CN104704154B - 编带 - Google Patents
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Abstract
[课题]提供一种即使在长时间的高温保管中尺寸稳定性也高、伴随时间推移的力学物性的波动也小的编带。进而提供使用有该编带的钓鱼线、网、绳索、防护罩、防弹材料。[解决手段]一种编带,其特征在于,包含特性粘度[η]为5.0dL/g以上且30dL/g以下、且其重复单元实质90%以上由乙烯构成的聚乙烯纤维,在80℃、240小时后的热收缩率为0.45%以上且8.00%以下。
Description
技术领域
本发明涉及即使在长时间的高温保管或使用中尺寸稳定性也高、伴随时间推移的力学物性的波动小的编带。进而涉及使用有该编带的百叶窗绳、百褶窗绳、百褶纱窗绳、窗帘绳、遮阳网等各种室内装饰绳网、混凝土增强材料、钓鱼线、防护材料、防弹材料、手术用缝合线、食用肉用绑线、安全手套、安全绳索、渔业用绳索、装饰绳索、拴系绳索、牵引绳索、西洋弓弦、有机物或无机物的捕集用基材。
背景技术
由复丝或单丝构成的编带被用于钓鱼线、百叶窗绳、绳索等许多用途。随着这些编带的用途多样化的进展,要求根据产品的需求特性的编带的功能性。例如,在用于钓鱼线的情况下,一直以来,作为通常已知的钓鱼线,已知有包含由聚酰胺、聚酯、聚烯烃系等构成的合成纤维的线、包含由不锈钢、钨金属、非晶质金属等构成的金属纤维的线。对于钓鱼线,根据所钓的鱼的种类或钓鱼的方法而要求各种各样的特性,通常而言,优选纤细且高强度的线。因此,通过使用由利用所谓的凝胶纺丝法制作的超高分子量聚乙烯纤维构成的编带,可使用高强度·高弹性模量的钓鱼线(参见例如日本专利公报1、2)。然而,由通过这些发明制作的超高分子量聚乙烯纤维构成的钓鱼线虽然在高强度·高弹性模量方面是优异的钓鱼线,但在由实际使用以及随着时间推移而导致的尺寸稳定性和力学特性发生变化方面存在问题。例如,如果作为钓鱼线产品长时间使用,则存在如下问题:随着使用时间的经过,交织的纤维彼此逐渐紧缩,损害作为钓鱼线的重要因素即柔软性,钓鱼线逐渐变硬,从而发生尺寸变化,随之力学物性发生变化。作为解决该问题的手段,公开有形成与例如聚酯单丝等其它原材料的复合编带的技术(参见例如日本专利公报3)。虽然通过将编带复合化可提高尺寸稳定性,但会产生因使用通用聚酯纤维而导致强度或弹性模量降低的问题。作为其它解决手段,公开有例如通过在对编带加工后加以热处理来抑制力学物性波动的技术,但在这种情况下,作为钓鱼线使用时,由于构成编带的纤维彼此的约束性弱,因此,随着时间推移,不仅仍然存在交织的纤维彼此逐渐紧缩而尺寸改变的问题,而且还存在截面形状变得扁平、与钓竿引导环的摩擦增大,产生磨损或抛掷特性下降的问题(参见例如日本专利公报4)。
另一方面,对于应用于百叶窗的升降的百叶窗绳,目前通常使用以各种合成纤维、天然纤维等的捻线为芯线并用各种纤维的合股线包覆该芯线而成的编带,但随着百叶窗的大型化,现有产品渐渐变得不能充分应付。因此,强烈要求性能更优异、尤其耐磨性优异的绳的出现。这种绳是为了使百叶窗升降而使用的,因此,重要的是,不仅即使反复使用尺寸变化也少、退绕少,而且升降操作的传达性、即低应变下的应力大。而且经过长时间针对温湿度等环境变化的伸缩等的变化少也是重要因素。
在现有技术中,不仅存在关于上述产品长期使用的问题,而且还存在关于产品保管的问题。例如如果在没有空调设备的仓库中长期保管或放置在产品运输中的运输车内、船舶货柜内等长时间温度变化大的环境下,则存在产品本来的物性发生波动的问题。上述公开的技术的现状是,不仅在产品使用时,而且在产品保管中也不能抑制随着时间推移的尺寸变化和力学物性波动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特公昭60-47922号
专利文献2:日本特开平3-244334号
专利文献3:日本特开2002-155456号
专利文献4:日本特开平10-317289号
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的在于解决上述的现有问题。在于通过如下方法提供即使在长时间使用及保管中尺寸稳定性也高、力学物性的保持率也高的可以作为钓鱼线、网、绳索、防护罩利用的高功能的编带,所述方法是,不仅经由纺丝及拉伸工序来制作纤维并适当控制此时的成型工序,而且精确控制拉伸工序后的冷却工序以及冷却工序后的卷取时的张力,不仅如此,还使用该纤维制带并精确控制其制带工序中的温度及张力。
用于解决问题的方案
本发明人等不仅对纺丝及固体状态下的拉伸时的变形条件、拉伸工序后的冷却条件及卷取条件、以及用于编带制作的制带工序中的温度条件及张力条件进行了潜心研究,而且对得到的编带的构成、收缩率、热应力、力学物性的稳定性也进行了潜心研究,结果完成了本发明。
本发明具有下述构成。
1.一种编带,其特征在于,包含特性粘度[η]为5.0dL/g以上且30dL/g以下、且其重复单元90%以上由乙烯构成的聚乙烯纤维或聚乙烯带,在80℃环境下、240小时后的热收缩率为0.45%以上且8.00%以下。
2.一种编带,其特征在于,包含特性粘度[η]为5.0dL/g以上且30dL/g以下、且其重复单元90%以上由乙烯构成的聚乙烯纤维或聚乙烯带,在80℃环境下、240小时后的拉伸强度保持率为85%以上且115%以下。
3.上述1、2中的任一项所述的编带,其中,伸长1%时的应力为0.5cN/dtex以上且20cN/dtex以下。
4.上述1~3中的任一项所述的编带,其中,在用热机械分析装置(TMA)对编带进行测定时,在30℃以上且80℃以下的收缩应力为5.0cN/dtex以下。
5.上述1~4中的任一项所述的编带,其特征在于,依照JIS L-1013测定的圈结强力的保持率为15%以上。
6.上述1~5中的任一项所述的编带,其特征在于,编带由3根以上的纤维构成,构成的纤维中的1根以上为聚乙烯纤维。
7.一种编带,其特征在于,由1根以上的聚乙烯纤维构成,所述聚乙烯纤维的特性粘度[η]为5.0dL/g以上且30dL/g以下,且其重复单元90%以上由乙烯构成,由编带解开后用固体粘弹性测定装置测定的在30℃以上且80℃以下的贮存弹性模量为70cN/dtex以上。
8.一种编带,其特征在于,由1根以上的聚乙烯纤维构成,所述聚乙烯纤维的特性粘度[η]为5.0dL/g以上且30dL/g以下,且其重复单元90%以上由乙烯构成,由编带解开后用热机械分析装置(TMA)测定的在30℃以上且80℃以下的收缩应力为5.0cN/dtex以下。
9.上述1~8中的任一项所述的编带,其比重为0.80以上且2.0以下,平均拉伸强度为8cN/dtex以上且50cN/dtex以下。
10.上述9所述的编带,其特征在于,其进行了着色。
11.上述1~10中的任一项所述的编带,其特征在于,制带后在160℃以下将其拉伸至1.05倍以上且15.0倍以下。
12.一种钓鱼线,其使用有上述1~11中的任一项所述的编带。
13.一种绳索,其使用有上述1~11中的任一项所述的编带。
14.一种编带的制造方法,其特征在于,使用聚乙烯纤维,根据需要进行加捻,在下一个工序的制带工序中,对于构成编带的聚乙烯纤维在70℃以上的温度加热的时间为30分钟以下,加热时对聚乙烯纤维施加的张力为0.005cN/dtex以上且15cN/dtex以下,其中所述聚乙烯纤维是如下纤维:对特性粘度[η]为5.0dL/g以上且30dL/g以下、且其重复单元90%以上由乙烯构成的聚乙烯进行纺丝,进而在80℃以上的温度下进行拉伸,然后,以3℃/秒以上的冷却速度对该拉伸丝进行冷却,以0.001~7cN/dtex的张力卷取所得到的该拉伸丝而形成聚乙烯纤维。
发明的效果
本发明的编带的特征是,在宽泛的产品使用温度范围中,尺寸稳定性高,由实际使用以及随着时间推移导致的物性变化小。另外,作为使用有本编带的钓鱼线、要求升降及开闭的百叶窗绳、百褶窗绳、百褶纱窗绳、窗帘绳、遮阳网等各种室内装饰绳网、防护材料、手术用缝合线、食用肉用绑线、安全手套、安全绳索、渔业用绳索、装饰用绳索、西洋弓弦等可发挥优异的性能。进而,本发明的编带并不限于上述成型加工品,通过与各种原材料复合而作为有机物或无机物的捕集用基材、保水用基材发挥优异的性能,可以广泛地应用。
具体实施方式
下面,详细地说明本发明。供于该编带的聚乙烯纤维的拉伸强度优选为13cN/dtex以上。更优选的是,更优选为20cN/dtex以上、进一步优选为25cN/dtex以上。对拉伸强度的上限没有特别限制,在技术上、工业生产上难以得到拉伸强度超过60cN/dtex的聚乙烯纤维。初始弹性模量优选为250cN/dtex以上且2300cN/dtex以下。更优选为350cN/dtex以上、进一步优选为550cN/dtex以上,更优选为1800cN/dtex以下、进一步优选为1600cN/dtex以下。只要具有上述拉伸强度及初始弹性模量,针对产品加工工序中受到的外力就不容易发生断裂。对于拉伸强度、初始弹性模量的测定方法,在实施例中详细叙述。
对于构成本发明的编带的高强度聚乙烯纤维,其特性粘度优选为5.0~30dL/g、进一步优选为7.0~28dL/g、更优选为10~24dL/g。如果使特性粘度为4.9dL/g以下,则无法得到尺寸稳定性优异、经时的力学物性波动小、并且强度为10cN/dtex以上的纤维。另一方面,如果特性粘度超过30dL/g,则非常难以成型加工为纤维状,不优选。通过使特性粘度为5.0dL/g以上,可以通过聚乙烯的分子末端基的减少而使产品中的结构缺陷数减少。因此,可以提高强度或弹性模量等力学物性或耐磨损性能。
该聚乙烯的重均分子量优选为70万以上且800万以下。更优选为80万以上且700万以下、进一步优选为90万以上且600万以下。如果重均分子量低于70万,则在作为编带使用时,不仅容易发生针对局部摩擦产生纤维起毛,而且作为编带难以得到后述的拉伸强度或弹性模量,因此不优选。另外,如果重均分子量超过800万,则不仅即使通过作为本发明的制法例的溶液成型也难以得到丝,而且得到的丝本身没有柔软性,因此作为编带使用的钓鱼线等丧失弯曲性而使用感不佳。作为重均分子量的测定方法,分子量低的聚乙烯通常用GPC测定法来求出,但在如本发明的聚乙烯那样重均分子量高的情况下,测定时发生柱堵塞等,利用GPC测定法无法容易地求出。因而可以如“Polymer Handbook Fourth Edition”第4章(出版社(JOHN WILEY)出版年(1999年))中记载的下式由特性粘度的值求出重均分子量。
重均分子量=5.365×104×(特性粘度)1.37
对于构成本发明的编带的高强度聚乙烯纤维,优选其重复单元实质上为乙烯。另外,在可得到本申请发明的效果的范围内,不仅可以使用乙烯的均聚物,而且可以使用乙烯与少量其它单体、例如α-烯烃、丙烯酸及其衍生物、甲基丙烯酸及其衍生物、乙烯基硅烷及其衍生物等的共聚物。另外,这些聚乙烯纤维可以是共聚物彼此或与乙烯均聚物的共聚物、以及与其它α-烯烃等的均聚物的混合体,也可以具有部分的交联。而且只要是通过后述的方法求出的纤维的特性粘度满足上述范围的聚乙烯纤维即可,可以是例如包含高密度聚乙烯与超高分子量聚乙烯的混合、低密度聚乙烯与超高分子量聚乙烯的混合的重均分子量不同的聚乙烯的混合体,也可以是低密度聚乙烯与高密度聚乙烯与超高分子量聚乙烯的混合体。还可以是2种以上的重均分子量不同的超高分子量聚乙烯的混合。而且只要是通过后述的方法求出的纤维的特性粘度满足上述范围的聚乙烯纤维即可,可以是分子量分布不同的聚乙烯的混合体。
然而,如果乙烯以外的含量过于增加,则反而会成为拉伸的阻碍因素。因此,从得到高强度纤维的观点考虑,α-烯烃等其它单体以单体单元计优选为5.0mol%以下、更优选为1.0mol%以下、进一步优选为0.2mol%以下。当然,也可以为乙烯单独的均聚物。
对于构成本发明的编带的高强度聚乙烯纤维的制造方法,没有特别限制,优选以下所示的溶液成型法。溶液成型法已知有几种公知的方法而没有特别限制,优选使用在成为聚乙烯的溶剂的十氢萘·四氢萘等挥发性的有机溶剂或石蜡等非挥发性的溶剂中溶解聚乙烯并成型为纤维状的溶液纺丝法。除了溶液成型法以外,也可以使用熔融挤出法或将通过在熔点温度以下压缩成型而得到的膜状的成型体劈开(裁切)并进行带化或纤维化的方法。
本发明中的制造聚乙烯纤维时所用的溶剂是能溶解该聚乙烯的溶剂,优选为具有该聚乙烯的熔点以上的沸点的溶剂,进一步优选为具有该聚乙烯的熔点+20℃以上的沸点的溶剂。作为上述溶剂,具体而言,除了上述的十氢萘·四氢萘·石蜡以外,还可举出:正壬烷、正癸烷、正十一烷、正十二烷、正十四烷、正十八烷、或液体石蜡、煤油等脂肪族烃系溶剂;二甲苯、萘、四氢萘、丁基苯、对甲基异丙基苯、环己基苯、二乙基苯、戊基苯、十二烷基苯、双环己烷、甲基萘、乙基萘等芳香族烃系溶剂或其氢化衍生物;1,1,2,2-四氯乙烷、五氯乙烷、六氯乙烷、1,2,3-三氯丙烷、二氯苯、1,2,4-三氯苯、溴苯等卤化烃溶剂;石蜡系工艺油、环烷烃系工艺油、芳香族系工艺油等矿物油。另外,石蜡系蜡并不特别限定于仅由碳和氢构成的化合物,也可以包含少量的氧、其它元素。作为该石蜡系蜡,为以饱和脂肪酸烃化合物为主体的蜡,具体而言,可举出:二十二烷、二十三烷、二十四烷、三十烷等碳数22以上的正烷烃或以这些正烷烃为主要成分的与低级正烷烃等的混合物;由石油分离精制而得到的所谓石蜡系蜡、作为将乙烯或乙烯与其它α-烯烃共聚而得到的低分子量聚合物的中·低压法聚乙烯蜡、高压法聚乙烯蜡、乙烯共聚蜡或将中·低压法聚乙烯、高压法聚乙烯等聚乙烯通过热改性等使分子量降低而得到的蜡及这些蜡的氧化物或马来酸改性物等氧化蜡、马来酸改性蜡等。
溶解聚乙烯时的浓度优选为0.5wt%以上且40wt%以下、更优选为2.0wt%以上且30wt%以下、进一步优选为4.0wt%以上且20wt%以下。在聚乙烯的浓度低于0.5wt%的情况下,生产效率非常差,故不优选。另一方面,如果聚乙烯的浓度超过40wt%,则因分子量非常大而溶液纺丝法变得难以由后述的喷嘴喷出,不优选。
对于构成本发明的编带的高功能聚乙烯纤维,用挤出机等在比熔点高10℃以上、优选20℃以上、进一步优选30℃以上将上述的聚乙烯溶液均匀溶解后挤出,用定量供给装置供给至纺丝喷嘴(喷丝头)。
然后,以0.1g/min以上的喷出量由具有0.2~3.5mm的直径、优选0.5~2.5mm的直径的喷嘴孔喷出。接着将该喷出成型体冷却至5~60℃,然后以800m/min以下的速度收取。进而在纺丝阶段中优选使喷丝头温度为聚乙烯的熔点的10℃以上、且为所用的溶剂的沸点以下。在聚乙烯的熔点附近的温度区域,聚合物的粘度过高,无法以很快的速度收取。另外,在所用的溶剂的沸点以上的温度下,由于从喷丝头喷出之后紧接着溶剂发生沸腾,因此喷丝头正下方频繁地发生断丝,故不优选。作为冷却方法,可以是利用空气或氮气等非活性气体的干式淬火法,也可以是使用有混和性液体或水等非混和性液体的冷却方法。
对于该喷出凝胶纤维纱,在冷却工序中至该喷出凝胶纤维纱细化结束之前,使其以1.1倍以上且100倍以下的倍率变形。优选为2.0倍以上且80倍以下、进一步优选为5.0倍以上且50倍以下。此时,使变形所需要的时间为3分钟以内很重要。优选为2分钟以内、进一步优选为1分钟以内。如果变形所需要的时间超过3分钟,则不仅发生喷出凝胶纤维纱内部的聚乙烯分子链的松弛,无法得到高强度·高弹性模量的编带,而且还无法兼具本发明的编带的特征的特性即尺寸稳定性和高拉伸强度或弹性模量。因此,无法得到上述用途中要求的经时变化少的物性保持率,故不优选。此时,可以在该喷出凝胶纤维纱的变形过程中除去该喷出凝胶纤维纱中的一部分溶剂。
对冷却而得到的未拉伸丝进行加热,一边除去溶剂一边拉伸至数倍,根据情况进行多步拉伸。作为除去溶剂的手段,在挥发性溶剂的情况下可以使用上述的加热方法,而在使用有非挥发性溶剂的情况下,可举出使用萃取剂等进行萃取的方法。作为萃取剂,例如,可以使用氯仿、苯、三氯三氟乙烷(TCTFE)、己烷、庚烷、壬烷、癸烷、乙醇、高级醇等。另外,拉伸工序中的热介质可以使用空气、氮气等非活性气体、水蒸气、液体介质等,可以使用加热辊进行拉伸。此时,无需同时进行未拉伸丝的脱溶剂工序和拉伸工序,可以在将未拉伸丝干燥后进行1步以上的拉伸。当然,也可以一边脱溶剂一边进行拉伸。此时,用于制造本发明的编带的重要构成之一是制带工序前的纤维中的残留溶剂浓度。残留溶剂浓度优选为0.1ppm以上且10000ppm以下。优选为1ppm以上且8000ppm以下、进一步优选为10ppm以上且5000ppm以下。如果纤维中的残留溶剂浓度超过10000ppm,则在制带工序中进行加热时纤维内的分子链的松弛时间过快,无法得到后述的规定张力,不优选。另外,在纤维中的残留溶剂浓度低于0.1ppm的情况下,纤维内的分子链的松弛时间缓慢,在制带工序中进行加热时纤维彼此的紧缩不充分,无法得到上述尺寸稳定性高、即使长时间使用力学物性的经时变化也小的编带,故不优选。
作为本发明的编带中的重要的制造方法、构成的聚乙烯纤维的拉伸方法是要素之一。拉伸时的变形速度优选的是,优选为0.001s-1以上且0.8s-1以下。进一步优选为0.01s-1以上且0.1s-1以下。变形速度可由纤维的拉伸倍率、拉伸速度及拉伸区间的长度来计算。亦即变形速度(s-1)=(1-1/拉伸倍率)拉伸速度/拉伸区间的长度。如果变形速度太快,则在达到足够的拉伸倍率之前纤维发生断裂,不优选。另外,如果纤维的变形速度太慢,则拉伸中分子链松弛而无法得到虽然通过拉伸使纤维变细但物性高的纤维,结果制成编带时的拉伸强度或弹性模量变低,不优选。
对于该未拉伸丝的拉伸倍率,不管拉伸工序是1步的情况还是多步的情况,推荐以合计的拉伸倍率计为10倍以上且60倍以下、优选为12倍以上且55倍以下、进一步优选为15倍以上且50倍以下。进而,在该拉伸工序中,优选以1次以上的次数在聚乙烯纤维成为熔点以下的温度的条件下进行拉伸。此时,在多次拉伸的情况下,优选越往后段拉伸时的温度越高。另外,对于拉伸的最后段的拉伸温度,聚乙烯纤维的温度为80℃以上且160℃以下、优选为90℃以上且158℃以下。以使拉伸时聚乙烯纤维成为该温度的方式设定加热装置的条件即可。此时,丝线温度可以用红外线相机(FLIR systems公司制SC640)测定。
进而,本发明的重要构成之一可举出该未拉伸丝的固体状态下的拉伸方法。不仅如上所述拉伸次数及拉伸温度很重要,特别重要的因素是使固体状态下的变形所需要的时间为30分钟以内很重要。优选为15分钟以内、进一步优选为10分钟以内。如果变形所需要的时间超过30分钟,则即使维持后述的制造时的规定条件,也会发生纤维内部的分子链的松弛,因此,在后一工序的制带工序中无法产生纤维间的紧缩(收缩),不优选。需要说明的是,在多步拉伸的情况下,该变形时间表示最后段拉伸时的时间。
在本申请中,不仅需要提高编带加工前的纤维间的约束性,而且编带加工后的聚乙烯纤维内部的分子链需要维持高约束性。即,在高度维持结晶度的同时对纤维轴方向的取向不松弛很重要。
通过在后述的制带工序中的热处理中某种程度地增大纤维的结晶度或结晶取向度,结果可某种程度地提高构成编带的纤维间的约束性。然而,如果通过编带加工时的热处理极端地增大结晶度或结晶取向度,则由于热处理时纤维的收缩变得过大,因此结果编带变硬,不优选。
另一方面,在后述的制带后的热处理中高温和/或延长处理时间、以及张力低之类的条件本身不适宜的情况下,会发生纤维中的分子链的松弛,结果显现出得到的编带的力学物性、特别是编带的约束性变得过小,故不优选。
本发明的目的在于提供经过长时间强度的经时变化少的编带,作为用于实现该目的的本发明的重要因素之一,优选将加热至80℃以上的该拉伸丝冷却至50℃的速度设定为3℃/秒以上且500℃/秒以下。优选为10℃/秒以上且400℃/秒以下、进一步优选为20℃/秒以上且300℃/秒以下。通过以规定范围的时间从拉伸时的温度冷却至50℃,可以维持拉伸时的残留应变。50℃是比聚乙烯纤维的晶体色散温度足够低的温度,通过设定为该温度以下,可显现出在后述的编带加工中的热处理时重要的纤维彼此的紧缩。在该拉伸丝的冷却速度低于3℃/秒的情况下,纤维的分子链发生松弛,因此,在以后的制带工序中纤维间的紧缩不足,成为尺寸稳定性差的编带,不优选。另一方面,如果该拉伸后的拉伸丝的冷却速度超过500℃/秒,则结果冷却后的该拉伸丝的残留应变变得过大,从而制带工序后的编带变硬。因此,无法用于钓鱼线那样的要求弯曲性的用途,不优选。作为冷却方法,可举出例如50℃以下的水浴槽。另外,作为其它冷却手段,例如还可以通过使其接触表面温度为50℃以下的辊的冷却方法。此时,使用多个辊并使越往后段辊的表面温度越低来冷却该纤维。例如,在用温度不同的3根辊进行冷却的情况下,可以使用依次使刚拉伸之后的辊表面温度为80℃、第2根辊的表面温度为60℃、第3根辊的表面温度为30℃的顺序冷却该纤维的手段。作为其它手段,还可以使用利用空气或非活性气体的冷却风,只要是满足上述冷却速度的条件即可,没有特别限制。
作为本发明的重要因素之一,可举出以优选为0.001cN/dtex以上且7.0cN/dtex以下、进一步优选为0.05cN/dtex以上且3.0cN/dtex以下的张力卷取经冷却的丝。通过以该范围进行卷取,能够在维持聚乙烯纤维中的残留应变的状态下进行卷取。在卷取张力低于0.001N/dtex的情况下,残留应变变小,不优选。另外,如果使卷取张力大于7.0cN/dtex,则变得容易使纤维单丝发生断裂,故不优选。卷取时的该纤维温度优选为60℃以下。更优选为50以下、进一步优选为45℃以下。如果卷取时的温度超过60℃,则在上述冷却工序中固定的残留应变松弛,故不优选。
对于上述聚乙烯纤维加工成编带之前的热收缩应力的最大值,在纤维状态下为0.05cN/dtex以上且5.0cN/dtex以下、更优选为0.10cN/dtex以上且3.0cN/dtex以下、进一步优选为0.20cN/dtex以上且1.0cN/dtex以下。在热收缩应力的最大值低于0.05cN/dtex的情况下,即使经由编带加工时的热处理工序,纤维彼此的约束也变弱,在产品使用时,无法在宽泛的温度区域维持稳定的拉伸强度或弹性模量,不优选。另一方面,如果热应力的最大值超过5.0cN/dtex,则在编带加工时进行热处理的情况下,纤维彼此的约束极端地增强,抗弯刚度变高,因此形成硬编带,而且容易形成长边方向的纤度不均大的编带,故不优选。所谓长边方向的纤度不均,是指将编带沿长边方向每1m连续取样10次,由各重量求出的纤度的CV%为15%以下、更优选为12%以下、进一步优选为8%以下。求出CV%的公式如下所述。
CV%(编带长边方向的纤度不均)=100×(纤度的标准偏差)/(纤度的平均值)
另外,显示该热收缩应力的最大值的温度优选为80℃以上且160℃以下的范围。更优选为85℃以上且150℃以下、进一步优选为100℃以上且140℃以下。在显示该热收缩应力的最大值的温度低于80℃的情况下,如果从制作纤维后到制作编带前的时间较长,则会产生纤维状态下的尺寸变化或力学物性的波动,故不优选。另一方面,在显示热收缩应力的最大值的温度超过160℃的情况下,需要使编带的加工工序时的热处理温度为高温,在加工工序中容易发生编带的断裂,故不优选。
构成编带的聚乙烯纤维在加工成编带之前或者根据需要可以加捻、赋予树脂、或者着色。
本发明的编带优选由3股以上,即3根以上的纤维构成。2根以下无法形成编带形状,且与导纱器等的接触面积增大,结果耐磨损性能降低或移动编带时的平滑性受损。另外,对于本发明的编带而言,构成编带的纤维的1根以上必须为具有本申请发明的物性的高强度聚乙烯纤维。通过使用该高强度聚乙烯纤维作为构成的纤维,可维持高强度·高弹性模量,并且减小尺寸稳定性、随着时间推移的力学物性的波动。只要构成纤维的1根以上为该高强度聚乙烯纤维即可,可以是与其它原材料的纤维、例如聚酯纤维、聚酰胺纤维、液晶聚酯纤维、聚丙烯纤维、丙烯酸类纤维、芳族聚酰胺纤维、金属纤维、无机纤维、天然纤维、再生纤维的复合。另外,1根高强度聚乙烯纤维以外的纤维可以是复丝也可以是单丝,进而可以是与短纤维的复合,另外,该聚乙烯纤维本身可以使用将带状或缎带状的成型体劈开而制作的裂膜丝。各纤维的单丝形状可以是圆形也可以是异形,进而可以从中空、扁平形状等中选择。另外,可以将各纤维的一部分或者全部进行着色或熔接,还可以根据需要赋予抗氧化剂、耐热稳定剂、阻燃剂、表面活性剂、荧光增白剂、表面改性剂、抗菌剂、防锈剂、磨损调节剂、抗静电剂、耐光稳定剂、紫外线吸收剂、增塑剂等添加剂。
另外,编带的拉伸强度更优选为8cN/dtex以上、进一步优选为20cN/dtex以上。对拉伸强度的上限没有特别限制,在技术上、工业生产上难以得到拉伸强度超过50cN/dtex的编带。初始弹性模量优选为150cN/dtex以上且1800cN/dtex以下。更优选为250cN/dtex以上且1400cN/dtex以下、进一步优选为350cN/dtex以上且1300cN/dtex以下。如果具有上述拉伸强度及初始弹性模量,则作为产品使用时针对外力不容易发生物性或形状变化。
根据本发明的编带的伸长1%时的应力优选为0.5cN/dtex以上且20cN/dtex以下。更优选为0.8cN/dtex以上且12cN/dtex以下、进一步优选为1.0cN/dtex以上且10cN/dtex以下。在伸长1%时的应力低于0.5cN/dtex的情况下,例如,在作为钓鱼线使用的情况下,鱼上钩(咬钩;a bite)时传达不到手上,不优选。另一方面,如果伸长1%时的应力超过15cN/dtex,则例如在作为钓鱼线使用的情况下,即使对于一点点扰动也会作为应力传达至手上,因此,难以分辨鱼上钩和噪音,不优选。
作为本发明的编带的编带方法,编织角度为6~35°、优选为15~30°、进一步优选为18~25°。如果编织角度低于6°,则编带的形态变得不稳定,截面也容易变得偏平。另外,编带的韧性也低,显著损害产品性能。另外,如果编织角度超过35°,则虽然形态稳定,但另一方面绳的拉伸强力相对于原丝的拉伸强力的保持率降低,故不优选,但在本发明中,编织角度并不限定于6~35°的范围。
本发明的编带是以3根以上对该纤维进行制带,虽然本发明中没有特别限制,但优选使用3根以上且16根以下的编带。只要构成的纤维包含1根以上上述聚乙烯纤维,且该编带的力学物性满足上述范围即可,也可以与其它原材料的长纤维、短纤维、单丝构成。作为其它原材料,例如,不仅可以使用聚酰胺纤维、聚酯纤维、液晶聚酯纤维、丙烯酸类纤维、PBO纤维等有机纤维,而且也可以使用金属纤维、无机纤维。
进而,对于本发明的重要构成之一,可举出上述制带工序后的后处理方法。具体是指对经过了上述编带工序的该编带进行热处理工序时的温度、时间、张力及卷取工序时的温度、张力。
希望在70℃以上实施热处理0.1秒以上且30分钟以下,优选为90℃、进一步优选为100℃。该处理温度的上限为160℃以下。在热处理的温度低于70℃的情况下,位于构成的聚乙烯纤维的晶体色散温度附近,因此,伴随纤维的残留应变的约束变得不充分,不优选。另外,如果热处理温度超过160℃,则不仅容易发生编带的断裂(熔断),而且无法得到所希望的编带的力学物性,不优选。处理时间优选为0.5秒以上且25分钟以下、进一步优选为1.0秒以上且20分钟以下。在处理时间低于0.1秒的情况下,伴随纤维的残留应变的约束变得不充分,不优选。另外,如果热处理时间超过30分钟,则不仅容易发生编带的断裂,而且无法得到所希望的编带的力学物性,不优选。
作为本发明中的重要因素的编带加工后的加热时施加于编带的张力优选为0.005cN/dtex以上且15cN/dtex以下。更优选为0.01cN/dtex以上且12cN/dtex以下、进一步优选为0.05cN/dtex以上且8cN/dtex以下。在该热处理工序中,使该处理温度、该处理时间、该处理张力3个因素为上述范围内是得到本发明的编带的重点。例如,在处理中的张力大于上述范围的情况下,通过该工序中的编带发生断裂、或得到的编带的力学物性变低、或尺寸稳定性降低、或随着时间推移的力学物性的波动变大,不优选。
对热处理时的加热方法没有特别限制。推荐公知的手法,即例如使树脂分散或溶解在水中的热水浴、油浴槽、热辊、辐射板、蒸汽喷射、热棒等,但并不限定于这些手法。在编带加工后或编带加工中,可以根据需要进行加捻、赋予树脂、或者着色。另外,在该热处理工序中,可以再拉伸至1.05倍以上且15倍以下。在再拉伸的倍率低于1.05倍的情况下,在热处理工序中编带松弛,不优选。另外,如果再拉伸的倍率超过15倍,则构成编带的纤维会发生断裂,故不优选。
对于卷取本发明的编带时的温度,在比构成编带的纤维的晶体色散温度低5℃以上的温度、优选低10℃以上的温度、进一步优选低20℃以上的温度下卷取很重要。如果卷取时的温度为晶体色散温度以上,则在得到的产品内部产生残留应力,在产品化后产生尺寸变化或力学物性波动,故不优选。另外,从假设为产品的使用环境温度的室温附近至构成编带的纤维的晶体色散温度附近的区域的收缩应力变高,因环境变化而产生物性变化或尺寸变化,进而,产生产品加工条件或最终产品的使用温度范围受到限定等制约,故不优选。具体而言,优选在50℃以下进行卷取。
本发明的编带具有即使在高温下尺寸变化也小的特性。用TMA测定的30℃以上且80℃以下的范围的收缩应力优选为5.0cN/dtex以下。更优选为0.8cN/dtex以下、进一步优选为0.001cN/dtex以上且0.7cN/dtex以下。如果收缩应力超过5.0cN/dtex,则尺寸变化变大。
本发明的编带具有即使在长时间保管或长时间使用时尺寸变化也小的特性。具体而言,即使在80℃的环境下连续地持续使用240小时,热收缩率也为0.45%~8%以内、优选为0.5%以上且6.5%以内、进一步优选为0.55%以上且4%以内。因此,即使在仓库内或车内等长时间保管的情况下,也能维持尺寸稳定性。
本发明的编带显示出经过长时间强度的经时变化小的良好的物性保持率。具体而言,即使在80℃的环境下连续地持续使用240小时,强度的保持率也为85%以上且115%以内、优选为88%以上且112%以内、进一步优选为90%以上且110%以内。因此,例如在如纤维增强塑料、混凝土增强纤维或绳索等那样在高张力下使用、并且使用时的环境温度的变化大的用途中,也能减小伴随环境变化的产品性能的波动。
对于本发明的编带,在为了维持作为编带的上述随着时间推移的尺寸稳定性或物性稳定性而进行产品化后,构成编带的1根以上的聚乙烯纤维的特性很重要。这是因为即使施行上述纤维的编织方法,在构成编带的1根以上的聚乙烯纤维不具有以下所述的特征的情况下,也难以制作具有本发明的特征的编带。
构成编带产品的1根以上的聚乙烯纤维在由编带解开后用固体粘弹性测定装置测定的30℃以上且80℃以下的贮存弹性模量为70cN/dtex以上、优选为90cN/dtex以上、更优选为110cN/dtex以上。在由编带解开后用固体粘弹性测定装置测定的30℃以上且80℃以下的贮存弹性模量低于70cN/dtex的情况下,容易受产品使用时受到的外力的影响,在产品长期使用时会产生尺寸变化,故不优选。另一方面,30℃以上且80℃以下的贮存弹性模量的上限为1500cN/dtex以下、优选为1200cN/dtex以下、更优选为1000cN/dtex以下。如果30℃以上且80℃以下的贮存弹性模量超过1500cN/dtex,则在作为钓鱼线使用的情况下,即使对于一点点扰动也会作为应力传达至手上,因此,难以分辨鱼上钩和噪音,不优选,另外,随着柔软性受损,卷取于线轴时产生发硬感,故不优选。进而在作为百叶窗绳使用时,贮存弹性模量高伴随的柔软性受损,故不优选。
构成编带产品的1根以上的聚乙烯纤维由编带解开后用热机械分析装置(TMA)测定的30℃以上且80℃以下的收缩应力优选为5.0cN/dtex以下。更优选为0.8cN/dtex以下、进一步优选为0.001cN/dtex以上且0.7cN/dtex以下。另外,构成编带产品的1根以上的该聚乙烯纤维由编带解开后在80℃、240小时后的热收缩率优选为0.45%以上且5.00%以下。更优选为0.48%以上且4.95%以下、进一步优选为0.50%以上且4.70%以下。
本发明的编带的比重优选为0.8g/cm3以上且2.0g/cm3以下。更优选为0.85g/cm3以上且1.9g/cm3以下、进一步优选为0.90g/cm3以上且1.7g/cm3以下。在比重低于0.8g/cm3的情况下,在用于钓鱼线的情况下,容易受潮流的影响,不优选。
本发明的编带依照JIS L-1013测定的圈结强力的保持率优选为15%以上。更优选为20%以上、进一步优选为25%以上。圈结强力的保持率可以由以下所示的公式进行计算。
圈结强力的保持率(%)=100×(圈结强力)/(拉伸强度)
本发明中得到的聚乙烯纤维的特性的测定及评价如下所述来进行。
(1)特性粘度
用135℃的十氢萘通过乌式毛细粘度管测定各种稀溶液的比粘度,由其粘度相对于浓度的曲线图的以最小二乘法拟合得到的直线的向原点的外推点来确定特性粘度。在测定时,以使样品长约为5mm的长度分割或裁切样品,相对于聚合物添加1质量%的抗氧化剂(商标名“Yoshinox BHT”吉富制药制造),在135℃下搅拌溶解24小时,制备测定溶液。
(2)纤度
在位置不同的5处将样品分别切成10cm,测定其重量并使用其平均值来求出纤度。
(3)强度·伸长率·弹性模量
依照JIS L10138.5.1进行测定。强度、弹性模量使用株式会社ORIENTEC制造的“Tensilon万能材料试验机”,以试样长度200mm(卡盘间长度)、伸长速度100%/分钟的条件,在气氛温度20℃、相对湿度65%条件下测定应变-应力曲线,由断裂点的应力和伸长率计算并求出强度(cN/dtex)、伸长率(%),由曲线的原点附近的赋予最大斜率的切线计算并求出弹性模量(cN/dtex)。此时,使测定时施加于样品的初始负荷为纤度的1/10。需要说明的是,各值使用10次的测定值的平均值。
(4)热收缩应力测定
测定中使用Seiko Instrument公司制造的热应力应变测定装置(TMA/SS120C)。对长度20mm的纤维施加0.01764cN/dtex的初始负荷,以升温速度20℃/分钟升温,得到室温(20℃)至熔点的热应力测定结果。由该测定结果求出30℃~80℃的热收缩应力。
(5)比重
纤维的比重通过密度梯度管法进行测定。
(密度梯度管的制作)
使用水作为重液、异丙醇作为轻液,一边在重液中少量多次地连续混合轻液,一边注入带刻度的玻璃管中,以玻璃管的底部存在重液、越往玻璃管的上部轻液的比率越多的方式制作密度梯度管。接着,将该密度梯度管放入30℃±0.1℃的恒温槽中。
接着,将5个以上已知比重的玻璃球(比重完全不同)轻轻地投入制作的密度梯度管中,如此静置1日后,测定各玻璃球与液面的距离,以此时得到的距离为纵轴、以玻璃球的比重值为横轴来制作曲线图(标准曲线),通过该曲线图形成直线来确认得到了准确的比重液。
(比重的测定)
在如上所述制作的密度梯度管中,投入纤维(编带)样品(试样长:6~8mm),测定刚刚投入后、5小时后纤维样品距离液面的位置。使用制作密度梯度管时制作的标准曲线,求出样品的位置的比重值。
(6)收缩率测定
依照JIS L10138.18.2干热收缩率(b)法进行测定。将测定纤维样品及编带样品切成70cm,在距离两端各10cm的位置做标记,即知道样品长度为50cm。接着,在以不对纤维样品及编带样品施加多余负荷的方式悬挂的状态下,在热风循环型的加热炉中在80℃的温度下加热240小时。然后,从加热炉中取出纤维样品,充分缓慢冷却至室温后,测量最初在纤维样品及编带样品上做标记的位置的长度。另外,收缩率可以由以下公式求出。
收缩率(%)=100×(加热前的纤维样品及编带样品的长度-加热后的纤维样品及编带样品的长度)/(加热前的纤维样品及编带样品的长度)
需要说明的是,各值使用2次的测定值的平均值。
(7)30℃以上且80℃以下的贮存弹性模量
使用T.A.INSTRUMENTS公司制造的固体粘弹性测定装置(DMAQ800)。作为测定条件,使测定样品试验长度为10mm。在由编带解开原丝后,以使测定时不会发生纤维样品与装置卡盘间的滑动或单丝松开的方式,用粘接剂和双面胶带将测定样品两端用厚纸夹住。由此,通过测定中在测定样品与装置卡盘间存在厚纸,在为纤维的情况下,可抑制装置卡盘的滑动或单丝松开。另外,使测定开始温度为-130℃、测定结束温度为150℃、升温速度为1.0℃/min。使变形量为0.04%、测定开始时的初始负荷为0.1cN/dtex、Forcetrack为350%。另外,使测定频率为11Hz。数据分析使用T.A.INSTRUMENTS公司制造的“T.A.Universal Analysis”。在上述条件下求出30℃以上且80℃以下的贮存弹性模量。
(8)80℃、240小时后的拉伸强度保持率
将编带样品在温度80℃的加热炉中处理240小时后,使其在温度20±2℃的室内冷却24小时以上,进行与上述(3)中记载同样的强度的测定。拉伸强度保持率由以下公式进行计算。
80℃、240小时后的物性保持率(%)=100×(80℃、240小时处理后的拉伸强度/处理前的拉伸强度)
(9)残留溶剂浓度
在纤维样品中的残留溶剂浓度的测定中,使用气相色谱仪(株式会社岛津制作所制)。将试样的纤维10mg安装于气相色谱仪注入口的玻璃衬管(glassinsert)。将注入口加热至溶剂的沸点以上,通过氮气吹扫将通过加热而挥发的溶剂导入色谱柱。将色谱柱温度设定在40℃,使其捕捉溶剂5分钟。接着,将色谱柱温度升温至80℃,然后开始测定。由得到的峰求出残留溶剂浓度。
实施例
下面示例实施例,具体地说明本发明,但本发明并不限定于这些实施例。
(实施例1)
以聚乙烯浓度9.0wt%制备特性粘度17.0dL/g、重均分子量2,800,000的超高分子量聚乙烯和十氢萘的分散液。用挤出机在205℃下使该分散液形成溶液,将聚乙烯溶液从孔径φ1.0mm、包含30个孔的喷丝头在喷嘴面温度180℃下以单孔喷出量2.0g/min喷出。在喷出的丝条固化之前以16倍进行变形并用30℃的水冷浴槽冷却而得到未拉伸丝。此时的变形所需要的时间为0.1分钟。接下来将该未拉伸丝一边用120℃的热风进行加热干燥一边拉伸至4.0倍。接着用150℃的热风用40秒拉伸至4.1倍,紧接着用水浴进行快速冷却,立即冷却并卷取该拉伸丝。此时的至50℃的冷却速度为20℃/秒。使卷取该拉伸丝时的温度为30℃、张力为0.10cN/dtex。连续进行这些拉伸工序。
将该未拉伸丝以4股制带,接下来在144℃、张力1.900cN/dtex的条件下进行热处理4分钟。此时一边将编带拉伸至2.1倍一边进行热处理。在热处理后,将该热处理后的编带在32℃下进行卷取。将得到的纤维、编带的物性示于表1、表2。
(实施例2)
在实施例1中,将拉伸后的丝至放入快速冷却用的水浴的时间缩短,并使拉伸后的冷却速度为50℃/秒、纤维的卷取张力为0.18cN/dtex、编带成型后的热处理时的张力为2.05cN/dtex、编带热处理时的拉伸倍率为2.4倍,热处理后在40℃下卷取该热处理后的编带,除此以外,与实施例1同样操作,得到编带。将得到的纤维、编带的物性示于表1、表2。
(实施例3)
在实施例1中,使聚合物浓度为8wt%、纺丝时的变形倍率为24倍、变形时间为0.3分钟、第1步的拉伸倍率为4.5倍、第2步的拉伸倍率为4.5倍、拉伸变形时间为38秒,接着,使编带成型后的热处理张力为3.95cN/dtex、倍率为1.8倍,除此以外,与实施例1同样操作而得到编带。将得到的纤维、编带的物性示于表1、表2。
(实施例4)
在实施例1中,对于纺丝拉伸后的纤维的冷却,用辊以150℃/秒的速度进行冷却,作为编带成型后的热处理条件,使热处理温度为149℃、热处理时间为6分钟、热处理时的张力为2.10cN/dtex、热处理时的拉伸倍率为1.9倍,除此以外,与实施例1同样操作而得到编带。将得到的纤维、编带的物性示于表1、表2。
(实施例5)
在实施例1中,使用特性粘度12.0dL/g、重均分子量1,600,000的超高分子量聚乙烯,使纺丝工序的变形倍率为20倍、第1步的拉伸倍率为3.0倍、第2步的拉伸温度为145℃、拉伸倍率为3.5倍、变形速度为0.01秒-1、第2步的拉伸所需要的时间为2分钟,接下来,对于纺丝拉伸后的纤维的冷却,用辊以150℃/秒的速度进行冷却,接着,作为编带成型后的热处理条件,使热处理温度为140℃、热处理时间为2分钟、热处理时的张力为1.30cN/dtex、热处理时的拉伸倍率为1.8倍,除此以外,与实施例1同样操作而得到编带。将得到的纤维、编带的物性示于表1、表2。
(实施例6)
在实施例1中,使用特性粘度12.0dL/g、重均分子量1,600,000的超高分子量聚乙烯,使用石蜡作为溶剂,使聚合物浓度为11.0wt%。在纺丝工序后用己烷进行脱溶剂及干燥。在拉伸工序中,使第1步的拉伸温度为80℃、拉伸倍率为1.3倍,使第2步的拉伸温度为130℃、拉伸倍率为3.5倍,使第3步的拉伸温度为150℃、拉伸倍率为2.8倍,使第3步的变形速度为0.018秒-1、第3步的拉伸所需要的时间为2分钟。接下来,对于纺丝拉伸后的纤维的冷却,用辊以100℃/秒的速度进行冷却,以卷取张力为0.06cN/dtex、卷取时的温度为40℃进行卷取。接着,作为编带成型后的热处理条件,使热处理温度为152℃、热处理时的张力为4.10cN/dtex、热处理时的拉伸倍率为5.5倍,除此以外,与实施例1同样操作而得到编带。将得到的纤维、编带的物性示于表1、表2。
(比较例1)
以聚乙烯浓度9.0wt%制备特性粘度17.0dL/g、重均分子量2,800,000的超高分子量聚乙烯和十氢萘的分散液。用挤出机在205℃下使该分散液形成溶液,将聚乙烯溶液从孔径φ1.0mm、包含30个孔的喷丝头在喷嘴面温度180℃下以单孔喷出量2.0g/min喷出。在喷出的丝条固化之前以16倍进行变形并用30℃的水冷浴槽冷却而得到未拉伸丝。此时的变形所需要的时间为0.1分钟。将该未拉伸丝一边持续用120℃的热风进行加热干燥一边拉伸至4.0倍。接着用150℃的热风用40秒拉伸至4.1倍,紧接着用水浴进行快速冷却,立即冷却并卷取该拉伸丝。此时的至50℃的冷却速度为1.5℃/秒。使卷取该拉伸丝时的温度为30℃、张力为0.10cN/dtex。将该未拉伸丝以4股制带,接下来在60℃、张力0.004cN/dtex的条件下进行热处理4分钟。此时一边将编带拉伸至2.1倍一边进行热处理。在热处理后,将该热处理后的编带在32℃下进行卷取。将得到的纤维、编带的物性示于表1、表2。
(比较例2)
使拉伸工序后的纤维的至50℃的冷却速度为20.0℃/秒。将该未拉伸丝以4股制带,紧接着在120℃、张力0.004cN/dtex的条件下热处理35分钟,除此以外,与比较例1同样操作。将得到的纤维、编带的物性示于表1、表2。
(比较例3)
使拉伸工序后的纤维的冷却速度为520℃/秒,接着将该未拉伸丝以4股制带,紧接着在150℃、张力1.90cN/dtex的条件下拉伸至2.1倍。此时一边将编带拉伸至2.1倍一边进行热处理,除此以外,与比较例1同样操作。将得到的纤维、编带的物性示于表1、表2。
(比较例4)
将特性粘度2dL/g、重均分子量130,000的高密度聚乙烯在不使用溶剂的条件下用挤出机在285℃下进行熔融,将聚乙烯溶液从孔径φ0.5mm、包含30个孔的喷丝头在喷嘴面温度280℃下以单孔喷出量0.5g/min喷出。在喷出的丝条固化之前以130倍进行变形并用30℃的空气的冷风冷却而得到未拉伸丝。此时的变形所需要的时间为0.3分钟。将该未拉伸丝一边持续用80℃的热风进行加热干燥一边拉伸至2.0倍。接着用100℃的热风用30秒拉伸至5.0倍,紧接着用水浴进行快速冷却,立即冷却并卷取该拉伸丝。此时的至50℃的冷却速度为520℃/秒。使卷取该拉伸丝时的温度为30℃、张力为0.10cN/dtex。将该未拉伸丝以4股制带,紧接着在80℃、张力0.008cN/dtex的条件下进行热处理4分钟。此时一边将编带拉伸至2.1倍一边进行热处理。在热处理后,将该热处理后的编带在32℃下进行卷取。将得到的纤维、编带的物性示于表1、表2。
(比较例5)
将特性粘度1.5dL/g、重均分子量95,000的高密度聚乙烯在不使用溶剂的条件下用挤出机在280℃下进行熔融,将聚乙烯溶液从孔径φ0.5mm、包含30个孔的喷丝头在喷嘴面温度280℃下以单孔喷出量0.5g/min喷出。在喷出的丝条固化之前以130倍进行变形并用30℃的空气的冷风冷却而得到未拉伸丝。此时的变形所需要的时间为0.3分钟。将该未拉伸丝一边持续用80℃的热风进行加热干燥一边拉伸至2.0倍。接着用100℃的热风用30秒拉伸至5.0倍,紧接着用水浴进行快速冷却,立即冷却并卷取该拉伸丝。此时的至50℃的冷却速度为520℃/秒。使卷取该拉伸丝时的温度为30℃、张力为0.10cN/dtex。将该未拉伸丝以4股制带,紧接着在80℃、张力0.008cN/dtex的条件下进行热处理4分钟。此时一边将编带拉伸至2.1倍一边进行热处理。在热处理后,将该热处理后的编带在32℃下进行卷取。将得到的纤维、编带的物性示于表1、表2。
[表1]
[表2]
产业上的可利用性
本发明的编带不仅适于长时间保管,而且适于长时间使用的用途,例如,作为钓鱼线、要求升降及开闭的百叶窗绳、百褶窗绳、百褶纱窗绳、窗帘绳、遮阳网等各种室内装饰绳网、防护材料、手术用缝合线、食用肉用绑线、安全手套、安全绳索、渔业用绳索、装饰用绳索、西洋弓弦等发挥优异的性能。进而,本发明的编带并不限于上述成型加工品,作为利用与各种原材料的复合得到的有机物或无机物的捕集用基材、保水用基材等可以广泛用于产业用途。
Claims (14)
1.一种编带,其特征在于,包含特性粘度[η]为5.0dL/g以上且30dL/g以下、且其重复单元90%以上由乙烯构成的聚乙烯纤维或聚乙烯带,在80℃环境下、240小时后的热收缩率为0.45%以上且8%以下。
2.一种编带,其特征在于,包含特性粘度[η]为5.0dL/g以上且30dL/g以下、且其重复单元90%以上由乙烯构成的聚乙烯纤维或聚乙烯带,在80℃环境下、240小时后的拉伸强度保持率为85%以上且115%以下。
3.根据权利要求1、2中的任一项所述的编带,其中,伸长1%时的应力为0.5cN/dtex以上且20cN/dtex以下。
4.根据权利要求1所述的编带,其中,在用热机械分析装置即TMA对编带进行测定时,在30℃以上且80℃以下的收缩应力为5.0cN/dtex以下。
5.根据权利要求1所述的编带,其特征在于,依照JIS L-1013测定的圈结强力的保持率为15%以上。
6.根据权利要求1所述的编带,其特征在于,编带由3根以上的纤维构成,构成的纤维中的1根以上为聚乙烯纤维。
7.一种编带,其特征在于,由1根以上的聚乙烯纤维构成,所述聚乙烯纤维的特性粘度[η]为5.0dL/g以上且30dL/g以下,且其重复单元90%以上由乙烯构成,由编带解开后用固体粘弹性测定装置测定的在30℃以上且80℃以下的贮存弹性模量为70cN/dtex以上。
8.一种编带,其特征在于,由1根以上的聚乙烯纤维构成,所述聚乙烯纤维的特性粘度[η]为5.0dL/g以上且30dL/g以下,且其重复单元90%以上由乙烯构成,由编带解开后用热机械分析装置即TMA测定的在30℃以上且80℃以下的收缩应力为5.0cN/dtex以下。
9.根据权利要求1、7或8所述的编带,其比重为0.80以上且2.0以下,平均拉伸强度为8cN/dtex以上且50cN/dtex以下。
10.根据权利要求9所述的编带,其特征在于,其进行了着色。
11.根据权利要求1、7或8所述的编带,其特征在于,制带后在160℃以下将其拉伸至1.05倍以上且15倍以下。
12.一种钓鱼线,其使用有权利要求1~11中的任一项所述的编带。
13.一种绳索,其使用有权利要求1~11中的任一项所述的编带。
14.一种编带的制造方法,其特征在于,使用聚乙烯纤维,根据需要进行加捻,在下一个工序的制带工序中,对于构成编带的聚乙烯纤维在70℃以上的温度加热的时间为30分钟以下,加热时对聚乙烯纤维施加的张力为0.005cN/dtex以上且15cN/dtex以下,其中所述聚乙烯纤维是如下纤维:对特性粘度[η]为5.0dL/g以上且30dL/g以下、且其重复单元90%以上由乙烯构成的聚乙烯进行纺丝,进而在80℃以上的温度下进行拉伸,然后,以3℃/秒以上的冷却速度对该拉伸丝进行冷却,以0.001~7cN/dtex的张力卷取所得到的该拉伸丝而形成聚乙烯纤维。
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