JP3034042B2 - ポリマー状プレキシフィラメントをフラッシュ紡糸するための炭化水素/共溶媒スピン液 - Google Patents
ポリマー状プレキシフィラメントをフラッシュ紡糸するための炭化水素/共溶媒スピン液Info
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Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
- D01D5/11—Flash-spinning
Landscapes
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、一般にポリマー状フィルム−フィブリルス
トランド(film−fibril strands)のフラッシュ紡糸
(flash−spinning)に関する。より詳細には、本発明
は、大気中に放出されても地球のオゾン層に悪影響を与
えない炭化水素/共溶媒スピン液(spin liquids)か
らストランドをフラッシュ紡糸することを可能にする、
上記方法における改良に関する。炭化水素/共溶媒スピ
ン液を用いたフラッシュ紡糸で製造されるストランド
は、100%が炭化水素のスピン液を用いたフラッシュ紡
糸で製造されるストランドよりも高い粘り強さと改良さ
れた繊維形成を示す。
トランド(film−fibril strands)のフラッシュ紡糸
(flash−spinning)に関する。より詳細には、本発明
は、大気中に放出されても地球のオゾン層に悪影響を与
えない炭化水素/共溶媒スピン液(spin liquids)か
らストランドをフラッシュ紡糸することを可能にする、
上記方法における改良に関する。炭化水素/共溶媒スピ
ン液を用いたフラッシュ紡糸で製造されるストランド
は、100%が炭化水素のスピン液を用いたフラッシュ紡
糸で製造されるストランドよりも高い粘り強さと改良さ
れた繊維形成を示す。
発明の背景 米国特許番号3,081,519(Blades他)には、繊維を生
じるポリマー類からプレキシフィラメンタリー(plexif
ilamentary)フィルム−フィブリルストランドを製造す
るフラッシュ紡糸方法が記述されている。通常の沸点ま
たはそれ以下ではポリマーにとって非溶媒である液体の
中のポリマー溶液が、この液体の通常の沸点よりも高い
温度および自然圧(autogenous pressure)もしくはそ
れ以上の圧力で、より低い温度と本質的に低い圧力を有
する媒体の中に押し出されている。このようなフラッシ
ュ紡糸は、その液体の蒸発を生じさせ、それによって押
し出し物が冷却され、この押出し物が、このポリマーの
プレキシフィラメンタリーフィルム−フィブリルストラ
ンドを形成することになる。好適なポリマー類には、ポ
リエチレンおよびポリプロピレンの如き結晶性ポリ炭化
水素が含まれる。
じるポリマー類からプレキシフィラメンタリー(plexif
ilamentary)フィルム−フィブリルストランドを製造す
るフラッシュ紡糸方法が記述されている。通常の沸点ま
たはそれ以下ではポリマーにとって非溶媒である液体の
中のポリマー溶液が、この液体の通常の沸点よりも高い
温度および自然圧(autogenous pressure)もしくはそ
れ以上の圧力で、より低い温度と本質的に低い圧力を有
する媒体の中に押し出されている。このようなフラッシ
ュ紡糸は、その液体の蒸発を生じさせ、それによって押
し出し物が冷却され、この押出し物が、このポリマーの
プレキシフィラメンタリーフィルム−フィブリルストラ
ンドを形成することになる。好適なポリマー類には、ポ
リエチレンおよびポリプロピレンの如き結晶性ポリ炭化
水素が含まれる。
Blades他の米国特許番号3,081,519および米国特許番
号3,227,784の両方に従い、このフラッシュ紡糸に適切
な液体は、望ましくは、(a)該ポリマーの融点よりも
少なくとも25℃低い沸点を有しており;(b)押し出し
温度では本質的に該ポリマーに反応性を示さず;(c)
この特許の中に挙げられいる圧力および温度では該ポリ
マーのための溶媒であるべきであり(即ち、この押し出
し温度および圧力はそれぞれ165から225℃の範囲および
545から1490psiaの範囲である);(d)それの通常の
沸点もしくはそれ以下では該ポリマーの溶解度は1%未
満であるべきであり;そして押し出した時点で迅速な相
分離を受け、このポリマーを可塑化するには不充分な溶
媒を含んでいるポリマー相を生じる溶液を生じるべきで
ある。用いる特別なポリマーに応じて、該フラッシュ紡
糸方法では下記の液体が有効である:芳香族炭化水素、
例えばベンゼン、トルエンなど;脂肪族炭化水素、例え
ばブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタンお
よびそれらの異性体および類似物:脂環式炭化水素、例
えばシクロヘキサン;不飽和炭化水素;ハロゲン化炭化
水素、例えばトリクロロフルオロメタン、塩化メチレ
ン、四塩化炭素、クロロホルム、塩化エチル、塩化メチ
ルなど;アルコール類;エステル類;エーテル類;ケト
ン類;ニトリル類;アミド類;フルオロカーボン類;二
酸化硫黄;二硫化炭素;ニトロメタン;水;並びに上記
液体の混合物。これらの特許は、プレキシフィラメンタ
リーストランドを得るに最適な紡糸条件を確立する助け
となる特定の要素を説明している。Blades他は、該フラ
ッシュ紡糸溶液に追加的に溶解している気体、例えば窒
素、二酸化炭素、ヘリウム、水素、メタン、プロパン、
ブタン、エチレン、プロピレン、ブテンなどを含有させ
ることにより、この溶液の「内部圧力」を上昇させると
共に表面張力を低下させることによって、核形成を補助
することが可能であると述べている。プレキシフィラメ
ンタリー繊維形成を改良するに好適なものは、低い溶解
性を示す気体、即ち紡糸条件下のポリマー溶液に溶解す
る濃度が7%未満のものである。この溶液には、押し出
しに先立って、普通の添加剤、例えば抗酸化剤、UV安定
剤、染料、顔料などを添加することもできる。
号3,227,784の両方に従い、このフラッシュ紡糸に適切
な液体は、望ましくは、(a)該ポリマーの融点よりも
少なくとも25℃低い沸点を有しており;(b)押し出し
温度では本質的に該ポリマーに反応性を示さず;(c)
この特許の中に挙げられいる圧力および温度では該ポリ
マーのための溶媒であるべきであり(即ち、この押し出
し温度および圧力はそれぞれ165から225℃の範囲および
545から1490psiaの範囲である);(d)それの通常の
沸点もしくはそれ以下では該ポリマーの溶解度は1%未
満であるべきであり;そして押し出した時点で迅速な相
分離を受け、このポリマーを可塑化するには不充分な溶
媒を含んでいるポリマー相を生じる溶液を生じるべきで
ある。用いる特別なポリマーに応じて、該フラッシュ紡
糸方法では下記の液体が有効である:芳香族炭化水素、
例えばベンゼン、トルエンなど;脂肪族炭化水素、例え
ばブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタンお
よびそれらの異性体および類似物:脂環式炭化水素、例
えばシクロヘキサン;不飽和炭化水素;ハロゲン化炭化
水素、例えばトリクロロフルオロメタン、塩化メチレ
ン、四塩化炭素、クロロホルム、塩化エチル、塩化メチ
ルなど;アルコール類;エステル類;エーテル類;ケト
ン類;ニトリル類;アミド類;フルオロカーボン類;二
酸化硫黄;二硫化炭素;ニトロメタン;水;並びに上記
液体の混合物。これらの特許は、プレキシフィラメンタ
リーストランドを得るに最適な紡糸条件を確立する助け
となる特定の要素を説明している。Blades他は、該フラ
ッシュ紡糸溶液に追加的に溶解している気体、例えば窒
素、二酸化炭素、ヘリウム、水素、メタン、プロパン、
ブタン、エチレン、プロピレン、ブテンなどを含有させ
ることにより、この溶液の「内部圧力」を上昇させると
共に表面張力を低下させることによって、核形成を補助
することが可能であると述べている。プレキシフィラメ
ンタリー繊維形成を改良するに好適なものは、低い溶解
性を示す気体、即ち紡糸条件下のポリマー溶液に溶解す
る濃度が7%未満のものである。この溶液には、押し出
しに先立って、普通の添加剤、例えば抗酸化剤、UV安定
剤、染料、顔料などを添加することもできる。
米国特許番号3,227,794(Anderson他)には、プレキ
シフィラメンタリーストランドの紡糸条件を選択するた
めの、Blades他のそれと類似した図式が開示されてい
る。トリクロロフルオロメタン中10から16重量%のリニ
アポリエチレン溶液に関する、曇点圧力に対する紡糸温
度のグラフが示されている。Anderson他は、約185℃の
温度および約1640psigの圧力で、トリクロロフルオロメ
タン中14重量%の高密度リニアポリエチレン溶液を製造
した後、これをレット−ダウン(let−down)チャンバ
から185℃のスピン温度および1050psigのスピン圧力で
フラッシュ紡糸することを詳細に記述している。商業的
にポリエチレンをプレキシフィラメンタリーフィルム−
フィブリルストランドにフラッシュ紡糸した後、これら
をシート構造物に変換するとき、非常に類似した温度、
圧力および濃度が用いられている。
シフィラメンタリーストランドの紡糸条件を選択するた
めの、Blades他のそれと類似した図式が開示されてい
る。トリクロロフルオロメタン中10から16重量%のリニ
アポリエチレン溶液に関する、曇点圧力に対する紡糸温
度のグラフが示されている。Anderson他は、約185℃の
温度および約1640psigの圧力で、トリクロロフルオロメ
タン中14重量%の高密度リニアポリエチレン溶液を製造
した後、これをレット−ダウン(let−down)チャンバ
から185℃のスピン温度および1050psigのスピン圧力で
フラッシュ紡糸することを詳細に記述している。商業的
にポリエチレンをプレキシフィラメンタリーフィルム−
フィブリルストランドにフラッシュ紡糸した後、これら
をシート構造物に変換するとき、非常に類似した温度、
圧力および濃度が用いられている。
ポリエチレンのフラッシュ紡糸プレキシフィラメンタ
リーフィルム−フィブリルストランドにとって、トリク
ロロフルオロメタンは非常に有効な溶媒であり、そして
ポリエチレン製プレキシフィラメンタリーストランドの
商業的製造で用いられている主要な溶媒であったが、こ
のようなハロカーボンが大気中に逃れることは、地球の
オゾン層の破壊源として関連付けられている。オゾン破
壊問題に関する一般的な考察は、例えばP.S.Zurer著
「オゾンを破壊するハロカーボンに対する代替に対して
研究を強化する」、Chemical & Engineering New
s、17−20頁(1988年2月8日)に与えられている。
リーフィルム−フィブリルストランドにとって、トリク
ロロフルオロメタンは非常に有効な溶媒であり、そして
ポリエチレン製プレキシフィラメンタリーストランドの
商業的製造で用いられている主要な溶媒であったが、こ
のようなハロカーボンが大気中に逃れることは、地球の
オゾン層の破壊源として関連付けられている。オゾン破
壊問題に関する一般的な考察は、例えばP.S.Zurer著
「オゾンを破壊するハロカーボンに対する代替に対して
研究を強化する」、Chemical & Engineering New
s、17−20頁(1988年2月8日)に与えられている。
明らかに必要とされているものは、従来技術に固有の
欠点を有しいないスピン液を用いたフラッシュ紡糸方法
である。従って、本発明の1つの目的は、フラッシュ紡
糸で用いらるれるスピン液が地球オゾン層に破壊の危険
性を示すものでない、繊維を生じるポリオレフィンのプ
レキシフィラメンタリーフィルム−フィブリルストラン
ドをフラッシュ紡糸する改良方法を提供することにあ
る。本発明の1つの目的はまた、フラッシュ紡糸した得
られるプレキシフィラメント(plexifilament)が増大
した粘り強さと改良された繊維形成を示すところの、繊
維を生じるポリオレフィンのプレキシフィラメンタリー
フィルム−フィブリルストランドをフラッシュ紡糸する
改良方法を提供することにある。本発明の他の目的およ
び利点は、以下に示す本発明の詳細な記述を参照するこ
とで本分野の技術者に明らかになるであろう。
欠点を有しいないスピン液を用いたフラッシュ紡糸方法
である。従って、本発明の1つの目的は、フラッシュ紡
糸で用いらるれるスピン液が地球オゾン層に破壊の危険
性を示すものでない、繊維を生じるポリオレフィンのプ
レキシフィラメンタリーフィルム−フィブリルストラン
ドをフラッシュ紡糸する改良方法を提供することにあ
る。本発明の1つの目的はまた、フラッシュ紡糸した得
られるプレキシフィラメント(plexifilament)が増大
した粘り強さと改良された繊維形成を示すところの、繊
維を生じるポリオレフィンのプレキシフィラメンタリー
フィルム−フィブリルストランドをフラッシュ紡糸する
改良方法を提供することにある。本発明の他の目的およ
び利点は、以下に示す本発明の詳細な記述を参照するこ
とで本分野の技術者に明らかになるであろう。
発明の要約 本発明に従い、繊維を生じるポリオレフィンのプレキ
シフィラメンタリーフィルム−フィブリルストランドを
フラッシュ紡糸する改良方法を提供する。好適には、こ
のポリオレフィンはポリエチレンまたはポリプロピレン
である。
シフィラメンタリーフィルム−フィブリルストランドを
フラッシュ紡糸する改良方法を提供する。好適には、こ
のポリオレフィンはポリエチレンまたはポリプロピレン
である。
1つの具体例において、本発明は、130から300℃の範
囲の温度および1500psig以上、好適にはスピン混合物の
曇点圧力以上の混合圧力で、炭化水素/共溶媒スピン液
の中にポリエチレンを溶解させることにより、このスピ
ン混合物の8から35重量%の量でポリエチレンを含んで
いるスピン混合物を生じさせ、このスピン混合物を、15
00psig以上のスピン圧力で、本質的により低い温度と圧
力を有する領域の中にフラッシュ紡糸する、プレキシフ
ィラメンタリーフィルム−フィブリストランドをフラッ
シュ紡糸する改良方法を包含している。この改良は、4
から5個の炭素原子を含んでおりそして45℃未満の大気
沸点を有している炭化水素スピン液と、100℃未満、好
適には−100℃から100℃の大気沸点を有している共溶媒
スピン液と、から本質的に成るスピン液で構成されてい
る。該C4-5炭化水素スピン液に添加すべき該共溶媒スピ
ン液の量は、該C4-5炭化水素スピン液と共溶媒スピン液
の10重量%以上である必要があり、そしてフラッシュ紡
糸で用いられるポリエチレン濃度およびスピン温度にお
いて、その得られるスピン混合物の曇点圧力を200psig
以上、好適には500psig以上上昇させるに充分である必
要がある。
囲の温度および1500psig以上、好適にはスピン混合物の
曇点圧力以上の混合圧力で、炭化水素/共溶媒スピン液
の中にポリエチレンを溶解させることにより、このスピ
ン混合物の8から35重量%の量でポリエチレンを含んで
いるスピン混合物を生じさせ、このスピン混合物を、15
00psig以上のスピン圧力で、本質的により低い温度と圧
力を有する領域の中にフラッシュ紡糸する、プレキシフ
ィラメンタリーフィルム−フィブリストランドをフラッ
シュ紡糸する改良方法を包含している。この改良は、4
から5個の炭素原子を含んでおりそして45℃未満の大気
沸点を有している炭化水素スピン液と、100℃未満、好
適には−100℃から100℃の大気沸点を有している共溶媒
スピン液と、から本質的に成るスピン液で構成されてい
る。該C4-5炭化水素スピン液に添加すべき該共溶媒スピ
ン液の量は、該C4-5炭化水素スピン液と共溶媒スピン液
の10重量%以上である必要があり、そしてフラッシュ紡
糸で用いられるポリエチレン濃度およびスピン温度にお
いて、その得られるスピン混合物の曇点圧力を200psig
以上、好適には500psig以上上昇させるに充分である必
要がある。
好適には、このC4-5炭化水素スピン液は、イソブタ
ン、ブタン、シクロブタン、2−メチルブタン、2,2−
ジメチルプロパン、ペンタン、メチルシクロブタンおよ
びそれらの混合物から成る群から選択される。現在のと
ころ最も好適な炭化水素スピン液はブタン、ペンタンお
よび2−メチルブタンである。好適には、該共溶媒スピ
ン液は、不活性ガス、例えば二酸化炭素など;ヒドロフ
ルオロカーボン、例えばHFC−125、HFC−134a、HFC−15
2aおよびそれらの異性体;ヒドロクロロフルオロカーボ
ン;完全フッ素置換されている炭化水素;極性溶媒、例
えばメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロ
パノール、2−ブタノンおよびt−ブチルアルコールな
ど;およびそれらの混合物が含まれる。
ン、ブタン、シクロブタン、2−メチルブタン、2,2−
ジメチルプロパン、ペンタン、メチルシクロブタンおよ
びそれらの混合物から成る群から選択される。現在のと
ころ最も好適な炭化水素スピン液はブタン、ペンタンお
よび2−メチルブタンである。好適には、該共溶媒スピ
ン液は、不活性ガス、例えば二酸化炭素など;ヒドロフ
ルオロカーボン、例えばHFC−125、HFC−134a、HFC−15
2aおよびそれらの異性体;ヒドロクロロフルオロカーボ
ン;完全フッ素置換されている炭化水素;極性溶媒、例
えばメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロ
パノール、2−ブタノンおよびt−ブチルアルコールな
ど;およびそれらの混合物が含まれる。
別の具体例において、本発明は、130から300℃の範囲
の温度および700psig以上、好適にはスピン混合物の曇
点圧力以上の混合圧力で、炭化水素/共溶媒スピン液の
中にポリエチレンを溶解させることにより、このスピン
混合物の8から35重量%の量でポリエチレンを含んでい
るスピン混合物を生じさせ、このスピン混合物を、700p
sig以上のスピン圧力で、本質的により低い温度と圧力
を有する領域の中にフラッシュ紡糸する、プレキシフィ
ラメンタリーフィルム−フィブリルストランドをフラッ
シュ紡糸する改良方法を包含している。この改良は、5
から7個の炭素原子を含んでおりそして45℃から100℃
の大気沸点を有している炭化水素スピン液と、100℃未
満、好適には−100℃から100℃の大気沸点を有している
共溶媒スピン液と、から本質的に成るスピン液で構成さ
れている。該C5-7炭化水素スピン液に添加すべき該共溶
媒スピン液の量は、該C5-7炭化水素スピン液と共溶媒ス
ピン液の10重量%以上である必要があり、そしてフラッ
シュ紡糸で用いられるポリエチレン濃度およびスピン温
度において、その得られるスピン混合物の曇点圧力を20
0psig以上、好適には500psig以上上昇させるに充分であ
る必要がある。
の温度および700psig以上、好適にはスピン混合物の曇
点圧力以上の混合圧力で、炭化水素/共溶媒スピン液の
中にポリエチレンを溶解させることにより、このスピン
混合物の8から35重量%の量でポリエチレンを含んでい
るスピン混合物を生じさせ、このスピン混合物を、700p
sig以上のスピン圧力で、本質的により低い温度と圧力
を有する領域の中にフラッシュ紡糸する、プレキシフィ
ラメンタリーフィルム−フィブリルストランドをフラッ
シュ紡糸する改良方法を包含している。この改良は、5
から7個の炭素原子を含んでおりそして45℃から100℃
の大気沸点を有している炭化水素スピン液と、100℃未
満、好適には−100℃から100℃の大気沸点を有している
共溶媒スピン液と、から本質的に成るスピン液で構成さ
れている。該C5-7炭化水素スピン液に添加すべき該共溶
媒スピン液の量は、該C5-7炭化水素スピン液と共溶媒ス
ピン液の10重量%以上である必要があり、そしてフラッ
シュ紡糸で用いられるポリエチレン濃度およびスピン温
度において、その得られるスピン混合物の曇点圧力を20
0psig以上、好適には500psig以上上昇させるに充分であ
る必要がある。
好適には、このC5-7炭化水素スピン液は、シクロペン
タン、2,2−ジメチルブタン、2,3−ジメチルブタン、2
−メチルペンタン、3−メチルペンタン、ヘキサン、メ
チルシクロペンタン、シクロヘキサン、2−メチルヘキ
サン、3−メチルヘキサン、ヘプタンおよびそれらの混
合物から成る群から選択される。好適には、該共溶媒ス
ピン液は、不活性ガス、例えば二酸化炭素など;ヒドロ
フルオロカーボン、例えばHFC−125、HFC−134a、HFC−
152aおよびそれらの異性体;ヒドロクロロフルオロカー
ボン;完全フッ素置換されている炭化水素;極性溶媒、
例えばメタノール、エタノール、プロパノール、イソプ
ロパノール、2−ブタノンおよびt−ブチルアルコール
など;およびそれらの混合物が含まれる。
タン、2,2−ジメチルブタン、2,3−ジメチルブタン、2
−メチルペンタン、3−メチルペンタン、ヘキサン、メ
チルシクロペンタン、シクロヘキサン、2−メチルヘキ
サン、3−メチルヘキサン、ヘプタンおよびそれらの混
合物から成る群から選択される。好適には、該共溶媒ス
ピン液は、不活性ガス、例えば二酸化炭素など;ヒドロ
フルオロカーボン、例えばHFC−125、HFC−134a、HFC−
152aおよびそれらの異性体;ヒドロクロロフルオロカー
ボン;完全フッ素置換されている炭化水素;極性溶媒、
例えばメタノール、エタノール、プロパノール、イソプ
ロパノール、2−ブタノンおよびt−ブチルアルコール
など;およびそれらの混合物が含まれる。
最初の具体例の好適な様式において、該ポリエチレン
は、0.1以上であるが100未満、最も好適には4未満のメ
ルトインデックスと、0.92−0.98の密度を有しており、
そしてこれを、130から300℃の範囲の温度および1500ps
ig以上の混合圧力で、本質的にペンタンとメタノールか
ら成る炭化水素/共溶媒スピン液の中に溶解させること
によって、このスピン混合物の8から35重量%の量でポ
リエチレンを含んでいるスピン混合物を生じさせた後、
このスピン混合物を、1500psig以上のスピン圧力で、本
質的により低い温度と圧力を有する領域の中にフラッシ
ュ紡糸する。このメタノールは、このペンタン/メタノ
ールスピン液の10から40重量%を構成している。
は、0.1以上であるが100未満、最も好適には4未満のメ
ルトインデックスと、0.92−0.98の密度を有しており、
そしてこれを、130から300℃の範囲の温度および1500ps
ig以上の混合圧力で、本質的にペンタンとメタノールか
ら成る炭化水素/共溶媒スピン液の中に溶解させること
によって、このスピン混合物の8から35重量%の量でポ
リエチレンを含んでいるスピン混合物を生じさせた後、
このスピン混合物を、1500psig以上のスピン圧力で、本
質的により低い温度と圧力を有する領域の中にフラッシ
ュ紡糸する。このメタノールは、このペンタン/メタノ
ールスピン液の10から40重量%を構成している。
別の具体例において、本発明は、150から250℃の範囲
の温度および700psig以上、好適にはスピン混合物の曇
点圧力以上の混合圧力で、炭化水素/共溶媒スピン液の
中にポリプロピレンを溶解させることにより、このスピ
ン混合物の8から30重量%の量でポリプロピレンを含ん
でいるスピン混合物を生じさせ、このスピン混合物を、
700psig以上のスピン圧力で、本質的により低い温度と
圧力を有する領域の中にフラッシュ紡糸する、プレキシ
フィラメンタリーフィルム−フィブリルストランドをフ
ラッシュ紡糸する改良方法を包含している。この改良
は、4から7個の炭素原子を含んでおりそして100℃未
満の大気沸点を有している炭化水素スピン液と、100℃
未満、好適には−100℃から100℃の大気沸点を有してい
る共溶媒スピン液と、から本質的に成るスピン液で構成
されている。該C4-7炭化水素スピン液に添加すべき該共
溶媒スピン液の量は、該C4-7炭化水素スピン液と共溶媒
スピン液の10重量%以上である必要があり、そしてフラ
ッシュ紡糸で用いられるポリプロピレン濃度およびスピ
ン温度において、その得られるスピン混合物の曇点圧力
を200psig以上、好適には500psig以上上昇させるに充分
である必要がある。
の温度および700psig以上、好適にはスピン混合物の曇
点圧力以上の混合圧力で、炭化水素/共溶媒スピン液の
中にポリプロピレンを溶解させることにより、このスピ
ン混合物の8から30重量%の量でポリプロピレンを含ん
でいるスピン混合物を生じさせ、このスピン混合物を、
700psig以上のスピン圧力で、本質的により低い温度と
圧力を有する領域の中にフラッシュ紡糸する、プレキシ
フィラメンタリーフィルム−フィブリルストランドをフ
ラッシュ紡糸する改良方法を包含している。この改良
は、4から7個の炭素原子を含んでおりそして100℃未
満の大気沸点を有している炭化水素スピン液と、100℃
未満、好適には−100℃から100℃の大気沸点を有してい
る共溶媒スピン液と、から本質的に成るスピン液で構成
されている。該C4-7炭化水素スピン液に添加すべき該共
溶媒スピン液の量は、該C4-7炭化水素スピン液と共溶媒
スピン液の10重量%以上である必要があり、そしてフラ
ッシュ紡糸で用いられるポリプロピレン濃度およびスピ
ン温度において、その得られるスピン混合物の曇点圧力
を200psig以上、好適には500psig以上上昇させるに充分
である必要がある。
好適には、このC4-7炭化水素スピン液は、イソブタ
ン、ブタン、シクロブタン、2−メチルブタン、2,2−
ジメチルプロパン、ペンタン、メチルシクロブタン、シ
クロペンタン、2,2−ジメチルブタン、2,3−ジメチルブ
タン、2−メチルペンタン、3−メチルペンタン、ヘキ
サン、メチルシクロペンタン、シクロヘキサン、2−メ
チルヘキサン、3−メチルヘキサン、ヘプタンおよびそ
れらの混合物から成る群から選択される。現在のところ
最も好適な炭化水素スピン液はブタン、ペンタンおよび
2−メチルブタンである。好適には、該共溶媒スピン液
は、不活性ガス、例えば二酸化炭素など;ヒドロフルオ
ロカーボン、例えばHFC−125、HFC−134a、HFC−152aお
よびそれらの異性体;ヒドロクロロフルオロカーボン;
完全フッ素置換されている炭化水素;極性溶媒、例えば
メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノ
ール、2−ブタノンおよびt−ブチルアルコールなど;
およびそれらの混合物が含まれる。
ン、ブタン、シクロブタン、2−メチルブタン、2,2−
ジメチルプロパン、ペンタン、メチルシクロブタン、シ
クロペンタン、2,2−ジメチルブタン、2,3−ジメチルブ
タン、2−メチルペンタン、3−メチルペンタン、ヘキ
サン、メチルシクロペンタン、シクロヘキサン、2−メ
チルヘキサン、3−メチルヘキサン、ヘプタンおよびそ
れらの混合物から成る群から選択される。現在のところ
最も好適な炭化水素スピン液はブタン、ペンタンおよび
2−メチルブタンである。好適には、該共溶媒スピン液
は、不活性ガス、例えば二酸化炭素など;ヒドロフルオ
ロカーボン、例えばHFC−125、HFC−134a、HFC−152aお
よびそれらの異性体;ヒドロクロロフルオロカーボン;
完全フッ素置換されている炭化水素;極性溶媒、例えば
メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノ
ール、2−ブタノンおよびt−ブチルアルコールなど;
およびそれらの混合物が含まれる。
本発明は、本質的に、繊維を生じるポリオレフィン、
好適にはポリエチレンまたはポリプロピレンが8から35
重量%であり、そしてスピン液が65から92重量%であ
る、新規なフラッシュ紡糸用スピン混合物を提供するも
のであり、このスピン液は、本質的に、イソブタン、ブ
タン、シクロブタン、2−メチルブタン、2,2−ジメチ
ルプロパン、ペンタン、メチルシクロブタン、シクロペ
ンタン、2,2−ジメチルブタン、2,3−ジメチルブタン、
2−メチルペンタン、3−メチルペンタン、ヘキサン、
メチルシクロペンタン、シクロヘキサン、2−メチルヘ
キサン、3−メチルヘキサン、ヘプタンおよびそれらの
混合物から成る群から選択されるC4-7炭化水素スピン液
を90重量%未満の量で含んでおり、そして100℃未満の
大気沸点を有しそして不活性ガス、ヒドロフルオロカー
ボン、ヒドロクロロフルオロカーボン、完全フッ素置換
されている炭化水素、極性溶媒およびそれらの混合物か
ら成る群から選択される共溶媒スピン液を100重量%以
上含んでいる。好適には、該C4-7炭化水素スピン液はペ
ンタンであり、そして該共溶媒スピン液はメタノールで
ある。
好適にはポリエチレンまたはポリプロピレンが8から35
重量%であり、そしてスピン液が65から92重量%であ
る、新規なフラッシュ紡糸用スピン混合物を提供するも
のであり、このスピン液は、本質的に、イソブタン、ブ
タン、シクロブタン、2−メチルブタン、2,2−ジメチ
ルプロパン、ペンタン、メチルシクロブタン、シクロペ
ンタン、2,2−ジメチルブタン、2,3−ジメチルブタン、
2−メチルペンタン、3−メチルペンタン、ヘキサン、
メチルシクロペンタン、シクロヘキサン、2−メチルヘ
キサン、3−メチルヘキサン、ヘプタンおよびそれらの
混合物から成る群から選択されるC4-7炭化水素スピン液
を90重量%未満の量で含んでおり、そして100℃未満の
大気沸点を有しそして不活性ガス、ヒドロフルオロカー
ボン、ヒドロクロロフルオロカーボン、完全フッ素置換
されている炭化水素、極性溶媒およびそれらの混合物か
ら成る群から選択される共溶媒スピン液を100重量%以
上含んでいる。好適には、該C4-7炭化水素スピン液はペ
ンタンであり、そして該共溶媒スピン液はメタノールで
ある。
図の簡単な説明 共溶媒スピン液濃度とスピン温度を変化させた時の、
選択したスピン混合物が示す曇点圧力曲線を説明する目
的で下記の図を与える。
選択したスピン混合物が示す曇点圧力曲線を説明する目
的で下記の図を与える。
図1は、ペンタン/メタノールのスピン液中22重量%
のポリエチレンに関する曇点圧力曲線である。
のポリエチレンに関する曇点圧力曲線である。
図2は、ペンタン/エタノールのスピン液中22重量%
のポリエチレンに関する曇点圧力曲線である。
のポリエチレンに関する曇点圧力曲線である。
図3は、ペンタン/HFC−134aのスピン液中22重量%の
ポリエチレンに関する曇点圧力曲線である。
ポリエチレンに関する曇点圧力曲線である。
図4は、ペンタン/二酸化炭素のスピン液中22重量%
のポリエチレンに関する曇点圧力曲線である。
のポリエチレンに関する曇点圧力曲線である。
図5は、ペンタン/二酸化炭素のスピン液中22重量%
のポリプロピレンに関する曇点圧力曲線である。
のポリプロピレンに関する曇点圧力曲線である。
図6は、ペンタン/二酸化炭素のスピン液中14重量%
のポリプロピレンに関する曇点圧力曲線である。
のポリプロピレンに関する曇点圧力曲線である。
図7は、炭化水素が100%である異なる数多くのスピ
ン液中22重量%のポリエチレンに関する曇点圧力曲線で
ある。
ン液中22重量%のポリエチレンに関する曇点圧力曲線で
ある。
図8は、炭化水素が100%である異なる数多くのスピ
ン液中15重量%のポリエチレンに関する曇点圧力曲線で
ある。
ン液中15重量%のポリエチレンに関する曇点圧力曲線で
ある。
図9は、炭化水素/共溶媒である異なる数多くのスピ
ン液中22重量%のポリエチレンに関する曇点圧力曲線で
ある。
ン液中22重量%のポリエチレンに関する曇点圧力曲線で
ある。
図10は、シクロヘキサン/エタノールスピン液中22重
量%のポリエチレンに関する曇点圧力曲線である。
量%のポリエチレンに関する曇点圧力曲線である。
図11は、炭化水素/共溶媒である異なる数多くの共沸
スピン液中15重量%のポリエチレンに関する曇点圧力曲
線である。
スピン液中15重量%のポリエチレンに関する曇点圧力曲
線である。
好適な具体例の詳細な説明 ここで用いる言葉「ポリオレフィン」は、炭素と水素
のみで構成されている主に飽和の開鎖ポリマー状炭化水
素から成る群のいずれかを意味することを意図したもの
である。典型的なポリオレフィン類には、これに限定さ
れるものではないが、ポリエチレン、ポリプロピレンお
よびポリメチルペンテンなどが含まれる。便利に、ポリ
エチレンおよびポリプロピレンが、本発明の方法で用い
るに好適なポリオレフィン類である。
のみで構成されている主に飽和の開鎖ポリマー状炭化水
素から成る群のいずれかを意味することを意図したもの
である。典型的なポリオレフィン類には、これに限定さ
れるものではないが、ポリエチレン、ポリプロピレンお
よびポリメチルペンテンなどが含まれる。便利に、ポリ
エチレンおよびポリプロピレンが、本発明の方法で用い
るに好適なポリオレフィン類である。
ここで用いる「ポリエチレン」は、エチレンのホモポ
リマー類ばかりでなく、繰り返し単位の少なくとも85%
がエチレン単位であるコポリマー類位も包含することを
意図したものである。1つの好適なポリエチレンは、融
点範囲の上限が約130から135℃であり、密度範囲が0.94
から0.98g/cm3であり、そしてメルトインデックス(AST
M D−1238−57T、条件Eで定義される如き)が0.1か
ら100、好適には4未満である、高密度リニアポリエチ
レンである。
リマー類ばかりでなく、繰り返し単位の少なくとも85%
がエチレン単位であるコポリマー類位も包含することを
意図したものである。1つの好適なポリエチレンは、融
点範囲の上限が約130から135℃であり、密度範囲が0.94
から0.98g/cm3であり、そしてメルトインデックス(AST
M D−1238−57T、条件Eで定義される如き)が0.1か
ら100、好適には4未満である、高密度リニアポリエチ
レンである。
言葉「ポリプロピレン」は、プロピレンのホモポリマ
ー類ばかりでなく、繰り返し単位の少なくとも85%がプ
ロピレン単位であるコポリマー類も包含することを意図
したものである。
ー類ばかりでなく、繰り返し単位の少なくとも85%がプ
ロピレン単位であるコポリマー類も包含することを意図
したものである。
ここで用いる言葉「プレキシフィラメンタリーフィル
ム−フィブリルストランド」は、一般にこのストランド
の縦軸と同一の空間に並んでいる、ランダムな長さを有
しておりそして約4ミクロン未満の平均厚を有してい
る、多数のリボン様薄フィルム−フィブリル要素から成
る、三次元的に全体を構成している網目構造として特徴
づけられるストランドを意味している。これらのフィル
ム−フィブリル要素は、このストランドの長さ、幅およ
び厚さ全体に渡り種々の場所で、不規則な間隔で断続的
に統合と分離を生じて、三次元網目構造を形成してい
る。このようなストランドは、米国特許番号3,081,519
(Blades他)および米国特許番号3,227,794(Anderson
他)の中に詳細に記述されており、これらの内容はここ
では参照にいれられる。
ム−フィブリルストランド」は、一般にこのストランド
の縦軸と同一の空間に並んでいる、ランダムな長さを有
しておりそして約4ミクロン未満の平均厚を有してい
る、多数のリボン様薄フィルム−フィブリル要素から成
る、三次元的に全体を構成している網目構造として特徴
づけられるストランドを意味している。これらのフィル
ム−フィブリル要素は、このストランドの長さ、幅およ
び厚さ全体に渡り種々の場所で、不規則な間隔で断続的
に統合と分離を生じて、三次元網目構造を形成してい
る。このようなストランドは、米国特許番号3,081,519
(Blades他)および米国特許番号3,227,794(Anderson
他)の中に詳細に記述されており、これらの内容はここ
では参照にいれられる。
ここで用いる言葉「曇点圧力」は、単一の液相が相分
離してポリオレフィンが豊富な相/スピン液が豊富な相
の2相液分散が生じ始める圧力を意味している。
離してポリオレフィンが豊富な相/スピン液が豊富な相
の2相液分散が生じ始める圧力を意味している。
言葉「炭化水素スピン液」は、C4からC7のアルカンま
たはシクロアルカン(即ちブタン、ペンタン、ヘキサン
およびヘプタン)およびそれらの構造異性体のいずれか
を意味している。この炭化水素スピン液は単一のC4-7炭
化水素液またはそれらの混合物で構成されていてもよい
と理解されるであろう。
たはシクロアルカン(即ちブタン、ペンタン、ヘキサン
およびヘプタン)およびそれらの構造異性体のいずれか
を意味している。この炭化水素スピン液は単一のC4-7炭
化水素液またはそれらの混合物で構成されていてもよい
と理解されるであろう。
ここで用いる言葉「共溶媒スピン液」は、ポリオレフ
ィンが溶解している炭化水素スピン液に添加することで
その得られるスピン混合物(即ち該共溶媒、炭化水素ス
ピン液およびポリオレフィン)の曇点圧力を、フラッシ
ュ紡糸で用いられるポリオレフィン濃度およびスピン温
度で200psig以上、好適には500psig以上上昇させる、混
和性スピン液を意味している。この共溶媒スピン液は、
該ポリオレフィンにとっては非溶媒であるが、或は少な
くとも炭化水素スピン液よりも劣った溶媒であり、そし
て100℃未満、好適には−100℃から100℃の大気沸点を
有している(言い換えれば、この用いる共溶媒スピン液
の溶媒力は、フラッシュ紡糸すべきポリオレフィンをそ
の該共溶媒スピン液単独の中に溶解させようとするとき
このポリオレフィンがその共溶媒スピン液の中に溶解し
ないか、或はその得られる溶媒の曇点圧力が約7000psig
以上であるような、溶媒力である必要がある)。好適に
は、この共溶媒スピン液は、二酸化炭素の如き不活性ガ
ス;HFC−125、HFC−134a、HFC−152aおよびそれらの異
性体の如きヒドロフルオロカーボン;ヒドロクロロフル
オロカーボン;完全フッ素置換されている炭化水素;メ
タノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノー
ル、2−ブタノンおよびt−ブチルアルコールの如き極
性溶媒;およびそれらの混合物である。この共溶媒スピ
ン液は、この共溶媒スピン液と該炭化水素スピン液の全
重量の10重量%以上の量で存在している必要がある。こ
の共溶媒スピン液は1種の共溶媒もしくは共溶媒混合物
で構成されていてもよいことは理解されるであろう。
ィンが溶解している炭化水素スピン液に添加することで
その得られるスピン混合物(即ち該共溶媒、炭化水素ス
ピン液およびポリオレフィン)の曇点圧力を、フラッシ
ュ紡糸で用いられるポリオレフィン濃度およびスピン温
度で200psig以上、好適には500psig以上上昇させる、混
和性スピン液を意味している。この共溶媒スピン液は、
該ポリオレフィンにとっては非溶媒であるが、或は少な
くとも炭化水素スピン液よりも劣った溶媒であり、そし
て100℃未満、好適には−100℃から100℃の大気沸点を
有している(言い換えれば、この用いる共溶媒スピン液
の溶媒力は、フラッシュ紡糸すべきポリオレフィンをそ
の該共溶媒スピン液単独の中に溶解させようとするとき
このポリオレフィンがその共溶媒スピン液の中に溶解し
ないか、或はその得られる溶媒の曇点圧力が約7000psig
以上であるような、溶媒力である必要がある)。好適に
は、この共溶媒スピン液は、二酸化炭素の如き不活性ガ
ス;HFC−125、HFC−134a、HFC−152aおよびそれらの異
性体の如きヒドロフルオロカーボン;ヒドロクロロフル
オロカーボン;完全フッ素置換されている炭化水素;メ
タノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノー
ル、2−ブタノンおよびt−ブチルアルコールの如き極
性溶媒;およびそれらの混合物である。この共溶媒スピ
ン液は、この共溶媒スピン液と該炭化水素スピン液の全
重量の10重量%以上の量で存在している必要がある。こ
の共溶媒スピン液は1種の共溶媒もしくは共溶媒混合物
で構成されていてもよいことは理解されるであろう。
本発明は、繊維を生じるポリオレフィンを含んでいる
スピン液から、この繊維を生じるポリオレフィンのプレ
キシフィラメンタリーフィルム−フィブリルストランド
を製造する、公知方法における改良を提供するものであ
る。上述した米国特許の中に記述されている公知方法で
は、繊維を生じるポリオレフィン、例えばリニアポリエ
チレンを、典型的には、ハロカーボンが含まれているス
ピン液の中に溶解させることで、この溶液の約10から20
重量%の量で該リニアポリエチレンを含んでいるスピン
溶液を生じさせた後、130から230℃の範囲の温度および
このスピン液の自然圧以上の圧力で、本質的により低い
温度と圧力を有する領域の中にフラッシュ紡糸させられ
ている。
スピン液から、この繊維を生じるポリオレフィンのプレ
キシフィラメンタリーフィルム−フィブリルストランド
を製造する、公知方法における改良を提供するものであ
る。上述した米国特許の中に記述されている公知方法で
は、繊維を生じるポリオレフィン、例えばリニアポリエ
チレンを、典型的には、ハロカーボンが含まれているス
ピン液の中に溶解させることで、この溶液の約10から20
重量%の量で該リニアポリエチレンを含んでいるスピン
溶液を生じさせた後、130から230℃の範囲の温度および
このスピン液の自然圧以上の圧力で、本質的により低い
温度と圧力を有する領域の中にフラッシュ紡糸させられ
ている。
本発明の鍵となる改良は、このスピン液が、オゾン破
壊の可能性を大きく低下させると共に、公知方法よりも
増大した粘り強さと改良された繊維形成を示すプレキシ
フィラメンタリーストランドを製造することが可能な、
炭化水素/共溶媒スピン液から本質的に成るスピン液を
必要としている。本発明において、炭化水素スピン液を
共溶媒スピン液と組み合わせて用いることにより、繊維
形成が良好な高い粘り強さを示すプレキシフィラメント
を成功裏に製造することが可能である。この炭化水素ス
ピン液は、100℃未満の大気沸点を有するC4-7炭化水素
を含有している。この共溶媒スピン液は、該ポリオレフ
ィンにとっては非溶媒である必要があるか、或は少なく
とも該炭化水素スピン液よりも劣った溶媒である必要が
あり、そして100℃未満、好適には−100℃から100℃の
大気沸点を有している必要がある。加うるに、この共溶
媒スピン液が真の共溶媒として作用することができ、核
形成剤として作用しないためには、この共溶媒スピン液
は、存在している炭化水素スピン液と共溶媒スピン液全
体の10重量%以上の量で、この炭化水素スピン液に添加
される必要がある。この炭化水素スピン液に該共溶媒ス
ピン液を添加する目的は、得られるプレキシフィラメン
トにおいて、炭化水素スピン液単独を用いた時に得られ
るよりも高い引張り特性と改良された繊維形成を得るこ
とにある。
壊の可能性を大きく低下させると共に、公知方法よりも
増大した粘り強さと改良された繊維形成を示すプレキシ
フィラメンタリーストランドを製造することが可能な、
炭化水素/共溶媒スピン液から本質的に成るスピン液を
必要としている。本発明において、炭化水素スピン液を
共溶媒スピン液と組み合わせて用いることにより、繊維
形成が良好な高い粘り強さを示すプレキシフィラメント
を成功裏に製造することが可能である。この炭化水素ス
ピン液は、100℃未満の大気沸点を有するC4-7炭化水素
を含有している。この共溶媒スピン液は、該ポリオレフ
ィンにとっては非溶媒である必要があるか、或は少なく
とも該炭化水素スピン液よりも劣った溶媒である必要が
あり、そして100℃未満、好適には−100℃から100℃の
大気沸点を有している必要がある。加うるに、この共溶
媒スピン液が真の共溶媒として作用することができ、核
形成剤として作用しないためには、この共溶媒スピン液
は、存在している炭化水素スピン液と共溶媒スピン液全
体の10重量%以上の量で、この炭化水素スピン液に添加
される必要がある。この炭化水素スピン液に該共溶媒ス
ピン液を添加する目的は、得られるプレキシフィラメン
トにおいて、炭化水素スピン液単独を用いた時に得られ
るよりも高い引張り特性と改良された繊維形成を得るこ
とにある。
図1−11は、選択された数の、100%が炭化水素のス
ピン液、そして選択された数の、本発明に従う炭化水素
/共溶媒スピン液に関する、曇点圧力曲線を示してい
る。これらの図は、特別なスピン液に関する曇点圧力
を、℃で表すスピン温度の関数および重量%で表す共溶
媒スピン液濃度の関数として与えている。
ピン液、そして選択された数の、本発明に従う炭化水素
/共溶媒スピン液に関する、曇点圧力曲線を示してい
る。これらの図は、特別なスピン液に関する曇点圧力
を、℃で表すスピン温度の関数および重量%で表す共溶
媒スピン液濃度の関数として与えている。
以下に示す表に、本発明で有効なCFC−11およびいく
つかの選択した共溶媒スピン液および炭化水素スピン液
に関する、公知の通常の大気沸点(Tbp)、臨界温度(T
cr)、臨界圧力(Pcr)、蒸発熱(VのH)、密度(g/c
c)および分子量(MW)を挙げる。この表中の括弧内の
表示は、よく知られている特定の共溶媒ハロカーボンの
化学式に関する省略形である(例えばトリクロロフルオ
ロメタン=CFC−11)。
つかの選択した共溶媒スピン液および炭化水素スピン液
に関する、公知の通常の大気沸点(Tbp)、臨界温度(T
cr)、臨界圧力(Pcr)、蒸発熱(VのH)、密度(g/c
c)および分子量(MW)を挙げる。この表中の括弧内の
表示は、よく知られている特定の共溶媒ハロカーボンの
化学式に関する省略形である(例えばトリクロロフルオ
ロメタン=CFC−11)。
以下の表に、本発明で有効ないくつかの選択した共沸
物に関する重量比および公知の通常の大気沸点(Tbp)
を挙げる。このデータは、G.Claxton著「物理および共
沸データ」(Physical and Azeotropic Data)、Nat
ional Benzole and Allied Products Association
(N.B.A.)、1958から取ったものである。
物に関する重量比および公知の通常の大気沸点(Tbp)
を挙げる。このデータは、G.Claxton著「物理および共
沸データ」(Physical and Azeotropic Data)、Nat
ional Benzole and Allied Products Association
(N.B.A.)、1958から取ったものである。
本発明の炭化水素/共溶媒スピン液中で、繊維を生じ
るポリオレフィンのスピン混合物を製造する場合、この
繊維を生じるポリオレフィンと炭化水素/共溶媒スピン
液との混合物の温度を、130から300℃の範囲の混合/紡
糸温度にまで上昇させる。もしポリエチレンが該ポリオ
レフィンであり、そして該炭化水素スピン液が4から5
個の炭素原子を含んでいると共に45℃未満の沸点を有し
ている場合、この混合温度は130から300℃であり、そし
てこの混合圧力は1500psig以上、好適にはフラッシュ紡
糸すべきスピン混合物が示す曇点圧力以上である。もし
ポリエチレンが該ポリオレフィンであり、そして該炭化
水素スピン液が5から7個の炭素原子を含んでいると共
に45℃から100℃の沸点を有している場合、この混合温
度は130から300℃であり、そしてこの混合圧力は700psi
g以上、好適にはフラッシュ紡糸すべきスピン混合物が
示す曇点圧力以上である。ポリプロピレンを用いる場
合、選択するC4-7炭化水素/共溶媒スピン液組み合わせ
に関係なく、この混合温度は150から250℃であり、そし
てこの混合圧力は700psig以上、好適にはフラッシュ紡
糸すべきスピン混合物が示す曇点圧力以上である。良質
な2相分散(例えばポリオレフィンが豊富な相の中に分
散しているスピン液が豊富な相)を維持するに良好な機
械的混合が与えられる限り、該曇点圧力未満の混合圧力
を用いることもできる。該繊維を生じるポリオレフィン
の溶液もしくは良質な分散液が該スピン液の中で生じる
まで、上述した混合物を必要とされる混合圧力下に保持
する。通常、満足される最大圧力は10,000psigである。
この繊維を生じるポリオレフィンを溶解させた後、その
圧力を若干低下させ、続いてこのスピン混合物をフラッ
シュ紡糸することにより、その望まれている充分に繊維
形成した高い粘り強さを示すプレキシフィラメンタリー
ストランド構造物を生じさせることができる。
るポリオレフィンのスピン混合物を製造する場合、この
繊維を生じるポリオレフィンと炭化水素/共溶媒スピン
液との混合物の温度を、130から300℃の範囲の混合/紡
糸温度にまで上昇させる。もしポリエチレンが該ポリオ
レフィンであり、そして該炭化水素スピン液が4から5
個の炭素原子を含んでいると共に45℃未満の沸点を有し
ている場合、この混合温度は130から300℃であり、そし
てこの混合圧力は1500psig以上、好適にはフラッシュ紡
糸すべきスピン混合物が示す曇点圧力以上である。もし
ポリエチレンが該ポリオレフィンであり、そして該炭化
水素スピン液が5から7個の炭素原子を含んでいると共
に45℃から100℃の沸点を有している場合、この混合温
度は130から300℃であり、そしてこの混合圧力は700psi
g以上、好適にはフラッシュ紡糸すべきスピン混合物が
示す曇点圧力以上である。ポリプロピレンを用いる場
合、選択するC4-7炭化水素/共溶媒スピン液組み合わせ
に関係なく、この混合温度は150から250℃であり、そし
てこの混合圧力は700psig以上、好適にはフラッシュ紡
糸すべきスピン混合物が示す曇点圧力以上である。良質
な2相分散(例えばポリオレフィンが豊富な相の中に分
散しているスピン液が豊富な相)を維持するに良好な機
械的混合が与えられる限り、該曇点圧力未満の混合圧力
を用いることもできる。該繊維を生じるポリオレフィン
の溶液もしくは良質な分散液が該スピン液の中で生じる
まで、上述した混合物を必要とされる混合圧力下に保持
する。通常、満足される最大圧力は10,000psigである。
この繊維を生じるポリオレフィンを溶解させた後、その
圧力を若干低下させ、続いてこのスピン混合物をフラッ
シュ紡糸することにより、その望まれている充分に繊維
形成した高い粘り強さを示すプレキシフィラメンタリー
ストランド構造物を生じさせることができる。
該炭化水素/共溶媒スピン液中の、繊維を生じるポリ
オレフィンの濃度は、通常、該スピン液とその繊維を生
じるポリオレフィンの全重量の8−35重量%の範囲であ
る。
オレフィンの濃度は、通常、該スピン液とその繊維を生
じるポリオレフィンの全重量の8−35重量%の範囲であ
る。
これらのスピン混合物の中に、公知技術で、通常のポ
リオレフィンもしくはポリマー添加剤を混合することが
できる。これらの添加剤は、紫外線安定剤、抗酸化剤、
充填材、染料などとして機能し得る。
リオレフィンもしくはポリマー添加剤を混合することが
できる。これらの添加剤は、紫外線安定剤、抗酸化剤、
充填材、染料などとして機能し得る。
前に行った考察および表の中、そして以下に示す実施
例の中で述べる種々の特徴および特性は、下記の操作で
測定したものである。
例の中で述べる種々の特徴および特性は、下記の操作で
測定したものである。
試験方法 実施例の中で製造したプレキシフィラメンタリーフィ
ルム−フィブリルストランドの繊維形成レベル(FIB L
EVEL)または品質を、主観的に等級付けした。「FINE」
の等級付けは、このストランドが充分に繊維形成されて
おり、そしてそれの品質は、上記フラッシュ紡糸ポリエ
チレンストランドから製造したスパンボンデッド(spun
bonded)シートの商業的製造で作り出されるストランド
と類似していることを示している。「COARSE」の等級付
けは、そのストランドが商業的に製造されたもの程は良
質でない平均断面寸法および/または繊維形成レベルを
有していることを示している。「YARN−LIKE」の等級付
けは、そのストランドが比較的粗くそしてフィラメント
ヤーンの外観を有する長いタイポイント(tie point)
を有していることを示している。「SINTERED」の等級付
けは、そのストランドが部分的に融合していることを示
している。用いるスピン液が紡糸中のストランドを凍結
させるに充分なクエンチング力を有していない時はいつ
でも、焼結(sintering)が生じる。いずれかの与えら
れたスピン液システムに関して、高すぎるポリマー濃度
および/または高すぎるスピン温度を用いると、焼結が
生じる。「SHORT TIEPOINT」の等級付けは、タイポイ
ント間の距離がウエブオープニング(web opening)お
よび次のシート形成に最適な距離よりも短いことを示し
ている。
ルム−フィブリルストランドの繊維形成レベル(FIB L
EVEL)または品質を、主観的に等級付けした。「FINE」
の等級付けは、このストランドが充分に繊維形成されて
おり、そしてそれの品質は、上記フラッシュ紡糸ポリエ
チレンストランドから製造したスパンボンデッド(spun
bonded)シートの商業的製造で作り出されるストランド
と類似していることを示している。「COARSE」の等級付
けは、そのストランドが商業的に製造されたもの程は良
質でない平均断面寸法および/または繊維形成レベルを
有していることを示している。「YARN−LIKE」の等級付
けは、そのストランドが比較的粗くそしてフィラメント
ヤーンの外観を有する長いタイポイント(tie point)
を有していることを示している。「SINTERED」の等級付
けは、そのストランドが部分的に融合していることを示
している。用いるスピン液が紡糸中のストランドを凍結
させるに充分なクエンチング力を有していない時はいつ
でも、焼結(sintering)が生じる。いずれかの与えら
れたスピン液システムに関して、高すぎるポリマー濃度
および/または高すぎるスピン温度を用いると、焼結が
生じる。「SHORT TIEPOINT」の等級付けは、タイポイ
ント間の距離がウエブオープニング(web opening)お
よび次のシート形成に最適な距離よりも短いことを示し
ている。
該プレキシフィラメンタリーフィルム−フィブリルス
トランド製品の表面積は、フラッシュ紡糸した製品の繊
維形成度合および良質さに関する別の尺度である。S.Br
unauer、P.H.EmmettおよびE.TellerのBET窒素吸収方法
(J.A.Chem Soc.、60巻、309−319頁(1938))を用い
て表面積を測定し、m2/gとして報告する。
トランド製品の表面積は、フラッシュ紡糸した製品の繊
維形成度合および良質さに関する別の尺度である。S.Br
unauer、P.H.EmmettおよびE.TellerのBET窒素吸収方法
(J.A.Chem Soc.、60巻、309−319頁(1938))を用い
て表面積を測定し、m2/gとして報告する。
フラッシュ紡糸したストランドの粘り強さを、Instro
n引張り試験機を用いて測定する。これらのストランド
を、70度Fおよび65%相対湿度で条件付けした後、試験
を行った。次に、このサンプルを1インチ当たり10回捩
り、そしてInstron Testerのジョーの中に乗せる。1
インチゲージ長および1分当たり60%の伸び率を用い
る。破壊時の粘り強さ(T)を、1デニール当たりのグ
ラフ(GPD)で記録する。
n引張り試験機を用いて測定する。これらのストランド
を、70度Fおよび65%相対湿度で条件付けした後、試験
を行った。次に、このサンプルを1インチ当たり10回捩
り、そしてInstron Testerのジョーの中に乗せる。1
インチゲージ長および1分当たり60%の伸び率を用い
る。破壊時の粘り強さ(T)を、1デニール当たりのグ
ラフ(GPD)で記録する。
このストランドのデニール(DEN)を、長さが15cmの
ストランドサンプルの重量から測定する。
ストランドサンプルの重量から測定する。
比較的小さいサイズの装置におけるバッチ方法を用い
た以下の非制限的実施例で、本発明の説明を行う。上記
バッチ方法をスケールアップして、例えばAndersonおよ
びRomanoの米国特許番号3,227,794に記述されている種
類の装置の中で実施することが可能な連続フラッシュ紡
糸方法に変換することができる。部およびパーセント
は、特に明記されていない限り重量である。
た以下の非制限的実施例で、本発明の説明を行う。上記
バッチ方法をスケールアップして、例えばAndersonおよ
びRomanoの米国特許番号3,227,794に記述されている種
類の装置の中で実施することが可能な連続フラッシュ紡
糸方法に変換することができる。部およびパーセント
は、特に明記されていない限り重量である。
実施例 装置および運転操作の説明 以下の実施例で用いる装置には、2つの高圧筒状チャ
ンバが備わっており、これらの各々には、この容器の内
容物に圧力をかけるに適合しているピストンが備わって
いる。この筒の内部直径は1.0インチ(2.54×10-2m)で
あり、各々の内部容量は50立方センチメートルである。
これらの筒は、直径が3/32インチ(2.3×10-3m)のチャ
ンネル、そしてスタティックミキサーとして用いる1組
の細かいメッシュのスクリーンが備わっている混合チャ
ンバを通して、1つの末端で互いに連結している。この
容器の内容物を、その2つの筒の間を該スタティックミ
キサーを通して前後に動かすことによって、混合を達成
する。オリフィスを開けるための瞬間作用手段が備わっ
ている紡糸口金アセンブリを、T字管を通して該チャン
ネルに取り付ける。この紡糸口金アセンブリには、直径
が0.25インチ(6.3×10-3m)であり長さが約2.0インチ
(5.08×10-2m)のリードホール(lead hole)と、直
径が0.030インチ(7.62×10-4m)であり長さが0.030イ
ンチの紡糸口金オリフィスが備わっている。水圧システ
ムによって供給される高圧水を用いて該ピストンを駆動
させる。
ンバが備わっており、これらの各々には、この容器の内
容物に圧力をかけるに適合しているピストンが備わって
いる。この筒の内部直径は1.0インチ(2.54×10-2m)で
あり、各々の内部容量は50立方センチメートルである。
これらの筒は、直径が3/32インチ(2.3×10-3m)のチャ
ンネル、そしてスタティックミキサーとして用いる1組
の細かいメッシュのスクリーンが備わっている混合チャ
ンバを通して、1つの末端で互いに連結している。この
容器の内容物を、その2つの筒の間を該スタティックミ
キサーを通して前後に動かすことによって、混合を達成
する。オリフィスを開けるための瞬間作用手段が備わっ
ている紡糸口金アセンブリを、T字管を通して該チャン
ネルに取り付ける。この紡糸口金アセンブリには、直径
が0.25インチ(6.3×10-3m)であり長さが約2.0インチ
(5.08×10-2m)のリードホール(lead hole)と、直
径が0.030インチ(7.62×10-4m)であり長さが0.030イ
ンチの紡糸口金オリフィスが備わっている。水圧システ
ムによって供給される高圧水を用いて該ピストンを駆動
させる。
操作するとき、約50psi(345kPa)もしくはそれ以上
の差圧で該装置にポリエチレンまたはポリプロピレンペ
レットを仕込み、そして高圧水、例えば1800psi(12410
kPa)を導入することで該ピストンを動かして、その仕
込み物を圧縮する。次に、この内容物を混合温度に加熱
した後、この温度で約1時間もしくはそれ以上保持し、
この間中、約50psi(345kPa)の差圧を、その2つの筒
の間で交互に確立することにより、その内容物を、1つ
の筒から該混合チャンネルを通してもう1つの筒に繰り
返して送り出すことで、混合して有効にスピン混合物を
生じさせる。次に、このスピン混合物の温度を最終的ス
ピン温度に上昇させ、そしてその温度で約15分間保持す
ることにより、その温度を平衡にする。この期間全体を
通して混合を継続する。それらの紡糸実施例では、Ande
rson他が開示している如き圧力レットダウン(letdow
n)チャンバを用いなかった。その代わりに、この混合
サイクルの最後に、アキュムレーター圧力を、紡糸で望
まれている圧力に設定することで、そのレットダウンチ
ャンバ効果を模擬した。次に、スピンセルと該アキュム
レーターの間のバルブを開け、その後瞬間的な連続で直
ちに、該紡糸口金オリフィスを開ける。該スピンセルと
アキュムレーターの間のバルブを開けた後、その紡糸口
金オリフィスを開けるには、通常約2から5秒間かか
る。これは、そのレットダウンチャンバ内の滞留時間に
相当しているべきである。レットダウンチャンバを用い
る場合、このチャンバ内の滞留時間は通常0.2から0.8秒
である。しかしながら、滞留時間が約0.1秒以上であり
約30秒未満である限り、これは繊維の形態および/また
は特性に大きすぎる影響を与えないことが確認された。
この得られるフラッシュ紡糸生成物を、ステンレス鋼製
のオープンメッシュスクリーンバスケットの中に集め
る。紡糸している間にコンピューターを用いて、この紡
糸口金に入る直前に記録した圧力を、スピン圧力として
記録する。
の差圧で該装置にポリエチレンまたはポリプロピレンペ
レットを仕込み、そして高圧水、例えば1800psi(12410
kPa)を導入することで該ピストンを動かして、その仕
込み物を圧縮する。次に、この内容物を混合温度に加熱
した後、この温度で約1時間もしくはそれ以上保持し、
この間中、約50psi(345kPa)の差圧を、その2つの筒
の間で交互に確立することにより、その内容物を、1つ
の筒から該混合チャンネルを通してもう1つの筒に繰り
返して送り出すことで、混合して有効にスピン混合物を
生じさせる。次に、このスピン混合物の温度を最終的ス
ピン温度に上昇させ、そしてその温度で約15分間保持す
ることにより、その温度を平衡にする。この期間全体を
通して混合を継続する。それらの紡糸実施例では、Ande
rson他が開示している如き圧力レットダウン(letdow
n)チャンバを用いなかった。その代わりに、この混合
サイクルの最後に、アキュムレーター圧力を、紡糸で望
まれている圧力に設定することで、そのレットダウンチ
ャンバ効果を模擬した。次に、スピンセルと該アキュム
レーターの間のバルブを開け、その後瞬間的な連続で直
ちに、該紡糸口金オリフィスを開ける。該スピンセルと
アキュムレーターの間のバルブを開けた後、その紡糸口
金オリフィスを開けるには、通常約2から5秒間かか
る。これは、そのレットダウンチャンバ内の滞留時間に
相当しているべきである。レットダウンチャンバを用い
る場合、このチャンバ内の滞留時間は通常0.2から0.8秒
である。しかしながら、滞留時間が約0.1秒以上であり
約30秒未満である限り、これは繊維の形態および/また
は特性に大きすぎる影響を与えないことが確認された。
この得られるフラッシュ紡糸生成物を、ステンレス鋼製
のオープンメッシュスクリーンバスケットの中に集め
る。紡糸している間にコンピューターを用いて、この紡
糸口金に入る直前に記録した圧力を、スピン圧力として
記録する。
本方法で得られるプレキシフィラメンタリーストラン
ドの形態は、紡糸で用いられる圧力レベルによって大き
な影響を受ける。スピン圧力が該スピン混合物の曇点圧
力よりもずっと大きい場合、「ヤーン様」ストランドが
通常得られる。逆に、このスピン圧力が次第に減少する
と、該タイポイント間の平均距離が非常に短くなる一
方、ストランドが次第に良質になる。このスピン圧力が
該スピン混合物の曇点圧力に近付くと非常に良質なスト
ランドが得られるが、該タイポイント間の距離が非常に
短くなり、そしてその得られる生成物は、いくらか多孔
質膜の様相を呈する。このスピン圧力を該曇点圧力より
も更に小さくするにつれて、該タイポイント間の距離が
長くなり始める。該曇点圧力よりも若干低いスピン圧力
を用いると、通常、シート形成に最も適した、充分に繊
維形成したプレキシフィラメントが得られる。該スピン
混合物の曇点圧力よりもずっと低い圧力を用いると、一
般に比較的狙いプレキシフィラメンタリー構造物がもた
らされる。繊維の形態に対するスピン圧力の効果はま
た、紡糸すべきポリマー/スピン液システムの種類にい
くらか依存している。ある場合には、該スピン混合物の
曇点圧力よりも若干高いスピン圧力でさえも、充分に繊
維形成したプレキシフィラメントを得ることができる。
従って、ここで考察するスピン圧力の効果は、単に、用
いるべき初期のスピン条件を選択する時のガイドとして
意図したものであり、一般法則として意図したものでは
ない。
ドの形態は、紡糸で用いられる圧力レベルによって大き
な影響を受ける。スピン圧力が該スピン混合物の曇点圧
力よりもずっと大きい場合、「ヤーン様」ストランドが
通常得られる。逆に、このスピン圧力が次第に減少する
と、該タイポイント間の平均距離が非常に短くなる一
方、ストランドが次第に良質になる。このスピン圧力が
該スピン混合物の曇点圧力に近付くと非常に良質なスト
ランドが得られるが、該タイポイント間の距離が非常に
短くなり、そしてその得られる生成物は、いくらか多孔
質膜の様相を呈する。このスピン圧力を該曇点圧力より
も更に小さくするにつれて、該タイポイント間の距離が
長くなり始める。該曇点圧力よりも若干低いスピン圧力
を用いると、通常、シート形成に最も適した、充分に繊
維形成したプレキシフィラメントが得られる。該スピン
混合物の曇点圧力よりもずっと低い圧力を用いると、一
般に比較的狙いプレキシフィラメンタリー構造物がもた
らされる。繊維の形態に対するスピン圧力の効果はま
た、紡糸すべきポリマー/スピン液システムの種類にい
くらか依存している。ある場合には、該スピン混合物の
曇点圧力よりも若干高いスピン圧力でさえも、充分に繊
維形成したプレキシフィラメントを得ることができる。
従って、ここで考察するスピン圧力の効果は、単に、用
いるべき初期のスピン条件を選択する時のガイドとして
意図したものであり、一般法則として意図したものでは
ない。
曇点圧力の測定では、該紡糸口金アセンブリを、直径
が1/2インチ(1.23×10-2m)の高圧サイトグラスが備わ
っているビューセル(view cell)アセンブリに置き換
え、これを通して、該チャンネルを通って流れる時の該
セルの内容物を観察することができる。光学ファイバー
光ガイドを用いてウインドーに光を灯す一方、そのウイ
ンドーそれ自身の所に存在している内容物を、密封回路
テレビジョンカメラを通してテレビジョンスクリーンの
上に表示させた。このウインドーの極めて近い所に位置
させた圧力測定装置および温度測定装置を用いること
で、それぞれ、このウインドーの所の内容物が示す圧力
および温度の詳細が得られた。このウインドーの所に存
在している温度および圧力をコンピューターで連続的に
監視した。ある期間混合した後、奇麗な均一のポリマー
−スピン液混合物が確立された時点で、この温度を一定
に維持し、そして該ピストンにかける差圧を下げて0psi
(0kPa)にすることによって、そのピストンの動きを止
めた。次に、その内容物にかける圧力を、該ウインドー
の所に存在している内容物の中に2番目の相が生じるま
で、徐々に小さくした。この2番目の相は、その一度奇
麗に均一になったポリマー−スピン液混合物に曇りが生
じる状態で、該ウインドーを通して観察され得る。この
内容物の中にこのような曇りが生じた時点で、該ウイン
ドー近くの個々の測定装置で測定した圧力および温度を
該コンピューターで記録した。この圧力は、そのポリマ
ー−スピン液混合物に関するその温度における、相分離
圧力もしくは曇点圧力である。これらのデータを一度記
録した後、混合を再開する一方、その内容物を、次の相
分離圧力測定を行うべき温度まで加熱する。上述したよ
うに、選択したポリオレフィン/スピン液のスピン混合
物に関する曇点圧力を、共溶媒スピン液濃度およびスピ
ン温度を変化させて、図1−11の中にプロットする。
が1/2インチ(1.23×10-2m)の高圧サイトグラスが備わ
っているビューセル(view cell)アセンブリに置き換
え、これを通して、該チャンネルを通って流れる時の該
セルの内容物を観察することができる。光学ファイバー
光ガイドを用いてウインドーに光を灯す一方、そのウイ
ンドーそれ自身の所に存在している内容物を、密封回路
テレビジョンカメラを通してテレビジョンスクリーンの
上に表示させた。このウインドーの極めて近い所に位置
させた圧力測定装置および温度測定装置を用いること
で、それぞれ、このウインドーの所の内容物が示す圧力
および温度の詳細が得られた。このウインドーの所に存
在している温度および圧力をコンピューターで連続的に
監視した。ある期間混合した後、奇麗な均一のポリマー
−スピン液混合物が確立された時点で、この温度を一定
に維持し、そして該ピストンにかける差圧を下げて0psi
(0kPa)にすることによって、そのピストンの動きを止
めた。次に、その内容物にかける圧力を、該ウインドー
の所に存在している内容物の中に2番目の相が生じるま
で、徐々に小さくした。この2番目の相は、その一度奇
麗に均一になったポリマー−スピン液混合物に曇りが生
じる状態で、該ウインドーを通して観察され得る。この
内容物の中にこのような曇りが生じた時点で、該ウイン
ドー近くの個々の測定装置で測定した圧力および温度を
該コンピューターで記録した。この圧力は、そのポリマ
ー−スピン液混合物に関するその温度における、相分離
圧力もしくは曇点圧力である。これらのデータを一度記
録した後、混合を再開する一方、その内容物を、次の相
分離圧力測定を行うべき温度まで加熱する。上述したよ
うに、選択したポリオレフィン/スピン液のスピン混合
物に関する曇点圧力を、共溶媒スピン液濃度およびスピ
ン温度を変化させて、図1−11の中にプロットする。
以下に示す表に、試験した特別なパラメーターおよび
用いたサンプルを示す。
用いたサンプルを示す。
表1:対照実験−100%ペンタンから紡糸したポリエチ
レン。
レン。
表2:異なる共溶媒スピン液(例えばCO2、メタノー
ル、エタノール、HFC−134a)と混合したペンタンから
紡糸したポリエチレン。
ル、エタノール、HFC−134a)と混合したペンタンから
紡糸したポリエチレン。
表3:高ポリマー濃度(即ち30および35重量%のポリエ
チレン)で紡糸したポリエチレン。この表は、共溶媒ス
ピン液を用いることで、より高いポリマー濃度でもポリ
エチレンを紡糸することが可能なことを示している。
チレン)で紡糸したポリエチレン。この表は、共溶媒ス
ピン液を用いることで、より高いポリマー濃度でもポリ
エチレンを紡糸することが可能なことを示している。
表4:100%ペンタンから紡糸したポリプロピレン繊
維。
維。
表5:対照実験−種々の100%炭化水素スピン液(例え
ばシクロヘキサン、シクロペンタン、ヘプタン、ヘキサ
ン、メチルシクロペンタン)から紡糸したポリエチレ
ン。
ばシクロヘキサン、シクロペンタン、ヘプタン、ヘキサ
ン、メチルシクロペンタン)から紡糸したポリエチレ
ン。
表6:異なる共溶媒スピン液(例えばメタノール、エタ
ノール)と混合した種々の炭化水素スピン液から紡糸し
たポリエチレン。
ノール)と混合した種々の炭化水素スピン液から紡糸し
たポリエチレン。
これらの表の中で、PE7026Aは、カリフォルニア、ロ
スアンジェルスのOccidental Petroleum Corpから商
業的に入手可能なAlathon 7026Aと呼ばれている高密度
ポリエチレンを表している。PP6823は、Wilmington、De
lawareのHimont,Inc.から商業的に入手可能なProfax 6
823と呼ばれている高分子量のポリプロピレンを表して
いる。
スアンジェルスのOccidental Petroleum Corpから商
業的に入手可能なAlathon 7026Aと呼ばれている高密度
ポリエチレンを表している。PP6823は、Wilmington、De
lawareのHimont,Inc.から商業的に入手可能なProfax 6
823と呼ばれている高分子量のポリプロピレンを表して
いる。
これらの表の中で、MIX Tは混合温度(℃)を表し、M
IX Pは混合圧力(psig)を表し、SPIN Tは紡糸温度
(℃)を表し、SPIN Pは紡糸圧力(psig)を表し、T
(GPD)は粘り強さ[1インチ(2.54×10-2m)ゲージ長
のものを1インチ(2.54×10-2m)当たり10回捩ったも
ので測定した1デニール当たりのグラム]を表し、そし
てSA(M2/GM)は、表面積(1グラム当たりの平方メー
トル)を表している。CONCは、存在しているポリオレフ
ィンとスピン液の全重量を基準にしたポリオレフィンの
重量%を表している。SOLVENTは、炭化水素スピン液を
表している。CO−SOLVENTは、加えた共溶媒スピン液、
そして存在している共溶媒スピン液と炭化水素スピン液
の全重量を基準にした共溶媒スピン液重量%を表してい
る。
IX Pは混合圧力(psig)を表し、SPIN Tは紡糸温度
(℃)を表し、SPIN Pは紡糸圧力(psig)を表し、T
(GPD)は粘り強さ[1インチ(2.54×10-2m)ゲージ長
のものを1インチ(2.54×10-2m)当たり10回捩ったも
ので測定した1デニール当たりのグラム]を表し、そし
てSA(M2/GM)は、表面積(1グラム当たりの平方メー
トル)を表している。CONCは、存在しているポリオレフ
ィンとスピン液の全重量を基準にしたポリオレフィンの
重量%を表している。SOLVENTは、炭化水素スピン液を
表している。CO−SOLVENTは、加えた共溶媒スピン液、
そして存在している共溶媒スピン液と炭化水素スピン液
の全重量を基準にした共溶媒スピン液重量%を表してい
る。
表3から分かるように、共溶媒スピン液としてアルコ
ールを用いると、炭化水素スピン液単独を用いたとき可
能なよりも高いポリオレフィン濃度で、繊維ストランド
を焼結させることなく、フラッシュ紡糸することが可能
である。これは明らかに、これらのアルコールがより高
い蒸発熱を有している結果としてより高い冷却力を有し
ていることによるものである。
ールを用いると、炭化水素スピン液単独を用いたとき可
能なよりも高いポリオレフィン濃度で、繊維ストランド
を焼結させることなく、フラッシュ紡糸することが可能
である。これは明らかに、これらのアルコールがより高
い蒸発熱を有している結果としてより高い冷却力を有し
ていることによるものである。
前の説明の中で本発明の特別な具体例を記述してきた
が、本発明の精神もしくは必須となる特質から逸脱しな
い限り、本発明に関して種々の修飾形、置換および再整
理を行うことが可能なことは本分野の技術者に理解され
るであろう。本発明の範囲を示す参照に関しては、前に
示した明細ではなく添付請求の範囲に対して成されるべ
きである。
が、本発明の精神もしくは必須となる特質から逸脱しな
い限り、本発明に関して種々の修飾形、置換および再整
理を行うことが可能なことは本分野の技術者に理解され
るであろう。本発明の範囲を示す参照に関しては、前に
示した明細ではなく添付請求の範囲に対して成されるべ
きである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 米国特許3081519(US,A) 米国特許3227794(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) D01F 6/04 D01D 5/11
Claims (21)
- 【請求項1】130から300℃の範囲の温度および1500psig
以上の混合圧力で、炭化水素/共溶媒スピン液の中にポ
リエチレンを溶解させることにより、このスピン混合物
の8から35重量%の量でポリエチレンを含んでいるスピ
ン混合物を生じさせ、このスピン混合物を、1500psig以
上のスピン圧力で、本質的により低い温度と圧力を有す
る領域の中にフラッシュ紡糸する、プレキシフィラメン
タリーフィルム−フィブリルストランドをフラッシュ紡
糸する方法において、該炭化水素/共溶媒スピン液が、
4から5個の炭素原子を含んでおりそして45℃未満の大
気沸点を有している炭化水素スピン液と、100℃未満の
大気沸点を有しておりそして得られるスピン混合物の曇
点圧力をフラッシュ紡糸で用いられるポリエチレン濃度
およびスピン温度で少なくとも200psig上昇させ得る共
溶媒スピン液と、から本質的に成っており、そしてこの
共溶媒スピン液を、存在している全炭化水素/共溶媒ス
ピン液の10重量%以上の量で存在させる、改良方法。 - 【請求項2】該炭化水素スピン液が、イソブタン、ブタ
ン、シクロブタン、2−メチルブタン、2,2−ジメチル
プロパン、ペンタン、メチルシクロブタンおよびそれら
の混合物から成る群から選択される、請求の範囲1の改
良方法。 - 【請求項3】130から300℃の範囲の温度および700psig
以上の混合圧力で、炭化水素/共溶媒スピン液の中にポ
リエチレンを溶解させることにより、このスピン混合物
の8から35重量%の量でポリエチレンを含んでいるスピ
ン混合物を生じさせ、このスピン混合物を、700psig以
上のスピン圧力で、本質的により低い温度と圧力を有す
る領域の中にフラッシュ紡糸する、プレキシフィラメン
タリーフィルム−フィブリルストランドをフラッシュ紡
糸する方法において、該炭化水素/共溶媒スピン液が、
5から7個の炭素原子を含んでおりそして45℃から100
℃の大気沸点を有している炭化水素スピン液と、100℃
未満の大気沸点を有しておりそして得られるスピン混合
物の曇点圧力をフラッシュ紡糸で用いられるポリエチレ
ン濃度およびスピン濃度で少なくとも200psig上昇させ
得る共溶媒スピン液と、から本質的に成っており、そし
てこの共溶媒スピン液を、存在している全炭化水素/共
溶媒スピン液の10重量%以上の量で存在させる、改良方
法。 - 【請求項4】該炭化水素スピン液が、シクロペンタン、
2,2−ジメチルブタン、2,3−ジメチルブタン、2−メチ
ルペンタン、3−メチルペンタン、ヘキサン、メチルシ
クロペンタン、シクロヘキサン、2−メチルヘキサン、
3−メチルヘキサン、ヘプタンおよびそれらの混合物か
ら成る群から選択される、請求の範囲3の改良方法。 - 【請求項5】該共溶媒スピン液が、不活性ガス、ヒドロ
フルオロカーボン類、ヒドロクロロフルオロカーボン
類、完全フッ素置換されている炭化水素、極性溶媒およ
びそれらの混合物から成る群から選択される、請求の範
囲1または3の改良方法。 - 【請求項6】該共溶媒スピン液が−100℃から100℃の大
気沸点を有している請求の範囲1または3の改良方法。 - 【請求項7】該不活性ガスが二酸化炭素である請求の範
囲1または3の改良方法。 - 【請求項8】該ヒドロフルオロカーボンが、HFC−125、
HFC−134a、HFC−152aおよびそれらの異性体から成る群
から選択される、請求の範囲1または3の改良方法。 - 【請求項9】該極性溶媒がメタノール、エタノール、プ
ロパノール、イソプロパノール、2−ブタノンおよびt
−ブチルアルコールから成る群から選択される、請求の
範囲1または3の改良方法。 - 【請求項10】該共溶媒スピン液が、該スピン混合物の
曇点圧力を、フラッシュ紡糸で用いられるポリエチレン
濃度およびスピン温度で少なくとも500psig上昇させ
る、請求の範囲1または3の改良方法。 - 【請求項11】4未満のメルトインデックスと0.92−0.
98の密度を有しているポリエチレンを、本質的に60から
90重量%のペンタンと10から40重量%のメタノールから
成る炭化水素/共溶媒スピン液の中に、130から300℃の
範囲の温度および1500psig以上の混合圧力で溶解させる
ことによって、このスピン混合物の8から35重量%の量
でポリエチレンを含んでいるスピン混合物を生じさせ、
この溶液を、1500psig以上のスピン圧力で、本質的によ
り低い温度と圧力を有する領域の中にフラッシュ紡糸す
る、プレキシフィラメンタリーフィルム−フィブリルス
トランドをフラッシュ紡糸する改良方法。 - 【請求項12】150から250℃の範囲の温度および700psi
g以上の混合圧力で、炭化水素/共溶媒スピン液の中に
ポリプロピレンを溶解させることにより、このスピン混
合物の8から35重量%の量でポリプロピレンを含んでい
るスピン混合物を生じさせ、このスピン混合物を、700p
sig以上のスピン圧力で、本質的により低い温度と圧力
を有する領域の中にフラッシュ紡糸する、プレキシフィ
ラメンタリーフィルム−フィブリルストランドをフラッ
シュ紡糸する方法において、該炭化水素/共溶媒スピン
液が、4から7個の炭素原子を含んでおりそして100℃
未満の大気沸点を有している炭化水素スピン液と、100
℃未満の大気沸点を有しておりそして得られるスピン混
合物の曇点圧力をフラッシュ紡糸で用いられるポリエチ
レン濃度およびスピン温度で少なくとも200psig上昇さ
せ得る共溶媒スピン液と、から本質的に成っており、そ
してこの共溶媒スピン液を、存在している全炭化水素/
共溶媒スピン液の10重量%以上の量で存在させる、改良
方法。 - 【請求項13】該炭化水素スピン液が、イソブタン、ブ
タン、シクロブタン、2−メチルブタン、2,2−ジメチ
ルプロパン、ペンタン、メチルシクロブタン、シクロペ
ンタン、2,2−ジメチルブタン、2,3−ジメチルブタン、
2−メチルペンタン、3−メチルペンタン、ヘキサン、
メチルシクロペンタン、シクロヘキサン、2−メチルヘ
キサン、3−メチルヘキサン、ヘプタンおよびそれらの
混合物から成る群から選択される、請求の範囲12の改良
方法。 - 【請求項14】該共溶媒スピン液が、不活性ガス、ヒド
ロフルオロカーボン類、ヒドロクロロフルオロカーボン
類、完全フッ素置換されている炭化水素、極性溶媒およ
びそれらの混合物から成る群から選択される、請求の範
囲12の改良方法。 - 【請求項15】該共溶媒スピン液が−100℃から100℃の
大気沸点を有している請求の範囲12の改良方法。 - 【請求項16】該不活性ガスが二酸化炭素である請求の
範囲14の改良方法。 - 【請求項17】該ヒドロフルオロカーボンが、HFC−12
5、HFC−134a、HFC−152aおよびそれらの異性体から成
る群から選択される、請求の範囲14の改良方法。 - 【請求項18】該極性溶媒がメタノール、エタノール、
プロパノール、イソプロパノール、2−ブタノンおよび
t−ブチルアルコールから成る群から選択される、請求
の範囲14の改良方法。 - 【請求項19】該共溶媒スピン液が、該スピン混合物の
曇点圧力を、フラッシュ紡糸で用いられるポリエチレン
濃度およびスピン温度で少なくとも500psig上昇させ
る、請求の範囲12の改良方法。 - 【請求項20】本質的に、繊維を生じるポリオレフィン
を8から35重量%そしてスピン液を65から92重量%含ん
でおり、ここで、このスピン液が、本質的に、イソブタ
ン、ブタン、シクロブタン、2−メチルブタン、2,2−
ジメチルプロパン、ペンタン、メチルシクロブタン、シ
クロペンタン、2,2−ジメチルブタン、2,3−ジメチルブ
タン、2−メチルペンタン、3−メチルペンタン、ヘキ
サン、メチルシクロペンタン、シクロヘキサン、2−メ
チルヘキサン、3−メチルヘキサン、ヘプタンおよびそ
れらの混合物から成る群から選択される炭化水素スピン
液を90重量%未満の量で含んでおり、そして100℃未満
の大気沸点を有しそして不活性ガス、ヒドロフルオロカ
ーボン類、ヒドロクロロフルオロカーボン類、完全フッ
素置換されている炭化水素、極性溶媒およびそれらの混
合物から成る群から選択される共溶媒スピン液を10重量
%以上含んでいる、改良されたスピン混合物。 - 【請求項21】該繊維を生じるポリオレフィンが、ポリ
エチレンおよびポリプロピレンから成る群から選択され
る、請求の範囲20の改良混合物。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US660,768 | 1991-02-22 | ||
US07/660,768 US5147586A (en) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | Flash-spinning polymeric plexifilaments |
PCT/US1992/000954 WO1992014870A1 (en) | 1991-02-22 | 1992-02-14 | Hydrocarbon/co-solvent spin liquids for flash-spinning polymeric plexifilaments |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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