｙｄｒｏｘｙｂｕｔｙｒａｔｅ ｂｙ Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ ｅｕｔｒｏｐｕｓ，"）Ａｐｐｌ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ（１９８９）３０：５６９〜５７３ Ｓａｉｔｏ，Ｙｕｊｉ，Ｓｈｉｇｅｏ Ｎａｋａｍｕｒａ，Ｍａｓａｙａ Ｈｉｒａｍｉｔｓｕ及びＹｏｓｈｉｈａｒｕ Ｄｏｉ、「ポリ−３−ヒドロキシ酪酸−４−ヒドロキシ酪酸共重合体」の細菌による合成及び性質（"Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｐｏｌｙ（３−ｈｙｄｒｏｘｙｂｕｔｙｒａｔｅ−ｃｏ−４−ｈｙｄｒｏｘｙｂｕｔｙｒａｔｅ），"Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ、１９９６年第３９号１６９〜１７４頁 Ｋｕｎｉｏｋａ，Ｍａｓａｏ，Ａｋｉｒａ Ｔａｍａｋｉ及びＹｏｓｈｉｈａｒｕ Ｄｏｉ、細菌性共重合ポリエステルの結晶及び熱的性質：ポリ−３−ヒドロキシ酪酸−３−ヒドロキシ吉草酸共重合体及びポリ−３−ヒドロキシ酪酸−４−ヒドロキシ酪酸共重合体（"Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ａｎｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｃｏｐｏｌｙｅｓｔｅｒｓ：Ｐｏｌｙ（３−ｈｙｄｒｏｘｙｂｕｔｙｒａｔｅ−ｃｏ−３−ｈｙｄｒｏｘｙｖａｌｅｒａｔｅ）ａｎｄ Ｐｏｌｙ（３−ｈｙｄｒｏｘｙｂｕｔｙｒａｔｅ−ｃｏ−４−ｈｙｄｒｏｘｙｂｕｔｙｒａｔｅ），"）Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ、１９８８年第２２号６９４〜６９７頁 Ｎａｋａｍｕｒａ，Ｓｈｉｇｅｏ及びＹｏｓｈｉｈａｒｕ Ｄｏｉ、ポリ−３−ヒドロキシ酪酸−４−ヒドロキシ酪酸共重合体の微生物による合成及び特性（"Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｏｌｙ（３−ｈｙｄｒｏｘｙｂｕｔｙｒａｔｅ−ｃｏ−４−ｈｙｄｒｏｘｙｂｕｔｙｒａｔｅ），"）Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ、１９９２年８５巻第１７号４２３７〜４２４１頁 Ｋｕｍａａｉ，Ｙ．Ｋａｎｅｓａｗａ及びＹ．Ｄｏｉ、Ｍａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ、１９９２年第１９３号第５３頁 Ｌｅｅ，Ｓａｎｇｍｏｏｋ，Ｙｏｕｎｇｊｏｏ Ｌｅｅ ａｎｄ Ｊａｅ Ｗｏｏｋ Ｌｅｅ，"Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ ｏｎ ｔｈｅ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｌｅ Ｐｏｌｙｍｅｒ ｂｌｅｎｄｓ ｏｆ Ｐｏｌｙ（ｌａｃｔｉｃ ａｃｉｄ）ｗｉｔｈ Ｐｏｌｙ（ｂｕｔｙｌｅｎｅ ａｄｉｐａｔｅ−ｃｏ−ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ，"Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，Ｖｏｌ．１５，Ｎｏ．１，ｐｐ４４〜５０［２００７］ "Ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｌｅ ｐｏｌｙｅｓｔｅｒｓ：ＰＬＡ，ＰＣＬ，ＰＨＡ"・・・，ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｂｉｏｄｅｇ．ｎｅｔ／ｂｉｏｐｌａｓｔｉｃ．ｈｔｍｌ Ｖｒｏｍａｎ，Ｉｓａｂｅｌｌｅ ａｎｄ Ｌａｕ Ｔｉｇｈｚｅｒｔ，"Ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｌｅ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ，"Ｍａｔｅｒｉａｌｓ２００９，２，３０７〜３４４ "Ｂｉｏ−Ｓｅｎｓｅ ｏｒ Ｎｏｎｓｅｎｓｅ，"Ｋｕｎｓｔｏｆｆｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ８／２００８［Ｔｒａｎｓｌａｔｅｄ ｆｒｏｍ Ｋｕｎｓｔｏｆｆｅ ８／２００８，ｐｐ．３２〜３６ "Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｂｉｏｂａｓｅｄ ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ ｓｕｃｃｉｎａｔｅ（ＰＢＳ）"，ｈｔｔｐ：／／ｂｉｏｐｏｌ．ｆｒｅｅ．ｆｒ／ｉｎｄｅｘ．ｐｈｐ／ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ−ｏｆ−ｂｉｏｂａｓｅｄ−ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ−ｓｕｃｃｉｎａｔｅ−ｐｂｓ／ Ｂｈａｔｉａ，Ａｍｉｔａ，Ｒａｈｕｌ Ｋ．Ｇｕｐｔａ，Ｓａｔｉ Ｎ．Ｂｈａｔｔａｃｈａｒｙａ ａｎｄ Ｈ．Ｊ．Ｃｈｏｉ，"Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｌｅ ｐｏｌｙ（ｌａｃｔｉｃ ａｃｉｄ）（ＰＬＡ）ａｎｄ ｐｏｌｙ（ｂｕｔｙｌｅｎｅ ｓｕｃｃｉｎａｔｅ）（ＰＢＳ）ｂｌｅｎｄｓ ｆｏｒ ｐａｃｋａｇｉｎｇ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，"Ｋｏｒｅａ−Ａｕｓｔｒａｌｉａ Ｒｈｅｏｌｏｇｙ Ｊｏｕｒｎａｌ，Ｎｏｖｅｍｂｅｒ ２００７，Ｖｏｌ．１９，Ｎｏ．３，ｐｐ．１２５〜１３１

本発明が解決しようとする技術的問題は、既存の生分解性材料の上記分解速度が遅い欠点に対し、清潔環境下で品質保持期限を延長させ、汚濁環境下で分解を加速させる生分解性薄膜及び積層材料を提供することである。

本発明でその技術的問題を解決するために採用した技術案は、ＰＨＡｓ及びＰＬＡを含む生分解性薄膜を構築することであり、ＰＬＡの質量パーセント含量は１％から９５％である。

製品に強化した生分解性能を持たせるＰＨＡｓ及びＰＬＡの混合物は、ＰＨＡｓ−ＰＬＡから製造される。

本発明の好ましい実施例において、前記ＰＨＡｓ及びＰＬＡの混合物から製造される製品は、清潔環境における品質保持期限が長くなる。

本発明の好ましい実施例において、前記ＰＨＡｓ及びＰＬＡの混合物で製造される製品から、熱成型、樹脂射出成型、または溶融紡糸により、薄膜、固体及び液体の容器、剛性または柔軟性包装、長繊維及び短繊維の織布、編地及び不織布、並びに織物及び薄膜の複合製品が生産される。

本発明の好ましい実施例において、前記溶融紡糸により製造される不織布は、スパンボンド不織布及びメルトブロー不織布を含む。

本発明の好ましい実施例において、前記不織布は、湿式接着または乾式接着により製造され、カーディング及び空気圧縮を含む。

本発明の好ましい実施例において、前記不織布は、例えばラテックスの湿式接着剤を採用して接着するか、または例えば熱接着粉末もしくは繊維の乾式接着剤を採用して接着する。

本発明の好ましい実施例において、前記不織布は、ニードルパンチ工程、スパンレース工程、熱カレンダー、ホットエアスルー−空気による熱接着、または以下の加熱処理、すなわちマイクロ波、超音波、溶接、遠赤外線及び近赤外線による加熱によって得られる。

本発明の好ましい実施例において、前記織物は、スパンボンドのみを採用、スパンボンド−スパンボンド、スパンボンド−メルトブロー、スパンボンド−メルトブロー−スパンボンドの積層材料を含み、工業用防護服及び医療用防護服、例えば病院の手術室のカーテン及び手術着と、消毒機器の包装、病気、疾患用のスリング及び担架に使用することができる。

本発明の好ましい実施例において、前記複合した織物は、薄膜及び織物の積層材料であり、その他の不織生産工程、例えば紡糸の敷設、ニードルパンチ、パルプ状または繊維状の空中圧縮、及びスパンレース絡合工程を組み合わせる。

本発明の好ましい実施例において、前記積層材料はメルトブロー空気濾材及びメルトブロー液体濾材と、外側または内側の表面とするスパンボンドまたはその他の不織布を含み、この表面は辺縁を縫合、熱接着または超音波接着する必要があるのみである。

本発明の好ましい実施例において、前記複合体はＭＢ ＰＬＡ、並びにＭＢ ＰＬＡとＰＨＡｓ及びセルロース繊維の混合物、例えばメルトブロー繊維流またはＭＢ層の間の層体に加えるパルプもしくは短い綿繊維またはその他の人工もしくは天然の繊維を含む。

本発明の好ましい実施例において、前記ＰＨＡｓは、ＰＨＢｓまたはＰＨＶｓ、またはＰＨＢｓ及びＰＨＶｓの共重合体もしくはブレンドである。

本発明の好ましい実施例において、前記ＰＨＢｓは、３ＨＢ及び４ＨＢを重合してなるＰ（３ＨＢ−ｃｏ−４ＨＢ）である。

本発明の好ましい実施例において、前記４ＨＢのモルパーセントは５％〜８５％である。

本発明の好ましい実施例において、乾燥した混合物または複合体におけるＰＬＡのパーセント、ＰＨＡｓとの溶融押出混合物の範囲は１％ＰＬＡから９５％ＰＬＡである。好ましい範囲はＰＬＡが５０％以下であり、最も好ましくは３０％以下である（５０％〜１０％）。

本発明の好ましい実施例において、ＰＢＡＴ及びＰＬＡの混合物中に５〜６０％のＰＢＡＴ、好ましくは２０〜４０％のＰＢＡＴを含有するとき、本発明の生分解性及び堆肥可能織布、編地及び不織布と、薄膜製品は、機械的性質、伸び率、柔靱性及び耐衝撃性が改善される。

本発明の好ましい実施例において、ＰＢＳ及びＰＬＡの混合物中に５〜４０％ＰＢＳ、好ましくは１０〜４０％ＰＢＳを含有するとき、生分解性及び堆肥可能織布、編地及び不織布と、薄膜製品は、機械的性質、伸び率、柔靭性及び耐衝撃性が改善される。

本発明の好ましい実施例において、ＰＢＡＴとＰＢＳ及びＰＬＡの混合物中に、５〜５０％ＰＢＡＴ及び５〜４０％ＰＢＳ、好ましくは１０〜３０％ＰＢＡＴ及び１０〜３０％ＰＢＳを含有するとき、生分解性及び堆肥可能織布、編地及び不織布と、薄膜製品は、機械的性質、伸び率、柔靭性及び耐衝撃性が改善される。

本発明の好ましい実施例において、ＰＢＡＴ薄膜が１０〜６０％ＰＬＡ、好ましくは２０〜４０％ＰＬＡと混合されるとき、強度が改善され、熱収縮が減少し、コストが低下する。

本発明の好ましい実施例において、ＰＢＡＴ薄膜が１０〜６０％ＰＢＳ、好ましくは２０〜４０％ＰＢＳと混合されるとき、強度が改善され、熱収縮が減少し、コストが低下する。

本発明の好ましい実施例において、ＰＢＡＴ薄膜が１０〜４０％ＰＬＡ及び１０〜４０％ＰＢＳ、好ましくは１５〜３０％ＰＬＡ及び１５〜３０％ＰＢＳと混合されるとき、強度が改善され、熱収縮が減少し、コストが低下する。

本発明の好ましい実施例において、前記生分解性及び堆肥可能織布、編地及び不織布と、薄膜製品が、充填材、例えばデンプン及び炭酸カルシウムと混合されるとき、コストが減少する。前記充填材の重量は５〜６０％、好ましくは１０〜４０％である。

本発明の好ましい実施例において、前記生分解性及び堆肥可能ＰＢＡＴ薄膜が、充填材、例えばデンプン及び炭酸カルシウムと混合されるとき、コストが減少する。前記充填材の重量は５〜６０％、好ましくは１０〜４０％である。

本発明の好ましい実施例において、５〜６０％、好ましくは１０〜４０％の充填材、例えばデンプン及び炭酸カルシウムを添加したＰＬＡにより製造した編地、織布または不織布のコストは比較的低い。

本発明の好ましい実施例において、５〜６０％、好ましくは１０〜４０％の充填材、例えばデンプン及び炭酸カルシウムを添加したＰＬＡ及びＰＨＡの混合物により製造した編地、織布または不織布のコストは比較的低い。

本発明の好ましい実施例において、５〜６０％、好ましくは１０〜４０％の充填材、例えばデンプン及び炭酸カルシウムをＰＢＳに添加することにより製造した薄膜のコストは比較的低い。

本発明の好ましい実施例において、前記各種生分解性及び堆肥可能織物を積層して積層材料を得ることができる。

本発明の好ましい実施例において、各種生分解性及び堆肥可能織物で構成される積層材料は、生分解性接着剤または熱溶融性接着剤を使用して接着することができる。

本発明の好ましい実施例において、織物は切断した根覆いとして使用され、雑草の成長を抑制し、湿度の制御を向上させ、土壌温度を上昇させ、肥料の漏れを減少させる。

本発明の好ましい実施例において、薄膜は切断した根覆いとして使用され、雑草の成長を抑制し、湿度の制御を向上させ、土壌温度を上昇させ、肥料の漏れを減少させる。

本発明の好ましい実施例において、織物及び薄膜の積層材料は、切断した根覆いとして使用され、雑草の成長を抑制し、湿度の制御を向上させ、土壌温度を上昇させ、肥料の漏れを減少させる。

本発明の好ましい実施例において、前記積層材料は病気、疾患用のスリング及び担架に使用することができる。

本発明の好ましい実施例において、前記積層材料は使い捨ておむつ及び女性の生理用ナプキンに使用することができる。

本発明の好ましい実施例において、ＰＢＡＴ薄膜及び弾性体のメルトブロー法またはスパンボンド法不織布を採用して積層材料を製造する。この弾性体のメルトブロー法またはスパンボンド法不織布は、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ社のＶｉｓｔａｍａｘｘ（登録商標）を用いて製造されたものであり、使用したのは１００％のＶｉｓｔａｍａｘｘ、または６０〜９５％Ｖｉｓｔａｍａｘｘ及びその他の重合体、例えばポリプロピレンを含む混合物である。

本発明の好ましい実施例において、ＰＢＡＴ薄膜及び弾性体のメルトブロー法またはスパンボンド法不織布を採用して積層材料を製造する。この弾性体のメルトブロー法またはスパンボンド法不織布は、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ社のＶｉｓｔａｍａｘｘ（登録商標）を用いて製造されたものであり、使用したのは１００％のＶｉｓｔａｍａｘｘ、または６０〜９５％Ｖｉｓｔａｍａｘｘ及びその他の重合体、例えばポリプロピレンを含む混合物である。積層材料は、接着のりまたは熱溶融性接着剤を使用して接着される。

本発明の好ましい実施例において、ＰＢＡＴ薄膜及び弾性体のメルトブロー法またはスパンボンド法不織布を採用して積層材料を製造する。この弾性体のメルトブロー法またはスパンボンド法不織布は、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ社のＶｉｓｔａｍａｘｘ（登録商標）を用いて製造されたものであり、使用したのは１００％のＶｉｓｔａｍａｘｘ、または６０〜９５％Ｖｉｓｔａｍａｘｘ及びその他の重合体、例えばポリプレンを含む混合物である。積層材料は熱接着される。

本発明の好ましい実施例において、ＰＢＡＴ薄膜及び弾性体のメルトブロー法またはスパンボンド法不織布を採用して積層材料を製造する。この弾性体のメルトブロー法またはスパンボンド法不織布は、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ社のＶｉｓｔａｍａｘｘ（登録商標）を用いて製造されたものであり、使用したのは１００％のＶｉｓｔａｍａｘｘ、または６０〜９５％Ｖｉｓｔａｍａｘｘ及びその他の重合体、例えばポリプロピレンを含む混合物である。ＰＢＡＴ薄膜は、押出コーティング法によりＶｉｓｔａｍａｘｘ上に結合される。

本発明は、積層した生分解性薄膜により製造した強化型の生分解性織物及び積層材料を開示している。前記生分解性薄膜は、主にＰＢＡＴ（ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ ａｄｉｐａｔｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ、ポリエチレンアジペートテレフタラート）、またはＰＢＳ、またはＰＢＡＴ及びＰＢＳの混合物、並びにＰＬＡ及びその他の分解可能な高分子重合体、例えばＰＢＳＡ、ＰＣＬ、ＰＣＬ−ＢＳ及びＰＨＡ、を含む。それにより、ＰＬＡ、並びにＰＬＡ及びＰＨＡｓの新規混合物、またはＰＬＡとＰＢＡＴ及びＰＢＳの混合物、またはＰＬＡ及びＰＨＡｓとＰＢＡＴ及びＰＢＳまたはその他の分解可能な高分子重合体の混合物が製造される。これらの新規織物及び積層材料は、微生物を含有する環境において、より強い生分解性能を有し、なおかつ良好な品質保持期限及び良好な強度、適応性及び柔靱性を有することができる。積層した基材織物を織布、編地または不織布として用いる。この生分解性薄膜は、インフレーション成形工程、キャストフィルム工程、熱成型工程、真空成型または押出コーティング工程により調製することができる。薄膜を織物上に押出コーティングするとき、接着剤は通常必須ではないが、多くのその他の工程では使用する必要がある。同じ生分解性の接着剤を選択するか、熱溶融工程を採用して、薄膜を織物上に接着させる必要がある。

ポリ−３−ヒドロキシ酪酸及びポリ−４−ヒドロキシ酪酸ポリエステル（Ｐ（３ＨＢ−ｃｏ−４ＨＢ））製品は、土壌、汚泥及び海水中で容易に分解されるが、微生物が不足した水中では、分解速度が非常に遅い（非特許文献１５）。したがって、清潔環境下、例えばドライ法により密封包装に保存する、またはウェットティッシュの清浄液に保存するなど、ではＰ（３ＨＢ−ｃｏ−４ＨＢ）製品の品質保持期限は非常に長い。しかしながら、微生物を含有する汚濁環境下（例えば土壌、河水、川底の泥、糞砂腐植物、汚泥及び海水）では、捨てられたＰ（３ＨＢ−ｃｏ−４ＨＢ）の織物、薄膜及び包装材料は非常に容易に分解する。指摘すべきこととして、ポリ乳酸（ＰＬＡ）は、上記汚濁環境で分解しにくいが、容易に腐敗する。腐植物中の熱量及び水分は、まずＰＬＡ重合体を比較的短い重合体鎖に分解し、最終的に乳酸に分解する。その後、腐植物及び土壌中の微生物が、小さい重合体断片及び乳酸を栄養物として消費する。

したがって、ヒドロキシ酪酸（ｐｏｌｙｈｙｄｒｏｘｙａｌｋａｎｏａｔｅ、ＰＨＡｓ）、例えばＰ（３ＨＢ−ｃｏ−４ＨＢ）をＰＬＡと混合し、ＰＨＡｓ−ＰＬＡ混合製品の分解速度を加速させる。この他、ＰＨＡｓ及びＰＬＡを混合することにより、清潔環境における製品の品質保持期限を延長させる。この１０年で、ＰＬＡの価格は大幅に下落し、合成重合体（例えばポリプロピレン及びＰＥＴポリエステル）よりやや高いだけであるが、ＰＨＡｓの価格はＰＬＡの価格の２から３倍の高さを依然として維持している。これは、ＰＬＡは乳酸を大規模に合成することにより製造することができるが、ＰＨＡｓは細菌から特定の炭素源を組み合わせて産生され、さらに溶媒により細菌から抽出しなければならないためである。したがって、ＰＬＡに２５％を超えるＰＨＡを混合して製品（例えば織布及び編地、不織布、薄膜及び食品の包装容器など）を溶融押出する場合、商業利用には適さない。

表１、２、３及び４に、４群のサンプル液の処方をそれぞれ示している。これらのサンプルは４００Ｋｇであり、それぞれウェットティッシュの清浄液（通常は赤ん坊用ウェットティッシュの包装内の液体）、中国東莞の東江から採集した川底の泥を含む水、中国東莞の東江から採集した川底の泥と、汚泥／砂／及び牛糞から産生された混合腐植物である。上記原料を蒸留水と混合して希釈し、水酸化カリウムでそのｐＨ値を７より大きくなるように調整した。各処理工程において、２つの同じ処方のサンプル液を採用し、さらに処理されるサンプルを含有する各処理ケースに蓋をし、２週間ごとにそのｐＨ値及び固体パーセントを測定した。最初の４週間の処理されたサンプルの平均結果は、表５に示す通りである。

本発明の一実施例において、２５Ｋｇの８５％ＰＬＡ（ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ社により生産された２００２Ｄ）及び１５％ＰＨＢ（３ＨＢ−ｃｏ−４ＨＢ）のブレンドと、２５Ｋｇの７５％ＰＬＡ（ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ社により生産された２００２Ｄ）及び２５％ＰＨＢ（３ＨＢ−ｃｏ−４ＨＢ）のブレンドを溶融混合し、押し出して顆粒にし、アメリカウィスコンシン州グリーンビルのＢｉａｘ−Ｆｉｂｅｒｆｉｌｍ社に輸送する。その後溶融紡糸によりメルトブロー不織布（ｍｅｌｔｂｌｏｗｎ、ＭＢ）が生産され、その重さは約５０ｇ／ｍ²である。比較試験を行うため、１００％ ＰＬＡ（ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ社により生産された２００２Ｄ）ＭＢ織物も作製した。これらの重合体のメルトブロー過程において、ＭＢ織物の製造に用いられる溶融及び熱気体の温度が高すぎることが次第に明らかになっている。これは、２００２Ｄ ＰＬＡ重合体が非常に低い溶融指数を有し（ＰＬＡが非常に高い分子量を有することを表す）、さらにＰＬＡの流動性を高めて、これをメルトブローのダイス孔からスムーズに押し出すことができるようにするのに、高い温度が必要なためである。１００％ ２００２Ｄ ＰＬＡの溶融温度は２７４℃、熱気流の温度は２７６℃であり、比較すると、溶融係数が７０〜８０である、溶融メルトブロー、スパンボンドに用いるＰＬＡで一般に使用する溶融温度は２６６℃、熱気流の温度は２６０℃である（Ｗａｄｓｗｏｒｔｈ，Ｌａｒｒｙ及びＤｏｕｇ Ｂｒｏｗｎ，“Ｈｉｇｈ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ，Ｈｉｇｈ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｍｅｌｔｂｌｏｗｎ Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ，Ｆｉｌｔｅｒｓ ａｎｄ Ｗｉｐｅｓ ｗｉｔｈ Ｌｅｓｓ Ｅｎｅｒｇｙ，”２００９年１１月２６〜２７日、中国広東の広東不織布協会会議で発表された）。したがって、上記２種の混合物を有するため、含まれるＰＨＢ成分は明らかに熱分解されており、例えば押し出されたＭＢ繊維に大量の煙が立つこと、及び生産されたＭＢ ＰＬＡ／ＰＨＢ織物の低い強度も、この点を証明している。後の試験は、比較的高い溶融指数を有する（ＭＩは７０〜８５であり、その要求されるＭＢ処理温度はかなり低い）ＰＬＡ重合体（ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ社により生産されたＰＬＡ６２５１Ｄ）を採用してＰＨＢと同じ比率で混合するように設計される。この他、６２５１ＤＰＬＡを使用することを推測し、同じ成分で１メートルのスパンボンド不織試験ラインで生産を行った。通常ＰＬＡ及び混合ＰＬＡ−ＰＨＢ重合体の融点よりやや高い温度下で操作するため、熱分解がより少なくなる。それは、ＳＢ工程におけるフィラメント延伸ステップが採用されているためであり、ＭＢ工程にはこのステップが含まれておらず、したがって、生産されるフィラメントは、同一重合体を採用して生産するＭＢフィラメントより明らかに大きい。ＳＢ織物における繊維の平均直径は通常１２〜２５μｍであるが、比較すると、ＭＢ織物は２〜８μｍである。第２ＭＢ操作は２０１０年１２月に行われ、より相溶性のあるＰＬＡ６２５１Ｄ及びＰＨＢの混合物を使用した。混合比率は８５％ＰＬＡ／１５％ＰＨＢ、及び７５％ＰＬＡ／２５％ＰＨＢである。この２種の新しい混合物が必要な溶融温度は比較的低く、２３１℃である。８５％ＰＬＡ／１５％ＰＨＢの混合物の熱気流温度も比較的低く、２３３℃であるが、７５％ＰＬＡ／２５％ＰＨＢの混合物の熱気流温度だけは２７７℃である。同様に、低温でこの新しいＰＬＡ／ＰＨＢ混合物をメルトブローすると、煙及び臭気による汚染がより少なくなる。この他、そのサンプルは、上記で紹介した第１ＭＢ操作より、より白く、より柔らかく、強度はより高い。２０１１年１２月、これらの同じ重合体の複合体を１．０ｍＲｅｉｃｏｆｉｌ４ＳＢラインで作動させ、熱分解反応を最大限減少させ、生分解処理過程で観察される分解が主に生分解に由来するようにする。この他、ＭＢ及びＳＢ不織布繊維の直径は大きな違いがあるため、比較的小さいＭＢ繊維はより大きい表面積を有し、より容易に、より迅速に生分解が起こることが期待できる。

ＭＢ １００％２００２Ｄ型ＭＢ織物、８５％２００２Ｄ型ＰＬＡ／１５％ＰＨＢ、及び７５％２００２ＤＰＬＡ／２５％ＰＨＢを、第１ＭＢ操作で１２．５インチ幅、５０ｇ／ｍ²重に巻き付け、Ｂｉａｘ−Ｆｉｂｅｒｆｉｌｍ社から、中国東莞にある美国太平洋非織造廠（Ｕ．Ｓ．Ｐａｃｉｆｉｃ Ｎｏｎｗｏｖｅｎｓ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ）に輸送されてくる。各種織物をそれぞれ１．５メートル取り、様々な処理方法で浸漬させ、その後これを各処理ケースから取り出したサンプルと一緒に様々な処理液に暴露させた。なおかつ４週間、８週間、１２週間、１６週間及び２０週間で相応する繰り返し処理を行った。

試験過程は次の通りである。まず、ＭＢ ＰＬＡ及びＰＬＡ−ＰＨＢ織物にウェットティッシュの清浄液を適用し、多孔のスチールかごに保存する。これを処理ケース中で暴露させ、４週間処理した後、ナイロン靴下中で腐植物中のＭＢサンプルを穏やかに洗浄した。洗浄及び乾燥後、分解の状況を観察することができる。ウェットティッシュの清浄液と同じ方式でＭＢ織物に対して河水を使用し、これを蓋をした処理ケース中の多孔のスチールかごに入れた。４週間ごとに２０週間まで、すべての処理ケースから１００％ＭＢ ＰＬＡ、８５％ＰＬＡ−１５％ＰＨＢ、及び７５％ＰＬＡ−２５％ＰＨＢを移した。まず、川底の泥及び汚泥／砂／糞腐植物に暴露させた織物を処理ケースに広げ、処理液に浸して完全に浸透させる。その後、織物をナイロンストッキングに入れ、片方の脚に１．５メートルのサンプルを入れ、もう半分はもう片方に入れる。その後、ストッキングをサンプル中で軽く引っ張り、織物を入れたストッキングを川底の泥または腐植物を入れた適切な箱体内に埋め込み、さらに各ストッキングについて、ナイロン糸により処理ケース外にラベルを貼り付けた。４週間ごとに移した織物サンプルを、底部にふるいを有する金属箱体に入れ、ナイロン編地をふるい上に置き、直接手のひらの上で低圧のウォータージェットを付加することにより、処理した織物を軽く洗浄する。その後、２つ目のナイロン編地を洗浄したサンプル上に置き、軽くひっくり返してもう一面を洗浄した。その後、まず、すべての処理した織物を洗濯用乾燥台に置き、２日以上完全に干上がるまで乾燥させ、それから実験室で測定を行った。４週間様々な処理を行った後の織物の物理的性能に関する測定結果は、表に示す通りである。表６Ａは１００％ ２００２Ｄ ＰＬＡ ＭＢ織物、表７Ａは８５％２００２Ｄ ＰＬＡ／１５％ＰＨＢ ＭＢサンプル、表８Ａは７５％２００２Ｄ ＰＬＡ／２５％ ＰＨＢ織物である。１００％ＭＢ ＰＬＡサンプルは、４週間ウェットティッシュの清浄液に暴露させると、６％の縦方向引張強さ（ｍａｃｈｉｎｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ（ＭＤ）ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ）を失ったが、８５％ＰＬＡ／１５％ＰＨＢ及び７５％ＰＬＡ／２５％ＰＨＢ織物は、ウェットティッシュの清浄液でそれぞれ４％及び１％の縦方向引張強さを失っただけである。しかし、１００％ＰＬＡ、８５％ＰＬＡ／１５％ＰＨＢ及び７５％ＰＬＡ／２５％ＰＨＢは、それぞれ５０％、３２％及び６５％の幅方向台形引裂強さ（ｃｒｏｓｓ ｍａｃｈｉｎｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ（ＣＤ）Ｔｒａｐｅｚｏｉｄ ｔｅａｒｉｎｇ ｓｔｒｅｎｇｔｈ）を失った。河水に４週間暴露させると、１００％ＭＢ ＰＬＡは、２６％のＭＤ引張強さ及び６４％ＣＤ引裂強さを失い、８５％ＰＬＡ／１５％ＰＨＢ及び７５％ＰＬＡ／２５％ＰＨＢは、それぞれ１９％及び２２％のＭＤ引張強さと、７７％及び８０％のＣＤ引裂強さを失った。川底の泥に４週間暴露させると、１００％ＰＬＡ織物は、９１％ＭＤ引張強さ及び９８％ＣＤ引裂強さを失い、８５％ＰＬＡ／１５％ＰＨＢ及び７５％ＰＬＡ／２５％ＰＨＢは、それぞれ７６％及び７５％ＭＤ引張強さと、９６％及び８７％ＣＤ引裂強さを失った。汚泥／砂／牛糞腐植物に４週間暴露させると、１００％ＰＬＡ織物は９４％ＭＤ引張強さ及び９９％ＣＤ引裂強さを失い、８５％ＰＬＡ／１５％ＰＨＢ及び７５％ ＰＬＡ／２５％ ＰＨＢは、それぞれ７６％及び８６％ＭＤ引張強さと、９９％及び８３％ＣＤ引裂強さを失った。川底の泥及び腐植物に暴露させたすべてのサンプルの気体透過率は上昇し、比較的高い気体透過率値を有した。これは生分解の進行に伴い、より多くの展開構造が産生されたことを表す。各種処理を行ったＭＢ１００％ＰＬＡ織物の気体透過率の上昇は、ＰＬＡ−ＰＨＢ混合織物より小さい。織物は重量の損失はなく、実際には少し増加する。これは、織物に、より深刻な損傷が起こらない前提の下、処理破片をすべて除去するのは難しいためである。

表６Ｂ、７Ｂ及び８Ｂは、それぞれ１００％ ２００２Ｄ ＰＬＡ ＭＢ織物、８５％ＰＬＡ／１５％ＰＨＢ及び７５％ＰＬＡ／２５％ＰＨＢを様々な処理条件下で１２週間経過させた後の暴露効果を示している。これらの織物はすべて、プラスチックに包まれたローラに１６週間保存された。８５％ＰＬＡ／１５％ＰＨＢについては、１６週間の保存期間後、ＭＢ靭性及びＣＤ靭性の明らかな低下は起こらないが、７５％ＰＬＡ／２５％ＰＨＢは２２％のＭＢ靭性の損失、及び３３％のＣＤ靭性の損失を示した。様々な処理条件下で４週間暴露させたのと同じように、１２週間の暴露の後、対応する国産織物の靭性と比較すると、ウェットティッシュの清浄液における、１００％ＰＬＡのサンプルは、他の２種のＰＬＡ及びＰＨＢの混合物よりＭＤ及びＣＤ靭性が高かった。これらのすべてのサンプルを河水、河流の沖積泥及び汚泥／砂／糞腐植物中で１２週間経過させると、その分解の関連性は注目に値する。

表４の説明：
６９Ｋｇの乾燥した沖積泥（ＵＳＰ庭師が川から採取）を大きい混合容器に入れる。
大電動攪拌機でゆっくりと撹拌して、小さい塊に砕いた６９Ｋｇの乾燥した牛糞を加える。
混合するとき、６９Ｋｇの乾燥した砂をゆっくりと加える。
撹拌するとき、８３Ｋｇの蒸留水をゆっくりと加える。
完全に混合した後、リトマス試験紙またはｐＨ計でｐＨ値を測定し、１０％の水酸化ナトリウム（蒸留水で調製）をｐＨ値が７．５に達するまでゆっくりと加える。
余った蒸留水を加えて、水酸化カルシウムに加えた水の総量を９３Ｋｇにし、ｐＨ値を測定して７．５に調整する。

上記生分解の研究以外にも、中国の会社から厚さ９μｍの純ＰＢＡＴ薄膜、及び２０％炭酸カルシウムを含有する９μｍのＰＢＡＴ薄膜を購入した。アメリカのマディソン、ニーナのＢｉａｘ−Ｆｉｂｅｒｆｉｌｍ社から２０％ＰＰを含有するＭｅｌｔｂｌｏｗｎ（ＭＢ）Ｖｉｓｔａｍａｘｘ（登録商標）を手に入れた。ドイツザクセン紡織研究所からカーボンブラックを含有する黒色のスパンボンド（ＳＢ）ＰＬＡを手に入れ、その公称重量は８０ｇ／ｍ²である。純ＰＢＡＴ薄膜及び２０％炭酸カルシウムを含有するＰＢＡＴ薄膜を、それぞれ２０％ＰＰを含有するＶｉｓｔａｍａｘｘＭＢ及び黒色ＳＢ ＰＬＡと積層させ、５〜１３ｇ／ｍ²の熱溶融性接着剤を使用した。一般に０．５〜１２ｇ／ｍ²の熱溶融性接着剤、好ましくは１〜７ｇ／ｍ²の熱溶融性接着剤を採用する。この他、２層のＳＢ ＰＬＡを積層し、さらに熱溶融性接着剤を使用して接着した。図９に、これらのすべての原材料及び積層材料の重量、厚さ、靭性、破断伸び率、引裂強さ、破裂強さ、水蒸気伝達速度及びハイドロヘッドの試験結果を示す。指摘すべきこととして、これらは本発明の様々な実施例のいくつかのサンプルであり、熱溶融技術を採用して様々な層の材料を接着しているに過ぎない。該ＰＢＡＴ薄膜またはその他の生分解性／腐敗可能薄膜は、直接押出コーティングする方法により下層に付加することができ、コロイドを採用する必要はない。この積層材料は、熱カレンダー加工、一般的なカレンダー、または超音波溶接技術を採用して接続または結合することができ、ここでは部分的な技術のみを挙げる。この他、熱溶融性接着剤の代替物として、接着のり、水溶性もしくは溶剤型接着剤またはラテックスも積層材料を接着するのに使用することができる。

表９に示すように、９μｍの純（１００％）ＰＢＡＴ薄膜（サンプル１）は、ＭＤ方向に良好な伸び率を有し、ＣＤに非常に高い伸び率を有し、３００％より高い。サンプル１からサンプル５はいずれも破断強さ試験を行うことができないが、これらのすべてのサンプルの弾性はかなり良好であるため、薄膜及び積層材料を測定するとき破断することがなく、測定後も明らかに変形することはない。サンプル１の水蒸気伝達速度は非常に高く、３３８０ｇ／ｍ²／２４時間であり、静圧頭は５４９ｍｍである。２０％炭酸カルシウムを含有するＰＢＡＴ薄膜（サンプル２）の性能はサンプル１と似ており、同様の水蒸気伝達速度を有し、静圧頭はやや低い。ＰＢＡＴ薄膜はサンプル１及びサンプル２と類似しており、やや薄い６μｍ以下の厚さを有するが、依然として比較的好ましい伸び率及び比較的高い水蒸気伝達速度を有する一方、静圧頭はより低い可能性がある。ＭＢサンプル３は、８０％Ｖｉｓｔａｍａｘｘ（登録商標）（Ｖｉｓｔａｍａｘｘブランドのポリプロピレン系重合体は高い弾性を有する。ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ社により生産される）及び２０％ＰＰを含有し、非常に高いＭＤ及びＣＤ伸び率を有し、およそ３００％である。さらに、十分に伸ばしたとき、高い水蒸気伝達速度を有し、８８１６ｇ／ｍ²／２４時間である。しかし、サンプル３の静圧頭は非常に高く、１０４３ｍｍであり、これは依然として非常に良好な透過性を有することを表している。指摘すべきこととして、２０％ＰＰをＶｉｓｔａｍａｘｘ重合体のマイクロスフェアに加え、物理的に混合し、この混合物をＭＢ押出機に入れて溶融すると、ＶｉｓｔａｍａｘｘＭＢ織物は粘度があまり高くない。１００％Ｖｉｓｔａｍａｘｘをメルトブローする場合、その粘度は非常に高く、ローラが詰まる可能性があり、分離するのは非常に難しく、積層またはその後の使用に不利である。しかしながら、ＭＢ Ｖｉｓｔａｍａｘｘが薄膜、例えば炭酸カルシウムを含むか含まないＰＢＡＴもしくはＰＢＳ、またはその他の不織布、スクリムもしくは織物と積層される場合、１００％ Ｖｉｓｔａｍａｘｘのメルトブローを行うことは可能である。実際、接着剤を使用する必要がない可能性があるが、これは１００％Ｖｉｓｔａｍａｘｘまたはより高濃度のＶｉｓｔａｍａｘｘはすでに粘度が非常に高いためである。

熱溶融性接着剤を使用して積層した純ＰＢＡＴと、２０％のＣａＣＯ₃及びＶｉｓｔａｍａｘｘを含むＰＢＡＴは、Ｖｉｓｔａｍａｘｘのみに対して、そのＭＤ靭性及びＣＤ靭性は明らかに向上する。このサンプルは高いＭＢ伸び率、特に高いＣＤ伸び率（サンプル４は３９０％、サンプル５は５４２％）を有する。サンプル４及び５はさらに、明らかに高い水蒸気伝達速度値を有し、それぞれ１６７１及び１１８９ｇ／ｍ²／２４時間であり、さらに比較的高い静圧頭、それぞれ３３９及び９２６ｍｍＨ₂Ｏを有する。同様に指摘しなければならないこととして、ＰＢＡＴ薄膜は、熱溶融性接着剤を使用するか使用せずに、直接、ＭＢ １００％ Ｖｉｓｔａｍａｘｘまたは少しのＰＰを含有するＭＢ Ｖｉｓｔａｍａｘｘ上に押出メルトブローを行うことができる。なおかつこの押出メルトブロー過程は、より薄い規格のＰＢＡＴ薄膜を使用でき、４から５マイクロメートルまで低くすることすら可能である。ＭＶＴＲがより高くなるが、その静圧頭は低下する可能性がある。

目標重量が８０ｇ／ｍの黒色ＳＢ ＰＬＡは、そのＭＤ靭性が１０４Ｎ、ＣＤ靭性は３１Ｎであり、ＭＤ伸び率は比較的低く３０．６％であり、ＣＤ伸び率は比較的高く３０．７％である。破壊強さは１７７ＫＮ／ｍ²、ＷＶＴＲは非常に高く８３２２ｇ／ｍ²／２４時間であり、静圧頭は非常に顕著で１０９ｍｍである。熱溶融性接着剤を使用せずに純ＰＢＡＴに積層した８０ｇ／ｍの黒色ＳＢ ＰＬＡは、そのＭＤ及びＣＤ靭性がＳＢ ＰＬＡのみの靭性より高く、それぞれ１０７Ｎ及び３９Ｎである。しかしそのＣＤ伸び率はわずか９．８％である。しかし、ＳＢ ＰＬＡと積層したＰＢＡＴは、高い爆破強度を有し、２２０ＫＮ／ｍ²である。その通気性は依然として良好であり、その水蒸気伝達速度は２４５９ｇ／ｍ²／２４時間であり、高い静圧頭３１１５ｍｍＨ₂Ｏを有する。２０％ＣａＣＯ₃を含有するＰＢＡＴと積層したＳＢ ＰＬＡは、サンプル８と似た性能を有し、静圧頭が依然として比較的高く、２６００ｍｍＨ₂Ｏであるのを除けば、相対的に比較的低い。ＳＢ ＰＬＡ及び比較的薄いＰＢＡＴ薄膜の積層材料、特にＳＢ ＰＬＡと、押出コーティングして積層することにより得られる比較的薄いＰＢＡＴ薄膜との積層材料から、医療、工業、またはスポーツに用いられる防護服が生産され、これは快適に着用するため高いＭＶＴＲを有する。それと同時に、防護障壁とするために高い静圧頭を有する。この防護障壁は、ＰＢＡＴ薄膜側、あるいはＳＢ ＯＬＡ及び薄膜を積層する前または後に、任意の一側に防護仕上げ剤（フッ化ケイ素またはその他の型の防護仕上げ剤）を使用するため、防護障壁の作用をさらに強化させることができる。別の強化方法は、薄膜と積層する前または後に、ＭＢ ＰＬＡをＳＢ ＰＬＡと積層させる。防護仕上げ剤は、例えばＰＢＡＴ薄膜、ＳＢまたはＭＢ重合体を生産する溶融体に加えることができる可能性もある。

ＳＢ ＰＬＡの２層が溶融接着する方法により接着されて９番サンプルが生産されると、ＭＤ及びＣＤ引張性と破裂強さは、基本的に６番サンプルの単一層の２倍である。１１０ｇ／ｍ²ＳＢ ＰＰから生産される靭性スリングにおける、目標のＭＤ及びＣＤ引張性と応答破断伸び率（伸び率％）値は、それぞれ少なくとも２００及び１４０Ｎ／５ｃｍである。表９に示すように、ＳＢ ＰＬＡの２つを接着した層のＭＤ引張性は２１５Ｎであるが、ＣＤ引張性は必要なレベルの約５０％しかない。なおかつ、ＭＤ及びＣＤの％伸び率値も必要な最小値の４０％より大幅に低い。ＳＢ ＰＬＡのＭＤ及びＣＤ伸び率は、ＳＢ織物を押し出す前にＰＬＡに５〜６０％のＰＢＡＴ（最も好ましくは２５〜５０％のＰＢＡＴ）を混入することにより、改善することができる。この他、ＰＢＡＴ及びＰＢＳは、ＰＬＡと混合して、要求するＭＤ及びＣＤ引張性と伸び率値、並びに熱安定性を有する織物を製造することができる。この他、ＳＢスクリーンは、スパンレース及びニードルパンチを含む、非カレンダー接着工程で接着することができるため、より好ましい多方向の強度及び伸び率に達する。ニードルパンチＳＢ ＰＬＡは、１１０ｇ／ｍ²より大きい重量で生産することができ、２つ以上のＳＢ ＰＬＡ織物を積層または接着して、必要な強度及び伸び率値にする必要はない。

Claims (20)

1. ＰＨＡｓ及びＰＬＡを含み、ＰＬＡの質量パーセント含量が１％から９５％である
   ことを特徴とする生分解性薄膜。
2. 前記ＰＬＡの質量パーセント含量が１０％〜５０％である
   請求項１に記載の生分解性薄膜。
3. 前記ＰＨＡｓが、ＰＨＢｓまたはＰＨＶｓ、またはＰＨＢｓ及びＰＨＶｓの共重合体もしくはブレンドである
   請求項１に記載の生分解性薄膜。
4. 前記ＰＨＢｓが、３ＨＢ及び４ＨＢを重合してなるＰ（３ＨＢ−ｃｏ−４ＨＢ）である
   請求項３に記載の生分解性薄膜。
5. 前記４ＨＢのモルパーセントが５％〜８５％である
   請求項３に記載の生分解性薄膜。
6. セルロース繊維を含む
   請求項１に記載の生分解性薄膜。
7. 前記生分解性薄膜から熱成型、樹脂射出成型、または溶融紡糸により、薄膜、固体及び液体の容器、剛性または柔軟性包装、長繊維及び短繊維の織布、編地及び不織布、並びに織物及び薄膜の複合製品が生産される
   請求項１に記載の生分解性薄膜。
8. 前記溶融紡糸が、スパンボンド及びメルトブローの不織処理を含む
   請求項７に記載の生分解性薄膜。
9. 前記不織布が、湿式接着または乾式接着により接着される
   請求項７に記載の生分解性薄膜。
10. 前記不織布が、ニードルパンチ工程、スパンレース工程、熱カレンダー、熱気流による堆積、または以下の加熱処理、すなわちマイクロ波、超音波、溶接、遠赤外線及び近赤外線による加熱によって得られる
    請求項７に記載の生分解性薄膜。
11. 前記複合製品が、圧延してなる薄膜または織物であり、紡糸堆積処理、ニードルパンチ処理、パルプもしくは繊維の気流堆積処理またはスパンレース処理を組み合わせる
    請求項７に記載の生分解性薄膜。
12. 前記圧延が、サーマルボンド−メルトブロー−スパンボンド、または超音波接着不織処理を含み、前記複合製品が工業及び医療用防護織物に用いられる
    請求項１１に記載の生分解性薄膜。
13. 前記複合製品が、スパンボンドを介して内外表面とするメルトブロー濾材を含み、前記製品が、辺縁で前記メルトブロー濾材を縫製または熱接着または超音波接着する
    請求項１１に記載の生分解性薄膜。
14. 請求項１ないし１３のいずれかに記載の生分解性薄膜、及びＰＢＡＴを含む
    ことを特徴とする生分解性積層材料。
15. 質量パーセントが５〜６０％のＰＢＡＴを含有する
    請求項１４に記載の生分解性積層材料。
16. 重量が５〜６０％の充填材を含む
    請求項１４に記載の生分解性積層材料。
17. 請求項１ないし１３のいずれかに記載の生分解性薄膜、及びＰＢＳを含む
    ことを特徴とする生分解性積層材料。
18. 質量パーセントが５〜４０％のＰＢＳを含有する
    請求項１７に記載の生分解性積層材料。
19. 請求項１ないし１３のいずれかに記載の生分解性薄膜と、ＰＢＡＴ及びＰＢＳの混合物とを含む
    ことを特徴とする生分解性積層材料。
20. 質量パーセントが５〜５０％のＰＢＡＴ及び５〜４０％のＰＢＳを含有する
    請求項１９に記載の生分解性積層材料。