JPS60185812A - ポリエチレン繊維の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポリエチレン繊維の製造方法に関し、さらに詳
【２くはポリエチレンの溶液を紡糸して、高強力、高モ
ジュラスでかつ太いｇＩＬ維′（ｒ製造する方法に関す
るものである。

従来高強力、高モジュラスのポリエチレン繊維？與造す
る方法とＥ−では平均分−ｆ量の大きなポリエチレンの
溶液を紡糸Ｌ２て冷却することによりゲル状繊維を作り
、こ）１．全さらに加熱延伸する方法が知られている。

しかしこの方法における問題点は最終的に得られるｐＬ
維７’ｌＥ太いな１どその引張強さお工びモジュラスが
低くなＺ）傾向があり・、しかも太くて高強力、高モジ
ュラスな繊維を得ることは困難であった。

したがってこの方法によυ、例えば抗張力線として使用
し得るような断面積が０．０１−以上でしかも高強力、
へ弾性率を有するポリエチレン繊維不二製造することも
、極めて困難であった。

本発明は、このような方法に新しい改良を刃口え太くて
、高強に２高モジユラス？有するポリエチレン繊維のＭ
造全可能にしたものである。

本発明者らは溶液から紡糸さｙするゲル状繊卸が太いほ
どその高倍率の延伸が困難Ｖｒ′−ムリ・その為に、高
強力、高弾性率になり難いことに特に注目して鋭意工夫
１−た結果遂に、前記の問題点を解決する本発明に到達
した。

即ち、本発明け、ポリエチレン溶液を紡糸して得られた
ゲル状繊維を２本以上引きそろえて、カロ熱し、つつ融
合させて引取ること全特徴とするボ１）エチレン繊維の
製造方法で所、ル。

本発明のポリエチレンの溶液は好ましくは平均分子量（
粘度法）が２０万以上のポリエチレンをその溶剤に加熱
溶解して調製される。溶剤と１２ではデカリンあるいは
流動ノζラフインなどが使用できる。

ポリエチレンの平均分子量は一般に大きい方が高強力、
高モジ、ラス？得るのに適しており、２０万未満では高
強力、高モジュラス繊維？得ることがむすかり、　くな
る。

紡糸は、加熱でれたポリエチレン溶液全組子（、〃・ら
押１．２出１７、冷却によって溶剤を含んだ１ま［＾ｊ
（ヒすることによりおこなわれる。

これにより得られるゲル伏線維ｖｆ−２本以上弓１きそ
ろえて加熱しつつ集束一体ｒヒするべく必要彦力’（ｊ
　７１０　、ｆ−て融合させるのであるが、融合に際し
、ては延伸後の繊維の太さが、その使用目的にあう太さ
ＶＣなるように、引きそろえるゲル伏線ｔａの本数ケも
とのゲル状繊維が太いほど高倍率の延伸が困難になる傾
向があるので、出来るだけ高倍率の延伸をして高強期、
高モジュラス繊維を得るためにはもとのゲル状繊維が細
い方が好”ま１．い。

しかし、もとのゲル状繊維が細いほど、必要な太さの延
伸（載維？得るために引きそる兄なけれはならない本数
が多くなり、設備や、手間がわずられり、　くなる。Ｌ
、たがって実際上好ましいゲル状繊維の太さはこれらの
兼ね合いによって定まる。

弓１きそろえたゲル状繊維の融合は、加熱１．つつ引き
そろえたゲル状繊維が集束一体化するべくカケ加えるこ
とによっておこなわれる。

引きそく５えたゲル状繊維が集束一体化するべく力を加
える方法は融合するのに都合よければ、どのような方法
でもよいが、円形断面でかつよく融合した繊維ケ造るに
はゲル状繊維をその断面積の合計より小さい断面積？有
する円形の孔？もつダイ全通過させて引取る方法が、＠
に好適である。

もちろん任意の断面形状の繊維を造るために任意の断面
形状の孔？通過させることも可能である。

礼金通過する際の抵抗を利用し、て、引取りの際繊維を
積極的に延伸することも可能である。

孔の断面積がゲル状繊維の断面積にくらべて小さいほど
融合させる力は強いが、引取りの抵抗が増【７て糸切れ
することがない範囲に限られる。

孔［は円錐形の導入部を設けるとより円滑に目的を達す
ることが出来る。第１図は円錐形の導入部をもつ孔（ダ
イ）を用いて、２本以上のゲル状繊維を集束一体化する
方法の１例を示す概略図である。

ゲル状繊維を引きそろえて集束一体化するべくカケ加え
る方法とＬ７てはローラー間で圧しながら走行させる方
法もある。第２図は２本以上のゲル伏線維ケローラー間
で圧しながら集束一体化する方法の１例金示す概略図で
ある。

融合させる際に加熱すれば融合しやすくなり、延伸ケ行
うにも有利になる。加熱温度は延伸繊維の強度、モジュ
ラスが低下しない範囲において高い方が良い。

融合させた繊維は必要に１９、さらに熱延伸をおこなう
ことにより、目的とするポリエチレン繊維全製造するこ
とができる。

延伸方法としては加熱空気槽中あるいは液体熱媒中にお
ける延伸、誘電加熱延伸のほか、加熱ダイによる引抜き
延伸などの方法が使用できる。

融合を完全にする方法としては紡糸直後で固化する前の
液状繊維を２本以上合わせてから固化させる方法もある
が、合わせた太さに相当する１本を紡糸した場合と大差
がなく本発明のような効果は見られない。

なお、融合が不完全な融着糸＋は数多くの繊維を引きそ
ろえても高いモジュラスを得がたいことは明らかである
。

先に述べたように従来、ポリエチレンの溶液全紡糸して
得られるゲル状繊維を熱延伸する方法は高強度高弾性率
繊維？製造するのに適しているのにかかわらず太い繊維
？得ようとするほど得られる繊維の強度および弾件率が
低下し目的を達しないという問題がある。

その理由は紡糸されたゲル状繊維が溶液全多量に含むた
め極度にその断面積が犬きぐなることと関係しており、
ゲル状繊維が太いほどゲル状繊維が紡糸で形成される際
に、主として繊維断面方向における繊維のむら、゛すな
わち内外層差やその他むらを生じやすいためであろうと
推定される。

本発明では比較的細いゲル状繊維を紡糸し７てそｉ’Ｌ
ら全多数本融合させ必要な太さの延伸糸全得ることを可
能Ｉ／Ｃ１，たものである。

その融合の効果は、従米知られている繊維と繊維の表面
のみ゛を融着させた融着糸とは異なり、繊維の融合に必
要な力の加え方と含有する溶剤の作用とにより任意の断
面形状全形成させうるもので、Ｆ＋　ｌ’）、はぼ完全
な一体化を伴うものである。

本発明によれば太くてかつ高強力高モジュラス？有する
ポリエチレン繊維を比較的容易に製造することが出来る
。

例えばモノフィラメントの断面積が０．０１−　以上で
引張強度ｔ　ｓ　ｏ　Ｋｔ／−以上、引張弾性率３．５
００　Ｋｆ／−以上のポリエチレン繊維を従来技術によ
るよりも容易に製造することが出来る。

以下本発明を実施例をもって説明するが、本発明はもと
より、これらの実施例に限定されるものではない。

実施例１ 平均分子量（粘度法）　２　Ｘ　１０’のポリエチレン
４重量％、デカリン９６重量係とからなる溶液を、紡糸
口金の孔から押出１．た後、冷却固化１．てゲル状繊維
を調＃した。

その際溶液の温度は１３０℃であり、冷却同化は３０℃
の水中でおこ力った。

また紡糸口金の孔径は０．７闘であり、得られたゲル状
繊維はフィラメント数が１８０本で、各々のフィラメン
トの断面積はデカリンｉ　９４．５重量％會有する状態
で平均０．７１−であった。

このゲル状繊維全第１図に示す形状の孔を有するダイを
通過させて２倍の長さに延伸しながら引取った。

その際タイの温度は１００℃に保った。

続いて１３０℃の加熱空気槽を通し、８．８倍さらに続
いて１４０℃の加熱空気槽を通し、て２倍の延伸をして
、全延伸倍率が３５倍の実質的にデカリンゲ含まない延
伸繊維を得た。

延伸紳維は！！造の過程でもとのゲル状繊維全構成する
すべてモノフィラメントが融合１．て全く単一の円形断
面を有するに至っており、その断面積は０．２０５−で
あった。

また延伸繊維の引張強さは３０１ＫＰ／−であり、引張
モジュラスは８４００ＫＰ／−であり、さらに曲げに対
１−でも充分な抵抗ケ示した。

実施例２〜４ 平均分子量（粘度法Ｊ２Ｘ１（１６のポリエチレン３．
５爪膿嘱と、デカリン９６．５重量％とからなる溶液を
紡糸口金の孔から押出Ｅ、た後冷却固化させてゲル状繊
維を調製しまた。

その際溶液の温度は１３０℃であり冷却固化は３０℃の
水中でおこなった。。続いて多数のフィラメントからな
るゲル状繊維を実施例１と同じ方法で融合させさらに延
伸した。

融合に用いたダイの孔の断面積はゲル状繊維の断面積の
７０〜９０％に相当するものであった。

ゲル状繊維のフィラメント数、ゲル状繊維の各フィラメ
ントの断面積、全延伸倍率、延伸ｎｔ＃の断面積、延伸
繊維の引張強さ、および引張弾性率は第１表のとおりで
あった。

比較例 実施例２〜４と同じく紡糸してゲル状繊維を得たが、こ
の場合、ゲル状繊維のフィラメント数け１で、その断面
積は他の実施例に較べて特に大であった。このゲル状繊
維も同様に延伸したが妥定して可能な延伸の倍率は、他
の例に較べて低く、延伸ｇｌ維の引張強さ、引張弾性率
共に低かった。

それらの値は実施例２〜４と同じく第１表に示す。

ｍ　１　表

【図面の簡単な説明】

第１図は円錐形の導入部をもつ孔を用いて２本以上のゲ
ル状繊維を集束一体化する方法の１例を示す概略図であ
る。 第２図は２本以上のゲル状繊維をローラー開で圧しなが
ら集束一体化する方法を示す１例を示す概略図である。 Ａ・会Φ・φ円ψ１を形溝入部 Ｂ・・・・・ゲル成粒ｌ維 Ｄ・・０・引取り方向 ｄ・・・・・孔の直径 Ｒ１Ｒ′・・・ローラー 特許出願人　東洋紡績株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ、　ポリエチレン溶液全紡糸し、て得られたゲル状繊
   維ケ２本以上引きそろえて、加熱し７つつ融合させて引
   取ることを特徴とするポリエチレン繊維の製造方法。 ２２本ν上の繊維を融合させて引取る方法が、ゲル状繊
   維金、その断面積の合計より小さい断面積を有する礼金
   通過させて引取る方法である特許請求の範囲第１項記載
   のポリエチレン繊維の製造方法。