JP2604347B2 - Coated extended chain polyethylene fiber - Google Patents

Coated extended chain polyethylene fiber

Info

Publication number
JP2604347B2
JP2604347B2 JP58046977A JP4697783A JP2604347B2 JP 2604347 B2 JP2604347 B2 JP 2604347B2 JP 58046977 A JP58046977 A JP 58046977A JP 4697783 A JP4697783 A JP 4697783A JP 2604347 B2 JP2604347 B2 JP 2604347B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fiber
polyethylene
coating
fibers
ethylene
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP58046977A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS58169521A (en
Inventor
ガリ−・アラン・ハ−ペル
シエルドン・カベツシユ
イゴル・パリ−
ダサン・シリル・プレボ−セツク
Original Assignee
アライド・コ−ポレ−ション
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=23416076&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP2604347(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by アライド・コ−ポレ−ション filed Critical アライド・コ−ポレ−ション
Publication of JPS58169521A publication Critical patent/JPS58169521A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2604347B2 publication Critical patent/JP2604347B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/21Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/227Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds of hydrocarbons, or reaction products thereof, e.g. afterhalogenated or sulfochlorinated

Description

【発明の詳細な説明】 きわめて高い強力と引張弾性率を有する、伸長鎖
[(extended chain):後記においてECと略記される場
合もある]のポリエチレンおよひ伸長鎖のポリプロピレ
ンの繊維は既知の材料であり、ペニングス(Pennings)
教授およびその共同研究者であるスミス(Smith)およ
びレムストラ(Lemstra)の種々の刊行物、および同時
係属特許出願(Kavesh et al)に開示されている。これ
らの機械的性質は、超高分子量のポリオレフィンを過飽
和溶液から延伸するか、あるいは超高分子量のポリオレ
フィンの熱溶液をダイから紡糸してゲル繊維を形成する
ことを包含する製造法により繊維に付与された高度の結
晶化度および配向度に少なくとも一部分帰因する。引き
続く加工、ことに延伸工程はポリオレフィンに高い結晶
化度と配向度を付与する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Fibers of polyethylene (extended chain: sometimes abbreviated as EC in the following) and polypropylene of extended chain having extremely high strength and tensile modulus are known. The material is Pennings
It is disclosed in various publications by Professor and his co-workers Smith and Lemstra, and in co-pending patent applications (Kavesh et al). These mechanical properties are imparted to fibers by a process that involves drawing ultra-high molecular weight polyolefin from a supersaturated solution or spinning a hot solution of ultra-high molecular weight polyolefin from a die to form gel fibers. At least partially due to the high degree of crystallinity and orientation achieved. Subsequent processing, especially the stretching step, gives the polyolefin a high degree of crystallinity and orientation.

不都合なことには、このような伸長鎖ポリオレフィン
繊維は、高い結晶化度と配向度から直接生ずる2つの不
利な性質をもつ。第1に、縦方向の配向は繊維の横方向
の強さをきわめて低くし、その結果、繊維は摩擦または
自己摩擦にさらされるとき、ことに撚られまたは加工さ
れて布にされるとき、フィブリル化する傾向がある。こ
のフィブリル化は、多くの用途、たとえはロープ、縫合
糸または布において望ましくない特徴である。伸長鎖ポ
リオレフィン繊維の第2の不利な性質は、それらの結晶
性のため、ほとんどのマトリックス材料への繊維の接着
性が低いということである。これは複合構造物における
これら繊維の有用性を制限する傾向がある。
Unfortunately, such extended chain polyolefin fibers have two disadvantageous properties that directly result from high crystallinity and orientation. First, the longitudinal orientation causes the fiber to have a very low transverse strength, so that when the fiber is subjected to friction or self-friction, especially when twisted or processed into fabric, fibrils Tends to This fibrillation is an undesirable feature in many applications, such as ropes, sutures or fabrics. A second disadvantageous property of extended chain polyolefin fibers is that, due to their crystallinity, the adhesion of the fibers to most matrix materials is low. This tends to limit the usefulness of these fibers in composite structures.

伸長鎖ポリエチレン繊維をポリエチレンまたはエチレ
ンコポリマー材料で被覆すると、繊維のフィブリル化傾
向が減少し、それらの横方向の強さが増加し、繊維は単
独であるいは種々のマトリックス材料とともに複合構造
物において使用することができ、そしてこれらの結果
は、繊維単独についての強力および引張弾性率を有意に
損失させないで達成され、しかも、ある場合には、繊維
欠陥に対するアニーリング効果に帰することができると
思われるものであるが、上記の性質を改良するこさえあ
ることを発見した。被覆された繊維は、これを単独で適
当な温度および圧力の条件下で使用して、簡単な複合体
を製造することができる。
Coating extended chain polyethylene fibers with polyethylene or ethylene copolymer materials reduces the tendency of the fibers to fibrillate and increases their lateral strength, allowing the fibers to be used alone or in composite structures with various matrix materials. And these results were achieved without significant loss of strength and tensile modulus for the fiber alone, and in some cases could be attributed to an annealing effect on fiber defects. However, it has been found that it may even improve the above properties. The coated fiber can be used alone under appropriate temperature and pressure conditions to produce a simple composite.

したがって、本発明は、重量平均分子量が少なくとも
500,000のポリエチレンをその溶液から紡糸してゲル繊
維を形成し、形成されたゲル繊維から溶媒を抽出し、そ
して乾燥することによって製造された、未延伸のポリエ
チレンゲル紡糸マルチフィラメント繊維の構成フィラメ
ントの少なくとも一部分上に、少なくとも10容量%のエ
チレンの結晶化度を有するポリマーを0.1〜200重量%の
量でコーティングし、次いで加熱下で延伸することによ
って得られた、強度が少なくとも15g/デニールであり、
またその引張弾性率が少なくとも300g/デニールであ
る、コーティングを持たない同じ繊維に比較して改良さ
れた強さおよび引張弾特性を有し、かつフィブリル化性
が低下している、繊維の重量平均分子量が少なくとも50
0,000である被覆されたポリエチレン繊維に関する。
Therefore, the present invention has a weight average molecular weight of at least
At least one of the constituent filaments of the undrawn polyethylene gel spun multifilament fiber produced by spinning 500,000 polyethylene from the solution to form gel fibers, extracting the solvent from the formed gel fibers, and drying. A strength of at least 15 g / denier, obtained by coating on one part a polymer having a crystallinity of at least 10% by volume of ethylene in an amount of from 0.1 to 200% by weight and then stretching under heating;
A fiber having an average tensile modulus of at least 300 g / denier, having improved strength and tensile elastic properties as compared to the same uncoated fiber, and having reduced fibrillability; Molecular weight of at least 50
It relates to a coated polyethylene fiber which is 0,000.

本発明の被覆された繊維(本発明の複合構造物の一部
分を形成する)は超高分子量の伸長鎖ポリエチレンであ
る。適当なポリエチレン繊維は、少なくとも約500,00
0、好ましくは少なくとも約1×106、より好ましくは約
2〜約5×106の重量平均分子量をもつポリエチレンか
らつくられる。この繊維は、1981年1月15日出願の米国
特許第4,356,138号(米国特許出願第225,288号)に詳述
されている溶液法により、あるいはペニングスらの種々
の刊行物および米国特許第4,187,394号(Meihuisen等)
に記載されているものを含めて、ポリオレフィンを過飽
和溶液から延伸する他の溶液法により製造できる。この
ポリエチレン繊維はポリエチレン溶液を紡糸し、冷却し
てゲル構造物を形成することからなる方法により、こと
に1981年4月30日出願の米国特許第4,413,110号(米国
特許出願第259,266号(Kavesh等)およびその一部係属
出願に記載されているような方法で製造することもでき
る。他の溶液紡糸(ゲル)法、たとえばペニングスおよ
びその共同研究者の種々の他の研究論文、スミスぶよび
レムストラの刊行物および特許出願、たとえば英国特許
第2,051,667号およびドイツ特許公開第3004699号明細書
に記載されている方法、または同様な技術を用いること
ができる。コントロールされた条件下で溶融紡糸により
形成されたポリエチレン繊維、たとえば米国特許第4,22
8,118号または英国特許第1,469,526号明細書に記載され
ているものも同様に使用できるが、過飽和溶液からの延
伸または溶液の紡糸およびゲル化による製造された繊維
に比べて、一般に好適さが劣る。
The coated fibers of the present invention (which form part of the composite structure of the present invention) are ultra-high molecular weight extended chain polyethylene. Suitable polyethylene fibers have at least about 500,00
It is made from polyethylene having a weight average molecular weight of 0, preferably at least about 1 × 10 6 , more preferably about 2 to about 5 × 10 6 . The fibers can be obtained by the solution method detailed in U.S. Pat. No. 4,356,138, filed Jan. 15, 1981 (U.S. Pat. No. 225,288), or by various publications of Pennings et al. And U.S. Pat. No. 4,187,394 ( Meihuisen, etc.)
Polyolefins can be made by other solution methods, including stretching from supersaturated solutions, including those described in US Pat. The polyethylene fibers are prepared by spinning a polyethylene solution and cooling to form a gel structure, particularly as disclosed in U.S. Patent No. 4,413,110 filed April 30, 1981 (U.S. Patent Application No. 259,266 (Kavesh et al.)). And other methods of solution spinning (gel) such as those described by Pennings and co-workers in various other research articles, such as Smith and Remstra. Publications and patent applications, such as those described in GB 2,051,667 and DE-A 300 46 99, or similar techniques, which can be formed by melt spinning under controlled conditions. Polyethylene fibers, for example, US Pat.
No. 8,118 or British Patent 1,469,526 can likewise be used, but are generally less suitable than fibers produced by drawing from a supersaturated solution or by spinning and gelling the solution.

使用するポリエチレン繊維は少なくとも約15g/デニー
ル、好ましくは少なくとも約20g/デニール、より好まし
くは約25または30g/デニール、最も好ましくは少なくと
も約40g/デニールの強力値をもつ。それに応じて、ポリ
エチレン繊維の好ましい引張弾性率値は少なくとも約30
0g/デニール、好ましくは少なくとも約500g/デニール、
より好ましくは少なくとも約750または1,000g/デニー
ル、最も好ましくは少なくとも約1,500g/デニールであ
る。一般に、強力と引張弾性率の値は直接関係し、用い
るほとんどの方法について比較的直線的に一緒に上昇す
るが、ある用途については、引張弾性率に無関係とくに
高い強力をもつか、あるいは強力に無関係にとくに高い
引張弾性率をもつ選択された繊維、たとえば溶融紡糸に
より製造された繊維を使用できる。かくして、たとえば
縫合糸への被覆繊維の用途においては、伸びの値がとく
に重要である。弾道(ballistic)用途、即ち急断抵抗
性用途に使用する被覆繊維および複合体のためには、強
力および引張弾性率の両者の値がきわめて重要である。
The polyethylene fibers used have a tenacity value of at least about 15 g / denier, preferably at least about 20 g / denier, more preferably about 25 or 30 g / denier, most preferably at least about 40 g / denier. Accordingly, the preferred tensile modulus value for polyethylene fibers is at least about 30.
0 g / denier, preferably at least about 500 g / denier,
More preferably at least about 750 or 1,000 g / denier, most preferably at least about 1,500 g / denier. In general, the values of strength and tensile modulus are directly related and rise together relatively linearly for most of the methods used, but for some applications they have a particularly high strength or a strong strength independent of tensile modulus. Independently, it is possible to use selected fibers which have a particularly high tensile modulus, for example fibers produced by melt spinning. Thus, for example, in applications of coated fibers to sutures, the value of elongation is particularly important. For coated fibers and composites used in ballistic applications, i.e., in high shear resistance applications, both strength and tensile modulus values are very important.

ポリエチレン繊維の融点は、本発明においてとくに臨
界的な値ではないが、ポリエチレン繊維の融点は一般に
約138℃以上(たとえば145〜155℃)である。他の性質
は、臨界的ではないが、特定の用途には重要であること
があり、破断仕事値(ANSI/ASTM D−2256により測
定)、クリープ値(たとえば、室温において破断値の10
%の荷重下に50日間測定)、破断点伸び、降伏点伸び、
UV安定性、酸化安定性、熱安定性および加水分解安定性
を包含する。全部でないにしても、ポリエチレン繊維に
より得られるこれらの性質のほとんどは、被覆されたポ
リエチレン繊維についての同様な、直線的依存性の、あ
るいは増大した値に対応するであろう。
Although the melting point of polyethylene fiber is not particularly critical in the present invention, the melting point of polyethylene fiber is generally about 138 ° C or higher (for example, 145 to 155 ° C). Other properties are not critical, but may be important for certain applications, such as work-to-break (measured according to ANSI / ASTM D-2256), creep (e.g.,
% Under 50% load), elongation at break, elongation at yield,
Includes UV stability, oxidation stability, heat stability and hydrolysis stability. Most, if not all, of these properties obtained with polyethylene fibers will correspond to similar linear dependence or increased values for the coated polyethylene fibers.

本発明において使用するポリエチレン繊維はマルチフ
ィラメントである。2〜500本またはそれ以上のストラ
ンドのマルチフィラメントが考えられ、そして配置は完
全に平行なフィラメント、撚つた、フィラメント、編組
したストランドおよび撚つたストランドが考えられる。
平行な配置以外のマルチフィラメントの場合において、
コーティングの適用の前、間または後に、フィラメント
の巻き取りまたは他の配置を行うことができる。さら
に、本発明の被覆された繊維はきわめて長い繊維(時に
は、実質的に無限の長さであると呼ばれる)、比較的短
い断片、あるいはきわめて短かい断片、たとえば樹脂
(たとえばバルクモールディングコンパウンドまたはシ
ートモールディングコンパウンド)の強化用短繊維であ
ることができる。
The polyethylene fiber used in the present invention is a multifilament. Multifilaments of 2 to 500 or more strands are contemplated, and arrangements can be perfectly parallel filaments, stranded, filament, braided and stranded strands.
In the case of multifilaments other than the parallel arrangement,
Before, during or after the application of the coating, the winding or other arrangement of the filaments can take place. Further, the coated fibers of the present invention can be very long fibers (sometimes referred to as being of virtually infinite length), relatively short pieces, or very short pieces, such as resins (eg, bulk molding compounds or sheet moldings). (Compound) reinforcing fiber.

本発明の被覆繊維に適当なコーティング材料は、種々
の形態のポリエチレンおよび少なくとも10%のエチレン
の結晶化度をもつ種々の形態のエチレンポリマーであ
る。ポリエチレンのコーティングは低密度(たとえば、
比重約0.90〜0.94)または高密度(たとえば、比重約0.
94〜0.98)であることができ、一般に「ポリエチレン」
と表示されているような材料に見い出される、種々の量
の枝分れ、直線性、比較的少量のコモノマー、分子量、
溶融粘度などの値をもつ。ある用途には高密度のポリエ
チレンが好ましいが、他の用途には低密度のポリエチレ
ンが好ましい。
Suitable coating materials for the coated fibers of the present invention are various forms of polyethylene and various forms of ethylene polymers having at least 10% ethylene crystallinity. Polyethylene coatings have low density (for example,
(Specific gravity of about 0.90 to 0.94) or high density (for example, specific gravity of about 0.
94-0.98) and is generally "polyethylene"
Various amounts of branching, linearity, relatively small amounts of comonomer, molecular weight,
It has values such as melt viscosity. High density polyethylene is preferred for some applications, while low density polyethylene is preferred for other applications.

適当なエチレンコポリマーのコーティングは、エチレ
ンと1種またはそれ以上の他のオレフィン系不飽和モノ
マーとのコポリマーであり、前記モノマーはいくつかの
広い部類から選ばれる。いくつか広いコモノマーの部類
は1ーモノオレフィンおよび1つの重合性の末端二重結
合と1つまたはそれ以上の内部二重結合をもつオレフィ
ンである。
Suitable ethylene copolymer coatings are copolymers of ethylene with one or more other olefinically unsaturated monomers, said monomers being selected from several broad classes. Some broad classes of comonomers are 1-monoolefins and olefins having one polymerizable terminal double bond and one or more internal double bonds.

多くの用途において、コポリマーのエチレン含量は約
10容量%のエチレンの結晶化度を達成するのに必要な最
小量より大きい。ことに、繊維に対するコーティングの
接着力を強くするためには、エチレンの結晶化度は、好
ましくは少なくとも約25容量%、より好ましくは約50容
量%、最も好ましくは少なくとも約70容量%である。こ
れらの値は、たとえばEncyclopedia of Polymer Techno
logy、第355ページに90%、80%および70%のエチレン
の結晶化度に相当する、3、9および18個の枝分れ/100
0個の炭素原子として示されているエチレンーブテンー
1コポリマーにおいて達成される。酢酸ビニル5、10お
よび15モル%のエチレンー酢酸ビニルコポリマーはほぼ
55%、40%および25%の結晶化度に相当する。
In many applications, the ethylene content of the copolymer is about
Greater than the minimum required to achieve 10% by volume ethylene crystallinity. In particular, to increase the adhesion of the coating to the fibers, the crystallinity of ethylene is preferably at least about 25% by volume, more preferably about 50% by volume, and most preferably at least about 70% by volume. These values can be found, for example, in the Encyclopedia of Polymer Techno
logy, page 355, 3, 9 and 18 branches / 100, corresponding to 90%, 80% and 70% ethylene crystallinity
Achieved in ethylene butene-1 copolymers shown as 0 carbon atoms. 5, 10 and 15 mol% ethylene acetate vinyl acetate copolymers are almost
This corresponds to a crystallinity of 55%, 40% and 25%.

ただし、以上の例示コーティング材料を含めて、本発
明のコーティング材料には天然および合成のワックス類
は包含されない。
However, the coating materials of the present invention, including the above-mentioned coating materials, do not include natural and synthetic waxes.

繊維に対するコーティングの比率は、被覆繊維を使用
する用途に依存して広い範囲にわたって変化することが
できる。一般的な広い範囲は、繊維に対して約0.1〜約2
00重量%のコーテイングである。ロープ、縫合糸などに
おけるような純粋に繊維の用途において使用すべき被覆
繊維について、好ましいコーティングの量は繊維の約10
〜約50重量%である。コーティングが溶融して連続マト
リックスとなる単純な複合体を形成するために被覆繊維
を使用するときは、上記と同じまたはそれより低い比率
を用いることができる。他の繊維(たとえば、ガラス繊
維)および/または充填材を含有する複合体のような他
の用途については、より多量のコーティングが好ましい
ことがあり、この場合コーティングの量は、好ましくは
50〜200%、より好ましくは75〜150%、最も好ましくは
75〜100%である。
The ratio of coating to fiber can vary over a wide range depending on the application using the coated fiber. A typical wide range is from about 0.1 to about 2 for fibers
It is a coating of 00% by weight. For coated fibers to be used in purely fiber applications, such as in ropes, sutures, etc., the preferred amount of coating is about 10% of the fiber.
About 50% by weight. When using coated fibers to form a simple composite in which the coating melts into a continuous matrix, the same or lower ratios can be used. For other applications, such as composites containing other fibers (eg, glass fibers) and / or fillers, higher amounts of coating may be preferred, where the amount of coating is preferably
50-200%, more preferably 75-150%, most preferably
75-100%.

コーティングは繊維へ種々の方法で適用することがで
きる。1つの方法は、純粋な樹脂のコーティング材料を
液体、懸濁した粘着性の固体または粒子あるいは流動床
として延伸した高い引張弾性率の繊維へ適用することで
ある。あるいは、コーティングは、適用温度において繊
維の性質に悪影響を及ぼさない適当な溶媒中の溶液また
は乳濁液として適用できる。コーティングのポリマーを
溶解または分散できる溶媒のいずれも使用できるが、溶
媒の好ましい群はパラフィン油、芳香族溶媒または炭化
水素溶媒を包含し、特定の溶媒の例はパラフィン油、キ
シレン、トルエンおよびオクタンである。溶媒中にコー
ティングポリマーを溶解または分解させるのに用いる技
術は、種々の支持体上の同様なポリマー材料のコーティ
ングに普通に使用されるものである。
The coating can be applied to the fiber in various ways. One method is to apply the pure resin coating material to liquids, suspended sticky solids or particles, or high tensile modulus fibers drawn as a fluidized bed. Alternatively, the coating can be applied as a solution or emulsion in a suitable solvent that does not adversely affect the properties of the fiber at the application temperature. While any of the solvents that can dissolve or disperse the polymer of the coating can be used, a preferred group of solvents includes paraffin oils, aromatic or hydrocarbon solvents, examples of particular solvents are paraffin oil, xylene, toluene and octane. is there. The techniques used to dissolve or degrade the coating polymer in the solvent are those commonly used for coating similar polymeric materials on various supports.

繊維へコーティングを適用する他の技術、たとえば繊
維から溶媒を除去する前または後に、高温で延伸作業が
行われる前の、高い引張弾性率を有する前駆物質を被覆
する技術を用いることができる。次いで、繊維を高温に
おいて延伸して被覆された繊維を製造することができ
る。押し出されたゲル繊維を適当なコーティングポリマ
ーの溶液(溶媒はパラフィン油、芳香族溶媒または脂肪
族溶媒であることができる)中に、所望のコーティング
を達成する条件下で通過させることができる。ゲル繊維
中の高分子量ポリエチレンの結晶化は、繊維が冷たい溶
液に入る前に起こることも、あるいは起こらないことも
ある。あるいは、繊維は適当なポリマー粉末の流動床中
へ押し出すこともできる。
Other techniques for applying a coating to the fiber, such as coating a precursor with a high tensile modulus, before or after removing the solvent from the fiber, before the drawing operation is performed at an elevated temperature, can be used. The fiber can then be drawn at an elevated temperature to produce a coated fiber. The extruded gel fibers can be passed through a solution of a suitable coating polymer (the solvent can be a paraffin oil, an aromatic solvent or an aliphatic solvent) under conditions to achieve the desired coating. Crystallization of the high molecular weight polyethylene in the gel fibers may or may not occur before the fibers enter the cold solution. Alternatively, the fibers can be extruded into a fluidized bed of a suitable polymer powder.

ポリマーのコーティングに加えて、充填剤、たとえば
カーボンブラツク、炭酸カルシウム、シリカまたはバリ
ウムフェライトを加えて所望の性質を得ることもでき
る。たとえば、カーボンブラツクを加えて、UV保護およ
び/または導電性の増大を達成することができる。
In addition to the coating of the polymer, fillers such as carbon black, calcium carbonate, silica or barium ferrite can be added to obtain the desired properties. For example, carbon black can be added to achieve UV protection and / or increased conductivity.

さらに、ポリエチレン繊維が、延伸作業後に、あるい
は他の処理法、たとえば溶媒の交換、乾燥などの後にの
みその最終の性質を獲得する場合、コーティングは最終
繊維の前駆材料へ適用することができる。このような場
合において、繊維の所望のかつ好ましい強力、引張弾性
率および他の性質は、被覆した繊維前駆物質に対応する
方法において、繊維前駆物質に対して処理法を続けるこ
とにより判断すべきである。こうして、たとえば、コー
ティングを米国特許第4,413,110号およびその一部係属
出願(Kavesh等)に記載されているキセロゲル繊維へ適
用し、次いで被覆されたキセロゲル繊維を定められた温
度および延伸比の条件下で延伸するとき、繊維の強力お
よび繊維の引張弾性率は、同様に延伸した被覆されない
キセロゲル繊維について測定する。
Further, if the polyethylene fiber acquires its final properties only after the drawing operation or after other processing methods, such as solvent exchange, drying, etc., the coating can be applied to the precursor material of the final fiber. In such a case, the desired and preferred strength, tensile modulus and other properties of the fiber should be determined by continuing the treatment on the fiber precursor in a manner corresponding to the coated fiber precursor. is there. Thus, for example, a coating may be applied to the xerogel fibers described in U.S. Pat. No. 4,413,110 and its co-pending application (Kavesh et al.), And the coated xerogel fibers then subjected to conditions of defined temperature and draw ratio When drawn, the fiber tenacity and the tensile modulus of the fiber are measured on similarly drawn uncoated xerogel fibers.

本発明の被覆繊維は種々の用途、たとえば被覆繊維単
独を用いる複合体、織物、フェルト、布、不織物品およ
び編製物品の製造に使用するためにさらに加工すること
ができる。
The coated fibers of the present invention can be further processed for use in a variety of applications, such as making composites, wovens, felts, fabrics, nonwovens and knitted articles using the coated fibers alone.

さらに、本発明の被覆繊維は複雑な複合構造物の形成
に使用できる。このような複雑な複合体は、前述の被覆
繊維を含有するものである。ここで、被覆繊維は、普通
の型の網状構造物、たとえば完全に平行な繊維、種々の
様式で層間で回転されている平行な繊維の層、不規則に
配向された色々な長さの繊維(フェルトを含む)および
他の配置に形成されている。このような被覆繊維の網状
構造物に加えて、複雑な複合物はコーティング材料とは
異なるマトリックスを含む。マトリックスは熱硬化性ポ
リマー材料、熱可塑性ポリマー材料、弾性ポリマー材料
または種々の非ポリマー材料であることができる。適当
なマトリックス材料の例は熱硬化性ポリマー、たとえば
エポキシ、不飽和ポリエステル、ポリウレタン、多官能
性アリルボリマー(たとえば、ジアリルフタレート)、
尿素−ホルムアルデヒドポリマー、フエノールーホルム
アルデヒドポリマーおよびビニルエステム樹脂;熱可塑
性マトリックス、たとえばポリー1ーブテン、ポリスチ
レン、スチレンコポリマー、ポリ塩化ビニルおよひABS
樹脂;エラストマーマトリックス、たとえばポリブタジ
エン、ブタジエンコポリマー、熱可塑性エラストマー
(たとえば、ポリスチレンーポリイソプレンーポリスチ
レン、ポリスチレンーポリブタジエンーポリスチレンお
よびポリスチレン−ハロゲン化ジエン−ポリスチレ
ン)、スルホン化エチレンープロピレンージエンターポ
リマーおよびこのターポリマーの金属塩並びにコンクリ
ートのような非ポリマー基質である。このような複合構
造物は、弾道用途、ボートの船体、モークーサイクル用
ヘルメット、道路の表面層、建築構造物、フィルム、ホ
ースおよびベルトにおいて特別の実用性を有する。複合
構造物は、本発明の被覆繊維の細断物を単独で(簡単な
複合体)または他の熱可塑性物質および熱硬化性マトリ
ックスと一緒に(いわゆる複雑な複合体およびここでよ
り詳しく説明する構造物)用いて製造することができ
る。
Further, the coated fibers of the present invention can be used to form complex composite structures. Such complex composites contain the aforementioned coated fibers. Here, the coated fibers may be of the usual type of network, such as perfectly parallel fibers, layers of parallel fibers that are rotated between layers in various ways, fibers of irregular orientation and of various lengths. (Including felt) and other arrangements. In addition to such a network of coated fibers, complex composites include a different matrix than the coating material. The matrix can be a thermoset, thermoplastic, elastic, or various non-polymeric materials. Examples of suitable matrix materials include thermosetting polymers such as epoxies, unsaturated polyesters, polyurethanes, multifunctional allyl polymers (eg, diallyl phthalate),
Urea-formaldehyde polymers, phenol-formaldehyde polymers and vinylester resins; thermoplastic matrices such as poly-1-butene, polystyrene, styrene copolymers, polyvinyl chloride and ABS
Resins; elastomeric matrices such as polybutadiene, butadiene copolymers, thermoplastic elastomers (eg, polystyrene-polyisoprene-polystyrene, polystyrene-polybutadiene-polystyrene and polystyrene-halogenated diene-polystyrene), sulfonated ethylene-propylene diene terpolymers and the like. Metal salts of terpolymers as well as non-polymeric substrates such as concrete. Such composite structures have particular utility in ballistic applications, boat hulls, motorcycle helmets, road surface layers, architectural structures, films, hoses and belts. Composite structures can be used to cut the coated fiber shreds of the present invention alone (simple composites) or together with other thermoplastics and thermoset matrices (so-called complex composites and are described in more detail herein). Structure).

被覆繊維およびマトリックスに加えて、他の材料、た
とえば滑剤、充填材、接着剤、他の繊維材料(たとえ
ば、アラミド、ホウ素繊維、ガラス繊維、ガラスマイク
ロバルーン、グラファイト繊維および鉱物繊維、たとえ
ば雲母、ウオラストナイトおよびアスベスト)は種々の
規則的なまたは不規則な幾何学的配置で複雑な複合体中
に存在することができる。被覆ポリエチレン繊維とマト
リックスとの間に強い接着が望まれる複合構造物につい
ては、コーティングはマトリックス材料に対してすぐれ
た接着が得られるよう選択される。一般に、接着はマト
リックスのイオン特性、芳香族特性または他の性質と同
様の特性、性質をもつコモノマーを有するエチレンコポ
リマーをコーティング材料として使用することにより改
良することができる。たとえば、エポキシ系マトリック
スの場合、比較的イオン性のコモノマー、たとえばアク
リル酸、酢酸ビニルまたはメククリル酸は、一般に、対
応する未被覆繊維の同じエポキシ系マトリックスとの接
着に比べて、エポキシ系マトリックスに対する被覆繊維
の接着を改良するであろう。ポリエステル系マトリック
スの場合、コーティングにおけるいくつかの好ましいコ
モノマーは、アクリル酸、1,4−ヘキサジエン、ビニル
アルコールおよび遊離基重合性モノマー(たとえば、ア
クリレート)である。また、ポリエチレンとポリブタジ
エンとのブロツクコポリマーおよびグラフトコポリマ
ー、およびエチレンーアクリル酸コポリマーとグリシド
ールメタクリレートとの反応生成物も適当である。ポリ
ウレタンから構成されたマトリックスの場合、好ましい
コーティングの例はヒドロキシル基含有ポリエチレンコ
ポリマー、たとえばエチレンービニルアルコールコポリ
マーである。種々の適当な熱可塑性マトリックスおよび
コーティング材料の対応する代表的な好ましいコモノマ
ーを下記の表1に示す。
In addition to coated fibers and matrices, other materials, such as lubricants, fillers, adhesives, other fiber materials (eg, aramid, boron fibers, glass fibers, glass microballoons, graphite fibers and mineral fibers, such as mica, water (Lastonite and asbestos) can be present in complex composites in various regular or irregular geometries. For composite structures where strong adhesion between the coated polyethylene fibers and the matrix is desired, the coating is selected to provide good adhesion to the matrix material. In general, adhesion can be improved by using as a coating material an ethylene copolymer having comonomers with properties, properties similar to the ionic, aromatic or other properties of the matrix. For example, in the case of an epoxy-based matrix, a relatively ionic comonomer, such as acrylic acid, vinyl acetate or methacrylic acid, generally results in a coating on the epoxy-based matrix as compared to the adhesion of the corresponding uncoated fiber to the same epoxy-based matrix. Will improve fiber adhesion. For polyester-based matrices, some preferred comonomers in the coating are acrylic acid, 1,4-hexadiene, vinyl alcohol, and free radically polymerizable monomers (eg, acrylates). Also suitable are block and graft copolymers of polyethylene and polybutadiene, and reaction products of ethylene-acrylic acid copolymers with glycidol methacrylate. In the case of a matrix composed of polyurethane, an example of a preferred coating is a hydroxyl-containing polyethylene copolymer, for example an ethylene-vinyl alcohol copolymer. Corresponding representative preferred comonomers of various suitable thermoplastic matrices and coating materials are shown in Table 1 below.

これらの複雑な複合体の性質は、一般に、被覆繊維か
ら誘導される種々の有利な性質を含み、ことに被覆繊維
の伸長鎖ポリエチレン繊維成分について、特別の強力お
よび引張弾性率を包含するが、ある場合には、寸法安定
性、低い吸水性および化学的安定性も包含する。複雑な
複合体は、また、マトリックス材料から誘導される有利
な性質、たとえば高い熱歪温度、適当な柔軟性または剛
性および耐摩耗性を有することができる。コーティング
成分は、新規な被覆繊維に関連して前述したように、た
とえばマルチフィラメント繊維の横方向の強さを改良す
ることにより伸長鎖ポリエチレンの固有の性質を改良す
る以外、複合体の機械的性質または他の性質には、一般
に、実質的に寄与しない。
The properties of these complex composites generally include a variety of advantageous properties derived from the coated fibers, including, especially for the extended chain polyethylene fiber component of the coated fibers, special strength and tensile moduli, In some cases, it also includes dimensional stability, low water absorption and chemical stability. Complex composites can also have advantageous properties derived from the matrix material, such as high heat distortion temperatures, appropriate flexibility or stiffness and abrasion resistance. The coating component may, as described above in connection with the novel coated fiber, improve the mechanical properties of the composite, except for improving the inherent properties of the extended chain polyethylene, for example, by improving the transverse strength of the multifilament fiber. Or to other properties generally do not contribute substantially.

さらに、複合体中の被覆繊維(または伸長鎖ボリエチ
レン繊維)の比率は臨界的ではなく、種々の用途につい
て好ましい値をもつことができる。
Further, the proportion of coated fibers (or extended chain polyethylene fibers) in the composite is not critical and can have preferred values for various applications.

本発明の被覆繊維および複雑な複合構造物は種々の物
品に成形することができる。たとえば、本発明の被覆繊
維の編布または織布若しくは不織布、本発明の複合体の
比較的剛性な部分、またはこれらの組み合わせを含有す
るチョッキを作ることができる。熱硬化性マトリックス
を使用している本発明の複雑な複合体を用いてヘルメッ
トを製作することができる。弾道抵抗性物品を必要とす
る場合、ヘリコプター、戦車、および他の物品のシール
ドを本発明の被覆繊維または複雑な複合体から形成する
こともでき、ここでマトリックス材料は、ことにシール
ド材料に望む物理的性質に基づいて選択される。
The coated fibers and complex composite structures of the present invention can be formed into various articles. For example, vests containing knitted or woven or nonwoven fabrics of the coated fibers of the present invention, relatively rigid portions of the composites of the present invention, or combinations thereof, can be made. Helmets can be made with the complex composites of the present invention using a thermoset matrix. If ballistic resistant articles are required, shields for helicopters, tanks, and other articles can also be formed from the coated fibers or complex composites of the present invention, where the matrix material is particularly desirable for the shielding material Selected based on physical properties.

他の用途において、本発明の複雑な複合体は種々の普
通の幾何学的配置に形成することができる。
In other applications, the complex composites of the present invention can be formed into various common geometries.

ポリエチレン/エチレンコポリマーのコーテイング
は、既知の機かけ技術により、たとえば過酸化物、イオ
ウまたは放射線の硬化系を用いて橋かけすることがで
き、あるいは多官能性酸塩化物またはイソシアネートと
反応させて高い引張弾性率の繊維上に橋かけコーティン
グを得ることができる。
The coating of the polyethylene / ethylene copolymer can be crosslinked by known mechanical techniques, for example using a peroxide, sulfur or radiation curing system, or by reacting with a multifunctional acid chloride or isocyanate. A cross-linked coating can be obtained on fibers of tensile modulus.

参考例 A,超高分子量のポリエチレン(固有粘度、130℃におい
てデカリン中17dl/g)をパラフィン油中に7重量%の溶
液として220℃において溶解した。この溶液を16個の孔
(孔直径1mm)のダイを通して押し出して、1.8m/分の速
度でゲル繊維を製造した。繊維をトリクロロフルオロエ
タンで抽出し、乾燥した。フィラメントを長さ1mの管内
で145℃および25cm/分の供給ロール速度において19:1の
延伸比で延伸して強力19g/デニール、引張弾性率782g/
デニールおよび破断点伸ひ44%の625デニールの伸長鎖
ポリエチレン(ECPE)フィラメント糸を製造した。この
繊維を参考例2において使用した。
REFERENCE EXAMPLE A Ultra high molecular weight polyethylene (intrinsic viscosity, 17 dl / g in decalin at 130 ° C.) was dissolved in paraffin oil as a 7% by weight solution at 220 ° C. This solution was extruded through a die having 16 holes (hole diameter 1 mm) to produce a gel fiber at a speed of 1.8 m / min. The fiber was extracted with trichlorofluoroethane and dried. The filament is stretched in a 1 m length tube at 145 ° C. and a supply roll speed of 25 cm / min at a stretch ratio of 19: 1 to give a strong 19 g / denier and a tensile modulus of 782 g /
A 625 denier extended chain polyethylene (ECPE) filament yarn having a denier and elongation at break of 44% was produced. This fiber was used in Reference Example 2.

B.同様なマルチフィラメント繊維を220℃においてパラ
フィン油中に6重量%に溶解した18IVのポリエチレンを
使用して製造した。即ち、この溶液を16個の孔(孔直径
0.76mm)のダイを通して3.08m/分でゲル繊維を製造し
た。湿ったゲル繊維を10O℃において11:1の延伸比で延
伸し、抽出し、乾燥した。製造された198デニールの糸
は25g/デニールの強力、971g/デニールの引張弾性率お
よひ4.5%の伸びを有し、これを参考例3において使用
した。
B. Similar multifilament fibers were made at 220 ° C. using 18 IV polyethylene dissolved at 6% by weight in paraffin oil. That is, this solution was added to 16 holes (pore diameter).
Gel fibers were produced at 3.08 m / min through a 0.76 mm) die. The wet gel fibers were drawn at 100 ° C. at a draw ratio of 11: 1, extracted and dried. The 198 denier yarn produced had a tenacity of 25 g / denier, a tensile modulus of 971 g / denier and an elongation of 4.5% and was used in Reference Example 3.

実施例1 ゲル繊維の製造 高分子量の線状ポリエチレン(固有粘度:135℃におい
てデカリン中17.5)をパラフィン油中に220℃で溶解し
て6重量%の溶液を形成した。この溶液を16個の孔(孔
の直径1mm)のダイから3.2m/分の速度で押し出した。油
を繊維からトリクロロトリフルオロエタンで抽出し、次
いで繊維を乾燥した。
Example 1 Preparation of Gel Fiber A high molecular weight linear polyethylene (intrinsic viscosity: 17.5 in decalin at 135 ° C) was dissolved at 220 ° C in paraffin oil to form a 6 wt% solution. The solution was extruded at a rate of 3.2 m / min from a die with 16 holes (hole diameter 1 mm). The oil was extracted from the fiber with trichlorotrifluoroethane, and the fiber was then dried.

ゲル繊維のコーティング マルチフィラメントをトルエン500ml中の35gの低密度
ポリエチレン(ユニオン・カーハイドDPDA 6169WT;密度
0.98;MI2=6)の溶液に75℃の温度および1.5m/分の速
度で通過させ、次いでトリクロロトリフルオロエタンの
浴に2回通し、最後に乾燥した。繊維は重量が19.5%増
加した。
Gel Fiber Coating Multifilament 35 g of low density polyethylene in 500 ml of toluene (Union Carhide DPDA 6169WT; Density
0.98; MI 2 = 6) was passed through at a temperature of 75 ° C. and a speed of 1.5 m / min, then twice through a bath of trichlorotrifluoroethane and finally dried. The fiber gained 19.5% in weight.

繊維の延伸 被覆された繊維を140℃に加熱された長さ100cmの管内
で、25cm/分の供給ロール速度で20:1の延伸比で延伸し
て208デニールのフィラメントを製造した。被覆繊維の
引張試験は19.9g/デニールの引張強さおよび728g/デニ
ールの引張弾性率を示した。
Stretching of the Fiber The coated fiber was stretched in a 100 cm length tube heated to 140 ° C. at a feed roll speed of 25 cm / min at a draw ratio of 20: 1 to produce a 208 denier filament. Tensile tests on the coated fibers showed a tensile strength of 19.9 g / denier and a tensile modulus of 728 g / denier.

未被覆繊維を同じ方法で延伸してマルチフィラメント
糸を製造した。この被覆されない繊維の引張試験は18.9
g/デニールの引張強さ(強力)および637g/デニールの
引張弾性率を示した。
The uncoated fiber was drawn in the same manner to produce a multifilament yarn. The tensile test of this uncoated fiber is 18.9
g / denier tensile strength (tensile) and 637 g / denier tensile modulus.

データーから理解できるように、被覆された繊維は、
繊維重要の20%が低密度ポリエチレンのコーティングか
ら成っているという事実にかかわらず、より高い引張強
さおよび引張弾性率を有する。
As can be seen from the data, the coated fiber is
Despite the fact that 20% of the fiber weight consists of a coating of low density polyethylene, it has a higher tensile strength and modulus.

これと対照的に、混合の法則は(二次効果を無視す
る)、被覆繊維の引張弾性率が0.8×638=509g/デニー
ルであろうこと、および被覆繊維の引張強さが0.8×18.
9=15.1g/デニールであろうことを示唆するであろう。
実際の値は理論値の143%および132%である。
In contrast, the law of mixing (ignoring secondary effects) is that the tensile modulus of the coated fiber will be 0.8 × 638 = 509 g / denier and the tensile strength of the coated fiber will be 0.8 × 18.
9 = 15.1 g / denier.
Actual values are 143% and 132% of theory.

次いで、被覆繊維を小さい柱のまわりに結び、5つの
結び目を作った(各結び目は前の結び目の下につくっ
た)。光学顕微鏡で検査すると、フィブリル化は起こら
ないことが示された。これは縫合糸の用途にとくに有意
な結果である。
The coated fibers were then tied around small pillars to make five knots (each knot was tied under the previous knot). Examination by light microscopy showed that no fibrillation occurred. This is a particularly significant result for suture applications.

参考例2 参考例1におけるAからの、13デニールのECPEフィラ
メント(引張弾性率732g/デニール、引張強さ19g/テニ
ール)をトルエン中のエチレン−アクリル酸コポリマー
(ダウEAA−455、ポリマー1g当り0.932ミリ当量のアク
リル酸を含有する)の溶液中に、表2に示す条件下で浸
漬した。繊維を取り出し、空気乾燥し、引き続いてエポ
キシ樹脂(Devkon5エポキシ、デブコン・コーポレーシ
ョン製)中に5mmの深さに埋めた。この樹脂を室温で1
時間硬化させ、次いで空気循環炉内で100℃に30分間加
熱した。
REFERENCE EXAMPLE 2 13 denier ECPE filament from A in Reference Example 1 (tensile modulus 732 g / denier, tensile strength 19 g / tener) was mixed with ethylene-acrylic acid copolymer (Dow EAA-455, 0.932 per g polymer) in toluene. (Containing milliequivalents of acrylic acid) under the conditions shown in Table 2. The fibers were removed, air dried and subsequently embedded in epoxy resin (Devkon5 Epoxy, Devcon Corporation) to a depth of 5 mm. At room temperature
Cured for hours and then heated in an air circulating oven to 100 ° C. for 30 minutes.

繊維をインストロン引張試験機により1インチ/分
(2.54cm/分)で引っ張った。表2の結果(各々2回の
実験の平均)が示すように、評価した浸漬のすべての条
件のもとで、変性しない繊維よりも接着が改良されてい
た。最良の条件(試料Cの1つの実験)のもとで、繊維
は樹脂の中から外に引き出されないで破断した。
The fiber was pulled at 1 inch / minute (2.54 cm / minute) on an Instron tensile tester. As the results in Table 2 (average of two experiments) show, under all conditions of immersion evaluated, the adhesion was improved over the unmodified fiber. Under the best conditions (one experiment for sample C), the fibers broke without being pulled out of the resin.

参考例3 参考例1におけるBからの25g/デニールの強力および
971g/デニールの引張弾性率の伸長鎖ポリエチレン繊維
を、キシレン溶液中に種々のポリマーを含む(60または
120g/1の濃度)2種の処理方式の1つで被覆した。第1
の方式は、繊維を溶液中に2分間浸漬し、次いで乾燥す
ることであつた。第2の方式は、30秒間浸漬し、3分間
空気乾燥し、次いで(4回反復するため)2秒間浸漬
し、次いで3分間乾燥することであった。次いで、被覆
繊維のすべてをエポキシ樹脂(参考例2と同じ樹脂)の
長方形の平行六面体の金型に入れ、次いでこれを25℃で
24時間硬化した。
Reference Example 3 The strength of 25 g / denier from B in Reference Example 1 and
Extended chain polyethylene fibers with a tensile modulus of 971 g / denier contain various polymers in xylene solution (60 or
(Concentration of 120 g / 1) Coating in one of two treatment modes. First
Was to soak the fibers in the solution for 2 minutes and then dry. The second mode was to soak for 30 seconds, air dry for 3 minutes, then soak for 2 seconds (to repeat 4 times), and then dry for 3 minutes. Then, all of the coated fibers were placed in a rectangular parallelepiped mold of epoxy resin (the same resin as in Reference Example 2), and then this was heated at 25 °
Cured for 24 hours.

次いで繊維の端に力を加えて、2インチ/分(5.1cm/
分)の速度で硬化したエポキシ樹脂の中から外に引き抜
いた。引き抜くときの力(“Fpo")を測定し、破断点剪
断応力(“SB”)を計算した。結果を表3に示す。
A force is then applied to the end of the fiber to provide 2 inches / minute (5.1 cm /
Minute) and pulled out of the cured epoxy resin. To measure the force ( "Fpo") when pulling was calculated at break shear stress ( "S B"). Table 3 shows the results.

*使用したポリマーは次のとおりであった。 * The polymers used were as follows.

EAAO−酸価120の低分子量のエチレン−アクリル酸コポ
リマー、ACR−5120コポリマーとしてアライド・コーポ
レーションから販売されている。
EAAO- low molecular weight acid number 120 ethylene - acrylic acid copolymers are commercially available from Allied Corporation as AC R -5,120 copolymer.

PE−AA−6%のアクリル酸をもつポリエチレングラフト
アクリル酸、PE−452としてライコホルド・ケミカルか
ら販売されている。
PE-AA-a polyethylene-grafted acrylic acid with 6% acrylic acid, sold by Leicophord Chemical as PE-452.

EAA2一酸価49.2のエチレンーアクリル酸コポリマー、Do
w−PE−452としてダウ・ケミカルから販売されている。
EAA2 mono-acid number 49.2 ethylene-acrylic acid copolymer, Do
Sold by Dow Chemical as w-PE-452.

EAA5−酸価52のエチレンーアクリル酸コポリマー、EAA
−455としてダウ・ケミカルから販売されている。
EAA5-Ethylene-acrylic acid copolymer with an acid value of 52, EAA
Sold by Dow Chemical as -455.

OPE2−酸価28の酸化されたポリエチレン、ACRー392酸化
ポリエチレンとしてアライド・コーポレーションから販
売されている。
OPE2- oxidized polyethylene having an acid value of 28, available from Allied Corporation as AC R over 392 polyethylene oxide.

OPE6−酸価16の酸化されたポリエチレン、ACR316A酸化
ポリエチレンとしてアライド・コーポレーションから販
売されている。
OPE6- acid value 16 oxidized polyethylene, sold by Allied Corporation as AC R 316A oxidized polyethylene.

実施例2 エチレンアクリル酸コポリマーによるポリエ
チレン繊維の連続的被覆 ゲル繊維の製造 超高分子量ポリエチレン(135℃においてデカリン7.5
dl/gの固有粘度)を、220℃においてパラフィン油中に
6重量%の溶液として溶かした。この溶液を16個の孔
(孔の直径1.0mm)のダイを通して押し出して、8.2m/分
の速度でゲル繊維を製造した。繊維をトリクロロトリフ
ルオロエタンで抽出し、乾燥した。
Example 2 Continuous Coating of Polyethylene Fibers with Ethylene Acrylic Acid Copolymer Preparation of Gel Fibers Ultra High Molecular Weight Polyethylene (Decalin 7.5 at 135 ° C.)
(dl / g intrinsic viscosity) was dissolved in paraffin oil at 220 ° C. as a 6% by weight solution. This solution was extruded through a die having 16 holes (hole diameter 1.0 mm) to produce gel fibers at a speed of 8.2 m / min. The fiber was extracted with trichlorotrifluoroethane and dried.

繊維の被覆 乾燥した未延伸の繊維(7.0g)を、24gの溶解したエ
チレン・アクリル酸コポリマー(Dow EAA−455コポリマ
ー、酸価=52.3、すなわち1gの試料を中和するために5
2.8mgの水酸化カルシウムを要する)を含有する600mlの
トルエンに105℃おいて1.5m/分の速度で通過させた。こ
の溶液に通した後、繊維をトリクロロトリフルオロエタ
ンに通過させ、次いで乾燥し、8.06gの繊維重量を得
た。次いで、この繊維を100℃の管内で140℃において、
25cm/分の供給ロール速度で延伸した。得られた繊維は2
34デニール、20.2g/デニールの強力、696g/デニールの
引張弾性率および3.9%の極限伸びを有していた。
Fiber Coating Dried undrawn fiber (7.0 g) was mixed with 24 g of dissolved ethylene acrylic acid copolymer (Dow EAA-455 copolymer, acid number = 52.3, ie, 5 g to neutralize 1 g of sample).
(Requires 2.8 mg of calcium hydroxide) in 600 ml of toluene at 105 ° C. at a speed of 1.5 m / min. After passing through this solution, the fibers were passed through trichlorotrifluoroethane and then dried to give a fiber weight of 8.06 g. The fiber is then placed in a 100 ° C. tube at 140 ° C.
The film was stretched at a supply roll speed of 25 cm / min. The resulting fiber is 2
It had 34 denier, 20.2 g / denier strength, 696 g / denier tensile modulus and 3.9% ultimate elongation.

エポキシ樹脂への接着 エポキシ樹脂に対する接着力を、参考例3におけるの
と同じ方法で測定した。マトリックスの中から引き出す
ために要する力は1.33N(0.30ポンド)であり、そして
剪断応力は2340kPa(340ポンド/インチ)であった。
Adhesion to epoxy resin Adhesion to epoxy resin was measured in the same manner as in Reference Example 3. The force required to withdraw from the matrix was 1.33 N (0.30 lb) and the shear stress was 2340 kPa (340 lb / in).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シエルドン・カベツシユ アメリカ合衆国ニユ−ジヤ−ジ−州 07981ホイツパニ−・ノ−ス・ポンド・ ロ−ド16 (72)発明者 イゴル・パリ− アメリカ合衆国ニユ−ジヤ−ジ−州 07940マジソン・デイ−ン・ストリ−ト 18 (72)発明者 ダサン・シリル・プレボ−セツク アメリカ合衆国ニユ−ジヤ−ジ−州 07960モ−リスタウン・ハ−ウツチ・ロ −ド21 (56)参考文献 特開 昭55−107506(JP,A) 特開 昭49−75819(JP,A) 特公 昭41−11679(JP,B1) 特公 昭43−27538(JP,B1) 特公 昭38−10359(JP,B1) 西独国出願公告1097403(DE,B2) ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Cieldon Cabecciyu, New Jersey, United States of America 07981 Whitspany-Nose Pond Road 16 (72) Inventor Igor Paris-New Jersey, United States of America -Georgia 07940 Madison Dane Street 18 (72) Inventor: Dassan Cyril Prevossek, New Jersey, United States 07960 Morristown Harwich Road 21 (56 References JP-A-55-107506 (JP, A) JP-A-49-75819 (JP, A) JP-B-41-11679 (JP, B1) JP-B-43-27538 (JP, B1) 38-10359 (JP, B1) West German application publication 1097403 (DE, B2)

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】重量平均分子量が少なくとも500,000のポ
リエチレンをその溶液から紡糸してゲル繊維を形成し、
形成されたゲル繊維から溶媒を抽出し、そして乾燥する
ことによって製造された、未延伸のポリエチレンゲル紡
糸マルチフィラメント繊維の構成フィラメントの少なく
とも一部分上に、少なくとも10容量%のエチレンの結晶
化度を有するポリマーを0.1〜200重量%の量でコーティ
ングし、次いで加熱下で延伸することによって得られ
た、強度が少なくとも15g/デニールであり、またその引
張弾性率が少なくとも300g/デニールである、コーティ
ングを持たない同じ繊維に比較して改良された強さおよ
び引張弾特性を有し、かつフィブリル化性が低下してい
る、繊維の重量平均分子量が少なくとも500,000である
被覆されたポリエチレン繊維。
Claims: 1. A polyethylene having a weight average molecular weight of at least 500,000 is spun from a solution thereof to form a gel fiber;
Having at least 10% by volume of ethylene crystallinity on at least a portion of the constituent filaments of the undrawn polyethylene gel spun multifilament fiber produced by extracting the solvent from the formed gel fiber and drying. Having a coating obtained by coating the polymer in an amount of 0.1-200% by weight and then stretching under heat, having a strength of at least 15 g / denier and a tensile modulus of at least 300 g / denier A coated polyethylene fiber having a weight average molecular weight of the fiber of at least 500,000, having improved strength and tensile elastic properties as compared to the same fiber and having reduced fibrillability.
【請求項2】前記ポリエチレン繊維が少なくとも1,000,
000の重量平均分子量を持つものである、特許請求の範
囲第1項に記載の被覆されたポリエチレン繊維。
2. The method according to claim 1, wherein said polyethylene fiber is at least 1,000,
2. The coated polyethylene fiber of claim 1 having a weight average molecular weight of 000.
【請求項3】前記コーティングがポリエチレンである、
特許請求の範囲第1項又は第2項に記載の被覆されたポ
リエチレン繊維。
3. The method of claim 2, wherein said coating is polyethylene.
3. A coated polyethylene fiber according to claim 1 or claim 2.
【請求項4】前記コーティングが少なくとも10容量%の
エチレンの結晶化度を持つエチレンのコポリマーであ
る、特許請求の範囲第1〜3項のいずれか1項に記載の
被覆されたポリエチレン繊維。
4. A coated polyethylene fiber according to claim 1, wherein said coating is a copolymer of ethylene having a crystallinity of ethylene of at least 10% by volume.
【請求項5】前記エチレンのコポリマーが少なくとも25
容量%のエチレンの結晶化度を持つものである、特許請
求の範囲第4項に記載の被覆されたポリエチレン繊維。
5. The method of claim 1, wherein said copolymer of ethylene is at least 25.
5. The coated polyethylene fiber of claim 4 having a volume percent ethylene crystallinity.
【請求項6】被覆されたポリエチレン繊維の網状構造物
と、マトリックスを含んでなる複合体にして、 該被覆ポリエチレン繊維が、 重量平均分子量が少なくとも500,000のポリエチレンを
その溶液から紡糸してゲル繊維を形成し、形成されたゲ
ル繊維から溶媒を抽出し、そして乾燥することによって
製造された、未延伸のポリエチレンゲル紡糸マルチフィ
ラメント繊維の構成フィラメントの少なくとも一部分上
に、少なくとも10容量%のエチレンの結晶化度を有する
ポリマーを0.1〜200重量%の量でコーティングし、次い
で加熱下で延伸することによって得られた、強度が少な
くとも15g/デニールであり、またその引張弾性率が少な
くとも300g/デニールである、コーティングを持たない
同じ繊維に比較して改良された強さおよび引張弾特性を
有し、かつフィブリル化性が低下している、繊維の重量
平均分子量が少なくとも500,000である被覆されたポリ
エチレン繊維である、 前記複合体。
6. A composite comprising a network of coated polyethylene fibers and a matrix, said coated polyethylene fibers comprising spinning a polyethylene having a weight average molecular weight of at least 500,000 from a solution thereof to form gel fibers. Crystallization of at least 10% by volume of ethylene on at least a portion of the constituent filaments of an undrawn polyethylene gel spun multifilament fiber produced by forming, extracting a solvent from the formed gel fiber and drying. A polymer having a strength of at least 15 g / denier and a tensile modulus of at least 300 g / denier, obtained by coating the polymer having a degree of 0.1 to 200% by weight and then stretching under heating; Has improved strength and tensile elastic properties compared to the same fiber without the coating, One fibrillation resistance deteriorated, polyethylene fiber weight average molecular weight of fibers coated at least 500,000, said complex.
【請求項7】前記ポリエチレン繊維が少なくとも1,000,
000の重量平均分子量を持つものである、特許請求の範
囲第6項に記載の複合体。
7. The method according to claim 1, wherein said polyethylene fiber is at least 1,000,
7. The conjugate according to claim 6, having a weight average molecular weight of 000.
【請求項8】前記コーティングがポリエチレンである、
特許請求の範囲第6項又は第7項に記載の複合体。
8. The coating according to claim 1, wherein said coating is polyethylene.
A composite according to claim 6 or claim 7.
【請求項9】前記コーティングが少なくとも10容量%の
エチレンの結晶化度を持つエチレンのコポリマーであ
る、特許請求の範囲第6〜8項のいずれかに記載の複合
体。
9. A composite according to claim 6, wherein said coating is a copolymer of ethylene having an ethylene crystallinity of at least 10% by volume.
【請求項10】前記エチレンコポリマーが少なくとも25
容量%のエチレンの結晶化度を持つものである、特許請
求の範囲第9項に記載の複合体。
10. The method of claim 10 wherein said ethylene copolymer is at least 25.
10. The composite of claim 9, having a volume percent ethylene crystallinity.
【請求項11】前記マトリックスが熱硬化性ポリマーで
ある、特許請求の範囲第6項に記載の複合体。
11. The composite according to claim 6, wherein said matrix is a thermosetting polymer.
【請求項12】前記マトリックスがエポキシマトリック
スである、特許請求の範囲第6項に記載の複合体。
12. The composite according to claim 6, wherein said matrix is an epoxy matrix.
JP58046977A 1982-03-19 1983-03-19 Coated extended chain polyethylene fiber Expired - Lifetime JP2604347B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US35997682A 1982-03-19 1982-03-19
US359976 1982-03-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58169521A JPS58169521A (en) 1983-10-06
JP2604347B2 true JP2604347B2 (en) 1997-04-30

Family

ID=23416076

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58046977A Expired - Lifetime JP2604347B2 (en) 1982-03-19 1983-03-19 Coated extended chain polyethylene fiber

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0091547B2 (en)
JP (1) JP2604347B2 (en)
CA (1) CA1198862A (en)
DE (1) DE3365055D1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180067572A (en) * 2015-10-09 2018-06-20 디에스엠 아이피 어셋츠 비.브이. High performance fiber composite sheet

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60162869A (en) * 1984-01-31 1985-08-24 東洋紡績株式会社 High tensile water-proof cloth
US4663101A (en) * 1985-01-11 1987-05-05 Allied Corporation Shaped polyethylene articles of intermediate molecular weight and high modulus
JPH06102847B2 (en) * 1985-05-31 1994-12-14 三井石油化学工業株式会社 Plastic wire and method for producing the same
JPS61282417A (en) * 1985-06-05 1986-12-12 Toray Ind Inc Polyethylene multifilament yarn
EP0205960B1 (en) * 1985-06-17 1990-10-24 AlliedSignal Inc. Very low creep, ultra high moduls, low shrink, high tenacity polyolefin fiber having good strength retention at high temperatures and method to produce such fiber
GB9200583D0 (en) * 1992-01-13 1992-03-11 Hutton Geoffrey H Improvements in or relating to a moisture sensor
US5972484A (en) * 1997-12-01 1999-10-26 Polyeitan Composites Ltd. Ultrahigh molecular weight polyethylene composite for printed circuit board and antenna base material
US6168855B1 (en) 1997-12-01 2001-01-02 Polyeitan Composites Ltd. Polyolefin composites for printed circuit board and antenna base material
JP2001303467A (en) * 2000-04-28 2001-10-31 Yotsuami:Kk False monofilament
DE102005051550A1 (en) * 2005-10-27 2007-05-03 Fibertex A/S Superhydrophobic coating of a polymer fleece, in particular a polypropylene fleece
WO2011154383A1 (en) * 2010-06-08 2011-12-15 Dsm Ip Assets B.V. Protected hmpe rope
ES2592159T3 (en) * 2012-03-20 2016-11-28 Dsm Ip Assets B.V. Polyolefin fiber
US10132006B2 (en) * 2012-07-27 2018-11-20 Honeywell International Inc. UHMWPE fiber and method to produce
BR122016018714A2 (en) * 2012-12-20 2019-08-27 Dsm Ip Assets B.V. multifilament yarn, fabric, glove, product, spun monofilament of said multifilament yarn and method for manufacturing said multifilament yarn
CN114381858A (en) * 2015-10-09 2022-04-22 帝斯曼知识产权资产管理有限公司 Composite long object
CA3058688A1 (en) 2017-04-03 2018-10-11 Dsm Ip Assets B.V. High performance fibers hybrid sheet
PT3607118T (en) * 2017-04-03 2021-12-17 Dsm Ip Assets Bv Cut resistant filled lenghty body
WO2018184821A1 (en) 2017-04-06 2018-10-11 Dsm Ip Assets B.V. High performance fibers composite sheet

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1097403B (en) 1958-04-25 1961-01-19 Ruhrchemie Ag Process for the impregnation of textile fibers or textiles with polyethylene and / or polypropylene

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1124464B (en) * 1958-04-21 1962-03-01 Ruhrchemie Ag Process for impregnating textiles with polyethylene dissolved in a solvent
DE1150650B (en) * 1958-10-07 1963-06-27 Ruhrchemie Ag Process for the water and dirt repellent finishing of textiles with low pressure polyolefins
BE620399A (en) * 1962-07-04
NL6501260A (en) * 1964-02-13 1965-08-16
GB1299725A (en) * 1969-06-17 1972-12-13 Dunlop Co Ltd Improvements relating to the bonding of polyalkenes to elastomers
JPS4975819A (en) * 1972-11-29 1974-07-22
NL177840C (en) * 1979-02-08 1989-10-16 Stamicarbon METHOD FOR MANUFACTURING A POLYTHENE THREAD

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1097403B (en) 1958-04-25 1961-01-19 Ruhrchemie Ag Process for the impregnation of textile fibers or textiles with polyethylene and / or polypropylene

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180067572A (en) * 2015-10-09 2018-06-20 디에스엠 아이피 어셋츠 비.브이. High performance fiber composite sheet
KR102638077B1 (en) * 2015-10-09 2024-02-16 디에스엠 아이피 어셋츠 비.브이. High performance fiber composite sheet

Also Published As

Publication number Publication date
EP0091547B1 (en) 1986-08-06
JPS58169521A (en) 1983-10-06
EP0091547A1 (en) 1983-10-19
DE3365055D1 (en) 1986-09-11
CA1198862A (en) 1986-01-07
EP0091547B2 (en) 1993-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2604347B2 (en) Coated extended chain polyethylene fiber
US4543286A (en) Composite containing coated extended chain polyolefin fibers
US4563392A (en) Coated extended chain polyolefin fiber
EP0062491B1 (en) Polymers in matrix reinforcement
JP2541567B2 (en) Fiber material for reinforcement
US4902460A (en) Process for preparation of molecularly oriented, silane-crosslinked ultra-high-molecular-weight polyethylene molded article
JP3027225B2 (en) Manufacturing method of prepreg
US20040012118A1 (en) Composite articles reinforced with highly oriented microfibers
EP0294150A2 (en) Fiber reinforced polymer molded body
KR950018225A (en) Mixture for melt molding of glass filament polypropylene and polypropylene
JP2018535847A (en) High performance fiber composite sheet
JP2618866B2 (en) Molecularly oriented and silane-crosslinked ultra-high molecular weight polyethylene molded article and method for producing the same
US4316969A (en) Cured novolak fiber-reinforced, chlorinated rubber molded articles having excellent flame-proofness, and process for the preparation thereof
JPH01156517A (en) High-strength and high-modulus polyvinyl alcohol fiber having excellent hot-water resistance and production of said fiber
JPH05132345A (en) Production of reinforcing fiber for cement product
CA1298945C (en) Polyolefin molded body having improved adhesiveness and process for preparation thereof
JP3167514B2 (en) Aramid fiber for reinforcing polyolefin resin moldings
JPH0784034B2 (en) Fiber-reinforced resin molding and manufacturing method thereof
JPH01162819A (en) Production of novel polyethylene fiber
JPH01162816A (en) Novel polyethylene fiber
JP2022043969A (en) Carbon fiber-reinforced composite material
JPS63303110A (en) Polyvinyl chloride fiber having improved thermal weldability
CN114854114A (en) Cross-linked polyolefin and preparation method thereof
JPH0547170B2 (en)
JPH01162814A (en) Production of novel polyethylene fiber