KR20150096412A - Polyolefin yarns and method for manufacturing - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 30 cN/dtex 이상의 강인성을 갖고 다수의 방적 초고분자량 폴리에틸렌 필라멘트를 포함하되, 상기 방적 필라멘트들 중 임의의 하나의 역가가 10 dtex 이상인, 다섬유 얀에 관한 것이다.The present invention relates to multifilament yarns having a toughness of at least 30 cN / dtex and a plurality of spinning ultrahigh molecular weight polyethylene filaments wherein the titer of any one of said spinning filaments is at least 10 dtex.
Description
본 발명은, 고 강도를 갖는, 다섬유, 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE) 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 추가로, 상기 얀을 함유하는 다양한 제품, 특히 내절단성이 요구되는 적용례, 예를 들어 의류 제품 또는 러기드(rugged) 겉옷인 제품, 예를 들어 장갑, 앞치마, 가죽 바지, 바지, 부츠, 게이터, 셔츠, 자켓, 코트, 양말, 신발, 속옷, 조끼, 긴 장화, 모자, 간틀릿(gauntlet) 등의 용도에 관한 것이다. 본 발명은 추가로, 기술된 다섬유 얀에 포함된 단섬유에 관한 것이다.
The present invention relates to a multifilament, ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE) having high strength and a method for producing the same. The present invention further relates to a process for the production of a variety of products containing said yarns, in particular those applications where cut resistance is required, for example clothing products or rugged jackets, such as gloves, aprons, leather pants, pants, Boots, gaiters, shirts, jackets, coats, socks, shoes, underwear, vests, long boots, hats, gauntlets and the like. The present invention further relates to staple fibers included in the multifilament yarns described.
다섬유 UHMWPE 얀은, 예를 들어 고-성능 다섬유 폴리에틸렌 얀이 개시되어 있되, 상기 얀이 매우 우수한 기계적 및 물리적 특성, 예를 들어 높은 강인성, 탄성률, 마모 및 크리프-내성을 갖는, 제 WO 2005/066401 호로부터 공지되어 있다. 또한, 제 WO 2005/066401 호의 얀은, 다량의 필라멘트를 함유하는 경우에서조차 그의 우수한 특성을 보전하여, 그의 다양한 세미-마무리된 제품 및 최종-용도 제품, 예를 들어 로프, 끈, 어망, 스포츠 장비, 의학 삽입물, 및 방탄 복합체에서의 용도에 특히 적합하게 한다.Multifilament UHMWPE yarns are disclosed, for example, as high-performance multifilament polyethylene yarns, such as those disclosed in WO 2005 (2005), which has very good mechanical and physical properties such as high toughness, modulus, wear and creep- / 066401. The yarns of WO 2005/066401 also retain their excellent properties, even in the case of containing large amounts of filaments, so that their various semi-finished products and end-use products such as ropes, strings, , Medical inserts, and bulletproofing composites.
전술한 세미-마무리된 제품 및 최종-용도 제품 중에서, 절단으로부터 착용자를 보호하기 위해서 사용되는 의류 또는 러기드 겉옷인 제품은 특별한 부류를 형성한다. 예를 들어, 식품을 취급 및 가공하는 경우, 예를 들어 개인이 착용하는 장갑 및 기타 보호 의료의 내절단성은, 그의 활용을 위해 자격을 적어도 얻기 위해서, 구체적인 산업에서는 특정 수준 초과일 필요가 있다. 명백한 예는, 증가된 수준의 내절단성과 함께, 보호 제품이 솜씨 및 촉각적 민감성을 제공할 필요가 있는, 육류 포장 산업이다.Among the semi-finished and end-use products described above, the products which are used to protect the wearer from being cut or a rudder garment form a special class. For example, in the handling and processing of food, for example the gloves and other protective practices of individuals worn by a person need to be above a certain level in a specific industry in order to obtain at least qualifications for its utilization. An obvious example is the meat packaging industry where protection products need to provide workmanship and tactile sensitivity with increased levels of resistance to cutting.
결과적으로, 제 WO 2005/066401 호의 공지된 다섬유 얀이 매우 우수한 특성의 수집을 보여주고 있지만, 이들은 일부 적용례, 특히 내절단성 적용례에서 덜 최적인 성능을 가질 수도 있음이 관찰되었다. 따라서, 공지된 얀을 함유하는 제품에 최적의 내절단성을 제공하기 위해서, 공지된 얀을 추가로 개선시킬 필요가 있었다. 특히, 보다 다용도인, 내절단성 패브릭, 즉, 그의 내절단성이 주로 요구되는 폭넓은 범위의 적용례에 사용될 수 있는 패브릭에 대한 필요성이 있어 왔다.
As a result, although the known multifilament yarns of WO 2005/066401 show very good characteristics of collection, they have been observed to have less optimal performance in some applications, in particular in cut resistant applications. Therefore, in order to provide an optimum cut resistance to a product containing a known yarn, it was necessary to further improve the known yarn. In particular, there has been a need for a more versatile, cut resistant fabric, i.e., a fabric that can be used in a wide range of applications where its cut resistance is primarily required.
따라서, 본 발명은 높은 강인성, 예를 들어 바람직하게는 30 cN/dtex 이상의 강인성을 갖고 다수의 방적 초고분자량 폴리에틸렌 필라멘트를 포함하되, 상기 방적 필라멘트들 중 임의의 하나의 역가가 10 dtex 이상임을 특징으로 하는, 다섬유 얀을 제공한다.Accordingly, the present invention features a multitude of spinnig ultra-high molecular weight polyethylene filaments having high toughness, for example, preferably greater than 30 cN / dtex, wherein the titer of any one of said spinning filaments is greater than or equal to 10 dtex Fiber yarn. ≪ / RTI >
본 발명의 얀은, 고도의 손상 내성 및 화학적 내성을 갖고 개선된 내절단성 및/또는 편안함을 갖는, 이를 함유한 제품을 제공한다는 점이 관찰되었다. 특히, 본 발명의 얀을 함유하는 패브릭은, 상기 패브릭의 표면 위의 액체 축적에 대해 최적으로 저항하기 때문에, 유성 또는 젖은 제품의 취급 도중에도 잘 거동함이 관찰되었다.
It has been observed that the yarns of the present invention provide products containing them with improved resistance to cuts and / or comfort, with high damage resistance and chemical resistance. In particular, it has been observed that the fabric containing yarns of the present invention behave well during handling of oily or wet products, because they optimally resist liquid accumulation on the surface of the fabric.
필라멘트란, 본원에서, 긴 물체로서, 상기 길이 치수가 그의 횡방향 치수, 예를 들어 직경, 또는 폭 및 두께의 치수보다 훨씬 큰 것으로 이해된다. 전형적으로 필라멘트의 횡방향 치수는, 그의 최소 치수에 대한 상기 단면적의 최대 치수의 비가 5 이하, 바람직하게는 3 이하이도록 한다. 단섬유로 불리는, 필라멘트는, 다수의 필라멘트의 단섬유형 제품으로의 응집체와는 대조적으로, 단일 방적 홀을 통한 방적 공정에 의해 수득된 단일체 긴 물체인 것으로 이해된다. 필라멘트라는 용어는, 섬유의 실시양태를 포함하고, 이것은 규칙적 또는 불규칙적 단면을 가질 수 있다. 필라멘트는 전형적으로 연속 길이를 갖지만, 특정 용도를 위해, 이들은 소위 말하는 스테이플 섬유, 즉 그의 절단 또는 연신-파쇄에 의해 일반적으로 수득되는 불연속 길이를 갖는 필라멘트로 가공될 수도 있다. 본 발명의 목적을 위한 얀은, 다수의 개별적인 필라멘트를 함유하는 긴 물체이다.Filament is understood herein as a long body, said length dimension being much larger than its lateral dimension, e.g., diameter, or width and thickness dimensions. Typically, the transverse dimension of the filament is such that the ratio of the maximum dimension of said cross-sectional area to its minimum dimension is 5 or less, preferably 3 or less. Filaments, referred to as short fibers, are understood to be single long objects obtained by a spinning process through a single spinning hole, as opposed to aggregates into a plurality of filament short fibers. The term filament includes embodiments of fibers, which may have regular or irregular cross-sections. Filaments typically have a continuous length, but for certain applications, they may be processed into so-called staple fibers, that is, filaments having a discontinuous length generally obtained by cutting or stretching-breaking thereof. Yarns for the purposes of the present invention are long objects containing a plurality of individual filaments.
본 발명의 얀의 필라멘트의 역가는 바람직하게 12 dtex 이상, 보다 바람직하게 14 dtex 이상, 보다 바람직하게 16 dtex 이상, 보다 바람직하게 18 dtex 이상, 가장 바람직하게 22 dtex 이상이다.The yarn filament of the present invention is preferably in the range of 12 dtex or more, more preferably 14 dtex or more, more preferably 16 dtex or more, more preferably 18 dtex or more, and most preferably 22 dtex or more.
본 발명의 얀의 강인성은 바람직하게 35 cN/dtex 이상, 보다 바람직하게 40 cN/dtex 이상, 가장 바람직하게 45 cN/dtex 이상이다. 내절단성 보호용 의류에서의 용도에 매우 적합한 것 이외에, 이러한 높은 강인성 얀은, 또한 탄도 충격에 대해 보호하기 위해 고안된 의류에서의 용도에도 적합한 것으로 관찰되었다.The toughness of the yarn of the present invention is preferably at least 35 cN / dtex, more preferably at least 40 cN / dtex, and most preferably at least 45 cN / dtex. In addition to being very suitable for use in wear resistant clothing, such high tenacity yarns have also been observed to be suitable for use in garments designed to protect against ballistic impact.
본 발명의 얀의 역가는 바람직하게 50 dtex 이상, 보다 바람직하게 100 dtex 이상, 가장 바람직하게 400 dtex 이상이다. 바람직하게, 실행상의 이유로, 본 발명의 얀의 역가는 5000 dtex 이하, 보다 바람직하게 4000 dtex 이하, 가장 바람직하게 3000 dtex 이하이다. 바람직하게, 본 발명의 얀의 필라멘트의 갯수는, 5개 이상, 보다 바람직하게 24개 이상, 가장 바람직하게 80개 이상이다. 본 발명의 보다 높은 역가의 얀은, 자본 및 에너지 요구사항이 적은 공정으로 제조될 수도 있다.The yarn reversal of the present invention is preferably at least 50 dtex, more preferably at least 100 dtex, and most preferably at least 400 dtex. Preferably, for practical reasons, the yarn reversal of the present invention is 5000 dtex or less, more preferably 4000 dtex or less, and most preferably 3000 dtex or less. Preferably, the number of filaments of the yarn of the present invention is at least 5, more preferably at least 24, most preferably at least 80. The higher potency yarns of the present invention may be manufactured with processes that require less capital and energy requirements.
바람직한 실시양태에서, 본 발명의 얀의 강인성은, 필라멘트의 역가가 12 dtex 이상, 보다 바람직하게 15 dtex 이상, 가장 바람직하게 20 dtex 이상인 필라멘트를 사용할 때, 30 cN/dtex 이상이다. 이러한 얀은, 이러한 얀을 함유하는 제품에, 절단에 대해 증가된 내성을 제공하는 것으로 관찰되었다.In a preferred embodiment, the toughness of the yarn of the present invention is at least 30 cN / dtex when using a filament having a titer of filaments of at least 12 dtex, more preferably at least 15 dtex, and most preferably at least 20 dtex. Such yarns have been found to provide increased yarn resistance to the products containing such yarns.
또다른 양태에서, 본 발명은, 높은 강인성, 예를 들어 바람직하게는 35 cN/dtex 이상의 강인성을 갖고, 다수의 방적 초고분자량 폴리에틸렌 필라멘트를 포함하되, 상기 방적 필라멘트들 중 임의의 하나의 역가가 10 dtex 이상, 보다 바람직하게 12 dtex 이상, 가장 바람직하게 15 dtex 이상임을 특징으로 하는, 다섬유 얀을 제공한다. 이러한 얀은, 이를 함유하는 제품에, 탄도 충격에 대한 내성을 제공함이 관찰되었다.In another embodiment, the present invention is directed to a composition comprising a plurality of spinning ultra-high molecular weight polyethylene filaments having high toughness, for example, preferably greater than 35 cN / dtex, wherein the titer of any one of said spinning filaments is less than 10 dtex or more, more preferably 12 dtex or more, and most preferably 15 dtex or more. These yarns were observed to provide resistance to ballistic impact to the products containing them.
또다른 실시양태에서, 본 발명의 얀은 경질 충전제를 포함하는 필라멘트를 함유한다. 본원에서, 경질 충전제란, 모오(Moh) 경도가 2.5 이상, 보다 바람직하게 4 이상, 가장 바람직하게 6 이상인, 충전제로 이해된다. 적합한 경질 충전제의 우수한 예는, 유리 충전제, 무기 충전제, 또는 금속 충전제를 포함한다. 상기 충전제들은 임의의 형태, 예를 들어 미립자 형태, 판형, 바늘형, 섬유형일 수도 있다. 바람직한 실시양태에서, 경질 충전제는, 평균 직경이, 20㎛ 이하, 보다 바람직하게 15㎛ 이하, 가장 바람직하게 10㎛ 이하인 섬유형 형태를 갖는다. 바람직하게, 경질 섬유형 충전제는, 3 이상, 보다 바람직하게는 6 이상, 더욱 보다 바람직하게는 10 이상의 평균 종횡비를 갖되, 상기 종횡비는, 경질 섬유형 충전제의 길이와 직경 사이의 비이다. 경질 섬유형 충전제의 종횡비 및 직경은, 주사 전자 현미경(SEM) 사진을 사용하여 용이하게 측정될 수 있다. 직경의 경우, 이와 같은 충전제의 SEM 사진을 표면 위에 펼치고 불규칙하게 선택된 100개의 위치에서 직경을 측정하고, 이렇게 수득된 100개의 값의 평균을 계산할 수 있다. 종횡비의 경우, 하나 이상의 섬유형 충전제의 SEM 사진을 찍고 경질 섬유의 길이를 측정할 수 있다. 바람직하게, SEM 사진은, 후방산란 전자로 찍는다. 바람직하게, 충전제와 같은 경질 섬유는, 방적 기법에 의해 제조된다. 이러한 충전제의 장점은, 그의 직경이 실질적으로 일정한 값을 가져 본 발명의 얀에게 내절단성 제품에서의 용도를 위한 우수한 특성을 제공할 수 있다는 것이다.In another embodiment, the yarns of the present invention contain filaments comprising a hard filler. As used herein, a hard filler is understood as a filler having a Moh hardness of not less than 2.5, more preferably not less than 4, and most preferably not less than 6. Good examples of suitable hard fillers include glass fillers, inorganic fillers, or metal fillers. The fillers may be in any form, for example, in particulate form, in plate form, in needle form, or in fiber form. In a preferred embodiment, the hard filler has a fibrous morphology with an average diameter of 20 탆 or less, more preferably 15 탆 or less, and most preferably 10 탆 or less. Preferably, the hard fibrous filler has an average aspect ratio of at least 3, more preferably at least 6, even more preferably at least 10, with the aspect ratio being the ratio between the length and the diameter of the hard fibrous filler. The aspect ratio and diameter of the hard fibrous filler can be easily measured using a scanning electron microscope (SEM) photograph. For diameters, SEM photographs of such fillers can be spread on the surface and the diameters measured at 100 irregularly selected locations and the average of the 100 values thus obtained calculated. For aspect ratios, SEM photographs of one or more fibrous fillers can be taken and the length of the hard fibers can be measured. Preferably, the SEM picture is taken with a backscattered electron. Preferably, hard fibers such as fillers are prepared by spinning techniques. The advantage of such fillers is that their diameters have a substantially constant value which can provide the yarns of this invention with excellent properties for use in cut-resistant products.
본 발명은 또한, 높은 강인성, 예를 들어, 12 cN/dtex 이상, 보다 바람직하게 15 cN/dtex 이상, 가장 바람직하게 17 cN/dtex 이상의 강인성을 갖고 다수의 방적 초고분자량 폴리에틸렌 필라멘트를 포함하되, 상기 방적 필라멘트들 중 임의의 하나의 역가가 10 dtex 이상이고 상기 필라멘트가 경질 충전제를 함유하는, 다섬유 얀에 관한 것이다. 경질 충전제의 바람직한 실시양태는 앞에 개시되어 있다. 바람직하게, 상기 필라멘트의 dtex는, 12 이상, 보다 바람직하게 14 이상, 심지어 보다 바람직하게 16 이상, 가장 바람직하게 18 이상이다.The present invention also includes a plurality of spinning ultrahigh molecular weight polyethylene filaments having a high toughness, for example, a toughness of at least 12 cN / dtex, more preferably at least 15 cN / dtex, most preferably at least 17 cN / dtex, Wherein the titer of any one of the spinning filaments is at least 10 dtex and the filament contains a hard filler. Preferred embodiments of the hard filler are disclosed earlier. Preferably, the dtex of the filament is at least 12, more preferably at least 14, even more preferably at least 16, most preferably at least 18.
본 발명의 얀은, UHMWPE 이외의 합성 물질로부터 제조된 필라멘트 뿐만 아니라, 천연 물질로부터 제조되고 바람직하게는 불연속 길이를 갖는 필라멘트, 즉 천연 스테이플 섬유를 함유할 수 있다. 천연 스테이플 섬유의 예는, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 셀룰로스, 면, 대마, 울, 견, 황마, 사이잘, 코코스, 린넨 등을 포함하며, 면이 바람직하다. 천연 필라멘트의 예는, 금속 와이어, 유리 필라멘트 등을 포함한다. 면을 포함하는 얀 및 본 발명의 필라멘트는 매우 우수한 편안함을 보여줌이 관찰되었다. 합성 중합체의 필라멘트의 예는, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 예를 들어 폴리아마이드 및 폴리아르아마이드로부터 제조된 것, 예를 들어 폴리(p-페닐렌 테레프탈아마이드)(케브라(Kevlar, 등록상표)로 공지됨); 폴리(테트라플루오로에틸렌)(PTFE); 폴리{2,6-다이이미다조-[4,5b-4',5'e]피리디닐렌-1,4(2,5-다이하이드록시)페닐렌}(M5로 공지됨); 폴리(p-페닐렌-2, 6-벤조비스옥사졸)(PBO)(자일론(Zylon, 등록상표)으로 공지됨); 폴리(헥사에틸렌다이파마이드)(나일론 6,6으로 공지됨), 폴리(4-아미노부티르산)(나일론 6으로 공지됨); 폴리에스터, 예를 들어 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(부틸렌 테레프탈레이트),및 폴리(1,4-사이클로헥실리덴 다이메틸렌 테레프탈레이트); 폴리비닐 알콜을 포함한다. 합성 필라멘트의 바람직한 예는, 연속 및/또는 불연속 길이를 갖는 폴리에스터 및/또는 폴리아마이드 필라멘트를 포함한다.The yarns of the present invention may contain filaments made from synthetic materials other than UHMWPE, as well as filaments made from natural materials, preferably of discontinuous length, i.e., natural staple fibers. Examples of natural staple fibers include, but are not limited to, cellulose, cotton, hemp, wool, silk, jute, sisal, cocos, linen and the like, and cotton is preferred. Examples of natural filaments include metal wires, glass filaments, and the like. The yarns comprising the face and the filaments of the present invention were observed to show very good comfort. Examples of synthetic polymer filaments include, but are not limited to, those made from, for example, polyamides and polyaramides, such as poly (p-phenylene terephthalamide) (Kevlar, being); Poly (tetrafluoroethylene) (PTFE); Poly {2,6-diimidazo [4,5b-4 ', 5'e] pyridinylene-1,4 (2,5-dihydroxy) phenylene} (known as M5); Poly (p-phenylene-2,6-benzobisoxazole) (PBO) (also known as Zylon TM); Poly (hexaethylene dipharnide) (known as nylon 6,6), poly (4-aminobutyric acid) (known as nylon 6); Polyesters such as poly (ethylene terephthalate), poly (butylene terephthalate), and poly (1,4-cyclohexylidenedimethylene terephthalate); Polyvinyl alcohol. Preferred examples of synthetic filaments include polyester and / or polyamide filaments having continuous and / or discontinuous lengths.
본 발명은 또한 본 발명의 얀을 포함하는 패브릭에 관한 것이다.The present invention also relates to fabrics comprising the yarns of the present invention.
본 발명의 패브릭은, 당업계에 공지된 임의의 구성일 수 있다, 예를 들어, 직조되거나, 편직되거나, 플레이티드이거나, 꼬거나, 또는 부직물 또는 이들의 조합일 수 있다. 직물은, 평직, 리브(rib), 매트 위브 및 트윌 위브 패브릭 등을 포함할 수 있다. 편물은, 가로뜨기, 예를 들어 단일- 또는 이중-저지 패브릭 또는 세로 뜨기일 수 있다. 부직물의 예는, 펠트 패브릭이다. 추가로, 직물, 편물 또는 부직포의 예, 뿐만 아니라 이들의 제조 방법은 그 전체가 본원에서 참고문헌으로 인용되는 문헌["Handbook of Technical Textile " ISBN 978-1-59124-651-0]의 제 4, 5 및 6 장에 기술되어 있다. 꼰 패브릭의 설명 및 예는, 그 전체가 본원에서 참고로 인용되는, 동일한 핸드북의 제 11 장, 특히 문단 11.4.1에 설명되어 있다.The fabrics of the present invention may be of any configuration known in the art, for example, woven, knitted, plated, twisted, or nonwoven, or combinations thereof. The fabric may include plain weave, rib, mat weave and twill weave fabric, and the like. The knitted fabric may be, for example, a single- or double-jersey fabric or a vertical stitch. An example of a nonwoven is a felt fabric. In addition, examples of fabrics, knitted fabrics or nonwoven fabrics, as well as methods for their manufacture, are described in detail in "H andbook of Technical Textiles " ISBN 978-1-59124-651-0. The description and examples of braided fabrics are given in Chapter 11 of the same handbook, which is incorporated herein by reference in its entirety , Especially in paragraph 11.4.1.
바람직하게, 본 발명의 패브릭은 편물, 보다 바람직하게는 직물이고, 심지어 보다 바람직하게 직물은 총 단면 직경 및 단위 길이 당 작은 중량을 갖도록 구성된다. 이러한 패브릭은 단위 도포 표면적 당 낮은 중량 및 증가된 가요성 및 연성을 나타내면서, 동일한 구성의 공지된 패브릭과 비교시, 개선된 내절단성을 가짐이 관찰되었다. Preferably, the fabric of the present invention is a knitted fabric, more preferably a fabric, and even more preferably the fabric is configured to have a small total weight per unit length and unit length. This fabric has been shown to have improved cut resistance when compared to known fabrics of the same composition, exhibiting low weight and increased flexibility and ductility per unit application surface area.
본 발명은 추가로 제품, 특히 본 발명의 패브릭을 포함하는 의류 또는 러기드 겉옷인 제품에 관한 것이다. 이러한 제품의 예는, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 장갑, 앞치마, 가죽 바지, 바지, 부츠, 게이터, 셔츠, 자켓, 코트, 양말, 신발, 속옷, 조끼, 긴 장화, 모자, 간틀릿 등을 포함한다.The invention further relates to a product, in particular a product which is a garment or rugged jacket comprising the inventive fabric. Examples of such products include, but are not limited to, gloves, aprons, leather pants, pants, boots, gaiters, shirts, jackets, coats, socks, shoes, underwear, vests, long boots, hats, .
본 발명은 의류 또는 러기드 겉옷인 제품에서, 특히 전술한 예에서의 본 발명의 패브릭의 용도에 관한 것이다.The present invention relates to the use of the fabric of the present invention in a product which is a garment or rugged jacket, especially in the example described above.
특히, 본 발명은, 본 발명의 패브릭을 포함하는 장갑에 관한 것이다. 본 발명의 장갑은 우수한 편안함 및 통기성을 보일 수도 있음이 관찰되었다. 바람직하게, 본 발명의 장갑에 의해 포함된 패브릭은, 장갑의 정합성 및 가요성을 개선시키는 편물이다.In particular, the present invention relates to a glove comprising a fabric of the present invention. It has been observed that the gloves of the present invention may exhibit excellent comfort and breathability. Preferably, the fabric embodied by the gloves of the present invention is a knit fabric that improves the consistency and flexibility of the glove.
본 발명의 얀은, 로프, 배의 밧줄 등, 바람직하게는 예를 들어 해양, 산업 및 연안 작업을 위한 격무 작업을 위해 고안된 로프에서의 용도를 위한 흥미로운 재료가 되도록 함이 관찰되었다. 격무 작업은, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 양묘(anchor handling), 연안의 재생성 에너지 발전을 위한 지지체 플랫폼의 계류용 밧줄, 연안의 시추 굴착 장치 및 제조 플랫트폼의 계류용 밧줄 등을 포함할 수 있다.The yarns of the present invention have been observed to be interesting materials for applications in ropes, such as ropes, boat ropes, and the like, preferably ropes designed for heavy duty operations, for example, for marine, industrial and coastal operations. The impounding work may include, but is not limited to, anchor handling, mooring ropes of a support platform for coastal regenerative energy generation, coastal drilling rigs, and mooring lines for manufacturing platforms.
본 발명의 얀은, 강화 제품, 예를 들어 호스, 파이프, 전기 및 광학 케이블을 위한, 특히 심해수 환경에 사용되는 강화 제품을 위한 강화 부재로서의 용도를 위해 적합하다. 따라서, 본 발명은 또한 강화 부재를 함유하는 강화 제품에 관한 것으로서, 여기서 강화 부재는 본 발명의 얀을 함유한다. The yarns of the present invention are suitable for use as reinforcing members for reinforced products, such as hoses, pipes, electrical and optical cables, especially for reinforced products used in deep water environments. Thus, the present invention also relates to a reinforced article comprising a reinforcing member, wherein the reinforcing member contains the yarn of the present invention.
본 발명은 또한 본 발명의 얀을 포함하는 의료 장비에 관한 것이다. 바람직한 실시양태에서, 의료 장비는, 바람직하게는 이식에 사용되는, 케이블 또는 봉합선이다. 다른 예로는, 메쉬, 무한 루프 제품, 백형 또는 풍선형 제품, 뿐만 아니라 다른 직물 및/또는 편물 제품도 포함한다. 케이블의 우수한 예는, 트라우마 고정 케이블, 흉골 폐쇄 케이블, 및 예방 또는 삽입물주위 케이블, 장골 골절 고정 케이블, 작은 뼈 골절 고정 케이블을 포함한다. 또한, 예를 들어 인대 교체를 위한 튜브형 제품도 본 발명의 얀으로부터 적절하게 제조된다. 본 발명의 얀으로부터 제조된 이러한 제품은, 인간 또는 동물 몸체에 노출된 이들의 표면과 이들의 하중 수송 표면 사이의 효율적인 비를 나타낸다. 추가로, 본 발명의 얀은 체내 침입을 줄여주는 경향이 있을 수 있고 살균제에 의한 용이한 맞닿음을 허용할 수도 있음이 관찰되었다.The present invention also relates to a medical device comprising the yarn of the present invention. In a preferred embodiment, the medical device is a cable or suture, preferably used for implantation. Other examples include meshes, endless loop products, bag or inflatable products, as well as other fabric and / or knitted products. Good examples of cables include trauma fixation cables, sternal closure cables, and cables around preventive or implants, iliac fracture fixation cables, and small bone fracture fixation cables. Also, for example, tubular products for ligament replacement are suitably made from the yarns of the present invention. These products made from the yarns of the present invention exhibit an effective ratio between the surfaces of their exposed surfaces in the human or animal body and their load transport surfaces. In addition, it has been observed that the yarns of the present invention may tend to reduce intrusion into the body and allow for easy abutment by bactericides.
본 발명은, 추가로 본 발명의 얀을 함유하는 복합 제품에 관한 것이다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 복합 제품은, 다수의 층을 포함하고, 상기 층 각각은 본 발명의 얀을 포함하되, 상기 얀은 바람직하게는 또한 단일 방향(UD) 층으로도 공지되어 있는, 평행한 배열로 배열되어 있다.The present invention further relates to a composite product containing the yarn of the present invention. Preferably, the composite article according to the invention comprises a plurality of layers, each of said layers comprising a yarn of the invention, said yarn being preferably also known as a unidirectional (UD) They are arranged in a parallel arrangement.
다층 복합 제품은, 탄도 적용례에서, 예를 들어 방탄복, 헬멧, 경질 및 가요성 실드 패널, 차량 방호 등을 위한 패널에 매우 유용한 것으로 판명되었다. 따라서, 본 발명은 또한 앞에서 본 발명의 얀을 함유하는 것으로 열거된 것과 같은 방탄 제품에 관한 것이다.Multi-layer composite products have proven very useful in ballistic applications, for example for panels for armor, helmets, rigid and flexible shield panels, vehicle protection, and the like. Accordingly, the present invention also relates to a bulletproof article such as those listed above containing the yarn of the present invention.
본 발명의 얀은 또한 다른 적용례, 예를 들어 낚시줄 및 어망, 접지망, 하역망과 커튼, 연줄, 치실, 테니스 락켓줄, 캔버스(예를 들어, 텐트 캔버스), 부직물 의류 및 다른 유형의 패브릭, 끈(webbing), 배터리 세퍼레이터, 커패시터, 가압 용기, 호스, (연안) 배꼽형 케이블, 전기, 광학 섬유, 및 신호 케이블, 자동차 장치, 송전 벨트, 건설 재료, 절단- 및 찔림-방지 및 절개-방지 제품, 보호용 장갑, 복합 스포츠 장비, 예를 들어 스키, 헬멧, 카약, 카누, 자전거 및 보트 선체와 스파링, 스피커 콘, 고 성능 전기 절연, 레이돔, 돛, 토목섬유 등과 같은 다른 적용례에 사용하기에도 적합하다. 따라서, 본 발명은 또한 본 발명의 얀을 함유하는 앞에서 열거된 적용례에 관한 것이다.The yarns of the present invention may also be used in other applications such as fishing rods and nets, ground nets, unloading nets and curtains, ties, floss, tennis rackets, canvases (e.g., tent canvas) Fabric, webbing, battery separator, capacitors, pressure vessel, hose, (coast) navel cable, electrical, optical fiber, and signal cable, automotive device, transmission belt, construction material, cutting-and- - Use in other applications such as protective products, protective gloves, complex sports equipment such as ski, helmet, kayak, canoe, bicycle and boat hull and spar, speaker cone, high performance electrical insulation, radome, sail, . Thus, the present invention also relates to the above-listed applications containing the yarns of the present invention.
본 발명은, 또한, 낚시줄, 연줄 및 요트 줄을 비롯한 본 발명의 얀을 포함하는 스포츠 장치에 관한 것이다. 본 발명은, 또한 본 발명의 얀을 포함하는 벽을 갖는 화물 용기에 관한 것이다.The present invention also relates to a sports apparatus comprising a yarn of the invention, including a fishing line, a tether, and a sailboat. The present invention also relates to a cargo container having a wall comprising the yarn of the present invention.
본 발명의 또다른 양태에서, 다섬유 얀은, 높은 강인성, 예를 들어 바람직하게는 30 cN/dtex 이상, 보다 바람직하게 35 cN/dtex 이상의 강인성, 및 10 dtex 이상, 보다 바람직하게 12 dtex 이상, 가장 바람직하게 15 dtex 이상의 역가를 갖는 겔-방적 UHMWPE 단섬유를 포함한다. 절단 부재로서 본 발명의 단섬유를 사용하는 절단 장치는, 특히 식품 산업에서, 예를 들어 삶은 계란 또는 치즈 제품의 절단에서 우수한 장점을 나타냄이 관찰되었다. 특히, 절단 장치의 청결이 최적임이 관찰되었다.In another embodiment of the invention, the multifilament yarn has a high toughness, for example a toughness of preferably greater than 30 cN / dtex, more preferably greater than 35 cN / dtex, and greater than 10 dtex, more preferably greater than 12 dtex, Most preferably gel-spun UHMWPE short fibers having a titer greater than or equal to 15 dtex. It has been observed that a cutting device using the short fibers of the present invention as a cutting member exhibits excellent advantages, particularly in the food industry, for example in the cutting of boiled eggs or cheese products. In particular, cleanliness of the cutting device was observed to be optimal.
따라서, 본 발명은 또한, 겔-방적 UHMWPE 단섬유, 및 절단 부재, 즉 절단될 제품을 보다 작은 것으로 나누기 위해 사용되는 부재를 포함하는 절단 장치에 관한 것으로, 상기 절단 부재는 본 발명의 얀들 중 임의의 하나를 포함하고, 바람직하게 상기 절단 부재는 본 발명의 겔-방적 단섬유를 포함한다.The present invention therefore also relates to a cutting apparatus comprising a gel-spun UHMWPE short fiber and a cutting member, i.e. a member used to divide the product to be cut into smaller ones, , And preferably the cutting member comprises the gel-spun short fibers of the present invention.
본 발명의 하나의 실시양태에서, 겔-방적 UHMWPE 단섬유는, 4.0 N 이상, 바람직하게 4.5 N 이상, 보다 바람직하게 5.0 N 이상, 심지어 보다 바람직하게 6.0 N 이상, 가장 바람직하게 7 N 이상의 필라멘트 당 강도를 갖는다. 강도 부재로서의 본 발명의 단섬유를 포함하는 얀은, 특히 예를 들어 다색 패브릭과 같은 재봉 패브릭 또는 낚시줄에서의 이점을 나타냄이 관찰되었다. 특히, 본 발명에 따른 단섬유는 그들의 촘촘함과 투명성으로 인하여 인간의 눈에 거의 보이지 않는 솔기를 제공함이 관찰되었다. 바람직하게, 본 발명의 실시양태에 따른 단섬유의 강인성은, 20 cN/dtex 이상, 보다 바람직하게 25 cN/dtex 이상, 가장 바람직하게 30 cN/dtex 이상이다. 보다 높은 강인성을 갖는 단섬유는, 인간 눈에 대한 가시성이 추가로 감소된 솔기를 제공함이 관찰되었다. 따라서, 본 발명은 또한, 본 발명에 따른 하나 이상의 단섬유를 포함하는 얀에 관한 것이고, 바람직하게 상기 얀은 실질적으로 본 발명에 따른 단섬유로 구성된다.In one embodiment of the present invention, the gel-spun UHMWPE staple fibers have a fiber length of at least 4.0 N, preferably at least 4.5 N, more preferably at least 5.0 N, even more preferably at least 6.0 N, It has strength. Yarns comprising the inventive short fibers as strength members have been observed to exhibit, in particular, advantages in a sewing fabric or fishing line, for example a multicolor fabric. In particular, it has been observed that the staple fibers according to the present invention provide seams that are hardly visible to the human eye due to their compactness and transparency. Preferably, the toughness of the staple fiber according to embodiments of the present invention is at least 20 cN / dtex, more preferably at least 25 cN / dtex, and most preferably at least 30 cN / dtex. It has been observed that staple fibers with higher toughness provide seams with further reduced visibility to the human eye. The invention therefore also relates to a yarn comprising one or more short fibers according to the invention, and preferably said yarn is substantially composed of short fibers according to the invention.
본 발명은, 추가로 순서대로The present invention further comprises, in order,
(a) 적합한 용매, 바람직하게는 데칼린 중의 UHMWPE 용액을 제공하는 단계;(a) providing a UHMWPE solution in a suitable solvent, preferably decalin;
(b) 다수의 천공을 갖는 다이를 통해 상기 용액을 가압하되, 상기 천공이 상기 용액을 제 1 속도로 나오게 하여, 상기 용액-함유 다수의 필라멘트를 형성하되; 각각의 천공이 배출구 직경 
(c) 상기 용액-함유 필라멘트를 냉각 욕, 바람직하게는 냉수 욕에 함침시키고; 상기 함침된 필라멘트를 제 2 속도로 회전하는 권취 롤로 권취하는 단계; 및(c) impregnating the solution-containing filaments in a cooling bath, preferably a cold water bath; Winding the impregnated filament with a winding roll rotating at a second speed; And
(d) 상기 필라멘트를 상기 욕으로부터 꺼내서 방적 필라멘트를 형성하고, 적어도 부분적으로 상기 용매를 추출하고, 상기 추출 이전, 동안 및/또는 이후에 하나 이상의 인발 단계에서 상기 방적 필라멘트를 인발하는 단계(d) removing said filaments from said bath to form spinous filaments, at least partially extracting said solvent, and drawing said spinning filaments in one or more drawing steps before, during and / or after said extraction
를 포함하되, 상기 단계 (b)가, 제 2 속도와 제 1 속도 사이의 비로서 정의된 것으로서, 공명 드로우-다운 DDres의 20% 내지 90%인, 드로우-다운(DDop)에서 작동하고;Include, but, the step (b), as defined as the ratio between the second speed to the first speed, the resonance draw-working-down (DD op) - down DD res 20% to 90%, the draw of ;
DDres는, 최대값(
[수학식 1][Equation 1]
상기 식에서, In this formula,
본 발명의 방법은, 필라멘트 끊김이 감소됨과 함께, 매우 안정적이고/안정적이거나 얀의 모든 필라멘트의 경우 유사한 인발 패턴을 허용함이 관찰되었다. 또한, 본 발명의 방법은 강도 및 필라멘트 역가의 최적의 조합을 갖는 얀의 제조를 허용한다.It has been observed that the method of the present invention permits a very stable / stable or similar drawing pattern for all filaments of the yarn, with reduced filament breaks. In addition, the process of the present invention allows the production of yarns with an optimal combination of strength and filament titer.
본 발명의 방법에 따르면, 단계 (b)에서, 각각의 천공이 제 1 속도로 상기 용액을 나오게 하되, 상기 제 1 속도는 천공의 면적 
단계 (c)에서, 함침된 필라멘트는 제 2 속도로 회전하는 롤에 권취된다. 상기 속도는 상기 롤의 표면 속도로 본원에서 이해된다. 상기 속도는, 상기 롤을 구동하기 위한 구동 모터를 사용함으로써 용이하게 조절될 수 있다.In step (c), the impregnated filament is wound on a roll rotating at a second speed. The velocity is understood herein as the surface velocity of the roll. The speed can be easily adjusted by using a drive motor for driving the roll.
본 발명에 따르면, DDres는 Dfil의 1분당 변동을 분석함으로써 결정된다. Dfil은 보정된 비디오 카메라를 사용하거나 보정된 사진으로부터 용이하게 측정될 수 있다. Dfil은 mm의 단위로 표현된다. 본 발명에서, 
본 발명의 방법의 단계 (b)가 수행되는 드로우-다운(DDop)은, 예를 들어 앞에서 정의한 바와 같이, 드로우-다운 공명에 도달하기 위해 드로우-다운을 먼저 증가시키고, 그다음 요구되는 값까지, 예를 들어 DDres의 90% 이하까지 드로우-다운을 감소시킴으로써, 용이하게 설정될 수 있다. 바람직하게, DDop는 DDres의 85% 이하 , 보다 바람직하게 80% 이하, 가장 바람직하게 75% 이하이다. 드로운-다운을 감소하면서, 본 발명의 방법의 안정성이 증가됨이 관찰되었다. DDop는, DDres의 20% 이상, 바람직하게는 40% 이상, 가장 바람직하게는 60% 이상이다. DDop에 대한 이러한 값은 신규하고 당업계의 공통적인 이해를 거부했는데, 그 이유는 UHMWPO 필라멘트를 제조하기 위한 현재의 방적 공정은 DDres의 5% 이하의 범위의 DDop 값을 사용하였기 때문이다. DDres로부터 멀리 떨어진 DDop에 대한 값의 사용을 유도하는 일반적인 신념은, 상기 공정이 보다 안정적이다는 점이고 DDop를 증가시킴으로써 단지 불안정성 및 필라멘트 끊김을 도입할 것이라는 점이다. 그러나, 본 발명의 발명자들은, 반대로 입증하였고 본 발명의 방법의 높은 안정성을 달성하였다.The draw-down (DD op ) in which step (b) of the method of the present invention is carried out may be achieved by first increasing the draw-down to reach the draw-down resonance, for example as previously defined, , For example, by reducing the draw-down to 90% or less of DD res . Preferably, DD op is 85% or less, more preferably 80% or less, and most preferably 75% or less of DD res . It has been observed that, while reducing draw-down, the stability of the method of the present invention is increased. DD op is 20% or more, preferably 40% or more, and most preferably 60% or more of DD res . The value for the DD op has tried new refusing a common understanding of the art, because of the current spinning process for the preparation of a UHMWPO filaments because hayeotgi using DD op values in the range of 5% or less of DD res . For DD ops away from DD res A common belief that leads to the use of values is that the process is more stable and will only introduce instability and filament breaks by increasing the DD op . However, the inventors of the present invention have proved to the contrary and achieved a high stability of the method of the present invention.
바람직하게, 상기 천공 각각의 
천공은 소위 말하는 수축 대역, 즉, 직경이 D0로부터 
본 발명의 방법의 단계 (b)에서, UHMWPE 용액은, 바람직하게 1.4 g/분/천공 이상; 보다 바람직하게 2.0 g/분/천공 이상; 더욱 보다 바람직하게 2.4 g/분/천공 이상의 제 1 유속에서 다이의 천공을 통해 가압된다. 바람직하게, 상기 제 1 유속은 2.0 g/분/천공 내지 8.0 g/분/천공; 보다 바람직하게 2.4 g/분/천공 내지 7.7 g/분/천공이다.In step (b) of the process of the present invention, the UHMWPE solution preferably has a density of 1.4 g / min per punch or greater; More preferably 2.0 g / min per punch or more; Even more preferably at a first flow rate of at least 2.4 g / min / perforation. Preferably, the first flow rate is 2.0 g / min / perforation to 8.0 g / min / perforation; More preferably 2.4 g / min / perforation to 7.7 g / min / perforation.
본원에서 설명된 본 발명의 방법은, 본 발명의 다섬유 얀 뿐만 아니라 본 발명의 단섬유, 둘 다의 제조를 허용할 수 있다. 여기서, 압출된 필라멘트는 얀의 다발로서 본원에서 기술한 바와 같이 가공될 수 있거나, 상기 공정 중 임의의 단계에서, 하나 이상의 단섬유 및 나머지 단섬유로 구성된 다섬유 얀인 선택적인 나머지로 쪼개질 수도 있다.The inventive method described herein can allow the production of both the multifilament yarns of the present invention as well as the short fibers of the present invention. Here, the extruded filaments may be processed as described herein as a bundle of yarns, or may be split into optional remainders which are multifilament yarns comprised of one or more staple fibers and the remaining staple fibers, at any stage of the process .
바람직하게, 이후에 또한 유체 필라멘트로 지칭되는, 용액-함유 필라멘트는, 본 발명의 방법의 단계 (b)에서, 공기 간극으로 나오게 된다. 바람직하게, 상기 유체 필라멘트는 공기 간극으로 인발되되, 상기 인발비는 바람직하게 8 이상, 보다 바람직하게 12 이상, 심지어 보다 바람직하게 14 이상, 보다 심지어 보다 바람직하게 16 이상, 가장 바람직하게 18 이상이다. 바람직하게, 공기 간극의 길이는, 1 mm 내지 20 mm, 보다 바람직하게 2 mm 내지 15 mm, 심지어 보다 바람직하게 2 mm 내지 10 mm, 가장 바람직하게 2 mm 내지 5 mm이다. 이러한 바람직한 공기 간극 길이는, 실질적으로 얀 강인성에 영향을 미치지 않는 한, 공기 간극 내 인발비를 줄일 수 있다는 점이 관찰되었다.Preferably, the solution-containing filaments, hereinafter also referred to as fluid filaments, come out in the air gap in step (b) of the process of the present invention. Preferably, the fluid filament is drawn into the air gap, wherein the draw ratio is preferably at least 8, more preferably at least 12, even more preferably at least 14, even more preferably at least 16, most preferably at least 18. Preferably, the length of the air gap is from 1 mm to 20 mm, more preferably from 2 mm to 15 mm, even more preferably from 2 mm to 10 mm, and most preferably from 2 mm to 5 mm. It has been observed that such a desirable air gap length can reduce the draw ratio in the air gap unless it substantially affects the yarn toughness.
대안의 실시양태에서, 유체 필라멘트는 공기 간극 내에서 인발되되, 이때 인발비는, 3 내지 12, 바람직하게 4 내지 10, 가장 바람직하게 4 내지 8이다. 공기 간극 내에서 이러한 바람직한 필라멘트의 인발비는, 실험에서 설명시, 얀 또는 단일 필라멘트 상에서 측정된 필라멘트 당 높은 강도를 갖는, 얀 및 단섬유의 제조에 특히 적합하다.In an alternative embodiment, the fluid filament is drawn in the air gap, wherein the draw ratio is 3 to 12, preferably 4 to 10, most preferably 4 to 8. The draw ratio of these desirable filaments within the air gap is particularly suitable for the production of yarns and staple fibers having high strength per filament measured on yarns or monofilaments as described in the experiments.
공기 간극으로 지칭되지만, 이러한 간극은 임의의 가스 또는 가스상 혼합물, 예를 들어 공기, 질소 또는 다른 불활성 가스로 충전될 수 있다. 공기 간극은 본원에서, 다이와 냉각 욕 사이의 거리로서 이해된다. 냉각 욕은 방적 온도 미만의 온도, 예를 들어 거의 실온에서, 액체, 예를 들어 물을 함유하는 욕일 수 있다. 냉각 욕이 액체 냉각 욕인 경우에, 공기 간극의 최소값은 바람직하게는 임의의 액체 표면의 파도가 다이의 표면을 접촉하는 것을 방지하도록 선택된다.Air gap, but such gaps may be filled with any gas or gaseous mixture, for example air, nitrogen or other inert gas. The air gap is understood herein as the distance between the die and the cooling bath. The cooling bath may be a liquid, for example a bath containing water, at a temperature below the spinning temperature, for example at about room temperature. In the case where the cooling bath is a liquid cooling bath, the minimum value of the air gap is preferably selected so as to prevent the waves of any liquid surface from contacting the surface of the die.
UHMWPE의 방적을 위해 적합한 임의의 공지된 용매, 예를 들어 파라핀 왁스, 파라핀 오일 또는 광유, 케로센, 데칼린, 테트랄린, 또는 이들의 혼합물은 상기 용액을 제조하기 위한 용매로서 사용될 수 있다. 본 발명은, 비교적 휘발성인 용매, 바람직하게는 대기압 조건에서 275℃ 미만, 보다 바람직하게는 250 또는 225℃ 미만인 비점을 갖는 용매의 경우 특히 유리함이 발견되었다. 적합한 예는, 데칼린, 테트랄린, 및 몇몇의 케로센 등급을 포함한다. 상기 용액은 공지된 방법을 사용하여 제조될 수 있고; 바람직하게, 트윈-스크류 압출기는, 상기 용매 내 UHMWPE의 슬러리로부터 균일한 용액을 제조하기 위해 적용된다. 상기 용액은 계량 펌프를 사용하여 바람직하게는 소위 말하는 스핀플레이트로 지칭되는 다이에 일정한 유속으로 제공된다. 용액의 농도는 바람직하게는 3 내지 25 질량%이되, 폴리올레핀 또는 폴리에틸렌의 몰 질량이 높을수록, 농도는 낮은 것이 바람직하다. 바람직하게, 상기 농도는 15 내지 25 dl/g의 고유 점도(IV)를 갖는 UHMWPE의 경우, 3 내지 15 질량%이다. UHMWPE 용액은 바람직하게는 90℃ 이하, 보다 바람직하게는 70℃ 이하인 용매의 비점의 온도에서 형성된다.Any known solvent suitable for spinning UHMWPE such as paraffin wax, paraffin oil or mineral oil, kerosene, decalin, tetralin, or mixtures thereof may be used as the solvent for preparing the solution. The present invention has been found to be particularly advantageous in solvents that are relatively volatile solvents, preferably those solvents having a boiling point below 275 C, more preferably below 250 or 225 C at atmospheric pressure. Suitable examples include decalin, tetralin, and some kerosene grades. The solution can be prepared using known methods; Preferably, a twin-screw extruder is applied to produce a homogeneous solution from the slurry of UHMWPE in the solvent. The solution is supplied at a constant flow rate to a die, preferably referred to as a so-called spin plate, using a metering pump. The concentration of the solution is preferably 3 to 25 mass%, and the higher the molar mass of the polyolefin or polyethylene, the lower the concentration is. Preferably, the concentration is 3 to 15 mass% for UHMWPE having an intrinsic viscosity (IV) of 15 to 25 dl / g. The UHMWPE solution is preferably formed at a temperature of the boiling point of the solvent at 90 占 폚 or lower, more preferably 70 占 폚 or lower.
UHMWPE의 고유 점도(IV, 135℃에서 데칼린 중의 용액 상에서 측정됨)는, 바람직하게 약 8 dl/g 내지 40 dl/g, 바람직하게 10 dl/g 내지 30 dl/g, 보다 바람직하게 12 dl/g 내지 28 dl/g, 가장 바람직하게 15 dl/g 내지 25 dl/g이다. 고유 점도는, Mn 및 Mw와 같은 실제 몰 질량 파라미터보다 더 용이하게 측정될 수 있는 몰 질량(소위 분자량)의 척도이다. IV와 Mw 사이에 몇몇의 실증적인 관계가 있지만, 이러한 관계는 몰 질량 분포에 좌우된다. 수학식 Mw = 5.37 * 104 [IV]1.37 (EP 0504954 A1 참고)에 기초할 때, 4 또는 8 dl/g의 IV는 각각 약 360 또는 930 kg/mol의 Mw와 동등하다.The intrinsic viscosity of UHMWPE (IV, measured in solution in decalin at 135 캜) is preferably from about 8 dl / g to 40 dl / g, preferably from 10 dl / g to 30 dl / g, more preferably from 12 dl / g to 28 dl / g, and most preferably from 15 dl / g to 25 dl / g. The intrinsic viscosity is a measure of the molar mass (so-called molecular weight) which can be measured more easily than the actual molar mass parameters such as M n and M w . There are some empirical relationships between IV and M w , but this relationship depends on the molar mass distribution. Based on the formula M w = 5.37 * 10 4 [IV] 1.37 (see EP 0504954 A1), an IV of 4 or 8 dl / g is equivalent to an M w of about 360 or 930 kg / mol, respectively.
바람직하게, UHMWPE는, 100개 탄소 원자 당 하나 미만의 분지, 바람직하게는 300개 탄소 원자 당 하나 미만의 분지, 10개 이상의 탄소 원자를 일반적으로 함유하는 분지 또는 측쇄 또는 쇄 분지를 갖는, 선형 폴리에틸렌이다. 선형 폴리에틸렌은 5몰% 이하의 하나 이상의 공단량체, 예를 들어 프로필렌, 부텐, 펜텐, 4-메틸펜텐 또는 옥텐과 같은 알켄을 추가로 함유할 수도 있다.Preferably, the UHMWPE is a linear polyethylene having a branched or branched or branched branch generally containing less than one branch per 100 carbon atoms, preferably less than one branch per 300 carbon atoms, generally 10 or more carbon atoms to be. The linear polyethylene may additionally contain up to 5 mole% of one or more comonomers, for example an alkene such as propylene, butene, pentene, 4-methylpentene or octene.
본 발명의 방법에 사용된 UHMWPE는, 추가로 소량, 일반적으로 5 질량% 미만, 바람직하게 3 질량% 미만의 관례적인 첨가제, 예를 들어 산화방지제, 열 안정화제, 착색제, 유동 촉진제 등을 추가로 함유할 수도 있다. UHMWPE는 단일 중합체 등급일 수 있지만, 예를 들어 IV나 몰 질량 분포 및/또는 공단량체 또는 측쇄 기의 유형 및 갯수 측면에서 상이한, 2종 이상의 상이한 중합체 등급의 혼합물일 수 있다.The UHMWPE used in the process of the present invention may further contain small amounts, typically less than 5 mass%, preferably less than 3 mass% customary additives such as antioxidants, heat stabilizers, colorants, flow promoters, and the like . UHMWPE may be a homopolymer grade, but may be a mixture of two or more different polymer classes, for example, in terms of IV or molar mass distribution and / or type and number of comonomers or side groups.
본 발명에 따르면, 욕으로부터 필라멘트를 꺼내서 방적 필라멘트를 수득한 이후에, 상기 방적 필라멘트를 추출 단계에 적용하되, 여기서 그 내부에 존재하는 용매가 적어도 부분적으로 필라멘트로부터 제거된다. 용매 제거는, 공지된 방법, 예를 들어 비교적 휘발성인 용매, 예를 들어 데칼린이 사용되는 경우에는, 증발에 의해; 추출 액체를 사용함으로써; 또는 둘 다의 방법의 조합에 의해 수행될 수 있다.According to the present invention, after removing the filaments from the bath to obtain spinning filaments, the spinning filaments are subjected to an extraction step, wherein the solvent present therein is at least partially removed from the filaments. Solvent removal can be carried out by known methods, for example by evaporation, where relatively volatile solvents, such as decalin, are used; By using an extraction liquid; Or a combination of both methods.
본 발명의 방법은 하나 이상의 인발 단계를 추가로 포함하되, 여기서 방적 필라멘트는, 바람직하게는 4 이상의 인발비로, 하나 이상의 단계에서 인발된다. 바람직하게는, 인발은 2개 이상의 단계에서, 바람직하게는 증가하는 프로파일을 갖는 상이한 온도에서 수행된다. 인발은 바람직하게 약 120 내지 약 155℃에서 수행된다. 3-단계 인발이 가장 바람직하데, 총 인발비 DR총= DR단계 1 * DR단계 2 * DR단계 3는 10 이상, 보다 바람직하게는 20 이상, 가장 바람직하게는 40 이상이다. The method of the present invention further comprises at least one drawing step, wherein the spinning filament is drawn at one or more steps, preferably at a draw ratio of at least 4. Preferably, the drawing is performed at two or more stages, preferably at different temperatures with an increasing profile. The drawing is preferably performed at about 120 to about 155 캜. 3-step draw is most preferred, total draw ratio DR total = DR step 1 * DR step 2 * DR step 3 is at least 10, more preferably at least 20, and most preferably at least 40 .
바람직한 실시양태에서, 본 발명의 방법은 본 발명의 얀을 제조하되, 여기서 2mm 이상의 
본 발명은, 하기 실시예 및 비교예에 의해 추가로 설명될 것이지만, 먼저 앞에 사용된 다양한 파라미터를 측정하는데 사용된 방법이 존재한다.The present invention will be further illustrated by the following examples and comparative examples, but there is a method used to measure various parameters previously used.
dtex: 얀 또는 필라멘트의 역가는, 100미터의 얀 또는 필라멘트 각각의 중량을 측정함으로써 측정되었다. 얀 또는 필라멘트의 dtex는 중량(밀리그램(mg)으로 표현됨)을 10으로 나눠서 계산하였다. dtex : The yarn or filament reversal was measured by weighing each of 100 meters of yarn or filament. The dtex of the yarn or filament was calculated by dividing the weight (expressed in milligrams (mg)) by 10.
IV: 고유 점도는, 데칼린 내에서 135℃에서 방법 ASTM D1601(2004)에 따라 측정하되, 용해 시간은 16시간이고, 산화방지제로서 2 g/l 용액의 양으로 BHT(부틸화 하이드록시 톨루엔)을 사용하였으며, 상이한 농도에서 측정된 점도를 0 농도로 외삽함으로써, 측정된다. IV : Intrinsic viscosity was measured in decalin at 135 占 폚 according to method ASTM D1601 (2004) with a dissolving time of 16 hours and BHT (butylated hydroxytoluene) in an amount of 2 g / l as antioxidant And extrapolated to the 0 concentration, the measured viscosity at different concentrations.
섬유의 인장 특성: 인장 강도(또는 강도) 및 인장 탄성률(또는 탄성률)은, 500mm의 섬유의 공칭 게이지 길이, 50%/분의 크로스헤드 속도, 및 타입 "파이버 그립 D5618C"의 인스트론 2714 클램프를 사용하여, ASTM D885M에 따라 특정된 다섬유 얀에서 정의되고 측정되었다. 측정된 응력-변형율 곡선을 기준으로, 탄성률은 0.3 내지 1% 변형율의 구배로서 측정되었다. 탄성률 및 강도를 계산하기 위해서, 측정된 인장력을, 10미터 섬유의 중량을 측정함으로써 측정된, 역가로 나누고; 0.97 g/cm3의 밀도를 가정하면서, 값(단위: GPa)을 계산하였다. 단섬유 당 강도는, 다섬유 얀의 강인성(단위: cN/dtex)을, 얀의 필라멘트 당 dtex로 곱함으로써 결정되었다. Tensile Properties of the Fibers : Tensile strength (or strength) and tensile modulus (or modulus) were measured using a nominal gauge length of 500 mm of fiber, a crosshead speed of 50% / min, and an Instron 2714 clamp of type "Fiber Grip D5618C" , Defined and measured in multifilament yarns specified in accordance with ASTM D885M. Based on the measured stress-strain curve, the modulus was measured as a gradient of 0.3 to 1% strain. To calculate the modulus of elasticity and strength, the measured tensile force is divided by the reciprocal, measured by measuring the weight of the 10-meter fiber; The value (unit: GPa) was calculated assuming a density of 0.97 g / cm < 3 & gt ;. The intrinsic fiber strength was determined by multiplying the toughness (in cN / dtex) of the multifilament yarn by the dtex per filament of the yarn.
실시예Example 1 내지 4 1 to 4
슬러리는 약 20 dl/g의 IV를 갖는 9중량% UHMWPE로부터 제조되었고 공-회전하는 트윈 스크류 압출기에 제공하여 슬러리를 용액으로 바꿨다. 압출기 및 방적 헤드는 185℃의 온도로 가열하였다. 용액을 24개의 천공을 갖는 다이를 통해, 천공 당 약 7.7 g/분(실시예 1 및 2의 경우) 및 3.8 g/분(실시예 3 및 4의 경우)의 속도로 가압하였다.The slurry was prepared from a 9 wt% UHMWPE having an IV of about 20 dl / g and was fed into a twin screw extruder with a co-rotating to convert the slurry to a solution. The extruder and the spinning head were heated to a temperature of 185 ° C. The solution was pressed through a die with 24 perforations at a rate of about 7.7 g / min per punch (for Examples 1 and 2) and 3.8 g / min per punch (for Examples 3 and 4).
천공은 3mm의 
천공으로부터 나온 유체 필라멘트를 공기 간극에 넣고, 하기 표 1에 나타난 인발비가 공기 간격에 적용되도록 하는 속도로 권취하였다. 공정이 작동하는 DDop가 공기 간극에서의 인발비와 동일하고 모든 경우에 공명 드로우-다운 DDres의 약 90%이다.The fluid filaments from the perforations were placed in air gaps and wound at a rate such that the draw ratio shown in Table 1 was applied to the air gap. The DD op on which the process operates is equal to the draw ratio in the air gap and in all cases is about 90% of the resonance draw-down DD res .
후속적으로, 유체 필라멘트를 수욕에 넣고, 여기서 이들은 냉각되고 권취 롤 위에 권취되었다. 후속적으로, 이것을 제 1 오븐에 넣고, 여기서 데칼린이 증발되면서, 이것이 8회 인발되었다.Subsequently, the fluid filaments were placed in a water bath, where they were cooled and wound on winding rolls. Subsequently, this was placed in a first oven, where the decalin was evaporated, which was drawn eight times.
제 1 오븐으로부터, 필라멘트를 제 2 오븐에 넣고, 여기서 이들은 얀의 특성과 함께 하기 표 1에 제시된 다양한 인발비로 인발되었다.From the first oven, the filaments were placed in a second oven, where they were drawn at various draw ratios shown in Table 1 below, along with the properties of the yarn.
실시예Example 5 및 6 5 and 6
얀을 약 149℃에서 제 3 단계에서 추가로 인발한다는 차이 이외에는 실시예 1을 반복하였다. 2개의 인발비는 하기 표 2에 나타낸 바와 같이 적용하였다.Example 1 was repeated except that the yarn was further drawn at about 149 DEG C in the third step. The two drawing ratios were applied as shown in Table 2 below.
실시예Example 7 7
실시예 1의 물질은, 넓이 밀도가 260 g/m2 (스티치 밀도 10 게이지)인 패브릭으로 짰다. 참고로, 패브릭은, 제품명 SK62로 디에스엠 다이니마(등록상표, 네덜란드 소재)에서 시판 중이고, 약 31 cN/dtex의 강인성을 갖는 얀, 195 UHMWPE 필라멘트를 함유하는 440dTex의 시판 중인 얀을 사용하여, 동일한 구조로 짰다.The material of Example 1 was woven into a fabric having a density of 260 g / m 2 (stitch density 10 gauge). For reference, the fabric is a commercially available yarn commercially available under the trade designation SK62 from DSM Dyneema (Registered Trademark, The Netherlands) and having a toughness of about 31 cN / dtex and a commercial yarn of 440 dTex containing 195 UHMWPE filaments, The same structure was woven.
패브릭 둘 다 표준 EN388, 뿐만 아니라 표준 ASTM 1790-05(둘 다 2세트 씩) 에 따른 내절단성 시험에 적용하였다. 유사하게, 패브릭을 마르틴데일(Martindale)(EN388) 마모 시험에 적용하고, 여기서 각각의 패브릭 유형에 대해 뚫림이 관찰되는, 사이클의 횟수를 측정하였다. 수득된 결과는 하기 표 3에 열거하였다:Both fabrics were applied to the cut resistance test according to standard EN388, as well as the standard ASTM 1790-05 (two sets of both). Similarly, the fabric was applied to a Martindale (EN388) abrasion test, where the number of cycles in which punching was observed for each fabric type was measured. The results obtained are listed in Table 3 below:
실시예Example 8 8
실시예 1을 반복하되, 그러나, 압출 이전에, 총 용액의 약 7중량%의 경질 충전제를 슬러리에 첨가하였다. 상기 경질 충전제는 광물 원섬유, 즉 라피누스(Lapinus, 네델란드 소재)에 의해 상품명 CF10ELS로 시판 중인, 섬유형 형태를 갖는 충전제였다. 생성된 얀의 역가는 410 dTex이고, 강인성은 약 18 cN/dtex이고, 탄성률은 약 850 cN/dTex였다.Example 1 was repeated, but prior to extrusion, about 7% by weight of the total solution of hard filler was added to the slurry. The hard filler was a mineral filler, a filler having a fibrous form, commercially available under the trade designation CF10ELS from Lapinus, The Netherlands. The resulting yarn had a backing of 410 dTex, a toughness of about 18 cN / dtex, and an elastic modulus of about 850 cN / dTex.
얀을 260 g/m2의 넓이 밀도(스티치 밀도 10 게이지)인 패브릭으로 짰다. 참고로, 패브릭은, 전술한 바와 동일한 유형 및 양의 경질 충전제를 함유하고 약 17 cN/dtex의 강인성을 갖는 얀, 130 UHMWPE 필라멘트를 함유하는 440dTex의 시판 중인 얀을 사용하여, 동일한 구조로 짰다.The yarn was weaved into a fabric of 260 g / m 2 wide density (stitch density 10 gauge). For reference, the fabric was woven of the same construction using a commercially available yarn containing 440 dTex of yarn containing 130 UHMWPE filaments containing a hard filler of the same type and amount as described above and having a toughness of about 17 cN / dtex.
패브릭 둘 다를 전술한 실시예 7에서 설명한 것과 동일한 내절단성 시험에 적용하였다. 마르틴데일 마모 시험은 각각의 패브릭에 대해 4회 수행하였다. 수득된 결과를 하기 표 4에 열거하였다.Both fabrics were applied to the same cut resistance test as described in Example 7 above. The Martin Dale wear test was performed four times for each fabric. The results obtained are listed in Table 4 below.
실시예Example 9 및 10 9 and 10
실시예 1을 반복하되, 유체 필라멘트는 5.7 g/분의 천공 당 처리량으로, 공기 간극에서 약 19회 인발하였다. 제 1 오븐에서, 6회 연신하였다. 얀들의 특성과 함께 하기 표 5에 제시된 다양한 인발 비로 제 2 단계에서 얀을 인발하였다.Example 1 was repeated, wherein the fluid filament was drawn about 19 times in the air gap at a throughput per pore of 5.7 g / min. In the first oven, it was stretched six times. The yarn was drawn in the second stage with the draw ratios shown in Table 5 below along with the properties of the yarns.
실시예Example 11 내지 14 11-14
실시예 1을 반복하되, 방적 헤드 온도를 175℃까지 낮추고, 유체 필라멘트를 4mm의 길이의 공기 간극에서 7.7g/분의 천공 당 처리량으로, 약 5.7배 인발하였다. 필라멘트들은 얀의 특성들과 함께, 하기 표 6에 나타낸 다양한 인발비로 제 1 및 제 2 단계에서 인발하였다. 스핀 플레이트를 빠져나온 24개의 필라멘트 중, 단일 필라멘트를 개별적으로 가공하여, 결과적으로 실시예 1 내지 13이 되고, 나머지 23개의 필라멘트들은 23 필라멘트 얀으로서 가공하였다. 실시예 13의 상응하는 23 필라멘트 얀만 실시예 14로서 보고되어 있는 반면, 실시예 11 및 12의 상응하는 23 필라멘트 얀은 보고되지 않았다.Example 1 was repeated except that the spinning head temperature was lowered to 175 ° C and the fluid filament was drawn about 5.7 times through the air gap of 4 mm length with a throughput per punch per minute of 7.7 g / min. The filaments, along with the properties of the yarn, were drawn at the first and second stages with various draw ratios shown in Table 6 below. Of the twenty-four filaments that exited the spin plate, the single filaments were individually processed, resulting in Examples 1 to 13, and the remaining 23 filaments were processed as 23 filament yarns. While only the corresponding 23 filament yarns of Example 13 were reported as Example 14, the corresponding 23 filament yarns of Examples 11 and 12 were not reported.
Claims (10)
강인성이 35 cN/dtex 이상, 바람직하게 40 cN/dtex 이상, 보다 바람직하게 45 cN/dtex 이상인, 얀.The method according to claim 1,
Wherein the toughness is not less than 35 cN / dtex, preferably not less than 40 cN / dtex, more preferably not less than 45 cN / dtex.
필라멘트 역가가 12 dtex 이상, 바람직하게 14 dtex 이상, 보다 바람직하게 16 dtex 이상인, 얀.3. The method according to claim 1 or 2,
Yarn having a filament titer greater than or equal to 12 dtex, preferably greater than or equal to 14 dtex, and more preferably greater than or equal to 16 dtex.
역가가 50 dtex 이상, 바람직하게 100 dtex 이상, 가장 바람직하게 400 dtex 이상인, 얀.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the activity is at least 50 dtex, preferably at least 100 dtex, and most preferably at least 400 dtex.
필라멘트가 2.5 이상의 모오 경도를 갖는 경질 충전제를 포함하는, 얀.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the filament comprises a hard filler having a Moh hardness of at least 2.5.
천연 물질로부터 제조된 필라멘트를 추가로 함유하고 바람직하게 불연속 길이를 갖되, 상기 천연 물질이 셀룰로스, 면, 대마, 울, 견, 황마, 사이잘, 코코스 및 린넨으로 구성된 물질의 군 중에서 선택되고, 면이 바람직한 천연 물질인, 얀.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 얀을 포함하는 패브릭 및 상기 패브릭을 포함하는 장갑. 6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein the natural substance is selected from the group of materials consisting of cellulose, cotton, hemp, wool, silk, jute, sisal, cocos and linen, further comprising filaments made from natural materials and preferably having a discontinuous length, This preferred natural material, yarn.
A fabric comprising a yarn according to any one of claims 1 to 6 and a glove comprising the fabric.
강도가 4.0 N 이상, 바람직하게 4.5 N 이상, 보다 바람직하게 5.0 N 이상인, 단섬유.8. The method of claim 7,
Strength is at least 4.0 N, preferably at least 4.5 N, more preferably at least 5.0 N.
(b) 다수의 천공을 갖는 다이를 통해 상기 용액을 가압하되, 상기 천공이 상기 용액을 제 1 속도로 나오게 하여, 상기 용액을 함유하는 다수의 필라멘트를 형성하되; 각각의 천공이 배출구 직경
(c) 상기 용액-함유 필라멘트를 냉각 욕, 바람직하게는 냉수 욕에 함침시키고; 상기 함침된 필라멘트를 제 2 속도로 회전하는 권취 롤로 권취하는 단계; 및
(d) 상기 필라멘트를 상기 욕으로부터 권취하여 방적 필라멘트를 형성하고, 적어도 부분적으로 상기 용매를 추출하고, 상기 추출 이전, 동안 및/또는 이후에 하나 이상의 인발 단계에서 상기 방적 필라멘트를 인발하는 단계
를 포함하되, 상기 단계 (b)가, 제 2 속도와 제 1 속도 사이의 비로서 정의된 것으로, 공명 드로우-다운 DDres의 20% 내지 90%인, 드로우-다운(DDop)에서 작동하고;
DDres가, 최대값(
[수학식 1]
상기 식에서,
(b) pressing the solution through a die having a plurality of perforations, wherein the perforations cause the solution to exit at a first rate to form a plurality of filaments containing the solution; Each perforation has an outlet diameter
(c) impregnating the solution-containing filaments in a cooling bath, preferably a cold water bath; Winding the impregnated filament with a winding roll rotating at a second speed; And
(d) winding the filaments from the bath to form spin filaments, at least partially extracting the solvent, and drawing the spin filaments in one or more drawing steps before, during and / or after the extraction
Include, but, the step (b), as defined as the ratio between the second speed to the first speed, the resonance draw-working-down (DD op) - down DD res 20% to 90%, the draw of ;
DD res is the maximum value (
[Equation 1]
In this formula,
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