JPH03260110A - 高密度ポリエチレンの延伸方法 - Google Patents
高密度ポリエチレンの延伸方法Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、高密度ポリエチレンの原繊維を延伸して、高
強度の繊維にする延伸方法に関する。
強度の繊維にする延伸方法に関する。
従来、中高分子量の高密度ポリエチレンの原繊維を延伸
して、分子を配向し、良好な物性の繊維を得るには、押
出機によって熔融、押出された原繊維を、低速で引取る
二、ブロールを通して、２〜３ｍの長さの水槽に貯留さ
れている高温の水に導入し、この高温の水に浸漬されて
いる繊維を高速の引取りニップロールによって引取って
延伸を行っている。
して、分子を配向し、良好な物性の繊維を得るには、押
出機によって熔融、押出された原繊維を、低速で引取る
二、ブロールを通して、２〜３ｍの長さの水槽に貯留さ
れている高温の水に導入し、この高温の水に浸漬されて
いる繊維を高速の引取りニップロールによって引取って
延伸を行っている。
しかし熱媒体として水が使用されているため１００℃以
上に加熱することが出来ない。この１００′Ｃ以下の温
度は、高密度ポリエチレンを延伸するには低く、延伸倍
率も１０倍程度にしかならないため良好な物性のものは
得られなかった。
上に加熱することが出来ない。この１００′Ｃ以下の温
度は、高密度ポリエチレンを延伸するには低く、延伸倍
率も１０倍程度にしかならないため良好な物性のものは
得られなかった。
これを解決するため、本出願人は先に高温水を熱媒体と
して高密度ポリエチレン繊維を延伸した後、さらに熱ロ
ール間延伸によって多段延伸し、延伸倍率を１６倍程度
として、湿式１段で延伸したものより良好な物性の高密
度ポリエチレン繊維が得られる方法を提案した（特開昭
５８−４１９０８号公報）。
して高密度ポリエチレン繊維を延伸した後、さらに熱ロ
ール間延伸によって多段延伸し、延伸倍率を１６倍程度
として、湿式１段で延伸したものより良好な物性の高密
度ポリエチレン繊維が得られる方法を提案した（特開昭
５８−４１９０８号公報）。
しかしながら、上記方法は、工程が長くなり人手を要し
、コスト高となる不都合があった。
、コスト高となる不都合があった。
本発明者等は、上記の問題を解決し、熱媒体による延伸
工程のみで、良好な物性の高密度ポリエチレン繊維を得
べく鋭意研究を行なった結果、延伸区間を短くすると変
形速度が高くなり、延伸した高密度ポリエチレン繊維の
物性がよくなることを発見した。
工程のみで、良好な物性の高密度ポリエチレン繊維を得
べく鋭意研究を行なった結果、延伸区間を短くすると変
形速度が高くなり、延伸した高密度ポリエチレン繊維の
物性がよくなることを発見した。
本発明は上記の発見に基づいてなされたもので、熱媒体
中の湿式延伸のみによって優れた物性の繊維が得られる
高密度ポリエチレンの延伸方法を提供することを目的と
する。
中の湿式延伸のみによって優れた物性の繊維が得られる
高密度ポリエチレンの延伸方法を提供することを目的と
する。
本発明に係る高密度ポリエチレンの延伸方法においては
、 重量平均分子量が１０万〜４０万、重量平均分子量／数
平均分子量が２〜７、密度が０．９４０以上の高密度ボ
リュチレン製の原繊維を、延伸することなく、予熱工程
によって予熱したのち、１００℃以上の液体熱媒体中で
、３０ｃｍ以下の延伸区間で連続的に延伸することを解
決手段とした。
、 重量平均分子量が１０万〜４０万、重量平均分子量／数
平均分子量が２〜７、密度が０．９４０以上の高密度ボ
リュチレン製の原繊維を、延伸することなく、予熱工程
によって予熱したのち、１００℃以上の液体熱媒体中で
、３０ｃｍ以下の延伸区間で連続的に延伸することを解
決手段とした。
本発明は上記の構成となっているので、延伸区間が短い
のにかかわらず予熱工程が設けられているので、延伸区
間の熱媒に導入された原繊維はただちに熱媒体と同じ温
度に達して延伸され、変形速度が高く、特性の優れた繊
維が得られる。
のにかかわらず予熱工程が設けられているので、延伸区
間の熱媒に導入された原繊維はただちに熱媒体と同じ温
度に達して延伸され、変形速度が高く、特性の優れた繊
維が得られる。
本発明に用いられる高密度ポリエチレンは、重量平均分
子量（Ｍｗ）が１０万〜４０万、好ましくは１３万〜４
０万、Ｍｗと数平均分子量（Ｍｎ）の比Ｍ ｗ ／ Ｍ
ｎが２〜７、好ましくは３〜４、密度が０．９４０以
上の高密度ポリエチレンである。
子量（Ｍｗ）が１０万〜４０万、好ましくは１３万〜４
０万、Ｍｗと数平均分子量（Ｍｎ）の比Ｍ ｗ ／ Ｍ
ｎが２〜７、好ましくは３〜４、密度が０．９４０以
上の高密度ポリエチレンである。
上記Ｍｗが１０万未満、或いはＭ ｗ ／ Ｍ ｎが２
未満では、延伸による特性の改善が充分に行なわれず、
Ｍｗが４０万を越え、或いはＭ ｗ ／ Ｍ ｎが７を
越えると充分な延伸倍率が得られず、特性の改善程度が
低い。
未満では、延伸による特性の改善が充分に行なわれず、
Ｍｗが４０万を越え、或いはＭ ｗ ／ Ｍ ｎが７を
越えると充分な延伸倍率が得られず、特性の改善程度が
低い。
第１図は、本発明に係る高密度ポリエチレンの延伸方法
に用いられる装置の一例を示すもので図中符号１は、原
繊維２を押出す押出機である。
に用いられる装置の一例を示すもので図中符号１は、原
繊維２を押出す押出機である。
押出機１より押出され成形された原繊維２は冷却槽１ａ
に導入され、冷却固化された後、ガイドロール３（以下
説明を省略する）を経て、押出される原繊維２と同じ速
度で引出す第１０−ル４によって引出され、所定の温度
に保持された液状の予熱用熱媒体５ａが充填されている
予熱槽５に導かれる。熱媒体５ａによって予熱された原
繊維２は、第１０−ルと同じ速度で原繊維を引出す第２
０−ル６によって引出される。
に導入され、冷却固化された後、ガイドロール３（以下
説明を省略する）を経て、押出される原繊維２と同じ速
度で引出す第１０−ル４によって引出され、所定の温度
に保持された液状の予熱用熱媒体５ａが充填されている
予熱槽５に導かれる。熱媒体５ａによって予熱された原
繊維２は、第１０−ルと同じ速度で原繊維を引出す第２
０−ル６によって引出される。
第２０−ル６によって引出された原繊維２は第２図に詳
細図を示す延伸部７に導かれる。
細図を示す延伸部７に導かれる。
延伸部７には、高い沸点の液状延伸用熱媒体７ａが充填
されており、３０ｃｍ以下の間隔をおいて、上記第２０
−ルから引出される速度とほぼ同じ速度で原繊維を送り
出す回転駆動される送り出しニップロール８および送り
出しニップロール８より早い速度で繊維を引取って原繊
維２を延伸繊維２′とする回転駆動される引取りニップ
ロール９が設けられている。また上記延伸用熱媒体７ａ
は、ＰＩＤ制御１０ａによって調整されるヒータ１０に
よって加熱され、撹拌機１１によって撹拌され、所定温
に均一に保持される。
されており、３０ｃｍ以下の間隔をおいて、上記第２０
−ルから引出される速度とほぼ同じ速度で原繊維を送り
出す回転駆動される送り出しニップロール８および送り
出しニップロール８より早い速度で繊維を引取って原繊
維２を延伸繊維２′とする回転駆動される引取りニップ
ロール９が設けられている。また上記延伸用熱媒体７ａ
は、ＰＩＤ制御１０ａによって調整されるヒータ１０に
よって加熱され、撹拌機１１によって撹拌され、所定温
に均一に保持される。
上記送り出しニップロール８および引取りニップロール
９によって所定の倍率に延伸された繊維２′は、第３０
−ル１２を通って超音波洗浄槽１３に導かれ、付着して
いる熱媒体が洗浄、除去された後、巻取部１４において
巻取られる。
９によって所定の倍率に延伸された繊維２′は、第３０
−ル１２を通って超音波洗浄槽１３に導かれ、付着して
いる熱媒体が洗浄、除去された後、巻取部１４において
巻取られる。
上記送り出しニップロール８と引取りニップロール９と
の間隔である延伸区間１５の長さは３０ｃｍｍ以下、特
にｌＱｃｍ以下が望ましい。延伸区間１５が３０ｃｍを
越えると、変形速度の増大が少なく、延伸区間１５を短
くした効果があまり発現されない。
の間隔である延伸区間１５の長さは３０ｃｍｍ以下、特
にｌＱｃｍ以下が望ましい。延伸区間１５が３０ｃｍを
越えると、変形速度の増大が少なく、延伸区間１５を短
くした効果があまり発現されない。
また、高密度ポリエチレンを延伸する場合、その結晶分
散温度域である１００℃以上の温度で行なうことが必要
で、かつ超音波洗浄槽１３で水の使用が可能なため、例
えばグセリン、各種グリコール等、沸点が高くかつ水溶
性のものが用いられる。また予熱用熱媒体５ａは、繊維
に付着して延伸部７に移動するので、延伸用熱媒体と同
じものが用いられる。
散温度域である１００℃以上の温度で行なうことが必要
で、かつ超音波洗浄槽１３で水の使用が可能なため、例
えばグセリン、各種グリコール等、沸点が高くかつ水溶
性のものが用いられる。また予熱用熱媒体５ａは、繊維
に付着して延伸部７に移動するので、延伸用熱媒体と同
じものが用いられる。
上記延伸部７の延長区間１５は短かいが、延伸部７に導
入される原繊維２は予熱槽５によって予熱されているの
で、すくに延伸熱媒体７ａの温度となり、はぼ延伸区間
１５全体にわたって延伸され短い延伸区間での延伸が可
能となる。
入される原繊維２は予熱槽５によって予熱されているの
で、すくに延伸熱媒体７ａの温度となり、はぼ延伸区間
１５全体にわたって延伸され短い延伸区間での延伸が可
能となる。
次に実験例を示して本発明の延伸方法を説明する。
実験においては、第１図の装置を用い、予熱および延伸
用の熱媒体としてグリセリン（沸点２９０℃）を用い、
予熱用熱媒体の温度を延伸熱媒体の温度より５〜１０℃
低い温度に保持した。
用の熱媒体としてグリセリン（沸点２９０℃）を用い、
予熱用熱媒体の温度を延伸熱媒体の温度より５〜１０℃
低い温度に保持した。
また、原料の高密度ポリエチレンは、Ｍｗが１５万、Ｍ
ｗ ／ Ｍ ｎが３〜４、密度が０．９５２〜０．９
５５ｇ／ｃｍ３、融点が１３８°Ｃのものを用い、これ
を押出機によって１．Ｑｍｍの原繊維に底形し、延伸に
供した。
ｗ ／ Ｍ ｎが３〜４、密度が０．９５２〜０．９
５５ｇ／ｃｍ３、融点が１３８°Ｃのものを用い、これ
を押出機によって１．Ｑｍｍの原繊維に底形し、延伸に
供した。
実験例 １
送り出しニップロールの原繊維の送り出し速度を１．１
ｍ／分、延伸部の延伸区間の長さを５ｃｍとし、延伸熱
媒体の温度を種々変え、それぞれの延伸温度における、
白化を生ずる延伸倍率、および破断する延伸倍率を測定
した。
ｍ／分、延伸部の延伸区間の長さを５ｃｍとし、延伸熱
媒体の温度を種々変え、それぞれの延伸温度における、
白化を生ずる延伸倍率、および破断する延伸倍率を測定
した。
結果を第３図に示す。第３図より明らかなように、白化
、破断ともに、延伸温度が高い方が延伸特性がよくなり
、１２０℃前後が延伸特性のすぐれていることがわかる
。この高密度ポリエチレンの融点は１３８℃で、これ以
上延伸温度を高くすることは出来ない。
、破断ともに、延伸温度が高い方が延伸特性がよくなり
、１２０℃前後が延伸特性のすぐれていることがわかる
。この高密度ポリエチレンの融点は１３８℃で、これ以
上延伸温度を高くすることは出来ない。
実験例 ２
送り出しニップロールの原繊維送り出し速度、延伸区間
の長さを実験例ｊと同じとして、延伸温度が１００℃、
１２０℃、１２５℃の場合について、それぞれの温度に
おける延伸倍率と引張弾性率との関係を求めた。結果を
第４図に示す。
の長さを実験例ｊと同じとして、延伸温度が１００℃、
１２０℃、１２５℃の場合について、それぞれの温度に
おける延伸倍率と引張弾性率との関係を求めた。結果を
第４図に示す。
第４図より明らかなように、延伸温度が１２０°Ｃの場
合が最もよく、１００ ’Ｃでは物性、延伸特性が共に
劣る。
合が最もよく、１００ ’Ｃでは物性、延伸特性が共に
劣る。
実験例 ３
送り出しニップロールの原繊維送り出し速度、延伸区間
の長さを実験例１と同じにし、延伸温度が１００℃、１
２０℃、１２５℃の場合について、それぞれの温度にお
ける延伸倍率と破断強度の関係を求めた。結果を第５図
に示す。第５図より明らかなように、１２０℃がよいこ
とがわかる。
の長さを実験例１と同じにし、延伸温度が１００℃、１
２０℃、１２５℃の場合について、それぞれの温度にお
ける延伸倍率と破断強度の関係を求めた。結果を第５図
に示す。第５図より明らかなように、１２０℃がよいこ
とがわかる。
実験例 ４
送り出しニップロールの原繊維送り出し速度を１．１ｍ
／分、延伸温度を１２０°Ｃ１延伸倍率１５として、延
伸区間の長さと引張り弾性率との関係を求めた。結果を
第５図に示す。第５図より明らかなように、延伸区間の
短い方が優れていることがわかる。
／分、延伸温度を１２０°Ｃ１延伸倍率１５として、延
伸区間の長さと引張り弾性率との関係を求めた。結果を
第５図に示す。第５図より明らかなように、延伸区間の
短い方が優れていることがわかる。
以上説明したように、本発明の延伸方法は、予熱槽が設
けられているので、延伸部に導入された原繊維の温度は
、すぐに延伸熱媒体温度とほぼ同じになるので、短い延
伸区間で大きな変形速度で延伸され、また熱媒は、沸点
が高く、水溶性の液状熱媒を用いているので、１００℃
より高い所望の温度で延伸でき、しかも水が充填されて
いる超音波洗浄槽によって完全に除去され、１段の延伸
によって、物性の優れた高密度ポリエチレン繊維が得ら
れる。
けられているので、延伸部に導入された原繊維の温度は
、すぐに延伸熱媒体温度とほぼ同じになるので、短い延
伸区間で大きな変形速度で延伸され、また熱媒は、沸点
が高く、水溶性の液状熱媒を用いているので、１００℃
より高い所望の温度で延伸でき、しかも水が充填されて
いる超音波洗浄槽によって完全に除去され、１段の延伸
によって、物性の優れた高密度ポリエチレン繊維が得ら
れる。
第１図は、本発明に係る延伸方法を実施する装置の一例
を示す図、第２図は延伸部の詳細を示す図、第３図は、
延伸温度を変えた場合の白化、および破断する延伸倍率
を示す図、第４図は延伸温度が異なる場合の延伸倍率と
引張弾性率との関係を示す図、第５図は延伸温度が異な
る場合の延伸倍率と破断強度との関係を示す図、第６図
は延伸温度１２０’Ｃ１延伸倍率１５の場合の延伸区間
の長さと引張弾性率との関係を示す図である。 ｌ・・・・・・押出機、ｌａ・・・・・・冷却槽、２・
・・・・・原繊維、２′・・・・・・延伸された繊維、
３・・・・ガイトロール、４・・・・・・第１０−ル、
５・・・・・・予熱槽、５ａ・・・・・・予熱用熱媒体
、６・・・・・・第２０−ル、７・・・・・延伸部、７
ａ・・・・・・延伸用熱媒体、８・・・・・・送り出し
ニップロール、９・・・・・・引取りニップロール、１
０・・・ ヒータ、１０ａ・・・・・・ＰＩＤ制御、１
１・・・・・撹拌機、１２・・・第３０−ル、 １ ３・・・・・ 超音波洗浄槽、 巻取部、 ５・・・ ・延伸区間。
を示す図、第２図は延伸部の詳細を示す図、第３図は、
延伸温度を変えた場合の白化、および破断する延伸倍率
を示す図、第４図は延伸温度が異なる場合の延伸倍率と
引張弾性率との関係を示す図、第５図は延伸温度が異な
る場合の延伸倍率と破断強度との関係を示す図、第６図
は延伸温度１２０’Ｃ１延伸倍率１５の場合の延伸区間
の長さと引張弾性率との関係を示す図である。 ｌ・・・・・・押出機、ｌａ・・・・・・冷却槽、２・
・・・・・原繊維、２′・・・・・・延伸された繊維、
３・・・・ガイトロール、４・・・・・・第１０−ル、
５・・・・・・予熱槽、５ａ・・・・・・予熱用熱媒体
、６・・・・・・第２０−ル、７・・・・・延伸部、７
ａ・・・・・・延伸用熱媒体、８・・・・・・送り出し
ニップロール、９・・・・・・引取りニップロール、１
０・・・ ヒータ、１０ａ・・・・・・ＰＩＤ制御、１
１・・・・・撹拌機、１２・・・第３０−ル、 １ ３・・・・・ 超音波洗浄槽、 巻取部、 ５・・・ ・延伸区間。
Claims (1)
- 重量平均分子量が１０万〜４０万、重量平均分子量／数
平均分子量が２〜７、密度が０．９４０以上の高密度ポ
リエチレン製の原繊維を、延伸することなく予熱工程に
よって予熱した後、１００℃以上の液体延伸熱媒体中で
、３０ｃｍ以下の延伸区間で連続的に延伸することを特
徴とする高密度ポリエチレンの延伸方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5751690A JPH03260110A (ja) | 1990-03-08 | 1990-03-08 | 高密度ポリエチレンの延伸方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5751690A JPH03260110A (ja) | 1990-03-08 | 1990-03-08 | 高密度ポリエチレンの延伸方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03260110A true JPH03260110A (ja) | 1991-11-20 |
Family
ID=13057904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5751690A Pending JPH03260110A (ja) | 1990-03-08 | 1990-03-08 | 高密度ポリエチレンの延伸方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03260110A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003085176A1 (en) * | 2002-04-09 | 2003-10-16 | Toyo Boseki Kabushiki Kaisha | Polyethylene fiber and process for producing the same |
| WO2006006330A1 (ja) * | 2004-07-08 | 2006-01-19 | Toyo Boseki Kabushiki Kaisha | 高強度ポリエチレン繊維 |
| KR101025038B1 (ko) * | 2009-05-07 | 2011-03-25 | 주식회사 엘지화학 | 올레핀계 중합체 및 이를 포함하는 섬유 |
-
1990
- 1990-03-08 JP JP5751690A patent/JPH03260110A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003085176A1 (en) * | 2002-04-09 | 2003-10-16 | Toyo Boseki Kabushiki Kaisha | Polyethylene fiber and process for producing the same |
| US7247372B2 (en) | 2002-04-09 | 2007-07-24 | Toyo Boseki Kabushiki Kaisha | Polyethylene filament and a process for producing the same |
| US7736564B2 (en) | 2002-04-09 | 2010-06-15 | Toyo Boseki Kabushiki Kaisha | Process of making a high strength polyolefin filament |
| WO2006006330A1 (ja) * | 2004-07-08 | 2006-01-19 | Toyo Boseki Kabushiki Kaisha | 高強度ポリエチレン繊維 |
| KR101025038B1 (ko) * | 2009-05-07 | 2011-03-25 | 주식회사 엘지화학 | 올레핀계 중합체 및 이를 포함하는 섬유 |
| EP2428525A4 (en) * | 2009-05-07 | 2013-10-02 | Lg Chemical Ltd | OLEFIN POLYMER AND FIBER WITH IT |
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