KR20200138753A - 이성분 섬유 및 이들의 중합체 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 개시내용은 축합 중합체로 형성된 제1 영역 및 폴리프로필렌 블렌드로 형성된 제2 영역을 포함하는 이성분 섬유를 제공한다. 폴리프로필렌 블렌드는 (i) 0.895 g/cm3 내지 0.920 g/cm3의 밀도와 230℃ 및 2.16 kg에서 ASTM D1238에 의해 결정될 때, 0.5 내지 150 g/10분의 용융 지수, I2를 갖는 프로필렌계 중합체; (ii) 말레산 무수물-그라프트된 폴리프로필렌; 및 (iii) 25℃에서 1 내지 6.5의 산 강도 pKa 값을 갖는 무기 브뢴스테드-로우리 산을 포함하며, 여기서 폴리프로필렌 블렌드는 폴리프로필렌 블렌드의 총 중량을 기준으로 0.03 내지 0.3 중량 퍼센트의 그라프트된 말레산 무수물을 갖는다. 제1 영역은 이성분 섬유의 코어 영역이고 제2 영역은 이성분 섬유의 시스 영역이며, 여기서 상기 시스 영역은 상기 코어 영역을 둘러싼다.

Description

이성분 섬유 및 이들의 중합체 조성물
본 개시내용은 일반적으로 섬유에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 이성분 섬유용 중합체 조성물에 관한 것이다.
이성분 섬유는 동일한 필라멘트 내에 함유된 두 중합체가 동일한 방사구금으로부터 압출되는 두 개의 상이한 중합체로 구성된 필라멘트이다. 필라멘트가 방사구금을 벗어날 때, 그것은 계면에서 융합되는 비-혼합된 구성성분으로 구성된다. 두 중합체는 이들의 화학적 조성 및/또는 물리적 특성에서 상이하여, 두 중합체의 기능적 특성이 하나의 필라멘트로 결합될 수 있기 때문에 이성분 섬유가 보다 다양한 원하는 특성을 충족하는 것을 허용한다.
이성분 섬유의 예는 하기 문헌에서 발견될 수 있다: 미국 특허 제5,981,410호; 미국 특허 제; 미국 특허 제5,948,529호; 미국 특허 제4,966,810호; 미국 특허 제4,966,810호; 미국 특허 제4,950,541호; 유럽 특허 #0496734 B1; 문헌 [Advances in polyolefin-based fibers for hygienic and medical applications (R.M. Patel, J. Martin, The Dow Chemical Company, USA; Polyolefin Fibres, Industrial and Medical Applications, 2009, pp. 154-182)]; 및 문헌 [M. Ahmed, Polypropylene Fibers Science and Technology (New York: Elsevier Scientific Pub. Co., 1982) (CHAPTER XI) R. Jeffries, Bicomponent Fibers (Morrow Publishing Co. Ltd., London 1971)].
이성분 섬유의 많은 구성 중에서, 매우 유용한 구성 중 하나는 코어-시스(core-sheath) 이성분 섬유이다. 코어-시스 구조의 경우 코어는 시스에 의해 완전히 둘러싸여 있다. 따라서, 제1 중합체는 코어를 형성하고 반면에 제1 중합체와 상이한 제2 중합체는 시스를 형성한다. 이는 단일 섬유 구조로부터 다양한 특성이 달성되도록 한다. 예를 들어, 코어용 중합체는 이성분 섬유에 강도를 부여하기 위해 선택될 수 있으며(보강 중합체), 반면에 시스용 중합체는 다른 것들 중에서도 그것의 염색 능력, 그 외관, 절연을 제공하는 그것의 능력 또는 그것의 접착 특성을 위해 선택될 수 있다.
그러나, 코어-시스 구조를 갖는 이성분 섬유에 계속해서 문제가 되는 한 가지 문제는 코어의 중합체와 시스의 중합체 사이의 계면 결합의 강도이다. 경험에 따르면 코어-시스 접착은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)의 코어와 폴리올레핀의 시스를 갖는 이성분 섬유에 문제가 있다. PET와 많은 폴리올레핀(예를 들어, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌)은 서로 양립할 수 없기 때문에 이는 놀라운 일이 아니다. 이 비양립성은 카딩 도중 시스가 벗겨지는 것과 같은 문제를 초래할 수 있다. 또한 방적-후 공정 단계 동안 PET의 코어가 폴리올레핀의 시스에서 분리될 수 있다.
이와 같이, 폴리올레핀의 시스에 대한 PET의 코어의 접착력을 개선할 필요성이 당업계에 남아있다.
본 개시내용은 이성분 섬유에 대한 층들 사이의 계면 결합의 강도를 향상시키는 데 도움이 되는 이성분 섬유를 제공한다. 본원에 제공된 다양한 실시형태에 대해, 이성분 섬유는 이성분 섬유의 제1 영역(예를 들어, 코어)에 축합 중합체(예를 들어, 폴리에스테르) 및 제2 영역(예를 들어, 시스)에 폴리올레핀 블렌드를 포함하며, 이성분 섬유에 대한 층들 사이의 계면 결합의 강도는 말레산 무수물-그라프트된 폴리프로필렌의 존재에 의해 개선될 수 있다. 비양립성 문제를 겪는 중합체를 갖는 이성분 섬유(예를 들어, 폴리올레핀 시스를 갖는 PET 코어)에 대해, 본 개시내용은 시스에 대한 코어의 접착력 개선에 도움이 될 수 있다.
구체적으로, 본 개시내용은 축합 중합체로 형성된 제1 영역 및 폴리프로필렌 블렌드로 형성된 제2 영역을 포함하는 이성분 섬유를 제공한다. 폴리프로필렌 블렌드는 (i) 0.895 g/cm3 내지 0.920 g/cm3의 밀도와 230℃ 및 2.16 kg에서 ASTM D1238에 의해 결정될 때, 0.5 내지 150 g/10분의 용융 지수, I2를 갖는 프로필렌계 중합체; (ii) 말레산 무수물-그라프트된 폴리프로필렌; 및 (iii) 25℃에서 1 내지 6.5의 산 강도 pKa 값을 갖는 무기 브뢴스테드-로우리 산을 포함하며, 여기서 폴리프로필렌 블렌드는 폴리프로필렌 블렌드의 총 중량을 기준으로 0.03 내지 0.3 중량 퍼센트의 그라프트된 말레산 무수물을 갖는다. 다양한 실시형태에 대해, 제1 영역은 이성분 섬유의 코어 영역이고 제2 영역은 이성분 섬유의 시스 영역이며, 여기서 상기 시스 영역은 상기 코어 영역을 둘러싼다.
다양한 실시형태에 대해, 축합 중합체는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 글리콜-개질, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리락트산, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 2,5-푸란디카복실레이트, 폴리하이드록시부티레이트, 폴리아미드 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된다. 바람직한 실시형태에 대해, 축합 중합체는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 글리콜-개질, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된다. 다양한 실시형태에 대해, 축합 중합체는 제1 영역의 적어도 75 중량 퍼센트(wt.%)를 포함하며, 여기서 wt.%는 제1 영역의 총 중량을 기준으로 한다.
다양한 실시형태에 대해, 프로필렌계 중합체는 단독중합체, 블록-공중합체, 랜덤 공중합체 및 이들의 조합으로부터 선택된다. 말레산 무수물-그라프트된 폴리프로필렌은 말레산 무수물-그라프트된 폴리프로필렌의 총 중량을 기준으로 0.05 내지 3 wt.%의 그래프화된 말레산 무수물을 갖는다. 다양한 실시형태에 대해, 말레산 무수물-그라프트된 폴리프로필렌은 0.895 g/cm3 내지 0.920 g/cm3의 범위인 밀도와 230℃ 및 2.16 kg에서 ASTM D1238에 의해 결정될 때, 0.5 내지 500 g/10분의 용융 지수, I2를 갖는다. 바람직하게는, 말레산 무수물-그라프트된 폴리프로필렌은 0.899 g/cm3 내지 0.914 g/cm3의 범위인 밀도와 230℃ 및 2.16 kg에서 ASTM D1238에 의해 결정될 때, 20 내지 25 g/10분의 용융 지수, I2를 갖는다.
다양한 실시형태에 대해, 무기 브뢴스테드-로우리 산은 소디움 비설페이트 일수화물, 인산 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된다. 바람직하게는, 무기 브뢴스테드-로우리 산은 2 내지 6의 pKa를 갖는다.
보다 구체적인 예로서, 폴리프로필렌 블렌드는 5 내지 75 wt.%의 프로필렌계 중합체, 2 내지 30 wt.%의 말레산 무수물-그라프트된 폴리프로필렌 및 20 내지 10000 ppm의 무기 브뢴스테드-로우리 산을 포함한다. 폴리프로필렌 블렌드는 또한 적어도 75 wt.%의 프로필렌계 중합체를 포함할 수 있으며, 여기서 말레산 무수물-그라프트된 폴리프로필렌 및 무기 브뢴스테드-로우리 산은 프로필렌계 중합체와 함께 존재하여 100 wt.%의 폴리프로필렌 블렌드를 제공한다.
폴리프로필렌 블렌드는 12 내지 21개의 탄소 사슬을 갖는 극성 포화된 지방산 및 그것의 금속 염을 추가로 포함할 수 있다. 다양한 실시형태에 대해, 극성 포화된 지방산은 스테아르산 및 그것의 금속염을 포함할 수 있다.
본 개시내용은 또한 열적으로 결합하는 조건하에서 (a) 축합 중합체 및 (b) 폴리프로필렌 블렌드를 공압출하는 단계를 포함하는 이성분 섬유를 형성하는 방법을 제공하며, 여기서 상기 폴리프로필렌 블렌드는 (i) 0.985 g/cm3 내지 0.920 g/cm3의 밀도와 230℃ 및 2.16 kg에서 ASTM D1238에 의해 결정될 때, 0.5 내지 150 g/10분의 용융 지수, I2를 갖는 프로필렌계 중합체; (ii) 말레산 무수물-그라프트된 폴리프로필렌; 및 (iii) 25℃에서 1 내지 6.5의 산 강도 pKa 값을 갖는 무기 브뢴스테드-로우리 산을 포함한다. 폴리프로필렌 블렌드는 폴리프로필렌 블렌드의 총 중량을 기준으로 0.03 내지 0.3 중량 퍼센트의 그라프트된 말레산 무수물을 갖는다. 축합 중합체 및 폴리프로필렌 블렌드는 열적으로 결합하는 조건하에서 접촉되어 축합 중합체를 갖는 제1 영역 및 폴리프로필렌 블렌드를 갖는 제2 영역을 갖는 이성분 섬유를 형성한다.
일 실시형태에 대해, 이성분 섬유는 (a) 및 (b)를 시스/코어 구성으로 공압출함에 의해 제조되며, 여기서 (a)는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 글리콜-개질, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리락트산, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 2,5-푸란디카복실레이트, 폴리하이드록시부티레이트, 폴리아미드 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되고, 폴리프로필렌 블렌드의 말레산 무수물-그라프트된 폴리프로필렌은 말레산 무수물-그라프트된 폴리프로필렌의 총 중량을 기준으로 0.05 내지 3 wt.%의 그래프화된 말레산 무수물을 갖는다. 폴리프로필렌 블렌드는 5 내지 75 wt.%의 프로필렌계 중합체, 2 내지 30 wt.%의 말레산 무수물-그라프트된 폴리프로필렌 및 20 내지 10000 ppm의 무기 브뢴스테드-로우리 산을 포함할 수 있다. 폴리프로필렌 블렌드는 12 내지 21개의 탄소 사슬을 갖는 극성 포화된 지방산 및 그것의 금속 염을 추가로 포함할 수 있다.
이성분 섬유는 용융 방사, 용융 취입, 스펀본드 또는 스테이플 섬유 제조 공정 조건하에서 형성될 수 있다. 본 개시내용은 또한 본원에 기술된 이성분 섬유를 포함하는 부직포 물품을 제공한다.
본 개시내용은 이성분 섬유에 대한 층들 사이의 계면 결합의 강도를 향상시키는 데 도움이 되는 이성분 섬유를 제공한다. 본원에 제공된 다양한 실시형태에 대해, 이성분 섬유는 이성분 섬유의 제1 영역(예를 들어, 코어)에 축합 중합체(예를 들어, 폴리에스테르) 및 제2 영역(예를 들어, 시스)에 폴리올레핀 블렌드를 포함하며, 이성분 섬유에 대한 층들 사이의 계면 결합의 강도는 말레산 무수물-그라프트된 폴리프로필렌의 존재에 의해 개선될 수 있다. 비양립성 문제를 겪는 중합체를 갖는 이성분 섬유(예를 들어, 폴리올레핀 시스를 갖는 PET 코어)에 대해, 본 개시내용은 시스에 대한 코어의 접착력 개선에 도움이 될 수 있다.
본원에서 논의된 바와 같이, 본 개시내용은 이성분 섬유, 이성분 섬유를 생산하는 방법, 하나 이상의 이러한 이성분 섬유를 포함하는 부직포 재료 및 이러한 부직포 재료를 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 개시내용에 따른 이성분 섬유는 축합 중합체로 형성된 제1 영역 및 폴리프로필렌 블렌드로 형성된 제2 영역을 포함한다. 폴리프로필렌 블렌드는 (i) 0.895 g/cm3 내지 0.920 g/cm3의 밀도와 230℃ 및 2.16 kg에서 ASTM D1238에 의해 결정될 때, 0.5 내지 150 g/10분의 용융 지수, I2를 갖는 프로필렌계 중합체; (ii) 말레산 무수물-그라프트된 폴리프로필렌; 및 (iii) 25℃에서 1 내지 6.5의 산 강도 pKa 값을 갖는 무기 브뢴스테드-로우리 산을 포함하며, 여기서 폴리프로필렌 블렌드는 폴리프로필렌 블렌드의 총 중량을 기준으로 0.03 내지 0.3 중량 퍼센트의 그라프트된 말레산 무수물을 갖는다.
본 개시내용의 이성분 섬유는 임의의 형태로 상이한 중합체 부분을 함유할 수 있다. 예는 코어-시스, 병행형 또는 해도형 구성이다. 코어-시스 구성이 바람직하다. 본 개시내용의 이성분 섬유는 어느 하나의 형태의 단면을 가질 수 있다. 단면의 예는 문헌 [Hearle J., "Fibers, 2. Structure" (Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH: 2002, 1-85)]에서 발견된다. 바람직한 단면의 예는 원형, 타원체, 삼각 또는 다각 또는 삼엽 또는 다엽이다. 따라서, 다양한 실시형태에 대해, 제1 영역은 이성분 섬유의 코어 영역일 수 있고 제2 영역은 이성분 섬유의 시스 영역일 수 있으며, 여기서 상기 시스 영역은 상기 코어 영역을 둘러싼다. 본원에서 논의된 바와 같이, 가능한 한 생체성분 섬유에 대한 다른 구성. 구체적으로, 본 개시내용은 "코어" 및 "시스" 이성분 섬유를 언급한다. 본 개시내용의 코어 및 시스 이성분 섬유는 동심 구성 또는 편심 구성일 수 있으며, 여기서 시스는 코어를 완전히 둘러싼다. 본 개시내용의 이성분 섬유는 또한 당업계에서 알려진 분할된 파이 구성을 가질 수 있다. 다른 가능한 구성은 알려진 바와 같이 병행형 이성분 섬유 구성을 포함한다.
본원에 사용된 바와 같은, 용어 "공중합체"는 선택적으로 다른 단량체와 함께 2개 이상의 단량체를 갖는 중합체를 포함하는 것을 의미하고, 혼성중합체, 삼원중합체 등을 지칭할 수 있다. 본원에 사용된 바와 같은, 용어 "중합체"는, 비제한적으로, 단일중합체, 공중합체, 삼원중합체 등과 이들의 합금 및 블렌드를 포함한다. 본원에 사용된 바와 같은, 용어 "중합체"는 또한 충격, 블록, 그라프트, 랜덤 및 교호 공중합체를 포함한다. 용어 "중합체"는 달리 구체적으로 언급되지 않는 한 모든 가능한 기하학적 구성을 추가로 포함할 것이다. 이러한 구성은 아이소택틱, 신디오택틱 및 무작위 대칭을 포함할 수 있다. 본원에 사용된 바와 같은, 용어 "블렌드"는 2 이상의 중합체의 혼합물을 지칭한다.
본원에 사용된 바와 같은, 용어 "단량체" 또는 "공단량체"는 중합체를 형성하는 데 사용되는 단량체, 즉 중합 이전 형태에서 미반응된 화합물을 지칭할 수 있고, 또한 본원에서 "[단량체]-유래 단위"로도 지칭되는, 중합체에 그것이 혼입된 후 단량체를 지칭할 수 있어, 중합 반응에 의해 전형적으로 중합 반응 이전보다 더 적은 수소 원자를 갖는다. 프로필렌 단량체, 에틸렌 단량체 및 디엔 단량체를 포함하는 상이한 단량체가 본원에서 논의된다.
본원에 사용된 바와 같은 "폴리프로필렌계 중합체"는 프로필렌의 단독중합체 및 공중합체(블록 공중합체 또는 랜덤 공중합체) 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 폴리프로필렌계 중합체의 단독중합체는 프로필렌만을 포함하며(예를 들어, 100 wt.% 프로필렌), 반면에 폴리프로필렌계 중합체의 공중합체는 α-올레핀 공단량체 및 50 wt.% 초과의 프로필렌을 포함하며, 여기서 wt.%는 폴리프로필렌계 중합체의 총 중량을 기준으로 한다. 바람직한 α-올레핀은 C2 및 C4-C12 α-올레핀, 및 바람직하게는 C2 및 C4-C10 α-올레핀을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 보다 바람직한 α-올레핀은 에틸렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐 및 1-옥텐, 1-데센을 포함하고, 추가로 프로필렌, 1-부텐, 1-헥센 및 1-옥텐을 포함하고, 추가로 1-부텐, 1-헥센 및 1-옥텐을 포함한다.
본원에서 사용된 바와 같은 "말레산 무수물-그라프트된 폴리프로필렌"은 말레산 무수물-그라프트된 폴리프로필렌의 총 중량을 기준으로 0.05 내지 3 wt.%의 그래프화된 말레산 무수물을 갖는 프로필렌 중합체를 포함한다. 프로필렌 중합체는 프로필렌이 주요 성분(예를 들어, 50 wt.% 초과의 프로필렌)인, 단독으로 또는 하나 이상의 공단량체와 조합하여 프로필렌을 포함하는 임의의 중합체를 포함한다.
마찬가지로, 본원에 사용된 바와 같은, "에틸렌계"는 에틸렌이 주요 성분(예를 들어, 50 wt.% 초과의 에틸렌)인, 단독으로 또는 하나 이상의 공단량체와 조합하여 에틸렌을 포함하는 임의의 중합체를 포함하는 것을 의미한다.
제1 영역
이성분 섬유는 축합 중합체로 형성된 제1 영역을 포함한다. 본원에서 논의된 바와 같이, 제1 영역은 이성분 섬유의 코어 영역일 수 있고 제2 영역은 이성분 섬유의 시스 영역일 수 있으며, 여기서 상기 시스 영역은 상기 코어 영역을 둘러싼다. 본원에 기술된 이성분 섬유의 제1 영역을 위해 의도된 중합체는 축합 반응을 통해 형성된 중합체인 축합 중합체를 포함한다. 이러한 축합 중합체의 예는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 글리콜-개질, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리락트산, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 2,5-푸란디카복실레이트, 폴리하이드록시부티레이트, 폴리아미드 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 것들을 포함하는, 용융-방사가능한 축합 중합체를 포함한다.
상기에 나타낸 바와 같이, 광범위한 부류의 축합 중합체는 폴리에스테르를 포함하며, 이는 이성분 섬유의 제1 영역에 대해 바람직하다. 바람직하게는, 축합 중합체는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 글리콜-개질, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 폴리에스테르이다. 바람직하게는, 폴리에스테르는 1.2 g/cm3 내지 1.5 g/cm3 범위의 밀도를 갖는다. 가장 바람직하게는, 폴리에스테르는 1.35 g/cm3 내지 1.45 g/cm3 범위의 밀도를 갖는다. 이러한 폴리에스테르는 일반적으로 0.5 내지 1.4 (dl/g)의 고유 점도(IV)와 동등한 분자량을 가지며, 여기서 VI는 ASTM D4603 또는 2857에 따라 측정된다.
다양한 실시형태에 대해, 축합 중합체는 제1 영역의 적어도 75 중량 퍼센트(wt.%)를 포함할 수 있으며, 여기서 wt.%는 제1 영역의 총 중량을 기준으로 한다. 상기 언급된 확인된 바람직한 폴리에스테르의 100 wt.% 미만이 제1 영역에 대해 사용되는 경우(예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트), 100 wt.%를 달성하기 위한 나머지 wt.%는, 예를 들어, 소위 변형제로 작용하고 생산된 섬유의 물리적 및 화학적 특성이 특정 방식으로 영향을 받을 수 있도록 하는 디카본산 단위 및 글리콜 단위로 구성될 수 있다. 이러한 디카본산 단위의 예는 이소프탈산 또는 지방족 디카본산의 잔기, 예를 들어 글루타르산, 아디핀산, 사바스산이고; 변형 작용이 있는 디올 잔기의 예는 장쇄 디올의 것들, 예를 들어 프로판 디올 또는 부탄 디올, 디- 또는 트리에틸렌 글리콜, 또는 소량으로 이용가능한 경우, 분자량이 500 내지 2000 g/mol인 폴리글리콜의 것들이다. 적어도 95 mol %의 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 특히 비변형된 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 함유하는 폴리에스테르가 제1 영역에 특히 바람직하다. 본원에 논의된 바와 같이, 폴리에스테르로부터 코어를 형성하기 위한 가공 온도는 200℃ 내지 350℃ 미만일 수 있다.
상업적으로 입수 가능한 축합 중합체의 예는 Cargill Dow의 NatureWorks(폴리락트산)와 Mitsui Chemical의 LACEA®를 포함한다. 예는 또한 Showa High Polymer Company, Ltd.(일본 도쿄 소재)로부터의 상표명 BIONOLLE™ 1000 및 BIONOLLE™ 3000(폴리부틸렌 숙시네이트/아디페이트 공중합체)으로 판매되는 이산/디올 지방족 폴리에스테르를 포함한다. 지방족/방향족 코폴리에스테르의 예는 Eastman Chemical로부터의 상표명 EASTAR™ BIO Copolyester 또는 BASF로부터의 ECOFLEX®로 입수 가능한 폴리(테트라메틸렌 아디페이트-코-테레프탈레이트)를 포함한다.
제2 영역
이성분 섬유의 제2 영역은 (i) 0.895 g/cm3 내지 0.920 g/cm3의 밀도와 230℃ 및 2.16 kg에서 ASTM D1238에 의해 결정될 때, 0.5 내지 150 g/10분의 용융 지수, I2를 갖는 프로필렌계 중합체; (ii) 말레산 무수물-그라프트된 폴리프로필렌; 및 (iii) 25℃에서 1 내지 6.5의 산 강도 pKa 값을 갖는 무기 브뢴스테드-로우리 산의 폴리프로필렌 블렌드로부터 형성되며, 여기서 폴리프로필렌 블렌드는 폴리프로필렌 블렌드의 총 중량을 기준으로 0.03 내지 0.3 중량 퍼센트의 그라프트된 말레산 무수물을 갖는다. 밀도 값은 ASTM D-792에 따라 측정된다.
프로필렌계 중합체
프로필렌계 중합체는 단독중합체, 블록-공중합체, 랜덤 공중합체 및 이들의 조합으로부터 선택될 수 있으며, 여기서 공중합체는 하나 이상의 공단량체를 포함한다. 프로필렌계 중합체는 50 wt.% 초과의 프로필렌 및, 존재하는 경우, C2 및 C4 내지 C12 α-올레핀에서 선택된 하나 이상의 공단량체를 포함할 수 있으며, 여기서 프로필렌과, 존재하는 경우, 하나 이상의 공단량체의 조합은 100 wt.%의 프로필렌계 중합체를 제공한다. 하나 이상의 실시형태에서, α-올레핀 공단량체 단위는 에틸렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 1-옥텐, 1-데센 및 이들의 조합으로부터 유래될 수 있다. 잠재적인 프로필렌계 중합체는 또한 미국 특허 제9,322,114호에 기술되어 있다.
상업적으로 입수가능한 프로필렌계 중합체의 예는 ExxonMobil Chemical Company(미국 텍사스 주 휴스턴 소재)로부터 입수가능한 상표명 ACHIEVE™로 입수가능한 것들을 포함한다. Basell Profax PH-835(LyondellBasell로부터의 35 용융 유속 지글러-나타 이소택틱 폴리프로필렌), Basell Metocene MF-650W(LyondellBasell로부터의 500 용융 유속 메탈로센 이소택틱 폴리프로필렌), Exxon Achieve™ 3854(Exxon-Mobil Chemical로부터의 25 용융 유속 메탈로센 이소택틱 폴리프로필렌) 및 Mosten® NB425(Unipetrol로부터의 25 용융 유속 지글러-나타 이소택틱 폴리프로필렌). 예는 ACHIEVE™ 3854를 포함한다. 본원에 제공된 바와 같은 프로필렌계 중합체는 또한 230℃ 및 2.16 kg에서 ASTM D1238에 의해 결정될 때, 0.5 내지 150 g/10분의 용융 지수, I2를 갖는다. 바람직하게는, 프로필렌계 중합체는 230℃ 및 2.16 kg에서 ASTM D1238에 의해 결정될 때, 5 내지 100 g/10분의 용융 지수, I2를 갖는다. 가장 바람직하게는, 프로필렌계 중합체는 230℃ 및 2.16 kg에서 ASTM D1238에 의해 결정될 때, 10 내지 50 g/10분의 용융 지수, I2를 갖는다.
말레산 무수물-그라프트된 폴리프로필렌
말레산 무수물-그라프트된 폴리프로필렌은 하나 이상의 공단량체를 포함하는 프로필렌 단독중합체 및/또는 프로필렌 공중합체일 수 있다. 말레산 무수물-그라프트된 폴리프로필렌은 50 wt.% 초과의 프로필렌 및, 존재하는 경우, C2 및 C4 내지 C12 α-올레핀에서 선택된 하나 이상의 공단량체를 포함할 수 있으며, 여기서 프로필렌과, 존재하는 경우, 하나 이상의 공단량체의 조합은 말레산 무수물과 함께 100 wt.%의 말레산 무수물-그라프트된 폴리프로필렌을 제공한다. 하나 이상의 실시형태에서, α-올레핀 공단량체 단위는 에틸렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 1-옥텐, 1-데센 및 이들의 조합으로부터 유래될 수 있다.
본 개시내용에 따른 말레산 무수물-그라프트된 폴리프로필렌은 0.895 내지 0.920 g/cm3의 범위인 밀도를 가질 수 있다. 0.895 내지 0.920 g/cm3의 모든 개별 값 및 하위 범위가 본원에 포함되고 본원에 개시된다; 예컨대 밀도는 0.895, 0.896, 0.897, 0.898, 또는 0.899 g/cm3의 하한 내지 0.905, 0.907, 0.909, 0.912, 0.915, 또는 0.920 g/cm3의 상한일 수 있다. 예를 들어, 말레산 무수물-그라프트된 폴리프로필렌은 0.897 내지 0.915 g/cm3의 범위인 밀도를 가질 수 있거나; 또는 대안적으로 말레산 무수물-그라프트된 폴리프로필렌은 0.899 내지 0.905 g/cm3의 범위인 밀도를 가질 수 있다.
바람직한 실시형태에서, 말레산 무수물-그라프트된 폴리프로필렌은 0.895 g/cm3 내지 0.920 g/cm3의 범위인 밀도와 230℃ 및 2.16 kg에서 ASTM D1238에 의해 결정될 때, 0.5 내지 500 g/150분의 용융 지수, I2를 갖는다. 0.5 내지 500 g/10분의 모든 개별 값 및 하위 범위가 본원에 포함되고 본원에 개시된다; 예컨대 용융 지수(I2)는 5, 10, 15, 20, 또는 25 g/10분의 하한 내지 500, 300, 100, 80, 또는 50 g/10분의 상한일 수 있다. 예를 들어, 말레산 무수물-그라프트된 폴리프로필렌은 5 내지 50 g/10분의 범위인 용융 지수(I2)를 가질 수 있거나; 또는 대안적으로 말레산 무수물-그라프트된 폴리프로필렌은 20 내지 300 g/10분의 범위인 용융 지수(I2)를 가질 수 있다. 보다 바람직하게는, 말레산 무수물-그라프트된 폴리프로필렌은 0.899 g/cm3 내지 0.914 g/cm3의 범위인 밀도와 230℃ 및 2.16 kg에서 ASTM D1238에 의해 결정될 때, 20 내지 25 g/10분의 용융 지수, I2를 갖는다.
말레산 무수물-그라프트된 폴리프로필렌은 말레산 무수물로 그래프화(예를 들어, "관능화")된다. 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "그라프트된"은 폴리프로필렌계 중합체의 중합체 사슬에 대한 그라프팅 단량체(말레산 무수물)의 공유 결합을 나타낸다. 본원의 실시형태에 대해, 말레산 무수물-그라프트된 폴리프로필렌은 말레산 무수물-그라프트된 폴리프로필렌의 총 중량을 기준으로 0.05 내지 3 wt.%의 그래프화된 말레산 무수물을 갖는다. 말레산 무수물 관능기는 그라프팅 또는 다른 반응 방법에 의해 중합체에 혼입될 수 있다. 그라프팅 시, 말레산 무수물의 혼입 수준은 전형적으로 중합체의 중량을 기준으로 중량으로 10 퍼센트 또는 그 미만이다. 상업적으로 입수가능한 말레산 무수물 관능화된 폴리프로필렌의 예는 ExxonMobil Chemical Company(미국 텍사스 주 휴스턴 소재)로부터 입수가능한 상표명 EXXELOR™로 입수가능한 것들을 포함한다. 예는 EXXELOR™ PO 1015, EXXELOR™ PO 1020, EXXELOR™ PO를 포함한다. 말레산 무수물 관능화된 폴리프로필렌의 다른 예는 다른 것들 중에서도 FUSABOND® P613 및 FUSABOND® P353과 같은 E.I. du Pont de Nemours and Company(미국 델라웨어 주 윌밍턴 소재)로부터 입수가능한 상표명 FUSABOND™ 하에서 판매되는 것들을 포함한다. 다른 말레산 무수물 관능화된 폴리프로필렌 중합체, 공중합체 및 삼원중합체는 다른 것들 중에서 POLYBOND™ 3150 및 POLYBOND™ 3200과 같은 Chemtura Corporation(미국 코네티컷 주 미들버리 소재)에서 입수가능한 POLYBOND™; 다른 것들 중에서 OREVAC™ 18707 및 OREVAC™ 18729와 같은 Arkema Group(프랑스 콜로베스 소재)으로부터 입수가능한 OREVAC™; PLEXAR™ PX-6002 및 PLEXAR™ PX-6006과 같은 PLEXAR™ LyondellBasell Industries(미국 텍사스 주 휴스턴 소재); 또한 YPAREX™ oHo2와 같은 B.V. DSM Engineering Plastics(네덜란드 헤를렌 소재)으로부터의 상표명 YPAREX™로 입수가능한 등급을 포함할 수 있다.
무기 브뢴스테드-로우리 산
폴리프로필렌 블렌드는 25℃에서 1 내지 6.5의 산 강도 pKa 값을 갖는 무기 브뢴스테드-로우리 산을 추가로 포함한다. 바람직하게는, 무기 브뢴스테드-로우리 산은 2 내지 6의 pKa를 갖는다. 또한 바람직하게는, 무기 브뢴스테드-로우리 산은 소디움 비설페이트 일수화물, 인산 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된다.
본 개시내용의 폴리프로필렌 블렌드는 폴리프로필렌 블렌드의 총 중량을 기준으로 0.03 내지 0.3 중량 퍼센트의 그라프트된 말레산 무수물을 갖는다. 바람직한 실시형태에서, 폴리프로필렌 블렌드는 5 내지 75 wt.%의 프로필렌계 중합체, 2 내지 30 wt.%의 말레산 무수물-그라프트된 폴리프로필렌 및 20 내지 10000 ppm의 무기 브뢴스테드-로우리 산을 포함한다. 또 다른 바람직한 실시형태에서, 폴리프로필렌 블렌드는 적어도 75 wt.%의 프로필렌계 중합체를 포함하며, 여기서 말레산 무수물-그라프트된 폴리프로필렌 및 무기 브뢴스테드-로우리 산은 프로필렌계 중합체와 함께 존재하여 100 wt.%의 폴리프로필렌 블렌드를 제공한다. 본 개시내용의 폴리프로필렌 블렌드로부터 시스를 형성하기 위한 가공 온도는 120℃ 내지 171℃ 미만일 수 있다.
본 개시내용의 폴리프로필렌 블렌드는 또한 의도된 목적에 의존하여 다양한 첨가제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 개시내용의 폴리프로필렌 블렌드는 12 내지 21개의 탄소 사슬을 갖는 극성 포화된 지방산 및 그것의 금속 염을 추가로 포함할 수 있다. 이러한 극성 포화된 지방산의 예는 스테아르산 및 그것의 금속염을 포함한다. 다른 첨가제는 안정화제, 항산화제, 충전제, 착색제, 슬립제, 난연제, 가소제, 안료, 가공 보조제, 점착성 수지 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 다른 첨가제는 카본 블랙, 점토, 활석, 탄산칼슘, 운모, 실리카, 실리케이트, 이들의 조합 등과 같은 충전제 및/또는 강화 재료를 포함할 수 있다.
이성분 섬유 및 직물의 제조
본 개시내용에 따른 이성분 섬유는 상이한 기술을 통해 생산될 수 있다. 이성분 섬유 및 생체성분 섬유의 제품을 형성하기 위한 이러한 기술은 용융 방사, 멜트 블로운 공정, 스펀본드 공정, 스테이플 공정, 카디드 웹 공정, 에어 레이드 공정, 열-캘린더링 공정, 접착 결합 공정, 열풍 결합 공정, 니들 펀치 공정, 수류엉킴 공정 및 전기방사 공정을 포함하며, 이들 제조 공정 조건 중 어느 하나에서 이성분 섬유가 형성된다. 이러한 제조 기술을 사용하여, 본 개시내용의 이성분 섬유는 광범위한 잠재적인 적용을 위한 다양한 직물로 형성될 수 있다. 본 개시내용에 따른 직물은 부직포 직물, 직포 직물 및 이들의 조합을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본원에서 사용된 바와 같이, "부직포" 직물은 직조 이외의 방법에 의해 생산된 직물 재료를 지칭한다. 예를 들어, 부직포의 경우 이성분 섬유는 평면의 시트형 직물 구조로 직접적으로 가공되고 그 다음 화학적으로, 열적으로 결합되고/되거나 기계적으로 서로 맞물려 점착성 직물을 얻는다. 본 개시내용의 부직포 섬유 및 직물은 상기 언급된 것과 같은 당업계에 공지된 임의의 방법에 의해 형성될 수 있다. 바람직하게는, 부직포 섬유는 멜트블로운 또는 스펀본드 공정에 의해 생산된다.
본 개시내용의 이성분 섬유는 또한 카딩, 사이징, 직조 등과 같은 통상적인 직물 가공에 사용될 수 있다. 본 발명의 이성분 섬유로부터 제조된 직물은 또한 생성된 직물의 특성을 변경하기 위해 열처리될 수 있다.
상기에서 언급된 바와 같이, 용융 방사 공정을 사용하여 생체성분 섬유를 제조할 수 있다. 용융 방사 공정에서, 본 개시내용에 따른 이성분 섬유를 제조하기 위해 사용된 성분들은 독립적으로 압출기에 용융되고 이들 용융된 상태에서 각각의 축합 중합체 및 폴리프로필렌 블렌드는 원하는 구조, 예를 들어 코어-시스를 형성하는 그러한 방식으로 용융 중합체를 압출하도록 구성된 이-성분 섬유 방사 노즐을 갖는 방사구금을 통해 열적으로 결합하는 조건하에서 공압출된다. 이성분 섬유를 형성하기 위해 다이를 통한 각 중합체의 압출은, 예를 들어, 압출기, 기어 펌프 등과 같은 통상적인 장비를 사용하여 달성된다. 축합 중합체 및 폴리프로필렌 블렌드는 열적으로 결합하는 조건하에서 접촉되어 축합 중합체를 갖는 제1 영역 및 폴리프로필렌 블렌드를 갖는 제2 영역을 갖는 이성분 섬유를 형성하는 다이로 이성분 섬유의 개별 용융 중합체 흐름을 공급하도록 기어 펌프를 공급하는, 별도의 압출기를 이용하는 것이 바람직하다. 열적으로 결합하는 조건은 본 개시내용의 이성분 섬유에 대한 코어를 형성하는 데 사용되는 폴리에스터의 경우 200℃ 내지 350℃ 미만의 온도 및 시스를 형성하는 데 사용되는 폴리프로필렌 블렌드의 경우 120℃ 내지 171℃ 미만의 온도에서 개별 용융된 중합체 흐름 각각에 대해 압출기를 작동하는 것을 포함한다. 본 개시내용에 따른 폴리프로필렌 블렌드는 바람직하게는 압출기의 혼합 구역 및/또는 정적 혼합기, 예를 들어 기어 펌프의 상류에서 혼합되어 중합체 성분의 보다 균일한 분산을 수득한다.
다이를 통한 압출에 이어서, 이성분 섬유는 고뎃 또는 다른 테이크-업 표면상에 고형 형태로 취해진다. 이성분 스테이플 섬유 형성 공정에서, 이성분 섬유는 테이크-업 고뎃의 속도에 비례하여 섬유를 끌어내리는 고뎃 상에 취해진다. 스펀본드 공정에서, 이성분 섬유는, 예를 들어, 에어건과 같은 제트에 수집되고 롤러 또는 이송 벨트와 같은 테이크-업 표면 상으로 분사된다. 멜트블로운 공정에서, 냉각 공기의 경로에서 테이크-업 표면상에 증착되는 이성분 섬유를 동시에 끌어내리고 냉각시키는 역할을 하는 방사구금 표면에서 공기가 분출된다.
사용되는 절차의 유형에 관계없이, 이성분 섬유는 중합체 분자를 배향시키는데 도움이 되도록 용융 상태, 즉 응고가 일어나기 전에 부분적으로 용융 연신될 수 있다. 바람직하게는 약 1:10 내지 약 1:200, 특히 1:20 내지 1:100의 방사 속도와 방사구금 다이 직경에 의존하여 최대 약 1:1000의 용융 하방연신이 사용될 수 있다.
스테이플 성형 공정이 이용되는 경우, 예를 들어 차등 속도에서 작동하는 순차 고뎃과 같은 통상적인 연신 장비로 이성분 섬유를 냉간 연신하는 것이 바람직할 수 있다. 이성분 섬유는 또한 가열된 고뎃을 이용하여 열처리되거나 어닐링될 수 있다. 이성분 섬유는, 예를 들어, 스테이플을 형성하기 위해 이성분 섬유를 크림핑 및 절단함으로써 추가로 텍스쳐화될 수 있다. 스펀본딩 또는 에어 제트 공정에서, 고화된 이성분 섬유의 냉간 연신 및 텍스쳐화는 각각 에어 제트에서 그리고 테이크-업 표면상에서 충격에 의해 달성된다. 유사한 텍스쳐화는 용융된 중합체 이성분 섬유로 전단 상태에 있고, 또한 이성분 섬유가 이들의 고화 이전에 무작위로 탈-선형화될 수 있는 냉각 유체에 의해 용융 취입 공정에서 달성된다.
본 개시내용의 이성분 섬유는 동심의 코어-시스 구성(동축 구성)으로 제조될 수 있다. 추가 실시형태에서, 이성분 섬유는 편심 코어-시스 구성으로 제조될 수 있다. 이성분 섬유에 대한 다른 가능한 구성은 또한 당업계에 공지된 바와 같이 50/50 병행형, 동일하지 않은 병행형, 분할된 파이 및 "해도형" 구성을 포함한다. 본 개시내용의 이성분 섬유는 또한 80/20 내지 40/60의 코어/시스 비율; 예를 들어, 80/20 내지 40/60의 코어/시스 비율; 또는 대안으로, 70/30 내지 40/60의 코어/시스 비율; 또는 대안으로, 75/25 내지 40/60의 코어/시스 비율; 또는 대안으로, 70/30 내지 50/50의 코어/시스 비율을 가질 수 있다.
본 개시내용에 따른 이성분 섬유는 50 g/9000 m 미만의 범위인 필라멘트당 데니어를 가질 수 있다. 50 g/9000 m 미만의 모든 개별 값 및 하위 범위가 본원에 포함되고 본원에 개시된다; 예를 들어, 필라멘트당 데니어는 0.1, 0.5, 1, 1.6, 1.8, 2.0. 2.2, 2.4, 5, 10, 15, 17, 20, 25, 30, 33, 40 또는 44 g/9000 m의 하한에서부터 0.5, 1, 1.7, 1.8, 1.9, 2.0, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 5, 10, 15, 17, 20, 25, 30, 33, 40, 44 또는 50 g/9000 m의 상한까지일 수 있다. 예를 들어, 이성분 섬유는 40 g/9000 m 미만의 범위인 필라멘트당 데니어를 가질 수 있거나; 또는 대안으로, 이성분 섬유는 0.1 내지 10 g/9000 m 범위인 필라멘트당 데니어를 가질 수 있거나; 또는 대안으로, 이성분 섬유는 1 내지 5 g/9000 m 범위인 필라멘트당 데니어를 가질 수 있거나; 또는 대안으로, 이성분 섬유는 0.1 내지 5 g/9000 m 범위인 필라멘트당 데니어를 가질 수 있거나; 또는 대안으로, 이성분 섬유는 0.1 내지 2.6 g/9000 m 범위인 필라멘트당 데니어를 가질 수 있거나; 또는 대안으로, 이성분 섬유는 1 내지 3 g/9000 m 범위인 필라멘트당 데니어를 가질 수 있거나; 또는 대안으로, 이성분 섬유는 1 내지 2.5 g/9000 m 범위인 필라멘트당 데니어를 가질 수 있거나; 또는 대안으로, 이성분 섬유는 1.5 내지 3 g/9000 m 범위인 필라멘트당 데니어를 가질 수 있거나; 또는 대안으로, 이성분 섬유는 1.6 내지 2.4 g/9000 m 범위인 필라멘트당 데니어를 가질 수 있다.
상기 기재된 부직포 제품은, 비제한적으로, 기저귀, 여성용 케어 제품 및 성인 요실금 제품을 포함한 위생 제품과 같은 많은 물품에서 사용될 수 있다. 부직포 제품은 멸균 랩, 격리 가운, 수술실 가운, 수술 가운, 수술 드레이프, 응급 처치 드레싱 및 기타 일회용 품목과 같은 의료 제품에서 또한 사용될 수 있다.
실시예
재료
Eastman™ 폴리에스테르 F61HC (PET-A) ― Eastman Chemical Company에서 입수 가능한 폴리에틸렌 테레프탈레이트(축합 중합체).
Achieve™ 3854 (ExxonMobil). ASTM D 1238에 따라 230℃/2.16kg에서 측정된, 24 g/10분의 용융 지수(I2)를 갖는 폴리프로필렌 단독중합체. ExxonMobil에 의해 보고된 0.900 g/cm3의 밀도.
Fusabond® P353 (DuPont). ASTM D 1238에 따라 230℃/2.16kg에서 측정된, 22.4 g/10분의 용융 지수(I2)를 갖는 말레산 무수물 개질된 폴리프로필렌 공중합체. ASTM D 792에 따라 측정된 0.904 g/cm3의 밀도.
소디움 비설페이트(Sigma Aldrich). 수성계에서 25℃에서 2의 pKa를 갖는 무기 브뢴스테드-로우리 산.
섬유 방사
본원에 제공된 실시예 및 비교예의 이성분 섬유를 하기 표 1에 제공된 정보에 따라 제조한다. 실시예 1의 경우, 촉매(소디움 비설페이트) 및 광유와 함께 마스터배치 혼합물을 형성하고 폴리프로필렌 블렌드의 중합체(Fusabond® P353)와 혼합하여(표 1) 폴리올레핀 펠렛에 대한 촉매의 표면 접착을 용이하게 한다. 마스터배치를 첨가하여 20 wt.%의 폴리프로필렌 블렌드를 표 1에 도시된 양에서 나타낸 바와 같이 Achieve™ 3854에 제공한다. 최종 블렌드 조성물은 섬유 방사 라인에 직접적으로 사용되었다.
실시예 및 비교예의 이성분 섬유의 각각은 PET를 코어로 사용하고 표 1에 나타낸 바와 같은 폴리프로필렌 블렌드를 시스로 사용한 코어/시스 구성을 갖는다. 실시예 및 비교예의 이성분 섬유를 동일한 방식으로 취급하고 제조하였다.
PET를 코어로 갖고 표 1에 나타낸 바와 같은 폴리프로필렌 블렌드를 시스로 갖는 동심원 단면으로 이성분 방사 설비 상에서 이성분 섬유를 생산한다. 시스 압출기에서 폴리프로필렌 블렌드의 성분을 혼합한다. 40/60의 코어/시스 비율에서 총 처리량은 0.6 분당 홀당 그램(GHM), 홀 크기(코어) 0.6 mm, 및 길이 대 직경 비율 4이다.
시스 압출기 용융 온도를 240℃로 유지하고 코어 압출기 용융 온도를 290℃로 유지한다. 15℃에서의 공기로 이성분 필라멘트를 켄칭한다. 600 cfm에서 60 %로 켄칭 비를 설정한다. 섬유가 파단되기 전에 슬롯에서의 최대 압력 핸들에 대한 연신 비를 조정한다. 표 1에 나타난 필라멘트 속도는 그 이상에서는 필라멘트가 파단되는 최대 필라멘트 속도 값이다.
Figure pct00001
표 1에 나타난 데이터는 본 개시내용의 폴리프로필렌 블렌드가 본 개시내용에 따른 폴리프로필렌 블렌드의 모든 성분을 포함하지 않는 폴리프로필렌 블렌드에 비해 더 높은 필라멘트 속도를 달성할 수 있음을 나타낸다. 또한, 더 높은 필라멘트 속도에 더하여 표 1에 나타난 바와 같이, 본 개시내용의 폴리프로필렌 블렌드는 또한 본 개시내용에 따른 폴리프로필렌 블렌드의 모든 성분을 포함하지 않는 폴리프로필렌 블렌드에 비해 더 낮은 데니어 값을 갖는 섬유를 달성하는 데 도움이 된다.

Claims (20)

  1. 하기를 포함하는, 이성분 섬유:
    축합 중합체로 형성된 제1 영역; 및
    하기의 폴리프로필렌 블렌드로부터 형성된 제2 영역:
    (i) 0.895 g/cm3 내지 0.920 g/cm3의 밀도와 230℃ 및 2.16 kg에서 ASTM D1238에 의해 결정될 때, 0.5 내지 150 g/10분의 용융 지수, I2를 갖는 프로필렌계 중합체;
    (ii) 말레산 무수물-그라프트된 폴리프로필렌; 및
    (iii) 25℃에서 1 내지 6.5의 산 강도 pKa 값을 갖는 무기 브뢴스테드-로우리 산으로, 여기서 상기 폴리프로필렌 블렌드는 폴리프로필렌 블렌드의 총 중량을 기준으로 0.03 내지 0.3 중량 퍼센트의 그라프트된 말레산 무수물을 가짐.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 영역은 이성분 섬유의 코어 영역이고 상기 제2 영역은 이성분 섬유의 시스 영역이며, 여기서 상기 시스 영역은 상기 코어 영역을 둘러싸는, 이성분 섬유.
  3. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 축합 중합체는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 글리콜-개질, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리락트산, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 2,5-푸란디카복실레이트, 폴리하이드록시부티레이트, 폴리아미드 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는, 생체성분 섬유.
  4. 제3항에 있어서, 상기 축합 중합체는 제1 영역의 적어도 75 중량 퍼센트(wt.%)를 포함하며, 여기서 wt.%는 제1 영역의 총 중량을 기준으로 하는, 생체성분 섬유.
  5. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 축합 중합체는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 글리콜-개질, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는, 생체성분 섬유.
  6. 제1항에 있어서, 상기 프로필렌계 중합체는 단독중합체, 블록-공중합체, 랜덤 공중합체 및 이들의 조합으로부터 선택되는, 이성분 섬유.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 말레산 무수물-그라프트된 폴리프로필렌은 말레산 무수물-그라프트된 폴리프로필렌의 총 중량을 기준으로 0.05 내지 3 wt.%의 그래프화된 말레산 무수물을 갖는, 이성분 섬유.
  8. 제7항에 있어서, 상기 말레산 무수물-그라프트된 폴리프로필렌은 0.899 g/cm3 내지 0.914 g/cm3의 범위인 밀도와 230℃ 및 2.16 kg에서 ASTM D1238에 의해 결정될 때, 20 내지 25 g/10분의 용융 지수, I2를 갖는, 이성분 섬유.
  9. 제1항에 있어서, 상기 무기 브뢴스테드-로우리 산은 소디움 비설페이트 일수화물, 인산 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는, 이성분 섬유.
  10. 제1항에 있어서, 상기 무기 브뢴스테드-로우리 산은 2 내지 6의 pKa를 갖는, 이성분 섬유.
  11. 제1항에 있어서, 상기 폴리프로필렌 블렌드는 5 내지 75 wt.%의 프로필렌계 중합체, 2 내지 30 wt.%의 말레산 무수물-그라프트된 폴리프로필렌 및 20 내지 10000 백만분율(ppm)의 무기 브뢴스테드-로우리 산을 포함하는, 이성분 섬유.
  12. 제1항에 있어서, 상기 폴리프로필렌 블렌드는 적어도 75 wt.%의 프로필렌계 중합체를 포함하며, 여기서 말레산 무수물-그라프트된 폴리프로필렌 및 무기 브뢴스테드-로우리 산은 프로필렌계 중합체와 함께 존재하여 100 wt.%의 폴리프로필렌 블렌드를 제공하는, 이성분 섬유.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리프로필렌 블렌드는 12 내지 21개의 탄소 사슬을 갖는 극성 포화된 지방산을 추가로 포함하는, 이성분 섬유.
  14. 제13항에 있어서, 상기 극성 포화된 지방산은 스테아르산인, 이성분 섬유.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 이성분 섬유를 포함하는 부직포 물품.
  16. 하기 단계를 포함하는, 이성분 섬유를 형성하는 방법:
    열적으로 결합하는 조건하에서 (a) 축합 중합체와 (b) 하기의 폴리프로필렌 블렌드를 공압출하는 단계:
    (i) 0.895 g/cm3 내지 0.920 g/cm3의 밀도와 230℃ 및 2.16 kg에서 ASTM D1238에 의해 결정될 때, 0.5 내지 150 g/10분의 용융 지수, I2를 갖는 프로필렌계 중합체;
    (ii) 말레산 무수물-그라프트된 폴리프로필렌; 및
    (iii) 25℃에서 1 내지 6.5의 산 강도 pKa 값을 갖는 무기 브뢴스테드-로우리 산으로, 여기서 상기 폴리프로필렌 블렌드는 폴리프로필렌 블렌드의 총 중량을 기준으로 0.03 내지 0.3 중량 퍼센트의 그라프트된 말레산 무수물을 가지고, 상기 축합 중합체 및 폴리프로필렌 블렌드는 열적으로 결합하는 조건하에서 접촉되어 축합 중합체로 제1 영역 및 폴리프로필렌 블렌드로 제2 영역을 갖는 이성분 섬유를 형성함.
  17. 제16항에 있어서, 상기 이성분 섬유는 (a) 및 (b)를 시스/코어 구성으로 공압출함에 의해 제조되며, 여기서 (a)는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 글리콜-개질, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리락트산, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 2,5-푸란디카복실레이트, 폴리하이드록시부티레이트, 폴리아미드 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되고, 그리고
    상기 폴리프로필렌 블렌드의 말레산 무수물-그라프트된 폴리프로필렌은 말레산 무수물-그라프트된 폴리프로필렌의 총 중량을 기준으로 0.05 내지 3 wt.%의 그래프화된 말레산 무수물을 갖는, 방법.
  18. 제16항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리프로필렌 블렌드는 5 내지 75 wt.%의 프로필렌계 중합체, 2 내지 30 wt.%의 말레산 무수물-그라프트된 폴리프로필렌 및 20 내지 10000 백만분율(ppm)의 무기 브뢴스테드-로우리 산을 포함하는, 방법.
  19. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리프로필렌 블렌드는 12 내지 21개의 탄소 사슬을 갖는 극성 포화된 지방산을 추가로 포함하는, 방법.
  20. 제16항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이성분 섬유는 용융 취입, 스펀본드 또는 스테이플 섬유 제조 공정 조건하에서 형성되는, 방법.
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