KR20240020535A - 고강도 모노 또는 멀티 필라멘트용 폴리에틸렌 수지 조성물 - Google Patents
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Abstract
섬유강도와 방사성 및 내마모성이 우수하고, 표면 특성이 우수한 모노 또는 멀티 필라멘트용 폴리에틸렌 수지 조성물이 개시된다. 본 발명은 분자량 10,000 이하의 폴리에틸렌 1.5 내지 5 중량부 및 분자량 1,000,000 이상의 폴리에틸렌 2.5 내지 5 중량부를 포함하는 폴리에틸렌 100 중량부에 대하여 스테아린산염을 0.2 내지 0.4 중량부 포함하고, 용융지수(MI, 190℃, 2.16 kg 하중)가 0.25 내지 0.95 g/10min 및 밀도가 0.940 내지 0.958 g/㎤인 모노 또는 멀티 필라멘트용 폴리에틸렌 수지 조성물을 제공한다.
Description
본 발명은 폴리에틸렌 수지 조성물에 관한 것으로 보다 상세하게는 모노 또는 멀티 필라멘트용 폴리에틸렌 수지 조성물에 관한 것이다.
폴리에틸렌은 에틸렌의 중합으로 생성된 고결정성 고분자로 양호한 열성형성을 가지면서 우수한 물리적 특성 및 화학적 성질을 가지고 있어서 범용 플라스틱으로 널리 알려져 있다.
폴리에틸렌은 크게 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 선형저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)으로 분류되고, 그 용도에 있어 식품용, 포장재, 가정제품, 산업용품, 로프, 타포린, 차광막 등 다방면으로 사용되고 있다. 특히 폴리에틸렌은 수지 자체에 독성이 없고 타 고분자 대비 경량성 및 일정 수준의 강성을 보유하고 있어 산업용 로프, 차광막 등으로 오랫동안 사용되고 있는 재료 중 하나이다.
최근 고밀도 폴리에틸렌 모노 필라멘트 및 타포린 시장에서 고강성 제품에 대한 수요가 발생하고 있는데, 우수한 강도와 방사성 및 내마모성을 요구하고 있다. 고밀도 폴리에틸렌 모노 필라멘트 제품에 있어서는 우수한 강도를 맞추기 위해 낮은 용융 점도를 가지는 소재들이 사용되고 있다. 그러나, 낮은 용융 점도를 가지는 소재들은 높은 전단력을 받아 가공성 및 원사의 표면 형상이 불량하고, 기계적 물성이 만족스럽지 않다.
일본 공개특허 제2017-008123호는 폴리올레핀용 가공조제 및 폴리올레핀 조성물에 관한 것으로, 220℃ 미만의 저온 및 고전단 속도로 폴리올레핀을 가공할 때의 가공성을 개량할 수 있는 폴리올레핀용 가공조제에 관해 개시하고 있으나, 230℃ 이상 바람직하게는 250℃ 이상의 가공온도에서 성형하는 제품으로의 적용에 관해서는 언급하지 않고 있다.
본 발명은 섬유강도와 방사성 및 내마모성이 우수하고, 표면 특성이 우수한 모노 또는 멀티 필라멘트용 폴리에틸렌 수지 조성물을 제공하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 분자량 10,000 이하의 폴리에틸렌 1.5 내지 5 중량부 및 분자량 1,000,000 이상의 폴리에틸렌 2.5 내지 5 중량부를 포함하는 폴리에틸렌 100 중량부에 대하여 스테아린산염을 0.2 내지 0.4 중량부 포함하고, 용융지수(MI, 190℃, 2.16 kg 하중)가 0.25 내지 0.95 g/10min 및 밀도가 0.940 내지 0.958 g/㎤인 모노 또는 멀티 필라멘트용 폴리에틸렌 수지 조성물을 제공한다.
또한 상기 스테아린산염은 칼슘 스테아레이트, 마그네슘 스테아레이트 및 아연 스테아레이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 모노 또는 멀티 필라멘트용 폴리에틸렌 수지 조성물을 제공한다.
또한 상기 수지 조성물은 하기 방법에 따라 측정된 섬유강도가 7 gf/denier 이상이고, 방사 시 시간당 단사 횟수가 1회 이하인 것을 특징으로 하는 모노 또는 멀티 필라멘트용 폴리에틸렌 수지 조성물을 제공한다.
[섬유강도 및 시간당 단사 횟수 측정방법]
상기 수지 조성물을 이용하여 압출기 온도 250℃, 냉각 수조(Quenching water bath) 온도 98℃, 홀 직경 1 mm 및 L/D(홀 직경에 대한 홀 길이의 비) 4인 32개 홀의 노즐로 3.5 m/min 속도로 방사 후, 12 배 연신하여 형성된 150 Denier/filament 섬유 원사에 대하여, 인장시험기를 사용하여 ASTM 3822 규격에 따라 온도 23℃ 및 상대습도 50%인 상태에서 인장속도 300 mm/min로 인장강도를 측정하여 이를 섬유강도로 하고, 상기 방사 조건에서 시간당 단사 발생 횟수를 측정함.
또한 상기 수지 조성물은 하기 방법에 따라 측정된 파단 전 마찰횟수가 100회 이상이고, 거칠기(Ra)가 250 nm 이하인 것을 특징으로 하는 모노 또는 멀티 필라멘트용 폴리에틸렌 수지 조성물을 제공한다.
[파단 전 마찰횟수 및 거칠기(Ra) 측정방법]
상기 수지 조성물을 이용하여 압출기 온도 250℃, 냉각 수조(Quenching water bath) 온도 98℃, 홀 직경 1 mm 및 L/D(홀 직경에 대한 홀 길이의 비) 4인 32개 홀의 노즐로 3.5 m/min 속도로 방사 후, 12 배 연신하여 형성된 150 Denier/filament 섬유 원사에 대하여, ASTM D6611 규격에 따라 0.36 g/denier 하중에서 파단 전 마찰횟수를 측정하고, 표면형상측정기(Optical 3D Profiler)로 섬유 표면의 거칠기(Ra)를 측정함.
또한 본 발명은 상기 폴리에틸렌 수지 조성물을 방사하여 얻은 섬유를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 섬유로 제조된 모노 또는 멀티 필라멘트를 제공한다.
본 발명에 따르면 고결정성 폴리에틸렌에 스테아린산계 첨가제를 특정 함량으로 사용하여 수지 조성물가 특정 범위의 용융지수 및 밀도를 갖도록 하고, 나아가, 고결정성 폴리에틸렌에 분자량 10,000 이하의 저분자량의 폴리에틸렌과 분자량 1,000,000 이상의 고분자량의 폴리에틸렌을 조절하여 사용함으로써, 섬유강도와 방사성 및 내마모성이 우수한 폴리에틸렌 수지 조성물을 제공할 수 있으며, 이러한 수지 조성물은 모노 또는 멀티 필라멘트 용도로서 방사 공정을 통하여 표면 특성이 우수한 섬유 및 산업용 소재 제품에 효과적으로 사용될 수 있다.
또한 분자량 분포 조절 및 특정 밀도 범위 한정을 통해 프로세스 윈도우를 넓혀 생산 시 연신 조건을 셋업하기 용이하도록 하며, 높은 연신비를 가질 경우 우수한 표면 특성이 구현되도록 할 수 있다.
도 1은 실시예 및 비교예에서 제조된 섬유 원사에 대하여 실체 현미경(올림푸스 SZH-10)을 이용하여 8배 확대 촬영한 결과를 나타낸 사진이다.
이하 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예의 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명자들은 우수한 강도와 방사성 및 내마모성을 갖는 모노 또는 멀티 필라멘트용 폴리에틸렌을 개발하기 위하여 연구를 거듭한 결과, 고결정성 폴리에틸렌에 스테아린산계 첨가제를 특정 함량으로 사용하여 수지 조성물가 특정 범위의 용융지수 및 밀도를 갖도록 하고, 나아가, 고결정성 폴리에틸렌에 특정 저분자량의 폴리에틸렌과 고분자량의 폴리에틸렌을 조절하여 사용할 경우 섬유강도와 방사성 및 내마모성이 우수하면서도 표면 특성이 우수한 섬유 소재를 제공할 수 있음을 발견하고 본 발명에 이르게 되었다.
따라서 본 발명은 분자량 10,000 이하의 폴리에틸렌 1.5 내지 5 중량부 및 분자량 1,000,000 이상의 폴리에틸렌 2.5 내지 5 중량부를 포함하는 폴리에틸렌 100 중량부에 대하여 스테아린산염을 0.2 내지 0.4 중량부 포함하고, 용융지수(MI, 190℃, 2.16 kg 하중)가 0.25 내지 0.95 g/10min 및 밀도가 0.940 내지 0.958 g/㎤인 모노 또는 멀티 필라멘트용 폴리에틸렌 수지 조성물을 개시한다. 본 발명에서 폴리에틸렌이란, 그 반복 단위가 실질적으로 에틸렌인 것을 특징으로 하나, 소량의 다른 단량체, 예를 들면 α-올레핀 등과의 공중합체일 수도 있고, 이들 공중합체끼리, 또는 에틸렌 단독중합체와의 공중합체, 또는 다른 α-올레핀 등의 단독중합체와의 블렌드일 수도 있다.
본 발명에서 모노 필라멘트란 수지 조성물로 방사 공정을 통해 수득되는 섬유 원사가 수십 내지 수백 개의 홀에서 함께 생산되나 최종 완제품은 한 가닥으로 제조된 것(예컨대, 낚시줄)을 의미하고, 멀티 필라멘트란 모노 필라멘트 원사 여러가닥이 합쳐져 제조된 것(예컨대, 의류용 실)을 의미한다.
본 발명에서 또는 멀티 필라멘트용 폴리에틸렌 수지 조성물은 분자량 분포를 통해 확인한 전체 폴리에틸렌 100 중량부에 대해 분자량 10,000 이하의 저분자량 폴리에틸렌이 1.5 내지 5 중량부, 분자량 1,000,000 이상의 고분자량 폴리에틸렌이 2.5 내지 5 중량부 포함된다. 바람직하게는 분자량 10,000 이하의 저분자량 폴리에틸렌이 2 내지 4 중량부, 분자량 1,000,000 이상의 고분자량 폴리에틸렌이 3 내지 5 중량부 포함될 수 있다.
상기 분자량 10,000 이하의 저분자량 폴리에틸렌은 섬유 방사공정 중 윤활제와 같은 역할을 하여 매우 부드러운 표면을 갖는 섬유가 제조될 수 있도록 한다. 상기 분자량 10,000 이하의 저분자량 폴리에틸렌이 전체 폴리에틸렌 100 중량부 대비 1.5 중량부 미만인 경우 방상공정 중 압출 부하로 인해 섬유 표면 특성이 저하되고, 5 중량부를 초과할 경우 기계적 물성이 저하되고, 최종 제품 및 생산 공정에서 저분자량 폴리에틸렌이 일부 전이(Migration)되어 제품 내 오염이 발생된다.
또한 상기 분자량 1,000,000 이상의 고분자량 폴리에틸렌은 수지 내에서 결정을 촉진시키는 핵제와 같은 역할을 하여 빠른 결정화 속도, 균일한 결정 구조 및 작은 결정 크기를 나타낼 수 있도록 한다. 이로 인해, 최종 제조된 섬유에서 섬유강도와 같은 기계적 물성의 향상을 가져올 수 있다. 상기 분자량 1,000,000 이상의 고분자량 폴리에틸렌이 전체 폴리에틸렌 100 중량부 대비 2.5 중량부 미만인 경우 수지의 결정화 속도가 느려지고 최종 제조된 섬유의 기계적 물성이 저하되고, 5 중량부를 초과할 경우 방사성 및 표면 특성이 저하된다.
본 발명에서는 폴리에텔렌을 모노 또는 멀티 필라멘트 용도로 적용 시 섬유강도, 방사성, 내마모성 및 표면 특성의 극대화를 위한 첨가제로서 스테아린산염을 상기 폴리에틸렌 100 중량부에 대하여 0.2 내지 0.4 중량부 함량으로 포함한다. 상기 스테아린산염 함량이 0.2 중량부 미만일 경우 섬유강도, 방사성, 내마모성 및 표면 특성이 현저히 저하되고, 0.4 중량부를 초과할 경우 기계적 물성, 내마모성 및 표면 특성은 우수하나 가공 과정에서 저분자량의 오염물이 다수 발생하여 가공성이 저하된다.
본 발명에 따른 모노 또는 멀티 필라멘트용 폴리에틸렌 수지 조성물은 상기 조성 중에서도 용융지수(MI, 190℃, 2.16 kg 하중)가 0.25 내지 0.95 g/10min 및 밀도가 0.940 내지 0.958 g/㎤인 조성물이 선택되고, 바람직하게는 용융지수(MI, 190℃, 2.16 kg 하중)가 0.3 내지 0.8 g/10min 및 밀도가 0.950 내지 0.958 g/㎤인 조성물이 선택된다. 상기 수지 조성물의 용융지수가 0.25 g/10min 미만일 경우 표면 특성 및 내마모성이 저하되고, 0.95 g/10min을 초과할 경우 기계적 물성이 저하되고, 저분자량의 오염물이 발생한다. 또한 상기 수지 조성물의 밀도가 0.958 g/㎤ 을 초과할 경우에는 방사 시 급속 냉각에 의한 높은 결정화도로 인해 표면 특성 및 내마모도가 저하된다.
이상의 본 발명에 따른 모노 또는 멀티 필라멘트용 폴리에틸렌 수지 조성물은 섬유강도와 방사성 및 내마모성이 우수하면서도 표면 특성이 우수한 섬유 소재를 제공하게 되며, 구체적으로 하기 방법에 따라 측정된 섬유강도가 7 gf/denier 이상, 바람직하게는 10 gf/denier 이상이고, 방사 시 시간당 단사 횟수가 1회 이하일 수 있고, 파단 전 마찰횟수가 100회 이상, 바람직하게는 200회 이상이고, 거칠기(Ra)가 250 nm 이하, 바람직하게는 150 nm 이하일 수 있다.
[측정방법]
상기 수지 조성물을 이용하여 압출기 온도 250℃, 냉각 수조(Quenching water bath) 온도 98℃, 홀 직경 1 mm 및 L/D(홀 직경에 대한 홀 길이의 비) 4인 32개 홀의 노즐로 3.5 m/min 속도로 방사 후, 12 배 연신하여 형성된 150 Denier/filament 섬유 원사에 대하여, 인장시험기를 사용하여 ASTM 3822 규격에 따라 온도 23℃ 및 상대습도 50%인 상태에서 인장속도 300 mm/min로 인장강도를 측정하여 이를 섬유강도로 하고, 상기 방사 조건에서 시간당 단사 발생 횟수를 측정하고, ASTM D6611 규격에 따라 0.36 g/denier 하중에서 파단 전 마찰횟수를 측정하고, 표면형상측정기(Optical 3D Profiler)로 섬유 표면의 거칠기(Ra)를 측정함.
본 발명에 따른 모노 또는 멀티 필라멘트용 폴리에틸렌 수지 조성물은 통상적으로 알려진 공정에 의해 제조될 수 있다. 예컨대, 중합 반응기에 에틸렌 모노머를 넣고 트리에틸 알루미늄, 지글러-나타 촉매 또는 메탈로센 촉매 또는 개시제를 주입하고 활성이 낮은 촉매 또는 두 가지 이상의 촉매 또는 중합 방법 변경 등을 실시하여 폴리에틸렌을 제조한 후, 스테아린산염을 혼합 및 압출하여 펠렛 상의 폴리에틸렌 수지 조성물로 제조할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 모노 또는 멀티 필라멘트용 폴리에틸렌 수지 조성물은 통상적으로 사용되는 산화방지제, 중화제, 대전방지제, 안티블록킹제, 난연제, 이형제, 내후성안정제, 내광안정제, 무기제 등을 더 포함할 수 있으며, 이들을 단독 또는 2종 이상을 조합하여 첨가할 수 있다.
또한 본 발명은 상기 모노 또는 멀티 필라멘트용 폴리에틸렌 수지 조성물을 방사하여 얻은 섬유 및 상기 섬유로 제조된 모노 또는 멀티 필라멘트를 제공한다.
이하, 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
실시예 및 비교예
분자량 분포를 분석하여 폴리에틸렌 100 중량부에 대하여 하기 표 1에 기재된 함량의 분자량 10,000 이하의 저분자량 분획, 분자량 1,000,000 이상의 고분자량 분획을 포함하며, 하기 표 1에 기재된 용융지수(190℃, 2.16 kg 하중) 및 밀도를 나타내는 폴리에틸렌을 중합하였다. 중합반응 시 온도와 압력 및 분자량 조절제로서의 수소 존재 하에 에틸렌을 지글러-나타 촉매를 사용하여 중합하였다.
상기 중합된 폴리에틸렌을 포함한 전체 수지 조성물에 대하여 하기 표 1에 기재된 함량의 칼슘 스테아레이트와, Pentaerythritol Tetrakis(3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate) 0.05 중량부 및 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트 0.1 중량부를 핸셀 믹서에서 4분간 혼합한 후 170 내지 220℃ 온도 조건의 압출기로 압출하여 펠렛 상의 폴리에틸렌 수지 조성물의 얻었다. 또한, 상기 펠렛 상의 폴리에틸렌 수지 조성물을 방사 장비(아진기기 Monofilament)를 활용하여 압출기 온도 250℃, 냉각 수조(Quenching water bath) 온도 98℃, 홀 직경 1 mm 및 L/D(홀 직경에 대한 홀 길이의 비) 4인 32개 홀의 노즐로 3.5 m/min 속도로 방사 후, 12 배 연신하여 150 Denier/filament인 섬유 원사를 제조하였다.
시험예
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 섬유 원사에 대하여 하기 방법으로 가공성, 섬유강도, 내마모성 및 표면 특성을 측정하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
[측정방법]
(1) 가공성(방사성)
상기 실시예 및 비교예의 방사 조건에서 시간당 단사 발생 횟수를 측정하였다. 시간당 2회 이상 단사 발생 시 가공성이 불량한 것으로 평가하였다.
(2) 섬유강도
상기 제조된 섬유 원사에 대하여, 인장시험기를 사용하여 ASTM 3822 규격에 따라 온도 23℃ 및 상대습도 50%인 상태에서 인장속도 300 mm/min로 인장강도를 측정하여 이를 섬유강도로 하였다.
(3) 내마모성
상기 제조된 섬유 원사에 대하여, ASTM D6611 규격에 따라 0.36 g/denier 하중에서 파단 전 마찰횟수를 측정하였다.
(4) 표면 특성
상기 제조된 섬유 원사에 대하여, 표면형상측정기(Optical 3D Profiler)로 섬유 표면의 거칠기(Ra)를 측정하였다. 또한 실체 현미경(올림푸스 SZH-10)을 이용하여 8배 확대 촬영한 사진을 도 1에 나타내었다.
| 구분 | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 실시예 4 | 비교예 1 | 비교예 2 | 비교예 3 | 비교예 4 | 비교예 5 | 비교예 6 |
| 저분자량 10,000 이하 (중량부) |
2.5 | 2.2 | 3.8 | 2 | 2.5 | 5.1 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 1.2 |
| 고분자량 1,000,000 이상 (중량부) |
3.2 | 4 | 3 | 4.8 | 5.2 | 2 | 3.2 | 3.2 | 3.2 | 4 |
| MI(g/10min) | 0.6 | 0.4 | 0.8 | 0.3 | 0.2 | 1 | 0.6 | 0.6 | 0.6 | 0.6 |
| 밀도 (g/㎤) |
0.956 | 0.956 | 0.956 | 0.956 | 0.956 | 0.956 | 0.956 | 0.956 | 0.959 | 0.956 |
| 칼슘 스테아레이트(폴리에틸렌 100 중량부 기준) | 0.2 | 0.4 | 0.3 | 0.3 | 0.2 | 0.2 | 0.15 | 0.45 | 0.2 | 0.2 |
| 가공성 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 불량 | 양호 | 불량 | 불량 | 불량 | 불량 |
| 섬유강도(gf/denier) | 10.1 | 10.2 | 10 | 11.2 | 9.7 | 6.4 | 5.2 | 10.1 | 8.6 | 8.1 |
| 내마모성 (파단 전 마찰 횟수) |
244 | 246 | 242 | 250 | 52 | 154 | 41 | 189 | 40 | 50 |
| 표면 특성(Ra(nm)) | 145 | 142 | 141 | 143 | 287 | 120 | 310 | 148 | 297 | 268 |
| 오염물 발생 | - | - | - | - | - | 생산 중 저분자량 오염물 발생 | - | 생산 중 저분자량 오염물 발생 | - | - |
표 1 및 도 1을 참조하면, 본 발명에 따라 고결정성 폴리에틸렌에 스테아린산계 첨가제를 특정 함량으로 사용하여 수지 조성물가 특정 범위의 용융지수 및 밀도를 갖도록 할 경우(실시예 1 내지 4) 250℃ 이상 수준의 온도 적용 시에도 고전단을 가지는 수지 특성이 구현되어, 섬유강도와 방사성 및 내마모성이 우수하면서도 표면 특성이 우수한 것을 확인할 수 있다.
이에 대하여, 분자량 1,000,000 이상의 고분자량의 폴리에틸렌 분획이 과도하고 용융지수가 일정 수준에 미치지 못할 경우(비교예 1) 점도가 높아 방사 시 토출될 때 표면 요철이 다수 발생하였고, 표면 특성이 열세하여 내마모성이 저하되는 것으로 나타났다.
분자량 10,000 이하의 저분자량의 폴리에틸렌 분획이 과도 및 분자량 1,000,000 이상의 고분자량의 폴리에틸렌 분획이 일정 수준에 미치지 못하고, 용융지수가 과도할 경우(비교예 2)에는 높은 용융지수를 가지고 저분자량 함량이 높아 고분자가 가지는 고유한 섬유 강도가 저하되고, 방사 중 저분자량의 오염물이 다수 발생한 것으로 나타났다.
또한 스테아린산염 함량이 일정 수준에 미치지 못할 경우(비교예 3)에는 방사 시 표면 특성이 저하되고 이에 따라 내마모성도 저하된 것으로 나타났고, 이로부터 스테아린산염이 특정 함량에서 윤활제(lubricant) 역할을 한 것으로 보여진다.
또한 스테아린산염 함량이 과도할 경우(비교예 4)에는 섬유강도는 우수하나 생산 중 저분자량의 오염물이 다수 발생하여 가공성이 저하된 것으로 나타났다.
또한 수지 조성물의 밀도가 과도할 경우(비교예 5)에는 방사 시 급속 냉각에 의한 높은 결정화도로 인해 표면 특성 및 내마모성이 저하되는 것으로 나타났다.
또한 수지 조성물이 특정 범위의 용융지수 및 밀도를 갖더라도 분자량 10,000 이하의 저분자량의 폴리에틸렌과 분자량 1,000,000 이상의 고분자량의 폴리에틸렌을 조절하여 사용함에 있어 그 함량 범위가 일정 수준을 벗어날 경우(비교예 6)에는 압출 부하가 높아 방사 시 전단현상으로 인해 표면 특성이 저하되고, 내마모도 또한 저하되는 것으로 나타났다.
이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미, 범위 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (6)
- 분자량 10,000 이하의 폴리에틸렌 1.5 내지 5 중량부 및 분자량 1,000,000 이상의 폴리에틸렌 2.5 내지 5 중량부를 포함하는 폴리에틸렌 100 중량부에 대하여 스테아린산염을 0.2 내지 0.4 중량부 포함하고, 용융지수(MI, 190℃, 2.16 kg 하중)가 0.25 내지 0.95 g/10min 및 밀도가 0.940 내지 0.958 g/㎤인 모노 또는 멀티 필라멘트용 폴리에틸렌 수지 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 스테아린산염은 칼슘 스테아레이트, 마그네슘 스테아레이트 및 아연 스테아레이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 모노 또는 멀티 필라멘트용 폴리에틸렌 수지 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 수지 조성물은 하기 방법에 따라 측정된 섬유강도가 7 gf/denier 이상이고, 방사 시 시간당 단사 횟수가 1회 이하인 것을 특징으로 하는 모노 또는 멀티 필라멘트용 폴리에틸렌 수지 조성물:
[섬유강도 및 시간당 단사 횟수 측정방법]
상기 수지 조성물을 이용하여 압출기 온도 250℃, 냉각 수조(Quenching water bath) 온도 98℃, 홀 직경 1 mm 및 L/D(홀 직경에 대한 홀 길이의 비) 4인 32개 홀의 노즐로 3.5 m/min 속도로 방사 후, 12 배 연신하여 형성된 150 Denier/filament 섬유 원사에 대하여, 인장시험기를 사용하여 ASTM 3822 규격에 따라 온도 23℃ 및 상대습도 50%인 상태에서 인장속도 300 mm/min로 인장강도를 측정하여 이를 섬유강도로 하고, 상기 방사 조건에서 시간당 단사 발생 횟수를 측정함. - 제1항에 있어서,
상기 수지 조성물은 하기 방법에 따라 측정된 파단 전 마찰횟수가 100회 이상이고, 거칠기(Ra)가 250 nm 이하인 것을 특징으로 하는 모노 또는 멀티 필라멘트용 폴리에틸렌 수지 조성물:
[파단 전 마찰횟수 및 거칠기(Ra) 측정방법]
상기 수지 조성물을 이용하여 압출기 온도 250℃, 냉각 수조(Quenching water bath) 온도 98℃, 홀 직경 1 mm 및 L/D(홀 직경에 대한 홀 길이의 비) 4인 32개 홀의 노즐로 3.5 m/min 속도로 방사 후, 12 배 연신하여 형성된 150 Denier/filament 섬유 원사에 대하여, ASTM D6611 규격에 따라 0.36 g/denier 하중에서 파단 전 마찰횟수를 측정하고, 표면형상측정기(Optical 3D Profiler)로 섬유 표면의 거칠기(Ra)를 측정함. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 폴리에틸렌 수지 조성물을 방사하여 얻은 섬유.
- 제5항의 섬유로 제조된 모노 또는 멀티 필라멘트.
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