JPH05507109A - ポリエステル、及び使い捨ておむつなどのたい肥化可能な製品におけるその利用 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ポリエステル、及び使い捨ておむつなどのたい脂化可能な製品におけるその利用 発明の分野 本発明は、新規ポリエステル及びそれから製造した製品に関する。製品には、繊 維、フィルム及び繊維からの不織布ならびに使い捨て製品、例えば不織布から製 造したおむつが含まれる。製品は、自治体の固体廃棄物たい肥化システムで用い られる条件下で無害な物質に分解できる。

発明の背景 埋め立て地に投げ込まれる自治体の固体廃棄物の不適当な処理及び自治体の固体 廃棄物流に加えられるプラスチックなどの非分解物質の増加が合わさり、利用で きる埋め立て地の数を急激に減少させ、自治体の固体廃棄物処理の経費を増加さ せている。多くの場合、廃棄物流中の再利用できる成分を再循環することが望ま しいが、この体制に容易に適合しない製品、例えばおむつや生理ナプキンなどの 個人的使い捨て吸収剤、厨芥袋及び他の多数の製品もある。再循環不可能な固体 廃棄物のたい肥化は、埋め立て地雨の固体廃棄物の体積を減少させる、及び／又 は畑や庭の生産力を増すのに有用な製品を廃棄物から形成するために認められ、 成長しつつある方法である。そのようなたい肥の販売を制限するもののひとつが 、フィルム及び繊維フラグメントなどの非分解プラスチックによる目に見える汚 染である。

本発明の目的のひとつは、使い捨て製品で有用であり、廃棄物たい肥化プロセス に典型的に存在する条件下で汚染性の低い形に分解する成分の提供である。この ような条件には、７０℃以下、平均約５５−６０℃の温度、相対湿度１００％及 び２週間から３力月以上の暴露時間が含まれる。

本発明の他の目的は、たい肥化の間に好気的に分解するのみでなく、土壌又は埋 め立て地中で嫌気的にも分解し続ける使い捨て成分の提供である。水が存在する 限りそれは分子量フラグメントにまで分解し続け、最終的にそれは木のような天 然の生物の場合のように、嫌気性微生物によりバイオガス、バイオマス及び滲出 液に完全に生物分解される。

本発明の他の目的には、前記のポリエステルの繊維、フィルム、皮膜及び不織布 及び不織シートを含む使い捨ておむつを製造するための新規ポリエステルの提供 が含まれる。

本発明のさらに別の目的は、成分コストが低（、なおかつ使い捨ておむつなどの 末端用途に適した強度と靭性を与えるポリエステル及び誘導体製品の提供である 。

関連技術の説明 生物分解可能な末端用途のための多くのポリエステル組成物が過去に提案されて きた。それらには、ポリヒドロキシブチレート、ポリラクチド、ポリカプロラク トン、ポリグリコリド及びそれらのコポリマーが含まれる。しかしこれらは高価 すぎるか又はその性質が上記の用途に不適当なために、多量の使用に広く用いら れてきたわけではない。

５−スルホイソフタル酸及びそのエステルをコモノマーとして用いてポリエチレ ンテレフタレート繊維の酸染色性を向上させることも周知である。例えば米国特 許第３．０１８．２７２号（Ｇｒｉｆｆｉｎｇ　ｅｔａｌ、）を参照。さらにこ の種の繊維は、加水分解による分解速度が増していることも周知である。例えば Ｊ、Ａｐｐｌ、Ｐｏ１ｙ、Ｓｅｉ、、ｖｏ　１．２６．４０８７−４０９４　（ Ｗ、Ｉｎｇａｍｅ　Ｉ　ｌ　ｓｅｔ　ａｌ、）を参照。他の中性コモノマーと共 に５−スルホイソフタレート塩を用いると染色速度を増すが、通常中性コモノマ ーの割合を最小にして、物理的性質に与える影響をできるだけ小さくすることが 開示されている。例えば米国特許第４．７０４，３２９号（Ｈａｎｃｏｅｋｅｔ 　ａｌ、）及び第３．８５３．．８２０号（Ｖａｃｈｏｎ）。

エチレングリコール及びテレフタル酸と共にコモノマーとして２〇−４５モル％ の量のジエチレングリコールを用いて不織布ノくインダー繊維に適した溶融及び 結合性を持つポリエステルを得ることも周知である。

例えば米国特許第４，４１８．１１６号（Ｓｃｏｔｔ）を参照。さらに５−２０ モル％のジエチレングリコール及び好ましくは３モル％以上の５−スルホイソフ タレートを含んで製造する水分散性の紙製造／くインダー繊維の製造も周知であ る。例えば米国特許第４，４８３，９７６号（Ｙａ、ｍａｍｏ　ｔ　ｏ　ｅ　ｔ 　ａ　１．　）を参照。後者の特許の場合、特定の各ポリマーは７モル％かそれ 以上の５−スルホイソフタレート塩を含むことが開示されている。

Ｋ服２慝努 本発明の具体化のひとつにおいて、基本的に次式［式中、 Ｒは約９７−９９．９モル％のパラ−フェニレン及び約０．１−３モル％のスル ホネート基 であり、ここでＭはアルカリ金属又はアルカリ土類金属であり、Ｇは約６０−８ ０モル％の−ＣＨ２−ＣＨ，−及び約２０−４０モル％の−（ＣＨ２）２−０　 （ＣＨ２）ｚ−である］の繰り返し構造単位から成る繊維及びフィルム形成新規 ポリエステルを提供する。

本発明の他の具体化は、上記のポリエステルの繊維、フィルム及び皮膜、ならび に繊維の不織布を含む。本発明は使い捨て製品、例えば少なくともその片面にポ リエステル繊維を含む水透過性不織シート及び／又はポリエステルの水不透過性 フィルムを持つ吸収剤本体部分を含むおむつも含む。

テレフタル酸（略字Ｔ）、５−スルホイソフタル酸の金属塩（略字ＭＳＯ３−Ｉ ）、エチレングリコール（略字２Ｇ）及びジエチレングリコール（略字ＤＥＣ） から誘導したと記のポリエステルが、典型的にたい脂化操作の特徴である高湿高 温条件下におくと分解することは、本発明の発見である。分解から生ずる七ツマ −の大部分、すなわちテレフタル酸及びグリコールは、固体廃棄物又はたい肥中 の微生物により容易に消化され、二酸化炭素と水になることも重要である。

本発明の好ましいポリエステルは、略字により２０　ＤＥＣ／８０２Ｇ／２．４ 　ＭＳＯ，−Ｉ／９７．６７と表されるものであり、ここで数字はポリエステル 中の種々のグリコール及び二酸モノマー単位のモル％を意味する。モル％に基づ いて組成を示すこのような略字を、本明細書を通じて使用する。

好ましい具体化の詳細な説明 本発明のポリエステルは、基本的に次式Ｒは約９７−９９．９モル％のバラ−フ ェニレン及び約０．１−３モル％のスルホネート基 であり、ここでＭはアルカリ金属又はアルカリ土類金属であり、Ｇは約６０−８ ０モル％の−ＣＨ２−ＣＨ，−及び約２０−４０モル％の−（ＣＨｚ）２　０　 （ＣＨ２）２−である］の繰り返し構造単位から成る。

本発明のポリエステルは、同成分から誘導されるがＭＳＯ３−Ｉのモル％がずっ と高い他のポリエステルと異なり、水に不溶性である。これらは又、ガラス転移 温度Ｔｇが比較的低い。

従って、ポリエステル繊維又はフィルムのＴｇは分解が起こる大体の温度より高 くなく、有利である。たい脂化操作の場合の温度は、約７０℃以下の場合が多い ので、ポリエステルのＴｇは約７０’Ｃ以下、好ましくは約６５℃かそれ以下で あることが好ましい。市販の非改良ポリエチレンテレフタレート（略字２ＧＴ） ポリエステル繊維のＴｇは約８０℃である。２．５モル％のＭＳＯ８−Ｉ又は２ ０モル％のＤＥＣを含む２ＧＴポリエステルでさえ、Ｔｇの値がそれぞれ７６℃ 及び６８℃である。

組成の小さな変更により本発明のポリエステルのＴｇ値をさらに大きく下げられ ることがわかる。例えば最高５モル％のテレフタル酸をアゼライン酸、コハク酸 、アジピン酸、セバシン酸又はグルタル酸などの脂肪族酸で置換する、又は最高 ５モル％のエチレングリコールをトリエチレングリコールなどの他のグリコール で置換することによりＴｇを６５℃以下にさえ下げることができる。この量は、 ポリエステルの性能又は分解特性を他の点で物質的に変えることはないので、こ れらを含むことは、本発明のポリエステル及び他の製品の記載に用いる″基本的 に・・・から成る”という言葉の意図に含まれる。

本発明のポリエステルは、グリコール成分として約６０−８０モル％のエチレン グリコール及び補足量の約２０−４０モル％のジエチレングリコールの組み合わ せ、ならびに酸成分として約９７−９９．９モル％のテレフタル酸及び約０．１ −３モル％の５−スルホイソフタル酸の金属塩の組み合わせを用いて、従来の重 縮合法により製造することができる。任意に最高約５モル％のエチレングリコー ル又はテレフタル酸を、それぞれ他のグリフール又は脂肪酸により置換すること ができる。上記のジカルボン酸の代わりに、酸のジメチルエステルなどのエステ ル形成誘導体を使用することができる。

繊維及びフィルムの引っ張り強さなどの物理的性質を大きく犠牲にすることな（ 最適な程度の分解性を達成するために、ゴリクール成分は約２０−２５モル％が ＤＥＣであり、約７５−８０モル％が２Ｇであることが好ましい。ＤＥＣが約４ ０モル％以上の場合、そのような性質が悪影響を受け、ＤＥＣが約２０モル％以 下では分解性が不足する。

酸成分は、約０．　１−２．　５モル％がＭＳＯ，−１であるのか好ましく、約 １．　５−２．　５モル％がＭＳＯ８−１であるのが最も好ましい。

この成分は比較的高価であるばかりでなく、過剰量で用いるとポリエステルを水 溶性とし、繊維及びフィルムの収縮などの物理的性質に影響し得る。０．１モル ％という少量のＭＳＯ，−１は、得られる繊維及びフィルムの分解特性に有意な 寄与をする。

ＭＳＯｓ　Ｉモノマー単位において、金属イオンはナトリウム、カリウム又はリ チウムなどのアルカリ金属が好ましい。しかしマグネシウムなどのアルカリ土類 金属も有用である。好ましい５−イソフタレートは、Ｎａ５Ｏ８−１で表される ナトリウム塩である。

一般に溶融紡糸性能には、少なくとも１６、好ましくは少なくとも１８の相対粘 度が許容し得る。

下記の実施例において、種々のモノマー成分をアンチモン又は他の触媒と共に重 合容器に装填し、重縮合条件を与え、分子鎖に沿って単位が無作為に分布する直 鎖ポリエステルを製造する。しかし最初に２種類かそれ以上のモノマー成分を反 応させてプレポリマ一段階とし、その後残りの成分を加えて重合を完了すること もできる。

環境的理由でアンチモン又は他の重金属を含まない触媒を利用するのが望ましい 場合、結晶ナトリウム　アルミノシリケート分子ふるい、例えばＵｎｊｏｎ　Ｃ ａｒｂｉｄｅ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから得た公称孔径がＩＯＡのＬｉｎｄｅ 　Ｍｏ１ｅｃｕｌａｒ　５ｉｅｖｅ　１３Ｘを使用することができる。これは、 Ｊａｃｋｓｏｎの名前で１９９０年３月２０日出願の一般譲渡米国特許出願番号 ０７／４９７．０６９にさらに十分に記載されている。

いずれの場合も前記の成分の特定のモル％は、繊維又はフィルムの形態でＴｇが ７０℃かそれ以下、好ましくは約６５℃かそれ以下のポリエステルを与えるよう に選ぶのが好ましい。

本発明のポリエステルは、不織シート中の繊維又はフィラメントとしての使用に 十分適しているが、それらはキャストフィルム、インフレートフィルム、皮膜又 は成型品の形態でこのような性質を持つポリエステルが望ましい場合は常に有利 に使用することもできる。

しかし本発明の重要な特徴は、上記のポリエステルからの繊維又はフィラメント の製造である。本文において繊維及びフィラメントは一般的意味で互換性の言葉 であるが、長さをより特定することが妥当な場合、“繊維”という言葉は“ステ ープルファイバー″の場合のように短いフィラメントを言うものとする。後文で はこれらの言葉のひとつだけを使用する。

本発明のポリエステルは、従来の溶融紡糸法により繊維又はフィラメントに変換 することができる。２−１５ｄｐｆのデニールが最も普通である。フィラメント は、紡糸されたままで（非延伸）、又は延伸（延伸又は配向）状態で使用するこ とができる。デニールを減少させる又は配向を増すための延伸は、通常の方法で 行うことができる。

本発明のポリマー組成物は、多数の方法により不織布に形成することができる。

これらはおおまかに、不織布（ｓｐｕｎ　ｂｏｎｄｅｄ　ｆａｂｒｉｃｓ）及び ステープルファイバーを用いた布に分けることができる。これらは、Ｅｎｃｙｃ ｌｏｐｅｄｉａ　ｏｆ　Ｔｅｘｔｆｌｅｓ、Ｆｉｂｅｒｓ　ａｎｄ　Ｎｏｎｗｏ ｖｅｎ　Ｆａｂｒｉｃｓ＋、Ｅｄ、Ｍａｒｔｉｎ　Ｇｒａｙｓｏｎ、Ｊｏｈｎ　 Ｗｉｌｅｙ　ａｎｄＳｏｎｓ、Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ、１９８４．ｐｐ２５２−３０ ４に議論されている。本文に記載の組成物は、そのような生成物の多くで使用す ることができる。不織布は、糸線をウェブ面の所望の方向に割り当てる周知の方 法を用いて、紡糸及び同時のレイダウンによりウェブ、連続フィラメントに調製 することができる。そのようなウェブは、適した時間、温度及び圧力条件下で熱 により接着し、ステーブルウェブの場合より通常優れた引っ張り強さを持つ強い 布とすることができる。接着は、適した接着剤を用いても行うことができ、これ らの方法の両方とも点接着又は面接着布の形成に使用することができる。ニード ルパンチングも、ウェブに安定性及び強度を与えるために用いることができる。

不織布は、溶融吹き込み成型によっても形成することができ、その場合溶融ポリ マーの流れを高速熱空気流中に押し出し、得られた繊維からスクリーンコンベア 上で接着ウェブを直接形成する。不織布は、回転ダイを通して直接押し出して網 様生成物とすることにより（米国特許第３．　９５９．　０５７号　Ｊ、Ｊ、Ｓ ｍｉ　ｔｈ）　、又は熱可塑性ポリマーの型押しフィルムを延伸することにより （Ｓｍｉ　ｔｈ及びＮｅｐｈｅｗ　Ｒｅ５ｅａｒｃｈ　Ｌｔｄ　の英国特許第９ １４．４８９号及び第１，５４８．８６５号）形成することもてきる。

ステーブルファイバーは、数通りの方法で不織布とすることができる。

これらのほとんどは（１）ウェブ形成及び（２）強化に分類することができる（ −Ｍａｎｕａｌ　ｏｆ　Ｎｏｎｗｏｖｅｎｓ−Ｄｒ、Ｒａｄｋｏ　Ｋｒｃｍａ、 Ｔｅｘｔｉｌｅ　Ｔｒａｄｅ　Ｐｒｅｓｓ、Ｍａｎｃｈｅｓｔｅｒ、Ｅｎｇｌａ 、ｎｄ、ｐｐ７４−７６．１９７１）ｏウェブ形成の場合、ステーブルファイバ ーのベールを開き、無作為な配向の（空気、水又は静電塗装により）、又は平行 あるいは逆配向（カーディング又はプライングにより）のウェブを形成する。物 理的一体性及び有用な機械的性質を与えるための強化は、ニードルパンチング又 はノ）イドロエンタングルメント（水噴射により繊維をウェブ平面から移動し、 スパンレース布の場合のようにそれらをからませる（Ｄｕ　Ｐｏｎｔの米国特許 第３．４８５，７０６号））などの機械的方法により、あるいは強化糸をウェブ を通して縫い付けるステッチ接着により行うことができる。（Ｊ、Ｄ、Ｓｆｎｇ ｅｌｙｎによる”Ｐｒｊｎｃｊｐｌｅｓ　ｏｆＳｔｔｔｃｈ　Ｔｈｒｏｕｇｈ　 Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ−Ｎｏｎｗ。

ｖｅｎ　Ｆａｂｒｉｃｓ　Ｆｏｒｕｍ、Ｃ１ｅｒｎｓｏｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔ ｙ　Ｃｌｅｍｓｏｎ、ＳＣ１９７８を参照）。強化は接着剤結合によっても行う ことができ、その場合はウェブに水ベース樹脂結合剤溶液又は分散液を含浸し、 その復水を蒸発させる段階を含み、典型的に７０重量％の繊維及び３０重量％の 結合剤を含む布が残る。加熱段階の前にステープルウェブに乾燥接着剤粉末を適 用し、粉末−接着不織布を形成することもできる。熱可塑性ステーブルファイバ ーのウェブは、熱を加えると繊維が軟化して互いに接着する能力を利用した熱接 着により強化することもできる。不織布の場合と同様にこれらは、点接着又は面 接着することができる。熱は、熱風により（スルーエアー接着として周知）、又 は１対の模様付き及び／又は平坦加熱ローラーにより適用することができ、後者 の場合ニップが形成されウェブが通過することにより接着する。この方法は、１ ００％熱可塑性繊維の場合、又は熱可塑性繊維と１００％の形態では熱接着をし ない繊維、すなわち綿及びレーヨンとの配合物の場合に行うことができる。

さらに不織布は、積層、押し出し溶融被覆により、又は上記の種類の不織布を互 いに、あるいはフィルム又はステーブルと、合わせた布に所望の性質を与えるよ うな方法で接着剤を用いて合わせることにより形成することもできる。

本発明の繊維のみから、又は綿あるいはレーヨンなどの他のたい脂化可能な繊維 と組み合わせて、紡糸接着法により、又はステーブルを熱接着することにより形 成した不織布上に、本発明の組成物の薄くてピンホールのないフィルムを押し出 し溶融被覆することにより製造した布は、美しく、液体不透過性である。

本文に記載のたい脂化可能なポリエステル繊維は、これらすべての不織布製造法 で使用することができ、たい脂化条件に会うと実質的に分解する繊維を与える。

従って実施例２に記載のポリエステル繊維のステープルウェブ、ならびにこれら の繊維と綿及びレーヨンの配合物は、ヒドロエンタングルメント、ニードルパン チング、湿潤樹脂接着及び乾燥接着剤接合により接着することができる。（使用 する接着剤は、たい肥化条件下で所望の分解が可能なように選ばねばならない。

）上記のたい脂化可能なポリエステル繊維の熱接着ステーブルウェブは、１００ ％の形態で形成して、あるいは綿及び／又はレーヨンも含むが大部分がこれらの 繊維であるウェブを熱接着して実施例２に記載のような有用な機械的性質を持つ 布とすることができる。

本文に記載の組成物から製造した連続又は紡糸糸は、綿、レーク：／又はこれら の繊維と本発明のたい脂化可能なポリエステル繊維の配合物などの繊維のウェブ のステッチ接合に利用し、たい肥化条件下で分解する布とすることができる。

不織布は、本文に記載のたい配化可能ポリエステル組成物から製造した連続繊維 のウェブの熱接着、及びブロー紡糸、網への直接押し出し、ならびに型押しフィ ルムの延伸により形成することができる。

本文に記載のたい脂化可能な組成物は、フィルムとして溶融押しだししてスパン レース不織布を被覆することができ、スパンレース不繊布自身もたい脂化可能な 繊維のみ又は木材パルプ、レーヨンあるい綿との組み合わせから成ることができ る。

溶融吹き込み成型法により形成したたい脂化可能な組成物の不織ウェブは、他の 不織布間の接着層として使用することもできる。

本文に記載の組成物から製造した繊維、フィルム及びシート製品は、廃棄される 、又はおそらくたい脂化システムで廃棄される製品において多数の用途がある。

さらに組成物は、射出成型、射出吹き込み成型、シートの熱成型、粉末の回転成 型、押しだし及び引き抜き成型により製造し、たい肥下システムに廃棄して分解 できることが望ましい物体に用途を持つ。以下は、そのような末端用途の一覧表 であるが、これらに限られるわけではない： 農業用根覆い 種子、養分を含む農業用マット 接着テープ基質 赤ん切用パンツ 袋 袋の絞め具 ベッドシーツ ピン カートン 使い捨ておむつ ゴミ袋 織物柔軟剤シート 衣料品袋 厨芥及び芝廃棄物袋 工業用袋 ラベル、タッグ 包装用フィルム及び構造 まくら 手術用カーテン 手術衣 手術用シート 手術用スポンジ タンポンアプリケーター 仮囲い 仮の羽目板 本発明の組成物から製造した繊維、フィルム及び不織布は、使い捨ておむつとし て用いた場合、たい脂化操作で分解する能力が増しているため、特に有用性が高 い。使い捨ておむつ構成の典型的例が米国特許第３゜８６０．００３号（Ｂｕｅ ｌｌ）及び第４．６８７．４７７号（Ｓｕｚｕｋｉ　ｅｔ　ａｌ、ｚ）に記載さ れており、その発明を参照としてここに挿入する。本発明のたい肥化可能な組成 物から作ることができる品目は、（１，）１．００％たい肥化可能な組成物であ るフィルム、又はフィルムに接着した締あるいはレーヨンを含むたい肥化可能な 繊維の不織布又はウェブとの積層シートであることができるバックシートフィル ム、すなわち水不透過性外層、（２）上部シート、すなわち上部シート及びバッ クシートフィルムの間の液体吸収パッドに迅速に尿を通過させるのに適した多孔 性の、たい肥可能な繊維組成物又は本発明のたい肥化可能な繊維と綿又はレーヨ ンの配合物の不織布である水−透過性又は内部シート、及び（３）任意に本発明 の組成物のフィルム又は不織布から形成することができる固定テープである。固 定テープは、典型的に感圧接着剤を塗布しである。

本発明の製品が染料、顔料、充填剤などの添加剤を含むことができることは、明 らかである。

以下の実施例において、 ポリエステルガラス転移温度、Ｔｇは、Ｄｕ　Ｐｏｎｔ　ｍｏｄｅ１２９１０　 示差走査熱量計を用いて得る。試料は、窒素雰囲気下、２０℃／分の速度で融点 の１０℃−２０℃上の温度まで加熱し、その後装置の急速空気冷却能力を用いて 溶融物を冷却する。Ｔｇは、ベースラインシフトの変曲点を決定する内部ソフト ウェアを用い、２０℃／分で行った２循環目の走査から決定する。

ポリマー融点、ｍ、ｐ、は、Ｔｇの決定で記載した第１加熱サイクル上で決定す る。最も高い温度で起こる吸熱ピークの極大を示す温度をポリマー融点として記 録する。

数平均分子量、Ｍｎは、Ｍｎが２２０００であり重量平均分子量が４４０００で ある標準ポリエチレンテレフタレート試料に対するゲル透過クロマトグラフィー （ｇｐｃ）により決定する。鉤　０１モルの三フッ化酢酸ナトリウムを含むＨＦ ＩＰを溶媒として用いてポリマーを溶解し、分析を行う。３０℃にてＷａｔｅｒ ｓ　ｍｏｄｅｌ　１５０ＣＡＬＣ／ＧＰＣ装置又はその同等物を、２本の直列の Ｚｏｒｂａｘ　ＰＳＭ−８バイオモデルカラム（Ｅ、１．ｄｕ　ｐｏｎｔ　ｄｅ 　Ｎｅｍｏｕｒｓ　ａｎｄ　Ｃｏｍｐａｎｙにより販売）（又はその同等物）と 共に用いる。屈折率検出器を用い、１００間隔でデータを集め、装置の供給者の 提供によるソフトウェアにより分析した。

カルボキシル末端基は、１１５℃にて指示薬としてブロモフェノールブルーを用 い、ベンジルアルコール中のＫＯＨで比色計の終点まで、ポリマーの０−クレゾ ール溶液を滴定することにより決定する。結果を当量／１０６グラムポリマーで 記録する。

内部粘度は、“Ｐｒｅｐａｒａｔｉｖｅ　Ｍｅｔｈｏｄｓ　ｏｆ　Ｐｏｌｙｍｅ ｒ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ″、Ｗ、Ｒ，５ｏｒｅｎｓｏｎ　ａｎｄ　Ｔ、Ｗ、Ｃａ ｍｐｂｅｌｌ、１９６１．り、３５に定義されている。指示された温度における 指示された溶媒中のＯ−５ｇ／１００ｍ１の濃度で決定する。

相対粘度は、Ｈ２ＳＯ，−含有ＨＦＩＰ自身の粘度に対する８０ｐｐｍのＨｔＳ Ｏ，を含むＬＯｍｌのへキサフルオロイソプロパツール（）ＩＦＩＰ）中に溶解 した０、８グラムのポリマーの粘度の比率であり、両者とも細管粘度計中２５℃ で測定し、同単位で表す。

トウをまっすぐにすることにより測定する。そこで、６６．６ｃｍ離れたＱ、５ ｇｍのクリップを伸ばしたトウに付ける。その後トウを各クリ、。

ブから１１．２ｃｍ離れた位置で切断し、９０ｃｒｎの長さの試料を得る。

試料をクリップのひとつから自由にぶら下げて垂直につるし、けん縮した長さに 収縮させる。約３０秒後、クリップ−クリップの長さを測定する。

ここでＬｃは、自由にぶら下げた状態のクリップ−クリップ距離である。

結晶度指数は、最初に少し修正したＢｌａｄｅｓ　（米国特許第３，８６９．４ ２９号、欄１２）に記載の方法で回折図を得ることにより測定する。強力Ｘ−線 源は、長い微細焦点銅管を持つＰｈ１ｌｌｉｐｓ　ＸＲＧ−３１００である。ゼ ータ−補正スリット及び銅のに、放射線を排除するための水晶モノクロメータ− を備えたＰｈ１ｌｌｉｐｓの単軸ゴニオメータ−を用いて回折を分析する。０． ０２５°ステ・ツブ及び１ステツプ当たり１．５秒のカウントタイムのステップ スキャンモードで回折線を集める。そのようにして集めたデジタルデータを、コ ンピューターで分析し、２次多項式に合わせることにより平滑化する。コンピュ ーターは、約１１°及び３４″で回折図に接して結合するベースラインを限定す るようにプログラムする。結晶度指数は、Ａ　Ｘ　１００ −Ｂ で定義され、ここでＡはこのベースライン上の１８″の０１０ピークの強度であ り、Ｂはこのベースライン上の２０６の最低ピークの強度である。結晶度指数は 、密麿により決定される％結晶度に関連する（米国特許第４，７０４．３２９号 、欄８，９を参照）。重量％結晶度＝０．６７６ｘ結晶度指数。

本発明を以下の実施例によりさらに例示する。ここで他に指示がなければ部及び パーセントは、重量による。

実施例１ この実施例は、本発明のコポリエステルの実験室製造、その繊維の紡糸、及び分 解性の指標に関する繊維の試験、すなわち熱水にさらした時の加水分解の測定を 例示する。２０モル％のＤＥＣ／８０モル％の２Ｇ／／２．　４モル％のＮ　ａ 　Ｓ　Ｏｓ　Ｉ　／　９７　、　６モル％のＴを含むコポリエステルを製造する 。重合の間にＤＥＣの一部が蒸留されるので、グリコール含有量に小さい変動が あり得る。

撹拌機、Ｎ２取り入れ口及び蒸留ヘッドを備えた１リツトルの３つロフラスコ中 に： ３３４．８ｇのエチレングリコール ０．４０７ｇのＭｎ　（ＯＡｃ）ｚ・４ＨｚＯ０，２１８ｇのＳ　ｂ　２０　ｓ ｏ、２７８ｇのＮａ０Ａｃを入れる。

これを油浴中ですべての成分が溶解するまで１６０℃に加熱する。その後： ６３．６ｇのジエチレングリコール ５６４．９ｇのジメチルテレフタレート２１．０６ｇのＮａ５Ｏ，、−１ジメチ ルエステルを加える。

油浴の温度をゆっ（り上げる。１８０−２２０℃で２３２ｍ１の量の蒸留液（メ タノール）を集める。その後エチレングリコール中の２ｍｌのＨ、Ｐ　Ｏ，溶液 を加え（４，７９ｇの８５％Ｈ３Ｐ　Ｏ、をエチレングリコールで５０ｍ１に希 釈）、混合物を５分間撹拌する。その後得られた溶融モノマーを用いてポリマー 管の約３分の２を充填する。

ポリマー管のサイドアームにフィルターフラスコを付け、溶融モノマーブールの 底まで達する細く引いた導入毛細管を挿入する。管をジメチルフタレート蒸気洛 中で加熱しながら（２８４℃）最初に実験室真空下で１時間、その後真空ポンプ を用いて０．３ｍｍＨｇで５時間窒素ガスをブリードする。

溶融ポリマーから毛細管を除去し、ポリマーを冷却する。ポリマーを回収し、Ｔ ｈｏｍａｓミル中で粉砕して小粒子とする。得られたフレークを実験室真空下で １３０℃にて終夜乾燥する。フレークの内部粘度は、０．７１　（ＨＦｉＰ、２ ５℃）である。

直径０．０１５インチＸ長さ０．０４５インチのオリフィスを持っ５穴紡糸口金 を通し、異なる温度、配達速度及び巻取り速度で２回、巻取り装置の上に直接糸 を溶融紡糸する。糸には、仕上げ剤を適用しない。

５本のフィラメント糸をそれぞれかせ枠に巻取り、２ｏブライ糸とし、ホットピ ン上で分けて延伸し、２種類の糸とし、表Ｉに示すＡ及びＢと定義する。ＢのＴ ｇは６８℃であり、ポリマーの融点は２１１℃である。

第３の糸をＮａ５Ｏ，−１を用いず、紡糸及び延伸に小さい変更を行う以外は同 様の重合、紡糸及び延伸段階により製造し、参照標準とする。

従って参照標準の酸成分は、１００モル％のテレフタル酸である。

３種類すべての糸の加水分解試験は、各ストランド糸（約４０フイラメント、長 さ約２０ｃｍ）をチーズクロスの袋に密閉し、その後試料を蒸留水中で８時間煮 沸することにより行う。

この実験室規模では、靭性損失データの再現性は低いが、本発明に従って製造し た糸がＮａ５０３−Ｉを含まずに製造した標準試料より加水分解をより受け易く 、従ってより速く分解することは明らかである。

表■ モル％　配達速　巻取り ＮａＳＯ３紡糸温　度ｃｃ　速度　延伸比　％靭性其科　−■　匡℃−２くぴ　 ｍ／２　温度℃　退入Ａ　２．　４　２１８″２．　８　２５０　１．４Ｘ／６ ０’　６５Ｂ　２．４２２３°　０．７　２５０　１．５Ｘ／６０’　７５標準 　０　２３０″　１．３　３３５　３．７Ｘ／７０・　２０上記の試料を、均一 な環境を与えるように制御して運転する実験室好気的たい肥化反応器に入れる。

ポリプロピレンの網布のすきまの間に長さの短い糸を織り込み、糸が確実に均等 にさらされるようにし、これらの片を実験室反応器中に入れる。反応器は、自治 体のたい配化プラントからの移植剤を含み、それは非生物の除去後２−３日のた い配化の間、強力なエアレーションを行い、５０％の水分含有量まで水を加えで ある。

反応器は、２日間かけて温度が３０６から５０６に上がり、その間乾燥空気を、 好気性細菌が繁茂するのに十分な速度で反応器に通す。周囲の水浴の温度を調節 することによりさらに１０日間、混合物を５０℃に保つ。

回収試料Ａに関して測定した引っ張り強さの低下は、７０％であり、試料Ｂは４ ０％である。標準試料の引っ張り強さの低下は、５％である。

実施例２ この実施例は、ジエチレングリコール、エチレングリコール、ナトリウムジメチ ルイソフタレート−５−スルホネート及びジメチルテレフタレートを含む成分か らの本発明のたい脂化可能ポリエステルの製造を示す。そのようにして製造した コポリエステルは、化学分析により、２５モル％のＤＥＣ／７５モル％の２Ｇ／ ／２モル％のＮ　ａ　Ｓ　Ｏｓ　Ｉ　／　９８モル％のＴを含むことがわかる。

重合には、紡糸機にカップリングさせた、従来のポリエステル用の４容器連続重 合系を用いる。ジエチレングリコール及びナトリウムジメチルイソフタレート− ５−スルホネートを、エチレングリコール及び触媒を含む混合槽に加える。触媒 は、酢酸マンガン、二酸化アンチモン及び酢酸ナトリウムのそれぞれ５．０１５ ．６／１の比率の混合物である。

混合物全体を、混合槽から第１容器に連続的に供給し、そこでエステル交換反応 を行う。この容器の温度は、カラムの頂点の約６５℃から底の約２３５℃の範囲 である。容器は、大気圧にて約６５分の保持時間で運転する。溶融状態のジメチ ルテレフタレートを第１容器に直接量り込む。

触媒を含まない純粋なグリコールを容器に量り込んで、形成するポリマーに基づ いて約１２５ｐｐｒｎのＭｎに触媒量を調節する。全グリコール（エチレングリ コ・−ル及びジエチレングリコール）のジメチルテレフタレート／ナトリウムジ メチルイソフタレート−５−スルホネートに対するモル比は、２．０−１である 。

エステル交換容器の液体上ツマー生成物に、ポリマーに基づいて約９５ｐｐｍの リンを与えるのに十分な量のリン酸、及びエチレン中５％のＴｉ０ｚのスラリを ポリマー中に約０．３％の艶消剤を与えるのに十分な量で加える。その後混合物 を第２容器に移し、そこで温度を約２４５℃に上げ、圧力を約１００ｍｍＨｇに 下げ、従来の方法で約２６分間重合を開始させる。過剰のグリコールは、真空系 を通して除去する。

その後低分子量物質を第３容器にポンプで移し、そこで温度を約２７０℃に上げ 、圧力を約３０　ｍｒｎＨＨに下げる。再び過剰のグリコールを約１２分かけて 真空系を通して除去する。

そのようにして得た低分子量ポリマーを、その後第４容器に移し、そこで温度を ２７５℃に制御し、圧力を３−７ｍｍＨｇに下げる。圧力は、直結粘度計により 決定するポリマーの溶融粘度を維持するように自動的に調節する。約２００分後 、ポリマーを回収し、相対粘度（ＲＶ）が約１６であることがわかる。ガスクロ マトグラフィーによりＤＥＣに関して、及びＸ−線蛍光により５−Ｓｏ、Ｎａ− Ｉに関して分析し、ポリマー組成が上記の組成であることがわかる。

その後ポリマーを、２７５℃に保った紡糸口金のオリフィス（直径が約０．３８ ｍｍ）を通して押し出すことにより紡糸し、単成分フィラメントとする。フィラ メントが紡糸口金を出る時にそれを２１℃の空気で急冷し、集めて束とし、約０ ．２％の紡糸仕上げ剤を適用する。仕上げ剤は、アニオン性界面活性剤であるＥ 、！、ｄｕ　Ｐｏｎｔ　ｄｅ　Ｎｅｍｏｕｒｓ　ａｎｄ　Ｃｏｍｐａｎｙから入 手可能なＺｅｌｅｋ　ＮＫ１及び非イオン性潤滑剤であるＨｅｎｋｅｌ　Ｃｏｒ ｐｏｒａｔｔ。

ｎから入手可能なＮｏｐｃｏ　２１５２Ｐの混合物の、水中３．５％の乳液であ る。フィラメントを１分当たり１２００ヤードで巻き、９００フイラメントを含 ろ、合計デニールが４５００の糸とする。

糸の束を集め、約３６．０００フイラメントのトウを形成し、それを２段階で延 伸する。第１段階でトウを延伸比２．８Ｘで延伸し、その後第２段階で１．ＩＩ Ｘで延伸し、合計延伸比３．ＩＸを得る。パツキン箱（ｓｔｕｆｆｅｒ　ｂｏｘ ）けん縮機中で繊維をけん縮させ、１２０℃の炉中で基本的に束縛を与えずに８ 分間熱処理する。１３０℃の炉温度では繊維が付着し、剛く粗い融合トウを形成 する。得られたコード名２Ａのフィラメントは、デニールが２．５であり、靭性 が２．５グラム／デニールであり、沸騰水中の収縮が４０，４％であり、１６０ ℃の乾熱における収縮が約７．０％であり、けん縮量が１インチ当たり１１−１ ２けん縮であり、けん縮指数が約１７である。延伸比３．１Ｘに延伸した後、１ ４０℃に設定した電気加熱ロールを用いて一定の長さで（張力下）繊維を熱処理 する以外は、同様の方法に従う。ロール温度を１５０℃に設定すると、繊維が軟 化し、互いに及び装置に付着する。その後繊維を、パツキン箱けん縮機中でけん 縮し、８０℃の炉で８分間乾燥する。得られたコード名２Ｂのフィラメントは、 デニールが２．０であり、剛性が３．２グラム／デニールであり、沸騰水中の収 縮が４６．２％であり、１６０℃の乾熱中の収縮が約１８％であり、けん縮量が １インチ当たり１２−１３けん縮であり、けん縮指数が約２６である。

２Ａの結晶度指数は４４であり、２Ｂは３３である。２Ａのカルボキシル末端基 濃度は３７当量／１０６グラムであり、２Ｂは３８当量／１０６グラムである。

こらの繊維、ならびに米国特許第４，４１８．１１６号に従って製造した、約２ ４モル％のＤＥＣを含み、５　Ｎａ５Ｏｓ　Ｉを含まない２ＧＴバインダー繊維 の加水分解安定性を、それらを熱水に２４時間さらすことにより測定する。結果 を表ＩＩにまとめる。

表土上 ２Ａ　１００　８０ 標準試料　−一　＋７％＊ （＊おそらくオリゴマーの抽出のため）少量の５−Ｎａ５Ｏ，、−１がさらに存 在することは、明白に本発明のポリマーの分解性に大きく寄与している。

最初にエチルアルコールで洗浄することにより仕上げ剤を除去した繊維を、１９ ５℃の熱圧ブレス中２０，０００ｐｓｉの圧力を用ＬＸて圧縮することにより上 記の２Ａ繊維と同一組成のフィルムを形成する。厚さが２−７ミルのフィルムを その後１００℃の水中で２４時間加水分解する。それらは、分子量が３４４００ から１．０７００に減少する。繊維と比べると分子量の低下が少々低いのは、お そらくフィルムの厚さのせＬ）で不均一な水の浸透が生ずるためであろう。

２Ａ繊維（７）一部を長さが１−１／２インチのステーブルに切断し、従来のオ ープニング及びカーディング段階により加工して約０．７オンス／平方ヤードの ウェブとする。ウェブを熱風炉中、約１３５−１４５℃の温度で熱接着し、物理 的一体性及び強度の優れた不織布とする。２Ｂ繊維の一部を綿繊維と５０　：　 ５０で配合し、同方法で約１５６℃にて接着し、第２の布を形成する。

両軍織布は、米国特許第４．６８７，４７７号に示されている種類のおむつ構造 の水透過性上層として有用である。流延又は吹き込みにより形成した前記のフィ ルムも、そのようなおむつ構造の水不透過性ツクツクシートとして有用である。

厚さが領　７ミル以下であるピンホールを持たない本発明の組成物のフィルムを 、基本重量が２５オンス／ヤード２かそれ以下の本発明の熱接着不織布上に溶融 押し出しすると、より柔らかい感触の非−液体透過性布を与え、それをおむつの バックシートなどの用途に有用なものとする。

実施例３ この実施例は、０．４モル％の５　Ｎａ５Ｏｓ　Ｉ及び２０モル％のＤＥＣを含 むポリマー製造の効果を示す。

種型撹拌機、窒素導入管及び蒸留ヘッドを備え、Ｗｏｏｄｓ金属浴で加熱した３ ５０ｍ１の樹脂容器に、３３．４ｇのエチレングリコール、０．０４１ｇのＭｎ 　（ＯＡｃ）ｚ・４Ｈ２０，０，０２２ｇの５ｂｚＯｓ及び０．０２８ｇの酢酸 ナトリウムを入れる。この混合物を窒素下で撹拌し、固体が溶解するまで１６０ ℃に加熱する。その後５９．７６ｇのジメチルテレフタレート、６．５６ｇのジ エチレングリコール及び０．３６ｇのジメチル　ナトリウム　訃−スルホイソフ タレートを加え、温度を徐々に２４０℃まで上げ、その間蒸留液を集める。これ は約５５分かかる。その後エチレングリコールに溶解した８５％Ｈ，ＰＯ４の１ ０％溶液０．２ｍ、Ｉを加え、約３．５時間かけて真空度を徐々に０．４ｍｍＨ ｇに上げながら温度を２８５℃に上げる。ポリマーを熱いうちに反応器から掬い 出す。冷却後、Ｔｈｏｍａｓカッターを用い、ポリマーを約１／８”粒子に粉砕 する。内部粘度は、０．４７（ｍ−クレゾール、３０℃）である。これらを１０ ０℃の真空炉中で終夜乾燥し、１９０℃で直径が７／８“の棒に成型する。この 棒を油圧駆動による溶融紡糸装置に挿入する。直径０．０１５”Ｘ長さ０．０４ ５”の５個の穴を持つ紡糸口金を通し、温度２４０℃及び配達速度的０．７ｃｃ ／分で紡糸を行う。

繊維は２６１ｍ／分の速度で巻き上げる。５フイラメント糸を２０回プライング した後、それを９０℃のホットビン上で３Ｘに延伸する。ゲル透過クロマトグラ フィー（ｇｐｃ）により繊維の分子量の分析を行い、２７３００の分子量（Ｍｎ ）を得る。繊維の試料を大過剰の蒸留水中に入れ、２４時間加熱還流して加水分 解性を調べる。ｇｐｃにより分析した試料は、Ｍｎが３０低下していることを示 す。

実施例４ この実施例は、本発明のコポリエステルの実験室製造、そのフィルムの流延、そ のフィルムの吹き込み成型、及び熱水にさらした場合の加水分解の指標に関する フィルムの試験を示す。２０モル％のＤＥＣ／８０モル％（７）２Ｇ／／２．Ｑ モル％のＮａ５Ｏｓ　Ｉ／９８モル％のＴを含むコポリエステルを製造する。重 合の間にＤＥＣの一部が蒸留され、重合の副生成物として追加のＤＥＣが生成さ れるので、グリコール含有量の小さい変動があり得る。

撹拌機、Ｎ２取り入れ口及び蒸留カラムを備えた３５ガロンの反応器に： ４４．９４６ｇのジメチルテレフタレート２３．６０８ｇのエチレングリコール ５．０３９ｇのジエチレングリコール １．４７５ｇのＮａＳＯ３１ジメチルエステル２９ｇのＭｎ　（ＯＡｃ）　２・ ４４Ｈ２Ｏ１７のＳｔ）ｇｏ３ ２０．４ｇのＮａ０Ａｃ　−３ＨｚＯを入れる。

反応器の温度をゆっくり上げる。１８０−２１．０℃で１４．０００ｍ１の量の 蒸留液（メタノール）を集める。２１０−２４０℃で５，０００ｍ１の第２の蒸 留液（エチレングリコール）を集める。得られたオリゴマーを、撹拌機及び真空 毛細管を含む第２の容器に移す。移した物質に２０．３ｍｌの）（ｓ　Ｐ　Ｏ４ （８５％）を加え、９０分かけてゆっくり最大の真空度を達成する。この間に反 応器内容物の温度を２７６℃に上げる。温度を２７６℃で２．５時間一定に保ち 、その間に真空度を１．９ｍｍＨｇから０．６ｍｍＨｇにゆっくり上げる。反応 器の圧力を急速に６０ＰＳＩＧに上げ、底のバルブを通してポリマーを排出し、 リボンに成型し、水中で急冷してフレークに切断する。フレークの内部粘度は、 ０．８６　（ＨＦＩＰ、３０℃）である。フレークを実験室真空下、６５℃にて 終夜乾燥する。

２通りの方法でフィルムを形成する。第１の方法の場合、乾燥フレークを１イン チ押し出し機に供給し、溶融し、１０ミルのギャップを持つ６インチのフィルム ダイを通して押し出し、５０℃のチルロールで急冷し、巻き上げロールに集める 。押し出し機及び急冷系の速度は、１−２０ミルの厚さの流延フィルムを形成す るように押し出し機及び急冷系の温度と組み合わせて調節する。１．９ミルの厚 さのフィルムの平均引っ張り強さ、弾性率及び伸び率は、６．５７０ｐｓ　ｉ、 ２５３，０００ｐｓｉ及び２．９％である。

第２の方法の場合、乾燥フレークを３Ｘ４インチの押し出し機に供給し、溶融し 、調節可能なギャップを持つ１インチのインフレーションダイを通して押し出し 、窒素を用いて吹き込み成型し、集める。ダイのギャップ、押し出し機及び収集 系の速度は、インフレートフィルムを形成するように、押し出し機の温度及び窒 素の流量と組み合わせて調節する。

ギャップが約５ミルの場合、厚さが０．２５−５ミルのフィルムが得られる。０ ．４３ミルの厚さの試料の平均引っ張り強さ、弾性率及び伸び率は、４．９００ ｐｓ　ｉ、２０５，０００ｐｓ　ｉ及び３３％である。０゜４ミルの厚さのフィ ルムの試料は、水中で２４時間煮沸するとフラグメントに分解する。

要　約　書 本発明は、新規ポリエステル、繊維、フィルム及び繊維から製造したならびに不 織布、及びポリエステルの使い捨て製品、例えば不織布から製造したおむつを提 供する。製品は、廃棄物たい脂化プロセスに典型的に存在する条件下で分解でき 、成分コストが低く、それでも使い捨ておむつなどの末端用途に適した強度と及 び靭性を与える。ポリエステルは、ジエチレングリコール及び５−スルホイソフ タル酸と共重合したポリエチレンテレフタレートに基づいている。

補正書の写しく翻訳文）提出書　（特許法第１８４条の８）平成４年１１月６日 に

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．基本的に次式 ▲数式、化学式、表等があります▼ ［式中、 Ｒは約９７−９９．９モル％のパラ−フェニレン及び約０．１−３モル％のスル ホネート基 ▲数式、化学式、表等があります▼ であり、ここでＭはアルカリ金属又はアルカリ土類金属であり、Ｇは約６０−８ ０モル％の−ＣＨ２−ＣＨ２−及び約２０−４０モル％の−（ＣＨ２）２−Ｏ− （ＣＨ２）２−である］の繰り返し構造単位から成る繊維及びフィルム形成ポリ エステル。
2. ２．スルホネート基の量が０．１−２．５モル％である、請求の範囲１に記載の ポリエステル。
3. ３．スルホネート基の量が０．１５−２．５モル％である、請求の範囲１に記載 のポリエステル。
4. ４．Ｒが約９８．モル％のパラフェニレン及び約２モル％のスルホネート基であ り、Ｇが約８０モル％の−ＣＨ２−ＣＨ２−及び約２０モル％の−（ＣＨ２）２ −Ｏ−（ＣＨ２）２−である、請求の範囲１に記載のポリエステル。
5. ５．請求の範囲１−３のいずれかに記載のポリエステルの繊維。
6. ６．請求の範囲１−３のいずれかに記載のポリエステルの不織シート。
7. ７．請求の範囲１−３のいずれかに記載のポリエステルのフィルム。
8. ８．不織シートの層に皮膜として適用する、請求の範囲１−３のいずれかに記載 のポリエステルのフィルム。
9. ９．その片面に、請求の範囲１−３のいずれかに記載のポリマーの繊維の水透過 性不織シートを持つ吸収剤本体部分を含む、使い捨ておむつ。
10. １０．その片面に、請求の範囲１−３のいずれかに記載のポリマーの繊維の水不 透過性フィルムを持つ吸収剤本体部分を含む、使い捨ておむつ。