KR20020081336A - 폴리프로필렌 섬유 - Google Patents

폴리프로필렌 섬유 Download PDF

Info

Publication number
KR20020081336A
KR20020081336A KR1020027010792A KR20027010792A KR20020081336A KR 20020081336 A KR20020081336 A KR 20020081336A KR 1020027010792 A KR1020027010792 A KR 1020027010792A KR 20027010792 A KR20027010792 A KR 20027010792A KR 20020081336 A KR20020081336 A KR 20020081336A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polypropylene
fibers
fiber
mipp
weight
Prior art date
Application number
KR1020027010792A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100515760B1 (ko
Inventor
데마인엑셀
Original Assignee
아토피나 리서치
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=8171039&utm_source=***_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR20020081336(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 아토피나 리서치 filed Critical 아토피나 리서치
Publication of KR20020081336A publication Critical patent/KR20020081336A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100515760B1 publication Critical patent/KR100515760B1/ko

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/44—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds
    • D01F6/46—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds of polyolefins
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/02—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D01F6/04—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polyolefins
    • D01F6/06—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polyolefins from polypropylene

Landscapes

  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Multicomponent Fibers (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Woven Fabrics (AREA)
  • Dental Preparations (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Professional, Industrial, Or Sporting Protective Garments (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

Abstract

지글러-나타 촉매에 의하여 제조된 제1 동일배열 폴리프로필렌 50 중량% 이상, 메탈로센 촉매에 의하여 제조된 제2 폴리프로필렌 5 내지 50 중량% 이하, 및 교대배열 폴리프로필렌(sPP) 15 중량% 이하를 포함하는 폴리프로필렌 섬유가 기재되어 있다.

Description

폴리프로필렌 섬유{POLYPROPYLENE FIBRES}
폴리프로필렌은 섬유의 제조, 특히 부직포 직물의 제조용으로 잘 알려져 있다.
EP-A-0789096 및 이것의 상응하는 WO-A-97/29225에는 교대배열(syndiotactic) 폴리프로필렌(sPP) 및 동일배열(isotactic) 폴리프로필렌(iPP)의 혼합물로 구성된 이들 폴리프로필렌 섬유가 기재되어 있다. 이 명세서에는 iPP-sPP의 혼합물을 형성하기 위하여 총 폴리프로필렌을 기준으로 sPP를 0.3 내지 3 중량%을 혼합함으로써, 상기 섬유는 천연 벌크(bulk) 및 매끄러움을 증가시키고, 상기 섬유로부터 제조된 부직포 직물은 향상된 유연성을 갖는다는 것이 기재되어 있다. 또한, 이 명세서에는 이들 혼합물이 상기 섬유의 열 결합 온도를 낮춘다는 것이 기재되어 있다. 열 결합은 상기 폴리프로필렌 섬유로부터 부직포 직물을 제조하는 데 이용된다. 상기 명세서에는 동일배열 폴리프로필렌이 지글러-나타(Ziegler-Natta) 촉매에 의한 프로필렌의 중합화에 의하여 형성된 단독중합체를 포함한다는 것이 기재되어 있다. 상기 동일배열 폴리프로필렌은 통상 중량평균 분자량 중량(Mw)이 100,000 내지 4,000,000이고, 수 평균 분자량(Mn)이 40,000 내지 100,000이며, 융점이 약 159 내지 169℃이다. 그러나, 본 명세서에 따라 제조된 폴리프로필렌 섬유는 지글러-나타 촉매를 사용하여 만들어지는 동일배열 폴리프로필렌이 특히 높은 기계적 특성, 특히 점착력을 갖지 않는다는 기술적 문제를 겪는다.
WO-A-96/23095에는 넓은 결합 창을 가진 부직포 직물의 제공 방법이 기재되어 있으며, 여기서 부직포 직물은 교대배열 폴리프로필렌 0.5 내지 25 중량%를 포함하는 열가소성 중합체 혼합물의 섬유로부터 형성된다. 상기 교대배열 폴리프로필렌은 동일배열 폴리프로필렌을 비롯한 각종 상이한 중합체와 혼합될 수도 있다. 이 명세서는 교대배열 폴리프로필렌과 동일배열 폴리프로필렌의 다양한 혼합물을 제조하는 다수의 실시예를 포함하고 있다. 상기 동일배열 폴리프로필렌은 지글러-나타 촉매를 사용하여 제조되고 상업적으로 구입 가능한 동일배열 폴리프로필렌을 포함하였다. 이 명세서에는 교대배열 폴리프로필렌의 사용은 열 결합이 일어날 수 있는 온도의 창을 넓히고 허용 가능한 결합 온도를 낮춘다는 것이 기재되어 있다.
또한, WO-A-96/23095에는 2 성분(bi-component) 섬유 또는 2 구성(2-constituent) 섬유 중 하나인 교대배열 폴리프로필렌을 포함하는 혼합물로부터의 섬유 제조가 기재되어 있다. 2 성분 섬유는 분리된 압출기로부터 압출된 적어도 2개의 중합체로부터 제조되고 함께 방적되어 하나의 섬유를 형성하는 섬유이다. 2 구성 섬유는 혼합물로서 동일한 압출기로부터 압출된 적어도 2개의 중합체로부터 제조된다. 2 성분 및 2 구성 섬유 양자 모두는 부직포 직물 중에서 지글러-나타 폴리프로필렌의 열 결합을 향상시키는데 사용되는 것으로 기재되어 있다. 특히, 지글러-나타 동일배열 폴리프로필렌과 비교하여 융점이 더 낮은 중합체, 예를 들어 폴리프로필렌, 임의의 공중합체 또는 삼원혼성중합체는 2 성분 섬유의 바깥쪽 부분으로 사용되거나 지글러-나타 폴리프로필렌에서 혼합되어 2 구성 섬유를 생성한다.
EP-A-0634505에는 개선된 폴리프로필렌 중합체 얀(yarn) 및 이로부터 제조된 물품을 기재하고 있으며, 여기서 수축력을 증가시킬 수 있는 얀을 제공하기 위하여 교대배열 폴리프로필렌을 교대배열 폴리프로필렌의 5 내지 50 중량부를 갖는 동일배열 폴리프로필렌과 혼합한다. 상기 얀은 탄력성과 수축성을 증가시키고, 특히 보풀 직물 및 양탄자 재료에 유용하다는 것을 기재되어 있다. 교대배열 폴리프로필렌의 존재의 결과로서 시차주사열량법(differential scanning calorimetry)에 의하여 측정시 상기 폴리프로필렌 혼합물은 열 연화 온도를 낮추고 열 반응 곡선을 넓히는 것으로 기재되어 있다.
US-A-5269807에는 교대배열 폴리프로필렌으로부터 제조된 봉합사(suture)가 동일배열 폴리프로필렌으로부터 제조된 유사한 봉합사보다 가교성이 더 큰 것으로 나타난다는 것이 기재되어 있다. 이 교대배열 폴리프로필렌은 특히 동일배열 폴리프로필렌과 혼합될 수 있다.
EP-A-0451743에는 교대배열 폴리프로필렌을 형성하는 방법이 기재되어 있는데, 여기서 이 교대배열 폴리프로필렌은 실질적으로 동일배열 구조를 가지는 소량의 폴리프로필렌과 혼합될 수 있다. 섬유는 이 폴리프로필렌으로부터 형성될 수 있다는 것이 기재되어 있다. 또한, 상기 동일배열 폴리프로필렌은 3염화티탄 및 유기알루미늄 화합물, 또는 할로겐화마그네슘 상에 지지된 3염화티탄 또는 4염화티탄 및 유기알루미늄 화합물을 포함하는 촉매, 즉, 지글러-나타 촉매의 사용에 의하여 제조될 수 있다.
EP-A-0414047에는 교대배열 및 동일배열 폴리프로필렌의 혼합물로 형성된 폴리프로필렌 섬유가 기재되어 있다. 상기 혼합물은 교대배열 폴리프로필렌 50 중량부 이상과 동일배열 폴리프로필렌 50 중량부 이하를 포함한다. 상기 섬유의 압출 성형성(extrudability)은 개선되고 상기 섬유의 신장 조건는 넓어진다는 것이 기재되어 있다.
US-A-4794096의 예에 기재되어 있는 바와 같이 메탈로센(metallocene) 촉매를 사용하여 교대배열 폴리프로필렌을 제조하는 것도 또한 알려져 있다.
최근에, 메탈로센 촉매도 역시 동일배열 폴리프로필렌을 제조하는 데 사용되어 왔다. 메탈로센 촉매를 사용하여 제조된 동일배열 폴리프로필렌은 이하에서 miPP라고 한다. miPP로 제조된 섬유는 통상의 지글러 나타 폴리프로필렌계 섬유(이하 ZNPP 섬유라고 한다)보다 기계적 특성, 주로 점착력이 훨씬 더 큰 것으로 나타난다. 그러나, 이러한 점착력 이점은 열 결합에 의하여 miPP 섬유로부터 제조된 부직포 직물로 단지 부분적으로만 전달된다. 실제로, miPP를 사용하여 제조된 섬유는 매우 좁은 열 결합 창을 갖는데, 이 창은 섬유의 열 결합 후에 상기 부직포 직물이 가장 우수한 기계적 특성을 나타내게 하는 열 결합 온도의 범위를 한정한다. 결과로서, 단지 소수의 miPP 섬유만이 부직포 직물의 기계적 특성에 기여한다. 또한, 근접한 miPP 섬유간의 열 결합의 질은 불량하다. 따라서, 공지된 miPP 섬유는 융점이 더 낮은 데도 불구하고 ZNP 섬유보다 열적으로 결합되기가 더 어렵다는 것이 밝혀진 바 있다.
WO-A-97/10300에는 폴리프로필렌 혼합물 조성이 기재되어 있는데, 이 혼합물은 메탈로센 동일배열 폴리프로필렌 25 중량% 내지 75 중량% 및 지글러-나타 동일배열 폴리프로필렌 공중합체 75 중량% 내지 25 중량%를 함유할 수 있다. 이 명세서에는 근본적으로 이들 폴리프로필렌 혼합물로부터의 필름의 제조를 기재되어 있다.
US0A-5483002에는 저온 충격 강도를 가지고 하나의 반결정질 프로필렌 단독중합체와 제2의 반결정질 프로필렌 단독중합체 또는 비결정질 프로필렌 단독중합체의 혼합물을 함유하는 프로필렌 중합체가 기재되어 있다.
EP-A-0538749에는 필름 제조용 프로필렌 공중합체 조성이 기재되어 있다. 이 조성은 2개의 성분, 즉 프로필렌 단독중합체 또는 탄소 수가 4 내지 20개인 알파-올레핀 또는 에틸렌을 갖는 프로필렌의 공중합체 둘 중의 하나를 포함하는 제1 성분 및 탄소 수가 4 내지 20개인 알파-올레핀 및/또는 에틸렌을 갖는 프로필렌의 공중합체를 포함하는 제2 성분의 혼합물을 포함한다.
임의의 폴리프로필렌을 통상 혼합물의 약 20 내지 50 중량%의 양으로 포함하는 제2 성분을 지글러-나타 촉매를 사용하여 제조된 폴리프로필렌으로 혼합하는 것은 당기술 분야에 알려져 있다. 이러한 혼합물은 이 혼합물로부터 제조된 섬유가 부직포 직물을 형성하기 위하여 열적으로 결합될 때 우수한 열 결합을 제공하는 것으로 밝혀졌다. 이 우수한 열 결합은 지글러-나타 폴리프로필렌과 임의의 폴리프로필렌의 융점이 부분적으로 겹치는 온도에 기인한다. 이 열 결합은 또한 지글러-나타 폴리프로필렌과 임의의 폴리프로필렌 양자가 비교적 넓은 분자량 분포를 가져서 우수한 혼합물을 제공하고 따라서 섬유의 열 결합능을 향상시키는 경향이 있는 결과로서 달성된다.
본 발명의 목적은 ZNPP 섬유의 열 결합 창을 넓히는 것이다. 본 발명의 또 하나의 목적은 기계적 특성, 특히 점착력이 개선된 ZNPP 섬유의 부직포 직물을 제공하는 것이다.
폴리프로필렌 섬유, 및 폴리프로필렌 섬유로 제조된 부직포 직물의 촉감이 거칠다는 것은 알려져 있다. 본 발명의 또 하나의 목적은 폴리프로필렌 섬유의 유연성을 향상시키는 것이다.
본 발명은 폴리프로필렌 섬유 및 폴리프로필렌 섬유로부터 제조된 직물에 관한 것이다.
도 1은 통상의 ZNPP와 통상의 임의의 PP에 대한, 그리고 통상의 miPP에 대한 분자량 분포를 나타내는 그래프이다.
도 2 및 3은 각각 miPP와 znPP의 혼합물로부터 제조된 섬유에 대한 miPP 양에 관하여 최대 인력에서의 신장(%)과 최대 인력에서의 섬유 점착력(cN/tex)간의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 1과 관련하여, 통상의 ZNPP와 통상의 임의의 PP(B 선)에 대한 일반적인 분자량 분포 및 통상의 miPP에 대한 분자 분포가 도시되어 있다. ZNPP와 임의의 PP에 관하여 이들 양자는 miPP에 비하여 넓은 분자량 분포를 나타내므로 ZNPP와 임의의 PP는 쉽게 함께 혼합될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 반면에, miPP는 ZNPP와 혼합시 열 결합을 감소시키기 위하여 고려되는 분자량 분포가 훨씬 더 좁다. 반면에, 본 발명자는 miPP의 좁은 분자량 분포에도 불구하고, mipp가 10 내지 50 중량%의 양으로 ZNPP에 혼합될 때에도 역시 ZNPP의 열 결합은 상기 혼합물의 기계적인 특성의 상당한 변경없이 개선된다는 것을 밝혀내었다.
부직포 직물 제조용 공업적인 열 결합 과정은 섬유 한 층을 열적으로 결합시키기 위하여 한 쌍의 가열된 롤러(roller)를 빠른 속도로 통과시키는 것을 이용한다. 따라서, 이 처리는 강하고 확실한 열 결합을 달성하기 위하여 근접한 섬유 표면의 신속하고 균일한 용융을 요한다. ZNPP에 miPP의 첨가는 상기 섬유에 대한 열 결합 온도 범위 또는 "창"을 넓히도록 상기 섬유의 열 결합 온도를 낮추고 이에 의하여 상기 섬유의 열 결합의 용이성을 증가시키는 경향이 있다. 따라서, ZNPP에 miPP의 혼합은 근접한 섬유 사이에서의 이러한 증가된 열 결합 형성의 결과로서 부직포 직물의 최대 강도가 크게 증가될 수 있도록 한다.
본 발명에 따라 이용되는 miPP는 분자량 분포가 좁고, 통상 분산 지수 D는 1.8 내지 4, 좀 더 바람직하게는 1.8 내지 3이다. 분산 지수 D는 Mw/Mn 비이고, 여기서 Mw는 중량 수 평균 분자량이고 Mn은 중합체의 수 평균 분자량이다. miPP는 융점이 140℃ 내지 155℃의 범위이다. 본 발명의 사용을 위한 2개의 대표적인 miPP 수지의 특성은 표 1에 설명되어 있다.
miPP에 sPP 15 중량% 이하(임의로 10 중량% 이하)의 첨가는 본 발명자에 의하여 상기 섬유의 유연성을 개선시키는 것으로 밝혀졌다. 소량의 sPP가 섬유의 표면에서 거부되는 현상의 결과로서, 본 발명자는 섬유의 유연성이 단지 소양의 sPP, 예를 들어 sPP/miPP/ZNPP 혼합물 중의 sPP 0.3 중량%를 사용하여 증가될 수 있다는 것을 밝혀내었다. sPP의 miPP와 ZNPP로의 혼합은 순수한 miPP 섬유에 대하여 사용되는 경우보다 더 낮은 열 결합 온도의 사용을 허용하기 때문에, 그리고 더 낮은 열 결합 온도는 상기 섬유로부터 제조된 부직포 직물의 거친 촉감을 감소시키는 경향이 있기 때문에, 본 발명에 따라 sPP를 miPP와 ZNPP로 도입하는 것은 부직포 직물의 유연성을 개선시킨다. 본 발명에서 사용하기 위한 통상의 sPP의 조성은 표 1에 설명되어 있다.
또한, sPP가 miPP와 ZNPP에 혼합되어 이들의 혼합물을 형성하는 경우, 그리고 이들 혼합물이 방적 섬유를 제조하기 위하여 사용되는 경우, sPP는 개선된 천연 벌크를 갖는 섬유를 조성하여 부직포 직물의 유연성을 개선시킨다.
또한, 본 발명에 따라 ZNPP 및 임의의 sPP와의 혼합물에서 miPP의 사용은 공지된 ZNPP 섬유와 비교하여 더 쉽게 실로 방적될 수 있는 섬유를 제공하는 경향이 있다. miPP의 분자량 분포에서 이들 장쇄의 실질적인 감소는 방적 가공시 고유의 응력을 감소시켜 본 발명에 따른 miPP/ZNPP 혼합물의 섬유에 대한 최대 방적 속도의 증가시키는 경향이 있다.
miPP 및 ZNPP에 sPP를 혼합하여 이들의 혼합물을 형성하는 것은 더 넓은 열 결합 창을 제공한다. 이들 혼합물로부터 제조된 섬유의 열 결합 온도도 역시 약간 더 낮다. 상기 혼합물로부터 제조된 섬유와 부직포 직물은 유연성이 증가되고 방적 섬유는 sPP의 miPP 및 ZNPP로의 도입의 결과로서 천연 벌크를 갖는다. 또한, 상기섬유는 sPP의 사용의 결과로서 공지된 폴리프로필렌 ZNPP에 비하여 개선된 탄력성을 갖는다. 더욱이, miPP의 사용은 더 가는 섬유의 제조를 허용하여, 부직포 직물 내에 더 부드러운 섬유 및 더 균질한 섬유의 분포를 야기한다.
섬유에 제2의 중합체를 사용하는 것은 본 발명 전에 이미 알려져 있었으나, 섬유를 제조하기 위하여 ZNPP와의 혼합물에 miPP를 사용하는 것은 지금까지 제안되지 않았다. 상기 섬유의 효율적인 열 결합은 섬유의 현저한 기계적 특성을 부직포 직물에 전달하는데 필요하다. 본 발명에 따라 miPP/ZNPP를 사용하여 제조된 섬유의 방적능(spinnability)은 공지된 섬유에 비하여 상당히 변경되지 않는다.
본 발명에 따라 제조된 섬유는 2 성분 섬유 또는 2 구성 섬유 중의 하나일 수 있다. 2 성분 섬유를 위하여, miPP 및 ZNPP는 2개의 상이한 압출기로 공급된다. 그 후에 2개의 압출물이 함께 방적되어 하나의 섬유를 형성한다. 2 구성 섬유를 위하여, miPP/ZNPP의 혼합물은 2개의 중합체를 일반적인 압출기로 공급하기 전에 2개의 중합체의 건조 혼합 펠렛(pellet), 박편 또는 플러프(fluff)에 의하여 얻거나, 또는 함께 압출되고 이어서 제2 압출기에 의하여 그 혼합물이 재압출되는 miPP 및 ZNPP 혼합물의 펠렛 또는 박편을 사용함으로써 얻어진다.
ZNPP/miPP 혼합물이 본 발명에 따라 섬유를 제조하기 위하여 사용될 때, 순수한 miPP를 갖는 것과 같이 동일한 재료처리량을 유지하면서 가공 온도를 최적화하기 위하여 방적 가공의 온도 측면을 조화시키는 것이 가능하다. 스펀레이드 섬유의 제조를 위하여, 통상의 압출 온도는 200℃ 내지 260℃의 범위이고 230℃ 내지 250℃가 가장 일반적이다. 짧은 섬유의 제조를 위하여, 통상의 압출 온도는 230℃내지 330℃의 범위이며, 270℃ 내지 310℃가 가장 일반적이다.
본 발명에 따라 제조되는 섬유는 섬유의 기계적 가공 또는 방적능을 개선시키기 위하여 기타의 첨가물을 함유하는 ZNPP/miPP 혼합물로부터 제조될 수 있다. 본 발명에 따라 제조되는 섬유는 여과용; 와이퍼(wiper), 기저기, 여성용 위생 용품 및 실금(incontinence) 제품과 같은 개인 보호 제품용; 상처 처치용품, 수술용 가운, 붕대 및 수술용 드레이프(drape)와 같은 의료 제품용; 보호 덮개용; 실외 직물용 및 토지 직물용(geotextile) 부직포를 제조하는 데 사용될 수도 있다. 본 발명의 ZNPP/miPP 섬유로 제조된 부직포 직물은 이들 제품의 일부가 되거나 제품 전체를 구성할 수 있다. 부직포 직물의 제조 뿐만 아니라 상기 섬유는 뜬 직물 또는 매트(mat)를 제조하는 데에도 사용될 수 있다. 본 발명에 따라 상기 섬유로부터 제조된 부직포 직물은 에어 스루 블로잉(air through blowing), 멜트 블로잉(melt blowing), 스펀 본딩(spun bonding) 또는 본디드 카디드 가공(bonded carded process)과 같은 다수의 가공에 의하여 제조될 수 있다. 또한, 본 발명의 섬유는 공기나 물과 같은 고압력 유체의 적용에 의하여 직물을 형성하기 위하여 함께 얽혀지는 섬유에 의하여 열 결합 없이 형성되는 부직포 스펀레이스(spunlace) 제품으로 형성될 수도 있다.
본 발명은 이제 하기의 비제한적인 실시예와 관련하여 더 자세히 설명될 것이다.
본 발명은 지글러-나타 촉매에 의하여 제조된 제1 동일배열 폴리프로필렌 50 중량% 이상, 메탈로센 촉매에 의하여 제조된 제2 동일배열 폴리프로필렌 5 내지 50 중량% 이하 및 교대배열 폴리프로필렌(sPP) 15 중량% 이하를 포함하는 폴리프로필렌 섬유를 제공한다.
상기 중합체 섬유는 제1 동일배열 폴리프로필렌 60 내지 80 중량%와 제2 동일배열 폴리프로필렌 10 내지 50 중량%이하, 더 바람직하게는 20 내지 40 중량%를 포함하는 것이 바람직할 수 있다.
교대배열 폴리프로필렌(sPP)의 10 중량% 이하가 상기 폴리프로필렌 섬유에 포함되는 것이 바람직하다. sPP의 첨가는 섬유의 유연성을 개선시킨다.
지글러-나타 촉매에 의하여 제조된 제1 폴리프로필렌(ZNPP)은 단독중합체,공중합체, 삼원혼성중합체일 수 있다.
메탈로센 촉매에 의하여 제조된 제2 폴리프로필렌(miPP)은 메탈로센 촉매에 의하여 제조된 동일배열 폴리프로필렌의 단독중합체, 공중합체, 임의의 또는 블럭(block) 공중합체이거나 삼원혼성중합체이다.
제2 폴리프로필렌은 분산 지수(D)가 1.8 내지 8인 것이 바람직하다. 제2 폴리프로필렌은 단독중합체의 경우 융점이 130 내지 161℃이고 공중합체나 삼원혼성중합체인 경우 융점이 80 내지 160℃인 것이 바람직하다.
miPP는 용융 유동 지수(MFI)가 1 내지 2500 g/10분인 것이 바람직하다. 이 명세서에 있어서, MFI 값은 ISO 1133 과정을 사용하고 하중 2.16 kg을 사용하여 온도 230 ℃에서 측정한 것이다.
제2 폴리프로필렌 단독중합체 또는 공중합체는 스펀레이드(spunlaid)용 또는 짧은 섬유(staple fibres)용으로 Mn이 30,000 내지 130,000 kDa이고, MFI가 1 내지 2000 g/10분의 범위, 바람직하게는 5 내지 90 g/10분의 범위인 것이 더욱 바람직하다.
제1 폴리프로필렌은 분산 지수(D)가 3 내지 12인 것이 바람직하다. 제1 폴리프로필렌은 융점이 80 내지 169℃인 것이 바람직하고, 단독중합체에 대하여는 융점이 159 내지 169℃이고 공중합체 또는 삼원혼성중합체에 대하여는 융점이 80 내지 168℃인 것이 더 바람직하다. ZNPP에 대한 통상의 융점은 162℃이다.
ZNPP는 용융 유동 지수(MFI)가 1 내지 100 g/10분인 것이 바람직하다.
제1 폴리프로필렌 단독중합체는 MFI가 스펀레이드용으로는 15 내지 60 g/10분 또는 짧은 섬유용으로는 10 내지 30 g/10분인 것이 더 바람직하다. sPP는 단독 중합체 또는 RRRR이 70% 이상인 임의의 공중합체인 것이 좋다. 별법으로, sPP는 공단량체 함량이 더 높은 블럭 공중합체 또는 삼원혼성중합체일 수 있다. 공단량체 함량이 1.5 중량% 이상이라면, sPP는 점착력이 있게 되어 섬유 가공시 또는 섬유의 열 결합시 문제를 야기한다. 상기 sPP는 융점이 약 130℃ 이하인 것이 바람직하다. 이 sPP는 통상 2개의 용융 피크를 갖는데, 하나는 약 112℃에서 나타나고, 다른 하나는 약 128℃에서 나타난다. sPP는 일반적으로 MFI가 0.1 내지 1000 g/10분이고, 더 일반적으로는 1 내지 60 g/10분 이다. sPP는 단일 양상 또는 다중 양상의 분자량 분포를 가질 수 있으며, sPP의 가공능을 개선하기 위하여 2 양상의 중합체인 것이 가장 좋다.
또한, 본 발명은 본 발명의 폴리프로필렌 섬유로부터 제조된 직물을 제공한다.
그리고, 본 발명은 직물을 비롯한 제품, 기타의 필터, 개인용 와이프(wipe), 기저귀, 여성용 위생 용품, 실금(incontinence) 제품, 상처 처치용품, 붕대, 수술용 가운, 수술용 드레이프(drape) 및 보호 덮개 중에서 선택되는 제품을 제공한다.
본 발명은 miPP는 ZNPP의 주요량과 혼합시 섬유 자체의 기계적 특성을 상당히 변경함이 없이 ZNPP의 열 결합을 개선시킨다는 본 발명자의 발견에 기초한다. 본 발명자는 놀랍게도 miPP 50 중량% 이하를 지글러-나타 폴리프로필렌 내에 혼합함으로써, 이것은 miPP가 ZNPP, 및 열 결합 효과를 감소시키는 당기술 분야의 숙련자에 의하여 고려될 수 있는 전술한 종래 기술에서 사용된 임의의 PP보다 분자량분포가 더 좁은 데도 불구하고 지글러-나타 폴리프로필렌의 향상된 열 결합을 제공한다는 것을 발견하기에 이르렀다. 실제로, 분자량 분포를 좁히는 것은 상기 섬유의 결합 창 온도를 감소시키는 것으로 알려져 있다. 따라서, 본 발명자는 놀랍게도 통상의 융점 범위가 ZNPP의 통상의 융점 범위인 약 159℃ 내지 약 169℃보다 낮은 약 130℃ 내지 약 161℃인 miPP를 ZNPP내에 혼합시킴으로써, 더 불량한 열 결합을 제시하는 miPP의 더 좁은 분자량 분포에도 불구하고 miPP의 더 낮은 융점의 결과로써 열 결합의 개선을 달성한다. 결과로서, 임의의 주어진 열 결합 온도에서 순수한 Zn PP 섬유에 비하여 더 많은 섬유가 열적으로 결합되고 결합 강도가 개선되므로 이에 의하여 제조된 부직포 직물의 기계적 특성을 개선시킬 수 있다.
본 발명은 이제 아래에서 첨부 도면과 관련한 예시의 방법으로 설명될 것이다.
실시예 1
본 실시예에 따르면, miPP 50 중량% 이하를 znPP인 잔류물과 혼합시킨 폴리프로필렌 섬유로 구성된 부직포 제품의 특성을 순수한 miPP로 구성된 섬유와 비교하였다. 따라서, 순수한 miPP는 MFI가 32 g/10분이고 Mw/Mn 비는 3이었다. znPP는 MFI가 12 g/10분이고 Mw/Mn 비는 7이었다. miPP 33 중량%/znPP 67 중량%의 중량비를 갖는 miPP와 znPP의 혼합물를 제조하였으며, 이하 Poly 1이라 한다. 혼합물 Poly 1과 순수한 miPP 양자 모두로부터 섬유를 제조하였다. 상기 섬유는 장기간의 방적 가공에 의하여 방적되었으며, 방적 돌기에서의 중합체 온도는 280℃이었다. 방적 후 섬유의 적정 농도는 2.3 dtex이었고, 잡아 늘인 후의 섬유의 적정 농도는 2.1 dtex이었다. 상기 섬유는 짜고(texture) 잡아당기는 단계 이후에 절단하였다. 이어서, 이들을 10일간 400 kg의 하중 하에 보관하였다. 이어서 상기 섬유를 빗질하고 100 m/분의 속도로 결합되도록 하였다. 그 다음에, 중량이 20 g/m2인 부직포 제품을 열 결합에 의하여 제조하였다. Poly 1 및 순수한 miPP 양자로부터 제조된 부직포의 기계적인 특성 및 열 결합 온도는 표 2에 기재되어 있다. Poly 1의 열적으로 결합된 부직포 제품의 기계적인 특성은 대응하는 열 결합 온도에서 순수한 miPP의 것보다 더 크다는 것이 표 2로부터 이해될 수 있다.
실시예 2
이 실시예에 따르면, znPP와 miPP의 각종 혼합물이 제조되고, 이들 혼합물의 조성은 표 3에 기재되어 있다.
miPP는 MFI가 13 g/10분이었다. znPP는 실시예 1에서 사용한 것과 동일한 것이었다. 혼합물을 상기 성분들의 건조 혼합 펠렛에 의하여 제조하고 건조 혼합물을 혼합 즉시 압출기의 공급기에 부었다. 이어서, 압출된 혼합물로부터 섬유를 제조하였다. 길이/지름 비가 8/0.8인 224개의 구멍을 갖는 압출 돌기를 사용하여 섬유를 제조하였다. 압출 온도는 급냉 공기 15℃, 압력 50 Pa에서 285℃이었다. 당기는 고뎃(godet)의 온도는 80℃이었다. 각각의 혼합물에 대하여, 1600 m/분의 조임(take-up) 상태하에서 섬유를 제조하고 이어서 당김 비율(SR) 1.3으로 당겼다. 구멍당 재료 처리량은 섬유 적정 농도를 약 2.5 dtex로 유지하도록 조절하였다.
표 3은 적정 농도, 10% 신장시 섬유의 점착력, 최대 인력에서 신장력, 최대 인력에서 섬유 점착력(sigma@max)을 나타낸다. 도 2 및 3은 각각 혼합물 중의 miPP 양에 관하여 최대 인력에서의 신장력(elongation)과 최대 인력에서의 섬유 점착력 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.
표 4는 당김 없이 전술한 바에 따라 제조된 섬유에 대하여 적정 농도, 10% 신장시 섬유의 점착력, 최대 인력에서의 신장력, 최대 인력에서의 섬유의 점착력(sigma@max)을 나타낸다. znPP/miPP의 혼합물 중에 50 중량% 이하의 miPP를 갖는 혼합물에 대하여 최대 인력에서의 신장력과 최대 인력에서의 섬유 점착력은 miPP 양에 대하여 실질적으로 일정하다. 따라서, miPP를 znPP/miPP 혼합물에 50 중량%이하의 양으로 첨가함으로써 섬유의 기계적인 특성, 특히 섬유의 신장력과 점착력은 실질적으로 변경되지 않으나, 실시예 1에 나타난 바와 같이 열적으로 결합된 부직포를 형성하는 섬유의 결합 특성은 개선된다.
실시예 3
이 실시예는 일정량의 sPP를 znPP/miPP의 혼합물에 혼합시킴에 의한 폴리프로필렌 섬유의 벌크 또는 유연성의 증가를 나타낸다.
폴리프로필렌 섬유가 유리판과 같은 평평한 표면에 놓여 있을 때, 섬유의 형태, 특히 곧은 정도 또는 반대로 웨이브의 정도는 섬유의 벌크의 표시이다. 광학 현미경에 의하여 관찰될 수 있는 섬유는 웨이브 형태 또는 섬유의 벌크나 유연성의 증가에 따라 증가된 웨이브를 갖는 실질적으로 사인 곡선 형태[즉, 근접한 웨이브의 피크 사이의 피치(pitch)의 감소]로 나타날 수 있다.
sPP가 15 중량% 이하의 양으로 폴리프로필렌 단독중합체로 첨가되었을 때, 웨이브 표면의 2 개의 피크 사이의 거리가 감소한다는 것을 밝혀냈으며, 이것은 섬유의 벌크 또는 유연성이 증가했음을 의미한다. 예를 들면, sPP 5 중량%를 지글러-나타 폴리프로필렌 단독중합체에 혼합하였을 때 피크 사이의 거리는 5.1 mm인 반면 sPP 15 중량%가 동일한 폴리프로필렌으로 혼합되었을 때 피크 사이의 거리는 약 4 mm이었다. 이것은 기본 폴리프로필렌 중에서 sPP의 양이 증가함에 따라 섬유의 벌크 또는 유연성이 증가하였다는 것을 나타낸다.
ZNPP sPP miPP1 miPP2
MI2 14 3.6 32 13
Tm ℃ 162 110 및 127 148.7 151
Mn kDa 41983 37426 54776 85947
Mw kDa 259895 160229 137423 179524
Mz kDa 1173716 460875 242959 321119
Mp kDa 107648 50516 118926 150440
D 6, 1 4.3 2.5 2, 1
혼합물 열 결합 온도(℃) 최대 힘 Mach. dir(N/5 cm) 파열시 신장력Mach. dir(%) 최대 힘Trans. dir(N/5 cm) 파열시 신장력Trans. dir(%)
Poly 1 142 27 85 12 95
Poly 1 148 35 60 14 65
순수한 miPP 142 13 25 6 20
순수한 miPP 148 12 20 6 20
중량% 중량% 조임: 1600 m/분 이후에 당김(SR = 1.3)
znPP miPP 적정 농도 10%에서 점착력 최대에서 신장 Sigma@max
(dtex) (cN/tex) (%) (cN/tex)
100 0 2,6 9,6 407 20,0
80 20 2,6 9,2 379 19,8
60 40 2,6 9,2 397 21,5
40 60 2,6 8,9 339 20,7
20 80 2,6 8,8 281 22,3
15 85 2,5 7,8 352 23,9
10 90 2,5 8,2 322 26,7
5 95 2,5 8,6 312 29,3
2 98 2,5 9,2 256 31,4
0 100 2,6 11,5 164 32,3
중량% 중량% 직접 조임: 1600 m/분
znPP miPP 적정 농도 10%에서 점착력 최대에서 신장력 Sigma@max
(dtex) (cN/tex) (%) (cN/tex)
100 0 2,6 6,8 435 14,8
80 20 2,6 6,5 513 15,9
60 40 2,5 6,6 456 16,4
40 60 2,6 6,3 461 17,1
20 80 2,6 6,1 443 20,3
15 85 2,2 5,8 485 18,9
10 90 2,4 5,8 424 20,4
5 95 2,6 5,4 496 20,5
2 98 2,6 5,5 363 24,0
0 100 2,6 6,2 285 27,9

Claims (14)

  1. 지글러-나타(Ziegler-Natta) 촉매에 의하여 제조된 제1 동일배열(isotactic) 폴리프로필렌을 50 중량% 이상, 메탈로센 촉매에 의하여 제조된 제2 동일배열 폴리프로필렌을 5 중량% 이상 50 중량% 이하 및 교대배열(syndiotactic) 폴리프로필렌(sPP)을 15 중량% 이하 포함하는 폴리프로필렌 섬유.
  2. 제1항에 있어서, 제2 동일배열 폴리프로필렌을 10 내지 50 중량% 이하 포함하는 폴리프로필렌 섬유.
  3. 제2항에 있어서, 제1 동일배열 폴리프로필렌을 60 내지 80 중량% 및 제2 동일배열 폴리프로필렌을 20 내지 40 중량% 포함하는 폴리프로필렌 섬유.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 제2 폴리프로필렌은 동일배열 폴리프로필렌의 단독중합체, 공중합체 또는 삼원혼성중합체 및 이들 중합체의 혼합물인 것인 폴리프로필렌 섬유.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제2 폴리프로필렌은 분산 지수(D)가 1.8 내지 8인 것인 폴리프로필렌 섬유.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 제2 폴리프로필렌은 융점이 80 내지 161℃인 것인 폴리프로필렌 섬유.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서, 제2 폴리프로필렌은 용융 유동 지수(MFI)가 1 내지 2500 g/10분인 것인 폴리프로필렌 섬유.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 폴리프로필렌은 분산 지수가 3 내지 12인 것인 폴리프로필렌 섬유.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 폴리프로필렌 단독중합체는 융점이 159 내지 169℃인 것인 폴리프로필렌 섬유.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 있어서, 교대배열 폴리프로필렌(sPP)의 양이 10 중량% 이하인 것인 폴리프로필렌 섬유.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 sPP는 단독중합체, 임의의 공중합체, 블럭 공중합체 또는 삼원혼성중합체 또는 이들 중합체의 혼합물인 것인 폴리프로필렌 섬유.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 sPP는 융점이 약 130℃이하인 것인 폴리프로필렌 섬유.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 하나의 항에 따른 폴리프로필렌 섬유로부터 제조된 직물 제품.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제품은 필터, 개인용 와이프(wipe), 기저귀, 여성용 위생 제품, 실금(incontinence) 제품, 상처 처치용품, 붕대, 수술용 가운, 수술용 드레이프(drape), 보호용 덮개, 토양용 직물(geotextiles) 및 실외용 직물에서 선택되는 것인 제품.
KR10-2002-7010792A 2000-02-18 2001-02-19 폴리프로필렌 섬유 KR100515760B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP00200553A EP1126054A1 (en) 2000-02-18 2000-02-18 Polypropylene fibres
EP00200553.6 2000-02-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020081336A true KR20020081336A (ko) 2002-10-26
KR100515760B1 KR100515760B1 (ko) 2005-09-23

Family

ID=8171039

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2002-7010792A KR100515760B1 (ko) 2000-02-18 2001-02-19 폴리프로필렌 섬유

Country Status (20)

Country Link
US (1) US6730742B1 (ko)
EP (2) EP1126054A1 (ko)
JP (1) JP2004514067A (ko)
KR (1) KR100515760B1 (ko)
AT (1) ATE245719T1 (ko)
AU (1) AU2001240641A1 (ko)
CZ (1) CZ302290B6 (ko)
DE (1) DE60100509T3 (ko)
DK (1) DK1297203T4 (ko)
EE (1) EE200200457A (ko)
ES (1) ES2202282T5 (ko)
HU (1) HUP0300076A3 (ko)
IL (2) IL151239A0 (ko)
IS (1) IS6499A (ko)
NO (1) NO20023873D0 (ko)
PL (1) PL356604A1 (ko)
PT (1) PT1297203E (ko)
SI (1) SI1297203T2 (ko)
SK (1) SK11932002A3 (ko)
WO (1) WO2001061085A1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4063519B2 (ja) * 2001-10-15 2008-03-19 ユニ・チャーム株式会社 非弾性的な伸長性を有する繊維ウエブの製造方法
US7700707B2 (en) 2002-10-15 2010-04-20 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Polyolefin adhesive compositions and articles made therefrom
CA2499951C (en) 2002-10-15 2013-05-28 Peijun Jiang Multiple catalyst system for olefin polymerization and polymers produced therefrom
KR100825519B1 (ko) * 2007-01-05 2008-04-25 주식회사 바이오폴리메드 키토산 기재 고분자 접합체 및 그 제조방법
WO2008154068A1 (en) * 2007-06-13 2008-12-18 Advanced Elastomer Systems, L.P. Thermoplastic polymer compositions, methods for making the same, and articles made therefrom
DE102013014919A1 (de) 2013-07-15 2015-01-15 Ewald Dörken Ag Bikomponentenfaser zur Herstellung von Spinnvliesen

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69201180T2 (de) * 1991-10-21 1995-06-14 Mitsubishi Petrochemical Co Propylencopolymerzusammensetzung.
DE4330661A1 (de) * 1993-09-10 1995-03-16 Basf Ag Kälteschlagzähe Propylenpolymerisate
WO1995032091A1 (en) † 1994-05-24 1995-11-30 Exxon Chemical Patents Inc. Fibers and fabrics incorporating lower melting propylene polymers
WO1997010300A1 (en) * 1995-09-14 1997-03-20 Exxon Chemical Patents Inc. Propylene polymer blends and films and articles made therefrom
ATE192513T1 (de) * 1996-02-12 2000-05-15 Fina Research Polypropylenfasern
US6444774B1 (en) * 1997-10-10 2002-09-03 Exxonmobil Chemical Patents, Inc. Propylene polymers for fibers and fabrics
US6037417A (en) * 1998-08-18 2000-03-14 Montell Technology Company Bv Polypropylene composition useful for making solid state oriented film
EP1041180A1 (en) * 1999-03-30 2000-10-04 Fina Research S.A. Polypropylene fibres

Also Published As

Publication number Publication date
CZ302290B6 (cs) 2011-02-09
ATE245719T1 (de) 2003-08-15
PT1297203E (pt) 2003-10-31
US6730742B1 (en) 2004-05-04
EP1297203B1 (en) 2003-07-23
KR100515760B1 (ko) 2005-09-23
IL151239A0 (en) 2003-04-10
JP2004514067A (ja) 2004-05-13
PL356604A1 (en) 2004-06-28
DE60100509T2 (de) 2004-06-09
DE60100509T3 (de) 2006-11-23
CZ20022777A3 (cs) 2003-01-15
SI1297203T1 (en) 2003-12-31
SK11932002A3 (sk) 2003-04-01
ES2202282T3 (es) 2004-04-01
EP1297203B2 (en) 2006-05-03
DK1297203T3 (da) 2003-11-03
ES2202282T5 (es) 2006-12-16
DE60100509D1 (de) 2003-08-28
HUP0300076A2 (en) 2003-05-28
IS6499A (is) 2002-08-13
AU2001240641A1 (en) 2001-08-27
EP1297203A1 (en) 2003-04-02
HUP0300076A3 (en) 2010-01-28
EE200200457A (et) 2003-12-15
DK1297203T4 (da) 2006-09-04
EP1126054A1 (en) 2001-08-22
NO20023873D0 (no) 2002-08-15
IL151239A (en) 2010-02-17
WO2001061085A1 (en) 2001-08-23
SI1297203T2 (sl) 2006-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0691427B1 (en) Hot-melt-adhesive conjugate fibers and a non-woven fabric using the fibers
KR100510952B1 (ko) 폴리프로필렌 섬유 및 이로부터 제조된 제품
US6646051B1 (en) Polypropylene fibres
US6720388B1 (en) Polypropylene fibres
KR20080014086A (ko) 양쪽성 블록 코폴리머들의 혼합물을 이용한 폴리머 섬유를포함하는 부직포 재료, 그의 제조 방법 및 용도
KR100515760B1 (ko) 폴리프로필렌 섬유
CN110582595A (zh) 具有改进拉伸性能的聚丙烯组合物、纤维以及非织造结构
CN112639182A (zh) 用于熔纺纤维应用的聚丙烯组合物
Patel et al. Advances in polyolefin-based spunbond and binder fibres
JPH01111016A (ja) ポリエチレン系複合繊維及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120619

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130830

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150904

Year of fee payment: 11

LAPS Lapse due to unpaid annual fee