(57)【要約】ポリヒドロキシアルカノエートコポリマー及びポリ乳酸ポリマー又はコポリマーを含む環境分解性溶融紡糸繊維を開示する。本発明の好ましい構成は、コアが生分解性ポリヒドロキシアルカノエートコポリマーを含み、シースがポリ乳酸のポリマー又はコポリマーを含むシース／コア構造を含む環境分解性繊維を指向する。環境分解性繊維を含む不織布ウェブ及び使い捨て物品もまた開示される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＬＡポリマー又はコポリマー、及び
少なくとも２つのランダムに反復するモノマーユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートコポリマーを含む環境分解性溶融紡糸組成物であって、
その際第一のモノマーユニットが構造（Ｉ）を有し、
【化１】
2004532360.tif 000010
式中、Ｒ1はＨ、又はＣ１若しくはＣ２アルキルであり、ｎは１又は２であり、
第二のモノマーユニットが構造（ＩＩ）を有し、
【化２】
2004532360.tif 000011
式中、Ｒ2はＣ３〜Ｃ１９アルキル又はＣ３〜Ｃ１９アルケニルであり、
又は第二のモノマーユニットが構造（ＩＩＩ）を有し、
【化３】
2004532360.tif 000012
式中、ｍは２〜９であり、
組成物が繊維の形態である、環境分解性溶融紡糸組成物。
【請求項２】
ポリヒドロキシアルカノエートコポリマーが構造（ＩＶ）を有する第三のランダムに反復するモノマーを含む組成物であって、
【化４】
2004532360.tif 000013
式中、Ｒ5はＨ、又はＣ１〜Ｃ１９アルキル若しくはアルケニルであり、ｓは１又は２であり、ただし第三のモノマーは第一又は第二のモノマーと同一ではないことを条件とする
請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
第二のポリヒドロキシアルカノエートポリマー又はコポリマーをさらに含む、請求項１又は２に記載の組成物。
【請求項４】
ポリヒドロキシアルカノエートコポリマーが、繊維の１０重量％〜９０重量％の量で存在する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項５】
ＰＬＡポリマー又はコポリマーが、繊維の１０重量％〜９０重量％の量で存在する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項６】
少なくとも１つの構成成分が請求項１の組成物を有する、環境分解性多成分繊維。
【請求項７】
第一の構成成分が請求項１のポリヒドロキシアルカノエートコポリマーであって、第二の構成成分が請求項１のＰＬＡポリマー又はコポリマーである、環境分解性多成分繊維。
【請求項８】
繊維が、第一の構成成分がシースであって第二の構成成分がコアであるか、又は第一の構成成分がコアであって第二の構成成分がシースである、シース−コア構成を有する２つの構成成分を有する、請求項７に記載の環境分解性多成分繊維。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の繊維を含む不織布ウェブ。
【請求項１０】
請求項９の不織布ウェブを含む使い捨て物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００１年３月２７日に出願された米国特許出願第６０／２７８，９４８号の利益を主張する。
【０００２】
本発明は、ポリヒドロキシアルカノエートコポリマー及びポリ乳酸ポリマー又はコポリマーを含む環境分解性繊維に関する。該繊維は、不織布の使い捨て物品の製造に使用される。
【背景技術】
【０００３】
本発明は、埋立処分される物質の増加する体積分率を占める過剰なプラスチックゴミという増大する環境問題を緩和するための必要性に関する。生分解性ポリマー及び生分解性ポリマーから形成される製品は、消費者が毎年生成する固体廃棄物量の減少を望むという観点から、益々重要になってきている。本発明は、さらに、生分解性、堆肥化性、又は生体適合性が用途の主な望ましい特徴である、こうした用途に用い得る、新しいプラスチック材料を開発する必要性に関する。分解性物品を製造するために多数の試みがなされてきた。しかし、費用、加工の困難さ、及び最終用途の特性から、商業的な成功はほとんどない。卓越した分解性を有する多数の組成物は、限られた加工性しか持たない。逆に、より容易に加工できる組成物は分解性が低い。
【０００４】
不織布物品のための卓越した分解性を有する有用な繊維は、フィルム及び積層体に比べて製造が困難である。これは、繊維の材料特質及び加工特質がはるかに厳しい、即ち、加工時間が一般的にはるかに短く、流れ特質が材料の物理及び粘弾性特性により厳しいことによる。繊維製造においては、局所応力及びせん断速度が、他のプロセスよりもはるかに大きい。さらに、繊維紡糸には均一溶融が必要とされる。超微細繊維を紡糸するには、小さな欠陥、わずかな不一致、又は溶融物の不均一性は、商業的に実行可能なプロセスにとって容認できない。繊維が細くなるほど、その加工条件及び材料の選択はより重要になる。新材料は、理想的には、従来のポリオレフィンの物理的特質の多くを示す必要がある。新材料は水不透過性で、靭性があり、強く、けれども軟らかく、可撓性があり、がたつきがなく、費用効果が高くなければならず、手頃な価格にするために標準的なポリマー加工装置で製造できなければならない。
【０００５】
より容認可能な加工性及び最終用途特性を有する繊維を製造するには、容認可能な分解性ポリマーを選択することが課題である。分解性ポリマーは、優れた紡糸特性及び好適な溶融温度を備えなければならない。溶融温度は、最終用途安定性にとって収縮及び溶融を防止するのに十分な高さでなければならない。これらの要求事項は、繊維製造のための分解性ポリマーの選択を極めて困難にしている。
【０００６】
ポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）は、合成的な方法によって、又は細菌若しくは藻類のような様々な微生物によって製造できる、一般的に半結晶性の熱可塑性ポリエステル化合物である。後者は、典型的には、光学的に純粋な物質を製造する。典型的に既知の細菌性ＰＨＡには、アイソタクチックポリ（３−ヒドロキシブチレート）即ちＰＨＢ、高溶融、高結晶性で、非常に壊れやすく／脆性の、ヒドロキシ酪酸のホモポリマー、及びアイソタクチックポリ（３−ヒドロキシブチレート−コ−バレレート）即ちＰＨＢＶ、やや結晶化度が低く、より低溶融のコポリマーであるが、それにも関わらず高結晶化度、及び壊れやすく／脆性という同じ欠点を有するコポリマーが挙げられる。ＰＨＢＶコポリマーは、米国特許第４，３９３，１６７号及び第４，４７７，６５４号（ホルムス（Holmes）ら）に記載されており、最近までバイオポル（BIOPOL）の商品名でモンサント（Monsanto）より市販されていた。微生物の存在下で容易に生分解する能力は、数多くの事例で実証されてきた。これらの二つの種類のＰＨＡは、しかしながら機械的圧力下で容易に脆性の割れ目及び／又は裂け目を示す傾向のある、壊れやすいポリマーであることが知られている。また、その融点が高いために、溶融時の大規模な熱分解に関与する加工温度が必要とされるので、加工性にもかなりの問題がある。最後に、その結晶化速度が伝統的な工業用ポリマーより顕著に遅いため、既存の変換装置上での処理加工を非常に困難又は非常に高価格にしている。
【０００７】
その他の既知のＰＨＡは、いわゆる、長側鎖ＰＨＡ、又はアイソタクチックポリヒドロキシオクタノエート（ＰＨＯ）である。これらは、ＰＨＢ又はＰＨＢＶとは異なり、反復するペンチルと、主鎖に沿って規則的に間隔をあけられた高級アルキル側鎖とにより、事実上、非晶性である。ただし、その結晶性部分は、存在する場合、融点が非常に低く、並びに結晶化速度が極めて遅い。例えば、本願に参考として引用する、ガニオン（Gagnon）ら著、マクロモレキュールズ（Macromolecules）、２５、３７２３〜３７２８頁（１９９２）は、溶融温度が約６１℃であること、及び最適結晶化温度で最大結晶化度に達するまで約３週間を要することを示している。
【０００８】
さらに、ポリ（３−ヒドロキシアルカノエート）コポリマー組成物は、カネカ（Kaneka）（米国第５，２９２，８６０号）及びプロクター＆ギャンブル（Procter & Gamble）（米国第５，４９８，６９２号、第５，５３６，５６４号、第５，６０２，２２７号、第５，６８５，７５６号）によって開示されている。これらすべては、結晶化プロセスを部分的に妨げる制御された量の「不備」を主鎖に沿ってランダムに組み込むことによって、ＰＨＡの結晶化度及び融点を、高結晶化度のＰＨＢ又はＰＨＢＶでの値よりも低い、いかなる望ましい値にも調整する、様々な手法を記載している。そのような「不備」は、異なるタイプの分枝（３−ヒドロキシヘキサノエート及びそれ以上）又は、より短い（３ＨＰ、３−ヒドロキシプロピオネート）若しくはより長い（４ＨＢ、４−ヒドロキシブチレート）直鎖脂肪族可撓性スペーサのいずれかである。その成果は、８０℃〜１５０℃の範囲の典型的な使用で溶融するように調整され得る、及び処理加工の間に熱分解をより受けにくい、半結晶性コポリマー構造である。加えて、これらのコポリマーの生分解速度は、その低い結晶化度、及び微生物に対する高い感受性の結果として、より高くなっている。しかし、こうしたコポリマーの機械的特性及び溶融処理条件は、一般的にＰＨＢ又はＰＨＢＶより改善しているのに対して、その結晶化速度は、特質上遅く、多くの場合ＰＨＢ及びＰＨＢＶより遅い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、一般に、これらのより新しいＰＨＡコポリマー、並びに他の生分解性ポリマーを従来の溶融方法によって有用な形態に変換することは、これらが溶融からの冷却後に実質的に粘着性を残し、十分な結晶化度を達成するまでそのようなままであることから、特にＰＨＡコポリマー濃度が１０重量％を超える場合に、相当困難であった。粘着が残っていると、典型的には材料がそれ自身と、又は加工装置と、又はその両方とくっつく結果となり、そのためポリマー製品が製造される速度を制限するか、又は好適な品質形態で製品が収集されるのを妨げる可能性がある。その結果、安価で溶融加工可能な分解性ポリマーの組成物への必要性が存在する。さらに、ポリマー組成物は、従来の加工装置での使用に好適である必要がある。これらの繊維から作られた不織布ウェブを含有する使い捨て物品の必要性もまた存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
ポリヒドロキシアルカノエートコポリマー（ＰＨＡ）及びポリ乳酸ポリマー又はコポリマー（ＰＬＡ）を含む環境分解性溶融紡糸繊維を開示する。こうした組成物は、ブレンド又は異なる成分のいずれかとして、一般に、ＰＨＡコポリマー単独又はＰＬＡポリマー若しくはコポリマー単独と比較して、１つ又はそれ以上の特性において異なる及び改良された特性を提供する。ブレンドされた材料が異なる及び改良された特性は、例えば、硬度／柔軟性、脆性／可撓性、粘着性即ちべたつき、靭性、延性、加工性、又は不透明性／透明性のいずれか１つである。本発明の好ましい構成は、コアが生分解性ポリヒドロキシアルカノエートコポリマーを含み、シースがＰＬＡポリマー又はコポリマーを含むシース／コア構造を含む生分解性繊維を指向する。環境分解性繊維を含む不織布及び使い捨て物品もまた開示される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本明細書で使用される全てのパーセント、比率及び割合は、特に指定しない限り、組成物の重量パーセントによる。
【００１２】
本明細書は（１）本発明の材料、（２）繊維の構成、（３）繊維の材料特性、（４）方法、及び（５）物品、の詳細な記述を含有する。
【００１３】
本発明は、環境分解性ポリマーを含む繊維を指向する。第一のポリマーは、生分解性であり、後述するポリヒドロキシアルカノエートコポリマーである。第二のポリマーは、後述する環境分解性ＰＬＡポリマーである。ポリヒドロキシアルカノエートコポリマーは、繊維を短時間で環境中で分解可能にする。第二のＰＬＡポリマーは、ポリマーブレンドを紡糸可能にし、ポリヒドロキシアルカノエートポリマーに一般に付随するべたつきの防止に役立つ。
【００１４】
本発明の好ましい構成は、シース−コア構造を含む環境分解性複合繊維を指向する。この好ましい構成においては、ＰＨＡが大部分であるブレンドがコアに置かれ、ＰＬＡポリマーがシースに置かれてもよい。別の好ましい構成は、単成分の多要素繊維に紡糸されたＰＨＡとＰＬＡポリマーとのブレンドである。これらのブレンドは、それが紡糸線で結晶化するか又は繊維形成プロセス中に十分にガラス化して繊維の粘着又は収縮という加工問題を防止するという条件で、シース−コア２成分繊維のシースに置かれてもよい。
【００１５】
（１）材料
（ポリヒドロキシアルカノエートコポリマー（ＰＨＡ））
生分解性繊維は、一部は、少なくとも２つのランダムに反復するモノマーユニット（ＲＲＭＵ）を含む第一の環境分解性ポリヒドロキシアルカノエートコポリマーを少なくとも含む組成物から形成される。第一のＲＲＭＵは構造（Ｉ）を有し、
【００１６】
【化１】
2004532360.tif 000002
式中、Ｒ1はＨ、又はＣ１若しくはＣ２アルキルであり、ｎは１又は２である。好ましい実施形態において、Ｒ１はメチル基（ＣＨ3）である。第一のＲＲＭＵのさらに好ましい実施形態では、Ｒ１はメチルであり、ｎは１であり、よってポリヒドロキシアルカノエートコポリマーは、３−ヒドロキシブチレートユニットを含む。
【００１７】
生分解性ポリヒドロキシアルカノエートコポリマーに包含される第二のＲＲＭＵは、構造（ＩＩ）及び（ＩＩＩ）から成る群から選択される少なくとも１つのモノマーを含み、
【００１８】
【化２】
2004532360.tif 000003
式中、Ｒ2はＣ３〜Ｃ１９アルキル又はＣ３〜Ｃ１９アルケニルであり、
【００１９】
【化３】
2004532360.tif 000004
式中、ｍは２〜約９である。一般に、式（ＩＩ）のＲＲＭＵでは、Ｒ2の長さは、ある程度、コポリマーの全体的な結晶化度の低下に影響を及ぼす。好ましい実施形態では、Ｒ2はＣ３〜Ｃ１５アルキル基又はアルケニル基である。さらに好ましい実施形態では、Ｒ2はＣ３〜Ｃ９アルキル基であり、さらに好ましい実施形態では、Ｒ2はＣ５アルキル基である。別の好ましい実施形態では、Ｒ2はＣ１５〜Ｃ１９アルキル又はアルケニル基である。好ましくは、ｍは２〜５であり、より好ましくはｍは３である。さらに、式（ＩＩ）のＲＲＭＵでは、一般に（ＣＨ2）mの長さは、ある程度、コポリマーの全体的な結晶化度の低下に影響を及ぼす。好ましい実施形態では、ｍは２〜９であり、より好ましくは２〜５である。さらに好ましい実施形態では、ｍは３である。
【００２０】
好ましくは、ポリヒドロキシアルカノエート組成物を使用した時に繊維が示す物理的特性の有利な組み合わせを得るには、コポリマーの少なくとも約５０モル％が、式（Ｉ）の第一のＲＲＭＵの構造を有するＲＲＭＵを含む。好適には、コポリマー中の第一のＲＲＭＵと第二のＲＲＭＵのモル比は、約５０：５０〜約９８：２の範囲にある。より好ましくは、モル比は約７５：２０〜約９５：５の範囲にあり、一層さらに好ましくは、モル比は約８０：２０〜約９０：１０の範囲である。さらに、ポリヒドロキシアルカノエートコポリマーは好適には約１５０，０００ｇ／モルを超える数平均分子量を有し、さらにＴｍ１で表される融点を有する。
【００２１】
複合繊維の組成物中で用いられる第一のポリヒドロキシアルカノエートコポリマーのさらなる実施形態では、１つ又はそれ以上の追加のＲＲＭＵが包含されてもよい。好適には、追加のＲＲＭＵは、構造（ＩＶ）を有することができ、
【００２２】
【化４】
2004532360.tif 000005
式中、Ｒ5はＨ、又はＣ１〜Ｃ１９アルキル若しくはアルケニル基であり、ｓは１又は２であり、ただし追加のＲＲＭＵは第一又は第二のＲＲＭＵと同一ではないことを条件とする。
【００２３】
さらに好ましい実施形態では、ポリヒドロキシアルカノエート組成物は、第二の生分解性ポリヒドロキシアルカノエートホモポリマー若しくはコポリマー、又はそれらのブレンドをさらに含む。好ましい第二のＰＨＡポリマー又はコポリマーは、構造（Ｖ）を有する少なくとも１つのランダムに反復するモノマーユニット含み、
【００２４】
【化５】
2004532360.tif 000006
式中、Ｒ3はＨ、又はＣ１若しくはＣ２アルキルであり、ｐは１又は２である。好ましい実施形態において、Ｒ3はメチル基（ＣＨ3）である。さらに好ましい実施形態では、Ｒ3はメチルであり、ｐは１であり、よって第二のポリヒドロキシアルカノエートポリマーは、３−ヒドロキシブチレートユニットを含む。さらに好ましい実施形態では、第二のポリヒドロキシアルカノエートポリマーはポリヒドロキシブチレートホモポリマーである。任意選択的に、第二の環境分解性ポリマーは、構造（ＶＩ）及び（ＶＩＩ）から成る群から選択される２つ又はそれ以上の追加のランダムに反復するモノマーユニットを含み、
【００２５】
【化６】
2004532360.tif 000007
式中、Ｒ4はＣ２〜Ｃ１９アルキル又はＣ２〜Ｃ１９アルケニルであり、
【００２６】
【化７】
2004532360.tif 000008
式中、ｑは２〜約１６である。構造（ＶＩＩ）のモノマーを含む第２のＲＲＭＵに関して、好ましい実施形態では、ｑは２〜約１０であり、より好ましくは約４〜約８である。さらに好ましい実施形態では、ｑは約５である。追加のランダムに反復するモノマーユニットは、存在する場合、全モノマーユニットの２５％以下に、好ましくは１５％未満に相当し、その際第二のポリヒドロキシアルカノエートホモポリマー又はコポリマーは、好適には約５０，０００ｇ／モルを超える数平均分子量を有する。さらに、第二の生分解性ポリヒドロキシアルカノエートは第一の生分解性ポリヒドロキシアルカノエートの融点Ｔｍ１より少なくとも約２０℃高い融点Ｔｍ２を有し、その結果、式Ｔｍ２＞Ｔｍ１＋２０℃が満足される。融点の値は一般にＤＳＣ（示差走査熱量計）により測定され、例えばＡＳＴＭ  Ｄ  ３４１８に概説された方法を用いて、ＤＳＣの加熱走査において観察される、最高の吸熱ピーク温度として解釈される。理論により縛られることを意図しないが、適切なブレンド組成物、構造、及び高レベルの分散が達成されれば、第二の生分解性ポリヒドロキシアルカノエートは第一の生分解性ポリヒドロキシアルカノエートの核生成剤として働くことができ、及びそれにより第一の生分解性ポリヒドロキシアルカノエートの結晶化速度を改善することができると考えられている。
【００２７】
第二のポリヒドロキシアルカノエートコポリマーを上述のように使用すると、ＰＨＡ組成物の大部分が第一の生分解性ポリヒドロキシアルカノエートコポリマーを含み、よって第二の生分解性ＰＨＡは第一のコポリマーの連続相又はマトリックス全体に微細に分散され、第一のコポリマーの結晶化速度及び／又は物理特性を改良するのに十分な量で包含される。１つの実施形態では、組成物は、第一及び第二のＰＨＡコポリマーの総重量の約０．０１重量％〜約１０重量％の第二のＰＨＡコポリマーを含む。より具体的な実施形態では、組成物は、約０．１重量％〜約５重量％の第二のＰＨＡを含む。さらにより具体的な実施形態では、組成物は、約０．１重量％〜約３重量％の第二のＰＨＡコポリマーを含む。
【００２８】
環境分解性ポリヒドロキシアルカノエートコポリマーは、例えば、ノダ（Noda）によって米国第５，６１８，８５５号に、及びノダ（Noda）らによって米国第５，９４２，５９７号に開示されているように（いずれも本願に参考として組み込まれる）、化学的又は生物学的方法により合成することができる。
【００２９】
コポリマーは、組成物中に連続相として存在してもよい。組成物は、ポリヒドロキシアルカノエートコポリマーの組み合わせ、又は他のポリマー構成成分、例えば追加のポリエステル構成成分等との組み合わせを包含してもよい。典型的には、ポリヒドロキシアルカノエートコポリマーは、繊維の１重量％〜９０重量％、又は１０重量％〜９０重量％、好ましくは１０重量％〜８０重量％、より好ましくは３０重量％〜７０重量％、最も好ましくは４０重量％〜６０重量％の量で存在する。
【００３０】
（環境分解性熱可塑性ＰＬＡポリマー又はコポリマー）
実質的にＰＨＡと相溶性のある環境分解性熱可塑性ＰＬＡポリマー又はコポリマーもまた、本発明で必要とされる。本明細書で使用する時、「実質的に相溶性のある」とは、組成物の軟化及び／又は溶融温度を超える温度に加熱された時、ポリマーが剪断力又は伸張によって混合された後でＰＨＡとの実質的に均一な混合物を形成できることを意味する。使用されるＰＬＡポリマー又はコポリマーは、加熱と同時に流動して加工可能な溶融物を形成し、結晶化又はガラス化の結果再固化することができなければならない。
【００３１】
ＰＬＡポリマー又はコポリマーは、加工性のために十分に低く、けれども繊維の使用時の熱安定性のために十分に高い溶融温度を有さなければならない。好適な溶融温度は約８０℃〜約１９０℃であり、好ましくは約９０℃〜約１８０℃である。好ましいのは、約１６０℃〜約１７５℃の溶融温度を有するポリ乳酸のホモポリマー又はコポリマーである。ポリマーには、溶融紡糸に適したレオロジー特質がなければならない。
【００３２】
環境分解性熱可塑性ＰＬＡポリマーは、短繊維（紡糸延伸法）又はスパンボンド連続フィラメント法として既知の方法で一般的に遭遇するような、好ましくは外延的流れの下で、かなり短時間で固結化し、熱的に安定な繊維構造を形成することができなければならない。
【００３３】
本明細書での使用に好適な環境分解性ＰＬＡポリマーは、加水分解的に生分解を生じやすい物質、地中に埋められるか又はその他の方法によって微生物と接触（微生物の成長を招く水性又は生理食塩水環境条件での接触を包含する）した時に、カビ、菌類、又は細菌のような微生物によって同化される加水分解生成物である。好適なＰＬＡポリマーには、加水分解生成物が好気性又は嫌気性消化処理を用いて、又は日光、雨、湿気、風、温度等の環境要素への暴露の効果によって分解できる物質も挙げられる。ＰＬＡポリマーは、ポリマーが生物学的及び／又は環境的手段によって分解可能であることを条件として、個別に使用することも、ポリマーの組み合わせとして使用することもできる。
【００３４】
本明細書に用いるのに好適な好ましい乳酸ポリマー又はラクチドポリマーの具体的な例には、一般に産業界で「ＰＬＡ」と呼ばれるポリ乳酸ベースのポリマー又はポリラクチドベースのポリマーが挙げられるが、これらに限定されない。したがって、「ポリ乳酸」、「ポリラクチド」及び「ＰＬＡ」は、互換可能に使用されて、特定のモノマーから形成されるポリマー又は最小の反復するモノマーユニットで構成されるポリマーのポリマー特質に基づいて、乳酸又はラクチドのホモポリマー又はコポリマーを包含する。ただし、「ポリ乳酸」、「ポリラクチド」、及び「ＰＬＡ」は、ポリマーが形成される方式に関して限定することを意図するものではないことは理解されるべきである。
【００３５】
ポリ乳酸又はポリラクチドポリマーは一般に、次の式に適合する乳酸残基反復するモノマーユニットを有する。
【００３６】
【化８】
2004532360.tif 000009
一般に、乳酸又はラクチドの重合は、少なくとも約５０重量％の乳酸残基反復するユニット、ラクチド残基反復するユニット、又はそれらの組み合わせを含むポリマーを生じる。これらの乳酸及びラクチドポリマーは、乳酸及び／又はラクチドのランダム及び／又はブロックコポリマーのようなホモポリマー及びコポリマーを包含する。乳酸残基反復するモノマーユニットは、Ｌ−乳酸、Ｄ−乳酸、又はＤ，Ｌ−乳酸、好ましくはＬ−異性体濃度が７５％までのものから得ることができる。
【００３７】
分解性ポリマーの分子量は、ポリマー分子間のもつれを可能にするのに十分に高く、しかし溶融紡糸可能であるのに十分に低くなければならない。溶融紡糸のためには、ＰＬＡポリマー又はコポリマーは、１０，０００ｇ／モル〜約６００，０００ｇ／モル、好ましくは５００，０００ｇ／モル又は４００，０００ｇ／モルを超えない、さらに好ましくは約５０，０００ｇ／モル〜約３００，０００ｇ／モル又は３０，０００ｇ／モル〜約４００，０００ｇ／モル、及び最も好ましくは約１００，０００ｇ／モル〜約２５０，０００ｇ／モル、又は５０，０００ｇ／モル〜約２００，０００ｇ／モルの重量平均分子量を有する。市販のポリ乳酸ポリマーの例には、クロノポール社（Chronopol Inc.）（コロラド州ゴールデン（Golden, CO））より入手可能な種々のポリ乳酸、又はエコＰＬＡ（EcoPLA）（登録商標）の商標名で販売されているポリラクチドが挙げられる。好適な市販ポリ乳酸のさらなる例は、カーギル・ダウ（Cargill Dow）のネイチャーワークス（NATUREWORKS）、三井化学（Mitsui Chemical）のレーシー（LACEA）、又はバイオマー（Biomer）のＬ５０００である。ＰＬＡを使用する時、ＰＬＡは半晶性の形態であることが好ましい。半晶性ＰＬＡを形成するには、好ましくはポリラクチド中の繰り返しユニットの少なくとも約９０モル％が、一層さらに好ましくは少なくとも約９５モル％が、Ｌ−又はＤ−ラクチドのいずれか１つである。加工処理は、結晶形成を促進するような方法、例えば、高紡糸速度又は紡糸延伸／徐冷法によって実施される。ＰＬＡをコア材料として使用する時、非晶性又は半晶性のいずれかの形態が容認でき、選択される形態は、ある程度、選択される用途に依存し、したがって所望の特性、例えば延性及び強度に依存する。
【００３８】
使用される具体的なポリマー、方法、及び繊維の最終用途によっては、２以上のポリマーが望ましい場合がある。例えば、約１６０℃〜約１７５℃の融点を持つ結晶可能なポリ乳酸が使用される場合、他方のポリ乳酸よりも低い融点及び低い結晶化度を有する第二のポリ乳酸及び／又はより高いコポリマー濃度を使用してもよい。あるいは、脂肪族芳香族ポリエステルを結晶可能なポリ乳酸と共に使用してもよい。
【００３９】
典型的には、ＰＬＡポリマー又はコポリマーは、繊維の１重量％〜９０重量％、又は１０重量％〜９０重量％、好ましくは１０重量％〜８０重量％、より好ましくは３０重量％〜７０重量％、最も好ましくは４０重量％〜６０重量％の量で存在する。
【００４０】
（さらなる成分）
本発明では可塑剤を使用することができる。可塑剤は、組成物の特性を有効に変えるよう、本発明のポリマー構成成分と十分に相溶性がある。一般に、可塑剤はポリマー製品の弾性率及び引張り強度を低下させ、並びに極限引張り延び、衝撃強度、及び引き裂き強度を増大する傾向がある。可塑剤はまた、組成物の融点を低下させて、それによって低温での溶融加工を可能にするため、並びにエネルギー必要量及び熱劣化を最小限に抑えるために使用されてもよい。ただし、可塑剤は、上述の特性の有利な組み合わせを得るために一般に必要とされない。
【００４１】
可塑剤の非限定例には、ヒドロキシル可塑剤、糖アルコール、ポリオール、ヒドロキシル基を持たない水素結合形成有機化合物（尿素及び尿素誘導体、糖アルコールの無水物、動物タンパク質、植物タンパク質、生分解性有機酸エステル、脂肪酸等を包含する）が挙げられる。さらなる好適な可塑剤は、上記で参照された米国特許第３，１８２，０３６号及び第５，２３１，１４８号に記載されている可塑剤である。可塑剤は、単独で使用してもその混合物で使用してもよい。好適な分子量は約２０，０００ｇ／モル未満、好ましくは約５，０００ｇ／モル未満、及びより好ましくは約１，０００ｇ／モル未満である。存在する場合、最終繊維組成物中の可塑剤の量は、約２％〜約７０％、より好ましくは約５％〜約５５％、最も好ましくは約１０％〜約５０％である。
【００４２】
任意選択的に、組成物の約５０重量％未満、好ましくは約０．１重量％〜約２０重量％、さらに好ましくは約０．１重量％〜約１２重量％の量で他の成分が組成物に組み入れられてもよい。加工性を変えるため及び／又は最終製品の弾性、引張り強度及び弾性率のような物理的特性を変えるために、任意選択の材料を使用してもよい。他の利益には、酸化安定性を包含する安定性、輝度、色、可撓性、弾力性、作業性、加工助剤、粘度調節剤、及び抑臭が挙げられるが、これらに限定されない。
【００４３】
他の任意成分の非限定例には、より簡単に加水分解的に分裂可能な、したがって生分解性が高められた芳香族／脂肪族ポリエステルコポリマーが挙げられ、例えば米国第５，０５３，４８２号、第５，０９７，００４号、第５，０９７，００５号、及び第５，２９５，９８５号に記載されているもの、生分解性脂肪族ポリエステルアミドポリマー、ポリカプロラクトン、脂肪族ポリオールから誘導されるポリエステル又はポリウレタン（即ち、ジアルカノイルポリマー）、ポリエチレン／ビニルアルコールコポリマーを包含するポリアミド、セルロースエステル又はその可塑化誘導体、塩、スリップ剤、核生成剤のような結晶化促進剤、結晶化遅延剤、臭気マスキング剤、架橋剤、乳化剤、界面活性剤、シクロデキストリン、潤滑剤、その他の加工助剤、光学的光沢剤、酸化防止剤、難燃剤、染料、顔料、充填剤、タンパク質及びそのアルカリ塩、ろう、粘着付与樹脂、増量剤、ブロッキング防止剤、静電防止剤、又はこれらの混合物が挙げられる。粘土、泥、又は種々の鉱物のような無機及び有機充填剤は、充填剤として特に有用である。スリップ剤は、繊維の粘着性又は摩擦係数の低下を助けるために使用できる。また、スリップ剤を、繊維の安定性、特に多湿又は高温における安定性を改良するために使用してもよい。好適なスリップ剤はポリエチレンである。塩は、繊維の水反応性を高めるために溶融物に添加してもよく、又は加工助剤として使用してもよい。塩は結合剤の溶解性の低下を助ける機能もあるため、溶解しないが、水に入れられるか流された時に、塩が溶解して結合剤の溶解を可能にし、水反応性のより高い製品を作る。その他の成分のさらなる例は、本発明の開示を考慮すれば当業者には既知である。
【００４４】
（２）構成
本発明の多要素繊維は、多数の異なる構成であってもよい。構成要素は、本明細書で用いる時、物質又は材料の化学種を意味するとして定義される。繊維は、その構成が単成分でも多成分でもよい。構成成分は、本明細書で用いる時、繊維の別の部分と空間的関係を有する繊維の別個の部分として定義される。
【００４５】
スパンボンド構造、短繊維、中空繊維、多角断面繊維及び多成分繊維のような成形繊維はすべて、本発明の組成物及び方法を用いて製造できる。多成分繊維、一般には２成分繊維は、並列、シース−コア、放射状、リボン、又は海島型の構成であってもよい。シースはコアの周囲で連続でも非連続でもよい。シース対コアの重量比は約５：９５〜約９５：５である。本発明の繊維は、円、楕円、星形、方形、及びその他の種々の偏心を包含する異なる形状であってもよい。本発明の繊維はまた、開繊可能な繊維であってもよい。開繊は、ポリマーのレオロジー的な差、差動結晶動力学によって生じてもよく、又は機械的手段及び／又は流体が誘発する変形によって生じてもよい。
【００４６】
２成分繊維の場合、成分の１つが他方の成分よりも多くのＰＨＡ又はＰＬＡを含有している状態で、本発明のＰＨＡ／ＰＬＡ組成物はシース及びコアの両方であってもよい。あるいは、本発明のＰＨＡ／ＰＬＡ組成物は、コアが純粋なＰＬＡ又はＰＨＡである時にシースであってもよい。ＰＨＡ／ＰＬＡ組成物はまた、シースが純粋なＰＬＡ又はＰＨＡである時にコアであることもできる。所望の繊維の正確な構成は繊維の用途に応じて異なる。
【００４７】
別の２成分繊維では、コアがＰＨＡコポリマーを含み、シースがＰＬＡポリマー若しくはコポリマー又はそれらの組み合わせを含む。あるいは、コアがＰＬＡポリマー又はコポリマーを含み、シースがＰＨＡコポリマーを含んでもよい。
【００４８】
（３）材料特性
本発明で製造される繊維は、環境分解性である。「環境分解性」とは、生分解可能、崩壊可能、「水反応性」、分散可能、水洗可能、又は堆肥化可能又はそれらの組み合わせと定義される。本発明において、繊維、不織布ウェブ、及び物品は環境分解性である。その結果、繊維は既存の堆肥化施設に容易かつ安全に廃棄できるか、又は水洗可能であって既存の下水基盤システムに有害な影響を与えることなく安全に排水に流すことができる。本発明の繊維の環境分解性は、使い捨て物品に使用した後のこうした材料の環境への蓄積という問題に解決策を提供する。拭き取り用品及び女性用衛生用品のような使い捨て製品に使用した時、本発明の繊維の水洗可能性は、消費者に追加の簡便さ及び離散性を提供する。生分解性、崩壊性、「水反応性」、分散性、堆肥化性、及び水洗可能性にはすべて異なる基準があり、異なる試験で評価されるが、一般に、本発明の繊維はこれらの基準の２つ以上に適合する。
【００４９】
一般に、ＰＬＡポリマー又はコポリマーは、ＰＨＡコポリマーよりも分解に時間がかかる。本発明のブレンドのＰＨＡコポリマー構成要素は、微生物又は酵素活性によって容易に分解し、それによってＰＬＡ構成要素の加水処理が一層しやすく、加水処理を促進する多孔質構造を形成し、その後ＰＬＡ加水分解生成物の生分解が続く。
【００５０】
生分解性は、物質が好気性及び／又は嫌気性環境に暴露された時に、最終的結果が、微生物、加水分解、及び／又は化学的作用によるモノマー成分への還元を意味すると定義される。好気性条件下では、生分解によって材料は二酸化炭素及び水のような最終生成物に変換される。嫌気性条件下では、生分解によって材料は二酸化炭素、水、及びメタンに変換される。生分解性プロセスは、無機化と表されることが多い。生分解性とは、繊維のすべての有機要素が生物活性によって最終的に分解することを意味する。
【００５１】
種々の異なる標準化された生分解性方法が、種々の組織及び異なる国々で確立されてきた。試験は個々の試験条件、評価方法、及び望ましい判断基準において様々であるが、異なるプロトコルの間には合理的収束があるため、大部分の材料に関して類似した結論に至る可能性が高い。好気的生分解性については、米国材料試験協会（ＡＳＴＭ）がＡＳＴＭ  Ｄ  ５３３８−９２：制御された堆肥化条件でのプラスチック材料の好気的生分解の測定試験方法（Test Methods for Determining Aerobic Biodegradation of Plastic Materials Under Controlled Composting Conditions）を制定している。前記試験は、５８℃の高温で保持された活性堆肥の存在下での微生物による同化の結果として放出される二酸化炭素の量を観測することによって、鉱化する試験材料のパーセントを時間の関数として測定する。二酸化炭素発生試験は、電解呼吸測定法により実施してもよい。経済協力開発機構（ＯＥＣＤ）の３０１Ｂのような、他の標準プロトコルも使用してもよい。無酸素における標準生分解試験は、ＡＳＴＭ  Ｄ  ５５１１−９４のような種々のプロトコルに記載されている。これらの試験は、嫌気性固形廃棄物処理施設又は衛生埋立地における材料の生分解性を模擬するために使用される。
【００５２】
本発明の繊維はまた、崩壊してもよい。崩壊は、繊維基材が堆肥化された時にふるい後に識別不可能なほど、又は流された時に配水管の詰まりを引き起こさないほど小さい部分に短時間に細分化及び分解する能力がある時に発生する。崩壊性材料はまた、水洗可能であってもよい。崩壊性のプロトコルの大部分は、種々のマトリックスに暴露した時の時間の経過による試験材料の重量損失を測定する。好気的及び嫌気的崩壊試験の両方が使用される。重量損失は、繊維性試験材料を廃水及びスラッジに暴露した後、１ミリメートルの開口部を有する１８メッシュのふるいにもはや回収されない材料の量によって決定される。崩壊に関して、初期試料の重量とふるい上に回収された試料の乾燥重量の差が、崩壊の速度と程度を決定する。
【００５３】
本発明の繊維はまた、堆肥化可能でもある。ＡＳＴＭは、堆肥化性の試験方法及び規格を作成した。試験は、生分解性、崩壊、及び環境毒性の欠如、という３つの特質を評価する。生分解性及び崩壊を評価するための試験は、上に述べられている。堆肥化性の生分解性基準に適合するには、該材料は４０日以内に少なくとも約６０％が二酸化炭素への変換を達成しなければならない。崩壊基準については、材料は、廃棄製品で有すると考えられる実際の形状及び厚さで、２ミリメートルのふるい上に残るものが試験材料の１０％未満でなければならない。最後の基準、環境毒性の欠如を判断するには、生分解生成物が種子の発芽及び植物の成長に悪影響を示してはならない。この基準のための試験が、ＯＥＣＤ２０８に詳述されている。国際生分解性製品研究所（International Biodegradable Products Institute）は、ＡＳＴＭ６４００−９９規格への適合が確認された製品に堆肥化可能性を示すロゴを発行する予定である。プロトコルは、１回の堆肥化サイクルで完全に分解できる材料の最大厚さを測定するドイツのＤＩＮ５４９００に従っている。
【００５４】
本明細書に記載されている繊維は、一般的に、共通して水洗可能な使い捨ての不織布物品の製造に使用される。「水洗可能」という用語は、本明細書で使用する時、トイレのような腐敗廃棄システム内で溶解、分散、崩壊、及び／又は分解して、トイレに流した時にトイレ又はその他のいかなる下水管にも詰まることなく処分される材料を表す。繊維及び得られる物品はまた、水反応性であってもよい。水反応性という用語は、本明細書で使用する時、水中に入れられるか流された時に、観察可能及び測定可能な変化が生じることを意味する。典型的な観察には、物品の膨潤、解体、溶解の記録、又は一般的な劣化構造の観察が挙げられる。
【００５５】
本発明の繊維は、熱接着性であってもよい。熱接着性繊維は、加圧熱及び通気熱接着方法に必要である。ＰＬＡとブレンドされたＰＨＡは、高配向ＰＬＡ繊維に関して、ＰＬＡ単独よりも繊維の結合特質を改良することができる。
【００５６】
「高減衰繊維」は、高延伸倍率を有する繊維と定義される。全繊維延伸倍率は、最終用途における最終的な繊維直径に対する最大直径の繊維（一般的には毛管を出た直後に生じる）の比として定義される。人造、スパンボンド、又はメルトブロウン法のいずれかによる全繊維延伸倍率は１．５より大きく、好ましくは５より大きく、より好ましくは１０より大きく、最も好ましくは１２より大きい。これは触覚特性及び有用な機械的特性を達成するために必要である。
【００５７】
好ましくは、高減衰繊維は２００マイクロメートル未満の直径を有する。より好ましくは、繊維直径は１００マイクロメートル以下、さらにより好ましくは５０マイクロメートル以下、及び最も好ましくは３０マイクロメートル未満である。不織布の製造に一般的に使用される繊維は、約５マイクロメートル〜約３０マイクロメートルの直径を有する。繊維直径は、紡糸速度（又は全延伸倍率）、質量処理量、及びブレンド組成物によって制御される。
【００５８】
（４）方法
繊維の製造での第１工程は、一般的には剪断力の下で、原材料を加熱する配合又は混合工程である。熱の存在下での剪断は、組成物を適切に選択すれば均一な溶融物を生じる。溶融物は、続いて繊維が形成される押出成形機に入れられる。繊維の収集物は、不織布の形成を生じる熱、圧力、化学的結合剤、機械的なもつれ、又はそれらの組み合わせを用いて一緒に組み合わされる。続いて、不織布は物品へと組み立てられる。
【００５９】
最も好ましい混合デバイスは、複数の混合領域を有する二軸押出成形機である。二軸バッチミキサー又は一軸押出成形システムも使用できる。十分な混合及び熱が発生する限り、使用される特別な装置は重要ではない。さらに、ポリマー溶融物を主押出成形機に注入するために主押出成形機とは別の副押出成形機を使用してもよい。
【００６０】
材料を配合する別の方法は、徐々に上昇する温度の中で混合される押出成形システムにポリマーを加えることによる。例えば、６つの加熱領域を有する二軸押出成形機においては、最初の３領域は９０℃、１２０℃、及び１３０℃に加熱され、後の３領域はポリマーの融点より高く加熱される。
【００６１】
本発明は、溶融紡糸の方法を利用する。溶融紡糸では、押出品に質量損失がない。溶融紡糸は、他の紡糸、例えば溶媒が揮発又は押出品からの発散によって除去されて質量損失を生じる溶液からの湿式又は乾式紡糸のような他の紡糸とは区別される。
【００６２】
紡糸は１００℃〜２７０℃、好ましくは１２０℃〜２３０℃、より好ましくは１７０℃〜２１０℃の温度で起きる。加工温度は、各構成成分の化学的性質、分子量及び濃度によって決まる。
【００６３】
１００メートル／分を超える繊維紡糸速度が必要である。好ましくは、繊維紡糸速度は約５００〜約１０，０００メートル／分、より好ましくは約２，０００〜約７，０００メートル／分、最も好ましくは約２，５００〜約５，０００メートル／分である。連続繊維がスパンボンド法又はメルトブローイング法によって製造でき、又は非連続繊維（短繊維）が製造できる。繊維製造の種々の方法を組み合わせて、組み合わせ手法を生み出すこともできる。
【００６４】
均一なブレンドは、従来の溶融紡糸装置で繊維に溶融紡糸することができる。紡糸された繊維は、従来のゴデット巻取りシステム又は空気通過延伸減衰デバイスを用いて収集できる。ゴデットシステムを使用する場合、繊維は、約５０℃〜約１４０℃の温度での押出成形後延伸によってさらに配向させることができる。延伸した繊維は、続いて捲縮及び／又は切断して、カーディング、エアレイド、又は流動体載置（fluidlaid）法において使用される非連続繊維（短繊維）を形成してもよい。
【００６５】
繊維の形成後、繊維をさらに処理してもよく、又は接着布を処理することができる。繊維又は布地の表面エネルギー及び化学的性質を調節するため、親水性、疎水性、又は界面活性剤仕上げを追加することができる。例えば、疎水性の繊維は、水性液体の吸収を促進にするために、湿潤剤で処理することができる。繊維の表面特性をさらに調節するため、接着布を、界面活性剤、顔料、スリップ剤、塩、又はその他の物質を含有する表面用溶液で処理することもできる。
【００６６】
（５）物品
本発明の繊維は、好適な物品のなかでも、とりわけ不織布ウェブの製造に使用できる。不織布物品は、連続又は非連続な、及び物理的及び／又は化学的に互いに付着した繊維を１５％を超える多さで含有する物品として定義される。繊維は、種々の結合方法で不織布に変換されてもよい。連続繊維は、産業界で標準的なスパンボンド式技術を用いてウェブに形成でき、一方で短繊維は産業界で標準的なカーディング、エアレイド、又は湿式（wetlaid）載置技術を用いてウェブに形成できる。代表的な結合方法には、カレンダー（圧力及び熱）、通気加熱、機械的なもつれ、流体力学的なもつれ、ニードルパンチ、及び化学結合及び／又は樹脂結合が挙げられる。カレンダー、通気加熱、及び化学結合が好ましい結合方法である。熱接着性繊維は、加圧熱及び通気熱接着方法に必要である。
【００６７】
本発明の繊維はまた、他の合成又は天然繊維と結合又は組み合わせて不織布を製造することもできる。合成又は天然繊維は、成形プロセスで一緒にブレンドされてもよく、又は別個の層で使用されてもよい。好適な合成繊維として、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリアクリレート、これらのコポリマー、これらの混合物等から作られた繊維が挙げられる。天然繊維には、セルロース繊維、その誘導体、又はレーヨン若しくはデンプンのような加工された天然セルロース資源から作られる繊維が挙げられる。
【００６８】
不織布を、追加の不織布又はフィルムと組み合わせて、それ自体で又は他の材料の複合体の一成分として使用される層状製品（例えば乳児用おむつ又は女性用生理用パッド）を製造してもよい。好ましい物品は、使い捨ての不織布物品である。得られる製品は、空気、油及び水用フィルタ；掃除機用フィルタ；炉用フィルタ；フェイスマスク；コーヒーフィルタ、ティー又はコーヒーバッグ；断熱材及び遮音材；おむつ、女性用パッド、及び失禁物品のような使い捨て衛生製品；微小繊維又は通気性布地のような衣服の吸水性及び柔軟性を改良するための生分解性織物布地；粉塵の回収及び除去のための静電的に帯電した構造ウェブ；補強材及び包装紙、筆記用紙、新聞印刷用紙、波形の板紙のような硬質紙用ウェブ、及びトイレットペーパー、ペーパータオル、ナプキン及びティッシュペーパーのような薄葉紙類用ウェブ；外科用カーテン、創傷包帯、包帯、又は皮膚貼付剤などの医療用途；デンタルフロス又は歯ブラシの毛のような歯科用途に用途を見出せる。繊維性ウェブは、特殊用途として臭気吸収材、シロアリ忌避剤、殺虫剤、殺鼠剤等も包含してもよい。得られる製品は、水及び油を吸収し、油及び水の漏出物清掃、又は農業又は園芸用の制御された保水及び放水に用途を見出せる。得られる繊維又は繊維ウェブは、のこぎりくず、木材パルプ、プラスチック、及びコンクリートのような他の材料に組み入れて、壁、支持梁、プレス板、乾式壁体及び裏材、並びに天井タイルのような建築材料に使用できる複合物質を形成してもよく、ギプス、副木、及び舌圧子のようなその他の医療用途、並びに暖炉の装飾用及び／又は燃焼用の丸太に組み入れてもよい。本発明の好ましい物品には、衛生及び医療用途向けの使い捨て不織布が挙げられる。衛生用途は、拭き取り用品；おむつ、特にトップシート又はバックシート；及び女性用パッド又は女性用製品、特にトップシートのような物品を包含する。
【実施例】
【００６９】
（比較例１）
この実施例は、ＰＬＡポリマーの溶融紡糸を示す。結晶性ポリ（乳酸）（ＰＬＡ）を、昇降可能なプラットホーム上に取り付けられた、単孔毛管ダイ及び０．５ミリメートル径の毛管（長さ対直径比が２：１）を具備する縦型一軸押出成形機を用いて繊維に溶融紡糸する。溶融フィラメントは毛管ダイから約２５℃の周囲空気中へ出て、高圧で供給される圧縮空気を用いてフィラメントを囲み引っ張る空気流を生じる、高さ調節可能な空気抵抗デバイスで延伸される。押出成形機の出力は約１．５グラム／分／孔で比較的一定に保たれるが、ダイ出口とエアガンの間の距離、エアガンと捕集スクリーンの間の距離、押出成形機及びダイ温度、並びにエアガン圧力は、直径約２５ミクロン未満の繊維径を達成し回収されるように変えられる。ＰＬＡを用いると、繊維のブロッキング又はローピングがなく、１８〜２３ミクロンの範囲の直径を有する繊維が回収される。この実施例は、ＰＬＡポリマーがそれ自体溶融紡糸可能であり、それによって本発明でシース材料として有用であることを実証する。
【００７０】
（実施例２）
この実施例は、好ましいポリヒドロキシアルカノエートコポリマー及びＰＬＡポリマーを含む２成分ブレンドの溶融紡糸を示す。具体的には、３−ヒドロキシブチレートと約１２モル％の３−ヒドロキシヘキサノエートとのポリヒドロキシアルカノエートコポリマー（以下ＰＨＢＨと呼ぶ）及び実施例１によるＰＬＡポリマーを含むブレンドが、最初に２成分の良好な混合を確実とする温度及びスクリュー速度で二軸押出成形機で溶融配合することによって調製され、その際ＰＨＢＨの濃度はＰＨＢＨ及びＰＬＡの総重量の１０重量％〜７０重量％で変動する。配合されたＰＨＢＨ／ＰＬＡブレンドは各々、実施例１に概説された手順を用いて繊維に溶融紡糸される。ＰＨＢＨ濃度が約３５重量％未満の場合、観察可能な繊維反跳又は残留粘着性がなく、２０〜２５ミクロンの範囲の直径を有する繊維が回収される。これらのＰＨＢＨ／ＰＬＡ繊維の触覚特性を実施例１による純ＰＬＡのそれと比較すると、これらの低〜中濃度のＰＨＢＨをＰＬＡに添加することで柔軟性がかなり強化されることがわかる。ＰＨＢＨ濃度が約４０〜６５重量％の場合、繊維の多くを互いに固着させる原因となる多少の繊維反跳及び残留粘着性が存在し、２３〜４６ミクロンの範囲の直径を有する繊維が回収される。これらの繊維試料は、繊維／繊維結合の多くを破断し、「綿球」に似た質感の繊維試料を生じるように掻き裂くことができる。ＰＨＢＨ濃度が約７０重量％を超える場合、繊維を互いに固着させる原因となる相当な繊維反跳及び残留粘着性が存在し、３６〜５３ミクロンの範囲の直径を有する繊維が回収される。この実施例はさらに、この特定のポリヒドロキシアルカノエートについて、（ｉ）ＰＨＢＨ／ＰＬＡブレンドが溶融紡糸可能である、（ｉｉ）ＰＨＢＨが約３５重量％未満であるＰＨＢＨ／ＰＬＡブレンドは、コア領域の分離及び非粘着繊維の溶融紡糸を意図する時に本発明におけるシース材料として特に有用である、及び（ｉｉｉ）ＰＨＢＨが約４０重量％を超えるＰＨＢＨ／ＰＬＡブレンドは、コア領域の分離及びその場での結合用の繊維の溶融紡糸を意図する時に本発明におけるシース材料として特に有用であり、その際この用途では約７０重量％未満のＰＨＢＨを含有するＰＨＢＨ／ＰＬＡブレンドが好ましい、ことを実証している。
【００７１】
（実施例３）
この実施例は、好ましいポリヒドロキシアルカノエートコポリマー、ＰＬＡポリマー、及び好ましい感湿ポリマーを含む３成分ブレンドの溶融紡糸を示す。具体的には、実施例２によるＰＨＢＨコポリマー、実施例１によるＰＬＡポリマー、及びポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）ポリマーのブレンドは、最初に実施例２の溶融配合手順によって調製され、その際ＰＨＡ濃度は２０重量％、ＰＬＡ濃度は６４重量％、及びＰＥＯ濃度は１６重量％である。配合されたＰＨＢＨ／ＰＬＡ／ＰＥＯブレンドは、実施例２に概説された手順を用いて繊維に溶融紡糸され、１４〜２５ミクロンの範囲の直径を有する繊維が回収される。これらのＰＨＢＨ／ＰＬＡ／ＰＥＯ繊維の触覚特性を実施例２によるＰＨＢＨ／ＰＬＡの２０／８０及び４０／６０ブレンドの触覚特性並びに実施例２による純ＰＬＡの触覚特性と比較すると、少量のＰＥＯをＰＨＢＨ／ＰＬＡブレンドに追加することで柔軟性がかなり強化され、その際最初のＰＨＢＨ／ＰＬＡブレンドにおけるＰＨＡ濃度は、ＰＨＢＨ／ＰＬＡ／ＰＥＯブレンドにおける濃度と同じであり、第二のＰＨＢＨ／ＰＬＡブレンドにおけるＰＬＡ濃度はＰＨＢＨ／ＰＬＡ／ＰＥＯブレンドにおける濃度に近いことがわかる。この実施例はさらに、好ましい材料の妥当なブレンドが溶融紡糸可能性を保つことができ、それにより本発明のシース材料として有用であると同時に、個々の材料又はその組み合わせのいくつかと比較して優れた柔軟性を提供することを実証している。
【００７２】
（実施例４）
この実施例は、実施例２によるＰＨＡをコアに用いた２成分繊維の溶融紡糸を示す。バイオマー（Biomer）のＰＬＡ樹脂、Ｌ５０００をシースに使用し、ＰＨＡをコアに使用し、シース対コア比を２０／８０、４０／６０、６０／４０及び８０／２０とした。繊維の直径は２０〜３５ミクロンの範囲であった。この実施例は、２成分繊維を製造するために高ＴｇポリマーをＰＨＡと共に使用する例を示す。
【００７３】
（実施例５）
この実施例は、機械的延伸と共に実施例２によるＰＨＡをコアに用いた２成分繊維の溶融紡糸を示す。バイオマー（Biomer）のＰＬＡ樹脂、Ｌ５０００をシースに使用し、ＰＨＡをコアに使用し、シース対コア比を５０／５０とした。繊維はゴデットを用いて２００ｍ／分で機械的に延伸され、続いて５までの延伸倍率で機械的に延伸された。延伸温度は４０℃であった。
【００７４】
すべての特許及び特許出願（及びそれに基づいて発行された任意の特許、並びに関連して発行された任意の外国特許出願）、及び本説明に挙げた発行物の開示内容は、参考として本明細書に組み込まれる。ただし、本明細書に参考として組み込まれた文献のいずれも、本発明を教示又は開示していることを認めるものではないことを明言する。
【００７５】
本発明の特定の実施形態を図示し記述しているが、本発明の開示を考慮して、本発明の趣旨と範囲から逸脱することなく様々なその他の変形及び変更が可能であることは、当業者には明白である。本発明の範囲内におけるこのような変形及び変更の全ては、添付の請求項に包含されることを意図するものである。
【国際公開パンフレット】
2004532360.tif 000014
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【国際調査報告】
2004532360.tif 000038
2004532360.tif 000039
2004532360.tif 000040
2004532360.tif 000041
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