KR20070016110A - 폴리에틸렌 블렌드 및 혼합물을 포함하는 섬유 및 부직포 - Google Patents

Abstract

제1 폴리에틸렌 및 제2 폴리에틸렌의 블렌드가 혼입된 중합체 블렌드 및 중합체 혼합물이 개시된다. 제1 폴리에틸렌과 제2 폴리에틸렌은 개개의 폴리에틸렌의 밀도 및 용융 지수에 있어서 소정의 관련성을 가진다. 또한 개시된 것은 섬유(2성분 섬유를 포함함) 및 이 섬유로부터 만들어진 부직포 재료이며, 섬유는 본 중합체 블렌드 및/또는 중합체 혼합물을 사용하여 압출된다.

Description

폴리에틸렌 블렌드 및 혼합물을 포함하는 섬유 및 부직포{FIBERS AND NONWOVENS COMPRISING POLYETHYLENE BLENDS AND MIXTURES}

제1 폴리에틸렌 및 제2 폴리에틸렌의 혼합물을 포함하는 중합체 블렌드 및 중합체 혼합물이 제공된다. 또한 제공되는 것은 이 중합체 블렌드 및/또는 중합체 혼합물을 포함하는 섬유를 포함하는 부직포 재료 및 섬유이다.

부직포에서 사용하기 위한 폴리에틸렌과 같은 폴리올레핀 수지는 제조가 곤란하며 필름용으로 적합한 폴리올레핀 수지에 비하여 추가의 난제를 제기한다. 이는 섬유의 제조에 있어서의 재료 및 가공 처리 요건이 필름의 제조에 있어서의 것보다 훨씬 더 엄격하기 때문이다. 섬유의 제조에 있어서는 구조체 형성에 유효한 체류 시간이 전형적으로 훨씬 더 짧으며 유동 특성이 재료의 물리적 특성 및 유동학적인 특성에 더 요구된다. 또한, 국소적 전단률/신장률 및 전단률은 다른 공정에서보다 섬유 제조에서 훨씬 더 크며, 매우 미세한 섬유의 방적(spinning)에 있어서 용융물(melt) 중의 작은 결함, 약간의 비일관성(inconsistencies), 또는 상의 불상용성은 상업적으로 실행 가능한 공정에 있어서 허용가능하지 않다.

일반적으로 보다 작은 섬유 직경은 보다 부드러운 부직포를 가능하게 할 것이다. 보다 부드러운 부직포는 피부에 대하여 보다 온화하며, 촉감이 흡족하게 느껴지고 기저귀, 와이프(wipe) 및 유사 제품에 있어서 의류(garment)와 보다 유사한 미적 특성을 제공하는 것을 돕기 때문에 바람직하다.

부드러움 외에도 부직포를 포함하는 섬유에서 추구되는 다른 바람직한 속성은 내마모성이다. 내마모성이 또한 중요한데, 이는 내마모성이 섬유 및 부직포 둘 모두가 부서져서 바람직하지 못한 보풀을 생성하거나 미적 특성을 잃어버리지 않도록 하기 위하여 사용 동안 충분한 기계적 완전성(mechanical integrity)을 보유하는 것을 보장하기 때문이다.

비교적 작은 힘에서 높은 신장성을 가질 수 있는 부직포도 요망된다. 이들을 사용하여 기저귀 등과 같은 제품에서 맞춤성(fit)을 지속시키고, 여러 기계적 후처리의 사용을 용이하게 할 수 있다. 전형적으로, 섬유 직경도 보다 작고 섬유 신장도 용이한 것은 달성하기가 곤란한 것으로 밝혀졌다. 이는, 섬유 직경을 감소시키는 경우, 섬유 직경 감소가 중합체 배향 증가로 인하여 기계적 후처리에 있어서 섬유의 신장성을 감소시키는 방적 동안의 방적 속도 또는 인발 비(draw ratio)의 증가에 의해 통상 행해지기 때문이다.

또한, 더욱 최근에는 일회용 제품에 사용될 때 유의한 신장성 또는 냉간 인발성(cold-drawability)을 또한 나타낼 수 있는 부직포에 대한 필요성이 산업계에서 점점 더 증가하고 있다. 실제로, 흡수용품, 예를 들어 기저귀 및 생리용품(catamenials)에 있어서 고체 상태 활성화 공정이 다수의 섀시(chassis) 구성 요 소의 제작의 필수적인 부분이 되었다. 그러한 공정은 부직포의 편안함 및 촉감을 증가시키는 부드러움 또는 감촉의 개선; 시각적인 외관을 향상시키고, 수송 특성을 변경시키거나 바람직하게는 기계적 특성을 변형시키는 로프트(loft), 텍스쳐(texture) 또는 개구 부가(aperturing)의 중요한 기능적 효과를 제공할 수 있다. 그러나, 그러한 공정에 있어서 부직포는 높은 변형률로 확장된 후에 손상되지 않은 채 남아 있으며 그의 원래의 기계적 완전성을 모두 또는 대부분 유지할 필요가 있다.

이러한 쟁점에 대처하기 위하여 사용된 본 기술 분야의 한가지 방법은 여러 중합체 수지를 블렌딩하는 것이다. 예를 들어, 미국 특허 제4,842,922호 및 제4,990,204호에는 스펀 본디드(spun-bonded) 섬유의 제조에서 사용하기 위한, 고분자량의 선형 폴리에틸렌과 저분자량의 선형 폴리에틸렌의 블렌드가 논의되어 있다. 미국 특허 제5,122,686호에는 스테이플(staple) 섬유 압출용의 고분자량 및 저분자량의 선형 폴리에틸렌의 블렌드가 논의되어 있다. 또한, 미국 특허 제6,015,617호에는 접합 성능을 개선시키기 위한, 균질한 제1 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머와 제2 중합체(에틸렌 단일 중합체 또는 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머)의 블렌드가 개시되어 있다. 그러나 개선된 부직포 재료에 대한 계속적인 필요성이 존재한다.

상기에 나타낸 바와 같이, 값비싼 특제 중합체 또는 탄성 중합체 또는 복잡한 제조 공정을 필요로 함이 없이 구매가능한 열가소성 수지로부터 만들어질 수 있는 섬유를 포함하는 극도로 신장 가능한 부직포에 대한 충족되지 않은 필요성이 명확하게 존재한다. 방적 속도가 증가할수록 분자 배향이 증가하고 섬유를 추가로 변형시키기 위한 응력이 증가하며 섬유 연신력이 감소된다는 것은 잘 알려져 있다. 이는 높은 강도 및 낮은 변형성을 갖는 작은 데니어의 섬유의 제조에 있어서 이상적인 것이다. 그러나 높은 신장성을 갖는 미세 섬유를 알맞은 비용으로 제조하는 것은 매우 중대한 난제로 남아 있다.

또한, 손쉽게 신장가능하며 내마모성이 개선된 부직포 섬유에서 사용하기에 적합한 폴리에틸렌 물질에 대한 필요성이 존재한다.

발명의 개요

본 발명의 제1 태양은 적어도

(a) 밀도 ρ₁ 및 용융 지수 MI₁을 갖는 제1 폴리에틸렌; 및

(b) 밀도 ρ₂ 및 용융 지수 MI₂를 갖는 제2 폴리에틸렌

을 포함하며;

밀도 ρ_b는 약 0.920 g/㎤ 내지 약 0.950 g/㎤이고 용융 지수 MI_pa는 약 10 g/10분 내지 약 40 g/10분이며,

ρ₁ < ρ_b < ρ₂이고,

MI₁ < MI_b < MI₂인 중합체 블렌드를 제공한다.

또한, 바람직하게는 ρ₁과 ρ₂ 사이에는 약 0.015 g/㎤의 최소 차이가 존재하며 MI₂:MI₁의 최소 비는 적어도 약 2.0:1.0이다.

본 발명의 바람직한 실시 형태에 있어서, 제1 폴리에틸렌은 밀도 ρ₁이 약 0.900 g/㎤ 내지 약 0.935 g/㎤이며 용융 지수 MI₁이 약 5 내지 약 25이고, 제2 폴리에틸렌은 밀도 ρ₂가 약 0.935 g/㎤ 내지 약 0.965 g/㎤이며 용융 지수 MI₂가 약 25 g/10분 내지 약 50 g/10분이다.

본 발명의 대안적인 실시 형태에 있어서, 중합체 블렌드는 1종 이상의 추가의 폴리에틸렌을 포함할 수 있으며 중합체 블렌드는 보조제와 블렌딩될 수 있다.

본 발명의 추가의 실시 형태에 있어서, 중합체 블렌드 또는 블렌드/보조제 블렌드는 부직포 재료에 사용하기에 적합한 섬유로 압출될 수 있다. 섬유는 상기에 언급된 중합체 조성물을 포함할 수 있거나 1종 또는 여러 종의 추가의 수지(들)를 추가로 함유하는 2성분 또는 다중 성분 형태로 존재할 수 있다. 그러한 추가의 수지(들)가 또한 본 발명의 블렌드에 함유될 수도 있다.

인용된 모든 문헌은 관련 부분에서 본 명세서에 참고로 포함되며, 어떠한 문헌의 인용도 본 발명에 대한 종래 기술로 인정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 달리 명시되지 않는 한, 모든 백분율, 비 및 비율은 중량 단위이며, 모든 온도는 섭씨 온도(℃)이다. 모든 측정치는 달리 명시되지 않는 한 SI 단위이다.

도 1은 본 발명의 중합체 블렌드 및 혼합물과 종래 기술의 중합체 블렌드 사이의 관계를 블렌드의 제조를 위하여 사용되는 수지의 특성과 함께 도시한 그래프 이다.

정의

본 명세서에 사용되는 바와 같이, "중합체 블렌드"라는 용어는 단일 중합체, 공중합체(예를 들어, 블록 공중합체, 그래프트 공중합체, 랜덤 공중합체 및 교대 공중합체), 삼원 공중합체 등을 포함하지만 이로 한정되는 것은 아닌 중합체 수지의 혼합물과, 고용체의 형태로 존재하며 실질적으로 균질한 혼합물을 형성하는 것으로 여겨지는 블렌드 및 그 변형물을 의미한다. 선택적 보조제가 중합체 블렌드에 첨가될 수도 있으며, 블렌드가 고용체로 남아 있을 경우, 그러한 블렌드도 중합체 블렌드로 여겨진다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, "중합체 혼합물"이라는 용어는 본 명세서에 개시되어 있는 보조제와 중합체 블렌드의 혼합물을 의미하며, 보조제 성분 중 1종 이상은 중합체 블렌드 중에 명확하게 불혼화성인데, 즉 혼합물은 불균질하다. 예를 들어, 보조제는 제1 폴리에틸렌 및 제2 폴리에틸렌 중 하나 또는 이들 둘 모두에 불용성이다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, "스펀본디드 섬유"라는 용어는 방적 돌기(spinneret)의 복수의 미세하고 통상 원형인 모세관으로부터 용융된 열가소성 재료를 필라멘트로 압출함으로써 형성되는 소경의 실질적으로 연속적인 섬유를 말하며, 압출된 필라멘트의 직경은 그 후 통상적인 고데트(godet) 권선 시스템을 사용하거나 공기 저항(air drag) 감쇠 장치를 통한 인발에 의해 급속하게 감쇠된다. 고데트 시스템이 사용될 경우, 섬유 직경은 압출 후 인발을 통하여 추가로 감소될 수 있다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, "신장 가능한"이라는 용어는 편향력(biasing force)의 인가 시에 파국을 초래할 실패를 경험함이 없이 약 200% 이상으로 연신 가능한, 바람직하게는 파국을 초래할 실패를 경험함이 없이 400% 이상으로 연신되는, 더 바람직하게는 파국을 초래할 실패를 경험함이 없이 600% 이상으로 연신되는, 가장 바람직하게는 파국을 초래할 실패를 경험함이 없이 800% 이상으로 연신되는 임의의 섬유를 말한다. 파단신율은 하기의 시험 방법 절에 설명되어 있는 바와 같이 측정될 수 있으며 파단점 확장 길이에서 초기의 시험 표점 길이(gage length)를 빼고 이를 초기의 시험 표점 길이로 나누고 이것에 100을 곱한 것으로 정의된다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 비원형 단면의 섬유의 "등가 직경"은 단면적이 섬유와 동일한 원의 직경이다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, "부직포 웨브" 또는 "부직포 재료"라는 용어는 규칙적이거나 반복적이지 않은 방식으로 끼워 넣어진 개별 섬유 또는 실의 구조체를 갖는 웨브를 말한다. 부직포 웨브는 과거에는 에어레잉(air laying) 공정, 멜트블로잉(meltblowing) 공정, 스펀본딩 공정 및 카딩(carding) 공정을 포함하지만 이로 한정되는 것은 아닌 다양한 공정으로 형성되어 왔다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, "압밀"(consolidation) 및 "압밀된"이라는 용어는 부직포 웨브의 섬유의 적어도 일부를 보다 가깝게 근접하도록 합쳐서, 비압밀화 웨브에 비하여 외부 힘, 예를 들어 마모력 및 인장력에 대한 부직포의 내성을 증가시키는 기능을 하는 부위(들)를 형성하는 것을 말한다. "압밀화된"은 열점 접합(thermal point bonding)에 의한 것과 같이, 섬유의 적어도 일부가 보다 가깝게 근접하도록 가공 처리한 전체 부직포 웨브를 말할 수 있다. 그러한 웨브는 "압밀된 웨브"로 여겨질 수 있다. 다른 의미에서는 가깝게 근접되는 특정의 별개의 섬유 영역, 예를 들어 개개의 열 접합 부위가 "압밀된" 것으로 기술될 수 있다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, "흡수용품"이라는 용어는 신체 삼출물을 흡수하여 보유하는 기구를 말하고, 더욱 구체적으로는 착용자의 신체에 대해 또는 그에 근접하게 위치하여 신체로부터 배출되는 여러 삼출물을 흡수하여 보유하는 기구를 말한다.

"일회용"이라는 용어는 본 명세서에서 세탁하거나 아니면 흡수용품으로서 복구 또는 재사용될 것이 의도되지 않는 흡수용품을 기술하기 위하여 사용된다(즉, 이들은 1회 사용후 폐기되도록, 바람직하게는 재활용되거나, 퇴비화(composted)되거나 아니면 환경 친화적인 방법으로 처리되도록 의도됨).

중합체 블렌드

본 발명의 중합체 블렌드는 적어도 제1 폴리에틸렌 및 제2 폴리에틸렌을 포함한다. 이론에 구애됨이 없이, 본 발명의 중합체 블렌드에서는 폴리에틸렌 성분의 가장 우수한 특징들이 조합된 것으로 생각된다. 특히, 1) 낮은 밀도, 낮은 용융 지수의 성분은, 고분자량의 "골격"을 블렌드에 공급함으로써 중합체 블렌드를 포함하는 섬유에 강도를 제공하여(예를 들어, 파단점 인장 강도), 압밀된 부직포 웨브에서 높은 접합 강도, 우수한 내마모성 및 개선된 안정성을 생성하며, 2) 높은 밀도, 높은 용융 지수의 성분은, 방적 공정의 초기 단계에서 유동-유도 결정화되는 경향이 덜한 것에 의해, 비견할만한 파단점 인장 강도를 갖는 종래 기술의 섬유에 비하여 개선된 압출 라인 처리량, 섬유 강하(drawdown) 및 냉간 신장성을 제공하는 것으로 생각된다(문헌[Kornfield, J. Proceedings Short course: Flow/Process Induced Crystallization of Polymers, Materials Engineering and Sciences Division, American Institute of Chemical Engineers, 2002 Annual Meeting, Indianapolis, November 3, 2002] 참고). 종래 기술에서는, 섬유 방적 공정에서 직면하는 바와 같이, 밀도 및 용융 지수 둘 모두와 관련하여 구성 수지를 정확하게 선택함으로써, 특성들의 그러한 바람직한 조합이 높은 전단력 또는 연신 유동 하에서 결정화와 연계되어 달성될 수 있다는 것이 인지되지 못하였다. 본 명세서에 설명된 수지의 다차원적인 (밀도 및 용융 지수) 평가는 상기 특성들이 유의하게 개선된, 개선된 블렌드를 제공한다는 것이 밝혀졌다.

본 발명의 중합체 블렌드는 밀도 ρ_b가 약 0.920 g/㎤ 내지 약 0.950 g/㎤, 바람직하게는 약 0.925 g/㎤ 내지 약 0.945 g/㎤, 더 바람직하게는 약 0.930 g/㎤ 내지 약 0.940 g/㎤이다. 중합체 블렌드의 밀도 ρ_b는 제1 폴리에틸렌의 밀도 ρ₁보다 크며 동시에 또한 제2 폴리에틸렌 ρ₂의 밀도보다 작다. 또한, 바람직하게는 ρ₁과 ρ₂ 사이에는 약 0.015 g/㎤의 최소 차이가 존재하며, 더 바람직하게는 이 차이는 약 0.020 g/㎤ 이상이다. 이 밀도 차이는 조기 유동에 의해 유도되는 결정화를 최소화하며 본 발명의 조성물의 효과를 최대화하는 것을 보증하는 것을 돕는다고 생각된다. 밀도의 측정 방법은 하기의 시험 방법 절에 제공되어 있다.

또한, 본 발명의 중합체 블렌드는 용융 지수 MI_pa를 가진다. 전형적으로는, 중합체 블렌드의 용융 지수 MI_b는 약 10 g/10분 내지 약 40 g/10분, 바람직하게는 약 15 g/10분 내지 약 35 g/10분, 더 바람직하게는 약 20 g/10분 내지 약 30 g/10분이다. 중합체 블렌드의 MI_b는 제1 폴리에틸렌의 MI₁보다 크며 동시에 또한 제2 폴리에틸렌의 MI₂보다 작다. 적어도 약 2.0:1.0의 용융 지수의 비(MI₂:MI₁)가 또한 특히 바람직하며 적어도 약 2.5:1.0이 더 바람직하다. 이론에 구애됨이 없이, 그러한 비는 요망되는 기계적 특성의 제공에 필요한 낮은 용융 지수의 최소 필요량의 수지만이 블렌드의 성분이 됨을 보증하는 것을 돕는다고 생각된다. 용융 지수의 측정 방법은 하기의 시험 방법 절에 제공되어 있다. 대안적으로는, 용융 지수의 측정에 있어서 샘플이 충분하지 않거나 블렌드의 분획의 용융 유동 속도를 측정하는 것이 필요할 경우, 대안적인 분자량 측정법, 예를 들어 겔 투과 크로마토그래피가 사용될 수 있으며 분자량과 용융 유동 속도 사이의 공지된 상관 관계를 이용하여 블렌드의 용융 유동 속도를 측정할 수 있다(예를 들어 문헌[A. Gijsels, Ind. Polym. Process, 9, 252 (1994)] 참고).

본 기술 분야의 숙련자라면 본 명세서에 설명된 중합체 블렌드의 용융 유동 속도가 목적하는 섬유의 제조 방법, 예를 들어 스테이플 섬유의 압출 또는 스펀 본딩에 적합하다는 것을 인식할 것이다.

본 발명의 선택적인 일 실시 형태에 있어서, 제1 폴리에틸렌과 제2 폴리에틸렌의 중량비는 약 1:4 내지 약 4:1이다.

본 발명의 다른 선택적 실시 형태에 있어서, 중합체 블렌드는 중합체 블렌드의 중량을 기준으로 약 25% 내지 약 75%의 제1 폴리에틸렌 및 중합체 블렌드의 중량을 기준으로 약 25% 내지 약 75%의 제2 폴리에틸렌을 포함한다.

본 발명의 중합체 블렌드는 통상적인 블렌딩 기술과, 밴버리(Banbury) 혼합기(미국 코네티컷주 안소니아 소재의 파렐 코포레이션(Farrel Corp.)으로부터 입수가능함) 또는 적은 배치의 물질의 제조에 적합한 폴리랩 2축 압출기(Polylab Twin Screw Extruder)(독일 카를스루헤 소재의 써모 일렉트론(Thermo Electron)(카를스루헤)으로부터 입수가능함)와 같은 실험실용 압출기를 포함하는 장치를 사용하여 요망되는 성분을 요망되는 비율로 블렌딩하는 것을 포함하지만 이로 한정되는 것은 아닌 임의의 적합한 양식으로 제조할 수도 있다. 상업적인 규모의 펠렛화 압출기가 보다 많은 양의 블렌드 등의 제조에 또한 사용될 수도 있다. 심지어 본 발명의 중합체 블렌드 내로의 최종 혼합을 위하여 펠렛 예비 혼합물을 섬유 압출 장치에서 친밀하게 혼합하는 것에 의존하여 제1 폴리에틸렌의 펠렛 및 제2 폴리에틸렌의 펠렛을 포함하는 펠렛의 예비 혼합물을 제조하는 것도 가능하다(건식 블렌딩). 인지되는 바와 같이, 섬유 압출 장치에 대한 그러한 의존은 섬유 압출 전의 펠렛의 적당한 혼합을 보증하기 위하여 주의 깊은 디자인의 압출기 길이, 온도 프로파일 및 비행의 기하학적 특성을 필요로 한다.

제1 폴리에틸렌

본 발명의 중합체 블렌드는 제1 폴리에틸렌을 포함한다. 제1 폴리에틸렌의 밀도 ρ₁은 중합체 블렌드의 밀도 ρ_b보다 작으며 제1 폴리에틸렌의 MI₁은 중합체 블렌드의 MI_b보다 작다.

본 발명의 선택적이며 바람직한 일 실시 형태에 있어서, 제1 폴리에틸렌의 밀도 ρ₁은 바람직하게는 약 0.900 g/㎤ 내지 약 0.935 g/㎤, 더 바람직하게는 약 0.910 g/㎤ 내지 약 0.935 g/㎤, 더욱 더 바람직하게는 약 0.920 g/㎤ 내지 약 0.930 g/㎤이다.

제1 폴리에틸렌의 제1 폴리에틸렌 용융 지수 MI₁은 중합체 블렌드의 용융 지수보다 작은 임의의 적합한 값일 수도 있되, 단 중합체 블렌드의 MI_b는 약 10 g/10분 내지 약 40 g/10분이다. 본 발명의 선택적이며 바람직한 일 실시 형태에 있어서, 제1 폴리에틸렌의 MI₁은 약 5 g/10분 내지 약 25 g/10분, 바람직하게는 약 10 g/10분 내지 약 25 g/10분, 더 바람직하게는 약 10 g/10분 내지 약 20 g/10분이다.

본 발명의 선택적인 일 실시 형태에 있어서, 제1 폴리에틸렌은 선형 중합체 골격, 최소의 장쇄 분지화 및 좁은 분자량 분포를 갖는 에틸렌 중합체류로부터 선택된다. 이러한 중합체는 선형 저밀도 폴리에틸렌(linear low density polyethylene, "LLDPE")으로도 공지되어 있다.

선형 저밀도 PE는 사슬 내로 통계학적인 방식으로 또는 랜덤한 방식으로 도입되는 공단량체로서 하나 또는 여러 개의 고급 α 올레핀(프로필렌, 부텐, 헥센, 또는 심지어 그보다 더 고급인 것)이 혼입된 에틸렌 기재의 중합체이다. 전형적으로는, 제1 폴리에틸렌의 제조를 위하여 에틸렌과 블렌딩되는 α 올레핀의 총량은 에틸렌 및 1종 이상의 α 올레핀의 중량을 기준으로 약 0 몰% 내지 약 10 몰%, 바람직하게는 약 1 몰% 내지 약 8 몰%, 더 바람직하게는 약 1.5 몰% 내지 약 6 몰%의 양이다.

그 결과, 이 물질이 결정화되는 능력에 부정적으로 영향을 미치는 중합체 사슬의 보다 낮은 자기-유사성에 의해 상기 물질의 전체 결정도가 감소된다. 이는 다시, 심지어 유동 하에서도, 이전에 기술한 바람직한 결과로서 결정화 온도가 감소되게 한다. 지난 15년에 걸친 메탈로센 촉매의 개발에 의해, 폴리올레핀 제조업자들은 조성 및 중합체 사슬의 분자량(용융 지수)과, 보다 넓은 범위의 화학적 특성과 관련하여 이전보다 규정성이 더 우수하고 정확도가 더 큰 LLDPE 등급품을 제조할 수 있게 되었다. 실제, 전통적인 지글러(Ziegler) 촉매와는 달리, 좁은 조성 분포 및 분자량 분포를 갖는 잘 규정된 LLDPE 등급품이 제조될 수도 있다. 이러한 유형의 중합체의 비제한적 예를 미국 특허 제3,645,992호에서 찾을 수도 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시 형태에 있어서, 제1 폴리에틸렌은 에틸렌 및 C₃ 내지 C₂₀ α-올레핀의 중합에 의해 형성되는 공중합체이며, 이 중합은 메탈로센 촉매에 의해 촉매된다.

적합한 제1 폴리에틸렌은 미국 텍사스주 휴스턴 소재의 엑손모바일 케미칼 컴퍼니(ExxonMobil Chemical Company)로부터 EXXCO 012로 입수가능하다.

제2 폴리에틸렌

본 발명의 중합체 블렌드는 제2 폴리에틸렌을 포함한다. 제2 폴리에틸렌의 밀도 ρ₂는 중합체 블렌드의 밀도 ρ_b보다 크며 제2 폴리에틸렌의 MI₂는 중합체 블렌드의 MI_b보다 크다.

본 발명의 선택적이며 바람직한 일 실시 형태에 있어서, 제2 폴리에틸렌의 밀도 ρ₂는 약 0.935 g/㎤ 내지 약 0.965 g/㎤, 바람직하게는 약 0.940 g/㎤ 내지 약 0.960 g/㎤, 더 바람직하게는 약 0.940 g/㎤ 내지 약 0.955 g/㎤인 것이 적합하다.

제2 폴리에틸렌의 용융 지수 MI₂는 중합체 블렌드의 용융 지수보다 큰 임의의 적합한 값일 수도 있되, 단 중합체 블렌드의 MI_b는 약 10 g/10분 내지 약 40 g/10분이다. 적합하게는, MI₂는 약 25 g/10분 내지 약 50 g/10분, 바람직하게는 약 25 g/10분 내지 약 45 g/10분, 더 바람직하게는 약 30 g/10분 내지 약 45 g/10분이다.

본 발명의 선택적인 일 실시 형태에 있어서, 제2 폴리에틸렌은 또한 적절한 밀도 및 용융 지수를 갖는 LLDPE 수지이다. 본 발명의 바람직한 일 실시 형태에 있어서, 제2 폴리에틸렌은 LLDPE이며, 중합은 메탈로센 촉매에 의해 촉매된다.

적합한 제2 폴리에틸렌은 미국 텍사스주 휴스턴 소재의 엑손모바일 케미칼 컴퍼니로부터 HD6740으로 입수가능하다.

중합체 혼합물

본 발명의 중합체 블렌드는 상기에 설명된 바람직한 특성을 갖는 부직포 재료의 형성을 위하여 섬유로 압출하기에 또한 적합한 중합체 혼합물의 형성을 위하여 하기에 설명되어 있는 보조제와 블렌딩될 수도 있다. 그러한 중합체 혼합물은 통상적인 블렌딩 기술과 장치, 예를 들어 밴버리 혼합기(미국 코네티컷주 안소니아 소재의 파렐 코포레이션으로부터 입수가능함) 또는 적은 배치의 물질의 제조에 적합한 폴리랩 2축 압출기(독일 카를스루헤 소재의 써모 일렉트론(카를스루헤)로부터 입수가능함)와 같은 실험실용 압출기를 사용하여 요망되는 성분을 요망되는 비율로 블렌딩하는 것과 같은, 그러나 이로 한정되는 것은 아닌 임의의 적합한 양식으로 제조할 수도 있다. 상업적인 규모의 펠렛화 압출기가 보다 많은 양의 블렌드 등의 제조에 또한 사용될 수도 있다.

보조제

본 발명의 중합체 블렌드 및 중합체 혼합물은 선택적으로 보조제를 포함할 수도 있다. 적합한 보조제에는 섬유 제조, 부직포 가공 처리, 중합체 조성물 및 중합체 형성에 전형적으로 사용되는 것이 포함되지만 이로 한정되는 것은 아니다. 중합체 블렌드의 경우, 바람직한 보조제는 제1 폴리에틸렌 및 제2 폴리에틸렌과 같은, 그러나 이로 한정되지는 않는 중합체 블렌드 및 중합체 혼합물의 다른 성분과 고용체를 형성하는 것인데, 상기 고용체는 균질한 혼합물이다. 하여튼, 조성물에는 블렌드 성분보다 높은 밀도 및 그보다 낮은 용융 지수를 갖거나 블렌드 성분보다 낮은 밀도 및 그보다 높은 용융 지수를 갖는 성분이 실질적으로 없다.

일 태양에 있어서, 보조제는 핵화제, 블록 방지제(antiblock agents), 정전기 방지제, 프로-가열(pro-heat) 안정제, 윤활제, 가소제, 자외광 안정제(구매가능한 자외광 안정제로는 미국 뉴욕주 태리타운 소재의 시바 스페셜티 케미칼즈 노쓰 아메리카(Ciba Specialty Chemicals North America)로부터 입수가능한 티누빈(TINUVIN) 123이 있음), 광 안정제, 내후 안정제(weathering stabilizers), 용접 강도 개선제, 활제(slip agents)(올레아미드 또는 에루카미드), 염료, 산화 방지제(구매가능한 산화 방지제로는 시바 스페셜티 케미칼즈 노쓰 아메리카로부터 입수가능한 이르가녹스(IRGANOX) 1010이 있음), 난연제, 프로-산화제 첨가제, 천연 오일, 합성 오일, 블로킹 방지제(규산 함유 백악), 충전제 및 그 조합과 같은 부성분 군으로부터 선택된다.

중합체 혼합물에 있어서, 보조제는 얻어지는 중합체 혼합물 중에 보조제가 존재하는 결과를 달성하기에 유효한 양으로 포함된다. 예를 들어, UV 안정제의 경우 안정화하는 양, 윤활제의 경우 윤활하는 양 등. 전형적으로는, 중합체 혼합물은 각각의 1종 이상의 그러한 부성분을 약 0.1% 내지 약 1.0% 포함한다.

다른 태양에 있어서, 보조제는 제1 폴리에틸렌 및 제2 폴리에틸렌 이외의 중합체 군으로부터 선택된다. 이러한 중합체 군은 중합체 블렌드 중에 용해성인 중합체 및 중합체 블렌드 중에 불용성인 중합체의 2가지의 하위 군을 포함한다.

용해성 하위 군의 중합체는 다른 LLDPE를 포함하지만 이로 한정되는 것은 아니다. 또한 적합한 것은 상당한 분지를 갖는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)이다. 용해성 중합체가 추가의 LLDPE일 때, 3성분 또는 그보다 많은 성분의 중합체 블렌드의 생성을 위해서는, 추가의 LLDPE의 밀도 및 용융 지수 값은 추가의 폴리에틸렌의 밀도 및 용융 지수가 제1 폴리에틸렌 및 제2 폴리에틸렌의 밀도 및 용융 지수에 의해 규정되는 직사각형 이내가 되도록 하는 것이 바람직하다. 이 경우, 제1 폴리에틸렌은 중합체 블렌드에 포함되는 폴리에틸렌 중 최저 밀도 및 용융 지수를 갖는 폴리에틸렌으로 고려되며 제2 폴리에틸렌은 최고 밀도 및 용융 지수를 갖는 폴리에틸렌으로 고려된다.

불용성 하위 군의 군 내의 중합체가 목적으로 하는 것인데, 이는 이 중합체가 중합체 블렌드에서 그 특성을 개질시키는 마이크로봉입체(microinclusion)를 형성하기 때문이다. 예를 들어, 매우 낮은 밀도 또는 초저밀도(ρ < 0.900 g/㎤) 수지를 비롯하여 폴리에틸렌 탄성 중합체 수지 또는 EP 탄성 중합체 수지는 중합체 혼합물에 증가된 탄성을 제공하고 그 결과 보풀 내성, 접합 강도 및 기계적 에너지의 흡수와 관련된 기타 특성이 개선된다. 적합하게는, 그러한 제2 하위 군 중합체는 방적 공정에서의 바람직하지 못한 효과의 최소화를 위하여 1% 내지 약 20%의 수준의 낮은 수준으로 본 발명의 중합체 혼합물 내로 혼입될 수도 있다. 본 발명의 중합체 혼합물의 바람직한 실시 형태에서는 탄성 개선을 위하여 불용성 하위 군으로부터의 약 1% 내지 10%의 중합체가 중합체 혼합물 내로 혼입된다. 바람직하게는, 그러한 탄성 중합체 성분의 용융 지수는 약 10 그램/10분 미만이다.

제2 하위 군의 중합체는 블렌드의 탄성을 증가시킴이 없이 마이크로봉입체를 형성하는 중합체를 또한 포함할 수 있다. 그러한 중합체에는 폴리프로필렌, 에틸렌/(알킬)아크릴레이트 공중합체, 폴리에스테르 및 나일론이 포함되지만 이로 한정되는 것은 아니다. 이론에 구애됨이 없이, 이러한 유형의 중합체에 의해 형성되는 마이크로봉입체는 압출 동안 제1 폴리에틸렌 및 제2 폴리에틸렌의 중합체 사슬의 절편의 유동을 간섭하며 그 결과 그에 의해 유동 유도된 결정화 공정에 영향을 주거나 이 공정을 방해한다고 생각된다. 다른 식으로 말하자면, 마이크로봉입체는 압출 동안의 유선(streamline) 형성(예를 들어, 압출력의 결과로서, 모든 종류의 응력 하에 있지 않은 랜덤 보행(random walk) 형상의 용융 중합체의 직선화(straighten))을 억제하는 것으로 생각된다. 상기에 나타낸 바와 같이, 유동 유도된 결정화의 감소는 보다 낮은 항복 응력 및 개선된 냉간 인발성을 제공하는 것으로 생각된다.

섬유

또한, 본 명세서에 개시된 범위의 밀도 ρ_b 및 MI_b를 갖는 중합체 블렌드 또는 중합체 혼합물을 포함하는 섬유 및 이 섬유를 포함하는 부직포 재료가, 제1 폴리에틸렌 및 제2 폴리에틸렌에 대하여 본 명세서에서 특정된 범위 밖의 밀도 및 용융 지수를 갖는 수지를 사용하는, LLDPE 블렌드와 같은 다른 폴리에틸렌으로부터 제조되는 섬유에 비하여 신장성, 부드러움 및 내마모성과 관련하여 탁월한 성능을 가진다는 것이 놀랍게도 밝혀졌다. 또한, 본 발명의 중합체 블렌드는, 특히 섬유 및 웨브의 신장성 또는 냉간 인발성의 정도 및 이들의 용이성과 관련하여, 비견할 만한 MI 및 밀도의 다른 폴리에틸렌 수지 및 LLDPE 블렌드보다 전형적으로 성능이 뛰어날 것이다.

본 중합체 블렌드 또는 중합체 혼합물을 포함하는 섬유는 높은 변형률(strain rate) 조건에서의 인발을 포함하여, 이례적으로 낮은 응력에서 바람직한 높은 신장성 또는 냉간 인발성을 나타낸다(다수의 상업적 공정은 200초^-1 초과의 변형률에서 이루어짐). 또한, 그러한 섬유를 포함하는 부직포 웨브는 신장성, 부드러움 및 내마모성에 있어서의 높은 성능의 특유한 조합을 나타낸다. 특성들의 그러한 바람직한 조합을 갖는 부직포 웨브는, 다양하고 값싼 고성능의 일회용 흡수용품, 예를 들어 기저귀, 요실금용 브리프, 배변 연습용 바지, 여성용 위생 의류, 와이프 등의 제조에 이용되는 공정에서 단독으로 혼입되거나 라미네이트 내에서 혼입되는 것이 유리할 수 있으며, 개선된 편안함 및 맞춤성과 같은 주요한 소비자 이득의 제공에 특히 우수하게 적합하다.

구체적으로는, 본 발명의 섬유는 종래 기술의 섬유와 비교할 때 비견할 만한 최종 인장 응력에서 낮은 항복 응력을 나타낸다. 이론에 구애됨이 없이, 인장 특성들의 이러한 바람직한 조합은, 방적 동안, 제1 폴리에틸렌(낮은 밀도, 낮은 용융 지수)은 그의 낮은 용융 지수 값을 제공하는 긴 중합체 사슬이 "분자 골격"을 제공하여 섬유를 통하여 그리고 또한 접합 부위 내로 힘을 전하기 때문에 높은 (즉, 종래 기술의 섬유와 비견할 만한) 최종 인장 응력을 제공하며, 동시에 제2 폴리에틸렌은 그의 낮은 분자량이, 항복 응력이 보다 높아지는 결과로 이어지는 조기 유동 유도된 결정화 경향이 덜하여 낮은 항복 응력을 제공하기 때문인 것으로 생각된다.

낮은 항복 응력 및 높은 최종 인장 응력의 이러한 바람직한 조합은 특성들의 비로 가장 편리하게 표현될 수 있다. 표 2에 나타낸 바와 같이, 항복 응력 대 최종 인장 응력의 비는 방적 속도의 증가에 따라 유의하게 변화되지 않는다. 특히, 높은 방적 속도(즉, 약 2000 m/분보다 큰 속도)로 방적되는, 본 발명에 따른 블렌드를 포함하는 섬유의 경우, 인장 강도는 유지되며(즉, 최종 인장 응력은 약 80 MPa보다 큼), 반면 항복 응력은 여전히 매우 낮다(즉, 약 30 MPa 미만). 바람직하게는, 최종 인장 응력은 약 80 MPa보다 크며 항복 응력은 약 25 MPa보다 작다. 적합하게는, 최종 인장 응력의 비는 약 0.30 미만이며 더 바람직하게는 이 비는 약 0.25 이하이다.

상기에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 섬유의 보다 낮은 항복 응력은 냉간 인발을 보다 용이하게 할 것이며 동시에 최종 인장 응력(즉, 종래 기술의 수지를 사용하여 만든 섬유에 여전히 비견할 만함)은 내마모성 및 우수한 접합 강도를 제공한다. 다른 식으로 말하자면, 본 발명의 중합체 블렌드 및/또는 중합체 혼합물을 포함하는 섬유는 신장되어 영구적으로 확장되는 능력, 즉 웨브 또는 천의 기계적 완전성을 최종적으로 결정하는 접합 부위의 최대 특성 강도에 도달하기 이전에, 웨브 또는 천 내의 교차 지점들 사이에서 냉간 인발을 견디는 능력이 보다 크다. 그 결과, (접합 부위에서의 섬유의 실패를 방지함으로써) 기계적 완전성 및 우수한 내마모성을 유지하면서 웨브에 추가의 부드러움의 효과를 제공하는 확장된 웨브에 있어서 보다 가는 냉간 인발 섬유가 생성된다.

섬유는 임의의 적합한 크기의 것일 수도 있는데, 즉 섬유는 약 0.5 미크론 내지 약 200 미크론의 직경 또는 등가 직경을 가질 수도 있다. 약 5 내지 약 30 미크론의 섬유의 직경 또는 등가 직경이 특히 바람직하다. 다른 식으로 말하자면, 본 발명의 중합체 블렌드가 혼입된 섬유는 전형적으로는 약 1 내지 약 10 데니어, 바람직하게는 약 1 내지 약 5 데니어, 더 바람직하게는 약 1.5 내지 약 4 데니어이다.

특히 바람직한 일 실시 형태에 있어서, 섬유는 압밀성 개선을 위하여 2성분 섬유를 포함한다. 2성분 섬유는 전형적으로는 보다 우수하게 분리되는 고유한 섬유의 특성과 접합 성능의 수단으로 사용되는데, 전형적으로 접합 성능은 2성분 섬유의 경우 시쓰(sheath)에 의해 좌우된다. 잘 알려져 있는 바와 같이, 2성분 섬유는 제1 및 제2 중합체 성분 각각으로부터의 소정의 바람직한 특성들을 섬유에 제공하기 위하여 공압출되는 제1 및 제2 중합체 성분을 포함한다(인지되는 바와 같이 제1 및 제2 중합체 성분 둘 모두는 열가소성 중합체를 포함함). 예를 들어, 2성분 섬유는 연화 온도가 제2 중합체 성분보다 낮은 제1 중합체 성분을 포함할 수 있다. 그러한 구조체는 열 압밀 동안의 "용락"(burn through)의 위험을 감소시킨다.

2성분 섬유는 임의의 적합한 형상의 것일 수도 있다. 예시적 형상에는 시쓰-코어형, 해도형(island-in-the sea), 사이드-바이-사이드형(side-by-side), 세그먼티드 파이형(segmented pie) 및 그 조합이 포함되지만 이로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 선택적인 일 실시 형태에 있어서, 2성분 섬유의 형상은 시쓰-코어 형상이다.

본 발명의 중합체 블렌드 및 혼합물을 포함하는 스펀본드 구조체, 스테이플 섬유, 중공 섬유 및 이형 단면 섬유(shaped fibers), 예를 들어 멀티-로벌(multi-lobal) 섬유가 모두 제조될 수 있다. 본 발명의 섬유는 원형, 타원형, 이형 단면형(shaped), 직사각형 및 기타 여러 편심 형태를 포함하는 상이한 기하학적 특성을 가질 수도 있다.

2성분 섬유의 크기는 단지 본 발명의 중합체 블렌드 또는 혼합물을 포함하는 것에 비견할 만하다. 즉, 섬유의 직경 또는 등가 직경은 약 0.5 미크론 내지 약 200 미크론일 수도 있다. 약 5 내지 약 30 미크론의 섬유의 직경 또는 등가 직경이 특히 바람직하다. 다른 식으로 말하자면, 본 발명의 중합체 블렌드가 혼입된 섬유는 적합하게는 약 1 내지 약 10 데니어, 바람직하게는 약 1 내지 약 5 데니어, 더 바람직하게는 약 1.5 내지 약 4 데니어이다.

2성분 섬유 중에 존재하는 제1 중합체 성분 및 제2 중합체 성분의 양은 존재하는 중합체, 2성분 섬유의 요망되는 용도, 2성분 섬유의 요망되는 특성 등과 같은, 그러나 이로 한정되지는 않는 다수의 인자에 따라 달라질 것이다. 선택적인 일 실시 형태에 있어서, 제1 중합체 성분 대 제2 중합체 성분의 중량비는 약 1:20 내지 약 20:1이다.

본 발명의 선택적인 일 실시 형태에 있어서, 2성분 섬유의 제2 성분은 제1 중합체 성분의 연화 온도보다 높은 연화 온도를 나타낸다. 적합하게는, 연화 온도의 이 차이는 약 1℃ 내지 약 150℃이다. 제1 성분 및 제2 성분 둘 모두가 폴리올레핀일 경우 연화 온도의 차이는 바람직하게는 약 1℃ 내지 약 50℃이다.

적합하게는, 제2 중합체 성분은 압출 온도가 제1 중합체 성분의 압출 온도와 상용성인 열가소성 중합체이다. 바람직한 열가소성 중합체에는 폴리올레핀, 특히 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리에스테르(폴리에스테르 탄성 중합체 포함) 및 폴리아미드가 포함된다. 특히 바람직한 제2 중합체 성분은 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀이다. 예시적인 폴리프로필렌 제2 중합체 성분은 미국 델라웨어주 윌밍턴 소재의 바젤 폴리올레핀즈(Basell Polyolefins)로부터 입수가능한 프로팍스(PROFAX) PH835이다.

단일 중합체 외에도, 필요한 연화 온도 차이가 유지되기만 한다면 본 발명에 따른 중합체 블렌드도 적합하다. 추가의 적합한 중합체 블렌드는 피앤지(P&G) 사건 번호가 9499P이며 2004년 1월 26일자로 오트란(Autran) 등의 명의로 출원된 공동 계류 중인 미국 가특허 출원 제60/539,298호에 개시되어 있는 폴리프로필렌 수지의 블렌드를 포함한다.

부직포 재료

전형적으로, 상기에 기술된 섬유는 부직포 재료 내로 압밀된다. 압밀은 열 및/또는 압력을 섬유 웨브에 인가하는 방법, 예를 들어 열 스폿(spot)(즉, 점) 접합에 의해 달성될 수 있다. 열점 접합은, 미국 특허 제3,855,046호에 개시되어 있는 바와 같이, 섬유 웨브를 2개의 롤에 의해 형성되는 가압 닙으로 통과시킴으로써 달성할 수 있는데, 상기 2개의 롤 중 하나는 가열되며 그의 표면 상에 복수의 상승된 지점을 포함한다. 압밀 방법은 또한 초음파 접합, 쓰루-에어 접합, 수지 접합 및 고수압직조(hydroentanglement)를 포함할 수 있지만 이로 한정되는 것은 아니다. 고수압직조는 전형적으로는 압밀하려고 하는 영역에서 기계적인 섬유 엉킴(entanglement)(마찰)을 통하여 웨브를 압밀하기 위하여 고압의 워트 제트(water jet)를 이용하여 섬유 웨브를 처리하는 것을 포함하는데, 상기 부위는 섬유 엉킴 지역에서 형성된다. 섬유는 미국 특허 제4,021,284호 및 제4,024,612호에 교시되어 있는 바와 같이 고수압직조될 수 있다.

이러한 압밀 웨브는 섬유와 관련해서 상기에 논의되어 있는 개선된 재료 특성을 또한 보유한다. 이러한 특성은 부직포 웨브가 추가로 가공 처리되는 변환(converting) 공정에서 특히 가치가 있는데(하기에 논의되어 있음), 이는 상기 특성이 냉간 신장성을 웨브에 부여하기 때문이다. 인지되는 바와 같이, 냉간 신장성 개선은 높은 신장률에서의 연신 특성 개선에서 기인한 것일 수 있다. 이러한 개선된 신장 특성은 내마모성과 같은 분야에서의 만족스러운 성능에 요구되는 인장 강도를 실질적으로 유지하면서 획득된다.

웨브는, 일단 압밀되면 추가로 가공 처리될 수 있다(즉, 변환될 수 있음). 예를 들어, 단독의 웨브 또는 다른 물질과의 라미네이트 형태의 웨브는 추가로 가공 처리되어 확장성을 그에 부여할 수 있다. 기계 방향 또는 폭 방향으로 증가하면서 확장되며 신장성이거나 그렇지 않을 경우 실질적으로 비탄성인 물질을 영구적으로 변형시키는, 서로간에 맞물려 있는 주름진 롤을 사용하여 상기 물질에 확장성을 부여하는 방법이 미국 특허 제4,116,892호, 미국 특허 제4,834,741호, 미국 특허 제5,143,679호, 미국 특허 제5,156,793호, 미국 특허 제5,167,897호, 미국 특허 제5,422,172호 및 미국 특허 제5,518,801호에 개시되어 있다. 몇몇 실시 형태에 있어서, 중간 구조체는 이 2차 작업의 기계 방향과 관련된 각도로 서로간에 맞물려 있는 주름진 롤 내로 공급될 수도 있다. 대안적으로는, 이 2차 작업에서는 가압 하에 중간 구조체에 적용되는 서로간에 맞물려 있는 홈이 파진 플레이트 쌍을 이용하여 국소화된 부분에서 중간 구조체의 증가하는 확장을 달성할 수도 있다. 상기에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 부직포 웨브는, 특히 바람직한 냉간 신장성 때문에 이러한 공정 및 유사 공정에 특히 적합하다.

본 발명의 중합체 블렌드를 포함하는 부직포 재료는 일회용 흡수용품의 구성 요소로서(예를 들어, 톱시트, 커프(cuff) 재료, 코어 랩으로서, 그리고 필름에 라미네이트되거나 아니면 수성 액체에 대하여 실질적으로 불투과성이 되도록 처리될 때 백시트로서) 특히 유용하다. 본 발명의 부직포 웨브가 일회용 기저귀, 일회용의 요실금용 브리프, 일회용 배변 연습용 바지, 바닥 청소 시스템의 일회용 패드 또는 시트, 예를 들어 더 프록터 앤드 갬블 컴퍼니(The Procter & Gamble Company)에 의해 제조되는 스위퍼(SWIFFER)(등록상표) 청소 시스템, 생리용 제품, 일회용 와이프 등과 같은, 그러나 이로 한정되지는 않는 일회용 흡수용품의 구성 요소로서 유익한 용도를 발견할 수 있지만, 그의 용도는 일회용 흡수용품에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 부직포 웨브는 부드러움 및 신장성을 필요로 하거나 부드러움 및 신장성으로부터 이득을 얻는 임의의 용도로 사용될 수 있다.

본 발명의 부직포 웨브는 라미네이트 형태로 존재할 수도 있다. 라미네이트는 열 접합, 스프레이 접착제, 고온 용융 접착제, 라텍스 기재 접착제 등을 포함하지만 이로 한정되지는 않는 접착제 접합, 음파 및 초음파 접합과, 중합체를 다른 부직포 상으로 직접 주형 성형(cast)하고 여전히 부분적으로 용융된 상태로 부직포의 한 면에 접합시키거나, 멜트 블로운 섬유 부직포를 부직포 상으로 직접 증착시키는 것에 의한 압출 라미네이팅을 포함하지만 이로 한정되지는 않는 본 기술 분야의 숙련자에게 공지된 임의의 가짓수의 접합 방법에 의해 조합될 수도 있다. 상기 및 기타 적합한 라미네이트 제조 방법이 미국 특허 제6,013,151호 및 미국 특허 제5,932,497호에 개시되어 있다.

시험 방법

밀도

밀도는 ASTM 표준 방법 D1505의 이용에 의해 적합하게 측정될 수 있다. 평균 밀도가 보고되어 있는 블렌드의 경우, 블렌드 중의 수지 분획의 밀도가 또한 측정될 수도 있다. 예를 들어, TREF(하기 참조)를 이용하여 블렌드의 조성을 특성화하는 경우, 각각의 분획의 밀도가 측정되고 TREF 분석으로부터 결정된 분획 조성에 따라 분획 밀도를 가중화하여 블렌드 성분의 밀도를 결정하여야 한다(겔 투과 크로마토그래피 및 핵 자기 공명과 같은 다른 분석 방법으로 확인함).

용융 지수

용융 지수는 ASTM 표준 방법 D1238을 이용하여 적합하게 측정할 수 있다. 평균 용융 온도가 보고되어 있는 블렌드의 경우, 구성 수지 또는 분획의 로그 용융 지수의 선형 가중(블렌드 중의 구성 수지 또는 수지 분획의 중량%) 평균을 결정함으로써 로그 용융 지수를 성분의 로그 용융 지수로부터 계산할 수 있다. 예를 들어, TREF(하기 참조)를 이용하여 블렌드의 조성을 특성화하는 경우, 각각의 분획의 용융 지수가 측정되어야 하며 그 로그 용융 지수가 결정되어야 한다. 이어서 분획의 로그 용융 지수는 TREF 분석으로부터 결정된 분획 조성에 따라 가중하여 블렌드의 로그 용융 지수를 결정한다. 블렌드의 용융 지수는 진수를 통하여 결정할 수 있다.

조성

승온 용출 분획화법(Temperature Rising Elution Fractionation; TREF)

TREF 분석은 중합체 샘플을 그의 성분을 대표하는 분획으로 분리하기에 적합하다. 요약하면, 샘플을 용해시키고 이 용액을 담체 표면(예를 들어, 크로마토그래피에 적합한 컬럼 패킹재) 위에 분배하고 이어서 분배된 용액을 서서히 냉각시켜 용해도의 역순으로 중합체 분획을 침전시킨다(즉, 최소의 용해성 분획이 첫번째로 침전됨). 샘플이 냉각된 후 유동 용매를 침전된 중합체 위로 지나가게 하여 중합체를 재용해시킨다. 그에 의해 형성된 중합체 용액의 별개의 부분들을 수집하여 추가의 분석(예를 들어, 분획의 분자량을 측정하기 위한 겔 투과 크로마토그래피(중량 평균 분자량에 있어서 적합한 검출기, 즉 광 산란 검출기 또는 수평균 분자량에 있어서 적합한 검출기, 예를 들어 모세관 점도계 또는 이들 둘 모두가 사용될 수 있음) 또는 분획에서의 분지 정도를 측정하기 위한 핵 자기 공명)에 적합한 샘플의 분획을 제공한다. 용매의 온도는 서서히 증가시켜 그의 용해력을 증가시켜서 수집된 분획이 상이한 용해도의 원래의 샘플의 일부를 대표하게 한다. 이러한 용해도 차이는 분자량, 분지화 정도 등과 같은 특성에서의 차이에 기인한 것일 수 있다.

샘플

1) 시험할 중합체 물질 샘플 20 g을 수집한다.

방법

적합한 TREF 방법 및 장치가 문헌[Wild, L., "Advances in Polymer Science", Vol. 98 (1990) Springer-Verlag Heidelberg, Germany, pp 1-47]에 설명되어 있다.

섬유 샘플의 장착:

시험되는 각각의 샘플에 있어서, 10-12개의 섬유를 랜덤하게 선택하고 압출된 섬유의 다발로부터 분리한다. 이어서 섬유를 종이 쿠폰에 테이프로 묶어서, 반드시 테이프 및 섬유의 말단이 쿠폰의 이면과 겹쳐지게 한다. 어떠한 방식으로든 섬유를 확장시키거나 변형시키지 않도록 주의한다.

섬유 형상 및 직경

섬유의 형상은 압출된 섬유의 단면의 현미경 조사에 의해 적합하게 그 치수를 잴 수 있으며 그러한 단면은 섬유의 장축에 수직으로 취해진다.

실시예에 설명되어 있는 원형 섬유의 섬유 직경은 컬러 비디오 카메라 및 디스플레이 모니터를 갖춘 자이스 악시오스코페(Zeiss Axioskope)(칼 자이스(Carl Zeiss), 이탈리아 밀란) 현미경을 사용하여 적합하게 측정할 수 있다. 40X 대물 렌즈 및 1X 접안 렌즈 하에서 초점이 맞는 섬유(상기에 설명한 바와 같이 장착됨)를 이용하여 섬유의 직경을 캘리퍼스로 인치 단위로 모니터 상에서 측정한다. 현미경은 영국 톤브리지 소재의 그라티큘즈 리미티드(Graticules LTD)에 의해 제조된 100개의 눈금으로 나뉘어진 1 ㎜ 스케일(scale)을 사용하여 상기 배율에 대하여 보정한다.

데니어

데니어는 ASTM 표준 방법 D1577을 이용하여 적합하게 측정할 수 있다.

저속 인장 특성(섬유)

저속 인장 특성은 ASTM 표준 D3822에 따라 측정한다. 10 뉴턴 로드 셀 및 공압 그립을 갖춘 MTS 시너지에(Synergie)™ 400 인장 시험기(엠티에스 시스템즈 코포레이션(MTS Systems Corporation), 미국 미네소타주 에덴 프라이리에 소재)가 사용될 수도 있다. 시험은 2.54 ㎝의 표점 길이로 단일 섬유 샘플 상에서 분 당 200%의 크로스헤드 속도로 수행한다. 쿠폰 장착 섬유를 시험기 그립 내로 적재한다. 이어서 종이를 잘라내어 시험 결과에 지장을 주지 않도록 한다. 샘플을 잡아당겨 파단시킨다. 보고서에는 최고 하중(즉, 최종 인장 응력) 및 파단되게 하는 연신율(파단신율)에 대한 계산치가 포함된다. 항복 응력은 20% 변형률에서의 응력과 60% 변형률에서의 응력의 평균치로 선택된다.

저속 인장 특성(부직포 재료)

저속 인장 특성은 EDANA(유럽 일회용품 및 부직포 협회(European Disposables and Nonwovens Association)) 표준 방법 20.2-89에 따라 측정된다. 100 뉴턴 로드 셀 및 공압 그립을 갖춘 MTS 시너지에™ 400 인장 시험기(엠티에스 시스템즈 코포레이션, 미국 미네소타주 에덴 프라이리에 소재)가 사용될 수 있다. 하기 조건이 사용된다:

활성화 인장 특성

활성화 인장 특성은 발명의 명칭이 "링 롤링 시뮬레이션 프레스"(Ring Rolling Simulation Press)인 2003년 2월 28일자로 앤더슨(Anderson) 등의 명의로 출원되어 공동 계류 중인 미국 특허 출원 제10/377,070호에 개시되어 있는 장치 및 방법을 사용하여 측정할 수도 있다. 하기의 설정 조건이 사용되는데, 이는 500초^-1의 최대 변형률에 해당된다:

보풀 수준 시험

이 방법은 부직포 재료 또는 라미네이트 물질의 내마모성을 정량적으로 예측하는 것으로서 사용되며 서더랜드 잉크 문지름 시험기(Sutherland Ink Rub Tester)를 사용하여 320 그릿(grit)의 샌드페이퍼(sandpaper)로 중량이 907 g(2 파운드)인 11.0 ㎝ × 4.0 ㎝의 시험 물질 조각을 마모시킴으로써 행한다. 올이 성긴(loose) 마이크로섬유는 중량을 잰 접착 테이프 상에 수집하여 단위 면적 당 수집되는 올이 성긴 마이크로섬유량을 측정한다. 이 방법에 대한 상세한 사항이 미국 특허 출원 제2002/0119720 A1호에 주어져 있다. 본 발명의 물질의 평가를 위하여 실시되는 바와 같이, 보풀 수준에 대한 상기 '720 출원의 방법에서 개시된 이형 라이너는 미국 인디애나주 지온스빌 소재의 아메리칸 코티드 프로덕츠(American Coated Products)로부터 40# 이형지(Release Paper)로서 입수가능하다.

하기 실시예들은 본 발명의 실시를 설명하지만, 이를 제한하고자 하는 것은 아니다. 추가의 실시 형태 및 청구된 발명의 범주 내의 변형이 본 기술 분야의 숙련자에게 명백하게 될 것이다. 따라서, 본 발명의 범주는 이하의 청구의 범위의 관점에서 고려되어야 하고, 명세서에서 설명된 방법으로 한정되지 않는 것으로 이해된다.

실시예 1

본 실시예에는 상이한 밀도 및 용융 지수의 2종 이상의 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 성분을 포함하며 광범한 조성 및 광범한 분자량 분포를 갖는 혼화성 블렌드의 제법이 설명되어 있다.

블렌드는 중합체 압출기에서 1종 이상의 LLDPE를 건식 블렌딩하고 뒤섞어 블렌드 성분들이 서로 최적으로 용융 혼화되도록 함으로써 제조하였다. 분석을 전혀 행하지 않았지만 상기 수지는 유효량의 부성분(예를 들어, 산화 방지제)을 또한 포함한다고 생각된다. 하기 실시예에 사용되는 압출기는 31 rad/s(297 RPM)로 설정 된 워너 앤 플레이더러(Werner & Pfleiderer)(30 ㎜ 직경, 40:1의 길이 대 직경 비) 동시 회전 2축 압출기이며, 2개의 제1 가열 구역은 145℃로 설정하고 나머지 3개의 가열 구역은 각각 155, 165 및 170℃로 설정하였다. 모든 재료는 9 kg/시간(20파운드/시간)의 질량(mass) 처리량으로 흘러 내리게 하였다. 블렌딩된 수지의 펠렛은 스트랜드(strand)를 수조를 통하여 압출하여 이 재료를 냉각 및 결정화하고, 이어서 펠렛화기에 통과시켜 스트랜드를 펠렛으로 절단함으로써 수득하였다.

2성분 블렌드 및 그 성분들이 하기 표 1에 열거되어 있다. 성분들은 시판용으로 협소하게 규정된, 또는 메탈로센-촉매되는, 미국 텍사스주 휴스턴 소재의 엑손모바일 케미칼 컴퍼니에 의해 공급되는 LLDPE 등급품이었다. 표 1에는 블렌드의 제조를 위하여 사용되는 수지 성분 및 각각의 블렌드의 밀도와 용융 지수가 열거되어 있다. 2성분 블렌드의 경우, 밀도 및 용융 지수는 혼화성 중합체에 대하여 전형적으로 적용되는 이용가능한 혼합물 규정을 이용하여 보고되어 있다. 표 1에 또한 포함되어 있는 것은 미국 미시건주 미드랜드 소재의 다우 케미칼로부터 입수가능한 2종의 시판 스펀본드 수지와, 상기 2종의 물질로 만들어진 블렌드의 분자 특성이다.

2성분 블렌드는 전형적인 섬유 방적법의 용융 지수에 있어서의 바람직한 가공 처리 범위(약 20 g/10분 내지 약 28 g/10분) 내에서 그리고 0.928 g/㎤ 내지 0.940 g/㎤의 밀도로 제조하였다.

1. 미국 미시건주 미드랜드 소재의 다우 케미칼 컴퍼니로부터의 아스푼(Aspun)™ 섬유 등급 수지

2. 미국 텍사스주 휴스턴 소재의 엑손모바일 케미칼 컴퍼니로부터의 고밀도 폴리에틸렌 수지

3. 미국 텍사스주 휴스턴 소재의 엑손모바일 케미칼 컴퍼니로부터의 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지

4. 비교예

5. 비교예

6. 미국 미시건주 미드랜드 소재의 다우 케미칼 컴퍼니로부터의 친화성 폴리올레핀 플라스토머

7. 비교예

8. 바젤 폴리올레핀즈(미국 델라웨어주 윌밍턴 소재)의 지글러-나타(Ziegler-Natta) 제어된 유동학적 특성의 프로필렌 단일 중합체

9. 미국 텍사스주 휴스턴 소재의 아토피나 케미칼즈(AtoFina Chemicals)의 고급 에틸렌 지글러-나타 랜덤 폴리프로필렌 공중합체

10. 엑손모바일의 메탈로센 폴리프로필렌 단일 중합체

11. 2004년 1월 26일자로 오트란(Autran) 등의 명의로 출원된 공동 계류 중인 미국 가특허 출원 제60/539,298호에 개시되어 있는 제2형 폴리프로필렌 블렌드

12. 저팬 폴리프로필렌(Japan Polypropylene)(일본 도꾜 소재)의 메탈로센 프로필렌/에틸렌 랜덤 공중합체

각각의 상기 물질들의 밀도(ρ) 및 용융 지수가 도 1에 도시되어 있다. 알 수 있는 바와 같이, 이들은 2개의 직교 축을 규정한다. 음의 기울기를 갖는 축은 본 명세서에서 제1형 블렌드(예를 들어, 블렌드 K)로 칭해지는 블렌드를 나타낸다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 제2형 블렌드는 본 발명에 따른 블렌드를 나타내며 도 1에서 양의 기울기를 갖는 선을 따라 놓인 것으로 나타내어진다(예를 들어, 블렌드 G, H 및 I). 2개의 축의 절편에서 2가지 비교예(블렌드 J 및 K)는 비견할 만한 평균 밀도 및 평균 분자량을 보유하며, 동시에 또한 매우 상이한 성분들로부터 구성된다. 후속 실시예에서 알게 되는 바와 같이, 제1형 및 제2형 블렌드는 특성이 매우 상이하다.

실시예 2: 섬유 방적

순수하거나 혼합된 물질을 2가지의 압출기 시스템을 사용하여 섬유로 용융 방사시켰는데, 각각의 압출기는 수평 단축 압출기(single-screw extruder)이다. 각각의 압출기로부터의 스핀팩(spinpack)으로의 압출 속도는 4홀 스핀 팩(힐즈 인코포레이티드(Hills Incorporated), 미국 플로리다주 웨스트 멜버른 소재)을 공급하는 계량 용융 펌프에 의해 제어된다. 압출기는 약 200℃의 온도에서 수지 또는 수지 블렌드를 상기 용융 펌프에 전달하도록 설정한다. 질량 처리량은 대략 0.8 그램/홀/분으로 일정하게 유지하였다. 모든 실시예에 있어서, 스핀팩에는 둥근 홀용의 방적 돌기와, 시쓰-코어 단면용의 분배 플레이트가 설치되어 있다. 본 실시예의 1성분 섬유에 있어서는, 시쓰 대 코어의 비가 대략 50:50인 것에 있어서 동일한 수지를 둘 모두의 압출기에서 사용한다. 압출기/용융 펌프/스핀팩 시스템을 높이 조절 가능한 플렛폼 상에 장착한다. 이 실시예에 있어서, 방적 라인 길이는 대략 1.78 미터의 거리로 일정하게 유지하였다. 용융된 필라멘트는, 스핀팩 바로 아래에 위치하는 퀀치 캐비넷(quench cabinet) 내로 방적 돌기에서 배출되며 필라멘트를 둘러싸서 인발하는 공기 스트림을 생성하기 위하여 고압에서 압축된 공기를 이용하는 높이 조절 가능한 공기 저항 장치로 강하시킨다. 일련의 섬유 직경은 에어 건(air gun)의 유입구 압력 및 에어 건의 유형을 다양하게 함으로써 수집한다.

섬유는 다양한 강하 비로 방적하고 인장 시험을 위하여 수집하였다. 섬유 방적 속도는 방적 공정에서 섬유 상으로 부여되는 강하량에 의해 정의된다. 이는 주어진 공지된 중합체의 처리량과 주어진 방적 돌기 직경에 있어서 방적된 섬유의 최종 직경에 직접 관련된다. 표 2에 요약된 하기 실시예는 표 1에 열거되어 있는 몇몇 중합체 조성물을 포함하는 시험 섬유에 대한 결과를 제공한다.

1. 낮은 방적 속도(900-1100 m/분)에서 압출된 섬유 상에서 측정함.

2. 높은 방적 속도(2000-2400 m/분)에서 압출된 섬유 상에서 측정함.

3. 본 발명의 제2형 블렌드

4. 미국 미시건주 미드랜드 소재의 다우 케미컬 컴퍼니에 의해 섬유 방적에 적합한 것으로 판매되는 수지

5. 표 1의 조성물 K의 평균 밀도 및 평균 용융 지수에 매치되도록 디자인된 40% E와 30%의 제1 선형 저밀도 폴리에틸렌(LL6201)과 30%의 제2 선형 저밀도 폴리에틸렌(LL6100)의 블렌드. 둘 모두의 선형 저밀도 폴리에틸렌은 미국 텍사스주 휴스턴 소재의 엑손모바일 케미칼 컴퍼니로부터 입수가능하다.

실시예 3

본 실시예에는 상기에 설명된 몇몇 LLDPE 섬유 제형으로 만들어진 소규모 웨브의 물리적 특성이 기술되어 있다.

섬유는 144홀 스핀 팩(힐즈 인코포레이티드, 미국 플로리다주 멜버른 소재) 및 섬유-스프레딩(spreading) 장치를 갖춘 작은 파일럿(pilot) 규모의 압출 라인 상에서 방적하여 섬유가 웨브 내에 놓일 수 있게(laid down) 하였다. 섬유는 필라멘트를 둘러싸서 인발하는 공기 스트림을 생성하기 위하여 고압에서 압축된 공기를 이용하는 높이 조절 가능한 공기 저항 장치로 강하시킨다. 모든 실시예에 있어서, 스핀팩에는 둥근 홀용의 방적 돌기와, 시쓰-코어 단면용의 분배 플레이트가 설치되어 있다. 스핀팩은 2개의 압출기에 의해 공급된다. 본 발명의 섬유에 있어서, 동일한 수지가 둘 모두의 압출기에서 사용된다. (이 동일 장치를 사용하여 실시예 4에 논의되어 있는 2성분 구조체를 압출하였음).

본 실시예에서 비교되는 모든 웨브는 비견할 만한 섬유 직경(대략 3.8 데니어)의 섬유의 제조를 위하여 비견할 만한 가공 처리 조건(압출, 다이 및 강하) 하에서 방적한 섬유로 만들었다. 이는 상이한 웨브의 부드러움이 비견할 만하게 되는 것을 보증하기 때문에 중요하다. 질량 처리량은 모든 샘플에 있어서 0.6 그램/홀/분으로 일정하게 유지하였다. 웨브의 평량도 대략 30 그램/제곱미터(gsm)로 일정하게 유지하였다. 이것에 의해 다른 성능 측면(신장성, 기계적 완전성, 보풀)을 근거로 한 웨브의 비교가 가능해진다.

웨브의 열점 접합은 가열된 캘린더(calendar) 롤 세트를 사용하여 비교적 느린 웨브 속도(28 ft/분)에서 오프-라인에서 행하였다. 섬유를 웨브로 압밀하기 위한 예상되는 최적 접합 온도 부근의 3가지의 상이한 접합 온도를 선택하였다. 예상되는 바와 같이, 열 웨브 접합 공정의 효율은 이 온도에 따라 달라지며 과다 접합된 웨브(섬유가 접합 부위에서 크게 변화되고/되거나 과도하게 변화됨)에 비하여 저온에서 과소 접합된 웨브(처음의 섬유는 매우 용이하게 분리될 수 있음) 사이에서 최적을 나타낸다. 이러한 최적은 섬유의 용융 온도에 의존적이며 용융 온도는 다시 밀도에 따라 달라진다. 이 시도에서 이용되는 접합 온도의 범위는 보다 낮은 밀도의 등급품에 있어서 107℃에서부터이며 보다 높은 밀도의 것에 있어서는 113℃에서부터이다.

보풀 수준 및 기계적 특성에 대한 데이타를 보다 낮은 밀도의 엑손 제II형 블렌드(블렌드 G)에 대하여 측정하였으며 이를 보다 높은 밀도의 다우의 성분 및 보다 낮은 밀도의 다우의 성분 둘 모두와 그 블렌드(수지 A 및 B와 블렌드 J)와 비교하였다. 2가지 상이한 접합 온도가 엑손 블렌드에 대하여 보고되어 있다(107℃ 및 110℃). 표 4에는 웨브 상에서 측정한 기계적 특성이 열거되어 있다. 이 데이타는 표 4에 보고되어 있다.

1. 107℃에서 압밀

2. 110℃에서 압밀

기계적 특성은 한편으로는 저속 인장 특성(인장 강도, 인장 연신율)에 의해, 그리고 다른 한편으로는 시뮬레이션된 고속 활성화 특성, 즉 활성화 하중 및 활성화 변형 백분율에 의해 나타내어진다. 저속 인장 값은 접합 부위의 기계적 완전성에 의해 좌우되며 그의 강도의 측정치를 제공한다. 높은 인장 강도는 강한 접합 부위 및 높은 완전성의 웨브를 나타내는 것이다. 고속 활성화 데이타는 접합 부위의 완전성에 의해서 뿐만 아니라 웨브 내의 섬유의 인발성에 의해서도 영향을 받는다. 높은 활성화 변형 백분율 및 내마모성(낮은 보풀 수준)이 현대의 일회용 흡수용품에서 사용되는 부직포 재료에 있어서 가장 바람직하다. 표 4는 본 발명이 전체적인 기계적 특성 면에서 상당한 개선을 나타낸다는 것을 명확하게 보여준다.

실시예 4

본 실시예에는 소정의 LLDPE 2성분 섬유 제형으로 만들어진 웨브의 물리적 특성이 기술되어 있다. 2성분 섬유를 방적하였는데, 여기서 실시예 1로부터의 여러 블렌드를 섬유의 시쓰로 특정적으로 압출하였으며, 반면 구매가능한 수지 또는 블렌드로 이루어진 섬유의 코어는 시쓰의 용융 지수 및 밀도를 "일치"시키도록 선택하였다. 2가지의 압출기 시스템 및 요망되는 시쓰/코어 단면을 위한 분배 플레이트와 방적 돌기가 설치된 스핀팩을 이용하여 재료들을 2성분 섬유로 방적한 것을 제외하고는 본질적으로 동일한 방적 공정을 이용하였다.

표 5에서 알 수 있는 바와 같이, 모든 2성분 섬유는 유사한 섬유 크기로 방적하였으며, 2성분 섬유의 데니어는 실시예 3에 기술되어 있는 단일 성분 섬유보다 평균이 더 높았다(5.6 대 3.8 데니어). 시쓰/코어의 비는 모든 섬유에 있어서 30/70 내지 50/50으로 유지하였다.

표 6에는 여러 2성분 부직포 재료의 저속 및 고속 특성이 열거되어 있다.

실시예 5: 부직포 제조

하기 실시예는 스펀본드 부직포 파일럿 라인 상에서 2성분 섬유를 포함하는 부직포 재료를 압출 및 형성하는 것을 설명한다. 표 7에 기술되어 있는 조성 및 특성을 갖는 부직포 재료는 슬롯 제트 감쇠 시스템(slot jet attenuation system)을 이용하여 1 미터 폭의 스펀본드 파일럿 라인 상에서 파일럿 규모로 제조하였다. 웨브는 약 0.3 그램/홀/분의 질량 처리량으로 제조하고 2가지의 상이한 접합 패턴 중 하나로 열 압밀하였다. 패턴 S는 마름모형 접합 부위를 가지며 총 접합 지역은 14%이고 접합 밀도는 32개 접합부/㎠이다. 패턴 A는 정사각형 접합 부위를 가지며 총 접합 지역은 15%이고 접합 밀도는 26개 접합부/㎠이다. 모든 2성분 섬유는 열 접합부 형성의 용이성을 위한 폴리에틸렌을 포함하는 시쓰 및 기계적 완전성을 위한 폴리프로필렌을 포함하는 코어를 가진다.

부직포 웨브의 기계적 특성이 표 8에 나타내어져 있다.

1. 113℃에서 압밀

2. 110℃에서 압밀

본 발명의 상세한 설명에 인용된 모든 문헌은 관련 부분에서 본 명세서에 참고로 포함되며, 어떠한 문헌의 인용도 본 발명과 관련된 종래 기술로서의 인정으로서 해석되어서는 안 된다.

본 발명의 특정한 실시예가 예시되고 설명되었지만, 다양한 다른 변경과 수정이 본 발명의 사상과 범주로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있음이 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 범주 내에 있는 이러한 모든 변경과 수정을 첨부된 청구의 범위에 포함하고자 한다.

Claims (11)

1. (a) 밀도 ρ₁이 바람직하게는 0.900 g/㎤ 내지 0.935 g/㎤이며 용융 지수 MI₁이 바람직하게는 5 g/10분 내지 25 g/10분인 제1 폴리에틸렌; 및

   (b) 밀도 ρ₂가 바람직하게는 0.935 g/㎤ 내지 0.965 g/㎤이며 용융 지수 MI₂가 바람직하게는 25 g/10분 내지 50 g/10분인 제2 폴리에틸렌

   을 포함하며,

   밀도 ρ_b는 0.920 g/㎤ 내지 0.950 g/㎤이고 용융 지수 MI_b는 10 g/10분 내지 40 g/10분이고,

   ρ₁ < ρ_b < ρ₂, MI₁ < MI_b < MI₂이며, MI₂/MI₁ ≥ 2.0인 것을 특징으로 하는 중합체 블렌드.
2. 제1항에 있어서,

   ρ₂ - ρ₁ ≥ 0.015인 것을 특징으로 하는 중합체 블렌드.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 제1 폴리에틸렌 대 상기 제2 폴리에틸렌의 중량비가 1:4 내지 4:1인 것을 특징으로 하는 중합체 블렌드.
4. 상기 전 청구항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제1 폴리에틸렌이 에틸렌/C₃ 내지 C₂₀ α-올레핀 공중합체, 바람직하게는 메탈로센 폴리에틸렌인 것을 특징으로 하는 중합체 블렌드.
5. 상기 전 청구항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제2 폴리에틸렌이 에틸렌과 C₃ 내지 C₂₀ α-올레핀의 공중합체인 것을 특징으로 하는 중합체 블렌드.
6. 상기 전 청구항 중 어느 한 항에 따른 중합체 블렌드를 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유.
7. 제6항에 따른 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 부직포 재료.
8. 제7항에 따른 부직포 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡수용품.
9. (i) 상기 전 청구항 중 어느 한 항에 따른 중합체 블렌드; 및

   (ii) 보조제

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 중합체 혼합물.
10. 상기 전 청구항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 보조제가 상기 제1 및 제2 폴리에틸렌 이외의 중합체를 포함하며, 상기 중합체는 상기 중합체 블렌드 중에 불용성인 것을 특징으로 하는 중합체 혼합물.
11. (i) 제1항에 따른 중합체 혼합물로 본질적으로 이루어진 것을 포함하는 제1 중합체 성분; 및

    (ii) 상용성의 열가소성 중합체를 포함하는 제2 중합체 성분

    을 포함하는 것을 특징으로 하는 2성분 섬유.

Images