JP2000265319A - 高強度ポリエチレン繊維およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 温度変化に対する繊維特性の変化が極めて少
なく室温での強度保持率の高い、各種用途に好適な高強
度ポリエチレン繊維を提供することを可能とした。 【解決手段】 繊維状態での極限粘度［ηF］が５以上
のエチレン成分を主体とするポリエチレン繊維であり、
その強度が２０ｇ／ｄ以上、弾性率が５００ｇ／ｄ以上
であり、かつその繊維の動的粘弾性の温度分散測定にお
けるγ分散の損失弾性率のピーク温度が−１１０℃以下
であり、その損失正接が０．０３以下であることを特徴
とする高強度ポリエチレン繊維。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種ロープ、釣り
糸、土木・建築等のネット・シート材、化学フィルター
やセパレータ用の布帛・不織布、防弾チョッキを始めと
する防護衣料やスポーツ衣料、あるいはヘルメットや耐
衝撃性コンポジット，スポーツ用コンポジット用補強
材、特に極低温から室温雰囲気で使用される各種産業用
材料として、広範囲の用途に使用可能な高強度ポリエチ
レン繊維であり、温度変化の大きい環境下で使用される
条件下でその性能の温度に対する変化、特に強度や弾性
率などの力学特性において温度変化の少ない高強度ポリ
エチレン繊維および、それを工業生産に十分な速度にて
製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】超高分子量ポリエチレンを原料にして高
強度・高弾性率繊維を得ようとする試みは近年活発であ
り、非常に高い強度・弾性率を有する繊維が報告されて
いる。例えば、特開昭５６−１５４０８号公報には、超
高分子量ポリエチレンを溶剤に溶解し得られたゲル状の
繊維を高倍率に延伸する、いわゆる「ゲル紡糸法」の技
術が開示されている。

【０００３】「ゲル紡糸法」により得られた高強度ポリ
エチレン繊維は有機繊維として非常に高い強度・弾性率
を有し、さらには耐衝撃性が非常に優れる事が知られて
おり、各種用途においてその応用が広がりつつある。か
かる高強度繊維を得る目的において、前出の特開昭５６
−１５４０８号公報によれば、極めて高い強度と弾性率
を有する素材を提供する事が可能であると開示されてい
る。しかしながら一方で、高強度ポリエチレン繊維は温
度による性能の変化が非常に大きいことで知られてい
る。例えば、−１６０℃付近から温度を変化させてその
引っ張り強度を測定すると、低温から温度上昇と共に徐
々にその低下が観察され、特に−１２０℃〜−１００℃
付近においてその性能の低下が著しい。このような温度
による性能の変化は本素材の温度変化の大きい環境下で
の使用を困難なものにするともに、逆に言えば極低温で
の物性が室温まで保持できれば従来の高強度ポリエチレ
ン繊維の性能を飛躍的に向上させることが期待される。

【０００４】従来、このような高強度ポリエチレン繊維
の温度変化に因る力学特性の変化を制御するこころみと
して、特開平７−１６６４１４号公報に開示されている
ごとく、特定の分子量を持つ超高分子量ポリエチレン原
料とその得られる繊維の分子量とを適正な範囲にするこ
とで、−１００℃以下のいわゆる極低温領域での振動吸
収性を向上させる試みが示唆されているが、基本的に当
該技術においては極低温での力学分散を大きくする。つ
まり、むしろ弾性率の変化を大きくする試みであり、本
発明の目指す、力学特性の低下を少なくする試みとは相
反するものであった。

【０００５】又、特開平１−１５６５０８号公報や特開
平１−１６２８１６号公報には上記のゲル紡糸法におい
て過酸化物や紫外線照射などの手段により、高強度ポリ
エチレン繊維のクリープを低減する試みが開示されてい
る。基本的に本手法によれば前述のγ分散の力学分散が
低くなることが記され本発明の述べる好ましい方向では
あるが、両発明は高強度ポリエチレン繊維のクリープを
改良するのが目的であり、力学特性の温度変化による変
化を低減するものでは無かった。特に、通常γ分散にお
ける緩和強度が小さくなると、その緩和が起こる温度も
高温にシフトするのが通例であり、従来の手法では本発
明が目指すより温度の変化に対して力学特性の変化が少
ないこと、すなわちγ分散温度はより低温に移行するこ
とが好ましいことからは逆の方向であった。

【０００６】特に、γ分散の温度を−１００℃以下の温
度域に属するγ分散の値をその温度域は極低温に維持し
ながら緩和強度として小さくすることは、その極低温で
の高い物性(特に強度)が長く室温近傍でも緩和せずに維
持されることを示唆し、そのような繊維の出現は極めて
産業上の利用価値の大きい繊維と言えよう。又、後述す
るようにこのような新規な特性を有する繊維は従来の高
強度ポリエチレン繊維として有するべき基本的特長を損
なうことなく代替可能であるばかりか、その製造工程
中、特に延伸工程においても高強度繊維でありながら極
めて高速度で延伸することが期待できる。すなわち、優
れた性能を有する高強度ポリエチレン繊維をより高い生
産性で得る事ができる新規な製造方法としてもその産業
上の意義がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上の観点に基づき、
本発明は、常温で極めて優れた力学特性を有してかつ、
広範囲での温度変化、特に液体窒素温度域によける強度
や弾性率などの力学特性が室温でも高いレベルで維持さ
れたことを特徴とする高強度ポリエチレン繊維およびそ
の新規な製造方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】即ち本発明は、繊維状態
での極限粘度［η］が５以上のエチレン成分を主体とす
るポリエチレン繊維であり、その強度が２０ｇ／ｄ以
上、弾性率が５００ｇ／ｄ以上であり、かつその繊維の
動的粘弾性の温度分散測定におけるγ分散の損失弾性率
のピーク温度が−１１０℃以下であり、さらにその損失
正接（tanδ）が０．０３以下であることを特徴とする
高強度ポリエチレン繊維に関する。さらに本発明は、極
限粘度［η]が５以上でありかつ、その重量平均分子量
と数平均分子量との比（Ｍｗ／Ｍｎ）が４以下である、
エチレン成分を主体とする高分子量重合体（Ａ）を９９
重量部乃至５０重量部、高分子量重合体（Ａ）に対して
少なくとも１．２倍の極限粘度を有する超高分子量重合
体（Ｂ）を１重量部乃至５０重量部含有してなる重合混
合物を、濃度が全量の５重量％以上８０重量％未満とな
るように溶剤に溶解して後、紡糸、延伸されることを特
徴とする高強度ポリエチレン繊維の製造方法を提供し、
さらにはその重合体混合物の平均極限粘度[η]Mが１０
以上でありかつ、得られた繊維の極限粘度[η]Fが次式
で与えられることを特徴とする超高強度ポリエチレン繊
維の製造方法に関するものである。 0.7×[η]M≦ [η]F≦0.9×[η]M

【０００９】以下、本発明を詳述する。本発明における
高分子量ポリエチレンとは、その繰り返し単位が実質的
にエチレンであることを特徴とし、少量の他のモノマー
例えばα−オレフィン，アクリル酸及びその誘導体，メ
タクリル酸及びその誘導体，ビニルシラン及びその誘導
体などとの共重合体であっても良いし、これら共重合物
どうし、あるいはエチレン単独ポリマーとの共重合体、
さらには他のα−オレフィン等のホモポリマーとのブレ
ンド体であってもよい。特にプロピレン，ブテンー１な
どのαオレフィンと共重合体を用いることで短鎖あるい
は長鎖の分岐をある程度含有させることは本繊維を製造
する上で、特に紡糸・延伸においての製糸上の安定を与
えることとなり、より好ましい。しかしながらエチレン
以外の含有量が増えすぎると反って延伸の阻害要因とな
るため、高強度・高弾性率繊維を得るという観点からは
モノマー単位で５ｍｏｌ％以下、好ましくは１ｍｏｌ％
以下であることが望ましい。もちろんエチレン単独のホ
モポリマーであっても良い。

【００１０】本発明の骨子は、繊維状態で測定の動的粘
弾性特性の温度分散におけるγ分散の損失弾性率のピー
ク温度が−１１０℃以下、好ましくは−１１５℃以下で
あり、さらにその損失正接（tanδ）の値が０．０３以
下好ましくは０．０２以下であることを特徴とする繊維
を得ることにあり、また該特性を得た繊維を得てなお、
従来と同種の繊維の製造方法よりも極めて優れた高い生
産性、具体的には高速度で延伸可能な高強度ポリエチレ
ンの製造方法を提供する。

【００１１】本発明の繊維の温度による性能の変化が少
ないこと、特に室温での力学物性、特に強度に優れてい
ることは。繊維の動的粘弾性のγ分散ピーク温度で定義
することができる。すなわち、力学分散の起こる温度域
では通常、弾性率の著しい低下が観察される。高強度ポ
リエチレン繊維の場合、通常−１００℃付近にγ分散が
観察される。ポリエチレンはこのγ分散を境にして以
後、室温へ向かって温度上昇とともに急激にその物性値
が低下する。例えば、液体窒素等使った極低温雰囲気下
（約−１６０℃）で４ＧＰａもの高強度を有するポリエ
チレン繊維を、室温で測定すると約３ＧＰａ程度まで強
度が低下するという現象が見られた。このような性質
は、広範囲の温度域で該繊維を使用しようする場合、各
種製品設計上好ましくないことはもちろんであるが、逆
にこの現象を改善できれば室温での強度を飛躍的に向上
せしめることが可能となると考えられる。従って、繊維
の使用温度域を広げる目的でγ分散の温度をより低温に
維持してかつ、強度の温度による低下をふせぐべく、そ
の値を低くすることは上記の目的に対して非常に有効で
ある。

【００１２】かかる、材料の設計思想に基づき、新しい
繊維の開発を目指す際にまず着目されるγ分散とは、繊
維を構成している分子の側鎖や末端などの局所的な欠陥
に由来するものであることが知られている。このような
欠陥を低減すれば、γ分散の緩和強度すなわち損失正接
（tanδ）を低下させることができるが、そうすると繊
維の微細構造としてその完全度がより高くなり、γ分散
の発生する温度はより高温へ自動的に移行するのが常で
あった。すなわち、γ分散のピーク温度を低温に維持し
たまま、その緩和強度を低減することは、従来技術にお
いては相反する方向であり、到底到達することが出来な
い領域であった。而して、本発明の提供する繊維のよう
にγ分散のピーク温度が逆に非常に低温に維持されてか
つその値が非常に小さいことは従来常識からは、極めて
驚くべきことである。

【００１３】さて本発明に係る繊維を得る手法は当然な
がら新規でかつ慎重な製法で得ることができる。また、
以下に述べる手法は本発明で提供する高強度ポリエチレ
ン繊維が従来の高強度ポリエチレンの一般的な特徴を兼
ね備えていることから、その非常に高い生産性を提供す
る新規な製法としても産業的な価値がある。

【００１４】すなわち本繊維は、前述の「ゲル紡糸法」
が実際的手法とて有効であるが、超高分子量ポリエチレ
ンを成形して従来知られている高強度ポリエチレン繊維
を得る手法であれば特に基本となる製糸技術は問わな
い。本発明においてまず重要なのは原料となるポリマー
である。

【００１５】すなわち、本発明においては、極限粘度
［η]が５以上でありかつ、その重量平均分子量と数平
均分子量との比（Ｍｗ／Ｍｎ）が４以下である、エチレ
ン成分を主体とする高分子量重合体（Ａ）を９９重量部
乃至５０重量部、高分子量重合体（Ａ）に対して少なく
とも１．２倍の極限粘度を有する超高分子量重合体
（Ｂ）を１重量部乃至５０重量部含有する少なくとも２
種類の超高分子量ポリエチレンの重合混合物を用いるこ
とが推奨される。この際、主となる重合体（Ａ）は極限
粘度が５以上、好ましくは１０以上でありかつ、４０未
満であり、かつポリマーをＧＰＣ（ゲル・パーミエーシ
ョンクロマトグラフィー法）で測定したＭｗ／Ｍｎが４
以下好ましくは３以下、さらにこのましくは２．５以下
であることが望ましい。

【００１６】本発明のようなγ分散の温度が先ず低い値
であるためには、分岐や末端などの欠陥部ができるだけ
小さいものを選択することが肝要であり、その意味で主
体となる重合体（Ａ）の重合度は重要であり、極限粘度
が５未満では分子の末端が非常に大きくなりγ分散のta
nδ値が大きくなってしまう。また４０を超えると逆
に、製糸上溶液の粘度が上昇しすぎて製糸が困難とな
る。ここで、極限粘度で代替して表せられる平均的重合
度と共にその分布、いわゆる分子量分布は非常に重要で
あり、ＧＰＣで測定したＭｗ／Ｍｎは４以下であること
が望ましい。このような超高分子量でかつ分子量分布が
比較的揃った原料を用いるとγ分散を低温に維持したま
ま、そのtanδの値を低くすることが容易となる。

【００１７】この理由は良く分からないが、分子鎖が引
き揃えられた場合、伸びきり鎖で形成されていると推定
される結晶は分子が整列して配向することで、結晶内部
には分子末端が非常に少なくなり、分子の末端はいわゆ
る非晶部にまとまって留置されるのではないかと推定し
ている。すなわち、本繊維の構造の大部分を占める結晶
部はより完成度の高い欠陥の少ない結晶構造となり、非
晶部に分子末端などの成分が集中するのではないか。そ
うであると、γ分散を支配する局所欠陥が、結晶内部に
多く存在すると、そのピーク温度が高温へシフトするこ
とが学術的には知られており、本発明にかかる繊維の結
晶部に分子末端などの局所部が少ないという事実と符合
するとみることが出来る。もともと、本発明にかかる繊
維の主要構造は伸び切り鎖からなる結晶構造であるため
に非晶部分に分子末端が集中してもさほど物性に影響を
与えないと推定されるが、以上は本発明の効果を説明す
るために考えられうる仮説であり、定かでは無い。

【００１８】このように、極く狭い分子量分布を持つ超
高分子量ポリエチレン重合体は通常の紡糸手法に供する
だけでは、原料重合体の分子量分布が非常に狭いことに
由来して紡糸で安定して吐出できなかったり、吐出され
た溶液はほとんど延伸性が無くその成形は事実上不可能
である。上述のポリマーを従来のゲル紡糸法に供与せし
めるためには少なくもとも分子量分布Ｍｗ／Ｍｎが４よ
り大きいことが望ましい。かかる低分子量分布の重合体
を利用する試みとして特開平９−２９１４１５号公報の
ごとく、粘度平均分子量３０万以上でＭｗ／Ｍｎが３以
下の特殊な触媒により調整された超高分子量ポリエチレ
ン系重合体を用いて高強度高弾性率繊維を得られた技術
が開示されている。該公報に記載されているごとく、高
強度ポリエチレン繊維を製造する一般的な製造法である
ゲル紡糸法よりも、該開示技術はむしろポリマーを濃度
０．２ｗｔ％以下の希薄溶液に溶解して得られる単結晶
物集合体の乾燥試料から固相押出し法あるいはゲル延伸
法を組み合せて製造されるのが一般的であると述べら
れ、実施例にも単結晶集合物を利用した技術が開示され
ている。この例のように、従来のゲル紡糸法にかかる低
Ｍｗ／Ｍｎのポリマーを供して紡糸・延伸工程を経るこ
とは非常に困難であった。また、該公報に開示の非常に
希薄な溶液から作成されたゲル延伸フィルムの物性が、
本発明の提供する新規な繊維とは性状および物性上も異
なることは改めて述べるまでも無い。

【００１９】このような分子量分布が非常に狭い重合体
が成形困難である理由は推定でしかないが、分子量分布
が狭くなることで分子鎖の絡み合いが激減し、それによ
り紡糸や延伸の際に分子鎖を変形させるのに必要な応力
を均一に伝播できなくなるからでは無いかと推定してい
る。かかる観点に基づき、旧来の技術を改善するべく鋭
意検討をした結果、主成分である重合体（Ａ）９９乃至
50重量部に対してその極限粘度の少なくとも１．２倍の
超高分子量重合体（Ｂ）を１重量部乃至５０重量部混合
することで、著しく紡糸での曳糸性（紡糸口金を出た溶
液を引き伸ばす場合の引き取りやすさ）や延伸のしやす
さ、その速度が著しく向上することが判明し、得られた
繊維もより前述に求めるごとき特性、すなわちγ分散温
度が低くかつtanδが低くなることを見出し、本発明に
到達した。さらに本発明においてこれら混合物のポリマ
ーの平均極限粘度[η]Mが１０以上でかつ、その重合体
が全量の５重量％以上８０重量％未満となるように溶剤
に溶解して紡糸・延伸する際に得られた繊維の極限粘度
[η]Fが次式となるように製造条件を工夫すると、さら
に繊維を所望の物性に劇的に近づけることが可能とな
る。

【００２０】0.7×[η]M≦ [η]F≦0.9×[η]M

【００２１】このような、原料となるポリマー分子量と
得られる繊維の関係がかかる繊維の物性とどのように係
わるかは定かでは無いが、繊維の極限粘度[η]Fが[η]M
の90％の値を超えると、２つの分子量の異なるポリマー
が均一に混合せず、延伸性が極めて不調となる、一方、
[η]Fが[η]Mの７０％の値未満であると、２種のポリマ
ーを混合した効果がほとんど無くなり、結果としては分
子量分布の通常通り広い高強度ポリエチレン繊維と同程
度の物性しか得ることができない。このように原料のポ
リマーと得られ繊維の重合度の差が大きいことは、工程
中で分子鎖が切断されていることを意味し、何らかの分
子量分布の再調整が行われていることは必至である。そ
の際、混合物の高分子量側のポリマーがより劣化される
機会が多いと推定され、それゆえこの高分子量物がより
低分子量物の分子量分布域を包括するように全体の分子
量分布が調整ことにより、よりスムーズな分子配列を伴
いながら、一方で依然残留する高分子量成分が成形時の
張力を伝播する役目を担うことで、成形性と紡糸・延伸
での加工性を両立したのではないかと推定しているが定
かでは無い。

【００２２】上記製法等により得られた繊維は、繊維状
態での極限粘度［η］Fが５以上、好ましくは１０以
上、４０未満であり、その強度が２０ｇ／ｄ以上、好ま
しくは２５g/d以上,更に好ましくは３５g/d以上、また
弾性率が５００ｇ／ｄ以上、好ましくは８００g/d以上,
更に好ましくは１２００g/d以上であり、上述の力学分
散特性との相乗効果により、実用面で従来にない極めて
優れた特性を有するポリエチレン繊維を提供することを
可能とした。

【００２３】

【実施例】以下に本発明における特性値に関する測定法
および測定条件を説明する。 （動的粘弾弾性測定）本発明における動的粘度測定は、
オリエンテック社製「レオバイブロンＤＤＶ−０１ＦＰ
型」を用いて行った。繊維は全体として１００デニール
±１０デニールとなるように分繊あるいは合糸し、各単
繊維ができる限り均一に配列するように配慮して、測定
長（鋏金具間距離）が２０ｍｍとなるように繊維の両末
端をアルミ箔で包みセルロース系接着剤で接着する。そ
の際の糊代ろ長さは、鋏金具との固定を考慮して５ｍｍ
程度とする。各試験片は、２０ｍｍの初期幅に設定され
た鋏金具（チャック）に糸が弛んだり捩じれたりしない
ように慎重に設置され、予め６０℃の温度、１１０Hzの
周波数にて数秒、予備変形を与えてから本実験を実施し
た。本実験では−１５０℃から１５０℃の温度範囲で約
１℃／分の昇温速度において１１０Ｈｚの周波数での温
度分散を低温側より求めた。測定においては静的な荷重
を５ｇｆに設定し、繊維が弛まない様に試料長を自動調
整させた。動的な変形の振幅は１５μｍに設定した。

【００２４】（強度・弾性率）本発明における強度，弾
性率は、オリエンティック社製「テンシロン」を用い、
試料長２００ｍｍ、伸長速度１００％／分の条件で歪ー
応力曲線を雰囲気温度２０℃、相対湿度６５％条件下で
測定し、曲線の破断点での応力を強度（ｇ／ｄ）、曲線
の原点付近の最大勾配を与える接線より弾性率（ｇ／
ｄ）を計算して求めた。なお、各値は１０回の測定値の
平均値を使用した。

【００２５】（極限粘度）１３５℃のデカリンにてウベ
ローデ型毛細粘度管により、種々の希薄溶液の比粘度を
測定し、その粘度の濃度にたいするプロットの最小２乗
近似で得られる直線の原点への外挿点より極限粘度を決
定した。測定に際し、原料ポリマーのがパウダー状の場
合はその形状のまま、パウダーが塊状であったり糸状サ
ンプルの場合は約５ｍｍ長の長さにサンプルを分割また
は切断し、ポリマーに対して１ｗｔ％の酸化防止剤（商
標名「ヨシノックスＢＨＴ」吉富製薬製）を添加し、１
３５℃で４時間撹はん溶解して測定溶液を調整した。

【００２６】（分子量分布測定）本特許におけるＭｗ／
Ｍｎはゲル・パーミエーションクロマトグラフィー法に
て測定した。用いた装置はＷａｔｅｒｓ社製（１５０Ｃ
ＡＬＣ／ＧＰＣ）とカラムとして東ソ（株）製(ＧＭ
ＨＸＬシリース゛)を用い１４５℃の温度で測定した。分子量
の検量線はＰｏｌｙｍｅｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｉｅｓ社
製（Polystyren-High Molecular Weight Calibration K
it)を用いて作成した。試料溶液は、トリクロルベンゼ
ンに０．０２ｗｔ％となるようにポリマーの０．２ｗｔ
％にあたる酸化防止剤(チバガイギー(社)製Irgafos168)
を添加して１４０℃で約８時間溶解したものを用いた。

【００２７】以下、実施例をもって本発明を説明する。 （実施例１）極限粘度が１８．５でかつその分子量分布
指数Ｍｗ／Ｍｎ＝２．５の超高分子量ポリエチレンのホ
モポリマー（Ａ）を９９重量部と極限粘度が２８．０で
かつその分子量分布が約Ｍｗ／Ｍｎ＝５．５のポリマー
（Ｄ）を２重量部加えたパウダー状の混合物が全量の３
０重量％となるようにデカヒドロナフタレン７０重量％
を常温で添加した。この際、重合物混合物の極限粘度
[η]Mは１８．８であった。この混合重合体のデカリン
分散体を２軸型の混合押し出し機に供給し、２００℃の
温度条件および１００ｒｐｍで溶解・押し出しを実施し
た。尚この際、酸化防止剤は使用しなかった。

【００２８】このようにして調整された溶液は０．６ｍ
ｍ直径を有するオリフィスが４８ホール設置された口金
を用いて各ホールの吐出量が１．２g/minとなるように
押し出して後、直ちに室温に調整した不活性ガスにて溶
剤を一部除去しつつ冷却し、９０m/minの速度で引き取
りを実施した。引き取り直後のゲル状の繊維のポリマー
含有量は５５重量％であった。この引き取られた糸は直
ちに１２０℃のオーブンにて４倍延伸されて後、一旦巻
き取り、さらに１４９℃に調整されたオーブンにて４．
５倍に延伸されて高強度繊維を得た。得られた繊維の動
的粘弾性特性を含む諸物性を表１に示す。

【００２９】（実施例２）実施例１における主成分ポリ
マーとして極限粘度が１２．０のポリマーを用いた他
は、同様の操作で延伸糸を得た。この際、重合物混合物
の極限粘度[η]Mは１０．６であった。実施例１に比
べ、延伸が非常にスムーズであったが、得られた繊維の
強度は若干低下した。

【００３０】（実施例３）実施例１の主成分ポリマーと
添加ポリマーを混合割合で９０重量部：１０重量部に変
更した後は同様の操作にて延伸糸を作成した。この際、
重合物混合物の極限粘度[η]Mは１９．５であった。２
段目の延伸が若干不調で延伸倍率を４倍に落さなければ
ならなず、結果として強度・弾性率等が低下したが、全
般的には満足の行く物性を有する繊維を得ることができ
た。

【００３１】（実施例４）実施例１において、ポリマー
を溶解する際にブレンドポリマーの総量に対して１ｗｔ
％の酸化防止剤（商標名「ヨシノックスＢＨＴ」吉富製
薬製）を添加した他は同様の操作で延伸糸を得る実験を
実施した。紡糸速度が３０ｍ／ｍｉｎまでが上限であっ
たが、その後の延伸は比較的安定に実施可能であった。
得られた繊維の特性は実施例１に比較して、特に粘弾性
特性において低下したものの、全般的には満足の行く結
果が得られた。

【００３２】（実施例５）実施例１において、主成分の
ポリマーをエチレンに対して１−オクテンを０．１mol
％共重合させた極限粘度１８．２のポリマーを用いた他
は同様の操作せ繊維を得た。尚、混合物の極限粘度は１
８．５であった。実施例１に比べると繊維の弾性率が若
干低下する傾向にあるが、紡糸での曳糸性および延伸で
の操業性等はむしろ優れる結果となった。動的粘弾性特
性も非常に優れた結果となった。

【００３３】（比較例１）実施例１の主成分ポリマーの
みを用い高分子量物は添加しなかった。紡糸直下での糸
切れが甚だしく、満足の行く繊維を曳き取ることができ
なかった。

【００３４】（比較例２）実施例１に用いた主成分ポリ
マー（Ａ）を０．２重量％と、ポリマーに対して１ｗｔ
％となるように酸化防止剤（商標名「ヨシノックスＢＨ
Ｔ」吉富製薬製）を添加してデカリンに均一溶解した
後、平面状のガラス板にキャスティングして１昼夜自然
に放置した後、８０℃の温度で真空下でさらに２昼夜か
けて完全に溶剤を蒸発させて厚さ約１５ミクロンのキャスト
フィルムを作成した。これを、加熱温度を設置した引張
り試験機で約１０ｍｍ／ｍｉｎの歪み速度にて５０℃で
４０倍、１２０℃で３倍さらに１４０℃で２倍の合計２
４０倍延伸し、高度に配向したフィルムを作成した。得
られたフィルムの強度を(g/d)表示に換算したものを表
１にまとめる。フィルムの動的粘弾性測定は繊維の測定
法にその試料寸法および厚みが準拠するように測定し実
厚みで最終補正した。得られたフィルムの特性は、高強
度・高弾性率で満足の行くものであった。特に、延伸倍
率の高さにみられるように弾性率において特に優れた結
果となった。一方、動的粘弾性特性ではγ分散の値は低
いものの、そのピーク温度が非常に高温にシフトし、所
望とする物性を得る事ができなかった。

【００３５】（比較例３）実施例１に用いた主成分ポリ
マーの替わりに極限粘度１８．８で分子量分布指数Ｍｗ
／Ｍｎ＝８．５のポリマーを使用した他は同様の操作で
延伸糸を得た。尚、ブレンド体の平均の極限粘度は１
８．９であった。実施例１に比較して糸の延伸性が低下
し若干延伸倍率を低下させる必要が生じその分、強度が
低下した。動的粘弾性特性のγ分散の損失弾性率のピー
ク位置の温度は−１１６℃と良好であったが、その損失
正接は０．０４０と大きな値となった。

【００３６】

【表１】

【００３７】

【発明の効果】温度変化に対する繊維特性の変化が極め
て少なく、常温での力学特性に優れる高強度ポリエチレ
ン繊維を提供することを可能とした。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】繊維状態での極限粘度［η］が５以上のエ
   チレン成分を主体とするポリエチレン繊維であり、その
   強度が２０ｇ／ｄ以上、弾性率が５００ｇ／ｄ以上であ
   り、かつその繊維の動的粘弾性の温度分散測定における
   γ分散の損失弾性率のピーク温度が−１１０℃以下であ
   り、さらに損失正接（tanδ）が０．０３以下であるこ
   とを特徴とする高強度ポリエチレン繊維。
2. 【請求項２】極限粘度［η]が５以上でありかつ、その
   重量平均分子量と数平均分子量との比（Ｍｗ／Ｍｎ）が
   ４以下であるエチレン成分を主体とする高分子量重合体
   （Ａ）を９９重量部乃至５０重量部、高分子量重合体
   （Ａ）に対して少なくとも１．２倍の極限粘度を有する
   超高分子量重合体（Ｂ）を１重量部乃至５０重量部含有
   する重合混合物を、濃度が５重量％以上８０重量％未満
   となるように溶剤に溶解して後、紡糸、延伸することを
   特徴とする高強度ポリエチレン繊維の製造方法。
3. 【請求項３】重合混合物の平均極限粘度[η]Mが１０以
   上でありかつ、得られた繊維の極限粘度[η]Fが次式で
   与えられることを特徴とする高強度ポリエチレン繊維の
   製造方法。 0.7×[η]M≦ [η]F≦0.9×[η]M