KR20050088374A - 생분해성 지방족 폴리에스테르로 제조된 고강도 부직웹 - Google Patents

생분해성 지방족 폴리에스테르로 제조된 고강도 부직웹 Download PDF

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Abstract

본 발명은 충분한 인열 강도를 갖고 생분해성인 지방족 폴리에스테르 중합체로 제조된 부직웹을 제공한다. 본 발명의 생분해성 부직웹은 약 65 중량％ 내지 약 99 중량％의 생분해성 지방족 폴리에스테르 중합체, 및 생분해성 지방족 폴리에스테르 중합체보다 융점이 낮은 중합체, 생분해성 지방족 폴리에스테르 중합체보다 분자량이 작은 중합체 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군 중에서 선택되는 약 1 중량％ 내지 약 35 중량％의 제2 중합체를 포함하는 중합체 블렌드로 제조된다. 놀랍게도, 본 발명의 부직웹은 생분해성 지방족 폴리에스테르 중합체 단독으로 제조한 부직웹보다 더 큰 인열 강도를 갖는다. 또한, 생성되는 부직웹의 다른 특성, 예를 들어 인장 강도 및 파단 에너지는 생성되는 부직웹이 그의 의도하는 목적으로 사용할 수 없도록 만드는 방식으로 제2 중합체 첨가에 의해 유해한 영향을 받지 않는다.

Description

생분해성 지방족 폴리에스테르로 제조된 고강도 부직웹{High Strength Nonwoven Web from a Biodegradable Aliphatic Polyester}
본 발명은 생분해성 지방족 폴리에스테르 및 제2 중합체를 포함하는 중합체 블렌드로 제조된 부직웹에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 생분해성 지방족 폴리에스테르 중합체로 제조된 부직웹의 강도를 개선시키는 방법에 관한 것이다. 특히, 부직웹의 인열 강도가 개선된다.
부직웹은 개인 위생 제품, 예를 들어 1회용 기저귀, 배변 연습용 팬티, 수영복, 여성 위생 제품, 유아 와이프 등을 포함하여 매우 다양한 제품 제조에 사용되어 왔다. 또한, 부직웹은 많은 다른 용도 중에서 의료용 제품, 예를 들어 수술용 드레이프, 수술용 마스크, 상처 드레싱 등, 와이프, 자루걸레 및 필터 물질을 포함하여 다른 물품 제조에 사용되어 왔다.
부직웹으로 제조된 많은 물품은 단일 용도 또는 제한된 용도 제품이었다. 현재 부직웹의 대부분은 생분해성이 아닌 중합체, 예를 들어 폴리올레핀으로 제조된다. 현재 이용가능한 1회용 유아 기저귀 및 다른 1회용 제품이 생분해성이 아님에도 소비자가 수용하고 있지만, 이들 제품은 1회용 분야에서 개선될 필요가 있다.
많은 1회용 흡수 제품은 폐기가 곤란할 수 있다. 많은 1회용 흡수 제품, 예를 들어 기저귀 및 여성 위생 제품을 변기로부터 하수 시스템에 씻어내리기 위한 시도는 변기 또는 변기를 하수시스템에 연결시키는 배관의 막힘을 야기할 수 있다. 특히, 1회용 흡수 제품의 외부 커버 물질은 변기 아래로 씻어 내릴 때 분해 또는 분산되지 않아 1회용 흡수 제품을 이러한 방식으로 처리할 수 없다. 변기 또는 하수관의 막힘 가능성을 감소시키기 위한 시도로서 전체적인 벌크를 줄이기 위해 외부 커버 물질을 매우 얇게 만들 경우, 외부 커버 물질은 착용자의 통상적인 사용시의 스트레스에 외부 커버 물질이 적용될 대 인열 또는 찢어짐을 방지하기 위한 충분한 강도를 보이지 않는다.
고체 폐기물 처리 문제는 전세계적으로 증가하고 있다. 매립지가 포화되면서, 1회용 제품에서 물질을 감소시킬 필요성이 증가하여 왔다. 대안으로서, 1회용 제품에 도입하기 위한 재활용 또는 생분해성 성분의 개발이 요구되고 있다. 고체 폐기물 처리 시설, 예를 들어 매립지에 보내는 것에 의하기보다는 다른 수단에 의해 최종 처리하기 위한 제품의 개발에 대한 필요성이 존재한다.
따라서, 사용 동안 일체성 및 강도를 유지하고 사용 후에도 보다 효율적으로 처리될 수 있는 1회용 흡수 제품에 사용되는 새로운 물질에 대한 필요성이 존재한다. 퇴비화 (composting)에 의해 용이하고 효율적으로 처리되는 1회용 흡수 제품에 사용되는 새로운 물질에 대한 필요성이 존재한다. 별법으로, 1회용 흡수 제품은 1회용 흡수 제품이 분해될 수 있는 액체 하수 시스템에서 용이하고 효율적으로 처리될 수 있다.
지방족 폴리에스테르를 부직웹 제조에 사용되는 중합체 성분으로 사용하여 현재의 1회용 흡수 제품의 환경상의 단점의 일부를 극복하기 위한 시도가 있었다. 그러나, 지방족 폴리에스테르로 제조된 섬유에 문제가 발생하였다. 지방족 폴리에스테르 중합체는 폴리올레핀 중합체에 비해 비교적 느린 결정화 속도를 보이는 것으로 밝혀졌다. 느린 결정화 속도는 지방족 폴리에스테르 중합체의 불량한 가공성을 야기한다. 또한, 지방족 폴리에스테르로 부직물을 제조하는 과거의 시도에서는 낮은 강도, 특히 낮은 인열 강도를 갖는 부직웹이 생성되었고, 이러한 부직물은 많은 용도에서 사용할 수 없는 것이었다.
<발명의 개요>
본 발명은 충분한 강도를 갖고 생분해성인 지방족 폴리에스테르 중합체로부터 제조된 부직웹을 제공한다. 본 발명의 생분해성 부직웹은 약 65 중량％ 내지 약 99 중량％의 생분해성 지방족 폴리에스테르 중합체, 및 생분해성 지방족 폴리에스테르 중합체보다 융점이 낮은 중합체, 생분해성 지방족 폴리에스테르 중합체보다 분자량이 작은 중합체 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군 중에서 선택되는 약 1 중량％ 내지 약 35 중량％의 제2 중합체를 갖는 중합체 블렌드로 제조된다. 본 발명의 부직웹은 놀랍게도 생분해성 지방족 폴리에스테르 중합체 단독으로 제조한 부직웹보다 더 큰 인열 강도를 갖는다. 또한, 생성되는 부직웹의 다른 특성, 예를 들어 인장 강도 및 파단 에너지 (energy to break)는 생성되는 부직웹을 그의 의도하는 목적으로 사용할 수 없도록 만드는 방식으로 제2 중합체 첨가에 의해 유해한 영향을 받지 않는다.
본 발명은 지방족 폴리에스테르 중합체 및 제2 중합체를 포함하는 블렌드로 제조된 생분해성 섬유를 제공한다. 중합체 블렌드는 약 65 중량％ 내지 약 99 중량％의 생분해성 지방족 폴리에스테르 중합체, 및 생분해성 지방족 폴리에스테르 중합체보다 융점이 낮은 중합체, 생분해성 지방족 폴리에스테르 중합체보다 분자량이 작은 중합체 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군 중에서 선택되는 약 1 중량％ 내지 약 35 중량％의 제2 중합체를 갖는다. 섬유는 직물 및 부직물 모두의 제조에 사용될 수 있다.
또한, 본 발명은 생분해성 지방족 폴리에스테르 중합체로 제조된 생분해성 부직웹의 인열 강도를 증가시키는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 생분해성 지방족 폴리에스테르 중합체, 및 생분해성 지방족 폴리에스테르 중합체보다 융점이 낮은 중합체, 생분해성 지방족 폴리에스테르 중합체보다 분자량이 작은 중합체 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군 중에서 선택되는 제2 중합체를 블렌딩하는 단계, 중합체 블렌드로부터 부직웹을 형성하는 단계 및 부직웹을 결합시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 부직웹은 부직웹이 현재 사용되는 용도에 사용될 수 있다. 예를 들어, 생분해성 부직물은 개인 위생 제품, 예를 들어 기저귀, 배변 연습용 팬티, 및 여성 위생 패드, 의료용 제품, 예를 들어 수술용 가운, 안면 마스크 및 멸균 덮개, 필터 물질, 단열재, 와이퍼, 경질 표면 와이프 및 유아 와이퍼에 사용될 수 있다.
<정의>
본원에서 사용되는 용어 "포함하는"은 포괄적이고 제한없는 의미로서, 추가의 언급되지 않은 부재, 조성 성분 또는 방법 단계를 배제하지 않는다.
본원에서 사용되는 용어 "생분해성"은 천연 미생물, 예를 들어 세균, 진균, 조류 등의 작용으로 분해되는 물질을 제시하는 의미이다. 또한, "생분해성"은 연장된 기간에 걸쳐 산소의 존재 하에 분해되는 물질을 포함하는 의미이다.
본원에서 사용되는 용어 "중합체"는 단독중합체, 공중합체, 예를 들어 블록, 그라프트, 랜덤 및 교대 (alternating) 공중합체, 삼중중합체 등 및 이들의 블렌드 및 개질물을 포함하고, 이로 제한되지 않는다. 또한, 구체적으로 제한되지 않는 한, 용어 "중합체"는 상기 물질의 모든 가능한 기하학적 형태를 포함한다. 상기 형태는 규칙성 (isotactic), 교대성 (syndiotactic) 및 불규칙성 (random) 대칭형을 포함하고, 이로 제한되지 않는다.
본원에서 사용되는 용어 "섬유"는 스테이플 섬유, 즉 규정된 길이가 약 19 mm 내지 약 60 mm인 섬유, 불연속상이나 스테이플 섬유보다 길이가 긴 섬유 및 "실질적으로 연속상 필라멘트" 또는 간단히 "필라멘트"로 종종 언급되는 연속상 섬유를 모두 포함한다. 섬유를 제조하는 방법이, 섬유가 스테이플 섬유인지 연속상 필라멘트인지를 결정할 것이다.
본원에서 사용되는 용어 "부직웹"은 개별 섬유 또는 쓰레드(thread)가 편성 직물에서와 같이 확인할 수 있는 방식이 아닌 상태로 인터레이잉(interlaying)되어 있는 구조를 갖는 웹을 의미한다. 부직웹은 예를 들어 멜트블로우잉 (meltblowing) 공정, 스펀본딩 (spunbonding) 공정, 에어-레이잉 (air-laying) 공정, 코포밍 (coforming) 공정 및 본디드 카디드 웹 (bonded carded web) 공정과 같은 많은 공정으로부터 형성된다. 부직웹의 기초 중량은 일반적으로 제곱 야드당 물질의 온스(osy) 또는 제곱 미터당 그램(gsm)으로 표현되고, 유용한 섬유 직경은 일반적으로 미크론으로 표현되거나, 스테이플 섬유의 경우에 데니어로 표현된다. osy에 33.91을 곱해서 osy로부터 gsm으로 전환시킬 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 "스펀본드 섬유"는 분자 배향 중합체 물질의 소직경 섬유를 의미한다. 스펀본드 섬유는 용융 열가소성 물질을 압출되는 필라멘트의 직경을 갖는, 대체로 원형의 방사구의 다수의 미세 모세관으로부터 필라멘트로서 압출시키고, 이어서 압출된 필라멘트의 직경을 예를 들면 애펠(Appel) 등의 미국 특허 제4,340,563호 및 도르쉬너(Dorschner) 등의 미국 특허 제3,692,618호, 마쓰끼(Matsuki) 등의 미국 특허 제3,802,817호, 키니(Kinney)의 미국 특허 제3,338,992호 및 제3,341,394호, 하르트만(Hartmann)의 미국 특허 제3,502,763호, 도보(Dobo) 등의 미국 특허 제3,542,615호 및 파이크(Pike) 등의 미국 특허 제5,382,400호 (이들 문헌은 전내용을 본원에 참고로 포함시킴)에 기재된 바와 같이 급속하게 감소시켜 형성할 수 있다. 스펀본드 섬유는 수집표면 상에 침착될 때 일반적으로 점착성이 없고, 일반적으로 연속상이다. 스펀본드 섬유의 직경은 종종 약 10 미크론 이상이다. 그러나, 미세 섬유 스펀본드 웹 (평균 섬유 직경 약 10 미크론 미만)은 공동으로 양도된 마몬 (Marmon) 등의 미국 특허 제6,200,669호 및 파이크 등의 미국 특허 제5,759,926호(이들 문헌은 전내용을 본원에 참고로 포함시킴)에 기재된 것을 포함한 다양한 방법에 의해 제조할 수 있고, 이로 제한되지 않는다.
본원에서 사용되는 용어 "멜트블로운 섬유"는 용융 열가소성 물질을 다수의 미세하고 보통 원형인 다이 모세관을 통해 용융된 쓰레드 또는 필라멘트로서 수렴성의, 대체로 뜨거운 고속 기체 (예: 공기) 스트림 내로 압출시키고, 이 스트림이 용융 열가소성 물질의 필라멘트를 가늘게 만들어 그들의 직경을 미세 섬유 직경까지 될 수도 있는 직경으로 감소시킴으로써 형성된 섬유를 의미한다. 이어서, 용융된 섬유는 고속 기체 스트림에 의해 운반되고, 수집표면 상에 침착되어 랜덤하게 분산된 멜트블로운 섬유의 웹을 형성한다. 이러한 방법은 예를 들면 전내용을 본원에 참고로 포함시킨 부틴(Butin) 등의 미국 특허 제3,849,241호에 기재되어 있다. 멜트블로운 섬유는 연속상 또는 불연속상일 수 있는 미세 섬유이고, 일반적으로 평균 직경이 10 미크론보다 작다. 용어 "멜트블로운"은 또한 필라멘트의 형성을 돕기 위해 고속 기체 (대체로 공기)가 사용되는 다른 공정, 예를 들어 용융 분무 또는 원심분리 방사를 포함하는 의미이다.
"본디드 카디드 웹"은 스테이플 섬유를 분리 또는 이격시키고 기계 방향으로 정렬시켜 일반적으로 기계 방향으로 배향된 섬유상 부직웹을 형성시키는 콤빙 (combing) 또는 카딩 (carding) 유닛을 통과시켜 스테이플 섬유로부터 제조되는 웹을 의미한다. 상기 섬유는 대체로 카딩 유닛 전에 섬유를 분리하는 오프너/블렌더 또는 피커 (picker)에 배치된 포장으로 구입한다. 웹이 형성된 후에, 하나 이상의 다수의 공지의 결합 방법에 의해 결합된다. 상기 결합 방법은 분말 접착제가 웹을 통해 분배된 후 일반적으로 웹 및 접착제를 열기로 가열하여 활성화시키는 분말 결합이다. 또다른 적합한 결합 방법은 가열된 칼렌더 롤 또는 초음파 결합 장치를 사용하여 섬유를 일반적으로 국소 결합 패턴으로 결합시키지만, 필요한 경우 웹을 전체 표면에 걸쳐 결합시킬 수 있는 패턴 결합이다. 특히 2성분 스테이플 섬유를 사용할 때 적합한 또다른 공지의 결합 방법은 통기 (through-air) 결합이다.
"에어레이잉" 또는 "에어레이드"는 섬유상 부직층이 형성될 수 있는 공지의 공정이다. 에어레이잉 공정에서, 전형적인 길이가 약 3 내지 약 19 밀리미터 (mm)인 작은 섬유 다발이 분리되어 공기 공급부에 포함된 후, 일반적으로 진공 공급기의 도움을 받아 성형 스크린 상에 침착된다. 이어서, 랜덤하게 침착된 섬유는 예를 들어 열기 또는 분무 접착제를 사용하여 서로 결합된다.
본원에서 사용되는 용어 "다성분 (multicomponent) 섬유"는 별개의 압출기로부터 압출되나 함께 방사되어 한 섬유를 형성하는 적어도 2개의 중합체로 형성된 섬유 또는 필라멘트를 의미한다. 또한, 다성분 섬유는 종종 "컨쥬게이트" 또는 "2성분" 섬유 또는 필라멘트로 언급된다. 용어 "2성분"은 섬유를 구성하는 2개의 중합체 성분이 존재함을 의미한다. 각 성분 내의 중합체가 몇몇 물리적 특성, 예를 들어 융점 또는 연화점에서 서로 상이할 경우 중합체는 대체로 서로 상이하지만, 컨쥬게이트 섬유는 동일한 중합체로 제조될 수 있다. 모든 경우에, 중합체는 다성분 섬유 또는 필라멘트의 단면에 걸쳐 실질적으로 일정하게 위치된 별개의 대역에 배열되고 다성분 섬유 또는 필라멘트의 길이를 따라 연속적으로 연장된다. 상기 다성분 섬유의 형태는 예를 들어 한 중합체가 다른 중합체에 의해 둘러싸이는 시쓰/코어 배열, 병렬 (side-by-side) 배열, 파이 배열 또는 "해중도 (islands-in-the-sea)" 배열일 수 있다. 다성분 섬유는 가네꼬 (Kaneko) 등의 미국 특허 제5,108,820호, 스트랙 (Strack) 등의 미국 특허 제5,336,552호 및 파이크 등의 미국 특허 제5,382,400호 (이들 문헌은 전내용을 본원에 참고로 포함시킴)에 기재되어 있다. 2성분 섬유 또는 필라멘트의 경우, 중합체는 비율 75/25, 50/50, 25/75 또는 임의의 요구되는 비율로 존재할 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 "다조성 (multiconstituent) 섬유"는 블렌드 또는 혼합물로서 동일한 압출기로부터 압출된 적어도 2개의 중합체로 형성된 섬유를 의미한다. 다조성 섬유는 섬유의 단면 영역에 걸쳐 비교적 일정하게 위치한 별개의 대역에 배열된 상이한 중합체 성분을 갖지 않고, 상이한 중합체는 섬유의 전체 길이를 따라 대체로 연속적이지 않고, 대신에 랜덤하게 출발하여 종결되는 피브릴 또는 프로토피브릴을 대체로 형성한다. 상기 종류의 섬유는 예를 들어 게스너 (Gessner)의 미국 특허 제5,108,827호 및 제5,294,482호에 개시되어 있다.
본원에서 사용되는 용어 "패턴 결합된"은 열 및 압력의 인가 또는 다른 방법, 예를 들어 초음파 결합에 의해 부직웹을 패턴으로 결합시키는 공정을 의미한다. 열 패턴 결합은 일반적으로 약 80℃ 내지 약 180℃의 온도 및 약 150 내지 약 1,000 파운드/직선 인치 (59 내지 178 kg/cm)의 압력에서 수행한다. 사용되는 패턴은 일반적으로 약 5 내지 약 30％의 표면적에 해당하는 약 10 내지 약 250 결합/제곱 인치 (1 내지 40 결합/제곱 센티미터)를 가질 것이다. 상기 패턴 결합은 공지의 방법에 따라 수행한다 (예를 들어, 결합 패턴의 예시 및 결합 공정의 내용은 복트 (Vogt)의 미국 의장 등록 제239,566호, 로저스 (Rogers)의 미국 의장 등록 제264,512호, 한센 (Hansen) 등의 미국 특허 제3,855,046호 및 상기 미국 특허 제4,493,868호 (이들 문헌은 전내용을 본원에 참고로 포함시킴) 참조). 초음파 결합은 예를 들어 전내용을 본원에 참고로 포함시킨 본스레거 (Bornslaeger)의 미국 특허 제4,374,888호에 개시된 바와 같이 음파 호른 (horn)과 앤빌 (anvil) 롤 사이에 다층 부직웹 라미네이트를 통과시켜 수행한다.
본원에서 사용되는 용어 "데니어"는 9000 미터당 g으로서 규정되는, 통상 사용되는 섬유 두께의 표현이다. 낮은 데니어는 보다 미세한 섬유를 나타내고, 큰 데니어는 보다 두껍거나 무거운 섬유를 나타낸다. 데니어는 데니어를 0.9로 나눔으로써 10,000 미터당 g으로서 규정되는 국제 도량법 "dtex"로 전환될 수 있다.
본 발명은 충분한 인열 강도를 갖고 생분해성인 지방족 폴리에스테르 중합체로 제조된 부직웹을 제공한다. 본 발명의 생분해성 부직웹은 생분해성 지방족 폴리에스테르 중합체 및 생분해성 지방족 폴리에스테르 중합체보다 낮은 융점 및(또는) 생분해성 지방족 폴리에스테르보다 작은 분자량을 갖는 제2 중합체의 중합체 블렌드로 제조된다. 놀랍게도, 본 발명의 부직웹의 인열 강도는 생분해성 지방족 폴리에스테르 중합체 단독으로 제조된 부직웹의 인열 강도보다 실질적으로 더 크다. 또한, 생성되는 부직웹의 다른 특성, 예를 들어 인장 강도는 생성되는 부직웹을 그의 의도하는 목적으로 사용할 수 있도록 만드는 임의의 큰 수준까지 제2 중합체 첨가에 의해 유해한 영향을 받지 않는다.
본 발명에서, 지방족 폴리에스테르는 임의의 생분해성 지방족 폴리에스테르 중합체일 수 있다. 본 발명에 사용가능한 생분해성 지방족 폴리에스테르의 예는 폴리히드록시 부티레이트 (PHP), 폴리히드록시 부티레이트-co-발레레이트 (PHBV), 폴리카프로락탄, 폴리부틸렌 숙시네이트, 폴리부틸렌 숙시네이트-co-아디페이트, 폴리글리콜산 (PGA), 폴리락타이드 또는 폴리락트산 (PLA), 폴리부틸렌 옥살레이트, 폴리에틸렌 아디페이트, 폴리파라디옥사논, 폴리모르폴린비온 및 폴리디옥시판-2-온을 포함하고, 이로 제한되지 않는다. 상기 지방족 폴리에스테르 중에서, 폴리글리콜산 및 폴리락타이드 (폴리락트산)이 이용가능성 및 최근의 제조 기술의 발전에 의해 바람직하다. 현재의 제조 비용을 고려할 때, 폴리락타이드 (폴리락트산)가 가장 바람직하다.
폴리락타이드는 종종 폴리락트산으로 언급된다. 본원에서 사용되는 바와 같은 용어 폴리락타이드는 폴리락타이드와 폴리락트산을 모두 포함하는 의미이다. 폴리락타이드는 종종 "PLA"로 약칭된다. 폴리락타이드 중합체는 미국 미네소타주 미네톤카 소재의 카길-다우 엘엘시 (Cargill-Dow LLC)에서 입수가능하고, 예를 들어 EP 1 312 702 A1에 기재되어 있는 6200 D 등급을 미국 일리노이주 링컨셔 소재의 푸락 아메리카 (PURAC America) 및 독일 크라일링 소재의 바이오머 (Biomer)로부터 입수가능하다. 폴리락타이드는 또한 미국 특허 제5,338,822호, 제6,111,060호, 제5,556,895호, 제5,801,223호, 제6,353,086호, 및 제6,506,873호 (이들 문헌은 전내용을 본원에 참고로 포함시킴)에 기재되어 있다.
제2 중합체는 섬유 및(또는) 부직웹 형성 전에 생분해성 지방족 폴리에스테르 중합체와 블렌딩된다. 제2 중합체는, 제2 중합체가 열가소성이고 생분해성 지방족 폴리에스테르 중합체보다 낮은 융점 및(또는) 낮은 분자량을 갖도록 선택된다. 제2 중합체는 일반적으로 무정형 중합체이다. 제2 중합체를 첨가하면 블렌드의 용융 유동학에 유리한 효과를 얻을 수 있고, 사용되는 공정 조건 하에서 결합을 개선시킬 것이다. 또한, 제2 중합체는 바람직하게는 제1 중합체와 상용성이다. 상기 중합체의 예는 수소화 탄화수소 수지, 예를 들어 REGALREZ (등록상표) 시리즈 점착화제 및 ARKON (등록상표) P 시리즈 점착화제를 포함한다. REGALREZ (등록상표) 점착화제는 미국 델라웨어주 윌밍톤 소재의 허큘레스, 인코포레이티드 (Hercules, Incorporated)로부터 입수가능하다. REGALREZ (등록상표) 점착화제는 매우 안정하고, 밝은 색상으로서 저분자량의 비극성 수지이다. Grade 3102는 연화점 102℃, 21℃에서의 비중 1.04, 149℃에서의 용융 점도 100 포이즈 및 유리 전이 온도 (Tg) 51℃를 갖는 것으로 언급된다. REGALREZ (등록상표) 1094 점착화제는 연화점 94℃, 21℃에서의 비중 0.99, 126℃에서의 용융 점도 100 포이즈 및 유리 전이 온도 (Tg) 33℃를 갖는 것으로 언급된다. Grade 1126은 연화점 126℃, 21℃에서의 비중 0.97, 159℃에서의 용융 점도 100 포이즈 및 유리 전이 온도 (Tg) 65℃를 갖는 것으로 언급된다. ARKON (등록상표) P 시리즈는 석유 탄화수소 수지로부터 미국 일리노이주 시카고 소재의 아라카와 케미칼 (Arakawa Chemical) (U.S.A.)에서 제조한 합성 점착 수지이다. 예를 들어, Grade P-70의 연화점은 70℃인 반면, Grade P-100의 연화점은 100℃이고, Grade P-125의 연화점은 125℃이다. ZONATEC (등록상표) 501 lite 수지는 미국 플로리다주 파나마 시티 소재의 아리조나 케미칼 컴퍼니 (Arizona Chemical Company)에서 제조한, 연화점 105℃의 테르펜 탄화수소인 또다른 점착화제이다. EASTMAN (등록상표) 1023PL 수지는 미국 텍사스주 소재의 이스트만 케미칼 컴퍼니 (Eastman Chemical Company)에서 제조한, 연화점 150 내지 155℃의 무정형 폴리프로필렌 점착화제이다.
일반적으로, 다른 제2 중합체의 예는 폴리아미드, 에틸렌과 비탄화수소 단량체로부터 유도된 에틸렌 공중합체, 예를 들어 에틸렌 비닐 아세테이트 (EVA), 에틸렌 에틸 아크릴레이트 (EEA), 에틸렌 아크릴산 (EAA), 에틸렌 메틸 아크릴레이트 (EMA) 및 에틸렌 n-부틸 아크릴레이트 (ENBA), 목재 로진(rosin) 및 그의 유도체, 탄화수소 수지, 폴리테르펜 수지, 불규칙성 폴리프로필렌 및 무정형 폴리프로필렌을 포함하고, 이로 제한되지 않는다. 또한, 에틸렌-프로필렌 고무 (EPR)로 통상 알려진 무정형 에틸렌 프로필렌 공중합체 및 강인 (toughened) 폴리프로필렌 (TPP) 및 올레핀계 열가소성 중합체로 언급되는 물질 종류가 주로 포함되고, 여기서 EPR는 폴리프로필렌 또는 폴리프로필렌/폴리에틸렌 블렌드에 기계적으로 분산되거나 반응기내 다단 중합을 통해 분자적으로 분산된다. 제2 중합체 성분으로서 사용가능한 다른 중합체는 몬텔 (Montell)로부터 상표명 Catalloy KS 357 P로 입수가능한 이종상 (heterophasic) 폴리프로필렌을 포함한다.
또한, 폴리알파올레핀 수지가 제2 중합체로서 사용될 수 있다. 본 발명에 사용가능한 폴리알파올레핀의 용융 점도는 100,000 mPa-sec 이상이 바람직하다. 시판되는 무정형 폴리알파올레핀, 예를 들어 고온 용융 접착제에 사용되는 것이 본 발명에 사용하기 적합하고, 미국 텍사스주 오데사 소재의 렉센 코포레이션 (Rexene Corporation)의 REXTAC (등록상표) 에틸렌-프로필렌 APAOE-4 및 E-5 및 부틸렌-프로필렌 BM-4 및 BH-5 및 REXTAC (등록상표) 2301, 및 독일 마를 소재의 훌스 아게 (Huls AG)의 VESTOPLAST (등록상표) 792, VESTOPLAST (등록상표) 520 또는 VESTOPLAST (등록상표) 608을 포함하고, 이로 제한되지 않는다. 상기 무정형 폴리올레핀은 지글러-나타 (Ziegler-Natta) 지지된 촉매 및 알킬 알루미늄 공촉매를 사용하여 통상 합성되고, 올레핀, 예를 들어 프로필렌은 상이량의 에틸렌, 1-부텐, 1-헥산 또는 주로 불규칙성 탄화수소 사슬을 제조하기 위한 다른 물질과 조합되어 중합된다.
상기 제2 중합체 이외에, 분자량이 생분해성 지방족 폴리에스테르 중합체보다 작은 다른 생분해성 중합체를 사용할 수 있다. 제2 생분해성 중합체의 블렌딩은 개선된 중합체 용융 유동학을 갖는 중합체 블렌드를 생성시키고, 사용되는 공정 조건 하에서 결합의 개선을 제공하여야 한다. 결정질 폴리락타이드와 결정질 폴리락타이드에 비해 융점이 더 낮은 제2 폴리락타이드의 혼합물로부터 제조된 부직물의 인열 강도는 결정질 폴리락타이드 단독으로 제조된 부직물의 인열 강도보다 크게 개선됨이 밝혀졌다.
상기한 바와 같이 다른 지방족 폴리에스테르를 본 발명에 사용할 수 있지만, 폴리락타이드가 비용 및 이용가능성 때문에 바람직한 생분해성 중합체이다. 그러나, 폴리락타이드로부터 부직웹을 형성하기 위해서는 몇가지의 조건을 고려하여야 한다. 예를 들어, 많은 폴리락타이드는 용융 안정성이 불량하고, 승온, 일반적으로 210℃ 초과의 온도에서 신속하게 분해되는 경향이 있고, 가공 장치를 오염시키거나 덮기에 충분한 양의 부산물을 생성시킬 수 있다. 바람직하게는, 폴리락타이드는 예를 들어 시판되는 용융 가공 장치에서 충분히 용융가공될 수 있어야 한다. 또한, 폴리락타이드는 바람직하게는 적절한 분자량 및 점도를 유지하여야 한다. 중합체는 압출 장치가 허용가능한 부직물을 생성시킬 수 있도록 용융 가공 온도에서 충분히 낮은 점도를 가져야 한다. 상기 점도가 충분히 낮게 되는 온도는 실질적인 분해가 발생하는 온도 미만이 바람직할 것이다.
부직웹을 제조할 때 본 발명의 실행시에 폴리락타이드의 수평균 분자량은 형성되는 부직웹의 종류에 따라 약 10,000 내지 약 300,000이 바람직하다. 예를 들어, 멜트블로운 부직물을 위한 조성물에서, 수평균 분자량이 약 15,000 내지 약 100,000인 폴리락타이드를 사용하여야 한다. 바람직하게는, 수평균 분자량은 멜트블로운웹에서 약 20,000 내지 약 80,000이어야 한다. 이와 달리, 스펀본드 부직물의 경우 요구되는 수평균 분자량은 약 50,000 내지 약 250,000, 보다 바람직하게는 수평균 분자량은 약 75,000 내지 약 200,000이다.
본 발명의 중합체 조성물의 분자량의 하한치는 섬유가 충분한 직경 및 밀도를 갖는 역치 이상에서 설정된다. 즉, 분자량은 목적하는 섬유 직경 및 밀도를 달성하는데 필요한 것보다 작지 않을 수 있다. 실제적인 분자량의 상한은 분자량 증가에 따라 점도가 증가한다는 사실을 기초로 한다. 고분자량 폴리락타이드를 용융가공하기 위해서, 용융 가공 온도는 중합체의 점도를 감소시키기 위해서 증가하여야 한다. 분자량의 정확한 상한은 요구되는 점도가 상이하고 용융 가공 장치 내의 체류 시간도 상이한 각각의 용융 가공 적용에 대해 결정될 수 있다. 따라서, 각각의 종류의 가공 시스템에서 분해 수준도 상이할 것이다. 당업계의 숙련인은 임의의 적용에서 점도 및 분해 요구치 및 사용되는 장치를 충족시키기 위한 적합한 분자량을 결정할 수 있다.
생분해성 지방족 폴리에스테르로서 사용되는 폴리락타이드는 바람직하게는 결정질이다. 주로 L-락타이드 형태를 갖는 폴리락타이드는 일부의 D-락타이드 형태를 갖는 폴리락타이드보다 더 결정질이 크다. D-락타이드 형태 이성질체는 폴리(L-락타이드)의 제조 동안 자연적으로 형성되는 불순물이다. 폴리락타이드에 존재하는 D-이성질체의 비율이 크면 클수록 결정화 속도가 느려진다. 이상적으로는, 본 발명에서 폴리락타이드가 약 4.5 중량％ 미만의 D-이성질체를 갖는 것이 바람직하다. 바람직하게는, D-이성질체는 약 3.0 중량％ 미만, 보다 더 바람직하게는 약 2.0 중량％ 미만의 폴리(L-락타이드)를 구성하여야 한다.
또한, 락타이드 중합체는 본질적으로 무정형 형태 또는 반결정질 형태일 수 있다. 일반적으로, 반결정질 폴리(락타이드)에 대한 조성물의 요구되는 범위는 약 6 중량％ 미만의 D-이성질체 락타이드 및 나머지 중량％의 L-락타이드 또는 D-락타이드이고, L-락타이드가 보다 쉽게 이용가능하다. 보다 바람직한 조성물은 약 4.5 중량％ 미만의 D-락타이드를 포함하고, 나머지는 실질적으로 모두 L-락타이드이다.
무정형 중합체인 폴리락타이드에서, 반응 혼합물의 바람직한 조성은 4.5 중량％ 이상의 D-락타이드, 보다 더 바람직하게는 6.0 중량％ 이상의 D-락타이드이고, 나머지 락타이드는 실질적으로 모두 L-락타이드 혼합물이다. 언급한 또다른 방식에서, D-락타이드가 제시된 폴리락타이드에 많이 존재할수록 결정질 폴리락타이드가 적다. D-락타이드 이성질체는 주로 L-락타이드 폴리락타이드 중합체에서 결정도를 조절하기 위해 사용될 수 있다.
중합체 내에 소량의 D-락타이드가 존재할 경우에도 더 소량의 D-락타이드를 갖는 중합 혼합물보다 결정화 속도가 느릴 것이다. D-락타이드 함량이 약 6.0 중량％를 초과할 경우, 중합체는 전형적인 어닐링 과정에 따라 본질적으로 무정형 상태로 유지된다.
폴리락타이드 중합체의 다분산 지수 (PDI)는 일반적으로 연결 (bridging) 또는 가교결합의 함수이고, 분자량 분포의 폭의 척도이다. 결정질 폴리락타이드가 요구되는 대부분의 적용에서, 폴리락타이드의 중합체의 PDI는 약 1.5 내지 약 3.5, 바람직하게는 약 2.0 내지 약 3.0이어야 한다. 물론, 연결 또는 가교결합은 PDI를 증가시킬 수 있다. 또한, 폴리락타이드 중합체의 용융 유동 지수는 2.16 kg 추를 사용하여 210℃에서 측정한 범위 내에 존재하여야 한다. 멜트블로운 섬유의 경우, 용융 유동 지수는 약 50 내지 5000, 바람직하게는 약 100 내지 2000이어야 한다. 스펀본드 섬유의 경우, 용융 유동 지수는 약 10 내지 100, 보다 바람직하게는 약 25 내지 약 75이어야 한다.
본 발명에서, 부직물은 단일성분 섬유 또는 다성분 섬유로 제조될 수 있다. 부직웹은 멜트블로운 부직웹, 스펀본드 부직웹, 본디드 카디드 웹 또는 또는 에어레이드 웹일 수 있다. 각각의 경우에, 섬유가 다성분 섬유일 경우, 일부의 섬유는 시쓰/코어, 병렬 및 해중도 또는 파이 형태일 수 있다. 블렌드가 시쓰/코어 섬유에 사용될 경우, 본 발명에서 중합체 성분의 블렌드는 다성분 섬유의 시쓰 또는 코어에 사용될 수 있다. 그러나, 시쓰 성분은 본 발명의 중합체 블렌드를 갖는 것이 바람직하고, 코어 성분은 시쓰보다 융점이 더 커야 한다. 다성분 섬유의 코어 성분 또는 다른 성분은 다른 중합체 또는 중합체 혼합물이 본 발명의 혼합물보다 높은 융점을 갖는다면 임의의 중합체 또는 중합체의 혼합물일 수 있다. 이상적으로는, 다성분 섬유의 다른 성분은 또한 생성되는 부직물이 생분해성이도록 생분해성 중합체, 바람직하게는 지방족 폴리에스테르이어야 한다.
본 발명의 또다른 실시태양에서, 형성 섬유로부터 부직웹을 형성하는 대신에, 섬유는 연속상 필라멘트로서 형성되어 실패 (spool)에 권취될 수 있다. 본 발명의 섬유는 스테이플 섬유로 전환될 수 있거나 또는 연속적인 형태로 사용될 수 있다. 섬유는 다성분 섬유 또는 단일 성분 섬유일 수 있다. 섬유가 다성분 섬유일 경우, 섬유의 외부 표면의 일부는 중합체 블렌드를 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명의 부직물 및 섬유에 사용되는 블렌드의 제조시에, 지방족 폴리에스테르 및 제2 중합체는 통상적인 혼합 장치, 예를 들어 믹서를 사용하여 블렌딩된다. 또한, 성분은 방사구를 통해 중합체를 압출하기 위해 사용되는 압출기에서 혼합되어 펠렛 등으로 예비배합될 수 있다. 블렌딩된 후에, 중합체 블렌드는 소정의 속도로 방사구 또는 방사판을 통해 압출된다. 생성되는 섬유는 통상의 연신 장치, 예를 들어 섬유 연신 유닛을 사용하여 연신되고, 이어서 생성되는 섬유는 수거된다. 연속상 필라멘트 자체를 형성하는 경우에, 권취 릴을 사용하여 필라멘트를 수거한다. 부직웹이 형성될 경우, 섬유는 통상 "성형 표면" 또는 "성형 와이어"로 불리는 표면 상에 침적 및 수거된다. 이어서, 형성된 웹은 결합되어 부직웹을 형성시킨다.
부직웹의 섬유 또는 필라멘트는 최종 제품으로의 추가 가공시의 조건을 견디도록 충분한 구조적 일체성을 제공하기 위해서 제조되면서 특정 방식으로 일반적으로 결합될 수 있다. 결합은 많은 방법, 예를 들어 초음파 결합, 접착제 결합 및 열 결합으로 달성할 수 있다. 초음파 결합은 예를 들어 전내용을 본원에 참고로 포함시킨 본스레거의 미국 특허 제4,374,888호에 개시된 바와 같은 음파 호른과 앤빌 롤 사이에 부직웹을 통과시켜 수행할 수 있다.
부직웹의 열 결합은 웹을 칼렌더링 기기의 롤 사이에 통과시켜 달성할 수 있다. 칼렌더의 적어도 하나의 롤러는 가열되고, 가열된 롤러와 반드시 동일할 필요는 없는 적어도 하나의 롤러는 롤러 사이를 통과하는 라미네이트 상에 임프린팅되는 패턴을 갖는다. 라미네이트가 롤러 사이를 통과할 때, 라미네이트에는 열 및 압력이 인가된다. 특정 패턴으로 인가된 열 및 압력의 조합은 그 위의 결합이 칼렌더 롤 상의 결합점의 패턴에 대응하는, 다층 라미네이트에 융합된 결합 영역을 생성시킨다.
칼렌더 롤의 상이한 패턴이 개발되었다. 한 예는 한센 (Hansen) 및 페닝스 (Pennings)의 미국 특허 제3,855,046호에 개시된, 약 10 내지 25％의 결합 영역 및 약 100 내지 500 결합/제곱 인치를 갖는 Hansen-Pennings 패턴이다. 또다른 통상적인 패턴은 반복되고 약간 분기된 다이아몬드를 갖는 다이아몬드 패턴이다. 특정 결합 패턴은 당업계의 숙련인에게 공지된 매우 다양한 패턴으로부터 선택할 수 있다. 결합 패턴은 본 발명의 라이너 또는 매트에 대해 특성을 부여하는데 중요하지 않다.
부직웹 결합을 위한 정확한 칼렌더 온도 및 압력은 그로부터 부직웹이 제조되는 중합체에 의해 결정된다. 일반적으로, 폴리락타이드로 제조된 부직웹의 경우, 바람직한 온도는 250 내지 350℉ (121 내지 177℃)이고, 압력은 100 내지 1000 파운드/직선 인치이다. 보다 특히, 폴리락트산의 경우, 바람직한 온도는 270 내지 320℉ (132 내지 160℃)이고, 압력은 150 내지 500 파운드/직선 인치이다. 그러나, 실제 온도 및 압력 필요치는 사용되는 특정 중합체에 의해 크게 결정된다. 섬유를 부직물에 함께 결합시키기 위해 사용되는 실제 온도 및 압력은 당업계의 숙련인에 의해 용이하게 결정될 것이다. 본 발명에 사용될 수 있는 부직웹의 층을 결합시키기 위한 이용가능한 방법 중에서, 열 및 초음파 결합이 재료 비용 및 가공 용이성과 같은 요인 때문에 바람직하다.
부직웹을 제조하기 위한 중합체로서 본 발명의 중합체 블렌드를 사용하면 생분해성 지방족 폴리에스테르 단독으로 형성된 부직웹에 비해 개선된 인열 강도를 갖는 부직웹을 제조할 수 있다. 생성되는 부직웹이 생분해성 또는 다른 물리적 특성, 예를 들어 인장 강도에 대한 유해한 영향없이 개선된 인열 강도를 갖는다는 것은 매우 놀라운 것이었다.
본 발명의 섬유 및(또는) 부직물은 그 제조에 사용되는 중합체 블렌드에 존재하는 열가소성 중합체 이외에 첨가제, 예를 들어 충전제, 표면 처리제 등을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 부직웹 및 섬유는 표면을 친수성으로 만들기 위해 표면 처리될 수 있다. 일반적으로, 지방족 폴리에스테르는 소수성이다. 상기 표면 처리의 예는 친수성 중합체를 사용한 코팅, 코로나 방전 등을 포함하고, 이로 제한되지 않는다.
본 발명의 부직웹 및 섬유는 부직웹 및 섬유가 현재 사용되고 있는 용도에 사용될 수 있다. 예를 들어, 생분해성 부직물 및 섬유는 개인 위생 제품, 예를 들어 기저귀, 수영복, 배변 연습용 팬티, 및 여성 위생 패드, 의료용 제품, 예를 들어 수술용 가운, 안면 마스크 및 멸균 덮개, 필터 물질, 단열재, 와이퍼, 경질 표면 와이프 및 유아 와이퍼에 사용될 수 있다.
실시예 1
카길-다우 엘엘시에서 입수가능한 95 중량％의 폴리락트산 6200 D 등급 및 미국 뉴저지주 소머셋 소재의 훌스 아메리카 인크. (Huls America, Inc.)로부터 입수가능한, Mn 약 23,800, Mw 약 118,000 및 연화점 약 108℃의 폴리알파올레핀인 5 중량％의 Vestoplast 792 (무정형 프로펜 풍부 폴리알파올레핀, 0.865 g/cc, DIN 53019에 따른 190℃에서의 용융 점도 125,000 mPa-sec)를 포함하는 무수 블렌드를 형성하였다. 블렌드를 약 430℃의 온도에서 압출기에서 압출하였다. 이어서, 블렌드를 분당 홀당 0.26 g의 처리량에서 50 홀/인치 (20 홀/cm)의 방사판을 통해 방사하였다. 생성되는 섬유를 약 14℃ 및 압력 약 5 psi에서 섬유 연신 유닛을 통해 연신시켰다. 생성되는 스펀본드 부직물을 아놀드 (Arnold) 등의 미국 특허 제5,707,468호에 기재된 종류를 사용하여 150℃에서 열기 나이프 (hot air knife) 처리에 적용하였다. 104℃ 및 결합 압력 10 psi로 설정된 2개의 평탄한 압축 롤을 사용하여 부직물을 가볍게 결합시켰다. 생성되는 가볍게 결합된 스펀본드 부직물의 기초 중량은 약 34 gsm이었다.
이어서, 부직물을 선속도 30 ft/분 (9.1 m/분), 75 ft/분 (22.9 m/분) 및 100 ft/분 (30.5 m/분)에서 점 결합 패턴을 사용하여 다양한 결합 온도 270℉ (132℃), 275℉ (135℃) 및 280℉ (138℃) 및 압력 150 pli (263 N/cm) 및 450 pli (788 N/cm)에 적용하였다. 파운드로 측정한 인장 강도 및 lb-in로 측정한 파단 에너지는 표준 ASTM 과정에 따라 측정하였다. 인열 강도는 Elmendorf Digi-Tear Textest FX3700 기기를 사용하여 측정하였고, g으로 기록하였다. 평균 MD/CD 인열 강도, 인장 강도 및 파단 에너지를 계산하였다. 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 2
카길-다우 엘엘시에서 입수가능한 70 중량％의 폴리락트산 6200 D 등급 및 카길-다우 엘엘시에서 입수가능한 30 중량％의 폴리락트산 6700 D 등급을 포함하는 무수 블렌드를 형성하였다. 블렌드를 약 430℃의 온도에서 압출기에서 압출하였다. 이어서, 블렌드를 분당 홀당 0.26 g의 처리량에서 50 홀/인치 (20 홀/cm)의 방사판을 통해 방사하였다. 생성되는 섬유를 약 14℃ 및 압력 약 5 psi에서 섬유 연신 유닛을 통해 연신시켰다. 생성되는 스펀본드 부직물을 아놀드 등의 미국 특허 제5,707,468호에 기재된 종류를 사용하여 150℃에서 열기 나이프 처리에 적용하였다. 104℃ 및 결합 압력 10 psi로 설정된 2개의 평탄한 압축 롤을 사용하여 부직물을 가볍게 결합시켰다. 생성되는 가볍게 결합된 스펀본드 부직물의 기초 중량은 약 34 gsm이었다.
이어서, 부직물을 선속도 30 ft/분 (9.1 m/분), 75 ft/분 (22.9 m/분) 및 100 ft/분 (30.5 m/분)에서 점 결합 패턴을 사용하여 다양한 결합 온도 270℉ (132℃) 및 275℉ (135℃) 및 압력 150 pli (263 N/cm) 및 450 pli (788 N/cm)에 적용하였다. 파운드로 측정한 인장 강도 및 lb-in로 측정한 파단 에너지는 표준 ASTM 과정에 따라 측정하였다. 인열 강도는 Elmendorf Digi-Tear Textest FX3700 기기를 사용하여 측정하였고, g으로 기록하였다. 평균 MD/CD 인열 강도, 인장 강도 및 파단 에너지를 계산하였다. 그 결과를 표 2에 나타내었다.
비교예 1
카길-다우 엘엘시에서 입수가능한 폴리락트산 6200 D 등급을 약 430℃의 온도에서 압출기에서 압출하였다. 이어서, 폴리락타이드를 분당 홀당 0.4 g의 처리량에서 50 홀/인치 (20 홀/cm)의 방사판을 통해 방사하였다. 생성되는 섬유를 약 14℃ 및 압력 약 15 psi에서 섬유 연신 유닛을 통해 연신시켰다. 생성되는 스펀본드 부직물을 아놀드 등의 미국 특허 제5,707,468호에 기재된 종류를 사용하여 150℃에서 열기 나이프 처리에 적용하였다. 104℃ 및 결합 압력 25 psi로 설정된 2개의 평탄한 압축 롤을 사용하여 부직물을 가볍게 결합시켰다. 생성되는 가볍게 결합된 스펀본드 부직물의 기초 중량은 약 34 gsm이었다.
이어서, 부직물을 선속도 30 ft/분 (9.1 m/분), 75 ft/분 (22.9 m/분) 및 100 ft/분 (30.5 m/분)에서 점 결합 패턴을 사용하여 다양한 결합 온도 280℉ (138℃), 285℉ (141℃), 290℉ (144℃) 및 295℉ (147℃) 및 압력 150 pli (263 N/cm) 및 450 pli (788 N/cm)에 적용하였다. 파운드로 측정한 인장 강도 및 lb-in로 측정한 파단 에너지는 표준 ASTM 과정에 따라 측정하였다. 인열 강도는 Elmendorf Digi-Tear Textest FX3700 기기를 사용하여 측정하였고, g으로 기록하였다. 평균 MD/CD 인열 강도, 인장 강도 및 파단 에너지를 계산하였다. 그 결과를 표 3에 나타내었다.
표 1 내지 3에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 블렌드로 제조된 부직물의 인열 강도는 폴리락타이드 단독으로 제조된 부직물의 인열 강도보다 2 내지 3배 더 크다. 블렌드가 더 낮은 인장 강도를 보이지만, 인장 강도의 값은 부직웹이 전부는 아니더라도 대부분의 의도하는 용도를 위한 충분한 강도를 갖는다는 것을 보여주었다.
본 발명을 그의 최량의 실시태양 및 다른 실시태양에 관하여 설명하였지만, 변형 및 변경이 존재함을 당업계의 숙련인은 알 수 있을 것이다. 첨부되는 특허청구항의 범위는 본 발명의 범위로부터 크게 벗어나지 않는 상기 상기 변형 및 변경을 모두 포함하는 것을 의도한다.
본 출원은 2002년 12월 23일 출원된 미국 가출원 제60/436,041호를 기초로 한 우선권을 주장한다.

Claims (28)

  1. 약 65 중량％ 내지 약 99 중량％의 생분해성 지방족 폴리에스테르 중합체, 및 생분해성 지방족 폴리에스테르 중합체보다 융점이 낮은 중합체, 생분해성 지방족 폴리에스테르 중합체보다 분자량이 작은 중합체 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군 중에서 선택되며 무정형인, 약 1 중량％ 내지 약 35 중량％의 제2 중합체를 포함하는 중합체 블렌드로 제조된 생분해성 부직웹.
  2. 제1항에 있어서, 지방족 폴리에스테르가 폴리히드록시 부티레이트 (PHP), 폴리히드록시부티레이트-co-발레레이트 (PHBV), 폴리카프로락탄, 폴리부틸렌 숙시네이트, 폴리부틸렌숙시네이트-co-아디페이트, 폴리글리콜산 (PGA), 폴리락타이드 또는 폴리락트산 (PLA), 폴리부틸렌 옥살레이트, 폴리에틸렌 아디페이트, 폴리파라디옥사논, 폴리모르폴린비온 및 폴리디옥시판-2-온으로 이루어진 군 중에서 선택되는 적어도 하나의 중합체를 포함하는 것인 생분해성 부직웹.
  3. 제2항에 있어서, 지방족 폴리에스테르가 폴리락타이드를 포함하는 것인 생분해성 부직웹.
  4. 제3항에 있어서, 폴리락타이드가 존재할 경우 3％ 미만의 D-이성질체를 갖는 폴리(L-락타이드)를 포함하는 것인 생분해성 부직웹.
  5. 제4항에 있어서, 폴리락타이드가 존재할 경우 2％ 미만의 D-이성질체를 갖는 폴리(L-락타이드)를 포함하는 것인 생분해성 부직웹.
  6. 제1항에 있어서, 제2 중합체가 생분해성 지방족 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리아미드, 테르펜 수지, 에틸렌과 비탄화수소 함유 단량체로부터 유도된 에틸렌 공중합체 또는 목재 로진(rosin)을 포함하는 것인 생분해성 부직웹.
  7. 제6항에 있어서, 제2 중합체가 폴리알파올레핀을 포함하는 것인 생분해성 부직웹.
  8. 제6항에 있어서, 제2 중합체가 생분해성 지방족 폴리에스테르를 포함하는 것인 생분해성 부직웹.
  9. 제6항에 있어서, 제2 중합체가, 제1 생분해성 지방족 폴리에스테르의 융점보다 적어도 10℃ 더 낮은 융점을 갖는 생분해성 지방족 폴리에스테르를 포함하는 것인 생분해성 부직웹.
  10. 제1항에 있어서, 부직웹이 멜트블로운 부직웹, 스펀본드 부직웹, 본디드 카디드 웹 또는 에어레이드 부직웹인 생분해성 부직웹.
  11. 제10항에 있어서, 부직웹이 스펀본드 부직웹인 생분해성 부직웹.
  12. 제1항에 있어서, 부직웹이 다성분 섬유를 포함하고, 다성분 섬유의 외부 표면의 적어도 일부가 중합체 블렌드를 포함하는 것인 생분해성 부직웹.
  13. 제1항에 있어서, 부직웹이 스펀본드 부직웹이고, 생분해성 중합체가 폴리락타이드 중량 기준으로 약 3 중량％ 미만의 D-락타이드 이성질체 함량을 갖는 폴리락타이드를 포함하고, 제2 중합체가 폴리알파올레핀을 포함하고, 블렌드가 약 85 내지 98 중량％의 폴리락타이드 및 약 2 내지 15 중량％의 폴리알파올레핀을 포함하는 것인 생분해성 부직웹.
  14. 제1항에 있어서, 부직웹이 스펀본드 부직웹이고, 생분해성 중합체가 약 3 중량％ 미만의 D-락타이드 이성질체를 갖는 폴리락타이드를 포함하고, 제2 중합체가 폴리락타이드 중량 기준으로 약 3 내지 9 중량％의 D-락타이드 이성질체 함량을 갖는 폴리락타이드를 포함하고, 블렌드가 약 65 내지 75 중량％의 폴리락타이드 및 약 25 내지 35 중량％의 폴리알파올레핀을 포함하는 것인 생분해성 부직웹.
  15. 제품의 성분으로서 제1항의 부직웹을 포함하는 개인 위생 제품.
  16. 제15항에 있어서, 개인 위생 제품이 기저귀인 개인 위생 제품.
  17. 제15항에 있어서, 개인 위생 제품이 여성 위생 패드인 개인 위생 제품.
  18. 제15항에 있어서, 개인 위생 제품이 배변 연습용 팬티인 개인 위생 제품.
  19. 제1항의 부직웹을 포함하는 의료용 가먼트.
  20. 제19항에 있어서, 의료용 가먼트가 가운인 의료용 가먼트.
  21. 제19항에 있어서, 의료용 가먼트가 안면 마스크인 의료용 가먼트.
  22. 제1항의 부직웹을 포함하는 멸균 덮개.
  23. 제1항의 부직웹을 포함하는 와이퍼.
  24. 제1항의 부직웹을 포함하는 필터.
  25. 생분해성 지방족 폴리에스테르 중합체와, 생분해성 지방족 폴리에스테르 중합체보다 융점이 낮은 중합체, 생분해성 지방족 폴리에스테르 중합체보다 분자량이 작은 중합체 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군 중에서 선택되는 중합체의 블렌드를 형성하는 단계, 블렌드로부터 부직웹을 형성하는 단계 및 부직웹을 결합시키는 단계를 포함하는, 생분해성 지방족 폴리에스테르 중합체로 제조된 생분해성 부직웹의 인열 강도를 증가시키는 방법.
  26. 약 65 중량％ 내지 약 99 중량％의 생분해성 지방족 폴리에스테르 중합체, 및 생분해성 지방족 폴리에스테르 중합체보다 융점이 낮은 중합체, 생분해성 지방족 폴리에스테르 중합체보다 분자량이 작은 중합체 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군 중에서 선택되며 무정형인, 약 1 중량％ 내지 약 35 중량％의 제2 중합체를 포함하는 중합체 블렌드로 제조된 섬유.
  27. 제26항에 있어서, 섬유가 스테이플 섬유인 섬유.
  28. 제26항에 있어서, 섬유가 실질적으로 연속상 필라멘트인 섬유.
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