[发明专利]改性的聚乳酸纤维

说明书

相关申请

本申请是2010年8月13日提交的美国申请号12/856,012的部分继续申请，通过引用将其全部纳入本文。

发明背景

已做出各种尝试以从可生物降解聚合物形成非织造纤网。尽管从可生物降解聚合物制备的纤维是已知的，它们的使用已遇到问题。例如，聚乳酸(“PLA”)是最常见的用于形成非织造纤网的可生物降解的和可持续(可再生)的聚合物之一。不幸的是，由于聚乳酸的高玻璃化转变温度和慢结晶速率，PLA非织造纤网一般具有低的结合挠性和高粗糙度。反过来，热结合的PLA非织造纤网经常显示出低伸长率，这在某些应用中，例如在吸收性物品中，是不能接受的。同样地，尽管聚乳酸可承受高拉伸比，它要求高水平的拉伸能量以获得克服热收缩所需的结晶。针对这些困难，已采用增塑剂以试图降低玻璃化转变温度和改善结合性和柔软性。一种常见的增塑剂是聚乙二醇。不幸的是，在老化过程中聚乙二醇趋于从聚乳酸中相分离，特别是在高湿和高温的环境中，这会随时间推移而使所得纤维的机械性能恶化。增塑剂的添加也导致其它问题，如熔融纺丝的劣化，以及熔体强度和可拉伸性的降低。

因此，目前存在的对具有良好延伸性能的聚乳酸纤维的需求仍保持强劲。

发明概述

根据本发明的一种实施方案，公开了用于形成多组分纤维的方法，该方法包括共混聚乳酸、聚合物增韧添加剂以及聚环氧化物改性剂以形成热塑性组合物，以及随后将该热塑性组合物通过模头挤出以形成纤维。该纤维含有由外皮(sheath)组分包围的芯组分，并且聚乳酸构成所述芯组分的聚合物含量的约50重量％或更多以及聚合物增韧添加剂构成所述外皮组分的聚合物含量的约50重量％或更多。

根据本发明的另一种实施方案，公开了一种多组分纤维，该多组分纤维含有由外皮组分包围的芯组分。聚乳酸构成所述芯组分的聚合物含量的约50重量％或更多并且聚合物增韧添加剂构成所述外皮组分的聚合物含量的约50重量％或更多。芯组分中的聚乳酸与外皮组分中的聚合物增韧添加剂得自单一的热塑性组合物，其中聚乳酸与聚合物增韧添加剂共混。

本发明的其它特征和方面将在下面更详细地讨论。

附图的简要说明

参照附图，在说明书的其余部分中，更具体地阐述针对本领域普通技术人员而言本发明的完整且能够实现的公开内容，包括本发明的最佳实施方式，其中：

图1是可用于在本发明的一个实施方案的形成纤维的方法的示意图；

图2是实施例4的聚合物共混物的TEM照片(60kV，10000倍)，该聚合物共混物含有90重量％的PLA 6201D(Nature)和10重量％的聚(乙烯-co-丙烯酸甲酯-co-甲基丙烯酸缩水甘油酯)；

图3是实施例49的聚合物共混物的TEM照片(80kV，10000倍)，该聚合物共混包含98.23重量％的PLA 6201D(Nature)、2.52重量％的PP3155(埃克森美孚)和0.75重量％的AX8900(阿科玛)；

图4是实施例50的聚合物共混物的TEM照片(80kV，10000倍)，该聚合物共混物含有89.5重量％的PLA 6201D(Nature)、10重量％的PP3155(埃克森美孚)和0.5重量％的CESA^TMExtend 8478(科莱恩公司)；

图5是实施例51的聚合物共混物的TEM照片(60kV，10000倍)，该聚合物共混物含有98.5重量％的PLA 6201D(Nature)和1.5重量％的AX8900(阿科玛)；和

图6是可以根据本发明而形成的纤维的一种实施方案的剖视图；

图7是可用于形成本发明的纤维的水下造粒系统的一种实施方案的示意图；和

图8是示出了纤维的芯组分和外皮组分的实施例48的SEM照片。

在本说明书和附图中重复使用的附图标记意在表示本发明的相同或相似的特征或元件。

典型实施方案的详细描述