(57)【要約】  嫌気的生分解性ポリエステル並びに前記ポリエステルを含む組成物及び製品を記載する。意外なことに、嫌気性条件下で非生分解性であるとこれまで考えられていたポリエステルが、ポリエステル中の芳香族モノマー含量を制御することによって嫌気的生分解性にされた。これらのポリエステルは、繊維、フィルム、不織布及び接着剤にすることができる。これらは、フラッシュ可能な個人用衛生製品のような吸収性製品への使用に適している。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエステルを嫌気的生分解性にするのに有効な量で芳香族モノマーを含んでなる脂肪族−芳香族ポリエステル。
【請求項２】
前記芳香族モノマーがテレフタル酸残基を含み、１００モル％に等しいポリエステル中の全二酸残基のモル％に基づき、５モル％以下の前記テレフタル酸残基がイソフタル酸、５−スルホイソフタル酸及び２，６−ナフタレンジカルボン酸からなる群から選ばれた芳香族ジカルボン酸残基で置き換えられている請求項１に記載の脂肪族−芳香族ポリエステル。
【請求項３】
１００モル％に等しいポリエステル中の全二酸残基のモル％に基づき、約３９〜約４３モル％のテレフタル酸残基を含む請求項２に記載の脂肪族−芳香族ポリエステル。
【請求項４】
１００モル％に等しいポリエステル中の全二酸残基のモル％に基づき、約４０〜約４２モル％のテレフタル酸残基を含む請求項３に記載の脂肪族−芳香族ポリエステル。
【請求項５】
１００モル％に等しいポリエステル中の全ジオール残基のモル％に基づき、約８５〜約１００モル％の１，４−ブタンジオール残基並びに約０〜約１５モル％の、エチレングリコール、ジエチレングリコール及び１，３−プロパンジオールからなる群から選ばれた残基を含む請求項１に記載の脂肪族−芳香族ポリエステル。
【請求項６】
１００モル％に等しいポリエステル中の全二酸残基のモル％に基づき、約１５モル％以下のヒドロキシカルボン酸残基を含む請求項１に記載の脂肪族−芳香族ポリエステル。
【請求項７】
前記ヒドロキシカルボン酸残基がγ−ブチロラクトン、カプロラクトン、乳酸、４−ヒドロキシブタン酸，４−ヒドロキシ吉草酸、４−ヒドロキシヘキサン酸、４−ヒドロキシオクタン酸、ポリヒドロキシブチレート、ポリヒドロキシブチレート−ｃｏ−バレレート、ポリヒドロキシブチレート−ｃｏ−オクタノエート、ポリヒドロキシブチレート−ｃｏ−ヘキサノエート、ポリカプロラクトン及びポリ乳酸からなる群から得られる請求項６に記載の脂肪族−芳香族ポリエステル。
【請求項８】
（ａ）１００モル％に等しいポリエステル中の全二酸残基のモル％に基づき、約３９〜約４３モル％の芳香族ジカルボン酸からの残基及び約５７〜約６１モル％の非芳香族ジカルボン酸からの残基を含む二酸残基；並びに
（ｂ）１００モル％に等しいポリエステル中の全ジオール残基のモル％に基づき、約８５〜約１００モル％の１，４−ブタンジオールからの残基及び約０〜約１５モル％の別のジオールからの残基を含むジオール残基
を含んでなる嫌気的生分解性ポリエステル。
【請求項９】
前記芳香族ジカルボン酸がテレフタル酸、イソフタル酸、５−スルホイソフタル酸及び２，６−ナフタレンジカルボン酸の少なくとも１種からなる群から選ばれる請求項８に記載の嫌気的生分解性ポリエステル。
【請求項１０】
前記非芳香族ジカルボン酸がグルタル酸及びアジピン酸の少なくとも１種からなる群から選ばれる請求項８に記載の嫌気的生分解性ポリエステル。
【請求項１１】
前記の別のジオールがエチレングリコール、ジエチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール及び１，４−シクロヘキサンジメタノールの少なくとも１種からなる群から選ばれる請求項８に記載の嫌気的生分解性ポリエステル。
【請求項１２】
前記二酸残基が芳香族ジカルボン酸からの残基約４０〜約４２モル％及び非芳香族ジカルボン酸からの残基約５８〜約６０モル％を含む請求項８に記載の嫌気的生分解性ポリエステル。
【請求項１３】
前記芳香族ジカルボン酸がテレフタル酸であり、且つ前記テレフタル酸の５モル％以下が、イソフタル酸、５−スルホイソフタル酸又は２，６−ナフタレンジカルボン酸で置き換えられる請求項８に記載の嫌気的生分解性ポリエステル。
【請求項１４】
二酸残基の総モルに基づき、約１５モル％以下のヒドロキシカルボン酸残基を更に含む請求項８に記載の嫌気的生分解性ポリエステル。
【請求項１５】
前記ヒドロキシカルボン酸残基がγ−ブチロラクトン、カプロラクトン、乳酸、４−ヒドロキシブタン酸、４−ヒドロキシ吉草酸、４−ヒドロキシヘキサン酸、４−ヒドロキシオクタン酸、ポリヒドロキシブチレート、ポリヒドロキシブチレート−ｃｏ−バレレート、ポリヒドロキシブチレート−ｃｏ−オクタノエート、ポリヒドロキシブチレート−ｃｏ−ヘキサノエート、ポリカプロラクトン及びポリ乳酸からなる群に由来する請求項１４に記載の脂肪族−芳香族ポリエステル。
【請求項１６】
（ａ）１００モル％に等しいポリエステル中の全二酸残基のモル％に基づき、約３９〜約４３モル％のテレフタル酸からの残基及び約５７〜約６１モル％のアジピン酸からの残基を含む二酸残基；並びに
（ｂ）１００モル％に等しいポリエステル中の全ジオール残基のモル％に基づき、約１００モル％の１，４−ブタンジオールからの残基を含むジオール残基
を含んでなる嫌気的生分解性ポリエステル。
【請求項１７】
前記二酸残基がテレフタル酸からの残基約４０〜約４２モル％及びアジピン酸からの残基約５８〜約６０モル％を含む請求項１６に記載の嫌気的生分解性ポリエステル。
【請求項１８】
（ａ）１００モル％に等しいポリエステル中の全二酸残基のモル％に基づき約３９〜約４３モル％のテレフタル酸からの残基及び約５７〜約６１モル％のグルタル酸からの残基を含む二酸残基；並びに
（ｂ）１００モル％に等しいポリエステル中の全ジオール残基のモル％に基づき約１００モル％の１，４−ブタンジオールからの残基を含むジオール残基
を含んでなる嫌気的生分解性ポリエステル。
【請求項１９】
前記二酸残基がテレフタル酸からの残基約４０〜約４２モル％及びグルタル酸からの残基約５８〜約６０モル％を含む請求項１８に記載の嫌気的生分解性ポリエステル。
【請求項２０】
（Ｉ）（ａ）１００モル％に等しいポリエステル中の全二酸残基のモル％に基づき、約３９〜約４６モル％の芳香族ジカルボン酸からの残基及び約５４〜約６１モル％の非芳香族ジカルボン酸からの残基を含む二酸残基；並びに
（ｂ）１００モル％に等しいポリエステル中の全ジオール残基のモル％に基づき、約８５〜約１００モル％の１，４−ブタンジオールからの残基及び約０〜約１５モル％の別のジオールからの残基を含むジオール残基
を含んでなるポリエステル；並びに
（ＩＩ）熱可塑性澱粉
を含んでなる嫌気的生分解性組成物。
【請求項２１】
前記芳香族ジカルボン酸がテレフタル酸、イソフタル酸、５−スルホイソフタル酸及び２，６−ナフタレンジカルボン酸からなる群から選ばれる請求項２０に記載の嫌気的生分解性組成物。
【請求項２２】
前記非芳香族ジカルボン酸がグルタル酸及びアジピン酸からなる群から選ばれる請求項２０に記載の嫌気的生分解性組成物。
【請求項２３】
前記の別のジオールがエチレングリコール、ジエチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール及び１，４−シクロヘキサンジメタノールからなる群から選ばれる請求項２０に記載の嫌気的生分解性組成物。
【請求項２４】
前記二酸残基が芳香族ジカルボン酸約４１〜約４３モル％及び非芳香族ジカルボン酸約５７〜約５９モル％を含む請求項２０に記載の嫌気的生分解性組成物。
【請求項２５】
前記芳香族ジカルボン酸がテレフタル酸であり、且つ前記テレフタル酸の５モル％以下が、イソフタル酸、５−スルホイソフタル酸又は２，６−ナフタレンジカルボン酸で置き換えられている請求項２０に記載の嫌気的生分解性ポリエステル。
【請求項２６】
約５〜約７０重量％の熱可塑性澱粉を含む請求項２０に記載の嫌気的生分解性組成物。
【請求項２７】
カルシウム、マグネシウム、ナトリウム、カリウム、チタン、珪素及びアルミニウムからなる群から選ばれた金属イオンを含む無機塩約０．１〜約６０重量％を更に含む請求項２０に記載の嫌気的生分解性組成物。
【請求項２８】
前記無機塩がタルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、燐酸カルシウム、酸化チタン、シリコーンオキサイド、酸化アルミニウム及びそれらの混合物からなる群から選ばれる請求項２７に記載の嫌気的生分解性組成物。
【請求項２９】
加工助剤、充填剤、界面活性剤、可塑剤、相容化剤、耐衝撃性改良剤、成核剤、酸化防止剤、熱もしくは紫外線安定剤、着色剤、帯電防止剤、潤沢剤、発泡剤、分散剤、増粘剤、抗菌剤又はそれらの混合物を更に含む請求項２０に記載の嫌気的生分解性組成物。
【請求項３０】
前記ポリエステルが、二酸残基の総モルに基づき、約１５モル％以下のヒドロキシカルボン酸残基を更に含む請求項２０に記載の嫌気的生分解性組成物。
【請求項３１】
前記ヒドロキシカルボン酸残基がγ−ブチロラクトン、カプロラクトン、乳酸、４−ヒドロキシブタン酸，４−ヒドロキシ吉草酸、４−ヒドロキシヘキサン酸、４−ヒドロキシオクタン酸、ポリヒドロキシブチレート、ポリヒドロキシブチレート−ｃｏ−バレレート、ポリヒドロキシブチレート−ｃｏ−オクタノエート、ポリヒドロキシブチレート−ｃｏ−ヘキサノエート、ポリカプロラクトン及びポリ乳酸からなる群から得られる請求項３０に記載の脂肪族−芳香族組成物。
【請求項３２】
（Ｉ）（ａ）１００モル％に等しいポリエステル中の全二酸残基のモル％に基づき、約３９〜約４３モル％の芳香族ジカルボン酸からの残基及び約５７〜約６１モル％の非芳香族ジカルボン酸からの残基を含む二酸残基；並びに
（ｂ）１００モル％に等しいポリエステル中の全ジオール残基のモル％に基づき、約８５〜約１００モル％の１，４−ブタンジオールからの残基及び約０〜約８５モル％の別のジオールからの残基を含むジオール残基
を含むポリエステル；並びに
（ＩＩ）無機塩
を含んでなる嫌気的生分解性組成物。
【請求項３３】
前記芳香族ジカルボン酸がテレフタル酸、イソフタル酸、５−スルホイソフタル酸及び２，６−ナフタレンジカルボン酸からなる群から選ばれる請求項３２に記載の嫌気的生分解性組成物。
【請求項３４】
前記非芳香族ジカルボン酸がグルタル酸及びアジピン酸からなる群から選ばれる請求項３２に記載の嫌気的生分解性組成物。
【請求項３５】
前記の別のジオールがエチレングリコール、ジエチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール及び１，４−シクロヘキサンジメタノールからなる群から選ばれる請求項３２に記載の嫌気的生分解性組成物。
【請求項３６】
前記二酸残基が芳香族ジカルボン酸約４０〜約４２モル％及び非芳香族ジカルボン酸約５８〜約６０モル％を含む請求項３２に記載の嫌気的生分解性組成物。
【請求項３７】
前記芳香族ジカルボン酸がテレフタル酸であり、且つ前記テレフタル酸の５モル％以下が、イソフタル酸、５−スルホイソフタル酸又は２，６−ナフタレンジカルボン酸で置き換えられる請求項３２に記載の嫌気的生分解性ポリエステル。
【請求項３８】
前記無機酸がタルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、燐酸カルシウム、酸化チタン、シリコーンオキサイド、酸化アルミニウム及びそれらの混合物からなる群から選ばれる請求項３２に記載の嫌気的生分解性組成物。
【請求項３９】
加工助剤、充填剤、界面活性剤、可塑剤、相容化剤、耐衝撃性改良剤、成核剤、酸化防止剤、熱又は紫外線安定剤、着色剤、帯電防止剤、潤沢剤、発泡剤、分散剤、増粘剤、抗菌剤もしくはそれらの混合物を更に含む請求項３２に記載の嫌気的生分解性組成物。
【請求項４０】
前記ポリエステルが、二酸残基の総モルに基づき、約１５モル％以下のヒドロキシカルボン酸残基を更に含む請求項３２に記載の嫌気的生分解性組成物。
【請求項４１】
前記ヒドロキシカルボン酸残基がγ−ブチロラクトン、カプロラクトン、乳酸、４−ヒドロキシブタン酸，４−ヒドロキシ吉草酸、４−ヒドロキシヘキサン酸、４−ヒドロキシオクタン酸、ポリヒドロキシブチレート、ポリヒドロキシブチレート−ｃｏ−バレレート、ポリヒドロキシブチレート−ｃｏ−オクタノエート、ポリヒドロキシブチレート−ｃｏ−ヘキサノエート、ポリカプロラクトン及びポリ乳酸からなる群から得られる請求項４０に記載の脂肪族−芳香族組成物。
【請求項４２】
請求項８に記載の嫌気的生分解性ポリエステルを含んでなる製品。
【請求項４３】
フィルム、繊維、不織布又は接着剤である請求項３２に記載の製品。
【請求項４４】
トップシート、バックシート及び前記トップシートと前記バックシートとの間に配置された吸収性層を含み、且つ前記トップシート又は前記バックシートの少なくとも一部が請求項８に記載の嫌気的生分解性ポリエステルを含む吸収性製品。
【請求項４５】
バレル及びプランジャーを含み、且つ前記バレル又は前記プランジャーの少なくとも一部が請求項８に記載の嫌気的生分解性ポリエステルを含むタンポンアプリケーターアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に嫌気的生分解性ポリエステルに関する。本発明はまた、ポリエステルを含むか又はポリエステルから製造された組成物及び製品に関する。特に有用な製品としては、フィルム、繊維、不織布及び接着剤が挙げられる。これらの製品は、他の嫌気的生分解性最終消費製品、例えばおむつ、女性用衛生用製品及び失禁用ブリーフの製造に使用できる。
【背景技術】
【０００２】
フィルム、繊維、溶融ブローウェブ（ｍｅｌｔ−ｂｌｏｗｎ  ｗｅｂ）及び他の溶融紡糸繊維製品は、ポリプロピレン及びポリエステルのような熱可塑性ポリマーから製造されている。これらのフィルム、繊維及び繊維製品は、一般に、不織布及び連続フィルムを含む複合構造、特にパーソナルケア製品、例えば拭き取り用の布、女性用及び個人用衛生製品、赤ちゃんのおむつ、大人の失禁用ブリーフ、病院／外科の及び他の医療用使い捨て製品、保護布及び保護層、ジオテキスタイル並びに濾材に使用される。
【０００３】
残念ながら、従来の熱可塑性ポリマーから製造されるパーソナルケア製品は、処分が難しく、通常はゴミ廃棄場又は堆肥化施設に置かれる。期待できる代わりの処分法の１つは、これらの製品又はそれらの成分を「フラッシュ可能な」、即ち下水管、汚水処理タンクなどのような廃水処理システムに適合するようにすることである。真にフラッシュ可能な製品の製造の別の動機付けは、前記品目の多くが、通常の使用によって、感染症を伝染するおそれがある血液又は排泄物のようなヒトの体液で汚染されることである。従って、これらの汚染された製品のフラッシュは、不注意な汚染の機会を制限する形で製品を処分する効果的で低コストの方法をもたらす。
【０００４】
フラッシュ性は従来より、家庭及び地方自治体の衛生器具に適合することが中心とされ、消費者が水性環境に廃棄できる製品の嵩を減少する（例えばトイレ又は工業的熱水処理における水との接触時に分散可能である）能力と定義されている。このような度合いの適合性の達成に関してはこれまで多くの発明があった。これらの要求に応える種々のアプローチは、例えば特許文献１〜９に記載されている。本質的に、この型の適合性は、廃水処理システムへの移行を確実にする物理的崩壊に依存するが、許容され得るように働く微生物による消化に通常は依存する系中のこれらの成分／材料に起こる問題には対応していない。
【０００５】
フラッシュ可能な製品として売り出される消費者製品の量の増加につれて、適合性の中心は、分散された後の廃水回収及び処理システムに対する製品の影響に移った。ほとんどのシステムは、部分嫌気性から完全嫌気性にいたる低酸素環境である。製品がこれらの条件下で分解できることが非常に望ましい。
【０００６】
嫌気性条件下で分解する能力を有する製品を提供しようとする１つの試みが、特許文献１０に記載されている。この公報は、ポリエステルアミド、ポリヒドロキシアルカノエート及びそれらの混合物が嫌気的に分解性であることを記載している。比較例４ａ及び４ｂにおいて、公報は、脂肪族ポリステルＢｉｏｎｏｌｌｅ  ３００１及び脂肪族−芳香族コポリエステルＥａｓｔａｒ  １４７６６が「嫌気性汚泥中では満足な分解性を示さない」と指摘している。
【０００７】
【特許文献１】米国特許第６，５４８，５９２号
【特許文献２】米国特許第６，５５２，１６２号
【特許文献３】米国特許第５，２８１，３０６号
【特許文献４】米国特許第５，２９２，５８１号
【特許文献５】米国特許第５，９３５，８８０号
【特許文献６】米国特許第５，５０９，９１３号
【特許文献７】米国特許出願第０９／７７５，３１２号
【特許文献８】米国特許出願０９／７５２，０１７号
【特許文献９】ＰＣＴ国際出願公開第ＷＯ  ０９／６６６６６  Ａ２号
【特許文献１０】米国特許出願公開第２００２／００４２５９９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、部分的又は完全な嫌気性条件下において生分解できるポリマー、特に脂肪族−芳香族コポリエステル及びそれから製造される製品が依然として必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一態様において、本発明は、嫌気的生分解性にするのに有効な量で芳香族モノマーを含む脂肪族−芳香族ポリエステルに関する。一実施態様において、嫌気的生分解性ポリエステルは、（ａ）芳香族ジカルボン酸からの残基約３９〜約４３モル％及び非芳香族ジカルボン酸からの残基約５７〜約６１モル％を含む二酸残基；並びに（ｂ）１，４−ブタンジオールからの残基約８５〜約１００モル％及び別のジオールからの残基約０〜約１５モル％を含むジオール残基を含んでなる。別の実施態様において、ポリエステルは、（ａ）テレフタル酸からの残基約３９〜約４３モル％及びアジピン酸又はグルタル酸からの残基約５７〜約６１モル％を含む二酸残基；並びに（ｂ）１，４−ブタンジオールからの残基約１００モル％を含むジオール残基を含んでなる。
【００１０】
別の態様において、本発明は、嫌気的生分解性ポリエステル及び熱可塑性澱粉、無機塩又は両者を含む組成物に関する。
【００１１】
更に別の態様において、本発明は、嫌気的生分解性ポリエステル及び本発明の組成物から製造された又はそれらを含む製品に関する。このような製品としては、フィルム、繊維、不織布及び接着剤が挙げられる。これらのポリエステル及び組成物は、吸収製品及びタンポンアプリケーターアセンブリにおいて特に有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
脂肪族−芳香族ポリエステルは、好気性条件下で生分解性であることが知られている。しかし、これらの材料は、汚水処理又は下水システムに典型的な嫌気条件に暴露される場合には、妥当な時間内には一般にそれほど分解しない。例えば、米国特許出願公開第２００２／００４２５９９  Ａ１号のパラグラフ〔０００３〕及び〔００９１〕を参照されたい。しかし、本発明者らは、意外にも、ポリエステル中の芳香族モノマーの量を制限することによって脂肪族−芳香族ポリエステルを嫌気的生分解性にすることができることを見出した。
【００１３】
本明細書中で使用する単数形は１又はそれ以上を意味する。
【００１４】
特に断らない限り、本明細書及び特許請求の範囲において使用する、成分の量、分子量、反応条件などのような性質を表す全ての数値は、いずれの場合にも用語「約」によって修飾されるものと理解されたい。従って、そうでないことが示されない限り、以下の説明及び添付した「特許請求の範囲」中に記載した数値パラメーターは近似値であり、本発明によって得ることが求められる目的の性質によって異なる可能性がある。最低限でも、各数値パラメーターは少なくとも、報告された有効数字の数を考慮に入れ且つ通常の丸めを適用することによって解釈すべきである。更に、本明細書の開示及び特許請求の範囲中に記載した範囲は、端点だけでなく、全範囲を具体的に含むものとする。例えば０〜１０と記載した範囲は、０と１０の間の全ての整数、例えば１、２、３、４など、０と１０の間の全ての分数、例えば１．５、２．３、４．５７、６．１１１３など、並びに端点０及び１０を開示するものとする。
【００１５】
本発明を説明する数値範囲及びパラメーターは近似値であるが、具体例に記載した数値は、可能な限り正確に報告してある。しかし、全ての数値は本質的に、個々の試験測定値に見られる標準偏差から必然的に生ずる若干の誤差を含む。
【００１６】
本明細書中で使用する用語「ポリエステル」は、「コポリエステル」を含むものとする。一般に、ポリエステルは、１種又はそれ以上の二官能価カルボン酸と１種又はそれ以上の二官能価ヒドロキシル化合物との重縮合によって製造された合成ポリマーである。典型的には、二官能価カルボン酸はジカルボン酸であり、二官能価ヒドロキシル化合物は二価アルコール、例えばグリコール及びジオールである。ポリエステルは場合によっては、１種又はそれ以上のヒドロキシカルボン酸（又はそれらのポリエステル形成性誘導体）で修飾されることができる。或いは、例えば環状ラクチドから製造されるポリ乳酸又はカプロラクトンから形成されるポリカプロラクトンの場合のように、ポリエステルは、環状ラクトンの開環反応によって形成できる。
【００１７】
本明細書中で使用する用語「脂肪族−芳香族ポリエステル」は、脂肪族又は脂環式ジカルボン酸又はジオール及び芳香族ジカルボン酸又はジオールからの残基の混合物を含むポリエステルを意味する。
【００１８】
用語「芳香族」は、ジカルボン酸又はジオールが主鎖中に芳香族を含むこと（例えば、テレフタル酸又は２，６−ナフタレンジカルボン酸）を意味する。
【００１９】
本明細書中でジカルボン酸、ジオール及びヒドロキシカルボン酸モノマーに関して使用する用語「非芳香族」は、モノマーのカルボキシル又はヒドロキシル基が芳香核を介して結合されないことを意味する。例えば、アジピン酸は主鎖、即ち、カルボン酸基を結合する炭素原子の鎖中に芳香核を含まず、従って、「非芳香族」である。「非芳香族」は、本質的に飽和又はパラフィン系であることもできるし、不飽和である（即ち、非芳香族炭素−炭素二重結合を含む）こともできるし、或いはアセチレン系である（即ち、炭素−炭素三重結合を含む）こともできる成分炭素原子の直鎖若しくは分岐鎖又は環状配列を主鎖として含む脂肪族及び脂環式構造、例えばジオール、二酸及びヒドロキシカルボン酸を含むものとする。従って、本発明の説明及び特許請求の範囲との関連で、「非芳香族」は、直鎖及び分岐鎖構造（ここでは「脂肪族」と称する）及び環状構造（ここでは「脂環式」と称する）を含むものとする。しかし、用語「非芳香族」は、脂肪族若しくは脂環式ジオール又は二酸若しくはヒドロキシカルボン酸の主鎖に結合できる芳香族置換基を除外するものではない。本発明において、二官能価カルボン酸は、脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸、例えばアジピン酸又は芳香族ジカルボン酸、例えばテレフタル酸であることができる。二官能価ヒドロキシル化合物は、脂環式ジオール、例えば１，４−シクロヘキサンジメタノール、直鎖若しくは分岐鎖脂肪族ジオール、例えば１，４−ブタンジオール、又は芳香族ジオール、例えばヒドロキノンであることができる。
【００２０】
本明細書中で使用する用語「残基」は、対応するモノマーを伴う重縮合反応によってポリマー中に組み込まれる任意の有機構造を意味する。
【００２１】
本明細書中で使用する用語「反復単位」は、カルボニルオキシ基によって結合されたジカルボン酸残基及びジオール残基又はヒドロキシカルボン酸残基を有する有機構造を意味する。このため、ジカルボン酸残基は、ジカルボン酸モノマー又はそれに関連した酸ハロゲン化物、エステル、塩、無水物又はそれらの混合物から得ることができる。
【００２２】
従って、本明細書中で使用する用語「ジカルボン酸」は、高分子量ポリエステルを製造するためのジオールとの重縮合プロセスにおいて有用なジカルボン酸及びジカルボン酸の任意の誘導体、例えば、その関連した酸ハロゲン化物、エステル、半エステル、塩、半塩、無水物、混合無水物、又はそれらの混合物を含むものとする。
【００２３】
本発明のポリエステルを場合によっては改質する状況において使用する用語「ヒドロキシカルボン酸」は、高分子量ポリエステルを製造するためのジオールとの重縮合プロセス又は開環反応において有用な、脂肪族及び脂環式ヒドロキシカルボン酸を含むモノヒドロキシ−モノカルボン酸及びそれらの任意の誘導体、例えば、それに関連する酸ハロゲン化物、エステル、環状エステル（乳酸ラクチドのような二量体を含む）、塩、無水物、混合無水物又はそれらの混合物を意味する。
【００２４】
用語「嫌気的生分解性」は、ポリエステル、組成物又は製品（例えばフィルム、繊維、不織布、積層品、造形品など）が、都市下水処理プラント又は汚水処理システムから得られる活性な下水汚泥中において遭遇するような嫌気性又は微好気性環境下で妥当な時間内で、例えば１〜３ヶ月内で少なくとも部分的に分解され、弱められ、粉々に砕かれ、崩壊され又は溶解されることができることを意味する。
【００２５】
材料が完全に生分解されるか否かは、ＡＳＴＭ、米国コンポスト協議会（ＵＳ  Ｃｏｍｐｏｓｔｉｎｇ  Ｃｏｕｎｓｉｌ）、ＣＥＮ（ヨーロッパ）、ＤＩＮ（ドイツ）のような国際規格機構及びアジアにおいて議論されている。しかし、世界中で、フラグメンテーション及び崩壊は、全プロセスの初期段階であるが、全生分解の不充分な証拠であることが認められている。完全な生分解は、好気性条件又は嫌気性条件（又は中間）のいずれであっても、材料の炭素を微生物細胞マスに生分解させ、最終的には二酸化炭素として発生させる。更に、引張強さ、伸び率、分子量、酸素摂取量又は質量の減少は生分解を示唆することはできるが、好気的及び嫌気的生分解のいずれにおいても、二酸化炭素の最終的発生のみが、完全な生分解の指標として全世界的に認められている。炭素からのＣＯ2、微生物細胞マス（ｍａｓｓ）及び無機化学物質への発生の完了を、鉱物化（ｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ）と定義する。
【００２６】
微生物は、酸素に対する広範な耐性及び酸素要求の差を示す。狭義の嫌気性菌と見なされる有機体でも、利用できる場合には酸素を代謝できるが、このガスの存在下では十分に増殖しない。生分解性の微生物群集においては、あらゆる種類の酸素要求が観察される。
【００２７】
厳密に言えば、用語「嫌気性（的）（ａｎａｅｒｏｂｉｃ）」は、空気（又はより正確に言えば、遊離酸素）がないことを意味するが、完全に空気がない液体生分解媒体はほとんどない。従って、汚水処理タンク又は下水環境についてのより良い説明は、微好気性（空気が微少量である）であろう。新しい材料を液体と共に汚水処理タンク又は下水システムに単に添加すると（フラッシュによって）、それと共に必然的に若干の溶存酸素が運搬される。従って、用語「嫌気性（的）」は、ここではその文字通りの意味では用いられない。それはより広範に用いて、汚水処理タンク又は下水システムにおいて典型的に遭遇する微好気性環境のように、遊離酸素が一部分又は完全に枯渇していることを意味する。
【００２８】
いくつかの化合物は酸素が存在しない場合にのみ代謝されること並びに利用可能な酸素は好気性及び微好気性生物によって使い尽くされることが充分に立証されている。例は、フェノール系化合物及び高度塩素化分子である。ＥＡＳＴＡＲ  ＢＩＯコポリエステルのような脂肪族−芳香族ポリエステルの成分は、これらの化合物には含まれない。完全な嫌気性環境においては、ＥＡＳＴＡＲ  ＢＩＯコポリエステルの生分解も起こらないし、フラグメンテーションすらも起こらないことが観察された。実際に、刈り取られた芝（好気性件下ではＥＡＳＴＡＲ  ＢＩＯにとって極めて侵略的な微生物環境であることが証明されている）に置かれたＥＡＳＴＡＲ  ＢＩＯコポリエステルのフィルムは、完全な嫌気性環境下では５年後にフラグメンテーションの開始すらなかった。
【００２９】
また、以前の試験において、４８モル％を超える割合のテレフタル酸を含むフィルムは好気性環境における生分解がはるかに遅く、また、微好気性（部分嫌気性）環境においては６ヶ月でフラグメンテーションの開始すらないことが観察された。好気性環境におけるＥＡＳＴＡＲ  ＢＩＯコポリエステルの生分解速度は、テレフタル酸の割合によってかなり影響される。厚さが同じであるがテレフタル酸の割合の低い（例えば４１〜４３モル％）フィルムは好気性環境において、４６〜４８モル％を含むフィルムよりも指数関数的に速く、また、５０モル％超のテレフタル酸を含むフィルムよりも数オーダー速く生分解する。また、嫌気的生分解の開始は、「極めて長期間の環境順化」を有することが立証されている。以前の研究により、特に、完全な嫌気性条件下においては４８％のテレフタル酸フィルムのフラグメンテーションが起こらないために、ほとんどの研究者は、脂肪族−芳香族ポリエステルが汚水処理／下水環境の候補とはならないと考えていた。
【００３０】
しかし、ここに引用した研究は、テレフタル酸の割合が非常に低い（例えば４３モル％未満）場合には、脂肪族−芳香族ポリエステルは汚水処理／下水条件下で実際にはフラグメンテーション及び鉱物化が可能なことを証明している。
【００３１】
本発明の嫌気的生分解性ポリエステルは典型的には、ジカルボン酸及びジオールから製造する。それらは、実質的に等しい割合で反応し、それらの対応する残基としてポリエステルポリマー中に取り入れられる。それらは場合によっては、ヒドロキシカルボン酸又はそのポリエステル形成性誘導体の更なる存在下においても製造できる。従って、本発明のジカルボン酸及びジオール残基から得られるポリエステルは、反復単位の総モルが１００モル％に等しくなるように実質的に等モル比の二酸残基（１００モル％）及びジオール残基（１００モル％）を含む。ポリエステルは、これらの１００モル％の合計に影響を与えずにヒドロキシカルボン酸を取り入れることによって改質することができる（即ちそれらは酸基とヒドロキシ基との化学量論バランスを既に含むので、ヒドロキシカルボン酸はこの１００モル％の計算に入らない）。
【００３２】
この開示における二酸のモル％は、個々のポリマーサンプル中の二酸残基の総モルの割合（又は％）として表す。例えば、総二酸残基に基づき６０モル％のアジピン酸を含むコポリエステルは、コポリエステルが合計１００モル％の二酸残基のうち６０モル％のアジピン酸残基を含むことを意味する。従って、二酸残基１００モル％当たりアジピン酸残基が６０モル％存在する。
【００３３】
同様に、ジオールのモル％は、ポリマーサンプル中のジオール残基の総モルの割合（又は％）として表す。例えば、総ジオール残基に基づき、１５モル％のエチレングリコールを含むコポリエステルは、コポリエステルが合計１００モル％のジオール残基のうち１５モル％のエチレングリコール残基を含むことを意味する。従って、ジオール残基１００モル当たりエチレングリコール残基が１５モル存在する。
【００３４】
ヒドロキシカルボン酸のモル％は、本明細書では、ポリマーサンプル中の二酸残基の総モルの割合（又は％）として表す。例えば、ヒドロキシカルボン酸１０モル％、アジピン酸６０モル％、テレフタル酸４０モル％及びブタンジオール１００モル％を含むポリマーは、サンプル中に二酸残基のモル数（この場合には、アジピン酸残基のモル＋テレフタル酸残基のモル数）があるので、サンプル中のヒドロキシカルボン酸残基のモル数は１／１０であることを意味する。従って、ヒドロキシカルボン酸を含むコポリマーの場合には、全成分の総モル％は、２００より大きくなる（ヒドロキシカルボン酸ｘモル％＋二酸１００モル％＋ジオール１００モル％）。
【００３５】
本発明の嫌気的生分解性ポリエステルは、１種又がそれ以上の非芳香族ジカルボン酸の残基を含むことができる。非芳香族ジカルボン酸の例としては、グルタル酸及びアジピン酸が挙げられる。
【００３６】
非芳香族ジカルボン酸の他に、嫌気的生分解性ポリエステルは芳香族ジカルボン酸の残基を含むことができる。使用できる芳香族ジカルボン酸の例としては、テレフタル酸、イソフタル酸、５−スルホイソフタル酸及び２，６−ナフタレンジカルボン酸が挙げられる。一実施態様において、芳香族ジカルボン酸はテレフタル酸を含み、テレフタル酸の５モル％以下が、イソフタル酸、５−スルホイソフタル酸及び２，６−ナフタレンジカルボン酸の１種又はそれ以上と置き換えられる。
【００３７】
芳香族ジカルボン酸残基は、本発明のポリエステル中に、ポリエステルを嫌気性条件下で生分解性にするのに有効な量で存在する。正確な量は、芳香族ジカルボン酸と非芳香族ジカルボン酸との個々の組合せ並びにポリエステルの製造に使用するジオール及びヒドロキシカルボン酸によって決まるであろう。一般に、ポリエステル中の二酸残基の総モルに基づき、約３９〜約４３モル％の芳香族ジカルボン酸残基を含む脂肪族−芳香族ポリエステルは、嫌気的生分解性であると予想できる。ポリエステル中の二酸残基の総モルに基づき、約４０〜約４２モル％の芳香族ジカルボン酸残基を含む脂肪族−芳香族ポリエステルもまた、嫌気的生分解性であると予想できる。熱可塑性澱粉のような一般に容易に生分解し得る材料と配合される場合には、嫌気的生分解性ポリエステル組成物を生成すると予想できる追加の芳香族ジカルボン酸残基の範囲としては、約３９〜約４６モル％及び約４１〜約４３モル％が挙げられる。
【００３８】
本発明のポリエステル中に使用できるジオールの例としては、以下のものが挙げられるが、これらに限定するものではない。エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ポリエチレングリコール、ジエチレングリコール、２，２，４−トリメチル−１，６−ヘキサンジオール、チオジエタノール、１，３−シクロヘキサンジメタノール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、２，２，４，４−テトラメチル−１，３−シクロブタンジオール、トリエチレングリコール、及びテトラエチレングリコール。好ましいジオールは、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール及び１，４−シクロヘキサンジメタノールから選ばれた１種又はそれ以上のジオールを含んでなる。一実施態様において、本発明のポリエステルは、１，４−ブタンジオールからの残基約８５〜約１００モル％及び別のジオールからの残基約０〜約１５モル％を含む。別の実施態様において、ポリエステルは、約１００モル％の１，４−ブタンジオール残基を含む。
【００３９】
本発明の嫌気的生分解性ポリエステルは、適当なジカルボン酸、エステル、無水物又は塩、適当なジオール又はジオール混合物及び任意の分岐剤から、典型的な重縮合反応条件を用いて容易に製造できる。それらは、連続、半連続及び回分操作様式によって製造でき、種々の反応器型を使用できる。適当な反応器型の例としては、連続漕、連続攪拌漕、スラリー、管、ワイプトフィルム、流下膜式又は押出反応器が挙げられるが、これらに限定するものではない。
【００４０】
本発明の嫌気的生分解性ポリエステルは、例えば米国特許第２，０１２，２６７号に記載された、当業者に知られた方法によって製造することができる。このような反応は通常、１５０℃〜３００℃の温度において重縮合触媒、例えばアルコキシチタン化合物、アルカリ金属水酸化物及びアルコレート、有機カルボン酸の塩、アルキル錫化合物、金属酸化物などの存在下で実施する。触媒は典型的には、反応体の総重量に基づき、１０〜１０００ｐｐｍの量で使用する。
【００４１】
ポリエステルは、二酸残基の総モルに基づき、約１５モル％以下のヒドロキシカルボン酸残基を混和することによって改質できる。（１）脂肪族二酸残基、（２）存在する場合には１，４−ブタンジオール以外のジオール残基、及び（３）存在する場合には、ヒドロキシカルボン酸残基の総モル％は、望ましくは約６５未満である。他の実施態様において、（１）＋（２）＋（３）の総モル％は約５０〜約６５、約５５〜約６２又は約５８〜約６２の範囲であることができる。
【００４２】
適当なヒドロキシカルボン酸の例としては、γ−ブチロラクトン；カプロラクトン：乳酸（Ｄ若しくはＬ型又はそれらの混合物）；脂肪族ヒドロキシアルキレート、例えば４−ヒドロキシブタン酸、４−ヒドロキシ吉草酸、４−ヒドロキシヘキサン酸及び４−ヒドロキシオクタン酸；並びにポリエステルの製造に有用なそれらの誘導体が挙げられる。これらのヒドロキシカルボン酸は、それらを遊離酸の形態で又は他のポリエステル形成性誘導体、例えばそれらのエステル（例えばラクトンと称する環状エステル）の形態で反応させることによって常法でポリエステル中に直接反応させることによって、或いはそれらを、ポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡｓ）、例えばポリヒドロキシブチレート（ＰＨＢ）、ポリヒドロキシブチレート−ｃｏ−バレレート（ＰＨＢｖ）、ポリヒドロキシブチレート−ｃｏ−オクタノエート（ＰＨＢＯ）及びポリヒドロキシブチレート−ｃｏ−ヘキサノエート（ＰＨＢＨｘ）；ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、及び合成又は天然供給源からのポリ乳酸（ＰＬＡ）のようなポリマーの形態で前記ポリエステルと反応性ブレンドさせることによって、組み込むことができる。
【００４３】
嫌気的生分解性ポリエステルは、約１０〜約１，０００個の反復単位を含むことができる。それらはまた、約１５〜約６００個の反復単位を含むことができる。嫌気的生分解性ポリエステルは、フェノール／テトラクロロエタンの重量比６０／４０の溶液１００ｍｌ中ポリエステル０．５ｇの濃度を用いて２５℃の温度で測定した場合に約０．４〜約２．０ｄＬ／ｇ又は約０．７〜約１．４ｄＬ／ｇのインヘレント粘度を有することができる。
【００４４】
嫌気的生分解性ポリエステルは場合によっては、分岐剤の残基を含むことができる。分岐剤に関する重量％の範囲は、ポリエステルの総重量に基づき、約０〜約２重量％、約０．１〜約１重量％又は約０．１〜約０．５重量％である。分岐剤は、約５０〜約５０００又は約９２〜約３０００の重量平均分子量、及び約３〜約６の官能価を有することができる。例えば、分岐剤は、３〜６個のヒドロキシル基を有するポリオール、３〜４個のカルボキシル基（又はエステル形成性等価基）を有するポリカルボン酸又は合計３〜６個のヒドロキシル及びカルボキシル基を有するヒドロキシ酸のエステル化残基であることができる。
【００４５】
分岐剤として使用できる代表的な低分子量ポリオールとしては、以下のものが挙げられる。グリセロール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ポリエーテルトリオール、グリセロール、１，２，４−ブタントリオール、ペンタエリスリトール、１，２，６−ヘキサントリオール、ソルビトール、１，１，４，４−テトラキス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート及びジペンタエリスリトール。高分子量ポリオール（ＭＷ４００〜３０００）の分岐剤の具体例は、炭素数２〜３のアルキレンオキシド、例えばエチレンオキシド及びプロピレンオキシドをポリオール開始剤と縮合させることによって得られるトリオールである。
【００４６】
分岐剤として使用できる代表的なポリカルボン酸としては、以下のものが挙げられる。ヘミメリット酸、トリメリット酸（１，２，４−ベンゼントリカルボン酸）及び無水物、トリメシン酸（１，３，５−ベンゼントリカルボン酸）、ピロメリット酸及び無水物、ベンゼンテトラカルボン酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、１，１，２，２−エタンテトラカルボン酸、１，１，２−エタントリカルボン酸、１，３，５−ペンタントリカルボン酸、及び１，２，３，４−シクロペンタンテトラカルボン酸。酸はそれ自体を使用することもできるが、それらの低級アルキルエステルの形態で又は環状無水物を形成できる場合にはそれらの環状無水物の形態で使用することもできる。
【００４７】
分岐剤として使用できる代表的な「分岐用ヒドロキシカルボン酸」（これらのヒドロキシカルボン酸は、等しい数の酸及びヒドロキシル基を含まない点で、この説明の他の場所で述べたヒドロキシカルボン酸とは異なり、この説明の他の場所で用いたヒドロキシカルボン酸の定義からは除外される）としては、リンゴ酸、クエン酸、酒石酸、３−ヒドロキシグルタル酸、ムチン酸、トリヒドロキシグルタル酸、４−カルボキシフタル酸無水物、ヒドロキシイソフタル酸及び４−（β−ヒドロキシエチル）フタル酸が挙げられる。このような分岐用ヒドロキシカルボン酸は、３個又はそれ以上のヒドロキシ及びカルボキシル基の組合せを含む。代表的な分岐剤としては、トリメリット酸、トリメシン酸、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン及び１，２，４−ブタントリオールが挙げられる。
【００４８】
本発明の嫌気的生分解性ポリエステルはまた、それらの溶融粘度を増大させるために１種又はそれ以上のイオン含有モノマーを含むことができる。イオン含有モノマーは、スルホイソフタル酸又はその誘導体の塩から選択されることができる。この型のモノマーの典型例は、ソジオスルホイソフタル酸又はソジオスルホイソフタル酸のジメチルエステルである。イオン含有モノマーに典型的な濃度範囲は、二酸残基の総モルに基づき約０．３〜約５．０モル％又は約０．３〜約２．０モル％である。
【００４９】
本発明の嫌気的生分解性ポリエステルはまた、ポリエステルの総重量に基づき、０〜約５重量％の１種又はそれ以上の連鎖延長剤を含むことができる。典型的な連鎖延長剤は、米国特許第５，８１７，７２１号に開示されたようなジビニルエーテル又は米国特許第６，３０３，６７７号に開示されたようなジイソシアネートである。代表的なジビニルエーテルは１，４−ブタンジオールジビニルエーテル、１，５−ヘキサンジオールジビニルエーテル及び１，４−シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテルである。代表的なジイソシアネートはトルエン２，４−ジイソシアネート、トルエン２，６−ジイソシアネート、２，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフチレン−１，５−ジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート及びメチレンビス（２−イソシアナトシクロヘキサン）である。使用可能な重量％範囲は、ポリエステルの総重量に基づき、約０．３〜約３．５重量％及び約０．５〜約２．５重量％である。３以上の官能価を有するイソシアヌレート及び／若しくはビウレア基を含むことができる三官能価イソシアネート化合物を用いること又はジイソシアネート化合物を一部、トリ−若しくはポリイソシアネートで置き換えることも原則的に可能である。
【００５０】
本発明のポリエステルは熱可塑性澱粉とブレンドして嫌気的生分解性組成物を形成できる。組成物中の熱可塑性澱粉の量は、組成物の総重量に基づき、約５〜約７０重量％の範囲であることができる。熱可塑性澱粉との配合は、ポリエステルの生分解速度を増大すると予想される。
【００５１】
澱粉とポリエチレン（ＰＥ）及びポリプロピレン（ＰＰ）のような合成ポリマーとの配合は、ここ数年、関心の増えつつあるテーマである。澱粉は豊富に存在し且つ安価な充填材であるので、強く望まれている。更に、澱粉は、得られるブレンドに増大した生分解性を与えることができる。しかし、これらのＰＥ及びＰＰポリマーは、完全な生分解が望ましいようないくつかの用途への使用には適さない。
【００５２】
植物生成物中に含まれる天然澱粉は、顆粒状粉末として単離できる。天然澱粉は、一定量の水を添加して高温高圧で処理することにより、メルトを形成できる。このようなメルトを、ゼラチン化又は非組織化（ｄｅｓｔｒｕｃｔｕｒｉｚｅｄ）澱粉と称する。非組織化澱粉を可塑剤のような添加剤と混合して、熱可塑性澱粉又はＴＰＳを得ることができる。これらの形態の澱粉は、米国特許第５，０９５，０５４号及び第５，３６２，７７７号に記載されたような従来の方法を用いて本発明のポリエステルと混合できる。これらの特許の全内容を引用することによって本明細書に組み入れる。
【００５３】
ＴＰＳに加えて又はＴＰＳの他に、本発明のポリエステルはまた、無機塩と合して、嫌気的生分解性組成物を形成できる。この組成物は、少なくとも約０．１重量％の無機塩を含むことができる。無機塩の非限定的例としては、金属炭酸塩、金属酸化物、金属燐酸塩、金属塩化物、金属硫酸塩及びそれらの混合物が挙げられる。これらの無機塩中の代表的な金属陽イオンとしては、カルシウム、カリウム、ナトリウム、マグネシウム、他の第Ｉ族及び第ＩＩ族金属陽イオン、アルミニウム、チタン及び珪素を挙げることができる。代表的な無機塩としては、タルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、燐酸カルシウム、酸化チタン、シリコーンオキサイド、酸化アルミニウム及びそれらの混合物が挙げられる。典型的には、無機塩含量は約０．１〜約６０重量％、約１〜約５０重量％、又は約２〜約４０重量％の範囲である。一実施態様において、嫌気的生分解性組成物は、約１〜約２０重量％の炭酸カルシウム又はタルクを含む。
【００５４】
場合によっては、本発明の嫌気的生分解性組成物中に１種又はそれ以上の添加剤を混和するのが望ましい場合がある。適当な添加剤としては、加工助剤、充填剤、界面活性剤、可塑剤、相容化剤、耐衝撃性改良剤、成核剤、酸化防止剤、熱又は紫外線安定剤、着色剤、帯電防止剤、潤沢剤、発泡剤、分散剤、増粘剤、抗菌剤及びそれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。典型的には、これらの添加剤は、本発明の組成物の約１０重量％以下、約２０重量％以下又は約３０重量％以下を構成する。
【００５５】
本発明のポリエステル及び組成物は、常法を用いて有用な製品にすることができる。このような製品は、部分的嫌気性条件下（低酸素）又は完全嫌気性条件下で崩壊し且つ引き続いて二酸化炭素、水及びバイオマスに鉱物化する、新しく且つ予想外の能力を示す。従って、本発明は、一義的に有用なポリエステル及び組成物だけでなく、それらから製造された製品を含む。可能な製品としては、フィルム、メルトブローウェブ、スパンボンド式不織布、二成分繊維成分、粘着促進層、セルロース樹脂用結合剤、フラッシュ可能な不織布及びフィルム、溶解可能なバインダー繊維、保護層並びに活性成分を水中に放出又は溶解するためのキャリヤーが挙げられるが、これらに限定するものではない。他の押出可能な、溶融紡糸繊維材料も考えられる。
【００５６】
最終製品を製造するために使用する加工技術としては、メルトブロー、溶融流延、カレンダー加工及びスパンボンドが挙げられるが、これらに限定するものではない。従来の接合及び組み立て手段（例えば加圧及び加熱積層と場合によって組合された適当な溶剤又は接着系を用いた溶剤接着若しくは接着剤接着、共押出又は当業界で使用される他の接着／接合技術の組合せ）を用いて個々の成分構造を更に合して、最終製品構造を得ることができる。
【００５７】
本発明のポリエステル及び組成物は、使い捨て吸収性製品への使用に特に適している。本明細書中で使用する用語「吸収性製品」とは、体液を吸収し且つ収容できる製品を意味し、より詳細には、身体から排出される種々の液体を吸収し且つ収容できる、着用者の身体に接触して又は着用者の身体の近傍に配置される製品を意味する。更に、用語「使い捨て吸収性製品」は、１回の使用後に廃棄するように作られた製品を意味する（即ち、元の吸収性製品は全体としては洗濯されるようにも、吸収性製品として他の方法で復元又はリユースするようにも作られていないが、吸収性製品の一部の材料又は全てをリサイクルし、リユースし、堆肥化し又はフラッシュされる場合もある）。本発明は、種々の吸収性製品、例えばおむつ、失禁用ブリーフ、失禁用パッド、トレイニングパンツ、プルオン式おむつ、おむつインサート、月経パッド、生理用ナプキン、おりものシート、陰唇用器具（ｉｎｔｅｒｌａｂｉａｌ  ｄｅｖｉｃｅｓ）、タンポン、フェイシャルティッシュ、ペーパータオル、ブレストパッドなど並びに他のフラッシュできる可能性のある品目、例えばタンポン・アプリケーター・アセンブリ（バレルとプランジャーを含む）、タンポンコード、包み紙及び使い捨て吸収性製品、使い捨て手袋などを含む種々の製品用の包装に適用できる。
【００５８】
これらの吸収性製品は、典型的には、本発明のフィルムから製造される実質的に水不透過性のバックシート、バックシートに接合された又は他の方法でバックシートに関連づけられた実質的に水透過性のトップシート並びにバックシートとトップシートとの間に配置された吸収性コアを含む。トップシートは、吸収性コアの身体に向いた表面に隣接して配置される。トップシートは、当業界でよく知られたような取り付け手段によって吸収性コア及びバックシートに接合することができる。ここで使用する用語「接合する」とは、一方の要素を他方の要素に直接貼ることによって一方の要素が他方の要素に直接固定された配置及び一方の要素を中間部材に貼り、次にそれをもう一方の要素に貼ることによって一方の要素が他方の要素に間接的に固定された配置を包含する。一部の吸収性製品においては、トップシート及びバックシートを、その外周において互いに直接接合する。トップシートとバックシートはまた、それらを取り付け手段によって吸収性コアに直接接合することによって間接的に接合することができる。
【実施例】
【００５９】
本発明を更に、以下の実施例によって例示及び説明する。
【００６０】
実施例１
微生物の付着及びフラグメンテーションの分析
Ｔｈｅ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  ｏｆ  Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙにおいて、従来型のインフレーションフィルム加工装置を用いて、二酸成分としてのアジピン酸とテレフタル酸との混合物及びジオール成分としての１００モル％の１，４−ブタンジオールからフィルムを製造した。テレフタル酸含量及びフィルム組成を表Ｉに示す。
【００６１】
表Ｉに記載したフィルムについて、ベース樹脂を、２４：１の長さ：直径比を有し且つ中程度の剪断力、混合を行わない汎用ポリエステルスクリュー及び３：１の圧縮比を用いる２〜１／２”の一軸スクリュー押出機中に供給した。樹脂を乾燥させから、デシカントドライヤー中で１５０°Ｆにおいて８時間処理した。加工添加剤も同様に乾燥させてから加工を行い、重量計量供給システムを用いて一軸スクリュー押出プロセスに送出した。加工添加剤及びフィルム中におけるそれらの最終濃度もまた、表Ｉに示す。ベース樹脂と同じ樹脂中のＣａＣＯ3  ５０重量％のコンセントレート又はベース樹脂と同じ樹脂中のタルク５０重量％のコンセントレートを適当な量で用いて、添加剤を混和した。
【００６２】
次いで、メルトを６インチの単層スパイラルマンドレルダイを通して送出した。冷風を用いるが内部バブル冷却を用いないデュアルリップ・エアリングを用いて、縦方向／幅方向ブローアップ比が２：１のフィルムを生成した。１８フィートの案内板高さを用いて、チューブラフィルムをつぶすことによってフィルムを生成した。フィルムの加工に用いた温度分布を表ＩＩＩに示す。
【００６３】
他の嫌気的生分解性ポリマーから製造された市販フィルムを入手した。それらを表ＩＩに記載する。
【００６４】
全てのフィルムを、稼働中の汚水処理タンク（部分的嫌気性）環境に置いた。３ヶ月後、フィルムを回収し、微生物の付着及びフラグメンテーションの度合いについて評価した。
【００６５】
表中で使用する「Ｔ」はテレフタル酸を意味し、「ＴＰＳ」は熱可塑性澱粉を意味する。
【００６６】
【表１】
2007532699.tif 000002
【００６７】
【表２】
2007532699.tif 000003
【００６８】
【表３】
2007532699.tif 000004
【００６９】
表Ｉ及びＩＩからわかるように、１，４−ブタンジオール１００モル％、テレフタル酸４５モル％未満及びアジピン酸５５モル％超を含む脂肪族−芳香族ポリエステルから製造されたフィルムは、全て、優れた微生物付着及びフィルムフラグメンテーションを示した。１，４−ブタンジオール１００モル％、テレフタル酸４５モル％超及びアジピン酸５５モル％未満を含むコポリエステルから製造されたフィルムは、わずかな付着及びフラグメンテーションを示した。１，４−ブタンジオール１００モル％、テレフタル酸４６〜７モル％、及びアジピン酸５３〜４モル％を含む脂肪族−芳香族ポリエステルから高レベル（３０重量％）の熱可塑性澱粉の添加によって製造した市販の袋は、付着もフラグメンテーションも示さなかった。
【００７０】
完全な生分解は、好気性条件又は嫌気性条件（又は中間）のいずれであっても、材料の炭素を微生物細胞マスへと生分解し、最終的には二酸化炭素として発生する。更に、引張強さ、伸び率、分子量、又は酸素摂取量若しくは質量の低下は、生分解を示唆することができるが、二酸化炭素の最終的発生のみが、好気的及び嫌気的生分解のいずれにおいても完全な生分解の指標として普遍的に認められている。
【００７１】
実施例２
放射化学分析
フィルム形成手順：
炭素−１４標識テレフタル酸を用いて、３種の炭素−１４標識脂肪族−芳香族ポリエステル樹脂（芳香環炭素上で標識）を合成した。フィルムの製造に用いた成分及び方法を以下に記載する。
【００７２】
反応器装填材料（５０ｍｌ丸底フラスコ２４／４０ＳＴＧ）
１．４２モル％のＴのためのテレフタル酸ジメチル…３．９２ｇ；
４３モル％のＴのためのＤＭＴ…４．０１ｇ；又は
４６モル％のＴのためのＤＭＴ…４．３２ｇ
２．アジピン酸…４．３１３６ｇ
３．１，４−ブタンジオール…８．０６９８ｇ
４．ＢｕＯＨ中Ｔｉ触媒１．０２ｗ／ｖｏｌ％…０．１０ｍｌ
５．４２モル％のＴのためのＣ−１４標識ＤＭＴ（Ｌｏｔ＃ＮＥＮ２９９２−１３５）…０．００４ｇ；
４３モル％のＴのためのＣ−１４標識ＤＭＴ（Ｌｏｔ＃ＮＥＮ２９９２−１３５）…０．００５ｇ；又は
４６モル％のＴのためのＣ−１４標識ＤＭＴ（Ｌｏｔ＃ＮＥＮ２９９２−１３５）…０．００５ｇ
６．２２５℃に温度を上昇させる前に添加されるブタンジオール０．５ｍｌ中でスラリー化されたＵｌｔｒａｎｏｘ  ６２６…６．１ｍｇ
【００７３】
手順
１．品目１、２、３、４及び５をフラスコに装填し；Ｎ2でフラッシュし、真空ポンプで排気；フラッシュ２回。
【００７４】
２．以下の温度及び時間でフラスコを加熱：
温度（℃） 時間
１９０                        １時間
２００                        １時間
２１０                        １．５時間
ＵＬＴＲＡＮＯＸ  ６２６を添加（品目６）
２５５まで                    ３０分間（わずかに真空，激しく攪拌しなが                                        ら）
真空を０．１１トルまで増加
高温、高真空                  １．５時間
ポリマーは、薄い琥珀色を有していた。また、ポリマーは、撹拌機に巻き付きつつあり且つフラスコの壁から離れつつある点まで粘度が増加した。ポリマー塊の上部は、高粘度のために典型的な渦又は波しわを有していた。
【００７５】
３．真空を窒素で置き換え、金属浴を下げ、反応フラスコを室内空気によって冷却し、次いで水で冷却（３０分間）。
【００７６】
４．ポリマーの硬化後、フラスコを高温金属浴中に浸漬し、「引いた」（２分間）。
【００７７】
５．ポリマーが完全に冷却されるまで撹拌機を回転させた（３０分間）。
【００７８】
６．フラスコの周囲において首に垂直にガラスナイフで筋をつけ、高温ガラスビーズを用いて割り、２分された部分を引き離して、ポリマーが付着した撹拌機をはずした。
【００７９】
得られた３種の樹脂は、概ね、テレフタル酸４２モル％、テレフタル酸４３モル％及びテレフタル酸４６モル％を含んでいた。テレフタル酸のモル％は、プロトンＮＭＲを用いて測定した（二重分析）。樹脂サンプルを１：３のメタノール：塩化メチレン溶剤混合物中に溶解するまで、窒素下で０〜２℃において乾燥剤中に貯蔵した。サンプルをＴｅｆｌｏｎ加工パン上に溶液流延し、１×２インチのストリップに切断した。厚さは、パン上に注がれたポリエステル対溶剤の量によって制御した。６枚にフィルムを切断して、最終厚さを１．０ｍｉｌ±０．２ｍｉｌにしておいた。各フィルムは、４００，０００ｄｐｍ（分当たりの崩壊）±１５００ｄｐｍを示した（ｄｐｍは、期間中に回収されたバックグラウンドに応じて調整された分当たりの放射能のカウントを意味する。
【００８０】
放射化学試験手順
ＡＳＴＭ  Ｄ６３４０−９８  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｒｅｃｉｐｅの修正された手順を用いて、５００ｇの堆肥を調製し、２リットルの反応フラスコに添加した。気流を制限して、この堆肥を周囲温度において２週間にわたって微好気性にした。この微好気性堆肥にフィルムを加え、空気の取り入れを最小限に抑えて、堆肥とよく混合した、混合後、容器をシールし、この実験ではミキサーはもはや使わなかった。水溜を通して泡立てられた空気を、1週間当たり９０秒間の２４期間の間、反応がまの底部に４００ｃｃ／分の「フラッシュ」で添加した。気流は、ｔｙｌａｎマスコントローラーでＣａｍｉｌｅ制御によって制御した。堆肥からの排ガスを、連続したトラップ容器、最初はカラム＃１、次いでカラム＃２を通して泡立てた（カラムはＣＯ2用のＣａｒｂｏｓｏｒｂ  Ｅ）。カラム２におけるカウント数は、第１カラムにおいてトラップされなかったＣ１４−ＣＯ2を表す。カラムの効率を以下の表ＩＶに示す。
【００８１】
【表４】
2007532699.tif 000005
【００８２】
Ｃａｒｂｏｓｏｒｂトラップを総ｄｐｍカウントについて週に１回試験した。総数の累積％を以下のようにして計算した：（今週の総カウント−前週のカウント）／元のフィルム中の総カウント）。必要に応じて、追加のＣａｒｂｏｓｏｒｂをトラップに加えた。トラップ中の材料を、３０日ごとに汚水処理タンク流出液１００ｃｃの添加によって、液体の活性微生物状態に保った。
【００８３】
使用した装置及び方法は、以下の修正を除いて、Ｄ６３４０−９８  ＡＳＴＭ法と一致していた。
１．前記のような気流の制限；
２．前記のような汚水処理タンク流出液の添加；
３．この方法に使用される５８℃の温度の代わりに周囲室内温度を用いた（これは、１トンより多い活性堆肥パイルをシミュレートすることを意味した）。
【００８４】
１８０日間にわたる３種のフィルムの生分解（前述のようにして計算）の累積％を以下の表Ｖに示す。データからわかるように、３種のフィルムは全て、１２０日目において５％超、１５０日目において１０％超が生分解した。テレフタル酸４２モル％を含むフィルムは、テレフタル酸４６モル％を含むフィルムよりも同じ期間にわたって速い速度で大きく生分解した。
【００８５】
【表５】
2007532699.tif 000006
【国際調査報告】
2007532699.tif 000007
2007532699.tif 000008
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