TWI671444B - 高機能複絲 - Google Patents

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TWI671444B
TWI671444B TW104121434A TW104121434A TWI671444B TW I671444 B TWI671444 B TW I671444B TW 104121434 A TW104121434 A TW 104121434A TW 104121434 A TW104121434 A TW 104121434A TW I671444 B TWI671444 B TW I671444B
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福島靖憲
Yasunori Fukushima
白子昌幸
Masayuki Shirako
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日商東洋紡股份有限公司
Toyobo Co., Ltd.
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Abstract

本發明之課題為提供一種複絲，其使用包含具有分支的聚乙烯之原料，並且使單絲(monofilament)全體的構造儘可能地接近均勻，藉此而在高荷重下的變形量少，且在寬廣的溫度範圍中尺寸安定性優異，且為高強度‧高彈性模數。
本發明之解決手段為一種高機能聚乙烯纖維，其特徵為：極限黏度[η]為5.0dL/g以上40.0dL/g以下；其重複單元包含90%以上的乙烯；在50℃、斷裂荷重的20%荷重下測定之時，72小時後的變形量為2.0%以下，荷重去除後的長度方向之尺寸變化率為2.0%以下；在70℃、斷裂荷重的10%荷重下測定之時，72小時後的變形量為2.5%以下，荷重去除後的長度方向之尺寸變化率為2.0%以下；機械熱應力(TMA)之峰值為0.2cN/dtex以上。

Description

高機能複絲
本發明關於尺寸安定性及耐磨耗性優異之複絲。
向來，被稱為超高分子量聚乙烯的分子量極高之聚乙烯，由於耐衝撃性等特性良好，而利用於許多的用途。其中，藉由下述製造方法所製造的超高分子量聚乙烯纖維，係作為高強度‧高彈性模數纖維而廣為所知(例如，專利文獻1、專利文獻2)，該製造方法係藉由將在有機溶劑中溶解有超高分子量聚乙烯之聚乙烯溶液，自擠壓機擠出後驟冷，而做成為纖維狀的凝膠體，並一邊自此凝膠體去除有機溶劑一邊連續地延伸(以下稱為凝膠紡絲法)。
又，亦已知藉由使用在揮發性的溶劑中均勻溶解有超高分子量聚乙烯之紡絲液進行紡絲，並使所紡出的凝膠絲中之溶劑揮發，其次使用惰性氣體將凝膠絲冷卻，最後高倍率地延伸之乾式紡絲法，而可製造高強度‧高彈性模數纖維(例如，專利文獻3)。
如此地，高強度且高彈性模數的聚乙烯纖維(複絲)係近年來在廣泛的領域中被使用。然而，將強 度、彈性模數提升了的聚乙烯纖維使用於例如繩或編帶等的情況，不僅是對於製品施加拉伸等的負荷之前後的尺寸變化大，在施加負荷之期間亦有隨著時間經過而尺寸變化之問題。特別是在室外使用的情況，亦有所謂在高的外部氣體溫條件則尺寸安定性差的問題。於迄今為止的研討中，有提案藉由在聚乙烯纖維原料中導入分支，而抑制施加負荷之期間的尺寸變化之嘗試(例如，專利文獻4、5)。
然而，雖然只使用經分支導入的原料是可以降低蠕變速度，但荷重去除後的尺寸變化量、比較高溫條件下之尺寸變化大則為課題。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本發明專利第4565324號公報
[專利文獻2]日本發明專利第4565325號公報
[專利文獻3]日本發明專利第4141686號公報
[專利文獻4]日本特開昭64-38439號公報
[專利文獻5]日本特開平6-280111號公報
本發明之課題在於提供高荷重下的變形量少，且在寬廣的溫度範圍中尺寸安定性優異之高強度聚乙烯複絲。
本發明者等係發現了使用包含具有分支的聚乙烯之原料，並且使單絲(monofilament)全體的構造儘可能地接近均勻，藉此而做成高荷重下的變形量少、且在寬廣的溫度範圍中尺寸安定性優異、且為高強度‧高彈性模數的複絲，而達成了完成本發明。
本發明之複絲包含5條以上的單絲，而上述複絲之特徵為：極限黏度[η]為5.0dL/g以上40.0dL/g以下，其重複單元包含90%以上的乙烯，在50℃、斷裂荷重的20%荷重下測定之時，72小時後的變形量為2.0%以下，荷重去除後的長度方向之尺寸變化率為2.0%以下，機械熱應力(TMA)之峰值為0.2cN/dtex以上。
較佳係上述在70℃、斷裂荷重的10%荷重下測定之時，72小時後的變形量為2.5%以下，荷重去除後的長度方向之尺寸變化率為2.0%以下。
本發明之複絲較佳係在120℃的熱收縮率為3.0%以下。
較佳係以上述單絲間彈性模數之偏差CV%為20%以下為特徵。又，較佳係上述單絲的強度為18cN/dtex以上，斷裂延伸度為3.0%以上，彈性模數為500cN/dtex以上。
本發明之複絲較佳為包含聚乙烯，該聚乙烯之極限黏度[η]為5.0dL/g以上30dL/g以下，其重複單元包含90%以上的乙烯，重量平均分子量與數量平均分子量之比為6.0以下。
本發明之複絲的製造方法之特徵為：使上 述聚乙烯溶解於溶劑中而做成聚乙烯溶液之溶解步驟；與將上述聚乙烯溶液於上述聚乙烯之熔點以上的溫度，自噴嘴吐出，並將所吐出的絲條以60℃以下的冷媒冷卻之紡絲步驟；與在使超高分子量聚乙烯溶解於溶劑中後，在比該聚乙烯之熔點還高15℃以上的溫度，使用具有5個以上的孔數之噴嘴，以孔間的吐出量之偏差CV%為20%以下之方式均勻地吐出之後，冷卻至60℃以下，並將該纖維的延伸次數為1次以上，而以合計的延伸時間0.5分鐘以上30分鐘以內所延伸的絲，在延伸後起10分鐘以內，於50℃以下以5cN/dtex以下之張力進行捲取。
又，特徵為包含有聚乙烯，其每1000個碳原子具有0.1~18個烷基側鏈，而烷基側鏈包含甲基、乙基、丁基之任一者。本發明之複絲的特徵為包含重量平均分子量與數量平均分子量之比為6.0以下的聚乙烯。
本發明關聯之複絲係即使於高負荷下變形量的變化也小，且去除負荷後的尺寸變化率亦小，尺寸安定性亦優異者。
因此，含本複絲的製品係尺寸安定性優異，且由於施加荷重之情況之隨著時間經過的尺寸變化小，故可長期間使用。由於因此而可減少製品交換的頻率，故亦可減低對於環境所造成的負荷。本發明關聯之複絲不僅止於作為繩、網、釣線、物資材料防護罩而發揮優異性能，其他還作為織物、編物、補強用布帛、風箏用線、 西式弓弦、帆布、幕材、防護材、防彈材、醫療用縫合線、人造肌腱、人造肌肉、纖維強化樹脂補強材、水泥補強材、纖維強化橡膠補強材、工作機械零件、電池隔板、化學過濾器等之產業用物資材料，亦發揮優異的性能及式樣設計性，係可廣泛地應用者。
[實施發明之形態]
以下，針對本發明關聯之複絲的製造所使用之聚乙烯，及本發明關聯之複絲的物性或製造方法進行說明。
本發明關聯之複絲係較佳為重複單元包含90%以上的乙烯。又，本發明所用之聚乙烯的重要要素之一，可舉出係使用乙烯與少量的其他單體之共聚物。就其他單體而言，可舉出例如α-烯烴，可為共聚物彼此(乙烯與其他單體(例如α-烯烴)之共聚物)，或是均聚乙烯與乙烯系共聚物之摻合物，甚至均聚乙烯與其他α-烯烴等之均聚物的摻合物，亦可有部分的交聯。本發明中的聚乙烯係包含具有部分的甲基分支、乙基分支、丁基分支等之聚乙烯。特別是與丙烯、1-丁烯等的α-烯烴之共聚物，較佳為使分支之量為每1000個碳原子包含0.1個以上18個以下。更佳為0.2個以上16個以下，尤佳為0.3個以上14個以下。若分支之量為19個以上，則由於會成為紡絲‧延伸時之阻礙要因而不佳。另一方面，分支之數小 於0.1個的情況，尺寸安定性差而不佳。再者，本說明書中「聚乙烯」只要沒有特別的記載，則為亦包含乙烯與少量的其他單體之共聚物等。又，本發明關聯之複絲的製造中，亦可使用在聚乙烯中視需要而摻合有後述的各種添加劑之聚乙烯組成物，本說明書之「聚乙烯」中亦包含如此的聚乙烯組成物。
又，於後述的極限黏度之測定中，只要其極限黏度在後述的指定範圍內，則可摻合數量平均分子量或重量平均分子量不同的聚乙烯，也可摻合分子量分布(Mw/Mn)不同的聚乙烯。另外，亦可為分支聚合物與無分支的聚合物之摻合物。惟，宜包含Mw/Mn為6.0以下，較佳為5.5以下，更佳為5.0以下之聚乙烯。不包含重量平均分子量與數量平均分子量之比為6.0以下的聚乙烯之情況，原料聚合物中的低分子量成分之比例會變多，而作為結果由於後述的尺寸安定性或負荷有荷重之情況下的變形量會變大故不佳。特別是由於在溫度高的條件下負荷有荷重之情況下的變形量或荷重去除後之尺寸變化率會變大，故不佳。
藉由使用上述包含聚乙烯的原料，使用後述所示的製法，而可得到高荷重下的變形量少、且在寬廣的溫度範圍中尺寸安定性優異之高強度聚乙烯複絲。
[重量平均分子量]
如上述，本發明所用之聚乙烯較佳為超高分子量聚乙烯，超高分子量聚乙烯的重量平均分子量較佳為490,000~6,200,000，更佳為550,000~5,000,000，尤佳為 800,000~4,000,000。若重量平均分子量小於490,000，則即使進行後述的延伸步驟，也會有複絲不成為高強度、高彈性模數之虞，推測這是因為重量平均分子量小，所以每複絲的截面積之分子末端數變多，且此作為構造缺陷而作用。又，若重量平均分子量超過6,200,000，則由於延伸步驟時的張力變的非常大，而會發生斷裂，生產會變得非常地困難。
重量平均分子量係一般以GPC測定法求得，但如本發明所用的聚乙烯般重量平均分子量高的情況，由於測定時管柱的堵塞等發生之理由，而會有以GPC測定法並無法容易地求得之虞。於是，針對本發明所用的聚乙烯，代替GPC測定法，係使用「POLYMER HANDBOOK,Fourth Edition,J.Brandrup and E.H.Immergut,E.A.Grulke Ed.,A JOHN WILEY & SONS,Inc Publication 1999」所記載之下式，藉此自後述的極限黏度之值來算出重量平均分子量。
重量平均分子量=5.365×104×(極限黏度)1.37
[極限黏度]
本發明所用之聚乙烯的極限黏度為5.0dL/g以上，較佳為8.0dL/g以上，且為40.0dL/g以下，較佳為30.0dL/g以下，更佳為25.0dL/g以下。若極限黏度小於5.0dL/g，則會有無法獲得高強度的複絲之情形。另一方面，關於極限黏度的上限，只要可得到高強度的複絲，則沒有特別的問題，但由於聚乙烯的極限黏度若過高，則加工性會降低而變得難以於製作複絲，故較佳為上述之範圍。
[單絲之條數]
本發明之複絲係以5條以上的單絲所構成，較佳為10條以上的單絲，更佳為15條以上。
[荷重下的變形量]
在50℃、斷裂荷重的20%荷重下測定時之72小時後的變形量較佳為2.0%以下，更佳為1.0%以下，尤佳為0.6%以下。若變形量超過2.0%，則在製品使用時施加荷重之情況，尺寸變化會變大而不佳。另一方面，荷重去除後的尺寸變化率較佳為2.0%以下，更佳為1.0%以下，尤佳為0.6%以下。若荷重去除後的尺寸變化率超過1.5%，則在用於複數次施加荷重的用途之情況，若製品的使用頻率變多，則因尺寸會徐緩地變化而不佳。
在70℃、斷裂荷重的10%荷重下測定時之72小時後的變形量較佳為2.5%以下，更佳為2.0%以下，尤佳為1.5%以下。若變形量超過2.5%，則在製品使用時施加荷重之情況，尺寸變化會變大而不佳。另一方面，荷重去除後的尺寸變化率較佳為2.0%以下，更佳為1.2%以下，尤佳為0.9%以下。若荷重去除後的尺寸變化率超過1.5%，則在用於複數次施加荷重的用途之情況，若製品的使用頻率變多，則因尺寸會徐緩地變化而不佳。此外，72小時後的變形量及荷重去除後的尺寸變化率可使用後述之式求得。
[熱應力]
本發明關聯之複絲較佳係TMA(機械熱分析)測定中的熱應力最大值為0.20cN/dtex以上3.0cN/dtex以下，更佳 為0.25cN/dtex以上2.5cN/dtex以下。熱應力最大值小於0.20cN/dtex之情況，會有複絲的彈性模數變低之虞，而不佳。又，若熱應力最大值超過3.0cN/dtex，則由於尺寸變化會變大，故不佳。較佳為在此時的溫度130~150℃之範圍中存在波峰，更佳為135~145℃。在室外使用製品時，由於是成為高溫，故在130℃以上存在有TMA之波峰係為重要。
[熱收縮率]
本發明之複絲較佳係在70℃的熱收縮率為0.50%以下，更佳為0.18%以下，尤佳為0.15%以下。下限並沒有特別的限定，但較佳為0.01%以上。又，本發明關聯之複絲較佳係在120℃的熱收縮率為3.0%以下，更佳為2.9%以下，尤佳為2.8%以下。下限並沒有特別的限定，但較佳為0.01%以上。再者，複絲之70℃或120℃中的熱收縮率係指複絲之70℃或120℃中的長度方向之熱收縮率。
[拉伸強度]
本發明之複絲係拉伸強度為18cN/dtex以上，較佳為20cN/dtex以上，更佳為21cN/dtex以上。本發明之複絲係具有上述的拉伸強度，在負荷以往之複絲所無法實現的荷重之情況的變形量小，可實現至要求尺寸安定性的用途。拉伸強度係高者較佳且上限並未特別限定，但例如拉伸強度超過85cN/dtex的複絲於技術上，工業性地生產係困難。再者，關於拉伸強度之測定方法係於後述。
[斷裂延伸度]
本發明之複絲較佳係斷裂延伸度為3.0%以上，更佳 為3.4%以上，尤佳為3.7%以上，且較佳為7.0%以下，更佳為6.0%以下，尤佳為5.0%以下。若斷裂延伸度小於3.0%，則在製品使用時或是對製品之加工時，由於會因稍微的變形而變得容易發生單絲斷裂或絨毛而不佳。另一方面，若斷裂延伸度超過7.0%，則尺寸安定性會受損而不佳。再者，關於斷裂延伸度之測定方法係於後述。
[初期彈性模數]
本發明關聯之複絲較佳係初期彈性模數為500cN/dtex以上1500cN/dtex以下。複絲只要具有該等初期彈性模數，則相對於在製品使用時或對製品的加工步驟中所受到的外力，物性或形狀變化就變得不易發生。初期彈性模數更佳為600cN/dtex以上，尤佳為700cN/dtex以上，且更佳為1400cN/dtex以下，尤佳為1300cN/dtex以下，特佳為1200cN/dtex以下。若初期彈性模數超過1500cN/dtex，則由於因高彈性模數而絲的柔軟度會受損故不佳。再者，關於初期彈性模數之測定方法係於後述。
[構成複絲的單絲之初期彈性模數的變動係數]
關於構成本發明關聯之複絲的單絲之初期彈性模數，較佳係以下述式(1)所定義的變動係數CV為20%以下，更佳為18%以下，尤佳為16%以下。若表示單絲的初期彈性模數之偏差的變動係數CV超過20%，則不僅是由單絲所構成的複絲之表觀強度降低，而且由於應力集中所致的斷裂會發生故不佳。再者，下限並未特別限定，但較佳為0.5%以上。
變動係數CV(%)=(上述單絲的初期彈性模數之標準偏差)/(上述單絲的初期彈性模數之平均值)×100‧‧‧(1)
[製造方法]
關於獲得本發明關聯之複絲的製造方法，較佳為藉由凝膠紡絲法。具體而言，本發明關聯之複絲的製造方法係較佳為具備：將聚乙烯溶解於溶劑中做成聚乙烯溶液之溶解步驟；將上述聚乙烯溶液在上述聚乙烯之熔點以上的溫度自噴嘴吐出，並將吐出之絲條以10℃以上60℃以下的冷媒冷卻之紡絲步驟；一邊自所吐出的未延伸絲去除溶劑一邊進行延伸之延伸步驟；及在50℃以下以5cN/dtex以下之張力進行捲取之捲取步驟。
<溶解步驟>
於溶劑中溶解高分子量的聚乙烯而製作聚乙烯溶液。溶劑係較佳為十氫萘‧四氫萘等揮發性的有機溶劑或常溫固體或非揮發性的溶劑。較佳為上述聚乙烯溶液中的聚乙烯之濃度30質量%以下，更佳為20質量%以下，尤佳為15質量%以下。有按照原料的聚乙烯之極限黏度[η]而選擇最合適的濃度之必要性。
作為上述聚乙烯溶液之製作方法，可使用各種的方法，例如藉由使用2軸螺旋擠壓機，或使固體聚乙烯懸浮於溶劑中並於高溫下攪拌，而可製作聚乙烯溶液。此時，較佳為使混合條件在150℃以上200℃以下之溫度範圍且1分鐘以上80分鐘以內。少於1分鐘的情況，會有混合不完全之虞而不佳。另一方面，若在150℃以上200℃以下之溫度範圍的時間超過80分鐘，則由於聚乙烯 分子之斷裂或交聯係以超過紡絲可能的範圍之程度而非常大量地發生，故要製成同時具備高強度‧高彈性模數與尺寸安定性之複絲係困難。又，取決於聚合物的分子量或濃度，而會必須為超過200℃的溫度之混合，但較佳係在超過200℃的溫度範圍之混合時間為30分鐘以下。若超過30分鐘，則由於聚乙烯分子之斷裂或交聯會以超過紡絲可能的範圍之程度而非常大量地發生，故要製成同時具備高強度‧高彈性模數與尺寸安定性之複絲係困難。再者，上述紡絲可能範圍，就是指所謂10m/分鐘以上的紡絲為可能，彼時之紡絲張力為每1條單絲0.01cN以上300cN以下。
<紡絲步驟>
藉由高溫攪拌或2軸螺旋擠壓機所製作的聚乙烯溶液，係使用擠壓機等，較佳在比聚乙烯之熔點還高10℃以上之溫度，更佳在比聚乙烯之熔點還高20℃以上之溫度，尤佳在比聚乙烯之熔點還高30℃以上之溫度，進行擠出，然後使用定量供給裝置，供給至紡絲頭(紡絲噴嘴)。較佳係通過紡絲頭(spinneret)的孔口內之時間為1秒以上8分鐘以下。少於1秒之情形，由於孔口內的聚乙烯溶液之流動會紊亂，故無法使聚乙烯溶液安定地吐出而不佳。又，由於受到聚乙烯溶液之流動紊亂的影響，單絲全體的構造會變得不均勻而不佳。另一方面，若超過8分鐘，則聚乙烯分子幾乎無配向地被吐出，每單絲的紡絲張力範圍容易成為上述之範圍外而不佳。又，由於所得之單絲的結晶構造會變得不均勻，而作為結果無法展 現耐磨耗性而不佳。
藉由使聚乙烯溶液通過複數的孔口所排列而成的紡絲頭，而絲條會被形成。將聚乙烯溶液予以紡絲而製造絲條之際，紡絲頭的溫度必須為聚乙烯的溶解溫度以上，較佳為140℃以上，更佳為150℃以上。聚乙烯之溶解溫度係相關於所選擇的溶劑、聚乙烯溶液之濃度及聚乙烯之質量%，當然紡絲頭之溫度係設在低於聚乙烯的熱分解溫度。
其次，將聚乙烯溶液較佳由具有直徑0.2~3.5mm(更佳為直徑0.5~2.5mm)的紡絲頭，以0.1g/分鐘以上之吐出量來吐出。彼時，較佳為使紡絲頭溫度成為比聚乙烯之熔點高10℃以上，且低於所用的溶劑之沸點的溫度。於聚乙烯之熔點附近的溫度範圍，則聚合物的黏度會過高，無法以快的速度牽引。又，於所用的溶劑之沸點以上的溫度，則由於在離開紡絲頭後立即溶劑會沸騰，而在紡絲頭正下方斷絲會頻繁地發生，故不佳。再者，由於要使複絲為由5條以上的單絲所構成，在紡絲頭係設置有5個以上的孔口。較佳係孔口為7個以上。
於紡絲頭表面側(聚乙烯溶液吐出側)，用以吐出聚乙烯溶液的細孔(孔口的一端部)係與孔口之數同數地被形成，但較佳為來自各細孔的聚乙烯溶液之吐出量儘可能地成為均勻之量，為此而各細孔間的溫度差較佳為小者。具體而言，較佳係各細孔的吐出量之變動係數CV”((設於紡絲頭的全部細孔之吐出量的標準偏差)/(設於紡絲頭的全部細孔之吐出量的平均值)×100)為 20%以下，更佳為18%以下。為了成為上述變動係數CV”，較佳係細孔的最高溫度與最低溫度之差為10℃以下，更佳為8℃以下。使細孔的最高溫度與最低溫度之差縮小的方法並未特別限定，但較佳為紡絲頭被以不直接與外部氣體接觸的方式遮蔽，可舉出例如藉由隔熱玻璃製的遮蔽板而自外部氣體來遮蔽紡絲頭之方法。而且，可藉由使遮蔽板和最接近遮蔽板的細孔之距離與遮蔽板和最遠離遮蔽板的細孔之距離的差儘可能地縮小，而縮小細孔的最高溫度與最低溫度之差。
自細孔所吐出的絲條在自細孔的吐出後到藉由冷媒冷卻為止之間的氣體環境並無特別限定，但較佳係被以氮、氦等之惰性氣體充滿。
其次，較佳為將所吐出的絲條一邊以冷卻介質來冷卻並一邊以800m/分鐘以下之速度牽引，更佳為200m/分鐘以下。此時，冷卻介質的溫度較佳為10~60℃，更佳為12℃以上35℃以下。若冷媒溫度脫離此範圍，則會隨著單絲纖度變粗而複絲之拉伸強度會大幅地降低而不佳。判斷此原因如下。為了在使單絲纖度變粗之情形亦維持高強度‧高彈性模數，較佳為使單絲全體的結晶構造儘可能地均勻。然而，若冷卻介質的溫度過低，則單絲的截面中心部附近之冷卻會無法追上單絲的外表面附近之冷卻，單絲全體的結晶構造會變得不均勻。又，若冷卻介質的溫度過高，則單絲的截面中心部附近之冷卻速度與單絲的外表面附近之冷卻速度的差變小，但由於為了冷卻所需要的時間會變長，而於經紡絲的未延伸絲中發生構造變化 ，在單絲的截面中心部附近與單絲的外表面附近結晶構造容易相異。因此，單絲的強度降低，進而複絲的強度亦降低。再者，冷卻介質係可為會與聚乙烯溶液的溶劑混合之混合性液體，也可為不會與聚乙烯溶液的溶劑混合之水等的不混合性液體之任一者。
自冷卻結束起到去除絲中所存在的溶劑為止之時間較佳為短，即較佳為冷卻後快速地去除溶劑。關於溶劑之去除的細節係於後述。溶劑之去除所需要的時間，較佳係複絲中殘存的溶劑之量成為10%以下為止之時間為10小時以內，更佳為2小時以內，尤佳為30分鐘以內。若溶劑之去除所需要的時間超過10小時，則在單絲的截面中心部附近所形成的結晶構造與在單絲的外表面附近所形成的結晶構造之差會變大，單絲全體的結晶構造會變不均勻，故不佳。
<延伸步驟>
將經紡絲步驟所牽引的未延伸絲連續地或一旦捲取之後，進行延伸步驟。延伸步驟中將冷卻所得之未延伸絲在經加熱之狀態延伸為數倍。延伸係可僅1次，也可分成複數次進行，但較佳為1次以上6次以下。又，亦可於加熱乾燥未延伸絲後進行1段以上的延伸。延伸步驟係可在熱介質氣體環境中進行，也可使用加熱輥進行。就介質而言，可舉出空氣、氮等的惰性氣體、水蒸氣、液體介質等。
又，有必要自未延伸絲去除溶劑，但可一邊脫溶劑一邊延伸，脫溶劑亦可與延伸步驟分開地進行 。就溶劑之去除手段而言，於揮發性溶劑之情況，亦可使用上述的加熱方法，但於使用不揮發性溶劑之情況，可舉出使用萃取劑等來進行萃取之方法。就萃取劑而言，可使用例如氯仿、苯、三氯三氟乙烷(TCTFE)、己烷、庚烷、壬烷、癸烷、乙醇、高級醇等。
該未延伸絲之延伸倍率，較佳係在延伸步驟為1段的情況或多段的情況皆以合計的延伸倍率計為7.0倍以上60倍以下，更佳為8.0倍以上55倍以下，尤佳為9.0倍以上50倍以下。又，較佳為在聚乙烯之熔點以下之溫度進行延伸。複數次延伸時，較佳為愈是進展至後段，就愈提高延伸時的溫度，較佳係延伸的最後段之延伸溫度為80℃以上160℃以下，更佳為90℃以上158℃以下。在延伸時只要是以絲成為上述延伸溫度之範圍內的方式，來設定加熱裝置之條件即可。此時絲的溫度係例如可使用紅外線照相機(FLIR Systems公司製FLIR SC640)來測定。
較佳係該未延伸絲之延伸時間，即複絲之變形所需要的時間為0.1分鐘以上60分鐘以下，更佳為30分鐘以下，尤佳為10分鐘以下。若複絲之變形時間超過60分鐘，則即便使延伸時間以外的製造條件在合適的範圍內，分子鏈也會在延伸中放鬆，故單絲的強度會降低而不佳。
延伸時之變形速度係較佳為0.001sec-1以上0.8sec-1以下，更佳為0.01sec-1以上0.1sec-1以下。變形速度係可由複絲的延伸倍率、延伸速度及延伸區間的長度來計算。即，變形速度(s-1)=延伸速度/{延伸區間‧(延伸 倍率-1)}。若變形速度太快，則會在到達充分的延伸倍率之前，發生複絲的斷裂而不佳。又，若複絲之變形速度太慢，則分子鏈在延伸中放鬆，故得不到高強度.高彈性模數的複絲，而製成編帶時的拉伸強度或初期彈性模數也會變低而不佳。
<捲取步驟>
較佳為將經延伸的絲在延伸結束起10分鐘以內捲取，更佳為在8分鐘以內，尤佳為在5分鐘以內。又，較佳以將經延伸的絲以0.001cN/dtex以上5cN/dtex以下之張力捲取為宜，更佳為0.05cN/dtex以上3cN/dtex以下。由於以上述範圍內的時間或張力捲取，所以可在維持複絲中之截面方向中的殘留應變之狀態下捲取。由於捲取時之張力小於0.001N/dtex之情況，殘留應變會變小，且截面方向之應力分布會變成不安定，而作為結果在構成複絲的各單絲中，殘留應變之差會在內層與外層之間展現。又，由於若使捲取張力比5.0cN/dtex還大，則構成複絲的單絲會容易被切斷故不佳。
又，捲取時的溫度較佳為50℃以下，更佳為5℃以上45℃以下。由於若捲取時的溫度超過50℃，則在上述的冷卻步驟固定的殘留應變有被減緩之虞而不佳。
[其他]
為了賦予其他的機能，於製造本發明之複絲時，亦可添加抗氧化劑、還原防止劑等之添加劑、pH調整劑、表面張力降低劑、增黏劑、保濕劑、濃染化劑、防腐劑、防黴劑、抗靜電劑、顏料、礦物纖維、其他有機纖維 、金屬纖維、金屬離子封鎖劑等。
本發明之複絲係可用於發揮了耐切創性的防護用織編物、或帶(tape)、繩、網、釣線、材料防護罩、織物、編物、補強用布帛、風箏用線、西式弓弦、帆布、幕材、防護材、防彈材、醫療用縫合線、人造肌腱、人造肌肉、纖維強化樹脂補強材、水泥補強材、纖維強化橡膠補強材、工作機械零件、電池隔板、化學過濾器等之產業用物資材料。
[實施例]
以下舉出實施例來更具體地說明本發明，惟本發明不受下述實施例所限定，亦可於能適合前後述的宗旨之範圍內適宜變更而實施，彼等皆包含於本發明之技術的範圍內
下述各實施例‧比較例中的複絲之特性值的測定係如下述地進行。本發明中的複絲之特性值係藉由下述方法測定。
(1)極限黏度
使溶劑為溫度135℃之十氫萘，並使用烏伯羅德型毛細黏度管，而測定各種的稀溶液之比黏度。由對於自稀溶液黏度之對濃度的繪圖以最小二乘方近似所得的直線之原點的外插點來決定極限黏度。測定之際，將樣品分割或切斷成約5mm長之長度，對於樣品添加1質量%的抗氧化劑(API Corporation公司製，「Yoshinoxs(註冊商標)BHT」)，在135℃攪拌溶解4小時而調製測定溶液。
(2)重量平均分子量
自以上述(1)之方法所測定的極限黏度之值，使用下式算出重量平均分子量。
重量平均分子量=5.365×104×(極限黏度)1.37
(3)分支量
將各試料250mg在145℃溶解於鄰二氯苯+對二氯苯-d4(7+3vol)中，在120℃測定C-NMR，並由11ppm附近及14ppm附近之波峰面積求得。
(4)變形量、荷重去除後之尺寸變化
於在加熱器上的複絲之長度變化可察知的位置，使藉由指定的荷重(50℃時斷裂荷重的20%，70℃時斷裂荷重的10%)做出50cm間隔的記號之本發明之複絲1m接觸經加熱為50℃或70℃的長度60cm之金屬製加熱器，固定單方的絲端，然後於另一方的絲端上使負荷上述指定的荷重。為了去除負荷荷重時的初期伸長之影響，僅測定隨著時間經過的變形量，而於荷重負荷後，將在與測定溫度相同的溫度之50℃或70℃經過5分鐘後之長度當作0小時的複絲之長度。然後，測定72小時後的複絲之長度，使用下式求得72小時後的變形量。
72小時後的變形量(%)=100×(72小時後之長度(cm)-5分鐘經過後之長度(cm))/50cm
又，荷重去除後的長度方向之尺寸變化，係在上述測定後一旦去除荷重，自加熱器取下複絲，在室溫冷卻1小時。冷卻1小時後，將在上述指定的荷重下之長度當作「荷重去除後之長度」。「荷重去除後的尺寸變化率」係使用下式求得。
荷重去除後的尺寸變化率(%)=100×(荷重去除後之長度-5分鐘經過後之長度)/5分鐘後之長度
(5)拉伸強度、斷裂延伸度及初期彈性模數
依據JIS L 1013 8.5.1測定，使用萬能試驗機(ORIENTEC股份有限公司製，「Tensilon萬能材料試驗機RTF-1310」)，以樣品長度200mm(夾頭間長度)、伸長速度100mm/分鐘之條件，在氣體環境溫度20℃、相對濕度65%條件下測定應變-應力曲線。自斷裂點的應力與伸長來計算拉伸強度與斷裂延伸度，自給予曲線的原點附近之最大梯度的切線來計算初期彈性模數而求得。此時，將測定時施加於樣品的初荷重設為複絲每10000m之質量(g)的1/10。再者，拉伸強度、斷裂延伸度及初期彈性模數係使用10次的測定值之平均值。
(6)變動係數CV
藉由上述之測定法測定構成樣品的各單絲之初期彈性模數，算出(構成複絲的單絲之初期彈性模數的標準偏差)/(構成複絲的單絲之初期彈性模數的平均值)×100之值，當作變動係數CV(%)。此時，測定時施加於樣品的初荷重係設為構成複絲的單絲每10000m之質量(g)的1/10。變動係數CV係隨意地選出30條之構成複絲的單絲，並藉由測定而算出，但當單絲之數不滿30條之情況，係測定全部單絲並算出。
(7)120℃及70℃之熱收縮率
將樣品切割成70cm，對於樣品纖度(dtex)在1/10g之荷重下，於兩端起各10cm之位置，即以可察知樣品長度 50cm之方式做記號。其次，以不對樣品施加荷重之方式，在藉由夾具吊住之狀態，使用熱風循環型的加熱爐，在溫度120℃或70℃分別加熱60分鐘。然後，自加熱爐取出樣品，在不對於樣品施加荷重之狀態，在室溫下放置3小時後，計測在樣品上所做記號的間隔之長度。熱收縮率係藉由下式求得。再者，熱收縮率係使用2次的測定值之平均值。
熱收縮率(%)=100×(加熱前的樣品之長度-加熱後的樣品之長度)/(加熱前的樣品之長度)
(8)熱應力
於測定中，使用熱應力應變測定裝置(SEIKO儀器公司製，「TMA/SS120C」)。以長度成為20mm的方式準備樣品，使初荷重為0.01764cN/dtex，並以20℃/分鐘的升溫速度自室溫(20℃)升溫至熔點，而測定熱收縮成為最大的熱應力與其溫度。
(9)纖度
將樣品在位置不同的5個地方，以各自成為20cm的單絲之方式切割，並測定其質量，將其平均值換算成10000m當作纖度(dtex)。
(實施例1)
以聚乙烯濃度成為9.0質量%之方式，調製極限黏度18.0dL/g、重量平均分子量2,900,000、重量平均分子量與數量平均分子量之比為5.0、每1000個碳原子具有0.5個乙基分支、熔點波峰為134℃的超高分子量聚乙烯與十氫萘之分散液。在擠壓機中使205℃的溫度範圍中之滯留 時間為8分鐘，而將此分散液做成溶液，並將聚乙烯溶液自紡絲頭在180℃的紡絲頭表面溫度，以3.0g/分鐘的單孔吐出量吐出。在紡絲頭所形成的孔口之數為15個，孔口直徑為Φ1.0mm。在紡絲頭表面所形成的絲吐出用之細孔(孔口的一端部)係以不直接與外部氣體接觸的方式被遮蔽，具體而言為紡絲頭係藉由厚度10mm的隔熱玻璃製之遮蔽板而自外部氣體被遮蔽。使遮蔽板與最接近遮蔽板的細孔之距離為40mm，遮蔽板與最遠離遮蔽板的細孔之距離為60mm。又，細孔的最高溫度與最低溫度之差為3℃，各細孔的吐出量之變動係數CV”((15個細孔的吐出量之標準偏差)/(15個細孔的吐出量之平均值)×100)為8%。一邊牽引所吐出的絲條，一邊用30℃的水冷浴冷卻，然後以速度70m/分鐘之速度牽引，得到包含15條的單絲之未延伸複絲。其次，將上述未延伸複絲一邊以120℃之熱風加熱乾燥一邊延伸為4.0倍。接著，在150℃的熱風中延伸為2.7倍，以延伸的狀態直接捲取延伸複絲。使合計延伸倍率為10.8倍，合計延伸時間為4分鐘，延伸時的變形速度為0.030sec-1。使經延伸的複絲之捲取時的溫度為35℃，捲取時之張力為0.10cN/dtex。在150℃的延伸結束起至捲取為止的時間為2分鐘。表1中顯示複絲的製造條件，表2中顯示所得之複絲的物性及評價結果。
(實施例2)
除了於實施例1中，使用極限黏度11.0dL/g、重量平均分子量1,500,000、重量平均分子量與數量平均分子量之比為4.0且每1000個碳原子具有2.0個乙基分支之超高分子 量聚乙烯以外，係與實施例1同樣地進行而得到複絲。
(實施例3)
除了於實施例1中，使用極限黏度11.0dL/g、重量平均分子量1,500,000、重量平均分子量與數量平均分子量之比為3.0且每1000個碳原子具有3.0個丁基分支之超高分子量聚乙烯以外，係與實施例1同樣地進行而得到複絲。
(實施例4)
除了於實施例1中，使在擠壓機中205℃的溫度範圍中之滯留時間為8分鐘，而將此分散液做成為溶液，並使聚乙烯溶液之單孔吐出量為4.0g/分鐘、與最遠離遮蔽板的細孔之距離為80mm、細孔的最高溫度與最低溫度之差為4℃、各細孔的吐出量之變動係數CV”為11%、紡絲速度為60m/分鐘、150℃的熱風中之延伸倍率為2.5倍(合計延伸倍率為10.0倍)、合計延伸時間為6分鐘、延伸時的變形速度為0.0200sec-1以外，係與實施例1同樣地進行而得到複絲。表1中顯示複絲的製造條件，表2中顯示所得之複絲的物性及評價結果。
(實施例5)
除了於實施例1中，使與最遠離遮蔽板的細孔之距離為45mm、細孔的最高溫度與最低溫度之差為2℃、各細孔的吐出量之變動係數CV”為6%、捲取時之張力為0.20cN/dtex、自延伸開始起至捲取為止的時間為12分鐘以外，係與實施例1同樣地進行而得到複絲。表1中顯示複絲的製造條件，表2中顯示所得之複絲的物性及評價結果。
(實施例6)
除了於實施例1中，使205℃的溫度範圍中之滯留時間為11分鐘、150℃的熱風中之延伸倍率為2.5倍(合計延伸倍率為10.0倍)、合計延伸時間為5分鐘、延伸時的變形速度為0.024sec-1、延伸絲的捲取時之溫度為40℃、捲取時之張力為0.03cN/dtex、自延伸開始起至捲取為止的時間為5分鐘以外，係與實施例1同樣地進行而得到複絲。表1中顯示複絲的製造條件，表2中顯示所得之複絲的物性及評價結果。
(實施例7)
除了於實施例1中，使205℃的溫度範圍中之滯留時間為18分鐘、120℃的熱風中之延伸倍率為4.5倍、150℃的熱風中之延伸倍率為2.2倍(合計延伸倍率為9.9倍)、合計延伸時間為5分鐘，延伸時的變形速度為0.024sec-1以外，係與實施例1同樣地進行而得到複絲。表1中顯示複絲的製造條件，表2中顯示所得之複絲的物性及評價結果。
(比較例1)
除了於實施例1中，使用極限黏度11.0dL/g、重量平均分子量1,500,000、重量平均分子量與數量平均分子量之比為4.0且無分支之超高分子量聚乙烯，並使205℃的溫度範圍中之滯留時間為32分鐘、單孔吐出量為1.0g/分鐘、不設置厚度10mm的隔熱玻璃製之遮蔽板、細孔的最高溫度與最低溫度之差為12℃、各細孔的吐出量之變動係數CV”為23%、120℃的熱風中之延伸倍率為3.0倍、150℃的熱風中之延伸倍率為2.3倍(合計延伸倍率為6.9 倍)以外，係與實施例1同樣地進行而得到複絲。表1中顯示複絲的製造條件，表2中顯示所得之複絲的物性及評價結果。
(比較例2)
除了於實施例1中，使用極限黏度11.0dL/g、重量平均分子量1,500,000、重量平均分子量與數量平均分子量之比為4.5且每1000個碳原子具有0.3個甲基分支之超高分子量聚乙烯，使細孔的最高溫度與最低溫度之差為11℃，使各細孔的吐出量之變動係數CV”為21%，並將所吐出的絲條在65℃的水冷浴中冷卻而以紡絲速度10m/分鐘的條件得到未延伸絲以外，係與實施例1同樣地進行而得到複絲。表1中顯示複絲的製造條件，表2中顯示所得之複絲的物性及評價結果。
(比較例3)
除了於實施例1中，使用極限黏度18.0dL/g、重量平均分子量2,900,000、重量平均分子量與數量平均分子量之比為10且無分支之超高分子量聚乙烯，並使水冷浴之溫度為65℃，使合計延伸時間為25分鐘，使延伸時之變形速度為0.0005sec-1以外，係與實施例1同樣地進行而得到複絲。表1中顯示複絲的製造條件，表2中顯示所得之複絲的物性及評價結果。
(比較例4)
除了於實施例1中，使用極限黏度11.0dL/g、重量平均分子量1,500,000、重量平均分子量與數量平均分子量之比為3.0且無分支之超高分子量聚乙烯，並使120℃的 熱風中之延伸倍率為3.5倍、150℃的熱風中之延伸倍率為2.0倍(合計延伸倍率為7.0倍)、延伸絲的捲取時之溫度為70℃捲取時之張力為0.008cN/dtex以外，係與實施例1同樣地進行而得到複絲。表1中顯示複絲的製造條件，表2中顯示所得之複絲的物性及評價結果。
(比較例5)
除了於實施例1中，使用極限黏度20.0dL/g、重量平均分子量3,200,000、重量平均分子量與數量平均分子量之比為4.5且每1000個碳原子具有19個乙基分支之超高分子量聚乙烯，並使聚乙烯濃度為11.0質量%以外，係與實施例1同樣地進行，結果在紡絲步驟及延伸步驟中斷絲大量發生，無法得到延伸絲。
(比較例6)
使用極限黏度21.0dL/g、重量平均分子量3,500,000、重量平均分子量與數量平均分子量之比為8.0、熔點波峰為135℃且無分支之超高分子量聚乙烯，與日本發明專利第4141686號公報(專利文獻3)中記載之製法同樣地，將10質量%的超高分子量聚乙烯與90質量%的十氫萘之漿體狀混合物供給至螺桿型混煉機，使在230℃的溫度範圍中之滯留時間為11分鐘，而做成溶液，並將聚乙烯溶液自紡絲頭，在紡絲頭表面溫度170℃，以1.4g/分鐘的單孔吐出量吐出。在紡絲頭所形成的孔口之數為96個，孔口直徑為Φ0.7mm。細孔的最高溫度與最低溫度之差為12℃，各細孔的吐出量之變動係數CV”((96個細孔的吐出量之標準偏差)/(96個細孔的吐出量之平均值)×100)為 24%。對於所吐出的絲條，將100℃的氮氣自紡絲頭之正下方設置的氣體供給用之縫狀孔口以1.2m/秒的平均風速，儘可能均等地噴吹，而積極地使纖維表面之十氫萘蒸發。其後立即一邊牽引所吐出的絲條，一邊用設定為30℃的空氣流來冷卻。然後，藉由設置在紡絲頭之下游的納爾森狀輥，以速度75m/分鐘之速度牽引，得到包含96條的單絲之未延伸複絲。於此時間點，絲條中所含有的溶劑之質量係減少為自紡絲頭吐出的時間點之絲條中所含有的溶劑之質量的約一半。其次，將上述未延伸複絲在加熱烘箱中一邊以100℃之熱風進行加熱乾燥一邊延伸為4.0倍。接著，於加熱烘箱中在149℃的熱風中延伸為4.0倍，以延伸的狀態直接捲取延伸複絲。使合計延伸倍率為16.0倍，合計延伸時間為8分鐘，延伸時的變形速度為0.020sec-1。使經延伸的複絲之捲取時的溫度為35℃，捲取時之張力為0.10cN/dtex。在149℃的延伸結束起至捲取為止的時間為2分鐘。表1中顯示複絲的製造條件，表2中顯示所得之複絲的物性及評價結果。
(比較例7)
使用極限黏度18.0dL/g、重量平均分子量2,900,000、重量平均分子量與數量平均分子量之比為8.5、熔點波峰為135℃且每1000個碳原子具有0.5個乙基分支之超高分子量聚乙烯，並與日本特開平6-280111(專利文獻5)中記載之製法同樣地，將10質量%的超高分子量聚乙烯與90質量%的十氫萘之漿體狀混合物供給至螺桿型混煉機，使210℃的溫度範圍中之滯留時間為11分鐘而做成溶液 ，將聚乙烯溶液自紡絲頭在紡絲頭表面溫度190℃，以1.4g/分鐘的單孔吐出量吐出。在紡絲頭所形成的孔口之數為30個，孔口直徑為Φ0.8mm。細孔的最高溫度與最低溫度之差為12℃，各細孔的吐出量之變動係數CV”((96個細孔的吐出量之標準偏差)/(30個細孔的吐出量之平均值)×100)為24%。將所吐出的絲條以空氣流來冷卻。然後，藉由設置在紡絲頭之下游的納爾森狀輥，以速度50m/分鐘之速度牽引，接著在加熱烘箱中一邊以120℃之熱風進行加熱乾燥一邊延伸為4.0倍。繼續，於加熱烘箱中在150℃的熱風中延伸為5.0倍，以延伸的狀態直接捲取延伸複絲。使合計延伸倍率為20.0倍，合計延伸時間為8分鐘，延伸時之變形速度為0.020sec-1。使經延伸的複絲之捲取時的溫度為35℃，捲取時之張力為0.10cN/dtex。在150℃的延伸結束起至捲取為止的時間為2分鐘。表1中顯示複絲的製造條件，表2中顯示所得之複絲的物性及評價結果。
(比較例8)
以聚乙烯濃度成為14.0質量%之方式，調製極限黏度11.0dL/g、重量平均分子量1,500,000、重量平均分子量與數量平均分子量之比為7.0、熔點波峰為131℃且無分支的超高分子量聚乙烯與流動石蠟之分散液。在擠壓機中，使220℃的溫度範圍中之滯留時間為39分鐘，而將此分散液做成溶液，並將聚乙烯溶液自紡絲頭在紡絲頭表面溫度170℃，以2.0g/分鐘的單孔吐出量吐出。在紡絲頭所形成的孔口之數為48個，孔口直徑為Φ1.0mm。細孔的 最高溫度與最低溫度之差為13℃，各細孔的吐出量之變動係數CV”((48個細孔的吐出量之標準偏差)/(48個細孔的吐出量之平均值)×100)為22%。將所吐出的絲條一邊牽引一邊以20℃的水冷浴冷卻，然後，以速度35m/分鐘之速度牽引，得到包含48條的單絲之未延伸複絲。其次，使上述未延伸複絲通過80℃的正癸烷中而去除流動石蠟。隨後，將上述未延伸複絲一邊以120℃的熱風進行加熱乾燥一邊延伸為6.0倍。繼續，以150℃的熱風延伸為3.0倍，以延伸的狀態直接捲取延伸複絲。使合計延伸倍率為18.0倍，合計延伸時間為9分鐘，延伸時的變形速度為0.0400sec-1。使經延伸的複絲之捲取時之溫度為35℃，捲取時之張力為0.100cN/dtex。在150℃的延伸結束起至捲取為止的時間為2分鐘。表1中顯示複絲的製造條件，表2中顯示所得之複絲的物性及評價結果。
[產業上之可利用性]
依照本發明，可提供在寬廣的溫度範圍中對製品的加工為可能，而且尺寸安定性及耐磨耗性優異之複絲。本發明之複絲係可適用於帶、繩、網、釣線、材料防護罩、織物、編物、補強用布帛、風箏用線、西式弓弦、帆布、幕材、防護材、防彈材、醫療用縫合線、人造肌腱、人工筋肉、纖維強化樹脂補強材、水泥補強材、纖維強化橡膠補強材、工作機械零件、電池隔板、化學過濾器等之產業用物資材料。

Claims (15)

  1. 一種高機能聚乙烯纖維，其特徵為：包含聚乙烯，該聚乙烯之極限黏度[η]為5.0dL/g以上40.0dL/g以下，其重複單元包含90%以上的乙烯，重量平均分子量與數量平均分子量之比(Mw/Mn)為6.0以下；在50℃、斷裂荷重的20%荷重下測定之時，72小時後的變形量為2.0%以下，荷重去除後的長度方向之尺寸變化率為2.0%以下；在70℃、斷裂荷重的10%荷重下測定之時，72小時後的變形量為2.5%以下，荷重去除後的長度方向之尺寸變化率為2.0%以下；機械熱應力(TMA)之峰值為0.2cN/dtex以上。
  2. 如請求項1之高機能聚乙烯纖維，其中單絲間彈性模數之變動係數CV%為20%以下。
  3. 如請求項1之高機能聚乙烯纖維，其中在120℃的熱收縮率為3.0%以下。
  4. 如請求項1之高機能聚乙烯纖維，其中單絲的強度為18cN/dtex以上，斷裂延伸度為3.0%以上，彈性模數為500cN/dtex以上。
  5. 如請求項4之高機能聚乙烯纖維，其包含每1000個碳原子具有0.1~18個烷基側鏈的聚乙烯。
  6. 如請求項1之高機能聚乙烯纖維，其中烷基側鏈包含甲基、乙基及丁基之任一者。
  7. 一種編帶，其包含如請求項1至4中任一項之高機能聚乙烯纖維。
  8. 一種撚絲，其包含如請求項1至4中任一項之高機能聚乙烯纖維。
  9. 一種切段纖維，其包含如請求項1至4中任一項之高機能聚乙烯纖維。
  10. 一種織物，其包含如請求項1至4中任一項之高機能聚乙烯纖維。
  11. 一種編物，其包含如請求項1至4中任一項之高機能聚乙烯纖維。
  12. 一種網(net)，其包含如請求項1至4中任一項之高機能聚乙烯纖維。
  13. 一種繩，其包含如請求項1至4中任一項之高機能聚乙烯纖維。
  14. 一種防護罩(protective cover)，其包含如請求項1至4中任一項之高機能聚乙烯纖維。
  15. 一種高機能聚乙烯纖維之製造方法，其係藉由在使超高分子量聚乙烯溶解於溶劑中後，在比該聚乙烯之熔點還高15℃以上的溫度，使用具有5個以上的孔數之噴嘴，以孔間的吐出量之偏差CV%成為20%以下之方式均勻地吐出之後，冷卻至60℃以下，將該纖維的延伸次數為1次以上，而以合計的延伸時間0.1分鐘以上60分鐘以內所延伸的絲，在延伸後起10分鐘以內，於50℃以下以5cN/dtex以下之張力來進行捲取而獲得，其中該超高分子量聚乙烯係極限黏度[η]為5.0dL/g以上30dL/g以下，其重複單元包含90%以上的乙烯，重量平均分子量與數量平均分子量的比(Mw/Mn)為6.0以下，每1000個碳原子具有0.1~18個烷基側鏈。
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