本發(fā)明涉及尺寸穩(wěn)定性及耐磨耗性優(yōu)異的復(fù)絲及編帶。
背景技術(shù)：
一直以來，被稱為超高分子量聚乙烯的分子量極高的聚乙烯由于耐沖擊性等特性良好，因此被用于許多用途。其中，通過如下的制造方法制造的超高分子量聚乙烯纖維作為高強(qiáng)度/高彈性模量纖維而被廣泛知曉：將超高分子量聚乙烯溶解于有機(jī)溶劑而成的聚乙烯溶液從擠出機(jī)擠出后驟冷，從而制成纖維狀的凝膠體，一邊從該凝膠體去除有機(jī)溶劑一邊連續(xù)拉伸的制造方法(以下也稱為凝膠紡絲法)(例如，專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2)。
另外，也已知通過如下的干式紡絲法能夠制造高強(qiáng)度/高彈性模量纖維，即，干式紡絲法為使用將超高分子量聚乙烯均勻溶解于揮發(fā)性溶劑而成的紡絲液進(jìn)行紡絲，使紡出的凝膠絲中的溶劑揮發(fā)，接著使用非活性氣體將凝膠絲冷卻，最后以高倍率拉伸之類的方法(例如，專利文獻(xiàn)3)。
如此，高強(qiáng)度且高彈性模量的聚乙烯纖維(復(fù)絲)近年來被用于廣泛的領(lǐng)域中。但是，將提高了強(qiáng)度、彈性模量的聚乙烯纖維用于例如繩索、編帶等時(shí)，能夠以更少的投梭條數(shù)或更低的纖度進(jìn)行設(shè)計(jì)，能夠減小繩索、編帶等的直徑，但與之相伴地存在耐磨耗性變差的缺點(diǎn)。
另外，由復(fù)絲或單絲形成的編帶被用于釣魚線、網(wǎng)、窗簾繩、繩索等多種用途。隨著這些編帶的用途逐漸多樣化，要求與產(chǎn)品的需要特性相符的編帶的功能性，例如，對(duì)于釣魚線，根據(jù)釣的魚的種類、釣魚的方法而要求各種特性。但是，一直以來使用的由超高分子量聚乙烯纖維形成的釣魚線是在高強(qiáng)度/高彈性模量的方面優(yōu)異的釣魚線，但纖維內(nèi)部的微細(xì)結(jié)構(gòu)不均勻，存在尺寸、物性容易變化的問題。因此，制成釣魚線時(shí)，存在不僅尺寸穩(wěn)定性差、且釣魚線的重要要素之一即耐磨耗性也差的問題。
此外，長(zhǎng)時(shí)間使用由超高分子量聚乙烯纖維形成的釣魚線時(shí)，伴隨時(shí)間的經(jīng)過，糾纏的長(zhǎng)絲彼此逐漸張緊，會(huì)損害作為釣魚線的重要要素的柔韌性，釣魚線慢慢變硬。此外，由于釣魚線變硬，產(chǎn)生尺寸變化，與此相伴地存在物性變化的問題。
作為解決這種問題的手段，專利文獻(xiàn)4中公開了，加工成編帶后對(duì)編帶施加熱處理而得到的索。該索通過施加熱處理而能夠抑制力學(xué)物性的變化。但是，用作釣魚線時(shí)，構(gòu)成編帶的纖維絲彼此的約束性弱，因此隨著時(shí)間的推移，不僅糾纏的纖維絲彼此慢慢張緊，尺寸變化，而且纖維絲的截面形狀變得扁平，纖維絲與釣竿引導(dǎo)件的摩擦變大，因此也存在編帶容易磨耗或釣竿的拋出特性降低的問題。
另一方面，窗簾的升降所使用的窗簾繩以往使用將各種合成纖維、天然纖維等加捻紗制成芯紗并將該芯紗用各種纖維的纏繞紗覆蓋而形成的編帶。窗簾繩用于使窗簾升降，因此重要的是，即使反復(fù)使用，窗簾繩的尺寸變化也少，編帶的解捻也少。另外，窗簾繩經(jīng)長(zhǎng)期使用，因此相對(duì)于溫度、濕度等環(huán)境變化，伸縮等物性變化少也是重要的要素。
進(jìn)而，近年來開始使用的大型窗簾由于升降而使窗簾繩的磨耗比以往更劇烈。因此，現(xiàn)有的窗簾繩在用作大型窗簾用的窗簾繩時(shí)耐磨耗性低，物性變化容易變大，從而難以發(fā)揮充分的功能。因此，強(qiáng)烈需要性能更優(yōu)異、特別是耐磨耗性優(yōu)異的窗簾繩的出現(xiàn)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1：日本特許第4565324號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2：日本特許第4565325號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3：日本特許第4141686號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)4：日本特開平10-317289號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
發(fā)明要解決的問題
本發(fā)明的課題在于，提供能在寬溫度范圍內(nèi)加工成產(chǎn)品、且尺寸穩(wěn)定性及耐磨耗性優(yōu)異的復(fù)絲及編帶。
用于解決問題的方案
本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)，通過使單紗(單絲)整體的晶體結(jié)構(gòu)盡可能地接近均勻，從而制成耐磨耗性優(yōu)異且高強(qiáng)度/高彈性模量的復(fù)絲。
本發(fā)明的復(fù)絲的特征在于，由5條以上的單紗形成，上述復(fù)絲的特性粘度[η]為5.0dL/g以上且40.0dL/g以下，其包含重復(fù)單元實(shí)質(zhì)上為亞乙基的聚乙烯，上述單紗的截面中的斜方晶(200)面的衍射峰強(qiáng)度相對(duì)于斜方晶(110)面的衍射峰強(qiáng)度的比值的最大值與最小值之差為0.22以下。
上述峰強(qiáng)度比的由下述式(1)定義的變異系數(shù)CV優(yōu)選為50％以下。
變異系數(shù)CV(％)＝(上述單紗的上述峰強(qiáng)度比的標(biāo)準(zhǔn)偏差)/(上述單紗的上述峰強(qiáng)度比的平均值)×100···(1)
上述單紗的截面中，結(jié)晶取向度的最大值與最小值之差優(yōu)選為0.010以下。
優(yōu)選的是，依據(jù)JIS L 1095將載荷設(shè)為5cN/dtex而測(cè)定的磨耗強(qiáng)度試驗(yàn)中的斷裂時(shí)的往復(fù)磨耗次數(shù)為1000次以上，將載荷設(shè)為10cN/dtex而測(cè)定的磨耗強(qiáng)度試驗(yàn)中的斷裂時(shí)的往復(fù)磨耗次數(shù)為100次以上。
上述單紗的纖度優(yōu)選為3dtex以上且40dtex以下。
本發(fā)明的復(fù)絲的熱應(yīng)力最大值優(yōu)選為0.20cN/dtex以上。另外，初始彈性模量的由下述式(2)定義的變異系數(shù)CV’優(yōu)選為30％以下。
變異系數(shù)CV’(％)＝(上述單紗的初始彈性模量的標(biāo)準(zhǔn)偏差)/(上述單紗的初始彈性模量的平均值)×100···(2)
本發(fā)明的復(fù)絲的120℃下的熱應(yīng)力優(yōu)選為0.15cN/dtex以上。另外，優(yōu)選的是，70℃下的熱收縮率為0.20％以下，120℃下的熱收縮率為3.0％以下。另外，優(yōu)選的是，拉伸強(qiáng)度為18cN/dtex以上，初始彈性模量為600cN/dtex以上。
本發(fā)明的復(fù)絲的制造方法的特征在于，其具備：溶解工序，將上述聚乙烯溶解于溶劑，制成聚乙烯溶液；紡絲工序，將上述聚乙烯溶液以上述聚乙烯的熔點(diǎn)以上的溫度從噴嘴噴出，將噴出的絲線用10℃以上且60℃以下的制冷劑進(jìn)行冷卻；拉伸工序，一邊從噴出的未拉伸絲去除溶劑一邊進(jìn)行拉伸；以及卷取工序，在50℃以下以5cN/dtex以下的張力進(jìn)行卷取，上述拉伸工序中的拉伸次數(shù)為1次以上且3次以下，拉伸倍率為7.0倍以上且60倍以下，拉伸時(shí)間的總和為0.5分鐘以上且20分鐘以下。
另外，本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)，通過使用使單紗(單絲)整體的晶體結(jié)構(gòu)盡可能地接近均勻的上述復(fù)絲，從而制成耐磨耗性優(yōu)異且高強(qiáng)度/高彈性模量的編帶。
本發(fā)明的編帶的特征在于，其為包含由5條以上的單紗形成的復(fù)絲的編帶，上述復(fù)絲的特性粘度[η]為5.0dL/g以上且40.0dL/g以下，其包含重復(fù)單元實(shí)質(zhì)上為亞乙基的聚乙烯，將上述編帶拆散的狀態(tài)的復(fù)絲中，上述單紗的截面中的斜方晶(200)面的衍射峰強(qiáng)度相對(duì)于斜方晶(110)面的衍射峰強(qiáng)度的比值的最大值與最小值之差為0.18以下。
上述峰強(qiáng)度比的由下述式(1)定義的變異系數(shù)CV優(yōu)選為40％以下。
變異系數(shù)CV(％)＝(上述單紗的上述峰強(qiáng)度比的標(biāo)準(zhǔn)偏差)/(上述單紗的上述峰強(qiáng)度比的平均值)×100···(1)
上述單紗的截面中，結(jié)晶取向度的最大值與最小值之差優(yōu)選為0.012以下。
上述編帶的依據(jù)JIS L 1095將載荷設(shè)為5cN/dtex而測(cè)定的磨耗強(qiáng)度試驗(yàn)中的斷裂時(shí)的往復(fù)磨耗次數(shù)優(yōu)選為1000次以上。另外，在將載荷設(shè)為5cN/dtex而測(cè)定的上述磨耗強(qiáng)度試驗(yàn)中，上述編帶的往復(fù)磨耗次數(shù)與將上述編帶拆散的狀態(tài)下的上述復(fù)絲的往復(fù)磨耗次數(shù)之差優(yōu)選為320次以下。此外，將上述編帶拆散的狀態(tài)下的上述復(fù)絲的依據(jù)JIS L 1095將載荷設(shè)為10cN/dtex而測(cè)定的磨耗強(qiáng)度試驗(yàn)中的斷裂時(shí)的往復(fù)磨耗次數(shù)優(yōu)選為100次以上。
上述編帶的120℃下的熱收縮率優(yōu)選為3.0％以下，此外優(yōu)選的是，上述編帶的拉伸強(qiáng)度為18cN/dtex以上，上述編帶的初始彈性模量為300cN/dtex以上，此外，上述編帶的拉伸強(qiáng)度與將上述編帶拆散的狀態(tài)下的上述復(fù)絲的拉伸強(qiáng)度之差優(yōu)選為5cN/dtex以下。
在將上述編帶拆散的狀態(tài)下，上述單紗的纖度優(yōu)選為2dtex以上且40dtex以下。另外，關(guān)于將上述編帶拆散的狀態(tài)下的上述復(fù)絲，優(yōu)選的是，70℃下的熱收縮率為0.11％以下，120℃下的熱收縮率為2.15％以下，將上述編帶拆散的狀態(tài)下的上述復(fù)絲的120℃下的熱應(yīng)力優(yōu)選為0.15cN/dtex以上。
上述編帶的制造方法的特征在于，其具備對(duì)上述復(fù)絲進(jìn)行編帶并熱處理的工序，上述熱處理在70℃以上進(jìn)行，上述熱處理的時(shí)間為0.1秒以上且30分鐘以下，上述熱處理中對(duì)上述編帶施加0.02cN/dtex以上且15cN/dtex以下的張力。
關(guān)于上述編帶的制造方法，優(yōu)選的是，利用上述張力使上述熱處理后的編帶長(zhǎng)度成為上述熱處理前的編帶長(zhǎng)度的1.05倍以上且15倍以下。
另外，本發(fā)明中，不僅包括編帶，而且包括由編帶得到的釣魚線、由編帶得到的網(wǎng)、由編帶得到的繩索。
發(fā)明的效果
本發(fā)明的復(fù)絲及編帶能在寬溫度范圍內(nèi)加工成產(chǎn)品，在使用產(chǎn)品時(shí)，在寬溫度范圍內(nèi)，熱應(yīng)力、熱收縮率、初始彈性模量等力學(xué)物性的變化小，尺寸穩(wěn)定性也優(yōu)異。另外，即使在超負(fù)荷條件下也耐受擦傷，耐磨耗性優(yōu)異。由此，產(chǎn)品壽命明顯提高。此外，不僅伴隨使用時(shí)的擦傷而產(chǎn)生的起毛的量大幅減少，加工成產(chǎn)品時(shí)產(chǎn)生的起毛的量也減少，因此操作環(huán)境也改善。
因此，本發(fā)明的復(fù)絲及編帶作為利用耐割傷性的防護(hù)用機(jī)織/針織物、帶、繩索、網(wǎng)、釣魚線、資材防護(hù)罩、片、風(fēng)箏用絲、弓弦、帆布(sailcloth)、窗簾材料、防護(hù)材料、防彈材料、醫(yī)療用縫合絲、人工肌腱、人工肌肉、纖維增強(qiáng)樹脂加強(qiáng)材料、水泥加強(qiáng)材料、纖維增強(qiáng)橡膠加強(qiáng)材料、機(jī)床部件、電池隔膜、化學(xué)過濾器等工業(yè)用資材也發(fā)揮優(yōu)異的性能及設(shè)計(jì)性，能夠廣泛使用。
具體實(shí)施方式
＜＜復(fù)絲＞＞
以下，針對(duì)本發(fā)明的復(fù)絲的制造中使用的聚乙烯及本發(fā)明的復(fù)絲的物性、制造方法進(jìn)行說明。
〔聚乙烯〕
本發(fā)明的復(fù)絲包含重復(fù)單元實(shí)質(zhì)上為亞乙基的聚乙烯，更優(yōu)選為包含乙烯均聚物的超高分子量聚乙烯。另外，本發(fā)明中使用的聚乙烯在能得到本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)不僅可以使用乙烯的均聚物，還可以使用乙烯與少量其它單體的共聚物。作為其它單體，例如可列舉出α-烯烴、丙烯酸及其衍生物、甲基丙烯酸及其衍生物、乙烯基硅烷及其衍生物等。作為本發(fā)明中使用的高分子量聚乙烯，可以為包含乙烯均聚物的超高分子量聚乙烯、共聚物彼此(乙烯與其它單體(例如，α-烯烴)的共聚物)的共混物、或均聚聚乙烯與乙烯系共聚物的共混物、進(jìn)而均聚聚乙烯與其它α-烯烴等的均聚物的共混物，也可以具有局部的交聯(lián)、或局部的甲基支鏈、乙基支鏈、丁基支鏈等。特別是可以為與丙烯、1-丁烯等α-烯烴的共聚物，其為以相對(duì)于每1000個(gè)碳原子不足20個(gè)的比例包含短鏈或長(zhǎng)鏈的支鏈的超高分子量聚乙烯。含有某種程度的支鏈在制造本發(fā)明的復(fù)絲的方面，特別是在紡絲/拉伸中能夠賦予穩(wěn)定性，但相對(duì)于每1000個(gè)碳原子包含20個(gè)以上時(shí)，支鏈部分過多反而成為紡絲/拉伸時(shí)的妨礙因素，故不優(yōu)選。但是，乙烯以外的其它單體的含量過多時(shí)，反而成為拉伸的妨礙因素。因此，乙烯以外的其它單體以單體單元計(jì)優(yōu)選為5.0mol％以下、更優(yōu)選為1.0mol％以下、進(jìn)一步優(yōu)選為0.2mol％以下、最優(yōu)選為0.0mol％、即乙烯的均聚物。需要說明的是，本說明書中，“聚乙烯”在沒有特別記載的情況下不僅包括乙烯的均聚物，而且包括乙烯與少量其它單體的共聚物等。另外，本發(fā)明的復(fù)絲的制造中，也能夠使用向聚乙烯中根據(jù)需要配混有后述各種添加劑的聚乙烯組合物，本說明書的“聚乙烯”中也包括這種聚乙烯組合物。
另外，后述特性粘度的測(cè)定中，只要其特性粘度落入后述規(guī)定的范圍，則可以將數(shù)均分子量、重均分子量不同的聚乙烯共混，也可以將分子量分布(Mw/Mn)不同的聚乙烯共混。另外，也可以為支鏈聚合物與不具備支鏈的聚合物的共混物。
<重均分子量>
如上所述，本發(fā)明中使用的聚乙烯優(yōu)選為超高分子量聚乙烯，超高分子量聚乙烯的重均分子量?jī)?yōu)選為490000～6200000、更優(yōu)選為550000～5000000、進(jìn)一步優(yōu)選為800000～4000000。重均分子量不足490000時(shí)，即使進(jìn)行后述的拉伸工序，也存在復(fù)絲不會(huì)變得高強(qiáng)度、高彈性模量的擔(dān)心。推定這是因?yàn)?，由于重均分子量小，因此?fù)絲的每單位截面積中的分子末端數(shù)變多，其作為結(jié)構(gòu)缺陷發(fā)揮作用。另外，重均分子量超過6200000時(shí)，拉伸工序時(shí)的張力變得非常大，產(chǎn)生斷裂，生產(chǎn)變得非常困難。
重均分子量通常使用GPC測(cè)定法求出，但像本發(fā)明中使用的聚乙烯那樣重均分子量高時(shí)，出于測(cè)定時(shí)會(huì)發(fā)生柱堵塞等的理由，因此存在無法利用GPC測(cè)定法容易地求出的擔(dān)心。于是，對(duì)于本發(fā)明中使用的聚乙烯，代替GPC測(cè)定法，使用“POLYMER HANDBOOK，F(xiàn)ourth Edition，J.Brandrup and E.H.Immergut，E.A.Grulke Ed.，A JOHN WILEY&SONS，Inc Publication1999”中記載的以下的式子，從而由后述特性粘度的值算出重均分子量。
重均分子量＝5.365×104×(特性粘度)1.37
<特性粘度>
本發(fā)明中使用的聚乙烯的特性粘度為5.0dL/g以上、優(yōu)選為8.0dL/g以上，為40.0dL/g以下、優(yōu)選為30.0dL/g以下、更優(yōu)選為25.0dL/g以下。特性粘度不足5.0dL/g時(shí)，存在得不到高強(qiáng)度的復(fù)絲的擔(dān)心。另一方面，對(duì)于特性粘度的上限，只要能得到高強(qiáng)度的復(fù)絲就沒有特別問題，但聚乙烯的特性粘度過高時(shí)，加工性降低，變得難以制作復(fù)絲，因此優(yōu)選為上述范圍。
〔單紗纖度〕
本發(fā)明的復(fù)絲的單紗纖度優(yōu)選為3dtex以上且40dtex以下、更優(yōu)選為5dtex以上且30dtex以下、進(jìn)一步優(yōu)選為6dtex以上且20dtex以下。通過單紗纖度為3dtex以上，表現(xiàn)出高度的耐磨耗性。另一方面，單紗纖度超過40dtex時(shí)，復(fù)絲的強(qiáng)度降低，故不優(yōu)選。
〔復(fù)絲的總纖度〕
本發(fā)明的復(fù)絲的總纖度優(yōu)選為15dtex以上且7000dtex以下、更優(yōu)選為30dtex以上且5000dtex以下、進(jìn)一步優(yōu)選為40dtex以上且3000dtex以下。通過總纖度為15dtex以上，表現(xiàn)出高度的耐磨耗性。另一方面，總纖度超過7000dtex時(shí)，復(fù)絲的強(qiáng)度降低，故不優(yōu)選。
〔單紗的條數(shù)〕
本發(fā)明的復(fù)絲由5條以上的單紗構(gòu)成，優(yōu)選為10條以上的單紗、更優(yōu)選為15條以上。
〔單紗的晶體結(jié)構(gòu)〕
本發(fā)明中使用的單紗優(yōu)選的是，單紗內(nèi)部的晶體結(jié)構(gòu)為在截面(長(zhǎng)度方向垂直面)整體內(nèi)接近均勻的結(jié)構(gòu)。即，本發(fā)明中使用的單紗在后述的使用X射線束的測(cè)定中遍及單紗截面整體地測(cè)定斜方晶(200)面的衍射峰強(qiáng)度相對(duì)于斜方晶(110)面的衍射峰強(qiáng)度的比值(以下稱為峰強(qiáng)度比)時(shí)，最大值與最小值之差為0.22以下、優(yōu)選為0.20以下、更優(yōu)選為0.18以下。峰強(qiáng)度比的最大值與最小值之差超過0.22時(shí)，表示截面整體的晶體結(jié)構(gòu)的均勻性變得不充分，由不均勻的晶體結(jié)構(gòu)的單紗形成的復(fù)絲的耐磨耗性容易變低，故不優(yōu)選。峰強(qiáng)度比的最大值與最小值之差的下限沒有特別限定，0.01左右就足夠。以下，關(guān)于單紗內(nèi)部的峰強(qiáng)度比的測(cè)定方法及峰強(qiáng)度比的最大值與最小值之差的求出方法，進(jìn)行說明。
對(duì)于單紗內(nèi)部的晶體結(jié)構(gòu)，可以利用X射線分析裝置，使用比單紗的直徑細(xì)的半值寬度的X射線束來確認(rèn)。單紗的直徑可以用光學(xué)顯微鏡等求出。需要說明的是，單紗截面為橢圓等形狀時(shí)，將連接該單紗的外周上存在的最遠(yuǎn)的2點(diǎn)的距離設(shè)為直徑，將上述2點(diǎn)的中點(diǎn)設(shè)為單紗的中心。優(yōu)選使用單紗的直徑的30％以下的半值寬度的X射線束，更優(yōu)選使用單紗的直徑的10％以下的半值寬度的X射線束。
峰強(qiáng)度比的最大值與最小值之差通過以下的方法求出。自單紗的中心至單紗的外周附近的位置(以下稱為最外點(diǎn))為止以等間隔測(cè)定峰強(qiáng)度比，確定峰強(qiáng)度比的最大值和最小值，求出其差。上述最外點(diǎn)優(yōu)選為與單紗的中心相距直徑的30％以上的點(diǎn)，更優(yōu)選相距直徑的35％以上。自單紗的中心至最外點(diǎn)為止的峰強(qiáng)度比的測(cè)定點(diǎn)數(shù)優(yōu)選為3個(gè)位置以上、更優(yōu)選為5個(gè)位置以上。另外，上述間隔優(yōu)選小于X射線束的半值寬度，上述間隔更優(yōu)選為X射線束的半值寬度的90％以下。
在單紗內(nèi)部的任意測(cè)定點(diǎn)，峰強(qiáng)度比優(yōu)選均為0.01以上且0.48以下、更優(yōu)選為0.08以上且0.40以下、進(jìn)一步優(yōu)選為0.15以上且0.35以下。若存在上述峰強(qiáng)度比超過0.48的測(cè)定點(diǎn)，則表示單紗內(nèi)部的晶體沿斜方晶的晶胞的a軸方向極端地生長(zhǎng)，截面整體的晶體結(jié)構(gòu)的均勻性變得不充分，存在由不均勻的晶體結(jié)構(gòu)的單紗形成的復(fù)絲的耐磨耗性變低的擔(dān)心，故不優(yōu)選。
另外，關(guān)于峰強(qiáng)度比，由下述式(1)定義的變異系數(shù)CV優(yōu)選為50％以下、更優(yōu)選為40％以下、進(jìn)一步優(yōu)選為30％以下。變異系數(shù)CV超過50％時(shí)，截面整體的晶體結(jié)構(gòu)的均勻性不充分。需要說明的是，變異系數(shù)CV的下限沒有特別限定，優(yōu)選為1％以上。
變異系數(shù)CV(％)＝(上述單紗的峰強(qiáng)度比的標(biāo)準(zhǔn)偏差)/(上述單紗的峰強(qiáng)度比的平均值)×100···(1)
關(guān)于單紗的軸方向(長(zhǎng)度方向)的結(jié)晶取向度(以下稱為結(jié)晶取向度)，也與峰強(qiáng)度比同樣地使用上述X射線束，自單紗的中心至最外點(diǎn)為止以等間隔進(jìn)行測(cè)定。在單紗內(nèi)部的任意測(cè)定點(diǎn)，結(jié)晶取向度優(yōu)選均為0.950以上、更優(yōu)選為0.960以上。若存在上述結(jié)晶取向度不足0.950的測(cè)定點(diǎn)，則存在由這種單紗形成的復(fù)絲的耐磨耗性變低的擔(dān)心，故不優(yōu)選。需要說明的是，結(jié)晶取向度的上限沒有特別限定，實(shí)質(zhì)上難以得到超過0.995的單紗。
另外，對(duì)于結(jié)晶取向度的最大值與最小值之差，也可以與峰強(qiáng)度比的最大值和最小值之差同樣地求出。結(jié)晶取向度的最大值與最小值之差優(yōu)選為0.010以下、更優(yōu)選為0.007以下。結(jié)晶取向度的最大值與最小值之差超過0.010那樣的單紗由于晶體結(jié)構(gòu)不均勻，因此存在由這種單紗形成的復(fù)絲的耐磨耗性變低的擔(dān)心，故不優(yōu)選。需要說明的是，結(jié)晶取向度的最大值與最小值之差的下限沒有特別限定，0.001左右就足夠。
〔磨耗〕
對(duì)于本發(fā)明的復(fù)絲，在室溫下使用己烷和乙醇清洗復(fù)絲的表面，將復(fù)絲的表面干燥后，基于JIS L 1095進(jìn)行磨耗試驗(yàn)，其結(jié)果，將載荷設(shè)為5cN/dtex時(shí)的直至斷裂為止的次數(shù)優(yōu)選為1000次以上、更優(yōu)選為1500次以上、進(jìn)一步優(yōu)選為3000次以上。需要說明的是，上限沒有特別限定，優(yōu)選為300000次以下。另外，將載荷設(shè)為10cN/dtex時(shí)的直至斷裂為止的次數(shù)優(yōu)選為100次以上、更優(yōu)選為150次以上、進(jìn)一步優(yōu)選為200次以上、特別優(yōu)選為300次以上。需要說明的是，上限沒有特別限定，優(yōu)選為100000次以下。
〔熱應(yīng)力〕
本發(fā)明的復(fù)絲的TMA(機(jī)械熱分析)測(cè)定中的熱應(yīng)力最大值為0.20cN/dtex以上且5.0cN/dtex以下、更優(yōu)選為0.25cN/dtex以上且3.0cN/dtex以下。熱應(yīng)力最大值不足0.20cN/dtex時(shí)，存在復(fù)絲的彈性模量變低的擔(dān)心，不優(yōu)選。另外，熱應(yīng)力最大值超過5.0cN/dtex時(shí)，尺寸變化變大，故不優(yōu)選。
另外，本發(fā)明的復(fù)絲的TMA(機(jī)械熱分析)測(cè)定中的達(dá)到熱應(yīng)力最大值的溫度優(yōu)選為120℃以上、更優(yōu)選為130℃以上。不足120℃時(shí)，在高溫下的保管時(shí)、在高溫下對(duì)編帶進(jìn)行染色時(shí)、在高溫下附著樹脂時(shí)、此外用熱水進(jìn)行產(chǎn)品清洗時(shí)等的尺寸變化變大，不優(yōu)選。
本發(fā)明的復(fù)絲的TMA(機(jī)械熱分析)測(cè)定中的120℃下的熱應(yīng)力優(yōu)選為0.15cN/dtex以上且0.5cN/dtex以下、更優(yōu)選為0.17cN/dtex以上且0.4cN/dtex以下。120℃下的熱應(yīng)力不足0.15cN/dtex時(shí)，存在復(fù)絲的彈性模量變低的擔(dān)心，不優(yōu)選。
〔熱收縮率〕
本發(fā)明的復(fù)絲的70℃下的熱收縮率優(yōu)選為0.20％以下、更優(yōu)選為0.18％以下、進(jìn)一步優(yōu)選為0.15％以下。70℃下的熱收縮率超過0.20％時(shí)，在高溫下對(duì)編帶進(jìn)行染色時(shí)、在高溫下附著樹脂時(shí)、此外用熱水進(jìn)行產(chǎn)品清洗時(shí)等，構(gòu)成編帶的復(fù)絲的尺寸變化變大，不優(yōu)選。下限沒有特別限定，優(yōu)選為0.01％以上。另外，本發(fā)明的復(fù)絲的120℃下的熱收縮率優(yōu)選為3.0％以下、更優(yōu)選為2.9％以下、進(jìn)一步優(yōu)選為2.8％以下。下限沒有特別限定，優(yōu)選為0.01％以上。120℃下的熱收縮率超過3.0％時(shí)，在產(chǎn)品清洗后的干燥工序中在120℃之類的高溫下使編帶干燥時(shí)，構(gòu)成編帶的復(fù)絲的尺寸變化變大，不優(yōu)選。另外，在高溫下對(duì)編帶進(jìn)行染色時(shí)、用熱水進(jìn)行產(chǎn)品清洗時(shí)等，構(gòu)成編帶的復(fù)絲的尺寸變化變大，不優(yōu)選。下限沒有特別限定，優(yōu)選為0.01％以上。需要說明的是，復(fù)絲的70℃或120℃下的熱收縮率是指復(fù)絲的70℃或120℃下的長(zhǎng)度方向的熱收縮率。
〔拉伸強(qiáng)度〕
本發(fā)明的復(fù)絲的拉伸強(qiáng)度優(yōu)選為18cN/dtex以上、更優(yōu)選為20cN/dtex以上、進(jìn)一步優(yōu)選為21cN/dtex以上。本發(fā)明的復(fù)絲即使增大單紗纖度也具有上述的拉伸強(qiáng)度，能夠開展至以往的復(fù)絲和以往的編帶所無法開展的要求耐磨耗性及尺寸穩(wěn)定性的用途。拉伸強(qiáng)度高是優(yōu)選的，上限沒有特別限定，例如，拉伸強(qiáng)度超過85cN/dtex的復(fù)絲在技術(shù)上、工業(yè)上難以生產(chǎn)。需要說明的是，對(duì)于拉伸強(qiáng)度的測(cè)定方法，在后文中說明。
〔斷裂伸長(zhǎng)率〕
本發(fā)明的復(fù)絲的斷裂伸長(zhǎng)率優(yōu)選為3.0％以上、更優(yōu)選為3.4％以上、進(jìn)一步優(yōu)選為3.7％以上、優(yōu)選為7.0％以下、更優(yōu)選為6.0％以下、進(jìn)一步優(yōu)選為5.0％以下。斷裂伸長(zhǎng)率不足3.0％時(shí)，在產(chǎn)品使用時(shí)或加工成產(chǎn)品時(shí)由于輕微的應(yīng)變而容易產(chǎn)生單紗斷頭、起毛的發(fā)生，故不優(yōu)選。另一方面，斷裂伸長(zhǎng)率超過7.0％時(shí)，尺寸穩(wěn)定性受損，不優(yōu)選。需要說明的是，對(duì)于斷裂伸長(zhǎng)率的測(cè)定方法，在后文中說明。
〔初始彈性模量〕
本發(fā)明的復(fù)絲的初始彈性模量?jī)?yōu)選為600cN/dtex以上且1500cN/dtex以下。復(fù)絲具有上述初始彈性模量時(shí)，相對(duì)于產(chǎn)品使用時(shí)、加工成產(chǎn)品的加工工序中受到的外力，難以產(chǎn)生物性、形狀變化。初始彈性模量更優(yōu)選為650cN/dtex以上、進(jìn)一步優(yōu)選為680cN/dtex以上、更優(yōu)選為1400cN/dtex以下、進(jìn)一步優(yōu)選為1300cN/dtex以下、特別優(yōu)選為1200cN/dtex以下。初始彈性模量超過1500cN/dtex時(shí)，由于高彈性模量而損害絲的柔韌性，故不優(yōu)選。需要說明的是，對(duì)于初始彈性模量的測(cè)定方法，在后文中說明。
〔構(gòu)成復(fù)絲的單紗的初始彈性模量的變異系數(shù)〕
對(duì)于本發(fā)明的構(gòu)成復(fù)絲的單紗的初始彈性模量，由下述式(2)定義的變異系數(shù)CV’優(yōu)選為30％以下、更優(yōu)選為25％以下、進(jìn)一步優(yōu)選為20％以下。表示單紗的初始彈性模量的不均勻的變異系數(shù)CV’超過30％時(shí)，不僅由單紗構(gòu)成的復(fù)絲的強(qiáng)度降低，而且耐磨耗性惡化，故不優(yōu)選。需要說明的是，下限沒有特別限定，優(yōu)選為0.5％以上。
變異系數(shù)CV’(％)＝(構(gòu)成復(fù)絲的上述單紗的初始彈性模量的標(biāo)準(zhǔn)偏差)/(構(gòu)成復(fù)絲的上述單紗的初始彈性模量的平均值)×100···(2)
〔制造方法〕
關(guān)于得到本發(fā)明的復(fù)絲的制造方法，優(yōu)選利用凝膠紡絲法。具體而言，本發(fā)明的復(fù)絲的制造方法優(yōu)選具備：溶解工序，將聚乙烯溶解于溶劑，制成聚乙烯溶液；紡絲工序，將上述聚乙烯溶液以上述聚乙烯的熔點(diǎn)以上的溫度從噴嘴噴出，將噴出的絲線用10℃以上且60℃以下的制冷劑進(jìn)行冷卻；拉伸工序，一邊從噴出的未拉伸絲去除溶劑一邊進(jìn)行拉伸；以及卷取工序，在50℃以下以5cN/dtex以下的張力進(jìn)行卷取。
<溶解工序>
在溶劑中溶解高分子量的聚乙烯，制作聚乙烯溶液。溶劑優(yōu)選為十氫萘/四氫萘等揮發(fā)性的有機(jī)溶劑、常溫固體或非揮發(fā)性的溶劑。上述聚乙烯溶液中的聚乙烯的濃度優(yōu)選為30質(zhì)量％以下、更優(yōu)選為20質(zhì)量％以下、進(jìn)一步優(yōu)選為15質(zhì)量％以下。需要根據(jù)原料的聚乙烯的特性粘度[η]來選擇最佳的濃度。
作為上述聚乙烯溶液的制作方法，可以使用各種方法，例如，使用雙螺桿擠出機(jī)、或使固體聚乙烯懸浮在溶劑中并在高溫下攪拌，從而可以制作聚乙烯溶液。此時(shí)，混合條件優(yōu)選設(shè)為在150℃以上且200℃以下的溫度范圍內(nèi)混合1分鐘以上且80分鐘以內(nèi)。不足1分鐘時(shí)，存在混合變得不完全的擔(dān)心，不優(yōu)選。另一方面，150℃以上且200℃以下的溫度范圍的時(shí)間超過80分鐘時(shí)，聚乙烯分子的斷裂、交聯(lián)非常多地發(fā)生，以至超過能紡絲的范圍的水平，因此，即使制造由至少5條以上的單紗纖度3dtex以上的單紗構(gòu)成的復(fù)絲，也難以制成兼具高強(qiáng)度/高彈性模量和尺寸穩(wěn)定性的復(fù)絲。另外，根據(jù)聚合物的分子量、濃度，需要在超過200℃的溫度下混合，超過200℃的溫度范圍內(nèi)的混合時(shí)間優(yōu)選為30分鐘以下。超過30分鐘時(shí)，聚乙烯分子的斷裂、交聯(lián)非常多地發(fā)生，以至超過能紡絲的范圍的水平，因此，即使制造由至少5條以上的單紗纖度3dtex以上的單紗構(gòu)成的復(fù)絲，也難以制成兼具高強(qiáng)度/高彈性模量和尺寸穩(wěn)定性的復(fù)絲。需要說明的是，上述的能紡絲的范圍是指，能以10m/分鐘以上進(jìn)行紡絲，此時(shí)的紡絲張力是指每1條單紗為0.01cN以上且300cN以下。
<紡絲工序>
利用高溫?cái)嚢?、雙螺桿擠出機(jī)制作的聚乙烯溶液使用擠出機(jī)等在優(yōu)選比聚乙烯的熔點(diǎn)高10℃以上的溫度、更優(yōu)選比聚乙烯的熔點(diǎn)高20℃以上的溫度、進(jìn)一步優(yōu)選比聚乙烯的熔點(diǎn)高30℃以上的溫度下進(jìn)行擠出，然后，使用定量供給裝置供給至噴絲頭(紡絲噴嘴)。通過噴絲頭的孔口內(nèi)的時(shí)間優(yōu)選為1秒以上且8分鐘以下。不足1秒時(shí)，孔口內(nèi)的聚乙烯溶液的流動(dòng)紊亂，因此無法穩(wěn)定地噴出聚乙烯溶液，不優(yōu)選。另外，受到聚乙烯溶液的流動(dòng)的紊亂的影響，單紗整體的結(jié)構(gòu)變得不均勻，故不優(yōu)選。另一方面，超過8分鐘時(shí)，聚乙烯分子幾乎無取向地被噴出，每條單紗的紡絲張力范圍容易成為上述的范圍外，不優(yōu)選。另外，得到的單紗的晶體結(jié)構(gòu)變得不均勻，因此作為其結(jié)果，無法表現(xiàn)出耐磨耗性，不優(yōu)選。
使聚乙烯溶液通過由多個(gè)孔口排列而成的噴絲頭，從而形成絲線。將聚乙烯溶液紡絲來制造絲線時(shí)，噴絲頭的溫度需要為聚乙烯的溶解溫度以上、優(yōu)選為140℃以上、更優(yōu)選為150℃以上。聚乙烯的溶解溫度取決于所選擇的溶劑、聚乙烯溶液的濃度、及聚乙烯的質(zhì)量濃度，當(dāng)然噴絲頭的溫度設(shè)為低于聚乙烯的熱分解溫度。
接著，從具有優(yōu)選直徑0.2～3.5mm(更優(yōu)選直徑0.5～2.5mm)的噴絲頭以0.1g/分鐘以上的噴出量將聚乙烯溶液噴出。此時(shí)，優(yōu)選將噴絲頭溫度設(shè)為比聚乙烯的熔點(diǎn)高10℃以上且低于所使用的溶劑的沸點(diǎn)的溫度。在聚乙烯的熔點(diǎn)附近的溫度區(qū)域內(nèi)，聚合物的粘度過高，無法以快速度收取。另外，在使用的溶劑的沸點(diǎn)以上的溫度下，剛從噴絲頭出來后溶劑立即沸騰，因此在噴絲頭正下方頻繁發(fā)生斷頭，故不優(yōu)選。需要說明的是，復(fù)絲由5條以上單紗構(gòu)成，因此在噴絲頭上設(shè)有5個(gè)以上孔口。優(yōu)選為7個(gè)以上孔口。
在噴絲頭表面?zhèn)?聚乙烯溶液噴出側(cè))形成有與孔口的數(shù)量為相同數(shù)量的用于噴出聚乙烯溶液的細(xì)孔(孔口的一端部)，優(yōu)選自各細(xì)孔噴出的聚乙烯溶液的噴出量成為盡可能均勻的量，為此，重要的是，從各細(xì)孔噴出的該聚乙烯溶液的剪切溶液在細(xì)孔間是均勻的。剪切粘度顯著受到細(xì)孔部的溫度的影響，因此優(yōu)選各細(xì)孔間的溫度差小。具體而言，各細(xì)孔的噴出量的變異系數(shù)CV”((設(shè)置于噴絲頭的全部細(xì)孔的噴出量的標(biāo)準(zhǔn)偏差)/(設(shè)置于噴絲頭的全部細(xì)孔的噴出量的平均值)×100)優(yōu)選為20％以下、更優(yōu)選為18％以下。為了設(shè)為上述變異系數(shù)CV”，細(xì)孔的最高溫度與最低溫度之差優(yōu)選為10℃以下、更優(yōu)選為8℃以下。減小細(xì)孔的最高溫度與最低溫度之差的方法沒有特別限定，噴絲頭優(yōu)選以不直接接觸外部氣體的方式被遮蔽，例如可列舉出用隔熱玻璃制的遮蔽板將噴絲頭遮蔽而隔絕外部氣體的方法。利用該遮蔽板，不僅達(dá)成噴絲頭部分的溫度均勻化，而且通過遮蔽板內(nèi)的纖維絲線也受到均勻的溫度歷程并變形，因此能得到均勻的絲線。為了該目的，重要的是，遮蔽板不僅進(jìn)行遮蔽而隔絕外部氣體，而且盡可能地減小遮蔽板與離遮蔽板最近的細(xì)孔的距離和遮蔽板與離遮蔽板最遠(yuǎn)的細(xì)孔的距離之差。通過盡可能地減小上述距離之差，能夠進(jìn)一步減小上述的細(xì)孔間的溫度差，此外，也能夠減小細(xì)孔正下方的空間的溫度差。其結(jié)果，均勻噴出的該聚乙烯噴出絲在噴絲頭與后述冷卻介質(zhì)之間的空間內(nèi)發(fā)生變形時(shí)，受到更均勻的溫度歷程和變形。此時(shí)，處于該聚乙烯噴出絲內(nèi)部的聚乙烯分子鏈在細(xì)孔間沿變形方向均勻地取向，能夠減小所得到的聚乙烯纖維的初始彈性模量的變異系數(shù)。
如上所述，不僅在細(xì)孔間減小噴出的差異而使所得到的單紗纖度變得均勻，通過使從細(xì)孔中出來后的變形條件、冷卻條件也變得均勻，從而彈性模量的變異系數(shù)小，能夠進(jìn)一步使單紗內(nèi)部的晶體取向在單紗間變得均勻。也有該效果，高載荷條件下的耐磨耗性能大幅提高。
自細(xì)孔噴出的絲線從細(xì)孔噴出后至利用制冷劑進(jìn)行冷卻為止的空間內(nèi)的氣氛沒有特別限定，優(yōu)選用氮?dú)?、氦氣等非活性氣體充滿。
接著，將所噴出的絲線一邊用冷卻介質(zhì)冷卻一邊以800m/分鐘以下的速度收取，更優(yōu)選為200m/分鐘以下。此時(shí)，冷卻介質(zhì)的溫度優(yōu)選為10～60℃、更優(yōu)選為12℃以上且35℃以下。制冷劑溫度偏離該范圍時(shí)，隨著單紗纖度變粗而復(fù)絲的拉伸強(qiáng)度大幅降低，不優(yōu)選。認(rèn)為其原因如下。在使單紗纖度變粗時(shí)，為了維持高強(qiáng)度/高彈性模量，也優(yōu)選使單紗整體的晶體結(jié)構(gòu)盡可能地均勻。但是，冷卻介質(zhì)的溫度過低時(shí)，單紗的截面中心部附近的冷卻趕不上單紗的外表面附近的冷卻，導(dǎo)致單紗整體的晶體結(jié)構(gòu)變得不均勻。另外，冷卻介質(zhì)的溫度過高時(shí)，單紗的截面中心部附近的冷卻速度與單紗的外表面附近的冷卻速度之差變小，但為了冷卻而需要的時(shí)間變長(zhǎng)，因此紡絲得到的未拉伸絲中產(chǎn)生結(jié)構(gòu)變化，在單紗的截面中心部附近與單紗的外表面附近，晶體結(jié)構(gòu)容易不同。因此，單紗的強(qiáng)度降低，乃至復(fù)絲的強(qiáng)度也降低。需要說明的是，冷卻介質(zhì)可以為與聚乙烯溶液的溶劑混和的混和性的液體，也可以為不與聚乙烯溶液的溶劑混和的水等不混和性的液體，任一種均可。
冷卻結(jié)束后至去除絲中存在的溶劑為止的時(shí)間短是優(yōu)選的，即，優(yōu)選冷卻后迅速去除溶劑。關(guān)于去除溶劑的詳情在后文進(jìn)行說明。關(guān)于去除溶劑所需的時(shí)間，直至殘留于復(fù)絲中的溶劑的量成為10％以下為止的時(shí)間優(yōu)選為10小時(shí)以內(nèi)、更優(yōu)選為2小時(shí)以內(nèi)、進(jìn)一步優(yōu)選為30分鐘以內(nèi)。去除溶劑所需的時(shí)間超過10小時(shí)時(shí)，單紗的截面中心部附近形成的晶體結(jié)構(gòu)與單紗的外表面附近形成的晶體結(jié)構(gòu)的差異變大，單紗整體的晶體結(jié)構(gòu)變得不均勻，故不優(yōu)選。
<拉伸工序>
將紡絲工序中收取的未拉伸絲連續(xù)進(jìn)行拉伸工序或暫時(shí)卷取后進(jìn)行拉伸工序。將拉伸工序中冷卻而得到的未拉伸絲在加熱的狀態(tài)下拉伸至數(shù)倍。拉伸可以進(jìn)行1次，也可以分多次進(jìn)行，優(yōu)選為1次以上且3次以下。另外，也可以將未拉伸絲加熱干燥后進(jìn)行1個(gè)階段以上的拉伸。拉伸工序可以在熱介質(zhì)氣氛中進(jìn)行，也可以使用加熱輥來進(jìn)行。作為介質(zhì)，可列舉出空氣、氮?dú)獾确腔钚詺怏w、水蒸氣、液體介質(zhì)等。
另外，需要從未拉伸絲去除溶劑，可以一邊脫溶劑一邊進(jìn)行拉伸，也可以與拉伸工序分別地進(jìn)行脫溶劑。作為去除溶劑的手段，揮發(fā)性溶劑的情況下可以使用上述加熱方法，使用不揮發(fā)性溶劑時(shí)，可列舉出使用萃取劑等進(jìn)行萃取的方法。作為萃取劑，例如可以使用氯仿、苯、三氯三氟乙烷(TCTFE)、己烷、庚烷、壬烷、癸烷、乙醇、高級(jí)醇等。
該未拉伸絲的拉伸倍率無論是在拉伸工序?yàn)?個(gè)階段的情況下還是在多個(gè)階段的情況下，以總拉伸倍率計(jì)優(yōu)選為7.0倍以上且60倍以下、更優(yōu)選為8.0倍以上且55倍以下、進(jìn)一步優(yōu)選為9.0倍以上且50倍以下。另外，優(yōu)選在聚乙烯的熔點(diǎn)以下的溫度下進(jìn)行拉伸。多次拉伸時(shí)，優(yōu)選越往后階段推進(jìn)越提高拉伸時(shí)的溫度，拉伸的最后階段的拉伸溫度優(yōu)選為80℃以上且160℃以下、更優(yōu)選為90℃以上且158℃以下。以拉伸時(shí)絲成為上述拉伸溫度的范圍內(nèi)的方式設(shè)定加熱裝置的條件即可。此時(shí)絲的溫度例如可以使用紅外攝像機(jī)(FLIR Systems公司制造的FLIR SC640)來測(cè)定。
該未拉伸絲的拉伸時(shí)間、即復(fù)絲的變形所需的時(shí)間優(yōu)選為0.5分鐘以上且20分鐘以下、更優(yōu)選為15分鐘以下、進(jìn)一步優(yōu)選為10分鐘以下。復(fù)絲的變形時(shí)間超過20分鐘時(shí)，即使將拉伸時(shí)間以外的制造條件設(shè)為適宜的范圍內(nèi)，也會(huì)因分子鏈在拉伸中緩和而使單紗的強(qiáng)度降低，不優(yōu)選。
優(yōu)選的是，拉伸時(shí)的變形速度優(yōu)選為0.001s-1以上且0.8s-1以下。進(jìn)一步優(yōu)選為0.01s-1以上且0.1s-1以下。變形速度可以由復(fù)絲的拉伸倍率、拉伸速度、及拉伸區(qū)間的長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算。換言之，變形速度(s-1)＝拉伸速度/{拉伸區(qū)間·(拉伸倍率-1)}。變形速度過快時(shí)，在達(dá)到充分的拉伸倍率之前就發(fā)生復(fù)絲的斷裂，不優(yōu)選。另外，復(fù)絲的變形速度過慢時(shí)，分子鏈在拉伸中緩和，因此得不到高強(qiáng)度/高彈性模量的復(fù)絲，編制成編帶時(shí)的拉伸強(qiáng)度、初始彈性模量也變低，不優(yōu)選。
<卷取工序>
優(yōu)選的是，經(jīng)拉伸的絲優(yōu)選在拉伸結(jié)束后的10分鐘以內(nèi)進(jìn)行卷取，更優(yōu)選為8分以內(nèi)、進(jìn)一步優(yōu)選為5分以內(nèi)。另外，優(yōu)選的是，將經(jīng)拉伸的絲優(yōu)選以0.001cN/dtex以上且5cN/dtex以下的張力進(jìn)行卷取，更優(yōu)選為0.05cN/dtex以上且3cN/dtex以下。通過以上述范圍內(nèi)的時(shí)間、張力進(jìn)行卷取，能夠在維持復(fù)絲中的截面方向上的殘余應(yīng)變的狀態(tài)下進(jìn)行卷取。卷取時(shí)的張力不足0.001N/dtex時(shí)，殘余應(yīng)變變小，截面方向的應(yīng)力分布變得不穩(wěn)定，因此作為其結(jié)果，構(gòu)成復(fù)絲的各單紗中在內(nèi)層與外層之間表現(xiàn)出殘余應(yīng)變的差異。另外，使卷取張力大于5.0cN/dtex時(shí)，構(gòu)成復(fù)絲的單紗容易斷裂，故不優(yōu)選。
另外，卷取時(shí)的溫度優(yōu)選為50℃以下、更優(yōu)選為5℃以上且45℃以下。卷取時(shí)的溫度超過50℃時(shí)，存在上述冷卻工序中固定的殘余應(yīng)變被緩和的擔(dān)心，故不優(yōu)選。
〔其它〕
為了賦予其它功能，制造本發(fā)明的復(fù)絲時(shí)，可以添加抗氧化劑、抗還原劑等添加劑、pH調(diào)節(jié)劑、表面張力降低劑、增稠劑、保濕劑、增深劑、防腐劑、防霉劑、抗靜電劑、顏料、礦物纖維、其它有機(jī)纖維、金屬纖維、金屬螯合劑等。
本發(fā)明的復(fù)絲可以用于利用耐割傷性的防護(hù)用機(jī)織/針織物、帶、繩索、網(wǎng)、釣魚線、資材防護(hù)罩、片、風(fēng)箏用絲、弓弦、帆布、窗簾材料、防護(hù)材料、防彈材料、醫(yī)療用縫合絲、人工肌腱、人工肌肉、纖維增強(qiáng)樹脂加強(qiáng)材料、水泥加強(qiáng)材料、纖維增強(qiáng)橡膠加強(qiáng)材料、機(jī)床部件、電池隔膜、化學(xué)過濾器等工業(yè)用資材。
<<編帶>>
本發(fā)明的編帶包含尺寸穩(wěn)定性及耐磨耗性優(yōu)異的復(fù)絲(以下稱為高功能復(fù)絲)，優(yōu)選包含本發(fā)明的上述復(fù)絲。以下，對(duì)于使用高功能復(fù)絲的本發(fā)明的編帶的制法及編帶的物性、及將本發(fā)明的編帶拆散的狀態(tài)的高功能復(fù)絲的物性，進(jìn)行說明。
關(guān)于本發(fā)明的編帶的物性，在以下記載。
〔編帶的拉伸強(qiáng)度〕
本發(fā)明的編帶的拉伸強(qiáng)度優(yōu)選為18cN/dtex以上、更優(yōu)選為20cN/dtex以上、進(jìn)一步優(yōu)選為21cN/dtex以上。編帶即使增大單紗纖度也具有上述拉伸強(qiáng)度，能夠開展至由現(xiàn)有復(fù)絲形成的編帶所無法開展的要求耐磨耗性及尺寸穩(wěn)定性的用途。拉伸強(qiáng)度高是優(yōu)選的，上限沒有特別限定，例如，拉伸強(qiáng)度為85cN/dtex以上的編帶在技術(shù)上、工業(yè)上難以生產(chǎn)。需要說明的是，關(guān)于拉伸強(qiáng)度的測(cè)定方法，在后文進(jìn)行說明。
〔編帶的磨耗〕
關(guān)于本發(fā)明的編帶，用有機(jī)溶劑清洗編帶的表面并干燥后，進(jìn)行基于JIS L 1095的磨耗試驗(yàn)，其結(jié)果，將載荷設(shè)為5cN/dtex時(shí)的直至斷裂為止的次數(shù)優(yōu)選為1000次以上、更優(yōu)選為1500次以上、進(jìn)一步優(yōu)選為3000次以上。需要說明的是，上限沒有特別限定，優(yōu)選為300000次以下。
〔編帶的熱收縮率〕
本發(fā)明的編帶的120℃下的熱收縮率優(yōu)選為3.0％以下、更優(yōu)選為2.9％以下、進(jìn)一步優(yōu)選為2.8％以下。120℃下的熱收縮率超過3.0％時(shí)，在產(chǎn)品清洗后為了使附著于產(chǎn)品的水在短時(shí)間內(nèi)干燥而在120℃之類的高溫下將編帶干燥時(shí)，編帶的尺寸變化變大，不優(yōu)選。另外，在高溫下對(duì)編帶進(jìn)行染色時(shí)，用熱水進(jìn)行產(chǎn)品清洗時(shí)等編帶的尺寸變化變大，不優(yōu)選。下限沒有特別限定，優(yōu)選為0.01％以上。需要說明的是，編帶的120℃下的熱收縮率是指編帶的120℃下的長(zhǎng)度方向的熱收縮率。
〔編帶的斷裂伸長(zhǎng)率〕
本發(fā)明的編帶的斷裂伸長(zhǎng)率優(yōu)選為3.0％以上、更優(yōu)選為3.4％以上、進(jìn)一步優(yōu)選為3.7％以上、優(yōu)選為7.0％以下、更優(yōu)選為6.0％以下、進(jìn)一步優(yōu)選為5.0％以下。斷裂伸長(zhǎng)率不足3.0％時(shí)，產(chǎn)品使用時(shí)或加工成產(chǎn)品時(shí)因輕微的應(yīng)變而容易產(chǎn)生單紗斷頭、起毛的發(fā)生，故不優(yōu)選。另一方面，斷裂伸長(zhǎng)率超過7.0％時(shí)，損害尺寸穩(wěn)定性，不優(yōu)選。需要說明的是，關(guān)于斷裂伸長(zhǎng)率的測(cè)定方法，在后文進(jìn)行說明。
〔編帶的初始彈性模量〕
本發(fā)明的編帶的初始彈性模量?jī)?yōu)選為300cN/dtex以上且1500cN/dtex以下。編帶若具有上述初始彈性模量，則相對(duì)于在產(chǎn)品使用時(shí)、加工成產(chǎn)品的加工工序中受到的外力，難以產(chǎn)生物性、形狀變化。初始彈性模量更優(yōu)選為350cN/dtex以上、進(jìn)一步優(yōu)選為400cN/dtex以上、更優(yōu)選為1400cN/dtex以下、進(jìn)一步優(yōu)選為1300cN/dtex以下、特別優(yōu)選為1200cN/dtex以下。初始彈性模量超過1500cN/dtex時(shí)，因高彈性模量而損害絲的柔韌性，故不優(yōu)選。需要說明的是，對(duì)于初始彈性模量的測(cè)定方法，在后文進(jìn)行說明。
本發(fā)明的編帶優(yōu)選將3條以上的復(fù)絲進(jìn)行編帶而成，更優(yōu)選將3條以上且16條以下的復(fù)絲進(jìn)行編帶而成。復(fù)絲為2條以下時(shí)，不會(huì)成為編帶形狀，即便成為編帶，復(fù)絲與編帶機(jī)的引導(dǎo)部的接觸面積也變大，作為其結(jié)果，存在編帶的耐磨耗性降低或使編帶運(yùn)動(dòng)時(shí)的滑動(dòng)性受損的擔(dān)心。
構(gòu)成本發(fā)明的編帶的復(fù)絲當(dāng)中，優(yōu)選至少1條為高功能復(fù)絲，更優(yōu)選3條以上為高功能復(fù)絲，更優(yōu)選全部復(fù)絲為高功能復(fù)絲。使用高功能復(fù)絲作為構(gòu)成編帶的復(fù)絲，從而所得到的編帶成為高強(qiáng)度/高彈性模量，并且能夠減小尺寸穩(wěn)定性、力學(xué)物性隨著時(shí)間的推移而變化。
復(fù)絲的1條以上為高功能復(fù)絲時(shí)，其余的復(fù)絲可以為其它原材料的纖維、例如聚酯纖維、聚酰胺纖維、液晶聚酯纖維、聚丙烯纖維、丙烯腈纖維(acrylic fiber)、芳綸纖維、金屬纖維、無機(jī)纖維、天然纖維、再生纖維，也可以為這些復(fù)合而成的纖維。另外，優(yōu)選除了1條高強(qiáng)度聚乙烯纖維以外全部為復(fù)絲，但也可以包含單絲。作為高強(qiáng)度聚乙烯纖維以外的長(zhǎng)絲，可以為短纖維與長(zhǎng)纖維的復(fù)合，此外，長(zhǎng)絲自身可以為將帶、緞帶狀的成形體分割而制作的裂膜絲。各復(fù)絲或單絲的單紗截面形狀可以為圓形，也可以為橢圓形等圓形以外的形狀，也可以使用中空狀的長(zhǎng)絲、扁平狀的長(zhǎng)絲等。另外，各復(fù)絲或單絲的一部分或全部可以進(jìn)行了著色或熔接。
本發(fā)明的編帶的編帶角度優(yōu)選為6～35°、更優(yōu)選為15～30°、進(jìn)一步優(yōu)選為18～25°。編帶角度不足6°時(shí)，編帶的形態(tài)變得不穩(wěn)定，另外，編帶的截面容易變得扁平。進(jìn)而，編帶的剛性也低，編帶容易彎折，處理性變差。另外，編帶角度超過35°時(shí)，雖然編帶的形態(tài)穩(wěn)定，但另一方面，與原紗的拉伸強(qiáng)度相比，編帶的拉伸強(qiáng)度變低，但本發(fā)明中編帶的編帶角度不限定于6～35°的范圍。
〔編帶的制造方法〕
編帶使用公知的編帶機(jī)(編制機(jī))來編造。作為編帶方法，沒有特別限定，可列舉出平編、圓編、方編等。此外，優(yōu)選對(duì)復(fù)絲進(jìn)行編帶并熱處理的工序。
＜熱處理＞
上述熱處理優(yōu)選在70℃以上進(jìn)行，更優(yōu)選為90℃以上、進(jìn)一步優(yōu)選為100℃以上，優(yōu)選在160℃以下進(jìn)行。熱處理的溫度不足70℃時(shí)，是與構(gòu)成要構(gòu)成的高功能復(fù)絲的聚乙烯的晶體分散溫度同等水平的溫度或更低的溫度，因此復(fù)絲中的截面方向上的殘余應(yīng)變被緩和，故不優(yōu)選。另一方面，熱處理溫度超過160℃時(shí)，不僅容易發(fā)生編帶的斷裂，而且無法得到期望的編帶的力學(xué)物性，故不優(yōu)選。
另外，熱處理優(yōu)選進(jìn)行0.1秒以上且30分鐘以下，更優(yōu)選為0.5秒以上且25分鐘以下、進(jìn)一步優(yōu)選為1.0秒以上且20分鐘以下。處理時(shí)間不足0.1秒時(shí)，復(fù)絲中的截面方向上的殘余應(yīng)變被緩和，不優(yōu)選。另一方面，熱處理時(shí)間超過30分鐘時(shí)，不僅容易發(fā)生編帶的斷裂，而且無法得到期望的編帶的力學(xué)物性，故不優(yōu)選。
上述熱處理中對(duì)編帶施加的張力優(yōu)選為0.02cN/dtex以上且15cN/dtex以下、更優(yōu)選為0.03cN/dtex以上且12cN/dtex以下、進(jìn)一步優(yōu)選為0.05cN/dtex以上且8cN/dtex以下。上述熱處理時(shí)對(duì)編帶施加的張力大于15cN/dtex時(shí)，存在熱處理中編帶斷裂的擔(dān)心、即使未斷裂時(shí)所得編帶的物性也降低或隨著時(shí)間的推移而發(fā)生物性變化(往復(fù)磨耗次數(shù)的降低)的擔(dān)心，故不優(yōu)選。
另外，在高功能復(fù)絲的制造時(shí)進(jìn)行了拉伸工序，但可以在熱處理中也進(jìn)行拉伸(以下將熱處理中的拉伸稱為再拉伸)。再拉伸倍率(熱處理后的編帶的長(zhǎng)度相對(duì)于熱處理前的編帶的長(zhǎng)度的比率)優(yōu)選為1.05倍以上且15倍以下、更優(yōu)選為1.5倍以上且10倍以下。再拉伸的倍率不足1.05倍時(shí)，熱處理中編帶松弛，因此無法進(jìn)行均勻的熱處理，長(zhǎng)度方向的物性不均變大，不優(yōu)選。另外，再拉伸的倍率超過15倍時(shí)，構(gòu)成編帶的高功能復(fù)絲斷裂，故不優(yōu)選。
進(jìn)行熱處理時(shí)的加熱可以通過公知的方法進(jìn)行，例如，可列舉出使用將樹脂分散或溶解在水中而成的熱水浴、油浴、熱輥、輻射面板、蒸汽噴射、熱棒等進(jìn)行加熱的方法，但不限定于這些。在編帶加工后或編帶加工中，可以根據(jù)需要進(jìn)行加捻、樹脂的賦予、或著色。
〔將編帶拆散的狀態(tài)下的高功能復(fù)絲的物性〕
關(guān)于將本發(fā)明的編帶拆散的狀態(tài)下的高功能復(fù)絲的物性，在以下記載。
〔將編帶拆散的狀態(tài)下的高功能復(fù)絲中的單紗的晶體結(jié)構(gòu)〕
將編帶拆散的狀態(tài)下的高功能復(fù)絲中的單紗優(yōu)選的是，單紗內(nèi)部的晶體結(jié)構(gòu)為在截面(長(zhǎng)度方向垂直面)整體內(nèi)接近均勻的結(jié)構(gòu)。即，將編帶拆散的狀態(tài)下的高功能復(fù)絲中的單紗在后述的使用X射線束的測(cè)定中遍及單紗截面整體地測(cè)定斜方晶(200)面的衍射峰強(qiáng)度相對(duì)于斜方晶(110)面的衍射峰強(qiáng)度之比(以下稱為峰強(qiáng)度比)時(shí)，最大值與最小值之差優(yōu)選為0.18以下、優(yōu)選為0.15以下、更優(yōu)選為0.12以下。峰強(qiáng)度比的最大值與最小值之差超過0.18時(shí)，表示截面整體的晶體結(jié)構(gòu)的均勻性不充分，故不優(yōu)選。峰強(qiáng)度比的最大值與最小值之差的下限沒有特別限定，0.01左右就足夠。單紗內(nèi)部的峰強(qiáng)度比的測(cè)定方法及峰強(qiáng)度比的最大值與最小值之差的求出方法如上所述。
在單紗內(nèi)部的任意測(cè)定點(diǎn)，峰強(qiáng)度比優(yōu)選均為0.01以上且0.48以下、更優(yōu)選為0.08以上且0.40以下、進(jìn)一步優(yōu)選為0.15以上且0.35以下。若存在上述峰強(qiáng)度比超過0.48的測(cè)定點(diǎn)，則表示單紗內(nèi)部的晶體沿斜方晶的晶胞的a軸方向極端生長(zhǎng)，截面整體的晶體結(jié)構(gòu)的均勻性變得不充分，故不優(yōu)選。
另外，關(guān)于峰強(qiáng)度比，由上述式(1)定義的變異系數(shù)CV優(yōu)選為40％以下、更優(yōu)選為35％以下、進(jìn)一步優(yōu)選為30％以下。變異系數(shù)CV超過40％時(shí)，截面整體的晶體結(jié)構(gòu)的均勻性不充分。需要說明的是，變異系數(shù)CV的下限沒有特別限定，優(yōu)選為1％以上。
關(guān)于將編帶拆散的狀態(tài)下的高功能復(fù)絲中的單紗的軸方向(長(zhǎng)度方向)的結(jié)晶取向度(以下稱為結(jié)晶取向度)，也與峰強(qiáng)度比同樣地使用上述X射線束自單紗的中心至最外點(diǎn)為止以等間隔進(jìn)行測(cè)定。在單紗內(nèi)部的任意測(cè)定點(diǎn)，結(jié)晶取向度優(yōu)選均為0.950以上、更優(yōu)選為0.960以上。需要說明的是，結(jié)晶取向度的上限沒有特別限定，但實(shí)質(zhì)上難以得到超過0.995的單紗。
另外，關(guān)于結(jié)晶取向度的最大值與最小值之差，也可以與峰強(qiáng)度比的最大值和最小值之差同樣地求出。結(jié)晶取向度的最大值與最小值之差優(yōu)選為0.012以下、更優(yōu)選為0.010以下。結(jié)晶取向度的最大值與最小值之差超過0.012那樣的單紗的晶體結(jié)構(gòu)不均勻，故不優(yōu)選。需要說明的是，結(jié)晶取向度的最大值與最小值之差的下限沒有特別限定，0.001左右就足夠。
〔將編帶拆散的狀態(tài)下的構(gòu)成高功能復(fù)絲的單紗的纖度〕
將本發(fā)明的編帶拆散的狀態(tài)下的高功能復(fù)絲的單紗纖度優(yōu)選為2dtex以上且40dtex以下、更優(yōu)選為5dtex以上且30dtex以下、進(jìn)一步優(yōu)選為6dtex以上且20dtex以下。通過單紗纖度為2dtex以上，從而表現(xiàn)出高度的耐磨耗性。另一方面，單紗纖度超過40dtex時(shí)，復(fù)絲的強(qiáng)度降低，故不優(yōu)選。
〔將編帶拆散的狀態(tài)下的高功能復(fù)絲的總纖度〕
將本發(fā)明的編帶拆散的狀態(tài)下的高功能復(fù)絲的總纖度優(yōu)選為15dtex以上且7000dtex以下、更優(yōu)選為30dtex以上且5000dtex以下、進(jìn)一步優(yōu)選為40dtex以上且3000dtex以下。通過總纖度為15dtex以上，從而表現(xiàn)出高度的耐磨耗性。另一方面，總纖度超過7000dtex時(shí)，復(fù)絲的強(qiáng)度降低，故不優(yōu)選。
〔將編帶拆散的狀態(tài)下的高功能復(fù)絲的磨耗〕
對(duì)于將本發(fā)明的編帶拆散的狀態(tài)下的高功能復(fù)絲，用有機(jī)溶劑清洗復(fù)絲的表面并干燥后，進(jìn)行基于JIS L 1095的磨耗試驗(yàn)，其結(jié)果，將載荷設(shè)為5cN/dtex時(shí)的直至斷裂為止的次數(shù)優(yōu)選為1000次以上、更優(yōu)選為1500次以上、進(jìn)一步優(yōu)選為3000次以上。需要說明的是，上限沒有特別限定，優(yōu)選為300000次以下。另外，將載荷設(shè)為10cN/dtex時(shí)的直至斷裂為止的次數(shù)優(yōu)選為100次以上、更優(yōu)選為150次以上、進(jìn)一步優(yōu)選為200次以上、特別優(yōu)選為300次以上。需要說明的是，上限沒有特別限定，優(yōu)選為100000次以下。
在將載荷設(shè)為5cN/dtex而測(cè)定的上述磨耗強(qiáng)度試驗(yàn)中，上述編帶的往復(fù)磨耗次數(shù)與將上述編帶拆散的狀態(tài)下的上述復(fù)絲的往復(fù)磨耗次數(shù)之差優(yōu)選為320次以下、更優(yōu)選為300次以下、進(jìn)一步優(yōu)選為250次以下。
〔將編帶拆散的狀態(tài)下的高功能復(fù)絲的熱應(yīng)力〕
將本發(fā)明的編帶拆散的狀態(tài)下的高功能復(fù)絲在TMA(機(jī)械熱分析)測(cè)定中在120℃下的熱應(yīng)力優(yōu)選為0.15cN/dtex以上且0.5cN/dtex以下、更優(yōu)選為0.17cN/dtex以上且0.4cN/dtex以下。120℃下的熱應(yīng)力不足0.15cN/dtex時(shí)，存在復(fù)絲的彈性模量變低的擔(dān)心，不優(yōu)選。
〔將編帶拆散的狀態(tài)下的高功能復(fù)絲的熱收縮率〕
將本發(fā)明的編帶拆散的狀態(tài)下的高功能復(fù)絲的70℃下的熱收縮率優(yōu)選為0.11％以下、更優(yōu)選為0.10％以下。70℃下的熱收縮率超過0.11％時(shí)，在高溫下對(duì)編帶進(jìn)行染色時(shí)、用熱水進(jìn)行產(chǎn)品清洗時(shí)等，構(gòu)成編帶的復(fù)絲的尺寸變化變大，不優(yōu)選。下限沒有特別限定，優(yōu)選為0.01％以上。另外，將本發(fā)明的編帶拆散的狀態(tài)下的高功能復(fù)絲的120℃下的熱收縮率優(yōu)選為2.15％以下、更優(yōu)選為2.10％以下。120℃下的熱收縮率超過2.15％時(shí)，在產(chǎn)品清洗后為了使附著于產(chǎn)品的水在短時(shí)間內(nèi)干燥而在120℃之類的高溫下使編帶干燥時(shí)，構(gòu)成編帶的復(fù)絲的尺寸變化變大，不優(yōu)選。另外，在高溫下對(duì)編帶進(jìn)行染色時(shí)、用熱水進(jìn)行產(chǎn)品清洗時(shí)等，構(gòu)成編帶的復(fù)絲的尺寸變化變大，不優(yōu)選。下限沒有特別限定，優(yōu)選為0.01％以上。需要說明的是，將編帶拆散的狀態(tài)下的高功能復(fù)絲的70℃或120℃下的熱收縮率是指復(fù)絲在70℃或120℃下的長(zhǎng)度方向的熱收縮率。
〔將編帶拆散的狀態(tài)下的高功能復(fù)絲的拉伸強(qiáng)度〕
將本發(fā)明的編帶拆散的狀態(tài)下的高功能復(fù)絲的拉伸強(qiáng)度為18cN/dtex以上、優(yōu)選為20cN/dtex以上、進(jìn)一步優(yōu)選為21cN/dtex以上。高功能復(fù)絲即使增大單紗纖度也具有上述的拉伸強(qiáng)度，能夠開展至由以往的復(fù)絲形成的編帶所無法開展的要求耐磨耗性及尺寸穩(wěn)定性的用途。拉伸強(qiáng)度高是優(yōu)選的，上限沒有特別限定，例如，拉伸強(qiáng)度為85cN/dtex以上的復(fù)絲在技術(shù)上、工業(yè)上難以生產(chǎn)。需要說明的是，對(duì)于拉伸強(qiáng)度的測(cè)定方法，在后文進(jìn)行說明。
上述編帶的拉伸強(qiáng)度與將上述編帶拆散的狀態(tài)下的上述復(fù)絲的拉伸強(qiáng)度之差優(yōu)選為5cN/dtex以下、更優(yōu)選為4cN/dtex以下。
〔將編帶拆散的狀態(tài)下的高功能復(fù)絲的斷裂伸長(zhǎng)率〕
將本發(fā)明的編帶拆散的狀態(tài)下的高功能復(fù)絲的斷裂伸長(zhǎng)率優(yōu)選為3.0％以上、更優(yōu)選為3.4％以上、進(jìn)一步優(yōu)選為3.7％以上、優(yōu)選為7.0％以下、更優(yōu)選為6.0％以下、進(jìn)一步優(yōu)選為5.0％以下。斷裂伸長(zhǎng)率不足3.0％時(shí)，在產(chǎn)品使用時(shí)或加工成產(chǎn)品時(shí)因輕微的應(yīng)變而容易產(chǎn)生單紗斷頭、起毛的發(fā)生，故不優(yōu)選。另一方面，斷裂伸長(zhǎng)率超過7.0％時(shí)，損害尺寸穩(wěn)定性，不優(yōu)選。需要說明的是，關(guān)于斷裂伸長(zhǎng)率的測(cè)定方法，在后文進(jìn)行說明。
〔將編帶拆散的狀態(tài)下的高功能復(fù)絲的初始彈性模量〕
將本發(fā)明的編帶拆散的狀態(tài)下的高功能復(fù)絲的初始彈性模量?jī)?yōu)選為600cN/dtex以上且1500cN/dtex以下。復(fù)絲若具有上述初始彈性模量，則相對(duì)于在產(chǎn)品使用時(shí)、加工成產(chǎn)品的加工工序中受到的外力，難以發(fā)生物性、形狀變化。初始彈性模量更優(yōu)選為650cN/dtex以上、進(jìn)一步優(yōu)選為680cN/dtex以上、更優(yōu)選為1400cN/dtex以下、進(jìn)一步優(yōu)選為1300cN/dtex以下、特別優(yōu)選為1200cN/dtex以下。初始彈性模量超過1500cN/dtex時(shí)，由于高彈性模量而損害絲的柔韌性，故不優(yōu)選。需要說明的是，關(guān)于初始彈性模量的測(cè)定方法，在后文進(jìn)行說明。
〔其它〕
為了賦予其它功能，在制造本發(fā)明的編帶時(shí)，可以添加抗氧化劑、抗還原劑等添加劑、pH調(diào)節(jié)劑、表面張力降低劑、增稠劑、保濕劑、增深劑、防腐劑、防霉劑、抗靜電劑、顏料、礦物纖維、其它有機(jī)纖維、金屬纖維、金屬螯合劑等。
本發(fā)明的編帶可以用于利用耐割傷性的防護(hù)用機(jī)織/針織物、帶、繩索、網(wǎng)、釣魚線、資材防護(hù)罩、片、風(fēng)箏用絲、弓弦、帆布、窗簾材料、防護(hù)材料、防彈材料、醫(yī)療用縫合絲、人工肌腱、人工肌肉、纖維增強(qiáng)樹脂加強(qiáng)材料、水泥加強(qiáng)材料、纖維增強(qiáng)橡膠加強(qiáng)材料、機(jī)床部件、電池隔膜、化學(xué)過濾器等工業(yè)用資材。
本申請(qǐng)基于2014年3月28日提出申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)第2014-068775號(hào)和日本專利申請(qǐng)第2014-068777號(hào)以及2014年6月9日提出申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)第2014-118489號(hào)和日本專利申請(qǐng)第2014-118491號(hào)要求優(yōu)先權(quán)。2014年3月28日提出申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)第2014-068775號(hào)和日本專利申請(qǐng)第2014-068777號(hào)以及2014年6月9日提出申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)第2014-118489號(hào)和日本專利申請(qǐng)第2014-118491號(hào)的說明書的全部?jī)?nèi)容在本申請(qǐng)中為了參考而被引用。
實(shí)施例
以下舉出實(shí)施例，更具體地說明本發(fā)明，但本發(fā)明不限定于下述實(shí)施例，可以在能符合前述/后述的主旨的范圍內(nèi)適當(dāng)變更來實(shí)施，這些也都包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
下述各實(shí)施例/比較例中的復(fù)絲、將編帶拆散的狀態(tài)的復(fù)絲的特性值的測(cè)定如下述那樣進(jìn)行。另外，針對(duì)下述各實(shí)施例/比較例中的編帶，也對(duì)于拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、初始彈性模量、120℃的熱收縮率、將載荷設(shè)為5cN/dtex時(shí)的磨耗試驗(yàn)，與復(fù)絲等同樣地通過后述的測(cè)定法進(jìn)行測(cè)定。
(1)特性粘度
將溶劑設(shè)為溫度135℃的十氫萘，使用烏氏毛細(xì)粘度管，測(cè)定各種稀溶液的比粘度。根據(jù)由稀溶液粘度相對(duì)于濃度的作圖以最小二乘近似得到的直線向原點(diǎn)的外推點(diǎn)，確定特性粘度。測(cè)定時(shí)，將樣品分割或切斷為約5mm長(zhǎng)的長(zhǎng)度，相對(duì)于樣品，添加1質(zhì)量％的抗氧化劑(API Corporation制造、“YOSHINOX(注冊(cè)商標(biāo))BHT”)，在135℃下攪拌溶解4小時(shí)，制備測(cè)定溶液。
(2)重均分子量
由通過上述(1)的方法測(cè)定的特性粘度的值，使用以下的式子，算出重均分子量。
重均分子量＝5.365×104×(特性粘度)1.37
(3)單紗內(nèi)部的峰強(qiáng)度比
晶粒尺寸和取向評(píng)價(jià)使用X射線衍射法來測(cè)定。作為X射線源，將大型放射光設(shè)施SPring-8作為X射線源，使用BL03艙口(hatch)。使用的X射線的波長(zhǎng)X射線的尺寸以連接X射線的截面的外周上存在的最遠(yuǎn)2點(diǎn)的距離成為7μm以下的方式來調(diào)整。樣品以單紗軸垂直于XYZ臺(tái)的方式載置在XYZ臺(tái)上，使X射線與樣品的軸方向垂直地照射。將該臺(tái)細(xì)微移動(dòng)，使連接X射線的截面的外周上存在的最遠(yuǎn)的2點(diǎn)的距離的中點(diǎn)位于臺(tái)的中心。X射線強(qiáng)度非常強(qiáng)，因此樣品的曝光時(shí)間過長(zhǎng)時(shí)，對(duì)樣品造成損傷。因此，X射線衍射測(cè)定時(shí)的曝光時(shí)間設(shè)為30秒以內(nèi)。在該測(cè)定條件下，自單紗的中心部至單紗的外周附近實(shí)質(zhì)上以等間隔照射光束，測(cè)定針對(duì)各個(gè)位置的X射線衍射圖案。具體而言，像單紗的中心、與中心相距2.5μm的點(diǎn)、相距5.0μm的點(diǎn)、相距7.5μm的點(diǎn)、···這樣自單紗直徑的中心至單紗的外周附近為止以2.5μm間隔測(cè)定X射線衍射圖案。例如，直徑32μm(半徑16μm)的單紗的情況下，在中心、與中心相距2.5μm的點(diǎn)、相距5.0μm的點(diǎn)、相距7.5μm的點(diǎn)、相距10.0μm的點(diǎn)、相距12.5μm的點(diǎn)、相距15.0μm的點(diǎn)的總計(jì)7點(diǎn)測(cè)定X射線衍射圖案。X射線衍射圖案使用設(shè)置于與樣品相距67mm的位置的平板來記錄。根據(jù)記錄的圖像數(shù)據(jù)，利用赤道方向的衍射圖，由源自斜方晶(110)和斜方晶(200)的峰強(qiáng)度值求出峰強(qiáng)度比。
(4)單紗內(nèi)部的結(jié)晶取向度
與上述(3)同樣地作為X射線源利用大型放射光設(shè)施SPring-8來進(jìn)行測(cè)定。關(guān)于結(jié)晶取向度，利用方位角方向的衍射圖，由斜方晶(110)的取向分布函數(shù)的半值寬度，使用以下的式子求出結(jié)晶取向度。
結(jié)晶取向度＝(180-(斜方晶(110)面的半值寬度))/180
關(guān)于結(jié)晶取向度，像單紗的中心、與中心相距2.5μm的點(diǎn)、相距5.0μm的點(diǎn)、相距7.5μm的點(diǎn)、···這樣自單紗直徑的中心至單紗的外周附近為止以2.5μm間隔進(jìn)行測(cè)定。例如，直徑32μm(半徑16μm)的單紗的情況下，進(jìn)行中心、與中心相距2.5μm的點(diǎn)、相距5.0μm的點(diǎn)、相距7.5μm的點(diǎn)、相距10.0μm的點(diǎn)、相距12.5μm的點(diǎn)、相距15.0μm的點(diǎn)的總計(jì)7點(diǎn)的測(cè)定。
(5)拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、及初始彈性模量
根據(jù)JIS L 1013 8.5.1進(jìn)行測(cè)定，使用萬能試驗(yàn)機(jī)(ORIENTEC CORPORATION制造、“TENSILON萬能材料試驗(yàn)機(jī)RTF-1310”)，在樣品長(zhǎng)度200mm(卡盤間長(zhǎng)度)、伸長(zhǎng)速度100mm/分鐘的條件下、在氣氛溫度20℃、相對(duì)濕度65％條件下測(cè)定應(yīng)變-應(yīng)力曲線。根據(jù)斷裂點(diǎn)的應(yīng)力和伸長(zhǎng)率計(jì)算求出拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率，根據(jù)曲線的原點(diǎn)附近的給出最大斜率的切線計(jì)算求出初始彈性模量。此時(shí)，測(cè)定時(shí)對(duì)樣品施加的初始載荷設(shè)為每10000m樣品的質(zhì)量(g)的1/10。需要說明的是，拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、及初始彈性模量使用10次的測(cè)定值的平均值。
(6)變異系數(shù)CV’
通過上述的測(cè)定法測(cè)定構(gòu)成樣品的各單紗的初始彈性模量，算出(構(gòu)成復(fù)絲的單紗的初始彈性模量的標(biāo)準(zhǔn)偏差)/(構(gòu)成復(fù)絲的單紗的初始彈性模量的平均值)×100的值，作為變異系數(shù)CV’(％)。
(7)熱收縮率
將樣品切割為70cm，分別在距兩端10cm的位置即以能看出樣品長(zhǎng)度為50cm的方式做標(biāo)記。接著，在以不對(duì)樣品施加載荷的方式懸掛于夾具的狀態(tài)下，使用熱風(fēng)循環(huán)型的加熱爐，在溫度70℃下加熱30分鐘。然后，從加熱爐取出樣品，充分地緩慢冷卻至室溫后，測(cè)量最初在樣品上做標(biāo)記的位置的長(zhǎng)度。熱收縮率由以下的式子求出。需要說明的是，熱收縮率使用2次測(cè)定值的平均值。
熱收縮率(％)＝100×(加熱前的樣品的長(zhǎng)度-加熱后的樣品的長(zhǎng)度)/(加熱前的樣品的長(zhǎng)度)
另外，將加熱30分鐘的溫度從70℃變更為120℃，也與上述同樣地測(cè)定120℃下的熱收縮率。
(8)熱應(yīng)力
測(cè)定中使用熱應(yīng)力應(yīng)變測(cè)定裝置(Seiko Instruments Inc.制造、“TMA/SS120C”)。以長(zhǎng)度20mm準(zhǔn)備樣品，設(shè)為初始載荷0.01764cN/dtex，自室溫(20℃)以升溫速度20℃/分鐘升溫至熔點(diǎn)，測(cè)定120℃下的熱應(yīng)力，測(cè)定熱收縮達(dá)到最大的熱應(yīng)力及其溫度。
(9)纖度
將樣品在位置不同的5處進(jìn)行切割，使得分別成為20cm的單紗，測(cè)定其質(zhì)量，將其平均值換算成10000m，作為纖度(dtex)。
(10)磨耗試驗(yàn)
耐磨耗性通過依據(jù)一般短纖紗試驗(yàn)方法(JIS L 1095)中測(cè)定磨耗強(qiáng)度的B法的磨耗試驗(yàn)來評(píng)價(jià)。測(cè)定使用淺野機(jī)械制作株式會(huì)社制造的絲抱合力試驗(yàn)機(jī)。使用的硬鋼作為摩擦子，在載荷5cN/dtex或10cN/dtex、氣氛溫度20℃、摩擦速度115次/分鐘、往復(fù)距離2.5cm、摩擦角度110度下進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)定直至樣品斷裂為止的摩擦次數(shù)。分別測(cè)定將載荷設(shè)為5cN/dtex時(shí)及將載荷設(shè)為10cN/dtex時(shí)樣品因磨耗而切斷為止的往復(fù)摩擦次數(shù)。試驗(yàn)次數(shù)設(shè)為7次，將最多次數(shù)和最小次數(shù)的數(shù)據(jù)除外，用剩余的5次的測(cè)定值的平均值來表示。需要說明的是，復(fù)絲的磨耗試驗(yàn)使用調(diào)整為約220dtex的樣品來進(jìn)行。
(實(shí)施例1-1)
制備特性粘度18.0dL/g、重均分子量2900000、熔點(diǎn)峰為134℃的超高分子量聚乙烯與十氫萘的分散液，使得聚乙烯濃度為11.0質(zhì)量％。用擠出機(jī)將205℃的溫度區(qū)域內(nèi)的停留時(shí)間設(shè)為8分鐘，將該分散液制成溶液，將聚乙烯溶液從噴絲頭在噴絲頭表面溫度180℃下以單孔噴出量4.5g/分鐘噴出。形成于噴絲頭的孔口數(shù)為15個(gè)，孔口直徑為形成于噴絲頭表面的絲噴出用的細(xì)孔(孔口的一端部)以不直接與外部氣體接觸的方式被遮蔽，具體而言，噴絲頭被厚度10mm的隔熱玻璃制的遮蔽板遮蔽而不接觸外部氣體。將遮蔽板與離遮蔽板最近的細(xì)孔的距離設(shè)為40mm，將遮蔽板與離遮蔽板最遠(yuǎn)的細(xì)孔的距離設(shè)為60mm。另外，細(xì)孔的最高溫度與最低溫度之差為3℃，各細(xì)孔的噴出量的變異系數(shù)CV”((15個(gè)細(xì)孔的噴出量的標(biāo)準(zhǔn)偏差)/(15個(gè)細(xì)孔的噴出量的平均值)×100)為8％。一邊收取噴出的絲線，一邊用20℃的水冷浴進(jìn)行冷卻，然后，以速度70m/分鐘的速度收取，得到由15條單紗形成的未拉伸復(fù)絲。接著，將上述未拉伸復(fù)絲一邊用120℃的熱風(fēng)進(jìn)行加熱干燥一邊拉伸至4.0倍。接著，在150℃的熱風(fēng)中拉伸至2.7倍，在經(jīng)拉伸的狀態(tài)下立即卷取拉伸復(fù)絲。將總拉伸倍率設(shè)為10.8倍，將總拉伸時(shí)間設(shè)為4分鐘，將拉伸時(shí)的變形速度設(shè)為0.0300秒-1。將經(jīng)拉伸的復(fù)絲的卷取時(shí)的溫度設(shè)為30℃，將卷取時(shí)的張力設(shè)為0.100cN/dtex。自150℃下的拉伸結(jié)束至卷取為止的時(shí)間為2分鐘。將復(fù)絲的制造條件示于表1，將所得到的復(fù)絲的物性及評(píng)價(jià)結(jié)果示于表2。
(實(shí)施例1-2)
實(shí)施例1-1中，將聚乙烯溶液的單孔噴出量設(shè)為5.0g/分鐘，將與離遮蔽板最遠(yuǎn)的細(xì)孔的距離設(shè)為80mm，將細(xì)孔的最高溫度與最低溫度之差設(shè)為4℃，將各細(xì)孔的噴出量的變異系數(shù)CV”設(shè)為11％，將紡絲速度設(shè)為60m/分鐘，將150℃的熱風(fēng)中的拉伸倍率設(shè)為2.5倍(總拉伸倍率設(shè)為10.0倍)，將總拉伸時(shí)間設(shè)為6分鐘，將拉伸時(shí)的變形速度設(shè)為0.0200秒-1，除此之外與實(shí)施例1-1同樣地操作，得到復(fù)絲。將復(fù)絲的制造條件示于表1，將所得到的復(fù)絲的物性及評(píng)價(jià)結(jié)果示于表2。
(實(shí)施例1-3)
實(shí)施例1-1中，將與離遮蔽板最遠(yuǎn)的細(xì)孔的距離設(shè)為45mm，將細(xì)孔的最高溫度與最低溫度之差設(shè)為2℃，將各細(xì)孔的噴出量的變異系數(shù)CV”設(shè)為6％，將總拉伸時(shí)間設(shè)為12分鐘，將拉伸時(shí)的變形速度設(shè)為0.0100秒-1，將卷取時(shí)的張力設(shè)為0.200cN/dtex，將自拉伸開始至卷取為止的時(shí)間設(shè)為1分鐘，除此之外與實(shí)施例1-1同樣地操作，得到復(fù)絲。將復(fù)絲的制造條件示于表1，將所得到的復(fù)絲的物性及評(píng)價(jià)結(jié)果示于表2。
(實(shí)施例1-4)
實(shí)施例1-1中，將205℃的溫度區(qū)域內(nèi)的停留時(shí)間設(shè)為11分鐘，將150℃的熱風(fēng)中的拉伸倍率設(shè)為2.5倍(總拉伸倍率設(shè)為10.0倍)，將總拉伸時(shí)間設(shè)為5分鐘，將拉伸時(shí)的變形速度設(shè)為0.0240秒-1，將拉伸絲的卷取時(shí)的溫度設(shè)為40℃，將卷取時(shí)的張力設(shè)為0.030cN/dtex，將自拉伸開始至卷取為止的時(shí)間設(shè)為5分鐘，除此之外與實(shí)施例1-1同樣地操作，得到復(fù)絲。將復(fù)絲的制造條件示于表1，將所得到的復(fù)絲的物性及評(píng)價(jià)結(jié)果示于表2。
(實(shí)施例1-5)
實(shí)施例1-1中，將205℃的溫度區(qū)域內(nèi)的停留時(shí)間設(shè)為18分鐘，將120℃的熱風(fēng)中的拉伸倍率設(shè)為4.5倍，將150℃的熱風(fēng)中的拉伸倍率設(shè)為2.2倍(總拉伸倍率設(shè)為9.9倍)，將總拉伸時(shí)間設(shè)為5分鐘，將拉伸時(shí)的變形速度設(shè)為0.0240秒-1，除此之外與實(shí)施例1-1同樣地操作，得到復(fù)絲。將復(fù)絲的制造條件示于表1，將所得到的復(fù)絲的物性及評(píng)價(jià)結(jié)果示于表2。
(比較例1-1)
實(shí)施例1-1中，將205℃的溫度區(qū)域內(nèi)的停留時(shí)間設(shè)為32分鐘，將單孔噴出量設(shè)為1.0g/分鐘，不設(shè)置厚度10mm的隔熱玻璃制的遮蔽板，將細(xì)孔的最高溫度與最低溫度之差設(shè)為12℃，將各細(xì)孔的噴出量的變異系數(shù)CV”設(shè)為23％，將120℃的熱風(fēng)中的拉伸倍率設(shè)為3.0倍，將150℃的熱風(fēng)中的拉伸倍率設(shè)為2.3倍(總拉伸倍率設(shè)為6.9倍)，除此之外與實(shí)施例1-1同樣地操作，得到復(fù)絲。將復(fù)絲的制造條件示于表1，將所得到的復(fù)絲的物性及評(píng)價(jià)結(jié)果示于表2。
(比較例1-2)
實(shí)施例1-1中，將噴出的絲線在65℃的水冷浴中冷卻，以紡絲速度10m/分鐘的條件得到未拉伸絲，除此之外與實(shí)施例1-1同樣地操作，得到復(fù)絲。將復(fù)絲的制造條件示于表1，將所得到的復(fù)絲的物性及評(píng)價(jià)結(jié)果示于表2。
(比較例1-3)
實(shí)施例1-1中，將總拉伸時(shí)間設(shè)為25分鐘，將拉伸時(shí)的變形速度設(shè)為0.0005秒-1，除此之外與實(shí)施例1-1同樣地操作，得到復(fù)絲。將復(fù)絲的制造條件示于表1，將所得到的復(fù)絲的物性及評(píng)價(jià)結(jié)果示于表2。
(比較例1-4)
實(shí)施例1-1中，將120℃的熱風(fēng)中的拉伸倍率設(shè)為3.5倍，將150℃的熱風(fēng)中的拉伸倍率設(shè)為2.0倍(總拉伸倍率設(shè)為7.0倍)，將拉伸絲的卷取時(shí)的溫度設(shè)為70℃，將卷取時(shí)的張力設(shè)為0.008cN/dtex，除此之外與實(shí)施例1-1同樣地操作，得到復(fù)絲。將復(fù)絲的制造條件示于表1，將所得到的復(fù)絲的物性及評(píng)價(jià)結(jié)果示于表2。
(比較例1-5)
與日本特許第4141686號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)3)所述的制法同樣地，將特性粘度21.0dL/g、重均分子量3500000、熔點(diǎn)峰為135℃的超高分子量聚乙烯10質(zhì)量％與十氫萘90質(zhì)量％的漿料狀混合物供給于螺桿型混煉機(jī)，將230℃的溫度區(qū)域內(nèi)的停留時(shí)間設(shè)為11分鐘，制成溶液，將聚乙烯溶液從噴絲頭在噴絲頭表面溫度170℃下以單孔噴出量1.4g/分鐘噴出。形成于噴絲頭的孔口數(shù)為96個(gè)，孔口直徑為細(xì)孔的最高溫度與最低溫度之差為12℃，各細(xì)孔的噴出量的變異系數(shù)CV”((96個(gè)細(xì)孔的噴出量的標(biāo)準(zhǔn)偏差)/(96個(gè)細(xì)孔的噴出量的平均值)×100)為24％。對(duì)于噴出的絲線，將100℃的氮?dú)鈴脑O(shè)置于噴絲頭的正下方的氣體供給用的狹縫狀孔口以平均風(fēng)速1.2m/秒盡可能均勻地吹送，主動(dòng)地使纖維表面的十氫萘蒸發(fā)。其后立即一邊收取噴出的絲線，一邊用設(shè)定為30℃的空氣流冷卻。然后，利用設(shè)置于噴絲頭下游的Nelson狀輥以速度75m/分鐘的速度收取，得到由96條單紗形成的未拉伸復(fù)絲。在該時(shí)刻，絲線中所含的溶劑的質(zhì)量減少至從噴絲頭噴出的時(shí)刻的絲線中所含的溶劑的質(zhì)量的大約一半。接著，將上述未拉伸復(fù)絲在加熱爐中一邊用100℃的熱風(fēng)進(jìn)行加熱干燥一邊拉伸至4.0倍。接著，在加熱爐中在149℃的熱風(fēng)中拉伸至4.0倍，在經(jīng)拉伸的狀態(tài)下立即卷取拉伸復(fù)絲。將總拉伸倍率設(shè)為16.0倍，將總拉伸時(shí)間設(shè)為8分鐘，將拉伸時(shí)的變形速度設(shè)為0.0200秒-1。將經(jīng)拉伸的復(fù)絲的卷取時(shí)的溫度設(shè)為30℃，將卷取時(shí)的張力設(shè)為0.100cN/dtex。自149℃下的拉伸結(jié)束至卷取為止的時(shí)間為2分鐘。將復(fù)絲的制造條件示于表1，將所得到的復(fù)絲的物性及評(píng)價(jià)結(jié)果示于表2。
(比較例1-6)
制備特性粘度11.0dL/g、重均分子量1400000、熔點(diǎn)峰為131℃的超高分子量聚乙烯與液體石蠟的分散液，使得聚乙烯濃度為14.0質(zhì)量％。用擠出機(jī)將220℃的溫度區(qū)域內(nèi)的停留時(shí)間設(shè)為39分鐘，將該分散液制成溶液，將聚乙烯溶液從噴絲頭在噴絲頭表面溫度170℃下以單孔噴出量2.0g/分鐘噴出。形成于噴絲頭的孔口數(shù)為48個(gè)，孔口直徑為細(xì)孔的最高溫度與最低溫度之差為13℃，各細(xì)孔的噴出量的變異系數(shù)CV”((48個(gè)細(xì)孔的噴出量的標(biāo)準(zhǔn)偏差)/(48個(gè)細(xì)孔的噴出量的平均值)×100)為22％。一邊收取噴出的絲線，一邊在20℃的水冷浴中冷卻，然后，以速度35m/分鐘的速度收取，得到由48條單紗形成的未拉伸復(fù)絲。接著，將上述未拉伸復(fù)絲通過80℃的正癸烷中，去除液體石蠟。接著，將上述未拉伸復(fù)絲一邊用120℃的熱風(fēng)進(jìn)行加熱干燥一邊拉伸至6.0倍。接著，在150℃的熱風(fēng)中拉伸至3.0倍，在經(jīng)拉伸的狀態(tài)下立即卷取拉伸復(fù)絲。將總拉伸倍率設(shè)為18.0倍，將總拉伸時(shí)間設(shè)為9分鐘，將拉伸時(shí)的變形速度設(shè)為0.0400秒-1。將經(jīng)拉伸的復(fù)絲的卷取時(shí)的溫度設(shè)為30℃，將卷取時(shí)的張力設(shè)為0.100cN/dtex。自150℃下的拉伸結(jié)束至卷取為止的時(shí)間為2分鐘。將復(fù)絲的制造條件示于表1，將所得到的復(fù)絲的物性及評(píng)價(jià)結(jié)果示于表2。
(比較例1-7)
實(shí)施例1-1中，將205℃的溫度區(qū)域內(nèi)的停留時(shí)間設(shè)為25分鐘，將單孔噴出量設(shè)為1.3g/分鐘，不設(shè)置厚度10mm的隔熱玻璃制的遮蔽板，將細(xì)孔的最高溫度與最低溫度之差設(shè)為10℃，將各細(xì)孔的噴出量的變異系數(shù)CV”設(shè)為14％，將120℃的熱風(fēng)中的拉伸倍率設(shè)為3.0倍，將150℃的熱風(fēng)中的拉伸倍率設(shè)為2.3倍(總拉伸倍率設(shè)為6.9倍)，除此之外與實(shí)施例1-1同樣地操作，得到復(fù)絲。將復(fù)絲的制造條件示于表1，將所得到的復(fù)絲的物性及評(píng)價(jià)結(jié)果示于表2。
[表1]
[表2]
(實(shí)施例2-1)
將實(shí)施例1-1的復(fù)絲4條以編帶角度成為20°的方式編成編帶。將其在設(shè)定為151℃的熱風(fēng)加熱爐中加熱，進(jìn)行熱處理。將熱處理的時(shí)間設(shè)為1.5分鐘，將熱處理中對(duì)編帶施加的張力設(shè)為1.6cN/dtex，將再拉伸倍率設(shè)為2.00倍。將編帶的制造條件、所得到的編帶的物性/評(píng)價(jià)結(jié)果、及將編帶拆散的狀態(tài)的復(fù)絲的物性示于表3。
(實(shí)施例2-2)
實(shí)施例2-1中，將熱處理中的張力設(shè)為2.4cN/dtex，將再拉伸倍率設(shè)為3.00倍，除此之外與實(shí)施例2-1同樣操作，得到復(fù)絲。將編帶的制造條件、所得到的編帶的物性/評(píng)價(jià)結(jié)果、及將編帶拆散的狀態(tài)的復(fù)絲的物性示于表3。
(實(shí)施例2-3)
實(shí)施例2-1中，將熱處理溫度設(shè)為152℃，將熱處理的時(shí)間設(shè)為2.0分鐘，將熱處理中的張力設(shè)為3.8cN/dtex，將再拉伸倍率設(shè)為4.00倍，除此之外與實(shí)施例2-1同樣操作，得到復(fù)絲。將編帶的制造條件、所得到的編帶的物性/評(píng)價(jià)結(jié)果、及將編帶拆散的狀態(tài)的復(fù)絲的物性示于表3。
(實(shí)施例2-4)
將實(shí)施例1-2的復(fù)絲4條以編帶角度成為20°的方式編成編帶。將其在設(shè)定為151℃的熱風(fēng)加熱爐中加熱，進(jìn)行熱處理。將熱處理的時(shí)間設(shè)為1.0分鐘，將熱處理中對(duì)編帶施加的張力設(shè)為1.4cN/dtex，將再拉伸倍率設(shè)為1.80倍。將編帶的制造條件、所得到的編帶的物性/評(píng)價(jià)結(jié)果、及將編帶拆散的狀態(tài)的復(fù)絲的物性示于表3。
(實(shí)施例2-5)
實(shí)施例2-4中，將熱處理的時(shí)間設(shè)為2.0分鐘，將熱處理中的張力設(shè)為2.7cN/dtex，將再拉伸倍率設(shè)為3.50倍，除此之外與實(shí)施例2-4同樣操作，得到復(fù)絲。將編帶的制造條件、所得到的編帶的物性/評(píng)價(jià)結(jié)果、及將編帶拆散的狀態(tài)的復(fù)絲的物性示于表3。
(比較例2-1)
將比較例1-1的復(fù)絲4條以編帶角度成為20°的方式編成編帶。將其在設(shè)定為142℃的熱風(fēng)加熱爐中加熱，進(jìn)行熱處理。將熱處理的時(shí)間設(shè)為0.08秒，將熱處理中對(duì)編帶施加的張力設(shè)為4.3cN/dtex，將再拉伸倍率設(shè)為1.04倍。將編帶的制造條件、所得到的編帶的物性/評(píng)價(jià)結(jié)果、及將編帶拆散的狀態(tài)的復(fù)絲的物性示于表3。
(比較例2-2)
比較例2-1中，將熱處理溫度設(shè)為135℃，將熱處理的時(shí)間設(shè)為35分鐘，將熱處理中的張力設(shè)為0.005cN/dtex，將再拉伸倍率設(shè)為1.01倍，除此之外與比較例2-1同樣操作，得到復(fù)絲。將編帶的制造條件、所得到的編帶的物性/評(píng)價(jià)結(jié)果、及將編帶拆散的狀態(tài)的復(fù)絲的物性示于表3。
(比較例2-3)
實(shí)施例2-1中，將熱處理溫度設(shè)為145℃，將熱處理的時(shí)間設(shè)為35分鐘，將熱處理中的張力設(shè)為0.01cN/dtex，將再拉伸倍率設(shè)為1.02倍，除此之外與實(shí)施例2-1同樣操作，得到復(fù)絲。將編帶的制造條件、所得到的編帶的物性/評(píng)價(jià)結(jié)果、及將編帶拆散的狀態(tài)的復(fù)絲的物性示于表3。
(比較例2-4)
將實(shí)施例1-1的復(fù)絲4條以編帶角度成為20°的方式編成編帶。將其在設(shè)定為65℃的熱風(fēng)加熱爐中加熱，以再拉伸倍率成為1.50倍的方式進(jìn)行熱處理，結(jié)果在再拉伸過程中復(fù)絲斷裂，無法得到編帶。
(比較例2-5)
將比較例1-5的復(fù)絲4條以編帶角度成為20°的方式編成編帶。將其在設(shè)定為139℃的熱風(fēng)加熱爐中加熱，進(jìn)行熱處理。將熱處理的時(shí)間設(shè)為35分鐘，將熱處理中對(duì)編帶施加的張力設(shè)為0.05cN/dtex，將再拉伸倍率設(shè)為1.05倍。將編帶的制造條件、所得到的編帶的物性/評(píng)價(jià)結(jié)果、及將編帶拆散的狀態(tài)的復(fù)絲的物性示于表3。
(比較例2-6)
將比較例1-6的復(fù)絲4條以編帶角度成為20°的方式編成編帶。將其在設(shè)定為139℃的熱風(fēng)加熱爐中加熱，進(jìn)行熱處理。將熱處理的時(shí)間設(shè)為35分鐘，將熱處理中對(duì)編帶施加的張力設(shè)為0.03cN/dtex，將再拉伸倍率設(shè)為1.05倍。將編帶的制造條件、所得到的編帶的物性/評(píng)價(jià)結(jié)果、及將編帶拆散的狀態(tài)的復(fù)絲的物性示于表3。
[表3]
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
根據(jù)本發(fā)明，能夠提供能在寬溫度范圍內(nèi)加工成產(chǎn)品、且尺寸穩(wěn)定性及耐磨耗性優(yōu)異的復(fù)絲及編帶。本發(fā)明的復(fù)絲及編帶可以適用于利用耐割傷性的防護(hù)用機(jī)織/針織物、帶、繩索、網(wǎng)、釣魚線、資材防護(hù)罩、片、風(fēng)箏用絲、弓弦、帆布、窗簾材料、防護(hù)材料、防彈材料、醫(yī)療用縫合絲、人工肌腱、人工肌肉、纖維增強(qiáng)樹脂加強(qiáng)材料、水泥加強(qiáng)材料、纖維增強(qiáng)橡膠加強(qiáng)材料、機(jī)床部件、電池隔膜、化學(xué)過濾器等工業(yè)用資材。