KR101456919B1 - Preparing method of filament yarn - Google Patents

Preparing method of filament yarn Download PDF

Info

Publication number
KR101456919B1
KR101456919B1 KR1020140068216A KR20140068216A KR101456919B1 KR 101456919 B1 KR101456919 B1 KR 101456919B1 KR 1020140068216 A KR1020140068216 A KR 1020140068216A KR 20140068216 A KR20140068216 A KR 20140068216A KR 101456919 B1 KR101456919 B1 KR 101456919B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
stretching
solvent
sheet
film
denier
Prior art date
Application number
KR1020140068216A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
차재혁
이승오
Original Assignee
동명기술 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 동명기술 주식회사 filed Critical 동명기술 주식회사
Priority to KR1020140068216A priority Critical patent/KR101456919B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101456919B1 publication Critical patent/KR101456919B1/en
Priority to PCT/KR2014/012655 priority patent/WO2015186883A1/en

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/02Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D01F6/04Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polyolefins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/02Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D01F6/14Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polymers of unsaturated alcohols, e.g. polyvinyl alcohol, or of their acetals or ketals
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/58Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
    • D01F6/60Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyamides
    • D01F6/605Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyamides from aromatic polyamides
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/78Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolycondensation products
    • D01F6/82Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolycondensation products from polyester amides or polyether amides
    • DTEXTILES; PAPER
    • D02YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02JFINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J1/00Modifying the structure or properties resulting from a particular structure; Modifying, retaining, or restoring the physical form or cross-sectional shape, e.g. by use of dies or squeeze rollers
    • D02J1/22Stretching or tensioning, shrinking or relaxing, e.g. by use of overfeed and underfeed apparatus, or preventing stretch
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/08Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating
    • D04H3/16Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating with bonds between thermoplastic filaments produced in association with filament formation, e.g. immediately following extrusion
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2401/00Physical properties
    • D10B2401/06Load-responsive characteristics
    • D10B2401/061Load-responsive characteristics elastic
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2401/00Physical properties
    • D10B2401/06Load-responsive characteristics
    • D10B2401/063Load-responsive characteristics high strength
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2501/00Wearing apparel
    • D10B2501/04Outerwear; Protective garments
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2507/00Sport; Military

Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing filament yarn. More specifically, the method includes the steps of: manufacturing a molded body in the shape of a sheet from a gel solution including thermoplastic polymer and a solvent; removing the solvent by heating the molded body in the shape of a sheet; manufacturing a film with thickness of 2-500 μm by firstly elongating the molded body in the shape of a sheet from which the solvent is removed; and manufacturing monofilaments of 30-10,000 deniers by secondly elongating the film while the film is heated at the temperature of glass transition or higher. Therefore, according to the method, monofilaments can be manufactured to have deniers up to 1,000 regardless of denier even when a polymer with ultra-high molecular weight is used.

Description

원사의 제조 방법 {Preparing method of filament yarn}[0001] Preparing method of filament yarn [0002]

본 발명은 원사의 제조 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for producing a yarn.

초고분자량 폴리에틸렌 섬유는 다른 고성능의 섬유들과 비교할 수 없는 정도의 역학 성능을 갖고 있다. 낮은 밀도, 비강도와 비탄성률이 제일 크며, 이러한 성능들은 금속 소재도 초월한다. 더욱 중요한 것은 양호한 에너지 흡수 특성이 구비되어, 특히 저속의 파편 충격에너지의 흡수에 가장 적합하며, 방탄성능이 우수하여, 일종의 이상적인 방탄재료로 사용되고 있다. 동시에 보안과 군사방면에 널리 보급되어, 현재 제일 좋은 케이블 재료와 첨단 기술의 국방 소재로 사용되고 있다.Ultra high molecular weight polyethylene fibers have a mechanical performance comparable to other high performance fibers. Low density, high nose and inelasticity are the greatest, and these performances are beyond metal. More importantly, it has good energy absorption characteristics, is particularly suitable for absorbing impact energy of low speed, and has excellent bulletproof performance and is used as an ideal bulletproof material. At the same time, it has been widely used for security and military purposes, and it is currently being used as a defense material for the best cable material and advanced technology.

또한, 초고분자량 폴리에틸렌 섬유는 가볍고 부드러우며, 고강도, 고탄성률, 항자외선, 내충격성, 내해수부식성 등 우수한 성능들이 갖추어져, 절단방지장갑, 방탄옷, 방탄투구 등 여러 영역에 사용된다. 이 외에도, 초고분자량 폴리에틸렌 섬유는 항충격성, 진동 감폭재료 및 고성능의 가벼운 복합재료로서 민간 공정 영역에도 널리 사용될 전망이다.Ultra high molecular weight polyethylene fibers are light and soft and have excellent properties such as high strength, high elasticity, anti-ultraviolet ray, impact resistance and seawater corrosion resistance, and are used in various fields such as cut-resistant gloves, In addition, ultrahigh molecular weight polyethylene fibers are expected to be widely used in civil engineering applications as anti-impact, vibration damping materials and high performance lightweight composites.

고분자 섬유의 제조 방법으로는 대표적으로 건식 방사, 습식 방사, 용융 방사, 겔 방사 등의 방법을 들 수 있는데, 상기의 초고분자량 폴리에틸렌의 경우는 용제에 용해시키기가 용이하지 않아 습식 방사 및 건식 방사로는 제조가 어렵고, 또한 용융시키기가 용이하지 않아 용융 방사로 제조하기도 어려운 문제가 있다. 따라서 겔 방사 방법으로 제조된다.Examples of the method for producing the polymer fiber include dry spinning, wet spinning, melt spinning and gel spinning. In the case of the above ultra-high molecular weight polyethylene, since it is not easy to dissolve in a solvent, Is difficult to manufacture and is difficult to be melted, so that it is also difficult to produce by melt spinning. Therefore, it is produced by the gel spinning method.

이러한 겔 방사 방법은 고분자 폴리에틸렌을 방사 용제에 혼합하여 형성된 겔 용액을 용융 압출하여 필라멘트를 형성한 후에, 용제를 추출하고 연신하는 공정을 거치는 것으로서, 방사 용제가 충분히 추출되지 못하여 원사가 잔여 방사 용제를 다량 함유하는 경우에는 강도 등의 물성이 저하될 수 있으므로 충분한 용제 추출 과정을 거쳐야 한다. 그러나, 필라멘트가 굵으면 용제 추출에 시간이 오래 걸려 생산성이 현저히 떨어지므로 결국은 이러한 방식은 생산할 수 있는 필라멘트의 굵기에 제한이 있다.The gel-spinning method is a process in which a gel solution formed by mixing polymer polyethylene with a spinning solvent is melt-extruded to form filaments, and then the solvent is extracted and stretched. As a result, the spinning solvent is not sufficiently extracted, If it is contained in a large amount, the physical properties such as strength may be deteriorated, and sufficient solvent extraction process should be performed. However, if the filament is thick, it takes a long time to extract the solvent and the productivity is remarkably decreased. Therefore, this method has a limitation in the thickness of the filament that can be produced.

한국공개특허 제2007-101836호에는 연신 겔-방적 폴리에틸렌 사 및 연신 방법이 개시되어 있다.
Korean Patent Publication No. 2007-101836 discloses a stretched gel-spun polyethylene yarn and a stretching method.

한국공개특허 제2007-101836호Korea Patent Publication No. 2007-101836

본 발명은 초고분자량의 고분자(polymer)를 원료로 사용하더라도 용제 추출의 문제 없이 세데니어부터 수천데니어에 이르는 모노필라멘트를 제조할 수 있는, 원사의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
It is an object of the present invention to provide a method of producing a yarn capable of producing monofilaments ranging from three deniers to several thousand deniers without solvent extraction even when an ultrahigh molecular weight polymer is used as a raw material.

1. 열가소성 고분자 및 용제를 포함하는 겔 용액을 시트상 성형체로 제조하는 단계;1. A process for producing a sheet-shaped molded article, comprising: preparing a gel solution containing a thermoplastic polymer and a solvent;

상기 시트상 성형체를 가열하거나, 추출매에 침지하여 상기 용제를 제거하는 단계;Heating the sheet-shaped formed body or dipping the sheet-shaped molded body in an extracting medium to remove the solvent;

상기 용제가 제거된 시트상 성형체를 제1 연신하여 두께가 2㎛ 내지 500㎛인 필름을 제조하는 단계; 및A step of firstly stretching the sheet-shaped formed article from which the solvent has been removed to produce a film having a thickness of 2 to 500 占 퐉; And

상기 필름에 고분자의 유리 전이 온도 이상의 열을 가하면서 제2 연신하여 30 데니어 내지 10,000 데니어의 모노필라멘트를 제조하는 단계Preparing a monofilament of 30 denier to 10,000 denier by the second stretching while applying heat above the glass transition temperature of the polymer to the film;

를 포함하는 원사의 제조 방법.≪ / RTI >

2. 위 1에 있어서, 상기 제1 연신은 이축 연신으로서, 연신비가 종?향 및 횡방향으로 각각 4배 이상이며, 총 연신비가 25 내지 60배인, 원사의 제조 방법.2. The method of producing a yarn according to 1 above, wherein the first stretching is biaxial stretching, wherein the stretching ratio is four times or more in both the longitudinal and transverse directions, and the total stretching ratio is 25 to 60 times.

3. 위 1에 있어서, 상기 필름은 상기 제2 연신 방향에 수직 방향의 단면적이 0.001 내지 0.45cm2인, 원사의 제조 방법.3. The method of producing a yarn according to 1 above, wherein the film has a cross-sectional area in a direction perpendicular to the second stretching direction of 0.001 to 0.45 cm 2 .

4. 위 1에 있어서, 상기 제2 연신은 1.5 내지 12배의 총 연신비로 수행되는, 원사의 제조 방법.4. The method of producing a yarn as in 1 above, wherein said second stretching is performed at a total stretching ratio of 1.5 to 12 times.

5. 위 4에 있어서, 상기 제2 연신은 각각 1.2 내지 3.5배의 연신비로 수행되는 2단계 연신인, 원사의 제조 방법.5. The method of producing a yarn according to 4 above, wherein said second stretching is two-step stretching performed at a stretching ratio of 1.2 to 3.5 times.

6. 위 1에 있어서, 상기 열가소성 고분자는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리비닐알코올 및 아라미드로 이루어진 군에서 선택되는, 원사의 제조 방법.6. The method according to 1 above, wherein the thermoplastic polymer is selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polyvinyl alcohol and aramid.

7. 위 1에 있어서, 상기 용제는 노난, 데칸, 데칼린, p-크실렌, 운데칸, 도데칸, 액체 파라핀, 디부틸 프탈레이트, 디옥틸 프탈레이트, 스테아릴 알코올, 세릴 알코올 및 파라핀 오일로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인, 원사의 제조 방법.7. The composition of claim 1 wherein said solvent is selected from the group consisting of nonane, decane, decalin, p-xylene, undecane, dodecane, liquid paraffin, dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, stearyl alcohol, ceryl alcohol and paraffin oil At least one selected from the group consisting of:

8. 위 1에 있어서, 상기 추출매는 펜탄, 헥산, 헵탄, 메틸렌 클로라이드, 사염화탄소, 디에틸 에테르, 디옥산, 메틸 에틸 케톤, 트리플루오로에탄, C6F14, C7F16, C5H3F7, C4F9OCH3, C4F9OC2H5, C4F9OCF3 및 C4F9OC2F5로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인, 원사의 제조 방법.8. In the first place, the extracted tying pentane, hexane, heptane, methylene chloride, carbon tetrachloride, diethyl ether, dioxane, methyl ethyl ketone, trifluoromethyl ethane, C 6 F 14, C 7 F 16, C 5 H Wherein at least one selected from the group consisting of 3 F 7 , C 4 F 9 OCH 3 , C 4 F 9 OC 2 H 5 , C 4 F 9 OCF 3 and C 4 F 9 OC 2 F 5 is used.

9. 위 1에 있어서, 상기 용제가 제거된 시트상 성형체는 용제의 함량이 시트상 성형체 총 중량 중 1,000ppm 미만인, 제조 방법.9. The production method according to item 1 above, wherein the solvent-removed sheet-shaped molded article has a solvent content of less than 1,000 ppm of the total weight of the sheet-shaped molded article.

10. 위 1에 있어서, 상기 모노필라멘트는 1,000 데니어 내지 10,000 데니어인 원사의 제조 방법.10. The method according to 1 above, wherein the monofilament is from 1,000 denier to 10,000 denier.

11. 위 1에 있어서, 상기 제조된 필름의 두께가 5 내지 500㎛인, 원사의 제조 방법.11. The method of producing a yarn according to 1 above, wherein the thickness of the produced film is 5 to 500 mu m.

12. 위 1에 있어서, 상기 열가소성 고분자는 중량평균분자량이 500,000 이상인, 원사의 제조 방법.12. The method of producing a yarn according to 1 above, wherein the thermoplastic polymer has a weight average molecular weight of 500,000 or more.

13. 위 1에 있어서, 상기 열가소성 고분자는 고유 점도(IV, Intrinsic Viscosity)가 5dl/g 이상의 폴리에틸렌인, 원사의 제조 방법.13. The method of producing a yarn according to 1 above, wherein the thermoplastic polymer is polyethylene having an Intrinsic Viscosity (IV) of 5 dl / g or more.

14. 위 1에 있어서, 상기 제2 연신은 고분자의 유리 전이 온도 이상의 열을 가하는 열 챔버의 전방에 위치한 필름 이송 롤러보다 상기 열 챔버의 후방에 위치한 연신 롤러를 빨리 회전시켜 수행되는 것인, 원사의 제조 방법.
14. The method of claim 1, wherein the second stretching is performed by rapidly rotating a stretching roller located behind the heat chamber in front of a film transport roller located in front of a heat chamber that applies heat above a glass transition temperature of the polymer, ≪ / RTI >

본 발명은 초고분자량의 고분자(polymer)를 원료로 사용하더라도 용제 추출의 문제 없이 세데니어부터 수천데니어에 이르는 모노필라멘트를 제조할 수 있다.
The present invention can produce monofilaments ranging from three deniers to several thousand deniers without solvent extraction even when ultra high molecular weight polymer is used as a raw material.

본 발명은 열가소성 고분자 및 용제를 포함하는 겔 용액을 시트상 성형체로 제조하는 단계; 상기 시트상 성형체에 열을 가하여 상기 용제를 제거하는 단계; 상기 용제가 제거된 시트상 성형체를 제1 연신하여 두께가 2㎛ 내지 500㎛인 필름을 제조하는 단계; 및 상기 필름에 고분자의 유리전이온도 이상의 열을 가하면서 제2 연신하여 30 데니어 내지 10,000 데니어의 모노필라멘트를 제조하는 단계를 포함함으로써, 초고분자량의 고분자(polymer)를 원료로 사용하더라도 세데니어부터 수천데니어에 이르기까지 데니어의 제한 없이 모노필라멘트를 제조할 수 있는, 원사의 제조 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for producing a sheet-shaped molded article, comprising the steps of: preparing a gel solution containing a thermoplastic polymer and a solvent; Applying heat to the sheet-shaped formed body to remove the solvent; A step of firstly stretching the sheet-shaped formed article from which the solvent has been removed to produce a film having a thickness of 2 to 500 占 퐉; And a step of preparing a monofilament having a denier of from 30 denier to 10,000 denier by applying a second stretching process to the film while heating the polymer at a temperature higher than the glass transition temperature of the polymer. Thus, even when a polymer having an ultra-high molecular weight is used as a raw material, The present invention relates to a method of producing a yarn, which can produce a monofilament without limitation of denier up to denier.

본 명세서에서 모노필라멘트는 합성 섬유에서 얻어진 긴 섬유사를 의미하는 것으로서, 그 단면이 원형이나 타원형인 것뿐만 아니라, 다각형이거나 납작한 형태인 경우도 포함한다.In this specification, monofilament refers to a long fiber yarn obtained from a synthetic fiber, and includes not only a circular or elliptical cross section but also a polygonal or flattened form.

그리고, 원사는 그러한 모노필라멘트 자체, 또는 다수의 모노필라멘트가 합쳐지거나 꼬아져서 형성되는 멀티 필라멘트이다.And, the yarn is a multifilament in which such a monofilament itself or a plurality of monofilaments is formed by being joined or twisted.

종래의 겔 방사로 제조되는 모노필라멘트의 경우, 필라멘트로부터 방사 용제를 추출해야 하므로 생산할 수 있는 굵기의 제한이 있으나, 본 발명의 제조 방법은 겔 용액으로부터 제조되고 이미 용제가 제거된 고분자 필름을 연신하여 모노필라멘트를 형성하므로, 모노필라멘트의 형성시에 용제 추출을 요하지 않아 굵기 제한 없이 모노필라멘트를 제조할 수 있다.In the case of the conventional monofilament prepared by gel-spinning, since the spinning solvent must be extracted from the filament, there is a limitation on the thickness that can be produced. However, in the manufacturing method of the present invention, the polymer film prepared from the gel solution, Since the monofilaments are formed, monofilaments can be produced without any solvent extraction at the time of formation of the monofilaments and without limitation in thickness.

이하 본 발명의 일 구현예에 따라 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to an embodiment of the present invention.

먼저, 열가소성 고분자 및 용제를 포함하는 겔 용액을 시트상 성형체로 제조한다.First, a gel solution containing a thermoplastic polymer and a solvent is prepared as a sheet-shaped molded article.

상기 고분자는 열가소성으로서, 필름의 제조 이후에 가열 및 연신에 의해 모노필라멘트를 형성할 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리비닐알코올, 아라미드 등을 들 수 있다.The polymer is thermoplastic and is not particularly limited as long as it can form monofilaments by heating and stretching after the production of the film. Examples of the polymer include polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polyvinyl alcohol, .

겔 방사 방법으로만 필라멘트 사를 형성할 수 있는 초고분자량의 고분자인 경우 종래의 겔 방사 방식으로는 생산할 수 있는 모노필라멘트의 굵기 제한이 있으나(약 200 내지 300데니어), 본 발명은 그러한 제한 없이 세데니어부터 수천데니어에 이르는 모노필라멘트를 제조할 수 있다. 따라서, 상기 고분자는 겔 방사 방법으로만 제조할 수 있는 초고분자량의 고분자(polymer)인 경우, 본 발명의 상기 장점이 최대한으로 발휘될 수 있다. 예를 들면, 중량평균분자량이 500,000 이상인 것일 수 있다. 예를 들면, 중량평균분자량이 500,000 내지 8,000,000일 수 있다. 상기 범위 내에서 500,000 내지 8,000,000, 1,000,000 내지 8,000,000 등 일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.In the case of ultrahigh molecular weight polymers capable of forming filament yarns only by the gel spinning method, there are limitations on the thickness of the monofilament that can be produced by conventional gel spinning processes (about 200 to 300 denier) Monofilaments ranging from denier to several thousand denier can be produced. Therefore, when the polymer is an ultra-high-molecular-weight polymer that can be produced only by a gel spinning method, the advantages of the present invention can be maximized. For example, the weight average molecular weight may be 500,000 or more. For example, the weight average molecular weight may be 500,000 to 8,000,000. Within this range, it may be 500,000 to 8,000,000, 1,000,000 to 8,000,000, or the like, but is not limited thereto.

그러나, 본 발명의 원사의 제조 방법은 그러한 초고분자량의 고분자 이외의 원료에 대해서도 마찬가지로 적용될 수 있으므로, 적용 대상 고분자의 분자량은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 중량평균분자량이 300,000 이상, 구체적으로 300,000 내지 8,000,000일 수 있다.However, the method for producing a yarn of the present invention can be similarly applied to a raw material other than the ultrahigh molecular weight polymer. Therefore, the molecular weight of the polymer to be applied is not particularly limited, and for example, a weight average molecular weight of 300,000 or more, 8,000,000.

바람직하게는 135℃에서 데카린으로 측정된 고유 점도(IV, Intrinsic Viscosity)가 5dl/g 이상, 보다 바람직하게는 8dl/g 내지 45dl/g인 폴리에틸렌일 수 있다. 이러한 폴리에틸렌은 겔 방사 방식으로만 원사를 제조할 수 있어 종래 방법으로는 굵은 모노필라멘트를 얻을 수 없으므로, 상기 폴리에틸렌에 대해서 본 발명의 장점이 최대한으로 발휘될 수 있다.Preferably an intrinsic viscosity (IV) of 5 dl / g or more, more preferably 8 dl / g to 45 dl / g, measured by decalin at 135 ° C. Since such a polyethylene can be produced only by a gel-spinning method, a thick monofilament can not be obtained by a conventional method, and thus the advantages of the present invention can be exerted to the polyethylene as much as possible.

상기 용제는 통상의 겔 방사에 사용되는 용제가 사용될 수 있으며, 예를 들면 노난, 데칸, 데칼린, p-크실렌, 운데칸, 도데칸, 액체 파라핀, 디부틸 프탈레이트, 디옥틸 프탈레이트, 스테아릴 알코올, 세릴 알코올, 파라핀 오일 등일 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.The solvent may be a solvent used for ordinary gel-spinning, for example, nonane, decane, decalin, p-xylene, undecane, dodecane, liquid paraffin, dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, stearyl alcohol, Ceryl alcohol, paraffin oil, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

시트상 성형체의 제조 방법은 특별히 한정되지 않으며 당 분야에 공지된 방법에 의할 수 있으며, 예를 들면 겔 용액을 다이가 부착된 압출기로 압출하거나, 캐스팅하는 등의 방법으로 형성할 수 있다.The method for producing the sheet-shaped formed body is not particularly limited and may be a method known in the art. For example, the gel solution may be formed by extruding with a die-attached extruder, casting or the like.

시트상 성형체는 후술할 필름의 중간체로서, 압출, 캐스팅 등에 의해 시트상으로 형성되고 나서 필요에 따라 냉각 단계를 더 거칠 수 있다.The sheet-like formed body may be formed into a sheet-like body by extrusion, casting or the like as an intermediate of a film to be described later, and then further subjected to a cooling step as required.

냉각 온도는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 0 내지 25℃일 수 있다.The cooling temperature is not particularly limited, and may be, for example, 0 to 25 ° C.

냉각 방법도 특별히 한정되지 않고 당 분야에서 통상적인 방법을 사용할 수 있으며, 예를 들면 냉각용 공기, 냉각수 등의 냉각 매체를 접촉시키거나 냉각 롤러 등을 접촉시켜 수행될 수 있다.The cooling method is not particularly limited, and any conventional method can be used in the art. For example, the cooling method may be carried out by bringing a cooling medium such as cooling air, cooling water, etc. into contact with the cooling roller or the like.

이후에, 상기 시트상 성형체에 열을 가하여 상기 용제를 제거한다.Thereafter, heat is applied to the sheet-shaped formed body to remove the solvent.

용제의 제거는 고온의 열을 가하여 용제를 증발 또는 휘발시킴으로써, 또는 추출매에 침지시켜 용제를 용해시키거나 추출매로 이전시킴으로써 제거할 수 있다.Removal of the solvent may be removed by applying heat at elevated temperature to evaporate or volatilize the solvent, or by immersing it in a solvent to dissolve or transfer the solvent to the solvent.

용제를 증발 또는 휘발시키는 경우의 가열 온도는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 50 내지 150℃일 수 있다.The heating temperature in the case of evaporating or volatilizing the solvent is not particularly limited and may be, for example, 50 to 150 ° C.

추출매는 상기 용제의 적어도 일부를 용해하거나 이전시킬 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 펜탄, 헥산, 헵탄, 등과 같은 포화 탄화수소; 메틸렌 클로라이드, 사염화탄소 등과 같은 염소화 탄화수소; 디에틸 에테르, 디옥산 등과 같은 에테르; 메틸 에틸 케톤 등과 같은 케톤; 트리플루오로에탄, C6F14, C7F16 등과 같은 선형 플루오로카본; C5H3F7 등과 같은 환형 하이드로플루오로카본; C4F9OCH3, C4F9OC2H5 등과 같은 하이드로플루오로에테르; 및 C4F9OCF3, C4F9OC2F5 등과 같은 퍼플루오로에테르와 같은 1종 이상의 휘발성 용매를 포함한다.The extraction solvent is not particularly limited as long as it can dissolve or transfer at least a part of the solvent, for example, saturated hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane and the like; Chlorinated hydrocarbons such as methylene chloride, carbon tetrachloride and the like; Ethers such as diethyl ether, dioxane and the like; Ketones such as methyl ethyl ketone and the like; Trifluoro ethane, C 6 F 14, carbon at a linear fluoroalkyl such as C 7 F 16; Cyclic hydrofluorocarbons such as C 5 H 3 F 7 and the like; Hydrofluoroethers such as C 4 F 9 OCH 3 , C 4 F 9 OC 2 H 5 and the like; And a C 4 F 9 OCF 3, C 4 F 9 OC 2 F 5 1 -volatile solvent such as ether or more species such as a perfluoroalkyl.

추출매의 온도는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 25 내지 80℃일 수 있다.The temperature of the extracting medium is not particularly limited, and may be, for example, 25 to 80 캜.

제거되는 용제의 양이 특별히 한정되지 않지만, 일반적으로 많은 양의 용제가 시트상 성형체로부터 제거될수록 더 높은 품질의 필름이 얻어진다. 일 실시예에서, 용제는 시트상 성형체에 남아 있는 용제의 양이 시트상 성형체의 중량을 기준으로 1,000ppm 미만, 바람직하게는 500ppm 미만, 보다 바람직하게는 200ppm 미만이 될 때까지 제거될 수 있다.Although the amount of the solvent to be removed is not particularly limited, in general, the higher the amount of the solvent is removed from the sheet-shaped molding, the higher the quality of the film is obtained. In one embodiment, the solvent may be removed until the amount of solvent remaining in the sheet-shaped article is less than 1,000 ppm, preferably less than 500 ppm, and more preferably less than 200 ppm, based on the weight of the sheet-shaped article.

다음으로, 상기 용제가 제거된 시트상 성형체를 제1 연신하여 필름을 제조한다.Next, the sheet-shaped formed article from which the solvent is removed is first stretched to produce a film.

상기 연신은 고분자 필름에 열을 가하며 진행 방향(MD 방향)으로 균일하게 연신할 수 있는 방법이라면 특별히 한정되지 않고 당 분야에서 통상적으로 사용되는 방법에 의해 수행될 수 있다. 예를 들면 연신은 텐터 타입의 동시연신 혹은 롤을 이용하여 종방향의 1차연신을 수행하고 텐터로 횡방향의 2차연신을 수행하는 축차연신등 어떤 연신법도 사용 가능하다.The stretching is not particularly limited as long as the polymer film can be uniformly stretched in the progress direction (MD direction) by applying heat to the polymer film, and can be carried out by a method commonly used in the art. For example, any stretching method such as stretching stretching in which longitudinal stretching in the longitudinal direction is carried out by simultaneous stretching of a tenter type or a roll and secondary stretching in the transverse direction is performed by a tenter can be used.

연신비는 종방향 및 횡방향으로 각각 4배 이상이며, 총 연신비는 25 내지 60배인 것이 좋다. 한쪽 방향의 연신비가 4배 미만인 경우는 한 쪽 방향의 배향이 충분하지 않고 동시에 종방향 및 횡방향간의 물성 균형이 강도가 저하될 수 있다. 또한, 총 연신비가 25배 미만이면 미연신이 발생하거나 후술할 제2 연신에 의하여 충분한 강도를 가진 모노필라멘트를 제조하기 어려울 수 있다. 60배를 초과하면 연신 중 파단이 발생할 가능성이 높으며, 필름의 수축률이 증가될 수 있다. The stretching ratio is preferably at least 4 times in the longitudinal direction and in the transverse direction, and the total stretching ratio is preferably 25 to 60 times. When the stretching ratio in one direction is less than 4 times, the orientation in one direction is not sufficient and the balance of physical properties between the longitudinal direction and the transverse direction may be lowered. If the total draw ratio is less than 25 times, it may be difficult to produce monofilaments having a sufficient strength by the second elongation which will be described later. If it exceeds 60 times, there is a high possibility that breakage occurs during stretching, and the shrinkage ratio of the film may be increased.

연신에 의해 제조된 필름은 두께가 2㎛ 내지 500㎛이다. 두께가 상기 범위 내인 경우 후술할 제2 연신에 의해 굵기 30 내지 10,000데니어의 모노필라멘트를 제조할 수 있다. 1,000데니어 이상의 굵은 모노필라멘트를 제조한다는 측면에서는 두께가 5㎛ 내지 500㎛일 수 있다.The film produced by stretching has a thickness of 2 탆 to 500 탆. When the thickness is within the above range, a monofilament having a thickness of 30 to 10,000 denier can be produced by a second stretching which will be described later. In terms of producing a monofilament having a thickness of 1,000 denier or more, the thickness may be 5 탆 to 500 탆.

본 발명의 다른 일 구현예에 따르면 상기 제1 연신은 용제 제거 전, 제거 중 또는 제거 후에 수행되거나 여러 단계에 걸쳐서 수행될 수 있으며, 시트상 성형체의 두께, 폭, 소재, 분자량, 제조하고자 하는 모노필라멘트의 데니어 등에 따라 2회 이상의 복수 단계로 수행될 수도 있다. 그 외에도 건조, 냉각 등 당 분야의 통상적인 공정을 더 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the first stretching may be performed before, during, or after the removal of the solvent, or may be carried out in various stages. The thickness, width, material, molecular weight, But may be performed in two or more steps in accordance with the denier of the filament. In addition, drying, cooling, and other conventional processes in the art can be further included.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 필름은 상기 제2 연신 방향에 수직 방향의 단면적이 0.001 내지 0.45cm2가 되도록 제1 연신된다. 그러한 경우, 후술할 제2 연신을 통해 연신이 부족하여 강도가 약하거나, 연신이 과하여 고분자 분자쇄가 끊어지는 일이 없이 후술할 30 내지 10,000데니어의 섬도를 갖는 모노필라멘트를 제조할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the film is first stretched so that the cross-sectional area in a direction perpendicular to the second stretching direction becomes 0.001 to 0.45 cm 2 . In such a case, monofilaments having a fineness of 30 to 10,000 denier, which will be described later, can be produced without weakening the strength due to lack of elongation through the second elongation to be described later, and without breaking the polymer molecular chains due to stretching.

이후에, 상기 필름에 고분자의 유리전이온도 이상의 열을 가하면서 제2 연신하여 30 데니어 내지 10,000 데니어의 모노필라멘트를 제조한다.Thereafter, a monofilament of 30 denier to 10,000 denier is prepared by second stretching the film while applying heat at a temperature higher than the glass transition temperature of the polymer.

상기 제2 연신은 고분자 필름에 열을 가하며 진행 방향(MD 방향)으로 균일하게 연신할 수 있는 방법이라면 특별히 한정되지 않고 당 분야에서 통상적으로 사용되는 방법에 의해 수행될 수 있다. 예를 들면 고분자의 유리 전이 온도 이상의 열을 가하는 열 챔버의 전방에 위치한 필름 이송 롤러보다 상기 열 챔버의 후방에 위치한 연신 롤러를 빨리 회전시켜 수행될 수 있다. 이러한 방법으로 수행되는 경우에 고분자의 넥킹(necking) 현상 없이 균일하게 필름의 진행 방향으로 균일하게 연신이 수행될 수 있다.The second stretching is not particularly limited as long as the polymer film can be uniformly stretched in the progress direction (MD direction) by applying heat to the polymer film, and can be performed by a method commonly used in the art. For example, by rotating the stretching roller located behind the heat chamber faster than the film transport roller located in front of the heat chamber that applies heat above the glass transition temperature of the polymer. When this method is performed, the stretching can be performed uniformly in the film traveling direction uniformly without necking of the polymer.

상기 연신은 고분자 필름에 유리전이온도 이상의 열을 가하며 수행된다. 바람직하게는, 유리전이온도 이상 내지 용융점 미만의 열을 가하며 수행될 수 있다. 열처리 온도가 유리전이온도 미만이면 균일하게 연신이 수행되기 어렵고, 용융점 이상이면 고분자 사슬의 배향이 어렵고, 필름의 연신 자체가 용이하지 않을 수 있다. 구체적인 예를 들면, 고유 점도(IV, Intrinsic Viscosity)가 5dl/g 이상의 폴리에틸렌인 경우 80 내지 140℃의 열을 가할 수 있다.The stretching is carried out by applying heat above the glass transition temperature to the polymer film. Preferably, it can be carried out by applying heat at a temperature higher than the glass transition temperature and lower than the melting point. When the heat treatment temperature is lower than the glass transition temperature, stretching is difficult to be performed uniformly. If the heat treatment temperature is higher than the melting point, orientation of the polymer chains is difficult and stretching of the film itself may not be easy. For example, in the case of polyethylene having an Intrinsic Viscosity (IV) of 5 dl / g or more, heat of 80 to 140 占 폚 can be applied.

열 챔버 내부에 가열 수단을 위치시켜 열 챔버를 통과하는 필름에 열을 가할 수 있다. 가열 수단은 열 챔버를 통과하는 필름에 균일하게 열을 가할 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 온수, 열풍, 열판, 열선, 가열 롤, 적외선 등 일 수 있다.Heating means may be positioned within the thermal chamber to apply heat to the film passing through the thermal chamber. The heating means is not particularly limited as long as it can uniformly apply heat to the film passing through the heat chamber, and can be, for example, hot water, hot air, hot plate, hot wire, heating roll, infrared ray and the like.

제2 연신비는 특별히 한정되지 않고 고분자 필름의 두께, 폭, 제조하고자 하는 필라멘트 사의 데니어, 강도, 탄성계수 등에 따라 적절히 선택될 수 있으며, 예를 들면 연신비가 1.5 내지 12배, 바람직하게는 3.5 내지 10배일 수 있다. 연신비가 1.5배 미만이면 고강도의 모노필라멘트를 제조하기 어렵고, 12배 초과이면 고분자의 분자쇄가 연신 장력에 의해 끊어져 마찬가지로 강도가 저하될 수 있다.The second stretching ratio is not particularly limited and may be appropriately selected according to the thickness, width, denier, strength, elastic modulus, etc. of the filament yarn to be produced. For example, the stretching ratio is 1.5 to 12 times, preferably 3.5 to 10 It can be boats. If the stretching ratio is less than 1.5 times, it is difficult to produce high-strength monofilaments. If the stretching ratio is more than 12 times, the molecular chains of the polymer may be broken by the stretching tension, and the strength may be similarly lowered.

보다 우수한 강도를 갖는 모노필라멘트를 제조할 수 있다는 측면에서 바람직하게는 제2 연신은 복수 단계로 수행될 수 있다. 예를 들면, 2단계로 수행되는 경우, 상기 제2 연신의 연신비를 만족시키는 범위 내에서 제2-1 연신은 1.2 내지 3.5배의 연신비, 제2-2 연신도 1.2 내지 3.5배의 연신비로 수행될 수 있다. 그러한 경우에 강도 개선 효과를 극대화 할 수 있다.From the standpoint of producing a monofilament having a higher strength, the second stretching can be preferably carried out in a plurality of steps. For example, in the case of performing in two steps, within the range of satisfying the stretching ratio of the second stretching, the 2-1 stretching is performed at a stretching ratio of 1.2 to 3.5 times and the 2-2 stretching is performed at a stretching ratio of 1.2 to 3.5 times . In such a case, the strength improvement effect can be maximized.

연신비를 조정하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 상기 예시한 이송 롤러 및 연신 롤러를 통해 연신을 수행하는 경우, 연신 롤러의 회전 속도를 이송 롤러의 회전 속도와 동일하게 하면 1배의 연신비로, 20배의 속도로 하면 20배의 연신비로 연신이 수행된다.For example, when stretching is performed through the above-described conveying roller and stretching roller, if the rotation speed of the stretching roller is made equal to the rotation speed of the conveying roller, a method of controlling the stretching ratio at a stretching ratio of 1 times , And at a speed of 20 times, the stretching is performed at a stretching ratio of 20 times.

상기 방법을 거쳐 제조된 모노필라멘트의 굵기는 특별히 한정되지 않고 고분자의 종류, 분자량, 필름의 두께, 연신비 등에 따라 달라질 수 있으나, 예를 들면 30데니어 내지 10,000데니어일 수 있고, 1,000 내지 10,000데니어의 굵은 모노필라멘트의 제조에만 이용할 수도 있다. 굵기가 30데니어 미만이면 너무 가늘어 취급이 용이하지 않고, 제조된 필라멘트의 권취시에 필라멘트가 자주 끊어지는 문제가 있다.The thickness of the monofilament prepared by the above method is not particularly limited and may be, for example, from 30 denier to 10,000 denier, and may be in the range of 1,000 to 10,000 denier, for example, depending on the type of polymer, molecular weight, thickness, It can be used only for the production of monofilaments. If the thickness is less than 30 deniers, the filament is too thin to be handled easily, and the filament is frequently broken at the time of winding the produced filament.

본 발명에 따른 원사는 방탄복, 안전장갑, 의학용, 각종 로프, 헬멧, 스키판 등 여러 분야에 원사로서 사용될 수 있다.The yarn according to the present invention can be used as yarn in various fields such as body armor, safety gloves, medical use, various ropes, helmet, and ski board.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to be illustrative of the invention and are not intended to limit the scope of the claims. It will be apparent to those skilled in the art that such variations and modifications are within the scope of the appended claims.

실시예Example 1-5 및  1-5 and 비교예Comparative Example 1 One

(1) 필름의 제조(1) Production of film

중량평균 분자량(Mw)이 2.0×106이며, 분자량 분포(Mw/Mn)가 8이고, 용융점(Tm)이 135℃인 초고분자량 폴리에틸렌 99.5중량부에 산화방지제로서 테트라키스[메틸렌-3-(3,5-디-tert-4-하이드록시페닐)-프로피오네이트]메탄 0.5중량부를 혼합하였다.Molecular weight polyethylene having a weight average molecular weight (Mw) of 2.0 占06 and a molecular weight distribution (Mw / Mn) of 8 and a melting point (Tm) of 135 占 폚, tetrakis 3,5-di-tert-4-hydroxyphenyl) -propionate] methane were mixed.

얻어진 혼합물 50중량부에 파라핀 오일 50중량부를 공급하고 회전 혼합하여 겔 용액을 제조하였다.50 parts by weight of paraffin oil was supplied to 50 parts by weight of the obtained mixture and mixed by rotating to prepare a gel solution.

상기 겔 용액을 압출기로부터 T 다이에 공급하여, 시트상 성형체를 제조하고, 제조된 시트상 성형체를 30℃로 가열된 메틸렌 클로라이드에 3분간 침지하여 파라핀 오일을 제거하였다.The gel solution was supplied to a T die from an extruder to prepare a sheet-shaped formed body, and the sheet-shaped formed body thus prepared was immersed in methylene chloride heated to 30 DEG C for 3 minutes to remove the paraffin oil.

파라핀 오일이 제거된 시트상 성형체를 롤러로 이동시키면서, 100℃의 열을 가하며, 종방향 및 횡방향으로 제1 연신함으로써 필름을 제조하였다.
The sheet-shaped formed article from which the paraffin oil had been removed was moved by a roller, and heat was applied at 100 DEG C, and the film was first stretched in the machine direction and the transverse direction.

(2) (2) 모노필라멘트의Monofilament 제조 Produce

상기 필름을 롤러로 이동시키면서, 120℃의 열을 가하는 열 챔버의 전방에 위치한 필름 이송 롤러보다 상기 열 챔버의 후방에 위치한 연신 롤러를 빨리 회전시켜 제2 연신함으로써 모노필라멘트를 제조하였다.A monofilament was prepared by rapidly rotating the stretching roller located at the rear of the heat chamber in the second stretching than the film feeding roller located in front of the heat chamber for applying heat at 120 캜 while moving the film by the roller.

실시예 1, 4 및 7은 제2 연신을 1단계로 수행하였고, 나머지는 2단계로 수행하였다.
Examples 1, 4 and 7 performed the second stretching in one step and the remainder in two steps.

구분division 제1 연신비
(배)
First Drawing Ratio
(ship)
필름의 두께(㎛)Thickness of film (탆) 필름의 제2 연신 방향에 수직 방향의 단면적
(cm2)
Sectional area in the direction perpendicular to the second stretching direction of the film
(cm 2 )
제2 연신비
(배)
The second stretching ratio
(ship)
모노필라멘트의 섬도
(데니어)
Fineness of monofilament
(Denier)
1단계Stage 1 2단계Step 2 Bell Transverse 실시예 1Example 1 66 66 22 0.0020.002 5.55.5 5050 실시예 2Example 2 66 66 1010 0.0190.019 22 33 600600 실시예 3Example 3 66 66 2020 0.0260.026 3.53.5 22 1,0001,000 실시예 4Example 4 66 66 5050 0.160.16 5.85.8 5,0005,000 실시예 5Example 5 66 66 500500 0.40.4 3.53.5 1.51.5 10,00010,000 실시예 6Example 6 66 66 44 0.0010.001 1.51.5 3.53.5 3030 실시예 7Example 7 66 66 44 0.0010.001 4.84.8 5050 실시예 8Example 8 44 44 44 0.0010.001 4.84.8 5050 비교예 1Comparative Example 1 66 66 1One 0.00080.0008 33 1.51.5 2525

비교예Comparative Example 2 2

실시예 1의 겔 용액을 방사하고, 동일한 방법으로 용제를 제거한 후, 15배 연신하여 섬도 600데니어의 모노필라멘트를 제조하였다.
The gel solution of Example 1 was spun, the solvent was removed by the same method, and the solution was stretched 15 times to prepare a monofilament having a fineness of 600 denier.

비교예Comparative Example 3 3

실시예 1의 겔 용액을 방사하고, 동일한 방법으로 용제를 제거한 후, 9배 연신하여 섬도 1,000데니어의 모노필라멘트를 제조하였다.
The gel solution of Example 1 was spun and the solvent was removed in the same manner and then stretched 9 times to prepare a monofilament of 1,000 denier in fineness.

실험예Experimental Example

(1) 잔여 용제 함량 측정(1) Residual solvent content measurement

본 발명에 있어서의 모노필라멘트 내의 잔류 용제 함량은, 시마즈 세이사쿠쇼 제조 「가스 크로마토그래피」를 이용하여 측정하였다.The residual solvent content in the monofilament in the present invention was measured using " gas chromatography " manufactured by Shimadzu Corporation.

우선, 모노필라멘트 10 ㎎을 가스 크로마토그래피 주입구의 유리 인서트(glass insert)에 세트하였다. 계속해서 주입구를 용매의 비점 이상으로 가열하고, 가열에 의해 발생한 용제를 질소 퍼지로 칼럼에 도입하였다. 다음으로 칼럼 온도를 40℃로 설정하고, 용매를 5분간 트랩시켰다. 다음으로 칼럼 온도를 80℃까지 승온시킨 후에 측정을 개시하였다. 얻어진 피크로부터 잔류 용제 농도를 구하였다.
First, 10 mg of the monofilament was set in a glass insert of a gas chromatography injection port. Subsequently, the injection port was heated above the boiling point of the solvent, and the solvent generated by heating was introduced into the column with nitrogen purge. Next, the column temperature was set to 40 DEG C, and the solvent was trapped for 5 minutes. Next, the column temperature was raised to 80 DEG C and measurement was started. The residual solvent concentration was obtained from the obtained peak.

(2) (2) 모노필라멘트의Monofilament 인장강도The tensile strength 측정 Measure

필라멘트의 강도 측정방법은 필라멘트의 데니어(Denier)를 측정하고, 만능 인장 시험기(Instron Model-4202)를 이용하여 그립(grip) 간격 300 mm, 속도 300 mm/min의 조건하에서 측정하였다.
The denier of the filament was measured and the tensile strength of the filament was measured using a universal tensile tester (Instron Model-4202) under the conditions of a grip interval of 300 mm and a speed of 300 mm / min.

구분division 모노필라멘트의 섬도(데니어)Fineness (denier) of monofilament 잔여 용제 함량(ppm)Residual Solvent Content (ppm) 인장강도
(g/d)
The tensile strength
(g / d)
실시예 1Example 1 5050 185185 17.517.5 실시예 2Example 2 600600 290290 19.419.4 실시예 3Example 3 1,0001,000 320320 20.520.5 실시예 4Example 4 5,0005,000 765765 17.217.2 실시예 5Example 5 10,00010,000 950950 16.116.1 실시예 6Example 6 3030 165165 18.718.7 실시예 7Example 7 5050 190190 16.516.5 실시예 8Example 8 5050 360360 14.714.7 비교예 1Comparative Example 1 2525 250250 12.112.1 비교예 2Comparative Example 2 600600 2,7502,750 9.89.8 비교예 3Comparative Example 3 1,0001,000 5,3005,300 8.58.5

상기 표 2를 참조하면, 실시예 1 내지 7의 방법으로 제조된 모노필라멘트는 세데니어의 모노필라멘트 뿐만 아니라, 1,000데니어 이상의 태데니어의 경우도 잔여 용제 함량이 1% 미만으로 매우 적었고, 이에 따라 인장강도가 매우 높았다.Referring to Table 2, the monofilaments prepared by the methods of Examples 1 to 7 had very low residual solvent content of less than 1% even in the case of tanneries having a denier of 1,000 denier or more as well as three-denier monofilaments, The strength was very high.

그러나, 비교예 1의 방법으로 제조된 모노필라멘트는 섬도가 매우 낮아 취급이 용이하지 않았고, 권취시에 자주 끊어지는 문제가 있었다.However, the monofilament produced by the method of Comparative Example 1 was not easy to handle due to a very low fineness, and there was a problem that it was frequently broken at the time of winding.

비교예 2 및 3의 방법으로 제조된 모노필라멘트는 섬도는 높았으나, 잔여 용제 함량이 현저히 높아 인장강도가 매우 떨어졌다.The monofilaments prepared by the methods of Comparative Examples 2 and 3 had a high fineness but a very high residual solvent content and a very low tensile strength.

Claims (14)

열가소성 고분자 및 용제를 포함하는 겔 용액을 시트상 성형체로 제조하는 단계;
상기 시트상 성형체를 가열하거나, 추출매에 침지하여 상기 용제를 제거하는 단계;
상기 용제가 제거된 시트상 성형체를 제1 연신하여 두께가 2㎛ 내지 500㎛인 필름을 제조하는 단계; 및
상기 필름에 고분자의 유리 전이 온도 이상의 열을 가하면서 제2 연신하여 30 데니어 내지 10,000 데니어의 모노필라멘트를 제조하는 단계
를 포함하는 원사의 제조 방법.
Preparing a gel solution containing a thermoplastic polymer and a solvent as a sheet-shaped molding;
Heating the sheet-shaped formed body or dipping the sheet-shaped molded body in an extracting medium to remove the solvent;
A step of firstly stretching the sheet-shaped formed article from which the solvent has been removed to produce a film having a thickness of 2 to 500 占 퐉; And
Preparing a monofilament of 30 denier to 10,000 denier by the second stretching while applying heat above the glass transition temperature of the polymer to the film;
≪ / RTI >
청구항 1에 있어서, 상기 제1 연신은 이축 연신으로서, 연신비가 종?향 및 횡방향으로 각각 4배 이상이며, 총 연신비가 25 내지 60배인, 원사의 제조 방법.
The method of manufacturing a yarn according to claim 1, wherein the first stretching is biaxial stretching, wherein the stretching ratio is four times or more in the longitudinal direction and the transverse direction, respectively, and the total stretching ratio is 25 to 60 times.
청구항 1에 있어서, 상기 필름은 상기 제2 연신 방향에 수직 방향의 단면적이 0.001 내지 0.45cm2인, 원사의 제조 방법.
The method according to claim 1, wherein the film has a cross-sectional area in a direction perpendicular to the second stretching direction of 0.001 to 0.45 cm 2 .
청구항 1에 있어서, 상기 제2 연신은 1.5 내지 12배의 총 연신비로 수행되는, 원사의 제조 방법.
The method according to claim 1, wherein the second stretching is performed at a total stretching ratio of 1.5 to 12 times.
청구항 4에 있어서, 상기 제2 연신은 각각 1.2 내지 3.5배의 연신비로 수행되는 2단계 연신인, 원사의 제조 방법.
5. The method according to claim 4, wherein the second stretching is two-step stretching performed at a stretching ratio of 1.2 to 3.5 times.
청구항 1에 있어서, 상기 열가소성 고분자는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리비닐알코올 및 아라미드로 이루어진 군에서 선택되는, 원사의 제조 방법.
The method of producing a yarn according to claim 1, wherein the thermoplastic polymer is selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polyvinyl alcohol and aramid.
청구항 1에 있어서, 상기 용제는 노난, 데칸, 데칼린, p-크실렌, 운데칸, 도데칸, 액체 파라핀, 디부틸 프탈레이트, 디옥틸 프탈레이트, 스테아릴 알코올, 세릴 알코올 및 파라핀 오일로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인, 원사의 제조 방법.
The method of claim 1, wherein the solvent is selected from the group consisting of nonane, decane, decalin, p-xylene, undecane, dodecane, liquid paraffin, dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, stearyl alcohol, A method of manufacturing a yarn.
청구항 1에 있어서, 상기 추출매는 펜탄, 헥산, 헵탄, 메틸렌 클로라이드, 사염화탄소, 디에틸 에테르, 디옥산, 메틸 에틸 케톤, 트리플루오로에탄, C6F14, C7F16, C5H3F7, C4F9OCH3, C4F9OC2H5, C4F9OCF3 및 C4F9OC2F5로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인, 원사의 제조 방법.
The process according to claim 1, wherein the extractant is selected from the group consisting of pentane, hexane, heptane, methylene chloride, carbon tetrachloride, diethyl ether, dioxane, methyl ethyl ketone, trifluoroethane, C 6 F 14 , C 7 F 16 , C 5 H 3 F 7 , C 4 F 9 OCH 3 , C 4 F 9 OC 2 H 5 , C 4 F 9 OCF 3 and C 4 F 9 OC 2 F 5 .
청구항 1에 있어서, 상기 용제가 제거된 시트상 성형체는 용제의 함량이 시트상 성형체 총 중량 중 1,000ppm 미만인, 제조 방법.
The production method according to claim 1, wherein the solvent-removed sheet-shaped molded article has a solvent content of less than 1,000 ppm in the total weight of the sheet-shaped molded article.
청구항 1에 있어서, 상기 모노필라멘트는 1,000 데니어 내지 10,000 데니어인 원사의 제조 방법.
The method according to claim 1, wherein the monofilament is from 1,000 denier to 10,000 denier.
청구항 1에 있어서, 상기 제조된 필름의 두께가 5 내지 500㎛인, 원사의 제조 방법.
The method according to claim 1, wherein the thickness of the produced film is 5 to 500 μm.
청구항 1에 있어서, 상기 열가소성 고분자는 중량평균분자량이 500,000 이상인, 원사의 제조 방법.
The method of producing a yarn according to claim 1, wherein the thermoplastic polymer has a weight average molecular weight of 500,000 or more.
청구항 1에 있어서, 상기 열가소성 고분자는 고유 점도(IV, Intrinsic Viscosity)가 5dl/g 이상의 폴리에틸렌인, 원사의 제조 방법.
The method according to claim 1, wherein the thermoplastic polymer is polyethylene having an Intrinsic Viscosity (IV) of 5 dl / g or more.
청구항 1에 있어서, 상기 제2 연신은 고분자의 유리 전이 온도 이상의 열을 가하는 열 챔버의 전방에 위치한 필름 이송 롤러보다 상기 열 챔버의 후방에 위치한 연신 롤러를 빨리 회전시켜 수행되는 것인, 원사의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the second stretching is performed by rapidly rotating a stretching roller located behind the heat chamber in front of the film transferring roller located in front of the heat chamber applying heat above the glass transition temperature of the polymer. Way.
KR1020140068216A 2014-06-05 2014-06-05 Preparing method of filament yarn KR101456919B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140068216A KR101456919B1 (en) 2014-06-05 2014-06-05 Preparing method of filament yarn
PCT/KR2014/012655 WO2015186883A1 (en) 2014-06-05 2014-12-22 Method for manufacturing yarn

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140068216A KR101456919B1 (en) 2014-06-05 2014-06-05 Preparing method of filament yarn

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101456919B1 true KR101456919B1 (en) 2014-10-31

Family

ID=51999073

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140068216A KR101456919B1 (en) 2014-06-05 2014-06-05 Preparing method of filament yarn

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101456919B1 (en)
WO (1) WO2015186883A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1986001810A1 (en) 1984-09-24 1986-03-27 National Research Development Corporation Oriented polymer films
KR20040011724A (en) * 2002-07-30 2004-02-11 세원기업주식회사 Production Method And Of A Quadrangle Of Monofilament
JP2007113164A (en) 2005-09-22 2007-05-10 Kao Corp Method for producing nonwoven stretch fabric
KR20070101836A (en) * 2004-09-03 2007-10-17 허니웰 인터내셔널 인코포레이티드 Drawn gel-spun polyethylene yarns and process for drawing

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1986001810A1 (en) 1984-09-24 1986-03-27 National Research Development Corporation Oriented polymer films
KR20040011724A (en) * 2002-07-30 2004-02-11 세원기업주식회사 Production Method And Of A Quadrangle Of Monofilament
KR20070101836A (en) * 2004-09-03 2007-10-17 허니웰 인터내셔널 인코포레이티드 Drawn gel-spun polyethylene yarns and process for drawing
JP2007113164A (en) 2005-09-22 2007-05-10 Kao Corp Method for producing nonwoven stretch fabric

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015186883A1 (en) 2015-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10450676B2 (en) High tenacity high modulus UHMWPE fiber and the process of making
TWI449822B (en) High tenacity polyethylene yarn
KR101775142B1 (en) A polyethylene multifilament fiber with high tenacity and its manufacturing process
KR0131274B1 (en) Water soluble polyvinyl alcohol-based fiber
EP0193318B1 (en) Microporous membrane of ultra-high molecular weight alpha-olefin polymer
KR101497536B1 (en) Method for the production of highly oriented polyolefin ribbons, textiles and technical flexible sheet materials produced therefrom, and the use thereof in protective bodies for the protection from ballistic projectiles and the like
US8790559B2 (en) Method for preparing microporous polyolefin film with improved productivity and easy control of physical properties
JP6649395B2 (en) Method for producing high-strength synthetic fiber and high-strength synthetic fiber produced therefrom
JPS6075606A (en) Gel filament
KR101632636B1 (en) Manufacturing method of high strength polyester fiber
KR20170093792A (en) High strength and high modulus carbon fibers
GB2180790A (en) Filamentary yarn and film of an aromatic polyetherketone
KR101456919B1 (en) Preparing method of filament yarn
JPS59100710A (en) Production of yarn having high toughness
Nayak et al. Enhancement of electrospun UHMWPE fiber performance through post‐processing treatment
JP2002180324A (en) High-strength polyethylene fiber
KR100959867B1 (en) Manufacturing method of high tenacity polyethylene fiber and high tenacity polyethylene fiber prepared thereby
KR100994144B1 (en) Preparation of PVDFpolyvinylidene fluoride hollow fiber membrane by melt spinning and stretching process
JP4492917B2 (en) Method for producing polyolefin microporous membrane
KR20060106058A (en) Manufacturing method of high tenacity polyethylene fiber
KR20170105746A (en) Manufacturing method of high strength fiber and high strength fiber manufactured thereby
KR101858242B1 (en) Gel spinning apparatus for ultra-high Molecular Weight Polyethylene, and manufacturing method of the ultra-high Molecular Weight Polyethylene using the same
KR101856139B1 (en) The Method Of Manufacturing High Strength Phenoxy Fiber And High Strength Phenoxy Fiber By The Same
RU2733744C1 (en) Method of producing high-strength two-component yarn based on para-aramid and polyethylene high-molecular fibers
JPH0670283B2 (en) Method for producing high-strength, high-modulus polyvinyl alcohol fiber

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171025

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181025

Year of fee payment: 5