[发明专利]成型加工性优异的高功能聚乙烯纤维

说明书

技术领域

本发明涉及在室温附近的尺寸稳定性高、且具有在低于聚乙烯熔点的低温成型加工时的高收缩和高应力性能的聚乙烯纤维。更详细地说，涉及作为食品肉用扎紧线、安全绳、加工绳、高收缩性的布帛或带、和各种产业物资器材的防护罩时显示优异的耐切伤性能的聚乙烯纤维。

背景技术

以往，天然纤维的棉或有机纤维被作为耐切伤性原材料使用，将这些纤维等编织而成的编织物在需要耐切伤性的领域中被广泛使用。

作为赋予耐切伤性的途径，考虑过包含芳族聚酰胺纤维等高强度纤维的短纤维纱的编物或织物等。但是，这些编物或织物在脱毛或耐久性方面不充分。另一方面，作为其他的途径，尝试过通过将金属纤维与有机纤维或天然纤维组合使用来提高耐切伤性。但是，该方法因组合金属纤维而使手感变硬，存在不仅柔软性受损，而且产品重量增大而变得难以处理的问题。

作为解决上述问题的发明，提出过具有高弹性模量的聚乙烯纤维，其是将聚乙烯溶解在溶剂中制成溶液，使用所谓的凝胶纺丝法制作的(例如，参照专利文献1)。但是，上述的聚乙烯纤维由于弹性模量过高，因此存在手感变硬的问题。而且，由于使用溶剂，所以存在该聚乙烯纤维制作时的作业环境恶化的问题。并且，制成产品后，该聚乙烯纤维中残存的溶剂在室内外使用的用途中也会因微量的残存溶剂而带来环境负荷，因而成为问题。

另外，在需要上述耐切伤性能的领域中的应用范围宽广，设想在各种用途中使用。例如耐切伤手套等有在实施用于防滑的树脂加工时通过热处理工序的耐切伤手套，但有时不实施树脂加工而将针织物直接使用。此时，要求实际使用温度区域(20～40℃附近)下的尺寸稳定性，优选收缩应力、收缩率低。另外，作为其他的用途，可以举出各种产业物资器材的防护罩。作为防护罩所要求的功能，不仅要求耐切伤性能，而且强烈要求尽量使罩的形状与该物资器材的形状相适。作为符合这样的要求的防护罩的制作方法，可以举出加工成与该物资器材的形状相适的编织物的方法，但该情况下，如果该物资器材的形状变得复杂，则无法完全与形状相适应，存在部分进行覆盖的编织物产生松弛的问题。为了解除该问题，考虑了一种方案，其中，通过使用热收缩率高的丝制成编织物，其后进行热处理，从而表现出高收缩，制成与形状相适的防护罩。然而，在聚乙烯纤维的情况下，与其他树脂相比，有时熔点低，需要使其在尽可能低的温度(70～100℃)热收缩。因此，优选70～100℃的收缩应力、收缩率较高。但是，现有的聚乙烯纤维中，未获得同时具有在20～40℃附近的低收缩应力、低收缩率、和在70～100℃的高收缩应力、高收缩率的纤维，(参照专利文献1、2、3、4)需要根据用途进行选择。

如上所述，现实状况是，尚未做成在规定的温度区域中具有必要的收缩率的、耐切伤性优异的高功能纤维、以及由其形成的防护用编织物。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利3666635公报

专利文献2：日本特开2003-55833号公报

专利文献3：日本专利4042039号公报

专利文献4：日本专利4042040号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明的目的在于解决上述的现有问题，提供20～40℃的收缩应力和收缩率小、且70～100℃的收缩应力和收缩率大的聚乙烯纤维。通过该两者兼顾的物性，不必区分使用就可以提供食品肉用扎紧线、安全手套、安全绳、加工绳、对产业用产品进行防护的罩等各种要求耐切伤性能的用途。

用于解决课题的方法

本发明人等着眼于聚乙烯纤维的各种温度中的收缩率和热应力值进行了深入研究，结果完成了本发明。

即，本发明的第1发明是一种高功能聚乙烯纤维，其特征在于，特性粘度[η]为0.8dL/g以上4.9dL/g以下，其重复单元实质上由乙烯构成，40℃的热应力为0.10cN/dtex以下、且70℃的热应力为0.05cN/dtex以上0.30cN/dtex以下。

本发明的第2发明是一种高功能聚乙烯纤维，其特征在于，特性粘度[η]为0.8dL/g以上4.9dL/g以下，其重复单元实质上由乙烯构成，40℃的热收缩率为0.6％以下、且70℃的热收缩率为0.8％以上。

本发明的第3发明是上述发明1～2中任一项所述的高功能聚乙烯纤维，其中，聚乙烯的重均分子量(Mw)为50000～600000，重均分子量与数均分子量(Mn)的比(Mw/Mn)为5.0以下。