WO2019186696A1 - ポリエチレン繊維、およびそれを用いた製品 - Google Patents

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優二 池田
奥山　幸成
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東洋紡株式会社
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    • D04B1/14—Other fabrics or articles characterised primarily by the use of particular thread materials
    • D04B1/16—Other fabrics or articles characterised primarily by the use of particular thread materials synthetic threads

Definitions

  • the present invention relates to a polyethylene fiber excellent in cut resistance and a product containing the fiber.
  • Patent Documents 2 and 3 are used for melt spinning, there is a problem that the added hard fiber clogs the filtration filter in the spinning process, and the productivity is remarkably reduced.
  • an object of the present invention is to provide a novel polyethylene fiber having excellent cut resistance and high productivity, and a product using the fiber.
  • the present inventors have conducted intensive studies. As a result, for a polyethylene fiber containing predetermined hard particles, the density ratio V expressed by V1 / V2 (where V1 is the density of the polyethylene fiber measured by the density gradient tube method, and V2 is the pycnometer method) It was found that the intended purpose was achieved by controlling the density of the polyethylene fiber measured in step 1) within a predetermined range, and the present invention was completed. That is, this invention consists of the following structures.
  • a product comprising the polyethylene fiber according to any one of 1 to 4 above.
  • the polyethylene fiber of the present invention preferably has an intrinsic viscosity [ ⁇ ] of 0.8 dL / g or more and less than 4.9 dL / g, more preferably 1.0 dL / g or more and 4.0 dL / g or less. More preferably, it is 1.2 dL / g or more and 2.5 dL / g or less.
  • the intrinsic viscosity By setting the intrinsic viscosity to less than 4.9 dL / g, it becomes easy to produce yarn by melt spinning, and it is not necessary to produce yarn by so-called gel spinning. Therefore, it is advantageous in terms of suppressing the manufacturing cost and simplifying the work process. Furthermore, since no solvent is used during production, the impact on workers and the environment is small. In addition, since there is no residual solvent in the product fiber, there is no adverse effect of the solvent on the product user. Further, by setting the intrinsic viscosity to 0.8 dL / g or more, it is possible to reduce the number of structural defects in the fiber due to a decrease in molecular end groups of polyethylene. Therefore, the mechanical properties of the fiber such as strength and elastic modulus and cut resistance can be improved.
  • the preferred weight average molecular weight (Mw) of the polyethylene fiber according to the present invention is 50,000 to 600,000.
  • Mw weight average molecular weight
  • the Mw is 600,000 or less, yarn production by the melt spinning method is facilitated, and it is not necessary to produce yarn by so-called gel spinning or the like. Therefore, it is advantageous in terms of suppressing the manufacturing cost and simplifying the work process.
  • no solvent is used during production, the impact on workers and the environment is small.
  • there is no residual solvent in the product fiber there is no adverse effect of the solvent on the product user.
  • the repeating unit may be substantially ethylene, and the ethylene and a small amount of other monomers; for example, ⁇ -olefin, acrylic acid and its derivatives, methacrylic acid and its derivatives, vinylsilane and its It may be a copolymer with a derivative or the like.
  • these copolymers, or a copolymer of an ethylene homopolymer and the above copolymer, or a blend of an ethylene homopolymer and another homopolymer such as an ⁇ -olefin may be used.
  • the polyethylene fiber of the present invention is characterized in that the density ratio V (hereinafter sometimes referred to simply as V) represented by the following formula ratio satisfies 0.70 or more and less than 0.97.
  • V V1 / V2
  • V1 is the density of the polyethylene fiber measured by the density gradient tube method. According to the density gradient tube method, the density including not only the polyethylene fiber itself but also voids inside the polyethylene fiber is calculated.
  • V2 is the density of the polyethylene fiber measured by the pycnometer method. According to the pycnometer method, the density including voids inside the polyethylene fiber is not calculated, but the density (true density) of the polyethylene fiber itself is calculated.
  • V1 and V2 are both measured by a method based on JIS K-0061-2001 and JIS K-7112-1991. These measuring methods will be described in detail in the Examples section.
  • the polyethylene fiber of the present invention contains a plurality of hard particles.
  • the hard particles in the present invention contain at least an element having an aspect ratio of less than 3, an average minor axis of 20 ⁇ m or less, and an atomic number of 14 or more.
  • the aspect ratio of the hard particles contained in the polyethylene fiber of the present invention may be less than 3, but is preferably 1 or more and 2 or less.
  • the aspect ratio of the hard particle represents a particle shape defined by a value calculated based on JIS 8900-1 (that is, (maximum diameter / width orthogonal to the maximum diameter) in the microscopic image of the particle). Index).
  • JIS 8900-1 that is, (maximum diameter / width orthogonal to the maximum diameter) in the microscopic image of the particle). Index.
  • the method for measuring the aspect ratio of the hard particles will be described in detail in the column of Examples described later. If the aspect ratio of the hard particles is 3 or more, there is a concern that the filtration filter is clogged during spinning and the productivity of the fiber is remarkably lowered, which is not preferable.
  • the average minor axis of the plurality of hard particles contained in the polyethylene fiber of the present invention is 20 ⁇ m or less.
  • the filter is clogged during spinning, and the productivity of the fiber is remarkably reduced, and particularly the stretchability is greatly reduced.
  • it is 10 micrometers or less, More preferably, it is 8 micrometers or less, More preferably, it is 5 micrometers or less.
  • the lower limit of the average minor axis of the hard particles is not particularly limited, but is preferably approximately 0.05 ⁇ m or more.
  • the average minor axis of the hard particles was calculated by measuring the minor axis (maximum minor axis) of each of ten hard particles by the same method as the aspect ratio of the hard particles described later, and obtaining the average value.
  • the hard particles used in the present invention contain at least an element having an atomic number of 14 or more. Therefore, in the present invention, Al of atomic number 13 is not used as hard particles.
  • the element having an atomic number of 14 or more include Si, Fe, Cu, Ti, Ni, Ag, Au, Pt, Co, and Zn. Si, Fe, and Ti are preferable.
  • the hard particles used in the present invention include metals, silicon compounds, and minerals.
  • the metal means one having a Mohs hardness of 3 or more, and examples thereof include tungsten, iron, titanium, chromium, zinc, manganese, nickel, copper, silver, and gold; .
  • the silicon compound is not particularly limited as long as it is a compound containing silicon, and examples thereof include silica, glass, and silicon carbide.
  • Examples of the mineral include quartz, rock wool, and iron oxide.
  • the shape of the plurality of hard particles contained in the polyethylene fiber of the present invention is preferably true spherical or oblate.
  • the filtration filter is clogged at the time of spinning, and it is feared that the productivity of the fiber will be remarkably lowered.
  • the plurality of hard particles contained in the polyethylene fiber of the present invention may be used as they are, or those having a modified surface may be used.
  • a modified surface may be used.
  • dimethyl group, epoxy group, hexyl group, phenyl group, methacryl group, vinyl group, isocyanate group and the like can be applied.
  • the preferable content of the plurality of hard particles contained in the entire polyethylene fiber of the present invention is 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more and 30% by mass or less.
  • the content of the hard particles is less than 5% by mass, the contact frequency between the hard particles present in the fiber and the blade is low, and it is difficult to obtain the effect of improving cut resistance.
  • the hard particles When spinning the polyethylene fiber of the present invention, the hard particles may be used as a master batch kneaded with polyethylene in advance, or may be used alone.
  • the fiber diameter per single yarn is preferably 45 ⁇ m or less, and more preferably 37 ⁇ m or less.
  • the fiber diameter per single yarn can be calculated
  • the upper limit is not particularly limited from the above viewpoint, but in consideration of productivity and the like, it is preferably approximately 10 ⁇ m or more.
  • the average strength of the polyethylene fiber of the present invention is desirably 4 cN / dtex or more, and preferably 6 cN / dtex or more. When the average strength is less than 4 cN / dtex, the strength may be insufficient when an application product is manufactured.
  • the upper limit is not particularly limited from the above viewpoint, but in consideration of productivity such as spinnability, it is preferably about 50 cN / dtex or less.
  • the polyethylene fiber of the present invention may apply a core-sheath structure, or may have an irregular shape such as a star shape, a triangle shape, or a hollow shape.
  • a melt spinning method for example, a melt spinning method can be used.
  • the gel spinning method which is one of the methods for producing ultra-high molecular weight polyethylene fibers using a solvent, high-strength polyethylene fibers can be obtained. The impact on the health and environment of manufacturing workers, and the impact of solvents remaining in the fiber on the health of product users.
  • melt spinning method for the polyethylene fiber of the present invention.
  • the method for producing the polyethylene fiber of the present invention using the melt spinning method will be specifically described below.
  • the method of manufacturing the polyethylene fiber of this invention is not limited to the following processes and numerical values.
  • the pressure of the inert gas supplied into the extruder is preferably 0.001 MPa or more and 0.8 MPa or less, more preferably 0.05 MPa or more, 0.7 MPa or less, and further preferably 0.1 MPa or more. , 0.5 MPa or less is recommended.
  • it discharges with the discharge amount of 0.1 g / min or more from the spinning nozzle which has a diameter of 0.3 mm or more and 2.5 mm or less, preferably 0.5 mm or more and 1.5 mm or less.
  • the discharge linear velocity when discharging the molten resin from the spinning nozzle is preferably 10 cm / min or more and 120 cm / min or less.
  • a more preferable discharge linear velocity is 20 cm / min or more and 110 cm / min or less, and further preferably 30 cm / min or more and 100 cm / min or less.
  • the discharged yarn is cooled to 5 to 40 ° C. and then wound up at 50 m / min or more, and the obtained undrawn yarn is further obtained at a temperature not higher than the melting point of the undrawn yarn at least once.
  • Stretch. Specifically, the stretching process is preferably performed in two or more stages.
  • the initial drawing temperature is preferably less than the crystal dispersion temperature of the undrawn yarn, more preferably 80 ° C. or less, and even more preferably 75 ° C. or less.
  • the undrawn yarn is preferably drawn at a crystal dispersion temperature or higher and a melting point or lower, preferably 90 ° C. or higher and lower than the melting point.
  • the crystal dispersion temperature is a temperature measured by the following method.
  • the solid viscoelasticity is measured using a solid viscoelasticity measuring apparatus (TA Instruments, “DMA Q800”).
  • TA Universal Analysis for analysis of the measured solid viscoelastic modulus, “TA Universal Analysis” (manufactured by TA Instruments) is used.
  • the measurement start temperature is ⁇ 140 ° C.
  • the measurement end temperature is 140 ° C.
  • the rate of temperature rise is 1.0 ° C./min.
  • the strain amount is 0.04%
  • the initial load at the start of measurement is 0.05 cN / dtex.
  • the measurement frequency is 11 Hz.
  • the stretching ratio is preferably 6 times or more in total, more preferably 8 times or more, and further preferably 10 times or more. Moreover, it is preferable that a draw ratio is 30 times or less in total, More preferably, it is 25 times or less, More preferably, it is 20 times or less.
  • the first stage stretching ratio is preferably 1.05 times or more and 4.00 times or less, and the second stage stretching.
  • the magnification is preferably 2.5 times or more and 15 times or less.
  • a product using the polyethylene fiber of the present invention for example, a woven or knitted fabric, is suitably used as a cut resistant woven or knitted fabric, a glove, a vest and the like.
  • a glove is obtained by hanging the polyethylene fiber of the present invention on a knitting machine.
  • the polyethylene fiber of the present invention can be applied to a loom to obtain a fabric, which can be cut and sewn to form a glove.
  • the glove thus obtained can be used as a glove as it is, for example, but if necessary, a resin can be applied to impart anti-slip properties.
  • a resin can be applied to impart anti-slip properties.
  • the resin used here include urethane-based and ethylene-based resins, but are not particularly limited.
  • the polyethylene fiber of the present invention has high cut resistance
  • a material utilizing the cut resistance such as a fiber reinforced resin reinforcing material, a cement reinforcing material, a fiber reinforced rubber reinforcing material, or an environment change is assumed.
  • the polyethylene fiber of the present invention is not limited to these materials, and can be used as various materials.
  • Intrinsic viscosity [ ⁇ ] Intrinsic viscosity was measured using an Ubbelohde capillary viscosity tube using decalin heated to 135 ° C. as a solvent. Specifically, the specific viscosities of various dilute solutions were measured, and the intrinsic viscosity was determined from the extrapolation point to the origin of the straight line obtained by the least square approximation of the plot with respect to the concentration of the viscosity.
  • the fiber sample was divided or cut into approximately 5 mm lengths, 1% by mass of an antioxidant (Yoshinox BHT (registered trademark), manufactured by Yoshitomi Pharmaceutical) was added to the polymer, and the temperature was measured at 135 ° C for 4 hours
  • the measurement solution was prepared by stirring and dissolving.
  • V1 is the density of the polyethylene fiber measured by the density gradient tube method
  • V2 is the density of the polyethylene fiber measured by the pycnometer method.
  • the above V1 and V2 were measured by a method based on JIS K-0061-2001 and JIS K-7112-1991.
  • the specific measurement method is as follows.
  • V1 was measured as follows using a mixed solution of isopropanol and pure water as a solvent.
  • Water is used as the heavy liquid and isopropyl alcohol is used as the light liquid, and the light liquid is poured into the glass tube with memory while being mixed little by little into the heavy liquid.
  • the heavy liquid is present at the bottom of the glass tube.
  • a density gradient tube was prepared so that the ratio of the light liquid increased toward the top of the tube. This density gradient tube was placed in a constant temperature bath at 30 ° C. ⁇ 0.1 ° C.
  • 10 glass balls with known specific gravities specific gravities are all different
  • V2 was measured using a pycnometer of Shimadzu K-7112-1980 AccuPYC II 1340 using helium as a solvent. Specifically, 5 g of the above fiber sample (sample length: 6 to 8 mm) was precisely weighed, helium gas was poured into the pycnometer, the volume was determined, and the specific gravity was calculated.
  • the aspect ratio of hard particles was determined by using SEM photographs.
  • the fiber sample was placed in a crucible, burned until it became ash and carbonaceous material, then placed in an electric furnace and heated above the decomposition temperature of polyethylene. When the carbonaceous material became completely ash, it was allowed to cool in a desiccator to obtain ash.
  • the aspect ratio was calculated by obtaining the average value.
  • grain has high hardness, it is thought that a shape does not change even if it heats.
  • the average minor axis of hard particles was obtained by taking a SEM photograph in the same manner as the above aspect ratio, and measuring the minor axis (maximum minor axis) of 10 randomly selected hard particles. The average value was calculated.
  • the hard particle content was determined by using ash measurement based on JIS-2272.
  • a fiber sample (1.0 g) was placed in a crucible, burned until it became ash and carbonaceous material, then placed in an electric furnace and heated above the decomposition temperature of polyethylene. After the carbonaceous material was completely turned into ash, it was allowed to cool in a desiccator and the mass was measured to determine the ash content. Based on the mass ratio of the ash content to the total of the obtained ash content and the fiber content, the hard particle content was determined.
  • Cut resistance was measured based on the European standard EN388 method using an apparatus of a coup tester (manufactured by SODMAT). Specifically, a cylindrical knitted fabric having a basis weight of 350 g / m 2 ⁇ 35 g / m 2 was produced using a circular knitting machine manufactured by Shima Seiki Seisakusho using each polyethylene fiber produced by the method described later. The index value of the obtained tubular knitted coup tester was calculated as follows to evaluate cut resistance.
  • an aluminum foil was provided on the sample stage of the above apparatus, and a knitted sample was placed thereon.
  • the circular blade provided in the apparatus was run on the sample while rotating in the direction opposite to the running direction.
  • the cut resistance test was completed by energizing the circular blade and the aluminum foil in contact with each other. While the circular blade was operating, the counter attached to the device counted and recorded the value.
  • a plain woven cotton fabric having a basis weight of about 200 g / m 2 was used as a blank, and the cut level of a knitted sample was evaluated.
  • the test was started from a blank, the blank test and the knitted sample test were alternately performed, the knitted sample was tested five times, and finally the sixth blank was tested to complete one set of tests.
  • Five sets of the above test were conducted, and the average index value (index value) of the five sets was used as a substitute evaluation for cut resistance. A higher index value means better cut resistance.
  • index value is calculated by the following formula.
  • A (count value of cotton cloth before sample test + count value of cotton cloth after sample test) / 2
  • Index value (sample count value + A) / A
  • the cutter used for the evaluation of cut resistance is ⁇ 45 mm for L-type rotary cutter manufactured by OLFA Corporation.
  • the material was SKS-7 tungsten steel, and the blade thickness was 0.3 mm.
  • the load applied at the time of the test was 3.14N (320 gf).
  • Example 1 the index value obtained in Example 1 is set as cut resistance 100, and this is used as a reference value.
  • the other Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 to 5 are relative ratios to Example 1. Expressed cut resistance.
  • the cut resistance of Comparative Example 1 is 52, which means that when the cut resistance of Example 1 is 100%, only 52% (about half) was obtained.
  • Example 1 A blend polymer is prepared by mixing 78% by mass of polyethylene pellets having an intrinsic viscosity of 1.9 dL / g and 22% by mass of silica particles (hard particles) having an aspect ratio of 1.1 and an average minor axis of 2.0 ⁇ m. did.
  • the aspect ratio of the hard particles was an average of 10 particles as described above, and the range thereof was 0.9 to 1.2.
  • This blend polymer was supplied to an extruder, melted at 280 ° C., and discharged from a spinneret having an orifice diameter of 0.8 mm and 30 H at a nozzle surface temperature of 288 ° C. at a single hole discharge rate of 0.32 g / min.
  • the discharged yarn was allowed to pass through a 10 cm warming section, and then cooled by quenching at 18 ° C. and 0.5 m / sec, and then wound into a cheese shape at a spinning speed of 200 m / min to obtain an undrawn yarn. Subsequently, it was heated with hot air at 100 ° C. and wound up at the maximum draw ratio at which it can be stably drawn to obtain a drawn yarn.
  • the drawn yarns were combined so as to be 880 dtex ⁇ 88 dtex as a whole, and the polyethylene fiber of Example 1 was obtained. Using the obtained polyethylene fiber, a tubular knitted fabric was produced by the above-described method, and cut resistance was evaluated. These results are shown in Table 1. In the following examples and comparative examples including this example, those stretched 3 times at room temperature and 2.3 times stretched at 100 ° C. were used.
  • Example 5 Comparative Example 1, Comparative Example 5
  • Example 5 Under the conditions of Example 1, the intrinsic viscosity of the polymer; the material of the hard particles, the average minor diameter, the aspect ratio, and the content; A drawn yarn was obtained and evaluated for cut resistance. These results are shown in Table 1.
  • Example 2 Under the conditions of Example 1, 94% by mass of polyethylene pellets having an intrinsic viscosity of 5.5 dL / g, 6% by mass of silica particles (hard particles) having an aspect ratio of 1.1 and an average minor axis of 2.0 ⁇ m, A blend polymer was prepared by mixing the polymer and hard polymer particles, but the undrawn yarn could not be obtained.
  • Example 3 Under the conditions of Example 1, a blend polymer was prepared using 6% by mass of silica particles (hard particles) having an aspect ratio of 1.1 and an average minor axis of 25.0 ⁇ m, but clogging occurred during spinning, Undrawn yarn could not be obtained.
  • Example 4 Under the conditions of Example 1, a blend polymer was prepared using 6% by mass of glass particles (hard particles) having an aspect ratio of 18.0 and an average minor axis of 7.0 ⁇ m, but clogging occurred during spinning, Undrawn yarn could not be obtained.
  • Examples 1 to 6 using polyethylene fibers satisfying the requirements of the present invention are excellent in cut resistance.
  • Comparative Examples 1 and 5 in which V (V1 / V2) is outside the scope of the present invention have reduced cut resistance.
  • Comparative Examples 2 to 4 in which any of the intrinsic viscosity, the average minor axis, and the aspect ratio does not satisfy the requirements of the present invention the desired undrawn yarn was not obtained.
  • the polyethylene fiber of the present invention has high cut resistance, it can be used for cut-resistant woven or knitted fabrics utilizing the cut resistance, such as gloves and vests.
  • the polyethylene fiber as a single tape, rope, net, fishing line, material protective cover, sheet, kite thread, bowstring, sailcloth, curtain material, protective material, bulletproof material, medical suture, artificial tendon, artificial muscle It can be used for industrial materials such as fiber reinforced resin reinforcing materials, cement reinforcing materials, fiber reinforced rubber reinforcing materials, machine tool parts, battery separators, and chemical filters.
  • the polyethylene fiber of the present invention can exhibit excellent performance and can be widely applied, it can greatly contribute to the industry.

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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、アスペクト比が３未満、平均短径が２０μｍ以下の硬質粒子であって、前記硬質粒子は原子番号１４以上の元素を含み、下式で表される密度の比Ｖが０．７０以上、０．９７未満を満足することを特徴とするポリエチレン繊維。　Ｖ＝Ｖ１／Ｖ２　式中、　Ｖ１は密度勾配管法で測定されるポリエチレン繊維の密度であり、　Ｖ２はピクノメーター法で測定されるポリエチレン繊維の密度である。

Description

ポリエチレン繊維、およびそれを用いた製品
　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）。
　更にアルミナのような硬質粒子を含む耐切創性に優れたポリエチレン繊維も提案されている（特許文献４を参照）。
特開２００４－０１９０５０号公報 特表２０１０－５０７０２６号公報 特表２０１５－５１８５２８号公報 特開２０１７－１７９６８４号公報
　しかし、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。
　本発明者らは上記課題を解決するため、鋭意検討を行った。その結果、所定の硬質粒子を含むポリエチレン繊維について、Ｖ１／Ｖ２で表される密度の比Ｖ（式中、Ｖ１は密度勾配管法で測定されるポリエチレン繊維の密度であり、Ｖ２はピクノメーター法で測定されるポリエチレン繊維の密度である。）を所定範囲に制御すれば所期の目的が達成されることを見出し、本発明を完成した。
　すなわち、本発明は、以下の構成からなる。
　１．アスペクト比が３未満、平均短径が２０μｍ以下の硬質粒子であって、前記硬質粒子は原子番号１４以上の元素を含み、
　下式で表される密度の比Ｖが０．７０以上、０．９７未満を満足することを特徴とするポリエチレン繊維。
　Ｖ＝Ｖ１／Ｖ２
　　式中、
　　Ｖ１は密度勾配管法で測定されるポリエチレン繊維の密度であり、
　　Ｖ２はピクノメーター法で測定されるポリエチレン繊維の密度である。
　２．ポリエチレンの極限粘度［η］は０．８ｄＬ／ｇ以上、４．９ｄＬ／ｇ未満である上記１に記載のポリエチレン繊維。
　３．前記硬質粒子が、金属、珪素化合物、または鉱物である上記１または２に記載のポリエチレン繊維。
　４．ポリエチレン繊維中に前記硬質粒子を５質量％以上含有する上記１から３のいずれか１つに記載のポリエチレン繊維。
　５．上記１から４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未満であることが好ましく、より好ましくは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、下式比で表される密度の比Ｖ（以下、単にＶと呼ぶ場合がある。）が０．７０以上、０．９７未満を満足する点に特徴があり、これにより、耐切創性に優れたポリエチレン繊維が得られる。
　Ｖ＝Ｖ１／Ｖ２
　ここでＶ１は、密度勾配管法で測定されるポリエチレン繊維の密度である。密度勾配管法によれば、ポリエチレン繊維自身のみならずポリエチレン繊維内部の空隙（ボイド）も含めた密度が算出される。一方、Ｖ２はピクノメーター法で測定されるポリエチレン繊維の密度である。ピクノメーター法によれば、ポリエチレン繊維内部の空隙を含む密度は算出されず、ポリエチレン繊維自身の密度（真密度）が算出される。
　すなわち、上記Ｖ１／Ｖ２の比で表されるＶは、ポリエチレン繊維の空隙率に近い指標となり得るもの（科学的観点からは、必ずしも同じでない）である。Ｖが大きい程、空隙が少なくて密に詰まっている傾向にあり、吸収する衝撃がやわらげられるため、耐切創性が高くなる。そのため、本発明では上記Ｖを０．７０以上とした。但し、Ｖが大きくなり過ぎる（すなわち、繊維が引っ張られていない）と結晶化度が下がり、耐切創性が低下することから、その上限を０．９７未満とした。
　上記Ｖ１、Ｖ２は、いずれもＪＩＳ　Ｋ－００６１－２００１及びＪＩＳ　Ｋ－７１１２－１９９１に準拠した方法で測定される。これらの測定方法は実施例の欄で詳述する。
　本発明のポリエチレン繊維は、複数の硬質粒子を含有する。本発明における硬質粒子はアスペクト比が３未満、平均短径が２０μｍ以下であり、且つ、原子番号が１４以上の元素を少なくとも含むものである。
　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、（最大直径／最大直径に直交する幅）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。
　本発明のポリエチレン繊維が含有する複数の硬質粒子の平均短径は２０μｍ以下である。硬質粒子の平均短径が２０μｍ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。好ましくは１０μｍ以下であり、より好ましくは８μｍ以下、更に好ましくは５μｍ以下である。なお、硬質粒子の平均短径の下限は特に限定されないが、おおむね０．０５μｍ以上であることが好ましい。
　なお上記硬質粒子の平均短径は、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短軸（最大短径）を測定し、その平均値を求めることで算出した。
　本発明に用いられる硬質粒子は、原子番号が１４以上の元素を少なくとも含む。よって本発明では、原子番号１３のＡｌは硬質粒子として用いない。原子番号１４以上の元素として、例えばＳｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｃｏ、Ｚｎなどが挙げられる。好ましくはＳｉ、Ｆｅ、Ｔｉである。
　本発明に用いられる硬質粒子として、具体的には、例えば金属、珪素化合物、または鉱物が挙げられる。
　ここで上記金属とはモース硬度が３以上のものを意味し、例えば、タングステン、鉄、チタン、クロム、亜鉛、マンガン、ニッケル、銅、銀、及び金；更には上記金属の化合物などが挙げられる。
　また上記珪素化合物とは、珪素を含む化合物であれば特に限定されず、例えば、シリカ、ガラス、炭化珪素などが挙げられる。
　また上記鉱物としては、例えば、石英、ロックウール、酸化鉄などが挙げられる。
　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全体に含まれる上記複数の硬質粒子の好ましい含有量は、５質量％以上であり、より好ましくは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。その上限は、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、「ＤＭＡ　Ｑ８００」）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．Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ａｎａｌｙｓｉｓ」（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。
　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。
　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）Ｖ（＝Ｖ１／Ｖ２、密度の比）
　Ｖ１は密度勾配管法で測定されるポリエチレン繊維の密度であり、Ｖ２はピクノメーター法で測定されるポリエチレン繊維の密度である。上記Ｖ１、Ｖ２は、いずれもＪＩＳ　Ｋ－００６１－２００１及びＪＩＳ　Ｋ－７１１２－１９９１に準拠した方法で測定した。
　具体的な測定方法は以下のとおりである。
　まずＶ１は、溶媒としてイソプロパノールと純水の混液を用い、以下のようにして測定した。
　（密度勾配管の作製）
　重液として水、軽液としてイソプロピルアルコールを用い、重液に軽液を少しずつ連続的に混合しながらメモリ付きのガラス管に注ぎ入れ、ガラス管の底部には重液が存在し、ガラス管の上部に行くにつれて軽液の比率が多くなるようにして密度勾配管を作製した。この密度勾配管を３０℃±０．１℃の恒温槽に入れた。
　次いで、比重既知のガラス玉１０個（比重は全て異なる）を、上記のようにして作製した密度勾配管に静かに投入し、このまま１日間静置した。その後、各ガラス玉と液面との距離を測定し、このとき得られた距離を縦軸、ガラス球の比重値を横軸にとって検量線のグラフを作成し、該グラフが直線になっていることで正確な比重液が得られていることを確認した。
　（比重の測定）
　上述のようにして作製した密度勾配管に、繊維サンプル（試料長：６～８ｍｍ）を投入し、投入直後、５時間後における繊維サンプルの液面からの位置を測定した。密度勾配管作製時に作成した上記検量線を使用して、サンプルの位置における比重値を求めた。
　一方、Ｖ２は、溶媒としてヘリウムを用い、島津製作所Ｋ－７１１２－１９８０　ＡｃｃｕＰＹＣ　ＩＩ　１３４０のピクノメーターを用いて測定した。具体的には上記の繊維サンプル（試料長：６～８ｍｍ）を５ｇ精秤し、上記ピクノメーターにヘリウムガスを流し込み、体積を求め、比重を算出した。
（３）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。
（４）硬質粒子の平均短径
　硬質粒子の平均短径は、上記アスペクト比と同様にしてＳＥＭ写真を撮影し、無作為に選択した硬質粒子１０個について短軸（最大短径）を測定し、その平均値を求めることで算出した。
（５）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。
（６）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。
　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。
　本実施例では、実施例１で得られたインデックス値を耐切創性１００とし、これを基準値として、それ以外の実施例２～４および比較例１～５は当該実施例１に対する相対比で耐切創性を表した。例えば比較例１の耐切創性は５２であるが、これは、実施例１の耐切創性を１００％としたとき、５２％（約半分）しか得られなかったことを意味する。
（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７８質量％と、アスペクト比が１．１、平均短径が２．０μｍであるシリカ粒子（硬質粒子）２２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０．９から１．２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、室温で３倍に延伸し、１００℃で２．３倍延伸したものを用いた。
　このようにして得られた実施例１のポリエチレン繊維のＶを上記方法で算出すると共に、耐切創性を評価した。これらの結果を表１に示す。
（実施例２～６、比較例１、比較例５）
　実施例１の条件において、ポリマーの極限粘度；硬質粒子の材質、平均短径、アスペクト比、および含有量；ポリエチレン繊維のＶを表１のように変更したこと以外は実施例１と同様にして延伸糸を得て、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、極限粘度が５．５ｄＬ／ｇであるポリエチレンペレット９４質量％と、アスペクト比が１．１、平均短径が２．０μｍであるシリカ粒子（硬質粒子）６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が混ざり合わず、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、アスペクト比が１．１、平均短径が２５．０μｍであるシリカ粒子（硬質粒子）６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４）
　実施例１の条件において、アスペクト比が１８．０、平均短径が７．０μｍであるガラス粒子（硬質粒子）６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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１から分かるように、本発明の要件を満足するポリエチレン繊維を用いた実施例１～６は、耐切創性に優れている。これに対し、Ｖ（Ｖ１／Ｖ２）が本発明の範囲外である比較例１、５は耐切創性が低下した。また、極限粘度、平均短径、アスペクト比のいずれかが本発明の要件を満足しない比較例２～４では、所望とする未延伸糸が得られなかった。
　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 (5)

  1. 　アスペクト比が３未満、平均短径が２０μｍ以下の硬質粒子であって、前記硬質粒子は原子番号１４以上の元素を含み、
    　下式で表される密度の比Ｖが０．７０以上、０．９７未満を満足することを特徴とするポリエチレン繊維。
    　Ｖ＝Ｖ１／Ｖ２
    　　式中、
    　　Ｖ１は密度勾配管法で測定されるポリエチレン繊維の密度であり、
    　　Ｖ２はピクノメーター法で測定されるポリエチレン繊維の密度である。
  2. 　ポリエチレンの極限粘度［η］は０．８ｄＬ／ｇ以上、４．９ｄＬ／ｇ未満である請求項１に記載のポリエチレン繊維。
  3. 　前記硬質粒子が、金属、珪素化合物、または鉱物である請求項１または２に記載のポリエチレン繊維。
  4. 　ポリエチレン繊維中に前記硬質粒子を５質量％以上含有する請求項１から３のいずれか１項に記載のポリエチレン繊維。
  5. 　請求項１から４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。
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