(57)【要約】  明確なさや構成要素で囲まれたコア構成要素を含む複数構成要素繊維が提供されている。コア構成要素は主としてポリ乳酸から形成され、さや構成要素は主として高分子強化添加剤から形成される。さや／コア構成は、結果的に生じる繊維に対して様々な異なる利点を提供しうる。例えば、高分子強化添加剤は、繊維引き出し時に伝わる応力によって発生するエネルギーを、繊維が吸収する能力の増大に役立てることができ、これによって繊維の全体的な強靭性および強度が増大する。同時に、不織布ウェブ材料で使用したときなど、さや構成要素中の強化添加物の存在が、その他の繊維（同一または別個）への結合の度合いを高めることができる。本発明の別の利益は、さや／コア構成は、ポリ乳酸および高分子強化添加剤が共に混合された熱可塑性組成物から形成されうることである。
2015510555.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数構成要素の繊維を形成するための方法であって、前記方法が、ポリ乳酸、高分子強化添加剤、およびポリエポキシド改質剤を混合して熱可塑性組成物を形成する手順と、およびその後で前記熱可塑性組成物をダイを通して押し出して繊維を形成する手順とを含み、前記繊維がさや構成要素で囲まれたコア構成要素を含み、また前記ポリ乳酸が、前記コア構成要素の前記ポリマー含有量の約５０ｗｔ％以上を構成し、また前記高分子強化添加剤が、前記さや構成要素の前記ポリマー含有量の約５０ｗｔ％以上を構成する方法。
【請求項２】
前記高分子強化添加剤が前記さや構成要素の前記ポリマー含有量の約９０ｗｔ％〜１００ｗｔ％を構成する、請求項１の方法。
【請求項３】
前記さや構成要素が、前記繊維の直径の約０．５％〜約２５％を構成する、請求項１または２の方法。
【請求項４】
前記混合した熱可塑性組成物からペレットを形成する手順と、前記ペレットを前記ダイを通して押し出し、前記繊維を形成する手順とをさらに含む、上述の任意の請求項の方法。
【請求項５】
前記ペレットが、水中ペレタイザを使用して形成される、請求項４の方法。
【請求項６】
前記ポリ乳酸の前記メルトフローレートの、前記高分子強化添加剤の前記メルトフローレートに対する比率が約０．１〜約０．９である、上述の任意の請求項の方法。
【請求項７】
前記高分子強化添加剤がポリオレフィンである、上述の任意の請求項の方法。
【請求項８】
前記ポリエポキシド改質剤が、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、またはその組合せなど、エポキシ官能性（メス）アクリルの単量体成分を含む、上述の任意の請求項の方法。
【請求項９】
前記ポリエポキシド改質剤が、ポリ（エチレン−ｃｏ−メタクリル酸塩−ｃｏ−メタクリル酸グリシジル）である、上述の任意の請求項の方法。
【請求項１０】
前記ポリ乳酸が、前記熱可塑性組成物の約７０ｗｔ％以上を構成する、上述の任意の請求項の方法。
【請求項１１】
混合が前記ポリ乳酸の融点を超える温度、かつ約２３０℃より低い温度で起こり、また、前記混合した熱可塑性組成物の押し出しが、約２３０℃より高い温度で起こる、上述の任意の請求項の方法。
【請求項１２】
前記混合した熱可塑性組成物が、連続相内に分散した複数の個々の領域を含み、前記個々の領域が前記ポリエポキシド改質剤を含み、前記連続相がポリ乳酸を含む、上述の任意の請求項の方法。
【請求項１３】
上述の任意の請求項の方法によって形成される繊維。
【請求項１４】
さや構成要素で囲まれたコア構成要素を含む複数構成要素の繊維であって、ポリ乳酸が前記コア構成要素の前記ポリマー含有量の約５０ｗｔ％以上を構成し、またポリオレフィンなどの高分子強化添加剤が前記さや構成要素の前記ポリマー含有量の約５０ｗｔ％以上を構成し、また前記コア構成要素中の前記ポリ乳酸と、前記さや構成要素中の前記高分子強化添加剤とが、単一の熱可塑性組成物に由来し、ここにおいて前記ポリ乳酸が、前記高分子強化添加剤と混合される、複数構成要素の繊維。
【請求項１５】
前記高分子強化添加剤が、前記さや構成要素の前記ポリマー含有量の約９０ｗｔ％〜１００ｗｔ％を構成する、請求項１４の複数構成要素の繊維。
【請求項１６】
前記さや構成要素が、前記繊維の直径の約０．５％〜約２５％を構成する、請求項１４の複数構成要素の繊維。
【請求項１７】
前記コア構成要素が、エポキシ官能性（メス）アクリルの単量体成分などの、ポリエポキシド改質剤をさらに含む、請求項１４の複数構成要素の繊維。
【請求項１８】
前記繊維が、約５０％以上のピーク伸びと、約０．７５〜約６グラム重量／デニールの引張り強さを示す、請求項１４の複数構成要素の繊維。
【請求項１９】
請求項１４〜１８のいずれかの前記複数構成要素の繊維を含む、不織布ウェブ。
【請求項２０】
液体浸透性の層と概して液体不浸透性の層との間に配置された吸収性コアを含む吸収性物品であって、前記吸収性物品が、請求項１９の前記不織布ウェブを含むもの。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１０年８月１３日提出の米国出願通し番号第１２／８５６，０１２号の一部継続出願であり、その全文を参照し本書に組込む。
【背景技術】
【０００２】
生分解性高分子から不織布ウェブを形成するのに、様々な試みがなされてきた。生分解性高分子から作成する繊維は知られているが、その使用にあたっては問題に遭遇してきた。例えば、ポリ乳酸（「ＰＬＡ」）は、不織布ウェブを形成するために使用される最も一般的な生物分解性および持続可能な（再生可能な）ポリマーの一つである。残念ながら、ＰＬＡ不織布ウェブは一般に、ポリ乳酸の高いガラス転移温度および遅い結晶化速度に起因する低い結合の柔軟性と高い粗度を持つ。次に、熱的に結合されたＰＬＡ不織布ウェブは、吸収性物品などの一定の用途では容認できない低い伸張性を示すことがよくある。同様に、ポリ乳酸は高い延伸比に耐えうるが、これは、熱収縮を克服するために必要な結晶化を達成するために、高いレベルの引出エネルギーを要する。これらの困難に対応して、ガラス転移温度を低下させ、結合および柔軟性を改善する試みで、可塑剤が使用されてきた。一般的な一つの可塑剤はポリエチレングリコールである。残念ながら、ポリエチレングリコールは、特に高い湿度および高温の環境で、エージング時にポリ乳酸と別の相を形成する傾向があり、これが時間経過にともない結果的な繊維の機械的性質を劣化させる。可塑剤の添加も、溶融紡糸の劣化、および溶融強度および引抜加工性の低下など、その他の問題を招きうる。
【０００３】
そのため現時点で、良好な伸長特性を示しながらも強度を維持するポリ乳酸繊維を求めるニーズがある。
【発明の概要】
【０００４】
本発明の一実施形態によれば、ポリ乳酸、高分子強化添加剤、およびポリエポキシド改質剤を混合して熱可塑性組成物を形成する手順と、その後で熱可塑性組成物をダイを通して押し出して繊維を形成する手順とを含む、複数構成要素の繊維を形成するための方法が開示されている。繊維は、さや構成要素で囲まれたコア構成要素を含み、またポリ乳酸は、コア構成要素のポリマー含有量の約５０ｗｔ％以上を構成し、高分子強化添加剤は、さや構成要素のポリマー含有量の約５０ｗｔ％以上を構成する。
【０００５】
本発明の別の実施形態によれば、さや構成要素で囲まれたコア構成要素を含む複数構成要素の繊維が開示されている。ポリ乳酸は、コア構成要素のポリマー含有量の約５０ｗｔ％以上を構成し、高分子強化添加剤は、さや構成要素のポリマー含有量の約５０ｗｔ％以上を構成する。コア構成要素中のポリ乳酸、およびさや構成要素中の高分子強化添加剤は、単一の熱可塑性組成物に由来し、そこにおいてポリ乳酸が、高分子強化添加剤と混合される。
【０００６】
本発明のその他の特徴および様相について、下記にさらに詳細に考察する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
当業者に対して、本発明の完全かつそれを可能とする開示が、その最良の態様を含めて、本明細書の残りの部分にさらに具体的に記載されており、そこにおいて以下の添付図への参照をしている。
【図１】図１は、本発明の一実施形態で繊維を形成するために使用されうるプロセスの概略図である。
【図２】図２は、９０ｗｔ％のＰＬＡ  ６２０１Ｄ（Ｎａｔｕｒｅｗｏｒｋｓ（登録商標））および１０ｗｔ％のポリ（エチレン−ｃｏ−アクリル酸メチル−ｃｏ−メタクリル酸グリシジル）を含有する、実施例４のポリマー混合物のＴＥＭ写真（６０ｋＶ、１０，０００Ｘ）である。
【図３】図３は、９８．２３ｗｔ％のＰＬＡ  ６２０１Ｄ（Ｎａｔｕｒｅｗｏｒｋｓ（登録商標））、２．５２ｗｔ％のＰＰ３１５５（Ｅｘｘｏｎｍｏｂｉｌ）、および０．７５ｗｔ％のＬｏｔａｄｅｒ（登録商標）  ＡＸ８９００（Ａｒｋｅｍａ）を含有する実施例４９のポリマー混合物のＴＥＭ写真（８０ｋＶ、１０，０００Ｘ）である。
【図４】図４は、８９．５ｗｔ％のＰＬＡ  ６２０１Ｄ（Ｎａｔｕｒｅｗｏｒｋｓ（登録商標））、１０ｗｔ％のＰＰ３１５５（Ｅｘｘｏｎｍｏｂｉｌ）、および０．５ｗｔ％のＣＥＳＡ（登録商標）  Ｅｘｔｅｎｄ  ８４７８（Ｃｌａｒｉａｎｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）を含有する実施例５０のポリマー混合物のＴＥＭ写真（８０ｋＶ、１０，０００Ｘ）である。
【図５】図５は、９８．５ｗｔ％のＰＬＡ  ６２０１Ｄ（Ｎａｔｕｒｅｗｏｒｋｓ（登録商標））および１．５ｗｔ％のＬｏｔａｄｅｒ（登録商標）  ＡＸ８９００（Ａｒｋｅｍａ）を含有する、実施例５１のポリマー混合物のＴＥＭ写真（６０ｋＶ、１０，０００Ｘ）である。
【図６】図６は、本発明に従い形成しうる繊維の一実施形態の断面図である。
【図７】図７は、本発明の繊維の形成に使用しうる水中ペレット化システムの一実施形態の概略図である。
【図８】図８は、繊維のコアおよびさや構成要素を示す実施例４８のＳＥＭ写真である。
【０００８】
本明細書および図面での参照文字の繰り返し使用は、本発明の同一または類似した特徴または要素を表すことを意図している。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
ここで、様々な発明の実施形態に対する詳細な参照をするが、一つ以上の実施例を下記に記載する。それぞれの実施例は、本発明を説明する手段として提供されるもので、本発明を制限するものではない。実際に、本発明の範囲または精神を逸脱することなく、本発明に様々な改造および変形をなしうることは当業者にとって明らかとなる。例えば、一つの実施形態の一部として説明または描写されている特徴を、別の実施形態に使用して、さらなる実施形態を作成しうる。こうして、本発明は、添付した請求の範囲およびそれらの該当物の範囲内にあるものとして修飾および変形物を網羅することが意図されている。
【００１０】
定義
本書で使用するとき、「生物分解性の」または「生分解性高分子」という用語は、一般に、バクテリア、菌類、および藻類、環境熱、水分、またはその他の環境要因など、自然発生微生物の作用によって分解される材料を意味する。材料の生物分解性は、ＡＳＴＭ試験方法  ５３３８．９２を使用して決定されうる。
【００１１】
本書で使用するとき、「繊維」という用語は、ダイなどの形成用オリフィスを通して、ポリマーを通過させることにより形成される細長い押し出し物を意味する。別途注記しない限り、「繊維」という用語は、一定の長さを持つ不連続繊維と、実質的に連続的なフィラメントの両方を含む。実質的にフィラメントは、例えば、長さの直径に対する比率（「アスペクト比」）が、約１５，０００対１よりも大きい、または一部のケースでは約５０，０００対１よりも大きいなど、その直径よりもずっと大きな長さを持ちうる。
【００１２】
本書で使用するとき、「不織布ウェブ」という用語は、ニット織物でのように識別可能な方法でではなく、無作為に間に差し込まれた個別の繊維構造を持つウェブを意味する。不織布ウェブには、例えば、メルトブロー式ウェブ、スパンボンドウェブ、カードウェブ、湿式ウェブ、エアレイドウェブ、コフォームウェブ、水圧によってもつれさせた（ｈｙｄｒａｕｌｉｃａｌｌｙ  ｅｎｔａｎｇｌｅｄ）ウェブなどが含まれる。不織布ウェブの基本重量は、概して変動しうるが、典型的には、約５グラム／平方メートル（「ｇｓｍ」）〜２００ｇｓｍ、一部の実施形態では、約１０ｇｓｍ〜約１５０ｇｓｍ、および一部の実施形態では、約１５ｇｓｍ〜約１００ｇｓｍである。
【００１３】
本書で使用するとき、「メルトブロー式」ウェブまたは層という用語は、一般に、溶融した熱可塑性物質を、溶融した繊維として、収束する高速度ガス（例えば、空気）の流れ中に、複数の細かい通常は円形のダイ毛細管を通して押し出し、溶融した熱可塑性物質の繊維を細くしてその直径を、おそらくはマイクロ繊維直径まで低減する、プロセスにより形成される不織布ウェブを意味する。その後、メルトブロー式繊維は、高速度ガス流により運ばれ、回収用表面上に堆積して、無作為に分散したメルトブロー式繊維のウェブが形成される。こうしたプロセスは、例えば、米国特許第３，８４９，２４１号（Ｂｕｔｉｎ他）、第４，３０７，１４３号（Ｍｅｉｔｎｅｒ他）、および第４，７０７，３９８号（Ｗｉｓｎｅｓｋｉ他）に開示されており、その全てを、あらゆる目的について、それへの参照をすることにより本書に組み込む。メルトブロー式繊維は、実質的に連続または不連続とすることができ、また回収用表面上に堆積したときに一般に粘り気がある。
【００１４】
本書で使用するとき、「スパンボンド」ウェブまたは層という用語は、一般に、小径の実質的に連続したフィラメントを含む不織布ウェブを意味する。フィラメントは、複数の細かい、通常は円形の紡糸口金の毛細管から溶融した熱可塑性物質を押し出すことにより形成され、すると、例えば、抽出的引き抜きおよび／またはその他の既知のスパンボンド法メカニズムによって、押し出されたフィラメントの直径は、急速に小さくなる。スパンボンドウェブの製造は、例えば、米国特許第４，３４０，５６３号（Ａｐｐｅｌ他）、第３，６９２，６１８号（Ｄｏｒｓｃｈｎｅｒ他）、第３，８０２，８１７号（Ｍａｔｓｕｋｉ他）、第３，３３８，９９２号（Ｋｉｎｎｅｙ）、第３，３４１，３９４号（Ｋｉｎｎｅｙ）、第３，５０２，７６３号（Ｈａｒｔｍａｎ）、第３，５０２，５３８号（Ｌｅｖｙ）、第３，５４２，６１５号（Ｄｏｂｏ他）、および第５，３８２，４００号（Ｐｉｋｅ他）に描写および説明があり、その全てを、あらゆる目的について、それへの参照をすることにより本書に組み込む。スパンボンド  フィラメントは、回収用表面上に堆積させるとき、一般に粘り気がない。スパンボンド  フィラメントは、時には、約４０マイクロメートル未満の直径を持つことがあり、また約５〜約２０マイクロメートルの間であることがよくある。
【００１５】
試験方法
メルトフローレート：
メルトフローレート（「ＭＦＲ」）は、１０分間に２１６０グラム（一般に１９０℃または２３０℃）の負荷をかけたときに、押し出しレオメーターオリフィス（０．０８２５インチの  直径）を通過させられるポリマーの重量（単位：グラム）である。別途表記のない限り、メルトフローレートは、ＡＳＴＭ試験方法Ｄ１２３９に従い、Ｔｉｎｉｕｓ  Ｏｌｓｅｎ  Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ  Ｐｌａｓｔｏｍｅｔｅｒを用いて測定される。
【００１６】
熱的性質：
融解温度およびガラス転移温度は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により決定しうる。示差走査熱量計は、ＤＳＣ  Ｑ１００示差走査熱量計とすることができ、これには、液体窒素冷却用アクセサリーおよびＵＮＩＶＥＲＳＡＬ  ＡＮＡＬＹＳＩＳ  ２０００（バージョン４．６．６）分析ソフトウェアプログラムが供給されており、そのどちらもＴ．Ａ．  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ｉｎｃ．（デラウェア州ニューキャッスル）から入手可能である。試料を直かに扱うことを避けるために、ピンセットまたはその他のツールを使用する。試料は、アルミニウム皿内に置かれ、化学天秤で精度０．０１ミリグラムまで秤量される。ふたを材料試料の上にかぶせて皿に圧着させる。一般に、樹脂ペレットは秤量皿に直接配置され、繊維は秤量皿上への配置に合わせて切断し、およびふたでカバーする。
【００１７】
示差走査熱量計は、示差走査熱量計の操作マニュアルに記載のあるとおり、インジウム金属標準を使用して較正され、ベースライン補正が実施される。材料試料は、示差走査熱量計の測定室内に配置されて試験を行い、空の皿が基準として使用される。全ての試験は、測定室で毎分５５立方センチメートルの窒素（工業グレード）パージで実施される。樹脂ペレット試料について、加熱および冷却プログラムは、測定室の−３０℃への平衡化で開始され、加熱速度毎分１０℃で温度２００℃までの第一の加熱期間、２００℃で３分間の試料の平衡化、冷却速度毎分１０℃で温度−３０℃までの第一の冷却期間、−３０℃で３分間の試料の平衡化の後、加熱速度毎分１０℃で温度２００℃までの第二の加熱期間が続く２サイクル試験である。繊維試料について、加熱および冷却プログラムは、測定室の−２５℃への平衡化で開始され、加熱速度毎分１０℃で温度２００℃までの加熱期間、次に２００℃で３分間の試料の平衡化の後、冷却速度毎分１０℃で温度−３０℃までの冷却期間が続く１サイクル試験である。全ての試験は、測定室で毎分５５立方センチメートルの窒素（工業グレード）パージで実施される。
【００１８】
結果は、変曲点のガラス転移温度（Ｔｇ）、吸熱および発熱のピーク、およびＤＳＣプロットのピーク下の面積を識別し数量化する、ＵＮＩＶＥＲＳＡＬ  ＡＮＡＬＹＳＩＳ  ２０００分析ソフトウェアプログラムを使用して評価される。ガラス転移温度は、勾配の明確な変化が起こるプロットライン上の領域として識別され、自動変曲点計算を使用して融解温度が決定される。
【００１９】
引張り特性：
個別の繊維標本は、長さ３８ミリメートルに短くし（例えば、はさみで切断）、別々に黒いベルベット製の布の上に配置される。１０〜１５の繊維標本がこの方法で収集される。次に、繊維標本は、実質的にまっすぐな状態で、外部寸法５１ミリメートル×５１ミリメートルと、内部寸法２５ミリメートル×２５ミリメートルを持つ長方形の紙フレーム上に載せられる。各繊維標本の端は、繊維の端をフレームの側面に粘着テープで注意深く固定することにより、動くかたちでフレームに取り付けられる。次に、各繊維標本は、その外部の、比較的短い、断面繊維寸法を、適切に較正され倍率４０Ｘにセットされた従来的な実験用顕微鏡を使って測定する。この断面繊維寸法は、個別の繊維標本の直径として記録される。フレームは、試料繊維標本の端を、一定速度延長タイプの引張試験機の上部および下部グリップ内に、繊維標本に対する過度の損傷を回避する方法で、取り付けるのに役立つ。
【００２０】
一定速度延長タイプの引張試験機および適切なロードセルが、試験用に使用される。ロードセルは、試験値が最大測定負荷の１０〜９０％に収まるように選択される（例えば、１０Ｎ）。引張試験機（すなわち、ＭＴＳ  シナジー２００）およびロードセルは、ＭＴＳ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ミシガン州エデンプレーリー）から入手される。次に、フレーム組立品内の繊維標本は、繊維の端が引張試験機のグリップによって動くかたちで保持されるように、引張試験機のグリップの間に取り付けられる。次に、引張試験機が、試験力を繊維にのみかけるようにするため、繊維の長さに平行に延びる紙フレームの側面は、切断するか、またはその他の方法で分離する。次に、繊維は引っ張り速度およびグリップ速度毎分１２インチで引っ張り試験を受ける。結果的に得られるデータは、ＭＴＳ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製のＴＥＳＴＷＯＲＫＳ  ４  ソフトウェアプログラムを使用して、次の試験設定で分析される。
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【００２１】
引張り強さ値は、重量グラム毎デニールで表現される。ピーク伸び（破断時の％歪）も測定される。
【００２２】
含水量
含水量は、Ａｒｉｚｏｎａ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ｃｏｍｐｕｔｒａｃ  Ｖａｐｏｒ  Ｐｒｏ  湿度分析計（型番３１００）を使用して、実質的にＡＳＴＭ  Ｄ  ７１９１−０５に従い決定しうるが、これをあらゆる目的において、それを参照することによりその全体を本書に組み込む。試験温度（§Ｘ２．１．２）は１３０℃、試料サイズ（§Ｘ２．１．１）は２〜４グラム、およびバイアルパージ時間（§Ｘ２．１．４）は３０秒としうる。さらに、終了基準（§Ｘ２．１．３）は、「予測」モードとして定義できるが、これは組み込まれたプログラム化した基準（終点での含水量を数学的に計算）が満たされると試験が終了することを意味する。
【００２３】
本発明は、繊維の表面に沿って連続または不連続（例えば、細分化された）でありうる、明確なさや構成要素で囲まれたコア構成要素を含む複数構成要素の繊維を対象とする。コア構成要素は主としてポリ乳酸から形成され、さや構成要素は主として高分子強化添加剤から形成される。例えば、ポリ乳酸は、コア構成要素のポリマー含有量のうち約５０ｗｔ％以上、一部の実施形態では約７５ｗｔ％以上、および一部の実施形態では、約９０ｗｔ％〜１００ｗｔ％を構成することができ、高分子強化添加剤は、さや構成要素のポリマー含有量のうち約５０ｗｔ％以上、一部の実施形態では約７５ｗｔ％以上、および一部の実施形態では、約９０ｗｔ％〜１００ｗｔ％を構成しうる。繊維の生物分解性および／または再生可能性を最適化するために、さや構成要素の相対的厚みは一般に薄い。例えば、さや構成要素は一般に、繊維の直径のわずか約０．５％〜約２５％、一部の実施形態では約１％〜約２０％、および一部の実施形態では約２％〜約１５％を構成し、一方、コア構成要素は一般に繊維の直径の約７５％〜約９９．５％、一部の実施形態では約８０％〜約９９％、および一部の実施形態では、約８５％〜約９８％を構成する。さや構成要素の厚みは、例えば、約１００ナノメートル〜約５マイクロメータ、一部の実施形態では約２００ナノメートル〜約４マイクロメートル、および一部の実施形態では、約５００ナノメートル〜約２マイクロメートルとしうる。
【００２４】
本発明の繊維のさや／コア構成は、結果的に生じる繊維に対して様々な異なる利点を提供しうる。例えば、高分子強化添加剤は、繊維が繊維引き出し時に伝わる応力によって発生するエネルギーを吸収する能力の増大に役立てることができ、これによって繊維の全体的な強靭性および強度が増大する。同時に、不織布ウェブ材料で使用したときなど、さや構成要素中の強化添加物の存在が、その他の繊維（同一または別個）への結合の度合いを高めることができる。その上、さや構成要素は、スクリュー注油も提供でき、繊維押し出し時に必要なトルクのレベルが減少される。本発明の別の利益は、さや／コア構成は、ポリ乳酸および高分子強化添加剤が共に混合された熱可塑性組成物から形成されうることである。ほとんどの二構成要素繊維で普通であるとおり別個の組成物を使用するのではなく、混合した熱可塑性組成物を使用することにより、コストおよび製造の複雑さを低減できる。理論に制限されるものではないが、本発明の発明者は、ポリマーの成分が混合物内で分散するユニークな様式、および高分子強化添加剤がコアの表面に移動できるように溶融物の混合および押し出しの状態を制御する方法によって、さや／コア構成を形成するのに混合した熱可塑性組成物を使用することが可能であると考えている。これに関連して、分散の均一性を高める相溶化剤としての役目をし、それによって高分子強化添加剤が表面に移動し、ポリ乳酸コア上に明確なゾーンまたは層を形成することのできる可能性を高める、ポリエポキシド改質剤が組成物に使用される。ポリエポキシド改質剤はまた、ポリ乳酸と反応して、それによって、ガラス転移温度を著しく低下させることなく、紡糸時にその溶融強度および安定性を改善できるという点で、追加的な利益を持つ。
【００２５】
ここで、本発明の様々な実施形態をさらに詳しく描写する。
【００２６】
Ｉ．熱可塑性組成物
Ａ．ポリ乳酸
ポリ乳酸は、一般的に、左旋性乳酸（「Ｌ−乳酸」）、右旋性乳酸（「Ｄ−乳酸」）、メソ−乳酸、またはその混合物など、乳酸の任意の異性体のモノマー単位に由来しうる。モノマー単位は、Ｌ−ラクチド、Ｄ−ラクチド、メソ−ラクチド、またはその混合物を含む、乳酸の任意の異性体の無水物からも形成しうる。こうした乳酸および／またはラクチドの環状二量体も使用しうる。重縮合または開環重合など、既知の任意の重合方法も、乳酸の重合に使用しうる。少量の鎖延長剤（例えば、ジイソシアン酸化合物、エポキシ化合物または酸無水化物）も使用しうる。ポリ乳酸は、Ｌ−乳酸に由来するモノマー単位およびＤ−乳酸に由来するモノマー単位を含むものなど、ホモポリマーまたは共重合体としうる。必須ではないが、Ｌ−乳酸に由来するモノマー単位およびＤ−乳酸に由来するモノマー単位のうち一つの含有率は、望ましくは約８５  モル％以上、一部の実施形態では約９０  モル％以上、および一部の実施形態では約９５モル％以上である。それぞれがＬ−乳酸に由来するモノマー単位とＤ−乳酸に由来するモノマー単位の間の異なる比率を持つ複数のポリ乳酸を、任意のパーセント数で混合しうる。もちろん、ポリ乳酸はまた、その他のタイプのポリマー（例えば、ポリオレフィン、ポリエステルなど）と混合して、処理、繊維生成などの種々の異なる利点を提供することもできる。
【００２７】
特定の一つの実施形態では、ポリ乳酸は、次の一般構造を持つ。
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【００２８】
本発明で使用しうる適切なポリ乳酸ポリマーの一つの具体的な例は、Ｂｉｏｍｅｒ，  Ｉｎｃ．（ドイツ、クライリング）からＢＩＯＭＥＲ（登録商標）  Ｌ９０００という名称で市販されている。その他の適切なポリ乳酸ポリマーは、Ｎａｔｕｒｅｗｏｒｋｓ  ＬＬＣ（ミネソタ州ミネトンカ）（ＮＡＴＵＲＥＷＯＲＫＳ（登録商標））またはＭｉｔｓｕｉ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ（ＬＡＣＥＡ（登録商標））から市販されている。なおもその他の適切なポリ乳酸は、米国特許第４，７９７，４６８号、第５，４７０，９４４号、第５，７７０，６８２号、第５，８２１，３２７号、第５，８８０，２５４号、および第６，３２６，４５８号に記載があり、その全てを、あらゆる目的について、それへの参照をすることにより本書に組み込む。
【００２９】
ポリ乳酸は、一般に約１４０℃〜約２６０℃、一部の実施形態では約１５０℃〜約２５０℃、および一部の実施形態では約１６０℃〜約２２０℃の融点を持つ。こうしたポリ乳酸は、高速で生物分解するという点で有用である。ポリ乳酸のガラス転移温度（「Ｔｇ」）は、約４０℃〜約８０℃、一部の実施形態では約５０℃〜約８０℃、および一部の実施形態では約５５℃〜約６５℃と比較的高くしうる。上記でより詳細に考察したとおり、融解温度およびガラス転移温度は、示差走査熱量測定（「ＤＳＣ」）を使用してＡＳＴＭ  Ｄ−３４１７に従い決定しうる。
【００３０】
ポリ乳酸は一般に、約４０，０００〜約１６０，０００グラム／モル、一部の実施形態では約５０，０００〜約１４０，０００グラム／モル、および一部の実施形態では約８０，０００〜約１２０，０００グラム／モルの範囲の数平均分子量（「Ｍｎ」）を持つ。同様に、ポリマーもまた一般に、約８０，０００〜約２００，０００グラム／モル、一部の実施形態では約１００，０００〜約１８０，０００グラム／モル、および一部の実施形態では約１１０，０００〜約１６０，０００グラム／モルの範囲の重量平均分子量（「Ｍｗ」）を持つ。重量平均分子量の数平均分子量に対する比率（「Ｍｗ／Ｍｎ」）、すなわち、「多分散指数」も比較的低い。例えば、多分散指数は一般に、約１．０〜約３．０、一部の実施形態では約１．１〜約２．０、および一部の実施形態では約１．２〜約１．８の範囲である。重量および数平均分子量は、当業者にとって既知の方法により決定しうる。
【００３１】
ポリ乳酸はまた、温度１９０℃およびせん断速度１０００ｓｅｃ−１で決定されるとき、約５０〜約６００パスカル秒（Ｐａ・ｓ）、一部の実施形態では約１００〜約５００Ｐａ・ｓ、および一部の実施形態では約２００〜約４００Ｐａ・ｓの見かけ粘度を持ちうる。ポリ乳酸のメルトフローレート（乾燥ベース）はまた、負荷２１６０グラムおよび１９０℃で決定されるとき、約０．１〜約４０グラム／１０分、一部の実施形態では約０．５〜約２０グラム／１０分、および一部の実施形態では約５〜約１５グラム／１０分の範囲としうる。
【００３２】
純ポリ乳酸は、一般的に、開始ポリ乳酸の乾燥重量に基づき約５００〜６００ｐｐｍ（「ｐｐｍ」）あるいはさらにはそれを超える含水量を持つように、周囲環境から水を吸収する。含水量は、上記に記載した、ＡＳＴＭ  Ｄ  ７１９１−０５に従うなど、当技術で既知の種々の方法で決定しうる。溶融加工時の水の存在は、加水分解的にポリ乳酸を劣化させ、その分子量を低減させるため、時には、高分子強化添加剤およびポリエポキシド改質剤と混合する前に、ポリ乳酸を乾燥させることが好ましい。ほとんどの実施形態で、例えば、ポリエポキシド改質剤と混合する前に、ポリ乳酸が約２００ｐｐｍ（「ｐｐｍ」）以下、一部の実施形態では約１〜約１００ｐｐｍ、および一部の実施形態では約２〜約８０ｐｐｍの含水量を持つことが好ましい。ポリ乳酸の乾燥は、例えば、約５０℃〜約１００℃、および一部の実施形態では約７０℃〜約８０℃の温度で発生しうる。
【００３３】
Ｂ．高分子強化添加剤
そのポリマーの性質により、強化添加物は、熱可塑性組成物の溶融強度および安定性の改善に役立ちうる比較的高い分子量を有する。一般には、高分子の強化添加剤が概してポリ乳酸と不混和性であることが好ましい。この様に、強化添加物は、コア構成要素中のポリ乳酸の連続相内で不連続の相領域となることができ、また連続相の境界により簡単に移動して、さや構成要素を形成することができる。コア構成要素中の個々の領域はまた、繊維引き出し時に組成物の伸張中に与えられる応力から発生するエネルギーを吸収することができ、これによって結果的な繊維の全体的な強靭性および強度が増大する。
【００３４】
好ましい領域およびさや構成要素の生成の確保を助けるため、高分子強化添加剤は、ある一定のメルトフローレート（または粘性）を持つように選択しうる。例えば、強化添加物がポリ乳酸相の表面に移動する能力を持つことを確保するために、一般的にポリ乳酸よりも高いメルトフローレート（または低い粘性）を持つことが好ましい。それにもかかわらず、強化添加物のメルトフローレートが高すぎる場合、制御できないかたちで連続相を通って流れて分散する傾向にある。これは、結果的に維持が困難な層状またはプレート様の領域につながり、また繊維引き出し中に時期尚早的な破損が起こる可能性が高い。逆に、強化添加物のメルトフローレートが低すぎると、ひとまとまりとなり、非常に大きな楕円形領域を形成する傾向にあり、これでは混合時の分散が困難である。これは、連続相全体にわたっての強化添加物の不均一な分布を生じうる。これに関連して、高分子強化添加剤のメルトフローレートに対するポリ乳酸のメルトフローレートの比率は一般に、約０．１〜約０．９、一部の実施形態では約０．１５〜約０．８、および一部の実施形態では約０．２〜約０．６である。高分子強化添加剤は、例えば、負荷２１６０グラムおよび２３０℃で決定されたとき、約１〜約１００グラム／１０分、一部の実施形態では約５〜約７５グラム／１０分、および一部の実施形態では約１０〜約５０グラム／１０分のメルトフローレートを持ちうる。
【００３５】
ポリマーは一般的に不混和性であり、異なるメルトフローレートを持つが、それにもかかわらず、強化添加物は、ポリ乳酸のそれと比較的類似した溶解度パラメータを持つよう選択しうる。これは、一般的に不連続相と連続相の境界の界面の接着および物理的相互作用を改善し、そのため、伸展時に組成物が破損する可能性を低減する。これに関連して、ポリ乳酸の溶解度パラメータの強化添加物のそれに対する比率は一般に、約０．５〜約１．５、および一部の実施形態では約０．８〜約１．２である。例えば、高分子強化添加剤は、約１５〜約３０  Ｍジュール１／２／ｍ３／２、および一部の実施形態では約１８〜約２２  Ｍジュール１／２／ｍ３／２の溶解度パラメータを、一方、ポリ乳酸は、約２０．５  Ｍジュール１／２／ｍ３／２の溶解度パラメータを持ちうる。「溶解度パラメータ」という用語は本書で使用するとき、「ヒルデブラント溶解パラメーター」を意味し、これは凝集エネルギー密度の平方根であり、次の方程式により計算される：
2015510555.tif 000005
【００３６】
式中：
ΔＨｖ  ＝  気化熱
Ｒ  ＝  理想気体定数
Ｔ  ＝  温度
Ｖｍ  ＝  モル体積
【００３７】
数多くのポリマーのヒルデブラント溶解パラメーターは、『Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ』（プラスチック溶解度ハンドブック、Ｗｙｅｙｃｈ著（２００４））からも入手でき、これを参照し本書に組込む。
【００３８】
上述した特性に加え、高分子強化添加剤の機械的特性も、繊維強靭性の好ましい増加を達成するために選択しうる。例えば、強化添加物は、ポリ乳酸と比べて、比較的低いヤングの弾性係数を持ちうる。例えば、ポリ乳酸の弾性係数の強化添加物のそれに対する比率は一般に、約１〜約２５０、一部の実施形態では約２〜約１００、および一部の実施形態では約２〜約５０である。強化添加物の弾性係数は例えば、約２〜約５００メガパスカル（ＭＰａ）、一部の実施形態では約５〜約３００ＭＰａ、および一部の実施形態では約１０〜約２００ＭＰａの範囲としうる。それとは反対に、ポリ乳酸の弾性係数は一般に、約８００ＭＰａ〜約２０００ＭＰａである。高分子強化添加剤は、ポリ乳酸よりも大きなピーク伸び（すなわち、そのピーク負荷でのポリマーのパーセント伸長）も示しうる。例えば、本発明の高分子強化添加剤は、約５０％以上、一部の実施形態では約１００％以上、一部の実施形態では約１００％〜約２０００％、および一部の実施形態では約２５０％〜約１５００％のピーク伸びを示しうる。
【００３９】
上記に特定した特性を持つ多種多様なポリマーの添加物を使用しうるが、こうしたポリマーの特に適切な例には、例えば、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレンなど）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエステル（例えば、再生ポリエステル、ポリエチレンテレフタラートなど）、ポリ酢酸ビニル（例えば、ポリ（エチレン酢酸ビニル）、ポリ塩化ビニル−酢酸ビニルなど）、ポリビニルアルコール（例えば、ポリビニルアルコール、ポリ（エチレンビニル  アルコール）など）、ポリビニルブチラール、アクリル樹脂（例えば、ポリアクリラート、ポリメチルアクリル酸塩、ポリメタクリル酸メチルなど）、ポリアミド（例えば、ナイロン）、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリウレタンなどが含まれうる。適切なポリオレフィンは、例えば、エチレンポリマー（例えば、低密度ポリエチレン（「ＬＤＰＥ」）、高密度ポリエチレン（「ＨＤＰＥ」）、直鎖状低密度ポリエチレン（「ＬＬＤＰＥ」）など）、プロピレンホモポリマー（例えば、シンジオタクチック、アタクチック、イソタクチックなど）、プロピレン共重合体などが含まれうる。
【００４０】
特定の一つの実施形態では、ポリマーは、ホモポリプロピレンまたはプロピレンの共重合体などのプロピレンポリマーである。プロピレンポリマーは、例えば、実質的にイソタクチック  ポリプロピレン  ホモポリマーまたは約１０ｗｔ％以下のその他のモノマー、すなわち、重量で少なくとも約９０％のプロピレンを含む共重合体で形成されうる。こうしたホモポリマーは、約１６０℃〜約１７０℃の融点を持ちうる。
【００４１】
なおも別の実施形態では、ポリオレフィンは、Ｃ３−Ｃ２０  a−オレフィンまたはＣ３−Ｃ１２  α−オレフィンなどの別のα−オレフィンを含む、エチレンまたはプロピレンの共重合体としうる。適切なα−オレフィンの具体的な例には、１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、３，３−ジメチル−１−ブテン、１−ペンテン、一つ以上のメチル、エチルまたはプロピル置換基を有する１−ペンテン、一つ以上のメチル、エチルまたはプロピル置換基を有する１−ヘキセン、一つ以上のメチル、エチルまたはプロピル置換基を有する１−ヘプテン、一つ以上のメチル、エチルまたはプロピル置換基を有する１−オクテン、一つ以上のメチル、エチルまたはプロピル置換基を有する１−ノネン、エチル、メチルまたはジメチル−置換した１−デセン、１−ドデセン、およびスチレンが含まれる。特に好ましいα−オレフィンコモノマーは１−ブテン、１−ヘキセンおよび１−オクテンである。こうした共重合体のエチレンまたはプロピレンの含有量は、約６０モル％〜約９９モル％、一部の実施形態では約８０モル％〜約９８．５モル％、および一部の実施形態では約８７モル％〜約９７．５モル％としうる。同様に、a−オレフィン含有量は、約１モル％〜約４０モル％、一部の実施形態では約１．５モル％〜約１５モル％、および一部の実施形態では約２．５モル％〜約１３モル％の範囲としうる。
【００４２】
本発明の模範的なオレフィン共重合体には、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ（テキサス州ヒューストン）から名称ＥＸＡＣＴ（登録商標）で入手可能なエチレン系の共重合体が含まれる。その他の適切なエチレン共重合体は、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ（ミシガン州ミッドランド）からＥＮＧＡＧＥ（登録商標）、ＡＦＦＩＮＩＴＹ（登録商標）、ＤＯＷＬＥＸ（登録商標）（ＬＬＤＰＥ）およびＡＴＴＡＮＥ（登録商標）（ＵＬＤＰＥ）の名称で入手可能である。その他の適切なエチレンポリマーは、米国特許第４，９３７，２９９号（Ｅｗｅｎ他）、第５，２１８，０７１号（Ｔｓｕｔｓｕｉ他）、第５，２７２，２３６号（Ｌａｉ他）、および第５，２７８，２７２号（Ｌａｉ他）に記載があり、その全てを、あらゆる目的について、それへの参照をすることにより本書に組み込む。適切なプロピレン共重合体はまた、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．（テキサス州ヒューストン）のＶＩＳＴＡＭＡＸＸ（登録商標）、Ａｔｏｆｉｎａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（ベルギー、フェルイ）のＦＩＮＡ（登録商標）（例えば、８５７３）、三井石油化学工業から入手可能なＴＡＦＭＥＲ（登録商標）、およびＤｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．（ミシガン州ミッドランド）から入手可能なＶＥＲＳＩＦＹ（登録商標）の名称で市販されている。その他の適切なプロピレンポリマーの例は、米国特許第６，５００，５６３号（Ｄａｔｔａ他）、第５，５３９，０５６号（Ｙａｎｇ他）、および第５，５９６，０５２号（Ｒｅｓｃｏｎｉ他）に記載があり、その全てを、あらゆる目的について、それへの参照をすることにより本書に組み込む。
【００４３】
任意の種々の既知の技術を、一般的に使用して、オレフィン共重合体を形成しうる。例えば、オレフィンポリマーは、フリーラジカルまたは配位触媒（例えば、Ｚｉｅｇｌｅｒ−Ｎａｔｔａ）を使用して形成しうる。望ましくは、オレフィンポリマーは、メタロセン触媒などの単一部位配位触媒から形成される。こうした触媒システムは、分子鎖内でコモノマーが無作為に分布し、異なる分子量分画にわたって一様に分布するエチレン共重合体を生成する。メタロセン触媒ポリオレフィンについては、例えば、米国特許第５，５７１，６１９号（ＭｃＡｌｐｉｎ他）、第５，３２２，７２８号（Ｄａｖｉｓ他）、第５，４７２，７７５号（Ｏｂｉｊｅｓｋｉ他）、第５，２７２，２３６号（Ｌａｉ他）、および第６，０９０，３２５号（Ｗｈｅａｔ他）に記載があり、その全てを、あらゆる目的について、それへの参照をすることにより本書に組み込む。メタロセン触媒の例には、ビス（ｎ−ブチルシクロペンタジエニル）チタン  二塩化物、ビス（ｎ−ブチルシクロペンタジエニル）ジルコニウム  二塩化物、ビス（シクロペンタジエニル）スカンジウム  塩化物、ビス（インデニル）ジルコニウム二塩化物、ビス（メチルシクロペンタジエニル）チタン  二塩化物、ビス（メチルシクロペンタジエニル）ジルコニウム  二塩化物、コバルトセン、シクロペンタジエニルチタン  トリクロリド、フェロセン、ハフノセン  ジクロリド、イソプロピル（シクロペンタジエニル，−１−フルオレニル）ジルコニウム  二塩化物、モリブドセン  ジクロリド、ニッケロセン、ニオボセン  ジクロリド、ルテノセン、チタノセン  ジクロリド、ジルコノセン  クロリド  ヒドリド、ジルコノセンジクロリドなどが含まれる。メタロセン触媒を使用して作成したポリマーは一般に、狭い分子量範囲を持つ。例えば、メタロセン触媒ポリマーは、４未満の多分散数（Ｍｗ／Ｍｎ）、制御された短鎖分岐分布、および制御されたイソタクチシティを持ちうる。
【００４４】
強化添加物の量は一般に、熱可塑性組成物の約１ｗｔ％〜約２５ｗｔ％、一部の実施形態では約２ｗｔ％〜約２０ｗｔ％、および一部の実施形態では約５ｗｔ％〜約１５ｗｔ％である。
【００４５】
Ｃ．ポリエポキシド改質剤
上記のとおり、ポリエポキシド改質剤もまた、分散して繊維の表面に移動する高分子強化添加剤の能力を改善するために、熱可塑性組成に使用される。ポリエポキシド改質剤は、組成物の溶融安定性および強度も改善することができる。ポリエポキシド改質剤は、分子１個当たり平均して少なくとも二つのオキシラン環を含むポリマーである。理論に制限されるものではないが、ポリエポキシド分子は、ある一定の条件下でポリ乳酸の反応を誘発でき、それによってガラス転移温度を著しく低下させることなく、その溶融強度を改善すると考えられる。反応には、鎖延長、側鎖分岐、移植、共重合体形成などが関与しうる。鎖延長は、例えば、種々の異なる反応経路を通して起こりうる。例えば、改質剤は、ポリ乳酸のカルボキシル末端基（エステル化）またはヒドロキシル基（エーテル化）を通した求核性の開環反応を可能としうる。同様にオキサゾリン副反応が起こり、エステルアミド部分を形成しうる。こうした反応によって、ポリ乳酸の分子量が増加して、溶融加工時に頻繁に観察される劣化を弱めうる。上述したとおりポリ乳酸との反応を誘発することが望ましいが、本発明の発明者は、反応が進みすぎると、ポリ乳酸骨格間の架橋につながりうることを見出した。こうした架橋が許容され、著しい程度まで進んだ場合、結果的なポリマー混合物は、脆くなり、引き出して好ましい  強度および伸長特性を備えた繊維にすることが困難になることがある。これに関連して、本発明の発明者は、比較的低いエポキシ機能性を持つポリエポキシド改質剤は、特に有効であり、これはその「エポキシ当量」により定量化しうることを見出した。エポキシ当量は、エポキシ基の１個の分子を含む樹脂の量を反映し、改質剤の数平均分子量を、分子内のエポキシ基の数で割ることで計算しうる。本発明のポリエポキシド改質剤は一般に、約７，５００〜約２５０，０００グラム／モル、一部の実施形態では約１５，０００〜約１５０，０００グラム／モル、および一部の実施形態では約２０，０００〜１００，０００グラム／モルの数平均分子量を持ち、多分散指数は一般に２．５〜７の範囲である。ポリエポキシド改質剤は、５０未満、一部の実施形態では５〜４５、および一部の実施形態では１５〜４０のエポキシ基を含みうる。同じく、エポキシ当量は、約１５，０００グラム／モル未満、一部の実施形態では約２００〜約１０，０００グラム／モル、および一部の実施形態では約５００〜約７，０００グラム／モルとしうる。
【００４６】
ポリエポキシドは、末端エポキシ基、骨格オキシラン単位、および／または懸垂トエポキシ基を含む、直鎖または分岐、ホモポリマーまたは共重合体（例えば、ランダム、グラフト、ブロックなど）としうる。こうしたポリエポキシドを形成するために使用されるモノマーは、異なりうる。特定の一つの実施形態では、例えば、ポリエポキシド改質剤は、少なくとも一つエポキシ官能性（メス）アクリルの単量体構成要素を含む。本書で使用するとき、「（メス）アクリルの」という用語には、アクリルおよびメタクリルモノマー、ならびにその塩またはエステル（アクリル酸塩など）およびメタクリル酸塩モノマーが含まれる。例えば、適切なエポキシ官能性（メス）アクリルのモノマーには、アクリル酸グリシジルおよびメタクリル酸グリシジルなど、１，２−エポキシ基を含むものが含まれうるが、それに限定されない。その他の適切なエポキシ機能性モノマーには、アリルグリシジルエーテル、エタクリル酸グリシジル、およびイトコン酸グリシジルが含まれる。
【００４７】
ポリエポキシドは一般に、上記のとおり比較的高い分子量を持つが、これは、ポリ乳酸の鎖延長ができるだけでなく、下記にさらに詳細に説明するとおり、好ましい混合形態の達成に役立つようにするためである。結果的なポリマーのメルトフローレートはこうして一般に、負荷２１６０グラムおよび温度１９０℃で決定されるとき、約１０〜約２００グラム／１０分、一部の実施形態では約４０〜約１５０グラム／１０分、および一部の実施形態では約６０〜約１２０グラム／１０分の範囲内である。
【００４８】
希望に応じて、追加的なモノマーも、好ましい分子量を達成するためにポリエポキシドに使用しうる。こうしたモノマーは、様々あり、例えば、エステルモノマー、（メス）アクリルモノマー、オレフィンモノマー、アミド  モノマーなどが含まれうる。特定の一つの実施形態では、例えば、ポリエポキシド改質剤は、２〜２０個の炭素原子、望ましくは２〜８個の炭素原子を持つものなど、少なくとも一つの直鎖または分岐のa−オレフィンモノマーを含む。具体的な例には、エチレン、プロピレン、１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、３，３−ジメチル−１−ブテン、１−ペンテン、一つ以上のメチル、エチルまたはプロピル置換基を有する１−ペンテン、一つ以上のメチル、エチルまたはプロピル置換基を有する１−ヘキセン、一つ以上のメチル、エチルまたはプロピル置換基を有する１−ヘプテン、一つ以上のメチル、エチルまたはプロピル置換基を有する１−オクテン、一つ以上のメチル、エチルまたはプロピル置換基を有する１−ノネン、エチル、メチルまたはジメチル−置換した１−デセン、１−ドデセン、およびスチレンが含まれる。特に好ましい  a−オレフィンコモノマーはエチレンおよびプロピレンである。
【００４９】
別の適切なモノマーには、エポキシ官能性ではない（メス）アクリルモノマーが含まれうる。こうした（メス）アクリルモノマーの例には、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、ｎ−プロピルアクリル酸塩、ｉ−プロピルアクリル酸塩、ｎ−ブチル  アクリル酸塩、ｓ−ブチル  アクリル酸塩、ｉ−ブチル  アクリル酸塩、ｔ−ブチル  アクリル酸塩、ｎ−アミル  アクリル酸塩、ｉ−アミル  アクリル酸塩、イソボルニル  アクリル酸塩、ｎ−ヘキシル  アクリル酸塩、２−エチルブチル  アクリル酸塩、２−エチルヘキシル  アクリル酸塩、ｎ−オクチル  アクリル酸塩、ｎ−デシル  アクリル酸塩、メチルシクロヘキシル  アクリル酸塩、シクロペンチル  アクリル酸塩、シクロヘキシル  アクリル酸塩、メチル  メタクリル酸塩、エチル  メタクリル酸塩、２−ヒドロキシエチルメタクリル酸塩、ｎ−プロピルメタクリル酸塩、ｎ−ブチルメタクリル酸塩、ｉ−プロピルメタクリル酸塩、ｉ−ブチルメタクリル酸塩、ｎ−アミル  メタクリル酸塩、ｎ−ヘキシル  メタクリル酸塩、ｉ−アミル  メタクリル酸塩、ｓ−ブチル−メタクリル酸塩、ｔ−ブチルメタクリル酸塩、２−エチルブチルメタクリル酸塩、メチルシクロヘキシル  メタクリル酸塩、シンナミルメタクリル酸塩、クロチル  メタクリル酸塩、シクロヘキシル  メタクリル酸塩、シクロペンチル  メタクリル酸塩、２−エトキシエチル  メタクリル酸塩、イソボルニル  メタクリル酸塩など、ならびにその組合せが含まれうる。
【００５０】
本発明の特に望ましい一つの実施形態で、ポリエポキシド改質剤は、エポキシ官能性（メス）アクリルの単量体成分、α−オレフィン単量体成分、および非エポキシ官能性（メス）アクリルの単量体成分から形成したターポリマーである。例えば、ポリエポキシド改質剤は、ポリ（エチレン−ｃｏ−メチルアクリル酸塩−ｃｏ−メタクリル酸グリシジル）としうるが、これは次の構造を持つ。
2015510555.tif 000006
【００５１】
ここで、ｘ、ｙ、およびｚは、１以上である。
【００５２】
エポキシ官能性モノマーは、種々の既知の技術を使用してポリマーに形成しうる。例えば、極性官能基を含むモノマーを、ポリマー骨格に移植して、グラフト共重合体を形成しうる。こうした移植技術は当技術で周知のとおりであり、例えば、米国特許第５，１７９，１６４号に記載があり、これをあらゆる目的において、それを参照することによりその全体を本書に組み込む。その他の実施形態では、エポキシ官能基を含むモノマーを、高圧反応、Ｚｉｅｇｌｅｒ−Ｎａｔｔａ触媒反応系、単一部位触媒（例えば、メタロセン）反応系などの既知のフリーラジカル重合技術を使用して、モノマーと共重合体化して、ブロックまたはランダム共重合体を形成しうる。
【００５３】
単量体成分の対応する部分は、エポキシ反応性とメルトフローレートとの間の均衡を達成するために選択しうる。より具体的には、高いエポキシモノマー含有量は、結果的にポリ乳酸との反応性が良好となる可能性があるが、含有量が高すぎると、ポリエポキシド改質剤がポリマー混合物の溶融強度に悪影響を与える程度までメルトフローレートが低下しうる。こうして、ほとんどの実施形態で、エポキシ官能性（メス）アクリルモノマーは、共重合体の約１ｗｔ％〜約２５ｗｔ％、一部の実施形態では約２ｗｔ％〜約２０ｗｔ％、および一部の実施形態では約４ｗｔ％〜約１５ｗｔ％を構成する。α−オレフィンモノマーは同様に、共重合体の約５５ｗｔ％〜約９５ｗｔ％、一部の実施形態では約６０ｗｔ％〜約９０ｗｔ％、および一部の実施形態では約６５ｗｔ％〜約８５ｗｔ％を構成しうる。使用したとき、その他の単量体の成分（例えば、非エポキシ官能性（メス）アクリルモノマー）は、共重合体の約５ｗｔ％〜約３５ｗｔ％、一部の実施形態では約８ｗｔ％〜約３０ｗｔ％、および一部の実施形態では約１０ｗｔ％〜約２５ｗｔ％を構成しうる。本発明で使用しうる適切なポリエポキシド改質剤の具体的な一つの例は、ＡｒｋｅｍａからＬｏｔａｄｅｒ（登録商標）  ＡＸ８９５０またはＡＸ８９００の名称で市販されている。Ｌｏｔａｄｅｒ（登録商標）  ＡＸ８９５０は、７０〜１００ｇ／１０分のメルトフローレートと、７ｗｔ％〜１１ｗｔ％のメタクリル酸グリシジルモノマー含有量、１３ｗｔ％〜１７ｗｔ％のアクリル酸メチル  モノマー含有量、および７２ｗｔ％〜８０ｗｔ％のエチレンモノマー含有量を持つ。
【００５４】
ポリエポキシド改質剤を形成するために使用されるモノマーの種類および相対的含有量の制御に加えて、好ましい利点を達成するために全体的な重量パーセント数も制御しうる。例えば、改質レベルが低すぎる場合、溶融強度および機械的性質の好ましい増加は達成されないことがある。ところが、本発明の発明者は、改質レベルが高すぎる場合、強力な分子の相互作用（例えば、架橋）およびエポキシ官能基による物理ネットワーク形成により、繊維引き出しが制限されうることも見出した。こうして、ポリエポキシド改質剤は一般に、組成物に使用されるポリ乳酸の重量に基づき、約０．０１ｗｔ％〜約１０ｗｔ％、一部の実施形態では約０．０５ｗｔ％〜約５ｗｔ％、一部の実施形態では約０．１ｗｔ％〜約１．５ｗｔ％、および一部の実施形態では約０．２ｗｔ％〜約０．８ｗｔ％の量で使用される。その他どのような成分が使用されるかに依存して、熱可塑性組成物全体のポリエポキシド改質剤の濃度は、上記の範囲以下でありうる。ある一定の実施形態では、例えば、ポリエポキシド改質剤は、組成物の合計重量に基づき、約０．０１ｗｔ％〜約１０ｗｔ％、一部の実施形態では約０．０５ｗｔ％〜約５ｗｔ％、一部の実施形態では約０．１ｗｔ％〜約１．５ｗｔ％、および一部の実施形態では約０．２ｗｔ％〜約０．８ｗｔ％を構成する。同様に、ポリ乳酸は一般に、組成物の約７０ｗｔ％以上、一部の実施形態では約８０ｗｔ％〜約９９ｗｔ％、および一部の実施形態では約８５ｗｔ％〜約９５ｗｔ％を構成する。
【００５５】
Ｄ．その他の成分
本発明の一つの有益な様相は、ポリ乳酸のエステル結合を攻撃し、結果的に加水分解による劣化を招く、一つ以上のヒドロキシル基を持つ、アルキレングリコール（例えば、ポリエチレングリコール、Ｄｏｗ  ＣｈｅｍｉｃａｌからＣａｒｂｏｗａｘ（登録商標）の名称で市販されているものなど）、アルカンジオール、および酸化アルキレンなどの、従来的な可塑剤の必要なしに、良好な機械的性質（例えば、伸長）を提供しうることである。こうした可塑剤のその他の例は、米国特許第２０１０／００４８０８２号（Ｔｏｐｏｌｋａｒａｅｖ他）に記載があり、これをあらゆる目的において、それを参照することによりその全体を本書に組み込む。熱可塑性組成物は、こうした可塑剤が実質的に含まれていないものとしうる。それにもかかわらず、当然ながら、本発明のある一定の実施形態で可塑剤を使用しうる。ただし、利用されるとき、可塑剤は一般に、熱可塑性組成物の約１０ｗｔ％未満、一部の実施形態では約０．１ｗｔ％〜約５ｗｔ％、および一部の実施形態では約０．２ｗｔ％〜約２ｗｔ％の量で存在する。
【００５６】
もちろん、その他の成分が種々の異なる理由で利用されうる。例えば、使用されうる材料には、触媒、顔料、酸化防止剤、安定剤、界面活性剤、ワックス、流動促進剤、固体溶媒、相溶化剤、核化剤（例えば、二酸化チタン、炭酸カルシウムなど）、微粒子、および熱可塑性組成物の加工性を高めるために追加されるその他の材料が含まれる。利用されるとき、最適な適合性および対費用効果を確保するために、これらの追加的な成分の量は、最低限に抑えることが通常は好ましい。こうして、例えば、こうした成分は、熱可塑性組成物の約１０ｗｔ％未満、一部の実施形態では約８ｗｔ％未満、および一部の実施形態では約５ｗｔ％未満を構成することが通常は好ましい。
【００５７】
また当然のことながら、その他の成分が熱可塑性組成物に含まれうる。使用されうるこうした一つの成分は、追加的な生物分解可能ポリエステルであり、これには、脂肪族系ポリエステル（ポリカプロラクトン、ポリエステルアミド、改質ポリエチレンテレフタラート、ポリ乳酸（ＰＬＡ）およびその共重合体など）、ポリ乳酸ベースのターポリマー、ポリグリコール酸、炭酸ポリアルキレン（例えば、炭酸ポリエチレン）、ポリ−３−ヒドロキシ酪酸塩（ＰＨＢ）、ポリ−３−ヒドロキシ吉草酸塩（ＰＨＶ）、ポリ−３−ヒドロキシ酪酸塩−ｃｏ−４−ヒドロキシ酪酸塩、ポリ−３−ヒドロキシ酪酸塩−ｃｏ−３−ヒドロキシ吉草酸塩  共重合体（ＰＨＢＶ）、ポリ−３−ヒドロキシ酪酸塩−ｃｏ−３−ヒドロキシヘキサン酸塩、ポリ−３−ヒドロキシ酪酸塩−ｃｏ−３−ヒドロキシオクタン酸塩、ポリ−３−ヒドロキシ酪酸塩−ｃｏ−３−ヒドロキシデカン酸塩、ポリ−３−ヒドロキシ酪酸塩−ｃｏ−３−ヒドロキシオクタデカン酸塩、ならびにコハク酸塩ベースの脂肪族ポリマー（例えば、ポリブチレン  コハク酸塩、ポリブチレン  コハク酸塩  アジピン酸塩、ポリエチレンコハク酸塩など）、脂肪族芳香族コポリエステル（例えば、ポリブチレン  アジピン酸塩  テレフタル酸塩、ポリエチレンアジピン酸塩  テレフタル酸塩、ポリエチレンアジピン酸塩  イソフタル酸塩、ポリブチレン  アジピン酸塩  イソフタル酸塩など）などがある。
【００５８】
ＩＩ．混合
熱可塑性組成物の成分の混合は、任意の種々の既知の技術を使用して実施しうる。一つの実施形態では、例えば、原材料（例えば、ポリ乳酸、ポリエポキシド改質剤、および高分子強化添加剤）は、別々にまたは組み合わせて供給されうる。例えば、原材料はまずまとめて乾燥混合させて、実質的に均質な乾燥混合物を形成しうる。同様に、原材料は、同時にまたは順にのいずれかで、材料を分散混合する溶融加工装置に供給しうる。バッチおよび／または連続的溶融加工技術を使用しうる。例えば、ミキサー／ニーダー、Ｂａｎｂｕｒｙミキサー、Ｆａｒｒｅｌ連続的ミキサー、単軸スクリュー押出機、二軸スクリュー押出機、ロールミルなどを利用して、材料の混合および溶融処理をしうる。特に適切な溶融加工装置は、共回転式二軸スクリュー押出機（例えば、Ｗｅｒｎｅｒ  ＆  Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ニュージャージー州ラムジー）から入手可能なＺＳＫ−３０押出機、またはＴｈｅｒｍｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｃｏｒｐ．（イングランド、ストーン）から入手可能なＴｈｅｒｍｏ  Ｐｒｉｓｍ（登録商標）  ＵＳＡＬＡＢ  １６押出機）としうる。こうした押出機には、供給および通気用のポートを含めて、高い強度の分配的および分散的な混合を提供しうる。例えば、材料は、二軸スクリュー押出機の同一または別個の供給用ポートに供給し、溶融混合して、実質的に均質な溶融混合物を形成しうる。希望に応じて、添加物をポリマー溶融物に注入することも、および／またはその長さに沿って異なる時点で押出機に別々に供給することもできる。代替的に、添加物は、ポリ乳酸、ポリマー強化薬剤、および／またはポリエポキシド改質剤と予め混合しておくこともできる。
【００５９】
選択した特定の加工技法に関係なく、原材料は、ポリエポキシド改質剤がポリ乳酸との時期尚早な著しい反応を起こさずに、十分分散することを確保するため、高いせん断力／圧力および低い熱の条件下で混合しうる。例えば、混合は一般に、ポリ乳酸の融点よりも高いが、ポリエポキシド改質剤の反応を著しい程度まで開始させるために使用する温度（例えば、約２３０℃）よりも低い、約１７０℃〜約２３０℃、一部の実施形態では約１８０℃〜約２２０℃、および一部の実施形態では約１８５℃〜約２１５℃などの温度で起こる。同様に、溶融加工時の見かけのせん断速度は、約１００秒−１〜約１０，０００秒−１、一部の実施形態では約２００秒−１〜約５０００秒−１、および一部の実施形態では約５００秒−１〜約１２００秒−１の範囲としうる。見かけのせん断速度は、４Ｑ／・Ｒ３に等しく、式中でＱは、ポリマー溶融物の体積流量（「ｍ３／ｓ」）で、Ｒは、それを通して溶融したポリマーが流れる毛細管（例えば、押出機ダイ）の半径（「ｍ」）である。もちろん、押出量に反比例する溶融加工時の滞留時間などのその他の変数も、好ましい度合いの均一性を達成するために制御しうる。
【００６０】
ポリエポキシド改質剤（例えば、活性、分子量など）および特定の溶融混合条件に対する選択的制御により、本発明の発明者は、形態はポリ乳酸の反応性を強化する形状にしうることを見出した。より具体的には、結果的な形態は、連続的ポリ乳酸基質全体に分布したポリエポキシド改質剤の複数の分離相領域を持ちうる。領域は、楕円形、球状、円筒型などの種々の異なる形状を持ちうる。ただし、形状にかかわらず、混合後の個別の領域の大きさは、その後のポリ乳酸との反応のために大きな表面積を提供するために小さい。例えば、領域（例えば、長さ）のサイズは、一般的に約１０〜約１０００ナノメートル、一部の実施形態では約２０〜約８００ナノメートル、一部の実施形態では約４０〜約６００ナノメートル、および一部の実施形態では約５０〜約４００ナノメートルの範囲である。強化添加物も、ポリ乳酸基質内で個々の領域を形成しうる。形成されるとき、こうした領域は一般に、ポリエポキシド領域よりも大きい。例えば、強化添加物領域は、約０．５μｍ〜約３０μｍ、および一部の実施形態では約１μｍ〜約１０μｍの寸法（例えば、長さ）を持ちうる。もちろん、また当然のことながら、領域は、ポリエポキシド、強化添加物、および／または混合物のその他の成分の組み合わせにより形成しうる。
【００６１】
ある一定の特性で開始ポリマーとは異なるが、それにもかかわらず、熱可塑性組成物は、開始ポリマーのその他の特性を保持しうる。例えば、熱可塑性組成物は、一般的に可塑剤を含まないため、組成物のガラス転移温度（Ｔｇ）は一般に、ポリ乳酸のガラス転移温度と同一である。すなわち、熱可塑性組成物は、約５０℃〜約８０℃、および一部の実施形態では約５５℃〜約６５℃のＴｇ  を持ちうる。熱可塑性組成物の融点はまた、約１５０℃〜約２５０℃、および一部の実施形態では約１６０℃〜約２２０℃の範囲としうる。
【００６２】
ＩＩＩ．繊維の形成
混合した熱可塑性組成物から複数構成要素の繊維を形成するために、任意の種々のプロセスを使用しうる。例えば、組成物は、紡糸口金を通して押し出し、急冷し、および繊維引抜装置の垂直通路に引き出しうる。ポリエポキシド改質剤およびポリ乳酸の反応は、このプロセス中に発生しうるか、または繊維形成ラインへの導入前に発生しうる。一つの実施形態では、例えば、混合物は、回転できるように取り付けられ、バレル（例えば、円筒型バレル）内に受けられ、加熱しうるスクリューを含む押出機（例えば、単軸スクリュー）に供給しうる。混合物は、スクリューの回転によって発生する力によって、供給端から放出端に向かい下流に移動する。こうしたスクリュー押出機は一般に、スクリューの長さに沿って３つの部分に分割される。第一の部分は、固体材料がスクリューに導入される供給部分である。第二の部分は、固体の溶融の大半が起こる溶融部分である。この部分内で、スクリューは、一般的にポリマーの溶融を向上させるために漸減した直径を持つ。第三の部分は、押し出し用に一定量の溶融材料を届ける混合部分である。スクリューの構成は、本発明にとって特に重要ではなく、これには、当技術で既知のとおり、任意の数および／または方向のねじ山および経路が含まれうる。
【００６３】
スクリューの速度もまた、好ましい滞留時間、せん断速度、溶融加工温度などを達成するために選択しうる。例えば、スクリュー速度は、約５０〜約２００回転／分（「ｒｐｍ」）、一部の実施形態では約７０〜約１５０ｒｐｍ、および一部の実施形態では約８０〜約１２０ｒｐｍの範囲としうる。これにより、結果的にポリ乳酸を押し出すために通常使用される温度より高く、かつポリエポキシド改質剤の反応を開始するのに十分に高い温度（約２３０℃を超えるなど）となりうる。例えば、押出機は単一または複数のゾーンを使用しうるが、そのうちの少なくとも一つは約２３０℃〜約３５０℃、一部の実施形態では約２３５℃〜約３００℃、および一部の実施形態では約２４０℃〜約２８０℃の温度で動作する。
【００６４】
溶融せん断速度、また反応が開始される度合いも、押出機の混合部分内で一つ以上の分配的および／または分散的な混合要素を使用することにより増大させうる。単一スクリュー押出機用の適切な分配混合機は、例えば、Ｓａｘｏｎ、Ｄｕｌｍａｇｅ、Ｃａｖｉｔｙ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ混合機などを含みうる。同様に、適切な分散混合機には、Ｂｌｉｓｔｅｒリング、Ｌｅｒｏｙ／Ｍａｄｄｏｃｋ、ＣＲＤ混合機などを含みうる。当技術で周知のとおり、混合は、Ｂｕｓｓ  Ｋｎｅａｄｅｒ押出機、Ｃａｖｉｔｙ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ混合機、およびＶｏｒｔｅｘ  Ｉｎｔｅｒｍｅｓｈｉｎｇ  Ｐｉｎ（ＶＩＰ）混合機で使用されているものなど、ポリマー溶融物の折り畳みおよび再配向を形成するバレル内でピンを使用することでさらに改善しうる。選択した特定の要素に関係なく、混合要素をもう一つ使用することで、好ましい反応の開始を助ける強力な溶融せん断速度が生成されうる。一般に、溶融加工中の見かけのせん断速度は、約１００秒−１〜約１０，０００秒−１、一部の実施形態では約２００秒−１〜約５０００秒−１、および一部の実施形態では約５００秒−１〜約１２００秒−１の範囲としうる。もちろん、押出量に反比例する溶融加工時の滞留時間などのその他の変数も、好ましい度合いの反応を達成するために制御しうる。
【００６５】
押し出しダイを通して出口から出た後で、溶融したプラスチックは、水中ペレット化システムに供給され、そこで冷却水を循環させてポリマーのひもが冷却されて凝固した後、水流中で切断されることが好ましい。冷却水および／または水流は、温度５℃〜約３０℃に、一部の実施形態では約１０℃〜約２５℃に維持しうる。理論に制限されるものではないが、こうした水中ペレット化システムでは、ダイでの高い出口圧力および／または温度の使用が許容され、これによって、より多くの低めの粘性の高分子強化添加剤をダイの外壁に強制的にあて、出口から出る際に好ましいさや構成要素を生成することができると考えられる。出口圧力は例えば、約１００  ポンド／平方インチ（「ｐｓｉ」）以上、一部の実施形態では約３００ｐｓｉ以上、および一部の実施形態では約５００ｐｓｉ以上としうる。
【００６６】
水中ペレット化の特定の構成は、当業者にとって周知のとおり異なりうる。例えば、様々な適切な水中ペレット化システムについては、米国特許第３，９８１，９５０号および第６，６６３，３７２号に記載があり、それを参照し本書に組込む。例えば、図７を参照すると、溶融したポリマーを押し出しダイ１１４を通して水室１１８に供給する押出機１１２を含む、水中ペレット化システム１１０の特定の一つの実施形態が示されている。ダイ１１４は、一つ以上のアダプター１１６によって押出機１１２に、また水室１１８に直接またはアダプターによるかのいずれかで結合されている。水室１１８内で、切断システムがダイ１１４を通過するポリマーのひもを切断して、ペレットを形成する。希望に応じて、切断システムは、例えば、それが取り付けられている駆動軸１２８を駆動するモーター１３０、切断組立品１５０を含みうる。コントローラ１３４は、駆動軸１２８の速度を調節するために使用しうる。いったん形成されると、ペレットは、導管１２０内を通過して流れる水によって、乾燥機１２２内に運ぶことができ、そこで分離、乾燥および容器１２４内への回収をしうる。水は、当技術で既知のとおりポンプ１２６により駆動しうる。
【００６７】
水中ペレット化システムに加え、上述の高い圧力および／または温度を達成するために、本発明ではその他の技術も使用しうる。例えば、ブレーカープレートにより任意に補強された一つ以上のスクリーン（「スクリーンパック」）を、押出機バレル内に使用しうる。汚染物質および溶融していない固体の除去に加えて、スクリーンパック／ブレーカープレート組立品は、圧力の増加を助けることができる。ヘッド圧力の量は、スクリーンパック（スクリーンの数、スクリーンの穴サイズなど）の構成を変化させることで制御できる。スクリーンパックには、例えば、２〜１５個のスクリーン、一部の実施形態では３〜１０個のスクリーン、および一部の実施形態では４〜８個のスクリーンを含みうる。複数のスクリーンを使用するとき、上流のスクリーンは一般的に大きな粒子のみを回収するサイズのものであり、その後の下流のスクリーンは、だんだんと小さい粒子を回収するサイズのものである。様々なサイズのスクリーンを使用しうるが、一般に、パックにはバレル内に十分に高い背圧を作り出すために比較的小さめのサイズの開口部を持つスクリーンを少なくとも一つ使用することが好ましい。例えば、スクリーンは、約１００マイクロメートル以下、一部の実施形態では約７５マイクロメートル以下、および一部の実施形態では約１〜約５０マイクロメートルの平均幅（または直径）を持つ開口部を含みうる。パックはこのサイズの開口部を持つ複数のスクリーン（例えば、３個以上）を使用することが望ましい。
【００６８】
使用した技法に関係なく、混合した熱可塑性組成物から形成したペレットは、任意の種々の既知の技術を使用して繊維に形成しうる。例えば、図１を参照すると、繊維を形成する方法の特定の一実施形態がより詳細に示されている。この特定の実施形態では、ペレットは比較的高温で押し出されて、改質剤のエポキシ官能基とポリ乳酸との間の反応が誘発されるとともに、好ましいさや／コア構成の生成が促進される。例えば、混合物は、押出機１２にホッパー１４から供給される。混合物は、任意の従来的な技法を使用してホッパー１４に供給しうる。次に、押し出した組成物は、ポリマー導管１６を通過し、紡糸口金１８に至る。例えば、紡糸口金１８は、互いに重なりあった複数のプレートを持ち、かつポリマー成分の配向のための流れの経路を創出するように配置された開口部のパターンを持つスピンパックを含むハウジングを含みうる。紡糸口金１８もまた、一列以上に配列された開口部を持つ。ポリマーがそれを通過して押し出されるとき、開口部は下方向に押し出されたフィラメントのカーテンを形成する。プロセス１０はまた、紡糸口金１８から押し出された繊維のカーテンに隣接して位置する急冷ブロワー２０を使用する。急冷空気ブロワー２０からの空気が、紡糸口金１８から押し出された繊維を急冷する。急冷空気は、図１に示すとおり繊維カーテンの一方の側から、または繊維カーテンの両方の側から方向付けうる。
【００６９】
急冷の後、繊維は、繊維引抜装置２２の垂直通路内に引き出される。溶融紡糸ポリマーで使用する繊維引抜装置または吸引機は、当技術で既知である。本発明のプロセスで使用する適切なファイバー引抜装置には、米国特許第３，８０２，８１７号および第３，４２３，２５５号に示されているタイプの直鎖繊維吸引機が含まれうるが、関連するあらゆる目的について、それへの参照をすることにより全体を本書に組み込む。繊維引抜装置２２は一般的に細長い垂直通路を含み、この通路の側面から入って通路を下向きに流れる吸引用空気によって、それを通して繊維が引き出される。ヒーターまたはブロワー２４が、吸引用空気を繊維引抜装置２２に供給する。吸引用空気は、繊維および周囲空気を繊維引抜装置２２を通して引き出す。ガスの流れによって、繊維が引き出されるか、または細くなり、これがポリマーの分子配向または結晶化度を高め、繊維を形成する。繊維は、繊維引抜装置２２の出口開口部を通過して、ゴデットロール４２上に堆積する。本発明の繊維の高い強度のため、本発明では高い延伸比を使用しうる。延伸比は、引抜後の繊維の線速度（例えば、ゴデットロール４２または有孔表面（非表示）の線速度）を押し出し後の繊維の線速度で割ったものである。例えば、延伸比は、ある一定の実施形態で次式のとおり計算しうる。
2015510555.tif 000007
【００７０】
式中、
Ａは、引抜後の繊維の線速度（すなわち、ゴデット速度）で、直接測定される、
Ｂは、押し出した繊維の線速度で、次式のとおり計算できる。
2015510555.tif 000008
【００７１】
式中、
Ｃは、単一の穴を通してのスループット（グラム／分）、
Ｄは、ポリマーの溶融密度（グラム／立法センチメートル）、
Ｅは、繊維が押し出されるオリフィスの直径（単位：センチメートル）。本発明の一定の実施形態で、延伸比は、約２００：１〜約７５００：１、一部の実施形態では約５００：１〜約６５００：１、および一部の実施形態では約１０００：１〜約６０００：１としうる。
【００７２】
希望に応じて、ゴデットロール４２上で回収された繊維は、当業者によって理解されるように、随意に追加的なインライン処理および／または変換ステップ（非表示）を施しうる。例えば、回収した繊維をその軟化温度よりも低い温度で「冷間引抜き」して好ましい直径にした後、繊維を圧着、テクスチャライジング、および／または好ましい繊維長さに切断して、ステープル繊維を形成しうる。ステープル繊維は、例えば、約３〜約８０ミリメートル、一部の実施形態では約４〜約６５ミリメートル、および一部の実施形態では約５〜約５０ミリメートルの範囲での長さを持ちうる。次に、ステープル繊維は、梳毛つなぎウェブ、スルーエア結合ウェブなど当技術で既知のとおり、不織布ウェブに組み込みうる。繊維はまた、有孔表面上に堆積させて不織布ウェブを形成しうる。
【００７３】
使用した特定の技法に関係なく、本発明の発明者は、混合した熱可塑性組成物に対して繊維引き出しを行うと、その結果、主としてポリ乳酸から形成されるコア構成要素と、主として高分子強化添加剤から形成されるさや構成要素を含む複数構成要素の繊維が生成されることを見出した。ただし、コア構成要素および／またはさや構成要素は、その他の成分も含みうる。例えば、コア構成要素は一般にポリエポキシド改質剤を含む。さらに、元の熱可塑性組成物からの高分子強化添加剤の一部も、コア構成要素内に残留しうる。図６を参照すると、本発明に従い作成した繊維２００の特定の一つの実施形態がさらに詳しく示されている。図示したとおり、繊維は、高分子強化添加剤を含むさや構成要素３０２に囲まれたポリ乳酸を含むコア構成要素２０２を含む。本書では二成分の繊維として図示したが、また当然のことながら、複数構成要素の繊維はその他の成分も含みうる。コア構成要素２０２およびさや構成要素３０２は、繊維の断面にわたる明確なゾーンに配置される。この実施形態では、コア構成要素２０２は、さや構成要素３０２と実質的に同心で示されている。しかし、当然のことながら、コアおよびさやは、様々なその他の配列で配置できる。例えば、コア構成要素２０２およびさや構成要素３０２は、偏心した配列でも配置できる。
【００７４】
また、本発明の発明者は、繊維引き出しにより、概して直線の細長い形状をもつように、反応した個々の領域の軸方向寸法が著しく増加することを見出した。細長い領域は、繊維引き出しの前の領域の軸方向寸法よりも約１０％以上、一部の実施形態では約５０％〜約１０００％、および一部の実施形態では約１００％〜約５００％大きい軸方向寸法を持ちうる。繊維引き出し後の軸方向寸法は、例えば、約１０μｍ〜約３００μｍ、一部の実施形態では約４０μｍ〜約２５０μｍ、および一部の実施形態では約５０μｍ〜約２００μｍの範囲としうる。領域はまた、比較的薄く、すなわち軸方向寸法に対して直交する方向に小さな寸法（すなわち、断面寸法）をもつものとしうる。例えば、断面寸法は、約０．０２〜約７５マイクロメータ、一部の実施形態では約０．１〜約４０マイクロメータ、および一部の実施形態では０．４〜約２０マイクロメータの長さとしうる。この結果、領域のアスペクト比（軸方向寸法の断面寸法に対する比率）は、約３〜約２００、一部の実施形態では約５〜約１００、および一部の実施形態では約５〜約５０となりうる。
【００７５】
これらの細長い領域の存在は、繊維引き出し時に与えられたエネルギーを熱可塑性組成物が吸収する能力を示す。この様に、組成物は、純ポリ乳酸ほど脆くはなく、またそのため負荷がかかると、破損するのではなく放出することができる。負荷下で放出されることで、ポリマーは、繊維がかなりの伸長を示した後でさえも負荷軸受部材としての機能を続けうる。これに関連して、本発明の繊維は、「ピーク伸び」特性、すなわち、そのピーク負荷での繊維のパーセント伸長の改善を示す能力がある。例えば、本発明の繊維は、約２５％以上、一部の実施形態では  約３０％以上、一部の実施形態では約４０％〜約３５０％、および一部の実施形態では約５０％〜約２５０％のピーク伸びを示しうる。こうした伸びは、約０．１〜約５０マイクロメートル、一部の実施形態では約１〜約４０マイクロメートル、一部の実施形態では約２〜約２５マイクロメートル、および一部の実施形態では約５〜約１５マイクロメートルの範囲のものなど、多種多様な平均直径を持つ繊維で達成されうる。
【００７６】
負荷がかかった状態で伸張する能力を持つ一方、本発明の繊維は、比較的強力さも維持することができる。本発明の繊維の相対的強度を示す一つのパラメータは「引張り強さ」であり、これは単位線密度当たりの力で表現される繊維の抗張力を示す。例えば、本発明の繊維は、約０．７５〜約６．０グラム重量（「ｇｆ」）／デニール、一部の実施形態では約１．０〜約４．５ｇｆ／デニール、および一部の実施形態では約１．５〜約４．０ｇｆ／デニールの保持力を持ちうる。繊維のデニールは、好ましい用途に応じて異なりうる。一般に、繊維は、約６未満、一部の実施形態では約３未満、および一部の実施形態では約０．５〜約３のフィラメント当たりのデニール（すなわち、繊維９０００メートル当たりのグラムでの質量に等しい線密度の単位）を持つよう形成される。
【００７７】
希望に応じて、本発明の繊維は、（任意に真空の助けをかりて）形成する表面上に繊維を無作為に堆積させた後、任意の既知の技法を使用して結果として生じるウェブを結合させることにより、コヒーレントウェブ構造にも形成しうる。例えば、小孔のある無限の形成表面を、繊維引抜装置の下に位置付けて、出口開口部からの繊維を受けることができる。真空を形成表面の下に配置して、繊維を引き出し、未結合の不織布ウェブをまとめることができる。いったん形成された後は、不織布ウェブは、接着剤を用いたり、または自原的に（例えば、外部的な接着剤を使用せずに繊維を融合および／または自己接着）など、任意の従来的な技法を使用して結合しうる。自原的な結合は、例えば、半溶融状態であるか、または粘り気がある間に、繊維を接触することにより、または単に粘着性のある樹脂および／または溶剤を繊維の形成に使用されるポリ乳酸と混合することにより達成しうる。適切な自原的な結合技術には、超音波接合、熱結合、スルーエア結合、カレンダーボンディングなどが含まれうる。例えば、ウェブはさらに、ウェブが加熱された滑らかなアンビルロールと加熱されたパターンロールとの間を通過する熱機械的なプロセスにより、結合したり、パターンを用いたエンボス加工をすることができる。パターンロールは、好ましいウェブ特性または外観を提供する任意の隆起したパターンを持ちうる。パターンロールは、隆起したパターンを定義し、これが、複数の結合位置を定義し、これが、ロールの合計面積の約２％〜３０％の間である結合領域を定義することが好ましい。模範的な結合パターンには、例えば、米国特許第３，８５５，０４６号（Ｈａｎｓｅｎ他）、米国特許第５，６２０，７７９号（ＬＥＶＹ他）、米国特許第５，９６２，１１２号（Ｈａｙｎｅｓ他）、米国特許第６，０９３，６６５号（Ｓａｙｏｖｉｔｚ他）、ならびに米国意匠特許第４２８，２６７号（Ｒｏｍａｎｏ他）、第３９０，７０８号（Ｂｒｏｗｎ）、第４１８，３０５号（Ｚａｎｄｅｒ他）、第３８４，５０８号（Ｚａｎｄｅｒ他）、第３８４，８１９号（Ｚａｎｄｅｒ他）、第３５８，０３５号（Ｚａｎｄｅｒ他）、および第３１５，９９０号（Ｂｌｅｎｋｅ他）に記載のあるものが含まれ、その全てを、あらゆる目的について、それへの参照をすることにより本書に組み込む。ロール間の圧力は、直線インチ当たり約５〜約２０００ポンドとしうる。ロール間の圧力およびロールの温度は、好ましいウェブ特性または外観が得られつつ、布様の特性が維持できるようつり合いがとられる。当業者に周知のとおり、必要な温度および圧力は、パターン結合領域、ポリマーの特性、繊維の特性および不織布の特性などを含むが、これに限定されない数多くの要因に応じて異なりうる。
【００７８】
スパンボンドウェブに加え、メルトブロー式ウェブ、梳毛つなぎウェブ、湿式ウェブ、エアレイドウェブ、コフォームウェブ、水圧によってもつれさせたウェブなど、その他の種々の不織布ウェブもまた、本発明に従い熱可塑性組成物から形成しうる。例えば、熱可塑性組成物は、複数の細いダイ毛細管を通して、繊維を細くしその直径を減小させる収束高速度ガス（例えば、空気）の流れの中に押し出しうる。その後、メルトブロー式繊維は、高速度ガス流により運ばれ、回収用表面上に堆積し、無作為に分散したメルトブロー式繊維のウェブが形成される。別の方法として、ポリマーは、熱可塑性組成物から形成した繊維のベイルを、繊維を分離するピッカーに配置することによりカードウェブに形成しうる。次に、繊維は、縦方向に方向づけられた繊維性不織布ウェブが形成されるように、さらに分離し、繊維を縦方向に整列させるコーミングまたはカーディング装置を通して送られる。いったん形成されると、不織布ウェブは一般に、一つ以上の既知の結合技術により安定化される。
【００７９】
希望に応じて、不織布ウェブはまた、熱可塑性組成繊維およびその他のタイプの繊維（例えば、ステープル  繊維、フィラメントなど）の組み合わせを含む複合体としうる。例えば、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレンなど）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタラートなど）、酢酸ポリビニル、塩化酢酸ポリビニル、ポリビニルブチラール、アクリル樹脂（例えば、ポリアクリラート、ポリメチルアクリル酸塩、ポリメタクリル酸メチルなど）、ポリアミド（例えば、ナイロン）、塩化ポリビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、ポリ乳酸などから形成されたものなど、追加的な合成繊維を使用しうる。希望に応じて、ポリ（グリコール酸）（ＰＧＡ）、ポリ（乳酸）（ＰＬＡ）、ポリ（b−リンゴ酸）（ＰＭＬＡ）、ポリ（e−カプロラクトン）（ＰＣＬ）、ポリ（r−ジオキサノン）（ＰＤＳ）、ポリ（ブチレン  コハク酸塩）（ＰＢＳ）、およびポリ（３−ヒドロキシ酪酸塩）（ＰＨＢ）などの生分解性高分子も使用しうる。既知の合成繊維のいくつかの例には、ＫｏＳａ  Ｉｎｃ．（ノースカロライナ州シャーロット）からＴ−２５５およびＴ−２５６の名称で入手できる、さや−コア二構成要素の繊維が含まれるが、そのどちらも、ポリオレフィンさや、またはＴ−２５４が使用され、これは低い溶融コポリエステルさやを持つ。使用しうるなおもその他の既知の二成分繊維には、チッソ株式会社（日本、守山市）またはＦｉｂｅｒｖｉｓｉｏｎｓ  ＬＬＣ（デラウェア州ウィルミントン）から入手可能なものが含まれる。Ｆａｒ  Ｅａｓｔｅｒｎ  Ｔｅｘｔｉｌｅ，  Ｌｔｄ．（台湾）から市販されているものなど、ポリ乳酸ステープル繊維も使用しうる。
【００８０】
複合体はまた、高平均繊維長さのパルプ、低平均繊維長さのパルプ、またはその混合物など、パルプ繊維も含みうる。適切な高平均長さのフラッフパルプ繊維の一例には、軟材クラフトパルプ繊維が含まれる。軟材クラフトパルプ繊維は、針葉樹に由来し、アメリカスギ、赤杉、アメリカツガ、ダグラスモミ、トドマツ、マツ（例えば、サザンパイン）、エゾマツ（例えば、クロトウヒ）、竹、その組合せなどの北部、西部、および南部の軟材種を含むが、それに限定されないパルプ繊維を含む。北部の軟材クラフトパルプ繊維は、本発明で使用しうる。本発明での使用に適した市販の南部軟材クラフトパルプｖの例には、Ｗｅｙｅｒｈａｅｕｓｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ（ワシントン州フェデラルウェイ）から、「ＮＦ−４０５」の商品名で入手可能なものが含まれる。本発明で使用するための別の適切なパルプは、Ｂｏｗａｔｅｒ  Ｃｏｒｐ．（サウスカロライナ州グリーンビル）からＣｏｏｓＡｂｓｏｒｂ  Ｓパルプという商品名で入手できる主として軟材の繊維を含む漂白した硫酸塩木材パルプがある。低平均長さ繊維も、本発明で使用しうる。適切な低平均長さのパルプ繊維の一例は、堅木クラフトパルプ繊維である。堅木クラフトパルプ繊維は、落葉樹に由来し、ユーカリ、カエデ、カバノキ、ポプラなどを含むが、それに限定されないパルプ繊維が含まれる。ユーカリクラフトパルプ繊維は、柔らかさが増加し、明るさを高め、不透明度を増大し、シートの細孔構造を変化させてそのウィッキング能力を増大させるため、特に好ましい。竹またはワタの繊維も使用しうる。
【００８１】
不織布複合体は、種々の既知の技術を使用して形成しうる。例えば、不織布複合体は、熱可塑性組成繊維および吸収性材料の混合物または安定化させた基質を含む「コフォーム材料」としうる。一例として、コフォーム材料は、少なくとも一つのメルトブロー式ダイヘッドを、形成中にそれを通して吸収性の材料をウェブに追加するシュートの近くに配列するプロセスによって作成しうる。こうした吸収性の材料には、パルプ繊維、高吸収性粒子、無機および／または有機の吸収性の材料、処理済みポリマーステープル繊維などが含まれるが、これに限定されない。吸収性材料の相対パーセントは、不織布複合体の好ましい特性に応じて、広範囲に変化しうる。例えば、不織布複合体は、約１ｗｔ％〜約６０ｗｔ％、一部の実施形態では５ｗｔ％〜約５０ｗｔ％、および一部の実施形態では約１０ｗｔ％〜約４０ｗｔ％の熱可塑性組成繊維を含みうる。同様に、不織布複合体は、約４０ｗｔ％〜約９９ｗｔ％、一部の実施形態では５０ｗｔ％〜約９５ｗｔ％、および一部の実施形態では約６０ｗｔ％〜約９０ｗｔ％の吸収性材料を含みうる。こうしたコフォーム材料のいくつかの例は、米国特許第４，１００，３２４号（Ａｎｄｅｒｓｏｎ他）、第５，２８４，７０３号（Ｅｖｅｒｈａｒｔ他）、および第５，３５０，６２４号（Ｇｅｏｒｇｅｒ他）に開示があり、その全てを、あらゆる目的について、それへの参照をすることにより本書に組み込む。
【００８２】
不織布積層板もまた、一つ以上の層が熱可塑性組成物から形成される本発明において形成しうる。例えば、ひとつの層の不織布ウェブは、熱可塑性組成物を含むスパンボンドとすることができ、その一方、別の層の不織布ウェブは、熱可塑性組成物、その他の生分解性高分子、および／またはその他任意のポリマー（例えば、ポリオレフィン）を含みうる。一つの実施形態では、不織布積層板は、２つのスパンボンド層の間に位置し、スパンボンド  ／  メルトブロー式  ／  スパンボンド（「ＳＭＳ」）積層板を形成するメルトブロー式の層を含む。希望に応じて、スパンボンド層は、熱可塑性組成物から形成しうる。メルトブロー式の層は、熱可塑性組成物、その他の生分解性高分子、および／またはその他任意のポリマー（例えば、ポリオレフィン）から形成しうる。ＳＭＳ積層板を形成するための様々な技術が、米国特許第４，０４１，２０３号（Ｂｒｏｃｋ他）、第５，２１３，８８１号（Ｔｉｍｍｏｎｓ他）、第５，４６４，６８８号（Ｔｉｍｍｏｎｓ他）、第４，３７４，８８８号（Ｂｏｒｎｓｌａｅｇｅｒ）、第５，１６９，７０６号（Ｃｏｌｌｉｅｒ他）、および第４，７６６，０２９号（Ｂｒｏｃｋ他）、ならびに米国出願公開第２００４／０００２２７３号（Ｆｉｔｔｉｎｇ他）に記載されており、その全てを、あらゆる目的について、それへの参照をすることにより本書に組み込む。もちろん、不織布積層板は、その他の配置を持ち、スパンボンド  ／  メルトブロー式  ／  メルトブロー式  ／  スパンボンド積層板（「ＳＭＭＳ」）、スパンボンド  ／  メルトブロー式積層板（「ＳＭ」）など、好ましい任意の数のメルトブロー式およびスパンボンドの層を持ちうる。不織布積層板の基本重量は、好ましい用途に合わせて調整しうるが、一般的に約１０〜約３００グラム／平方メートル（「ｇｓｍ」）、一部の実施形態では約２５〜約２００ｇｓｍ、および一部の実施形態では約４０〜約１５０ｇｓｍの範囲である。
【００８３】
希望に応じて、不織布ウェブまたは積層板は、望ましい特性を与えるために様々な処理を適用しうる。例えば、ウェブは、撥液性添加剤、帯電防止剤、界面活性剤、着色剤、曇り防止剤、血液やアルコールを撥ね付けるフッ素系薬剤、潤滑剤、および／または抗菌剤などで処理しうる。さらに、ウェブは、ろ過効率を高めるために静電荷を与えるエレクトレット処理を施しうる。電荷は、ポリマーの表面に、またはその付近に捕捉された正または負の電荷の層、または大量のポリマー内に蓄積された電荷雲を含みうる。また、電荷は、分子の双極子と一直線上に固定された偏光電荷を含みうる。繊維にエレクトレット処理を施すための技法は、当業者には周知である。こうした技術の例には、熱的、液体接触、電子ビームおよびコロナ放電の技術が含まれるが、これに限定されない。特定の一つの実施形態では、エレクトレット処理はコロナ放電技術であり、これには積層板を反対の極性を持つ一対の電界下に置くことが関与する。エレクトレット材料を形成するその他の方法は、米国特許第４，２１５，６８２号（Ｋｕｂｉｋ他）、第４，３７５，７１８号（Ｗａｄｓｗｏｒｔｈ）、第４，５９２，８１５号（Ｎａｋａｏ）、第４，８７４，６５９号（Ａｎｄｏ）、第５，４０１，４４６号（Ｔｓａｉ他）、第５，８８３，０２６号（リーダー他）、第５，９０８，５９８号（Ｒｏｕｓｓｅａｕ他）、第６，３６５，０８８（Ｋｎｉｇｈｔ他）に記載があり、その全てを、あらゆる目的について、それへの参照をすることにより本書に組み込む。
【００８４】
ＩＶ．物品
不織布ウェブは、多種多様な用途で使用されうる。例えば、ウェブは、ガウン、手術用ドレープ、フェイスマスク、ヘッドカバー、外科用キャップ、靴カバー、滅菌ラップ、加温ブランケット、加熱パッドなどの「医療製品」に組み込みうる。もちろん、不織布ウェブは様々なその他の物品にも使用されうる。例えば、不織布ウェブは、水またはその他の流体を吸収する能力のある「吸収性物品」に組み込みうる。一部の吸収用物品の例には、おむつ、トレーニングパンツ、吸収性下着、失禁用物品、女性生理用品（例えば、生理用ナプキン）、水着、赤ちゃん用ウェットティッシュ、ミットワイプなどのパーソナルケア吸収用物品、衣類、開窓術材料、アンダーパッド、ベッドパッド、包帯、吸収性ドレープ、および医療用ワイプなどの医療用吸収用物品、食品サービス用ワイパー、衣料品、パウチなどが含まれるが、これに限定されない。こうした物品を形成するために適切な材料およびプロセスは、当業者にとって周知である。吸収用物品には典型的に、例えば、実質的に液体不浸透性の層（例えば、外側カバー）、液体浸透性の層（例えば、身体側ライナー、サージ層など）、および吸収性コアが含まれる。一つの実施形態では、例えば、本発明に従い形成された不織布ウェブは、吸収性物品の外側カバーを形成するために使用しうる。希望に応じて、不織布ウェブは、蒸気浸透性または蒸気不浸透性のいずれかの液体不浸透性の膜に積層しうる。
【００８５】
本発明は、次の実施例を参照することでよりよく理解しうる。下記のそれぞれの実施例で、ポリ乳酸は、ポリエポキシド改質剤と混合する前に乾燥剤内で温度約７７℃で乾燥させた。結果的な混合物も、紡糸前に乾燥剤乾燥機内で温度１２５°Ｆ〜１５０°Ｆで乾燥させた。
【実施例１】
【００８６】
対照として、１００％のポリ乳酸（ＰＬＡ）で形成した繊維を、ＰＬＡ  ６２０１Ｄ（Ｎａｔｕｒｅｗｏｒｋｓ（登録商標）、メルトフローレート１０ｇ／１０  ｍｉｎ、１９０℃）で押し出すことで繊維の形態にした。さらに具体的に言えば、ポリ乳酸を温度２３５℃に加熱された押出機に供給した。押出機のスループットは、毎分１穴当たり０．４グラム（スピンパック１インチ当たり１６穴に対して）であった。溶融物をスピンパックを通して押し出して連続繊維を形成し、それからこれをブロワーによって温度２５℃で供給される強制空気を使用して急冷した。次に、連続繊維を繊維引抜装置を通して引き出し、それらをゴデットロール上に速度２０００メートル／分（「ｍｐｍ」）で送った。結果的な延伸比は１５４９であった。繊維を２０００ｍｐｍで回収し、標的の１５μｍの繊維が得られた。次に、繊維をゴデットロール上に速度３０００メートル毎分（「ｍｐｍ」）で引き出した。結果的な延伸比は２３２４であった。
【実施例２】
【００８７】
９７ｗｔ％のポリ乳酸（ＰＬＡ  ６２０１Ｄ、Ｎａｔｕｒｅｗｏｒｋｓ（登録商標））および３ｗｔ％のポリエポキシド改質剤の混合物から繊維を形成する能力が立証された。ポリエポキシド改質剤は、６ｇ／１０  分（１９０℃／２１６０ｇ）のメルトフローレートを持つポリ（エチレン−ｃｏ−アクリル酸メチル−ｃｏ−メタクリル酸グリシジル）（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｏ．）であり、８ｗｔ％のメタクリル酸グリシジル含有量、２５ｗｔ％のアクリル酸メチル含有量、および６７ｗｔ％のエチレン含有量を持っていた。ポリマーを、Ｔｈｅｒｍｏ  Ｐｒｉｓｍ（登録商標）  ＵＳＡＬＡＢ  １６  二軸スクリュー押出機（Ｔｈｅｒｍｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｃｏｒｐ．、イングランド、ストーン）に供給した。押出機の溶融温度は１９５℃であった。押出機は、供給ホッパーからダイに向けて連続して０〜１０の番号が付いた１１個のゾーンを持つ。ポリ乳酸樹脂をポリエポキシド改質剤と乾燥混合させて、押出機の供給口（未加熱、押出機のゾーン１の前）に３ポンド／時の速度で供給した。スクリュー速度は２００回転／分（「ｒｐｍ」）であった。樹脂の押し出しに使用したダイは、１つのダイ開口部（直径３ミリメートル）を持つ。生成されると、押し出された樹脂はファン冷却式コンベアベルト上で冷却し、ペレットに形成した。次に、ペレットを温度２４０℃に加熱した押出機に供給した。押出機のスループットは、毎分１穴当たり０．４グラム（スピンパック１インチ当たり１６穴に対して）であった。溶融物をスピンパックを通して押し出して連続繊維を形成し、それからこれをブロワーによって温度２５℃で供給される強制空気を使用して急冷した。次に、連続繊維をゴデットロール上に２０００メートル毎分（「ｍｐｍ」）の速度で引き出した。結果的な延伸比は１５４９であった。
【実施例３】
【００８８】
実施例２で説明したとおり、繊維を、９５ｗｔ％のポリ乳酸（ＰＬＡ  ６２０１Ｄ、Ｎａｔｕｒｅｗｏｒｋｓ（登録商標））および５ｗｔ％のポリ（エチレン−ｃｏ−アクリル酸メチル−ｃｏ−メタクリル酸グリシジル）（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｏ．）の混合物から形成した。次に、連続繊維をゴデットロール上に２０００メートル／分（「ｍｐｍ」）の速度で引き出した。結果的な延伸比は１５４９であった。繊維は３０００メートル／分（「ｍｐｍ」）でも紡糸し、結果的な延伸比は２３２４であった。
【実施例４】
【００８９】
繊維を２１５℃で押し出したことと、ゴデットロール上に５００ｍｐｍで引き出し、結果的な延伸比が３８７となったことを除き、繊維を実施例２に記述したとおり、９０ｗｔ％のポリ乳酸（ＰＬＡ  ６２０１Ｄ、Ｎａｔｕｒｅｗｏｒｋｓ（登録商標））および１０ｗｔ％のポリ（エチレン−ｃｏ−アクリル酸メチル−ｃｏ−メタクリル酸グリシジル）（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｏ．）の混合物から形成した。繊維を生成する前に、透過型電子顕微鏡（「ＴＥＭ」）も使用して混合物を観察した。混合物の１０，０００Ｘでの画像を図２に示す。図示のとおり、混合物は、影を付けた領域で分かるとおり、複数の小さな領域を含む。
【実施例５】
【００９０】
ペレットを、実施例２で説明したとおり、８５ｗｔ％のポリ乳酸（ＰＬＡ  ６２０１Ｄ、Ｎａｔｕｒｅｗｏｒｋｓ（登録商標））および１５ｗｔ％のポリ（エチレン−ｃｏ−アクリル酸メチル−ｃｏ−メタクリル酸グリシジル）（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｏ．）の混合物から形成した。結果的なペレットは、紡糸しなかった。
【実施例６】
【００９１】
繊維を９０ｗｔ％のポリ乳酸（ＰＬＡ  ６２０１Ｄ、Ｎａｔｕｒｅｗｏｒｋｓ（登録商標））と１０ｗｔ％のポリエポキシド改質剤の混合物から形成した。ポリエポキシド改質剤は、７０〜１００ｇ／１０分（１９０℃／２１６０ｇ）のメルトフローレート、７〜１１ｗｔ％のメタクリル酸グリシジル含有量、１３〜１７ｗｔ％のアクリル酸メチル含有量、および７２〜８０ｗｔ％のエチレン含有量を有するポリ（エチレン−ｃｏ−アクリル酸メチル−ｃｏ−メタクリル酸グリシジル）（Ｌｏｔａｄｅｒ（登録商標）  ＡＸ８９５０、Ａｒｋｅｍａ）であった。繊維を２１０℃で押し出したことと、ゴデットロール上に速度８００ｍｐｍでき引き出し、結果的な延伸比が６２０となったことを除き、実施例２と同一のプロセスを使用した。
【実施例７】
【００９２】
ポリマーを溶融温度２３５℃で混合したことを除き、実施例２に記述したとおり、ペレットを、９０ｗｔ％のポリ乳酸（ＰＬＡ  ６２０１Ｄ、Ｎａｔｕｒｅｗｏｒｋｓ（登録商標））と１０ｗｔ％のポリ（エチレン−ｃｏ−アクリル酸メチル−ｃｏ−メタクリル酸グリシジル）（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｏ．）の混合物から形成した。結果的なペレットは紡糸しなかった。
【００９３】
実施例１〜４および６に従い１０個の試料を作成し、引張り強さおよび伸長について試験をした。結果（平均）は以下に記載するとおりであった。
【表１】
2015510555.tif 000009
【実施例８】
【００９４】
８８．７ｗｔ％のポリ乳酸（ＰＬＡ  ６２０１Ｄ、Ｎａｔｕｒｅｗｏｒｋｓ（登録商標））、１．５ｗｔ％のポリエポキシド改質剤、および９．８ｗｔ％の強化添加物の混合物から繊維を形成する能力が立証された。ポリエポキシド改質剤は、ポリ（エチレン−ｃｏ−アクリル酸メチル−ｃｏ−メタクリル酸グリシジル）（Ｌｏｔａｄｅｒ（登録商標）  ＡＸ８９５０、Ａｒｋｅｍａ）であった。強化添加物は、ＶｉｓｔａｍＡＸｘ（登録商標）  ２１２０（Ｅｘｘｏｎｍｏｂｉｌ）であったが、これは、メルトフローレートが２９ｇ／１０分（１９０℃、２１６０ｇ）、密度が０．８６６ｇ／ｃｍ３のポリオレフィン共重合体／エラストマーであった。ポリマーを、共回転二軸スクリュー押出機（ＺＳＫ−３０、直径３０ｍｍ、長さ１３２８ミリメートル）に供給したが、これは、Ｗｅｒｎｅｒ  ａｎｄ  Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ニュージャージー州ラムジー）により製造され、複合用に使用されたものである。押出機には供給ホッパーからダイに向けて連続した番号１〜１４が付いた１４個のゾーンがあった。第一のバレル＃１は、重力式フィーダーを経由して、合計スループット１５ポンド／時で樹脂の供給を受けた。樹脂の押し出しに使用したダイは、４ミリメートル間隔で分離された３つのダイ開口部（直径６ミリメートル）を持つ。生成されると、押し出された樹脂をファン冷却式コンベアベルト上で冷却し、Ｃｏｎａｉｒペレタイザによってペレットに形成した。スクリュー速度は１００回転／分（「ｒｐｍ」）であった。次に、ペレットを温度２２０℃に加熱した押出機に供給した。押出機のスループットは、毎分１穴当たり０．４グラム（スピンパック１インチ当たり１６穴に対して）であった。溶融物をスピンパックを通して押し出して連続繊維を形成し、それからこれをブロワーによって温度２５℃で供給される強制空気を使用して急冷した。次に、連続繊維をゴデットロール上に１０００メートル／分（「ｍｐｍ」）の速度で引き出した。結果的な延伸比は７７５であった。
【実施例９】
【００９５】
繊維を押し出した温度が２４０℃であったこと、およびゴデットロールの引出速度が１０００メートル／分（「ｍｐｍ」）であったことを除き、繊維は実施例８で説明したとおり形成された。結果的な延伸比は７７５であった。
【実施例１０】
【００９６】
強化添加物が、Ｅｓｃｏｒｅｎｅ（登録商標）  Ｕｌｔｒａ  ７７２０（Ｅｘｘｏｎｍｏｂｉｌ）であり、これはメルトフローレートが１５０ｇ／１０分で密度が０．９４６ｇ／ｃｍ３であるエチレン酢酸ビニル（「ＥＶＡ」）樹脂であったこと、およびゴデットロールの引出速度が７００メートル／分（「ｍｐｍ」）であったことを除き、繊維は実施例８で説明したとおり形成された。結果的な延伸比は５４２であった。
【実施例１１】
【００９７】
繊維を押し出した温度が２４０℃であったこと、およびゴデットロールの引出速度が１０００メートル／分（「ｍｐｍ」）であったことを除き、繊維は実施例１０で説明したとおり形成された。結果的な延伸比は７７５であった。
【実施例１２】
【００９８】
繊維を押し出した温度が２３０℃であったことを除き、繊維は実施例１０で説明したとおり形成された。
【実施例１３】
【００９９】
ポリマーを混合した温度が２３５℃であったこと、および繊維を押し出した温度が２３５℃であったこと、およびゴデットロールの引出速度が３０００メートル／分（「ｍｐｍ」）であったことを除き、繊維は実施例８で説明したとおり形成された。結果的な延伸比は２３２４であった。
【０１００】
実施例８〜１３に従い１０個の試料を作成し、引張り強さおよび伸長について試験をした。結果（平均）は以下に記載するとおりであった。
【表２】
2015510555.tif 000010
【実施例１４】
【０１０１】
８９．６ｗｔ％のポリ乳酸（ＰＬＡ  ６２０１Ｄ、Ｎａｔｕｒｅｗｏｒｋｓ（登録商標））、０．５ｗｔ％のポリエポキシド改質剤、および９．９ｗｔ％の強化添加物の混合物から繊維を形成する能力が立証された。ポリエポキシド改質剤は、ポリ（エチレン−ｃｏ−アクリル酸メチル−ｃｏ−メタクリル酸グリシジル）（Ｌｏｔａｄｅｒ（登録商標）  ＡＸ８９５０、Ａｒｋｅｍａ）であった。強化添加物は、Ｖｉｓｔａｍａｘｘ（登録商標）  ２１２０（Ｅｘｘｏｎｍｏｂｉｌ）であった。ポリマーを、共回転二軸スクリュー押出機（ＺＳＫ−３０、直径３０ｍｍ、長さ１３２８ミリメートル）に供給したが、これは、Ｗｅｒｎｅｒ  ａｎｄ  Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ニュージャージー州ラムジー）により製造され、複合用に使用されたものである。押出機には供給ホッパーからダイに向けて連続した番号１〜１４が付いた１４個の  ゾーンがあった。第一のバレル＃１は、重力式フィーダーを経由して、合計スループット１５ポンド／時で樹脂の供給を受けた。樹脂の押し出しに使用したダイは、４ミリメートル間隔で分離された３つのダイ開口部（直径６ミリメートル）を持つ。生成されると、押し出された樹脂をファン冷却式コンベアベルト上で冷却し、Ｃｏｎａｉｒペレタイザによってペレットに形成した。スクリュー速度は１００回転／分（「ｒｐｍ」）であった。次に、ペレットを温度２２０℃に加熱した押出機に供給した。押出機のスループットは、毎分１穴当たり０．４グラム（スピンパック１インチ当たり１６穴に対して）であった。溶融物をスピンパックを通して押し出して連続繊維を形成し、それからこれをブロワーによって温度２５℃で供給される強制空気を使用して急冷した。次に、連続繊維をゴデットロール上に５００メートル／分（「ｍｐｍ」）の速度で引き出した。結果的な延伸比は３８７であった。繊維は回収できなかった。
【実施例１５】
【０１０２】
繊維を押し出した温度が２２５℃であったこと、およびゴデットロールの速度が７５０ｍｐｍであったことを除き、繊維は実施例１４で説明したとおり形成された。繊維は回収できなかった。
【実施例１６】
【０１０３】
繊維を押し出した温度が２３０℃であったこと、およびゴデットロールの速度が１５００ｍｐｍであったことを除き、繊維は実施例１４で説明したとおり形成された。繊維は回収できなかった。
【実施例１７】
【０１０４】
繊維を押し出した温度が２３５℃であったこと、およびゴデットロールの速度が２０００ｍｐｍであったことを除き、繊維は実施例１４で説明したとおり形成された。繊維は２０００ｍｐｍで回収され、繊維は最大３０００ｍｐｍで紡績された。
【実施例１８】
【０１０５】
繊維を押し出した温度が２４０℃であったこと、およびゴデットロールの速度が２０００ｍｐｍであったことを除き、繊維は実施例１４で説明したとおり形成された。繊維は２０００ｍｐｍで回収され、繊維は最大３０００ｍｐｍで紡績された。
【実施例１９】
【０１０６】
繊維を押し出した温度が２４５℃であったこと、およびゴデットロールの速度が２０００ｍｐｍであったことを除き、繊維は実施例１４で説明したとおり形成された。繊維は２０００ｍｐｍで回収され、繊維は最大２８００ｍｐｍで紡績された。
【実施例２０】
【０１０７】
繊維を押し出した温度が２５０℃であったこと、およびゴデットロールの速度が２０００ｍｐｍであったことを除き、繊維は実施例１４で説明したとおり形成された。繊維は２０００ｍｐｍで回収され、繊維は最大２９００ｍｐｍで紡績された。
【０１０８】
実施例１７〜２０に従い１０個の試料を作成し、引張り強さおよび伸長について試験をした。結果（平均）は以下に記載するとおりであった。
【表３】
2015510555.tif 000011
【実施例２１】
【０１０９】
８８．７ｗｔ％のポリ乳酸（ＰＬＡ  ６２０１Ｄ、Ｎａｔｕｒｅｗｏｒｋｓ（登録商標））、１．５ｗｔ％のポリエポキシド改質剤、および９．８ｗｔ％の強化添加物の混合物から繊維を形成する能力が立証された。ポリエポキシド改質剤は、ポリ（エチレン−ｃｏ−アクリル酸メチル−ｃｏ−メタクリル酸グリシジル）（Ｌｏｔａｄｅｒ（登録商標）  ＡＸ８９５０、Ａｒｋｅｍａ）であった。強化添加物は、Ｖｉｓｔａｍａｘｘ（登録商標）  ２１２０（Ｅｘｘｏｎｍｏｂｉｌ）であった。ポリマーを、共回転二軸スクリュー押出機（ＺＳＫ−３０、直径３０ｍｍ、長さ１３２８ミリメートル）に供給したが、これは、Ｗｅｒｎｅｒ  ａｎｄ  Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ニュージャージー州ラムジー）により製造され、複合用に使用されたものである。押出機には供給ホッパーからダイに向けて連続した番号１〜１４が付いた１４個の  ゾーンがあった。第一のバレル＃１は、重力式フィーダーを経由して、合計スループット１５ポンド／時で樹脂の供給を受けた。樹脂の押し出しに使用したダイは、４ミリメートル間隔で分離された３つのダイ開口部（直径６ミリメートル）を持つ。生成されると、押し出された樹脂をファン冷却式コンベアベルト上で冷却し、Ｃｏｎａｉｒペレタイザによってペレットに形成した。スクリュー速度は１００回転／分（「ｒｐｍ」）であった。次に、ペレットを温度２２０℃に加熱した押出機に供給した。押出機のスループットは、毎分１穴当たり０．４グラム（スピンパック１インチ当たり１６穴に対して）であった。溶融物をスピンパックを通して押し出して連続繊維を形成し、それからこれをブロワーによって温度２５℃で供給される強制空気を使用して急冷した。次に、連続繊維をゴデットロール上に５００メートル／分（「ｍｐｍ」）の速度で引き出した。結果的な延伸比は３８７であった。繊維は回収できなかった。
【実施例２２】
【０１１０】
繊維を押し出した温度が２２５℃およびゴデットロールの速度が１２００ｍｐｍであったことを除き、繊維は実施例２１で説明したとおり形成された。繊維は回収できなかった。
【実施例２３】
【０１１１】
繊維を押し出した温度が２３０℃であったこと、およびゴデットロールの速度が２０００ｍｐｍであったことを除き、繊維は実施例２１で説明したとおり形成された。繊維は２０００ｍｐｍで回収され、繊維は最大２４００ｍｐｍで紡績された。
【実施例２４】
【０１１２】
繊維を押し出した温度が２３５℃であったこと、およびゴデットロールの速度が２０００ｍｐｍであったことを除き、繊維は実施例２１で説明したとおり形成された。繊維は２０００ｍｐｍで回収され、繊維は最大３０００ｍｐｍで紡績された。
【実施例２５】
【０１１３】
繊維を押し出した温度が２４０℃であったこと、およびゴデットロールの速度が２０００ｍｐｍであったことを除き、繊維は実施例２１で説明したとおり形成された。
繊維は２０００ｍｐｍで回収され、繊維は最大３０００ｍｐｍで紡績された。
【実施例２６】
【０１１４】
繊維を押し出した温度が２４５℃およびゴデットロールの速度が２０００ｍｐｍであったことを除き、繊維は実施例２１で説明したとおり形成された。繊維は２０００ｍｐｍで回収され、繊維は最大３０００ｍｐｍで紡績された。
【実施例２７】
【０１１５】
繊維を押し出した温度が２５０℃であったこと、およびゴデットロールの速度が２０００ｍｐｍであったことを除き、繊維は実施例２１で説明したとおり形成された。繊維は２０００ｍｐｍで回収され、繊維は最大２８００ｍｐｍで紡績された。
【０１１６】
実施例２３〜２７に従い１０個の試料を作成し、保持力および伸長について試験をした。結果（平均）は以下に記載するとおりであった。
【表４】
2015510555.tif 000012
【実施例２８】
【０１１７】
８７．８ｗｔ％のポリ乳酸（ＰＬＡ  ６２０１Ｄ、Ｎａｔｕｒｅｗｏｒｋｓ（登録商標））、２．４ｗｔ％のポリエポキシド改質剤、および９．８ｗｔ％の強化添加物の混合物から繊維を形成する能力が立証された。ポリエポキシド改質剤は、ポリ（エチレン−ｃｏ−アクリル酸メチル−ｃｏ−メタクリル酸グリシジル）（Ｌｏｔａｄｅｒ（登録商標）  ＡＸ８９５０、Ａｒｋｅｍａ）であった。強化添加物は、Ｖｉｓｔａｍａｘｘ（登録商標）  ２１２０（Ｅｘｘｏｎｍｏｂｉｌ）であった。ポリマーを、共回転二軸スクリュー押出機（ＺＳＫ−３０、直径３０ｍｍ、長さ１３２８ミリメートル）に供給したが、これは、Ｗｅｒｎｅｒ  ａｎｄ  Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ニュージャージー州ラムジー）により製造され、複合用に使用されたものである。押出機には供給ホッパーからダイに向けて連続した番号１〜１４が付いた１４個の  ゾーンがあった。第一のバレル＃１は、重力式フィーダーを経由して、合計スループット１５ポンド毎時で樹脂の供給を受けた。樹脂の押し出しに使用したダイは、４ミリメートル間隔で分離された３つのダイ開口部（直径６ミリメートル）を持つ。生成されると、押し出された樹脂をファン冷却式コンベアベルト上で冷却し、Ｃｏｎａｉｒペレタイザによってペレットに形成した。スクリュー速度は１００回転／分（「ｒｐｍ」）であった。次に、ペレットを温度２２０℃に加熱した押出機に供給した。押出機のスループットは、毎分１穴当たり０．４グラム（スピンパック１インチ当たり１６穴に対して）であった。溶融物をスピンパックを通して押し出して連続繊維を形成し、それからこれをブロワーによって温度２５℃で供給される強制空気を使用して急冷した。次に、連続繊維をゴデットロール上に１３００メートル／分（「ｍｐｍ」）の速度で引き出した。結果的な延伸比は３８７であった。繊維は回収できなかった。
【実施例２９】
【０１１８】
繊維を押し出した温度が２２５℃であったこと、およびゴデットロールの速度が１５００ｍｐｍであったことを除き、繊維は実施例２８で説明したとおり形成された。繊維は回収できなかった。
【実施例３０】
【０１１９】
繊維を押し出した温度が２３０℃であったこと、およびゴデットロールの速度が２０００ｍｐｍであったことを除き、繊維は実施例２８で説明したとおり形成された。繊維は２０００ｍｐｍで回収され、繊維は最大３０００ｍｐｍで紡績された。
【実施例３１】
【０１２０】
繊維を押し出した温度が２３５°であったこと、およびゴデットロールの速度が２０００ｍｐｍであったことを除き、繊維は実施例２８で説明したとおり形成された。繊維は２０００ｍｐｍで回収され、繊維は最大２９００ｍｐｍで紡績された。
【実施例３２】
【０１２１】
繊維を押し出した温度が２４０℃であったこと、およびゴデットロールの速度が２０００ｍｐｍであったことを除き、繊維は実施例２８で説明したとおり形成された。繊維は２０００ｍｐｍで回収され、繊維は最大３０００ｍｐｍで紡績された。
【実施例３３】
【０１２２】
繊維を押し出した温度が２４５℃であったこと、およびゴデットロールの速度が２０００ｍｐｍを除き、繊維は実施例２８で説明したとおり形成された。繊維は２０００ｍｐｍで回収され、繊維は最大３０００ｍｐｍで紡績された。
【実施例３４】
【０１２３】
繊維を押し出した温度が２５０℃であったこと、およびゴデットロールの速度が２０００ｍｐｍであったことを除き、繊維は実施例２８で説明したとおり形成された。繊維は２０００ｍｐｍで回収され、繊維は最大２８００ｍｐｍで紡績された。
【０１２４】
実施例３０〜３４に従い１０個の試料を作成し、引張り強さおよび伸長について試験をした。結果（平均）は以下に記載するとおりであった。
【表５】
2015510555.tif 000013
【実施例３５】
【０１２５】
８８．７ｗｔ％のポリ乳酸（ＰＬＡ  ６２０１Ｄ、Ｎａｔｕｒｅｗｏｒｋｓ（登録商標））、１．５ｗｔ％のポリエポキシド改質剤、および９．８ｗｔ％の強化添加物の混合物から繊維を形成する能力が立証された。ポリエポキシド改質剤は、ポリ（エチレン−ｃｏ−アクリル酸メチル−ｃｏ−メタクリル酸グリシジル）（Ｌｏｔａｄｅｒ（登録商標）  ＡＸ８９５０、Ａｒｋｅｍａ）であった。強化添加物は、Ｖｉｓｔａｍａｘｘ（登録商標）  ２１２０（Ｅｘｘｏｎｍｏｂｉｌ）であった。ポリマーを、同時に回転する二軸スクリュー押出機（ＺＳＫ−３０、直径３０ｍｍ、長さ１３２８ミリメートル）に供給したが、これは、Ｗｅｒｎｅｒ  ａｎｄ  Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ニュージャージー州ラムジー）により製造され、複合用に使用されたものである。押出機には供給ホッパーからダイに向けて連続した番号１〜１４が付いた１４個の  ゾーンがあった。第一のバレル＃１は、重力式フィーダーを経由して、合計スループット１５ポンド／時で樹脂の供給を受けた。樹脂の押し出しに使用したダイは、４ミリメートル間隔で分離された３つのダイ開口部（直径６ミリメートル）を持つ。生成されると、押し出された樹脂をファン冷却式コンベアベルト上で冷却し、Ｃｏｎａｉｒペレタイザによってペレットに形成した。スクリュー速度は２００回転／分（「ｒｐｍ」）であった。次に、ペレットを温度２２０℃に加熱した押出機に供給した。押出機のスループットは、毎分１穴当たり０．４グラム（スピンパック１インチ当たり１６穴に対して）であった。溶融物をスピンパックを通して押し出して連続繊維を形成し、それからこれをブロワーによって温度２５℃で供給される強制空気を使用して急冷した。次に、連続繊維をゴデットロール上に２０００メートル／分（「ｍｐｍ」）の速度で引き出した。結果的な延伸比は１５４７であった。繊維を回収してから、ゴデットロールを３０００ｍｐｍに増やした。
【実施例３６】
【０１２６】
繊維を押し出した温度が２３０℃であったこと、およびゴデットロールの速度が２０００ｍｐｍであったことを除き、繊維は実施例３５で説明したとおり形成された。繊維は２０００ｍｐｍで回収され、繊維は最大３０００ｍｐｍで紡績された。
【実施例３７】
【０１２７】
繊維を押し出した温度が２３５℃であったこと、およびゴデットロールの速度が２０００ｍｐｍであったことを除き、繊維は実施例３５で説明したとおり形成された。繊維は２０００ｍｐｍで回収され、繊維は最大３０００ｍｐｍで紡績された。
【実施例３８】
【０１２８】
繊維を押し出した温度が２４０℃であったこと、およびゴデットロールの速度が２０００ｍｐｍであったことを除き、繊維は実施例３５で説明したとおり形成された。繊維は２０００ｍｐｍで回収され、繊維は最大３０００ｍｐｍで紡績された。
【実施例３９】
【０１２９】
繊維を押し出した温度が２４５℃であったこと、およびゴデットロールの速度が２０００ｍｐｍであったことを除き、繊維は実施例３５で説明したとおり形成された。
【実施例４０】
【０１３０】
繊維を押し出した温度が２５０℃であったこと、およびゴデットロールの速度が２０００ｍｐｍであったことを除き、繊維は実施例３５で説明したとおり形成された。繊維は２０００ｍｐｍで回収され、繊維は最大３０００ｍｐｍで紡績された。
【実施例４１】
【０１３１】
繊維を押し出した温度が２５５°であったこと、およびゴデットロールの速度が２０００ｍｐｍであったことを除き、繊維は実施例３５で説明したとおり形成された。繊維は２０００ｍｐｍで回収され、繊維は最大３０００ｍｐｍで紡績された。
【０１３２】
実施例３５〜４１に従い１０個の試料を作成し、引張り強さおよび伸長について試験をした。結果（平均）は以下に記載するとおりであった。
【表６】
2015510555.tif 000014
【実施例４２】
【０１３３】
繊維は、８８．７ｗｔ％のポリ乳酸（ＰＬＡ  ６２０１Ｄ、Ｎａｔｕｒｅｗｏｒｋｓ（登録商標））、９．８ｗｔ％の強化添加物の混合物からのもので、１．５ｗｔ％のポリエポキシド改質剤も使用した。ポリエポキシド改質剤は、ポリ（エチレン−ｃｏ−アクリル酸メチル−ｃｏ−メタクリル酸グリシジル）（Ｌｏｔａｄｅｒ（登録商標）  ＡＸ８９５０、Ａｒｋｅｍａ）であった。強化添加物は、ＰＰ  ３１５５（Ｅｘｘｏｎｍｏｂｉｌ）、ポリプロピレン  ホモポリマーであった。ポリマーを、共回転二軸スクリュー押出機（ＺＳＫ−３０、直径３０ｍｍ、長さ１３２８ミリメートル）に供給したが、これは、Ｗｅｒｎｅｒ  ａｎｄ  Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ニュージャージー州ラムジー）により製造され、複合用に使用されたものである。押出機には供給ホッパーからダイに向けて連続した番号１〜１４が付いた１４個の  ゾーンがあった。第一のバレル＃１は、重力式フィーダーを経由して、合計スループット１５ポンド毎時で樹脂の供給を受けた。樹脂の押し出しに使用したダイは、４ミリメートル間隔で分離された３つのダイ開口部（直径６ミリメートル）を持つ。生成されると、押し出された樹脂をファン冷却式コンベアベルト上で冷却し、Ｃｏｎａｉｒペレタイザによってペレットに形成した。スクリュー速度は１００回転／分（「ｒｐｍ」）であった。次に、ペレットを温度２３０℃に加熱した押出機に供給した。押出機のスループットは、毎分１穴当たり０．４グラム（スピンパック１インチ当たり１６穴に対して）であった。溶融物をスピンパックを通して押し出して連続繊維を形成し、それからこれをブロワーによって温度２５℃で供給される強制空気を使用して急冷した。次に、連続繊維をゴデットロール上に２０００メートル／分（「ｍｐｍ」）の速度で引き出した。繊維は２０００ｍｐｍで回収され、繊維は最大３０００ｍｐｍで紡績された。
【実施例４３】
【０１３４】
繊維を押し出した温度が２３５℃であったこと、およびゴデットロールの速度が２０００ｍｐｍであったことを除き、繊維は実施例４２で説明したとおり形成された。繊維は２０００ｍｐｍで回収され、繊維は最大３０００ｍｐｍで紡績された。
【実施例４４】
【０１３５】
繊維を押し出した温度が２４０℃であったこと、およびゴデットロールの速度が２０００ｍｐｍであったことを除き、繊維は実施例４２で説明したとおり形成された。繊維は２０００ｍｐｍで回収され、繊維は最大３０００ｍｐｍで紡績された。
【０１３６】
実施例４２〜４４に従い１０個の試料を作成し、引張り強さおよび伸長について試験をした。結果（平均）は以下に記載するとおりであった。
【表７】
2015510555.tif 000015
【実施例４５】
【０１３７】
８９．２５ｗｔ％のポリ乳酸（ＰＬＡ  ６２０１Ｄ、Ｎａｔｕｒｅｗｏｒｋｓ（登録商標））、０．７５ｗｔ％のポリエポキシド改質剤、および１０ｗｔ％の強化添加物の混合物から繊維を形成する能力が立証された。ポリエポキシド改質剤は、ポリ（エチレン−ｃｏ−アクリル酸メチル−ｃｏ−メタクリル酸グリシジル）（Ｌｏｔａｄｅｒ（登録商標）  ＡＸ８９００、Ａｒｋｅｍａ）であった。強化添加物は、ＰＰ  ３１５５（Ｅｘｘｏｎ−Ｍｏｂｉｌ）、ポリプロピレン  ホモポリマーであった。ポリマーを、共回転二軸スクリュー押出機（ＺＳＫ−３０、直径３０ｍｍ、長さ１３２８ミリメートル）に供給したが、これは、Ｗｅｒｎｅｒ  ａｎｄ  Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ニュージャージー州ラムジー）により製造され、複合用に使用されたものである。押出機には供給ホッパーからダイに向けて連続した番号１〜１４が付いた１４  個のゾーンがあった。第一のバレル＃１は、重力式フィーダーを経由して、合計スループット１５ポンド／時で樹脂の供給を受けた。樹脂の押し出しに使用したダイは、４ミリメートル間隔で分離された３つのダイ開口部（直径６ミリメートル）を持つ。生成されると、押し出された樹脂をファン冷却式コンベアベルト上で冷却し、Ｃｏｎａｉｒペレタイザによってペレットに形成した。スクリュー速度は２００回転／分（「ｒｐｍ」）であった。生成されると、押し出された樹脂をファン冷却式コンベアベルト上で冷却し、ペレットに形成した。次に、ペレットを温度２４０℃に加熱した押出機に供給した。押出機のスループットは、毎分１穴当たり０．４グラム（スピンパック１インチ当たり１６穴に対して）であった。溶融物をスピンパックを通して押し出して連続繊維を形成し、それからこれをブロワーによって温度２５℃で供給される強制空気を使用して急冷した。次に、連続繊維をゴデットロール上に２０００メートル／分（「ｍｐｍ」）の速度で引き出した。結果的な延伸比は１５４７であった。繊維を回収してから、ゴデットロールを３０００ｍｐｍに増やした。その後、押出機スループットを毎分１穴当たり０．２８グラムに減らし、繊維をゴデットロール上に速度３０００ｍｐｍで引き出し、結果的に延伸比３３２０となった。
【実施例４６】
【０１３８】
繊維を押し出した温度が２４５℃であったこと、およびゴデットロールの速度が２０００ｍｐｍであったことを除き、繊維は実施例４５で説明したとおり形成された。繊維は回収されなかった。
【実施例４７】
【０１３９】
繊維を押し出した温度が２５０℃であったこと、およびゴデットロールの速度が２０００ｍｐｍであったことを除き、繊維は実施例４５で説明したとおり形成された。繊維は回収されなかった。
【実施例４８】
【０１４０】
Ｌｏｔａｄｅｒ（登録商標）  ＡＸ８９００の濃度が０．５％であったことと、ゴデットロールの速度が２０００ｍｐｍであったことを除き、繊維は実施例４５で説明したとおり形成された。繊維を２０００ｍｐｍで回収し、毎分１穴当たり０．１６グラムのスループットで最高３０００ｍｐｍで紡績した。結果的な延伸比は５８１０であった。繊維についてＳＥＭ写真も撮影したが、図８に示す。図示のとおり、繊維は、コア構成要素を囲む薄いさや構成要素を含む。
【実施例４９】
【０１４１】
ポリプロピレンの濃度が２．５％であったことと、ゴデットロールの速度が２０００ｍｐｍであったことを除き、繊維は実施例４５で説明したとおり形成された。繊維を２０００ｍｐｍで回収し、毎分１穴当たり０．２４グラムのスループットで最高３０００ｍｐｍで紡績した。結果的な延伸比は３８７３であった。繊維を生成する前に、透過型電子顕微鏡（「ＴＥＭ」）も使用して混合物を観察した。混合物の１０，０００Ｘでの画像を図３に示す。図示のとおり、混合物は、影を付けた小さな領域で示した複数のＬｏｔａｄｅｒ（登録商標）  ＡＸ  ８９００のナノサイズの領域と、影を付けた大きな領域で示した複数の微視的サイズのポリプロピレンの領域とを含む。
【実施例５０】
【０１４２】
ポリエポキシド改質剤が、ＣＥＳＡ（登録商標）  Ｅｘｔｅｎｄ  ８４７８（Ｃｌａｒｉａｎｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、１０％  ＢＡＳＦ  Ｊｏｎｃｒｙｌ（登録商標）  ＡＤＲ  ４３６８，Ｎａｔｕｒｅｗｏｒｋｓ  ＰＬＡ  ６２０１Ｄ内で降下）であること、またＣＥＳＡの濃度が０．５ｗｔ％であること、ゴデットロールの速度が２０００ｍｐｍで、結果的な延伸比が１５４９であったことを除き、繊維は実施例４５で説明したとおり形成された。繊維は回収されなかった。
【０１４３】
繊維を生成する前に、透過型電子顕微鏡（「ＴＥＭ」）も使用して混合物を観察した。混合物の１０，０００Ｘでの画像を図４に示す。図示のとおり、混合物は、影を付けた領域で分かるとおり、複数の大きな領域を含む。実施例４５、４８、および４９に従い１０個の繊維試料を作成し、引張り強さおよび伸長について試験をした。結果（平均）は以下に記載するとおりであった。
【表８】
2015510555.tif 000016
【実施例５１】
【０１４４】
９８．５ｗｔ％のポリ乳酸（ＰＬＡ  ６２０１Ｄ、Ｎａｔｕｒｅｗｏｒｋｓ（登録商標））、１．５ｗｔ％のポリエポキシド改質剤の混合物から繊維を形成する能力。ポリエポキシド改質剤は、ポリ（エチレン−ｃｏ−アクリル酸メチル−ｃｏ−メタクリル酸グリシジル）（Ｌｏｔａｄｅｒ（登録商標）  ＡＸ８９００、Ａｒｋｅｍａ）であった。ポリマーを、共回転二軸スクリュー押出機（ＺＳＫ−３０、直径３０ｍｍ、長さ１３２８ミリメートル）に供給したが、これは、Ｗｅｒｎｅｒ  ａｎｄ  Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ニュージャージー州ラムジー）により製造され、複合用に使用されたものである。押出機には供給ホッパーからダイに向けて連続した番号１〜１４が付いた１４  個のゾーンがあった。第一のバレル＃１は、重力式フィーダーを経由して、合計スループット１５ポンド／時で樹脂の供給を受けた。樹脂の押し出しに使用したダイは、４ミリメートル間隔で分離された３つのダイ開口部（直径６ミリメートル）を持つ。生成されると、押し出された樹脂をファン冷却式コンベアベルト上で冷却し、Ｃｏｎａｉｒペレタイザによってペレットに形成した。スクリュー速度は２００回転／分（「ｒｐｍ」）であった。生成されると、押し出された樹脂をファン冷却式コンベアベルト上で冷却し、ペレットに形成した。次に、ペレットを温度２４０℃に加熱した押出機に供給した。押出機のスループットは、毎分１穴当たり０．４グラム（スピンパック１インチ当たり１６穴に対して）であった。溶融物をスピンパックを通して押し出して連続繊維を形成し、それからこれをブロワーによって温度２５℃で供給される強制空気を使用して急冷した。次に、連続繊維をゴデットロール上に２０００メートル／分（「ｍｐｍ」）の速度で引き出した。結果的な延伸比は１５４７であった。繊維は回収されなかったが、ゴデットロールを３０００ｍｐｍに増した。次に、押出機スループットを、毎分１穴当たり０．２８グラムに減少させ、繊維をゴデットロール上に速度３０００ｍｐｍで引き出し、結果的に延伸比３３２０となった。
【０１４５】
繊維を生成する前に、透過型電子顕微鏡（「ＴＥＭ」）も使用して混合物を観察した。混合物の１０，０００Ｘでの画像を図５に示す。図示のとおり、混合物は、小さめの影の付いた領域でわかるとおり、複数のナノサイズのＬｏｔａｄｅｒ（登録商標）  ＡＸ  ８９００の領域を含む。
【実施例５２】
【０１４６】
Ｌｏｔａｄｅｒ（登録商標）  ＡＸ８９００の濃度が０．５％であったこと、ゴデットロールの速度が２０００ｍｐｍであったことを除き、繊維は実施例５１で説明したとおり形成された。繊維を２０００ｍｐｍで回収し、および毎分１穴当たりのスループット０．１６グラムで最高３０００ｍｐｍで紡績したが、結果的な延伸比は５８１０であった。実施例５２に従い１０個の試料を作成し、引張り強さおよび伸長について試験をした。結果（平均）は以下に記載するとおりであった。
【表９】
2015510555.tif 000017
【実施例５３】
【０１４７】
８８．７ｗｔ％のポリ乳酸（ＰＬＡ  ６２０１Ｄ、Ｎａｔｕｒｅｗｏｒｋｓ（登録商標））、９．８ｗｔ％  ＰＰ３１５５（Ｅｘｘｏｎ−Ｍｏｂｉｌ）および１．５ｗｔ％のポリエポキシド改質剤の混合物から作成された繊維からスパンボンドウェブを形成する能力。ポリエポキシド改質剤は、ポリ（エチレン−ｃｏ−アクリル酸メチル−ｃｏ−メタクリル酸グリシジル）（Ｌｏｔａｄｅｒ（登録商標）  ＡＸ８９５０、Ａｒｋｅｍａ）であった。ポリマーを、共回転式のかみあい二軸スクリュー押出機（６４ｍｍ、長さ２２４０ｍｍ）に供給した。押出機には供給ホッパーからダイに向けて連続した番号１〜８が付いた８  個のゾーンがあった。第一のバレル＃１は、重力式フィーダーを経由して、合計スループット５５０ポンド／時で樹脂の供給を受けた。樹脂の押し出しに使用したダイは、２４のダイ開口部（直径３ミリメートル）を持つ。生成されると、押し出された樹脂は水中で冷却され、Ｇａｌａ  Ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒペレタイザを使用してペレット化された。スクリュー速度は３５０回転／分（「ｒｐｍ」）であった。次に、ペレットを温度２４０℃に加熱した押出機に供給した。押出機のスループットは毎分１穴当たり０．７グラム（０．６ｍｍ開口部、スピンパック１インチ当たり１００穴に対して）であった。溶融物をスピンパックを通して押し出して連続繊維を形成し、それからこれをブロワーによって温度２５℃で供給される強制空気を使用して急冷した。次に、連続繊維を繊維引抜装置を使用して機械的に引き出し、引出速度４６００メートル／分で移動する形成ワイヤー上に堆積させた。結果的な延伸比は２０２５であった。次に、繊維を熱的に結合し、加熱したカレンダーロールを使用して連続的スパンボンドウェブを形成した。結果的に生じるウェブを巻取り機に回収し、評価した。
【実施例５４】
【０１４８】
ポリマー混合が、９２ｗｔ％のポリ乳酸（ＰＬＡ  ６２０１Ｄ、Ｎａｔｕｒｅｗｏｒｋｓ（登録商標））、２ｗｔ％のＰｌｕｒｉｏｌ  ＷＩ−２８５（ＢＡＳＦ）、２．７ｗｔ％のＣａｒｂｏｗａｘ  ８０００（Ｄｏｗ）および３．３ｗｔ％のＦｕｓａｂｏｎｄ  ＭＤ−３５３Ｄ（ＤｕＰｏｎｔ）から構成される可塑化ＰＬＡであったことと、引出速度が３２００ｍｐｍで、結果的な延伸比が１４１０であったことを除き、スパンボンドウェブを、実施例５３で説明したとおり形成した。結果として生じるウェブを巻取り機に回収して評価した。
【実施例５５】
【０１４９】
ポリマーが１００ｗｔ％ポリ乳酸（ＰＬＡ  ６２０１Ｄ、Ｎａｔｕｒｅｗｏｒｋｓ（登録商標））で、混合されなかったことと、引出速度が３４００ｍｐｍ（０．３５ｍｍ開口部、スピンパック１インチ当たり１００穴に対して）で、結果的な延伸比が５０９であったことを除き、スパンボンドウェブを、実施例５３で説明したとおり形成した。結果として生じるウェブを巻取り機に回収して評価した。
【０１５０】
実施例５３〜５５に従い１０個の試料を作成し、その後、ウェブの機械（ＭＤ）およびクロス（ＣＤ）方向の両方について抗張力および伸長について試験をした。結果（平均）は以下に記載するとおりであった。抗張力は、基本重量の差を考慮して基本重量に対して正規化された。
【表１０】
2015510555.tif 000018
【０１５１】
本発明は、その特定の実施形態に関して詳細に記述されているが、当然のことながら、当業者であれば、上記の理解を得ることで、これらの実施形態に対する改造、その変形、およびそれとの等価物をすぐに思いつくことができる。したがって、本発明の範囲は、添付した請求項およびその任意の等価物の範囲として評価されるべきである。
【図１】
2015510555.tif 000019
【図２】
2015510555.tif 000020
【図３】
2015510555.tif 000021
【図４】
2015510555.tif 000022
【図５】
2015510555.tif 000023
【図６】
2015510555.tif 000024
【図７】
2015510555.tif 000025
【図８】
2015510555.tif 000026
【国際調査報告】
2015510555.tif 000027
2015510555.tif 000028
2015510555.tif 000029
2015510555.tif 000030