JPH09503019A - 分解可能なポリジオキサンオンをベースとした材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は成形品、ラミネート、発泡体、ペレット、不織材料、接着剤、コーティング材及びフィルム、より詳細には包装フィルムを含む分解可能な材料を提供する。材料は少なくとも２つの異なるジオキサンオンをベースとした繰り返し単位を含むポリジオキサンオン・ポリマーを用いて形成されている。好ましいポリマーとしてはポリジオキサンジオンが挙げられる。第１の繰り返し単位は第２の繰り返し単位と比較してポリマー主鎖から延びる成分基内に更に少ない数量の炭素原子を含む。材料の物理特性及び分解性はポリジオキサンオン・ポリマー内に含まれる第１の繰り返し単位及び第２の繰り返し単位の選択及びその相対比のうちの少なくともいづれか一方を変えることによって変化させ得る。

Description

【発明の詳細な説明】 分解可能なポリジオキサンオンをベースとした材料 発明の分野 本発明はポリジオキサンオン及びモノマーからなる分解可能な材料と、同材料 を形成する方法とに関する。分解可能な材料は成形品、ラミネート、発泡体、不 織材料、接着剤、コーティング材及びフィルム、より詳細には包装フィルムを含 む。 発明の背景 幾つかのポリマーは水の存在下において加水分解され、更に小さな化学単位に 分解されることが知られている。これらのポリマーのうちの幾つかはポリラクチ ド、ポリグリコリド、ポリ−ε−カプロラクトン及びポリジオキサンオン（２− ケト−１，４−ジオキサン）等の生分解性ポリマーでもある。 ポリラクチド、ポリグリコリド及びポリ（２−ケト−１，４−ジオキサン）等 のポリマーはそれぞれジオキサンジオンをベースとしたモノマーの重合によって 調製されるため、一般的にポリジオキサンジオンと称し得る。本明細書中におい て、特に明記しない限りジオキサンオン（Dioxaneone）は少なくとも１個のカル ボニル酸素が付加されたジオキサン・リングを含む化合物を指す。ジオキサン・ リングに含まれる他の３個の炭素原子は同炭素原子からそれそれ延出する各種の 成分を有し得る。ジオキサンオン（英文表記においてDioxanoneと記載される場 合もある）は特に２−ケト−１，４−ジオキサンを指すことが多い。しかし、本 明細書中におけるジオキサンオンは特に明記しない限り以下の一般式によって表 される。 このうちのＲ₁、Ｒ₂、Ｒ₃及びＲ₄は任意の成分であり得る。その一方、ｚはジオ キサン・リング内の付随する４価の炭素原子に共有結合した１個または複数の成 分であり得る。全てのＲ₁、Ｒ₂、Ｒ₃及びＲ₄が水素であって、ｚが２つの水素で ある場合、化合物は２−ケト−１，４−ジオキサンである。 ｚがカルボニル酸素であるラクチド及びグリコリド等のジオキサンオンはジオ キサン・リングに２つのカルボニル酸素が付加されているため、より詳細にはジ オキサンジオンと称し得る。ジオキサンジオンは環状ジエステルであり、同環状 ジエステルは以下の一般式によって表される。 このうちのＲ₁、Ｒ₂、Ｒ₃及びＲ₄は任意の成分であり得る。全てのＲ₁、Ｒ₂、Ｒ₃ 及びＲ₄が水素である場合、化合物はグリコリドであり、同グリコリドは１，４ −ジオキサン−２，５−ジオンとも称される。ジオキサンジオンはグリコリドを 示すべく使用される場合があるが、本明細書中においてジオキサジオンという用 語は特に明記しない限り前記の一般式によって表される化合物のクラスを一般的 に指す。Ｒ₁及びＲ₃がそれぞれメチルであって、かつＲ₂及びＲ₄がそれぞれ水素 である場合、化合物はラクチドであり、同ラクチドは３，６−ジメチル−１，４ −ジオキサン−２，５−ジオンとも称される。ジオキサンジオン・モノマーを代 表する１個または複数の繰り返し単位を有するポリジオキサンオンは、より詳細 にはポリジオキサンジオンと称し得る。 ２つの異なるジオキサンオン・モノマーからなるコポリマーを形成する幾つか の試みが報告されているが、これまでに報告された殆どのポリジオキサンオンは ホモポリマーである。例えば、１９９５年３月１日に発行されたシュナイダーに よる米国特許第２，７０３，３１６号は、異なるジオキサンジオンからなるコポ リマーに関する２つの例を開示している。このうちの一方のコポリマーは等量の グリコリド及びラクチドから形成されており、同コポリマーは高温圧縮によって フィルムに加工される。他方のコポリマーはそれぞれ１２対２の割合で結合され たラクチド及びテトラメチル・グリコリド（３，３，６，６−テトラメチル−１ ，４−ジオキサン−２，５−ジオン）からなる。後者のコポリマーの特性は開示 されておらず、さらに同コポリマーを有用な製品内へ組込み得ることも開示され ていない。 ポリジオキサンオンの調製に要する費用及び難しさに起因して、同ポリジオキ サンオンの利用は生体内へ吸収可能な材料を必要とする高付加価値を備えた医療 用途に主に限定されている。報告された殆どの医療用途は人体内におけるポリマ ーの使用を含む。医療用途の例としては、縫糸と、人工器官と、制御された薬剤 放出を実施するためのキャリアとが挙げられる。しかし、医療分野においても、 ラクチド及びグリコリドからなるコポリマーと、ラクチドの異なる光学異性体か らなる各種のコポリマーと、２−ケト−１，４−ジオキサン及びグリコリドまた はラクチドからなるコポリマーとを除けば、異なるジオキサンオンからなる僅か なコポリマーか報告されているのみである。前記の医療用途は人体等、使用時に ポリマーがさらされる比較的予測し得る一定の環境条件を伴う。従って、これら の医療用途に用いるポリマーの特性を操作または変更する大きな必要性はなかっ た。 １９７２年１月２５日に発行されたシュナイダーによる米国特許第３，６３６ ，９５６号には、ラクチドを使用した各種のポリマーから縫糸としての利用が可 能なフィラメントを形成することが開示されている。このうちの１つの実施の形 態では、それぞれ４４．２対５．８の割合をなすＬ−ラクチドと、α−ヒドロキ シ 酪酸（３，６−ジエチル−１，４−ジオキサン−２，５−ジオン）の環状エステ ルとを用いる共重合が開示されている。別の実施の形態では、それそれ４５対５ の割合をなすＬ−ラクチドと、α−ヒドロキシヘプタン酸（３，６−ジペンチル −１，４−ジオキサン−２，５−ジオン）の環状エステルとの重合が開示されて いる。これら両コポリマーはフィラメントを形成すべく３５ミルの紡糸口金を通 じて紡がれ、かつ延ばされる。 現在利用し得る埋立地の欠乏と、環境汚染の懸念とに基づき、分解可能な大衆 市場用プラスチック製品の形成に使用し得るポリマーが必要とされる。しかし、 大衆市場消費者を対象とする用途において、ポリジオキサンオンの利用に対する 関心度は低い。大衆市場消費者を対象とする用途には、発泡材料、成形品、ペレ ット材料、接着剤、ラミネート、不織材料及びフィルム等が含まれる。 大衆市場用途に使用する分解可能な製品の形成に対する努力が払われている。 １９９１年１２月３１日に発行されたルーミス他による米国特許第５，０７６， ９８３号はラクチド・モノマーからなるポリマーを含む特定の“ポリヒドロキシ 酸”によって形成されたフィルム材料の調製が開示されている。ルーミス他のフ ィルム材料は外部可塑剤の含有を必要とする。 しかし、米国特許第５，０７６，９８３号において必要とされる外部可塑剤の 利用は材料の調製に係る費用及び複雑さの増大を招来し得る。１９９３年１月１ ９日に発行されたシンクレアによる米国特許第５，１８０，７６５号が開示する ように、外部可塑剤はポリマー成分に密接した状態で分散させる必要がある。幾 つかの外部可塑剤は高温での処理中に移動し、かつポリマーから分離する傾向に ある。これは多くの有用な製品の製造を更に複雑にする。 ポリジオキサンジオン等の同一の化学構造を有するポリマーはα−ヒドロキシ カルボン酸を縮合重合反応により直接重合させることによって調製し得る。しか し、このようなポリマーには低分子量に起因する問題が付随する。例えば、１９ ８９年に発行された高分子化学（Macromol．Chem.）第１９０号の２５７１〜２ ５７７頁に記載されているフクザキ他によるＬ−乳酸及び各種のＤＬ−ヒ ドロキシ酸からなる生分解性キャリアとしての低分子量コポリマー にはそれぞれ ７０／３０のモル比をなすＬ−乳酸／Ｄ，Ｌ−乳酸、Ｌ−乳酸／Ｄ，Ｌ−α−ヒ ドロキシ酪酸、Ｌ−乳酸／Ｄ，Ｌ−α−ヒドロキシイソ吉草酸、及びＬ−乳酸／ Ｄ，Ｌ−α−ヒドロキシイソカプロン酸から形成された縮合コポリマーが開示さ れている。α−ヒドロキシカルボン酸から調製された他の縮合ポリマー同様、こ れら全てのポリマーは約数千の分子量を有する低分子量のポリマーである。この ような低分子量のポリマーはフクザキ他が開示する薬物デリバリー等の幾つかの 用途には適切といえるが、大衆市場製品としての用途の可能性は限られている。 発明の概要 本発明は大衆市場製品に利用し得るポリジオキサンオン・ポリマーと、窒素を 含有する同ポリマーの類似体とを含む分解可能な材料に関する。１つの態様にお いて、ポリジオキサンオン・ポリマーはポリジオキサンジオンと、窒素を含有す る同ポリジオキサンジオンの類似体とを含む。１つの態様において、本発明の材 料の形成に用いられるポリマーはジオキサンオンをベースとした少なくとも２種 類の異なる繰り返し単位を含み、同繰り返し単位のうちの少なくとも１種類、更 に好ましくは少なくとも２種類はジオキサンジオンをベースとした繰り返し単位 である。ポリマー主鎖から延出する側鎖は第１の繰り返し単位よりも第２の繰り 返し単位中に更に多くの炭素原子を含む。このような異なる複数の繰り返し単位 をポリジオキサンオン内へ組み込むことと、同異なる複数の繰り返し単位を異な る割合でポリジオキサンオン内へ組み込むことのうちの少なくとも一方により、 本発明の材料特性を大衆市場の各種の要求に適合させるべく変更し得ることが確 認されている。例えば、本発明の材料に必要とされる柔軟性を外部可塑剤の利用 に頼ることなく実現し得ることが確認されている。 １つの実施の形態では、第２の繰り返し単位に対する第１の繰り返し単位の実 質的に更に大きな重量比が存在する。１つの実施の形態では、第１の繰り返し単 位は約１４５未満の分子量を有する。別の実施の形態において、第１の繰り返し 単位はラクチドの重合から得られた繰り返し単位を有する。別の実施の形態にお いて、第１の繰り返し単位はグリコリドの重合から得られた繰り返し単位を含む 。更に別の実施の形態において、第２の繰り返し単位はテトラメチル・グリコリ ド、α−ヒドロキシイソ吉草酸の環状ジエステル、α−ヒドロキシカプロン酸の 環状ジエステル、α−ヒドロキシイソカプロン酸の環状ジエステル、α−ヒドロ キシオクタン酸の環状ジエステル及びこれらの組み合わせからなるグループから 選択されたモノマーの重合により形成される。１つの実施の形態において、ポリ マー主鎖に含まれる第２の繰り返し単位から延びる成分内に含まれる炭素原子の 総数は少なくとも４個であり、第１の繰り返し単位から延びる成分内に含まれる 炭素原子の総数は最高で２個である。１つの好ましい実施の形態において、第２ の繰り返し単位から延びる成分内に含まれる炭素原子の総数は少なくとも５個で ある。本発明の材料は分解可能であり、さらには大衆市場用の成形品、ラミネー ト、ペレット、発泡体、不織材料、接着剤、コーティング材及びフィルム、特に 包装フィルムを含む。１つの実施の形態では、外部可塑剤の使用を伴うことなく 本発明の材料の物理特性は、本発明の材料に使用するポリマー内に含まれる第１ の繰り返し単位及び第２の繰り返し単位の種類の選択及びその相対比を変更する ことにより変化させ得る。 発明の詳細な説明 本発明はポリジオキサンオン、または窒素を含有する同ポリジオキサンオンの 類似体として知られる加水分解可能なジオキサンオンをベースとしたポリマーを 含む各種の分解可能な材料に関する。本明細書中で述べる窒素を含有するポリジ オキサンオンの類似体とは、ポリジオキサンオンの１個または複数の通常の酸素 結合が窒素結合によって占められているポリマーを指す。本明細書中で述べる窒 素を含有するジオキサンオンの類似体とは、ジオキサン・リング中において常に は酸素によって占められる１個または複数の位置を窒素が占める環状化合物を指 す。１つの態様において、本発明は成形品、ラミネート、ペレット、発泡体、不 織材料、接着剤、コーティング材及びフィルム、より詳細には包装フィルムを含 む分解可能な特定の材料を提供する。別の態様において、材料の分解速度は複数 のコモノマーの種類の選択と、同複数のコモノマーの相対比とのうちの少なくと も一方を変更することによって制御し得る。別の態様において、本発明の材料に 使用されるポリジオキサンオンはジオキサンオン・モノマーから形成可能である 。別の態様において、ジオキサンオン・モノマー、または窒素を含有する同ジオ キサンオン・モノマーの類似体は、α−ヒドロキシカルボン酸及び／またはその エステル、その塩及び／またはそのアミドからなる非環状エステルまたはエステ ル・アミドから直接形成し得る。本明細書の記述は主にジオキサンオンと、ポリ ジオキサンオンからなる材料とに関する。しかし、これらに対して適用する原理 を、窒素を含有する同ジオキサンオン及びポリジオキサンオンの類似体に対して も適用し得る。更に、ジオキサンオン（dioxaneone）及びポリジオキサンオン（ Polydioxaneone）は文献中において、“dioxanone”及び“polydioxanone”と英 文表記されることもある。しかし、これらの単語の綴りには互換性がある。内部修飾されたポリマー 内部修飾されたポリマー組成物を含む本発明の材料は、本明細書中においてポ リジオキサンオンと一般的に称されるポリマーを含み、同ポリマーは以下の構造 式 を有する第１の繰り返し単位を含み、同第１の繰り返し単位のそれぞれにおいて 、Ｘ₁及びΧ₂はそれぞれＯまたはＮＲ’であり、Ｒ’はそれぞれＨ、ヒドロカル ビル、置換されたヒドロカルビル（Substituted hydrocarbyl）、及びヒドロカ ルビル誘導体のうちのいづれか１つであり、同ヒドロカルビル誘導体は ヘテロ原子を有する成分を含み、Ｒ₁、Ｒ₂及びＺ₁の組合わせは多くとも１個の 炭素原子を有し、Ｒ₃、Ｒ₄及びＺ₂の組合わせは多くとも１個の炭素原子を有し 、Ｚ₁及びＺ₂はそれぞれ１個または複数の成分基（例：水素、ヒドロカルビル、 酸素等）であり、同成分基はポリマー主鎖から延出し、かつ同ポリマー主鎖内の ４価の炭素原子に対して共有結合されており、Ｚ₁及びＺ₂のうちの少なくとも一 方はポリマー主鎖内の付随する炭素原子とともにカルボニル基を形成する酸素で あり、さらにポリマーは以下の構造式 を有する第２の繰り返し単位を含み、同第２の繰り返し単位のそれぞれにおいて 、Ｘ₃及びＸ₄はそれぞれＯまたはＮＲ’であり、Ｒ’はそれぞれＨ、ヒドロカル ビル、置換されたヒドロカルビル、及びヒドロカルビル誘導体のうちのいづれか １つであり、同ヒドロカルビル誘導体はヘテロ原子を有する成分を含み、Ｒ₅、 Ｒ₆、Ｒ₇及びＲ₈の組合わせは少なくとも４個の炭素原子を含み、Ｚ₃及びＺ₄は それぞれ１個または複数の成分基（例：水素、ヒドロカルビル、酸素等）であり 、同成分基はポリマー主鎖から延出し、かつ同ポリマー主鎖内の付随する４価の 炭素原子に対して共有結合されており、Ｚ₃及びＺ₄のうちの少なくとも一方はポ リマー主鎖内の付随する炭素原子とともにカルボニル基を形成する酸素である。 第１の繰り返し単位及び第２の繰り返し単位はポリマー内に任意の形態で存在で き、同形態にはランダム配列、交互配列及びブロック配列が含まれる。ヒドロカ ルビルは水素原子及び炭素原子のみを含む任意の成分基（Constituent group） を指し、同成分基には脂肪族成分、芳香族成分、環状成分、非環状成分、飽和成 分及び不飽和成分が含まれる。 本発明の材料を形成するポリマーは本明細書中において一般的にポリジオキサ ンオンと称される。しかし、Ｘ₁、Ｘ₂、Ｘ₃及びＸ₄のうちのいずれか１つがＮＲ である場合、ポリマーはポリアミノ酸のアミド結合特性を含み得る。本明細書中 において、ポリジオキサンオンはジオキサンオンのモノマーの繰り返し単位特性 を有するポリマーと、窒素を含有する同ポリマーの類似体とのうちのいづれか一 方を一般的に指す。本明細書中において、ジオキサンオンはジオキサン・リング と、窒素を含有する同ジオキサン・リングの類似体とのうちのいづれか一方を有 し、さらにリングに１個または複数のカルボニル酸素が付加された化合物のクラ スを一般的に指す。好ましくは、Ｘ₁及びＸ₂のうちの少なくとも一方と、Ｘ₃及 びＸ₄のうちの少なくとも一方とは酸素である。全てのＸ₁、Ｘ₂、Ｚ₁及びＺ₂が 酸素である場合、第１の繰り返し単位は２個のカルボニル基を有するジオキサン オンの特定の種類であるジオキサンジオン・モノマーから得られた繰り返し単位 の特徴を示す。同様に、Ｘ₃、Ｘ₄、Ｚ₃及びＺ₄が酸素である場合、第２の繰り返 し単位はジオキサンジオンの重合の特徴を示す。例えば、ジオキサンジオンの特 別な例には、ラクチドと、グリコリドと、α−ヒドロキシカルボキシリック・オ キサイド（α−hydroxycarboxylic oxides）の他の環状ジエステルとが含まれる 。ジオキサンジオン・モノマーの特性を示す繰り返し単位はより詳細にはポリジ オキサンジオンと称し得る。本明細書中において、ポリジオキサンジオンは窒素 を含有する類似体を含む。同類似体において、ポリマー主鎖内のＸ₁、Ｘ₂、Ｘ₃ 及びＸ₄のうちの少なくとも１つは酸素ではなく、寧ろ窒素である。同様に、本 明細書中において、ジオキサンジオンはジラクタム等の窒素を含有する類似体を 含む。 １つの実施の形態において、第１の繰り返し単位は以下の構造式 を有し、同第１の繰り返し単位のそれぞれにおいて、Ｘ₁及びＸ₂はそれぞれＯま たはＮＲ’であり、Ｒ’はそれぞれＨまたはヒドロカルビルであり、Ｒ₁及びＲ₂ の組合わせは多くとも１個の炭素原子を有し、Ｒ₃及びＲ₄の組合わせは多くとも １個の炭素原子を有する。 １つの実施の形態において、第２の繰り返し単位は以下の構造式 を有し、同第２の繰り返し単位のそれぞれにおいて、Ｘ₃及びＸ₄はそれぞれＯま たはＮＲ’であり、Ｒ’はそれぞれＨまたはヒドロカルビルであり、Ｒ₅、Ｒ₆、 Ｒ₇及びＲ₈の組合わせは少なくとも４個の炭素原子を含む。 １つの実施の形態において、本発明の材料は第１の繰り返し単位及び第２の繰 り返し単位以外に、１個または複数の別の繰り返し単位を有するポリマーを含む 。例えば、このような別の繰り返し単位は別のジオキサンオン・モノマーと、ジ オキサンオンとの重合が可能な他のモノマーとのうちのいづれか一方から得るこ とができる。これにはラクトンが含まれ、同ラクトンの例としては、β−ブチロ ラクトン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、ε −カプロラクトン、ラクタム、エポキシド、グリコール、コハク酸、酒石酸、マ ンデル酸及びベンジル酸等が挙げられる。従って、ポリマーは２個を越す数のコ モノマーを含むコポリマーであり得る。別の繰り返し単位としてはグリコール（ 同グリコールは二価アルコールまたはジオールとも称される）の重合を表わすも のか特に好ましい。例えば、第１の繰り返し単位及び第２の繰り返し単位を形成 すべくグリコールを反応浴槽中へ重合後に添加することによって、グリコールの ブロックを第１の繰り返し単位及び第２の繰り返し単位を含むポリマー内へ加え 得る。エチレン・グリコールまたはプロピレン・グリコール等の任意のグリコー ルを使用し得る。 ポリマーは外部可塑剤を使用することにより可塑化し得る。しかし、好ましい 実施の形態において、ポリマーは外部可塑剤を実質的に含まない。寧ろ、第１の 繰り返し単位及び第２の繰り返し単位は所望の物理特性を提供すべく選択される 。 この結果、外部可塑剤の必要性と、同外部可塑剤の使用に付随するコスト及び複 雑さとが排除される。学説に結びついてはいないが、第２の繰り返し単位は構造 的規則性を破壊することにより組成物内に柔軟性を付与すると信じられている。 組成物内の柔軟性が第２の繰り返し単位によって付与されない場合、同柔軟性は 第１の繰り返し単位によって付与され得る。この結果、実質的な内部的自由度（ Internal freedom）を備えた非晶性ポリマーを形成する可能性が得られる。 １つの実施の形態において、第１の繰り返し単位はポリマーのうちの５０重量 パーセントを越す量、好ましくはポリマーのうちの約５０〜９９重量パーセント 、より好ましくは約８０〜９９重量パーセント、更に好ましくは約９０〜９９重 量パーセント、最も好ましくは約９０〜９７重量パーセントの量を占める。 １つの実施の形態において、第２の繰り返し単位はポリマーの５０重量パーセ ント未満、好ましくはポリマーの約１〜５０重量パーセント、より好ましくは約 １〜２０重量パーセント、更に好ましくは約１〜１０重量パーセント、最も好ま しくは約３〜１０重量パーセントの量を占める。 １つの実施の形態において、第１の繰り返し単位は約１４５未満の分子量を有 する。例えば、このような第１の繰り返し単位はラクチド・モノマー及びグリコ リド・モノマーのうちの少なくとも一方の重合から得ることができる。 １つの実施の形態において、第２の繰り返し単位はテトラメチル・グリコリド の重合から得ることができる。別の実施の形態において、第２の繰り返し単位は α−ヒドロキシイソ吉草酸の環状ジエステルの重合から得ることができる。別の 実施の形態において、第２の繰り返し単位はα−ヒドロキシカプロン酸の環状ジ エステルの重合から得られる。別の実施の形態において、第２の繰り返し単位は α−ヒドロキシイソカプロン酸の環状ジエステルの重合から得られる。更に別の 実施の形態において、第２の繰り返し単位はα−ヒドロキシオクタン酸の環状ジ エステルの重合から得られる。α−ヒドロキシイソ吉草酸及びα−ヒドロキシイ ソカプロン酸の分岐異性体（Branched isomers）のヒドロカルビル側鎖 は複数の分岐形態のうちのいづれか１つを有し得る。１つの実施の形態において 、このような分岐異性体は２つ以上のこのようなイソアシド化合物（Iso−acidc ompound）からなる混合物を含む。 １つの特に好ましい実施の形態において、第１の繰り返し単位はラクチドの重 合から得られ、第２の繰り返し単位はテトラメチル・グリコリド、α−ヒドロキ シイソ吉草酸の環状ジエステル、α−ヒドロキシカプロン酸の環状ジエステル、 α−ヒドロキシイソカプロン酸の環状ジエステル、α−ヒドロキシオクタン酸の 環状ジエステル及びこれらの組み合わせからなるグループから選択されたモノマ ーの重合から得られる。 成分Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄、Ｒ₅、Ｒ₆、Ｒ₇及びＲ₈はそれぞれ任意の有機成分で あり得るが、ヒドロカルビルまたは水素であることが好ましい。Ｒ’はそれぞれ 水素またはヒドロカルビルであることが好ましい。 １つの実施の形態において、Ｒ₅及びＲ₆のうちの少なくとも一方と、Ｒ₇及び Ｒ₈のうちの少なくとも一方とは、２〜３個の炭素原子を有するヒドロカルビル ・ラジカルである。別の実施の形態において、Ｒ₅、Ｒ₆、Ｒ₇及びＲ₈のうちの少 なくとも１つは４〜２４個、好ましくは４〜１６個、より好ましくは４〜１０個 の炭素原子を含むヒドロカルビル・ラジカルである。１つの好ましい実施の形態 において、Ｒ₅、Ｒ₆、Ｒ₇及びＲ₈の組み合わせは少なくとも５個、さらに好まし くは５〜１２個の炭素原子を含む。１つの実施の形態において、Ｒ₅及びＲ₆のう ちの少なくとも一方と、Ｒ₇及びＲ₈のうちの少なくとも一方とはそれぞれ飽和ヒ ドロカルビル・ラジカル（Saturated hydrocarbyl radical）である。好ましい 実施の形態において、Ｒ₅、Ｒ₆、Ｒ₇及びＲ₈はそれぞれ水素またはヒドロカルビ ルである。 １つの実施の形態において、Ｒ₅及びＲ₆のうちの一方はイソプロピルであり、 他方は水素である。そして、Ｒ₇及びＲ₈のうちの一方はイソプロピルであり、他 方は水素である。別の実施の形態において、Ｒ₅及びＲ₆のうちの一方はプロピル であり、他方はメチルである。そして、Ｒ₇及びＲ₈のうちの一方はプロピルであ り、他方はメチルである。 １つの実施の形態において、第２の繰り返し単位が例えば対称に置換されたジ オキサンジオン(Symmetrically substituted dioxanedione）から得られた場合 、成分Ｒ₅及びＲ₆はそれぞれ成分Ｒ₇及びＲ₈に等しい。別の実施の形態において 、第２の繰り返し単位が例えば非対称に置換されたジオキサンジオンから得られ た場合、Ｒ₅及びＲ₆の組み合わせが有する炭素原子の総数は、Ｒ₇及びＲ₈の組み 合わせが有する炭素原子の総数とは異なる。 １つの実施の形態において、本発明の材料に使用されるポリマーは約３０，０ ００、好ましくは約７０，０００、更に好ましくは約１００，０００を越す重量 平均分子量を有する。ポリマーの所望の分子量は以下に詳述する特定の製品の実 施の形態に基づいて変化する。しかし、同ポリマーの分子量の一般的に好ましい 範囲の１つとしては、約５０，０００〜５００，０００、より好ましくは約１０ ０，０００〜５００，０００、更に好ましくは約１５０，０００〜２５０，００ ０の重量平均分子量が挙げられる。材料 前記したように、本発明はポリジオキサンオンと、窒素を含有する同ポリジオ キサンオンの類似体とのうちのいづれか一方を含む各種の材料に関する。本発明 の各種の材料は各種の化学特性及び物理特性を有し、これらの特性は使用目的に 関連している。本発明の材料はフィルム、成形品、ペレット、ラミネート、発泡 体、不織材料、接着剤及びコーティング材を含む。 本発明のフィルム材料は前記したようにポリジオキサンオン、好ましくはポリ ジオキサンジオン、または窒素を含有するこれらの類似体から形成される。本明 細書中において、フィルムとは最終製品の形態がフィルムである材料を指し、最 終的にフィルム以外の製品へ加工される中間材料を指すものではない。本発明の フィルムには、約２０ミル未満の厚さを有する一般的にフィルムと称される製品 と、最大で約５０ミルの厚さを備えた材料を含むシートと称される材料とが含ま れる。フィルムはポリエチレン、ポリスチレン及びビニール等のうちのいづれか １つからなる幾つかの一般的なプラスチックの特性を備えるべく調製し得る。各 用途における所望の分子量分布は重合条件の調整と、重合後における処理とによ って達成可能である。ポリマーの第１の繰り返し単位及び第２の繰り返し単位の 種類の選択と、それらの百分率とは、柔軟性及び他の最終特性、許容可能な処理 温度、製品の意図する使用温度並びに製品の分解速度を左右する。 このようなフィルムは各種のプロセスを用いて形成し得る。例えば、フィルム は圧縮成形プロセスを用いて調製し得る。適切なフィルムは押出し成形プロセス を用いて調製し得る。押出し成形プロセスには、ブロー・フィルム・プロセス（ Blown film process）と、溶融押出し成形キャスティング（Meltextruded casti ng）と、ポリマー溶液の流し込み及び溶剤の回収とが含まれる。 サーマル・アニーリング（Thermal annealing）及び急冷は選択された特性を 強調すべくフィルムの形態を制御する２つの方法といえる。本明細書中で、急冷 とは広範にわたるポリマーの結晶化を防止すべく材料の温度を急激に低下させる ことを指す。ポリマーの結晶化は常には比較的遅いプロセスであり、結晶化の完 全な実現には数分から数時間を要する。 結晶化が望まれる場合、結晶格子内へ分子を配列べく温度はガラス転移温度Ｔ_g を越えて維持される。このプロセスはアニーリングと称される。 非晶質溶融物を急激に冷却した場合、ポリマーを実質的に結晶化するための時 間が得られない。このため、同ポリマーの多くは非晶質の状態に維持される。急 冷に要する時間はサンプルの厚さ、その分子量、溶融粘度、組成及びＴ_gに基づ いて変化する。厚いフィルムの冷却は時間を要するが、薄膜は体積に対する表面 積の比が高いため非常に迅速に冷却される。ポリジオキサンオン、より詳細には ポリジオキサンジオン、または窒素を含有するこれらの類似体は、その中に含ま れる第２の繰り返し単位の相対比が低い場合、同相対比が高い場合よりも更に容 易に配列され、かつ更に迅速に結晶化される。 大きな側鎖基を有するポリマーは、同側鎖基に関して或る程度の構造的規則性 （立体規則性を含む）が形成された際に結晶化し得る。しかし、一般的にポリマ ーに含まれる成分Ｒ₅、Ｒ₆、Ｒ₇及びＲ₈のうちの１つ以上が更に大きい及び／ま たは更に嵩高い場合、同成分が更に小さい及び／または更に嵩高くない場合と比 較して、ポリマーの結晶化は更に困難であり、かつ更に長い時間を要する。例え ば、ポリマー主鎖から延びる側鎖基としてのブチル成分は同一位置に配置された ヘキシル成分と比較して結晶形成を阻害する割合が低い。そして、ブチル成分及 びヘキシル成分はそれぞれメチル基と比較して結晶形成を更に阻害する。 非晶質状態への急冷は、非晶質溶融物内のポリマーまたはコポリマーを溶融状 態から自身のＴ_g未満の温度まで急激に冷却することを要する。急激な冷却の失 敗は、球晶性（Spherulitic crystallinity）の生成、即ちミクロ以下〜ミクロ の範囲のサイズの複数の結晶領域の生成を可能にする。球晶性は光線を散乱する 傾向にあり、ポリマーを不透明にする。これらの球晶は加熱歪みに対して改善さ れた安定性を示す。複数の球晶領域は非晶質領域によって互いに分離されている ため、このような球晶性は短離規則性及び長距離不規則性（Short range order −long range disorder）と称されることが多い。しかし、このようなクリスタ ライトはＴ_gを越え、かつ融点を下回る温度において寸法安定性を維持すべく疑 似クロスリンクとして作用する。１つの実施の形態において、本発明のフィルム 材料はその約２０パーセント未満が結晶体によって構成されている。 更に、加熱歪みに対する安定性は非晶性ポリマーを自身のＴ_gを上回り、かつ 自身の融点を下回る温度で配向することによって得られる。ポリマー分子は長距 離規則性（Long range ordering）を可能にすべく物理的に引き延ばされる。次 いで、ポリマーは必要に応じて規則性をアニーリング中に維持すべく“ヒート・ セット”し得る。従って、非晶性ポリマーは長距離規則性及び近距離不規則性と 称される別の規則に基づいて結晶化できる。これは透明性と、加熱歪みに対する 耐性とを高めるのに効果的である。 本発明のフィルムは配向フィルムまたは非配向フィルムであり得るとともに、 収縮性フィルムまたは非収縮性フィルムでもあり得る。前述のように、配向とは 一方向にフィルムを引き延ばすことを指す。これにより、ポリマー分子を引き延 ばす方向に沿って整合させ、かつ配列させ得る。引き延ばしにより、フィルムを 引き延ばす方向に同フィルムを自身の元の長さの２倍以上の長さに形成可能であ る。配向は一軸配向であり得る。この際、軸はフィルムを加工する際に同フィル ムが移動する方向に延びている。これに代えて、配向を二軸配向とすることが可 能である。この際、一方の軸はフィルムを加工する際に同フィルムが移動する方 向に延び、他方の軸は前記の軸に直交する方向に延びている。一般的に、配向は フィルムのＴ_gを上回り、かつ融点を下回るフィルム温度において実施される。 二軸配向されたフィルムはシュリンク包装に使用する収縮性フィルムとしての利 用に効果を示す。 二軸配向されたフィルムは同フィルムをヒート・セットすることによって非収 縮性フィルムに加工し得る。配向フィルムのヒート・セットを実施すべく、同フ ィルムは自身が引き延ばされた状態の寸法に拘束され、さらにはＴ_gを上回り、 かつ融点を下回る温度にさらされる。この処置はフィルム内の内部張力を緩める ため、同フィルムは冷却後に実質的に収縮不能になる。 前記のように、本発明のフィルムは各種の製品特性を提供すべく調製し得る。 例えば、このようなフィルムはポリスチレンに類似する特性、低密度を有するポ リエチレンに類似する特性、高密度を有するポリエチレンに類似する特性、ポリ プロピレンに類似する特性及びポリ塩化ビニルに類似する特性を有し得る。 ポリスチレンに類似する本発明のフィルムは一般的に透明、無色及び半晶質で あって、さらには約５０，０００〜５００，０００の重量平均分子量を有する。 ポリスチレンに類似するフィルムは一般的に約５４〜６１℃の加熱歪み温度と、 約６，０００〜８，０００ｐｓｉの引張強度と、約８０〜９０のショア硬度と、 約２〜４％の破損に至るまでの延び（Elongation to break）と、約２５０，０ ００ｐｓｉを越す弾性率とを有する。これらのフィルムは一般的に環境 条件下において、約６〜２４ケ月で分解可能である。 本明細書中では、材料が可視光線波長域の約８５％を越す透過率と、好ましく はガードナー・ヘーズ・メータを使用する測定において約１０％を下回るヘーズ とを有する場合、同材料は透明と見なされる。更に本明細書中では、材料がガー ドナー・スケールにおいて約０〜１を示すか、または黄色指数（Yellownessinde x）において約１〜１０を示す場合、同材料は実質的に無色と見なされる。 低い密度を有するポリエチレンに類似する本発明のフィルム材料は時には透明 であり、一般的に無色であり、さらには一般的に球晶性を示さない。一般的に、 同フィルム材料は約５０，０００〜５００，０００の重量平均分子量と、約３２ 〜４０℃の加熱歪み温度と、約１，５００〜３，０００ｐｓｉの引張強度と、約 ５０のショア硬度と、約１５０〜１，２００％の破損に至るまでの延びと、約１ ０，０００〜５０，０００ｐｓｉの弾性率とを有する。これらのフィルム材料は 一般的に環境条件下において、約３〜４８ケ月、好ましくは約６〜３６ケ月で分 解可能である。 高密度を有する本発明のポリエチレン状の材料は時には透明であり、一般的に は無色であり、かつ常には結晶質である。また、同材料は時には半透明である。 更に、同材料は約５０，０００〜５００，０００の重量平均分子量と、約４０〜 ９０℃の加熱歪み温度と、約２，５００〜４，０００ｐｓｉの引張強度と、約５ ０〜６０のショア硬度と、約５０〜５００％の破損に至るまでの延びと、約５０ ，０００〜１２５，０００ｐｓｉの弾性率とを有する。フィルム材料は一般的に 環境条件下において、約６〜４８ケ月、好ましくは約６〜３６ケ月で分解可能で ある。 本発明のポリプロピレンに類似するフィルムは時には透明であり、かつ一般的 に結晶質である。同フィルムは多くの場合、半透明であり、さらには無色であり 得る。更に、同フィルムは約５０，０００〜５００，０００の重量平均分子量と 、約５０〜１２０℃の加熱歪み温度と、約４，０００〜６，０００ｐｓｉの引張 強度と、約７０のショア硬度と、約１００〜６００％の破損に至るまでの延びと 、 約１２５，０００〜２００，０００ｐｓｉの弾性率とを有する。これらのフィル ムは一般的に環境条件下において、約３〜３６ケ月で分解可能である。 ポリ塩化ビニルに類似する本発明のフィルムは時には透明であり、かつ一般的 には結晶質ではない。また、同フィルムは無色または有色であり得る。充填剤(F illers）は色などの所望の光学特性を提供するために使用できる。フィルムは約 ５０，０００〜５００，０００の重量平均分子量と、室温を下回る温度から約１ ００℃までの範囲のＴ_gと、約３００〜５，０００ｐｓｉの引張強度と、約１０ 〜９０のショア硬度と、約５〜５００％の破損に至るまでの延びと、約５００〜 ２５０，０００ｐｓｉの弾性率とを有し得る。フィルムは一般的に環境条件下に おいて、約３〜３６ケ月で分解可能である。 本発明のフィルム材料は各種の製品へ加工可能である。例えば、特に効果的な 本発明のフィルム材料は包装フィルムの形態をなす。包装フィルムとは、例えば ラミネートから紙若しくは厚紙までを含むフィルムまたはラミネートの形態をな す消費者物資の包装に使用する材料を指す。１つの実施の形態において、包装フ ィルムは約２０ミル未満の厚さを有する熱可塑性プラスチックである。フィルム はパッケージ内の物の収容、表示、密閉及び保護のうちのいづれか１つに使用し 得る。フィルムは単独で使用するか、または他の材料と併用し得る。本発明の包 装フィルムは透明であり、かつ実質的に無色であることが好ましい。更に、本発 明のフィルム材料はゴミ袋等の他の製品へ加工し得る。 保存期間は本発明の材料の重要な問題の１つである。本明細書中で、保存期間 とは包装材が機能し得る時間的長さであって、さらには包装材の製造から消費者 による同包装材の最終的な廃棄までの時間を指す。従って、一般的な材料は包装 材の製造、同包装材の利用、流通及び販売、並びに同包装材の廃棄を通じて安定 している必要がある。この安定性は機械的完全性及び強度と、フィルムの透明性 または耐引っかき性に代表される包装材としての魅力と、遮断有効性（Barrier effectiveness）と、包装材の利用に付随する他の特性とを実現する必要がある 。従って、保存期間は利用目的に基づいて変化する。 包装材料は原材料、完成品及び在庫品のうちのいづれか１つとして積み重ねら れた際に、非常に広い範囲の温度、湿度及び圧力等の幾つかの異なる物理環境に 耐える必要がある。幾つかの例において、材料は弱酸若しくは弱塩基の存在下ま たは他の化学的環境下における安定性を要する。 本発明の材料はポリジオキサンオンの選択及びその百分率組成を変更すること により、特定の保存期間に関する要件に基づいて調整し得る。このような調整は コポリマー内へ全ての所望の繰り返し単位を結合するか、または異なるポリジオ キサンオンを混合することによって達成される。 １つの実施の形態において、本発明の材料内に使用されるポリジオキサンオン の組成は、濡れた冷たい飲料の包装（同包装は高い濡れ強度を要する）から乾燥 した暖かい流通経路環境までを含む極端な環境範囲においてポリマーの安定性を 高めるべく、２〜４種類の異なるポリジオキサンオン、好ましくは２〜４種類の ポリジオキサンジオンを異なる量で使用することによって変化させ得る。別の実 施の形態では、ポリジオキサンオンは製品の保存期間全体にわたる安定性を高め るべく、外部可塑剤を用いて可塑化されるか、または他の添加剤と混合される。 しかし、本発明の材料に使用するポリジオキサンオンは外部可塑剤を実質的に伴 うことなく使用することが好ましい。特に効果的な添加物としては酸化防止剤が 挙げられる。他の使用可能な添加物は充填剤、着色料（染料及び顔料）、難燃剤 、帯電防止剤、香料、紫外線安定剤及び他の安定剤を含む。 本発明の別の種類の材料は各種の成形品を含む。成形品はブロー成形、射出成 形及び熱成形を含む各種のプロセスを用いて成形できる。ブロー成形は包装容器 等の中空品の成形に使用される。押出し成形の例では、パリソンが形成され、同 パリソンは型のキャビティの壁へ向けて拡張される。分解可能なポリマー組成物 は押出しブロー成形プロセスの要件を満たすべく、第１の繰り返し単位の第２の 繰り返し単位に対する比率の調整と、ポリマー製品の分子量の調整とのうちの少 なくともいずれか一方により調整される。これらのプロセスの要件は保存期間、 強度、分解開始速度、遮断特性及び他のパラメータに関して最終用途の要件に対 して適合される。これらの用途には５０，０００〜５００，０００の重量平均分 子量が望ましい。 熱可塑性プラスチックの射出成形は熱可塑性プラスチック組成物を溶融し、同 プラスチック組成物を型のキャビティ内へ移すことによって実現される。プラス チック組成物は型のキャビティ内において型の形状に適合するように固化される 。射出成形品は他の部品とともに最終製品に仕上げる前に機械仕事を殆ど必要と しない。本発明の射出成形品は時には透明である。同射出成型品は一般的に約５ ０，０００〜１２０，０００の重量平均分子量と、約７０℃を越す加熱歪み温度 と、約３，０００ｐｓｉを越す引張強度と、約５０〜９０のショア硬度と、約２ 〜２５％の破損に至るまでの延びと、約１００，０００〜４００，０００ｐｓｉ の弾性率とを有する。射出成形品は一般的に環境条件下において、約３〜３６ケ 月で分解可能である。 本発明の材料の融点及び形態を多くの異なる方法で変化させ得るため、同材料 は射出成形に適している。材料の溶融レオロジーは溶融粘度、剪断依存性（Shea r dependence）、熱によって撓む温度、結晶化温度及び他の要件を調整すべく調 節可能である。分子量と同分子量の分布とは流動度及びサイクル時間の要件に適 合させるために調節される。第１の繰り返し単位及び第２の繰り返し単位の種類 の選択及びその百分率の変更が可能である。射出成形は経済的観点から短いサイ クル時間を一般的に要するため、比較的低い重量平均分子量（１２０，０００未 満）が好ましい。 熱成形は熱可塑性プラスチックからなるフィルムまたはシートを用いる成形の 一種である。本発明の材料は高い透明性を有するフィルムまたはシートへ容易に 加工し得るため、同材料は熱成形に使用する質の高い材料の候補の１つである。 シートは所望の形状を形成すべく型の周囲においてポリジオキサンオンが完全に 柔らかくなる温度まで加熱され、次いで負圧または正圧に曝される。 成形品は例えば使い捨て食卓用食器具、弾薬用カートリッジ・シェル、使い捨 てカメラの本体及び部品、ボトル状の包装容器、使い捨て食品容器並びに各種の 熱成形品を含む多数の製品形態を含み得る。 本発明に基づく他の種類の材料はラミネート及び共有押出し成形品を含む。フ ィルム・ラミネート及び共有押出し成形フィルムは複合材料である。同複合材料 内において、各層は構造内の他の部分を補足する機能的な効果を有する。本発明 に基づくポリジオキサンオンと、窒素を含有する同ポリジオキサンオンの類似体 とのうちのいづれか一方からなる材料は強度、印刷適性及び高い透明性の他に、 分解性を提供する。ラミネートまたは共有押出し成形品に含まれる他の層は、湿 気または磨耗に対する一時的な保護を提供し得る。この結果、分解開始は所望の 保存期間の経過後まで遅延される。他の層は同層が分解不能であることを必要と する電気的機能または他の機能を提供し得る。しかし、前記したように、製品の 大半の重量を本発明のポリマーを用いて形成することにより、環境に対する有害 な影響を削減し得る。 ラミネート樹脂（Laminating resins）は本発明の別の材料であり、異なる表 層間に配置する結合層として使用できる。例えば、多くの包装材料はクレイボー ド、板紙（Boxboard）及び厚紙（Cardboard）のうちのいづれか１つと、熱可塑 性プラスチック・フィルムの外側層との間にラミネート層を使用することによっ て形成される。例えば、このようなラミネートされた材料は構造安定性、通気性 、装飾性及び防湿性のうちのいづれか１つに代表される各種の特性を提供する層 を有する。例えば、本発明のポリマーはこのようなラミネートされた製品のため の透明な外側保護コーティング材として使用することと、ラミネート層または結 合層を提供することのうちの少なくともいづれか一方に使用し得る。ラミネート 樹脂としてのポリジオキサンオンの主な効果としては、同ポリジオキサンオンが 分解する際に、互いに接着された複数の層の分離を促進することが挙げられる。 これはラミネートされた材料の再利用プロセスにおいて効果を示し得る。 本発明のラミネート樹脂及び共有押出し成形品は一般的に晶質ではない。従っ て、ポリジオキサンオンは一般的な紙再生プロセスにおいて迅速に分解するため 、 ラミネートされた紙製品の更に容易な再利用が可能となる。本発明のラミネート 樹脂及び共有押出し成形品は一般的に約５００〜５，０００の重量平均分子量と 、ほぼ室温未満のＴ_gと、約０．５のショア硬度と、約３００％を越す破損に至 るまでの延びと、約１，０００ｐｓｉ未満の弾性率とを有する。これらは一般的 に環境条件下において、約１〜３ケ月で分解可能である。 本発明に基づく更に別の種類の材料は発泡体を含む。熱可塑性発泡プラスチッ ク（Foamed thermoplastics）は食品包装に大きな市場を有する。本発明の材料 は溶融して高い粘度を有する材料を形成し得る。同材料はフォーム押出し成形（ Foam extrusion）を実施すべく二酸化炭素または窒素等のガスからなる気泡を含 み得る。このため、本発明の材料は発泡体を形成するための効果的な材料の候補 のうちの１つである。溶融物の粘度は分子量、分子量分布及び変性剤含有量のう ちの少なくともいづれか１つを制御することによって最適化できる。一般的に、 フォーム押出し成形に使用するポリマーは約３００，０００を上回る分子量を有 する。第１の繰り返し単位及び第２の繰り返し単位の割合及び種類を変更する能 力は、発泡製品中における所望の弾性気泡の形成を保証すべく本用途に特に望ま しい。本発明のポリマー内への二酸化炭素の溶解性（圧力下）は、冷却後に形成 される気泡の孔径を制御すべく利用し得る。 本発明の発泡材料は一般的に半晶質であり、かつ不透明である。一般的に、発 泡材料は約５０，０００〜５００，０００の重量平均分子量と、約５０℃を越す 加熱歪み温度とを有する。一般的に、発泡材料は環境条件下において、約３〜３ ６ケ月で分解可能である。 本発明の更に別の材料はスパン・ボンド不織材料（Spun−bonded nonwoven ma terial）を含む。“スパン・ボンド不織材料”とは、織物とは異なる比較的均一 なシートを形成すべく、フィラメントを冷却された平坦な表面上に紡糸口金から 不規則に押出すことによって形成された材料を指す。適量の材料をロービング紡 糸口金（Roving spinnerettes）を通じて冷却された表面上へ送り出すために、 スパン・ボンディングは溶融粘度を限られた範囲内 に維持することを要する。急冷に対するポリマー溶融物の反応の詳細は繊細な加 工パラメータである。一般的に、このような不織材料は高い強度特性を有してお り、同不織材料は封筒、タオル、クロス・ワイプ、織物、医療用ガウン、研究室 用コート及び他の類似する材料に使用できる。本発明のポリジオキサンオンは、 分子量及び分子量分布の制御と、異なる複数のジオキサンオン・コモノマーの選 択及びその相対比とを含む各種の変量を操作することにより、加工要件に適合す べく最適化可能である。 本発明に基づく更に別の種類の製品は接着剤を含む。本発明のポリマー組成物 はホット・メルト製品または溶剤型製品であり得るため、接着剤としての大きな 利点を有する。また、本発明のポリマー組成物の極性は各種の接着剤としての使 用において効果を示す。第１の繰り返し単位及び第２の繰り返し単位の種類の選 択及びその割合と、ポリマーの分子量分布とは粘着性を高める間及び硬化を実施 する間におけるホット・メルトの融点及び形態特性に影響を及ぼし得る。 本発明の接着剤に使用されるポリマーは接着剤の種類及び用途に基づいて組成 及び分子量が大きく変化する。接着される基体の表面特性はポリマーの選択に重 要な位置を占める。 本発明の接着剤は一般的に不透明である。接着剤は約５，０００〜２００，０ ００の重量平均分子量と、ほぼ室温から約１００℃までの範囲のＴ_gとを有する 。最終使用温度と、接着剤が構造用接着剤であるか、または圧感接着剤であるか とに基づいて、同接着剤は硬質性または柔軟性を有し得るとともに、前記のラミ ネート樹脂及びフィルムの種類で述べたように特性を変更し得る。 本発明に基づく更に別の種類の材料は各種のコーティング材を含む。幾つかの フィルム、成形品及び発泡体とは異なり、コーティング材は自重に十分耐え得る 強度を有する必要はない。従って、本発明に基づく広範な種類のポリマー組成物 をコーティング材に利用できる。前記した本発明に基づく分解性はコーティング 材を同コーティング材によって被覆された基体を磨耗または他の害から一時的に 保護するために使用することを許容する。コーティング材はフィルムの多くの機 能を提供可能であり、特に一時的な印刷面としての機能を提供し得る。この結果 、容器のラベルはパッケージ内で最初に分解する部分となる。ポリジオキサンオ ンからなる材料はその極性に起因して良好な印刷が可能である。コーティング材 は紙、金属、プラスチック、ウール並びに天然繊維及び人工繊維を含む他の各種 の材料に使用可能である。 コーティング材は顔料を筆記用紙上に結合させるバインダとして使用できる。 本発明のポリジオキサンオンは顔料を容易に受け入れる。この種の用途では、セ ルロースの加水分解を実現すべく酸性環境を提供することにより、紙からなる基 体の分解が促進される。コーティング材は水中での用途にも利用できる。材料の 分解による無害な生成物は海水及び淡水の保護に役立つ。 本発明のコーティング材の製造に使用されるポリマーは迅速なコーティング材 の適用を許容する好ましい溶融粘度を有する。溶融粘度は第１の繰り返し単位及 び第２の繰り返し単位の種類の選択と、同第１の繰り返し単位及び第２の繰り返 し単位の割合と、ポリマーの分子量とのうちの少なくともいづれか１つに基づい て制御できる。これらの組成物は湿度への同組成物の露出を制御した場合、自身 の融点を越す温度において熱的に安定する。更に、本発明のコーティング材は溶 剤中への溶解が可能であり、溶液として使用できる。エマルジョンに含まれる水 分がコーティング材の保存期間に及ぼす影響を考慮することにより、エマルジョ ン・コーティング材も可能である。 一般的に、コーティング材に使用されるポリマーはフィルムに使用されるポリ マーよりも更に低い分子量及び更に低い晶質性を有する。従って、重量平均分子 量は約１０，０００〜１００，０００の範囲内であり、好ましくは約５０，００ ０を越える。モノマーの調製 本発明の材料に用いるポリマーを製造するためのモノマーとして使用できる環 状化合物は任意の適切な方法を使用することによって調製できる。ジオキサンジ オン・モノマー、または窒素を含有する同ジオキサンジオン・モノマーの類似体 は、非環状α−ヒドロキシカルボン酸エステルと、α−ヒドロキシアミド等の窒 素を含有するその類似体と、塩に代表される前者のうちのいづれか一方の誘導体 とのうちのいづれか１つから１９９３年９月３０目に公開された国際公開番号第 ＷＯ ９３／１９０５８号に開示されている方法を用いて直接調製することが好 ましく、同国際公開番号第ＷＯ ９３／１９０５８号の内容についてはこの開示 をもって本明細書中に開示したものとする。ポリマーの調製 本発明の材料に使用するポリマーは各種の重合技術を用いて調製できる。調製 全体を通じて乾燥状態を維持する必要がある。重合反応は閉鎖された真空な容器 内において液相内で実施することが好ましい。これに代えて、ポリマーは窒素等 の不活性ガスによって包まれた重合混合物を用いて大気圧下で調製できる。重合 反応を空気中等の水または酸素が存在する状態で実施した場合、好ましくない変 色、連鎖停止反応または触媒不活性化が生じ得る。これにより、最終的に形成さ れたポリマーの分子量及び引張強度の低下が生じる。 第１のモノマーは溶融され、かつ第２のモノマーとともに溶融状態において混 合される。一般的に、重合はモノマーの融点を上回る温度であって、かつモノマ ーまたは形成されたポリマーの分解を引き起こす温度より低い温度において溶融 状態で実施される。重合温度は一般的に約２００℃未満である。重合を促進すべ く触媒を使用することが好ましい。触媒粒子は溶融したモノマー内へ直接添加可 能である。本発明の重合反応に使用する触媒は最高で１８個の炭素原子を含有す るカルボン酸の金属塩及びエステルであり得る。このような酸の例としては、蟻 酸、酢酸、プロピオン酸、乳酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、２−エチルヘキサ ン酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パ ルミチン酸、ステアリン酸及びベンジル酸が挙げられる。他の幾つかの触媒も使 用可能である。これらの触媒にはカチオン触媒が含まれ、同カチオン触媒は塩化 水素、ヨウ化水素、臭化水素、三フッ化ホウ素、トリフルオロスルホン酸及びナ フィオン（Nafion：デュポン社から販売されている酸性触媒の商標名）を含む。 更に、アニオン触媒の使用が可能である。これらはアルコキシド及び有機金属化 合物を含むアルカリ金属の誘導体を含む。アルカリ金属アルコキシドはナトリウ ム・メトキシド、カリウムｔ−ブトキシド及びリチウムｔ−ブトキシド等を含む 。有機金属化合物は例えばブチル・リチウムを含む。トリエチルアミン及びダブ コ（DABCO：テキサコ社から販売されているアミンをベースとした触媒の商標名 ）を含むアミンを使用し得る。更に、２価金属及び３価金属の誘導体の使用が可 能である。同誘導体は亜鉛及びマグネシウムの酸化物、炭酸塩及びハロゲン化物 と、酒石酸亜鉛、酒石酸カドミウム及びオクタン酸錫等のカルボン酸塩とを含む 。更に、同誘導体は有機金属化合物の加水分解生成物、アルコール分解生成物及 びアミノ分解（Aminolysis）生成物も含む。これらの生成物の例としては、それ ぞれ水またはアンモニアで処理された亜鉛、カドミウム、マグネシウム及びアル ミニウムの各有機金属化合物等が含まれる。特定の２成分系または３成分系を触 媒として使用し得る。これはアルミニウム・アルコラート及び塩化亜鉛からなる ２成分系と、臭化トリフェニル錫及びトリフェニル燐からなる２成分系と、アル ミニウム・トリアルキル、水及びアセチルラクトンからなる３成分系とを含む。 均一重合に使用し得る別の触媒はアルミニウム・ポルフィリンと、［(ＣＨ₃ＯＣ Ｈ₂ＣＨ(ＣＨ₃)Ｏ)₂Ｚn］₂・［Ｃ₂Ｈ₆ＺnＯＣＨ(ＣＨ₃)ＣＨ₂ＯＣＨ₃］₂の化学 式によって示される亜鉛を含有する鎖体と、(ＲＯ)₂ＡlＯＺnＯＡl(ＯＲ)₂の化 学式によって示されるアルミニウム・アルコキシド誘導体とを含み、前記のＲは アルキルであることが好ましい。 前記のように各種の触媒の使用が可能な一方、好ましい触媒としてはアルコキ シドが挙げられ、更に好ましい触媒としてはリチウムｔ−ブトキシド等のアルカ リ金属のアルコキシドが挙げられる。しかし、特定条件において使用する最も好 ましい触媒は使用する特定モノマー及び特定重合条件に基づいて決定される。幾 つかの例では、更に高い分子量を有するポリマーの生成を促進し、かつ更に低い 分子量を有するオリゴマーの生成を阻止すべく共触媒の使用が好ましい場合があ る。 触媒は重合に使用される通常の触媒量にて使用し得る。例えば、モノマーまた はコモノマーの総重量に基づいて約０．００１〜２重量パーセントの２−エチル ヘキサン第一錫触媒がラクチドの重合に適する。約０．０１〜１．０重量パーセ ントの範囲の触媒濃度が一般的に好ましい。更に、約０．０２〜０．５重量パー セントの範囲の触媒濃度が特に好ましい。任意のケースに使用する触媒の適正量 は使用する触媒の種類及びオペレーションにおける変量に主に基づいて決定され 、同変量には時間、温度、所望の反応速度、及びポリマーの所望の分子量が含ま れる。 重合プロセスの反応時間は反応時の各種の変量に基づいて決定され、同変量は 反応温度、重合触媒の種類、触媒量及び混合度を含み、さらには溶剤を使用する か否かも含む。反応時間は使用する条件に基づいて数分から数時間または数日を 要する。モノマーまたはコモノマーの混合物の加熱は所望の重合度が達成される まで継続される。例えば、重合度は反応後に残存するモノマーを分析することに よって決定し得る。一般的に、活性水素を含む不純物は触媒を不活性化すること と、反応時間を増加させることのうちの少なくともいづれか一方を引き起こすた め、重合は同不純物を排除した状態で実施することが好ましい。更に、重合は実 質的な無水状態で実施することが好ましい。 本発明のポリマーは塊状重合、懸濁重合及び溶液重合のうちのいづれか１つに よって調製し得る。重合はベンゼン、トルエン、キシレン及びエチルベンゼンに 代表される芳香族炭化水素と、エチレングリコールのアニソール、ジメチルエー テル及びジエチルエーテルに代表される含酸素有機化合物（Oxygenated organic compounds）と、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン及びデカヒドロナフタレ ンに代表される開鎖の飽和炭化水素、環状飽和炭化水素及びアルキル置換環状飽 和炭化水素（Alkyl−substituted cyclic saturated hydrocarbon）を含む常に は液体の飽和炭化水素と、これら に類するものとに代表される不活性であって、かつ常には液体の有機媒体（Iner t normally liquid organic vehicle）の存在下において実施し得る。 重合プロセスはバッチ、半連続及び連続のうちのいづれか１つの方法にて実施 できる。続いて実施される重合に使用するモノマー反応体及び触媒の調製におい て、これらは周知の重合技術に基づいて任意の順番で混合し得る。従って、触媒 を１つのコモノマー反応体に対して加え得る。その後、触媒を含有するコモノマ ーは別のコモノマーと混合させ得る。これに代えて、最初に複数のコモノマー反 応体を互いに混合し得る。次いで、触媒を反応体混合物に対して添加する。必要 に応じて、触媒を不活性であって、かつ常には液体の有機媒体中に溶解させるか 、または懸濁させ得る。必要に応じて、不活性な有機媒体中の溶液または浮遊物 としてのモノマー反応体は触媒、触媒溶液及び触媒懸濁液のうちのいづれか１つ に対して加え得る。これに代えて、触媒及びコモノマー反応体を反応容器内へ同 時に添加し得る。反応容器は従来の熱交換器及び攪拌装置のうちの少なくともい づれか一方を備え得る。反応容器はポリマー形成技術において通常使用される任 意の装置であり得る。例えば、１つの適切な容器としてはステンレス製容器が挙 げられる。 本発明の材料に有用なポリマーを調製する適切なプロセスに関する別の情報は １９９２年３月１９日に公開された国際公開番号第９２／０４４１３号に開示さ れており、その内容についてはこの開示をもって本明細書中に全てを開示したも のとする。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ Ｃ０９Ｊ 167/04 ＪＦＵ 8933−4Ｊ Ｃ０９Ｊ 167/04 ＪＦＵ 177/12 ＪＦＹ 9286−4Ｊ 177/12 ＪＦＹ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ)，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｚ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ， ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，Ｎ Ｏ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．フィルム、発泡体、成形品、ペレット、不織品、接着剤、ラミネート及びコ ーティング材からなるグループから選択された製品形態をなす加水分解可能なポ リマーを含む分解可能な材料であって、前記ポリマーは、 （ａ）以下の構造式 を有する第１の繰り返し単位と、同第１の繰り返し単位のそれぞれにおいて、Χ₁ 及びＸ₂はそれぞれＯまたはＮＲ’であり、Ｒ’はそれぞれＨ、ヒドロカルビル 、置換されたヒドロカルビル、及びヒドロカルビル誘導体のうちのいづれか１つ であり、Ｒ₁、Ｒ₂及びＺ₁の組合わせは多くとも１個の炭素原子を有し、Ｒ₃、Ｒ₄ 及びＺ₂の組合わせは多くとも１個の炭素原子を有し、Ｚ₁及びＺ₂はそれぞれ１ 個または複数の成分基であり、同成分基は主鎖から延出し、かつ同主鎖内の付随 する炭素原子に対して共有結合されており、Ｚ₁及びＺ₂のうちの少なくとも一方 は主鎖内の付随する炭素原子とともにカルボニル基を形成する酸素であり、第１ の繰り返し単位の分子量は約１４５未満であることと、 （ｂ）前記ポリマーの総重量のうちの約１〜５０重量パーセントを占める以下 の構造式 を有する第２の繰り返し単位と、同第２の繰り返し単位のそれぞれにおいて、Ｘ₃ 及びＸ₄はそれぞれＯまたはＮＲ’であり、Ｒ’はそれぞれＨ、ヒドロカルビル 、置換されたヒドロカルビル、及びヒドロカルビル誘導体のうちのいづれか１つ で あり、Ｒ₅、Ｒ₆、Ｒ₇及びＲ₈の組合わせは少なくとも４個の炭素原子を含み、Ｚ₃ 及びＺ₄はそれぞれ１個または複数の成分基であり、同成分基は主鎖から延出し 、かつ同主鎖内の付随する炭素原子に対して共有結合されており、Ｚ₃及びＺ₄の うちの少なくとも一方は主鎖内の付随する炭素原子とともにカルボニル基を形成 する酸素であることと を含む分解可能な材料。 ２．前記製品形態はフィルムである請求項１に記載の分解可能な材料。 ３．前記製品形態は発泡体である請求項１に記載の分解可能な材料。 ４．前記製品形態は成形品である請求項１に記載の分解可能な材料。 ５．前記製品形態はペレットである請求項１に記載の分解可能な材料。 ６．前記製品形態は不織品である請求項１に記載の分解可能な材料。 ７．前記製品形態は接着剤である請求項１に記載の分解可能な材料。 ８．前記製品形態はラミネートである請求項１に記載の分解可能な材料。 ９．前記製品形態はコーティング材である請求項１に記載の分解可能な材料。 １０．前記第１の繰り返し単位は以下の構造式、 を有し、同第１の繰り返し単位のそれぞれにおいて、Ｘ₁及びＸ₂はそれぞれＯま たはＮＲ’であり、Ｒ’はそれぞれＨ、ヒドロカルビル、置換されたヒドロカル ビル、及びヒドロカルビル誘導体のうちのいづれか１つであり、Ｒ₁及びＲ₂の組 合わせは多くとも１個の炭素原子を有し、Ｒ₃及びＲ₄の組合わせは多くとも１個 の炭素原子を有し、第１の繰り返し単位の分子量は約１４５未満であることを含 む請求項１に記載の分解可能な材料。 １１．前記第２の繰り返し単位は以下の構造式、 を有し、同第２の繰り返し単位のそれぞれにおいて、Χ₃及びＸ₄はそれぞれＯま たはＮＲ’であり、Ｒ’はそれぞれＨ、ヒドロカルビル、置換されたヒドロカル ビル、及びヒドロカルビル誘導体のうちのいづれか１つであり、Ｒ₅、Ｒ₆、Ｒ₇ 及びＲ₈の組合わせは少なくとも４個の炭素原子を含む請求項１に記載の分解可 能な材料。 １２．Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄、Ｒ₅、Ｒ₆、Ｒ₇及びＲ₈はそれぞれ水素及びヒドロカ ルビルからなるグループから選択された成分である請求項１に記載の分解可能な 材料。 １３．Ｘ₁、Ｘ₂、Ｘ₃及びＸ₄のうちの少なくとも１つは酸素である請求項１に記 載の分解可能な材料。 １４．Ｘ₁、Ｘ₂、Ｘ₃及びＸ₄は酸素である請求項１に記載の分解可能な材料。 １５．前記第１の繰り返し単位はグリコリド及びラクチドからなるグループから 選択されたモノマーの重合を表す請求項１に記載の分解可能な材料。 １６．Ｒ₅、Ｒ₆、Ｒ₇及びＲ₈のうちの少なくとも１つはヘキシルである請求項１ に記載の分解可能な材料。 １７．Ｒ₅、Ｒ₆、Ｒ₇及びＲ₈は全てメチルである請求項１に記載の分解可能な材 料。 １８．Ｒ₅及びＲ₆のうちの少なくとも一方はプロピル及びイソプロピルからなる グループから選択され、Ｒ₇及びＲ₈のうちの少なくとも一方はプロピル及びイソ プロピルからなるグループから選択される請求項１に記載の分解可能な材料。 １９．前記第２の繰り返し単位はα−ヒドロキシイソ吉草酸と、窒素を含有する 同α−ヒドロキシイソ吉草酸の類似体とのうちのいづれか一方の環状ジエステル の開環重合によって得られた構造式を有する請求項１に記載の分解可能な材料。 ２０．第２の繰り返し単位はα−ヒドロキシイソカプロン酸と、窒素を含有する 同α−ヒドロキシイソカプロン酸の類似体とのうちのいづれか一方の環状ジエス テルの開環重合によって得られた構造式を有する請求項１に記載の分解可能な材 料。 ２１．Ｒ₅、Ｒ₆、Ｒ₇及びＲ₈の組み合わせに含まれる炭素原子の総数は少なくと も５個である請求項１に記載の分解可能な材料。 ２２．前記フィルムは包装フィルムである請求項２に記載の分解可能な材料。 ２３．前記フィルムは押出し成形フィルムである請求項２に記載の分解可能な材 料。 ２４．前記フィルムはブロー成形フィルムである請求項２に記載の分解可能な材 料。 ２５．前記フィルムは圧縮成形フィルムである請求項２に記載の分解可能な材料 。 ２６．前記フィルムは透明である請求項２に記載の分解可能な材料。 ２７．前記ポリマーは約５０，０００を越す重量平均分子量を有する請求項１に 記載の分解可能な材料。 ２８．前記製品形態は食品容器である請求項３または４に記載の分解可能な材料 。 ２９．前記成形品はブロー成形品である請求項４に記載の分解可能な材料。 ３０．前記成形品は射出成形品である請求項４に記載の分解可能な材料。 ３１．前記成形品は熱成形品である請求項４に記載の分解可能な材料。 ３２．前記成形品は食卓用食器具、弾薬用カートリッジ、カメラ本体及びボトル からなるグループから選択された請求項４に記載の分解可能な材料。 ３３．前記不織品はスパン・ボンディングされている請求項６に記載の分解可能 な材料。 ３４．前記不織品は封筒、タオル、クロス・ワイプ、布、医療用ガウン及び研究 室用コートからなるグループから選択される請求項６に記載の分解可能な材料。 ３５．前記接着剤は構造用接着剤である請求項７に記載の分解可能な材料。 ３６．前記接着剤は圧感接着剤である請求項７に記載の分解可能な材料。 ３７．前記接着剤はホット・メルトである請求項７に記載の分解可能な材料。 ３８．前記接着剤は溶剤型接着剤である請求項７に記載の分解可能な材料。 ３９．前記ポリマーは耐湿性材料及び耐磨耗性材料からなるグループから選択さ れた材料によってラミネートされている請求項８に記載の分解可能な材料。 ４０．前記ラミネートは前記ポリマーの重量の大半を占める請求項８に記載の分 解可能な材料。 ４１．前記ポリマーは異なる表面間に配置された結合層内に位置する請求項８に 記載の分解可能な材料。 ４２．前記コーティング材は印刷面を形成する請求項９に記載の分解可能な材料 。 ４３．前記コーティング材は紙、金属、プラスチック、天然繊維及び合成繊維か らなるグループから選択された材料を被覆する請求項９に記載の分解可能な材料 。 ４４．前記コーティング材は顔料を筆記用紙に結合させるバインダである請求項 ９に記載の分解可能な材料。