JP4126341B2

JP4126341B2 - 生分解性コポリマー及び生分解性コポリマーを含んでなるプラスチック物品

Info

Publication number: JP4126341B2
Application number: JP52003395A
Authority: JP
Inventors: ノダ，イサオ
Original assignee: Meredian Inc
Current assignee: Meredian Inc
Priority date: 1994-01-28
Filing date: 1994-11-15
Publication date: 2008-07-30
Anticipated expiration: 2023-07-30
Also published as: WO1995020614A1; CN1142839A; TW383316B; NO963104L; HU9602048D0; USRE36548E; CA2181791C; RU2137784C1; HU218160B; NO963104D0; US5602227A; SK97096A3; ID23491A; PL315691A1; DE69432189D1; FI962997A0; NZ276325A; KR100342902B1; DE69432189T2; CN1097603C

Description

技術分野
本発明は、生分解性コポリマー及びこのような生分解性コポリマーを含んでなるプラスチック物品に関する。
背景
ポリマーはフィルム、シート、繊維、発泡体、成形品、接着剤及び多くの他の特殊製品を含めた様々なプラスチック物品に用途を有する。パッケージ、農業、家庭用品及びパーソナルケア製品の領域における適用の場合、ポリマーは通常短い（１２月間以下）使用サイクルを有する。例えば、食品パッケージだと、ポリマーは保護材の役割を果たし、内容物が消費された後は速やかに処分される。洗剤ボトル及びおむつのような家庭用品は、製品が使用されると直ちに捨てられる。
このプラスチック物質の大部分は固体廃棄物流で終わり、埋立スペースを急速に消失させて次第に費用のかかるものにしている。リサイクルする何らかの努力が行われてきたが、ポリマーの性質とそれらが生産されて製品に変換される方法は可能なリサイクル適用の回数を制限している。更に純粋なポリマーの反復加工処理では、物質の分解と、結果的に乏しい機械的性質を生じる。回収時にミックスされた異なるグレードの化学的に類似するプラスチック（例えば、ミルクジャグ（milk jug）及びグロウサリーサック（grocery sack）に用いられるような異なる分子量のポリエチレン）は、再生物質を劣化又は使用不能にする加工処理問題を生じることがある。
おむつ、衛生ナプキン、パンティライナー等のような吸収材適用では、いくつか異なるタイプのプラスチックを使う。これらの場合において、リサイクルは異なる成分を分ける困難性から特に高くつく。このタイプの使い捨て製品は、通常ある種類の液体浸透性トップシート物質、吸収コア及び液体不浸透性バックシート物質からなる。これまで、このような吸収構造は、例えば織、不織又は多孔質形成フィルムポリエチレン又はポリプロピレン物質から製造されたトップシート物質を用いて製造されてきた。バックシート物質は、典型的には柔軟ポリエチレンシートからなる。吸収コア物質は、典型的には木材パルプ繊維又は吸収ゲル化物質と一緒にされた木材パルプ繊維からなる。このような製品は最終的に分解すると予想される物質から大部分なり、このタイプの製品は毎年消費者により出される全固体廃棄物質の非常に少ないパーセンテージを占めるだけであるが、それにもかかわらず、コンポスト化しうる物質からこのような使い捨て製品を作り出す必要性が現在認められている。
従来の使い捨て吸収製品は、既にかなりの程度までコンポスト化しうる。例えば、典型的な使い捨ておむつは約８０％コンポスト化しうる物質、例えば木材パルプ繊維等からなる。コンポスト化プロセスにおいて、汚れた使い捨て吸収材は細断され、コンポスト化自体の前に有機廃棄物と混合される。コンポスト化が終了した後、非コンポスト化粒子はスクリーニングされる。こうして、今日の吸収材でも商業的コンポスト化プラントでうまく加工処理できる。
それにもかかわらず、使い捨て吸収材で非コンポスト化物質の量を減少させる必要性がある。吸収材においてポリエチレンバックシートをコンポスト化しうる物質の液体不浸透性フィルムに代える必要性が特にあるが、その理由はそのバックシートが典型的には従来の使い捨て吸収材の最大非コンポスト化成分の１つだからである。
コンポスト化しうることに加えて、吸収材用のバックシートとして用いられるフィルムは他の多くの性能要求を満たさねばならない。例えば、樹脂は従来のフィルム加工処理方法が使用できるように熱可塑性であるべきである。これらの方法には、単層構造のキャストフィルム及び吹込フィルム押出と、多層構造のキャスト又は吹込フィルム同時押出がある。他の方法には、他のフィルム、不織布又はペーパーウェブのようなコンポスト化しうる支持体の片側又は両側へのある物質の押出コーティングがある。
更に他の性質も、フィルムが吸収材を作製するために用いられる製品変換操作に不可欠である。引張強度、引張モジュラス、引裂強度及び熱軟化点のような性質は、フィルムが変換ラインでどれだけうまくランできるかかなりの程度まで決める。
前記性質に加えて、更に他の性質も吸収材の最終ユーザー要求に合うよう必要とされる。衝撃強度、破壊強度及び湿気透過性のようなフィルム性質は、それらが使用されている際の吸収材の耐久性及び封じ込めに影響を与えることから重要である。
吸収材が処分されてコンポスト化プロセスに入ると、他の性質も重要になる。入ってくる廃棄物が細断前かそうでないかにかかわらず、フィルム又は大きなフィルムフラグメントはコンポスト化の初期段階時にかなり小さな粒子まで初期分解をうけることが重要である。そうでなければ、フィルム又は大きなフラグメントはコンポスト流からスクリーニングされて、最終コンポストの一部にならないかもしれない。
過去に、様々なポリヒドロキシアルカノエートの生分解性及び物理的性質が研究されてきた。ポリヒドロキシアルカノエートは、細菌及び藻類のような様々な微生物により生産されるポリエステル化合物である。ポリヒドロキシアルカノエートはそれらの生分解性質のために一般的関心があったが、プラスチック物質としてのそれらの現実的使用はそれらの熱不安定性により妨げられた。例えば、ポリ-３-ヒドロキシブチレート（ＰＨＢ）は細菌及び藻類の天然エネルギー貯蔵産物であり、細胞質内で別々の顆粒で存在する。しかしながら、タンパク質及び多糖のような他の生合成ポリマーとは異なり、ＰＨＢは高度の結晶性と約１８０℃の明確な溶融温度を有する熱可塑性物質である。残念ながら、ＰＨＢはその溶融温度近くの高温で不安定になり、分解する。この熱不安定性のせいで、ＰＨＢの商業的応用は極端に制限されてきた。
結果的に、研究者らは、実際の応用で使用上十分な熱安定性と他の適切な化学的及び物理的性質を有したポリヒドロキシアルカノエートを発見したいという希望をもって、ポリ（３-ヒドロキシブチレート-コ-３-ヒドロキシバレレート）（ＰＨＢＶ）のような他のポリヒドロキシアルカノエートについて研究してきた。残念ながら、ＰＨＢ及びＰＨＢＶのようなポリヒドロキシアルカノエートはバックシート適用に向いたフィルムに加工処理することが困難である。前記のように、ＰＨＢの熱不安定性がこのような加工処理をほぼ不可能にしている。更に、ＰＨＢ及びＰＨＢＶの遅い結晶速度及び流動性質はフィルム加工処理を困難にしている。ＰＨＢホモポリマー及びＰＨＢＶコポリマーの例は、１９８３年７月１２日付で発行されたHolmesらの米国特許第４，３９３，１６７号及び１９８９年１１月１４日付で発行された米国特許第４，８８０，５９２号明細書で記載されている。ＰＨＢＶコポリマーは商品名バイオポール（BIOPOL）としてインペリアル・ケミカル・インダストリーズ（Imperial Chemical Industries）から市販されている。ＰＨＢＶコポリマーは約５〜約２４モル％範囲のバレレート含有率で現在生産されている。バレレート含有率が増加すると、ポリマーの溶融温度、結晶性及び剛性が減少する。バイオポール技術の概要はBUSINESS 2000+（Winter,1990）で示されている。
遅い結晶速度のせいで、ＰＨＢＶから作られたフィルムは冷却後でもそれ自体に付着する；ＰＨＢＶの実質的フラクションは長時間経ても非晶質で粘着性のままである。フィルムがフィルムダイを離れた後チルロールで直ちに冷却されるキャストフィルム操作において、溶融ＰＨＢＶはロールにしばしば付着して、フィルムが加工処理できる速度を制限したり、又はフィルムを集めることさえも妨げる。吹込フィルムだと、ＰＨＢＶの残留粘着性はそれが巻取りのために冷却してつぶされた後にチュブラーフィルムをそれ自体に付着させてしまう。
１９８９年１１月１４日付で発行されたMartiniらの米国特許第４，８８０，５９２号明細書では、２層の犠牲ポリマー、例えばポリオレフィン間にＰＨＢＶを同時押出し、多層フィルムを伸張及び配向させ、その後ＰＨＢＶが結晶化する時間を経た後にポリオレフィン層をはぎ取ることにより、おむつバックシート適用向けのＰＨＢＶ単層フィルムを得る手段について開示している。次いで残留ＰＨＢＶフィルムはポリビニリデンクロリド又は他のポリオレフィンのような水溶性フィルム又は非水溶性フィルムにラミネートされる。残念ながら、このように過酷で厄介な加工処理は、ＰＨＢＶをフィルムに加工処理することに伴う固有の困難性を避ける試みにとり必要である。
前記に基づき、生分解できるプラスチック物品の必要性がある。実際に、このような生分解性物品は、コンポスト化を介して別の有用な製品、表土へのプラスチック物品の“リサイクル”を促進する。この必要性を満たすために、使い捨て製品で有用なプラスチック物品に容易に加工処理できる生分解性ポリマーについて予備的必要性がある。
発明の目的
本発明の目的は、生分解性ポリヒドロキシアルカノエートコポリマーを提供することである。
本発明のもう１つの目的は、生分解性ポリヒドロキシアルカノエートからなるプラスチック物品を提供することである。
本発明のもう１つの目的は、プラスチック物品を作るために生分解性ポリヒドロキシアルカノエートを用いる方法を提供することである。
本発明のもう１つの目的は、生分解性ポリヒドロキシアルカノエートからなるフィルムでできた使い捨て衛生ガーメントを提供することである。
要旨
発明は少くとも２種のランダム反復モノマー単位からなる新規生分解性ポリヒドロキシアルカノエートコポリマーに関する。
本発明は、コポリマーが少くとも２種のランダム反復モノマー単位からなり、第一モノマー単位が下記構造を有し、

（上記式中Ｒ^１はＨあるいはＣ_１又はＣ_２アルキルであり、ｎは１又は２である）、第二モノマー単位が下記構造を有し、

（上記式中Ｒ^２はＣ_４、Ｃ_５、Ｃ_６、Ｃ_７、Ｃ_８、Ｃ_９、Ｃ_１０、Ｃ_１１、Ｃ_１２、Ｃ_１３、Ｃ_１４、Ｃ_１５、Ｃ_１６、Ｃ_１７、Ｃ_１８又はＣ_１９アルキルまたはアルケニルである）、ランダム反復モノマー単位の少くとも５０％が第一モノマー単位の構造を有する、生分解性コポリマーからなるプラスチック物品にも更に関する。このようなプラスチック物品にはフィルム、シート、繊維、発泡体、成形品、不織布、エラストマー及び接着剤がある。
本発明は、液体浸透性トップシート、生分解性ＰＨＡからなるフィルムでできた生分解性液体不浸透性バックシートと、トップシート及びバックシート間に位置する吸収コアを含んでなる吸収材にも更に関する。
具体的な説明
本発明は、プラスチック物品に容易に加工処理できる生分解性コポリマーの必要性に答えている。本発明は、生分解性及び／又はコンポスト性が増加した使い捨てプラスチック物品の必要性にも更に答えている。
本明細書で用いられる“ＡＳＴＭ”とはAmerican Society for Testing and Materialsを意味する。
本明細書で用いられる“含んでなる”とは、最終結果に影響を与えない他のステップ及び他の成分が加えうることを意味する。この用語は“からなる”及び“から本質的になる”という用語も包含している。
本明細書で用いられる“アルキル”とは、直鎖又は分岐鎖で、置換（一又は多）又は非置換である飽和含炭素鎖を意味する。
本明細書で用いられる“アルケニル”とは、一不飽和（即ち、鎖中に１つの二重結合）又は多不飽和（即ち、鎖中に２以上の二重結合）、直鎖又は分岐鎖で、置換（一又は多）又は非置換である含炭素鎖を意味する。
本明細書で用いられる“ＰＨＡ”とは、本発明のポリヒドロキシアルカノエートを意味する。
本明細書で用いられる“ＰＨＢ”とは、ホモポリマーポリ-３-ヒドロキシブチレートを意味する。
本明細書で用いられる“ＰＨＢＶ”とは、コポリマーポリ（３-ヒドロキシブチレート-コ-３-ヒドロキシバレレート）を意味する。
本明細書で用いられる“生分解性”とは、最終的に微生物及び／又は天然環境因子でＣＯ_２及び水又はバイオマスに完全に分解される化合物の能力を意味する。
本明細書で用いられる“コンポスト化しうる”とは下記３つの要件に合う物質を意味する：（１）物質は固体廃棄物用のコンポスト化施設で加工処理できること；（２）そうして加工処理されたら、物質は最終コンポストで終わること；（３）コンポストが土壌に用いられるならば、物質は最終的に土壌中で生分解すること。
例えば、加工処理用のコンポスト化施設に移された固体廃棄物中に存在するポリマーフィルム物質は、必ずしも最終コンポストで終わらない。あるコンポスト化施設は、ペーパー及び他の物質を分けるために、更に加工処理する前に固体廃棄物流を風力分級に付す。ポリマーフィルムは最も好ましくはこのような風力分級で固体廃棄物流から分離され、したがってコンポスト化施設で加工処理されない。それにもかかわらず、それはコンポスト化施設で加工処理“できる”ため、上記定義に従えばなお“コンポスト化しうる”物質であろう。
物質が最終コンポストで終わるという要件は、典型的にはそれがコンポスト化プロセスで分解の形をうけることを意味する。典型的には、固体廃棄物流はコンポスト化プロセスの初期段階で細断ステップに付される。結果的に、ポリマーフィルムはシートよりもむしろシュレッドとして供給される。コンポスト化プロセスの最終段階で、最終コンポストはスクリーニングステップに付される。典型的には、ポリマーシュレッドは、それらが細断ステップ直後に有するサイズを留めていたならば、スクリーンを通過しない。本発明のコンポスト化しうる物質は、部分的分解シュレッドをスクリーンに通過させる上で十分なそれらの一体性をコンポスト化プロセス中に失うようになる。しかしながら、コンポスト化施設では固体廃棄物流を非常に厳格な細断化及びどちらかというと粗いスクリーニングに付すことが考えられるが、その場合にポリエチレンのような非分解性ポリマーは要件（２）に合っている。したがって、要件（２）に合致しても、物質が本定義内でコンポスト化しうるには不十分である。
本明細書で定義されたようなコンポスト化しうる物質をポリエチレンのような物質から区別するものは、物質が最終的に土壌中で生分解するという要件（３）である。この生分解性要件はコンポスト化プロセス又はコンポスト化土壌の使用に必須ではない。固体廃棄物及びそれから生じたコンポストは、各種の非生分解性物質、例えば砂を含有しているかもしれない。しかしながら、土壌中で人工物質の堆積を避けるために、このような物質は十分に生分解性であることが本発明では要求される。同じように、この生分解が速いことは全く必要でない。物質自体及び中間分解産物が土壌又は作物に毒性でも又は有害でもないかぎり、それらの生分解に数か月又はたとえ数年かかっても十分許容されるが、その理由はこの要件が土壌中に人工物質の蓄積を避けるためだけに存在しているからである。
本明細書で列挙されたすべてのコポリマー組成比は、他で特に指摘されないかぎりモル比に関する。
本発明は、ホモポリマーＰＨＢ及びコポリマーＰＨＢＶと比較して、プラスチック物品、特にフィルムに加工処理することが意外にも容易である生分解性コポリマーに関する。
本明細書で用いられる“プラスチック物品”とは、フィルム、シート、繊維、発泡体、成形品、不織布、エラストマー又は接着剤に加工処理されたコポリマーを意味する。
本発明のプラスチック物品に加工処理する上で有用なＰＨＡは少くとも２種のランダム反復モノマー単位（ＲＲＭＵ）からなる。第一ＲＲＭＵは下記構造を有する：

上記式中Ｒ^１はＨあるいはＣ_１又はＣ_２アルキルであり、ｎは１又は２である。第二ＲＲＭＵは下記構造を有する：

上記式中Ｒ^２はＣ_４、Ｃ_５、Ｃ_６、Ｃ_７、Ｃ_８、Ｃ_９、Ｃ_１０、Ｃ_１１、Ｃ_１２、Ｃ_１３、Ｃ_１４、Ｃ_１５、Ｃ_１６、Ｃ_１７、Ｃ_１８又はＣ_１９アルキルまたはアルケニルである。
本発明の１つの態様において、少くとも約５０％、更に好ましくは少くとも約６０％、更に好ましくは少くとも約７０％、更に好ましくは少くとも約８０％、更に一層好ましくは少くとも約９０％で１００％以下のＲＲＭＵは第一ＲＲＭＵの構造を有している。
本発明のＰＨＡがフィルム、シート又は軟弾性繊維に加工処理されるとき、好ましくは約５０〜約９９．９％、更に好ましくは約８０〜約９９．５％、更に一層好ましくは約９０〜約９９％のＲＲＭＵは第一ＲＲＭＵ単位の構造を有している。
本発明のＰＨＡが普通繊維又は成形品（例えば、射出又は吹込成形）に加工処理されるとき、好ましくは約８０〜約９９．５％、更に好ましくは約９０〜約９９．５％、更に一層好ましくは約９５〜約９９．５％のＲＲＭＵは第一ＲＲＭＵの構造を有している。
本発明のＰＨＡがエラストマー又は接着剤に加工処理されるとき、好ましくは約５０％のＲＲＭＵは第一ＲＲＭＵの構造を有している。
本発明のＰＨＡが不織布に加工処理されるとき、好ましくは約８５〜約９９．５％、更に好ましくは約９０〜約９９．５％、更に一層好ましくは約９５〜約９９．５％のＲＲＭＵは第一ＲＲＭＵの構造を有している。
本発明の１つの態様において、Ｒ^１はＣ_１アルキル及びｎは１であり、それによりモノマー反復単位３-ヒドロキシブチレートを形成している。
本発明のもう１つの態様において、Ｒ^１はＣ_２アルキル及びｎは１であり、それによりモノマー反復単位３-ヒドロキシバレレートを形成している。
本発明のもう１つの態様において、Ｒ^１はＨ及びｎは２であり、それによりモノマー反復単位４-ヒドロキシブチレートを形成している。
本発明のもう１つの態様において、Ｒ^１はＨ及びｎは１であり、それによりモノマー反復単位３-ヒドロキシプロピオネートを形成している。
好ましい態様において、本発明で有用なコポリマーは下記構造を有する１種以上の追加ＲＲＭＵを含んでいる：

上記式中Ｒ^３はＨあるいはＣ_１、Ｃ_２、Ｃ_３、Ｃ_４、Ｃ_５、Ｃ_６、Ｃ_７、Ｃ_８、Ｃ_９、Ｃ_１０、Ｃ_１１、Ｃ_１２、Ｃ_１３、Ｃ_１４、Ｃ_１５、Ｃ_１６、Ｃ_１７、Ｃ_１８又はＣ_１９アルキル又はアルケニルであり、ｍは１又は２であり、追加ＲＲＭＵは第一ＲＲＭＵ又は第二ＲＲＭＵと同一ではない。好ましくは、コポリマーは３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０又はそれ以上の異なるＲＲＭＵを含む。
本発明の好ましい態様において、Ｒ^３はＣ_１、Ｃ_２、Ｃ_３、Ｃ_４、Ｃ_５、Ｃ_６、Ｃ_７、Ｃ_８、Ｃ_９、Ｃ_１０、Ｃ_１１、Ｃ_１２、Ｃ_１３、Ｃ_１４、Ｃ_１５、Ｃ_１６、Ｃ_１７、Ｃ_１８又はＣ_１９アルキル又はアルケニルであり、ｍは１である。
本発明の好ましい態様において、Ｒ^３はＣ_１アルキル及びｍは１であり、それによりモノマー反復単位３-ヒドロキシブチレートを形成している。
本発明のもう１つの態様において、Ｒ^３はＣ_２アルキル及びｍは１であり、それによりモノマー反復単位３-ヒドロキシバレレートを形成している。
本発明のもう１つの態様において、Ｒ^３はＨ及びｍは２であり、それによりモノマー反復単位４-ヒドロキシブチレートを形成している。
本発明のもう１つの態様において、Ｒ^３はＨ及びｍは１であり、それによりモノマー反復単位３-ヒドロキシプロピオネートを形成している。
好ましくは、２種のＲＲＭＵからなる本発明の新規生分解性ＰＨＡは、下記構造を有する第一ＭＭＲＵ：

（上記式中Ｒ^１はＨあるいはＣ_１又はＣ_２アルキルであり、ｎは１又は２である）及び下記構造を有する第二ＲＲＭＵ：

（上記式中Ｒ^１がＣ_１又はＣ_２及びｎが１であるとき、Ｒ^２はＣ_１２、Ｃ_１３、Ｃ_１４、Ｃ_１５、Ｃ_１６、Ｃ_１７、Ｃ_１８又はＣ_１９アルキルまたはアルケニルである；Ｒ^１がＣ_１又はＣ_２及びｎが２であるとき、Ｒ^２はＣ_４、Ｃ_５、Ｃ_６、Ｃ_７、Ｃ_８、Ｃ_９、Ｃ_１０、Ｃ_１１、Ｃ_１２、Ｃ_１３、Ｃ_１４、Ｃ_１５、Ｃ_１６、Ｃ_１７、Ｃ_１８又はＣ_１９アルキルまたはアルケニルである；Ｒ^１がＨ及びｎが１または２であるとき、Ｒ^２はＣ_４、Ｃ_５、Ｃ_６、Ｃ_７、Ｃ_８、Ｃ_９、Ｃ_１０、Ｃ_１１、Ｃ_１２、Ｃ_１３、Ｃ_１４、Ｃ_１５、Ｃ_１６、Ｃ_１７、Ｃ_１８又はＣ_１９アルキルまたはアルケニルである）を有して、ＲＲＭＵの少くとも５０％は第一ＲＲＭＵの構造を有している。好ましくはＲ^２はアルキルである。
好ましくは、３種のＲＲＭＵからなる本発明の新規生分解性ＰＨＡは、下記構造を有する第一ＭＭＲＵ：

（上記式中Ｒ^１はＨあるいはＣ_１又はＣ_２アルキルであり、ｎは１又は２である）、下記構造を有する第二ＲＲＭＵ：

（上記式中Ｒ^２はＣ_４、Ｃ_５、Ｃ_６、Ｃ_７、Ｃ_８、Ｃ_９、Ｃ_１０、Ｃ_１１、Ｃ_１２、Ｃ_１３、Ｃ_１４、Ｃ_１５、Ｃ_１６、Ｃ_１７、Ｃ_１８又はＣ_１９アルキルまたはアルケニルである）及び下記構造を有する第三ＲＲＭＵ：

（上記式中Ｒ^３はＨあるいはＣ_１、Ｃ_２、Ｃ_３、Ｃ_４、Ｃ_５、Ｃ_６、Ｃ_７、Ｃ_８、Ｃ_９、Ｃ_１０、Ｃ_１１、Ｃ_１２、Ｃ_１３、Ｃ_１４、Ｃ_１５、Ｃ_１６、Ｃ_１７、Ｃ_１８又はＣ_１９アルキル又はアルケニルであり、ｍは１又は２である）を有し、ＲＲＭＵの少くとも５０％は第一ＲＲＭＵの構造を有して、第三ＲＲＭＵは第一ランダム反復モノマー単位または第二ランダム反復モノマー単位と同一ではない。
生分解性ＰＨＡの合成
本発明の生分解性ＰＨＡは、合成化学又は生物ベース方法により合成できる。化学的アプローチは下記のようなβ-ラクトンモノマーの開環重合からなる。用いられる開始剤の触媒には、アルミノオキサン、ジスタノオキサン又はアルコキシ亜鉛及びアルコキシアルミニウム化合物のような様々な物質がある（Agostini,D.E.,J.B.Lando及びJ.R.Shelton,J.POLYM.SCI.PART A-1,Vol.9,pp.2775-2787（1971）；Gross,R.A.,Y.Zhang,G.Konrad及びR.W.Lenz,MACROMOLECULES,Vol.21,pp.2657-2668（1988）；Dubois,P.,I.Barakat,R.Jerome及びP.Teyssie,MACROMOLECULES,Vol.26,pp.4407-4412（1993）；Le Borgne,A.及びN.Spassky,POLYMER,VOl.30,pp.2312-2319（1989）；Tanahashi,N.及びY.Doi,MACROMOLECULES,Vol.24,pp.5732-5733（1991）；Hori,Y.,M.Suzuki,Y.Takahashi,A.Ymaguchi及びT.Nishishita,MACROMOLECULES,Vol.26,pp.4388-4390（1993）；Kemnitzer,J.E.,S.P.McCarthy及びR.A.Gross,MACROMOLECULES,Vol.26,pp.1221-1229（1993）参照）。アイソタクチックポリマーの製造は、立体中心の配置を保持又は変換する非ラセミ化開始剤とエナンチオマー上純粋なモノマーとの重合によるか、あるいは１つのエナンチオマーを優先的に重合させる開始剤でのラセミモノマーの重合により行える。例えば：

本発明の天然由来ＰＨＡはアイソタクチックであり、ポリマー主鎖の立体中心でＲ絶対配置を有している。一方、立体中心の配置が主にＳであるアイソタクチックポリマーも作ってよい。双方のアイソタクチック物質は、酵素のような立体特異性試薬が関与するときを除き、同様の物理的性質と同様の化学反応性のほとんどを有する。アタクチックポリマー、即ちＲ及びＳ立体中心のランダム配合ポリマーは、いずれのエナンチオマーにも優先性も示さない重合開始剤又は触媒とラセミモノマーから製造できるが、このような開始剤又は触媒は高光学純度のモノマーをアイソタクチックポリマーにしばしば重合させる（例えば、ジスタノオキサン触媒）（Hori,Y.,M.Suzuki,Y.Takahashi,A.Yamaguchi,T.Nishishita,MACROMOLECULES,Vol.26,pp.5533-5534（1993）参照）。一方、アイソタクチックポリマーは、重合触媒が他方よりも一方のエナンチオマーに高い反応性を有しているならば、ラセミモノマーから製造できる。優先度に応じて、別々のＲ又はＳ立体ホモポリマー、立体ブロックコポリマーあるいは立体ブロックコポリマー及び立体ホモポリマーの混合物も製造してよい（Le Borgne,A.及びN.Spassky,N.,POLYMER,Vol.30,pp.2312-2319（1989）；Tanahashi.N.及びY.Doi,MACROMOLECULES,Vol.24,pp.5732-5733（1991）；Benvenuti,M.及びR.W.Lenz,J.POLYM.SCI.：PART A：POLYM.CHEM.,Vol.29,pp.793-805（1991）参照）。一部の開始剤又は触媒はラセミモノマーから主にシンジオタクチックポリマー、即ちＲ及びＳ立体中心反復単位を交互に有するポリマーを製造することが知られており（Kemnitzer,J.E.,S.P.McCarthy及びR.A.Gross,MACROMOLECULES,Vol.26,pp.1221-1229（1993）参照）、一部の開始剤又は触媒は全部で３タイプの立体ポリマーを製造することがある（Hocking,P.J.及びR.H.Marchessault,POLYM.BULL.,Vol.30,pp.163-170（1993）参照)。
例えば、３-ヒドロキシアルカノエートコモノマーが３-アルキル-β-プロピオラクトン（アルキル基は少くとも３つの炭素長である）であるポリ（３-ヒドロキシブチレート-コ-３-ヒドロキシアルカノエート）コポリマーの製造は、下記方法で行われる。適正な処置が空気及び水分を排除するために行われる。望ましいモル比のラクトンモノマー（不活性雰囲気下で精製、乾燥及び貯蔵）、β-ブチロラクトン及び３-アルキル-β-プロピオラクトンが、ゴムセプタムでキャップされたオーブン乾燥アルゴンパージフレーム処理ホウケイ酸ガラスチューブ又はフラスコにシリンジ又はカニューレで入れられる。重合触媒はシリンジでトルエン溶液として加えられる。チューブは試薬を混ぜるため慎重に回され（ゴムセプタムと接触させない）、その後望ましい温度で規定時間にわたり油浴で加熱される。反応が進行すると、混合物は粘稠になり、固化するかもしれない。アイソタクチックポリマーが作られると、固体ポリマーは全体が固化するまで沈降する。次いで生成物は冷却され、チューブから取り出され、真空乾燥により残留モノマーから除去される。一方、生成物は適切な溶媒（例えば、クロロホルム）に溶解し、非溶媒（例えば、エーテル-ヘキサン混合液、３：１ｖ／ｖ）で沈降回収し、真空乾燥してもよい。分子量はサイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ、ゲル透過クロマトグラフィー又はＧＰＣとしても知られる）のような標準方法により決定される。ポリマーのコモノマー含有率は核磁気共鳴（ＮＭＲ）により決定される。
本発明のＰＨＡを合成する好ましい方法において、開始剤は１９９４年１月２８日付で出願され、The Procter and Gamble Companyに譲渡された、“アルキル亜鉛アルコキシドにより開始されるβ-置換-β-プロピオラクトンの重合”と題するL.A.Schechtman及びJ.J.Kemperの米国特許出願に開示されるようなアルキル亜鉛アルコキシドである。このような開始剤は一般式Ｒ^１ＺｎＯＲ^２を有しており、ここでＲ^１及びＲ^２は独立してＣ_１-Ｃ₁₀アルキルである。合成の好ましい方法において、開始剤はエチル亜鉛イソプロポキシド、メチル亜鉛イソプロポキシド、エチル亜鉛エポキシド又はエチル亜鉛メトキシドからなる群より選択され、更に好ましくはエチル亜鉛イソプロポキシドである。
本発明で有用な他のコポリマーは、上記操作の出発物質（モノマー）を最終コポリマー生成物で望まれるモノマー単位に相当する３-アルキル-β-ラクトンに変えることにより作ることができる。
一方、本発明で有用な生分解性ＰＨＡの生合成は適正な生物（天然又は遺伝子工学）で適正な供給原料（単又は多成分）の醗酵により行ってもよい。生合成は関心のあるコポリマーを発現するように遺伝子工学処理された植物種で行ってもよい（１９９３年２月４日付で公開されたSomerville,Poirier及びDennisの国際特許出願第９３-０２１８７号；１９９３年８月１７日付で出願されたSomerville,Nawrath及びPoirierの米国特許出願第０８／１０８，１９３号；Poole,R.,SCIENCE,Vol.245,pp.1187-1189（1989）参照）。
結晶度
半結晶ポリマー（又はコポリマー）の結晶容量％（Φｃ）は、どんな最終用途性質のタイプをポリマーが有するかについてしばしば決する。例えば、高（５０％以上）結晶ポリエチレンポリマーは強く堅くて、プラスチックミルク容器のような製品に適している。他方、低結晶ポリエチレンは柔軟で丈夫であり、食品ラップ及びゴミ袋のような製品に適している。結晶度はＸ線回折、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）、密度測定及び赤外線吸収を含めたいくつかの方法で調べることができる。最も適切な方法は試験される物質による。
Ｘ線回折は、物質の熱的性質についてほとんどわからず、結晶構造変化が起きるかもしれないときに、最も適する。基本原理は、物質の非晶質部分が散らばった又は広い範囲の角度でＸ線を散乱させ、結晶が鋭い正確に規定された角度にＸ線を回折させるという事実に依存している。しかしながら、全散乱強度は一定である。これにより、非晶質及び結晶回折強度が分けられるならば、サンプルで結晶物質の量を計算できる。２％程度の小さな結晶度でも差異を検出できる非常に正確な方法がRulandにより開発された（Vonk,C.,F.J.Balta-Calleja,X-RAY SCATTERING FROM SYNTHETIC POLYMERS,Elsevier:Amsterdam,（1989）；Alexander,L.,X-RAY DIFFRACTON METHODS IN POLYMER SCIENCE,Robert Kreiger Pub.Co.,New York,（1979）参照）。
溶融するとき、結晶は結晶から溶融体に変換する溶融温度で一定量の熱を要する。この融解熱はいくつかの熱技術で測定でき、最もポピュラーなのはＤＳＣである。１００％結晶物質の融解熱が知られて、さほどアニーリング又は溶融／再結晶現象が溶融物への加熱時に生じないならば、ＤＳＣは重量分率結晶度をかなり正確に決定できる（THERMAL CHARACTERIZATION OF POLYMER MATERIALS,E.Turi,Ed.,Academic Press,New York（1980）；Wunderlich,B.,MACROMOLECULAR PHYSICS,Academic Press,New York（1980）参照）。
純粋結晶及び純粋非晶質物質の密度が知られているならば、物質の密度測定で結晶の程度を明らかにできる。これは比容量の補填を想定しているが、この要件は均一構造のポリマー（又はコポリマー）で満たされる。この方法はバブル又は大きな空隙がサンプルに存在しないように慎重なサンプル調製に依存している。
純粋な結晶及び非晶質吸収バンドが同定できるならば、赤外線吸収スペクトルは結晶度を決定する便利な方法を提供する（Tadokoro,H.,STRUCTURE OF CRYSTALLINE POLYMERS,John Wiley & Sons,New York（1979）参照）。
異なる技術だと、それらが異なる物理的原理に基づいていることから、Φｃのわずかに異なる値をしばしば生じることに注意すべきである。例えば、密度測定ではＸ線回折よりも高い値をしばしば生じる。これは結晶及び非晶質ポリマー（又はコポリマー）物質間の界面における密度の連続的変化による。Ｘ線回折は結晶としてこの物体を検出しないが、密度測定はこの界面領域により影響される。
一般的に、本発明のＰＨＡはＸ線回折で測定すると、好ましくは約０．１〜約９９％、更に好ましくは約２〜約８０％、更に一層好ましくは約２０〜約７０％の結晶度を有する。
本発明のＰＨＡがフィルムに加工処理されるとき、このようなＰＨＡにおける結晶の量はＸ線回折で測定すると、更に好ましくは約２〜約６５％、更に好ましくは約５〜約５０％、更に一層好ましくは約２０〜約４０％である。
本発明のＰＨＡがシートに加工処理されるとき、このようなＰＨＡにおける結晶の量はＸ線回折で測定すると、更に好ましくは約０．１〜約５０％、更に好ましくは約５〜約５０％、更に一層好ましくは約２０〜約４０％である。
本発明のＰＨＡが標準繊維又は不織布に加工処理されるとき、このようなＰＨＡにおける結晶の量はＸ線回折で測定すると、更に好ましくは約６０〜約９９％、更に好ましくは約７０〜約９９％、更に一層好ましくは約８０〜約９９％である。
本発明のＰＨＡが軟弾性繊維に加工処理されるとき、このようなＰＨＡにおける結晶の量はＸ線回折で測定すると、更に好ましくは約３０〜約８０％、更に好ましくは約４０〜約８０％、更に一層好ましくは約５０〜約８０％である。
本発明のＰＨＡが成形品に加工処理されるとき、このようなＰＨＡにおける結晶の量はＸ線回折で測定すると、更に好ましくは約１０〜約８０％、更に好ましくは約２０〜約７０％、更に一層好ましくは約３０〜約６０％である。
本発明のＰＨＡがエラストマー又は接着剤に加工処理されるとき、このようなＰＨＡにおける結晶の量はＸ線回折で測定すると、更に好ましくは約５０％以下、更に好ましくは約３０％以下、更に一層好ましくは約２０％以下である。
溶融温度
好ましくは、本発明の生分解性ＰＨＡは約３０〜約１６０℃、更に好ましくは約６０〜約１４０℃、更に一層好ましくは約９０〜約１２０℃の溶融温度（Ｔｍ）を有する。
ＰＨＡからなるプラスチック物品
本発明のＰＨＡは、限定されないが、フィルム、シート、繊維、発泡体、成形品、不織布、エラストマー及び接着剤を含めた様々なプラスチック物品に加工処理できる。
Ａ．フィルム
本発明の一態様において、プラスチック物品はフィルムである。本明細書で用いられる“フィルム”とは、高い長さ対厚さ比と高い幅対厚さ比を有する物質の極端に薄い連続ピースを意味する。厚さの正確な上限について要件はないが、好ましい上限は０．２５４ｍｍ、更に好ましくは約０．０１ｍｍ、更に一層好ましくは約０．００５ｍｍである。いかなるフィルムの保護値もそれが連続していること、即ちホール又はクラックのないことに依存しているが、その理由はそれが大気水蒸気及び酸素のような分子に対して有効なバリヤでなければならないからである。本発明のフィルムは、限定されないが、使い捨ておむつ、収縮ラップ（例えば、食品ラップ、消費製品ラップ、パレット及び／又はクレートラップ等）又は袋（グロウサリー袋、食品貯蔵袋、サンドイッチ袋、再密封しうる“ジプロック”（Ziploc^▲Ｒ▼）タイプ袋、ごみ袋等）を含めた様々な使い捨て製品で用いることができる。本発明の好ましい態様において、本発明のフィルムは液体不浸透性であり、使い捨ておむつ、女性衛生用品等のような吸収使い捨て衛生ガーメント向けに適している。更に好ましくは、本発明のフィルムは生分解性及び／又はコンポスト性の増加に加えて、下記性質を有する：
ａ）約１０，０００〜約１００，０００lb./sq.in.（６．８９５×１０^８〜６．８９５×１０^９dyn/sq.cm）の機械方向（ＭＤ）引張モジュラス
ｂ）厚さ２５．４μｍ当たり少くとも７０ｇのＭＤ引裂強度
ｃ）厚さ２５．４μ当たり少くとも７０ｇの横機械方向（ＣＤ）引裂強度
ｄ）落球により測定すると少くとも１２ｃｍの衝撃強度
ｅ）約０．００１２ｇ／平方ｃｍ／１６時間以下の水分移送速度
ｆ）６０℃で少くとも５．５２×１０^７dyn/sq.cm（８００lb./sq.in.）のモジュラス、及び
ｇ）約１２〜約７５μｍの厚さ
このような性能基準について試験する方法は以下で更に詳細に記載されている。
本発明以前に、商業的プラスチック生産向けに研究されたポリヒドロキシアルカノエートは、プラスチックでそれらの使用にとり大きな障害を呈した。上記のように、ＰＨＢ及びコポリマーＰＨＢＶのようなポリヒドロキシアルカノエートはそれらの熱不安定性のせいで加工処理が困難である。更に、このようなポリヒドロキシアルカノエートは、それらの遅い結晶速度のせいでフィルムに加工処理することが特に困難である。本発明者らは、少くとも炭素３つのアルキル分岐鎖を有した前記のような第二ＲＲＭＵを含む本発明のＰＨＡコポリマーが、特にＰＨＢ又はＰＨＢＶと比較して、フィルムに加工処理することが意外に容易であることを発見した。本発明者らは、限定数の中サイズ（例えばＣ_３-Ｃ₁₉）分岐鎖を有したこのような直鎖ランダムコポリマーが、生分解性に加えて、特にＰＨＢ又はＰＨＢＶと比較して下記性質：ａ）低い溶融温度、ｂ）低度の結晶性、及びｃ）改善された溶融レオロジーを示すことを意外にも発見した。
理論に拘束されずに、本発明者らは特徴ａ）及びｂ）が第一ＲＲＭＵの結晶格子から第二ＲＲＭＵの排除により獲得され、それにより熱加工処理の温度低下と改善された剛性及び伸び性質を生じると考えている。しかも理論に拘束されずに、本発明者らは特徴ｃ）が第二ＲＲＭＵの側鎖によるコポリマー鎖間のからみ合い増加により獲得されると考えている。このようなからみ合い増加は、コポリマーの流体力学的容量増加（例えば、第二モノマー単位は螺旋構造でよじれを作り出す）、溶融時に異なるコポリマー主鎖上にある側鎖の“フッキング”又は“キャッチング”、あるいはＴｍ低下による鎖分断減少（即ち、熱プロセス帯拡大）により生じているのかもしれない。
１．フィルムに関する性能基準及び試験方法
コンポスト化使い捨ておむつバックシートとしてフィルムが満足に機能するためには、それは生分解性である樹脂又は構造から作られねばならず、しかもそれは高い強度、適度な流体バリヤ、適切なモジュラス又は柔軟性と適度に高い融点の性質を証明しなければならない。
使い捨ておむつのバックシートは、高速使い捨ておむつ加工機で加工処理し、しかも幼児向け“防水”バリヤを提供するために十分な強度を有していなければならない。それは幼児又は介護者いずれの衣類又は寝具も濡れたり又は汚れたりしないように十分防水でなければならない。それは、同時に、しわになったり、折れたり又は折りじわになることなく、幼児おむつの外部カバーとして用いられるほど柔らかく快適な物質であるように十分低いが、高速使い捨ておむつ加工機で容易に取扱えるほど十分に高いモジュラス又は柔軟性を有していなければならない。それは典型的な高温貯蔵条件で変形、溶融し又は永久に強度を失ったり、あるいは典型的には使い捨ておむつの部材を一緒に結合させるためにホットメルト接着剤を用いる高速使い捨ておむつ加工機でその一体性を失ったりしないほど、十分な耐熱性を有していなければならない。
使い捨ておむつ用の生分解性及び／又はコンポスト化バックシートとして適するほど十分に強いフィルムは、２つの性質：（ａ）落下重量からの耐破断性と（ｂ）製造の機械方向及び製造の横機械方向双方への耐引裂性を証明することが好ましい。本発明の好ましいバックシートは、少くとも５０％の試験でいかなるサイズの破断も起こさないように（変形は許容される）、１２ｃｍの高さから直径約１９ｍｍ及び質量２７．６〜２８．６ｇの球形スチールボールの落下に耐えることができる。好ましい物質は２０ｃｍ以上の高さから５０％以下の破損率を示す物質である。同様に、本発明の許容されるバックシートは、エルメンドルフ（Elmendorf）モデルＮｏ．６０-１００のような標準エルメンドルフ振子タイプ試験装置がＴＡＰＰＩ方法Ｔ４１４ｏｍ-８８に従いカット又はノッチ付きで製造された１６プライの物質に対して用いられたとき、製造の機械方向及び横機械方向双方で２５．４μ厚の物質当たり７０ｇの平均引裂抵抗を証明する。横機械方向で２５．４μ厚当たり２００ｇ以上の引裂抵抗を証明するバックシートが更に好ましいが、その理由はこれらが裂けることで使用できなくなる傾向を避ける上で特に良好だからである。
水分移動に対して十分なバリヤのフィルムは、試験フィルムが吸収ペーパータオルと典型的吸収ゲル化物質含有おむつコアとの間にベビーの場合に似せた圧力でおかれたときに、１６時間毎に２５．４μ厚で平方ｃｍの面積当たり０．００１２ｇ以下の合成尿を吸収ペーパータオル中に通過させるものであることもわかった。試験の具体的条件は、コアの面積が試験物質の場合よりも大きく、コアがその理論的能力まで合成尿で負荷され、それが約３５ｇ／cm²（０．５psi）の重量下にあることである。
十分な耐熱性の物質は少くとも４５℃のビカー軟化点を証明することもわかった。ビカー軟化は加熱歪み装置モデル（Heat Distortion Apparatus Model）Ｎｏ．ＣＳ-１０７又は相当物とＡＳＴＭＤ-１５２５の修正法を用いて試験される。修正はサンプルの製造にある。４．５〜６．５ｍｍ厚の１９平方ｍｍサイズフィルムが、少くとも２分のウォームアップ期間後２分間にわたり１２０℃の温度及び７．０３１×１０^５ｇ／cm²（１０，０００psi）の圧力（カーバー（Carver）又は同様のプレスを用いる）を用いて試験される物質を型の中で溶融させることによるビカー針侵入試験用に作製される。ビカー軟化点とは、１sq.mm円形断面の平先針が５０℃／ｈｒの一定温度上昇速度を用いて加重１０００ｇ下で０．１ｃｍの深さまでサンプルに侵入するときの温度である。
十分な機械方向モジュラスの物質は、少くとも約６．８９５×１０^８dyn/cm²（１０，０００psi）以上で約６．８９５×１０^９dyn/cm²（１００，０００psi）以下の１％割線タイプモジュラスを証明することもわかった。試験はインストロン（Instron）モデル４２０１のような電子引張試験機で行われる。好ましくは厚さ０．００２５４ｃｍの２．５４ｃｍ幅ストリップの物質が、物質の機械方向と平行な長い方の寸法で約３０ｃｍの長さに切断される。試験ストリップは、試験物質のゲージ又は実際の長さが２５．４ｃｍであるように、引張テスターのあごに取り付けられる。あごは２．５４〜２５．４cm/min範囲の遅い速度で引き離され、応力-歪曲線が接続記録装置内のチャート上にプロットされる。１％割線モジュラスは、１％伸び歪点でチャートから応力又は引張を読取ることにより調べる。例えば、１％歪点にはあご間の距離が０．２５４ｃｍ増加したときに達する。あごが２．５４cm/minの速度で引き離され、記録装置が２５．４cm/minの速度でランされるとき、１％歪点は開始点から２．５４ｃｍの距離に位置する。引張レスポンスは、それが厚さ０．００２５４ｃｍでないならば、サンプル物質の厚さで割られる。特に柔らかい、したがって好ましい物質は６．８９５×１０^８〜２．０６８×１０^９dyn/cm²（１０，０００〜３０，０００psi）の範囲で１％割線モジュラスを示す。
吸収材は倉庫貯蔵あるいはトラック又は貨車で輸送中に１４０°Ｆ（６０℃）もの高い温度にさらされることから、バックシートフィルム及び他の部材がこれらの温度でそれらの一体性を留めていることが重要である。フィルムのモジュラスは２０〜６０℃でやや減少することが予想されるが、モジュラスはかなり減少して、フィルムが最終ユーザーに届く前にパッケージの中でそれを変形させたりするべきではない。
例えば、約４×１０^９dyn/cm²（５８，０００psi）の室温モジュラスのポリエチレンバックシートは、許容される１．２×１０^９dyn/cm²（１８，５６０psi）の６０℃モジュラスを有している。約８．０×１０^８dyn/cm²（１１，６００psi）の室温モジュラスのより柔らかいポリエチレンバックシートは、なお許容される約３．５×１０^８dyn/cm²（５０７６psi）の６０℃モジュラスを有している。一般的に、本発明の許容されるバックシートフィルムは少くとも５．５２×１０^７dyn/cm²（８００psi）の６０℃モジュラスを有している。
モジュラス／温度スペクトルとも呼ばれる温度へのモジュラス依存性は、Norwalk,Connecticutのパーキン・エルマー社（Perkin-Elmer Corporation）から市販され、以下ＤＭＡ７と呼ばれる、７シリーズ／ユニックス（Unix）ＤＭＡ７温度／時間ソフトウェアパッケージを装備したパーキン・エルマー７シリーズ／ユニックスＴＭＡ７サーモメカニカル分析機のような動的機械分析機（ＤＭＡ）で最もうまく測定される。他の多くのタイプのＤＭＡ装置が存在しており、ポリマーのモジュラス／温度スペクトルについて研究する動的機械分析の使用はポリマー（又はコポリマー）特性検査業者に周知である。この情報は２冊の本にうまくまとめられており、第一はDYNAMIC MECHANICAL ANALYSIS OF POLYMERIC MATERIAL,MATERIALS SCIENCE MONOGRAPHS VOLUME 1,T.Murayama（Elsevier Publishing Co.,1978）であり、第二はMECHANICAL PROPERTIES OF POLYMERS AND COMPOSITES,VOLUME 1,L.E.Nielsen（Marcel Dekker,1974）である。
ＤＭＡ７を用いる操作及び手順のメカニズムは、双方とも１９９１年５月付のPerkin-Elmer Users′Manuals 0993-8677及び0993-8679でみられる。ＤＭＡ７の使用に熟練した者であれば、下記ラン条件で下記６０℃モジュラスデータを繰返せば十分である。
フィルム標品のモジュラス／温度スペクトルを測定するために、ＤＭＡ７は温度走査モードでランするようにセットされ、伸び測定システム（ＥＭＳ）が装備される。幅約３ｍｍ、厚さ０．０２５４ｍｍで、標品グリップ間の長さを６〜８ｍｍにする上で十分な長さのフィルム標品がＥＭＳにのせられる。次いで装置はヘリウムガスで連続スィープされる環境室に封入される。応力は本来の長さの０．１％の変形又は歪を出すために長さ方向でフィルムに適用される。動的シヌソイド歪は５サイクル/secの周波数で標品に適用される。温度走査モードにおいて、温度は標品が溶融又は壊れるところまで２５℃から３．０℃/secの割合で増加させるが、その際に周波数及び応力は一定に保たれる。温度依存性挙動は、応力及び歪間の歪変化及び時間的位相差をモニターすることにより特徴付けられる。パスカルとしての貯蔵モジュラス値は他のデータと一緒にコンピューターで計算され、ビデオディスプレー端末機で温度の関数として表示される。通常、データはコンピューターディスクにセーブされ、貯蔵モジュラス／温度スペクトルのハードコピーが更に検討のためプリントされる。６０℃モジュラスはスペクトルから直接求められる。
２．フィルム製造方法
生分解性及び／又はコンポスト性が増加したバックシートとして用いられる本発明のフィルムは、従来のフィルム製造装置で単又は多層フィルムを生産するための慣用的操作を用いて加工処理してもよい。本発明のＰＨＡのペレットは最初にドライブレンドして、その後にフィルム押出機で溶融ミックスすることができる。一方、不十分なミキシングがフィルム押出機で起きるならば、ペレットは最初にドライブレンドして、その後にプレコンパウンド押出機で溶融ミックスし、次いでフィルム押出前に再ペレット化することができる。
本発明のＰＨＡは、双方ともPLASTICS EXTRUSION TECHNOLOGY-2nd Ed.,Allan A.Griff（Van Nostrand Reinhold-1976）で記載されているキャスト又は吹込フィルム押出法を用いて、フィルムに溶融加工処理することができる。キャストフィルムはリニアスロットダイから押出される。通常、フラットウェブが大きな可動磨き金属ロールで冷却される。それは素早く冷却し、この第一ロールから剥離して、１以上の補助冷却ロール、その後に一組のゴムコート引張又は“引取”ロール、最後に巻取機に通される。本発明の吸収材としてキャストバックシートフィルムを製造する方法は以下の例で記載されている。
吹込フィルム押出において、溶融物は薄い環状ダイ開口部から上方に押出される。このプロセスはチューブフィルム押出とも称される。空気はチューブを膨ませるためダイの中心に導入され、それによりそれを膨張させる。内部空気圧のコントロールで一定サイズに保たれた可動バブルがこうして形成される。フィルムのチューブは空気で冷却され、チューブ周囲の１以上のチルリングに吹き付けられる。次いでチューブは１対の引張ロールから偏平フレーム中に、更に巻取機中にそれを引っ張ることで壊される。バックシート適用の場合、偏平チューブフィルムはその後切り開いて、広げられ、更に製品で使用に適した幅に切り込まれる。
キャストフィルム及び吹込フィルムプロセスは双方とも単層又は多層フィルム構造を作るために用いることができる。単一熱可塑性物質又は熱可塑性成分のブレンドからの単層フィルムの生産には、単一押出機及び単一マニホールドダイだけが要求される。
本発明の多層フィルムの生産には、同時押出プロセスが好ましくは用いられる。このようなプロセスでは、多層フィルム構造を得るために、２以上の押出機と同時押出フィードブロック又はマルチマニホールドダイシステムあるいはその２つの組合せを要する。
米国特許第４，１５２，３８７号及び第４，１９７，０６９号明細書では同時押出のフィードブロック原理について開示している。マルチ押出機は、フローチャンネルを通るポリマーの容量と直接関連させて比例的に各個別フローチャンネルの幾何学的形状を変えるために可動性フロー分配器を用いるフィードブロックに接続される。フローチャンネルは、それらの合流点において物質が同様の流速及び圧力で一緒に流れて、界面応力及びフロー不安定性を消失させるようにデザインされる。物質がフィードブロックで接合されると、それらは複合構造として単一マニホールドダイに流れる。物質の溶融粘度及び溶融温度はさほど大きく異ならないことがこのようなプロセスで重要であり、そうでないとフロー不安定性によりダイが多層フィルムで層厚さ分布のコントロールをうまくできなくなることがある。
フィードブロック同時押出の代替手段は、前記米国特許第４，１５２，３８７号、第４，１９７，０６９号及び米国特許第４，５３３，３０８号明細書で開示されているような、マルチマニホールド又は羽根ダイである。フィードブロックシステムだと溶融流はダイボディに入る前に外側で一緒にされるが、マルチマニホールド又は羽根ダイでは各溶融流はダイにそれ自体のマニホールドを有しており、そこでポリマーがそれら各々のマニホールドで独立して広がる。溶融流はフルのダイ幅で各溶融流とダイ出口近くで合わせられる。可動羽根はそこを流れる物質の容量と直接比例させて各フローチャンネルの出口の調節を行い、同様の直線流速、圧力及び望ましい幅で一緒に溶融物が流れるようにさせる。
加工処理される物質の溶融フロー性質及び溶融温度は広く異なるため、羽根ダイの使用はいくつかの利点を有する。ダイは熱隔離特性に向き、例えば１７５°Ｆ（８０℃）以内でかなり異なる溶融温度の物質が一緒に加工処理できる。
羽根ダイにおける各マニホールドは、特定のポリマー（又はコポリマー）にデザイン及び作製できる。このため、各ポリマーのフローは、他のポリマーにより加えられる力ではなく、そのマニホールドのデザインだけに影響される。これによりかなり異なる溶融粘度の物質を多層フィルムに同時押出させることができる。加えて、羽根ダイは個別マニホールドの幅を調整する能力も発揮し、このため内部層、例えばバイネックス（Vinex）２０３４のような水溶性生分解性ポリマーは非水溶性物質で完全に囲んで水に影響されやすい露出した端部をなくすことができる。前記特許明細書では、より複雑な多層構造を得るために、フィードブロックシステム及び羽根ダイの組合せ使用についても開示している。
本発明の多層フィルムは２層以上からなっていてよい。一般的に、バランスのとれた又は対称的な３層及び５層フィルムが好ましい。バランスのとれた３層多層フィルムは中心コア層及び２つの同一外層からなり、その中心コア層はその２つの外層間に位置する。バランスのとれた５層多層フィルムは中心コア層、２つの同一タイ層及び２つの同一外層からなり、上記中心コア層は上記２つのタイ層間に位置し、タイ層は上記中心コア層と各外層との間に位置する。バランスのとれたフィルムは、本発明のフィルムに必須でないが、アンバランスな多層フィルムよりもカールしたり又はそることが少くなりやすい。
３層フィルムにおいて、中心コア層はフィルム全厚の３０〜８０％であり、各外層はフィルム全厚の１０〜３５％である。用いられるとき、タイ層は各々フィルム全厚の約５〜約１０％である。
Ｂ．シート
本発明のもう１つの態様において、プラスチック物品はシートである。本明細書で用いられる“シート”とは高い長さ対厚さ比及び高い幅対厚さ比を有する物質の非常に薄い連続ピースを意味し、その物質は０．２５４ｍｍより厚い。シートは性質及び製造の点でフィルムと同様の特徴を多く有しているが、但しシートは堅く、自立性質を有する。剛性及び支持性についてこのような差異は、製造方法の一部修正を要する。
１．製造方法
シートは、厚さ及びひいては剛性のせいで、フィルムのようには吹込めない。しかしながら、フィルムを作るために用いられた他の多くの同様のプロセスがシートを作るために修正できる。１例は先に記載されたキャスト押出である。押出に加えて、シートはローリング及び圧延でも作られる。
ａ．ローリング
ローリングは、厚さが減少するニップポイントからフィルムを加速することにより主に機械方向でフィルムを生産する（ENCYCLOPEDIA OF POLYMER SCIENCE AND ENGINEERING,Vol.8,pp.88-106,John Wiley and Sons,New York（1986）；以下“ＥＰＳＥ-１”と称される）。大きな力がニップポイントでみられるが、全体の方向は他の形の機械方向に増加させることができる。
ｂ．圧延
高い処理量で無方向キャストフィルム又はシートを生産するためには、圧延が用いられる（G.W.Eghmy,Jr.,MODERN PLASTICS,J.Agrandoff,ed.Encyclopedia,Vol.59（10A）,pp.220-222（1982）；R.A.Elden及びA.D.Swan,CALENDERING OF PLASTICS,American Elsevier Co.Inc.,New York（1971））。圧延プロセスでは特別に硬くした駆動ロールのスタックを用いるが、それらは操作中に互いに相対的な位置で曲げるか又はゆがめてもよいように支持されている。これは圧延物質で厚さをコントロールするためである。カレンダーは３つのニップを形成する４本のロールから通常構成される。これらのニップはフィード、メータリング及び仕上ニップである。フィードニップとは、ポリマーが供給、ミックス及び加熱されるところである。メータリングニップはシートの厚さを適切な最終厚さまで減少させる。仕上ニップは第三及び中間ロールの位置を変えることによりシートのゲージを調整する（ＥＰＳＥ-２参照）。
Ｃ．繊維
本発明のもう１つの態様において、プラスチック物品は繊維である。本明細書で用いられる“繊維”とは高い長さ対幅比及び小さな断面積を有する柔軟で肉眼的に均一な物体に関する。繊維の全般的概観はENCYCLOPEDIA OF POLYMER SCIENCE AND ENGINEERING,Vol.6,pp.647-755及び802-839,John Wiley and Sons,New York（1986）（以下“ＥＰＳＥ-２”と称される）でみられる。本発明の繊維はガーメント用の糸でテキスタイルとして有用である。本発明の繊維は、植物成長を保護、促進又はコントロールする農業面で有用な軽量繊維物質を製造する上でも有用である。それらは温室熱スクリーン、作物条列カバー、芝生カバー、雑草バリヤ及び水栽培にも用いられる。主要性質は光、空気及び湿気透過性である。重要な面は、重量、強度及び寸法安定性に関して考慮したときにコスト効率である。
弾性繊維は室温よりかなり下の主ガラス転移温度を有するポリマー（又はコポリマー）からなる繊維である（ＥＰＳＥ-２参照）。この基準ではけん縮硬繊維のような弾性のある一部繊維を除くが、成分の１つがエラストマーである多成分繊維の配合は認める。すべてのエラストマー繊維は、標準繊維より高い破断点伸び、低いモジュラス及び高い大変形からの回復性により特徴付けられる。
１．繊維製造方法
本発明の繊維は、限定されないが溶融紡糸、乾式紡糸及び湿式紡糸を含めた当業界で周知の様々な慣用的技術を用いて加工処理される。これら３つの基本プロセスの組合せもしばしば用いられる。
溶融紡糸において、本発明のＰＨＡはその融点以上に加熱され、溶融ＰＨＡは紡糸口金に押し通される。紡糸口金は数、形状及び直径が様々な多くの小さなオリフィスのあるダイである（ＥＰＳＥ-２参照）。溶融ＰＨＡの噴流はＰＨＡが固化する冷却ゾーンに通され、その後で後延伸及び巻取装置に移される。
乾式紡糸だと、本発明のＰＨＡは溶解され、ＰＨＡ溶液は紡糸口金から加圧下で押出される（ＥＰＳＥ-２参照）。ＰＨＡ溶液の噴流は、溶媒が蒸発してフィラメントが固化する加熱ゾーンに通される。
湿式紡糸でも、本発明のＰＨＡは溶解され、溶液は凝固浴に沈められた紡糸口金に押し通される（ＥＳＰＥ-２参照）。ＰＨＡ溶液が凝固浴内の紡糸口金オリフィスから現れると、ＰＨＡは沈殿されるか又は化学的に再生される。通常、これらすべてのプロセスでは、例えばテキスタイル繊維として働くように得られる有用な性質のため更に延伸を要する。“延伸”とは、不可逆的伸びに達し、分子配向を誘導し、繊維微細構造を作るための、繊維の引伸しと繊細化に関する（ＥＳＰＥ-２参照）。この微細構造は、高度の結晶性と、結晶及び非晶質ＰＨＡ鎖セグメント双方の配向により特徴付けられる。
Ｄ．発泡体
本発明のもう１つの態様において、プラスチック物品は軟質発泡体である。本明細書で用いられる“発泡体”とは、見掛密度がそのバルク全体に分布した多数の気泡の存在で実質的に減少された本発明のＰＨＡに関する。（ＡＳＴＭＤ８８３-６２Ｔ,American Society for Testing and Materials,Philadelphia,Pa.（1962）参照）。固体が連続的で、合成ポリマー又はゴムから構成されるこのような２相気体／固体系には、気泡ポリマー（又はコポリマー）、膨張プラスチック及び発泡プラスチックがある（ENCYCLOPEDIA OF CHEMICAL TECHNOLOGY,Vol.11,John Wiley & Sons,New York（1980）；以下“ＥＣＴ”と称される）。
気相は、開放又は閉鎖の２タイプに分類される、ポケット又はボイドと称される気泡に分配されている。開放気泡物質とは、気体が気泡から自由に出入りできるように気泡が相互連結されている発泡体である。閉鎖気泡物質は、別々で互いに隔離された気泡を有している。
発泡体は軟質で硬い発泡体に更に分類される。この分類は特定のＡＳＴＭ試験操作に基づいている（ＡＳＴＭＤ,Vol.37,pp.1566-1578,American Society of Testing and Materials,Philadelphia,Pa.（1978）参照）。軟質発泡体とは、２０×２．５×２．５ｃｍピースが１５〜２５℃で１lap/５ｓの均一速度で２．５ｃｍマンドレルの回りに巻かれたときに破断しない発泡体である。この試験で破断する発泡体は硬質発泡体と称される。
発泡体はパッケージ、快適クッション、遮断及び構造部材として多くの用途を有している。一部のパッケージ分野において、高い生分解性及び／又はコンポスト性を有する発泡物質はポリスチレン、ペーパー及びデンプン発泡体のような現在用いられているパッケージよりも優れた利点を与える。ホット食品容器だと、ポリスチレンは唯一現在分解性の代替品、ペーパーラップよりも有意に高い断熱性を示す。本発明のＰＨＡからなる発泡体はポリスチレンの断熱性を有していながら、なおも生分解性及び／又はコンポスト性である。これらの物質はホット食品テイクアウト及びコールド食品パッケージに理想的である。
発泡ポリスチレンチップは、消費者及び工業品用の緩衝パッキング物質として用いられる。これらチップの多くは埋立地で終わる。本発明のＰＨＡからなる発泡チップはポリスチレンと同様にうまく機能し、しかも高い生分解性及び／又はコンポスト性を有している。デンプンのような他のコンポスト化パッケージ物質とは異なり、このようなＰＨＡチップは水を含めた多くの普通溶媒及び液体に耐性である。
１．発泡体製造方法
本発明の発泡体は、当業者に周知の慣用的操作を用いて加工処理される。発泡体生産の主方法では、流体ポリマー（又はコポリマー）相を低密度気泡相に膨張させ、その後この状態を保つ（ＥＣＴ参照）。他のプロセスでは、ポリマー（又はコポリマー）中に既に分散された物質を浸出させ、小さな粒子を焼結して、ポリマー（又はコポリマー）中に気泡粒子を分散させる。３つのステップが膨張プロセスを作っている。これらは気泡開始、気泡成長及び気泡安定である。多くの方法が気泡を作製、成長及び安定させるために用いられる。
膨張性処方は、周囲の場合と比較して開始気泡内で圧力を増加させることに依存している。気泡は化学的（例えば、架橋、重合）又は物理的手段（結晶化、溶融ガラス転移）により安定化される。ポリスチレンは、この種類のプロセスにより発泡されるポリマーの例である。異性ペンタン類及びヘキサン類又はハロカーボンのような発泡剤（H.R.Lasman,MODERN PLASTICS,Vol.42（1A）,p.314（1964））は、加熱して発泡剤をポリマーに浸透させるか（１９５４年６月１５日付で発行され、ＢＡＳＦに譲渡された、F.Stastny及びR.Gaethの米国特許第２，６８１，３２１号）、あるいは発泡剤の存在下でポリスチレンを重合させる（１９６１年５月９日付で発行され、Koppers Co.に譲渡された、G.F.D′Alelioの米国特許第２，９８３，６９２号）ことにより、ポリマー（又はコポリマー）とミックスされる。物品の作製はマルチステップで通常行われ、その第一ではポリマーを低密度予備成形ビーズに膨張させるためにスチーム、熱水又は熱空気を用いる。これらの予備成形ビーズは、時には正確な気泡サイズのためマルチステップでエージングされ、その後型に充填され、加熱とさらには膨張により一緒に融合される（S.J.Skinner,S.Baxter及びP.J.Grey,Trans.J.PLAST.INSt.,Vol.32,p.180（1964））。安定化はポリマーをそのガラス転移温度以下の温度まで冷却することにより行われる。
減圧膨張プロセスでは、加工処理中に外圧を低下させることにより、気泡を作製及び成長させる。気泡ポリスチレン及びポリプロピレンはしばしばこの方法で作られる。分解性発泡剤がポリマー（又はコポリマー）とプレミックスされ、発泡剤が部分的に分解するような高い温度及び圧力下で押出機に供給される。物質が押出機から出ると、それは低圧ゾーンに入る。同時膨張及び冷却が生じて、ポリマーの急速結晶化のために安定な気泡構造となる（R.H.Hansen,SPE J.,Vol.18,p.77（1962）,W.T,Higgins,MOD.PLAST.,31（7）,p.99（1954））。
分散プロセスでは、固体又は気体をポリマー（又はコポリマー）相に直接分散させ、その後必要時に混合物を安定化させることにより、発泡体を生産する（ＥＣＴ）。１つのこのようなプロセス、起泡において、気体はポリマー又はモノマー相に機械的に分散されて、一時的安定性の発泡体を生産する。次いで、この発泡体は架橋又は重合で化学的に安定化される。ラテックスフォームラバーはこの方法で製造される（ＥＣＴ参照）。
Ｅ．成形品
本発明のもう１つの態様において、プラスチック物品は成形品である。本明細書で用いられる“成形品”とは、雌型で規定される形状に射出、圧縮又は気体で吹込みされたポリマー又はコポリマー物質（例えばＰＨＡ）から形成される物体を意味する。これらの物体には、玩具のような固体物品又はボトル及び容器のような中空品がある。
熱可塑性物質の射出成形は、本発明のＰＨＡが溶融するまで加熱され、その後それが成形される密閉金型中に押し込められ、最後に冷却で固化されるマルチステッププロセスである。射出成形に用いられる様々な機械がある。３つの普通タイプはラム、射出のスクリュープラスチケーター及び往復スクリュー装置である（ENCYCLOPEDIA OF POLYMER SCIENCE AND ENGINEERING,Vol.8,pp.102-138,John Wiley and Sons,New York（1986）参照；以下“ＥＰＳＥ-３”と称される）。ラム射出成形機はシリンダー、スプレッダー及びプランジャーから構成される。プランジャーは溶融物を型に押込む。第二段階射出のスクリュープラスチケーターはプラスチケーター、方向弁、スプレッダーなしシリンダー及びラムからなる。スクリューによる可塑化後、ラムは溶融物を型に押込む。往復スクリュー射出機はバレル及びスクリューから構成される。スクリューは物質を溶融及びミックスするように回転し、その後溶融物を型に押込む方向に動く。
熱可塑性物質の圧縮成形は、開放ダイの下半分に所定量の本発明のＰＨＡを入れることからなる。ダイの上及び底半分は加圧下で一緒にされ、その後溶融ＰＨＡはダイの形状と同じになる。次いで型は冷却されて、プラスチックを硬化させる（ＥＰＳＥ-３参照）。
吹込成形はボトル及び他の中空品を生産する上で用いられる（ＥＰＳＥ-３参照）。このプロセスでは、パリソンとして知られる溶融ＰＨＡのチューブが閉鎖中空金型中に押出される。次いでパリソンは気体により膨張されて、ＰＨＡを型の壁に押しつける。その後の冷却でプラスチックを硬化させる。次いで型が開かれ、物品が取り出される。
吹込成形は射出成形と比べていくつかの利点を有している。用いられる圧力は射出成形よりもかなり低い。吹込成形は典型的にはプラスチック及び型表面間で２５〜１００psiの圧力で行える。比較してみると、射出成形圧力は１０，０００〜２０，０００psiに達することがある（ＥＰＳＥ-３参照）。ＰＨＡが型中での易流動性のために高すぎる分子量を有する場合には、吹込成形が選択技術である。高分子量ポリマー（又はコポリマー）は低分子量アナログよりも良い性質をしばしば有しており、例えば高分子量物質の方が環境応力亀裂に対してかなり大きな耐性を有している（ＥＰＳＥ-３参照）。吹込成形による製品では極端に薄い壁を作ることが可能である。これは、用いられるＰＨＡが少く、固化時間が短くなって、物質保存中のコスト低下と高い処理量につながることを意味する。吹込成形のもう１つの重要な特徴は、それが雌型のみを用いるため、パリソンノズルでの押出条件のわずかな変化で壁厚を変えうることである（ＥＰＳＥ-３参照）。これは必要壁厚が予め予想できない構造のときに有利である。いくつかの厚さの物品の評価が行え、規格を満たす最も薄くてひいては最軽量で最も安い物品が使用できる。
Ｆ．不織布
本発明のもう１つの態様において、プラスチック物品は不織布である。本明細書で用いられる“不織布”とは、紡糸、織糸又は編糸以外のプロセスにより製造されるウェブにアセンブリーされた繊維から主に又は全部構成される、通常フラットシート形の物質のような多孔質テキスタイルを意味する。不織布の全般的概観はENCYCLOPEDIA OF POLYMER SCIENCE AND ENGINEERING,Second Edition,Vol.10,pp.204-226（以下“ＥＰＳＥ-４”と称される）でみられる。これら物質の他の名称は貼合せ布、成形布又は工学処理布である。布帛シートの厚さは２５ｍｍ〜数ｃｍで、１０ｇ／ｍ²〜１kg／ｍ²の重量と様々である。不織布は、ウェブを形成する上で用いられる物質及びプロセスに依存して、広範囲の物理的性質を有する。布帛はペーパーとして自立的で硬くても、又は従来の布帛のようにドレープ性であってもよい。
従来のテキスタイルとは対照的に、全不織布の基本構造は多かれ少なかれランダムに配列された繊維のウェブである（NONWOVENS IND.,Vol.17,p.36（Mar.1986）,NONWOVENS WORLD,Vol.1,P.36（May-June 1986））。このため、主要なエレメントは単繊維である。不織布の引張、引裂及び触覚性質は、接着又は他の化学的及び物理的結合、からみ合いにより作られる繊維対繊維摩擦と、発泡体及びフィルムのような他の物質による強化から生じる（ＥＰＳＥ-４参照）。
１．不織布の製造方法
本発明の不織布は当業界で知られる慣用的技術により作られる。不織布の生産では：１）様々な長さ及び直径の繊維を作る；２）これら繊維のウェブを作る；３）繊維接触又はからみ合いにより作られる機械的摩擦力あるいは接着剤によりウェブ内で繊維を結合させる。これらのステップに加えて、他の物質（例えば、紡ぎ糸、スクリム、フィルム、ネット及び非結合ウェブ）と複合材を形成することによりウェブを強化することも時には好ましい。これらステップの１つ又はいくつかのバリエーションから、膨大な範囲の不織繊維タイプを生む。“ステープル繊維”という用語は、テキスタイル機械で加工処理できるほど十分長い天然源の繊維に本来は適用され、エンドレスフィラメント、例えば絹を除く。本関係において、本発明のＰＨＡに適用されるような“ステープル繊維”は、規則的クリンプ、即ち三次元波様形状で比較的均一な長さ約１．３〜１０．２ｃｍを有する。再生及び他の押出繊維は形成されるとエンドレスである。それらは加工処理又は市場ニーズに合わせるため製造プロセス中特定の長さに切断される。押出繊維はクリンプなしの連続フィラメントとしても生産される。ステープル繊維からウェブを形成するためのプロセスは、連続フィラメントを用いる場合と異なる。ステープル及びフィラメント繊維ウェブから得られた製品は、性質が実質上異なる（ＥＰＳＥ-４参照）。
化学組成で規定されるような繊維の機械的性質が布帛の最終性質を決める。ウェブ構造及び結合は固有の繊維特徴を最大化させる（ＥＰＳＥ-４参照）。ＰＨＡと組合せて本発明の不織布に用いてもよい他の物質は、木材パルプ；ビスコースレーヨン及び酢酸セルロースを含めた再生繊維；ポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）、ナイロン-６、ナイロン-６，６、ポリプロピレン（ＰＰ）及びポリ（ビニルアルコール）のような合成繊維である。本発明のＰＨＡ不織布から作られた使い捨ておむつ又は衛生ナプキンの表面仕上げは、吸収材、内部吸収層が飽和しているときでも乾燥して感じることが好ましい。性能に影響を与える重要な繊維特徴には、長さ、直径、密度、クリンプ、断面形状、スピン-フィニッシュ（加工処理性を高めるために押出繊維の表面に加えられる滑剤）、艶消（白さを増加させるか又は輝きを減少させるために少量のＴｉＯ_２顔料が押出前に加えられる）及び延伸比がある。
ａ．ウェブ製造方法
繊維ウェブの特徴は最終製品の物理的性質を決める。これらの特徴はウェブ形成の方式により決められる繊維構築に主に依存している。繊維構築には、配向しているか又はランダムかの主繊維方向、繊維形状（直線状、かぎ状又はカール状）、繊維間かみ合い又はからみ合いの程度、クリンプ及び圧縮（ウェブ密度コントロール）がある。ウェブ特徴は、ポリマーの繊維直径、長さ、ウェブ重量と、化学的及び機械的性質によっても影響される（ＥＰＳＥ-４参照）。
ウェブを形成する方法の選択は繊維長さで決定される。最初に、ステープルレンクス繊維（慣用的な紡糸装置で取扱えるほど十分長い、通常約１．２〜約２０ｃｍ長だが、エンドレスではない繊維）からウェブを形成する方法はテキスタイル-カード化プロセスに基づいているが、短繊維からのウェブ形成は製紙技術に基づいている。これらの技術はなお用いられているが、他の方法もその後に開発された。例えば、ウェブはバルクポリマーから直接に長い事実上エンドレスのフィラメントから形成され、ウェブ及び繊維が双方とも同時に生産される（ＥＰＳＥ-４参照）。カード化、空気レイイング（air-laying）、湿式形成、スピン結合及び溶融吹込を含めた様々なウェブ製造方法が知られている。
カード化プロセスは、天然ステープル繊維がニードル層で扱われる繊維カード化の旧式マニュアル法から導かれている。カード化では、ステープル繊維の集塊が機械的に個別繊維に分けられ、緻密間隔ニードルの可動層の機械的作用により凝集ウェブに形成される。
空気レイイングプロセスだと、カード化により作られた配向は空気流からスクリーンで繊維を捕捉することで有効に改善される（１９６７年８月２９日付で発行され、E.I.du Pont de Nemours & Co.,Inc.に譲渡された、G.A.Kinneyの米国特許第３，３３８，９９２号明細書参照）。繊維は歯又はニードルで分けられ、空気流中に導入される。全ランダム化は繊維がスクリーンに集められたときにいかなる優先的配向も排除する。
湿式形成プロセスでは非常に短い繊維を用いる。最初に、ウェブが修正製紙技術により短繊維から形成される。繊維は多量の水に連続分散され、可動エンドレスワイヤスクリーンで捕えられる。ウェブがスクリーンに捕えられると、それはベルト又はフェルトに移され、加熱ドラムで乾燥される（ＥＰＳＥ-４参照）。
スパン結合ウェブプロセスでは、バルクポリマーから直接繊維及びウェブを同時に製造する。バルクポリマーは溶融され、押出されて、（しばしば摩擦電気力で）フィラメントに延伸され、これがランダム化されて、連続ウェブとしてベルト上に沈着される。フィラメントは事実上エンドレスである。スパン結合プロセスでは、約１，７dtex（１．５den）又はそれよりやや高い標準直径範囲で低クリンプフィラメントのウェブを生産する。これらフィラメントの直径の複屈折及び均一性は、標準テキスタイル繊維及びフィラメントと類似している（ＥＰＳＥ-４参照）。各生産ラインは特定のポリマーと単結合系に適している（V.Semjonow及びJ.Foedrowitz（Hoechst AGに譲渡）の米国特許第４，１６３，３０５号（１９７９年８月７日付）明細書参照）。
ウェブは溶融吹込プロセスによりバルクポリマーから直接作ってもよい（E.I.du Pont de Nemours & Co.,Inc.に譲渡された、S.L.Jungの１９６７年５月３０日付米国特許第３，３２２，６０７号明細書参照）。溶融ＰＨＡは高速空気流中特別なダイで非常に細い穴に押し通され、そこでＰＨＡが不定長さの非常に細いが不規則なフィラメントに形成される。フィラメントはウェブに同時に形成され、そこでは溶融及び再固化と可能ならば静電気力がそれらを一緒に保持している（ＥＰＳＥ-４参照）。ウェブは非常に小さな直径のフィラメントから主になる。
ｂ．ウェブ結合
繊維の結合はウェブに強度を与え、他の性質に影響を与える。接着剤及び機械的手段の双方が用いられる。機械的結合では摩擦力による繊維のかみ合いを用いる。結合は化学的反応、即ち結合剤及び繊維間の共有結合の形成により行ってもよい（ＥＰＳＥ-４参照）。
Ｇ．エラストマー
本発明のもう１つの態様において、プラスチック物品はエラストマーである。本明細書で用いられる“エラストマー”とは、応力の適用で長いレンジの変形性と取除きで本質的に完全な回復性を示す物質に関する。エラストマーの全般的説明はENCYCLOPEDIA OF POLYMER SCIENCE AND ENGINEERING,Second Edition,Vol.5,pp.106-127（以下“ＥＰＳＥ-５”と称される）でみられる。好ましくは、本発明のエラストマーは室温でその本来の長さの少くとも２倍まで何回も伸ばして、引張負荷の取除きで直ちに強制的にほぼその本来の長さに回復させることができる。本発明のエラストマーは、変形に必要な高い局所セグメント可動性を示すために、ガラス転移温度Ｔｇより上であって、未応力状態で非晶質である。鎖は柔軟で、分子間（鎖間）力は弱い。本発明のエラストマーは、鎖滑りを抑制するために、連続網状構造を形成するほど十分な数の化学的又は物理的架橋を有している。
本発明の熱可塑性エラストマーは、加硫ゴムのような慣用的エラストマーの性質の多くを有しているが、熱硬化性物質よりもむしろ熱可塑性物質として加工処理される。流体溶融物から固体への転移は可逆的である。本発明の熱可塑性エラストマーは多層系であり、そこでは少くとも１つの相が柔らかくゴム状で、もう１つは硬い。熱可塑性エラストマーでは、加工処理しうる溶融物から固体ゴム様物体への転移は急速かつ可逆的で、冷却時に生じる。好ましくは、エラストマーに加工処理される本発明のＰＨＡは熱可塑性エラストマーとしてそれらを作用させうるほど十分に高い枝分れ含有率を有しており、結晶領域は硬質セグメントとして作用し、非晶質セグメントは軟質セグメントとして作用する。本発明の熱可塑性エラストマーは、射出成形機のような慣用的プラスチック装置で加工処理することができる。
熱可塑性エラストマーにとり重要な構造パラメーターは、分子量、軟質及び硬質セグメントの性質と、軟質対硬質セグメントの比率である。硬質対軟質セグメントの比率はエラストマーの全モジュラスに影響を与え、硬質セグメントの割合と共に増加する。
本発明のＰＨＡからなる本発明のエラストマーは、より堅い物質で衝撃強度及び靭性を増加させるために、他のポリマー（又はコポリマー）と、たとえ非エラストマー性ＰＨＡであっても、ブレンド処方に用いることができる。
Ｈ．接着剤
本発明のもう１つの態様において、プラスチック物品は接着剤である。本明細書で用いられる“接着剤”とは、被接着体と称される２種の他の物質を一緒に結合させる物質を意味する。接着剤の全般的説明はEncyclopedia of Polymer Science and Engineering,Vol.1,pp.547-577（以下“ＥＰＳＥ-６”と称される）でみられる。本発明の１つの態様において、接着剤は好ましくは低粘度の液体として塗布される。液体形のとき、接着剤は被接着表面を濡らして、被接着表面で隙間の中に流れ込む。液体形の接着剤は、流動が起きるところまで加熱して、物質を溶媒に溶解又は分散させるか、あるいは塗布後に重合又は反応する液体モノマー又はオリゴマーから開始することにより得られる。次いで接着剤は、剪断力に耐える上で必要な強度をジョイントが獲得するように、冷却、溶媒蒸発又は反応により固体への相変化をうける。しかしながら、感圧接着剤は相変化が起きないことから例外である。
本発明のＰＨＡは、限定されないが、ホットメルト、溶液、分散液及び感圧接着剤を含めた様々な接着剤に加工処理される。
１．ホットメルト接着剤
本明細書で用いられる“ホットメルト接着剤”とは、流動しうる粘度の液体を得るために加熱され、塗布後に固体物を得るために冷却される、熱可塑性ポリマー又はコポリマー（例えば、本発明のＰＨＡ）に関する。通常、接着剤の分子量は溶融物で流動性を出すように調整されるが、塗布でうける剪断力に耐えうるほど十分に固体形のときに強い。それらの熱可塑性のために、本発明のＰＨＡはホットメルト接着剤として特に有用である。ホットメルト接着剤の主要特徴は、結合の標準使用温度より高いある温度以上で流動しうる熱可塑性物質の能力である。冷却時に、物質は成分の１つのガラス転移温度又は結晶温度を超えると硬化する。この硬化で結合に物理的一体性を与える。ＰＨＡでは、固化の方式が結晶化である。
２．溶液及び分散液
本発明の接着剤は、水又は有機溶媒中の溶液として、あるいは水性分散液の形で塗布してよい。いずれの形でも、溶媒は接着剤が必要な固体形に達するように塗布後に除去されねばならない。溶液又は分散液は通常結合される表面の一方に塗布され、溶媒は第二表面が結合される前に除去される；しばしば加熱が乾燥ステップを促進するために要求される。紙又は木材のような多孔質基材では、最終乾燥はジョイントの形成後に行える。溶液の固形分は５〜９５％と様々であるが、２０〜５０％の値が最も普通である。
本明細書で用いられる“分散液”とは、接着剤が本当のエマルジョン重合により製造されたか、又は何らかのキャリア流体に大粒子として分散されたときに関する。それらの経済的利点に加えて、４０〜５０％の固形分を含有した分散液は、固形分が高分子量ポリマーであっても、溶液より低い粘度を呈する（ＥＰＳＥ-６）。本発明の接着剤分散液は水生処方物（waterborne formulation）を得るために界面活性剤の存在下で高剪断により分散され、その操作は当業者に周知である。
３．感圧接着剤
本発明のもう１つのタイプの接着剤は感圧接着剤である。他の接着剤と異なり、感圧接着剤は最初の塗布から接着結合の最終破断までそれらの物理的状態を変化させない。それらは永久に変形性のままであり、ほんのわずかな圧力の適用下でも変化しうる。それらは乾燥形のとき室温で永久に粘着性であり、しかも単なる接触で表面に強く付着する接着剤である。最も普通の形の感圧接着剤は、通常テープ形でバッキング上にある。例えば、普通のマスキングテープはユーザーがロールから望ましい長さを取り出した後に手で適用される。多くの包帯は感圧接着剤で皮膚に保持される。
使い捨てパーソナルケア製品
本発明は、本発明のＰＨＡからなる使い捨てパーソナルケア製品にも更に関する。例えば、液体浸透性トップシート、本発明のフィルム（即ち、本発明のＰＨＡからなるフィルム）からなる液体不浸透性バックシートと、トップシート及びバックシート間に位置する吸収コアからできたコンポスト化吸収材。このような吸収材には幼児おむつ、成人失禁用ブリーフ及びパッドと、女性衛生パッド及びライナーがある。
本発明のＰＨＡからなる追加パーソナルケア製品には、パーソナルクレンジングワイプ；包帯、創傷ドレッシング、創傷クレンジングパッド、手術衣、手術カバー、外科用パッドのような使い捨てヘルスケア製品；ガウン、ワイプ、パッド、寝具、例えばシーツ及びピローケース、フォームマットレスパッドのような他の施設向け及びヘルスケア使い捨て製品がある。
Ａ．吸収材
使い捨ておむつのような、本発明の吸収材で液体不浸透性バックシートとして用いられる本発明のフィルムは、典型的には０．０１〜約０．２ｍｍ、好ましくは０．０１２〜約０．０５１ｍｍの厚さを有する。
一般的に、液体不浸透性バックシートは、液体浸透性トップシートと、トップシート及びバックシート間に位置する吸収コアとで組み合わされる。場合により、弾性部材及びテープタブファスナーも含めることができる。トップシート、バックシート、吸収コア及び弾性部材は様々な周知形態で組み立てられるが、好ましいおむつ形態は１９７５年１月１４日付でKenneth B.Buellに発行された“使い捨ておむつの収縮性サイド部分”と題する米国特許第３，８６０，００３号明細書で一般的に記載されている。
トップシートは着用者の皮膚にソフトに感じて無刺激であることが好ましい。更に、トップシートは液体浸透性であり、液体をその厚さから容易に浸透させる。適切なトップシートは多孔質フォーム、網状フォーム、有孔プラスチックフィルム、天然繊維（例えば、木材又は綿繊維）、合成繊維（例えば、ポリエステル又はポリプロピレン繊維）のような広範囲の物質又は天然及び合成繊維の組合せから製造できる。好ましくは、トップシートは吸収コア中の液体から着用者の皮膚を隔離するため疎水性物質から作られる。
特に好ましいトップシートは、約１．５のデニールを有するステープルレンクス繊維からなる。本明細書で用いられる“ステープルレンクス繊維”という用語は、少くとも約１６ｍｍの長さを有する繊維に関する。
トップシートを製造するために用いられる製造技術にはいくつかある。例えば、トップシートは織るか、不織か、スパン結合か、カード化等である。好ましいトップシートは布帛業者に周知の手段によりカード化して熱結合される。好ましくは、トップシートは約１８〜約２５g/ｍ²の重量、機械方向に少くとも約４００g/cmの最低乾燥引張強度及び横機械方向に少くとも約５５g/cmの湿潤引張強度を有する。
本発明の好ましい態様において、トップシートは本発明のＰＨＡからなる。
トップシート及びバックシートは何らかの適切な方法で一緒に結合される。本明細書で用いられる“結合”という用語には、トップシートがトップシートをバックシートに直接添付することでバックシートに直接結合される形態と、トップシートがトップシートを中間部材に添付してからバックシートに添付することでバックシートに間接的に結合される形態を含む。好ましい態様において、トップシート及びバックシートは接着剤のような付着手段又は当業界で知られるいずれか他の付着手段によりおむつ周縁部で互いに直接添付される。例えば、接着剤の均一連続層、接着剤のパターン層あるいは接着剤の別々のライン又はスポットの配列がトップシートをバックシートに添付するために用いられる。
本発明の好ましい態様において、接着剤は本発明のＰＨＡからなる。
テープタブファスナーは、典型的には、着用者におむつを保持させる留め手段を設けるために、おむつのバックウエストバンド領域に適用される。テープタブファスナーは、１９７４年１１月１９日付でKenneth B.Buellに発行された米国特許第３，８４８，５９４号明細書で開示された留めテープのような、当業界で周知のいかなるものでもよい。これらのテープタブファスナー又は他のおむつ留め手段は、典型的にはおむつのコーナー近くに適用される。
好ましいおむつでは、弾性部材が着用者の足に対しておむつを引っ張り保持しやすいように、好ましくは各縦方向端部に沿って、おむつの周縁部近くに弾性部材を配置させる。弾性部材は、通常の非拘束形態で弾性部材がおむつを有効に収縮又はギャザー化させるように、収縮状態でおむつに固着される。弾性部材は少くとも２通りで収縮状態で固着できる。例えば、弾性部材は伸ばして固着されるが、その際におむつは非収縮状態にある。一方、おむつは例えばプリーツにすることで収縮され、弾性部材がおむつに固着及び結合されるが、その際に弾性部材はそれらの弛緩又は非伸張状態にある。
弾性部材は多数の形態をとることができる。例えば、弾性部材の幅は約０．２５〜約２５ｍｍ又はそれ以上であり、弾性部材は弾性物質の単一ストランドからなっていても、あるいは弾性部材は方形又は曲線状でもよい。しかも更に、弾性部材は当業界で知られるいくつかの方法でおむつに添付される。例えば、弾性部材は様々な結合パターンを用いておむつに超音波結合、加熱及び圧力シールしても、あるいは弾性部材はおむつに単純にのり付けしてもよい。
本発明の好ましい態様において、弾性部材は本発明のＰＨＡからなる。
おむつの吸収コアはトップシート及びバックシート間に位置する。吸収コアは様々なサイズ及び形状（例えば、方形、漏刻形、非対称等）で様々な物質から製造される。しかしながら、吸収コアの全吸収能は吸収材又はおむつの意図された使用で考えられる液体負荷量と適合すべきである。更に、吸収コアのサイズ及び吸収能は幼児から成人までの着用者に合うように変えられる。
おむつの好ましい態様では漏刻形吸収コアを有する。吸収コアはエアフェルトのウェブ又はバット、木材パルプ繊維及び／又はそこに配置された粒状吸収ポリマー組成物からなる吸収部材であることが好ましい。
本発明の好ましい態様において、吸収コアの吸収ポリマー組成物は本発明のＰＨＡからなる。
本発明による吸収材の他の例は、月経のような膣分泌物を受容及び含有するようにデザインされた衛生ナプキンである。使い捨て衛生ナプキンは、下着又はパンティのようなガーメントの媒介によるか、又は特別にデザインされたベルトにより、人体近くに保持されるようにデザインされる。本発明が容易に応用される各種衛生ナプキンの例は、１９８７年８月１８日付でKees J.Van Tilburgに発行された“フラップ付き成形衛生ナプキン”と題する米国特許第４，６８７，４７８号及び１９８６年５月２０日付でKees J.Van Tilburgに発行された“衛生ナプキン”と題する米国特許第４，５８９，８７６号明細書で示されている。本明細書で記載された本発明のＰＨＡからなる本発明のフィルムが、このような衛生ナプキンの液体不浸透性バックシートとして用いてよいことは明らかであろう。他方、本発明はいかなる特定の衛生ナプキン形態又は構造にも限定されないことが理解されるであろう。
一般的に、衛生ナプキンは、液体不浸透性バックシート、液体浸透性トップシートと、バックシート及びトップシート間に位置する吸収コアからなる。バックシートは本発明のＰＨＡからなる。トップシートはおむつに関して示されたいずれのトップシート物質からなっていてもよい。用いられる接着剤も本発明のＰＨＡからなっていてよい。吸収コアは、本発明のＰＨＡを含めて、おむつに関して示されたいずれの吸収コア物質からなっていてもよい。
重要なことに、本発明による吸収材はポリオレフィンのような物質を用いる従来の吸収材（例えば、ポリエチレンバックシート）よりもかなり大きな程度で生分解性及び／又はコンポスト性である。
例１
ポリ（３-ヒドロキシブチレート-コ-３-ヒドロキシオクタノエート）
ポリ（３-ヒドロキシブチレート-コ-３-ヒドロキシオクタノエート）は、β-ブチロラクトンの重合に関するHoriら（Hori,Y.,M.Suzuki,Y.Takahashi,A.Yomaguchi and T.Nishishita,MACROMOLECULES,Vol.26,pp.5533-5534（1993））の公表された操作に基づき上記一般的方法に従い製造する。具体的には、精製〔Ｓ〕-３-メチルプロピオラクトン（〔Ｓ〕-β-ブチロラクトン）（９．５０ｇ、１１０mmol）及び〔Ｓ〕-３-ペンチルプロピオラクトン（０．８３ｇ、５．８mmol）をセプタムシールされたアルゴンパージ乾燥ガラスチューブ中にシリンジで入れる。R.Okawara及びM.Wada（J.ORGANOMET.CHEM.（1963）,Vol.1,pp.81-88）に従い製造されて真空下８０℃で一夜乾燥された開始剤１，３-ジクロロ-１，１，３，３-テトラブチルジスタノオキサンを乾燥トルエンに溶解させて、０．１８Ｍ溶液を得る。シリンジで開始剤溶液（ジスタノオキサン０．１２mmol）０．６５ｍｌをチューブに加える。チューブを穏やかに回して内容物をミックスし、その後油浴にその下半分を浸すことにより１００℃で４時間加熱する。反応が進行すると、チューブの内容物は粘稠になる。所要時間後、チューブを油浴から取出し、室温まで冷却させる。固体物をクロロホルムに溶解する。それをヘキサン-エーテル混合液中で沈降回収し、ロ取し、真空下で乾燥させる。コポリマーのコモノマー組成物は^１Ｈ-ＮＭＲスペクトル測定で調べたところ、仕込比（９５：５）と同様であることが実験誤差内でわかった。分子量を移動相としてクロロホルムでのサイズ排除クロマトグラフィーにより決定し、小幅ポリスチレン標準を較正に用いる。
例２
ポリ（３-ヒドロキシブチレート-コ-３-ヒドロキシノナノエート）
ポリ（３-ヒドロキシブチレート-コ-３-ヒドロキシノナノエート）は例１と同様の操作に従い製造するが、但し〔Ｓ〕-３-メチルプロピオラクトン（９．５０ｇ、１１０mmol）及び〔Ｓ〕-３-ヘキシルプロピオラクトン（０．９１ｇ、５．８mmol）をモノマーチャージとして用いる。
例３
ポリ（３-ヒドロキシブチレート-コ-３-ヒドロキシヘプタノエート）
ポリ（３-ヒドロキシブチレート-コ-３-ヒドロキシヘプタノエート）は例１と同様の操作に従い製造するが、但し〔Ｓ〕-３-メチルプロピオラクトン（９．５ｇ、１１０mmol）及び〔Ｓ〕-３-ブチルプロピオラクトン（０．７４ｇ、５．８mmol）をモノマーチャージとして用いる。
例４
ポリ（３-ヒドロキシバレレート-コ-３-ヒドロキシオクタノエート）
ポリ（３-ヒドロキシバレレート-コ-３-ヒドロキシオクタノエート）は例１と同様の操作に従い製造するが、但し〔Ｓ〕-３-エチルプロピオラクトン（９．５０ｇ、９４．９mmol）及び〔Ｓ〕-３-ペンチルプロピオラクトン（０．７１ｇ、５．０mmol）をモノマーチャージとして用いる。
例５
ポリ（３-ヒドロキシブチレート-コ-３-ヒドロキシデカノエート）
ポリ（３-ヒドロキシブチレート-コ-３-ヒドロキシデカノエート）は例１と同様の操作に従い製造するが、但し〔Ｓ〕-３-メチルプロピオラクトン（９．５０ｇ、１１０mmol）及び〔Ｓ〕-３-ヘプチルプロピオラクトン（０．９９ｇ、５．８mmol）をモノマーチャージとして用いる。
例６
ポリ（３-ヒドロキシブチレート-コ-３-ヒドロキシドコサノエート）
ポリ（３-ヒドロキシブチレート-コ-３-ヒドロキシドコサノエート）は例１と同様の操作に従い製造するが、但し〔Ｓ〕-３-メチルプロピオラクトン（９．５ｇ、１１０mmol）及び〔Ｓ〕-３-ヘキサデシルプロピオラクトン（１．９６ｇ、５．８mmol）をモノマーチャージとして用いる。
例７
ポリ（３-ヒドロキシブチレート-コ-３-ヒドロキシヘキサデカノエート）
ポリ（３-ヒドロキシブチレート-コ-３-ヒドロキシヘキサデカノエート）は例１と同様の操作に従い製造するが、但し〔Ｓ〕-３-メチルプロピオラクトン（９．５ｇ、１１０mmol）及び〔Ｓ〕-３-トリデシルプロピオラクトン（１．４８ｇ、５．８mmol）をモノマーチャージとして用いる。
例８
ポリ（３-ヒドロキシブチレート-コ-３-ヒドロキシバレレート-コ-３-ヒドロキシオクタノエート）
ポリ（３-ヒドロキシブチレート-コ-３-ヒドロキシバレレート-コ-３-ヒドロキシオクタノエート）は例１と同様の操作に従い製造するが、但し〔Ｓ〕-３-メチルプロピオラクトン（７．２０ｇ、８３．６mmol）、〔Ｓ〕-３-エチルプロピオラクトン（１．１４ｇ、１１．４mmol）及び〔Ｓ〕-３-ペンチルプロピオラクトン（０．７１ｇ、５．０mmol）をモノマーチャージとして用いる。
例９
ポリ（３-ヒドロキシブチレート-コ-３-ヒドロキシオクタノエート-コ-３-ヒドロキシデカノエート）
ポリ（３-ヒドロキシブチレート-コ-３-ヒドロキシオクタノエート-コ-３-ヒドロキシデカノエート）は例１と同様の操作に従い製造するが、但し〔Ｓ〕-３-メチルプロピオラクトン（９．５０ｇ、１１０mmol）、〔Ｓ〕-３-ペンチルプロピオラクトン（０．４１ｇ、２．９mmol）及び〔Ｓ〕-３-ヘプチルプロピオラクトン（０．５０ｇ、２．９mmol）をモノマーチャージとして用いる。
例１０
ポリ（３-ヒドロキシブチレート-コ-３-ヒドロキシバレレート-コ-３-ヒドロキシオクタノエート-コ-３-ヒドロキシデカノエート）
ポリ（３-ヒドロキシブチレート-コ-３-ヒドロキシバレレート-コ-３-ヒドロキシオクタノエート-コ-３-ヒドロキシデカノエート）は例１と同様の操作に従い製造するが、但し〔Ｓ〕-３-メチルプロピオラクトン（７．２０ｇ、８３．６mmol）、〔Ｓ〕-３-エチルプロピオラクトン（１．１４ｇ、１１．４mmol）、〔Ｓ〕-３-ペンチルプロピオラクトン（０．３６ｇ、２．５mmol）及び〔Ｓ〕-３-ヘプチルプロピオラクトン（０．４３ｇ、２．５mmol）をモノマーチャージとして用いる。
例１１
コンポスト化しうる単層フィルム
組成５モル％オクタノエート／９５モル％ブチレートのポリ（３-ヒドロキシブチレート-コ-３-ヒドロキシオクタノエート）（ＰＨＢ-Ｏ）を、スクリュー直径０．７５インチ（約１．９ｃｍ）の一軸スクリュー押出機〔レオミックス（Rheomix）モデル２０２〕中に導入する。２０：１長さ対直径比及び３：１圧縮比を有する一定テーパースクリューを用いる。押出機バレルの加熱ゾーン双方の温度は、ＰＨＢ-Ｏの溶融温度より２５℃上である。押出機に幅６インチ（約１５ｃｍ）及びダイギャップ０．０４インチ（約１ｍｍ）のダイを装備する。ダイをＰＨＢ-Ｏの溶融温度より２０℃上に維持する。コポリマーを押出機内で溶融させ、押出機の他端でダイにポンプ導入する。スクリューｒｐｍは３０ｒｐｍで一定に保つ。コポリマーをダイから押出し、巻取前にポリマーを結晶化させる速度で巻取ロール回収システム〔ポステックス（Postex）〕で集める。これらフィルムの幅は名目上４インチ（約１０ｃｍ）であり、厚さは約０．００２インチ（約０．０５ｍｍ）である。
例１２
コンポスト化しうる単層フィルム
ＰＨＢ-Ｏ（９５：５）のフィルムは、溶融温度より２０℃上でカーバー・プレス（Carver Press）〔フレッドＳ．カーバー社（Fred S.Carver Inc．）,Menomonee Falls,WI〕においてテフロンシート間で物質を溶融させることにより作る。シートの圧力は約０．２５ｍｍ厚のフィルムを作るように調整する。次いでフィルムは、大きな（５ｋｇ）アルミニウムプレート間に型をおき、フィルムを室温まで冷却させることで、同一に室温まで冷却させる。
例１３
コンポスト化しうる多層フィルム
ＰＨＢ-Ｏフィルムのシートを組成ＰＨＢ-Ｏ（９５：５）及びＰＨＢ-Ｏ（５０：５０）で例１１のように製造する。次いでこれらのシートで、良い酸素バリヤ性質だが乏しい水蒸気透過速度を有するポリマー、あるいはポリ（ビニルアルコール）（ＰＶＡ）のような水溶性であるポリマーフィルムのシートを包む。フィルムは下記順序ＰＨＢ-Ｏ（９５：５）、ＰＨＢ-Ｏ（５０：５０）、ＰＶＡ、ＰＨＢ-Ｏ（５０：５０）、ＰＨＢ-Ｏ（９５：５）で積み重ねてカーバー・プレスに入れる。次いで物質はＰＨＢ-Ｏ（５０：５０）の溶融温度より５℃上だがＰＨＢ-Ｏ（９５：５）の溶融温度よりなお下の温度でプレスする。
２０００ｌｂ（約９００ｋｇ）で３０分間圧縮後、圧力を解放して、フィルムを室温まで冷却させる。
例１４
コンポスト化しうる使い捨ておむつ
本発明による使い捨てベビーおむつは下記のように製造する。掲載された寸法は６〜１０ｋｇサイズ範囲の子供で使用向けのおむつに関する。これらの寸法は、標準的実務に従い、異なるサイズの子供又は成人失禁用ブリーフに合わせて比例的に修正することができる。
１．バックシート：９２：８ポリ（３-ヒドロキシブチレート-コ-ヒドロキシオクタノエート）コポリマー（例１で記載されたように製造する）；上及び底の幅３３ｃｍ；中心幅２８．５ｃｍで両側の内側に切欠き；長さ５０．２ｃｍからなる０．０２０〜０．０３８ｍｍフィルム
２．トップシート：カード化及び熱結合ステープルレンクスポリプロピレン繊維〔ハーキュリーズ（Hercules）タイプ１５１ポリプロピレン〕；上及び底の幅３３ｃｍ；中心幅２８．５ｃｍで両側の内側に切欠き；長さ５０．２ｃｍ
３．吸収コア：セルロース木材パルプ２８．６ｇ及び吸収ゲル化物質粒子（日本触媒から市販のポリアクリレート）４．９ｇ；圧延厚８．４ｍｍ；上及び底の幅２８．６ｃｍ；中心幅１０．２ｃｍで両側の内側に切欠き；長さ４４．５ｃｍ
４．弾性レッグバンド：４枚の個別ゴムストリップ（各側に２枚）；幅４．７７ｍｍ；長さ３７０ｍｍ；厚さ０．１７８ｍｍ（すべての前記寸法は弛緩状態である）
おむつは、トップシートでカバーされたコア物質をバックシート上におき、のり付けすることにより、標準方式で製造する。
弾性バンド（コアに最も近い及びそこから最も遠いバンドに各々応じて、“内側”及び“外側”と称される）を約５０．２ｃｍに伸ばし、コアの各縦方向側に沿ってトップシート／バックシート間におく（各側に２バンド）。各側に沿う内側バンドはコアの最狭幅から約５５ｍｍにおく（弾性バンドの内側端から測定する）。これにより、コアの内側弾性及び湾曲端部間で柔軟トップシート／バックシート物質からなるスペース要素をおむつの各側に沿って設ける。内側バンドを伸ばした状態でそれらの長さに沿ってのり付けする。外側バンドを内側バンドから約１３ｍｍにおき、伸ばした状態でそれらの長さに沿ってのり付けする。トップシート／バックシートアセンブリーは柔軟であり、のり付けバンドはおむつの各側に弾性をもたせるように収縮する。
例１５
コンポスト化しうる軽量パンティライナー
月経期間中使用に適した軽量パンティライナーは吸収ゲル化物質粒子（市販のポリアクリレート；日本触媒）１．０ｇを含有したパッド（表面積１１７cm²；ＳＳＫエアフェルト３．０ｇ）からなり、上記パッドは米国特許第４，４６３，０４５号による多孔質形成フィルムトップシートと例１に従い製造されるような０．０３ｍｍ厚の９２：８ポリ（３-ヒドロキシブチレート-コ-ヒドロキシオクタノエート）コポリマーフィルムからなるバックシートとの間にはさむ。
例１６
コンポスト化しうる衛生ナプキン
吸収コアから外側に伸びる２枚のフラップを有した衛生ナプキン形態の月経用品は、１９８７年８月１８日付Van Tillburgの米国特許第４，６８７，４７８号のデザインによる例１５のやり方のパッド（表面積１１７cm²；ＳＳＫエアフェルト８．５ｇ）を用いて製造する。バックシート及びトップシート物質は例１５で記載されたとおりである。
例１７
コンポスト化しうる使い捨ておむつ
例１４のおむつにおいて、９２：８ポリ（３-ヒドロキシブチレート-コ-ヒドロキシデカノエート）コポリマーフィルム（例５で記載されたように製造）でできた０．０２０〜０．０３８ｍｍ厚フィルムからなるバックシートにバックシートを置き換えることにより修正する。
例１８
コンポスト化しうるシート
例１１のフィルム製造操作において、押出機のダイを厚さ約０．２５ｃｍ及び幅１５ｃｍのスロットダイに置き換えることにより修正する。押出後の巻取は２つの逆回転シリンダー間に押出機から出るシートを挿入することにより行う。シートはこうして押出機から引き出し、３２ｃｍの長さに切る。幅約１３ｃｍ及び厚さ０．１８ｃｍのシートを得る。
例１９
コンポスト化しうる繊維
組成５モル％オクタノエート／９５モル％ブチレートのＰＨＢ-Ｏをスクリュー直径０．７５インチの一軸スクリュー押出機（レオミックス・モデル２０２）中に導入する。２０：１長さ対直径比及び３：１圧縮比を有する一定テーパースクリューを用いる。押出機バレルの加熱ゾーン双方の温度は、ＰＨＢ-Ｏの溶融温度より２５℃上である。押出機に直径５００ｍｍのオリフィス５つを有するノズルダイを装備する。ダイをＰＨＢ-Ｏの溶融温度より２０℃上で維持する。ポリマーを押出機内で溶融させ、押出機の他端でダイにポンプ導入する。スクリューｒｐｍは３０ｒｐｍで一定に保つ。ポリマーをダイから押出して、ポリマー繊維がオリフィスの直径の約１／５（約１００ｍｍ）まで伸びて薄くなるような急速空気流が適用される領域に溶融押出繊維を通す。繊維は厚紙マット上に集める。繊維長さの広い分布が長さ数ｃｍ以上で得られる。ほとんどの繊維長さ（５０％以上）は１．３〜１５ｃｍの範囲内である。
例２０
コンポスト化しうる硬質発泡体
組成５モル％オクタノエート／９５モル％ブチレートのＰＨＢ-Ｏ（４０ｇ）及び普通発泡剤ｐ，ｐ′-オキシ-ビスベンゼンスルホンヒドラジド４ｇをローラーブレード装備レオミックス・タイプ６００溶融ブレンダーのミキシング室に入れる。ミキシング室温度は、ＰＨＢ-Ｏの溶融温度より上だが、発泡剤の分解温度（１５８℃）より下に加熱する。６０ｒｐｍで１０分間ミックス後、コポリマー混合物を集め、加熱アルミニウムパンに移し、得られるマスが厚さ約０．５ｃｍとなるように広げる。次いでコポリマーをオーブン〔ナショナル・アプライアンス社（National Appliance Company）、モデル５８３０〕に入れ、再びＰＨＢ-Ｏ溶融温度まで加熱し、コポリマーが完全に溶融するまで（約５分間）その温度で保つ。次いでオーブン温度を１６０℃まで上げると、その温度で発泡剤が分解して、コポリマーが発泡し始める。この時点でコポリマー発泡体をオーブンから取出し、ＰＨＢ-Ｏの最大結晶化速度の温度（約８０℃）で第二オーブンに入れる。コポリマーをこのオーブンに６時間おく。
例２１
コンポスト化しうる軟質発泡体
例２０の操作に下記修正を加えて用いる：組成６０モル％オクタノエート／４０モル％ブチレートのポリ（３-ヒドロキシブチレート-コ-３-ヒドロキシオクタノエート）（ＰＨＢ-Ｏ（４０：６０））４０ｇをＰＨＢ-Ｏ（９５：５）の代わりに用いる。
例２２
コンポスト化しうる成形品
射出成形品はミニ・マックス・モールダー（Mini Max Molder）モデルＣＳ-１８３〔カスタム・サイエンティフィック・インストルメンツ（Custom Scientific Instruments）,Whippeny,NJ〕を用いて得る。ローター及びストレーターカップの温度は、用いられるポリヒドロキシアルカノエートの溶融温度より２０℃上で一定に保つ。ＰＨＢ-Ｏ（９５：５）約０．５ｇをストレーターカップに入れ、３分間かけて溶融させる。溶融コポリマーはローターチップを５回上下させることにより放射状にミックスする。ダンベル形スチール型にシリコーン離型剤の軽いコーティングでスプレーする。型をミニ・マックス・モールダーの型支持ホイール上におき、溶融ポリマーをローターチップの作用で型中に射出する。コポリマーを厚さ０．０３インチ（約０．７６ｍｍ）、長さ１インチ（約２．５ｍｍ）、ピース中間幅０．１２５インチ（約３．２ｍｍ）及び末端幅０．２５インチ（約６．４ｍｍ）のダンベル形ピースに成形する。これらの成形部分は機械試験に適している。
例２３
コンポスト化しうる不織布
組成２モル％オクタノエート／９８モル％ブチレートのポリ（３-ヒドロキシブチレート-コ-３-ヒドロキシオクタノエート（ＰＨＢ-Ｏ）をスクリュー直径０．７５インチの一軸スクリュー押出機（レオミックス・モデル２０２,Paramus,NJ）中に導入する。２０：１長さ対直径比及び３：１圧縮比を有する一定テーパースクリューを用いる。押出機バレルの加熱ゾーン双方の温度は、ＰＨＢ-Ｏの溶融温度より２５℃上である。押出機に直径５００ｍｍのオリフィス５つを有するノズルダイを装備する。ダイをＰＨＢ-Ｏの溶融温度より２０℃上で維持する。ポリマーを押出機内で溶融させ、押出機の他端でダイにポンプ導入する。
スクリューｒｐｍは３０ｒｐｍで一定に保つ。ポリマーをダイから押出して、ポリマー繊維がオリフィスの直径の約１／５（約１００ｍｍ）まで伸びて薄くなるような急速空気流が適用される領域に溶融押出繊維を通す。繊維は厚紙マット上に集める。マットは１０×１０ｃｍエリアが繊維で均一にカバーされるような方式で動かす。マット上での繊維回収は、約０．５ｃｍ厚の繊維マットになるまで続ける。繊維長さの広い分布が長さ数インチ以上で得られる。ほとんどの繊維長さ（５０％以上）は０．５〜６インチ（約１．３〜１５ｃｍ）の範囲内である。次いでマットをカーバー・プレス（フレッドＳ．カーバー社,Menomonee Falls,WI〕に移し、ＰＨＢ-Ｏの溶融温度より５℃下の温度にて１０００ｌｂ（約４５０ｋｇ）力で１０分間プレスする。得られた不織シートをプレスから取出す。
例２４
コンポスト化しうるエラストマー
ＰＨＢ-Ｏ（７０：３０）のフィルムは、溶融温度より２０℃上にてテフロンシート間で物質を溶融させることにより作る。シートの圧力は約０．５ｍｍ厚のフィルムを作るように調整する。次いでフィルムは、大きな（５ｋｇ）アルミニウムプレート間に型をおき、フィルムを室温まで冷却させることで、同一に室温まで冷却させる。フィルムを２日間エージングし、その後長さ１０ｃｍ及び幅１ｃｍのストリップに切る。次いでストリップをインストロン万能試験機（モデル１１２２,Canton,MA）におき、本来の長さの３００％伸びに達するまで１in/minの割合で引き伸ばす。フィルムを結晶化が更に生じるまで２日間引き伸ばしたままにする。ストリップをインストロンから取出すと、その後の伸びでも物質はその以前の（インストロン処理後）長さに戻る。
例２５
コンポスト化しうる接着剤
ＰＨＢ-Ｏ（５０：５０）は下記のようにホットメルト接着剤として用いてもよい。ＰＨＢ-Ｏ（５０：５０）約１ｇを、ポリ（ビニルアルコール）（ＰＶＡ）、ポリ（３-ヒドロキシブチレート）（ＰＨＢ）又はＰＨＢ-Ｏ（５０：５０）より少くとも１０℃高い溶融温度を有するいずれか他のＰＨＡのような２枚のポリマーフィルム間におく。フィルム／接着剤アセンブリーをカーバー・プレス（フレッドＳ．カーバー社,Menomonee Falls,WI）に入れ、その後ＰＨＢ-Ｏ（５０：５０）の溶融温度より５℃上の温度でプレスする。２０００ｌｂ力で３０分間圧縮後、圧力を解放して、結合フィルムアセンブリーを室温まで冷却させる。
上記すべての公表文献は、参考のためそれら全体で本明細書に組み込まれる。
本明細書に記載された例及び態様は説明目的だけのものであり、それからみて様々な修正又は変更が当業者に示唆され、本出願の精神及び視野と添付された請求の範囲の範囲に含まれることが理解される。

Claims

生分解性コポリマーが少くとも２種のランダム反復モノマー単位からなり、第一ランダム反復モノマー単位が下記構造を有し、

（上記式中Ｒ¹はＨあるいはＣ₁又はＣ₂アルキルであり、ｎは２である）、第二ランダム反復モノマー単位が下記構造を有し、

（上記式中Ｒ²はＣ₄-Ｃ₁₉アルキルまたはアルケニルである）、ランダム反復モノマー単位の少くとも５０モル％が第一ランダム反復モノマー単位の構造を有することで特徴付けられる、生分解性コポリマーからなるプラスチック物品。
プラスチック物品がフィルム、シート、繊維、発泡体、成形品、不織布、エラストマー又は接着剤である、請求項１に記載のプラスチック物品。
Ｒ¹がＨ及びｎが２である、請求項２に記載のプラスチック物品。
コポリマーが下記構造を有する１種以上の追加ランダム反復モノマー単位：

（上記式中Ｒ³はＨあるいはＣ₁-Ｃ₁₉アルキル又はアルケニルであり、ｍは１又は２である）を含み、追加ランダム反復モノマー単位が第一ランダム反復モノマー単位又は第二ランダム反復モノマー単位と同一ではない、請求項２に記載のプラスチック物品。
ａ）液体浸透性トップシート；
ｂ）生分解性コポリマーが少くとも２種のランダム反復モノマー単位からなり、第一ランダム反復モノマー単位が下記構造を有し、

（上記式中Ｒ¹はＨあるいはＣ₁又はＣ₂アルキルであり、ｎは２である）、第二ランダム反復モノマー単位が下記構造を有し、

（上記式中Ｒ²はＣ₄-Ｃ₁₉アルキルまたはアルケニルである）、ランダム反復モノマー単位の少くとも５０モル％が第一ランダム反復モノマー単位の構造を有することで特徴付けられる、生分解性コポリマーからなる液体不浸透性バックシート；及び
ｃ）トップシート及びバックシート間に位置する吸収コア
を含んでなる吸収材。
生分解性コポリマーが下記構造を有する１種以上の追加ランダム反復モノマー単位：

（上記式中Ｒ³はＨあるいはＣ₁-Ｃ₁₉アルキル又はアルケニルであり、ｍは１又は２である）を含み、追加ランダム反復モノマー単位が第一ランダム反復モノマー単位又は第二ランダム反復モノマー単位と同一ではなく、吸収材が使い捨ておむつ、衛生ナプキン又はパンティライナーの形態をとる、請求項５に記載の吸収材。
液体浸透性トップシートが生分解性コポリマーからなって、その生分解性コポリマーが少くとも２種のランダム反復モノマー単位からなり、第一ランダム反復モノマー単位が下記構造を有し、

（上記式中Ｒ¹はＨあるいはＣ₁又はＣ₂アルキルであり、ｎは２である）、第二ランダム反復モノマー単位が下記構造を有し、

（上記式中Ｒ²はＣ₄-Ｃ₁₉アルキルまたはアルケニルである）、ランダム反復モノマー単位の少くとも５０モル％が第一ランダム反復モノマー単位の構造を有することで特徴付けられる、請求項６に記載の吸収材。
吸収材がおむつの周縁部近くに配置された１以上の弾性部材を更に含み、弾性部材が生分解性コポリマーからなって、その生分解性コポリマーが少くとも２種のランダム反復モノマー単位からなり、第一モノマー単位が下記構造を有し、

（上記式中Ｒ¹はＨあるいはＣ₁又はＣ₂アルキルであり、ｎは２である）、第二ランダム反復モノマー単位が下記構造を有し、

（上記式中Ｒ²はＣ₄-Ｃ₁₉アルキルまたはアルケニルである）、ランダム反復モノマー単位の少くとも５０モル％が第一ランダム反復モノマー単位の構造を有することで特徴付けられる、請求項５に記載の吸収材。
第一ランダム反復モノマー単位が下記構造を有し、

（上記式中Ｒ¹はＨあるいはＣ₁又はＣ₂アルキルであり、ｎは２である）、第二ランダム反復モノマー単位が下記構造を有し、

（上記式中Ｒ¹がＣ₁又はＣ₂アルキル及びｎが２であるとき、
Ｒ²はＣ₄-Ｃ₁₉アルキルまたはアルケニルである；Ｒ¹がＨ及びｎが２であるとき、Ｒ²はＣ₄-Ｃ₁₉アルキルまたはアルケニルである）、ランダム反復モノマー単位の少くとも５０モル％が第一ランダム反復モノマー単位の構造を有することで特徴付けられる、少くとも２種のランダム反復モノマー単位からなる生分解性コポリマー。
第一ランダム反復モノマー単位が下記構造を有し、

（上記式中Ｒ¹はＨあるいはＣ₁又はＣ₂アルキルであり、ｎは２である）、第二ランダム反復モノマー単位が下記構造を有し、

（上記式中Ｒ²はＣ₄-Ｃ₁₉アルキルまたはアルケニルである）、第三ランダム反復モノマー単位が下記構造を有し、

（上記式中Ｒ³はＨあるいはＣ₁-Ｃ₁₉アルキル又はアルケニルであり、ｍは１又は２である）、ランダム反復モノマー単位の少くとも５０モル％が第一ランダム反復モノマー単位の構造を有し、第三ランダム反復モノマー単位が第一ランダム反復モノマー単位又は第二ランダム反復モノマー単位と同一ではないことで特徴付けられる、少くとも３種のランダム反復モノマー単位からなる生分解性コポリマー。
請求項２又は３に記載のフィルムからなることで特徴付けられる袋。
請求項２又は３に記載のフィルムからなることで特徴付けられる収縮ラップ。