KR20230009910A - 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체를 포함하는 이성분 섬유 - Google Patents

에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체를 포함하는 이성분 섬유 Download PDF

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KR20230009910A
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이지엔 린
란허 장
로널드 위버스
파브리시오 아르테아가 라리오스
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다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨
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Abstract

이성분 섬유가 제공된다. 이성분 섬유는 제1 영역 및 제2 영역을 포함한다. 제1 영역은 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체를 포함하고 제2 영역은 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체를 포함한다. 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 최고 피크 용융 온도(Tm)가 130℃ 미만이고, 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체의 최고 피크 용융 온도보다 보다 3.5℃ 이상 더 높다. 이성분 섬유는 한 양태에서 개선된 인장 강도, 파단 시 신장율 및/또는 내마모성을 가진 부직포를 형성하는 데 사용될 수 있다.

Description

에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체를 포함하는 이성분 섬유
본 개시내용의 실시형태는 일반적으로 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체(interpolymer)를 포함하는 이성분(bicomponent) 섬유 및 상기 섬유를 포함하는 부직포에 관한 것이다.
서론
이성분 섬유는 동일 필라멘트 또는 섬유 내에 함유되어 있는 두 조성을 가진 동일한 방사구금(spinneret)으로부터 압출되는 두 개의 상이한 영역 및 상응하는 중합체 조성물로 구성된 섬유이다. 섬유가 방사구금을 벗어날 때, 그것은 계면에서 융합되는 비-혼합된 구성성분으로 이루어진다. 두 중합체 조성물은 이들의 화학적 및/또는 물리적 특성이 다를 수 있다. 이성분 섬유는 당업계에 공지된 방사 기술에 의해 형성될 수 있고 부직포 형성에 이용될 수 있다. 이성분 섬유로부터 형성된 부직포는 일성분 섬유로부터 형성된 부직포와 유사하거나 상이한 특성을 가질 수 있다. 그러나, 우수한 부드러움, 인장 강도, 내마모성 및/또는 파단 시 신장율의 조합을 갖고 재활용될 수 있는, 높은 방사성, 미세 데니어 이성분 섬유 및 이러한 이성분 섬유로부터 제조된 부직포를 개발하는 데 있어서 문제가 존재한다.
본 개시내용의 실시형태는 일 양태에서 높은 필라멘트 및 낮은 데니어로 나타내어지는 바와 같이 강하고 고도로 방사가능한 이성분 섬유를 제공한다. 이성분 섬유는 폴리에틸렌 재활용 스트림과 양립가능하고 강화된 인장 강도, 내마모성 및/또는 파단 시 신장율의 조합을 가질 수 있는 부직포를 형성하는 데 사용될 수 있다. 이성분 섬유는 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체를 포함하는 제1 영역 및 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체를 포함하는 제2 영역을 포함한다.
본원에는, 이성분 섬유가 개시된다. 상기 이성분 섬유는 제1 영역 및 제2 영역을 포함하는데; 상기 제1 영역은 130℃ 미만의 최고 피크 용융 온도(Tm)를 갖는 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체를 포함하고; 상기 제2 영역은 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체 조성물의 밀도 미만의 밀도를 갖는 제2 에틸렌/알파 올레핀 혼성중합체를 포함하고; 여기서, 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체의 최고 피크 용융 온도(Tm)는 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체의 최고 피크 용융 온도(Tm)보다 3.5℃ 이상 더 높고; 제1 영역 및 제2 영역은 코어-시스(core-sheath) 구성(configuration)으로 배열된다.
또한 본원에는 부직포가 개시된다. 부직포는 본원에 개시된 이성분 섬유로부터 형성된다. 실시형태에서, 부직포는 하기의 특성들 중 하나 이상을 가진다: 1.5 g/9000 m 이하의 섬유 데니어; 20 gsm(gram per square meter) 부직포에서 1인치당 11.0 뉴턴 초과의 기계 방향의 인장 강도; 20 gsm 부직포에서 100% 초과의 기계 방향의 파단 시 신장율; 및 20 gsm 부직포에서 0.18 mg/㎠ 미만의 기계 방향의 내마모성. 실시형태에서, 본원에서 개시된 이성분 섬유로부터 형성된 부직포는 12 중량 퍼센트(wt%) 이상의 조합된 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체 및 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체를 개선된 공단량체 조성 분포(ICCD) 절차를 통한 용리 프로파일 상 40.0℃ 내지 68.0℃(WT40-68℃)의 온도 범위에서 포함하고, 여기서 ICCD를 통한 용리 프로파일 상 40.0℃ 내지 68.0℃의 온도 범위에서의 중량 퍼센트는 하기 기술되는 시험 방법에 따라 측정될 수 있다.
상기 실시형태의 추가적인 특징들 및 이점들이 하기의 상세한 설명에 제시되며, 부분적으로는, 그 설명으로부터 당업자에게 용이하게 명백하거나, 또는 하기의 상세한 설명, 청구범위뿐만 아니라 첨부된 도면들을 포함한 본원에 기술된 실시형태들을 실시함으로써 인식될 것이다.
전술된 설명 및 하기의 설명 모두는 다양한 실시형태를 설명하며, 청구된 기술 요지의 본질 및 특성을 이해하기 위한 개요 또는 틀을 제공하도록 의도된 것으로 이해되어야 한다. 첨부된 도면들은 다양한 실시형태에 대한 추가적인 이해를 제공하기 위해 포함되며, 본 명세서에 포함되어 본 명세서의 일부를 구성한다.
도 1은 단일 반응기 데이터 흐름도의 개략도이다.
도 2는 이중 반응기 데이터 흐름도의 개략도이다.
도 3은 40.0℃ 내지 68.0℃(WT40-68℃)의 온도 범위에서 온도에 대한 WT(T)를 나타내는 본 발명의 부직포 실시예 2의 ICCD 용리 프로파일이다.
개시된 이성분 섬유의 양태들을 하기에 더 상세히 기술할 것이다. 이성분 섬유는 부직포를 형성하는 데 사용될 수 있고, 이러한 부직포는 예를 들어 와이프, 안면 마스크, 티슈, 붕대, 의료 가운, 아기 기저귀, 성인 요실금 및 기타 의학적 및 위생 제품을 비롯한 다양한 용도를 가질 수 있다. 그러나, 이는 단지 본원에 개시된 실시형태의 예시적인 구현일 뿐이라는 것에 유의한다. 실시형태는 상술한 것과 유사한 문제점에 영향을 받기 쉬운 다른 기술에도 적용 가능하다.
본원에서 사용되는 용어 "포함하는(comprising), 포함하는(including)", "갖는(having)", 및 이들의 파생어는 임의의 추가 성분, 단계, 또는 절차의 존재가 구체적으로 개시되는지 여부와 상관없이 임의의 추가 성분, 단계, 또는 절차의 존재를 제외하도록 의도되지 않는다. 의심의 여지를 피하기 위해, 용어 "포함하는(comprising)"의 사용을 통해 청구된 모든 조성물은 달리 명시되지 않는 한, 중합체인지 여부와 상관없이 임의의 추가 첨가제, 보조제, 또는 화합물을 포함할 수 있다. 대조적으로, 용어 "본질적으로 ~로 이루어진"은 실시 가능성에 필수적이지 않은 것들을 제외한 임의의 다른 성분, 단계, 또는 절차를 임의의 후속 열거 범주에서 제외한다. 용어 "~로 이루어진"은 구체적으로 기술되거나 나열되지 않은 임의의 성분, 단계, 또는 절차를 제외한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "혼성중합체"는 적어도 2개의 상이한 유형의 단량체의 중합에 의해 제조된 중합체를 지칭한다. 따라서, 용어 혼성중합체는, 공중합체(2종의 상이한 유형의 단량체로부터 제조된 중합체를 지칭하도록 사용됨), 및 2종 초과의 상이한 유형의 단량체로부터 제조된 중합체를 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "중합체"는 동일하거나 상이한 종류 여부와 관계 없이 단량체를 중합하여 제조된 중합성 화합물을 의미한다. 따라서, 용어 중합체는 용어 동종중합체(오직 한 가지 유형의 단량체로부터 제조된 중합체를 지칭하는 데 이용되며, 미량의 불순물이 중합체 구조 내에 혼입될 수 있는 점을 포함함) 및 상기에 정의된 용어 혼성중합체를 포함한다. 중합체는 단일 중합체 또는 중합체 블렌드일 수 있다.
본원에서 사용될 때, 용어 "부직포(nonwoven, nonwoven fabric)" 및 "부직 웹(nonwoven web)"은 본원에서 상호 교환적으로 사용된다. "부직포"는 무작위로, 그러나 편직물의 경우에서와 같은 식별가능한 방식이 아닌 방식으로 겹쳐진 개별적인 섬유 또는 실의 구조를 갖는 웹 또는 직물을 지칭한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "스펀본드(spunbond)"는 하기의 단계를 포함하는 부직포의 제조를 지칭한다: (a) 방사구금으로 불리우는 복수의 미세 모세관으로부터 용융된 열가소성 스트랜드(strand)를 압출하는 단계; (b) 용융된 스트랜드의 고화를 촉진하기 위해 일반적으로 냉각되는 공기의 흐름으로 스트랜드를 켄칭(quench)하는 단계; (c) 스트랜드를 기류에 공압으로 비말동반하거나 텍스타일 섬유 산업에서 통상 사용되는 유형의 기계적 드로우 롤(draw roll) 주위에 권취함으로써 적용될 수 있는 인발 장력으로 스트랜드를 켄칭 구역을 통해 전진시켜 스트랜드를 감쇠시키는 단계; (d) 인발된 스트랜드를 다공성 표면(예, 무빙 스크린 또는 다공성 벨트) 상 웹으로 수집하는 단계; 및 (e) 느슨한 스트랜드의 웹을 부직포로 결합시키는 단계. 결합은 열-캘린더링 공정, 접착제 본딩 공정, 열풍 본딩 공정, 니들 펀치 공정, 하이드로인탱글링 공정 및 이들의 조합을 포함하지만, 이에 제한되지 않는 다양한 수단에 의해 달성될 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "멜트블로운"은 하기의 단계를 일반적으로 포함하는 공정을 통한 부직포의 제조를 지칭한다: (a) 용융된 열가소성 스트랜드를 방사구금으로부터 압출하는 단계; (b) 고속 가열된 공기의 스트림을 이용하여 방사구금 바로 아래의 중합체 스트림을 동시에 켄칭 및 감쇠시키는 단계; (c) 인발된 스트랜드를 수집 표면 상 웹으로 수집하는 단계. 멜트블로운 웹은 자가 본딩, 즉 추가의 처리 없는 자체 본딩, 열-캘린더링 공정, 접착제 본딩 공정, 열풍 본딩 공정, 니들 펀치 공정, 하이드로인탱글링 공정 및 이들의 조합을 포함하지만, 이에 제한되지 않는 다양한 수단에 의해 달성될 수 있다.
이성분 섬유는 본원에 개시된 바와 같은 둘 이상의 적합한 실시형태의 조합을 포함할 수 있다.
이성분 섬유로부터 형성된 부직포는 본원에서 개시된 둘 이상의 적합한 실시형태의 조합을 포함할 수 있다.
섬유
본 개시내용의 실시형태에 따른 이성분 섬유는 상이한 기술들을 통해, 예를 들어 용융 방사를 통해 섬유로 형성될 수 있다. 용융 방사에서, 제1 영역 및 제2 영역은 용융되고, 공압출되고, 방사구금인 금속판 내 미세 오리피스를 통해 공기 또는 기타 가스로 강제로 유입될 수 있고, 여기서 공압출된 영역은 이성분 섬유를 형성하도록 냉각 및 고화된다. 고화된 필라멘트는 에어 제트, 회전 롤 또는 고데(godet)를 통해 인발할 수 있으며 부직포를 형성하기 위한 웹으로서 컨베이어 벨트 상에 놓일 수 있다. 본 개시내용의 실시형태에 따른 이성분 섬유는 2개의 영역(즉, 제1 영역 및 제2 영역)을 포함한다. 영역은 코어-시스 구성으로 배치될 수 있고, 즉 이는 동심원 코어-시스 또는 아일랜드-인-더-씨 구성으로 본원에서 지칭된다. 예를 들어, 실시형태에서, 제1 영역 및 제2 영역은 동심원 코어-시스 구성으로 배열되고, 여기서 제1 영역은 코어 영역이고, 제2 영역은 시스 영역이며 시스 영역이 코어 영역을 둘러싼다. 다른 실시형태에서, 제1 영역 및 제2 영역은 코어-시스, 아일랜드-인-더-씨 구성으로 배열되고, 여기서 제1 영역은 다중의 코어 영역(또한 아일랜드로서 지칭됨)이고, 제2 영역은 시스 영역(또한 씨로 지칭됨)이고, 시스 영역 또는 씨는 다중의 코어 영역 또는 아일랜드를 둘러싼다.
실시형태에서, 이성분 섬유는 제1 영역 및 제2 영역을 포함하고, 여기서 제1 영역 대 제2 영역의 중량 비가 10:90 내지 90:10이다. 90:10 내지 10:90의 비의 모든 개별 값과 하위 범위가 본원에 개시 및 포함된다. 예를 들어, 제1 영역 대 제2 영역의 중량비는 80:20 내지 20:80, 70:30 내지 30:70, 60:40 내지 40:60, 또는 55:45 내지 45:55일 수 있다.
실시형태에서, 이성분 섬유는 50 g/9000 m 미만의 데니어를 가진다. 50 g/9000 m 미만의 모든 개별 값 및 하위 범위가 본원에 개시 및 포함된다. 예를 들어, 이성분 섬유는 40 미만, 30 미만, 20 미만, 10 미만, 5 미만, 3 미만, 2 미만, 1.5 미만, 또는 1.2 g 미만/9000m의 데니어를 가질 수 있거나, 0.1 내지 50, 0.1 내지 40, 0.1 내지 30, 0.1 내지 20, 0.1 내지 10, 0.1 내지 5, 0.1 내지 2.0, 0.1 내지 1.5, 0.1 내지 1.2, 1 내지 50, 1 내지 40, 1 내지 30, 1 내지 20, 1 내지 10, 1 내지 5, 1 내지 2.0, 1 내지 1.5, 또는 1 내지 1.2 g/9000 m의 범위의 데니어를 가질 수 있으며, 여기서 데니어는 하기에 기재된 시험 방법에 따라 측정될 수 있다.
제1 영역
이성분 섬유의 제1 영역은 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체를 포함한다.
실시형태에서, 이성분 섬유의 제1 영역은 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체를 제1 영역의 전체 중량을 기준으로 50 중량% (wt.%) 이상의 양으로 포함한다. 50 wt.% 이상의 모든 개별 값 및 하위 범위가 본원에 개시되고 포함된다. 예를 들어, 실시형태에서, 제1 영역은 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체를 제1 영역의 전체 중량을 기준으로 50 wt.% 이상, 60 wt.% 이상, 75 wt.% 이상, 85 wt.% 이상, 90 wt.% 이상, 95 wt.% 이상, 또는 99 wt.% 이상의 양으로 포함할 수 있다. 다른 실시형태에서, 제1 영역은 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체를 제1 영역의 전체 중량을 기준으로 50 내지 100 wt.%, 60 내지 100 wt.%, 75 내지 100 wt.%, 85 내지 100 wt.%, 90 내지 100 wt.%, 95 내지 100 wt.%, 99 내지 100 wt.%, 50 내지 95 wt.%, 60 내지 95 wt.%, 75 내지 95 wt.%, 85 내지 95 wt.%, 또는 90 내지 95 wt.%의 양으로 포함할 수 있다.
용어 "에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체"는 에틸렌 및 3개 이상의 탄소 원자를 갖는 알파-올레핀을 포함하는 중합체를 지칭한다. 실시형태에서, 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 (중합성 단량체의 총량을 기준으로) 55 중량% 초과의, 에틸렌으로부터 유도된 단위 및 45 중량% 미만의, 하나 이상의 알파-올레핀 공단량체로부터 유도된 단위를 포함한다. 55 중량% 초과의, 에틸렌으로부터 유도된 단위 및 45 중량% 미만의, 하나 이상의 알파-올레핀 공단량체로부터 유도된 단위의 모든 개별 값 및 하위 범위가 본원에 포함되고 개시된다. 예를 들어, 실시형태에서, 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 (a) 55 중량% 초과, 70 중량% 초과, 85 중량% 초과, 90 중량% 초과, 92 중량% 초과, 95 중량% 초과, 97 중량% 초과, 98 중량% 초과, 99 중량% 초과, 99.5 중량% 초과, 또는 55 내지 99.5 중량%, 55 내지 95 중량%, 55 내지 90 중량%, 55 내지 99.5 중량%, 55 내지 99 중량%, 55 내지 97 중량%, 55 내지 94%, 75 내지 90 중량%, 90 내지 99.9 중량%, 90 내지 99.5 중량%, 90 내지 97 중량%, 또는 90 내지 95 중량%의 에틸렌으로부터 유도된 단위; 및 (b) 45 중량% 미만, 30 중량% 미만, 20 중량% 미만, 18 중량% 미만, 15 중량% 미만, 12 중량% 미만, 10 중량% 미만, 8 중량% 미만, 5 중량% 미만, 4 중량% 미만, 3 중량% 미만, 2 중량% 미만, 1 중량% 미만, 또는 0.1 내지 45 중량%, 0.1 내지 25 중량%, 0.1 내지 10 중량%, 0.1 내지 5 중량%, 0.5 내지 20 중량%, 0.5 내지 10 중량%, 0.5 내지 5 중량%, 1 내지 20 중량%, 1 내지 10 중량%, 1 내지 5 중량%, 5 내지 20 중량%, 또는 5 내지 10 중량%의 하나 이상의 α-올레핀 공단량체로부터 유도된 단위를 포함할 수 있다. 공단량체 함량은 임의의 적합한 기술, 예컨대, 핵 자기 공명("NMR") 분광학에 기초한 기술 및 예를 들어 본원에 인용되어 포함된 미국 특허 제7,498,282호에 기재된 13C NMR 분석에 의해 측정될 수 있다.
적합한 알파-올레핀 공단량체는 전형적으로 20개 이하의 탄소 원자를 갖는다. 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체의 하나 이상의 알파-올레핀은 C3-C20 아세틸렌계 불포화 단량체 및 C4-C18 디올레핀으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 예컨대, 상기 알파-올레핀 공단량체는 3 내지 10개의 탄소 원자, 또는 3 내지 8개의 탄소 원자를 가질 수 있다. 예시적인 알파-올레핀 공단량체는 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-노넨, 1-데센 및 4-메틸-1-펜텐을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 예를 들어, 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체의 하나 이상의 알파-올레핀 공단량체는 프로필렌, 1-부텐, 1-헥센, 및 1-옥텐으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있거나; 대안적으로, 1-부텐, 1-헥센 및 1-옥텐으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있거나, 대안적으로는 1-헥센 및 1-옥텐으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 0 중량% 초과 내지 45 중량% 미만의, 1-옥텐, 1-헥센 또는 1-부텐 공단량체 중 하나 이상으로부터 유도된 단위를 포함할 수 있다.
실시형태에서, 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 0.940 내지 0.965 g/㎤의 범위의 밀도를 갖는다. 0.940 내지 0.965 g/㎤의 범위의 밀도의 모든 개별 값과 하위 범위가 본원에 개시 및 포함된다. 예를 들어, 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 0.940 내지 0.965 g/㎤, 0.940 내지 0.960 g/㎤, 0.945 내지 0.965 g/㎤, 0.945 내지 0.960 g/㎤, 0.950 내지 0.965 g/㎤, 또는 0.950 내지 0.960 g/㎤의 범위의 밀도를 가질 수 있으며, 여기서 밀도는 ASTM D792에 따라 측정할 수 있다.
실시형태에서, 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 ASTM D1238, 190℃, 2.16 ㎏에 따라 측정된 용융 지수(I2)가 10 내지 60 g/10분의 범위이다. 10 내지 60 g/10분의 모든 개별 값 및 하위 범위가 본원에 포함되고 개시된다. 예를 들어, 일부 실시형태에서, 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 10 내지 60 g/10분, 10 내지 50 g/10분, 10 내지 40 g/10분, 10 내지 30 g/10분, 10 내지 20 g/10분, 20 내지 60 g/10분, 20 내지 50 g/10분, 20 내지 40 g/10분, 20 내지 30 g/10분, 15 내지 60 g/10분, 15 내지 50 g/10분, 15 내지 40 g/10분, 15 내지 30 g/10분, 또는 15 내지 20 g/10분의 범위의 용융 지수(I2)를 가질 수 있으며, 여기서 용융 지수(I2)는 ASTM D1238, 190℃, 2.16 ㎏에 따라 측정될 수 있다.
실시형태에서, 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 통상의 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의해 결정되고 수평균 분자량에 대한 중량 평균 분자량의 비율(Mw(GPC)/Mn(GPC))로 표시되는 분자량 분포가 1.5 내지 5.0이다. 1.5 내지 5.0의 분자량 분포(Mw(GPC)/Mn(GPC)) 의 모든 개별 값과 하위 범위가 본원에 개시 및 포함된다. 예를 들어, 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 1.5 내지 5.0, 1.5 내지 4.0, 1.5 내지 3.0, 1.5 내지 2.5, 2.0 내지 5.0, 2.0 내지 4.0, 2.0 내지 3.0, 또는 2.0 내지 2.5의 분자량 분포(Mw(GPC)/Mn(GPC))를 가질 수 있으며, 여기서 분자량 분포(Mw(GPC)/Mn(GPC))는 하기에 기재되는 통상의 GPC 시험 방법에 따라 측정될 수 있다.
실시형태에서, 제1 영역은 추가의 성분, 예컨대 하나 이상의 다른 중합체 및/또는 하나 이상의 첨가제를 포함할 수 있다. 다른 중합체는 또 다른 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체, 소비후 또는 산업화후 재활용 중합체, 폴리에스테르, 프로필렌계 중합체(예, 폴리프로필렌 동종중합체, 프로필렌-에틸렌 공중합체, 또는 프로필렌/알파-올레핀 혼성중합체) 또는 프로필렌계 플라스토머 또는 엘라스토머를 포함할 수 있다. 다른 중합체의 양은 제1 영역의 총 중량을 기준으로 50 중량% 이하일 수 있다. 예를 들어, 실시형태에서, 제1 영역은 최대 50 중량%의 프로필렌계 플라스토머 또는 프로필렌계 엘라스토머(예컨대 The Dow Chemical Company로부터 입수 가능한 VERSIFY™ 중합체 및 ExxonMobil Chemical Co.로부터 입수 가능한 VISTAMAXX™ 중합체), 저모듈러스 및/또는 저분자량 폴리프로필렌(예컨대 Idemitsu의 L-MODU™ 중합체), 랜덤 코폴리프로필렌 또는 프로필렌계 올레핀 블록 공중합체(예컨대 INTUNE™)를 포함할 수 있다. 잠재적 첨가제는 대전 방지제, 색상 강화제, 염료, 윤활제, 충전제, 안료, 1차 항산화제, 2차 항산화제, 가공 보조제, UV 안정화제, 블로킹 방지제, 슬립제, 점착제, 난연제, 항균제, 악취 감소제, 항진균제 및 이들의 조합을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 제1 영역은 제1 영역의 총 중량을 기준으로 하여 첨가제를 합한 중량으로 약 0.01 또는 0.1 또는 1 내지 약 25 또는 약 20 또는 약 15 또는 약 10 또는 약 5 중량%를 포함할 수 있다.
실시형태에서, 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 하기 기술된 시차 주사 열량 측정법(DSC) 시험 방법에 따라 측정 시, 130℃ 미만의 최고 피크 용융 온도(Tm)를 가진다. 130℃ 미만의 모든 개별 값 및 하위 범위가 본원에 개시되고 포함된다. 예를 들어, 실시형태에서, 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체의 최고 피크 용융 온도(Tm)는 하기에 기재되는 DSC 시험 방법에 따라 측정 시 130℃ 미만, 129.5℃ 미만, 129℃ 미만, 또는 128.5℃ 미만일 수 있거나, 120℃ 내지 130℃, 125℃ 내지 130℃, 127℃ 내지 130℃, 128℃ 내지 130℃, 125℃ 내지 129.5℃, 126℃ 내지 129℃, 126℃ 내지 128℃, 127℃ 내지 129℃, 127℃ 내지 128.5℃, 또는 127℃ 내지 128℃의 범위일 수 있다.
실시형태에서, 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 108℃ 내지 118℃의 범위의 최고 피크 결정화 온도(Tc)를 갖고, 여기서 최고 피크 결정화 온도(Tc)는 후술되는 DSC 시험 방법에 따라 측정될 수 있다. 108℃ 내지 118℃의 모든 개별 값과 하위 범위가 본원에 개시 및 포함된다. 예를 들어, 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 후술되는 DSC 시험 방법에 따라 측정 시 108℃ 내지 118℃, 110℃ 내지 118℃, 112℃ 내지 118℃, 108℃ 내지 116℃, 108℃ 내지 115℃, 110℃ 내지 116℃, 110℃ 내지 115℃, 112℃ 내지 116℃, 또는 113℃ 내지 115℃의 범위의 최고 피크 결정화 온도(Tc)를 가질 수 있다.
제2 영역
이성분 섬유의 제2 영역은 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체를 포함한다.
실시형태에서, 이성분 섬유의 제2 영역은 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체를 제2 영역의 전체 중량을 기준으로 50 중량% (wt.%) 이상의 양으로 포함한다. 50 wt.% 이상의 모든 개별 값 및 하위 범위가 본원에 개시되고 포함된다. 예를 들어, 실시형태에서, 제2 영역은 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체를 제2 영역의 전체 중량을 기준으로 50 wt.% 이상, 60 wt.% 이상, 75 wt.% 이상, 85 wt.% 이상, 90 wt.% 이상, 95 wt.% 이상, 또는 99 wt.% 이상의 양으로 포함할 수 있다. 다른 실시형태에서, 제2 영역은 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체를 제2 영역의 전체 중량을 기준으로 50 내지 100 wt.%, 60 내지 100 wt.%, 75 내지 100 wt.%, 85 내지 100 wt.%, 90 내지 100 wt.%, 95 내지 100 wt.%, 99 내지 100 wt.%, 50 내지 95 wt.%, 60 내지 95 wt.%, 75 내지 95 wt.%, 85 내지 95 wt.%, 또는 90 내지 95 wt.%의 양으로 포함할 수 있다.
실시형태에서, 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 (중합성 단량체의 총량을 기준으로) 55 중량% 초과의, 에틸렌으로부터 유도된 단위 및 45 중량% 미만의, 하나 이상의 알파-올레핀 공단량체로부터 유도된 단위를 포함한다. 55 중량% 초과의, 에틸렌으로부터 유도된 단위 및 45 중량% 미만의, 하나 이상의 알파-올레핀 공단량체로부터 유도된 단위의 모든 개별 값 및 하위 범위가 본원에 포함되고 개시된다. 예를 들어, 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 (a) 55 중량% 초과, 70 중량% 초과, 85 중량% 초과, 90 중량% 초과, 92 중량% 초과, 95 중량% 초과, 97 중량% 초과, 98 중량% 초과, 99 중량% 초과, 99.5 중량% 초과, 또는 55 내지 99.5 중량%, 55 내지 95 중량%, 55 내지 90 중량%, 55 내지 99.5 중량%, 55 내지 99 중량%, 55 내지 97 중량%, 55 내지 94%, 75 내지 90 중량%, 90 내지 99.9 중량%, 90 내지 99.5 중량%, 90 내지 97 중량%, 또는 90 내지 95 중량%의 에틸렌으로부터 유도된 단위; 및 (b) 45 중량% 미만, 30 중량% 미만, 20 중량% 미만, 18 중량% 미만, 15 중량% 미만, 12 중량% 미만, 10 중량% 미만, 8 중량% 미만, 5 중량% 미만, 4 중량% 미만, 3 중량% 미만, 2 중량% 미만, 1 중량% 미만, 또는 0.1 내지 45 중량%, 0.1 내지 25 중량%, 0.1 내지 10 중량%, 0.1 내지 5 중량%, 0.5 내지 20 중량%, 0.5 내지 10 중량%, 0.5 내지 5 중량%, 1 내지 20 중량%, 1 내지 10 중량%, 1 내지 5 중량%, 5 내지 20 중량%, 또는 5 내지 10 중량%의 하나 이상의 α-올레핀 공단량체로부터 유도된 단위를 포함할 수 있다. 공단량체 함량은 임의의 적합한 기술, 예컨대, 핵 자기 공명("NMR") 분광학에 기초한 기술 및 예를 들어 본원에 인용되어 포함된 미국 특허 제7,498,282호에 기재된 13C NMR 분석에 의해 측정될 수 있다.
적합한 알파-올레핀 공단량체는 전형적으로 20개 이하의 탄소 원자를 갖는다. 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체의 하나 이상의 알파-올레핀은 C3-C20 아세틸렌계 불포화 단량체 및 C4-C18 디올레핀으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 예컨대, 상기 알파-올레핀 공단량체는 3 내지 10개의 탄소 원자, 또는 3 내지 8개의 탄소 원자를 가질 수 있다. 예시적인 알파-올레핀 공단량체는 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-노넨, 1-데센 및 4-메틸-1-펜텐을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 예를 들어, 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체의 하나 이상의 알파-올레핀 공단량체는 프로필렌, 1-부텐, 1-헥센, 및 1-옥텐으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있거나; 대안적으로, 1-부텐, 1-헥센 및 1-옥텐으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있거나, 대안적으로는 1-헥센 및 1-옥텐으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 0 중량% 초과 내지 45 중량% 미만의, 1-옥텐, 1-헥센 또는 1-부텐 공단량체 중 하나 이상으로부터 유도된 단위를 포함할 수 있다.
실시형태에서, 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체의 밀도 미만인 밀도를 갖는다. 실시형태에서, 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체의 밀도는 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체의 밀도보다 0.022 g/㎤ 이상 더 크다. 0.022 g/㎤ 이상의 모든 개별 값 및 하위 범위가 본원에 포함되고 기재된다; 예를 들어, 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체의 밀도는 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체보다 적어도 0.022 g/㎤, 0.025 g/㎤, 0.027 g/㎤, 0.029 g/㎤, 0.031 g/㎤, 0.033 g/㎤, 0.035 g/㎤, 0.037 g/㎤, 0.039 g/㎤, 또는 0.041 g/㎤ 더 크고, 여기서 밀도는 ASTM D792에 따라 측정될 수 있다. 다른 실시형태에서, 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체의 밀도와 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체의 밀도의 차이는 0.023 내지 0.085 g/㎤, 0.023 내지 0.050 g/㎤, 0.023 내지 0.040 g/㎤, 0.029 내지 0.085 g/㎤, 0.029 내지 0.050 g/㎤, 0.031 내지 0.085 g/㎤, 0.031 내지 0.050 g/㎤, 0.031 내지 0.040 g/㎤, 0.039 내지 0.050 g/㎤, 또는 0.039 내지 0.085 g/㎤의 범위이고, 여기서 밀도는 ASTM D792에 따라 측정될 수 있다.
실시형태에서, 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 0.880 내지 0.940 g/㎤의 범위의 밀도를 갖는다. 0.880 내지 0.940 g/㎤의 범위의 밀도의 모든 개별 값과 하위 범위가 본원에 개시 및 포함된다. 예를 들어, 일부 실시형태에서, 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 0.880 내지 0.940 g/㎤, 0.880 내지 0.930 g/㎤, 0.880 내지 0.920 g/㎤, 0.890 내지 0.940 g/㎤, 0.890 내지 0.930 g/㎤, 0.890 내지 0.920 g/㎤, 0.890 내지 0.910 g/㎤, 0.900 내지 0.940 g/㎤, 0.900 내지 0.930 g/㎤, 0.900 내지 0.920 g/㎤, 또는 0.900 내지 0.910 g/㎥의 범위이고, 여기서 밀도는 ASTM D792에 따라 측정될 수 있다.
실시형태에서, 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 ASTM D1238, 190℃, 2.16 ㎏에 따라 측정된 용융 지수(I2)가 10 내지 60 g/10분의 범위이다. 10 내지 60 g/10분의 모든 개별 값 및 하위 범위가 본원에 포함되고 개시된다. 예를 들어, 일부 실시형태에서, 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 10 내지 60 g/10분, 10 내지 50 g/10분, 10 내지 40 g/10분, 10 내지 30 g/10분, 10 내지 20 g/10분, 20 내지 60 g/10분, 20 내지 50 g/10분, 20 내지 40 g/10분, 20 내지 30 g/10분, 15 내지 60 g/10분, 15 내지 50 g/10분, 15 내지 40 g/10분, 15 내지 30 g/10분, 또는 15 내지 20 g/10분의 범위의 용융 지수(I2)를 가질 수 있으며, 여기서 용융 지수(I2)는 ASTM D1238, 190℃, 2.16 ㎏에 따라 측정될 수 있다.
실시형태에서, 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 수평균 분자량에 대한 중량 평균 분자량의 비율(Mw(GPC)/Mn(GPC))로 표시되는 분자량 분포가 1.5 내지 5.0이다. 1.5 내지 5.0의 분자량 분포(Mw(GPC)/Mn(GPC)) 의 모든 개별 값과 하위 범위가 본원에 개시 및 포함된다. 예를 들어, 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 1.5 내지 5.0, 1.5 내지 4.0, 1.5 내지 3.0, 1.5 내지 2.5, 2.0 내지 5.0, 2.0 내지 4.0, 2.0 내지 3.0, 또는 2.0 내지 2.5의 분자량 분포(Mw(GPC)/Mn(GPC))를 가질 수 있으며, 여기서 분자량 분포(Mw(GPC)/Mn(GPC))는 하기에 기재되는 통상의 겔 투과 크로마토그래피(GPC) 시험 방법에 따라 측정될 수 있다.
실시형태에서, 제2 영역은 추가의 성분, 예컨대 하나 이상의 다른 중합체 및/또는 하나 이상의 첨가제를 포함할 수 있다. 다른 중합체는 또 다른 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체, 폴리에스테르, 소비후 또는 산업화후 재활용 중합체, 프로필렌계 중합체(예, 폴리프로필렌 동종중합체, 프로필렌-에틸렌 공중합체, 또는 프로필렌/알파-올레핀 혼성중합체) 또는 프로필렌계 플라스토머 또는 엘라스토머를 포함할 수 있다. 다른 중합체의 양은 제2 영역의 총 중량을 기준으로 50 중량% 이하일 수 있다. 예를 들어, 실시형태에서, 제2 영역은 최대 50 중량%의 프로필렌계 플라스토머 또는 프로필렌계 엘라스토머(예컨대 The Dow Chemical Company로부터 입수 가능한 VERSIFY™ 중합체 및 ExxonMobil Chemical Co.로부터 입수 가능한 VISTAMAXX™ 중합체), 저모듈러스 또는/및 저분자량 폴리프로필렌(예컨대 Idemitsu의 L-MODU™ 중합체), 랜덤 코폴리프로필렌 또는 프로필렌계 올레핀 블록 공중합체(예컨대 INTUNE™)를 포함할 수 있다. 잠재적 첨가제는 대전 방지제, 색상 강화제, 염료, 윤활제, 충전제, 안료, 1차 항산화제, 2차 항산화제, 가공 보조제, UV 안정화제, 블로킹 방지제, 슬립제, 점착제, 난연제, 항균제, 악취 감소제, 항진균제 및 이들의 조합을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 제2 영역은 제2 영역의 총 중량을 기준으로 하여 첨가제를 합한 중량으로 약 0.01 또는 0.1 또는 1 내지 약 25 또는 약 20 또는 약 15 또는 약 10 또는 약 5 중량%를 포함할 수 있다.
실시형태에서, 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 130℃ 미만의 최고 피크 용융 온도(Tm)를 갖고, 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체의 최고 피크 용융 온도(Tm)는 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체의 최고 피크 용융 온도(Tm)보다 3.5℃ 이상 더 높고, 여기서 최고 피크 용융 온도(Tm)는 후술되는 DSC 시험 방법에 따라 측정될 수 있다. 3.5℃ 이상의 모든 개별 값 및 하위 범위가 본원에 개시되고 포함된다. 예를 들어, 일부 실시형태에서, 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체의 최고 피크 용융 온도(Tm)는 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체의 최고 피크 용융 온도(Tm)보다 3.5℃ 이상, 4.0℃ 이상, 4.5℃ 이상 또는 5℃ 이상 더 높다. 다른 실시형태에서, 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체의 최고 피크 용융 온도(Tm)와 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체의 최고 피크 용융 온도(Tm)의 차이는 3.5℃ 내지 60℃, 4.0℃ 내지 60℃, 4.5℃ 내지 60℃, 5℃ 내지 60℃, 3.5℃ 내지 45℃, 4.0℃ 내지 45℃, 5℃ 내지 45℃, 3.5℃ 내지 30℃, 4.0℃ 내지 30℃, 4.5℃ 내지 30℃, 5℃ 내지 30℃, 3.5℃ 내지 15℃, 4.0℃ 내지 15℃, 4.5℃ 내지 15℃, 또는 5℃ 내지 15℃의 범위이고, 여기서 최고 피크 용융 온도(Tm)는 후술되는 DSC 시험 방법에 따라 측정될 수 있다.
실시형태에서, 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 하기 기술된 DSC 시험 방법에 따라 측정 시, 127.5℃ 미만의 최고 피크 용융 온도(Tm)를 가진다. 127.5℃ 미만의 모든 개별 값 및 하위 범위가 본원에 개시되고 포함된다. 예를 들어, 실시형태에서, 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체의 최고 피크 용융 온도(Tm)는 127℃ 미만, 126.5℃ 미만, 126℃ 미만, 125.5℃ 미만, 125℃ 미만, 124.5℃ 미만, 124℃ 미만, 123.5℃ 미만, 또는 123℃ 미만일 수 있거나, 90℃ 내지 127.5℃, 100℃ 내지 127.5℃, 110℃ 내지 127.5℃, 120℃ 내지 127.5℃, 122℃ 내지 127.5℃, 90℃ 내지 126℃, 100℃ 내지 126℃, 110℃ 내지 126℃, 120℃ 내지 126℃, 122℃ 내지 126℃, 90℃ 내지 124℃, 100℃ 내지 124℃, 110℃ 내지 124℃, 120℃ 내지 124℃, 또는 122℃ 내지 124℃일 수 있고, 최고 피크 용융 온도(Tm)는 하기 기술된 DSC 시험 방법에 따라 측정될 수 있다.
실시형태에서, 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 90℃ 내지 114.5℃의 범위의 최고 피크 결정화 온도(Tc)를 갖고, 여기서 최고 피크 결정화 온도(Tc)는 후술되는 DSC 시험 방법에 따라 측정될 수 있다. 90 내지 114.5℃의 모든 개별 값과 하위 범위가 본원에 개시 및 포함된다. 예를 들어, 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 90℃ 내지 114.5℃, 90℃ 내지 110℃, 90℃ 내지 105℃, 95℃ 내지 100℃, 95℃ 내지 110℃, 95℃ 내지 105℃, 또는 95℃ 내지 100℃, 90℃ 내지 114℃, 90℃ 내지 113℃, 또는 90℃ 내지 112℃의 범위의 최고 피크 결정화 온도(Tc)를 가질 수 있으며, 여기서 최고 피크 결정화 온도(Tc)는 후술되는 DSC 시험 방법에 따라 측정될 수 있다.
실시형태에서, 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체의 최고 피크 결정화 온도(Tc)보다 3.5℃ 이상 더 높은 최고 피크 결정화 온도(Tc)를 갖는다. 3.5℃ 이상 더 높은 것의 모든 개별 값 및 하위 범위가 본원에 포함되고 기재된다. 예를 들어, 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체의 최고 피크 결정화 온도(Tc)보다 3.5℃ 이상 더 높은, 5℃ 이상 더 높은, 7.5℃ 이상 더 높은, 10℃ 이상 더 높은, 11℃ 이상 더 높은, 15℃ 이상 더 높은, 또는 17℃ 이상 더 높은 최고 피크 결정화 온도(Tc)를 가질 수 있으며, 여기서 최고 피크 결정화 온도(Tc)는 후술되는 DSC 시험 방법에 따라 측정될 수 있다. 다른 실시형태에서, 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체의 최고 피크 결정화 온도(Tc)와 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체의 최고 결정화 온도(Tc)간 차이는 3.5℃ 내지 25℃, 5℃ 내지 25℃, 10℃ 내지 25℃, 15℃ 내지 25℃, 3.5℃ 내지 20℃, 5℃ 내지 20℃, 10℃ 내지 20℃, 15℃ 내지 20℃, 3.5℃ 내지 15℃, 5℃ 내지 15℃, 또는 10℃ 내지 15℃의 범위이며, 여기서 최고 피크 결정화 온도(Tc)는 후술되는 DSC 시험 방법에 따라 측정될 수 있다.
제1 또는 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체의 합성
임의의 통상적인 중합 공정이 제1 또는 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체를 제조하는 데 사용될 수 있다. 이러한 통상적인 중합 공정은 하나 이상의 통상적인 반응기(예를 들어 루프 반응기, 등온 반응기, 교반식 탱크 반응기, 배치식 반응기를 병렬, 직렬, 및/또는 이들의 임의의 조합)를 사용하는 용액 중합 공정을 포함하지만, 이에 국한되지 않는다. 이러한 통상적인 중합 공정은 또한 당업계에 공지된 임의의 유형의 반응기 또는 반응기 구성을 사용하는 기상, 용액상 또는 슬러리 중합 또는 이들의 임의의 조합을 포함한다.
실시형태에서, 용액 상 중합 공정은 115 내지 250℃; 예를 들어 155 내지 225℃의 범위의 온도에서 그리고 300 내지 1000 psi; 예를 들어 400 내지 750 psi의 범위의 압력으로 하나 이상의 루프 반응기와 같은 하나 이상의 잘 교반된 반응기에서 일어난다. 이중 반응기의 하나의 실시형태에서, 제1 반응기 온도의 온도는 115 내지 190℃, 예를 들어, 115 내지 170℃의 범위이며, 제2 반응기 온도는 150 내지 210℃, 예를 들어, 170 내지 205℃의 범위이다. 단일 반응기의 또 다른 실시형태에서, 반응기 온도의 온도는 115 내지 250℃, 예를 들어, 155 내지 225℃의 범위이다. 용액상 중합 공정에서의 체류 시간은 전형적으로 2 내지 30분; 예컨대, 5 내지 20분의 범위이다. 에틸렌, 용매, 하나 이상의 촉매 시스템, 선택적으로 하나 이상의 조촉매, 선택적으로 하나 이상의 불순물 스카벤져 및 선택적으로 하나 이상의 공단량체가 하나 이상의 반응기에 연속적으로 공급된다. 예시적인 용매는 이소파라핀을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 예컨대, 이러한 용매는 텍사스주 휴스턴 소재의 ExxonMobil Chemical Co.로부터 명칭 ISOPAR E 하에 상업적으로 입수할 수 있다. 그 다음, 생성된 제1 또는 제2 폴리에틸렌 조성물과 용매의 혼합물은 반응기로부터 제거되고, 제1 또는 제2 폴리에틸렌 조성물이 분리된다. 용매는 전형적으로는 용매 회수 유닛, 즉 열 교환기 및 기액 분리기 드럼을 통해 회수된 다음, 중합 시스템으로 다시 재순환된다.
하나의 실시형태에서, 제1 또는 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 이중 반응기 시스템, 예를 들어 이중 루프 반응기 시스템에서 용액 중합 공정을 통해 제조될 수 있으며, 여기서 에틸렌 및 선택적으로 하나 이상의 α-올레핀은 하나 이상의 촉매 시스템의 존재 하에 중합된다. 추가적으로, 하나 이상의 조촉매가 존재할 수 있다. 또 다른 실시형태에서, 제1 또는 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 단일 반응기 시스템, 예를 들어 단일 루프 반응기 시스템에서 용액 중합 공정을 통해 제조될 수 있으며, 여기서 에틸렌 및 선택적으로 하나 이상의 α-올레핀은 하나 이상의 촉매 시스템의 존재 하에 중합된다.
제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체를 제조하는 데 적합한 촉매 시스템의 예는 하기 화학식 (I)의 금속-리간드 착물을 포함하는 전구 촉매 성분을 포함하는 촉매 시스템일 수 있다:
Figure pct00001
(I)
화학식 (I)에서, M은 티타늄, 지르코늄 또는 하프늄으로부터 선택된 금속이고, 금속은 +2, +3 또는 +4의 형식 산화 상태에 있으며; n은 0, 1 또는 2이고; n이 1일 때, X는 한자리 리간드 또는 두자리 리간드이고; n이 2일 때, 각각의 X는 한자리 리간드이고 동일하거나 상이하며; 상기 금속-리간드 착물은 전체적으로 전하 중성이고; 각각의 Z는 -O-, -S-, -N(RN)-, 또는 -P(RP)-로부터 독립적으로 선택되고, 여기서 독립적으로 각각의 RN 및 RP는 (C1-C30)하이드로카빌 또는 (C1-C30)헤테로하이드로카빌이고; L은 (C1-C40)하이드로카빌렌 또는 (C1-C40)헤테로하이드로카빌렌이고, (C1-C40)하이드로카빌렌은 (L이 결합되는) 화학식 (I)의 2개의 Z기를 연결하는 1-탄소 원자 내지 10-탄소 원자 링커 골격을 포함하는 부분을 갖거나, (C1-C40)헤테로하이드로카빌렌은 화학식 (I)의 2개의 Z기를 연결하는 1-원자 내지 10-원자 링커 골격을 포함하는 부분을 갖고, (C1-C40)헤테로하이드로카빌렌의 1-원자 내지 10-원자 링커 골격의 1개 내지 10개의 원자 각각은 독립적으로 탄소 원자 또는 헤테로원자이고, 각각의 헤테로원자는 독립적으로 O, S, S(O), S(O)2, Si(RC)2, Ge(RC)2, P(RC) 또는 N(RC)이고, 독립적으로 각각의 RC는 (C1-C30)하이드로카빌 또는 (C1-C30)헤테로하이드로카빌이고; R1 및 R8은 독립적으로 -H, (C1-C40)하이드로카빌, (C1-C40)헤테로하이드로카빌, -Si(RC)3, -Ge(RC)3, -P(RP)2, -N(RN)2, -ORC, -SRC, -NO2, -CN, -CF3, RCS(O)-, RCS(O)2-, (RC)2C=N-, RCC(O)O-, RCOC(O)-, RCC(O)N(RN)-, (RN)2NC(O)-, 할로겐, 및 화학식 (II), 화학식 (III), 또는 화학식 (IV)을 갖는 라디칼로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure pct00002
화학식 (II), (III), 및 (IV)에서, R31-35, R41-48, 또는 R51-59는 각각 독립적으로 (C1-C40)하이드로카빌, (C1-C40)헤테로하이드로카빌, -Si(RC)3, -Ge(RC)3, -P(RP)2, -N(RN)2, -N=CHRC, -ORC, -SRC, -NO2, -CN, -CF3, RCS(O)-, RCS(O)2-, (RC)2C=N-, RCC(O)O-, RCOC(O)-, RCC(O)N(RN)-, (RN)2NC(O)-, 할로겐, 또는 -H로부터 선택되나, 단 R1 또는 R8 중 적어도 하나는 화학식 (II), 화학식 (III), 또는 화학식 (IV)를 갖는 라디칼이며, 여기서 RC, RN, 및 RP는 상기에서 정의된 바와 같다.
화학식 (I)에서, R2-4, R5-7, 및 R9-16은 각각 독립적으로 (C1-C40)하이드로카빌, (C1-C40)헤테로하이드로카빌, -Si(RC)3, -Ge(RC)3, -P(RP)2, -N(RN)2, -N=CHRC, -ORC, -SRC, -NO2, -CN, -CF3, RCS(O)-, RCS(O)2-, (RC)2C=N-, RCC(O)O-, RCOC(O)-, RCC(O)N(RN)-, (RC)2NC(O)-, 할로겐, 및 -H 로부터 선택되며, 여기서 RC, RN, 및 RP는 상기에서 정의된 바와 같다.
화학식 (I)의 금속-리간드 착물을 포함하는 촉매 시스템은 올레핀 중합 반응의 금속계 촉매를 활성화하기 위한 당업계에 공지된 임의의 기술에 의해 촉매적으로 활성화될 수 있다. 예를 들어, 화학식 (I)의 금속-리간드 착물은 상기 착물을 활성화 조촉매에 접촉시키거나, 또는 상기 착물을 활성화 조촉매와 조합함으로써 촉매적으로 활성화될 수 있다. 본원에서 사용하기에 적합한 활성화 조촉매는 알킬 알루미늄; 중합체성 또는 올리고머성 알루목산(알루미녹산으로도 공지됨); 중성 루이스산; 및 비중합체성, 비배위성의 이온-형성 화합물(산화 조건 하에서의 이러한 화합물의 사용을 포함)을 포함한다. 적합한 활성화 기술은 벌크 전기분해이다. 상기 활성화 조촉매 및 기술 중 하나 이상의 조합이 또한 고려된다. "알킬 알루미늄"이라는 용어는 모노알킬 알루미늄 디하이드라이드 또는 모노알킬알루미늄 디할라이드, 디알킬 알루미늄 하이드라이드 또는 디알킬 알루미늄 할라이드, 또는 트리알킬알루미늄을 의미한다. 중합체성 또는 올리고머성 알루목산의 예는 메틸알루목산, 트리이소부틸알루미늄-개질된 메틸알루목산, 및 이소부틸알루목산을 포함한다.
루이스 산 활성화제(조촉매)는 본원에서 기술되는 바와 같은 1 내지 3개의 (C1-C20)하이드로카빌 치환기를 함유하는 13족 금속 화합물을 포함한다. 13족 금속 화합물의 예는 트리((C1-C20)하이드로카빌)-치환된-알루미늄 또는 트리((C1-C20)하이드로카빌)-보론 화합물; 트리(하이드로카빌)-치환된-알루미늄, 트리((C1-C20)하이드로카빌)-보론 화합물; 트리((C1-C10)알킬)알루미늄, 트리((C6-C18)아릴)보론 화합물; 및 이의 할로겐화(퍼할로겐화 포함) 유도체이다. 추가의 예에서, 13족 금속 화합물은 트리스(플루오로-치환 페닐)보란, 트리스(펜타플루오로페닐)보란이다. 활성화 조촉매는 트리스((C1-C20)하이드로카빌 보레이트(예를 들어, 트리틸 테트라플루오로보레이트) 또는 트리((C1-C20)하이드로카빌)암모늄 테트라((C1-C20)하이드로카빌)보란(예를 들어, 비스(옥타데실)메틸암모늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보란)일 수 있다. 본원에 사용된 용어 "암모늄"은 ((C1-C20)하이드로카빌)4N+, ((C1-C20)하이드로카빌)3N(H)+, ((C1-C20)하이드로카빌)2N(H)2 +, (C1-C20)하이드로카빌N(H)3 +, 또는 N(H)4 +인 질소 양이온을 의미하며, 여기서 각각의 (C1-C20)하이드로카빌은 2개 이상 존재할 때 동일하거나 상이할 수 있다.
중성 루이스 산 활성화제(조촉매)의 조합은, 트리((C1-C4)알킬)알루미늄 및 할로겐화 트리((C6-C18)아릴)보론 화합물, 특히 트리스(펜타플루오로페닐)보란의 조합; 또는 이러한 중성 루이스 산 혼합물과 중합체성 또는 올리고머성 알루목산의 조합, 및 단일 중성 루이스 산, 특히 트리스(펜타플루오로페닐)보란과 중합체성 또는 올리고머성 알루목산의 조합을 포함하는 혼합물을 포함한다. (금속-리간드 착물):(트리스(펜타플루오로-페닐보란):(알루목산)의 몰수의 비[예를 들어, (4족 금속-리간드 착물):(트리스(펜타플루오로-페닐보란):(알루목산)]은 1:1:1 내지 1:10:30, 또는 1:1:1.5 내지 1:5:10이다.
화학식 (I)의 금속-리간드 착물을 포함하는 촉매 시스템은 하나 이상의 조촉매, 예를 들어, 양이온 형성 조촉매, 강한 루이스산, 또는 이들의 조합과 조합함으로써 활성 촉매 조성물을 형성하도록 활성화될 수 있다. 적합한 활성화 조촉매는 중합체성 또는 올리고머성 알루미녹산, 특히 메틸 알루미녹산뿐만 아니라 불활성, 상용성, 비배위성 이온 형성 화합물을 포함한다. 예시적인 적합한 조촉매는 개질된 메틸 알루미녹산(MMAO), 비스(수소첨가된 탈로우 알킬)메틸, 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트(1-)아민, 및 이들의 조합을 포함하지만, 이에 국한되지 않는다.
전술한 활성화 조촉매 중 하나 이상은 서로 조합하여 사용될 수 있다. 하나의 바람직한 조합은 트리((C1-C4)하이드로카빌)알루미늄, 트리((C1-C4)하이드로카빌)보란, 또는 암모늄 보레이트와 올리고머성 또는 중합체성 알루목산 화합물과의 혼합물이다. 하나 이상의 화학식 (I)의 금속-리간드 착물의 총 몰수 대 하나 이상의 활성화 조촉매의 총 몰수의 비는 1:10,000 내지 100:1이다. 이러한 비는 적어도 1:5000, 또는 적어도 1:1000일 수 있으며, 10:1 이하 또는 1:1 이하일 수 있다. 활성화 조촉매로서 알루목산이 단독으로 사용되는 경우, 바람직하게는 사용되는 알루목산의 몰수는 화학식 (I)의 금속-리간드 착물의 몰수의 적어도 100배일 수 있다. 활성화 조촉매로서 트리스(펜타플루오로페닐)보란이 단독으로 사용되는 경우, 사용되는 트리스(펜타플루오로페닐)보란의 몰수 대 하나 이상의 화학식 (I)의 금속-리간드 착물의 총 몰수의 비는 0.5:1 내지 10:1, 1:1 내지 6:1, 또는 1:1 내지 5:1일 수 있다. 나머지 활성화 조촉매는 일반적으로는 하나 이상의 화학식 (I)의 금속-리간드 착물의 총 몰량과 대략 동등한 몰량으로 사용된다.
부직포
상기 기재된 이성분 섬유로부터 형성된 부직포가 본원에 개시된다.
본원에 개시된 이성분 섬유로부터 형성된 부직포는 상이한 기술을 통해 형성될 수 있다. 본원에 개시된 이성분 섬유로부터 부직포를 형성하기 위한 이러한 기술에는 용융 방사, 멜트 블로운 공정, 스펀본드 공정, 스테이플 공정, 카디드 웹(carded web) 공정, 에어 레이드(air laid) 공정, 열-캘린더링 공정, 접착제 본딩 공정, 열풍 본딩 공정, 니들 펀치 공정, 하이드로인탱글링 공정 및 전기방사 공정이 포함된다. 예를 들어, 일 실시형태에서, 본원에 개시된 실시형태에 따른 이성분 섬유를 포함하는 스펀본드 부직포가 형성될 수 있다. 다른 실시형태에서, 본원에서 개시된 실시형태에 따른 이성분 섬유를 포함하는 멜트블로운 부직포가 형성될 수 있다.
본원에 개시된 이성분 섬유로부터 형성된 부직포는 더 낮은 데니어, 강화된 인장 강도, 강화된 내마모성 및/또는 더 높은 파단 시 신장율의 조합을 가질 수 있다. 본원에서 하나 이상의 실시형태에서, 부직포는 하기의 특성 중 하나 이상을 보일 수 있다: 1.5 g/9000 m 이하(대안적으로, 1.4 g/9000 m 이하, 1.3 g/9000 m 이하, 또는 1.2 g/9000 m 이하, 또는 0.8 내지 2 g/9000 m, 1.0 내지 1.8 g/9000 m, 1.0 내지 1.6 g/9000 m, 또는 1.0 내지 1.4 g/9000 m 범위)의 섬유 데니어(여기서, 섬유 데니어는 후술되는 시험 방법에 따라 측정됨); 20 그램/제곱미터(gsm) 부직포에서 1 인치당 11.0 뉴턴(N/1 인치) 초과(대안적으로, 13.0 N/1 인치 초과, 15.0 N/1 인치 초과, 또는 17.0 N/1 인치 초과, 또는 12.0 내지 25 N/1 인치, 13.0 내지 25 N/1 인치, 15.0 N/1 인치 내지 25 N/1 인치, 또는 18.0 N/1 인치 내지 25 N/1 인치 범위)의 기계 방향(MD)에서의 인장 강도(여기서, 인장 강도는 후술되는 시험 방법에 따라 측정됨); 20 gsm 부직포에서, 0.18 mg/㎠ 미만(대안적으로, 0.16 mg/㎠ 미만, 0.14 mg/㎠ 미만, 0.12 mg/㎠ 미만, 0.10 mg/㎠ 미만, 0.08 mg/㎠ 미만, 0.06 mg/㎠ 미만, 또는 0.01 mg/㎠ 내지 0.16 mg/㎠, 0.01 mg/㎠ 내지 0.12 mg/㎠, 또는 0.01 mg/㎠ 내지 0.06 mg/㎠)의 기계 방향(MD)에서의 내마모성(여기서, 내마모성은 후술되는 시험 방법에 따라 측정됨); 및 20 gsm 부직포에서 100% 초과(대안적으로, 120% 초과, 140% 초과, 160% 초과, 또는 110% 내지 200%, 120% 내지 200%, 140% 내지 200%, 또는 160% 내지 200%의 범위)의 기계 방향(MD)에서의 파단 시 신장율 퍼센트(%) (여기서, 파단 시 신장율%는 후술되는 시험 방법에 따라 측정됨).
예를 들어, 본원에 개시된 실시형태에 따른 부직포는 20 gsm 부직포에서 11.0 N/1 인치 초과의 기계 방향(MD)에서의 인장 강도 및 20 gsm 부직포에서 100% 초과의 기계 방향(MD)에서의 파단 시 신장율 퍼센트(%)를 가질 수 있다. 또 다른 실시예로서, 본원에 개시된 실시형태에 따른 부직포는 20 gsm 부직포에서 11.0 N/1 인치 초과의 기계 방향(MD)의 인장 강도 및 20 gsm 부직포에서 0.18 mg/㎠ 미만의 기계 방향(MD)의 내마모성을 가질 수 있다. 또한 또 다른 실시예로서, 본원에 개시된 실시형태에 따른 부직포는 20 gsm 부직포에서 11.0 N/1 인치 초과의 기계 방향(MD)의 인장 강도; 20 gsm 부직포에서 100% 초과의 기계 방향(MD)의 파단 시 신장율 퍼센트(%); 및 20 gsm 부직포에서 0.18 mg/㎠ 미만의 기계 방향(MD)의 내마모성을 가질 수 있다.
본원에서 개시된 이성분 섬유로부터 형성된 부직포는 12 wt% 이상의 조합된 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체 및 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체를 개선된 공단량체 조성 분포(ICCD) 절차를 통한 용리 프로파일 상 40.0℃ 내지 68.0℃(WT40-68℃)의 온도 범위에서 포함할 수 있고, 여기서 ICCD를 통한 용리 프로파일 상 40.0℃ 내지 68.0℃의 온도 범위에서의 중량 퍼센트는 하기 기술되는 시험 방법에 따라 측정될 수 있다. 12 wt.% 이상의 모든 개별 값 및 하위 범위가 본원에 개시되고 포함된다. 예를 들어, 부직포는 12 wt.% 이상, 14 wt.% 이상, 18 wt.% 이상, 22 wt.% 이상, 26 wt.% 이상, 또는 28 wt.% 이상의 조합된 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체 및 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체를 개선된 공단량체 조성 분포(ICCD) 절차를 통한 용리 프로파일 상 40.0℃ 내지 68.0℃(WT40-68℃)의 온도 범위에서 포함할 수 있고, 여기서 ICCD를 통한 용리 프로파일 상 40.0℃ 내지 68.0℃의 온도 범위에서의 중량 퍼센트는 하기 기술되는 시험 방법에 따라 측정될 수 있다.
본원에서 개시된 이성분 섬유로부터 형성된 부직포는 6 wt% 이상의 조합된 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체 및 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체를 개선된 공단량체 조성 분포(ICCD) 절차를 통한 용리 프로파일 상 40.0℃ 내지 65.0℃(WT40-65℃)의 온도 범위에서 포함할 수 있고, 여기서 ICCD를 통한 용리 프로파일 상 40.0℃ 내지 65.0℃의 온도 범위에서의 중량 퍼센트는 하기 기술되는 시험 방법에 따라 측정될 수 있다. 6 wt.% 이상의 모든 개별 값 및 하위 범위가 본원에 개시되고 포함된다. 예를 들어, 부직포는 6 wt.% 이상, 8 wt.% 이상, 12 wt.% 이상, 16 wt.% 이상, 20 wt.% 이상, 또는 22 wt.% 이상의 조합된 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체 및 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체를 개선된 공단량체 조성 분포(ICCD) 절차를 통한 용리 프로파일 상 40.0℃ 내지 65.0℃(WT40-65℃)의 온도 범위에서 포함할 수 있고, 여기서 ICCD를 통한 용리 프로파일 상 40.0℃ 내지 65.0℃의 온도 범위에서의 중량 퍼센트는 하기 기술되는 시험 방법에 따라 측정될 수 있다.
본원에서 개시된 이성분 섬유로부터 형성된 부직포는 2 wt% 이상의 조합된 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체 및 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체를 개선된 공단량체 조성 분포(ICCD) 절차를 통한 용리 프로파일 상 40.0℃ 내지 60.0℃(WT40-60℃)의 온도 범위에서 포함할 수 있고, 여기서 ICCD를 통한 용리 프로파일 상 40.0℃ 내지 60.0℃의 온도 범위에서의 중량 퍼센트는 하기 기술되는 시험 방법에 따라 측정될 수 있다. 2 wt.% 이상의 모든 개별 값 및 하위 범위가 본원에 개시되고 포함된다. 예를 들어, 부직포는 2 wt.% 이상, 4 wt.% 이상, 6 wt.% 이상, 8 wt.% 이상, 10 wt.% 이상, 또는 11 wt.% 이상의 조합된 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체 및 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체를 개선된 공단량체 조성 분포(ICCD) 절차를 통한 용리 프로파일 상 40.0℃ 내지 60.0℃(WT40-60℃)의 온도 범위에서 포함할 수 있고, 여기서 ICCD를 통한 용리 프로파일 상 40.0℃ 내지 60.0℃의 온도 범위에서의 중량 퍼센트는 하기 기술되는 시험 방법에 따라 측정될 수 있다.
시험 방법
밀도
밀도는 ASTM D-792에 따라 측정하며, 그램/㎤(g/㎤)으로 나타낸다.
용융 지수(I2)
용융 지수(I2)는 섭씨 190° 도 및 2.16 ㎏에서 ASTM 1238에 따라 측정되며, 10분당 용리된 그램(g/10분)으로 표시된다.
통상의 겔 투과 크로마토그래피(통상 GPC)
크로마토그래피 시스템은 내부 IR5 적외선 검출기(IR5)를 구비한 PolymerChar GPC-IR(스페인 발렌시아) 고온 GPC 크로마토그래프로 이루어진다. 오토샘플러 오븐 격실은 160℃로 설정하고, 컬럼 격실은 150℃로 설정한다. 사용된 컬럼은 4개의 Agilent "Mixed A" 30 cm 20-미크론 선형 혼합층 컬럼이다. 사용된 크로마토그래피 용매는 1,2,4-트리클로로벤젠으로, 200 ppm의 부틸화 하이드록시톨루엔(BHT)을 함유한다. 용매 공급원은 질소 스파징한다. 사용된 주입 부피는 200 마이크로리터이고, 유량은 1.0 밀리리터/분이다.
GPC 컬럼 세트의 보정은 580 내지 8,400,000 g/mol 범위의 분자량을 갖는 적어도 20개의 좁은 분자량 분포 폴리스티렌 표준물로 수행하고, 개별 분자량들 간 적어도 10배 간격을 둔 6개의 "칵테일" 혼합물에 배열된다. 상기 표준물은 Agilent Technologies로부터 구입한다. 폴리스티렌 표준물은 1,000,000 g/mol 이상의 분자량의 경우에는 용매 50 밀리리터 중 0.025 그램으로 제조하고, 1,000,000 g/mol 미만의 분자량의 경우에는 용매 50 밀리리터 중 0.05 그램으로 제조한다. 폴리스티렌 표준물을 30분 동안 부드럽게 교반하면서 80℃에서 용해시킨다. 폴리스티렌 표준물 피크 분자량은 (문헌[Williams and Ward, J. Polym. Sci., Polym. Let., 6, 621 (1968)]에 기술되어 있는 바와 같은) 하기 수학식을 이용하여 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체 분자량으로 전환한다:
[수학식 1]
Figure pct00003
상기 식에서, M은 분자량이고, A는 0.4315의 값을 가지며, B는 1.0 이다.
5차 다항식을 이용하여 각각의 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체-당량 보정점에 정합시킨다. NIST 표준 NBS 1475를 52,000 g/mol의 분자량으로 수득하도록 컬럼 분해능 및 대역 확장 효과(band-broadening effects)를 보정하기 위해 A로 약간 조정한다(대략 0.39 내지 0.44).
GPC 컬럼 세트의 총 플레이트 카운트는 에이코산(Eicosane)(50 밀리리터의 TCB 중 0.04 g으로 제조되고, 부드럽게 교반하면서 20분 동안 용해시킴)을 사용하여 수행한다. 플레이트 카운트(수학식 2) 및 대칭(수학식 3)을 하기 수학식에 따라서 200 마이크로리터 주입에서 측정한다:
[수학식 2]
Figure pct00004
상기 식에서, RV는 체류 체적을 밀리리터 단위로 나타낸 것이고, 피크 폭은 밀리리터 단위이고, 피크 최대는 피크의 최대 높이이며, 반높이는 피크 최대의 1/2 높이이다.
[수학식 3]
Figure pct00005
상기 식에서, RV는 체류 체적을 밀리리터 단위로 나타낸 것이고, 피크폭은 밀리리터 단위이며, 피크 최대는 피크의 최대 위치이며, 1/10 높이는 피크 최대의 1/10 높이이고, 후미 피크(Rear Peak)는 피크 최대 이후의 체류 체적에서의 피크 테일(peak tail)을 의미하며, 선두 피크(Front Peak)는 피크 최대 이전의 체류 체적 앞의 피크를 지칭한다. 상기 크로마토그래피 시스템을 위한 플레이트 수는 22,000보다 커야 하며, 대칭도는 0.98 내지 1.22여야 한다.
샘플은 PolymerChar "기기 제어(Instrument Control)" 소프트웨어를 사용하여 반자동 방식으로 제조하며, 이때 샘플을 2 mg/ml로 중량 표적화하고, 질소로 미리 스파징된 격벽 마개를 갖는(septa-capped) 바이알에 용매(200 ppm BHT를 함유함)를 PolymerChar 고온 오토샘플러를 통해 첨가한다. 샘플을 "저속" 진탕 하에 160℃에서 3시간 동안 용해시킨다.
Mn(GPC), Mw(GPC), 및 Mz(GPC)의 계산은 PolymerChar GPCOne™ 소프트웨어, 각각 등간격을 갖는 데이터 수집점(IR i )에서 기준선-차감된 IR 크로마토그램 및 수학식 1로부터 상기 점(i)에 대해 좁은 표준물 보정 곡선으로부터 수득된 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체 등가 분자량(M 폴리에틸렌,i , g/mol) 을 이용하여, 수학식 5a 내지 5c에 따라, PolymerChar GPC-IR 크로마토그래프의 내부 IR5 검출기(측정 채널)를 이용한 GPC 결과를 기반으로 하였다. 이어서, GPC 분자량 분포(GPC-MWD) 플롯(wtGPC(lgMW) 대 lgMW 플롯(여기서 wtGPC(lgMW)는 lgMW의 분자량을 갖는 혼성중합체 분자의 중량 분율임))을 얻을 수 있다. 분자량은 g/mol 단위이고, wtGPC(lgMW)는 수학식 4에 따른다.
[수학식 4]
Figure pct00006
수평균 분자량(Mn(GPC)), 중량 평균 분자량(Mw(GPC)) 및 z-평균 분자량(Mz(GPC))은 하기 수학식으로부터 계산될 수 있다.
[수학식 5a]
Figure pct00007
[수학식 5b]
Figure pct00008
[수학식 5c]
Figure pct00009
시간 경과에 따른 편차를 모니터링하기 위하여, PolymerChar GPC-IR 시스템으로 제어되는 마이크로펌프를 통해 유량 마커(데칸)를 각각의 샘플 내에 도입한다. 이 유량 마커(FM)는 샘플 내의 각각의 데칸 피크(RV(FM 샘플))를 데칸 피크의 RV 정렬에 의해 각각의 샘플에 대한 펌프 유량(유량(공칭))을 좁은 표준 보정(RV(FM 보정)) 내의 데칸 피크의 것으로 선형으로 교정하는 데 사용된다. 이어서, 데칸 마커 피크 시간의 모든 변화를 전체 실행 동안의 유량의 선형 이동(유량(유효))과 관련이 있다고 가정한다. 유량 마커 피크의 RV 측정값이 최고 정확도가 되도록, 최소 자승 정합법(least-squares fitting routine)을 사용하여 흐름 마커 농도 크로마토그램의 피크를 2차 방정식에 정합시킨다. 이어서, 상기 2차 방정식의 1차 도함수를 사용하여 실제 피크 위치를 찾는다. 유량 마커 피크에 기초하여 시스템을 보정한 후, (좁은 표준물 보정에 대한) 유효 유량은 수학식 6으로 계산한다. 유량 마커 피크의 처리는 PolymerChar GPCOne™ 소프트웨어를 통해 수행한다. 허용 가능한 유량 보정은 유효 유량이 공칭 유량의 0.5% 이내가 되도록 해야 한다.
[수학식 6]
유량 유효 = 유량 공칭 × (RV(FM 보정)/RV(FM 샘플))
개선된 공단량체 조성 분포(ICCD)
IR-5 검출기(PolymerChar, 스페인) 및 2-각 광 산란 검출기 모델 2040(Precision Detectors, 현재는 Agilent Technologies)이 장착된 Crystallization Elution Fractionation instrumentation(CEF)(PolymerChar, 스페인)을 사용하여 개선된 공단량체 조성 분포(ICCD) 테스트를 수행한다. ICCD 컬럼을 15 cm(길이) × 1/4"(ID) 스테인리스 튜브에서 금 코팅된 니켈 입자(Bright 7GNM8-NiS, Nippon Chemical Industrial Co.)로 패킹한다. 컬럼 패킹 및 컨디셔닝은 참조문헌(Cong, R.; Parrott, A.; Hollis, C.; Cheatham, M.의 WO2017040127A1호, 본원에 참조로 포함됨)에 따른 슬러리 방법을 사용한다. 트리클로로벤젠(TCB) 슬러리 패킹에 의한 최종 압력은 150 bar이다. 컬럼은 검출기 오븐에서 IR-5 검출기 바로 앞에 설치한다. 오르토-디클로로벤젠(ODCB, 99% 무수 등급 또는 기술적 등급)을 용리제로서 사용한다. 실리카 겔 40(입자 크기 0.2 내지 0.5 mm, 카탈로그 번호 10181-3)을 EMD Chemicals로부터 입수하고, ODCB 용매를 건조시키기 위해 사용될 수 있다. ICCD 기기에 질소(N2) 퍼징 능력을 갖춘 오토샘플러를 장착한다. ODCB는 사용하기 전에 1시간 동안 건조 N2로 스파징한다. 샘플 제조는 (달리 명시되지 않는 한) 160℃에서 1시간 동안 진탕하면서 4 mg/ml의 오토샘플러로 수행한다. 주입량은 300 μl이다. ICCD의 온도 프로파일은 다음과 같다: 105℃에서 30℃까지 3℃/분으로 결정화하고, 이어서 30℃에서 2분 동안 열평형(2분으로 설정된 가용성 분획 용리 시간을 포함함)을 유지한 다음, 30℃에서 140℃까지 3℃/분으로 가열한다. 용리 동안의 유량은 0.50 ml/분이다. 데이터를 1 데이터 포인트/초(data point/second)로 수집한다. 컬럼 온도 보정은 ODCB 중 기준 물질 선형 동종중합체 폴리에틸렌(공단량체 함량이 없고, 1.0 g/10분의 용융 지수(I2), 통상적인 겔 투과 크로마토그래피에 의한 대략 2.6의 다분산도 Mw(GPC)/Mn(GPC)를 가짐, 1.0 mg/ml) 및 에이코산(2 mg/ml)의 혼합물을 사용하여 수행할 수 있다. ICCD 온도 보정은 다음 4단계로 이루어진다: (1) 에이코산의 측정된 피크 용리 온도로부터 30.00℃를 뺀 온도 오프셋으로 정의된, 지연 부피를 계산하는 단계; (2) ICCD 온도 원시 데이터로부터 용리 온도의 온도 오프셋을 차감하는 단계(상기 온도 오프셋은 용리 온도, 용리 유량 등과 같은 실험 조건의 함수임을 유의해야 한다); (3) 선형 동종중합체 폴리에틸렌 기준 물질의 피크 온도가 101.0℃이고 에이코산의 피크 온도가 30.0℃가 되도록 30.00℃ 내지 140.00℃의 범위에서 용리 온도를 변형시키는 선형 보정선을 생성하는 단계; 및 (4) 30℃에서 등온적으로 측정된 가용성 분획의 경우, 30.0℃ 미만의 용리 온도는 문헌[Cerk 및 Cong et al., US9,688,795, 본원에 참조로 포함됨]에 따라 3℃/분의 용리 가열 속도를 사용하여 선형으로 외삽된다.
ICCD 용리 프로파일에 대한 중량 퍼센트의 결정
최저 및 최고 용리 온도(전형적으로는 35℃ 내지 119℃)에서 제로 상대 질량에서 시작하고 끝나는 상대 질량-용리 프로파일 플롯을 생성하기 위해 IR 측정 신호에서 단일 기준선을 차감한다. 편의상, 이것은 1에 상당하는 전체 면적에 대한 정규화된 양으로 표시한다. ICCD의 상대 질량-용리 프로파일 플롯에서, 각각의 온도(T)에서의 중량 분율(wT(T))(중량 퍼센트로 변환할 수 있음)을 얻을 수 있다. 프로파일(wT(T) 대 T)은 ICCD에서 0.200℃의 온도 단계 증가와 함께 35.0℃에서 119.0℃까지이며, 그 관계는 다음과 같다:
[수학식 7]
Figure pct00010
중량 분율(WT더 낮은 T-더 높은 T)은 관심 온도 범위에 걸쳐 wT(T) 대 T 프로파일을 통합함으로써 하기의 수학식에 따라 계산될 수 있다:
[수학식 8]
Figure pct00011
인장 강도 및 파단 시 신장율% 시험 방법
인장 시험을 위해, Instron 인장 시험기를 사용하여 인장 시험하기 위해 20 그램/제곱미터(gsm) 부직포를 기계 방향(MD)으로 1 인치 × 8 인치 직사각형 스트립으로 절단한다. 스트립을 76.2 mm의 초기 그립간(grip-to-grip) 거리(L0)로 300 mm/분의 시험 속도로 시험한다. 뉴턴/1 인치(N/1 인치 너비)의 부직포 인장 강도를 피크 힘에서 결정한다. 피크 하중에서, 그립간 거리(L)를 판독하고, 파단 시 신장율 퍼센트(%)를 (L-L0)/L0 × 100%로 보고한다. 5개 샘플의 평균값을 기록한다.
내마모성 시험 방법
예시 부직포의 내마모성은 Sutherland Ink Rub Tester를 사용하여 측정할 수 있다. 시험하기 전에, 20 gsm 부직포의 샘플을 12.5 cm × 5 cm 직사각형 스트립으로 절단하고, 73°F +/- 2℉ 및 일정한 상대 습도에서 최소 4시간 동안 컨디셔닝한다. 이어서, 320-그릿 산화알루미늄 직물 사포의 12.5 cm × 5 cm 직사각형 스트립을 Sutherland Ink Rub Tester에 장착한다. 이어서, 샘플을 0.01 mg에 가장 근접하게 칭량하여 상기 Tester에 장착한다. 그런 다음, 2 파운드 중량을 Sutherland Ink Rub Tester에 부착하고, 시험기를 20 사이클 동안 분당 42 사이클의 속도로 실행한다. 느슨한 섬유는 접착 테이프를 사용하여 제거하고, 샘플의 무게를 다시 재어 손실된 물질의 양을 결정한다. 내마모성은 물질의 중량 손실을 마모된 영역의 크기로 나눈 값으로 정의한다. 내마모성의 단위는 mg/㎠이다. 5개 샘플의 평균값을 기록한다.
섬유 데니어 측정
섬유 직경은 광학 현미경을 통해 측정한다. 데니어(9000 미터에 대한 이러한 섬유의 중량으로 정의됨)는 각각의 중합체 성분의 밀도 및 섬유 직경을 기준으로 계산한다.
필라멘트 속도 결정
필라멘트 속도는 하기 수학식에 기반하여 계산한다:
[수학식 9]
필라멘트 속도(미터/분) = 처리량(g/분)/데니어(g/9000 m)*9,000.
시차 주사 열량 측정법(DSC)
시차 주사 열량 측정법은 ASTM D3895-14에 따라 최고 피크 용융 온도(Tm) 및 최고 피크 결정화 온도(Tc)를 측정하는 데 사용된다. 약 0.5 그램의 샘플을 25,000 psi 및 섭씨 190도씨에서 10 내지 15초 동안 필름으로 압축 성형한다. 5 내지 8 mg 샘플을 칭량하고 밀폐된 분위기를 보장하기 위해 팬이 뚜껑으로 억제된 DSC 알루미늄 팬에 넣는다. 시험하는 동안, 50 ml/분의 질소 퍼지 가스 흐름이 사용된다.
샘플 온도를 아래위로 램핑(ramping)하여 열 흐름 대 온도 프로파일을 생성함으로써 샘플의 열적 거동을 측정한다. 냉각 및 제2 가열 정보를 위해, 샘플을 10℃/분의 속도로 섭씨 150도로 가열하고, 5분 동안 등온으로 유지한다. 이어서, 샘플을 10℃/분의 속도로 섭씨 -40도로 냉각하고, 5분간 등온으로 유지한 후, 10℃/분의 속도로 섭씨 150도씨로 가열한다.
냉각 곡선 및 제2 가열 곡선을 기록한다. 결정화의 시작부터 -20℃까지 기준선 끝점을 설정함으로써 상기 냉각 곡선을 분석한다. -20℃부터 용융의 마지막까지 기준선 끝점을 설정함으로써 상기 가열 곡선을 분석한다. 결정된 값은 최고 피크 용융 온도(Tm) 및 최고 피크 결정화 온도(Tc)이다. 최고 피크 용융 온도(Tm)는 제2 가열 곡선으로부터 보고된다. 최고 피크 결정화 온도(Tc)는 상기 냉각 곡선으로부터 측정된다.
실시예
예의 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체의 제조
에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체인 중합체 1(Poly. 1), 중합체 2(Poly. 2), 및 중합체 3(Poly. 3)을 하기의 방법 및 표에 따라 제조한다.
모든 원료(단량체 및 공단량체) 및 공정 용매(좁은 비등 범위 고순도 이소파라핀 용매 Isopar-E)는 반응 환경에 도입되기 전에 분자체로 정제된다. 수소는 고순도 등급으로 가압되어 공급되며 추가로 정제되지 않는다. 반응기 단량체 공급물 스트림을 기계적 압축기를 통해 반응 압력 초과로 가압한다. 상기 용매 및 공단량체(존재하는 경우) 공급물은 펌프를 통해 반응 압력 초과로 가압된다. 개별 촉매 성분은 정제된 용매로 수동으로 일괄적으로 희석되고, 상기 반응 압력으로 가압된다. 모든 반응 공급물 흐름은 질량 유량계로 측정되고, 컴퓨터 자동화 밸브 제어 시스템으로 독립적으로 제어된다.
반응기 구성은 하기 표 2A 및 2B에 명시된 대로 단일 반응기 조작 또는 이중 직렬 반응기 조작 중 하나이다.
단일 반응기 시스템 또는 직렬 구성의 2개의 반응기 시스템이 사용된다. 각 반응기는 열이 제거된 연속 교반식 탱크 반응기(CSTR)와 유사한 액체 충전된 비단열, 등온, 순환, 루프 반응기로 이루어진 연속 용액 중합 반응기이다. 모든 새로운 용매, 단량체, 공단량체(존재하는 경우), 수소 및 촉매 성분 공급물은 독립적인 제어가 가능하다. 각 반응기로의 모든 새로운 공급물 스트림(용매, 단량체, 공단량체[존재하는 경우], 및 수소)은, 열 교환기를 통해 상기 공급물 스트림을 통과시킴으로써 전형적으로 15-50℃ 로 온도가 제어되어, 단일 용액 상이 유지된다. 각 중합 반응기에 대한 모든 새로운 공급물은 2개의 위치에서 반응기로 주입되며, 각각의 주입 위치 사이의 반응기 부피는 대략 동일하다. 신규 공급물은 총 신규 공급물 질량 흐름의 절반을 수용하는 각각의 주입기로 제어한다. 촉매 성분을 주입 노즐을 통해 중합 반응기로 주입하여 반응기 흐름의 중심에 성분을 도입한다. 1차 촉매 성분 공급물은 반응기 단량체 전환율을 명시된 값에서 유지하도록 컴퓨터로 제어된다. 조촉매 성분(들)은 일차 촉매 성분에 대한 계산된 특정 몰비에 기초하여 공급한다. 각각의 반응기 공급물 주입 위치를 따른 직후, 공급물 스트림을 정적 혼합 요소를 사용하여 순환형 중합 반응기 내용물과 혼합한다. 등온 반응 환경을 유지하는 역할을 하는 냉각제 측의 온도를 명시된 온도에서 유지하면서, 반응열의 많은 부분을 제거하는 역할을 하는 열 교환기를 통해 각각의 반응기 내용물을 연속적으로 순환시킨다. 반응기 루프 주위의 순환은 펌프에 의해 제공된다.
이중 직렬 반응기 구성에서, 제1 중합 반응기로부터의 유출물(용매, 단량체, 공단량체[존재하는 경우], 수소, 촉매 성분 및 중합체 함유)은 제1 반응기 루프를 빠져나가 제2 반응기 루프에 첨가된다. 모든 반응기 구성에서, 최종 반응기 유출물(이중 직렬의 경우 제2 반응기 유출물 또는 단일 반응기 유출물)은 적합한 시약(물)이 추가되고 이와 반응하여 비활성화되는 구역으로 들어간다. 이 동일한 반응기 출구 위치에서, 다른 첨가제(예를 들어, 압출 및 제조 동안 안정화에 적합한 항산화제에는 옥타데실 3,5-디-Tert-부틸-4-하이드록시하이드로신나메이트, 테트라키스(메틸렌(3,5-디-Tert-부틸-4-하이드록시하이드로신나메이트))메탄, 및 트리스(2,4-디-Tert-부틸-페닐) 포스파이트가 포함됨)를 중합체 안정화를 위해 첨가한다.
촉매 불활성화 및 첨가제 첨가 이후, 반응기 유출물은 탈휘발화 시스템으로 도입되고, 이 곳에서 중합체는 비중합체 스트림으로부터 제거된다. 단리된 중합체 용융물을 펠렛화하고 수집한다. 비-중합체 스트림은 시스템으로부터 제거되는 대부분의 에틸렌을 분리하는 다양한 장치를 통해 통과한다. 대부분의 용매 및 미반응 공단량체(존재하는 경우)는 정제 시스템을 통해 통과한 후 반응기로 다시 재순환시킨다. 소량의 용매와 공단량체(존재하는 경우)는 공정에서 제거한다.
중합체 제조에 사용된 표 2A 및 2B의 값에 상응하는 반응기 스트림 공급물 데이터 흐름을 도 1 및 도 2에 그래프로 기술된다. 데이터는 용매 재순환 시스템의 복잡성이 고려되고 반응 시스템이 흐름도를 통해 한 번에 더 간단하게 처리될 수 있도록 제시된다.
[표 1]
Figure pct00012
[표 2A]
Figure pct00013
[표 2B]
Figure pct00014
하기의 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체가 또한 실시예에서 사용된다.
중합체 4(Poly. 4)는 The Dow Chemical Company (Midland, MI)로부터 입수 가능한 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체인 ASPUN™ 6850A이다.
중합체 5(Poly. 5)는 The Dow Chemical Company (Midland, MI)로부터 입수 가능한 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체인 ASPUN™ 6835A이다.
중합체 6(Poly. 6)은 The Dow Chemical Company (Midland, MI)로부터 입수 가능한 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체인 ASPUN™ 6000이다.
중합체 7(Poly. 7)은 The Dow Chemical Company (Midland, MI)로부터 입수 가능한 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체인 DOWLEX™ 2517이다.
중합체 8(Poly. 8)는 The Dow Chemical Company (Midland, MI)로부터 입수 가능한 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체인 ELITE™ 5860이다.
하기의 표 3은 Poly. 1 내지 Poly. 8의 용융 지수 (I2), 밀도, Mw(GPC)/Mn(GPC), 최고 피크 결정화 온도(Tc), 및 최고 피크 용융 온도(Tm)를 제공한다.
[표 3]
Figure pct00015
섬유 및 부직포의 형성
스펀본딩된 부직포는 이성분 섬유로부터 형성되고 단일 빔 Reicofil 4 스펀본드 라인 상에서 50:50(중량%) 동심 코어:시스 구성으로 제조된다. 이성분 섬유의 코어는 표 4에 보고된 바와 같은 에틸렌/알파 올레핀 혼성중합체 조성물이다. 시스는 표 4에 보고된 바와 같이 동일하거나 상이한 에틸렌/알파 올레핀 혼성중합체 조성물이다. 기계(Reicofil 4 스펀본드 라인)에는 7022개의 홀(6861개의 홀/m) 및 0.6 mm의 각각의 홀의 출구 직경을 가진 방사구금이 장착되어 있다. 홀은 L/D 비율이 4이다. 중합체 용융 온도는 대략 230℃에서 설정된다. 섬유는 안정적인 섬유 방사를 유지하면서 최대의 지속 가능한 캐빈 공기압에서 수집되어 목표 평량 20 gsm을 갖는 부직포로 변환된다. 웹의 본딩이 70 daN/cm의 닙 압력으로 인그레이브 롤(engraved roll)과 매끄러운 롤 사이에서 발생한다. 인그레이브 롤의 오일 온도는 롤에 부직포를 오버랩핑하지 않고 최상의 본딩을 달성하도록 조정된다. 매끄러운 롤의 오일 온도는 인그레이브 롤의 온도보다 2℃ 더 낮게 유지된다.
이성분 섬유로부터 형성된 예시 부직포는 표 4에 보고된 바와 같이 발명예 및 비교예로서 지정되었다. 부직포의 섬유 데니어뿐 아니라 이성분 섬유의 제1 영역에서 제2 영역을 뺀 최고 피크 용융 온도의 차이(ΔTm), 최고 피크 결정화 온도의 차이(ΔTc) 및 밀도의 차이(Δ밀도)를 표 5에 보고한다.
부직포 실시예의 ICCD 용리 프로파일에서 40.0℃ 내지 68.0℃(WT40-68℃), 40.0℃ 내지 65.0℃(WT40-65℃), 및 40.0℃ 내지 60.0℃(WT40-60℃)의 온도 범위에서 조합된 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체 및 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체의 중량 퍼센트(wt.%)를 표 6에 보고한다. 이제 일반적으로 도 3을 참조하면, 부직포 발명예 2의 ICCD 용리 프로파일이 도시되어 있다. 발명예 2의 Poly.3과 Poly.8의 조합된 중량%는 ICCD 용리 프로파일에서 40.0℃ 내지 68.0℃(WT40-68℃)의 온도 범위에서 30%(표 6에 보고된 바와 같음)와 동일하다. 본 발명의 부직포인 발명예 1 및 발명예 2가 ICCD 용리 프로파일 상 영역의 2개의 중합체의 더 높은 중량 퍼센트를 갖고, 이는 이론에 구애받지 않고, 내마모성, 인장 강도 및/또는 파단 시 신장율 퍼센트의 향상된 특성에 기여한다.
부직포에 대한 추가적인 처리 조건은 표 7에 보고되어 있다. 부직포의 추가적인 특성은 표 8에 제시되어 있다. 본 발명의 부직포인 발명예 1 및 발명예 2는 더 높은 ΔTm, ΔTc, 및 Δ밀도를 가지면서 미세한 섬유 데니어를 갖는데, 이는 이론에 구애받지 않고, 비교 부직포인 비교예 1 내지 8과 비교할 때 내마모성, 인장 강도 및/또는 파단 시 신장율 퍼센트의 향상된 특성에 기여한다.
[표 4]
Figure pct00016
[표 5]
Figure pct00017
[표 6]
Figure pct00018
[표 7]
Figure pct00019
[표 8]
Figure pct00020
존재하는 경우, 임의의 상호 참조 또는 관련 특허 또는 출원, 및 본 출원이 이의 우선권 또는 이익을 주장하는 임의의 특허 출원 또는 특허를 포함하는 본원에 인용된 모든 문서는 명시적으로 제외되거나 달리 제한되지 않는 한, 그 전체 내용이 본원에 인용되어 포함된다. 임의의 문서의 인용은, 그것이 본원에 개시 또는 청구된 임의의 발명에 관한 선행 기술이거나 또는 그것이, 단독으로 또는 임의의 다른 참고 문헌 또는 참고 문헌들과의 임의의 조합으로, 임의의 이러한 발명을 교시하거나, 제안하거나, 개시한다고 인정하는 것은 아니다. 또한, 본 문서에서의 용어의 임의의 의미 또는 정의가 인용되어 포함된 문서에서의 동일한 용어의 임의의 의미 또는 정의와 상충하는 한, 본 문서의 해당 용어에 지정된 의미 또는 정의가 우선할 것이다.
본 발명의 특정 실시형태들이 예시되고 설명되었지만, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 다른 변화 및 변형이 이루어질 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위 내에 속하는 이러한 모든 변화 및 변형은 첨부된 청구범위에 포함되도록 의도된다.

Claims (6)

  1. 제1 영역 및 제2 영역을 포함하는 이성분(bicomponent) 섬유로서;
    제1 영역은 DSC에 의해 측정 시 130℃ 미만의 최고 피크 용융 온도(Tm)를 갖는 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체를 포함하고;
    제2 영역은 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체 조성물의 밀도 미만의 밀도를 갖는 제2 에틸렌/알파 올레핀 혼성중합체를 포함하고;
    제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체의 최고 피크 용융 온도(Tm)는 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체의 최고 피크 용융 온도(Tm)보다 3.5℃ 이상 더 높고, 여기서 최고 피크 용융 온도(Tm)는 DSC에 의해 측정되고;
    제1 영역 및 제2 영역은 코어-시스(core-sheath) 구성으로 배열되는, 이성분 섬유.
  2. 제1항에 있어서, 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체의 최고 피크 결정화 온도(Tc)보다 3.5℃ 이상 더 높은 최고 피크 결정화 온도(Tc)를 갖고, 여기서 최고 피크 결정화 온도(Tc)는 DSC에 의해 측정되는, 이성분 섬유.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체의 밀도는 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체의 밀도보다 0.022 g/㎤ 이상 더 큰, 이성분 섬유.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 이성분 섬유로부터 형성된 부직포로서, 부직포는 하기의 특성들 중 하나 이상을 갖는 부직포: 1.5 g/9000 m 이하의 섬유 데니어; 20 gsm 부직포에서 1인치당 11.0 뉴턴 초과의 기계 방향의 인장 강도; 20 gsm 부직포에서 100% 초과의 기계 방향의 파단 시 신장율; 및 20 gsm 부직포에서 0.18 mg/㎠ 미만의 기계 방향의 내마모성.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 이성분 섬유로부터 형성된 부직포로서, 부직포는 12 wt% 이상의 조합된 제1 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체 및 제2 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체를 개선된 공단량체 조성 분포(ICCD) 절차를 통한 용리 프로파일 상 40.0℃ 내지 68.0℃(WT40-68℃)의 온도 범위에서 포함하는 부직포.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 이성분 섬유로부터 형성된 부직포로서, 부직포는 1.5 g/9000 m 이하의 섬유 데니어; 20 gsm 부직포에서 1인치당 11.0 뉴턴 초과의 기계 방향의 인장 강도; 20 gsm 부직포에서 100% 초과의 기계 방향의 파단 시 신장율; 및 20 gsm 부직포에서 0.18 mg/㎠ 미만의 기계 방향의 내마모성을 갖는 부직포.
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