KR20220119674A - Biodegradable polymer fibers made from renewable raw materials - Google Patents

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마이클 클라네르트
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트레비라 게엠베하
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Abstract

본 발명은 우수한 물리적 특성을 갖는 재생 가능한 원료로 이루어진 생분해성 중합체 섬유, 이의 제조방법 및 이의 용도에 관한 것이다. The present invention relates to a biodegradable polymer fiber composed of a renewable raw material having excellent physical properties, a method for preparing the same, and a use thereof.

Description

재생 가능한 원료로 이루어진 생분해성 중합체 섬유Biodegradable polymer fibers made from renewable raw materials

본 발명은 우수한 물리적 특성을 갖는 재생 가능한 원료로 제조된 생분해성 중합체 섬유 뿐만 아니라 이의 제조방법 및 이의 용도에 관한 것이다. The present invention relates to biodegradable polymer fibers made from renewable raw materials having excellent physical properties, as well as methods for their preparation and uses thereof.

중합체 섬유, 즉 합성 중합체 기반 섬유는 산업적으로 대량으로 생산된다. 이를 위해 기본 합성 중합체가 융합 방사(spinning) 방법으로 가공된다. 이러한 방법에서, 열가소성 중합체 재료가 용융되어 압출기를 통해 액체 상태의 방사 빔으로 유도된다. 이후, 용융된 재료는 이러한 방사 빔에서 소위 방사 노즐로 유도된다. 방사 노즐에는 일반적으로 섬유의 개별 모세관(필라멘트)이 연신(stretching)되는 다수의 드릴 구멍이 있는 방사 노즐이 있다. 융합 방사 과정 이외에 습식 또는 용매 방사 방법도 방사 섬유의 생산에 사용된다. 이를 위해, 용융된 매스 대신에 합성 중합체의 고점도 용액이 미세한 드릴 구멍이 있는 노즐을 통해 연신된다. 당업자는 두 가지 방법 모두를 소위 다단계 방사 과정이라고 지칭한다. Polymer fibers, ie fibers based on synthetic polymers, are industrially produced in large quantities. For this purpose, the basic synthetic polymer is processed by a fusion spinning method. In this method, a thermoplastic polymer material is melted and directed through an extruder into a beam of radiation in a liquid state. The molten material is then guided in this beam of radiation into a so-called spinning nozzle. Spinning nozzles generally have spinning nozzles with a number of drilled holes into which individual capillaries (filaments) of fibers are stretched. In addition to the fusion spinning process, wet or solvent spinning methods are also used for the production of spun fibers. For this purpose, instead of a molten mass, a highly viscous solution of a synthetic polymer is drawn through a nozzle with fine drill holes. The person skilled in the art refers to both methods as the so-called multi-step spinning process.

이러한 방식으로 생산된 중합체 섬유는 텍스타일(textile) 및/또는 기술 응용 분야에 사용된다. 중합체 섬유가 수성 시스템에서, 예를 들면, 습식-레잉된 플리스(wet-laid fleece) 생산에서 우수한 분산 특성을 갖는 경우 유리하다. 더욱이, 중합체 섬유가, 예를 들면, 섬유 후가공에서, 예를 들어, 컨베이어 라인 상에서 연신되는 경우 잘 기능하게 할 수 있는 우수한 기계적 견고성을 갖는 경우 섬유 응용 분야에 유리하다. 텍스타일 용도의 경우, 특히 플리스 형태의 중합체 섬유의 열 수축률(thermal shrinkage)이 낮은 경우가 또한 유리하다.The polymer fibers produced in this way are used for textile and/or technical applications. It is advantageous if the polymer fibers have good dispersion properties in aqueous systems, for example in the production of wet-laid fleece. Moreover, it is advantageous for fiber applications if the polymeric fibers have good mechanical properties that allow them to function well, for example in fiber post-processing, for example when drawn on a conveyor line. For textile applications, it is also advantageous if the thermal shrinkage of the polymer fibers in particular in the form of fleece is low.

각각의 최종 용도 또는 필요한 중간 가공 단계, 예를 들면, 연신 및/또는 권축에서, 중합체 섬유는 일반적으로 마감되거나 처리될 중합체 섬유의 표면에 적용되는 적절한 마감 또는 층의 적용에 의해 변형되거나 제조된다. At each end-use or necessary intermediate processing step, such as drawing and/or crimping, the polymeric fibers are usually modified or prepared by application of an appropriate finish or layer applied to the surface of the polymeric fiber to be finished or treated.

화학적 변형의 또 다른 가능성은, 예를 들면, 중합체 주쇄 및/또는 측쇄에서 난연 효과(flame-retardant effect)가 있는 화합물의 통합에 의해 중합체 기본 구조 자체에 구현될 수 있다. Another possibility of chemical modification can be realized in the polymer basic structure itself, for example, by incorporation of compounds with a flame-retardant effect in the polymer backbone and/or side chains.

이 외에도, 첨가제, 예를 들면, 대전방지제(antistatic) 또는 착색 안료를 다단계 방사 방법 동안 용융된 열가소성 중합체 또는 중합체 섬유에 도입할 수 있다. In addition to this, additives such as antistatic or colored pigments may be incorporated into the molten thermoplastic polymer or polymer fibers during the multi-step spinning process.

중합체 섬유의 분산 거동은 무엇보다도 합성 중합체의 특성에 의해 영향을 받는다. 특히, 열가소성 중합체 섬유의 경우 수성 시스템 중의 분산 특성은 표면에 적용된 마감 또는 층에 의해 영향을 받는다. The dispersion behavior of polymer fibers is influenced, among other things, by the properties of the synthetic polymer. In particular, for thermoplastic polymer fibers, the dispersion properties in aqueous systems are affected by the finish or layer applied to the surface.

최근부터 재생 가능한 원료로 제조되는 것 외에 앞서 언급한 요구 사항을 충족할 뿐만 아니라 가능한 한 후속 적용시 조정이 필요하지 않거나 약간만 필요하여 기존 방법 및 기계를 계속 사용할 수 있는 섬유 시스템에 대한 추가 요구가 있어 왔다. In recent years, there is an additional need for textile systems that, besides being manufactured from renewable raw materials, not only meet the aforementioned requirements, but also require little or no adjustments in subsequent applications where possible, so that existing methods and machines can continue to be used. come.

따라서, 해결해야 할 과제는, 예를 들어 컨베이어 라인에서의 연신시 섬유 후가공이 양호할 수 있도록 물성이 양호하고 추가로 생분해성이면서 열수축률이 낮은 재생 가능한 원료의 중합체 섬유를 제공하는 것이다. 재생 가능한 원료의 중합체 섬유가 우수한 분산 특성, 특히 장기간 저장 후에도 여전히 유효할 장기 분산성을 갖는다면 더욱 유리하다.Accordingly, the problem to be solved is to provide a polymer fiber of a renewable raw material with good physical properties and further biodegradability and low thermal shrinkage, so that the post-processing of the fiber can be good, for example, when drawing on a conveyor line. It is further advantageous if the polymer fibers of renewable raw material have good dispersing properties, especially long-term dispersibility which will still be effective after long-term storage.

방금 기술한 과제는 본 발명에 따른 2성분 중합체 섬유(bi-component polymer fibre)에 의해 해결되는데, 상기 섬유는 성분 A(코어; core) 및 성분 B(쉘; shell)를 포함하고, 성분 A에서 열가소성 중합체의 융점은 성분 B의 열가소성 중합체의 융점보다 적어도 5 ℃ 더 높고, 상기 섬유 재료는 바이오폴리머(biopolymer) A를 갖는 성분 A를 포함하고, 상기 섬유 재료는 바이오폴리머 B를 갖는 성분 B를 포함한다.The problem just described is solved by a bi-component polymer fiber according to the invention, which fiber comprises component A (core) and component B (shell), and in component A the melting point of the thermoplastic polymer is at least 5° C. higher than the melting point of the thermoplastic polymer of component B, wherein the fiber material comprises component A with biopolymer A, and wherein the fiber material comprises component B with biopolymer B. do.

2성분 중합체 섬유는 일반적으로 방사 공정 후 토우(tow)로서 저장된 후 특정 방법을 통해 컨베이어 라인에서 연신 및 후가공된다. 토우를 직접 추가로 가공할 수도 있으며 토우를 소위 캐니스터에 넣는 것은 부분적으로 또는 전체적으로 생략될 수 있다. The bicomponent polymer fibers are generally stored as tows after a spinning process and then drawn and post-processed on a conveyor line through a specific method. It is also possible to further machine the tow directly and the placing of the tow in a so-called canister can be partially or wholly omitted.

특정 바이오폴리머, 즉 성분 A(코어) 및 성분 B(쉘)를 특정 연신비로 조합하면 또한 더 낮은 열 수축률을 갖는 본 발명에 따른 2성분 중합체 섬유가 생성된다.Combining a specific biopolymer, ie component A (core) and component B (shell) at a specific draw ratio, also results in a bicomponent polymer fiber according to the invention having a lower thermal shrinkage.

중합체polymer

본 발명에 따라 사용되는 중합체는 소위 바이오폴리머에 기초한 열가소성 중축합물(polycondensate)이다. The polymers used according to the invention are thermoplastic polycondensates based on so-called biopolymers.

본 발명에 따른 "열가소성 중합체"는 특정 온도 범위, 바람직하게는 25 ℃ 내지 350 ℃의 범위 내에서 (열가소적으로) 성형될 수 있는 플라스틱을 의미한다. 이 방법은 가역적이다. 즉, 과열로 인한 재료의 소위 열 분해가 발생하지 않는 한 냉각 및 용융 상태로의 재가열에 의해 임의로 여러 번 반복할 수 있다. 이것이 열가소성 중합체가 듀로플라스트 및 엘라스토머와 다른 점이다."Thermoplastic polymer" according to the invention means a plastic which can be molded (thermoplastically) within a certain temperature range, preferably in the range from 25°C to 350°C. This method is reversible. That is, as long as so-called thermal decomposition of the material due to overheating does not occur, it can be arbitrarily repeated several times by cooling and reheating to a molten state. This is where thermoplastic polymers differ from duroplasts and elastomers.

소위 바이오폴리머 기반의 열가소성 중축합체 중에서 합성 바이오폴리머, 특히 융합방사에 적합한 합성 바이오폴리머가 바람직하다. Among the so-called biopolymer-based thermoplastic polycondensates, synthetic biopolymers, especially synthetic biopolymers suitable for fusion spinning are preferred.

본 발명에서 "합성 바이오폴리머"라는 용어는 생물 기원 원료(재생 가능한 원료)를 포함하는 재료를 의미한다. 이것이 기존의 원유 기반 재료 또는 플라스틱, 예를 들면, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 및 폴리염화비닐(PVC)과 구별되는 것이다.In the present invention, the term " synthetic biopolymer " refers to a material comprising a raw material of biological origin (renewable raw material). This is what distinguishes it from conventional crude oil-based materials or plastics such as polyethylene (PE), polypropylene (PP) and polyvinyl chloride (PVC).

2성분 섬유는 분해 가능한 합성 바이오폴리머로부터 제조되며, 여기서 생분해성이라는 용어는 예를 들어 ASTM D5338-15에 따라 정의된다(호열성 온도를 포함하는 제어된 퇴비화 조건에서 플라스틱 재료의 호기성 생분해를 결정하기 위한 표준 시험 방법, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2015, www.astm.org).Bicomponent fibers are made from degradable synthetic biopolymers, where the term biodegradable is defined, for example, according to ASTM D5338-15 (To determine aerobic biodegradation of plastic materials under controlled composting conditions including thermophilic temperatures) Standard Test Methods for , ASTM International, West Conshohocken, PA, 2015, www.astm.org).

바이오폴리머 A(코어)Biopolymer A (Core)

성분 A를 포함하는 합성 바이오폴리머 A는 지방족 폴리에스테르, 특히 락트산, 하이드록시 부티르산 및/또는 글리콜산, 바람직하게는 락트산 및/또는 글리콜산, 특히 락트산의 반복 단위를 포함하는 바이오폴리머이다. 이를 위해 폴리락트산이 특히 바람직하다. Synthetic biopolymer A comprising component A is a biopolymer comprising repeating units of an aliphatic polyester, in particular lactic acid, hydroxy butyric acid and/or glycolic acid, preferably lactic acid and/or glycolic acid, in particular lactic acid. Polylactic acid is particularly preferred for this purpose.

지방족 폴리에스테르는 전형적으로 적어도 약 50 mol%, 일부 바람직한 양태에서 적어도 약 60 mol%, 보다 바람직한 양태에서 적어도 약 70 mol%의 지방족 단량체를 갖는 폴리에스테르인 것으로 이해된다.It is understood that an aliphatic polyester is typically a polyester having at least about 50 mol %, in some preferred embodiments at least about 60 mol %, and in more preferred embodiments at least about 70 mol % aliphatic monomer.

"폴리락트산"은 락트산 단위를 포함하는 중합체를 의미하는 것으로 이해된다. 이러한 폴리락트산은 일반적으로 락트산의 축합에 의해 생성되지만 적절한 조건에서 락티드의 개환(ring-opening) 중합에 의해서도 생성된다."Polylactic acid" is understood to mean a polymer comprising lactic acid units. Such polylactic acid is generally produced by condensation of lactic acid, but is also produced by ring-opening polymerization of lactide under appropriate conditions.

본 발명에 따르면, 특히 적합한 폴리락트산은 폴리(글리콜라이드-코-L-락티드), 폴리(L-락티드), 폴리(L-락티드-코-ε-카프로락톤), 폴리(L-락티드-코-글리콜라이드), 폴리(L-락티드-코-D,L-락티드), 폴리(D,L-락티드-코-글리콜라이드) 및 폴리(디옥사논)을 포함한다. 이러한 중합체는 예를 들면 Boehringer Ingelheim Pharma KG(독일)로부터 상표명 Resomer® GL 903, Resomer® L 206 S, Resomer® L 207 S, Resomer® L 209 S, Resomer® L 210, Resomer® L 210 S, Resomer® LC 703 S, Resomer® LG 824 S, Resomer® LG 855 S, Resomer® LG 857 S, Resomer® LR 704 S, Resomer® LR 706 S, Resomer® LR 708, Resomer® LR 927 S, Resomer® RG 509 S 및 Resomer® X 206 S으로 소매로 구입 가능하다.According to the invention, particularly suitable polylactic acids are poly(glycolide-co-L-lactide), poly(L-lactide), poly(L-lactide-co-ε-caprolactone), poly(L- lactide-co-glycolide), poly(L-lactide-co-D,L-lactide), poly(D,L-lactide-co-glycolide) and poly(dioxanone) . Such polymers are for example obtained from Boehringer Ingelheim Pharma KG (Germany) under the trade names Resomer ® GL 903, Resomer ® L 206 S, Resomer ® L 207 S, Resomer ® L 209 S, Resomer ® L 210, Resomer ® L 210 S, Resomer ® LC 703 S, Resomer ® LG 824 S, Resomer ® LG 855 S, Resomer ® LG 857 S, Resomer ® LR 704 S, Resomer ® LR 706 S, Resomer ® LR 708, Resomer ® LR 927 S, Resomer ® RG 509 Available retail as S and Resomer ® X 206 S.

본 발명의 목적을 위해, 특히 유익한 것은 폴리락티드산, 특히 폴리-D, 폴리-L 또는 폴리-D,L-락트산이다. For the purposes of the present invention, of particular interest are polylactic acids, in particular poly-D, poly-L or poly-D,L-lactic acids.

"폴리락트산"이라는 용어는 일반적으로 락트산 단독중합체, 예를 들면, (L-락트산), 폴리(D-락트산), 폴리(DL-락트산), 이들의 혼합물, 및 주성분으로서의 락트산 및 작은 비율, 바람직하게는 10 mol% 미만의 공중합 가능한 공단량체를 함유하는 공중합체를 지칭한다.The term "polylactic acid" generally refers to lactic acid homopolymers, such as (L-lactic acid), poly(D-lactic acid), poly(DL-lactic acid), mixtures thereof, and lactic acid as the main component and in small proportions, preferably preferably refers to a copolymer containing less than 10 mol % of a copolymerizable comonomer.

바이오폴리머 A에 대한 다른 적합한 재료는 폴리락트산, 폴리글리콜산, 폴리알킬렌 카보네이트(예: 폴리에틸렌 카보네이트), 폴리하이드록시알카노에이트(PHA), 폴리하이드록시부티레이트(PHB), 폴리하이드록시발레레이트(PHV) 및 폴리하이드록시부티레이트-하이드록시발레레이트 공중합체(PHBV)를 기반으로 하는 공중합체 또는 삼원공중합체를 포함한다.Other suitable materials for biopolymer A are polylactic acid, polyglycolic acid, polyalkylene carbonate (eg polyethylene carbonate), polyhydroxyalkanoate (PHA), polyhydroxybutyrate (PHB), polyhydroxyvalerate (PHV) and copolymers or terpolymers based on polyhydroxybutyrate-hydroxyvalerate copolymer (PHBV).

가장 바람직한 양태에서, 바이오폴리머 A는 전적으로 락트산 기반의 열가소성 중합체이다.In a most preferred embodiment, biopolymer A is a thermoplastic polymer based entirely on lactic acid.

본 발명에 따라 사용되는 폴리락티드 산은 바람직하게는 좁게 분산된 폴리스티렌 표준 또는 말단기 반복에 대한 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정된 수 평균 분자량(Mn)이 적어도 500g/mol, 바람직하게는 최소(min.) 1,000g/mol, 가장 바람직하게는 최소 5,000 g/mol, 보다 바람직하게는 최소 10,000 g/mol, 특히 최소 25,000 g/mol이다. 한편, 상기 수평균은 바람직하게는 최대(max.) 1,000,000 g/mol, 보다 바람직하게는 최대 500,000 g/mol, 가장 바람직하게는 최대 100,000 g/mol, 특히 최대 50,000 g/mol이다. 최소 10,000 g/mol 최대 500,000 g/mol 범위의 수 평균 분자량이 또한 본 발명의 범위내에서 매우 유익한 것으로 입증되었다.The polylactic acid used according to the invention preferably has a number average molecular weight (Mn) of at least 500 g/mol, preferably a minimum (min) measured by gel permeation chromatography on narrowly dispersed polystyrene standards or end group repeats .) 1,000 g/mol, most preferably at least 5,000 g/mol, more preferably at least 10,000 g/mol, in particular at least 25,000 g/mol. On the other hand, the number average is preferably at most (max.) 1,000,000 g/mol, more preferably at most 500,000 g/mol, most preferably at most 100,000 g/mol, in particular at most 50,000 g/mol. Number average molecular weights ranging from a minimum of 10,000 g/mol to a maximum of 500,000 g/mol have also proven very advantageous within the scope of the present invention.

바람직한 락트산 중합체, 특히 폴리-D, 폴리-L 또는 폴리-D,L-락트산의 수 평균 분자량(Mw)으로서, 바람직하게는 좁게 분포된 폴리스티렌 표준 또는 말단기 반복에 대한 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정되는 중량 평균 분자량(Mw)은 바람직하게는 750 g/mol 내지 5,000,000 g/mol, 보다 바람직하게는 5,000 g/mol 내지 1,000,000 g/mol, 가장 바람직하게는 10,000 g/mol 내지 500.000 g/mol의 범위이고, 특히 30,000 g/mol 내지 500,000 g/mol의 범위이고, 이들 중합체의 다분산도(polydispersity)는 바람직하게는 1.5 내지 5의 범위이다.Number average molecular weight (Mw) of a preferred lactic acid polymer, in particular poly-D, poly-L or poly-D,L-lactic acid, preferably determined by gel permeation chromatography against a narrowly distributed polystyrene standard or end group repeats The weight average molecular weight (Mw) to be obtained is preferably in the range from 750 g/mol to 5,000,000 g/mol, more preferably from 5,000 g/mol to 1,000,000 g/mol, most preferably from 10,000 g/mol to 500.000 g/mol. and in particular in the range from 30,000 g/mol to 500,000 g/mol, and the polydispersity of these polymers is preferably in the range from 1.5 to 5.

특히 적합한 락트산 중합체, 특히 폴리-D, 폴리-L 또는 폴리-D,L-락트산의 고유 점도로서, 바람직하게는 25 ℃, 0.1 % 중합체 농도에서 클로로포름 중에서 측정되는 고유 점도는 0.5 dl/g 내지 8.0 dl/g의 범위이고, 바람직하게는 0.8 dl/g 내지 7.0 dl/g의 범위이고, 특히 1.5 dl/g 내지 3.2 dl/g의 범위이다.The intrinsic viscosity of a particularly suitable lactic acid polymer, in particular poly-D, poly-L or poly-D,L-lactic acid, preferably measured in chloroform at 25° C., 0.1 % polymer concentration, is from 0.5 dl/g to 8.0 dl/g, preferably in the range from 0.8 dl/g to 7.0 dl/g, in particular in the range from 1.5 dl/g to 3.2 dl/g.

본 발명의 범위 내에서, 바이오폴리머, 특히 열가소성 합성 바이오폴리머는 또한 유리 전이 온도가 20 ℃ 초과, 바람직하게는 25 ℃ 초과, 보다 바람직하게는 30 ℃ 초과, 가장 바람직하게는 35 ℃ 초과, 특히 40 ℃ 초과인 경우 매우 유리하다. 본 발명의 가장 바람직한 양태의 범위 내에서, 중합체의 유리 전이 온도는 35 ℃ 내지 55 ℃의 범위, 특히 40 ℃ 내지 50 ℃의 범위이다.Within the scope of the present invention, biopolymers, in particular thermoplastic synthetic biopolymers, also have a glass transition temperature of greater than 20 °C, preferably greater than 25 °C, more preferably greater than 30 °C, most preferably greater than 35 °C, in particular 40 °C. It is very advantageous if it is above °C. Within the scope of the most preferred embodiment of the present invention, the glass transition temperature of the polymer is in the range of 35 °C to 55 °C, in particular in the range of 40 °C to 50 °C.

또한, 융점이 120 ℃ 초과, 유리하게는 적어도 130 ℃, 바람직하게는 150 ℃ 초과, 및 최대 250 ℃, 보다 바람직하게는 최대 210 ℃, 가장 바람직하게는 120 ℃ 내지 250 ℃의 범위, 특히 150 ℃ 내지 210 ℃의 범위인 중합체가 특히 적합하다.Furthermore, the melting point is above 120°C, advantageously at least 130°C, preferably above 150°C, and at most 250°C, more preferably at most 210°C, most preferably in the range from 120°C to 250°C, in particular 150°C Polymers in the range from to 210° C. are particularly suitable.

이를 위해, 중합체의 유리 온도 및 융점은 바람직하게는 동적 주사 열량계(약칭 "DSC")에 의해 결정된다. 특히 다음 과정이 이러한 맥락에서 유익한 것으로 입증되었다:For this purpose, the glass temperature and melting point of the polymer are preferably determined by means of dynamic scanning calorimetry (abbreviated "DSC"). In particular, the following procedures have proven beneficial in this context:

바이오폴리머 B(쉘)Biopolymer B (shell)

성분 B를 포함하는 합성 바이오폴리머 B는 바람직하게는 성분 A를 포함하는 합성 바이오폴리머 A보다 적어도 5 ℃ 더 낮은 융점을 갖는 바이오폴리머이다. 바람직하게는, 바이오폴리머 A의 융점은 합성 바이오폴리머 B의 융점보다 적어도 10 ℃, 보다 바람직하게는 적어도 20 ℃, 가장 바람직하게는 적어도 30 ℃, 특히 적어도 40 ℃ 더 높다.The synthetic biopolymer B comprising component B is preferably a biopolymer having a melting point at least 5° C. lower than the synthetic biopolymer A comprising component A. Preferably, the melting point of biopolymer A is at least 10 °C, more preferably at least 20 °C, most preferably at least 30 °C, in particular at least 40 °C higher than the melting point of synthetic biopolymer B.

바이오폴리머 B는 지방족 폴리에스테르, 특히 화학 구조와 관련하여 바이오폴리머 A의 반복 단위와 다른 반복 단위를 갖는 지방족 폴리에스테르이다.Biopolymer B is an aliphatic polyester, in particular an aliphatic polyester having repeat units that differ from those of biopolymer A with respect to the chemical structure.

지방족 폴리에스테르는 전형적으로 적어도 약 50 mol%, 일부 바람직한 양태에서 적어도 약 60 mol%, 보다 바람직한 양태에서 적어도 약 70 mol%의 지방족 단량체를 갖는 폴리에스테르인 것으로 이해된다.It is understood that an aliphatic polyester is typically a polyester having at least about 50 mol %, in some preferred embodiments at least about 60 mol %, and in more preferred embodiments at least about 70 mol % aliphatic monomer.

바이오폴리머 B는 수 평균 분자량(Mn)이 적어도 10,000 달톤(dalton), 특히 적어도 12,000 달톤, 보다 바람직하게는 적어도 12,500 달톤 및 최대 120,000 달톤, 특히 최대 100,000 달톤, 가장 바람직하게는 최대 80,000 달톤이다. 수 평균 분자량(Mn)은 좁게 분포된 폴리스티렌 표준에 대한 겔 투과 크로마토그래피에 의해 일반적으로 결정된다.Biopolymer B has a number average molecular weight (Mn) of at least 10,000 daltons, in particular at least 12,000 daltons, more preferably at least 12,500 daltons and at most 120,000 daltons, in particular at most 100,000 daltons, most preferably at most 80,000 daltons. The number average molecular weight (Mn) is usually determined by gel permeation chromatography against a narrowly distributed polystyrene standard.

바이오폴리머 B는 일반적으로 평균 분자량(Mn)이 적어도 50,000 달톤 및 최대 240,000 달톤, 특히 최대 190,000 달톤, 가장 바람직하게는 최대 100,000 달톤이다. 수 평균 분자량(Mn)은 좁게 분포된 폴리스티렌 표준에 대한 겔 투과 크로마토그래피에 의해 일반적으로 결정된다.Biopolymer B generally has an average molecular weight (Mn) of at least 50,000 daltons and at most 240,000 daltons, in particular at most 190,000 daltons, most preferably at most 100,000 daltons. The number average molecular weight (Mn) is usually determined by gel permeation chromatography against a narrowly distributed polystyrene standard.

바이오폴리머 B는 일반적으로 ASTM 시험 과정 D1238-13에 따라 측정할 때 용융 유동 지수(melt flow index)가 5 내지 200 g/10분, 특히 15 내지 160 g/10분, 특히 바람직하게는 20 내지 120 g/10분이다(ASTM D1238-13, 압출 가소계에 의한 열가소성 수지의 용융 유량에 대한 표준 시험 방법, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2013, www.astm.org). 용융 유동 지수는 190 ℃에서 10분 동안 2160 g의 힘에 노출되는 경우 압출 유량계 개구부(직경 0.0825 인치)를 통해 압축될 수 있는 중합체의 중량(g)이다.Biopolymer B generally has a melt flow index of 5 to 200 g/10 min, in particular 15 to 160 g/10 min, particularly preferably 20 to 120, as measured according to ASTM test procedure D1238-13. g/10 min (ASTM D1238-13, Standard Test Method for Melt Flow Rate of Thermoplastics by Extrusion Plastometer, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2013, www.astm.org). The melt flow index is the weight (g) of polymer that can be compressed through an extrusion rheometer opening (0.0825 inches in diameter) when exposed to a force of 2160 g for 10 minutes at 190°C.

바이오폴리머 B는 160 ℃의 온도 및 1000 s-1(s = 초)의 전단력에서 측정한 겉보기 점도가 바람직하게는 50 내지 215 Pa*s(Pascal seconds), 보다 바람직하게는 70 내지 200 Pa*s이다. 지방족 폴리에스테르를 기반으로 한 바이오폴리머 B는 일반적으로 높은 겉보기 점도로 가공하기 어려울 뿐만 아니라 겉보기에 너무 낮아 보이는 점도가 일반적으로 어떠한 인장 강도도 갖지 않고 충분한 결합력(열결합)을 갖지 않는 연신 섬유를 초래한다는 것을 고려해야 한다.Biopolymer B preferably has an apparent viscosity of 50 to 215 Pa*s (Pascal seconds), more preferably 70 to 200 Pa*s, measured at a temperature of 160 °C and a shear force of 1000 s -1 (s = sec). to be. Biopolymers B based on aliphatic polyesters are generally difficult to process to high apparent viscosities, as well as seemingly too low viscosities generally result in stretched fibers that do not have any tensile strength and do not have sufficient bonding (thermal bonding). should consider doing

융점이 50 ℃ 초과, 유리하게는 적어도 100 ℃, 바람직하게는 120 ℃ 초과, 최대 180 ℃, 보다 바람직하게는 최대 160 ℃, 가장 바람직하게는 50 ℃ 내지 160 ℃의 범위, 특히 120 ℃ 내지 160 ℃의 범위인 바이오폴리머 B가 또한 특히 적합하다.The melting point is above 50°C, advantageously at least 100°C, preferably above 120°C, at most 180°C, more preferably at most 160°C, most preferably in the range from 50°C to 160°C, in particular from 120°C to 160°C Biopolymer B, which is in the range of , is also particularly suitable.

바이오폴리머 B의 유리 전이 온도는 바람직하게는 바이오폴리머 A의 유리 전이 온도보다 적어도 5 ℃, 보다 바람직하게는 적어도 10 ℃, 가장 바람직하게는 적어도 15 ℃ 더 낮다. 유리 전이 온도는 DSC에 의해 측정된다The glass transition temperature of biopolymer B is preferably at least 5 °C, more preferably at least 10 °C and most preferably at least 15 °C lower than the glass transition temperature of biopolymer A. Glass transition temperature is measured by DSC

낮은 융점 및 낮은 유리 전이 온도를 가질 수 있는 바이오폴리머 B의 예는 탄소수 적어도 5의 반복 단위를 갖는 지방족 폴리에스테르(예: 폴리하이드록시발레레이트, 폴리하이드록시부티레이트-하이드록시발레레이트 공중합체 및 폴리카프로락톤) 및 숙시네이트 기반 지방족 중합체(예: 폴리부틸렌 숙시네이트, 폴리부틸렌 숙시네이트 아디페이트 및 폴리에틸렌 숙시네이트)이다. 보다 구체적인 예는 폴리에틸렌 옥살레이트, 폴리에틸렌 말로네이트, 폴리에틸렌 숙시네이트, 폴리프로필렌 옥살레이트, 폴리프로필렌 말로네이트, 폴리프로필렌 숙시네이트, 폴리부틸렌 옥살레이트, 폴리부틸렌 말로네이트, 폴리부틸렌 숙시네이트, 및 이들 화합물의 혼합물 및 공중합체를 포함할 수 있다. 이러한 지방족 폴리에스테르는 선행 기술(WO 2007/070064)로부터 공지되어 있으며 전형적으로 폴리올과 지방족 이탄산 또는 무수물의 축중합에 의해 합성된다. Examples of biopolymer B, which may have a low melting point and low glass transition temperature, include aliphatic polyesters having repeating units having at least 5 carbon atoms, such as polyhydroxyvalerate, polyhydroxybutyrate-hydroxyvalerate copolymer and poly caprolactone) and succinate-based aliphatic polymers such as polybutylene succinate, polybutylene succinate adipate and polyethylene succinate. More specific examples include polyethylene oxalate, polyethylene malonate, polyethylene succinate, polypropylene oxalate, polypropylene malonate, polypropylene succinate, polybutylene oxalate, polybutylene malonate, polybutylene succinate, and mixtures and copolymers of these compounds. Such aliphatic polyesters are known from the prior art (WO 2007/070064) and are typically synthesized by polycondensation of a polyol with an aliphatic dicarbonate or anhydride.

본 발명과 관련하여, 폴리부틸렌 숙시네이트 및 부틸렌 숙시네이트 공중합체가 특히 바람직하다.In the context of the present invention, polybutylene succinate and butylene succinate copolymers are particularly preferred.

특히 바이오폴리머 B는 용융 및 결정화 엔탈피가 높은 열결합에 적합하다. 일반적으로, 바이오폴리머 B는 결정화도 또는 용융 잠열(델타 Hf)이 대략 25 주울/그램(“J/g”) 초과, 보다 바람직하게는 35 J/g 초과, 가장 바람직하게는 50 J/g 초과이도록 선택된다. 용융 잠열(ΔHf), 결정화 잠열(ΔHC) 및 결정화 온도는 ASTM D-3418에 따라 디지털 주사 열량계("DSC")에 의해 측정된다(ASTM D3418-15, 시차 주사 열량계에 의한 중합체의 융해 및 결정화의 전이온도 및 엔탈피에 대한 표준시험방법, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2015, www.astm.org).In particular, biopolymer B is suitable for thermal bonding with high enthalpy of melting and crystallization. In general, biopolymer B has a degree of crystallinity or latent heat of fusion (delta Hf) greater than approximately 25 Joules/gram (“J/g”), more preferably greater than 35 J/g, and most preferably greater than 50 J/g. is chosen Latent heat of melting (ΔHf), latent heat of crystallization (ΔHC) and crystallization temperature are measured by Digital Scanning Calorimetry (“DSC”) according to ASTM D-3418 (ASTM D3418-15, of Polymers of Melting and Crystallization by Differential Scanning Calorimetry) Standard Test Methods for Transition Temperature and Enthalpy, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2015, www.astm.org).

본 발명에 따라 정의된 매개변수 세트에 의한 특정 연신 성능은 또한 바이오폴리머 B의 보다 적당한 변형을 사용할 수 있게 하며, 여기서 이러한 방식으로 입수된 2성분-중합체 섬유는 열 수축이 더 적다. 이러한 방식으로 이러한 특정 연신 매개변수를 통해 널리 이용 가능한 바이오폴리머 B를 사용할 수 있다. 본 발명에 따른 양태에서 사용되는 특정 바이오폴리머 B는 수 평균 분자량(Mn)이 적어도 10,000 달톤, 보다 바람직하게는 적어도 12,000 달톤, 가장 바람직하게는 적어도 12,500 달톤 및 최대 30,000 달톤, 바람직하게는 최대 28,000 달톤, 보다 바람직하게는 최대 25,000 달톤이다. 일반적으로, 수 평균 분자량(Mn)은 좁게 분포된 폴리스티렌 표준에 대한 겔 투과 크로마토그래피에 의해 결정된다.The specific stretching performance with the set of parameters defined according to the invention also makes it possible to use more moderate modifications of biopolymer B, wherein the bicomponent-polymer fibers obtained in this way have less thermal shrinkage. In this way it is possible to use the widely available biopolymer B with these specific stretching parameters. The particular biopolymer B used in an embodiment according to the invention has a number average molecular weight (Mn) of at least 10,000 daltons, more preferably at least 12,000 daltons, most preferably at least 12,500 daltons and at most 30,000 daltons, preferably at most 28,000 daltons. , more preferably at most 25,000 Daltons. In general, the number average molecular weight (Mn) is determined by gel permeation chromatography against a narrowly distributed polystyrene standard.

특정 바이오폴리머 B는 융점이 50 ℃ 초과, 유리하게는 적어도 100 ℃, 바람직하게는 120 ℃ 초과, 및 최대 180 ℃, 보다 바람직하게는 최대 160 ℃, 가장 바람직하게는 50 ℃ 내지 160 ℃의 범위, 특히 120 ℃ 내지 160 ℃의 범위이다.Certain biopolymers B have a melting point greater than 50 °C, advantageously at least 100 °C, preferably greater than 120 °C, and at most 180 °C, more preferably at most 160 °C, most preferably in the range of 50 °C to 160 °C, in particular in the range of 120°C to 160°C.

특정 바이오폴리머 B의 유리 전이 온도는 바이오폴리머 A의 유리 전이 온도보다 바람직하게는 적어도 5 ℃, 보다 바람직하게는 적어도 10 ℃, 가장 바람직하게는 적어도 15 ℃ 더 낮다. 유리 전이 온도는 DSC에 의해 측정된다.The glass transition temperature of the particular biopolymer B is preferably at least 5° C., more preferably at least 10° C. and most preferably at least 15° C. lower than the glass transition temperature of biopolymer A. The glass transition temperature is measured by DSC.

낮은 융점 및 낮은 유리 전이 온도를 가질 수 있는 특정 바이오폴리머 B의 예는 탄소수 적어도 5의 반복 단위를 갖는 지방족 폴리에스테르(예: 폴리하이드록시발레레이트, 폴리하이드록시부티레이트-하이드록시발레레이트 공중합체 및 폴리카프로락톤) 및 숙시네이트 기반 지방족 중합체(예: 폴리부틸렌 숙시네이트, 폴리부틸렌 숙시네이트 아디페이트 및 폴리에틸렌 숙시네이트)이다. 보다 구체적인 예는 폴리에틸렌 옥살레이트, 폴리에틸렌 말로네이트, 폴리에틸렌 숙시네이트, 폴리프로필렌 옥살레이트, 폴리프로필렌 말로네이트, 폴리프로필렌 숙시네이트, 폴리부틸렌 옥살레이트, 폴리부틸렌 말로네이트, 폴리부틸렌 숙시네이트, 및 이들 화합물의 혼합물 및 공중합체를 포함할 수 있다. Examples of certain biopolymers B that may have low melting points and low glass transition temperatures include aliphatic polyesters having repeat units having at least 5 carbon atoms, such as polyhydroxyvalerate, polyhydroxybutyrate-hydroxyvalerate copolymers and polycaprolactone) and succinate-based aliphatic polymers such as polybutylene succinate, polybutylene succinate adipate and polyethylene succinate. More specific examples include polyethylene oxalate, polyethylene malonate, polyethylene succinate, polypropylene oxalate, polypropylene malonate, polypropylene succinate, polybutylene oxalate, polybutylene malonate, polybutylene succinate, and mixtures and copolymers of these compounds.

본 발명과 관련하여, 특정 바이오폴리머 B로서 폴리부틸렌 숙시네이트 및 부틸렌 숙시네이트 공중합체가 특히 바람직하다.In the context of the present invention, particular preference is given to polybutylene succinate and butylene succinate copolymers as specific biopolymer B.

특히 특정 바이오폴리머 B는 용융 및 결정화 엔탈피가 높은 열결합에 적합하다. 일반적으로, 바이오폴리머 B는 결정화도 또는 용융 잠열(델타 Hf)이 대략 25 주울/그램(“J/g”) 초과, 보다 바람직하게는 35 J/g 초과, 가장 바람직하게는 50 J/g 초과이도록 선택된다. 용융 잠열(ΔHf), 결정화 잠열(ΔHC) 및 결정화 온도는 ASTM D-3418에 따라 디지털 주사 열량계("DSC")에 의해 측정된다(ASTM D3418-15, 시차 주사 열량계에 의한 중합체의 융해 및 결정화의 전이온도 및 엔탈피에 대한 표준시험방법, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2015, www.astm.org).In particular, certain biopolymer B is suitable for thermal bonding with high enthalpy of melting and crystallization. In general, biopolymer B has a degree of crystallinity or latent heat of fusion (delta Hf) greater than approximately 25 Joules/gram (“J/g”), more preferably greater than 35 J/g, and most preferably greater than 50 J/g. is chosen Latent heat of melting (ΔHf), latent heat of crystallization (ΔHC) and crystallization temperature are measured by Digital Scanning Calorimetry (“DSC”) according to ASTM D-3418 (ASTM D3418-15, of Polymers of Melting and Crystallization by Differential Scanning Calorimetry) Standard Test Methods for Transition Temperature and Enthalpy, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2015, www.astm.org).

특정 바이오폴리머 B는 190 ℃의 온도에서 측정된 용융 점도(Gottfert Rheo-Tester 1000)가 200 s-1(전단; shear)에서 250 내지 400 Pa*s 범위 및 1200 s-1(전단)에서 125 내지 190 Pa*s 범위, 바람직하게는 200 s-1(전단)에서 260 내지 380 Pa*s 범위 및 1200 s-1(전단)에서 130 내지 180 Pa*s, 보다 바람직하게는 200 s-1(전단)에서 275 내지 375 Pa*s 및 1200 s-1(전단)에서 135 내지 175 Pa*s 범위이다.Specific biopolymer B has a melt viscosity (Gottfert Rheo-Tester 1000) measured at a temperature of 190 ° C in the range of 250 to 400 Pa*s at 200 s −1 (shear) and 125 to 1200 s −1 (shear) 190 Pa*s in the range, preferably in the range of 260 to 380 Pa*s at 200 s -1 (shear) and 130 to 180 Pa*s at 1200 s -1 (shear), more preferably 200 s -1 (shear) ) from 275 to 375 Pa*s and from 1200 s −1 (shear) to 135 to 175 Pa*s.

중합체 A 및 B 중의 첨가제Additives in Polymers A and B

상술한 바이오폴리머 A와 B는 일반적인 첨가제, 예를 들면, 항산화제를 함유한다. 이와 관련하여 전술한 바이오폴리머 A 및 B는 산화 분해에 민감하기 때문에 섬유의 제조 및 후가공에 항산화제 그룹의 첨가제가 불가피하다는 것이 입증되었다.The biopolymers A and B described above contain common additives, for example, antioxidants. In this regard, it has been demonstrated that the additives of the antioxidant group are unavoidable in the manufacture and post-processing of fibers because the aforementioned biopolymers A and B are sensitive to oxidative degradation.

다른 일반적인 첨가제는 안료(pigment), 안정제(stabiliser), 계면활성제(surfactant), 왁스(wax), 유동 촉진제(flow promoter), 고체 용매(solid solvent), 가소제(plasticiser) 및 기타 재료, 예를 들면, 핵형성제(nucleating agent)이며, 이들은 열가소성 조성물의 가공성을 개선시키기 위해 첨가된다. Other common additives include pigments, stabilizers, surfactants, waxes, flow promoters, solid solvents, plasticisers and other materials such as , nucleating agents, which are added to improve the processability of thermoplastic compositions.

상술한 바이오폴리머 B, 특히 상술한 특성에 기반한 특정 바이오폴리머 B는 감소된 함량의 첨가제, 특히 핵형성제로 이미 수행할 수 있다. 일반적으로 첨가되는 이러한 핵형성제는 섬유 냉각 동안 결정화를 단순화하여 이들의 가공을 단순화한다. 이러한 핵형성제의 한 유형은 다중 탄소산, 예를 들면, 미국 특허 제6,177,193호에 기재된 바와 같이 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 모르프산, 아젤라산, 세박산 및 이러한 산의 혼합물이다. 핵형성제는 전형적으로 바이오폴리머 B 중에서 약 0.5 중량% 미만, 일부 양태에서 약 0.25 중량% 미만, 일부 양태에서 약 0.1 중량% 미만으로 존재한다.The aforementioned biopolymers B, in particular certain biopolymers B based on the aforementioned properties, can already be performed with reduced content of additives, in particular nucleating agents. These nucleating agents, which are usually added, simplify crystallization during fiber cooling, thereby simplifying their processing. One type of such nucleating agent is a polycarbonate acid such as succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, morphic acid, azelaic acid, sebacic acid and mixtures of these acids as described in US Pat. No. 6,177,193. to be. The nucleating agent is typically present in biopolymer B at less than about 0.5% by weight, in some embodiments less than about 0.25% by weight, and in some embodiments less than about 0.1% by weight.

본 발명에 따른 2성분 섬유의 적어도 90 중량%는 상기 언급한 지방족 폴리에스테르 바이오폴리머 A 및 B를 포함하고, 쉘을 형성하는 바이오폴리머 B 중에서 전형적으로 약 10 중량% 미만, 바람직하게는 약 8 중량% 미만, 보다 바람직하게는 약 5 중량% 미만의 첨가제를 갖는다.At least 90% by weight of the bicomponent fiber according to the present invention comprises the above-mentioned aliphatic polyester biopolymers A and B, and is typically less than about 10% by weight, preferably about 8% by weight of the biopolymer B forming the shell. %, more preferably less than about 5% by weight additive.

상술한 바와 같이, 상술한 바이오폴리머는 특히 바이오폴리머 B(쉘)의 산화 분해에 대한 민감성으로 인해 항산화제의 첨가를 필요로 한다. As mentioned above, the biopolymers described above require the addition of antioxidants, especially due to the susceptibility to oxidative degradation of biopolymer B (shell).

원료의 선택된 배합 및 후가공을 기반으로 하여, 항산화제의 함량은 크게 감소될 수 있다. 즉, 바이오폴리머 B(쉘) 중의 항산화제의 농도는 0.025 내지 0.2 중량%이다.Based on the selected formulation and post-processing of the raw materials, the content of antioxidants can be significantly reduced. That is, the concentration of the antioxidant in the biopolymer B (shell) is 0.025 to 0.2 wt%.

본 발명에 따른 2성분 섬유는 선행 기술로부터 공지된 방법을 사용하여 컨베이어 라인 상에서 방사 및 후가공한 후 토우로 합쳐지며, 특히 이들은 연신되고 필요에 따라 추가로 권축(crimping) 또는 텍스처링(texturing)된다. 연신에서 특정한 컨베이어 라인 매개변수를 선택함으로써, 특히 상술한 특정한 바이오폴리머 B가 사용될 수 있다.The bicomponent fibers according to the invention are spun and post-processed on a conveyor line using methods known from the prior art and then joined into tows, in particular they are drawn and further crimped or texturing if necessary. By selecting specific conveyor line parameters in the stretching, in particular the specific biopolymer B described above can be used.

중합체 섬유polymer fiber

본 발명에 따른 2성분 섬유는 유한 섬유, 예를 들면, 소위 스테이플(staple) 섬유 또는 무한 섬유(필라멘트)로서 제공될 수 있다. 보다 나은 분산성을 위해, 섬유는 바람직하게는 스테이플 섬유로서 존재한다. 상기 언급된 스테이플 섬유의 길이는 어떠한 근본적인 제한도 없지만, 일반적으로 2 내지 200 mm, 바람직하게는 3 내지 120 mm, 보다 바람직하게는 4 내지 60 mm이다. The bicomponent fibers according to the invention can be provided as finite fibers, for example so-called staple fibers or endless fibers (filaments). For better dispersibility, the fibers are preferably present as staple fibers. The length of the staple fibers mentioned above is not subject to any fundamental limitation, but is generally from 2 to 200 mm, preferably from 3 to 120 mm, more preferably from 4 to 60 mm.

본 발명에 따른 2성분 섬유, 바람직하게는 스테이플 섬유의 단사 번수는 0.5 내지 30 dtex, 바람직하게는 0.7 내지 13 dtex이다. 일부 적용을 위해, 사 번수(yarn count)는 0.5 내지 3 dtex이고 섬유 길이는 < 10 mm, 바람직하게는 < 8mm, 보다 바람직하게는 < 6mm, 가장 바람직하게는 < 5mm가 특히 적합하다.The single yarn count of the bicomponent fiber according to the invention, preferably the staple fiber, is 0.5 to 30 dtex, preferably 0.7 to 13 dtex. For some applications, a yarn count of 0.5 to 3 dtex and a fiber length of <10 mm, preferably <8 mm, more preferably <6 mm, most preferably <5 mm are particularly suitable.

본 발명에 따른 2성분 섬유는 0 % 내지 10 %, 바람직하게는 > 0 % 내지 8 % 범위 내의 낮은 열풍 열수축률을 나타내는데, 이는 각각 110 ℃에서 측정된다.The bicomponent fibers according to the invention exhibit low hot-air heat shrinkage in the range of 0% to 10%, preferably >0% to 8%, each measured at 110°C.

특정 바이오폴리머, 즉 성분 A(코어)와 성분 B(쉘)인 특정 바이오폴리머 B를 특정 연신비로 조합된 조합은 코어 재료에도 연신력을 전달할 수 있으므로 연신 유도 결정화에 도달한다. 본 발명에 따른 2성분 중합체 섬유에서, 이는 상술한 바와 같은 낮은 열수축률을 야기한다.The combination of a specific biopolymer, i.e., a specific biopolymer B, which is component A (core) and component B (shell), at a specific draw ratio, can also transmit a draw force to the core material, thus reaching stretch-induced crystallization. In the bicomponent polymer fiber according to the invention, this leads to a low thermal shrinkage rate as described above.

본 발명에 따른 중합체 섬유는 일반적으로 통상적인 과정에 의해 제조된다. 처음에는 필요에 따라 중합체를 건조시키고 압출기에 공급한다. 그런 다음, 해당 노즐이 있는 일반 장비를 사용하여 용융된 재료를 방사한다. 노즐 출구 표면의 출구 속도는 방사 속도로 조정되어 원하는 사 번수로 섬유가 생성된다. 방사 속도는 단단한 필라멘트가 당겨지는 속도를 의미하는 것으로 이해된다.The polymer fibers according to the invention are generally produced by conventional procedures. Initially, if necessary, the polymer is dried and fed into the extruder. Then, the molten material is spun using standard equipment with corresponding nozzles. The exit velocity of the nozzle exit surface is adjusted with the spinning velocity to produce fibers with the desired yarn count. Spinning speed is understood to mean the speed at which a hard filament is pulled.

형성된 섬유는 원형, 타원형 또는 추가로 적합한 단면 및 형상을 가질 수 있다.The formed fibers may have a circular, elliptical or further suitable cross-section and shape.

이러한 방식으로 생산된 섬유 필라멘트는 사(yarn)로 통합되고 이들은 차례로 토우로 통합된다. 토우는 초기에 추가 가공을 위해 캐니스터(cannister)에 배치된다. 캐니스터에 간헐적으로 저장된 토우를 픽업하여 대형 방사 섬유 토우를 만든다.The fiber filaments produced in this way are incorporated into yarns which in turn are incorporated into tows. The tow is initially placed in a cannister for further processing. Tows stored intermittently in canisters are picked up to make large spun fiber tows.

본 발명의 또 다른 목적은 일반적으로 10 내지 600 ktex를 갖고 개시된 방법에 의해 생산되는 방사 섬유 토우를 특정하게 연신하면서 기존 컨베이어 라인을 사용하여 후처리하는 것이다. 연신 또는 연신기(drawframe)의 방사 섬유 토우의 공급 속도는 바람직하게는 10 내지 110 m/min(공급 속도)이다. 이 시점에서 계속 제조할 수 있으며, 이는 연신을 촉진하지만 다음 특성에 부정적인 영향을 미치지 않는다.Another object of the present invention is to post-process using an existing conveyor line with specific stretching of the spun fiber tow produced by the disclosed method, which generally has 10 to 600 ktex and is produced by the disclosed method. The feed rate of the spun fiber tow of the draw or drawframe is preferably 10 to 110 m/min (feed rate). Manufacturing can continue at this point, which promotes elongation but does not adversely affect the following properties.

연신은 1단계 과정으로 또는 임의로 2단계 연신방법의 적용으로 구현될 수 있다(이와 관련하여, 예를 들면, US 3 816 486을 참조한다). 연신 전과 도중에 그리고 기존 방법을 적용할 때 하나 이상의 마감을 적용할 수 있다.Stretching can be implemented as a one-step process or optionally by application of a two-step drawing method (see, for example, US 3 816 486 in this regard). One or more finishes may be applied before and during stretching and when applying conventional methods.

본 발명에 따른 연신은 특히 특정 바이오폴리머 B를 사용할 때 1.2 내지 6.0, 바람직하게는 2.0 내지 4.0의 연신비로 수행되며, 여기서 방사된 토우의 연신 동안 온도는 30 ℃ 내지 80 ℃이다. 따라서, 연신은 연신될 방사된 토우의 유리 전이 온도 범위 내에서 발생한다. 본 발명에 따른 연신은 스팀(steam) 하에서, 즉 소위 스팀 체스트(steam chest)에서 일어나므로, 섬유의 연신 포인트는 스팀 체스트에서 도달한다. 스팀 체스트는 일반적으로 3 bar 압력에서 작동된다. The stretching according to the invention is carried out with a draw ratio of 1.2 to 6.0, preferably 2.0 to 4.0, especially when using the specific biopolymer B, wherein the temperature during drawing of the spun tow is from 30° C. to 80° C. Thus, stretching occurs within the glass transition temperature range of the spun tow to be stretched. The drawing according to the invention takes place under steam, ie in a so-called steam chest, so that the drawing point of the fibers is reached in the steam chest. Steam chests are normally operated at a pressure of 3 bar.

전술한 온도 범위에서 스팀 하에서 연신함으로써, 섬유의 열 수축은 의도적이고 제어된 방식으로 감소되고 조정될 수 있다.By stretching under steam in the temperature range described above, the thermal shrinkage of the fibers can be reduced and adjusted in an intentional and controlled manner.

바람직한 컨베이어 라인 설정은 다음과 같다: A preferred conveyor line setup is as follows:

연신은 연신기 S2와 연신기 S1 사이의 1단계 과정으로 스팀 체스트에서 발생한다. 즉, 섬유의 연신 포인트가 스팀 체스트에 도달한다. S1의 모든 고데트(보통 7개)의 온도는 30 내지 80 ℃이다. 전체 연신은 스팀 체스트에서 이루어진다. 스팀 체스트는 바람직하게는 3 bar 스팀 압력에서 작동된다. Stretching takes place in the steam chest as a one-step process between stretching machines S2 and S1. That is, the draw point of the fiber reaches the steam chest. The temperature of all godets (usually 7) of S1 is 30 to 80 °C. Full stretching takes place in the steam chest. The steam chest is preferably operated at 3 bar steam pressure.

다음 연신기 S2의 모든 고데트(godet)(보통 7개)는 저온이고, 여기서 저온이라는 것은 실온(약 20 내지 35 ℃)을 의미한다. 이러한 소위 "저온 연신" 모드는 인장 하의 S2 상에서 고온에서 연신이 고정되지 않는 효과가 있다. 저온 S2는 개별 섬유가 S2의 고온 고데트에 달라붙을 위험이 없다는 이점이 있다. "저온 연신"에도 불구하고, 섬유는 그럼에도 불구하고 오븐에서 장력 없이 고정되어 고온에 둔감하며 달라붙지 않고 최대 100 ℃의 온도를 견딜 수 있다. 상술한 바와 같은 "저온 연신"은 폴리부틸렌 숙시네이트(FZ71)에 특히 적합하며, 이의 용융 점도는 190 ℃의 온도에서 측정되며(Gottfert Rheo-Tester 1000) 200 s-1(전단)에서 250 내지 325 Pa*s 범위 및 1200 s-1(전단)에서 125 내지 150 Pa*s 범위, 바람직하게는 200 s-1(전단)에서 260 내지 300 Pa*s 범위 및 1200 s-1(전단)에서 130 내지 150 Pa*s, 보다 바람직하게는 200 s-1(전단)에서 270 내지 290 Pa*s 및 1200 s-1(전단)에서 135 내지 145 Pa*s 범위이다.All godets (usually 7) of the next drawing machine S2 are low temperature, where low temperature means room temperature (about 20 to 35° C.). This so-called "low temperature stretching" mode has the effect that stretching is not fixed at high temperature in the S2 phase under tension. Cold S2 has the advantage that there is no risk of individual fibers sticking to the hot godet of S2. Despite "low temperature stretching", the fibers are nevertheless held in an oven without tension, are insensitive to high temperatures and can withstand temperatures up to 100° C. without sticking. "Low temperature stretching" as described above is particularly suitable for polybutylene succinate (FZ71), the melt viscosity of which is measured at a temperature of 190° C. (Gottfert Rheo-Tester 1000) and ranges from 250 to 250 s -1 (shear) at 200 s -1 (shear). 325 Pa*s in the range and 125 to 150 Pa*s at 1200 s -1 (shear), preferably 260 to 300 Pa*s at 200 s -1 (shear) and 130 at 1200 s -1 (shear) to 150 Pa*s, more preferably from 270 to 290 Pa*s at 200 s −1 (shear) and 135 to 145 Pa*s at 1200 s −1 (shear).

폴리부틸렌 숙시네이트(FZ91)에 대해 190 ℃의 온도에서 측정한 용융 점도(Gottfert Rheo-Tester 1000)가 200 s-1(전단)에서 340 내지 400 Pa*s 범위 및 1200 s-1(전단)에서 150 내지 190 Pa*s 범위, 바람직하게는 200 s-1(전단)에서 350 내지 390 Pa*s 범위, 1200 s-1(전단)에서 160 내지 185 Pa*s, 보다 바람직하게는 200 s-1(전단)에서 360 내지 385 Pa*s 및 1200 s-1(전단)에서 165 내지 180 Pa*s 범위인 한, 연신기 S2는 60 ℃ 내지 100 ℃의 온도 범위에서 작동된다. 즉, 모든 고데트(보통 7개)는 앞서 언급한 온도를 갖는다.Melt viscosity (Gottfert Rheo-Tester 1000) measured at a temperature of 190 °C for polybutylene succinate (FZ91) in the range of 340 to 400 Pa*s at 200 s −1 (shear) and 1200 s −1 (shear) 150 to 190 Pa*s at, preferably 350 to 390 Pa*s at 200 s −1 (shear), 160 to 185 Pa*s at 1200 s −1 (shear), more preferably 200 s Stretching machine S2 is operated in a temperature range of 60°C to 100°C, as long as it ranges from 360 to 385 Pa*s at 1 (shear) and 165 to 180 Pa*s at 1200 s −1 (shear). That is, all godets (usually 7) have the aforementioned temperature.

방사된 토우는 연신 전 240 내지 360 ktex를 갖는 것이 바람직하다.The spun tow preferably has 240 to 360 ktex before drawing.

연신된 섬유의 권축/텍스처링과 마찬가지로, 필요한 경우, 일반적으로 공지된 권축기를 사용하여 기존의 기계적 권축방법을 적용할 수 있다. 예를 들어 스팀의 도움으로 작동하는 섬유 권축을 위한 기계 장치, 예를 들면, 압축 챔버가 바람직하다. 그러나, 다른 방법을 사용하여 권축된 섬유, 예를 들면, 3차원적으로 권축된 섬유도 사용될 수 있다. 권축을 수행하기 위해, 토우는 초기에 일반적으로 50 내지 100 ℃, 바람직하게는 70 내지 85 ℃의 범위, 보다 바람직하게는 약 78 ℃의 온도가 되고, 1.0 내지 6.0 bar, 보다 바람직하게는 약 2.0 bar의 토우 인피드 롤러(infeed roller)의 압력, 0.5 내지 6.0 bar, 보다 바람직하게는 1.5 내지 3.0 bar의 권축 챔버의 압력, 1.0 내지 2.0 kg/min, 보다 바람직하게는 1.5 kg/min의 스팀으로 처리된다.As with the crimping/texturing of the drawn fiber, if necessary, a conventional mechanical crimping method can be applied using a generally known crimping machine. Preference is given to mechanical devices for crimping fibers, eg compression chambers, which operate for example with the aid of steam. However, fibers that have been crimped using other methods may also be used, for example fibers that have been crimped three-dimensionally. To effect crimping, the tow is initially brought to a temperature generally in the range of 50 to 100 °C, preferably 70 to 85 °C, more preferably about 78 °C, 1.0 to 6.0 bar, more preferably about 2.0 With a pressure of the tow infeed roller of bar, a pressure of the crimping chamber of 0.5 to 6.0 bar, more preferably 1.5 to 3.0 bar, 1.0 to 2.0 kg/min, more preferably 1.5 kg/min of steam processed

매끄럽거나 적용 가능한 경우 권축된 섬유가 오븐 또는 열풍 흐름에서 이완 및/또는 고정되는 한, 이는 또한 최대 130 ℃의 온도에서도 수행된다.This is also done at temperatures up to 130° C. as long as smooth or where applicable crimped fibers are relaxed and/or set in an oven or hot air stream.

스테이플 섬유를 제조하기 위해 매끄럽거나 적용 가능한 경우 권축된 섬유를 절단하고 적용 가능하는 경우 경화 및 압착 롤에 플레이크(flake) 형태로 침착한다. 본 발명의 스테이플 섬유는 바람직하게는 다운스트림 기계적 절단 유닛의 이완시 절단된다. 토우 타입을 제조하기 위해 절단을 생략할 수 있다. 이들 토우 유형은 절단되지 않은 상태로 롤에 침착되고 압착된다.To produce staple fibers, smooth or, where applicable, crimped fibers are cut and, where applicable, deposited in flake form on hardening and pressing rolls. The staple fibers of the present invention are preferably cut upon relaxation of the downstream mechanical cutting unit. Cutting can be omitted to produce a tow type. These tow types are deposited into rolls uncut and pressed.

본 발명에 따른 섬유가 권축된 양태로 제공되는 한, 권축도는 바람직하게는 cm당 적어도 2개의 권축(섬유 컬), 바람직하게는 cm당 적어도 3개의 권축, 보다 바람직하게는 cm당 3개의 컬 내지 9.8개의 컬이고, 가장 바람직하게는 cm당 3.9개의 컬 내지 cm당 8.9개의 컬이다. 텍스타일 웹(textile web)을 생산하기 위한 용도의 경우, 권축도에 대해 cm당 5 내지 5.5개의 컬의 값이 가장 바람직하다. 습식 방법으로 텍스타일 웹을 생산하는 경우, 권축도를 개별적으로 조정해야 할 수 있다.Insofar as the fibers according to the invention are provided in a crimped embodiment, the degree of crimp is preferably at least 2 crimps per cm (fiber curls), preferably at least 3 crimps per cm, more preferably 3 crimps per cm. to 9.8 curls, most preferably 3.9 curls per cm to 8.9 curls per cm. For use for producing textile webs, values of 5 to 5.5 curls per cm for crimp degree are most preferred. If the textile web is produced by the wet method, it may be necessary to individually adjust the crimp degree.

텍스타일 웹은 본 발명에 따른 섬유로부터 제조될 수 있으며, 이 또한 본 발명의 대상이다. 본 발명에 따른 섬유의 우수한 분산성을 기반으로 하여, 이러한 텍스타일 웹은 바람직하게는 습식 방법에 의해 제조된다.A textile web can be produced from the fibers according to the invention, which is also the subject of the invention. Based on the good dispersibility of the fibers according to the invention, such textile webs are preferably produced by a wet method.

따라서 "텍스타일 웹"이라는 용어는 이러한 설명의 맥락에서 가장 넓은 의미로 이해되어야 한다. 텍스타일 웹은 본 발명에 따른 섬유를 포함하고 웹 형성 기술에 따라 제조된 모든 형태일 수 있다. 이러한 텍스타일 웹의 예는 플리스, 특히 습식 플리스이고, 바람직하게는 스테이플 섬유를 기반으로 하며, 이는 열 결합에 의해 제조된다.Accordingly, the term "textile web" should be understood in its broadest sense in the context of this description. The textile web can be in any form comprising the fibers according to the invention and produced according to web forming techniques. An example of such a textile web is a fleece, in particular a wet fleece, preferably based on staple fibers, which is produced by thermal bonding.

본 발명에 따른 섬유는 또한 우수한 분산 지속성을 갖는다. 즉, 섬유는 롤 또는 유사한 형태로 더 긴 기간, 예를 들면, 몇 주 또는 몇 달의 저장 후에도 계속해서 매우 우수한 분산 품질을 가질 것이다. 더욱이, 본 발명에 따른 섬유는 우수한 장기간 분산 품질을 갖는다. 즉, 섬유가 액체 매체 중에서, 예를 들면, 수중에서 분산되는 경우, 섬유는 더 오래 분산된 상태를 유지하고 더 오랜 시간이 지난 후에야 침전되기 시작한다.The fibers according to the invention also have good dispersion persistence. That is, the fibers will continue to have very good dispersion quality even after storage in rolls or similar forms for longer periods of time, such as weeks or months. Moreover, the fibers according to the invention have good long-term dispersion qualities. That is, when fibers are dispersed in a liquid medium, for example in water, the fibers remain dispersed longer and begin to settle only after a longer period of time.

시험 방법:Test Methods:

전술한 설명에 이미 명시되어 있지 않은 한, 다음 측정 또는 시험 방법이 사용된다: Unless otherwise specified in the preceding description, the following measurement or test methods are used:

사 번수:Yarn count:

사 번수는 DIN EN ISO 1973에 따라 결정되었다.The yarn number was determined according to DIN EN ISO 1973.

분산성:Dispersibility:

분산성 평가를 위해, 본 발명에 따라 다음 시험 방법이 개발되고 적용되었다:For dispersibility evaluation, the following test methods were developed and applied according to the present invention:

본 발명에 따른 섬유는 2 내지 12 mm의 길이로 절단된다. 절단된 섬유를 실온(25 ℃)에서 유리 용기(치수: 길이 150 mm, 폭 200 mm, 높이 200 mm)에 넣고 탈이온수(DI water)(DI=탈이온)로 채운다. 섬유의 양은 탈이온수 1 리터당 0.25 g이다. 더 나은 평가를 위해 일반적으로 섬유 1 g과 탈이온수 4 리터가 사용된다.The fibers according to the invention are cut to a length of 2 to 12 mm. The cut fibers were placed in a glass container (dimensions: length 150 mm, width 200 mm, height 200 mm) at room temperature (25° C.) and filled with deionized water (DI = deionized). The amount of fiber is 0.25 g per liter of deionized water. For a better evaluation, typically 1 g of fiber and 4 liters of deionized water are used.

그런 다음, 섬유/탈이온수 혼합물을 일반 실험실용 마그네틱 믹서(예: IKAMAG RCT) 및 [sic 마그네틱 피쉬](80 mm)를 사용하여 적어도 3분(회전 속도 약 750-1500 rpm) 동안 교반한 후 믹서를 중지시킨다. 이후, 모든 섬유가 분산되었는지를 결정한다. Then, the fiber/deionized water mixture is stirred for at least 3 minutes (rotation speed about 750-1500 rpm) using a laboratory magnetic mixer (eg IKAMAG RCT) and [sic magnetic fish] (80 mm) and then the mixer to stop It is then determined whether all fibers have been dispersed.

섬유의 이러한 분산 거동은 이제 다음과 같이 평가된다:This dispersion behavior of the fibers is now evaluated as follows:

분산되지 않음(-)not distributed (-)

부분적으로 분산됨(o)Partially distributed (o)

완전히 분산됨(+)Fully Distributed (+)

위의 평가는 정의된 시간 간격을 기반으로 한다.The above evaluation is based on a defined time interval.

생분해성biodegradable

ASTM D5338-15에 따라 측정된다(호열성 온도를 포함하는 제어된 퇴비화 조건에서 플라스틱 재료의 호기성 생분해를 결정하기 위한 표준 시험 방법, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2015, www.astm.org).Measured according to ASTM D5338-15 (Standard Test Method for Determination of Aerobic Biodegradation of Plastic Materials under Controlled Composting Conditions Including Thermophilic Temperature, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2015, www.astm.org).

수 평균 분자량(Mn)Number average molecular weight (Mn)

말단기 적정에 의한 좁게 분포된 폴리스티렌 표준에 대한 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정된다.Measured by gel permeation chromatography against a narrowly distributed polystyrene standard by end-group titration.

중량 평균 분자량(Mw)Weight average molecular weight (Mw)

말단기 적정에 의한 좁게 분포된 폴리스티렌 표준에 대한 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정된다.Measured by gel permeation chromatography against a narrowly distributed polystyrene standard by end-group titration.

고유 점도intrinsic viscosity

GPC를 통해 25 ℃, 0.1% 중합체 농도에서 클로로포름 중에서 측정하여 결정된다.Determined via GPC by measurement in chloroform at 25° C., 0.1% polymer concentration.

유리 전이 온도 및 융점Glass transition temperature and melting point

하기 과정에 따라 동적 시차 주사 열량계(약칭 "DSC")에 의해 결정된다:It is determined by dynamic differential scanning calorimetry (abbreviated "DSC") according to the following procedure:

질소 하에서의 DSC 측정 성능, 인듐(indium)에 대한 보정.DSC measurement performance under nitrogen, corrected for indium.

질소 흐름은 50ml/min이고; 섬유의 초기 중량은 2 내지 3 mg의 범위이다.nitrogen flow is 50 ml/min; The initial weight of the fibers is in the range of 2-3 mg.

온도 범위는 10 K/min에서 -50 ℃ 내지 210 ℃이고, 이후 5분 동안 등온을 유지하고, 마지막으로 10 K/min에서 -50 ℃로 다시 돌아간다. The temperature range is from -50 °C to 210 °C at 10 K/min, then held isothermal for 5 min, and finally back to -50 °C at 10 K/min.

최종 온도는 일반적으로 항상 최고 예측 융점보다 약 50 ℃ 더 높다.The final temperature is usually always about 50 °C higher than the highest predicted melting point.

DSC 측정은 TA/Waters Model Q100을 사용하여 수행된다.DSC measurements are performed using a TA/Waters Model Q100.

용융 점도melt viscosity

용융 점도는 200 s-1(전단) 및 1200 s-1(전단)에서 190 ℃의 온도에서 Gottfert Rheo Tester 1000을 사용하여 결정된다.Melt viscosity is determined using a Gottfert Rheo Tester 1000 at a temperature of 190 °C at 200 s -1 (shear) and 1200 s -1 (shear).

겉보기 점도apparent viscosity

WO 200//070064에 설명된 바와 같이 결정된다.determined as described in WO 200//070064.

용융 유동 지수melt flow index

ASTM 시험 방법 D1238-13에 따라 결정된다(ASTM D1238-13, 압출 가소계에 의한 열가소성 수지의 용융 유량에 대한 표준 시험 방법, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2013, www.astm.org). 용융 유동 지수는 190 ℃에서 10분 동안 2160g의 힘에 노출되는 경우 압출 유량계 개구부(0.0825 인치 직경)를 통해 압축될 수 있는 중합체의 중량(g)이다.Determined according to ASTM test method D1238-13 (ASTM D1238-13, Standard Test Method for Melt Flow Rate of Thermoplastic Resins by Extrusion Plastometer, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2013, www.astm.org). The melt flow index is the weight (g) of polymer that can be compressed through an extrusion rheometer opening (0.0825 inch diameter) when exposed to a force of 2160 g for 10 minutes at 190°C.

용융 잠열latent heat of melting

용융 잠열(ΔHf), 결정화 잠열(ΔHC) 및 결정화 온도는 ASTM D-3418에 따라 디지털 주사 열량계("DSC")에 의해 측정된다(ASTM D3418-15, 시차 주사 열량계에 의한 중합체의 융해 및 결정화의 전이온도 및 엔탈피에 대한 표준시험방법, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2015, www.astm.org).Latent heat of melting (ΔHf), latent heat of crystallization (ΔHC) and crystallization temperature are measured by Digital Scanning Calorimetry (“DSC”) according to ASTM D-3418 (ASTM D3418-15, of Polymers of Melting and Crystallization by Differential Scanning Calorimetry) Standard Test Methods for Transition Temperature and Enthalpy, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2015, www.astm.org).

열수축율heat shrinkage

토우 샘플에서 12개의 섬유(측정 샘플)가 추출된다. 핀셋을 사용하여 이들섬유의 한쪽 끝은 멀티 클램프(multi-clamp)로 고정시키고 다른 쪽 끝은 권축 제거 추를 고정한다. 사 번수가 2.2 dtex인 PLA/PBS(코어/쉘) 유형의 2성분 섬유로부터 측정되며, 권축 제거 추는 190 mg이다. 측정 샘플이 로딩된 멀티 클램프는 스탠드에 고정되어 측정 샘플이 스탠드의 프리스트레싱력(prestressing force)에 의해 자유롭게 매달려 있다. 선택한 시작 길이(일반적으로 150 mm)가 각 섬유에 표시되어 있다. 이는 스탠드의 표시선과 샘플에 있는 표시점에 의해 이루어진다. 표시 후, 로딩된 멀티 클램프를 내려서 벨벳 시트 위에 놓는다. 권축 제거 추가 제거되고 자유 섬유 말단이 두 번째 멀티 클램프에 고정된다. 두 개의 멀티 클램프 사이에 고정된 측정 샘플은 장력이 없는 와이어 랙에 연결된다. 이 와이어 랙은 올바른 처리 온도(정상 온도는 200 ℃, 110 ℃, 80 ℃)로 가열되는 예열된 수축 오븐의 중앙에 삽입된다. 5분의 처리 시간 후, 와이어 랙을 오븐에서 꺼낸다. 두 개의 멀티 클램프가 냉각된 후, 이들을 측정 샘플과 함께 꺼내어 벨벳 시트 위에 놓는다. 30분의 적응 시간이 지나면 후면 측정이 가능하다. 이를 위해 측정 샘플에 권축 제거 추를 다시 로딩하고 스탠드에 연결한다. 스탠드의 조정 가능한 표시선은 각 표시점의 상단 가장자리가 표시선으로 덮일 수 있도록 후면 측정을 위해 배치된다. 이제, 스탠드의 카운터에 있는 표시 사이의 길이는 각 광섬유에 대해 개별적으로 1/10 mm까지 정밀하게 판독된다.Twelve fibers (measured samples) are extracted from the tow sample. Using tweezers, secure one end of these fibers with a multi-clamp and the other end with a de-crimp weight. Measured from a PLA/PBS (core/shell) type bicomponent fiber with a yarn count of 2.2 dtex, the de-crimp weight is 190 mg. The multi-clamp loaded with the measurement sample is fixed to the stand so that the measurement sample is freely suspended by the prestressing force of the stand. The chosen starting length (typically 150 mm) is marked on each fiber. This is done by the marking lines on the stand and the marking points on the sample. After marking, lower the loaded multi-clamp and place it on the velvet sheet. The crimp removal pad is removed and the free fiber end is secured in a second multi-clamp. A measurement sample held between two multi-clamps is connected to a wire rack without tension. This wire rack is inserted into the center of a preheated shrink oven heated to the correct processing temperature (normal temperatures are 200 °C, 110 °C, 80 °C). After a processing time of 5 minutes, the wire rack is removed from the oven. After the two multi-clamps have cooled, they are taken out together with the measurement sample and placed on a velvet sheet. After 30 minutes of acclimatization time, back measurement is possible. To do this, reload the de-crimp weight on the measurement sample and connect it to the stand. The adjustable marker lines on the stand are positioned for back measurement so that the top edge of each marker can be covered with the marker line. Now, the length between the marks on the counter of the stand is read with precision down to 1/10 mm individually for each fiber.

길이 변화의 계산:Calculation of change in length:

Figure pct00001
Figure pct00001

이는 모두 12개의 측정 샘플의 평균값을 계산한다.It calculates the average value of all 12 measurement samples.

본 발명은 하기 실시예에 의해 설명되지만 그 범위가 이로 제한되지 않는다.The present invention is illustrated by the following examples, but the scope is not limited thereto.

실시예Example

NatureWorks의 원료 PLA 6202D와 BioPBS Fz71PM은 2성분 방사 기술을 통해 해당 섬유로 방사되었다. 코어 재료로서의 PLA 농도는 70 중량%이고, 쉘 %는 30 중량%이었다. 827개의 구멍이 있는 노즐과 1000 m/min의 배출 속도를 사용하여 전체 331 g/min의 세트 운송은 4.0 dtex의 방사된 사 번수를 생성하였다. 또한, 활성 물질 농도가 0.05 %인 항산화제를 PBS에 첨가하여 240 ℃의 방사 온도에서 상응하는 양호한 방사 거동을 달성하였다. 평소와 같이 추가 가공을 허용하기 위해 방사 재료에 마감을 적용하였다.NatureWorks' raw materials PLA 6202D and BioPBS Fz71PM were spun into the corresponding fibers through a two-component spinning technique. The PLA concentration as core material was 70 wt % and the shell % was 30 wt %. A total set transport of 331 g/min using a nozzle with 827 bores and a discharge velocity of 1000 m/min produced a spun yarn count of 4.0 dtex. In addition, an antioxidant with an active substance concentration of 0.05% was added to PBS to achieve a corresponding good spinning behavior at a spinning temperature of 240°C. As usual, a finish was applied to the spun material to allow further processing.

그런 다음, 방사 생성물을 기존 스테이플 섬유 라인에서 약 42 ktex의 미연신 토우 길이로 가공하였다. 2.2 dtex의 스팀 매체에서 연신되고 순환하는 공기 오븐에서 90 ℃로 고정되는, 권축 변형의 다음 섬유 기술 핵심 값이 에어레이 과정에서 추가 가공을 위해 생성되었다:The spun product was then processed on an existing staple fiber line to an undrawn tow length of about 42 ktex. The following fiber technology key values of crimp deformation, drawn in a steam medium at 2.2 dtex and fixed at 90 °C in a circulating air oven, were generated for further processing in the airlay process:

선밀도: 2.3 dtexLinear Density: 2.3 dtex

경도 : 28 cN/tecHardness : 28 cN/tec

연신율: 41 %Elongation: 41%

수축율(110 ℃): 1.5 %Shrinkage (110 °C): 1.5%

권축: 5 Bg/cmcrimp: 5 Bg/cm

BioPBS Fz71PM은 용융점도(190 ℃)가 200 s-1(전단)에서 279 Pa*s, 1200 s-1(전단)에서 139 Pa*s인 폴리부틸렌 숙시네이트이다.BioPBS Fz71PM is a polybutylene succinate having a melt viscosity (190° C.) of 279 Pa*s at 200 s −1 (shear) and 139 Pa*s at 1200 s −1 (shear).

PLA 6202D는 상대 밀도가 1.24 g/cm3(ASTM D792에 따름)이고 용융 유동 지수(210 ℃에서의 g/10min)가 15 내지 30의 범위인 폴리락티드산이다. 유리 전이 온도는 55 내지 60 ℃(ASTM D3417에 따름)이고 결정질 용융 온도는 160 내지 170 ℃(ASTM D3418에 따름)이다.PLA 6202D is a polylactic acid with a relative density of 1.24 g/cm 3 (according to ASTM D792) and a melt flow index (g/10 min at 210° C.) ranging from 15 to 30. The glass transition temperature is between 55 and 60 °C (according to ASTM D3417) and the crystalline melting temperature is between 160 and 170 °C (according to ASTM D3418).

Claims (20)

2성분 중합체 섬유(bi-component polymer fibre)로서, 상기 섬유가 성분 A(코어; core) 및 성분 B(쉘; shell)를 포함하고,
(i) 성분 A 중의 열가소성 중합체의 융점이 성분 B 중의 열가소성 중합체의 융점보다 적어도 5 ℃ 더 높고;
(ii) 성분 A를 포함하는 섬유 재료는 바이오폴리머(biopolymer) A를 포함하고 성분 B를 포함하는 섬유 재료는 바이오폴리머 B를 포함하며;
(iii) 바이오폴리머 A는 지방족 폴리에스테르, 바람직하게는 락트산의 반복 단위를 포함하는 바이오폴리머이고, 바이오폴리머 B는 지방족 폴리에스테르이고, 바이오폴리머 B 및 바이오폴리머 A는 이들의 화학 구조가 상이하고;
2성분 중합체 섬유는, 열풍 열수축율(hot-air thermal shrink rate)이 110 ℃에서 측정시 0 % 내지 10 %의 범위임을 특징으로 하는, 2성분 중합체 섬유.
A bi-component polymer fiber, wherein the fiber comprises component A (core) and component B (shell);
(i) the melting point of the thermoplastic polymer in component A is at least 5° C. higher than the melting point of the thermoplastic polymer in component B;
(ii) the fiber material comprising component A comprises biopolymer A and the fiber material comprising component B comprises biopolymer B;
(iii) biopolymer A is a biopolymer comprising repeating units of an aliphatic polyester, preferably lactic acid, biopolymer B is an aliphatic polyester, and biopolymer B and biopolymer A have different chemical structures;
wherein the bicomponent polymer fiber has a hot-air thermal shrink rate in the range of 0% to 10% as measured at 110°C.
제1항에 있어서, 바이오폴리머 A 및 바이오폴리머 B는 각각 ASTM D5338-15에 따른 생분해성 합성 바이오폴리머임을 특징으로 하는, 2성분 중합체 섬유.The bicomponent polymer fiber of claim 1 , wherein biopolymer A and biopolymer B each are biodegradable synthetic biopolymers according to ASTM D5338-15. 제1항 또는 제2항에 있어서, 바이오폴리머 A는 락트산, 하이드록시 부티르산 및/또는 글리콜산의 반복 단위를 포함하고, 바람직하게는 락트산 및/또는 글리콜산의 반복 단위를 포함하고, 특히 락트산의 반복 단위를 포함함을 특징으로 하는, 2성분 중합체 섬유.3 . The biopolymer A according to claim 1 , wherein the biopolymer A comprises repeating units of lactic acid, hydroxy butyric acid and/or glycolic acid, preferably comprising repeating units of lactic acid and/or glycolic acid, in particular of lactic acid. A bicomponent polymer fiber, characterized in that it comprises repeat units. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 바이오폴리머 A는 수 평균 분자량(Mn)이 최소(min.) 500 g/mol, 바람직하게는 최소 1,000 g/mol, 보다 바람직하게는 최소 5,000 g/mol, 가장 바람직하게는 최소 10,000 g/mol, 특히 최소 25,000 g/mol인 폴리락티드산임을 특징으로 하는, 2성분 중합체 섬유.4 . The biopolymer A according to claim 1 , wherein the biopolymer A has a number average molecular weight (Mn) of at least (min.) 500 g/mol, preferably at least 1,000 g/mol, more preferably at least 5,000. A bicomponent polymer fiber, characterized in that it is polylactic acid in g/mol, most preferably at least 10,000 g/mol, in particular at least 25,000 g/mol. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 바이오폴리머 A가 수 평균 분자량(Mn)이 최대(max.) 1,000,000 g/mol, 바람직하게는 최대 500,000 g/mol, 특히 최대 100,000 g/mol인 폴리락티드산임을 특징으로 하는, 2성분 중합체 섬유.5. The biopolymer A according to any one of the preceding claims, wherein the biopolymer A has a number average molecular weight (Mn) of at most (max.) 1,000,000 g/mol, preferably at most 500,000 g/mol, in particular at most 100,000 g/mol. A bicomponent polymer fiber, characterized in that it is phosphorus polylactic acid. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 바이오폴리머 A는 수 평균 분자량(Mw)이 750 g/mol 내지 5,000,000 g/mol의 범위, 바람직하게는 5,000 g/mol 내지 1,000,000 g/mol의 범위, 보다 바람직하게는 10,000 g/mol 내지 500,000 g/mol의 범위, 가장 바람직하게는 30,000 g/mol 내지 500,000 g/mol의 범위인 폴리락티드산이고, 이들 중합체의 다분산도(polydispersity)는 1.5 내지 5의 범위임을 특징으로 하는, 2성분 중합체 섬유.4. The biopolymer A according to any one of claims 1 to 3, wherein the biopolymer A has a number average molecular weight (Mw) in the range from 750 g/mol to 5,000,000 g/mol, preferably from 5,000 g/mol to 1,000,000 g/mol. polylactic acids in the range, more preferably in the range from 10,000 g/mol to 500,000 g/mol, most preferably in the range from 30,000 g/mol to 500,000 g/mol, the polydispersity of these polymers being A bicomponent polymer fiber, characterized in that it ranges from 1.5 to 5. 제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 있어서, 바이오폴리머 A는 25 ℃에서 0.1% 중합체 농도의 클로로포름 중에서 측정한 고유점도가 0.5 dl/g 내지 8.0 dl/g의 범위, 바람직하게는 0.8 dl/g 내지 7.0 dl/g의 범위, 보다 바람직하게는 1.5 dl/g 내지 3.2 dl/g의 범위인 폴리락티드산임을 특징으로 하는, 2성분 중합체 섬유.7. The biopolymer A according to any one of claims 1 to 6, wherein the biopolymer A has an intrinsic viscosity in the range of 0.5 dl/g to 8.0 dl/g, preferably 0.8 dl, measured in chloroform at a concentration of 0.1% polymer at 25°C. A bicomponent polymer fiber, characterized in that it is polylactic acid in the range of /g to 7.0 dl/g, more preferably in the range 1.5 dl/g to 3.2 dl/g. 제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 있어서, 바이오폴리머 A는 유리 전이 온도가 20 ℃ 초과, 바람직하게는 25 ℃ 초과, 특히 30 ℃ 초과, 보다 바람직하게는 35 ℃ 초과, 특히 40 ℃ 초과임을 특징으로 하는, 2성분 중합체 섬유.8. The biopolymer A according to any one of claims 1 to 7, wherein the biopolymer A has a glass transition temperature of greater than 20 °C, preferably greater than 25 °C, in particular greater than 30 °C, more preferably greater than 35 °C, in particular greater than 40 °C. Characterized in that, bicomponent polymer fibers. 제1항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 있어서, 바이오폴리머 B는 수 평균 분자량(Mn)이 적어도 10,000 달톤(dalton), 특히 적어도 12,000 달톤, 보다 바람직하게는 적어도 12,500 달톤, 최대 120,000 달톤, 특히 최대 100,000 달톤, 가장 바람직하게는 최대 80,000 달톤임을 특징으로 하는, 2성분 중합체 섬유.9. The biopolymer B according to any one of claims 1 to 8, wherein the biopolymer B has a number average molecular weight (Mn) of at least 10,000 daltons, in particular at least 12,000 daltons, more preferably at least 12,500 daltons, at most 120,000 daltons, in particular A bicomponent polymer fiber, characterized in that it is at most 100,000 Daltons, most preferably at most 80,000 Daltons. 제1항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 있어서, 바이오폴리머 B는 평균 분자량(Mn)이 적어도 50,000 달톤, 최대 240,000 달톤, 특히 최대 190,000 달톤, 가장 바람직하게는 최대 100,000 달톤임을 특징으로 하는, 2성분 중합체 섬유.9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that biopolymer B has an average molecular weight (Mn) of at least 50,000 daltons, at most 240,000 daltons, in particular at most 190,000 daltons, most preferably at most 100,000 daltons, 2 component polymer fiber. 제1항 내지 제10항 중의 어느 한 항에 있어서, 바이오폴리머 B는 ASTM 시험 방법 D1238-13에 따라 측정된 용융 유동 지수가 5 내지 200 g/10분, 특히 15 내지 160 g/10분, 보다 바람직하게는 20 내지 120 g/10분임을 특징으로 하는, 2성분 중합체 섬유.11. The method according to any one of claims 1 to 10, wherein the biopolymer B has a melt flow index measured according to ASTM test method D1238-13 of 5 to 200 g/10 min, in particular 15 to 160 g/10 min, more than Bicomponent polymer fibers, characterized in that preferably 20 to 120 g/10 min. 제1항 내지 제11항 중의 어느 한 항에 있어서, 바이오폴리머 B는 유리 전이 온도가 바이오폴리머 A의 유리 전이 온도보다 적어도 5 ℃, 보다 바람직하게는 적어도 10 ℃, 가장 바람직하게는 적어도 15 ℃ 더 낮음을 특징으로 하는, 2성분 중합체 섬유.12. The biopolymer according to any one of claims 1 to 11, wherein biopolymer B has a glass transition temperature of at least 5 °C, more preferably at least 10 °C and most preferably at least 15 °C higher than the glass transition temperature of biopolymer A. Characterized in low, bicomponent polymer fibers. 제1항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 있어서, 바이오폴리머 B는 탄소수 적어도 5의 반복 단위를 갖는 지방족 폴리에스테르이고, 바람직한 바이오폴리머 B는 폴리하이드록시발레레이트, 폴리하이드록시부티레이트-하이드록시발레레이트 공중합체 및 폴리카프로락톤 및 숙시네이트 기반 지방족 중합체, 특히 폴리부틸렌 숙시네이트, 폴리부틸렌 숙시네이트 아디페이트 및 폴리에틸렌 숙시네이트 뿐만 아니라 폴리에틸렌 옥살레이트, 폴리에틸렌 말로네이트, 폴리에틸렌 숙시네이트, 폴리프로필렌 옥살레이트, 폴리프로필렌 말로네이트, 폴리프로필렌 숙시네이트, 폴리부틸렌 옥살레이트, 폴리부틸렌 말로네이트, 폴리부틸렌 숙시네이트 및 이들의 혼합물 및 이들 화합물의 공중합체임을 특징으로 하는, 2성분 중합체 섬유.13. Biopolymer B according to any one of claims 1 to 12, wherein biopolymer B is an aliphatic polyester having repeating units having at least 5 carbon atoms, preferred biopolymer B is polyhydroxyvalerate, polyhydroxybutyrate-hydroxyvalerate late copolymers and aliphatic polymers based on polycaprolactone and succinate, in particular polybutylene succinate, polybutylene succinate adipate and polyethylene succinate as well as polyethylene oxalate, polyethylene malonate, polyethylene succinate, polypropylene oxalate , polypropylene malonate, polypropylene succinate, polybutylene oxalate, polybutylene malonate, polybutylene succinate and mixtures thereof and copolymers of these compounds. 제13항에 있어서, 바이오폴리머 B는 폴리부틸렌 숙시네이트 및/또는 폴리부틸렌 숙시네이트 공중합체임을 특징으로 하는, 2성분 중합체 섬유.14. Bicomponent polymer fiber according to claim 13, characterized in that biopolymer B is polybutylene succinate and/or polybutylene succinate copolymer. 제1항 내지 제14항 중의 어느 한 항에 있어서, 중합체 섬유는 토우(tow)의 형태로 방사(spinning) 후 연신(stretching)되고, 토우의 연신 동안의 온도는 30 ℃ 내지 80 ℃이므로, 바이오폴리머 A 및 B의 유리 전이 온도보다 높고, 연신은 바람직하게는 1.2 내지 6.0의 연신율로 스팀(steam)에 노출시키며 수행됨을 특징으로 하는, 2성분 중합체 섬유.15. The biomaterial according to any one of claims 1 to 14, wherein the polymer fiber is stretched after spinning in the form of a tow, and the temperature during stretching of the tow is 30°C to 80°C, so that the bio A bicomponent polymer fiber, characterized in that it is higher than the glass transition temperatures of polymers A and B, and the stretching is carried out with exposure to steam, preferably at an elongation of 1.2 to 6.0. 제15항에 있어서, 방사된 토우는 연신 전의 사 번수(yarn count)가 240 내지 360 ktex임을 특징으로 하는, 2성분 중합체 섬유.16. The bicomponent polymer fiber of claim 15, wherein the spun tow has a yarn count of 240 to 360 ktex before drawing. 제15항 또는 제16항에 있어서, 바이오폴리머 B는 수 평균 분자량(Mn)이 적어도 10,000 달톤, 특히 적어도 12,000 달톤, 보다 바람직하게는 적어도 12,500 달톤, 최대 30,000 달톤, 특히 최대 28,000 달톤, 가장 바람직하게는 최대 25,000 달톤임을 특징으로 하는, 2성분 중합체 섬유.17. The biopolymer B according to claim 15 or 16, wherein the biopolymer B has a number average molecular weight (Mn) of at least 10,000 daltons, in particular at least 12,000 daltons, more preferably at least 12,500 daltons, at most 30,000 daltons, in particular at most 28,000 daltons, most preferably is up to 25,000 Daltons. 제17항에 있어서, 바이오폴리머 B는 190 ℃의 온도에서 측정된 용융 점도가 200 s-1(전단; shear)에서 250 내지 400 Pa*s 범위 및 1200 s-1(전단)에서 125 내지 190 Pa*s 범위, 바람직하게는 200 s-1(전단)에서 260 내지 380 Pa*s 범위 및 1200 s-1(전단)에서 130 내지 180 Pa*s, 보다 바람직하게는 200 s-1(전단)에서 275 내지 375 Pa*s 및 1200 s-1(전단)에서 135 내지 175 Pa*s 범위임을 특징으로 하는, 2성분 중합체 섬유.18. The method of claim 17, wherein the biopolymer B has a melt viscosity measured at a temperature of 190 °C in the range of 250 to 400 Pa*s at 200 s −1 (shear) and 125 to 190 Pa at 1200 s −1 (shear) *s in the range, preferably in the range of 200 s -1 (shear) to 260 to 380 Pa*s and 1200 s -1 (shear) to 130 to 180 Pa*s, more preferably in 200 s -1 (shear). A bicomponent polymer fiber, characterized in that it ranges from 275 to 375 Pa*s and from 135 to 175 Pa*s at 1200 s −1 (shear). 제1항 내지 제18항 중의 어느 한 항에 따르는 중합체 섬유를 포함하는, 특히 습식-레잉된 과정(wet-laid procedure)으로부터 입수한 텍스타일 웹(textile web).A textile web, in particular obtained from a wet-laid procedure, comprising polymer fibers according to any one of claims 1 to 18. 수성 현탁액을 생산하기 위한, 제1항 내지 제18항 중의 어느 한 항에 따르는 중합체 섬유의 용도.













Use of a polymer fiber according to any one of claims 1 to 18 for producing an aqueous suspension.













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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3816486A (en) 1969-11-26 1974-06-11 Du Pont Two stage drawn and relaxed staple fiber
US6506873B1 (en) * 1997-05-02 2003-01-14 Cargill, Incorporated Degradable polymer fibers; preparation product; and, methods of use
US6177193B1 (en) 1999-11-30 2001-01-23 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Biodegradable hydrophilic binder fibers
JP2003336124A (en) * 2002-05-16 2003-11-28 Nippon Ester Co Ltd Non-crimped short-cut fiber of polylactic acid
JP2006097148A (en) * 2004-09-28 2006-04-13 Toray Ind Inc Biodegradable sheath-core conjugate fiber
US20060159918A1 (en) * 2004-12-22 2006-07-20 Fiber Innovation Technology, Inc. Biodegradable fibers exhibiting storage-stable tenacity
CN101326312B (en) * 2005-12-15 2012-04-04 金伯利-克拉克环球有限公司 Biodegradable multicomponent fibre
JP5098554B2 (en) * 2006-10-11 2012-12-12 東レ株式会社 Leather-like sheet manufacturing method
EP3026149B1 (en) * 2013-07-23 2018-09-05 Ube Exsymo Co., Ltd. Method for producing drawn conjugated fiber, and drawn conjugated fiber
EP3134566A2 (en) * 2014-04-22 2017-03-01 Fiber Innovation Technology, Inc. Fibers comprising an aliphatic polyester blend, and yarns, tows, and fabrics formed therefrom
TWI787248B (en) * 2017-03-31 2022-12-21 日商大和紡績股份有限公司 Splittable conjugate fiber and fiber structure using the same
JP6611969B2 (en) * 2019-01-25 2019-11-27 ダイワボウホールディングス株式会社 Composite fiber, nonwoven fabric and absorbent article sheet

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