KR20190124789A

KR20190124789A - 개선된 인장 특성을 갖는 폴리프로필렌 조성물, 섬유 및 부직 구조물

Info

Publication number: KR20190124789A
Application number: KR1020197030033A
Authority: KR
Inventors: 이베스 보르곤욘; 요한 이센배르트; 팀 브로만; 바르트 고에탈스; 얀-라우렌스 반데르미어쉐
Original assignee: 뷸리우 인터나쇼날 그룹, 나암로체 펜노트스하프
Priority date: 2017-03-17
Filing date: 2018-03-16
Publication date: 2019-11-05
Also published as: CN110582595A; US20200095708A1; EP3596259A1; CA3056171A1; WO2018167304A1

Abstract

1 내지 3 g/10 min의 폴리프로필렌에 대해 ISO 1133에 따라 측정된 MFI 및 1 wt% 내지 4.5 wt% 또는 1.5 wt% 내지 4.5 wt% 범위의 크실렌 가용 함량을 갖는 폴리프로필렌 조성물이 기재되며, 이는 1 내지 5 g/min의 폴리프로필렌에 대해 ISO 1133에 따라 측정된 평균 MFI, 1 wt% 내지 4.5 wt% 또는 1.5 wt% 내지 4.5 wt% 범위의 크실렌 가용 함량을 갖는 방사 연신 섬유의 제조에 사용될 수 있고, 여기서 방사 연신 섬유는 80 mm/min의 조정된 시험 속도로 ISO 5079에 의해 측정시 적어도 65%의 평균 신율, 및/또는 80 mm/min의 조정된 시험 속도로 ISO 5079에 의해 측정시 적어도 56 cN/tex의 평균 강인성/인장 강도를 갖는다.

Description

개선된 인장 특성을 갖는 폴리프로필렌 조성물, 섬유 및 부직 구조물

본 발명은 일반적으로 폴리프로필렌 조성물, 폴리프로필렌 조성물로부터 제조된 방사 연신(spun and drawn) 섬유, 섬유로부터 제조된 부직 구조물 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 특히, 이는, 폴리프로필렌 조성물로 제조된 고-강인성(tenacity) 방사 연신 섬유에 관한 것이다. 본 발명은 이러한 고-강인성 방사 연신 섬유를 포함하는 부직 구조물의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 건축 및 농업용 물품, 지오텍스타일, 위생 및 의료 용품, 흡수성 와이프, 필터, 카펫, 실내장식물 및 기타 텍스타일 (예를 들어 자동차 산업에서)에서의 이러한 섬유의 용도에 관한 것이다.

섬유 및 실 뿐만 아니라 섬유 또는 실로부터의 부직물의 제조에 사용되는 방법은 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지되어 있고, 예를 들어 문헌 ["Synthetische Fasern", Franz Fourne, Hanser, 1995, ISBN 3-446-16058-2), pages 96-110: typical phenomena during the spinning of polypropylene, pages 231-550: description of all types of spinning equipment in general]에 기재되어 있다. 이들 문헌 구절은 본원에 참조로 포함된다.

현재의 최첨단 PP 고-강인성 섬유를 사용하여, 생성물 자체의 보다 높은 기본 중량으로 생성물의 개선된 기계적 특성이 달성될 수 있다. 이는 비용을 증가시키고, 부정적인 생태학적 영향을 줄 수 있다. 강인성은 연신비 증가에 의해 개선될 수 있지만 이는 섬유의 신율을 감소시킨다. 따라서, 지오텍스타일의 제조에서 이러한 과-연신 섬유 사용시, 지오텍스타일의 전체 특성은 개선되지 않는다. 다른 중합체가 기계적 성능을 개선시킬 수 있지만, 대부분의 이러한 중합체는 PP보다 덜 불활성이고, 이들의 특성은, 예를 들어 오염물과 접촉시, 보다 빠르게 열화된다. 이러한 중합체는 보다 고가일 수 있다.

WO2014/114638에는 적어도 45 cN/tex의 인장 강도를 갖는 것으로 정의된 고-강인성 섬유가 개시되어 있다. 이는, 방사 연신 섬유 및 이들로 제조된 부직 구조물에 사용된 폴리프로필렌은 매우 강한 고-강인성 섬유에 대해서는 일반적으로 3 내지 6 g/10 min 범위의 용융 유동 지수 (MFI)를 갖지만, 멜트블로운 부직물에 대해서는 천 g/10 min 범위의 MFI 값이 선택된다고 보고한다.

WO2014/114638에는, 폴리프로필렌 조성물을 압출기에서 용융시키고, 용융된 폴리프로필렌을 방사구의 미세 모세관을 통해 압출시켜 필라멘트를 얻음으로써 고-강인성 섬유를 제조하는 방법이 기재되어 있다. 이어서, 이들 필라멘트를 냉각시키고, 이는 그에 따라 고화된다. 인장 강도를 증가시키기 위해, 고화된 섬유를 연신시킬 수 있고, 이로써 연신비 증가에 따라 섬유의 인장 강도 증가가 나타난다. 그러나, 인장 강도 증가에는 파단시 신율 감소가 수반될 수 있다. WO2014/114638에 보고된 바와 같이, 섬유 인장 강도와 섬유 신장 특성 사이의 절충을 찾도록 돕기 위해 폴리프로필렌 조성물의 용융 유동 지수 (MFI) 및 크실렌 가용 함량 (XS) 둘 다를 감소시키는 것이 공지되어 있다. 테이프 및 섬유 제조에서, 안정적 공정을 유지하기 위해 XS 함량은 통상적으로 약 3.5% 이상이다.

지오텍스타일은, 예를 들어 니들(needle)-천공될 부직물에서, 고-강인성 방사 연신 섬유를 포함하는 부직물을 필요로 할 수 있다. 지오텍스타일의 정확한 충격 저항 (dart)을 보장하기 위해 또는 니들-천공 동안 섬유 파단을 피하기 위해서는 섬유의 우수한 신장 특성이 요구된다. 따라서, 폴리프로필렌 조성물로부터 최고 신율과 조합하여 최고 섬유 인장 강도를 얻을 필요성이 존재한다.

WO2014/114638에는, 매트릭스 상 중의 프로필렌 중합체 및 분산 상 중의 고무, 바람직하게는 에틸렌 프로필렌 고무 (EPR)를 포함하며, 여기서 폴리프로필렌 조성물의 고무 함량은 폴리프로필렌 조성물의 총 중량에 대하여 적어도 0.2 내지 7 wt% 이하의 범위인 폴리프로필렌 조성물을 사용하여 제조된 고-강인성 연신 섬유가 개시되어 있다. 폴리프로필렌 조성물은, 또한 "충격 공중합체" 또는 "프로필렌 블록 공중합체"로서 언급되는 헤테로상 프로필렌 공중합체를 포함한다. 프로필렌 조성물 제조를 위해 높은 이소택틱성을 갖는 프로필렌 중합체의 사용과 함께, 헤테로상 프로필렌 공중합체 (여기서 고무 상은 단지 프로필렌 중합체와 엘라스토머 중합체 또는 고무의 블렌드에서보다 균질하게 분산되고 크기 제어됨)의 강직성-대-충격 균형 특성을 조합함으로써 우수한 결과가 얻어졌다고 주장된다. 대안적 설명은, 섬유를 고체 상태로 연신시키는 섬유의 제조 방법과 조합된 폴리프로필렌 조성물에 의해 결과가 얻어졌다는 것이다.

WO2014/114638은, 4 g/10 min의 낮은 MFI 및 1.5 내지 2.5%의 낮은 XS를 갖는 지오텍스타일에서의 응용을 위한 프로필렌 단독중합체가 공지되어 있다고 보고한다. 그러나, MFI 및 XS 둘 다를 감소시키는 것에 의한 섬유 특성의 개선 시도는 또한 추가로 방사 문제, 예컨대 고압, 고온, 중합체의 열화, 방사 장비의 손상 등을 초래한다. 사실상 용융물에서의 온도 및 다이에서의 전단력은, 중합체의 분자량 및 또한 그에 따른 그의 기계적 특성을 감소시키는 중합체의 열화를 초래할 수 있다. 따라서, 섬유의 고-강인성 및 신율 둘 다와 높은 산출량 및 수율로의 제조 용이성 모두를 얻기 위해 단독중합체의 제조 또는 단독중합체로부터 제조된 고-강인성 섬유의 제조를 변형시키는 방법은 명확하지 않다.

발명의 요약

본 발명의 실시양태의 목표는, 하기 사항 중 임의의 것, 일부 또는 모두를 제공하는 것일 수 있다:

- 폴리프로필렌 중합체, 특히 단독중합체 또는 폴리프로필렌 블렌드 또는 멀티모달 단독중합체를 포함하는 폴리프로필렌 조성물의 개선된 특성,

- 방사 연신 섬유,

- 방사 연신 섬유로 제조된 부직 구조물, 예컨대 니들 천공 부직 구조물, 및/또는

- 이러한 부직 구조물을 사용하여 제조된, 건축 및 농업용 물품, 지오텍스타일, 위생 및 의료 용품, 흡수성 와이프, 필터, 카펫, 실내장식물 및 기타 텍스타일 (예를 들어 자동차 산업에서).

폴리프로필렌 조성물은 바람직하게는, 종래의 섬유 방사 및 연신 장비에서의 가공처리를 여전히 가능하게 하면서 개선된 인장 특성을 제공하는 선택된 윈도우의 특성을 갖는다. 본 발명의 실시양태의 폴리프로필렌 조성물은 하나 이상의 단독중합체를 포함하고 고무 등의 헤테로상 성분을 포함하지 않는다.

본 발명의 실시양태는, 폴리프로필렌 단독중합체를 포함하며, 1 내지 5 g/10 min의 폴리프로필렌에 대해 ISO 1133에 따라 측정된 평균 MFI 및 1 wt% 내지 4.5 wt% 또는 1.5 wt% 내지 4.5 wt% 범위의 크실렌 가용 함량을 갖고, 80 mm/min의 조정된 시험 속도로 ISO 5079에 의해 측정시 적어도 65%의 평균 신율, 및/또는 80 mm/min의 조정된 시험 속도로 ISO 5079에 의해 측정시 적어도 56 cN/tex의 평균 강인성/인장 강도를 갖는 방사 연신 섬유를 제공한다. 예를 들어 75-90% 파단시 신율로; 평균 강인성/인장 강도는 56-70 cN/tex 범위일 수 있다. 크실렌 가용 함량은 1 wt% 내지 2 wt%, 또는 1 wt% 내지 3 wt%, 또는 1 wt% 내지 3.5 wt% 또는 1.5 wt% 내지 3.5 wt%의 범위, 또는 1 wt% 내지 2.5 wt% 또는 1.5 wt% 내지 2.5 wt%의 범위일 수 있다. 제어된 및 낮은 MFI 값 및 크실렌 가용성의 사용은 기존 방사 장비 상에서 가공처리될 수 있는 고-강인성 섬유를 제공한다. 섬유는 압출되고 슬릿 테이프가 아니다.

폴리프로필렌 조성물은 하나 이상의 폴리프로필렌 단독중합체로 이루어질 수 있다. 이는 방사 동안 가공처리 조건의 조정을 가능하게 할 수 있다.

섬유는 스테이플 섬유 또는 숏컷 섬유일 수 있다. 이들은 우수한 강인성을 갖는 부직 텍스타일 및 지오텍스타일의 제조에 유용하다.

방사 연신 섬유는 2 내지 4 g/10 min의 폴리프로필렌에 대해 ISO 1133에 따라 측정된 평균 MFI를 가질 수 있다. 이러한 보다 좁은 범위는 압출 및 방사 공정에 걸쳐 보다 많은 제어를 가능하게 한다.

방사 연신 섬유는 멀티로발(multilobal), 또는 바람직하게는 트리로발(trilobal) 단면을 가질 수 있다. 이들 단면은 우수한 신율, 인장 강도 및 피복을 갖는 개선된 부직물을 가능하게 한다.

방사 연신 섬유는 다성분 섬유, 예를 들어, 바람직하게는 2-성분 섬유일 수 있다. 이들 섬유는 열 처리 후 보다 우수한 접합 강도를 생성함으로써 보다 우수한 성능을 갖는 부직물의 제조를 가능하게 한다.

본 발명의 실시양태에 따른 폴리프로필렌 조성물은 다성분 섬유의 코어를 형성할 수 있다. 따라서, 지오텍스타일과 같은 부직물에서 섬유를 접합시키기 위한 열 처리 후 코어가 온전한 상태로 남아있을 수 있음을 의미한다.

섬유는 적어도 1 dtex 및 100 dtex 이하의 타이터(titer)를 가질 수 있다. 이 범위는 지오텍스타일과 같은 부직물에서 유용하다.

방사 연신 섬유의 폴리프로필렌 조성물은 제1 및 제2 중합체를 포함하며 블렌드 또는 멀티모달 중합체 조성물일 수 있다. 이는 특성의 균형잡힌 세트가 얻어질 수 있게, 또한 임의로 압출 및 방사 동안 가공처리가 개선될 수 있게 한다.

본 발명의 또 다른 측면에서는, 본 발명의 실시양태의 방사 연신 섬유를 포함하는 부직물이 제공된다. 부직물은 지오텍스타일일 수 있다.

또 다른 측면에서, 본 발명의 실시양태는,

a) 폴리프로필렌 조성물을 압출기에 제공하는 단계;

b) 상기 폴리프로필렌 조성물을 다수의 개구로부터 용융-방사시켜, 용융된 필라멘트를 형성하는 단계; 및

c) 단계 (b)에 의해 얻어진 용융된 필라멘트를 냉각시켜 고화된 섬유를 얻는 단계

를 포함하는, 방사 연신 섬유의 제조 방법을 제공한다.

이 방법에서, 섬유는 2 내지 4, 예를 들어 2.5 내지 4의 연신비로 연신될 수 있다.

또 다른 측면에서, 본 발명은, 1 내지 3 g/10 min의 ISO 1133에 따라 측정된 MFI 및 1 wt% 내지 4.5 wt% 또는 1.5 wt% 내지 4.5 wt% 범위의 크실렌 가용 함량을 갖는 폴리프로필렌 단독중합체의 폴리프로필렌 조성물을 제공한다. 크실렌 가용 함량은 1 wt% 내지 2 wt%, 또는 1 wt% 내지 3 wt%, 또는 1 wt% 내지 3.5 wt% 또는 1.5 wt% 내지 3.5 wt%의 범위, 또는 1 wt% 내지 2.5 wt% 또는 1.5 wt% 내지 2.5 wt%의 범위일 수 있다.

압출기 (압출기의 유출구에서 측정됨) 및/또는 스핀 빔에서의 중합체 온도는, 255℃ 내지 350℃의 범위, 바람직하게는 265℃ 내지 340℃의 범위, 보다 바람직하게는 275℃ 내지 330℃의 범위, 또한 가장 바람직하게는 285℃ 내지 320℃의 범위일 수 있다.

이 폴리프로필렌 조성물은 80 mm/min의 조정된 시험 속도로 ISO 5079에 의해 측정시 적어도 65%의 신율 및/또는 80 mm/min의 조정된 시험 속도로 ISO 5079에 의해 측정시 적어도 56 cN/tex의 평균 강인성/인장 강도를 갖는 방사 연신 섬유의 제조에 적합하다. 예를 들어 75-90% 파단시 신율로; 평균 강인성/인장 강도는 56-70 cN/tex 범위일 수 있다.

폴리프로필렌 조성물은 하나 이상의 폴리프로필렌 단독중합체로 이루어질 수 있다. 예를 들어 폴리프로필렌 조성물은 제1 및 제2 중합체를 포함할 수 있고, 상기 폴리프로필렌 조성물은 블렌드 또는 멀티모달 중합체 조성물이다.

본 발명의 실시양태에 따른 폴리프로필렌 조성물은 2-성분 섬유의 제조에 사용될 수 있다. 2-성분 섬유는 코어 및 예를 들어 쉬쓰(sheath)와 같은 코어의 일부 또는 모든 둘레를 덮는 외층을 포함할 수 있고, 여기서 폴리프로필렌 조성물은 코어를 형성하는 데 사용된다. 코어의 중합체 조성물의 높은 인장 강도 및 높은 신율은 부직물에서, 예컨대 지오텍스타일에서 접합된 방사 연신 섬유의 코어가 접합 후에 보존되게 한다.

본 발명의 실시양태의 이점은, 섬유 또는 섬유로부터 제조된 부직물의 기계적 특성이 개선될 수 있다는 점이다. 적어도 일부 실시양태의 추가의 이점은, 개선된 기계적 특성을 얻는 것과 동시에 섬유 제조의 산출량 및 수율이 유지될 수 있다는 점이다.

본 발명의 실시양태에 따른 방사 연신 섬유는 제직 생성물, 또는 부직 생성물, 예컨대 건조 또는 습윤 와이프, 위생 제품, 필터, 카펫, 실내장식물, 및 예를 들어 이러한 부직 구조물로 제조된 자동차 산업에서의 기타 텍스타일 또는 건축 및 농업용 물품, 지오텍스타일, 위생 및 의료 용품에 사용될 수 있다. 이러한 생성물의 기능은 예를 들어 여과, 보강, 분리, 배수 및/또는 보호일 수 있다.

본 발명의 실시양태 중 임의의 것 또는 모두에 따른 방사 연신 섬유는 바람직하게는 슬릿 테이프를 포함하지 않는다.

본 발명의 실시양태의 이점은, 여전히 동일한 특성을 얻으면서, 예를 들어 카펫, 실내장식물, 흡수성 와이프 또는 지오텍스타일로서 또는 이들에서 사용되는 부직 구조물의 중량 감소 가능성이다. 본 발명의 실시양태의 추가의 이점은 최종 생성물의 제조 비용 감소, 환경적 영향 감소 또는 보다 용이한 취급일 수 있다.

본 발명의 실시양태는, 폴리프로필렌 단독중합체의 중량에 대하여 1 wt% 내지 4.5 wt% 또는 1.5 wt% 내지 4.5 wt% 범위; 바람직하게는 1 wt% 내지 2 wt%, 또는 1 wt% 내지 3 wt%, 또는 1 wt% 내지 3.5 wt% 또는 1.5 wt% 내지 3.5 wt% 범위, 가장 바람직하게는 1 wt% 내지 2.5 wt% 또는 1.5 wt% 내지 2.5 wt% 범위의 크실렌 가용 함량을 갖는 폴리프로필렌 단독중합체인 제1 중합체를 포함한다. 폴리프로필렌 단독중합체의 MFI는 1 내지 3 g/10 min, 바람직하게는 1.5 내지 2.5 g/10 min의 범위이다.

하나의 실시양태에서, 폴리프로필렌 조성물은, 제1 중합체, 및 폴리프로필렌 조성물의 총 중량에 대하여 적어도 0.1 wt%, 바람직하게는 0.5 내지 5 wt% 범위의 양의 폴리올레핀, 예컨대 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌인 제2 중합체의 블렌드를 포함한다.

추가의 실시양태에서, 폴리프로필렌 조성물 (제2 중합체를 갖거나 갖지 않음)은 첨가제, 예컨대 가공처리 조제로서 작용하는 중합체 가공처리제 (PPA)를 폴리프로필렌 조성물의 총 중량에 대하여 적어도 0.01 wt%, 바람직하게는 0.01 내지 0.1 wt% 범위의 양으로 포함한다. 이러한 가공처리 조제에 의해, 방사 동안 압출기 내에서, 또한 방사구 다이 내에서의 감소된 압력 및 온도가 달성될 수 있다. 첨가제 및 제2 중합체 둘 다, 그 자체로, 단독으로, 또는 동시에 함께 적용될 수 있다.

제2 중합체는 폴리프로필렌 단독중합체일 수 있다. 제2 중합체는 제1 MFI보다 높은, 바람직하게는 제1 MFI보다 현저히 높은 제2 MFI (ISO 1 133 또는 ASTM D-1238에 따라 측정됨)를 갖는 폴리올레핀일 수 있다. 예를 들어, 제2 중합체의 MFI는 제1 중합체의 MFI보다 적어도 10, 20 및 심지어 30배 높을 수 있다. 제2 중합체는 100 g/10 min 미만의 MFI를 가질 수 있고, 혼합 조성물을 형성할 수 있으며, 이는 용융물 중에서 제1 폴리프로필렌 중합체와 헤테로상이 아니다.

제2 중합체는 중합체 블렌드 중에 중합체 블렌드의 총 중량에 대하여 적어도 0.5 wt%, 바람직하게는 1 내지 5 wt%의 범위로 존재할 수 있고, 제2 중합체는 용융물 중에서 제1 폴리프로필렌 중합체와 단일상 조성물을 형성한다.

폴리프로필렌 조성물은 또한, 예를 들어 산화방지제, 또는 UV 지연제와 같은 첨가제를, 바람직하게는 폴리프로필렌 조성물의 중량 기준으로 1000 내지 2500 ppm (또는 그 초과)의 범위로 포함할 수 있다.

용융물 중에서 첨가제 또는 제2 중합체는, 예를 들어 압출기 배럴 내에서 용융시, 바람직하게는 제1 중합체와 혼합된다. 이론에 의해 제한되지 않지만, 첨가제 또는 제2 중합체는 압출기 및 방사구 내에서의 압력 및/또는 온도를 감소시키는 가공처리 조제 또는 윤활제로서 작용하고, 이 압력 및 온도는 방사구 다이의 많은 홀을 통해 보다 높은 점도를 갖는 중합체를 압출시키기 위해 요구되는 것이다.

낮은 용융 유동 지수는 고-분자량, 또한 그에 따라 고도로 점성인 중합체를 의미한다. 높은 용융 유동 지수는 저-분자량, 또한 그에 따라 낮은 점성의 중합체를 의미한다. PE 및 PP와 같은 중합체가 상이한 온도에서 측정된다는 사실로 인해, MFI 값은 압출기에서 직접 비교될 수 없고, 여기서 PP의 압출 온도는 PE가 승온에 있음을 의미한다. 예를 들어, 240 내지 270의 압출 온도에서 겉보기 점도 변화는 폴리올레핀에 대해 약 3배일 수 있다. 따라서, 중합체가 저점도 압출 가공처리 조제로서 작용할지의 여부를 고려하는 경우, MFI, 압출 온도, 전단 속도 등의 여러 인자 뿐만 아니라 분지화도 및 사슬 얽힘 등의 중합체의 일부 측면을 고려하는 것이 필수적이다.

따라서, 제1 폴리프로필렌 단독중합체 및 제2 폴리올레핀 중합체의 블렌드에서, 제1 및 제2 중합체는 감소된 압출 압력 및/또는 온도의 이점을 달성하도록 디자인된 용융 유동 지수를 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 중합체가 폴리에틸렌인 경우, 폴리에틸렌의 MFI는 PP 온도에서 압출시 PE의 감소된 점도로 인해 3 g/10 min 이하만큼 낮을 수 있다. 제2 중합체가 PP 또는 PP와 유사한 융점을 갖는 중합체인 경우, 제2 중합체의 용융 유동 지수는 바람직하게는 제1 중합체의 것보다 높고, 제1 중합체의 용융 유동 지수에 대한 제2 중합체의 용융 유동 지수의 비율은 바람직하게는 적어도 10, 또한 가능하게는 10 내지 30의 범위이다.

추가의 본 발명의 실시양태는, 바람직하게는 1 wt% 내지 4.5 wt% 또는 1.5 wt% 내지 4.5 wt% 범위의 크실렌 가용 함량 및 1 내지 3 g/10 min, 바람직하게는 1.5 내지 2.5 g/10 min 범위의 MFI를 갖는, 폴리프로필렌 및 폴리올레핀 등의 중합체의 조합을 포함하는 중합체 조성물을 포함한다. 크실렌 가용 함량은 1 wt% 내지 2 wt%, 또는 1 wt% 내지 3 wt%, 또는 1 wt% 내지 3.5 wt% 또는 1.5 wt% 내지 3.5 wt%의 범위, 또는 1 wt% 내지 2.5 wt% 또는 1.5 wt% 내지 2.5 wt%의 범위일 수 있다. 예를 들어 약 2 g/10 min의 MFI를 갖는 PP 단독중합체 80%가 약 4 g/10 min의 MFI를 갖는 PP 단독중합체 20%와 혼합될 수 있다. 생성된 폴리프로필렌 조성물은 ISO 1133-1:2011 또는 ASTM D-1238 표준에 따라 PP로서 시험시 2 내지 4, 즉 3 g/10 min 미만의 중간적인 용융 유동 지수를 갖는다. 이 블렌드에 가공처리제 또는 추가의 중합체를 첨가하여 압출 동안 온도 및 압력을 감소시킬 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시양태는, ISO 1133-1:2011에 따라 PP로서 시험시 3 g/10 min 미만의 용융 유동 지수 (MFI) 및 1 wt% 내지 4.5 wt% 또는 1.5 wt% 내지 4.5 wt% 범위의 크실렌 가용 함량을 갖는, 폴리프로필렌 단독중합체 또는 제1 폴리프로필렌 단독중합체와 폴리올레핀, 예를 들어 PP 또는 PE 등의 하나 이상의 중합체의 블렌드를 포함하는 폴리프로필렌 조성물을 포함한다. 크실렌 가용 함량은 1 wt% 내지 2 wt%, 또는 1 wt% 내지 3 wt%, 또는 1 wt% 내지 3.5 wt% 또는 1.5 wt% 내지 3.5 wt%의 범위, 또는 1 wt% 내지 2.5 wt% 또는 1.5 wt% 내지 2.5 wt%의 범위일 수 있다.

제1 및/또는 제2 중합체는, 예를 들어, 지글러-나타(Ziegler-Natta) 촉매 또는 메탈로센 촉매 등의 적합한 촉매를 사용하여 제조될 수 있다.

제1 중합체는 바람직하게는 하기 특성 중 하나 이상을 나타낸다:

i. 1 wt% 내지 4.5 wt% 또는 1.5 wt% 내지 4.5 wt% 범위; 바람직하게는 1 wt% 내지 2 wt%, 또는 1 wt% 내지 3 wt%, 또는 1 wt% 내지 3.5 wt% 또는 1.5 wt% 내지 3.5 wt% 범위, 가장 바람직하게는 1 wt% 내지 2.5 wt% 또는 1.5 wt% 내지 2.5 wt% 범위의 크실렌 가용 함량 및

ii. ISO 1133-1:2011 또는 ASTM D-1238에 따라 PP로서 시험시 3.0 dg/min 미만, 보다 바람직하게는 1.5 내지 2.5 g/10 min 범위의 용융 유동 지수.

고-강인성 (HT) 섬유는 본 발명의 폴리프로필렌 조성물을 사용하여 방사 및 연신될 수 있다. 본 발명의 실시양태에 따른 연신 섬유는, 예를 들어 적어도 1 dtex 및 100 dtex 이하, 바람직하게는 적어도 2 dtex 및 30 dtex 이하, 가장 바람직하게는 적어도 3 dtex 및 10 dtex 이하의 타이터를 갖는, 본 발명의 실시양태 중 임의의 것에 따른 폴리프로필렌 조성물로부터 제조된 필라멘트를 포함한다.

방사 연신 섬유는 예를 들어 다양한 응용물에서 부직 구조물에 사용될 수 있으며, 이들 응용물 중 하나는 지오텍스타일 응용물이다. 중합체 조성물로 제조된 이들 고-강인성 (HT) 섬유의 특성은 현재 이용가능한 PP 섬유보다 우수하며, 이들 특성은 예를 들어 하기와 같다:

· 신율 (평균 값): 적어도 65%, 바람직하게는 65-100%, 추가로 70-90%, 보다 바람직하게는 75-85%, 개개의 섬유는 이들 평균 값에서 벗어나, 예를 들어 20% 내지 150%에서 상당히 달라질 수 있다. 따라서, 보다 좁은 범위는 80 mm/min의 조정된 시험 속도로 ISO norm 5079에 따라 측정된 평균이다.

· 개선된 강인성 (인장 강도): 80 mm/min의 조정된 시험 속도로 ISO norm 5079에 따라 측정시 적어도 56 cN/tex, 바람직하게는 56 내지 70 cN/tex 범위, 보다 바람직하게는 58 내지 66 cN/tex 범위. 예를 들어 75-90% 범위의 파단시 신율이 달성될 수 있다. 이들은 섬유에 대한 평균 값이고, 개개의 섬유는 이들 범위에서 매우 벗어날 수 있다.

압출 후 방사 연신 섬유는 ISO 1133-1:2011 또는 ASTM D-1238에 따라 PP로서 시험시 1 내지 5 g/10 min의 MFI (많은 섬유로부터의 평균 값)를 갖는다. 압출 전후의 MFI의 작은 변화는, 본 발명의 실시양태의 중합체 조성물을 사용하여 연신 섬유를 제조하는 경우에 나타나는 낮은 수준의 열화를 나타낸다.

압출 후 이러한 방사 연신 섬유에서 중합체 물질은, 폴리프로필렌 단독중합체의 중량에 대하여 1 wt% 내지 4.5 wt% 또는 1.5 wt% 내지 4.5 wt% 범위; 바람직하게는 1 wt% 내지 2 wt%, 또는 1 wt% 내지 3 wt%, 또는 1 wt% 내지 3.5 wt% 또는 1.5 wt% 내지 3.5 wt% 범위, 가장 바람직하게는 1 wt% 내지 2.5 wt% 또는 1.5 wt% 내지 2.5 wt% 범위의 크실렌 가용 함량을 갖는다.

본 발명의 실시양태에 따른 섬유는 충실(solid) 또는 중공 및/또는 원형 또는 성형 및/또는 1-성분 또는 다성분 섬유일 수 있다. 성형 섬유는 바이로발(bilobal) 및 트리로발 섬유 등의 멀티로발 섬유를 포함한다. 다성분 섬유는 2-성분 섬유를 포함한다.

또한, 본 발명은 이러한 섬유를 포함하는 부직 구조물을 개시한다. 부직 구조물은 상기에 언급된 섬유의 적어도 일부로 제조될 수 있다. 예를 들어 하기와 같은 니들펠트 형태의, 이러한 새로운 유형의 섬유로 지오텍스타일이 제조될 수 있다:

니들펠트의 인장 강도는 현재의 최첨단의 것에 비해 적어도 5%, 예를 들어 8%, 10%만큼 증가됨. 니들펠트의 신율 또한 매우 만족스럽고, 즉 성능 감소가 없다.

또한, 본 발명은 이러한 섬유로 또는 이러한 부직 구조물로 제조된 지오텍스타일을 개시한다. 또한, 본 발명은 니들 펠트를 개시한다. 니들펠트의 인장 강도는 본 발명의 실시양태에 따른 섬유의 사용에 의해 현재의 최첨단의 것에 비해 증가될 수 있다.

추가로, 본 발명은 고-강인성 섬유의 제조 방법을 제공한다. 예를 들어, 본 발명의 실시양태에 따른 섬유의 적합한 제조 방법은 하기 단계를 포함한다:

a) 본 발명의 실시양태 중 임의의 것에 따른 폴리프로필렌 조성물을 압출기에 제공하는 단계이며, 여기서 압출기 온도 (압출기의 유출구에서 측정됨)는 255℃ 내지 350℃의 범위, 바람직하게는 265℃ 내지 340℃의 범위, 보다 바람직하게는 275℃ 내지 330℃의 범위, 또한 가장 바람직하게는 285℃ 내지 320℃의 범위일 수 있는 단계,

b) 중합체 조성물을 다수의 개구를 갖는 다이를 통해 밀어넣음으로써 상기 폴리프로필렌 조성물을 용융-방사시켜 용융된 필라멘트를 형성하는 단계;

c) 단계 (b)에 의해 얻어진 용융된 필라멘트를 냉각시켜 고화된 섬유를 얻는 단계, 또한 바람직하게는

d) 상기 고화된 섬유를 적어도 70℃ 및 150℃ 이하의 온도에서 적어도 2, 바람직하게는 2.5 내지 4의 연신비로 연신시켜, 하기 특성을 갖는 섬유를 얻는 단계:

· 개선된 강인성 (인장 강도): 80 mm/min의 조정된 시험 속도로 ISO norm 5079에 따라 측정시 적어도 56 cN/tex, 바람직하게는 56 내지 70 cN/tex 범위, 보다 바람직하게는 58 내지 66 cN/tex 범위. 이들은 섬유에 대한 평균 값이고, 개개의 섬유는 이들 범위에서 매우 벗어날 수 있다. 예를 들어 75-90% 파단시 신율로; 평균 강인성/인장 강도는 56-70 cN/tex 범위일 수 있다.

방사 연신 섬유는 통상의 수단에 의해 텍스타일 생성물 또는 부직물, 예컨대 지오텍스타일로 제조될 수 있다.

정의

본원 전반에 걸쳐, 용어 "폴리프로필렌" 및 "프로필렌 중합체"는 동의어로 사용될 수 있다. 여기서, 또한 명세서 전반에 걸쳐, 달리 정의되지 않는 한, "중량%" 또는 "wt%" (중량 퍼센트)라는 표현은, 배합물의 전체 중량을 기준으로 한 각각의 성분의 상대적 중량을 지칭한다. 본 발명에 사용되는 폴리프로필렌은, 프로필렌을 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 널리 공지된 지글러-나타 촉매 또는 메탈로센 촉매 등의 적합한 촉매의 존재 하에 중합시킴으로써 제조될 수 있다.

예를 들어 용어 "방사 연신 섬유"에서 용어 "섬유"는, 본 발명의 실시양태 중 임의의 것 또는 모두에 따라 바람직하게는 슬릿 테이프를 포함하지 않는 것으로서 언급된다. 본 발명의 실시양태 중 임의의 것의 섬유는 수 센티미터 길이, 예를 들어 20 내지 120 mm 길이 또는 300 mm 이하 길이의 스테이플 섬유일 수 있거나 2 내지 25 mm 길이의 숏컷 섬유를 포함할 수 있다.

본 발명에서 사용될 수 있는 "부직 구조물"는, 예를 들어 수 센티미터 길이, 예를 들어 20 내지 120 mm 길이 또는 300 mm 이하 길이의 스테이플 섬유와 같은, 본 발명의 실시양태 중 임의의 것의 섬유를 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어 단독의 또는 블렌드 중의, 2 내지 25 mm 길이의 숏컷 섬유를 포함하는 부직 구조물이 제조될 수 있다.

용어 "니들천공된"은, 부직물을 관통하는 수천개의 니들을 갖는 하나 이상의 니들보드를 통해 부직 구조물을 반복적으로 통과시켜, 기계적으로 얽힌 구조물을 형성함으로써 통합된 부직 구조물을 의미한다.

"지오텍스타일" 및 "랜드스케이프(landscape) 텍스타일"은, 예를 들어, 지면 영역을 덮기 위해 사용된다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 지오텍스타일은, 부직 구조물로부터 제조된 직물에 관한 것이다. 이들은 토목 공학 분야에서, 예컨대 도로, 비행장, 철도, 제방, 유지 구조물, 저장소, 운하, 댐, 둑 보호물에서, 해안선의 침식을 제어하기 위해 해안 공학 분야에서, 뿐만 아니라 농업 및 경관 보존 분야에서, 수분 유지, 수분 보존, 잡초 또는 초지 억제, 토양 온기 유지를 포함한 목적을 위해, 또한 광 반사를 위해, 많은 응용성을 갖는다. 본 발명의 실시양태에 따른 지오텍스타일 또는 랜드스케이프 텍스타일은 일반적으로 롤로 공급되고, 지면 영역을 덮기 위해 간단히 펼쳐진다.

시험 방법

용융 지수 (MI), 용융 유동 지수 (MFI), 또는 용융 유량 (MFR)은 특정된 하중의 작용 하에 ISO 1133-1:2011 또는 ASTM D-1238 표준에 따라 미리 정해진 치수의 다이로부터 밀려나오는 10분 당 그램수를 지칭한다. PP에 대하여, 하중은 2.16 kg이고, 다이 치수는 D = 2.095 mm 및 L = 8 mm이다. 실험은 230℃에서 수행된다. (PE에 대해서는, 동일한 하중 및 다이 치수가 사용되지만, 실험이 190℃에서 수행됨).

크실렌 가용물 (%XS)을 측정하기 위한 적합한 방법의 일례는 하기와 같다 (바람직하게는 이중으로 수행됨):

- 에를렌마이어(Erlenmeyer) 내에서, 4 +/- 0.1 g의 중합체를 칭량함

- 200 ml의 억제 및 탈기된 크실렌을 첨가함

- 질소 유동 하에 완전한 용해까지 (+/- 45 min) 교반 하에 가열하여 환류시킴

- 15-20분 동안 냉각시킴

- 에를렌마이어를 25 +/- 0.1℃에서 45분 동안 항온조 내에 배치하고 냉각시킴

- 와트만(Whatman) n°2 V 필터 페이퍼를 사용하여 에를렌마이어의 내용물을 여과함

- 칭량된 Al 트레이 상에서 100 ml의 여액을 피펫팅함

- 질소 하에 (약 130℃에서) 가열 플레이트 상에서 용매를 증발시킴

- 완전한 증발 후, 트레이를 105℃에서 30분 동안 진공 오븐에 배치함

- 1시간 동안 냉각시키고 칭량함.

크실렌 가용물 ("XS")의 백분율을 하기 식에 따라 계산한다:

XS% (중량% 단위) = 100 x [2 x ((트레이 및 잔류물의 질량) - (비어있는 트레이의 질량)) - (존재하는 경우 블랭크 크실렌 샘플의 잔류물의 질량))] / (샘플 폴리프로필렌 중합체의 질량), 여기서 모든 중량은, 예를 들어 그램 단위와 같이, 동일한 단위를 가짐.

발명의 상세한 설명

중합체 블렌드 또는 바이모달 중합체

본 발명의 실시양태의 일부 또는 모두의 방사 연신 섬유는 단독중합체, 중합체 블렌드 또는 멀티모달 분획을 갖는 중합체를 포함할 수 있는 중합체 조성물로부터 제조된다. 본 발명에서 사용되는 폴리프로필렌은, 프로필렌을 지글러-나타 촉매 또는 메탈로센 촉매 등의 적합한 촉매의 존재 하에 중합시킴으로써 제조되며, 이 방법은 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 널리 공지되어 있다. 폴리프로필렌 중합체는 바람직하게는, 20℃ 내지 100℃ 범위의 온도에서의 프로필렌에서의 중합에 의해 제조된다. 바람직하게는, 온도는 60℃ 내지 80℃ 범위이다. 압력은 대기압 또는 그 초과일 수 있다. 바람직하게는, 압력은 25 내지 50 bar이다.

바람직하게는, 본 발명의 일부 실시양태에 따른 중합체 블렌드는, 2.16 kg의 중량 및 230℃의 온도를 사용하여, ISO 1133-1:2011 또는 ASTM-1238, 조건 L에 따라 3 미만, 또한 바람직하게는 1 내지 2.5 g/10 min 범위의 MFI를 갖는 제1 폴리프로필렌 단독중합체 및 제2 폴리올레핀 중합체를 포함한다. 제2 중합체가 폴리에틸렌의 경우와 같이 PP보다 낮은 용융 온도를 갖는 경우, 이 제2 중합체의 MFI는 PP와 유사할 수 있고, 예를 들어 PE에 대한 조건에서 ISO 1133-1:2011 또는 ASTM-1238에 따라 시험시 3 g/10 min 미만일 수 있다. 이는 MFI가, PE에 대한 온도가 PP 조성물에 대한 것보다 낮은 (PE에 대하여 190℃, PP에 대하여 230℃), 2개의 상이한 온도에서 측정되기 때문이다. PE는 PP에 대한 용융 온도에서 압출기 내에서 존재하고, 이는 PE의 점도가 감소됨을 의미한다. 제2 중합체가 PP인 경우, 이것이 보다 높은 용융 유동 지수를 갖는 것이 바람직하고, 여기서 제2 중합체의 용융 유동 지수와 제1 중합체의 용융 유동 지수의 비율은 바람직하게는 10배 초과, 20배 초과, 30, 40 또는 50배 초과의 범위이고, 100배 미만일 수 있다. 제2 중합체의 MFI는, 이것이 PP인 경우, 적어도 20 g/10 min, 적어도 30 g/10 min, 적어도 40 g/10 min, 적어도 50 g/10 min, 적어도 60 g/10 min, 적어도 70 g/10 min일 수 있고, 100 g/10 min 미만일 수 있다. 폴리프로필렌 조성물은 또한 산화방지제를 포함할 수 있다. 산화방지제는 제1 중합체의 1000 내지 2500 ppm 중량 이상의 범위일 수 있다.

가공처리 조제는 바람직하게는 임의의 유의한 정도로 방사 연신 섬유의 신율/인장 특성에 영향을 주지 않는다.

제1 중합체는 폴리프로필렌 단독중합체이다. 임의적 제2 중합체는 바람직하게는, 용융시, 예를 들어 방사 전 압출기 내에서, 제1 중합체와 혼화성이다. 따라서, 제2 중합체가 폴리올레핀, 예를 들어 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌인 것이 바람직하다. 제1 중합체, 즉 폴리프로필렌 단독중합체 및 제2 중합체는 압출기 내로 도입되기 전에 펠릿화된, 플러프 또는 분말 형태로 함께 혼합될 수 있다. 대안적으로 중합체는, 방사구에 공급되는 압출기 내의 중합체의 철저한 혼합을 달성하기 위해 하나 이상의 위치에서 압출기 내로 별도로 도입될 수 있다. 대안적으로 중합체는 상이한 압출기 내로 도입될 수 있다. 첨가제는 별도의 (예를 들어 보다 작은) 측면 압출기 내에서 용융되고, 그 후 압출기 후에 정적 혼합기에 의해 또는 주요 압출기의 말단의 혼합 대역에서 주요 스트림 내에서 혼합될 수 있다. 압출기 내의 온도 (압출기의 유출구에서 측정됨)는 255℃ 내지 350℃의 범위, 바람직하게는 265℃ 내지 340℃의 범위, 보다 바람직하게는 275℃ 내지 330℃의 범위, 또한 가장 바람직하게는 285℃ 내지 320℃의 범위일 수 있다.

제1 중합체의 낮은 MFI는, 제1 중합체의 평균 분자량이 바람직하게 증가함을 의미한다. 이 보다 높은 분자량은, 중합 반응기 내로 주입되는 수소의 양을 변경시키는 것과 같은 공지된 방법에 의해 달성될 수 있다. 과산화물을 사용하여 지나치게 높은 분자량을 갖는 물질의 분자량을 감소시킬 수 있다. 이는 최종적으로 요구되는 것보다 훨씬 더 낮은 MFI를 갖는 PP로 출발하고, 이어서 과산화물을 사용하여, 예를 들어 반응성 압출에 의해, MFI를 증가시킴으로써 특정 MFI를 셋팅하는 데 사용될 수 있다.

본 발명의 하나의 실시양태에서는, 제1 및 제2 중합체의 블렌드 대신에, 제1 중합체가 바이모달 또는 멀티모달일 수 있고, 이는 상이한 분자량의 적어도 2개의 폴리프로필렌 단독중합체 분획을 포함할 수 있다. 바이모달 또는 멀티모달 중합체는, 2.16 kg의 중량 및 230℃의 온도를 사용하여 ISO 1133-1:2011 또는 ASTM-1238, 조건 L에 따라 시험시, 3 g/10 min 미만, 바람직하게는 1 내지 2.5 g/10 min 범위의 용융 유동 지수를 가질 것이다. 이러한 바이모달 폴리프로필렌 단독중합체는 바람직하게는 연속되는 2개의 반응기를 갖는 중합 유닛에서 제조된다. 이러한 중합 반응기의 순차적 배열에서, 하나의 반응기로부터 취출된 폴리프로필렌 단독중합체는 연속된 후속 반응기로 전달되고, 여기서 중합이 계속된다. 상이한 지수의 폴리프로필렌 단독중합체 분획을 제조하기 위해, 각각의 중합 반응기에서의 중합 조건은 상이하여야 하고, 예를 들어 이러한 점에서 중합 반응기에서의 수소 또는 과산화물 농도가 상이하다.

블렌드 또는 멀티모달 분포가 선택되는지에 관계 없이, 제1 중합체 및 제2 중합체는 바람직하게는 용융시 단일상 상태이다.

일반적으로, 보다 높은 분자량에서는, 인장 강도 및 방사 연신 섬유의 모듈러스가 보다 높다. 그러나, MFI의 감소는, 물질이 보다 점성이 되고, 이는 압출기 및 방사구의 다이에서의 압력을 증가시킬 것임을 의미한다. 중합체 물질의 압출 및 용융-방사에 대한 이들 부정적 영향에 대한 부분적 보상은, 예를 들어 정상 작업 조건에서 높은 점도를 감소시키기 위해, 온도 증가에 따라 달성될 수 있다. 이러한 보다 높은 온도에 의해 야기되는 열화를 최소화하기 위해, 중합체 조성물 중의 보다 많은 양의 산화방지제가 바람직하다.

제1 중합체는 바람직하게는 상기에 언급된 MFI 및 산화방지제에 추가로 하기 특성을 갖는다. 어택틱 물질의 퍼센트는, 크실렌 가용 함량에 의해 측정시, 제1 중합체의 총 중량의 5% 미만, 또한 바람직하게는 1.5 내지 2 wt%, 예를 들어 1.6 내지 1.8 wt%이다.

겔 카운트는 생성물의 균질성에 대한 지표이고, 바람직하게는 무시할 만한 정도이다.

중합체의 화학 구조는 어택틱, 이소택틱 또는 신디오택틱으로서 정의될 수 있다. 이들은 중합체 중의 메틸 기의 입체적 배열의 이상화된 서열을 지칭한다. 이 3차원 배향 및 서열은, 중합체 분자가 폴딩-업, 결정화 등에 의해 배열되는 방식을 결정할 것이다. 어택틱은, 메틸 기가 랜덤 배열되어, 대칭적으로 폴딩-업되지 않고, 점착성 생성물 (글루)과 같이 나타남을 의미한다. 이소택틱은, 모든 메틸 기가 중합체 사슬의 동일한 측면 상에 존재하여, 분자가 대칭적 방식으로, 또한 결정으로 폴딩-업될 수 있음을 의미한다. 신디오택틱 생성물에서는, 메틸 기가 매번 교호 측면 상에 존재한다. 임의의 실제 중합체에서는, 촉매 중합에서 '인공물'이 나타날 수 있다.

실험실 분석을 사용하여 이들 상이한 중합체 배열의 양을 추출하거나 분광측정 결정할 수 있다. 추출의 경우, 헵탄 가용물 또는 불용물 또는 크실렌 가용물 또는 불용물이 어택틱 함량에 대한 아이디어를 줄 수 있다. 저분자량 중합체 (존재하는 경우)가 또한 추출되고 어택틱 물질로서 카운팅될 수 있다. 추출 효율에는 또한 한계가 있고, 이는 모든 어택틱 중합체가 측정되지는 않게 할 것이다. 분광측정 분석 (NMR / 근 IR / X선 회절)에서도 동일한 측정 불확정성이 존재한다.

섬유 제조

본 발명의 실시양태에 따른 용융-방사 섬유의 방사에 사용될 수 있는 장치는 스핀 빔을 포함할 수 있다. 스핀 빔은 본원에 참조로 포함되는 미국 특허 출원 US2004/0124551로부터 공지되어 있다. 압출기로부터의 중합체 용융물을 스핀 빔에 공급하고 스핀 빔 내에서 스핀 빔 상에 마운팅된 복수의 방사 캔에 대하여 분포시킨다. 압출기 및 스핀 빔은 히터와 함께 제공된다. 압출기 (압출기의 유출구에서 측정됨) 및/또는 스핀 빔 내에서의 온도는, 255℃ 내지 350℃의 범위, 바람직하게는 265℃ 내지 340℃의 범위, 보다 바람직하게는 275℃ 내지 330℃의 범위, 또한 가장 바람직하게는 285℃ 내지 320℃의 범위일 수 있다.

본 발명의 실시양태 중 임의의 것 또는 모두에 따른 방사 연신 섬유는 슬릿 테이프를 포함하지 않는다.

본 발명의 실시양태에 따른 방법은 하기 단계를 포함한다:

1) 본 발명의 실시양태에 따른, 또한 산화방지제와 임의로 다른 안료 및/또는 다른 첨가제를 포함하는, 제1 및 임의로 제2 또는 추가의 중합체의 양을 주입함.

2) 압출 용융, 혼합, 및 압력 증가와 함께 방사구의 다이를 통해 압력 하에 필라멘트 형태로 중합체 물질을 압출시킴

3) 용융된 물질로부터 충실 필라멘트로 필라멘트를 켄칭시킴

4) 단계 2) 및 3) 동안 필라멘트를 최초 연신시킬 수 있음 ('용융 연신')

5) 스핀마무리 적용: 이는 대전방지 특성을 개선시키고 마모를 감소시킨다. 이는 섬유 제조 및 부직물 제조 동안 안정적인 가공처리를 제공한다. 공정의 후반 단계에서 (예를 들어 컷팅의 텍스쳐화 후 - 하기 참조) 가외의 스핀마무리가 종종 부가된다.

6) 배향 증가에 의해 우수한 인장 강도를 달성하기 위해 고화된 필라멘트를 연신시킴으로써 스트레칭시킴. 이 단계의 연신비는, 연신되는 필라멘트의 양을 특성화하기 위해 사용된다. 통상적으로 섬유는 하나 또는 두 단계로 연신되며; 일부 제조업자는 또한 많은 작은 단계로 섬유를 연신시킬 수 있는 장비를 제공한다. 많은 작은 단계는 단일 최종 연신비로서 기재될 수 있음이 가정된다. 이 공정 동안, 오븐을 사용하여 섬유를 가열한다. 이는 요구되는 연신력을 감소시키고, 최종 특성을 개선시킬 수 있다.

7) 안정화: 안정화 단계는 섬유 내의 내부 응력을 감소시키고 따라서 수축을 감소시키기 위해 공정에 부가될 수 있다.

8) 텍스쳐화: 필라멘트를 크림핑/텍스쳐화하여 섬유의 벌크 및 응집을 증가시킨다. 이 공정은, 텍스쳐화 단계 전에 섬유를 스팀으로 처리함으로써 개선될 수 있다.

9) 임의적 제2 스핀 마무리 작업: 섬유의 연신 후, 제2 스핀 마무리의 임의적 적용, 임의적 크림핑 또는 텍스쳐화를 수행할 수 있다. 텍스쳐화 동안 일부 스핀 마무리가 제거될 수 있기 때문에 보다 우수한 텍스쳐화를 위해 스팀 가공처리가 바람직하다.

10) 임의로, 스테이플 섬유 형성을 위해 20 mm 내지 300 mm 또는 숏컷 섬유에 대해서는 2-24 mm와 같은 길이로 섬유를 컷팅함.

대안적으로, 2-단계 공정이 사용될 수 있고, 여기서는 물질을 켄칭과 스트레칭 단계 사이에 수집한다. 2-단계 공정에서, 단계 1 내지 3은 나머지 공정에 커플링되지 않는다. 단계 3)에서의 켄칭 후, 필라멘트를 빈 내에서 또는 보빈 상에서 수집한다. 이 공정의 이점은, 제1 단계가 훨씬 더 높은 방사 속도로 수행될 수 있다는 점이다. 이 공정의 주요 단점은 가외의 작업부하이다.

추가로, 일부 가외의 단계가 1 단계 및 2-단계 공정 둘 다에 포함될 수 있다. 이들 추가적 단계는, 예를 들어, 이완 또는 크림핑일 수 있다.

고-강인성 섬유의 제조에 사용되는 제1 폴리프로필렌 중합체는 낮은 XS 값 및 또한 낮은 MFI를 갖는 것이 바람직하다. 이는 보다 강한 섬유를 제공하지만, 방사 공정을 보다 어렵게 만들고, 예를 들어 %XS가 낮은 경우 필라멘트가 방사 동안 보다 쉽게 파열되는 경향이 있고, 낮은 MFI에 대해서는 압출 온도 및 압력이 보다 높다.

본 발명의 실시양태는 높은 강인성 및 신율을 유지하면서 이들 문제를 피한다. 4 g/10 min의 MFI 및 1.5 내지 2.5%의 낮은 XS를 갖는 통상의 폴리프로필렌 단독중합체가 지오텍스타일 섬유에 사용될 수 있지만, MFI 및 XS 중 하나 또는 둘 다를 더욱 더 감소시키는 것에 의한 섬유 특성의 개선 시도는 방사 문제, 예컨대 고압, 고온, 중합체의 열화, 방사 장비 손상 등을 초래한다.

예를 들어, 상업적인 PP 섬유 등급, 즉 4 - 25 g/10 min 범위의 MFI를 갖는 것에 대해 사용되는 방사 셋팅과 동일한 방사 셋팅이 2 g/10 min의 MFI를 갖는 PP 방사에 사용되는 경우, 압력이 극적으로 증가하여, 장비 (압출기 및 방사구) 손상 및 단시간 내의, 예를 들어 몇분 내의 기계의 비상 정지 또는 심지어 아마도 중합체의 열화를 야기할 가능성이 있다.

예를 들어 3 미만, 예컨대 1 내지 2.5 g/10 min 범위의 낮은 MFI 및 예를 들어 1 wt% 내지 2.5 wt% 또는 1.5 내지 2.5%, 또는 1 wt% 내지 2 wt%, 또는 1 wt% 내지 3 wt% 범위의 낮은 XS를 갖는 폴리프로필렌 단독중합체와 같은 본 발명의 실시양태에 따른 제1 폴리프로필렌 사용시, 바람직하게는 여러 주의사항이 고려되어야 한다:

a) 압출기 및 스핀 빔의 온도 증가, 예를 들어 245 내지 275℃, 또한 바람직하게는 350℃ 미만, 320℃ 미만, 바람직하게는 295℃ 미만, 바람직하게는 290℃ 미만, 예를 들어 275℃ 내지 330℃ 또는 285℃ 내지 320℃ 범위의 온도 상승과 같은, 예를 들어 10℃, 20℃, 30℃ 또는 40℃ 또는 심지어 그 초과만큼의 온도 상승.

b) 스핀 펌프 속도로부터의 출력 감소, 예를 들어 10% 또는 20%만큼의 속도 감소.

c) 멀티모달 또는 바이모달 중합체로서의 또는 제1 중합체와의 블렌드 중의 제2 중합체의 포함, 여기서 제2 중합체는 가공처리 조제로서 작용함. 제2 중합체가 폴리프로필렌인 경우, 제2 중합체는 바람직하게는 제1 중합체보다, 예를 들어 10배, 20배 또는 25배만큼 높은 MFI, 예컨대 50 g/10 min의 MFI를 갖는다. 제2 중합체에 대한 MFI 범위는 적어도 20 g/10 min, 적어도 30 g/10 min, 적어도 40 g/10 min, 적어도 50 g/10 min, 적어도 60 g/10 min, 적어도 70 g/10 min일 수 있고, 100 g/10 min 미만일 수 있다. 제2 중합체가 폴리에틸렌인 경우, MFI는 제1 중합체에 대한 것과 동일할 수 있다.

d) 내부 및 외부 윤활제가 공지되어 있고, 이것이 사용될 수 있음. 내부 윤활제는 종종 특정 외부 윤활을 나타낸다.

내부 윤활제는 중합체의 분자 사슬간에 나타나는 마찰을 감소시키고, 따라서 용융 점도를 감소시키는 것으로 믿어진다. 이들은 극성 물질일 수 있다.

외부 윤활제는 주로 중합체와 금속 표면 사이의 벽 접착을 감소시킨다. 이들 대부분은 비-극성 물질, 예컨대 파라핀 또는 폴리에틸렌이다. 외부 윤활은 탄화수소 사슬의 길이, 분지화 또는 관능기에 의해 영향받는다. 그러나, 이들 공지된 윤활제는 저분자량을 갖고, 압출된 중합체 조성물의 MFI에 영향을 준다.

이들 공지된 윤활제와 달리, 낮은 MFI를 갖는 본 발명의 실시양태에 따른 제1 중합체의 블렌드 또는 멀티모달 조성물이 제공된다. 제2 중합체는 중합체 조성물의 5% 미만, 예를 들어 1 내지 5%, 2 내지 3%, 또는 2.5%의 양으로 존재할 수 있다. 제2 중합체가 폴리프로필렌인 경우, 이 중합체는 바람직하게는 제1 중합체보다, 예를 들어 10배, 20배 또는 25배만큼 높은 MFI, 예컨대 50 g/10 min의 MFI를 갖는다. 제2 중합체에 대한 MFI 범위는 적어도 20 g/10 min, 적어도 30 g/10 min, 적어도 40 g/10 min, 적어도 50 g/10 min, 적어도 60 g/10 min, 적어도 70 g/10 min일 수 있고, 100 g/10 min 미만일 수 있다. 멀티모달 조성물에 대하여, 2의 MFI를 갖는 폴리프로필렌 (80 중량%) 및 4의 MFI를 갖는 폴리프로필렌 (20 중량%)의 조합과 같은 중합체의 조합은 3 미만, 예를 들어 1 내지 2.5의 MFI를 갖는 중합체를 형성한다. 본 발명의 실시양태에 따른 섬유는 또한 100%의 제1 중합체 (제2 중합체가 없음)로 제조될 수 있지만, 이는 방사 속도를 감소시킬 수 있다.

압력 축적을 감소시키기 위해 제1 중합체와 또는 제1 및 제2 중합체와 블렌딩될 수 있는 다른 첨가제는 중합체 가공처리제를 포함한다.

추가의 첨가제는, 예를 들어, 산화방지제, UV 지연제, 광 안정화제, 산 스캐빈저, 난연제, 윤활제, 대전방지 첨가제, 기핵제/정화제, 착색제일 수 있다. 이러한 첨가제의 개요는 문헌 [Plastics Additives Handbook, ed. H. Zweifel, 5^th edition, 2001, Hanser Publishers]에서 찾아볼 수 있다. 산화방지제는 포스파이트, 장애 페놀, 장애 아민 안정화제 및 히드록실아민으로 이루어진 또는 이를 포함하는 군으로부터 선택될 수 있다. 대안적으로, 예를 들어 장애 아민 안정화제, 포스파이트, 히드록실아민 또는 이들의 임의의 조합과 같은, 페놀-무함유 산화방지제 첨가제가 또한 적합하다.

섬유 특성 - 형상

실시양태에 따른 섬유는 충실 원형, 중공 원형, 충실 성형 또는 중공 성형 섬유, 예컨대 멀티로발 섬유, 바이로발 또는 트리로발 섬유일 수 있고, 임의의 이들의 2-성분 섬유, 예를 들어 2-성분 충실 원형, 2-성분 중공 원형, 2-성분 충실 성형 또는 2-성분 중공 성형 섬유, 예컨대 2-성분 멀티로발 섬유, 2-성분 바이로발 또는 2-성분 트리로발 섬유일 수 있다. 본 발명의 실시양태 중 임의의 것 또는 모두에 따른 방사 연신 섬유는 바람직하게는 슬릿 테이프를 포함하지 않는다.

부직 구조물에 대한 섬유는 메탈로센 촉매에 의해 촉매화된 본 발명의 실시양태에 따른 중합체로 제조될 수 있다. 이러한 섬유는 그 전문이 본원에 참조로 포함되는 벨기에 특허 출원 BE 2016/5213 (발명의 명칭: "Non-woven structure with fibers catalyzed by a metallocene catalyst")에 기재된 바와 같은 방법에 의해 2-성분 섬유로 방사될 수 있다. 예를 들어, 위생 및 건강 관리에서, 예컨대 1회용 또는 단일 사용 생성물 (예를 들어 병원, 학교, 및 가정용)에서, 기저귀 또는 와이프에서, 뿐만 아니라 카펫에서의 사용을 위한 접합된 및 얽힌 부직 구조물이 이러한 부직 구조물로 제조될 수 있다. 지오텍스타일 또는 실내장식 부직 구조물의 기계적 특성은, 보다 우수한 접합을 위해 이러한 메탈로센 2-성분 섬유를 첨가함으로써 개선될 수 있다. 부직물에 사용되는 메탈로센 2-성분 섬유의 양은 부직물 제조에 사용되는 섬유의 5% 내지 100%의 범위일 수 있다.

이러한 2-성분 섬유의 코어가 본 발명의 실시양태에 따른 낮은 MFI를 갖는 제1 폴리프로필렌 중합체 또는 제1 및 제2 중합체의 블렌드 또는 멀티모달 조성물로부터 제조되는 것이 바람직한데, 이는 이것이 이들 섬유로 제조된 니들펠트와 같은 부직물의 인장 특성을 개선시키기 때문이다. 반면, 이러한 낮은 MFI 물질을 2-성분 섬유의 클래딩 또는 쉬쓰 물질로 하여 본 발명의 실시양태에 따른 폴리프로필렌으로부터 2-성분 섬유를 제조하는 것은, 폴리프로필렌 쉬쓰가 용융되어 인접 섬유에 대한 접합을 생성하는 경우 인장 특성 감소로 인해 덜 바람직하다.

본 발명의 추가의 실시양태는, 낮은 MFI를 갖는 제1 폴리프로필렌 중합체 또는 본 발명의 실시양태에 따른 제1 및 제2 중합체의 블렌드 또는 멀티모달 조성물로부터 제조된 코어를 갖는 2-성분 섬유를 포함한다. 2-성분 섬유의 외부 중합체 물질은 바람직하게는 코어 물질보다 낮은 용융 온도를 갖는 메탈로센 촉매를 사용하여 제조된 폴리프로필렌 중합체로 제조된다. 이러한 2-성분 섬유는 지오텍스타일 또는 실내장식물에서의 사용을 위한 부직물의 제조와 같은 다양한 응용에 사용될 수 있다. 이러한 2-성분 섬유로 제조된 부직물은 가외의 강직성 및 보다 우수한 형태 안정성의 이점을 가질 수 있다. 본 발명의 실시양태는 하나의 측면에서, 접합된 및 얽힌 부직 구조물의 중량 기준으로 적어도 50% 숏컷 또는 스테이플 섬유, 및 부직 구조물의 섬유의 적어도 부분적 접합으로 제조되며, 여기서 적어도 부분적 접합은 3 g/10 min 미만의 MFI를 갖는 제1 폴리프로필렌 조성물과, 적어도 하나의 메탈로센 촉매로 제조되며 제1 폴리프로필렌 조성물의 융점보다 적어도 10℃ 낮은 융점을 갖는 제2 외부 물질 사이의 열 활성화된 접합을 포함하고, 부직 구조물 중의 제2 물질의 중량은 부직 구조물의 중량의 적어도 3%인, 접합된 및 얽힌 부직 구조물을 제공한다.

본 발명의 실시양태에 따른 섬유는, 중공 또는 충실 섬유로서, 외부 트리로발 형상을 갖는 폴리프로필렌 중합체로부터 제조될 수 있다.

섬유의 형상은 기계적 특성, 특히 공기 및 물에 대한 투과성에 영향을 준다. 이러한 트리로발 섬유는 지오텍스타일 또는 필터를 개선시킬 수 있다. 예를 들어, 트리로발 형상은 접촉 표면을 증가시키고, 이는 접합 강도 또는 여과 특징을 증가시킬 뿐만 아니라 구성 물질, 예컨대 콘크리트와 본 발명의 실시양태에 따라 제조된 섬유 또는 부직 구조물 사이의 보다 우수한 접촉을 제공할 수 있다.

트리로발 형상은 또한, 카펫 또는 실내장식물의 피복을 개선시킬 수 있고, 예를 들어 통상의 기본 중량으로의 보다 우수한 피복 또는 보다 낮은 중량으로의 요망되는 피복을 제공할 수 있다.

본 발명의 실시양태에 따른 섬유는, 쉬쓰 및 코어를 가지며, 여기서 코어는 본 발명에 따른 폴리프로필렌 조성물을 포함하고, 쉬쓰는 메탈로센 촉매에 의해 촉매화된 폴리올레핀, 예컨대 PE 또는 PP, 바람직하게는 PP를 포함할 수 있는 것인, 바람직하게는 외부 트리로발 형상을 갖는 2-성분 섬유일 수 있다. 이는 여러 이점을 조합하고, 실내장식물 또는 지오텍스타일에서의 용도를 가질 수 있다.

섬유 특성 - 기계적

본 발명의 실시양태에 따른 섬유의 측정 특성은 토탈(Total) 4069 폴리프로필렌 (MFI 4 g/10 min) 또는 폴리킴(Polychim) HL10XF 폴리프로필렌 (MFI 3.5 g/10 min을 가짐)으로 동일한 라인에서 제조된 섬유에 비해 개선을 나타낸다:

본 발명의 실시양태에 따른 섬유 (예를 들어 4.4 dtex에서)는 보다 높은 강인성, 예를 들어 56 또는 58 cN/tex 초과, 예컨대 62 cN/tex을 나타낼 뿐만 아니라 신율을 유지한다.

본 발명의 실시양태에 따른 섬유는 하기 특성을 달성한다:

니들천공 부직 구조물의 제조

본 발명의 실시양태에 따른 부직 구조물은 본 발명의 실시양태의 섬유의 임의의 것, 예를 들어 1 내지 2.5 g/10 min의 MFI, 폴리프로필렌 단독중합체의 중량에 대하여 1 wt% 내지 4.5 wt%, 또는 1.5 wt% 내지 4.5 wt% 범위; 바람직하게는 폴리프로필렌 단독중합체에 대하여 1 wt% 내지 2 wt%, 또는 1 wt% 내지 3 wt%, 1 wt% 내지 3.5 wt% 또는 1.5 wt% 내지 3.5 wt% 범위, 가장 바람직하게는 1 wt% 내지 2.5 wt% 또는 1.5 wt% 내지 2.5 wt% 범위의 크실렌 가용 함량을 갖는 폴리프로필렌 단독중합체인 제1 중합체로부터 제조된 섬유를 포함할 수 있고, 섬유의 형상은 충실 원형, 중공 원형, 멀티로발 충실 또는 중공, 예컨대 트리로발 충실 또는 중공, 2-성분 충실 원형 또는 중공 원형, 또는 멀티로발 2-성분 (중공 또는 충실), 예컨대 2-성분 트리로발 (충실 또는 중공) 중 임의의 것일 수 있고, 여기서 섬유 중 임의의 것은 임의로 크림핑된다. 이러한 섬유 중 임의의 것은 65% 초과의 신율 (예를 들어 4.4 dtex에 대해) 및 (예를 들어 4.4 dtex에 대해) 56 cN/tex 초과의 강인성을 가질 뿐만 아니라 보다 높은 신율을 유지할 수 있다. 임의의 섬유 제조에 사용되는 중합체 조성물은 블렌드 또는 멀티모달 조성물일 수 있다. 블렌드에서 본 발명의 실시양태에 따른 제1 중합체는 3 g/10 min 미만의 낮은 MFI를 갖고, 5% 미만, 예를 들어 1 내지 5%, 2 내지 3%, 또는 2.5%의 제2 폴리올레핀 중합체, 예컨대 PE 중합체는 제1 중합체의 MFI와 유사한 MFI를 갖거나, 또는 폴리프로필렌 중합체는 제1 중합체보다 높은, 예컨대 10배, 20배 또는 25배만큼 높은 MFI를 갖는다. 제2 PP 중합체에 대한 MFI 범위는 적어도 20 g/10 min, 적어도 30 g/10 min, 적어도 40 g/10 min, 적어도 50 g/10 min, 적어도 60 g/10 min, 적어도 70 g/10 min일 수 있고, 100 g/10 min 미만일 수 있다.

부직 구조물은, 예를 들어 니들 천공 또는 수력-얽힘에 의해 얽힐 수 있다. 섬유는, 예를 들어 매트, 거즈, 스크림; 시트 등에서의 사용을 위한 부직 구조물 제조를 위해, 에어-레이드 공정에 의해 균일한 웹으로 확산될 수 있다. 부직 구조물은 니들 천공에 의해 제조될 수 있다. 섬유를 배일(bale) 내에 넣고, 컨베이어 벨트 상에 배치하고, 분산, 예를 들어 ?레이드, 에어레이드, 또는 카딩/크로스랩핑 공정에 의해 균일한 웹으로 확산시킬 수 있다.

본 발명의 실시양태에 따른 부직 구조물은 캘린더-열 접합 기술에 의해 제조될 수 있다. 예를 들어 본 발명의 실시양태 중 임의의 것에 따른 2-성분 섬유를 포함하는 카디드 베일(carded veil)을 캘린더의 압력 및 온도의 작용에 적용할 수 있다. 대안적으로, 본 발명의 실시양태에 따른 부직 구조물은 에어-스루(air-through) 접합 기술에 의해 제조될 수 있다. 이 공정에서는 본 발명의 실시양태 중 임의의 것에 따른 2-성분 섬유를 포함하는 카디드 베일을 열기의 작용에 적용한다.

본 발명의 실시양태에 따른 부직 구조물은 일부 응용, 예컨대 카펫, 거즈, 플리스, 위생 제품, 습윤 또는 건조 와이프, 지오텍스타일에 대해서는 10 (또는 12) gsm 내지 170 gsm의, 또는 다른 것들, 예컨대 카펫, 실내장식물 또는 지오텍스타일에 대해서는 100 내지 2000 gsm의 기본 중량을 가질 수 있다.

니들천공 부직 구조물은 하기 방법 중 임의의 것에 의해 제조될 수 있다. 본 발명의 실시양태에 따른 얽힌 부직 구조물은 니들 천공될 수 있고, 산업적 스케일의 니들 천공 제조 라인을 사용하여 제조될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시양태 중 임의의 것에 따른 스테이플 또는 숏컷 섬유와 같은 섬유를 혼합하고, 카딩 및 크로스-랩핑을 사용하여 배트 또는 매트로 형성한다. 매트를 플레인 바브형(barbed) 니들을 사용하여 예비-니들링할 수 있다. 본 발명의 일부 실시양태에 따른 부직 구조물은, 먼저 상기에 정의된 바와 같은 니들 천공된 부직 구조물을 제조하고, 이어서 부직 구조물을, 예를 들어 열 가공처리에 의해, 접합 작업에 적용함으로써 제조될 수 있다.

비교 시험

니들천공 부직 구조물을 제조하였다:

1. 비교용으로 MFI 3.5 g/10 min을 갖는 폴리킴 HL10XF 폴리프로필렌으로 제조된 PP 섬유 사용

2. 2 g/10 min의 MFI를 갖는 본 발명의 실시양태에 따라 제조된 PP 섬유 사용

PP-유형을 사용한 것 이외에, 모든 다른 특성은 모든 섬유에서 동일하게 유지되었다: 타이터는 4.4 dtex였고, 컷팅 길이는 90 mm였고, 섬유는 착색되지 않았고, 동일한 텍스쳐화 및 스핀 마무리를 사용하였다.

각각의 섬유 유형으로 120 g/m²의 중량을 갖는 지오텍스타일 니들펠트를 제조하였고, 시험 1은 비교 값이고, 시험 2는 본 발명의 값이다.

카딩 및 니들링 셋팅은 모든 시험에서 동일하게 유지하였다.

니들펠트 지오텍스타일의 특성을 인장 시험에 의해 측정하였다:

1. ISO 10319에 따름

(클램프의 속도를 정상 값으로부터 변화시켜 시험 속도, 즉 50 mm/min으로 증가시켰다.)

2. 니들펠트의 각각의 유형에 대해 최소 2회 반복을 수행하였다.

3. 각각의 반복 = 6개 샘플 MD (기계 방향) + 6개 샘플 CD (횡방향)

4. 샘플을 지오텍스타일의 전체 폭에 걸쳐 얻고 + 정확한 순서로 측정하였다 (즉 샘플 1 & 6은 펠트 외부 상에 있음).

결과를 표 1에 나타내었고, 이는 본 발명에 따른 부직 구조물의 개선된 성능을 나타낸다.

본 발명의 실시양태에 따른 섬유 및 부직 구조물의 응용:

본 발명의 실시양태에 따른 섬유 및 부직 구조물은, 기계적 특성이 종종 가장 엄격한 요건인 실내장식물에 사용될 수 있다. 본 발명의 실시양태에 따른 보다 강한 섬유는 이러한 텍스타일에 요구되는 보다 낮은 기본 중량을 제공한다.

본 발명의 실시양태에 따른 섬유 또는 부직 구조물은, 섬유의 높은 강도가 중요한 섬유를 포함한 콘크리트 보강에서와 같은 보강 구성 생성물에서 사용될 수 있다.

본 발명의 실시양태에 따른 섬유 및 부직 구조물은, 예를 들어 유리 섬유, 탄소 섬유 또는 천연 섬유 (우드, 아마, 대마) 등의 다른 섬유 유형과 조합된, 복합 응용물에 사용될 수 있다.

표 1

Claims

폴리프로필렌 단독중합체의 폴리프로필렌 조성물을 포함하며, 1 내지 5 g/10 min의 폴리프로필렌에 대해 ISO 1133에 따라 측정된 평균 MFI 및 1 wt% 내지 4.5 wt% 또는 1.5 wt% 내지 4.5 wt% 범위의 크실렌 가용 함량을 갖고,
80 mm/min의 조정된 시험 속도로 ISO 5079에 의해 측정시 적어도 65%의 평균 신율, 및/또는
80 mm/min의 조정된 시험 속도로 ISO 5079에 의해 측정시 적어도 56 cN/tex의 평균 강인성/인장 강도
를 갖는 방사 연신 섬유.
제1항에 있어서, 폴리프로필렌 조성물이 하나 이상의 폴리프로필렌 단독중합체로 이루어진 것인 방사 연신 섬유.
제1항 또는 제2항에 있어서, 스테이플 섬유 또는 숏컷 섬유인 방사 연신 섬유.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 2 내지 4 g/10 min의 평균 MFI를 갖는 방사 연신 섬유.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 멀티로발 단면을 갖는 방사 연신 섬유.
제5항에 있어서, 트리로발 단면을 갖는 방사 연신 섬유.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 다성분 섬유인 방사 연신 섬유.
제7항에 있어서, 2-성분 섬유인 방사 연신 섬유.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 1 dtex 및 100 dtex 이하의 타이터를 갖는 방사 연신 섬유.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리프로필렌 조성물이 제1 및 제2 중합체를 포함하며 블렌드 또는 멀티모달 중합체 조성물인 방사 연신 섬유.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 75-90% 파단시 신율로; 56-70 cN/tex 범위의 평균 강인성/인장 강도를 갖는 방사 연신 섬유.
제7항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리프로필렌 조성물이 다성분 섬유의 코어를 형성하는 것인 방사 연신 섬유.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 방사 연신 섬유를 포함하는 부직물.
제13항의 부직물을 포함하는 지오텍스타일.
a) 폴리프로필렌 조성물을 압출기에 제공하는 단계;
b) 상기 폴리프로필렌 조성물을 다수의 개구로부터 용융-방사시켜, 용융된 필라멘트를 형성하는 단계; 및
c) 단계 (b)에 의해 얻어진 용융된 필라멘트를 냉각시켜 고화된 섬유를 얻는 단계
를 포함하는, 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 방사 연신 섬유의 제조 방법.
제15항에 있어서, 섬유를 2 내지 4의 연신비로 연신시키는 것인 방법.
제15항 또는 제16항에 있어서, 스핀 빔 및/또는 압출기의 유출구에서 측정된 압출기 내에서의 중합체 온도가 255℃ 내지 350℃의 범위, 바람직하게는 265℃ 내지 340℃의 범위, 보다 바람직하게는 275℃ 내지 330℃의 범위, 또한 가장 바람직하게는 285℃ 내지 320℃의 범위인 방법.
1 내지 3 g/10 min의 ISO 1133에 따라 측정된 MFI 및 1 wt% 내지 4.5 wt% 또는 1.5 wt% 내지 4.5 wt% 범위의 크실렌 가용 함량을 갖는 폴리프로필렌 단독중합체의 폴리프로필렌 조성물.
제18항에 있어서, 1 wt% 내지 2 wt%, 또는 1 wt% 내지 3 wt%, 또는 1 wt% 내지 3.5 wt% 또는 1.5 wt% 내지 3.5 wt% 범위, 또는 1 wt% 내지 2.5 wt% 또는 1.5 wt% 내지 2.5 wt% 범위의 크실렌 가용 함량을 갖는 폴리프로필렌 조성물.
제18항 또는 제19항에 있어서, 하나 이상의 폴리프로필렌 단독중합체로 이루어진 폴리프로필렌 조성물.
제18항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 및 제2 중합체를 포함하며 블렌드 또는 멀티모달 중합체 조성물인 폴리프로필렌 조성물.
쉬쓰 및 코어를 포함하며, 여기서 코어는 제18항 내지 제21항 중 어느 한 항에 따른 폴리프로필렌 조성물을 포함하는 것인, 제8항에 따른 2-성분 섬유.
제22항에 있어서, 75-90% 파단시 신율로; 56-70 cN/tex 범위의 평균 강인성/인장 강도를 갖는 2-성분 섬유.