CN109898170B - 超高分子量聚乙烯粉末和超高分子量聚乙烯粉末纤维 - Google Patents

Abstract

本发明涉及超高分子量聚乙烯粉末和超高分子量聚乙烯粉末纤维。一种超高分子量聚乙烯粉末，其中，所述超高分子量聚乙烯粉末的粘均分子量为10×10⁴以上且1000×10⁴以下，在根据下述＜混炼条件＞进行的扭矩值的测定中，达到最大扭矩值的80％的扭矩值时的温度与达到最大扭矩值的20％的扭矩值时的温度之差为0.1℃以上且50℃以下，＜混炼条件＞原料：在将所述超高分子量聚乙烯粉末和液体石蜡的合计设为100质量份时、包含5质量份的所述超高分子量聚乙烯粉末和95质量份的液体石蜡的混合物扭矩值测定条件：在130℃下将所述原料混炼30分钟，然后在240℃下进一步混炼15分钟；将从130℃升温至240℃的升温速度设定为22℃/分钟；将螺杆转速设定为50rpm；并且设定为氮气气氛下。

Description

超高分子量聚乙烯粉末和超高分子量聚乙烯粉末纤维

技术领域

本发明涉及超高分子量聚乙烯粉末和超高分子量聚乙烯粉末纤维。

背景技术

超高分子量聚乙烯的耐冲击性、耐磨损性优异，因此作为工程塑料在各种领域中使用。另外，超高分子量聚乙烯的分子量远高于通用的聚乙烯，因此如果能够进行高度取向，则有望得到具有高强度、高弹性的成型物，对其高取向化进行了各种研究。

特别是专利文献1中公开了以高倍率拉伸将超高分子量聚乙烯溶解于溶剂中而得到的凝胶状纤维的、所谓的“凝胶纺丝法”的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-235926号公报

发明内容

发明所要解决的问题

已知，通过“凝胶纺丝法”得到的高强度聚乙烯纤维作为有机纤维具有非常高的强度和弹性模量，而且耐冲击性非常优异，在各种用途中其应用不断扩大。然而，在凝胶纺丝法中得到具有均匀的丝径的丝是非常困难的。

本发明是鉴于上述问题作出的，其目的在于，提供能够得到丝径均匀的超高分子量聚乙烯纤维并且能够进行高倍拉伸的超高分子量聚乙烯粉末。

用于解决问题的手段

本发明人为了解决所述问题，反复进行了深入研究，结果发现如果为规定的超高分子量聚乙烯粉末就能够解决上述问题，从而完成了本发明。

即，本发明如下所述。

[1]

一种超高分子量聚乙烯粉末，其中，所述超高分子量聚乙烯粉末的粘均分子量为10×10⁴以上且1000×10⁴以下，并且

在根据下述＜混炼条件＞进行的扭矩值的测定中，达到最大扭矩值的80％的扭矩值时的温度与达到最大扭矩值的20％的扭矩值时的温度之差为0.1℃以上且50℃以下，

＜混炼条件＞

原料：

在将所述超高分子量聚乙烯粉末和液体石蜡的合计设为100质量份时、包含5质量份的所述超高分子量聚乙烯粉末和95质量份的液体石蜡的混合物

扭矩值测定条件：

在130℃下将所述原料混炼30分钟，然后在240℃下进一步混炼 15分钟；

将从130℃升温至240℃的升温速度设定为22℃/分钟；

将螺杆转速设定为50rpm；并且

设定为氮气气氛下。

[2]

如[1]所述的超高分子量聚乙烯粉末，其中，所述超高分子量聚乙烯粉末的Mw/Mn为6以上且14以下。

[3]

如[1]或[2]所述的超高分子量聚乙烯粉末，其中，所述超高分子量聚乙烯粉末中的53μm以下的超高分子量聚乙烯粉末粒子的含有率小于10质量％。

[4]

如[1]～[3]中任一项所述的超高分子量聚乙烯粉末，其中，在利用筛孔尺寸为212μm的筛网对超高分子量聚乙烯粉末进行了分级时的筛上粉末的振实密度为0.50g/cm³以上且0.60g/cm³以下。

[5]

如[1]～[4]中任一项所述的超高分子量聚乙烯粉末，其中，在利用筛孔尺寸为53μm的筛网对超高分子量聚乙烯粉末进行了分级时的筛下粉末的堆积密度(BD₅₃)对在利用筛孔尺寸为300μm的筛网对超高分子量聚乙烯粉末进行了分级时的筛上粉末的堆积密度(BD₃₀₀)之比 (BD₅₃/BD₃₀₀)为0.7以上且1.4以下。

[6]

如[1]～[5]中任一项所述的超高分子量聚乙烯粉末，其中，所述超高分子量聚乙烯粉末的利用差示扫描量热仪(DSC)进行的测定中的 Tm1为135℃～145℃。

[7]

如[1]～[6]中任一项所述的超高分子量聚乙烯粉末，其中，所述超高分子量聚乙烯粉末的利用DSC进行的测定中的熔化热(ΔH1)为 190J/g以上且230J/g以下。

[8]

如[1]～[7]中任一项所述的超高分子量聚乙烯粉末，其中，残留在超高分子量聚乙烯粉末中的Si量小于1ppm。

[9]

一种超高分子量聚乙烯纤维，其是通过对[1]～[8]中任一项所述的超高分子量聚乙烯粉末进行纺丝而得到的。

发明效果

本发明提供能够制造丝径均匀的超高分子量聚乙烯纤维、能够进行高倍拉伸并且能够进行连续纺丝的超高分子量聚乙烯粉末。

具体实施方式

以下，对本发明的具体实施方式(以下，称为“本实施方式”)详细地进行说明，但本发明不限于此。可以在不脱离其主旨的范围内进行各种变形。

[超高分子量聚乙烯粉末]

本实施方式的超高分子量聚乙烯粉末的粘均分子量为10×10⁴以上且1000×10⁴以下。

另外，在将超高分子量聚乙烯粉末用作超高分子量聚乙烯纤维的原料时，从成型性和最终物性的观点考虑，粘均分子量优选在100×10⁴以上且950×10⁴以下的范围内，更优选在200×10⁴以上且900×10⁴以下的范围内。需要说明的是，本实施方式中的粘均分子量是指，将由聚合物溶液的比粘度求出的特性粘度换算为粘均分子量而得到的值。

本实施方式的超高分子量聚乙烯粉末优选为包含乙烯均聚物和/ 或乙烯与能够与乙烯共聚的烯烃(以下，也称为共聚单体)的共聚物的粉末。

作为能够与乙烯共聚的烯烃而言，没有特别限制，具体而言，可以列举选自由碳原子数3以上且15以下的α-烯烃、碳原子数3以上且 15以下的环状烯烃、由式CH₂＝CHR¹(在此，R¹为碳原子数6～12的芳基)表示的化合物、以及碳原子数3以上且15以下的直链状、支链状或环状的二烯构成的组中的至少一种共聚单体。在这些之中，优选碳原子数3以上且15以下的α-烯烃。

作为上述α-烯烃而言，没有特别限制，例如可以列举：丙烯、1- 丁烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一碳烯、 1-十二碳烯、1-十三碳烯、1-十四碳烯等。

在本实施方式的乙烯聚合物包含共聚单体的情况下，乙烯聚合物中的共聚单体单元的含量优选为0.01摩尔％以上且5摩尔％以下，更优选为0.01摩尔％以上且2摩尔％以下，进一步优选为0.01摩尔％以上且1摩尔％以下。

[粘均分子量]

本实施方式的超高分子量聚乙烯粉末的粘均分子量(Mv)为10×10⁴以上且1000×10⁴以下，优选为100×10⁴以上且950×10⁴以下，更优选为 200×10⁴以上且900×10⁴以下。

通过粘均分子量(Mv)为10×10⁴以上，强度进一步提高。另外，通过粘均分子量(Mv)为1000×10⁴以下，成型性进一步提高。此外，通过粘均分子量为10×10⁴以上且1000×10⁴以下，生产率更优异，在进行了成型的情况下，能够抑制强度降低。

作为将粘均分子量(Mv)控制在上述范围内的方法而言，例如可以列举改变使乙烯或者使乙烯与能够与乙烯共聚的烯烃(共)聚合时的反应器的聚合温度的方法。越是将聚合温度调节至高温，粘均分子量(Mv) 越倾向于降低，越是将聚合温度调节至低温，粘均分子量(Mv)越倾向于升高。另外，作为将粘均分子量(Mv)调节至上述范围内的其它方法而言，可以列举改变使乙烯或者使乙烯与能够与乙烯共聚的烯烃聚合时所使用的作为助催化剂的有机金属化合物种类的方法。此外，作为将粘均分子量(Mv)调节至上述范围内的其它方法而言，可以列举在使乙烯或者使乙烯与能够与乙烯共聚的烯烃聚合时添加链转移剂的方法。通过添加链转移剂，即使在同一聚合温度下，所生成的超高分子量聚乙烯的粘均分子量也倾向于降低。

[达到最大扭矩值的80％的扭矩值时的温度与达到最大扭矩值的 20％的扭矩值时的温度之差]

作为起因于聚乙烯粉末的结晶性的以往公知的物性值而言，已知密度、熔点等的静态条件下的指标，还已知分子量分布等也影响拉伸过程中的晶形，但是通过这些指标来适当判定远比一般的聚乙烯粉末难以软化的超高分子量聚乙烯粉末的成型加工性是极其困难的。

另一方面，即使是熔融时的粘度极高、难以单独进行熔融混炼的超高分子量聚乙烯粉末，通过加入增塑剂而进行混炼本身也是可能的。

本发明人从判定方法的观点考虑，着眼于增塑剂的效果，为了更简便且清楚地看清作为拉伸成型体的原料而优选的物性，通过使用凝胶生成过程的混炼扭矩作为指标，从而判定了动态条件下的结晶性的影响。

其结果发现，在使用株式会社东洋精机公司制造的Labo Plastomill 混炼机(主体型号：30C150，混合器型号：R-60)将包含作为增塑剂的液体石蜡95质量份和超高分子量聚乙烯粉末5质量份的混合物在下述＜混炼条件＞下进行混炼时，达到最大扭矩值的80％时的温度与达到最大扭矩值的20％时的温度之差为0.1℃以上且50℃以下的超高分子量聚乙烯粉末极其适合得到丝径均匀的丝。

＜混炼条件＞

原料：

在将所述超高分子量聚乙烯粉末和液体石蜡的合计设为100质量份时、包含5质量份的所述超高分子量聚乙烯粉末和95质量份的液体石蜡的混合物

扭矩值测定条件：

在130℃下将所述原料混炼30分钟，然后在240℃下进一步混炼 15分钟；

将从130℃升温至240℃的升温速度设定为22℃/分钟；

将螺杆转速设定为50rpm；并且

并且设定为氮气气氛下

本实施方式中的液体石蜡作为增塑剂起作用，只要是在与超高分子量聚乙烯粉末进行混炼时在超高分子量聚乙烯粉末的熔点以上能够形成均匀溶液的液体石蜡即可。

需要说明的是，出于判定超高分子量聚乙烯粉末的熔化性和熔合性的目的，还可以将除液体石蜡以外的非挥发性溶剂用作增塑剂。作为除液体石蜡以外的非挥发性溶剂而言，例如可以列举：固体石蜡等烃类；邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯等酯类；油醇、硬脂醇等高级醇等。

本实施方式中的最大扭矩为在将包含超高分子量聚乙烯粉末和液体石蜡的混合物混炼时产生的旋转负载的最大值。

本实施方式中的超高分子量聚乙烯粉末与液体石蜡的混合物优选在开始混炼前预先混合而制成浆料状态。

本实施方式的超高分子量聚乙烯粉末具有在上述＜混炼条件＞下进行了混炼的情况下扭矩急剧升高的特征。达到最大扭矩值的80％的扭矩值时的温度与达到最大扭矩值的20％的扭矩值时的温度之差为0.1 ℃以上且50℃以下，优选为1℃以上且40℃以下，更优选为2℃以上且30℃以下，更进一步优选为2℃以上且20℃以下，进一步更优选为 2℃以上且10℃以下。

通过在根据＜混炼条件＞进行的扭矩值的测定中达到最大扭矩值的80％的扭矩值时的温度与达到最大扭矩值的20％的扭矩值时的温度之差为0.1℃以上，能够使粉末完全熔化，倾向于成为在凝胶纺丝加工时丝不易断裂的粉末。另一方面，通过上述差为50℃以下，熔体张力小且稳定，丝径变得均匀，倾向于能够延长能够连续纺丝的时间。此外，通过上述差为50℃以下，分子链的缠结少且能够以高倍率进行拉伸，还能够制造出高强度的丝。

另外，通常，通过将超高分子量聚乙烯与溶剂一起在加热的同时进行搅拌，能够解开分子链的缠结而制作出均匀的凝胶，但在进一步继续搅拌时，由于魏森贝格效应导致分子链再次缠结，凝胶倾向于成为不均匀的状态。通过将粉末溶解到溶剂中而将分子链的缠结解开，扭矩升高，但在扭矩缓慢升高的粉末的情况下，在混炼初期解开缠结的分子链再次缠结，因此难以制作出均匀的凝胶。另一方面，本实施方式的超高分子量聚乙烯粉末的扭矩瞬间升高，因此能够在分子链的缠结最少的状态下停止搅拌。

为了显示出这样的扭矩行为，需要以下两点：具有容易溶解的成分、和以从一部分开始溶解作为起点一下子进行溶解这两点。为此，可以列举超高分子量聚乙烯粉末例如大量包含容易溶解的低分子量成分、分子链的缠结较少等。

本实施方式的超高分子量聚乙烯粉末例如可以通过后述的制造方法得到。在本实施方式的超高分子量聚乙烯粉末的制造方法中，具体而言，将催化剂进料口和己烷溶剂进料口设置在反应器底部并同时进行投入以及将在聚合工序中使用的溶剂冷却至5℃～10℃而投入变得重要。通常，在投入催化剂时，反应一下子进行并进行放热(因为催化剂进料口与溶剂进料口的位置不同并且不使用冷却后的溶剂)，但在本实施方式中的超高分子量聚乙烯粉末的情况下，从催化剂进料口附近和反应器底部同时投入冷却后的溶剂，因此体系内被冷却从而反应平稳地进行。另外，在将通过聚合而得到的超高分子量聚乙烯粉末干燥时，在80℃以下在喷吹氮气的同时用3小时～4小时(长时间)进行干燥。

如上所述，通过抑制快速反应和快速聚合、并且在平稳的条件下进行干燥，能够得到本实施方式的超高分子量聚乙烯粉末。

本实施方式中的扭矩值可以根据上述＜混炼条件＞进行测定，根据该＜混炼条件＞进行的测定具体而言通过以下方法进行。

首先，在将超高分子量聚乙烯粉末与液体石蜡的合计设为100质量份时，以95质量份的液体石蜡以及5质量份的超高分子量聚乙烯粉末的组成进行混炼。为了防止超高分子量聚乙烯粉末的氧化，优选在本实施方式的超高分子量聚乙烯粉末与液体石蜡的混合物中预先添加抗氧化剂。

相对于本实施方式的超高分子量聚乙烯粉末与液体石蜡的合计 100质量份，上述抗氧化剂的添加量优选为0.1质量份以上且5.0质量份以下，更优选为0.3质量份以上且3.0质量份以下，进一步优选为0.5 质量份以上且1.5质量份以下。

另外，通过将体系内设定为氮气气氛下，能够抑制氧自由基的产生，并且能够抑制由超高分子量聚乙烯粉末的氧化劣化导致的分解。

作为在扭矩值测定中使用的原料而言，优选为包含5质量份的该超高分子量聚乙烯粉末、95质量份的液体石蜡和0.1质量份以上且5.0 质量份以下的抗氧化剂的混合物。

对于本实施方式的超高分子量聚乙烯粉末、液体石蜡和添加剂的混合而言，在塑料量杯中进行混合，然后投入到株式会社东洋精机公司制造的Labo Plastomill混炼机(主体型号：30C150，混合器型号：R-60) 中，在130℃下混炼30分钟，然后在继续以22℃/分钟升温至240℃的同时进行混炼，并进一步在240℃下混炼15分钟。需要说明的是，在转速均为50rpm的条件下进行。从利用Labo Plastomill混炼机试验程序Ver.4.52(Copyright(C)株式会社东洋精机)计算出的平均扭矩的推移读取最大扭矩值和显示出最大扭矩值时的树脂温度，并计算出达到最大扭矩值的80％时的温度与达到最大扭矩值的20％时的温度之差。

本实施方式中的扭矩值和达到最大扭矩值的规定值时的树脂温度更具体而言可以通过实施例中记载的方法进行。

[粉末形状]

本实施方式的超高分子量聚乙烯粉末的形状没有特别限制，可以是圆球状也可以是不规则形状，可以是包含一次粒子的形状，可以是多个一次粒子聚集并一体化而得到的二次粒子的形状，也可以是将二次粒子进一步粉碎而得到的形状。

[Mw/Mn]

本实施方式的超高分子量聚乙烯粉末的分子量分布(Mw/Mn)优选为6.0以上且14.0以下，更优选为6.5以上且13.0以下，进一步优选为7.0以上且12.0以下。

通过分子量分布为6.0以上且14.0以下，在将超高分子量聚乙烯粉末与液体石蜡混炼时，低分子量成分比高分子量成分先进行溶胀/熔融。在低分子量成分之后，高分子量成分进行溶胀/熔融，因此通过对每种分子量逐步地进行溶胀/熔融，能够得到均匀的混炼物(混炼凝胶)。其结果，在制成纤维时，能够得到丝径更均匀的丝，倾向于能够进一步延长能够连续纺丝的时间，而且还能够制造出更高强度的丝。Mw表示重均分子量，Mn表示数均分子量。

Mw/Mn可以通过使用后述的催化剂或通过聚合条件进行控制。 Mw/Mn与聚合反应的机理密切相关，为从包含一个峰的比较简单的模式到包含多个峰的模式的各种模式。另外，通过控制催化剂载体的处理方法也能够调节分子量分布的宽度。

Mw/Mn可以通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定，具体而言可以通过实施例中记载的方法进行测定。

[粒径53μm以下的超高分子量聚乙烯粉末粒子的含有率]

对于本实施方式的超高分子量聚乙烯粉末而言，在将超高分子量聚乙烯粉末设为100质量％时，粒径53μm以下的超高分子量聚乙烯粉末的含有率优选小于10质量％，更优选小于9质量％，进一步优选小于8质量％。

上述含有率的下限值没有特别限制，通常为0％以上。

通过将上述含有率调节为小于10质量％，在将超高分子量聚乙烯粉末与液体石蜡进行混炼时，粒径53μm以下的微粉在发生溶胀之前进行熔融，从而能够抑制得到由粉末彼此熔合而产生的不均匀的混炼物 (混炼凝胶)的可能性。其结果，在制成纤维时能够得到丝径更均匀的丝，倾向于能够进一步延长能够连续纺丝的时间，而且还能够制造出更高强度的丝。

粒径53μm以下的超高分子量聚乙烯粉末的含有率通常能够通过调节聚合中使用的催化剂载体的大小和/或量来控制。通过调节催化剂载体的大小，能够控制所生成的超高分子量聚乙烯粉末的粒径。此外，通过使用混合了各种尺寸的催化剂载体的催化剂进行聚合，还能够控制所生成的超高分子量聚乙烯粉末的按粒径的含量。

粒径53μm以下的超高分子量聚乙烯粉末的含有率具体而言可以通过实施例中记载的方法进行测定。

[利用筛孔尺寸为212μm的筛网分级时的筛上粉末的振实密度]

本实施方式的超高分子量聚乙烯粉末中的利用筛孔尺寸为212μm 的筛网分级时的筛上粉末的振实密度优选为0.50g/cm³以上且 0.60g/cm³以下，更优选为0.51g/cm³以上且0.59g/cm³以下，进一步优选为0.52g/cm³以上且0.58g/cm³以下。

通过振实密度为0.50g/cm³以上且0.60g/cm³以下，在对超高分子量聚乙烯粉末与液体石蜡进行混炼时，液体石蜡容易浸渗到超高分子量聚乙烯粉末中，因此倾向于能够得到均匀的混炼物(混炼凝胶)。其结果，在制成纤维时能够得到丝径更均匀的丝，倾向于能够进一步延长能够连续纺丝的时间，而且还能够制造出更高强度的丝。

前述振实密度例如可以通过粉末形状、粒度分布来控制。对于粉末形状而言，归因于催化剂，能够得到从近似圆球形的形状到具有凹凸的特别形状的各种形状的粉末。需要说明的是，粉末形状越接近圆球形，振实密度越高。另外，粒度分布可以通过调节聚合中使用的催化剂载体的大小和/或量来控制。通过调节催化剂载体的大小能够控制所生成的超高分子量聚乙烯粉末的粒径。此外，通过使用混合了各种尺寸的催化剂载体的催化剂进行聚合，能够控制所生成的超高分子量聚乙烯粉末的按粒径的含量。需要说明的是，粒度分布越尖锐，粒径尺寸越一致，振实密度越高。

前述振实密度具体而言可以通过实施例中记载的方法进行测定。

[BD₅₃/BD₃₀₀之比]

本实施方式的超高分子量聚乙烯粉末中的比(BD₅₃/BD₃₀₀)优选为 0.7以上且1.4以下，更优选为0.8以上且1.35以下，进一步优选为0.9 以上且1.3以下。

需要说明的是，比(BD₅₃/BD₃₀₀)为在利用筛孔尺寸为53μm的筛网对超高分子量聚乙烯粉末进行了分级时的筛下粉末的堆积密度(BD₅₃) 与在利用筛孔尺寸为300μm的筛网对超高分子量聚乙烯粉末进行了分级时的筛上粉末的堆积密度(BD₃₀₀)之比。

通过比(BD₅₃/BD₃₀₀)为0.7以上，能够抑制大粒径粉末的堆积密度变得过高。其结果，能够促进溶剂浸渗到大粒径粉末内，并且能够减少由未溶解的残留物导致的拉伸时的缺陷。另外，通过比(BD₅₃/BD₃₀₀) 为1.4以下，能够抑制小粒径粉末的堆积密度变得过高。其结果，能够抑制由小粒径粉末彼此的聚集导致的在溶剂中的溶解性的降低，并且能够减少由未溶解的残留物导致的拉伸时的缺陷。

堆积密度通常根据所使用的催化剂而不同，可以通过每单位催化剂的超高分子量聚乙烯粉末的生产率来控制。超高分子量聚乙烯粉末的堆积密度可以通过使超高分子量聚乙烯粉末聚合时的聚合温度来控制，可以通过提高聚合温度来降低该堆积密度。另外，超高分子量聚乙烯粉末的堆积密度也可以通过聚合器内的浆料浓度来控制，可以通过提高浆料浓度来增加该堆积密度。

前述比(BD₅₃/BD₃₀₀)具体而言可以通过实施例中记载的方法进行测定。

[熔点(Tm1)、熔化热(ΔH1)]

本实施方式的超高分子量聚乙烯粉末优选熔点(Tm1)为135℃以上且145℃以下，更优选为136℃以上且144℃以下，进一步优选为137 ℃以上且143℃以下。通过熔点(Tm1)为135℃以上且145℃以下，能够适当地保持容易熔化的低分子量成分量和分子链的缠结，因此在制成纤维时能够得到丝径更均匀的丝，倾向于能够进一步延长能够连续纺丝的时间，而且还能够制造出更高强度的丝。本实施方式的超高分子量聚乙烯粉末的熔点(Tm1)可以利用差示扫描量热仪(DSC)进行测定，具体而言，为使用珀金埃尔默(PERKIN ELMER)公司制造的差示扫描量热仪Pyris1(商品名)而测定的值。

具体而言，熔点(Tm1)可以通过将样品8.4mg在50℃下保持1分钟、然后以10℃/分钟的速度升温至180℃而求出。需要说明的是，本实施方式中的熔点为在基于JIS K7121的熔融曲线中显示出最大峰的温度。

前述熔点(Tm1)可以通过使用乙烯与其它共聚单体的共聚物作为乙烯聚合物来调节。通过使用乙烯与其它共聚单体的共聚物，与乙烯均聚物相比，能够降低熔点。另外，对于乙烯均聚物而言，前述熔点(Tm1) 可以通过控制乙烯聚合物的分子量来调节。通过将乙烯聚合物的分子量调节为高分子量，与低分子量相比能够提高熔点。

前述熔点(Tm1)具体而言可以通过实施例中记载的方法进行测定。

另外，本实施方式的超高分子量聚乙烯粉末优选熔化热(ΔH1)为 190J/g以上且230J/g以下，更优选为194J/g以上且228J/g以下，进一步优选为198J/g以上且225J/g以下。通过熔化热(ΔH1)为190J/g以上且230J/g以下，能够适当保持容易熔化的低分子量成分量和分子链的缠结，因此在制成纤维时能够得到丝径更均匀的丝，倾向于能够进一步延长能够连续纺丝的时间，而且还能够制造出更高强度的丝。熔化热(ΔH1)是使用珀金埃尔默(PERKIN ELMER)公司制造的差示扫描量热仪Pyris1(商品名)而测定的值。

具体而言，熔化热(ΔH1)可以通过如下方式求出：将样品8.4mg在 50℃下保持1分钟，然后以10℃/分钟的速度升温至180℃，用由此时得到的熔化曲线的总结晶峰面积计算出的总热量除以样品的质量。

熔化热(ΔH1)越高的超高分子量聚乙烯粉末，结晶度越高，因此在拉伸成型体的物性方面优选。另一方面，超高分子量聚乙烯粉末从非晶部分开始熔化，因此结晶度越高，通常越难以成型。在此，本实施方式中的结晶度是指超高分子量聚乙烯粉末的熔化热(单位：J/g)的相对于完整晶体的超高分子量聚乙烯粉末的熔化热(290.4J/g)的百分率。

前述熔化热(ΔH1)可以通过使用乙烯与其它共聚单体的共聚物作为乙烯聚合物来调节。通过使用乙烯与其它共聚单体的共聚物，与乙烯均聚物相比，能够降低ΔH1。另外，对于乙烯均聚物而言，前述熔化热(ΔH1)可以通过控制乙烯聚合物的分子量来调节。通过将乙烯聚合物的分子量调节为高分子量，与低分子量相比能够提高ΔH1。

前述熔化热(ΔH1)具体而言可以通过实施例中记载的方法进行测定。

[超高分子量聚乙烯粉末中的Si含量]

本实施方式的超高分子量聚乙烯粉末中的硅(Si)含量优选小于 1ppm。

上述硅(Si)含量的下限值为0ppm以上即可，也可以大于0。

Si含量的调节方法例如可以列举在用于制造超高分子量聚乙烯粉末的聚合工序中使用后述齐格勒-纳塔催化剂的方法等。

Si含量具体而言可以通过实施例中记载的方法进行测定。

[超高分子量聚乙烯粉末的制造方法]

本实施方式的超高分子量聚乙烯粉末例如可以通过在催化剂成分的存在下使乙烯单独地或者使乙烯与共聚单体进行聚合来制造。

在本实施方式的超高分子量聚乙烯粉末的制造中使用的催化剂成分没有特别限制，可以使用通常的齐格勒-纳塔催化剂进行制造。

＜齐格勒-纳塔催化剂＞

作为齐格勒-纳塔催化剂而言，优选烯烃聚合用催化剂，所述烯烃聚合用催化剂包含固体催化剂成分[A]和有机金属化合物成分[B]，其中，固体催化剂成分[A]通过使由下述式1表示的可溶于惰性烃溶剂的有机镁化合物(A-1)与由下述式2表示的钛化合物(A-2)反应而制造。

(A-1)：(M¹)_α(Mg)_β(R²)a(R³)_b(Y¹)_c…式1

(式中，M¹为属于由周期表第12族、第13族和第14族构成的组的金属原子，R₂和R₃为碳原子数2以上且20以下的烃基，Y₁表示烃氧基、甲硅烷氧基、烯丙氧基、氨基、酰胺基、-N＝C-R⁴,R⁵、-SR⁶(其中，R⁴、R⁵和R⁶表示碳原子数1以上且20以下的烃基。c为2的情况下，Y¹可以各自不同)、β-酮酸残基中的任一种，α、β、a、b和c为满足下述关系的实数。0≤α、0＜β、0≤a、0≤b、0≤c、0＜a+b、0≤c/(α+β) ≤2、nα+2β＝a+b+c(其中，n表示M¹的原子价。))

(A-2)：Ti(OR⁷)_dX¹ _(4-d)…式2

(式中，d为0以上且4以下的实数，R⁷为碳原子数1以上且20 以下的烃基，X¹为卤素原子。)

需要说明的是，作为(A-1)与(A-2)的反应中所使用的惰性烃溶剂而言，没有特别限制，具体而言，可以列举：戊烷、己烷、庚烷等脂肪族烃；苯、甲苯等芳香族烃；以及环己烷、甲基环己烷等脂环式烃等。

首先，对(A-1)进行说明。(A-1)以可溶于惰性烃溶剂的有机镁的络合物的形式示出，但包含二烃基镁化合物以及该化合物与其它金属化合物的络合物的全部。符号α、β、a、b、c的关系式nα+2β＝a+b+c示出金属原子的原子价与取代基的化学计量性。

式1中，作为由R²和R³表示的碳原子数2以上且20以下的烃基而言，没有特别限制，具体而言，为烷基、环烷基或芳基，例如可以列举乙基、丙基、丁基、戊基、己基、辛基、癸基、环己基、苯基等。其中，优选为烷基。α＞0的情况下，作为金属原子M¹而言，可以使用属于由周期表第12族、第13族和第14族构成的组的金属原子，例如可以列举：锌、硼、铝等。其中，优选铝、锌。

镁相对于金属原子M¹之比β/α没有特别限制，优选为0.1以上且 30以下、更优选为0.5以上且10以下。另外，使用α＝0的规定的有机镁化合物的情况下，例如，在R²为1-甲基丙基等的情况下可溶于惰性烃溶剂，这样的化合物也给本实施方式带来令人满意的结果。式1中，α＝0的情况下的R²、R³推荐满足如下所示的三个组(1)、组(2)、组(3) 中的任一个。

组(1)：R²、R³中的至少一者为碳原子数4以上且6以下的仲烷基或叔烷基，优选R²、R³均为碳原子数4以上且6以下的烷基并且至少一者为仲烷基或叔烷基。

组(2)：R²与R³为碳原子数相互不同的烷基，优选R²为碳原子数 2或3的烷基并且R³为碳原子数4以上的烷基。

组(3)：R²、R³中的至少一者为碳原子数6以上的烃基，优选为将 R²、R³中所含的碳原子数相加时为12以上的烷基。

以下具体地示出这些基团。作为组(1)中碳原子数4以上且6以下的仲烷基或叔烷基而言，具体而言，可以列举：1-甲基丙基、2-甲基丙基、1,1-二甲基乙基、2-甲基丁基、2-乙基丙基、2,2-二甲基丙基、2- 甲基戊基、2-乙基丁基、2,2-二甲基丁基、2-甲基-2-乙基丙基等。其中，特别优选1-甲基丙基。

另外，作为组(2)中碳原子数2或3的烷基而言，具体而言，可以列举：乙基、1-甲基乙基、丙基等。其中特别优选乙基。另外，作为碳原子数4以上的烷基而言，没有特别限制，具体而言，可以列举：丁基、戊基、己基、庚基、辛基等。其中，特别优选丁基、己基。

此外，作为组(3)中碳原子数6以上的烃基而言，没有特别限制，具体而言，可以列举：己基、庚基、辛基、壬基、癸基、苯基、2-萘基等。烃基中优选烷基，烷基中特别优选己基、辛基。

通常，烷基中所含的碳原子数增加时，具有容易溶解于惰性烃溶剂的倾向，并且具有溶液的粘度升高的倾向。因此，在操作上优选使用中等长链烷基(適度な長鎖のアルキル基)。需要说明的是，上述有机镁化合物可以用惰性烃溶剂稀释后使用，即使该溶液中含有或残留微量的醚、酯、胺等路易斯碱性化合物也可以没有问题地使用。

接着，对Y¹进行说明。式1中Y¹为烃氧基、甲硅烷氧基、烯丙氧基、氨基、酰胺基、-N＝C-R⁴,R⁵、-SR⁶(其中，R⁴、R⁵和R⁶各自独立地表示碳原子数2以上且20以下的烃基)、β-酮酸残基中的任一种。

作为式1中由R⁴、R⁵和R⁶表示的烃基而言，优选碳原子数1以上且12以下的烷基或芳基，特别优选碳原子数3以上且10以下的烷基或芳基。没有特别限制，例如可以列举：甲基、乙基、丙基、1-甲基乙基、丁基、1-甲基丙基、1,1-二甲基乙基、戊基、己基、2-甲基戊基、 2-乙基丁基、2-乙基戊基、2-乙基己基、2-乙基-4-甲基戊基、2-丙基庚基、2-乙基-5-甲基辛基、辛基、壬基、癸基、苯基、萘基等。其中，特别优选丁基、1-甲基丙基、2-甲基戊基和2-乙基己基。

另外，式1中，Y¹优选为烃氧基或甲硅烷氧基。作为烃氧基而言，没有特别限制，具体而言，优选为甲氧基、乙氧基、丙氧基、1-甲基乙氧基、丁氧基、1-甲基丙氧基、1,1-二甲基乙氧基、戊氧基、已氧基、 2-甲基戊氧基、2-乙基丁氧基、2-乙基戊氧基、2-乙基已氧基、2-乙基 -4-甲基戊氧基、2-丙基庚氧基、2-乙基-5-甲基辛氧基、辛氧基、苯氧基、萘氧基。其中，更优选为丁氧基、1-甲基丙氧基、2-甲基戊氧基和 2-乙基已氧基。作为甲硅烷氧基而言，没有特别限制，具体而言，优选为氢二甲基甲硅烷氧基、乙基氢甲基甲硅烷氧基、二乙基氢甲硅烷氧基、三甲基甲硅烷氧基、乙基二甲基甲硅烷氧基、二乙基甲基甲硅烷氧基、三乙基甲硅烷氧基等。其中，更优选为氢二甲基甲硅烷氧基、乙基氢甲基甲硅烷氧基、二乙基氢甲硅烷氧基、三甲基甲硅烷氧基。

本实施方式中，(A-1)的合成方法没有特别限制，可以通过使属于由式R²MgX¹和式R²Mg(R²含义如上，X¹为卤素)构成的组的有机镁化合物与属于由式M¹R³ _n和M¹R³ _(n-1)H(M¹和R³含义如上，n表示M¹的原子价)构成的组的有机金属化合物在惰性烃溶剂中在25℃以上且150℃以下反应，根据需要接着使由式Y¹-H(Y¹含义如上)表示的化合物反应、或者使具有由Y¹表示的官能团的有机镁化合物和/或有机铝化合物反应来合成。其中，使可溶于惰性烃溶剂的有机镁化合物与由式Y¹-H表示的化合物反应的情况下，对反应的顺序没有特别限制，可以使用向有机镁化合物中添加由式Y¹-H表示的化合物的方法、向由式Y¹-H表示的化合物中添加有机镁化合物的方法、或者同时添加两者的方法中的任一种方法。

本实施方式中，(A-1)中的Y¹相对于全部金属原子的摩尔组成比 c/(α+β)为0≤c/(α+β)≤2，优选为0≤c/(α+β)＜1。通过Y¹相对于全部金属原子的摩尔组成比为2以下，(A-1)对(A-2)的反应性倾向于提高。

接着，对(A-2)进行说明。(A-2)为由式2表示的钛化合物。

(A-2)：Ti(OR⁷)_dX¹ _(4-d)…式2

(式中，d为0以上且4以下的实数，R⁷为碳原子数1以上且20 以下的烃基，X¹为卤素原子。)

上述式2中，d优选为0以上且1以下，进一步优选为0。另外，作为式2中由R⁷表示的烃基而言，没有特别限制，具体而言，可以列举：甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、2-乙基己基、庚基、辛基、癸基、烯丙基等脂肪族烃基；环己基、2-甲基环己基、环戊基等脂环式烃基；苯基、萘基等芳香族烃基等。其中，优选脂肪族烃基。作为由 X¹表示的卤素而言，可以列举：氯、溴、碘。其中，优选氯。本实施方式中，(A-2)最优选为四氯化钛。本实施方式中，可以将选自上述物质中的化合物混合两种以上使用。

接着，对(A-1)与(A-2)的反应进行说明。该反应优选在惰性烃溶剂中进行，进一步优选在己烷、庚烷等脂肪族烃溶剂中进行。对于该反应中的(A-1)与(A-2)的摩尔比没有特别限制，优选(A-2)中所含的Ti原子相对于(A-1)中所含的Mg原子的摩尔比(Ti/Mg)为0.1以上且10以下、更优选为0.3以上且3以下。对于反应温度而言，没有特别限制，优选在-80℃以上且150℃以下的范围内进行、进一步优选在-40℃以上且100 ℃以下的范围内进行。(A-1)与(A-2)的添加顺序没有特别限制，可以为 (A-1)之后添加(A-2)、(A-2)之后添加(A-1)、同时添加(A-1)和(A-2)中的任一种方法，优选同时添加(A-1)和(A-2)的方法。在本实施方式中，通过上述反应得到的固体催化剂成分[A]以使用了惰性烃溶剂的浆液的形式使用。

作为本实施方式中使用的齐格勒-纳塔催化剂成分的其它例子而言，优选烯烃聚合用催化剂，所述烯烃聚合用催化剂包含固体催化剂成分[C]和有机金属化合物成分[B]，固体催化剂成分[C]通过在利用由式3表示的可溶于惰性烃溶剂的有机镁化合物(C-1)与由式4表示的氯化剂(C-2)的反应而制备的载体(C-3)上负载由式5表示的可溶于惰性烃溶剂的有机镁化合物(C-4)和由式6表示的钛化合物(C-5)来制造。

(C-1)：(M²)_γ(Mg)_δ(R⁸)_e(R⁹)_f(OR¹⁰)_g…式3

(式中，M²为属于由周期表第12族、第13族和第14族构成的组的金属原子，R⁸、R⁹和R¹⁰各自为碳原子数2以上且20以下的烃基，γ、δ、e、f和g是满足下述关系的实数。0≤γ、0＜δ、0≤e、0≤f、0≤g、 0＜e+f、0≤g/(γ+δ)≤2、kγ+2δ＝e+f+g(其中，k表示M²的原子价。))

(C-2)：H_hSiCl_iR¹¹ _(4-(h+i))…式4

(式中，R¹¹为碳原子数1以上且12以下的烃基，h与i是满足下述关系的实数。0＜h、0＜i、0＜h+i≤4。)

(C-4)：(M¹)_α(Mg)_β(R²)_a(R³)_BY¹ _C…式5

(式中，M¹为属于由周期表第12族、第13族和第14族构成的组的金属原子，R²和R³为碳原子数2以上且20以下的烃基，Y¹为烃氧基、甲硅烷氧基、烯丙氧基、氨基、酰胺基、-N＝C-R⁴,R⁵、-SR⁶(其中， R⁴、R⁵和R⁶表示碳原子数1以上且20以下的烃基。c为2的情况下， Y¹可以各自不同)、β-酮酸残基中的任一种，α、β、a、b和c是满足下述关系的实数。0≤α、0＜β、0≤a、0≤b、0≤c、0＜a+b、0≤c/(α+β) ≤2、nα+2β＝a+b+c(其中，n表示M¹的原子价。))

(C-5)：Ti(OR⁷)_dX¹ _(4-d)…式6

(式中，d为0以上且4以下的实数，R⁷为碳原子数1以上且20 以下的烃基，X¹为卤素原子。)

首先，对(C-1)进行说明。(C-1)以可溶于惰性烃溶剂的有机镁的络合物的形式示出，但包含二烃基镁化合物以及该化合物与其它金属化合物的络合物的全部。式3的符号γ、δ、e、f和g的关系式kγ+2δ＝e+f+g 表示金属原子的原子价与取代基的化学计量性。

上述式中，由R⁸或R⁹表示的烃基没有特别限制，具体而言，各自为烷基、环烷基或芳基，例如可以列举：甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、辛基、癸基、环己基、苯基等。其中，优选R⁸和R⁹各自为烷基。α＞0的情况下，作为金属原子M²而言，可以使用属于由周期表第12族、第13族和第14族构成的组的金属原子，例如可以列举：锌、硼、铝等。其中，特别优选铝、锌。

镁相对于金属原子M²之比δ/γ没有特别限制，优选为0.1以上且 30以下、进一步优选为0.5以上且10以下。另外，使用γ＝0的规定的有机镁化合物的情况下，例如，在R⁸为1-甲基丙基等的情况下可溶于惰性烃溶剂，这样的化合物也给本实施方式带来令人满意的结果。式3 中，γ＝0的情况下的R⁸、R⁹推荐为如下所示的三个组(1)、组(2)、组(3) 中的任一个。

组(1)：R⁸、R⁹中的至少一者为碳原子数4以上且6以下的仲烷基或叔烷基，优选R⁸、R⁹均为碳原子数4以上且6以下并且至少一者为仲烷基或叔烷基。

组(2)：R⁸与R⁹为碳原子数相互不同的烷基，优选R⁸为碳原子数 2或3的烷基并且R⁹为碳原子数4以上的烷基。

组(3)：R⁸、R⁹中的至少一者为碳原子数6以上的烃基，优选R⁸、 R⁹中所含的碳原子数之和为12以上的烷基。

以下具体地示出这些基团。作为组(1)中碳原子数4以上且6以下的仲烷基或叔烷基而言，具体而言，可以使用：1-甲基丙基、2-甲基丙基、1,1-二甲基乙基、2-甲基丁基、2-乙基丙基、2,2-二甲基丙基、2- 甲基戊基、2-乙基丁基、2,2-二甲基丁基、2-甲基-2-乙基丙基等。其中，特别优选1-甲基丙基。

另外，作为组(2)中碳原子数2或3的烷基而言，可以列举：乙基、 1-甲基乙基、丙基等。其中，特别优选乙基。另外，作为碳原子数4 以上的烷基而言，没有特别限制，具体而言，可以列举：丁基、戊基、己基、庚基、辛基等。其中，特别优选丁基、己基。

此外，作为组(3)中碳原子数6以上的烃基而言，没有特别限制，具体而言，可以列举：己基、庚基、辛基、壬基、癸基、苯基、2-萘基等。烃基中优选烷基，烷基中特别优选己基、辛基。

通常，烷基中所含的碳原子数增加时，具有容易溶解于惰性烃溶剂的倾向，并且具有溶液的粘度升高的倾向。因此，在操作上优选使用中等长链烷基。需要说明的是，上述有机镁化合物以惰性烃溶液的形式使用，但即使该溶液中含有或残留微量的醚、酯、胺等路易斯碱性化合物也可以没有问题地使用。

接着，对烃氧基(OR¹⁰)进行说明。作为由R¹⁰表示的烃基而言，优选碳原子数1以上且12以下的烷基或芳基，特别优选碳原子数3以上且10以下的烷基或芳基。作为R¹⁰而言，没有特别限制，具体而言，可以列举：甲基、乙基、丙基、1-甲基乙基、丁基、1-甲基丙基、1,1-二甲基乙基、戊基、己基、2-甲基戊基、2-乙基丁基、2-乙基戊基、2- 乙基己基、2-乙基-4-甲基戊基、2-丙基庚基、2-乙基-5-甲基辛基、辛基、壬基、癸基、苯基、萘基等。其中，特别优选丁基、1-甲基丙基、2- 甲基戊基和2-乙基己基。

在本实施方式中，(C-1)的合成方法没有特别限制，优选为如下所述的方法：使属于由式R⁸MgX¹和式R⁸Mg(R⁸含义如上，X¹为卤素原子)构成的组的有机镁化合物与属于由式M²R⁹ _k和式M²R⁹ _(k-1)H(M²、R⁹和k含义如上)构成的组的有机金属化合物在惰性烃溶剂中在25℃以上且150℃以下的温度下反应，根据需要接着与具有由R⁹(R⁹含义如上) 表示的烃基的醇或可溶于惰性烃溶剂的具有由R⁹表示的烃基的烃氧基镁化合物和/或烃氧基铝化合物反应。

其中，使可溶于惰性烃溶剂的有机镁化合物与醇反应的情况下，对于反应的顺序没有特别限制，可以使用向有机镁化合物中添加醇的方法、向醇中添加有机镁化合物的方法、或者同时添加两者的方法中的任一种方法。本实施方式中，对于可溶于惰性烃溶剂的有机镁化合物与醇的反应比率没有特别限制，反应的结果是所得到的含烃氧基的有机镁化合物中的、烃氧基相对于全部金属原子的摩尔组成比g/(γ+δ) 为0≤g/(γ+δ)≤2，优选0≤g/(γ+δ)＜1。

接着，对(C-2)进行说明。(C-2)为由式4表示的、具有至少一个Si-H 键的氯化硅化合物。

(C-2)：H_hSiCl_iR¹¹ _(4-(h+i))…式4

(式中，R¹¹为碳原子数1以上且12以下的烃基，h与i是满足下述关系的实数。0＜h、0＜i、0＜h+i≤4。)

式4中由R¹¹表示的烃基没有特别限制，具体而言为脂肪族烃基、脂环式烃基、芳香族烃基，例如可以列举：甲基、乙基、丙基、1-甲基乙基、丁基、戊基、己基、辛基、癸基、环己基、苯基等。其中，优选碳原子数1以上且10以下的烷基，进一步优选甲基、乙基、丙基、 1-甲基乙基等碳原子数为1以上且3以下的烷基。另外，h和i为满足 h+i≤4的关系的大于0的数，i优选为2以上且3以下。

作为这些化合物而言，没有特别限制，具体而言，可以列举： HSiCl₃、HSiCl₂CH₃、HSiCl₂C₂H₅、HSiCl₂(C₃H₇)、HSiCl₂(2-C₃H₇)、 HSiCl₂(C₄H₉)、HSiCl₂(C₆H₅)、HSiCl₂(4-Cl-C₆H₄)、HSiCl₂(CH＝CH₂)、 HSiCl₂(CH₂C₆H₅)、HSiCl₂(1-C₁₀H₇)、HSiCl₂(CH₂CH＝CH₂)、H₂SiCl(CH₃)、 H₂SiCl(C₂H₅)、HSiCl(CH₃)₂、HSiCl(C₂H₅)₂、HSiCl(CH₃)(2-C₃H₇)、 HSiCl(CH₃)(C₆H₅)、HSiCl(C₆H₅)₂等。使用包含这些化合物或者选自这些化合物中的两种以上的混合物的氯化硅化合物。其中，优选HSiCl₃、 HSiCl₂CH₃、HSiCl(CH₃)₂、HSiCl₂(C₃H₇)，更优选HSiCl₃、HSiCl₂CH₃。

接着，对(C-1)与(C-2)的反应进行说明。反应时，优选预先使用惰性烃溶剂、1,2-二氯乙烷、邻二氯苯、二氯甲烷等氯代烃、乙醚、四氢呋喃等醚类介质、或者它们的混合介质将(C-2)稀释后使用。其中，在催化剂的性能方面更优选惰性烃溶剂。对于(C-1)与(C-2)的反应比率没有特别限制，相对于(C-1)中所含的镁原子1摩尔，优选(C-2)中所含的硅原子为0.01摩尔以上且100摩尔以下、进一步优选为0.1摩尔以上且10摩尔以下。

对于(C-1)与(C-2)的反应方法没有特别限制，可以使用一边将(C-1) 和(C-2)同时导入至反应器一边使其反应的同时添加的方法、预先将 (C-2)投入反应器后将(C-1)导入至反应器的方法、或者预先将(C-1)投入反应器后将(C-2)导入至反应器的方法中的任一种方法。其中，优选预先将(C-2)投入反应器后将(C-1)导入至反应器的方法。优选通过上述反应得到的载体(C-3)通过过滤或倾析法分离，然后使用惰性烃溶剂充分地进行清洗从而除去未反应物或副产物等。

对于(C-1)与(C-2)的反应温度没有特别限制，优选为25℃以上且 150℃以下、更优选为30℃以上且120℃以下、进一步优选为40℃以上且100℃以下。在一边将(C-1)和(C-2)同时导入至反应器一边使其反应的同时添加的方法中，优选通过预先将反应器的温度调节为规定温度，并在进行同时添加的同时将反应器内的温度调节为规定温度，从而将反应温度调节为规定温度。在预先将(C-2)投入反应器后将(C-1)导入至反应器的方法中，优选通过将投入有该氯化硅化合物的反应器的温度调节为规定温度，并在将该有机镁化合物导入至反应器的同时将反应器内的温度调节为规定温度，从而将反应温度调节为规定温度。在预先将(C-1)投入反应器后将(C-2)导入至反应器的方法中，优选通过将投入有(C-1)的反应器的温度调节为规定温度，并在将(C-2)导入至反应器的同时将反应器内的温度调节为规定温度，从而将反应温度调节为规定温度。

接着，对有机镁化合物(C-4)进行说明。作为(C-4)而言，优选由上述式5(C-4)表示的有机镁化合物。

(C-4)：(M¹)_α(Mg)_β(R²)_a(R³)_bY¹ _c…式5

(式中，M¹为属于由周期表第12族、第13族和第14族构成的组的金属原子，R²和R³为碳原子数2以上且20以下的烃基，Y¹为烃氧基、甲硅烷氧基、烯丙氧基、氨基、酰胺基、-N＝C-R⁴,R⁵、-SR⁶(其中， R⁴、R⁵和R⁶表示碳原子数1以上且20以下的烃基。c为2的情况下， Y¹可以各自不同)、β-酮酸残基中的任一种，α、β、a、b和c为满足下述关系的实数。0≤α、0＜β、0≤a、0≤b、0＜a+b、0≤c/(α+β)≤2、 nα+2β＝a+b+c(其中，n表示M¹的原子价。))

(C-4)的使用量以(C-4)中所含的镁原子相对于(C-5)中所含的钛原子的摩尔比计优选为0.1以上且10以下、更优选为0.5以上且5以下。

对于(C-4)与(C-5)的反应的温度没有特别限制，优选为-80℃以上且150℃以下、更优选为-40℃以上且100℃以下的范围。

对于(C-4)的使用时的浓度没有特别限制，以(C-4)中所含的钛原子基准计优选为0.1mol/L以上且2mol/L以下、更优选为0.5mol/L以上且 1.5mol/L以下。需要说明的是，(C-4)的稀释中优选使用惰性烃溶剂。

在(C-3)中添加(C-4)和(C-5)的顺序没有特别限制，可以为(C-4)之后添加(C-5)、(C-5)之后添加(C-4)、同时添加(C-4)和(C-5)中的任一种方法。其中，优选同时添加(C-4)和(C-5)的方法。(C-4)与(C-5)的反应在惰性烃溶剂中进行，优选使用己烷、庚烷等脂肪族烃溶剂。由此得到的催化剂以使用了惰性烃溶剂的浆液的形式使用。

接着对(C-5)进行说明。在本实施方式中，(C-5)为由上述式6表示的钛化合物。

(C-5)：Ti(OR⁷)_dX¹ _(4-d)…式6

(式中，d为0以上且4以下的实数，R⁷为碳原子数1以上且20 以下的烃基，X¹为卤素原子。)

作为式6中由R⁷表示的烃基而言，没有特别限制，具体而言，可以列举：甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、2-乙基己基、庚基、辛基、癸基、烯丙基等脂肪族烃基；环己基、2-甲基环己基、环戊基等脂环式烃基；苯基、萘基等芳香族烃基等。其中，优选脂肪族烃基。作为由X¹表示的卤素，没有特别限制，具体而言，可以列举：氯、溴、碘。其中，优选氯。选自上述物质的(C-5)可以单独使用一种、也可以将两种以上混合使用。

(C-5)的使用量没有特别限制，以相对于载体(C-3)中所含的镁原子的摩尔比计优选为0.01以上且20以下、特别优选为0.05以上且10以下。

对于(C-5)的反应温度而言，没有特别限制，优选为-80℃以上且 150℃以下、进一步优选为-40℃以上且100℃以下的范围。

在本实施方式中，在(C-3)上负载(C-5)的方法没有特别限制，可以使用使过量的(C-5)与(C-3)反应的方法、通过使用第三成分而有效地负载(C-5)的方法，优选通过(C-5)与有机镁化合物(C-4)的反应来进行负载的方法。

接着，对本实施方式中的有机金属化合物成分[B]进行说明。本实施方式的固体催化剂成分通过与有机金属化合物成分[B]组合而形成高活性的聚合用催化剂。有机金属化合物成分[B]有时也被称为“助催化剂”。作为有机金属化合物成分[B]而言，优选为含有属于由周期表第 1族、第2族、第12族和第13族构成的组的金属的化合物，特别优选有机铝化合物和/或有机镁化合物。

作为有机铝化合物而言，优选将由下述式7表示的化合物单独或混合使用。

AlR¹² _jZ¹ _(3-j)…式7

(式中，R¹²为碳原子数1以上且20以下的烃基，Z¹为属于由氢、卤素、烃氧基、烯丙氧基、甲硅烷氧基构成的组的基团，j为2以上且 3以下的数。)

上述式7中，由R¹²表示的碳原子数1以上且20以下的烃基没有特别限制，具体而言，为包含脂肪族烃、芳香族烃、脂环式烃的烃基，例如优选为三甲基铝、三乙基铝、三丙基铝、三丁基铝、三(2-甲基丙基)铝(或三异丁基铝)、三戊基铝、三(3-甲基丁基)铝、三己基铝、三辛基铝、三癸基铝等三烷基铝、二乙基氯化铝、乙基二氯化铝、双(2-甲基丙基)氯化铝、乙基倍半氯化铝、二乙基溴化铝等卤化铝化合物、乙氧基二乙基铝、丁氧基双(2-甲基丙基)铝等烃氧基铝化合物、二甲基氢甲硅烷氧基二甲基铝、乙基甲基氢甲硅烷氧基二乙基铝、乙基二甲基甲硅烷氧基二乙基铝等甲硅烷氧基铝化合物和它们的混合物。其中，特别优选三烷基铝化合物。

作为有机镁化合物而言，优选由上述式3表示的可溶于惰性烃溶剂的有机镁化合物。

(M²)_γ(Mg)_δ(R⁸)_e(R⁹)_f(OR¹⁰)_g…式3

(式中，M²为属于由周期表第12族、第13族和第14族构成的组的金属原子，R⁸、R⁹和R¹⁰各自为碳原子数2以上且20以下的烃基，γ、δ、e、f和g是满足下述关系的实数。0≤γ、0＜δ、0≤e、0≤f、0≤g、 0＜e+f、0≤g/(γ+δ)≤2、kγ+2δ＝e+f+g(其中，k表示M²的原子价。))

该有机镁化合物以可溶于惰性烃溶剂中的有机镁的络合物的形式示出，但包含二烷基镁化合物以及该化合物与其它金属化合物的络合物的全部。γ、δ、e、f、g、M²、R⁸、R⁹、OR¹⁰如上所述，该有机镁化合物在惰性烃溶剂中的溶解性越高越优选，因此δ/γ优选在0.5以上且 10以下的范围内，另外进一步优选M²为铝的化合物。

需要说明的是，固体催化剂成分和有机金属化合物成分[B]的组合比率没有特别限制，相对于固体催化剂成分1g，有机金属化合物成分[B] 优选为1mmol以上且3000mmol以下。

本实施方式的超高分子量聚乙烯粉末如上所述，在所述＜混炼条件＞中显示出特定的扭矩行为。为了得到本实施方式的超高分子量聚乙烯粉末，优选在温和的条件下进行聚合反应。为了使聚合条件温和，例如可以列举如下所述的方法。

对于将固体催化剂成分和有机金属化合物成分[B]添加到聚合条件下的聚合体系内的方法而言，可以将两者分别添加到聚合体系内，也可以预先使两者反应然后添加到聚合体系内，但在添加时优选从聚合体系内的底部进行添加。

另外，作为溶剂而言，优选使用冷却至5℃以上且10℃以下的己烷，并且优选在从聚合体系内的底部添加催化剂的同时添加溶剂。通常，在投入催化剂时，反应急剧地进行并且发生放热(因为催化剂供给口与己烷溶剂供给口的位置不同，并且不使用冷却后的己烷)，但通过从催化剂供给口附近和反应器底部同时投入冷却后的己烷，体系内被冷却从而能够温和地进行反应。

此外，在干燥聚合后的粉末时，优选在80℃以下在喷吹氮气的同时用3小时以上且4小时以下进行干燥。由于能够抑制快速反应和快速聚合并且在温和的条件下进行干燥，因此能够增加低分子量成分，并且能够进行控制以使得聚合物的结晶度不变得过高，由此能够成为分子链的缠结少的状态，因此能够得到本实施方式的粉末。

作为本实施方式的超高分子量聚乙烯粉末的制造方法中的聚乙烯的聚合方法而言，可以列举通过悬浮聚合法或气相聚合法使乙烯或者含有乙烯的单体(共)聚合的方法。其中，优选能够有效地除去聚合热的悬浮聚合法。在悬浮聚合法中，可以使用惰性烃介质作为介质，还可以使用烯烃本身作为溶剂。

作为所述惰性烃介质而言，没有特别限制，具体而言，可以列举：丙烷、丁烷、异丁烷、戊烷、异戊烷、己烷、庚烷、辛烷、癸烷、十二烷、煤油等脂肪族烃；环戊烷、环己烷、甲基环戊烷等脂环式烃；苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃；氯乙烷、氯苯、二氯甲烷等卤代烃；或者它们的混合物等。

超高分子量聚乙烯粉末的制造方法中的聚合温度通常为30℃以上且100℃以下。该聚合温度优选为40℃以上，更优选为50℃以上，另外，优选为95℃以下，更优选为90℃以下。通过聚合温度为30℃以上，具有工业上能够更有效地制造的倾向。另一方面，通过聚合温度为100 ℃以下，具有能够连续地更稳定地运转的倾向。

超高分子量聚乙烯粉末的制造方法中的聚合压力通常为常压以上且2MPa以下。该聚合压力优选为0.1MPa以上，更优选为0.12MPa以上，另外，优选为1.5MPa以下，更优选为1.0MPa以下。通过聚合压力为常压以上，具有工业上能够更有效地制造的倾向，通过聚合压力为2MPa以下，能够抑制因催化剂引入时的快速聚合反应引起的局部放热，具有能够稳定地生产超高分子量聚乙烯粉末的倾向。

聚合反应可以通过间歇式、半连续式、连续式中的任一种方法进行，优选以连续式进行聚合。通过将乙烯气体、溶剂、催化剂等连续地供给到聚合体系内，并且与所生成的超高分子量聚乙烯粉末一起连续地排出，能够抑制因急剧的乙烯的反应而引起的局部的高温状态，聚合体系内变得更稳定。乙烯在体系内均匀的状态下发生反应时，能够抑制聚合物链中生成支链、双键等，不易引起超高分子量聚乙烯粉末的低分子量化或交联，因此在超高分子量聚乙烯粉末的熔融或熔化时残留的未熔融物减少，能够抑制着色，也不容易产生机械物性降低的问题。因此，优选聚合体系内变得更均匀的连续式。

另外，也可以将聚合分为反应条件不同的两段以上进行。此外，例如，如德国 专利申请公开第3127133号说明书中记载的那样，所得到的超高分子量聚乙烯粉末的特性粘度也可以通过使聚合体系中存在氢气或者改变聚合温度来调节。通过向聚合体系内添加氢气作为链转移剂，能够将特性粘度控制在适当的范围内。向聚合体系内添加氢气的情况下，氢气的摩尔分数优选为0摩尔％以上且30摩尔％以下、更优选为0摩尔％以上且25摩尔％以下、进一步优选为0摩尔％以上且 20摩尔％以下。需要说明的是，在本实施方式中，除了如上所述的各成分以外，还可以包含对超高分子量聚乙烯粉末的制造有用的其它公知的成分。

在使超高分子量聚乙烯粉末聚合时，为了抑制聚合物在聚合反应器上的附着，也可以使用The Associated Octel Company公司制造(代理店丸和物产)的Stadis450等防静电剂。对于Stadis450而言，也可以利用泵等将在惰性烃介质中稀释而得到的液体添加到聚合反应器中。对于此时的添加量而言，相对于每单位时间的超高分子量聚乙烯粉末的生产量，优选在0.10ppm以上且20ppm以下的范围内添加，更优选在 0.20ppm以上且10ppm以下的范围内添加。

[添加剂]

在本实施方式的超高分子量聚乙烯粉末中可以根据需要添加增滑剂、中和剂、抗氧化剂、耐光稳定剂、防静电剂、颜料等添加剂。

作为增滑剂或中和剂而言，没有特别限制，例如可以列举：脂肪族烃、高级脂肪酸、高级脂肪酸金属盐、醇的脂肪酸酯、蜡、高级脂肪酸酰胺、硅油、松香等。增滑剂或中和剂的含量没有特别限制，为 5000ppm以下、优选为4000ppm以下、更优选为3000ppm以下。

作为抗氧化剂而言，没有特别限制，例如优选酚类化合物或者酚磷酸类化合物。具体而言，可以列举：2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(二丁基羟基甲苯)、3-(4-羟基-3,5-二叔丁基苯基)丙酸正十八烷基酯、四[亚甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯)]甲烷等酚类抗氧化剂； 6-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙氧基]-2,4,8,10-四叔丁基二苯并[d,f][1,3,2]二氧杂磷杂环庚三烯等酚磷类抗氧化剂；四(2,4-二叔丁基苯基)-4,4’-亚联苯基二亚膦酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、环状新戊烷四基双(2,4-二叔丁基苯基亚磷酸酯)等含磷型抗氧化剂。

作为本实施方式的超高分子量聚乙烯粉末中的抗氧化剂量而言，通常为100ppm以上且5000ppm以下，优选为100ppm以上且4000ppm 以下，更优选为100ppm以上且3000ppm以下。通过抗氧化剂为100ppm 以上，可以抑制超高分子量聚乙烯粉末的劣化，不容易发生脆化、变色、机械物性的降低等，长期稳定性更优异。另外，通过抗氧化剂为 5000ppm以下，能够抑制由抗氧化剂本身以及抗氧化剂的改性产物引起的着色、或者由抗氧化剂与金属成分的反应引起的着色。

作为耐光稳定剂而言，没有特别限制，例如可以列举：2-(5-甲基 -2-羟基苯基)苯并三唑、2-(3-叔丁基-5-甲基-2-羟基苯基)-5-氯苯并三唑等苯并三唑类耐光稳定剂；双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、聚 {[6-(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二基][(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]六亚甲基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]}等受阻胺类耐光稳定剂。耐光稳定剂的含量没有特别限制，通常为5000ppm以下，优选为3000ppm以下，更优选为2000ppm以下。

作为防静电剂而言，没有特别限制，例如可以列举：铝硅酸盐、高岭土、粘土、天然二氧化硅、合成二氧化硅、硅酸盐类、滑石、硅藻土等或甘油脂肪酸酯等。

包含超高分子量聚乙烯粉末的纤维中所包含的有机类添加剂的含量可以通过如下方式求出，使用四氢呋喃(THF)并通过索氏提取而提取 6小时，并通过液相色谱法对提取液进行分离，并进行定量。另外，可以通过在电炉中使包含超高分子量聚乙烯粉末的纤维燃烧并由其灰分重量定量出无机类添加剂的含量。

[成型体]

包含本实施方式的超高分子量聚乙烯粉末的纤维可以通过各种方法进行加工。另外，使用该超高分子量聚乙烯粉末得到的成型体可以用于各种用途。作为成型体而言，没有限制，例如为二次电池隔膜用微孔膜，其中，适合作为锂离子二次电池隔膜用微孔膜、烧结体、纤维、凝胶纺丝等。作为微孔膜的制造方法而言，可以列举使用了溶剂的湿式法中的利用设置有T型模头的挤出机经过挤出、拉伸、提取、干燥的加工方法。

另外，还可以利用作为高分子量的乙烯聚合物的特性的耐磨损性、高滑动性、高强度、高耐冲击性等优异特征而用于将乙烯聚合物烧结而得到的成型体、过滤器、吸尘材料等。

通过对本实施方式的超高分子量聚乙烯粉末进行纺丝，能够得到超高分子量聚乙烯纤维。作为超高分子量聚乙烯纤维的制造方法而言，可以列举将液体石蜡和超高分子量聚乙烯粉末混炼纺丝，然后进行加热拉伸的方法。

实施例

以下，使用实施例和比较例进一步详细地说明本发明，但本发明完全不限于以下实施例。

[测定方法和条件]

通过下述方式测定了实施例和比较例的超高分子量聚乙烯粉末的物性。

(1)粘均分子量(Mv)

1)称量10mg的超高分子量聚乙烯粉末，投入到试管中。

2)在试管中投入20mL的萘烷(十氢化萘)。

3)在150℃下搅拌2小时而使超高分子量聚乙烯粉末溶解。

4)使用乌氏粘度计在135℃的恒温槽中测定了该溶液的标线间的落下时间(ts)。

5)同样地，对于超高分子量聚乙烯粉末为5mg的情况，也测定了标线间的落下时间(ts)。

6)测定了作为空白的不加入超高分子量聚乙烯粉末的仅萘烷的落下时间(tb)。

7)将根据以下式求出的超高分子量聚乙烯粉末的比浓粘度(ηsp/C) 分别作图，导出浓度(C)与超高分子量聚乙烯粉末的比浓粘度(ηsp/C)的线性方程，将超高分子量聚乙烯粉末的浓度外推到0，求出特性粘度(η)。

ηsp/C＝(ts/tb-1)/0.1

8)根据以下式，由该特性粘度(η)求出粘均分子量(Mv)。

Mv＝(5.34×10⁴)×[η]^1.49

(2)平均粒径

对于超高分子量聚乙烯粉末的平均粒径而言，使用在JISZ8801中规定的10种筛(筛孔尺寸为：710μm、500μm、425μm、355μm、300μm、212μm、150μm、106μm、75μm、53μm)对100g的粒子进行分级，对此时得到的残留在各筛上的粒子的重量从筛孔尺寸大的一侧起进行积分，在由此而得到的积分曲线中，将达到50％的重量时的粒径作为平均粒径。

(3)粒径53μm以下的粒子的含有率

粒径53μm以下的粒子的含量以在上述(2)的平均粒径的测定中相对于全部粒子(超高分子量聚乙烯粉末)的重量的、通过了具有筛孔尺寸为53μm的筛孔尺寸的筛的粒子的重量(g)的形式求出。

由以上求出的通过了具有筛孔尺寸为53μm的筛孔尺寸的筛的粒子的重量并根据以下式计算出粒径53μm以下的粒子的含有率(％)。

粒径53μm以下的粒子的含有率(％)＝[通过了具有53μm的筛孔尺寸的筛的粒子的重量(g)]/[全部粒子(超高分子量聚乙烯粉末)的重量 100(g)]×100

(4)熔化热(ΔH1)和熔点(Tm1)的测定

使用珀金埃尔默(PERKIN ELMER)公司制造的差示扫描量热仪 Pyris1(商品名)测定了超高分子量聚乙烯粉末的熔化热。将样品8.4mg 在50℃下保持1分钟，然后以10℃/分钟的速度升温至180℃，由此时得到的熔融曲线的总结晶峰面积计算出总热量，并用该总热量除以样品重量，由此求出超高分子量聚乙烯粉末的熔化热(ΔH1)。

另外，超高分子量聚乙烯粉末的熔点(Tm1)为使用珀金埃尔默 (PERKIN ELMER)公司制造的差示扫描量热仪Pyris1(商品名)测定得到的值。通过将样品8.4mg在50℃下保持1分钟，然后以10℃/分钟的速度升温至180℃而求出所述超高分子量聚乙烯粉末的熔点。

(5)混炼扭矩的测定

实施例和比较例中的混炼扭矩的测定通过以下所示的方法求出。相对于液体石蜡与超高分子量聚乙烯粉末的总重量，以液体石蜡为95 重量％、超高分子量聚乙烯粉末为5重量％的组成进行了混炼。具体而言，将超高分子量聚乙烯粉末2.0g、株式会社松村石油研究所制造的液体石蜡(产品名：SMOIL P-350P)38.0g、Great Lakes Chemical日本株式会社制造的四[亚甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯)]甲烷(产品名：ANOX20)0.4g加入到200ml的塑料量杯中充分地进行混合，然后投入到株式会社东洋精机公司制造的LaboPlastomill混炼机(主体型号：30C150，混合器型号：R-60)中，在130℃下混炼30分钟，然后在继续以22℃/分钟升温至240℃的同时进行混炼，并进一步在240℃下混炼15分钟。需要说明的是，在转速均为50rpm的条件下进行。从利用Labo Plastomill混炼机试验程序Ver.4.52(Copyright(C)，株式会社东洋精机制作所)计算出的平均扭矩的推移读取最大扭矩值和显示出最大扭矩值时的树脂温度，确认了达到最大扭矩值的80％时的温度与达到最大扭矩值的20％时的温度之差是否存在于0.1℃以上且50℃以下的温度范围内。

(6)超高分子量聚乙烯粉末之比(BD₅₃/BD₃₀₀)的计算方法

1)将超高分子量聚乙烯粉末利用根据JISZ8801标准的筛孔尺寸为 300μm、250μm、180μm、150μm、106μm、75μm、53μm的筛网进行了分级。

2)从分级后的超高分子量聚乙烯粉末的各粒级中划分并取出(分取)300μm的筛网的筛上粉末和53μm的筛网的筛下粉末。

3)根据需要使各自的粉末通过1.0mm的筛。

4)使各自的粉末经由根据JIS K6891进行了标准尺的校正的漏斗的孔流下直到溢出100cc的圆柱形容器。

5)为了防止压紧、粉体从杯子溢流，使刮刀等的刃在与容器的上表面垂直竖立而接触的状态下平滑地移动，小心地将过量的粉体从容器的上表面刮落。

6)从容器的侧面也将试样全部除去，测量每个容器的粉体的质量，减去预先测定的空的测定用容器的质量，由此计算出精确到0.1g的粉体的质量(m)。

7)根据下述式计算出堆积密度(g/cc)。

堆积密度(g/cc)＝粉体的质量(m)/圆柱形容器的容积(cc)

8)进行3次上述测定，记录其平均值。

9)由300μm的筛网的筛上粉末的堆积密度(BD₃₀₀)和53μm的筛网筛下粉末的堆积密度(BD₅₃)计算出BD₅₃/BD₃₀₀。

(7)利用筛孔尺寸为212μm的筛网分级时的筛上粉末的振实密度

通过JIS K-7370：2000中记载的方法测定了超高分子量聚乙烯粉末的振实密度。

(8)分子量分布(Mw/Mn)

在1mg超高分子量聚乙烯粉末中导入10mL的三氯苯(TCB)，在 150℃下搅拌4小时，由此制备了样品溶液，根据下述条件对该样品溶液进行了凝胶渗透色谱法(GPC)的测定。由测定结果，基于使用市售的单分散聚苯乙烯制作的校准曲线，求出数均分子量(Mn)、重均分子量 (Mw)和分子量分布(Mw/Mn)。

·装置：TSKgel(东曹制造)

·检测器：RI检测器

·流动相：三氯苯(TCB)

·流量：1.00mL/分钟

·柱：使用了将两根东曹制造的TSK-gel GMHHR-H(20)HR连接而得到的柱。

·柱温：150℃

[评价方法]

在使用株式会社东洋精机公司制造的毛细管流变仪(主体型号： CAPIROGRAPH1D)对使用株式会社东洋精机公司制造的Labo Plastomill混炼机(主体型号：30C150，混合器型号：R-60)进行混炼而得到的混炼凝胶进行纺丝时，测定了熔体张力(熔体强度(MT))。

在熔体张力的值低的情况下，能够推测出分子链的缠结已被解开，倾向于能够进行高倍拉伸。另外，能够推测出熔体张力的值的波动幅度越小，越能够得到均匀的混炼物，倾向于能够得到丝径均匀的丝。

需要说明的是，纺丝条件为恒定的190℃，以挤出速度为10mm/ 分钟、卷取速度为3m/分钟实施3分钟，从而选取了丝。使用己烷从如此得到的未拉伸丝进行了提取液体石蜡的作业。以提取时间为1小时×2组实施。其后，干燥1天，然后使用奥林巴斯株式会社的光学系统显微镜(主体型号：BX51TRF-6(D))对随机选取的20处测定丝径，计算出平均丝径。

另外，使用干燥1天后的未拉伸丝，并使用带恒温槽的拉伸试验机实施了一次拉伸和二次拉伸。需要说明的是，恒温槽使用株式会社 A&D公司制造的恒温槽(主体型号：TLF-R3T-C-W)，拉伸试验机使用株式会社A&D公司制造的TENSILON(主体型号：RTC-1310A)。对于一次拉伸而言，将未拉伸丝安装在卡盘间，根据在120℃、拉伸速度 20mm/分钟的条件下拉伸时能够拉伸到何种程度而计算出一次拉伸的倍率(A)。进一步地，对于二次拉伸而言，将一次拉伸丝安装在卡盘间，根据在140℃、拉伸速度10mm/分钟的条件下拉伸时能够拉伸到何种程度而计算出二次拉伸的倍率(B)。基于以上结果，通过将一次拉伸的倍率(A)与二次拉伸的倍率(B)相乘从而计算出最终拉伸倍率。需要说明的是，一次拉伸倍率在实施例和比较例中均为相同倍率，二次拉伸倍率根据实施例和比较例而不同。需要说明的是，二次拉伸倍率被定义为将丝拉伸到断裂为止时的值，测定10次而计算出其平均值。

另外，在恒定的190℃下，以挤出速度为10mm/分钟、卷取速度为3m/分钟实施纺丝试验，另行测定了能够在没有丝断裂的情况下连续地进行纺丝的时间。

(评价基准：熔体张力的值)

◎是指熔体张力大于等于0.1mN且小于10mN。

○是指熔体张力大于等于10mN且小于20mN。

×是指熔体张力为20mN以上。

(评价基准：熔体张力的值的波动幅度)

◎是指熔体张力的波动幅度大于等于平均值±1mN且小于平均值±3mN。

○是指熔体张力的波动幅度大于等于平均值±3mN且小于平均值±5mN。

×是指熔体张力的波动幅度为平均值±5mN以上。

(评价基准：丝径的均匀性)

◎是指平均丝径的偏差大于等于5μm且小于10μm。

○是指平均丝径的偏差大于等于10μm且小于20μm。

×是指平均丝径的偏差为20μm以上。

(评价基准：最终拉伸倍率)

◎是指最终拉伸倍率为60倍以上。

○是指最终拉伸倍率大于等于30倍且小于60倍。

×是指最终拉伸倍率小于30倍。

(评价基准：连续纺丝)

◎是指能够进行30分钟以上连续纺丝。

○是指能够进行大于等于10分钟且小于30分钟的连续纺丝。

×是指仅能够进行小于10分钟的连续纺丝。

[催化剂合成方法]

[参考例1：催化剂合成例1：固体催化剂成分[A]的制备]

在氮气置换后的8L不锈钢制高压釜中添加了己烷1600mL。在10 ℃下进行搅拌的同时用4小时同时添加了1.5mol/L的四氯化钛己烷溶液800mL和0.8mol/L的由组成式AlMg₅(C₄H₉)₁₁(OSiH)₂表示的有机镁化合物的己烷溶液800mL。添加后，缓慢地升温，在10℃下继续反应 1.5小时。反应结束后，除去1600mL上清液，利用己烷1600mL清洗 10次，由此制备了固体催化剂成分[A]。该固体催化剂成分1g中所含的钛量为3.20mmol。

[参考例2：催化剂合成例2：负载型茂金属催化剂成分[B]的制备]

将平均粒径20μm、表面积为600m²/g、粒子内孔容为1.5mL/g的球状二氧化硅在氮气气氛下、在500℃下烘烤5小时，进行脱水，从而得到了脱水二氧化硅。脱水二氧化硅的表面羟基的量相对于每1g SiO₂为1.80mmol。在氮气气氛下，在容量1.8L的高压釜内，使上述脱水二氧化硅40g分散到己烷800mL中，从而得到了浆料。将所得到的浆料在保持在50℃的同时进行搅拌，加入80mL的三乙基铝的己烷溶液(浓度1mol/L)，然后搅拌3小时，使三乙基铝与二氧化硅的表面羟基反应，得到了包含三乙基铝处理后的二氧化硅和上清液并且该三乙基铝处理后的二氧化硅的表面羟基被三乙基铝封端的成分[a]。然后，将所得到的反应混合物中的上清液通过倾析除去，由此除去了上清液中的未反应的三乙基铝。然后，适量添加己烷，得到了三乙基铝处理后的二氧化硅的己烷浆料850mL。

另一方面，将[(N-叔丁基氨基)(四甲基-η⁵-环戊二烯基)二甲基硅烷] 钛-1,3-戊二烯(以下记为“钛络合物”。)200mmol溶解于Isopar E(埃克森美孚化工公司(美国)制造的烃混合物的商品名)1000mL中，添加 20mL预先由三乙基铝和二丁基镁合成的式AlMg₆(C₂H₅)₃(n-C₄H₉)₁₂的 1mol/L己烷溶液，进一步添加己烷而将钛络合物浓度调节为0.1mol/L，从而得到了成分[b]。

另外，将双(氢化牛油烷基)甲基铵三(五氟苯基)(4-羟基苯基)硼酸盐(以下记为“硼酸盐”。)5.7g添加并溶解在甲苯50mL中，得到了硼酸盐的100mmol/L甲苯溶液。在室温下在该硼酸盐的甲苯溶液中添加乙氧基二乙基铝的1mol/L己烷溶液5mL，进一步添加己烷使得溶液中的硼酸盐浓度为70mmol/L。然后，在室温下搅拌2小时，从而得到了包含硼酸盐的反应混合物。

将包含上述硼酸盐的反应混合物46mL在15℃以上且20℃以下在进行搅拌的同时加入到以上得到的成分[a]的浆料800mL中，使硼酸盐负载于二氧化硅。如此，得到了负载有硼酸盐的二氧化硅的浆料。进一步添加以上得到的成分[b]中的32mL，搅拌4小时，使钛络合物与硼酸盐反应。如此得到了包含二氧化硅和上清液并且在该二氧化硅上形成有催化剂活性物种的负载型茂金属催化剂[B]。

然后，将所得到的反应混合物中的上清液通过倾析除去，由此除去了上清液中的未反应的三乙基铝。

对于在实施例和比较例的超高分子量聚乙烯粉末的聚合中使用的乙烯和己烷而言，使用MS-3A(昭和Union制造)进行脱水，进一步使用真空泵对己烷进行减压脱气而进行了脱氧，然后使用。

[实施例1]

将己烷、乙烯、氢气、固体催化剂成分[A]连续地供给到带搅拌装置的贝塞尔型聚合反应器中，以10kg/小时的速度制造了超高分子量聚乙烯粉末(乙烯均聚物)。氢气使用了通过接触分子筛而被纯化后的 99.99摩尔％以上的氢气。对于固体催化剂成分[A]而言，将上述己烷作为输送液，与氢气10NL/小时(NL为标准升(Normal Liter)(换算为标准状态的容积))一起，以使得制造速度达到10kg/小时的方式以 0.15mmol/L的速度从聚合反应器的底部同时供给了固体催化剂成分[A] 和己烷。需要说明的是，将固体催化剂成分[A]调节至10℃，并以0.2g/ 小时的速度进行添加，将三异丁基铝调节至22℃，并以5mmol/小时的速度进行添加，催化剂活性为11000g-PE/g-固体催化剂成分[A]。聚合反应器内的湿度保持为0ppm。另外，将溶剂己烷调节至5℃，以60L/ 小时供给到聚合反应器内。从聚合反应器的底部供给乙烯，并将聚合压力保持为0.8MPa。将聚合浆料连续地抽出到压力0.05MPa的闪蒸罐中以使得聚合反应器的液面保持恒定，并将未反应的乙烯分离。将聚合浆料连续地送至离心分离机中以使得闪蒸罐的液面保持恒定，并将聚合物与除其以外的溶剂等分离。此时，相对于超高分子量聚乙烯粉末的重量，超高分子量聚乙烯粉末中所含的溶剂等的含量为10质量％。将分离后的超高分子量聚乙烯粉末在80℃以下的低温下在喷吹氮气的同时，花时间缓慢地(4小时以上且5小时以下)进行了干燥。需要说明的是，在该干燥工序中，通过对聚合后的粉末喷雾蒸汽，使催化剂和助催化剂失活。对所得到的超高分子量聚乙烯粉末，使用筛孔尺寸为 425μm的筛除去未通过筛的超高分子量聚乙烯粉末，从而得到了实施例1的超高分子量聚乙烯粉末。将所得到的超高分子量聚乙烯粉末的物性示于表1。

[实施例2]

将1-丁烯以相对于乙烯为6.3摩尔％从气相导入，除此以外，与实施例1同样地进行而得到了实施例2的超高分子量聚乙烯粉末。将所得到的超高分子量聚乙烯粉末的物性示于表1。

[实施例3]

将聚合温度保持在48℃，除此以外，与实施例1同样地进行而得到了实施例3的超高分子量聚乙烯粉末。将所得到的超高分子量聚乙烯粉末的物性示于表1。

[实施例4]

将1-丁烯以相对于乙烯为6.3摩尔％从气相导入，除此以外，与实施例3同样地进行而得到了实施例4的超高分子量聚乙烯粉末。将所得到的超高分子量聚乙烯粉末的物性示于表1。

[实施例5]

将溶剂己烷的温度调节至15℃，除此以外，与实施例1同样地进行而得到了实施例5的超高分子量聚乙烯粉末。将所得到的超高分子量聚乙烯粉末的物性示于表1。

[实施例6]

在85℃下在喷吹氮气的同时花时间缓慢地(3小时以上且4小时以下)实施了干燥，除此以外，与实施例1同样地进行而得到了实施例6 的超高分子量聚乙烯粉末。将所得到的超高分子量聚乙烯粉末的物性示于表1。

[比较例1]

将己烷、乙烯、氢气、固体催化剂成分[A]连续地供给到带搅拌装置的贝塞尔型聚合反应器中，以10kg/小时的速度制造了超高分子量聚乙烯粉末(乙烯均聚物)。氢气使用了通过接触分子筛而被纯化后的 99.99摩尔％以上的氢气。固体催化剂成分[A]是将上述己烷作为输送液、与氢气10NL/小时(NL为标准升(Normal Liter)(换算为标准状态的容积))一起以使得制造速度为10kg/小时的方式以0.15mmol/L的速度从聚合反应器的液面与底部的中间位置添加的。另外，将固体催化剂成分[A]调节至10℃，并以0.2g/小时的速度从聚合器的液面与底部的中间处进行了添加，将三异丁基铝调节至22℃，并以5mmol/小时的速度从聚合反应器的液面与底部的中间处进行了添加。催化剂活性为 11000g-PE/g-固体催化剂成分[A]。将聚合反应器内的湿度保持为0ppm。将溶剂己烷调节至20℃，并以60L/小时从聚合反应器的液面与底部的中间处进行了供给。从聚合反应器的底部供给乙烯，并将聚合压力保持为0.8MPa。将聚合浆料连续地抽出到压力0.05MPa的闪蒸罐中以使得聚合反应器的液面保持恒定，并将未反应的乙烯分离。将聚合浆料连续地送至离心分离机以使得闪蒸罐的液面保持恒定，并将聚合物与除其以外的溶剂等分离。此时，相对于超高分子量聚乙烯粉末的重量，超高分子量聚乙烯粉末中所含的溶剂等的含量为10质量％。将分离后的超高分子量聚乙烯粉末在100℃的温度下在喷吹氮气的同时进行了1 小时～2小时的干燥。需要说明的是，在该干燥工序中，对聚合后的粉末喷雾蒸汽，由此使催化剂和助催化剂失活。对所得到的超高分子量聚乙烯粉末，使用筛孔尺寸为425μm的筛除去未通过筛的超高分子量聚乙烯粉末，从而得到了比较例1的超高分子量聚乙烯粉末。将所得到的超高分子量聚乙烯粉末的物性示于表1。

[比较例2]

将1-丁烯以相对于乙烯为6.3摩尔％从气相导入，除此以外，与比较例1同样地进行而得到了比较例2的超高分子量聚乙烯粉末。将所得到的超高分子量聚乙烯粉末的物性示于表1。

[比较例3]

将己烷、乙烯、氢气、负载型茂金属催化剂成分[B]连续地供给到带搅拌装置的贝塞尔型聚合反应器中，以10kg/小时的速度制造了超高分子量聚乙烯粉末(乙烯均聚物)。氢气使用了通过接触分子筛而被纯化后的99.99摩尔％以上的氢气。负载型茂金属催化剂成分[B]是将上述溶剂己烷作为输送液、与氢气10NL/小时(NL为标准升(Normal Liter)(换算为标准状态的容积))一起以使得制造速度达到10kg/小时的方式以 0.15mmol/L的速度从聚合反应器的液面与底部的中间处添加的。另外，将负载型茂金属催化剂成分[B]调节至12℃，并以0.2g/小时的速度从聚合反应器的液面与底部的中间处进行了添加，将三异丁基铝调节至22 ℃，并以5mmol/小时的速度从聚合反应器的液面与底部的中间处进行了添加。催化剂活性为11000g-PE/g-负载型茂金属催化剂成分[B]。将聚合温度保持为70℃。将聚合反应器内的湿度保持为0ppm。将溶剂己烷调节至20℃，并以60L/小时从聚合反应器的液面与底部的中间处进行了供给。从聚合反应器的底部供给乙烯，并将聚合压力保持为 0.8MPa。将聚合浆料连续地抽出到压力0.05MPa的闪蒸罐中以使得聚合反应器的液面保持恒定，并将未反应的乙烯分离。将聚合浆料连续地送至离心分离机以使得闪蒸罐的液面保持恒定，并将聚合物与除其以外的溶剂等分离。此时，相对于超高分子量聚乙烯粉末的重量，超高分子量聚乙烯粉末中所含的溶剂等的含量为10质量％。对分离后的超高分子量聚乙烯粉末在100℃下在喷吹氮气的同时进行了1小时～2 小时干燥。需要说明的是，在该干燥工序中，对聚合后的粉末喷雾蒸汽，从而实施了催化剂和助催化剂的失活。对所得到的超高分子量聚乙烯粉末，使用筛孔尺寸为425μm的筛除去未通过筛的超高分子量聚乙烯粉末，从而得到了比较例3的超高分子量聚乙烯粉末。将所得到的超高分子量聚乙烯粉末的物性示于表1。

[比较例4]

将聚合温度保持为55℃，除此以外，与比较例3同样地进行而得到了比较例4的超高分子量聚乙烯粉末。将所得到的超高分子量聚乙烯粉末的物性示于表1。

[比较例5]

将丙烯以相对于乙烯为0.38摩尔％从气相导入，除此以外，与比较例3同样地进行而得到了比较例5的超高分子量聚乙烯粉末。将所得到的超高分子量聚乙烯粉末的物性示于表1。

产业实用性

根据本发明的超高分子量聚乙烯粉末，在抑制由劣化导致的成型体的强度降低以及色调变化方面优异。本发明的超高分子量聚乙烯粉末具体而言在各种运动衣料、防弹衣料、防护衣料、防护手套、各种安全用品等高性能纺织品；标签绳、缆绳、游艇绳、建筑用绳等各种绳产品；渔线、遮缆线等各种编织产品；渔网、防球网等网产品、进而在化学过滤器、电池隔膜等增强材料或者各种无纺布或帐篷等窗帘材料、或者头盔、滑雪板等体育用、扬声器锥体用、预浸料、混凝土增强等复合材料用的增强纤维等中具有产业实用性。

Claims (9)

1.一种超高分子量聚乙烯粉末，其中，

所述超高分子量聚乙烯粉末的粘均分子量为10×10⁴以上且1000×10⁴以下，并且

在根据下述＜混炼条件＞进行的扭矩值的测定中，达到最大扭矩值的80％的扭矩值时的温度与达到最大扭矩值的20％的扭矩值时的温度之差为0.1℃以上且50℃以下，

＜混炼条件＞

原料：

在将所述超高分子量聚乙烯粉末和液体石蜡的合计设为100质量份时、包含5质量份的所述超高分子量聚乙烯粉末和95质量份的液体石蜡的混合物；

扭矩值测定条件：

在130℃下将所述原料混炼30分钟，然后在240℃下进一步混炼15分钟；

将从130℃升温至240℃的升温速度设定为22℃/分钟；

将螺杆转速设定为50rpm；并且

设定为氮气气氛下。

2.如权利要求1所述的超高分子量聚乙烯粉末，其中，

所述超高分子量聚乙烯粉末的Mw/Mn为6以上且14以下。

3.如权利要求1所述的超高分子量聚乙烯粉末，其中，

所述超高分子量聚乙烯粉末中的53μm以下的超高分子量聚乙烯粉末粒子的含有率小于10质量％。

4.如权利要求1所述的超高分子量聚乙烯粉末，其中，

在利用筛孔尺寸为212μm的筛网对所述超高分子量聚乙烯粉末进行了分级时的筛上粉末的振实密度为0.50g/cm³以上且0.60g/cm³以下。

5.如权利要求1所述的超高分子量聚乙烯粉末，其中，

在利用筛孔尺寸为53μm的筛网对所述超高分子量聚乙烯粉末进行了分级时的筛下粉末的堆积密度(BD₅₃)对在利用筛孔尺寸为300μm的筛网对所述超高分子量聚乙烯粉末进行了分级时的筛上粉末的堆积密度(BD₃₀₀)之比(BD₅₃/BD₃₀₀)为0.7以上且1.4以下。

6.如权利要求1所述的超高分子量聚乙烯粉末，其中，

所述超高分子量聚乙烯粉末的利用差示扫描量热仪进行的测定中的熔点(Tm1)为135℃～145℃。

7.如权利要求1所述的超高分子量聚乙烯粉末，其中，

所述超高分子量聚乙烯粉末的利用差示扫描量热仪进行的测定中的熔化热(ΔH1)为190J/g以上且230J/g以下。

8.如权利要求1～7中任一项所述的超高分子量聚乙烯粉末，其中，

残留在所述超高分子量聚乙烯粉末中的Si量小于1ppm。

9.一种超高分子量聚乙烯纤维，其是通过对权利要求1～8中任一项所述的超高分子量聚乙烯粉末进行纺丝而得到的。