KR20110044871A - 이성분 스펀본드 섬유와 상기 섬유로 제조된 스펀본드 직물 - Google Patents

이성분 스펀본드 섬유와 상기 섬유로 제조된 스펀본드 직물 Download PDF

Info

Publication number
KR20110044871A
KR20110044871A KR1020117003781A KR20117003781A KR20110044871A KR 20110044871 A KR20110044871 A KR 20110044871A KR 1020117003781 A KR1020117003781 A KR 1020117003781A KR 20117003781 A KR20117003781 A KR 20117003781A KR 20110044871 A KR20110044871 A KR 20110044871A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
zirconium
metallocene
polypropylene
bicomponent fiber
bicomponent
Prior art date
Application number
KR1020117003781A
Other languages
English (en)
Inventor
존 비저
기욤 빠비
휴즈 하우브루제
알랭 산다에르트
윌리엄 위트
Original Assignee
피나 테크놀러지, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 피나 테크놀러지, 인코포레이티드 filed Critical 피나 테크놀러지, 인코포레이티드
Publication of KR20110044871A publication Critical patent/KR20110044871A/ko

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F8/00—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
    • D01F8/04—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
    • D01F8/06—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers with at least one polyolefin as constituent
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/08—Melt spinning methods
    • D01D5/098—Melt spinning methods with simultaneous stretching
    • D01D5/0985—Melt spinning methods with simultaneous stretching by means of a flowing gas (e.g. melt-blowing)
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/28—Formation of filaments, threads, or the like while mixing different spinning solutions or melts during the spinning operation; Spinnerette packs therefor
    • D01D5/30—Conjugate filaments; Spinnerette packs therefor
    • D01D5/34—Core-skin structure; Spinnerette packs therefor
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4282—Addition polymers
    • D04H1/4291—Olefin series
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2929—Bicomponent, conjugate, composite or collateral fibers or filaments [i.e., coextruded sheath-core or side-by-side type]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/60—Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
    • Y10T442/681—Spun-bonded nonwoven fabric

Abstract

이성분 섬유, 이성분 섬유의 형성 방법 및 이성분 섬유로부터 형성된 제품이 본원에 기술되어 있다. 이성분 섬유는 일반적으로 시스 성분과 코어 성분을 포함하고, 여기서 시스 성분은 제 1 메탈로센 폴리프로필렌으로 필수 구성되고, 코어 성분은 제 2 메탈로센 폴리프로필렌으로 필수 구성되어 있다.

Description

이성분 스펀본드 섬유와 상기 섬유로 제조된 스펀본드 직물{BICOMPONENT SPUNBOND FIBER AND SPUNBOND FABRIC PREPARED THEREFROM}
본 발명의 예는 일반적으로 폴리프로필렌으로 제조된 이성분 섬유에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 예는 일반적으로 메탈로센 형성 폴리프로필렌으로 제조된 이성분 섬유에 관한 것이다.
이성분 스펀본드 직물(bicomponent spundbond fabric)은 위생, 의료 및 다른 부직물 용도를 위해 점진적으로 사용된다. 전통적으로, 이성분 스펀본드 직물은 폴리에스테르 또는 폴리프로필렌과 같은 제 1 중합체로 형성된 시스(sheath) 및 폴리에틸렌과 같은 제 2 중합체로 형성된 코어(core)를 포함한다. 폴리프로펠렌으로부터 이성분 스펀본드 섬유의 시스 및 코어 모두를 형성하기 위한 시도가 이루어져 왔다. 그러나, 이러한 시도는 여전히 코어 및 시스로서 비상용성 중합체(예: 중합체 또는 상이한 유형의 중합체를 형성하기 위한 상이한 촉매)를 이용해 왔다. 상이한 중합체로 형성된 이들 구조물은 스펀본드 직물의 가공성에 대한 과제를 제공한다. 따라서, 개선된 가공성을 갖는 스펀본드 직물에 대한 필요성이 존재한다.
본 발명의 실시예는 이성분 섬유를 포함한다. 이성분 섬유는 일반적으로 시스 성분과 코어 성분을 포함하고, 시스 성분은 제 1 메탈로센 폴리프로필렌으로 필수 구성되고, 코어 성분은 제 2 메탈로센 폴리프로필렌으로 필수 구성된다.
하나 이상의 실시예는 이성분 섬유로 형성된 스펀본드 부직 물품을 포함한다.
하나 이상의 실시예는 이성분 섬유를 형성하는 방법을 포함한다. 이 방법은 일반적으로 제 1 용융 온도 를 갖는 제 1 메탈로센 폴리프로필렌, 및 제 2 용융 온도를 갖는 제 2 메탈로센 폴리프로필렌을 제공하고, 제 1 및 제 2 메탈로센 폴리프로필렌을 이들 각각의 제 1 및 제 2 용융 온도에서 용융시켜서, 제 1 및 제 2 용용된 메탈로센 폴리프로필렌을 제공하고, 제 1 및 제 2 용융된 메탈로센 폴리프로필렌을, 제 1 메탈로센 폴리프로필렌으로부터 형성된 시스 성분 및 제 2 메탈로센 폴리프로필렌으로부터 형성된 코어 성분을 포함하는 이성분 섬유로 형성시킴을 포함한다.
서론과 정의
이제는 상세한 설명을 제공한다. 첨부된 특허청구범위의 각각은 별도의 발명을 정의하고 있으며, 이는 침해 목적으로 특허청구범위에 명시된 각종 요소 또는 제한에 대한 균등물을 포함하는 것으로 간주된다. 문맥에 따라, "발명"에 대한 하기의 모든 참조사항은 일부 경우에 특정의 구체적인 실시예에 관한 것만 언급할 수 있다. 기타의 경우, "발명"에 대한 참조사항은 특허청구범위의 하나 이상의 청구항이지만 필수적으로 모두는 아닌 항에서 언급된 청구 대상물을 언급할 것이다. 각각의 발명은 이제 하기에 구체적인 실시예, 설명 및 예를 포함하여 상세히 설명하지만, 이러한 발명은 본 특허 내의 정보가 이용 가능한 정보 및 기술과 조합되는 경우 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 제조하고 사용할 수 있도록 하고자 하는 이러한 실시예, 설명 및 예에 제한되지는 않는다.
본원에 사용된 여러 용어가 아래에 나타나 있다. 청구항에서 사용된 용어가 하기에 정의되지 않은 정도에서는, 관련 기술분야의 사람들이 출원시 공개공보 및 허여된 특허에서 반영된 용어를 제공한 최광의 정의를 제공하여야 한다. 또한, 달리 명시하지 않는 한, 본원에 기술된 모든 화합물은 치환되거나 치환되지 않을 수 있으며, 화합물의 목록은 이의 유도체를 포함한다.
여러 범위는 하기에 추가로 설명한다. 달리 언급하지 않는 한, 종점은 상호 교환 가능한 것으로 의도된다. 또한, 이러한 범위 내의 임의의 지점은 본원에 기술된 것으로 고려된다.
본 발명의 실시예는 이성분 섬유에 관한 것이다. 이러한 이성분 섬유는 폴리프로필렌으로 형성된 코어와 시스 성분을 갖는다. 구체적으로는, 코어 및 시스 성분은 메탈로센 폴리프로필렌(즉, 메탈로센 촉매와의 중합으로부터 형성된 폴리프로필렌)으로 형성된다. 본 발명의 목적을 위해, 용어 "스킨(skin)" 및 "시스"는 상호교환적으로 사용될 수 있으며, 이와 같이 동일한 의미를 갖는 것으로 고려되어야 한다. 또한, 용어 "섬유" 및 "필라멘트"는 상호교환적으로 사용될 수 있으며, 이와 같이, 동일한 의미를 갖는 것으로 고려되어야 한다.
촉매 시스템
올레핀 단량체를 중합하는 데 유용한 촉매 시스템은, 예를 들어, 메탈로센 촉매 시스템, 단일 부위 촉매 시스템, 지글러-나타 촉매 시스템(Ziegler-Natta catalyst system) 또는 이의 조합물을 포함할 수 있다. 메탈로센 촉매 시스템에 대한 간단한 토의가 하기에 포함되어 있지만, 어떤 방식으로든지 본 발명의 영역을 이러한 촉매로 한정하려는 것은 아니다.
메탈로센 촉매는 일반적으로 전이 금속과 배위 결합된 하나 이상의 시클로펜타디에닐(Cp) 그룹(치환되지 않거나 또는 동일하거나 상이한 치환체로 치환될 수 있음)을 혼입시키는 배위 화합물로서 특성화될 수 있다.
Cp의 치환기는, 예를 들어, 직쇄, 측쇄 또는 환형 하이드로카빌 라디칼일 수 있다. 환형 하이드로카빌 라디칼의 포함은, Cp를, 예를 들어, 인네닐, 아줄레닐 및 플루오레닐 그룹과 같은 기타의 인접한 고리 구조로 변형시킬 수 있다. 이러한 인접한 고리 구조는 또한 치환되지 않거나, 예를 들어, C1 내지 C20 하이드로카빌 라디칼과 같은 하이드로카빌 라디칼로 치환될 수 있다.
메탈로센 촉매의 구체적인 비제한적인 예는 일반적으로 하기 화학식으로 표시되는 벌키 리간드(bulky ligand) 메탈로센 화합물이다:
[L]mM[A]n
상기 화학식에서, L은 벌키 리간드이고, A는 이탈기이며, M은 전이 금속이고, m과 n은, 총 리간드 원자가가 전이 금속 원자가에 일치하도록 한다. 예를 들어, m은 1 내지 4일 수 있고, n은 0 내지 3일 수 있다.
본원의 명세서 및 특허청구범위의 전반에 걸쳐 기술된 바와 같은, 메탈로센 촉매 화합물의 금속 원자 "M"은 3족 내지 12족 원자 및 란탄족 원자, 또는 3족 내지 10족 원자 또는 Sc, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mn, Re, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir 및 Ni로부터 선택될 수 있다. 금속 원자 "M"의 산화 상태는, 예를 들어, 0 내지 +7이거나, 또는 +1, +2, +3, +4 또는 +5일 수 있다.
벌키 리간드는 일반적으로 시클로펜타디에닐기(Cp) 또는 그 유도체를 포함한다. Cp 리간드(들)는 금속 원자 M과 함께 하나 이상의 화학 결합을 형성하여 "메탈로센 촉매"를 형성한다. Cp 리간드는, 이탈기로서 치환/분리 반응에 매우 민감하지 않다는 점에서 촉매 화합물에 결합된 이탈기와 구별된다.
Cp 리간드는 13족 내지 16족 원자, 예를 들어, 탄소, 질소, 산소, 규소, 황, 인, 게르마늄, 붕소, 알루미늄 및 그 조합물로부터 선택된 원자를 포함하는 고리 또는 고리 시스템을 포함할 수 있으며, 여기서 탄소는 고리 구성원의 50% 이상을 차지한다. 고리 또는 고리 시스템의 비제한적 예는, 예를 들어, 시클로펜타디에닐, 시클로펜타펜안트렌일, 인데닐, 벤즈인데닐, 플루오레닐, 테트라하이드로인데닐, 옥타하이드로플루오레닐, 시클로옥타테르라에닐, 시클로펜타시클로도데센, 3,4-벤조플루오레닐, 9-페닐플루오레닐, 8-H-시클로펜트[a]아세나프틸레닐, 7-H-디벤조플루오레닐, 인데노[1,2-9]안트렌, 티오페노인데닐, 티오페노플루오레닐, 이의 수소화 변형물(예: 4,5,6,7-테트하하이드로인데닐 또는 "H4Ind", 이의 치환된 변형물 및 이의 헤테로고리 변형물을 포함한다.
Cp 치환기는, 예를 들어, 수소 라디칼, 알킬(예: 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 플루오로메틸, 플루오로에틸, 디플루오로에틸, 요오도프로필, 브로모헥실, 벤질, 페닐, 메틸페닐, tert-부틸페닐, 클로로벤질, 디메틸포스핀 및 메틸페닐포스핀), 알케닐(예: 3-부텐일, 2-프로펜일 및 5-헥센일), 알키닐, 시클로알킬(예: 시클로펜틸 및 시클로헥실), 아릴, 알콕시(예: 메톡시, 에톡시, 프로폭시 및 페녹시), 아릴옥시, 알킬티올, 디알킬아민(예: 디메틸아민 및 디페닐아민), 알킬아미도, 알콕시카보닐, 아릴옥시카보닐, 카바모일, 알킬- 및 디알킬-카바모일, 아실옥시, 아실아미노, 아로일아미노, 유기메탈로이드 라디칼(예: 디메틸보론), 15족 및 16족 라디칼(예: 메틸설파이드 및 에틸설파이드) 및 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 2개 이상의 치환기, 일 실시예에서 2개의 서로 인접한 치환기는 결합하여 고리 구조를 형성한다.
각각의 이탈기 "A"는, 예를 들어, 특정한 이온성 이탈기, 예를 들어, 할로겐(예: 클로라이드 및 플루어라이드), 하이드라이드, C1 내지 C12 알킬(예: 메틸, 에틸, 프로필, 페닐, 시클로부틸, 시클로헥실, 헵틸, 톨릴, 트리플루오로메틸, 메틸페닐, 디메틸페닐 및 트리메틸페닐), C2 내지 C12 알케닐(예: C2 내지 C6 플루오로알케닐), C6 내지 C12 아릴(예: C7 내지 C20 알킬아릴), C1 내지 C12 알콕시(예: 페녹시, 메톡시, 에톡시, 프로폭시 및 벤족시), C6 내지 C16 아릴옥시, C7 내지 C18 알킬아릴옥시 및 C1 내지 C12 헤테로원자-함유 탄화수소 및 이의 치환된 유도체를 포함할 수 있다.
이탈기의 다른 비제한적인 예는, 예를 들어, 아민, 포스핀, 에테르, 카복실레이트(예: C1 내지 C6 알킬카복실레이트, C6 내지 C12 아릴카복실레이트 및 C7 내지 C18 알킬아릴카복실레이트), 디엔, 알켄, 탄소수 1 내지 20의 탄화수소 라디칼(예: 펜타플루오로페닐) 및 이의 조합물을 포함한다. 일 실시예에서, 2개 이상의 이탈기는 융합된 고리 또는 고리 시스템의 일부를 형성한다.
특정 실시예에서, L과 A는 서로 브릿지(bridge)되어 브릿지된 메탈로센 촉매를 형성할 수 있다. 브릿지된 메탈로센 촉매는, 예를 들어, 다음 화학식으로 기술될 수 있다:
XCpACpBMAn
상기 화학식에서, X는 구조적 브릿지이고, CpA 및 CpB는 각각 시클로펜타디에닐기 또는 이의 유도체를 나타내며, 각각은 동일하거나 상이하며 치환되거나 치환되지 않을 수 있고, M은 전이 금속이며, A는 알킬, 하이드로카빌 또는 할로겐 그룹이고, n은 0 내지 4의 정수이며, 특별한 실시예에서 1 또는 2이다.
브릿지된 그룹 "X"의 비제한적인 예는 13족 내지 16족 원자 중의 하나 이상, 예를 들어, 이에 제한되지는 않지만, 탄소, 산소, 질소, 규소, 알루미늄, 붕소, 게르마늄, 주석 및 이들의 조합물 중의 하나 이상을 포함하는 2가 탄화수소 그룹을 포함하고, 여기서 헤테로원자는 또한 중성 원자가를 충족하도록 치환된 C1 내지 C12 알킬 또는 아릴 그룹일 수 있다. 브릿지화 그룹은 또한 할로겐 라디칼 및 철을 포함하는 상기한 바와 같은 치환기를 포함할 수 있다. 브릿지화 그룹의 보다 특별한 비제한적인 예는 C1 내지 C6 알킬렌, 치환된 C1 내지 C6 알킬렌, 산소, 황, R2C=, R2Si=, --Si(R)2Si(R2)--, R2Ge= 또는 RP= (여기서, "="는 2개의 화학 결합을 나타낸다)로 나타내어지고, 여기서 R은 예를 들어, 하이드라이드, 하이드로카빌, 할로카빌, 하이드로카빌-치환된 유기메탈로이드, 할로카빌-치환된 유기메탈로이드, 이치환된 붕소 원자, 이치환된 15족 원자, 치환된 16족 원자, 및 할로겐 라디칼로부터 독립적으로 선택된다. 일 실시예에서, 브릿지화된 메탈로센 촉매 성분은 2개 이상의 브릿지 그룹을 갖는다.
브릿지화 그룹의 다른 비제한적 예는, 메틸렌, 에틸렌, 에틸리덴, 프로필리덴, 이소프로필리덴, 디페닐메틸렌, 1,2-디메틸에틸렌, 1,2-디페닐에틸렌, 1,1,2,2-테트라메틸에틸렌, 디메틸실릴, 디에틸실릴, 메틸-에틸실릴, 트리플루오로메틸부틸실릴, 비스(트리플루오로메틸)실릴, 디(n-부틸)실릴, 디(n-프로필)실릴, 디(i-프로필)실릴, 디(n-헥실)실릴, 디시클로헥실실릴, 디페닐실릴, 시클로헥실페닐실릴, t-부틸시클로헥실실릴, 디(t-부틸페닐)실릴, 디(p-톨릴)실릴 및 상응하는 잔기(여기서, Si 원자는 Ge 또는 C 원자로 대체된다); 디메틸실릴, 디에틸실릴, 디메틸게르밀 및/또는 디에틸게르밀을 포함한다.
다른 실시예에서, 브릿지화 그룹은 또한 환형일 수 있으며, 예를 들어, 4 내지 10개의 고리 구성원 또는 5 내지 7개의 고리 구성원을 포함할 수 있다. 이러한 고리 구성원은, 예를 들어, 위에서 언급한 원소 및/또는 붕소, 탄소, 규소, 게르마늄, 질소 및 산소 중의 하나 이상으로부터 선택될 수 있다. 브릿지화 잔기로 존재하거나 그 일부로서 존재할 수 있는 고리 구조물의 비제한적인 예는, 예를 들어, 시클로부틸리덴, 시클로펜틸리덴, 시클로헥실리덴, 시클로헵틸리덴, 시클로옥틸리덴이다. 환형 브릿지화 그룹은 포화될 수 있거나 불포화될 수 있고/있거나 하나 이상의 치환체를 지닐 수 있고/있거나 하나 이상의 기타 고리 구조에 융합될 수 있다. 상기한 환형 브릿지화 잔기가 선택적으로 융합될 수 있는 하나 이상의 Cp 그룹은 포화될 수 있거나 불포화될 수 있다. 더구나, 이들 고리 구조는, 예를 들어, 나프틸 그룹의 경우에서와 같이 자체로 융합될 수 있다.
일 실시예에서, 메탈로센 촉매는 하기 화학식으로 표시되는 CpFlu 형 촉매(예: 리간드가 Cp 플루오레닐 리간드 구조를 포함하는 메탈로센 촉매)를 포함한다:
X(CpR1 nR2 m)(FlR3 p)
상기 화학식에서, Cp는 시클로펜타디에닐기 또는 이의 유도체이고, Fl은 플루오레닐 그룹이며, X는 Cp와 Fl 사이의 구조적 브릿지이고, R1은 Cp 위의 임의의 치환체이며, n은 1 또는 2이고, R2는 ipso 탄소에 바로 인접한 탄소에 결합된 Cp 위의 임의의 치환체이며, m은 1 또는 2이고, 각각의 R3은 선택적으로 동일하거나 상이할 수 있고, C1 내지 C20 하이드로카빌로부터 선택될 수 있다. 일 실시예에서, p는 2 또는 4로부터 선택된다. 일 실시예에서, 하나 이상의 R3은 플루오레닐 그룹 위의 2 또는 7 위치에서 치환되고 하나 이상의 다른 R3은 플루오레닐 그룹 위의 반대편 2 또는 7 위치에서 치환된다.
또 다른 양상에서, 메탈로센 촉매는 브릿지화된 모노-리간드 메탈로센 화합물(예: 모노 시클로펜타디에닐 촉매 성분)을 포함한다. 이러한 실시예에서, 메탈로센 촉매는 브릿지화된 "반-샌드위치(half-sandwich)" 메탈로센 촉매이다. 본 발명의 여전히 또 다른 국면에서, 하나 이상의 메탈로센 촉매 성분은 브릿지화되지 않은 "반 샌드위치" 메탈로센이다[참조: 본원에서 참고 문헌으로 삽입된 미국 특허 제 6,069,213호, 미국 특허 제 5,026,798호, 미국 특허 제 5,703,187호, 미국 특허 제 5,747,406호, 미국 특허 제 5,026,798호 및 미국 특허 제 6,069,213호].
본원의 설명과 일치하는 메탈로센 촉매 성분의 비제한적인 예는, 예를 들어, 시클로펜타디에닐지르코늄An; 인데닐지르코늄An; (1-메틸인데닐)지르코늄An; (2-메틸인데닐)지르코늄An, (l-프로필인데닐)지르코늄An; (2-프로필인데닐)지르코늄An; (1-부틸인데닐)지르코늄An; (2-부틸인데닐)지르코늄An; 메틸시클로펜타디에닐지르코늄An; 테트하하이드로인데닐지르코늄An; 펜타메틸시클로펜타디에닐지르코늄An; 시클로펜타디에닐지르코늄An; 펜타메틸시클로펜타디에닐티타늄An; 테트라메틸시클로펜틸티타늄An; (1,2,4-트리메틸시클로펜타디에닐)지르코늄An; 디메틸실릴(1,2,3,4-테트라메틸시클로펜타디에닐)(시클로펜타디에닐)지르코늄An; 디메틸실릴(1,2,3,4-테트라메틸시클로펜타디에닐)(1,2,3-트리메틸시클로펜타디에닐)지르코늄An; 디메틸실릴(1,2,3,4-테트라메틸시클로펜타디에닐)(1,2-디메틸시클로펜타디에닐)지르코늄An; 디메틸실릴(1,2,3,4-테트라메틸시클로펜타디에닐)(2-메틸시클로펜타디에닐)지르코늄An; 디메틸실릴시클로펜타디에닐인데닐지르코늄An; 디메틸실릴(2-메틸인데닐)(플루오레닐)지르코늄An; 디페닐실릴(1,2,3,4-테트라메틸시클로펜타디에닐)(3-프로필시클로펜타디에닐)지르코늄An; 디메틸실릴(1,2,3,4-테트라메틸시클로펜타디에닐)(3-t-부틸시클로펜타디에닐)지르코늄An; 디메틸게르밀(1,2-디메틸시클로펜타디에닐)(3-이소프로필시클로펜타디에닐)지르코늄An; 디메틸실릴(1,2,3,4-테트라메틸시클로펜타디에닐)(3-메틸시클로펜타디에닐)지르코늄An; 디페닐메틸리덴(시클로펜타디에닐)(9-플루오레닐)지르코늄An; 디페닐메틸리덴시클로펜타디에닐인데닐지르코늄An; 이소프로필리덴비스시클로펜타디에닐지르코늄An; 이소프로필리덴(시클로펜타디에닐)(9-플루오레닐)지르코늄An; 이소프로필리덴(3-메틸시클로펜타디에닐)(9-플루오레닐)지르코늄An; 에틸렌비스(9-플루오레닐)지르코늄An; 에틸렌비스(1-인데닐)지르코늄An; 에틸렌비스(1-인데닐)지르코늄An; 에틸렌비스(2-메틸-1-인데닐)지르코늄An; 에틸렌비스(2-메틸-4,5,6,7-테트라하이드로-1-인데닐)지르코늄An; 에틸렌비스(2-프로필-4,5,6,7-테트라하이드로-1-인데닐)지르코늄An; 에틸렌비스(2-이소프로필-4,5,6,7-테트라하이드로-1-인데닐)지르코늄An; 에틸렌비스(2-부틸-4,5,6,7-테트라하이드로-1-인데닐)지르코늄An; 에틸렌비스(2-이소부틸-4,5,6,7-테트라하이드로-1-인데닐)지르코늄An; 디메틸실릴(4,5,6,7-테트라하이드로-1-인데닐)지르코늄An; 디페닐(4,5,6,7-테트라하이드로-1-인데닐)지르코늄An; 에틸렌비스(4,5,6,7-테트라하이드로-1-인데닐)지르코늄An; 디메틸실릴비스(시클로펜타디에닐)지르코늄An; 디메틸실릴비스(9-플루오레닐)지르코늄An; 디메틸실릴비스(l-인데닐)지르코늄An; 디메틸실릴비스(2-메틸인데닐)지르코늄An; 디메틸실릴비스(2-프로필인데닐)지르코늄An; 디메틸실릴비스(2-부틸인데닐)지르코늄An; 디페닐실릴비스(2-메틸인데닐)지르코늄An; 디페닐실릴비스(2-프로필인데닐)지르코늄An; 디페닐실릴비스(2-부틸인데닐)지르코늄An; 디메틸게르밀비스(2-메틸인데닐)지르코늄An; 디메틸실릴비스테트하하이드로인데닐지르코늄An; 디메틸실릴비스테트라메틸시클로펜타디에닐지르코늄An; 디메틸실릴(시클로펜타디에닐)(9-플루오레닐)지르코늄An; 디페닐실릴(시클로펜타디에닐)(9-플루오레닐)지르코늄An; 디페닐실릴비스인데닐지르코늄An; 시클로트리메틸렌실릴테트라메틸시클로펜타디에닐시클로펜타디에닐지르코늄An; 시클로테트라메틸렌실릴테트라메틸시클로펜타디에닐시클로펜타디에닐지르코늄An; 시클로트리메틸렌실릴(테트라메틸시클로펜타디에닐)(2-메틸인데닐)지르코늄An; 시클로트리메틸렌실릴(테트라메틸시클로펜타디에닐)(3-메틸시클로펜타디에닐)지르코늄An; 시클로트리메틸렌실릴비스(2-메틸인데닐)지르코늄An; 시클로트리메틸렌실릴(테트라메틸시클로펜타디에닐)(2,3,5-트리메틸클로펜타디에닐)지르코늄An; 시클로트리메틸렌실릴비스(테트라메틸시클로펜타디에닐)지르코늄An; 디메틸실릴(테트라메틸시클로펜타디에닐)(N-tert부틸아미도)티타늄An; 비스시클로펜타디에닐크롬An; 비스시클로펜타디에닐지르코늄An; 비스(n-부틸시클로펜타디에닐)지르코늄An; 비스(n-도데실시클로펜타디에닐)지르코늄An; 비스에틸시클로펜타디에닐지르코늄An; 비스이소부틸시클로펜타디에닐지르코늄An; 비스이소프로필시클로펜타디에닐지르코늄An; 비스메틸시클로펜타디에닐지르코늄An; 비스옥틸시클로펜타디에닐지르코늄An; 비스(n-펜틸시클로펜타디에닐)지르코늄An ; 비스(n-프로필시클로펜타디에닐)지르코늄An; 비스트리메틸실릴시클로펜타디에닐지르코늄An; 비스(1,3-비스(트리메틸실릴)시클로펜타디에닐)지르코늄An; 비스(1-에틸-2-메틸시클로펜타디에닐)지르코늄An; 비스(l-에틸-3-메틸시클로펜타디에닐)지르코늄An; 비스펜타메틸시클로펜타디에닐지르코늄An; 비스펜타메틸시클로펜타디에닐지르코늄An; 비스(l-프로필-3-메틸시클로펜타디에닐)지르코늄An; 비스(l-n-부틸-3-메틸시클로펜타디에닐)지르코늄An; 비스(1-이소부틸-3-메틸시클로펜타디에닐지르코늄An; 비스(l-프로필-3-부틸시클로펜타디에닐)지르코늄An; 비스(1,3-n-부틸시클로펜타디에닐)지르코늄An; 비스(4,7-디메틸인데닐)지르코늄An; 비스인데닐지르코늄An; 비스(2-메틸인데닐)지르코늄An; 시클로펜타디에닐인데닐지르코늄An; 비스(n-프로필시클로펜타디에닐)하프늄An; 비스(n-부틸시클로펜타디에닐)하프늄An; 비스(n-펜틸시클로펜타디에닐)하프늄An; (n-프로필시클로펜타디에닐)(n-부틸시클로펜타디에닐)하프늄An; 비스 [(2-트리메틸실릴에틸)시클로펜타디에닐]하프늄An; 비스(트리메틸실릴시클로펜타디에닐)하프늄An; 비스(2-n-프로필인데닐)하프늄An; 비스(2-n-부틸인데닐)하프늄An; 디메틸실릴비스(n-프로필시클로펜타디에닐)하프늄An; 디메틸실릴비스(n-부틸시클로펜타디에닐)하프늄An; 비스(9-n-프로필플루오레닐)하프늄An; 비스(9-n-부틸플루오레닐)하프늄An; (9-n-프로필플루오레닐)(2-n-프로필인데닐)하프늄An; 비스(l-n-프로필-2-메틸시클로펜타디에닐)하프늄An; (n-프로필시클로펜타디에닐)(l-n-프로필-3-n-부틸시클로펜타디에닐)하프늄An; 디메틸실릴테트라메틸시클로펜타디에닐시클로프로필아미도티타늄An; 디메틸실릴테트라메틸시클로펜타디에닐시클로부틸아미도티타늄An; 디메틸실릴테트라메틸시클로펜타디에닐시클로펜틸아미도티타늄An; 디메틸실릴테트라메틸시클로펜타디에닐시클로헥실아미도티타늄An; 디메틸실릴테트라메틸시클로펜타디에닐시클로헵틸아미도티타늄An; 디메틸실릴테트라메틸시클로펜타디에닐시클로옥틸아미도티타늄An; 디메틸실릴테트라메틸시클로펜타디에닐시클로노닐아미도티타늄An; 디메틸실릴테트라메틸시클로펜타디에닐시클로데실아미도티타늄An; 디메틸실릴테트라메틸시클로펜타디에닐시클로운데실아미도티타늄An; 디메틸실릴테트라메틸시클로펜타디에닐시클로도데실아미도티타늄An; 디메틸실릴테트라메틸시클로펜타디에닐)(sec-부틸아미도)티타늄An; 디메틸실릴(테트라메틸시클로펜타디에닐)(n-옥틸아미도)티타늄An; 디메틸실릴(테트라메틸시클로펜타디에닐)(n-데실아미도)티타늄An; 디메틸실릴(테트라메틸시클로펜타디에닐)(n-옥타데실아미도)티타늄An; 디메틸실릴비스(시클로펜타디에닐)지르코늄An; 디메틸실릴비스(테트라메틸시클로펜타디에닐)지르코늄An; 디메틸실릴비스(메틸시클로펜타디에닐)지르코늄An; 디메틸실릴비스(디메틸시클로펜타디에닐)지르코늄An; 디메틸실릴(2,4-디메틸시클로펜타디에닐)(3',5'-디메틸시클로펜타디에닐)지르코늄An; 디메틸실릴(2,3,5-트리메틸시클로펜타디에닐)(2',4',5'-디메틸시클로펜타디에닐)지르코늄An; 디메틸실릴비스(t-부틸시클로펜타디에닐)지르코늄An; 디메틸실릴비스(트리메틸실릴시클로펜타디에닐)지르코늄An; 디메틸실릴비스(2-트리메틸실릴-4-t-부틸시클로펜타디에닐)지르코늄An; 디메틸실릴비스(4,5,6,7-테트라하이드로인데닐)지르코늄An; 디메틸실릴비스(인데닐)지르코늄An; 디메틸실릴비스(2-메틸인데닐)지르코늄An; 디메틸실릴비스(2,4-디메틸인데닐)지르코늄An; 디메틸실릴비스(2,4,7-트리메틸인데닐)지르코늄An; 디메틸실릴비스(2-메틸-4-페닐인데닐)지르코늄An; 디메틸실릴비스(2-에틸-4-페닐인데닐)지르코늄An; 디메틸실릴비스(벤즈[e]인데닐)지르코늄An; 디메틸실릴비스(2-메틸벤즈[e]인데닐)지르코늄An; 디메틸실릴비스(벤즈[f]인데닐)지르코늄An; 디메틸실릴비스(2-메틸벤즈[f|인데닐)지르코늄An; 디메틸실릴비스(3-메틸벤즈[f]인데닐)지르코늄An; 디메틸실릴비스(시클로펜타[cd]인데닐)지르코늄An; 디메틸실릴비스(시클로펜타디에닐)지르코늄An; 디메틸실릴비스(테트라메틸시클로펜타디에닐)지르코늄An; 디메틸실릴비스(메틸시클로펜타디에닐)지르코늄An; 디메틸실릴비스(디메틸시클로펜타디에닐)지르코늄An; 이소프로필리덴(시클로펜타디에닐-플루오레닐)지르코늄An; 이소프로필리덴(시클로펜타디에닐-인데닐)지르코늄An; 이소프로필리덴(시클로펜타디에닐-2,7-디-t-부틸플루오레닐)지르코늄An; 이소프로필리덴(시클로펜타디에닐-3-메틸플루오레닐)지르코늄An; 이소프로필리덴(시클로펜타디에닐-4-메틸플루오레닐)지르코늄An; 이소프로필리덴(시클로펜타디에닐-옥타하이드로플루오레닐)지르코늄An; 이소프로필리덴(메틸시클로펜타디에닐-플루오레닐)지르코늄An; 이소프로필리덴(디메틸시클로펜타디에닐플루오레닐)지르코늄An; 이소프로필리덴테트라메틸시클로펜타디에닐-플루오레닐)지르코늄An; 디페닐메틸렌(시클로펜타디에닐-플루오레닐)지르코늄An; 디페닐메틸렌(시클로펜타디에닐-인데닐)지르코늄An; 디페닐메틸렌(시클로펜타디에닐-2,7-디-t-부틸플루오레닐)지르코늄An; 디페닐메틸렌(시클로펜타디에닐-3-메틸플루오레닐)지르코늄An; 디페닐메틸렌(시클로펜타디에닐-4-메틸플루오레닐)지르코늄An; 디페닐메틸렌시클로펜타디에닐옥타하이드로플루오레닐)지르코늄An; 디페닐메틸렌(메틸시클로펜타디에닐-플루오레닐)지르코늄An; 디페닐메틸렌(디메틸시클로펜타디에닐-플루오레닐)지르코늄An; 디페닐메틸렌(테트라메틸시클로펜타디에닐-플루오레닐)지르코늄An; 시클로헥실리덴(시클로펜타디에닐-플루오레닐)지르코늄An; 시클로헥실리덴(시클로펜타디에닐인데닐)지르코늄An; 시클로헥실리덴(시클로펜타디에닐-2,7-디-t-부틸플루오레닐)지르코늄An; 시클로헥실리덴(시클로펜타디에닐-3-메틸플루오레닐)지르코늄An; 시클로헥실리덴(시클로펜타디에닐-4-메틸플루오레닐)지르코늄An; 시클로헥실리덴(시클로펜타디에닐옥타하이드로플루오레닐)지르코늄An; 시클로헥실리덴(메틸시클로펜타디에닐플루오레닐)지르코늄An; 시클로헥실리덴(디메틸시클로펜타디에닐-플루오레닐)지르코늄An; 시클로헥실리덴(테트라메틸시클로펜타디에닐플루오레닐)지르코늄An; 디메틸실릴(시클로펜타디에닐-플루오레닐)지르코늄An; 디메틸실릴(시클로펜타디에닐-인데닐)지르코늄An; 디메틸실릴(시클로펜타디에닐-2,7-디-t-부틸플루오레닐)지르코늄An; 디메틸실릴(시클로펜타디에닐-3-메틸플루오레닐)지르코늄An; 디메틸실릴(시클로펜타디에닐-4-메틸플루오레닐)지르코늄An; 디메틸실릴(시클로펜타디에닐-옥타하이드로플루오레닐)지르코늄An; 디메틸실릴(메틸시클로펜탄디에닐-플루오레닐)지르코늄An; 디메틸실릴)디메틸시클로펜타디에닐플루오레닐)지르코늄An; 디메틸실릴(테트라메틸시클로펜타디에닐플루오레닐)지르코늄An; 이소프로필리덴(시클로펜타디에닐-플루오레닐)지르코늄An; 이소프로필리덴(시클로펜타디에닐-인데닐)지르코늄An; 이소프로필리덴(시클로펜타디에닐-2,7-디-t-부틸플루오레닐)지르코늄An; 시클로헥실리덴(시클로펜타디에닐플루오레닐)지르코늄An; 시클로헥실리덴(시클로펜타디에닐-2,7-디-t-부틸플루오레닐)지르코늄An; 디메틸실릴(시클로펜타디에닐플루오레닐)지르코늄An; 메틸페닐실릴테트라메틸시클로펜타디에닐시클로프로필아미도티타늄An; 메틸페닐실릴테트라메틸시클로펜타디에닐시클로부틸아미도티타늄An; 메틸페닐실릴테트라메틸시클로펜타디에닐시클로펜틸아미도티타늄An; 메틸페닐실릴테트라메틸시클로펜타디에닐시클로헥실아미도티타늄An; 메틸페닐실릴테트라메틸시클로펜타디에닐시클로헵틸아미도티타늄An; 메틸페닐실릴테트라메틸시클로펜타디에닐시클로옥틸아미도티타늄An; 메틸페닐실릴테트라메틸시클로펜타디에닐시클로노닐아미도티타늄An; 메틸페닐실릴테트라메틸시클로펜타디에닐시클로데실아미도티타늄An; 메틸페닐실릴테트라메틸시클로펜타디에닐시클로운데실아미도티타늄An; 메틸페닐실릴테트라메틸시클로펜타디에닐시클로도데실아미도티타늄An; 메틸페닐실릴(테트라메틸시클로펜타디에닐)(sec-부틸아미도)티타늄An; 메틸페닐실릴(테트라메틸시클로펜타디에닐)(n-옥틸아미도)티타늄An; 메틸페닐실릴(테트라메틸시클로펜타디에닐)(n-데실아미도)티타늄An; 메틸페닐실릴(테트라메틸시클로펜타디에닐)(n-옥타데실아미도)티타늄An; 디페닐실릴테트라메틸시클로펜타디에닐시클로프로필아미도티타늄An; 디페닐실릴테트라메틸시클로펜타디에닐시클로부틸아미도티타늄An; 디페닐실릴테트라메틸시클로펜타디에닐시클로펜틸아미도티타늄An; 디페닐실릴테트라메틸시클로펜타디에닐시클로헥실아미도티타늄An; 디페닐실릴테트라메틸시클로펜타디에닐시클로헵틸아미도티타늄An; 디페닐실릴테트라메틸시클로펜타디에닐시클로옥틸아미도티타늄An; 디페닐실릴테트라메틸시클로펜타디에닐시클로노닐아미도티타늄An; 디페닐실릴테트라메틸시클로펜타디에닐시클로데실아미도티타늄An; 디페닐실릴테트라메틸시클로펜타디에닐시클로운데실아미도티타늄An; 디페닐실릴테트라메틸시클로펜타디에닐시클로도데실아미도티타늄An; 디페닐실릴(테트라메틸시클로펜타디에닐)(sec-부틸아미도)티타늄An; 디페닐실릴테트라메틸시클로펜타디에닐)(n-옥틸아미도)티타늄An; 디페닐실릴테트라메틸시클로펜타디에닐)(n-데실아미도)티타늄An; 및 디페닐실릴(테트라메틸시클로펜타디에닐)(n-옥타데실아미도)티타늄An을 포함한다.
메탈로센 촉매는 후속적인 중합을 위한 메탈로센 활성화제로 활성화할 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "메탈로센 활성화제"는 단일 부위 촉매 화합물(예: 메탈로센, 15족 함유 촉매 등)을 활성화할 수 있는, 지지되거나 지지되지 않은 특정한 화합물 또는 화합물의 조합물로 정의된다. 이는 촉매 성분의 금속 중심으로부터 하나 이상의 이탈기(예를 들어, 상기한 화학식/구조식 내의 A 그룹)를 감하는 것을 포함한다. 따라서, 메탈로센 촉매는 이러한 활성화제를 사용하는 올레핀 중합을 향하여 활성화된다.
이러한 활성화제의 실시예는 루이스 산, 예를 들어, 환형 또는 올리고머성 폴리하이드로카빌알루미늄 옥사이드, 비-배위성 이온성 활성화제(NCA), 이온화 활성화제, 화학양론적 활성화제, 이의 조합물, 또는 중성 메탈로센 촉매 성분을 올레핀 중합에 대하여 활성인 메탈로센 탄소로 전환시킬 수 있는 특정한 기타 화합물을 포함한다.
루이스 산은, 예를 들어, 알루목산(예: "MAO"), 개질된 알루목산(예: "TIBAO") 및 알킬알루미늄 화합물을 포함할 수 있다. 알루미늄 알킬 화합물의 비제한적인 예는, 예를 들어, 트리메틸알루미늄, 트리에틸알루미늄, 트리이소부틸알루미늄, 트리-n-헥실알루미늄 및 트리-n-옥틸알루미늄을 포함할 수 있다.
이온화 활성화제는 당해 기술분야에 공지되어 있으며, 예를 들어, 문헌[참조: 예를 들어, Eugene You-Xian Chen & Tobin J. Marks, Cocatalysts for Metal-Catalyzed Olefin Polymerization: Activators, Activation Processes, and Structure-Activity Relationships 100(4) CHEMICAL REVIEWS 1391-1434 (2000)]에 기술되어 있다. 중성 이온화 활성화제의 예는, 예를 들어, 13족 삼-치환된 화합물, 특히 삼치환된 붕소, 텔루륨, 알루미늄, 갈륨 및 인듐 화합물 및 이들의 혼합물(예: 트리스퍼플루오로페닐 보론 메탈로이드 전구체)을 포함한다. 치환기는, 예를 들어, 알킬, 알케닐, 할로겐, 치환된 알킬, 아릴, 아릴할라이드, 알콕시 및 할라이드로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 일 실시예에서, 3개의 그룹은, 예를 들어, C1 내지 C20 알케닐, C1 내지 C20 알킬, C1 내지 C20 알콕시, C3 내지 C20 아릴 및 이들의 조합물로부터 선택된다. 여전히 또다른 실시예에서, 3개의 그룹은, 예를 들어, 고 할로겐화 C1 내지 C4 알킬, 고 할로겐화 페닐, 및 고 할로겐화 나프틸 및 이들의 조합물의 그룹으로부터 선택된다. "고할로겐화"라는 용어는, 수소의 50% 이상이 불소, 염소 및 브롬으로부터 선택된 할로겐 그룹으로 대체됨을 의미한다.
이온성 이온화 활성화제의 예시적이지만, 비제한적인 예는, 예를 들어, 트리알킬-치환된 암모늄 염(예: 트리에틸암모늄테트라페닐보레이트, 트리프로필암모늄테트라페닐보레이트, 트리(n-부틸)암모늄테트라페닐보레이트, 트리메틸암모늄테트라(p-톨릴)보레이트, 트리메틸암모늄테트라(o-톨릴)보레이트, 트리부틸암모늄테트라(펜타플루오로페닐)보레이트, 트리프로필암모늄테트라(o,p-디메틸페닐)보레이트, 트리부틸암모늄테트라(m,m-디메틸페닐)보레이트, 트리부틸암모늄테트라(p-트리-플루오로메틸페닐)보레이트, 트리부틸암모늄테트라(펜타플루오로페닐)보레이트 및 트리(n-부틸)암모늄테트라(o-톨릴)보레이트), N,N-디알킬아닐리늄 염(예: N,N-디메틸아닐리늄테트라페닐보레이트, N,N-디에틸아닐리늄테트라페닐보레이트 및 N,N-2,4,6-펜타메틸아닐리늄테트라페닐보레이트), 디알킬 암모늄 염(예: 디이소프로필암모늄테트라펜타플루오로페닐보레이트 및 디시클로헥실암모늄테트라페닐보레이트), 트리아릴 포스포늄 염(예: 트리페닐포스포늄테트라페닐보레이트, 트리메틸페닐포스포늄테트라페닐보레이트 및 트리디메틸페닐포스포늄테트라페닐보레이트) 및 이의 알루미늄 균등물을 포함한다.
또 다른 실시예에서, 알킬알루미늄 화합물은 헤테로고리 화합물과 함께 사용될 수 있다. 헤테로고리 화합물의 고리는 하나 이상의 질소, 산소 및/또는 황 원자를 포함할 수 있으며, 일 실시예에서 하나 이상의 질소 원자를 포함한다. 헤테로고리 화합물은, 예를 들어, 일 실시예에서 4개 이상의 고리 구성원을 포함하며, 또 다른 실시예에서 5개 이상의 고리 구성원을 포함한다.
알킬알루미늄 화합물과 함께 활성화제로 사용하기 위한 헤테로고리 화합물은 치환되지 않을 수 있거나 또는 치환기 하나 또는 이러한 치환기의 조합물에 의해 치환될 수 있다. 적합한 치환체의 예는, 예를 들어, 할로겐, 알킬, 알케닐 또는 알키닐 라디칼, 시클로알킬 라디칼, 아릴 라디칼, 아릴 치환된 알킬 라디칼, 아실 라디칼, 아로일 라디칼, 알콕시 라디칼, 아릴옥시 라디칼, 알킬티오 라디칼, 디알킬아미노 라디칼, 알콕시카보닐 라디칼, 아릴옥시카보닐 라디칼, 카바모일 라디칼, 알킬- 또는 디알킬-카바모일 라디칼, 아실옥시 라디칼, 아실아미노 라디칼, 아로일아미노 라디칼, 직쇄, 측쇄 또는 환형, 알킬렌 라디칼 또는 이의 임의의 조합물을 포함한다.
탄화수소 치환체의 비제한적인 예는, 예를 들어, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 시클로펜틸, 시클로헥실, 벤질, 페닐, 플루오로메틸, 플루오로에틸, 디플루오로에틸, 요오도프로필, 브로모헥실 또는 클로로벤질을 포함한다.
사용된 헤테로고리 화합물의 비제한적인 예는, 예를 들어, 치환 및 비치환된 피롤, 이미다졸, 피라졸, 피롤린, 피롤리딘, 퓨린, 카바졸, 인돌, 페닐 인돌, 2,5-디메틸피롤, 3-펜타플루오로페닐피롤, 4,5,6,7-테트라플루오로인돌 또는 3,4-디플루오로피롤을 포함한다.
활성화제의 조합물, 예를 들어, 조합물 중의 알루민옥산 및 이온화 활성화제가 또한 본 발명에 의해 고려된다. 기타 활성화제는, 예를 들어, 비배위성의 상용성 음이온(non-coordinating compatible anion)과 혼합된 알루미늄/붕소 착체, 퍼클로로보레이트, 각각의 수화물을 포함하는 페리오데이트 및 요오데이트, 리튬(2,2'-비스페닐-디트리메틸실리케이트)-4T-HF 및 실릴륨 염을 포함한다. 상기한 화합물 외에도, 방사선 및 전자-화학적 산화를 사용하는 것과 같은 활성화 방법이 또한, 예를 들어, 단일 부위 촉매 화합물의 활성 및/또는 생산성을 증진시킬 목적으로 할성화 방법으로서 고려된다[참조: 미국 특허 제 5,849,852호, 미국 특허 제 5,859,653호, 미국 특허 제 5,869,723호 및 WO 98/32775].
촉매는 당해 기술분야의 숙련가에게 공지된 임의의 방법으로 활성화할 수 있다. 예를 들어, 촉매 및 활성화제는 촉매에 대한 활성화제의 몰 비를, 예를 들어, 1000:1 내지 0.1:1, 또는 500:1 내지 1:1, 또는 약 100:1 내지 약 250:1, 또는 150:1 내지 1:1, 또는 50:1 내지 1:1, 또는 10:1 내지 0.5:1 또는 3:1 내지 0.3:1로 조합할 수 있다.
활성화제는 문헌[참조: Gregory G. Hlatky, Heterogeneous Single-Site Catalysts for Olefin Polymerization 100(4) CHEMICAL REVIEWS 1347-1374 (2000)]에 기술된 바와 같은, 촉매 성분으로부터 분리되거나 또는 촉매(예:메탈로센)와 함께, 지지체와 연합되거나 이에 결합되거나 되지 않을 수 있다.
메탈로센 촉매는 지지되거나 지지되지 않을 수 있다. 전형적인 지지체 물질은 활석, 무기 산화물, 점토 및 점토 광물, 이온 교환 층화된 화합물, 규조토 화합물, 제올라이트 또는 수지상 지지체 물질, 예를 들어, 폴리올레핀을 포함할 수 있다.
특정 무기 산화물은, 예를 들어, 실리카, 알루미나, 마그네시아, 티타니아 및 지르코니아를 포함한다. 지지체 물질로서 사용된 무기 산화물은, 예를 들어, 5 미크론 내지 600 미크론 또는 10 미크론 내지 100 미크론의 평균 입자 크기, 50 m2/g 내지 1,000 m2/g 또는 100 m2/g 내지 400 m2/g의 표면적, 및 0.5cc/g 내지 3.5 cc/g 또는 0.5 cc/g 내지 2.5 cc/g의 기공 용적(pore volume)을 가질 수 있다.
메탈로센 촉매를 지지하는 방법은 일반적으로 당해 기술분야에 공지되어 있다[참조: 본원에서 참조문헌으로 삽입된 미국 특허 제 5,643,847호].
선택적으로, 지지체 물질, 촉매 성분, 촉매 시스템 또는 이의 조합물은 중합 전 또는 동안에 하나 이상의 스캐빈징 화합물(scavenging compound)과 접촉될 수 있다. 용어 "스캐빈징 화합물"은 후속적인 중합 반응 환경으로부터 불순물(예: 극성 불순물)을 제거하기에 효과적인 화합물을 포함하는 것을 의미한다. 불순물은 중합 반응 성분 중 어느 하나, 특히 용매, 단량체 및 촉매 공급물과 함께 의도하지 않게 도입될 수 있으며, 촉매 활성 및 안정성에 역효과를 미칠 수 있다. 이러한 불순물은, 예를 들어, 촉매 활성을 저하시키거나 또는 제거할 수도 있다. 극성 불순물 또는 촉매 독(catalyst poison)은, 예를 들어, 물, 산소 및 금속 불순물을 포함할 수 있다.
스캐빈징 화합물은 과량의 상기한 알루미늄 함유 화합물을 포함할 수 있거나, 또는 13족 유기금속성 화합물과 같은 추가의 공지된 유기금속성 화합물일 수 있다. 예를 들어, 스캐빈징 화합물은 트리에틸 알루미늄(TMA), 트리이소부틸 알루미늄(TIBAl), 메틸알루목산(MAO), 이소부틸 알루미녹산 및 트리-n-옥틸 알루미늄을 포함할 수 있다. 하나의 구체적인 실시예에서, 스캐빈징 화합물은 TIBAl이다.
일 실시예에서, 스캐빈징 화합물의 양은 중합 동안에 활성을 증진시키기에 효과적인 양으로 최소화시키고, 공급물 및 중합 매질이 불순물을 충분히 제거할 수 있는 경우에 함께 피해진다.
중합 공정
본원의 다른 곳에서 나타낸 바와 같이, 촉매 시스템을 사용하여 폴리올레핀 조성물을 형성시킨다. 일단 촉매 시스템이 제조되면, 상기한 바와 같이 및/또는 당해 기술분야의 숙련가에게 공지된 바와 같이, 이러한 조성물을 사용하여 다양한 공정을 수행할 수 있다. 중합 공정에서 사용된 장치, 공정 조건, 반응물, 첨가제 및 기타 물질은, 형성되는 중합체의 목적하는 조성 및 특성에 따라, 소정의 공정에서 변할 것이다. 이러한 공정은, 예를 들어, 용액 상, 기체 상, 슬러리 상, 벌크 상, 고압 공정 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다[참조: 본원에서 참조문헌으로 삽입된, 미국 특허 제 5,525,678호; 미국 특허 제 6,420,580호; 미국 특허 제 6,380,328호; 미국 특허 제 6,359,072호; 미국 특허 제 6,346,586호; 미국 특허 제 6,340,730호; 미국 특허 제 6,339,134호; 미국 특허 제 6,300,436호; 미국 특허 제 6,274,684호; 미국 특허 제 6,271,323호; 미국 특허 제 6,248,845호; 미국 특허 제 6,245,868호; 미국 특허 제 6,245,705호; 미국 특허 제 6,242,545호; 미국 특허 제 6,211,105호; 미국 특허 제 6,207,606호; 미국 특허 제 6,180,735호 및 미국 특허 제 6,147,173].
특정 실시예에서, 상기한 공정은 일반적으로 중합체를 형성하기 위한 하나 이상의 올레핀 단량체를 중합시키는 것을 포함한다. 올레핀 단량체는, 예를 들어, C2 내지 C30 올레핀 단량체 또는 C2 내지 C12 올레핀 단량체(예: 에틸렌, 프로필렌, 부텐, 펜텐, 메틸펜텐, 헥센, 옥텐 및 데센)을 포함할 수 있다. 단량체는, 예를 들어, 올레핀계 불포화 단량체, C4 내지 C18 디올레핀, 공액화되거나 공액화되지 않은 디엔, 폴리엔, 비닐 단량체 및 환형 올레핀을 포함할 수 있다. 기타 단량체의 비제한적인 예는, 예를 들어, 노르보르넨, 노보르나디엔, 이소부틸렌, 이소프렌, 비닐벤조시클로부탄, 스티렌, 알킬 치환된 스티렌, 에틸리덴 노르보르넨, 디시클로펜타디엔 및 시클로펜텐을 포함할 수 있다. 형성된 중합체는, 예를 들어, 단독중합체, 공중합체 또는 삼원공중합체를 포함할 수 있다.
용액 공정의 예는 본원에서 참고문헌으로 삽입된 미국 특허 제 4,271,060호, 미국 특허 제 5,001,205호, 미국 특허 제 5,236,998호 및 미국 특허 제 5,589,555호에 기술되어 있다.
기체 상 중합 공정의 한 가지 예는 연속 사이클 시스템을 포함하는데, 여기서 사이클링 기체 스트림(기타의 경우, 재생 스트림 또는 유동화 매질(fluidizing medium)로서 공지됨)은 중합 반응 열에 의해 반응기 속에서 가열된다. 이러한 열은 반응기 외부의 냉각 시스템에 의해 사이클의 또다른 부분에서 사이클링 기체 스트림으로부터 제거된다. 하나 이상의 단량체를 포함하는 사이클링 기체 스트림은 반응성 조건 하에 촉매의 존재하에서 유동층(fluidized bed)을 통해 연속적으로 사이클링될 수 있다. 사이클링 기체 스트림은 일반적으로 유동층으로부터 회수되고 반응기 내로 재사용된다. 동시에, 중합체 생성물은 반응기로부터 회수될 수 있고, 새로운 단량체를 가하여 중합된 단량체를 대체시킬 수 있다. 기체 상 공정에서의 반응기 압력은, 예를 들어, 약 100 psig 내지 약 500 psig, 또는 약 200 psig 내지 약 400 psig 또는 약 250 psig 내지 약 350 psig로 변할 수 있다. 기체 상 공정에서의 반응기 온도는, 예를 들어, 약 3O℃ 내지 약 12O℃, 또는 약 6O℃ 내지 약 115℃, 또는 약 7O℃ 내지 약 110℃ 또는 약 7O℃ 내지 약 95℃로 변할 수 있다 [참조: 예를 들어, 본원에서 참조문헌으로 삽입된, 미국 특허 제 4,543,399호; 미국 특허 제 4,588,790호; 미국 특허 제 5,028,670호; 미국 특허 제 5,317,036호; 미국 특허 제 5,352,749호; 미국 특허 제 5,405,922호; 미국 특허 제 5,436,304호; 미국 특허 제 5,456,471호; 미국 특허 제 5,462,999호; 미국 특허 제 5,616,661호; 미국 특허 제 5,627,242호; 미국 특허 제 5,665,818호; 미국 특허 제 5,677,375호 및 미국 특허 제 5,668,228호].
슬러리 상 공정은 일반적으로 단량체 및 선택적으로 수소가 촉매와 함께 가해지는, 액체 중합 매질 중의 고형의 입상 중합체의 현탁액을 형성함을 포함한다. 이 현탁액(희석제를 포함할 수 있음)은, 휘발성 성분이 중합체로부터 분리될 수 있고, 선택적으로 증류 후에 반응기로 재순환될 수 있는 반응기로부터 간헐적으로 또는 연속적으로 제거될 수 있다. 중합 매질에 사용된 액화된 희석제는, 예를 들어, C3 내지 C7 알칸(예: 헥산 또는 이소부탄)을 포함할 수 있다. 사용된 매질은 일반적으로 중합 및 비교적 불활성의 조건하에 액체이다. 벌크 상 공정은, 액체 매질이 또한 벌크 상 공정에서 반응물(예: 단량체)인 것을 제외하고는 슬러리 공정의 것과 유사하다. 그러나, 공정은, 예를 들어, 벌크 공정, 슬러리 공정 또는 벌크 슬러리 공정일 수 있다.
특정 실시예에서, 슬러리 공정 또는 벌크 공정은 하나 이상의 루프 반응기(loop reactor)에서 연속적으로 수행할 수 있다. 슬러리 또는 건조 자유 유동 분말로서, 촉매가, 자체로 예를 들면 희석제 중의 성장 중합체 입자의 순환 슬러리로 충전될 수 있는 반응기 루프에 규칙적으로 주입될 수 있다. 선택적으로, 수득한 중합체의 분자량을 조절하는 것과 같이, 공정에 수소를 가할 수 있다. 루프 반응기는, 예를 들어, 약 27 bar 내지 약 50 bar 또는 약 35 bar 내지 약 45 bar의 압력 및 약 38℃ 내지 약 121℃의 온도에서 유지시킬 수 있다. 반응열은, 예를 들어, 이중 자켓 파이프(double-jacketed pipe) 또는 열 교환기를 사용하는 것과 같이, 당해 기술분야의 숙련가에게 공지된 임의의 방법을 사용하여, 루프 벽을 통해 제거할 수 있다.
대안적으로, 예를 들어, 교반된 반응기를 직렬, 병렬 또는 이들의 조합과 같은 기타 유형의 중합 공정을 사용할 수 있다. 반응기로부터 제거하는 경우, 중합체는, 예를 들어, 첨가제 및/또는 압출물의 첨가와 같은 추가의 공정을 위한 중합체 회수 시스템으로 통과시킬 수 있다.
중합체 생성물
본원에 기술된 공정을 통해 형성된 중합체(및 이의 블렌드)는, 예를 들어, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 엘라스토머(elastomer), 플라스토머(plastomer), 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴레에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리프로필렌 공중합체를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다.
달리 지정하지 않는 한, 모든 시험방법은 출원시의 현재의 방법이다.
하나 이상의 실시예에서, 중합체는 프로필렌계 중합체이다. 달리 명시하지 않는 한, 용어 "프로필렌계 중합체"는, 중합체의 총 중량을 기준으로 하여, 약 50 중량% 이상, 또는 약 80 중량% 이상, 또는 약 85 중량% 이상, 또는 약 90 중량% 이상 또는 약 95 중량% 이상의 폴리프로필렌을 갖는 폴리프로필렌을 나타낸다.
하나 이상의 실시예에서, 중합체는 폴리프로필렌 단독중합체이다. 달리 명시하지 않는 한, 용어 "폴리프로필렌 단독중합체"는 주성분으로서 프로필렌 및 제한된 양의 기타 공단량체, 예를 들어, 에틸렌으로 구성된 중합체를 나타내며, 여기서 공단량체는, 예를 들어, 중합체의 약 0.5 중량% 미만, 또는 약 0.3 중량% 미만, 또는 약 0.2 중량% 미만 또는 약 0.1 중량% 미만을 구성한다.
하나 이상의 실시예에서, 중합체는 프로필렌계 공중합체이다. 공단량체는, 예를 들어, 에틸렌, C4 - C10 올레핀 및 이의 조합물로부터 선택될 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 공단량체는 에틸렌이다.
프로필렌계 공중합체는, 예를 들어, 약 0.5 중량% 이상 또는 약 1 중량% 이상 또는 약 2 중량% 이상, 또는 약 0.5 중량% 내지 약 10 중량%의 공중합체를 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 공중합체는 프로필렌계 랜덤 공중합체이다. 용어 "랜덤 공중합체"는, 중합체 쇄 중의 어느 주어진 부위에서 주어진 단량체 단위를 찾는 가능성이 인접한 단위의 특성에 독립적인 거대분자로 이루어진 공중합체를 나타낸다. 하나 이상의 실시예에서, 프로필렌계 랜덤 공중합체는 미니-랜덤 공중합체이다. 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "미니-랜덤 공중합체"는 약 0.2 중량% 내지 약 1.0 중량% 또는 약 0.2 중량% 내지 약 0.8 중량%의 공중합체를 포함하는 랜덤 공중합체를 나타낸다.
하나 이상의 실시예에서, 프로필렌 중합체는 분자량 분포(Mw/Mn)가, 예를 들어, 약 1.5 내지 약 8, 또는 약 2 내지 약 4 또는 약 3 내지 약 8일 수 있다.
또한, 프로필렌 중합체는, 용융 유속(melt flow rate; MFR)(ASTM D-1238로 측정함)이 예를 들어, 약 0.01 dg/min. 내지 약 1000 dg/min., 또는 약 0.01 dg/min. 내지 약 100 dg/min. 또는 약 5 dg/min. 내지 약 60 dg/min.일 수 있다.
하나 이상의 실시예에서, 프로필렌 중합체는 예를 들어, 약 89% 내지 약 99.8%의 미세입체규칙도(microtacticity)를 갖는다. "미세입체규칙도"라는 용어는 중합체 중의 펜던트 그룹(pendant group)의 공간 배열을 나타낸다. 예를 들어, 중합체는 이의 펜던트 그룹이 중합체의 주쇄를 통해 가설적 플랜트(hypothetical plant)의 양쪽 면에 랜덤 방식으로 배열되는 경우 "어택틱(atactic)"이다. 대조적으로, 중합체는, 이의 모든 펜던트 그룹이 쇄의 동일한 면에 배열되는 경우 "이소택틱(isotactic)"이며, 이의 펜던트 그룹이 쇄의 반대 면에 교호적인 경우 "신티오택틱(syndiotactic)"이다. 중합체의 입체규칙도는 NMR 분광법(NMR spectroscopy)을 통해 분석할 수 있으며, 여기서 "mmmm"(meso pentad)은 이소택틱 단위를 나타내고, "rrrr"(racemic pentad)은 신디오택틱 단위를 나타낸다. 하나 이상의 실시예에서, 프로필렌계 중합체는 이소택틱이다.
하나 이상의 실시예에서, 프로필렌계 중합체는, 예를 들어, 약 5% 미만, 또는 2% 미만 또는 1% 미만의 수준의 자일렌 용융물을 갖는다.
하나 이상의 실시예에서, 프로필렌계 중합체는 메탈로센 촉매 시스템(이하, 메탈로센 폴리프로필렌이라고 언급함)으로부터 형성된다. 프로필렌계 중합체는 메탈로센 촉매 시스템만에 의해서 또는 다수의 촉매 시스템에 의해서 형성될 수 있다. 그러나, 다수의 촉매 시스템을 사용하여 프로필렌계 중합체를 형성하는 경우, 메탈로센 촉매는 총 촉매 조성물의 50% 이상을 포함한다.
하나 이상의 실시예에서, 중합체는 중합체의 블렌드이다. 중합체가 블렌드인 경우, 블렌드의 적어도 일부분(중합체 중 하나 이상)은 메탈로센 촉매에 의해 형성되는 것으로 고려된다.
생성물 용도
중합체 및 이의 블렌드는 성형 작업(예: 취입 성형, 사출 성형 및 회전 성형 뿐만 아니라 필름 시트(film sheet), 파이프 및 섬유 압출 및 공-압출(co-extrusion))과 같은, 당해 기술분야의 당업자에게 공지된 용도에 유용하다. 필름은 압출 또는 공-압출에 의해서나 또는, 예를 들어, 음식 접촉 및 비-음식 접촉 용도에서, 수축 필름, 점착 필름(cling film), 신장 필름, 밀봉 필름(sealing film), 배향된 필름, 스낵 포장(snack packaging), 내구성이 강한 가방, 식료품 색(grocery sack), 구운 식품 및 동결 식품 포장, 의료용 포장, 공업용 내장재(industrial liner), 및 멤브레인(membrane)으로 유용한 라미네이션(lamination)에 의해 형성된 취입, 배향 또는 주조 필름(cast film)을 포함한다. 섬유는, 예를 들어, 색(sack), 가방, 로프, 꼰 실(twine), 카펫 백킹(carpet backing), 카펫 얀(carpet yarn), 필터, 기저귀 직물, 의료용 가운 및 제오텍스타일(geotextile)을 제조하기 위한 직물 또는 부직포 형태에 사용하기 위한 슬릿-필름(slit-film), 모노필라멘트, 용융 방사, 용액 방사 및 용융 취입 섬유 작업을 포함한다. 압출된 제품은, 예를 들어, 의료용 튜빙(medical tubing), 와이어 및 케이블 코팅, 시트, 열성형 시트, 제오멤브레인(geomembrane) 및 폰드 내장재(pond liner)를 포함한다. 성형품은, 예를 들어, 병, 탱크, 큰 중공 제품(large hollow article), 경질 식품 용기 및 완구의 형태의 단층 및 다층 구성을 포함한다.
하나 이상의 실시예는 다성분 섬유를 형성하는 것을 포함한다. 다성분 섬유는 본원에서 참고문헌으로 삽입된 미국 특허 제 6,074,590호에 기술된 바와 같은 방법으로 형성시킬 수 있다. 일반적으로, 다성분 섬유는 2개 이상의 상이한 성분을 하나의 섬유 또는 필라멘트로 공-압출시킴으로써 형성한다. 수득한 섬유는 2개 이상의 서로 다른 본질적으로 연속적인 중합체 상을 포함한다. 하나의 비제한적인 실시예에서, 다성분 섬유는 이성분 섬유를 포함한다.
본 발명의 이성분 섬유는 일반적으로 제 2 메탈로센 폴리프로필렌(예: 시스)로부터 형성된 제 2 성분에 의해 일반적으로 둘러싸인 제 1 메탈로센 폴리프로필렌(예: 코어)로부터 형성된 제 1 성분을 포함한다.
일 실시예에서, 제 1 메탈로센 폴리프로필렌과 제 2 메탈로센 폴리프로필렌은 동일하다.
다른 실시예에서, 제 1 메탈로센 폴리프로필렌과 제 2 메탈로센 폴리프로필렌은 상이하다.
하나 이상의 실시예에서, 제 1 메탈로센 폴리프로필렌은 프로필렌계 랜덤 공중합체이다. 예를 들어, 프로필렌계 랜덤 공중합체는 미니-랜덤 공중합체일 수 있다.
제 1 성분은, 예를 들어, 다성분 섬유의 총량을 기준으로 하여, 약 90% 내지 약 10%, 또는 약 70% 내지 약 30% 또는 약 60% 내지 약 40%의 양으로 존재할 수 있다. 제 2 성분은, 예를 들어, 다성분 섬유의 총량을 기준으로 하여, 약 10% 내지 약 90%, 또는 약 30% 내지 약 70% 또는 약 40% 내지 약 60%의 양으로 존재할 수 있다.
하나 이상의 실시예에서, 제 1 메탈로센 폴리프로필렌 및 제 2 메탈로센 폴리프로필렌은 약 5O℃ 미만, 또는 약 4O℃ 미만, 또는 약 30℃ 미만, 또는 약 20℃ 미만, 또는 약 1O℃ 미만의 융점 차이를 갖는다.
하나 이상의 실시예에서, 제 1 메탈로센 폴리프로필렌은 이성분 섬유의 형성 동안에 제 2 메탈로센 폴리프로필렌의 용융 온도보다 10℃ 이상, 또는 약 12℃ 이상 또는 약 15℃ 이상 상이한 온도에서 용용한다. 하나의 특정 실시예에서, 제 1 메탈로센 폴리프로필렌은 제 2 메탈로센 폴리프로필렌의 용융 온도보다 낮은 온도에서 용융한다.
본 발명의 이성분 섬유를 이용하여, 예를 들어, 스펀본드 부직 물품을 형성시킬 수 있다. 스펀본드 부직 물품은 임의의 적합한 방법으로 제조할 수 있다. 스펀본드 부직 물품은 열접합 제품, 예를 들어, 의료용 가운 및 드레이프(drape), 기저귀 및 필터를 포함할 수 있다.
예상치 않게, 본 발명의 실시예는 동일한 중합체로부터 형성된 비-이성분 섬유에 비해 스펀본드 부직 물품에서 개선된 드레이프를 생성할 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "드레이프"는 일정한 형태를 취하는 스펀본드 부직 물품의 능력을 나타내며 ISO 9073-9로 측정한다.
예
본 예에서 사용된 바와 같이, 중합체 "A"는 용융 유속(MFR)이 30 g/10 min.이고 융점(Tm)이 135℃인 디메틸실릴비스(2-메틸-4-페닐-인데닐)지르코늄 디클로라이드로부터 형성된 폴리프로필렌 랜덤 공중합체이다.
본 예에 사용된 바와 같이, 중합체 "B"는 용융 유속(MFR)이 50 g/10 min.이고 융점(Tm)이 120℃인 디메틸실릴비스(2-메틸-4-페닐-인데닐)지르코늄 디클로라이드로부터 형성된 EOD 05-14로서 토탈 피트로케미칼즈, 유에스에이, 인크.(TOTAL PETROCHEMICALS, USA, Inc.) 에서 시판하는 폴리프로필렌 랜덤 공중합체이다.
본 예에 사용된 바와 같이, 중합체 "C"는 용융 유속(MFR)이 12 g/10 min.이고 융점(Tm)이 120℃인 디메틸메틸렌(플루오레닐)(2-메틸-4-tert-부틸-시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드로부터 형성된 EOD 02-15로서 토탈 피트로케미칼즈, 유에스에이, 인크.에서 시판하는 폴리프로필렌 랜덤 공중합체이다.
본 예에 사용된 바와 같이, 중합체 "D"는 용융 유속(MFR)이 25 g/10 min.이고 융점(Tm)이 150℃인 디메틸메틸렌(플루오레닐)(2-메틸-4-tert-부틸-시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드로부터 형성된 MR2001로서 토탈 피트로케미칼즈, 유에스에이, 인크.에서 시판하는 이소택틱 폴리프로필렌이다.
스펀본드 구조물을 상기한 중합체로부터 1.1m 너비, 단일 빔 레이코필(single beam Reicofil) 4 파일럿 이성분 스펀본드 라인에서 형성시키고, 하기 표 1에 나타내었다. 구조물의 분석 결과는 뒤이어 하기 표 2에 나타낸다.
실시 시스 물질 시스 양
(중량%)		 코어 물질 코어 양
(중량%)		 시스 용융온도(℃) 코어 용융온도 연신 압력
(mPa)
1 N/A N/A D 100 N/A 245 8000
2 A 30 D 70 245 245 8000
3 A 30 D 70 230 245 8000
4 A 20 D 80 230 245 8000
5 A 10 D 90 245 245 8000
6 B 30 D 70 245 245 8000
7 B 20 D 80 245 245 8000
8 B 10 D 90 245 245 8000
9 BD/B 80:20 30 D 70 245 245 8000
실시 섬도(dtex) MD 강도
(N/5cm)		 CD 강도
(N/5cm)		 MD/CD MD 신도
(%)		 CD 신도
(%)		 드레이프(%) ISO 9073-9
1 1.06 35.7 17.0 2.1 59 55 62
2 1.4 32.8 19.1 1.7 72 77 NR
3 1.4 33.9 21.5 1.6 76 90 53
4 1.3 33.5 20.8 1.6 76 86 NR
5 1.3 34.2 20.2 1.7 70 77 NR
6 1.2 19.6 10.8 na 66 72 57
7 1.15 19 10.7 na 52 67 56
8 1.1 17.6 10.9 na 53 67 NR
9 1.15 34.7 16.4 na 58 64 NR
* NR은 기록되지 않았음을 의미하고, MD는 기계 방향의 연신을 나타내며, 섬도(titer)는 섬유의 두께를 가리킨다.
모든 이성분 형태는 양호하게 가공되며 양호하게 형성되면서 스펀본드 직물을 생성한다. 시스 및 코어 성분 둘 다에 대해 메탈로센 수지를 사용하면 양호한 성능에 상당히 기여했다. 두 성분의 저 자일렌 용융물 및 협소한 분자량 분포는 일정한 필라멘트 및 깨끗한 가공이 가능하도록 하였다.
100% MR2001(중합체 D)로부터 제조한 표준물에 비하여, 본 발명의 실시예로부터 형성된 이성분 구조물은 개선된 드레이프를 나타냈다. 일부 형태에서, 이성분 구조물은 증가된 직물 신장률 및 개선된 CD/MD 인장 강도 균형을 나타내었다. 탄성 라미네이션 성분을 혼입하는 부직 구조물을 위해 더 높은 직물 신장률이 종종 필요하다.
상기 설명은 본 발명의 실시예에 관한 것이지만, 본 발명의 기본적인 영역 및 하기하는 특허청구범위에 의해 결정되는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않고 본 발명의 기타 및 추가의 실시예가 본 발명의 기본적인 영역으로부터 벗어나지 않고 고려될 수 있으며, 이의 영역은 하기하는 특허청구범위에 의해 결정된다.

Claims (15)

  1. 시스 성분(sheath component)과 코어 성분(core component)을 포함하는 이성분 섬유에 있어서,
    상기 시스 성분은 제 1 메탈로센 폴리프로필렌으로 필수 구성되고, 상기 코어 성분은 제 2 메탈로센 폴리프로필렌으로 필수 구성되는, 이성분 섬유.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 시스 성분 대 상기 코어 성분의 비는 약 10:90 내지 약 30:70인, 이성분 섬유.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 시스는 폴리프로필렌계 랜덤 공중합체로부터 형성되는, 이성분 섬유.
  4. 제 1항에 있어서, 제 1 메탈로센 폴리프로필렌은 약 0.2 중량% 내지 약 6 중량% 폴리에틸렌의 에틸렌 함량을 함유하는 공중합체를 포함하는, 이성분 섬유.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 메탈로센 폴리프로필렌은 약 0.2 중량% 내지 약 1 중량% 폴리에틸렌의 에틸렌 함량을 함유하는 공중합체를 포함하는, 이성분 섬유.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 메탈로센 폴리프로필렌은 제 1 폴리프로필렌과 제 2 폴리프로필렌의 블렌드(blend)를 포함하는, 이성분 섬유.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 코어는 폴리프로필렌 단독중합체(homopolymer)로부터 형성되는, 이성분 섬유.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 메탈로센 폴리프로필렌은 제 1 융점을 포함하고, 상기 제 2 메탈로센 폴리프로필렌은 제 2 융점을 포함하며, 상기 제 1 융점과 상기 제 2 융점의 차이가 약 20℃ 미만인, 이성분 섬유.
  9. 제 1항의 이성분 섬유에 의해 형성된 스펀본드 부직 물품.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 메탈로센 폴리프로필렌은 약 1.5 내지 약 8의 분자량 분포를 나타내는, 이성분 섬유.
  11. 이성분 섬유를 형성하는 방법에 있어서,
    제 1 용융 온도를 포함하는 제 1 메탈로센 폴리프로필렌과 제 2 용융 온도를 포함하는 제 2 메탈로센 폴리프로필렌을 제공하는 단계와,
    상기 제 1 및 제 2 메탈로센 폴리프로필렌을 이들 각각의 제 1 및 제 2 용융 온도에서 용융시켜, 제 1 및 제 2 용융 메탈로센 폴리프로필렌을 제공하는 단계와,
    상기 제 1 및 제 2의 용융 메탈로센 폴리프로필렌을, 상기 제 1 메탈로센 폴리프로필렌으로부터 형성된 시스 성분과 상기 제 2 메탈로센 폴리프로필렌으로부터 형성된 코어 성분을 포함하는 이성분 섬유로 형성하는 단계를
    포함하는, 이성분 섬유 형성 방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 제 1 용융 온도와 상기 제 2 용융 온도는 적어도 약 10℃가 다른, 이성분 섬유 형성 방법.
  13. 제 11항에 있어서, 상기 제 1 용융 온도는 상기 제 2 용융 온도보다 적어도 약 10℃ 낮은, 이성분 섬유 형성 방법.
  14. 제 11항에 있어서, 상기 이성분 섬유를 스펀본드 제품으로 형성하는 단계를 더 포함하는, 이성분 섬유 형성 방법.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 이성분 섬유는 동일 중합체로부터 형성된 비-이성분 섬유에 비해 향상된 드레이프성(drape)을 나타내는, 이성분 섬유 형성 방법.
KR1020117003781A 2008-08-20 2009-08-05 이성분 스펀본드 섬유와 상기 섬유로 제조된 스펀본드 직물 KR20110044871A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/194,965 2008-08-20
US12/194,965 US8007699B2 (en) 2008-08-20 2008-08-20 Process of making bicomponent fiber
PCT/US2009/052782 WO2010021839A1 (en) 2008-08-20 2009-08-05 Bicomponent spunbond fiber and supunbond fabric prepared therefrom

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20110044871A true KR20110044871A (ko) 2011-05-02

Family

ID=41696651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117003781A KR20110044871A (ko) 2008-08-20 2009-08-05 이성분 스펀본드 섬유와 상기 섬유로 제조된 스펀본드 직물

Country Status (7)

Country Link
US (2) US8007699B2 (ko)
EP (1) EP2352868A4 (ko)
JP (1) JP2012500343A (ko)
KR (1) KR20110044871A (ko)
CN (1) CN102124151B (ko)
EA (1) EA201170347A1 (ko)
WO (1) WO2010021839A1 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10058808B2 (en) 2012-10-22 2018-08-28 Cummins Filtration Ip, Inc. Composite filter media utilizing bicomponent fibers
DE102013014918A1 (de) 2013-07-15 2015-01-15 Ewald Dörken Ag Bikomponentenfaser zur Herstellung von Spinnvliesen
DE102013014919A1 (de) 2013-07-15 2015-01-15 Ewald Dörken Ag Bikomponentenfaser zur Herstellung von Spinnvliesen
DE102013014920A1 (de) * 2013-07-15 2015-01-15 Ewald Dörken Ag Bikomponentenfaser zur Herstellung von Spinnvliesen
DE102013014917A1 (de) * 2013-07-15 2015-01-15 Ewald Dörken Ag Bikomponentenfaser zur Herstellung von Spinnvliesen
BE1023505B1 (nl) * 2016-03-24 2017-04-11 Beaulieu International Group Non-woven-structuur met vezels die gekatalyseerd zijn door een metalloceenkatalysator
DK3255071T3 (en) * 2016-06-06 2024-04-02 Borealis Ag Polypropylene composition with improved heat resistance

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10502975A (ja) * 1994-05-24 1998-03-17 エクソン・ケミカル・パテンツ・インク 低融点プロピレンポリマーを含む繊維及び布
US5545464A (en) * 1995-03-22 1996-08-13 Kimberly-Clark Corporation Conjugate fiber nonwoven fabric
US5672415A (en) * 1995-11-30 1997-09-30 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Low density microfiber nonwoven fabric
US5972497A (en) * 1996-10-09 1999-10-26 Fiberco, Inc. Ester lubricants as hydrophobic fiber finishes
JP3742907B2 (ja) * 1997-02-06 2006-02-08 日本ポリオレフィン株式会社 芯鞘構造を有する繊維およびその繊維からなる不織布
EP0924322A1 (en) * 1997-12-19 1999-06-23 Mitsui Chemicals, Inc. Conjugate fibers and non-woven fabrics therefrom
JP3895063B2 (ja) * 1997-12-19 2007-03-22 三井化学株式会社 不織布
US6723669B1 (en) * 1999-12-17 2004-04-20 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Fine multicomponent fiber webs and laminates thereof
JP2001254256A (ja) * 2000-03-08 2001-09-21 Japan Polychem Corp 熱接着性不織布
US6632504B1 (en) * 2000-03-17 2003-10-14 Bba Nonwovens Simpsonville, Inc. Multicomponent apertured nonwoven
JP4544725B2 (ja) * 2000-11-02 2010-09-15 三井化学株式会社 柔軟性不織布
US6831025B2 (en) * 2001-06-18 2004-12-14 E. I. Du Pont De Nemours And Company Multiple component spunbond web and laminates thereof
JP3728414B2 (ja) * 2001-10-30 2005-12-21 日本ポリプロ株式会社 食品用ポリプロピレン系不織布
US6906160B2 (en) * 2001-11-06 2005-06-14 Dow Global Technologies Inc. Isotactic propylene copolymer fibers, their preparation and use
US7005395B2 (en) * 2002-12-12 2006-02-28 Invista North America S.A.R.L. Stretchable composite sheets and processes for making
US20040038612A1 (en) * 2002-08-21 2004-02-26 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Multi-component fibers and non-woven webs made therefrom
US7087301B2 (en) * 2003-08-06 2006-08-08 Fina Technology, Inc. Bicomponent fibers of syndiotactic polypropylene
DE602005011403D1 (de) * 2004-01-26 2009-01-15 Procter & Gamble Fasern und vliesstoffe, umfassend polyproplyenblends und gemische
EP1805007A1 (en) * 2004-10-22 2007-07-11 Dow Gloval Technologies Inc. Improved microlayer structures and methods
US7138474B1 (en) * 2005-05-03 2006-11-21 Fina Technology, Inc. End use articles derived from polypropylene homopolymers and random copolymers
US20080311814A1 (en) * 2007-06-15 2008-12-18 Tredegar Film Products Corporation Activated bicomponent fibers and nonwoven webs
EP2034057A1 (en) * 2007-09-10 2009-03-11 ALBIS Spa Elastic spunbonded nonwoven and elastic nonwoven fabric comprising the same

Also Published As

Publication number Publication date
EP2352868A4 (en) 2012-04-18
US20100047571A1 (en) 2010-02-25
EP2352868A1 (en) 2011-08-10
CN102124151B (zh) 2013-08-21
US20110244750A1 (en) 2011-10-06
US8007699B2 (en) 2011-08-30
CN102124151A (zh) 2011-07-13
EA201170347A1 (ru) 2011-08-30
WO2010021839A1 (en) 2010-02-25
JP2012500343A (ja) 2012-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8003739B2 (en) Multi-component catalyst systems and polymerization processes for forming in-situ heterophasic copolymers and/or varying the xylene solubles content of polyolefins
US8461276B2 (en) Multi-component catalyst systems and polymerization processes for forming broad composition distribution polymers
US20110244750A1 (en) Bicomponent Spunbond Fiber and Spunbond Fabric Prepared Therefrom
WO2006118932A1 (en) Process for increasing ethylene incorporation into random copolymers
KR20110008000A (ko) 올레핀 중합 방법과 상기 방법에 사용하는 촉매
US20140051816A9 (en) Multi-component catalyst systems for the production of reactor blends of polypropylene
US20120322961A1 (en) Multi-component metallocene catalyst systems for the production of reactor blends of polypropylene
US9718903B2 (en) Polypropylene for reduced plate out in polymer article production processes
EP2183287B1 (en) Transition metal catalysts and formation thereof
US20100129734A1 (en) Polypropylene Providing Improved Surface Properties
US20090186999A1 (en) Low melt flow rate (MFR) propylene based polymers for injection stretch blow molding
US7973113B2 (en) Transition metal catalyst systems and formation thereof
US20120108769A1 (en) Multi-component catalyst systems including chromium based catalysts and polymerization processes for forming polyolefins
EP2794688A1 (en) Multi-component metallocene catalyst systems for the production of reactor blends of polypropylene
EP2721078A1 (en) Multi-component catalyst systems for the production of reactor blends of polypropylene

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid