KR0136110B1 - Halocarbons for flash spinning of polymeric plexifilaments - Google Patents
Halocarbons for flash spinning of polymeric plexifilamentsInfo
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Abstract
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Description
본 발명은 중합체성 필름-피브릴 스트랜드를 플래쉬 방사(flash spining)하는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 대기중으로 방출되어도 지구상의 오존에 악영향을 미치지 않는 액체로부터 스트랜드를 플래쉬 방사하는 공정의 개선 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of flash spining polymeric film-fibrils strands. In particular, the present invention relates to a process for improving the process of flash spinning strands from liquids that do not adversely affect ozone on earth even when released into the atmosphere.
블레이즈(Blades) 및 화이트(White)의 미합중국 특허 제3,081,519호에는, 섬유 형성 중합체로부터 플렉시 플라멘트상 필름-피브릴 스트랜드를 제조하는 플래쉬 방사 방법이 기재되어 있다. 표준 비점 이하에서는 중합체가 용해되지 않는 액체 중의 중합체 용액을 액체의 표준 비점 이상의 온도와 자체압 또는 고압에서 상당히 저압 및 저온인 매질 내로 압출시킨다. 이러한 플래쉬 방사로 인하여 액체는 증발되고, 이에 따라 중합체의 플렉시필라멘트상 필름-피브릴 스트랜드를 형성하는 압출물이 냉각된다. 바람직한 중합체에는 결정성 탄화수소 중합체(예; 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌)가 포함된다.Blades and White, US Pat. No. 3,081,519, discloses a flash spinning method for making flexiformed film-fibrillated strands from fiber forming polymers. Below the standard boiling point, the polymer solution in the liquid in which the polymer does not dissolve is extruded into a medium that is significantly low and low temperature at temperatures above and above the standard boiling point of the liquid and at either self or high pressure. This flash spinning causes the liquid to evaporate, thereby cooling the extrudate which forms the film's flexi filamentous film-fibril strand. Preferred polymers include crystalline hydrocarbon polymers such as polyethylene and polypropylene.
상기한 특허 문헌에 따르면, 플래쉬 방사용으로 적합한 용액은 (a) 비점이 25℃ 내지 중합체의 융점이고; (b) 압출 온도에서 중합체와 거의 반응하지 않으며; (c) 상기 특허 문헌에서 언급한 압력 및 온도(즉, 이러한 압출 온도와 압출 압력은 각각 165 내지 225℃ 및 545 내지 1490psia이다)하에서 중합체에 대해 가용성이어야 하고; (d) 표준 비점 이하에서 중합체를 1% 미만으로 용해시켜야 하며; 용매 부족으로 중합체가 가소화되지 않는 중합체 상이 형성될 수 있도록 압출시 상 분리가 신속하게 일어나는 용액을 형성하여야 한다. 사용된 특정 중합체에 따라, 다음의 액체들이 플래쉬 방사 공정에서 사용될 수 있다:방향족 탄화수소(예:벤젠, 톨루엔 등); 지방족 탄화수소(예:부탄, 펜탄, 헥산, 헵탄, 옥탄, 이들의 이성체 및 동족체); 지환족 탄화수소(예:사이클로헥산); 불포화 탄화수소; 할로겐화 탄화수소(예:메틸렌 클로라이드, 사염화탄소, 클로로포름, 에틸 클로라이드, 메틸 클로라이드 등); 알콜; 에스테르; 에테르; 케톤; 니트릴; 아미드; 플루오로카본; 이산화황; 이황화탄소; 니트로메탄; 물 및 이들 액체의 혼합물, 상기 특허 문헌은 또한 플렉시 필라멘트상 스트랜드를 수득하기 위한 최적의 방사 조건을 수립하는데 도움이 되는 특정 원리를 도식적으로 기술하고 있다. 또한, 상기 특허 문헌은 플래쉬 방사 용액이 액화 개스(예:질소, 이산화탄소, 헬륨, 수소, 메탄, 프로판, 부탄, 에틸렌, 프로필렌, 부텐 등)를 추가로 함유할 수도 있다고 기술하고 있다. 플렉시필라멘트 피브릴화를 향상시키기에 바람직한 액화 개스는 방사 조건하에서 중합체 용액 중에 7% 미만의 농도로 용해된 난용성 개스이다. 압출하기전에, 통상적인 첨가제(예:산화방지제, UV안정화제, 염료, 안료 등)를 용액에 첨가할 수도 있다.According to the above-mentioned patent document, a solution suitable for flash spinning has (a) a boiling point of 25 ° C. to the melting point of the polymer; (b) hardly react with the polymer at the extrusion temperature; (c) be soluble to the polymer under the pressure and temperature mentioned in the patent document (ie, this extrusion temperature and extrusion pressure are 165 to 225 ° C. and 545 to 1490 psia, respectively); (d) dissolve the polymer below 1% below the standard boiling point; A solution must be formed in which phase separation occurs rapidly during extrusion so that a lack of solvent can form a polymer phase that does not plasticize the polymer. Depending on the specific polymer used, the following liquids may be used in the flash spinning process: aromatic hydrocarbons (eg benzene, toluene, etc.); Aliphatic hydrocarbons such as butane, pentane, hexane, heptane, octane, isomers and homologues thereof; Alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane; Unsaturated hydrocarbons; Halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, carbon tetrachloride, chloroform, ethyl chloride, methyl chloride and the like; Alcohol; ester; ether; Ketones; Nitrile; amides; Fluorocarbons; Sulfur dioxide; Carbon disulfide; Nitromethane; Water and mixtures of these liquids, the patent document also schematically describes certain principles that help to establish optimal spinning conditions for obtaining flexi filamentous strands. The patent document also states that the flash spinning solution may further contain liquefied gas (eg nitrogen, carbon dioxide, helium, hydrogen, methane, propane, butane, ethylene, propylene, butene, etc.). Preferred liquefied gases for improving flexifilment fibrillation are poorly soluble gases dissolved at a concentration of less than 7% in polymer solutions under spinning conditions. Prior to extrusion, conventional additives such as antioxidants, UV stabilizers, dyes, pigments and the like may also be added to the solution.
플렉시필라멘트상 스트랜드의 방사 조건을 선택하기 위한 블레이드 및 화이트의 도면과 유사한 도면이 문헌에 기재되어 있다[참조:앤더슨(Anderson) 및 로마노(Romano)의 미합중국 특허 제3,227,794호]. 그래프는 트리클로로플루오로메탄중 선형 폴리에틸렌 10 내지 16중량%의 용액에 대한 방사 압력 대 방사 온도를 나타낸다. 상기 특허에는 또한 약 185℃의 온도 및 약 1655psia의 압력에서 트리클로로플루오로메탄 중 고밀도 선형 폴리에틸렌 14중량%의 용액을 제조한 다음 185℃의 온도 및 1065psia의 압력에서 렛-다운 챔버(let-down chamber)로부터 플래쉬 방사하는 방법이 상세히 기술되어 있다. 매우 유사한 온도, 압력 및 농도가 상업적으로 폴리에틸렌을 플렉시필라멘트상 필름-피브릴 스트랜드로 플래쉬 방사한 다음 시이트 구조로 전환시키는 경우 사용되었다.Drawings similar to those of blades and whites for selecting the spinning conditions of flexifiltrated strands are described in the literature (US Pat. No. 3,227,794 to Anderson and Romano). The graph shows spinning pressure versus spinning temperature for a solution of 10-16% by weight of linear polyethylene in trichlorofluoromethane. The patent also provides a solution of 14% by weight of high density linear polyethylene in trichlorofluoromethane at a temperature of about 185 ° C. and a pressure of about 1655 psia and then a let-down chamber at a temperature of 185 ° C. and a pressure of 1065 psia. Flash spinning from the chamber is described in detail. Very similar temperatures, pressures, and concentrations were used when commercially flashing polyethylene into flexifilmented film-fibril strands and then converting them into sheet structures.
트리클로로플루오로메탄은 폴리에틸렌을 플렉시 필라멘트당 필름-피브릴 스트랜드로 플래쉬 방사하는데 매우 유용한 용매이고 폴리에틸렌 플렉시필라멘트상 스트랜드의 상업적 제조시 사용되고 있는 용매이지만, 이러한 할로카본이 대기 중으로 방출됨으로 인해 지구상의 오존 고갈의 심각한 원인이 되고 있다. 오존 고갈 문제에 관한 일반적인 설명은, 예를들면, 문헌에 기술되어 있다[참조:P.S.Zurrer, Search Intensifies for Alternative to Ozone-Depleting Hhlocarbons, Chemical Engineering News. pages 17-20(1988. 2. 8)].Trichlorofluoromethane is a very useful solvent for flash spinning polyethylene into film-fibril strands per flexi filament and is a solvent used in the commercial manufacture of strands on polyethylene flexi filaments, but the ozone on earth is due to the release of such halocarbons into the atmosphere. It is a serious cause of exhaustion. A general description of the problem of ozone depletion is described, for example, in P. S. Zurrer, Search Intensifies for Alternative to Ozone-Depleting Hhlocarbons, Chemical Engineering News. pages 17-20 (February 8, 1988).
소정의 용매가 소정의 중합체를 플래쉬 방사하기에 적합한지의 여부를 결정하기 위한 간편한 시험 방법이 문헌에 기술되어 있다[참조:우델(Woodell)의 미합중국 특허 제3,655,498호]. 이러한 시험 방법은, 플렉시필라멘트당 스트랜드를 제조하기 위한 트리클로로플루오로메탄 용매의 대안으로서 적합한지의 여부를 결정하기 위해 플래쉬 방사된 폴리에틸렌 생성물을 제조하는 전세계의 대다수의 제조업자들에 의해 폭넓게 사용되었다. 이 시험에서, 중합체와 용매를 혼합한 혼합물(여기서, 용매의 함량은 약 10중량%의 용액이 제조되도록 계산된 함량이다)을 두꺼운 벽의 유리 튜브에 밀폐시키고(이 혼합물은 튜브 용적의 약 1/3 내지 1/2을 차지한다), 혼합물을 자체 압력에서 가열한다. 시험 온도는 통상적으로 약 100℃ 내지 시험되는 액체의 임계온도 이하의 범위이다. 우델(Woodell)은, 단일상의 유동성 용액의 튜브 내에서 용매 임계 온도 Tc 이하의 어떤 온도(또는 더욱 낮은 중합체 분해 온도)에서도 형성되지 않는 경우, 그 용매력은 너무 낮다라고 기술하고 있다. 반대로, 단일상의 용액이 Tc 이하의 어떤 온도에서 형성되지만 용액이 이를 더 높은 온도(여전히 Tc 이하)로 가열하는 경우에 2개의 액상으로 전환될 수 없는 경우, 그 용매력은 너무 높다. 고유용매력이 이러한 양극단에 해당되지 않는 용매는 비용매 또는 경우에 따라 양용매 첨가제로 희석시켜 적합하게 제조할 수 있다. 적합한 용매 또는 용매 혼합물을 선택한 후 이러한 용매 또는 혼합물의 단일상 및 2개의 액상 경계의 거동을 앤더슨 및 로마노가 기술한 바와 같이 상이한 중합체가 농도에서 온도 및 압력의 함수로서 결정할 수 있다.A convenient test method for determining whether a given solvent is suitable for flash spinning a given polymer is described in the literature (US Pat. No. 3,655,498 to Woodell). This test method has been widely used by the vast majority of manufacturers around the world to make flash spun polyethylene products to determine whether they are suitable as an alternative to trichlorofluoromethane solvents for producing strands per flexifilament. In this test, a mixture of polymer and solvent (wherein the solvent content is calculated to produce about 10% by weight of a solution) is sealed in a thick walled glass tube (this mixture is about 1 of the tube volume). / 3 to 1/2), the mixture is heated at its own pressure. Test temperatures typically range from about 100 ° C. up to the critical temperature of the liquid being tested. Woodell states that the solvent power is too low if it is not formed at any temperature below the solvent critical temperature Tc (or lower polymer decomposition temperature) in the tube of the single phase flowable solution. Conversely, if a solution of a single phase is formed at a certain temperature below Tc but the solution cannot be converted to two liquid phases when it is heated to a higher temperature (still below Tc), its solvent power is too high. Solvents in which the high solvent strength does not correspond to these anodic ends may be suitably prepared by diluting with a nonsolvent or optionally a good solvent additive. After selecting a suitable solvent or solvent mixture, the behavior of the single phase and two liquid phase boundaries of this solvent or mixture can be determined as a function of temperature and pressure at different concentrations of polymer as described by Anderson and Romano.
본 발명의 목적은, 용매로 인한 지구상의 오존 고갈 위험 없이 섬유 형성 폴리올레핀을 플렉시필라멘트상 필름-피드릴 스트랜드로 플래쉬 방사하는 개선 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an improved method of flash spinning fiber forming polyolefins into plexiglass filamentous strands without the risk of global ozone depletion due to solvents.
본 발명은 폴리에틸렌을 130 내지 210℃의 온도 범위 및 3000psia 이상의 압력하에 할로카본 방사액에 용해시켜, 용액 중량을 기준으로 하여, 10 내지 20중량%의 폴리에틸렌을 함유하는 방사 용액을 형성시킨 후, 용액을 실질적으로 더 낮은 온도 및 압력대로 플래쉬 방사하여 플렉시필라멘트상 필름-피브릴 스트랜드를 플래쉬 방사하는 방법에 있어서, 할로카본을 1,1-디클로로-2,2,2-트리플루오로에탄 및 1,2-디클로로-1,2,2-트리플루오로에탄으로 이루어진 그룹중에서 선택함 특징으로 하는 개선된 방법을 제공한다.The present invention dissolves polyethylene in a halocarbon spinning solution under a temperature range of 130 to 210 ° C. and a pressure of 3000 psia or more to form a spinning solution containing 10 to 20% by weight of polyethylene based on the weight of the solution. In the method of flash spinning the plexiglass filamentous film-fibrils strand by flash spinning at substantially lower temperature and pressure, halocarbons are 1,1-dichloro-2,2,2-trifluoroethane and 1, Provided is an improved method characterized by selecting from the group consisting of 2-dichloro-1,2,2-trifluoroethane.
본 발명은 폴리에틸렌을 130 내지 210℃의 온도범위 및 1800psia 이상의 압력하에 할로카본 방사액에 용해시켜, 용액 중량을 기준으로 하여, 10 내지 20중량%의 폴리에틸렌을 함유하는 방사 용액을 형성시킨 후, 용액을 실질적으로 더 낮은 온도 및 압력대로 플래쉬 방사하여 플렉시필라멘트상 필름-피브릴 스트랜드를 플래쉬 방사하는 방법에 있어서, 할로카본을 1,1-디클로로-2,2-디플루오로에탄 및 1,2-디클로로-1,1-디플루오로에탄으로 이루어진 그룹 중에서 선택함을 특징으로 하는 개선된 방법을 제공한다.The present invention dissolves polyethylene in a halocarbon spinning solution at a temperature in the range of 130 to 210 ° C. and a pressure of 1800 psia or more to form a spinning solution containing 10 to 20% by weight of polyethylene based on the weight of the solution. In which the halocarbons are 1,1-dichloro-2,2-difluoroethane and 1,2- in the flash spinning of the plexi-filament-like film-fibrils strands by flash spinning at substantially lower temperatures and pressures. An improved process is characterized by selecting from the group consisting of dichloro-1,1-difluoroethane.
본 발명은 폴리에틸렌을 130 내지 210℃의 온도 범위 및 2000psia 이상의 압력하에 할로카본 방사액에 용해시켜, 용액 중량을 기준으로 하여, 10 내지 20%의 폴리에틸렌을 함유하는 방사 용액을 형성시킨 후, 용액을 실질적으로 더 낮은 온도 및 압력대로 플래쉬 방사하여 플렉시필라멘트당 필름-피브릴 스트랜드를 플래쉬 방사하는 방법에 있어서, 할로카본이 1,1-디클로로-1-플루오로에탄임을 개선점으로 하는 개선방법을 제공한다.The present invention dissolves polyethylene in a halocarbon spinning solution under a temperature range of 130 to 210 ° C. and a pressure of at least 2000 psia to form a spinning solution containing 10 to 20% of polyethylene, based on the weight of the solution. A method of flash spinning a film-fibrils strand per flexifil by flash spinning at substantially lower temperatures and pressures provides an improvement method wherein the halocarbon is 1,1-dichloro-1-fluoroethane. .
본 발명은 폴리프로필렌을 130 내지 210℃의 온도 범위 및 1500psia 이상의 압력하에 할로카본 방사액에 용해시켜, 용액 중량을 기준으로 하여, 10 내지 20중량%의 폴리프로필렌을 함유하는 방사 용액을 형성시킨 후, 용액을 실질적으로 더 낮은 온도 및 압력대로 플래쉬 방사하여 플렉시필라멘트상 필름-피브릴 스트랜드를 플래쉬 방사하는 방법에 있어서, 할로카본을 1,1-디클로로-2,2,2-트리플루오로에탄, 1,2-디클로로-1,2,2-트리플루오로에탄, 1,1-디클로로-2,2-디플루오로에탄, 1,2-디클로로-1,2-디플루오로에탄 및 1,1-디클로로-1-플루오로에탄으로 이루어진 그룹 중에서 선택함을 특징으로 하는 개선된 방법을 제공한다.The present invention dissolves polypropylene in a halocarbon spinning solution at a temperature in the range of 130 to 210 ° C. and a pressure of at least 1500 psia to form a spinning solution containing 10 to 20% by weight of polypropylene, based on the weight of the solution. In a method of flash spinning a flexifilament-like film-fibril strand by flash spinning a solution at substantially lower temperature and pressure, wherein halocarbon is 1,1-dichloro-2,2,2-trifluoroethane, 1,2-dichloro-1,2,2-trifluoroethane, 1,1-dichloro-2,2-difluoroethane, 1,2-dichloro-1,2-difluoroethane and 1,1 An improved process is characterized by selecting from the group consisting of dichloro-1-fluoroethane.
본 발명은 섬유 형성 폴리올레핀을 130 내지 210℃의 온도 및 1000psia 이상의 압력하에, 방사액 총 중량의 2 내지 25%의 탄화수소 또는 망사액 총 중량의 5 내지 50%의 메틸렌클로라이드 공용매를 추가로 함유하는 할로카본 방사액에 용해시켜, 용액 중량을 기준으로 하여, 10 내지 20중량%의 섬유 형성 폴리에틸렌을 함유하는 방사 용액을 형성시킨 다음, 용액을 실질적으로 더 낮은 온도 및 압력대로 플래쉬 방사하여 플렉시필라멘트상 필름-피브릴 스트랜드를 플래쉬 방사는 방법에 있어서, 할로카본은 1,1-디클로로-2,2,2-트리플루오로에탄, 1,2-디클로로-1,2,2-트리플루오로에탄, 1,1-디클로로-2,2-디플루오로에탄, 1,2-디클로로-1,1-디플루오로에탄 및 1,1-디클로로-1-플루오로에탄으로 이루어진 그룹중에서 선택함을 특징으로 하는 개선된 방법을 제공한다.The present invention further comprises a fiber-forming polyolefin at a temperature of 130 to 210 ° C. and a pressure of at least 1000 psia, containing 2 to 25% of hydrocarbon or 5 to 50% of methylene chloride cosolvent of the total weight of the spinning solution. Dissolved in a halocarbon spinning solution to form a spinning solution containing 10 to 20% by weight of fiber-forming polyethylene based on the weight of the solution, and then flash spinning the solution to substantially lower temperature and pressure to form a flexifilment In the method of flash spinning the film-fibril strand, the halocarbon is 1,1-dichloro-2,2,2-trifluoroethane, 1,2-dichloro-1,2,2-trifluoroethane, Characterized in that it is selected from the group consisting of 1,1-dichloro-2,2-difluoroethane, 1,2-dichloro-1,1-difluoroethane and 1,1-dichloro-1-fluoroethane To provide an improved method.
본 발명은 필수적으로 섬유 형성 폴리올레핀 10 내지 20중량%나 1,1-디클로로-2,2,2-트리플루오로에탄, 1,2-디클로로-1,2,2-트리플루오로에탄, 1,1-디클로로-2,2-디플루오로에탄, 1,2-디클로로-1,1-디플루오로에탄 및 1,1-디클로로-1-플루오로에탄으로 이루어진 그룹중에서 선택된 할로카본을 함유하는 액체 80 내지 90중량%로 이루어진 신규한 용액을 제공한다.The present invention is essentially a fiber-forming polyolefin of 10 to 20% by weight or 1,1-dichloro-2,2,2-trifluoroethane, 1,2-dichloro-1,2,2-trifluoroethane, 1, Liquid containing halocarbon selected from the group consisting of 1-dichloro-2,2-difluoroethane, 1,2-dichloro-1,1-difluoroethane and 1,1-dichloro-1-fluoroethane It provides a novel solution consisting of 80 to 90% by weight.
본 발명은 필수적으로 섬유 형성 폴리올레핀 10 내지 20중량%와 1,1-디클로로-2,2,2-트리플루오로에탄, 1,2-디클로로-1,2,2-트리플루오로에탄, 1,1-디클로로-2,2-디플루오로에탄, 1,2-디클로로-1,1-디플루오로에탄 및 1,1-디클로로-1-플루오로에탄로 이루어진 그룹 중에서 선택된 할로카본액 80 내지 90중량%로 이루어진 신규한 용액을 제공한다.The invention essentially comprises 10 to 20% by weight of fiber-forming polyolefins and 1,1-dichloro-2,2,2-trifluoroethane, 1,2-dichloro-1,2,2-trifluoroethane, 1, 80-90 halocarbon liquid selected from the group consisting of 1-dichloro-2,2-difluoroethane, 1,2-dichloro-1,1-difluoroethane and 1,1-dichloro-1-fluoroethane It provides a novel solution consisting of weight percent.
본원에서 사용하는 용어 폴리올레핀이란, 탄소와 수소만으로 이루어지고 대부분이 포화된 개환 쇄 중합체성 탄화수소의 그룹을 의미한다. 전형적인 폴리올레핀에는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리메틸펜텐이 포함되지만, 이에 한정되지는 않는다. 통상적으로, 폴리에틸렌과 폴리프로필렌이 본 발명의 방법에서 바람직하게 사용되는 폴리올레핀이다.As used herein, the term polyolefin refers to a group of ring-opened polymeric hydrocarbons consisting mostly of carbon and hydrogen and mostly saturated. Typical polyolefins include, but are not limited to, polyethylene, polypropylene, and polymethylpentene. Typically, polyethylene and polypropylene are polyolefins which are preferably used in the process of the present invention.
본원에서 사용하는 폴리에틸렌에는 에틸렌의 단독 중합체 뿐만 아니라 반복단위의 85% 이상이 에틸렌 단위인 공중합체도 포함된다. 바람직한 폴리에틸렌은 용융 범위의 상한성이 약 130 내지 135℃이고 밀도가 0.94 내지 0.98g/cm3이며 용융 지수(ASTM D-1238-57T, 조건)에 의해 정의)가 0.1 내지 6.0인 단독중합체성 선형 폴리에틸렌이다.Polyethylene as used herein includes homopolymers of ethylene as well as copolymers in which at least 85% of the repeating units are ethylene units. Preferred polyethylenes are homopolymeric linear with an upper melting range of about 130 to 135 ° C., a density of 0.94 to 0.98 g / cm 3 and a melt index (as defined by ASTM D-1238-57T, conditions) of 0.1 to 6.0 Polyethylene.
용어 폴리프로필렌에는 프로필렌 단독중합체 뿐만 아니라 반복단위의 85% 이상의 프로필렌 단위인 공중합체도 포함된다.The term polypropylene includes not only propylene homopolymers but also copolymers that are propylene units of at least 85% of the repeating units.
본원에서는 사용하는 용어 플렉시필라멘트상 필름-피브릴스트랜드란, 길이가 일정하지 않고 두께가 평균 약 4μ 이하인 얇은 다량의 리본형 필름 피브릴 성분이 당해 스트랜드의 종축을 따라 동일한 길이로 배열된 3차원의 집적 망상 구조로서 특징지워지는 스트랜드를 의미한다. 필름-피브릴 성분은 간헐적으로 통합되고 스트랜드의 길이, 넓이, 두께를 통틀어서 각종 위치에서 불규칙한 간격으로 분리되어 3차원 망상 구조를 형성한다. 이러한 스트랜드는 미합중국 특허 제3,081,519호(Blades and White 및 3,227,794호(Anderson and Romano)에 보다 상세하게 기재되어 있다.As used herein, the term flexifilamental film-fibrils strand is a three-dimensional array of thin, ribbon-like film fibrils that are not uniform in length and have an average thickness of about 4 μm or less along the longitudinal axis of the strand. The strand is characterized as an integrated network structure. The film-fibrils component is intermittently integrated and separated at irregular intervals at various locations throughout the length, width, and thickness of the strand to form a three-dimensional network structure. Such strands are described in more detail in US Pat. No. 3,081,519 (Blades and White and 3,227,794 (Anderson and Romano)).
본 발명은 섬유 형성 폴리올레핀을 10 내지 20중량% 함유하는 할로카본 방사 용액으로부터 섬유 형성 폴리올레핀의 플렉시필라멘트상 필름-피브릴 스트랜드를 제조하는 개선 방법을 제공하는 것이다. 섬유 형성 폴리올레핀(예:선형 폴리에틸렌)을 할로카본을 포함하는 방사 용액에 용해시켜, 용액의 중량을 기준으로 하여, 선형 폴리에틸렌을 10 내지 20중량% 함유하는 방사 용액을 형성시킨 다음, 방사액의 자체 압력이상의 압력하에서 130 내지 210℃의 온도 범위에서 실질적으로 온도 및 압력이 보다 낮은 영역으로 플래쉬한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an improved method for producing a flexi filamentous film-fibril strand of fiber forming polyolefin from a halocarbon spinning solution containing 10 to 20% by weight of fiber forming polyolefin. The fiber-forming polyolefin (e.g., linear polyethylene) is dissolved in a spinning solution containing halocarbons to form a spinning solution containing 10 to 20% by weight of linear polyethylene, based on the weight of the solution, and then the spinning solution itself. Under pressure above pressure, flash to a region with substantially lower temperature and pressure in the temperature range of 130 to 210 ° C.
본 발명의 주요 개선점은 1,1-디클로로-2,2,2-트리플루오로에탄(HC-123), 1,2-디클로로-1,2,2-트리플루오로에탄(C-123a), 1,1-디클로로-2,2-디플루오로에탄(HC-132a), 1,2-디클로로-1,1-디플루오로에탄(C-132b) 및 1,1-디클로로-1-플루오로에탄(HC-141b)으로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 할로카본을 필요로 한다.The main improvements of the present invention are 1,1-dichloro-2,2,2-trifluoroethane (HC-123), 1,2-dichloro-1,2,2-trifluoroethane (C-123a), 1,1-dichloro-2,2-difluoroethane (HC-132a), 1,2-dichloro-1,1-difluoroethane (C-132b) and 1,1-dichloro-1-fluoro Requires a halocarbon selected from the group consisting of ethane (HC-141b).
괄호안의 표시는 할로카본의 화학식의 약어로서 사용된다. 하기 표에는 선택된 할로카본 및 공지의 용매에 대해 공지된 표준압하에서의 비점(Tbp), 임계온도(Tcr) 및 임계압력(Pcr)을 나타내었다. 표에서 용해도란 명칭하에 기재된 내용은 10% 폴리에틸렌 용액이 자체 압력하에서 130 내지 약 225℃의 온도에서 할로카본 중에 형성될 수 있는지를 나타내는 것이다.The notation in parentheses is used as an abbreviation for the chemical formula of halocarbons. The table below shows the boiling point (Tbp), critical temperature (Tcr) and critical pressure (Pcr) at known standard pressures for selected halocarbons and known solvents. In the table, the solubility described under the designation indicates whether a 10% polyethylene solution can be formed in halocarbon at a temperature of 130 to about 225 ° C. under its own pressure.
위에 제시된 5개의 적합한 할로카본은 본 발명에 사용하기에 적합한 매우 특별한 소규모의 할로카본 그룹임을 주지해야 한다. 선택할 수 있는 할로카본은 무수하다. 액체를 선별하는 통상적인 방법(즉, 상술한 바와 같은 자체 압력하의 폴리에틸렌 용해도 시험에 의해)은 자체 압력하에서 폴리에틸렌과 용액을 형성하기 때문에 추가의 연구를 위해 선택되어온, 위에 제시된 선행 기술의 용매와는 대조적으로, 본 발명에 유용하다고 발견된 할로카본이 자체 압력하에서 폴리에틸렌을 용해시키지 않을 경우 부적합하다. 더욱이, 과거의 플래쉬 방사 유체와는 대조적으로, 본 발명의 할로카본 중 어떠한 것도 1500psia 미만의 압력에서 요구되는 농도 및 온도에서 폴리에틸렌과 단일상 용액을 형성하지 않는다. 물론, 이들 할로카본은 공지된 섬유형성 폴리올레핀 플래쉬 방사 액체가 가질 수 있는 특정한 특성을 갖는다. 예를들어, 이들 할로카본은 또한 압출 온도에서 중합체와 실질적으로 반응하지 않는다. 이들 할로카본은 특정 조건하에서 섬유 형성 폴리올레핀을 위한 용매이며, 이들의 표준 비점 이하의 온도에서 1% 미만의 중합체를 용해시키고, 용매 부족으로 인해 중합체를 가소화시킬 수 없는 중합체 상을 형성할 수 있도록 압출시 신속한 상 분리를 수행하는 용액을 형성한다.It should be noted that the five suitable halocarbons listed above are very special small halocarbon groups suitable for use in the present invention. There are a myriad of halocarbons to choose from. Conventional methods of screening liquids (i.e. by means of polyethylene solubility tests under self pressure as described above) form a solution with polyethylene under its own pressure, and with the prior art solvents set forth above, which have been chosen for further study. In contrast, halocarbons found useful in the present invention are inadequate if they do not dissolve polyethylene under their own pressure. Moreover, in contrast to past flash spinning fluids, none of the halocarbons of the present invention form single phase solutions with polyethylene at the required concentrations and temperatures at pressures below 1500 psia. Of course, these halocarbons have certain properties that known fibrous polyolefin flash spinning liquids may have. For example, these halocarbons also do not substantially react with the polymer at the extrusion temperature. These halocarbons are solvents for fiber-forming polyolefins under certain conditions, so that they can dissolve less than 1% of polymers at temperatures below their standard boiling point, and form polymer phases that cannot plasticize polymers due to lack of solvents. Form a solution that performs rapid phase separation upon extrusion.
위에서 언급한 특성 이외에, 본 발명의 공정 및 용액으로 사용하기에 적합한 할로카본은In addition to the properties mentioned above, suitable halocarbons for use in the processes and solutions of the present invention
(1) 비점이 0 내지 80℃이며,(1) the boiling point is from 0 to 80 ° C;
(2) 불완전하게 불소화 및/또는 염소화되고,(2) incompletely fluorinated and / or chlorinated,
(3) 방염성이 낮으며,(3) low flame resistance,
(4) 플래쉬 방사로 형성되는 플렉시필라멘트가 신속히 냉각될 수 있도록 충분히 큰 증기와 열을 가져야 하고,(4) have a sufficiently large vapor and heat to allow the flexi filaments formed by flash spinning to be cooled quickly;
(5) 플래쉬 방사 공정에 사용하기 위해 적합한 열 안정성과 가수분해 안정성을 지녀야 하며,(5) have suitable thermal and hydrolytic stability for use in flash spinning processes;
(6) 할로카본의 초과 분해없이 플렉시필라멘트의 시이트를 형성하는 통상적인 스펀본드(spunbonded)공정[예:스튜버(Steuber)의 미합중국 특허 제3,169,899호]에 사용될 수 있도록 가스상에 충분히 높은 정전기적 절연파괴 전위를 지녀야 하고,(6) Electrostatic insulation sufficiently high in the gas phase for use in conventional spunbonded processes (e.g., US Pat. No. 3,169,899 to Steuver), which form sheets of flexifilment without excess decomposition of halocarbons. Have vandalism,
(7) 130 내지 225℃의 온도 범위 및 1500psia 미만의 압력에서 단일상의 액체중의 10중량% 폴리에틸렌 용액을 형성하지 않아야 한다.(7) It should not form a 10% by weight polyethylene solution in the liquid of a single phase in the temperature range of 130 to 225 ° C and a pressure of less than 1500 psia.
구체적으로, HC-123 및 HC-123a를 사용하는 경우, 폴리에틸렌 용액은 3000psia 이상의 압력에서만 할로카본 액체중에 형성될 수 있으며; HC-132a 및 HC-132a 및 HC-132b를 사용하는 경우, 폴리에틸렌 용액은 1800psia 이상의 압력에서만 할로카본 액체중에 형성될 수 있고; HC-141b를 사용하는 경우, 폴리에틸렌 용액은 2000psia 이상의 압력에만 할로카본 액체중에 형성할 수 있다. 이러한 폴리프로필렌 용액은 1,500psia 이상의 압력에서 본 발명의 할로카본 방사 액체중에서 생성시킬 수 있다.Specifically, when using HC-123 and HC-123a, the polyethylene solution may be formed in the halocarbon liquid only at a pressure of 3000 psia or more; When using HC-132a and HC-132a and HC-132b, the polyethylene solution can be formed in the halocarbon liquid only at a pressure of at least 1800 psia; If HC-141b is used, the polyethylene solution can be formed in halocarbon liquids only at a pressure of 2000 psia or higher. Such polypropylene solutions can be produced in the halocarbon spinning liquid of the present invention at a pressure of at least 1,500 psia.
중합체와 할로카본의 용액으로서 만족할만한 용액은, 용매력이 높은 공용매가 할로카본 방사액중에 존재하는 경우에만 1,000psia 이상의 압력에서 생성시킬 수 있다.A solution satisfactory as a solution of the polymer and the halocarbon can be produced at a pressure of 1,000 psia or more only when a high solvent power co-solvent is present in the halocarbon spinning liquid.
할로카본 배합물의 특성은 위에 기재한 5가지 할로카본에 의해서만 실질적으로 충족되는 것으로 밝혀졌다. 이들 5가지 할로카본 중의 어느 하나와 유사하게 작용하기 위해서, 다른 할로카본은 섬유 형성 폴리올레핀을 고품질 플렉시필라멘트상 필름-피브릴 스트랜드로 플래쉬 방사하기에 적합하도록 하기 위해 이들 특성 모두를 실질적으로 충족시켜야 한다.The properties of halocarbon formulations have been found to be substantially met only by the five halocarbons described above. In order to function similarly to any of these five halocarbons, the other halocarbons must substantially meet all of these properties in order to be suitable for flash spinning fiber-forming polyolefins into high quality plexiglass-like film-fibril strands. .
심지어 본 발명의 방법에서 사용하기에 적당한 5가지 할로카본 중에서도, 존재할 수 있는 특정의 불리한 특성을 제거하기 위한 주의가 필요하다. 예를들면, HC-123a, HC-132a, HC-132b 및 HC-141b에 있어서는 할로카본의 탈할로겐수소화 또는 가수분해로부터 발생할 수 있는 분해작용을 최소화시키기 위해 지나치게 긴 가열시간을 피한다. 또한, HC-132b에 있어서는 당해 화학약품의 수컷 동물의 생식에 유독한 독소일 수 있다는 몇몇 표기가 있으므로 주의해야 한다. HC-123은 이러한 안정성 및 독성 문제 모두로부터 비교적 자유롭기 때문에 본 발명의 방법에서 사용하기에 바람직한 할로카본이다.Even among the five halocarbons suitable for use in the method of the present invention, care must be taken to eliminate certain adverse properties that may be present. For example, for HC-123a, HC-132a, HC-132b and HC-141b, excessively long heating times are avoided in order to minimize the degradation that can result from dehalogenation or hydrolysis of halocarbons. Also note that HC-132b has some indication that it may be a toxic toxin for the reproduction of male animals of the chemical. HC-123 is a preferred halocarbon for use in the process of the present invention because it is relatively free from both of these stability and toxicity issues.
본 발명의 할로카본 액체중 섬유 형성 폴리올레핀의 용액을 생성시키는데 있어서, 섬유 형성 폴리올레핀과 할로카본의 혼합물의 온도를 130 내지 120℃로 상승시킨다. 폴리에틸렌이 폴리올레핀인 경우, 혼합물의 압력은, 할로카본이 HC-141b이면 2,000psia 이상이고, 할로카본이 HC-123 또는 HC-123a이면 3,000psia 이상이며, 할로카본이 HC-132a 또는 HC-132b이면, 1,800psia 이상이다. 폴리프로필렌을 사용하는 경우, 압력은 선택되는 할로카본에 관계없이 1,500psia 이상이다. 위에서 기술한 혼합물을 섬유 형성 폴리올레핀의 용액이 액체 중에 생성될때까지 필요한 압력하에 유지시킨다. 통상적으로 최대 압력을 10,000psia 미만으로 하는 것이 만족스럽다. 섬유 형성 폴리올레핀이 용해된 후, 압력을 약간 감소시킨 후 혼합물을 플래쉬 방사하여 목적하는 고품질의 플렉시필라멘트상 스트랜드 구조물을 생성시킬 수 있다.In producing a solution of the fiber-forming polyolefin in the halocarbon liquid of the present invention, the temperature of the mixture of the fiber-forming polyolefin and halocarbon is raised to 130 to 120 ° C. When polyethylene is a polyolefin, the pressure of the mixture is 2,000 psia or more if the halocarbon is HC-141b, 3,000 psia or more if the halocarbon is HC-123 or HC-123a, and HC-132a or HC-132b if the halocarbon is , Is more than 1800psia. When using polypropylene, the pressure is at least 1500 psia, regardless of the halocarbon selected. The mixture described above is maintained under the required pressure until a solution of the fiber forming polyolefin is produced in the liquid. It is usually satisfactory to have a maximum pressure of less than 10,000 psia. After the fiber forming polyolefin has dissolved, the pressure can be reduced slightly and then the flash spinning of the mixture to produce the desired high quality plexiglass filamentous strand structure.
통상적으로, 방사액중 섬유 형성 폴리올레핀의 농도는 액체와 성유 형성 폴리올레핀의 총 중량을 기준으로 하여 10 내지 20%이다.Typically, the concentration of the fiber forming polyolefin in the spinning solution is 10-20% based on the total weight of the liquid and the oil forming polyolefin.
방사 용액은 바람직하게는 할로카본 액체와 섬유 형성 폴리올레핀으로 이루어지나, 용액 제조 및 방사시 더 낮은 압력이 바람직할 경우, 방사 용액은 섬유 형성 폴리올레핀을 위한 제2의 액체, 즉 공용매를 함유할 수 있다. 공용매가 사이클로헥산, 톨루엔, 클로로벤젠, 헥산, 펜탄, 3-메틸펜탄 등과 같은 탄화수소 용매인 경우, 할로카본 및 공용매의 혼합물중 공용매의 농도는 통상적으로 잠재하는 가연성 문제를 최소화시킬 수 있도록 2 내지 25중량%, 바람직하게는 15중량% 미만이다.The spinning solution preferably consists of a halocarbon liquid and a fiber forming polyolefin, but if lower pressures are desired during solution preparation and spinning, the spinning solution may contain a second liquid, ie a cosolvent, for the fiber forming polyolefin. have. If the cosolvent is a hydrocarbon solvent such as cyclohexane, toluene, chlorobenzene, hexane, pentane, 3-methylpentane, etc., the concentration of the cosolvent in the mixture of halocarbons and cosolvents is typically 2 to minimize potential flammability problems. To 25% by weight, preferably less than 15% by weight.
그러나, 메틸렌 클로라이드를 공용매로서 사용하는 경우, 할로카본/공용매 혼합물 중 메틸렌 클로라이드이 농도(즉, 유리된 섬유 형성 폴리올레핀)은 일반적으로 5 내지 50중량%이다.However, when methylene chloride is used as cosolvent, the concentration of methylene chloride (ie free fiber forming polyolefin) in the halocarbon / cosolvent mixture is generally 5 to 50% by weight.
통상적인 플래쉬 방사용 첨가제는 방사 혼합물 내로 공지된 기술에 의해 혼입시킬 수 있다. 이러한 첨가제는 자외선 안정화제, 산화방지제, 충전제, 염료 등으로 작용할 수 있다.Conventional flash spinning additives can be incorporated by known techniques into the spinning mixture. Such additives may act as ultraviolet stabilizers, antioxidants, fillers, dyes and the like.
상기 설명 및 하기 실시예에서 언급하는 여러 가지 특징 및 특성은 다음의 방법으로 결정한다.Various features and characteristics mentioned in the above description and the following examples are determined by the following method.
[시험방법][Test Methods]
자체 조건하에 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌의 용해도는 우델(Woodell)의 미합중국 특허 제3,655,498호의 선행 기술의 상세한 설명의 마지막 단락 바로 다음에 기술되어 있는, 간편한 밀봉관 시험으로 측정한다.The solubility of polyethylene and polypropylene under their own conditions is measured by a simple sealed tube test, described immediately after the last paragraph of the prior art detailed description of Woodell, US Pat. No. 3,655,498.
실시예에서 제조한 플렉시필라멘트상 필름-피브릴스트랜드의 품질은 주관적으로 평가된 것이다. 5 등급은, 스트랜드가, 플래쉬 방사된 폴리에틸렌 스트랜드로 제조한 스펀본드된 시이트의 통상적인 제조시 일반적으로 성취되는 것보다 우수하게 피브릴화됨을 나타내는 것이다. 4등급은 생성물이 통상적으로 플래쉬 방사된 스트랜드 정도로 우수함을 나타낸다. 3등급은 스트랜드가 통상적으로 플래쉬 방사된 스트랜드 만큼 우수하지 않음을 나타낸다. 2는 매우 약하게 피브릴화된 부적합한 스트랜드를 가리킨다. 1은 스트랜드가 형성되지 않음을 나타낸다. 3등급은 본 발명의 방법에 사용될 수 있는 최소한의 만족도를 나타낸다. 시판용 스트랜드 생성물은, 본원에서 참조문헌으로 인용되는 리(Lee)의 미합중국 특허 제4,554,207호 4란 63행에서 5란 10행에 설명되어 있는 바와 같이 트리클로로플루오로메탄중 약 12.5%의 선형 폴리에틸렌 용액으로 제조한다.The quality of the flexi filamentous film-fibrillated strands prepared in the examples was subjectively evaluated. A rating of 5 indicates that the strands fibrillated better than generally achieved in the conventional manufacture of spunbonded sheets made from flash spun polyethylene strands. Grade 4 indicates that the product is typically as good as the flash spun strand. Grade 3 indicates that the strands are not as good as conventionally flash spun strands. 2 indicates an inadequate strand that is very weakly fibrillated. 1 indicates that no strand is formed. Grade 3 represents the minimum satisfaction that can be used in the method of the present invention. Commercial strand products are about 12.5% of a linear polyethylene solution in trichlorofluoromethane, as described in Lee, US Pat. No. 4,554,207, column 4, lines 63 to 5, line 10, which is incorporated herein by reference. To manufacture.
플렉시필라멘트당 필름-피브릴 스트랜드 생성물의 표면적은 플래쉬 방사된 생성물의 피브릴화의 정도 및 순도에 대한 또다른 측정 방법이다. 표면적은 문헌[S, Brunauer, P.H. Emmett and E. Telle. J. Am. Chem. Soc., V. 60p 309-319(1938)]의 BET 질소 흡착방법에 의해 측정하며 m2/g단위로 기록한다.The surface area of the film-fibrillated strand product per flexifilment is another measure of the degree and purity of fibrillation of the flash spun product. Surface areas are described in S, Brunauer, PH Emmett and E. Telle. J. Am. Chem. Soc., V. 60p 309-319 (1938)], measured by the BET nitrogen adsorption method and reported in m 2 / g.
플래쉬 방사된 스트랜드의 강인력은 인스트론(Instron) 장력-시험 장치를 사용하여 측정한다. 스트랜드의 상태를 조절하여 70℉ 및 65% 상대습도에서 시험한다.The toughness of the flashed strand is measured using an Instron tension-test apparatus. Condition the strands at 70 ° F and 65% relative humidity.
스트랜드의 데니어는 15cm 길이의 스트랜드 샘플의 중량으로부터 측정한다. 샘플은 in당 10회 꼬아 인스트론 시험기의 개폐부분에 올려놓는다. 분당 lin게이지 길이 및 60% 연신율을 적용한다. 파단점에서의 인성은 데니어당 g(gpd)으로 기록한다.The denier of the strand is measured from the weight of the strand sample of 15 cm length. Samples are twisted 10 times per inch and placed in the opening of the Instron tester. The lin gauge length and 60% elongation are applied per minute. Toughness at break is reported as g (gpd) per denier.
본 발명은 비교적 소규모의 장치를 사용하여 배치 공정으로 수행하는 실시예에서 설명된다. 이러한 배치공정은 규모를 확장시켜, 예를들면, 문헌[참조:앤더슨(Anderson) 및 로마노(Romano)의 미합중국 특허 제3,227,794호]에 기재된 형태의 장치를 사용하여 수행할 수 있는 연속 플래쉬 방사공정으로 전환시킬 수 있다. 이 실시예 및 표에서, 본 발명의 공정은 아라비아 숫자로 확인된다. 대문자로 확인된 공정은 본 발명 이외의 대조 공정이다.The present invention is described in an embodiment performed in a batch process using a relatively small apparatus. This batch process is a continuous flash spinning process that can be scaled up and performed using an apparatus of the type described, for example, in US Pat. No. 3,227,794 to Anderson and Romano. You can switch. In this example and table, the process of the present invention is identified by Arabic numerals. Processes identified in capital letters are control processes other than the present invention.
[실시예]EXAMPLE
실시예 1 내지 25 및 대조실시예 A 및 B의 각각에 대하여, 용융지수가 0.76인 고밀도 선형 폴리에틸렌을 본 발명에 따라(단, 용융지수가 26인 저밀도 선형 폴리에틸렌이 사용되는 실시예 7은 제외) 만족스러운 플렉시필라멘트당 필름-섬유 스트랜드로 플래쉬 방사한다.For each of Examples 1 to 25 and Control Examples A and B, a high density linear polyethylene having a melt index of 0.76 was used according to the present invention, except Example 7 where a low density linear polyethylene having a melt index of 26 was used. Flash spinning with a film-fiber strand per satisfactory flexifilment.
2가지 형태의 기구를 사용하여 할로카본 및 섬유형성 폴리올레핀의 혼합물을 제조하고 플래쉬 방사한다. 1로 나타낸 기구는 실시예 1,5 및 16에서 사용된다. Ⅱ로 나타낸 기구는 모든 다른 실시예 및 대조실시예에 사용한다.Two types of instruments are used to prepare and flash spin a mixture of halocarbons and fibrous polyolefins. The instrument indicated by 1 is used in Examples 1, 5 and 16. The instrument shown in II is used for all other examples and control examples.
기구 Ⅰ은 용기의 함유물에 압력을 적용시키기 위해 채택된 실린더형 피스톤이 한쪽 말단에 장착된 50cm3용적의 실린더형 용기를 포함하는 고압 장치이다. 용기의 다른 한면은 직경이 0.030in이고 길이가 0.060in인 오리피스를 갖는 방사 구금 조립품과 오리피스 개폐용 속성 수단이 장치되어 있다. 용기 내면에서 압력 및 온도를 측정하는 수단이 포함된다. 작동시, 용기는 섬유 형성 폴리올레핀과 할로카본으로 충진단다.Mechanism I is a high pressure device comprising a 50 cm 3 volume cylindrical vessel equipped at one end with a cylindrical piston adapted to apply pressure to the contents of the vessel. The other side of the vessel is equipped with a spinneret assembly having an orifice of 0.030 in diameter and 0.060 in length and an attribute means for opening and closing the orifice. Means for measuring pressure and temperature inside the vessel are included. In operation, the vessel is filled with fiber forming polyolefin and halocarbons.
충진물에 고압(예:4,500psia)을 적용한다. 내용물을 약 1시간 동안 목적하는 온도(예 140℃)에서 가열하여 용액을 형성한 후 압력을 약 10회 동안 순환시켜 혼합한다. 이어서, 압력을 방사에 적합한 압력으로 감압시키고 방사구금 오리피스 밸브를 연다. 이러서, 생성된 플래쉬 방사 생성물을 수거한다.Apply high pressure (eg 4,500 psia) to the filling. The contents are heated at the desired temperature (eg 140 ° C.) for about 1 hour to form a solution, and then the pressure is circulated for about 10 times and mixed. The pressure is then reduced to a pressure suitable for spinning and the spinneret orifice valve is opened. Thus, the resulting flash spinning product is collected.
기구 Ⅱ는 각각 입력 적용을 위해 피스톤이 장착된, 한쌍의 고압 원통형 용기를 함유한다. 이들 용기는 각각 기구 Ⅰ의 원통형 용기와 유사하나, 각 용기에 오리피스 조립품을 가지며, 2개는 수송 라인에 각각 결합된다. 수송 라인은 하나의 실린더에서 다른 실린더로 수송 라인을 통하여 내용물을 이동시키므로 기구의 내용물을 혼합하기 위한 일련의 미세 메쉬 스크린을 함유한다. 0.030in 직경의 오리피스를 갖는 방사 구금 조립품은 오리피스를 개폐하기 위한 속성 수단과 함께 수송라인에 결합된다. 용기 내부에서 압력과 온도를 측정하기 위한 수단이 포함된다. 작동시, 기구에 섬유 형성 폴리올레핀 및 할로카본을 충진시키고 충진물에 고압을 적용한다. 그후, 내용물을 바람직한 온도에서 1시간 30분 동안 가열하고 이 기간 동안 약 50psia의 차등압을 2개의 실린더 내에 선택적으로 작용하여 내용물을 하나의 실린더에서 다른 실린더로 수송라인을 통하여 반복적으로 가압하여 혼합하고 용액을 형성시킨다. 방사시키기 위한 바람직한 압력을 설정하고 방사구금 오리피스를 연다. 생성된 플래쉬 방사 생성물을 수거한다.Instrument II contains a pair of high pressure cylindrical vessels, each equipped with a piston for input application. Each of these containers is similar to the cylindrical container of instrument I, but each has an orifice assembly and two are each coupled to a transport line. The conveying line contains a series of fine mesh screens for mixing the contents of the instrument as it moves the contents through the conveying line from one cylinder to another. The spinneret assembly with an orifice of 0.030 in diameter is coupled to the transport line with an attribute means for opening and closing the orifice. Means for measuring pressure and temperature inside the vessel are included. In operation, the instrument is filled with fibrous forming polyolefins and halocarbons and high pressure is applied to the fill. Thereafter, the contents are heated at the desired temperature for 1 hour and 30 minutes, during which time a differential pressure of about 50 psia is selectively applied in the two cylinders, the contents are repeatedly pressurized through the transport line from one cylinder to the other and mixed. Form a solution. Set the desired pressure for spinning and open the spinneret orifice. The resulting flash spinning product is collected.
모든 실시예 및 대조실시예는 다음의 요약된 표에서 나타낸 특정의 성분을 사용하여 특정 조건하에서 사용된 기구에 따라 좌우도는 유사한 양상으로 수행된다. 표에는 또한 플래쉬 방사에 의해 제조된 스트랜드의 특성이 기재되어 있다.All examples and control examples are performed in a similar fashion depending on the instrument used under specific conditions using the specific components shown in the following summarized table. The table also lists the properties of the strands produced by flash spinning.
표 1에서, 실시예 1 내지 7에서 본 발명의 방법 및 용액용으로 적합한 다른 할로카본의 용도가 기재되어 있다. 대조 실시예 A 및 B는 동일한 할로카본 중의 일부를 사용하였으나 만족스러운 스트랜드가 생성될 수 없는 조건하에서 수행하였음을 나타낸다.In Table 1, examples 1-7 describe the use of other halocarbons suitable for the process and solution of the present invention. Control Examples A and B show that some of the same halocarbons were used but under conditions where satisfactory strands could not be produced.
[표 Ⅰ]TABLE I
표 2에서, 실시예 8 내지 25는 할로카본과 함께 여러가지 공용매의 사용을 기술한 것이다.In Table 2, Examples 8-25 describe the use of various cosolvents with halocarbons.
[표 Ⅱ]TABLE II
[표 Ⅱ계속]Table II Continued
[표 2 계속][Continued Table 2]
[표 2 계속][Continued Table 2]
[표 2 계속][Continued Table 2]
* ns는 스트랜드가 형성되지 않음을 의미한다.* ns means no strand is formed.
** nm은 측정할 수 없음을 의미한다.** nm means not measurable.
+ C6H12는 사이클로헥산이다.+ C 6 H 12 is cyclohexane.
표 3의 실시예 26에서 알 수 있는 바와 같이, 우수하게 피브릴화가 이루어진 플렉시필라멘트는 본 발명을 이용하여 다른 유형의 폴리올레핀우로부터 수득할 수 있다.As can be seen in Example 26 of Table 3, highly fibrillated flexifilments can be obtained from other types of polyolefines using the present invention.
본 실시예에 사용되는 장치와 방법은 폴리에틸렌 대신 상품명 Profax 6823(Hercules, Inc. Wilmington, DE)로 시판되고 있는 용융 유동율이 0.4인 아이소택틱성 폴리프로필렌을 사용하는 것을 제외하고는 표 Ⅱ의 실시예에서와 동일하다.The apparatus and method used in this example is an example of Table II, except that isotactic polypropylene having a melt flow rate of 0.4 sold under the trade name Profax 6823 (Hercules, Inc. Wilmington, DE) is used instead of polyethylene. Same as in
추가로, 중합체의 고융점을 상쇄하기 위하여 높은 혼합 온도를 사용한다. 사용된 조건과 섬유의 특성을 표 Ⅲ에 요약하였다. 중합체 혼합물을 중합체를 기준으로 하여 산화방지제로서 3.6중량%의 IrganoxR1010(시바-가이기 코포레이션 제품, 고분자량-억제 폴리페놀용)을 함유한다.In addition, high mixing temperatures are used to offset the high melting point of the polymer. The conditions used and the properties of the fibers are summarized in Table III. The polymer mixture contains 3.6% by weight of Irganox R 1010 (from Ciba-Geigy Corporation, for high molecular weight-inhibited polyphenols) as antioxidant on a polymer basis.
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