KR100354360B1

KR100354360B1 - 기상물질의흐름을이용한생분해성피브릴의분무제조방법,생분해성피브릴을포함하는부직포및이부직포를포함하는물품

Info

Publication number: KR100354360B1
Application number: KR1019960704652A
Authority: KR
Inventors: 이사오 노다; 레인홀드 오오거스트 람페; 마이클 매튜 사트코우스키
Original assignee: 더 프록터 앤드 갬블 캄파니
Priority date: 1994-02-28
Filing date: 1995-02-10
Publication date: 2002-12-28
Also published as: PL316043A1; JPH09509456A; WO1995023249A1; BR9506954A; DK0748398T3; IN191429B; CN1061105C; SG44660A1; EP0748398B1; NO963556L; AU1915195A; CZ253696A3; HK1013114A1; MX9603668A; HU9602353D0; CZ286144B6; CA2182673C; EP0748398A1; CA2182673A1; US5653930A

Abstract

본 발명은 하나 이상의 생분해성 단독중합체성 또는 공중합체성 수지로부터 생분해성 피브릴을 제조하기 위한 방법을 포함하고, 상기 방법은 다음을 포함한다: a) 수지 또는 수지류를 용융하거나 용매화함으로써 액체 수지 혼합물을 형성하고; b) 액체 수지 혼합물을 기상 물질의 흐름 내로 도입한다. 게다가 본 발명은 본 발명의 방법에 따라 제조된 생분해성 피브릴을 함유한다. 또한 본 발명은 생분해성 피브릴을 포함하는 부직포를 포함한다. 본 발명은 투수성 표면 쉬트, 흡수성 중심부 및 비투수성 이면 쉬트를 포함하는 일회용 흡수성 물품을 포함하고, 이 때 표면 쉬트는 생분해성 피브릴을 포함하는 부직 기재를 포함한다. 본 발명은 생분해성 피브릴을 포함하는 일회용 제품을 포함한다.

Description

기상 물질의 흐름을 이용한 생분해성 피브릴의 분무 제조 방법, 생분해성 피브릴을 포함하는 부직포 및 이 부직포를 포함하는 물품

중합체는 필름, 쉬트, 섬유, 폼(foam), 성형물품, 접착제 및 많은 기타의 특수 제품을 포함한 다양한 플라스틱 물품에 사용된다. 이 플라스틱 물질 대부분은 고형 쓰레기류로 끝나고, 급속히 소멸되고 점차 경비가 많이 드는 매립지에서 처리된다. 재활용하고자 하는 얼마간의 노력이 있었지만, 중합체의 성질 및 중합체가 제조되고 제품으로 전환되는 방식이, 가능한 재활용되는 응용 횟수를 제한한다. 순수한 중합체의 반복 가공은 물질의 분해 및 결과적으로 불량한 기계적 성질을 초래한다. 수집물과 혼합된 화학적으로 유사한 플라스틱(예를들어, 우유통과 식료품부대로 사용된, 다른 분자량의 폴리에틸렌)의 상이한 등급은 열등하거나 사용이 불가능한 재생 물질을 만드는 가공상의 문제를 야기할 수 있다.

기저귀, 생리대, 팬티라이너 등과 같은 흡수성 물품의 사용시, 몇몇 상이한 유형의 플라스틱을 사용한다. 이러한 경우에, 재활용은 다른 성분을 분리하기가 어렵기 때문에 특히 경비가 많이 든다. 이 유형의 일회용 제품은 일반적으로 유체투과성 표면 쉬트 물질, 흡수성 중심부(core) 및 유체가 투과하지 않는 이면 쉬트 물질의 몇몇 종류를 함유한다. 이러한 흡수성 구조물은 대표적으로 예컨대, 직물, 부직포, 또는 다공성 형성-필름 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 물질로부터 제조된 표면 쉬트 물질을 사용하여 제조된다. 이면 쉬트 물질은 대표적으로 가요성 폴리에틸렌 쉬트를 함유한다. 흡수성 중심부 물질은 대표적으로 목재 펄프 섬유 또는 흡수성 젤화 물질과 배합된 목재 펄프 섬유를 포함한다.

통상적인 일회용 흡수성 제품은 상당정도 퇴비화가 가능하다. 예를 들어, 대표적인 일회용 기저귀는 약 80 % 의 퇴비가능한 물질 (예를 들어, 목재 펄프 섬유 등) 로 구성된다. 퇴비화 과정에서, 더러운 일회용 흡수성 물품을 가늘고 길게 절단하고 그 자체로 퇴비화되기 전에 유기성 쓰레기와 섞는다. 퇴비화가 완결된 후에, 퇴비화될 수 없는 입자를 선별한다. 이 방식으로, 오늘날의 흡수성 물품은 상업적인 퇴비 공장에서 성공적으로 가공될 수 있다.

그럼에도 불구하고, 일회용 흡수성 물품에서 퇴비화될 수 없는 물질의 양을 감소시킬 필요가 있다. 흡수성 물품에서 폴리에틸렌과 폴리프로필렌 표면 쉬트를 액체 투과성 퇴비화가능한 물질로 대체할 특별한 필요가 있다.

퇴비화될 수 있는 것 외에도, 표면 쉬트로 사용되는 물질은 최종 사용자의 필요를 충족시키기 위한 많은 기타의 성능 요건을 만족시켜야 한다. 예를 들어, 이 물질은 감촉이 편안한 기재 (substrate)를 제공하기 위해 가공될 수 있어야 한다. 게다가, 표면 쉬트는 충격 강도, 수분 전달 등과 같은 유능한 성질이 있어야 한다.

특정 생분해성 수지가 잘 알려져 있지만, 종종 우수한 섬유 또는 필름 형성성을 가지지 않는다. 폴리 (히드록시부티레이트) (PHB)를 포함하는 중합체 수지는 섬유와 필름 형성용으로 특히 적합하지 않다. 이 수지는 전형적으로 결정화 속도가 느리고, 낮은 용융 점도를 가지며, 용융 온도 부근에서 분해되고 응고시 경질이다. 따라서, 이러한 수지는 필름이나 필라멘트를 형성하는 통상적인 수단에 의해 종종 가공될 수 없다. 실제로, 필름으로 형성시킬 때, PHB를 함유하는 생분해성 수지는 일반적으로 가요성이 아니다. 이러한 필름의 경직성은 흡수성 물품에서, 특히 이 물질을 착용자의 피부와 직접적인 접촉을 하는 표면 쉬트로 사용시 이들의 사용을 방해한다.

상기의 이유로 인해, 흡수성 물품에서 사용될 수 있는 생분해성 물질에 대한 지속적인 필요가 있다. 특히, 가요성이면서 내구성이지만, 또한 예컨대 흡수성 물품에서 사용될 때 안락한 감촉 (texture)를 제공하는 생분해성 기재에 대한 필요성이 있다.

가공되어 접촉시 옷과 같은 부드러운 가요성의 부직포를 제공할 수 있는 생분해성 피브릴을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다. 본 발명의 추가의 목적은 이러한 생분해성 피브릴을 제조하는 방법을 제공하는 것이다. 또 다른 목적은 생분해성 피브릴을 포함하는 생분해성 부직포를 제공하는 것이다. 또다른 목적은 이러한 생분해성 패브릭을 포함하는 일회용 흡수성 물품을 제공하는 것이다. 또 다른 목적은 생분해성 피브릴을 포함하는 직물을 제공하는 것이다.

본 발명은 하나 이상의 생분해성 수지로부터 생분해성 피브릴을 제조하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 PHB를 포함하는 수지로부터 피브릴을 형성하는데 특히 유용하지만, 또한 기타의 생분해성 수지에 대해서도 이용될 수 있다. 이 방법에서 사용된 수지는 생분해성 단독중합체, 공중합체 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 방법은 생분해성 수지(류)를 용융 또는 용매화함으로써 하나 이상의 생분해성 수지를 포함하는 액체 수지 혼합물을 형성한 후, 액체 수지 혼합물을 기상 물질의 흐름에 도입하는 것을 포함한다. 생성되는 피브릴을 적당한 수집 장치에 모은 후, 목적하는 최종 용도에 따라 가공한다.

본 발명은 본 발명의 공정에 따라 제조한 생분해성 피브릴을 추가로 포함한다.

본 발명은 생분해성 피브릴을 포함하는 부직포를 추가로 포함한다. 이 직물은 기저귀, 실금(incontinence)용 제품, 생리대 등과 같은 물품에 유용하다.

바람직한 직물은 본 발명의 공정에 의해 제조된 생분해성 피브릴을 포함한다.

본 발명은 투수성 표면 쉬트, 흡수성 중심부 및 비투수성 이면 쉬트를 포함하는 일회용 흡수성 물품을 추가로 포함하고, 이 때 표면 쉬트는 생분해성 피브릴을 포함하는 부직 기재를 포함한다. 본 발명에 따른 기타의 흡수성 물품은 이면 쉬트가 또한 생분해성 피브릴로 구성되는 것들이다. 생분해성 부직포 구성성분이 본 발명의 공정에 따라 제조된 피브릴로 구성되는 물품이 바람직하다.

임의의 바람직한 흡수성 중심부를 본 발명의 생분해성 직물과 함께 이용해, 본 발명의 범위 내에서 흡수성 물품을 제공할 수 있다. 흡수성 중심부로서 유용한바람직한 물질은 목재 펄프 섬유 또는 흡수성 젤화 물질과 배합한 목재 펄프섬유를 포함한다.

본 발명은 본 발명의 생분해성 피브릴을 포함하는 직물을 추가로 포함한다.

본 발명은 생분해성 중합체의 가공 및 생분해성 중합체로 이루어진 제품에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 생분해성 중합체의 피브릴(fibril)로의 가공에 관한 것으로서, 이것은 부직포로 추가 가공처리될 수 있다.

정의

아래에 기술한 것은 본 명세서에 사용한 용어를 정의한 목록이다.

"알케닐"은 단일불포화 (즉, 사슬 중에 하나의 이중결합) 또는 다불포화(즉, 사슬 중에 두 개 이상의 이중결합); 직쇄 또는 측쇄: 및 치환 (단일- 또는 다-) 또는 비치환될 수 있는 탄소 포함 사슬을 의미한다.

"알킬"은 직쇄 또는 측쇄; 및 (단일-또는 다-)치환 또는 비치환될 수 있는 포화 탄소 포함 사슬을 의미한다.

"생분해성"은 자연적으로 작용하고/작용하거나 환경적으로 안전한 효소, 세균, 포자 등을 통해 먹이사슬에서 이용될 수 있는 작은 화학적 하부 단위로 분해될 수 있는 물질을 의미한다. 바람직하게, 이 물질은 분해되어 물과 CO₂로될 수 있다.

"생분해성 중합체"는 본 명세서에서 정의된 용어로서, 생분해성인 임의의 중합체이다.

"퇴비화가능한"은 다음의 세 가지 요구 조건을 충족시키는 물질을 의미한다:

(1) 이 물질을 고형쓰레기용으로 퇴비화가 용이하도록 가공될 수 있다;

(2) 만일 이렇게 가공되면, 이 물질은 최종퇴비로 될 것이다; 그리고

(3) 만일 퇴비가 흙에 사용되면, 이 물질은 궁극적으로 흙 중에서 생분해될 것이다.

물질이 최종 퇴비로 되는 요구 조건은 퇴비화 과정에서 분해 형태가 된다는 것을 전형적으로 의미한다. 대표적으로, 고형 쓰레기류는 퇴비화 과정의 초기 단계에서 가늘고 길게 절단되는 단계를 거칠 것이다. 결론적으로, 물질은 쉬트보다는 가늘고 긴 조각으로서 존재할 것이다. 퇴비화 과정의 최종 단계에서, 마무리된 퇴비는 선별단계를 거칠 것이다. 대표적으로, 가늘고 길게 절단되는 단계직 후 중합체외 가늘고 긴 조각이 자신의 크기를 유지한다면, 체를 통과하지 못할 것이다. 본 발명의 퇴비화가능한 물질은 퇴비화 과정 동안, 가늘고 긴 조각이 부분 분해되어 체를 투과할 수 있을 정도로 본래의 모습을 충분히 상실한다. 그러나, 퇴비화의 용이성이 고형쓰레기류를 매우 엄밀한 가늘고 긴 절단 및 다소 조잡한 선별이 되도록 하는 것은 상상이 가능하고, 이 경우 폴리에틸렌과 같은 비분해성 증합체는 요구 조건 (2)를 충족시킬 것이다. 따라서, 요구 조건 (2) 의 충족은 물질이 본 발명의 정의 내에서 퇴비화가 가능할 만큼 충분하지 않다.

본 명세서에서 정의된 퇴비화가능한 물질을 폴리에틸렌과 같은 물질과 구별하는 것은 요구 조건 (3), 즉, 물질은 궁극적으로 흙 중에서 생분해된다는 것이다. 이 생분해성 요구 조건은 퇴비화 과정 또는 퇴비화 흙의 용도에 필수적이지 않다. 고형 쓰레기 및 이로부터 생성되는 퇴비는 모든 종류의 비분해성 물질 (예를 들어, 모래)을 포함할 수 있다. 그러나, 흙 중에 인간에 의해 만들어진 물질의 발생을 피하기 위해서, 이러한 물질이 충분히 생분해성일 것이 본 발명에서 요구된다. 같은이유로, 이 생분해가 빠를 필요는 없다. 이 충족 조건이 흙 중에서 단지 인간에 의해 만들어진 물질의 축적을 피하기 위한 것이기 때문에, 물질 자체 및 중간 분해물이 흙이나 작물에 유독하지 않거나 달리 유해하지 않는 한, 그것들의 생분해가 몇 달 또는 몇년이 걸린다 하더라도 충분히 수용할 수 있다.

"공중합체" 및 "공중합체성"은 두 가지 이상의 다른 단량체 단위로 구성되는 중합체를 의미한다.

"피브릴"은 짧고 미세한 섬유이다. 피브릴이란 용어는 이하에서 상세하게 설명된다.

"단독중합체" 및 "단독중합체성"은 동일한 반복되는 단량체 단위로 구성되는 중합체를 의미한다.

"액체 수지 혼합물"은 하나 이상의 생분해성 수지를 포함하는 액체이다. 이 용어는 하나의 생분해성 수지 (즉, PHB) 로 구성되는 액체를 포함한다.

"용매화"는 단일상 혼합물을 형성하기 위해, 하나 이상의 용매분자와 함께 용매이온 또는 분자를 함유하는 응집체를 형성하는 것을 의미한다.

생분해성 수지

본 발명의 생분해성 피브릴은 하나 이상의 생분해성 중합체 또는 공중합체를 포함한다. 본 발명에서 유용한 생분해성 수지는 생분해될 수 있는 임의의 수지일 수 있다. 본 발명에서 유용한 수지는 생물학적으로 또는 합성에 의해 제조될 수 있다. 게다가, 이 수지는 단독중합체성 또는 공중합체성일 수 있다. 본 명세서에서 사용되었듯이, "수지" 및 "중합체"란 용어는 단독중합체성 및 공중합체성 생분해성중합체 모두를 포함한다. 게다가, 비록 단수형으로 언급되었지만, 이들 용어는 "수지류" 및 "중합체류"의 복수형을 포함한다.

생물학적으로 제조된 생분해성 수지는 지방족 폴리에스테르를 포함한다. 이의 구체적인 예는 하기와 같다:

하기 화학식 1 에 따른 구조를 가지는 단량체 단위로 이루어진 중합체인 폴리 (3-히드록시부티레이트)(PHB):

[화학식 1]

두 개의 랜덤하게 반복되는 단량체 단위(RRMU)[(여기서, 제1 RRMU 는 상기 화학식 1 에 따른 구조이고, 제2 RRMU는 하기 화학식 2 에 따른 구조를 갖는다)]를 갖는 공중합체인 폴리(3-히드록시부티레이트-코-3-히드록시발레레이트)(PHBV):

[화학식 2]

이러한 폴리에스테르 및 이의 제조방법은 1993년 7월 12일자로 특허된 미합중국 특허 제 4,393,167 호 (Holmes 등) 및 1989년 11월 14일자로 특허된 미합 중국 특허 제 4,880,592 호 (Martini 등) 에 기술되어 있는데, 이 두 특허는 본 명세서에서 참조로 한다. 이들의 불량한 필름 형성 성질 때문에, 본 발명의 공정은 위 수지로부터 부직포를 형성하는데 특히 유용하다. PHBV의 공중합체는 상품명 BIOPOL(Imperial Chemical Industries 제조)이다. BIOPOL 기술의 개요는 BUSINESS 2000+ (199년, 겨울호) 에 제공되어 있다.

Noda 에 의해 1994년 1월 28일자로 출원된 "생분해성 공중합체 및 생분해성 공중합체를 포함하는 플라스틱 제품"이란 명칭의 U.S.S.N. 에서는, 신규 생분해성 공중합체 및 이 공중합체의 제조방법을 개시하고 있는데, 이는 본 발명에서 또한 유용하고 본 명세서에서 참조로 한다. 요약하자면, 그 출원은 둘 이상의 RRMU를 포함하는 생분해성 폴리히드록시알카노에이트 (PHA) 공중합체를 기술하고 있는데, 제1 RRMU는 하기 화학식:

(식 중, R¹은 H 이거나, C₁또는 C₂의 알킬이고, n은 1 또는 2 이다)의 구조를 갖고: 제2 RRMU 는 하기 화학식:

(식 중, R²는 C₄-C₁₉의 알킬 또는 알케닐이다)의 구조를 가지며; 50 % 이상의 RRUM는 제1 RRUM의 구조를 가진다.

Noda 에 의해 1994년 1월 28일자로 출원된 U.S.S,N. 08/189,029 에서는 신규 생분해성 공중합체 및 이 공중합체의 제조방법을 개시하고 있는데, 이는 또한 본발명에 유효하고 본 명세서에서 참조로 한다. 요약하자면, 그 출원은 둘이상의 RRMU 로 이루어진 생분해성 폴리히드록시알카노에이트 (PHA) 공중합체를 기술하고 있는데, 제1 RRMU는 하기 화학식:

(식 중, R¹은 H 또는 C₂의 알킬이고, n은 1또는 2 이다) 의 구조를 갖고; 제2 RRMU 는 하기 화학식:

의 구조를 가지며; 50 % 이상의 RRMU는 제1 RRMU 의 구조를 가진다.

Noda 에 의해 1994년 1월 28일자로 출원된 U.S.S.N. 08/188,271 에서는 본 발명에서 또한 유용한 생분해성 공중합체를 개시하고 있는데, 이는 본 명세서에서 참조로 한다. 요약하자면, 그 출원은 RRMU를 포함하는 생분해성 공중합체를 기술하고 있는데, 제1 RRMU단량체 단위는 하기 화학식:

의 구조를 갖고, 제2 RRMU는 하기 화학식:

의-구조를 가지며; 50 % 이상의 RRMU 는 제1 RRMU 구조를 가진다.

본 발명에서 유용한 기타의 생분해성 수지는 합성에 의해 제조된 수지를 포함한다. 이러한 합성에 의해 제조된 수지는 지방족 폴리에스테르를 포함하며, 이러한 수지의 제조방법과 더불어 공지된 기술이다. 이러한 합성 폴리에스테르 수지는 하기 화학식 3에 따른 구조를 가지는 폴리락티드 (PL); 하기 화학식 4 에 따른 구조를 가지는 폴리디옥사논(PDO); 하기 화학식 5 에 따른 구조를 가지는 폴리카프로락톤 (PCL) 을 포함한다. 이 수지류는 1990년 2월 22일자로 공개된 세계특허 공개 제 WO 90/01521 호 (Sinclair 등), 1991년 6월 25일자로 Schechtman 에게 특허된 미합중국 특허 제 5,026,589 호; 및 ENCYCLOPEDIA OF POLYMER SCIENCE AND ENGINEERING (2nd Ed., Vol 2, pp 220-243 (1983)) 에 기술되어 있고; 이 모든 문헌은 본 명세서에서 참조로 한다:

[화학식 3]

[화학식 4]

[화학식 5]

본 발명에서 여전히 유용한 기타의 수지는 폴리비닐 알코올 및 이의 공중합체이다. 바람직한 폴리비닐알코올 공중합체는 에틸렌과 비닐알코올의 공중합체이고, 이는 두 개의 RRMU를 가지는데, 제1 RRMU 는 하기 화학식에 따른 구조이고:

제2 RRMU는 하기 화학식에 따른 구조를 가진다:

본 발명에서 여전히 유용한 기타의 생분해성 수지는 폴리에틸렌옥사이드 (PEO) (또한 폴리에틸렌글리콜로 언급됨) 와 같은 폴리에테르이고, 이는 공지의 기술이다.

본 발명에서 유용한 또 다른 생분해성 수지는 셀룰로스와 이의 유도체이다. 예로는 셀룰로스 아세테이트가 있다. 셀룰로스 수지 및 이의 제조방법은 공지의 기술이다. 예컨대, ENCYCLOPEDIA OF POLYMER SCIENCE AND ENGINEERING (2nd Ed., Vol.3, pp 181-208 (1983))을 참조.

상기 구체적으로 기술한 것들을 포함하여, 생분해성 수지는 중합체 배합물을 제조하는데 함께 사용될 수 있고, 상기 배합물은 다음에 생분해성 피브릴 제조에 사용된다. 게다가, 지적하였듯이, 중합체 배합물의 형성에 사용된 한가지 이상의 수지류는 공중합체일 수도 있다. 이러한 배합물의 예로는 동일한 유형의 중합체(예를 들어, 생물학적으로 생성된 두 플리에스테르) 로부터 선택된 두 중합체의 배합 및 둘 이상의 상이한 유형의 중합체 (예를 들어, 생물학적으로 생성된 폴리에스테르와 폴리비닐 알코올) 로부터 선택된 중합체의 배합을 포함한다.

완전하지는 않지만, 다음의 것들이 본 발명의 생분해성 피브릴을 제조하는데 유용한 중합체의 바람직한 배합이다: PCL과 PHB; PCL과 PHBV; PHBV과 PHB; PHBV 과 PEO; PHB 과 PEO.

본 발명의 공정

본 발명의 공정은 생분해성 피브릴 형성에 유용하다. 공정은 가공이 어려운 수지 (예를 들어, 생물학적으로 생성된 폴리에스테르, 구체적으로는 PHB 중합체) 및 히드록시부티레이트 공단량체 단위를 포함하는 공중합체성 수지로부터 피브릴을 제조하는데 특히 유용하다. 그럼에도 불구하고, 위 공정은 PHB 중합체 또는 히드록시부티레이트 공단량체 단위를 포함하는 공중합체를 포함하지 않는 피브릴의 제조에 또한 유용하다.

본 발명의 공정은 생분해성 피브릴 제조에 기상 물질의 흐름을 사용한다.

특히, 공정은 하나 이상의 생분해성 단독중합체성 또는 공중합체성 수지로부터 생분해성 피브릴 제조를 수반하고, 상기 공정은 다음의 단계를 포함한다: a) 생분해성 수지 또는 수지류를 용융하거나 용매화함으로써 액체 수지 혼합물을 형성하는 단계; b) 액체 수지 혼합물을 기상 물질의 흐름 내로 도입하는 단계. 상기 수지 혼합물을 용융해 액체 상태로 만드는 공정이 바람직하다.

공정의 단계 a) 가 수지를 용융해 액체 수지 혼합물을 형성하는 것을 수반시, 당업자는 가열을 위한 임의의 적당한 방법을 이용할 수 있음을 인지한다. 수지(류)는 수지류가 분해하거나 그의 분자량이 충분히 감소될 정도가 아닌, 수지류가 충분히 액화할 정도의 온도로 가열되어야 한다. 따라서, 수지류의 용용에 사용되는 온도는 이용되는 수지류에 달려 있다. 바람직하게, 온도는 가장 높은 용융점을 갖는 수지의 용융점 이상으로 약 0 ∼ 약 30℃ 이어야 한다. 가장 바람직하게, 온도는 가장 높은 용융점을 갖는 수지의 용융점 이상으로 약 0∼ 약 20℃ 이어야 한다.

공정의 단계 a) 가 수지를 용매화해 액체 수지 혼합물을 형성하는 것을 포함할 경우, 당업자는 용매화를 위한 어떤 적당한 방법을 이용할 수 있음을 인지한다. 적당한 용매 시스템은 복수의 수지류가 사용된다면 철저한 혼합이 되도록하는 시스템이어야 하고, 어떤 경우에는 사용된 수지류의 분해를 야기하지 않아야 한다. 바람직한 용매의 예로는, 클로로포름, 염화메틸렌, 피리딘, 트리클로로에탄, 프로필렌 카아보네이트 및 에틸렌 카르보네이트가 있다. 클로로포름과 염화메틸렌이 특히 바람직하다. 열거한 용매는 예일 뿐이고, 본 발명의 공정에서 유용한 용매의 범위를 제한하고자 하는 의도가 아니다.

액화법이 단계 a)에서 사용되었음에도 불구하고, 액체 수지 혼합물 형성시 얼마간의 다양한 첨가제가 포함될 수도 있다. 이러한 첨가제로는 가소제, 핵제, 결합제, 충전제, 착색제 및 생성되는 피브릴에 소수성 (예를 들어, 피브릴이 사용되어 흡수성 물품용 표면 쉬트를 형성하는 곳) 또는 친수성을 제공할 약제를 포함한다. 적당한 핵제는 질화붕소 및 탈크를 포함하되, 이에 한정되지 않는다. 적당한 결합제로는 천연고무, 합성고무 및 PCL을 포함하되, 이에 한정되지 않는다. 적당한 충전제로는 TiO₂, 카아본블랙 및 탄산칼슘을 포함하되, 이에 한정되지 않는다. 소수성제로는 실리콘 및 저급 알킬 실리콘 할라이드와 같은, 흡수성 물품 분야에서 인지된 임의의 약제를 포함한다.

당업자는 액체 수지 혼합물 도입을 위한 각종 수단이 사용될 수 있다는 것을 인지할 것이다. 예를 들어, 수지(류)는 중력으로, 또는 압력장치의 결과로서 오리피스 (orifice)를 통하여 도입될 수 있다. 또한 액체 수지 혼합물의 도입을 행하는 조건이, 제조된 피브릴의 특성 (즉, 피브릴 길이, 피브릴 직경, 피브릴 강연도) 에 영향을 미친다는 것이 인지될 것이다. 이러한 조건의 예로는 수지 혼합물 자체의 점도, 사용된 용매시스템 (적절한 경우에) 및 액화된 혼합물이 도입되는 오리피스의 직경이 있다. 액체 수지 혼합물은 바람직하게 약 0.1 ∼ 약 5.0 mm 직경의 오리피스를 통해 연속류로서 도입된다. 약 0.5 ∼ 약 2.0 mm 직경의 오리피스가 더욱 바람직하다. 액체 수지 혼합물의 운반속도는 중요하지 않지만, 약 10 g/시간 ∼ 약 1000 g/시간의 속도가 바람직하다. 필요한 경우, 복수의 오리피스는, 각각은 전술한 바와 같고, 액체 수지 혼합물 도입에 사용될 수 있다.

단계 b)에서 기상 물질의 흐름에 관하여, 임의의 적당한 기체가 사용될 수 있다. 기체의 온도는 바람직하게는 150℃ 미만이다. 온도는 더욱 바람직하게 120 ℃ 미만이다. 온도가 약 20 ∼ 약 90 ℃ 인 것이 훨씬 더 바람직하다. 기체가 대략 주위 온도인 것이 가장 바람직하다. 본 발명의 공정에서 사용될 수 있는 기체의 예로는 N₂, 압축공기 및 증기를 포함한다. 바람직한 것은 공기이다. 게다가,기체의 흐름을 생성시키는 임의의 인지된 수단은 기체를 도입하는데 사용될 수 있다.

기체의 흐름이 도입되는 조건은 본 발명의 생성되는 생분해성 피브릴의 특성에 영향을 미칠 것이다. 예를 들어, 노즐을 기체 도입용으로 사용하는 경우, 오리피스크기 및 기체압은 피브릴의 특성에 영향을 미칠 것이다. 당업자는 이러한 조건이 예컨대 사용된 수지류, 공정의 단계 a)에서 사용된 액화법 및 기상 물질의 흐름이 액화 수지 혼합물 흐름에 대하여 도입되는 각도에 의해 달라질 수 있다는 것을 인정한다. 약 1 mm - 약 10 mm의 직경을 갖는 노즐이 사용되는 공정이 바람직하다. 약 2 mm ∼ 약 6 mm 의 직경을 갖는 노즐이 사용되는 공정이 더욱 바람직하다. 약 4 mm ~ 약 5 mm의 직경을 갖는 노즐이 사용되는 공정이 가장 바람직하다. 기상 물질의 흐름이 평방 인치당 약 10 ∼ 약 200 파운드 (psi) 의 압력으로 도입되는 것이 바람직한 공정이다. 압력이 약 25 ∼ 약 100 psi 인 것이 더욱 바람직하다. 압력이 약 30 - 약 60 psi 인 것이 가장 바람직하다.

액체 수지 혼합물 흐름과 기상 물질의 흐름 사이의 각은 약 0° 에서 약 170° 사이일 것이다. 설명하자면, 액체 수지 혼합물과 기상 물질은 같은 방향이면서 서로 평형하게 흐르고, 둘 사이의 각은 0° 이다. 따라서. 액상 흐름과 기상 물질의 흐름 사이의 각은 180° 가 될 수 없다는 것이 유일한 제한이다. 바람직하게 각은 약 0° ∼ 90° 이다. 당업자는 형성된 피브릴 수집에 사용되는 장치 (즉, 망사) 를 기상 물질의 흐름이 액화수지 혼합물과 접촉하는 지점으로부터 다양한 간격에 놓을 수 있음을 인지할 것이다. 이용된 간격은 무엇보다도 사용된 수지(류)및 목적하는 피브릴의 크기에 따라 결정될 것이다.

필요한 경우, 기체의 도입을 위해 많은 수단 (각각은 전술한 바와 같음)을 사용할 수도 있다.

본 발명의 공정에 따라 제조된 피브릴은 예컨대 기저귀 등과 같은 흡수성물품에서 사용할 수 있는 생분해성 부직 기재의 제조에 유용하다.

본 발명의 또 다른 구체화에서, 본 명세서에서 기술한 피브릴과 부직포는 다양한 직물로의 적용에 유용하다. 이러한 적용은 예컨대 의복, 린넨, 타월, 커튼 및 카페트를 포함한다.

생분해성 피브릴

임의의 생분해성 중합체 수지 또는 수지류를 포함하는 본 발명의 피브릴은 본 발명의 공정에 따라 제조된다. 본 발명에서 유용한 수지류의 예로는 상기에서 상세하게 기술되었다. 피브릴은 바람직하게 PHB또는 PHBV를 함유한다.

본 발명의 피브릴은 바람직하게 길이가 약 0.5 ∼ 약 100 mm 이다. 더욱 바람직하게는 길이가 약 1 ∼ 약 50 mm 이다. 가장 바람직하게는 약 2 ∼약 10 mm의 길이를 갖는 피브릴이다. 본 발명의 피브릴은 바람직하게 직경이 약 1 ∼ 약 500 ㎛ 이다. 더욱 바람직하게는 약 1 ∼ 약 200 ㎛의 직경을 갖는 피브릴이다. 훨씬 더욱 바람직하게는 피브릴의 직경이 약 5 ∼ 약 50 ㎛이다.

열거한 바람직한 범위는 일반적으로 본 발명의 피브릴을 참조한다. 바람직한 피브릴의 크기는 이용된 중합체 수지류, 사용한 구체적인 공정 및 생성되는 피브릴의 목적하는 최종 용도에 의해 결정될 것이다.

부직포

본 발명의 부직포는 하나 이상의 생분해성 중합체 또는 공중합체를 포함하는 피브릴을 포함한다. 본 발명의 부직포를 제조하는 바람직한 수단은 본 발명의 공정이다. 일반적으로, 본 발명의 공정은 이미 부직포 형태인 피브릴을 형성할 것이다. 부직포의 최종용도에 따라 최소한의 부가적인 가공처리가 필요할 수도 있다. 그럼에도 불구하고, 사용된 생분해성 수지류의 분해를 야기하는 조건 (예를 들어, 온도)이 공정에서 사용되지 않는 한, 생분해성 부직포를 통상적인 부직포의 제조방법에 따라 또한 제조할 수 있다. ENCYCLOPEDIA OF POLYMER SCIENCE AND ENGINEERING (2nd Ed., Vol.7, pp 647-733 (1983))을 참조.

예를 들어, 필수적으로 연속섬유를 목적하는 피브릴 길이로 잘라 피브릴을 제조할 수도 있다. 다음에, 부가적인 단계를 목적하는 부직포를 제조하기 위해 수행할 수 있다.

본 발명의 피브릴은 일반적으로 직물 제조에 사용된 통상적인 섬유보다도 짧다. 따라서, 만약 부직포를 제공하기 위해 피브릴의 추가 가공처리가 요구 된다면, 변형된 제지(製紙) 기술의 사용이 바람직하다. 예를 들어, 초기 형성 후에, 생분해성 피브릴을 다량의 비용매 (예를 들어, 물) 중에 연속적으로 분산시키고 유동순환 망사상에 수집할 수 있다. 일단 부직포를 체에 수집한 후, 벨트나 펠트(felt)로 옮기고 가열된 드림 상에서 건조한다 [ENCYCLOPEDIA OF POLYMER SCIENCE AND ENGINEERING (2nd Ed., Vol 10, pp 204-226을 참조].

중요하게, 본 발명의 부직포는 다른 수지 혼합물로부터 제조된 생분해성 피브릴을 포함할 수 있다. 다시 말하자면, 피브릴의 두 가지 이상의 유형 (각각은 본 발명의 공정을 이용해 제조됨)을, 배합해 단일 부직포를 형성할 수 있다.

각각의 피브릴을 본 발명의 공정을 사용하여 제조하는 반면에, 피브릴은 예컨대 전술한 변형된 제지기술을 사용하여 후속적으로 결합될 것이다.

게다가, 부직포의 형성 동안, 본 발명의 생분해성 피브릴을 하나 이상의 다양한 천연 섬유 (예를 들어, 다당류 및 폴리아미드류)와 배합하는 것이 가능하다. 따라서, 본 발명의 피브릴은 셀룰로스 기재의 섬유 (예를 들어, 목재 펄프 및 면) 또는 단백질 기재의 섬유 (예를 들어, 실크 및 양모) 와 배합할 수 있다. 이 천연섬유를 예컨대 상기 기술된 제지(製紙) 기술을 이용하여, 본 발명의 피브릴과 배합할 수 있다.

피브릴 및 상이한 구성 성분의 결합은 직물에 강도를 주고 부직포의 다른 성질에 영향을 미친다. 접착제 및 기계적인 수단 둘 다 직물 내 결합을 위해 사용한다. 기계적인 결합은 마찰력에 의한 피브릴의 맞물림을 사용한다. 결합은 또한 화학 반응, 즉 결합제와 피브릴 사이의 공유결합 형성에 의해 수득될 수 있다.

흡수성 물품

본 발명의 일회용 흡수성 물품은 투수성 표면 쉬트, 흡수성 중심부 및 비투과성 이면 쉬트를 포함하고, 이 때 표면 쉬트는 생분해성 피브릴을 포함하는 부직 기재를 포함한다.

본 발명의 흡수성 물품(예를 들어, 일회용 기저귀) 에서 액체 투과성 표면쉬트로서 사용된 본 발명의 피브릴을 포함하는 생분해성 기재는, 대표적으로 약 25㎛ ∼ 약 1 mm, 바람직하게는 약 100 ㎛ ∼ 약 500 ㎛의 두께를 갖는다.

일반적으로, 액체 투과성 표면 쉬트를 액체 비투과성 이면 쉬트 및 표면 쉬트와 이면 쉬트 사이에 위치한 흡수성 중심부와 결합시킨다. 선택적으로, 탄성체와 테이프 텝 결속부 (tape tab fastener)를 포함할 수 있다. 표면 쉬트, 이면 쉬트, 흡수성 중심부 및 탄성체가 다양한 공지의 형태로 조립될 수 있지만, 한편으로 바람직한 기저귀 형태는 일반적으로 1975년 1월 14일자로 Kenneth B.Buell 에게 특허된 "Contractible Side Portion for Disposable Diaper" 란 명칭의 미합중국 특허 3,860,003호에 기술되어 있다. 이면 쉬트를 생분해성 또는 비생분해성 물질로부터 제조할 수 있다. 비생분해성 이면 쉬트의 예로는 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌으로부터 제조된 것들이다. 생분해성 이면 쉬트의 예는 "생분해성 공중합체 및 생분해성 공중합체를 포함하는 플라스틱 제품" 이란명칭에 해당하는 출원 U.S.S.N.; U.S.S.N.08/188,271; 및 U.S.S.N.08/189,029 (모두 1994년 1월 28일자로 Noda 에 의해 출원됨) 에 기술되어 있다. 퇴비화 가능성을 증강시키기 위해서, 본 발명의 바람직한 흡수성 물품은 생분해성 이면 쉬트를 함유한다.

표면 쉬트는 바람직하게 착용자의 피부에 대해 부드러운 느낌이고, 자극적이지 않으며 동시에 퇴비화가 가능하다. 따라서, 표면 쉬트는 바람직하게 본 발명의 생분해성 섬유를 포함한다. 게다가, 표면 쉬트는 액체 투과성, 즉 액체가 용이하게 표면 쉬트의 층을 투과한다. 바람직하게, 표면 쉬트를 소수성 물질과 처리해 착용자의 피부를 흡수성 중심부 내의 액체로부터 분리한다.

바람직하게, 표면 쉬트는 약 18 ∼ 약 25 g/㎠ 의 유효 밀도, 종(縱)방향에서 약 400 g/cm 이상의 최소 건조 인장강도 및 횡방향에서 약 55 g/cm 이상의 습윤 인장강도를 갖는다.

표면 쉬트 및 이면 쉬트를 어떤 적당한 방식으로 함께 접합한다. 본 명세서에서 사용된, "접합된(joined)"이란 용어는 표면 쉬트를 이면 쉬트에 직접 덧붙임으로써 표면 쉬트가 이면 쉬트에 직접 접합되는 형태 및 차례로 이면 쉬트에 덧붙이는 중간체에 표면 쉬트를 덧붙임으로써 표면 쉬트가 이면 쉬트에 간접적으로 접합되는 형태를 포괄한다. 바람직한 구체화에서, 표면 쉬트와 이면 쉬트는 부착 수단 (예를 들어, 접착제) 또는 공지 기술인 어떤 다른 부착 수단에 의해 기저귀 외주 (外周)에서 서로 직접적으로 덧붙여진다. 예를 들어, 접착제의 균일하고 연속적인 층, 접착제의 줄무늬층 또는 접착제의 점선 또는 점의 배열을 사용해 표면 쉬트를 이면 쉬트에 덧붙일 수 있다.

테이프 탭 결속부는 대표적으로 기저귀의 등 허리밴드 부분에 부착해 착용자가 기저귀를 지탱하도록 결속하는 수단을 제공한다. 테이프 탭 결속부는 1974년 11월 19일에 Kenneth B. Buell 에게 특허된 미합중국 특허 제 3,848,594호에 개시된 결속하는 테이프와 같은 공지의 기술중의 어느 것 일수 있다. 이 테이프 탭 결속부 또는 기타의 기저귀를 결속하는 수단은 전형적으로 기저귀의 모서리 근처에 부착된다.

바람직한 기저귀는 기저귀의 외주에 인접해 배치된 탄성체, 바람직하게는 탄성체가 착용자의 다리에 기저귀가 밀착되기 쉽도록 각각의 횡방향 가장자리를 따라 배치된 탄성체를 갖는다. 탄성체는 수축할 수 있는 상태에서 기저귀에 부착되어,보통 평상시의 형태에서 탄성체는 효과적으로 기저귀를 수축시키거나 모은다. 탄성체는 두 가지 이상의 방법으로 수축가능한 상태로 고정시킬 수 있다. 예를 들어, 기저귀가 비수축 상태에서 탄성체를 신장시켜 고정시킬 수 있다. 이와는 달리, 탄성체가 이완 또는 비신장된 상태에서, 예컨대 기저귀에 부착된 탄성체에 주름을 잡음으로써 기저귀는 수축될 수 있다.

탄성체는 많은 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 탄성체의 폭은 약 0.25 ∼ 약 25 mm 또는 그 이상으로 다양할 수 있다; 탄성체는 탄성물질의 단일가닥을 함유할 수 있거나 탄성체는 직사각형 또는 곡선을 이를 수 있다. 게다가, 탄성체는 공지의 기술에서 알려진 몇몇 방법 중의 한 가지로 기저귀에 부착될 수 있다. 예를 들어, 탄성체는 다양한 결합 패턴을 이용하여 기저귀에 초음파 결합되고, 열 및 압력에 의해 밀봉되거나, 탄성체는 단순히 기저귀에 접착될 수 있다.

기저귀의 흡수성 중심부는 표면 쉬트와 이면 쉬트 사이에 위치한다. 흡수성 중심부를 다양하고 넓은 범위의 물질로부터 다양하고 넓은 범위의 크기 및 모양 (예를 들어, 직사각형, 모래시계형, 비대칭형 등) 으로 제조할 수 있다. 그러나, 흡수성 중심부의 총흡수 용량은 흡수성 물품 또는 기저귀의 목적하는 용도를 위해 계획된 액체 부하량에 적합해야 한다. 게다가, 흡수성 중심부의 크기 및 흡수 용량은 유아부터 성인에 이르기까지 착용자에 따라 다양할 수 있다.

기저귀의 바람직한 구체화는 모래시계 형태의 흡수성 중심부를 갖는다. 흡수성 중심부는 바람직하게 웹 또는 공기 펠트의 안 솜, 목재 펄프 섬유로 이루어진 흡수체, 및/또는 그 안에 배치된 흡수성 중합체 조성물이다.

본 발명에 따른 흡수성 물품의 기타예는 멘스와 같은 질 분비물을 받아서 수용하도록 디자인된 생리대이다. 일회용 생리대는 속옷 또는 팬티와 같은 옷을 통해서, 또는 특별히 디자인된 벨트에 의해 신체와 접촉하도륵 디자인되었다.

본 발명이 용이하게 적용되는 생리대 종류의 예는 1987년 8월 18일자로 Kees J. Van Tilburg 에게 특허된 "날개가 있는 성형 생리대" 란 명칭의 미합증국 특허제 4,687,478 호 및 1986년 5월 20 일자로 Kees J. Van Tilburg 에게 특허된 "생리대" 란 명칭의 미합중국 특허 제 4,589,876 호 에 나타나 있다. 본 명세서에 기술된 본 발명의 피브릴을 이러한 생리대의 액체 투과성 표면 쉬트로서 사용할 수 있다는 것은 명백할 것이다. 반면에, 본 발명이 임의의 특정한 생리대의 형태나 구조를 한정하지 않는다는 것을 이해할 것이다.

일반적으로, 생리대는 액체 비투과성 이면 쉬트, 액체투과성 표면 쉬트 및 이면 쉬트와 표면 쉬트 사이에 놓인 흡수성 중심부를 포함한다. 표면 쉬트는 본 발명의 피브릴을 포함한다. 이면 쉬트는 기저귀와 관련해 기술된 임의의 이면 쉬트 물질을 포함할 수 있다. 본 발명의 공정에 의해 제조된 생분해성 피브릴을 포함하는 표면 쉬트가 바람직하다. 흡수성 중심부는 기저귀에 관련해 기술된 임의의 흡수성 중심부 물질을 포함할 수 있다.

중요하게, 본 발명에 따른 흡수성 물품은 폴리올레핀 (예를 들어, 폴리에틸렌) 표면 쉬트와 같은 물질을 사용하는 통상적인 흡수성 물품보다 더 크게 생분해성 및/또는 퇴비화 가능하다.

직물

본 발명의 직물은 본 발명의 부직포로부터 직접 제조할 수 있다. 따라서, 직물은 주된 물질로서 단지 본 발명의 생분해성 부직포를 포함한다, 이와는달리, 직물, 실 또는 방적사를 형성하기 위해, 본 발명의 생분해성 퍼브릴을 다른 피브릴, 바람직하게는 면, 레이온, 삼, 양모 및 실크와 같은 생분해성 섬유와 배합함으로써 본 발명의 직물을 제조할 수 있다. 직물을 직물 제품의 제조를 위한 가지의 방법을 사용하여 제조할 수 있다. 이러한 방법은 KIRK-OTHMER ENCYCLOPEDIA OF CHEMICAL TECHNOLOGY [3rd ed., Vol. 22, pp 762-768 (1986)] 에 기술되어 있고, 이는 본 명세서에서 참조로 한다.

제조방법과 무관하게, 본 발명의 직물은 적용 범위가 넓다. 이러한 적용의 예로는 복장, 침대 시트, 실내 장식용품, 양탄자천, 벽지, 타이어 보강재, 텐트천, 여과재 매체, 콘베이어 벨트 및 절연체를 포함한다. 본 발명의 직물은 공지의 기슬에서 알려진 통상적인 직물보다 더 크게 생분해성 및/또는 퇴비화 가능하다.

실시예 1

폴리(3-히드록시부티레이트-코-3-히드록시발레이트)를 함유하는 부직포의 제조방법

12 몰 % 의 히드록시발레레이트 (BIOPOL, ICI, Billingham UK) 의 공단량체 함량을 갖는 폴리 (3-히드록시부티레이트-코-3-히드록시발레레이트) 수지를, 0.5 mm직경의 Capillary Die 가 부착된 이축 스크루우 압출기 (HAAKE SYSTEM 90, Haake, Paramus NJ)를 사용하여 압출한다. 수지는 펠릿 형태로 압출기에 공급된다.압출기 속도는 5.0 rpm 에 맞추고 압출 온도는 180℃ 에 맞춘다. 압출기 다이의 유출구에서 나오는 압출물이 갑작스러운 하향의 공기 제트류를 받기 전에, 약 50 cm 높이로 임의의 지지체없이 공기 중에서 수직하향으로 흐르도록 함으로써, 용융 수지의 정상 상태의 얇은 연속 가닥을 획득한다. 공지 제트는 80 psi 압력을 갖는 압축공기 제공원에 부착된 공기류 노즐(TRANSVECTOR JET #901D, Vortec Corp., 오하이오주 신시네티)을 연결함으로써 제공된다. 용융수지의 하향의 자유 흐름에 평형하게 공급된 공지 제트는, 10 ∼ 100 ㎛ 의 직경 및 약 5 ∼ 50 mm 의 길이를 갖는 미세하고 고도로 신장된 피브릴의 급속한 정상 상태의 하류를 생성한다. 피브릴을 모아 공지 제트가 공급되는 지점으로부터 약 30 cm 떨어진 위치의 망사 위에 연속적인 부직포를 형성한다.

실시예 2

폴리(ε-카프로락톤)를 포함하는 부직포의 제조방법

폴리(ε -카프로락톤) 수지 (TONE P787, Union Carbide, 코네티커주 덴버리) 를 0.5 mm 직경의 Capillary Die 가 부착된 이축 스크루우 압출기 (HAAKE SYSTEM 90, Haake, Paramus NJ)를 사용하여 압출한다. 수지는 펠릿 형태로 압출기에 공급된다. 압출기 속도는 3.0 rpm 에 맞추고 압출 온도는 240 ℃ 에 맞춘다. 압출기다이의 유출구에서 나오는 압출물이 갑작스러운 하향의 공기 제트류을 받기 전에, 약 50 cm높이로 임의의 지지체없이 공기 중에서 수직하향으로 흐르도록 함으로써, 용용 수지의 정상 상태의 얇은 연속 가닥을 획득한다. 공지 제트는 80 psi 압력을 갖는 압축 공기 제공원에 부착된 직경 3.2 mm의 노즐을 연결함으로써 제공된다. 용융 수지의 하향의 자유 흐름에 평형하게 공급된 공지 제트는, 10 ∼ 100 ㎛ 의 직경 및 약 5 ∼ 50 mm 의 길이를 갖는 미세하고 고도로 신장된 피브릴의 급속한 정상 상태의 수평류를 생성한다. 피브릴을 모아 공지 제트가 공급되는 지점으로부터 약 2 m 떨어진 위치의 망사 위에 연속적인 부직포를 형성한다.

실시예 3

폴리(3-히드록시부티레이트)를 함유하는 부직포의 제조방법

폴리(3-히드록시부티레이트) 수지 (BIOPOL, ICI, 영국 버어밍햄) 는 1.0 mm 직경의 Capillary Die 가 부착된 이축 스크루우 압출기 (HAAKE SYSTEM 90, Haake, Paramus NJ)를 사용하여 압출한다. 수지는 펠릿 형태로 압출기에 공급된다. 압출기 속도는 3.0 rpm 에 맞추고 압출 온도는 180℃ 에 맞춘다. 압출기 다이의 출구에서 나오는 압출물이 갑작스러운 하향의 공기 제트류을 받기전에, 약 50 cm 높이로 임의의 지지체없이 공기 중에서 수직하향으로 흐르도록 함으로써, 용융 수지의 정상 상태의 얇은 연속 가닥을 획득한다. 공기 제트는 100 psi 압력을 갖는 압축 공기 제공원에 부착된 공기류 노즐(TRANSVECTOR JET #901D, Vortec Corp., 오하이오주 신시네티)을 연결함으로써 제공된다. 용융 수지의 하향의 자유 흐름에 평형하게 공급된 공지 제트는, 10 ∼ 100 ㎛ 의 직경 및 약 5 ∼ 50 mm 의 길이를 갖는 미세하고 고도로 신장된 피브릴의 급속한 정상 상태의 하류를 생성한다. 공지 제트가 공급되는 지점으로부터 약 30 cm 떨어진 위치의 망사 위에 피브릴을 모아 연속적인 부직포를 형성한다.

실시예 4

폴리(3-히드록시부티레이트-코-3-히드록시발레레이트)를 함유하는 부직포의 제조방법

클로로포름 (J.T.Baker, 뉴저지주 필립스버그) 중에 12 몰 % 의 히드록시 발레레이트 (BIOPOL, ICI, 영국 버어밍햄)의 공단량체 함량 을 갖는 폴리 (3-히드록시부티레이트-코-3-히드록시발레레이트) 수지 10 %용액을, 360 g의 용매 중에 40 g의 수지를 적당한 가열하면서 교반 용해함으로써 제조한다. 용액이 갑작스러운 하향의 공지 제트류을 받기 전에, 약 5 cm 높이로 임의의 지지체없이 공기중에서, 3 mm 직경의 팁을 지닌 5 ㎖ 유리 피펫을 통해 수직으로 용액에 부어, 용액의 정상 상태의 얇은 연속 가닥을 획득한다. 공지 제트는 90 psi 압력을 갖는 압축공기 제공원에 부착된 공기류 노즐 (TRANSVECTOR JET #901D, Vortec Corp., 오하이오주 신시네티)을 연결함으로써 제공된다. 용액의 하향의 자유흐름에 평형하게 공급된 공지 제트는, 즉각적으로 용매를 증발시키고 약 10 ㎛ 의 직경 및 약 3 ∼ 25 mm의 길이를 갖는 미세하고 고도로 신장된 피브릴의 급속한 정상 상태의 하류를 생성한다. 피브릴을 모아 공지 제트가 공급되는 지점으로부터 약 70 cm떨어진 위치의 망사 위에 연속적인 부직포를 형성한다.

실시예 5

폴리(3-히드록시부티레이트-코-3-히드록시발레레이트) 및 폴리(ε-카프로락톤)을 함유하는 부직포의 제조방법

760 g 의 용매 중에서 폴리(3-히드록시부티레이트-코-3-히드록시발레레이트) 30g과 폴리 (ε -카프로락톤) 2 g 의 혼합물을 적당히 가열하면서 교반 용해함으로써, 클로로포름 (J.T.Baker, 뉴저지주 필립스버그) 중에 12 몰 % 히드록시 발레레이트 (BIOPOL, ICI, Billingham UK)의 공단량체 함량을 갖는 폴리 (3-히드록시부티레이트-코-3-히드록시발레레이트) 및 폴리 (ε -카프로락톤) (TONE P787, Union Carbide, 코네티커주 덴버리) 의 19:1 의 수지 혼합물의 용액 (5 %) 을 제조한다. 용액이 갑작스러운 하향의 질소제트류을 받기 전에, 약 5 cm 높이로 임의의 지지체없이 공기중에서 3 mm 직경의 팁이 있는 5 ㎖ 유리 피펫을 통해 수직으로 용액에 부어, 용액의 정상 상태의 얇은 연속 가닥을 획득한다. 질소제트는 80 psi 압력을 갖는 압축질소 제공원에 부착된 공기류 노즐(TRANSVECTOR JET #901D, Vortec Corp., 오하이오주 신시네티)을 연결함으로써 제공된다. 용액의 하향의 자유 흐름에 평형하게 공급된 질소제트는, 즉각적으로 용매를 증발시키고 10 ㎛ 의 직경 및 약 3 ∼ 25 mm의 길이를 갖는 미세하고 고도로 신장된 피브릴의 급속한 정상 상태의 하류를 생성한다. 피브릴을 모아 공지 제트가 공급되는 지점으로부터 약 70 cm 떨어진 위치의 망사 위에 연속적인 부직포를 형성한다. 생성되는 부직포를 120℃ 의 오븐에서 2시간 동안 가열 경화한다.

실시예 6

폴리 (3-히드록시부티레이트-코-3-히드록시발레레이트) 및 폴리 (유산)을 함유하는 부직포의 제조방법

클로로포름 (J.T.Baker, 뉴저지주 필립스버그) 중에 5 몰 % 히드록시발레레이트 (BIOPOL, ICI, Billingham UK) 의 공단량체 함량을 갖는 폴리 (3-히드록시부티레이트-코-3-히드록시발레레이트) 및 폴리 (유산) (Polyscience, Inc.) 의 9:1수지 혼합물 용액 (5 %) 을, 190 g의 용매에서 폴리(3-히드록시부티레이트-코-3-히드록시발레레이트) 9g 과 폴리 (유산) 1g 의 혼합물을 교반 및 적당히 가열하면서 용해함으로써 제조한다. 용액이 갑작스러운 하향의 질소 제트류을 받기 전에, 약 5 cm 높이로 임의의 지지체없이 공기 중에서 3 mm 직경의 팁을 지닌 5 ㎖ 유리 피펫을 통해 수직으로 류에 부어, 용액의 정상 상태의 얇은 연속 가닥을 획득한다. 질소제트는 80 psi 압력을 갖는 압축질소 제공원에 부착된 공기류 노즐 (TRANSVECTOR JET #901D, Vortec Corp., 오하이오주 신시네티)을 연결함으로써 제공된다. 용액의 하향의 자유 흐름에 평형하게 공급된 질소제트는, 즉각적으로 용매를 증발시키고 3∼7 ㎛의 직경 및 약 3 ∼ 25 mm의 길이를 갖는 미세하고 고도로 신장된 피브릴의 급속한 정상 상태의 하류를 생성한다. 피브릴을 모아 공지 제트가 공급되는 지점으로부터 약 70 cm 떨어진 위치의 망사 위에 연속적인 부직포를 형성한다. 생성되는 부직포를 120℃ 의 오븐에서 1시간동안 가열경화한다.

실시예 7

폴리 (3-히드록시부티레이트)를 함유하는 부직포의 제조방법

90 g 의 용매 중에 폴리(3-히드록시부티레이트) 10 g 을 교반 및 적당히 가열하면서 용해함으로써, 클로로포름 (J.T.Baker, 뉴저지주 필립스버그) 중에 폴리 (3-히드록시부티레이트) 수지(BIOPOL, ICI, 영국 버어밍햄) 용액 (10 %)을 제조한다. 용액이 갑작스러운 하향의 질소제트류을 받기 전에, 약 5 cm 높이로 임의의 지지체없이 공기 중예서 3 mm 직경의 팁을 지닌 5 ㎖ 유리 피펫을 통해 수직으로 류에 부어, 용액의 정상 상태의 얇은 연속 가닥을 획득한다. 질소제트는 80 psi압력을 갖는 압축질소 제공원에 부착된 3.3 m에 직경의 노즐을 연결함으로써 제공된다. 용융 수지의 하향의 자유 흐름에 공급된 질소제트는, 즉각적으로 용매를 증발시키고 약 10 ㎛의 직경 및 약 3 ~ 25 mm 의 길이를 갖는 미세하고 고도로 신장된 피브릴의 급속한 정상 상태의 수평류를 생성한다. 피브릴을 모아 질소제트가 공급되는 지점으로부터 약 2 m 떨어진 위치의 망사 위에 연속적인 부직포를 형성한다. 생성되는 부직포를 120℃ 의 오븐에서 1시간 동안 가열경화한다.

실시예 8

퇴비화가능한 일회용 기저귀

본 발명에 따른 일회용 아기 기저귀를 다음과 같이 제조한다. 열거한 크기는 6 - 10 kg 의 아이를 위한 용도를 목적으로 하는 기저귀에 해당된다. 이 크기는 실시기준에 따라서, 다른 크기의 아이들 또는 성인 실금 브리프에 비례하여 변형될 수 있다.

1. 이면 쉬트: 폴리에틸렌으로 이루어진 0.020 ∼ 0.038 mm 필름 (Buell에게 1974년 1월 14일자로 특허되고, 본 명세서에서 참조로 한 미합중국 특허 제 3,860,003 호에 기술되어 있음); 상부에서 바닥까지의 폭 33 cm: 양 측면에서 안쪽으로 새김눈이 된 중앙부의 폭 28.5 cm; 길이 50.2 cm.

2. 표면 쉬트: 실시예 1 에서 제조한 부직포를 포함한다; 상부에서 바닥까지의 폭 33 cm; 양 측면에서 안쪽으로 새김눈이 된 중앙부의 폭 28.5 cm; 길이 50.2 cm.

3. 흡수성 중심부: 28.6 g 의 셀룰로스 목재 펄프 및 4.9 g 의 흡수성 젤화물질 입자 (Nippon Shokubai에서 제조한 시판 폴리아크릴레이트)를 함유한다; 두께 8.4 mm, 광택을 냄: 상부에서 바닥까지의 폭 28.6 cm; 양 측면에서 안쪽으로 새김눈이 된 중앙부의 폭 10.2 cm; 길이 44.5 cm.

4. 탄성 다리밴드: 네 개의 각각 고무 스트립 (측면당 2 개); 폭 4.77 mm; 길이 370 mm; 두께 0.178 mm (모두 이완상태에서 전술한 크기임).

이면 쉬트 상에 표면 쉬트로 덮인 중심 물질을 위치시키고 접착시킴으로써 표준방식으로 기저귀를 제조한다.

탄성밴드 ("내부" 및 "외부" 로 명명되고, 각각 심에 가장 가깝고 가장 먼 밴드에 해당한다) 는 약 50.2 cm 까지 늘려지고, 심의 각 종방향 측면 (측면 당두 개의 밴드)을 따라 표면 쉬트/이면 쉬트 사이에 위치한다. 각 측면을 따라 내부 밴드는 심의 가장 좁은 폭 (탄성밴드의 내부 가장자리로부터 측정) 으로부터 약 55 mm 에 위치한다. 이것은 가요성 표면 쉬트/이면 쉬트 물질을 포함하는 기저귀의 각 측면을 따라 내부 탄성체와 심의 곡선 가장자리 사이에 간격구성 요소를 제공한다. 내부 밴드를 신장 상태에서 밴드의 길이에 따라 접착시킨다.

외부 밴드는 내부 밴드로부터 약 13 mm 에 위치하고, 신장 상태에서 밴드의 길이에 따라 접착시킨다. 표면 쉬트/이면 쉬트의 조립은 가요성이고, 접착된 밴드는 기저귀의 측면이 탄성력을 찾도록 수축한다.

실시예 9

퇴비화가능한 경량의 팬티라이너

생리기간 사이의 용도로 적당한 경량의 팬티라이너는 1.0 g 의 흡수성 젤화물질입자 (Nippon Shokubai에서 제조한 시판 폴리아크릴레이트)를 포함하는 패드(표면적 117 ㎠; SSK 공기 펠트 3.0 g)를 포함하고; 상기 패드는 실시예 1 에 따른 표면 쉬트 및 0.03 mm두께의 폴리에틸렌 필름을 함유하는 이면 쉬트 사이에 삽입되었다.

실시예 10

퇴비화가능한 생리대

미합중국 특허 제 4,687,478 호(1987년 8월 18일, Van Tilburg)의 디자인에 따른, 생리대의 흡수성 중심부로부터 바깥으로 뻗은 두 개의 날개가 있는 생리대의 형태인 월경 제품을, 실시예 9 방식의 패드 (표면적 117 ㎠; 8.5 g SSK 공기 펠트) 를 사용하여 제조한다. 이면 쉬트와 표면 쉬트 물질은 실시예 9 에 기술된 것과 동일하다.

실시예 11

열 경화된 퇴비화가능한 부직포

실시예 1 의 직물을 마분지 매트에 모은다. 매트는 10 cm x 10 cm 면적이 피브릴로 균일하게 덮이는 방식으로 움직인다. 매트 위에 피브릴의 수집은, 약 0.5 cm두께의 피브릴 매트가 될 때까지 한다. 길이가 100 mm 이하인, 넓은 분포의 피브릴 길이를 얻는다. 대부분의 피브릴 길이 (50 % 이상) 는 5 ∼ 20 mm 의 범위이다. 다음에, 매트를 Carver Press (Fred S. Carver Inc.,위스콘신주 메노모니 폴스) 에 옮기고, PHBV 의 용융 온도 이하 5℃ 에서 10분 동안1000 1b힘으로가압한다. 생성되는 부직포를 프레스에서 분리한다.

실시예 12

퇴비화기능한 일회용 기저귀

본 발명에 따른 일회용 아기 기저귀를 다음과 같이 제조한다. 열거한 크기는 6 ∼ 10 kg의 아이를 위한 용도를 목적으로 하는 기저귀에 해당하는 것이다. 이 크기는 실시기준에 따라서, 다른 크기의 아이들 또는 성인 실금 브리프에 비례하여 변형될 수 있다.

1. 이면 쉬트: 92:8 폴리 (3-히드록시부티레이트-코-히드록시옥타노에이트) 공중합체 (Noda 에 의해 1994년 1월 28일자로 출원된, "생분해성 공중합체 및 생분해성 공중합체로 이루어진 플라스틱 제품" 이란 명칭의 U.S.S.N. 에 기술된 바와 같이 제조됨) 로 이루어진 0.020 ~ 0.038 mm필름; 상부에서 바닥까지의 폭 33 cm; 양 측면에서 안쪽으로 새김눈이 된 중앙부의 폭 28.5 cm: 길이 50.2 cm.

2. 표면 쉬트: 실시예 1에서 제조한 부직포를 포함한다; 상부에서 바닥까지의 폭 33 cm; 양 측면에서 안쪽으로 새김눈이 된 중앙부의 폭 28.5 cm; 길이 50.2 cm.

3. 흡수성 중심부: 28.6 g 의 셀룰로스 목재 펄프 및 4.9 g 의 흡수성 젤화물질 입자 (Nippon Shokubai에서 제조한 시판 폴리아크릴레이트)를 함유한다; 두께 8.4 mm, 광택을 냄; 상부에서 바닥까지의 폭 28.6 cm; 양 측면에서 안쪽으로 새김눈이 된 중앙부의 폭 10.2 cm; 길이 44.5 cm.

4. 탄성 다리밴드: 네 개의 개개의 고무 스트립 (측면당 2 개); 폭 4.77 mm; 길이 370 mm; 두께 0.178 mm (모두 이완상태에서 전술한 크기임).

탄성밴드 ("내부" 및 "외부" 로 명명되고, 각각 심에 가장 가깝고 가장 먼 밴드에 해당한다) 는 약 50.2 cm 까지 늘려지고, 심의 각 종방향 측면(측면 당 두개의 밴드)을 따라 표면 쉬트/이면 쉬트 사이에 위치한다. 각 측면을 따라 내부 밴드는 심의 가장 좁은 폭 (탄성 밴드의 내부 가장자리로부터 측정) 으로부터 약 55 mm 에 위치한다. 이것은 가요성 표면 쉬트/이면 쉬트 물질을 포함하는 기저귀의 각 측면을 따라 내부 탄성체와 심의 곡선 가장자리 사이에 간격구성 요소를 제공한다, 내부 밴드를 신장 상태에서 밴드의 길이에 따라 접착시킨다.

외부 밴드는 내부 밴드로부터 약 13 mm 에 위치하고, 신장 상태에서 밴드의 길이에 따라 접착시킨다. 표면 쉬트/이면 쉬트의 조립은 가요정이고, 접착된 밴드는 기저귀의 측면이 탄성력을 갖도록 수축한다.

실시예 13

퇴비화가능한 경량의 팬티라이너

생리기간 사이의 용도로 적당한 경량의 팬티라이너는 1.0 g 의 흡수성 젤화 물질입자 (시판 폴리아크릴레이트; Nippon Shokubai)를 포함하는 패드(표면적 117 ㎠; SSK 공기 펠트 3.0 g)를 포함하고; 상기 패드는 실시예 1 에 따른 표면 쉬트 및 0.03 mm두께의 92:8 폴리 (3-히드록시부티레이트-코-히드록시옥타노에이트) 공중합체 필름 (Noda 에 의해 1994년 1월 28일자로 출원된, "생분해성 공중합체 및 생분해성 공중합체를 포함하는 플라스틱 제품" 이란 명칭의 U.S.S.N. 에 기술됨)를포함하는 이면 쉬트 사이에 삽입되었다.

실시예 14

퇴비화가능한 생리대

미합중국 특허 제 4,687,478호 (1987년 8월 18일, Van Tilburg)의 디자인에 따른, 생리대의 흡수성 중심부로부터 바깥으로 뻗은 두 개의 날개가 있는 생리대의 형태인 생리제품을, 실시예 13의 방식의 패드 (표면적 117 ㎠; 8.5 g SSK 공기 펠트) 를 사용하여 제조한다. 이면 쉬트와 표면 쉬트 물질은 실시예 13 에 기술된 것과 동일하다.

실시예 15

퇴비화가능한 외과 스크럽 (scrup)

후속적으로 생분해 처리될 수 있는 외과 스탭이 착용하기에 적합한 복장; 상기 복장은 머리로부터 뒤집어써서 입는 셔츠 디자인으로 봉제된 실시예 7 의 부직포 및 허리끈을 포함하는 한 벌 바지 디자인으로 봉제된 실시예 7 의 부직포를 포함한다.

상술한 모든 문헌은 본 명세서에서 그 전문을 참조로 한다.

전술한 실시예 및 구현예는 단지 설명을 위한 것이고 이에 따른 다양한 수정 또는 변형이 당업자에게는 가능하다고 생각되는 것이며 본 출원의 취지 및 범위 및 첨부된 청구항의 범위에 포함된다.

Claims

하나 이상의 생분해성 단독중합체성 또는 공중합체성 수지로부터의 생분해성 피브릴의 제조방법에 있어서, 하기의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법:

a) 수지 또는 수지류를 용융하거나 용매화시켜 액체 수지 혼합물을 형성하는 단계; 및

b) 액체 수지 혼합물을 기상 물질의 흐름 내로 도입하는 단계.
제 1 항에 있어서, 액체 수지 혼합물을 수지 또는 수지류의 용융에 의해 형성시킴을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 피브릴의 길이가 약 1 ∼ 약 100 mm 임을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 액체 수지 혼합물이 생물학적으로 생성된 지방족 폴리에스테르, 합성 지방족 폴리에스테르; 폴리비닐 알코올 또는 이의 공중합체, 폴리에테르; 셀룰로스 또는 이의 유도체; 또는 이들의 혼합물을 포함함을 특징으로 하는 방법.
제 2 항 내지 제 4 항 중의 어느 한 항에 있어서, 액체 수지 혼합물이 생물학적으로 생성된 지방족 폴리에스테르를 포함함을 특징으로 하는 방법.
제 1 항의 방법에 의해 제조된 생분해성 피브릴.
제 6 항에 있어서, 피브릴이 생물학적으로 생성된 지방족 폴리에스테르; 합성 지방족 플리에스테르; 폴리비닐 알코을 또는 이의 공중합체; 폴리에테르; 셀룰로스 또는 이의 유도체; 또는 이들의 혼합물을 포함함을 특징으로 하는 생분해성 피브릴.
제 7 항에 있어서, 피브릴이 폴리 (히드록시부티레이트) 또는 폴리 (히드록시부티레이트 -코- 히드록시발레레이트)를 포함함을 특징으로 하는 생분해성 피브릴.
하나 이상의 생분해성 중합체 또는 공중합체를 포함하는 피브릴을 포함하는 부직포.
제 9 항에 있어서, 피브릴이 생물학적으로 생성된 지방족 폴리에스테르; 합성 지방족 폴리에스테르; 폴리비닐 알코올 또는 이의 공중합체; 폴리에테르, 셀룰로스 또는 이의 유도체; 또는 이들의 혼합물을 포함함을 특징으로 하는 부직포.
제 10 항에 있어서, 피브릴이 폴리 (히드록시부티레이트) 또는 폴리 (히드록시부티레이트-코-히드록시발레레이트)를 포함함을 특징으로 하는 부직포.
제 6항의 피브릴을 포함하는 부직포.
투수성(透水性) 표면 쉬트, 흡수성 중심부 및 비투수성(非透水性) 이면 쉬트를 포함하는 일회용 흡수성 물품에 있어서, 표면 쉬트가 제6항의 생분해성 피브릴을 포함하는 부직 기재를 포함함을 특징으로 하는 일회용 흡수성 물품.
제 13 항에 있어서, 생분해성 피브릴이 생물학적으로 생성된 지방족 폴리에스테르; 합성 지방족 폴리에스테르; 폴리비닐 알코올 또는 이의 공중합체; 폴리에테르; 셀룰로스 또는 이의 유도체; 또는 이들의 혼합물을 포함함을 특징으로 하는 일회용 흡수성 물품.
제 14항에 있어서, 생분해성 피브릴이 하나의 생분해성 수지를 포함하고, 이 수지가 폴리 (히드록시부티레이트) 또는 폴리 (히드록시부티레이트-코-히드록시발레레이트) 임을 특징으로 하는 일회용 흡수성 물품.
제 12항의 부직포를 포함하는 일회용 흡수성 물품.
제 9 항의 생분해성 피브릴을 포함하는 직물.