KR20000069778A

KR20000069778A - 다성분 섬유

Info

Publication number: KR20000069778A
Application number: KR1019997005917A
Authority: KR
Inventors: 후-쟈 챠이; 브라이언 토마스 에첼
Original assignee: 로날드 디. 맥크레이; 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
Priority date: 1996-12-31
Filing date: 1997-12-30
Publication date: 2000-11-25
Also published as: NO993218D0; DE69710784T2; IL130381A0; KR100495592B1; WO1998029585A2; AU6130398A; CA2274615A1; TR199901500T2; HUP0000300A2; HUP0000300A3; EP0951593A1; EP0951593B1; ID22350A; JP2002516622A; CN1247552A; SK87399A3; WO1998029585A3; CN1097617C; DE69710784D1; AU720669B2

Abstract

본 발명은 연속상으로서의 지방족 폴리에스테르 중합체, 지방족 폴리에스테르 중합체 연속상 내에 싸인 불연속상으로서의 폴리올레핀 미세섬유, 및 지방족 폴리에스테르 중합체와 폴리올레핀 미세섬유의 혼화제의 미반응 혼합물을 포함하는 열가소성 조성물을 개시하고 있다. 다성분 섬유는 실질적인 생분해 특성 및 양호한 습윤성을 나타내면서 가공도 용이하다. 열가소성 조성물은 체액과 같은 유체의 흡수용으로 만들어진 1회용 흡수용품에 사용할 수 있는 부직 구조물을 제조하는 데 유용하다.

Description

다성분 섬유{Multicomponent Fiber}

1회용 흡수용품은 오늘날 많은 응용 분야에서 다양한 용도를 갖는다. 예를 들면, 유아 및 아동 케어(care) 분야에서 일반적으로 기저귀 및 트레이닝 팬츠는 재사용 가능한 직물 흡수용품 대신 자리를 잡았다. 다른 전형적인 1회용 흡수용품으로는 생리대 또는 탐폰과 같은 여성용 케어 제품, 성인 실금용품 및 수술용 드레이프 또는 상처용 드레싱과 같은 건강 케어 제품을 포함한다. 전형적인 1회용 흡수용품은 일반적으로 탑시트(topsheet), 백시트(backsheet) 및 탑시트와 백시트 사이의 흡수제 구조물을 포함하는 복합구조로 이루어져 있다. 이러한 제품들은 대개 제품을 착용자에게 맞도록 하는 임의의 유형의 고착 시스템을 포함한다.

1회용 흡수용품은 전형적으로, 사용하는 동안 물, 뇨, 월경액 또는 혈액과 같은 하나 이상의 액체 배출물에 노출된다. 따라서, 1회용 흡수용품의 외부 커버 백시트 물질은 전형적으로, 1회용 흡수용품이 착용자가 사용하는 동안 보전성(integrity)을 유지하고 제품이 액체 배출물을 누출시키지 않도록 충분한 강도 및 취급력을 나타내는, 폴리프로필렌 필름과 같은 액체-불용성 및 액체 불투과성 물질로 만들어진다.

비록 오늘날의 1회용 유아용 기저귀 및 다른 1회용 흡수용품들이 대중에 의해 일반적으로 받아들여지고 있긴 하지만, 이러한 제품들은 여전히 특정 영역에서 개선이 요망된다. 예를 들면, 많은 1회용 흡수용품들은 처리가 곤란할 수 있다. 예를 들면, 많은 1회용 흡수용품을 변기에 버려 하수구로 흘려버리면 전형적으로 변기 또는 변기와 하수구 시스템을 연결하는 파이프를 막히게 한다. 특히, 1회용 흡수용품에 전형적으로 사용되는 외부 커버 물질은 일반적으로 화장실 수세시 분해되거나 흩어지지 않으므로 1회용 흡수용품은 이러한 방식으로 버릴 수 없다. 만약 화장실이나 하수 파이프를 막히게 하는 가능성을 줄일 목적으로 1회용 흡수용품의 전체 부피를 감소시키기 위해 외부 커버 물질을 매우 얇게 만든다면, 외부 커버 물질은 전형적으로 착용자의 통상적인 사용에 따른 힘을 받을 때 찢어지거나 해지는 것을 막기에 충분한 강도를 나타내지 않을 것이다.

또한, 고체 폐기물 처리 문제에 관해서는 전세계를 통하여 점점 더 관심이 높아지고 있다. 매립물이 계속하여 쌓이고 있으므로, 1회용 제품에서 물질원의 축소, 1회용 제품에 더욱 재생가능 및/또는 분해 가능한 성분의 도입 및 매립과 같은 고체 폐기물 처리 이외의 방법에 의해 처리할 수 있는 제품의 고안에 대한 요구가 점점 더 증가하고 있다.

따라서, 사용하는 동안 일반적으로 보전성 및 강도를 유지하는 1회용 흡수용품에서 사용될 수 있으나 사용 후에는 더욱 효율적으로 폐기할 수 있는 새로운 물질이 요구되고 있다. 예를 들면, 1회용 흡수용품은 퇴비화에 의해 용이하고 효율적으로 폐기될 수 있다. 별법으로는, 1회용 흡수용품은 1회용 흡수용품이 분해될 수 있는 액체 하수 시스템으로 용이하고 효율적으로 폐기될 수 있다.

비록 분해 가능한 단일성분 섬유가 공지되어 있지만 그들의 사용시 문제가 발견되었다. 특히, 공지된 분해 가능한 섬유들은 전형적으로 양호한 열 치수 안정성을 결여하여 보통, 열 결합이나 적층(lamination)과 같은 하류 열처리 공정 동안 중합체 사슬 이완에 의해 심한 열수축을 겪는다.

이와 대조적으로, 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀 물질은 전형적으로 양호한 열 치수 안정성을 나타내지만 역시 그들의 사용과 관련된 문제를 가진다. 특히, 폴리올레핀 섬유는 전형적으로 소수성을 띄며 따라서 좋지 않은 습윤성을 나타내므로, 체액과 같은 유체의 흡수용으로 만들어진 1회용 흡수용품에 사용하는 데 한계가 있다. 비록 계면활성제를 사용하면 폴리올레핀 섬유의 습윤성을 향상시킬 수 있지만, 그러한 계면활성제의 사용은 추가의 비용, 불안정성 또는 내구성 및 독성과 같은 부가적인 문제들을 수반한다. 게다가, 폴리올레핀 섬유는 일반적으로 생분해나 퇴비화가 가능하지 않다.

따라서 폴리올레핀 물질의 열 치수 안정성을 나타내면서도 실질적으로 생분해 가능하며 계면활성제를 사용하지 않고도 습윤 가능한 섬유를 제조하는 것이 바람직할 것이다. 이 요구에 대한 간단한 해결은 폴리올레핀 물질을 분해 가능한 물질과 단순히 혼합하여 양 물질 모두의 잇점을 얻는 것이다. 그러나, 다성분 섬유의 성분들은 일반적으로, 화학적 혼화성을 가져 성분들이 서로에게 효과적으로 접착하며, 유사한 레올로지 특성을 지녀 다성분 섬유가 최소한의 강도, 타 기계적 특성 및 공정 특성을 나타낼 필요가 있다. 따라서 당업자들에게는 전체 다성분 섬유가 효과적이고도 실질적으로 분해 가능하고 친수성을 띄어야 한다는 요구를 만족시키는 외에도 이러한 기본적 공정상 요구사항을 만족하는 성분들을 결합하는 것이 과제가 되어 왔다.

따라서 본 발명의 목적은 환경에 노출되었을 때 실질적으로 분해 가능한 다성분 섬유를 제공하는 것이다.

또한 양호한 열 치수 안정성을 가지며 계면활성제를 실질적으로 사용하지 않고도 친수성인, 실질적으로 분해 가능한 다성분 섬유를 제공하는 것도 본 발명의 목적이다.

또한 용이하고 효율적으로 제조되며 부직 구조물을 제조하는 데 사용하기 적합한, 실질적으로 분해 가능한 다성분 섬유를 제공하는 것도 본 발명의 목적이다.

본 발명의 요약

본 발명은 실질적으로 생분해 가능하면서도 용이하게 제조되고 섬유나 부직 구조물과 같은 원하는 최종 구조물로 쉽게 가공할 수 있는 열가소성 조성물에 관한 것이다.

일 관점에서 본 발명은 제 1 성분, 제 2 성분 및 제 3 성분의 혼합물을 포함하는 열가소성 조성물에 관한 것이다.

그러한 열가소성 조성물의 일 실시태양으로는, 실질적인 연속상으로서의 지방족 폴리에스테르 중합체, 실질적 연속상인 지방족 폴리에스테르 중합체 내에 싸인 실질적인 불연속상으로서의 폴리올레핀 미세섬유 및 지방족 폴리에스테르 중합체와 폴리올레핀 미세섬유의 혼화제의 미반응 혼합물을 포함한다.

또다른 관점에서는, 본 발명은 실질적으로 생분해 가능하면서도 용이하게 제조되고 섬유나 부직 구조물과 같은 원하는 최종 구조물로 가공이 용이한 다성분 섬유에 관한 것이다.

일 관점에서 본 발명은 실질적인 연속상으로서의 지방족 폴리에스테르 중합체, 실질적 연속상인 지방족 폴리에스테르 중합체 내에 싸인 실질적인 불연속상으로서의 폴리올레핀 미세섬유, 및 지방족 폴리에스테르 중합체와 폴리올레핀 미세섬유의 혼화제의 미반응 혼합물을 포함하는 다성분 섬유에 관한 것이다.

다른 관점에서는, 본 발명은 본 명세서에 개시된 다성분 섬유를 포함하는 부직 구조물에 관한 것이다.

그러한 부직 구조물의 일 실시 태양으로는 1회용 흡수용품에 사용되는 백시트(backsheet)가 있다.

또다른 관점에서는, 본 발명은 본 명세서에 개시된 다성분 섬유를 포함하는 1회용 흡수용품에 관한 것이다.

또다른 관점에서는, 본 발명은 본 명세서에 개시된 다성분 섬유를 제조하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 다성분 섬유에 관한 것이다. 다성분 섬유는 연속상으로서의 지방족 폴리에스테르 중합체, 지방족 폴리에스테르 중합체 연속상 내에 싸인 불연속상으로서의 폴리올레핀 미세섬유, 및 지방족 폴리에스테르 중합체와 폴리올레핀 미세섬유의 혼화제의 미반응 혼합물을 포함한다. 다성분 섬유는 실질적인 생분해 특성을 나타내면서 가공도 용이하다. 다성분 섬유는 체액과 같은 유체의 흡수용으로 만들어진 1회용 흡수용품에 사용할 수 있는 부직 구조물을 제조하는 데 유용하다.

본 발명은 제 1 성분, 제 2 성분 및 제 3 성분을 포함하는 열가소성 조성물에 관한 것이다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, "열가소성"이라는 용어는, 열에 노출되면 연화되고 실온으로 냉각되면 본래의 상태로 실질적으로 되돌아오는 물질을 의미한다.

실질적인 연속상으로서의 지방족 폴리에스테르 중합체, 실질적 연속상인 지방족 폴리에스테르 중합체 내에 싸인 실질적인 불연속상으로서의 폴리올레핀 미세섬유, 및 지방족 폴리에스테르 중합체와 폴리올레핀 미세섬유의 혼화제의 미반응 혼합물을 사용함으로써, 실질적으로 분해 가능하면서도, 효과적인 섬유상 기계적 특성 및 액체 취급 특성을 나타내는 섬유 및 부직 구조물로 가공하기 쉬운, 열가소성 조성물을 제조할 수 있다는 사실을 발견하였다.

열가소성 조성물 중의 제 1 성분은 지방족 폴리에스테르 중합체이다. 적합한 지방족 폴리에스테르 중합체로는, 폴리(락트산), 폴리부틸렌 숙시네이트, 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트, 폴리히드록시부티레이트-코-발러레이트, 폴리카프로락톤, 술폰화 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 이러한 중합체들의 혼합물 또는 이러한 중합체들의 공중합체를 포함하며, 단 이것으로 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 일 실시태양에서는, 사용되는 지방족 폴리에스테르 중합체가 폴리(락트산)일 것이 요망된다. 폴리(락트산) 중합체는 일반적으로 락트산의 중합반응에 의해 제조된다. 그러나 당업자라면, 락티드의 중합에 의해서도 화학적으로 동등한 물질을 제조할 수 있다는 사실을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 여기에 사용한 바와 같이 "폴리(락트산) 중합체"라는 용어는 락트산 또는 락티드의 중합 반응에 의해 제조한 중합체를 나타내는 것이다.

락트산 및 락티드는, 각각 좌회전성(levorotatory)(이하 "L"로 지칭) 거울상이성질체 및 우회전성(dextrorotatory)(이하 "D"로 지칭) 거울상이성질체로 불리는 2가지 광학 이성질체를 가지는 비대칭 분자로 알려져 있다. 결과적으로, 특정한 거울상이성질체를 중합시키거나 또는 2 거울상이성질체의 혼합물을 사용함으로써, 화학적으로는 유사하나 상이한 특성을 가지는, 상이한 중합체들을 제조하는 것이 가능하다. 특히, 폴리(락트산) 중합체의 입체화학(stereochemistry)을 변형시킴으로써 예를 들어 중합체의 용융온도, 용융 레올로지 및 결정화도(crystallinity)를 조절하는 것이 가능하다는 사실을 발견하였다. 그러한 성질을 조절할 수 있으므로 감쇠(attenuated), 히트세트(heat set) 및 권축(crimped)섬유를 만들기 위해 요구되는 용융 강도, 기계적 특성, 유연도 및 가공성을 나타내는 다성분 섬유를 제조하는 것이 가능하다.

지방족 폴리에스테르 중합체가, 열가소성 조성물이 목적하는 성질을 나타내기에 효과적인 양으로 열가소성 조성물 중에 존재할 것이 일반적으로 요망된다. 지방족 폴리에스테르 중합체는 100 중량% 미만, 유익하게는 약 45 중량% 내지 약 90 중량% 사이, 적합하게는 약 50 중량% 내지 약 88 중량% 사이, 더욱 적합하게는 약 55 중량% 내지 약 70 중량% 사이의 중량으로 열가소성 조성물 중에 존재할 것이며, 이 때 모든 중량%는 열가소성 조성물 중에 존재하는 지방족 폴리에스테르 중합체, 폴리올레핀 미세섬유 및 혼화제의 총중량을 기준으로 한다. 열가소성 조성물의 생분해 가능 부분에의 접근성을 유지하기 위해 지방족 폴리에스테르 중합체는 일반적으로 실질적인 연속상에 있을 필요가 있기 때문에, 열가소성 조성물 중의 세가지 성분의 조성비는 일반적으로 열가소성 조성물의 실질적인 생분해성을 유지하는 데 있어 중요하다. 조성비의 근사적인 한계는 성분들의 밀도에 근거하여 결정할 수 있다. 각 성분의 밀도를 부피로 바꾸고(각 성분 100g을 가정한다) 각 성분의 부피를 더하여 열가소성 조성물의 총부피를 계산하며, 성분들의 중량 평균을 계산하여 배합물 중에 지방족 폴리에스테르 중합체의 부피가 가장 큰 열가소성 조성물을 생산하기 위해 필요한 각 성분의 근사적인 최소 비율을 결정한다.

지방족 폴리에스테르 중합체가, 열가소성 조성물이 목적하는 용융 강도, 섬유 기계 강도 및 섬유 방사 특성을 나타내기에 효과적인 중량 평균 분자량을 나타낼 것이 일반적으로 요망된다. 일반적으로, 지방족 폴리에스테르 중합체의 중량 평균 분자량이 너무 크다는 것은, 중합체 사슬이 심하게 뒤엉켜 지방족 폴리에스테르 중합체를 포함하는 열가소성 조성물이 가공하기 어렵게 될 수도 있다는 것을 뜻한다. 반대로, 지방족 폴리에스테르 중합체의 중량 평균 분자량이 너무 작다는 것은, 중합체 사슬이 충분히 엉키지 않아 지방족 폴리에스테르 중합체를 포함하는 열가소성 조성물이 상대적으로 약한 용융 강도를 나타내어 고속 가공을 매우 어렵게 할 수도 있다는 것을 뜻한다. 따라서, 본 발명에 사용하기에 적합한 지방족 폴리에스테르 중합체는 유익하게는 약 10,000 내지 약 2,000,000 사이, 더욱 유익하게는 약 50,000 내지 약 400,000 사이, 그리고 적합하게는 약 100,000 내지 약 300,000 사이의 중량 평균 분자량을 나타낸다. 중합체 또는 고분자 배합체의 중량 평균 분자량은, 본 명세서의 "시험방법" 부분에서 기술한 것과 같은 방법을 사용하여 결정할 수 있다.

지방족 폴리에스테르 중합체가, 열가소성 조성물이 목적하는 용융 강도, 섬유 기계 강도 및 섬유 방사 특성을 나타내는 데 효과적인 다분산성 지수값(polydispersity index value)을 가질 것 또한 요망된다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, "다분산성 지수"는 중합체의 중량 평균 분자량을 중합체의 수 평균 분자량으로 나누어 얻은 값을 뜻한다. 일반적으로, 지방족 폴리에스테르 중합체의 다분산성 지수값이 너무 크면, 방사 동안 더 낮은 용융 강도 특성을 가지는 저분자량 중합체를 포함하는 중합체 조각에 의해 야기되는 일정하지 않은 가공 특성으로 인해 그러한 지방족 폴리에스테르 중합체를 포함하는 열가소성 조성물을 가공하기 어려울 수도 있다. 따라서, 지방족 폴리에스테르 중합체는 유익하게는 약 1 내지 약 15 사이, 더욱 유익하게는 약 1 내지 약 4 사이, 그리고 적합하게는 약 1 내지 약 3 사이의 다분산성 지수값을 나타낼 것이 요망된다. 중합체 또는 고분자 배합체의 수 평균 분자량은, 본 명세서의 "시험방법" 부분에서 기술한 것과 같은 방법을 사용하여 결정할 수 있다.

본 발명에서, 지방족 폴리에스테르 중합체는 생분해 가능할 것이 요망된다. 그 결과로서, 지방족 폴리에스테르 중합체를 포함하는, 섬유 또는 부직 구조물 형태의 열가소성 조성물은 환경에 버려져 공기 및/또는 물에 노출되면 실질적으로 분해될 것이다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, "생분해가능 (biodegradable)"이란, 물질이 박테리아, 균류 및 조류와 같은 자연적으로 발생하는 미생물의 작용에 의해 분해되는 것을 나타내는 것을 뜻한다.

본 발명에서, 지방족 폴리에스테르 중합체는 퇴비화가 가능할 것 또한 요망된다. 그 결과로서, 지방족 폴리에스테르 중합체를 포함하는, 섬유 또는 부직 구조물의 형태의 열가소성 조성물은 환경에 버려져 공기 및/또는 물에 노출되면 실질적으로 퇴비화할 것이다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, "퇴비화 가능(compostable)"이란, 물질이 퇴비상에서 생물학적으로 분해되어 알려진 퇴비화 가능 물질과 일치하는 속도로 시각적으로 구별할 수 없게 되고 이산화탄소, 물, 무기 화합물 및 생물량(biomass)으로 붕괴되는 것을 뜻한다.

열가소성 조성물 중의 제 2 성분은 폴리올레핀 미세섬유이다. 폴리올레핀류는 당업자에게 공지되어 있다. 미세섬유 등으로 직조될 수 있는 폴리올레핀은 본 발명에 사용하기에 적합한 것으로 여겨진다. 본 발명에 사용하기에 적합한 폴리올레핀의 예로는, 에틸렌, 프로필렌, 부텐, 펜텐, 헥센, 헵텐, 옥텐, 1,3-부타디엔 및 2-메틸-1,3-부타디엔을 포함하는 지방족 탄화수소 1개 이상으로 형성된 반복 단위를 포함하는 공중합체 및 동종중합체이다. 폴리올레핀은 밀도가 높을 수도 낮을 수도 있으며 일반적으로 직쇄 또는 분지쇄 중합체일 수 있다. 폴리올레핀을 형성하는 방법은 당업자들에게 알려져 있다.

상기한 것과 같은 폴리올레핀은 자연 상태에서 일반적으로 소수성을 가진다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, "소수성" 이라는 용어는 공기 중에서 90도 이상의 물 접촉각을 가지는 물질을 가리킨다. 이와 대조적으로, 본 명세서에서 사용된 바와 같이, "친수성"이라는 용어는 공기 중에서 90도 미만의 물 접촉각을 가지는 물질을 가리킨다. 이러한 목적을 위한 접촉각 측정은, 로버트 제이. 굳(Robert J. Good) 및 로버트 제이. 스트롬버그(Robert J. Stromberg)가 편집한 문헌[Surface and Colloid Science-Experimental Methods, 제 2권,(Plenum Press, 1979), pp 63-70]에 기술된 바와 같이 결정할 수 있다.

지방족 폴리에스테르 중합체 및 폴리올레핀 양자 모두가 용융 가공이 가능할 것이 일반적으로 요망된다. 따라서 지방족 폴리에스테르 중합체 및 폴리올레핀이 유익하게는 약 1g/10min 내지 약 200g/10min 사이, 적합하게는 약 10g/10min 내지 약 100g/10min 사이, 그리고 더욱 적합하게는 약 20g/10min 내지 약 40g/10min 사이의 용융 유량을 나타낼 것이 요망된다. 물질의 용융 유량은, 본 명세서에 단지 참고로서 인용된 ASTM 시험 방법 D1238-E에 따라 결정할 수 있다.

본 발명에서 폴리올레핀은 미세섬유 형태로 사용된다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, "미세섬유(microfiber)"라는 용어는 약 50㎛ 미만, 유익하게는 약 25㎛ 미만, 더욱 유익하게는 약 10㎛ 미만, 적합하게는 약 5㎛ 미만, 그리고 가장 적합하게는 약 1㎛ 미만의 지름을 가지는 섬유상 물질을 가리키는 것을 뜻한다.

본 발명의 일 실시 태양에서 폴리올레핀 미세섬유는, 본 발명의 열가소성 조성물로 제조된 다성분 섬유의 단면적의 일부를 구성하여 다성분 섬유가 목적하는 용융 강도, 섬유 기계 강도 및 섬유 방사 특성을 나타내도록 하는 데 효과적이다. 일반적으로, 폴리올레핀 미세섬유가 다성분 섬유의 단면적의 너무 많은 부분을 구성하면, 일반적으로 실질적으로 생분해 가능하지 않거나 가공하기 어려운 다성분 섬유가 된다. 반대로, 폴리올레핀 미세섬유가 다성분 섬유의 단면적의 너무 적은 부분을 구성하면, 일반적으로 효과적인 구조적 특성을 나타내지 않거나 가공하기 어려운 다성분 섬유가 된다. 따라서, 폴리올레핀 미세섬유는 유익하게는 다성분 섬유의 단면적의 20% 미만, 더욱 유익하게는 다성분 섬유의 단면적의 15% 미만, 그리고 적합하게는 다성분 섬유의 단면적의 10% 미만을 구성하는 것이 바람직하다.

본 명세서에 사용된 바와 같이 "섬유(fiber)" 또는 "섬유상(fibrous)"이라는 용어는 물질의 길이 대 지름의 비율이 약 10을 넘는 물질을 나타내는 것을 뜻한다. 반대로, "비섬유(nonfiber)" 또는 "비섬유상(nonfibrous)" 물질은 물질의 길이 대 지름의 비율이 약 10 이하인 물질을 나타내는 것을 뜻한다.

폴리올레핀은, 일반적으로는 열가소성 조성물의 목적하는 정도의 실질적인 생분해성을 유지하면서 가공 동안 열가소성 조성물의 실질적인 열 치수-수축을 방지하기 위해 열가소성 조성물 중에서 폴리올레핀이 구조적 지지물로서 효과적으로 기능할 수 있도록 미세섬유의 형태로 존재할 것이 일반적으로 요망된다.

폴리올레핀은, 열가소성 조성물이 원하는 특성을 나타내도록 하기에 효과적인 양으로 열가소성 조성물 중에 존재할 것이 일반적으로 요망된다. 폴리올레핀 미세섬유는 열가소성 조성물 중에서 유익하게는 0 중량% 초과 내지 약 45 중량% 사이, 적합하게는 약 5 중량% 내지 약 40 중량% 사이, 그리고 더욱 적합하게는 약 10 중량% 내지 약 30 중량% 사이의 중량으로 존재할 것이고, 이 때 모든 중량%는 열가소성 조성물 중에 존재하는 지방족 폴리에스테르 중합체, 폴리올레핀 미세섬유 및 혼화제의 총 중량을 기준으로 한다. 폴리올레핀이 열가소성 조성물의 실질적인 불연속상을 이루어, 지방족 폴리에스테르의 생분해성 또는 열가소성 조성물이나 열가소성 조성물로 형성된 물질의 실질적인 생분해성에 부정적인 영향을 미치지 않고, 폴리올레핀 미세섬유가, 열가소성 조성물 또는 섬유 또는 부직물과 같은 열가소성 조성물로 형성된 물질을 구조적으로 지지할 수 있는 것이 일반적으로 중요하다.

지방족 폴리에스테르 중합체 및 폴리올레핀 미세섬유는 분리되거나 또는 함께 혼합되어 일반적으로 소수성을 띈다. 그러나, 본 발명의 열가소성 조성물 및 열가소성 조성물로부터 제조된 섬유는 일반적으로 친수성을 나타내어 그러한 섬유가 물, 뇨, 월경액 또는 혈액과 같은 수성 액체 배출물용 1회용 흡수용품에서 유용할 것이 일반적으로 요망된다. 따라서, 요망되는 친수성을 얻기 위해 본 발명의 열가소성 조성물 중에 계면 활성제로서 또다른 성분을 사용하는 것이 바람직하다는 것을 밝혀냈다.

또한, 지방족 폴리에스테르 중합체 및 폴리올레핀 미세섬유는 화학적으로 동일하지 않으며 따라서 서로 어느 정도 혼화되지 않아 이러한 중합체 혼합물의 가공에 부정적인 영향을 미칠 수 있으므로, 이러한 중합체들의 가공성을 향상시키는 것이 바람직하다는 것을 밝혀냈다. 예를 들면, 때때로 지방족 폴리에스테르 중합체 및 폴리올레핀 미세섬유를 효과적으로 혼합하여 본질적으로 균질한 혼합물을 제조하기가 어렵다. 이러한 경우 일반적으로, 효과적으로 지방족 폴리에스테르 중합체 및 폴리올레핀 미세섬유를 제조하고 가공하여 단일 열가소성 조성물로 만드는 것을 돕기 위해 혼화제를 사용하는 것이 바람직하다는 것을 밝혀냈다.

따라서, 열가소성 조성물 중의 제 3 성분은 지방족 폴리에스테르 중합체 및 폴리올레핀 미세섬유의 혼화제이다. 본 발명에 사용하기 적합한 혼화제는 일반적으로, 지방족 폴리에스테르 중합체와 일반적으로 혼화될 수 있는 친수성 부분 및 폴리올레핀 미세섬유와 일반적으로 혼화될 수 있는 소수성 부분을 포함할 것이다. 이들 친수성 부분 및 소수성 부분은 일반적으로 분리된 블록에 존재할 것이며 따라서 전체 혼화제 구조는 2-블록 또는 불규칙 블록일 수 있다. 혼화제가 초기에는 가소제로 작용하여 열가소성 조성물의 제조 및 가공을 향상시킬 것이 일반적으로 요망된다. 그 후에는 혼화제가 가공 물질의 공기 중 물의 접촉각을 변화시킴으로써 섬유나 비직조 구조물과 같은 열가소성 조성물로부터 가공된 물질에 있어 계면활성제 역할을 할 것이 일반적으로 요망된다. 혼화제의 소수성 부분은 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀일 수 있으나, 단 이들로 한정되는 것은 아니다. 혼화제의 친수성 부분은 에틸렌 옥사이드, 에톡실레이트, 글리콜, 알코올 또는 이들의 어떠한 조합물도 함유할 수 있다. 적합한 혼화제의 예로서는 UNITHOX480 및 UNITHOX750 에톡실화 알코올, 또는 UNICIDAcid Amid Ethoxylates가 있으며 이 모두는 오클라호마주 툴사의 Petrolite Corporation으로부터 구입가능하다.

혼화제는, 열가소성 조성물이 목적하는 용융 강도, 섬유 기계 강도 및 섬유 방사 특성을 나타내도록 하는 데 효과적인 중량 평균 분자량을 나타낼 것이 일반적으로 요망된다. 일반적으로, 혼화제의 중량 평균 분자량이 너무 크면, 혼화제의 점도가 너무 높아져 배합되는 데 필요한 이동성을 결여할 것이므로 혼화제는 열가소성 조성물 중의 다른 성분들과 잘 배합되지 않을 것이다. 반대로, 혼화제의 중량 평균 분자량이 너무 작으면, 혼화제는 일반적으로 다른 성분들과 잘 배합되지 않을 것이며 점도가 너무 낮아서 가공상의 문제를 유발한다. 따라서, 본 발명에 사용하기에 적합한 혼화제는, 유익하게는 약 1,000 내지 약 100,000 사이, 적합하게는 약 1,000 내지 약 50,000 사이, 그리고 더욱 적합하게는 약 1,000 내지 약 10,000 사이의 중량 평균 분자량을 나타낸다. 혼화제 물질의 중량 평균 분자량은 당업자들에게 공지된 방법을 사용하여 결정할 수 있다.

혼화제는 효과적인 친수성-친유성 균형 비율 (HLB 비율)을 나타낼 것이 일반적으로 요망된다. 물질의 HLB 비율은 물질의 상대적인 친수성의 비율을 나타낸다. HLB 비율은, 친수성 부분의 중량 평균 분자량을 물질의 총 중량 평균 분자량으로 나눈 값에 다시 20을 곱하여 계산한다. 만약 HLB 비율 값이 너무 낮으면, 물질은 일반적으로 요망되는 정도로 친수성을 향상시키지 못할 것이다. 반대로, 만약 HLB 비율값이 너무 높으면, 물질은 다른 성분들과의 화학적 비혼화성 및 점도 차이 때문에 일반적으로 열가소성 조성물로 잘 배합되지 않을 것이다. 따라서, 본 발명에 유용한 혼화제는 유익하게는 약 10 내지 약 40 사이, 적합하게는 약 10 내지 약 20 사이, 그리고 더욱 적합하게는 약 12 내지 약 18 사이의 HLB 비율 값을 나타낸다.

혼화제는, 열가소성 조성물이 요망되는 특성을 나타내는 데 효과적인 양으로 열가소성 조성물 중에 존재할 것이 일반적으로 요망된다. 일반적으로, 열가소성 조성물 중의 타 성분과의 효과적인 배합 및 가공을 위해 최소량의 혼화제가 필요할 것이다. 일반적으로, 혼화제가 너무 많으면, 열가소성 조성물에 가공상의 문제를 일으킨다. 혼화제는 유익하게는 약 7 중량% 내지 약 25 중량% 사이, 더욱 유익하게는 약 10 중량% 내지 약 25 중량% 사이, 적합하게는 약 12 중량% 내지 약 20 중량% 사이, 그리고 더욱 적합하게는 약 13 중량% 내지 약 18 중량% 사이의 중량으로 열가소성 조성물 중에 존재할 것이며, 이 때 모든 중량%는 열가소성 조성물 중에 존재하는 지방족 폴리에스테르 중합체, 폴리올레핀 미세섬유 및 혼화제의 총중량을 기준으로 한다.

본 발명의 열가소성 조성물의 주요 성분은 앞서 설명하였지만 그러한 열가소성 조성물은 이에 한정되지 않으며 열가소성 조성물의 요망되는 특성에 해로운 영향을 미치지 않는 다른 성분들도 포함할 수 있다. 부가 성분으로 사용할 수 있는 예시 물질에는 제한이 없으며, 안료, 항산화제, 안정화제, 계면활성제, 왁스, 유동 촉진제, 고체 용매, 가소제, 기핵제, 입자성 물질 및 열가소성 조성물의 가공성을 높이기 위해 첨가되는 물질이 포함될 수 있다. 그러한 부가 물질들이 열가소성 조성물 중에 포함되는 경우, 일반적으로 그러한 부가 성분들은, 유익하게는 약 5 중량% 미만, 더욱 유익하게는 약 3 중량% 미만, 그리고 적합하게는 약 1 중량% 미만의 양으로 사용될 것이 요망되며, 이 때 모든 중량%는 열가소성 조성물 중에 존재하는 지방족 폴리에스테르 중합체, 폴리올레핀 미세섬유 및 혼화제의 총중량을 기준으로 한다.

본 발명의 열가소성 조성물은 일반적으로 지방족 폴리에스테르 중합체, 폴리올레핀 미세섬유, 혼화제, 및 임의적인 부가 성분들의 단순한 혼합물이다. 본 발명의 열가소성 조성물이 요망되는 특성을 얻기 위해서는, 지방족 폴리에스테르 중합체, 폴리올레핀 미세섬유 및 혼화제가 실질적으로 서로 반응하지 않고 남아 있을 것이 요망된다. 따라서, 지방족 폴리에스테르 중합체, 폴리올레핀 미세섬유 및 혼화제 각각은 열가소성 조성물의 식별 가능한 성분들로 남는다. 또한, 지방족 폴리에스테르 중합체는 실질적인 연속상을 형성하고 폴리올레핀 미세섬유는 실질적인 불연속상을 형성하며 이 때 지방족 폴리에스테르 중합체의 연속상이 그 구조 내에 폴리올레핀 미세섬유를 실질적으로 감쌀 것이 요망된다. 본 명세서에 사용된 "감싸다(encase)" 및 관련 용어는 지방족 폴리에스테르 중합체 연속상이 폴리올레핀 미세섬유를 실질적으로 포함하거나 둘러싸는 것을 의미한다.

본 발명의 일 실시 태양에서는, 지방족 폴리에스테르 중합체, 폴리올레핀 미세섬유 및 혼화제를 함께 건조 혼합하여 열가소성 조성물 건조 혼합물을 형성한 후에, 그러한 열가소성 조성물 건조 혼합물을 유익하게 휘젓거나, 교반하거나 또는 다른 방법으로 배합하여 효과적이고 균일하게 이들 성분들을 혼합함으로써 본질적으로 균질한 건조 혼합물을 형성한다. 그 후 건조 혼합물을 예를 들어 압출기 내에서 용융 배합하여 지방족 폴리에스테르 중합체, 폴리올레핀 미세섬유 및 혼화제를 효과적이고 균일하게 혼합하여 본질적으로 균질한 용융 혼합물을 형성할 수 있다. 이어 본질적으로 균질한 용융 혼합물을 냉각하여 펠릿화할 수 있다. 별법으로는, 본질적으로 균질한 용융 혼합물을 스핀 팩(spin pack) 또는 섬유나 부직 구조물을 만드는 다른 장치로 직접 보낼 수도 있다.

본 발명의 성분들을 함께 혼합하는 또다른 방법은, 처음에 지방족 폴리에스테르 중합체와 폴리올레핀 미세섬유를 함께 혼합하고 이어 예를 들어 압출기 내에서 그러한 혼합물에 혼화제를 첨가하여 성분들을 함께 혼합하는 것이다. 또한, 초기에 모든 성분들을 동시에 함께 용융 혼합하는 것도 가능하다. 본 발명의 성분들을 함께 혼합하는 다른 방법들도 또한 가능하며 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

본 발명은 또한, 본 발명의 열가소성 조성물로부터 제조한 다성분 섬유에 관한 것이다. 단지 예시의 목적상, 본 발명은 오직 세 성분만을 포함하는 다성분 섬유에 관해 일반적으로 기술할 것이다. 그러나, 본 발명의 범주는 3 또는 그 이상의 성분으로 된 섬유를 포함한다는 것을 이해해야 한다. 일 실시 태양에서는, 본 발명의 열가소성 조성물을 사용하여 다성분 섬유의 쉬스(sheath)를 형성하고, 반면 폴리프로필렌이나 폴리에틸렌과 같은 폴리올레핀으로는 코어(core)를 형성한다. 다성분 섬유의 적합한 기하학적 구조로는 파이 형상 또는 병렬 구조를 포함한다.

지방족 폴리에스테르 중합체는 실질적인 연속상을 형성하며, 일반적으로 다성분 섬유의 적어도 일부분에 노출면을 제공하여 일반적으로 다성분 섬유와 다른 섬유의 열 결합을 가능케 할 것이다. 여기에서 다른 섬유는 본 발명의 다성분 섬유와 동일할 수도 상이할 수도 있다. 그 결과로서, 다성분 섬유는 부직포와 같은 열 결합된 섬유상 부직 구조물을 제조하는 데 사용될 수 있다. 다성분 섬유의 폴리올레핀 미세섬유는 다성분 섬유에 일반적으로 강도(强度) 또는 강성(剛性)을 부여하므로, 다성분 섬유를 포함하는 임의의 부직 구조물에 강도 또는 강성을 제공한다. 다성분 섬유에 이러한 강도 또는 강성을 부여하기 위해, 폴리올레핀 미세섬유가 다성분 섬유의 길이를 따라 실질적으로 연속될 것이 일반적으로 요망된다.

다양한 성분들을 가열처리하는 전형적인 조건은, 유익하게는 약 100 초^-1내지 약 10,000 초^-1사이, 더욱 유익하게는 약 500 초^-1내지 약 5000 초^-1사이, 적합하게는 약 1000 초^-1내지 약 2000 초^-1사이, 그리고 가장 적합하게는 약 1000 초^-1의 전단속도를 사용하는 것을 포함한다. 성분들을 가열처리하는 전형적인 조건은 또한, 유익하게는 약 100℃내지 약 500℃ 사이, 더욱 유익하게는 약 150℃ 내지 약 300℃ 사이, 그리고 적합하게는 약 175℃ 내지 약 250℃ 사이의 온도를 사용하는 것을 포함한다.

다성분 섬유를 제조하는 방법은 잘 알려져 있으므로 여기에서 자세히 설명할 필요는 없다. 중합체의 용융 방사는 스펀본드(spunbond)나 용융취입(meltblown)과 같은 연속 필라멘트, 및 스테이플이나 숏-컷 섬유와 같은 불연속 필라멘트의 구조물을 생산하는 것을 포함한다. 스펀본드 또는 용융취입 섬유를 제조하기 위해서는, 일반적으로 열가소성 조성물을 압출하여 분배 시스템에 공급하며 여기에서 열가소성 조성물은 방적 돌기 플레이트에 도입된다. 이어 방사 섬유는 냉각되고 응고되며, 공기 역학 시스템에 의해 연신되어 통상적인 부직물을 형성한다. 반면, 부직 구조물을 직접 형성하기 보다는 숏-컷 또는 스테이플 섬유를 생산하기 위해서는, 방사 섬유는 냉각되고 응고되며, 일반적으로 기계적 롤 시스템에 의해 중간 필라멘트 지름으로 연신되어 수집된다. 계속해서, 연화온도보다 낮은 온도에서, 요구되는 최종 섬유 지름까지 섬유를 "냉연신"시키고 권축 또는 직조(texturization)하여 요구되는 섬유 길이로 절단할 수 있다.

압출된 열가소성 조성물을 주위 온도까지 냉각하는 방법은 보통 압출된 열가소성 조성물에 주위 온도 또는 그보다 낮은 온도의 공기를 취입(blowing)하는 것이다. 이는 수 초 정도의 비교적 짧은 시간 프레임에 보통 100℃ 이상, 더욱 흔히 150℃ 이상의 온도차가 나기 때문에 급냉(quenching) 또는 과냉(supercooling)이라 할 수 있다.

다성분 섬유는, 일반적으로 약 25mm 내지 약 50mm 범위의 길이를 갖는 스테이플 섬유 및 더욱 짧고 일반적으로 약 18mm 미만의 길이를 갖는 숏컷 섬유와 같이, 비교적 짧은 길이로 절단할 수 있다. 예로써 타니구치(Taniguchi) 등의 미합중국 특허 4,789,592 및 스트랙(Strack) 등의 미합중국 특허 5,336,552를 들 수 있는데, 양자 모두 본 명세서에 단지 참고로 인용되었다.

본 발명의 결과적인 다성분 섬유는, 공기 중의 물의 접촉각의 감소로써 증명되는 향상된 친수성을 나타낼 것이 요망된다. 섬유 시료의 공기 중 물의 접촉각은 시험 과정의 성질상 전진 접촉각 또는 후진 접촉각으로 측정할 수 있다. 전진 접촉각은 일반적으로 물 등의 액체에 대한 물질의 초기 응답을 측정한다. 후진 접촉각은 일반적으로 최초 배출물 또는 액체에 대한 노출 기간 동안 및 이후의 배출에 대해 물질이 어떻게 작용할 것인가를 측정한다. 후진 접촉각이 작다는 것은, 물질이 액체에 대한 노출 동안 더욱 친수성을 띄게 되어 일반적으로 더욱 견실하게 액체를 수송할 수 있게 된다는 것을 의미한다. 비록 다성분 섬유의 전진 접촉각 또한 감소하는 것이 바람직하긴 하지만, 후진 접촉각 데이타를 사용하여 본 발명의 다성분 섬유의 고도의 친수성을 확립한다.

따라서, 본 발명의 일 실시 태양에서, 열가소성 조성물 또는 다성분 섬유는 유익하게는 약 55도 미만, 더욱 유익하게는 약 40도 미만, 적합하게는 약 25도 미만, 더욱 적합하게는 약 20도 미만, 그리고 가장 적합하게는 약 10도 미만의 후진 접촉각 값을 나타낼 것이 요망되며, 이 때 후진 접촉각은 본 명세서의 "시험방법" 부분에서 기술한 방법에 의해 결정할 수 있다.

전형적인 지방족 폴리에스테르-기재 물질은 하류 가열 처리시 종종 열 수축을 겪는다. 열 수축은 주로 비정질상 또는 불완전한 결정질상의 중합체 조각의 열-유도 사슬 이완에 의해 일어난다. 이 문제를 극복하기 위해, 결합 단계 이전의 물질의 결정화를 최대화하여 열에너지가 체인 이완 및 불완전한 결정질 구조의 재배열(reordering)을 허용하기보다 용융으로 직접 가도록 하는 것이 일반적으로 바람직하다. 이 문제의 전형적인 해결 방법은 물질을 열세팅 처리(heat-setting treatment) 하는 것이다. 섬유 등 제조된 물질이 결합 롤에 도달할 때 열세팅을 하면, 그러한 섬유는 이미 완전히 또는 고도로 배향되었기 때문에 실질적으로 수축하지 않을 것이다. 본 발명의 다성분 섬유의 형태학상, 본 발명은 이러한 부가적인 가공 단계의 필요성을 경감시킨다. 앞서 논의한 바와 같이, 폴리올레핀 미세섬유는 일반적으로, 지방족 폴리에스테르에 대한 예견되는 열 수축을 최소화시키는 보강 구조를 제공한다.

본 발명의 일 실시 태양에서는, 열가소성 조성물 또는 다성분 섬유는 약 100℃의 온도에서 유익하게는 약 10% 미만, 더욱 유익하게는 약 5% 미만, 적합하게는 약 2% 미만, 그리고 더욱 적합하게는 약 1% 미만의 수축량(열 수축값으로 정량됨)을 나타낼 것이 요망되며, 이 때 수축량은 최초 길이와 최종 길이의 차이를 최초 길이로 나누어 100을 곱한 값을 기초로 한다. 섬유가 나타내는 수축량을 결정할 수 있는 방법은 본 명세서의 "시험방법" 부분에 포함되어 있다.

본 발명의 다성분 섬유는 기저귀, 성인 실금용품 및 침대용 패드(bed pad)와 같은 1회용 흡수용품을 포함하는 1회용품, 생리대 및 탐폰과 같은 생리용품 및 손수건, 턱받이, 상처용 드레싱 및 수술용 케이프 또는 드레이프와 같은 기타 흡수용품들에 사용하기에 적합하다. 따라서, 다른 관점에서는 본 발명은, 본 발명의 다성분 섬유를 포함하는 1회용 흡수용품에 관한 것이다.

본 발명의 일 실시 태양에서, 다성분 섬유는 1회용 흡수용품에 함입되기 위해 섬유상 매트릭스의 형태로 만들어진다. 섬유상 매트릭스는 예를 들어 섬유상 부직포의 형태를 취할 수 있다. 섬유상 부직포는 완전히 본 발명의 다성분 섬유만으로부터 만들 수도 있으며 또는 다른 섬유들과 함께 배합될 수도 있다. 사용된 섬유의 길이는 의도된 구체적인 최종 용도에 의존한다. 예를 들어 화장실과 같이 섬유가 물에서 분해되는 경우, 길이를 약 15mm 이하로 유지하는 것이 유리하다.

본 발명의 일 실시 태양에서는, 액체-투과성 탑시트, 액체-투과성 탑시트에 부착된 백시트 및 액체-투과성 탑시트와 백시트 사이에 위치한 흡수제 구조물로 이루어진 1회용 흡수용품을 제공하며, 이 때 백시트는 본 발명의 다성분 섬유를 포함한다.

1회용 흡수용품의 예는 일반적으로 US-A-4,710,187; US-A-4,762,521; US-A-4,770,656 및 US-A-4,798,603에 기술되어 있으며, 이들은 참조 문헌으로서 본 명세서에 인용되어 있다.

본 발명의 모든 관점에 따른 흡수용품 및 구조물들은 사용동안 일반적으로 다수의 체액 배출물에 노출된다. 따라서 흡수용품 및 구조물들은 사용 중 노출될 다수 체액 배출물 양을 흡수할 수 있는 것이 바람직하다. 배출물들은 시간이 지나면 일반적으로 서로 분리된다.

시험방법

용융온도

물질의 용융온도는 시차주사열량법을 사용하여 결정하였다. 용융온도의 결정을 위해, 액체 질소 냉각 악세사리를 장착했으며 Thermal Analyst 2200 분석 소프트웨어 프로그램(버전 8.10)과 조합하여 사용하는 Thermal Analyst 2910 시차주사열량계라는 명칭의 시차주사열량계를 사용하였으며, 양자 모두 델라웨어주 뉴캐슬의 T.A.Instruments Inc.사로부터 구입할 수 있다.

시험한 물질 시료는 섬유 또는 수지 펠릿의 형태였다. 물질 시료를 직접 다루지 않고 핀세트나 다른 기구를 이용하여 잘못된 결과를 가져올 만한 것을 도입하지 않는 것이 바람직하다. 물질 시료는, 섬유의 경우 잘라 알루미늄 팬에 놓거나, 또는 수지 펠릿의 경우 알루미늄 팬에 놓아 분석용 저울로 0.01mg의 정확도로 칭량하였다. 필요한 경우, 덮개를 팬 위의 물질 시료 위에 크림프하였다.

시차주사열량계 사용법에 나오는 바와 같이 인듐 금속 표준 및 수행된 기준선 교정을 이용하여 시차주사열량계를 보정하였다. 물질 시료를 시험용 시차주사열량계의 시험용 용기 내에 두고 빈 팬을 표준으로 사용하였다. 모든 시험은 시험용 용기에서 55 cm²/min 질소(공업용 등급) 퍼지로 수행하였다. 가열 및 냉각 프로그램은 용기를 -75℃에서 평형시켜 시작하여 20 ℃/min으로 220℃까지의 가열 사이클, 20 ℃/min으로 -75℃까지의 냉각 사이클 및 다시 20 ℃/min으로 220℃까지의 또다른 가열 사이클로 이루어진 2 사이클 테스트이다.

변곡 유리전이온도(Tg), 흡열 및 발열 피크를 확인하고 정량하는 분석용 소프트웨어 프로그램을 이용하여 결과를 평가하였다. 유리전이온도는 기울기의 뚜렷한 변화가 일어나는 선 위의 면적으로 확인하였으며 그 후 자동 변곡 계산을 이용하여 용융온도를 결정하였다.

겉보기 점도

Goettfert Rheograph 2003 모세관 점도계라는 명칭의 모세관 점도계를 WinRHEO (version 2.31) 분석용 소프트웨어와 조합하여 사용하여 물질 시료의 겉보기 점도 레올로지 특성을 평가하였으며, 양자 모두 사우스 캐롤라이나주 락 힐의 Goettfert사로부터 구입할 수 있다. 모세관 점도계 장치는 2000 bar 압력 변환기 및 30mm 활성 길이/1mm 지름/0mm 높이/180°움직일 수 있는 원형 홀 모세관 다이를 갖추고 있다.

테스트되는 물질 시료가 수감성(water sensitivity)을 갖는 것으로 입증되거나 알려지면 물질 시료를 30 표준 ft²/hour 이상의 질소 기체 퍼지로 수은 15인치 이상의 진공 상태에서 유리 전이온도 이상, 즉 폴리(락트산) 물질의 경우 55 또는 60℃ 이상의 진공 오븐에서 16시간 이상 건조시킨다.

기구가 덥혀지고 압력 변환기가 보정되면, 테스트동안 일정한 용융을 보장하기 위해 매번 램로드(ramrod)로 수지를 컬럼에 채우면서 물질 시료를 컬럼에 증가적으로 로딩한다. 물질 시료 로딩 후, 물질 시료가 테스트 온도에서 완전히 녹도록 하기 위해 매 테스트 전에 2분간의 용융시간을 둔다. 모세관 점도계는 50, 100, 200, 500, 1000, 2000 및 5000의 7 겉보기 전단속도(초^-1)에서 데이타 점을 자동적으로 취하여 겉보기 점도(파스칼ㆍ초)를 결정한다. 결과 곡선을 조사할 때 곡선이 비교적 매끄러울 것이 중요하다. 한 점에서 다른 점으로의 일반적인 곡선으로부터 중대한 편차가 있다면 아마도 컬럼 내의 공기 때문이며 결과를 확인하기 위해 테스트 러닝을 반복해야 한다.

겉보기 전단속도 대 겉보기 점도의 결과 레올로지 곡선은 압출 과정에서 물질 시료가 그 온도에서 어떻게 러닝할 것인가의 지표를 나타낸다. 1000초^-1이상의전단속도에서의 겉보기 점도값은, 이들이 상업용 섬유 방사 압출기에서 발견되는 전형적인 조건이기 때문에 특별히 중요하다.

분자량

기체 투과 크로마토그래피(GPC)법을 사용하여 중량 평균 분자량(M_W)이 약 800 내지 약 400,000 사이인 폴리(락트산) 등 시료의 분자량 분포를 결정하였다.

GPC를 2개의 PLgel Mixed K linear 5μ, 7.5 x 300 mm 분석용 컬럼과 직렬로 장치하였다. 컬럼 및 검출기 온도는 30℃이다. 이동상은 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC) 등급의 테트라히드로푸란(THF)이다. 주입 부피는 25㎕이고 펌프 속도는 0.8ml/min이다. 총 러닝 시간은 30분이다. 새로운 분석용 컬럼을 거의 매 4개월마다, 새로운 가드(guard) 컬럼을 거의 매달, 그리고 새로운 인라인(in-line) 필터를 거의 매달 설치해야 한다는 것을 인지하는 것이 중요하다.

Aldrich Chemical Co.사로부터 구입한 폴리스티렌 중합체 표준은 1mg/ml의 농도를 얻기 위해 양쪽 모두 HPLC 등급인 디클로로메탄(DCM):THF (10:90) 용매와 혼합해야 한다. 크로마토그래프시 피크가 겹치지만 않는다면 다수의 폴리스티렌 표준도 혼합하여 한 표준 용액으로 사용할 수 있다. 약 687 내지 400,000 분자량 범위의 표준을 제조해야 한다. 다양한 중량 평균 분자량을 갖는 Aldrich 폴리스티렌의 표준 혼합물의 예로는, 표준 1(401,340; 32,660; 2,727), 표준 2(45,730; 4,075), 표준 3(95,800; 12,860) 및 표준 4(184,200; 24,150; 687)를 포함한다.

다음, 스톡 체크용 표준을 제조한다. Polyscience Inc.사로부터 구입한 카탈로그 번호 19245, 분자량 200,000의 폴리(락트산) 표준 10g을 안을 댄 뚜껑이 달린 유리 항아리에서 오비탈 셰이커(orbital shaker)를 사용하여 100ml의 HPLC 등급 DCM에 녹인다(30분 이상). 혼합물을 깨끗하고 건조한 유리판에 따르고 먼저 용매를 증발시킨 후 35℃의 예열된 진공 오븐에 두어 수은 25mm의 진공 하에서 약 14시간 동안 건조시킨다. 다음, 오븐으로부터 폴리(락트산)을 제거하고 필름을 작은 스트립으로 자른다. 너무 많은 시료를 가하지 않도록 주의를 하고 분쇄기를 빙결시키면서 그라인딩밀(grinding mill)(10 메쉬 스크린)을 사용하여 시료를 즉시 분쇄한다. 수 g의 분쇄시료를 데시케이터 안의 건조 유리항아리에 보관하고 시료의 나머지는 유사한 타입의 항아리에 담아 냉동실에 보관할 수 있다.

매 새로운 순서의 시작 전에 새로운 체크용 표준을 제조하는 것이 중요하며 분자량은 시료 농도에 의해 크게 영향받기 때문에 칭량 및 제조에 상당한 주의를 기울여야 한다. 체크용 표준을 제조하기 위해 0.0800g ±0.0025g의 200,000 중량 평균 분자량 폴리(락트산) 기준 표준을 칭량하여 깨끗하고 건조한 섬광 바이알에 넣는다. 그 후 부피 피펫 또는 전용 피펫을 사용하여 2ml의 DCM을 바이알에 첨가하고 뚜껑을 단단하게 조인다. 시료가 완전히 녹도록 한다. 필요에 따라, Thermolyne Roto Mix(타입 51300)과 같은 오비탈 셰이커 또는 유사한 믹서로 시료를 휘젓는다. 용해 여부를 측정하기 위해 바이알을 빛에 대해 45°각도로 쳐든다. 바이알을 천천히 돌리고 액체가 유리를 흘러내리는 것을 본다. 바이알의 바닥이 매끄러워 보이지 않으면 시료는 완전히 녹지 않은 것이다. 시료가 녹는 데에는 몇 시간이 걸릴 수도 있다. 일단 녹으면 부피 피펫 또는 전용 피펫을 사용하여 18ml의 THF를 첨가하고 바이알에 뚜껑을 단단히 닫아 혼합한다.

0.0800g±0.0025g의 시료를 칭량하여 깨끗하고 건조한 섬광 바이알에 넣어 시료 제조를 시작한다(역시 칭량 및 제조에 상당한 주의가 요구됨). 부피 피펫 또는 전용 피펫을 사용하여 2ml의 DCM을 바이알에 첨가하고 뚜껑을 단단하게 조인다. 상기 체크용 표준 제조에서 설명한 것과 동일한 기술을 사용하여 시료가 완전히 녹도록 한다. 그 후 부피 피펫 또는 전용 피펫을 사용하여 18ml의 THF를 첨가하고 바이알에 뚜껑을 단단히 닫아 혼합한다.

시스템 평형을 테스트하기 위해 표준 제제의 시험 주입을 하여 측정을 시작한다. 평형이 확인되면 표준 제제를 주입한다. 러닝 후에 먼저 체크용 표준 제제를 주입하고, 그 후 시료 제제를 주입한다. 매 7 시료 주입 후 및 테스트 끝에 체크용 표준 제제를 주입한다. 어느 한 바이알로부터 2회를 초과하는 주입을 하지 않도록 확실히 하고 2회 주입은 서로에 대해 4.5 시간 내에 이루어져야 한다.

결과를 평가하기 위한 4가지 품질 조절 변수가 있다. 첫째, 각 표준에 대해 계산한 4차 회귀 상관계수는 0.950 이상이고 1.050 이하이어야 한다. 둘째, 체크용 표준 제제의 모든 중량 평균 분자량의 상대 표준 편차는 5.0%를 초과해서는 안된다. 셋째, 체크용 표준 제제 주입의 중량 평균 분자량의 평균은 첫번째 체크용 표준 제제 주입의 중량 평균 분자량의 10% 이내이어야 한다. 마지막으로, 200㎍/ml의 표준 주입에 대한 락티드 응답을 SQC 데이타 챠트에 기록한다. 챠트의 조절선을 이용하여, 응답은 규정된 SQC 변수의 범위내이어야 한다.

폴리스티렌 표준 제제로부터 얻은 보정 곡선 및 30℃의 THF 중의 폴리(락트산) 및 폴리스티렌에 대한 상수에 기초하여 분자통계(molecular statistics)를 계산한다. 그 값은, 폴리스티렌(K=14.1*10⁵, α=0.700) 및 폴리(락트산) (K=54.9*10⁵, α=0.639)이다.

섬유의 열 수축

열 수축을 결정하기 위해 요구되는 장치로는, 대류 오븐(Thelco model 160DM 실험실 오븐, 일리노이주 시카고의 Precision and Scientific Inc.사로부터 구입 가능), 0.5g(+/- 0.06g) 싱커(sinker) 중량, 1/2 인치 바인더 클립, 보호 테이프, 1/4 인치²이상의 그래프 용지, 그래프 용지 및 시료를 부착시킬 발포 포스터보드(11x14 인치) 또는 대응기재를 포함한다. 대류 오븐은 약 100℃의 온도가 가능해야 한다.

섬유 시료들을 그들 각각의 방사 조건에서 용융방사한다. 일반적으로, 30 필라멘트 묶음이 바람직하며 기계적으로 연신하여 유익하게는 224, 또는 그 이상의 제트연신(jetstretch) 비율을 가진 섬유를 얻는다. 동일한 제트연신 비율을 가진 섬유들만이 열수축에 관하여 서로 비교될 수 있다. 섬유의 제트연신 비율은 연신 롤의 속도를 방적돌기를 나가는 용융 중합체의 선형압출율(거리/시간)로 나눈 비율이다. 방사 섬유는 보통, 권사기를 사용하여 보빈상에 수집한다. 아직 30 필라멘트 묶음이 얻어지지 않았다면 수집된 섬유 묶음을 30 필라멘트로 분리하고 9인치 길이로 자른다.

그래프 용지의 한쪽 가장자리가 포스터보드의 가장자리와 일치하도록 그래프 용지를 포스터보드 위에 테이프로 붙인다. 섬유 묶음의 한쪽 끝 1인치 이하를 테이프로 붙인다. 그래프 용지를 맞춘 포스터보드의 가장자리에 테이프를 붙인 끝을 클립하여 섬유 묶음은 제자리에 고정시키면서 클립의 가장자리가 그래프 용지의 수평선 중 하나에 오도록 한다(테이프를 붙인 끝은 클립 밑에 숨기 때문에 거의 보이지 않음). 묶음의 다른 끝을 단단히 당겨 그래프 용지의 수직선과 평행이 되도록 정렬시킨다. 다음, 섬유에 클립이 붙은 지점으로부터 7인치 밑에서 섬유 묶음 둘레의 0.5g의 싱커를 잘라낸다. 각 복제에 대해서 부착 과정을 반복한다. 대개, 3 복제를 동시에 부착할 수 있다. 싱커의 초기 위치를 나타내기 위해 그래프 용지 위에 마크를 할 수 있다. 시료를 수직으로 매달아 포스터보드를 건드리지 않도록 하면서 약 100℃의 온도에서 오븐 내에 넣는다. 5, 10 및 15분의 시간 간격으로 싱커의 새로운 위치를 그래프 용지 위에 재빨리 마크하고 시료를 오븐에 되돌려 놓는다.

테스트가 완료된 후 포스터보드를 제거하고 원점(클립이 섬유를 고정한 곳)과 5, 10 및 15분에서의 마크와의 거리를 1/16인치까지 눈금을 매긴 자로 측정한다. 시료당 3 복제가 권할 만하다. 평균, 표준 편차 및 퍼센트 수축을 계산한다. 퍼센트 수축은 (초기 길이-측정 길이)를 초기 길이로 나누어 100을 곱한 값으로 계산한다. 본 명세서의 실시예에서 보고되고 청구범위에 걸쳐 사용된 바와 같이 열 수축값은, 전술한 시험 방법에 따라 결정한, 약 100℃의 온도에서 약 15분의 시간 동안 섬유 시료가 나타내는 열 수축 양을 나타낸다.

접촉각

장치는 DCA-322 Dynamic Contact Angle Analyzer 및 WinDCA(버젼 1.02) 소프트웨어를 포함하며 양자 모두 위스콘신주, 매디슨의 ATI-CAHN Instruments, Inc.사로부터 구입 가능하다. 밸런스 스터럽(balance stirrup)이 부착된 "A" 루프에서 테스트를 행하였다. 사용 설명서에 지시된 대로 모터는 매달, 저울(100mg 질량 사용)은 매일, 보정해야 한다.

열가소성 조성물을 섬유로 방사하고 자유낙하 시료(제트연신은 0)를 사용하여 접촉각을 결정한다. 섬유 제조 과정을 통해 취급시 섬유 노출을 최소화하여 오염을 최소화할 수 있도록 주의해야 한다. 섬유의 2-3cm가 행어의 끝너머로 나오도록 섬유 시료를 스카치 테이프로 철사 행어에 부착한다. 이어 섬유 시료를 면도칼로 잘라 1.5cm가 행어의 끝 너머로 뻗도록 한다. 광학 현미경을 사용하여 섬유에 따른 평균 지름(3 내지 4회 측정)을 결정한다.

철사 행어상의 시료를 루프"A" 상의 밸런스 스터럽에 매단다. 침액(immersion liquid)은 증류수이며 각 표본에 대해 교환한다. 표본 변수(즉, 섬유 지름)를 입력하고 시험을 시작한다. 섬유가 증류수의 표면에 접촉하여 잠김(immersion)이 Zero Depth가 될 때까지 151.75μ/초의 속도로 단계를 진행시킨다. 잠김이 Zero Depth일 때부터 섬유는 물 속으로 1cm 전진하고, 0초간 머무르며 즉시 1cm 후진한다. 소프트웨어에 의한 접촉각의 자동 분석은 사용 설명서에 나타난 표준 계산에 근거하여 섬유 시료의 전진 접촉각 및 후진 접촉각을 결정한다. 0 또는 0보다 작은 접촉각은 시료가 완전한 습윤성을 가지게 되었음을 가리킨다. 각 시료에 대해 다섯 번씩 시험하고 평균, 표준 편차 및 백분 변동 계수에 대한 통계 분석을 계산한다. 본 명세서의 실시예에서 보고되고 청구범위에 걸쳐 사용된 바와 같이, 전진 접촉각 값은 전술한 시험 방법에 따라 결정한 섬유 시료에서의 증류수의 전진 접촉각을 나타낸다. 유사하게, 본 명세서의 실시예에서 보고되고 청구범위에 걸쳐 사용된 바와 같이, 후진 접촉각 값은 전술한 시험 방법에 따라 결정한 섬유 시료에서의 증류수의 후진 접촉각을 나타낸다.

실시예 1

다양한 양의 폴리(락트산), 폴리프로필렌 및 혼화제를 사용하여 섬유를 제조하였다. 폴리(락트산) 중합체(PLA)는 콜로라도주 골든의 Chronopol Inc.사로부터 구입하였으며, 100 내지 0의 L:D 비율, 약 175℃의 용융 온도, 약 181,000의 중량 평균 분자량, 약 115,000의 수 평균 분자량, 약 1.57의 다분산성 지수 및 약 2.3중량%의 잔류 락트산 단량체값을 가진다. 폴리프로필렌 중합체(PP)를 PF305 폴리프로필렌 중합체라는 상품명으로 Himont Incorporated사로부터 구입하였으며, 이는 약 0.88 내지 약 0.92 사이의 비중 및 약 160℃의 용융 온도를 가진다. 혼화제는 UNITHOX480 에톡실화 알코올이라는 상품명으로 오클라호마주, 툴사의 Petrolite Corporation사로부터 구입하였으며, 이는 약 160℃의 용융 온도 및 약 2250의 수 평균 분자량을 가진다.

특정 열가소성 조성물을 제조하기 위해, 먼저 다양한 성분들을 건조 혼합한 후 역회전 트윈 스크류(twin screw)에서 용융 배합하여 성분들을 격렬하게 혼합한다. 용융 혼합은 회전 혼합 스크류의 전단 효과와 함께 성분들의 부분적인 또는 완전한 용융을 일으킨다. 그러한 조건은 열가소성 조성물의 성분들의 최적의 배합 및 고른 분산에 도움이 된다. 독일 칼자우테의 Haake GmbH로부터 구입 가능한 Haake Rheocord 90과 같은 트윈 스크류 압출기 또는 뉴저지주, 사우스 하켄색의 Brabender Instruments사로부터 구입 가능한 Brabender 트윈 스크류 혼합기(카탈로그 번호 05-96-000) 또는 다른 대등한 트윈 스크류 압출기들이 이 작업에 적합하다. 용융 혼합기로부터 압출된 후 액체 냉각 롤이나 표면에서, 및/또는 압출물에 강제 통풍을 시켜 용융 조성물을 냉각시킨다. 이어 냉각 조성물을 섬유로 전환하기 위해 펠릿화한다.

이들 수지는 24:1 L:D(길이:지름) 비율의 스크류 및 3개의 가열 구역을 가진 지름 0.75인치의 인-하우스(in-house) 압출기에서 섬유 및 부직물로 전환되며, 여기에서 압출기에서 스핀 팩까지 연결된 운반 파이프(제 4 가열 구역을 이루며 뉴욕주 뉴욕의 Koch Engineering Company Inc.사로부터 구입 가능한 지름 0.62인치(약 1.6cm)의 KochSMX 타입 무동작 혼합기 유닛을 포함함)로 공급되고,다시 방사 헤드(spinning head)(제 5 가열 구역)로 공급되어 스핀 플레이트를 통과한다. 이 때 스핀 플레이트는 다수의 작은 홀을 가진 단순한 플레이트이며 용융 중합체는 이 홀을 통과하며 압출된다. 여기에서 사용한 스핀 플레이트는 15 내지 30개의 홀을 가졌으며, 각 홀의 지름은 약 500㎛이다. 각 가열 구역의 온도는 표 2에 압출 온도라는 제목으로 차례로 나와 있다. 섬유를 13℃ 내지 22℃의 온도의 공기를 사용하여 공기 급냉시키고 기계적 연신 롤로 연신한 후 권사기 유닛을 통과시켜 수집하거나, 또는 섬유 연신 유닛을 통과시켜 스펀본드를 형성하고 결합시키거나 또는 악세사리 장치를 통과시켜 수집 전에 열 세팅 또는 다른 처리를 한다.

섬유의 접촉각 및 열 수축을 측정하였다. 다양한 섬유의 조성 및 측정 결과가 표 1에 나와 있다.

시료 번호	섬유의 조성(중량%)	접촉각	열 수축
시료 번호	PLA	PP	열 수축	혼화제	전진	후진
1234567891011121314	100%------95%70%55%64%48%52%61%70%51%76.5%	--100%95%95%--30%37%27%39%35%26%17%34%8.5%	----5%5%5%--8%9%13%13%13%13%15%15%	85.3°128.1°120.6°124.0°89.2°92.3°111.7°117.4°106.3°97.6°88.6°86.7°92.8°86.1°	40.7°93.9°79°58.5°10.0°56.5°51.4°40.1°0°16.8°5.8°0°3.3°0°	34%0%--0%--0%0%0%0%0%0%0%0%0%

*은 본 발명의 예가 아님

실시예 2

다양한 양의 폴리부틸렌 숙시네이트, 폴리프로필렌 및 혼화제를 사용하여 섬유를 제조하였다. 폴리부틸렌 숙시네이트(PBS)를 Bionolle 1020 폴리부틸렌 숙시네이트라는 상품명으로 일본 동경의 Showa Highpolymer Co., Ltd.사로부터 구입하였으며, 이는 약 95℃의 용융 온도, 약 40,000 내지 약 1,000,000 사이의 중량 평균 분자량, 약 20,000 내지 약 300,000 사이의 수 평균 분자량 및 약 2 내지 약 3.3 사이의 다분산성 지수를 가진다. 폴리프로필렌 중합체(PP)는 PF305 폴리프로필렌 중합체라는 상품명으로 Himont Incorporated사로부터 구입하였으며, 이는 약 0.88 내지 약 0.92 사이의 비중 및 약 160℃의 용융 온도를 가진다. 혼화제는 UNITHOX480 에톡실화 알코올이라는 상품명으로 오클라호마주 툴사의 Petrolite Corporation사로부터 구입하였으며, 이는 약 160℃의 용융 온도 및 약 2250의 수 평균 분자량을 가진다.

실시예 1에 기술한 방법과 실질적으로 유사한 방법을 사용하여 섬유를 제조하였다.

섬유의 접촉각 및 열 수축을 측정하였다. 다양한 섬유의 조성 및 측정 결과가 표 2에 나와 있다.

시료 번호	섬유의 조성(중량%)	접촉각	열 수축
시료 번호	PBS	PP	열 수축	혼화제	전진	후진
*151617	100%61%70%	--26%17%	--13%13%	76°21.8°21.4°	0°0°0°	0%0%0%

*은 본 발명의 예가 아님

실시예 3

다양한 양의 폴리(락트산), 폴리에틸렌 및 혼화제를 사용하여 섬유를 제조하였다. 폴리(락트산) 중합체(PLA)는 콜로라도주 골든의 Chronopol Inc.사로부터 구입하였으며, 이는 100 내지 0의 L:D 비율, 약 175℃의 용융 온도, 약 181,000의 중량 평균 분자량, 약 115,000의 수 평균 분자량, 약 1.57의 다분산성 지수 및 약 2.3중량%의 잔류 락트산 단량체값을 가진다. 폴리에틸렌 중합체(PE)는 ASPUNPE6811A 폴리에틸렌 중합체라는 상품명으로 미시간주 미드랜드의 The Dow Chemical Company사로부터 구입하였으며, 이는 약 130℃의 용융 온도를 가진다. 혼화제는 UNITHOX480 에톡실화 알코올이라는 상품명으로 오클라호마주 툴사의 Petrolite Corporation사로부터 구입하였으며, 이는 약 160℃의 용융 온도 및 약 2250의 수 평균 분자량을 가진다.

실시예 1에 기술된 방법과 실질적으로 유사한 방법을 사용하여 섬유를 제조하였다.

섬유의 접촉각 및 열 수축을 측정하였다. 다양한 섬유의 조성 및 측정 결과가 표 3에 나와 있다.

시료 번호	섬유의 조성(중량%)	접촉각	열 수축
시료 번호	PLA	PE	열 수축	혼화제	전진	후진
1819	52%78%	35%9%	13%13%	78.3°66.3°	0°0°	2%9%

*은 본 발명의 예가 아님

당업계 기술자들은 본 발명의 범주를 벗어나지 않고 본 발명에 많은 변형 및 변화를 가할 수 있다는 사실을 인식할 것이다. 따라서, 상기 상세한 설명 및 실시예들은 단지 예시일 뿐이며 어떠한 방식으로든 부가된 청구항에 기재한 본 발명의 범위를 제한하려는 것은 아니다.

Claims

a. 중량이 약 45 내지 약 90 중량% 사이이고 실질적인 연속상을 형성하는 지방족 폴리에스테르 중합체;

b. 중량이 0 초과 내지 약 45 중량% 사이이고 지름이 약 50㎛ 미만이며 실질적인 연속상인 지방족 폴리에스테르 중합체로 싸여 있는 실질적인 불연속상을 형성하는 폴리올레핀 미세섬유; 및

c. 친수성-친유성 균형 비율이 약 10 내지 약 40 사이이고 중량이 약 7 내지 약 25 중량% 사이인 혼화제

를 포함하는 열가소성 조성물.

이 때 모든 중량%는 열가소성 조성물 중에 존재하는 지방족 폴리에스테르 중합체, 폴리올레핀 미세섬유 및 혼화제의 총 중량을 기준으로 한다.
제 1항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 폴리(락트산), 폴리부틸렌 숙시네이트, 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트, 폴리히드록시부티레이트-코-발러레이트, 폴리카프로락톤, 술폰화 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 이들 중합체의 혼합물 및 이들 중합체의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 열가소성 조성물.
제 2항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 폴리(락트산)인 열가소성 조성물.
제 1항에 있어서, 폴리올레핀이 에틸렌, 프로필렌, 부텐, 펜텐, 헥센, 헵텐, 옥텐, 1,3-부타디엔 및 2-메틸-1,3-부타디엔으로 이루어진 군으로부터 선택된 반복 단위를 포함하는 동종중합체 및 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 열가소성 조성물.
제 4항에 있어서, 폴리올레핀이 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 열가소성 조성물.
제 1항에 있어서, 폴리올레핀 미세섬유의 지름이 약 25㎛ 미만인 열가소성 조성물.
제 1항에 있어서, 폴리올레핀 미세섬유가 약 5 내지 약 40 중량% 사이의 중량으로 존재하는 열가소성 조성물.
제 1항에 있어서, 혼화제가 에톡실화 알코올인 열가소성 조성물.
제 1항에 있어서, 열가소성 조성물이 약 55도 미만의 후진 접촉각 값을 나타내는 열가소성 조성물.
제 1항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 폴리(락트산), 폴리부틸렌 숙시네이트, 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트, 폴리히드록시부티레이트-코-발러레이트, 폴리카프로락톤, 술폰화 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 이들 중합체의 혼합물 및 이들 중합체의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되고; 폴리올레핀이 에틸렌, 프로필렌, 부텐, 펜텐, 헥센, 헵텐, 옥텐, 1,3-부타디엔 및 2-메틸-1,3-부타디엔으로 이루어진 군으로부터 선택된 반복 단위를 포함하는 동종중합체 및 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되며; 폴리올레핀 미세섬유가 약 5 내지 약 40 중량% 사이의 중량으로 존재하고; 혼화제가 에톡실화 알코올이며; 열가소성 조성물이 약 55도 미만의 후진 접촉각 값을 나타내는 열가소성 조성물.
제 10항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 폴리(락트산)이고 폴리올레핀이 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 열가소성 조성물.
a. 중량이 약 45 내지 약 90 중량% 사이이고 실질적인 연속상을 형성하는 지방족 폴리에스테르 중합체;

b. 중량이 0 초과 내지 약 45 중량% 사이이고 지름이 약 50㎛ 미만이며 실질적인 연속상인 지방족 폴리에스테르 중합체로 싸여 있는 실질적인 불연속상을 형성하는 폴리올레핀 미세섬유; 및

c. 친수성-친유성 균형 비율이 약 10 내지 약 40 사이이고 중량이 약 7 내지 약 25 중량% 사이인 혼화제

를 포함하는 열가소성 조성물로부터 제조한 다성분 섬유.

이 때 모든 중량%는 열가소성 조성물 중에 존재하는 지방족 폴리에스테르 중합체, 폴리올레핀 미세섬유 및 혼화제의 총 중량을 기준으로 하며; 다성분 섬유는 약 55도 미만의 후진 접촉각 값을 나타낸다.
제 12항에 있어서, 다성분 섬유가 약 10% 미만의 열 수축값을 나타내는 다성분 섬유.
제 12항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 폴리(락트산), 폴리부틸렌 숙시네이트, 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트, 폴리히드록시부티레이트-코-발러레이트, 폴리카프로락톤, 술폰화 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 이들 중합체의 혼합물 및 이들 중합체의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 다성분 섬유.
제 14항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 폴리(락트산)인 다성분 섬유.
제 12항에 있어서, 폴리올레핀이 에틸렌, 프로필렌, 부텐, 펜텐, 헥센, 헵텐, 옥텐, 1,3-부타디엔 및 2-메틸-1,3-부타디엔으로 이루어진 군으로부터 선택된 반복 단위를 포함하는 동종중합체 및 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 다성분 섬유.
제 16항에 있어서, 폴리올레핀이 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 다성분 섬유.
제 12항에 있어서, 폴리올레핀 미세섬유의 지름이 약 25㎛ 미만인 다성분 섬유.
제 12항에 있어서, 폴리올레핀 미세섬유가 약 5 내지 약 40 중량% 사이의 중량으로 존재하는 다성분 섬유.
제 12항에 있어서, 혼화제가 에톡실화 알코올인 다성분 섬유.
제 12항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 폴리(락트산), 폴리부틸렌 숙시네이트, 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트, 폴리히드록시부티레이트-코-발러레이트, 폴리카프로락톤, 술폰화 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 이들 중합체의 혼합물 및 이들 중합체의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되고; 폴리올레핀이 에틸렌, 프로필렌, 부텐, 펜텐, 헥센, 헵텐, 옥텐, 1,3-부타디엔 및 2-메틸-1,3-부타디엔으로 이루어진 군으로부터 선택된 반복 단위를 포함하는 동종중합체 및 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되며, 폴리올레핀 미세섬유가 약 5 내지 약 40 중량% 사이의 중량으로 존재하고; 혼화제가 에톡실화 알코올이며; 다성분 섬유가 약 10% 미만의 열 수축 값을 나타내는 다성분 섬유.
제 21항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 폴리(락트산)이고 폴리올레핀이 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 다성분 섬유.
액체-투과성 탑시트, 탑시트에 부착된 백시트 및 액체-투과성 탑시트와 백시트 사이에 위치한 흡수제 구조물을 포함하며, 상기 백시트가 열가소성 조성물로부터 제조한 다성분 섬유를 포함하고, 상기 열가소성 조성물이

a. 중량이 약 45 내지 약 90 중량% 사이이고 실질적인 연속상을 형성하는 지방족 폴리에스테르 중합체;

b. 중량이 0 초과 내지 약 45 중량% 사이이고 지름이 약 50㎛ 미만이며 실질적으로 연속상인 지방족 폴리에스테르 중합체에 싸여 있는 실질적인 불연속상을 형성하는 폴리올레핀 미세섬유; 및

c. 친수성-친유성 균형 비율이 약 10 내지 약 40 사이이고 중량이 약 7 내지 약 25 중량% 사이인 혼화제를 포함하며,

이 때 모든 중량%는 열가소성 조성물 중에 존재하는 지방족 폴리에스테르 중합체, 폴리올레핀 미세섬유 및 혼화제의 총 중량을 기준으로 하며; 다성분 섬유는 약 55도 미만의 후진 접촉각 값을 나타내는 것을 특징으로 하는 1회용 흡수용품.
제 23항에 있어서, 다성분 섬유가 약 10% 미만의 열 수축값을 나타내는 1회용 흡수용품.
제 23항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 폴리(락트산), 폴리부틸렌 숙시네이트, 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트, 폴리히드록시부티레이트-코-발러레이트, 폴리카프로락톤, 술폰화 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 이들 중합체의 혼합물 및 이들 중합체의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1회용 흡수용품.
제 25항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 폴리(락트산)인 1회용 흡수용품.
제 23항에 있어서, 폴리올레핀이 에틸렌, 프로필렌, 부텐, 펜텐, 헥센, 헵텐, 옥텐, 1,3-부타디엔 및 2-메틸-1,3-부타디엔으로 이루어진 군으로부터 선택된 반복 단위를 포함하는 동종중합체 및 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1회용 흡수용품.
제 27항에 있어서, 폴리올레핀이 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1회용 흡수용품.
제 23항에 있어서, 폴리올레핀 미세섬유의 지름이 약 25㎛ 미만인 1회용 흡수용품.
제 23항에 있어서, 폴리올레핀 미세섬유가 약 5 내지 약 40 중량% 사이의 중량으로 존재하는 1회용 흡수용품.
제 23항에 있어서, 혼화제가 에톡실화 알코올인 것인 1회용 흡수용품.
제 23항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 폴리(락트산), 폴리부틸렌 숙시네이트, 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트, 폴리히드록시부티레이트-코-발러레이트, 폴리카프로락톤, 술폰화 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 이들 중합체의 혼합물 및 이들 중합체의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되고; 폴리올레핀이 에틸렌, 프로필렌, 부텐, 펜텐, 헥센, 헵텐, 옥텐, 1,3-부타디엔 및 2-메틸-1,3-부타디엔으로 이루어진 군으로부터 선택된 반복 단위를 포함하는 동종중합체 및 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되며, 폴리올레핀 미세섬유가 약 5 내지 약 40 중량% 사이의 중량으로 존재하고; 혼화제가 에톡실화 알코올이며; 다성분 섬유가 약 10% 미만의 열 수축 값을 나타내는 1회용 흡수용품.
제 32항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 중합체가 폴리(락트산)이고 폴리올레핀이 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1회용 흡수용품.