JPS61268430A - 結晶性重合体延伸物の製造方法 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は高強力高弾性率結晶性重合体延伸物及びその製
造方法に関するものである。さらに詳しくは、結晶性重
合体の溶液を冷却して得られるゲル状物（ゲル状粒子か
らなるゲル状シート又はゲル状フィルム）を延伸して高
強力高弾性率結晶性重合体延伸物を得る新規な方法を提
供するものであり、特に断面積の大きな延伸物または極
太の円形フィラメントを得るのに工業的に適した方法で
ある。

従来、光フアイバーケーブル用抗張力線には極太のスチ
ールフィラメントが用いられているが、落雷時の電磁障
害が問題となっており、これに代る材料として、例えば
ケブラー繊維で補強した棒状のプラスチック複合材料が
開発されつつある。

また、極太のスチールフィラメントは抗張力線の他にも
種々の用途があるが、軽量化の点で本質的な問題をもっ
ており、これに代る材料として前記プラスチック複合材
料が注目されている。しかし前記のプラスチック複合材
料はスチール・フィラメントと比べ余りにも高価である
ためにそれがスチール・フィラメントに置き代るまでに
は至っていない。

従って前記のプラスチック複合材料より安価で且つ高強
力（好ましくは５　ＧＰａ以上）、高弾性率（好ましく
は５０　ＧＰａ以上）の極太有機材料の出現が期待され
ている。本発明はこの期待に応える結晶性重合体延伸物
とその製造方法を提供することを最大の目的としている
が前述しなかった極太で且つ高強力高弾性率が要求され
るあらゆる分野に広く利用することができる。

（従来の技術） 高強力で且つ高弾性率な繊維の製造方法に関しては多く
の研究があるが、極太、特に断面積がＯＪ−以上で且つ
高強力高弾性率有機材料は工業的にも製造されていない
し、文献的にもまだ知られていない。

可撓性で結晶性の重合体からなる高強力高弾性明細書の
浄書（内容に変更なし） 率繊維の製造方法に関しては多くの研究があり（Ｔ、　
０ｈｔａ＊　Ｐｏｌｙｍ＠ｒ　Ｅｎｇ、＊　Ｓｏｉ、、
　２３　＋　６９７　＊　１９８３）、本発明と比較的
関連する従来技術として次の（１）〜（４）の方法が知
られている。

（１１結晶性重合体の溶液を紡糸して得られるゲル状繊
維を延伸する方法。

（２）結晶性重合体の溶液をキャストして得られるゲル
状フィルムを室温で長時間乾燥して溶媒を除去した後延
伸する方法。

（３）結晶性重合体の希薄溶液を冷却して析出する単結
晶集積物を超延伸する方法。

（４）結晶性重合体の溶融成型物をグイ延伸する方法。

これら＋１１〜＋４１１ｃ示される方法では、極太、特
に断面積が０．１ｍｍ以上で且つ高強力高弾性率な結晶
性重合体延伸物を得ようとすると、以下に記述する多く
の問題が生じる。

以下に（１１〜（４）のそ扛ぞれについての技術内容の
要点とかかる問題点について説明する。

（１１で挙げた方法に関し、例えば特開昭５５−１明細
書の浄書（内容に変更なし） ０７５０６号公報にポリエチレンの溶液を紡糸してゲル
状繊維を形成し、さらＫこｎを熱延伸する方法が記載さ
れている。

また、特開昭５８−５２２８号公報にはポリエチレンな
どの重合体の溶液を上記と同じように紡糸または押出し
をしてフィラメントまたはフィルムを製造する方法が記
載されている。

さらにＰｏｌｙｍｅｒ　Ｂｕｌｌｅｔ１ｎ第２巻７７Ｂ
−７８３頁（１９８０年）等にはパラフィン油を含むポ
リエチレンのゲルを切断した片状ゲルを押出機に供給し
、加熱し、溶液にして紡糸することによりゲル状フィラ
メントを形成する方法が記載さ扛ている。これらの方法
において共通しているのはいずれも重合体の溶液を紡糸
または押出すことである。

しかし、これらの方法においては溶液中の重合体の含有
率を高くする＃１ど、溶剤使用量が減り経済的に有利で
あるにもかかわらず、成型されたゲル状物を高倍率に延
伸することが困難になる傾向があり、従って高強力ｅ高
弾性率の延伸物が得難くなるという問題がある。

明細書の浄書（内容に変更なし） 反面、これらの方法においては溶液中の重合体含有率を
低くするほどゲル化速度が遅くなり捲取り難くなること
、形成されたゲル状物が軟弱で扱いにくくなること及び
最終延伸物の断面形状が不規則になりやすい力どの別の
問題がある。後者の問題は極太フィラメントあるいは断
面積の大きな延伸物を製造する場合Ｋ特に重大である。

その理由は、例えば最終延伸物の直径がＩＩＩｍの極太
フィラメントを得る場合には溶液紡糸で形成されるゲル
状繊維の直径を４０ｓｎ以上にもする必要があるからで
ある。

従って、これらの方法においては、最終延伸物の強力弾
性率をある程度犠牲に１〜ででも溶液中の重合体濃度を
できるだけ高濃度にする方向に指向せざるを得ない問題
がある。

（２）で挙げた方法に関し、超高分子量ポリエチレンの
溶液をキャストして得られるゲル状フィルムを型温で長
時間乾燥して溶媒を除去し、かくして得られたフィルム
を熱延伸する方法がＰ、Ｊ、Ｌｅｍｓｔｒａら（Ｊ、　
Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｓｏｌ　−＊　Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｐｈ
ｙｓ・＋　１９．８７７＋３２、８４１９８３）により
報告されている。この方法によればキャストフィルムの
最大延伸倍率は溶液中のポリエチレン濃度に依存し、低
濃度である程最大延伸倍率が増大し、高強力、高弾性率
延伸物を得るＫけ好都合であることが示されている。

しかし、との方法ではゲル状フィルムに含まれる多量の
溶媒を除去するのに長時間乾燥する必要があり、特に、
最終延伸物の断面積が大きいものを得ようとする場合に
はゲル状フィルムの厚みを厚くする必要があるのでさら
に長時間の乾燥を要すとともに内外層差の少ない均一々
キャストフィルムが得難い問題がある。　　　　′ （３１で挙げた方法に関し、超高分子量ポリエチレンの
希薄溶液を冷却して析出する単結晶を集積し、乾燥して
得られる単結晶マットを圧縮または同相共押出しをした
後、全延伸倍率が１００倍を越える熱延伸を行って、高
強力、高弾性率ポリエチレン延伸物を得る方法が金兄ら
（Ｐｏｌｙｍｅｒ　ＰｒｅｐｒｉｎｔａｓＪａｐａｎ、
　３２．７４１９８８　）及び置板ら（Ｐｏｌｙｍｅｒ
明に４ｔｌｉｌ−（１）ｒ？＋−、Ｑｔ内＋’ｉじ’＜
”　ｄｖ　’、４−　Ｌ　）Ｐｒｅｐｒｉｎｔｓ＋　Ｊ
ａｐａｎｓ　３２．８７４ｅ　１９８３　）　ｉｃよシ
相次いで報告されている。しかし、この方法では単結晶
を析出、集積、乾燥して単結晶マットを形成するまでの
工程が非生育的である。また３、０　ＧＰａ以上の強力
を得るのに全延伸倍率が１００倍を越える超延伸が必要
となる問題がある。この方法における１００倍を越える
超延伸の必要性は、溶液中のポリエチレン濃度があまり
Ｋも希薄なために単結晶間を連結する分子が皆無に近い
ことによるものと考えられており、との問題はこの方法
における本質的な問題であるといえる。

（４）で挙げた方法に関し、極太の高弾性率ポリエチレ
ン延伸物を製造する方法がＭ、Ｗａｒｄら（ＵＫＰａｔ
ｅｎｔ　　ＧＢ　２０６０４６９）　ＩＩＣより示され
ている。それは重量平均分子量が５Ｘ１０−８Ｘ１０　
　の範囲にあるポリエチレンを溶融成型して得られるビ
レットをダイ（ｄｌｅ　）　ｉｃ通して引き抜く方法で
あり、ポリエチレンの重量平均分子量が６７、　＄００
．１０２．０００．１３５、０００である時、全延伸倍
率が１５−２４倍となり、延伸物の曲げ弾性率（ｆｌｅ
ｘｕａｌ　Ｙｏｕｎｇ’ｓｑ− 明細書の浄書（内容に変更なし） ｍｏｄｕｌｌｕ＋　）が４０〜５００Ｐａになることが
示されている。しかし、ポリエチレンの重量平均分子量
が３Ｘ１０以上では全延伸倍率が約１０倍に半減する結
果延伸物の曲げ弾性率が１４ＧＰａ以下に低下し、高弾
性率延伸物とけいえ々くなる。また、この文献には延伸
物の強力に関する記述がなく、高強力で且つ高弾性率で
ある延伸物を得る方法については、示唆していない。一
方、Ｒ，Ｓ、　Ｐｏｒｔｅｒらは重量平均分子量１４７
，０００のポリエチレン溶融体からビレットを成型【−
１それを全延伸倍率が５２倍になる条件で固相押出しす
ることにより約７００Ｐａの高弾性率延伸物を得ている
が、その強力は０．７　ＱＰ畠に満たない値になってい
る（　ＰｏｌｙｍｅｒＥｎｇ−＊　８ａＬ、　１６．２
００．１９７６）　、従って、前述した工。

Ｍ　Ｗａ　ｒ　ｄらの方法はビレットの変形様式がｐｏ
ｒｔｅｒらの方法とよく類似しているので、その方法に
より到達する強力は高々１ｍｍＯＧＰａと推測され、高
強力とはいえない。以上よりポリエチレン等の熱可塑性
樹脂の溶融成型物をグイ延伸する方法では高弾性率延伸
物は得られるが高強力延伸物は得られ難い問題がある。

（発明が解決しようとする問題点） （１）従来の技術では、断面積が特に０．１ｍｍ以上と
大きく、且つ高強力高弾性率であるといった両特性を同
時に満足する結晶性重合体延伸物は容易に得ることが出
来ないし、又知られていない。

（１１）従来技術として挙げた前記（１）〜（４）の方
法を用いて、断面積が大きく、且つ高強力高弾性率を有
する結晶性重合体延伸物を製造しようとする場合の前記
（１）〜（４）に記載の各問題点。

（問題点を解決するための手段） 前記問題点を解決するための手段、即ち本発明の構成は
、結晶性重合体の溶液を冷却して得られるゲル状粒子か
らなるゲル状粒子−合体シート（Ａ）を、該ゲル状粒子
集合体シート（Ａ）の溶解温度以下の温度で圧縮して囚
に含まれる溶媒の一部分を除去し、かくして得られた圧
縮成形シート（Ａ）を引き抜きダイを通して延伸するこ
とを特徴とす結晶性重合体延伸物の製造方法である。

本発明に使用される結晶性重合体とは繊維形成性を有す
る結晶性重合体であれば如イｐ」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
キシドなとのポリオレフィン、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との各棟ポリエステルを亭けるこ
とができる。又これらのポリマーの分子量としては、局
ければｈい捏尚強力、尚モジュラス化の観点より好まし
く、通常型り平均分子蓋がｌＸＩＯ３以上であるのがよ
い。

しかして本発明は就中ポリエチレン糸血付体に適用した
場合に老幼である。

特に結晶性重合体がポリエチレン系重合体の場合は、積
度平均分子−が３×１０５以上史に好ましくはｌＸ１０
６Ｐｌ上とすることにより、より尚強力高弾性率のもの
が得られる。

本発明において溶液を調製するために使用される溶剤は
上述の各重合体についてその重合体を溶解して溶液とし
祷るものであり、かつその溶液を冷却した隙にゲル状物
を生成し得るものである。

この％件を渦すために溶剤として、一種類の溶剤を単独
で使用するほか、二種類以上の溶剤の混合物あるいは溶
剤と非溶剤との混合物を使用する場合もある。かかる溶
剤はこれに溶解する結晶性重合体の種類によって異なる
が、例えばポリマーがポリエチレン、ポリプロピレン等
のポリオレフィンの場合には、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
等の節点が少なくとも１００℃以上の脂肪族炭化水素、
脂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、節点が１００で以上の石油
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が、′ハロゲン化炭化水素やその他
の溶剤も使用できる。又ポリマーがポリアクリロニトリ
ルの場合にはジメチ々フォルムアミド、ジメチルスルホ
キシド、ｒ−ブチロラクトン等の溶剤が使用できる。そ
の他のポリマーの場合にも公知又は未公知の過賞の溶剤
が使用できることは当業者には明らかであろう。

本発明においてゲル状粒子からなるゲル状粒子集合体シ
ート（Ａ）を形成する場合にはそれに逸した粒径のゲル
状粒子が生成する重合体濃度を選ぶ必要がある。ここで
ゲル状粒子が生成する最小濃度としては結晶性重合体が
溶液中で相互にからみ合い（ｅｎｔｓ＋ｎｇ１ｍｅｎｔ
　）を始める臨界濃度以上とすることが必要である。結
晶性重合体が溶液中で相互にからみ合いを始める臨界濃
度は溶液濃度と零せん断粘度との関係が変化する濃度と
して知ることができる。一般に重合体濃度が低すぎる場
合にはゲル状粒子を形成しな（なる。そして一般に重合
体濃度が為すぎると延伸の工程において高倍率の延伸が
国難になる傾向がある。例えば特に結晶性重合体が粘度
平均分子量２Ｘ１０’のポリエチレン系重合体の場合は
、好ましい溶液中の重合体の濃度は０．５〜１５重蓋％
、より好ましくは１〜１０重量％、更に好ましくは２〜
８重量％である。

かかる結晶性重合体溶液は、例えば次の如くして得られ
る。即ち、選択された前記溶剤中に、該溶剤に逸する結
晶性重合体を、適宜の直置割合で添加し、該結晶性血合
体の分解温度以下に加熱昇温し、攪拌機を用いて攪拌混
合することにより該結晶性血合体を溶解することによっ
て得られる。

かくして得られる溶液がゲル状粒子からなるゲル状粒子
集合体シート（２）の作成に使用される。

ゲル状粒子からなるゲル状粒子集合体シート（Ａ）を作
成するには先ず、ゲル状粒子が生成するよう上記溶液を
冷却する。この場合できるだけゆっくやと冷却すること
が重要である。この冷却により溶剤を吸蔵する平均径が
１ｗ以下、好ましくは１０〜２００μｍであるような微
小な粒子径のゲル状粒子またはそれらの集合物を含む分
散液が得られる。

この分散液はそのままかまたはホモミキサーなカ どの機械かで細かく分散させてから濾過することにより
次の工程に使用する。

ゲル状粒子からなるゲル状粒子集合体シートは上記分散
液を濾過し、ゲル状粒子が集合した状態で任意の厚さを
保って形成される。

ゲル状粒子集合体シートを形成させる装置としては吸引
作用をそなえた抄紙機の如きものが適当である。シート
の厚さは次の圧縮が容易におこなえる厚さにする。形成
されたシートがくずれやすい場合は濾過の際に使用され
た金網またけ炉布などと共に次の圧縮ローラーへ供給す
ることが好ましい。

ゲル状粒子からなるゲル状粒子集合体シート（８）は、
次に（Ａ）の溶解温度以下の温度で圧縮して一部分の溶
剤を除去しつつ圧縮成形シート（Ｂ）を形成させる。

本発明において使用するゲル状粒子集合体シート（５）
を圧縮する装置は圧縮することによって分離する溶剤を
除去しつつ成形できるものであることが重要である。こ
の目的を達成するには一定の間隙をもつ２本のローラー
を用いることが適している。また一定の荷重を加えるよ
うにした加圧ローラーも使用できる。この際、密閉状態
で圧力を加えても液が除去されないのでこの場合は圧縮
成形はできない。

圧縮成形の温度はゲル状粒子集合体シート（１）が溶解
する温度以下でなければならない。なせならば、溶解温
度以上で圧縮成形すると引き続く延伸工程での高倍率延
伸が達成できず、高強力高弾性率延伸物が得られない。

圧縮成形される鳩の厚さが大きくなるにつれ液を除去す
るに必要な圧力が＾くなる。従って蓋合体讃度が島い圧
動物を得たい場合には層の厚さは小さい方が好ましい。

本発明においては、出発原料であるゲル状粒子集合体シ
ート囚のシート面に、囚の溶解温度以下で圧力を加えて
囚に含まれる多量の溶媒の一部を除去しつつ圧縮成形シ
ート（Ａ）を成型する点で従来の技術と異なっている。

従来の方法、即ち、結晶性重合体の溶液を紡糸又はキャ
ストして得られるゲル状繊維またはゲル状フィルムを延
伸する方法では、溶媒を含んだまま延伸するか、溶媒を
他の低沸点の有機溶剤に置換し乾燥した後延伸するか、
溶媒をそのまま自然乾燥した後に延伸する方法が採用さ
れており機械的に溶媒を除去することをさけている。

本発明におけるゲル状粒子集合体シート囚は圧縮して初
めて１０倍以上に延伸することが可能となり、庄紬操作
が必要不可欠である。また、従来の技術では溶媒除去に
長時間を要しているが特に断面積の大きな延伸物を得る
には、さらに長時間を要し、また、溶媒を回収する場合
にも工業的に不利になると思われる。

ゲル状粒子集合体シート囚を仕組する時の温度は、ゲル
状粒子集合体シート（Ａ）に多量に含まれる溶媒でゲル
状粒子を形成する重合体が溶解する温度以下であれば良
いが、常温よりｈい方がより好ましい。尚、溶解温度は
主としてゲル状粒子集合体シート囚中の溶媒蓋に依存す
る。

本発明における圧縮方法は圧縮時に溶媒が除去できるこ
とが必要であり、例えはゲル状粒子集合体シート（８）
を押出し機に入れ、（５）の溶解温度以下で圧力を加え
て押し出しても溶媒が結晶性血合体と相分離するだけで
（イ）の空隙が減少せず溶媒が除去できないので、この
方法は本発明では採用されない。

前記した条件で圧縮した圧縮成形シート（Ｂ）は次に延
伸されて、必要な強さを肩する延伸物になる。

本発明における圧縮物は、公知の方法で加熱しながら引
張って延伸することが出来る。この場合はテープ状の延
伸物または偏平な断面形状等任意の断面形状の延伸物が
出来る。

本発明における圧縮物から円形断面の延伸物を作るには
、円形断面の孔を有するダイを通して引抜き延伸をおこ
なう。

同様に円形以外の任意の断面形状のダイを使用して円形
以外の任意の断面形状の延伸物を作ることも可能である
。

本発明に便用゛するダイの孔の断面積は供給する圧縮物
の断面積よりも小さいことが必要である。

ただしダイの孔の断面積が小さすぎる場合には引抜き延
伸の際に破断がおこり目的が達せられない。

ダイに円錐形の導入部を設けることにより引抜きが円滑
におこなわれる。その円錐形の尋人部の傾斜角展は７°
から１５°が好ましい。ダイ引抜きはダイ供給物の融点
以下の温度でおこなう。ダイを適当に加熱することによ
りダイによる引抜き延伸が容易になる。ポリエチレンの
圧縮物については９０′ｃないし１３Ｃ１：のダイ温度
が好ましい。ダイの加熱たけで過当な引抜き延伸温度が
保てない場合は予熱ゾーンを設けるとよい。

圧縮成形シート（Ｂ）はそのままで、あるいは適当な幅
になるよう長さの方向にスリットして又はスリットする
ことなくダイに供給する。圧縮物を折りたたんた゛す、
円筒状にまるめたりしたうえでダイに供給すればより円
滑に供給される。

本発明によればダイ引抜き延伸により薄いシート状ある
いはフィルム状の圧縮物を円形断面の延伸物に変えるこ
とが出来るが、延伸物の断面には割れ目などがほとんど
なくて、折りたたんだり巻いたりした薄い圧動物から形
成された形跡を全くとどめていないことがわかっている
。

延伸に隙しひとつのダイを通過させた後さらに開口面積
のより小さい別のダイを通して延伸することも可能であ
り、特に断面積が０．５−以上の超極太延伸物を得る場
合には、２個以上のダイ全通して多段引抜きを行うのが
好ましい。充分に高い強度または弾性率の延伸物を得る
為には、ダイ引抜延伸をした後、さらにダイを使用する
ことなく加熱引張り延伸をすることが好ましい。

この場合、加熱引張延１伸の温度はダイ引抜延伸の温度
と同じかそれ以上の温度であることが好ましい。

ここで最初、にダイ全通して引抜き延伸をし、ついで引
張り延伸を行なうに際し、全延伸倍率が２０倍以上、特
に４０倍以上とすることが高強力高弾性率結晶性重合体
延伸物を得る上で好ましい条件である。

引抜ダイに供給する圧縮物圧縮成形シート（Ａ）の重合
体濃度は重合体がポリエチレンの場合好ましいのは４０
重量％から６０重量％（溶媒の濃度で言うならば６０重
量％から４０重量％）の範囲である。

ここで圧縮成形シート（Ａ）に含まれていた溶媒の大部
分はダイ通過の際およびその後の加熱引張り延伸の際に
延伸物から自然に除去される。

必要に応じて被延伸物に含有する溶媒を別の揮発性溶媒
で摘出したり、加熱による蒸発で除去してもよいが、ダ
イによる再成形または融合が妨げられない範囲にとどめ
なければならない。

本発明において高強力高弾性率とは、従来知られている
延伸物のうちで特に高強力でかつ尚弾性率を有する種類
の延伸物の強力および弾性率の範囲およびそれを越える
範囲を言うもので、重合物や延伸物の種類によって異な
るが、引張強さが１５　ｆ／ｄ以上、好ましくは２０　
ｆ／ｄ以上、初期引張低抗度が３０　Ｏｆ／ｄ以上、好
ましくは５００　ｆ／ｄ以上、特に延伸物がポリエチレ
ン系重合体である場合には、引張強さが２０　ｇ／ｄ以
上、好ましくは３０１／ｄ以上、初期引張抵抗度−／）
１５００　ｆ／ｄ以上、好ましくは８００　Ｉ’ｄ以上
を目安としている。

本発明で得られる結晶性重合体延伸物は、かかる高強力
高弾性率を有し、且つ、極太、特に断面積が０．１ｍｍ
以上と大きい特性を同時に満たしている。

このように極太で且つ高強力高弾性率を有する結晶性電
合体延伸物は従来知られていない。

本発明においてポリエチレンの粘度平均分子量ＭｙはＡ
ＳＴＭＤ２８５７により１３５″Ｃのデカリン溶液の粘
度を測定して固有粘度〔η〕を求めた後〔η〕を次式に
代入して計算した。

Ｍｖ＝３．６４Ｘ１０’　　　（：η）”９また延伸物
の強度および初期引張抵抗度はＪＩＳ　−Ｌ−１０１３
（１９８１）の定速伸長法に準じて測定した。

ゲル状物のゲル溶解温度は次のようにして求めた。すな
わち、理学電機株式会社製ＴＨＥＲＭＯＦＬＥＸＤＳＣ
−１ＯＡにより密封容器を使用して、試料量１０■、昇
温速度５で７分の条件で測定し、その吸熱ピーク温度を
溶解温度とした。

（実施例） 以下本発明を実施例により詳述するが、本発明はもとよ
り、これらの実施例に限定されるものではない。

実施例１ 粘度平均分子Ｗ　Ｍｖが２×１０のポリエチレンをデカ
リンと混合し１６０ｔ’に加熱して溶解させポリエチレ
ン含有率が３重置％の溶液を調製した。

その後この液をおよそ１０時間かけて室温まで冷却しゲ
ルを形成させた。ついでこのゲルをホモミキサーで細く
砕いた。

このようにして調製したものはゲル状粒子と液とからな
っており、そのゲル状粒子の平均径はおよそ８０μであ
った。

この調製物から濾過により液を除去して炉布上に厚さ約
４．０■のゲル状粒子集合体シートを形成させた。

該ゲル状粒子集合体シートはなお液を含有しておりポリ
エチレンの含有率が１６重量％であった。

そしてその融点は９２″Ｃであった。

該ゲル状粒子集合体シートをか布と共に等速で回転する
２本の金属ローラーの間を通過させて圧縮しながら液を
絞り出して、圧縮シートを形成させた。

その際、回転ローラーの径は１５０ｍ、２本のローラー
間の隙間距離は０．７■、ローラーの回転速度は７回／
分であった。そして圧縮は２７″Ｃの室温でおこない、
加熱はしなかった。

圧縮の際に、液が絞りだされて、得られた圧縮シートは
４８重量％のポリエチレンを含有しており、その厚さは
０．６−で幅は２００鱈あり、折りまげても破損しない
強さを有していた。

この圧縮シートを約１５箇幅に折りたたみながら引抜ダ
イへ供給し、引抜ダイに通して０．５ｍ／分の速度で引
取った。引抜きダイは直径４ｍｍ、長さ５■の円形断面
の孔を有し長さ４０露で半角１０゜の円錐形の導入部を
有していた。

また引抜ダイは加熱して１１０υに保持されていたＯ この引抜ダイ通過によって圧縮シートは９．４倍の長さ
に延伸されて円形断面の延伸物が形成された。

延伸物の断面にはほとんど割れ目がなくシート状物から
形成された形跡は全く失なわれていた。

との延伸物をさらに１３５′ｃの加熱空気槽中で加熱し
ながら１０．２倍に延伸して剛直な最終延伸物を形成さ
せた。この加熱延伸は表面周速度の異なる２本のローラ
ーを用いて常法に従って行った。

最終延伸物は直径１■の円形断面を有し、その引張り強
さは２４　ｇ／ｄで初期引張抵抗度は６９０ｆ／ｄであ
った。

実施例２゜ 極限粘度１Ｂ（１３５℃デカリン中）のポリプロピレン
をＰ−キシレンと混合して１３５でに加熱して溶解し、
ポリプロピレンを２重置％含有する溶液を作成した。

この溶液をゆっくりと室温まで冷却してゲルを形成させ
次いでホモミキサーにかけて細く砕いて分散させた。

分散液から液を濾過しながらゲル状粒子集合体シートを
作り、さらに回転ローラー間で圧縮して液を絞り出し、
圧縮成形シートを形成させ、゛−０該圧縮成形シートは
７２重量％のポリプロピレンを含有しその厚さは０．７
ｍであった。　　　′この圧縮シートを円形断面を有す
る加熱した引抜きダイ全通し、さらに加熱しつつ延伸し
た。延伸倍率は４２倍に達した。

延伸物は直径０，５■の円形断面を有し、その引張り強
さは１２　ｆ／ｄ初期引張抵抗度は２５０ｆ／ｄであっ
た。

実施例３゜ 圧縮シートの幅、引抜きダイの孔径、全延伸倍率を第１
表の実験Ｎａｌ〜４に示す条件に便化させた以外は実施
例１と同様にして、ゲル状粒子からなるシートを形成し
、圧縮形成せしめた後、引抜きダイにより延伸し、さら
に該引抜ダイ延伸物を１３５ｔ−の加熱空気槽で加熱し
ながら延伸して最終延伸物を得た。得られた最終延伸物
それぞれの特性を第１表に示した。

第１表 以下余白 実施例４゜ 粘度平均分子量Ｍｙが３．５Ｘ１０’のポリエチレンを
デカリンと混合し１６０′Ｃに加熱して溶解させポリエ
チレン含有率が２重量％の溶液を調製した。その後のこ
の溶液を詔よそ１０時間かけて室温まで冷却しゲルを形
成させた。ついでこのゲルをホモミキサーで細く砕いた
。このようにして調製したものはゲル状粒子と液とから
成っておりそのゲル状粒子の平均径はおよそ４０μであ
った。

この調製物から実施例１の場合と同様にしてゲル状粒子
集合体シートを形成させ、ついで圧縮シートを形成させ
さらに１下記延伸倍率で引抜きダイによる延伸および加
熱空気槽による延伸をおこなって最終延伸物を形成させ
た。

得られた最終延伸物の各特性値を次に示す。

引抜きダイによる延伸倍率　　　　　　１１　　倍−２
８＝ 空気槽による延伸倍率　　　　　　　　８．５　　倍（
発明の効果） 本発明により断面積の大きな（０，１ｍｍ以上）高強力
で且つ高弾性率な結晶性重合体延伸物、特にポリエチレ
ン延伸物の製造ができるようになった。

また、結晶性重合体の溶融結晶化物をダイ延伸または固
相押出しする従来の方法では高弾性率延伸物は得られる
が高強力で且つ高弾性率な延伸物が得られないと云う問
題が解決できた。

本発明により（１）溶液紡糸して得られるゲル状繊維を
延伸する従来の方法（２）溶液をキャストして得られる
ゲル状フィルムを延伸する従来の方法では断面積の大き
な高強力・高弾性率延伸物が得られ難い問題が解決でき
た。前記（１）、（２）の従来技術及び（３）単結晶マ
ットを超延伸する従来の方法と比較して溶剤の回収が工
業的により有利に行えるようになった。さらに、前記の
従来技術（３）と比較して高強力高弾性率延伸物が工業
的に著しく有利に製造できるようになった。

本発明によれば、比較的低い重合体濃度の溶液から出発
しているのでより菖い重合体濃度の溶液から出発する場
合にくらべて高倍率に延伸することが容易である。

また、特に低い重合体濃度の溶液から出発して単結晶を
生成させる方法に較べてゲル状物の生成が速く、かつ効
率的な延伸が可能である。

さらに比較的低い重合体濃度の溶液から出発して高い重
合体濃度の未延伸物に至る間に溶解温度以上を経ないの
で、高倍率に延伸出来る性質がそこなわれない。

本発明により最終延伸物の断面形状が任意の形をした高
強力・高弾性率極太延伸物が得られるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図はゲル状粒子からなるゲル状粒子集合体シート（
Ａ）を回転ローラー（Ｂ）および（Ｒ′）の間を通過さ
せて圧縮成形をおこなう方法の一例を示す概略図である
。 第２図は圧縮成形されたシート（Ｂ）を折りたたんで円
錐形の導入口を持つ引抜きダイＤに供給して通過させて
円形断面の延伸物を得る方法の一例を示す概略図である
。尚、図中０は材料の移動方向、ｄは引抜きダイの孔径
を示す。 Ａニゲル状粒子集合体シート Ｂ：圧縮成形シート Ｄ＝引抜きダイ ０：材料の移動方向 Ｒ１Ｒ′：回転ローラー ｄ：引抜きダイの孔径 特許出願人　　東洋紡績株式会社 手続補正書（方式） 昭和６０年６月１４日 １、事件の表示 昭和６０年特許願第１６２４０号 ２、発明の名称 結晶性重合体延伸物の製造方法 ３゜　補正をする者 事件との関係　特許出願人 大阪市北区堂島浜二丁目２番８号 （発送日　昭和６０年５月２８日） の浄書・別紙のとおり（内容に変更なし）７、添付書類
の目録 明細書第５〜１０頁の浄書　　　　１通手続補正書（自
発） 昭和６０年１２月１９日 １、　事件の表示 昭和６０年特許願第１６２４０号 ２　発明の名称 結晶性重合体延伸物の製造方法 ａ　補正をする者 事件との関係　　特許出願人 大阪市北区堂島浜二丁目２番８号 明細書の発明の詳細な説明の欄、図面の簡単な説明の欄
及び図面 ５、　補正の内容 ０）　明細書第１５頁第１４行と第１５行との間に次の
文を挿入する。 ［例えば、ポリエチレン溶液から得られるゲル吠粒子の
偏光顕微鏡写真（第３図）はクロスニコルを示し、それ
が溶媒を多量に含むゲル状球品であることを示唆してい
る。」 （２）　　明細書第１６頁第２０行と同第１７頁第１行
との間に次の文を挿入する。 ［例えば、ポリエチレン溶液からのゲル状物を平板プレ
ス装置を用いて室温で圧縮して得られる圧縮成型物の小
角および広角Ｘｌ！回折写真（第４図）は分子鎖軸がプ
レス面に垂直に配する傾向を示しており、圧縮成型物の
構造が第５図のような構造モデルとして表現できる。す
なわち、ラメラ面がプレス面に平行に配列する傾向があ
り、単結晶の積層物に近い構造を示すと云える。このよ
うなラメラの配列傾向は、平板状の形態をもつ圧縮前の
ラメラに圧縮による偶力が作用するためと考えられる。 このような構造を示す圧縮成型物は後述するように全延
伸倍率が５０倍を越える超延伸か可能であり、その結果
、高強度、高弾性率延伸物か得られる特徴を有す。」 （３）　　明細書第２４頁第１０行の「よそ８０μであ
った。］を「およそ８０μであった。得られたゲル状粒
子の偏光顕微鏡写真を第３図に示す。」に訂正する。 （４）　　明細書第２４頁第２０行と同第２５頁第１行
との間に次の文を挿入する。 ［該圧縮シートの（ａ）小角および（ｂ）広角Ｘ線写真
を第４図に、圧縮シートの構造モデルを第５図に示す。 」 （５）　　明細書第３２頁第７〜１２行の［Ａニゲル状
粒子集合体シート Ｂ：圧縮成形シート Ｄ：引抜きグイ ０：材料の移動方向 Ｒ，Ｒ’：回転ローラー ｄ：引抜きダイの孔径　」を、下記のとおり訂正する。 ［第３図は実施例１で得られたポリエチレンＭｉｆｆｌ
からのゲル状粒子の偏光顕微鏡写真を示す。 第４図は、実施例１で得られたゲル状粒子を圧縮成型し
た成形シートのＸ線回折写真であり（ａ）は小角Ｘ線回
折写真であり（ｂ）は広角Ｘ線回折写真である。 第５図はポリエヂレン溶液からのゲル献物を圧縮成型し
て得られる圧縮成型物の構造モデルを示す。 Ａニゲル状粒子集合体シート ０：圧縮成形シート Ｄ：引抜きグイ ０：材料の移動方向 Ｒ，Ｒ’：回転ローラー ｄ：引抜きダイの孔径 ■：圧縮方向 Ｊニブレス面 に：ラメラ面 Ｌ：ラメラ Ｍ：分子鎖軸　　　　　　］ （Ａ）　　第３〜５図を別紙のとおり追加しまず。 羊５　図 １　斤、線方向 ■、プレス面 に°う〆う面 し；う〆う 直射４伯　　゛ 手続補正書（自発） 昭和６１年４１Ｅ　１１１ｍｍ１ 特許庁長官　　宇　賀　道　部　　殿 明 １、　事件の表示 昭和６０年特許願第１（３２４０号 ２、　発明の名称 結晶性重合体延伸物の製造方法 ３、　補正をする者 事件との関係　　特許出願人 大阪市北区堂島浜二丁［１２番８号 図　　　　面 ５、　補正の内容 （１）昭和６０年１２月１９０付手続補正書にて追加し
た第３〜５図を別紙と差替えます。（内容に変更なし）
。 ６、　添付書類 別紙第３〜５図　　　　　　　　１通 手続補正書（方式） 昭和６１年６月１７１１ １、　事件の表示 昭和６０年特許願第１６２４０号 ２　発明の名称 結晶性重合体延伸物の製造方法 ３　補正をする者 事件との関係　　特許出願人 大阪市北区堂島浜二Ｔ目２番８号 昭和６１年５月２１日 （発送旧　昭和６１年６月３日） ５、　補正の対象 昭和６１年４月１１１］付提出の手続補正ｉ！■の補正
の内容の欄および添付書類の欄 ６　補正の内容 （１）　　補正の内容の欄の［昭和６０年１２月１１１
１１　（＝１手続補正書にて追加した第３〜５図を別紙
と差替えまず。（内容に変更なし）。］を「昭和６０年
１２月１１１１付手続補正書にて追加した第３〜４図を
別紙と差替えまず。」に訂正しまず。 （２）　　添付書類の欄の「別紙第３〜５図」を「別紙
第３〜４図」に訂正しまず。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、結晶性重合体の溶液を冷却して得られるゲル状粒子
   からなるゲル状粒子集合体シート（Ａ）を、該ゲル状粒
   子集合体シート（Ａ）の溶解温度以下の温度で圧縮して
   （Ａ）に含まれる溶媒の一部分を除去し、かくして得ら
   れた圧縮成形シート（Ｂ）を引き抜きダイを通して延伸
   することを特徴とする結晶性重合体延伸物の製造方法。 ２、結晶性重合体が３×１０＾５以上の粘度平均分子量
   を有するポリエチレン系重合体である特許請求の範囲第
   １項記載の結晶性重合体延伸物の製造方法。 ３、圧縮成形シート（Ｂ）を延伸する方法が、最初にダ
   イを通して引抜き延伸し、ついで引張り延伸する方法で
   ある特許請求の範囲第１項又は第２項記載の結晶性重合
   体延伸物の製造方法。 ４、最初にダイを通して引抜き延伸し、ついで引張り延
   伸する方法において、全延伸倍率が２０倍以上である特
   許請求の範囲第３項記載の結晶性重合体延伸物の製造方
   法。 ５、最初にダイを通して引抜き延伸し、ついで引張り延
   伸する方法において、全延伸倍率が４０倍以上である特
   許請求の範囲第３項記載の結晶性重合体延伸物の製造方
   法。 ６、結晶性重合体の溶液の濃度が、結晶性重合体が溶液
   中で相互にからみ合いを始める臨界濃度より濃い溶液濃
   度範囲にある特許請求の範囲第１項記載の結晶性重合体
   延伸物の製造方法。 ７、圧縮成形シート（Ｂ）に含まれる溶媒の割合が、（
   Ｂ）に対して６０重量％以下である特許請求の範囲第１
   項記載の結晶性重合体延伸物の製造方法。 ８、圧縮成形シート（Ｂ）に含まれる溶媒の割合が、（
   Ｂ）に対して４０重量％以下である特許請求の範囲第１
   項記載の結晶性重合体延伸物の製造方法。 ９、ゲル状粒子が溶剤を吸蔵する平均粒径が１ｍｍ以下
   の粒子である特許請求の範囲第１項記載の結晶性重合体
   延伸物の製造方法。