JP5961270B2 - ゲル化前配向フィラメントの調製方法、並びに超高分子量ポリエチレン繊維の調製方法 - Google Patents
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Description
1. 88kgのホワイトオイルを膨潤釜に加えて撹拌し、10Kgの第1の超高分子量ポリエチレンパウダー及び2kgの第2の超高分子量ポリエチレンパウダーを撹拌しながら加えて、撹拌速度2,500rpmで撹拌し、105℃に加熱し、その温度を50分間維持して、紡糸液を得た。この場合、紡糸液中の超高分子量ポリエチレンの含有量は、12重量%だった。
1. 92kgのホワイトオイルを膨潤釜に加えて撹拌し、6Kgの第1の超高分子量ポリエチレンパウダー及び2kgの第2の超高分子量ポリエチレンパウダーを撹拌しながら加えて、撹拌速度2,500rpmで撹拌し、105℃に加熱し、その温度を50分間維持して、紡糸液を得た。この場合、紡糸液中の超高分子量ポリエチレンの含有量は、8重量%だった。
1. 94kgのホワイトオイルを膨潤釜に加えて撹拌し、6Kgの第1の超高分子量ポリエチレンパウダー及び2kgの第2の超高分子量ポリエチレンパウダーを撹拌しながら加えて、撹拌速度2,500rpmで撹拌し、105℃に加熱し、その温度を50分間維持して、紡糸液を得た。この場合、紡糸液中の超高分子量ポリエチレンの含有量は、6重量%だった。
紡糸液及び紡糸プロセスは両方とも、実施例3のものと同じだった。具体的な技術的パラメーターを表1に列挙した。第1の紡糸溶液の非ニュートン指数及び構造粘性指数を、表2に列挙した。延伸プロセスでの10kmプロトフィラメント繊維当たりの切断フィラメント端部数及び得られた超高分子量ポリエチレン繊維の機械的性能を両方とも表3に列挙した。
上記2つの比較例のステップは、実施例3のものと同じだった。具体的な技術的パラメーターを表1に列挙した。第1の紡糸溶液の非ニュートン指数及び構造粘性指数を、表2に列挙した。延伸プロセスでの10kmプロトフィラメント繊維当たりの切断フィラメント端部数及び得られた超高分子量ポリエチレン繊維の機械的性能を両方とも表3に列挙した。
Claims (12)
- ゲル化前配向フィラメントを調製するための方法であって、
超高分子量ポリエチレンを含有する紡糸液を二軸押出機に供給して、前記紡糸液を混合及び押出して、0.1〜0.8の非ニュートン指数及び10〜50の構造粘性指数を有する第1の紡糸溶液を得るステップ、
前記第1の紡糸溶液を紡糸用ボックスに供給し、5〜20倍に延伸させるように紡糸口金から押出すことによりフィラメント状とした第2の紡糸溶液を得るステップ、及び
前記フィラメント状の第2の紡糸溶液を瞬間冷却及び硬化させて、前記ゲル化前配向フィラメントを得るステップを含む方法。 - 前記紡糸液中の超高分子量ポリエチレンの含有量は、5重量%〜20重量%である、請求項1に記載の方法。
- 前記紡糸液中の超高分子量ポリエチレンの含有量は、8重量%〜12重量%である、請求項2に記載の方法。
- 前記第1の紡糸溶液は、0.3〜0.6の非ニュートン指数及び20〜30の構造粘性指数を有する、請求項1乃至請求項3の何れかに記載の方法。
- 前記超高分子量ポリエチレンが、3〜5×106の重量平均分子量を有する、請求項1乃至請求項4の何れかに記載の方法。
- 前記超高分子量ポリエチレンが、第1の超高分子量ポリエチレン及び第2の超高分子量ポリエチレンを3〜8:1の重量比で含有し、前記第1の超高分子量ポリエチレンが、4〜5×106の重量平均分子量を有し、前記第2の超高分子量ポリエチレンが、3〜4×106の重量平均分子量を有する、請求項5に記載の方法。
- 前記二軸押出機が、90〜120℃の入口温度、240〜280℃の中間剪断区画温度、及び280〜350℃の出口温度を有する、請求項1乃至請求項6の何れかに記載の方法。
- 前記中間剪断区画温度は、第1の領域から第4の領域の温度として、順に240〜250℃、250〜270℃、250〜270℃、及び270〜280℃である、請求項7に記載の方法。
- 前記瞬間冷却の時間が、0.05秒〜2秒であり、温度差が、150〜320℃である、請求項1乃至請求項8の何れかに記載の方法。
- 超高分子量ポリエチレン繊維を調製するための方法であって、
請求項1に記載の方法により、ゲル化前配向フィラメントを調製するステップ、
前記ゲル化前配向フィラメントを静置させて平衡化させるステップ、
前記平衡化されたゲル化前配向フィラメントを、順次前延伸し、抽出し、乾燥し、少なくとも2段階で正延伸するステップを含み、
前記前延伸、抽出、乾燥、及び正延伸中に前記ゲル化前配向フィラメントに適用される総延伸率が、40〜55であり、前記正延伸後に前記超高分子量ポリエチレン繊維が得られる方法。
- 90〜120℃にて、前記延伸された前記超高分子量ポリエチレン繊維に対して、0.7〜0.9倍の負延伸を適用するステップを更に含む、請求項10に記載の方法。
- 1フィラメント当たりのデニールが1.0D〜2.2Dとされた前記超高分子量ポリエチレン繊維が得られる請求項10又は請求項11に記載の方法。
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