KR100671371B1 - 친수성 결착 섬유 - Google Patents

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킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
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Abstract

본 발명은 친수성 결착 섬유에 관한 것이다. 이러한 섬유들은 폴리올레핀 코어 재료를 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드와 함께 공방사시킴으로써 제조될 수 있다. 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드는 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체, 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 중합체, 폴리카프로락톤 중합체, 이들 중합체의 혼합물, 또는 이들 중합체의 공중합체로 구성된 군으로부터 선택된 지방족 폴리에스테르 중합체; 멀티카르복실산; 및 습윤제의 미반응 혼합물을 포함한다. 친수성 결착 섬유는 실질적으로 개선된 생분해성 특성을 나타내지만 쉽게 가공된다. 친수성 결착 섬유는 체액과 같은 유체의 흡수용으로 의도된 일회용 흡수 제품에 사용될 수 있다.
친수성 결착 섬유, 유체 특성, 지방족 폴리에스테르 중합체, 멀티카르복실산, 습윤제

Description

친수성 결착 섬유 {Hydrophilic Binder Fibers}
본 발명은 친수성 결착 섬유에 관한 것이다. 이들 섬유는 폴리올레핀 코어 (core) 재료를 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드 쉬스 (sheath) 재료와 함께 공방사 (co-spinnig)시킴으로써 제조될 수 있다. 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드는 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체, 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 중합체, 폴리카프로락톤 중합체, 이들 중합체의 혼합물, 또는 이들 중합체의 공중합체로 구성된 군으로부터 선택된 지방족 폴리에스테르 중합체; 멀티카르복실산 (multicarboxylic acid); 및 습윤제의 미반응 혼합물을 포함할 수 있다. 친수성 결착 섬유는 상당한 개선된 생분해성을 나타내면서도 용이하게 가공처리된다. 친수성 결착 섬유는 체액과 같은 유체의 흡수용 일회용 흡수 제품에 사용될 수 있다.
일회용 흡수 제품은 현재 많은 분야에 폭넓게 사용되고 있다. 예를 들면, 유아 및 어린이 위생 분야에서는 기저귀 및 유아 배변훈련용 속팬츠가 일반적으로 재사용가능한 천 흡수 용품을 대체해 오고 있다. 다른 대표적인 일회용 흡수 제품으로는 여성 위생 제품, 예를 들면 생리대 또는 탐폰, 성인 실금용 제품, 및 보건 위생 제품, 예를 들면 수술용 드레이프 또는 상처 드레싱을 들 수 있다. 대표적인 일회용 흡수 제품은 일반적으로 표면시트, 배면시트, 및 표면시트와 배면시트 사이 의 흡수 구조물을 포함하는 복합 구조물을 포함한다. 이들 제품은 보통 제품을 착용자에 꼭 맞추기 위한 몇몇 유형의 체결 시스템을 포함한다.
일회용 흡수 제품은 대표적으로 사용 동안에 물, 뇨, 월경 또는 혈액과 같은 1종 이상의 액체 배설물을 받아 들인다. 이 때문에, 일회용 흡수 제품의 외부 커버 배면시트 재료는 대표적으로 충분한 강도 및 처리 용량을 나타내어 착용자가 사용하는 동안에 일회용 제품이 그의 일체성을 보유하고 제품으로 배설되는 액체가 누출되지 않도록 하는 액체 불용성 및 액체 불투과성 재료, 예를 들면 폴리프로필렌 필름으로 이루어진다.
비록 현재의 일회용 아기 기저귀 및 다른 일회용 흡수 제품들이 일반적으로 대중에 의해 받아들여지고 있지만, 이들 제품은 특정 영역에서 여전히 개선의 여지를 갖고 있다. 예를 들면, 많은 일회용 흡수 제품은 폐기되기 어려울 수 있다. 예를 들면, 많은 일회용 흡수 제품을 변기를 통해 수세시켜 하수 시스템으로 보내려는 시도들은 흔히 변기 또는 변기와 하수 시스템을 연결하는 관을 막히게 한다. 특히, 일회용 흡수 제품에 통상적으로 사용되는 외부 커버 재료는 변기를 통해 아래로 수세시켰을 때 일반적으로 붕해되거나 또는 분산되지 않아서 일회용 흡수 제품이 이러한 방식으로 버려질 수 없도록 한다. 일회용 흡수 제품의 전체 부피를 감소시켜 변기 또는 하수관을 막히게 할 가능성을 감소시키기 위하여 외부 커버 재료를 매우 얇게 제조한다면, 외부 커버 재료는 대표적으로 외부 커버 재료가 착용자에 의한 정상적인 사용 응력을 받을 때 찢어지거나 또는 터지는 것을 막을 수 있는 충분한 강도를 나타내지 못하게 된다.
또한, 고체 쓰레기 처리에 대한 관심이 전세계적으로 증가되고 있다. 쓰레기매립지가 계속해서 가득차게 되면서, 일회용 제품에서 원료 감소, 일회용 제품에 보다 많은 재활용가능한 및(또는) 분해가능한 성분의 혼입 및 쓰레기매립과 같은 고체 쓰레기 처리 시설 내로의 유입 이외의 수단에 의해 폐기처리될 수 있는 제품이 고안에 대한 요구가 증가되고 있다.
이 때문에, 일반적으로 사용 중에는 그의 일체성 및 강도를 보유하지만, 사용 후에는 재료가 보다 효율적으로 폐기될 수 있는 일회용 흡수 제품에 사용될 수 있는 신규 재료를 필요로 한다. 예를 들면, 일회용 흡수 제품은 퇴비화에 의해 용이하게 및 효율적으로 폐기처리될 수 있다. 별법으로는, 일회용 흡수 제품은 일회용 흡수 제품이 분해될 수 있는 액체 하수 시스템으로 용이하게 및 효율적으로 폐기처리될 수 있다.
시판되는 생분해성 중합체의 대다수가 지방족 폴리에스테르 재료이다. 비록 지방족 폴리에스테르로부터 제조된 섬유가 공지되어 있지만, 이들의 사용시에 문제점이 나타났다. 특히, 지방족 폴리에스테르 중합체는 예를 들어 폴리올레핀 중합체에 비해 느린 결정화 속도를 가짐으로 해서 종종 지방족 폴리에스테르 중합체의 불량한 가공성을 야기한다고 공지되어 있다. 대부분 지방족 폴리에스테르 중합체는 또한 폴리올레핀 보다 더욱 낮은 융점을 갖고 열 가공 후 충분히 냉각시키기가 어렵다. 일반적으로 지방족 폴리에스테르 중합체는 본질적으로 습윤성 물질이 아니며 개인 위생 용품 분야에 사용하기 위해 변형이 필요할 것이다. 또한, 가공 첨가제의 사용은 원래 재료의 생분해성 속도를 지연시키거나 가공 첨가제 그 자체가 생분해성이 아닐 수 있다.
또한, 비록 분해가능한 일성분 섬유가 공지되어 있지만, 이들의 사용시에 문제점이 나타났다. 특히, 공지된 분해가능한 섬유들은 대표적으로 양호한 열 치수 안정성을 갖지 못하여 섬유들이 일반적으로 열 결합 또는 적층과 같은 공정후반의 열 처리 과정 동안 중합체쇄 이완에 기인한 심각한 열 수축을 일으킨다.
예를 들어, 폴리(락트산) 중합체로부터 제조된 섬유들이 공지되어 있지만, 이들의 사용시에 문제점이 나타났다. 특히, 폴리(락트산) 중합체는 예를 들어 폴리올레핀 중합체에 비해 비교적 느린 결정화 속도를 가지므로 이로 인해 종종 지방족 폴리에스테르 중합체의 가공성이 불량해진다고 알려져 있다. 또한, 폴리(락트산) 중합체는 일반적으로 양호한 열 치수 안정성을 갖지 못한다. 보통, 폴리(락트산) 중합체는 열 경화와 같은 별도의 단계를 사용하지 않을 경우 열 결합 또는 적층과 같은 공정후반의 열 처리 과정 동안 중합체쇄 이완에 기인한 심각한 열 수축을 일으킨다. 그러나, 이러한 열 경화 단계 때문에 일반적으로 스펀본드 및 용융취입과 같이 열 경화를 달성하기가 매우 어려운 동일계 중 부직물 형성 공정에서 이 섬유의 사용이 제한된다.
부가적으로, 개인 위생 용품 분야를 위한 부직물 제조시 최종 웹의 관능성을 강화시키는 많은 바람직한 물리적 특성이 있다. 컷 섬유 (cut fiber), 예를 들어 에어레이드 또는 카디드 웹으로 구성된 웹을 제조하기 위해, 섬유 성분의 하나는 결착 섬유이어야 한다. 결착 섬유로서 효과적으로 작용하기 위해서는, 섬유는 보통 고융점 및 저융점 성분간의 용융 온도에 상당한 차이 (즉, 20 ℃ 이상)가 있는 균질한 다성분 섬유인 것이 바람직하다. 이러한 섬유들은 사이드-바이-사이드 (side-by-side) 또는 쉬스 코어와 같은 많은 상이한 형태로 형성될 수 있다.
개인 위생 분야에 사용된 재료의 대부분은 본래 소수성 재료인 폴리올레핀이다. 이러한 재료들을 관능화하기 위해, 계면활성제 처리와 같은 추가의 방사 후 (post-spinning) 처리 단계가 필요하다. 이러한 추가의 단계는 비용이 더 들고, 용액을 형성하게 되는데 이러한 용액은 종종 최상의 유체 처리 특성을 달성하기에는 충분하지 못하다.
개인 위생 분야에서, 부직웹 및 그의 성분 섬유의 가장 필수적인 특성의 하나는 습윤 특성이다. 매우 소수성이고 영구적으로 습윤성인 재료를 제조하는 것이 바람직하다. 현재 스테이플 섬유와 관련한 어려움 중 하나는 영구 습윤성의 부족이다. 폴리올레핀은 계면활성제 처리를 하여야만 습윤성이 제공되는 소수성 재료이다. 이러한 처리 후에도 친수성은 약할 뿐만 아니라, 계면활성제가 수차례의 배설 동안 씻겨나가게 되어 이러한 습윤성은 영구적이지 않다.
따라서, 뛰어난 습윤성 및 결합 특성을 제공하는 결착 섬유가 필요하다. 추가적으로, 이들 개선된 습윤성 및 결합 특성을 제공하면서 실질적으로 개선된 생분해성을 갖는 결착 섬유가 필요하다.
<발명의 요약>
따라서, 본 발명은 바람직하게 개선된 습윤 특성을 갖는 결착 섬유를 제공한다.
또한, 바람직하게는 개선된 결합 특성을 갖는 결착 섬유를 제공한다.
또한, 바람직하게는 개선된 습윤성 및 결합 특성을 제공하면서 실질적으로 개선된 생분해성을 갖는 결착 섬유를 제공한다.
또한, 바람직하게는 개선된 습윤성 및 결합 특성을 제공하면서 실질적으로 개선된 생분해성을 갖는 결착 섬유의 제조 방법을 제공한다.
또한, 바람직하게는 개선된 습윤성 및 결합 특성을 제공하면서 실질적으로 개선된 생분해성을 갖는 결착 섬유를 포함하는 부직물을 제공한다.
또한, 바람직하게는 체액과 같은 유체의 흡수에 사용할 수 있지만 환경에서 쉽게 분해가능한 성분을 포함하는 일회용 흡수 제품을 제공한다.
이들 요망은 개선된 습윤성 및 결합 특성을 제공하면서 실질적으로 개선된 생분해성을 갖지만 쉽게 제조되고 바람직한 최종 부직 구조물로 쉽게 가공될 수 있는 결착 섬유를 제공하는 본 발명에 의해 달성된다.
본 발명의 한 면은 폴리올레핀 코어 재료를 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드 쉬스와 함께 포함하는 2성분 결착 섬유에 관한 것이다.
이러한 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드의 한 실시태양은 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체, 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 중합체, 폴리카프로락톤 중합체, 이들 중합체의 혼합물, 또는 이들 중합체의 공중합체로 구성된 군으로부터 선택된 지방족 폴리에스테르 중합체; 약 30 미만의 총 탄소수를 갖는 멀티카르복실산; 및 약 10 내지 약 40의 친수성-호지성 균형비를 나타내는 습윤제의 미반응 혼합물을 포함하며, 여기서 열가소성 조성물은 바람직한 특성을 나타낸다.
또다른 면에서, 본 발명은 본원에 개시된 2성분 결착 섬유를 포함하는 부직 구조물에 관한 것이다.
이러한 부직 구조물의 한 실시태양은 일회용 흡수 제품에 유용한 층이다.
또다른 면에서, 본 발명은 본원에 개시된 2성분 결착 섬유의 제조 방법에 관한 것이다.
또다른 면에서, 본 발명은 본원에 개시된 2성분 결착 섬유를 포함하는 일회용 흡수 제품에 관한 것이다.
본 발명은 폴리올레핀 코어 재료와, 그 코어를 둘러싸는 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드를 포함하는 쉬스 재료를 함께 포함하는 결착 섬유에 관한 것이다. 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드는 열가소성 조성물이다. 본 명세서에서 사용될 때, "열가소성"이란 용어는 열에 노출되었을 때 연화되고, 실온으로 냉각되었을 때 실질적으로 그의 원 상태로 되돌아가는 재료를 말한다.
본원에 기재된 성분의 미반응 혼합물을 사용함으로써, 실질적으로 생분해될 수 있지만, 효과적인 섬유의 기계적 특성을 나타내는 부직 구조물로 용이하게 가공될 수 있는 결착 섬유가 제조될 수 있음을 발견하였다.
바람직하게 결착 섬유는 폴리올레핀 코어 재료와 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드 쉬스 재료를 함께 포함하는 2성분 섬유를 포함한다. 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드는 바람직하게 제1 성분, 제2 성분 및 제3 성분을 포함하는 열가소성 조성물이다.
고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드의 제1 성분은 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체, 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 중합체, 폴리카프로락톤 중합체, 이들 중합체의 혼합물, 또는 이들 중합체의 공중합체로부터 선택된 지방족 폴리에스테르 중합체이다.
폴리부틸렌 숙시네이트 중합체는 일반적으로 글리콜과 디카르복실산 또는 그의 산 무수물의 축합 중합에 의해 제조된다. 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체는 선형 중합체 또는 장쇄 분지형 중합체일 수 있다. 장쇄 분지형 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체는 일반적으로 삼관능성 또는 사관능성 폴리올, 옥시카르복실산, 및 다염기 카르복실산으로 구성된 군으로부터 선택된 추가의 다관능성 성분을 사용함으로써 제조된다. 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체는 당 업계에 공지되어 있으며, 예를 들어 일본 도꾜 소재의 쇼와 하이폴리머 캄파니, 리미티드 (Showa High Polymer Co., Ltd.)의 유럽 특허 출원 제0 569 153 A2호에 기재되어 있다.
폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 중합체는 일반적으로 적어도 하나의 알킬 글리콜과 하나 이상의 지방족 다관능성 산과의 중합에 의해 제조된다. 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 중합체도 또한 당업계에 공지되어 있다.
본 발명에 사용하기 적합한 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체 및 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 중합체의 예는 바이오놀레 (Bionolle(TM)) 1020 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체 또는 바이오놀레 3020 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 중합체 (둘 다 본질적으로 선형 중합체임)란 상표명으로 일본 도꾜 소재의 쇼와 하이폴리머 캄파니, 리미티드로부터 입수가능한, 다양한 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체 및 폴리부틸렌 숙시네이트 아디페이트 중합체를 포함한다. 이들 재료들은 실질적으로 생분해성이라 알려져 있다.
폴리카프로락톤 중합체는 일반적으로 ε-카프로락톤의 중합에 의해 제조된다. 본 발명에 사용하는데 적합한 폴리카프로락톤 중합체의 예들은 톤 (TONE(TM)) 중합체 P767E 및 톤 중합체 P787 폴리카프로락톤 중합체란 상표명으로 뉴저지주 소머셋 소재의 유니온 카바이드 코포레이션 (Union Carbide Corporation)으로부터 입수가능한 다양한 폴리카프로락톤 중합체를 포함한다. 이들 재료들은 실질적으로 생분해성이라 알려져 있다.
일반적으로, 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체, 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 중합체, 폴리카프로락톤 중합체, 이들 중합체의 혼합물, 또는 이들 중합체의 공중합체로 구성된 군으로부터 선택되는 지방족 폴리에스테르 중합체가 바람직한 특성을 나타내는 결착 섬유를 생성시키는데 효과적인 양으로 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드 중에 존재하는 것이 바람직하다. 지방족 폴리에스테르 중합체는 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드에 0 초과 100 중량% 미만, 유리하게는 약 50 중량% 내지 100 중량% 미만, 더욱 유리하게는 약 50 중량% 내지 약 95 중량%, 적합하게는 약 60 중량% 내지 약 90 중량%, 더욱 적합하게는 약 60 중량% 내지 약 80 중량%, 가장 적합하게는 약 70 중량% 내지 약 75 중량%의 양으로 존재하는데, 이 때 모든 중량%는 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드 중에 존재하는 지방족 폴리에스테르 중합체, 멀티카르복실산, 및 습윤제의 총 중량을 기준으로 한 다.
지방족 폴리에스테르 중합체가 바람직한 용융 강도, 섬유 기계적 강도 및 섬유 방사 특성을 나타내도록 하는데 효과적인 중량 평균 분자량을 나타내는 것이 일반적으로 바람직하다. 일반적으로, 지방족 폴리에스테르 중합체의 중량 평균 분자량이 너무 높을 경우, 이것은 중합체쇄가 심하게 엉켜서 가공하기 어려운 중합체를 포함하는 열가소성 조성물을 야기시킬 수 있음을 나타낸다. 역으로, 지방족 폴리에스테르 중합체의 중량 평균 분자량이 너무 낮을 경우, 이것은 중합체쇄가 충분히 엉키지 않아서 비교적 약한 용융 강도를 나타내어 고속 가공을 매우 어렵게 만드는 지방족 폴리에스테르 중합체를 포함하는 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드를 야기시킬 수 있음을 나타낸다. 따라서, 본 발명에 사용하기 적합한 지방족 폴리에스테르 중합체는 각각 유리하게는 약 10,000 내지 약 2,000,000, 보다 유리하게는 약 50,000 내지 약 400,000, 및 적합하게는 약 100,000 내지 약 300,000의 중량 평균 분자량을 나타낸다. 중합체 또는 중합체 블렌드에 대한 중량 평균 분자량은 당업계의 기술자들에게 공지된 방법을 사용하여 구할 수 있다.
지방족 폴리에스테르 중합체는 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드가 바람직한 용융 강도, 섬유 기계적 강도 및 섬유 방사 특성을 나타내도록 하는데 효과적인 다분산성 지수 값을 나타내는 것이 또한 바람직하다. 본 명세서에서 사용된 "다분산성 지수"는 중합체의 중량 평균 분자량을 중합체의 수 평균 분자량으로 나누어 얻어지는 값을 나타낸다. 중합체 또는 중합체 블렌드의 수 평균 분자량은 당업계의 기술자들에게 공지된 방법에 의해 구할 수 있다. 일반적으로, 지방족 폴리에 스테르 중합체의 다분산성 지수 값이 너무 높을 경우, 지방족 폴리에스테르 중합체를 포함하는 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드는 방사 동안에 보다 낮은 용융 강도 특성을 갖는 저분자량 중합체를 포함하는 중합체 세그먼트에 의해 야기된 일치하지 않는 가공 특성 때문에 가공하기 어려울 수 있다. 따라서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 각각 유리하게는 약 1 내지 약 15, 보다 유리하게는 약 1 내지 약 4, 적합하게는 약 1 내지 약 3의 다분산성 지수 값을 나타내는 것이 바람직하다.
지방족 폴리에스테르 중합체가 용융 가공가능한 것이 일반적으로 바람직하다. 그러므로 중합체는 유리하게는 10분 당 약 1 그램 내지 10분 당 약 200 그램, 적합하게는 10분 당 약 10 그램 내지 10분 당 약 100 그램, 보다 적합하게는 10분 당 약 20 그램 내지 10분 당 약 40 그램의 용융 유량을 나타내는 것이 바람직하다. 재료의 용융 유량은 본 명세서에서 참고문헌으로 인용되어 있는 ASTM 시험 방법 D1238-E에 따라 구할 수 있다.
본 발명에서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 실질적으로 생분해성인 것이 바람직하다. 그 결과, 이들 결착 섬유를 포함하는 부직물은 주위 환경에 버려져서 공기 및(또는) 물에 노출될 때 실질적으로 분해될 수 있게 된다. 본 명세서에서 사용된 "생분해성"은 세균, 진균 및 조류와 같은 자연 발생적 미생물의 작용으로부터 재료가 분해되는 것을 나타낸다. 재료의 생분해성은 본 명세서에서 참고문헌으로 인용되어 있는 ASTM 시험 방법 5338.92 또는 ISO CD 시험 방법 14855를 이용해 구할 수 있다. 한 특정 실시태양에서, 재료의 생분해성은 증가하는 온도 프로파일을 사용하기 보다는 시험에 걸쳐 시험 챔버를 약 58 ℃의 일정 온도에서 유지하는, 변형된 ASTM 시험 방법 5338.92를 이용해 구해질 수 있다.
본 발명에서는 또한 지방족 폴리에스테르 중합체가 실질적으로 퇴비화가능한 것이 바람직하다. 그 결과, 지방족 폴리에스테르 중합체를 포함하는 부직물은 주위 환경에 버려져서 공기 및(또는) 물에 노출될 때 실질적으로 퇴비화가능하게 된다. 본 명세서에서 사용된 "퇴비화가능한"은 재료가 가시적으로 구별될 수 없고 공지된 퇴비화가능한 재료와 일치하는 속도로 이산화탄소, 물, 무기 화합물 및 생물질로 분해되도록 퇴비 작업현장에서 생물학적 분해를 행할 수 있음을 나타낸다.
고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드의 제2성분은 멀티카르복실산이다. 멀티카르복실산은 2개 이상의 카르복실산기를 포함하는 임의의 산이다. 본 발명의 한 실시태양에서, 멀티카르복실산이 선형인 것이 바람직하다. 본 발명에 사용하기 적합한 것은 2개의 카르복실산기를 포함하는 디카르복실산이다. 일반적으로 멀티카르복실산이 너무 크지 않은 총 탄소수를 갖는 것이 바람직한데, 이 경우 결정화 속도, 즉 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드로부터 제조된 섬유 또는 부직 구조물의 결정화가 발생하는 속도가 바람직한 값보다 느려질 수 있기 때문이다. 따라서, 멀티카르복실산은 유리하게는 약 30 미만, 더욱 유리하게는 약 4 내지 약 30, 적합하게는 약 5 내지 약 20, 더욱 적합하게는 약 6 내지 약 10의 총 탄소수를 갖는다. 적합한 멀티카르복실산은 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤란산, 세바크산, 및 이들 산의 혼합물을 포함할 수 있지만, 이들로 제한되지는 않는다.
일반적으로, 멀티카르복실산은 바람직한 특성을 나타내는 열가소성 조성물을 생성시키는데 효과적인 양으로 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드 중 존재하는 것이 바람직하다. 멀티카르복실산은 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드 중 0 중량% 초과, 유리하게는 0 중량% 초과 내지 약 40 중량%, 더욱 유리하게는 약 1 중량% 내지 약 30 중량%, 적합하게는 약 5 중량% 내지 약 25 중량%, 더욱 적합하게는 약 5 중량% 내지 약 20 중량%, 가장 적합하게는 약 5 중량% 내지 약 15 중량%의 양으로 존재할 것이며, 이 때 모든 중량%는 열가소성 조성물 중에 존재하는 지방족 폴리에스테르 중합체, 멀티카르복실산, 및 습윤제의 총 중량을 기준으로 한다.
본 발명에 사용되는 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드를 본 발명에서 바람직한 특성을 나타내는 부직물로 가공하기 위해서는, 일반적으로 멀티카르복실산은 유리하게는 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드의 열 가공 동안은 액상으로 존재하지만, 지방족 폴리에스테르 중합체가 고형화되거나 결정화하기 전 멀티카르복실산은 고형화되거나 결정화되는 것이 바람직하다는 것을 밝혀졌다.
고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드에서, 멀티카르복실산은 두 가지 중요하지만 별개의 작용을 수행한다고 믿어진다. 우선, 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드가 용융 상태인 경우, 다카르복실산은 지방족 폴리에스테르 중합체의 내부 변형을 통해 부직물의 가요성 및 인성을 증가시키면서 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드의 가공을 촉진하는 가공 윤활제 또는 가소화제로 작용한다고 믿어진다. 여기에 구속되고자 하는 것은 아니지만, 멀티카르복실산이 지방족 폴리에스테르 중합체쇄와 멀티카르복실산 대 지방족 폴리에스테르 중합체 원자가 결합을 함께 고정하는 제2 원자가 결합을 대체하여 중합체쇄 세그먼트의 운동을 촉진한다고 믿어진 다. 이러한 효과로, 일반적으로 압출기를 회전시키는데 필요한 토크는 지방족 폴리에스테르 중합체 단독의 가공시 비해 극적으로 감소된다. 또한, 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드를 방사시켜 부직물을 만드는데 필요한 공정 온도가 극적으로 낮아짐으로써 지방족 폴리에스테르 중합체의 열 분해에 대한 위험 및 제조된 부직물에 필요한 냉각 속도가 낮아진다. 다음으로, 부직물이 냉각되고 그의 액체 또는 용융 상태로부터 고형화될 때, 멀티카르복실산은 핵생성체로 작용한다고 믿어진다. 지방족 폴리에스테르 중합체는 매우 낮은 결정화 속도를 갖는다고 알려져 있다. 전통적으로, 이 문제점을 해결하는 2가지 중요한 방법이 있다. 하나는 냉각 온도 프로파일을 변화시켜 결정화 운동을 극대화시키는 것이고, 다른 하나는 핵생성체를 첨가하여 결정화 자리 및 결정화 정도를 증가시키는 것이다.
압출된 중합체의 주위 온도로의 냉각 공정은 보통 주위 온도 또는 주위 온도 미만의 공기를 압출된 중합체 위로 송풍시켜 달성된다. 온도 변화는 비교적 짧은 시간 프레임, 예를 들면 수 초에 걸쳐 일반적으로 100 ℃보다 크고, 가장 일반적으로는 150 ℃보다 크기 때문에 급냉 또는 과냉각이라 할 수 있다. 중합체의 용융 점도를 감소시킴으로써, 중합체는 일반적으로 더욱 낮은 온도에서 성공적으로 압출될 수 있다. 이는 일반적으로 냉각시 필요한 온도 변화를 바람직하게 150 ℃ 미만, 몇몇 경우 100 ℃ 미만으로 감소시킬 것이다. 과냉각이 매우 짧은 시간 범위 내이어야 하기 때문에 이러한 통상적인 공정을 실제 제조 방법에서 지방족 폴리에스테르의 결정화 운동을 최대화하는 유일한 방법으로 필요한 이상적인 냉각 온도 프로파일을 만드는 것은 매우 어렵다. 그러나, 표준 냉각 방법을 제2 변형 방법과 조합하여 사용할 수 있다. 통상적인 제2 방법은, 예를 들어 열가소성 조성물과 혼합되어 고체 입상물질 켄칭 동안 결정화를 개시하는 자리를 제공하는 핵생성체를 갖는 것이다. 그러나, 이러한 고형 핵생성체는 일반적으로 열가소성 조성물 중에서 매우 쉽게 집괴되어 방사 동안 필터 및 방사구 구멍을 블록킹할 수 있다. 또한, 이러한 고형 핵생성체의 핵생성 효과는 보통 이러한 고형 핵생성체의 약 1 %를 첨가하는 수준에서 정점에 도달한다. 이들 인자 둘 다는 일반적으로 높은 중량%의 이러한 고형 핵생성체를 열가소성 조성물에 첨가하는 능력 또는 요망을 감소시킨다. 그러나, 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드의 가공에서 멀티카르복실산은 여전히 핵생성체로 작용하여 지방족 폴리에스테르의 냉각 동안 고형화 또는 결정화할 수 있지만, 멀티카르복실산이 일반적으로 가소제로 작용하여 추출 공정 동안 액상 형태로 존재한다는 것이 밝혀졌다. 균일 용융물로부터 냉각시, 멀티카르복실산은 비교적 작은 분자이기 때문에 융점 이하로 떨어지는 것 보다 비교적 더 신속히 및 보다 완전히 고형화 또는 결정화된다고 믿어진다. 예를 들어, 아디프산은 약 162 ℃의 융점, 및 약 145 ℃의 결정화 온도를 갖는다.
매크로분자인 지방족 폴리에스테르 중합체는 비교적 매우 느린 결정화 속도를 갖고, 이는 냉각시 일반적으로 융점 온도보다 더 낮은 온도에서 더욱 느리게 고형화 또는 결정화 된다는 것을 의미한다. 이어서, 이러한 냉각 동안, 멀티카르복실산을 지방족 폴리에스테르 중합체 전에 결정화시키고, 일반적으로 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드를 냉각하는 중 고형 친핵생성 자리로 작용한다.
지방족 폴리에스테르 중합체의 결착 섬유로의 열 가공에서 나타나는 또다른 주된 어려움은 이들 중합체의 점착성이다. 섬유를 기계적으로 또는 공기 연신 공정을 통해 연신시키기 위한 노력은 종종 섬유의 고형 덩어리로의 집괴를 야기할 것이다. 일반적으로 고형 충전제의 첨가는 대부분의 경우 중합체 용융물의 점착성을 감소시키는 작용을 한다. 그러나, 고형 충전제의 사용은 중합체가 매우 작은 직경의 구멍을 통해 압출되는 부직포 분야에서는 문제점일 수 있다. 이는 충전제 입자가 방사구 구멍 및 필터 스크린을 막는 경향이 있기 때문에 섬유 방사 공정을 방해한다. 이와는 달리, 본 발명에서 멀티카르복실산은 일반적으로 압출 공정동안 액체로 유지되지만, 켄칭 공정동안 거의 즉시 고형화된다. 따라서, 멀티카르복실산은 시스템의 전체 결정화도를 강화하고, 섬유의 접착성을 감소시키며 연신동안 섬유 집괴와 같은 문제점을 제거하는 고형 충전제로 효과적으로 작용한다.
멀티카르복실산은 그가 혼합되는 지방족 폴리에스테르 중합체와 높은 수준의 화학적 혼화성을 갖는 것이 바람직하다. 종래 기술에서 일반적으로 폴리락티드-아디프산 혼합물의 가능성을 입증하고 있지만, 독특한 특징은 본 발명에서 발견되었다. 폴리락티드-아디프산 혼합물은 일반적으로 비교적 소량, 예를 들어 약 2 중량% 미만의 습윤제와 매우 어렵게 블렌딩될 수 있다. 폴리부틸렌 숙시네이트, 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 및 폴리카프로락톤은 대량의 멀티카르복실산 및 습윤제 둘 다와 매우 혼화성인 것으로 밝혀졌다. 이에 대한 이유는 지방족 폴리에스테르 중합체의 화학적 구조로 인한 것이라 믿어진다. 폴리락티드 중합체는 CH2보다 긴 선형 부분이 없는 비교적 벌크한 화학적 구조이다. 즉, 각 CH2 세그먼 트는 산소 또는 다른 측쇄를 함유하는 탄소와 연결된다. 따라서, 아디프산과 같은 멀티카르복실산 자체는 폴리락티드 중합체 주쇄에 근접하게 정렬될 수 없다. 폴리부틸렌 숙시네이트 및 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트의 경우, 중합체 주쇄는 그의 구조 중 반복 단위 (CH2)2 및 (CH2)4를 갖는다. 폴리카프로락톤은 반복 단위 (CH2)5를 갖는다. 산소 원자 및 벌크한 측쇄에 의해 방해되지 않은 이러한 비교적 긴 개방된 선형 부분은 (CH2)4 단위를 갖는 아디프산과 같은 적합한 멀티카르복실산과 잘 정렬됨으로써 멀티카르복실산과 적합한 지방족 폴리에스테르 중합체 분자와 매우 근접하게 접촉할 수 있다. 이러한 특별한 경우 중 멀티카르복실산과 지방족 폴리에스테르 중합체 간의 이러한 뛰어난 혼화성은 본 발명의 제3성분인 습윤제의 혼입을 비교적 쉽게 하는 것으로 밝혀졌다. 이러한 적합한 혼화성은 폴리부틸렌 숙시네이트, 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트, 폴리카프로락톤 또는 이들 중합체의 블렌드 또는 공중합체와 적합한 다카르복실산 및 습윤제를 함유하는 혼합물의 혼합 및 이로부터의 섬유 또는 부직물 생성의 용이함에 의해 입증된다. 폴리락티드-멀티카르복실산 시스템의 경우 습윤제가 일반적으로 혼합물로 쉽게 혼입되지만, 이들 혼합물의 가공성은 뛰어나다.
개별적으로 또는 함께 혼합할 경우, 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체, 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 중합체, 폴리카프로락톤 중합체, 이들 중합체의 혼합물, 또는 이들 중합체의 공중합체는 일반적으로 소수성이다. 일반적으로, 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드로부터 제조된 부직물이 친수성인 것이 바람직하 기 때문에, 바람직한 특성을 달성하기 위해 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드에 또다른 성분을 사용할 필요가 있다는 것이 밝혀졌다. 이 때문에, 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드는 바람직하게 습윤제를 포함한다.
따라서, 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드 중 제3성분은 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체, 폴리부틸렌-코-숙시네이트, 이들 중합체의 혼합물, 및(또는) 이들 중합체의 공중합체에 대한 습윤제이다. 일반적으로, 본 발명에 사용하는데 적합한 습윤제는 일반적으로 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체, 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 중합체, 폴리카프로락톤 중합체, 이들 중합체의 혼합물, 또는 이들 중합체의 공중합체의 친수성 부분과 일반적으로 혼화성인 친수성 부분, 및 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체, 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 중합체, 폴리카프로락톤 중합체, 이들 중합체의 혼합물, 또는 이들 중합체의 공중합체의 소수성 부분과 일반적으로 혼화성인 소수성 부분을 포함할 것이다. 습윤제의 이러한 친수성 및 소수성 부분은 일반적으로 별도의 블록으로 존재하여 전체 습윤제 구조는 디블록 또는 랜덤 블록일 수 있다. 지방족 폴리에스테르 중합체의 융점 미만이거나 약간 추과하는 습윤제가 바람직하므로, 켄칭 공정 동안 습윤제는 지방족 폴리에스테르 중합체가 결정화된 후 액체로 유지된다. 이는 습윤제가 제조된 섬유 구조물의 표면으로 이동되는 것을 야기함으로써, 섬유 구조물의 습윤 특성 및 가공성을 개선시킨다. 이어서, 일반적으로 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드로부터 가공된 결착 섬유 중에서, 가공된 재료의 공기 중에서의 물의 접촉각을 변화시킴으로써 습윤제가 계면활성제로서 작용하는 것이 바람직하다. 습윤제의 소수성 부분은 폴리 올레핀, 예를 들면 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌일 수 있지만, 이들로 제한되지는 않는다. 습윤제의 친수성 부분은 에틸렌 옥시드, 에톡실레이트, 글리콜, 알코올 또는 이들의 임의의 혼합물을 함유할 수 있다. 적합한 습윤제의 예로는 모두 미국 오클라호마주 툴사 소재의 페트롤라이트 코포레이션 (Petrolite Corporation)으로부터 입수할 수 있는, 유니톡스(UNITHOX(R)) 480 및 유니톡스 750 에톡실화 알코올 또는 유니시드(UNICID(R)) 산 아미드 에톡실레이트를 들 수 있다.
다른 적합한 계면 활성제는, 예를 들어
a. 미시건주 미들랜드 소재의 다우 코닝 코포레이션 (Dow Coring Corporation)으로부터 입수가능한 D193 및 D1315 실리콘 글리콜 공중합체와 같은 실리콘 글리콜 공중합체로 구성된 계면 활성제,
b. 노쓰 캐롤라이나주 샬롯트 소재의 훼스트 셀라네즈 코프. (Hoechst Celanese Corp.)로부터 입수가능한 제나폴 (GENAPOL(TM)) 24-L-60, 제나폴 24-L-92 또는 제나폴 24-L-98N 에톡실화 알코올과 같은 에톡실화 알코올,
c. 일리노이주 거르니 소재의 PPG 인더스트리즈, 인크. (PPG Industries, Inc.)로부터 입수가능한 마졸 (MAZOL(TM)) 80 MGK 에톡실화 디글리세리드와 같은 에톡실화 모노글리세리드 및 디글리세리드로 구성된 계면활성제,
d. 산도즈 케미칼 코프. (Sandoz Chemical Corp.)로부터 입수가능한 산도판 (SANDOPAN(TM)) DTC, 산도판 KST 또는 산도판 DTC-100 카르복실화 알코올 에톡실레이 트와 같은 카르복실화 알코올 에톡실레이트로 구성된 계면활성제,
e. 오하이오주 신시네티 소재의 헨켈 코프./에머리 그룹 (Henkel Corp./Emery Grp.)로부터 입수가능한 트릴론 (TRYLON(TM)) 5906 및 트릴론 5909 에톡실화 지방족 에스테르와 같은 에톡실화 지방 에스테르
중 하나 이상을 포함할 수 있다.
습윤제는 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드가 바람직한 용융 강도, 섬유 기계적 강도 및 섬유 방사 특성을 나타내도록 하는데 효과적인 중량 평균 분자량을 나타내는 것이 일반적으로 바람직하다. 일반적으로, 습윤제의 중량 평균 분자량이 너무 높을 경우, 습윤제의 점도가 너무 높아 블렌딩하는데 필요한 유동성이 부족하여 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드 중 다른 성분들과 잘 블렌딩되지 않을 것이다. 역으로, 습윤제의 중량 평균 분자량이 너무 낮을 경우, 이것은 습윤제가 일반적으로 다른 성분들과 잘 블렌딩되지 않을 것이며 낮은 점도를 가져 가공 문제점을 야기할 것임을 나타낸다. 따라서, 본 발명에 사용하기 적합한 습윤제는 유리하게는 약 1,000 내지 약 100,000, 적합하게는 약 1,000 내지 약 50,000, 더욱 적합하게는 약 1,000 내지 약 10,000의 중량 평균 분자량을 나타낸다. 습윤제에 대한 중량 평균 분자량은 당업자들에게 공지된 방법을 사용하여 구할 수 있다.
습윤제가 효과적인 친수성-호지성 균형비 (HLB 비)를 나타내는 것이 일반적으로 바람직하다. 재료의 HLB 비는 재료의 친수성의 상대적인 비를 설명한다. HLB 비는 친수성 부분의 중량 평균 분자량을 재료의 전체 중량 평균 분자량으로 나 눈 다음 이 값에 20을 곱한 값으로 계산된다. HLB 비 값이 너무 낮을 경우, 습윤제는 일반적으로 바람직한 친수성의 개선을 제공할 수 없게 된다. 역으로, HLB 비 값이 너무 높을 경우, 습윤제는 다른 성분들과의 화학적 불혼화성 및 점도 차이 때문에 일반적으로 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드로 블렌딩될 수 없게 된다. 따라서, 본 발명에 유용한 습윤제는 유리하게는 약 10 내지 약 40, 적합하게는 약 10 내지 약 20, 보다 적합하게는 약 12 내지 약 16의 HLB 값을 나타낸다. 특정 습윤제에 대한 HLB 비는 잘 공지되어 있고(있거나) 각종 공지된 기술 문헌으로부터 구할 수 있다.
또한, 일반적으로 습윤제의 소수성 부분이 (CH2)n (식중, n은 4 이상임)을 포함하는 선형 탄화수소쇄인 것이 바람직하다. 이러한 선형 탄화수소 소수성 부분은 일반적으로 폴리부틸렌 숙시네이트, 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트, 및 폴리카프로락톤 중합체 뿐만 아니라 아디프산과 같은 여러 멀티카르복실산의 유사한 부분과 매우 혼화성이다. 이러한 구조적 유사성을 이용하여, 친수성 부분은 제조된 부직물의 외부로 연장될 것이지만 습윤제의 소수성 부분은 지방족 폴리에스테르 중합체에 매우 근접히 결합할 것이다. 이러한 현상의 일반적인 결과, 제조된 부직물에 의해 나타나는 전진 접촉각이 비교적 크게 감소된다. 적합한 습윤제는 오클라호마주 툴사 소재의 페트롤라이트 코포레이션으로부터 입수가능한 유니톡스 480 및 유니톡스 750 에톡실화 알코올이다. 이들 습윤제는 탄소 26 내지 50개의 평균 선형 탄화수소쇄 길이를 갖는다. 습윤제의 소수성 부분이 페닐 고리 또는 벌크 측 쇄와 같이 너무 벌크한 경우, 습윤제는 일반적으로 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드내로 잘 혼입되지 못할 것이다. 자유롭게 매달려 있는 습윤제의 친수성 부분이 있는 지방족 폴리에스테르 중합체 분자에 결합된 습윤제의 소수성 부분을 갖기 보다는, 습윤제 분자의 전체 분자는 혼합물중 자유롭게 부유하여 블렌드 중으로 혼입된다. 이는 친수성 쇄가 표면에 있지 않음을 나타내는 높은 전진 접촉각 및 비교적 낮은 후퇴 접촉각에 의해 입증된다. 액체 배설 후, 습윤제는 표면으로 이동하여 낮은 후퇴 접촉각을 야기할 수 있다. 이는 뉴저지주 크랜버리 소재의 롱-쁠랑 (Rhone-Poulenc)로부터 입수가능한 이게팔 (IGEPAL(TM)) RC-630 에톡실화 알킬 페놀 계면활성제의 사용을 통해 명백히 입증된다. 이게팔 RC-630 에톡실화 알킬 페놀은 지방족 폴리에스테르 중합체와의 혼화성을 제한하는 벌크한 페닐기를 갖고, 이는 지방족 폴리에스테르 중합체 및 이게팔 RC-630 에톡실화 알킬 페놀의 혼합물의 높은 전진 접촉값 및 낮은 후퇴 접촉값에 의해 입증된다.
습윤제가 바람직한 접촉각 값과 같은 바람직한 특성을 나타내는 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드를 생성시키는데 효과적인 양으로 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드 중에 존재하는 것이 일반적으로 바람직하다. 일반적으로, 너무 많은 양의 습윤제는 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드의 가공 문제를 초래하거나, 또는 바람직한 전진 및 후퇴 접촉각과 같은 바람직한 특성을 나타내지 않는 최종 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드를 초래하게 된다. 습윤제는 유리하게는 0 중량% 내지 약 25 중량%, 보다 유리하게는 약 0.5 중량% 내지 약 20 중량%, 적합 하게는 약 1 중량% 내지 약 20 중량%, 보다 적합하게는 약 1 중량% 내지 약 10 중량%의 양으로 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드 중에 존재하게 되며, 이 때 모든 중량%는 열가소성 조성물 중에 존재하는 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체, 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 중합체, 폴리카프로락톤 중합체, 이들 중합체의 혼합물, 또는 이들 중합체의 공중합체; 멀티카르복실산; 및 습윤제의 총 중량을 기준으로 한다.
본 발명에 사용한 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드의 주 성분들을 앞에서 설명하였지만, 상기 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드는 이들로 제한되지 않고 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드의 바람직한 특성에 악영향을 미치는 않는 다른 성분들을 포함할 수 있다. 추가의 성분으로 사용될 수 있는 재료의 예로는, 안료, 항산화제, 안정화제, 계면활성제, 왁스, 유동 촉진제, 고상 용매, 가소화제, 핵제, 미립자, 및 열가소성 조성물의 가공성을 향상시키기 위하여 첨가된 다른 재료들을 비제한적으로 포함한다. 상기 추가의 성분들이 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드 중에 포함되는 경우, 상기 추가의 성분들은 유리하게는 약 10 중량% 미만, 보다 유리하게는 약 5 중량% 미만, 적합하게는 약 1 중량% 미만의 양으로 사용되는 것이 일반적으로 바람직하며, 이 때 모든 중량%는 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드 중에 존재하는 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체, 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 중합체, 폴리카프로락톤 중합체, 이들 중합체의 혼합물, 또는 이들 중합체의 공중합체; 멀티카르복실산; 및 습윤제의 총 중량을 기준으로 한다.
본 발명에 사용된 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드는 일반적으로 지방족 폴리에스테르 중합체, 멀티카르복실산, 습윤제, 및 임의로 임의의 추가 성분들의 혼합물로부터 얻어지는 형태이다. 본 발명의 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드에 바람직한 특성을 달성하기 위해서는, 지방족 폴리에스테르 중합체, 멀티카르복실산, 및 습윤제가 서로 실질적으로 반응되지 않은 채로 유지되어 지방족 폴리에스테르 중합체, 멀티카르복실산, 및(또는) 습윤제의 공중합체가 형성되지 않는 것이 중요하다는 것을 알게 되었다. 이 때문에, 지방족 폴리에스테르 중합체, 멀티카르복실산, 및 습윤제 각각은 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드의 별도의 성분들로 유지된다.
각 지방족 폴리에스테르 중합체, 멀티카르복실산, 및 습윤제는 일반적으로 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드를 형성하기 위해 제조된 혼합물 내에 서로 별개의 지역 또는 도메인을 형성할 것이다. 그러나, 각 지방족 폴리에스테르 중합체, 멀티카르복실산, 및 습윤제 각각의 사용한 상대량에 따라, 비교적 다량으로 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드에 존재하는 중합체가 본질적으로 연속상을 형성할 수 있다. 이와는 달리, 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드에 비교적 적은 양으로 존재하는 중합체는 구조물 중 더욱 우세한 중합체 연속상이 덜 우세한 중합체를 실질적으로 둘러싸는 더욱 우세한 중합체의 연속상내에 별개의 지역 또는 도메인을 형성하여, 본질적으로 비연속상을 형성할 것이다. 본 명세서에서 사용된 "둘러싼다"라는 용어 및 관련된 용어들은 더욱 우세한 중합체 연속상이 덜 우세한 중합체를 실질적으로 둘러싸거나 또는 덜 우세한 중합체의 별도의 영역 또는 도메 인을 에워싼다는 것을 의미하기 위한 것이다.
본 발명의 2성분 결착 섬유의 두번째 부분은 폴리올레핀 코어 재료를 포함한다. 폴리올레핀 코어 재료의 사용으로 인해 결착 섬유의 제조에 많은 장점이 제공된다. 우선, 대부분 폴리올레핀의 지방족 폴리에스테르에 비해 비교적 높은 융점는 쉬스 및 코어 성분간의 충분한 융점 차이를 야기한다. 다음으로, 폴리올레핀 코어의 사용으로 인해 뛰어난 가공성이 제공될 것이다. 대다수의 부직물 등급 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌은 주어진 코어 재료에 적합한 유동성 프로파일을 다양하게 선택할 수 있도록 한다. 사용가능한 융점의 범위는 재료의 다양한 선택을 할 수 있도록 하여 쉬스 및 코어 융점간의 충분한 차이가 확실히 달성되도록 한다. 본 발명에 유용한 코어 재료는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌의 공중합체 및 폴리프로필렌의 공중합체를 포함할 수 있지만, 이들로 제한되지는 않는다.
본 발명에서, 코어 재료의 융점은 상기 논의된 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드를 포함하는 쉬스 재료 보다 20 ℃ 이상이 더 높은 것이 바람직하다. 코어 재료의 융점은 125 ℃ 이상 이어야만 한다. PLA의 사용가능한 융점 범위는 재료의 다양한 선택을 할 수 있도록 하여 관능성 및 생분해성 요건을 충족시키면서 쉬스와 코어의 융점간에 충분한 차이가 확실히 달성되도록 한다.
에어-레이드 웹 또는 카디드 웹과 같은 컷 섬유 (cut fiber)로 구성된 웹을 제조하기 위해서, 섬유상 성분 중 하나는 결착 섬유이야만 한다. 이러한 섬유들은 많은 상이한 형태, 예를 들어 사이드-바이-사이드 또는 쉬스 코어로 형성될 수 있다.
본 발명에서 사용한 2성분 결착 섬유의 한 실시태양에서, 지방족 폴리에스테르 중합체, 멀티카르복실산, 및 습윤제를 함께 건식 혼합하여 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드 건조 혼합물을 형성시킨 후, 이 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드 건조 혼합물을 유리하게는 교반시키거나, 휘젓거나 또는 다른 방식으로 블렌딩하여 지방족 폴리에스테르 중합체, 멀티카르복실산, 및 습윤제를 효과적으로 균일하게 혼합하여 본질적으로 균질한 건조 혼합물을 형성시킨다. 이어서, 건조 혼합물을 예를 들면 압출기 중에서, 용융 블렌딩시켜 지방족 폴리에스테르 중합체, 멀티카르복실산, 및 습윤제를 효과적으로 균일하게 혼합하여 본질적으로 균질한 용융 혼합물을 형성시킨다. 이어서, 본질적으로 균질한 용융 혼합물을 냉각시키고, 펠릿화시킨다. 별법으로는, 본질적으로 균질한 용융 혼합물을 직접 스핀 팩(spin pack) 또는 결착 섬유를 형성하기 위한 다른 장치로 직접 보낼 수 있다.
성분들을 함께 혼합하는 별법은 예를 들면 성분들을 함께 혼합시키는데 사용되는 압출기 중에서 지방족 폴리에스테르 중합체에 멀티카르복실산, 및 습윤제를 첨가하는 것을 포함한다. 또한, 모든 성분들을 함께 동시에 먼저 용융 혼합시킬 수도 있다. 본 발명의 성분들을 함께 혼합하는 다른 방법도 또한 가능하며, 당 업계의 통상의 숙련인들이 용이하게 알 수 있을 것이다. 지방족 폴리에스테르 중합체, 멀티카르복실산, 및 습윤제가 본질적으로 반응되지 않은 채로 유지된다면, 핵 자기 공명법 및 적외선 분석법과 같은 기술을 사용하여 최종 열가소성 조성물의 화학적 특성을 평가할 수 있다.
각종 성분들을 열 가공하기 위한 전형적인 조건은 유리하게는, 약 100 초-1 내지 약 50000 초-1, 보다 유리하게는 약 500 초-1 내지 약 5000 초-1, 적합하게는 약 1000 초-1 내지 약 3000 초-1, 가장 적합하게는 약 1000 초-1의 전단 속도를 사용하는 것을 포함한다. 성분들의 열 가공을 위한 전형적인 조건은 또한 유리하게는 약 50 ℃ 내지 약 500 ℃, 보다 유리하게는 약 75 ℃ 내지 약 300 ℃, 및 적합하게는 약 100 ℃ 내지 약 250 ℃의 온도를 사용하는 것을 포함한다.
일단, 폴리올레핀 코어 재료 및 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드 쉬스 재료가 선택되고 형성되면, 이들 재료들은 2가지 재료를 함께 방사시킴으로써 결착 섬유를 형성할 수 있다. 섬유를 방사시킨 후, 이들을 연신하고 절단하고(하거나) 크림핑하여 친수성 스테이플 섬유를 제조할 수 있다. 이들 섬유들을 이어서 본디드 카디드 웹 또는 에어레이드 공정에 사용하여 일회용 가먼트에 사용되는 부직물을 형성할 수 있다. 2성분 섬유를 이중-압출기 방사 시스템에서 제조한다. 각 성분을 1축 또는 2축 압출기에 공급하고, 용융되도록 가열하고, 방사구에 공급한다. 방사구의 디자인은 섬유의 최종 형상을 결정한다. 방사구를 통해 압출된 용융 중합체를 주위 공기 또는 주위보다 낮은 온도의 공기에 의해 고체 상태에 도달할 때까지 냉각시킨다. 이어서 고형 섬유를 임의의 사용할 수 있는 수단, 예를 들어 고데트 롤 (godet roll)에 의해 연신시킨다. 여기에, 섬유의 절단, 크림핑, 연신 또는 처리와 같은 임의의 표준 방법을 사용할 수 있다.
본 명세서에서 사용된 "소수성"이란 용어는 공기 중에서의 물의 접촉각이 적 어도 90도인 재료를 말한다. 대조적으로, 본 명세서에서 "친수성"이란 용어는 공기 중에서의 물의 접촉각이 90도 미만인 재료를 말한다. 그러나, 시판되는 개인 위생 제품들은 일반적으로 바람직한 액체 수송 특성을 제공하기 위해 90도 보다 훨씬 작은 접촉각을 필요로 한다. 개인 위생 제품에 적합한 신속한 흡수 및 습윤 특성을 달성하기 위해, 공기중 물의 접촉각은 일반적으로 약 70도 미만으로 떨어지는 것이 바람직하다. 일반적으로, 접촉각이 감소될수록 습윤성이 양호해진다. 본 출원의 목적을 위해, 접촉각을 본 명세서의 시험 방법 부분에 설명된 바와 같은 방법을 사용하여 구할 수 있다. 접촉각 및 그의 측정의 일반적인 주제는 당업계에 잘 공지되어 있다 (예, 문헌 [Robert J. Good and Robert J. Stromberg, Ed., "Surface and Colloid Science - Experimental Methods", Vol. II,(Plenum Press, 1979)]).
본 발명에서 얻어진 결착 섬유는 공기 중에서의 물의 접촉각 감소로 분명해지는, 친수성의 개선을 나타내는 것이 바람직하다. 섬유 샘플의 공기 중에서의 물의 접촉각은 시험 방법의 성질 때문에 전진 또는 후퇴 접촉각 값으로 측정될 수 있다. 전진 접촉각은 일반적으로 물과 같은 액체에 대한 재료의 초기 반응을 측정한다. 후퇴 접촉각은 일반적으로 제1 배설 또는 액체에의 노출 기간, 뿐만 아니라 이어지는 배설 동안에 걸쳐 재료가 어떻게 수행하게 되는지를 보여주는 척도를 제공한다. 보다 낮은 후퇴 접촉각은 재료가 액체 노출 동안 보다 친수성으로 되고, 이어서 일반적으로 보다 일정하게 액체를 수송할 수 있게 됨을 의미한다. 전진 및 후퇴 접촉각 데이타를 사용하여 본 발명의 다성분 섬유 또는 부직물의 매우 친수성 인 성질을 확정지을 수 있다.
본 발명의 얻어진 결착 섬유는 낮은 접촉각 이력현상으로 분명해지는, 액체 수송 속도의 개선을 나타내는 것이 바람직하다. 본원에 사용된 바와 같이, 접촉각 이력현상은 평가되는 물질에 대한 전진 및 후퇴 접촉각의 차로서 한정된다. 예를 들어, 비교적 높은 전진 접촉각 및 비교적 낮은 후퇴 접촉각이 큰 접촉각 이력현상을 야기할 것이다. 이러한 경우, 초기 액체 배설은 일반적으로, 액체가 일단 흡수되면 일반적으로 보유할 수 있는 재료들에 의해 천천히 흡수될 것이다. 일반적으로, 높은 액체 수송 속도를 갖기 위해 비교적 낮은 전진 및 후퇴 접촉각 뿐만 아니라 작은 접촉각 이력 현상은 갖는 것이 바람직하다. 접촉각 이력현상은 평가하려는 물질에서 액체의 위킹 속도의 표시하는데 사용할 수 있다.
따라서, 본 발명의 한 실시태양에서는, 본원에 기재된 결착 섬유를 갖는 부직물이 유리하게는 약 70도 미만, 보다 유리하게는 약 65도 미만, 적합하게는 약 60도 미만, 보다 적합하게는 약 55도 미만, 가장 적합하게는 약 50도 미만의 전진 접촉각 값을 나타내는 것이 바람직하며, 이 때 전진 접촉각은 본 명세서의 시험 방법 부분에 설명되어 있는 방법에 의해 측정된다.
본 발명의 또다른 실시태양에서는, 본원에 기재된 결착 섬유를 갖는 부직물이 유리하게는 약 60도 미만, 보다 유리하게는 약 55도 미만, 적합하게는 약 50도 미만, 보다 적합하게는 약 45도 미만, 가장 적합하게는 40도 미만의 후퇴 접촉각 값을 나타내는 것이 바람직하며, 이 때 후퇴 접촉각은 본 명세서의 시험 방법 부분에 설명되어 있는 방법에 의해 측정된다.
본 발명의 또다른 실시태양에서, 본원에 기재된 결착 섬유를 갖는 부직물은 습윤제를 포함하지 않는 열가소성 조성물로부터 제조된 다른 실질적으로 동일한 섬유 또는 부직 구조물에 의해 나타나는 전진 접촉각보다 낮은, 유리하게는 약 10도 이상, 더욱 유리하게는 약 15도 이상, 적합하게는 약 20도 이상, 더욱 적합하게는 약 25도 이상의 전진 접촉각을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 또다른 실시태양에서는, 본원에 기재된 결착 섬유를 갖는 부직물은 습윤제를 포함하지 않는 열가소성 조성물로부터 제조된 다른 실질적으로 동일한 섬유 또는 부직 구조물에 의해 나타나는 후퇴 접촉각보다 낮은, 유리하게는 약 5도 이상, 보다 유리하게는 약 10도 이상, 적합하게는 약 15도 이상, 보다 적합하게는 약 20도 이상의 후퇴 접촉각 값을 나타내는 것이 바람직하다.
본원에 사용한 바와 같이, "습윤제를 포함하지 않는 열가소성 조성물로부터 제조된 다른 실질적으로 동일한 부직물"이란 용어 및 다른 유사한 용어들은 본원에 기재된 습윤제를 포함하지 않고 이를 이용해 제조되지 않는 것을 제외하고는 본 발명의 부직물과 실질적으로 동일한 재료 및 실질적으로 동일한 공정을 이용해 제조된 대조군 부직물을 나타내기 위한 것이다.
본 발명의 또다른 실시태양에서, 접촉각 이력현상이라 통상적으로 공지된 전진 접촉각 값 및 후퇴 접촉각 간의 차가 되도록 작은 것이 바람직하다. 이 때문에, 결착 섬유가 유리하게는 약 50도 미만, 더욱 유리하게는 약 40도 미만, 적합하게는 약 30도 미만, 더욱 적합하게는 약 20도 미만의 전진 접촉각 값 및 후퇴 접촉각 간의 차를 나타내는 것이 바람직하다.
일반적으로 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드의 융점 또는 연화 온도가 대부분의 공정 분야에 전형적으로 나타나는 범위내인 것이 바람직하다. 이 때문에, 일반적으로 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드의 융점 또는 연화 온도는 유리하게는 약 25 ℃ 내지 약 350 ℃, 더욱 유리하게는 약 35 ℃ 내지 약 300 ℃, 적합하게는 약 45 ℃ 내지 약 250 ℃인 것이 바람직하다.
일반적으로, 본 발명에서 사용한 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드는 지방족 폴리에스테르 중합체를 포함하지만 멀티카르복실산 및(또는) 습윤제를 포함하지 않는 열가소성 조성물에 비해 개선된 가공 특성을 나타내는 것으로 밝혀졌다. 이것은 일반적으로 멀티카르복실산 및 습윤제의 내부 윤활 효과로 인해 발생되는 점도의 상당한 감소 때문이다. 일반적으로 멀티카르복실산이 없는 지방족 폴리에스테르 중합체 및 습윤제의 혼합물의 점도는 가공하기에 너무 높다. 일반적으로 습윤제가 없는 지방족 폴리에스테르 중합체 및 멀티카르복실산의 혼합물은 충분히 친수성 재료가 아니며 켄칭 지역에서 액체 습윤제의 가공 장점을 갖지 못한다. 3개 성분을 올바르게 조합하여야만 섬유 방사에서 적절한 점도 및 용융 강도를 달성할 수 있다는 것을 본 발명의 일부로서 발견하였다.
본 발명에 사용한 바와 같이, 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드의 개선된 가공성은 전형적인 산업 추출 가공 조건인 약 170 ℃의 온도, 및 약 1000 초-1의 전단 속도에서 열가소성 조성물의 겉보기 점도에서 하강으로 측정한다. 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드가 너무 높은 겉보기 점도를 나타낸 경우, 고습윤성 지 방족 폴리에스테르 블렌드는 일반적으로 가공하기 매우 어려울 것이다. 반대로, 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드가 너무 낮은 겉보기 점도를 나타낸 경우, 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드는 일반적으로 매우 불량한 장력 강도를 갖는 압출된 섬유를 야기할 것이다.
따라서, 일반적으로 고습윤성 지방족 폴리에스테르 블렌드가 약 170 ℃의 온도 및 약 1000 초-1의 전단 속도에서 유리하게는 약 5 Paㆍs 내지 약 200 Paㆍs, 더욱 유리하게는 약 10 Paㆍs 내지 약 150 Paㆍs, 적합하게는 약 20 내지 약 100 Paㆍs의 겉보기 점도를 나타내는 것이 바람직하다. 겉보기 점도 값을 구하는 방법을 하기에 실시예와 관련하여 기재하였다.
본 명세서에서 사용된 "섬유" 또는 "섬유상"이란 용어는 재료의 길이 대 직경 비가 약 10보다 큰 재료를 말한다. 역으로, "비섬유" 또는 "비섬유상" 재료는 재료의 길이 대 직경 비가 약 10 이하인 재료를 말한다.
섬유의 제조 방법은 잘 공지되어 있으며, 본 명세서에서 상세하게 설명될 필요가 없다. 중합체의 용융 방사는 연속 필라멘트, 예를 들면 스펀본드 또는 멜트블로운, 및 비연속 필라멘트, 예를 들면 스테이플 및 숏컷(short-cut) 섬유의 구조물의 제조를 포함한다. 스펀본드 또는 멜트블로운 섬유를 제조하기 위하여, 일반적으로 열가소성 조성물을 압출시켜 분배 시스템에 공급하는데, 여기서 열가소성 조성물이 방사구 플레이트 내로 도입된다. 이어서 방사된 섬유를 냉각시키고, 고형화시키고, 공기역학 시스템으로 연신시켜 통상적인 부직포로 성형시킨다. 한편, 숏컷 또는 스테이플 섬유를 제조하기 위하여, 직접 부직 구조물로 성형시키기 보다는, 방사된 섬유를 냉각시키고, 고형화시키고, 일반적으로 기계적 롤 시스템으로 중간 필라멘트 직경으로 연신시키고 수집한다. 이어서, 섬유를 그의 연화 온도 이하의 온도에서 바람직한 최종 섬유 직경으로 "냉각 연신"시키고, 크림핑시키고(시키거나) 모양부착시키고, 바람직한 섬유 길이로 절단한다. 다성분 섬유는 비교적 짧은 길이, 예를 들면 일반적으로 약 25 내지 약 50 밀리미터 범위의 길이를 갖는 스테이플 섬유, 및 이보다 더 짧고 일반적으로 약 18 밀리미터 미만의 길이를 갖는 숏컷 섬유로 절단될 수 있다. 예를 들면, 본 명세서에서 참고문헌으로 인용하고 있는 다니구찌 (Taniguchi) 등의 미국 특허 제4,789,592호 및 스트랙 (Strack) 등의 미국 특허 제5,336,552호를 참조할 수 있다.
본 발명의 생붕해성 부직물은 기저귀, 성인 실금용 제품 및 침대 패드와 같은 일회용 흡수 제품; 월경 장치, 예를 들면 생리대 및 탐폰; 및 다른 흡수 제품, 예를 들면 와이프, 턱받이, 상처 드레싱 및 수술용 케이프 또는 드레이프를 포함하는 일회용 제품에 사용하기 적합하다. 따라서, 다른 면에서 본 발명은 다성분 섬유를 포함하는 일회용 흡수 제품에 관한 것이다.
본 발명의 한 실시태양에서, 일회용 흡수 제품 내로의 혼입을 위해 결착 섬유를 섬유상 매트릭스로 성형한다. 섬유상 매트릭스는 예를 들면 섬유상 부직 웹의 형태를 취할 수 있다. 사용된 섬유의 길이는 의도하는 특정 최종 용도에 의존할 수 있다. 섬유가 예를 들면 변기에서와 같이 물 중에서 분해되어야 할 경우, 길이를 약 15 밀리미터 이하로 유지하는 것이 유리하다.
본 발명의 또다른 실시태양에서, 일반적으로 액체 투과성 표면시트, 유체 흡수층, 흡수 구조물 및 액체 불투과성 배면시트를 포함하고, 이 때 액체 투과성 표면시트, 유체 흡수층 또는 액체 불투과성 배면시트 중의 적어도 하나가 본 발명의 부직물을 포함하는 복합 구조물을 포함하는 일회용 흡수 제품이 제공된다. 몇몇 경우, 표면시트, 유체 흡수층 및 배면시트의 3가지 모두가 기재된 부직물을 포함하는 것이 유리할 수 있다.
다른 실시태양에서, 일회용 흡수 제품은 일반적으로 액체 투과성 표면시트, 흡수 구조물 및 액체 불투과성 배면시트를 포함하며, 이 때 액체 투과성 표면시트 또는 액체 불투과성 배면시트 중의 적어도 하나가 기재된 부직물을 포함한다.
본 발명의 다른 실시태양에서는, 부직물을 스펀본드 라인 상에서 제조할 수 있다. 앞에서 기재한 열가소성 재료를 포함하는 수지 펠릿을 제조하여 예비건조시킨다. 이어서, 이들을 단일 압출기에 공급한다. 섬유를 섬유 연신 장치(FDU) 또는 공기 연신 장치를 통해 성형 와이어 상으로 연신시키고 열 결합시킬 수 있다. 그러나, 다른 방법 및 제조 기술들도 또한 사용될 수 있다.
예시적인 일회용 흡수 제품은 본 명세서에서 참고문헌으로 인용하고 있는 US-A-4,710,187; US-A-4,762,521; US-A-4,770,656; 및 US-A-4,798,603에 일반적으로 기재되어 있다.
본 발명의 모든 면들에 따른 흡수 제품 및 구조물은 일반적으로 사용 동안에 여러번의 체액 배설을 경험하게 된다. 따라서, 흡수 제품 및 구조물은 바람직하게는 흡수 제품 및 구조물이 사용 중에 노출되게 되는 양의 체액의 여러번의 배설물 을 흡수할 수 있다. 배설은 일반적으로 일정 기간 동안의 시간 간격으로 서로 떨어져 있다.
<시험 방법>
융점
재료의 융점는 시차 주사 열량계를 사용하여 측정하였다. 모두 미국 델라웨어주 뉴 캐슬 소재 티.에이. 인스트루먼츠 인크.(T.A. Instruments Inc.)로부터 입수할 수 있는, 액체 질소 냉각 부속품이 장착되어 있고 써멀 어낼리스트(Thermal Analyst) 2200 분석 소프트웨어(버젼 8.10) 프로그램과 함께 사용된, 명칭 써멀 어낼리스트 2910 시차 주사 열량계 하의 시차 주사 열량계를 융점의 측정에 사용하였다.
시험된 재료 샘플은 섬유 또는 수지 펠릿 형태이었다. 재료 샘플을 직접적으로 취급하지 않고, 오히려 핀셋 및 다른 공구를 사용하여, 잘못된 결과를 낳을 수 있는 어떤 것도 포함되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 재료 샘플을 섬유의 경우 절단하거나, 또는 수지 펠릿의 경우 알루미늄 팬에 위치시키고, 분석 저울 상에서 0.01 mg의 정확도로 칭량하였다. 필요할 경우, 뚜껑을 팬 상의 재료 샘플 위에서 크림핑시켰다.
시차 주사 열량계를 시차 주사 열량계에 대한 매뉴얼에 기재되어 있는 바와 같이, 인듐 금속 기준을 사용하여 검량하고, 기준선 교정을 수행하였다. 재료 샘플을 시험하기 위하여 시차 주사 열량계의 시험실 내에 넣고 빈 팬을 참고용으로 사용하였다. 모든 시험은 시험실에 대한 55 cm3/분의 질소(공업용) 퍼어지로 시행하였다. 가열 및 냉각 프로그램은 시험실이 -75 ℃로 평형을 이루었을 때 시작되어, 이어서 20 ℃/분으로 220 ℃까지의 가열 사이클 후, 20 ℃/분으로 -75 ℃로의 냉각 사이클에 이어서 20 ℃/분으로 220 ℃까지의 다른 가열 사이클이 이어지는 2 사이클 시험이다.
변곡점의 유리 전이 온도(Tg), 흡열 및 발열 피크를 확인하여 정량하는 분석 소프트웨어 프로그램을 사용하여 결과를 평가하였다. 유리 전이 온도를 기울기에서 뚜렷한 변화가 일어나는 직선 상의 영역으로서 확인한 다음, 자동 변곡점 계산법을 사용하여 융점를 구하였다.
겉보기 점도
모두 미국 사우쓰 캐롤라이나주 록 힐 소재의 괴트페르트 캄파니(Gottfert Company)로부터 입수할 수 있는, WinRHEO(버젼 2.31) 분석 소프트웨어와 함께 사용된 명칭 괴트페르트 레오그래프(Gottfert Rheograph) 2003 모관 유동계 하의 모관 유동계를 사용하여 재료 샘플의 겉보기 점도 유동학적 특성을 평가하였다. 모관 유동계 셋업은 2000 바 압력 변환기 및 30 mm 길이/30 mm 작용 길이/1 mm 직경/0 mm 높이/180° 각 회전의 둥근 홀 모관 다이를 포함하였다.
시험되는 재료 샘플이 감수성을 갖는 것으로 입증되거나 또는 공지되어 있는 경우, 재료 샘플을 그의 유리 전이 온도 이상, 즉 폴리(락트산) 재료의 경우 55 또는 60 ℃ 이상의 진공 오븐 중에서 15 인치 (38.1 ㎝) 수은 이상의 진공 하에서 30 표준 입방 피트/시간의 질소 가스 퍼어지로 16 시간 이상 동안 건조시킨다.
일단 장치가 웜업되고 압력 변환계가 검량되었으면, 재료 샘플을 시험 동안에 일정한 용융을 가능하게 하도록 매 시간 꽂을대(ramrod)로 수지를 컬럼 내로 팩킹시켜 컬럼 내로 증가적으로 부하시켰다. 재료 샘플 부하 후, 각 시험에 대하여 2 분의 용융 시간을 진행시켜 재료 샘플이 시험 온도에서 완전히 용융되도록 하였다. 모관 유동계는 데이타 점을 자동적으로 취하여 7 개의 겉보기 전단 속도(초-1 단위), 즉 50, 100, 200, 500, 1000, 2000 및 5000에서 겉보기 점도(파스칼·초 단위)를 구한다. 생성된 곡선을 살펴볼 때, 곡선이 비교적 완만한 것이 중요하다. 가능하게는 컬럼 중의 공기 때문에, 한 지점으로부터 다른 지점까지 일반적인 곡선으로부터 상당한 편차가 있는 경우, 시험은 결과를 재확인할 때까지 반복해야 한다.
생성된 겉보기 전단 속도 대 겉보기 점도의 유동학적 곡선은 재료 샘플이 압출 과정 중에서 그 온도에서 어떻게 흐르는지를 보여준다. 1000 초-1 이상의 전단 속도에서의 겉보기 점도 값들은 이들이 시판되는 섬유 방사 압출기에서 발견되는 대표적인 조건들이기 때문에 특히 흥미롭다.
접촉각
장치는 모두 미국 위스콘신주 매디슨 소재의 아티-칸 인스트루먼츠, 인크. (ATI-CAHN Instruments, Inc.)로부터 입수할 수 있는 DCA-322 동적 접촉각 분석기 및 WinDCA (버젼 1.02) 소프트웨어를 포함한다. 저울 보강봉 (balance stirrup)이 부착되어 있는 "A" 루프 상에서 시험을 행하였다. 검량은 매뉴얼에 지시되어 있는 바와 같이 모터에 대해서는 매달 및 저울 (100 mg 중량 사용됨)에 대해서는 매일 행하여야 한다.
열가소성 조성물을 섬유로 방사하고, 자유낙하 샘플 (젯연신 0)을 사용하여 접촉각을 측정하였다. 오염을 최소한으로 유지하기 위하여 취급에 노출되는 섬유를 최소화하도록 섬유 제조 동안에 걸쳐 주의를 기울여야 한다. 섬유 샘플을 스카치 테이프가 있는 와이어 행거에 부착시켜 섬유의 2-3 cm가 행거의 단부를 지나 연장되도록 하였다. 이어서 섬유 샘플을 면도날로 절단하여 1.5 cm가 행거의 단부를 지나 연장되도록 하였다. 광학 현미경을 사용하여 섬유를 따라 평균 직경(3 내지 4회 측정)을 측정하였다.
와이어 행거 상의 샘플을 루프 "A" 상의 저울 보강봉에 매달았다. 침지액은 증류수이고, 각 시험표본에 대하여 교환하였다. 시험표본 파라미터들을 넣어(즉, 섬유 직경) 시험을 시작하였다. 섬유가 증류수 표면과 접촉할 때 0의 침지 깊이가 검출될 때까지 151.75 미크론/초로 단계를 진행시켰다. 0의 침지 깊이로부터, 섬유를 1 cm 만큼 물 내로 진전시키고, 0초 동안 머물게 한 다음 즉시 1 cm 후퇴시켰다. 소프트웨어에 의해 행해지는 접촉각의 자동 분석은 매뉴얼에 나타나 있는 표준 계산법에 기초하여 섬유 샘플의 전진 및 후퇴 접촉각을 측정한다. 0 또는 <0의 접촉각은 샘플이 완전히 습윤성으로 되었음을 의미한다. 각 샘플에 대하여 5개의 반복시험편을 시험하여, 평균, 표준편차 및 변화율 계수에 대한 통계학적 분석을 계산하였다. 본 명세서의 실시예에 보고되어 있고, 청구범위를 통해 사용된 바와 같이, 전진 접촉각 값은 상기한 시험 방법에 따라 측정하였을 때 섬유 샘플 상의 증류수의 전진 접촉각을 나타낸다. 유사하게, 본 명세서의 실시예에 보고되어 있고, 청구범위를 통해 사용된 바와 같이, 후퇴 접촉각 값은 상기한 시험 방법에 따라 측정하였을 때 섬유 샘플 상의 증류수의 후퇴 접촉각을 나타낸다.
다양한 재료들을 성분으로 사용하여 하기 실시예들에서 열가소성 조성물 및 다성분 섬유를 제조하였다. 이들 재료들의 상표명 및 다양한 특성은 하기 표 1에 나열하였다.
폴리(락트산) (PLA) 중합체를 콜로라도주 골든 소재의 크로노폴 인크. (Chronopol Inc.)로부터 상표명 헤플론 (Heplon) A10005 폴리(락트산) (PLA) 중합체로 얻었다.
폴리부틸렌 숙시네이트 중합체를 일본 도꾜 소재의 쇼와 하이폴리머 캄파니, 리미티드로부터 상표명 바이오놀레 1020 폴리부틸렌 숙시네이트로 얻었다. 표 2에서 바이오놀레 1020 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체는 PBS를 나타낸다.
폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트를 일본 도꾜 소재의 쇼와 하이폴리머 캄파니, 리미티드로부터 상표명 바이오놀레 3020 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트로 얻었다.
폴리카프로락톤 중합체를 유니온 카바이드 케미칼즈 및 플래스틱스 캄파니, 인크. (Union Carbide Chemicals and Plastics Company)로부터 상표명 톤 (TONE(TM)) 중합체 P767E 폴리카프로락톤 중합체로 얻었다.
습윤제로 사용한 물질은 약 2250의 수 평균 분자량, 약 80 중량%의 에톡실레이트 백분율, 약 65 ℃의 융점 및 약 16의 HLB 값을 나타내는, 오클라호마주 툴사 소재의 페트롤라이트 코포레이션으로부터 상표명 유니톡스 480 에톡실화 알코올로 얻었다.
습윤제로 사용한 물질은 약 35의 HLB 값 및 약 60 ℃의 융점을 나타내는, 오클라호마주 툴사 소재의 베이커 페트롤라이트 코포레이션으로부터 상표명 유니시드 X-8198 산 아미드 에톡실레이트로 얻었다.
습윤제로 사용한 물질은 약 12.7의 HLB 값 및 약 4 ℃의 융점을 나타내는, 뉴저지주 크랜버리 소재의 롱-쁠랑로부터 이게팔 RC-630 에톡실화 알킬 페놀 계면 활성제로 얻었다.
재료의 상표명 L:D 비율 융점 (℃) 중량 평균 분자량 수 평균 분자량 다분산성 지수 잔류 락트산 단량체
헤플론 A10005 100:0 175 187,000 118,000 1.58 <1%
톤 P767E N/A 64 60,000 43,000 1.40 N/A
바이오놀레 1020 N/A 95 40,000 내지 1,000,000 20,000 내지 300,000 ~2 내지 ~3.3 N/A
바이오놀레 3020 N/A 114 40,000 내지 1,000,000 20,000 내지 300,000 ~2 내지 ~3.3 N/A

<실시예 1 내지 2>
다양한 성분들을 먼저 건식 혼합시킨 다음, 반대로 회전하는 2축 압출기 중에서 용융 블렌딩하여 성분들을 격렬히 혼합함으로써 고습윤성 지방족 폴리에스테 르 블렌드를 제조하였다. 용융 혼합은 회전하는 혼합 스크류들의 전단 효과를 이용해 합해진 성분들의 부분적인 또는 완전한 용융을 포함한다. 상기 조건들은 열가소성 조성물의 성분들의 최적의 블렌딩 및 심지어는 분산에 기여한다. 2축 압출기, 예를 들면 독일 카알사우테 소재의 하아케 게엠베하(Haake GmbH)로부터 입수할 수 있는 하아케 레오코드(Haake Rheocord) 90 2축 압출기 또는 미국 뉴저지주 사우쓰 헥켄색 소재의 바벤더 인스트루먼츠 (Barbender Instruments)로부터 입수할 수 있는 바벤더 2축 혼합기(cat no 05-96-000)와 같은 2축 압출기 또는 다른 유사한 2축 압출기들이 이러한 과제에 매우 적합하다. 또한, 뉴저지주 람세이 소재의 워너 앤드 팔레이데러 코포레이션 (Werner and Pfleiderer Corporation)으로부터 입수가능한 ZSK-30 압출기와 같은 공동회전 2축 압출기도 포함된다. 달리 표시되지 않는한, 모든 샘플들을 하케 헤오코드 90 2축 압출기상에서 제조하였다. 용융 혼합기로부터 압출 후에 용융된 조성물을 액체 냉각된 롤 또는 표면 상에서 및(또는) 압출물 상을 통과하는 강제 대기에 의해 냉각시켰다. 이어서 냉각된 조성물을 뒤이어 섬유로의 전환을 위하여 펠릿화시켰다.
이들 수지의 결착 섬유로의 전환을 2개의 0.75 인치 (1.905 ㎝) 직경의 압출기가 있는 인-하우스(in-house) 방사 라인 상에서 수행하였다. 이 압출기는 각각 24:1 L:D(길이:직경) 비 스크류, 및 압출기로부터 스핀 팩으로의 수송관으로 공급하는 3개의 가열 대역을 가졌다. 수송관은 제4 및 제5 가열 대역을 구성하고 미국 뉴욕주 뉴욕 소재의 코치 엔지니어링 캄파니 인크.(Koch Engineering Company, Inc.)로부터 입수할 수 있는 0.62 인치 (약 1.6 cm) 직경의 코치(KOCH(R)) SMX 타입 정적 혼합기 장치를 함유한다. 수송관은 방사 헤드 (제6 가열 대역)로 및 용융된 중합체가 이를 통해 압출되게 되는 수많은 작은 홀들을 갖는 단순한 판인 스핀 플레이트를 통해 연장된다. 본원에 사용된 스핀 플레이트는 15개의 홀을 갖고, 이 때 각각의 홀은 약 20 밀 (0.508 ㎜)의 직경을 갖는다. 섬유를 13℃ 내지 22℃의 온도 범위에서 공기를 사용하여 공기 급냉시키고, 기계적 연신 롤에 의해 아래로 연신시키고, 수집을 위한 권취기 장치를 통과하거나 또는 스펀본드 형성 및 결합을 위한 섬유 연신 장치로 이동시킨다. 다르게는, 수집 전에 처리를 위한 보조적인 장치를 통과하게 된다.
본 발명의 결착 섬유는 실험실 규모의 인-하우스 방사 라인 상에서 제조된다. 방사 라인은 2개의 24:1 L:D, 단축 압출기, 정적 혼합 단위, 및 스핀 팩으로 구성된다. 스핀 팩은 중합체를 분배하는 3개의 레이어드 플레이트에 함유되고, 그의 구성이 최종 섬유의 형태를 결정하는 4번째 플레이트에 함유된다. 이러한 예들에서는 쉬스-코어 형태를 사용하였다.
결착 섬유 실시예의 습윤성을 실시예들의 습윤성을 접촉각 측정 (접촉각이 낮을 수록 더욱 습윤성인 재료임을 암시함)을 사용하여 정량화시켰다. 접촉각 측정을 상기 기재된 바와 같이 수행하였다.
전진 및 후퇴 접촉각에 대한 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 전진 접촉각은 재료가 액체와 처음 접촉될 때 유체와 어떻게 상호작용하는 가의 척도이다. 후 퇴 접촉각은 물질이 다수의 액체 배설 동안 또한 축축하고 높은 습도의 환경에서 어떻게 거동할 것인가를 나타낸다. 본 발명에 포함된 블렌드는 고 습윤성 섬유를 제조하였다.
접촉각 데이타
쉬스 코어 쉬스:코어 전진 접촉각 후퇴 접촉각
중량% PBS 중량% 아디프산 중량% 유니톡스(R)
93.1 4.9 2.0 치소 PP 1:1 69.99 33.42
88.2 9.8 2.0 치소 PP 1:1 73.67 38.34

접촉각을 유체 (이 경우 물)가 재료 표면과 형성하는 경계면에 의해 결정하였다. 쉬스-코어 섬유의 경우, 물과 접촉하는 표면은 쉬스 재료만이므로 이러한 복합재 섬유의 접촉각은 쉬스 재료로만 구성된 단성분 섬유와 동일할 수 있다. 이러한 결과는 쉬스가 코어 재료가 전혀 노출되지 않도록 코어를 둘러싸는 연속 표면이며 쉬스와 코어 재료와의 반응면 꼭 들어맞을 것이다.
상이한 성분으로부터 제조되는 2성분 섬유의 가공성에 영향을 주는 주요한 특성 중 하나는 성분의 점도 프로파일이다. 2성분 섬유를 성공적으로 제조하기 위해서는, 너무 많이 다르지는 않은 융점에서 재료의 점도는 비교적 유사해야 한다. 각 압출기에서 2성분 방사 작업은 개별적으로 통제될 수 있고, 중합체는 단일 온도에서 방사구를 통해 통과되어야 하고, 스핀팩을 빠져나온 직후 서로 노출될 것이다. 이 시점에서, 두 성분간의 열 이동이 발생할 것이다. 따라서, 하나가 훨씬 더 고온이면 더 저온인 중합체가 신속하게 가열되어 점도의 저하 및 불량한 섬유 형성을 야기할 것이다. 표 3은 상이한 온도에서 몇몇 잠재적인 쉬스 재료의 전단 점도를 나열하고 있다.
점도 특성
조성물 1000 s-1에서 점도 (Paㆍs)
중량% PBS 중량% 아디프산 중량% 유니톡스(R) 150 ℃ 160 ℃
99 0 1 241.8 223.08
98 0 2 233.66 214.12
94 5 1 167.72 123.75
93 5 2 159.57 119.68
89.1 9.9 1 113.98 96.885
88.2 9.8 2 102.58 78.159
84.1 14.9 1 78.973 48.035
83.3 14.7 2 81.416 62.69

이러한 재료들은 유사한 온도 프로파일에서 가공될 수 있는 폴리올레핀 코어와 함께 조합될 수 있다. 표 4는 잠재적인 코어 재료 몇몇을 요약하였다.
조성 1000 s-1에서 점도 (Paㆍs)
180 ℃ 190 ℃
애스펀 (Aspun) PE 117.24 109.1
MCP 660 PP 60.246 56.991
다우 PF-305 PP 101.77 91.186
치소 PP 70.832 64.318

이러한 결과를 기준으로, 성분 재료의 온도 및 조성, 유동성을 조절함으로써 가공성을 통제할 수 있다는 것이 명백하다.
하기 실험실 규모의 작업에서, 파일럿 실험 (pilot trail)을 일본 소재의 치소 코포레이션 (Chisso Corporation)에서 수행하였다. 표 5는 최종 섬유 특성의 요약이다.
쉬스 코어 비율 (쉬스:코어) 크기 (dpf) 강도 (g/d) 신장률 (%) 크림프 (#/in)
PBS/아디프산 (85:15) + 2 중량%의 유니톡스(R) 480 헤플론 A10005 (50:50) 4.5 1.27 63 15.5
PBS/아디프산 (85:15) + 2 중량%의 유니톡스(R) 480 치소 PP (50:50) 2.1 1.79 182 20.1
PBS/아디프산 (85:15) + 2 중량%의 유니톡스(R) 480 치소 PP (60:40) 2.1 1.66 172 17.2
PBS/아디프산 (85:15) + 2 중량%의 유니톡스(R) 480 치소 PP (60:40) 2.1 1.64 157 16.4

이러한 섬유들을 5 ㎜ 및 38 ㎜의 길이로 제조하였고 목적 분야를 위해 임의의 길이로 절단할 수 있다. 이러한 재료들은 잘 가공될 뿐만 아니라 표에서 입증된 바와 같이 섬유는 뛰어난 강도 및 신장률을 나타낸다.
당 업계의 통상의 숙련인들은 본 발명이 그의 영역으로부터 벗어나지 않고서 많은 변형 및 변화를 행할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서, 위에서 기재한 상세한 설명 및 실시예들은 단지 예시적인 것으로서 어떠한 방식으로든 첨부된 특허 청구의 범위에 기재된 바와 같은 본 발명의 영역을 제한하고자 함이 아니다.

Claims (43)

  1. 지방족 폴리에스테르 블렌드가 지방족 폴리에스테르 블렌드 중에 존재하는 지방족 폴리에스테르 중합체, 멀티카르복실산, 및 습윤제의 총 중량을 기준으로,
    a. 10,000 내지 2,000,000의 중량 평균 분자량을 나타내고 지방족 폴리에스테르 블렌드에 40 내지 100 중량% 미만의 양으로 존재하는, 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체, 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 중합체, 폴리카프로락톤 중합체, 이들 중합체의 혼합물, 또는 이들 중합체의 공중합체로 구성된 군으로부터 선택된 지방족 폴리에스테르 중합체;
    b. 지방족 폴리에스테르 블렌드에 0 중량% 초과 내지 30 중량%의 양으로 존재하는, 30 미만의 총 탄소수를 갖는 멀티카르복실산; 및
    c. 10 내지 40의 친수성-호지성 균형비를 나타내고 0 초과 내지 25 중량%의 양으로 존재하는 습윤제
    를 포함하며 170 ℃ 온도 및 1000 초-1의 전단 속도에서 5 Paㆍ초 내지 200 Paㆍ초의 겉보기 점도값을 나타내는 것인, 폴리올레핀 코어 및 지방족 폴리에스테르 블렌드 쉬스를 포함하는 2성분 결착 섬유.
  2. 제1항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체인 2성분 결착 섬유.
  3. 제1항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 중합체인 2성분 결착 섬유.
  4. 제1항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 폴리카프로락톤 중합체인 2성분 결착 섬유.
  5. 제1항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 지방족 폴리에스테르 블렌드에 50 중량% 내지 95 중량%의 양으로 존재하는 2성분 결착 섬유.
  6. 제5항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 지방족 폴리에스테르 블렌드에 60 중량% 내지 90 중량%의 양으로 존재하는 2성분 결착 섬유.
  7. 제1항에 있어서, 멀티카르복실산이 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세바크산 및 이들 산의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되는 2성분 결착 섬유.
  8. 제7항에 있어서, 멀티카르복실산이 글루타르산, 아디프산 및 수베르산으로 구성된 군으로부터 선택되는 2성분 결착 섬유.
  9. 제1항에 있어서, 멀티카르복실산이 지방족 폴리에스테르 블렌드에 1 중량% 내지 30 중량%의 양으로 존재하는 2성분 결착 섬유.
  10. 제9항에 있어서, 멀티카르복실산이 지방족 폴리에스테르 블렌드에 5 중량% 내지 25 중량%의 양으로 존재하는 2성분 결착 섬유.
  11. 제1항에 있어서, 멀티카르복실산이 4 내지 30의 총 탄소수를 갖는 2성분 결착 섬유.
  12. 제1항에 있어서, 습윤제가 10 내지 20의 친수성-호지성 균형비를 나타내는 2성분 결착 섬유.
  13. 제1항에 있어서, 습윤제가 지방족 폴리에스테르 블렌드에 0.5 중량% 내지 20 중량%의 양으로 존재하는 2성분 결착 섬유.
  14. 제1항에 있어서, 습윤제가 지방족 폴리에스테르 블렌드에 1 중량% 내지 15 중량%의 양으로 존재하는 2성분 결착 섬유.
  15. 제1항에 있어서, 습윤제가 에톡실화 알코올, 산 아미드 에톡실레이트 및 에톡실화 알킬 페놀로 구성된 군으로부터 선택되는 2성분 결착 섬유.
  16. 제1항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 지방족 폴리에스테르 블렌드에 50 중량% 내지 95 중량%의 양으로 존재하고, 멀티카르복실산이 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세바크산 및 이들 산의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되며 지방족 폴리에스테르 블렌드에 1 중량% 내지 30 중량%의 양으로 존재하고, 습윤제가 에톡실화 알코올, 산 아미드 에톡실레이트 및 에톡실화 알킬 페놀로 구성된 군으로부터 선택되며 지방족 폴리에스테르 블렌드에 0.5 중량% 내지 20 중량%의 양으로 존재하는 2성분 결착 섬유.
  17. 제1항에 있어서, 폴리올레핀이 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 공중합체 및 폴리프로필렌 공중합체로 구성된 군으로부터 선택되는 2성분 결착 섬유.
  18. 지방족 폴리에스테르 블렌드는 열가소성 조성물 중에 존재하는 지방족 폴리에스테르 중합체, 멀티카르복실산, 및 습윤제의 총 중량을 기준으로,
    a. 10,000 내지 2,000,000의 중량 평균 분자량을 나타내고 열가소성 조성물에 40 내지 100 중량% 미만의 양으로 존재하는, 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체, 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 중합체, 폴리카프로락톤 중합체, 이들 중합체의 혼합물, 또는 이들 중합체의 공중합체로 구성된 군으로부터 선택된 지방족 폴리에스테르 중합체;
    b. 열가소성 조성물에 0 중량% 초과 내지 30 중량%의 양으로 존재하는, 30 미만의 총 탄소수를 갖는 멀티카르복실산; 및
    c. 10 내지 40의 친수성-호지성 균형비를 나타내고 0 초과 내지 25 중량%의 양으로 존재하는 습윤제
    를 포함하는 것이고, 70도 미만의 전진 접촉각 값 및 60도 미만의 후퇴 접촉각 값을 나타내며 폴리올레핀 코어 및 지방족 폴리에스테르 블렌드 쉬스를 포함하는 2성분 결착 섬유.
  19. 제18항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 지방족 폴리에스테르 블렌드에 50 중량% 내지 95 중량%의 양으로 존재하는 2성분 결착 섬유.
  20. 제19항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 지방족 폴리에스테르 블렌드에 60 중량% 내지 90 중량%의 양으로 존재하는 2성분 결착 섬유.
  21. 제18항에 있어서, 멀티카르복실산이 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세바크산 및 이들 산의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되는 2성분 결착 섬유.
  22. 제21항에 있어서, 멀티카르복실산이 글루타르산, 아디프산 및 수베르산으로 구성된 군으로부터 선택되는 2성분 결착 섬유.
  23. 제18항에 있어서, 멀티카르복실산이 지방족 폴리에스테르 블렌드에 1 중량% 내지 30 중량%의 양으로 존재하는 2성분 결착 섬유.
  24. 제23항에 있어서, 멀티카르복실산이 지방족 폴리에스테르 블렌드에 5 중량% 내지 25 중량%의 양으로 존재하는 2성분 결착 섬유.
  25. 제18항에 있어서, 멀티카르복실산이 4 내지 30의 총 탄소수를 갖는 2성분 결착 섬유.
  26. 제18항에 있어서, 습윤제가 10 내지 20의 친수성-호지성 균형비를 나타내는 2성분 결착 섬유.
  27. 제18항에 있어서, 습윤제가 지방족 폴리에스테르 블렌드에 0.5 중량% 내지 20 중량%의 양으로 존재하는 2성분 결착 섬유.
  28. 제27항에 있어서, 습윤제가 지방족 폴리에스테르 블렌드에 1 중량% 내지 15 중량%의 양으로 존재하는 2성분 결착 섬유.
  29. 제18항에 있어서, 습윤제가 에톡실화 알코올, 산 아미드 에톡실레이트 및 에톡실화 알킬 페놀로 구성된 군으로부터 선택되는 2성분 결착 섬유.
  30. 제18항에 있어서, 섬유가 65도 미만의 전진 접촉각 값을 나타내는 2성분 결착 섬유.
  31. 제18항에 있어서, 섬유가 55도 미만의 후퇴 접촉각 값을 나타내는 2성분 결착 섬유.
  32. 제18항에 있어서, 섬유가 50도 미만의 후퇴 접촉각 값을 나타내는 2성분 결착 섬유.
  33. 제18항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 지방족 폴리에스테르 블렌드에 50 중량% 내지 95 중량%의 양으로 존재하고, 멀티카르복실산이 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세바크산 및 이들 산의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되며 지방족 폴리에스테르 블렌드에 1 중량% 내지 30 중량%의 양으로 존재하고, 습윤제가 에톡실화 알코올, 산 아미드 에톡실레이트 및 에톡실화 알킬 페놀로 구성된 군으로부터 선택되며 지방족 폴리에스테르 블렌드에 0.5 중량% 내지 20 중량%의 양으로 존재하는 2성분 결착 섬유.
  34. 제18항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체이고, 멀티카르복실산이 아디프산이고, 습윤제가 에톡실화 알코올인 2성분 결 착 섬유.
  35. 제18항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 중합체이고, 멀티카르복실산이 아디프산이고, 습윤제가 에톡실화 알코올인 2성분 결착 섬유.
  36. 제18항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체 및 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 중합체의 혼합물이고, 멀티카르복실산이 아디프산이고, 습윤제가 에톡실화 알코올인 2성분 결착 섬유.
  37. 제18항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체 및 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 중합체의 혼합물이고, 멀티카르복실산이 글루타르산이고, 습윤제가 에톡실화 알코올인 2성분 결착 섬유.
  38. 제18항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 폴리부틸렌 숙시네이트 중합체 및 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트 중합체의 혼합물이고, 멀티카르복실산이 수베르산이고, 습윤제가 에톡실화 알코올인 2성분 결착 섬유.
  39. 제18항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 폴리카프로락톤 중합체이고, 멀티카르복실산이 아디프산이고, 습윤제가 에톡실화 알코올인 2성분 결착 섬 유.
  40. 제18항에 있어서, 폴리올레핀이 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 공중합체 및 폴리프로필렌 공중합체로 구성된 군으로부터 선택되는 2성분 결착 섬유.
  41. 폴리올레핀 코어 및 지방족 폴리에스테르 블렌드 쉬스를 포함하는 2성분 결착 섬유.
  42. 지방족 폴리에스테르 블렌드가 170 ℃의 온도 및 1000 초-1의 전단 속도에서 5 Paㆍ초 내지 200 Paㆍ초의 겉보기 점도값을 나타내는, 폴리올레핀 코어 및 지방족 폴리에스테르 블렌드 쉬스를 포함하는 2성분 결착 섬유.
  43. 70 도 미만의 전진 접촉각 및 60 도 미만의 후퇴 접촉각을 나타내며 폴리올레핀 코어 및 지방족 폴리에스테르 블렌드 쉬스를 포함하는 2성분 결착 섬유.
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