KR100387546B1 - 고열강도결합섬유 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고강도 스펀 용융 섬유 또는 필라멘트, 및 지연된 급냉단계로 중합체 성분으로 부터 스펀된 고온 섬유의 선택적인 사경로(threadline) 산화성 쇄 전단분해를 이용하여 상기 섬유를 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 섬유의 제조 방법은,
(A) 분해제의 존재하에 폴리올레핀 중합체 또는 공중합체를 포함한 스펀 용융물에 유효양의 적어도 하나의 산화 방지제/안정화제를 혼합하는 단계;
(B) 방사 단계중에 스펀 용융물내에 있는 중합체성 성분의 최소 산화성 쇄 전단 분해를 일으키는 온도 및 환경 분위기에서 (A)단계에서 얻은 스펀 용융물을 방사하는 단계;
(C) 고온의 필라멘트의 사경로 산화성 쇄 전단 분해를 수행하는데 충분한 산소 기체 확산을 얻기 위하여 산사고 풍부한 조건하에 (B)단계에서 얻은 고온의 압출물을 권취하는 단계; 및
(D) 저분자량 및 저 복굴절을 갖는 고도로 분해된 표면대역; 및 고분자량 및 결정형 복굴절을 갖는 최소로 분해된 내부대역을 얻기 위하여 (C)단계에서 얻은 필라멘트를 완전히 급냉 및 피니싱(finishing) 하는 단계를 포함하고 있다.

Description

고 열강도 결합 섬유
본 발명은 증가된 강도, 강인성, 보전성(integrity) 및 가열 결합성을 갖는 부직포 제조용 섬유 또는 필라멘트에 관한 것이다.
용융 방사(melt spun) 중합체, 특히 분해된 폴리올레핀-함유 조성물로 부터 생산된 부직물은 요즘들어 수많은 용도로 이용되고 있다. 일반적으로, 이러한 용도로 사용하기 위해서는 특정 유체 처리성, 높은 기체 투과성, 유연성, 보전성 및 내구성과 같은 부직물 또는 이에 상응하는 섬유의 특정 물성 뿐만 아니라 효율적인 비용 절감 생산 기술을 만족시켜야 한다.
그러나, 불행하게도, 유연성, 기체투과성 등과 같은 물성을 개선시키면 스테이플(staple) 및 부직 제품의 강도, 내구성 및 생산 효율성에 있어 심각한 기술적문제점이 발생된다.
이러한 특정 기술적 문제점중의 하나는 이소택틱 폴리프로필렌 섬유와 같은 폴리올레핀 섬유를 효과적으로 고속 방사하고 가공처리 하기 위해서는 화학적 분해도, 방사 용융물의 용융 유량(MFR)에 대한 세심한 조절을 필요로 할 뿐만 아니라 상업상 고속 생산시 용융물의 파괴 및/또는 연성 파괴를 유발하는 실질적인 과급냉 또는 저급냉을 방지하는데 매우 효과적인 급냉 단계를 필요로 한다는 사실이다.
본 발명의 목적은 중합체 분해, 방사 및 급냉 단계에 대한 가공처리 조절을 개선하는데 있으며, 또한 증가된 강도, 강인성, 보전성 및 가열-결합성을 갖는 부직포용 섬유 또는 필라멘트를 제공하는데 있다.
이러한 섬유 또는 필라멘트의 제조방법은,
(A). 산소, 산소-함유 기체 또는 산소-방출 기체가 실질적으로 없이 약 5 내지 35의 적합한 방사 MFR(용융유량)으로 분해제의 존재하에, 방사가능한 광범위한 분자량(중량 평균 분자량/수평균 분자량) 분포를 갖는 폴리올레핀 중합체, 공중합체 또는 이들의 혼합물을 포함한 방사용응 혼합물, 예를들어, 폴리프로필렌-함유 방사 용융물내로 유효량의 적어도 1종 이상의 산화 방지제/안정화제 조성물을 혼합하는 단계[이 단계에서는 증백제, 착색제, 안료(예를들어, TiO2), pH-안정화제(예를들어, 에톡시화 스테아릴 아민 및 칼슘 스테아레이트), 산화방지제, 윤활제 및 대전 방지제 등과 같은 중합체성 섬유 방사 기술에서 공지된 각종 첨가제를 보편적인 양(즉, 약 1 내지 10 중량% 이하)으로 필요에 따라서 혼입 및 첨가할 수 있다];
(B). 폴리프로즐렌에 대해 약 250℃ 내지 325℃ 범위내의 온도에서, 방사단계중에 방사용융물내에 있는 중합체성 성분(들)의 산화성 쇄 절단 분해가 거의 없거나 또는 전혀 없는 환경분위기에서 방사용융물을 가열하여 방사하는 단계;
(C). 충분한 산소 기체 확산을 제공하는 공기 또는 풍부한 산소 분위기하에 (B)단계에서 얻은 고온 압출물(급냉되지 않은 필라멘트)을 권취하면서 고온 압출물 또는 필라멘트의 사경로(threadline) 산화성 쇄 절단 분해를 수행하는 단계; 및
(D). (C)단계에서 얻은 필라멘트를 충분히 급냉 및 가공하여, 저분자량 및 낮은 복굴절의 고도로 분해된 섬유 또는 필라멘트의 표면영역(제 1 도 및 2 도의 도면 부호(c, c'), 및 최저로 분해된 결정형 복굴절 내부 구조 영역(제 1 도 및 2 도의 도면 부호(a, a'))[상기 2 개의 영역은 내외부 형상을 나타내고 산화성 쇄 절단 분해 및 결정도가 중간 정도인 중간 영역(제 1 도 및 2 도의 도면 부호(b, b'))을 경계짓고 한정하며, 중간영역의 두께는 섬유의 단면 구조 및 고온압출물, 섬유 또는 필라멘트내로의 산소 확산 속도 및 허여된 산소 확산 시간에 따라 필수적으로 변화한다]을 얻는 단계를 포함한다.
본 발명의 섬유 또는 필라멘트는, 적어도 하나의 산화방지제/안정화제 조성물이 효과적인 양으로 그안에 혼입된 "광범위한 분자량"의 폴리올레핀 중합체 또는 공중합체의 방사제품, 바람직하게는 폴리프로필렌-함유 방사 용융물임을 추가의 특징으로 하며, 급냉시, 이로인해 제조된 섬유 또는 필라멘트는,
(a) 최저 산화성 중합체 분해, 높은 복굴절, 및 보편적으로 약 100,000 내지 450,000, 바람직하게는 약 100,000 내지 250,000 범위내의 중량 평균 분자량을 갖는 것으로 확인된 내부 영역(제 1 도 및 2 도의 도면 부호(a,a'));
(b) 상기 내부 영역에 대한 외부 동심원으로서, 산화성 쇄 절판 분해가 점증하고(내부에서 외부로) 중합체성 물질이 상기 내부영역의 분자량에서 부터 약 20,000 이하, 바람직하게는 약 10,000 - 20,000의 최소 범위로 감소하는 분자량 구배를 갖는 것으로 확인되는 중간영역(제 1 도 및 2 도의 도면 부호(b,b')); 및
(c) 상기 중간 영역에 대한 외부 동심원으로서, 방사 섬유 또는 필라멘트의 외부표면을 이루고, 낮은 복굴절, 산화성 쇄 절단-분해된 중합체성 물질의 고농도, 및 약 10,000 미만, 바람직하게는 약 5,000 내지 10,000g/mole 의 중량 평균 분자량을 갖는 것으로 확인된 표면영역(제 1 도 및 2 도의 도면 부호(c,c'))을 포함하고 있다.
제 2 도는 상응하는 이성분형 섬유 또는 필라멘트 영역의 단면을 도식적으로 나타내고 있으며, 여기서 요소(a' ,b' 및 c' )는 실질적으로 제 1 도의 요소(a,b 및 c)에 대응하는 관계로 한정되는 반면에, 요소(d')는 보통 통상적인 방법으로 방사팩(spin pack)을 사용하여 적용되는 동일하거나 다른 용융 조성물의 이성분 코어 요소를 나타내며, 이때 내부층(a' )은 양립성(즉, 코어 습윤성) 중합체 물질로 되어 있다. 코어 요소(d' )는 영역(d' )와 (a' ) 사이에 낮은 복굴절의 저분자량 경계면의 형성을 방지하거나 또는 극소화하기 위하여 실질적으로 비산화성 분위기에서 형성되어 초기에 외피(Sheath)로 피복되는 것이 바람직하다.
이성분 섬유의 외피 및 코어 요소는 외피 성분을 코어요소 주위에 도포하기전에 고온 방사 용융물 또는 고온의 코어 요소내로 산소가 확산하는 것을 극소화시키기 위해 질소 또는 기타 불활성 기체 분위기를 사용하는 것을 제외하곤, 이성분 섬유 기술분야에서 공지된 장치 및 기법(미합중국 특허 제 3,807,917호, 제 4,251,200호, 제 4,717,325호 및 알 제프리스(R. Jeffries)의 "Bicomponent Fibers"(Merrow Mokograph Publ. Co., 71)참조)에 따라서 통상적으로 방사될 수 있다.
본 목적에 있어서, 건조 방사 용응 혼합물내의 산화 방지제/안정화제 조성물의 농도에 적용되는 "유효양"이란 산소, 산소-방출 또는 산소-함유 기체가 실질적으로 없는 상태하에 건조 중량을 기준으로, 섬유 또는 필라멘트 방사 온도 범위내에서 고온 중합체성 성분의 쇄 절단 분해를 방지하거나 적어도 거의 제한할 수 있는 양을 말한다. 특히, 상기 유효량은 산소, 공기 또는 기타 산소/기체 혼합물등과 같은 산화 분위기의 실질적인 부재하에 약 250℃ 내지 약 325℃ 의 온도범위내에서, 가열된 방사 용융 조성물중 폴리올레핀 성분의 쇄 절단 분해를 효과적으로 제한하는데 충분한 방사 용융물중의 하나 이상의 산화 방지제의 농도로서 정의된다. 그러나, 상기 정의는 방사 섬유 사경로의 용융 영역에서 또는 그 근처에서 시작하여, 자연적인 열손실 및/또는 적용된 급냉 분위기가 방사 섬유 또는 필라멘트 내로의 산소의 확산을 무시할 수 있는 지점(폴리프로필렌 중합체 또는 공중합체에 대해서는 250℃ 이하)으로 섬유 표면 온도를 낮추는 지점에 까지 아래로 연장되면서 실질적인 양의 산소 확산 및 산화성 중합체 분해를 일어나게 한다.
일반적으로 말해서, 총 결합된 산화방지제/안정화제 농도는 보편적으로 약 0.002 내지 1 중량%, 바람직하게는 약 0.005 내지 0.5 중량%의 범위내이며, 정확한양은 선택된 광범위한 분자량의 중합체 성분, 구체적인 유동학적 및 분자적 특성, 및 방사 용융물의 온도에 따라서 변화하고, 부가적인 변수로는 방사구 자체의 온도 및 압력, 그리고 방사구 상부의 가열된 상태에서 공기와 같은 산화제의 잔류량에 노출되기 전의 양을 들 수 있다. 지연된 급냉 단계에 더하여, 방사구의 아래 또는 하류 스트림에서, 약 200℃ 까지의 주위온도 및 약 100 내지 10 : 0 내지 90 부피비의 산소/질소 기체 비율은 중합체 성분의 적절한 쇄 절단 분해를 보장하고 향상된 열 결합 특성을 제공하며, 이로인해 상응하는 연속 섬유 또는 스테이플로 형성된 부직포의 증가된 강도, 신도 및 강인성을 유도하는데 바람직하다.
사용된 분해 조성물의 양은 0%에서 부터, 방사 용융 혼합물에 열 및 압력의 적용을 보충하여 방사가능한 MFR(용융 유량)값을 얻는데 충분한 농도까지 걸쳐 있을 수 있다. 폴리프로필렌-함유 방사 용융물의 광범위한 분자량 분포의 바람직한 사용을 가정한다면, 이것은 275℃ 내지 320℃의 용융 온도 범위에서 산소 또는 산소-함유 또는 산소-방출기체의 실질적인 부재하에 5 내지 35 MFR 범위내의 방사 용융물을 얻을 수 있는 양을 구성한다.
적합한 산화 방지제/안정화제 조성물은 이르가포스
Figure pat00008
(Irgafos
Figure pat00009
) 168, 울트라녹스
Figure pat00010
(Ultranox
Figure pat00011
) 626(Ciba Geigy), 샌도스타브
Figure pat00012
(Sandostab
Figure pat00013
) PEP-Q(Sandos Chemical Co.)등과 같은 페닐포스파이트: 치마소르브
Figure pat00014
(Chimassorb
Figure pat00015
) 119 또는 944(American Cyanamid co.)등과 같은 N,N' 비스-피페리디닐 디아민-함유 조성물;시아녹스
Figure pat00016
(Cyanox
Figure pat00017
) 1790(American Cyanamid), 이르가녹스
Figure pat00018
(Irganox
Figure pat00019
) 1076 및 1425 (Ciba Geigy)등과 같은 장애 페놀을 비롯하여 종래 기술에서 통상 사용하는 1 종 이상의 산화방지제 조성물을 포함하고 있다.
본문에서, "광범위한 분자량 분포"란 약 5.5 이상의 분자량 분포를 갖는 건조 중합체 펠릿, 박편 또는 입자를 말한다.
본문에서, "급냉 및 가공"이란 필요에 따라서 기체 급냉, 섬유 연신(1차 및 필요하다면 2차 연신) 및 텍스쳐링(임의적으로 벌키화, 크림핑, 절단 및 카딩(Carding) 중의 하나 이상의 통상적인 단계를 포함함) 중의 하나이상의 단계에 대한 일반적인 공정 단계로서 정의된다.
본 발명에 따라 얻은 전형적인 방사 섬유 또는 필라멘트는 연속 및/또는 스테이플 섬유이고, 이러한 섬유는 첨부된 도면에 1 성분(제 1도) 또는 2 성분(제 2 도) 형태로서 단면이 도식적으로 도시되어 있는데, 제 1 도에서의 내부영역은 무시할 수 있거나 매우 작은 산화성 중합체 쇄 절단 분해와 함께 비교적 높은 결정도 및 복굴절을 갖고 있다.
이성분-형태의 섬유 또는 필라멘트에서, 외피 요소의 상응하는 내부층은 물리적 조건에 있어 1 성분 섬유의 중심 단면적에 비교될 수 있다. 그러나, 2 성분 코어 요소는 본 공정에 따라서 반드시 처리될 필요는 없으며, 심지어는 외피 성분과 동일한 중합체성 물질로 구성될 필요도 없지만, 외피성분의 내부 영역을 형성하는 중합체와 양립성이 있으며, 이에 의해 습윤될 수 있는 것이 바람직할 수 있다.
제 1 도 및 제 2 도의 상기 영역들은 1 성분 및 2 성분 섬유에 대한 본 공정의 효과를 나타내는 것이지만, 보편적으로 시험샘플에서 시각적으로 확인할 수도 없으며, 처리된 섬유를 통한 산소의 확산 깊이도 확인할 수 없다.
상기에서 주지된 바와 같이, 본 발명은 방사 용융 혼합물에 통상적인 중합체 분해제를 반드시 첨가할 필요는 없지만, 이러한 사용은 낮은 방사 온도 및/또는 압력이 바람직한 경우나, 또는 다른 이유로 처리된 중합체 용융물의 MFR 값이 너무 커서 효과적인 방사를 할 수 없는 경우에는 본 발명에서도 배제되지 않는다. 그러나, 일반적으로 초기 방사 목적에 적합한 MFR(용융 유량)은, 폴리프로필렌에 있어 약 275℃ 내지 320℃ 의 방사 용융 온도범위내에서 조작될 때 필요한 유동학적 및 형태학적 특성을 제공하기 위하여 광범위한 분자량의 폴리올레핀 함유 중합체를 세심하게 선택함으로써 최상으로 얻어진다.
본 발명의 목적상 2 성분 섬유의 급냉은, 급냉 기체를 부분적으로 차단 시킨 다음, 더 아래의 스트림에 공기, 오존, 산소 또는 기타 통상적인 산화 분위기(가열된 온도 또는 주위 온도)를 제공함으로써 사경로에서 지연되어, 외피 요소 내로 충분한 산소 확산 및 외피 요소중의 최소한 표면 영역(c' ), 바람직하게는 (c' ) 및 (b' ) 영역 둘다(제 2 도 참조)내의 산화성 쇄 절단이 보장되도록 하는 것이 바람직하다.
부직물용 웹 및 얀은 통상적인 방법으로 섬유 또는 필라멘트를 제트 벌키화(jet bulking), 스테이플로의 절단, 크림핑 및 적층에 의해 본 발명에 따라서 얻어진 섬유 또는 필라멘트로부터 간편하게 형성되는데, 이러한 통상적인 방법은 미합중국 특허 제 2,985,995 호, 제 3,364,537 호, 제 3,693,341 호, 제 4,500,384 호, 제 4,511,615 호, 제 4,259,399 호, 제 4,480,000 호 및 제 4,592,943 호에 기술되어 있다.
제 1 도 및 제 2 도는 일반적으로 원형 섬유의 단면을 나타내지만, 본 발명은 이에 제한되어 있지 않다. 통상적인 다이아몬드형, 델타형, 타원형, "Y"형, "X"형 및 견골(dog bone) 모양의 단면도 본 발명에서 동등하게 처리될 수 있다.
본 발명은 하기 실시예에 의해 더욱 입증되지만, 이에 제한되지는 않는다.
실시예 1
이하에서 SC-1 내지 SC-12로 표시되는 건조 용융 방사 조성물을, 약 5.4 내지 7.8 의 Mw/Mn 값 및 195,000 내지 359,000 의 Mw 범위를 갖는 선형 이소택틱 폴리프로필렌 박편(flake)[표 1 에서 "A" 내지 "D"로 표시함, Himont Incorporated 사제]를 텀블(tumble) 혼합시켜 개별적으로 제조하고, 통상적인 안정화제(상기 참조) 약 0.1 중량% 와 각각 혼합한다. 그 다음, 그 혼합물을 가열하고, 750 내지 1200 M/m의 속도로 표준 782 호울 방사구금을 사용하여 질소 분위기하에서 약 300℃의 온도에서 원현 단면 섬유로 방사시킨다. 급냉실(quench box)내의 섬유 사로는 급냉 단계를 지연시키기 위하여 차단된 급냉실에서 약 5.4% 이하의 상류 제트에 의해 보통의 주변 공기 급냉(횡풍)에 노출되게 하였다. 그 다음, 2.0 내지 2.6 dpf 범위내의 방사 데니어를 갖는 생성된 연속 필라멘트를 연신(1.0 내지 2.5배)하고, 크림핑 [스터퍼 박스 스팀(stuffer box steam)]하고, 1.5in로 절단하고, 카딩하여 통상적인 섬유 웹을 얻는다. 각 스테이플의 3 개의 플라이 웹을, 각각 약 157℃ 또는 165℃ 의 온도 및 240 PLI (파운드/선형 in) 에서 다이아몬드 디자인의 캘린더(calender)를 사용하여 동일하게 배향시키고, 적층(기계 방향)시키고, 결합시켜 17.4 내지 22.8 gm/yd2 중량의 시험 부직포를 얻는다. 그 다음, 각 부직포(1" × 7")의 시험 스트립에 대해 종래의 동일하게 통상적인 방법으로 응력/변형율 곡선값에 기초하여 CD 강도 (Instron Incorporated 사제의 인장 시험기), 신도 및 강인성을 시험한다. 섬유의 변수 및 직물의 강도를 하기 표 II 내지 IV 에 기록하였는데, 표 I 에 기술된 중합체를 사용하였으며, 여기서 중합체 "A" 는 대조물로서 사용된다.
실시예 2(대조)
중합체 A 및/또는 5.35 의 저 Mw/Mn 을 갖는 기타 중합체를 사용하고/하거나 완전히 급냉(지연시키지 않음)시켜 실시예 1 을 반복한다. 그외에는 상응하는 웹및 시험 부직 웹을 실시예 1 과 동일하게 제조하고 시험한다.
C-1 내지 C-9로 나타낸 대조물의 결과를 표 II 내지 IV 에 기록한다.
표 1
Figure pat00001
표 II
Figure pat00002
표 III
Figure pat00003
표 IV
부직포 특성
(캘린더 온도의 변화)
Figure pat00004
표 IV(계속)
부직포 특성
(캘린더 온도의 변화)
Figure pat00005
제 1 도는 본 발명에 따른 1 성분 형태의 섬유 또는 필라멘트의 단면을 나타낸 것이다.
제 2 도는 본 발명에 따른 2 성분 형태의 섬유 또는 필라멘트의 단면을 나타낸 것이다.

Claims (68)

  1. 5.5 이상의 광범위한 분자량 분포를 갖는 폴리프로필렌을 포함하는 하나이상의 고온 압출물을 산소-함유 분위기로 압출시키는 단계; 및
    상기 하나이상의 고온 압출물의 표면에 산화성 쇄 절단 분해가 수행되도록 산소-함유 분위기에서 상기 고온 압출물의 급냉 또는 냉각을 지연시킴으로써 급냉 또는 냉각 속도를 조절하여, 내부 영역, 및 이 내부 영역에 비해 산화성 쇄 절단 분해된 중합체 물질의 농도가 높고 외부 표면을 포함하는 표면 영역을 갖는 폴리프로필렌-함유 섬유 또는 필라멘트를 제조하는 단계를 포함하는, 폴리프로필렌-함유 섬유 또는 필라멘트의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 산소-함유 분위기가 횡풍 급냉(cross-blow quench_)을 포함하고, 상기 급냉 조절 단계가 횡풍 급냉의 상부 부분을 차단하는 것을 포함하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 급냉 조절 단계가 하나이상의 고온 압출물을 차단된 영역에 통과시킴을 포함하는 방법 .
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 차단된 영역을 산소-함유 분위기에 개방시키는 방법.
  5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 횡풍 급냉부의 5.4%까지를 차단시키는 방법.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 급냉 조절 단계가, 상기 하나이상의 고온 압출물이 방사구금을 빠져나가자 마자 일정 영역을 즉각 차단시킴을 포함하는 방법.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 표면의 산화성 쇄 절단 분해를 수행하기 위해서 산소-함유 분위기하에서 하나이상의 고온 압출물의 급냉을 조절하는 단계가, 하나이상의 고온 압출물의 온도를 250 ℃ 이상으로 유지시켜 상기 표면의 산화성 쇄 절단 분해가 이루어지도록 하는 것을 포함하는 방법.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 고온 압출물을 산소 확산이 일어나는 조건으로 유지함으로써 상기 고온 압출물의 산화성 쇄 절단 분해가 일어나도록 하여, 상기 섬유 또는 필라멘트의 외부 표면을 포함하는 조절된 표면 영역, 내부 영역, 및 이들 사이의 조절된 구배를 가지되, 상기 조절된 표면 영역이 상기 내부 영역에 비해 고농도의산화성 쇄 절단 분해된 중합체성 물질을 포함하고, 상기 조절된 구배가 외부 표면을 향함에 따라 중량 평균 분자량이 감소하고 용융 유량이 증가하는 것인 폴리프로필렌-함유 섬유 또는 필라멘트를 제조하는 것을 포함하는 방법.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 하나이상의 고온 압출물내로 기체를 확산시키기에 충분히 높게 상기 고온 압출물의 온도 조건을 유지하여, 상기 하나이상의 고온 압출물의 산화성 쇄 절단 분해를 수행하는 것을 포함하는 방법.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    산소 확산을 수행하고 하나이상의 고온 압출물의 산화성 쇄 절단 분해를 수행하기 위해서 상기 하나이상의 고온 압출물의 급냉을 지연시킴을 포함하는 방법.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    산소 확산을 수행하고 하나이상의 고온 압출물의 산화성 쇄 절단 분해를 수행하기 위해서 상기 하나이상의 고온 압출물의 냉각을 지연시킴을 포함하는 방법.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    하나이상의 고온 압출물의 산화성 쇄 절단 분해를 수행하기 위해서 상기 하나이상의 고온 압출물에 대한 산소-함유 분위기의 흐름을 부분적으로 차단시킴을포함하는 방법.
  13. (A) 5.5 이상의 광범위한 분자량 분포를 갖는 폴리프로필렌 중합체 또는 공중합체를 포함하고 유효량의 1종 이상의 산화방지제/안정화제를 함유하는 용융물을 제공하는 단계:
    (B) 상기 용융물내에서 중합체 성분(들)의 산화성 쇄 절단 분해를 최소화시켜주는 온도 및 분위기에서 상기 용융물을 방사시키는 단계;
    (C) 상기 방사단계에서 형성된 고온 섬유 또는 필라멘트를 충분한 산소 기체 확산을 얻을 수 있는 산소-풍부 분위기하에서 권취하여 사경로(thread line)에서 상기 섬유 또는 필라멘트의 산화성 쇄 절단 분해가 수행되도록 하는 권취 단계; 및
    (D) 생성된 섬유 또는 필라멘트를 충분히 급냉 및 가공 처리하여, 고도로 분해된 저분자량의 표면 영역, 최소로 분해된 내부 영역 및 상기 표면 영역과 내부 영역에 의해 한정되면서 중합체 산화성 분해 및 결정도가 중간 정도인 중간 영역을 갖는 섬유 또는 필라멘트를 수득하는 단계를
    포함하는 폴리프로필렌-함유 섬유 또는 필라멘트의 제조방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 단계 C의 산소-풍부 분위기가 공기, 오존 또는 산소를 포함하는 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 귄취 단계 (C)를 주위 온도에서 산소의 존재하에 수행하는 방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 급냉 단계를 100 내지 10 : 0 내지 90 부피비의 산소/질소 혼합물의 존재하에 수행하는 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 산소/질소 혼합물의 온도가 주위 온도 내지 200 ℃의 온도인 방법.
  18. 제 13 항에 있어서,
    급냉을 사경로에서 지연시킴으로써 고온 섬유 또는 필라멘트를 단계 C의 산소-풍부 분위기에서 실질적으로 비급냉된 상태로 권취시키는 방법.
  19. 제 13 항에 있어서,
    급냉 기체를 부분적으로 차단시키고 표면 영역의 산화성 쇄 절단을 보장하기 위해서 승온 또는 주위 온도의 산화 분위기를 더 하류의 스트림에 제공하는 방법.
  20. 제 13 항에 있어서,
    섬유 또는 필라멘트 사경로를 통상의 주변 공기 급냉(횡풍)에 노출되는 급냉 박스(quench box)에 통과시키는 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    급냉 박스에서 상류(upstream) 젯트의 5.4% 까지를 차단시켜 급냉 단계를 지연시 키는 방법.
  22. 제 13 항 내지 21 항중 어느 한 항에 있어서,
    용융물을 단계 B에서 250 내지 325 ℃의 온도에서 방사하고 상기 방사된 섬유 또는 필라멘트의 온도를 단계 D에서 250 ℃ 미만으로 낮추는 방법.
  23. 제 1 항 또는 제 13 항에 있어서,
    섬유 또는 필라멘트가 외부 표면을 향해 증가되는 용융 유량을 갖는 것인 방법.
  24. 제 1 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 하나이상의 섬유 또는 필라멘트의 표면을 향해 중량 평균 분자량이 감소하고 용융 유량이 증가하는 하나이상의 섬유 또는 필라멘트를 수득하기 위해 산소 함유 분위기에서 상기 하나이상의 고온 압출물의 급냉을 조절하는 것을 포함하는 방법 .
  25. 제 1 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 하나이상의 섬유 또는 필라멘트가 100,000 내지 450,000 g/물의 중량 평균 분자량을 갖는 내부 영역을 포함하는 방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 내부 영역이 100,000 내지 250,000 g/몰의 중량 평균 분자량을 포함하는 것인 방법 .
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 내부 영역이 5 내지 35 dg/분의 용융 유량을 갖는 것인 방법.
  28. 제 1 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 하나이상의 섬유 또는 필라멘트가 그의 표면을 포함하는 외부 영역을 포함하고, 상기 외부 영역이 10,000 g/몰 미만의 중량 평균 분자량을 포함하는 방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 외부 영역이 5,000 내지 10,000 g/몰의 중량 평균 분자량을 포함하는 방법.
  30. 제 28 항에 있어서,
    상기 내부 영역과 외부 영역사이에 배치되고, 내부 영역과 외부 영역 중간의 중량 평균 분자량 및 용융 유량을 갖는 중간 영역을 포함하는 방법.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 내부 영역이 100,000 내지 250,000의 중량 평균 분자량을 갖고, 상기 중간 영역이 상기 내부 영역보다 작은 양에서부터 10,000 내지 20,000으로 감소하는 분자량 구배를 갖고, 상기 표면 영역이 5,000 내지 10,000의 중량 평균 분자량을 갖는 것인 방법.
  32. 제 28 항에 있어서,
    상기 내부 영역이 높은 복굴절율을 갖고, 상기 외부 영역이 낮은 복굴절율을 갖는 것인 방법.
  33. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    압출기내에서 중합체 성분들의 산화성 쇄 절단 분해를 최소화시키는 조건의 온도 및 분위기하에 광범위한 분자량 분포의 폴리올레핀 함유 물질을 압출시킴을 포함하는 방법.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 생성된 고온 압출물을 산소 함유 분위기에 즉각적으로 노출시키는 방법.
  35. 제 33 항에 있어서,
    상기 압출된 섬유 또는 필라멘트가 산소에 의해 거의 분해되지 않은 내부 영역을 갖는 것인 방법.
  36. 제 1 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 광범위한 분자량 분포를 갖는 폴리프로필렌이 6.59 이상의 분자량 분포를 갖는 것인 방법.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 폴리프로필렌이 7.14 이상의 분자량 분포를 갖는 것인 방법.
  38. 제 37 항에 있어서,
    상기 폴리프로필렌이 7.75 이상의 분자량 분포를 갖는 것인 방법.
  39. 제 1 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 압출되는 폴리프로필렌 함유 물질이 산화방지제/안정화제 조성물을 포함하는 것인 방법.
  40. 제 39 항에 있어서,
    상기 폴리프로필렌-함유 물질이 압출기로부터 압출되고, 압출기에서 중합체 성분들의 쇄 절단 분해를 억제하기에 효과적인 양의 산화방지제/안정화제 조성물을 포함하는 것인 방법.
  41. 제 1 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 고온 압출물이 폴리프로필렌, 및 페닐포스파이트, N,N'-비스피페리디닐 디아민 함유 조성물, 장애 페놀 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹중에서 선택된 1종 이상의 산화방지제/안정화제 조성물로 필수적으로 이루어지는 것인 방법.
  42. 제 1 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 압출되는 폴리프로필렌 함유 물질이 산화방지제/안정화제로서 페닐포스파이트와 N,N'-비스 피페리디닐 디아민 유도체중 하나이상을 포함하는 것인 방법.
  43. 제 40 항에 있어서,
    상기 산화방지제/안정화제가 0.002 내지 1 중량%의 양으로 존재하는 방법.
  44. 제 43 항에 있어서,
    상기 산화방지제/안정화제가 0.005 내지 0.5 중량%의 양으로 존재하는 방법.
  45. 제 1 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 폴리프로필렌 함유 물질을 250 내지 325 ℃의 온도에서 압출시키는 방법.
  46. 제 45 항에 있어서,
    상기 폴리프로필렌 함유 물질을 275 내지 320 ℃의 온도에서 압출시키는 방법.
  47. 제 13 항 내지 제 21 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 산화방지제/안정화제를 분해제의 존재하에 단계 A에서 용융물에 혼입시키는 방법 .
  48. 제 1 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 섬유 또는 필라멘트가 326 내지 418%의 신도를 갖는 것인 방법.
  49. 제 1 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 섬유 또는 필라멘트를 1.0 내지 2.5 배로 연신시키는 방법.
  50. 제 1 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 섬유 또는 필라멘트가 1.54 내지 2.22 g/데니어의 강도(tenacity)를 갖는 것인 방법.
  51. 제 1 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 섬유 또는 필라멘트가 단일성분 섬유 또는 필라멘트인 방법.
  52. 제 1 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 하나이상의 고온 압출물이 이소택틱 폴리프로필렌 중합체로 필수적으로 이루어진 것인 방법.
  53. 제 52 항에 있어서,
    상기 섬유 또는 필라멘트가 외피-코어(sheth-core) 이성분 섬유 또는 필라멘트이고, 상기 외피가 코어 요소와 내부적으로 인접해 있고 일반적으로 코어 요소에 대해 외부 동심원상인 내부 영역을 갖는 것인 방법.
  54. 제 1 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 생성된 섬유가 스테이플 섬유인 방법.
  55. 제 1 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 폴리프로필렌 함유 물질이 압출기로부터 압출되고, 압출기에서 고온 폴리프로필렌 함유 물질의 쇄 절단 분해를 방지 또는 실질적으로 제한하는 양의 산화방지제/안정화제 조성물을 포함하는 것인 방법.
  56. 제 1 항 또는 제 13 항의 방법에 의해 수득된 섬유 또는 필라멘트.
  57. 제 56 항에 있어서,
    상기 섬유 또는 필라멘트가
    (a) 최소의 산화성 중합체 분해 및 100,000 내지 450,000 범위의 중량 평균분자량을 갖는 내부 영역;
    (b) 일반적으로 상기 내부 영역에 대해 외부 동심원상이고, 또한 상기 내부 영역부다 약간 작은 양으로부터 10,000 - 20,000 까지의 범위에서 분자량 구배를 가지면서 점증하는 산화성 쇄 절단 분해를 갖는 중간 영역; 및
    (c) 일반적으로 상기 중간 영역에 대해 외부 동심원상이고 섬유 또는 필라멘트의 외부 표면을 한정하며,고 농도의 산화성 쇄 절단 분해된 중합체 물질과 10,000 미만의 중량 평균 분자량을 갖는 표면 영역을
    결합하여 포함하는 섬유 또는 필라멘트.
  58. 제 57 항에 있어서,
    상기 내부 영역의 중합체 성분이 100,000 내지 250,000의 분자량을 갖고, 상기 중간 영역의 분해된 중합체 성분이 100,000 - 250,000에서부터 20,000 이하까지의 분자량을 가지며, 상기 표면 영역의 분해된 중합체 성분이 5,000 내지 10,000의중량 평균 분자량을 갖는 섬유 또는 필라멘트.
  59. 제 57 항에 있어서,
    상기 폴리프로필렌이, 페닐포스파이트, N,N'-비스-피페리디닐 디아민 함유 조성물, 장애 페놀 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹중에서 선택된 1종 이상의 산화방지제/안정화제, 및 폴리프로필렌으로 필수적으로 이루어진 조성물의 일부로서 압출된 섬유 또는 필라멘트.
  60. 제57항 내지 59항 중의 어느 한 항에 따른 섬유 및/또는 필라멘트를 결합시켜 제조된 부직포 또는 부직물.
  61. 제 60 항에 있어서,
    상기 섬유 및/또는 필라멘트를 열결합시켜 제조된 부직포 또는 부직물.
  62. 제 60 항에 있어서,
    상기 섬유/필라멘트를 카딩 및 열결합시켜 제조된 부직포 또는 부직물.
  63. 제 61 항에 있어서,
    상기 열결합이 약 157 내지 165 ℃에서 수행된 부직포 또는 부직물.
  64. 제 60 항에 있어서,
    17.9 내지 22.8 g/yd2의 기본 중량을 갖는 부직포 또는 부직물.
  65. 제 60 항에 있어서,
    400 g/in 이상의 횡방향 강도를 갖는 부직포 또는 부직물.
  66. 제 60 항에 있어서,
    107% 이상의 신도를 갖는 부직포 또는 부직물.
  67. 제 60 항에 있어서,
    239 g/in 이상의 강인도(toughness)을 갖는 부직포 또는 부직물.
  68. 제 60 항에 있어서,
    17.9 내지 22.8 g/yd2의 중량 및 약 157 내지 165 ℃의 결합 온도에 대해, 400 내지 787 g/in의 횡방향 강도 및 107 내지 158%의 횡방향 신도를 갖는 직포 또는 부직물.
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