具有改进润湿性的生物可降解热塑性聚酯组合物 本发明的背景
本发明涉及含有选自聚丁二酸亚丁酯聚合物、丁二酸亚丁酯己二酸酯共聚物、聚己酸内酯聚合物、这些聚合物的混合物或这些聚合物的共聚物的脂族聚酯聚合物；多羧酸(multicarboxylic acid)和润湿剂的未反应混合物。所述热塑性组合物可被挤出形成纤维，所述纤维可形成非织造结构用在吸附流体(如体液)的可弃吸附产品中。相关技术的描述
近来发现可弃吸附产品在许多应用中广泛使用。例如，在婴儿和小孩护理领域，尿布和训练裤(training pants)已经基本取代了可重复使用的布料吸附产品。其它典型的可弃吸附产品包括妇女护理用品如卫生巾或棉条、成人失禁用品(adult incontinence products)和保健用品如手术被单或绷带。一般的可弃吸附产品主要包括的组成结构包括具有面片(topsheet)、背片(backsheet)和在所述面片和背片之间的吸附结构。这些产品通常包括一些将所述产品固定在穿带者身上的紧固系统。
在使用过程中，可弃吸附产品一般可经受一种或多种液体，如水、尿液、月经或血液的浸渍。在这种情况下，这些可弃吸附产品的外罩的背片材料一般由液体不可溶和液体不可渗透材料(如聚丙烯薄膜)制成，显示出足够的强度和处理能力以致所述可弃吸附产品在穿带者的使用过程中保持其完整性并且不会使浸渍所述产品的液体泄漏出来。
虽然现在的可弃婴儿尿布和其它可弃吸附产品已经受到公众的普遍接受，这些产品在具体方面仍然还有待改进。例如许多可弃吸附产品都难于处理。例如将许多可弃吸附产品冲下厕所进入下水道系统一般将导致厕所或连接厕所与所述下水道系统地管道的堵塞。具体地讲，当被冲下厕所时，一般在所述可弃吸附产品中使用的外罩材料通常不能分解或分散以致所述可弃吸附产品不能以这种方式处理。如果将所述外罩材料制造得非常薄使得可弃吸附产品的总体积减少以减少厕所或下水道管道堵塞的可能性，则所述外罩材料一般不再显示出足够的强度以防止当所述外罩材料在经受穿带者平常使用的应力时的撕裂或剥离。
另外，固体废物的处置已经成为全世界日益关注的问题。随着垃圾继续堆积，关于减少可弃产品的材料来源、在可弃产品中掺入更多的可循环和/或可降解组分以及设计可通过除投入固体废物处置设备的方法(如垃圾填埋法)外的其它方法处置的产品的要求不断增力。
在这种情况下，需要在可弃吸附产品中使用新的材料，这些材料在使用中基本保持它们的完整性和强度，但在使用后所述材料可被更有效地处置。例如，可通过堆肥容易和有效地将所述可弃吸附产品处置。或者，可容易和有效地将所述可弃吸附产品处置至液体下水道系统，在那里所述可处置的可弃产品能被分解。
许多商业可得的生物可降解聚合物为脂族聚酯材料。虽然已知由脂族聚酯制备纤维，但在它们的使用中还是遇到问题。具体地讲，已知脂族聚酯聚合物具有比如聚烯烃聚合物相对低的结晶速率，由此经常导致所述脂族聚酯聚合物不良的加工性。大多数的脂族聚酯聚合物还具有比聚烯烃低得多的熔融温度并且在热处理后难于充分地冷却。通常脂族聚酯聚合物本质是不可润湿材料，因此在个人护理用品应用中需要进行改性。另外，使用加工添加剂会延迟所述有机物质的生物降解速率或所述加工添加剂本身是生物不可降解的。本发明的概述
本发明涉及热塑性组合物，所述热塑性组合物具有所需的生物可降解性而且可容易制备和容易加工成所需的最终结构，如纤维或非织造结构。
本发明的一个方面涉及含有第一组分、第二组分和第三组分的混合物的热塑性组合物。
这种热塑性组合物的一个实施方案包括选自聚丁二酸亚丁酯聚合物、丁二酸亚丁酯己二酸酯共聚物、聚己酸内酯聚合物、这些聚合物的混合物或这些聚合物的共聚物的脂族聚酯聚合物；多羧酸，其中所述多羧酸具有少于大约30的总碳原子数；和具有大约10至大约40的亲水性亲油性平衡比的润湿剂的混合物，其中所述热塑性组合物具有所需的性质。
在另一方面，本发明涉及由所述热塑性组合物制备的纤维，其中所述纤维具有所需的性质。
在另一方面，本发明涉及含有由所述热塑性组合物制备的纤维的非织造结构。
这种非织造结构的一个实施方案是用在可弃吸附产品中的背片。优选实施方案的详细描述
本发明涉及含有第一组分、第二组分和第三组分的热塑性组合物。如在这里使用的术语“热塑性”是指当暴露于热时发生软化而当冷却至室温时基本恢复其原来的状态的物质。
我们发现通过使用这里描述的组分的未反应混合物可制备热塑性组合物，其中这种热塑性组合物是基本可降解的，而且可容易地将所述热塑性组合物加工成具有有效纤维机械性能的纤维和非织造结构。
在所述热塑性组合物的第一组分为选自聚丁二酸亚丁酯聚合物、丁二酸亚丁酯己二酸酯共聚物、聚己酸内酯聚合物、这些聚合物的混合物或这些聚合物的共聚物的脂族聚酯聚合物。
通常通过乙二醇和二羧酸或其酸酐的缩聚反应制备聚丁二酸亚丁酯聚合物。聚丁二酸亚丁酯聚合物可为线型聚合物或长链支化聚合物。长链支化聚丁二酸亚丁酯聚合物通常通过使用另外的选自三官能或四官能多元醇、氧化羧酸(oxycarboxylic acids)和多元羧酸的多官能组分制备。聚丁二酸亚丁酯聚合物是本领域所熟知的并且在如日本东京的Showa Highpolymer Co.,Ltd.的欧洲专利申请0569153A2中描述。
通常丁二酸亚丁酯己二酸共聚物通过至少一种烷基乙二醇和多于一种脂族多官能酸的聚合制备。丁二酸亚丁酯己二酸共聚物是本领域中众所周知的。
适合在本发明中使用的聚丁二酸亚丁酯聚合物和丁二酸亚丁酯己二酸共聚物的例子包括得自日本东京的Showa Highpolymer Co.,Ltd.的牌号为BIONOLLETM1020聚丁二酸亚丁酯聚合物或BIONOLLETM3020丁二酸亚丁酯己二酸共聚物的各种聚丁二酸亚丁酯聚合物和丁二酸亚丁酯己二酸共聚物，它们基本上都是线型聚合物。已知这些物质是基本生物可降解的。
通常聚己酸内酯聚合物通过ε-己内酯的聚合制备。适合在本发明中使用的聚己酸内酯聚合物的例子包括得自Union CarbideCorporation,Somerset,New Jersey的牌号为TONETM聚合物P767E和TONETM聚合物P787聚己酸内酯聚合物的各种聚己酸内酯聚合物。已知这些物质是基本生物可降解的。
通常需要在所述热塑性组合物中存在使其具有所需性质的有效量的选自聚丁二酸亚丁酯聚合物、丁二酸亚丁酯己二酸共聚物、聚己酸内酯聚合物、这些聚合物的混合物或这些聚合物的共聚物的脂族聚酯聚合物。所述脂族聚酯聚合物以占所述热塑性组合物的重量的大于0但小于100％(重量)，优选大约40％(重量)至小于100％(重量)、更优选大约50％(重量)至大约95％(重量)，适宜的量为大约60％(重量)至大约90％(重量)，更适宜为大约60％(重量)至大约80％(重量)，最适宜为大约70％(重量)至大约75％(重量)的量存在，其中全部的重量百分数基于存在于所述热塑性组合物中的脂族聚酯聚合物、多羧酸和润湿剂的总重量计算。
通常需要所述脂族聚酯聚合物具有能有效使所述热塑性组合物显示出所需的熔体强度、纤维机械强度和纤维纺丝性能的重均分子量。通常如果脂族聚酯聚合物的重均分子量太高，表示所述聚合物链严重缠绕将导致含有所述脂族聚酯聚合物的热塑性组合物难于加工。相反，如果脂族聚酯聚合物的重均分子量太低，表示所述聚合物链缠绕不充足将导致含有所述脂族聚酯聚合物的热塑性组合物显示出相对弱的熔体强度，非常难于高速加工。因此优选适合在本发明中使用的脂族聚酯聚合物的重均分子量为大约10,000至大约2,000,000，更优选大约50,000至大约400,000，适宜的重均分子量为大约100,000至大约300,000。可通过本领域的技术人员已知的方法测定聚合物或共混聚合物的重均分子量。
还需要所述脂族聚酯聚合物具有有效使所述热塑性组合物显示出所需的熔体强度、纤维机械强度和纤维纺丝性能的多分散指数值。如在这里使用的术语“多分散指数”是表示通过所述聚合物的重均分子量除以其数均分子量得到的值。可通过本领域的技术人员已知的方法测定聚合物或共混聚合物的数均分子量。通常如果脂族聚酯聚合物的多分散指数值太大，由于聚合物链段含有在纺丝中更低熔体强度性质的低分子量聚合物引起的不一致的加工性质使得含有所述脂族聚酯聚合物的热塑性组合物难于加工。因此，优选所需脂族聚酯聚合物具有大约1至大约15、更优选大约1至大约4的多分散指数值，适宜的多分散指数值为大约1至大约3。
通常需要所述脂族聚酯聚合物可熔融加工。因此优选需要所述脂族聚酯聚合物具有大约1g/10分钟至大约200g/10分钟的熔体流动速率，适宜的熔体流动速率为大约10g/10分钟至大约100g/10分钟和更适宜大约20g/10分钟至大约40g/10分钟。可根据例如ASTM TestMethod D1238-E(通过引用结合到本发明中来)测定所述材料的熔体流动速率。
在本发明中要求所述脂族聚酯聚合物是基本生物可降解的。结果是当含有所述脂族聚酯聚合物的热塑性组合物(纤维形式或非织造结构形式)暴露于环境中和暴露于空气和/或水中时也是基本可降解的。如在这里使用的术语“生物可降解的”是表示由天然存在的微生物(如细菌、真菌和藻类)的作用降解的物质。可使用例如ASTM TestMethod 5338.92或ISO CD Test Method 14855(各自通过完整的引用结合到本发明中来)测定所述物质的生物降解能力。在一个具体的实施方案中，所述物质的生物可降解能力可使用经过修改的ASTM TestMethod 5338.92测定，其中在整个测试过程中维持测试室在大约58℃的恒定温度，而不是使用渐增温度曲线。
在本发明中还要求所述脂族聚酯聚合物是基本可堆肥的。结果是当含有所述脂族聚酯聚合物的热塑性组合(纤维形式或非织造结构形式)物暴露于环境中和暴露于空气和/或水中时也是基本可堆肥的。如在这里使用的术语“可堆肥”表示材料在堆肥地方能够进行生物分解以致所述材料不能再用肉眼分辨出和按已知的可堆肥材料一样的速率分解成二氧化碳、水、无机化合物和生物质。
在所述热塑性组合物中的第二组分为多羧酸。多羧酸是任何含有两个或多个羧酸基团的酸。在本发明的一个实施方案中，优选所述多羧酸为线型的。适合在本发明中使用的为二羧酸，其含有两个羧酸基团。通常需要所述多羧酸具有的总碳原子数不太多，因为在随后的结晶动力学中由本发明的热塑性组合物制备的纤维或非织造结构发生的结晶速率会比所需的慢。因此优选需要所述多羧酸具有的总碳原子数少于大约30、更优选大约4至大约30，适宜的碳原子数为大约5至大约20，更适宜大约6至大约10。适宜的多羧酸包括(但不限于此)丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸和这些酸的混合物。
通常要求所述多羧酸以有效使所述热塑性组合物具有所需性质的量存在于所述热塑性组合物中。所述多羧酸以大于0％(重量)，优选大于0％(重量)至大约30％(重量)，更优选大约1％(重量)至大约30％(重量)，适宜的为大约5％(重量)至大约25％(重量)，更适宜的为大约5％(重量)至大约20％(重量)，最优选大约5％(重量)至大约15％(重量)的重量存在于所述热塑性组合物中，其中全部重量百分数基于存在于所述热塑性组合物的脂族聚酯聚合物、多羧酸和润湿剂的总重量计算。
为了将本发明的热塑性组合物加工成具有本发明所需的性能的产品(如纤维或非织造结构)，我们发现通常需要使所述多羧酸在所述热塑性组合物的热处理中最好以液态存在，但在对经过加工的热塑性组合物的冷却过程中，在所述脂族聚酯聚合物恢复成固态或结晶前所述多羧酸恢复固态或结晶。
在本发明的热塑性组合物中，我们相信所述多羧酸发挥两个重要的但不同的功能。首先，当所述热塑性组合物在熔融状态时，我们相信所述多羧酸具有作为加工润滑剂或增塑剂通过内部改性所述脂族聚酯聚合物有利于所述热塑性组合物的加工而在成品(如纤维或非织造结构)中提高挠性和韧性的功能。然而不想受其束缚，我们相信所述多羧酸通过形成多羧酸-脂族聚酯聚合物价键代替了将所述脂族聚酯聚合物链结合在一起的次价键，由此有利于所述聚合物链段的移动。在这种作用下，与单独加工所述脂族聚酯聚合物比较显著地降低了转动挤出机所需的扭力。另外，通常也显著降低了将所述热塑性组合物纺丝成成品(如纤维或非织造结构)所需的加工温度，由此减少了所述脂族聚酯聚合物的热降解的危险，同时也减少了制备任何纤维或非织造结构所需的冷却的量和速率。其次，当将由所述热塑性组合物制备的成品(如纤维或非织造结构)从其液态或熔融状态冷却并固化时，我们相信所述多羧酸具有作为成核剂的功能。已知脂族聚酯聚合物具有非常低的结晶速率。常规上有两种主要的方法解决这个问题。一种是改变冷却温度曲线以最大程度地提高结晶动力学，而另一种是添加成核剂以增加结晶的部位和程度。
将挤出的聚合物冷却至室温的方法通常是通过向所挤出的聚合物表面鼓吹室温或低于室温的空气实现。这种方法可称为骤冷或过冷却，因为在相对短的时间阶段内(若干秒)温度变化通常大于100℃和最经常大于150℃。通常通过降低聚合物的熔体粘度，使得这种聚合物可在较低的温度下成功地挤出。这将减少在冷却中所需的温度变化，优选小于150℃和，在一些情况下小于100℃。在实际生产过程中为这个普通的方法定制理想的冷却温度曲线非常困难(所述冷却温度曲线是最大程度提高所述脂族聚酯结晶动力学所必需的唯一方法)，原因是在非常短的时间阶段内需要急剧冷却。而标准的冷却方法可与第二种改性方法结合使用。常规的第二种方法是使成核剂(如固体颗粒)与热塑性组合物混合以在骤冷过程中提供初始的结晶部位。然而通常这类固体成核剂在所述热塑性组合物中非常容易附聚导致在纺丝过程中过滤器和抽丝板板孔堵塞。另外，通常这类固体成核剂的成核作用在加入大约1％的这类固体成核剂水平时达到最高值。所有这些因素总的减少了往所述热塑性组合物中添加这类固体成核剂的高重量百分数的能力或需要。然而，在加工本发明的热塑性组合物过程中我们发现所述多羧酸在挤塑过程中通常以液态存在，其中所述多羧酸具有增塑剂的功能，而在冷却过程中所述多羧酸仍然能够先于所述脂族聚酯固化或结晶，其中所述多羧酸具有成核剂的功能。我们相信从均匀熔体冷却时，当降低至低于所述多羧酸的熔点时其便固化或结晶得相对较快和完全，原因是其具有相对较小的分子量。例如己二酸具有大约162℃的熔融温度和大约145℃的结晶温度。
作为大分子的脂族聚酯聚合物具有相对非常慢的结晶速率，即是当冷却时其以更缓慢的速度和在低于其熔融温度的温度下逐渐固化或结晶。在这种冷却过程中，随后所述多羧酸先于所述脂族聚酯聚合物开始结晶和通常在所述冷却的热塑性组合物中作为固体成核剂部位。
在热处理脂族聚酯聚合物成纤维或非织造结构的过程中遇到的另一个主要的困难是这些聚合物发粘的性质。采用机械或通过空气拉伸方法拉伸所述纤维经常导致其聚集成固体块。通常已知添加固体填料在众多情况下将降低聚合物熔体的粘性。然而在纤维纺丝或非织造应用中是将聚合物挤压通过具有非常小的直径的孔，因此使用固体填料将成为问题。这是因为所述填料颗粒倾向于阻塞抽丝板板孔和过滤器筛，因此中断了纤维纺丝进程。相反在本发明中所述多羧酸在挤出过程中通常保持液态。但在随后骤冷过程中几乎立即固化。由此，所述多羧酸有效地作为固体填料增强所述体系的总结晶度和降低所述纤维的粘性并消除了在拉伸过程中如纤维聚集的问题。
要求所述多羧酸具有与其一起混合的脂族聚酯聚合物的高水平的化学相容性。然而先有技术主要说明聚交酯-己二酸混合物的可能性，其为这个发明中唯一发现的一个特征。通常聚交酯-己二酸混合物只能与相对少量的润湿剂，如少于大约2％(重量)的润湿剂共混，即使是这样也是极其困难的。我们发现聚丁二酸亚丁酯、丁二酸亚丁酯己二酸共聚物和聚己酸内酯与大量的多羧酸和润湿剂相容。我们相信其原因是由于所述脂族聚酯聚合物的化学结构。聚交酯聚合物具有相对庞大的化学结构，没有长过CH2的线型部分。换句话说，每一CH2链段都与带有氧或其它侧链的碳原子连接。因此，多羧酸(如己二酸)不能将其自身排列接近所述聚交酯聚合物主链。对于聚丁二酸亚丁酯和丁二酸亚丁酯己二酸共聚物的情况，所述聚合物主链在结构上具有(CH2)2和(CH2)4的重复单元。聚己酸内酯具有(CH2)5的重复单元。这些较长、开放和线型的部分不受到氧原子和庞大的侧链的隐蔽可很好地与适合的多羧酸(如同样具有(CH2)4单元的己二酸)排列在一起，由此使得所述多羧酸与适合的脂族聚酯聚合物分子可以非常接近地接触。我们发现所述多羧酸和所述脂族聚酯聚合物之间在这些具体的情况下的优异相容性使得可相对容易地掺入作为本发明的第三组分的润湿剂。这种适合的相容性通过容易地混合由含有聚丁二酸亚丁酯、丁二酸亚丁酯己二酸共聚物、聚己酸内酯或这些聚合物的共混或共聚物与适合的多羧酸和润湿剂的混合物生产的纤维或非织造结构得以证明。这些混合物的加工性是优异的，而在聚交酯-多羧酸系统的情况下，通常润湿剂不能容易地掺入所述混合物中。
无论是分离或混合在一起，通常聚丁二酸亚丁酯聚合物、丁二酸亚丁酯己二酸酯共聚物、聚己酸内酯聚合物、这些聚合物的混合物或这些聚合物的共聚物都是疏水的。由于通常要求本发明的热塑性组合物和由所述热塑性组合物制备的纤维或非织造结构是亲水的，我们发现必须在本发明的热塑性组合物中加入另一种组分以得到所需的性质。在这种情况下，本发明的热塑性组合物包括润湿剂。
因此，在所述热塑性组合物中的第三种组分为用于聚丁二酸亚丁酯聚合物、丁二酸亚丁酯己二酸酯共聚物、聚己酸内酯聚合物、这些聚合物的混合物和/或这些聚合物的共聚物的润湿剂。通常适合在本发明中使用的润湿剂包括主要与聚丁二酸亚丁酯聚合物、丁二酸亚丁酯己二酸酯共聚物、聚己酸内酯聚合物、这些聚合物的混合物或这些聚合物的共聚物的亲水部分相容的亲水部分和主要与聚丁二酸亚丁酯聚合物、丁二酸亚丁酯己二酸酯共聚物、聚己酸内酯聚合物、这些聚合物的混合物或这些聚合物的共聚物的疏水部分相容的疏水部分。这些润湿剂的亲水和疏水部分主要以分离的嵌段存在以致整个润湿剂结构为二嵌段或无规嵌段。优选的润湿剂具有较所述脂族聚酯聚合物的熔融温度低或仅仅稍高的熔融温度以便在骤冷处理在所述脂族聚酯聚合物已经结晶后所述润湿剂仍保持液态。通常这将引起所述润湿剂迁移至所制备的纤维结构的表面，由此改进润湿性和改进所述纤维结构的加工。因此通常要求所述润湿剂在由所述热塑性组合物加工成的物质(如纤维或非织造结构)中作为表面活性剂改变所加工的物质在空气中水的接触角。所述润湿剂的疏水部分可为(但不限于此)聚烯烃如聚乙烯或聚丙烯。所述润湿剂的亲水部分可含有环氧乙烷、乙氧基化物、二元醇、醇或它们的任何混合物。适合的润湿剂的例子包括UNITHOX480和UNITHOXTM750乙氧基化醇，或UNICIDTM酰胺乙氧基化物，全部得自Tulsa,Oklahoma的Petrolite Corporation。
其它适合的表面活性剂可包括例如以下一种或多种物质：
(1)含有硅氧烷乙二醇共聚物的表面活性剂，如D193和D1315硅氧烷乙二醇共聚物，得自位于Midland,Michigan的Dow CorningCorporation。
(2)乙氧基化醇，如GENAPOLTM24-L-60、GENAPOLTM24-L-92或GENAPOLTM24-L-98N乙氧基化醇，得自Charlotte.North Carolina的Hoechst Celanese Corp.。
(3)含有乙氧基化单酸甘油酯和甘油二酯的表面活性剂，如MAZOLTM 80 MGK乙氧基化甘油二酯，得自Gurnee.lllinois的PPGIndustries,Inc.。
(4)含有羧基化醇乙氧基化物，如SANDOPANTMDTC、SANDOPANTMKST或SANDOPANTMDTC-100羧基化醇乙氧基化物，得自Sandoz Chemical Corp.。
(5)乙氧基化脂肪酸酯，如TRYLONTM5906和TRYLONTM5909乙氧基化脂肪酸酯，得自Cincinnati,Ohio的Henkel Corp./Emery Grp.。
通常要求所述润湿剂具有有效使所述热塑性组合物具有所需的熔体强度、纤维机械强度和纤维纺丝性能的重均分子量。通常如果润湿剂的重均分子量太高，由于所述润湿剂粘度太高而缺乏共混所需的流动性因而其不能很好地与所述热塑性组合物中的其它组分混合。相反，如果润湿剂的重均分子量太低，则所述润湿剂通常不能很好地与其它组分混合并且具有如此低的粘度产生了加工上的问题。因此优选适合在本发明中使用的润湿剂具有大约1,000至大约100,000的重均分子量，适宜的重均分子量为大约1,000至大约50,000和更适宜为大约1,000至大约10,000。可使用本领域技术人员已知的方法测定所述润湿剂的重均分子量。
通常要求所述润湿剂具有有效的亲水性亲油性平衡比(HLB比)。物质的HLB比描述所述物质的亲水性的相对比例。HLB比以亲水部分的重均分子量除以所述物质的总重均分子量，随后将所得值乘以20计算。如果HLB比值太低，所述润湿剂通常不能提供所需的在亲水性上的改进。相反，如果HLB比值太高，由于与其它组分化学不相容和粘度的不同使得所述润湿剂不能共混入所述热塑性组合物中。因此，优选在本发明中有用的润湿剂具有大约10至大约40的HLB比值，适宜的HLB比值为大约10至大约20，更适宜的为大约12至大约16。通常具体的润湿剂的HLB比值是已知和/或可得自各种已知的技术参考资料。
通常要求所述润湿剂的疏水部分为含(CH2)n(优选式中n为4或更大)的线型烃链。通常这种线型烃(疏水部分)与在聚丁二酸亚丁酯聚合物、丁二酸亚丁酯己二酸酯共聚物、聚己酸内酯聚合物以及许多多羧酸(如己二酸)的相同部分高度相容。由于占有这些结构相似性的优势，所述润湿剂的疏水部分将非常紧密地与所述脂族聚酯聚合物结合而所述亲水部分将伸出制备的纤维或非织造结构的表面。这个现象的普遍的结论是由于所制备的纤维或非织造结构在前进接触角中显示出较大的减少。适合的润湿剂的例子包括得自Tulsa,Oklahoma的Petrolite Corporation的UNITHOX480和UNITHOX750乙氧基化醇。这些润湿剂具有26至50个碳原子的平均线型烃链长度。如果所述润湿剂的疏水部分太大，如具有苯环或庞大的侧链，则通常这种润湿剂不能很好地掺入所述脂族聚酯聚合物共混物中。与所述润湿剂的疏水部分被结合在所述脂族聚酯聚合物分子上不同，所述润湿剂的亲水部分自由地悬挂，因此整个润湿剂分子可在所述混合物中自由地浮动，适当地被捕获在所述共混物中。这可由高的前进接触角和相对低的后退接触角得到证明，表明所述亲水链不是在表面上。经过液体的浸渍后，所述润湿剂可迁移至所述表面上导致低的后退接触角。这可通过使用得自位于Cranbury,NJ.的Rhone-Poulenc的IGEP ALTM RC-630乙氧基化烷基苯酚表面活性剂得到清楚的说明。IGEP ALTM RC-630乙氧基化烷基苯酚具有庞大的苯基限制了其与脂族聚酯聚合物的相容性，如通过脂族聚酯聚合物和所述IGEP ALTM RC-630乙氧基化烷基苯酚的混合物的高的前进接触角和低的后退接触角可得到证明。
通常要求所述润湿剂以有效导致所述热塑性组合物具有所需的性质(如所需的接触角值)的量存在于所述热塑性组合物中。通常太多的润湿剂将导致所述热塑性组合物的加工问题或导致最终的热塑性组合物不显示出所需的性质(如所需的前进和后退接触角值)。优选所述润湿剂以大于0至大约25％(重量)、更优选大约0.5％(重量)至大约20％(重量)，适宜的为大约1％(重量)至大约20％(重量)，更适宜的为大约1％(重量)至大约15％(重量)的重量存在于所述热塑性组合物中，其中所有的重量百分数均基于存在于所述热塑性组合物中的聚丁二酸亚丁酯聚合物、丁二酸亚丁酯己二酸酯共聚物、聚己酸内酯聚合物、这些聚合物的混合物或这些聚合物的共聚物；多羧酸和润湿剂的总重量计算。
虽然本发明的热塑性组合物的主要组分已经在前面描述，然而应注意不应将这种热塑性组合物限定在这些范围而是可包括其它对所述热塑性组合物所需的性质不产生有害的影响的其它组分。可被用作其它组分的示例性的物质包括(但不限于此)颜料、抗氧剂、稳定剂、表面活性剂、石蜡、流动促进剂、固体溶剂、增塑剂、成核剂、颗粒和其它加入以增强所述热塑性组合物的加工性的物质。如果在热塑性组合物中包括另外的组分，则通常要求以优选少于大约10％(重量)，更优选少于大约5％(重量)，和适宜的为少于大约1％(重量)的量使用这些另外的组分，其中所有的重量百分数均基于存在于所述热塑性组合物中的聚丁二酸亚丁酯聚合物、丁二酸亚丁酯己二酸酯共聚物、聚己酸内酯聚合物、这些聚合物的混合物或这些聚合物的共聚物的脂族聚酯聚合物；多羧酸和润湿剂的总重量计算。
通常本发明的热塑性组合物为所述脂族聚酯聚合物、多羧酸、润湿剂和任选任何另外的组分的简单混合物。为了获得本发明的热塑性组合物的所需的性质，我们发现保持所述脂族聚酯聚合物、多羧酸和润湿剂基本彼此间未反应以致不形成含有各个所述脂族聚酯聚合物、多羧酸和/或润湿剂的共聚物是关键的。在这种情况下，各个所述脂族聚酯聚合物、多羧酸和润湿剂保持为所述热塑性组合物的不同组分。
在本发明的一个实施方案中，经过将所述脂族聚酯聚合物、多羧酸和润湿剂干混在一起形成热塑性组合物干燥混合物后，优选将这种热塑性组合物的干燥混合物搅动、搅拌或者共混以有效地均匀混合所述脂族聚酯聚合物、多羧酸和润湿剂以便形成基本均匀的熔融混合物。随后可将所述基本均匀的熔融混合物冷却和造粒。或者可将所述干燥的混合物在例如挤出机中熔融共混以有效地均匀混合所述脂族聚酯聚合物、多羧酸和润湿剂以便形成基本均匀的干燥混合物。随后可将所述基本均匀的熔融混合物直接输送至抽丝板或其它用于形成纤维或非织造结构的设备上。
将本发明的组分混合在一起的其它候选方法包括在例如用于将所述组分混合在一起的挤出机中往所述脂族聚酯聚合物中加入所述多羧酸和润湿剂。另外还可以在初始时同时将所有的组分熔融混合在一起。将本发明的组分的混合在一起的其它方法是可能的并可被本领域的技术人员容易地认识。为了测定是否所述脂族聚酯聚合物、多羧酸和润湿剂基本保持未反应，可以使用如核磁共振和红外线分析等技术以评价最终的热塑性组合物的化学特征。
一般热处理各种组分的条件包括使用优选大约100s-1至大约50000s-1，更优选大约500s-1至大约5000s-1的剪切速率，适宜的剪切速率为大约1000s-1至大约3000s-1，最适宜大约1000s-1。一般热处理各种组分的条件还包括使用大约50℃至大约500℃，更优选大约75℃至大约300℃的温度，适宜的温度为大约100℃至250℃。
如在这里使用的术语“疏水的”是指具有水在空气中至少90°接触角的物质。相反，如在这里使用的术语“亲水的”是指具有水在空气中小于90°接触角的物质。然而，作为商品的个人护理产品通常要求接触角远低于90°以提供所需的各种液体传输性(liquid transportproperties)。为了获得个人护理用品所需的快速吸收和润湿性能，通常要求水在空气中的接触角低于大约70°。通常接触角越低则润湿性越好。对于这个应用来说，按照在这里的Test Methods部分的阐述进行接触角的测量。通常接触角及其测量方法是本领域中众所周知的，例如在Robert J.Good和Robert J.Stromberg编辑的“表面和胶体科学-实验方法”，第二卷(Plenum出版社，1979年)。
要求本发明所得的多组分纤维或非织造结构显示出在亲水性上得到改进，通过水在空气中的接触角的降低得到证明。由于测试方法的性质，可测定纤维样品水在空气中的接触角，包括前进接触角或后退接触角。前进接触角测量物质对液体(如水)的初始响应。后退接触角测量物质在开始受到浸渍，或暴露于液体中以及浸渍后的整个过程中产生怎样的效果。更低的后退接触角意味着在所述液体暴露过程中所述物质变得更加亲水和随后逐渐可以更一致地传输液体。需要一起使用前进接触角和后退接触角数据以形成本发明的多组分纤维或非织造结构的高亲水性质。
要求本发明所得的多组分纤维或非织造结构显示出在液体传输速率上得到改进，通过低的接触角滞后得以证明。如在这里使用的接触角滞后定义为进行评价的物质的前进接触角和后退接触角的差异。例如，较高的前进接触角和较低的后退接触角将导致较大的接触角滞后。在这种情况下，尽管通常所述液体一旦被吸附将被所述物质保持，初始浸渍的液体还是逐渐缓慢地被物质吸附。通常需要较低的前进和后退接触角以及小的接触角滞后以得到高的液体传输速率。使用接触角滞后作为在进行评价的物质上的液体的毛细速率的指标。
在本发明的一个实施方案中，要求由这里描述的热塑性组合物制备的多组分纤维或非织造结构显示出的前进接触角优选为小于大约70°，更优选小于大约65°，适宜的前进接触角为小于大约60 °，更适宜为小于大约55°，最适宜的为小于大约50°，其中所述前进接触角值由这里的Test Methods部分中描述的方法进行测定。
在本发明的另一个实施方案中，要求由这里描述的热塑性组合物制备的多组分纤维或非织造结构显示出的后退接触角值优选为小于大约60°，更优选小于大约55°，适宜的后退接触角为小于大约50 °，更适宜为小于大约45°，最适宜的为小于大约40°，其中所述后退接触角值由这里的Test Methods部分中描述的方法进行测定。
在本发明的另一个实施方案中，要求由这里描述的热塑性组合物制备的多组分纤维或非织造结构显示出的前进接触角值优选为至少大约10°，更优选至少大约15°，适宜的前进接触角为至少大约20°，更适宜为至少大约25°，小于由不含有润湿剂的热塑性组合物制备的其它基本相同的纤维或非织造结构显示出的前进接触角值。
在本发明的另一个实施方案中，需要由这里描述的热塑性组合物制备的多组分纤维或非织造结构显示出的后退接触角值优选至少为大约5°，更优选至少大约10°，适宜的后退接触角为至少大约15°，更适宜为至少大约20°，小于由不含有润湿剂的热塑性组合物制备的其它基本相同的纤维或非织造结构显示出的后退接触角值。
如在这里使用的术语“由不含有润湿剂的热塑性组合物制备的其它基本相同的纤维或非织造结构”及其它相似的术语是指使用与本发明的纤维或非织造结构比较基本相同的材料和基本相同的方法制备的对照纤维或非织造结构，不同的是所述对照纤维或非织造结构不含有或不是采用这里描述的润湿剂制备。
在本发明的另一个实施方案中，要求所述前进接触角值和后退接触角值之间的差异，即是这里所指的接触角滞后应尽可能小。在这种情况下，要求所述多组分纤维显示出的前进接触角值与后退接触角值之间的差异优选小于大约50°，更优选小于大约40°，适宜的差异为小于大约30°，更适宜的为小于大约20°。
通常要求所述热塑性组合物的熔融温度或软化温度在大多数加工应用中一般遇到的范围内。在这种情况下，通常优选要求所述热塑性组合物的熔融温度或软化温度为大约25℃至大约350℃，更优选大约35℃至大约350℃，适宜的为大约45℃至大约250℃。
我们发现本发明的热塑性组合物与含有所述脂族聚酯聚合物但不含有所述多羧酸和/或所述润湿剂的热塑性组合物相比通常显示出改进的加工性。这主要是由于所述多羧酸和所述润湿剂的内部润滑作用显著降低了粘度。不存在所述多羧酸，所述脂族聚酯聚合物和润湿剂的混合物的粘度通常太高而无法加工。不存在所述润湿剂，所述脂族聚酯聚合物和多羧酸的混合物通常不是一种亲水性充分的物质和在骤冷区通常不具有液体润湿剂的加工优势。作为本发明的一部分我们发现仅仅具有这三种组分的正确结合方可得到适当的粘度和熔体强度以进行纤维纺丝。
如在这里使用的改进的热塑性组合物的加工性是以在大约170℃的温度和在大约1000s-1的剪切速率的一般的工业挤出加工条件下所述热塑性组合物的表观粘度下降测定。如果所述热塑性组合物显示出的表观粘度太高，则通常所述热塑性组合物非常难于加工。相反，如果所述热塑性组合物显示出的表观粘度太低，则通常所述热塑性组合物将导致挤出的纤维具有非常差的拉伸强度。
因此，通常要求在大约170℃的温度和大约1000s-1的剪切速率下所述热塑性组合物显示出的表观粘度值优选为大约5帕斯卡.秒(Pa.s)至大约200Pa.s，更优选大约10Pa.s至大约150Pa.s，适宜的表观粘度为大约20Pa.s至大约100Pa.s。测定表观粘度的方法在以下与实施例有关的部分中阐述。
如在这里使用的术语“纤维”或“纤维的”是指其长度直径比大于大约10的物质。相反，“非纤维”或“非纤维的”是指其长度直径比为大约10或更小的物质。
制造纤维的方法是众所周知的，在这里无需详细描述。聚合物的熔融纺丝包括长丝结构(如纺粘的或熔喷的)和非长丝结构(如切段纤维和切断纤维)的生产。为了形成纺粘或溶喷纤维，通常将热塑性组合物挤出并进料至分配系统，在那里所述热塑性组合物被引入抽丝板中。随后将所述纺丝纤维冷却、固化，通过气动系统拉伸形成常规的非织造物。同时，为了生产切断纤维或切段纤维，将所述纺丝纤维冷却、固化和拉伸(通常通过-机械辊系统)成中等直径的长丝并收集纤维而不是直接形成非织造结构。随后可在低于所收集的纤维的软化温度下将其“冷拉伸”至所需的纤维直径和接着可卷曲/变形和切成所需的纤维长度。可将纤维切成较短的长度，如通常具有大约25至大约50mm长度的切段纤维和通常具有小于大约18mm长度的更短的切断纤维。
本发明的热塑性组合物适合用于制备纤维或非织造结构，它们用于可弃产品包括各种可弃吸附产品如尿布、成人失禁用品和床垫；月经用品如卫生巾和棉条；和其它吸附产品如擦拭纸(wipes)、围裙、绷带和手术披肩或手术被单。因此，在另一方面，本发明涉及含有本发明的多组分纤维的可弃吸附产品。
在本发明的一个实施方案中，将所述热塑性组合物做成纤维基材以掺入可弃吸附产品中。纤维基材可采用例如纤维非织造卷材(nonwoven Web)的形式。纤维非织造卷材可完全由本发明的热塑性组合物制备的纤维制备或者可将它们与其它纤维共混制备。所用的纤维的长度取决于具体的最终考虑的用途。如所述纤维在水中(如在厕所中)降解，则如果保持其长度在或小于大约15mm是有利的。
在本发明的一个实施方案中，提供了可弃吸附产品，该可弃产品含有液体可渗透的面片，贴附在所述液体可渗透面片的背片，和位于所述液体可渗透面片和背片之间的吸附结构，其中所述背片含有由本发明的热塑性组合物制备的纤维。
示例性的可弃吸附产品主要在US-A-4,710,187、US-A-4,762,521、US-A-4,770,656和US-A-4,798,603中描述；这些参考文献通过引用结合到本文中来。
通常本发明所有方面的吸附产品和结构在使用中将经受体液的多次浸渍。因此要求在使用过程中当所述吸附产品和结构暴露了所述体液时，所述吸附产品和结构能够大量吸附所述体液的多次浸渍。一般每次浸渍之间相隔一段时间。测试方法熔融温度
使用差示扫描量热法测量物质的熔融温度。差示扫描量热计(得自New Castle,Delaware的TA.Instruments Inc.，牌号为ThermalAnalyst 2910差示扫描量热计(DSC))装备了液氮冷却附件和结合Thermal Analyst 2200分析软件程序一起使用测定熔融温度。
测试的物质样品为纤维或树脂小球的形式。优选不直接接触所述物质样品，而是采用镊子和其它工具以致不会引入任何会产生不正确结果的物质。对于纤维的情况，将所述物质样品切断，或对于树脂小球的情况，将其放入在分析天平上的铝盘中并称量，精确度至0.01mg。如果需要在物质样品上方覆盖盖子再放入盘中。
根据所述差示扫描量热计的使用手册中的描述使用铟金属标准样校正所述差示扫描量热计并作出校正基线。将物质样品放入所述差示扫描量热计测试室中并以一空盘作为参比。所有测试都在采用55cm3/min的氮气(工业级)冲洗所述测试室下进行。加热和冷却程序是2个周期的测试，由将所述室平衡至-20℃开始，接着的加热周期以20℃/min的升温速率加热至220℃，随后的冷却周期以20℃/min的降温速率冷却至-20℃，随后另一个加热周期以20℃/min的升温速率加热至220℃。
使用分析软件程序鉴别和定量分析吸热和放热峰评价所得结果。表观粘度
使用毛细管流变仪(牌号为Gttfert Rheograph 2003毛细管流变仪，与WinRHEO分析软件(2.31版)结合使用，均得自Rock Hill.SouthCarolma的Gttfert Company)评价物质样品的表观粘度流变性质。所述毛细管流变仪的配备包括2000Bar(200MPa)压力转换器和30mm长/30mm有效长/1mm直径/0mm高/180°转角的圆孔毛细管。
如果已说明或已知被测试的物质样品是对水敏感的，则将所述物质样品在高于其玻璃化转变温度(即对于聚(乳酸)物质高于55或60℃)的真空烘箱中，在至少15英寸汞柱(381mmHg)的真空和至少30标准立方英尺/小时(大约0.850立方米/小时)的氮气冲洗下干燥至少16小时。
一旦将设备预热和所述压力转换器校正后，逐渐将所述物质样品装入柱中，每次采用捣棒将所述聚合物树脂小球装进所述柱中以确保在测试过程中一致熔融。在装入样品后，每次测试进行4分钟的熔化使得所述物质样品在测试温度下完全熔融。所述毛细管流变仪自动采集数据点并测定在7个表观剪切速率(单位s-1)下的表观粘度(单位Pa.s):50、100、200、500、1000、2000和5000。当检查所得的曲线时，所述曲线相对平滑是重要的。如果整条曲线上点与点之间具有明显的偏差，则有可能是由于柱中的空气引起，必须重复测试以确定所得结果。
以表观剪切速率对表观粘度所作的流变学曲线给出在挤出处理的温度下所述物质样品的运行指示。在大约170℃的温度和在大约1000s-1的剪切速率下的表观粘度值特别有意义，因为这些是工业纤维纺丝挤出机的一般条件。接触角
设备包括DCA-322动态接触角分析仪和WinDCA软件(1.02版)，均得自Madison,Wisconsin的ATI-CAHN Instruments,Inc.。在与天平镫连接的“A”环上进行测试。如在使用手册中指示，在开始测量前应采用100mg的物质校正所述接触角分析仪的平衡。按照使用手册也应对发动机定期进行校正。
将热塑性组合物纺丝成纤维并使用自由下落的样品(0喷头拉伸)测定接触角。在纤维的制备过程中应小心最大程度地减少接触纤维以确保将污染减少至最小。采用透明胶带将所述纤维样品粘附在钢丝挂钩上使所述纤维延伸出该挂钩末端2-3cm。所述挂钩包括一条4cm的直线钢丝，在其末端具有大约0.8cm的弯曲以致在该末端形成钩。随后采用剃刀剪切所述纤维样品使得延伸出所述挂钩1.5cm。使用光学显微镜如Leica Galen Ⅲ(由Buffalo,New York的Leica,Inc.生产)沿着所述纤维测定平均直径(测量3至4次)。
将在所述钢丝挂钩上的样品悬挂在所述接触角分析仪天平镫的“A”环上。浸渍液体为蒸馏水并将其交换每一个样品。输入样品参数(即纤维直径)并开始测试。当所述纤维接触所述蒸馏水的表面时以151.75微米/秒的速率分段前进直至检测到0度浸渍。在所述0度浸渍时，所述纤维前进进入水中1cm，停留接近0秒的时间随后立即后退1cm。根据在手册中确定的标准计算方法通过软件自动分析所述接触角测定所述纤维样品的前进和后退接触角。0或小于0的接触角表明所述样品可完全润湿。每个样品重复5次测试并统计分析计算平均值、标准偏差和变异系数百分数。如在这里的实施例报导的和如在整篇权利要求书中使用的根据前面的测试方法测定的前进接触角值表示蒸馏水在纤维样品表面的前进接触角。同样，如在这里的实施例报导的和如在整篇权利要求书中使用的根据前面的测试方法测定的后退接触角值表示蒸馏水在纤维样品表面的后退接触角。接触角滞后定义为前进接触角与后退接触角的差异。这里报导的全部数值代表基于5次重复测定的平均值。非织造拉伸测试
在得自MTS Systems Corporation(位于Eden Prairie Minnesota的公司)的Sintech 1/D Model中，使用Testworks 3.03分析软件(也得自MTS Systems Corporation)测定所述非织造卷材的拉伸性质。一套10N的气动拉伸夹头得自MTS(MTS型，编号00.01659)并覆盖有橡胶夹持面(MTS型，编号38.00401)。在这个测试方法中使用一50lb(大约200N)的载荷传感器，并将所述空气驱动橡胶面夹头连接在所述设备上。打开所述载荷传感器和载荷架的电源并将所述设备预热和稳定至少半小时。将测试夹头松开后手工将其移开直至夹头的上下部分之间有3英寸(7.62cm)的距离(采用尺和水准仪测量)。随后在测试软件中将这段距离回零。打开所述夹头并将所述载荷传感器校正。
将样品剪切成一英寸(2.54cm)宽的长条，将其垂直放在所述夹头上以致在样品上不存在张力。通过软件启动测试并且上面的夹头以12.0英寸/分钟(30.48cm/min)的速率上升，而下面的夹头保持固定。继续测试直至非织造物破坏和所述上面的夹头回到其原来的位置。随后所述软件显示出测量和计算的样品的性质。特别有意义的数据是最大负荷和断裂负荷，这些量均由机器直接测量。最大负荷是测试过程的任何点中的最大负荷，测量单位为克。断裂负荷是当样品破坏时的负荷，单位为克。杯压测试(Cup Crush Testing)
在得自MTS Systems Corporation(位于Eden Prairie Minnesota的公司)的Sintech 1/D model中，使用Testworks 3.03分析软件(也得自MTS Systems Corporation)进行杯压测试。在这个方法中，将一10lb(大约50N)的载荷传感器附在所述Sintech的架上。将一成形圆筒放在下面的附件上并将一6英寸(15.24cm)×6英寸(15.24cm)的非织造物正方块放在所述圆筒的口上。将成形杯放在所述非织造物上面，形成所述非织造物位于所述圆筒上面，留下一开口圆环的卷材暴露在所述圆筒上面。所述杯压设备的底部包括一具有圆端的金属棒并与所述10lb的载荷传感器连接。开始测试后其底部以409.40mm/分钟的速率下沉进入所述非织造卷材中，对其挤压。随后所述Sintech测量最大负荷及压碎所述非织造物所需的能量。所述底部下沉至总的距离为62mm后停止，反转方向，返回起始位置。通常最大负荷越小表明非织造物越软。实施例
使用各种材料作为形成以下实施例的热塑性组合物和多组分纤维的组分。这些物质的牌号和各种性质在表1中列出。
聚乳酸(PLA)聚合物得自Golden,Colorado的Chronopol Inc.,牌号HEPLONTM A10005聚(乳酸)聚合物。在表2中，HEPLONTM A10005聚(乳酸)聚合物称为HEPLON。
聚丁二酸亚丁酯聚合物得自日本东京的Showa Highpolymer Co.,Ltd.,牌号为BIONOLLETM1020聚丁二酸亚丁酯。在表2中，BIONOLLETM1020聚丁二酸亚丁酯聚合物称为PBS。
丁二酸亚丁酯己二酸共聚物得自日本东京的Showa HighpolymerCo.,Ltd.,牌号为BIONOLLETM3020丁二酸亚丁酯己二酸共聚物。在表2中，BIONOLLETM3020丁二酸亚丁酯己二酸共聚物称为PBSA。
聚己酸内酯聚合物得自Union Carbide Chenmicals and PlasticsCompany,Inc.,牌号为TONETM聚合物P767E聚己酸内酯聚合物。在表2中，TONETM聚合物P767E聚己酸内酯聚合物称为PCL。
一种用作润湿剂的物质得自Tulsa,Oklahoma的PetroliteCorporation，牌号为UNITHOXTM480乙氧基化醇，其具有大约2250的数均分子量，大约80％(重量)的乙氧基化百分数，大约65℃的熔融温度和大约16的HLB值。在表2中，UNITHOXTM480乙氧基化醇称为润湿剂A。
一种用作润湿剂的物质得自Tulsa,Oklahoma的Baker PetroliteCorporation，牌号为UNICIDTMX-8198酰胺乙氧基化物，其具有大约35的HLB值和大约60℃的熔融温度。在表2中，UNICIDTMX-8198酰胺乙氧基化物称为润湿剂B。
一种用作润湿剂的物质得自位于Cranbury,New Jersey的Rhone-Poulenc，牌号为IGEPALTMRC-630乙氧基化烷基苯酚表面活性剂，其具有大约12.7的HLB值和大约4℃的熔融温度。在表2中，IGEPALTMRC-630乙氧基化烷基苯酚表面活性剂称为润湿剂C。
表1物质牌号 L∶D比值 熔融温度 (℃) 重均分子 量 数均分子 量 多分散 指数 残余的乳 酸单体HEPLONA10005 100∶0 175 187.000 118,000 1.58 ＜1％TONEP767E N/A 64 60,000 43,000 1.40 N/ABIONOLLE1020 N/A 95 40,000至 1,000,000 20,000至 300,000 ～2至 ～3.3 N/ABIONOLLE3020 N/A 114 40,000至 1,000,000 20,000至 300,000 ～2至 ～3.3 N/A
样品制备
为制备指定的热塑性组合物，首先将各种组分干混并随后在反向旋转双螺杆挤出机中熔融共混以便使组分剧烈混合。在以下实施例中使用的具体的物质和每种物质的相对量显示在表2中。所述熔融混合包括在旋转混合螺杆的剪切作用下所述部分或完全熔化组分的混合。这些条件有益于优化混合和甚至分散所述热塑性组合物的组分。双螺杆挤出机如Haake Rheocord 90双螺杆挤出机(得自德国Karlsautte的Haake GmbH)或Brabender双螺杆混合器(种类编号05-96-000，得自South Hackensack,New Jersey的Brabender Instruments)或其它相似的双螺杆挤出机也适合用于这个任务。还包括同向旋转双螺杆挤出机如ZSK-30挤出机(得自Ramsey,New Jersey的Wernerand Pfleiderer Corporation)。除非另有声明，否则所有样品都在HaakeRhecoord 90双螺杆挤出机中制备。从所述熔融混合器挤出后将所述熔融组合物在液体冷却辊或表面和/或通过将空气传输通过所述挤出物的表面进行冷却。随后将经过冷却的组合物造粒以转化为纤维。
在装配有0.75英寸(1.905cm)直径的挤出机的室内纺丝线中将这些树脂转化为纤维和非织造物。所述挤出机具有24∶1 L∶D(长度∶直径)比例的螺杆和三个配置在从所述挤出机至所述纺丝组合体的输送管中的加热区。所述输送管连接第4和第5加热区并包括一0.62英寸直径KOCHTMSMX型静态混合器单元(得自New York,New York的Koch Engineering Company Inc.)。输送管延伸入纺丝头(第6加热区)并通过具有大量小孔的抽丝板，所述熔融聚合物从这里挤出。在表2中给出用于各种组合物生产的这些加热区的温度。这里使用的抽丝板具有15个孔，每个孔具有20密耳(0.508mm)的直径。使用13℃至22℃的温度的空气将所得纤维空气骤冷，通过机械拉伸辊拉伸并输送至绕线机单元收集，或输送至纤维拉伸单元以纺粘形成和粘合。可使用作为选择的其它辅助设备以在收集前进行处理。随后评价未经拉伸的自由下落的纤维的接触角和经过造粒的树脂的熔体流变性。在表3中给出所得的特性。实施例1-7
在这些实施例中，在ZSK-30同向旋转双螺杆挤出机(由Wernerand Pfleiderer制造)中将BIONOLLE 1020聚丁二酸亚丁酯和BIONOLLE 3020丁二酸亚丁酯己二酸共聚物等量熔融共混以提供对这两种组分的剧烈混合。将所得的线料空气冷却并随后造粒。根据前述方法将所得的粒料与己二酸(产品编号AD 130，得自SpectrumQuality Products,Inc.)和UNITHOX 480乙氧基化醇润湿剂干混，随后熔融共混并纺丝成纤维。将三个这些样品(样品1、3和4)通过鲁奇煤气化法并压延粘合成非织造卷材。在这些卷材上进行杯压和拉伸测试，所得结果在表4中显示。实施例8
在本实施例中，在ZSK-30同向旋转双螺杆挤出机(由Werner andPfleiderer制造)中将BIONOLLE 1020聚丁二酸亚丁酯和BIONOLLE3020丁二酸亚丁酯己二酸共聚物等量熔融共混以提供对这两种组分的剧烈混合。将所得的线料空气冷却并随后造粒。根据前述方法将所得的粒料与丙二酸(种类编号M 129-6，得自Milwaukee,WI,AldrichChemical Company)和UNITHOX 480乙氧基化醇润湿剂干混，随后熔融共混并试图纺丝成纤维。由于聚合物严重的模口胀大和滴料，生产纤维的试图不成功。实施例9
在本实施例中，在ZSK-30同向旋转双螺杆挤出机(由Werner andPfleiderer制造)中将BIONOLLE 1020聚丁二酸亚丁酯和BIONOLLE3020丁二酸亚丁酯己二酸共聚物等量熔融共混以提供对这两种组分的剧烈混合。将所得的线料空气冷却并随后造粒。根据前述方法将所得的粒料与戊二酸(种类编号G340-7，得自Milwaukee,WI,AldrichChemical Company)和UNITHOX 480乙氧基化醇润湿剂干混，随后熔融共混并纺丝成纤维。实施例10
在本实施例中，在ZSK-30同向旋转双螺杆挤出机(由Werner andPfleiderer制造)中将BIONOLLE 1020聚丁二酸亚丁酯和BIONOLLE3020丁二酸亚丁酯己二酸共聚物等量熔融共混以提供对这两种组分的剧烈混合。将所得的线料空气冷却并随后造粒。根据前述方法将所得的粒料与辛二酸(种类编号S520-0，得自Milwaukee,WI,AldrichChemical Company)和UNITHOX 480乙氧基化醇润湿剂干混，随后熔融共混并纺丝成纤维。实施例11
在本实施例中，在ZSK-30同向旋转双螺杆挤出机(由Werner andPfleiderer制造)中将BIONOLLE 1020聚丁二酸亚丁酯和BIONOLLE3020丁二酸亚丁酯己二酸共聚物等量熔融共混以提供对这两种组分的剧烈混合。将所得的线料空气冷却并随后造粒。如上所述将所得的粒料与己二酸(种类编号AD130，得自Spectrum Quality Products,Inc.)和IGEPAL RC-630乙氧基化烷基苯酚润湿剂干混，随后熔融共混并纺丝成纤维。实施例12
在本实施例中，在ZSK-30同向旋转双螺杆挤出机(由Werner andPfleiderer制造)中将BIONOLLE 1020聚丁二酸亚丁酯和BIONOLLE3020丁二酸亚丁酯己二酸共聚物等量熔融共混以提供对这两种组分的剧烈混合。将所得的线料空气冷却并随后造粒。根据前述方法将所得的粒料与己二酸(种类编号AD130，得自Spectrum QualityProducts,Inc.)和UNICID X-8198酰胺乙氧基化物润湿剂干混，随后熔融共混并纺丝成纤维。实施例13-20
在这些实施例中，将TONE Polymer P767E聚己酸内酯聚合物与己二酸(产品编号AD130，得自Spectrum Quality Products,Inc.)和UNITHOX 480乙氧基化醇润湿剂熔融共混并根据前面描述的技术制备纤维样品。实施例21
在本实施例中，将TONE Polymer P767E聚己酸内酯聚合物与柠檬酸(产品编号24,062-1，得自Milwaukee,WI,Aldrich ChemicalCompany)和UNITHOX 480乙氧基化醇润湿剂熔融共混并根据前面描述的技术试图进行纤维纺丝。由于所述熔融树脂的发泡和暗泡，没有生产出纤维样品。实施例22-26
在这些实施例中，将HEPLON A10005聚(乳酸)聚合物与己二酸(产品编号AD130，得自Spectrum Quality Products,Inc.)和UNITHOX480乙氧基化醇润湿剂熔融共混并根据前面描述的技术制备纤维样品。由于聚乳酸、己二酸和UNITHOX 480乙氧基化醇润湿剂不相容使得所述挤出线料的料涌和所述润湿剂的飞散，因此样品23和24的混合非常困难。
本领域的技术人员将认识到在没有偏离本发明的范围内其可具有许多修改和变体。因此，以上阐述的细节描述和实施例仅仅是示例性的，而不是以任何方式限定如在附加的权利要求书中阐述的本发明的范围。
表2 样品编号 聚合物(g) 聚合物 重量％ 多羧酸(g) 多羧酸 重量％ PBS PBSA PCL Heplon 己二酸 柠檬酸 丙二酸 戊二酸 辛二酸 1* 750 750 100 0 2* 637.5 637.5 85 225 15 3 675 675 88.2 150 9.8 4 637.5 637.5 83.3 225 14.7 5 637.5 637.5 77.3 225 13.6 6 637.5 637.5 74.0 225 13.0 7 562.5 562.5 74.3 375 24.7 8* 637.5 637.5 83.3 225 14.7 9 637.5 637.5 83.3 225 14.7 10 637.5 637.5 83.3 225 14.7 11* 637.5 637.5 83.3 225 14.7 12* 637.5 637.5 83.3 225 14.7 13* 1500 100 0 14* 1125 75.0 375 25.0 15 1125 74.3 375 24.7 16 1125 71.4 375 23.8 17 1125 65.2 375 21.7
18*750 49.5 750 49.5 19*1500 99.0 0 20*1500 87.0 0 21*1125 74.3 375 24.7 22*1500 100 0 23*1350 90.0 150 10.0 24*1125 75.0 375 25.0 25*1125 74.3 375 24.7 26*1125 73.5 375 24.5
*非发明的实施例
续表2样品编号 润湿剂(g)润湿剂重量％ 挤出温度(℃) 纤维纺丝温度(℃) A B C 1* 0 120/127/123/138 180/180/185/190/190/195 2* 0 122/127/132/130 140/155/155/165/165/165 3 30 2.0 122/127/132/130 140/155/155/165/165/165 4 30 2.0 122/127/132/130 140/155/155/165/165/165 5 150 9.1 125/127/130/132 140/145/145/150/150/150 6 225 13.0 125/127/130/132 140/145/145/150/150/150 7 15 1.0 125/127/130/132 130/130/13 5/135/140/143 8* 30 2.0 125/130/132/135 没有处理 9 30 2.0 125/130/135/135 135/140/140/145/150/150 10 30 2.0 125/130/135/135 140/140/150/150/155/155 11* 30 2.0 125/127/130/132 140/145/145/150/150/150 12* 30 2.0 125/127/130/132 140/145/145/150/150/150 13* 0 未使用 190/190/195/195/200/205/ 14* 0 135/137/145/147 145/150/150/155/155/155 15 15 1.0 115/120/122/110 140/140/145/145/145/150 16 75 4.8 120/126/126/118 120/125/130/130/130/135 17 225 13.1 60/70/70/80 120/120/120/125/125/130 18* 15 1.0 120/125/125/122 130/130/135/135/140/140
19* 15 1.0 60/62/64/70 160/160/160/165/170/175 20* 225 13.0 60/62/64/70 160/160/160/165/170/175 21* 15 1.0 90/100/100/90 没有处理 22* 0 未使用 160/180/190/190/190/190 23* 0 155/155/165/165 155/155/160/160/160/165 24* 0 155/175/185/185 150/170/165/160/160/160 25* 15 1.0 165/170/170/150 150/150/155/160/160/165 26* 30 2.0 165/167/167/145 150/150/155/160/160/165
*非本发明的实施例
表3样品#前进接触角后退接触角接触角滞后 剪切粘度@1000s-1,170℃ (Pa.s) 1* 97 70 27 203 2* 83 24 59 56 3 58 27 31 61 4 53 27 26 50 5 60 41 19 18 6 52 41 11 11 7 68 16 52 24 8* N/A N/A N/A N/A 9 62 15 47 13 10 56 19 37 24 11* 93 38 56 40 12* 80 55 25 34 13* 86 61 25 243 14* 81 54 27 54 15 62 36 26 45 16 62 35 27 24 17 49 33 16 11 18* 72 40 32 9 19* 49 41 8 257 20* 54 40 14 179 21* N/A N/A N/A N/A 22* 87 55 32 N/A 23* 75 55 20 23 24* 85 56 29 12 25* 79 45 34 24 26* 76 38 38 15
*非本发明的实施例
表4 样品# 拉伸性能 杯压性质最大负荷(g)断裂负荷(g)总能量(g.mm)最大负荷(g) 1 168 153 66 6 3 414 402 199 13 4 856 837 248 17