KR20230054409A - 높은 체적 저항률을 갖는 멜트블로운 부직포 및 이의 물품 - Google Patents

높은 체적 저항률을 갖는 멜트블로운 부직포 및 이의 물품 Download PDF

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윤펑 양
시지에 런
이지엔 린
하이양 위
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Abstract

멜트블로운 부직포 및 이의 물품이 제공된다. 멜트블로운 부직포는 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체 및 특정 첨가제를 포함하는 조성물로부터 형성될 수 있다. 본원에 개시된 실시형태에 따른 멜트블로운 부직포는 높은 체적 저항률을 나타내고 필터 적용에 사용될 수 있다.

Description

높은 체적 저항률을 갖는 멜트블로운 부직포 및 이의 물품
본 개시내용의 실시형태는 일반적으로 멜트블로운(meltblown) 부직포에 관한 것이며, 보다 특히 높은 체적 저항률을 갖는 조성물로부터 형성된 멜트블로운 부직포에 관한 것이다.
체적 저항률 및 전하 유지와 같은 전기적인 특성은 전기화학적 열화 저항을 개선하고 전기 전하 감쇠를 감소시키는 데 도움을 줄 수 있기 때문에 이는 여과에 있어서 중요하다. 여과 목적에 사용되는 물품에는 멜트블로운 부직포가 포함된다. 폴리에틸렌이 아닌 폴리프로필렌으로부터 형성된 멜트블로운 부직포는 여과 용도에 널리 사용되는데 그 이유는 무엇보다도 폴리프로필렌이 폴리에틸렌보다 여과에 대해 보다 양호한 전기적 특성을 나타내기 때문이다. 예를 들어, 폴리프로필렌 조성물로부터 형성된 전형적인 멜트블로운 부직포는 집진을 위한 정전하를 얻기 위해 대전될 수 있다. 폴리프로필렌은 여과 적용에 사용되는 가장 인기있는 폴리올레핀 매트릭스이지만, 폴리에틸렌에 비해 여러 단점이 있다. 예를 들어, 폴리프로필렌은 강성이고, 방사선으로 소독될 수 없으며, 분해되어 악취가 날 수 있다. 따라서, 부드럽고, 악취가 덜하고, 예를 들어 여과 적용에서 사용하기 위해 높은 체적 저항률과 같은 양호한 전기적 특성을 보일 수 있는 폴리에틸렌으로부터 형성된 멜트블로운 부직포에 대한 요구가 남아 있다.
본 개시내용의 실시형태는 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체(interpolymer) 및 특정 첨가제 또는 첨가제의 조합을 포함하는 멜트블로운 부직포를 제공함으로써 상기의 요구를 충족시킨다.
본원은 멜트블로운 부직포를 개시한다. 멜트블로운 부직포는 조성물로부터 형성된다. 조성물은 0.911 내지 0.939 g/cc의 밀도, 50,000 cP 이하의 브룩필드(Brookfield) 점도 및 1.8 내지 3.5의 분자량 분포(Mw,cc/Mn,cc)를 갖는 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체; 및 티타늄 디옥시드, 비스(2,2,6,6-테트라메틸-1-피페리디닐옥시-4-일) 세바케이트, 탈크, 할로이사이트, 친유기성 필로실리케이트 또는 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제를 포함하고; 여기서, 상기 조성물은 실온에서 7.0E+16 ohm.cm 초과의 체적 저항률을 가진다.
또한 본원에는 에어 필터가 개시된다. 에어 필터는 본원에 개시된 실시형태에 따른 멜트블로운 부직포를 포함한다. 실시형태에서, 에어 필터는 조성물로부터 형성된 멜트블로운 부직포를 포함하며, 상기 조성물은 0.911 내지 0.939 g/cc의 밀도, 50,000 cP 이하의 브룩필드 점도 및 1.8 내지 3.5의 분자량 분포(Mw,cc/Mn,cc)를 갖는 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체; 및 티타늄 디옥시드, 비스(2,2,6,6-테트라메틸-1-피페리디닐옥시-4-일) 세바케이트, 탈크, 할로이사이트, 친유기성 필로실리케이트 또는 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제를 포함하고; 여기서, 상기 조성물은 실온에서 7.0E+16 ohm.cm 초과의 체적 저항률을 가진다.
이들 및 다른 실시형태는 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에서 보다 상세하게 설명된다.
개시된 멜트블로운 부직포의 양태들을 하기에 더 상세히 기술할 것이다. 멜트블로운 부직포는 광범위하게 적용될 수 있고, 예를 들어 에어 필터, 단열재, 안면 마스크, 수술용 가운, 붕대 및 상처 드레싱을 비롯한 매우 다양한 물품을 생산하는 데 사용될 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 사용될 때, 용어 "혼성중합체"는 적어도 2종의 상이한 단량체의 중합에 의해 제조된 중합체를 지칭한다. 일반 용어 "혼성중합체"는 용어 "공중합체"(이는 2종의 상이한 단량체로부터 제조된 중합체를 지칭하는데 일반적으로 사용됨)뿐만 아니라 용어 "삼원중합체"(이는 3종의 상이한 단량체로부터 제조된 중합체를 지칭하는데 일반적으로 사용됨)를 포함한다. 이것은 또한 4종 이상의 단량체를 중합하여 제조된 중합체를 포괄한다.
용어 "포함하는", "포괄하는", "갖는", 및 이의 파생어는, 동일한 것이 구체적으로 개시되는지 여부와 상관없이, 임의의 추가적 성분, 단계, 또는 절차의 존재를 배제하기 위한 것은 아니다. 의심의 여지를 피하기 위해, 용어 "포함하는"의 사용을 통해 청구된 모든 조성물은 달리 명시되지 않는 한, 중합체성인지 여부와 상관없이, 임의의 추가적 첨가제, 아쥬반트(adjuvant), 또는 화합물을 포함할 수 있다. 대조적으로, 용어 "본질적으로 이루어진"은 실시 가능성에 필수적이지 않은 것들을 제외한 임의의 다른 성분, 단계, 또는 절차를 임의의 후속 열거 범주에서 제외한다. 용어 "이루어진"은 구체적으로 기술되거나 나열되지 않은 임의의 성분, 단계, 또는 절차를 제외한다.
멜트블로운 부직포는 조성물로부터 형성된다. 조성물은 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체 및 첨가제를 포함한다.
조성물의 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체
실시형태에서, 조성물은 조성물의 총 중량을 기준으로 90 내지 99.95 중량%(wt.%)의 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체를 포함한다. 90 내지 99.95 중량%의 모든 개별 값과 하위 범위가 본원에 개시 및 포함된다. 예를 들어, 조성물은 조성물의 총 중량을 기준으로 90 내지 99.95 wt.%, 92 내지 99.95 wt.%, 94 내지 99.95 wt.%, 96 내지 99.95 wt.%, 98 내지 99.95 wt.%, 또는 99 내지 99.95 wt.%의 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체를 포함할 수 있다.
에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 일반적으로 에틸렌 및 3개 이상의 탄소 원자를 갖는 알파-올레핀을 포함하는 중합체를 지칭한다. 본원의 실시형태에서, 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 (중합체성 단량체의 총량을 기준으로) 50 중량% 초과의, 에틸렌으로부터 유도된 단위 및 30 중량% 미만의, 하나 이상의 알파-올레핀 공단량체로부터 유도된 단위를 포함한다. 50 중량% 초과의, 에틸렌으로부터 유도된 단위 및 30 중량% 미만의, 하나 이상의 알파-올레핀 공단량체로부터 유도된 단위의 모든 개별 값 및 하위 범위가 본원에 포함되고 개시된다. 예를 들어, 일부 실시형태에서, 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 (a) 55 중량% 이상, 예를 들어, 60 중량% 이상, 65 중량% 이상, 70 중량% 이상, 75 중량% 이상, 80 중량% 이상, 85 중량% 이상, 90 중량% 이상, 92 중량% 이상, 95 중량% 이상, 97 중량% 이상, 98 중량% 이상, 99 중량% 이상, 99.5 중량% 이상, 50 중량% 초과 내지 99 중량%, 50 중량% 초과 내지 97 중량%, 50 중량% 초과 내지 94 중량%, 50 중량% 초과 내지 90 중량%, 70 중량% 내지 99.5 중량%, 70 중량% 내지 99 중량%, 70 중량% 내지 97 중량%, 70 중량% 내지 94 중량%, 80 중량% 내지 99.5 중량%, 80 중량% 내지 99 중량%, 80 중량% 내지 97 중량%, 80 중량% 내지 94 중량%, 80 중량% 내지 90 중량%, 85 중량% 내지 99.5 중량%, 85 중량% 내지 99 중량%, 85 중량% 내지 97 중량%, 88 중량% 내지 99.9 중량%, 88 중량% 내지 99.7 중량%, 88 중량% 내지 99.5 중량%, 88 중량% 내지 99 중량%, 88 중량% 내지 98 중량%, 88 중량% 내지 97 중량%, 88 중량% 내지 95 중량%, 88 중량% 내지 94 중량%, 90 중량% 내지 99.9 중량%, 90 중량% 내지 99.5 중량%, 90 중량% 내지 99 중량%, 90 중량% 내지 97 중량%, 90 중량% 내지 95 중량%, 93 중량% 내지 99.9 중량%, 93 중량% 내지 99.5 중량%, 93 중량% 내지 99 중량% 또는 93 중량% 내지 97 중량%의, 에틸렌으로부터 유도된 단위; 및 (b) 30 중량% 미만, 예를 들어, 25 중량% 미만, 또는 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, 0.1 내지 20 중량%, 0.1 내지 15 중량%, 0.1 내지 12 중량%, 0.1 내지 10 중량%, 0.1 내지 8 중량%, 0.1 내지 5 중량%, 0.1 내지 3 중량%, 0.1 내지 2 중량%, 0.5 내지 12 중량%, 0.5 내지 10 중량%, 0.5 내지 8 중량%, 0.5 내지 5 중량%, 0.5 내지 3 중량%, 0.5 내지 2.5 중량%, 1 내지 10 중량%, 1 내지 8 중량%, 1 내지 5 중량%, 1 내지 3 중량%, 2 내지 10 중량%, 2 내지 8 중량%, 2 내지 5 중량%, 3.5 내지 12 중량%, 3.5 내지 10 중량%, 3.5 내지 8 중량%, 3.5 내지 7 중량% 또는 4 내지 12 중량%, 4 내지 10 중량%, 4 내지 8 중량%, 또는 4 내지 7 중량%의, 하나 이상의 알파-올레핀 공단량체로부터 유도된 단위를 포함한다. 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. 하나 이상의 알파-올레핀은 C3-C20 아세틸렌계 불포화 단량체 및 C4-C18 디올레핀으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 예컨대, 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, 하나 이상의 알파-올레핀 공단량체는, 프로필렌, 1-부텐, 1-헥센, 및 1-옥텐으로 이루어진 군으로부터 선택되거나; 대안적으로, 1-부텐, 1-헥센 및 1-옥텐으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있거나, 대안적으로는 1-헥센 및 1-옥텐으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 일부 실시형태에서, 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 0 중량% 초과 내지 30 중량% 미만의, 1-옥텐, 1-헥센 또는 1-부텐 공단량체 중 하나 이상으로부터 유도된 단위를 포함한다.
본원에 기술된 실시형태에서, 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 0.911 내지 0.939 그램/입방 센티미터(g/cc)의 밀도를 갖는다. 0.911 내지 0.939 g/cc의 모든 개별 값 및 하위 범위가 본원에 포함되고 개시된다. 예컨대, 일부 실시형태에서, 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 0.911 내지 0.935 g/cc의 밀도를 갖는다. 다른 실시형태에서, 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 0.913 내지 0.939 g/cc의 밀도를 갖는다. 추가적인 실시형태에서, 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 0.913 내지 0.935 g/cc의 밀도를 갖는다. 밀도는 ASTM D792에 따라 측정될 수 있다.
밀도 이외에, 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 50,000 센티푸아즈(cP) 이하의 브룩필드 점도를 갖는다. 50.000 cP 이하의 모든 개별 값 및 하위 범위가 본원에 포함되고 개시된다. 예를 들어, 일부 실시형태에서, 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 45,000 cP 이하, 40,000 cP 이하, 또는 35,000 cP 이하의 브룩필드 점도를 갖는다. 다른 실시형태에서, 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 5,000 cP 내지 50,000 cP, 5,000 cP 내지 45,000 cP, 또는 5,000 cP 내지 40,000 cP의 브룩필드 점도를 갖는다.
밀도 및 브룩필드 점도 이외에, 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 1.8 내지 3.5의 분자량 분포(Mw,cc/Mn,cc)를 갖는다. 분자량 분포는 수평균 분자량(Mn,cc)에 대한 중량 평균 분자량(Mw,cc)의 비율(즉, Mw,cc/Mn,cc)로 표시될 수 있으며, 겔 투과 크로마토그래피(GPC: gel permeation chromatography) 기술에 의해 측정될 수 있다. 1.8 내지 3.5의 모든 개별 값 및 하위 범위가 본 명세서에 포함되어 개시된다. 예를 들어, 일부 실시형태에서, 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 1.9 내지 3.5 또는 2.0 내지 3.5의 분자량 분포(Mw,cc/Mn,cc)를 갖는다. 다른 실시형태에서, 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 1.8 내지 3.0, 1.9 내지 3.0, 또는 2.0 내지 3.0의 분자량 분포(Mw,cc/Mn,cc)를 갖는다. 추가 실시형태에서, 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 1.8 내지 2.8, 1.9 내지 2.8, 또는 2.0 내지 2.8의 분자량 분포(Mw,cc/Mn,cc)를 갖는다.
밀도, 브룩필드 점도 및 분자량 분포 이외에, 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 5.25 미만의 Mz,cc/Mn,cc를 갖는다. Mz,cc는 z 평균 분자량으로 표시될 수 있다. 5.25 미만의 모든 개별 값 및 하위 범위가 본원에 포함되고 개시된다. 예를 들어, 일부 실시형태에서, 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 5.0, 4.5, 4.0, 3.8, 또는 3.5 미만의 Mz,cc/Mn,cc를 갖는다. 다른 실시형태에서, 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 2.5 내지 5.25, 2.5 내지 5.0, 2.5 내지 4.5, 2.5 내지 4.0, 2.5 내지 3.8, 또는 2.5 내지 3.5의 Mz,cc/Mn,cc를 갖는다.
밀도, 브룩필드 점도, 분자량 분포, 및 Mz,cc/Mn,cc 이외에, 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는, 통상적인 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정되었을 때 105 g/몰보다 큰 분자량의 중량 분율(w)이 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체의 총 중량을 기준으로 2.5% 미만일 수 있다. 2.5% 미만의 모든 개별 값 및 하위 범위가 본원에 포함되고 개시된다. 예를 들어, 일부 실시형태에서, 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 통상적 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정 시 105 g/몰보다 큰 분자량의 중량 분율(w)이 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체의 총 중량을 기준으로 1.0% 미만이다.
밀도, 브룩필드 점도, 분자량 분포, Mz,cc/Mn,cc, 및 105 g/몰보다 큰 분자량의 중량 분율(w) 이외에, 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 50% 이상의 공단량체 분포 폭 지수(CDBI)를 가질 수 있다. 50% 이상의 모든 개별 값 및 하위 범위가 본원에 포함되고 개시된다. 예를 들어, 일부 실시형태에서, 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 55% 이상, 60% 이상, 65% 이상, 70% 이상, 또는 75% 이상의 CDBI를 갖는다. 다른 실시형태에서, 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 50% 내지 98%, 50% 내지 97%, 55% 내지 98%, 55% 내지 97%, 60% 내지 98%, 60% 내지 97%, 70% 내지 98%, 70% 내지 97%, 75% 내지 98%, 또는 75% 내지 97%의 CDBI를 갖는다. 추가 실시형태에서, 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 50% 내지 85%, 55% 내지 85%, 60% 내지 85%, 60% 내지 80%, 65% 내지 80%, 또는 70% 내지 80%의 CDBI를 갖는다.
밀도, 브룩필드 점도, 분자량 분포, Mz,cc/Mn,cc, 105 g/몰보다 큰 분자량의 중량 분율(w) 및 CDBI 이외에, 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 80℃ 내지 110℃의 최고 DSC 온도 결정화 피크 Tc를 가질 수 있다. 80℃ 내지 110℃의 모든 개별 값 및 하위 범위가 본원에 포함되고 개시된다. 예를 들어, 일부 실시형태에서, 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 80℃ 내지 105℃, 85℃ 내지 105℃, 또는 90℃ 내지 105℃의 Tc를 갖는다. 다른 실시형태에서, 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 95℃ 내지 105℃의 Tc를 갖는다. 최고 DSC 온도 결정화 피크는 아래에 요약된 시차 주사 열량 측정법(DSC: differential scanning calorimetry) 방법을 사용하여 측정된다.
밀도, 브룩필드 점도, 분자량 분포, Mz,cc/Mn,cc, 105 g/몰보다 큰 분자량의 중량 분율(w), CDBI 및 Tc 이외에, 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 최고 DSC 온도 용융 피크(Tm)와 최고 DSC 온도 결정화 피크(Tc) 간의 온도차인 ΔTm-Tc가 16℃ 미만일 수 있다. 16℃ 미만의 모든 개별 값 및 하위 범위가 본원에 포함되고 개시된다. 예를 들어, 일부 실시형태에서, 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 15℃ 미만의 ΔTm-Tc를 가질 수 있다. 다른 실시형태에서, 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 12℃ 미만의 ΔTm-Tc를 가질 수 있다. 최고 DSC 온도 용융 피크(Tm)는 아래에 요약된 시차 주사 열량 측정법(DSC) 방법을 사용하여 측정된다.
본원의 실시형태에서, 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는, 하나 이상의 통상적인 반응기, 예를 들어 루프 반응기, 등온 반응기, 플러그 흐름 반응기 및/또는 교반 탱크 반응기를 병렬, 직렬 및/또는 이의 임의의 조합으로 연속 또는 배치 모드로 사용하여, 용액 중합 공정으로 제조되어 올레핀계 중합체, 예를 들어 에틸렌 중합체 또는 프로필렌 중합체를 제조할 수 있다. 용액 상 중합 공정은 하나 이상의 루프 반응기 또는 하나 이상의 단열 반응기와 같은 하나 이상의 잘 교반된 반응기에서 100 내지 300℃ 범위; 예를 들어, 120 내지 190℃의 온도에서, 그리고 300 내지 1,000 psig 범위; 예를 들어, 400 내지 750 psig의 압력에서 발생할 수 있다. 용액상 중합 공정에서의 체류 시간은 전형적으로 2 내지 30분 범위; 예를 들어, 5 내지 20분 범위이다. 에틸렌(단량체), 용매, 수소, 하나 이상의 촉매계 및 하나 이상의 공단량체가 반응기에 연속적으로 공급된다. 예시적인 용매는 이소파라핀 및 나프텐을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 예컨대, 이러한 용매는 텍사스주 휴스턴에 소재한 ExxonMobil Chemical Co.로부터 상품명 ISOPAR E로 상업적으로 입수 가능하거나, 또는 Shell Chemicals Europe으로부터 상품명 SBP 100/140로 상업적으로 입수 가능하다. 중합 반응기로부터의 유출물(용매, 단량체, 공단량체, 수소, 촉매 성분 및 용융된 중합체를 함유함)은 반응기에서 배출되어, 반응을 중지시키고 염화수소를 제거하기 위한 불활성화제 및 선택적으로 산 제거제(예컨대, 칼슘 스테아레이트 및 이에 수반되는 수화수)와 접촉되는 구역으로 도입된다. 또한, 다양한 첨가제, 예컨대, 항산화제가 이 지점에서 첨가될 수 있다. 이어서, 촉매 중단제(catalyst kill) 및 첨가제를 골고루 분산시키기 위해, 스트림을 정적 혼합 요소들, 예컨대, 케닉스(Kenics) 나선형 정적 혼합 요소들의 다른 세트를 통해 통과시킨다. 다른 저비점 반응 성분으로부터 중합체를 분리하기 위한 준비로 스트림 온도를 상승시키기 위해, 유출물(용매, 단량체, 공단량체, 수소, 촉매 성분 및 용융된 중합체를 함유함)을 열 교환기를 통해 통과시킨다. 이어서, 스트림을, 반응기의 압력을 명시된 목표에서 유지하는 역할을 하는 압력 감소 제어 밸브를 통해 통과시킨다. 이어서, 스트림은 중합체가 용매, 수소 및 미반응 단량체와 공단량체로부터 제거되는 다단계 분리 및 탈휘발화 시스템으로 도입된다. 반응기로 다시 도입되기 전에, 재순환된 더 낮은 비점 반응 성분으로부터 불순물을 제거한다. 분리되고 탈휘발화된 중합체 용융물을 열 교환기를 통해 펌핑하여 스트림 온도를 200℃ 미만의, 예컨대 170℃ 미만의, 또는 50 내지 110℃ 범위의 온도로 낮추어; 냉각된 중합체 용융물을 제조한다. 이어서, 냉각된 중합체 용융물을 수중 펠렛화용으로 특수하게 설계된 다이를 통해 펌핑하고, 균일한 고체 펠렛으로 절단하고, 건조시키고, 호퍼로 이송한다. 초기 중합체 특성을 검증한 후, 고체 중합체 펠렛을 저장 장치로 이송한다. 탈휘발화 단계에서 제거된 부분은 재순환되거나 파괴될 수 있다. 예컨대, 용매 중 대부분은 정제층을 통과한 후 반응기로 다시 재순환된다. 반응기에 재도입되기 전에 새로운 공단량체가 첨가되는 이러한 재순환된 용매는 여전히 미반응 공단량체를 포함할 수 있다. 이후 새로운 수소가 첨가되는 이러한 재순환 용매는 또한 약간의 수소를 포함할 수 있다.
일부 실시형태에서, 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 하기 절차에 따라 루프 반응기에서 용액 상 중합 공정을 통해 촉매 조성물을 사용하여 제조될 수 있다. 모든 원료(에틸렌, 및 하나 이상의 알파-올레핀 공단량체, 예컨대, 헥센 또는 옥텐) 및 공정 용매(이소파라핀계 용매, 예컨대, ISOPAR E)는 반응 환경에 도입되기 전에 분자체로 정제된다. 수소는 고순도 등급으로 공급되며 추가로 정제되지 않는다. 반응기 단량체 공급물(에틸렌) 스트림은 기계적 압축기를 통해 반응 압력보다 높은 압력, 예컨대, 750 psig로 가압된다. 용매 및 공단량체(하나 이상의 알파-올레핀 공단량체, 예컨대, 헥센 또는 옥텐) 공급물은 기계적 정변위 펌프를 통해 반응 압력보다 높은 압력, 예컨대 750 psig로 가압된다. 개별 촉매 성분들은 정제된 용매(ISOPAR E)를 사용하여 명시된 성분 농도로 수작업으로 배치(batch) 희석되고 반응 압력보다 높은 압력, 예컨대 750 psig로 가압될 수 있다. 모든 반응 공급물 흐름은 질량 유량계로 측정되고 컴퓨터 자동화 밸브 제어 시스템으로 독립적으로 제어될 수 있다.
연속 용액 중합 반응기는 액체 충전된, 비단열, 등온, 순환, 루프로 이루어질 수 있다. 모든 새로운 용매, 단량체, 공단량체, 수소, 및 촉매 성분 공급물은 독립적인 제어가 가능하다. 조합된 용매, 단량체, 공단량체 및 수소 공급물은, 상기 공급물 스트림을 열 교환기를 통해 통과시킴으로써, 5℃ 내지 50℃의 임의의 지점, 전형적으로는 40℃로 온도가 제어된다. 중합 반응기에 공급되는 새로운 공단량체 공급물은 재순환 용매에 공단량체를 첨가하도록 조절된다. 중합 반응기로의 모든 새로운 공급물은 예컨대, 2개의 위치에서 반응기로 주입되며, 각각의 주입 위치 간의 반응기 부피는 대략 동일하다. 새로운 공급물은 전형적으로, 예컨대 모든 새로운 공급물 질량 흐름의 절반을 수용하는 각각의 주입기를 사용하여 제어된다. 촉매 성분은, 예컨대, 특수하게 설계된 주입구 장치를 통해 중합 반응기 내로 주입되며, 반응기로의 주입 이전에 하나의 혼합된 전촉매/공촉매 공급물 스트림으로 조합된다. 전촉매 성분 공급물은 반응기 단량체 농도를 명시된 목표에서 유지하도록 컴퓨터로 제어된다. 공촉매 성분은 상기 전촉매 성분에 대해 계산된 명시된 몰비에 기초하여 공급된다. 각각의 새로운 주입 위치(공급물 또는 촉매) 직후에, 공급물 스트림은 정적 혼합 요소들, 예컨대, 케닉스 나선형 정적 혼합 요소들을 사용하여 순환 중합 반응기 내용물과 혼합된다. 등온 반응 환경을 유지하는 역할을 하는 냉각제 측의 온도를 명시된 온도에서 유지하면서, 반응열의 많은 부분을 제거하는 역할을 하는 열 교환기를 통해 반응기 내용물을 연속적으로 순환시킨다. 반응기 루프 주위의 순환은 스크류 펌프에 의해 제공될 수 있다. 중합 반응기로부터의 유출물(용매, 단량체, 공단량체, 수소, 촉매 성분 및 용융된 중합체를 함유함)은 반응기에서 배출되어, 반응을 중지시키고 염화수소를 제거하기 위한 불활성화제 및 선택적으로 산 제거제(예컨대, 칼슘 스테아레이트 및 이에 수반되는 수화수)와 접촉되는 구역으로 도입된다. 또한, 다양한 첨가제, 예컨대 항산화제가 이 지점에서 첨가될 수 있다. 이어서, 촉매 중단제 및 첨가제를 골고루 분산시키기 위해, 스트림을 정적 혼합 요소들, 예컨대, 케닉스 나선형 정적 혼합 요소들의 다른 세트를 통해 통과시킨다. 다른 저비점 반응 성분으로부터 중합체를 분리하기 위한 준비로 스트림 온도를 상승시키기 위해, 유출물(용매, 단량체, 공단량체, 수소, 촉매 성분 및 용융된 중합체를 함유함)을 열 교환기를 통해 통과시킨다. 이어서, 스트림을, 반응기의 압력을 명시된 목표에서 유지하는 역할을 하는 압력 감소 제어 밸브를 통해 통과시킨다. 이어서, 스트림은, 중합체가 용매, 수소 및 미반응 단량체와 공단량체로부터 제거되는 2단계 분리 및 탈휘발화 시스템으로 도입된다. 반응기로 다시 도입되기 전에, 재순환된 저비점 반응 성분으로부터 불순물을 제거한다. 분리되고 탈휘발화된 중합체 용융물을 열 교환기를 통해 펌핑하여 스트림 온도를 200℃ 미만의, 예컨대 170℃ 미만의, 또는 50 내지 110℃ 범위의 온도로 낮추어; 냉각된 중합체 용융물을 제조한다. 이어서, 냉각된 중합체 용융물을 수중 펠렛화용으로 특수하게 설계된 다이를 통해 펌핑하고, 균일한 고체 펠렛으로 절단하고, 건조시키고, 호퍼로 이송한다. 초기 중합체 특성을 검증한 후, 고체 중합체 펠렛을 저장 장치로 이송한다. 탈휘발화 단계에서 제거된 부분은 재순환되거나 파괴될 수 있다. 예컨대, 용매 중 대부분은 정제층을 통과한 후 반응기로 다시 재순환된다. 반응기에 재도입되기 전에 새로운 공단량체가 첨가되는 이러한 재순환된 용매는 여전히 미반응 공단량체를 포함할 수 있다. 그 후 새로운 수소가 첨가되는 이러한 재순환 용매는 아직도 약간의 수소를 포함할 수 있다.
다른 실시형태에서, 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 직렬로 함께 연결된 2개의 단열 교반 탱크 반응기에서 용액 상 중합 공정을 통해 에틸렌 및 하나 이상의 알파-올레핀 공단량체를 중합하기에 적합한 하나 이상의 촉매계를 사용하여 하기 절차에 따라 제조될 수 있다. 에틸렌 단량체 및 하나 이상의 알파-올레핀 공단량체 및 수소는 용매, 예를 들어 ISOPAR E와 같은 이소파라핀계 용매와 조합된다. 물, 이산화탄소, 유황 화합물과 같은 불순물은 공급물 스트림으로부터 제거되고, 공급물 스트림은 5℃ 내지 60℃ 범위의 온도, 예를 들어 약 13℃의 온도로 반응기에 들어가기 전에 냉각된다. 반응의 대부분, 대략 85 내지 90%는 제1 단열 교반 탱크 반응기에서 발생할 수 있다. 혼합은, 혼합 블레이드가 구비된 하나 이상의 교반기를 사용하여 중합체/전촉매/공촉매/용매/에틸렌/하나 이상의 알파-올레핀 공단량체/수소 용액을 순환시킴으로써 수행될 수 있다. 공급물(에틸렌/하나 이상의 알파-올레핀 공단량체/용매/수소)은 예컨대, 바닥으로부터 반응기로 도입될 수 있고, 전촉매/공촉매는 예컨대, 공급물로부터 및 또한 바닥으로부터 개별적으로 반응기로 도입될 수 있다. 제1 반응기 온도는 120℃ 내지 190℃ 범위, 예컨대 대략 175℃이고, 반응기 압력은 400 psig 내지 1,000 psig 범위, 예컨대 대략 500 psig이다. 대략 10 내지 15%의 남아있는 반응이 발생하게 하면서 제1 반응기와 직렬인 제2 반응기의 온도를 175℃ 내지 210℃ 범위의 온도, 예컨대, 대략 202℃로 증가시키고, 추가 촉매 또는 단량체를 첨가하지 않는다. 평균 반응기 체류 시간은, 그러한 목적을 위해 특수하게 설계된 유체에 의한 말단 후-반응기(post-reactor) 이전의 단열 교반 탱크 반응기 당 2 내지 30분 범위, 예컨대, 대략 8분이다.
중합 반응기로부터의 유출물(용매, 단량체, 공단량체, 수소, 촉매 성분 및 용융된 중합체를 함유함)은 반응기에서 배출되어, 반응을 중지시키고 염화수소를 제거하기 위한 불활성화제 및 선택적으로 산 제거제(예컨대, 칼슘 스테아레이트 및 이에 수반되는 수화수)와 접촉되는 구역으로 도입된다. 또한, 다양한 첨가제, 예컨대 항산화제가 이 지점에서 첨가될 수 있다. 이어서, 촉매 중단제 및 첨가제를 골고루 분산시키기 위해, 스트림을 정적 혼합 요소들, 예컨대, 케닉스 나선형 정적 혼합 요소들의 다른 세트를 통해 통과시킨다. 다른 저비점 반응 성분으로부터 중합체를 분리하기 위한 준비로 스트림 온도를 상승시키기 위해, 유출물(용매, 단량체, 공단량체, 수소, 촉매 성분 및 용융된 중합체를 함유함)을 열 교환기를 통해 통과시킨다. 이어서, 스트림을, 반응기의 압력을 명시된 목표에서 유지하는 역할을 하는 압력 감소 제어 밸브를 통해 통과시킨다. 이어서, 스트림은, 중합체가 용매, 수소 및 미반응 단량체와 공단량체로부터 제거되는 2단계 분리 및 탈휘발화 시스템으로 도입된다. 반응기로 다시 도입되기 전에, 재순환된 저비점 반응 성분으로부터 불순물을 제거한다. 분리되고 탈휘발화된 중합체 용융물을 열 교환기를 통해 펌핑하여 스트림 온도를 200℃ 미만의, 예컨대 170℃ 미만의, 또는 50 내지 110℃ 범위의 온도로 낮추어; 냉각된 중합체 용융물을 제조한다. 이어서, 냉각된 중합체 용융물을 수중 펠렛화용으로 특수하게 설계된 다이를 통해 펌핑하고, 균일한 고체 펠렛으로 절단하고, 건조시키고, 호퍼로 이송한다. 초기 중합체 특성을 검증한 후, 고체 중합체 펠렛을 저장 장치로 이송한다. 탈휘발화 단계에서 제거된 부분은 재순환되거나 파괴될 수 있다. 예컨대, 용매 중 대부분은 정제층을 통과한 후 반응기로 다시 재순환된다. 반응기에 재도입되기 전에 새로운 공단량체가 첨가되는 이러한 재순환된 용매는 여전히 미반응 공단량체를 포함할 수 있다. 그 후 새로운 수소가 첨가되는 이러한 재순환 용매는 아직도 약간의 수소를 포함할 수 있다.
조성물의 첨가제(들)
조성물은 첨가제 또는 첨가제들을 또한 포함한다. 첨가제는 티타늄 디옥시드, 비스(2,2,6,6-테트라메틸-1-피페리디닐옥시-4-일) 세바케이트, 탈크, 할로이사이트, 친유기성 필로실리케이트 또는 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 실시형태에서, 첨가제는 더 제한된 군으로부터 선택된다. 예를 들어, 실시형태에서, 첨가제는 비스(2,2,6,6-테트라메틸-1-피페리디닐옥시-4-일) 세바케이트, 티타늄 디옥시드 또는 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 추가 실시형태에서, 첨가제는 비스(2,2,6,6-테트라메틸-1-피페리디닐옥시-4-일) 세바케이트이다.
실시형태에서, 조성물은 조성물의 총 중량을 기준으로 0.05 내지 10.00 wt.%의 첨가제를 포함한다. 0.05 내지 10.00 중량%의 모든 개별 값과 하위 범위가 본원에 개시 및 포함된다. 예를 들어, 조성물은 0.05 wt.%, 0.07 wt.%, 0.09 wt.%, 0.10 wt.%, 0.50 wt.%, 1.00 wt.%, 1.50 wt.%, 2.00 wt.%, 3.00 wt.%, 4.00 wt.%, 5.00 wt.%의 하한 내지 10.00 wt.%, 9.00 wt.%, 8.00 wt.%, 7.00 wt.%, 6.00 wt.%, 5.00 wt.%, 4.00 wt.%, 3.00 wt.%, 2.00 wt.%, 1.00 wt.%, 0.50 wt.%의 상한의 첨가제를 포함할 수 있으며, 여기서 중량 퍼센트는 조성물의 총 중량을 기준으로 한다.
실시형태에서, 첨가제는 멜트블로운 부직포의 형성 동안 용융되거나, 1 미크론 미만의 중앙 입자 크기(D50)를 가진 고체이다. 예를 들어, 일 실시형태에서, 첨가제는 티타늄 디옥시드(여기서, 티타늄 디옥시드는 중앙 입자 크기(D50)가 1 미크론 미만임)와 비스(2,2,6,6-테트라메틸-1-피페리디닐옥시-4-일) 세바케이트(여기서, 비스(2,2,6,6-테트라메틸-1-피페리디닐옥시-4-일) 세바케이트는 약 100℃의 액체로의 용융점을 갖고, (100℃ 초과의 온도를 요구하는) 멜트블로운 부직포의 형성 동안 용융됨)의 조합이 되도록 선택된다. 첨가제가 멜트블로운 부직포의 형성 후 고체인 실시형태에서, 첨가제는 1 미크론 미만, 0.5 미크론 미만, 또는 0.25 미크론 미만의 중앙 입자 크기(D50)를 가질 수 있다. 이론에 구애받지 않고, 더 작은 미립자 크기(예, 1 미크론 미만)는 멜트블로운 부직포 형성 동안 섬유 파손 가능성을 줄이고, 다이의 방사구 차단 가능성을 줄일 수 있다.
조성물은 예를 들어 건조 블렌딩 또는 용융-블렌딩을 포함하는 당업계에 공지된 임의의 적합한 수단에 의해 형성될 수 있다. 첨가제는 조성물에 첨가되기 전에 미처리이거나, 표면 처리(예, 실란, 스테아레이트 또는 계면활성제 표면 처리)로 처리되거나, 조성물의 제조 동안 제자리에서 처리될 수 있다. 특정 첨가제(들)는 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체에 첨가되어 조성물의 체적 저항률을 개선시킬 수 있고, 조성물은 개선된 체적 저항률을 가져 여과 적용에 적합하게 된다. 이론에 구애받지 않고, 조성물 및 멜트블로운 부직포의 형성 동안 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체로의 특정 첨가제의 첨가는 조성물 또는 멜트블로운 부직포의 형태를 변경시켜, 조성물의 또는 멜트블로운 부직포의 체적 저항률을 증가시키고 이것들을 여과 적용에 적합하게 만든다.
실시형태에서, 조성물은 본원에서 개시되는 방법 또는 유사한 방법에 따라 하기 특성들을 가질 수 있으며, 여기서 체적 저항률은 실온에서의 체적 저항률이다. 특정 실시형태에서, 조성물은 실온에서 7.0E+16 ohm.cm 초과의 체적 저항률을 가진다. 7.0E +16 ohm.cm 초과에 해당하는 모든 개별 값 및 하위 범위는 본원에 개시되고 포함된다. 예를 들어, 조성물은 7.0E+16 ohm.cm 초과, 8.0E+16 ohm.cm 초과, 9.0E+16 ohm.cm 초과, 1.0E+17 ohm.cm 초과, 2.0E+17 ohm.cm 초과, 3.0E+17 ohm.cm 초과, 4.0E+17 ohm.cm 초과, 또는 5.0E+17 ohm.cm 초과의 체적 저항률을 가질 수 있으며, 여기서 실온에서의 체적 저항률은 하기 기술된 테스트 방법에 따라 측정될 수 있다.
특정 실시형태에서, 조성물은 7.0E+16 ohm.cm 초과 내지 1.0E+19 ohm.cm, 7.0E+16 ohm.cm 초과 내지 5.0E+18 ohm.cm, 7.0E+16 ohm.cm 초과 내지 1.0E+18 ohm.cm, 1.0E+17 ohm.cm 초과 내지 1.0E+19 ohm.cm, 1.0E+17 ohm.cm 초과 내지 5.0E+18 ohm.cm, 또는 1.0E+17 ohm.cm 초과 내지 1.0E+18 ohm.cm의 체적 저항률을 갖고, 여기서 실온에서의 체적 저항률은 하기 기술된 테스트 방법에 따라 측정될 수 있다.
체적 저항률은 또한 하기 기술된 테스트 방법에 따라 60℃에서 측정될 수 있다. 실시형태에서, 조성물은 60℃에서 5.0E+14 ohm.cm 초과의 체적 저항률을 가진다. 5.0E +14 ohm.cm 초과에 해당하는 모든 개별 값 및 하위 범위는 본원에 개시되고 포함된다. 예를 들어, 조성물은 5.0E+14 ohm.cm 초과, 6.0E+14 ohm.cm 초과, 7.0E+14 ohm.cm 초과, 8.0E+14 ohm.cm 초과, 9.0E+14 ohm.cm 초과, 또는 1.0E+15 ohm.cm 초과의 체적 저항률을 가질 수 있으며, 여기서 60℃에서의 체적 저항률은 하기 기술된 테스트 방법에 따라 측정될 수 있다.
멜트블로운 부직포
조성물은 판(plaque), 섬유 및/또는 부직포, 예를 들어, 멜트블로운 부직포를 형성하는 데 사용될 수 있다. 본원에서 사용될 때, "멜트블로운"은, 용융된 열가소성 중합체 조성물을 복수의 미세하고 일반적으로 원형인 다이 모세관을 통해, 실 또는 필라멘트를 가늘게 만들어 직경을 감소시키는 역할을 하는 수렴 고속 기체 스트림(예를 들어, 공기) 내로 용융된 실 또는 필라멘트로서 압출함으로써 형성되는 섬유를 지칭한다. 그 후, 필라멘트 또는 실은 고속 기체 스트림에 의해 운반되고 수집 표면 상에 침착되어 일반적으로 10 미크론 미만의 평균 직경을 갖는 무작위로 분산된 멜트블로운 섬유의 부직 웹을 형성한다. 용어 "부직포(nonwoven, nonwoven fabric)" 및 "부직 웹"은 본원에서 상호 교환적으로 사용된다. "부직포"는 무작위로, 그러나 편직물의 경우에서와 같은 식별 가능한 방식이 아닌 방식으로 겹쳐진 개별적인 섬유 또는 실의 구조를 갖는 웹 또는 직물을 지칭한다.
실시형태에서, 조성물로부터 형성된 멜트블로운 부직포는 본원에서 개시되는 방법 또는 유사한 방법에 따라 하기 특성들을 가질 수 있으며, 여기서 체적 저항률은 실온에서의 체적 저항률이다. 특정 실시형태에서, 조성물로부터 형성된 멜트블로운 부직포는 체적 저항률이 7.0E+16 ohm.cm 초과이다. 7.0E +16 ohm.cm 초과에 해당하는 모든 개별 값 및 하위 범위는 본원에 개시되고 포함된다. 예를 들어, 조성물로부터 형성된 멜트블로운 부직포는 7.0E+16 ohm.cm 초과, 8.0E+16 ohm.cm 초과, 9.0E+16 ohm.cm 초과, 1.0E+17 ohm.cm 초과, 2.0E+17 ohm.cm 초과, 3.0E+17 ohm.cm 초과, 4.0E+17 ohm.cm 초과, 또는 5.0E+17 ohm.cm 초과의 체적 저항률을 가질 수 있으며, 여기서 실온에서의 체적 저항률은 하기 기술된 테스트 방법에 따라 측정될 수 있다.
특정 실시형태에서, 조성물로부터 형성된 멜트블로운 부직포는 7.0E+16 ohm.cm 초과 내지 1.0E+19 ohm.cm, 7.0E+16 ohm.cm 초과 내지 5.0E+18 ohm.cm, 7.0E+16 ohm.cm 초과 내지 1.0E+18 ohm.cm, 1.0E+17 ohm.cm 초과 내지 1.0E+19 ohm.cm, 1.0E+17 ohm.cm 초과 내지 5.0E+18 ohm.cm, 또는 1.0E+17 ohm.cm 초과 내지 1.0E+18 ohm.cm의 체적 저항률을 갖고, 여기서 실온에서의 체적 저항률은 하기 기술된 테스트 방법에 따라 측정될 수 있다.
실시형태에서, 조성물로부터 형성된 멜트블로운 부직포는 10 미크론 미만의 직경을 가진 섬유를 포함한다. 10 미크론 미만의 모든 개별 값 및 하위 범위는 본원에 개시되고 포함된다. 예를 들어, 실시형태에서, 본원에 기재된 바와 같은 멜트블로운 부직포는 직경이 10 미크론 미만, 8 미크론 미만, 6 미크론 미만, 4 미크론 미만, 2 미크론 미만, 또는 1 미크론 미만인 섬유를 포함할 수 있거나, 0.1 미크론 내지 10 미크론, 0.1 내지 8 미크론, 0.1 내지 6 미크론, 0.1 내지 4 미크론, 0.1 내지 2 미크론, 또는 0.1 내지 1 미크론 범위의 섬유를 포함할 수 있다.
멜트블로운 부직포는 복합체 구조물에서 사용될 수 있다. 복합체 구조물은 하나 이상의 스펀본드 부직포를 추가로 포함할 수 있다. 본원에서 사용될 때, "스펀본드"는, 용융된 열가소성 중합체 조성물을 복수의 미세하고 일반적으로 원형인, 방사구를 갖는 다이 모세관을 통해 필라멘트로서 압출한 다음, 압출된 필라멘트의 직경이 급격히 감소되고, 이후 상기 필라멘트를 수집 표면에 침착시켜 일반적으로 약 7 내지 약 30 미크론의 평균 직경을 갖는 무작위로 분산된 스펀본드 섬유의 웹 또는 직물을 형성함으로써 형성되는 섬유를 지칭한다. 스펀본드 섬유는 이성분 또는 단일 성분 섬유일 수 있다. 단일 성분 섬유는 폴리에틸렌을 포함할 수 있다. 이성분 섬유는 시스/코어 구조를 가질 수 있으며, 시스는 폴리에틸렌을 포함하고 코어는 폴리프로필렌을 포함한다. 물론, 병렬식 배열, 파이(pie) 배열 또는 "해도(islands-in-the sea)" 배열과 같은 다른 구성의 이성분 섬유가 사용될 수도 있다.
일부 실시형태에서, 복합체 구조물은 SaMbSc 구성을 가지며, 상기 식에서 S는 스펀본드 부직포이고, M은 본원에 기술된 바와 같은 조성물로부터 형성된 멜트블로운 부직포이고, a, b 및 c는 층의 개수이며 1 내지 5의 독립적인 정수이다. 예를 들어, 상기 복합체는 SMS(상기 식에서 a=1, b=1, 및 c=1), SMMS(상기 식에서 a=1, b=2, 및 c=1), SSMSS(상기 식에서 a=2, b=1, 및 c=2), SMMMS(상기 식에서 a=1, b=3, 및 c=1), SMMSS(상기 식에서 a=1, b=2, 및 c=2) 또는 기타 구성을 가질 수 있으며, "a,", "b," 및 "c"는 서로 독립적이다.
물품
본 발명의 실시형태는 본원에 기재된 멜트블로운 부직포로부터 형성된 물품을 제공한다. 본 발명의 물품은 에어 필터, 단열재, 안면 마스크, 수술용 가운, 붕대 및 상처 드레싱을 포함할 수 있다. 본 발명의 물품은 본원의 교시 관점에서 당업자에게 공지된 기술을 이용하여 본원에 개시된 멜트블로운 부직포로부터 형성될 수 있다.
테스트 방법
밀도
밀도는 ASTM D-792에 따라 측정되며, 그램/입방 센티미터(g/cc)로 표시된다.
브룩필드 점도
브룩필드 점도는 DV-II Pro Extra 점도계로 측정한다. 기기는 점도계의 우수한 제어 및 정밀도를 제공하는 Rheocalc V3.3 소프트웨어를 사용한다. SC4-31 스핀들 크기를 사용하는 경우 8 그램의 샘플을 사용한다. 테스트 온도는 350°F이다. 토크가 40% 내지 70% 수준이 되도록 적절한 스핀들 속도를 적용한다. 점도 데이터는 안정적인 점도 판독이 얻어진 때로부터 20분 후에 기록된다.
통상적인 GPC
통상적인 GPC는 고온 겔 투과 크로마토그래피(GPC) 장치(PolymerChar, 스페인 소재)를 사용하여 얻는다. 농도 검출기로 IR5 검출기("측정 채널")를 사용한다. GPCOne 소프트웨어(PolymerChar, 스페인 소재)를 사용하여 중합체의 z 평균(Mz), 중량 평균(Mw) 및 수평균(Mn) 분자량을 계산하고 MWD(= Mw/Mn)를 결정한다. 상기 방법은 150℃의 시스템 온도에서 작동하는 3개의 10 미크론 PL 겔 혼합 B 컬럼(Agilent Technologies, 컬럼 크기 100 X 7.6 mm) 또는 4개의 20 미크론 PL 겔 혼합 A 컬럼(Agilent Technologies, 컬럼 크기 100 X 7.6 mm)을 사용한다. 샘플은 오토샘플러(PolymerChar, 스페인 소재)를 사용하여 부드럽게 교반하면서 160℃에서 3시간 동안 항산화제인 부틸화 하이드록시톨루엔(BHT) 200 ppm을 함유하는 1,2,4-트리클로로벤젠 용매에서 2 mg/mL의 농도로 제조한다. 유량은 1.0 mL/분이고, 주입량은 200 마이크로리터이다. GPCOne 소프트웨어를 사용하여 플레이트 수를 계산한다. 크로마토그래피 시스템은 최소 22,000개의 플레이트를 포함해야 한다.
GPC 컬럼 세트는 적어도 20개의 좁은 분자량 분포 폴리스티렌 표준물을 사용하여 보정한다. 상기 보정은 3개의 10 미크론 PL 겔 혼합 B 컬럼을 갖는 시스템에 대해 3차 피팅을 사용하거나 또는 4개의 20 미크론 PL 겔 혼합 A 컬럼을 갖는 시스템에 대해 5차 피팅을 사용한다. 표준물의 분자량(MW)은 580 g/몰 내지 8,400,000 g/몰이고, 상기 표준물은 6개의 "칵테일" 혼합물에 함유된다. 각각의 표준 혼합물은 개별 분자량들 사이에 대략 10배의 간격을 갖는다. 표준 혼합물은 Agilent Technologies로부터 구입한다. 폴리스티렌 표준물은 1,000,000 g/몰 이상의 분자량에 대해서는 "50 mL의 용매 중 0.025 g"으로, 그리고 1,000,000 g/몰 미만의 분자량에 대해서는 "50 mL의 용매 중 0.05 g"으로 제조한다. 폴리스티렌 표준물을 80℃에서 부드럽게 교반하면서 30분 동안 용해시킨다. 좁은 표준 혼합물을 먼저 실행하고, 가장 높은 분자량 성분을 감소시키는 순서로 실행하여 분해를 최소화한다. 폴리스티렌 표준 피크 분자량은 (문헌[Williams and Ward, J. Polym. Sci., Polym. Letters, 6, 621 (1968)]에 기재된 바와 같은) 식 (1)을 이용한 폴리에틸렌 분자량으로 전환된다:
Figure pct00001
(식 1)
상기 식에서, MW는 표시된 바와 같이 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리스티렌(PS)의 분자량이고, B는 1.0이다. A 값이 표준 기준 물질(SRM: standard reference material) 1475a에 대해 52,000 MWPE를 산출하도록 A가 약 0.38 내지 약 0.44의 범위일 수 있음은 당업자에게 공지되어 있다. 분자량 값, 예컨대, 분자량 분포(MWD 또는 Mw/Mn) 및 관련 통계를 얻기 위해 이러한 폴리에틸렌 보정 방법을 사용하는 것은 본원에서는 윌리엄 및 워드(Williams and Ward)의 변형 방법으로 정의된다. 수평균 분자량, 중량 평균 분자량, 및 z 평균 분자량은 하기 식으로부터 계산된다.
Figure pct00002
(식 2)
Figure pct00003
(식 3)
Figure pct00004
(식 4)
상기 식에서, Mn,cc, Mw,cc, 및 Mz,cc(단위: g/몰)는 각각 통상적인 보정으로부터 얻은 수평균 분자량, 중량 평균 분자량, 및 z 평균 분자량이다. wi는 체류 부피 Vi에서 용출된 폴리에틸렌 분자의 중량 분율이다. Mcc,i는 통상적인 보정을 이용하여 얻은 체류 부피 Vi에서 용출된 폴리에틸렌 분자의 분자량(g/몰)이다(식 (1) 참조).
크로마토그램을 20% 피크 높이에서 볼 때 기준선으로부터 현저하게 눈에 띄는 이탈을 나타내는 영역을 포함하도록 크로마토그래피 피크를 설정해야 한다. 상기 기준선은 100 폴리에틸렌 등가 분자량 미만으로 적분되어서는 안되며 크로마토그래피 이동상과 제조된 샘플로부터의 항산화제 미스매치를 처리하도록 주의를 기울여야 한다. 도 1을 참조하면, 명확한 분리된 항산화제 피크를 나타내는 샘플에 대해, 적절한 기준선 및 적분 한계 세트를 도시하고 있다.
데칸 유량 마커의 사용은 IR5 크로마토그램에 나타낼 수 있다. 어떤 지점에서도, 기준선의 시작과 끝 사이의 기준선(반응) Y-값 차이가 크로마토그램의 적분 피크 높이의 3%보다 크지 않아야 한다. 이 경우, 크로마토그래피 샘플은 샘플과 이동상 항산화제의 적절한 매칭을 통해 처리되어야 한다. 샘플에 대한 적절한 기준선 및 적분 한계 세트는 100 폴리에틸렌 등가 분자량에 대한 연속성을 나타낸다. 어떤 지점에서도, 최종 적분 한계가 100 폴리에틸렌 등가 분자량보다 낮게 설정되지 않아야 한다.
w(105 g/몰보다 큰 중량 분율)는 식 (5)에 따라 GPCOne 소프트웨어로부터 얻은 MWD 곡선(wi 대 log Mcc, i)에 따라 계산된다.
Figure pct00005
(식 5)
시차 주사 열량계(DSC)
넓은 온도 범위에서 중합체의 용융 및 결정화 거동을 측정하기 위해 DSC를 사용하였다. 예를 들어, RCS(냉장 냉각 시스템) 및 오토샘플러가 장착된 TA Instruments Q1000 DSC가 이러한 분석을 수행하기 위해 사용되었다. 테스트 동안, 50 ml/분의 질소 퍼지 가스 유량을 사용하였다. 각각의 샘플을 약 175℃에서 얇은 필름으로 용융 압축하였고; 그런 다음, 용융된 샘플을 실온(약 25℃)까지 공랭시켰다. 필름 샘플은 "0.1 내지 0.2 그램" 샘플을 175℃, 1,500 psi에서 30초 압축하여, "0.1 내지 0.2 mil 두께" 필름을 형성함으로써 형성되었다. 냉각된 중합체로부터 3 내지 10 mg, 직경 6 mm의 시편을 추출하고, 계량하고, 가벼운 알루미늄 팬(약 50 mg)에 놓고, 폐쇄되게 크림핑(crimping)하였다. 이어서, 분석을 수행하여 시편의 열적 특성을 측정하였다.
샘플 온도를 아래위로 램핑(ramping)하여 열 흐름 대 온도 프로필을 생성함으로써 샘플의 열적 거동을 측정하였다. 먼저, 샘플을 이의 열 이력을 제거하기 위해 180℃로 신속히 가열하고, 5분 동안 등온을 유지하였다. 그런 다음, 샘플을 10℃/분의 냉각 속도로 -40℃로 냉각시키고 -40℃에서 5분 동안 등온으로 유지시켰다. 그 다음, 샘플을 10℃/분 가열 속도로 150℃까지 가열하였다(이는 "제2 가열" 램핑이다). 냉각 곡선 및 제2 가열 곡선을 기록하였다. 결정화 초기에서 -20℃까지 기준선 종말점을 설정함으로써 냉각 곡선을 분석하였다. -20℃에서 용융 말기까지 기준선 종말점을 설정함으로써 가열 곡선을 분석하였다. 측정된 값은, 최고 피크 용융 온도(Tm), 최고 피크 결정화 온도(Tc), 융해열(Hf)(그램당 주울), 및 [% 결정화도 = ((Hf)/(292 J/g)) × 100]을 사용하여 계산된 폴리에틸렌 샘플의 % 결정화도였다. 융해열(Hf) 및 최고 피크 용융 온도는 상기 제2 가열 곡선으로부터 보고되었다. 최고 피크 결정화 온도는 상기 냉각 곡선으로부터 측정된다.
결정화 용출 분획(CEF) 방법
짧은 사슬 분지 분포(SCBD)로도 통상 불리우는 공단량체 분포 분석은 IR-4 검출기(PolymerChar, 스페인 소재) 및 2각 광 산란 검출기 모델 2040(Precision Detectors, 현재, Agilent Technologies)이 장착된 결정화 용출 분별(Crystallization Elution Fractionation; CEF)(PolymerChar, 스페인 소재)로 측정된다(본원에 참조로 포함된 문헌[Monrabal et al, Macromol. Symp. 257, 71-79 (2007)]). IR-4 또는 IR-5 검출기를 사용한다. 검출기 오븐 내의 IR-4 검출기 또는 IR-5 검출기 바로 앞에 50X4.6 mm의 10 또는 20 미크론 가드 컬럼(PolymerLab, 현재 Agilent Technologies)을 설치한다. Sigma-Aldrich의 2,5-디-tert-부틸-4-메틸페놀("BHT", 카탈로그 번호 B1378-500G, 배치 번호 098K0686) 및 오르토-디클로로벤젠(ODCB, 99% 무수 등급)을 입수한다. ODCB는 사용하기 전에 증류한다. EMD Chemicals의 실리카 겔 40(입자 크기 0.2 내지 0.5 mm, 카탈로그 번호 10181-3)도 입수한다. 실리카 겔을 사용하기 전에 약 2시간 동안 160℃의 진공 오븐에서 건조시킨다. 800 mg의 BHT과 5 g의 실리카 겔을 2 리터의 ODCB에 첨가한다. ODCB는 실리카 겔이 충진된 컬럼 또는 컬럼들에 통과시킴으로써 건조시킬 수도 있다. N2 퍼지 기능을 갖춘 오토샘플러가 장착된 CEF 장치의 경우, 실리카 겔 40을 2개의 300 x 7.5 mm GPC 크기 스테인레스 스틸 컬럼에 채우고, ODCB를 건조시키기 위해 CEF 기기의 펌프 주입구에 실리카 겔 40 컬럼을 설치한다; 이동상에 BHT를 첨가하지 않는다. 이 "BHT와 실리카 겔을 함유한 ODCB" 또는 실리카 겔 40으로 건조된 ODCB는 이제 "ODCB"로 지칭한다. 이러한 ODCB는 사용하기 전에 1시간 동안, 건조 질소(N2)로 살포된다. 건조 질소는 CaCO3 및 5Å 분자체 상에 90 psig 미만으로 질소를 통과시킴으로써 수득된다. 생성된 질소는 대략 -73℃의 이슬점을 가져야 한다. 샘플 제조는 오토샘플러로 160℃에서 2시간 동안 교반 하에 4 mg/ml(달리 명시되지 않는 한)로 행해진다. 주입량은 300 μl이다. CEF의 온도 프로파일은 다음과 같다: 110℃에서 30℃까지 3℃/분으로 결정화, 30℃에서 5분간의 열 평형(2분으로 설정된 가용성 분획 용출 시간을 포함함) 및 30℃ 내지 140℃에서 3℃/분으로 용출. 결정화 동안의 유량은 0.052 ml/분이다. 냉각 단계 중의 유량은 0.052 mL/분이다. 용출 동안의 유량은 0.50 ml/분이다. 데이터는 1 데이터 포인트/초로 수집된다. CEF 컬럼은 미국 특허 제8,372,931호(원용에 의해 본원에 통합됨)에 따라 1/8 인치 스테인리스 튜브를 사용하여 125 μm ± 6%의 유리 비드(MO-SCI Specialty Products)로 충진된다. 컬럼 외경(OD)은 1/8 인치이다. 상기 방법을 재현하는 데 필요한 중요한 파라미터는 컬럼 내부 직경(ID) 및 컬럼 길이(L)를 포함한다. ID와 L의 선택은 125 μm 직경의 유리 비드로 충진할 때 액체 내부 용적이 2.1 내지 2.3 mL가 되도록 해야 한다. L이 152 cm인 경우, ID는 0.206 cm이어야하고 벽 두께는 0.056 cm이어야 한다. 유리 비드 직경이 125 μm이고 내부 액체 부피가 2.1 내지 2.3 mL인 한, L 및 ID에 대해 다른 값을 사용할 수 있다. 컬럼 온도 보정은 ODCB 내의 NIST 표준 기준 물질인 선형 폴리에틸렌 1475a(1.0 mg/ml)와 에이코산(2 mg/ml)의 혼합물을 사용하여 수행한다. CEF 온도 보정은 다음 4단계로 이루어진다: (1) 에이코산의 측정된 피크 용출 온도로부터 30.00℃를 뺀 온도 오프셋으로 정의된, 지연 부피를 계산하는 단계; (2) CEF 미가공(raw) 온도 데이터로부터 용출 온도의 온도 오프셋을 차감하는 단계. 이러한 온도 오프셋은 용출 온도, 용출 유량 등과 같은 실험 조건의 함수임을 유의해야 한다; (3) NIST 선형 폴리에틸렌 1475a가 101.0℃의 피크 온도를 갖고 에이코산이 30.0℃의 피크 온도를 갖도록 30.00℃ 내지 140.00℃의 범위에서 용출 온도를 변형시키는 선형 보정선을 생성하는 단계; (4) 30℃에서 등온적으로 측정된 가용성 분획의 경우, 용출 온도는 3℃/분의 용출 가열 속도를 이용함으로써 선형 외삽되는 단계. 보고된 용출 피크 온도는 관찰된 공단량체 함량 보정 곡선이 미국 특허 제8,372,931호(원용에 의해 본원에 통합됨)에 이미 보고된 것과 일치하도록 얻어진다. CEF 데이터는 GPCOne 소프트웨어(PolymerChar, 스페인 소재)에 의해 가공된다.
체적 저항률
체적 저항률은 ASTM D257을 기반으로 하는 하기 방법으로 측정한다. 체적 저항률은 Keithley 8009 테스트 픽스처(test fixture)와 결합된 Keithley 6517 B 전위계를 사용하여 측정한다. Keithley 모델 8009 테스트 챔버는 승온(최대 온도 80℃)에서 작동할 수 있는 강제 공기 오븐 내부에 위치되어 있다. 누설 전류는 소프트웨어를 통해 기기로부터 기록하며 하기 식(식 6)을 사용하여 체적 저항률(VR: volume resistivity)을 계산한다:
Figure pct00006
(식 6)
상기 식에서ρ은 체적 저항률(ohm.cm)이고, V는 인가 전압(볼트)이고, A는 전극 접촉 면적(㎠)이고, I는 인가 전압의 10분 후에 기록된 누설 전류(amps)이며, t는 샘플의 두께이다. 압축 성형 판의 두께는 테스트 전에 측정한다. 판의 5개 지점을 측정하여 계산에 사용되는 평균 두께를 얻는다. 상기 테스트는 20℃ 내지 25℃인 실온에서 1000 볼트로 그리고 60℃에서 1000 볼트로 수행되고, 여기서 Keithley 모델 8009 테스트 챔버는 VR 측정 전 1시간 동안 60℃에서 먼저 안정화된다. 실온과 60℃ 모두에서, 2개의 압축 성형 판을 테스트하며, 기록된 VR은 2개 테스트의 평균이다. 결과를 오옴-센티미터(ohm.cm)로 기록한다.
실시예
하기 실시예는 본 발명의 특징을 예시하지만, 본 발명의 범주를 한정하기 위한 것이 아니다.
재료
하기의 재료가 실시예에 사용된다.
실험용 섬유 수지(이하, "Poly. 1")는 실시예를 위한 조성물의 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체로 사용된다. Poly. 1은 그 전체가 본원에 참조로 포함되어 있는 PCT 공개공보 WO 2018/169738의 "Inv. 4"에 해당한다. Poly. 1은 표 1에 제공된 것들을 비롯해 PCT 공개공보 WO 2018/169738에 제공된 특성을 갖는다.
[표 1]
Figure pct00007
The Chemours Company(Wilmington, DE)로부터 상업적으로 입수 가능한, 0.24 미크론의 중앙 입자 크기(D50)를 가진 티타늄 디옥시드인 Ti-Pure TM R-104.
Suqian Unitech Co., Ltd.(Jiangsu, P.R. 중국)로부터 상업적으로 입수 가능한, 약 섭씨 100도의 액체로의 용융 온도를 가진 비스-TEMPO, 비스 (2,2,6,6-테트라메틸-1-피페리디닐옥시-4-일) 세바케이트. 멜트블로운 부직포 형성을 위한 온도는 섭씨 180도를 초과하므로, 비스 (2,2,6,6-테트라메틸-1-피페리디닐옥시-4-일) 세바케이트는 멜트블로운 부직포 형성 동안 액체로 변한다.
Liaoning Xinda Talc Group(P.R. 중국)로부터 상업적으로 입수 가능한, 2.6 미크론의 중앙 입자 크기(D50)를 가진 SD-900, 탈크.
Applied Minerals Inc.(New York, NY)로부터 상업적으로 입수 가능한, 약 50 나노미터의 중앙 입자 크기(D50)를 가진 DRAGONITETM HP, 할로이사이트.
BYK(독일)로부터 상업적으로 입수 가능한, 약 10 미크론의 중앙 입자 크기(D50)를 가진 Cloisite 20A, 친유기성 필로실리케이트.
Sinopharm Chemical Reagent Co. Ltd.(Shanghai, P.R. 중국)로부터 상업적으로 입수 가능한 약 100 나노미터 미만의 중앙 입자 크기(D50)를 가진 바륨 티타네이트.
Sinopharm Chemical Reagent Co. Ltd.(Shanghai, P.R. 중국)으로부터 상업적으로 입수 가능한, 약 섭씨 150도의 액체로의 용융 온도를 가진 마그네슘 스테아레이트. 멜트블로운 부직포 형성을 위한 온도는 섭씨 180도를 초과하므로, 마그네슘 스테아레이트는 멜트블로운 부직포 형성 동안 액체로 변한다.
Sinopharm Chemical Reagent Co. Ltd.(Shanghai, P.R. 중국)로부터 상업적으로 입수 가능한, 약 섭씨 150도의 액체로의 용융 온도를 가진 칼슘 스테아레이트. 멜트블로운 부직포 형성을 위한 온도는 섭씨 180도를 초과하므로, 칼슘 스테아레이트는 멜트블로운 부직포 형성 동안 액체로 변한다.
샘플 제조
혼합을 50 rpm으로 7분 동안 지속하여 임의의 첨가제(들)를 분산시킨다. 조성물을 수집하고, 160*160*1.0 mm 몰드에서 얇은 판으로 압축한다. 얇은 판을 섭씨 150도에서 5분간 예열한 다음, 탈기한 후, 추가 3분간 섭씨 150도에서 압축 공정을 수행한다. 이어서, 판의 체적 저항률(VR)은 상기에서 기재한 테스트 방법에 따라 테스트한다.
멜트블로운 부직포는 판 형성에 사용된 것과 동일한 조성물을 이용하여 형성된다. 첨가제 마스터배치 펠렛을 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체 펠렛과 건식 블렌딩하고, 멜트블로운 라인 압출기에 공급한다. 25 gsm 멜트블로운 부직포를, 10 미크론 미만의 섬유 직경으로 섬유를 감쇠시키는 에어 제트 방사를 통해 통상의 멜트블로운 라인 상에서 제조한다. 통상의 멜트블로운 라인의 예에는 RF4/ RF5 단열(single row) 멜트블로운 라인(Reicofil 제조) 및 바이액스(biax) 멜트블로운 라인(Biax-Fiberfilm Corporation 제조)이 포함되나, 이로 제한되는 것은 아니다.
하기 표 2는 상기 기술된 바와 같이 형성된 판을 기반으로 하는 본 발명예 및 비교예의 경우에 대해, 실온에서의 VR 측정("@RT") 및 60℃에서의 VR 측정("@60℃")과 함께, Poly. 1 및 임의의 첨가제의 농도를 나타낸다.
본 발명예(IE1 내지 IE8)에서 알 수 있는 바와 같이, 본 개시내용의 조성물은 놀랍고도 예상치 못하게 상당한 양만큼 VR에서 증가를 보인다(예를 들어, 일부 경우에서는 10배 만큼 많은 정도). 대조적으로, 비교예(CE1 내지 CE4)에서 알 수 있는 바와 같이, 첨가제를 첨가하지 않거나 특정 다른 첨가제를 첨가해도 VR은 증가되지 않는다. 어떤 이론에 얽매이려는 것은 아니지만, 결과는 놀랍게도 VR을 개선하기 위한 본 발명예의 성분들의 상승 효과를 입증한다.
[표 2]
Figure pct00008
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 정의는 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 (10)

  1. 하기를 포함하는 조성물로부터 형성된 멜트블로운 부직포로서:
    0.911 내지 0.939 g/cc의 밀도, 50,000 cP 이하의 브룩필드 점도, 및 1.8 내지 3.5의 분자량 분포(Mw,cc/Mn,cc)를 갖는 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체; 및
    티타늄 디옥시드, 비스(2,2,6,6-테트라메틸-1-피페리디닐옥시-4-일) 세바케이트, 탈크, 할로이사이트, 친유기성 필로실리케이트 또는 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 첨가제;
    여기서, 상기 조성물은 실온에서 7.0E+16 ohm.cm 초과의 체적 저항률을 갖는, 멜트블로운 부직포.
  2. 제1항에 있어서, 조성물은 조성물의 총 중량을 기준으로 90 내지 99.95 중량%의 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체 및 0.05 내지 10.00 중량%의 첨가제를 포함하는, 멜트블로운 부직포.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 첨가제는 멜트블로운 부직포의 형성 동안 액체로 용융되거나, 1 미크론 미만의 중앙 입자 크기(D50)를 가진 고체인, 멜트블로운 부직포.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 5.25 미만의, 또는 대안적으로, 4.0 또는 3.5 미만의 Mz,cc/Mn,cc를 갖는, 멜트블로운 부직포.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체는 통상적 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정 시 105 g/몰보다 큰 분자량의 중량 분율(w)이 혼성중합체의 총 중량을 기준으로 2.5% 미만, 또는 대안적으로 1.0% 미만인, 멜트블로운 부직포.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 첨가제는 비스(2,2,6,6-테트라메틸-1-피페리디닐옥시-4-일) 세바케이트, 티타늄 디옥시드 또는 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 멜트블로운 부직포.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 첨가제는 비스(2,2,6,6-테트라메틸-1-피페리디닐옥시-4-일) 세바케이트인, 멜트블로운 부직포.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 10 미크론 미만의 직경을 갖는 섬유를 포함하는 멜트블로운 부직포.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 조성물은 60℃에서 5.0E+14 ohm.cm 초과의 체적 저항률을 갖는, 멜트블로운 부직포.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 멜트블로운 부직포를 포함하는 에어 필터.
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