JPS6045607A

JPS6045607A - 高強力，高モジユラス繊維又はフイルムの製造方法

Info

Publication number: JPS6045607A
Application number: JP58152261A
Authority: JP
Inventors: Shosuke Nanri; 南利　昇佑; Tokio Kawaguchi; 川口　時夫; Hiroshi Yasuda; 浩安田
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1983-08-19
Filing date: 1983-08-19
Publication date: 1985-03-12
Also published as: JPH0357963B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は従来の溶融紡糸や乾式紡糸・湿式紡糸では得る
ことの出来なかった高強力、高モジュラス（高弾性率）
を有する繊維及びフィルム等を得るためのゲル糸紡糸法
及びゲルフィルム成形法において−そのゲル糸紡糸用及
びゲルフィルム成形用の紡糸溶液及びフィルム成形溶液
の新規な調整法並び（（該ゲル糸紡糸及びゲルフィルム
成形の長時間操業安定性及び高生産性を達成する方法Ｖ
Ｃ，関干６゜合成重合体は一般に高温に曝されると融解前に本質的に
変色捷たは分解を受けるので、かかる観点からすれば、
純粋な合成重合体を融解紡糸により繊維及びフィルムに
することは本来好寸しい方法とはいえない。−ｉた合成
重合体の中で、木質的に純粋な重合体として融解紡糸す
ることの決してできないポリビニルアルコール、又はポ
リアクリロニ）　ＩＪルのような合成重合体及び本質的
な分解を受けることなく融解紡糸することのできないポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン
のような超高分子量物質等がある。このような合成重合
体を適当な低分子量化合物の助けにより繊維又はフィル
ムに加工することができる。

すなわち、この低分子量化合物によって合成重合体が可
塑化または溶解され、従って合成重合体の分解点以下の
温度で加工することができるからである。合成重合体の
軟化点を低下させるために溶剤を使用する数多くの従来
法によりこのような合成重合体を繊維又はフィルムにす
ることができる。

高強力、高弾性率繊維を得る方法としてはゲル糸紡糸法
が好適である。しかし、ゲル糸紡糸法は融解紡糸で使用
されるのと同様な装置で紡糸される場合、最大の難点は
、要求される濃度の均一紡糸溶液を調整することの難し
さにある。即ち、このためには、一般に合成重合体と溶
剤とを合成重合体の分解温度に近い温度でミルにかけ、
そして、長時間攪拌混合しなければならない。そのよう
にしても溶剤中への合成重合体の均一溶解は充分に達成
出来ない場合が多い。特に高強力、高弾性率繊維を得る
ためには超高分子量の合成重合体が必要であシ、この場
合には溶剤中への合成重合体の分散及び溶解が一層不均
一になり、又、溶解時の溶液粘度も粘稠となり、攪拌混
合過程での気泡の混入は避けられない。未溶解状で残っ
ている分子のかたまり、気泡の混入、溶液の不均一等は
紡糸工程では製糸不安定につながシ、場合によっては製
糸不能の原因となる。又得られた最終礒維も品質の劣る
ものとなる。

これら欠点を解決するための従来技術としては、溶解紡
糸工程において複数の溶解タンクを設置し、−次、溶解
、二次溶解と強力な攪拌と長い溶解時間をかけて溶解の
均一化を言１す、溶解液を高温で保温しつつスクリュー
型押出機に供給して紡糸する方法がある。この溶解方法
ではある程度の均一な溶解液を得ることができるが、溶
解に長時間がかかること、特に高強力、高弾性率、高タ
フネス稙維を得るためには超高分子量の合成重合体を使
用することが必要であるが、超高分子量重合体の場合に
は特に高温長時間の溶解がｌ要となり、そのため、合成
重合体の大幅な分子量の低下をまねく。

さらに溶解タンク方式で強力な攪拌混合により溶解の均
一化をはかるため、溶液中への微細な気泡の混入は避け
られない。この様に溶解タンク方式は溶解タンクの多段
設置が必要であること、溶解に長時間がかかること、合
成重合体の分子量の低下が著しく生じること、気泡が混
入し易いことなどの多数の欠点がある。さらにこのよう
な従来法による溶解液を紡糸工程に供給すると、長時間
の安定紡糸ができず又得られる繊維の品質も劣るもので
あり、工業的生産には不充分である。

本発明者等は、高強力、高モジュラス繊維又はフィＡ、
ムをゲル糸紡糸法又はゲルフィルム成形法によって、工
業的に有利に、長時間操業安定性良くかつ高生産性のも
とに、しかも製品々質的にも極めて優れた状態で製造す
る方法につき鋭意研究、検討を重ねた結果、ついに所期
の目的を達成する本発明をなすに至った。

即ち、本発明の要旨は、結晶性合成重合体の溶液からゲ
ル状繊維又はゲル状フィルムを製造し、次いで該ゲル状
繊維又はゲル状フィルムを高倍率延伸することによシ、
高強力、高モジュラス繊維又はフィルムを製造する方法
において、該結晶性合成重合体を一旦溶剤に溶解した後
冷却して溶剤を吸蔵するゲル粒状物となし、次いで該ゲ
ル粒状物を該ゲル粒状物に吸蔵されている溶剤と同一か
又は別の溶剤に分散又は溶解してゲル状繊維紡糸工程又
はゲル状フィルム成形工程に供給することを特徴とする
高強力、高モジュラス繊維又はフィして溶液となし、該
溶液を紡糸工程又はフィルム成形工程に供給し、紡糸又
は押出成形後冷却して、溶媒を多量含有するゲル状繊維
又はゲル状フィルムとなし、次いで該ゲル状繊維又はゲ
ル状フィルムを高倍率に延伸して高強度、高モジュラス
の繊維又はフィルムを製造する技術（本明細書中では簡
単のため、ゲル糸紡糸法又はゲルフィルム成形法と略称
することもある）は、例えば特開昭５５−１０７５０６
号公報、特開昭５６−１５４０８号公報、特開昭５８−
５２２８号公報、特開昭５８−８１６１．２号公報等に
より公知である。

本発明はかかるゲル糸紡糸法又はゲルフィルＪ、成形法
における紡糸工程又はフィルム成形工程に供給する紡糸
溶液及びフィルム成形溶液の調整法と（７て独特な方法
を提供するものであり、前記した如く、結晶性合成重合
体を一旦溶剤に溶解した後冷却して溶剤を吸蔵するゲル
粒状物となし、次いで該ゲル粒状物を該ゲル粒状物に吸
蔵されでいる溶剤と同一か又は別の溶剤（これらの溶剤
は紡糸工程又はンイルノ・成形工程に供給される重合体
溶液調整用の溶剤である）に均−分散又は均一溶解して
紡糸工程又はフィルム成形工程に供給するものである。

次に本発明における溶剤を吸蔵するゲル粒状物の製造法
について詳し７く説明する。まずゲル粒状物を製造する
場合の溶剤としては、ゲル糸紡糸又はゲルフィルム成形
用の結晶性合成重合体（本明細書中では簡単のため、単
に合成重合体と略称することもある）を昇温下でのみ溶
解する単一の低分子量化合物または低分子量化合物の混
合物が用いられる。しかしながら昇温温度は合成重合体
の分解温度より低くなくてはならない。そして低温なら
ない。

かかる溶剤中に合成重合体の微粉末を適宜の重量割合、
好ましくはゲル糸紡糸溶液又はゲルフィルム成形用溶液
中の合成重合体濃度とほぼ同一濃度となるような割合（
通常合成重合体濃度が約１〜１０重量％となるような濃
度とするのが好ましい）で添加し、該重合体が変質しな
い温度に加熱昇温し、ホモミキサー等の攪拌機を用いて
攪拌混合することにより該合成重合体を溶解する。この
場合、合成重合体や溶解が進むに従って溶液が粘稠化す
る。例えば合成重合体が超高分子量（例えば重量平均分
子量で約ｉ　ｘ　ｉ　ｏ６以上）のポリエチレンの粉末
であり、溶媒として例えばデカリンを使用する場合には
、室温から約１６０°Ｃまで約１時間かけて攪拌しなが
ら昇温し、１６０°Ｃで約１時間程度ゆっくシと攪拌し
て溶解する。このように本発明のゲル粒状物を調整する
場合の合成重合体の溶解忙は長時間をかける必要はない
。そしてこの攪拌溶解を高温下で長時間行なうことは、
合成重合体の分子量低下につながるのでむしろ好ましく
ない。

本発明における溶剤を吸蔵するゲル粒状物を調整する上
で特に重要なポイントは、かくして溶解した溶液の冷却
条件に存する。この冷却はできるだけゆっくりと徐冷す
ることか重要である。この冷却によって溶剤を吸蔵する
微小ゲル粒状物が製造されるが、この場合徐冷しないで
急冷すると、フィルム状又は餅状の粗大ゲル状物となり
、平均粒径がＩＴＬ７ｒＬ以下であるような微小粒径の
ゲル粒状物が得られない。そしてフィルム状又は餅状の
粗大ゲル状物は、所定濃度のゲル糸紡糸用均−紡糸液又
はゲルフィルム成形用均一溶液を製造する場合に、紡糸
液又はフィルム成形溶液調整用溶剤に均一溶解せず、ゲ
ル糸紡糸工程及び延伸工程における糸切れの発生原因と
なり、又ゲルフィルム成形工程におけるフィルム破断の
原因となり、更には製品糸条及びフィルムの品質斑の原
因となる。

そしてこの溶液を徐冷した場合には、前記したようなフ
ィルム状又は餅状の粗大ゲル状物の生成が抑制され、殆
んどのものが平均粒径１ｍｍ以下の溶剤を吸蔵するゲル
粒状物となる。しかしてかかる平均粒径１ｒｎｊｒＬ以
下のゲル粒状物は、ゲル糸紡糸用紡糸液又はゲルフィル
ム成形溶液調整用溶剤に容易に均一溶解させることがで
きることを本発明者等は見出した。即ち、かかる平均粒
径１ｍｒｒＬ以下のゲル粒状物を、例えばゲル糸紡糸液
調整用溶剤中に所定合成重合体濃度となるように添加し
、ホモミキサー等の適宜の攪拌機を用いて攪拌すること
により均一分散液となし、核分散液をエクストルーダー
型押出機を備えたゲル糸紡糸装置のエクストルーダーホ
ッパー中へ該ゲル粒状物の変質温度以下の温度、好まし
くは室温で供給し、該エクストルーダー中で該ゲル粒状
物を加熱溶解して、紡糸口金よシ吐出し、吐出された糸
条を紡糸口金直下で適宜の冷却媒体（例えば冷却気体又
は冷却液体）で溶媒を含んだ１．ま冷却してゲル糸条と
なし、次いでこれを直接巻取るか、又は巻取る前に少な
くとも一段延伸し、しかる後巻取る方法によシ、紡糸糸
切れ等を伴なうことなく長時間連続的に極めて安定した
紡糸操業性のもとにゲル糸条を紡糸することができる。

しかして前記のゲル粒状物を調整する際の徐冷は、例え
ば高温溶解後の溶液を室温で一昼夜程度放置することに
よって容易に本発明に有用な平均粒径１ｍｍ以下のゲル
粒状物を得ることができるが、このような自然放置によ
る徐冷でなくても、平均粒径１ｍｍ以下のゲル粒状物を
得ることが可能である。その方法としては、例えば徐冷
を段階的に行なう方法である。即ち、合成重合体の前記
高温溶解溶液を該溶液の温度よシも低い温度に設定した
２段又はそれ以上の多段冷却温度条件下にそれぞれ適宜
時間保持し、多段階で徐冷する方法である。

この方法によれば、自然冷却による徐冷の場合よりも短
時間で所期の目的とする好４しい微小ゲル粒状物を得る
ことができる。

本発明における前記ゲル粒状物は、溶媒を吸蔵する単球
具ゲルと、単球具ゲルが２個以上集合して強固に結合し
た複合球晶ゲルとの混合１勿である。

そして前記徐冷は、ゲル粒状物中に占める単球具ゲルの
割合を大きくする手段として有効である。

しかしてゲル糸紡糸用の紡糸溶液又はゲルフィルム成形
用の成形溶液の調整を極めて簡単に力１つ短時間で行な
うためには、ゲル粒状物中に占める単球具ゲルの割合が
極力大である方が好ましく、特に単球具ゲルが全体の５
０重量係以上、好ましくは７０％以上を占めるのがよい
。

更にゲル糸紡糸用又はゲルフイ／Ｌム成形用溶剤に対す
る溶解性が極めて良好な単球具ゲルの大きさが存在する
ことも本発明者等は見出し−Ｃおり、単球具ゲルの平均
球晶径■が１０・〜２００μｍ、特に５０〜１００μｍ
のものがこの目的のために好適であることが判明した。

ここで球晶径の測定は通常の光学顕微鏡で観察すること
ができる。単球具ゲルの平均球晶径は、球晶ケルをラン
ダムにサンプリングして、ｎ２５０個から算出さｈる平
均球径としてめられる。

又単球晶ゲルに混在する複合球晶ゲルの割合は、前記し
た如くできるだけ少ない方が溶剤に対する溶解性の点で
好ましいが、単球晶ゲルが２０個以下、好ましくは１０
個以下集合した複合球晶ゲルは単球晶ゲルに次いで溶解
性が優れているので、かかる複合球晶ゲルの混在は何ら
溶解性に支障をきたさない。しかしながら単球晶ゲルが
２０個を越えて集合し友複合球晶ゲルは、溶剤に対する
溶解性が劣るので、かかる複合球晶ゲルの混入は好まし
くなく、適宜除去するのがよい。なお、本発明において
単球晶ゲルは、通常の偏光顕微鏡で観察した場合、単球
晶のマルテーズ・クロスを示すことから容易に判定する
ことができる。

本発明におけるゲル粒状物をゲル糸紡糸工程又はゲルフ
ィルム成形工程に供給する方法としては、前記した如く
、ゲル糸紡糸液調整用又はゲルフィルム成形溶液調整用
溶剤中に所定重合体濃度となるように添加し、ホモミキ
サー等で攪拌して均一分散液となし、紡糸機の原料供給
エクストルーダーホッパー又はフィルム成形機のエクス
トルーダーホッパー中へ投入し、該エクストルーダー中
で該ゲル粒状物を均一溶解する方法が最も取扱いが簡単
でかつ経済的方法であるが、本発明はかがる調整用溶剤
を多量貯留した溶解タンク中に、該ゲル粒状物を所定重
合体濃度となるように投入し、加熱攪拌して均一溶液と
なし、これを保温したま１ゲル糸紡糸工程又はゲルフィ
ルム成形工程へ供給してもよい。なおこの場合の溶解タ
ンクによる溶解は、ゲル粒状物の溶解性が極めて優れて
いるため、従来法よりもはるかに短時間で均一溶解する
ことができる。

本発明において、゛ゲル粒状物の溶解用溶剤は、ゲル粒
状物中に吸蔵されている溶剤と同一であるのが好ましい
が、これとは別の討剤でも勿論よく、該ゲル粒状物を加
熱下に溶解することが可能であってかつゲル糸紡糸用又
はゲルフィルム成形溶液用溶剤として使用可能なもので
あれば如何なるものでもよい。かかる溶剤はこれに溶解
する合成重合体の糧類釦よって異なるが、例えば合成重
合体がポリエチレン、ポリエチレン等のポリオレフィン
のｔｇ　会ｔ＝は、例えばオクテン、ノナン、デカン、
ウンデカン、ドデカンまたはこれらの異性体等の沸点が
少なくとも１００℃以上の脂肪族炭化水素、指環式炭化
水素、及び芳香族炭化水素及び高級直鎖炭化水素或は高
級枝分れ炭化水素、沸点が１００°Ｃ以上の石油留分、
トルエン、キシレン、ナフタリン、テトラリンやデカリ
ンなどである７５（ハロゲン化炭化水素やその他の溶剤
も使用できる。

又これらの溶剤は前記ゲル粒状物を調整する際の溶剤と
しても勿論使用できる。又合成重合体がポリアクリロニ
トリルの場合Ｉ／Ｃはジメチルフォルムアミド、ジメチ
ルスルホキシド等の溶剤が使用できる。

本発明において、紡糸液又はフィルム成形溶液中の最良
の合成重合体製度はトライアルアンドエラーにより確立
されねばならない。これは本質的に３つのパラメーター
、即ち合成重合体溶剤の相互作用、合成重合体の分子量
および紡糸温度に依存している。特定合成重合体用の溶
剤が良好であればある程最適紡糸濃度が高くなる。合成
重合体の分子量が高くなればそれだけ最適紡糸濃度が低
くなる。本発明の方法における紡糸温度は、通常上限を
合成重合体の分解温度または溶剤の沸点に、下限を紡糸
溶液の相分離またはゲル化温度によシ制限される。しか
して合成重合体が超高分子量のポリエチレンの場合には
、核合成重合体濃度は約１〜１５重量％、好ましく１ｌ
ｔ２〜８重量％、更に好ましくは２〜５重量％である。

本発明においてゲｈ粒状物が変質しない温度以下とは、
該ゲル粒状物を含有する分散液中で該ゲル粒状物が一部
溶解凝集を生じて、均一分散液が本質的に不均一分散液
となるような温度以下の温度をいう。本発明においては
、ゲル糸紡糸又はゲルフィルム成形された溶剤を多措含
有するゲル糸又はゲルフィルムを、紡糸工程又はフィル
ム底形工程で巻取る前に少なくとも１回延伸し、しかる
後巻取るのが好ましい。この延伸は加熱板等を用いて少
なくとも２倍以上、好ましくは３〜２０倍の延伸倍率で
行なうのがよい。かかる延伸によりゲル糸又はゲルフィ
ルム中に含有されている溶剤９０重ｉ係以上含有してい
るが、前記紡糸工程における延伸により、溶剤が６０重
量％以下、好ましくけ５０重ｔｑ６以下含有されるよう
にするのがよい。この場合、溶剤は一部蒸発し、一部液
状のまましほり出される。このように紡糸工程又はフィ
ルム成形工程で−たん延伸して巻取ると、巻取った糸条
又はフィルムを次工程で巻返して使用する際に糸条又は
フィルムが相互〈接着することがないので、解舒性が極
めて良好となる。この紡糸工程又はフィルム成形工程で
延伸しないで直ちに巻取る場合には、巻取られたゲル糸
又はゲルフィルムが一部相互接着を起こし、次工程での
解舒性が悪く、解舒時に糸切れやフィルム破断を惹起す
る頻度が増大する欠点がある。紡糸工程又はフィルム成
形工程で少なくとも１回（１段）延伸するとゲル糸又は
ゲルフィルムの構造が安定化し、これによυ長時開巻取
りが可能となる。かくして得られたゲル糸又はゲルフィ
ルムは次工程において虹に延伸を行なうことにより、高
強力、高モジュラス繊維又はフィルムにすることができ
る。

本発明における結晶性合成重合体とはゲル糸紡糸又はゲ
ルフィルム成形可能な合成重合体であれば如何なるもの
でもよいが、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エ
チレン−プロピレン共重合体、ポリオキシメチレン、ポ
リエチレンオキシドなどのポリオレフィン、ポリアクリ
ロニトリル、ポリ（フッ化）ビニリデン、ポリビニルア
ルコール、各種ポリアミド、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリブチレンテレフタレートなどの各扉ポリエステ
ルを挙げることができる。又これらの合成重合体の分子
量としては、高ければ高い程高強力、高モジユラス化の
観点より好ましく、通常重量平均分子量がＩ　Ｘ　１０
’以上であるのがよい。特にポリエチレン系、ポリプロ
ピレン系及びポリアクリロニトリル系重合体の場合には
、Ｉ　Ｘ　１０５以上、更にはＩ　Ｘ　１０’以上の高
分子量化が可能であるｆｃめ、本発明においてはかかる
超高分子量の合成重合体を使用するのが特に好ましい。

本発明によれば、極めて簡単な方法により合成重合体の
分子量低下を伴なうことなく、ゲル糸紡糸用及びゲルフ
ィルム成形用の均−紡糸溶液及び均一フィルム成形溶液
を調整することが可能となり、かつゲル糸紡糸及びゲル
フィルム成形を長時間操業安定性良〈実施することがで
き、更に紡糸工程及びフィルム成形工程並び延伸工程に
おいて、糸切れやフィルム破断を生じることが殆んどな
いため、生産性が高く、しかも製品々質も極めて優れた
ものが得られ、ゲル糸紡糸及びゲルフィルム成形の工業
的製造技術として画期的なものである。

特に紡糸用又はフィルム成形用に供する合成重合体液を
加熱することなく常温でエクストルーダーに供給できる
点は、取扱上及び装置設備経済上のメリットが絶大であ
る。

次に本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの実施例
に限定されるものではない。

実施例１重量平均分子量が２Ｘ１０’である超高分子量ポリエチ
レンの微粉末を、デカリン中に該ポリエチレンの濃度が
３重量％となるように添加し、６０ｒ刊ｎの攪拌速度で
攪拌しながら４０分かけて系を１６０℃に昇温した。こ
の際１２０°Ｃ付近からポリエチレンの溶解により系の
粘度が急徹に上列したので、系の攪拌速度を以後１／１
０程１ｉ［おとしながら引き続き１６０°Ｃで１時間撹
拌を縛け、ポリエチレンのデカリン溶液を作成した。

次にかくして得た溶液を−ｇ、夜自然放計により徐冷し
、ゲル状物を”４　ｆ−ａ　このゲル状物中［はフィル
ム状及び粒径が１ｒｒＬ？７Ｌを越える粗大ゲルが名士
含まれていたが、殆んどのものは簡矩な機械的攪拌によ
り平均粒径１　ｍｎｔ以下の微小ゲル粒状物に単離でき
るものであてあった。次に平均粒径１ｍｍ以下に単離で
きる微小ゲル粒状物のみを集めてホモミキサーで攪拌し
、球状ゲルを単離してゲル粒状物を構成する球状ゲルを
顕微鏡観察したところ、単球晶ゲルが全体の約８０重食
間を占め、残部は卓球晶ゲルが２〜１０個集合して結合
し之複合球晶ゲルであった。又との単球晶ゲルは、デ、
カリンを約９２重量％（即ち、ポリエチレン８重量％）
吸蔵していた。

次にかくして得たデカリンを吸蔵する平均粒径ｘｍｍ以
下の微小ゲル粒状物を、紡糸液調整用溶剤としてのデカ
リン中へポリエチレンの濃度が３重量％となるよ−うに
添加し、ホモミキサーを用いて室温で攪拌してゲル粒状
物の均一分散液を製造した。

次にこの均一ゲル粒状分散液を通常のスクリュー型エク
ストルーダーを備えたゲル糸紡糸装置（従来一般の溶融
紡糸装置とほぼ同一の装置）のエクストルーダーホッパ
ー中へ常温で供給した。なおエクストルーダ一温度は１
５０°Ｃに設定したものを使用した。紡糸口金としては
孔径０．８ｍｍ、孔長８ｍｍの単孔を４０個穿設したも
のを使用し、紡糸液の吐出量は４６ｇ／”としｆｃｏ又
紡糸ヘッドの温度は１５６°Ｃ１紡糸ロ金面温度はｉ　
５０　’ｃとした。吐出されｆｃ糸条を紡糸口金直下で
室温の空気葡０．４　ｍ１ｓｅｃの速度で吹当てて冷却
し、デカリンを含有したままのゲル糸を得た。次いで該
ゲル糸を紡糸口金下方に設けたたて型スリット状熱板に
接触させて１１０°Ｃで６倍の延伸倍率で第１段延伸し
、しかる後ボビンに巻取った。

かくして６０時間連続紡糸を行なったが、この間糸切れ
は全くなく、極めて安定した紡糸操業性が得られた。

次にかくして得たゲル糸を延伸工程に供給して延伸した
。延伸工程における最初の延伸は、スリット状熱板に該
ゲル糸を接触走行させながら１３５°Ｃで４倍延伸した
。又かくして得た延伸糸を、再びスリット状熱板に接触
走行させながら１５０°Ｃで２倍延伸した。即ち、紡糸
工程に連続する第１段延伸と合わせ合計３段で全延伸倍
率４８倍で延伸した。６０時間連続紡糸して得たゲル糸
をかくしてすべ′て延伸したが、ゲル糸のボビン解舒性
は良好でかつこの間延伸糸切れは一度もなく、優れ７’
Ｃ延伸操業性が得られた。

本実施例によシ製造されたポリエチレン延伸糸は、強度
４６．９／ｄ、初期モジュラス１４００　ｇ／ｄ、伸度
５チの高強度、高モジュラス繊維であった。

又該延伸糸は単糸間及び繊維長さ方向とも繊度斑は殆ん
ど認められず、又原料ポリエチレンに対し分子量低下は
殆んど認められなかった。

比較例１実施例１と同一の重量平均分子量２　ｘ　１　ｏ６の超
高分子量ポリエチレン粉末を２つの溶解タンクを用いて
窒素芽囲気下で攪拌下に４８時間かけて一次溶解及び二
次溶解を実施し７、ポリエチレン濃度３重ｆ：チの溶解
液を得た。

次いでこの溶解液を保温パイプを通して実施例１と同一
のエクストルーダーを備え几ゲル紡糸装置のエクストル
ーダーホッパーに供給し、以後実施例１と同一条件でゲ
ル糸を紡糸し、ボビンに巻取った。

本例の場合、紡糸口金からの吐出溶解液中には気泡の混
入が認められ、又断糸がしばしば発生した。又吐出溶解
液の粘度も不均一のものであった。

本例で得られたゲル糸を次いで実施例１と同一条件で延
伸してポリエチレン延伸糸を作成したところ、延伸工程
で断糸が頻発し、又得られた延伸糸は単糸間及び繊維長
さ方向ともに繊度斑が犬で、強度は３２．９／ｄ、初期
モジュラス９８０　ｇ／ｄと実施例１の場合よりはるか
に劣る物性を示した。

又得られたポリエチレン繊維は出発原料であるポリエチ
レンにくらべ、大幅な分子量低下が認められた。

比較例２実施例１と同一のポリエチレンのデカリン溶液（温度１
６０°Ｃ、ポリエチレン濃度３重分間）からゲル状物を
製造するに際し、実施例１に示した徐冷に代えて３０分
間で室温１で強制冷却してゲル状物を得た。該ゲル状物
はデカリンを吸蔵するスポンジ状のものであった。

次にかくしで得たゲル状物をそのままホモミキサーで長
時間強力に攪拌し、ゲル状物を小片状に粉砕し、これを
直ちに実施例１と同一のゲル糸紡糸装置のエクストルー
ダーホッパーに供給し、以後実施例１と同一条件でゲル
糸条を紡糸した。

本例においては供給ゲル状物はエクストルーダのスクリ
ューによって剪断を受けて、ゲル状物に吸蔵されている
デカリンが絞シ出され、エクストルーダーホッパー人口
に逆流した。又紡糸口金から吐出される溶解液はポリエ
チレンの濃度の高い、溶解濃度の不均一なもので１巻取
が不可能であった。

実施例２重量平均分子量が３　Ｘ　Ｉ　Ｑ６の超高分子量ポリア
クリロニトリルの微粉末を、ジメチルホルムアミド中に
紋ポリアクリ四ニトリルの濃度が７重量間となるように
添加し、以後実施例１と同様にして系を攪拌下１８０°
Ｃまで昇温し、１８０″Ｃで溶解した。

次にかくして得た溶液を一昼夜自然放置により徐冷し、
ゲル状物を得た。このゲル状物にはフィルム状及び粒径
が１−ｒｒＬｒｒＬを越える粗大ゲルが若干台まれてい
たが、大半は機械的攪拌により平均粒径１ｍ？７Ｌ以下
の微小ゲル粒状物に単離できるものであった。

次にこのゲル状物からフィルム状及び粒径が１ｍｍを越
える粗大ゲル粒状物を除去し、ホモミキサーで攪拌し、
平均粒径１ｍｍ以下の微小ゲル粒状物のみを単離してゲ
ル粒状物を構成する球状ゲルを顕微鏡観察したところ、
平均粒径５０μｍの単球晶ゲルが全体の７５重量％を古
め、残部は単球晶ゲルが２〜１５個集合して結合した複
合球晶ゲルであった。又この単球晶ゲルはジメチルホル
ムアミドを８５重量食間即ち、ポリアクリロニトリル１
５重食間）吸蔵していた。

次にかくして得たジメチルホルムアミドを吸蔵する平均
粒径１ｍｍ以下の微小ゲル粒状物を、紡糸液調整用溶剤
としてのジメチルホルムアミド中ヘポリアクリロニトリ
ルの濃度が７重量％となるように添加し、ホモミキサー
を用いて室温で攪拌してゲル粒状物の均一分散液を製造
した。

次にこの均一分散液を実施例１と同一のゲル糸紡糸装置
のエクストルーダーホッパー中へ常温で供給した。なお
エクストル−グ一温度は１８０°Ｃに設定したものを使
用した。紡糸口金としては孔径０．８ｍｍ、孔長８ｍｍ
の単孔を４個穿設したものを使用し、紡糸液の吐出量は
６ｇ／−とした。又紡糸ヘッドの温度は１８６℃、紡糸
口金面温度は１８０°Ｃとした。吐出された糸条を紡糸
口金面よυ数百下方に設けたアルコール−ドライアイス
系の−４０°Ｃの冷却液中にエアキャップ紡糸方式で吐
出、冷却し１、ゲル繊維を製造した。

本例におりる紡糸調子は良好であり、糸切れたく連続紡
糸することができた。

又、得られたゲル繊維を実施例１に準じて高温高倍率延
伸したところ、延伸操業性は安定しており、高強力、病
モジュラスのアクリルＦＪＪ、紺が得られた。

特許出願人　東洋紡績株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）結晶性合成重合体の溶液からゲル状繊維又はゲル
状フィルムを製造し、次いで該ゲル状繊維又はゲル状フ
ィルムを高倍率延伸することにより、高強力、高モジュ
ラス繊維又はフィルムを製造する方法において、該結晶
性合成重合体を一旦溶剤に溶解した後冷却して溶剤を吸
蔵するゲ／Ｌ、粒状物となし、次いで該ゲル粒状物を該
ゲル粒状物に吸蔵さＪｔている溶剤と同一か又は別の溶
剤に分散又は溶解してゲル状繊維紡糸工程又はゲル状フ
ィルム成形工程に供給することを特徴とする高強力、高
モジュラス繊維又はフィルムの製造方法。
（２）溶剤をｌ１Ｊ１．蔵するゲル粒状物の平均粒径が
１ｍｍ以下である特許請求の範囲第１項記載の高強力、
高モジュラス繊維又はフィルムの製造方法。
（３）溶剤を吸蔵するゲル粒状物が単球界ゲルのみ又は
単球界ゲルと複合球晶ゲルの混合物からな９、かつ該単
球界ゲルの平均球晶径が１０〜２００μｍであシ、該複
合球晶ゲルは該単球界ゲルの２〜２０個の集合体である
特許請求の範囲第１項又は第２項記載の高強力、高モジ
ュラス繊維又はフィルムの製造方法。
（４）ゲル粒状物を、該ゲル粒状物に吸蔵されている溶
剤と同一の溶剤中に均一に分散させてゲル粒状物分散液
となし、該分散液をエクストルーダー型押出機を備えた
ゲル状繊維製造用紡糸装置又はゲル状フィルム成形装置
のエクストルーダーホッパー中へ該ゲル粒状物の変質温
度以下の温度で供給し、該エクストルーダー中で該ゲル
粒状物を加熱溶解してゲル状繊維の紡糸又はゲル状フィ
ルムの成形を行なう特許請求の範囲筒１項、第２項又は
第３項記載の高強力、高モジュラス繊維又はフィルムの
製造方法。
（５）ゲル状繊維又はゲル状フィルムの延伸の少なくと
も第１段目を紡糸工程又はフィルム成形工程に連続して
行なう特許請求の範囲第１項記載の高強力、高モジュラ
ス繊維又はフィルムの製造方法。
（６）結晶性合成重合体がポリエチレ、ポリプロピレン
等のポリオレフィン、ポリアクリロニトリル、ポリ（フ
ッ化）ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリアミド
及びポリエステルの群から選ばれた一種又は二種以上の
化合物である特許請求の範囲第１項記載の高強力、高モ
ジュラス繊維又はフィルムの製造方法。
（７）高強力、高モジュラス繊維又はフィルムが、重量
平均分子ｉ　１　Ｘ　１０５以上のポリエチレン系、ポ
リプロピレン系又はポリアクリロニトリル系重合体から
なる特許請求の範囲第１項乃至第６項のいずれかに記載
の高強力、高モジュラス繊維又はフィルムの製造方法。
（８）高強力、高モジュラス繊維又はフィルムが重量平
均分子Ｍ　１　ｘ　１０６以上のポリエチレン系重合体
からなる特許請求の範囲第１項乃至第７項のいずｉｒか
に記載の高強力、高モジュラス繊維又はフィルムの製造
方法。