由包含聚乳酸和聚醚共聚物的热塑性组合物形成的生物可降解纤维制造技术

技术编号:5681712 阅读:239 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种用于形成非织造纤网的生物可降解纤维。所述纤维由热塑性组合物形成,所述组合物包含至少一种含量为大约75重量%至大约99重量%的聚乳酸和至少一种含量为大约1重量%至大约25重量%的聚醚共聚物,其中所述聚醚共聚物包含大约40摩尔%至大约95摩尔%的具有下式结构的重复单元(A):其中,x为1至250的整数,所述聚醚共聚物还包含大约5摩尔%至大约60摩尔%的具有下式结构的重复单元(B):其中,n为3至20的整数;并且y为1至150的整数。已发现这样的聚醚共聚物改进了得到的热塑性组合物的大量特性,包括其被熔融加工成纤维和纤网的能力,以及其对湿气的敏感性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】由包含聚乳酸和聚醚共聚物的热塑性组合物形成的生物可降解纤维
技术介绍
已经作出各种尝试来由生物可降解组合物来形成非织造纤网。虽然已知由生物可 降解聚合物来制备纤维,但是在它们的使用中已遭遇到问题。例如,聚乳酸(“PLA”)为用 于形成非织造纤网的最普遍的生物可降解且可持续(可更新的)聚合物之一。不幸的是, PLA非织造纤网由于聚乳酸高的玻璃转变温度和低的结晶速率,通常具有低的粘合柔软度 和高的硬度。相反地,热粘合PLA的非织造纤网通常显现出低的伸长量,这对于某些应用而 言是不被接受的,如吸收性制品。同样地,虽然聚乳酸可以经受得住高的拉拽比率,但是其 需要高的拉拽能量水平来实现需要克服热收缩的结晶。其它生物可降解聚合物(如聚丁 二酸丁二酯(PBS)、聚对苯二甲酸丁二酯-己二酸丁二酯(PBAT)和聚己酸内酯(PCL)),具 有类似于聚乙烯的低的玻璃转变温度和柔软特性。然而,这些聚合物通常具有小的粘合窗 (bonding window),其导致在高速度下由这样的聚合物形成非织造纤网的困难。这样,目前存在生物可降解且显现良好机械性能的纤维的需要。专利技术简述根据本专利技术的一个实施方案,公开了用于形成非织造纤网的生物可降解纤维。该 纤维由热塑性组合物形成,所述组合物包含至少一种含量为大约75重量%至大约99重 量%的聚乳酸和至少一种含量为大约1重量%至大约25重量%的聚醚共聚物,其中所述聚 醚共聚物包含大约40摩尔%至大约95摩尔%的具有下式结构的重复单元(A) 其中,x为1至250的整数,所述聚醚共聚物还包含大约5摩尔%至大约60摩尔%的具有下式结构的重复单 元(B)(B) 其中,n为3至20的整数;和y为1至150的整数。附图的简要说明本专利技术能够充分公开的内容,包括其对于本领域普通技术人员而言的最佳实施方 式,以下更详细地阐述说明书的剩余部分,该部分以附图作为参考,其中附图说明图1为可以用于本专利技术一个实施方案以形成非织造纤网的方法的示意图;和图2为可以用于本专利技术一个实施方案以形成非织造纤网的方法的示意图。在本说明书和附图中对参考文字的重复使用意在表示本专利技术相同或相似的部件 和元件。代表性实施方案的详述现在将以本专利技术的各种实施方案作为参考,所述实施方案的一个或多个实施例将 在以下阐述。各个实施例以解释本专利技术的方式来提供,但不限制本专利技术。实际上,对于本领 域技术人员而言将显而易见的是,在不脱离本专利技术的范围或精神的情况下,在本专利技术中可 以作出各种修改和改变。例如,如一个实施方案中的部分所说明或描述的特征可以被用于 另一实施方案以产生又一个实施方案。因此,本专利技术意在覆盖如在所附权利要求及其等同 方式的范围内的这样的修改和改变。紅如本文所使用的,术语“生物可降解”或“生物可降解聚合物”通常是指由微生物 (如,细菌、真菌和藻类)、环境热、湿气或其它环境因素自然发生的行为而降解的材料。材 料的生物可降解能力可以利用ASTM测试方法5338. 92来确定。本文所使用的,术语“纤维”是指通过将聚合物穿过成形喷丝孔(如模头)来形成 的拉长的挤出物。除非另外说明,术语“纤维”包括具有有限长度的不连续纤维和基本上 连续的长丝。基本上连续的长丝例如可以具有远大于其直径的长度,如长度对直径的比率 (“纵横比”)大于大约15,000 1,并且在一些情况中,大于大约50,000 1。如本文所使用的,术语“单组分”是指由一种聚合物形成的纤维。当然,这不包括 已添加了添加剂的纤维,所述添加剂用于着色、抗静电性、润滑性、亲水性、液体排斥性等。如本文所述的,术语“多组分”是指由以下两种由分离式挤出机挤出的聚合物(例 如,两组分纤维)来形成的纤维。聚合物被布置在横穿纤维横截面的基本上恒定定位的不 同区域。所述组分可以被布置成任何希望的构型,如壳芯、并行、海中岛等等。形成多组分 纤维的各种方法被描述在Taniguchi等人的第4,789,592号美国专利和Strack等人的第 5,336,552号美国专利、Kaneko等人的第5,108, 820号美国专利、Krueqe等人第4,795,668 号美国专利、Pike等人的第5,382,400号美国专利、Strack等人的第5,336,552号美国专 利、和Marmon等人的第6,200, 669号美国专利,将其全部内容出于所有目引入本文作为参 考。还可以形成具有各种不规则形状的多组分纤维,如在Hogle等人的第5,277,976号美 国专利、Hills的第5,162,074号美国专利、Hills的第5,466,410号美国专利、Larqman等 人的第5,069,970号美国专利中所描述的,在此将其全部内容出于所有目的引入本文作为 参考。如本文所使用的,术语“多组成”是指由至少两种作为共混物挤出的聚合物(例 如,两组成纤维)形成的纤维。聚合物被布置在横穿纤维横截面的基本上恒定定位的不同 区域。各种多组成纤维被描沭在Gessner的第5, 108.827号美国专利中,将全部内容出于 所有目的引入本文作为参考。如本文所使用的,术语“非织造纤网”是指一种纤网,该纤网具有无规则相互交叠 的单个纤维结构,而不是以如编织织物的可辨识方式。非织造纤网包括例如,熔喷纤网、纺 粘纤网、梳理纤网、湿法成形纤网、空气成形纤网、同成形纤网、水刺缠绕纤网等。非织造纤网的基重通常可以变化,但通常为大约5克每平方米(“gsm”)至200gsm,在一些实施方案 中,为大约lOgsm至大约150gsm,且在一些实施方案中,为大约15gsm至大约lOOgsm。如本文所使用的,术语“熔喷”纤网或层通常是指一种非织造纤网,该纤网是通过 以下方法形成的将熔融的热塑性材料经由多个细的、通常为圆形的模头毛细管以熔融的 纤维挤出进入到会聚的高速气体(例如,空气)流中,所述会聚的高速气体流减细熔融的热 塑性材料的纤维以减小其直径,该直径可减小到微纤维直径。随后,熔喷纤维由高速气流携 带并且沉积在收集表面上以形成随机分散的熔喷纤维的纤网。这样的方法由例如Butin等 人的第3,849,241号美国专利、Meitner等人的第4,307,143号美国专利和ffisneski等人 的第4,707,398号美国专利所公开,该全部内容在此出于所有目的引入本文作为参考。一 般而言,熔喷纤维可以是基本连续或非连续的,并且当沉积在收集面上时通常是粘的。如本文所使用的,术语“纺粘”纤网或层通常是指含有小直径基本连续的长丝的非 织造纤网。所述长丝通过将熔融的热塑性材料从多个细的、通常为圆形的喷丝头毛细管挤 出,然后挤出的纤维的直径通过例如离析拉伸(eductive drawing)和/或其它熟知的纺 粘机理迅速减小而形成。粘纺纤网的牛产例如在Aroel等人的第4,340,563号美国专利、 Dorschner等人的第3,692,618号美国专利、Matsuki等人的第3,802,817号美国专利、 Kinney的第3,338,992和3,341,394号美国专利、Hartman的第3,502, 763号美国专利、 Leu的第3,502,538号美国专禾l|、Dobo等人的第3,542,615号美国专利以及Pike等人的第 5,382,400号美国专利中被描述和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于形成非织造纤网的生物可降解纤维,所述纤维由热塑性组合物形成,所述组合物包含至少一种含量为大约75重量%至大约99重量%的聚乳酸和至少一种含量为大约1重量%至大约25重量%的聚醚共聚物,其中所述聚醚共聚物包含大约40摩尔%至大约95摩尔%的具有下式结构的重复单元(A):-[-C↓[2]H↓[4]O-]↓[x]-(A)其中,x为1至250的整数,所述聚醚共聚物还包含大约5摩尔%至大约60摩尔%的具有下式结构的重复单元(B):-[-C↓[n]H↓[2n]O-]↓[y]-(B)其中,n为3至20的整数;和y为1至150的整数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:A何VA托波尔卡雷夫
申请(专利权)人:金伯利克拉克环球有限公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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