KR20050057648A - 모노필라멘트-유사 생성물의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 a) 폴리올레핀 스테이플 섬유로부터 제조된 방사 얀을 한 가닥 이상 함유하는 전구물질을, 폴리올레핀의 융점 범위 내의 온도에, 인접 섬유를 적어도 부분적으로 융합시키기에 충분한 시간동안 노출시키는 단계, 및 b) 전구물질을 1.0 이상의 인발비(draw ratio)로 동시에 연신시키는 단계를 포함하는, 상기 전구물질로부터 모노필라멘트-유사 생성물을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 개선된 내마모성을 나타내는, 상기 방법에 의해 수득될 수 있는 모노필라멘트-유사 생성물, 및 다양한 반마무리된 제품 및 최종 용도 제품을 제조하기 위한 상기 모노필라멘트-유사 생성물의 용도에 관한 것이다.

Description

모노필라멘트-유사 생성물의 제조 방법{PROCESS FOR MAKING A MONOFILAMENT-LIKE PRODUCT}
본 발명은, a) 한 가닥 이상의 폴리올레핀 섬유를 함유하는 전구물질을, 폴리올레핀의 융점 범위 내의 온도에, 인접 섬유를 적어도 부분적으로 융합시키기에 충분한 시간동안 노출시키는 단계, 및 b) 전구물질을 1.0 이상의 인발비(draw ratio)로 동시에 연신시키는 단계를 포함하는, 상기 전구물질로부터 모노필라멘트-유사 생성물을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 상기 방법에 의해 수득될 수 있는 모노필라멘트-유사 생성물, 및 다양한 반마무리된(semi-finished) 제품 및 최종 용도 제품을 제조하기 위한 상기 모노필라멘트-유사 생성물의 용도에 관한 것이다.
이러한 방법은 EP 0740002 B1 호에 공지되어 있다. 이 특허 문헌에는, 겔 방사 폴리올레핀 필라멘트의 얀으로부터 제조된 엮이거나(braided) 휘감기거나(twisted) 또는 휘감기고 꼬인(plied) 낚싯줄을, 1.01 내지 2.5의 연신비로 연신시키면서, 상기 폴리올레핀의 융점 범위 내의 온도에 인접한 필라멘트를 적어도 부분적으로 융합시키기에 충분한 시간동안 노출시키는, 필라멘트상 물질의 얀으로부터 낚싯줄을 제조하는 방법이 기재되어 있다. 이 방법에 적용된 얀은 연속 다중-필라멘트 얀, 더욱 구체적으로는 몰질량이 매우 높은 폴리에틸렌(UHMwPE)의 소위 겔 방사에 의해 제조된 상기 얀, 예를 들어 상표명 스펙트라(Spectra; 등록상표) 또는 다이니마(Dyneema; 등록상표)로 시판중인 얀이다.
낚싯줄은 통상 미끼 던지기, 급회전 및 제물낚시질시 조종하기가 편리한 둥글고 견고한 구조를 갖는, 합성 중합체로부터 제조된 모노필라멘트이다. 이러한 모노필라멘트 낚싯줄은 통상 뻣뻣한 특성과 매끈한 표면을 갖는데, 이 둘이 합쳐져서 낚싯대 릴로부터 더욱 잘 풀리면서 던지는 동안 저항(drag)이 감소되고 더욱 멀리 던질 수 있게 된다. 엮인 낚싯줄은 낚싯줄의 한쪽 끝에서 풀어지는 경향이 있고 물을 끌어들일 수 있으며 걸리고 얽히기 쉬운 외부 표면을 제공하며 물 밑에서 너무 잘 보이는 불투명한 백색을 갖기 때문에 낚싯줄에 덜 적합하다. EP 0740002 B1 호로부터 공지된 방법에 의해, 폴리올레핀 다중-필라멘트 얀으로부터 제조된 엮이거나 휘감긴 줄로부터 모노필라멘트-유사 낚싯줄을 제조할 수 있는데, 이는 엮인 낚싯줄의 상기 단점을 갖지 않는다.
EP 0740002 B1 호에 기재된 방법의 단점은 이에 의해 수득된 생성물이 마모 조건에 노출될 때 파괴에 대한 저항성이 한정된다는 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기 단점을 나타내지 않는 모노필라멘트-유사 생성물을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
이러한 목적은 a) 한 가닥(이는 폴리올레핀 스테이플 섬유로부터 제조된 방사 얀임) 이상의 폴리올레핀 섬유를 함유하는 전구물질을, 폴리올레핀의 융점 범위 내의 온도에, 인접 섬유를 적어도 부분적으로 융합시키기에 충분한 시간동안 노출시키는 단계, 및 b) 전구물질을 1.0 이상의 인발비로 동시에 연신시키는 단계를 포함하는, 상기 전구물질로부터 모노필라멘트-유사 생성물을 제조하는 방법을 사용하는 본 발명에 따라 달성된다.
본 발명에 따른 방법에서, 모노필라멘트-유사 생성물은 예컨대 꼬이거나 엮인 폴리올레핀 얀 구조체로부터 제조될 수 있으며, 물질 및 방법이란 제목 하에 기재된 시험에서 측정되는 파괴될 때까지의 사이클 수로 표현되는 내마모성이 개선된다.
본 발명에 따른 방법에 의해 수득되는 모노필라멘트-유사 생성물은 또한 초기 방사 얀 또는 상기 방사 얀으로부터 제조되고 전구물질로서 사용되는 꼬인 얀보다 상당히 더 높은 놀라울 정도로 높은 인장 강도를 나타낸다. 수득되는 모노필라멘트-유사 생성물은 쾌적한 감촉 또는 느낌을 추가로 가지며, 쉽게 조종되고 매듭지어질 수 있고; 또한 놀라울 정도로 높은 매듭 강도 및 매듭 강도 효율을 나타낸다. 본 발명에 따른 방법의 다른 이점은 융합도를 용이하게 변화 및 조절할 수 있어서, 맞춤 특성 프로파일을 갖는 생성물을 수득할 수 있다는 것이다. 또 다른 이점은 수득되는 모노필라멘트-유사 생성물을 추가적인 공정 단계에서 코팅 조성물로 효과적으로 코팅할 수 있다는 것이다.
본 발명에 따른 방법에서, 모노필라멘트-유사 생성물은 한 가닥 이상의 폴리올레핀 섬유를 함유하는 전구물질로부터 제조된다. 모노필라멘트-유사 생성물은 다중-필라멘트 얀 또는 끈보다 모노필라멘트를 더욱 닮은 외관 및 느낌을 갖지만 실제로는 전형적으로 약 50㎛ 미만의 직경을 갖는 섬유를 복수개로 함유하는 하나 이상의 가닥으로부터 제조된 생성물인 것으로 이해된다. 모노필라멘트-유사 생성물은 넓은 범위, 예를 들어 약 0.1 내지 10mm에서 변화되는 직경을 가질 수 있다. 본원에서, 전구물질은 한 가닥 이상의 폴리올레핀 섬유를 함유하고 공급물 또는 출발 물질로서 사용되는, 한정되지 않은 길이의 제품인 것으로 이해된다. 적합한 전구물질은 예컨대 다수의 가닥을 포함하는 엮인 끈, 꼬이고 휘감긴 얀, 끈 또는 로프, 및 단일-가닥 얀의 형태일 수 있다. 폴리올레핀 섬유 가닥은 주로, 즉 50질량% 이상의 폴리올레핀 섬유를 함유하는 얀과 같은 섬유상 제품으로 이해된다.
본 발명에 따른 방법은 인접한 섬유를 적어도 부분적으로 융합시키기에 충분한 시간동안 폴리올레핀의 융점 범위 내의 온도에 전구물질을 노출시키는 단계를 포함한다. 이 융합 단계의 조건은, 노출 온도 및 시간이 폴리올레핀 섬유를 연화시키고 적용된 특정 구조 내에서 적어도 부분적으로 융합시키기에 충분하도록 선택된다. 폴리올레핀의 융점 범위는, 20℃/분의 주사-속도를 사용하는 DSC 분석에 의해 결정되는 비-배향된 폴리올레핀의 피크 융점과 한정된 고도로 배향된 폴리올레핀 섬유의 피크 융점 사이의 온도 범위이다. 전형적으로 138 내지 162℃의 융점 범위를 나타내는 UHMwPE 섬유의 경우, 온도는 바람직하게는 약 150 내지 약 157℃이다. 전구물질이 융합 온도에 노출되는 체류 시간은 광범위하게 변화될 수 있으나, 전형적으로는 약 5 내지 약 1500초이다. 보다 더 높은 온도가 융합 공정을 향상시키는 경향이 있기는 하지만, 예컨대 부분적인 용융 또는 다른 분자 이완 효과에 기인하는 제품의 강도 손실을 야기할 수 있는 바, 지나치게 높은 온도가 가해지지 않도록 주의를 기울여야 한다.
융합 공정동안, 전구물질의 외관은 초기의 불투명한 백색에서 융합도 및 전구물질의 유형에 따라 생성물의 반투명, 유백색 또는 심지어는 실질적으로 투명한 표면 외관으로 변화된다. 섬유 사이의 융합도가 증가됨에 따라 생성물의 광 투과율이 증가한다. 투명성 또는 광 투과율의 이러한 증가는 물속에서 사용되는 낚싯줄로서의 용도에 분명히 유리하다.
끝 풀림이 적은 모노필라멘트-유사 생성물의 경우, 광 투과율의 증가에 의해 보여지는 바와 같이 섬유의 외면 층이 적어도 부분적으로 융합되기만 하면 된다. 그러나, 보다 더 높은 융합도, 예컨대 전구물질 또는 가닥의 더욱 내부에서의 섬유의 결합이 보다 높은 내마모성 및 더 높은 굽힘 강성(이는 더욱 모노필라멘트-유사 특징임)을 갖는 생성물을 제조하는데 바람직하다. 본 발명에 따른 방법에서 노출 온도 및/또는 노출 시간을 변화시킴으로써 융합도를 조정할 수 있다.
예를 들어 육안으로 또는 광학 또는 전자 현미경을 사용하여 시각적으로 평가함으로써, 또는 강도 또는 강성 같은 기계적 특성을 측정함으로써, 수득된 제품에서의 융합도를 결정할 수 있다. 다른 가능성은 EP 0740002 B1 호에 기재되어 있는 바와 같이 예컨대 마커로부터 착색된 액체의 흡수량 및 흡수 속도를 결정하는 것이다. 적재된 생성물을 금속 봉 위에서 마모시키고 모노필라멘트-유사 생성물이 그를 구성하는 필라멘트로 분해되는 이동 횟수를 결정하는 시험으로부터 융합도를 유도할 수도 있다.
본 방법의 특수한 실시태양에서, 융합도는 매우 낮거나 또는 심지어는 수득된 생성물상에서 거의 측정될 수 없다. 놀랍게도, 승온에서 연신된 이들 생성물이 그의 전구물질에 비해 현저히 개선된 인장 강도를 나타내고 내마모성은 약간만 더 우수한 것으로 밝혀졌다. 따라서, 본 발명은 또한 폴리올레핀 스테이플 섬유로부터 제조된 방사 얀을 한 가닥 이상 함유하는 엮이거나 꼬인 구조체를 폴리올레핀의 융점 범위 내의 온도에 노출시키면서 1.1 이상의 인발비로 연신시키는 방법에 관한 것이다. 이 방법으로 수득된 제품은 개선된 인장 특성을 나타내나 여전히 출발 구조체와 더욱 유사한 굽힘 특성을 갖는다.
본 발명에 따른 방법은 또한 전구물질을 연신비로도 불리는 인발비 1.0 이상으로 동시 연신시킴을 포함한다. 열에 노출시키는 동안 1 이상의 인발비를 전구물질에 적용시키면, 생성물의 강도 감소가 방지된다. 1.1 이상의 인발비는 특히 인장 강도를 개선시키는 경향이 있다. 놀랍게도, 생성물의 강도는 전구물질 또는 전구물질 내에 함유된 가닥보다 상당히 더 높은 것으로 밝혀졌다. 특정 인발비를 초과하면 이 효과가 없어지거나 또는 섬유의 부분적인 손상 또는 파괴로 인해 심지어는 강도가 감소될 수도 있다. 또한 인발비가 높을수록, 생성되는 생성물의 적정값(titre)이 낮아진다. 따라서, 최대 인발비는 전구물질 및 그의 섬유의 유형에 따라 달라지며, 통상 약 50 이하이다. 바람직하게는, 인발비는 1.1 내지 40, 1.2 내지 25, 더욱 바람직하게는 1.3 내지 10, 심지어는 1.4 내지 5이다.
바람직하게는, 단계 b) 후에 수득된 생성물을 인장하에 유지시키면서 냉각시킨다. 이렇게 하면, 융합 및 연신 동안 수득된 생성물의, 섬유 수준 및 섬유 내의 분자 수준에서의 배향이 더욱 우수하게 보유된다. 이러한 인장은 예를 들어 공정의 선행 단계에 이어 생성물을 패키지로 권취하는 데에서 야기된다.
본 발명에 따른 방법에서, 전구물질중 한 가닥 이상은 폴리올레핀 스테이플 섬유로부터 제조된 방사 얀, 즉 50질량% 이상의 폴리올레핀 스테이플 섬유를 포함하는 방사 얀이다. 일반적으로, 얀은 연속 필라멘트, 스테이플 섬유 또는 이들의 조합으로 제조될 수 있다. 천연 섬유는 다음 2가지 범주로 분류될 수 있다: 짧은 스테이플 섬유(15 내지 60mm의 전형적인 스테이플 또는 필라멘트 길이를 갖는 면 등) 및 긴 스테이플 섬유(40 내지 200mm의 전형적인 스테이플 길이를 갖는 모 등). 먼저 합성 섬유를 연속 필라멘트로서 제조하고; 이들을 절단 또는 연신 파괴 공정에 의해 스테이플 섬유로 전환시킬 수 있다. 절단에 의해서는 통상 가지런한 필라멘트 분포를 가지나(모든 필라멘트가 대략 동일한 길이를 가짐), 변형 시스템에 의해 필라멘트 길이 분포 면에서 약간의 변화가 가능하다. 연신 파괴에 의해서는 통상 필라멘트 길이의 더욱 가우스 같은 분포를 갖는 스테이플 섬유가 생성된다. 연신 파괴 공정에서는, 필라멘트가 파괴될 때까지 상이한 속도로 작동되는 몇 개의 롤러 세트 사이에서 필라멘트를 연신시킨다.
통상 방사로 일컬어지는, 평행한 섬유 가닥을 잡아당기고 휘감는 공정을 통해 스테이플 섬유를 얀으로 재조할 수 있다. 이 때문에, 스테이플 섬유로부터 제조된 얀은 방사 얀으로 불린다.
공업용 얀 방사 공정은 다음과 같은 기본적인 공정 단계를 포함한다: 완화(loosening), 카딩, 인발 및 방사. 완화는 예컨대 꾸러미 스테이플 섬유를 분리하고 임의적으로 세정함을 일컫는다. 카딩은 예컨대 섬유를 바늘로 뒤덮인 회전 드럼 사이로 통과시킴으로써 섬유를 추가로 완화 및 분리시키는 것이다. 이에 의해 부분적으로 평행하게 된 섬유의 얇은 웹이 생성되고, 이는 종종 슬리버(sliver)로 불리는 로프-유사 가닥을 형성한다. 이어 소모(combing)시킴으로써 섬유의 배향을 향상시키고 작은 섬유를 제거할 수 있다. 인발 동안, 슬리버를 하나 이상의 단계로 인발시킨다. 균일한 섬유 밀도를 수득하기 위하여, 동일하거나 상이한 스테이플 섬유의 몇몇 슬리버를 함께 블렌딩시킬 수 있다. 카딩 단계에서 스테이플 섬유를 혼합하면, 상이한 천연 섬유 및/또는 합성 섬유의 블렌드를 포함하는 얀도 제조할 수 있다. 방사기로 공급하기 전에, 약간 더 휘감는 동안 슬리버를 추가로 인발할 수 있다(로빙(roving)이라고 함). 방사동안, 슬리버 또는 로빙을 추가로 인발하고, 더 휘감아서 겹치는 섬유를 점착시키고, 얀을 보빈에 권취시킨다. 권취된 얀의 이러한 패키지는 원뿔형 또는 원통형일 수 있으며, 통상 간단히 패키지라고 한다.
기재된 방사 공정에 의해, 휘감긴 단일-가닥 얀(단일 얀이라고도 불림)이 생성된다. 가해진 휘감김 방향에 따라, 이들 얀은 종종 S 또는 Z 얀으로 일컬어진다. 휘감긴 단일-가닥 얀은 통상 상당히 '약동적'이다. 이는 얀이 불충분한 인장하에 유지될 때 그 자체가 휘감기거나 얽히거나 구부러지거나 둥글게 곱슬거리는 경향이 있음을 의미한다. 이러한 약동성을 감소시키기 위하여, 즉 예컨대 직물로 추가로 만족스럽게 가공될 수 있는 온화하거나 균형이 잡힌 얀을 수득하기 위하여, 당해 산업 분야에서는 두 가닥 이상의 단일 얀을 추가적인 단계에서 합칠 필요가 있는 것으로 통상적으로 용인되어 왔다. 이러한 합치는 단계는 통상 포개기 또는 꼬기로 불린다. 예를 들어 2개의 단일-가닥 Z얀을 S-휘감기로 함께 휘감거나, 또는 Z형 얀과 S형 얀을 함께 꼼으로써, 2겹 얀 또는 2가닥 얀을 제조할 수 있다. 이렇게 수득된 포개진 얀은 또한 단일-가닥 얀보다 더욱 강하고 더욱 균일할 수 있다.
본 발명에 따른 방법에 적용되는 방사 얀은 50질량% 이상의 폴리올레핀 스테이플 섬유를 포함한다. 방사 얀은 천연 또는 합성 섬유 같은 하나 이상의 다른 스테이플 섬유를 50질량% 이하로 추가로 포함하여 블렌드 얀을 제조할 수 있다. 이러한 제2의 스테이플 섬유의 적합한 예는 모, 폴리올레핀, 아크릴, 폴리에스터 또는 폴리아마이드(방향족 폴리아마이드 섬유 포함)를 포함한다.
본 발명에 따른 방법의 특수한 실시태양에서, 방사 얀은 폴리올레핀 스테이플 섬유보다 더 낮은 융점 범위를 갖는 열가소성 중합체로부터 제조된 스테이플 얀을 소정량 포함한다. 이의 이점은 단계 a) 동안 추가적인 열 결합이 일어날 수 있다는 것이다. 본 발명에 따른 방법에 방사 얀을 사용하면 이러한 가능성을 가능케 하는데, 이는 블렌딩된 방사 얀을 제조하는 것이 블렌딩된 다중-필라멘트 얀을 제조하는 것보다 더욱 용이하고 더욱 경제적이기 때문이다. 적합한 열가소성 중합체의 예는 하나 이상의 알파-올레핀과 다른 단량체(예: LLDPE)의 공중합체, 또는 에틸렌-아크릴 공중합체를 포함한다. 이러한 스테이플 섬유의 유효량은 실험에 의해 결정될 수 있으며, 통상 약 5 내지 25질량%이다.
본 발명에 따른 다른 특수한 실시태양에서, 방사 얀의 주요 성분은 폴리올레핀 스테이플 섬유가 아니라, 폴리올레핀보다 더 높은 내열성을 갖는 고강도, 높은 모듈러스의 필라멘트 얀으로부터 제조되고 그 자체로 열결합될 수 없는 스테이플 섬유(예: 케블러(Kevlar; 등록상표) 또는 트와론(Twaron; 등록상표) 같은 방향족 폴리아마이드 얀, 액정 폴리에스터 얀 또는 폴리벤즈옥사졸 또는 폴리벤조티아졸계 얀)이다. 이러한 방사 얀은 비교적 낮은 융점 범위를 갖는 열가소성 중합체로부터 제조된 스테이플 얀, 예를 들어 200℃ 미만의 융점을 갖는 폴리올레핀 스테이플 섬유를 50질량% 이하로 추가로 포함한다. 적합한 열가소성 중합체의 예는 하나 이상의 알파-올레핀과 LLDPE 같은 다른 단량체의 공중합체 또는 에틸렌-아크릴 공중합체를 포함한다. 이 실시태양의 이점은 단계 a) 동안 열결합이 일어날 수 있다는 것이며, 반면 낮은 융점을 갖는 섬유가 존재하지 않는 경우에는 높은 내열성을 갖는 고강고, 높은 모듈러스의 필라멘트 얀을 연신시키면서 열에 노출시킴에 의해서는 이들 얀으로부터 모노필라멘트-유사 생성물을 제조할 수 없다. 이러한 열가소성 열 융합성 스테이플 섬유의 유효량은 실험에 의해 결정될 수 있으며, 통상 약 5 내지 약 25질량%이다. 상기 방법에 의해 제조된, 방향족 폴리아마이드 스테이플 섬유 및 열-융합성 스테이플 섬유를 포함하는 방사 얀을 기제로 하는 모노필라멘트-유사 생성물은 높은 강도, 높은 내마모성 및 높은 내열성을 겸비한다.
방사 얀 및 스테이플 섬유는 안정화제, 착색제, 미네랄 입자, 싸이징제(sizing agent) 등과 같은 통상적인 첨가제를 추가로 함유할 수 있다.
다른 스테이플 섬유의 선택(예컨대, 유형, 길이, 적정값(dpf), 가해진 온도 및 시간 조건하에서 폴리올레핀 스테이플 섬유와 함께 융합될 수 있는지의 여부) 및/또는 첨가제의 선택은 주로 목적하는 궁극적인 특성에 의해 결정되며, 일반적인 지식 또는 통상적인 시험을 이용하여 당해 분야의 숙련자에 의해 이루어질 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 방법에 적용되는 방사 얀은 60, 70, 80 또는 심지어는 90질량% 이상의 폴리올레핀 스테이플 섬유를 포함하며, 이는 수득되는 생성물의 기계적 특성을 더욱 우수하게 만들 수 있기 때문이다. 이러한 이유로, 적용되는 방사 얀은 가장 바람직하게는 본질적으로 상기 스테이플 섬유만 포함한다.
다양한 폴리올레핀 얀으로부터 수득되는 스테이플 섬유가 본 발명에 따른 방법에 적용하기 위한 스테이플 섬유로서 선택될 수 있다. 특히 적합한 폴리올레핀 얀은 에틸렌 또는 프로필렌의 단독중합체 및 공중합체로부터 제조된다. 또한, 사용되는 폴리올레핀은 하나 이상의 다른 단량체, 특히 다른 알파-올레핀을 소량 함유할 수 있다. 폴리올레핀으로서 선형 폴리에틸렌(PE)이 선택되는 경우 우수한 결과가 달성된다. 여기에서 선형 폴리에틸렌은 탄소원자 100개당 1개 미만의 측쇄를 갖는 폴리에틸렌, 바람직하게는 탄소원자 300개당 1개 미만의 측쇄를 갖는 폴리에틸렌으로 이해되며; 측쇄 또는 분지는 통상 10개 이상의 탄소원자를 함유한다. 선형 폴리에틸렌은 알켄(예: 프로필렌, 뷰텐, 펜텐, 4-메틸펜텐 또는 옥텐) 같은 하나 이상의 공단량체를 5몰% 이하로 추가로 함유할 수 있다. 폴리올레핀 외에, 섬유는 이러한 섬유에 통상적인 용매 또는 첨가제(예: 산화방지제, 회전-마무리제, 열안정화제, 착색제 등)를 소량 함유할 수 있다.
바람직하게는, 폴리올레핀 섬유, 특히 폴리에틸렌 섬유는 5dl/g보다 높은 고유 점도(IV)를 갖는다. 이들의 긴 분자 쇄 때문에, 이러한 IV를 갖는 폴리올레핀 섬유는 높은 인장 강도, 모듈러스 및 파괴시 에너지 흡수 같은 매우 우수한 기계적 특성을 갖는다. 이는 또한, 더더욱 바람직한 폴리올레핀이 10dl/g보다 큰 IV를 갖는 폴리에틸렌인 이유이다. 데칼린중에서 135℃에서 방법 PTC-179(허큘레스 인코포레이티드(Hercules Inc.), 1982년 4월 29일)(용해 시간 16시간)에 따라 IV를 결정하고, 산화방지제는 용액 1ℓ당 2g의 DBPC이고, 상이한 농도에서의 점도는 제로 농도로 추정된다. 이렇게 높은 점도를 갖는 폴리에틸렌은 종종 UHMwPE로 불린다. UHMwPE의 용액을 겔 섬유로 방사하고, 용매의 부분적이거나 완전한 제거 전, 동안 및/또는 후에 섬유를 인발시킴으로써(즉, 예컨대 EP 0205960 A호, WO 01/73173 A1 호, 문헌[Advanced fiber spinning technology; 나카지마 편집, Woodhead Publ. Ltd (1994), ISBN 185573 182 7] 및 그에 인용된 참조문헌에 기재된 소위 겔-방사 방법을 통해), UHMwPE 필라멘트 얀을 제조할 수 있다.
바람직하게는, UHMwPE 스테이플 섬유가 높은 강도와 낮은 상대 밀도를 겸비하기 때문에 이를 선택한다. 더욱 구체적으로, 본 발명에 따른 방법에 적용되는 방사 얀은 다중-필라멘트 UHMwPE 얀으로부터 연신-파괴 공정을 통해 제조된 UHMwPE 스테이플 섬유를 포함하는데, 이는 이러한 스테이플의 보다 넓은 섬유 길이 분포로 인해 더욱 우수한 기계적 특성을 갖는 얀이 수득되기 때문이다.
특수한 실시태양에서, 적용되는 방사 얀은 단일-가닥 방사 얀이다. 다른 실시태양에서는, 아직 공개되지 않은 동시 계류중인 출원에 기재되어 있는 단일-가닥 방사 얀을 본 발명에 따른 방법에 적용한다. 이 단일-가닥 방사 얀은 16cN/dtex 이상의 인장 강도; 700cN/dtex 이상의 인장 모듈러스; 및 18dpf 이하의 데니어/섬유 필라멘트를 갖는 연속적인 폴리올레핀 다중필라멘트 얀으로부터 수득된 스테이플 섬유 50질량% 이상으로부터 제조되었으며; 상기 스테이플 섬유는 40 내지 180mm의 평균 섬유 길이를 갖고 본질적으로 주름(crimp)을 나타내지 않으며; 상기 방사 얀은 40 내지 100t.m-1.(m/g)-1/2의 α 휘감기 계수를 특징으로 하는 휘감기 수준을 갖는다. 바람직하게는, 매우 높은 몰질량의 폴리에틸렌(UHMwPE)을 기제로 하는 것과 같은 고도-배향된 폴리올레핀 섬유로부터 스테이플 섬유를 수득하였다. 이 방법의 이점은 예컨대 10 내지 100, 바람직하게는 15 내지 50dTex의 비교적 낮은 적정값 및 낮은 상대 밀도를 갖는 반투명 모노필라멘트-유사 생성물을, 다중-필라멘트 얀으로부터 출발하는 EP 0740002 A1 호로부터 공지된 방법에 비해 보다 높은 전체 생산 속도 및 더 낮은 총 비용으로 제조할 수 있다는 것이다. 이 방법에 의해 수득된 제품은 수술용 봉합사 같은 의료 용도에 특히 적합하다.
α 휘감기 계수는 아래 쾨흘린(Koechlin) 방정식에 따라 얀의 휘감기 수준을 기술한다:
T=α(Nm)1/2
상기 식에서,
T는 미터당 선회수(t.m-1)로 표현되는 휘감기 수준이고,
Nm은 미터법의 얀 번수(yarn count)(1000/tex 또는 m/g)이다.
이 휘감기 계수는 또한 (미터법) 휘감기 인수 또는 휘감기 승수로도 일컬어진다. 예컨대, http://www.fibre2fashion.com/GLOSSARY/glossary17.htm 참조. 바람직하게는, 휘감기 계수는 60 내지 100, 65 내지 90, 또는 심지어는 70 내지 85이다.
단일-가닥 방사 얀은 약동성을 거의 나타내지 않으며, 먼저 포개진 얀을 제조할 필요 없이 추가로 가공시킬 수 있기에 충분히 온화하다. 단일-가닥 방사 얀의 스테이플 섬유는 18데니어/필라멘트(dpf) 이하, 바람직하게는 14dpf 이하, 더욱 바람직하게는 10dpf 이하, 더더욱 바람직하게는 6dpf 이하, 또는 4dpf 이하의 선형 밀도를 갖는 필라멘트 얀으로부터 수득되었다. 섬유의 선형 밀도가 낮을수록, 방사 얀은 더욱 가늘어질 수 있는데, 이는 충분한 일체성의 얀을 제공하는 데에는 특정한 최소수의 섬유가 단면에 필요하기 때문이다. 뿐만 아니라, 섬유의 보다 낮은 선형 밀도로 인해, 일정한 얀 적정값에서 방사 얀의 더욱 높은 인장 강도가 수득된다. 섬유 제조 효율로 보아, 선형 밀도가 0.2dpf 이상, 0.3dpf 이상, 또는 0.5dpf 이상인 것이 바람직하다. 보다 가는 방사 얀으로부터 출발하는 것은 보다 가는 모노필라멘트-유사 생성물이 더욱 경제적인 방식으로 제조될 수 있다는 이점을 갖는다.
본 발명에 따른 방법에 적용된 단일-가닥 방사 얀은 본질적으로 주름을 나타내지 않는 폴리올레핀 스테이플 섬유를 포함하며, 이 섬유는 직조되지 않거나 약간만 직조된다. 주름은 섬유의 웨이브(waviness)의 척도이며, 똑바로 펴지거나 완전히 펴진 섬유의 길이와 주름진 길이(즉, 외부 억제력이 실질적으로 없을 때의 섬유의 길이) 사이의 차이로서 표현될 수 있다. 본질적으로 주름을 나타내지 않는다는 것은 본원에서 억제되지 않은 상태에서의 스테이플 섬유의 길이가 똑바로 펴진 길이의 80% 이상임을 의미하는 것으로 이해된다. 바람직하게는, 주름진 길이는 똑바로 펴진 길이의 90% 이상, 심지어는 95% 이상이다. 본질적으로 주름이 없다는 것은 또한 영구적인 주름을 포함하지 않는 것으로도 이해된다. 예를 들어, UHMwPE 스테이플 섬유는 스테이플 제조시 도입될 수 있는 몇몇 주름을 나타낼 수 있으나, 이 주름은 영구적이지 않은데, 이는 이 주름이 예컨대 방사동안 발생될 수 있는 신장력에 섬유를 노출시킬 때 본질적으로 없어질 것이기 때문이다.
본 발명에 따른 방법에서, 전구물질중 한 가닥 이상은 폴리올레핀 스테이플 섬유로부터 제조된 방사 얀이다. 전구물질은 또한 다른 스테이플 섬유 및/또는 연속적인 필라멘트로부터 제조된 하나 이상의 가닥도 함유하여, 가닥 사이 및 가닥 내에서의 상이한 융합도의 모노필라멘트-유사 생성물을 생성시키고, 상이한 기계적 특성, 외관 및 느낌을 나타낸다. 당해 분야의 숙련자는 통상적인 지식 또는 통상적인 실험을 이용하여 이러한 변화를 야기할 수 있다. 바람직하게는, 전구물질의 모든 가닥은 폴리올레핀 스테이플 섬유를 기제로 하는 방사 얀인데, 이렇게 하면 융합도, 따라서 생성물 특성을 큰 한도로 변화시킬 수 있기 때문이다.
다양한 구조, 예컨대 엮인 구조, 또는 꼬이고 휘감긴 구조의 전구물질을 사용하여 본 발명에 따른 방법을 수행할 수 있다. 바람직하게는 꼬이고(또는 포개지고) 휘감긴 가닥을 갖는 전구물질을 적용시킨다. 이는 전구물질이 더욱 용이하게 또한 더욱 비용-효과적으로 제조될 수 있고, 수득된 생성물이 더욱 우수한 성능, 특히 마모 시험동안 놀라울 정도로 우수한 내파괴성을 나타내는 이점을 갖는다.
본 발명에 따른 방법은 융합 단계동안 섬유간 결합을 향상시키기 위하여 단계 a) 전에 전구물질 또는 그 안의 하나 이상의 가닥을 전처리하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 전처리 단계는 특정 성분 또는 조성을 갖는 전구물질을 코팅하거나; 전구물질을 문질러 없애거나(즉, 회전 마무리제 등과 같은 표면 성분을 씻어내고); 고-전압 플라즈마 또는 코로나 처리를 가함을 포함할 수 있다.
한 실시태양에서는, 예컨대 침지 또는 습윤에 의해 유효량의 광유(예: 약 250 내지 700의 평균 몰질량을 갖는 열전달 등급의 광유), 식물유(예: 코코넛유), 또는 바람직하게는 폴리올레핀용의 비휘발성 용매(예: 파라핀)를 가함으로써 전구물질을 전처리한다. 이 전처리 단계는 주위조건에서, 또는 폴리올레핀 섬유의 융점 범위 미만의 승온에서 수행될 수 있다.
다른 실시태양에서, 전처리는 코팅 조성물을 전구물질에 가함을 포함하며, 이 때 상기 조성물은 융합 단계에서 보다 고온에 노출시키는 동안 섬유 대 섬유 결합을 향상시키거나 또는 달리 성능을 개선시키는 중합체의 용액 또는 분산액일 수 있다. 바람직한 실시태양에서, 전구물질은 필름-형성 폴리우레탄의 분산액 같은 폴리우레탄 조성물로 코팅된다. 이러한 조성물은 모노필라멘트-유사 생성물의 내마모성 및 내절단성을 개선시키는데 기여하는 성분을 추가로 포함할 수 있다. 내절단성을 개선시키는 성분의 예는 높은 표면 경도의 작은 미립자, 예컨대 미네랄 입자, 세라믹 입자, 유리, 금속 등이다. 코팅 조성물은 착색제 또는 안정화제 같은 다른 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 단계 a) 및 b) 후에 코팅 조성물을 생성물에 가하여 코팅 층을 형성시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 코팅 조성물은 후속 작동시 생성물을 보다 용이하게 조종 및 가공할 수 있도록 하는 전형적인 회전 마무리제; 본 생성물을 포함하는 복합 제품의 후속 제조 동안 접착력을 조절하는 화합물 또는 조성물; 또는 생성물의 일체성 및 강도를 추가로 향상시키는 결합제 조성물을 포함할 수 있다. 후자의 전형적인 예는 폴리우레탄 또는 폴리올레핀계(예컨대, 에틸렌-아크릴 공중합체) 결합제 조성물을 포함한다. 코팅 조성물을 용액 또는 분산액으로서 도포할 수 있다. 이러한 조성물은 모노필라멘트-유사 생성물의 내마모성 또는 내절단성을 추가로 개선시키는 성분을 추가로 포함할 수 있다. 내절단성을 개선시키는 성분의 예는 높은 표면 경도의 작은 미립자(예: 다양한 미네랄 또는 세라믹 입자)이다 코팅 조성물은 착색제, 안정화제 등과 같은 다른 첨가제도 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 방법에서 코팅 조성물을 도포하는 것은 연속적인 필라멘트 얀을 전구물질로서 가하는 방법에 비해 비교적 용이하고 효과적인 것으로 밝혀졌다. 명백히, 단계 a) 및 b) 후에 수득된 생성물은 특히 생성물 표면의 섬유가 부분적으로만 융합된 경우 이러한 코팅에 대해 더욱 수용적이다.
본 발명은 또한 폴리올레핀 스테이플 섬유로부터 제조된 적어도 부분적으로 융합된 방사 얀을 포함하고 본 발명에 따른 방법에 의해 수득될 수 있는 모노필라멘트-유사 생성물에 관한 것이다. 이 생성물은 독특한 구조를 갖고 몇 가지 유리한 특성을 겸비하며; 모노필라멘트의 반투명 외관을 갖지만 그의 감촉 및 느낌은 예컨대 EP 0740002 B1 호로부터 공지된 폴리올레핀 모노필라멘트 또는 모노필라멘트-유사 생성물과는 상이하다. 본 발명에 따른 모노필라멘트-유사 생성물은 마모 시험 동안 놀라울 정도로 높은 내파괴성을 나타내고; 용이하게 매듭지어질 수 있으며, 매듭지어진 생성물은 높은 강도 보유력을 나타낸다. 모노필라멘트-유사 생성물은 또한 전구물질중 출발 방사 얀의 강도보다 상당히 더 높은 놀라울 정도로 높은 인장 강도도 나타낸다. 전형적으로, 모노필라멘트-유사 생성물은 10cN/dtex 이상, 바람직하게는 15 이상, 20 이상 또는 심지어는 25cN/dTex 이상의 인장 강도를 갖는다. 이러한 높은 강도는, UHMwPE 스테이플 섬유를 기제로 하는 방사 얀을 비교적 다량 포함하는 전구물질을 기제로 하는 생성물에서 전형적으로 관찰된다.
본 발명에 따른 방법에 의해 수득될 수 있는 모노필라멘트-유사 생성물은 넓은 한도, 예컨대 10 내지 15000dTex 내에서 변화될 수 있는 선형 밀도(적정값이라고도 함)를 갖는다. 일반적으로, 본 생성물은 30 내지 2500dtex의 적정값을 갖는다. 보다 낮은 적정값의 생성물은 봉합사 등으로서 사용하기에 적합하다. 낚싯줄, 또는 보호용 의복 및 의류 같은 용도에 비추어, 적정값은 바람직하게는 100 내지 1600dTex, 더더욱 바람직하게는 200 내지 1200dTex이다.
본 발명은 또한 다양한 반마무리된 제품 및 최종 용도 제품(예: 낚싯줄; 봉합사, 직물; 끈 및 로프; 복합사)을 제조하기 위한, 본 발명에 따른 모노필라멘트-유사 생성물의 용도, 및 예컨대 내절단성 제품에서의 이들의 용도에 관한 것이다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 모노필라멘트-유사 생성물을 포함하는 반마무리된 제품 및 최종 용도 제품에 관한 것이다.
이제, 하기 실시예 및 비교 실험에 의해 본 발명을 추가로 설명한다.
물질 및 방법
1760dTex의 적정값, 28cN/dTex의 인장 강도, 910cN/dTex의 인장 모듈러스 및 약 1dpf의 데니어/섬유 필라멘트를 갖는 다중-필라멘트 UHMwPE 얀인 다이니마(등록상표) 1760SK60(디에스엠 하이 퍼포먼스 파이버즈(DSM High Performance Fibres), 네덜란드)을 예컨대 EP 0445872 A1 호에 기재되어 있는 연신-파괴 공정에 의해 스테이플 섬유로 만들었다. 스테이플 섬유의 평균 길이는 약 80mm였다. 이어, 긴 스테이플 섬유 유형의 NSC 장비를 사용하여, 스테이플 섬유를 단일-가닥 얀으로 방사하였다. 수득된 얀은 약 Nm 44(약 225dTex)의 얀 번수를 가졌으며, 가해진 휘감기 수준은 약 80의 쾨흘린 법칙 계수에 상응하였다. 방사 얀을 한쪽 끝에서만 수직으로 고정시켜 100cm의 길이로 절단하였을 때 휘감기는 경향이 거의 관찰되지 않는 것으로 입증되는 바와 같이, 방사 얀은 약동성이 거의 없었다. 그의 인장 강도는 약 15.0cN/dTex이고 인장 모듈러스는 약 153cN/dTex이며 파괴시 신장률은 약 4.3%였다. 이 물질을 이후 SSSY라고 일컫는다.
500mm의 공칭 게이지 섬유 길이, 50%/분의 크로스헤드 속도 및 인스트론(Instron) 2714 클램프를 사용하여 ASTM D885M에 규정된 바와 같이 다중 필라멘트 얀 및 방사 얀, 및 모노필라멘트-유사 생성물 상에서 인장 강도(또는 강도)(및 인장 모듈러스)를 정의 및 결정한다. 강도를 계산하기 위해서, 측정된 장력을 섬유 10m(또는 다른 길이)를 칭량함으로써 결정한 적정값으로 나눈다. 신장률은, 시편을 클램프로 고정시킨 후 원래 길이의 %로 표현한, 측정된 파괴시 신장률이다.
팔로마(Palomar)-매듭을 포함하는 시편의 강도를 측정함으로써 매듭 강도를 결정한다. 팔로마-매듭은 낚싯줄을 회전 고리, 스냅 또는 후크에 연결하는데 추천되는 다목적 연결법이다. 시편의 양쪽 끝을 후크의 구멍을 통해 통과시키면, 간단한 휘갑치기(overhand) 매듭이 만들어진다. 이어, 후크를 루프를 통해 통과시키고 매듭을 단단히 죈다.
매듭 강도 효율은 측정된 인장 강도에 대한 측정된 매듭 강도의 상대값(%)으로서 계산된다.
얀 마찰을 결정하기 위하여 ASTM D3108에 의해 기재된 시험에 기초한 절차에 따라 내마모성을 측정하였다. 이 목적을 위하여, ASTM D3108에 기재되어 있는 얀 마찰 측정 장치를, 시험해야 하는 샘플의 한쪽 끝을 모터에 의해 회전되는 편심 크랭크 또는 캠에 고정시키고, 다른쪽 끝에는 추를 매다는 방식으로 변형시켰다. 시험 동안, 샘플을 세라믹 중심에 대해 연마시키고, 샘플이 끊어질(파괴될) 때까지의 사이클의 수를 결정한다. 주어진 수는 5회 이상 시험한 평균이다.
비교 실험 A
전구물질(공급물)로서, 224dTex의 적정값, 39cN/dTex의 인장 강도, 1250cN/dTex의 인장 모듈러스 및 약 1dpf의 데니어/섬유 필라멘트를 갖는 다중-필라멘트 겔-방사 UHMwPE 얀으로부터 제조된 엮인 구조체를 가하였다. 이 노끈은 7.5의 센티미터당 픽(pick)으로서 표현되는 중간 견고성으로 엮인 상기 얀 8가닥을 함유하였다(8×224/7.5로 표시됨; 표 1 참조).
이 노끈을 전처리 단계로서 액체 파라핀 욕을 통해 통과시키고, 부직물 사이에 통과시킴으로써 과량의 오일을 닦아내었다. 이 단계에서의 질량 증가를 결정함으로써, 파라핀 함량이 약 11질량%인 것으로 계산되었다. 이어, 이 노끈을 10m/분의 일정한 속도로 제 1 구동 롤 상으로 유도하여 153.5℃의 일정한 온도로 유지되는 오븐 내로 넣었다. 오븐 출구에서, 노끈을 제 2 구동 롤 상으로 유도하였다. 제 2 롤의 속도는 1.9의 인발비 및 0.7m/분의 연신률이 적용되도록 조정하였다. 일부 다른 실험에서와 같이 상이한 인발비가 적용되어야 하는 경우, 오븐에서의 샘플의 경로 길이 및 제 2 롤의 속도를 변화시킴으로써, 오븐에서의 연신률을 대략 일정하게 유지시킨다. 오븐에 다수개의 롤을 설치하여, 오븐 내에서의 샘플 경로 길이가 2.8 내지 58.8m가 되도록 할 수 있다.
생성물 외관은 초기의 불투명한 백색으로부터 거의 반투명하게 변하였으며; 그의 표면은 출발 제품보다 명백히 덜 매끈하고 덜 광택이 나지만 여전히 꽤 매끈하였다. 또한, 생성물은 더욱 거칠고 더 뻣뻣하게 느껴졌으며, 굽혀진 후 각도를 유지하였다.
추가적인 시험의 결과는 표 1에 수집되어 있다. 관찰된 매듭 강도 효율은 EP 0740002 B1 호의 유사한 생성물에 대해 보고된 것보다 현저하게 더 낮으며; 이는 사용되는 매듭의 유형과 관련이 있을 수 있다.
비교 실험 B
비교 실험 A와 매우 유사하게 실험을 수행하였으나, 단 120회 선회/cm의 시계방향 휘감기를 적용하여 동일한 다중 필라멘트 얀 6가닥으로부터 휘감기고 꼬인 구조체(6/224; 120Z로 표시함)를 제조하였다. 측정된 파라핀 함량은 약12질량%이고; 인발비는 1.8이었다. 추가적인 시험 결과는 표 1에 수집되어 있다.
실시예 1
12픽/cm를 갖는 상기 기재된 SSSY 물질 8가닥을 함유하는 엮인 구조체(표 1에서 8×Nm44/12로 표시됨)를 전구물질로서 사용하였다. 비교 실험 A와 유사하게 이 노끈을 오븐을 통해 통과시키지만, 전처리 단계를 거치지 않았으며 1.0의 인발비를 적용하였다. 생성된 생성물은 그의 출발물질과 유사한 외관을 가졌으며, 처음에 가닥으로서 가해진 방사 얀보다 더 낮은 인장 강도를 갖는 것으로 밝혀졌다. 이 생성물은 매듭이 만들어진 후 높은 강도 보유를 나타내었다.
실시예 2 및 3
단계 a) 전에 약 12질량%의 파라핀을 가하고 각각 1.8 및 1.7의 인발비를 적용하여 실시예 1을 반복하였다. 생성물의 더욱 반투명한 외관은 더 많은 융합이 이루어졌음을 나타낸다. 표면 감촉은 비교 실험 A의 경우보다 덜 매끈하였다. 생성된 두 생성물은 모두 가닥으로서 가해진 방사 얀보다 더 높은 인장 강도를 갖고, 굽힘 저항성이 더 높으며(더 뻣뻣하며), 굽혀진 후 그 각도를 유지한다. 마모 시험 동안 파괴될 때까지의 사이클 수는 실시예 2의 경우 비교 실험 A보다 5배 이상 더 많은 것으로 밝혀졌다.
실시예 4 내지 6
9.5픽/cm를 갖는 8가닥을 함유하는, 상기 기재된 SSSY 물질로부터 제조된 엮인 구조체를 전구물질로서 사용하였다. 비교 실험 A와 유사하게, 이 노끈을 오븐을 통해 통과시키지만, 전처리 단계를 거치지 않았고 1.0의 인발비를 적용하였다. 생성된 제품은 가닥으로서 가해진 방사 얀보다 더 낮은 인장 강도를 갖는 것으로 밝혀졌으나; 높은 강도 보유력을 갖는 매듭이 만들어질 수 있었다(실시예 4). 1.6 또는 1.7의 인발비가 적용되는 경우, 실시예 2 및 3에서와 같이 인장 강도가 다시 증가하지만; 내마모성은 약간만 더 우수할 뿐이었다. 명백히, 적용되는 온도 및 시간 조건하에서, 섬유의 융합도는 전처리 없이는 높은 내마모성을 나타내기에 충분히 높지 못하였다.
실시예 7 내지 9
파라핀 약 13질량%를 전구물질에 첨가하여 실시예 4 내지 6을 반복하였다. 모든 샘플에서 원래의 방사 얀에 비해 강도 증가가 관찰되었으며; 실시예 7은 보다 높은 융합도의 내마모성에 대한 긍정적인 효과를 입증한다.
실시예 10 내지 16
7.5픽/cm를 갖는 8가닥을 함유하는, 상기 기재된 SSSY 물질로부터 제조된 엮인 구조체를 전구물질로서 사용하였다. 실시예 10은 1.0의 인발비에서 인장 강도의 증가가 없고, 전처리 없이는 선택된 조건하에서 융합이 거의 일어나지 않음을 입증하였다. 파라핀을 첨가하고 노출 시간을 증가시키면, 외관 변화로부터 판단되는 바와 같이 융합도가 증가한다. 생성물을 금속 봉 위에 문지를 때 생성물의 분해 저항성을 시험함에 의해서도 융합의 개선이 명백하였는데; 실시예 11은 18회 이동을 견딜 수 있었고, 실시예 12 및 13은 약 33회 이동을 견딜 수 있었다. 내마모성 시험에서 파괴될 때까지의 사이클 수 면에서 4 내지 5배 증가가 관찰되었다. 본 전구물질 구조체의 경우에는, 보다 높은 온도 또는 인발비에 의해서는 인장 특성이 추가로 개선되지 않았다.
실시예 17
단일-가닥 방사 얀 SSSY를 전구물질로서 사용하였다. 전처리는 침지를 통해 수성 폴리우레탄 분산액인 고비(GOVI)(벨기에)로부터의 L9010을 가하는 것으로 이루어졌다. 폴리우레탄 함량은 약 15질량%인 것으로 결정되었다(생성된 생성물에서). 전처리, 열 노출 및 인발비 1.6의 연신의 조합에 의해 생성물의 인장 강도가 현저하게 증가하였다. 생성물은 또한 보다 높은 강성, 더욱 반투명한 외관을 가졌고, 높은 강도 보유력을 갖는 매듭을 용이하게 만들 수 있었다.
실시예 18 내지 22
전구물질로서, 120회 선회/cm의 시계방향 휘감김을 갖는 SSSY계 6겹 얀(6/Nm44; 120Z로 표시함)을 가하였다. 실시예 19에서는, 전처리로서 약 13.5질량%의 파라핀을 첨가하였으며, 1.8의 인발비를 조합하였다. 이 융합된 생성물은 마모 시험 동안 파괴에 대한 저항성이 매우 우수하여 비교 실험 B에 비해 약 15배 증가하였다. 폴리우레탄으로 전처리된 샘플(실시예 20 내지 22; PUR 함량 약 16질량%)은 매우 우수한 인장 특성 및 매듭 강도(효율)를 나타내었고, 개선된 내마모성을 나타내었다.
실시예 23 및 24
생성물은 약 12.5질량%의 파라핀을 갖는 18겹의 휘감긴 얀(출발 가닥은 SSSY였음)을 기제로 하였으며, 앞에서와 유사한 조건하에서 제조되었다. 각각 약 4100 및 2500dTex의 적정값을 갖는 이들 보다 두꺼운 생성물에 대해 수득된 결과는 다른 결과와 조화된다.

Claims (11)

  1. a) 한 가닥 이상의 폴리올레핀 섬유를 함유하는 전구물질을, 폴리올레핀의 융점 범위 내의 온도에, 인접 섬유를 적어도 부분적으로 융합시키기에 충분한 시간동안 노출시키는 단계, 및 b) 전구물질을 1.0 이상의 인발비(draw ratio)로 동시에 연신시키는 단계를 포함하되, 상기 가닥이 폴리올레핀 스테이플 섬유로부터 제조된 방사 얀임을 특징으로 하는, 한 가닥 이상의 폴리올레핀 섬유를 함유하는 전구물질로부터 모노필라멘트-유사 생성물을 제조하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    인발비가 1.2 내지 25인 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    폴리올레핀이 매우 높은 몰질량의 폴리에틸렌인 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
    폴리올레핀 다중 필라멘트 얀의 연신-파괴에 의해 스테이플 섬유를 수득하는 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
    전구물질이 꼬이고(plied) 휘감긴(twisted) 가닥을 함유하는 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,
    섬유간 결합을 향상시키기 위해 단계 a) 전에 전구물질을 전처리하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    전처리가 전구물질에 오일을 도포함을 포함하는 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    전처리가 전구물질에 폴리우레탄 조성물을 도포함을 포함하는 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 있어서,
    단계 a) 및 b) 후 제품에 코팅 조성물을 도포하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 수득될 수 있는, 폴리올레핀 스테이플 섬유로부터 제조된 적어도 부분적으로 융합된 방사 얀을 포함하는 모노필라멘트-유사 생성물.
  11. 낚싯줄 및 내절단성 제품으로 이루어진 군으로부터 선택되는 최종 용도 제품 및 다양한 반마무리된 제품을 제조하기 위한, 제 10 항에 따른 모노필라멘트-유사 생성물의 용도.
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