JPH0637723B2 - 超高分子量ポリエチレン延伸糸の製造方法及びその原糸の製造装置 - Google Patents
超高分子量ポリエチレン延伸糸の製造方法及びその原糸の製造装置Info
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- JPH0637723B2 JPH0637723B2 JP23955785A JP23955785A JPH0637723B2 JP H0637723 B2 JPH0637723 B2 JP H0637723B2 JP 23955785 A JP23955785 A JP 23955785A JP 23955785 A JP23955785 A JP 23955785A JP H0637723 B2 JPH0637723 B2 JP H0637723B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は引張強度に優れた超高分子量ポリエチレン延伸
糸の製造方法及びその原糸の製造装置に関する。
糸の製造方法及びその原糸の製造装置に関する。
超高分子量ポリエチレンは汎用のポリエチレンに比べ耐
衝撃性、耐摩耗性、耐薬品性、引張強度等に優れてお
り、エンジニアリングプラスチツクとしてその用途が拡
がりつつある。しかしながら汎用のポリエチレンに比較
して溶融粘度が極めて高く流動性が悪いため、押出成形
や射出成形によつて成形することは非常に難しく、その
殆どは圧縮成形によつて成形されており、一部ロツド等
が極めて低速で押出成形されているのが現状であつた。
衝撃性、耐摩耗性、耐薬品性、引張強度等に優れてお
り、エンジニアリングプラスチツクとしてその用途が拡
がりつつある。しかしながら汎用のポリエチレンに比較
して溶融粘度が極めて高く流動性が悪いため、押出成形
や射出成形によつて成形することは非常に難しく、その
殆どは圧縮成形によつて成形されており、一部ロツド等
が極めて低速で押出成形されているのが現状であつた。
一方、高密度ポリエチレンのモノフイラメントを高倍率
で延伸する方法として、ポリエチレンの融点より高い高
沸点の添加剤をポリエチレンの重量に対し20〜 150％の
範囲内で共存せしめ、得られた高濃度分散体から第１次
繊維状物を形成させ、次いでこの紡出糸中にその５〜25
％相当量の添加剤を残存せしめたまま元の長さの３〜15
倍に熱延伸する方法（特公昭37-9765 号公報）あるいは
分子量が 400,000以上の線状ポリエチレンの溶液を紡糸
して、少なくとも20GPa になるような温度で延伸する方
法（特開昭56-15408号公報）が提案されている。しかし
ながらこれらの方法は高弾性、高強度の延伸糸は得られ
るもののいずれも多量の溶媒で超高分子量ポリエチレン
等を希釈した極めて粘度が低い溶液を押出加工するた
め、径が１mmφを越える原糸を得ることが極めて難し
い。従つて延伸糸も通常10デニール以下（径： 0.038mm
φ以下）、太くても50デニール程度であるので、かかる
細デニール糸を高強度太物ロープやネツトあるいは絶縁
性が要求されるプラスチツクワイヤー等に用いるには多
量の延伸糸を撚り合わせることが必要であることから、
作業が煩雑でしかも得られたロープやネツトは剛性が高
く、可撓性が不充分であるばかりでなく、外観的にもケ
バ立ちを生じ易い欠点がある。
で延伸する方法として、ポリエチレンの融点より高い高
沸点の添加剤をポリエチレンの重量に対し20〜 150％の
範囲内で共存せしめ、得られた高濃度分散体から第１次
繊維状物を形成させ、次いでこの紡出糸中にその５〜25
％相当量の添加剤を残存せしめたまま元の長さの３〜15
倍に熱延伸する方法（特公昭37-9765 号公報）あるいは
分子量が 400,000以上の線状ポリエチレンの溶液を紡糸
して、少なくとも20GPa になるような温度で延伸する方
法（特開昭56-15408号公報）が提案されている。しかし
ながらこれらの方法は高弾性、高強度の延伸糸は得られ
るもののいずれも多量の溶媒で超高分子量ポリエチレン
等を希釈した極めて粘度が低い溶液を押出加工するた
め、径が１mmφを越える原糸を得ることが極めて難し
い。従つて延伸糸も通常10デニール以下（径： 0.038mm
φ以下）、太くても50デニール程度であるので、かかる
細デニール糸を高強度太物ロープやネツトあるいは絶縁
性が要求されるプラスチツクワイヤー等に用いるには多
量の延伸糸を撚り合わせることが必要であることから、
作業が煩雑でしかも得られたロープやネツトは剛性が高
く、可撓性が不充分であるばかりでなく、外観的にもケ
バ立ちを生じ易い欠点がある。
一方、重量平均分子量が 150,000以上のポリマーを温度
約75〜 140℃、変形比約18以上の条件下に細長化して配
向性重合体を製造する方法（特開昭52-74682号公報）が
提案されている。しかしながら該公報にも「延伸前の繊
維の直径またはフイルムもしくはテープの厚さは約１mm
以下であるのが好ましい。」と記載され、その実施例も
分子量が 300,000程度のポリエチレンについては、直径
１mmの円形オリフィスから直径 0.7mm以下の細いフイラ
メント（原糸）を紡糸する例が記載されているだけであ
る。そして分子量が 800,000のポリエチレンについて
は、圧縮成形された 0.5mm厚シートからゲージ寸法１cm
× 0.2cmのダンベル状試料を原糸として延伸している例
のみで原糸の製造方法については全く記載されていない
ことからも明らかなように分子量が極めて大きい超高分
子量ポリエチレンから50デニールを越える原糸を工業的
に製造する技術は未だ確立されていないのが現状であつ
た。
約75〜 140℃、変形比約18以上の条件下に細長化して配
向性重合体を製造する方法（特開昭52-74682号公報）が
提案されている。しかしながら該公報にも「延伸前の繊
維の直径またはフイルムもしくはテープの厚さは約１mm
以下であるのが好ましい。」と記載され、その実施例も
分子量が 300,000程度のポリエチレンについては、直径
１mmの円形オリフィスから直径 0.7mm以下の細いフイラ
メント（原糸）を紡糸する例が記載されているだけであ
る。そして分子量が 800,000のポリエチレンについて
は、圧縮成形された 0.5mm厚シートからゲージ寸法１cm
× 0.2cmのダンベル状試料を原糸として延伸している例
のみで原糸の製造方法については全く記載されていない
ことからも明らかなように分子量が極めて大きい超高分
子量ポリエチレンから50デニールを越える原糸を工業的
に製造する技術は未だ確立されていないのが現状であつ
た。
かかる状況に鑑み、本発明者らは超高分子量ポリエチレ
ンからなる外径が１mmφを越える原糸を連続して製造す
る方法を開発すべく種々検討した結果、溝付きシリンダ
ー、低圧縮スクリユーを具備した押出機の先端にＬ／Ｄ
が10以上のダイを連結し、且つダイの下流に徐冷筒を具
備した成形機を用い、成形条件を特定することにより、
外径が１mmφを越える超高分子量ポリエチレン原糸を製
造し得ることが分かり、又、該原糸を特定の条件下で延
伸することにより、延伸糸の外径が0.1 mmφ以上で且つ
引張強度が10kg／mm２以上の超高分子量ポリエチレン延
伸糸が得られることを見出し、先に特願昭60-13624号と
して出願した。
ンからなる外径が１mmφを越える原糸を連続して製造す
る方法を開発すべく種々検討した結果、溝付きシリンダ
ー、低圧縮スクリユーを具備した押出機の先端にＬ／Ｄ
が10以上のダイを連結し、且つダイの下流に徐冷筒を具
備した成形機を用い、成形条件を特定することにより、
外径が１mmφを越える超高分子量ポリエチレン原糸を製
造し得ることが分かり、又、該原糸を特定の条件下で延
伸することにより、延伸糸の外径が0.1 mmφ以上で且つ
引張強度が10kg／mm２以上の超高分子量ポリエチレン延
伸糸が得られることを見出し、先に特願昭60-13624号と
して出願した。
そして本発明者らは更に引張強度に優れた超高分子量ポ
リエチレン延伸糸の製造方法を開発すべく検討を行つた
結果、特定の方法で製造した超高分子量ポリエチレンチ
ユーブを分割した原糸を延伸することにより、50デニー
ル以上で且つ引張強度が50kg／mm２以上の延伸糸が得ら
れることが分かり本発明に到達した。
リエチレン延伸糸の製造方法を開発すべく検討を行つた
結果、特定の方法で製造した超高分子量ポリエチレンチ
ユーブを分割した原糸を延伸することにより、50デニー
ル以上で且つ引張強度が50kg／mm２以上の延伸糸が得ら
れることが分かり本発明に到達した。
すなわち本発明は極限粘度〔η〕が５dl／ｇ以上の超高
分子量ポリエチレンをスクリユー押出機で溶融し、次い
でマンドレルがスクリユーの回転に伴つて回転する少な
くともＬ／Ｄが５のチユーブダイから押出して冷却し、
得られたチユーブを流れ方向に分割した後、延伸するこ
とを特徴とする超高分子量ポリエチレン延伸系の製造方
法及び押出機側から、溝付きシリンダーと圧縮比が１な
いし 2.5の範囲であるスクリユーからなる押出機、スク
リユー先端に連結されてスクリユーの回転とともに回転
するマンドレル及びアウターダイとからなる少なくとも
Ｌ／Ｄが５、チユーブダイ入口部の樹脂流路断面積Ｓ１
とチユーブダイ中間部の樹脂流路断面積Ｓ２との比（Ｓ
１／Ｓ２）が 0.5ないし 3.0の範囲及びチユーブダイ中
間部の樹脂流路断面積Ｓ２とチユーブダイ出口の樹脂流
路の断面積Ｓ３との比（Ｓ２／Ｓ３）が 1.0ないし3.0
の範囲にあるチユーブダイ及びチユーブ分割装置とから
構成されることを特徴とする超高分子量ポリエチレン延
伸糸用原糸の製造装置を提供するものである。
分子量ポリエチレンをスクリユー押出機で溶融し、次い
でマンドレルがスクリユーの回転に伴つて回転する少な
くともＬ／Ｄが５のチユーブダイから押出して冷却し、
得られたチユーブを流れ方向に分割した後、延伸するこ
とを特徴とする超高分子量ポリエチレン延伸系の製造方
法及び押出機側から、溝付きシリンダーと圧縮比が１な
いし 2.5の範囲であるスクリユーからなる押出機、スク
リユー先端に連結されてスクリユーの回転とともに回転
するマンドレル及びアウターダイとからなる少なくとも
Ｌ／Ｄが５、チユーブダイ入口部の樹脂流路断面積Ｓ１
とチユーブダイ中間部の樹脂流路断面積Ｓ２との比（Ｓ
１／Ｓ２）が 0.5ないし 3.0の範囲及びチユーブダイ中
間部の樹脂流路断面積Ｓ２とチユーブダイ出口の樹脂流
路の断面積Ｓ３との比（Ｓ２／Ｓ３）が 1.0ないし3.0
の範囲にあるチユーブダイ及びチユーブ分割装置とから
構成されることを特徴とする超高分子量ポリエチレン延
伸糸用原糸の製造装置を提供するものである。
本発明に用いる超高分子量ポリエチレンとは、デカリン
溶媒中 135℃で測定した極限粘度〔η〕が５dl／ｇ以
上、好適には８ないし25dl／ｇで且つメルトフローレー
ト（ MFR：ASTM D 1238,F ）が0.01ｇ／10min 以下のエ
チレンの単独重合体もしくはエチレンと他のα−オレフ
イン、例えばプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、1-オ
クテン、4-メチル-1- ペンテン等とのエチレンを主体と
した共重合体で結晶性のものである。
溶媒中 135℃で測定した極限粘度〔η〕が５dl／ｇ以
上、好適には８ないし25dl／ｇで且つメルトフローレー
ト（ MFR：ASTM D 1238,F ）が0.01ｇ／10min 以下のエ
チレンの単独重合体もしくはエチレンと他のα−オレフ
イン、例えばプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、1-オ
クテン、4-メチル-1- ペンテン等とのエチレンを主体と
した共重合体で結晶性のものである。
極限粘度〔η〕が５dl／ｇ未満のものは平均的な分子鎖
が短く延伸比を大きくしても引張強度が大きな延伸糸が
得られない欠点がある。
が短く延伸比を大きくしても引張強度が大きな延伸糸が
得られない欠点がある。
本発明の超高分子量ポリエチレン延伸糸を製造する方法
は、前記超高分子量ポリエチレンをスクリユー押出機、
好ましくは溝付シリンダー（バレル）を具備するスクリ
ユー押出機で溶融し、次いでマンドレルがスクリユーの
回転に伴つて回転する少なくともＬ／Ｄが５、好ましく
は10以上、更に好ましくは30ないし70のチユーブダイか
ら押出して冷却し、得られたチユーブを流れ方向（縦方
向）に分割した後延伸することを特徴とする方法であ
る。
は、前記超高分子量ポリエチレンをスクリユー押出機、
好ましくは溝付シリンダー（バレル）を具備するスクリ
ユー押出機で溶融し、次いでマンドレルがスクリユーの
回転に伴つて回転する少なくともＬ／Ｄが５、好ましく
は10以上、更に好ましくは30ないし70のチユーブダイか
ら押出して冷却し、得られたチユーブを流れ方向（縦方
向）に分割した後延伸することを特徴とする方法であ
る。
本発明に用いる超高分子量ポリエチレンの溶融物は汎用
のポリエチレンと異なり流動性が悪くゴム的な塊状物で
あるため、Ｌ／Ｄが５未満のチユーブダイではダイより
押出される前に溶融物が完全に均一融合されず得られた
チユーブを延伸しても延伸時に糸切れ等を起こし充分な
強度を有する延伸糸が得られない。一方Ｌ／Ｄの上限は
とくに限定はされないが、実用上70以下が好ましい。
尚、チユーブダイのＬ／Ｄは生産性と相関があり、Ｌ／
Ｄが大きい方が生産速度を上げることができる。
のポリエチレンと異なり流動性が悪くゴム的な塊状物で
あるため、Ｌ／Ｄが５未満のチユーブダイではダイより
押出される前に溶融物が完全に均一融合されず得られた
チユーブを延伸しても延伸時に糸切れ等を起こし充分な
強度を有する延伸糸が得られない。一方Ｌ／Ｄの上限は
とくに限定はされないが、実用上70以下が好ましい。
尚、チユーブダイのＬ／Ｄは生産性と相関があり、Ｌ／
Ｄが大きい方が生産速度を上げることができる。
また、チユーブダイのマンドレルは、押出機のスクリユ
ーの回転に伴つて回転させる必要がある。マンドレルの
回転数は必ずしもスクリユーの回転数と同じである必要
はなく、回転さえすれば本発明の目的を達成できる。マ
ンドレルが回転しないとマンドレルが偏心し、均一な厚
さのチユーブが得られず、延いては延伸性の劣つたチユ
ーブとなる。スクリユー先端にマンドレルを取付ける方
法としては直接スクリユー先端にマンドレルを固着、螺
着、嵌着あるいは挿着する方法、継手等を介在させて取
付ける方法等が挙げられるが、直接スクリユー先端にマ
ンドレルを螺着させる方法が簡便でしかも取りはずしが
できるので押出機、チユーブダイの分解掃除や、内径サ
イズの変更が行い易い等の利点がある。
ーの回転に伴つて回転させる必要がある。マンドレルの
回転数は必ずしもスクリユーの回転数と同じである必要
はなく、回転さえすれば本発明の目的を達成できる。マ
ンドレルが回転しないとマンドレルが偏心し、均一な厚
さのチユーブが得られず、延いては延伸性の劣つたチユ
ーブとなる。スクリユー先端にマンドレルを取付ける方
法としては直接スクリユー先端にマンドレルを固着、螺
着、嵌着あるいは挿着する方法、継手等を介在させて取
付ける方法等が挙げられるが、直接スクリユー先端にマ
ンドレルを螺着させる方法が簡便でしかも取りはずしが
できるので押出機、チユーブダイの分解掃除や、内径サ
イズの変更が行い易い等の利点がある。
本発明の方法において、超高分子量ポリエチレンの押出
成形温度は、該樹脂の融点より高い温度で且つ該樹脂の
分解温度よりも低い温度である限り制限はない。尚超高
分子量ポリエチレンの押出成形温度の好適な条件は、押
出機の温度を200 〜 330℃、チユーブダイ入口部〜中間
部の温度を 180〜 310℃及びチユーブダイ中間部〜出口
部の温度を 136〜 170℃の範囲にすると、チユーブダイ
内でのランドメルトフラクチアーが生じないので好まし
い。尚本発明の延伸糸の原反となるチユーブの製造方法
は特願昭59-101712 号に詳しい。
成形温度は、該樹脂の融点より高い温度で且つ該樹脂の
分解温度よりも低い温度である限り制限はない。尚超高
分子量ポリエチレンの押出成形温度の好適な条件は、押
出機の温度を200 〜 330℃、チユーブダイ入口部〜中間
部の温度を 180〜 310℃及びチユーブダイ中間部〜出口
部の温度を 136〜 170℃の範囲にすると、チユーブダイ
内でのランドメルトフラクチアーが生じないので好まし
い。尚本発明の延伸糸の原反となるチユーブの製造方法
は特願昭59-101712 号に詳しい。
チユーブダイから押出されたチユーブは冷却後、流れ方
向に分割して原糸とするが、チユーブの冷却は空冷、水
冷等いずれの冷却手段を採用してもよい。
向に分割して原糸とするが、チユーブの冷却は空冷、水
冷等いずれの冷却手段を採用してもよい。
チユーブの分割はチユーブダイから押出されたチユーブ
を冷却後引続き連続して行つても、又一旦チユーブとし
て引き取つた後、別途分割してもよい。又チユーブの分
割はチユーブに刃を当てて行うが、かかる刃は固定式の
ものでも、回転式のものでもよい。中でも切れ味を持続
させる点で回転式のものが好ましい。又、チユーブの分
割は二分割、四分割もしくはそれ以上と適宜行い得る。
を冷却後引続き連続して行つても、又一旦チユーブとし
て引き取つた後、別途分割してもよい。又チユーブの分
割はチユーブに刃を当てて行うが、かかる刃は固定式の
ものでも、回転式のものでもよい。中でも切れ味を持続
させる点で回転式のものが好ましい。又、チユーブの分
割は二分割、四分割もしくはそれ以上と適宜行い得る。
分割されたチユーブからなる原糸から引張強度に優れた
延伸糸を得るには少なくとも５倍、好ましくは10倍以
上、更に好ましくは14倍以上延伸する必要がある。延伸
糸を得る方法としては、乾式延伸、湿式延伸いずれの方
法でも可能であるが、熱伝達効率、温度管理精度の点で
湿式が好ましい。又、一段延伸よりも多段延伸方式が延
伸比を大きくすることが出来、高強度及び高弾性率の延
伸糸が得られるので好ましい。原糸の延伸温度は通常95
℃〜融点＋５℃、好ましくは 130〜 145℃の範囲であ
る。95℃未満の延伸温度では、延伸倍率が大きくならず
高強度延伸糸が得られない恐れがある。一方、 145℃以
上の延伸温度では、原糸が溶融して切れ易くなり、延伸
性が安定しない恐れがある。
延伸糸を得るには少なくとも５倍、好ましくは10倍以
上、更に好ましくは14倍以上延伸する必要がある。延伸
糸を得る方法としては、乾式延伸、湿式延伸いずれの方
法でも可能であるが、熱伝達効率、温度管理精度の点で
湿式が好ましい。又、一段延伸よりも多段延伸方式が延
伸比を大きくすることが出来、高強度及び高弾性率の延
伸糸が得られるので好ましい。原糸の延伸温度は通常95
℃〜融点＋５℃、好ましくは 130〜 145℃の範囲であ
る。95℃未満の延伸温度では、延伸倍率が大きくならず
高強度延伸糸が得られない恐れがある。一方、 145℃以
上の延伸温度では、原糸が溶融して切れ易くなり、延伸
性が安定しない恐れがある。
本発明の超高分子量ポリエチレン延伸糸用原糸の製造装
置は第１図に示す如く押出機１側から、溝付シリンダー
２と通常圧縮比が１ないし 2.5、好ましくは 1.3ないし
1.8の範囲のスクリユー３からなる押出機１、スクリユ
ー先端４に連結されてスクリユーの回転とともに回転す
るマンドレル５及びアウターダイ６とからなる少なくと
もＬ／Ｄが５、好ましくは10、更に好ましくは30ないし
70、チユーブダイ入口部71の樹脂流路の断面積Ｓ１とチ
ユーブダイ中間部72の樹脂流路の断面積Ｓ２との比（Ｓ
１／Ｓ２）が 0.5ないし 3.0、好ましくは 1.0ないし
2.0及び前記Ｓ２とチユーブダイ出口73の樹脂流路の断
面積Ｓ３との比（Ｓ２／Ｓ３）が 1.0ないし 3.0、好ま
しくは1.1 ないし 2.0の範囲にあるチユーブダイ７及び
チユーブ分割装置８とから構成される。
置は第１図に示す如く押出機１側から、溝付シリンダー
２と通常圧縮比が１ないし 2.5、好ましくは 1.3ないし
1.8の範囲のスクリユー３からなる押出機１、スクリユ
ー先端４に連結されてスクリユーの回転とともに回転す
るマンドレル５及びアウターダイ６とからなる少なくと
もＬ／Ｄが５、好ましくは10、更に好ましくは30ないし
70、チユーブダイ入口部71の樹脂流路の断面積Ｓ１とチ
ユーブダイ中間部72の樹脂流路の断面積Ｓ２との比（Ｓ
１／Ｓ２）が 0.5ないし 3.0、好ましくは 1.0ないし
2.0及び前記Ｓ２とチユーブダイ出口73の樹脂流路の断
面積Ｓ３との比（Ｓ２／Ｓ３）が 1.0ないし 3.0、好ま
しくは1.1 ないし 2.0の範囲にあるチユーブダイ７及び
チユーブ分割装置８とから構成される。
溝付シリンダー２の溝部21は、超高分子量ポリエチレン
粉末を圧縮部22へ安定して供給させる。またスクリユー
３の圧縮比が 1.0未満ではシリンダー壁面に対する樹脂
の圧着応力が小さく押出量が不安定になり、サージング
現象や脱気不良による製品の外観不良を生じ易い。一方
2.5を越えると、圧縮部22における閉塞現象や摩擦熱に
よつて樹脂温度が異常上昇し、熱分解による樹脂の分子
量低下が著しくなり、製品物性の摩擦係数、耐摩耗性を
損なう等の問題が生じるので好ましくない。
粉末を圧縮部22へ安定して供給させる。またスクリユー
３の圧縮比が 1.0未満ではシリンダー壁面に対する樹脂
の圧着応力が小さく押出量が不安定になり、サージング
現象や脱気不良による製品の外観不良を生じ易い。一方
2.5を越えると、圧縮部22における閉塞現象や摩擦熱に
よつて樹脂温度が異常上昇し、熱分解による樹脂の分子
量低下が著しくなり、製品物性の摩擦係数、耐摩耗性を
損なう等の問題が生じるので好ましくない。
マンドレル５はスクリユー３の先端に螺着されている。
チユーブダイのＬ／Ｄが５未満では、溶融樹脂が完全に
融着されず、良好なフレキシブルチユーブが得られな
い。尚、チユーブダイのＬ／Ｄはチユーブダイ入口部71
からチユーブダイ出口73迄の長さとチユーブダイ出口73
のアウターダイ６の内径との比である。またＳ１／Ｓ２
は 0.5ないし3.0 の範囲であればとくに問題ないが、Ｓ
２／Ｓ３の比が 1.0未満では溶融樹脂が完全に融着され
ず、一方 3.0を越えると樹脂圧が過大になり、チユーブ
の押出成形が困難となる。
融着されず、良好なフレキシブルチユーブが得られな
い。尚、チユーブダイのＬ／Ｄはチユーブダイ入口部71
からチユーブダイ出口73迄の長さとチユーブダイ出口73
のアウターダイ６の内径との比である。またＳ１／Ｓ２
は 0.5ないし3.0 の範囲であればとくに問題ないが、Ｓ
２／Ｓ３の比が 1.0未満では溶融樹脂が完全に融着され
ず、一方 3.0を越えると樹脂圧が過大になり、チユーブ
の押出成形が困難となる。
チユーブダイの流路は前述の如く、基本的にはチユーブ
ダイ出口に向かつて流路面積が狭くなる。すなわちテー
パーダイであるが、チユーブダイ先端部74は流路面積が
変化しない、いわゆるストレートであることが、寸法精
度を高度に保持することができるので好ましい。尚、ス
トレート部は通常Ｌ／Ｄが５ないし10程度である。
ダイ出口に向かつて流路面積が狭くなる。すなわちテー
パーダイであるが、チユーブダイ先端部74は流路面積が
変化しない、いわゆるストレートであることが、寸法精
度を高度に保持することができるので好ましい。尚、ス
トレート部は通常Ｌ／Ｄが５ないし10程度である。
マンドレル５の先端51はアウターダイ６より外部に出て
いる方が、押出された溶融樹脂の蛇行が矯正されるので
好ましい。
いる方が、押出された溶融樹脂の蛇行が矯正されるので
好ましい。
チユーブ分割装置８はチユーブダイ７から押出されたチ
ユーブを冷却後チユーブの流れ方向（縦方向）に分割す
る装置であり、チユーブを分割する刃81、刃81の支持装
置82とから構成される。刃81は固定あるいは回転可能な
状態で支持装置82に取付けられる。チユーブ分割装置８
はチユーブダイ７より押出され冷却されたチユーブを連
続して分割出来るようにチユーブダイ７の下流側に同一
系列で設置してもよいし、又チユーブ７を一旦引取機
（図示せず）を介して巻取つた後別途分割する為に別系
列で設置してもよい。分割後引取られた原糸は公知の延
伸装置で延伸される。
ユーブを冷却後チユーブの流れ方向（縦方向）に分割す
る装置であり、チユーブを分割する刃81、刃81の支持装
置82とから構成される。刃81は固定あるいは回転可能な
状態で支持装置82に取付けられる。チユーブ分割装置８
はチユーブダイ７より押出され冷却されたチユーブを連
続して分割出来るようにチユーブダイ７の下流側に同一
系列で設置してもよいし、又チユーブ７を一旦引取機
（図示せず）を介して巻取つた後別途分割する為に別系
列で設置してもよい。分割後引取られた原糸は公知の延
伸装置で延伸される。
本発明の方法に用いる原糸（未延伸糸）は超高分子量ポ
リエチレンチユーブを分割した薄肉の原糸であるので、
太デニールにもかかわらず同じデニールの円形の未延伸
糸に比べて、延伸時に原糸の内部迄均一且つ急速に加熱
されるので、延伸性（均一延伸性、高倍率延伸性）が改
良され引張強度に優れた太デニールの超高分子量ポリエ
チレン延伸糸が得られる。しかもかかる延伸糸は超高分
子量ポリエチレン本来の特徴である耐摩耗性、自己潤滑
性、耐衝撃性、耐水性を備え軽量であるので、従来の超
高分子量ポリエチレンフイラメントではその用途が限ら
れていた船舶係留用の太物ロープやネツト類あるいは絶
縁性が要求されるプラスチツクワイヤー等に好適に用い
ることができる。
リエチレンチユーブを分割した薄肉の原糸であるので、
太デニールにもかかわらず同じデニールの円形の未延伸
糸に比べて、延伸時に原糸の内部迄均一且つ急速に加熱
されるので、延伸性（均一延伸性、高倍率延伸性）が改
良され引張強度に優れた太デニールの超高分子量ポリエ
チレン延伸糸が得られる。しかもかかる延伸糸は超高分
子量ポリエチレン本来の特徴である耐摩耗性、自己潤滑
性、耐衝撃性、耐水性を備え軽量であるので、従来の超
高分子量ポリエチレンフイラメントではその用途が限ら
れていた船舶係留用の太物ロープやネツト類あるいは絶
縁性が要求されるプラスチツクワイヤー等に好適に用い
ることができる。
実施例 １〜５ 第１図に示す製造装置において以下の仕様による装置を
用いてフレキシブルチユーブを製造した。
用いてフレキシブルチユーブを製造した。
スクリユー外径30mmφ、スクリユー有効長さ（Ｌ／Ｄ）
32、フライトピツチ20mm一定、スクリユー圧縮比 1.8、
チユーブダイ長さ 750mm、ダイ出口アウターダイ内径22
mmφ、ダイ出口マンドレル外径17mmφ、 超高分子量ポリエチレン〔η〕：15dl／ｇ、MFR ：0.01
ｇ／10min 未満、融点：136 ℃及び嵩密度：0.45ｇ／cm
3の粉末樹脂（商品名 ハイゼツクス ミリオン 240M
、三井石油化学工業(株)製）を用い、押出機、ダイ基
部（Ｄ１）及びダイ端部（Ｄ２）の設定温度を各々 280
℃、270 ℃及び160 ℃にし、スクリユー回転数を 25 rp
m に設定し、引取機で 2.5ｍ／min の速度で引取ること
により外径６mmφ、内径４mmφの超高分子量ポリエチレ
ン製フレキシブルチユーブを製造した。次いで該チユー
ブを第１図に示す分割装置で８本に分割し、これをトリ
エチレングリコール液の延伸槽で10、12、14、16、18倍
（ 133℃、１段延伸）に延伸した。
32、フライトピツチ20mm一定、スクリユー圧縮比 1.8、
チユーブダイ長さ 750mm、ダイ出口アウターダイ内径22
mmφ、ダイ出口マンドレル外径17mmφ、 超高分子量ポリエチレン〔η〕：15dl／ｇ、MFR ：0.01
ｇ／10min 未満、融点：136 ℃及び嵩密度：0.45ｇ／cm
3の粉末樹脂（商品名 ハイゼツクス ミリオン 240M
、三井石油化学工業(株)製）を用い、押出機、ダイ基
部（Ｄ１）及びダイ端部（Ｄ２）の設定温度を各々 280
℃、270 ℃及び160 ℃にし、スクリユー回転数を 25 rp
m に設定し、引取機で 2.5ｍ／min の速度で引取ること
により外径６mmφ、内径４mmφの超高分子量ポリエチレ
ン製フレキシブルチユーブを製造した。次いで該チユー
ブを第１図に示す分割装置で８本に分割し、これをトリ
エチレングリコール液の延伸槽で10、12、14、16、18倍
（ 133℃、１段延伸）に延伸した。
得られた各延伸糸の物性を以下の方法で測定した。この
結果を表１に示す。
結果を表１に示す。
密 度 ：ASTM D 1505 （アニールなし） デニール：延伸糸のたるみがなくなるように初荷重をか
けて、 900mm長さのものを10本採取し、１本づつ、感度
0.1mmg の精密天秤（島津製作所）で重量を測定する。
これらの平均値を9000ｍ当りのｇ数に換算する。
けて、 900mm長さのものを10本採取し、１本づつ、感度
0.1mmg の精密天秤（島津製作所）で重量を測定する。
これらの平均値を9000ｍ当りのｇ数に換算する。
引張強度：米倉社製インストロン型万能試験機（CATY-1
001ZS ） 引張速度：200 mm／min 、 チヤツク間：200 mmの条件で破断点抗張力（kg／mm２）
及び伸び（％）を求めた。
001ZS ） 引張速度：200 mm／min 、 チヤツク間：200 mmの条件で破断点抗張力（kg／mm２）
及び伸び（％）を求めた。
温 度 ：23℃ 実施例 ６〜９ 分割した原糸を先ず 133℃のトリエチレングリコール液
の延伸槽で８倍に延伸し、更にこれを142 ℃のトリエチ
レングリコール液の延伸槽で2.0 、2.5 、2.75及び 3.0
倍に延伸した以外は実施例１〜５と同様に行つた。
の延伸槽で８倍に延伸し、更にこれを142 ℃のトリエチ
レングリコール液の延伸槽で2.0 、2.5 、2.75及び 3.0
倍に延伸した以外は実施例１〜５と同様に行つた。
結果を表１に示す。
比較例 １ 実施例１で用いた超高分子量ポリエチレンの代わりに
〔η〕： 3.5dl／ｇの高密度ポリエチレンを用いる以外
は実施例１と同様に行つた。結果を表１に示す。
〔η〕： 3.5dl／ｇの高密度ポリエチレンを用いる以外
は実施例１と同様に行つた。結果を表１に示す。
第１図は本発明の製造装置の側断面図である。 １……加熱シリンダー ２……溝付シリンダー ３……スクリユー ５……マンドレル ６……アウターダイ ８……チユーブ分割装置
Claims (2)
- 【請求項１】極限粘度〔η〕が５dl／ｇ以上の超高分子
量ポリエチレンをスクリユー押出機で溶融し、次いでマ
ンドレルがスクリユーの回転に伴つて回転する少なくと
もＬ／Ｄが５のチユーブダイから押出して冷却し、得ら
れたチユーブを流れ方向に分割した後延伸することを特
徴とする超高分子量ポリエチレン延伸糸の製造方法。 - 【請求項２】押出機側から、溝付シリンダーと圧縮比１
ないし 2.5の範囲であるスクリユーからなる押出機、ス
クリユー先端に連結されてスクリユーの回転とともに回
転するマンドレル及びアウターダイとからなる少なくと
もＬ／Ｄが５、チユーブダイ入口部の樹脂流路断面積Ｓ
1とチユーブダイ中間部の樹脂流路断面積Ｓ２との比
（Ｓ１／Ｓ２）が 0.5ないし 3.0の範囲及びチユーブダ
イ中間部の樹脂流路の断面積Ｓ２とチユーブダイ出口の
樹脂流路の断面積Ｓ３との比（Ｓ２／Ｓ３）が 1.0ない
し3.0 の範囲にあるチユーブダイ及びチユーブ分割装置
とから構成されることを特徴とする超高分子量ポリエチ
レン延伸糸用原糸の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23955785A JPH0637723B2 (ja) | 1985-10-28 | 1985-10-28 | 超高分子量ポリエチレン延伸糸の製造方法及びその原糸の製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23955785A JPH0637723B2 (ja) | 1985-10-28 | 1985-10-28 | 超高分子量ポリエチレン延伸糸の製造方法及びその原糸の製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62104911A JPS62104911A (ja) | 1987-05-15 |
| JPH0637723B2 true JPH0637723B2 (ja) | 1994-05-18 |
Family
ID=17046570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23955785A Expired - Fee Related JPH0637723B2 (ja) | 1985-10-28 | 1985-10-28 | 超高分子量ポリエチレン延伸糸の製造方法及びその原糸の製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0637723B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW254883B (ja) * | 1991-04-03 | 1995-08-21 | Mitsui Petroleum Chemicals Ind | |
| JP3431706B2 (ja) * | 1994-12-16 | 2003-07-28 | 新日本石油化学株式会社 | 積層体・不織布または織布並びにそれらを用いた強化積層体 |
| US6054086A (en) * | 1995-03-24 | 2000-04-25 | Nippon Petrochemicals Co., Ltd. | Process of making high-strength yarns |
| JP3670088B2 (ja) * | 1995-11-01 | 2005-07-13 | 三井化学株式会社 | インフレーションフィルムの製造方法、装置および成形体 |
-
1985
- 1985-10-28 JP JP23955785A patent/JPH0637723B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62104911A (ja) | 1987-05-15 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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