KR101823989B1 - 폴리아미드／폴리페닐렌 에테르 섬유 및 섬유-제조 방법 - Google Patents

폴리아미드／폴리페닐렌 에테르 섬유 및 섬유-제조 방법 Download PDF

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Abstract

섬유는, 특정량의, 폴리아미드 및 폴리페닐렌 에테르를 융화제 (compatabilizer)와 함께 포함하는 조성물을 용융 압출함으로써 제조된다. 특정 조합은, 양호한 점착성, 및 섬유 당 낮은 데니어 (denier)의 바람직한 조합을 가지는 섬유를 제조하게 된다. 폴리아미드 단독으로 제조된 섬유와 비교해, 본 발명의 섬유는 개선된 내열성 및 난연성을 나타낸다.

Description

폴리아미드／폴리페닐렌 에테르 섬유 및 섬유-제조 방법{POLYAMIDE/POLYPHENYLENE ETHER FIBERS AND FIBER-FORMING METHOD}
나일론 섬유는 카펫, 밧줄, 낙하산 및 타이어와 같은 다양한 분야에서 널리 사용된다. 그러나, 전기 절연 및 보호 의류용 섬유를 포함하는 몇몇 분야에서는, 증가된 내열성, 증가된 난연성, 감소된 흡습성, 또는 이들의 조합된 특성에 대한 요구가 있다.
과거에, 폴리페닐렌 에테르와 폴리아미드의 비융화성 (incompatibility)으로 인해 섬유 제조에 어려움이 있었다고 보고하였다. 예를 들어, Bhoori 등의 미국 특허 제5,225,270호 및 제5,334,444호, 및 Kotek 등의 미국 특허 제5,559,194호는, 폴리페닐렌 에테르/폴리아미드 섬유의 제조를 위해, 블렌드에 제3 중합체를 첨가함으로써 이러한 문제점을 해결하려는 의도의 조성물을 개시하고 있다. 구체적으로는, Bhoori 등의 미국 특허 제5,225,270호 및 제5,334,444호는 ASTM D638 인장 탄성율이 약 40,000 파운드/인치2 (276 ㎫) 미만인 것으로 정의된 관능화된 올레핀 엘라스토머의 첨가를 필요로 한다. Bhoori 등의 미국 특허 제5,225,270호, 6열, 15-19행; Bhoori 등의 미국 특허 제5,334,444호, 7열, 5-17행을 참조한다. 유용한 관능화된 올레핀 엘라스토머는 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 이소프로필렌, 및 이소부틸렌 중 하나 이상의 블록 및 그래프트 엘라스토머를 포함한다. Bhoori 등의 미국 특허 제5,225,270호, 6열, 20-23행; Bhoori 등의 미국 특허 제5,334,444호, 7열, 18-21행을 참조한다. 또한, Kotek 등의 미국 특허 제5,559,194호는, 테레프탈산 및 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌-다이아민으로 제조된 폴리아미드, 테레프탈산 및 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌다이아민으로 제조된 폴리아미드, 및 헥사메틸렌다이아민, 이소프탈산, 및 테레프탈산으로 제조된 폴리아미드로부터 선택되는 혼화성 비정질 중합체의 첨가를 필요로 한다. Kotek 등의 미국 특허 제5,559,194호, 2열, 30-34행을 참조한다.
섬유 방사에 적절한 보다 간편한 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 조성물이 요구되고 있다.
본 발명자들은, 강도가 우수하고 평활한 (smoothness) 섬유를 제3 중합체 구성분의 첨가 없이 폴리페닐렌 에테르와 폴리아미드의 블렌드로부터 제조될 수 있다고 결정하였다. 따라서, 본 발명은 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드로부터 섬유를 제조하기 위해 함께 블렌딩되어야 하는 중합체의 수를 간소화할 수 있다.
또한, 본 발명은 폴리페닐렌 에테르 입자 중 가장 큰 입자의 단면적을 제한하는데, 이를 제한하지 않는 경우, 예를 들어, 이러한 큰 치수의 입자에 의해 방사 노출 (spinneret)의 구멍이 막히고 팩 압력 (pack pressure)이 증가하게 되어, 폴리페닐렌 에테르/폴리아미드 섬유의 용융 방사가 비효율적이게 된다. 이러한 과도한 압력과 막힘이 발생하는 빈도를 줄임으로써, 본 발명은, 용융 방사 제조 공정을 유지하는 데 필요한 중단 (stoppage)의 횟수는 줄이면서 폴리페닐렌 에테르/폴리아미드 섬유의 용융 방사 공정이 보다 효율적으로 진행될 수 있게 한다.
본 발명의 일부 구현예에서, 폴리아미드 섬유는 이산화티탄과 같은 광택-저하 첨가제를 첨가할 필요 없이 광택이 바람직하게 저하될 수 있다. 본 발명에 따라 제조되는 섬유는 일정한 치수 및 표면 평활성 (surface smoothness)을 가지지만, 본 발명의 섬유의 전체적인 평균 표면 광택은 광택-저하 첨가제 없이 제조되는 나일론 섬유의 광택보다 상당히 덜하다. 본 발명의 이런 양태는 단위 부피 당 중량이 감소된 허용가능한 광택 수준의 폴리아미드 섬유를 제조할 수 있게 하며, 이는 섬유 제품의 선적 시 연료 절약, 및 자동차 내부와 같은 운송과 관련된 최종 용도 시 장기간의 연료 절약 모두에서 크게 유익하다.
일 구현예는, 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드를 포함하는 섬유로서, 상기 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드는, 아민 말단기의 농도가 100 μeq/g 이하인 폴리아미드 약 40 중량% 내지 약 95 중량%; 고유 점도가 약 0.2 ㎗/g 내지 약 0.38 ㎗/g인 폴리페닐렌 에테르 약 5 중량% 내지 약 60 중량%, 및 융화제 약 0.35 중량% 내지 약 1.2 중량%를 포함하는 구성분들을 용융 블렌딩한 생성물로서; 모든 중량%는 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 중합체의 총 중량을 기준으로 한 것이며; 상기 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드는, 폴리아미드를 포함하는 연속상 (continuous phase), 및 폴리페닐렌 에테르를 포함하는 분산상 (disperse phase)을 포함하며; 상기 분산상 입자들의 평균 단면적은 약 0.7 ㎛2 이하이며, 톨루엔과 같은 폴리페닐렌 에테르 팽윤화 용매 (swelling solvent)의 첨가의 부재 하에, [예를 들어, "STEM-in-SEM"이라고도 하는, 주사 투과 전자 현미경 중 주사 전자 현미경 방식을 적용함으로써] 주사 투과 전자 현미경으로 측정 시, 분산상 입자의 수를 기준으로 총 분산상 입자 중 0.5% 이하가 5.5 ㎛2 초과의 단면적을 가지며; 및 상기 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드는 본질적으로, a) 관능화된 올레핀 엘라스토머; b) 하기 구성분들로부터 제조되는 폴리아미드: 1) 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌다이아민, 헥사메틸렌다이아민, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 다이아민, 및 2) 이소프탈산, 테레프탈산, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 2산; 및 c) 알케닐 방향족 화합물과 공액 다이엔의 블록 공중합체를 포함하지 않는다.
또 다른 구현예는, 섬유를 용융 방사하는 방법으로서, 이 방법은, 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드를 용융 압출하여, 섬유를 제조하는 단계를 포함하며; 상기 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드는, 아민 말단기의 농도가 100 μeq/g 이하인 폴리아미드 약 40 중량% 내지 약 95 중량%, 고유 점도가 약 0.2 ㎗/g 내지 약 0.35 ㎗/g인 폴리페닐렌 에테르 약 5 중량% 내지 약 60 중량%, 및 융화제 약 0.35 중량% 내지 약 1.2 중량%를 포함하는 구성분들을 용융 블렌딩한 생성물이며; 모든 중량%는 폴리아미드와 폴리페닐렌 에테르 중합체의 총 중량을 기준으로 하며; 상기 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드는, 폴리아미드를 포함하는 연속상, 및 폴리페닐렌 에테르를 포함하는 분산상을 포함하며; 상기 분산상 입자들의 평균 단면적은 약 0.7 ㎛2 이하이며, 톨루엔과 같은 폴리페닐렌 에테르 팽윤화 용매 (swelling solvent)의 첨가의 부재 하에, [예를 들어, "STEM-in-SEM"이라고도 하는, 주사 투과 전자 현미경 중 주사 전자 현미경 방식을 적용함으로써] 주사 투과 전자 현미경으로 측정 시, 분산상 입자의 수를 기준으로 총 분산상 입자 중 0.5% 이하가 5.5 ㎛2 초과의 단면적을 가지며; 및 상기 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드는 본질적으로, a) 관능화된 올레핀 엘라스토머; b) 하기 구성분들로부터 제조되는 폴리아미드: 1) 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌다이아민, 헥사메틸렌다이아민, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 다이아민, 및 2) 이소프탈산, 테레프탈산, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 2산; 및 c) 알케닐 방향족 화합물과 공액 다이엔의 블록 공중합체를 포함하지 않는다.
또 다른 구현예는, 코어/시스 섬유로서, 이 섬유는, 폴리아미드를 포함하며 실질적으로 폴리페닐렌 에테르를 포함하지 않는 코어; 및 실질적으로 상기 코어를 둘러싸고 있으며 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드를 포함하는 시스를 포함하며; 상기 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드는, 아민 말단기의 농도가 100 μeq/g 이하인 폴리아미드 약 50 중량% 내지 약 89.5 중량%, 고유 점도가 약 0.24 ㎗/g 내지 약 0.38 ㎗/g인 폴리페닐렌 에테르 약 10 중량% 내지 약 49.5 중량%, 및 융화제 약 0.35 중량% 내지 약 1 중량%를 포함하는 구성분들을 용융 블렌딩한 생성물이며; 모든 중량%는 폴리아미드와 폴리페닐렌 에테르 중합체의 총 중량을 기준으로 하며; 상기 폴리아미드는 폴리아미드-6, 폴리아미드-6,6, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되며; 상기 폴리아미드는 아민 말단기의 농도를 100 μeq/g 이하로 가지며; 상기 폴리페닐렌 에테르의 고유 점도는, 클로로포름 중에서 25℃에서 측정 시, 약 0.2 ㎗/g 내지 약 0.4 ㎗/g이며; 상기 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드는, 폴리아미드를 포함하는 연속상, 및 폴리페닐렌 에테르를 포함하는 분산상을 포함하며; 상기 분산상 입자들의 평균 단면적은 약 0.7 ㎛2 이하이며, 톨루엔과 같은 폴리페닐렌 에테르 팽윤화 용매의 첨가의 부재 하에 측정되는 경우, 분산상 입자의 수를 기준으로 총 분산상 입자 중 0.5% 이하가 5.5 ㎛2 초과의 단면적을 가지며; 및 상기 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드는 본질적으로, a) 관능화된 올레핀 엘라스토머; b) 하기 구성분들로부터 제조되는 폴리아미드: 1) 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌다이아민, 헥사메틸렌다이아민, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 다이아민, 및 2) 이소프탈산, 테레프탈산, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 2산; 및 c) 알케닐 방향족 화합물과 공액 다이엔의 블록 공중합체를 포함하지 않는다.
또 다른 구현예는, 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드를 포함하는 코어; 및 실질적으로 상기 코어를 둘러싸고 있으며 폴리페닐렌 에테르를 실질적으로 포함하지 않는 시스를 포함하는 코어/시스 섬유이다.
이들 및 다른 구현예들은 상세히 후술한다.
도 1은 비교예 1의 조성물로부터 제조된 압출물 가닥의 단면을 광학 현미경으로 촬영한 것이다.
도 2는 비교예 3의 조성물로부터 제조된 압출물 가닥의 단면을 광학 현미경으로 촬영한 것이다.
도 3은 비교예 6의 조성물로부터 제조된 압출물 가닥의 단면을 광학 현미경으로 촬영한 것이다.
도 4는 비교예 7의 조성물로부터 제조된 압출물 가닥의 단면을 광학 현미경으로 촬영한 것이다.
도 5는 비교예 8의 조성물로부터 제조된 압출물 가닥의 단면을 광학 현미경으로 촬영한 것이다.
도 6은 비교예 10의 조성물로부터 제조된 압출물 가닥의 단면을 광학 현미경으로 촬영한 것이다.
도 7은 실시예 1의 조성물로부터 제조된 압출물 가닥의 단면을 광학 현미경으로 촬영한 것이다.
도 8은 비교예 13의 조성물로부터 제조된 압출물 가닥의 단면을 광학 현미경으로 촬영한 것이다.
도 9는 비교예 14의 조성물로부터 제조된 압출물 가닥의 단면을 광학 현미경으로 촬영한 것이다.
도 10은 비교예 16의 조성물로부터 제조된 압출물 가닥의 단면을 광학 현미경으로 촬영한 것이다.
도 11은 실시예 2의 조성물로부터 제조된 압출물 가닥의 단면을 광학 현미경으로 촬영한 것이다.
도 12는 비교예 19의 조성물로부터 제조된 압출물 가닥의 단면을 광학 현미경으로 촬영한 것이다.
도 13은 섬유 방사 장치의 구성도 (schematic diagram)이다.
도 14는 폴리페닐렌 에테르-함유 분산상 영역 (domain)의 영상 분석으로 확대한, 비교예 17의 조성물의 SEM 영상이다.
도 15는 폴리페닐렌 에테르-함유 분산상 영역의 영상 분석으로 확대한, 실시예 4의 조성물의 SEM 영상이다.
도 16은 폴리페닐렌 에테르-함유 분산상 영역의 영상 분석으로 확대한, 비교예 19의 조성물의 SEM 영상이다.
도 17은 폴리페닐렌 에테르-함유 분산상 영역의 영상 분석으로 확대한, 비교예 21의 조성물의 SEM 영상이다.
도 18은 실시예 4의 조성물로부터 제조된 섬유의 표면을 촬영한 SEM 영상이다.
도 19는 주사 전자 현미경 중 주사 투과 전자 현미경 ["STEM-in-SEM"]을 이용함으로써, 실시예 4의 조성물로부터 제조된 섬유의 단면을 촬영한 STEM-in-SEM 영상이다.
도 20은 도 19의 영상을 확대한 STEM-in-SEM 영상이다.
도 21은, 실시예 1 및 2의 압출물에서, 총 분산상 입자 중 0.5% 이하가 5.5 ㎛2 초과의 단면적을 가지는데 반해, 비교예의 압출물들은 이 치수보다 큰 입자를 더 많은 %로 포함하는 것을 보여주는, 확률 분포도이다.
도 22는, 실시예 3 및 4의 섬유에서, 총 분산상 입자 중 0.5% 이하가 5.5 ㎛2 초과의 단면적을 가지는데 반해, 비교예의 섬유들은 이 치수보다 큰 입자를 더 많은 %로 포함하는 것을 보여주는, 확률 분포도이다.
본 발명자들은, 폴리아미드, 폴리페닐렌 에테르 및 융화제를 소정의 특정 비율로 사용하여, 본 발명에 따른 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드를 용융 블렌딩함으로써, 우수한 섬유 형태 및 물리적 특성을 가진 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 섬유를 제조할 수 있음을 발견하였으며, 이 폴리아미드 형태는 연속상을 생성하며, 폴리페닐렌 에테르는 상기 폴리아미드 연속상 내에 분산된 불연속성 영역 형태이다. 생성되는 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드에서,　분산상 입자의 평균 단면적은 약 0.7 ㎛2 미만이며, [예를 들어, "STEM-in-SEM"이라고도 하는, 주사 투과 전자 현미경 중 주사 전자 현미경 방식을 적용함으로써] 주사 투과 전자 현미경으로 측정 시, 분산상 입자의 수를 기준으로 총 분산상 입자 중 0.5% 이하가 5.5 ㎛2 초과의 단면적을 가진다. 전술한 단면적은, 현미경 관찰용 샘플을 냉각 및 제조한 후, 전술한 조성물에서 측정된 치수임을 주지한다. 또한, 전술한 치수들은, 폴리페닐렌 에테르 팽윤화 용매인 톨루엔과 같이 입자의 치수를 변화시키는 용매를 첨가하지 않은 경우에, 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드 자체의 치수임을 주지한다.
즉, 본 발명은, 전술한 선행 기술에서 개시된 복잡한 과정 없이, 표면 평활성 및 물리적 강도가 놀라울 정도로 조합된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 섬유를 제공한다. 따라서, 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드는 본질적으로, a) 관능화된 올레핀 엘라스토머; b) 하기 구성분들로부터 제조되는 폴리아미드: 1) 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌다이아민, 헥사메틸렌다이아민, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 다이아민, 및 2) 이소프탈산, 테레프탈산, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 2산; 및 c) 알케닐 방향족 화합물과 공액 다이엔의 블록 공중합체를 포함하지 않는다.
본 발명에 따른 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드에서, 폴리아미드는 연속상을 형성하며, 폴리페닐렌 에테르는 상기 폴리아미드 연속상 내에 분산된 불연속성 영역 형태이다. 폴리페닐렌 에테르의 분리된 영역은 분산상으로 지칭된다.
"본질적으로 ~을 포함하지 않는"은 일반적으로, 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드가, 명칭된 성분을 상기 블렌드의 성질 또는 특성에 유의한 영향을 미칠 만한 양으로 포함하지 않는 것으로 의도되는데, 폴리아미드와 폴리페닐렌 에테르 중합체의 총합을 기준으로, 명칭된 성분을 일반적으로 0.01 중량% 미만, 전형적으로 0.005 중량% 미만, 바람직하게는 0.001 중량% 미만으로 포함하는 것으로 의도된다.
융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드를 제조하기 위해 용융 블렌딩되는 구성분들은 폴리아미드를 포함한다. 나일론이라고도 알려진 폴리아미드는 복수의 아미드(-C(O)NH-)기의 존재를 특징으로 하며, Gallucci에 대한 미국 특허 4,970,272호에 개시되어 있다. 적당한 폴리아미드 수지는 폴리아미드-6, 폴리아미드-6,6, 폴리아미드-4, 폴리아미드-4,6, 폴리아미드-12, 폴리아미드-6,10, 폴리아미드-6,9, 폴리아미드-6,12, 무정형 폴리아미드 수지, 폴리아미드 6/6T 및 폴리아미드 6,6/6T(트리아민 함량이 0.5 중량% 미만임), 폴리아미드 9T 및 이들의 조합을 포함한다. 일부 구현예에서, 상기 폴리아미드 수지는 폴리아미드-6, 폴리아미드 9T 또는 이들의 혼합물로 구성된다. 일부 구현예에서, 상기 폴리아미드 수지는 폴리아미드-6,6로 구성된다. 일부 구현예에서, 상기 폴리아미드 수지 또는 폴리아미드 수지의 조합은 171℃ 이상의 용융점(Tm)을 갖는다. 일부 구현예에서, 상기 폴리아미드는 소위 초강화(super tough) 폴리아미드, 즉 고무-강화된 폴리아미드를 배제한다.
폴리아미드는 다수의 잘 알려진 방법, 예를 들면 Carothers에 대한 미국 특허 제2,071,250호, 2,071,251호, 2,130,523호 및 2,130,948호; Hanford에 대한 2,241,322호 및 2,312,966호; 및 Bolton 등에 대한 2,512,606호에 개시된 것들에 의해 얻어질 수 있다. 폴리아미드 수지는 다양한 소스(source)로부터 상업적으로 이용가능하다.
ISO 307에 따라 96 중량% 황산 내 0.5 중량% 용액에서 측정했을 때, 그램 당 400 밀리리터(mL/g) 이하의 고유 점도, 좀 더 구체적으로 90 내지 350 mL/g의 점도, 훨씬 더 구체적으로 110 내지 240mL/g의 점도를 갖는 폴리아미드가 사용될 수 있다. 일부 구현예에서, 상기 폴리아미드는 6 이하의 상대 점도, 좀 더 구체적으로 1.89 내지 5.43의 상대 점도, 훨씬 더 구체적으로 2.16 내지 3.93의 상대 점도를 갖는다. 상대 점도는 96 중량% 황산 내 1 중량% 용액에서 DIN 53727에 따라 결정된다.
일부 구현예에서, 폴리아미드 수지는 염산으로 적정함으로써 결정되는, 폴리아미드 그램 당 100 마이크로당량(μeq/g) 미만의 아민 말단기의 농도를 갖는 폴리아미드로 구성된다. 아민 말단기의 농도는 20 μeq/g 내지 100 μeq/g, 구체적으로는 30 μeq/g 내지 80 μeq/g, 보다 구체적으로 40 μeq/g 내지 70 μeq/g일 수 있다. 아민 말단기 함량은 폴리아미드를 적당한 용매에, 선택적으로 가열하면서, 용해시킴으로써 결정될 수 있다. 상기 폴리아미드 용액은 적당한 표시 방법을 이용하여 0.01 노르말(Normal) 염산(HCl) 용액으로 적정된다. 아민 말단기의 양은 샘플에 첨가된 HCl 용액의 부피, 블랭크(blank)로서 사용되는 HCl의 부피, HCl 용액의 몰농도(molarity) 및 폴리아미드 샘플의 중량에 기초하여 계산된다.
융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드를 제조하기 위해 용융 블렌딩되는 구성분들은 폴리페닐렌 에테르를 추가로 포함한다. 적절한 폴리페닐렌 에테르는 하기 화학식을 가지는 반복 구조 단위를 포함하는 것들을 포함한다:
Figure 112014039859115-pct00001
상기 식에서,
Z1 은 각각 독립적으로 할로겐, 비치환 또는 치환된 C1-C12 하이드로카르빌 (단, 상기 하이드로카르빌기는 3차 하이드로카르빌이 아님), C1-C12 하이드로카르빌티오, C1-C12 하이드로카르빌옥시, 또는 2개 이상의 탄소 원자에 의해 할로겐과 산소 원자가 분리된 C2-C12 할로하이드로카르빌옥시이며;
Z2는 각각 독립적으로 수소, 할로겐, 비치환 또는 치환된 C1-C12 하이드로카르빌 (단, 상기 하이드로카르빌기는 3차 하이드로카르빌이 아님), C1-C12 하이드로카르빌티오, C1-C12 하이드로카르빌옥시, 또는 2개 이상의 탄소 원자에 의해 할로겐과 산소 원자가 분리된 C2-C12 할로하이드로카르빌옥시이다.
본원에서, 용어 "하이드로카르빌"은 그 자체로만 사용되거나, 또는 다른 용어의 접두사, 접미사, 또는 일부(fragment)로서 사용되든지 간에, 탄소와 수소만을 포함하는 잔기를 지칭한다. 상기 잔기는 지방족 또는 방향족, 직쇄, 환형, 2환식(bicyclic), 분지형, 포화형, 또는 불포화형일 수 있다. 이는 또한, 지방족, 방향족, 직쇄, 환형, 2환식, 분지형, 포화된, 및 불포화된 탄화수소 모이어티의 조합을 포함할 수도 있다. 그러나, 하이드로카르빌 잔기가 치환된 것으로 기술되는 경우, 이는 치환기 잔기의 탄소 및 수소 구성원 상에 헤테로원자를 포함할 수 있다. 즉, 치환되는 것으로 구체적으로 기술되는 경우, 하이드로카르빌 잔기는 또한, 카르보닐기, 아미노기, 하이드록실기 등을 하나 이상 포함할 수 있거나, 또는 하이드로카르빌 잔기의 백본에 헤테로원자를 포함할 수 있다. 일례로서, Z1은 말단 3,5-다이메틸-1,4-페닐기를 산화 중합 촉매의 다이-n-부틸아민 성분과 반응시켜 형성되는 다이-n-부틸아미노메틸기일 수 있다.
일부 구현예에서, 폴리페닐렌 에테르의 고유 점도는 클로로포름 중에서 25℃에서 측정 시, 약 0.25 ㎗/g 내지 약 1 ㎗/g이다. 이 범위 내에서, 폴리페닐렌 에테르의 고유 점도는 약 0.3 ㎗/g 내지 약 0.65 ㎗/g, 보다 구체적으로는 약 0.35 ㎗/g 내지 약 0.5 ㎗/g, 보다 더 구체적으로는 약 0.4 ㎗/g 내지 약 0.5 ㎗/g일 수 있다.
일부 구현예에서, 폴리페닐렌 에테르는 모르폴린-함유 촉매로 제조되는 폴리(2,6-다이메틸-1,4-페닐렌 에테르)로서, 여기서, 톨루엔 중 폴리(2,6-다이메틸-1,4-페닐렌 에테르)의 용해, 메탄올로부터의 침전, 재슬러리, 및 분리에 의해 제조된 폴리(2,6-다이메틸-1,4-페닐렌 에테르)의 정제된 샘플은 250 원자 질량 단위 내지 1,000,000 원자 질량 단위의 분자량 범위에서 모노모달(monomodal) 분자량 분포를 가지며, 분자량이 전체의 정제된 샘플의 수 평균 분자량보다 15배가 넘는 폴리(2,6-다이메틸-1,4-페닐렌 에테르)를 2.2 중량% 이하로 포함한다. 일부 구현예에서, 분자량을 감소시키면서 6개의 동일한 폴리(2,6-다이메틸-1,4-페닐렌 에테르) 중량 분획으로 분리한 후, 정제된 샘플은, 말단이 모르폴린으로 치환된 페녹시기를 포함하는 폴리(2,6-다이메틸-1,4-페닐렌 에테르)를 10 몰% 이상 포함하는, 제일 처음의 최고 분자량의 분획을 포함한다. 이들 구현예에 따르면, 폴리(2,6-다이메틸-1,4-페닐렌 에테르)는 Carrillo 등의 미국 특허 출원 공개 2011/0003962 A1에 추가로 기술되어 있다.
폴리페닐렌 에테르는 2,6-자일레놀 및/또는 2,3,6-트리메틸페놀과 같은 대응하는 모노히드록시 방향족 화합물(들)의 산화 커플링(oxidative coupling)에 의해 제조될 수 있다. 촉매 시스템이 일반적으로 그러한 커플링을 위해 이용된다. 이들은, 보통 2차 아민, 3차 아민, 할로겐화물 또는 이들 중 2 이상의 조합과 같이 다양한 다른 물질과 결합된, 구리, 망간 또는 코발트 화합물과 같은 중금속 화합물(들)을 함유할 수 있다.
일부 구현예에서, 폴리페닐렌 에테르는 클로로포름 중에서 25℃에서 Ubbelohde 점도계로 측정 시, 약 0.2 ㎗/g 내지 약 0.38 ㎗/g의 고유 점도를 가진다. 고유 점도는 약 0.24 ㎗/g 내지 약 0.35 ㎗/g, 구체적으로는 약 0.27 ㎗/g 내지 약 0.33 ㎗/g, 보다 더 구체적으로는 약 0.28 ㎗/g 내지 약 0.32 ㎗/g, 더욱 더 구체적으로는 약 0.3 ㎗/g일 수 있다. 다르게 언급되지 않는 한, 모든 폴리페닐렌 에테르의 고유 점도값은, 다른 구성분들과 혼합되기 전의 폴리페닐렌 에테르와 관계가 있다. 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드의 제조에 사용되는 폴리페닐렌 에테르의 고유 점도 (초기 고유 점도)는 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드 내에서의 폴리페닐렌 에테르의 고유 점도 (최종 고유 점도)와 상이하다. 초기 고유 점도는 조성물의 다른 구성분들과 용융 혼합되기 전의 폴리페닐렌 에테르의 고유 점도로서 정의되며, 최종 고유 점도는 조성물의 다른 구성분들과 용융 혼합된 후의 폴리페닐렌 에테르의 고유 점도로서 정의된다. 당해 기술분야의 당업자가 이해하는 바와 같이, 폴리페닐렌 에테르의 점도는 용융 혼합 후 30%까지 높아질 수 있다.
융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드를 제조하기 위해 용융 블렌딩되는 구성분들은 융화제(compatibilizing agent)를 추가로 포함한다. 융화제는 폴리아미드와 폴리페닐렌 에테르의 융화된 블렌드의 형성을 촉진하는 데 사용된다. 본원에서, 용어 "융화제"란, 폴리페닐렌, 폴리아미드, 또는 이들 모두와 상호작용하는 다관능성(polyfunctional) 화합물을 말한다. 이러한 상호작용은 화학적(예를 들어, 그래프팅) 및/또는 물리적인(예를 들어, 분산된 상들의 표면 특징에 영향을 주는) 것일 수 있다. 어느 경우이든, 결과로서 얻어지는 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르는, 개선된 충격 강도, 몰드 니트 라인 강도(mold knit line strength) 및/또는 인장 신율에 의해 특히 입증되는 바와 같이, 개선된 융화성을 나타낸다. 본원에서, "융화된 블렌드"란, 융화제와 물리적 및/또는 화학적으로 융화된 조성물을 지칭하며, 또한 예를 들어, 융화가 폴리페닐렌 상의 융화성-개선시키는 다이부틸아미노메틸 치환기 유래인 것과 같이, 융화제의 사용 없이도 융화된 폴리페닐렌과 폴리아미드의 블렌드를 지칭한다.
이용가능한 융화제의 예는 액체 다이엔 중합체, 에폭시 화합물, 산화된 폴리올레핀 왁스, 퀴논, 오르가노실란(organosilane) 화합물, 다관능성 화합물, 관능화된 폴리페닐렌, 및 이들의 조합을 포함한다. 융화제는 또한 Gallucci에 대한 미국 특허 5,132,365호 및 Koevoets 등에 대한 미국 특허 6,593,411호 및 7,226,963호에 기재되어 있다.
일부 구현예에서, 상기 융화제는 다관능성 화합물로 구성된다. 융화제로서 이용가능한 다관능성 화합물은 보통 3가지 유형이다. 다관능성 화합물의 제 1 유형은 분자 내에 (a) 및 (b) 모두, 즉 (a) 탄소-탄소 이중 결합 또는 탄소-탄소 삼중 결합, 및 (b) 적어도 하나의 카르복시산, 무수물, 아미드, 에스테르, 이미드, 아미노, 에폭시, 오르토에스테르(orthoester) 또는 히드록시기를 갖는다. 그러한 다관능성 화합물의 예는 말레산; 말레산 무수물; 푸마르산; 글리시딜 아크릴레이트, 이타콘산(itaconic acid); 아코니트산(aconitic acid); 말레이미드(maleimide); 말레산 히드라지드(maleic hydrazide); 다이아민 및 말레산 무수물로부터 얻어지는 반응 생성물, 말레산, 푸마르산 등; 다이클로로 말레산 무수물; 말레산 아미드; 불포화 다이카르복시산(예를 들면, 아크릴산, 부텐산(butenoic acid), 메타크릴산, 에틸아크릴산, 펜텐산(pentenoic acid), 데센산(decenoic acid), 운데센산(undecenoic acid), 도데센산(dodecenoic acid), 리놀레산 등); 상기 불포화 카르복시산의 무수물, 에스테르 또는 산 아미드; 불포화 알콜(예를 들면, 알칸올, 크로틸 알콜, 메틸 비닐 카비놀, 4-펜텐-1-올, 1,4-헥사다이엔-3-올, 3-부텐-1,4-디올, 2,5-디메틸-3-헥센-2,5-디올, 및 식 CnH2n -5OH, CnH2n -7OH 및 CnH2n -9OH의 알콜(n은 30 이하의 양의 정수임)); 상기 불포화 알콜의 -OH 기(들)를 -NH2 기(들)로 치환함으로써 얻어지는 불포화 아민; 및 이들 중 하나 이상으로 구성되는 조합을 포함한다. 일 구현예에서, 상기 융화제는 말레산 무수물 및/또는 푸마르산으로 구성된다.
다관능성 융화제의 제 2 유형은 (a) 및 (b) 모두, 즉 (a) 식 (OR)로 표시되는 기(상기 식에서 R은 수소 또는 알킬, 아릴, 아실 또는 카르보닐 디옥시(carbonyl dioxy) 기임), 및 (b) 각각이 카르복시산, 산 할로겐화물, 무수물, 산 할로겐화물 무수물, 에스테르, 오르토에스테르, 아미드, 이미도, 아미노 및 이들의 다양한 염으로부터 선택되는 동일하거나 다를 수 있는 적어도 2개의 기를 갖는다. 이러한 군에 속하는 전형적 융화제는 지방족 폴리카르복시산, 산 에스테르, 및 아래 식으로 표시되는 산 아미드이다:
(RIO)mR'(COORII)n(CONRIIIRIV)s
상기 식에서 R'는 2 내지 20, 좀 더 구체적으로 2 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 선형 또는 분지쇄, 포화 지방족 탄화수소이며; RI은 수소, 또는 1 내지 10, 구체적으로 1 내지 6, 좀 더 구체적으로 1 내지 4개 탄소 원자를 갖는 알킬, 아릴, 아실 또는 카르보닐 디옥시기이며; 각 RII는 독립적으로 수소, 또는 1 내지 20, 좀 더 구체적으로 1 내지 10개 탄소 원자를 갖는 알킬 또는 아릴기이며; RIII 및 RIV 각각은 독립적으로 수소, 또는 1 내지 10, 구체적으로 1 내지 6, 좀 더 구체적으로 1 내지 4개 탄소 원자를 갖는 알킬 또는 아릴기이며; m은 1과 동일하고, (n + s)는 2 이상, 좀 더 구체적으로 2 또는 3과 동일하며, n과 s는 각각 0 이상이며, (ORI)은 카르보닐기에 대하여 알파 또는 베타이며, 적어도 2개의 카르보닐기는 2 내지 6개 탄소 원자에 의해 분리된다. 명백히, RI, RII, RIII 및 RIV 은 각각의 치환체가 6개 미만의 탄소 원자를 가질 경우 아릴이 될 수 없다.
적당한 폴리카르복시산은 예를 들어, 시트르산, 말산, 및 아가릭산(agaricic acid)(예를 들어 무수 및 수화된 산과 같이, 이들의 다양한 상업적 형태를 포함함); 및 이들 중 하나 이상으로 구성되는 조합을 포함한다. 일 구현예에서, 상기 융화제는 시트르산으로 구성된다. 여기서 유용한 에스테르의 예는 예를 들어, 아세틸 시트레이트, 모노스테아릴 및/또는 디스테아릴 시트레이트 등을 포함한다. 여기서 유용한 적당한 아미드는 예를 들어, N,N'-디에틸 시트르산 아미드; N-페닐 시트르산 아미드; N-도데실 시트르산 아미드; N,N'-디도데실 시트르산 아미드; 및 N-도데실 말산을 포함한다. 유도체는 이들의 염을 포함하며, 이는 아민과의 염 및 알칼리 및 알칼리 금속염을 포함한다. 적당한 염의 예는 말산 칼슘, 시트르산 칼슘, 말산 칼륨 및 시트르산 칼륨을 포함한다.
다관능성 융화제의 제 3 유형은 분자 내에 (a) 및 (b) 모두, 즉 (a) 산 할로겐화물 기 및 (b) 적어도 하나의 카르복시산, 무수물, 에스테르, 에폭시, 오르토에스테르, 또는 아미드기, 바람직하게는 카르복시산 또는 무수물기를 갖는다. 이러한 군에 속하는 융화제의 예는 무수 트리멜리트산 염화물(trimellitic anhydride acid chloride), 클로로포르밀 숙신산 무수물(chloroformyl succinic anhydride), 클로로포르밀 숙신산, 클로로포르밀 글루타르산 무수물, 클로로포르밀 글루타르산, 클로로아세틸 숙신산 무수물, 클로로아세틸 숙신산, 트리멜리트산 염화물, 및 클로로아세틸 글루타르산을 포함한다. 일 구현예에서, 융화제는 무수 트리멜리트산 염화물로 구성된다.
융화제는 용융 블렌드에 직접 첨가되거나, 또는 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드의 제조시 채용된 임의의 다른 수지 물질은 물론, 폴리페닐렌 및 폴리아미드 중 하나 또는 모두와 예비-반응될(pre-reacted) 수 있다. 상기 다수의 융화제, 특히 다관능성 화합물을 이용하여, 상기 융화제의 적어도 일부가 적당한 용매의 용액 또는 용융물에서, 폴리페닐렌의 일부 또는 전부와 예비 반응된 경우, 융화성에 있어 훨씬 더 큰 개선이 발견된다. 그러한 예비 반응은 융화제가 상기 폴리페닐렌와 반응하고 이를 관능화시킬 수 있도록 하는 것으로 믿어진다. 예를 들어, 상기 폴리페닐렌는 말레산 무수물과 예비 반응하여 무수물-관능화된 폴리페닐렌를 형성할 수 있으며, 이는 비-관능화된 폴리페닐렌에 비하여 상기 폴리아미드와 개선된 융화성을 갖는다.
일부 구현예에서, 융화제는 푸마르산, 말레산, 말레산 무수물, 시트르산, 및 이들의 조합으로부터 선택된다. 푸마르산은 우수한 효능 및 저독성 덕분에 현재 바람직한 융화제이다. 말레산 무수물 및 말레산 또한, 유사한 농도에서 효과적이지만, 제조 공정에 사용하기 위해서는 추가적인 안전성 절차가 필요할 수 있다. 시트르산 또한 융화제로서 유용하지만, 시트르산으로 융화된 블렌드의 제조 시 유사한 결과를 수득하기 위해서는, 개시된 범위 중 가장 높은 농도를 필요로 할 수 있다. 전술한 융화제들은 용융 블렌드에 바로 첨가되거나, 또는 폴리페닐렌 에테르 및 폴리아미드 중 어느 하나 또는 둘 다와 함께 미리 반응될 수 있다.
융화제가 이런 조성물의 제조시 사용될 경우, 사용량은 선택된 특정의 융화제 및 그것이 첨가되는 특정의 중합체 시스템에 따라 다를 것이다. 일부 구현예에서, 융화제의 양은 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 중합체의 총 중량을 기준으로, 약 0.35 중량% 내지 약 1.2 중량%, 구체적으로 약 0.4 중량% 내지 약 1.1 중량%, 좀 더 구체적으로 약 0.5 중량% 내지 약 1.0 중량%, 보다 더 구체적으로는 약 0.6 중량% 내지 약 0.9 중량%이다.
융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드는, 분산상 입자의 수를 기준으로 총 분산상 입자 중 0.5% 이하가 5.5 ㎛2 초과의 단면적을 가지는 경우, 섬유 당 낮은 데니어 (denier) 및 높은 점착성을 가진 섬유를 생성한다. 다른 구현예에서, 총 분산상 입자 중 0.5% 이하는 4.5 ㎛2 초과의 단면적을 가진다. 보다 구체적으로는, 총 분산상 입자 중 0.5% 이하는 3.5 ㎛2 초과의 단면적을 가진다.
일부 구현예에서, 이 섬유는 약 10 ㎛ 내지 약 5 mm의 직경을 갖는다. 이 범위 내에서, 이 직경은 약 15 ㎛ 내지 약 1 mm, 구체적으로 약 20 ㎛ 내지 약 500 ㎛, 보다 구체적으로는 약 20 ㎛ 내지 약 200 ㎛, 보다 더 구체적으로는 약 20 ㎛ 내지 약 100 ㎛일 수 있다. 이 조성물은 전형적으로 섬유의 연속 생산에 적합하므로, 섬유 길이에 대한 특정의 상한은 없다. 그러나, 섬유의 길이는 전형적으로 1 cm 이상, 구체적으로는 1 m 이상이다.
섬유는 솔리드 (solid)이거나 또는 중공형 (hollow)일 수 있으며, 섬유-방사 분야에 잘 알려져 있는 바와 같이, 예를 들어, 둥근 단면, 타원형 단면, 편평한 단면, 삼각형 단면, 사각형 단면, 다각형 단면, 이낭형 (bilobal) 단면, 다낭형 (multilobal) 단면 등과 같이 다양한 모양의 단면을 가질 수 있다. 섬유는 연속성 필라멘트, 세단 (chopped), 카아디드 (carded), 루스한 (loose), 방적사로 방사된 것과 같이 여러 가지 공지된 배열로 제공될 수 있거나, 또는 당해 기술분야에 잘 공지된 기술에 따라 직물 또는 부직포로 형성될 수 있다.
일부 구현예에서, 용융 블렌딩되는 구성분들은, 폴리페닐렌 에테르 약 5 중량% 내지 약 60 중량%, 및 폴리아미드 약 40 중량% 내지 약 95 중량%를 포함하며, 모든 중량%는 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 중합체의 총 중량을 기준으로 한다. 이 범위 내에서, 폴리페닐렌 에테르의 양은 약 10 중량% 내지 50 중량%일 수 있으며, 폴리아미드의 양은 약 50 중량% 내지 약 90 중량%일 수 있다. 구체적으로는, 폴리페닐렌 에테르의 양은 약 20 중량% 내지 40 중량%일 수 있으며, 폴리아미드의 양은 약 60 중량% 내지 약 80 중량% 약 중량%일 수 있다. 다른 구현예에서, 폴리페닐렌 에테르의 양은 약 50 중량% 내지 약 60 중량%, 구체적으로는 약 55 중량% 내지 약 60 중량%이다.
본 발명은 섬유 제조 방법을 포함한다. 이 방법은 중합체 조성물로부터 섬유를 제조하는 공지된 절차 및 장치를 이용할 수 있다. 특정의 섬유-제조 방법은 실행예들에 기재되어 있다.
일부 구현예에서, 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드는 실질적으로 유리 섬유를 포함하지 않는다. 일부 구현예에서, 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드는 실질적으로 전기 전도성 충전재를 포함하지 않는다. 일부 구현예에서, 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드는 실질적으로 충격 개질화제를 포함하지 않는다. 일부 구현예에서, 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드는 실질적으로, 폴리아미드와 폴리페닐렌 에테르 이외의 다른 중합체를 포함하지 않는다. 일부 구현예에서, 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드는 실질적으로 난연제를 포함하지 않는다. "실질적으로 ~을 포함하지 않는"다는 것은 일반적으로, 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드가 폴리아미드와 폴리페닐렌 에테르 중합체의 총 중량을 기준으로, 명칭된 구성분을 0.05 중량% 미만, 전형적으로 0.01 중량% 미만, 바람직하게는 0.005 중량% 미만으로 포함한다는 것을 의미한다.
코어/시스 섬유. 일부 구현예에서, 폴리아미드와 폴리(아릴 에테르) 중합체의 융화된 블렌드를 포함하는 섬유는 제2 폴리아미드와 함께 용융 방사되어, 공지된 방법에 따라 코어/시스 섬유를 형성할 수 있다. 이성분 및 다성분 섬유를 제조하는 방법은 잘 공지되어 있으므로 본원에서 상세히 기술할 필요가 없다. 예를 들어, 미국 특허 제5,227,109호는 그 전체가 원용에 의해 본 명세서에 포함되어 있으며, 시스 구성분 및 코어 구성분에 대한 예정된 유동 경로를, 각각의 구성분들이 시스-코어 관계로 향할 수 있도록 규정하는, 인접한 판들을 복수 개로 삽입하는 방사 팩 (spinning pack)에서 시스-코어 관계에서 이성분 섬유를 제조하는 방법을 기술하고 있다. 또한, 보다 복잡한 다성분 섬유의 형태는, 미국 특허 제5,458,972호 (그 전체가 원용에 의해 본 명세서에 포함되어 있음)에 개시된 바와 같이 본원에서 사용되는 코어 시스라는 용어 내에서 고려될 수 있으며, 제1의 용융된 중합체 조성물을 축의 중심으로 향하게 하고 제2의 용융된 중합체 조성물을 하나 이상의 정점들에 제시함으로써, 3개의 레그 (leg), 3개의 정점, 및 하나의 축 중심을 규정하는 삼낭형 카필러리 (trilobal capillary)를 사용하여 다성분 삼낭형 섬유를 제조하는 방법을 기술하고 있다. 제조된 섬유는 외부 코어 표면을 규정하는 삼낭형 코어, 및 외부 코어 표면의 약 1/3 이상에 인접해 있는 시스를 가진다.
여러 가지 구현예에서, 융화된 블렌드는 코어 섬유일 수 있으며 제2의 폴리아미드는 시스 섬유이거나, 또는 제2의 폴리아미드가 코어 섬유이며 융화된 블렌드가 시스 섬유이다. 제2 폴리아미드는 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드의 맥락에서 전술한 폴리아미드들로부터 선택될 수 있다. 주어진 코어/시스 섬유에서, 제2 폴리아미드는, 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드를 포함하는 코어에 사용되는 (제1) 폴리아미드와 동일하거나 또는 상이할 수 있다.
일부 구현예에서, 용융 압출은 약 250℃ 내지 약 300℃의 온도에서 수행된다. 이 범위 내에서, 압출 온도는 약 260℃ 내지 약 290℃ 일 수 있다.
본 발명은 적어도 다음의 구현예를 포함한다.
구현예 1:
융화된 (compatibilized) 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드를 포함하는 섬유로서,
상기 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드는,
아민 말단기의 농도가 100 μeq/g 이하인 폴리아미드 약 40 중량% 내지 약 95 중량%,
클로로포름 중에서 25℃에서 측정 시, 고유 점도가 약 0.2 ㎗/g 내지 약 0.38 ㎗/g인 폴리페닐렌 에테르 약 5 중량% 내지 약 60 중량%, 및
융화제 약 0.35 중량% 내지 약 1.2 중량%를 포함하는 구성분들을 용융 블렌딩한 생성물이며;
모든 중량%는 폴리아미드와 폴리페닐렌 에테르 중합체의 총 중량을 기준으로 하며;
상기 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드는, 폴리아미드를 포함하는 연속상 (continuous phase), 및 폴리페닐렌 에테르를 포함하는 분산상 (disperse phase)을 포함하며;
상기 분산상 입자들의 평균 단면적은 약 0.7 ㎛2 이하이며, 주사 투과 전자 현미경 ["STEM"]으로 측정 시, 분산상 입자의 수를 기준으로 총 분산상 입자 중 0.5% 이하가 5.5 ㎛2 초과의 단면적을 가지며; 및
상기 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드는 본질적으로,
a) 관능화된 올레핀 엘라스토머;
b) 하기 구성분들로부터 제조되는 폴리아미드:
1) 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌다이아민, 헥사메틸렌다이아민, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 다이아민, 및
2) 이소프탈산, 테레프탈산, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 2산; 및
c) 알케닐 방향족 화합물과 공액 다이엔의 블록 공중합체를 포함하지 않는 것인, 섬유.
구현예 2: 구현예 1에 있어서,
상기 폴리아미드가 폴리아미드-6, 폴리아미드-6,6, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 섬유.
구현예 3: 구현예 1 또는 2에 있어서,
상기 폴리아미드가 폴리아미드-6,6을 포함하는 것을 특징으로 하는, 섬유.
구현예 4: 구현예 1 내지 3 중 하나에 있어서,
상기 폴리아미드의 아민 말단기의 농도가 20 μeq/g 내지 100 μeq/g인 것을 특징으로 하는, 섬유.
구현예 5: 구현예 1 내지 4 중 하나에 있어서,
상기 폴리아미드의 아민 말단기의 농도가 30 μeq/g 내지 80 μeq/g인 것을 특징으로 하는, 섬유.
구현예 6: 구현예 1 내지 5 중 하나에 있어서,
상기 폴리아미드의 아민 말단기의 농도가 40 μeq/g 내지 70 μeq/g인 것을 특징으로 하는, 섬유.
구현예 7: 구현예 1 내지 6 중 하나에 있어서,
상기 용융 블렌딩된 구성분이, 폴리아미드 약 50 중량% 내지 약 90 중량%, 및 폴리페닐렌 에테르 약 10 중량% 내지 약 50 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는, 섬유.
구현예 8: 구현예 1 내지 7 중 하나에 있어서,
상기 용융 블렌딩된 구성분이, 폴리아미드 약 60 중량% 내지 약 80 중량%, 및 폴리페닐렌 에테르 약 20 중량% 내지 약 40 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는, 섬유.
구현예 9: 구현예 1 내지 6 중 하나에 있어서,
상기 용융 블렌딩된 구성분이 폴리페닐렌 에테르를 약 55 중량% 내지 약 60 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는, 섬유.
구현예 10: 구현예 1 내지 9 중 하나에 있어서,
상기 폴리페닐렌 에테르가, 클로로포름 중에서 25℃에서 측정 시, 고유 점도가 약 0.24 ㎗/g 내지 약 0.35 ㎗/g인 폴리(2,6-다이메틸-1,4-페닐렌 에테르)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 섬유.
구현예 11: 구현예 1 내지 10 중 하나에 있어서,
상기 폴리페닐렌 에테르의 고유 점도가 약 0.27 ㎗/g 내지 약 0.33 ㎗/g인 것을 특징으로 하는, 섬유.
구현예 12: 구현예 1 내지 11 중 하나에 있어서,
상기 용융 블렌딩된 구성분들이, 상기 융화제를 약 0.4 중량% 내지 약 1.1 중량%의 양으로 포함하는 것을 특징으로 하는, 섬유.
구현예 13: 구현예 1 내지 12 중 하나에 있어서,
상기 용융 블렌딩된 구성분들이, 상기 융화제를 약 0.5 중량% 내지 약 1.0 중량%의 양으로 포함하는 것을 특징으로 하는, 섬유.
구현예 14: 구현예 1 내지 13 중 하나에 있어서,
상기 용융 블렌딩된 구성분들이, 상기 융화제를 약 0.6 중량% 내지 약 0.9 중량%의 양으로 포함하는 것을 특징으로 하는, 섬유.
구현예 15: 구현예 1 내지 14 중 하나에 있어서,
상기 융화제가 푸마르산을 포함하는 것을 특징으로 하는, 섬유.
구현예 16: 구현예 1 내지 15 중 하나에 있어서,
상기 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드가, 폴리아미드 및 폴리페닐렌 에테르 이외의 다른 중합체를 실질적으로 포함하지 않는 것을 특징으로 하는, 섬유.
구현예 17: 구현예 1 내지 16 중 하나에 있어서,
상기 총 분산상 입자 중 0.5%이하가, 4.5 ㎛2 초과의 단면적을 가지는 것을 특징으로 하는, 섬유.
구현예 18: 구현예 1 내지 17 중 하나에 있어서,
상기 총 분산상 입자 중 0.5%이하가, 3.5 ㎛2 초과의 단면적을 가지는 것을 특징으로 하는, 섬유.
구현예 19:
융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드를 포함하는 섬유로서,
상기 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드는,
아민 말단기의 농도가 100 μeq/g 이하인 폴리아미드 약 50 중량% 내지 약 89.5 중량%,
폴리페닐렌 에테르 약 10 중량% 내지 약 49.5 중량%, 및
푸마르산을 포함하는 융화제 약 0.35 중량% 내지 약 1.0 중량%를 포함하는 구성분들을 용융 블렌딩한 생성물이며;
모든 중량%는 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 중합체의 총 중량을 기준으로 하며;
상기 폴리아미드는 폴리아미드-6, 폴리아미드-6,6, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되며;
상기 폴리페닐렌 에테르의 고유 점도는 클로로포름 중에서 25℃에서 측정 시, 약 0.24 ㎗/g 내지 약 0.35 ㎗/g이며;
상기 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드는, 폴리아미드를 포함하는 연속상, 및 폴리페닐렌 에테르를 포함하는 분산상을 포함하며;
상기 분산상 입자들의 평균 단면적은 약 0.7 ㎛2 이하이며, 주사 투과 전자 현미경으로 측정 시, 분산상 입자의 수를 기준으로 총 분산상 입자 중 0.5% 이하가 5.5 ㎛2 초과의 단면적을 가지며; 및
상기 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드는 본질적으로,
a) 관능화된 올레핀 엘라스토머;
b) 하기 구성분들로부터 제조되는 폴리아미드:
1) 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌다이아민, 헥사메틸렌다이아민, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 다이아민, 및
2) 이소프탈산, 테레프탈산, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 2산; 및
c) 알케닐 방향족 화합물과 공액 다이엔의 블록 공중합체를 포함하지 않는 것인, 섬유.
구현예 19a: 구현예 1에 있어서,
상기 폴리아미드의 양이 약 50 중량% 내지 약 89.5 중량%이며;
상기 폴리페닐렌 에테르의 양이 약 10 중량% 내지 약 49.5 중량%이며;
상기 융화제의 양이 약 0.35 중량% 내지 약 1.0 중량%이며;
상기 폴리아미드가 폴리아미드-6, 폴리아미드-6,6, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되며; 및
상기 폴리페닐렌 에테르가, 클로로포름 중에서 25℃에서 측정 시, 고유 점도가 약 0.24 ㎗/g 내지 약 0.35 ㎗인 폴리(2,6-다이메틸-1,4-페닐렌 에테르)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 섬유.
구현예 20:
코어/시스 (core/sheath) 섬유로서,
이 섬유는,
구현예 1에 따른 섬유를 포함하는 코어; 및
실질적으로 상기 코어를 둘러싸고 있으며, 제2 폴리아미드를 포함하고 폴리페닐렌 에테르는 실질적으로 포함하지 않는 시스를 포함하는, 코어/시스 섬유.
구현예 21:
코어/시스 섬유로서,
이 섬유는,
구현예 11에 따른 섬유를 포함하는 코어; 및
실질적으로 상기 코어를 둘러싸고 있으며, 제2 폴리아미드를 포함하고 폴리페닐렌 에테르는 실질적으로 포함하지 않는 시스를 포함하는, 코어/시스 섬유.
구현예 22:
코어/시스 섬유로서,
이 섬유는,
폴리아미드를 포함하며 실질적으로 폴리페닐렌 에테르는 포함하지 않는 코어; 및
실질적으로 상기 코어를 둘러싸고 있으며 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드를 포함하는 시스를 포함하며;
상기 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드는,
아민 말단기의 농도가 100 μeq/g 이하인 폴리아미드 약 40 중량% 내지 약 95 중량%,
클로로포름 중에서 25℃에서 측정 시, 고유 점도가 약 0.2 ㎗/g 내지 약 0.38 ㎗/g인 폴리페닐렌 에테르 약 5 중량% 내지 약 60 중량%, 및
융화제 약 0.35 중량% 내지 약 1.2 중량%를 포함하는 구성분들을 용융 블렌딩한 생성물이며;
모든 중량%는 폴리아미드와 폴리페닐렌 에테르 중합체의 총 중량을 기준으로 하며;
상기 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드는, 폴리아미드를 포함하는 연속상, 및 폴리페닐렌 에테르를 포함하는 분산상을 포함하며;
상기 분산상 입자들의 평균 단면적은 약 0.7 ㎛2 이하이며, 주사 투과 전자 현미경으로 측정 시, 분산상 입자의 수를 기준으로 총 분산상 입자 중 0.5% 이하가 5.5 ㎛2 초과의 단면적을 가지며; 및
상기 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드는 본질적으로,
a) 관능화된 올레핀 엘라스토머;
b) 하기 구성분들로부터 제조되는 폴리아미드:
1) 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌다이아민, 헥사메틸렌다이아민, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 다이아민, 및
2) 이소프탈산, 테레프탈산, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 2산; 및
c) 알케닐 방향족 화합물과 공액 다이엔의 블록 공중합체를 포함하지 않는 것인, 코어/시스 섬유.
구현예 23:
코어/시스 섬유로서,
이 섬유는,
폴리아미드를 포함하며 실질적으로 폴리페닐렌 에테르를 포함하지 않는 코어; 및
실질적으로 상기 코어를 둘러싸고 있으며 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드를 포함하는 시스를 포함하며;
상기 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드는,
폴리아미드 약 50 중량% 내지 약 89.5 중량%,
클로로포름 중에서 25℃에서 측정 시, 고유 점도가 약 0.24 ㎗/g 내지 약 0.35 ㎗/g인 폴리페닐렌 에테르 약 10 중량% 내지 약 49.5 중량%, 및
융화제 약 0.35 중량% 내지 약 1 중량%를 포함하는 구성분들을 용융 블렌딩한 생성물이며;
모든 중량%는 폴리아미드와 폴리페닐렌 에테르 중합체의 총 중량을 기준으로 하며;
상기 폴리아미드는 폴리아미드-6, 폴리아미드-6,6, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되며;
상기 폴리아미드는 아민 말단기의 농도가 100 μeq/g 이하이며;
상기 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드는, 폴리아미드를 포함하는 연속상, 및 폴리페닐렌 에테르를 포함하는 분산상을 포함하며;
상기 분산상 입자들의 평균 단면적은 약 0.7 ㎛2 이하이며, 주사 투과 전자 현미경으로 측정 시, 분산상 입자의 수를 기준으로 총 분산상 입자 중 0.5% 이하가 5.5 ㎛2 초과의 단면적을 가지며; 및
상기 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드는 본질적으로,
a) 관능화된 올레핀 엘라스토머;
b) 하기 구성분들로부터 제조되는 폴리아미드:
1) 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌다이아민, 헥사메틸렌다이아민, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 다이아민, 및
2) 이소프탈산, 테레프탈산, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 2산; 및
c) 알케닐 방향족 화합물과 공액 다이엔의 블록 공중합체를 포함하지 않는 것인, 코어/시스 섬유.
구현예 23a: 구현예 14에 있어서,
상기 폴리아미드의 양이 약 50 중량% 내지 약 89.5 중량%이며;
상기 폴리페닐렌 에테르의 양이 약 10 중량% 내지 약 49.5 중량%이며;
상기 융화제의 양이 약 0.35 중량% 내지 약 1 중량%이며;
상기 폴리페닐렌 에테르의 고유 점도가, 클로로포름 중에서 25℃에서 측정 시, 약 0.24 ㎗/g 내지 약 0.35 ㎗/g이며; 및
상기 폴리아미드가 폴리아미드-6, 폴리아미드-6,6, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 코어/시스 섬유.
구현예 24:
섬유를 용융 방사하는 방법으로서,
이 방법은,
융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드를 용융 압출하여, 섬유를 제조하는 단계를 포함하며;
상기 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드는,
아민 말단기의 농도가 100 μeq/g 이하인 폴리아미드 약 40 중량% 내지 약 95 중량%,
클로로포름 중에서 25℃에서 측정 시, 고유 점도가 약 0.2 ㎗/g 내지 약 0.38 ㎗/g인 폴리페닐렌 에테르 약 5 중량% 내지 약 60 중량%, 및
융화제 약 0.35 중량% 내지 약 1.2 중량%를 포함하는 구성분들을 용융 블렌딩한 생성물이며;
모든 중량%는 폴리아미드와 폴리페닐렌 에테르 중합체의 총 중량을 기준으로 하며;
상기 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드는, 폴리아미드를 포함하는 연속상, 및 폴리페닐렌 에테르를 포함하는 분산상을 포함하며;
상기 분산상 입자들의 평균 단면적은 약 0.7 ㎛2 이하이며, 주사 투과 전자 현미경으로 측정 시, 분산상 입자의 수를 기준으로 총 분산상 입자 중 0.5% 이하가 5.5 ㎛2 초과의 단면적을 가지며; 및
상기 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드는 본질적으로,
a) 관능화된 올레핀 엘라스토머;
b) 하기 구성분들로부터 제조되는 폴리아미드:
1) 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌다이아민, 헥사메틸렌다이아민, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 다이아민, 및
2) 이소프탈산, 테레프탈산, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 2산; 및
c) 알케닐 방향족 화합물과 공액 다이엔의 블록 공중합체를 포함하지 않는, 방법.
구현예 25: 구현예 24에 있어서,
상기 폴리아미드가 폴리아미드-6, 폴리아미드-6,6로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 방법.
구현예 26: 구현예 24 또는 25에 있어서,
상기 폴리아미드가 폴리아미드-6,6를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
구현예 27: 구현예 24 내지 26 중 하나에 있어서,
상기 폴리아미드는 아민 말단기의 농도가 20 μeq/g 내지 100 μeq/g인 것을 특징으로 하는, 방법.
구현예 28: 구현예 24 내지 27 중 하나에 있어서,
상기 폴리아미드는 아민 말단기의 농도가 30 μeq/g 내지 80 μeq/g인 것을 특징으로 하는, 방법.
구현예 29: 구현예 24 내지 28 중 하나에 있어서,
상기 폴리아미드는 아민 말단기의 농도가 40 μeq/g 내지 70 μeq/g인 것을 특징으로 하는, 방법.
구현예 30: 구현예 24 내지 29 중 하나에 있어서,
상기 용융 블렌딩된 구성분들이, 폴리아미드 약 50 중량% 내지 약 90 중량%, 및 폴리페닐렌 에테르 약 10 중량% 내지 약 50 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
구현예 31: 구현예 24 내지 30 중 하나에 있어서,
상기 용융 블렌딩된 구성분들이, 폴리아미드 약 60 중량% 내지 약 80 중량%, 및 폴리페닐렌 에테르 약 20 중량% 내지 약 40 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
구현예 32: 구현예 24 내지 29 중 하나에 있어서,
상기 용융 블렌딩된 구성분들이, 폴리페닐렌 에테르를 약 55 중량% 내지 약 60 중량%로 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
구현예 33: 구현예 24 내지 32 중 하나에 있어서,
상기 폴리페닐렌 에테르가, 고유 점도가 약 0.24 ㎗/g 내지 약 0.35 ㎗/g인 폴리(2,6-다이메틸-1,4-페닐렌 에테르)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
구현예 34: 구현예 24 내지 33 중 하나에 있어서,
상기 폴리페닐렌 에테르의 고유 점도가 약 0.27 ㎗/g 내지 약 0.33 ㎗/g인 것을 특징으로 하는, 방법.
구현예 35: 구현예 24 내지 34 중 하나에 있어서,
상기 용융 블렌딩된 구성분들이 상기 융화제를 약 0.4 중량% 내지 약 1.1 중량%의 양으로 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
구현예 36: 구현예 24 내지 35 중 하나에 있어서,
상기 용융 블렌딩된 구성분들이 상기 융화제를 약 0.5 중량% 내지 약 1.0 중량%의 양으로 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
구현예 37: 구현예 24 내지 36 중 하나에 있어서,
상기 용융 블렌딩된 구성분들이 상기 융화제를 약 0.6 중량% 내지 약 0.9 중량%의 양으로 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
구현예 38: 구현예 24 내지 37 중 하나에 있어서,
상기 융화제가 푸마르산을 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
구현예 39: 구현예 24 내지 38 중 하나에 있어서,
상기 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드가 실질적으로, 폴리아미드 및 폴리페닐렌 에테르 이외의 다른 중합체를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는, 방법.
구현예 40:
섬유를 용융 방사하는 방법으로서,
이 방법은,
융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드를 용융 압출하여, 섬유를 제조하는 단계를 포함하며;
상기 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드는,
아민 말단기의 농도가 100 μeq/g 이하인 폴리아미드 약 50 중량% 내지 약 89.5 중량%,
폴리페닐렌 에테르 약 10 중량% 내지 약 49.5 중량%, 및
시트르산, 푸마르산, 말레산, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 융화제 약 0.35 중량% 내지 약 1 중량%를 포함하는 구성분들을 용융 블렌딩한 생성물이며;
모든 중량%는 폴리아미드와 폴리페닐렌 에테르 중합체의 총 중량을 기준으로 하며;
상기 폴리아미드는 폴리아미드-6, 폴리아미드-6,6, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되며;
상기 폴리페닐렌 에테르의 고유 점도는, 클로로포름 중에서 25℃에서 측정 시, 약 0.24 ㎗/g 내지 약 0.35 ㎗/g이며;
상기 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드는, 폴리아미드를 포함하는 연속상, 및 폴리페닐렌 에테르를 포함하는 분산상을 포함하며;
상기 분산상 입자들의 평균 단면적은 약 0.7 ㎛2 이하이며, 주사 투과 전자 현미경으로 측정 시, 분산상 입자의 수를 기준으로 총 분산상 입자 중 0.5% 이하가 5.5 ㎛2 초과의 단면적을 가지며; 및
상기 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드는 본질적으로,
a) 관능화된 올레핀 엘라스토머;
b) 하기 구성분들로부터 제조되는 폴리아미드:
1) 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌다이아민, 헥사메틸렌다이아민, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 다이아민, 및
2) 이소프탈산, 테레프탈산, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 2산; 및
c) 알케닐 방향족 화합물과 공액 다이엔의 블록 공중합체를 포함하지 않는, 방법.
구현예 40a: 구현예 16에 있어서,
상기 폴리아미드의 양이 약 50 중량% 내지 약 89.5 중량%이며;
상기 폴리페닐렌 에테르의 양이 약 10 중량% 내지 약 49.5 중량%이며;
상기 융화제의 양이 약 0.35 중량% 내지 약 1 중량%이며;
상기 폴리페닐렌 에테르의 고유 점도가, 클로로포름 중에서 25℃에서 측정 시, 약 0.24 ㎗/g 내지 약 0.35이며; 및
상기 폴리아미드가 폴리아미드-6, 폴리아미드-6,6, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 방법.
구현예 41: 구현예 1 내지 23a 중 어느 하나에 따른 섬유를 포함하는 직물.
본 발명은 하기 비-한정적인 실시예에 의해 추가로 예시된다.
실시예 1-4, 비교예 1-16
섬유-방사 조성물의 제조에 사용되는 구성분들은 표 1에 요약한다.
구성분 설명
PPE, 0.46 폴리(2,6-다이메틸-1,4-페닐렌 에테르), CAS Reg. No. 25134-01-4,
클로로포름 중에서 25℃에서 측정 시, 고유 점도가 약 0.46 ㎗/g이며, 중량 평균 분자량은 약 65,000 원자 질량 단위임;
SABIC Innovative Plastics 사에서 PPO 646으로서 입수가능함.
PPE, 0.40 폴리(2,6-다이메틸-1,4-페닐렌 에테르), CAS Reg. No. 25134-01-4,
클로로포름 중에서 25℃에서 측정 시, 고유 점도가 약 0.40 ㎗/g이며, 중량 평균 분자량은 약 55,000 원자 질량 단위임;
SABIC Innovative Plastics 사에서 PPO 640으로서 입수가능함.
PPE, 0.30 폴리(2,6-다이메틸-1,4-페닐렌 에테르), CAS Reg. No. 25134-01-4,
클로로포름 중에서 25℃에서 측정 시, 고유 점도가 약 0.30 ㎗/g이며, 중량 평균 분자량은 약 45,000 원자 질량 단위임;
SABIC Innovative Plastics 사에서 PPO 630으로서 입수가능함.
푸마르산 푸마르산, CAS Reg. No. 110-17-8;
Ashland Chemical 사에서 입수가능함.
PA-6, 고 (high) AEG 폴리아미드-6,
90% 포름산에서 측정 시, 상대 점도가 약 120-135이며, 아민 말단기의 농도가 약 110-130 μeq/g임;
Custom Resins 사에서 RD928로서 입수가능함.
PA-6, 저 (low) AEG, 고 유동 폴리아미드-6,
90% 포름산에서 측정 시, 상대 점도가 약 34-42이며, 아민 말단기의 농도가 약 58-66 μeq/g임;
Custom Resins 사에서 RD963으로서 입수가능함.
PA-6,6, 저 AEG, 고 유동 폴리아미드-6,6,
90% 포름산에서 측정 시, 상대 점도가 약 34-38이며, 아민 말단기의 농도가 약 49-53 μeq/g임;
Ascend 에서 VYDYNE 212LV 로서 입수가능함.
고 (high) 아민 말단기 폴리아미드를 사용하고 폴리페닐렌 에테르 고유 점도 및 융화제 로딩의 효과를 알아보기 위한 섬유-방사 조성물을 표 2에 요약하며, 구성분의 양은 중량부로 표시한다. 열거된 구성분들은, 재료 처리량이 약 23 kg/hr (50 파운드/hr)이며 300 rpm에서 작동하며 내경이 30 mm인 Werner & Pfleiderer 이축 압출기에서 용융 블렌딩하고 혼합하였다. 폴리페닐렌 에테르 및 푸마르산 (융화제)을 포함하는 폴리페닐렌 에테르 건조 블렌드를 압출기의 상류 공급 포트에 공급하였으며, 폴리아미드는 하류 포트에 공급하였다. 압출기의 온도는, 구역 1 (최상류 구역)에서는 204℃ (400℉), 구역 2 내지 10에서는 299℃ (570℉), 및 다이에서는 304℃ (580℉)로 유지시켰다. 압출물을 냉각 및 펠렛화하고, 펠렛을 220℃ (428℉)에서 3시간 내지 4시간 동안 건조한 후, 사출 성형 또는 섬유 방사에 사용하였다.
특성들은 표 2에 요약한다. 물리적 특성 시험을 위한 시험용 물품은, 배럴 온도가 약 295℃이고 몰드 온도가 약 90℃에서 조작되는 Van Dorn 85T 사출 성형 기계를 사용해 사출 성형하였다. 열 변형 온도는℃로 표시하며, 바 (bar) 치수가 80 mm x 10 mm x 4 mm이며, 시험 배향이 플랫-방향 (flat-wise)이며, 서포트 스팬이 64 mm이고, 로딩 섬유 응력이 0.45 ㎫이며, 가열 속도가 120℃/hr이며, 변형률 한계가 0.34 mm에서, ISO 75-1 및 75-2, 방법 B에 따라 측정하였다. 노치드 아이조드 충격 강도는 kJ/m2로 표시하며, 23℃의 온도, 2.75 J의 해머 에너지 (hammer energy), 88 mm의 바 길이, 및 4 mm x 10 mm의 바 단면적 치수를 이용해, ISO 180/U에서 측정하였다. 탄성 계수 (㎫), 항복 인장 응력 (㎫), 파단 인장 응력 (㎫), 및 파단 인장 변형률 (%)은, 23℃의 온도, 치수가 80 mm x 10 mm x 4 mm인 1A형 바, 50 mm의 게이지 길이 (신장계 분리 (extensometer separation)), 115 mm의 그립 분리, 및 인장 탄성율에 대해서는 1 mm/min이며 인장 응력 및 인장 변형율에 대해서는 50 mm/min인 시험 속도를 이용해, ISO 527-1 및 527-2에 따라 측정하였다. 용융 질량-유속 (g/10분)은 280℃의 온도 및 5 kg의 하중에서, ISO 1133, 절차 B에 따라 측정하였다.
입자 크기 특징화 - 조성물의 분산상 입자 크기는 주사 전자 현미경으로 평가하였다. 압출물 샘플을 실온에서 다이아몬드 나이프를 이용해 박편 (microtome)하여, 평활한 표면을 노출시켰다. 평활한 표면을 툴루엔에서 15초간 에칭하여, 폴리페닐렌 에테르를 팽윤 및 추출하고, 폴리페닐렌 에테르 상을 나타내는 보이드 (void)를 남겨 두었다. 비교예 1, 비교예 3, 비교예 6, 및 비교예 9에 상응하는 압출물의 현미경 사진을 각각 도 1 내지 4에 제시한다.
비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예4 비교예 5 비교예 6 비교예 7
조성물
PPE, 0.46 40 40 0 0 0 0 0
PPE, 0.40 0 0 40 40 0 0 0
PPE, 0.30 0 0 0 0 40 40 0
푸마르산 0.3 0.8 0.3 0.8 0.3 0.8 0
PA-6, 고 AEG 60 60 60 60 60 60 100
총합 100.3 100.8 100.3 100.8 100.3 100.8 100
특성
열 변형 온도 (℃) 185 184 181 173 177 174 167
노치드 아이조드 (kJ/m2) 3.7 4.3 3.6 3.8 4.0 3.6 4.8
탄성 계수 (MPa) 2580 2645 2698 2782 2790 2873 3079
항복 인장 응력 (MPa) 74 74 73 77 77 81 81
파단 인장 응력 (MPa) 67 64 70 73 76 53 64
파단 인장 변형률 (%) 8 6 5 5 5 33 21
용융 유속 (g/10min) 81 30 76 20 60 21 --
PPE 입자 크기 (㎛2)
평균 2.20 -- 1.56 -- -- 0.71 --
표준 편차 7.40 -- 6.78 -- -- 0.91 --
PPE 입자 크기 (㎛2) 컷오프(보고된 바와 같은) x 입자 집단의 %
97.5%는 이보다 더 작음 6.42 -- 4.83 -- -- 3.14 --
99.0% 는 이보다 더 작음 36.76 -- 15.25 -- -- 4.49 --
99.5% 는 이보다 더 작음 66.06 -- 31.97 -- -- 5.73 --
표 2의 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 조성물은 모두 고 아미노 말단기 폴리아미드-6로 제조되었으며, 상대적으로 낮은 파단 인장 변형률 값 및 상대적으로 높은 표면 조도를 나타내었다.
표 3의 실시예는 아미노 말단기 농도가 낮은 고-유동 폴리아미드-6,6를 사용하였다. 이들 실시예에 대해서는 폴리페닐렌 에테르 고유 점도 및 융화제 로딩의 효과를 추가로 알아본다. 비교예 8, 비교예 10, 실시예 1, 및 비교예 13에 상응하는 압출물 가닥의 현미경 사진은 각각 도 5 내지 8에 제시한다. 고-유동, 저 아미노 말단기 폴리아미드-6,6로 제조된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 조성물은 일반적으로, 고 아미노 말단기 (및 저 유동) 폴리아미드-6로 제조된 상응하는 조성물 (표 2 및 3과 비교)보다 높은 파단 인장 변형률 값을 나타내었다. 최상의 파단 인장 변형률 성능은 저 고유 점도 폴리페닐렌 에테르 및 고 융화제 함량을 가진 조성물 (실시예 1)에서 나타났다. 더욱이, 표 3의 조성물로 제조된 압출물 가닥은 일반적으로, 표면 조도를 허용가능한 정도로 나타내었다.
비교예 8 비교예 9 비교예 10 비교예 11 비교예 12 실시예 1 비교예 13
조성물
PPE, 0.46 40 40 0 0 0 0 0
PPE, 0.40 0 0 40 40 0 0 0
PPE, 0.30 0 0 0 0 40 40 0
푸마르산 0.3 0.8 0.3 0.8 0.3 0.8 0
PA-6,6, 저 AEG, 고 유동 60 60 60 60 60 60 100
총합 100.3 100.8 100.3 100.8 100.3 100.8 100
특성
열 변형 온도 (℃) 205 202 199 199 198 198 215
노치드 아이조드 (kJ/m2) 3.7 3.7 3.7 3.5 3.8 3.4 4.3
탄성 계수 (MPa) 2813 2864 2859 2829 2843 3127 3040
항복 인장 응력 (MPa) 75 76 74 69 78 88 83
파단 인장 응력 (MPa) 75 72 57 58 62 73 66
파단 인장 변형률 (%) 6 8 21 18 25 22 25
용융 유속 (g/10min) 110 95 108 85 85 68 --
PPE 입자 크기 (㎛2)
평균 1.34 -- 0.94 -- -- 0.64 --
표준 편차 6.29 -- 2.31 -- -- 0.72 --
PPE 입자 크기 (㎛2) 컷오프(보고된 바와 같은) x 입자 집단의 %
97.5%는 이보다 더 작음 6.42 -- 4.83 -- -- 2.31 --
99.0%는 이보다 더 작음 12.74 -- 7.99 -- -- 3.23 --
99.5%는 이보다 더 작음 21.81 -- 10.13 -- -- 4.71 --
표 4의 실시예는 고-유동, 저 아미노 말단기 폴리아미드-6를 사용하여, 폴리페닐렌 에테르 고유 점도 및 융화제 로딩의 효과를 추가로 알아본다. 비교예 14, 비교예 16, 비교예 17, 및 비교예 19에 상응하는 압출물 가닥의 현미경 사진은 각각 도 9 내지 12에 제시한다. 모두 고-유동, 저 아미노 말단기 폴리아미드-6,6로 제조된 표 4의 실시예의 파단 인장 변형율 성능은, 저-유동, 고 아미노 말단기 폴리아미드-6로 제조된 표 2의 실시예 (최악)와, 모두 고-유동, 저 아미노 말단기 폴리아미드-6,6로 제조된 표 3의 실시예 (최상) 사이의 중간이었다. 표 4의 조성물로 제조된 압출물 가닥들은 일반적으로, 표면 조도를 허용가능한 정도로 나타내었다.
비교예 14 비교예 15 비교예 16 비교예 17 비교예 18 실시예 2 비교예 19
조성물
PPE, 0.46 40 40 0 0 0 0 0
PPE, 0.40 0 0 40 40 0 0 0
PPE, 0.30 0 0 0 0 40 40 0
푸마르산 0.3 0.8 0.3 0.8 0.3 0.8 0
PA-6, 저 AEG, 고 유동 60 60 60 60 60 60 100
총합 100.3 100.8 100.3 100.8 100.3 100.8 100
특성
열 변형 온도 (℃) 182 176 183 185 177 176 156
노치드 아이조드 (kJ/m2) 4.0 4.7 4.4 4.4 3.8 3.7 4.7
탄성 계수 (MPa) 2751 2772 2751 2796 2810 2814 2693
항복 인장 응력 (MPa) 76 79 77 78 77 79 50
파단 인장 응력 (MPa) 76 62 70 61 63 59 50
파단 인장 변형률 (%) 4 14 8 13 15 14 12
용융 유속 (g/10min) 110 79 103 75 104 71 --
PPE 입자 크기 (㎛2)
평균 2.36 -- 1.43 -- -- 0.53 --
표준 편차 10.01 -- 4.45 -- -- 0.65 --
PPE 입자 크기 (㎛2) 컷오프(보고된 바와 같은) x 입자 집단의 %
97.5%는 이보다 더 작음 13.02 -- 7.82 -- -- 2.27 --
99.0%는 이보다 더 작음 19.58 -- 15.00 -- -- 3.20 --
99.5%는 이보다 더 작음 32.65 -- 27.71 -- -- 4.71 --
실시예 3 및 4, 비교예 20 내지 22
이들 실시예는 섬유 제조를 예시한다. 5가지의 조성물을 표 5에 요약한 구성분들 및 양으로 블렌딩하여 제조하였다. 실시예 4의 조성물은, 실시예 3에 따라 제조된 조성물을 제2 실행 시 압출기를 통해 동량의 폴리아미드와 블렌딩함으로써 제조하였다.
실시예 3 및 4, 비교예 20 및 21에 상응하는 현미경 사진을 각각 도 14 내지 17에 제시한다. 영상 분석은 시판중인 소프트웨어 Clemex Vision PE 및 Vision Lite 6.0를 이용해 수행하였으며, 도 14 내지 17은 예시를 위해 도색하였는데, 적색은 폴리아미드-함유 연속상을 의미하며, 청색은 폴리페닐렌 에테르-함유 분산상을 의미한다. 폴리페닐렌 에테르 입자의 크기는 Minitab, Inc.사의 Minitab 소프트웨어, 버전 15를 이용해 도시하였다. 실시예 3 및 4의 조성물은 미분된 폴리페닐렌 에테르 분산상을 가졌으며, 한편 비교예 20 및 21의 조성물은 거칠게 분쇄된 폴리페닐렌 에테르 분산상을 가졌다.
실시예 3 실시예 4 비교예 20 비교예 21 비교예 22
조성물
PPE, 0.30 40 20 40 20 0
푸마르산 0.8 0.4 0.3 0.3 0
PA-6,6, 저 AEG, 고 유동 60 80 60 80 100
총합 100.8 100.4 100.3 100.3 100.0
PPE 입자 크기 (㎛2)
평균 0.68 0.51 0.61 0.93 --
표준 편차 0.76 0.41 0.81 1.93 --
PPE 입자 크기 컷오프(보고된 바와 같은) x 입자 집단의 %
97.5%는 이보다 더 작음 2.62 1.58 2.62 5.29 --
99.0%는 이보다 더 작음 3.81 2.04 4.25 10.67 --
99.5%는 이보다 더 작음 4.65 2.57 5.69 17.61 --
섬유는 직경이 1.25 인치인 압출 축, 2:1 압축 비율, 및 직경이 0.60 mm인 다이 구멍을 144개 가진 방사 노출을 이용해, Hills, Inc. (West Melbourne, Florida, USA), Model GHP 이성분 파일럿 섬유 라인에서 제조하였다. 스크린 팩은 5개의 층을 가졌으며, 가장 미세한 스크린은 325 메쉬 (44 ㎛ 개구 (opening))였다. 도 13은, 용융된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드를 제조하는 압출기(10); 압출기로부터의 용융된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드의 유동을 계량하는 계량 펌프(20); 섬유 방사를 방해할 가능성이 있는 불용성 입자를 용융된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드로부터 제거하는 필터 팩(30); 개별의 섬유 (또는 모노필라멘트)(50)가 압출되는 방사 노출(40); 개별의 섬유(50)를 조합하여 방적사(70)를 형성하는 수렴 가이드(convergence guide)(60); 선택적으로는 마감재를 방적사에 적용할 수 있는 마감재 어플리케이터(80) (이들 실험에서는 방적사에 마감재를 처리하지 않았음); 방적사를 늘리는 드로잉 고뎃(drawing godet)(90); 및 늘린 방적사를 모으는 보빈(bobbin)(100)을 포함하는, 섬유 방사 장치(1)의 구성도이다. 이렇게 해서 수득된 섬유는 표 6에 기록된 시험들에 따라 평가하였다.
필라멘트 당 데니어 (Denier Per Filament; dpf)는, 길이가 9,000 m인 개별적인 필라멘트 또는 개별적인 스테이플 섬유 (이들이 연속적인 경우)의 질량을 측정한 값이다. dpf는 방적사 데니어를 방적사 내 필라멘트의 수로 나누어서 측정한다. 필라멘트 당 데니어는, 90 레볼루션에 대해 1 m 서컴퍼런스 휠 (circumference wheel)로 섬유 다발을 감아서 측정하였다. 이 샘플은 g으로 칭량하고, 100을 곱한 다음, 다발(144) 내 섬유의 수로 나누어서, dpf를 측정한다.
인장비 (Draw Ratio) - 압출된 섬유가 고형화되는 동안, 또는 일부 경우에는 이들이 이미 경화된 후에, 필라멘트를 드로잉하여, 강도를 줄 수 있다. 드로잉은 분자 사슬들을 함께 당기고, 이들을 섬유의 축을 따라 배향함으로써, 상당히 더 강한 방적사를 만들게 된다. 인장비는 (드로잉 후의 최종 길이 : 드로잉 전의 초기 길이)로서 표시한다.
최대 하중 - 이는, 응력 변형률 곡선의 경사값이 0인 경우 측정되는 하중이다. 이 값은, Intron Bluehill 분석 시스템을 이용해 인장 응력 변형률 곡선 및 특성이 생성되는 Instron 5500 Series Electromechanical Testing System을 사용해 측정하였다. 단위는 g 힘이다.
점착성은, 파열될 지점에서 수행된 인장 시험 중에 생기는 섬유 또는 방적사의 최대 비강도 (maximum specific strength)이다. 본원에서, 점착성의 객관적인 측정은 144개의 필라멘트를 포함하는 방적사에 대해 총 데니어로 나눈 최대 하중이다 (즉, 파열 시 하중; g/데니어로 표시함).
최대 하중 시 변형률은 최대 하중점에서 재료의 신장%로서 정의한다. 이 값은 단위가 없는 숫자이다.
실시예 3 및 4의 조성물을 방사하여, 10 dpf (기능성 섬유의 경우 전형적인 값임) 미만인 섬유를 비롯하여 다양한 dpf 값을 가진 섬유를 제조할 수 있었다. 이와는 달리, 비교예 20 및 21의 조성물은 10 dpf 미만의 섬유를 제조하지 못하였다. 비교예 22는 폴리아미드가 모두 포함된 섬유로, 비교를 위해 포함된 것이다.
Dpf
(g/9000m)		 인장비 최대 하중 (gF) 점착성
(g/den)		 최대 하중 시 변형률 (%)
실시예 3 15.1 1.0 1202 0.6 4.5
7.8 1.0 579 0.5 4.4
7.7 1.0 544 0.3 5.4
5.8 1.0 385 0.5 5.3
4.7 1.4 514 0.8 42.9
실시예 4

 4.8 1.0 645 0.9 322.6
4.3 1.0 662 1.0 289.2
3.5 2.2 878 1.7 207.1
1.7 1.0 295 1.2 266.5
1.7 1.5 360 1.5 125.2
비교예 20 18.3 1.0 1179 0.4 4.0
13.8 1.0 901 0.5 5.6
10.7 1.3 982 0.6 46.9
비교예 21 28.0 1.0 613 0.2 6.5
16.7 1.0 229 0.1 2.5
10.5 1.0 228 0.2 4.0
비교예 22 2.6 2.4 947 2.5 59.6
2.6 1.0 978 2.6 182.3
2.6 2.4 1291 3.5 90.6
2.1 1.7 1138 3.8 107.2
0.9 1.7 516 4.2 83.3
0.4 1.7 331 5.7 75.9
표 7은, 실시예 3 및 4, 및 비교예 20 내지 22의 조성물로 수행한 섬유 방사 실험를 처리한 데이터를 제시한다. 표 7에서, 온도 값은 기계에 설치한 서멀 커플 (thermal couple)로 기록하였다. 팩 압력은 다이에 설치된 압력 트랜스듀서로 기록하여, 헤드 압력을 기록하였다 (표 7의 팩 압력값은 파운드/인치2의 단위로부터 변환한 후 ㎫ 단위로 표시함). 용융 펌프 속도를 측정한 다음, 내부 트랜스듀서로 측정하였다. 데니어, 공급, 신장, 이완 및 와인더 롤을 세팅하고, 외부 태코미터 (tachometer)로 확인하였다.
섬유 영상을 위한 샘플 제조 - 섬유를 에폭시 EMbed 812 (Electron Microscopy Sciences)에 36시간 동안 포매시킨 후, 얇게 에폭시가 포매된 섬유를 동결박편하였다. 이 단계의 목적은 3 mm 메쉬드 그리드 상에 침적된 물질을 약 100 m 두께의 구획으로 수득하는 것이다. 상기 구획들을 방금 제조한 루테늄 테트라-옥사이드 수용액으로 45초간 염색하고, 주사 전자 현미경의 STEM (주사 투과 전자 현미경) (STEM-in-SEM) 방식으로 촬영하였다. 마지막으로, 그리드를 STEM-in-SEM 홀더로 옮기고, 장비에 로딩한 다음, 재료의 형태를 조사하였다.
실시예 3 및 4의 조성물은 팩 압력 및 와인딩 속도와 같은 공정 파라미터의 허용가능한 범위에서 dpf 값의 범위를 가진 섬유를 생성하였다. 이와는 달리, 비교예 20 및 21의 조성물은 10 dpf 미만의 섬유를 생성하지 못하였으며, 또한 팩 압력도 높게 나타내었다. 비교예 22의 100% 폴리아미드 조성물로 진행시킨 결과, 공정 파라미터들의 허용가능한 범위에서 다양한 dpf 값을 가진 섬유가 생성되었다. 그러나, 상기 폴리아미드 섬유는 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 섬유보다 낮은 내열성, 높은 인장 강도, 및 높은 흡수율을 나타내는 것으로 예상된다.
이 실험에서, 본 발명은 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드로부터 섬유를 방사할 때 겪게 되는 공정 문제점들을 극복하는 것으로 제시된다. 폴리아미드 연속상에 분산된 폴리페닐렌 에테르의 미세한 영역을 가진 본 발명에 따른 조성물은 양호한 강도 및 표면 평활성을 가진 섬유를 생성한다. 비교예는 용융 방사 동안에 본 발명에 따른 실시예보다 훨씬 더 높은 팩 압력을 가짐을 주지한다. 따라서, 실시예는, 팩 압력을 높게 나타내는 비교예에 의해 나타나는 지연된 유동 없이, 더 오랫동안 방사가 진행될 수 있게 하는 개선점을 나타낸다. 높아진 팩 압력은, 자동 기계 세이프가드로 인해서이든, 또는 "지연된 구멍" 또는 기타 섬유-방사 실패 등으로 인한 조작자의 개입에 의해서든 용융 방사 공정을 중단시킬 것이다.
샘플 DPF 온도 (℃) 팩 압력 (psi) 용융 펌프 속도
(rpm)		 데니어 롤 속도 (m/min) 와인더 속도
실시예 3
　
　
　		 15.1 288 1100 12 500 500
7.8 288 1100 12 1000 1000
5.8 288 1500 9 1000 1000
4.7 288 1500 10 1000 1400
실시예 4
　		 4.3 285 800 12 1600 1600
1.7 285 800 4 1600 1600
비교예 20　
 18.3 289 1900 20 700 700
13.8 289 1980 13 600 600
10.7 289 2000 13 600 800
비교예 21
　
　
　
　
　		 27.9 293 1450 13 300 300
16.7 293 　-- -- -- --
10.5 293 1750 9 550 550
9.7 (실패) 293 -- -- -- --
9 (실패) 293 -- -- -- --
8 (실패) 293 -- -- -- --
비교예 22
　
　
　
　
　
　		 2.6 288 450 10 2400 2400
2.6 288 450 10 1000 2400
2.6 288 450 10 1000 2400
2.6 288 450 10 1000 2400
2.1 288 450 10 1800 3000
0.9 288 300 4 1800 3000
0.4 288 240 2 1800 3000
본원에서 개시하는 모든 범위는 종점을 포함하며, 상기 종점은 독립적으로는 서로 조합가능하다. 본원에서 개시되는 각각의 범위는 상기 개시된 범위에 포함되는 임의의 점(point) 또는 서브-범위의 개시내용을 구성한다.
본 발명을 기술하는 문맥 (특히, 하기 청구항의 문맥)에서 용어 단수형("a" 및 "an" 및 "the") 및 유사한 용어의 사용은, 본원에서 다르게 지시되거나 또는 문맥상 명확하게 대조되지 않는 한, 단수형 및 복수형을 둘 다 망라하는 것으로 간주된다. 또한, 용어 "제1", "제2" 등은 어떠한 순서, 함량, 또는 중요도를 나타내는 것이 아니며, 그보다는 한 가지 구성원을 다른 구성원과 구별하는 데 사용되는 것으로 또한 주지해야 한다. 함량과 관련하여 사용되는 변형사 "약"은 언급된 값을 포함하며, 문맥에 의해 나타나는 의미를 가진다 (예를 들어, 특정한 양의 측정과 관련된 오차의 정도를 포함함).

Claims (24)

  1. 융화된 (compatibilized) 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드를 포함하는 섬유로서,
    상기 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드는,
    아민 말단기의 농도가 100 μeq/g 이하인 폴리아미드 40 중량% 내지 95 중량%,
    클로로포름 중에서 25℃에서 측정 시, 초기 고유 점도가 0.2 ㎗/g 내지 0.38 ㎗/g인 폴리페닐렌 에테르 5 중량% 내지 60 중량%, 및
    융화제 (compatibilizing agent) 0.35 중량% 내지 1.2 중량%를 포함하는 구성분들을 용융 블렌딩한 생성물이며;
    모든 중량%는 폴리아미드와 폴리페닐렌 에테르 중합체의 총 중량을 기준으로 하며;
    상기 폴리아미드는 폴리아미드-6, 폴리아미드-6,6, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    상기 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드는, 폴리아미드를 포함하는 연속상 (continuous phase), 및 폴리페닐렌 에테르를 포함하는 분산상 (disperse phase)을 포함하며;
    상기 분산상 입자들의 평균 단면적은 0.7 ㎛2 이하이며, 주사 투과 전자 현미경으로 측정 시, 분산상 입자의 수를 기준으로 총 분산상 입자 중 0.5% 이하가 5.5 ㎛2 초과의 단면적을 가지며; 및
    상기 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드는 본질적으로,
    a) 관능화된 올레핀 엘라스토머;
    b) 하기 구성분들로부터 제조되는 폴리아미드:
    1) 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌다이아민, 헥사메틸렌다이아민, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 다이아민, 및
    2) 이소프탈산, 테레프탈산, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 2산; 및
    c) 알케닐 방향족 화합물과 공액 다이엔의 블록 공중합체를 포함하지 않는 것인, 섬유.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드가, 폴리아미드 및 폴리페닐렌 에테르 이외의 다른 중합체를 실질적으로 포함하지 않는 것을 특징으로 하는, 섬유.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 폴리아미드의 양이 50 중량% 내지 89.5 중량%이며;
    상기 폴리페닐렌 에테르의 양이 10 중량% 내지 49.5 중량%이며;
    상기 융화제의 양이 0.35 중량% 내지 1.0 중량%이며; 및
    상기 폴리페닐렌 에테르가, 클로로포름 중에서 25℃에서 측정 시, 초기 고유 점도가 0.24 ㎗/g 내지 0.35 ㎗인 폴리(2,6-다이메틸-1,4-페닐렌 에테르)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 섬유.
  4. 코어/시스 (core/sheath) 섬유로서,
    상기 섬유는,
    제1항에 따른 섬유를 포함하는 코어; 및
    실질적으로 상기 코어를 둘러싸고 있으며, 제2 폴리아미드를 포함하고 폴리페닐렌 에테르는 실질적으로 포함하지 않는 시스를 포함하는, 코어/시스 섬유.
  5. 코어/시스 섬유로서,
    상기 섬유는,
    제3항에 따른 섬유를 포함하는 코어; 및
    실질적으로 상기 코어를 둘러싸고 있으며, 제2 폴리아미드를 포함하고 폴리페닐렌 에테르는 실질적으로 포함하지 않는 시스를 포함하는, 코어/시스 섬유.
  6. 코어/시스 섬유로서,
    상기 섬유는,
    폴리아미드를 포함하며 실질적으로 폴리페닐렌 에테르는 포함하지 않는 코어; 및
    실질적으로 상기 코어를 둘러싸고 있으며 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드를 포함하는 시스를 포함하며;
    상기 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드는,
    아민 말단기의 농도가 100 μeq/g 이하인 폴리아미드 40 중량% 내지 95 중량%,
    클로로포름 중에서 25℃에서 측정 시, 초기 고유 점도가 0.2 ㎗/g 내지 0.38 ㎗/g인 폴리페닐렌 에테르 5 중량% 내지 60 중량%, 및
    융화제 0.35 중량% 내지 1.2 중량%를 포함하는 구성분들을 용융 블렌딩한 생성물이며;
    모든 중량%는 폴리아미드와 폴리페닐렌 에테르 중합체의 총 중량을 기준으로 하며;
    상기 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드는, 폴리아미드를 포함하는 연속상, 및 폴리페닐렌 에테르를 포함하는 분산상을 포함하며;
    상기 분산상 입자들의 평균 단면적은 0.7 ㎛2 이하이며, 주사 투과 전자 현미경으로 측정 시, 분산상 입자의 수를 기준으로 총 분산상 입자 중 0.5% 이하가 5.5 ㎛2 초과의 단면적을 가지며; 및
    상기 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드는 본질적으로,
    a) 관능화된 올레핀 엘라스토머;
    b) 하기 구성분들로부터 제조되는 폴리아미드:
    1) 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌다이아민, 헥사메틸렌다이아민, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 다이아민, 및
    2) 이소프탈산, 테레프탈산, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 2산; 및
    c) 알케닐 방향족 화합물과 공액 다이엔의 블록 공중합체를 포함하지 않는 것인, 코어/시스 섬유.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 폴리아미드의 양이 50 중량% 내지 89.5 중량%이며;
    상기 폴리페닐렌 에테르의 양이 10 중량% 내지 49.5 중량%이며;
    상기 융화제의 양이 0.35 중량% 내지 1 중량%이며;
    상기 폴리페닐렌 에테르의 초기 고유 점도가, 클로로포름 중에서 25℃에서 측정 시, 0.24 ㎗/g 내지 0.35 ㎗/g이며; 및
    상기 폴리아미드가 폴리아미드-6, 폴리아미드-6,6, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 코어/시스 섬유.
  8. 섬유를 용융 방사하는 방법으로서,
    상기 방법은,
    융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드를 용융 압출하여, 섬유를 제조하는 단계를 포함하며;
    상기 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드는,
    아민 말단기의 농도가 100 μeq/g 이하인 폴리아미드 40 중량% 내지 95 중량%,
    클로로포름 중에서 25℃에서 측정 시, 초기 고유 점도가 0.2 ㎗/g 내지 0.38 ㎗/g인 폴리페닐렌 에테르 5 중량% 내지 60 중량%, 및
    융화제 0.35 중량% 내지 1.2 중량%를 포함하는 구성분들을 용융 블렌딩한 생성물이며;
    모든 중량%는 폴리아미드와 폴리페닐렌 에테르 중합체의 총 중량을 기준으로 하며;
    상기 폴리아미드는 폴리아미드-6, 폴리아미드-6,6, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    상기 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드는, 폴리아미드를 포함하는 연속상, 및 폴리페닐렌 에테르를 포함하는 분산상을 포함하며;
    상기 분산상 입자들의 평균 단면적은 0.7 ㎛2 이하이며, 주사 투과 전자 현미경으로 측정 시, 분산상 입자의 수를 기준으로 총 분산상 입자 중 0.5% 이하가 5.5 ㎛2 초과의 단면적을 가지며; 및
    상기 융화된 폴리아미드-폴리페닐렌 에테르 블렌드는 본질적으로,
    a) 관능화된 올레핀 엘라스토머;
    b) 하기 구성분들로부터 제조되는 폴리아미드:
    1) 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌다이아민, 헥사메틸렌다이아민, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 다이아민, 및
    2) 이소프탈산, 테레프탈산, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 2산; 및
    c) 알케닐 방향족 화합물과 공액 다이엔의 블록 공중합체를 포함하지 않는, 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 폴리아미드의 양이 50 중량% 내지 89.5 중량%이며;
    상기 폴리페닐렌 에테르의 양이 10 중량% 내지 49.5 중량%이며;
    상기 융화제의 양이 0.35 중량% 내지 1 중량%이며; 및
    상기 폴리페닐렌 에테르의 초기 고유 점도가, 클로로포름 중에서 25℃에서 측정 시, 0.24 ㎗/g 내지 0.35 ㎗인 것을 특징으로 하는, 방법.
  10. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 섬유를 포함하는 직물.
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