JPWO2018181309A1

JPWO2018181309A1 - ポリエチレン繊維、およびそれを用いた製品

Info

Publication number: JPWO2018181309A1
Application number: JP2019509885A
Authority: JP
Inventors: 優二池田; 佳史丸岡; 奥山　幸成; 幸成奥山
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 2017-03-29
Filing date: 2018-03-27
Publication date: 2020-02-20
Anticipated expiration: 2038-03-27
Also published as: WO2018181309A1; JP6996555B2

Abstract

耐切創性に優れる新規なポリエチレン繊維、およびそれを含む製品を提供する。本発明のポリエチレン繊維は、極限粘度［η］が０．８ｄＬ／ｇ以上、４．９ｄＬ／ｇ未満のポリエチレンからなる繊維であり、アスペクト比が３未満であり平均粒子径が３．０μｍ以上１５.０μｍ以下の硬質粒子を、ポリエチレン繊維中に５質量％以上含有する。

Description

本発明は、耐切創性に優れたポリエチレン繊維および該繊維を含む製品に関する。

従来、天然繊維の綿や一般的な有機繊維が耐切創性素材として用いられてきた。また、それらの繊維などを編みあげた手袋が耐切創性を必要とする分野で多く用いられてきた。そこで耐切創性機能の付与として、アラミド繊維などの高強度繊維の紡績糸からなる編物や織物などが考案されてきた。しかしながら、これらは、毛抜けや耐久性の観点で不満が見受けられた。一方、別の手段として、金属繊維を有機繊維や天然繊維と合わせて用いることにより耐切創性を向上させる試みが行われている。しかしながら、金属繊維を合わせることにより、風合いが堅くなり、柔軟性が損なわれるという問題がある。

上記の問題を解決するため、重量平均分子量（Ｍｗ）、及び重量平均分子量と数平均分子量（Ｍｎ）の比（Ｍｗ／Ｍｎ）を規定した、耐切創性に優れるポリエチレン繊維の技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

また、硬質繊維を含む糸により耐切創性に優れる超高分子量ポリエチレン繊維の技術が知られている（例えば、特許文献２および３を参照）。

特開２００４−０１９０５０号公報特表２０１０−５０７０２６号公報特表２０１５−５１８５２８号公報

しかし、近年安全意識の高まりから、従来よりも耐切創性の高い素材が求められている。また、特許文献２や３に開示の技術を溶融紡糸に利用すると、添加する硬質繊維が紡糸工程における濾過フィルターを目詰まりさせ、生産性を著しく低下させるという問題がある。

そこで、本発明は、かかる従来技術の課題を解決するためになされた。すなわち、本発明の目的は、優れた耐切創性を有し、生産性の高い新規なポリエチレン繊維、および該繊維を用いた製品を提供することにある。

本発明者らは鋭意検討した結果、以下に示す手段により、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに到った。すなわち、本発明は、以下の構成からなる。

１．極限粘度［η］が０．８ｄＬ／ｇ以上、４．９ｄＬ／ｇ未満のポリエチレンからなる繊維であり、アスペクト比が３未満であり、平均粒子径が３．０μｍ以上１５.０μｍ以下の硬質粒子を、ポリエチレン繊維中に５質量％以上含有することを特徴とするポリエチレン繊維。
２．上記硬質粒子は、シリカまたはアルミナである上記１に記載のポリエチレン繊維。
３．ヨーロッパ規格であるＥＮ３８８による耐切創性評価において、３５０ｇ／ｍ²±３５ｇ／ｍ²の布帛にした場合の耐切創性のレベルが４以上である上記１または２に記載のポリエチレン繊維。
４．上記１から３のいずれか１つに記載のポリエチレン繊維を含むことを特徴とする製品。

本発明により、優れた耐切創性を有し、生産性の高いポリエチレン繊維、および該繊維を用いた製品を提供することができる。

以下、本発明を詳述する。
本発明のポリエチレン繊維は、その極限粘度［η］が０．８ｄＬ／ｇ以上、４．９ｄＬ／ｇ未満であり、好ましくは１．０ｄＬ／ｇ以上、４．０ｄＬ／ｇ以下、更に好ましくは１．２ｄＬ／ｇ以上、２．５ｄＬ／ｇ以下である。

極限粘度を４．９ｄＬ／ｇ未満とすることにより、溶融紡糸法での製糸が容易になり、いわゆるゲル紡糸等で製糸する必要がない。そのため、製造コストの抑制、作業工程の簡略化の点で優位である。さらに、製造時に溶剤を用いないため、作業者や環境への影響も小さい。また製品となった繊維中の残留溶剤も存在しないため製品使用者に対する溶媒の悪影響がない。また、極限粘度を０．８ｄＬ／ｇ以上とすることにより、ポリエチレンの分子末端基の減少により、繊維中の構造欠陥数を減少させることができる。そのため、強度や弾性率等の繊維の力学物性や耐切創性能を向上させることができる。

また本発明に係るポリエチレン繊維の好ましい重量平均分子量（Ｍｗ）は５００００〜６０００００である。Ｍｗを５００００以上とすることにより、ポリエチレンの分子末端基の減少により、繊維中の構造欠陥数を減少させることができる。そのため、強度や弾性率等の繊維の力学物性や耐切創性能が向上する。一方、Ｍｗを６０００００以下とすることにより、溶融紡糸法での製糸が容易になり、いわゆるゲル紡糸等で製糸する必要がない。そのため、製造コストの抑制、作業工程の簡略化の点で優位である。さらに、製造時に溶剤を用いないため、作業者や環境への影響も小さい。また製品となった繊維中の残留溶剤も存在しないため製品使用者に対する溶媒の悪影響がない。

また本発明におけるポリエチレンは、その繰り返し単位が実質的にエチレンであればよく、当該エチレンと、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等との共重合体であってもよい。或は、これら共重合体同士、またはエチレン単独ポリマーと上記共重合体との共重合体、更にはエチレン単独ポリマーと他の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−１などのα−オレフィンとの共重合体を用いて短鎖または長鎖の分岐をある程度含有させることは、本発明のポリエチレン繊維を製造する上で、特に紡糸・延伸における製糸上の安定性が付与されるため、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過ぎると逆に延伸の阻害要因となるため、高強度・高弾性率のポリエチレン繊維を得るという観点からは、ポリエチレン繊維全体に占めるエチレン以外の成分の比率はモノマー単位で好ましくは０．２ｍｏｌ％以下、より好ましくは０．１ｍｏｌ％以下である。もちろん、本発明におけるポリエチレンはエチレン単独で構成されていてもよい。

本発明のポリエチレン繊維は、アスペクト比が３未満である複数の硬質粒子を含有している。本発明のポリエチレン繊維が含有する硬質粒子のアスペクト比は、３未満であればよいが、好ましくは１以上２以下である。ここで、硬質粒子のアスペクト比とは、ＪＩＳ８９００−１に基づいて算出される値（すなわち、粒子の顕微鏡像において、（最大長径／最大長径に直交する幅）で定義される粒子の形状を表す指数）である。硬質粒子のアスペクト比の測定方法は、後記する実施例の欄で詳述する。硬質粒子のアスペクト比が３以上になると、紡糸時に濾過フィルターが目詰まりし、繊維の生産性を著しく低下させることが懸念される為、好ましくない。

本発明において「硬質粒子」とは、シリカ、アルミナ等のようにポリマー（ポリエチレン繊維）中で凝集し難いものを意味する。よって、本発明のポリエチレン繊維が含有する硬質粒子の主たる原料としては、例えばシリカ、アルミナが挙げられ、なかでも、シリカからなるものが好ましい。

本発明のポリエチレン繊維が含有する複数の硬質粒子の形状は、真球状、扁球状であることが好ましい。硬質粒子が繊維状の場合、紡糸時に濾過フィルターが目詰まりし、繊維の生産性を著しく低下させることが懸念されるため、好ましくない。

本発明のポリエチレン繊維が含有する複数の硬質粒子は、そのまま用いてもよいし、表面を修飾したものを用いてもよい。表面修飾としては、ジメチル基、エポキシ基、ヘキシル基、フェニル基、メタクリル基、ビニル基、イソシアネート基等が適用できる。

本発明のポリエチレン繊維が含有する複数の硬質粒子の平均粒子径は、３．０μｍ以上であり、好ましくは５.０μｍ以上である。硬質粒子の平均粒子径が１５.０μｍよりも大きくなると、紡糸時に濾過フィルターが目詰まりし、繊維の生産性を著しく低下させ、特に延伸性を大幅に低下させる。
なお上記硬質粒子の平均粒子径は、後記する硬質粒子のアスペクト比と同様の方法により硬質粒子１０個のそれぞれについて長軸（最大長径）と短軸（最大短径）を測定し、最大長径と最大短径の合計（２０個）の平均値を求めることで、平均粒子径を算出した。

本発明のポリエチレン繊維全体に含まれる上記複数の硬質粒子の含有量は、５質量％以上であり、好ましくは１０質量％以上３０質量％以下である。硬質粒子の含有量が５質量％未満であると、繊維中に存在する硬質粒子と刃の接触頻度が少なく、耐切創性を向上させる効果を得られ難い。

本発明のポリエチレン繊維を紡糸する際、硬質粒子は、事前にポリエチレンと混練したマスターバッチとして用いてもよいし、単体で用いてもよい。

本発明のポリエチレン繊維は、単糸あたりの繊維径が４５μｍ以下であるのが好ましく、３７μｍ以下であるのがより好ましい。単糸あたりの繊維径が４５μｍよりも太くなると、織物または編物（織編物）に形成した際の風合いが堅くなり、柔軟性が損なわれる。なお、単糸あたりの繊維径は、例えば、ｄｔｅｘと繊維の比重より求める方法や、顕微鏡を用いて求める方法を用いることで求めることができる。その下限は、上記観点からは特に限定されないが、生産性などを考慮すると、おおむね１０μｍ以上であることが好ましい。

本発明のポリエチレン繊維は、上記硬質粒子以外に、添加剤として、酸化防止剤、滑剤、帯電防止剤、過酸化物、顔料、染料、分散剤等を含んでもいても良い。

本発明のポリエチレン繊維の平均強度は、４ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが望ましく、好ましくは、６ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。平均強度が４ｃＮ／ｄｔｅｘ未満の場合、応用製品を作製したとき、強度が不足する可能性がある。その上限は、上記観点からは特に限定されないが、紡糸性などの生産性を考慮すると、おおむね５０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であることが好ましい。

本発明のポリエチレン繊維は、芯鞘構造を適用してもよく、また星形、三角や、中空等の異形の形状を有していてもよい。

本発明のポリエチレン繊維を得る製造方法については、例えば、溶融紡糸法を用いることができる。ここで、例えば、溶剤を用いて行う超高分子量ポリエチレン繊維の製法の一つであるゲル紡糸法を用いると、高強度のポリエチレン繊維を得られるものの、生産性が低いばかりでなく、溶剤使用による製造作業者の健康や環境への影響、また繊維中に残留する溶剤が製品使用者の健康に与える影響が大きい。

よって、本発明のポリエチレン繊維は溶融紡糸法を用いるのが好ましい。溶融紡糸法を用いて本発明のポリエチレン繊維を製造する方法について、具体的に以下に説明する。なお、本発明のポリエチレン繊維を製造する方法は、以下の工程や数値に限定されない。

上述したポリエチレン樹脂と粉末状態の硬質粒子とをブレンドし、押出機等を用いて、ポリエチレン樹脂の融点よりも例えば１０℃以上、好ましくは５０℃以上、更に好ましくは８０℃以上高い温度で溶融押出しをして、定量供給装置を用いてポリエチレン樹脂の融点より例えば８０℃、好ましくは１００℃以上高い温度で紡糸ノズル（紡糸口金）に供給する。この時、押出機内に供給する不活性ガスの圧力は、０．００１ＭＰａ以上、０．８ＭＰａ以下とするのが好ましく、より好ましくは０．０５ＭＰａ以上、０．７ＭＰａ以下、更に好ましくは０．１ＭＰａ以上、０．５ＭＰａ以下とすることが推奨される。その後、例えば直径０．３ｍｍ以上、２．５ｍｍ以下、好ましくは直径０．５ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下を有する紡糸ノズルより０．１ｇ／ｍｉｎ以上の吐出量で吐出する。紡糸ノズルから溶融樹脂を吐出する際の吐出線速度は、１０ｃｍ／ｍｉｎ以上、１２０ｃｍ／ｍｉｎ以下とするのが好ましい。より好ましい吐出線速度は、２０ｃｍ／ｍｉｎ以上、１１０ｃｍ／ｍｉｎ以下であり、更に好ましくは３０ｃｍ／ｍｉｎ以上、１００ｃｍ／ｍｉｎ以下である。

次に、該吐出糸を５〜４０℃まで冷却した後に５０ｍ／ｍｉｎ以上で巻き取り、更に得られた該未延伸糸を、少なくとも１回以上の回数で該未延伸糸の融点以下の温度で延伸する。具体的には、２段階以上に分けて延伸工程を行うことが好ましい。延伸の初期の温度は、上記未延伸糸の結晶分散温度未満が好ましく、より好ましくは８０℃以下、更に好ましくは７５℃以下である。次いで、上記未延伸糸の結晶分散温度以上、融点以下、好ましくは９０℃以上、融点未満で延伸するのが好ましい。

ここで結晶分散温度とは、以下の方法によって測定される温度である。
まず固体粘弾性測定装置（Ｔ．Ａ．インスツルメント社製、「ＤＭＡＱ８００」）を用いて固体粘弾性率を測定する。測定した固体粘弾性率の解析には、「Ｔ．Ａ．ＵｎｉｖｅｒｓａｌＡｎａｌｙｓｉｓ」（Ｔ．Ａ．インスツルメント社製）を用いる。ここで測定開始温度を−１４０℃、測定終了温度を１４０℃、昇温速度を１．０℃／ｍｉｎとする。また、歪み量を０．０４％とし、測定開始時の初荷重０．０５ｃＮ／ｄｔｅｘとする。また、測定周波数を１１Ｈｚとする。次に、得られた固体粘弾性率に基づいて損失弾性率を計算し、温度分散を低温側より求め、損失弾性率の値を対数で縦軸に取り、横軸に温度を取ってプロットし、最も高温側に現れる損失弾性率のピーク値を結晶分散温度とする。

延伸倍率は、合計で６倍以上とするのが好ましく、より好ましくは８倍以上であり、更に好ましくは１０倍以上である。また、延伸倍率は、合計で３０倍以下とするのが好ましく、より好ましくは２５倍以下であり、更に好ましくは２０倍以下である。なお、多段延伸を採用する場合、例えば、２段延伸を行う場合であれば、１段階目の延伸倍率は１．０５倍以上、４．００倍以下とするのが好ましく、２段階目の延伸倍率は２．５倍以上、１５倍以下とするのが好ましい。

本発明のポリエチレン繊維を使用した製品、例えば、織編物は、耐切創性織編物、手袋及びベスト等として好適に用いられる。例えば、手袋は、本発明のポリエチレン繊維を編み機に掛けることで得られる。もしくは、本発明のポリエチレン繊維を織り機に掛けて布帛を得、それを裁断、縫製して手袋とすることもできる。

このようにして得られた手袋は、例えば、そのまま手袋として使用することもできるが、必要であれば滑り止め性を付与するために、樹脂を塗布することもできる。ここで用いられる樹脂は、例えば、ウレタン系やエチレン系などが挙げられるが、特に限定されるものではない。

本発明のポリエチレン繊維は、後述の実施例からも分かるように、耐切創性能に優れている。具体的には、ヨーロッパ規格であるＥＮ３８８による耐切創性評価において、３５０ｇ／ｍ²±３５ｇ／ｍ²の布帛にした場合の耐切創性のレベルが４以上を満足する。
よって、本発明のポリエチレン繊維を使用した製品は、上記した手袋やベスト等の織編物以外にも、テープ、ロープ、ネット、釣糸、資材防護カバー、シート、カイト用糸、洋弓弦、セールクロス、幕材として好適に用いられる。もちろん、本発明のポリエチレン繊維を用いた製品はこれらに限定されない。

また、本発明のポリエチレン繊維は、高い耐切創性を有するため、該耐切創性を活かした材料、例えば、繊維強化樹脂補強材、セメント補強材、繊維強化ゴム補強材、あるいは環境変化が想定される防護材、防弾材、医療用縫合糸、人工腱、人工筋肉、繊維強化樹脂補強材、セメント補強材、繊維強化ゴム補強材、工作機械部品、電池セパレーター、化学フィルターとして好適に用いられる。もちろん、本発明のポリエチレン繊維は、これらの材料に限定されず、様々な材料として用いることができる。

本願は、２０１７年３月２９日に出願された日本国特許出願第２０１７−０６５３３１号に基づく優先権の利益を主張するものである。２０１７年３月２９日に出願された日本国特許出願第２０１７−０６５３３１号の明細書の全内容が、本願に参考のため援用される。

以下に、実施例を例示し、本発明を具体的に説明する。しかし、本発明は下記実施例によって限定されるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。

まず、後述の実施例および比較例で作製した繊維（繊維サンプル）およびそれを用いた筒編み物（編物サンプル）に対して行った特性値の測定及び評価について説明する。

（１）極限粘度［η］
極限粘度は、溶媒として１３５℃に加熱したデカリンを用い、ウベローデ型毛細粘度管を用いて測定した。具体的には、種々の希薄溶液の比粘度を測定し、その粘度の濃度に対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。比粘度の測定に際し、繊維サンプルを約５ｍｍ長に分割または切断し、ポリマーに対して１質量％の酸化防止剤（ヨシノックスＢＨＴ（登録商標）、吉富製薬製）を添加し、１３５℃で４時間攪拌溶解して測定溶液を調整した。

（２）硬質粒子のアスペクト比
硬質粒子のアスペクト比は、ＳＥＭ写真を用いることによって求めた。繊維サンプルをるつぼの中に入れ、灰と炭素質物質になるまで燃焼をさせた後、電気炉に入れ、ポリエチレンの分解温度以上で加熱した。炭素質物質が完全に灰になったら、デシケータ中で放冷して灰分を得た。灰分のＳＥＭ写真を撮影し、無作為に選択した硬質粒子１０個のそれぞれについて、長軸（最大長径）および最大長径に直交する幅を測定し、最大長径を、最大長径に直交する幅で除して、その平均値を求めることで、アスペクト比を算出した。なお、硬質粒子は硬度が高い為、加熱しても形状が変化しないと考えられる。

（３）硬質粒子の含有量
硬質粒子の含有量は、ＪＩＳ−２２７２に基づき、灰分測定を用いることによって求めた。繊維サンプル１．０ｇをるつぼの中に入れ、灰と炭素質物質になるまで燃焼をさせた後、電気炉に入れ、ポリエチレンの分解温度以上で加熱した。炭素質物質が完全に灰になった後、デシケータ中で放冷して質量を測定し、灰分を求めた。得られた灰分量と上記繊維量の合計に対する灰分量の質量比率に基づき、硬質粒子の含有量を求めた。

（４）耐切創性
耐切創性は、クープテスター（ソドマット（ＳＯＤＭＡＴ）社製）の装置を用い、ヨーロッパ規格であるＥＮ３８８法に基づいて測定を行った。具体的には、後記する方法で作製した各ポリエチレン繊維を用い、島精機製作所社製の丸編み機を用いて、目付が３５０ｇ／ｍ²±３５ｇ／ｍ²の筒編み物を作製した。得られた筒編み物のクープテスターのインデックス値を以下のようにして算出して、耐切創性を評価した。

ここで、上記装置の試料台にはアルミ箔が設けられており、この上に編物サンプルを載置した。次いで、装置に備えられた円形の刃を、走行方向とは逆方向に回転させながら試料の上を走らせた。なお、編物サンプルが切断されると、円形刃とアルミ箔とが接触して通電することで、耐切創性試験が終了したことが検知された。円形刃が作動している間中、装置に取り付けられているカウンターがカウントを行うので、その数値を記録した。

この試験では、目付け約２００ｇ／ｍ²の平織りの綿布をブランクとし、編物サンプルの切創レベルを評価した。ブランクからテストを開始し、ブランクのテストと編物サンプルのテストとを交互に行い、編物サンプルを５回テストし、最後に６回目のブランクをテストして、１セットの試験を終了した。以上の試験を５セット行い、５セットの平均のＩｎｄｅｘ値（インデックス値）を耐切創性の代用評価とした。インデックス値が高いほど、耐切創性に優れることを意味する。本実施例では、上記インデックス値のレベルが４以上を合格とした。

インデックス値は、次式により算出される。
Ａ＝（サンプルテスト前の綿布のカウント値＋サンプルテスト後の綿布のカウント値）／２
インデックス値＝（サンプルのカウント値＋Ａ）／Ａ

耐切創性の評価に使用したカッターは、ＯＬＦＡ株式会社製のロータリーカッターＬ型用φ４５ｍｍである。材質はＳＫＳ−７タングステン鋼であり、刃厚０．３ミリ厚であった。また、テスト時にかかる荷重は３．１４Ｎ（３２０ｇｆ）にして評価を行った。

（実施例１）
極限粘度が１．９ｄＬ／ｇであるポリエチレンペレット８８質量％と、アスペクト比が１．４、平均粒子径が３μｍであるシリカ粒子（硬質粒子）１２質量％とを混ぜてブレンドポリマーを作製した。なお、硬質粒子のアスペクト比は、上記したように１０個の平均であり、その範囲は１．１から２．３であった。このブレンドポリマーを押出機に供給して２８０℃で溶融し、オリフィス径φ０．８ｍｍ、３０Ｈからなる紡糸口金からノズル面温度２８８℃にて単孔吐出量０．３２ｇ／ｍｉｎで吐出させた。

吐出された糸条を１０ｃｍの保温区間通過させ、その後１８℃、０．５ｍ／ｓｅｃのクエンチで冷却後、紡糸速度２００ｍ／ｍｉｎでチーズ形状に捲き取り、未延伸糸を得た。次いで、上記の未延伸糸を２個の駆動ロール間で３倍、次いで１００℃の熱風で加熱して安定に延伸できる最大の延伸倍率にて巻き取って延伸糸を得た。延伸糸を全体として８８０ｄｔｅｘ±８８ｄｔｅｘとなるように合糸し、実施例１のポリエチレン繊維を得た。得られたポリエチレン繊維を用いて、上記方法により筒編み物を作製して耐切創性を評価した。これらの結果を表１に示す。なお、本実施例を含め以下の実施例及び比較例では、延伸糸を所望のｄｔｅｘとなるように合糸を行ったが、分繊を行う場合もある。

（実施例２）
実施例１の条件において、アスペクト比が１．５、平均粒子径が７μｍであるシリカ粒子（硬質粒子）１２質量％を用いた以外は、実施例１と同様にして未延伸糸を得た。得られた未延伸糸から実施例１と同様にして延伸糸を得た。得られた延伸糸から、実施例１と同様に、実施例２のポリエチレン繊維および筒編み物を得て耐切創性を評価した。これらの結果を表１に示す。

（実施例３）
実施例１の条件において、極限粘度が１．９ｄＬ／ｇであるポリエチレンペレット９５質量％と、アスペクト比が１．５、平均粒子径が７μｍであるシリカ粒子（硬質粒子）５質量％とを用いた以外は、実施例１と同様にして未延伸糸を得た。得られた未延伸糸から実施例１と同様にして延伸糸を得た。得られた延伸糸から、実施例１と同様に、実施例３のポリエチレン繊維および筒編み物を得て耐切創性を評価した。これらの結果を表１に示す。

（実施例４）
実施例１の条件において、アスペクト比が１．５、平均粒子径が１５μｍであるシリカ粒子（硬質粒子）１２質量％を用いた以外は、実施例１と同様にして未延伸糸を得た。得られた未延伸糸から実施例１と同様にして延伸糸を得た。得られた延伸糸から、実施例１と同様に、実施例４のポリエチレン繊維および筒編み物を得て耐切創性を評価した。これらの結果を表１に示す。

（実施例５）
実施例１の条件において、アスペクト比が１．６、平均粒子径が７μｍであるアルミナ粒子（硬質粒子）１２質量％を用いた以外は、実施例１と同様にして未延伸糸を得た。得られた未延伸糸から実施例１と同様にして延伸糸を得た。得られた延伸糸から、実施例１と同様に、実施例５のポリエチレン繊維および筒編み物を得て耐切創性を評価した。これらの結果を表１に示す。

（比較例１）
実施例１の条件において、極限粘度が１．９ｄＬ／ｇであるポリエチレンペレット８０質量％と、アスペクト比が１．５、平均粒子径が２μｍであるシリカ粒子（硬質粒子）２０質量％とを用いた以外は、実施例１と同様にして未延伸糸を得た。得られた未延伸糸から実施例１と同様にして延伸糸を得た。得られた延伸糸から、実施例１と同様に、比較例１のポリエチレン繊維および筒編み物を得て耐切創性を評価した。これらの結果を表１に示す。

（比較例２）
実施例１の条件において、アスペクト比が１．５、平均粒子径が１７μｍであるシリカ粒子（硬質粒子）１２質量％を用いてブレンドポリマーを作製したが、紡糸時、詰まりが発生し、未延伸糸を得ることができなかった。

（比較例３）
実施例１の条件において、極限粘度が１．９ｄＬ／ｇであるポリエチレンペレット９７質量％と、アスペクト比が１．５、平均粒子径が７μｍであるシリカ粒子（硬質粒子）３質量％とを用いた以外は、実施例１と同様にして未延伸糸を得た。得られた未延伸糸から実施例１と同様にして延伸糸を得た。得られた延伸糸から、実施例１と同様に、比較例３のポリエチレン繊維および筒編み物を得て耐切創性を評価した。これらの結果を表１に示す。

（比較例４）
実施例１の条件において、極限粘度が５．５ｄＬ／ｇであるポリエチレンペレット８８質量％と、アスペクト比が１．５、平均粒子径が７μｍであるシリカ粒子（硬質粒子）１２質量％とを混ぜてブレンドポリマーを作製したが、ポリマーと硬質粒子とが混ざり合わず未延伸糸が得られなかった。

（比較例５）
実施例１の条件において、極限粘度が０．５ｄＬ／ｇであるポリエチレンペレット８８質量％と、アスペクト比が１．５、平均粒子径が７μｍであるシリカ粒子（硬質粒子）１２質量％とを用いた以外は、実施例１と同様にして未延伸糸を得た。得られた未延伸糸から実施例１と同様にして延伸糸を得た。得られた延伸糸から、実施例１と同様に、比較例５のポリエチレン繊維および筒編み物を得て耐切創性を評価した。これらの結果を表１に示す。

（比較例６）
実施例１の条件において、アスペクト比が１８、平均粒子径が７μｍであるシリカ粒子（硬質粒子）１２質量％を用いてブレンドポリマーを作製したが、紡糸時、詰まりが発生し、未延伸糸を得ることができなかった。

表１から分かるように、実施例１〜５のポリエチレン繊維；詳細には極限粘度が０．８ｄＬ／ｇ以上４．９ｄＬ／ｇ未満であり、アスペクト比が３未満であり、平均粒子径が３．０μｍ以上１５．０μｍ以下の複数の硬質粒子を含有するポリエチレン繊維を用いた筒編み物では、インデックス値が高く、つまり、耐切創性レベルが高い。このように、上記実施例１〜５および比較例１〜６の対比から、本発明の要件を満足するポリエチレン繊維は、耐切創性に優れた繊維であることがわかる。

以上、本発明の実施の形態および各実施例について説明したが、今回開示された実施の形態および各実施例はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。

本発明のポリエチレン繊維は、高い耐切創性を有するため、該耐切創性を活かした耐切創性織編物、例えば手袋及びベスト等に利用可能である。また、該ポリエチレン繊維単独としてテープ、ロープ、ネット、釣糸、資材防護カバー、シート、カイト用糸、洋弓弦、セールクロス、幕材、防護材、防弾材、医療用縫合糸、人工腱、人工筋肉、繊維強化樹脂補強材、セメント補強材、繊維強化ゴム補強材、工作機械部品、電池セパレーター、化学フィルター等の産業用資材に利用可能である。このように、本発明のポリエチレン繊維は、優れた性能を発揮でき、幅広く応用できるため、産業界へ大きく寄与できる。

Claims

極限粘度［η］が０．８ｄＬ／ｇ以上、４．９ｄＬ／ｇ未満のポリエチレンからなる繊維であり、
アスペクト比が３未満であり、平均粒子径が３．０μｍ以上１５.０μｍ以下の硬質粒子を、ポリエチレン繊維中に５質量％以上含有することを特徴とするポリエチレン繊維。
上記硬質粒子は、シリカまたはアルミナであることを特徴とする請求項１に記載のポリエチレン繊維。
ヨーロッパ規格であるＥＮ３８８による耐切創性評価において、３５０ｇ／ｍ²±３５ｇ／ｍ²の布帛にした場合の耐切創性のレベルが４以上であることを特徴とする請求項１または２に記載のポリエチレン繊維。
請求項１から３のいずれか１項に記載のポリエチレン繊維を含むことを特徴とする製品。