JPS62282015A - High strength and high modulus polyvinyl alcohol fiber - Google Patents

High strength and high modulus polyvinyl alcohol fiber

Info

Publication number
JPS62282015A
JPS62282015A JP12497487A JP12497487A JPS62282015A JP S62282015 A JPS62282015 A JP S62282015A JP 12497487 A JP12497487 A JP 12497487A JP 12497487 A JP12497487 A JP 12497487A JP S62282015 A JPS62282015 A JP S62282015A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyvinyl alcohol
fibers
solvent
denier
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP12497487A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
シェルドン・ケイベッシュ
デュサン・シリル・プレヴァーセク
ヤング・ドゥー・ウォン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honeywell International Inc
Original Assignee
AlliedSignal Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AlliedSignal Inc filed Critical AlliedSignal Inc
Publication of JPS62282015A publication Critical patent/JPS62282015A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Artificial Filaments (AREA)

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 3、発明の詳細な説明〕 発明の背景 発明の分野 本発明は高い分子量、強さくティナシティー)及び引張
モジュラスを有するポリビニルアルコール繊維、及び稀
薄溶液を押し出してゲル繊維を造り、引き続き延伸を行
うことによる同ポリビニルアルコール繊維の製造法に関
する。
Detailed Description of the Invention 3. Detailed Description of the Invention Background of the Invention Field of the Invention The present invention relates to the production of polyvinyl alcohol fibers having high molecular weight, strong tinacity and tensile modulus, and gel fibers by extruding a dilute solution. The present invention relates to a method for producing the same polyvinyl alcohol fibers by forming and subsequently drawing the fibers.

従来技術 ツウインク(Zwick)等はgo c、Chem、I
nd 。
Conventional technology Zwick etc. go c, Chem, I
nd.

London 、モノグラフA30,1188〜207
頁(1,968年)に従来の湿式紡糸法、乾式紡糸法及
びゲル紡糸法とは異なると言われる相分離法によるポリ
ビニルアルコールの紡糸について記載している。この文
献は、従来の系ではポリマー濃度としてそれぞれ10〜
20%、25〜40%及違うということを示している。
London, Monograph A30, 1188-207
Page (1,968) describes the spinning of polyvinyl alcohol by a phase separation method which is said to be different from the conventional wet spinning method, dry spinning method and gel spinning method. This document states that in conventional systems, the polymer concentration is 10 to 10, respectively.
This indicates a difference of 20%, 25-40%.

この文献は1だ、ある種の従来系では紡糸口金の孔寸法
、許される又は必要とされる細化、最大製造速度及び達
成可能の繊維の性質が制限されることを指摘している。
This document points out that certain conventional systems limit the spinneret pore size, the attenuation allowed or required, the maximum production speed, and the fiber properties that can be achieved.

ツウイック等の文献に記載される相分離法(イギリス特
許第1.1.00,497号明細書も参照されたい)は
、冷却すると相分離を起こす1成分又は2成分浴剤(低
分子量成分)系に高温で俗解した10〜25%のポリマ
ー含量を用いるものである(上記イギリス特許ではポリ
マー含量は広く、5〜25チであり、丑だ他のポリマー
も同様に包含される)。この相分離はポリマーのゲル化
と溶剤(又はその成分の1つ)の凝固の形態を取るもの
であった。ただし、イギリス特許では後者は任意である
と指摘されている。その方法では、溶液を高温で孔から
押し出し、未加熱空気を通過させ、そしてポリマー溶液
が孔から引き出される線速度より数百〜数千倍大きい高
速で巻き取っていた。
The phase separation method described in Zwick et al. (see also British Patent No. 1.1.00,497) uses one-component or two-component bath additives (low molecular weight components) that undergo phase separation on cooling. The system employs a polymer content of 10-25% at elevated temperatures (in the British patent cited above, the polymer content ranges broadly from 5-25%, and other polymers are included as well). This phase separation took the form of gelation of the polymer and coagulation of the solvent (or one of its components). However, the British patent points out that the latter is optional. The method involved forcing the solution through the holes at high temperatures, passing unheated air through it, and winding it up at high speeds hundreds to thousands of times greater than the linear velocity at which the polymer solution was drawn from the holes.

次いで、繊維を抽出して吸収された又は外表面の酊剤相
を除去し、乾燥し、そして延伸した。相分離紡糸に関す
る従来の、更に一般的な説明はツウイックのAppli
ed Polymer Symposia 、166、
第109〜149(1967年)にある。
The fibers were then extracted to remove the absorbed or outer surface coolant phase, dried, and stretched. A conventional and more general explanation of phase separation spinning is given by Zwick's Appli
ed Polymer Symposia, 166,
109-149 (1967).

超高分子量ポリエチレンの熱溶液の紡糸(イギリス特許
第1,100,497号の実施例21〜23を参照され
たい)における改良がスミス(Smith)とレムスト
ラ(Lemstrα)によって、及びペニングス(Pe
?L、nings )と共同研究者によって、ドイツ特
許公開第3004699号(1980年8月21日);
イギリス特許出願第2,051,667号vo1.1 
、第879〜88o頁(1979年)及び同voL、2
.第775〜83頁(1,980年);並びにPoly
mer、2584 90(1980年)を含めて各種文
献及び特許に報告されている。本出願人に譲渡されたカ
ベツシュ(Kavesh )等(/Cよル出願中の米国
特願第359,019号及び同第359゜020号(1
,982年3月19日出願)に超高分子量のポリエチレ
ン又はポリプロピレンの不揮発性浴剤中稀薄熱溶液の押
出、続いて冷却、抽出、乾燥及び延伸を含む方法が記載
される。米国特願1J359,019号にはポリエチレ
ン又はポリプロピレンに加えである種の他のポリマーも
有用であると記載されているけれども、それにはポリビ
ニルアルコール又は同様のポリマーは含1れていない。
Improvements in hot solution spinning of ultra-high molecular weight polyethylene (see Examples 21-23 of British Patent No. 1,100,497) were made by Smith and Lemstrα and by Pennings.
? German Patent Publication No. 3004699 (August 21, 1980) by L. Nings and co-workers;
British Patent Application No. 2,051,667 vol.1
, pp. 879-88o (1979) and vol. 2
.. pp. 775-83 (1,980); and Poly
Mer, 2584 90 (1980). Co-pending U.S. Patent Application No. 359,019 and U.S. Pat.
, filed March 19, 982) describes a process involving extrusion of a dilute hot solution of ultra-high molecular weight polyethylene or polypropylene in a non-volatile bath, followed by cooling, extraction, drying and stretching. Although US patent application Ser. No. 1 J359,019 states that certain other polymers in addition to polyethylene or polypropylene are also useful, it does not include polyvinyl alcohol or similar polymers.

イギリス特許第1,100,497号は、分子量は最適
ポリマー濃度を選択する場合の1因子であることを示す
が(第3頁、16〜26行)、ポリビニルアルコールに
ついてより高い分子量が改良された繊維を与えることの
開示はない。AppliedPolymer Synす
osiα中の前記ツウイックの雑文は繊維用グレードの
ポリビニルアルコールについて最適ポリマー濃度を20
〜25%としているが、ポリエチレンについてはポリマ
ー濃度は任意で、3チでもよいとしている。前記ツウイ
ック等の報又は、溶剤又はその溶剤の成分が冷却で凝固
し、その結果ポリビニルアルコールがゲル化する前に冷
却するとポリビニルアルコールが液相中に濃縮される場
合の系について最も詳しく調べて、少なくともその系に
おいてはポリマー濃度中のポリビニルアルコール含量は
10〜25チが最適であると述べている。カベツシュ等
の前記米国特許出願及びスミスとレムストラの前記特許
で用いられた系とは違って、ソウイックの相分離法の3
つの変法は全て、繊維の引落しが冷却している繊維の比
較的長い長さにわたって起こるように、冷却浴を用いず
に繊維をエアギャップから直接引き取っている。
British Patent No. 1,100,497 indicates that molecular weight is a factor in selecting the optimum polymer concentration (page 3, lines 16-26), but higher molecular weights are improved for polyvinyl alcohol. There is no disclosure of providing fiber. Zwick's miscellaneous text in Applied Polymer Synosiα describes the optimum polymer concentration of 20% for textile grade polyvinyl alcohol.
Although the polymer concentration is set at ~25%, the polymer concentration for polyethylene is arbitrary and may be as high as 3%. The report by Zwick et al. or the system in which the solvent or its components solidify on cooling so that the polyvinyl alcohol concentrates in the liquid phase when cooled before the polyvinyl alcohol gels has been investigated in the most detail, At least in that system, it is stated that the optimum polyvinyl alcohol content in the polymer concentration is 10-25%. Unlike the systems used in the aforementioned U.S. patent applications of Kabetsch et al. and the aforementioned patents of Smith and Lemstra, Sowick's phase separation method 3
All three variants draw the fibers directly from the air gap without a cooling bath so that the fiber draw-off occurs over a relatively long length of the cooling fiber.

米国特許第4,440,711号は重量平均分子量が少
なくともほとんど500,000で、少なくとも約10
77デニールのティナシティー、少なくとも約200 
?/デニールの引張モジュラス及び少なくとも238°
Cの浴融温度を持つポリビニル7 # −y −ル繊維
に関する。ポリビニルアルコール繊維について開示する
他の特許は特開昭60=126311号、同第60−1
2631.2号、同第59−100710号及び同第6
0−126322号、欧州特許第0146084号並び
に米国特許第3,757,547号である。
U.S. Pat. No. 4,440,711 has a weight average molecular weight of at least approximately 500,000 and at least about 10
77 denier Tina City, at least about 200
? /denier tensile modulus and at least 238°
Concerning polyvinyl 7 #-y-le fibers having a bath melting temperature of C. Other patents disclosing polyvinyl alcohol fibers are JP-A-60=126311 and JP-A No. 60-1.
2631.2, 59-100710 and 6
No. 0-126322, European Patent No. 0146084 and US Pat. No. 3,757,547.

発明の概要 本発明は、 (al  重量平均分子量が約100,000〜約50
0.000の脚状ポリビニルアルコールの、第一ホリビ
ニルアルコール濃度が約5重量%〜約35重量%である
第一溶剤中溶液を調製し、tb+  押出孔の上流と下
流において実質的に該第一濃度にあり、かつ該押出孔の
上流における第一温度以上の温度にある該溶液を該押出
孔から押し出し、 (c’r  該押出孔に隣接し、そして該押出孔の下流
にある該溶液をゴム状ゲルが形成される温度より低い第
二温度に冷却して実質的に無限長さの第一溶剤含有ゲル
を形成し、 [dl  該第−溶剤含有ゲルを第二の揮発性溶剤によ
り、第二溶剤含有繊維構造体であって、その構造体が実
質的に第一溶剤を含1ない実質的に無限長さのものであ
る該繊維構造体を形成するのに十分な接触時間抽出し、 Ie)該第二溶剤含有繊維構造体を乾燥して第一及び第
二浴剤を含1ない実質的に無限長さのキセロゲルを形成
し、そして (/1(ii該第−溶剤含有ゲル、(ii)該第二溶剤
含有繊維構造体及び(曲 該キセロゲルの少なくとも1
つを少なくとも約92/デニールのティナシティー及び
少なくとも約200 V/デニールのモジュラスを達成
するのに十分な総延伸率で延伸する工程から成る、釆を
走査カロリメトリーで約10℃/分の加熱速度において
測定するとき吸熱の少なくとも1つが約246℃に等し
いか又はそれより高い温度にある単一の又は複数の吸熱
を示すポリビニルアルコール繊維の製造法を含む。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides (al) having a weight average molecular weight of about 100,000 to about 50
A solution of 0.000 legged polyvinyl alcohol in a first solvent having a first polyvinyl alcohol concentration of from about 5% to about 35% by weight is prepared, and the first extruding the solution at one concentration and at a temperature equal to or higher than a first temperature upstream of the extrusion hole from the extrusion hole; to a second temperature below the temperature at which a rubbery gel is formed to form a first solvent-containing gel of substantially infinite length; , a contact time sufficient to form a second solvent-containing fibrous structure, the structure being of substantially infinite length and substantially free of the first solvent; and Ie) drying the second solvent-containing fibrous structure to form a substantially infinite length xerogel free of first and second bath agents; (ii) the second solvent-containing fibrous structure and (ii) at least one of the xerogels;
the v/denier at a heating rate of about 10° C./min by scanning calorimetry at a heating rate of about 10° C./min. The method includes a method of making polyvinyl alcohol fibers that exhibit single or multiple endotherms, at least one of which when measured is at a temperature equal to or greater than about 246°C.

本発明はまた重量平均分子量が約100,000〜約5
00,000、ティナシティーが少なくとも約91/デ
ニール及び引張モジュラスが少なくとも約200 f/
デニールで、しかも元を走査カロリメ) IJ−で約1
0’c/分の加熱速度において測定するとき吸熱の少な
くとも]つが約246℃に等しいか又はそれより高い温
度にある単一の又は複数の吸熱を示す新規な延伸ポリビ
ニルアルコール繊維を含む。本発明により得られた結果
は、従来は優れた引張特性を持つポリビールアルコール
繊維は分子量が少なくとも約500,000であるポリ
ビニルアルコールでしか得られないと考えられていた点
で実際驚くべきことである。しかし、実験は分子量が約
1. O’0.000未満のポリビニルアルコールから
製造された繊維の引張特性は事実劣ることを証明したが
、分子量1.00,000〜約500.000のポリビ
ニルアルコールから構成される繊維は優れた引張特性を
示すことを結果が示している。
The present invention also provides compounds having a weight average molecular weight of about 100,000 to about 5
00,000, a tinacity of at least about 91/denier and a tensile modulus of at least about 200 f/
Denier, and original scanning calorimetry) IJ- about 1
The present invention includes novel oriented polyvinyl alcohol fibers that exhibit single or multiple endotherms with at least one of the endotherms being at a temperature equal to or greater than about 246° C. when measured at a heating rate of 0'c/min. The results obtained by the present invention are indeed surprising in that it was previously thought that polyvinyl alcohol fibers with excellent tensile properties could only be obtained with polyvinyl alcohols having a molecular weight of at least about 500,000. be. However, experiments show that the molecular weight is approximately 1. The tensile properties of fibers made from polyvinyl alcohol with O'<0.000 have proven to be poor in fact, whereas fibers composed of polyvinyl alcohol with molecular weights from 1.00,000 to about 500,000 have superior tensile properties. The results show that.

更に、本発明の繊維は本来的に水不溶性であってホルム
アルデヒド、硼砂又は同様の1に合物にょる処理等の追
加の処理が不要であり、しかも水中に昇温下で又は長時
間浸漬後でも引張特性をよく保持している。本発明の繊
維は優れた寸法安定性を有し、荷重下のクリープ及び昇
温下での収縮が少ない。
Furthermore, the fibers of the present invention are inherently water-insoluble and require no additional treatment, such as treatment with formaldehyde, borax, or similar compounds, and are soluble in water at elevated temperatures or after prolonged immersion. However, it retains its tensile properties well. The fibers of the present invention have excellent dimensional stability and have low creep under load and shrinkage at elevated temperatures.

このような優れた乾湿引張特性と寸法安定性は繊維が新
規な構造を持っていることの結果である。
Such excellent wet and dry tensile properties and dimensional stability are the result of the fiber's novel structure.

本発明のポリビニルアルコール繊維は広角X線回折法で
測定して相対的に著しく高い結晶配向度を有する(結晶
配向度[crystanline orienta −
tion function ] fc が約0995
より太ぎい)。
The polyvinyl alcohol fibers of the present invention have a relatively high degree of crystal orientation as measured by wide-angle X-ray diffraction (crystalline orienta -
tion function ] fc is approximately 0995
thicker).

不発明の繊維は差動走査カロリメトリーで10”C/分
の加熱速度において測定するとき単一の又は複数の溶融
吸熱、即ち溶融ピークを示す。同じ分子量又はより低分
子量の従来法繊維とは明確に違って、浴融ビークの少な
くとも1つに少なくとも約246℃の温度にある。この
繊維溶融温度は通常繊維が造られるポリマーより少なく
とも約lO°〜約15“C高ぐ、それは繊維中の分子配
向が極めて高度であることの反映であると考えられる。
The non-inventive fibers exhibit single or multiple melting endotherms, or melting peaks, when measured by differential scanning calorimetry at a heating rate of 10"C/min, distinct from conventional fibers of the same or lower molecular weight. at least one of the bath melt peaks is at a temperature of at least about 246°C. This fiber melting temperature is typically at least about 10° to about 15"C higher than the polymer from which the fiber is made, which is due to the fact that the molecules in the fiber This is thought to be a reflection of the extremely high degree of orientation.

発明の詳しい記述 本発明の方法と繊維に以下において更に詳しく説明され
る脚状の超高分子量ポリビニルアルコール(PV−OH
)を使用する。この超高分子量ポリビニルアルコールに
より、前記ツウイックの雑文、ツウイック等の雑文及び
イギリス特許第1.1.00゜497号に全て記載され
る湿式紡糸法、乾式紡糸法、ゲル紡糸法又は相分離紡糸
法で使用されるよりは低い濃度の稀薄溶液の押し出しで
従来得られなかった性質を持つPV−OH繊維(及びフ
ィルム)の製造が可能になる。更に、本発明の好ましい
溶剤は冷却時にPV−OHから相分離して非PV−01
1被覆相又は吸蔵相(occ’1Qed phase 
)を形成するようなことはなく、相分離法で形成される
ゲルとは違った、むしろ均質性の高い分散ゲルを形成す
る。稀薄溶液の押出し、冷却で形成される斯るゲルの加
工能は、ポリマーを押し出し、繊維を溶剤の前除去を行
わずに濃厚、強靭なゲルの形で集束するのに更に高い固
形分含量の紡糸ドープ(40〜55チ)を必要とする従
来の、例えはツウイツり等によるPV−OHの通常のゲ
ル紡糸法のものとは異なる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The methods and fibers of the present invention are described in more detail below.
). With this ultra-high molecular weight polyvinyl alcohol, wet spinning, dry spinning, gel spinning, or phase separation spinning methods are all described in the above-mentioned miscellaneous papers of Zwick, miscellaneous papers of Zwick et al., and British Patent No. 1.1.00゜497. Extrusion of dilute solutions at lower concentrations than those used in the present invention allows the production of PV-OH fibers (and films) with properties not previously available. Additionally, preferred solvents of the present invention phase separate from the PV-OH upon cooling to form non-PV-01
occ'1Qed phase
), and rather forms a highly homogeneous dispersion gel, which is different from gels formed by phase separation methods. The ability to process such gels, which are formed by extrusion and cooling of dilute solutions, requires the use of higher solids contents to extrude the polymer and concentrate the fibers in the form of a thick, tough gel without prior removal of the solvent. This differs from the conventional gel spinning method of PV-OH, such as by spinning, which requires a spinning dope (40-55 inches).

使用PV−OHポリマーは脚状で、重量平均分子量約1
00,000〜約500,000のものである。本発明
の奸才しい態様において、重量平均分子量は約200,
000〜約450,000であり、そして特に好ましい
態様においては約300,000〜約450,000で
ある。PV−ORの重量平均分子量は直接法でも、間接
法でも、どちらでも測定できるが、間接法が奸才しい。
The PV-OH polymer used is leg-shaped and has a weight average molecular weight of approximately 1.
00,000 to about 500,000. In a clever embodiment of the invention, the weight average molecular weight is about 200,
000 to about 450,000, and in particularly preferred embodiments from about 300,000 to about 450,000. The weight average molecular weight of PV-OR can be measured by either a direct method or an indirect method, but the indirect method is most convenient.

両方法とも挟角レーザー元散乱(LALS )を用いる
。市販のLALS装置(LDC/ミルトンロイ[Mi 
l t on Roti〕社製のクロマティックス[C
hromatiz〕KMX −6)が使用できる。直接
法の場合、PV−OHをジエチレントリアミンに溶解す
る。しかし、ジエチレントリアミンの場合、PV−OH
の濃度変化(d?L/d c= 0.0521nl/ 
? )に対する屈折率の変化が非常に小さい。これに加
えて、この溶剤は腐食性であり、しかもその溶液は非常
に粘稠で濾過が困難である。間接法は□直接法より正確
で、これはPV−OHのアセチル化で得られるポリ酢酸
ビニル(FT’Ac)について測定を行うものである。
Both methods use narrow angle laser source scattering (LALS). Commercially available LALS device (LDC/Milton Roy [Mi
Chromatics [C
chromatiz]KMX-6) can be used. For the direct method, PV-OH is dissolved in diethylenetriamine. However, in the case of diethylenetriamine, PV-OH
Change in concentration (d?L/d c= 0.0521nl/
? ) The change in refractive index is very small. In addition to this, the solvent is corrosive and the solution is very viscous and difficult to filter. The indirect method is more accurate than the direct method, which measures polyvinyl acetate (FT'Ac) obtained by acetylation of PV-OH.

このPTIA cをメタノールに酊解して調製した溶液
は極めて良好な光学的性質を持ち゛(dn/d c −
Q、 11ml/? )、しかも濾過が非常に容易であ
る。
A solution prepared by dissolving this PTIA c in methanol has extremely good optical properties (dn/d c -
Q. 11ml/? ), and it is very easy to filter.

PVAcについて行ったA(wの測定値はモノマー重量
の差について校正してPV−OHについてのMwを得る
ことができる。
Measurements of A(w made for PVAc can be calibrated for monomer weight differences to yield Mw for PV-OH.

”脚状′°という用語はα−タイプかβ−タイプの分枝
が最少限に過ぎないことを意味する。ポリ酢eビニル(
PVAc )の製造の際に生ずる最も一般的な分枝はア
セテート側鎖にあるから、斯る分枝で加水分解又はメタ
ツリシスの際にPV−OHに解裂する側鎖基が生じ、か
つその分枝が増加するというよりは寸法が小さいPV−
OHが生成する。
The term "pediculate" means that there is only minimal branching of the α- or β-type. Polyacetic acid e-vinyl (
Since the most common branching that occurs during the production of PVAc) is in the acetate side chain, such branching creates a side group that cleaves to PV-OH during hydrolysis or metatrilysis, and PV- with smaller dimensions rather than increased branches
OH is generated.

総分枝量は核磁、気共鳴で最も正確に測定することがで
きる。完全に加水分解された物質(純PV−OH)が好
ましいが、酢酸ビニルが若干量残っている共重合体を用
いてもよい。このような脚状の超高分子量PV−OHは
本出願人に譲渡された米国特許第4,463,138号
に記載され、以下の第1表に先き立つ記載中で例証され
る方法の細部を用いて酢酸ビニルを低温で光開始重合し
、次いでメタツリシスすることによって製造することが
できる。
The total amount of branching can be measured most accurately using nuclear magnetic resonance or magnetic resonance. A fully hydrolyzed material (pure PV-OH) is preferred, but copolymers with some residual vinyl acetate may also be used. Such leg-like ultra-high molecular weight PV-OH is described in commonly assigned U.S. Pat. It can be produced by photoinitiated polymerization of vinyl acetate at low temperature followed by metatolysis using a method.

第一の溶剤は加工条件下で不揮発性でなければならない
。この性質は押出孔(グイ)の上流における、及び孔を
通る際の浴剤濃度を本質的に一定に保ち、かつ第一溶剤
を含有するゲル繊維又は同フィルムの液体含量が不均一
になるのを防ぐために必要である。第一浴剤の蒸気圧は
約180℃又は第一温度において80 kPα(大気圧
のイ)以下であるのが好ましい。PV−OH用に好まし
い第一溶剤に所望とされる不揮発性とポリマー溶解度を
有する脂肪族及び芳香族のアルコールがある。
The first solvent must be non-volatile under the processing conditions. This property maintains an essentially constant bath agent concentration upstream of and through the extrusion hole, and prevents non-uniform liquid content of the gel fiber or film containing the first solvent. It is necessary to prevent The vapor pressure of the first bath agent is preferably about 180° C. or less than 80 kPa (atmospheric pressure) at the first temperature. Preferred first solvents for PV-OH include aliphatic and aromatic alcohols with the desired non-volatility and polymer solubility.

101 kPαにおける沸点が約150°〜約300℃
の炭化水素ポリオール及びアルキレンエーテルポリオー
ルが好丑しく、例えばエチレングリコール、プロピレン
クリコール、グリ七ロール、ジエチレングリコール及び
トリエチレングリコールがある。
The boiling point at 101 kPa is about 150° to about 300°C
Hydrocarbon polyols and alkylene ether polyols are preferred, such as ethylene glycol, propylene glycol, glyceptol, diethylene glycol and triethylene glycol.

水、並びに塩化リチウム、塩化カルシウムのような各種
の塩又は水素結合を切り、かぐしてpv−OHの溶解度
を高めることができる他の物質の水溶液又はアルコール
溶液も才だ適している。ポリマーは第一浴剤の中に第一
濃度で存在することができる。第一濃度は比較的狭い範
囲、例えば約5〜約35重量係から選択されるが、しか
し一旦選択されると、その濃度は第二温度に冷却される
前はダイに隣接する場所、その他の場所で変化してはい
けない。ポリマーの濃度はその分子量に対して逆比例し
て変化する。例えば、約100,000〜約300,0
00の分子量を有するポリマーを使用するとき、濃度は
約10〜約35重量係で変えるのが好1しぐ、寸だ約3
00.000〜約500.000の分子量を持つポリマ
ーを用いるときは濃度は約5〜約20重量係で変えるの
が好葦しい。濃度は丑だ時間(即ち、繊維又はフィルム
の長さ)に対してもかなり一定に保たれるようにすべき
である。
Water and aqueous or alcoholic solutions of various salts such as lithium chloride, calcium chloride, or other substances capable of breaking hydrogen bonds and increasing the solubility of pv-OH are also well suited. The polymer can be present in the first bath agent at a first concentration. The first concentration is selected from a relatively narrow range, e.g., from about 5 to about 35% by weight, but once selected, the concentration will be at a location adjacent to the die or elsewhere before being cooled to a second temperature. It should not change depending on location. The concentration of polymer varies inversely with its molecular weight. For example, about 100,000 to about 300,000
When using a polymer having a molecular weight of 0.000, the concentration preferably varies from about 10 to about 35 parts by weight, approximately 30% by weight.
When using polymers having a molecular weight of from 0.000.000 to about 500.000, the concentration preferably varies from about 5 to about 20 parts by weight. The concentration should remain fairly constant over time (ie, fiber or film length).

第一温度は第一溶剤にポリマーが完全溶解されるように
選ぶ。第一温度は溶液が形成される場所とダイ面との間
のどの点においても最低の温度であるが、第一濃度にあ
る溶剤中ポリマーのゲル化温度よりは高くなければなら
ない。約5〜約5%濃度のグリセリンPV−OHについ
ては、ゲル化温度はおおよそ約25〜lOO℃であり、
従って好ましい第一温度ば130°〜250℃、更に好
1しくは約170〜230°Cであることができる。温
度はグイ面の上流の色々な点において第一温度以上で変
わり得るが、ポリマーを劣化させるような過度に高い温
度は避けるべきである。完全溶解を確保するために、第
一温度としてポリマーの溶解度が第一濃度を越え、典形
的には少なくとも約20%高くなるような温度を選ぶ。
The first temperature is selected such that the polymer is completely dissolved in the first solvent. The first temperature is the lowest temperature at any point between where the solution is formed and the die face, but must be higher than the gelation temperature of the polymer in the solvent at the first concentration. For glycerin PV-OH at a concentration of about 5 to about 5%, the gelation temperature is approximately about 25 to 100°C;
Therefore, a preferred first temperature is 130° to 250°C, more preferably about 170 to 230°C. The temperature may vary above the first temperature at various points upstream of the goo surface, but excessively high temperatures that would degrade the polymer should be avoided. To ensure complete dissolution, the first temperature is chosen such that the solubility of the polymer exceeds the first concentration, typically at least about 20% higher.

第二温度として、第一溶剤−ポリマー系がゲルとして挙
動する、即ち降伏点と後続の取り扱いを可能にする寸法
安定性とを有する温度が選ばれる。押し出されたポリマ
ー溶液の第一温度から第二温度への冷却は、ポリマー濃
度がポリマー溶液中濃度と実質的に同じであるゲル繊維
が形成されるように十分に速い速度で達成されるように
すべきである。好凍しくは、押し出されたポリマー溶液
を第一温度から第二温度に冷却する速度は少なくとも約
50℃/分である。
The second temperature is chosen at which the first solvent-polymer system behaves as a gel, ie has a yield point and dimensional stability that allows subsequent handling. Cooling of the extruded polymer solution from the first temperature to the second temperature is accomplished at a sufficiently rapid rate such that gel fibers are formed in which the polymer concentration is substantially the same as the concentration in the polymer solution. Should. Preferably, the rate of cooling the extruded polymer solution from the first temperature to the second temperature is at least about 50°C/min.

第二温度に急速冷却する好ましい方法は炭化水素(例え
ば、パラフィン油)のような液体が入っている急冷浴を
使用するもので、押し出されたポリマー溶液はエアギャ
ップ(不活性ガスであることができる)の通過後その浴
に入る。第二浴剤(例えば、メタノール)を急冷用液体
として使用することによって急冷工程を次の抽出と組み
合せることも意図するものである。通常はしかしながら
、急冷液体(例えば、パラフィン油)と第一浴剤(例え
ば、グリセロール)とは極く限られた混和性しか持たな
い。
A preferred method of rapid cooling to a second temperature is to use a quench bath containing a liquid such as a hydrocarbon (e.g., paraffin oil), and the extruded polymer solution is exposed to an air gap (which may be an inert gas). take a bath after passing through (can be done). It is also contemplated to combine the quenching step with the subsequent extraction by using a second bath agent (eg, methanol) as the quenching liquid. Usually, however, the quench liquid (eg, paraffin oil) and the first bath agent (eg, glycerol) have only limited miscibility.

第二温度1で冷却する間に若干の延伸が行われることは
本発明から排除されるものではないが、この段階におけ
る総延伸率は通常10:】を越えないようにすべきであ
る。これらの諸因子の結果として、第二温度に冷却され
て形成したゲル繊維は浴剤で高度に膨潤された連続ボリ
マ−ネツトワ−りから成る。
Although it is not excluded from the invention that some stretching may take place during cooling at the second temperature 1, the total stretching ratio at this stage should generally not exceed 10:. As a result of these factors, the gel fibers formed upon cooling to the second temperature consist of a continuous polymer network highly swollen with the bath agent.

円形断面、又は流れ方向に対して垂直な平面の長軸が同
平面の最小軸の約8倍以下の他の断面形状、例えば長円
形、Y形又はX形の押出孔を用いると、両ゲルは共にゲ
ル繊維を構成し、そのキセロゲルはキセロゲル繊維を構
成し、そしてその熱可塑性物品は繊維を構成する。孔の
直径は臨界的ではないが、代表的な孔直径(又は他の長
軸)は約0.5 mm〜約5朋である。流れ方向の孔の
長さは通常の孔の直径(他の同様の長軸)の少なくとも
約10倍であるべきであり、好1しくは少なくとも約1
5倍、更に好1しぐに少なくとも約20倍である。
When using an extrusion hole with a circular cross section, or other cross-sectional shapes in which the major axis of a plane perpendicular to the flow direction is less than about 8 times the smallest axis of the same plane, such as an oval, Y-shaped or X-shaped extrusion hole, both gels together constitute gel fibers, the xerogel constitutes xerogel fibers, and the thermoplastic article constitutes fibers. Although the diameter of the pores is not critical, typical pore diameters (or other major axes) are from about 0.5 mm to about 5 mm. The length of the pore in the flow direction should be at least about 10 times the normal pore diameter (other similar long axis), preferably at least about 1
5 times, more preferably at least about 20 times.

長方形断面の孔を用いると、両ゲルはゲルフィルムラ構
成上、キセロゲルはキセロゲルフィルムを構成し、そし
て熱可塑性物品はフィルムを構成する。孔断面の幅及び
高さは臨界的ではなく、代表的な孔の場合、幅(フィル
ムの幅に対応)は約2、5 mrR〜約2mであり、−
万高さくフィルムの厚さに対応)は約0.25 mtn
〜約5mmである。孔の深さく流れ方向の)は通常孔の
高さの少なくとも約10倍であるべきで、好1しくは少
なくとも約15倍、更に好1しくは少なくとも約20倍
である。
With holes of rectangular cross section, both gels constitute a gel film layer, the xerogel constitutes a xerogel film, and the thermoplastic article constitutes a film. The width and height of the pore cross-section are not critical; for typical pores, the width (corresponding to the width of the film) is from about 2.5 mrR to about 2 m;
Corresponding to the thickness of the multi-layered film) is approximately 0.25 mtn
~about 5 mm. The depth of the pores (in the machine direction) should normally be at least about 10 times the pore height, preferably at least about 15 times, and more preferably at least about 20 times.

第二浴剤による抽出はゲル中の第−m剤を第二以上の揮
発性溶剤で置換するように行う。第一浴剤がグリセリン
又はエチレンクリコールである場合、適当な第二浴剤と
してメタノール、エタノール、エーテル類、アセトン、
ケトン類及びジオキサンを挙げることができる。グリセ
ロール(及び同様のポリオール系第一溶剤)の抽出に対
し、あるいは第一浴剤としての塩水溶液の浸出に対して
水もまた適当な第二溶剤である。最も好寸しい第二溶剤
はメタノール(E、P、64.7℃)である。好ましい
第二浴剤は大気圧沸点が約80℃以下、更に好1しくに
約70℃以下の揮発性溶剤である。
Extraction with the second bath agent is carried out in such a way that the -m-th agent in the gel is replaced with a second or more volatile solvent. When the first bath agent is glycerin or ethylene glycol, suitable second bath agents include methanol, ethanol, ethers, acetone,
Mention may be made of ketones and dioxane. Water is also a suitable second solvent for the extraction of glycerol (and similar polyol-based first solvents) or for the leaching of aqueous salt solutions as a first bath agent. The most preferred second solvent is methanol (E, P, 64.7°C). Preferred second bath agents are volatile solvents having an atmospheric boiling point of about 80°C or less, more preferably about 70°C or less.

抽出条件はゲル中の全溶剤の約1%未/M才で第一浴剤
を除去するような条件とすべきである。
Extraction conditions should be such that approximately 1% of the total solvent in the gel is removed from the first bath agent.

本発明においては、水又はエチレンクリコールのような
ある種の第一浴剤に関して、抽出に代えて、又は抽出に
先き立って第一浴剤の沸点近くでゲルから溶剤を蒸発さ
せることも意図される。
In the present invention, for certain first bath agents such as water or ethylene glycol, the solvent may be evaporated from the gel near the boiling point of the first bath instead of or prior to extraction. intended.

条件の好ましい組み合せは、第一温度約130゜〜約2
50℃、第二温度約0°〜約50℃及び第一温度/第二
温度間の冷却速度少なくとも約10℃/分である。第一
浴剤はアルコールであるのが好ましい。第一溶剤は実質
的に不揮発性でなければならず、その1つの尺度は第一
温度におけるその蒸気圧が約475気圧(80kPα)
未満、好1しくに約10 kPα未満であるべきである
ということである。第一及び第二の溶剤を選択する場合
、望1れる主たる違いは上記のごとき揮発性に関係する
A preferred combination of conditions is a first temperature of about 130° to about 2
50°C, a second temperature of about 0°C to about 50°C, and a cooling rate between the first temperature and the second temperature of at least about 10°C/min. Preferably, the first bath agent is an alcohol. The first solvent must be substantially non-volatile, one measure of which is that its vapor pressure at the first temperature is approximately 475 atmospheres (80 kPa).
preferably less than about 10 kPa. When selecting the first and second solvents, the primary difference desired relates to volatility as discussed above.

第二溶剤を含有する繊維構造体が一旦形成されると、そ
れは次に第二溶剤が除去され、実質的にポリマーそのも
のの固体ネットワークが残る粂件下で乾燥される。シリ
カゲルとの類似から、得られる物質をここでは1キセロ
ゲル”と呼ぶが、これは湿潤ゲルの固体マトリックスに
対応する固体マl−IJラックス意味し、その液体は気
体(例えば、窒素のような不活性ガス又は空気)で置換
されている。用語パキセロゲル“は表面積、多孔度又は
孔寸法のいがなる特定のタイプを述べるものではない。
Once the fibrous structure containing the second solvent is formed, it is then dried under sieve conditions to remove the second solvent and leave behind a solid network of substantially the polymer itself. By analogy with silica gel, the resulting material is referred to herein as 1xerogel, meaning a solid mal-IJ lux corresponding to the solid matrix of a wet gel; The term "paxerogel" does not describe any particular type of surface area, porosity or pore size.

本発明のキセロゲルと相分離紡糸法により製造した対応
する乾燥ゲル繊維とを比較すると、幾つかの形態上の相
違が明らかになると思われる。
When comparing the xerogels of the present invention with corresponding dry gel fibers produced by phase separation spinning, several morphological differences appear to be apparent.

延伸は第二温度1で冷却した後、あるいは抽出中又は抽
出後のゲル繊維に対して行うことができる。別法として
、キセロゲル繊維を延伸してもよいし、あるいはゲルの
延伸とキセロゲルの延伸を組み合せて行ってもよい。延
伸は一段階で行ってもよいし、あるいは2段階又はそれ
以上の多段階で行ってもよい。第一段階の延伸は室温又
は昇温下で行うことができる。好寸しくに、延伸は2段
階又はそれ以上の多段階で行い、それら各段階の最終段
階は約120°〜約275℃の温度で行う。
Stretching can be performed on the gel fibers after cooling at the second temperature 1, or during or after extraction. Alternatively, the xerogel fibers may be drawn, or a combination of gel drawing and xerogel drawing may be performed. Stretching may be carried out in one step, or may be carried out in two or more steps. The first stage of stretching can be carried out at room temperature or at elevated temperature. Preferably, the stretching is carried out in two or more stages, the last of each of which is carried out at a temperature of about 120° to about 275°C.

延伸は少なくとも3段階で行うのが最も好丑しく、その
最終段階は約150°〜約260℃の温度で行う。
Most preferably, the stretching is carried out in at least three stages, the final stage being carried out at a temperature of about 150° to about 260°C.

このような温度は添付図面に示されるような加熱された
管により、あるいは加熱ブロック又は水蒸気ジェットの
ような他の加熱手段により達成することができる。
Such temperatures can be achieved by heated tubes as shown in the accompanying drawings, or by other heating means such as heating blocks or steam jets.

本発明の方法で製造される製品のPV−OH繊維はそれ
らが性質の独特の組み合せ、即ち約100.000〜約
500,000の分子量、少なくとも約200 f/デ
ニールのモジュラス及び少なくとも約9g/デニールの
ティナシティーを持つ繊維である点で新規物品である。
The PV-OH fibers of the products produced by the process of the present invention have a unique combination of properties: a molecular weight of about 100,000 to about 500,000, a modulus of at least about 200 f/denier, and a modulus of at least about 9 g/denier. It is a novel article in that it is a fiber with a tinacity of .

この繊維をi、加熱速度約10℃/分において差動走査
カロリメトリーで特徴付けるとき、少なくとも1つのピ
ークが約246℃に等しいか、それより胃い単一の、又
は複数の溶融ピークを示す。この繊維について、分子量
は好寸しくに約200.000〜約450,000であ
り、そして更に好1しくは約300,000〜約450
,000である。ティナシティーは好1しくは少なくと
も約12ii’/デニール、更に好筐しくは少なくとも
約14v/デニール、そして最も好1しくは少なくとも
約187/デニールである。
When the fiber is characterized by differential scanning calorimetry at a heating rate of about 10° C./min, at least one peak exhibits single or multiple melting peaks equal to or greater than about 246° C. For this fiber, the molecular weight is preferably from about 200,000 to about 450,000, and more preferably from about 300,000 to about 450.
,000. The tinacity is preferably at least about 12 ii'/denier, more preferably at least about 14 v/denier, and most preferably at least about 187 v/denier.

引張モジュラスは好1しくは少なくとも約3007/デ
ニール、更に好1しくは少なくとも約4001il/デ
ニール、最も好1しくは少なくとも約55027デニー
ルである。本発明の好寸しい繊維については、加熱速度
10℃/分で差動走査カロリメトリーで特徴付けるとき
、その繊維は少なくとも1つのピークが約247℃に等
しいか、それより高い単一の又は複数の溶融ピークを示
し、そして本発明の特に奸才しい態様においては浴融ピ
ークの少なくとも1つは約248℃に等しいか、又はそ
れより高い温度にある。これらの特に好ましい態様のう
ちで最も好ましいものは浴融ビークの少なくとも1つが
約249°Cに等しいか、又はそれより高い態様である
The tensile modulus is preferably at least about 3007 il/denier, more preferably at least about 4001 il/denier, and most preferably at least about 55027 denier. For preferred fibers of the present invention, when characterized by differential scanning calorimetry at a heating rate of 10°C/min, the fibers exhibit a single or multiple melting point with at least one peak equal to or greater than about 247°C. and in particularly clever embodiments of the invention at least one of the bath melting peaks is at a temperature equal to or greater than about 248°C. Most preferred of these particularly preferred embodiments are those in which at least one of the bath melt peaks is equal to or greater than about 249°C.

好ましい態様の記述 第1図は本発明の第一の実施態様を模式図として例示、
説明するもので、乾燥T程FJ続く延伸工程Fはキセロ
ゲル繊維に対して2段階で行われる。第1図において、
第一混合容器10には超高分子量ポリマー11、例えば
重量平均分子量約100,000〜約500,000、
好1しくは約200.000〜450,000のPV−
OHが供給され、1だ比較的不揮発性の第−m剤は、例
えばグリセリンも供給される。第一混合容器10は撹拌
装置13を備えている。第一混合容器10におけるポリ
マー及び第一浴剤の滞留時間は若干の溶解ポリマーと若
干の比較的細かく分割されたポリマー粒子を含有するス
ラリーを形成するのに十分な時間で、そのスラリーはラ
イン14を通って強力混合容器15に送り出される。強
力混合容器15はら旋撹拌翼16を備えている。強力混
合容器15における滞留時間と撹拌速度はスラリーを溶
液に変えるのに十分なそのような時間と速度である。強
力混合容器]5中の温度は、外部加熱、スラ!J −1
4の加熱、強力混合で発生した熱又はそれらの組み合せ
のいずれかによりポリマーを浴剤に所望とされる濃度(
一般に、溶液の重量基準でポリマー5〜10%)で完全
に溶解させるように十分に高くなっていることが分かる
だろう。強力混合容器15から溶液は押出装置18に供
給される。押出装置】8はバレル】9を含み、そのバ1
/ル]9内にはモーター22で作動されるスクリュー2
0があり、ポリマー溶液をかなり高(・圧力及びコント
ロールされた流量でギアーポンプ/)・ウジング23に
送るようになって(・る。モーター24はギアーポンプ
23を駆動し、ポリマー溶液をそれが熱い間に紡糸口金
25を通して押し出すために設けられてt・る。紡糸口
金25は複数の孔を持つ。孔は、繊維を形成することが
望−1れるときは、円形、X−形又は長円形、ある(・
に紡糸口金の平面内に比較的小さく・長軸を有する様々
の形状をして(・ることができ、1だフィルムを形成す
ることが望−!れるときは、紡糸口金の平面内に長い長
軸な有する長方形又は他の形状を取ることができる。混
合容器15甲、押出装置18中及び紡糸口金25中にお
ける溶液の温度は全てゲル化温度(グリセリン中P V
−Q Hについては約25〜100℃)より高くなるよ
うに選ばれる第一温度(例えば、190℃)に等しく・
か、それ、より高い。
DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 schematically illustrates a first embodiment of the present invention;
To illustrate, the drawing step F followed by drying T and FJ is carried out on the xerogel fibers in two stages. In Figure 1,
The first mixing vessel 10 contains an ultra-high molecular weight polymer 11, for example, a weight average molecular weight of about 100,000 to about 500,000;
Preferably about 200,000 to 450,000 PV-
OH is provided and a relatively non-volatile m-th agent, for example glycerin, is also provided. The first mixing vessel 10 is equipped with a stirring device 13 . The residence time of the polymer and first bath agent in the first mixing vessel 10 is sufficient to form a slurry containing some dissolved polymer and some relatively finely divided polymer particles; through which it is delivered to the intensive mixing vessel 15. The powerful mixing vessel 15 is equipped with a spiral stirring blade 16. The residence time and agitation rate in the intensive mixing vessel 15 are such that they are sufficient to convert the slurry into a solution. Powerful mixing container] The temperature in 5 is externally heated, sura! J-1
The polymer is added to the bath agent at the desired concentration (
Generally, it will be found that 5-10% polymer (based on the weight of the solution) is high enough to completely dissolve the polymer. From the intensive mixing vessel 15 the solution is fed to the extrusion device 18 . The extrusion device]8 includes a barrel]9, and the extrusion device]8 includes a barrel]9;
/le] 9 contains a screw 2 operated by a motor 22.
The motor 24 drives the gear pump 23 and pumps the polymer solution at a fairly high pressure and at a controlled flow rate to the housing 23. The spinneret 25 has a plurality of holes for extrusion through a spinneret 25. The holes can be circular, X-shaped or oblong when it is desired to form fibers. be(·
When it is desired to form a single film, a relatively small long axis can be formed in the plane of the spinneret. The temperature of the solutions in the mixing vessel 15, in the extrusion device 18 and in the spinneret 25 are all below the gelling temperature (PV in glycerin).
-Q H is equal to the first temperature (e.g., 190°C) selected to be higher than about 25-100°C).
Or, it's higher.

この温度は混合容器15から押出装置18乃至紡糸口金
251で変化させてもよいしく例えば、190℃、18
0℃)、あるし・は一定であってもよし・(例えば、1
90’C)、しかし、溶液中のポリマー濃度はあるとこ
ろで実質的に同じでなければならない。孔数、従って繊
維の形成本数は臨界的条件ではないが、普通の孔数は1
6.120又は240である。
This temperature may be changed from the mixing vessel 15 to the extrusion device 18 to the spinneret 251, for example, 190°C, 18°C.
0℃), or may be constant (for example, 1
90'C), but the polymer concentration in the solution must be substantially the same at one point. The number of holes, and therefore the number of fibers formed, is not a critical condition, but the usual number of holes is 1.
6.120 or 240.

紡糸口金25から出たポリマー溶液はエアギャップ27
を通過する。エアギャップ27は所望によって包1れ、
窒素のような不活性ガスで満されて(・でもよく、1だ
所望によって冷却を助長するようにガス流が流されて(
・でもよい。第一浴剤を含有する複数本のゲル繊維28
はエアギャップ27を通り、そして各種液体の任意のも
のが入っている急冷浴30に入る。こうして、エアギャ
ップ27と急冷浴300両繊維は、第一浴剤におけるポ
リマーの溶解度が相対的に小さくなり、そのためポリマ
ー/浴剤系が凝固してゲルを形成するようになる第二温
度1で冷却され・る。急冷浴30中の急冷用液はパラフ
ィン油のような炭化水素であるのが好ましい。エアギャ
ップ27中で若干の延伸があってもそれは許容されるが
、約10=1未満であるのが方寸しい。
The polymer solution coming out of the spinneret 25 passes through the air gap 27
pass through. The air gap 27 can be enclosed as desired;
It may be filled with an inert gas such as nitrogen, or optionally with a gas stream passed therethrough to aid in cooling.
・But it's okay. Multiple gel fibers 28 containing the first bath agent
passes through an air gap 27 and enters a quench bath 30 containing any of a variety of liquids. Thus, both the air gap 27 and the quench bath 300 allow the fibers to reach a second temperature 1 at which the solubility of the polymer in the first bath agent is relatively low, so that the polymer/bath agent system coagulates to form a gel. It is cooled down. Preferably, the quenching liquid in quench bath 30 is a hydrocarbon, such as paraffin oil. Although some stretching in the air gap 27 is acceptable, it is preferably less than about 10=1.

急冷浴30中のローラー31及び32は繊維を急冷浴を
通して送るように、そして好1しぐは延伸がほとんど又
は全く行われな(・ように作動する。
Rollers 31 and 32 in quench bath 30 operate to feed the fibers through the quench bath, and preferably with little or no stretching.

ローラー31と32を横切って若干の延伸が起こる場合
、若干の第一溶剤が繊維から浸出する。この溶剤は急冷
浴30にお(・て上層として集めることができる。
If some stretching occurs across rollers 31 and 32, some of the first solvent will leach out of the fiber. This solvent can be collected as an upper layer in the quench bath 30.

急冷浴30力・ら出た冷第一ゲル繊維33は浴剤抽出装
置37に進む。抽出装置37にはライン38を通して比
較的低沸点の第二浴剤、例えばメタノールが供給されて
いる。ライン4oの溶剤流出流は第二浴剤、及び冷ゲル
繊維33によりもたらされた第一浴剤を実質的に全て含
有して(・る。
The cold first gel fibers 33 discharged from the quenching bath 30 hours advance to a bath agent extraction device 37. The extractor 37 is supplied with a relatively low boiling second bath agent, for example methanol, through a line 38. The solvent effluent in line 4o contains substantially all of the second bath agent and the first bath agent provided by the cold gel fibers 33.

その第一浴剤は第二溶剤に溶解されているか、分散して
(・る。かくして、浴剤抽出装置37から導びき川され
る繊維構造体41は実質的に第二浴剤だけ、そして比較
的少量の第一浴剤を含有して(・る。繊維構造体41は
第一ゲル繊維33に比較して若干収縮しているだろう。
The first bath agent is dissolved or dispersed in the second solvent. Thus, the fibrous structure 41 that is led out of the bath agent extractor 37 contains substantially only the second bath agent, and Containing a relatively small amount of the first bath agent, the fiber structure 41 will be slightly shrunk compared to the first gel fibers 33.

乾燥装置45にお(・で、第二溶剤は繊維構造体41か
ら蒸発され、本質的に未延伸のキセロゲル繊維47を形
成し、スプール52に巻き取られる。
In drying device 45 , the second solvent is evaporated from fiber structure 41 to form essentially undrawn xerogel fibers 47 that are wound onto spool 52 .

スプール52から、又は複数のそのようなスプールから
、スプール52の引き取りが許容するより遅(・供給速
度で延伸ラインを運転することを望む場合は、繊維を駆
動フィードロール54及びアイドラーロール55をめぐ
って第一加熱管56に供給する。第一加熱管56は長方
形、シリンダー状又はその他の都合のよ(・形状を取る
ことができる。管56には繊維の温度を150〜275
℃にするのに十分な熱を加える。繊維は一部延伸繊維5
8を形成するように比較的高延伸比(例えば、5:1)
で延伸される。一部延伸繊維58は駆動ロールとアイド
ラーロール62で引き取られる。
If it is desired to operate the draw line from the spool 52, or from a plurality of such spools, at a slower feed rate than the take-off of the spool 52 will allow, the fibers are drawn around the driven feed roll 54 and the idler roll 55. The first heating tube 56 can be rectangular, cylindrical or any other convenient shape.
Add enough heat to bring it to ℃. Some of the fibers are drawn fibers 5
A relatively high draw ratio (e.g., 5:1) to form an 8
Stretched. The partially drawn fibers 58 are taken up by a drive roll and an idler roll 62.

ロール61及び62から繊維は前段繊維より若干高い温
度、例えば170〜275℃とするように加熱された第
二加熱管63に通され、次いで駆動引取ロール65及び
アイドラーロール66で引キ取られる。ロール65及び
66は加熱管63中での延伸比を所望の通りに、例えば
1.8+1の延伸比を与えるのに十分な速度で作動され
る。この第一の態様で製造された2回延伸繊維68は引
取スプール72で引き取られる。
The fibers from the rolls 61 and 62 are passed through a second heating tube 63 heated to a slightly higher temperature than the preceding fibers, for example 170 to 275°C, and then taken off by a drive take-off roll 65 and an idler roll 66. Rolls 65 and 66 are operated at a speed sufficient to provide the desired draw ratio in heating tube 63, for example a draw ratio of 1.8+1. The twice-drawn fiber 68 produced in this first embodiment is taken off by a take-off spool 72.

本発明方法の6エ程を参照して説明すると、溶液形成工
程Aは混合機10及び15で行われることが分かる。押
出工程Bは装置18及び23により、そして特に紡糸口
金25を経て行われる。冷却工程Cはエアギャップ27
と急冷浴30におし・て行われる。抽出工程りは浴剤抽
出装置37にお(・で行われる。乾燥工程Eは乾燥装置
45の中で行われる。延伸工程Fは要素52〜72、特
に加熱管56及び63の中で行われる。しかし、加熱管
56及び63の温度より実質的に低い温度にお(・でさ
えも系の他の各種部分にお(・て若干の延伸が行われ得
ることが分かるだろう。かくして、例えば、急冷浴30
内で、浴剤抽出装置37内で、乾燥装置45内で、又は
溶剤抽出装置37と乾燥装置45との間で若干の延伸(
例えば、2:1)が起こり得るだろう。
Referring to the six steps of the method of the present invention, it can be seen that the solution forming step A is performed in mixers 10 and 15. Extrusion step B is carried out by means of devices 18 and 23 and in particular via spinneret 25. Cooling process C is air gap 27
This is done by placing it in a rapid cooling bath for 30 minutes. The extraction step takes place in the bath agent extraction device 37. The drying step E takes place in the drying device 45. The stretching step F takes place in the elements 52 to 72, in particular the heating tubes 56 and 63. However, it will be appreciated that some stretching may take place even at temperatures substantially lower than the temperatures of heating tubes 56 and 63 and in various other parts of the system. Thus, e.g. , quenching bath 30
Within the bath agent extractor 37, within the dryer 45, or between the solvent extractor 37 and the dryer 45, some stretching
For example, 2:1) could occur.

本発明の第二の実施態様を第2図により模式♀として例
示、説明する。この第2態様の溶液形成工程A及び押出
工程Bは第1図で説明される第1態様の工程と実質的に
同じである。かくして、ポリマー及び第一溶剤は第一混
合容器]0で混合され、ポリマーの第一浴剤中熱f?J
 W’を形成すべく運転される強力混合装置15にライ
ン14を通ってスラリーとして進められる。押出装置1
8はポリマー溶液を加圧下でギアーポンプ/ハウジング
23を、次いで紡糸口金27中の複数の孔を通して押し
出す。熱第一ゲル繊維28はエアギャップ27と急冷浴
30を通過し、かくして冷第一ゲル繊維33が形成され
る。
A second embodiment of the present invention will be illustrated and explained as a schematic diagram in FIG. 2. Solution forming step A and extrusion step B of this second embodiment are substantially the same as the steps of the first embodiment illustrated in FIG. Thus, the polymer and the first solvent are mixed in the first mixing vessel]0, and the polymer is heated in the first bath agent f? J
The slurry is passed through line 14 to an intensive mixer 15 which is operated to form W'. Extrusion device 1
8 forces the polymer solution under pressure through a gear pump/housing 23 and then through a plurality of holes in a spinneret 27. Hot first gel fibers 28 pass through air gap 27 and quench bath 30, thus forming cold first gel fibers 33.

冷第一ゲル繊維33は駆動ロール54及びアイドラーロ
ール55をめぐり、次(・で加熱管57を通って進む。
The cold first gel fibers 33 pass around a drive roll 54 and an idler roll 55, and then pass through a heating tube 57.

加熱管57は一般に第1図に説明される第一加熱管56
より長(・0繊維33は加熱管57を通して比較的高い
延伸比(例えば、1o:■)が得られるように駆動引取
ロール59及びアイドラーロール60により延伸される
。−回延伸された第一ゲル繊維35は抽出装置37に入
る。
Heating tube 57 is generally the first heating tube 56 illustrated in FIG.
The longer (.0) fibers 33 are drawn through the heating tube 57 by a drive take-off roll 59 and an idler roll 60 to obtain a relatively high drawing ratio (for example, 1o:■). Fibers 35 enter extraction device 37 .

抽出装置37で第一浴剤&′!、第二浴剤によりゲル繊
維から抽出され、得られた第二浴剤含有繊維構造体42
は乾燥装置45に進められる。そこで第二溶剤が繊維構
造体から蒸発され、そして−回延伸されて(・るキセロ
ゲル繊維48はスプール52に巻き取られる。
The extraction device 37 extracts the first bath agent &'! , the obtained second bath agent-containing fiber structure 42 is extracted from the gel fiber with the second bath agent.
is advanced to the drying device 45. The second solvent is then evaporated from the fibrous structure, and the xerogel fibers 48 are spooled onto a spool 52.

スプール52の繊維は次に駆動フィードロール61及び
アイドラーロール62で引き取られ、加熱管63を通過
する。加熱管63は1700〜270℃の比較的高温で
運転される。繊維は加熱管63中で所望の通りの延伸を
与える、例えば18:lの延伸を与えるのに十分な速度
で作動している引取ロール65及びアイドラーロール6
6で引き取られる。この第二態様で製造された二回延伸
繊維69はスプール72上に巻き取られる。
The fibers on spool 52 are then taken up by driven feed rolls 61 and idler rolls 62 and passed through heating tubes 63. The heating tube 63 is operated at a relatively high temperature of 1700 to 270°C. The fibers are passed through the heating tube 63 by a take-off roll 65 and an idler roll 6 operating at a speed sufficient to provide the desired draw, for example a draw of 18:1.
It is taken over at 6. The twice drawn fiber 69 produced in this second embodiment is wound onto a spool 72.

第2図の態様を第1図の態様と比較することによって、
延伸工程Fは2つの部分に分けられ、その第一部分は抽
出に先き立って加熱管57の中で第一ゲル繊維33に対
して行われ、また第二部分は乾燥CB)に続(・て加熱
管63の中でキセロゲル繊維に対して行われることが分
かるだろう。
By comparing the aspect of FIG. 2 with the aspect of FIG.
The drawing process F is divided into two parts, the first part being carried out on the first gel fibers 33 in the heating tube 57 prior to extraction, and the second part being carried out after the drying CB). It will be seen that this is done on the xerogel fibers in the heating tube 63.

本発明の第三の実施態様を第3図で例示、説明する。こ
の態様において、溶液形成工程A、押出工程B及び冷却
工程Cは第1図の第−態様及び第2図の第二態様と実質
的に同じである。かぐして、ポリマーと第一溶剤は第一
混合容器10で混合され、混合物はスラリーとしてライ
ン14を通って強力混合装置15に進められる。ここで
、弾力混合装置15はポリマーの第一浴剤中熱溶液を形
成するように運転される。押出装置18はポリマー溶液
を加圧下でギアーポンプ/ハウジング23を通し、次い
で紡糸口金25の複数の孔を通して押し出す。熱第一ゲ
ル繊維28はエアギャップ27と急冷浴30を通過し、
かくシ刃冷第一ゲル繊維33が形成される。
A third embodiment of the present invention will be illustrated and explained with reference to FIG. In this embodiment, the solution forming step A, the extrusion step B, and the cooling step C are substantially the same as the first embodiment of FIG. 1 and the second embodiment of FIG. Upon sniffing, the polymer and first solvent are mixed in a first mixing vessel 10 and the mixture is passed as a slurry through line 14 to an intensive mixing device 15. Here, the elastic mixing device 15 is operated to form a hot solution of the polymer in the first bath. Extrusion device 18 extrudes the polymer solution under pressure through gear pump/housing 23 and then through a plurality of holes in spinneret 25 . The heated first gel fibers 28 pass through an air gap 27 and a quenching bath 30;
The first gel fibers 33 are formed.

冷第一ゲル繊維33は駆動ロール54及びアイドラーロ
ール55をめぐり、加熱管57を通して進められる。加
熱管57は一般に第1図に説明される第一加熱管56よ
り長い。この第3図の第三態様の場合、繊維33の速度
は第1図の第一態様における引張スプール52と加熱管
56との間のキセロゲル繊維47の速度に比較して速く
、従って上記加熱管57の長さは一般にその速(・繊維
速度を補償するためそのように長くされて(・る。第一
ゲル繊維33はこうして加熱管57での延伸比を所望の
ように、例えば5;]とするように運転し得る駆動ロー
ル61とアイドラーロール62で引き取られる。
The cold first gel fibers 33 are advanced around a drive roll 54 and an idler roll 55 and through a heating tube 57. Heating tube 57 is generally longer than first heating tube 56 illustrated in FIG. In this third embodiment of FIG. 3, the speed of the fibers 33 is high compared to the speed of the xerogel fibers 47 between the tension spool 52 and the heating tube 56 in the first embodiment of FIG. The length of 57 is generally made so long to compensate for the fiber speed. The first gel fiber 33 is thus stretched to a desired draw ratio in heating tube 57, e.g. 5; It is taken up by a drive roll 61 and an idler roll 62 that can be operated as follows.

一回延伸された第一ゲル繊維35はロール61及び62
から改変さ名、た加熱管64の中に進められ、駆動引取
ロール65及びアイドラーロール66で延伸される。駆
動ロール65は繊維を加熱管64中で所望の延伸比、例
えば18:1て延伸するように十分速く作動される。加
熱管64中での線速度はロール61及び62から出てく
る一回延伸ゲル繊維35の速度におおむね合致させる必
要から比較的大きく、そのためこの第3図の第三態様の
加熱管64は一般に第2図の第2態様ある(・は第1図
の第1態様の加熱管63より長い。第一溶剤は加熱管5
7及び64の中での延伸中に繊維から滲出することがあ
るが(そして各管の出口で捕集されるが)、第一浴剤は
十分に不揮発性で、これら加熱管の(・ずれにお(・で
も検知できる程度には蒸発しな(・0 2回延伸された第一ゲル繊維:36は次に浴剤抽出装置
37を通して進められ、そこで第二揮発性溶剤が第一溶
剤を繊維から抽出する。実質的に第二浴剤しか含有しな
い繊維構造体43は次に乾燥装置45の中で乾燥され、
その2回延伸繊維70は次にスプール72に巻き取られ
る。
The first gel fiber 35 that has been stretched once is rolled on rolls 61 and 62.
The film is advanced into a heating tube 64 (modified from the original) and stretched by a drive take-off roll 65 and an idler roll 66. Drive roll 65 is operated fast enough to draw the fibers in heated tube 64 to the desired draw ratio, for example 18:1. The linear velocity in the heating tube 64 is relatively high because it is necessary to roughly match the velocity of the once-stretched gel fibers 35 coming out of the rolls 61 and 62, and therefore the heating tube 64 of the third embodiment shown in FIG. The second embodiment shown in FIG. 2 is longer than the heating tube 63 of the first embodiment shown in FIG.
Although it may leach from the fibers during drawing in tubes 7 and 64 (and be collected at the exit of each tube), the first bath agent is sufficiently non-volatile that the The twice drawn first gel fiber 36 is then passed through a bath extractor 37 where the second volatile solvent superimposes the first solvent. The fiber structure 43 containing substantially only the second bath agent is then dried in a drying device 45;
The twice drawn fiber 70 is then wound onto a spool 72.

この第3図の第三態様を第1図及び第2図の2つの態様
と比較すれば分かるように、この第三態様にお(・では
延伸工程Fは2段階で行われ、その両段階は冷却工程C
に続(・で、そして溶剤抽出工程りの前に行われる。
As can be seen by comparing the third embodiment shown in FIG. 3 with the two embodiments shown in FIGS. is the cooling process C
It is carried out subsequent to (and before the solvent extraction step).

本発明の方法を以下の実施例により更に例証する。The method of the invention is further illustrated by the following examples.

実施例1〜14 ポリ(ビニ化I−竺三二之片斗−1−舊−、ヂエー#E
t−UE以下に示す実施例1〜14はポリビニルアルコ
ール(PV−OH)ポリマーA、B’、C%D及びEか
ら製造した繊維の処理と性質を述べるものである。これ
らポリマーの極限粘度の測定は次の方法で行った。
Examples 1 to 14 Poly(vinylated I-Jikusanjino Katato-1-舊-, Die #E
Examples 1-14 below describe the processing and properties of fibers made from polyvinyl alcohol (PV-OH) polymers A, B', C% D and E. The intrinsic viscosity of these polymers was measured by the following method.

イ)ジメチルスルホキザイド(DMSO)中、35℃に
おいて直接測定;及び 口)ポリビニルアルコール(PV−OH)をボlJ酢酸
ビニル(PVAc)に再アセチル化した後、テトラヒド
ロフラン(THF)中、25℃で測定。
b) Measured directly in dimethyl sulfoxide (DMSO) at 35°C; and b) After reacetylation of polyvinyl alcohol (PV-OH) to PVAc, in tetrahydrofuran (THF) at 25°C. Measured in.

ポリマーB、C,D及びEにつ(・では、重量平均分子
量Mwの測定は直接光散乱法及び間接光散乱法でも行っ
た。ポリマーの浴融温度の測定は加熱速度10℃/分に
お(・て栗速走査カロリメ) IJ−(DSC)で行っ
た。各ケース共、単一の溶融吸熱が認めらiた。これら
の研究結果を次の第14表及び第1B表に示す。
For polymers B, C, D, and E, the weight average molecular weight Mw was also measured by the direct light scattering method and the indirect light scattering method.The bath melting temperature of the polymer was measured at a heating rate of 10°C/min. A single melting endotherm was observed in each case.The results of these studies are shown in Table 14 and Table 1B below.

第  IA 表 A       4.62        −    
  234B      3.30     460,
000   232C2,76300,000232 D       2.39     250.QOo 
   226E       1.82     22
0.000   229F       3.42  
  ’  500.000   231第゛IB  表 A   2.41 811,000 88QOOO45
0,000B172s3cooo  58QOO029
’7,000C1,2435QOOO390,0002
00,000D      −−− E   O,97257,000300,000153
,000p   1.73 5250’00 7oo、
ooo  358,000ネ 対応PV−OH 各実施例において、PV−OHのグリセロール中紡糸溶
液ハアトランテイツクリサーチ社(AtlanticR
esearch Corporation )製のオイ
ルジャケット付き二重ら旋ミキ菩−〔ヘリ・−・■(H
=li・’、、、@):)中で調製した。この容器を窒
素圧下で密封し、撹拌しながら195℃1で2時間かけ
て加熱してPV−OH溶液を形成した。
Table IA 4.62 -
234B 3.30 460,
000 232C2,76300,000232 D 2.39 250. QOo
226E 1.82 22
0.000 229F 3.42
' 500.000 231 No. IB Table A 2.41 811,000 88QOOO45
0,000B172s3cooo 58QOO029
'7,000C1,2435QOOO390,0002
00,000D --- E O,97257,000300,000153
,000p 1.73 5250'00 7oo,
ooo 358,000 yen Corresponding PV-OH In each example, a spinning solution of PV-OH in glycerol was prepared by Atlantic Research.
esearch Corporation) double spiral Miki Bodhisattva with oil jacket - [heli...■ (H
=li·', , @):). The vessel was sealed under nitrogen pressure and heated with stirring to 195°C for 2 hours to form a PV-OH solution.

ら旋ミキサーの底部排出口には計量ポンプと直径002
5インチの1孔キヤピラリーダイが取り付けられていた
。紡糸ダイの温度は溶液をダイから所定の容量流量で計
量ポンプによジ押し出すとき185℃に維持されるよう
にした。押し出された溶液のフィラメントを紡糸ダイか
らX〜1インチの距離に設けた10℃、に維持したパラ
フィン油浴中で急冷させた。急冷ゲルフィラメントを第
一速度で引き取り、次(・で室温にお(・て所定の延伸
比で延伸した。
The bottom outlet of the spiral mixer is equipped with a metering pump and a diameter 002
A 5 inch 1 hole capillary die was attached. The temperature of the spinning die was maintained at 185° C. as the solution was extruded from the die by a metering pump at a predetermined volumetric flow rate. The extruded solution filaments were quenched in a paraffin oil bath maintained at 10 DEG C., located at a distance of ~1 inch from the spinning die. The quenched gel filament was taken off at a first speed and then stretched at a given draw ratio at room temperature ().

一回延伸ゲル繊維をメタノール中で抽出してグリセロー
ルを除去し、次いで乾燥してメタノールを除去した。乾
燥されたキセロゲル繊維を第■表に示す通り1段階シ2
段階又は3段階で窒素ふん囲気中において熱延伸した。
The once drawn gel fibers were extracted in methanol to remove glycerol and then dried to remove methanol. The dried xerogel fibers were subjected to 1st step 2 as shown in Table 2.
Hot drawing was carried out in a nitrogen atmosphere in stages or three stages.

I   A   13  195 1.84  5.7
   3.52   A   I3  195 1.8
4− 5.7   3.53   A   13  1
95 1..84.  5.7   3.54   A
   13  195 1.84  5.7   3.
55   A   I3  18.8 1,74  5
.5   3.56   A   I3  188 1
.74  5.5  .3.57   B   13 
 200 1.40  4,5   5.58   C
I3  198 1.58  5.0  5.59  
 CI3  198 1.58  5.0   5.5
10   D   16  200 1.71  5.
4.  5.311   D   I6  200 1
.71  5.4   5.312   B   20
.4 200 1.99  4.7   6.013 
  F   12  180 1.26  2.7  
 6.514   F   12  180 1.26
  6.0   6.0第 ■ 表 (続き) 1 3       ・ −−・ 2、3    −  、、.1.3   −3 .3.
j    、−m− 43,5−1,45− 53,0−、1,、,3− 6、,3,O、−1,31,2 71,8、,1,4− 81,85−1,3= 9  1.85   −   1.3   1.2.、
IA 13 195 1.84 5.7
3.52 A I3 195 1.8
4- 5.7 3.53 A 13 1
95 1. .. 84. 5.7 3.54 A
13 195 1.84 5.7 3.
55 A I3 18.8 1,74 5
.. 5 3.56 A I3 188 1
.. 74 5.5. 3.57 B 13
200 1.40 4.5 5.58 C
I3 198 1.58 5.0 5.59
CI3 198 1.58 5.0 5.5
10 D 16 200 1.71 5.
4. 5.311 DI6 200 1
.. 71 5.4 5.312 B 20
.. 4 200 1.99 4.7 6.013
F 12 180 1.26 2.7
6.514 F 12 180 1.26
6.0 6.0 Chapter ■ Table (continued) 1 3 ・ --・ 2, 3 − , . 1.3-3. 3.
j , -m- 43,5-1,45- 53,0-,1,,,3- 6,,3,O,-1,31,2 71,8,,1,4- 81,85- 1,3=9 1.85 - 1.3 1.2. ,
.

10  1.75  1,40  1.2   、−1
1  1.75  1,40  1.3   −12 
 .2.25   1,25   1.50     
10 1.75 1,40 1.2 , -1
1 1.75 1,40 1.3 -12
.. 2.25 1,25 1.50
.

13.2.0   1.5−− 14 .2.0.  1.2  .1.1実施例1〜1
4の繊維の引張特性を標準的方法で測定した。結果を以
下の第■表に示す。
13.2.0 1.5-- 14. 2.0. 1.2. 1.1 Examples 1-1
The tensile properties of the fibers of No. 4 were determined using standard methods. The results are shown in Table ■ below.

*  、m−i       ・ 15.0’−5983,929 3509,7’    261  4.7  −204
   34     14.4    613  3.
7    265  42  .13.5  ’  5
15 4.4  ’276   33     lQ4
1  ”5’96  :3.’7    257  3
0    14.4   520 40   268 
 25   12.6   540 3.8   ′2
39  29   13.3  55’5 3.6  
”セ410  40   ’12.4  468 4′
6  ′  乏611    39     12.6
    523  4.6    2512   3j
    13.4   598  3.6   24’
13  29  17.2  ’585 3.7  3
014  ’16   ’18.2”  ’718 3
.8   ’32諸物性の比較研究 本預明に従って製造した繊維と同じ分子量又はより低分
子量の従来法による繊維との間の性質の相違を例証する
ために多数の実験を行った。これらの実験を次の第1〜
6パラグラフに示す。
*, m-i ・15.0'-5983,929 3509,7' 261 4.7-204
34 14.4 613 3.
7 265 42. 13.5' 5
15 4.4 '276 33 lQ4
1 ”5'96 :3.'7 257 3
0 14.4 520 40 268
25 12.6 540 3.8 '2
39 29 13.3 55'5 3.6
``Se410 40 '12.4 468 4'
6 ′ Scarcity 611 39 12.6
523 4.6 2512 3j
13.4 598 3.6 24'
13 29 17.2 '585 3.7 3
014 '16 '18.2'''718 3
.. 8'32 Comparative Study of Physical Properties A number of experiments were conducted to illustrate the differences in properties between fibers produced according to the present invention and conventional fibers of the same or lower molecular weight. These experiments are carried out in the following
This is shown in paragraph 6.

(iiL劾走査力01Jメトリーの研究実施例2.4.
6.9及び12の繊維を示差走査力ロリメ)!J−(D
SC)で特徴付けた。重さ約3mgの試料を不−キンエ
ルマーDSC−■装置で10℃/分の加熱速度において
実験した。以下の第■に示すように複数の溶融ピークが
観察された。
(iiL scan power 01 J metry research example 2.4.
6.9 and 12 fibers with differential scanning power)! J-(D
SC). Samples weighing approximately 3 mg were run on a KinElmer DSC-■ apparatus at a heating rate of 10 DEG C./min. A plurality of melting peaks were observed as shown in Section (2) below.

第■表にお(・で、主溶融ピーク(最深吸熱)にはアン
ダーラインを付しである。繊維の融点は繊維が製造され
たポリマーより10〜15°C高く、そして各繊維は少
なくとも246°Cの温度に少なくとも1つの溶融ピー
クを有して(・ることが分ρ・る。
In Table 1, the main melting peak (deepest endotherm) is underlined. The melting point of the fibers is 10-15°C higher than the polymer from which the fibers were made, and each fiber is at least 24 It has at least one melting peak at a temperature of °C.

246°Cより高い溶融ピークは同じ分子量又はより低
い分子量の従来法繊維には従来具られなかったものであ
る。
The melting peak above 246°C is not previously seen in conventional fibers of the same or lower molecular weight.

第   ■   表 実施例2’   244.5,248.1.251.2
58244.3.249.8.259 実施例4  244.8,253 実施例6  247.2,253.9 247.5,254.8 実施例9  248.2 実施例12 245.9 実施例2の繊維の結晶配向度の測定を広角X−線回折で
行った。結晶配向度は0998であった。
Table ■ Example 2' 244.5, 248.1.251.2
58244.3.249.8.259 Example 4 244.8,253 Example 6 247.2,253.9 247.5,254.8 Example 9 248.2 Example 12 245.9 Example 2 The degree of crystal orientation of the fibers was measured by wide-angle X-ray diffraction. The degree of crystal orientation was 0998.

これは同じ分子量又はより低い分子量を持つ従来法繊維
に従来認められたものよりも高い。
This is higher than previously found for conventional fibers of the same or lower molecular weight.

(3)  耐水性の研究 実施例4及び9に示される本発明の繊維の耐水性を同じ
分子量又はよV低(・分子量の従来法繊維の耐水性と比
較するために幾つかの実験を行った。
(3) Research on Water Resistance Several experiments were conducted to compare the water resistance of the fibers of the present invention shown in Examples 4 and 9 with the water resistance of conventional fibers of the same molecular weight or lower molecular weight. Ta.

′°市qPVA繊維”と記される本研究で使用された従
来法繊維はそのメーカーが゛°高モジュラス、高ティナ
シティー及び低伸度″と表示して(・る市販品である。
The conventional fibers used in this study, designated as ``City PVA Fibers'', are commercially available products labeled by their manufacturers as ``High Modulus, High Tinacity, and Low Elongation''.

この研究結果を次の第V表に示す。The results of this study are shown in Table V below.

実施例4     14.4     12.8   
  11実施例9    13.3    1.1.4
     14実施例12    13.4     
12.5      7市販pvH1維 10.0  
   9.1     17第v表に示される結果は、
不発明の繊維は市販PVA繊維よりも元の強さが太きい
ばかりでなく、室温で10日間水中に浸漬した後の元の
強さの保持率も高いことを示して(・る。
Example 4 14.4 12.8
11 Example 9 13.3 1.1.4
14 Example 12 13.4
12.5 7 Commercially available pvH1 fiber 10.0
9.1 The results shown in Table 17 are:
The inventive fibers not only have greater original strength than commercially available PVA fibers, but also show higher retention of original strength after being immersed in water for 10 days at room temperature.

(4)  寸法安定性の研究 本発明繊維の改良された寸法安定性を従来法繊維の寸法
安定性と比較して示すために一連の実験C45) を行った。評価用に選択した本発明の繊維は実施例4.
9及び12のもので、一方従来法繊維は上記パラグラフ
3の市販PVA繊維である。この試験において、室温か
ら200℃1で、及び室温から240°C−f、での繊
維の収縮性を測定するのに標準の収縮測定法を用(・た
。結果を次の第■表に示す。
(4) Dimensional Stability Studies A series of experiments C45) were conducted to demonstrate the improved dimensional stability of the fibers of the present invention in comparison to the dimensional stability of conventional fibers. The fiber of the present invention selected for evaluation was Example 4.
9 and 12, while the conventional fiber is the commercially available PVA fiber of paragraph 3 above. In this test, standard shrinkage measurement methods were used to measure the shrinkage of the fibers from room temperature to 200°C and from room temperature to 240°C. The results are summarized in the following table. show.

実施例4       3.0      9.4実施
例9       2.2      6.7実施例1
2      2.6      9.5市販PVA繊
維    4.4     ’  10.7第■表に示
されるように、本発明の繊維は、”高モジュラス、高テ
ィナシティー、低伸度″市販PVA繊維より寸法安定性
が高く、即ち収縮が少ないことが判明した。
Example 4 3.0 9.4 Example 9 2.2 6.7 Example 1
2 2.6 9.5 Commercially available PVA fibers 4.4 ' 10.7 As shown in Table ■, the fibers of the present invention are more dimensionally stable than "high modulus, high tinacity, low elongation" commercially available PVA fibers. It was found that the material has high elasticity, that is, less shrinkage.

(5)  クリープ性の研究 本発明の繊維は同じ分子量又はより低い分子量を持つ従
来法繊維より荷重下、160℃捷での昇温下において低
いクリープ性を示すと考えられる。
(5) Study on creep property The fibers of the present invention are considered to exhibit lower creep properties under load and at elevated temperature at 160°C kneading than conventional fibers having the same or lower molecular weight.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図、第2図及び第3図は本発明のポリビニルアルコ
ール繊維を製造する3つの態様のそれぞれの工程を模式
的に説明する図である。 A・・紡糸溶液形成工程  B・・・押出工程C・・・
冷却工程 D・・・抽出工程 E・・乾燥工程F・・・
延伸工程 10・・・第一混合容器  11・・・ポリマー12・
・・不揮発性浴剤  15・・・強力混合容器18・・
押出装置    25・・・紡糸口金27・・・エアギ
ャップ  28・・・熱ゲル繊維30・−急冷浴  3
5.58・・・1回延伸繊維36.68.69.70・
・2回延伸繊維37・・・抽出装置    38・・・
抽出浴剤ライン41.43.43・・繊維構造体 45・・・乾燥装置 47.48・・・キセロゲル繊維
56.57・・・第一加熱管 63.64・・・第二加熱管
FIG. 1, FIG. 2, and FIG. 3 are diagrams schematically explaining the respective steps of three embodiments of producing polyvinyl alcohol fibers of the present invention. A...Spinning solution formation process B...Extrusion process C...
Cooling process D... Extraction process E... Drying process F...
Stretching step 10...First mixing container 11...Polymer 12.
...Non-volatile bath additives 15...Powerful mixing container 18...
Extrusion device 25... Spinneret 27... Air gap 28... Heat gel fiber 30... Quenching bath 3
5.58... Single drawn fiber 36.68.69.70.
・Twice drawn fiber 37...Extraction device 38...
Extraction bath agent line 41.43.43...Fiber structure 45...Drying device 47.48...Xerogel fiber 56.57...First heating tube 63.64...Second heating tube

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)約100,000〜約500,000の重量平均
分子量と少なくとも9g/デニールのテイナシテイー及
び少なくとも約200g/デニールの引張モジユラスを
有し、かつ示差走査カロリメトリーで約10℃/分の加
熱速度において測定するとき吸熱の少なくとも1つが約
246℃に等しいか又はそれより高い温度にある単一の
、又は複数の吸熱を示すことを特徴とするポリビニルア
ルコール繊維。
(1) having a weight average molecular weight of about 100,000 to about 500,000, a tenacity of at least 9 g/denier and a tensile modulus of at least about 200 g/denier, and at a heating rate of about 10° C./min by differential scanning calorimetry; A polyvinyl alcohol fiber characterized in that it exhibits a single or multiple endotherms, at least one of which, when measured, is at a temperature equal to or greater than about 246°C.
(2)少なくとも1つの吸熱が約247℃に等しいか又
はそれより高い温度にある特許請求の範囲第1項記載の
ポリビニルアルコール繊維。
(2) The polyvinyl alcohol fiber of claim 1, wherein at least one endotherm is at a temperature equal to or greater than about 247°C.
(3)少なくとも1つの吸熱が約248℃に等しいか又
はそれより高い温度にある特許請求の範囲第2項記載の
ポリビニルアルコール繊維。
(3) The polyvinyl alcohol fiber of claim 2, wherein the at least one endotherm is at a temperature equal to or greater than about 248°C.
(4)少なくとも1つの吸熱が約249℃に等しいか又
はそれより高い温度にある特許請求の範囲第3項記載の
ポリビニルアルコール繊維。
(4) The polyvinyl alcohol fiber of claim 3, wherein at least one endotherm is at a temperature equal to or greater than about 249°C.
(5)ポリビニルアルコールの重量平均分子量が約30
0,000〜約450,000である特許請求の範囲第
1項記載のポリビニルアルコール繊維。
(5) The weight average molecular weight of polyvinyl alcohol is approximately 30
The polyvinyl alcohol fiber of claim 1 having a molecular weight of 0,000 to about 450,000.
(6)テイナシテイーが少なくとも約14y/デニール
である特許請求の範囲第1項記載のポリビニルアルコー
ル繊維。
(6) The polyvinyl alcohol fiber according to claim 1, having a tenacity of at least about 14 y/denier.
(7)テイナシテイーが少なくとも約18y/デニール
である特許請求の範囲第6項記載のポリビニルアルコー
ル繊維。
(7) The polyvinyl alcohol fiber according to claim 6, having a tenacity of at least about 18 y/denier.
(8)引張モジユラスが少なくとも約500g/デニー
ルである特許請求の範囲第1項記載のポリビニルアルコ
ール繊維。
(8) The polyvinyl alcohol fiber of claim 1 having a tensile modulus of at least about 500 g/denier.
(9)引張モジユラスが少なくとも約600g/デニー
ルである特許請求の範囲第8項記載のポリビニルアルコ
ール繊維。
(9) The polyvinyl alcohol fiber of claim 8 having a tensile modulus of at least about 600 g/denier.
(10)(a)重量平均分子量が約100,000〜約
500,000の脚状ポリビニルアルコールの、第一ポ
リビニルアルコール濃度が約5重量%〜約35重量%で
ある第一溶剤中溶液を調製し、(b)押出孔の上流と下
流において実質的に該第一濃度にあり、かつ該押出孔の
上流における第一温度以上の温度にある該溶液を該押出
孔から押し出し、 該押出孔に隣接し、そして該押出孔の下流にある該溶液
をゴム状ゲルが形成される温度より低い第二温度に冷却
して実質的に無限長さの第一浴剤含有ゲルを形成し、 (d)該第一溶剤含有ゲルを第二の揮発性溶剤により、
第二溶剤含有繊維構造体であつて、そのゲルがに第一溶
剤を実質的に含まない実質的 に無限長さのものである該繊維構造体を形成するのに十
分な接触時間抽出し、 (e)該第二浴剤含有繊維構造体を乾燥して第一及び第
二溶剤を含まない実質的に無限長さのキセロゲルを形成
し、そして (f)(i)該第一浴剤含有ゲル、(ii)該第二溶剤
含有繊維構造体及び(iii)該キセロゲルの少なくと
も1つを少なくとも約9g/デニールのテイナシテイー
及び少なくとも約200g/デニールのモジユラスを達
成するのに十分な総延伸率で延伸する工程から成る方法
によつて製造される、示差走査カロリメトリーで約10
℃/分の加熱速度において測定するとき吸熱の少なくと
も1つが約246℃に等しいか又はそれより高い温度に
ある単一の又は複数の吸熱を示すことを特徴とするポリ
ビニルアルコール繊維。
(10) (a) Prepare a solution of legged polyvinyl alcohol having a weight average molecular weight of about 100,000 to about 500,000 in a first solvent having a first polyvinyl alcohol concentration of about 5% to about 35% by weight. (b) extruding the solution, which is substantially at the first concentration upstream and downstream of the extrusion hole and at a temperature equal to or higher than the first temperature upstream of the extrusion hole, from the extrusion hole; cooling the solution adjacent and downstream of the extrusion hole to a second temperature below the temperature at which a rubbery gel is formed to form a first bath agent-containing gel of substantially infinite length; (d ) the first solvent-containing gel with a second volatile solvent;
extracting for a contact time sufficient to form a second solvent-containing fibrous structure, the gel being of substantially unlimited length substantially free of the first solvent; (e) drying the second bath agent-containing fibrous structure to form a substantially infinite length xerogel free of first and second solvents; gel, (ii) the second solvent-containing fibrous structure, and (iii) the xerogel at a total draw rate sufficient to achieve a tenacity of at least about 9 g/denier and a modulus of at least about 200 g/denier. 10 by differential scanning calorimetry.
Polyvinyl alcohol fibers characterized in that they exhibit single or multiple endotherms, at least one of which is at a temperature equal to or greater than about 246°C when measured at a heating rate of 0°C/min.
JP12497487A 1986-05-21 1987-05-21 High strength and high modulus polyvinyl alcohol fiber Pending JPS62282015A (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US84257786A 1986-05-21 1986-05-21
US842577 1986-05-21
US882049 1986-07-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS62282015A true JPS62282015A (en) 1987-12-07

Family

ID=25287693

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12497487A Pending JPS62282015A (en) 1986-05-21 1987-05-21 High strength and high modulus polyvinyl alcohol fiber

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS62282015A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4934427A (en) * 1987-08-21 1990-06-19 Bridgestone Corporation Pneumatic tires
JP2016538436A (en) * 2013-12-02 2016-12-08 ドン・ヤン・ジェ・カン・カンパニー・リミテッドDong Yang Jae Kang Co., Ltd. Solvent extraction device
CN112064127A (en) * 2020-09-26 2020-12-11 邵阳学院 A kind of hot drawing method and realization equipment of high-strength and high-modulus vinylon filament

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4934427A (en) * 1987-08-21 1990-06-19 Bridgestone Corporation Pneumatic tires
JP2016538436A (en) * 2013-12-02 2016-12-08 ドン・ヤン・ジェ・カン・カンパニー・リミテッドDong Yang Jae Kang Co., Ltd. Solvent extraction device
CN112064127A (en) * 2020-09-26 2020-12-11 邵阳学院 A kind of hot drawing method and realization equipment of high-strength and high-modulus vinylon filament

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4599267A (en) High strength and modulus polyvinyl alcohol fibers and method of their preparation
EP0105169B1 (en) High strength and modulus polyvinyl alcohol fibers and method of their preparation
US4713290A (en) High strength and modulus polyvinyl alcohol fibers and method of their preparation
US4536536A (en) High tenacity, high modulus polyethylene and polypropylene fibers and intermediates therefore
US5032338A (en) Method to prepare high strength ultrahigh molecular weight polyolefin articles by dissolving particles and shaping the solution
EP0064167B1 (en) Process for producing high tenacity, high modulus crystalline thermoplastic article and novel product fibers
US4413110A (en) High tenacity, high modulus polyethylene and polypropylene fibers and intermediates therefore
TWI417322B (en) High molecular weight poly(alpha-olefin) solutions and articles made therefrom
EP0472114A2 (en) Shaped polyethylene articles of intermediate molecular weight and high modulus
US20130143987A1 (en) Method for preparing spinning solution of ultra-high molecular weight polyethylene fiber
EP0213208A1 (en) Polyethylene multifilament yarn
US4367191A (en) Preparation of cellulose films or fibers from cellulose solutions
US3627867A (en) Process of melt-spinning high-molecular-weight ethylene terephthalate polymer
US2611929A (en) Method of producing shaped articles from artificial or synthetic fiberor film-forming materials
US5230854A (en) Method for removal of spinning solvent from spun fiber
Atureliya et al. Continuous plasticized melt-extrusion of polyacrylonitrile homopolymer
EP0712427A1 (en) Cellulose formate containing composition for forming a resilient heat-convertible gel
JPH10505873A (en) Liquid crystal solution containing cellulose and at least one phosphoric acid as main components
JPS62282015A (en) High strength and high modulus polyvinyl alcohol fiber
JPH03287630A (en) Production of polyvinyl alcohol film and production of polarizing film
US3522341A (en) Preparation of high tenacity polyvinyl fluoride structures
EP0212133B2 (en) Method to prepare high strength ultrahigh molecular weight polyolefin articles by dissolving particles and shaping the solution
JPS60239509A (en) Production of high-strength and high-modulus polyolefin based fiber
JPH01162819A (en) Production of novel polyethylene fiber
JP2001055622A (en) Polyketone dope, fiber and fiber production