KR20100100973A

KR20100100973A - Ｕｈｍｗｐｅ의 방적 방법, 이에 의해 제조된 ｕｈｍｗｐｅ 멀티필라멘트 얀 및 상기 얀을 포함하는 제품

Info

Publication number: KR20100100973A
Application number: KR1020107015709A
Authority: KR
Inventors: 뢸로프 마리센; 요셉 아놀드 파울 마리아 시멜린크
Original assignee: 디에스엠 아이피 어셋츠 비.브이.
Priority date: 2007-12-17
Filing date: 2008-12-17
Publication date: 2010-09-15
Also published as: KR101612968B1; ES2457823T3; BRPI0820787A2; EP2242878A2; US9194059B2; HK1151325A1; EA018379B1; PL2242878T3; US20100268331A1; US20150292116A1; TW200936830A; US20130241104A1; AU2008337847A1; CA2708550A1; JP5333952B2; EA201001022A1; AU2008337847B2; WO2009077168A3; ZA201004199B; TWI470125B

Abstract

본 발명은, 초저 dtex 필라멘트를 포함하는 높은 인장 강도의 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE) 멀티필라멘트 얀을 제조하기 위한 겔-방적 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은, UHMWPE 용액을 방적판을 통하여 에어갭으로 방적하여 수득된 유체 필라멘트에 적용되는 하기 연신비 DR_유체가 450 이상인 것을 특징으로 한다:
DR_유체 = DR_스핀홀 x DR_에어갭
상기 식에서, DR_스핀홀 및 DR_에어갭은 각각 스핀홀 및 에어갭에서의 연신비이고, DR_에 _어갭은 30 이상이다.
이에 의해 제조된 UHMWPE 멀티필라멘트 얀은 3.5 GPa 이상의 인장 강도를 가지며 함유 필라멘트가 0.5 이하의 dtex를 갖는 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명은 상기 얀을 포함하는 제품, 예컨대 직물, 의료 기구, 복합 물품 및 내탄도성 제품에 관한 것이다.

Description

ＵＨＭＷＰＥ의 방적 방법, 이에 의해 제조된 ＵＨＭＷＰＥ 멀티필라멘트 얀 및 이들의 용도{PROCESS FOR SPINNING UHMWPE, UHMWPE MULTIFILAMENT YARNS PRODUCED THEREOF AND THEIR USE}

본 발명은 초저 dtex 필라멘트를 포함하는 높은 인장 강도의 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE) 멀티필라멘트 얀을 제조하기 위한 겔-방적 방법, 및 이에 의해 제조된 UHMWPE 멀티필라멘트 얀에 관한 것이다.

높은 인장 강도를 갖는 UHMWPE 멀티필라멘트 얀을 제조하기 위한 겔-방적 방법이 EP 1,699,954에 공지되어 있다. 상기 문헌에 개시된 방법은 하기 단계들을 포함한다:

a) 용매 중의 UHMWPE 용액을 제조하는 단계;

b) 상기 단계 a)의 용액을, 다수의 스핀홀(spinhole)을 함유하는 방적판(spinneret)을 통하여 에어갭(air gap)으로 방적하여 유체 필라멘트를 형성하는 단계(이때, 상기 스핀홀 각각이 점진적으로 직경이 감소하는 하나 이상의 대역을 포함하고, 상기 에어갭에서 상기 용액이 나오는 스핀홀의 하류 직경이 0.1 내지 1.5 mm이다);

c) 상기 유체 필라멘트를 하기 유체 연신비로 연신하는 단계:

DR_유체 = DR_스핀홀 x DR_에어갭

(상기 식에서, DR_스핀홀 및 DR_에어갭은 각각 스핀홀 및 에어갭에서의 연신비이다);

d) 상기 유체 필라멘트를 냉각하여 용매-함유 겔 필라멘트를 형성하는 단계; 및

e) 상기 겔 필라멘트로부터 잔류 용매를 적어도 부분적으로 제거하여 고체 필라멘트를 형성하되, 이보다 이전, 도중 또는 이후에 고체 필라멘트를 4 이상의 연신비 DR_고체로 연신하는 단계.

이에 의해 제조된 UHMWPE 멀티필라멘트 얀은 5 GPa 정도로 높은 인장 강도를 보이지만, 상기 얀은 1 dtex 정도의 비교적 두꺼운 두께의 필라멘트를 함유하였다.

그러나 보다 얇은 필라멘트를 함유하는 비교적 높은 인장 강도의 UHMWPE 멀티필라멘트 얀을 제조하는 겔-방적 방법은 예컨대 중국 특허 제1,400,342호(이후 "CN 1,400,342"로 지칭됨)에 공지되어 있다. 상기 문헌은 용융 및 겔 방적 방법 모두를 개시한다. 겔 방적 방법에서, 1 x 10⁶ 내지 6 x 10⁶ g/몰의 분자량을 갖는 4 내지 15 중량%의 UHMWPE의 용액을 0.6 mm - 1 mm 범위의 직경의 스핀홀을 갖는 방적판을 통해 방적하여 유체 필라멘트를 형성한다. 상기 유체 필라멘트는 실시예 1에 따라 최대 35의 연신비로 연신된다. 겔 방적 필라멘트에서 성취된 최대 총 연신비는 약 390이었다. 상기 문헌에 따르면, 고 농축 UHMWPE 용액(즉, 약 15 중량%)의 경우, 낮은 유체 연신비가 적용되어 필라멘트 파단을 방지하여야 하고, 묽은 UHMWPE 용액(즉, 약 4 중량%)의 경우, 상기 유체 연신비는 약 35로 성취된 최대값으로 증가될 수 있다(즉, 7 중량% 농축 UHMWPE 용액을 사용한 실시예 1에 따름). CN 1,400,342에 따르면, 상기 개시된 한계를 훨씬 초과하여 연신시키는 경우, "적당한 정도의 거대분자 엉킴(macromolecular entanglement)"을 갖는 구조를 갖는 UHMWPE 필라멘트를 수득할 수 없다. 적절한 정도의 얽힘이 결여되면, 수득된 필라멘트는 더 연신하기 어렵고, 이는 또한 성취된 낮은 총 연신비를 설명한다. 4.3 GPa 정도로 높은 인장 강도를 가지며 0.55보다 작지 않은 dtex(0.5 den)를 갖는 필라멘트를 함유하는 UHMWPE 멀티필라멘트 얀이 수득되었다.

초저 dtex를 갖는 UHMWPE 멀티필라멘트 얀을 수득하기 위한 다른 겔-방적 방법이 일본 특허 공개 제2000/226721호(이후 "JP 2000/226721"로 지칭됨)에 공지되어 있다. 상기 문헌에 개시된 겔-방적 방법은 0.3 mm - 0.5 mm 범위의, 보다 더 작은 방적판의 스핀홀 직경을 사용하였다. 압출된 유체 필라멘트를 50의 연신비로 연신하고, 고체 필라멘트가 된 후 다시 약 200의 총 연신비로 연신하였다. 수득된 UHMWPE 필라멘트는 0.121 정도로 낮은 dtex를 가졌다. 그러나, 이들 필라멘트를 포함하는 멀티필라멘트 얀의 인장 강도는 더 낮았다(즉, 3.2 GPa보다 높지 않음). 상기 방법의 추가의 단점은 감소된 생산성이며, 이는 스핀홀을 통해 방적되는 UHMWPE 용액의 양이 이들의 매우 작은 직경에 의해 제한되기 때문이다.

그러므로, 어떠한 통상적 방법에 의해서도 당업자가 초저 dtex 필라멘트를 포함하며 높은 인장 강도를 갖는 UHMWPE 멀티필라멘트 얀을 수득할 수 있는 것은 아니다. 또한, 우수한 생산성을 갖도록 이의 제조 방법을 설계하는 것은 어렵다.

본 발명의 목적은, 어떠한 현존 겔 방적 UHMWPE 멀티필라멘트 얀 및 그의 제조 방법에 의해서도 충족되지 않으면서, 초저 dtex 필라멘트를 포함하며 높은 인장 강도를 갖는 겔-방적 UHMWPE 멀티필라멘트 얀을 제공하는 것이다. 본 발명의 추가의 목적은 우수한 생산성을 갖는 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.

상기 제안된 목적은, DR_에어갭이 30 이상인 경우, 유체 필라멘트를 450 이상의 유체 연신비 DR_유체로 연신하는 것을 특징으로 한다.

놀랍게도, 본 발명의 방법에 의해, 0.5 이하의 dtex를 갖는 필라멘트를 포함하며 3.5 GPa 이상의 인장 강도를 갖는 신규한 UHMWPE 멀티필라멘트 얀이 수득되었고, 이는 발명자들의 지식이 지금까지 성취하지 못해고 그 자체가 예기치 않은 것이었다.

또한, 본 발명에서, 방적판에서의 필라멘트의 파열에 의해 초저 dtex UHMWPE 필라멘트의 방적 시에 일어나는 방적 파단의 양이 감소되었음이 놀랍게도 밝혀졌다. 낮은 방적 파단 양은 본 발명의 생산성에 긍정적으로 기여한다.

UHMWPE 용액은 1 내지 20 중량%, 보다 바람직하게는 2 내지 15 중량%, 보다 더 바람직하게는 3 내지 10 중량%, 가장 바람직하게는 4 내지 8 중량%의 농도로 제조되며, UHMWPE의 몰 질량이 높을수록 보다 낮은 농도가 바람직하다.

바람직하게는 UHMWPE는 135℃에서 데칼린 중의 용액에 대해 측정되는 경우 3 dl/g 이상, 바람직하게는 5 dl/g 이상, 보다 바람직하게는 7 dl/g 이상, 보다 더 바람직하게는 9 dl/g 이상, 가장 바람직하게는 11 dl/g 이상의 고유 점도(IV)를 가진다. 상기 IV는 바람직하게는 40 dl/g 이하, 보다 바람직하게는 30 dl/g 이하, 보다 더 바람직하게는 25 dl/g 이하, 보다 훨씬 더 바람직하게는 20 dl/g 이하, 가장 바람직하게는 15 dl/g 이하이다.

UHMWPE는 겔 방적 방법에 적합한 임의의 UHMWPE일 수 있다. 바람직하게는, 상기 UHMWPE는 탄소 원자 100개 당 1분지 미만, 바람직하게는 탄소 원자 300개 당 1분지 미만의 선형 폴리에틸렌이다. 측 분지(또한 측쇄로 공지됨)은 주 UHMWPE 쇄의 분지로 본원에서 이해되며, 상기 분지는 바람직하게는 1 내지 10개의 탄소 원자, 보다 바람직하게는 1 내지 8개의 탄소 원자, 보다 더 바람직하게는 1 내지 6개의 탄소 원자를 함유한다. 상기 선형 폴리에틸렌은 5 몰% 이하의 하나 이상의 공단량체, 예컨대 알켄 예를 들면 프로필렌, 부텐, 펜텐, 4-메틸펜텐 또는 옥텐, 및 또한 바람직하게는 5 중량% 미만, 보다 바람직하게는 3 중량% 미만의 통상의 첨가제, 예컨대 항산화제, 열 안정화제, 착색제, 유동 촉진제 등을 추가로 함유할 수 있다.

바람직한 실시양태에서, UHMWPE는, 측쇄로서 탄소 원자 1000 개 당 0.2개 이상, 보다 바람직하게는 0.3개 이상의 C1-C4 알킬 기를 함유한다. 알킬 기의 양은 탄소 원자 1000 개 당 바람직하게는 20 개 이하, 보다 바람직하게는 10 개 이하, 보다 더 바람직하게는 5 개 이하, 보다 훨씬 더 바람직하게는 3 개 이하, 가장 바람직하게는 1.5 개 이하이다. 상기 알킬 기는 바람직하게는 메틸 또는 에틸 기이고, 보다 바람직하게는 메틸 기이다. UHMWPE는 단일 중합체 등급일 수 있지만, 또한 2종 이상의 상이한 폴리에틸렌 등급의 혼합물(예컨대, IV 또는 몰 질량 분포, 및/또는 공단량체 또는 측기의 유형 및 개수에서의 상이)일 수도 있다.

UHMWPE 용액의 제조를 위해, 겔 방적 UHMWPE에 적합한 임의의 공지된 용매가 사용될 수 있다. 적합한 용매의 예는 지방족 및 지환족 탄화수소(예컨대, 옥탄, 노난, 데칸, 및 파라핀, 이들의 이성질체를 포함), 중유 분류물, 광유, 케로신, 방향족 탄화수소(예컨대, 톨루엔, 자일렌 및 나프탈렌, 이들의 수소화된 유도체, 예컨대 데탈린 및 테트랄린을 포함), 할로겐화된 탄화수소(예컨대, 모노클로로벤젠), 및 사이클로알칸 또는 사이클로알켄(예컨대, 카린, 플루오린, 캄펜, 멘탄, 디펜텐, 나프탈렌, 아세나프탈렌, 메틸사이클로펜탄디엔, 트리사이클로데칸, 1,2,4,5-테트라메틸-1,4-사이클로헥사디엔, 플루오레논, 나프틴단, 테트라메틸-p-벤조디퀴논, 에틸플루오렌, 플루오란텐 및 나프테논)을 포함한다. 또한 상기 나열된 용매의 조합이 UHMWPE의 겔 방적에 사용될 수 있고, 상기 "용매의 조합"은 "용매"로도 간단하게 지칭된다. 바람직한 실시양태에서, 선택된 용매는 실온에서 비휘발성이며, 예컨대 파리핀유이다. 또한 본 발명의 방법은 실온에서 비교적 휘발성인 용매, 예컨대 데칼린, 테트랄린 및 케로신 등급에 특히 유리한 것이 발견되었다. 가장 바람직한 실시양태에서, 선택된 용매는 데칼린이다.

본 발명에 따르면, 다수의 스핀홀을 함유하는 방적판을 통한 상기 용액의 방적에 의해 UHMWPE 용액이 유체 필라멘트로 형성된다. 본원에서 사용되는 용어 "유체 필라멘트"는, 상기 UHMWPE 용액의 제조에 사용되는 용매 내의 UHMWPE 용액을 함유하는 유동성(fluid-like) 필라멘트를 지칭하고, 상기 유체 필라멘트는 방적판을 통해 UHMWPE 용액을 압출하여 수득되며, 압출된 유체 내의 UHMWPE의 농도는 압출 전의 UHMWPE 용액의 농도와 동일하거나 거의 동일하다. 본원에서 다수의 스핀홀을 함유하는 방적판은 바람직하게는 5개 이상, 더욱 바람직하게는 10개 이상, 더더욱 바람직하게는 25개 이상, 더더욱 바람직하게는 50개 이상, 가장 바람직하게는 100개 이상의 스핀홀을 함유하는 방적판으로 이해된다. 상기 방적판은 바람직하게는 3000개 이하, 더욱 바람직하게는 1000개 이하, 가장 바람직하게는 500개 이하의 스핀홀을 함유한다.

방적 온도는 바람직하게는 150℃ 내지 250℃이고, 더욱 바람직하게는 방적 용매의 비점 미만에서 선택된다. 예를 들어 데칼린이 방적 용매로 사용된다면 방적 온도는 바람직하게는 180℃ 이하, 더욱 바람직하게는 175℃ 이하, 가장 바람직하게는 170℃ 이하이고, 바람직하게는 115℃ 이상, 더욱 바람직하게는 120℃ 이상, 가장 바람직하게는 125℃ 이상이다. 파라핀의 경우, 방적 온도는 바람직하게는 220℃ 미만, 더욱 바람직하게는 130℃ 내지 195℃이다.

바람직하게는, 방적 속도는 1 m/분 이상, 보다 바람직하게는 3 m/분 이상, 보다 더 바람직하게는 5 m/분 이상, 보다 더욱 더 바람직하게는 7 m/분 이상, 가장 바람직하게는 9 m/분 이상이다. 바람직하게는, 방적 속도는 20 m/분 이하, 보다 바람직하게는 18 m/분 이하, 보다 더욱 더 바람직하게는 14 m/분 이하, 가장 바람직하게는 12 m/분 이하이다. 놀랍게도, 공지의 초저 dtex UHMWPE 필라멘트 제조 방법과 비교 시에 비교적 높은 방적 속도 및 연신 속도가 본 발명의 UHMWPE 필라멘트를 형성 및 연신하기 위해 이용될 수 있음이 관찰되었다. 이는 개선된 생산량 및 감소된 생산 시간을 제공함으로써, 본 발명의 제조 방법을 경제적으로 더욱 인기 있게 만든다. 본원에서 방적 속도는, 방적판을 나오는 압출된 유체 필라멘트의 속도(m/분)로서 이해된다. 본원에서 연신 속도는, 연신비를 상기 연신비를 성취하는데 필요한 시간으로 나눈 값으로 이해된다.

본 발명에 따르면, 각 스핀홀은 하나 이상의 대역(소위 수축 대역(contraction zone))을 포함하는 기하형태를 가지며, 이는 점진적으로 직경이 감소하는 대역이다. 바람직하게는, 상기 점진적으로 감소하는 직경은 10° 이상, 더욱 바람직하게는 15° 이상, 더더욱 바람직하게는 30° 이상, 보다 더욱 더 바람직하게는 45° 이상의 원뿔 각(cone angle)을 갖는다. 바람직하게는, 상기 원뿔 각은 75° 이하, 더욱 바람직하게는 70° 이하, 더더욱 바람직하게는 65° 이하이다. 본원에서 원뿔 각은 상기 수축 대역에서 반대쪽 벽 표면들에 대한 접선들 사이의 최대 각을 의미한다. 예를 들면, 원추형 또는 테이퍼형(tapered) 수축 대역의 경우, 접선들 사이의 원뿔 각은 일정한 반면, 소위 트럼펫(trumpet) 유형의 수축 대역의 경우, 접선들 사이의 원뿔 각은 직경이 감소함에 따라 감소할 것이다. 와인잔 유형의 수축 대역의 경우 접선들 사이의 각은 최대값을 지나쳐간다. 상기 점진적 감소의 존재 때문에, 연신비 DR_스핀홀이 스핀홀에서 성취된다. DR_스핀홀은 상기 수축 대역의 초기 단면 및 최종 단면에서의 용액 유속의 비이고, 이는 각각의 단면적의 비와 동일하다. 예컨대, 원뿔대(frustum) 또는 환형 원뿔의 모양을 갖는 수축 대역의 경우, DR_스핀홀은 수축 대역의 초기 및 최종 단면의 직경의 스퀘어 사이의 비이다.

본원에서 상기 스핀홀의 직경은 유효 직경, 즉 비원형 또는 불규칙한 형태의 스핀홀의 경우 외부 경계를 연결하는 가장 큰 거리를 의미한다.

바람직하게는, 수축 대역의 초기 및 최종 단면적, 또는 이들의 각각의 직경은 5 이상, 보다 바람직하게는 10 이상, 보다 더 바람직하게는 15 이상, 보다 더 바람직하게는 20 이상, 보다 더 바람직하게는 25 이상, 보다 더 바람직하게는 30 이상, 보다 더 바람직하게는 35 이상, 가장 바람직하게는 40 이상의 DR_스핀홀을 수득하도록 선택된다.

바람직하게는, 상기 스핀홀은 수축 대역의 상류 및/또는 하류에, 상기 수축 대역의 단면에 상응하는 직경과 동일한 일정한 직경의 대역을 추가로 포함하며, 상기 일정한 직경의 대역은 바람직하게는 50 이하, 보다 바람직하게는 30 이하, 보다 더 바람직하게는 20 이하, 가장 바람직하게는 10 이하의 길이/직경 비를 갖는다. 보다 바람직하게는, 이것의 길이/직경 비는 2 이상, 보다 더 바람직하게는 4 이상, 가장 바람직하게는 5 이상이다.

바람직하게는, 상기 에어갭에서 상기 용액이 나오는 스핀홀의 하류 직경은 0.1 내지 1.5 mm, 보다 바람직하게는 0.1 내지 1.2 mm, 보다 바람직하게는 0.1 내지 0.9 mm, 보다 더 바람직하게는 0.1 내지 0.8 mm, 보다 더 바람직하게는 0.1 내지 0.7 mm, 보다 더 바람직하게는 0.1 내지 0.5 mm, 보다 바람직하게는 0.1 내지 0.45 mm, 가장 바람직하게는 0.2 내지 0.45 mm이다.

상기 방적판을 통해 UHMWPE 용액을 방적하여 형성된 유체 필라멘트는 에어갭 내로 압출되고, 냉각 대역으로 압출되어, 여기로부터 제 1 구동 롤러 상에 수집된다. 바람직하게는, 상기 제 1 구동 롤러의 각 속도를, 상기 롤러 표면 속도가 상기 방적판으로부터 나오는 UHMWPE 용액의 유속을 초과하도록 선택함으로써, 상기 유체 필라멘트는 30 이상의 연신비(DR_에어갭)로 에어갭 내로 연신된다. 상기 에어갭 내의 연신비(DR_에어갭)는 더욱 바람직하게는 40 이상, 더더욱 바람직하게는 50 이상, 더더욱 바람직하게는 60 이상, 가장 바람직하게는 80 이상이다.

본 발명에 따르면, 상기 유체 필라멘트는, 450 이상, 바람직하게는 475 이상, 보다 바람직하게는 500 이상, 보다 더 바람직하게는 550 이상, 보다 더 바람직하게는 600 이상, 보다 더 바람직하게는 650 이상, 보다 더 바람직하게는 700 이상, 가장 바람직하게는 800 이상의 총 유체 연신비(DR_유체= DR_스핀홀× DR_에어갭)로 연신된다. 놀랍게도, 본 발명의 제조 방법에서의 유체 UHMWPE 필라멘트는 동일한 수준으로 파단의 발생을 유지하면서도 지금까지 가능하였던 것 보다 높은 DR_유체로 처리하는 것이 가능함이 발견되었다. 또한, DR_유체를 증가시킴에 의해 더 적은 dtex를 갖는 필라멘트가 수득될 수 있다. 또한 높은 DR_유체는 필라멘트의 인장 강도에 유익한 것으로 입증되었다.

너무 높은 총 유체 연신비를 사용하는 것은 필라멘트 파단 증가를 초래함이 밝혀졌다. 그러므로, 바람직한 실시양태에서, 유체 필라멘트는 1200 이하, 바람직하게는 1000 이하, 보다 바람직하게는 900 이하, 예컨대 800 이하의 총 유체 연신비(DR_유체= DR_스핀홀 × DR_에어갭)로 연신된다.

바람직한 실시양태에서, DR_스핀홀은 5 내지 20, 보다 바람직하게는 5 내지 15인 반면, DR_에어갭은 450 이상의 DR_유체 값을 수득하도록 증가된다. 이들은 본 발명의 방법의 장점을 성취하기 위한 상기 연신비에 대한 최적 값임이 밝혀졌다.

상기 에어갭의 길이는 바람직하게는 1mm 이상, 더욱 바람직하게는 3mm 이상, 더더욱 바람직하게는 5mm 이상, 더더욱 바람직하게는 10mm 이상, 더더욱 바람직하게는 15mm 이상, 더더욱 바람직하게는 25mm 이상, 더더욱 바람직하게는 35mm 이상, 더더욱 바람직하게는 45mm 이상, 가장 바람직하게는 55mm 이상이다. 상기 에어갭의 길이는 바람직하게는 200mm 이하, 더욱 바람직하게는 175mm 이하, 더더욱 바람직하게는 150mm 이하, 더더욱 바람직하게는 125mm 이하, 더더욱 바람직하게는 105mm 이하, 더더욱 바람직하게는 95mm 이하, 가장 바람직하게는 75mm 이하이다.

용매-함유 겔 필라멘트를 형성하는 에어갭으로부터의 유출 후 상기 유체 필라멘트의 냉각(또한 켄칭(quenching)이라고도 함)은 기체 유동 내 및/또는 액체 냉각조 내에서 수행될 수 있다. 바람직하게는, 유체 필라멘트가 냉각되는 온도는 80℃ 이하, 보다 바람직하게는 60℃ 이하, 가장 바람직하게는 40℃ 이하이고, 바람직하게는 1℃ 이상, 보다 바람직하게는 5℃ 이상, 보다 더 바람직하게는 10℃ 이상, 가장 바람직하게는 15℃ 이상이다.

에어갭은, 기체 냉각의 경우 유체 필라멘트가 용매-함유 겔 필라멘트로 변환되기 전 유체 필라멘트에 의해 이동하는 길이, 또는 상기 방적판의 면과 상기 액체 냉각조 내의 냉각 액체의 표면 사이의 거리를 의미한다.

본원에서 사용되는 용어 "겔 필라멘트"는, 냉각시 방적 용매로 팽윤된 연속성 UHMWPE 망상구조를 발달시키는 필라멘트를 지칭한다. 상기 유체 필라멘트의 겔 필라멘트로의 전환 및 상기 연속성 UHMWPE 망상구조의 형성의 지표는 냉각시 필라멘트의 투명도가 반투명한 UHMWPE 필라멘트로부터 실질적으로 불투명한 필라멘트, 즉 겔 필라멘트로 변화되는 것일 수 있다.

본 발명의 방법에서, 상기 겔 필라멘트는 고체 필라멘트 연신 전에, 그 동안에, 또는 그 후에 용매 제거 단계로 처리되어 고체 필라멘트를 형성한다. 상기 제거 단계 후에 고체 필라멘트에 남아 있는 잔류 방적 용매(이후 "잔류 용매")의 양은 넓은 한계 내에서 변할 수 있고, 바람직하게는 상기 잔류 용매는 상기 UHMWPE 용액 중의 초기 용매 양의 15 중량% 이하, 보다 바람직하게는 10 중량% 이하, 가장 바람직하게는 5 중량% 이하이다. 상기 제거 단계 후에 고체 필라멘트에 남아 있는 잔류 방적 용매의 양은 또한 UHMWPE 및 용매를 포함하는 얀의 총 중량에 대하여 기재될 수도 있다. 이 경우, 상기 잔류 용매는 얀의 총 중량의 15 중량% 이하, 보다 바람직하게는 10 중량% 이하, 가장 바람직하게는 5 중량% 이하이다. 상기 용매 제거 공정은 공지의 방법에 의해, 예컨대 UHMWPE 용액의 제조를 위해 비교적 휘발성의 방적 용매, 예컨대 데칼린이 사용된 경우에는 증발에 의해, 또는 예컨대 파라핀이 사용된 경우에는 추출액을 사용함에 의해, 또는 양 방법의 조합에 의해 수행될 수 있다. 적합한 추출액은 UHMWPE 겔 섬유의 구조에서 상당한 변화를 일으키지 않으며 바람직하게는 방적 용매가 재생을 위해 분리될 수 있는 액체이다.

상기 고체 필라멘트의 연신은 당업계에 공지된 임의의 기법에 따라 4 이상의 연신비 DR_고체로 하나 이상의 연신 단계로 수행될 수 있다. DR_고체는 더욱 바람직하게는 7 이상, 더더욱 바람직하게는 10 이상, 더더욱 바람직하게는 15 이상, 더더욱 바람직하게는 20 이상, 더더욱 바람직하게는 30 이상, 가장 바람직하게는 40 이상이다. 필라멘트의 파단 위험성을 감소시키기 위해, 연신비 DR_고체는 바람직하게는 150 이하, 바람직하게는 100 이하, 보다 바람직하게는 75 이하, 예컨대 50 이하이다. 더욱 바람직하게는, 상기 고체 필라멘트의 연신은 두 단계 이상, 더더욱 바람직하게는 세 단계 이상으로 수행된다. 바람직하게는, 각각의 연신 단계는 바람직하게는 필라멘트의 파단의 발생 없이 원하는 연신비를 달성할 수 있도록 선택되는 상이한 온도에서 수행된다. 상기 고체 필라멘트의 연신이 하나의 단계(one step)를 초과하여 수행되는 경우, DR_고체는 각각의 개별적인 고체 연신 단계에서 성취된 연신비들의 곱으로 계산된다. 상기 고체 필라멘트의 연신은 바람직하게는 110 내지 170℃, 보다 바람직하게는 120 내지 160℃, 가장 바람직하게는 130 내지 155℃의 온도에서 수행된다. 상기 온도는 또한 바람직하게는 120 내지 155℃의 증가 프로파일을 가질 수 있다.

바람직한 실시양태에서, 상기 필라멘트를 액체 냉각조에서 냉각시킨 후, 상기 필라멘트를 바람직하게는 110 내지 145℃, 보다 바람직하게는 130 내지 140℃의 온도로 설정된 오븐에 도입시켰고, 여기서 상기 필라멘트를 2 이상, 보다 바람직하게는 4 이상, 가장 바람직하게는 6 이상의 연신비로 연신하여 상기 오븐에서 고체 필라멘트가 방출되게 하면서 용매를 증발에 의해 제거하였다. 이 단계에서, 상기 연신비는 바람직하게는 50 미만, 보다 바람직하게는 40 미만, 보다 더 바람직하게는 30 미만, 예컨대 15 미만이다. 이후 바람직하게는 상기 고체 필라멘트는 제 2 단계에서 바람직하게는 140 내지 165℃, 보다 바람직하게는 150 내지 155℃의 온도로 설정된 제 2 오븐에서 6 이상, 보다 바람직하게는 10 이상, 가장 바람직하게는 15 이상의 연신비로 연신된다. 상기 제 2 단계에서, 연신비는 바람직하게는 50 미만, 보다 바람직하게는 40 미만, 보다 더 바람직하게는 30 미만, 예컨대 20 미만이다.

임의적으로, 본 발명의 방법은 또한 본 발명의 겔-방적 UHMWPE 필라멘트로부터 잔류 방적 용매를 제거하는 단계를 포함할 수 있고, 바람직하게는 상기 단계는 상기 고체 연신 단계 다음이다. 바람직한 실시양태에서, 본 발명의 겔-방적 UHMWPE 필라멘트 내에 남아있는 잔류 방적 용매는, 상기 필라멘트를 진공 오븐 내에 바람직하게는 148℃ 이하, 더욱 바람직하게는 145℃ 이하, 가장 바람직하게는 135℃ 이하의 온도로 위치시킴으로써 제거된다. 상기 오븐은 바람직하게는 50℃ 이상, 더욱 바람직하게는 70℃ 이상, 가장 바람직하게는 90℃ 이상의 온도로 유지된다. 더욱 바람직하게는, 상기 잔류 방적 용매의 제거는 필라멘트를 팽팽하게 유지시키면서, 즉 필라멘트가 느슨해지는 것을 방지하면서 수행된다.

바람직하게는, 상기 용매 제거 단계의 종결시 본 발명의 겔-방적 UHMWPE 멀티필라멘트 얀은 방적 용매를 800ppm 미만의 양으로 포함한다. 상기 방적 용매의 양은 더욱 바람직하게는 600ppm 미만, 더더욱 바람직하게는 300ppm 미만, 가장 바람직하게는 100ppm 미만이다.

또한 당업계에 이미 공지된 DR_총에 비하여 파단의 발생 없이 본 발명의 초저 dtex UHMWPE 필라멘트에 더 높은 총 연신비(DR_총)를 적용할 수 있음이 예기치 않게 관찰되었다. 본원에서 DR_총는 본 발명의 방법 내의 다른 단계들에서 적용되는 연신비들, 즉 유체, 겔 및 고체 필라멘트에 적용되는 연신비들의 곱으로 이해된다. 따라서 DR_총 = DR_유체 x DR_겔 x DR_고체이다.

바람직하게는, 상기 DR_총은 9000 이상, 더욱 바람직하게는 12000 이상, 더더욱 바람직하게는 15,000 이상, 더더욱 바람직하게는 18,000 이상, 더더욱 바람직하게는 20,000 이상, 더더욱 바람직하게는 25,000 이상, 가장 바람직하게는 30,000 이상이다. 하나의 실시양태에서, 상기 DR_총은 60,000 이하, 바람직하게는 50,000 이하, 더욱 바람직하게는 40,000 이하, 예컨대 35,000 이하이다.

본 발명의 방법에서 그러한 높은 DR_총을 적용하는 이점은 훨씬 더 높은 인장 강도를 갖는 UHMWPE 멀티필라멘트 얀을 수득하는 것에 있다. 추가의 장점은 상기 얀을 포함하는 필라멘트의 dtex가 더욱 낮아지는 것에 있다.

본 발명은 또한 0.5 이하의 dtex를 갖는 필라멘트를 포함하며 3.5 GPa 이상의 인장 강도를 갖는 UHMWPE 멀티필라멘트 얀에 관한 것이다.

본원에서 필라멘트는 연신체, 즉 횡방향 치수보다 훨씬 더 큰 길이를 갖는, 규칙적 또는 불규칙적인 단면의 물체로 이해되며, 이는 연속 및/또는 불연속 길이를 갖는다. 본원에서 사용된 얀은 복수 개의 필라멘트를 포함한다. 본 발명에 따른 얀은 트위스트된(twisted) 또는 브레이드된(braided) 얀일 수 있다. 본원에서 얀은 겔-방적 얀으로 이해된다.

바람직하게는, 본 발명의 UHMWPE 얀을 포함하는 필라멘트는 0.45 이하, 보다 바람직하게는 0.4 이하, 보다 더 바람직하게는 0.35 이하, 보다 더 바람직하게는 0.3 이하, 보다 더 바람직하게는 0.25 이하, 보다 더 바람직하게는 0.2 이하, 보다 더 바람직하게는 0.15 이하, 가장 바람직하게는 0.1 이하의 dtex를 갖는다. 바람직하게는, 상기 UHMWPE 필라멘트는 0.01 이상, 보다 바람직하게는 0.03 이상, 보다 더 바람직하게는 0.06 이상, 가장 바람직하게는 0.09 이상의 dtex를 갖는다. 상기 필라멘트의 dtex는 보다 높은 DR_유체 및/또는 DR_고체를 선택함에 의해 본 발명의 방법에 의해 도달될 수 있다.

본 발명의 UHMWPE 얀의 인장 강도는 바람직하게는 3.7 GPa 이상, 보다 바람직하게는 4.0 GPa 이상, 보다 더 바람직하게는 4.3 GPa 이상, 보다 더 바람직하게는 4.5 GPa 이상, 보다 더 바람직하게는 5.0 GPa 이상, 보다 더 바람직하게는 5.5 GPa 이상, 가장 바람직하게는 6 GPa 이상이다. 상기 개시된 범위 내의 인장 강도는 예컨대 DR_총을 증가시킴에 의해 수득될 수 있다.

바람직하게는 본 발명의 UHMWPE 얀의 인장 모듈러스는 100 GPa 이상, 보다 바람직하게는 130 GPa 이상, 보다 더 바람직하게는 160 GPa 이상, 가장 바람직하게는 190 GPa 이상이다.

동일한 개수의 UHMWPE 필라멘트를 함유하는 공지의 UHMWPE 얀과 비교 시에 본 발명의 UHMWPE 얀의 장점은 보다 낮은 횡 치수 및 개선된 기계적 성질 또는 예컨대 인장 강도 및/또는 탄성 모듈러스와 같은 기계적 성질들의 조합에서 나온다.

놀랍게도, 본 발명의 UHMWPE 얀이 반-마감처리된(semi-finished) 물품 및 최종 용도(end-use) 물품에서 사용 시에 장점을 가짐이 밝혀졌다. 놀랍게도, 본 발명의 UHMWPE 얀을 함유하는 상기 물품, 특히 직물은 증가된 음파(acoustic) 흡수능을 보인다. 어떠한 이론에도 구속됨이 없이, 본 발명자들은, 상기 얀으로부터 형성된 초저 dtex 필라멘트가 소리 에너지를 흡수하는데 필요한 최적의 공기 투과능을 가능케 하는 공기 미세-채널의 효과적 구조를 생성한다고 여긴다. 상기 공기 미세-채널의 존재로부터 기인하는 추가의 장점은 상기 물품이 증가된 열 절연성을 또한 제공한다는 것이다.

그러므로, 또한 본 발명은, 본 발명의 UHMWPE 얀을 함유하는 다양한 반-마감처리된 물품 및 최종 용도 물품에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 본 발명의 얀을 포함하는 직물에 관한 것이다. 상기 직물은 얀으로부터 제조되는 임의의 공지의 구조, 예컨대 제직, 편직, 부직, 예를 들면 펠트 등일 수 있다.

또한 본 발명은 본 발명의 UHMWPE 얀을 함유하는 의료 기구에 관한 것이다. 특히 고 인장 강도를 갖는 얇은 케이블이 바람직한 의료 기기에서, 본 발명의 UHMWPE 얀은 특히 유익한 것으로 입증되었다. 바람직하게는, 상기 의료 기구는 본 발명의 UHMWPE 얀을 함유하며, 이때 상기 얀은 800ppm 미만, 더욱 바람직하게는 600ppm 미만, 더더욱 바람직하게는 300ppm 미만, 가장 바람직하게는 100ppm 미만의 잔류 용매 함량을 갖는 필라멘트를 포함한다.

본 발명은 또한 본 발명의 UHMWPE 얀을 포함하는 의료 기구, 특히 외과 수술용 제품, 및 더욱 구체적으로는 봉합사 및 의료용 케이블에 관한 것이다. 본 발명의 봉합사 및 의료용 케이블은 매우 우수한 결절(knot) 강도를 가짐이 밝혀졌다. 이들 기구가 증가된 기계적 성질 유지능을 가짐이 또한 밝혀졌다. 또한, 가요성도 개선되어 상기 봉합사 및 케이블의 조작성을 증가시켰다.

또한 본 발명은 본 발명의 UHMWPE 얀을 포함하는 인공 혈관(vascular graft)에 관한 것이다. 이런 인공 혈관은 예컨대 정맥 또는 동맥의 질병이 있거나 손상된 부위를 대체, 우회 또는 강화하기 위해 사용된다. 본 발명의 인공 혈관은 탁월한 인장 강도 외에 조작 용이성뿐만 아니라 우수한 산소 투과능, 조직 내성장(ingrowth) 특성을 가짐이 밝혀졌다. 바람직하게는, 본 발명의 인공 혈관은 본 발명의 편직 또는 제직 연속 UHMWPE 얀으로 제조된다.

또한 본 발명은, 본 발명의 UHMWPE 얀을 포함하는 메쉬(mesh) 형태의 의료 기구에 관한 것이다. 이런 메쉬의 장점은 공지의 메쉬보다 얇게 제조될 수 있다는 것이다. 바람직하게는, 본 발명의 메쉬는, 각 UHMWPE 얀 교차점(junction)을 상호연결하고 양 방향으로 탄성을 제공하는 공정에 의해 편직된다. 이런 구조는 풀어짐 없이 목적하는 모양 또는 크기로 메시를 절단할 수 있게 하며, 이-방향 탄성 특성은 체내에서 받는 다양한 스트레스에 적응하게 한다.

유익하게는 본 발명에 따른 얀을 포함할 수 있는 다른 유형의 의료 기구는 이식용 밸브, 예컨대 심장 밸브이다. 이런 밸브의 제조 및 구조의 예는 예컨대 본원에 참고로 인용된 EP 08014686.3에 기재되어 있다.

또한 본 발명은, 본 발명의 UHMWPE 얀을 함유하는 로프에 관한 것이다. 상기 로프의 제조에 사용되는 섬유의 전체 질량 중 바람직하게는 50 중량% 이상이 본 발명의 UHMWPE 얀으로 구성된다. 더욱 바람직하게는 상기 로프는 75 중량% 이상, 더더욱 바람직하게는 90 중량% 이상, 가장 바람직하게는 100 중량%의 본 발명의 UHMWPE 얀을 함유한다. 본 발명에 따른 로프 내의 얀의 잔류 중량%는, 필라멘트의 제조에 적합한 다른 물질, 예를 들면 금속, 유리, 탄소, 나일론, 폴리에스터, 아라미드, 다른 유형의 폴리올레핀 등으로 제조된 필라멘트를 포함하는 얀을 함유할 수 있다. 본 발명의 로프의 장점은 보다 적은 중량으로 공지의 로프와 동일한 인장 강도를 제공한다는 것이다.

본 발명은 추가로 본 발명에 따른 UHMWPE 얀을 함유하는 복합 물품에 관한 것이다.

바람직한 실시양태에서, 상기 복합 물품은 본 발명의 UHMWPE 얀을 포함하는 하나 이상의 단층을 함유한다. 상기 용어 "단층"은 한 평면 내에 얀, 또는 얀을 함유하는 스트랜드의 층을 지칭한다. 바람직하게는 상기 단층은 일방향 단층이며, 즉 단일방향으로 배향된 얀, 즉 본질적으로 평행하게 배향된 하나의 평면 내의 얀을 포함하는 단층을 지칭한다. 이런 단층을 수득하기 위해 본 발명의 얀을 사용하는 장점은 규칙적 UHMWPE 얀을 포함하는 공지의 단층보다 얇은 단층이 수득될 수 있다는 것이다.

더욱 바람직한 실시양태에서, 상기 복합 물품은 복수의 일방향 단층을 함유하는 다층 복합 물품으로, 각각의 단층에서 섬유의 방향은 바람직하게는 인접한 단층 내의 섬유의 방향에 대하여 특정 각도로 회전되어 있다. 바람직하게는 상기 각도는 30° 이상, 더욱 바람직하게는 45° 이상, 더더욱 바람직하게는 75° 이상, 가장 바람직하게는 90° 이상이다.

복합 물품, 및 특히 다층 복합 물품은 탄도 제품, 예컨대 방탄복, 헬멧, 경질 및 연질 차폐 패널, 장갑차용 패널 등에 매우 유용함이 증명되었다. 따라서 본 발명은 또한, 본 발명의 UHMWPE 얀을 함유하는 상기 나열된 내탄도성 물품에 관한 것이다.

본 발명의 바람직한 실시양태에서, 상기 복합 물품은 UHMWPE 얀을 함께 결합시키는 매트릭스 물질, 예컨대 접착제 또는 수지를 실질적으로 포함하지 않는다. 이 실시양태에서, 상기 얀은, 결합이 일어나기에 충분한 온도 및 시간 하에 얀 및/또는 층을 가압시킴으로써 결합된다. 이런 결합은 UHMWPE 섬유의 적어도 부분적 용융을 포함한다.

상기 언급된 기계적 특성의 독특한 조합을 보여주는 본 발명의 UHMWPE 얀은 다른 용도, 예컨대 낚싯줄 및 어망, 지망, 화물망 및 커튼, 연 줄, 치실, 테니스 라켓 줄, 캔버스(예를 들면, 텐트 캔버스), 웨빙(webbing), 전지용 세퍼레이터(separator), 캐패시터(capacitor), 압력 용기, 호스, 차량 장비, 동력 전달 벨트, 빌딩 건축 재료, 내절단성 및 내침투성 및 내절개성 물품, 보호 장갑, 복합 스포츠 장비, 예컨대 스키, 헬멧, 카약, 카누, 자전거 및 보트 선체 및 원재, 스피커 콘, 고성능 전기 절연체, 레이돔(radome) 등과 같은 용도로 사용하기에 적합한 것이 또한 발견되었다. 따라서 본 발명은 또한, 본 발명의 UHMWPE 얀을 함유하는 상기 나열된 제품에 관한 것이다.

실시예

이하 실시예 및 비교 실험를 통하여 본 발명을 추가로 설명한다.

방법:

IV: 135℃에서 데칼린 중에서(용해 시간 16시간) 2g/ℓ 용액의 양으로 항산화제로서 DBPC를 사용하여 방법 PTC-179(문헌[Hercules Inc. Rev. Apr. 29, 1982])에 따라, 상이한 농도들에서 측정된 점도를 농도 0으로 외삽함에 의해, 고유점도를 측정하였다.

dtex: 필라멘트 100m를 칭량하여 필라멘트의 dtex를 측정하였다. 밀리그램 단위의 중량을 10으로 나누어서 상기 필라멘트의 dtex를 계산하였다.

인장 특성: 인장 강도(또는 강도), 인장 모듈러스(또는 모듈러스)는 유형 "섬유 그립 D5618C"의 500mm의 섬유의 공칭 게이지 길이, 50%/분의 크로스헤드(crosshead) 속도 및 인스트론(Instron) 2714 클램프를 사용하여 ASTM D885M에서 명시된 바와 같은 멀티필라멘트 얀에 대해 정의하고 측정하였다. 측정된 응력-변형 곡선을 기초로 하여, 0.3 내지 1% 변형의 구배로서 모듈러스를 측정하였다. 모듈러스 및 강도의 계산을 위하여, 측정된 인장력을, 얀 10m를 칭량하여 측정된 타이터로 나누고; 이때 값(GPa)은 0.97g/cm³의 밀도를 가정하여 계산하였다.

측쇄: UHMWPE 샘플의 측쇄의 개수는, 2 mm 두께의 압축 모듈화 필름 상에서 FTIR에 의해, NMR 측정에 기초한 보정 곡선을 이용하여 1375 cm에서의 흡광도를 정량함으로써 결정된다(예: EP 02691 51에 기재된 바와 같음).

비교 실시예

데칼린 중의 UHMWPE 단독중합체의 9 중량% 용액을 제조하였으며, 상기 UHMWPE는 탄소 원자 1000 개 당 1개 측기 미만 및 15.2 dl/g의 IV를 가졌다.

기어 펌프가 구비된 25mm 쌍축 스크류 압출기를 사용하였다. 상기 UHMWPE 용액을, 180℃의 온도에서 64개의 스핀홀을 가지는 방적판을 통해 홀 당 약 1.5 g/분의 속도로 질소 분위기로 방적하였다.

상기 스핀홀은, 3 mm 직경 및 20의 길이/직경을 갖는 초기 실린더형 채널, 뒤 이어서 1 mm 직경 및 10의 길이/직경을 갖는 실린더형 채널로 종결되는 60°의 원뿔 각의 원뿔형 수축 대역을 갖는다. 따라서, DR_스핀홀 = 9(3²/1²)이다.

상기 유체 필라멘트는 약 30℃로 유지된 수조로 유입되었으며, 이때 수류는 상기 수조로 유입되는 필라멘트에 수직하여 약 70ℓ/시간의 유속으로 제공되었다. 상기 유체 필라멘트는 27 mm의 에어갭에서 약 42의 연신비 DR_에어갭이 유체 필라멘트에 적용되도록 하는 속도를 갖는다. 총 유체 연신비 DR_유체는 약 378이었다. 상기 겔 필라멘트를 1.1의 연신비 DR_겔로 처리하고, 용매를 제거한 후, UHMWPE 용액 중 초기 용매의 양의 약 1 중량%의 용매 함량을 갖는 고체 필라멘트를 형성하였다.

이어서, 겔 필라멘트를 135℃에서 오븐으로 유입하였고, 여기서 용매 증발이 일어나며, 4의 연신비 DR_고체1로 연신하였다. 이어서, 고체 필라멘트를 제 2 오븐으로 유입하였고, 여기서 153℃의 온도에서 5의 연신비 DR_고체1로 연신하였다.

총 연신 비 DR_총(= DR_유체× DR_겔× DR_고체1 × DR_고체2)는 7560이었다. 수득된 얀의 성질과 함께 상기의 상세한 공정 파라미터가 표 1에 요약되어 있다.

실시예 1 내지 7

표 1에 기재된 변수를 사용하여 비교 실험을 반복하였다. 기재되지 않은 파라미터는 상기 비교 실시예에서 기재된 것과 같은 동일한 값으로 유지되었다.

[표 1]

Claims

a) 용매 중의 UHMWPE 용액을 제조하는 단계;
b) 상기 단계 a)의 용액을, 다수의 스핀홀(spinhole)을 함유하는 방적판(spinneret)을 통하여 에어갭(air gap)으로 방적하여 유체 필라멘트를 형성하는 단계;
c) 상기 유체 필라멘트를 하기 유체 연신비(DR_유체)로 연신하는 단계:
DR_유체 = DR_스핀홀 x DR_에어갭
(상기 식에서, DR_스핀홀 및 DR_에어갭은 각각 스핀홀 및 에어갭에서의 연신비이다);
d) 상기 유체 필라멘트를 냉각하여 용매-함유 겔 필라멘트를 형성하는 단계; 및
e) 상기 겔 필라멘트로부터 잔류 용매를 적어도 부분적으로 제거하여 고체 필라멘트를 형성하되, 이보다 이전, 도중 또는 이후에 고체 필라멘트를 4 이상의 연신비 DR_고체로 연신하는 단계
를 포함하며, 이때
상기 스핀홀 각각이 점진적으로 직경이 감소하는 하나 이상의 대역을 포함하고, 상기 에어갭에서 상기 용액이 나오는 스핀홀의 하류 직경이 0.1 내지 1.5 mm인,
초저(ultra-low) dtex 필라멘트를 포함하는 높은 인장 강도의 UHMWPE 얀의 겔-방적 방법으로서,
DR_에어갭이 30 이상인 경우, 상기 유체 필라멘트를 450 이상의 유체 연신비(DR_유체)로 연신하는 것을 특징으로 하는, 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 DR_스핀홀이 5 내지 20이고, 상기 DR_에어갭이 450 이상의 DR_유체를 수득하도록 선택되는, 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 DR_유체가 500 이상인, 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
DR_총 = DR_유체 x DR_겔 x DR_고체가 9000 이상인, 방법.
0.5 이하의 dtex를 갖는 필라멘트를 포함하며 3.5 GPa 이상의 인장 강도를 갖는, UHMWPE 멀티필라멘트 얀.
제 5 항에 있어서,
상기 얀이 100 GPa 이상의 모듈러스를 갖는, 얀.
제 5 항 또는 제 6 항의 얀을 포함하는 직물.
제 5 항 또는 제 6 항의 얀을 포함하는, 의료용 봉합사, 케이블, 이식용(implantable) 밸브, 인공 혈관(vascular graft) 또는 메쉬(mesh).
제 5 항 또는 제 6 항의 얀을 포함하는 복합 물품.
제 5 항 또는 제 6 항의 얀을 포함하는 내탄도성 물품.