KR20140092391A - 숏-컷 마이크로섬유를 함유하는 용매계 제품 - Google Patents

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KR20140092391A
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마크 드와이트 클라크
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이스트만 케미칼 컴파니
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Abstract

숏-컷 마이크로섬유에 의해 향상된 용매계 제품 및 그와 같은 향상된 용매계 제품의 제조방법이 개시된다. 숏-컷 마이크로섬유는 용매계 제품에 향상된 물리적 특성(예컨대, 향상된 틱소트로피(thixotropy))를 부여하는 기능을 할 수 있다. 숏-컷 마이크로섬유로 향상되기 적합한 용매계 제품은, 기판에 도포될 수 있고 건조 및/또는 경화 시에 기판과 접착하는 유동성 제품(예컨대, 코팅, 봉지제, 콜크, 매스틱, 및 접착제)을 포함한다.

Description

숏-컷 마이크로섬유를 함유하는 용매계 제품{SOLVENT-BORNE PRODUCTS CONTAINING SHORT-CUT MICROFIBERS}
본 발명은 향상된 물리적 특성을 갖는 용매계 제품에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 소-직경 섬유의 용매계 제품 내의 틱소트로프제(thixotrope agent)로서의 용도에 관한 것이다.
관련된 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 원출원이며, 2011년 11월 11일자로 출원된 미국 가출원 제61/558,744호에 대한 우선권을 주장한다.
틱소트로프제는 코팅, 접착제, 봉지제(sealant), 콜크(caulk) 및 매스틱(mastic)과 같은 다양한 용매계 제품에서 이들 제품의 도포 및/또는 가공성을 향상시키기 위하여 사용된다. 더욱 상세하게는, 틱소트로프제는 일반적으로 용매계 제품의 점도에 대한 더 나은 제어를 얻기 위해 제품 내에 포함된다.
다양한 유형의 틱소트로프제가 용매계 제품에 사용된다. 예를 들어, 실리카 분말, 벤토나이트(bentonite), 및 녹말 등의 입자상 틱소트로프제는 용매계 제품 내에서 수소 결합에 의해 네트워크를 형성함으로써 용매계 제품의 점도를 조절한다. 그러나, 입자상 틱소트로프제는 많은 문제점을 가진다. 예를 들어, 입자상 틱소트로프제는 용매계 제품에 대한 강화를 거의 제공하지 않거나 전혀 제공하지 않는다. 또한, 입자상 틱소트로프제는 용매계 제품에서 원하는 점도 조절을 얻기 위하여 많은 양의 입자상 틱소트로프제를 요구하기 때문에 일반적으로 비효율적이다. 이는 용매계 제품의 전반적인 생산 비용을 증가시킬 수 있다. 게다가, 입자상 틱소트로프제의 점도 조절 능력은 사용된 공정 기술의 유형에 크게 영향을 받으며, 에이징 및 온도 변화에 특히 취약하다.
섬유상 틱소트로프제가 입자상 틱소트로프제의 적합한 대안으로 알려져 있다. 섬유상 틱소트로프제는 다양한 유형의 소-직경 섬유(예컨대, 100 마이크론 미만)를 용매계 제품에 포함시키는 것을 수반함으로써, 그의 점도를 조절하고 제품에 강성을 제공한다. 섬유상 틱소트로프제는 입자상 틱소트로프제에 비하여 몇몇 이점을 갖기도 하지만, 섬유상 틱소트로프제는 여러가지 문제점도 나타낸다. 예를 들어, 사용된 재료의 유형에 따라서, 섬유상 틱소트로프제는 쉽게 부러질 수 있고, 용매계 제품에 의해 형성된 복합체의 궁극적인 균열을 일으킬 수 있다. 또한, 일부 유형의 섬유상 틱소트로프제는 주변 환경의 수분을 용매계 제품에 의해 형성된 복합체로 침투하게 하여 복합체가 특정 용도에 부적합하게 한다. 더욱이, 섬유상 틱소트로프제는 높은 점도를 야기할 수 있어, 그들을 포함하는 용매계 제품의 분산 및 도포가 어렵게 된다.
그러므로, 효율적으로 용매계 제품의 점도를 조절할 수 있는 능력을 제공하고, 종래의 틱소트로프제의 단점을 극복하거나 최소화하는 틱소트로프제에 대한 필요성이 존재한다.
본 발명의 일 구현예는 기판으로의 도포에 적합하고 용매계 제품이 기판 상에서 건조 및/또는 경화되는 경우 기판에 접착할 수 있는 용매계 제품의 제조방법에 관한 것이다. 본 방법은 다음의 단계, 즉, (a) 비-수성 용매를 포함하는 초기 매질을 25mm 이하의 길이를 갖는 다수의 숏-컷 다중-요소 섬유와 결합시키는 단계로서, 상기 숏-컷 다중-요소 섬유의 각각은 다수의 분리된(discrete) 용매 불용성 절편 및 상기 분리된 용매 불용성 절편을 서로에게서 실질적으로 분리시키는 하나 이상의 용매 용해성 성분을 갖는 단계; 및 (b) 초기 매질 내의 용매 용해성 성분의 적어도 일부를 용매 불용성 절편은 실질적으로 용해시키지 않으면서 용해시켜, 분리된 용매 불용성 절편을 숏-컷 마이크로섬유의 형태로 방출하는 단계를 포함한다. 숏-컷 마이크로섬유는 25mm 이하의 길이, 25 마이크론 이하의 유효 직경, 및 50:1 이상의 종방향 종횡비(longitudinal aspect ratio)를 갖는다. 용매계 제품은 적어도 일부의 숏-컷 마이크로섬유, 적어도 일부의 비-수성 용매, 및 적어도 일부의 용해된 용매 용해성 성분을 포함한다.
본 발명의 다른 구현예는 기판으로의 도포에 적합하고 용매계 제품이 기판 상에서 건조 및/또는 경화되는 경우 기판과 접착할 수 있는 용매계 제품에 관한 것이다. 용매계 제품은 비-수성 용매, 기재 중합체, 상기 비-수성 용매 내에 용해된 용매 용해성 섬유-형성 중합체, 및 다수의 숏-컷 마이크로섬유를 포함한다. 상기 숏-컷 마이크로섬유는 25mm 이하의 길이, 25 마이크론 이하의 유효 직경, 및 50:1 이상의 종방향 종횡비를 갖는다.
일 구현예에서, 본 발명은 숏-컷 마이크로섬유를 함유하는 용매계 제품에 관한 것이다. 다른 구현예에서, 본 발명은 숏-컷 마이크로섬유를 숏-컷 다중-성분 섬유의 사용을 통하여 용매계 제품에 포함시키는 공정에 관한 것이다.
본 발명의 특정 구현예에 따라 제공된 용매계 제품은 기판으로의 도포에 적합하고 용매계 제품이 기판 상에서 건조 및/또는 경화되는 경우 기판에 접착할 수 있는 임의의 용매계 제품을 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 용매계 제품은 코팅, 봉지제, 콜크, 매스틱, 및 접착제로 구성된 군에서 선택될 수 있다. 용매계 제품이 코팅일 경우, 그러한 코팅은 예를 들어, 자동차용 코팅, 건축용 코팅, 산업용 코팅, 또는 해상용 코팅일 수 있다.
용매계 제품은 그의 생산 동안 다양한 단계에서 첨가될 수 있는 여러가지 성분들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 용매계 제품은 적어도 다음의 성분, 즉, 비-수성 용매, 기재 중합체, 용매 용해성 성분, 및 다수의 숏-컷 마이크로섬유를 함유할 수 있다. 특정 구현예에서, 용매계 제품은 또한 안료 및/또는 충전재를 함유할 수 있다.
아래에서 상세히 논의되는 바와 같이, 용매계 제품에 존재하는 용매 용해성 성분 및 숏-컷 마이크로섬유는 비-수성 용매 내의 용매 용해성 성분의 실질적 용해를 일으키기 충분한 조건 하에서 초기 매질에 첨가되었던 숏-컷 다중-성분 섬유로부터 유래할 수 있다. 일 구현예에서, 숏-컷 다중-성분 섬유가 첨가되는 초기 매질은 전체가 비-수성 용매의 형태일 수 있다. 다른 구현예에서, 숏-컷 다중-성분 섬유가 첨가되는 초기 매질은 안료, 적어도 일부의 비-수성 용매, 선택적으로 충전재, 및 선택적으로 다양한 분쇄 조제(grinding aid)를 포함하지만 기재 중합체는 함유하지 않는 안료 분쇄물(pigment grind)일 수 있다. 또 다른 구현예에서, 숏-컷 다중-성분 섬유가 첨가되는 초기 매질은 용매 용해성 성분 및 숏-컷 마이크로섬유를 제외한 용매계 제품의 모든 성분들을 함유한다. 이 후자의 구현예에서, 초기 매질은 예를 들어, 아직 숏-컷 마이크로섬유로 강화되지 않은 완전-기능성 코팅, 봉지제, 콜크, 매스틱, 또는 접착제일 수 있다.
초기 매질에 존재하는 비-수성 용매는 하나의 용매로 구성되거나, 둘 이상의 용매의 혼합물일 수 있다. 일 구현예에서, 비-수성 용매는 탄화수소, 알코올, 에스테르, 케톤, 글리콜, 글리콜 유도체, 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 용매 부류 내일 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 비-수성 용매는 자일렌, 톨루엔, 에틸 벤젠, 에틸렌 글리콜, 포름알데하이드, 헥산, 메탄올, 스타이렌, 벤젠, 염화 메틸렌, 1,1,1-트리클로로에탄, 에톡시에틸 프로피오네이트, 나프타, 미네랄 스피리트(mineral spirit), 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 메틸 아이소부틸 케톤, 메틸 아밀 케톤, 메틸 프로필 케톤, 2-프로폭시에탄올, 2-부톡시에탄올, 에틸 3-에톡시프로피오네이트, 에탄올, 메탄올, 아이소프로필 알코올, 다이아세톤 알코올, 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트, 에틸 아세테이트, 프로필 아세테이트, 아이소프로필 아세테이트, 부틸 아세테이트, 아이소부틸 아세테이트, 다이에틸렌 글리콜 메틸 에테르, 프로필렌 글리콜 메틸 아세테이트, 에틸렌 글리콜 부틸 아세테이트, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 다이에틸렌 글리콜 메틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노부틸 에테르, 다이에틸렌 글리콜 에틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노프로필 에테르, 에틸렌 글리콜 모노프로필 에테르, 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, N-메틸피롤리돈, 에틸 3-에톡시프로피오네이트, 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택될 수 있다. 용매계 제품은 비-수성 용매를 용매계 제품의 총중량을 기준으로 5, 10, 15 또는 20 중량% 이상 및/또는 95, 90, 85, 또는 80 중량% 이하의 양으로 포함할 수 있다.
용매계 제품 내에 존재하는 기재 중합체는 하나의 기재 중합체로 구성되거나, 다중 기재 중합체일 수 있다. 일 구현예에서, 기재 중합체는 용매계 제품이 기판 상에서 건조 및/또는 경화되는 경우 기판과 접착할 수 있는 임의의 중합체 또는 중합체들의 혼합물일 수 있다. 기재 중합체는 아크릴계, 비닐-아크릴계, 에폭사이드계, 알키드계, 폴리에스테르계, 스타이렌 블록 공중합체계, 폴리우레탄계, 부틸 고무계, 에틸렌 비닐 아세테이트계, 녹말계, 폴리아이소부틸렌계, 덱스트린계, 염소화 고무계, EPDM(에틸렌 프로필렌 다이엔 단량체) 고무계, 니트릴계, 시아노아크릴레이트계, 폴리올레핀계, 폴리비닐 아세테이트 에멀젼 및 유도체, 실리콘계, 소이계 중합체(soy-based polymer)계, 폴리에스테르계, 셀룰로오스 에스테르계, 동물성 접착제계, 카세인계, 폴리아미드계, 폴리설파이드계, 천연 고무계, 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택될 수 있다. 용매계 제품은 기재 중합체를 용매계 제품의 총 중량을 기준으로 5, 10, 15, 또는 20 중량% 이상 및/또는 95, 90, 85, 또는 80 중량% 이하의 양으로 포함할 수 있다.
일 구현예에서, 용매계 제품 및/또는 초기 매질은 약간의 물을 함유하거나 함유하지 않는다. 따라서, 용매계 제품은 물을 용매계 제품의 총 중량을 기준으로 10, 5, 2, 또는 1 중량% 이하의 양으로 포함할 수 있고/있거나, 초기 매질은 물을 초기 매질의 총 중량을 기준으로 10, 5, 2, 또는 1 중량% 이하의 양으로 포함할 수 있다.
앞서 언급한 바와 같이, 용매계 제품의 제조를 위해, 숏-컷 마이크로섬유 및 용매 용해성 성분이 숏-컷 다중-성분 섬유의 사용을 통하여 초기 매질에 첨가될 수 있다. 각각의 숏-컷 다중-성분 섬유는 다수의 분리된 용매 불용성 절편 및 상기 분리된 용매 불용성 절편을 서로에게서 실질적으로 분리시키는 하나 이상의 용매 용해성 성분을 포함할 수 있다.
숏-컷 다중-성분 섬유는 예를 들어, 바다 내 섬(islands-in-the-sea), 줄무늬, 잘려진 파이, 외피-코어(sheath-core), 및 이들의 조합을 포함하는 다수의 상이한 단면 형상들을 가질 수 있다. 일 구현예에서, 숏-컷 다중-성분 섬유는 용매 불용성 절편들이 섬들을 형성하고 용매 용해성 성분이 바다를 형성하는, 바다 내 섬의 형상을 갖는다. 각각의 숏-컷 다중-성분 섬유는 5, 10, 20, 또는 30개 이상의 개별적인 용매 불용성 절편들을 포함할 수 있다.
숏-컷 다중-성분 섬유의 용매 용해성 성분은 섬유-형성 중합체의 형태일 수 있다. 본원에서 사용된, "섬유-형성 중합체"는 종래의 용융 압출 기술을 사용하여 섬유를 형성할 수 있는 임의의 중합체를 포괄하는 것으로 이해된다.
일 구현예에서, 용매 용해성 성분은 용해되지 않은 상태에서 40℃, 45℃, 50℃, 55℃, 또는 57℃ 이상의 유리 전이 온도를 나타낸다. 또한, 용매 용해성 성분은 용해되지 않은 상태에서, 240℃ 및 1 라디안/초의 변형 속도에서 측정시 12,000, 10,000, 8,000 또는 6,000 이하 및/또는 500, 1,000, 또는 2,000 poise 이상의 용융 점도를 나타낼 수 있다. 특정 구현예에서, 용매 용해성 성분은 셀룰로오스 에스테르, 아크릴 단독중합체, 아크릴 공중합체, 스타이렌 단독중합체 스타이렌 공중합체, 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택될 수 있다.
용매 용해성 성분은 초기 매질의 비-수성 용매 내에서 적어도 부분적으로 용해가능하다. 일 구현예에서, 비-수성 용매는 10, 14, 또는 16 이상 및/또는 30, 26, 또는 24 MPa1/2 이하의 힐데브랜드(Hildebrand) 용해도 파라미터를 갖는다. 용매 용해성 성분은 비-수성 용매 내에 그들이 더 유사한 힐데브랜드 용해도 파라미터를 갖는다면 더욱 쉽게 용해된다. 그러므로, 용매 용해성 성분은 비-수성 용매의 힐데브랜드 용해도 파라미터의 10, 8, 6, 4, 또는 2 MPa1/2 내의 힐데브랜드 용해도 파라미터를 가질 수 있다.
본원에 설명된 다중-성분 섬유는 상대적으로 짧은 예정된 길이로 미리 잘려져 있기 때문에 "숏-컷"으로 칭한다. 예를 들어, 숏-컷 다중-성분 섬유는 0.1, 0.25, 0.5, 또는 1.0mm 이상 및/또는 25, 15, 10, 7.5, 5, 또는 2.5mm 이하의 길이를 가질 수 있다. 또한, 숏-컷 다중-성분 섬유는 4, 8, 10, 또는 12 마이크론 이상 및/또는 100, 75, 50, 또는 25 마이크론 이하의 유효 직경을 가질 수 있다. 또한, 숏-컷 다중-성분 섬유는 5:1, 10:1, 또는 20:1 이상 및/또는 800:1, 400:1, 또는 200:1 이하의 종방향 종횡비를 가질 수 있다.
최종 용매계 제품 내에 존재하는 숏-컷 마이크로섬유는 숏-컷 다중-성분 섬유를 초기 매질에 첨가함으로써 포함될 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 초기 매질은 비-수성 용매를 함유하는 임의의 매질일 수 있다. 따라서, 숏-컷 다중-성분 섬유는 비-수성 용매가 존재하는 한 용매계 제품에 그의 제조 동안 임의의 시점에서 첨가될 수 있다. 일 구현예에서, 숏-컷 다중-성분 섬유는 완전-기능성 용매계 제품에 그의 제조 이후 첨가될 수 있다. 대안적으로, 숏-컷 다중-성분 섬유는 비-수성 용매를 함유하지만 최종 용매계 제품의 하나 이상의 성분이 결여된 초기 매질에 첨가될 수 있다. 초기 매질이 안료 분쇄물인 경우, 다중-성분 섬유는 안료의 분쇄 이전, 도중, 및/또는 이후에 안료 분쇄물에 첨가될 수 있다.
숏-컷 다중-성분 섬유가 초기 매질에 첨가될 경우, 숏-컷 다중-성분 섬유의 용매 용해성 성분의 적어도 일부가 초기 매질의 비-수성 용매에 용해되는 반면, 용매 불용성 절편은 용해되지 않은 채로 남는다. 용매 용해성 성분의 이러한 용해는 분리된 용매 불용성 절편을 숏-컷 다중-성분 섬유로부터 숏-컷 마이크로섬유의 형태로 방출한다. 용매 용해성 성분의 용해는 50℃, 40℃, 30℃, 또는 25℃ 이하의 온도에서 수행될 수 있으며, 75, 90, 95, 또는 99 중량% 이상의 용매 용해성 성분이 비-수성 용매에 용해되도록 할 수 있다.
초기 매질로 방출된 숏-컷 마이크로섬유 (및 숏-컷 마이크로섬유가 유도되는 용매 불용성 절편)는 합성 중합체로부터 형성될 수 있다. 일 구현예에서, 숏-컷 마이크로섬유 및 용매 불용성 절편은 폴리올레핀, 폴리에스테르, 코폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리락타이드, 폴리카프로락톤, 폴리카보네이트, 폴리우레탄, 셀룰로오스 에스테르, 아크릴, 염화 폴리비닐, 및 이들의 블렌드로 구성된 군에서 선택되는 재료로부터 형성된다.
초기 매질로 방출되는 숏-컷 마이크로섬유는 0.05, 0.1, 0.5, 또는 1mm 이상 및/또는 25, 15, 10, 7.5, 5, 또는 2.5mm 이하의 길이를 가질 수 있다. 또한, 숏-컷 마이크로섬유는 0.05, 0.1, 0.5, 또는 1 마이크론 이상 및/또는 10, 5, 3.5, 또는 2 마이크론 이하의 유효 직경을 가질 수 있다. 또한, 숏-컷 마이크로섬유는 50:1, 100:1, 250:1, 또는 500:1 이상 및/또는 5,000:1, 2,500:1, 1,000:1, 또는 800:1 이하의 종방향 종횡비를 가질 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 숏-컷 마이크로섬유는 20:1, 10:1, 5:1, 2:1, 1.5:1, 또는 1.1:1 이하의 횡방향 종횡비(transverse aspect ratio)를 가질 수 있다.
숏-컷 마이크로섬유는 원형, 쐐기형, 실질적 직사각형, 및 실질적 사다리꼴로 구성된 군에서 선택된 단면 형상을 가질 수 있다. 일 구현예에서, 용매계 제품은 숏-컷 마이크로섬유를 용매계 제품의 총 중량을 기준으로 0.01, 0.05, 0.1, 또는 0.5 중량% 이상 및/또는 10, 5, 2, 1, 또는 0.5 중량% 이하의 양으로 포함한다. 또한, 용매계 제품은 용매 용해성 성분을 용매계 제품의 총 중량을 기준으로 0.005, 0.01, 0.05, 또는 0.1 중량% 이상 및/또는 5, 2.5, 1, 0.5, 또는 0.1 중량% 이하의 양으로 포함할 수 있다.
용매 용해성 성분의 초기 매질 내의 용해는 초기 매질, 숏-컷 마이크로섬유, 및 비-수성 용매 내에 용해된 용매 용해성 성분을 포함하는 숏-컷 마이크로섬유-함유 혼합물을 형성한다. 일 구현예에서, 다양한 다른 화합물(예컨대, 기재 중합체, 추가적인 용매, 및/또는 안료)가 숏-컷 마이크로섬유-함유 혼합물에 첨가되어 최종 용매계 제품을 형성할 수 있다. 다른 구현예에서, 숏-컷 마이크로섬유-함유 혼합물은 최종 용매계 제품이다.
숏-컷 마이크로섬유는 용매계 제품이 건조 및/또는 경화되기 전 및/또는 후에 용매계 제품의 물리적 특성(예컨대, 틱소트로피, 강도, 및/또는 내구성)을 향상시키는 작용을 할 수 있다. 숏-컷 마이크로섬유의 하나의 특히 이로운 기능은 건조 및/또는 경화되기 이전에 용매계 제품의 점도를 조절하는 데에 사용되는 섬유상 틱소트로프제이다.
본 발명자들은 하기 특허청구범위에서 기재한 발명의 문언적 범주에서 벗어나지만 실질적으로는 거리가 있지 않은 임의의 장치를 포함하는 것처럼, 본 발명의 합리적으로 공정한 범주를 결정 및 평가하기 위해 균등론에 의지하고자 하는 의도를 진술한다.
실시예
실시예 1
이스트만 케미칼 컴퍼니(Eastman Chemical Company)의 이스트만 테나이트® 부티레이트(Eastman Tenite® Butyrate) 및 애쉬랜드(Ashland, Inc.)의 폴리프로필렌 HIVAL 2412를 이성분 압출 라인을 사용하여 37개의 섬(island) 섬유를 갖는 이성분 바다 내 섬 단면 섬유로 방적하였다. 1차 압출기는 폴리프로필렌 용융물을 공급하여 바다 내 섬 섬유 단면 구조 내의 섬들을 형성하였다. 2차 압출기는 테나이트® 부티레이트 중합체 용융물을 공급하여 바다 내 섬 이성분 섬유 내의 바다를 형성하였다.
이들 바다 내 섬 이성분 섬유는 72개의 홀을 갖는 방적돌기와 0.23 gms/홀/분의 처리량을 사용하여 만들어졌다. "섬" 폴리프로필렌과 "바다" 테나이트® 부티레이트의 중합체 비는 50% 대 50%였다. 이들 이성분 섬유를 폴리프로필렌 성분에 대해서 245℃와 테나이트 부티레이트 성분에 대해서 245℃의 압출 온도를 사용하여 방적하였다. 이성분 섬유는 다수의 필라멘트(74 필라멘트)를 함유하며, 약 500 미터/분의 속도로 용융 방적하여, 약 4.2의 공칭 데니어/필라멘트의 필라멘트를 형성하였다. 이들 필라멘트는 약 2.5 마이크론의 평균 직경을 갖는 폴리프로필렌 마이크로섬유 "섬"들을 포함하였다.
실시예 2
실시예 1에서 뽑아낸 바다 내 섬 이성분 섬유를 1.5mm 길이의 단길이 섬유로 잘라, 37개의 바다 내 섬 단면 형상을 갖는 단길이 이성분 섬유를 제조하였다. 이들 숏 컷 이성분 섬유는 폴리프로필렌의 "섬"들과 테나이트® 부티레이트 중합체의 "바다"를 포함하였다. 섬들과 바다의 단면 분포는 본질적으로 이들 숏 컷 이성분 섬유의 길이를 따라 일관된다.
실시예 3
다음과 같이 용매계 코팅 배합물을 제조하였다. 29.3g의 부틸 아세테이트, 58.7g의 에틸 아세테이트, 및 3.9g의 아이소프로필 알코올에 표 1에 기재된 양의 테나이트® 부티레이트 중합체 및 실시예 2의 숏 컷 마이크로섬유를 첨가하여 8.1%의 전체 고형분 함량(중합체 및 섬유)을 갖는 액체 배합물을 수득하였다. 테나이트® 부티레이트 중합체 펠릿(pellet) 및 실시예 2의 숏 컷 이성분 섬유 내에 바다로서 존재하는 테나이트® 부티레이트 중합체를 용매 혼합물 내에 용해시키기 위해, 이들 혼합물을 24시간 동안 롤러에 위치시켰다. 24시간 후, 샘플들을 격렬하게 휘젖은 다음, 1시간 동안 방치하였다. 샘플들에 대한 저전단 점도 측정을 #2 스핀들이 장착된 브룩필드(Brookfield) 모델 DV-II+ 점도계를 사용하여 0.6 rpm의 전단 속도에서 수행하였다. 표 1의 데이타로부터 용매계 코팅 배합물 내에 폴리프로필렌 마이크로섬유를 포함시키는 것이 재료의 저전단 점도를 상당히 향상시킨다는 것을 명확하게 알 수 있었다.
샘플 테나이트 부티레이트 (g) 실시예 2의 섬유 (g) 코팅의 PP 마이크로섬유 (wt%) 점도(cps)
대조용 8.1 - 0 250
A 7.9 0.2 0.10 1550
B 7.6 0.5 0.25 6800
C 7.1 1.0 0.50 27450
D 6.1 2.0 1.00 48500

Claims (20)

  1. 기판으로의 도포에 적합하고 기판 상에서 건조 및/또는 경화되는 경우 상기 기판에 접착할 수 있는 용매계 제품으로서,
    비-수성 용매,
    기재 중합체,
    상기 비-수성 용매 내에 용해된 용매 용해성 섬유-형성 중합체, 및
    25mm 이하의 길이, 25 마이크론 이하의 유효 직경, 및 50:1 이상의 종방향 종횡비(longitudinal aspect ratio)를 갖는 다수의 숏-컷 마이크로섬유
    를 포함하는 용매계 제품.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 용매계 제품이 코팅, 봉지제(sealant), 콜크(caulk), 매스틱(mastic), 및 접착제로 구성된 군에서 선택되는, 용매계 제품.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 용매 용해성 섬유-형성 중합체가 용해되지 않은 상태에서 40℃ 이상의 유리 전이 온도 및 240℃ 및 1 라디안/초의 변형 속도에서 측정시 12,000 poise 이하의 용융 점도를 나타내는, 용매계 제품.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 비-수성 용매가 10 이상 및 30 MPa1 /2 이하의 힐데브랜드(Hildebrand) 용해도 파라미터를 갖고, 상기 섬유 형성 용매 용해성 성분이 상기 비-수성 용매의 힐데브랜드 용해도 파라미터의 10 MPa1/2 내의 힐데브랜드 용해도 파라미터를 갖는, 용매계 제품.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 비-수성 용매가 14 이상 및 26 MPa1/2 이하의 힐데브랜드(Hildebrand) 용해도 파라미터를 갖고, 상기 섬유 형성 용매 용해성 성분이 상기 비-수성 용매의 힐데브랜드 용해도 파라미터의 4 MPa1/2 내의 힐데브랜드 용해도 파라미터를 갖는, 용매계 제품.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 비-수성 용매가 둘 이상의 용매의 혼합물인, 용매계 제품.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 비-수성 용매가 탄화수소, 알코올, 에스테르, 케톤, 글리콜, 글리콜 유도체, 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 용매 부류 내인, 용매계 제품.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 비-수성 용매가 자일렌, 톨루엔, 에틸 벤젠, 에틸렌 글리콜, 포름알데하이드, 헥산, 메탄올, 스타이렌, 벤젠, 염화 메틸렌, 1,1,1-트리클로로에탄, 에톡시에틸 프로피오네이트, 나프타, 미네랄 스피리트(mineral spirit), 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 메틸 아이소부틸 케톤, 메틸 아밀 케톤, 메틸 프로필 케톤, 2-프로폭시에탄올, 2-부톡시에탄올, 에틸 3-에톡시프로피오네이트, 에탄올, 메탄올 아이소프로필 알코올, 다이아세톤 알코올, 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트, 에틸 아세테이트, 프로필 아세테이트, 아이소프로필 아세테이트, 부틸 아세테이트, 아이소부틸 아세테이트, 다이에틸렌 글리콜 에틸 에테르, 프로필렌 글리콜 메틸 아세테이트, 에틸렌 글리콜 부틸 아세테이트, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 다이에틸렌 글리콜 메틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노부틸 에테르, 다이에틸렌 글리콜 에틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노프로필 에테르, 에틸렌 글리콜 모노프로필 에테르, 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, N-메틸피롤리돈, 에틸 3-에톡시프로피오네이트, 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는, 용매계 제품.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 용매 용해성 섬유-형성 성분이 셀룰로오스 에스테르, 아크릴 단독중합체, 아크릴 공중합체, 스타이렌 단독중합체, 스타이렌 공중합체, 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택되는, 용매계 제품.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 용매계 제품이 상기 용매 용해성 섬유 형성 중합체를 상기 용매계 제품의 총 중량을 기준으로 0.05 중량% 이상 및 5 중량% 이하의 양으로 포함하고, 상기 용매계 제품이 상기 숏-컷 마이크로섬유를 상기 용매계 제품의 총 중량을 기준으로 0.01 중량% 이상 및 10 중량% 이하의 양으로 포함하며, 상기 용매계 제품이 상기 비-수성 용매를 상기 용매계 제품의 총 중량을 기준으로 5 중량% 이상 및 95 중량% 이하의 양으로 포함하고, 상기 용매계 제품이 물을 상기 용매계 제품의 총 중량을 기준으로 10 중량% 이하의 양으로 포함하는, 용매계 제품.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 기재 중합체가 상기 용매계 제품이 건조 및/또는 경화되는 경우 상기 기판에 접착할 수 있는, 용매계 제품.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 숏-컷 마이크로섬유가 0.5mm 이상 및 5mm 이하의 길이, 0.5 마이크론 이상 및 3.5 마이크론 이하의 유효 직경, 및 100:1 이상 및 2,500:1 이하의 종방향 종횡비를 갖는, 용매계 제품.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 숏-컷 마이크로섬유가 합성 중합체로 형성되는, 방법.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 숏-컷 마이크로섬유가 폴리올레핀, 폴리에스테르, 코폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리락타이드, 폴리카프로락톤, 폴리카보네이트, 폴리우레탄, 셀룰로오스 에스테르, 아크릴, 염화 폴리비닐, 및 이들의 블렌드로 구성된 군에서 선택된 재료로 형성되는, 용매계 제품.
  15. 기판으로의 도포에 적합하고 기판 상에서 건조 및/또는 경화되는 경우 상기 기판에 접착할 수 있는 용매계 제품의 제조방법으로서,
    (a) 다수의 숏-컷 다중-성분 섬유를 비-수성 용매를 포함하는 초기 매질과 결합시키는 단계로서, 상기 숏-컷 다중-성분 섬유가 25mm 이하의 길이를 갖고, 상기 숏-컷 다중-성분 섬유의 각각은 다수의 분리된(discrete) 용매 불용성 절편 및 상기 분리된 용매 불용성 절편을 서로에게서 실질적으로 분리하는 하나 이상의 용매 용해성 성분을 포함하는 단계; 및
    (b) 상기 초기 매질 내의 용매 용해성 성분의 적어도 일부를 상기 초기 매질 내의 상기 용매 불용성 절편은 실질적으로 용해시키지 않으면서 용해시켜, 상기 분리된 용매 불용성 절편을 숏-컷 마이크로섬유의 형태로 방출하는 단계로서, 상기 숏-컷 마이크로섬유가 25mm 이하의 길이, 25 마이크론 이하의 유효 직경, 및 50:1 이상의 종방향 종횡비를 갖는 단계
    를 포함하고,
    상기 용매계 제품은 적어도 일부의 숏-컷 마이크로섬유, 적어도 일부의 상기 비-수성 용매, 및 적어도 일부의 용해되지 않은 용매 용해성 성분을 포함하는
    용매계 제품의 제조방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    단계 (b)에 이어서, 적어도 일부의 상기 숏-컷 마이크로섬유, 적어도 일부의 상기 비-수성 용매, 및 적어도 일부의 용해되지 않은 용매 용해성 성분을 하나 이상의 추가 성분과 결합시켜 상기 용매계 제품을 형성하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 용해가 50℃ 이하의 온도에서 수행되고, 상기 용매 용해성 성분의 95 중량% 이상을 용해시키는, 방법.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 용매 용해성 성분이 셀룰로오스 에스테르, 아크릴 단독중합체, 아크릴 공중합체, 스타이렌 단독중합체, 스타이렌 공중합체, 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택되는, 방법.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 비-수성 용매가 탄화수소, 알코올, 에스테르, 케톤, 글리콜, 글리콜 유도체, 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택된 용매 부류 내인, 방법.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 비-수성 용매가 자일렌, 톨루엔, 에틸 벤젠, 에틸렌 글리콜, 포름알데하이드, 헥산, 메탄올, 스타이렌, 벤젠, 염화 메틸렌, 1,1,1-트리클로로에탄, 에톡시에틸 프로피오네이트, 나프타, 미네랄 스피리트(mineral spirit), 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 메틸 아이소부틸 케톤, 메틸 아밀 케톤, 메틸 프로필 케톤, 2-프로폭시에탄올, 2-부톡시에탄올, 에틸 3-에톡시프로피오네이트, 에탄올, 메탄올 아이소프로필 알코올, 다이아세톤 알코올, 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트, 에틸 아세테이트, 프로필 아세테이트, 아이소프로필 아세테이트, 부틸 아세테이트, 아이소부틸 아세테이트, 다이에틸렌 글리콜 에틸 에테르, 프로필렌 글리콜 메틸 아세테이트, 에틸렌 글리콜 부틸 아세테이트, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 다이에틸렌 글리콜 메틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노부틸 에테르, 다이에틸렌 글리콜 에틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노프로필 에테르, 에틸렌 글리콜 모노프로필 에테르, 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, N-메틸피롤리돈, 에틸 3-에톡시프로피오네이트, 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는, 방법.
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