KR20030077572A - 섬유 및 필름 제조용 열가소성 조성물 - Google Patents

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KR20030077572A
KR20030077572A KR10-2003-7009272A KR20037009272A KR20030077572A KR 20030077572 A KR20030077572 A KR 20030077572A KR 20037009272 A KR20037009272 A KR 20037009272A KR 20030077572 A KR20030077572 A KR 20030077572A
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KR10-2003-7009272A
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브루스 에이. 메닝
로버트 디. 구에나드
데이비드 이. 헨톤
토마스 지. 프레슬리
아시시 센
존 엠. 와라콤스키
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다우 글로벌 테크놀로지스 인크.
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Abstract

카펫, 러그, 우븐 패브릭, 부직 또는 스펀 본디드 패브릭, 편성 패브릭, 가먼트, 적층물, 건축용 또는 다른 응용을 위한 압출된 섬유 및 필름 제조 용도에 특히 적합한 열가소성 조성물 및 그의 제조 방법.

Description

섬유 및 필름 제조용 열가소성 조성물{Thermoplastic compostions for the preparation of fibers and films}
천연 섬유, 예를 들면 모, 면 및 견은 카펫 및 패브릭 분야같은 섬유, 필라멘트 및 얀을 기초로 한 용도에서 오랬동안 사용되어왔다. 그러나, 천연섬유는 공급이 제한되어 있다. 게다가, 천연 섬유의 근원이 살아있는 동물 및 식물이기 때문에, 천연 섬유의 품질 및 특성은 매우 폭넓게 변화한다. 그러한 불균일성은 섬유의 감촉, 외관 및 성능 및 그러한 섬유를 포함하는 결과 제품에 부정적으로 영향을 준다.
합성 섬유, 예를 들면 나일론, 폴리에스테르 및 폴리프로필렌 섬유는 천연 섬유같은 공급제한이 없으며, 따라서 천연 섬유보다 덜 비싸다. 게다가, 합성 섬유는 조절된 화학 반응 및 물리적 모양 환경으로부터 얻기 때문에, 천연 섬유보다 품질면에서 더욱 균일하여 향상된 내구성같은 성능적 잇점을 제공하게 된다. 그러나, 합성 섬유가 천연 섬유의 전체적인 성능 프로파일, 특히 부드러움, 따뜻함, 색의 깊이 및 태(hand)를 맞출 수 없기 때문에, 소비자들은 종종 합성 섬유를 그에 응하는 천연의 대응물보다 덜 선호한다.
합성 섬유는 합성 수지 필라멘트를 압출하고, 연신 또는 방사, 권축를 하거나, 또는 동일한 것을 원하는 성질을 갖는 제품(본원에서 앞으로 "합성 섬유"라고 함)으로 형성시켜 제조하는 것으로 알려져 있다. 열가소성 중합체는 그의 융점보다 높은 온도에서 쉽게 압출되고, 냉각 전 또는 후의 이후 공정을 통해 일정 모양으로 만들어질 수 있다는 사실 때문에, 상기 공정의 용도에 바람직하다. 상기의 최종 용도에 매우 바람직한 열가소성 물질은 보통 사용 온도, 특히 20℃에서 충분한 결정성을 가져서, 그 중합체는, 무정형 중합체에 적용되는 선형 점탄성 규칙을 따르지 않는다. 더욱 바람직하게는 그러한 중합체는 그의 결정 용융 온도 미만의 온도까지 냉각되면 충분한 결정도를 가져서, 섬유 또는 필름 생성 공정의 용도에 적합한 충분한 모둘러스 및 일반적인 기계적 성질이 생긴다. 즉, 적절한 열가소성 중합체는 그러한 공정에 적합하게 이용될 수 있는 충분한 결정화 속도를 가져야 한다. 결국, 열가소성 중합체는 해중합(depolymerization), 분해 또는 자가 발화 온도(auto-ignition temperature) 보다 충분히 낮은 융점(Tm)을 가져서, 만약 산소 존재하에 압출될 경우 심각한 중합체 분해, 탈휘발(devolatilization) 또는 연기 발생없이 쉽게 압출될 수 있는 것이 바람직하다.
얀은 일반적으로 적절한 수집 기술을 사용하여 여러개의 섬유를 합쳐서 제조된다. 섬유 또는 얀을 가열, 가연(twist) 또는 물리적 또는 화학적 개질을 포함하는 수많은 물리적 처리에 의해 향상된 물리적 성질이 섬유에 부여된다. 열가소성 물질로부터 제조된 얀은 특히 카펫, 패브릭(우븐 패브릭, 부직포, 또는 스펀 본디드 패브릭 및 편성 패브릭을 포함함) 및 다른 응용의 제조에 특히 유용하다.
필름은 역시 열가소성 중합체를 다이 또는 구멍(orifice)를 통해 압출하고, 그런 다음 텐터틀(tenter frame)을 또는 압축 기체를 사용한 팽창 기포를 사용하여 일축 또는 이축 연신하여 제조된다. 그러한 필름은 포장, 텍스타일, 접착 테이프 및 건축용 적층물을 포함하는 수많은 최종 용도에 이용될 수 있다. 이러한 응용 중 일부 경우에 있어서, 제조 중 먼지 생성 및 마찰력을 감소시키고, 보관 및 사용 중 블록킹(blocking)을 감소시키기 위해 거칠게 된 표면이 바람직하다.
필라멘트, 섬유, 필름 및 기타 조성물에 적합한 열가소성 수지는 다른 것 중에서 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리올레핀 및 폴리우레탄을 포함한다. 폴리아미드, 특히 나일론 6 및 나일론 6,6는 섬유 제조 용도, 특히 카펫, 실내장식용 패브릭 및 의복용 패브릭 제조용도에 특히 바람직하다. 일반적으로 나일론 합성 섬유는 천연 섬유, 특히 모 및 견 섬유에 비해서 매우 높은 광택과 적은 색 깊이를 갖는다. 카펫 산업은 전통적으로 소량의(전형적으로 0.1 내지 0.6중량%) 소광제, 예를 들면 이산화 티타늄(TiO2)을 융융된 중합체에 첨가하여 나일론 섬유에 더욱 모같은 광택을 부여했다. 그러나, 소광제의 사용은 몇가지 단점이 있다. 첫째로 열가소성 조성물중의 소광제의 존재는 그 섬유로부터 만들어진 제품에 부여되는 색의 깊이를 감소시켜 바래게 하거나, 뿌연 외관을 만든다. 추가적인 염료의 첨가로 색의 깊이를 향상시키지 못한다. 둘째로 소광제는 섬유의 UV 정착(fastness)을 줄인다. TiO2는 나일론의 열화를 유발하는 것으로 알려져 있다. TiO2는 또한 작용한 빛을 반사하여, 빛이 원하는 만큼 섬유 내부 깊이까지 투과하는 것을 방지한다. 이것 때문에 소광된(delustered) 합성 수지로부터 제조된 카펫 및 패브릭 및 다른 제품은 원하는 것보다 훨씬 빨리 바래진다. 특히, 빛이 소광된 합성 섬유 깊이 투과하지 못하게 되기 때문에, 섬유의 덜 바랜 내부가 보여지지 않고, 따라서 더욱 바랜 표면 부분을 상쇄시킬 수가 없다.
합성 섬유는 매끄러운 표면을 갖는 경향이 있고, 이 때문에 천연섬유의 촉감 또는 "태," 부드러움 및 따뜻함이 부족하게 된다. 더욱 자연스럽거나 또는 더 부드러운 촉감 또는 태를 제공하기 위해, 열가소성 수지로부터 만들어진 섬유를 가공하고(하거나) 개질하는 몇가지 방법이 섬유 산업에서 고안되었다. 예를 들면, 특별한 별 또는 폴리노달(polynodal) 모양의 다이 또는 방사구금 및 특별한 섬유 방사조건을 사용하여 섬유 표면에 변화를 주어 더 부드럽고, 더욱 "모 같은" 느낌을 부여하는 것이 알려져 있다. 불리하게도 그러한 섬유 디자인은 종종 섬유의 기계적 성질을 낮춰, 내구성의 손실을 가져오곤 한다. 더욱 가는 데니어의 섬유를 제조하면 향상된 부드러움을 가져오지만, 내구성 및 섬유 방사 경제성은 희생되어야 한다는 것이 알려져 있다.
나일론 섬유는 특히 추가적인 단점을 가지고 있다. 예를 들면, 나일론 섬유는 물을 흡수하고, 폴리에스테르 같은 물질로 만들어진 다른 섬유보다 물 기재의 얼룩에 더욱 쉽게 얼룩진다. 비록 나일론 섬유 및 그것으로부터 만들어진 얀이 이러한 물 흡수성, 및 터프트(tuft) 장식 카펫 산업에서 사용되는 대부분의 통상적인 산 염료에 대한 그들의 반응성 아민 말단기의 수용성(receptivity)때문에 수성 매질 중 쉽게 염색될 수 있지만, 이러한 반응성 아민 말단기때문에 나일론 얀이 매우 쉽게 얼룩진다. 이러한 이유로 개질 말단기 농도를 갖는 특수 등급의 나일론이 제조된다. 여전히 너무 많은 아민 말단기를 포함하고 있는 수지의 경우, 비싼 방오제(stain-resist agent)가 종종 사용되어 아민 말단기를 봉쇄하고, 방오성을 부여한다. 그러한 추가적인 처리는 결과 생성물에 비용을 부가시키는 결과를 가져온다. 더구나, 원래 방오성이거나 또는 방오성이 부여되도록 개질 수지는 불리하게도 종종 낮은 염색 성질, 특히 나쁜 색 고정(color fastness)를 갖는다. 작은 융단(throw rug) 또는 욕실 매트같은 반복 세척이 요구되는 분야는, 업계에서 향상된 색 고정을 요구한다. 나일론 섬유의 오염 및 물 흡수를 개질할 수 있으면서, 또한 염색할 수 있는 것이 이로울 것이다.
게다가, 나일론 얀으로 만들어진 카펫 또는 패브릭은 염색 또는 광학적 스트릭가 생기기 쉽다. 직조 또는 편성 패브릭에서 경사(warp) 빔에 사용되는 나일론 섬유는 균염성(dye uniformity) 때문에 조심스럽게 선택되고, 보통의 나일론 섬유보다 비싼 가격에 팔린다. 합성 카펫 제조는 섬유가 가열되고 냉각되는 동안, 예를 들면, 섬유 또는 얀이 권축 또는 가연되는 동안 몇 단계를 포함한다. 심지어광범위한 품질 조절로, 나일론 카펫을 이루는 섬유는 변화많은 열처리를 거칠 수 있다. 염료 투과 및 흡수가 나일론 섬유의 모폴로지 및 결정성에 의해 영향을 받기 때문에, 불균일한 열처리는 카펫 섬유에 있어서 다른 수준의 염료 투과 및 흡수를 유도하게 되고, 이것은 마감처리된 카펫에 있어서 더 밝거나 더 어두운 색의 허용될 수 없는 색 스트릭(color streak)을 형성하게 된다. 게다가, 카펫 제조에서 사용되는 얀은 변화가능한 권축 회복을 가질 수 있어서 카펫 중 터프트 폭 및 높이 차이를 이끌고, 이는 색 스트릭에 대한 광학적 스트릭(optical streak)을 만든다. 가공 중 나일론 섬유의 수축 및 초기 염착율(dye strike rate)을 잘 조절하여 염료 스트릭(dye streak) 및 광학적 스트릭을 줄이는 것이 유리할 것이다.
게다가, 만약 한편으로 방사 및 연신 후 및 다른 한편으로 연신 및 텍스쳐가공 전에 심각한 시간 지연이 발생하면, 그 섬유는 이완(relaxation)을 겪을 것이기 때문에, 현재 등급의 나일론은 부분 배향된 얀 또는 POY의 상업적 제조, 특히 의복 패브릭 제조 용도로 사용되기에 힘들다. 이것은 결정 유형의 변화에 기인하는 것, 특히 중합체의 감마 결정형에서 알파 결정형으로의 변화때문인 것으로 믿어진다. 실제로, 이러한 성질을 나타내는 수지로부터 만들어진 섬유의 스풀(spool)은 디스풀링(despooling)하기 쉽고 상업적 용도로는 허용될 수 없다. 안정된 POY를 방사할 수 있는 능력은 방사공정이 연신 및 텍스쳐링 공정으로부터 분리될 수 있도록 하여, 의복 얀 용의 고속 방사에서 사용될 수 있기 때문에 유리하다.
나일론 수지의 알려진 최종 단점은 그것이 허용할 수 없는 양의 수분을 흡수하는 경향이 있고, 용융 및 그로부터 필라멘트를 방사하기 전에 제조자가 조심스럽게 건조시켜햐 할 필요가 있다는 것이다. 더구나, 이러한 성질은 사용중 나쁜 카펫 성능, 예를 들면 세척 용액 또는 흘린 액체의 원치않는 흡수 및 최종 제품에서 나쁜 색 고정의 원인이 된다.
섬유 형성 중합체에 소량의 제2의 중합성 물질을 첨가하여, 천연 모-유사 외관 및 감소된 광택을 갖는 거친 표면의 섬유를 제조하는 것은 알려져 있다. USP 4,518,744에서, 용융상태에서 불혼화성이고, 용융 상태에서 0.5 내지 3 미크론의 도메인 입자직경을 갖고, 섬유 중에서 배향된 미크로피브릴을 형성하는 0.1 내지 10중량%의 다른 중합체를 포함하는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 나일론 6,6 또는 폴리프로필렌같은 섬유 형성 중합체를 포함하는 섬유 형성 열가소성 중합체 블렌드가 개시되어 있다. 상기의 조성물은 향상된 표면 성질 및 태를 제공하면서도, 향상된 용융 방사 성질을 보여주지 못했다. 이것은 적어도 부분적으로 각각 중합체 조성물간의 불충분한 상용성 때문으로 생각된다.
USP 4,806,299에서, 120℃ 보다 높은 융점 및 190℃에서 200 내지 10,000 센티포아즈의 점도를 갖는, 0.1 내지 5 중량%의 저분자량(200-40,000)의 폴리프로필렌이 첨가된, 나일론 수지 블렌드가 이 용도로 사용되었다. 무정형 중합체, 폴리에틸렌옥시드(PEO) 또는 폴리에틸렌글리콜(PEG)를 포함하는 나일론의 유사한 블렌드 역시 개시되었다. 불리하게도, 그러한 블렌드는 섬유를 폴리프로필렌의 연화점(50-120℃) 미만의 방사 온도에서 연신해야 하고, 폴리프로필렌의 양도 섬유의 강도(tenacity)의 손해가 없으려면, 5중량%보다 많아서는 안될 것을 요구한다. 더구나, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌옥시드 모두 폴리아미드의 융점(Tm) (220-260℃) 미만의 융점(160℃ Tm 또는 66℃ Tm)을 가지므로, 전형적인 섬유 형성 조건하에서 주 성분(소광된 섬유를 얻기에 적절한 모폴로지임)의 매트릭스내에 부성분의 불연속적인 오클루젼(occlusion)의 형성이 불가능하거나 어렵다. 결국, 폴리에틸렌 옥시드의 수 용해도는 같은 것을 포함하는 블렌드로부터 형성된 최종 섬유가 염색 변화성, 방오성 부족 및 색고정 부족때문에 상업적 용도로 허용될 수 없도록 한다.
USP 5,399,306에서, 공단량체, 금속염 또는 분자수준으로 분산된 중합체(예를 들면, 나일론 6,6중에 분산된 나일론 6 또는 나일론 6,6중에 분산된 PEG)같은 제2 성분을 함유하며, 증가된 토출량으로 제조된 나일론 카펫트 또는 텍스타일 얀이 개시되어 있다.
USP 6,024,556은 조절된 층 광학 정밀도를 갖는, 다층의 섬유 구조를 형성하여, 향상된 광학성질, 특히 증가된 광택 및 색 깊이를 갖는 다층의(multilayered), 코라미나(colaminar)의 복합체 중합체 섬유를 제조하는 기계적 방법을 개시했다.
어떤 문헌은 신디오탁틱 폴리스티렌(SPS) 및 나일론, 또는 다른 중합체성 조성물을 포함하는 조성물을 제안했다. USP 5,914,370에서, p-메틸스티렌과 스티렌의 말레이트화된 신디오탁틱 공중합체를 포함하는 다양한 극성기 함유 화합물; SPS; 및 나일론의 저흡수성 블렌드가 제조되고, 성형 응용에 시험되었다. 최소 25%의 SPS 및 5%의 말레이트화 된 공중합체 성분의 다양한 비가 시험되었다(실시예 8 참조). USP 5,270,363에서, SPS; 나일론을 포함하는 다양한 극성 작용기 중합체; 및 말레이트화된 폴리페닐렌 에테르 및 스티렌/말레산 무수물 공중합체를 포함하는 극성기 함유 상용화제의 블렌드가 개시되었다. 특히 실시예 5는 1%의 말레산 무수물를 포함하는 스티렌/말레산 무수물 공중합체 5%와 함께 폴리아미드 및 신디오탁틱 폴리스티렌을 85/15 중량비로 함유했다. 이 블렌드에서 상용화제의 양 및 그 안의 극성기의 양은 섬유 또는 필름용 폴리아미드 매트릭스중 분산상 입자의 적절한 분산을 이루기에 불충분한 것으로 생각된다.
1997년 9월 20일에 발간된 문헌[Reseach Disclosures, 40258]에서 신티오탁틱 폴리스티렌 또는 그것과 나일론 또는 다른 중합체의 블렌드로부터, 공업적 텍스타일 용도, 특히 제지 기계 패브릭 또는 다른 고온 응용으로 제조된 얀이 개시되었다. 1999년 2월 8일 발간된 문헌[TW 404965A]에서, (a) 50 내지 100중량부의 신티오탁틱 스티렌 기재의 중합체; (b) 1 내지 50중량부의 폴리아미드; 및 (c) 0.01 내지 20중량부의 스티렌-말레산 무수물 상용화제를 포함하고, 향상된 강인성(toughness) 및 굴곡강도(flextural strength)를 갖는 내충격성 폴리스티렌/폴리아미드 조성물이 개시되었다. 마지막으로, USP 6,093,771은 섬유, 필름 및 성형 용도의 열가소성 중합체의 블렌드를 개시했다.
신디오탁틱 폴리비닐리덴 방향족 중합체 및 폴리아미드 중합체 또는 공중합체의 블렌드, 심지어 상용화제를 포함하는 블렌드도 만약 그 안의 신디오탁틱 폴리비닐리덴 방향족 중합체의 양이 과다하면 우수한 섬유 형성 성질을 갖지 못한다는 것이 발견되었다. 특히, 그러한 수지는 불충분한 섬유 세기를 가져서, 고속 섬유 형성 장치를 사용한 섬유 형성을 할 수 없다. 더구나, 상용화제로서 극성기 개질 폴리페닐렌 에테르를 함유하는 그러한 중합체 블렌드는 일반적으로 색상면에서 약간 노랗다. 많은 응용분야에서, 밝은 색 또는 백색 섬유가 요구되므로, 그러한 섬유는 허용되지 않는다. 게다가, 나일론 매트릭스내에 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 옥시드를 포함하는 선행 기술의 블렌드는, 비록 소광되었더라도, 일반적으로 허용될 수 없는 방사성, 착색성 및 내파쇄 (crush resisance) 성질을 가지기 때문에, 그렇게 만드는 것은 상업적 용도에서 허용되지 않는다.
따라서, 고속 섬유 형성 장치를 사용하여 제조될 수 있는 신디오탁틱 폴리비닐리덴 방향족 중합체를 포함하는 섬유를 공급할 필요가 있다. 더구나, 산업은 천연 섬유의 특징을 향유하는 합성 섬유의 커다란 장점을 발견할 것이다. 특히, 산업은, 고품질의 모 섬유의 특징- 특히 저 광택, 우수한 태 및 부드러움, 적은 황색 및 우수한 색 깊이를 보이는 합성 섬유에서 큰 장점을 찾을 것이다. 산업은 하나 이상의 추가의 특징, 예를 들면 고속 방사성, 방오성, 색 고착성, 낮은 색 스트릭, 낮은 광학 스트릭, 감소된 오염, 향상된 내파쇄성 또는 내구성, 및 낮은 수분 흡수을 향유하는 합성 섬유의 특별한 장점을 찾을 것이다. 결국, 기업은 비용이 드는 특별한 장치 디자인 또는 작업 공정(예를 들면 감소된 연신 온도의 사용) 및 마감 기술을 요구하지 않는, 상기 문제에 대한 해답에서 특별한 장점을 찾을 것이다.
본 발명은 필라멘트, 섬유, 몰드 필름 및(또는) 기타 모양의 조성물 제조에 유용한 열가소성 조성물 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 카펫, 패브릭(fabric), 로빙(roving), 부직포 및 기타 응용에 사용되는 얀 및 텍스타일(textile), 봉투, 접착 테입, 포장재 및 기타 응용에 사용되는 필름을 포함하나 이에 한정되지 않는, 그러한 필라멘트, 섬유 또는 필름을 포함하는 제품에 관한 것이다.
도 1(a)는 실시예 51에 따른 93.1 중량%의 나일론 6, 5 중량%의 신디오탁틱 폴리스티렌 및 1.9 중량%의 상용화제를 포함하는 열가소성 조성물로부터 제조된 섬유의 주사전자현미경 사진이다.
도 1(b)는 실시예 52에 따른 87.3중량%의 나일론 6, 10 중량%의 신디오탁틱폴리스티렌 및 2.7 중량%의 상용화제를 포함하는 열가소성 조성물로부터 제조된 섬유의 주사전자현미경 사진이다.
도 1(c)는 실시예 53에 따른 81.9 중량%의 나일론 6, 15 중량%의 신디오탁틱 폴리스티렌 및 3.1 중량%의 상용화제를 포함하는 열가소성 조성물로부터 제조된 섬유의 주사전자현미경 사진이다.
도 2(a)는 비교예 K에 따른 나일론 6 및 0.2중량 %의 TiO2소광제를 포함하는 열가소성 조성물로부터 제조된 섬유의 주사전자현미경 사진이다.
도 2(b)는 비교예 L에 따른 나일론 6 및 0.4 중량%의 TiO2소광제를 포함하는 열가소성 조성물로부터 제조된 섬유의 주사전자현미경 사진이다.
도 2(c)는 비교예 M에 따른 89중량%의 나일론 6, 10 중량%의 어탁틱 폴리스티렌, 및 1 중량%의 상용화제를 포함하는 열가소성 조성물로부터 제조된 섬유의 주사전자현미경 사진이다.
도 3은 변형비(modification ratio; Mod ratio)를 계산하기 위한 전형적인 다각형 단면의 섬유의 그래프이다.
도 4는 실시예 51c 내지 53c, Kc 및 Lc의 시료 카펫의 외관 유지 등급(appearance retention rating)의 그래프이다.
도 5는 실시예 54, 55 및 Mc의 얀으로부터 만들어젠 시료 카펫의 얼룩 등급(stain rate)을 포함한다.
도 6은 실시예 48에서 사용된 것 같은 용융 혼합 및 압출 장치의 한 요소로서 포함된 신장 흐름 혼합기(extentional flow mixer)의 다이아그램이다.
도 7은 큰 다이 팽윤을 갖는 본 발명에 따른 중합체 블렌드 조성물의 용도로 개조된 신규 다이 디자인이다.
도 8은 섬유의 레이저광 산란 비를 측정하는 데 사용된 장비의 관계를 나타낸 모식도이다.
도 9는 레이저광 산란비 측정에 사용된 단일 섬유 마운트의 등척도(isometric view)이다.
도 10은 레이저광 산란비 측정에 사용된 단일 섬유 마운트의 측면도이다.
도 11은 레이저광 산란비 측정에 사용된 마운트의 도 10의 선 11로부터의 지시된 방향으로의 단면도이다.
도 12는 실시예 1 내지 3, A, B 및 C1 내지 C5에서 섬유의 레이저광 백(back) 산란 측정에 의해 결정된 산란비(Rs)의 함수로 광택을 나타낸 그래프이다.
도 13은 레이저광 백 산란 측정에 의해 결정된, 실시예 D1 내지 D6에서의 다양한 섬유에서 TiO2함량의 함수로 산란비(Rs)를 나타낸 그래프이다.
도 14는 실시예 16 내지 27의 섬유에서 판넬 광택의 함수로 부피 평균 입자직경을 나타낸 그래프이다.
도 15는 실시예 16 내지 27의 섬유에서 산란비의 함수로 부피 평균 입자직경을 나타낸 그래프이다.
도 16은 실시예 16 내지 27의 섬유에서 강도의 함수로서, 오클루젼된 입자의 부피 D99에 의한 99번 백분위(99th percentile)를 나타낸 그래프이다.
도 17은 실시예 25에서 제조된 섬유로부터 성분(b)의 오클루젼된 입자의 주사전자현미경(SEM)사진이다.
도 18은 실시예 F, 39a, 41a, 43a 및 44a에서 결정된 것에 따라 UV광에 노출시킨 후의, 염색 안된 섬유의 D65, 10도 색상 등급(D65, 10degree color rating)을 나타낸 그래프이다.
도 19은 실시예 48의 섬유의 표면의 주사전자현미경(SEM)사진이다.
미국 특허실무를 위해, 본원에서 인용하는 모든 특허, 특허출원 또는 발행물은 그 전부, 특히 당 분야의 분석 또는 합성 기술 및 일반적 지식의 개시를 인용문헌으로 본원에 포함한다. "포함하는"이란 용어 또는 그의 파생어는 임의의 추가적 성분, 단계 또는 공정을, 같은 것이 본원에 개시되어 있건 아니건 간에, 배제하려고 의도하는 것이 아니다. 모든 의심을 피하기 위하여, 반대로 언급되어 있지 않다면, 본원에서 청구되는 모든 조성물은 "포함하는"이란 용어의 사용을 통하여 임의의 추가적인 첨가제, 보조제 또는 중합성이거나, 그렇지 않은 화합물을 포함할 수 있다. 특히, "포함하는"이란 용어의 사용에 특징이 있는 본 발명의 블렌드는 성분(a), (b) 및 (c)에서, 청구항 요구조건을 만족시키는 열가소성 중합체 하나 이상을 포함할 수 있다. 이와 대조적으로, "필수적으로 구성된"이란 용어는 작업에 필수적이지 않은 것을 제외한 임의의 다른 성분, 단계 또는 과정의 이어지는 언급의 범위를 배제한다. 마지막으로 "구성된"이란 용어는 구체적으로 묘사되거나 나열된 임의의 성분, 단계 또는 과정을 배제한다.
본원에서 사용되는 "중합체"라는 용어는 단독 중합체, 즉 단일 반응성 화합물로부터 제조되는 중합체, 및 공중합체, 즉 2종 이상의 중합체 형성 반응성, 단량체 화합물의 반응에 의헤 제조되는 중합체 모두를 포함한다. "결정성"이란 용어는 25℃에서 X-선 회절 패턴을 보이고, 1차 전이 온도 또는 결정용융온도(Tm)를 갖는 중합체를 말한다. 그 용어는 "반결정성(semicrystalline)"이란 용어와 서로 교환해서 사용될 수 있다. "화학적으로 다른"이란 용어는 두 중합체의 주반복 단위기에서, 반복단위 크기의 차이보다 관능성이 다른 것을 말한다.
"섬유"라는 용어는 상대적으로 큰 길이/두께 비를 갖는 열가소성 물질의 스트랜드를 말하는 것으로 연속적인 섬유를 포함한다. 섬유의 단면은 둥글거나 곡선인, 다각형 또는 폴리노달 모양을 포함하는 임의의 원하는 폐쇄된 모양을 가질 수 있다. 게다가, 단면은 임의의 모양의 연속적 또는 비연속적 공간을 포함할 수 있어서, 중공(hollow), 부분 중공 또는 셀(cell)을 포함하는 섬유가 될 수 있다. 연속 및 비연속 단일 섬유 또는 그로부터 제조된 얀이 포함된다. 섬유는 바람직하게 2.0 mm, 더욱 바람직하게 1.0 mm, 가장 바람직하게 0.5 mm의 최대 단면 디멘젼을 갖는다. 바람직하게 섬유는 그의 직경 또는 최대 단면 디멘젼의 100배 이상의 길이를 갖는 것을 특징으로 한다. 얀 제조에 사용되기 위해서 섬유는 5 mm이상의 길이, 및 이런 응용에 유용한 충분한 강도 및 유연성을 가져야 한다. 연신 섬유는 상기 섬유를 연신 또는 방사하여 그것을 신장시키고, 향상된 인장 강도 또는 다른 물질적 성질이 부여된 제품이다. 일반적으로, 연신은 섬유의 1종 이상의 중합체성분의 결정 구조에 더 큰 배향을 부여한다. 바람직한 연신 섬유는 2/1 이상, 바람직하게는 2.3/1 이상, 가장 바람직하게는 2.6/1 이상의 비율로 연신된 것이다. 상기의 정의에서, 연신비는 연신 공정의 시작 및 끝 지검에서 측정된 섬유의 각각의 선속도의 비를 말한다. 섬유는 다른 섬유와 모여 얀 또는 토우(tow)를 형성한 후 또는 그 전에, 권축, 염색 또는 물리적 또는 화학적으로 개질될 수 있다.
본원에서 사용되는 "필라멘트"라는 용어는 일반적으로 무한히 또는 매우 긴 섬유를 말한다. 상대적으로 짧은 길이의 섬유는 "스테이플"이라고 불리운다. "토우"는 정해진 가연 또는 기타 물리적 개질이 없는 몇몇의 섬유의 복합물을 말한다. 각각의 섬유는 얽힘(entanglement) 또는 섬유의 권축에 의해 함께 구속(held)될 수 있다. "얀"이란 용어는 1종 이상의 섬유 또는 필라멘트의 복합물 및 그의 물리적 또는 화학적 개질 유도체, 예를 들면, 그러한 섬유 또는 필라멘트의 인터레이된, 염색된 또는 열 고정된 유도체를 말한다. 무연(zero-twist) 얀이라고 불리우는 토우가 포함된다. 가연은 일반적으로 향상된 얽힘때문에 일반적으로 섬유에 강도, 포합력(cohesiveness) 및 균일성을 부여한다.
"필름"이란 용어는 그의 평균 폭의 50% 이하의 평균 두께를 갖고, 평균두께가 1.0 mm이하인 고체이고, 자기지지형(self-support)이며, 일반적으로 평면인 구조인 것을 말한다.
"상용화제"는 다성분 혼합물의 다른 상 사이의 계면 접착을 증가시키거나, 계면 장력을 낮추거나, 또는 계면 접착력 및 계면 장력을 모두 증가시키는 중합체 또는 다른 화합물이다. 중합체 상용화제는 이하의 몇 가지 유형 중 하나 일 수 있다:
a) 상용화제는 다른 물리적 및 화학성 성질을 갖는 "블록" 또는 분리된 영역 을 포함할 수 있다. 중합체는 둘 이상의 블록을 갖는 선형 블록 공중합체; 중앙 코어로부터 방사상으로 뻗은 다수의 팔(arm)을 함유하는 방사형 공중합체; 또는 유사한 화학구조의 분리된 영역을 함유하는 덴드리머 기하 또는 "별"일 수 있다. 하나의 블록, 팔 또는 영역은 혼합물의 성분 1종 이상에 대해 친화성(affinity)를 갖거나 혼화성(miscible)이다. 하나 이상의 블록, 팔 또는 영역은 혼합물의 나머지 성분 1종 이상에 대해 친화성을 갖거나 혼화성이다.
b) 상용화제는 혼합물의 성분 중 1종에 대해 친화성을 갖거나 혼화성이고, 나머지 성분 중 1종 이상에 대해 결합 및 반응할 수 있는 작용성을 갖는다.
c) 상용화제는 2가지 유형 이상의 작용성을 갖는다. 한 유형은 혼합물의 성분 중 1 이상에 대해 결합 및 반응할 수 있고, 나머지 작용성의 1종 이상의 유형은 혼합물의 나머지 성분 중 1 이상에 대해 결합 및 반응할 수 있다.
증가된 계면 접착은 ASTM D618A에 따라 조절한 후, ASTM D638에 따라 측정한, 상용화제를 포함하는 시료의 인장강도에 의해 증명된다. 도메인은 현미경 조사에 의해, 임의적으로 염색을 사용하여, 또는 기타 형태학상 분석 기법에 의해 측정된 개별 중합체의 확인가능한 영역이다. 분리된 도메인은 각각 중합체의 불완전한 또는 불균질한 혼합의 결과이다. 도메인은 한 중합체의 매트릭스 내의 다른 중합체의 오클루젼의 형태 또는 상호침투 네트워크 (여기서, 각 중합체는 연속 또는 반연속임)의 형태일 수 있다. 본원의 용도를 위해, 만약 두 중합체의 융점보다 높은 온도에서 두 중합체의 혼합을 통해 형성된 블렌드가 비균질 물질, 즉 현미경 조사 또는 다른 형태학적 분석기법에 의해 확인될 수 있는 하나 또는 모든 중합체의 분리된 도메인에 의해 특징지워지는 물질이 되면, 열가소성 중합체는 불혼화성으로 생각된다. 바람직하게, 본 발명의 조성물은 성분(a)의 연속적인 매트릭스 내의 성분 (b)의 오클루젼을 형성하게 되고, 본 발명의 필라멘트 및 섬유는 성분(a)의 연속적 매트릭스 내의 성분(b)의 오클루젼의 존재에 특징이 있다.
본원의 용도에 바람직한 상용화제(성분(c))는 친유성 관능성, 바람직하게는 유기, 방향족 관능성 및 상대적으로 극성 작용성 모두를 갖는 열가소성 중합체이다. 본원 용도용 예시적 열가소성 상용화제는 극성기 개질 폴리페닐렌 에테르; 극성기 개질 비닐리덴방향족 중합체; 1종 이상의 비닐리덴방향족 단량체와 1 종 이상의 공핵 디엔의 극성기 개질 블록 공중합체로, 그러한 중합체 또는 블록공중합체 또는 그것들의 혼합물의 부분 또는 전부 수소화된 유도체도 포함한다. 적절한 비닐 방향족 단량체는 스티렌, C1-4고리 알킬- 또는 할로 치환 스티렌 (특히 비닐 톨루엔의 모든 이성체 및 그러한 이성체의 혼합물을 포함함) 및 α-메틸스티렌을 포함한다. 바람직한 상용화제는 에틸렌성 불포화된, 극성기 함유 화합물, 특히 말레산 무수물 또는 푸마르산과 미리 형성된 폴리페닐렌 에테르와의 그라프트 공중합체; 극성 공단량체, 특히 말레산 무수물, 푸마르산, N-메틸말레이미드, 메틸메타크릴레이트, 아크릴로니트릴 또는 아크릴아미드와 비닐 방향족 중합체 또는 공중합체, 특히 어탁틱 또는 신디오탁틱 폴리스티렌과의 그라프트 공중합체; 스티렌과 1종 이상의 고리 알킬 치환 스티렌과의 신디오탁틱 공중합체, 특히 스티렌과 p-메틸 스티렌, o-메틸 스티렌, m-메틸 스티렌 또는 그의 혼합물과의 신디오탁틱 공중합체를 포함하는 공중합체; 또는 스티렌과 공핵 디엔의 블록 공중합체, 및 상기 극성 공단량체와 비닐 방향족 단량체, 특히 스티렌과의 공중합체를 포함한다.
명확히 하기 위해, 이전에 지적된 실시태양 A 내지 M에서, 성분(b)는 마찬가지로 극성기 개질 결정성 중합체, 예를 들면 성분(c)에 적합한 성분으로 앞에서 열거된 것, 특히 반응성 극성기 개질 신디오탁틱 비닐리덴 방향족 단독중합체 또는 공중합체일 수 있다. 본 발명의 그러한 실시태양에서, 분리된 상용화제(성분(c))는 조성물에 필수적으로 포함될 필요는 없다. 그러한 실시태양의 예로서, 단독의 중합성 성분으로서 97 내지 76%의 성분(a) 및 3 내지 24%의 그러한 극성기 개질 신디오탁틱 비닐리덴 방향족 단독중합체 또는 공중합체를 포함하는 조성물은 본 발명에 따르면 특히 바람직하다. 더욱 바람직하게는 그러한 조성물이 스티렌과 1종 이상의 메틸화된 스티렌, 특히 p-메틸스티렌의 극성기 그라프트 개질 신티오탁틱 공중합체를 포함하고, 그러한 공중합체는 중합된 스티렌 및 메틸스티렌 성분의 합한 중량기준으로 99.5 내지 95.0%의 스티렌 및 0.01 내지 5.0%의 상기 고리 메틸화된 스티렌; 및 그라프트된 총 그라프트 중합체 중량을 기준으로 0.01 내지 3중량%의 극성 공단량체 잔류물을 갖는다.
본원에서 사용되는, "탁틱(tactic)"이란 용어는13C 핵자기공명 분광분석에 의해 결정되는 라세믹 트리아드(triad)가 90% 보다 큰 이소탁틱 또는 신디오탁틱,바람직하게는 95% 보다 큰 이소탁틱 또는 신디오탁틱의 입체규칙성 구조를 갖는 중합체를 말한다.
"이소탁틱" 및 "신디오탁틱"이란 용어는 각각 이소탁틱 및 신디오탁틱 입체구조를 갖는 각 탁틱 중합체를 말한다. "상대 점도"값 (RV)는 반대의 언급이 없으면 25℃에서의 나일론의 경우 포름산, 다른 중합체의 경우는 다른 적절한 용매 중의 8.5중량%의 중합체 용액의 점도측정에 기초한 무단위 값이고, 그렇지 않으면 ASTM D 2857에 따라 측정된다.
황색지수(YI)는 중합체 시료 및 제품 시료(섬유) 모두를 측정하고, ASTM E-313-00에 따라 측정된 무단위 수이다. 본 발명에 따른 조성물 및 섬유의 바람직한 YI 등급은 8 미만, 가장 바람직하게는 6 미만이다.
섬유의 광택은 오랫동안 정성적으로, 특히 섬유 공업에서, 전문가 판넬을 사용하여, 흐리거나 소광된 섬유의 경우는 모로 만들어진 이미 알고 있는 표준과, 밝거나, 고광택의 경우는 순수한 나일론 섬유로 만들어진 이미 알고 있는 표준과 시료를 비교, 측정해 왔다. 유사한 광택 판넬 접근을 이 특허에서 사용하였고, 섬유를 1 (흐림, 모) 내지 5 (밝음, 소광되지 않음)로 등급지었다. 불리하게도, 시험은 인간의 육안으로 결정되는 광택을 반영하기 때문에, 시험은 주관적이다. 섬유 자체에 적용될 수 있는 광택 시험을 제공하기 위해, 판넬 시험보다 더욱 정량적인 것이 필요했고, 본 발명자들은 텍스타일 섬유의 표면 구조를 결정하기 위해 개발된 문헌["Experimental Studies of Fiber Surface Roughness by Laser Backscattering",J. Polym. Sci. Phys. Ed., 28,1771 (1990)] 및 문헌["ComputerSimulation of Laser Backscattering from Fiber Surfaces",J. Polvm. Sci. Phys. Ed., 28, 1755]의 루오(C. Luo) 및 브레스(R.R. Bress)의 기법에 기초한 레이저 광 백-산란 분석기법을 개발하였다.
상기 기법은 고광택을 갖는 섬유가 매우 방향성인(이방성, 작은 입체각) 광선을 방출하고, 저광택의 섬유는 덜 방향성인(더욱 등방성, 더 큰 입체각) 광선을 방출한다는 사실을 이용한다. 고정된 입체각 감지 광학 및 이미지 분석을 이용하여, 산란된 광선의 각을 측정 및 측량할 수 있다. 섬유를 광학적으로 소광시키는 알려진 한 방법은 섬유에 거친 표면을 만드는 것이다. (다른 수단은 섬유내에 산란체(scattering body) 또는 굴절율 한계(refractive index boundary)같은 내부적 수단을 첨가하는 것을 포함한다) 소광시키는 메카니즘에 관계없이, 시준된(collimated) 입사광이 섬유로부터 매우 큰 입체각으로 방사된다. 방사로 생기는 이미지는 푸리에 변환법을 사용하여 이후의 분석을 위한 공간 주파수 도메인(spatial frequency domain)으로 전환된다. 상기 언급한 기법에서, 거칠기 계수(roughness coefficient; RC)를 이 분석으로부터 얻고, 다양한 섬유의 광택을 정량화하는 데 이용한다.
본 발명에 따라 개별 섬유 시료에서 광택을 정량화하기 위해서, 이하의 공정 및 기법(본원에서 앞으로 '레이저광 백 산란 기법'이라고 함)을 앞의 선행 기술의 교시에 기초하여 개시하였다. 본 기술에 따라 단일 섬유로부터 산란된 조사를 측정하도록 개조된 장치를 도 8에 나타내었다. 이것은 이하의 4개의 주요 성분을 포함한다: 레이저 광원(10), 광선의 방출(2), 섬유 장착 및 배향 수단(20), 기록/분석 수단(30), 예를 들면 디지탈 프로세서 또는 컴퓨터와 연결된 디지탈 카메라, 및 광선(4)에 의한 산란된 레이저광의 측정을 동기화하기 위한 백 라이트 스트로브 유닛(40). 바람직한 레이저 광원은 632.8 nm의 파장에서, 약 0.78mm의 1/e2빔 직경을 갖는 TEM00, 무작위적인 편광을 방출하는 헬륨-네온 가스 레이저이다. (모넬 LSR2P 레이저, 아로텍 인크(Aerotech Inc.)로부터 구입가능). 레이저를 조절가능한 스테이지인 진동 댐프닝(vibration dampening), 예를 들면 433 트랜슬레이젼 스테이지(캘리포니아주 어바인소재의 뉴포트 인크(Newport, Inc.)로부터 구입가능)에 장착하고, 이것은 입사각의 각도(θ)에서 높이 및 경로를 미세하게 조절할 수 있다. 입사 조사각의 미세 조정은 정밀한 레일 시스템(PRC-3 캐리어 및 PRL-36 레일, 캘리포니아주 어바인소재의 뉴포트 인크(Newport, Inc.)로부터 구입가능)을 사용하여 트래블(travel)의 양을 조절하여 이뤄진다. 선형의 가변 중성 밀도 필터(3 1WOOML.1, 뉴포트 인크(Newport, Inc.))를 레이저에 맞춰 입사광선(2)의 파워를 조절할 수 있다.
도 9의 등척도, 도 10의 말단도(end view), 및 도 11의 선 A로부터의 단면에 보여진 섬유 장착부는 섬유의 배향 및 배치(conformation)에 가변성을 제공한다. 상기 장착부는 패스너(fastener) (21d)에 의해 기저부(base) (21c)에 부착된 홀더(21a 및 21b)를 포함하는 요크(yoke) (21) 및 팀블(22a 및 22b)를 허용하는 원형 개구를 갖는다. 팀블(22a 및 22b)는 각각 고정 장치(23a 및 23b)에 의해 홀더(21a 및 21b)의 위치에 유지된다. 섬유(1)의 각 말단을 장착하기 위한 섬유고정 클램프(24a 및 24b)는 팀블(22a) 및 (22b)의 바깥면에 위치한다. 팀블(22a 및 22b)는 섬유의 주축주위로 함께 또는 독립적으로 회전할 수 있다. 고정장치(23a 및 23b)가 느슨해지면, 팀들은 서로 회전한다. 팀블 받침대(24)에 의한 상호연결 때문에 함께 회전한다. 팀블(22a)는 추가적으로, 팀블 홀더(27)에 집중적으로 맞춰지고, 팀블 홀더(27)에 대해 섬유 축에 따라 회전가능한 중심축 부분(29)를 포함하는 내부 팀블(28)을 포함한다. 내부 팀블(28)은 세트 나사같은 독립적인 고정 수단(23c)에 의해 팀블 홀더(27)에 대해 축 관계로 유지된다. 팀블 나사 (23a)를 고정시켜 팀블 홀더(27)의 움직임을 막으면서, 복립적인 고정 수단(23c)를 풀고, 내부 팀블(28)을 회전시키는 것에 의해, 측정전에 섬유를 여러번 가연하여 표면 형상을 무작위적으로 만든다. 섬유 장착 요크를 연결 포트(26)에 맞물리는, 높이 조정가능한 위치 수단(보여지지 않음, 예를 들면 포스트)에 제거할 수 있도록 연결한다.
도8에 추가적으로, 감지기(30)은 비디오 카메라, 예를 들면 모델 XC-55/55BB 비디오 카메라 (일본, 소니 코포레이션(Sony Corporation)으로부터 구입가능)를 포함한다. 이 카메라는 8 비트 그레이 스케일로 작동하는 659 x 494 (수평/수직)화소의 센서 어레이 및 4배 확대에서 4.022㎛/화소의 공간 해상도를 보이는 줌 렌즈 세트를 포함한다. 배면 조명을 제공하고, 카메라 노출을 동기화하기 위해, 플래쉬 램프(40), 예를 들면 LS-1102 플래쉬램프 (메사추세츠주 살렘소재의 EG&G 옵토엘렉트로닉스(EG & G Optoelectronics)로부터 구입가능)와 광학적으로 연결된 섬유를 카메라로부터 섬유의 반대쪽 면에 배치시킨다.
분석할 섬유를 뜨겁고 탈이온된 물로 조심스럽게 세척하여 마감 코팅 및 먼지를 제거하고, 건조하고, 분석 전 및 그 동안 무진 환경중에서 유지시킨다. 분석을 위해 표면 형상을 무작위적으로 만들기 위해 섬유를 가연하고, 장력하에 놓는다. 이미지 포착 및 분석은 인텔 펜티엄(III)™마이크로프로세서, 비디오 캡쳐 보드 및 이미지 분석 소프트웨어(Speedview 850, 매사츄세츠주 그린필드 소재의 그린필드 인스트루먼츠(Greenfield Instruments)로부터 구입가능)가 장착된 IBM 개인용 컴퓨터를 사용하여 실시할 수 있다.
입사 레이져와 함께 및 그것 없이 수집된 섬유의 이미지를 가공하여 섬유로부터 방출된 산란된 레이저 강도를 측정했다. 산란된 레이저의 양의 측량을 히드토그램 형식으로 그레이 스케일 이미지를 분석하고, 거기에서 반사된 섬유-, 배경- 및 산란된 조사에 기여할 수 있는 피크를 기록했다. 화소(면적)에서 이러한 피크의 누적 강도는 섬유 면적 및 산란된 조사의 강도를 제공한다. 섬유의 직경이 산란 강도에 영향을 미치는 것으로 알려져 있고, 분석된 섬유는 서로 다른 직경을 가지므로, 산란된 강도의 측정은 하기 식을 통해 섬유 직경으로 표준화시켰다:
여기서, Rs는 산란 비이고, Is는 수집된 산란광의 강도이고, Af는 섬유의 면적이다. 레이저광 백 산란비로도 불리우는 산란비는 광택의 외관 기여에 대해 역인 정량화가능한 값이다. 실시예 1-3, A, B, C1-C5 및 D1-D6에서 개시한 것처럼,광택 측정을 위한 이 레이저 광산란 기법은 광택 판넬 결과 및 소광제(TiO2)를 기지의 양만큼 첨가함에 따라 얻은 광택값와 실험적으로 매우 연관있다. 본 발명에 따라 매우 바람직하게도, 레이저 광 백 산란 기법에 의해 측정된 섬유는 0.29이상, 바람직하게는 0.33 이상의 산란비(Rs)를 갖는다. 선택적으로, 또는 추가적으로, 섬유는 4 이하, 더욱 바람직하게는 3.5 이하의 대응하는 광택 판넬값을 가진다.
"오클루젼"이란 용어는 매트릭스로 불리우는 성분(a)에 의해 둘러싸이거나, 부분적으로 둘러싸인 성분(b)의 불연속적 또는 실질적으로 불연속적인 영역을 말한다. 성분(b)의 고체 오클루젼의 크기 및 분포가 궁극적인 섬유 성질, 특히 광택 및 방사성을 결정한다. 광택과 부피 평균 소축 직경간의 좋은 관계가 존재하는 것으로 측정되었다. 섬유가 0.2㎛이상, 바람직하게는 0.25 내지 3.0㎛, 더욱 바람직하게는 0.3 내지 2.0㎛, 가장 바람직하게는 0.4 내지 1.6㎛의 부피 평균 소축 직경(Dv)를 갖는 것이 바람직하다. 게다가, 섬유 강도를 향상시키고, 사절을 피하기 위하여 (함께 방사성을 나타내는 성질임) 큰 오클루젼 입자의 부재가 매우 요구된다. 특히, 섬유가 3.0㎛ 미만의 성분(b) 오클루젼의 99 백분위(percentile) 소축 직경(D99)를 갖는 것이 매우 바람직하다. 최저 광택 및 최대 강도가 부피 평균 입자 직경에 따라 이뤄질 수 있으므로, 좁은 입자 직경 분포를 갖는 것이 매우 바람직하다.
입자 직경 분포도(P)는 이하의 식을 사용하여 성분(b)의 오클루젼된 입자의 직경의 두 측정값을 사용하여 계산될 수 있다:
바람직한 섬유는 2.7 미만, 더욱 바람직하게는 2.3 미만의 성분(b) 입자 직경 분포도를 갖는다.
상기의 Dv 및 D99 측정은 오클루젼에 대해 용매 또는 팽윤제가 아닌 용매에 섬유 또는 필름 시료를 녹여서 실시한다. 폴리아미드 매트릭스에 적합한 용매이고, 신디오탁틱 비닐방향족 중합체 오클루젼에 용매 또는 팽윤제가 아닌 것은 포름산 또는 포름산의 수용액이다. 매트릭스를 녹인 후, 오클루젼된 물질의 분리된 입자를 여과로 회수하고, 크롬으로 표면 코팅하고, 주사전자현미경으로 사진을 찍는다. 표준의, 컴퓨터 어시스트의 입자 크기 분석기법을 사용하여 입자 직경을 측정한다.
입자(b) 오클루젼의 입자크기를 조절하고, 그리하여 결과 섬유의 성질을 조절하는 기법은, 사용된, 존재한다면, 상용화제 성분(c)의 유형 및 양; 압출전 용융상태에서 이뤄지는 혼합 정도; 성분(b)의 응집(coalescence)이 일어나는 조건하의 섬유 압출과 용융된 열가소성 블렌드의 혼합의 종결간의 지연시간의 양; 조성물 중, 존재한다면, 임의의 핵제(nucleator)의 양 및 유형, 성분(a) 및 (b) 각각의 상대 점도 및 용융 점도, 및 기타 공정 변수를 포함한다.
본 발명의 잇점은 동시에 압출물 또는 필라멘트를 냉각하는 동안 섬유를 연신 또는 방사하면, 성분(b)의 오클루젼이 성분(a)에 비해 연신력에 덜 영향 받는다는 사실에 기인하는 것으로 생각된다. 이것은 본 발명의 목적을 위해 차등연신성(differential drawability)로 불리운다. 바람직하게는, 본 발명에 따라, 압출 및 섬유 형성 조건하에서 성분(a)가 성분(b)의 오클루젼보다 더 연신된다. 더욱 바람직하게는, 매트릭스 중합체(성분(a))는 중합체 성분(b)의 오클루젼보다 2배 이상, 가장 바람직하게는 3배 이상 크다. 차등연신성은 분산상의 연신에 대한 전체 섬유 또는 필름의 연신의 비를 얻어 결정한다. 입자 질량의 보존을 전제로, 전체 섬유 또는 필름의 연신은 전부 연신된 섬유 또는 전부 신장된 필름 및 미연신된 섬유 또는 미신장된 필름의 단면적의 비로 정의 된다. 상기 차등연신성의 결과로서, 그러한 오클루젼의 부분은 얻은 섬유 또는 필름의 표면으로부터 돌출하도록 놓아지거나, 또는 섬유 또는 필름의 표면에 그러한 오클루젼이 매우 근접해있기 때문에, 표면에 돌기(protuberances), 틈(crevasses) 또는 기타 불연속 또는 불규칙을 유발하고, 매트릭스(성분(a))의 더 큰 드로우 다운(draw-down) 때문에, 오클루젼보다 더 큰 정도로 연신된다. 그러한 거친 표면의 섬유는 바람직한 낮은 광택, 태 및 부드러움; 천연 섬유와 유사함; 및 여전히 향상된 방사성 및 연신성질을 갖져서, 고속의 상업적 섬유 형성을 가능케하고, 섬유 형성 공정동안 마찰력 또는 끌림(drag)을 감소시키킨다. 금속 마찰력이 감소된 섬유는 추가적으로 더 적은량의 마감 윤활제를 사용할 수 있다. 거친 표면 필름도 유사하게 바람직한 성질, 예를 들면, 안티-블록킹, 먼지 생성 절감 및 공정중 마찰 감소를 갖는다.
본 발명에서 보여진 차등연신성은 많은 변수에 의해 영향받는다. 분산상의 도메인 크기는 효과적인 거친 표면을 만들 수 있을 정도로 커야하나, 섬유 방사가어려울 정도로 섬유의 강도를 감소시킬 만큼 커서는 안된다. 과도한 응집없이 섬유 방사선의 매니폴드 및 압출기 중 생기는 체류시간에 순응하도록 분산상의 도메인 크기는 용융 상태에서 안정해야한다. 분산상 및 연속상의 계면의 상용화는 섬유의 방사성을 매우 감소시키는 파열 또는 찢김을 방지하는 데 도움을 준다. 분산상 및 연속상의 융점은 충분히 가까워서, 두 상이 용융되나 분해 또는 섬유 방사에 너무 뜨거워서는 안된다. 용융 혼합시 원하는 입자 직경이 형성되도록 분산상 및 연속상의 유변특성은 충분히 유사해야 하나, 섬유 방사중 차등연신될 정도로 달라야 한다. 분산상 및 연속상의 연신성은 각각의 상의 점도 및 결정화 역학에 의존한다. 소량의 결정의 성장은 어느 쪽이든 그 상의 점도를 매우 증가시킬 수 있다. 결정화 역학은 결정화가 시작하는 온도, 최대 결정화도 생성 온도 또는 온도에 대한 결정화율에 의해 정량화될 수 있다. 핵제 또는 결정화 억제제가 사용되어 결정화 역학을 일부 변경시킬 수 있다. 각 상의 점도는 중합체의 분자량을 변화시키거나, 흐름 성질에 영향을 주는 물질(예를 들면, 가소제 또는 흐름 향상 물질)을 첨가함으로써 증가하거나 감소될 수 있다.
연속상의 분자량 역시 변화시켜 분산상의 연신성에 영향줄 수 있다. 유사하게, 흐름 성질에 영향을 주는 첨가제가 연속상에 첨가될 수 있다. 섬유 방사에서 연신력은 섬유 방사 장치의 연신 고데트에 의해 연속상에 부여된다. 분산상에 부여되는 연신력은 연속상을 통해서 부여된다. 연속상의 분자량이 낮으면, 더 쉽게 연신되고, 연속상에 연신력을 덜 부여하게 된다.
압출된 필름의 형성 및 그것을 일축 또는 이축연신 또는 텐터링(tentering)함에 있어서의 유사한 현상은 얻은 필름의 표면에 불규칙을 형성하게된다. 그러한 필름은 블록킹제의 추가적인 존재의 필요없이, 고속 필름 형성 장치로 쉽게 다룰 수 있고, 덜 붙는다. 게다가, 그러한 필름은 고속 취급 및 이송 공정중 먼지생성이 적은 경향이 있다.
섬유 성질 중 비록 상기의 장점이 열가소성 조성물 중 소광제, 특히 이산화티타늄을 포함할 필요없이 이뤄지지만, 그러한 첨가제의 첨가를 제외하는 것이 아니라는 것이 이해된다. 만약, 존재한다면, 사용량은 선행기술의 나일론 기재의 조성에 비해 매우 감소될 수 있을 것이다. 사용되는 경우, 소광제의 양은 0.01 내지 0.3 중량%, 더욱 바람직하게는 0.1 중량% 미만일 수 있다. 가장 바람직하게는 소광제가 사용되지 않아, 물리적 성질에 해롭게 영향을 주는 TiO2같은 소광제에 대해, 유리하게도 본 발명에 따른 섬유, 필름 및 그것으로 된 제품을 특히 사출성형된, 유리섬유 강화된 제품으로의 재활용 능력이 향상될 것이다.
더구나, 만약 원한다면, 맞춤된 다이 또는 방사구금 디자인이 사용되어 폴리노달 필라멘트 모양을 만들고, 그리하여 향상된 벌크(bulk)를 갖는 섬유를 제조하게 된다. 순수한 나일론 수지에 비교하여, 다이 팽윤 차이 때문에, 본 중합체 블렌드 조성물을 최적으로 이용하기 위해 특별한 다이 디자인이 바람직하게 사용된다. 다이 기하는 도 7에 설명되었고, 거기에서 신장된 트리로발(trilobal) 다이 개구 디자인(70)은 세개의 동일한 길이의 슬롯(71)을 갖고, 반원 또는 아치형 말단(72)으로 끝나는 일반적으로 평행한(도시됨) 또는 약간 수렴하는 측면을 갖고,총 슬롯 길이(세 돌출부 각 중심 축이 교차하는 지점으로부터 슬롯의 중심축(73)을 따라 측정함)는 0.045 인치(1.143 mm), 슬롯 폭은 0.007 인치(0.178 mm), 모세관 길이는 0.040 인치 (1.02 mm)이고, 변형비(Mod ratio)는 11.2이다. 바람직한 다이는 9 내지 12의 변형비를 갖는다.
본원에서 사용되는 변형비는 폴리노달 섬유 또는 다이의 단면 모양의 두 측정값의 비를 말한다. 구체적으로, 그것은 두 원의 반지름의 비로, 그것 중 큰 것(분자)은 단면 모양의 중심에 중심을 두고, 전체 폴리노달 모양을 외접시키고, 그것 중 작은 것(분모)은 폴리노달 모양의 안쪽 영역을 내접시킨다. 이것은 도 3에 인용되어 설명되며, 거기에서 폴리노달 모양(30)은 3개의 노드(31), 반지금 R1을 갖는 외접원(32) 및 반지름 R2를 갖는 내접원(33)을 갖는다. 변형비는 R1/R2로 정의 된다. 본 발명에 따른 섬유의 바람직한 변형비는 2.5 내지 4이다.
성분(a)를 유일한 열가소성 중합체 성분으로 포함하는 중합체 조성물 또는 상기 요구조건을 만족시키지 못하는 중합체 블렌드로부터 제조된 얀과 비교하여, 본 발명에 따른 섬유 및 필라멘트를 포함하는 얀은 일반적으로 향상된 색 투과(color penetration) 및 색바램 내구성(fade resistance), 향상된 염색 유지, 향상된 방오성(stain resistance), 향상된 방오염성(soiling resistance), 향상된 치수안정성, 향상된 염색 레벨링 및 감소된 수분 흡수를 보이는 것 또한 밝혀졌다. 이것은 성분(b)의 오클루젼이 섬유 또는 필름 표면 에너지를 낮추고, 수성 오염물에 대한 젖음을 감소시키고, 오클루젼이 성분(a) 만큼 수분에 영향받지 않아, 수성 유체같은 외부 물질의 투과에 대해 더욱 틀어진 경로를 제공하여, 더 큰 방오성 및염색 유지를 보이는 것으로 믿어진다.
제1 및 제2 열가소성 중합체 성분이 본 발명에 따라 결정화 온도면에서 다른 열가소성 중합체의 섬유로 제조된 얀은 전형적으로 산업에서 서로 배타적인 것으로 관찰된 우수한 벌크 및 우수한 내구성을 함께 보이는 것으로도 밝혀졌다. 중합체 얼로이 성분 사이의 결정화 온도의 차이는 섬유의 결정성의 발전을 조절하는 쉬운 수단을 제공한다. 예를 들면, 어떤 한 상(phase)의 결정성을 이용하여 권축을 고정시킬 수 있는 반면, 다른 상의 결정성을 이용하여 가연된 열고정 BCF 얀 중 꼬임을 고정시킬 수 있다. 특히 열가소성 성분(a)가 폴리아미드인 본 열가소성 조성물로부터 제조되는 얀의 추가적인 잇점은 성분 중 하나, 특히 성분(b)의 결정성이, 얀 꼬임을 고정시키는 중에 사용하기 위한 매트릭스의 결정성을 유지하면서, 하나 또는 몇몇 공정 단계, 예를 들면, 연신 중 또는 연신 및 권축 중에 고정될 수 있기 때문에, 조성물의 모폴로지 및 결정성이 섬유에 걸쳐 더욱 일관될 수 있다는 것이다. 이것은 능숙한 기술자로 하여금, 마감처리된 카펫에서 차이지는 염료 흡수 및 수반하는 스트릭의 문제를 최소화하거나 없앨 수 있도록 해준다. 게다가, 의복용 섬유에 관하여, 섬유가 별도의 연신 및 텍트쳐링 단계를 겪으면, 섬유의 완화를 감소시키거나 방지하기 위한 충분한 결정성이 방사 및 연신 단계에서 고정될 수 있다.
상기의 잇점에 따라, 시차 주사 열량계로 측정하여 그러한 성분들의 결정화 온도 Tc 간의 차이에 기초한 열가소성 중합체(a) 및 열가소성 중합체 (b)를 선택하는 데에서 장점을 찾을 수 있다. 바람직하게는, 열가소성 중합체(a)는 열가소성중합체(b)의 결정화 온도보다 10℃ 이상 더 낮은 결정화 온도를 갖고, 더욱 바람직하게는 열가소성 중합체(b)의 결정화 온도보다 20℃ 이상 더 낮은 결정화 온도를 갖고, 가장 바람직하게는 열가소성 중합체(b)의 결정화 온도보다 40℃ 이상 더 낮은 결정화 온도를 가질 것이다. 특히 바람직한 실시태양에서, 열가소성 중합체(a)는 바람직하게는 250℃ 이하, 더욱 바람직하게는 240℃이하, 가장 바람직하게는 230℃이하의 결정화 온도를 가질 것이다. 특히 바람직한 실시태양에서, 열가소성 중합체(b)는 170℃이상, 더욱 바람직하게는 200℃이상, 가장 바람직하게는 215℃이상; 바람직하게는 285℃이하, 더욱 바람직하게는 280℃이하, 가장 바람직하게는 275℃이하의 결정화 온도를 가질 것이다.
열가소성 중합체 (a)에 관해
매우 바람직하게는, 열가소성 중합체 (a)는 섬유로 압출 및 연신될 (또한 방사된(spun)으로도 불리움) 수 있는 비-입체규칙성 중합체이다. 열가소성 중합체 (a)로서 사용될 수 있는 예시적인 중합체는 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리락트산, 폴리비닐시클로헥산 단독중합체 및 공중합체, 에틸렌/스티렌 인터폴리머 및 그들의 혼합물이다.
바람직한 폴리에스테르는 에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜 또는 폴리프로필렌 글리콜과 방향족 디카르복실산, 특히 테레프탈산, 프탈산 또는 그의 혼합물과의 축합 공중합체를 포함한다. 바람직한 폴리에스테르는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET) 또는 폴리에틸렌글리콜 테레프탈레이트 (PEGT)이다.
열가소성 중합체 (a)로 사용되는 바람직한 중합체는 나일론이라고도 불리우는 폴리아미드 또는 코폴리아미드로 나일론의 혼합물도 포함한다. 적절한 폴리아미드는 예를 들면 4 내지 12개의 탄소원자를 갖는 지방족 또는 방향족 디카르복실산과 2 내지 12개의 탄소원자를 갖는 지방족 또는 방향족 디아민을 축합하여 제조되는 지방족 및 방향족 폴리아미드를 포함한다. 본원에 사용되는 폴리아미드의 합성용으로 적합한 지방족 디카르복실산의 대표적이나, 철저하지는 않은 목록은 아디프산, 피멜산, 아젤라산, 수베르산 및 도데칸 디오산을 포함한다. 대표적인 방향족 디카르복실산은 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산 및 나프탈렌 디카르복실산을 포함한다. 대표적인 지방족 디아민은 예를 들면 헥사메틸렌디아민 및 옥타메틸렌디아민같은 알킬렌디아민을 포함한다. 적절한 방향족 디아민은 디아미노벤젠, 예를 들면 1,4-디아미노벤젠, 1,3-디아미노벤젠 및 1,2-디아미노벤젠; 디아미노톨루엔, 예를 들면 2,4-디아미노톨루엔, 2,3-디아미노톨루엔, 2,5-디아미노톨루엔, 및 2,6-디아미노톨루엔; 오르토-, 메타-, 및 파라-크실렌 디아민; 오르토-, 메타-, 및 파라-2,2'-디아미노디에틸 벤젠; 4,4'-디아미노비페닐; 4,4'-디아미노디페닐 메탄; 4,4'-디아미노디페닐 에테르; 4,4'-디아미노디페닐 티오에테르; 4,4'-디아미노디페닐 케톤; 및 4,4' 디아미노디페닐 술폰을 포함한다. 상기 방향족 및 방향족 디카르복실산 및 디아민의 혼합물들 역시 사용할 수 있다. 또한 산 유도체와 염기 유도체, 예를 들면 산클로리드 및 아민 염으로부터, 및 락탐 또는 ω-아미노카르복실산의 자가 축합으로부터도 폴리아미드를 제조할 수 있다. 그러한 락탐의 예는 ε-카프로락탐 및 ω-라우로락탐을 포함한다. 그러한 ω-아미노 락탐의 예는 11-아미노운데칸산, 12-아미노도데칸산, 4-아미노페닐카르복실 메탄, 1-(4-아미노페닐)-2-카르복실 에탄, 3-(4-아미노페닐)-1-카르복실 프로판, 및 파라-(3-아미노-3'-히드록시)디프로필 벤젠을 포함한다.
성분(a)로 적합한 대표적 방향족 폴리아미드는 폴리크실렌아디파미드; 폴리헥사메틸렌테레프탈아미드; 폴리페닐렌테레프탈아미드; 폴리크실렌아디파미드/헥사메틸렌아디파미드; 폴리에스테르아미드 탄성체; 폴리에테르아미드 탄성체; 폴리에테르스테라미드 탄성체; 및 이량산(dimeric acid)이 공중합된 아미드를 포함한다.
열가소성 중합체 (a)로서 사용되는 대표적인 지방족 폴리아미드는 폴리카프로락탐 (나일론-6); 폴리(헥사메틸렌 아디파미드) (나일론-6,6): 나일론-3,4; 나일론-4; 나일론-4,6; 나일론-5,10; 나일론-6; 나일론-6,6; 나일론-6,9; 나일론-6,10; 나일론-6,12; 나일론-11; 및 나일론-12를 포함한다. 바람직한 성분(a) 중합체는 지방족 폴리아미드, 특히 나일론 6 또는 나일론 6,6, 가장 바람직하게는 나일론 6이다.
열가소성 중합체 (a)는 적절하게는 임의의 분자량 및 분자량 분포 (MWD)를 가질 수 있다. MWD는 MW/Mn의 비로서 계산되며, 여기서 Mw는 중량평균 분자량이고, Mn는 수평균 분자량이다. 바람직한 물질은 1 내지 20, 바람직하게는 1.5 내지 10의 MWD를 갖는다. 그것으로부터 만들어지는 섬유 및 필름의, 높은 토출 속도로 증명되는 우수한 가공성, 및 인장 강도로 측정되는 우수한 기계적 측성을 달성하기 위해서, 230 ℃/2.16 kg에서 ASTM D1238에 의해 측정되는 나일론-6 열가소성 중합체 (a)의 용융흐름율(melt flow rate)은 바람직하게 0.1 내지 100 g/10 min, 더욱 바람직하게는 0.2 내지 50 g/10 min, 가장 바람직하게는 0.3 내지 10 g/10 min이다. 성분(a)에 적합한 많은 중합체, 특히 폴리아미드는 상대점도를 분자량 측정으로 이용한다. 이 측정방법을 이용하면, 적절한 중합체는 25 내지 250, 바람직하게는 30 내지 180, 더욱 바람직하게는 35 내지 160의 RV를 갖는다. 바람직하게는 열가소성 중합체 (a)는 25℃에서 광각 x-선 회절로 측정하여, 최대 결정성에서 10%, 바람직하게는 15%이상, 더욱 바람직하게는 20% 이상의 결정성을 갖을 것이다. 똑같이 바람직하게, 열가소성 성분(a)는 적절한 결정화도를 갖는 섬유 또는 필름이 전형적인 형성 및 연신 또는 형성 및 배향 공정 조건에 의해 형성될 수 있는 결정화 속도를 가질 것이다. 결정 형성 속도를 증가 또는 감소시키기 위해 필요하다면 첨가제(결정화 촉진제)가 성분(a)에 첨가될 수 있다.
앞에서 개시된 것처럼, 성분(a)에 바람직한 중합체는 나일론 6로, 이것은 본 향상이 없다면, 나일론 6가 일반적으로 나일론 6,6에 비해 섬유 형성에 열등하다는 사실로 볼 때 놀라운 것이다. 선행 기술에서 미리 알려진 것처럼, 사용된 폴리아미드는 불균형한 양의 아민 말단기를 가질 수 있어서, 중합체를 더욱 쉽게 염색되고, 증가된 색고정을 갖게 한다. 그러한 폴리아미드 화합물은 폴리아미드 중 카르복실산 말단기에 대한 아민 말단기의 비가 1보다 크다는 점에 특징이 있다. 필요하다면, 아민 말단기의 양은 알려진 방법에 의해 카르복실산 작용성 또는 1급 아민 말단기와 반응하는 다른 작용성을 갖는 화합물과 반응시키는 것에 의해 변경이 가능하다.
본원에서 사용되는 바람직한 폴리아미드는 또한 원하는 섬유 최종 용도 성질에 의존할 수 있다. 매우 소광된 섬유의 경우, 낮은 점도의 폴리아미드가 바람직하며, 예를 들면 25 내지 75, 더욱 바람직하게는 30 내지 60의 RV를 갖는 나일론 6 수지이다. 용이한 방사성을 갖는 섬유(사절이 적은)의 경우, 높은 점도의 나일론 6 또는 나일론 6,6가 바람직하며, 예를 들면 120 내지 250, 더욱 바람직하게는 150 내지 180의 RV를 갖는 수지이다.
열가소성 중합체 (b)에 관해
열가소성 중합체 (b)로서 사용에 적합한 중합체는 본 발명의 목적이 달성된다면, 이소탁틱 또는 신디오탁틱 폴리스티렌; 스티렌과 1종 이상의 공단량체(예를 들면 할로-, C1-4알콕시-, C1-4알킬- 또는 C1-4할로알킬 고리 치환 스티렌, 또는 극성기 치환 스티렌)의 이소탁틱 또는 신디오탁틱 공중합체; 내열성 폴리에스테르, 예를 들면 폴리시클로헥센 테레프탈레이트; 폴리이미드; 액정 중합체; 상기의 것에 극성 공단량체가 그라프트된 유도체, 특히 스티렌 및 고리 알킬 치환 스티렌 화합물의 이소탁틱 또는 신디오탁틱 공중합체의 말레산 무수물, 푸마르산 또는 말레이미드 그라프트된 유도체; 및 상기의 것들의 혼합물을 포함하나 이에 한정되지 않는 비닐리덴 방향족 단량체의 입체규칙성 중합체로부터 적절하게 선택된다.
바람직하게는, 열가소성 중합체 (b)가 25℃에서 광각 x-선 굴절에 의해 결정된 5, 바람직하게는 10 이상, 더욱 바람직하게는 15% 이상의 결정성을 갖는다. 필요하다면, 결정 형성 속도를 높이기 위한 첨가제 (결정화 촉진제)가 성분(b)에 포함될 수 있다. 이 물질은 성분(a)에 포함되는 결정화 촉진제와 같거나 다른 물질일 수 있다.
더욱 바람직하게, 열가소성 중합체 (b)는 비닐리덴 방향족 단량체의 신디오탁틱 단독중합체; 또는 1종 이상의 비닐리덴 방향족 단량체 또는 1종 이상의 상기 중합체가 극성 작용기를 함유하는 단량체와, 공중합(그라프트 공중합을 포함함)된 신디오탁틱 공중합체(입체(stereo) 블록 공중합체를 포함함)(본원에서는 이하 "극성기 개질" 중합체로 부름)이다. 본원에서 사용되는 "극성기" 또는 "극성 작용기"는 그러한 잔기가 부족한 화합물에 비교하여 화합물에 더 큰 극성 모멘트를 부여하는 임의의 기 또는 치환체로 정의된다. 바람직한 극성기는 카르복실산 및 카르복실산 유도체 (예를 들면, 산 아미드, 산 무수물, 산 아지드, 산 에스테르, 산 할리드, 및 카르복실산의 히드록실 기 또는 수소원자의 치환으로 얻어진 산 염), 술폰산 및 술폰산 유도체(예를 들면, 술폰산 에스테르, 술폰산 클로리드, 술폰산 아미드 및 술폰산 염), 에폭시기, 탄산기, 아미노기, 이미도기 및 옥사졸린기를 포함한다.
적절한 비닐리덴 방향족 단량체는 이하의 화학식의 화합물이다: H2C=CR-Ar, 여기서, R 은 수소 또는 1 내지 4개의 탄소원자를 갖는 알킬기이고, Ar은 6 내지 18개의 탄소원자의 방향족 라디칼 또는 알킬-, 할로알킬-, 알콕시- 또는 할로 치환 방향족 라디칼이다. 바람직한 극성기는 말레산 무수물 또는 푸마르산과의 반응에서 얻은 극성 잔여물이다. 바람직한 비닐리덴 방향족 단량체는 스티렌 및 C1-4알킬, C1-4알콕시, 또는 할로- 고리 치환 스티렌 유도체이다.
대표적인 비닐리덴 방향족 중합체는 폴리스티렌, 폴리(메틸스티렌), 폴리(에틸스티렌), 폴리(이소프로필스티렌) 및 폴리(p-tert-부틸스티렌); 폴리(메톡시스티렌), 폴리(비닐나프탈렌), 폴리(브로모스티렌), 폴리(디브로모스티렌), 폴리(클로로스티렌), 폴리(플루오로스티렌), 단량체 이성질체의 혼합물을 포함하는 단량체의 혼합물을 중합하여 제조되는 것을 포함하는 상기 중합체의 혼합물(예를 들면, 스티렌/p-메틸스티렌 공중합체) 및 그것의 수소화 또는 극성기 개질 유도체를 포함한다. 가장 바람직한 것은 신디오탁틱 입체이성질체 구조를 갖는 상기 중합체의 형태이다.
열가소성 중합체 (b)로 사용되기에 가장 바람직한 열가소성 중합체는 신디오탁틱 비닐리덴 방향족 중합체 및 그것의 극성기 작용화된 유도체이다. 신디오탁틱 비닐리덴 방향족 중합체를 합성하는 중합공정은 문헌[US-A4,680,353; US-A-5,066,741; US-A-5,206,197; US-A-5,294,685; US-A-5,990,217] 등에서 공개되었다. 신디오탁틱 비닐 방향족 중합체는 또한 퀘스트라™라는 상표하에 다우 케미칼 캄파니(Dow Chemical Company)에서 구입할 수 있다. 열가소성 중합체 (b)로 가장 바람직한 중합체는 신디오탁틱 폴리스티렌; 또는 0.005 내지 15 중량%, 바람직하게는 0.01 내지 10 중량%의 p-, m-, o-메틸스티렌 공단량체, 특히 p-메틸스티렌을 함유하는 신디오탁틱 스티렌/p-, m-, 또는 o-메틸스티렌 공중합체, 및 0.005 내지 5 중량%의 극성기 작용성을 함유하는, 상기의 것의 극성기 개질 유도체이다. 가장 매우 바람직한 중합체는 신디오탁틱 폴리스티렌 또는 0.01 내지 1.5 중량%의 말레산 무수물 또는 푸마르산 및 0.1 내지 10중량%의 p-메틸스티렌을 함유하는, 말레산 무수물 또는 푸마르산 그라프트 또는 공중합된 스티렌/p-메틸스티렌 공중합체이다.후자의 그라프트 공중합체는 열가소성 중합체 (a)와 복합될 수 있고, 별도의 상용화제(c)의 추가적 존재없이 섬유 제조에 있어 우수한 중합체 모폴로지를 얻을 수 있다.
겔투과 크로마토그래피로 측정된, 열가소성 중합체(b)의 중량 평균 분자량(Mw)는 결정적인 것이 아니고, 전형적으로 5000 내지 5,000,000, 더욱 전형적으로 10,000 내지 1,000,000, 바람직하게는 20,000 내지 500,000이다. 또한, 성분(b)의 분자량 분포는 넓은 범위에 걸쳐 변화하지만, 적절하게는 1.0 내지 20, 바람직하게는 1.5 내지 10이다.
조성물 중 열가소성 중합체 (b)의 양이 요구되는 양보다 작으면, 그것으로부터 제조되는 섬유는 원하는 태 및 부드러움을 보이지 않는다. 열가소성 중합체 (b)의 양이 요구되는 양보다 크면, 필라멘트 또는 섬유는 연신 또는 방사시 더 많은 사절을 겪는다. 본원에서 사용되는 "도메인 형성"이란 용어는 비록 각각의 중합체가 적어도 부분적으로 서로 상용성이고, 균질한 블렌드를 형성할 수 있더라도, 구체적으로 결과 조성물에 식별할 수 있는 영역 또는 도메인을 형성하는 성분(a) 및 (b)를 말한다.
그러나, 바람직하게, 두 중합체는 실질적으로 서로 상용성이 아니고, 전단을 일으키는 용융 혼합장치의 심한 혼합에 불구하고 두 성분의 균질한 블렌드는 형성되지 않는다.
성분(c)에 관해
성분(c)는 본 발명의 결과 중합체 도메인간에 향상된 계면 접착 및(또는) 감소된 계면 장력이 요구될 때 이용된다. 또한, 상용화제의 유형 및 양은 중합체 매트릭스내에 작은 크기의 입자의, 잘 분산된, 성분(b)의 오클루젼의 형성을 도와주고, 조성물이 향상된 용융 강도 및 방사성 뿐만 아니라 증가된 섬유 강도를 갖게 한다. 적절하게 작은 크기의 도메인의 오클루젼된 중합체(b)는 결과 섬유 또는 필름에 향상된 광학 특성 및 표면 거칠기를 제공한다. 바람직한 상용화제는 물리적으로 조성물 내에 혼합되거나, 1종 이상의 열가소성 성분(a) 또는 (b)와 반응시켜, 예를 들면 그라프팅 또는 상호 중합(interpolymerization)된 방향족 작용성 및 그안에 극성기 모두를 갖되, 결과 블렌드의 황색 지수에는 영향이 없는 중합체이다.
적절한 상용화제는 이하의 중합체의 그라프트된 또는 다르게 작용화된 유도체: 비닐리덴 방향족 단독중합체 및 공중합체 (어택틱, 신디오탁틱 및 이소탁틱 단독중합체 및 비닐리덴 방향족 단량체의 공중합체뿐 아니라 아크릴로니트릴, 말레산 무수물, 또는 말레이미드와의 비닐리덴 방향족 단량체의 공중합체를 포함함), 폴리페닐렌 에테르, 폴리(비닐에테르), 폴리(비닐메타크릴레이트), 폴리올레핀, 폴리(디엔), 및 성분(c)보다 성분(b)에 선호적인 친화성, 부분 용해성, 혼화성을 갖는 임의의 중합체를 포함한다. 이러한 물질에 블록 공중합체(즉, 두개 이상의 다른 반복 단위 세그먼트로 만들어진 중합체) 역시 포함된다. 적절한 블록 공중합체는 성분(c) 보다 성분(b)에 선호적인 친화성, 부분 용해성, 혼화성을 갖는 일정 세그먼트를 갖는다. 추가적인 세그먼트는 성분(c)와의 친화성, 용해성, 혼화성의 범주를 만족시킬 수도 그렇지 않을 수도 있다. 이러한 물질의 예는 이하의 중합체의 그라프트 또는 다르게 작용화된 유도체이다: 비닐리덴 방향족 중합체와 다른 반복단위의 블록 공중합체 (예를 들면, 수소화된 폴리(스티렌-블록-에틸렌부타디엔-블록-스티렌)-그라프트-말레산 무수물) 및 이하 중 임의의 것의 블록 공중합체: 어택틱, 신디오탁틱 및 이소탁틱 단독중합체 및 비닐리덴 방향족 단량체의 공중합체 뿐 아니라 비닐리덴 방향족 단량체와 아크릴로니트릴, 말레산 무수물, 또는 말레이미드의 공중합체), 폴리페닐렌 에테르, 폴리(비닐에테르), 폴리(비닐메타크릴레이트), 폴리올레핀, 및 폴리(디엔).
상용화제(c)의 중합체 사슬 구조는 바람직하게는 제1 열가소성 중합체 (a)의 작용기와 반응할 수 있는 반응성 극성기로 개질될 것이다. 바람직한 반응성 극성기 함유 반응물은 에틸렌 불포화 같은 불포화와 함께 상기에서 정의한 것같은 원하는 극성기 작용성을 함유하는 화합물이다. 적절한 반응성 극성기의 예는 카르복실산, 디카르복실산 및 디카르복실산 유도체 (예를 들면, 산 아미드, 산 무수물, 산 아지드, 산 할리드, 및 카르복실기의 히드록실기 또는 수소원자가 치환되어 얻어지는 산 염), 술폰산 및 술폰산 유도체 (예를 들면, 술폰산 에스테르, 술폰산 클로리디, 술폰산 아미드, 및 술폰산 염), 에폭시기, 탄산기, 아미노기, 이미도기 및 옥사졸린기를 포함한다.
바람직한 반응성 극성기 함유 불포화 반응물은 불포화 카르복실 및 디카르복실산, 불포화 카르복실 및 디카르복실산 유도체, 불포화 에폭시 화합물, 불포화 알콜, 불포화 아민 및 불포화 이소시아네이트를 포함하는 것이다. 반응성 극성기 함유 불포화 반응물의 구체적 예는 말레산 무수물, 푸마르산, 말레이미드, 말레익 히드라지드, 및 말레산 무수물 및 디아민의 반응 생성물, 1-메틸 말레산 무수물, 디클로로말레산 무수물, 말레산 아미드, 이타콘산, 이타코산 무수물, 천연 지방산 및 오일, 예를 들면 대두유(soybean oil), 동유(tung oil), 피마자유(castor oil), 아마인유(linseed oil), 마실유(hempseed oil), 면실유(cotton seed oil), 참깨유(sesame oil), 대마씨유(rapeseed oil), 땅콩유(peanut oil), 동백유(camellia oil), 올리브유(olive oil), 코코넛유(coconut oil) 및 정어리유(sardine oil); 불포화 카르복실산, 예를 들면 아크릴산, 부텐산, 크로톤산, 비닐 아세트산, 메타크릴산, 펜텐산, 안겔산, 2-펜텐산, 3-펜텐산, α-에틸아크릴산, β-메틸크로톤산, 4-펜텐산, 2-헥센산, 2-메틸-2-펜텐산, 3-메틸-2-펜텐산, α-에틸크로톤산, 2-2-디메틸-3-부텐산, 2-헵텐산, 2-옥텐산, 4-데센산, 9-운데센산, 10-운데센산, 4-도데센산, 5-도데센산, 4-테트라데센산, 9-테트라데센산, 9-헥사데센산, 2-옥타데센산, 9-옥타데센산, 에이코센산, 도코센산, 에루시산, 테트라코센산, 2,4-펜타디엔산, 2,4-헥사디엔산, 디알릴 아세테이트, 게라늄산, 2,4-데카디엔산, 2,4-도데카디엔산, 9,12-헥사데카디엔산, 9,12-옥타데카디엔산, 헥사데카트리엔산, 리놀산, 리놀렌산, 옥타데카트리엔산, 에이코사디엔산, 에이코사트리엔산, 에이코사테트라엔산, 리시놀산, 엘레오스테아르산, 올레산, 에이코사펜타엔산, 도코사디엔산, 도코사트리엔산, 도코사테트라엔산, 도코사펜타엔산, 테트라코센산, 헥사코센산, 헥사코디엔산, 옥타코센산, 및 이 불포화 카르복실산의 에스테르, 산 아미드 및 무수물; 불포화 알콜 예를 들면 아릴 알콜, 메틸비닐 카르비놀, 알릴 카르비놀, 메틸프로페닐 카르비놀, 4-펜텐-1-올, 10-운데칸-1-올, 프로파르길 알콜, 1,4-펜타디엔-3-올, 1,4-헥사디엔-3-올, 3,5-헥사디엔-2-올, 2,4-헥사디엔-1-올, 이하의 화학식으로 대표되는 알콜: CnH2n-5OH, CnH2n-70H, CnH2n-90H (n 은 양의 정수임), 3-부텐-1,2-디올, 2,5-디메틸-3-헥센-2,5-디올, 1,5-헥사디엔-3,4-디올, 및 2,6-옥타디엔-4,5-디올 및 이 불포화 알콜의 OH기를 NH2로 치환해서 얻어지는 불포화 아민을 포함한다.
상용화제 (c)의 산성 극성기는 아연, 마그네슘, 망간, 리튬 또는 다른 금속 대이온 또는 금속 대이온의 복합으로 완전히 또는 부분적으로 중화될 수 있다. 상용화제(c)를 형성하기 위해 그라프트 중합 또는 작용화에 있어서, 중화된 산성 단량체, 예를 들면 아연 아크릴레이트를 사용하는 것 역시 가능하다.
에폭시기를 갖는 비닐 화합물의 예는 글리시딜 메타크릴레이트, 글리시딜 아크릴레이트, 비닐 글리시딜 에테르, 히드록시알킬 (메트)아크릴레이트의 글리시딜 에테르, 폴리알킬렌글리콜 (메트)아크릴레이트의 글리시딜 에테르, 및 글리시딜이타코네이트이고, 그 중에서 글리시딜 메타크릴레이트가 특히 바람직하다. 상용화제 (c)는 둘 이상의 불포화기 및 둘 이상의 극성기(동일하거나 다름), 및 극성기 들 및 다중 극성기를 갖는 둘 이상의 화합물을 포함한다.
적절한 상용화제(c) 중에서, 극성 작용성을 갖는 폴리아릴렌 에테르 및 극성 작용성을 갖는 폴리(비닐리덴 방향족) 단독중합체 및 공중합체이다. 극성 작용성을 갖고, 폴리아릴렌 에테르 및 폴리(비닐리덴 방향족)단독중합체 및 공중합체의 세그먼트를 함유하는 블록 공중합체 역시 포함된다. 그러한 상용화제는 통상적인 중합체를 상기 극성기 함유 개질제 중 하나로 개질하여 얻는다. 개질 방법은 개질생성물이 본 발명의 목적에 따라 사용될 수 있는 한, 제한되지 않는다. 적절하게는 기본 수지 및 극성기를 함유하는 반응물을 압출기 또는 유사한 혼합 장치에서, 임의적으로 라디칼 생성제 또는 다른 개시제, 예를 들면 벤조일 퍼옥시드, 디-t-부틸 퍼옥시드, 디쿠밀 퍼옥시드, t-부틸 퍼옥시벤조에이트, 아조비스이소부티로니트릴, 아조비스이소발레노니트릴 또는 2,3-디페닐-2,3-디메틸부탄의 존재하에 용융상태에서 섞는다.
폴리페닐렌 에테르는 바람직하게는 2 또는 3개 위치에서 치환 1종 이상의 페놀의 산화적 커플링에 의해 일반적으로 제조될 수 있다. 바람직하게는, 촉매ㅡ 예를 들면, 구리-아민 콤플렉스, 특히 1차, 2차 또는 3차 아민으로부터 유도된 구리-아민 콤플렉스가 사용된다. 적절한 폴리페닐렌 에테르의 예는 폴리(2,3-디메틸-6-에틸-1,4-페닐렌 에테르), 폴리(2-메틸-6-클로로메틸-1,4-페닐렌 에테르), 폴리(2-메틸-6-히드록시에틸-1,4-페닐렌 에테르), 폴리(2-메틸-6-n-부틸-1,4-페닐렌 에테르), 폴리(2-에틸-6-이소프로필-1,4-페닐렌 에테르), 폴리(2-에틸-6-n-프로필-1,4-페닐렌 에테르), 폴리(2,3,6-트리메틸-1,4-페닐렌 에테르), 폴리[2-(4'-메틸페닐)-1,4-페닐렌 에테르], 폴리(2-브로모-6-페닐-1,4-페닐렌 에테르), 폴리(2-메틸-6-페닐-1,4-페닐렌 에테르), 폴리(2-페닐-1,4-페닐렌 에테르), 폴리(2-클로로-1,4-페닐렌 에테르), 폴리(2-메틸-1,4-페닐렌 에테르), 폴리(2-클로로-6-에틸-1,4-페닐렌 에테르), 폴리(2-클로로-6-브로모-1,4-페닐렌 에테르), 폴리(2,6-디-n-프로필-1,4-페닐렌 에테르), 폴리(2-메틸-6-이소프로필-1,4-페닐렌 에테르), 폴리(2-클로로-6-메틸-1,4-페닐렌 에테르), 폴리(2-메틸-6-에틸-1,4-페닐렌 에테르), 폴리(2,6-디브로모-1,4-페닐렌 에테르), 폴리(2,6-디클로로-1,4-페닐렌 에테르), 폴리(2,6-디에틸1,4-페닐렌 에테르), 및 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌 에테르)를 포함한다. 폴리페닐렌 에테르의 적절한 방법은 문헌[US-A-3,306,874, US-A-3,306,875, US-A-3,257,357, US-A-3,257,358] 등에 개시되어 있다. 중합체는 또한 쉽게 구입할 수 있다.
전형적으로, 성분(c)의 극성기 작용성의 양은 성분(c)의 중량을 기준으로 0.01 내지 10중량%이다. 일반적으로, 만약 극성기 작용성이 0.01% 미만으로 존재하면, 상용화제는 원하는 만큼 효과적이지 않다. 만약 사용된다면, 사용된 상용화제 (c)의 양은, 총 조성물 중량을 기준으로 바람직하게 0.1 이상, 바람직하게 0.2 중량% 이상; 전형적으로는 5 미만, 바람직하게는 4.5 미만, 더욱 바람직하게는 4.2 미만, 가장 바람직하게는 4.0 중량% 미만이다.
성분(c)의 작용기의 양은 변할 것이고, 상용화 중 화합물의 그러한 기의 유효성은 변할 것이고, 성분(b) 역시 성분(a)와 상용화에 도움을 주는 작용성을 포함할 수 있고, 수지 블렌드 중에 존재할 수 있는 추가적인 성분은 폴리아미드의 아민 말단기를 중화시키거나 또는 그렇지 않다면 결과 중합체 성질에 영향을 줄것이기 때문에, 성분(b)의 효과적인 상용화의 원하는 이익을 얻기 위해, 성분(c)의 양은 성분(a) 및 성분(b)의 합한 중량을 기준으로 0 내지 5% 미만이고, 성분(c)의 반응성 작용기 (존재한다면)는 성분(b) + 성분(c)의 합을 기준으로 0.001 내지 0.25 몰%, 바람직하게는 0.01 내지 0.24 몰%이다.
얻은 섬유 제품에서 측정된, 상기 범위는 바람직하게 아래와 같다.
성분(c)의 양은 성분(a) 및 성분(b)의 합한 중량을 기준으로 0 내지 24% 미만의 범위여야 하고, 성분(c)의 작용기의 양은 (만약 존재한다면) 성분(b) + 성분(c)의 합을 기준으로 0.001 내지 0.8 몰%, 바람직하게는 0.01 내지 0.5 몰%이어야 한다.
이하의 성분(b) 계산에 있어서, 작용화가 상용화제의 전부(성분(c)가 조성물 중에 없을 경우) 또는 부분(조성물이 성분(c) 및 성분(b) 모두를 함유하는 경우)으로 고려될 수 있다. 상기의 측정을 함에 있어, 이하의 식이 사용된다:
1) 블렌드 중 작용화된 성분(중량%):
여기서, m(c)= 작용화된 성분의 질량 (성분(b) (작용화되었다면) + 성분(c)), m(b)= 성분(b)의 질량, m(a)= 성분 (a)의 질량.
2) 블렌드 중 작용화된 성분(몰%):
여기서,MW (c)= 성분(c) 반복 단위의 평균 분자량,MW (b)= 성분(b) 반복 단위의 분자량,MW (a)= 성분(a) 반복 단위의 평균 분자량.
3) 성분(b) +성분(c) 중 극성기 (중량%):
여기서, f극성= 극성기 및 작용기 잔류물인 성분(c)의 중량% (예를 들면, 스티렌 말레산 무수물 공중합체 중 말레산 무수물 잔류물).
4) 성분(b) +성분(c) 중 극성기 (몰%):
여기서,MW 극성= 극성 단위의 분자량.
5) 블렌드 중 극성기 (중량%):
6) 블렌드 중 극성기 (몰%):
상기의 사용된 상용화제의 총량 내에서, 결과 섬유 또는 필름 제품의 원하는 성질의 균형을 맞추기 위해, 상용화제의 이상적인 수준이 결정될 수 있다는 것이 밝혀졌다. 사용된 상용화제의 양은 섬유 응용에서, 그으로부터 만들어진 섬유에 의한 염료 수용에 영향을 주는, 폴리아미드 함유 블렌드의 잔류 아민 말단기를 극도로 감소시키기 때문에, 충분한 극성기를 함유하는 상용화제를 사용하여 아민 말단기의 감소를 통해, 섬유의 염료 수용에 부정적 영향을 주는 양보다는 적으나, 섬유의 향상된 기계적 성질을 유도할 만큼 충분한 극성기 함유 상용화제를 사용하는 것이 바람직하다. 아민 말단기의 초기 몰량(개환 반응에 의해 형성되는 폴리아미드의 경우)은 중합체 분자량에 의존한다. 가용한 아민 말단기의 화학식은 알려져 있다. 개환 반응을 통해 형성되는 (및 그러한 방법으로 말단기 농도에 영향을 주기위해 개질되지 않은) 나일론 6 및 기타 폴리아미드의 경우는:
여기서,= 폴리아미드의 수평균 분자량
별법으로, 상용화제의 극성기 작용성과 완전히 반응했음을 가정하면, 반응한 아민 말단기의 실제 양 (몰)은 그 중합체에 대해 이하의 식에 의해 계산될 수 있다:
여기서, m상용화제= 상용화제의 질량이고, f극성= 상용화제 중 극성 작용기의 중량%이고,MW 극성= 극성기의 분자량이다. 성분(b) 및 (c) 모두 극성 작용성을 함유하는 경우, 작용성의 평균 중량% 및 평균 분자량은 상기의 식을 사용하여, 조성물에서 정해진 비율 중 두 성분의 복합에서 계산될 수 있다.
중합체 블렌드 중 남은 아민 말단기의 양은 극성기 작용성을 함유하는 반응물의 첨가에 의해서도 감소될 수 있고, 산 적정 또는 기타 적절한 기법 같은 분석 기법을 사용하여 직접 측정된다. 특히, 나일론 66 및 다른 축합 폴리아미드를 사용한 경우, 말단기 함량은 상기의 방법에 의해 계산될 수 없기 때문에, 바람직하게 직접 측정된다.
블렌드 중 아민 말단기를 측정 또는 계산을 위해 사용된 방법에 상관없이, 상용화제 중 극성 작용성에 대한 가용한 아민 말단기(N)의 몰비는 바람직하게70:30 내지 99:1, 더욱 바람직하게 80:20 내지 96:4이고, 가장 바람직하게 85:15 내지 93:7이다. 별법으로, 중합체 조성물의 최종 말단기 함량은 만약 성분(b)가 극성 작용성을 함유하고 있으면, 성분(b) 및 성분(c) 모두에 의해, 또는 성분(c)의 극성 작용성과 반응을 통해 5 내지 20%로 감소될 수 있다. 성분(c)로 바람직한 중합체는 스티렌/말레산 무수물 공중합체 및 말레산 무수물 그라프트된, 스티렌 및 p-메틸스티렌의 신디오탁틱 공중합체이다.
임의적 성분 (d)에 관해
원하는 물성 또는 최종 제품이 얻어지는 한, 본 조성물 중 추가적인 첨가제가 존재할 수 있다. 만약 존재한다면, 임의의 추가적 첨가제의 유형 및 양은 당 분야에 알려진 통상적인 교시에 따라 선택될 수 있다. 예시적인 추가적 첨가제는 소광제, 탄성체, 난연제, 항미생물제, 열안정제, 광안정제, 산화방지제, 안료, 염료, 활제, 발포제, 광학표백제 및 대전방지제를 포함한다. 그러한 첨가제는 성분(a) 또는 (b) 모두 또는 그 중 어느 하나에 포함될 수 있거나, 성분(a) 및 (b)의 블렌드를 먼저 제조한 후에, 얻은 조성물에 포함될 수 있다. 오직 성분(b)에 그러한 첨가제를 포함시켜, 성분(a)에 첨가하는 것이 해로운 첨가제를 본 발명에 서 사용할 수 있다.
적절한 소광제는 무기 산화물, 티타네이트, 카보네이트 및 실리케이트, 바람직하게는 이산화 티타늄이다. 바람직한 소광제는 고운 입자 또는 분말의 형태이며, 매우 바람직하게 그것들은 100㎛ 미만, 더욱 바람직하게는 50㎛, 가장 바람직하게는 10㎛의 부피 평균 입자크기를 갖는다.
적절한 탄성체는 조성물의 내충격성, 강인도 또는 신장을 증가시키는 것이다. 사용될 때, 탄성체는 전형적으로 총 조성물의 중량을 기준으로 0.5 내지 50, 바람직하게는 0.7 내지 30, 더욱 바람직하게는 1.0 내지 20 중량%의 양으로 공급된다. 조성물 중 포함될 수 있는 탄성체의 구체적 예는 천연고무, 폴리부타디엔, 폴리이소프렌, 폴리이소부틸렌, 네오프렌, 폴리술피드 고무, 우레탄 고무, 실리콘 고무, 에피클로로히드린 고무, 스티렌-부타디엔 블록 공중합체 (SBR), 수소화된 스티렌-부타디엔 블록 공중합체 (SEB), 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체 (SBS), 수소화된 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체 (SEBS), 스티렌-이소프렌 블록 공중합체 (SIR), 수소화된 스티렌-이소프렌 블록 공중합체 (SEP), 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체 (SIS), 수소화된 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체 (SEPS), 스티렌-부타디엔 랜덤 공중합체, 수소화된 스티렌-부타디엔 랜덤 공중합체, 스티렌-에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체, 스티렌-에틸렌-부틸렌 랜덤 공중합체, 에틸렌-프로필렌 고무 (EPR), 에틸렌-프로필렌-디엔 고무 (EPDM), 코어-쉘 유형의 미립자 탄성체, 예를 들면 부타디엔-아크릴로니트릴-스티렌 코어-쉘 고무 (ABS), 메틸 메타크릴레이트-부타디엔-스티렌 코어-쉘 고무 (MBS), 메틸 메타크릴레이트부틸 아크릴레이트-스티렌 코어-쉘 고무 (MAS), 옥틸 아크릴레이트-부타디엔-스티렌 코어-쉘 고무 (MABS), 알킬 아크릴레이트-부타디엔-아크릴로니트릴-스티렌 코어-쉘 고무 (AABS), 부타디엔 스티렌 코어-쉘 고무 (SBR), 및 메틸 메타크릴레이트-부틸 아크릴레이트-실록산같은 실록산을 함유하는 코어-쉘 고무, 및 이러한 고무의 개질로 얻어지는 고무를 포함한다.
내연소 첨가제로도 불리우는 난연제는 실질적인 연소 조건하에서 조성물의 성능에 영향을 주려고 하는 것이 아니다. 이 목적으로 적절한 첨가제는 브롬화 폴리스티렌 (브롬화 신디오탁틱 폴리스티렌을 포함함), 헥사브로모시클로도데칸, 데카브로모디페닐 옥시드, 에틸렌비스(테트라브로모프탈이미드), 에틸렌-비스(디브로모노르보난 디카르복시미드), 펜타브로모디페닐 옥시드, 옥타브로모디페닐 옥시드, 데카브로모디페녹시에탄, 폴리-디브로모페닐렌 옥시드, 할로겐화 포스페이트 에스테르, 테트라브로모프탈산 무수물, 비스(트리브로모프탈산 무수물), 테트라브로모비스페놀-A 비스(2-히드록시에틸 에테르), 테트라브로모비스페놀-A 비스 (2,3-디브로모프로필 에테르), 디브로모-네오펜틸 글리콜, 테트라데카브로모디페녹시 벤젠, 알루미늄 옥시드 삼수화물, 산화 안티몬, 소듐 안티모네이트, 징크 보레이트, 및 테트라브로모비스페놀-A의 디-아크릴레이트 에스테르를 포함하나 이에 제한되지 않는다 .
적절한 열안정제 및 광안정제는 칼슘 스테아레이트, 페놀 및 힌더 페놀( hindered phenol), 산화 아연, 아릴 에스테르, 히드록시벤조페논 및 히드록시벤조트리아졸을 포함하나 이에 한정되지 않는다.
적절한 산화방지제는 인 기재의 산화방지제, 페놀계 산화방지제 및 황 기재의 산화방지제를 포함한다. 인 기재의 산화방지제는 모노포스피트 및 디포스페이트, 예를 들면, 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐)포스피트 및 트리스(모노/디-노닐페닐)포스피트, 디스테아릴 펜타에리트리톨 디포스피트; 디옥틸 펜타에리트리톨 디포스피트; 디페닐 펜타에리트리톨 디포스피트; 비스(2,4-디-tert-부틸페닐)펜타에리트리톨 디포스피트; 비스(2,6-디-tert-부틸-4-메틸페닐) 펜타에리트리톨 디포스피트, 디시클로헥시 펜타에리트리톨 디포스피트; 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐) 포스피트; 테트라키스(2,4-디-tert-부틸페닐)-4,4'-비페닐렌 포스피트를 포함한다.
적절한 페놀계 산화방지제는 2,2'-메틸렌비스(6-tert-부틸-4-메틸페놀); 1,1-비스(5-tert-부틸-4-히드록시-2-메틸페닐)부탄; 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-시클로헥실페놀); 4,4'-티오비스(6-tert-부틸-3-메틸페놀), 2,2-비스(5-tert-부틸-4-히드록시-2-메틸페놀)-4-n-도데실메르캅토-부탄, 2,6-di-tert-4-메틸페놀; 2,2'-메틸렌비스(6-tert부틸-4-에틸페놀); 2,2'-메틸렌-비스>4-메틸-6-(알파-메틸시클로헥실)페놀; 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-노닐페놀); 1,1,3-트리스-(5-tert-부틸-4-히드록시-2-메틸페닐)부탄; 에틸렌글리콜-비스>3,3-비스(3-tert-부틸-4-히드록시페닐)부티레이트; 1-1-비스(3,5-디메틸-2-히드록시페닐)-3-(n-도데실티오)-부탄; 1,3,5-트리스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질)-2,4,6-트리메틸벤젠; 2,2-비스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질)디옥타데실 말로네이트 에스테르; n-옥타데실-3-(4-히드록시-3,5-디-tert-부틸페닐)프로피오네이트, 테트라키스>메틸렌 (3,5-디-tert-부틸-4-히드록시히드로시나메이트)메탄, 3,9-비스-1,1-디메틸-2-(β-(3-tert-부틸-4-히드록시-5-메틸페닐)프로피 오닐옥시)에틸-2,4,8,10-테트록사스피로>5,5-운데칸, 트리스-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록실질)이소시아누레이트, 2,6-디페닐-4-메톡시페놀, 및 트리스-(4-tert-부틸-2,6-디-메틸-3-히드록시벤질)-이소시아누레이트를 포함한다.
적절한 황 기재의 산화방지제는 디라우릴-3,3'-티오디프로피오네이트; 디미리스틸-3,3'-티오디프로피오네이트, 디스테아릴-3,3'-티오디프로피오네이트, 펜타에리트리톨-테트라키스-((β-라우릴-티오프로피오네이트), 비스>2-메틸-4-(3-n-알킬티오프로피오닐옥시)-5-tert-부틸페닐술피드 및 2-메르캅토벤즈이미다졸을 포함한다.
유용한 안료는 당 분야에 공지되어 있고, 카드뮴 머큐리 오렌지, 카드뮴 술피드 옐로우, 카드뮴 술포셀레니드, 이산화 티타늄, 티타늄 옐로우, 티타늄 그린, 티타늄 블루, 코발트 알루미네이트, 망간 블루, 망간 바이올렛, 울트라마린 레드, 울트라마린 블루 및 울트라마린 바이올렛같은 무기 안료; 및 퍼마넌트 레드 2B, 페릴렌 레드, 퀴나크리돈 레드, 디아조 오렌지, 디아조 옐로우, 이소인돌리논, 한사 옐로우, 프탈로시아닌 그린, 프탈로시아닌 블루, 퀴나크리돈 바이올렛 및 독사진 바이올렛같은 유가 안료를 포함하나 이에 제한되지 않는다.
적절한 항미생물 첨가제는 항박테리아제 또는 중합체에 박테리아, 곰팡이 또는 사상균(mold)에 대한 저항력을 부여하기 위해 보통 첨가하는 기타 제제이다. 적절한 대전방지제는 섬유에 대전 방지 성질을 부여하는 것으로 이미 알려진 전도성 또는 양성이온 물질을 포함한다.
작업의 한 방법 중, 적절한 기초 수지 중 안료 또는 다른 첨가제의 농축물을 조성물 (a) 및 (b)의 1종 이상과 함께 압출기에 첨가할 수 있다. 별법으로, 안료 또는 기타 첨가제를 그러한 수지에 미리 콤파운딩할 수 있다. 농축물의 사용은 최종 조성물 중 첨가제가 고르게 포함되는 능력을 향상시키고, 첨가제의 양을 더 잘 조절할 수 있도록 해준다. 숙력된 기술자들은 안료 또는 기타 첨가제가 주로 조성물 중 어느 하나에만 주로 첨가될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 이 실시태양의 잇점은 어느 한 성분에 해로운 안료 또는 첨가제를 반대 성분에 주로 포함시킬 수 있다는 것이다. 예를 들면, 특정 유기 안료는 중합체와 가교를 이룰 수 있어, 이것은 용융 점도를 증가시키고, 섬유를 약화시키는 구(spherulite)를 생성시킬 수 있어, 결국 방사 공중 중 사절이 증가하게 된다. 역으로, 일부 무기 안료는 중합체의 해중합을 촉진할 수 있어, 염료 민감성에 영향을 주는 작용 말단기의 수를 증가시키고 용융 점도를 증가시킬 수 있다. 적어도 섬유 형성 공정의 초기 단계 동안, 그러한 안료를 주로 한 상(phase)에 포함시키는 것은, 상기의 어려움의 일부 또는 전부를 감소시키거나 없앨 수 있다. 바람직한 실시태양에서, 특히 물질이 성분(a)보다 성분(b)와 더 상용성인 경우, 첨가제를 부 성분에 선택적으로 포함시켜, 향상된 성능을 달성하는 것이 가능할 수 있다. 게다가, 분산상에만 첨가제를 농축시켜, 총 첨가제를 덜 사용하면서도 어떤 상황하에서는 동등한 성능을 얻을 수 있다. 예를 들면, 항미생물제를 사용하는 경우, 섬유의 표면 위의 성분(b)의 돌기때문에, 그것이 섬유 또는 필름의 표면에 더 많이 노출되어, 환경에 접할 수 있다는 사실때문에 그것이 가능할 수 있다.
매우 바람직한 실시태양에서, 성분(b)는 조성물 중 요구되는 임의의 첨가제, 특히 임의의 상용화제(c), 소광 보조제, 색소 및(또는) 기타 첨가제를 함유하는 얼로이 또는 농축물로서 공급된다. 성분(a)를 작은 부분 함유할 수 있는 상기 농축물은, 이어서 섬유 또는 필름 형성공정 중 사용되는 장치, 또는 섬유 또는 필름 형성에 적합한 완전히 콤파운딩된 중합체 혼합물을 다이 또는 방사구금으로 공급하기에 적절한 개별적 압출기 또는 기타 용융 혼합 장치 중에서 용융되고, 성분(a)와 블렌드 된다. 통상적인 섬유 형성 압출기에 포함되어 그러한 조건하에서 성분(b)의 혼합 및 입자 크기 조절을 할 수 있는 적절한 혼합 장치의 예는, 문헌[US-A-4,334,783 및 US-A-5,451,106]에서 개시된 것같은 신장 흐름 혼합기(extentional flow mixer)이다.
특히 바람직한 실시태양에서, 용융된 중합체 블렌드는, 수렴 혼합, 신장 흐름 혼합 또는 그것의 복합을 이용하는, 압출기 내의 한 지역이거나 별도로 부가된 혼합 장치일 수 있는 혼합 유닛을 통과하여, 본원에서 기술한 원하는 분산상 입자크기를 이루는 중합체 용융물의 적절한 혼합이 달성된다.
중합체를 콤파운딩함에 있어, 분배 혼합(distributive mixing)은 스크류 공급기 및 다이 사이의 소위 "무동작 혼합기" 또는 "정적 혼합기"의 사용에 의해 영향 받는다. 대부분의 경우에, 그것들은 온도 조절 수단으로 장착된 관형 몸체 중에 놓인 많은 수 N의 우선형 및 좌선형 나선요소로 구성되어 있다. 혼합 에너지는 혼합기를 가로지르는 압력 손실로부터 제공된다. 스트림을 가르고 재결합시켜 예상 가능한 수의 줄무늬(striation), 2N, 을 만든다. 분배 혼합의 기초 원리는 흘러가는 스트림의 분할 및 재결합이다. 흐름의 분할은 전단형이기 때문에, 분산력은 일반적으로 약하고, 장치는 액체가 비슷한 점도로 혼합될 때 최고로 작동한다. 두액체에서 이 관계는 이하와 같이 표현될 수 있다:
여기서, ηd및 ηm은 각각 분산상 및 매트릭스의 전단 점도이다. 대조적으로, 신장 흐름 혼합기에서, 혼합 작용은 점도비에 오직 약하게 의존한다. 다른 점도를 가진 뉴튼 유제 또는 비뉴튼 유제 중 어느 것의 혼합인지 미리 결정되고, 전단 흐름보다 신장 흐름에 더욱 효과적이다.
신장 흐름은 유체가 저장소로부터 모세관으로 수렴하는 경우 발생한다. 일반적으로 신장 흐름은, 긴 타원의 소직경의 두배의 직경을 가진 일련의 미세방울로 흐름의 중지를 붕괴시키며, 방울을 긴 타원으로 변형시키는 경향이 있다. 다상(multiphase) 시스템의 부-상(minor phase)을 점차 더 작은 직경으로 제한되는 일련의 수렴과 방사를 갖는 시스템내로 그러한 작은 방울로 분산시켜, 우수한 수준의 혼합을 얻을 수 있다. 적절한 신장 흐름 혼합기는 흐름 채널을 따라 배치된 일련의 판을 포함한다. 이 판들 내에서, 유체 혼합물을 일련의 수렴 및 방사를 통과하도록 된다. 이러한 직경의 제한이 유지되거나, 점차 증가하는 강도의 수렴 및 방사를 생성하기 위해, 점차 감소하는 디자인이 사용될 수 있다. 더구나, 유체 혼합물이 강력한 신장 흐름의 장(field)에 노출된 영역을 포함하고, 각각에 반 정지 지역(semi-quiescent zone)이 이어지고, 그러한 혼합기 중 흐름의 전체적 방향이 압출기의 정상 흐름에서 볼 때 축방향보다 방사형이거나, 그러한 혼합기의 각각의 개구가 구멍(hole)보다 슬릿의 형태, 바람직하게는 그것의 적어도 일부가 차이나는폭으로 조절가능한 것인 디자인이 매우 바람직하다.
필라멘트, 섬유 및 얀에 관해
본 발명의 조성물은, 2종 이상의 성분, 바람직하게는 모든 성분을 건식 블렌드한 후, 그 블렌드를 압출기 또는 다른 용융 혼합 장치에 공급하거나, 또는 실질적으로 용융된 상태에서 그것의 충분한 혼합이 있어, 원하는 모폴로지의 조성물을 제조할 수 있다면, 개별적인 성분을 그러한 압출기 또는 장치에, 임의의 순서로, 직접 공급하는 것을 포함하는 다양한 방법으로 다양한 성분 및 첨가제를 혼합하여 제조할 수 있다.
비록, 조성물이 제조후 스트랜드로 만들어지고, 펠렛화될 수 있지만, 바람직한 실시태양에서, 조성물은 섬유 또는 필름을 제조하기 위해 사용되는 다이 또는 방사구금 어셈블리와 영향을 미치는 통신을 하는 압출기 내에서 제조된다. 매우 바람직하게, 성분(a)가 먼저 압출기에 투입되고, 용융 가소화된다. 그런 다음 압출기의 1이상의 투입 영역에, 바람직하게는 성분(a)의 용융물이 그의 결정 용융 온도보다 높거나, 또는 임의적으로 성분(b)의 결정 용융점보다 높게 가열된 후, 조성물의 다른 성분과 동시에, 또는 그의 첨가에 이어서 성분(b)를 첨가한다. 용융 가소화된 조성물을 이어서 다이 어셈블리 또는 방사구금에 통과시키고, 임의적으로 성분(a) 및 (b)의 결정 융점 사이의 온도까지 냉각시킨 후, 1이상의 단위 조작으로 섬유를 형성한다. 조성물의 미리 콤파운딩되고 펠렛화된 것을 재가열 및 재압출하지 않아, 중합체 분해가 적고, 작업 비용도 감소된다.
조성물은 바람직하게 조성물이 쉽게 흐를 수는 있으나, 필름 또는 필라멘트의 절단을 피할만큼의 충분한 용융강도를 유지하는 온도에서 압출기로부터 다이 또는 방사구금을 통과하도록 힘을 받는다. 바람직하게는, 중합체 용융물의 온도는 적어도 성분(a) 및 (b)의 분해 온도(Td) 미만의 범위로 유지된다. Td는 진공하에서, 중합체 중량 손실율이 1%/분일 때의 온도로 정의된다. 본 발명의 조성물을 압출 및 방사하기에 바람직한 온도는 170 내지 340 ℃, 더욱 바람직하게는 200 내지 320 ℃, 가장 바람직하게는 250 내지 300 ℃의 범위이다. 압출기 온도는 기타 관심 내용 중 결과 필라멘트, 필름 또는 섬유의 원하는 성질 및 원하는 가공속도에 따라 선택된다.
방사구금은 필라멘트에 당 분야에서 보통 사용되는, 예를 들면 삼각형(deltoid), 멀티로발(multilobal), 오각형등 포함하는 임의의 원하는 단면 모양을 부여할 수 있도록 디자인된다. 필라멘트는 1이상의 축방향의 공간을 가질 수 있다. 또한, 필라멘트는 단일성분 또는 다성분일 수 있다, 즉, 필라멘트는 1이상의 길이방향으로 동일한 공간에 걸쳐(coextensively) 부착된 스트렌드를 포함할 수 있다. 다성분 섬유의 예는 시스-코어, 사이드-바이-사이드, 또는 유사한 스트랜드 배열을 갖는 것을 포함한다. 필라멘트, 섬유 또는 얀의 원하는 성질에 따라, 그러한 다성분 필라멘트 중 한 성분 또는 모든 성분을 형성하는 데 본 조성물이 사용될 수 있다. 그 공정 중, 알려진 공정에 따라 멀티피드 블록 다이가 사용될 수 있으며, 그것의 예는 문헌[USP 6,024,556, USP 6,162,382]등에 개시되어 있다.
카펫 제조에 사용되기에 특히 적합한 섬유를 제조함에 있어, 방사공정중 다수의 필라멘트를 형성하기 위한 복수개의 구멍을 갖는 방사구금판이 통상 사용된다. 방사구금판으로부터 압출된 필라멘트가 나오면, 그 필라멘트는 교차하여 흐르는 기체, 전형적으로는 공기에 의해 급냉된다. 그런 다음 필라멘트를 연신하고, 임의적으로 텍스쳐링 및(또는) 권축하고, 임의적으로 재가열하고, 마지막을 냉각시켜 얀으로 모으고, 권취 스풀에 감는다. 권축은 얀에 더 큰 벌크를 부여해서, 카펫에 더 큰 벌크를 부여한다. 권축 공정은 1이상의 굽힘 또는 변형을 섬유에, 바람직하게는 방향을 바꿔가며, 가하는 것을 포함한다. 일반적으로, 그런 다음, 권축된 섬유를 건조 환경 또는 스팀 존재하에서 열에 노출시켜, 중합체 성분의 결정성을 증가시키고, 권축을 "고정시킨다.
본원의 발명의 다른 예에서, 특히, 성분 (a)가 나일론인 경우, 압출 단계가 (i) 조성물을 극한 온도, 바람직하게 260℃ 내지 330℃, 더욱 바람직하게는 285℃ 내지 295℃까지 올리기 위해, 가열, 혼합 및 이송 영역으로 특징지워지는 압출기를 통해 조성물을 이송하는 단계; (ii) 부피 조절된 용융 펌프를 통해 조성물을 전달하여, 원하는 필라멘트 모양으로 조절된 많은 수의 구멍을 포함하는 다수 방사구금에 공급하는 단계 (여기서, 방사구금은 수많은 압출된 섬유를 제조하도록 조절됨); 및 (iii) 압출된 섬유를, 바람직하게는 10℃ 내지 20℃의 온도에서 작동하는, 급냉 영역을 통과시켜 그것을 냉각하는 단계를 포함할 수 있다.
압출된 후, 필라멘트는 1회 이상, 바람직하게는 2회 연신될 수 있다. 형성후 처리, 예를 들면, 텍스쳐링, 권축, 열고정, 염색, 벌크화, 얽음(entangle), 코팅, 감기, 절단 및 카딩(carding) 역시 실시될 수 있다. 필라멘트는 또한 벌크화 연속 필라멘트, 필라멘트 섬유, 상기의 혼합, 카딩된 또는 카딩되지 않은 얀 혹시드레드, 및 가연된 또는 가연되지 않은 멀티필라멘트 얀을 포함하는 이미 알려진 임의의 형태로 가공될 수 있다. 본 발명의 섬유의 표면은 더 큰 섬유-섬유 상호 마찰을 제공하여, 스테이플 섬유를 얀으로 가공하는 데 잇점이 있다.
전에 언급했듯이, 본 발명의 열가소성 조성물은 바람직하게 성분(a)의 매트릭스내에 성분(b)의 오클루젼을 형성한다. 본 발명의 섬유를 연신하거나, 본 발명에 따른 필름을 배향시키면, 상기 오클루젼 중 일부는 독특하게 섬유 또는 필름의 표면상에 돌기 또는 돌출부를 형성한다. 바람직한 실시태양에 있어서, 그러한 오클루젼은 소축(minor axis) 또는 부피 평균을 기준으로 0.2 내지 3.0㎛의 직경을 갖고, 입자 또는 오클루젼은 1 내지 20의 직경에 대한 부피 평균 길이의 비(가로세로비:aspect ratio)를 갖는 실질적으로 타원, 구, 원통, 편원(oblate) 또는 "소세지" 모양이다. 그러한 섬유 모폴로지는 원하는 정도, 바람직하게는 1종 이상의 섬유 또는 필름 광학 또는 물리적 성질, 또는 형성 또는 제조성질을 향상시킬 만큼 충분한, 섬유 또는 필름의 표면 거칠기를 얻을 수 있다는 것이 밝혀졌다.
비록 이론에 얽매이는 것을 원하는 것은 아니지만, 상기에 기술된 조성물을 사용하여 섬유를 형성하는 것은 적어도 부분적으로 섬유 형성 공정중 열가소성 중합체(a)의 연속적인 매트릭스내에 열가소성 중합체(b)의 분산된, 불연속적인 도메인을 형성하는 능력에 기여하는 것으로 믿어진다. 특히, 분산 같은 필수 열적 성질을 갖고, 열가소성 중합체(a)의 양에 비해 상대적으로 적은 양의 열가소성 중합체(b)를 사용하는 것에 의해, 전형적인 섬유 형성 조건하에서, 불연속적인 도메인이 쉽게 형성된다. 만약 더 높은 농도의 열가소성 중합체 (b)이 사용되면, 그것의피브릴의 네트워크가 성분(a)의 연속상에 걸쳐 확장되거나, 성분(b)의 매트릭스내에 섬유(a)가 분산된 것 같은 구조가 형성될 것이다. 게다가, 중합체(b)의 더 높은 결정화 온도는 중합체(a)의 냉각시 결정화 온도 Tc 보다 높은 온도에서 섬유 형성 작업이 일어나도록 하여, 연신된 매트릭스내에 상대적으로 결정화된 오클루젼을 생성하고, 매트릭스의 또는 연속적인 중합체의 연신에 의한 드로우 디닝(draw thing)은 섬유의 표면에 돌기를 생성한다. 오클루젼된 상의 입자의 낮은 연신도 역시 일어날 수 있고, 섬유 성질 중 일부, 예를 들면 강도 및 권축은 성분(a)보다 성분(b)의 결정화 때문에 일어날 수 있다.
얻은 섬유 모폴로지 역시 방사구금 디자인, 방사비, 성분(c)의 양 및 효과, 압출기 혼합력 및 기타 물리적 및 작업적인 변수에 의해 영향 받을 수 있다. 가장 바람직하게는, 조성물이 압출 및 급냉후 충분한 용융강도를 가져서 섬유가 그로부터 높은 선속도, 적절하게는 연신후 1000m/분 이상, 바람직하게는 1500m/분 이상, 더욱 바람직하게는 2000m/분 이상, 가장 바람직하게는 2500m/분 이상에서 제조될 수 있는 것이다. 또한, 바람직하게는, 얻은 완전히 연신된 섬유가 1.0g/데니어 이상, 더욱 바람직하게는 1.8g/데니어 이상의 강도로 특징지워진다.
본 발명의 실시태양 K에서 이미 개시된 것처럼, 제1 중합체 이성분 또는 다성분 섬유 또는 이층 또는 다층 필름을 형성하는 것, 예를 들면, 그러한 층 중 하나 이상은 이미 개시한 조성물을 포함하고, 1종 이상의 제2 중합체에 의해 코팅되거나, 캡슐로 싸여지는 제1 중합체 영역을, 중합체(a)와 동일할 수 있는 제1중합체가 사용되어 형성하는 것은 유익할 수 있다. 코팅 조성물의 양은 섬유의 총 부피에 비해 감소하기 때문에, 본 발명의 이 실시태양에서, 섬유 또는 필름의 강도 또는 형성 성질의 손실없이, 단일 성분 섬유 또는 필름에 사용되는 조성물의 성분(b)의 양은 2배 또는 심지어 3배, 또는 그 이상까지 증가할 수 있다. 즉, 그러한 조성물에서 성분(b)의 양은 이미 개시된 것처럼, 99중량%까지 높은 범위일 수 있다.
섬유 또는 얻은 얀은 후 형성 작업에서 염색될 수 있다. 적절한 염료는 유기 용매 기반의 염료(분산 염료) 또는 수성 염료, 예를 들면 산성 염료, 함금속염료(premetalized dye) 및 양이온성 염료를 포함한다. 예를 들어 모노- 및 디술포네이트화된 산성 염료 뿐만 아니라 트리페닐메탄, 피라졸론, 아진, 니트로 및 퀴놀린 염료도 포함된다. 바람직한 염료는 모노 및 디술포네이트화된 산성 염료이다. 만약 필요하다면, 1종 이상의 염료가 사용될 수 있고, 만약 필요하다면, 얀 또는 스트랜드 내 다른 섬유를 다르게 염색할 수 있다.
수성 염색 공정에서, 필라멘트, 섬유 또는 얀을 바람직하게 NaOH, KOH 또는 NH3OH같은 염기를 보통 함유하는 열수로 먼저 세척한다. 열수 세척의 온도는 60℃ 내지 80℃의 범위이고, 윤활제같은 임의의 잔류 마감 오일을 제거할 정도로 충분히 뜨거워야 한다. 다음으로, 필라멘트, 섬유 또는 얀을, 임의적으로 승온에서, 적절히는 80℃ 내지 100℃의 수조온도에서, 0.1 내지 30분의 접촉시간동안 염색 조를 통과시킨 후, 임의적으로 가열하여 염료를 고정시키고, 세척, 헹굼 및 건조시킨다. 염색 조는 전형적으로 상압에서 조작한다.
특정 염료에 대한 친화성을 증가 또는 감소시키기 위해 합성 섬유를 다양한제제로 처리하는 것은 잘 알려져 있다. 예를 들면 중합체 사슬을 추가적인 반응성기로 치환하거나, 더 많은 말단기를 만들도록 줄여서, 염착 위치의 수를 증가시키고, 염색성을 증가시킨다. 별법으로 일부 합성 섬유의 염색성을 감소시키기 위해서는, 중합체를 봉쇄제(capping agent)와 반응시켜 작용성 말단기의 수 및 이용성을 감소시킨다. 불리하게도, 그런 공정은 중합체의 용융 성질 및 결정성을 변화시켜, 섬유의 방사성 및 후에 섬유 성질을 개질하는 능력에 영향을 줄 수 있다. 본 발명은 수지의 방사성 또는 섬유 개질 성능에 영향을 줄 필요없이, 그로부터 제조된 섬유의 염색성을 감소시키는 방법을 제공한다. 본 발명은 통상적인 담염(light dye) 및 심염(deep dye) 기법을 사용하여 실시될 수 있다.
염료흡수는 섬유의 결정성 구조에 의해 영향받는다. 결정성 중합체 영역보다 무정형 중합체 영역은 일반적으로 물 기재의 염료를 더 쉽게 받아들인다. 섬유 중 큰 결정의 형성은 더 큰 부분의 무정형 중합체 및 상대적으로 더욱 오클루젼되지 않은 무정형 영역을 만든다. 상대적으로 작은 결정의 형성은 일반적으로 오클루젼되지 않은 무정형 영역 및 총 무정형 중합체 함량을 감소시킨다. 본 발명에 따른 섬유에 있어서, 성분(b)의 추가적으로 오클루젼된 영역은 성분(a)에 기인한 결정성 구조와 독립적인, 다른 결정 및 변화된 결정 모폴로지(고유하게 다른 수분 전달율 및 평형 수분함량을 가짐)를 가져서, 다른 섬유간의 열 이력의 변화로부터 얻어지는 염료 흡수 가변성을 완화시킨다. 더욱 특히, 본 발명의 섬유는 단독으로 또는 특히 성분(a)로부터 제조된 섬유에 비해 감소된 초기 염착율(strike rate)를 일반적으로 갖는다. 이와 같은 이유 때문에, 본 발명의 섬유는 고유하게 향상된방오성을 갖는다.
바람직하게, 필라멘트 또는 섬유는 0.5 데니어 내지 60 데니어, 바람직하게 1 데니어 내지 30 데니어의 범위에 있다. 섬유는 스테이플 섬유, 연속 섬유, 벌크화 연속 섬유(bulked continuous filaments ("BCF")) 또는 그의 혼합물일 수 있으나, 바람직하게는 연속적인 형태이다. 얀은 상기 필라멘트 또는 섬유로부터 공지의 기법에 따라 제조된다.
연신 전 또는 후에 필라멘트에 코팅도 이뤄질 수 있다. 적절한 코팅은 활제, 대전방지제, 봉인제(sealant) 및 금속화 코팅(metalizing coating)을 포함한다. 본 섬유의 고유의 거친 표면 및 형성 후 공정에서 사용되는 롤러 및 가이드에 대한 감소된 마찰력때문에, 본 발명에 따른 얀을 가공하기 위해서는 감소된 양의 활제가 요구되거나 또는 전혀 활제가 필요없다. 만약 사용된다면, 마감재의 양은 일반적으로 총 섬유 중량을 기준으로 0.5 내지 2.5%이다.
본 필라멘트를 연신하는 한 수단은 (i) 급냉된 필라멘트를 점차 증가하는 속도로 작동하는 복수개의 고데트 세트에 공급하여, 필라멘드에게 원하는 연신비를 부여하는 것을 포함한다. 바람직한 실시태양에서, 제 1 고데트는 500 내지 1000 m/min (분당 미터), 바람직하게는 600 m/min로 작동하고, 마지막 고데트는 1200 내지 6000 m/min, 바람직하게는 1800 m/min 이상으로 작동한다. 당 분야에 기술자는 이러한 연신조건이 본 발명의 작업성에 영향을 주지 않고 변화할 수 있는 것을 알 수 있을 것이다.
섬유는 임의의 적절한 기법을 사용하여 텍스쳐링 또는 권축될 수 있다. 그러한 공정 중 하나는 섬유를 권축시키기 위해 뜨거운 공기를 사용하는 텍스쳐링 에어 제트를 사용한다. 바람직하게, 텍스쳐링 제트는 120℃ 내지 280℃의 온도 및 3.0 내지 10.0 bar (0.3 내지 1.0 MPa)의 공기압에서 작동하는 스플릿-유형이다. 권축된 섬유는 체(sieve) 또는 구멍난 드럼에 권취되어, 그것을 통해 공기가 끌려져 섬유가 냉각되고, 권축이 고정된다. 별법으로 또는 추가적으로, 멀티플 필라멘트를, 바람직하게 1.0 내지 8.0 bar (0.1 내지 0.8 MPa)의 공기압을 사용하여 필라멘트를 얽고, 얻은 얀에 벌크를 첨가하는 인터레이싱 에어 제트에 통과시킬 수 있다. 마지막 작업에서, 섬유 또는 그것의 복합을 원통형 패키지, 보빈 또는 스풀에 감는다. 적절하게 벌크화 섬유는 100 내지 4000 데니어를 갖는다.
다른 실시태양에서, 별개의 패키지에 감긴 둘 이상의 섬유는 가연 단계를 거쳐 다층구조얀(multi-ply yarn)을 형성할 수 있다. 적절하게 가연 단계는 둘 이상의 별개의, 바람직하게는 권축된 섬유를 예를 들면 버돌 인크(Verdol, Inc.) 또는 볼크만 인크(Volkmann, Inc.)에 의해 제조된 것 같은 가연기에 드레딩하는 것을 포함한다. 바람직하게, 인치당 2 내지 9회 꼬인 600 내지 8000 데니어의 다중구조얀, 바람직하게는 인치당 3 내지 6회 꼬인 800 내지 1500 데니어의 2합연사가 바람직하다. 적절하게, 가연기는 분당 5000 내지 8000 회전의 스핀들 속도로 작동한다. 본 발명의 섬유가 원하는 성질을 갖는 섬유를 제조하기 위해 가연을 하거나 하지 않고 1 이상의 다른 섬유와 합쳐질 수 있다는 것을 당업자는 이해할 수 있을 것이다. 예를 들면, 2종 이상의 다른 섬유 유형을 포함하되, 그 중 하나 이상은 본 발명에 따라 제조된, 다중구조얀이 제조될 수 있다. 나머지 섬유는 통상적인천연 또는 합성 섬유 또는 본 발명에 따른 다른 섬유일 수 있다.
일부 응용에 있어서, 특히 카펫의 제조에 있어서, 섬유에 최종 수준의 결정성을 부여하기 위해, 얀에 다양한 열처리를 할 수 있다. 열 고정은 섬유에 구조 안정성 및 향상된 내열성(다른 것 중)을 부여한다. 가연된 다층구조얀의 경우, 열고정은 기계적인 가연 응력을 완화시켜, 그러한 가연 얀으로부터 제조되는 카펫의 외관 및 꼬임 유지를 향상시킨다. 적절한 열 고정 공정은, 일반적으로 장력이 없이, 원하는 섬유 물성을 얻기 위한 방법 및 시간으로 적절한 온도까지 얀을 가열하는 공정을 포함한다. 적절한 열고정 공정은 수퍼바(Superba) 또는 수어센(Suessen) 공정을 포함한다.
일정한 염색성을 갖는 얀을 제조하기 위해서는 열고정 공정에서 온도 및 시간의 미세한 조절이 요구된다. 더구나, 많은 얀은 열고정 공정의 결과로 수축하여, 데니어의 가변성을 증가시킨다. 유리하게도, 본 발명에 따른 얀은 염료 및 광학 스트릭에 덜 민감하고, 따라서 열고정 공정의 변화에 더욱 잘 견딘다. 더구나, 본 발명의 얀 및 그로부터 제조되는 제품은 또한 통상적인 얀에 비해 열고정, 세척, 건조 및 기타 공정 단계 및 사용중 덜 수축한다. 바람직한 얀, 특히 가연되고, 열고정된 다층구조얀은 1분 동안 130℃에서 열고정하여 15% 미만의 데니어 감소를 보이는 얀이다.
본 발명에 따른 섬유는 바람직하게 단독으로 또는 특히 성분(a)로부터 제조된 섬유에 비해 더 높은 모둘러스를 갖는다. 본 발명에 따른 얀을 포함하는 카펫은 향상된 방오 및 방염성 및 향상된 내구성을 특징으로 한다. 이러한 효과는 특히 성분(a)가 폴리에스테르 같은 더 낮은 모둘러스 수지를 포함하는 경우 주장할 수 있다. 본 섬유의 상대적으로 거친 표면은 그의 향상된 오염물 제거 성질에 기여하며, 이것은 오염 입자가 매끄러운 표면의 섬유와 접촉하는 것만큼 섬유표면에 넓은 부분과 접촉할 수 없다는 사실에 기인한다. 게다가, 섬유의 거친 표면은 섬유 번들 또는 카펫 파일(pile) 중 오염 입자를 더 높게 받쳐, 그것들이 세척 또는 진공에 의해 쉽게 제거될 수 있다.
본 발명의 얀은 당업자에게 알려진 표준 직조, 편성기법을 사용하여 의복용 천을 제직 또는 편성하는 데 이용될 수 있다. 본 발명의 섬유 및 얀의 사용으로 얻어지는 더 높은 섬유 대 섬유 마찰력때문에, 스트릭 또는 플래쉬가 적고, 바레(barre)가 적다. 본 발명에 따른 얀의 가공성 역시 적어도 부분적으로 그의 표면 성질때문에 유리하여, 감소된 러닝 장력, 향상된 드래프트성 및 감소된 롤 래핑(roll wrapping)을 보인다.
카펫의 제조에 관해
본 발명의 얀은 쉽게 카펫, 매트 및 바닥 및 벽을 덮는 용도로 가공될 수 있다. 카펫을 제조하기 위해서, 얀, 특히 가연된 얀은 터프트되고, 제직되고 또는 겹으로 쌓을 수 있는 배킹(pliable backing)으로 융합 접착된다. 얻어지는 카펫("그레이그 제품"으로 불리움)은 적절한 색으로 염색될 수 있다. 다음으로, 카펫의 배면은 적절한 접착제 또는 밀봉제, 예를 들면 라텍스로 코팅되고, 건조시켜 터프트된 얀을 주 배킹에 접착한다. 필요하다면 제2 배킹을 이어서 카펫의 배면에 부착한다. 이어서 터프트된 얀은 임의적으로 알려진 절단 작업을 통해 카펫팅의 루프 파일(loop pile), 컷 파일(cut pile) 또는 루프 및 컷 파일을 형성한다. 또한, 원하는 카펫 디자인을 얻기 위해 요구되는 것처럼, 가연된 다층구조얀의 멀티플 말단을 패브릭 배킹에 포함시켜 텍스쳐된 표면을 제조할 수 있다.
카펫의 염색은 섬유 또는 얀의 염색에 대해 이미 논의된 염료를 사용하여 일괄공정 또는 연속공정으로 실시할 수 있다. 통상적인 심염 및 담염 기법, 스페이스 염색 기법뿐만 아니라 니트-디니트(knit-deknit) 염색 기법 역시 모두 사용될 수 있다. 바람직하게, 카펫은 그것을 수성 염색 유닛, 예를 들면 오팅 콤파니(Otting Company) 또는 쿠스터 코포레이션(Kuster Corporation)으로부터 구매할 수 있는 것을 통해 통과시켜 염색할 수 있다. 카펫은 콘베이어에 의해 유닛을 통해 통과된다. 일반적으로 카펫은 먼저 예를 들면 습윤제 및 계면활성제가 첨가된 물통에 통과시켜, 사전 습윤시킨다. 이어서 카펫을 한쌍의 닙(nip)롤 사이로 통과시켜 과량의 물을 제거한 후, 염료 및 염료 보조물을 포함하는 매질("리쿠르"라고 불리움)고 접촉시킨다. 전형적으로 산성 염색 공중에서는, 리쿠르의 pH는 4.5 내지 8의 범위로 유지된다. 리쿠르를 카펫에 분무하거나, 저장소로부터 닥터 블레이트로 도포한다. 다음으로, 카펫을 스팀 가열된 용기같은 가열 챔머를 통과시켜 염료를 카펫에 고정시킨다. 이어서 카펫을 세척하여 카펫에서 잔류 리쿠르를 제거하고, 헹구고, 건조시킨다. 필요하다면 방오제 또는 오염 방지제, 예를 들면 실리콘 화합물은 염료 리쿠르에 함유될 수 있거나, 건조 공정과 동시에 또는 이어서 카펫에 도포할 수 있다. 통상적인 방오 및 방염 기법이 본 발명의 섬유, 카펫 및 패브릭에 사용될 수 있다.
각각의 경우 열가소성 중합체(b)가 부족한 조성물로부터 제조된 섬유를 포함하는 비교대상이 되는 카펫 또는 러그에 비하여, 본 발명에 따른 카펫 또는 러그(rug)는 바람직하게 감소된 다이 스트릭, 감소된 얼룩, 감소된 오염, 세탁에 대한 향상된 색고정, 자외선에 대한 향상된 색고정, 향상된 태, 향상된 회복 또는 향상된 내구성의 특질 중 하나 이상을 보인다.
개요
이하는 본원에서 완전히 설명되고 개시된 본 발명의 구체적 실시태양의 요약이다.
1. (a) 160℃보다 높은 결정화 온도 Tc를 갖는 86 내지 92 중량%의 제1 열가소성 중합체;
(b) 결정화 온도 Tc' 를 갖고 (a)와 화학적으로 다른 14 내지 8 중량%의 제2 열가소성 중합체; 및
(c) (a) 및 (b)에 대한 상용화제를 포함하고,
상기 %는 (a) 및 (b)의 합을 기준으로 한 것이고, Tc는 Tc'보다 5℃ 이상 더 낮은 것인,
압출된 섬유 및 필름을 제조하는 데에 유용한 열가소성 중합체 조성물.
2. 실시태양 1에 있어서, 제1 열가소성 중합체가 폴리아미드 또는 코폴리아미드이고, Tc'가 195℃보다 높은 것인 조성물.
3. 실시태양 1에 있어서, 제1 열가소성 중합체가 폴리아미드 또는 코폴리아미드이고, 제2 열가소성 중합체가 이소탁틱 또는 신디오탁틱 입체구조를 갖는 폴리비닐리덴 방향족 중합체인 것인 조성물.
4. 실시태양 3에 있어서, 제1 열가소성 중합체가 나일론 6, 나일론 6,6 또는 나일론 6 와 나일론 6,6의 공중합체이고; 제2 열가소성 중합체가 신디오탁틱 폴리스티렌; 스티렌과 1종 이상의 고리 C1-10알킬-, 할로- 또는 극성기 치환 비닐방향족 단량체의 신디오탁틱 공중합체; 또는 신디오탁틱 폴리스티렌 또는 스티렌과 1종 이상의 고리 C1-10알킬-, 할로- 또는 극성기 치환 비닐방향족 단량체의 신디오탁틱 공중합체의 극성기 개질 유도체인 것인 조성물.
5. 실시태양 3에 있어서, 폴리아미드가 30 내지 180의 상대점도를 갖는 나일론 6인 것인 조성물.
6. 실시태양 5에 있어서, 제2 열가소성 중합체가 신디오탁틱 폴리스티렌; 스티렌과 1종 이상의 고리C1-10알킬- 또는 할로-치환 비닐방향족 단량체 또는 극성기 치환 비닐방향족 단량체와의 신디오탁틱 공중합체; 또는 신디오탁틱 폴리스티렌 또는 스티렌과 1종 이상의 고리C1-10알킬-, 할로- 또는 극성기 치환 비닐방향족 단량체와의 신디오탁틱 공중합체의 극성기 개질 유도체인 것인 조성물.
7. 실시태양 5에 있어서, 제2 열가소성 중합체가 95% 보다 큰 입체규칙도(tacticity) 및 50,000 보다 큰 Mw 를 갖는 것인 조성물.
8. 실시태양 1에 있어서, 10.0 미만의 황색지수(YI)를 갖는 조성물.
9. 실시태양 1에 있어서, 총 조성물을 기준으로 0.1 내지 10중량%의 상용화제(c)를 포함하는 조성물.
10. 실시태양 9에 있어서, 상용화제가 극성기 개질 비닐리덴 방향족 단독중합체 또는 공중합체인 것인 조성물.
11. 실시태양 10에 있어서, 상용화제가 극성기 개질 폴리스티렌; 1종 이상의 비닐방향족 단량체와 1종 이상의 극성 공단량체의 공중합체; 스티렌과 1종 이상의 고리 C1-10알킬- 또는 할로- 치환 비닐방향족 단량체 또는 극성기 치환 비닐방향족 단량체의 극성기 개질 공중합체인 것인 조성물.
12. 실시태양 11에 있어서, 상용화제가 스티렌의, 말레산 무수물 개질 또는 푸마르산 개질 단독중합체; 또는 스티렌과 1종 이상의 C1-10고리알킬 치환 스티렌의 말레산 무수물 개질 또는 푸마르산 개질 공중합체이고, 상기 상용화제가 0.01 내지 5.0 몰% 공중합된 말레산 무수물 또는 푸마르산 작용성을 함유하는 것인 조성물.
13. 실시태양 1 내지 12에 있어서, 그것으로부터 섬유 또는 필름을 제조한 후, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스 내에 0.2㎛ 보다 큰 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것인 조성물.
14. 실시태양 13에 있어서, 그것으로부터 섬유 또는 필름을 제조한 후, 성분(b)가 0.3 내지 2.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것인 조성물.
15. 실시태양 13에 있어서, 그것으로부터 섬유 또는 필름을 제조한 후, 성분(b)가 3.0㎛ 미만의 D99소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것인 조성물.
16. 실시태양 14에 있어서, 그것으로부터 섬유 또는 필름을 제조한 후, 성분(b)가 2.8㎛ 미만의 D99소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것인 조성물.
17. 실시태양 1 내지 12에 있어서, 그것으로부터 섬유 또는 필름을 제조한 후, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스내에 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태이고, 상기 섬유가 0.29 이상의 레이저광 산란비를 갖거나, 4.0 이하의, 표준화된 섬유 시료로부터 결정된 광택판낼등급을 갖는 것인 조성물.
18. 실시태양 15에 있어서, 그것으로부터 섬유 또는 필름을 제조한 후, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태이고, 상기 섬유가 0.29 이상의 레이저광 산란비를 갖거나, 4.0 이하의, 표준화된 섬유 시료로부터 결정된 광택판넬등급을 갖는 것인 조성물.
19. 실시태양 1 내지 12에 있어서, 그것으로부터 섬유 또는 필름을 제조한 후, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스내에 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태이고, 상기 섬유가 부드러운 태(hand)를 갖는 것인 조성물.
20. 실시태양 15에 있어서, 그것으로부터 섬유 또는 필름을 제조한 후, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태이고, 상기 섬유가 부드러운 태(hand)를 갖는 것인 조성물.
21. 실시태양 1 내지 12에 있어서, 성분(c)의 양이 성분(a) 및 성분(b)를 합한 중량을 기준으로 0 내지 5% 미만이고, 성분(c)중 반응성, 작용기의 총량이 (존재한다면) 성분(b) 및 성분(c)의 합을 기준으로 0.001 내지 0.25몰%인 것인 조성물.
22. 실시태양 15에 있어서, 그것으로부터 섬유 또는 필름을 제조한 후, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태이고, 상기 섬유가 부드러운 태(hand) 및 향상된 내구성을 갖는 것인 조성물.
23. 실시태양 19에 있어서, 그것으로부터 섬유 또는 필름을 제조한 후, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태이고, 상기 섬유가 부드러운 태(hand) 및 향상된 내구성을 갖는 것인 조성물.
24. 실시태양 20에 있어서, 그것으로부터 섬유 또는 필름을 제조한 후, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태이고, 상기 섬유가 부드러운 태(hand) 및 향상된 내구성을 갖는 것인 조성물.
25. 실시태양 1 내지 12에 있어서, 총 조성물을 기준으로 0.1 내지 10.0중량%의 소광제를 소광제 포함하는 조성물.
26. (a) 160℃보다 높은 결정화 온도 Tc 를 갖는 76 내지 97중량%의 제1 열가소성 중합체;
(b) 화학적으로 (a)와 다르고, 결정화 온도 Tc'를 갖는 24 내지 3중량%의 제2 열가소성 중합체; 및
(c) (a) 및 (b)에 대한 상용화제를 포함하고, 상기 %는 (a) 및 (b)의 합을 기준으로 한 것이고, 상기 Tc는 Tc'보다 5℃이상 더 낮은 것인,
열가소성 중합체 조성물을 포함하는 압출 및 연신된 섬유.
27. 실시태양 26에 있어서, 제1 열가소성 중합체가 폴리아미드 또는 코폴리아미드이고, Tc'가 195℃보다 높은 것인 섬유.
28. 실시태양 26에 있어서, 제1 열가소성 중합체가 폴리아미드 또는 코폴리아미드이고, 제2 열가소성 중합체가 이소탁틱 또는 신디오탁틱 입체구조를 갖는 폴리비닐리덴 방향족 중합체인 것인 섬유.
29. 실시태양 28에 있어서, 제1 열가소성 중합체가 나일론 6 또는 나일론 6,6; 또는 나일론 6와 나일론 6,6의 공중합체이고, 제2 열가소성 중합체가 신디오탁틱 폴리스티렌; 스티렌과 1종 이상의 고리 C1-10알킬-, 할로-, 또는 극성기 치환 비닐 방향족 단량체의 신디오탁틱 공중합체; 또는 신디오탁틱 폴리스티렌 또는 스티렌과 1종 이상의 고리 C1-10알킬-, 할로-, 또는 극성기 치환 비닐 방향족 단량체의 신디오탁틱 공중합체의 극성기 개질 유도체인 것인 섬유.
30. 실시태양 27에 있어서, 폴리아미드가 30 내지 180의 상대점도를 갖는 나일론 6인 것인 섬유.
31. 실시태양 30에 있어서, 제2 열가소성 중합체가 신디오탁틱 폴리스티렌; 스티렌과 1종 이상의 고리 C1-10알킬-, 할로-, 또는 극성기 치환 비닐 방향족 단량체의 신디오탁틱 공중합체; 또는 신디오탁틱 폴리스티렌 또는 스티렌과 1종 이상의 고리 C1-10알킬- 또는 할로 치환 비닐 방향족 단량체 또는 극성기 치환 비닐 방향족 단량체의 신디오탁틱 공중합체의 극성기 개질 유도체인 것인 섬유.
32. 실시태양 30에 있어서, 제2 열가소성 중합체가 95% 보다 큰 입체규칙도및 50,000 보다 큰 Mw를 갖는 것인 섬유.
33. 실시태양 26에 있어서, 10.0 미만의 황색지수(YI)를 갖는 섬유.
34. 실시태양 26에 있어서, 총 조성물을 기준으로 0.1 내지 10중량%의 상용화제(c)를 포함하는 섬유.
35. 실시태양 34에 있어서, 상용화제가 극성기 개질 폴리스티렌; 1종 이상의 비닐방향족 단량체 및 1종 이상의 극성 공단량체의 공중합체; 스티렌과 1종 이상의 고리C1-10알킬- 또는 할로-치환 비닐방향족 단량체 또는 극성기 치환 비닐방향족 단량체의 극성기 개질 공중합체인 것인 섬유.
36. 실시태양 35에 있어서, 상용화제가 극성기 개질 폴리스티렌; 또는 스티렌과 1종 이상의 고리C1-10알킬- 또는 할로-치환 비닐방향족 단량체 또는 극성기 치환 비닐방향족 단량체의 극성기 개질 공중합체인 것인 섬유.
37. 실시태양 36에 있어서, 상용화제가 스티렌의, 말레산 무수물 개질 또는 푸마르산 개질 단독 중합체; 또는 스티렌과 1종 이상의 C1-10고리 알킬치환 스티렌의, 말레산 무수물 개질 또는 푸마르산 개질 공중합체이고, 상기 상용화제가 0.01 내지 5.0몰%의 공중합된 말레산 무수물 또는 푸마르산 작용성을 갖는 것인 섬유.
38. 실시태양 26 내지 37에 있어서, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스내에 0.2㎛ 보다 큰 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것인 섬유.
39. 실시태양 38에 있어서, 성분(b)가 0.3 내지 2.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것인 섬유.
40. 실시태양 38에 있어서, 성분(b)가 3.0㎛ 미만의 D99소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것인 섬유.
41. 실시태양 39에 있어서, 성분(b)가 2.8㎛ 미만의 D99소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것인 섬유.
42. 실시태양 26 내지 37에 있어서, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스내에 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 0.29 이상의 레이저광 산란비를 갖거나, 4.0 이하의, 표준화된 섬유 시료로부터 결정된 광택판넬등급을 갖는 섬유.
43. 실시태양 40에 있어서, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 0.29 이상의 레이저광 산란비를 갖거나, 4.0 이하의, 표준화된 섬유 시료로부터 결정된 광택판넬등급을 갖는 섬유.
44. 실시태양 26 내지 37에 있어서, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스내에 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 부드러운 태(hand)를 갖는 섬유.
45. 실시태양 40에 있어서, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 부드러운 태(hand)를 갖는 섬유.
46. 실시태양 26 내지 37에 있어서, 성분(c)의 양이 성분(a) 및 성분(b)를 합한 중량을 기준으로 0 내지 5% 미만이고, 성분(c)중 반응성, 작용기의 총량이 (존재한다면) 성분(b) 및 성분(c)의 합을 기준으로 0.001 내지 0.25몰%인 것인 섬유.
47. 실시태양 40에 있어서, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 부드러운 태(hand) 및 향상된 내구성을 갖는 섬유.
48. 실시태양 26 내지 37에 있어서, 조성물이 (a) 및 (b)의 총 중량을 기준으로 80 내지 95중량%의 성분(a) 및 20 내지 5중량%의 성분(b)를 포함하는 것인 섬유.
49. 실시태양 26 내지 37에 있어서, 조성물이 (a) 및 (b)의 총 중량을 기준으로 86 내지 92 중량%의 성분(a) 및 14 내지 8중량%의 성분(b)를 포함하는 것인 섬유.
50. 실시태양 26 내지 37에 있어서, 총 조성물 기준으로 0.1 내지 10.0 중량%의 소광제를 추가적으로 포함하는 섬유.
51. 필수적으로 (a) 160℃ 보다 높은 결정화 온도 Tc 를 갖는 65 내지 97중량%의 제1 열가소성 중합체; 및
(b) 결정화 온도 Tc' 를 갖고, 극성기를 포함하고, (a)와 화학적으로 다른 35 내지 3중량%의 제2 열가소성 중합체 및,
임의적으로 1종 이상의 비중합체성 첨가제로 구성된, 압출된 섬유 및 필름을 제조하는 데 유용한 열가소성 중합체 조성물.
52. 실시태양 51에 있어서, 제1 열가소성 중합체가 폴리아미드 또는 코폴리아미드이고, Tc'가 195℃보다 높은 것인 조성물.
53. 실시태양 51에 있어서, Tc가 Tc'보다 5℃이상 더 낮은 것인 조성물.
54. 실시태양 51에 있어서, 제1 열가소성 중합체가 나일론 6 또는 나일론 6,6; 또는 나일론 6 및 나일론 6,6의 공중합체이고, 제2 열가소성 중합체가 스티렌 과 1종 이상의 극성기 치환 비닐방향족 단량체의 신디오탁틱 공중합체; 또는 신디오탁틱 폴리스티렌 또는 스티렌과 1종 이상의 고리C1-10알킬- 또는 할로-치환 비닐방향족 단량체 또는 극성기 치환 비닐방향족 단량체의 신디오탁틱 공중합체의 극성기 개질 유도체인 것인 조성물.
55. 실시태양 52에 있어서, 폴리아미드가 30 내지 180의 상대점도를 갖는 나일론 6인 것인 조성물.
56. 실시태양 51에 있어서, 제2 열가소성 중합체가 신디오탁틱 폴리스티렌 또는 스티렌과 m-메틸스티렌의 신디오탁틱 공중합체의 극성기 개질 유도체인 것인 조성물.
57. 실시태양 51에 있어서, 제2 열가소성 중합체가 95% 보다 큰 입체규칙도 및 50,000 보다 큰 Mw를 갖는 것인 조성물.
58. 실시태양 51에 있어서, 10.0 미만의 황색지수(YI)를 갖는 조성물.
59. 실시태양 51에 있어서, 필수적으로 5.0 내지 20중량%의 성분(b)로 구성되는 조성물.
60. 실시태양 59에 있어서, 필수적으로 8 내지 14중량%의 성분(b)로 구성되는 조성물.
61. 실시태양 56에 있어서, 제2 성분이 말레산 무수물 개질 또는 푸마르산 개질 신디오탁틱 폴리스티렌이거나, 스티렌과 m-메틸스티렌의, 말레산 무수물 개질 또는 푸마르산 개질 신디오탁틱 공중합체인 것인 조성물.
62. 실시태양 61에 있어서, 성분(b)가 0.01 내지 5.0 몰%의 공중합된 말레산 무수물 또는 푸마르산 작용성을 함유하는 것인 조성물.
63. 실시태양 51 내지 62에 있어서, 그로부터 섬유 또는 필름을 제조한 후, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스내에 0.2㎛ 보다 큰 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것인 조성물.
64. 실시태양 63에 있어서, 그로부터 섬유 또는 필름을 제조한 후, 성분(b)가 0.3 내지 2.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것인 조성물.
65. 실시태양 63에 있어서, 그로부터 섬유 또는 필름을 제조한 후, 성분(b)가 3.0㎛ 미만의 D99소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것인 섬유.
66. 실시태양 64에 있어서, 그로부터 섬유 또는 필름을 제조한 후, 성분(b)가 2.8㎛ 미만의 D99소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것인 섬유.
67. 실시태양 51 내지 62에 있어서, 그로부터 섬유를 제조한 후, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스내에 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태이고, 상기 섬유가 0.29 이상의 레이저광 산란비를 갖거나, 4.0 이하의, 표준화된 섬유 시료로부터 결정된 광택판넬등급을 갖는 것인 조성물.
68. 실시태양 65에 있어서, 그로부터 섬유를 제조한 후, 성분(b)가 0.2 내지 3.0의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태이고, 상기 섬유가 0.29 이상의 레이저광 산란비를 갖거나, 4.0 이하의, 표준화된 섬유 시료로부터 결정된 광택판넬등급을 갖는 것인 조성물.
69. 실시태양 51 내지 62에 있어서, 그로부터 섬유를 제조한 후, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스내에 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태이고, 상기 섬유가 부드러운 태(hand)를 갖는 것인 조성물.
70. 실시태양 65에 있어서, 그로부터 섬유를 제조한 후, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태이고, 상기 섬유가 부드러운 태(hand)를 갖는 것인 조성물.
71. 실시태양 51 내지 62에 있어서, 성분(b) 중 극성기가 반응성 극성 작용기이고, 성분(b)의 0.001 내지 0.25 몰%의 양으로 존재하는 것인 조성물.
72. 실시태양 65에 있어서, 그로부터 섬유를 제조한 후, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태이고, 상기 섬유가 부드러운 태(hand) 및 향상된 내구성을 갖는 것인 조성물.
73. 실시태양 69에 있어서, 그로부터 섬유를 제조한 후, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태이고, 상기 섬유가 부드러운 태(hand) 및 향상된 내구성을 갖는 것인 조성물.
74. 실시태양 70에 있어서, 그로부터 섬유를 제조한 후, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태이고, 상기 섬유가 부드러운 태(hand) 및 향상된 내구성을 갖는 것인 조성물.
75. 실시태양 51 내지 62에 있어서, 총 중량을 기준으로 0.1 내지 10.0중량%의 소광제를 추가적으로 포함하는 조성물.
76. 필수적으로 (a) 160℃ 보다 높은 결정화 온도 Tc를 갖는 65 내지 97중량%의 제1 열가소성 중합체, 및
(b) 결정화 온도 Tc'를 갖고, 극성기를 포함하는, (a)와 화학적으로 다른 35 내지 3중량%의 제2 열가소성 중합체 및,
임의적으로 1종 이상의 비중합체성 첨가제로 구성된, 열가소성 중합체 조성물을 포함하는 압출 및 연신된 섬유.
77. 실시태양 76에 있어서, 제1 열가소성 중합체가 폴리아미드 또는 코폴리아미드이고, Tc'가 195℃보다 높은 것인 섬유.
78. 실시태양 76에 있어서, Tc가 Tc'보다 5℃이상 더 낮은 것인 섬유.
79. 실시태양 76에 있어서, 제1 열가소성 중합체가 나일론 6 또는 나일론 6,6이고, 제2 열가소성 중합체가 스티렌과 1종 이상의 극성기 치환 비닐방향족 단량체의 신디오탁틱 공중합체; 또는 신디오탁틱 폴리스티렌 또는 스티렌과 1종 이상의 고리C1-5알킬- 또는 할로-치환 비닐방향족 단량체 또는 극성기 치환 비닐방향족 단량체의 신디오탁틱 공중합체의 극성기 개질 유도체인 것인 섬유.
80. 실시태양 77에 있어서, 폴리아미드가 30 내지 180의 상대점도를 갖는 나일론 6인 것인 섬유.
81. 실시태양 76에 있어서, 제2 열가소성 중합체가 신디오탁틱 폴리스티렌 또는 스티렌과 m-메틸스티렌의 신디오탁틱 공중합체의 극성기 개질 유도체인 것인 섬유.
82. 실시태양 76에 있어서, 제2 열가소성 중합체가 95% 보다 큰 입체규칙도 및 50,000 보다 큰 Mw를 갖는 것인 섬유.
83. 실시태양 76에 있어서, 10.0 미만의 황색지수(YI)를 갖는 섬유.
84. 실시태양 76에 있어서, 필수적으로 5.0 내지 20중량%의 성분(b)로 구성되는 섬유.
85. 실시태양 84에 있어서, 필수적으로 8 내지 14중량%의 성분(b)로 구성되는 섬유.
86. 실시태양 81에 있어서, 제2 성분이 말레산 무수물 개질 또는 푸마르산 개질 신디오탁틱 폴리스티렌이거나; 스티렌과 m-메틸스티렌의, 말레산 무수물 개질 또는 푸마르산 개질 신디오탁틱 공중합체인 것인 섬유.
87. 실시태양 86에 있어서, 성분(b)가 0.01 내지 5.0 몰%의 공중합된 말레산 무수물 또는 푸마르산 작용성을 함유하는 것인 섬유.
88. 실시태양 76 내지 87에 있어서, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스내에 0.2㎛ 보다 큰 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것인 섬유.
89. 실시태양 88에 있어서, 성분(b)가 0.3 내지 2.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것인 섬유.
90. 실시태양 88에 있어서, 성분(b)가 3.0㎛ 미만의 D99소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것인 섬유.
91. 실시태양 89에 있어서, 성분(b)가 2.8㎛ 미만의 D99소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것인 섬유.
92. 실시태양 76 내지 87에 있어서, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스내에 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 0.29 이상의 레이저광 산란비를 갖거나, 4.0 이하의, 표준화된 섬유 시료로부터 결정된 광택판넬등급을 갖는 섬유.
93. 실시태양 90에 있어서, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 0.29 이상의 레이저광 산란비를 갖거나, 4.0 이하의, 표준화된 섬유 시료로부터 결정된 광택판넬등급을 갖는 섬유.
94. 실시태양 76 내지 87에 있어서, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스내에 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 부드러운 태(hand)를 갖는 섬유.
95. 실시태양 90에 있어서, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 부드러운 태(hand)를 갖는 섬유.
96. 실시태양 76 내지 87에 있어서, 성분(b) 중 극성기가 반응성 극성 작용기이고, 성분(b)의 0.001 내지 0.25 몰%의 양으로 존재하는 것인 섬유.
97. 실시태양 90에 있어서, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 부드러운 태(hand) 및 향상된 내구성을 갖는 섬유.
98. 실시태양 94에 있어서, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 부드러운 태(hand) 및 향상된 내구성을 갖는 섬유.
99. 실시태양 95에 있어서, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 부드러운 태(hand) 및 향상된 내구성을 갖는 섬유.
100. 실시태양 76 내지 87에 있어서, 총 중량을 기준으로 0.1 내지 5.0중량%의 소광제를 추가적으로 포함하는 섬유.
101. 필수적으로 (a) 160℃ 보다 높은 결정화 온도 Tc 를 갖는 65 내지 97중량%의 제1 열가소성 중합체, 및
(b) 결정화 온도 Tc'를 갖고, 극성기를 포함하는, (a)와 화학적으로 다른 35 내지 3중량%의 제2 열가소성 중합체 및
임의적으로 1종 이상의 비중합체성 첨가제로 구성된, 열가소성 중합체 조성물을 포함하는 압출, 연신 및 권축된 섬유.
102. 실시태양 101에 있어서, 제1 열가소성 중합체가 폴리아미드 또는 코폴리아미드이고, Tc'가 195℃보다 높은 것인 섬유.
103. 실시태양 101에 있어서, Tc가 Tc'보다 5℃이상 더 낮은 것인 섬유.
104. 실시태양 101에 있어서, 제1 열가소성 중합체가 나일론 6 또는 나일론6,6이고, 제2 열가소성 중합체가 스티렌과 1종 이상의 극성기 치환 비닐방향족 단량체의 신디오탁틱 공중합체; 또는 신디오탁틱 폴리스티렌 또는 스티렌과 1종 이상의 고리C1-10알킬- 또는 할로-치환 비닐방향족 단량체 또는 극성기 치환 비닐방향족 단량체의 신디오탁틱 공중합체의 극성기 개질 유도체인 것인 섬유.
105. 실시태양 102에 있어서, 폴리아미드가 30 내지 180의 상대점도를 갖는 나일론 6인 것인 섬유.
106. 실시태양 101에 있어서, 제2 열가소성 중합체가 신디오탁틱 폴리스티렌 또는 스티렌과 m-메틸스티렌의 신디오탁틱 공중합체의 극성기 개질 유도체인 것인 섬유.
107. 실시태양 101에 있어서, 제2 열가소성 중합체가 95% 보다 큰 입체규칙도 및 50,000 보다 큰 Mw를 갖는 것인 섬유.
108. 실시태양 101에 있어서, 10.0 미만의 황색지수(YI)를 갖는 섬유.
109. 실시태양 101에 있어서, 필수적으로 5.0 내지 20중량%의 성분(b)로 구성되는 섬유.
110. 실시태양 109에 있어서, 필수적으로 8 내지 14중량%의 성분(b)로 구성되는 섬유.
111. 실시태양 101에 있어서, 성분(b)가 말레산 무수물 개질 또는 푸마르산 개질 신디오탁틱 폴리스티렌이거나, 스티렌과 m-메틸스티렌의, 말레산 무수물 개질 또는 푸마르산 개질 신디오탁틱 공중합체인 것인 섬유.
112. 실시태양 111에 있어서, 성분(b)가 0.01 내지 5.0 몰%의 공중합된 말레산 무수물 또는 푸마르산 작용성을 함유하는 것인 섬유.
113. 실시태양 101 내지 112에 있어서, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스내에 0.2㎛ 보다 큰 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것인 섬유.
114. 실시태양 113에 있어서, 성분(b)가 0.3 내지 2.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것인 섬유.
115. 실시태양 113에 있어서, 성분(b)가 3.0㎛ 미만의 D99소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것인 섬유.
116. 실시태양 114에 있어서, 성분(b)가 2.8㎛ 미만의 D99소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것인 섬유.
117. 실시태양 101 내지 112에 있어서, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스내에 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 0.29 이상의 레이저광 산란비를 갖거나, 4.0 이하의, 표준화된 섬유 시료로부터 결정된 광택판넬등급을 갖는 섬유.
118. 실시태양 115에 있어서, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 0.29 이상의 레이저광 산란비를 갖거나, 4.0 이하의, 표준화된 섬유 시료로부터 결정된 광택판넬등급을 갖는 섬유.
119. 실시태양 101 내지 112에 있어서, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스내에 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 부드러운 태(hand)를 갖는 섬유.
120. 실시태양 115에 있어서, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 부드러운 태(hand)를 갖는 섬유.
121. 실시태양 101 내지 112에 있어서, 성분(b) 중 극성기가 반응성 극성 작용기이고, 성분(b)의 0.001 내지 0.25 몰%의 양으로 존재하는 것인 섬유.
122. 실시태양 115에 있어서, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 부드러운 태(hand) 및 향상된 내구성을 갖는 섬유.
123. 실시태양 119에 있어서, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 부드러운 태(hand) 및 향상된 내구성을 갖는 섬유.
124. 실시태양 120에 있어서, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 부드러운 태(hand) 및 향상된 내구성을 갖는 섬유.
125. 실시태양 101 내지 112에 있어서, 총 중량을 기준으로 0.1 내지 10.0중량%의 소광제를 추가적으로 포함하는 섬유.
126. 길이 방향으로 동일한 공간에 걸친(coextensive) 둘 이상의 중합체 도메인을 포함하며, 하나 이상의 그러한 도메인은
(a) 160℃ 보다 높은 결정화 온도 Tc 를 갖는 50 내지 99중량%의 제1 열가소성 중합체, 및
(b) 결정화 온도 Tc' 를 갖고, (a)와 화학적으로 다른 50 내지 1중량%의 제2 열가소성 중합체 및 임의적으로,
(c) (a) 및 (b)에 대한 상용화제
를 포함하는 중합체 블렌드를 포함하고, 상기 %는 (a) 및 (b)의 합을 기준으로 하는 것이고, Tc는 Tc보다 5℃ 이상 더 낮은 것인 다성분 섬유.
127. 실시태양 126에 있어서, 블렌드의 제1 열가소성 중합체가 폴리아미드 또는 코폴리아미드이고, Tc'가 195℃보다 높은 것인 섬유.
128. 실시태양 126에 있어서, 블렌드의 제1 열가소성 중합체가 폴리아미드 또는 코폴리이마드이고, 제2 열가소성 중합체가 이소탁틱 또는 신디오탁틱 구조를 갖는 폴리비닐리덴 방향족 중합체인 것인 섬유.
129. 실시태양 128에 있어서, 블렌드의 제1 열가소성 중합체가 나일론 6 또는 나일론 6,6이고, 제2 열가소성 중합체가 신디오탁틱 폴리스티렌; 스티렌과 1종 이상의 C1-10알킬-, 할로-, 또는 극성기 치환 비닐방향족 단량체의 신디오탁틱 공중합체; 또는 신디오탁틱 폴리스티렌 또는 스티렌과 1종 이상의 C1-10알킬-, 할로-, 또는 극성기 치환 비닐방향족 단량체의 신디오탁틱 공중합체의 극성기 개질 유도체인 것인 섬유.
130. 실시태양 128에 있어서, 폴리아미드가 30 내지 180의 상대 점도를 갖는 나일론 6인 것인 섬유.
131. 실시태양 130에 있어서, 제2 열가소성 중합체가 신디오탁틱 폴리스티렌; 스티렌과 1종 이상의 고리 C1-10알킬-, 할로- 또는 극성기 치환 비닐방향족 단량체의 신디오탁틱 공중합체; 또는 신디오탁틱 폴리스티렌, 스티렌과 1종 이상의 고리 C1-10알킬-, 할로- 치환 비닐방향족 단량체 또는 극성기 치환 비닐방향족 단량체의 신디오탁틱 공중합체의 극성기 개질 유도체인 것인 섬유.
132. 실시태양 130에 있어서, 제2 열가소성 중합체가 95% 보다 큰 입체규칙도 및 50,000 보다 큰 Mw를 갖는 것인 섬유.
133. 실시태양 126에 있어서, 코어/시스(core/sheath) 섬유이고, 블렌드가 시스를 포함하는 것인 섬유.
134. 실시태양 126에 있어서, 총 조성물을 기준으로 블렌드가 0.1 내지 10중량%의 상용화제(c)를 포함하는 섬유.
135. 실시태양 134에 있어서, 상용화제가 극성기 개질 폴리스티렌; 1종 이상의 비닐방향족 단량체와 1종 이상의 극성공단량체의 공중합체; 스티렌과 1종 이상의 고리C1-10알킬- 또는 할로치환 비닐방향족 단량체 또는 극성기 치환 비닐방향족 단량체의 극성기 개질 공중합체인 섬유.
136. 실시태양 135에 있어서, 상용화제가 극성기 개질 폴리스티렌 또는 스티렌과 1종 이상의 고리C1-10알킬 또는 할로치환 비닐방향족 단량체 또는 극성기 치환 비닐 방향족 단량체의 극성기 개질 공중합체인 것인 섬유.
137. 실시태양 136에 있어서, 상용화제가 스티렌의, 말레산 무수물 개질 또는 푸마르산 개질 단독 중합체; 또는 스티렌과 1종 이상의 C1-10고리 알킬치환 스티렌의 말레산 무수물 개질 또는 푸마르산 개질 공중합체이고, 상기 상용화제가 0.01 내지 5.0몰%의 공중합된 말레산 무수물 또는 푸마르산 작용성을 갖는 것인 섬유.
138. 실시태양 126 내지 137에 있어서, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스내에 0.2㎛ 보다 큰 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것인 섬유.
139. 실시태양 138에 있어서, 성분(b)가 0.3 내지 2.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것인 섬유.
140. 실시태양 138에 있어서, 성분(b)가 3.0㎛ 미만의 D99소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것인 섬유.
141. 실시태양 139에 있어서, 성분(b)가 2.8㎛ 미만의 D99소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것인 섬유.
142. 실시태양 126 내지 137에 있어서, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스내에 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 0.29 이상의 레이저광 산란비를 갖거나, 4.0 이하의, 표준화된 섬유 시료로부터 결정된 광택판넬등급을 갖는 섬유.
143. 실시태양 140에 있어서, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 0.29 이상의 레이저광 산란비를 갖거나, 4.0 이하의, 표준화된 섬유 시료로부터 결정된 광택판넬등급을 갖는 섬유.
144. 실시태양 126 내지 137에 있어서, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스내에0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 부드러운 태(hand)를 갖는 섬유.
145. 실시태양 140에 있어서, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 부드러운 태(hand)를 갖는 섬유.
146. 실시태양 126 내지 137에 있어서, 성분(c)의 양이 성분(a) 및 성분(b)를 합한 중량을 기준으로 0 내지 5% 미만이고, 성분(c)중 반응성, 작용기의 총량이 (존재한다면) 성분(b) 및 성분(c)의 합을 기준으로 0.001 내지 0.25몰%인 것인 섬유.
147. 실시태양 140에 있어서, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 부드러운 태(hand) 및 향상된 내구성을 갖는 섬유.
148. 실시태양 126 내지 137에 있어서, 블렌드 조성물이 (a) 및 (b)의 총 중량을 기준으로 80 내지 95중량%의 성분(a) 및 20 내지 5중량%의 성분(b)를 포함하는 것인 섬유.
149. 실시태양 133에 있어서, 코어가 나일론 6 또는 나일론 66을 포함하는 것인 섬유.
150. 실시태양 126 내지 137에 있어서, 총 중량을 기준으로 0.1 내지 10.0중량%의 소광제를 추가적으로 포함하는 섬유.
151. ((a) 160℃ 보다 높은 결정화 온도 Tc 를 갖는 76 내지 97중량%의 제1 열가소성 중합체; 및
(b) 결정화 온도 Tc' 를 갖고, (a)와 화학적으로 다른 24 내지 3 중량%의 제2 열가소성 중합체, 및 임의적으로
(c) (a) 및 (b)에 대한 상용화제를 포함하는(여기서, 상기%는 (a) 및 (b)의 합을 기준으로 함) 열가소성 중합체 조성물을 포함하고,
상기 열가소성 중합제 조성물은 주로 성분(a)을 포함하는 기초수지와, 주로 성분(b) 및 임의적으로 성분(c) 및 또한 임의적으로 소량의 성분(a)를 포함하는 농축수지를 용융 및 혼합시키고, 생성된 용융 열가소성 중합체 조성물을 섬유 형태로 압출 및 연신시키거나, 생성된 용융 열가소성 중합체 조성물을 필름형태로 압출 및 신장시켜 제조되는 것인 압출 및 연신된 섬유 또는 압출 및 신장된 필름.
152. 실시태양 151에 있어서, 열가소성 조성물이 신장흐름혼합(extentional flow mixing)이 도입된 용융 혼합 공정에 의해 제조되는 것인, 섬유 또는 필름.
153. 실시태양 151에 있어서, Tc가 Tc'보다 10℃이상 더 낮은 것인 섬유 또는 필름.
154. 실시태양 151에 있어서, 제1 열가소성 중합체가 나일론 6 또는 나일론 6,6; 또는 나일론 6와 나일론 6,6의 공중합체이고, 제2 열가소성 중합체가 스티렌과 1종 이상의 극성기 치환 비닐방향족 단량체의 신디오탁틱 공중합체; 또는 신디오탁틱 폴리스티렌 또는 스티렌과 1종 이상의 고리C1-10알킬 또는 할로-치환 비닐방향족 단량체 또는 극성기 치환 비닐방향족 단량체의 신디오탁틱 공중합체의 극성기 개질 유도체인 것인 섬유 또는 필름.
155. 실시태양 154에 있어서, 성분(a)가 30 내지 180의 상대점도를 갖는 나일론 6를 포함하는 것인 섬유 또는 필름.
156. 실시태양 151에 있어서, 제2 열가소성 중합체가 신디오탁틱 폴리스티렌 또는 스티렌 및 p-메틸스티렌의 신디오탁틱 공중합체의 극성기 개질 유도체인 것인 섬유 또는 필름.
157. 실시태양 151에 있어서, 제2 열가소성 중합체가 95% 보다 큰 입체규칙도 및 50,000 보다 큰 Mw를 갖는 것인 섬유 또는 필름.
158. 실시태양 151에 있어서, 10.0 미만의 황색지수(YI)를 갖는 섬유 또는 필름.
159. 실시태양 151에 있어서, 필수적으로 5.0 내지 20중량%의 성분(b)로 구성된 섬유 또는 필름.
160. 실시태양 159에 있어서, 8 내지 14중량%의 성분(b)를 포함하는 섬유 또는 필름.
161. 실시태양 151에 있어서, 성분(b)가 말레산 무수물 개질 또는 푸마르산 개질 스티렌 단독 중합체 또는 스티렌 및 p-메틸스티렌의 공중합체인 것인 섬유 또는 필름.
162. 실시태양 161에 있어서, 성분(b)가 0.01 내지 5.0몰%의 공중합된 말레산 무수물 또는 푸마르산 관능성을 포함하는 것인 섬유 또는 필름.
163. 실시태양 151 내지 162에 있어서, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스내에 0.2㎛ 보다 큰 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것인 섬유 또는필름.
164. 실시태양 163에 있어서, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스내에 0.3 내지 0.2㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것인 섬유 또는 필름.
165. 실시태양 163에 있어서, 성분(b)가 3.0㎛ 미만의 D99소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것인 섬유 또는 필름.
166. 실시태양 164에 있어서, 성분(b)가 2.8㎛ 미만의 D99소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것인 섬유 또는 필름.
167. 실시태양 151 내지 162에 있어서, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스내에 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 0.29 이상의 레이저광 산란비를 갖거나, 4.0 이하의, 표준화된 섬유 시료로부터 결정된 광택판넬등급을 갖는 섬유.
168. 실시태양 165에 있어서, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 0.29 이상의 레이저광 산란비를 갖거나, 4.0 이하의, 표준화된 섬유 시료로부터 결정된 광택판넬등급을 갖는 섬유.
169. 실시태양 151 내지 162에 있어서, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스내에 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 부드러운 태(hand)를 갖는 섬유.
170. 실시태양 165에 있어서, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스내에 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 부드러운태(hand)를 갖는 섬유.
171. 실시태양 151 내지 162에 있어서, 성분(c)의 양이 성분(a) 및 성분(b)를 합한 중량을 기준으로 0 내지 5% 미만이고, 성분(c)중 반응성, 작용기의 총량이 (존재한다면) 성분(b) 및 성분(c)의 합을 기준으로 0.001 내지 0.25몰%인 것인 섬유.
172. 실시태양 165에 있어서, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 부드러운 태(hand) 및 향상된 내구성을 갖는 섬유.
173. 실시태양 169에 있어서, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 부드러운 태(hand) 및 향상된 내구성을 갖는 섬유.
174. 실시태양 170에 있어서, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 부드러운 태(hand) 및 향상된 내구성을 갖는 섬유.
175. 실시태양 151 내지 162에 있어서, 총 중량을 기준으로 0.1 내지 5.0중량%의 소광제를 추가적으로 포함하는 섬유.
A. 따라서, 본 발명은 이하를 포함하는 조성물을 제공한다:
(a) 160℃, 바람직하게는 165℃, 가장 바람직하게는 170℃보다 높은 결정화온도 Tc 를 갖는, 76 내지 97, 더욱 바람직하게는 80 내지 95, 가장 바람직하게는86 내지 92 중량%의 제1 열가소성 중합체;
(b) 결정화 온도 Tc'를 갖고 성분(a)와 화학적으로 다른, 24 내지 3, 더욱 바람직하게는 20 내지 5, 가장 바람직하게는 14 내지 8중량%의 제2 열가소성 중합체; 및
(c) 임의적으로 (a) 및 (b)에 대한 상용화제 (여기서, 상기 %는 (a) 및 (b)의 합을 기준로 한 것이고, 상기 Tc는 5℃이상, 바람직하게는 10℃이상, 더욱 바람직하게는 20℃이상 Tc'보다 낮음).
바람직하게 상기 조성물은 10 미만의 황색지수(Yellow index), YI를 갖는다.
B. 다른 실시태양에서, 본 발명은 이하를 포함하는 조성물을 제공한다:
(a) 160℃, 바람직하게는 165℃, 가장 바람직하게는 170℃보다 높은 결정화온도 Tc를 갖는, 76 내지 97, 더욱 바람직하게는 80 내지 95, 가장 바람직하게는 86 내지 92 중량%의 제1 열가소성 중합체;
(b) 결정화 온도 Tc'를 갖고 성분(a)와 화학적으로 다른, 24 내지 3, 더욱 바람직하게는 20 내지 5, 가장 바람직하게는 14 내지 8중량%의 제2 열가소성 중합체; (여기서, 상기 %는 (a) 및 (b)의 중량의 합을 기준으로 함)
(c) 임의적으로 (a) 및 (b)에 대한 상용화제; 및
(d) 총 조성물을 기준로, 0.1 내지 10.0, 바람직하게는 0.1 내지 7.0, 더욱 바람직하게는 0.2 내지 5.0중량%의 소광제 (상기 Tc는 5℃이상, 바람직하게는 10℃이상, 더욱 바람직하게는 20℃이상 Tc'보다 낮음).
바람직하게는 상기 조성물 B 역시 10 미만의 황색 지수(Yellow index), YI를갖는다.
C. 다른 실시태양에서, 본 발명은 상기 조성물 A 또는 B 또는 그의 바람직한 실시태양을 포함하는 조성물을 제공하며, 여기서, 제1 열가소성 중합체는 폴리아미드, 바람직하게는 25 내지 250의 상대점도를 갖는 폴리아미드이고, 더욱 바람직하게는 폴리아미드가 나일론 6이다.
D. 본 발명의 또 다른 실시태양에서, 상기 조성물 A, B 또는 C를 포함하는 조성물을 제공하며, 여기서, 제2 열가소성 중합체는 입체규칙성 구조(tactic stereostructure)를 갖는 비닐리덴 방향족 단독중합체 또는 공중합체이고, 바람직하게는 비닐리덴 방향족 단량체의 단독 중합체, 1 종 이상의 비닐리덴 방향족 단량체의 공중합체, 또는 그의 극성기 개질 유도체이고, 신디오탁틱 입체규칙성 구조를 갖는 상기 제2 열가소성 중합체는 가장 바람직하게 95% 보다 큰 신디오탁틱도의 입체구조를 갖는다.
E. 다른 실시태양에서, 본 발명은 상기 열가소성 조성물 A, B, C 또는 D를 포함하는 압출 및 연신된 섬유, 또는 압출 및 신장된 필름, 바람직하게는 연신된 섬유 또는 배향된 필름, 또는 그러한 연신된 섬유를 포함하는 얀을 제공하며, 바람직하게는 그러한 필라멘트, 섬유 또는 필름은 거친 표면을 갖거나, 또는 성분(a)의 매트릭스 내에 성분(b)의 오클루젼을 포함하며, 상기 오클루젼은 0.2㎛ 보다 큰, 바람직하게는 0.3 내지 2.0㎛의 부피 평균 소축(minor axis) 크기를 갖거나, 0.3㎛ 미만의 D99 소축 크기를 갖거나, 또는 0.29 보다 큰 레이저광 산란비(이후에 정의됨)를 갖거나, 또는 4.0이하의 광택판넬등급(luster pannel rating)을 갖는다.
F. 다른 실시태양에서, 본 발명은 이하의 단계를 포함하는, 섬유, 또는 필름 제조 방법을 제공한다:
(1) 본원의 A, B, C 또는 D에 따른 열가소성 조성물을 제1 열가소성 중합체의 연속적 매트릭스를 포함하고, 제2 열가소성 중합체의 오클루젼을 갖는 섬유 또는 필름의 형태로 압출하는 단계;
(2) 제2 열가소성 중합체의 오클루젼이 부분적으로 배향된 필름 또는 섬유의 표면을 넘어 확장되거나 또는 필름 또는 섬유의 표면중 교란(perturbation)을 일으키는 것을 특징으로 하는, 제1 단계의 필라멘트를 연신 섬유로 연신시키거나, 필름을 배향 필름으로 배향시키는 단계
G. 다른 실시태양에서, 본 발명은 카펫, 러그(rug), 우븐 패브릭, 부직 또는 스펀 본디드 패브릭, 편성 패브릭, 가먼트, 적층물, 건축물 또는 상기 필라멘트, 섬유, 얀 또는 압출된 필름, E 또는 F 중 임의의 것으로부터 제조된 기타 상업적 제품을 제공한다.
H. 다른 실시태양에서, 본 발명은 이하의 단계를 포함하는, 섬유 또는 필름의 제조 방법을 제공한다.
(1) A, B, C 또는 D 에따른 열가소성 조성물을 섬유 또는 필름 형태로 압출하는 단계; (여기서, 성분(a) 및 성분(b) 모두의 융점(Tm) 보다 높은 온도에서 상기 열가소성 조성물을 압출함)
(2) 성분(a) 및 성분(b)의 결정화 온도 사이의 온도로 압출물을 냉각하거나; 성분(a) 및 성분 (b)의 결정화 온도 보다 낮은 온도까지 압출물을 냉각하고,이어서 압출물을 성분(a) 및 성분(b)의 결정화 온도 사이의 온도까지 재가열하는 단계; 및
(3) (1)단계의 필름 또는 필라멘트를 연신 섬유 또는 배향 필름으로 연신하는 단계.
I. 본 발명의 또 다른 실시태양에서, 이하의 단계를 포함하는 러그 또는 카펫의 제조 방법이 제공된다.
(1) A, B, C 또는 D에 따른 열가소성 조성물을 다수의 섬유로 압출하는 단계;
(2) 상기 섬유를 연신하는 단계;
(3) 임의적으로 상기 섬유를 텍스쳐링, 권축, 염색 또는 부분적으로 또는 전체적으로 열고정(heat set)하는 단계;
(4) 임의적으로 가연, 염색, 카드(carding) 또는 벌크(bulking) 공정, 또는 추가로 열고정시켜 (3)단계의 섬유를 하나 이상의 얀으로 모으는 단계;
(5) 임의적으로 얀을 절단 또는 쉐이핑(shaping)하여, 얀을 배킹(backing)으로 삽입하고, 그것을 거기에 고정시켜 러그 또는 카펫을 형성시키는 단계;
(6) 상기 러그 또는 카펫을 임의적으로 염색 또는 마감(finish)하는 단계. (여기서, 상기 마감은 하나 이상의 방오(stain-resist 또는 soil resist) 처리, 헹굼, 건조 또는 기타 다른 단계를 적용하는 것을 포함함)
J. 본 발명의 다른 실시태양에서, (a)와는 다르고, 결정화 온도 Tc'을 갖는 24 내지 3, 더욱 바람직하게는 20 내지 5, 가장 바람직하게는 14 내지 8 중량%의제2 열가소성 중합체(b) 및 임의적으로 (a) 및 (b)에 대한 상용화제인 (c)를 열가소성 중합체에 첨가하여, 중합체 조성물을 형성하고, 그 중합체 형성물로부터 섬유를 형성하고 연신시키는 것을 포함하는, 160℃, 바람직하게는 165℃, 가장 바람직하게는 170℃ 보다 높은 결정화 온도 Tc를 갖는 제1 열가소성 중합체(a)의 섬유를 소광시키는 방법을 제공한다.
(여기서, 상기 %는 (a) 및 (b)의 합을 기준으로 하고, 여기에서 Tc는 5℃이상, 바람직하게는 10℃이상, 가장 바람직하게는 20℃이상 Tc'보다 더 낮음)
K. 이후에 더욱 상세히 설명되는 본 발명의 또 다른 실시태양에서, 압출 및 연신된 다성분 섬유, 또는 압출 및 배형된 다층 필름, 또는 그러한 다성분 섬유 또는 다성분 필림의 1 이상의 층 또는 성분의 형태로 열가소성 중합체 조성물이 제공되며, 상기 조성물은 조성물 A, B, C 또는 D 중 임의의 것을 포함하거나 이하를 포함한다:
(a) 160℃ 보다 높은 결정화 온도 Tc 를 갖고, 99 내지 51, 바람직하게는 97 내지 76, 더욱 바람직하게는 96 내지 80, 가장 바람직하게는 92 내지 86 중량%의 제1 열가소성 중합체;
(b) 결정화 온도 Tc'를 갖고 (a)와 다른, 1 내지 49, 바람직하게는 3 내지 24, 더욱 바람직하게는 4 내지 20, 가장 바람직하게는 8 내지 14 중량%의 제2 열가소성 중합체;
(c) 임의적으로 (a) 및 (b)에 대한 상용화제.
(여기서, 상기 %는 (a) 및 (b)의 합을 기준으로 하고, Tc는 5℃이상, 바람직하게는 10℃이상, 가장 바람직하게는 20℃이상 Tc'보다 더 낮음)
L. 본 발명의 다른 면은 압출된 섬유 또는 필름 제조에 유용한 열가소성 중합체 조성물로, 상기 조성물은 필수적으로 (a) 160℃보다 높은 결정화온도 Tc를 갖는, 65 내지 97 중량%의 1종 이상의 제1 열가소성 중합체; 및 (b) 결정화온도 Tc'를 갖고, (a)와는 화학적으로 다르고 극성 관능기를 갖는, 35 내지 3 중량%의 제2 열가소성 중합체; 및 임의적으로 1종 이상의 비중합체성 첨가제로 구성된다.
M. 마지막 실시태양에서, 임의의 상기 제품이 제공되고, 여기서 중합체 조성물은 주로 성분(a)를 포함하는 기본 수지를 용융하고, 그것을 주로 성분(b) 및 임의적으로 성분 (c) 및(또는) (d), 및 추가적으로 임의적으로 부성분인 성분(a)를 포함하는 농축 수지와 동시에 또는 연달아 혼합하여 제조하고; 얻은 용융된 열가소성 중합체 조성물을 압출하고, 임의적으로 연신 섬유의 형태로 연신하거나, 또는 얻은 열가소성 중합체 조성물을 임의적으로 압출 및 신장시켜 신장된 필름의 형태로 시킨다. 상기의 잘 혼합된 중합체 조성물을 얻는 바람직한 방법은 용융물 혼합 또는 압출 공정단계 후 또는 그 동안에 정적인 혼합 또는 확장 혼합을 상기 중합체 용융물에 제공하는 혼합 장치 또는 요소를 포함하는 것이다.
이하의 실시예는 한정보다 설명을 위해 제공되는 것이고, 추가적인 성분 또는 첨가제의 존재를 배제하지 않는다. 달리 언급되지 않으면, 명세서 전체에서 언급한 부 또는 %는 중량을 기준으로 한다. 실시예에서 기타의 것중에서 이하의 장치, 공정 및 물질이 사용된다.
콤파운딩 장치
이하의 실시예의 조성물의 제조시, ZSK 직경 40mm, L/D 비 34:1, 약 1.4 미터 길이의 환기되는 Werner-Pfleiderer 이축 콤파운딩 압출기를 사용하였다. 표준 콤파운딩 압출기 설정은 이하와 같다:
얼로이 제조용 콤파운딩 조건
공급률, lbs/hr(kg/hr) RPM 토크, % 지역 2,℃ 지역 3,℃ 지역 4,℃ 지역 5,℃ 지역 6-8,℃ 다이,℃ 용융,℃
180(81.6) 300 65-75 180-190 230-260 260-280 275-290 285-300 300 300
용융된 중합체 블렌드를 멀티플 홀 다이를 통과하여 0.32 cm의 직경의 원통형 스트랜드로 압출하고, 주위 온도의 수조 중에서 냉각하고, 두개의 에어 제트를 통과시켜 동반되는 물을 제거했다. 이어서 스트랜드를 커터에 공급하여 스트랜드를 길이 2.8 mm, 직경 2.1 mm의 원통형 칩으로 절단했다. 블렌드 칩을 사용전에 최소 8 내지 12시간동안 재순환되는 제습 건조기 중, 90℃에서 건조시켰다. 두 가지의 콤파운딩 방법이 사용되었다. 마스터배치 방법은 첫번째 콤파운딩 시도(pass)에서 분산상 중합체 및 상용화제를 혼합하는 것으로 구성된다. 얻은 칩을 건조한 후, 두번째 시도에서 마스터배치를 연속상 중합체와 블렌드하여 최종 블렌드 펠렛을 제조한다. 단일 시도(single-pass) 방법은 모든 세 성분, 즉 분산상 중합체, 상용화제 및 연속상 중합체를 혼합하는 것으로 구성되며, 단일 시도에서는 콤파운딩 기계를 통해 최종 블렌드 펠렛을 제조한다.
이하의 실시예의 조성물의 제조시, ZSK 직경 30mm, L/D 비 30:1, 약 0.9 미터 길이의 환기되는 Werner-Pfleiderer 이축 콤파운딩 압출기를 사용하였다. 표준 콤파운딩 압출기 설정은 이하와 같다:
얼로이 제조용 콤파운딩 조건
공급률, lbs/hr(kg/hr) RPM 토크, % 지역 1,℃ 지역 2,℃ 지역 3,℃ 지역 4,℃ 지역 5-8,℃ 다이,℃ 용융,℃
45(20.4) 300 65-75 150-160 205-215 280-290 285-290 285-290 305 315
용융된 중합체 블렌드를 멀티플 홀 다이를 통과하여 0.32 cm의 직경의 원통형 스트랜드로 압출하고, 주위 온도의 수조 중에서 냉각하고, 두개의 에어 제트를 통과시켜 동반되는 물을 제거했다. 이어서 스트랜드를 커터에 공급하여 스트랜드를 길이 2.8 mm, 직경 2.1 mm의 원통형 칩으로 절단했다. 블렌드 칩을 사용전에 최소 8 내지 12시간동안 재순환되는 제습 건조기 중, 90℃에서 건조시켰다. 두 가지의 콤파운딩 방법이 사용되었다. 마스터배치 방법은 첫번째 콤파운딩 시도에서 분산상 중합체 및 상용화제를 혼합하는 것으로 구성된다. 얻은 칩을 건조한 후, 두번째 시도에서 마스터배치를 연속상 중합체와 블렌드하여 최종 블렌드 펠렛을 제조한다. 단일 시도 방법은 모든 세 성분, 즉 분산상 중합체, 상용화제 및 연속상 중합체를 혼합하는 것으로 구성되며, 단일 시도에서는 콤파운딩 기계를 통해 최종 블렌드 펠렛을 제조한다.
섬유형성 장치
실험실 규모 및 상업적 규모의 멀티 필라멘트, 섬유 형성 장치를 사용하여섬유를 제조했다. 중합체 조성물을 건조한 후 사용하고, 건조 질소의 패드하에서 압출기에 첨가하였다. 연신 및 텍스쳐링 작업은 지시된 대로 실시했다.
실험실 연속 필라멘트(CF) 라인
섬유 형성 압출기는 4개의 전기 지역 가열기가 장착된 30:1의 길이 대 직경 비 (L/D)를 갖는 25 mm 직경의 단축 압출기였다. 계량 펌프 및 소결된 금속 필터를 갖는 방사팩이 이어졌다. 방사팩은 24개의 둥근 홀을 갖는 섬유 방사구금이 장착되었다. 필라멘트는 교차 흐름 급냉 챔버를 통과해 떨어지고, 이어서 두개의 가열된 고데트로 권취했다. 24 필라멘트 얀을 표준 와인더를 사용하여 원통형 패키지에 감았다.
파일로트 벌크 연속 필라멘트(BCF) 라인
압출기는 4개의 전기 지역 가열기가 장착된 30:1의 길이 대 직경 비 (L/D)를 갖는 30 mm 직경의 단축 압출기였다. 계량 펌프 및 소결된 금속 필터를 갖는 방사팩이 이어졌다. 방사팩은, 섬유에 1.8 내지 2.3의 변형비(modification ratio)를 제공하는 72 트리로발 모양의 다이를 갖는 섬유 방사구금이 장착되었다. 압출기의 지역 1 내지 4(공급입구 에서 전달말단), 방사팩의 온도, 및 제품 용융 온도는 열전쌍으로 측정했다. 압출에 이어서, 용융된 섬유를 교차 흐름 급냉 챔버를 통해 비연신된 연속 필라멘트 얀으로 고화시켰다. 급냉은 달리 명시한 바 없으면 15℃ 공기로 행했다. 급냉된 미연신 연속 필라멘트 얀을 느린 제1 고데트 롤과 빠른 제2 고데트롤 사이에서 연신하며, 각 고데르 롤은 각각 실시예에 정해진 온도 및 표면 속도를 가졌다. 이어서 연신된 얀을 뜨거운 에어 텍스쳐링관에 도입시켜, 가열된 와류공기에 접하도록 하여 연속 필라멘트를 벌크 연속 필라멘트(BCF)로 만들었다. BCF 얀의 벌크 "플러그(plug)"는 텍스쳐링관에서, 진공을 사용하여 주위 공기를 뜨거운 텍스쳐링된 플러그를 통해 잡아당기는, 구멍난 냉각 드럼으로 나왔다. 냉각된 BCF 얀 번들을 인터레이싱 제트로 전달하여 얽힌 얀을 제조했다. 이어서 BCF얀을 다른 언급이 없다면 1000 미터/분으로 작동하는 표준 와인더를 사용하여 원통형 패키지에 감았다.
파일로트 연속 필라멘트(CF) 라인
압출기는 4개의 전기 지역 가열기가 장착된 30:1의 길이 대 직경 비 (L/D)를 갖는 30 mm 직경의 단축 압출기였다. 계량 펌프 및 소결된 금속 필터를 갖는 방사팩이 이어졌다. 방사팩은, 0.25 mm의 직경의 72 원 모양의 다이를 갖는 섬유 방사구금이 장착되었다. 압출기의 지역 1 내지 4(공급입구 에서 전달말단), 방사팩의 온도, 및 제품 용융 온도는 열전쌍으로 측정했다. 압출에 이어서, 용융된 섬유를 교차 흐름 급냉 챔버를 통해 비연신된 연속 필라멘트 얀으로 고화시켰다. 급냉은 달리 명시한 바 없으면 15℃ 공기로 행했다. 급냉된 미연신 연속 필라멘트 얀을 느린 제1 고데트 롤과 빠른 제2 고데트롤 사이에서 연신하며, 각 고데르 롤은 각각 실시예에 정해진 온도 및 표면 속도를 가졌다. 이어서 연신된 얀 번들을 표준 와인더를 사용하여 원통형 패키지에 감았다.
상업적 벌크 연속 필라멘트 (BCF) 라인
카펫 산업에 통상적인 상업적 규모의 BCF 방사 라인에서 섬유를 방사했다. 방사 라인은 5개의 전기 지역 가열기가 장착된 30:1의 길이 대 직경 비 (L/D)를 갖는 75 mm 직경의 단축 압출기들을 사용했다. 각 압출기는 계량 펌프 및 소결된 금속 필터를 갖는 방사팩이 장착되었다. 방사팩은 57 트리로발 모양의 다이를 갖는 섬유 방사구금이 장착되었다. 각 압출기의 지역 1 내지 5(공급입구에서 전달말단)의 온도 프로파일, 방사 헤드 온도 및 중합체 용융 온도는 실시예에 주어졌다. 압출에 이어서, 용융된 섬유를 교차 흐름 급냉 챔버를 통해 비연신된 연속 필라멘트 얀으로 고화시켰다. 급냉은 달리 명시한 바 없으면 16℃ 공기로 행했다. 급냉된 미연신 연속 필라멘트 번들을 느린 제1 고데트 롤과 빠른 제2 고데트롤 사이에서 연신하며, 각 고데르 롤은 각각 실시예에 정해진 온도 및 표면 속도를 가졌다.
이어서 연신된 얀을 뜨거운 에어 텍스쳐링관에 도입시켜, 가열된 와류공기에 접하도록 하여 연속 필라멘트를 벌크 연속 필라멘트(BCF)로 만들었다. BCF 얀의 벌크 "플러그(plug)"는 텍스쳐링관에서, 진공을 사용하여 주위 공기를 뜨거운 텍스쳐링된 플러그를 통해 잡아당기는, 구멍난 냉각 드럼으로 나왔다. 냉각된 BCF 얀 번들을 인터레이싱 제트로 전달하여 터프트 카펫 얀으로 이후 가공하기 위해 충분한 얽힘을 만들었다. 이어서 얀을 표준 와인더를 사용하여 원통형 패키지에 감았다.
원료 물질
실시예에서 사용된 원료물질은 이하에 나타냈다.
성분 (a)
N-6 RV 151: 상대 점도 151, 최대 수분 0.08중량%, 최대 추출가능한 물 1.5 중량%이고, 칩 크기 2.5 x 2.5 mm 인 나일론-6 단독중합체 (CAS 25038-54-4), (타입 2700, 디에스엠 콤파니(DSM Company)로부터 구입가능).
N-6 RV38: 상대 점도 38인 나일론-6 단독중합체 (CAS 25038-54-4) (아쿨론™K222-D, 디에스엠 콤파니(DSM Company)).
N-6,6 RV50: 나일론 6,6 단독중합체 (CAS 32131-17-2), Tm = 267 ℃, (제품 # 181129, 시그마-알드리치 콤파니(Sigma-Aldrich Company)).
N-6,6 RV250: 고점도, 압출 등급, 상대 점도 230-280인 나일론 6,6 단독중합체 (CAS 32131-17-2), (제품 # 429171, 시그마-알드리치 콤파니(Sigma-Aldrich Company)).
N-6/6,6: 나일론-6/나일론 6,6 공중합체, (CAS 24993-04-2), Tm = 250 ℃ ((제품 # 42,924-4 시그마-알드리치 콤파니(Sigma-Aldrich Company)).
성분(b)
SPS 1: 표적 Mw 250,000 (겔 투과 크로마토그래피), 1.2kg의 하중하, 300℃에서 13g/10min의 용융 흐름율 (MFR) (ASTM D-1238) 및 96% 보다 큰 신디오탁틱도를 갖는 신디오탁틱 폴리스티렌 단독중합체 (퀘스트라™QA101, 다우 케미칼 콤파니(Dow Chemical Company)로부터 구입가능).
SPS2: 표적 Mw 350,000 (겔 투과 크로마토그래피), 1.2kg의 하중하, 300℃에서 4g/10min의 용융 흐름율 (MFR) (ASTM D-1238) 및 96% 보다 큰 신디오탁틱도를 갖는 신디오탁틱 폴리스티렌 단독중합체 (퀘스트라™ QA102, 다우 케미칼 콤파니(Dow Chemical Company)로부터 구입가능).
SPM1: 표적 Mw 325,000 (겔 투과 크로마토그래피)를 갖는, 스티렌과 7중량%의 파라-메틸스티렌의 신디오탁틱 공중합체 (퀘스트라™ MA406, 다우 케미칼 콤파니(Dow Chemical Company)로부터 구입가능)
SPM2: 스티렌과 4중량%의 파라-메틸스티렌의 신디오탁틱 공중합체, Tc = 257 ℃
SPM3: 스티렌과 0.7중량%의 파라-메틸스티렌의 신디오탁틱 공중합체,
SPM4: 스티렌과 10중량%의 파라-메틸스티렌의 신디오탁틱 공중합체, Tc = 246℃
성분(b) 및(또는) 성분(c)
MGSPM1: 95 중량%의 SPM1, 3.0 중량% 푸마르산, 및 2.0 중량% 2,3-디메틸, 2,3-디페닐 부탄, 자유라디칼 개시제를 300℃, ZSK40 이축 압출기에서 용융 혼합하에 제조된, 스티렌과 p-메틸스티렌의 말레이트화 신디오탁틱 공중합체. 얻은 산무수물기의 그라프트율은 푸리에 변환 적외선 분석 (FTIR)로 0.5 중량% 였다.
MGSPM2: 95 중량%의 SPM2, 3.0 중량% 푸마르산, 2.0 중량% 2,3-디메틸, 2,3-디페닐 부탄, 자유라디칼 개시제를 300℃, ZSK40 이축 압출기에서 용융 혼합하에 제조된, 스티렌과 p-메틸스티렌의 말레이트화 신디오탁틱 공중합체. 얻은 산무수물기의 그라프트율은 푸리에 변환 적외선 분석 (FTIR)로 0.3 중량% 였다.
MGSPM3: 95 중량%의 SPM3, 3.0 중량% 푸마르산, 및 2.0 중량% 2,3-디메틸, 2,3-디페닐 부탄, 자유라디칼 개시제를 300℃, ZSK40 이축 압출기에서 용융 혼합하에 제조된, 스티렌과 p-메틸스티렌의 말레이트화 신디오탁틱 공중합체. 얻은 산무수물기의 그라프트율은 푸리에 변환 적외선 분석 (FTIR)로 0.2 중량% 였다.
MGSPS2: 95 중량%의 SPS2, 3.0 중량% 푸마르산, 및 2.0 중량% 2,3-디메틸, 2,3-디페닐 부탄, 자유라디칼 개시제를 300℃, ZSK40 이축 압출기에서 용융 혼합하에 제조된, 말레이트화 신디오탁틱 단독중합체. 얻은 카르보닐기의 그라프트율은 푸리에 변환 적외선 분석 (FTIR)로 0.34 중량% 였다.
FAPPO1: 0.8 중량% 그라프트 푸마르산을 함유하는, 푸마르산 그라프트 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌 에테르) (PPO).
FAPPO2: 1.6 중량% 그라프트 푸마르산 및 10% 신디오탁틱 폴리스티렌 (SPS1)를 함유하는, 푸마르산 그라프트 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌 에테르) (PPO).
SMA1: 1.7g/10min의 용융지수를 갖고 (230 ℃/2.16 kg, ASTM D-1238), 7 중량% 말레산 무수물을 포함하는, 어택틱 스티렌/말레산 무수물 공중합체 (SMA) (CAS 9011-13-6).
SMA2: FTIR 분석으로 0.2 중량% 말레산 무수물를 함유하는 스티렌과 말레산 무수물의 어택틱 공중합체.
SMA3: FTIR 분석으로 1.5 중량% 말레산 무수물를 함유하는 스티렌과 말레산 무수물의 어택틱 공중합체.
SMA4: FTIR 분석으로 0.5 중량% 말레산 무수물를 함유하는 스티렌과 말레산 무수물의 어택틱 공중합체.
상기의 성분은 추가적으로 아주 적은 량의 1종 이상의 첨가제, 예를 들면 산화방지제, 활제, 블록킹 방지제, 안정화제, 핵제 및 안료를 함유할 수 있다.
시험 방법
달리 지적한 바없으면, 이하의 시험 방법을 사용했다.
강도는 ASTM D3822-96에 따라 측정했다.
신장(elongation)은 ASTM D3822-96에 따라 측정했다.
모둘러스 (영률(Young's Modulus))은 ASTM D3822-96에 따라 측정했다.
수축은 이하의 식에 따라 열 고정 전후의 선밀도(데니어)의 변화로부터 계산했다. 수축 = 100 x [ (Dahs-Dbhs)/Dbhs], 여기서 Dbhs 는 열고정 전 시료의 데니어이고, Dahs 는 열고정 후 시료의 데니어이다.
상대점도는 25℃로 설정된 항온조에 매달린 모세관 점도계 (캐논 우벨로데(Cannon Ubbelohde), II-형, 크기 200A)를 사용하여 결정했다. 모세관 점도계에서 중합체 용액 및 용매의 흐른 시간을 측정했다. 상대점도는 이하의 식으로 결정된다: ηrel.=T/To
여기서, ηrel. = 상대 점도
T = 용액의 흐른시간 (초)
To = 용매의 흐른 시간 (초).
냉각시 결정화 온도 Tc 는 DSC로 측정했다. 약 10 mg의 중합체 펠렛을 알루미늄 DSC 팬에 칭량하고 (0.001 mg까지), 뚜껑으로 크림핑하고, TA 인스트루머트 시차주사열량계(TA 인스트루먼트 메돌 #920 오토샘플러 및 TA 인스트루먼트 유니버살 V3.0E 소프트웨어가 설치되어 있음)의 시료 셀에 놓았다. 동일한 빈 알루미늄팬을 동일하게 뚜껑으로 크림핑하고, 참조 셀에 놓았다. 시료를 320℃까지 20℃/분의 속도로 가열하고, 5분간 320℃로 유지한 후, 20분에 걸쳐 150℃까지 냉각시켰다. 시간에 대한 열 흐름(그램 당 와트)의 도면을 얻었다.
이하의 전이가 관찰될 수 있다:
Tg = 유리 전이, 제2차 전이.
Tch = 고체 중합체를 가열시 결정화의 열흐름의 피크 온도, 제1차 발열 전이.
Tm = 고체 중합체를 가열시 용융의 열흐름의 피크 온도, 제1차 흡열 전이.
Tc = 용융 중합체를 냉각시 열흐름의 피크 온도, 제1차 발열 전이.
상기 방법에서 다양한 물질에 대해 실험한 Tc를 표 1에 나타냈다.
물질 Tc,℃
SPS1 238
SPS2 226
SPM1 195
SPM2 225
SPM4 199
N-6 RV151 166
N-6 RV38 172
N-6,6 RV50 215
N-6,6 RV250 210
N-6/6,6 207
실시예 1-3, A, 및 B- 레이저 광 산란에 의한 광택 결정
5 멤버 광택 판넬을 사용하여 염색된 벌크 연속 필라멘트 섬유의 광택을 정량화했다. BCF 섬유를 진한 올리브 그린 색으로 염색하여, 밝은 백색 BCF 섬유를 등급지려고 시도하는 것에 비해 광택 평가를 쉽게 했다. 숫자 등급 스케일과 함게 5개의 표준을 사용했다. 1등급은 모섬유에서 전형적으로 발견되는 것과 유사한 완전히 흐린것을 가리키는 데 사용했다. 5등급은 완전히 밝은 나일론 6 시료를 가리키는 데 사용했다. 이어서 2, 3 및 4 등급을 가진 표준을 중간점으로 선택했다. 개별적인 섬유 시료 역시 본원에서 사용하는 레이저 광 산란 기법을 사용하여 측정했다.
표 2에 개시된 조성물을 제조하고, 섬유로 방사했다. 실시예 1 및 2의 조성물을 마스터배치 방법을 사용하여 40mm 이축 압출기로 제조했다. 실시예 3 및 A를 단일 시도 방법을 사용하여 40mm 이축 압출기로 제조했다.
Ex. 성분(a)a, % 성분(b)b, % 성분(c)c, %
1 76.4 20 3.6
2 87.3 10 2.7
3 87.3 10 2.7
A* 96.35 0 3.65
B* 100 0 0
a나일론 N-6bSPS2cFAPPO1*비교예임, 본 발명의 실시예 아님
파일로트 BCF 방사 라인을 사용하여, 상기 조성물을 72개의 필라멘트를 함유하고, 약 1200 데니어를 갖는 얀으로 방사했다. 얀은 완전히 밝은 것에서 완전히 흐린것까지의 광택을 보여주었다. 얀을 이하의 상대적 순위로 지정했다.
5 = 나일론 6 = 완전히 밝음 비교예 B
4 = 비교예 A
3 = 실시예 2
2 = 실시예 1
1 = 완전히 흐림, 실시예 3
게다가, 상업적인 BCF 시료를 레이저 광 산란으로 분석했다. 동일한 BCF 섬유 또한 진한 올리브 그린색으로 염색하고, 광택 판넬로 등급을 매겼다. 상업적인 섬유 시료 및 그에 대응하는 광택 판넬 등급은 아래와 같다:
C1* DuPont 1710-94-0-896AS 세미 흐림 (광택 판넬 등급 2.9)
C2* DuPont 1105-136-0-615 (광택 판넬 등급 1.8)
C3* DuPont 1340-68-0-416A (광택 판넬 등급 2.2)
C4* DuPont 1430-68-0-P1369 밝음 (광택 판넬 등급 4.1)
C5* DuPont 1425-124-0-P1365 중간 흐림 (광택 판넬 등급 1.9)
다섯 광택 판넬 표준의 산란 비 및 상기 다섯개의 상업적 BCF 시료를 표 3에 나타냈다. 광택 판낼 등급 및 레이저 광 산란 비 (그것에 대해 계산된 선형 근사(linear fit)와 함께 제시함)를 도 12에 나타냈다. 레이저 광 산란에 의해 결정된 산란비(Rs)는 광택 판넬에 의해 결정된 광택과 역의 관계였다. 구체적으로, R2=0.9065인, 광택 = (-10.906)Rs + 7.1675 의 선형근사를 보여준다. 본 발명에 따른 섬유는 4 미만의 광택 판넬을 갖고, 이것은 0.29 이상의 산란비에 해당한다. 결과를 표3에 보였다.
Ex. 광택 판넬 등급 산란비 코멘트
3 1 (지정됨) 0.552 완전히 흐림
1 2 (지정됨) 0.488
2 3 (지정됨) 0.414
A** 4 (지정됨) 0.333
B** 5 (지정됨) 0.232 환전히 밝음
C1** 2.9 0.338 세미 흐림
C2** 1.8 0.523
C3** 2.2 0.442
C4** 4.1 0.254 밝음
C5** 1.9 0.438 중간 흐림
**분석적 기법을 나타낼 뿐 본 발명의 조성물이 아님
섬유분석용 레이저광 산란 기법을 더욱 확실하게 하기 위해, 알고 있는 다양한 수준의 소광제 TiO2를 함유하는 나일론 6의 몇몇 블렌드를 30mm 이축 압출기에서 콤파운딩 하고, 실험실 연속 필라멘트 라인에서 상기에서 설명한 것과 동일한 조건을 필수적으로 사용하여 섬유로 만들고 분석했다. 상세한 조성물 및 결과를 표 4 및 도 13에 나타냈다.
Ex. TiO2수준 산란비 코멘트
D1** 0 0.228 밝은 나일론
D2** 460 ppm 0.320
D3** 720 ppm 0.367
D4** 950 ppm 0.388
D5** 1120 ppm 0.415
D6** 1340 ppm 0.456
**분석적 기법을 나타낼 뿐 본 발명의 조성물이 아님
TiO2수준에 대한 산란비(Rs)는 뛰어난 상관관계를 보였다. 구체적으로, 이하의 식에 근사했다: 상관계수 제곱 R2= 0.9895인, Rs = (164.6)w+ 0.2364, (여기서w는 TiO2함량(중량%)임). 도에서, 산란비 0.29가 325 ppm의 TiO2수준에 대응하는 것이 역시 보여졌다.
실시예 4-15 및 E - 분산상 수준의 광택 및 강도에 대한 효과
광택 및 강도에 대한 분산상 함량의 효과를 다양한 조성물에 대해 측정했다. 실시예 4 내지 15의 조성물을 표 5에 제시된 조성물에 대한 마스터배치 방법을 사용하여 30mm 이축 압출기로 제조했다. 실시예 4 내지 15 및 비교예 E의 섬유를 표 6에 제시된 조건을 사용하여 실험실 연속 필라멘트 라인에서 방사했다.
Ex. 성분(a)a, % 성분(b)b, % 성분(c)c, %
E* 100
4 92.5 5 2.5c
5 86.8 10 3.2c
6 81.3 15 3.7c
7 75.8 20 4.2c
8 70.4 35 4.6c
9 65 30 5.0c
10 90.7 7 2.3d
11 87.4 10 2.6d
12 81.9 15 3.1d
13 76.4 20 3.6d
14 71 25 4.0d
15 65.5 30 4.5d
*비교예, 본 발명의 실시예가 아님a나일론, N-6bSPS2cMGSPM1dFAPPO1
Ex. 압출기 지역 프로파일(℃) 방사팩(℃) 용융온도(℃) 팩 압력(MPa) 느린 고데트 속도(m/min) 빠른 고데트 속도(m/min) 연신비 얀(데니어)
1 2 3 4
E* 275 280 265 265 265 269 5.3 250 750 3.0 294/24
4 290 320 320 305 300 304 2.1 250 750 3.0 263/24
5 290 320 320 305 300 305 2.3 250 750 3.0 280/24
6 290 320 320 305 300 305 2.4 250 750 3.0 285/24
7 290 320 320 305 300 305 2.4 250 750 3.0 291/24
8 290 320 320 305 300 305 2.5 250 750 3.0 285/24
9 290 320 320 305 300 305 2.7 250 500 2.0 414/24
10 290 320 320 305 300 304 2.6 250 750 3.0 288/24
11 290 320 320 305 300 304 2.4 250 750 3.0 283/24
12 290 320 320 305 300 305 3.2 250 750 3.0 285/24
13 290 320 320 305 300 305 3.2 250 750 3.0 281/24
14 290 320 320 305 300 305 3.7 250 750 3.0 279/24
15 290 320 320 305 300 305 3.8 250 500 2.0 375/24
*비교예임, 본 발명의 실시예 아님급냉 공기는 24℃임느린 고데트 롤 온도는 비교에 E의 경우 40℃이고, 발명 4 내지 15의 경우 60℃느린 고데트 롤 온도는 비교에 E의 경우 110℃이고, 발명 4 내지 15의 경우 150℃
섬유의 강도, 모둘러스 및 산란비를 표 7에 제시했다. 0.29의 산란비 하한에 기초하여, 본 기법은 FAPPO1로 상용화될 때는 2% SPS2 수준에서, MGSPM1 상용화제를 사용할 때는, 3% 총 sPS 수준(SPS2 + MGSPM1)에서 소광을 보였다. 강도 및 섬유 방사능력을 기초로, 이 기법을 청구하는 더 높은 조성물은 35% SPS2 또는 SPS2+MGSPM1이다. 더욱 바람직하게는 30%이하의 SPS2 또는 SPS2+MGSPM1, 가장 바람직하게는 20%이하의 SPS2 또는 SPS2+MGSPM1이다.
향상된 내구성, 더 나은 수치 안정성, 향상된 주름 회복 또는 향상된 강성(stiffness)를 보이는 분산상의 강화성질를 나타내는 SPS2 함량이 증가함에 따라 섬유의 모둘러스가 증가했다.
Ex. 강도, g/데니어 영률, g/데니어 산란비
E* 2.5 17 0.208
4 3.1 17 0.406
5 2.5 19 0.466
6 2.6 25 0.495
7 2.2 29 0.498
8 2.1 43 0.494
9 1.1 31 0.481
10 2.8 16 0.488
11 2.6 19 0.527
12 2.7 24 0.557
13 2.5 30 0.552
14 2.6 41 0.559
15 1.7 32 0.531
*비교예임, 본 발명의 실시예 아님
길이를 아는 상기 섬유의 타래(skein)를 15분간 끓는 물에 담궜다. 섬유를 꺼내서 72시간동안 공기 건조시켰다. 타래의 길이를 다시 측정하고, %선형 타래 수축을 계산했다. 이어서 섬유의 물리적 성질을 시험했다. 결과를 표 8에 제시했다.
선형 타래 수축을 이하와 같이 측정했다. 약 200 미터 길이의 섬유 시료를 1 미터 원주로 감았다. 시료를 고리에 걸고, 타래에 275g의 중량을 걸었다. 끓는 물에 노출시키기 전 길이를 측정하고, Lb로 기록했다. 끓는 물에 담그고 건조한 후 길이를 측정하고, La로 기록했다. 이어서 선형 타래 수축을 이하의 식에 따라 계산했다.
% 선형 타래 수축 (LSS) = ((Lb-La)/Lb) x 100
끓는 물에의 노출에 기인한 선형 타래 수축은, 본 발명의 향상된 수치안정성을 보여주는 SPS2함량이 증가함에 따라 감소하며, 이것은 카펫의 광학 스트릭 감소, 패브릭 제조, 염색 및 마감중 수치안정성 향상, 가정에서의 세탁 및 전문적인세척 중 수치안정성 향상, 열고정 필요성을 줄이는 능력 및 가먼트 자체 모양을 유지하는 능력을 보여준다. 표 7 및 표 8의 모둘러스와 비교하면, 섬유의 모둘러스는 끓는 물의 노출 후에 더 잘 유지되었고, 이것은 열수에 노출될 때 맞춤새(fit) 및 형태를 유지하는 것이 중요한, 텍스타일 응용에서 장점이 될 수 있다.
Ex. % 타래 수축 강도, g/데니어 신장, % 영률, g/데니어
E* 14.0 2.7 68 12
4 11.9 3.2 100 14
5 10.6 2.2 64 16
6 10.3 2.4 63 18
7 8.8 2.2 48 24
8 6.1 2.5 30 42
9 2.9 1.0 24 31
10 10.5 2.6 78 11
11 10.0 2.7 74 14
12 10.3 2.9 62 18
13 9.7 2.7 55 23
14 10.0 2.4 32 30
15 6.7 1.9 36 29
실시예 16-27 광택 및 산란비와 오클루젼된 입자의 크기와의 상관관계
본 발명에 따른 섬유를 대표적인 방사 조건을 사용하여 파일로트 BCF 방사라인에서 다양한 블렌드를 방사, 연신 및 마감하여 형성시켰다. 실온에서 포름산내에 시료를 놓아 나일론 매트릭스를 녹이고, 포름산에 영향받지 않은 오클루젼된 상의 고운 입자의 분산물을 남겼다. 입자를 여과 및 회수했다. 도 17은 실시예 25에 따라 제조한 섬유 중 그러한 입자의 대표적인 시료의 주사전자현미경(SEM)사진이다. 그러한 섬유의 대표적인 시료를 이하의 방법에 따라 준비하고, 이미지화하고, 표준입자크기분석 소프트웨어를 사용하여 분석했다.
섬유 시료 (0.012 g)를 나사 뚜껑이 있는 개별적인 깨끗한 10ml 유리시료 바이알에 넣었다. 2 ml의 진한 (95 내지 97%) 포름산을 각 시료 바이알에 첨가했다. 바이알을 부드럽게 20초간 진탕시켜 나일론의 용해를 돕고, 4시간동안 25℃의 정지상으로 유지시켰다. 용액을 다시 진탕시켜 포름산용액중 sPS 입자를 고르게 분산시켰다. 각 분산액을 분취량(0.1ml)을 깨끗한 1ml용량의 플라스틱 시린지로 덜어내어, 나사 뚜껑이 있는 10ml 유리 시료 바이알에 넣었다. 이어서 4.9 ml의 포름산을 각 바이알에 첨가하여 각 바이알에서 전체 분산액을 5ml로 만들었다. 일부 용액은 사진에서중 sPS 입자를 분리시키기 위해 더 희석할 필요가 있었다. 희석된 분산액을 부드럽게 2 내지 3초간 진탕시키고, 이어서 약 2ml의 용액을 시린지로 제거하고, 0.1 또는 0.02 미크론 기공 크기의 무기 멤브레인 필터 중 하나를 통해 여과시켰다. 여과 잔류물을 포름산으로 3회 세척하여 모든 잔류 나일론을 제거했다.
분산된 sPS입자를 모은 필터를 가볍게 공기로 건조시키고, 알루미늄 주사전자현미경 스터브(stub)에 부착시켰다. 시편을 고해상도 크롬 도포기에서 크롬으로 스퍼터링시켰다. 제조된 시편을 주사전자현미경(히다치(Hitachi) S-4100 FEG 주사전자현미경, 히다치(Hitachi, Ltd.)로부터 구입가능)으로 이미지화 시켰다. 4096x4096 픽셀의 이미지를 4PI 디지탈 이미징 시스템(4PI Analysis, Inc.로부터 구입가능)을 사용하여 전자적으로 수집했다.
컴퓨터 이미지 분석 소프트웨어를 사용하여 sPS 입자의 모양 및 크기를 분석했다(윈도우 작업시스템의 개인용 컴퓨터용 시온 이미지(Scion Image) 입자크기 분석 응용소프트웨어,Scion Corp.로부터 구입가능). 이미지상에서 수동으로 입자의 윤곽을 그렸다. 이어서, 이미지를 사용하여 입자의 주변 및 투영된(projected) 영역을 측정하며 각 입자의 투영된 모양에 타원(장축 및 소축)을 맞췄다. 타원 또는 편원 모양의 대부분의 입자는 모델에 잘 맞지만, 일부 입자는 투영된 모양에서 보다 직사각형인 것으로 밝혀졌고 (3차원에서 더욱 원통형 모양임을 나타냄), 수동으로 직사각형 모델의 길이 및 폭으로 다시 맞췄다. 시료에 따라 각 시료에서 400 내지 4000 개의 입자를 분석했다. 소축 및 투영된 소축이란 용어는 본원에서 직경 및 입자 직경이란 용어와 서로 바꿔쓸 수 있다. 유사하게, 장축 및 투영된 장축은 길이 및 입자 길이와 서로 바꿔쓸 수 있다.
sPS 입자의 투영된 장축 및 투영된 소축(직경)의 평균값은 입자의 수, 투영된 면적, 예상되는 입자 부피 및 투영된 소축의 가중치에 기초하여 계산될 수 있다. 가중 평균의 결정에 관한 이하의 일반식을 사용했다:
여기서는 w(예를 들면 입자부피)의 가중인자에 기초하여 계산된 평균값(예를 들면 직경)이고, wi는 입자 i의 개별적 가중인자 (예를 들면 입자 i의 예상된 부피)이고, xi는 평균된 입자 크기(예를 들면, 입자 i의 직경)이다. 부피 가중 평균으로부터, 입자 직경의 누적 가능성을 계산했다:
여기서, F (j)는 입자 j의 누적 가능성이고, Vi는 입자 i의 예상 부피이고,입자는 최소 직경에서 최대의 것까지 순서로, 입자 1은 최소 직경을 갖고, 입자 N은 최대 직영을 갖는다. 분포에 기초하여, 이 부피 기초 분포의 99번째 백분위에서 직경을 갖는 입자를 계산할 수 있다. 이 입자의 직경을 (D99)으로 부른다. D99의 물리적 의미는 99번째 부피기준 백분위의 입자 직경, 즉 예상된 총 입자 부피의 99%를 차지하는 입자는 D99보다 직경이 작다는 것이다. 그 결과 D99 는 약 최대 직경이다. 진짜 최대 직경은 무한한 측정 세트를 요구할 것이고, 그 결과 측정 및 분석의 실질적인 양이 되지 못할 것이다. D99 및 부피 평균 입자 직경을 표 9에 표시했다.
Ex. 광택판넬등급 산란비 BCF 섬유의 강도(g/d) 부피 평균 소축(㎛) D99 소축(㎛)
161 1.7 0.49 2.5 1.08 1.78
171 3.3 0.39 2.8 0.83 1.50
182 3.2 0.41 2.5 0.51 0.75
193 2.3 0.46 2.2 0.59 1.27
204a 3.9 0.41 2.6 0.32 0.63
214b 4.6 0.33 2.6 0.24 0.38
224c 4.6 0.36 2.7 0.26 0.60
231 2.5 0.49 2.6 0.75 1.35
243 3.0 0.41 2.7 0.33 0.61
255 1.0 0.55 1.1 1.00 2.71
266 1.4 0.49 2.2 1.24 1.94
277 4.6 0.38 2.9 0.21 0.39
1. 87% 나일론 N-6/10% SPS2 /3% MGSPM12. 87.8% 나일론 N-6/10% SPS2 /2.2% SMA43. 87.3% 나일론 N-6/10% SPS2 /2.7% FAPPO14a. 88.65% 나일론 N-6/10% SPS2 /1.35% FAPP024b. 88.65% 나일론 N-6/10% SPM2 /1.35% FAPPO24c. 88.65% 나일론 N-6/10% SPM1 /1.35% FAPPO25. 87.3% 나일론 N-6/10% SPS2 /2.7% FAPPO1, 단일시도 콤파운딩으로 제조 (SPS2 및 FAPPO1의 예비 콤파운딩 없음)6. 87% 나일론 N-6(RV=38)/10% SPS2 /3% MGSPM17. 87.3% 나일론 N-6,6(RV=240)/10% SPS2 /2.7% FAPPO1
섬유 형성에 사용되는 열가소성 얼로이를 마스터배치 방법을 사용하여 30mm 또는 40mm 이축압출기에서 콤파운딩했다. 실시예 25가 예외인데, 이것은 단일 시도 방법을 사용하여 40mm 이축 압출기에서 콤파운딩 했다. 모든 물질을 파일롯 규모 BCF 방사 라인에서 섬유로 형성했다. 모든 물질은 약 10%의 결정성 신디오탁틱 중합체 상(phase)을 함유했다.(MGSPM1을 함유하는 시료 포함). 전문가 판넬에 의해 결정된 BCF의 광택과 부피 평균 투영된 소축 크기의 도면을, 계산된 선형 근사와 함께 도 14에 보였다.
부피 평균 투영된 입자 소축 크기(y) 및 판넬로 측정한 섬유 광택(x)간에 상관계수, 0.79의 R2를 갖는 선형 상관관계(y=-0.25x + 1.4)가 밝혀졌다. 감소된 광택을 갖는 섬유를 제조하기 위해, 더욱 특히, 약 8 내지 14중량%의 성분(b)의 수준에서, 0.20㎛ 보다 큰, 더욱 바람직하게는 0.25㎛ 보다 큰 부피평균소축크기의 오클루젼된 입자가 매우 요구된다. 같은 정보 역시 산란비(x-축)에 의해 측정된 BCF 얀의 광택을 사용하여 도 15에 도시했고, 부피 평균 투영 입자 소축 크기(y)와 섬유(x)의 산란비간에는 0.65의 R2의 상관계수제곱을 갖는 선형관계(y=4.5x-1.3)를 보였다. 본발명에 따르면, 0.33 보다 큰, 더욱 바라직하게는 0.35 보다 큰, 상기 방법에 의해 결정된 산란비를 갖는 섬유가 바람직하다.
강도 역시 거의 최대 입자 크기인, 99백분위수(부피 백분위수에 기초함)의 투영된 소축 입자 크기와 상관관계가 있는 것으로 밝혀졌다. 강도의 함수로 도시할 때, 상관관계가 관찰되었다. 구체적으로 이하의 방정식에 선형 근사했다: D99입자직경 = (-1.3)x + 4.2, (여기서 x 는 강도(g/den)이고, 상관계수 제곱 R2= 0.64임). 결과를 도 16에 보였다.
우수한 섬유 방사 성질은 적어도 부분적으로 허용될 수 있는 파단 역학을 가진 섬유를 만든다고 믿어진다. 이 성질에 영향을 주는 한 인자가 최대 오클루젼된 입자의 소축크기로 생각된다. 그와 같이, 강도와 D99 소축 입자직경의 설명된 상관관계는 우수한 섬유 방사 성질을 보여준다.
실시예 28 내지 38 - 다양한 상용화제 및 이 성분, 자가 상용화된 블렌드의 사용.
표 10의 조성물은 실시예 28 내지 36의 경우는 마스터배치 방법을 사용하여, 실시예 37 내지 38은 단일 시도 방법을 사용하여 30mm 또는 40mm 이축압출기로 콤파운딩했다. 얻은 블렌드를 실시예 28 내지 29의 경우는 실험실 연속 필라멘트 라인에서, 실시예 30 내지 38은 파일로트 BCF 방사 라인에서 섬유로 방사했다. BCF 시료들을 광택 판넬로 광택에 대해 등급을 매겼다. 실시예 28 내지 36은 10%의 SPS2를 함유했다. 실시예 37 및 38은 나일론 6, 및 스티렌 및 p-메틸스티렌의 말레이트화된 신디오탁틱 공중합체만을 함유했다.
Ex. 성분(a) N-6, % 성분(b) (%) 성분(c) (%) (b) 및 (c) 중의 몰% MA 광택b 강도c
28 89.00 SPS2 (10) SMA2(1.00) 0.018 - 3.80
29 89.75 " SMA3 (0.25) 0.039 - 3.60
30 87.80 " SMA4 (2.20) 0.096 3.20 2.50
31 87.30 " FAPPO1 (2.70) 0.181 3.00 2.70
32 87.30 " FAPPO1 (2.70) 0.181 2.25 2.20
33 87.00 " MGSPM1 (3.00) 0.123 1.65 2.50
34 87.00 " MGSMP1(3.00) 0.123 3.33 2.80
35 87.00 " MGSPM1 (3.00) 0.123 2.50 2.55
36 87.00 " MGSPS2 (3.00) 0.083 2.90 2.50
37 90.00 MGSPM3 (10) - 0.212 2.50 2.20
38 90.00 " - 0.319 4.40 2.50
a.실시예 37 및 38을 제외하고, 모든 블렌드가 10% SPS2를 함유함실시예 37 및 38은 나일론 및 10% MGSPM3 또는 MGSPM2만을 함유함b.1.0 (최저 광택) 내지 5.0 (최고광택)의 스케일의 올리브 그린으로 염색된 섬유의 광택판넬등급c.데니어당 그램
실시예 39 내지 46, F 황색지수(YI) 시험
다양한 중량비의 SPS2, 나일론 N-6, 및 다양한 상용화제 (성분(c); 신디오탁틱 스티렌/p-메틸스티렌의 말레산 무수물 그라프트 공중합체 (MGSPM1), 말레산 무수물 그라프트 신디오탁틱 폴리스티렌 (MGSPS2), 어택틱 스티렌/말레산 무수물 공중합체 (SMA4), 또는 푸마르산 그라프트 폴리페닐렌 옥시드 (FAPPO1 또는 FAPP02)를 포함함)의 건식 텀블 블렌드를 마스터배치 방법을 사용하여 30mm 또는 40mm 이축압출기에서 콤파운딩했다. 또한, 나일론 N-6 성분(a)와 그라프트-스티렌/p-메틸스티렌 말레익의 안히드리드 공중합체 (MGSPM4)의 건식 텀블 블렌드를 단일 시도 방법을 사용하여 이축 압출기에서 콤파운딩했다.
얻은 열가소성 얼로이를 파일로트 BCF 방사라인 및 대표적인 섬유 방사 조건을 사용하여 BCF로 방사했다. 얻은 벌크 연속 섬유를 이어서 AATCC 시험방법 16-1998의 권고에 따라 백색 카드에 3층 두께로 감았다. 이어서 섬유의 황색 지수를 ASTM E-31300로 측정했다. 다른 상용화 기법을 사용한 시료가 비교예인 나일론 시료와 유사한 황색 지수를 보였지만, 상용화제로서 그라프트 폴리페닐렌 옥시드를 사용한 얼로이 시료는, 심지어 낮은 수준에서도, 허용할 수 없는 수준의 황색 지수를 보였다. 조성물 및 결과를 표 11에 제공했다.
Ex. 성분(a), % 성분(b) (%) 성분(c) (%) 황색 지수
F* 100 - - 2.3
39 88.65 SPS2(10) FAPPO2a(1.35) 10.5
40 93.1 SPS2(5) FAPPO1b(1.9) 18.8
41 87.3 SPS2(10) FAPPO1b(2.7) 17.2
42 81.9 SPS2(15) FAPPO1b(3.1) 24.4
43 87 SPS2(10) MGSPS2c(3.0) 4.3
44 87 SPS2(10) MGSPM1d(3.0) 5.0
45 87.8 SPS(10) SMA4e(2.2) 3.0
46 90 MGSPM2(10) f 4.6
*비교예임, 본 발명의 실시예 아님a.1.6 중량% 그라프트 말레산 무수물 함량을 함유하는 말레산 무수물 그라프트 폴리페닐렌 옥시드b.0.8 중량% 그라프트 말레산 무수물 함량을 함유하는 말레산 무수물 그라프트 폴리페닐렌 옥시드c.96% 보다 큰 입체규칙성 및 0.34% 그라프트 말레산 무수물의 말레산 무수물 신디오탁틱 폴리스티렌d.93% 스티렌과 7% p-메틸스티렌의말레이드화 신디오탁틱 공중합체e.어탁틱 스티렌/말레산 무수물 공중합체, 0.5% 말레산무수물f.실시예 46은 필수적으로 성분(a) 및 성분(b)로 구성된 2성분 블렌드임
실시예 Fa, 39a. 41a, 43a, 44a - 염색안한 섬유 시료의 광안정성
AATCC(American Association of Textile Chemists and Colorants) 시험법 16-1998, 옵션 E에 따라, 다양한 조성의 상기에 언급한 BCF의 시료의 UV광에 대한 색 안정성을 시험했다. 시험을 위해 BCF얀을 백색 카드에 3층 두께로 감았다. 모든 시험은 프로페셔날 테스팅 래보래토리 오브 달톤(Professional Testing Laboratory of Dalton, GA)에서 실시했다. 시료를 고압백색 방전광에 80 및 160시간동안 노출시킨 후, 노출시키지 않은 대조군 시료와 비교했다. 결과는 D65, 10도 색변화, ΔE의 형태로 표 18에 포함되어 있다. 이 표에서 반사광의 색 변화(ΔE)를 이하의 식을 통해 계산했다:
여기서, 1 은 초기 단계 이고, 2는 최종 단계이고, L,a 및 b는 각각 밝기 또는 강도에 따른 반사광의 측정값, 적색/녹색 및 황색/청색이다.
색변화는 상용화제로 그라프트 폴리페닐렌 옥시드 중합체를 사용한 시료가 비교예인 나일론 및 MGSP2 및 MGSPM1 상용화제를 사용한 실시예에 비해 허용할 수 없는 색고정을 보임을 나타냈다.
노출시간(hr) Fa* Ex. 39a Ex. 41a Ex. 43a Ex. 44a
0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
80 1.53 3.88 7.97 1.06 1.46
160 1.79 4.88 9.85 1.36 1.49
실시예 47 & G - 가는 데니어 방사, 의복용 섬유 및 패브릭 시료의 제시
중량비 10:3:87의 SPS2, MGSPM1, 및 나일론 N-6를 마스터배치 방법을 사용하여 40mm 이축압출기로 콤파운딩했다. 얻은 블렌드를 이하의 조건을 사용하여 파일로트 연속 필라멘트 라인에서 방사했다:
계량펌프 공급률: 14.7 g/분
압출기 배럴 온도 프로파일: 290 ℃/325 ℃/325 ℃/310 ℃
방사 헤드 온도: 310 ℃
용융 온도: 302 ℃
팩 압력: 363 psig (2.6 MPa)
급냉은 14 ℃ 공기중 실시
느린 고데트: 75 ℃ 및 434 m/min.
빠른 고데트: 175 ℃ 및 1300 m/min.
연신율: 3: 1
얀 데니어: 100/72,1.4 dpf
얻은 100/72 얀의 강도는 2.4g/데니어이며, 65% 신장을 가졌다.
순수한 나일론 N-6를 사용하여 유사한 조건하에서 비교예 섬유 G를 형성했다. 압출기는 3개의 전기 지역 가열기가 장착되고, 길이 대 직경비(L/D)가 24인, 38mm의 단축압출기였다. 계량 펌프 및 소결된 금속 필터가 장착된 스핀팩이 이어졌다. 스핀팩은 0.3 mm 직경의 64 원형 모양의 다이를 갖는 섬유 방사구금이 장착되었다. 섬유 형성 조건은 아래와 같다:
계량펌프 공급률: 8.3 g/분
압출기 배럴 온도 프로파일: 260 ℃/275 ℃/260 ℃
방사 헤드 온도: 260 ℃
용융 온도: 258 ℃
팩 압력: 380 psig (2.6 MPa)
급냉은 13 ℃ 공기중 실시
느린 고데트: 40 ℃ 및 233 m/min.
빠른 고데트: 90 ℃ 및 750 m/min.
연신율: 3.2: 1
얀 데니어: 100/64, 1.56 dpf
얻은 100/64 얀의 강도는 4.0 g/데니어이고, 75% 신장을 가졌다.
두 섬유를 인치당 2회 가연한 후, 4 하니스 크로우푸트 사틴 직조 조직(four harness crowfoot satin weave construction)을 이용 패브릭으로 직조했다. 그레이그 패브릭을 15분간 끓는 물에 담근 후, 공기 건조시켰다. 끓는 물 노출 전후의 경사 및 위사방향의 치수를 측정했다. 이어서, 경사 및 위사 방향 모두에 대해 수축을 계산했다. 결과를 표 13에 제공했다.
Ex. 경 말단(Warp ends) 위 말단(Fill ends) 중량 경 수축,% 위 수축,%
47 93/인치 80/인치 2.54oz/yd2 7.5 6.6
G* 90/인치 87/인치 2.46oz/yd2 7.5 7.6
*비교예임, 본 발명의 실시예 아님
상기 방법에 따라 처리 한 후, 얻은 패브릭 시료를 조사를 통해, 본 발명에 따라 제조된 패브릭(실시예 47)이 비교예 패브릭보다 더욱 유쾌한 태(더 부드러운 느낌) 및 더 우수한 커버리지(더 불투명함)를 갖는 다는 것을 알았다.
실시예 48 마스터 배치 블렌딩 및 신장 흐름 혼합을 이용한 섬유의 제조.
중량비 78.74:21.26의 SPS2 및 FAPPO1 (0.8% 그라프트 푸마르산을 함유하는 푸마르산 개질 폴리페닐렌옥시드)의 건식 텀블 블렌드를 290℃에서 단일 시도로 콤파운딩하고, 원통형 스트랜드로 압출하고, 수조에서 실온까지 냉각시켰다. 스트렌드를 불어 물을 제거하고, 2.8mm의 길이 및 2.1mm의 직경의 칩으로 절단했다. 이칩(마스터배치 칩으로 불리움)을 0.08% 미만의 수분율까지 8시간동안 90℃의 재순환 제습 건조기에서 건조시켰다.
도 6에 지시된 것처럼, 중량비 87.3: 12.7의 나일론 N-6 및 상기 마스터배치 칩의 건식 텀블 블렌드를 63.5mm 직경의 단축 압출기에 공급하고, 배향시켜 중합체를 제조했다. 압출기(60)은 3개의 온도조절지역(61,62 및 63)을 갖는 원통형 혼합기 몸체(65)내부에 단일 스크류(69)를 포함했다. 지역의 고정값은 입구에서 출구방향으로 각각 260, 315 및 315℃였다. 이송 라인(64), 혼합기 몸체(65) 및 원통형 다이(66)을 290℃로 조절했다. 압출기의 rpm은 50rpm으로 맞췄고, 이것은 시스템으로 순(net) 13.61kg/hr의 흐름율을 공급한다. 나일론 6와 마스터배치 칩의 혼합을 향상시키기 위해, 압출기를 벗어나는 용융된 중합체를 인-라인 신장흐름 혼합장치(67)을 통해 공급했다. (모델 EFM-250 정적 혼합기, Extentional Flow Mixer, Inc. Mississaauga, Ontario로부터 구입가능). 혼합장치의 가변 간격을 3mm로 맞췄다. 혼합장치를 나오는 물질을 원통형 스트랜드로 압출하고, 수조(68)에서 실온까지 냉각시켰다. 스트랜드를 약 4mm의 길이 및 3mm의 직경을 갖는 칩으로 절단했다. 얻은 펠렛을 0.08% 미만의 수분율까지 재순환 제습 건조기에서 건조시키고, 파일로트 BCF 방사라인에서 방사했다.
섬유 형성 조건은 이하와 같다:
계량펌프 공급률: 135 g/분
압출기 배럴 온도 프로파일: 300 ℃/325 ℃/325 ℃/295 ℃
방사 헤드 온도: 295 ℃
용융 온도: 290 ℃
팩 압력: 795 psig (5.6 MPa)
급냉은 15 ℃ 공기중에서 실시
느린 고데트: 75 ℃ 및 334 m/min.
빠른 고데트: 160 ℃ 및 1000 m/min.
연신율: 3: 1
텍스쳐기 온도 및 압력: 190 ℃ 및 80 psig (0.63 MPa)
인터레이싱 압력: 45 psi (0.40 MPa)
얀 데니어: 100/64,1.56 dpf
연신, 텍스쳐링, 공기 인터레이싱 및 감는 공정 이후에 얻은 BCF 얀은 72 필라멘트 얀 번들에 총 1197 데니어였다. 얻은 1197/72 얀의 강도는 2.5 g/데니어였다. 광택 판넬 등급은 3.6이었다.
섬유 방사 장치는, 실질적으로 상기 문단에서 기술된 것같은, 신장 혼합기 또는 정적 혼합기를 압출기와 방사 팩 사이에 포함할 수도 있다는 것이 이해된다. 그러한 개조된 섬유 방사 장치를 가지고, 섬유의 용융 압출 중 다양한 성분을 혼합하는 것에 의해, 성분(b) 및 (c)의 미리 블렌드된 펠렛의 충분한 분산을 이룰 수 있어서, 모든 성분의 얼로이 또는 블렌드의 초기 콤파운드는 불필요할 수 있다.
실시예 49, 이성분 섬유 방사
중량비 87.3: 10: 2.7의 나일론 N-6, SPS2 및 FAPPO1 (0.8 % 그라프트 푸마르산을 함유하는 푸마르산 개질 폴리페닐렌옥시드)의 건식 텀블 블렌드를 단일 시도 방법을 사용하여 이축 압출기에서 콤파운딩 하고 건조시켰다.
이성분(코어/시스) 섬유를 이하의 방사조건하에서 제조했다. 4개의 전기 지역 가열기가 장착된, 길이대 직경 비 30:1인, 30mm 직경의 단축 압출기를 2대(한 대는 시스에 사용되는 블렌드용이고, 다른 하나는 코어에 사용되는 순수한 나일론 6 용임) 사용했다. 각 압출기에 계량 펌프와 소결된 금속 필터가 장착된 방사팩을 장착했다. 스핀팩은, 각각 시스-코어, 트리로발 모양의 코어를 갖는 이성분 공압출 섬유를 제조할 수 있는, 72 트리로발모양의 다이를 가진 섬유 방사구금을 창작했다. 압출기의 지역 1 내지 4의 온도(공급구에서 절달말단까지)를 열전쌍으로 측정했다. 각 계량펌프는 68g/분으로 이송한다. 블렌드 압출기 배럴 온도 프로파일은 290℃/320℃/310℃/300℃였고, 나일론 압출기 배럴 온도 프로파일은 260℃/280℃/275℃/275℃였고, 방사 헤드 온도는 300℃였다. 팩 압력은 795 psig (5.6 MPa)였다. 시스 (본 발명의 열가소성 블렌드로부터 제조됨)는 섬유 코어를 포함하는 순수한 나일론 6와 균형을 맞추며 총 부피 단면의 50%를 포함한다.
압출 후, 용융된 섬유를 교차 흐름 급냉 챔버를 통해 떨어뜨려 부분 연신된 연속 필라멘트 얀으로 고화시켰다. 급냉은 15℃ 공기중에서 실시했다. 부분연신된 급냉 연속 필라멘트 얀을 각각 75℃ 및 160℃의 온도와 339 및 960 미터/분의 표면속도를 갖는 느린 제1 고데트롤과 빠른 제2 고데트롤 사이에서 연신시켰고, 연신비는 2.8이었다.
이어서 냉각된 얀 번들을 950 미터/분으로 작동하는 표준 와인더를 사용하여 원톡형 패키지에 감았다. 얻은 플랫사는 연신 및 감은 후에 72 트리로발 필라멘트얀 번들에 총 1250 데니어를 가졌다. 얻은 1250/72 얀의 강도는 1.9 g/데니어였다.
실시예 50 - 상업적 BCF 방사의 제시
중량비 10: 2.7: 87.3인 SPS2, FAPPO1, 및 나일론 N-6를 마스터배치 방법을 사용하여 40mm 이축 압출기에서 콤파운딩했다. 얻은 블렌드 펠렛을 이하 및 표 14의 조건을 사용하여 상업적인 BCF 방사 라인에서 방사했다:
압출기 배럴 온도 프로파일: 275 ℃, 288 ℃, 285 ℃, 285 ℃, 285℃
방사 헤드 온도: 285 ℃
용융 온도: 285 ℃
팩 압력: 110 psig (0.86 MPa)
급냉은 16 ℃ 공기중에서 실시
느린 고데트: 75 ℃
빠른 고데트 : 180 ℃
텍스쳐기 온도 및 압력: 210 ℃ 및 6.0 bar (0.6 MPa)
인터레이싱 압력: 3.0 bar (0.30 MPa)
비교예 H
100 % 성분 (a) (나일론-6)
실시예 50의 장치를 사용하고, 이하 및 표 14의 조건을 사용하여 나일론 N-6 중합체의 얀을 제조했다:
압출기 배럴 온도 프로파일: 247 ℃, 257 ℃, 256 ℃, 254 ℃, 254 ℃
방사 헤드 온도: 260 ℃
용융 온도: 260 ℃
팩 압력: 1550 psig (10.8 MPa)
급냉은 16 ℃ 공기중에서 실시
느린 고데트: 75 ℃
빠른 고데트 : 180 ℃
텍스쳐기 온도 및 압력: 210 C 및 6.0 bar (0.6 MPa)
인터레이싱 압력: 3.0 bar (0.30 MPa)
비교예 I :
중량비 10: 1 : 89의 스티론 685D (어택틱 폴리스티렌), SMA1, 및 나일론 N-6를 단일 시도 방법을 사용하여 40mm 이축압출기에서 콤파운딩 했다. 얻은 블렌드 펠렛을 이하 및 표 14의 조건을 사용하여 상업적 BCF 방사라인에서 방사했다:
압출기 배럴 온도 프로파일: 260 ℃/280 ℃/270 ℃/270 ℃/270 ℃
방사 헤드 온도: 270 ℃
용융 온도: 270 ℃
팩 압력: 1500 psig (10.4 MPa)
급냉은 16 ℃ 공기중에서 실시
느린 고데트: 75 ℃
빠른 고데트 : 180 ℃
텍스쳐기 온도 및 압력: 210 ℃ 및 6.0 bar (0.6 MPa)
인터레이싱 압력: 3.0 bar (0. 30 MPa)
얀 및 방조조선의 비교를, 비교예 H 및 I에 따른 얀 및 섬유에 비해 본 발명에 따른 조성물의 사용으로 얻어질 수 있는 방사성의 향상을 나타내는 표 14에서 보고했다. 실시예 50의 섬유는 필라멘트당 같은 데니어에서, 비교예 H 또는 I의 섬유에 비해 향상된 라인 속도로 상업적 규모의 섬유 형성 장치에서 방사 및 형성하기 쉬웠다. 비교예 I가 방사하기 힘들고 수많은 사절이 생긴 것에 비해, 실시예 50의 조성물을 사용한 것은 사절이 없거나, 섬유 안정성이 있었다.
얀 라인 속도(m/min) 중합체(g/min) 필라멘트(데니어) 얀(데니어) 느린 고데트 속도(m/min) 빠른 고데트 속도(m/min) 연신비(m/min) 권취 속도(m/min) 얀 강도(g/데니어)
Ex.50a 1600 160 14.8 847 565 1600 2.8 1400 1.9
Ex.50b 1600 240 24.2 1378 565 1600 2.8 1400 1.9
Ex.50c 1600 302 29.5 1679 565 1600 2.8 1400 1.7
Ex.50d 1800 260 23.6 1346 640 1800 2.8 1650 2.0
Ex.50e 2000 300 23.1 1317 706 2000 2.8 1770 2.0
Ha* 1600 160 15.8 898 565 1600 2.8 1400 2.9
Hb* 1600 240 23.4 1333 565 1600 2.8 1400 2.6
Hc* 1600 302 29.5 1686 565 1600 2.8 1400 2.7
Hd* 1800 260 23.0 1310 640 1800 2.8 1650 2.5
He* 2000 300 23.3 1330 706 2000 2.8 1770 2.7
Ia* 1600 280 27.5 1567 565 1600 2.8 1400 2.2
Ib* 1600 300 29.7 1692 565 1600 2.8 1400 2.0
*비교예임, 본 발명의 실시예 아님
실시예 51-53, J, K, & L- 감소된 열 고정 수축
실시예 51 내지 53의 조성물을 마스터배치 방법을 사용하여 40mm 이축압출기에서 콤파운딩 했다. 실시예 M의 조성물은 단일 시도 방법을 사용하여 40mm 이축압출기에서 콤파운딩 했다. 얻은 블렌드(표 15에 보여짐)를 표 16에 주어진 조건을 사용하여 파일로트 BCF 방사라인에서 방사했다. 섬유의 주사전자현미경을 도 1a (실시예 51), 1b (실시예 52), 1c (실시예 53), 2a (K), 2b (L), 및 2c (M)에서 보였다.
Ex. 성분(a)a (%) 성분(b) (%) 성분(c) (%) 성분(d)d (%)
51 93.1 5b 1.9c
52 87.3 10b 2.7c
53 81.9 15b 3.1c
J* 100
K* 99.8 0.2
L* 99.6 0.4
M* 89 10e 1f
*비교예임, 본 발명의 실시예 아님a나일론, N-6bSPS2cFAPPO1dTiO2 e스티론 685DfSMA1
Ex. 압출기 지역 프로파일(℃) 방사팩(℃) 용융온도(℃) 팩압력(MPa) 느린 고데트속도(m/min) 빠른 고데트속도(m/min) 얀(데니어) 강도(g/den)
1 2 3 4
51a 270 288 285 285 285 285 9.1 321 1000 1525 2.9
52a 270 288 286 285 285 285 8.0 321 1000 1513 2.7
53a 270 288 286 286 286 286 8.7 321 1000 1517 2.2
Ja* 260 270 260 260 260 260 9.7 308 1000 1450 3.1
Ka* 260 270 260 260 260 262 9.7 321 1000 1483 3.3
La* 260 270 260 260 260 262 9.7 321 1000 1514 3.1
Ma* 260 270 265 265 265 266 7.7 321 1000 1558 2.8
* 비교예임, 본 발명의 실시예 아님급냉공기는 15℃느린 고데트 롤 온도는 180℃빠른 고데트 롤 온도는 실시예 51 내지 53의 경우 180℃이고, 비교계 J,K,L,M의 경우 120℃텍스쳐기 온도 및 압력은 190℃ 및 100 psig (0.8MPa)인터레이싱 압력은 50 psi (0.45MPa)
가연된 열고정 얀의 열수축
비교예 K, L, 및 M 및 실시예 51 내지 53에서 제조된 얀을 Verdol Model 400(5200 rpm의 스핀들 속도 및 27.8m/min의 와인더속도를 사용하여 "S"방향으로 인치당 4.5 턴(turn)(cm당 1.77 턴)을 갖는 가연사를 제조하는 케이블-가연 장치)에서 가연했다. 가연된 얀을 이어서 89 인치 (2.3 m)의 원주 릴(reel)에 감고, 텀블링 및 배치 오토클레이브를 사용한 열고정을 했다. 열고정은 54분간 132℃에서 했다. 열 고정 전 및 열 고정 후의 가연된 얀의 데니어를 열고정 수축 및 가연되고 열고정된 얀의 강도와 함께 표 17에 제시했다.
얀 성분(a) 나일론-6(%) 성분(b) (%) 성분(c) (%) 성분(d) (%) 열고정 전 데니어 열고정 후 데니어 열고정 수축(%) 강도(g/데니어)
Lb* 99.6 - - 0.4c 3056 3564 16.6 3.1
Kb* 99.8 - - 0.2c 3012 3566 18.4 3.3
Ex.51b 93.1 5(SPS2) 1.9a - 3040 3444 13.3 2.9
Ex.52b 87.3 10(SPS2) 2.7a - 3036 3408 12.3 2.7
Ex.53b 81.9 15(SPS2) 3.1a - 3042 3310 8.8 2.2
Mb* 89 10(AtPS)d 1.0b - 3116 3576 14.8 2.8
*비교예임, 본 발명의 실시예 아님a.FAPPO1b.SMA1c.TiO2 d.결정 용융 온도를 갖지 않거나 그렇지 않으면 본 발명의 성분(b)의 요건을 만족시키지 않는 어탁틱 폴리스티렌.
표 17에 설명된 것처럼, 실시예 51a 내지 53a의 섬유를 가지고 케이블 가연한 열고정 얀은 비교예 La, Ka 및 Ma의 섬유를 가지고 제조한 얀에 비해 감소된 수축을 보였다. 특히, 5 중량%이상의 신디오탁틱 폴리스티렌으로 제조된 가연된 얀의 실시예 각각은 15% 미만의 수축을 보였고, 10 중량%이상의 신디오탁틱 폴리스티렌으로 제조된 가연된 얀은 13% 미만의 수축을 보였고, 15 중량%이상의 신디오탁틱 폴리스티렌으로 제조된 가연된 얀은 10% 미만의 수축을 보였다.
색 고정
실시예 51b, 52b, 53b, 및 Jb (가연된 섬유 51b 내지 53b를 제조한 것과 같은 방법으로 섬유 Ja를 가연하여 제조함)의 가연되고, 열고정된 BCF 섬유 시료를, 이하에 주어진 과정 및 염색 처방에 따라 진한 올리브 그린으로 타래 염색했다. 본 발명의 실시예 및 비교예 모두에 대해 얻은 색상은 진한 올리브 그린이었다. 섬유 시료를 린넨 백에 넣고, 이하의 과정에 따라 세척했다.
염색 처방:
레벨 산 염료 처방-올리브 그린
Dyeacid™ Yellow 3R 200 퍼센트: 0.00338 g/g 섬유
Dyeacid™ Red 2B 200 퍼센트: 0.0002 g/g 섬유
Dyeacid™ Blue 4R 200 퍼센트: 0.00256 g/g 섬유
Dyelev™AC: 0.02 g/g 섬유
황산 암모늄: 0.02 g/g 섬유
암모니아: 0.01 g/g 섬유
티오황산 나트륨: 0.0025 g/g 섬유
Dyelev™AC, Dowfax™ 2A1(The Dow Chemical Company)의 48% 수용액
Dyeacid™ Yellow 3R 200 퍼센트 (조지아주, 달톤의 Dye Systems, Inc.)
Dyeacid™ Red 2B 200 퍼센트 (조지아주, 달톤의 Dye Systems, Inc.)
Dyeacid™ Blue 4R 200 퍼센트 (조지아주, 달톤의 Dye Systems, Inc.)
염색 과정
1. 염료에 물을 첨가하여 30:1 내지 40:1의 리쿠르 비로 만듬.
2. 타래를 물에 넣고, 수조를 순환시킴.
3. 염색할 섬유의 중량에 따라 110 리터의 물에 Dyelev™AC, 황산 암모늄, 암모니아 및 티오황산 나트륨을 칭량하고, 첨가함. 염색조에 넣고, 15분간 순환시킴. 초기 pH를 8에 최종 pH를 6.5 내지 7을 목표로 함.
4. 염색할 섬유의 중량에 따라 염료 용액을 첨가함.
5. 교반하며 약 45분간 93℃까지 혼합물을 가열함.
6. 교반하며 15분간 93℃에서 유지함.
7. 수조 냉각을 시작하고, 찬 헹굼물을 첨가하고 넘치게 하여 헹구고, 배수시킴.
8. 찬 물로 헹구고, 타래를 꺼내고, 120℃에서 건조시킴.
세척 과정
얀을 린넨 백에 넣었다. 각각 15g씩의 얀 두 세트를 표준 가정용 세척기에 넣고 처음 3회 세척했다. 3회 세척 후, 각 물질 당 얀 하나를 꺼내 모으고, 나머지 얀은 추가로 3회 세척했다 (총 6회). 각 세척 사이클 후에 얀을 보통 가정용 건조기로 건조시켰다.
시판되는 세제(Tide Deep Clean Formula, Mountain Spring liquid laundry detergent) 85g을 각 세척 사이클마다 로드(load)당 사용했다. 중간 로드 세팅을 사용하여 약 16 갤론의 더운 물을 세척 사이클에 사용하고, 17 갤론의 찬물을 헹굼 사이클에 사용했다. 총 세척 사이클 시간은 30분이었다.
3 세척 사이클, 6 세척 사이클, 및 대조군을 AATCC 법, 시험법 16-1998의 권고에 따라 카드에 세 층으로 감았다. 얀의 색을 측정하고, 색 고정을 이하의 식을 통해 계산되는 반사된 색 변화(ΔE)로 정량화 했다:
여기서, 1은 초기 단계이고 2는 최종 단계이고, L, a 및 b는 각각 밝기 또는 강도에 따른 반사광, 적색/녹색 및 황색/청색의 측정값이다.
세척 사이클에 따른 색 변화(ΔE)를 표 18에 정리했다. 데이타는 6회 세척 후, 실시예 51b 내지 53b를 포함하는 얀의 색고정이 비교예 나일론 6 대조군(Jb*)의 그것에 비해 좋다는 것을 보여줬다. 밀링 산성 염료 및 함금속염료같은 다른 산성 염료 기법을 사용하는 것은 유사한 결과가 예상된다. 제제를 고정시키는 통상적인 기술 역시 본 발명에 사용되어 색 고정을 더 향상시킬 수 도 있다.
실시예 0 회 세척 ΔE 3 회 세척 ΔE 6 회 세척 ΔE
Jb* 0 6.0 10.4
51b 0 4.4 6.7
52b 0 4.5 6.7
53b 0 3.7 6.4
*비교예임, 본 발명의 실시예 아님
컷 파일 카펫의 제조
실시예 51a 내지 53a 및 비교예 La 및 Ka에서 제조된 얀을 Verdol Model 400(5200 rpm의 스핀들 속도 및 31.6m/min의 와인더속도를 사용하여 "S"방향으로 인치당 4.5 턴(turn)(cm당 1.6 턴)을 갖는 가연사를 제조하는 케이블-가연 장치)에서 가연했다. 가연된 얀을 이어서 89 인치 (2.3 m)의 원주 릴(reel)에 감고, 텀블링 및 배치 오토클레이브를 사용한 열고정을 했다. 열고정은 54분간 132℃에서 했다.
가연되고 열고정된 얀을 5/32 게이지 컷 파일 터프팅 기계에서 주 카펫 배킹으로 터프팅했다. 파일 높이는 20/32 인치 (1.6 cm)이고, 카펫의 입방 야드당 40 oz (1134 g)의 얀을 사용했다(1356 g/제곱 미터). 이어서, 터프트된 카펫을 표 19에 제공된 처방 및 이하의 과정에 따라 염색했다:
1. 적절한 양의 물을 염조에 넣어 카펫의 적절한 커버링이 확실히 염색되도록 함.
2. 시퀴스트란트(Sequestrant) EDTA, Dyelev™AC, 황산 암모늄 및 티오황산 나트륨을 염조에 첨가하고, pH를 약 6.5로 맞춤.
3. 그레이지 카펫을 염조에 넣어 섬유를 젖게 함.
4. 이어서 염료를 염조에 첨가함.
5. 이어서 염조를 약 90℃까지 30 내지 45분동안, 부드럽게 교반하며 가열함.
6. 염조를 교반하며 30분간 90℃로 유지함.
7. 이어서 염색된 카펫을 꺼내고, 찬물로 헹구고, 건조시킴.
성분 공급원 양(g/g 섬유)
시퀴스트란트(Sequestrant) EDTA Dye Systems, Inc.(조지아주, 달톤) 0.005
Dyelev™AC Dye Systems, Inc.(조지아주, 달톤) 0.01
황산 암모늄 알드리치 케미칼 0.01
티오황산 암모늄 알드리치 케미칼 0.005
Dyeacid™ Yellow 3R 200 퍼센트 Dye Systems, Inc.(조지아주, 달톤) 0.0008
Dyeacid™ Red 2B 200 퍼센트 Dye Systems, Inc.(조지아주, 달톤) 0.00024
Dyeacid™ Blue 4R 200 퍼센트 Dye Systems, Inc.(조지아주, 달톤) 0.00016
건조시킨 후, 카펫을 스티렌/부타디엔 라텍스로 코팅하고, 건조하고, 가위질(sheare)하고, 이어 절단하여 콘트랙트 워커(contract walker) 평가용 시료로 만들었다. 콘트랙트 워커 평가의 목적은 조절된 환경에서 보행 교통량의 결과에 따라 파일 플로어 커버링의 외관 유지를 평가하는 것이다. 이 시험은 카펫 산업에서 잘 알려져 있고, 통상적으로 사용된다. 콘트랙트 워커 시험은 이하의 과정에 따라 미국 조지아주의 달톤의 Professional Testing Laboratory에서 실시했다:
1. 230 mm. x 560 mm의 시편을 길이 및 폭 방향에서 절단하고, 통행 흐름에 수직인 긴 쪽을 바닥에 적절한 방법을 사용하여 고정시킴.
2. 보행자는 15분 간격으로 걸음. 모든 시편은 통행이 재개되기 전 매시간 마다 철저히 진공을 가함. 다중 전자 계수기를 사용하여, 미리 정해진 양의 통행량이 가해진 시점을 측정함.
3. 정해진 양의 통행량이 가해진 후, 모든 시편을 원 파일 방향의 진공의 마지막 패스로 다시 진공을 가함. 모든 시편을 최소 16시간동안 실온에서 회복하도록 방치한 후, 기술자 패널에 의해 평가함.
4. 시편을 CRI(Carpet and Rug Institute) TM101에 따라, CRI참고 스케일을 사용하여 개별적으로 등급을 정함. 등급은 평균을 내고, 0.1 까지 보고함. 등급이 높을 수록 우수한 성능이 예상되는 것임. 등급은 5 = 인식할만한 마모 없음, 4 = 약간 마모, 3 = 중간 마모, 2 = 상당한 마모 이고 1 = 심한 마모임.
5. 각 시편을 매 5000 사이클 마다 등급을 정하고, 20,000 사이클이 될 때까지 더 많은 교통량을 위해 플로어에서 바꿈.
외관 시험의 결과는 이하의 표 20 및 도 4에 나타냄.
실시예 얀 외관 유지 등급
0 사이클 500 사이클 10,000 사이클 15,000 사이클 20,000 사이클
Kc* K 5.0 3.8 3.6 3.5 3.2
51c Ex. 51 5.0 4.0 3.8 3.6 3.5
52c Ex. 52 5.0 4.3 4.0 3.8 3.6
53c Ex. 53 5.0 4.5 4.3 4.0 3.6
Lc* L 5.0 3.8 3.6 3.5 3.4
*비교예, 본 발명의 실시예 아님
본 발명의 카펫은, 더욱 부드러운 태를 가지면서도, 내구성은 비교예 대조군보다 향상되었다.
실시예 54-55, Mc
실시예 51 및 52의 섬유 형성조건을 실질적으로 반복하여 나일론 6, 신디오탁틱 폴리스티렌 및 상용화제를 포함하는 본 발명에 따른 조성물로부터, 마스터배치 방법을 사용하여 40mm 이축압출기에서 콤파운딩된 총 1390 데니어의 72 필라멘트 얀을 제조했다. 실질적으로 순수한 나일론 6은 비교예 시료에서처럼 포함되었다. 섬유 형성조건은 표 21에 주어졌다.
Ex. 성분(a) 나일론6a 성분(b) SPS2b 성분(c) FAPPO1 압출기 지역 프로파일(℃) 방사팩(℃ 용융온도(℃) 팩압력(MPa) 강도(g/den)
1 2 3 4
54 94.5 5 0.5 260 275 265 265 268 267 8.93 2.4
55 89 10 1 260 275 268 270 268 273 91.4 2.0
Mc* 100 0 0 255 270 265 265 265 267 8.86 3.2
*비교예임, 본 발명의 실시예 아님a타입 2700™, DSM companyb퀘스트라 QA102™, Dow Chemical company
150g/min의 계량 펌프 공급속도로 방사구금에 공급했다. 제1 및 제2 고테트 롤을 각각 80℃/308m/sec 및 150℃/1000m/sec으로 작동시켜 3.25의 연신율을 얻었다. 텍스쳐링은 170℃ 및 35 psig (241 kPa)의 압력에서 뜨거운 공기를 사용하여 실시했다. 44 psig(300kPa)의 공기압에서 인터레이싱 제트를 사용하여 얽힘을 얻었다.
실시예 54 및 55 및 비교예 M에서 제조한 얀을 인치당 4.0 턴으로 가연하고, 열고정 하고, 카펫 백킹으로 터프트시켜 40 온스/야드 제곱(1.4kg/m2), 5/8 인치 (16mm)파일 높이의, 5/32 게이지 컷 파일 카펫을 얻었다. 카펫을 두 그룹으로 나누었다. 제1그룹은 염색하지 않고, 라텍스 결합제로 백킹하고, 가위질하여, 그레이그 제품으로 놔두어 본 발명의 향상된 방오성을 보여주기 위한 잔류 오염 시험에 이용했다. 그레이그 카펫의 소 영역에 10개의 대표적 오염물로 점을 찍고, 24시간동안 시료상에서 방치했다. 이어서 카펫을 순한 세제로 세척하고, 건조하도록 놔뒀다. 얼룩 평가를 위한 AATCC(American Association of Textile Chemists and Colorists)의 Gray Scale을 사용하여 얻은 얼룩의 등급을 정했다. 등급은 5 = 얼룩 없음, 4 = 약간 얼룩, 3 = 인식할 수 있는 얼룩, 2 = 상당한 얼룩, 1 = 심한 얼룩이다. 얼룩 등급은 도 5에 주어졌다. 실시예 54 및 55의 얀으로 만들어진 카펫은 비교예 M의 얀으로부터 만들어진 카펫보다 콜라, 커피, 토마토 쥬스, 오렌지 쥬스 및 적포도주에 대해 덜 얼룩졌다. 게다가, 카펫에 얼룩이 퍼지는 정도는 실시예 54 및 55의 얀으로 만들어진 카펫이 비교예 M의 얀으로 만들어진 카펫보다 훨씬 적어, 본 발명의 감소된 위킹(wicking)을 보여주었다.
백킹 안된 그레이크 카펫의 제2 그룹을 이전의 실시예 51c 내지 53c의 과정및 표 22의 염색식을 이용하여 황색으로 염색한 후, 코팅하고 가위질 했다.
성분 공급원 양(g/g 섬유)
Dyeacid™Yellow 3R, 200퍼센트 Dye Systems, Inc. (미국, 조지아주, 달톤) 0.00046
Dyeacid™Red 2B, 200퍼센트 " 0.00003
시퀴스트란트(Sequestrant) EDTA " 0.005
Dyelev™ AC " 0.02
황산 암모늄 알드리치 케미칼 0.02
티오황산 나트륨 알드리치 케미칼 0.005
비교예 Mb의 가연되고 열고정된 얀으로 만들어진 카펫 (Mc)는 색 스트릭을 보여줬다. 실시예 54의 가연되고 열고정된 얀으로 만들어진 염색된 카펫은 매우 감소한 색 스트릭을 보여줬고, 즐겁고 부드러운 태 및 감소된 광택을 가졌다. 실시예 55의 가연되고 열고정된 얀으로 만들어진 염색된 가펫은 색 스트릭을 보여주지 않았고, 비교예 Mc 및 실시예 54의 염색된 카펫에 비해 더 즐겁고 부드러운 태 및 감소한 광택을 가졌다.
실시예 56 내지 65, N
표 23에 주어진 조성물을 단일 시도 방법을 사용하여 30mm 이축압출기에서 제조했다. 얻은 블렌드를 실험실 연속 필라멘트 라인에서 섬유로 방사하되, 연신하지 않고 부분 배향된 얀(POY)로 남겨두었다. 섬유 형성조건은 표 23에 주어졌다. 용융 온도는 300℃였다. 팩 압력은 430 psig (2.96 MPa)였다. 계량펌프 공급률은 5.9 g/분이고, 약 총 1450 데니어의 24 필라멘트 얀의 연속 필라멘트를 제조했다. 압출 후, 용융된 섬유를 주위 공기로 떨어뜨려 미연신 연속 필라멘트얀으로 고화시켰다. 미연신되고 급냉된 연속 필라멘트 얀을 아이들러(idler)로 잡아당긴후, 연신하고, 100 미터/분의 레소나(Leesona) 와인더를 사용하여 원통형 패키지에 감아, 약 3 내지 1의 연신율을 얻었다. 결과는 표 23에 있다.
향상된 섬유 강도 및 잔류 신장이 상용화제를 함유하는 본 발명의 조성물에서 관찰되었다. 향상된 모둘러스는 10중량% 보다 많은 성분(b)를 함유하는 섬유 조성물에서 보였다.
Ex. 성분(a)a, % 성분(b)b, % 성분(c)c, % 강도d(g/데니어) 신장(%) 모둘러스(g/데니어)
N* 100 0 0 0.68 630 3.5
56 90 10 0 0.40 370 3.7
57 89 10 1 0.62 610 4.4
58 88 10 2 0.60 600 4.8
59 78 20 2 0.65 525 11.0
60 78 20 2 0.54 530 8.0
61 78 20 2 0.59 350 15.0
62 70 30 0 0.20 40 5.8
63 69 30 1 0.58 430 11.0
64 68 30 2 0.62 420 12.0
65 58 40 2 0.70 400 12.0
*비교예임 본 발명의 실시예 아님a나일론 N-6bSPS2 (단, 예외적으로 실시예 60은 SPS1이고, 실시예 61은 SPM1임c.FAPPO1d.POY의 강도
실시예 66, O - 저분자량 나일론 6의 사용
10: 3: 87 비의 SPS2, MGSPM1, N-6 RV38의 블렌드를 마스터배치 방법을 사용하여 30mm 이축압출기에서 콤파운딩 했다. 실시예 35가 고분자량 나일론을 사용하고, 2.55 g/den의 강도 및 2.5의 광택 판넬 등급을 갖는 것에 비해, 이 블렌드는 더 낮은 분자량의 나일론을 사용했다. 이 블렌드를 비교예 0(N-6 RV38, 대조군)과 함께 파일로트 BCF 방사라인에서 방사했다. 급냉 공기는 15℃ 였다. 느린 고데트롤 속도는 334 m/min였다. 빠른 고데트 속도는 1000 m/min였다. 텍스쳐기 온도 및 압력은 190 ℃ 및 80 psi (0.55 MPa)였다. 인터레이싱 압력은 40 psi (0.28 MPa)였다. 추가적인 방사 조건 및 얻은 강도를 표 24에 나타냈다. 두 시료 모두 방사가 잘되었다. 실시예 66의 광택 판넬 등급은 1.4로 나일론 분자량 감소에 따라 광택의 감소를 보여주었다. 비교예 0의 광택 판넬 등급은 5.0 이었다.
Ex. 압출기 지역 프로파일(℃) 방사팩(℃) 용융온도(℃) 팩압력(MPa) 느린 고데트 온도(℃) 빠른 고데트 온도(℃) 강도(d/den)
1 2 3 4
66 290 320 320 305 300 293 4.0 75 160 2.2
O* 260 270 270 260 260 255 6.0 75 160 2.8
*비교예임, 본 발명의 실시예 아님
실시예 67 내지 72
표 25에 주어진 비율의, 나일론 N-6 (성분(a)), SPS2 (성분(b)), SMA1 (성분(c)), 및 옥타데칸아미드 (성분(d))의 블렌드를 마스터 배치 방법을 사용하여 30mm 이축압출기에서 콤파운딩 했다. 이 실시예에서, SPS2, SMA1, 및 옥타데칸아미드를 마스터배치에서 혼합했다. 옥타데칸아미드의 목적은 SMA1를 나일론 N-6에 혼합하기 전에, 말레산 무수물기의 일부를 미리 반응시켜, SMA1상의 그 기의 수를 줄이기 위함이다. 이것은 사용자에게 보통 시판되는 상용화제를 사용하고, 성분(a) 및 (b)와의 상용성뿐만 아니라, 상용화제와 반응하여 우수한 염색성을 보일 나일론 아민 말단기의 양을 조절할 수 있도록 해줬다.
Ex. 성분(a)a, (%) 성분(b)b, (%) 성분(c)c, (%) 성분(d)d, (%)
67 89.0 10.0 1.0 0
68 88.96 10.0 1.0 0.041
69 88.93 10.0 1.0 0.071
70 88.90 10.0 1.0 0.101
71 88.87 10.0 1.0 0.131
72 88.84 10.0 1.0 0.162
aNylon N-6bSPS2cSMA1d옥타데칸아미드
얻은 블렌드를 표 26에 주어진 섬유 방사 조건 및 실험실 연속 필라멘트 방사라인을 사용하여 섬유로 방사했다. 급냉 공기는 24℃로 맞췄다. 섬유 성질은 표 26에 나타냈다.
Ex. 압출기 지역 프로파일(℃) 방사팩(℃) 용융온도(℃) 팩압력(MPa) 느린 고데트속도(m/min) 빠른 고데트 속도(m/min) 연신율 얀(데니어) 강도(g/den)
1 2 3 4
67 290 325 315 310 310 308 3.5 250 750 3.0 280/24 3.1
68 290 325 315 310 310 308 3.5 250 750 3.0 280/24 3.0
69 290 325 315 310 310 308 3.5 250 750 3.0 280/24 3.0
70 290 325 315 310 310 308 3.5 250 750 3.0 280/24 2.9
71 290 325 315 310 310 308 3.5 250 750 3.0 280/24 2.8
72 290 325 315 310 310 308 3.5 250 750 3.0 280/24 2.8
실시예 73
중량비 10: 3: 87의 SPS2, MGSPM1, 및나일론 N6; 6,6을 마스터배치 방법을 사용하여 30mm 이축압출기에서 콤파운딩했다. 얻은 블렌드를 파일로트 BCF 방사라인을 사용하여 섬유로 방사했다. 섬유 방사조건은 아래와 같다:
압출기 배럴 온도 프로파일: 285 ℃/310 ℃/305 ℃/305 ℃
방사 헤드 온도: 305 ℃
용융 온도: 300 ℃
팩 압력: 1200 psig (8.4 MPa)
급냉은 14 ℃ 공기로 실시함
느린 고데트: 75 ℃ 및 334 m/min.
빠른 고데트: 160 ℃ 및 1000 m/min.
텍스쳐기 온도 및 압력: 190 ℃ 및 80 psig (0.66 MPa)
인터레이싱 압력: 50 psi (0.44 MPa)
얻은 BCF얀은 연신, 텍스쳐링, 에어 인터레이싱 및 감은 후 72 필라멘트 얀 번들에 대해 총 1202 데니어를 가졌다. 얻은 1202/72 얀의 강도는 2.4 g/데니어였다. 광택 판넬 등급은 3.0이었다.
실시예 74 내지 77, P 분산상으로서 sPS-PMS 공중합체의 사용
SPS2, SPM1, SPM2, SPM4, MGSPM1, 및 나일론 N-6의 블렌드를 마스터배치 방법을 사용하여 30mm 이축압출기에서 콤파운딩 했고, 중량비는 표 27에 주어졌다. 얻은 블렌드를 표 28에 주어진 방사조건을 사용하여 파일로트 BCF 방사라인에서 섬유로 방사했다. 이 실시예는 분산상으로서 더 낮은 융점의 공중합체를 사용하여 구체적으로 디자인된 다이의 사용없이, 변형비(modification ratio)를 향상시키는 능력을 보여줬다.
Ex. 성분(a)a(%) 성분(b) (%) 성분(c)f(%)
74 87 10b 3
75 87 10c 3
76 87 10d 3
77 87 10e 3
P* 100 0 0
*비교예임, 본 발명의 실시예 아님a 나일론 N-6b SPS2c SPM2d SPM1e SPM4f MGSPM1
Ex. 압출기 지역 프로파일(℃) 방사팩(℃) 용융 온도(℃) 팩 압력(MPa) 느린 고데트속도(m/min) 빠른 고데트속도(m/min) 섬유 변형비 광택 판넬 등급 강도(g/den)
1 2 3 4
74 290 320 320 305 305 299 8.5 334 1000 2.1 2.4 2.2
75 275 290 290 275 275 271 8.8 334 1000 2.4 3.9 2.4
76 275 290 290 275 275 272 8.9 334 1000 2.6 3.5 2.3
77 260 270 270 260 260 257 10.4 334 1000 2.8 3.4 2.4
P* 260 270 270 260 260 256 9.2 334 1000 2.6 5.0 2.8
* 비교예임, 본 발명의 실시예 아님비고: 급냉 공기는 23℃이고, 느린 고데트 롤은 75℃, 빠른 고데트 롤은 160℃, 텍스쳐링기 온도는 190℃, 텍스쳐링기 압력은 0.55MPa, 인터레이서 압력은 0.28MPa임
실시예 78 내지 79
표 29에 주어진 비율의 SPS2, MGSPS1, 나일론 N-6,6 RV50 및 나일론 N-6,6 RV250을 마스터배치 방법을 사용하여 30mm 이축압출기에서 압출했다. 얻은 블렌드를 실시예 74 내지 77의 그것과 실질적으로 같은 섬유 방사조건을 사용하여 실험실 연속 필라멘트 방사라인을 사용하여 섬유로 방사했다. 산란비는 실시예 16 내지 27 및 명세서에서 실질적으로 개시된 레이저광 백 산란 기법에 의해 결정했다.
Ex. 성분(a) (%) 성분(b)c(%) 성분(c)d(%) 강도(g/데니어) 산란비
78 87a 10 3 2.8 0.41
79 87b 10 3 3.6 0.38
a나일론 N-6,6 RV50b나일론 N-6,6 RV250cSPS2dMGSPS1

Claims (175)

  1. (a) 160℃보다 높은 결정화 온도 Tc를 갖는 86 내지 92 중량%의 제1 열가소성 중합체;
    (b) 결정화 온도 Tc' 를 갖고 (a)와 화학적으로 다른 14 내지 8 중량%의 제2 열가소성 중합체; 및
    (c) (a) 및 (b)에 대한 상용화제를 포함하고,
    상기 %는 (a) 및 (b)의 합을 기준으로 한 것이고, Tc는 Tc'보다 5℃ 이상 더 낮은 것인,
    압출된 섬유 및 필름을 제조하는 데에 유용한 열가소성 중합체 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 제1 열가소성 중합체가 폴리아미드 또는 코폴리아미드이고, Tc'가 195℃보다 높은 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 제1 열가소성 중합체가 폴리아미드 또는 코폴리아미드이고, 제2 열가소성 중합체가 이소탁틱 또는 신디오탁틱 입체구조를 갖는 폴리비닐리덴 방향족 중합체인 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 제1 열가소성 중합체가 나일론 6, 나일론 6,6 또는 나일론 6와 나일론 6,6의 공중합체이고, 제2 열가소성 중합체가 신디오탁틱 폴리스티렌;스티렌과 1종 이상의 고리 C1-10알킬-, 할로- 또는 극성기 치환 비닐방향족 단량체의 신디오탁틱 공중합체; 또는 신디오탁틱 폴리스티렌 또는 스티렌과 1종 이상의 고리 C1-10알킬-, 할로- 또는 극성기 치환 비닐방향족 단량체의 신디오탁틱 공중합체의 극성기 개질 유도체인 조성물.
  5. 제3항에 있어서, 폴리아미드가 30 내지 180의 상대점도를 갖는 나일론 6인 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 제2 열가소성 중합체가 신디오탁틱 폴리스티렌; 스티렌과 1종 이상의 고리 C1-10알킬- 또는 할로-치환 비닐방향족 단량체 또는 극성기 치환 비닐방향족 단량체와의 신디오탁틱 공중합체; 또는 신디오탁틱 폴리스티렌 또는 스티렌과 1종 이상의 고리 C1-10알킬-, 할로- 또는 극성기 치환 비닐방향족 단량체의 신디오탁틱 공중합체의 극성기 개질 유도체인 조성물.
  7. 제5항에 있어서, 제2 열가소성 중합체가 95% 보다 큰 입체규칙성(tacticity) 및 50,000 보다 큰 Mw 를 갖는 것인 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 10.0 미만의 황색지수(YI)를 갖는 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 총 조성물을 기준으로 0.1 내지 10중량%의 상용화제(c)를 포함하는 조성물.
  10. 제9항에 있어서, 상용화제가 극성기 개질 비닐리덴 방향족 단독중합체 또는 공중합체인 조성물.
  11. 제10항에 있어서, 상용화제가 극성기 개질 폴리스티렌; 1종 이상의 비닐방향족 단량체와 1종 이상의 극성 공단량체의 공중합체; 스티렌과 1종 이상의 고리 C1-10알킬- 또는 할로- 치환 비닐방향족 단량체 또는 극성기 치환 비닐방향족 단량체의 극성기 개질 공중합체인 조성물.
  12. 제11항에 있어서, 상용화제가 스티렌의, 말레산 무수물 개질 또는 푸마르산 개질 단독중합체; 또는 스티렌과 1종 이상의 C1-10고리알킬 치환 스티렌의, 말레산 무수물 개질 또는 푸마르산 개질 공중합체이고, 상기 상용화제가 공중합된 말레산 무수물 또는 푸마르산 작용성(functionality)을 0.01 내지 5.0 몰% 함유하는 것인 조성물.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한항에 있어서, 조성물로부터 섬유 또는 필름을 제조한 후, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스 내에 0.2㎛ 보다 큰부피평균소축크기(volume average minor axis size)를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 조성물.
  14. 제13항에 있어서, 조성물로부터 섬유 또는 필름을 제조한 후, 성분(b)가 0.3 내지 2.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 조성물.
  15. 제13항에 있어서, 조성물로부터 섬유 또는 필름을 제조한 후, 성분(b)가 3.0㎛ 미만의 D99소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 조성물.
  16. 제14항에 있어서, 조성물로부터 섬유 또는 필름을 제조한 후, 성분(b)가 2.8㎛ 미만의 D99소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 조성물.
  17. 제1항 내지 제12항 중 어느 한항에 있어서, 조성물로부터 섬유 또는 필름을 제조한 후, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스내에 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태이고, 상기 섬유가 0.29 이상의 레이저광 산란비를 갖거나, 4.0 이하의, 표준화된 섬유 시료로부터 결정된 광택판넬등급을 갖는 것인 조성물.
  18. 제15항에 있어서, 조성물로부터 섬유 또는 필름을 제조한 후, 성분(b)가 0.2내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태이고, 상기 섬유가 0.29 이상의 레이저광 산란비를 갖거나, 4.0 이하의, 표준화된 섬유 시료로부터 결정된 광택판넬등급을 갖는 조성물.
  19. 제1항 내지 제12항 중 어느 한항에 있어서, 조성물로부터 섬유 또는 필름을 제조한 후, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스내에 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태이고, 상기 섬유가 부드러운 태(hand)를 갖는 조성물.
  20. 제15항에 있어서, 조성물로부터 섬유 또는 필름을 제조한 후, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태이고, 상기 섬유가 부드러운 태(hand)를 갖는 조성물.
  21. 제1항 내지 제12항 중 어느 한항에 있어서, 성분(c)의 양이 성분(a) 및 성분(b)를 합한 중량을 기준으로 0 내지 5% 미만이고, 성분(c)중 반응성, 작용기의 총량이 (존재한다면) 성분(b) 및 성분(c)의 합을 기준으로 0.001 내지 0.25몰%인 조성물.
  22. 제15항에 있어서, 조성물로부터 섬유 또는 필름을 제조한 후, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태이고, 상기 섬유가부드러운 태(hand) 및 향상된 내구성을 갖는 조성물.
  23. 제19항에 있어서, 조성물로부터 섬유 또는 필름을 제조한 후, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태이고, 상기 섬유가 부드러운 태(hand) 및 향상된 내구성을 갖는 조성물.
  24. 제20항에 있어서, 조성물로부터 섬유 또는 필름을 제조한 후, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태이고, 상기 섬유가 부드러운 태(hand) 및 향상된 내구성을 갖는 조성물.
  25. 제1항 내지 제12항 중 어느 한항에 있어서, 총 조성물을 기준으로 0.1 내지 10.0중량%의 소광제(delustering agent)를 추가로 포함하는 조성물.
  26. (a) 160℃보다 높은 결정화 온도 Tc 를 갖는 76 내지 97중량%의 제1 열가소성 중합체;
    (b) 화학적으로 (a)와 다르고, 결정화 온도 Tc'를 갖는 24 내지 3중량%의 제2 열가소성 중합체; 및
    (c) (a) 및 (b)에 대한 상용화제를 포함하고, 상기 %는 (a) 및 (b)의 합을 기준으로 한 것이고, 상기 Tc는 Tc'보다 5℃이상 더 낮은 것인,
    열가소성 중합체 조성물을 포함하는 압출 및 연신된 섬유.
  27. 제26항에 있어서, 제1 열가소성 중합체가 폴리아미드 또는 코폴리아미드이고, Tc'가 195℃보다 높은 섬유.
  28. 제26항에 있어서, 제1 열가소성 중합체가 폴리아미드 또는 코폴리아미드이고, 제2 열가소성 중합체가 이소탁틱 또는 신디오탁틱 입체구조를 갖는 폴리비닐리덴 방향족 중합체인 섬유.
  29. 제28항에 있어서, 제1 열가소성 중합체가 나일론 6 또는 나일론 6,6; 또는 나일론 6와 나일론 6,6의 공중합체이고, 제2 열가소성 중합체가 신디오탁틱 폴리스티렌; 스티렌과 1종 이상의 고리 C1-10알킬-, 할로-, 또는 극성기 치환 비닐 방향족 단량체의 신디오탁틱 공중합체; 또는 신디오탁틱 폴리스티렌 또는 스티렌과 1종 이상의 고리 C1-10알킬-, 할로-, 또는 극성기 치환 비닐 방향족 단량체의 신디오탁틱 공중합체의 극성기 개질 유도체인 섬유.
  30. 제27항에 있어서, 폴리아미드가 30 내지 180의 상대점도를 갖는 나일론 6인 섬유.
  31. 제30항에 있어서, 제2 열가소성 중합체가 신디오탁틱 폴리스티렌; 스티렌과1종 이상의 고리 C1-10알킬-, 할로-, 또는 극성기 치환 비닐 방향족 단량체의 신디오탁틱 공중합체; 또는 신디오탁틱 폴리스티렌 또는 스티렌과 1종 이상의 고리 C1-10알킬- 또는 할로 치환 비닐 방향족 단량체 또는 극성기 치환 비닐 방향족 단량체의 신디오탁틱 공중합체의 극성기 개질 유도체인 섬유.
  32. 제30항에 있어서, 제2 열가소성 중합체가 95% 보다 큰 입체규칙성 및 50,000 보다 큰 Mw를 갖는 섬유.
  33. 제26항에 있어서, 10.0 미만의 황색지수(YI)를 갖는 섬유.
  34. 제26항에 있어서, 총 조성물을 기준으로 0.1 내지 10중량%의 상용화제(c)를 포함하는 섬유.
  35. 제34항에 있어서, 상용화제가 극성기 개질 폴리스티렌; 1종 이상의 비닐방향족 단량체 및 1종 이상의 극성 공단량체의 공중합체; 스티렌과 1종 이상의 고리 C1-10알킬- 또는 할로-치환 비닐방향족 단량체 또는 극성기 치환 비닐방향족 단량체의 극성기 개질 공중합체인 섬유.
  36. 제35항에 있어서, 상용화제가 극성기 개질 폴리스티렌; 또는 스티렌과 1종이상의 고리 C1-10알킬- 또는 할로-치환 비닐방향족 단량체 또는 극성기 치환 비닐방향족 단량체의 극성기 개질 공중합체인 섬유.
  37. 제36항에 있어서, 상용화제가 스티렌의, 말레산 무수물 개질 또는 푸마르산 개질 단독 중합체; 또는 스티렌과 1종 이상의 C1-10고리 알킬치환 스티렌의, 말레산 무수물 개질 또는 푸마르산 개질 공중합체이고, 상기 상용화제가 공중합된 말레산 무수물 또는 푸마르산 작용성을 0.01 내지 5.0몰% 함유하는 섬유.
  38. 제26항 내지 제37항 중 어느 한항에 있어서, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스 내에 0.2㎛ 보다 큰 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 섬유.
  39. 제38항에 있어서, 성분(b)가 0.3 내지 2.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 섬유.
  40. 제38항에 있어서, 성분(b)가 3.0㎛ 미만의 D99소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 섬유.
  41. 제39항에 있어서, 성분(b)가 2.8㎛ 미만의 D99소축크기를 갖는 오클루젼된입자의 형태인 섬유.
  42. 제26항 내지 제37항 중 어느 한항에 있어서, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스내에 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 0.29 이상의 레이저광 산란비를 갖거나, 4.0 이하의, 표준화된 섬유 시료로부터 결정된 광택판넬등급을 갖는 섬유.
  43. 제40항에 있어서, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 0.29 이상의 레이저광 산란비를 갖거나, 4.0 이하의, 표준화된 섬유 시료로부터 결정된 광택판넬등급을 갖는 섬유.
  44. 제26항 내지 제27항 중 어느 한항에 있어서, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스내에 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 상기 섬유가 부드러운 태(hand)를 갖는 섬유.
  45. 제40항에 있어서, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 부드러운 태(hand)를 갖는 섬유.
  46. 제26항 내지 제37항 중 어느 한항에 있어서, 성분(c)의 양이 성분(a) 및 성분(b)를 합한 중량을 기준으로 0 내지 5% 미만이고, 성분(c)중 반응성, 작용기의총량이 (존재한다면) 성분(b) 및 성분(c)의 합을 기준으로 0.001 내지 0.25몰%인 것인 섬유.
  47. 제40항에 있어서, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 부드러운 태(hand) 및 향상된 내구성을 갖는 섬유.
  48. 제26항 내지 제37항 중 어느 한항에 있어서, 조성물이 (a) 및 (b)의 총 중량을 기준으로 80 내지 95중량%의 성분(a) 및 20 내지 5중량%의 성분(b)를 포함하는 것인 섬유.
  49. 제26항 내지 제37항 중 어느 한항에 있어서, 조성물이 (a) 및 (b)의 총 중량을 기준으로 86 내지 92 중량%의 성분(a) 및 14 내지 8중량%의 성분(b)를 포함하는 것인 섬유.
  50. 제26항 내지 제37항 중 어느 한항에 있어서, 총 조성물 기준으로 0.1 내지 10.0 중량%의 소광제를 추가적으로 포함하는 섬유.
  51. 필수적으로 (a) 160℃ 보다 높은 결정화 온도 Tc 를 갖는 65 내지 97중량%의 제1 열가소성 중합체; 및
    (b) 결정화 온도 Tc' 를 갖고, 극성기를 포함하고, (a)와 화학적으로 다른 35 내지 3중량%의 제2 열가소성 중합체 및,
    임의적으로 1종 이상의 비중합체성 첨가제로 구성된, 압출된 섬유 및 필름을 제조하는 데 유용한 열가소성 중합체 조성물.
  52. 제51항에 있어서, 제1 열가소성 중합체가 폴리아미드 또는 코폴리아미드이고, Tc'가 195℃보다 높은 조성물.
  53. 제51항에 있어서, Tc가 Tc'보다 5℃이상 더 낮은 조성물.
  54. 제51항에 있어서, 제1 열가소성 중합체가 나일론 6 또는 나일론 6,6; 또는 나일론 6 및 나일론 6,6의 공중합체이고, 제2 열가소성 중합체가 스티렌과 1종 이상의 극성기 치환 비닐방향족 단량체의 신디오탁틱 공중합체; 또는 신디오탁틱 폴리스티렌 또는 스티렌과 1종 이상의 고리C1-10알킬- 또는 할로-치환 비닐방향족 단량체 또는 극성기 치환 비닐방향족 단량체의 신디오탁틱 공중합체의 극성기 개질 유도체인 조성물.
  55. 제52항에 있어서, 폴리아미드가 30 내지 180의 상대점도를 갖는 나일론 6인 조성물.
  56. 제51항에 있어서, 제2 열가소성 중합체가 신디오탁틱 폴리스티렌 또는 스티렌과 m-메틸스티렌의 신디오탁틱 공중합체의 극성기 개질 유도체인 조성물.
  57. 제51항에 있어서, 제2 열가소성 중합체가 95% 보다 큰 입체규칙도 및 50,000 보다 큰 Mw를 갖는 조성물.
  58. 제51항에 있어서, 10.0 미만의 황색지수(YI)를 갖는 조성물.
  59. 제51항에 있어서, 필수적으로 5.0 내지 20중량%의 성분(b)로 구성되는 조성물.
  60. 제59항에 있어서, 필수적으로 8 내지 14중량%의 성분(b)로 구성되는 조성물.
  61. 제56항에 있어서, 제2 성분이 말레산 무수물 개질 또는 푸마르산 개질 신디오탁틱 폴리스티렌이거나, 스티렌과 m-메틸스티렌의, 말레산 무수물 개질 또는 푸마르산 개질 신디오탁틱 공중합체인 조성물.
  62. 제61항에 있어서, 성분(b)가 0.01 내지 5.0 몰%의 공중합된 말레산 무수물 또는 푸마르산 작용성을 함유하는 조성물.
  63. 제51항 내지 제62항 중 어느 한항에 있어서, 조성물로부터 섬유 또는 필름을 제조한 후, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스내에 0.2㎛ 보다 큰 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 조성물.
  64. 제63항에 있어서, 조성물로부터 섬유 또는 필름을 제조한 후, 성분(b)가 0.3 내지 2.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 조성물.
  65. 제63항에 있어서, 조성물로부터 섬유 또는 필름을 제조한 후, 성분(b)가 3.0㎛ 미만의 D99소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 섬유.
  66. 제64항에 있어서, 조성물로부터 섬유 또는 필름을 제조한 후, 성분(b)가 2.8㎛ 미만의 D99소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 섬유.
  67. 제51항 내지 제62항 중 어느 한항에 있어서, 조성물로부터 섬유를 제조한 후, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스내에 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태이고, 상기 섬유가 0.29 이상의 레이저광 산란비를 갖거나, 4.0 이하의, 표준화된 섬유 시료로부터 결정된 광택판넬등급을 갖는 조성물.
  68. 제65항에 있어서, 조성물로부터 섬유를 제조한 후, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태이고, 상기 섬유가 0.29 이상의 레이저광 산란비를 갖거나, 4.0 이하의, 표준화된 섬유 시료로부터 결정된 광택판넬등급을 갖는 조성물.
  69. 제51항 내지 제62항 중 어느 한항에 있어서, 조성물로부터 섬유를 제조한 후, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스내에 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태이고, 상기 섬유가 부드러운 태(hand)를 갖는 조성물.
  70. 제65항에 있어서, 조성물로부터 섬유를 제조한 후, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태이고, 상기 섬유가 부드러운 태(hand)를 갖는 조성물.
  71. 제51항 내지 제62항 중 어느 한항에 있어서, 성분(b) 중 극성기가 반응성 극성 작용기이고, 성분(b)의 0.001 내지 0.25 몰%의 양으로 존재하는 조성물.
  72. 제65항에 있어서, 조성물로부터 섬유를 제조한 후, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태이고, 상기 섬유가 부드러운 태(hand) 및 향상된 내구성을 갖는 조성물.
  73. 제69항에 있어서, 조성물로부터 섬유를 제조한 후, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태이고, 상기 섬유가 부드러운 태(hand) 및 향상된 내구성을 갖는 조성물.
  74. 제70항에 있어서, 조성물로부터 섬유를 제조한 후, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태이고, 상기 섬유가 부드러운 태(hand) 및 향상된 내구성을 갖는 조성물.
  75. 제51항 내지 제62항 중 어느 한항에 있어서, 총 중량을 기준으로 0.1 내지 10.0중량%의 소광제를 추가적으로 포함하는 조성물.
  76. 필수적으로 (a) 160℃ 보다 높은 결정화 온도 Tc를 갖는 65 내지 97중량%의 제1 열가소성 중합체, 및
    (b) 결정화 온도 Tc'를 갖고, 극성기를 포함하는, (a)와 화학적으로 다른 35 내지 3중량%의 제2 열가소성 중합체 및,
    임의적으로 1종 이상의 비중합체성 첨가제로 구성된, 열가소성 중합체 조성물을 포함하는 압출 및 연신된 섬유.
  77. 제76항에 있어서, 제1 열가소성 중합체가 폴리아미드 또는 코폴리아미드이고, Tc'가 195℃보다 높은 섬유.
  78. 제76항에 있어서, Tc가 Tc'보다 5℃이상 더 낮은 섬유.
  79. 제76항에 있어서, 제1 열가소성 중합체가 나일론 6 또는 나일론 6,6이고, 제2 열가소성 중합체가 스티렌과 1종 이상의 극성기 치환 비닐방향족 단량체의 신디오탁틱 공중합체; 또는 신디오탁틱 폴리스티렌 또는 스티렌과 1종 이상의 고리C1-5알킬- 또는 할로-치환 비닐방향족 단량체 또는 극성기 치환 비닐방향족 단량체의 신디오탁틱 공중합체의 극성기 개질 유도체인 섬유.
  80. 제77항에 있어서, 폴리아미드가 30 내지 180의 상대점도를 갖는 나일론 6인 것인 섬유.
  81. 제76항에 있어서, 제2 열가소성 중합체가 신디오탁틱 폴리스티렌 또는 스티렌과 m-메틸스티렌의 신디오탁틱 공중합체의 극성기 개질 유도체인 것인 섬유.
  82. 제76항에 있어서, 제2 열가소성 중합체가 95% 보다 큰 입체규칙도 및 50,000 보다 큰 Mw를 갖는 섬유.
  83. 제76항에 있어서, 10.0 미만의 황색지수(YI)를 갖는 섬유.
  84. 제76항에 있어서, 필수적으로 5.0 내지 20중량%의 성분(b)로 구성되는 섬유.
  85. 제84항에 있어서, 필수적으로 8 내지 14중량%의 성분(b)로 구성되는 섬유.
  86. 제81항에 있어서, 제2 성분이 말레산 무수물 개질 또는 푸마르산 개질 신디오탁틱 폴리스티렌이거나; 스티렌과 m-메틸스티렌의, 말레산 무수물 개질 또는 푸마르산 개질 신디오탁틱 공중합체인 섬유.
  87. 제86항에 있어서, 성분(b)가 0.01 내지 5.0 몰%의 공중합된 말레산 무수물 또는 푸마르산 작용성을 함유하는 것인 섬유.
  88. 제76항 내지 제87항 중 어느 한항에 있어서, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스 내에 0.2㎛ 보다 큰 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 섬유.
  89. 제88항에 있어서, 성분(b)가 0.3 내지 2.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 섬유.
  90. 제88항에 있어서, 성분(b)가 3.0㎛ 미만의 D99소축크기를 갖는 오클루젼된입자의 형태인 섬유.
  91. 제89항에 있어서, 성분(b)가 2.8㎛ 미만의 D99소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 섬유.
  92. 제76항 내지 제87항 중 어느 한항에 있어서, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스내에 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 0.29 이상의 레이저광 산란비를 갖거나, 4.0 이하의, 표준화된 섬유 시료로부터 결정된 광택판넬등급을 갖는 섬유.
  93. 제90항에 있어서, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 0.29 이상의 레이저광 산란비를 갖거나, 4.0 이하의, 표준화된 섬유 시료로부터 결정된 광택판넬등급을 갖는 섬유.
  94. 제76항 내지 제87항 중 어느 한항에 있어서, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스내에 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 부드러운 태(hand)를 갖는 섬유.
  95. 제90항에 있어서, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 부드러운 태(hand)를 갖는 섬유.
  96. 제76항 내지 제87항 중 어느 한항에 있어서, 성분(b) 중 극성기가 반응성 극성 작용기이고, 성분(b)의 0.001 내지 0.25 몰%의 양으로 존재하는 것인 섬유.
  97. 제90항에 있어서, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 부드러운 태(hand) 및 향상된 내구성을 갖는 섬유.
  98. 제94항에 있어서, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 부드러운 태(hand) 및 향상된 내구성을 갖는 섬유.
  99. 제95항에 있어서, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 부드러운 태(hand) 및 향상된 내구성을 갖는 섬유.
  100. 제76항 내지 제87항 중 어느 한항에 있어서, 총 중량을 기준으로 0.1 내지 5.0중량%의 소광제를 추가적으로 포함하는 섬유.
  101. 필수적으로 (a) 160℃ 보다 높은 결정화 온도 Tc 를 갖는 65 내지 97중량%의 제1 열가소성 중합체, 및
    (b) 결정화 온도 Tc'를 갖고, 극성기를 포함하는, (a)와 화학적으로 다른 35 내지 3중량%의 제2 열가소성 중합체 및
    임의적으로 1종 이상의 비중합체성 첨가제로 구성된, 열가소성 중합체 조성물을 포함하는 압출, 연신 및 권축된 섬유.
  102. 제101항에 있어서, 제1 열가소성 중합체가 폴리아미드 또는 코폴리아미드이고, Tc'가 195℃보다 높은 섬유.
  103. 제101항에 있어서, Tc가 Tc'보다 5℃이상 더 낮은 섬유.
  104. 제101항에 있어서, 제1 열가소성 중합체가 나일론 6 또는 나일론 6,6이고, 제2 열가소성 중합체가 스티렌과 1종 이상의 극성기 치환 비닐방향족 단량체의 신디오탁틱 공중합체; 또는 신디오탁틱 폴리스티렌 또는 스티렌과 1종 이상의 고리C1-10알킬- 또는 할로-치환 비닐방향족 단량체 또는 극성기 치환 비닐방향족 단량체의 신디오탁틱 공중합체의 극성기 개질 유도체인 섬유.
  105. 제102항에 있어서, 폴리아미드가 30 내지 180의 상대점도를 갖는 나일론 6인섬유.
  106. 제101항에 있어서, 제2 열가소성 중합체가 신디오탁틱 폴리스티렌 또는 스티렌과 m-메틸스티렌의 신디오탁틱 공중합체의 극성기 개질 유도체인 섬유.
  107. 제101항에 있어서, 제2 열가소성 중합체가 95% 보다 큰 입체규칙도 및 50,000 보다 큰 Mw를 갖는 섬유.
  108. 제101항에 있어서, 10.0 미만의 황색지수(YI)를 갖는 섬유.
  109. 제101항에 있어서, 필수적으로 5.0 내지 20중량%의 성분(b)로 구성되는 섬유.
  110. 제109항에 있어서, 필수적으로 8 내지 14중량%의 성분(b)로 구성되는 섬유.
  111. 제101항에 있어서, 성분(b)가 말레산 무수물 개질 또는 푸마르산 개질 신디오탁틱 폴리스티렌이거나, 스티렌과 m-메틸스티렌의, 말레산 무수물 개질 또는 푸마르산 개질 신디오탁틱 공중합체인 섬유.
  112. 제111항에 있어서, 성분(b)가 0.01 내지 5.0 몰%의 공중합된 말레산 무수물또는 푸마르산 작용성을 함유하는 섬유.
  113. 제101항 내지 제112항 중 어느 한항에 있어서, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스내에 0.2㎛ 보다 큰 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 섬유.
  114. 제113항에 있어서, 성분(b)가 0.3 내지 2.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 섬유.
  115. 제113항에 있어서, 성분(b)가 3.0㎛ 미만의 D99소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것인 섬유.
  116. 제114항에 있어서, 성분(b)가 2.8㎛ 미만의 D99소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것인 섬유.
  117. 제101항 내지 제112항에 있어서, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스내에 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 0.29 이상의 레이저광 산란비를 갖거나, 4.0 이하의, 표준화된 섬유 시료로부터 결정된 광택판넬등급을 갖는 섬유.
  118. 제115항에 있어서, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 0.29 이상의 레이저광 산란비를 갖거나, 4.0 이하의, 표준화된 섬유 시료로부터 결정된 광택판넬등급을 갖는 섬유.
  119. 제101항 내지 제112항 중 어느 한항에 있어서, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스내에 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 부드러운 태(hand)를 갖는 섬유.
  120. 제115항에 있어서, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 부드러운 태(hand)를 갖는 섬유.
  121. 제101항 내지 제112항 중 어느 한항에 있어서, 성분(b) 중 극성기가 반응성 극성 작용기이고, 성분(b)의 0.001 내지 0.25 몰%의 양으로 존재하는 것인 섬유.
  122. 제115항에 있어서, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 부드러운 태(hand) 및 향상된 내구성을 갖는 섬유.
  123. 제119항에 있어서, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 부드러운 태(hand) 및 향상된 내구성을 갖는 섬유.
  124. 제120항에 있어서, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 부드러운 태(hand) 및 향상된 내구성을 갖는 섬유.
  125. 제101항 내지 제112항 중 어느 한항에 있어서, 총 중량을 기준으로 0.1 내지 10.0중량%의 소광제를 추가적으로 포함하는 섬유.
  126. 길이 방향으로 동일한 공간에 걸친(coextensive) 둘 이상의 중합체 도메인을 포함하며, 하나 이상의 그러한 도메인은
    (a) 160℃ 보다 높은 결정화 온도 Tc를 갖는 50 내지 99중량%의 제1 열가소성 중합체, 및
    (b) 결정화 온도 Tc'를 갖고, (a)와 화학적으로 다른 50 내지 1중량%의 제2 열가소성 중합체 및 임의적으로,
    (c) (a) 및 (b)에 대한 상용화제
    를 포함하는 중합체 블렌드를 포함하고, 상기 %는 (a) 및 (b)의 합을 기준으로 하는 것이고, Tc는 Tc보다 5℃ 이상 더 낮은 것인 다성분 섬유.
  127. 제126항에 있어서, 블렌드의 제1 열가소성 중합체가 폴리아미드 또는 코폴리아미드이고, Tc'가 195℃보다 높은 섬유.
  128. 제126항에 있어서, 블렌드의 제1 열가소성 중합체가 폴리아미드 또는 코폴리이마드이고, 제2 열가소성 중합체가 이소탁틱 또는 신디오탁틱 구조를 갖는 폴리비닐리덴 방향족 중합체인 섬유.
  129. 제128항에 있어서, 블렌드의 제1 열가소성 중합체가 나일론 6 또는 나일론 6,6이고, 제2 열가소성 중합체가 신디오탁틱 폴리스티렌; 스티렌과 1종 이상의 고리 C1-10알킬-, 할로-, 또는 극성기 치환 비닐방향족 단량체의 신디오탁틱 공중합체; 또는 신디오탁틱 폴리스티렌 또는 스티렌과 1종 이상의 고리 C1-10알킬-, 할로-, 또는 극성기 치환 비닐방향족 단량체의 신디오탁틱 공중합체의 극성기 개질 유도체인 섬유.
  130. 제128항에 있어서, 폴리아미드가 30 내지 180의 상대 점도를 갖는 나일론 6인 것인 섬유.
  131. 제130항에 있어서, 제2 열가소성 중합체가 신디오탁틱 폴리스티렌; 스티렌과 1종 이상의 고리 C1-10알킬-, 할로- 또는 극성기 치환 비닐방향족 단량체의 신디오탁틱 공중합체; 또는 신디오탁틱 폴리스티렌 또는 스티렌과 1종 이상의 고리C1-10알킬-, 할로- 치환 비닐방향족 단량체 또는 극성기 치환 비닐방향족 단량체의 신디오탁틱 공중합체의 극성기 개질 유도체인 섬유.
  132. 제130항에 있어서, 제2 열가소성 중합체가 95% 보다 큰 입체규칙도 및 50,000 보다 큰 Mw를 갖는 섬유.
  133. 제126항에 있어서, 코어/시스(core/sheath) 섬유이고, 블렌드가 시스를 포함하는 섬유.
  134. 제126항에 있어서, 총 조성물을 기준으로 블렌드가 0.1 내지 10중량%의 상용화제(c)를 포함하는 섬유.
  135. 제134항에 있어서, 상용화제가 극성기 개질 폴리스티렌; 1종 이상의 비닐방향족 단량체와 1종 이상의 극성공단량체의 공중합체; 스티렌과 1종 이상의 고리C1-10알킬- 또는 할로치환 비닐방향족 단량체 또는 극성기 치환 비닐방향족 단량체의 극성기 개질 공중합체인 섬유.
  136. 제135항에 있어서, 상용화제가 극성기 개질 폴리스티렌 또는 스티렌과 1종 이상의 고리C1-10알킬 또는 할로치환 비닐방향족 단량체 또는 극성기 치환 비닐 방향족 단량체의 극성기 개질 공중합체인 섬유.
  137. 제136항에 있어서, 상용화제가 스티렌의, 말레산 무수물 개질 또는 푸마르산 개질 단독 중합체; 또는 스티렌과 1종 이상의 C1-10고리 알킬치환 스티렌의 말레산 무수물 개질 또는 푸마르산 개질 공중합체이고, 상기 상용화제가 0.01 내지 5.0몰%의 공중합된 말레산 무수물 또는 푸마르산 작용성을 갖는 섬유.
  138. 제126항 내지 제137항 중 어느 한항에 있어서, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스내에 0.2㎛ 보다 큰 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 섬유.
  139. 제138항에 있어서, 성분(b)가 0.3 내지 2.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 섬유.
  140. 제138항에 있어서, 성분(b)가 3.0㎛ 미만의 D99소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 섬유.
  141. 제139항에 있어서, 성분(b)가 2.8㎛ 미만의 D99소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 섬유.
  142. 제126항 내지 제137항 중 어느 한항에 있어서, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스내에 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 0.29 이상의 레이저광 산란비를 갖거나, 4.0 이하의, 표준화된 섬유 시료로부터 결정된 광택판넬등급을 갖는 섬유.
  143. 제140항에 있어서, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 0.29 이상의 레이저광 산란비를 갖거나, 4.0 이하의, 표준화된 섬유 시료로부터 결정된 광택판넬등급을 갖는 섬유.
  144. 제126항 내지 제137항 중 어느 한항에 있어서, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스내에 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 부드러운 태(hand)를 갖는 섬유.
  145. 제140항에 있어서, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 부드러운 태(hand)를 갖는 섬유.
  146. 제126항 내지 제137항 중 어느 한항에 있어서, 성분(c)의 양이 성분(a) 및 성분(b)를 합한 중량을 기준으로 0 내지 5% 미만이고, 성분(c)중 반응성, 작용기의 총량이 (존재한다면) 성분(b) 및 성분(c)의 합을 기준으로 0.001 내지 0.25몰%인 것인 섬유.
  147. 제140항에 있어서, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 부드러운 태(hand) 및 향상된 내구성을 갖는 섬유.
  148. 제126항 내지 제137항 중 어느 한항에 있어서, 블렌드 조성물이 (a) 및 (b)의 총 중량을 기준으로 80 내지 95중량%의 성분(a) 및 20 내지 5중량%의 성분(b)를 포함하는 섬유.
  149. 제133항에 있어서, 코어가 나일론 6 또는 나일론 66을 포함하는 섬유.
  150. 제126항 내지 제137항 중 어느 한항에 있어서, 총 중량을 기준으로 0.1 내지 10.0중량%의 소광제를 추가적으로 포함하는 섬유.
  151. (a) 160℃ 보다 높은 결정화 온도 Tc를 갖는 76 내지 97중량%의 제1 열가소성 중합체; 및
    (b) 결정화 온도 Tc'를 갖고, (a)와 화학적으로 다른 24 내지 3 중량%의 제2 열가소성 중합체, 및 임의적으로
    (c) (a) 및 (b)에 대한 상용화제를 포함하는(여기서, 상기%는 (a) 및 (b)의 합을 기준으로 함) 열가소성 중합체 조성물을 포함하고,
    상기 열가소성 중합제 조성물은 주로 성분(a)을 포함하는 기초수지와, 주로 성분(b) 및 임의적으로 성분(c) 및 또한 임의적으로 소량의 성분(a)를 포함하는 농축수지를 용융 및 혼합시키고, 생성된 용융 열가소성 중합체 조성물을 섬유 형태로 압출 및 연신시키거나, 생성된 용융 열가소성 중합체 조성물을 필름형태로 압출 및 신장시켜 제조되는 것인 압출 및 연신된 섬유 또는 압출 및 신장된 필름.
  152. 제151항에 있어서, 열가소성 조성물이 신장흐름혼합(extentional flow mixing)을 포함하는 용융 혼합 공정에 의해 제조되는 것인 섬유 또는 필름.
  153. 제151항에 있어서, Tc가 Tc'보다 10℃ 이상 더 낮은 것인 섬유 또는 필름.
  154. 제151항에 있어서, 제1 열가소성 중합체가 나일론 6 또는 나일론 6,6; 또는 나일론 6와 나일론 6,6의 공중합체이고, 제2 열가소성 중합체가 스티렌과 1종 이상의 극성기 치환 비닐방향족 단량체의 신디오탁틱 공중합체; 또는 신디오탁틱 폴리스티렌 또는 스티렌과 1종 이상의 고리C1-10알킬 또는 할로-치환 비닐방향족 단량체 또는 극성기 치환 비닐방향족 단량체의 신디오탁틱 공중합체의 극성기 개질 유도체인 섬유 또는 필름.
  155. 제154항에 있어서, 성분(a)가 30 내지 180의 상대점도를 갖는 나일론 6를 포함하는 섬유 또는 필름.
  156. 제151항에 있어서, 제2 열가소성 중합체가 신디오탁틱 폴리스티렌 또는 스티렌 및 p-메틸스티렌의 신디오탁틱 공중합체의 극성기 개질 유도체인 섬유 또는 필름.
  157. 제151항에 있어서, 제2 열가소성 중합체가 95% 보다 큰 입체규칙도 및 50,000 보다 큰 Mw를 갖는 섬유 또는 필름.
  158. 제151항에 있어서, 10.0 미만의 황색지수(YI)를 갖는 섬유 또는 필름.
  159. 제151항에 있어서, 필수적으로 5.0 내지 20중량%의 성분(b)로 구성된 섬유 또는 필름.
  160. 제159항에 있어서, 8 내지 14중량%의 성분(b)를 포함하는 섬유 또는 필름.
  161. 제151항에 있어서, 성분(b)가 스티렌의, 말레산 무수물 개질 또는 푸마르산 개질 단독 중합체 또는 스티렌과 p-메틸스티렌의 공중합체인 섬유 또는 필름.
  162. 제161항에 있어서, 성분(b)가 0.01 내지 5.0몰%의 공중합된 말레산 무수물또는 푸마르산 관능성을 함유하는 섬유 또는 필름.
  163. 제151항 내지 제162항 중 어느 한항에 있어서, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스내에 0.2㎛ 보다 큰 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 섬유 또는 필름.
  164. 제163항에 있어서, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스내에 0.3 내지 0.2㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 섬유 또는 필름.
  165. 제163항에 있어서, 성분(b)가 3.0㎛ 미만의 D99소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 섬유 또는 필름.
  166. 제164항에 있어서, 성분(b)가 2.8㎛ 미만의 D99소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 섬유 또는 필름.
  167. 제151항 내지 제162항 중 어느 한항에 있어서, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스내에 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 0.29 이상의 레이저광 산란비를 갖거나, 4.0 이하의, 표준화된 섬유 시료로부터 결정된 광택판넬등급을 갖는 섬유.
  168. 제165항에 있어서, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 0.29 이상의 레이저광 산란비를 갖거나, 4.0 이하의, 표준화된 섬유 시료로부터 결정된 광택판넬등급을 갖는 섬유.
  169. 제151항 내지 제162항 중 어느 한항에 있어서, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스내에 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 부드러운 태(hand)를 갖는 섬유.
  170. 제165항에 있어서, 성분(b)가 성분(a)의 매트릭스내에 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 부드러운 태(hand)를 갖는 섬유.
  171. 제151항 내지 제162항 중 어느 한항에 있어서, 성분(c)의 양이 성분(a) 및 성분(b)를 합한 중량을 기준으로 0 내지 5% 미만이고, 성분(c)중 반응성, 작용기의 총량이 (존재한다면) 성분(b) 및 성분(c)의 합을 기준으로 0.001 내지 0.25몰%인 것인 섬유.
  172. 제165항에 있어서, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 부드러운 태(hand) 및 향상된 내구성을 갖는 섬유.
  173. 제169항에 있어서, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 부드러운 태(hand) 및 향상된 내구성을 갖는 섬유.
  174. 제170항에 있어서, 성분(b)가 0.2 내지 3.0㎛의 부피평균소축크기를 갖는 오클루젼된 입자의 형태인 것이고, 부드러운 태(hand) 및 향상된 내구성을 갖는 섬유.
  175. 제151항 내지 제162항 중 어느 한항에 있어서, 총 중량을 기준으로 0.1 내지 5.0중량%의 소광제를 추가적으로 포함하는 섬유.
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