WO2025204889A1

WO2025204889A1 - 高機能ポリエチレン繊維、およびその製造方法

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Publication number: WO2025204889A1
Application number: PCT/JP2025/009211
Authority: WO
Inventors: 未音大塚; 輝之谷中
Original assignee: Toyobo MC Corp
Current assignee: Toyobo MC Corp
Priority date: 2024-03-28
Filing date: 2025-03-12
Publication date: 2025-10-02
Anticipated expiration: 2026-09-28

Abstract

本発明は、十分な力学特性を有する、バイオマス由来原料を用いた高性能ポリエチレン繊維を提供することを目的とするものであって、本発明の高機能ポリエチレン繊維は、加速器質量分光計（ＡＭＳ）を用いた放射性炭素（^１４Ｃ）測定により算出されるバイオマス度が１％以上、且つＭｗ／Ｍｎが３以上であるポリエチレン樹脂Ａと、Ｍｗ／Ｍｎが６以下であるポリエチレン樹脂Ｂとを含み、前記ポリエチレン樹脂Ａとポリエチレン樹脂Ｂの合計１００質量％中の前記ポリエチレン樹脂Ａの割合が２０～９０質量％、である。

Description

高機能ポリエチレン繊維、およびその製造方法

　本発明は、バイオマス由来のポリエチレン樹脂とこれとは異なる他のポリエチレン樹脂とを含む高機能ポリエチレン繊維、およびその製造方法に関する。

　ポリエチレン繊維は組紐、織物、編物、不織布、かばん、ベストなどの様々な製品に用いられているだけでなく、医療用縫合糸や人工靭帯などの医療用用途にも用いられている。ポリエチレン繊維の用途の多様化に伴って製品の要求特性に応じた機能性を有するポリエチレン繊維が求められている。例えば釣り糸、ネット、ロープなど多くの用途に用いられるマルチフィラメント又はモノフィラメントからなる組紐には高強度・高弾性率である超高分子量ポリエチレン繊維が用いられている。また手袋やベストなどで耐切創性を必要とする分野では、耐切創性に優れる高強度ポリエチレン繊維が用いられている（特許文献１）。

特開２００４－０１９０５０号公報

　バイオマス由来原料を用いた高機能ポリエチレン繊維は、化石燃料由来原料を用いた高機能ポリエチレン繊維と比較すると、引張強度や初期弾性率といった力学特性が低かった。
　また、バイオマス由来原料を用いた場合、繊維製造工程で糸切れ等の不良が多発し、生産性が低かった。

　本発明の目的は、十分な力学特性を有する、バイオマス由来原料を用いた高機能ポリエチレン繊維を提供することである。
　また、本発明の他の目的は、糸切れなどを抑制して高い生産性を確保しつつ、前記高機能ポリエチレン繊維を製造する方法を提供することである。

［１］　本発明の高機能ポリエチレン繊維は、
　加速器質量分光計（ＡＭＳ）を用いた放射性炭素（^１４Ｃ）測定により算出されるバイオマス度が１％以上、且つＭｗ／Ｍｎが３以上であるポリエチレン樹脂Ａと、
　Ｍｗ／Ｍｎが６以下であるポリエチレン樹脂Ｂとを含み、
　前記ポリエチレン樹脂Ａとポリエチレン樹脂Ｂの合計１００質量％中の前記ポリエチレン樹脂Ａの割合が２０～９０質量％、である。

［２］　引張強度が８ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、且つ初期弾性率が２００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、である［１］に記載の高機能ポリエチレン繊維。

［３］　下記式から求められる前記ポリエチレン繊維の伸長度が２５％以下である［１］または［２］に記載の高機能ポリエチレン繊維。
　伸長度＝［（Ｌ（ｔ）－Ｌ０）／Ｌ０］×（１００）
　式中、
　Ｌ０は測定開始前のポリエチレン繊維の長さ
　Ｌ（ｔ）は前記ポリエチレン繊維の引張強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）が３０％となるときの負荷を設定荷重とし、該荷重を負荷した伸度測定開始から１００分経過後のポリエチレン繊維の長さ

［４］　ＪＩＳ　Ｌ１０１３に基づく前記ポリエチレン繊維の収縮率が、下記（１）、（２）を満足するものである［１］～［３］に記載の高機能ポリエチレン繊維。
（１）前記ポリエチレン繊維を温度４０℃で３０分間加熱した後、放冷してから測定した収縮率が０．８％以下、且つ
（２）前記ポリエチレン繊維を温度１２０℃で３０分間加熱した後、放冷してから測定した収縮率が６％以上

［５］　単糸繊度が０．５～１０ｄｔeｘである［１］～［４］のいずれかに記載の高機能ポリエチレン繊維。

［６］　前記ポリエチレン繊維の重量平均分子量が７０，０００～１，０００，０００、且つ
　Ｍｗ／Ｍｎが１０以下、である［１］～［５］のいずれかに記載の高機能ポリエチレン繊維。

［７］　メチル基、エチル基、およびブチル基からなる群より選ばれる少なくとも１種のアルキル側鎖を含み、炭素原子１，０００個当たり０．３個以上のアルキル側鎖を有するものである［１］～［６］のいずれかに記載の高機能ポリエチレン繊維。

［８］　欧州規格ＥＮ３８８法に基づいて測定したクープテスターのインデックス値が４．０以上である［１］～［７］のいずれかに記載の高機能ポリエチレン繊維。

［９］　ＪＩＳ　Ｌ１９２７に基づいて測定した接触冷感の値が０．１Ｗ／ｃｍ^２以上である［１］～［８］のいずれかに記載の高機能ポリエチレン繊維。

［１０］　２０℃の前記ポリエチレン繊維に対して３０．０℃の熱源板を接触させて測定した熱伝導率が０．０５～０．４０Ｗ／（ｍ・Ｋ）である［１］～［９］のいずれかに記載の高機能ポリエチレン繊維。

［１１］　前記ポリエチレン樹脂Ａの分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）を前記ポリエチレン樹脂Ｂの分子量分布で除した値（［ポリエチレン樹脂ＡのＭｗ／Ｍｎ］／［ポリエチレン樹脂ＢのＭｗ／Ｍｎ］）が、１．３～４．０である［１］～［１０］に記載の高機能ポリエチレン繊維。

［１２］　前記高機能ポリエチレン繊維は、さらに、前記ポリエチレン樹脂Ａ、前記ポリエチレン樹脂Ｂ以外のその他樹脂を含むものである［１］～［１１］に記載の高機能ポリエチレン繊維。

［１３］　前記その他樹脂は、前記ポリエチレン樹脂Ａ、前記ポリエチレン樹脂Ｂ以外のポリエチレン樹脂である［１２］に記載の高機能ポリエチレン繊維。

［１４］　前記高機能ポリエチレン繊維は、実質的に前記ポリエチレン繊維Ａ、および前記ポリエチレン繊維Ｂからなる［１］～［１３］に記載の高機能ポリエチレン繊維。

［１５］　［１］～［１４］のいずれか１項に記載の高機能ポリエチレン繊維を含む製品。

［１６］　加速器質量分光計（ＡＭＳ）を用いた放射性炭素（^１４Ｃ）測定により算出されるバイオマス度が１％以上、且つＭｗ／Ｍｎが３以上であるポリエチレン樹脂Ａと、Ｍｗ／Ｍｎが６以下であるポリエチレン樹脂Ｂとの樹脂混合物を、該樹脂混合物の融点より１０℃以上の高温で溶融押出しをする工程と、
　溶融押出しされた樹脂混合物の融点より８０℃以上の高温で紡糸ノズルに供給する紡糸工程と、
　紡糸ノズルから吐出されて得られた繊維状物を冷却した後、２５ｍ／ｍｉｎ以上で巻き取る工程と、
　得られた繊維状物の融点以下の温度で少なくとも１回以上の延伸回数で延伸倍率５倍以上に延伸する延伸工程と、を含み、
　前記延伸工程における変形量に対する紡糸工程における変形量（紡糸工程の変形量／延伸工程の変形量）が１００以下である高機能ポリエチレン繊維の製造方法。

　本発明によれば、十分な力学特性を有する高機能ポリエチレン繊維を提供できる。
　また、本発明の製造方法によれば、糸切れなどを抑制し、高い生産性を確保しながら、前記高機能ポリエチレン繊維を製造できる。

　本発明者らが、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、加速器質量分光計（ＡＭＳ）を用いた放射性炭素測定により算出されるバイオマス度が少なくとも１％以上であり、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が３以上であるポリエチレン樹脂Ａと、該ポリエチレン樹脂Ａとは異なる分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が６以下であるポリエチレン樹脂Ｂとを所定の比率（ポリエチレン樹脂Ａ：２０～９０質量％）で含むポリエチレン繊維が、力学特性に優れていることを見出し、本発明に至った。

　本発明の高機能ポリエチレン繊維を構成するポリエチレン樹脂Ａとポリエチレン樹脂Ｂについて説明する。

　ポリエチレン樹脂Ａ
　本発明の高機能ポリエチレン繊維を構成するポリエチレン樹脂Ａは、加速器質量分光計（ＡＭＳ）を用いた放射性炭素（^１４Ｃ）測定により算出されるバイオマス度が１％以上で、且つＭｗ／Ｍｎが３以上である。

　本発明において、「バイオマス」とは、再生可能な、生物由来の有機資源を指し、化石資源を除いたものである。具体的なバイオマスとしては、家畜排泄物などの畜産資源、加工残渣、食品廃棄物、動植物性残渣などの食品資源、パルプ廃液などの産業資源、製材工場残材、建築発生木材などの産業資源、下水汚泥などの廃棄物系バイオマス、林地残材などの林産資源、稲わら、籾殻、麦わらなどの農産資源、貝殻、海藻などの水産資源などの未利用バイオマス、さとうきび、てんさいなどの糖質資源、米、芋類、とうもろこしなどのデンプン資源、なたね、大豆、落花生、アブラヤシ、ヒマなどの油脂資源、エリアンサスなどの草本資源などの資源作物が例示される。

　バイオマス度
　本発明では、バイオマス度が１％以上のポリエチレン樹脂をポリエチレン樹脂Ａとして使用する。バイオマス度１％以上のポリエチレン樹脂とは、ポリエチレン樹脂の原料の１％以上がバイオマス由来であるものをいう。
　ポリエチレン樹脂Ａのバイオマス度は、好ましくは１％以上、より好ましくは４０％以上、さらに好ましくは６０％以上、最も好ましくは８０％以上である。バイオマス度は高いほど、環境負荷が低減するため望ましい。
　バイオマス度は、ポリエチレン原料中の全炭素に対するバイオマス由来の炭素の含有量であり、ＡＳＴＭ　Ｄ６８６６－０６に準拠し、加速器質量分光計（ＡＭＳ）を用いた放射性炭素（^１４Ｃ）の測定により算出される値である。本発明では、ポリエチレン原料のバイオマス度を測定し、これをポリエチレン樹脂のバイオマス度とする。
　ポリエチレン樹脂Ａは、バイオマス度に応じて残部が非バイオマス成分、例えば化石燃料由来のポリエチレン樹脂で構成されていてもよい。
　また、ポリエチレン樹脂Ａには、好ましくは５質量％以下、より好ましくは２質量％以下、さらに好ましくは０質量％の化石燃料由来のポリオレフィン樹脂（その他樹脂）や、リチウム、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、バリウム、ケイ素、コバルト、クロム、亜鉛、鉄、銅、ジルコニウム、アンチモン、ハフニウム、マンガン、ナトリウム、ニッケル、リン、チタンなどの無機金属が触媒残渣等として含まれていてもよい。

　分子量分布
　本発明のポリエチレン樹脂Ａの分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は３以上、好ましくは３～１０、より好ましくは４．５～９、さらに好ましくは６．０～８である。
　分子量分布が上記範囲であるポリエチレン樹脂Ａは、後記するポリエチレン樹脂Ｂと所定の比率で混合すると、優れた力学特性を有する。また、ポリエチレン繊維の製造において優れた生産性を発揮する。

　ポリエチレン樹脂Ｂ
　本発明の高機能ポリエチレン繊維を構成するポリエチレン樹脂Ｂは、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が６以下である。
　分子量分布
　ポリエチレン樹脂Ｂの分子量分布は、６以下、好ましくは２～６、より好ましくは２～５．５、さらに好ましくは２．５～５．０である。
　ポリエチレン樹脂Ｂの分子量分布が低いほど、高機能ポリエチレン繊維の力学特性の向上や生産性向上に寄与する。特に、ポリエチレン樹脂Ｂの分子量分布とポリエチレン樹脂Ａの分子量分布が重ならないように調整すると、より優れた力学特性向上効果が得られる。

　バイオマス度
　ポリエチレン樹脂Ｂはポリエチレン樹脂Ａとは異なるポリエチレン樹脂であって、上記の分子量分布を満足すればよい。ポリエチレン樹脂Ｂは単一、もしくは複数のポリエチレン樹脂の混合物であってもよい。
　また、ポリエチレン樹脂Ｂは化石燃料由来原料であることが力学特性向上の観点からは好ましいが、バイオマス由来原料、またはバイオマス由来原料と化石燃料由来原料の混合原料でもよい。バイオマス度は特に限定されないが、ポリエチレン樹脂Ｂのバイオマス度が高いほど、環境負荷低減効果が得られる。
　ポリエチレン樹脂Ｂのバイオマス度は、好ましくは１％以上、より好ましくは１０％以上、さらに好ましくは２０％以上である。
　ポリエチレン樹脂Ｂは、ポリエチレン樹脂Ａと同様の範囲で触媒残渣やその他樹脂等が含まれていてもよい。

　ポリエチレン樹脂Ａとポリエチレン樹脂Ｂの合計（１００質量％）中、ポリエチレン樹脂Ａは２０～９０質量％、好ましくは２５～８５質量％、より好ましくは３０～８０質量％である。
　ポリエチレン樹脂Ａの割合は上記範囲とすることで、環境負荷を低減させつつ、力学特性を確保できる。

　本発明の好ましい実施態様として、ポリエチレン樹脂Ａの分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）をポリエチレン樹脂Ｂの分子量分布で除した値（［ポリエチレン樹脂ＡのＭｗ／Ｍｎ］／［ポリエチレン樹脂ＢのＭｗ／Ｍｎ］）が、好ましくは１．３～４．０、より好ましくは１．４～３．０、さらに好ましくは１．５～２．５である。
　ポリエチレン樹脂Ａの分子量分布とポリエチレン樹脂Ｂの分子量分布の関係が上記範囲を満足すると、力学特性向上に寄与する。また、本発明の好適な製造方法において、この範囲で混合した原料を用いることで生産性を向上できる。

　本発明の高機能ポリエチレン繊維は、実質的にポリエチレン樹脂Ａ、およびポリエチレン樹脂Ｂで構成されていてもよい。「実質的に」とは発明の効果を損なわない範囲で少量の他の成分が含まれていてもよいことを意味する。
　一実施形態において、本発明の高機能ポリエチレン繊維は、ポリエチレン樹脂Ａ、ポリエチレン樹脂Ｂ以外のその他の樹脂を含む、または実質的にこれらで構成されていてもよい。その他の樹脂としては、低密度ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などが例示され、その他の樹脂は１種または２種以上含まれていてもよい。またその他樹脂は、ポリエチレン樹脂Ａ、Ｂ以外のポリエチレン樹脂であってもよい。本発明の高機能ポリエチレン繊維がその他樹脂を含む場合、好ましくは高機能ポリエチレン繊維を構成する樹脂１００質量部中、ポリエチレン樹脂Ａとポリエチレン樹脂Ｂの合計が好ましくは８０質量部以上、より好ましくは９０質量部以上、さらに好ましくは９５質量部以上であって、残部がその他樹脂である。
　また、必要に応じて公知の各種添加剤を含むことも好ましい実施態様である。
　本発明の高機能ポリエチレン繊維は、添加剤を１種以上含有してもよい。添加剤としては、油剤、架橋剤、可塑剤、滑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、補強剤、硬質粒子、帯電防止剤、顔料、染料、及び改質用樹脂が例示される。

　本発明において、高機能ポリエチレン繊維は、好ましくは（１）力学特性として、下記の引張強度および初期弾性率を満足する。より好ましくは、（１）力学特性に加えて、（２）伸度、（３）収縮率、（４）単糸繊度、（５）重量平均分子量、および分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）、（６）アルキル側鎖数のうち、少なくとも１つを満足するものであり、より好ましくは、これらのうち少なくとも２つ、または３つ以上、さらに好ましくは４つ以上、または全てを満足するものである。
　また、本発明において高機能ポリエチレン繊維は、（７）インデックス値、（８）接触冷感（Ｑ－ｍａｘ）、（９）熱伝導率のうち、少なくとも１つ以上、または２つ以上、あるいは全てを満足することも好ましい実施態様である。
　上記（２）～（６）の特性と（７）～（９）の特性は、いずれか一方を満たしてもよいが、両方を満足することが好ましい。

（１）力学特性
　本発明の高機能ポリエチレン繊維の力学特性は、引張強度と初期弾性率の両方を満足することが好ましい。
　引張強度
　引張強度は、好ましくは８ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、より好ましくは８～３０ｃＮ／ｄｔｅｘ、さらに好ましくは１０～２５ｃＮ／ｄｔｅｘ、最も好ましくは１２～２５ｃＮ／ｄｔｅｘである。
　引張強度が高いほど、十分な強度を付与できる。
　初期弾性率
　初期弾性率は２００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、好ましくは２００～７００ｃＮ／ｄｔｅｘ、より好ましくは２５０～６００ｃＮ／ｄｔｅｘである。
　初期弾性率が高いほど、外力に対する物性や形状変化を抑制できる。

（２）伸度（耐クリープ性）
　本発明の高機能ポリエチレン繊維は、下記式から求められる伸度が好ましくは２５％以下、より好ましくは０．５～１５％、さらに好ましくは１．０～１０％である。
　伸度が低いほど、室温における寸法安定性を確保でき、優れた耐クリープ性を発揮する。また、後加工における製品の生産性を考慮すると、上記伸度は上記範囲であることが望ましい。
　伸長度＝［（Ｌ（ｔ）－Ｌ_０）／Ｌ_０］×（１００）
　式中、
　Ｌ_０：測定開始前のポリエチレン繊維の長さ
　Ｌ（ｔ）：ポリエチレン繊維の引張強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）が３０％となるときの負荷を設定荷重とし、該荷重を負荷した伸度測定開始から１００分経過後のポリエチレン繊維の長さ
　なお、引張強度の測定方法は上記（１）と同じである。

（３）収縮率
　本発明の高機能ポリエチレン繊維は、ＪＩＳ　Ｌ１０１３に基づく実施例記載の条件で測定した４０℃収縮率は、好ましくは０．８％以下、より好ましくは０．７％以下、さらに好ましくは０．５％以下であって、且つ１２０℃収縮率は、好ましくは６％以上、より好ましくは６．５％以上、さらに好ましくは７．０％以上である。
　４０℃収縮率を低くすると、室温での寸法安定性を確保できる。また、１２０℃収縮率が高いと、後工程において高温で成型できるため好ましい。

（４）単糸繊度
　本発明の高機能ポリエチレン繊維の平均単糸繊度は、好ましくは０．５～１０ｄｔｅｘ、より好ましくは０．６～１０ｄｔｅｘ、さらに好ましくは０．６～５．０ｄｔｅｘである。
　平均単糸繊度が高いほど、本発明の高機能ポリエチレン繊維に十分な強度を付与できる。また、上記範囲の高機能ポリエチレン繊維を使用した織物または編物（織編物）は、風合いが堅くならず、柔軟性が損なわれないため好ましい。

（５）重量平均分子量
　本発明の高機能ポリエチレン繊維の重量平均分子量は、好ましくは７０，０００～１，０００，０００、より好ましくは１００，０００～５００，０００、さらに好ましくは２００，０００～３５０，０００である。
　上記範囲とすることにより、本発明の高機能ポリエチレン繊維の強度を高くできる。また、後記する製造方法において、重量平均分子量が低すぎると分子鎖末端に起因する欠陥が多くなり、延伸性が低下して生産性が低下することがある。
　一方、重量平均分子量が高すぎると、例えば紡糸時の溶融粘度が非常に大きくなり、紡糸ノズルからの吐出が困難となることがある。

　高機能ポリエチレン繊維の分子量分布
　本発明の高機能ポリエチレン繊維は、上記の重量平均分子量を満足するとともに、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）を満足することが好ましく、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は、好ましくは１０以下、より好ましくは３．０～８．０、さらに好ましくは４．０～７．０である。
　ポリエチレン樹脂Ａとポリエチレン樹脂Ｂのバランスと力学特性を考慮すると、上記範囲が望ましい。
　また、後記する好適な製造方法において、分子量分布が小さすぎると紡糸時の溶融粘度が非常に大きくなり、紡糸ノズルからの吐出が困難となることがある。一方、分子量分布が大きすぎると、短分子鎖や長分子鎖の影響により生産性が低下することがある。

（６）アルキル側鎖数（個／炭素原子１，０００個）
　本発明の高機能ポリエチレン繊維は、炭素原子１，０００個当たりのアルキル側鎖が、好ましくは０．３～１０．０個、より好ましくは０．５～０．８個、さらに好ましくは１．０～５．０個である。
　アルキル側鎖が多いほど、クリープ特性が向上して寸法安定性が良くなる。一方、アルキル側鎖が多すぎると、延伸性が阻害されることがある。
　上記アルキル側鎖は、メチル基、エチル基、およびブチル基よりなる群から選ばれる少なくとも１種である。

（７）インデックス値（クープインデックス）
　インデックス値は、欧州規格（ＥＮ３８８法）に基づいて測定したクープテスターのインデックス値である。
　本発明の高機能ポリエチレン繊維のインデックス値は、好ましくは４．０以上、より好ましくは４．５以上、さらに好ましくは５．０以上である。
　インデックス値を高くすると、耐切創性を向上できるため、防護用織編物等に好適である。

（８）接触冷感（Ｑ－ｍａｘ）
　接触冷感とは、生地の接触冷感性を表す特性であり、ＪＩＳ　Ｌ１９２７に基づいて測定される、皮膚と生地とが接触した時の初期熱流束の極大値（Ｑ－ｍａｘ：Ｗ／ｃｍ^２）である。
　本発明の高機能ポリエチレン繊維の接触冷感は、０．１Ｗ／ｃｍ^２以上であることが望ましく、好ましくは０．１～１．０Ｗ／ｃｍ^２、より好ましくは０．１５～０．８Ｗ／ｃｍ^２、さらに好ましくは０．２～０．６Ｗ／ｃｍ^２、最も好ましくは０．２５～０．６Ｗ／ｃｍ^２である。
　接触冷感が高いほど、ポリエチレン繊維と接する肌部分の冷感を向上できる。

（９）熱伝導率
　熱伝導率は、２０℃の試験片に対して３０．０℃（ΔＴ＝１０℃）の熱源板を接触させて測定される値である。
　本発明の高機能ポリエチレン繊維の熱伝導率は、好ましくは０．０５～０．４０Ｗ／（ｍ・Ｋ）、より好ましくは０．１０～０．３５Ｗ／（ｍ・Ｋ）、さらに好ましくは０．１５～０．３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）、最も好ましくは０．２０～０．３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）である。
　熱伝導率が高いほど、接触冷感が得られやすくなるため好ましい。

　繊維の構造
　本発明の高機能ポリエチレン繊維の構造は限定されず、例えば、本発明の高機能ポリエチレン繊維と他の繊維を組み合わせた芯鞘構造などの複合繊維であってもよい。
　芯鞘構造とする場合、本発明の高機能ポリエチレン繊維は芯部または鞘部のいずれでもよい。また、他の繊維は特に限定されないが、好ましくはバイオマス度が９５％以上の繊維、より好ましくは、添加剤や他の樹脂の配合量などが異なるバイオマス度９５％以上であるポリエチレン樹脂を含むポリエチレン繊維である。
　高機能ポリエチレン繊維の断面は限定されず、円形、星形、三角形、中空断面など、任意の形状であってもよい。

　製品
　本発明の高機能ポリエチレン繊維は、各種製品に使用可能である。その際、製品の要求特性に応じて、上記の物性を適宜調整することが望ましい。
　本発明の高機能ポリエチレン繊維を使用した製品として、織物、編物、不織布、かばん、組紐、ネット、手袋、釣糸、ロープ、医療用縫合糸、人工靭帯、ベストなどが例示されるが、これに限定されない。また、製品の少なくとも一部に本発明の高機能ポリエチレン繊維が含まれていればよく、製品中の高機能ポリエチレン繊維の割合は限定されない。

　本発明の高機能ポリエチレン繊維は、例えば織編物に好適であり、特に耐切創性を有する織編物、手袋、およびベストなどの耐切創性が求められる製品に好適である。
　手袋は、例えば本発明のポリエチレン繊維を編み機で製造可能であり、また、本発明のポリエチレン繊維を用いて織り機で布帛とし、それを裁断、縫製して手袋とすることもできる。
　また、手袋はそのまま使用してもよいが、必要に応じて、ウレタン系樹脂やエチレン系樹脂などの滑止材を塗布して滑り止めを付与してもよい。

　特に、本発明のポリエチレン繊維は耐切創性能に優れているため、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、工作機械部品、電池セパレーター、化学フィルターなどに好適に用いられる。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。

　本発明の高機能ポリエチレン繊維は、高強度であり、かつ成形性に優れる。よって、織物、編物、不織布、組紐、ネットなどへの加工が可能であり、さらに具体的な用途として、上記の手袋やベスト以外にも、釣糸やロープに応用可能である。
　さらに、例えばテープ、資材防護カバー、シート、カイト用糸、かばん、内装材、バックパック、フットウェア、スポーツウェア、アウトドアウェア、タクティカルウェア、作業服、パフォーマンスアパレル、洋弓弦、セールクロス、テント、幕材などに好適である。

　製造方法
　以下、本発明の高機能ポリエチレン繊維の好適な製造方法である溶融紡糸法について説明する。
　本発明の高機能ポリエチレン繊維は、生産性を考慮すると溶融紡糸法で製造することが望ましい。ゲル紡糸法で製造すると糸切れ等が多発して生産性が低下し、また、ポリエチレン繊維中に溶剤が残留することがある。

　本発明では、上記要件および必要に応じた好適な要件を満足するポリエチレン樹脂Ａとポリエチレン樹脂Ｂを用いる。
　ポリエチレン樹脂Ａ、およびポリエチレン樹脂Ｂは、各種公知の原料および各種公知の製造方法で得られたものでよい。また、バイオマス原料の種類および製造方法も限定されない。例えば、バイオマス原料を発酵等させて得られたエタノール（バイオマスエタノール）を脱水し、得られたエチレンを重合させて得られたポリエチレン樹脂や、バイオマス原料を化学処理して得られたポリエチレン樹脂など、バイオマス由来の原料から製造されたポリエチレン樹脂を用いることができる。
　また、バイオマス由来原料と化石燃料由来原料を混合して製造したポリエチレン樹脂や、バイオマス由来原料から製造されたポリエチレン樹脂と化石燃料由来原料から製造されたポリエチレン樹脂の混合樹脂をポリエチレン樹脂Ａまたはポリエチレン樹脂Ｂとして用いてもよい。

　溶融押出工程
　本発明では、加速器質量分光計（ＡＭＳ）を用いた放射性炭素（^１４Ｃ）測定により算出されるバイオマス度が１％以上であり、Ｍｗ／Ｍｎが３以上であるポリエチレン樹脂Ａと、Ｍｗ／Ｍｎが６以下であるポリエチレン樹脂Ｂを混合（以下、「樹脂混合物」ということがある）し、溶融押出機等を用いて溶融状態で押し出しを行う。
　ポリエチレン樹脂Ａとポリエチレン樹脂Ｂの混合は、上記したポリエチレン樹脂Ａの割合の範囲内で行う。この際、上記した分子量分布、重量平均分子量など、必要に応じて任意の１つ以上を満足することが好ましい。
　ポリエチレン樹脂Ａとポリエチレン樹脂Ｂの混合方法は、ドライブレンドまたは溶融ブレンドのいずれでもよい。
　溶融押出する樹脂混合物の温度は、該樹脂混合物の融点より、好ましくは１０℃以上、より好ましくは５０℃以上、さらに好ましくは８０℃以上である。
　溶融押出は、不活性雰囲気下で行うことが望ましく、押出機に窒素等の不活性ガスを供給することが好ましい。
　供給する不活性ガスの圧力は限定されないが、好ましくは０．００１～０．８ＭＰａ、より好ましくは０．０５～０．７ＭＰａ、さらに好ましくは０．１～０．５ＭＰａである。

　紡糸工程
　溶融押出された溶融樹脂組成物は、定量供給装置等を用いて、樹脂組成物の融点よりも８０℃以上、好ましくは１００℃以上高い溶融温度で紡糸ノズルに供給する。
　紡糸ノズルの孔径は限定されないが、好ましくは０．３～２．５ｍｍ、より好ましくは０．５～１．５ｍｍである。

　紡糸ノズルから吐出される溶融樹脂組成物の単孔吐出量は限定されないが、好ましくは０．０５～１．０ｇ／ｍｉｎ、より好ましくは０．１～０．５ｇ／ｍｉｎである。
　単孔吐出量を高くすると、メルトフラクチャー等の発生によって紡糸が不安定になることがある。
　また、後記する紡糸工程における変形量を考慮すると、吐出線速度は好ましくは０．０１～１９ｍ／ｍｉｎ、より好ましくは０．１～１０ｍ／ｍｉｎ、さらに好ましくは０．１～３ｍ／ｍｉｎである。

　巻取工程
　紡糸ノズルから吐出された繊維状物は、好ましくは保温区間を通過させた後、適切な冷却手段を用いて温度を低下させることが望ましい。
　冷却手段としては、例えば風冷、または水、メタノール、エタノール、あるいはこれらの混合溶媒を使用した冷媒冷却、さらに風冷と冷媒の組み合わせなど、各種公知の冷却手段を採用できる。冷却コストを考慮すると、風冷が好ましい。
　風冷する際の冷却風速度は限定されず、好ましくは０．１～５．０ｍ／ｓ、より好ましくは０．５～３．０ｍ／ｓ、さらに好ましくは０．５～１．０ｍ／ｓである。
　冷却後の繊維状物の温度は、好ましくは５～４０℃、より好ましくは１０～３５℃、さらに好ましくは１５～３０℃である。

　繊維状物は冷却後、一定の速度で巻き取る。巻取速度は限定されないが、２５ｍ／ｍｉｎ以上であることが望ましく、好ましくは２５～５００ｍ／ｍｉｎ、より好ましくは５０～４００ｍ／ｍｉｎ、さらに好ましくは１００～３００ｍ／ｍｉｎである。

　延伸工程
　次いで、巻取り後の繊維状物を温度調整が可能なローラー等を用いて延伸する。延伸回数は、好ましくは１回以上、より好ましくは２回以上である。
　総延伸倍率（複数回延伸する場合は合計）は５倍以上にすることが望ましく、好ましくは５～３０倍、より好ましくは６～２５倍、さらに好ましくは７～２０倍である。
　また、複数回延伸（例えば２回延伸）する場合、１段目の延伸倍率は、好ましくは１．０５～４．０倍、より好ましくは２．０～３．０倍である。２段目の延伸倍率は、好ましくは２．５～１５倍、より好ましくは５．０～１０倍である。

　延伸温度は、繊維状物を構成する樹脂組成物の融点以下であることが好ましい。
　また、複数回延伸を行う場合、１段目のローラー温度（延伸初期温度）は、繊維の結晶分散温度未満であることが好ましく、延伸温度は好ましくは８０℃以下、より好ましくは７０℃以下に設定することが望ましい。
　２段目の延伸温度は、繊維の結晶分散温度以上であることが好ましく、延伸温度は好ましくは９０℃以上である。また、延伸温度は繊維の融点以下であることが好ましく、より好ましくは繊維の融点未満に設定することが望ましい。

　本発明では、紡糸工程における変形量と延伸工程における変形量が以下の関係を満足するように調整することが望ましい。
　紡糸工程における変形量
　紡糸工程における変形量とは、［紡糸速度（ｇ／ｍｉｎ）／吐出線速度（ｇ／ｍｉｎ）］によって求められる値である。
　吐出線速度とは、紡糸ノズル１Ｈｏｌｅあたりの吐出量であり、［（吐出量／ノズルのＨｏｌｅ数）／ノズル１Ｈｏｌｅあたりの面積］によって求められる値である。
　延伸工程における変形量
　延伸工程における変形量とは、延伸工程における総延伸倍率である。
　変形量の比率
　延伸工程における変形量に対する紡糸工程における変形量の比（紡糸工程における変形量／延伸工程における変形量）は、好ましくは１００以下、より好ましくは９０以下である。変形量の比が１００を超えると、本発明の高機能ポリエチレン繊維は十分な強度を得られない可能性がある。

　本願は、２０２４年３月２８日に出願された日本国特許出願第２０２４－０５３３３１号に基づく優先権の利益を主張するものである。２０２４年３月２８日に出願された日本国特許出願第２０２４－０５３３３１号の明細書の全内容が、本願に参考のため援用される。

　以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、前述および後述の趣旨に適合する範囲で適宜変更を加えて実施することも可能である。当然ながら、それらの変更も本発明の技術的範囲に包含される。

　各試料の測定条件は以下の通りである。
（１）バイオマス度
　ＡＳＴＭ　Ｄ６８６６－２１に準拠して、炭素１４の計数、炭素１３濃度（^１３Ｃ／^１２Ｃ）、炭素１４濃度（^１４Ｃ／^１２Ｃ）の測定を行った。測定では、米国国立標準局（ＮＩＳＴ）から提供されたシュウ酸（ＨＯｘＩＩ）を標準試料とした。この標準試料とバックグラウンド試料の測定も同時に実施した。
　炭素１４濃度（ｐＭＣ）は、標準現代炭素に対する試料炭素の炭素１４濃度の割合を指す。
　ＡＳＴＭ　Ｄ６８６６－２１に準拠して、上述のように測定した炭素１４濃度（ｐＭＣ）の小数点以下２桁を四捨五入した値をバイオマス由来炭素濃度とした。
　ＡＳＴＭ　Ｄ６８６６－２１に準拠して、δ^１３Ｃ（試料炭素の炭素１３濃度（^１３Ｃ／^１２Ｃ）を測定し、基準試料からのずれを千分偏差（‰）で表した値）を用いて補正されたｐＭＣを用い、下記式によりバイオマス度を算出した。
　バイオマス度（％）の値は、小数点以下１桁を四捨五入した整数値とした。
　大気補正係数は、ＡＳＴＭ　Ｄ６８６６－２１（最新版）に記載された２０１９～２０２１年の値（１００．０　ｐＭＣ）を使用した。
　なお、今後も大気中の炭素－１４濃度は低下（変化）する可能性がある。将来的に、ＡＳＴＭ　Ｄ６８６６（最新版）に記載される大気補正係数の値が１００．０ｐＭＣから変更された場合、本発明に関わる原料が製造された年のＡＳＴＭ　Ｄ６８６６に記載された値を大気補正係数として用いる。
　原料の製造年が不明の場合は、大気補正係数を１００．０ｐＭＣとした。
　バイオマス度の算出式
　バイオマス度（％）＝（δ^１３Ｃによって補正された試料のｐＭＣ／大気補正係数）×１００

（２）単糸繊度
　試料を長手方向の異なる３か所で各々１００ｃｍにカットし、その重量を測定し、その平均値を用いてヤーン繊度を求めた。単糸繊度（ｄｔｅｘ）は、ヤーン繊度から算出した。

（３）引張強度・初期弾性率
　オリエンティック社製「テンシロン」を用い、試料長２００ｍｍ（チャック間長さ）、伸長速度１００％／分の条件で歪－応力曲線を雰囲気温度２０℃、相対湿度６５％の条件下で測定した。破断点での応力を引張強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）とし、曲線の原点付近の最大勾配を与える接線より初期弾性率（ｃＮ／ｄｔｅｘ）を計算して求めた。なお、各値は７回の測定値の平均値を使用した。

（４）伸度（耐クリープ性）
　伸度は、島津製作所製「ＥＺ　Ｇｒａｐｈ」を用いて、試料長を１００ｍｍ、測定荷重を試料の引張強度に対して３０％となる値とした。該荷重を試料に負荷し、設定温度２５℃の条件で試料が破断するまで測定した。
　測定後、測定データから試料の伸びε_ｉ（ｔ）（％単位）を次の式で求めた。
　ε_ｉ（ｔ）［％単位］＝（Ｌ（ｔ）－Ｌ_０）×（１００／Ｌ_０）
　式中、
　Ｌ_０：測定開始時点（ｔ_０＝０ｍｉｎ）における試料長さ
　Ｌ（ｔ）：試験開始から１００分経過後（ｔ＝１００ｍｉｎ）における試料長さ

（５）収縮率
　ＪＩＳ　Ｌ１０１３　８．１８．２　乾熱収縮率（ｂ）法に準拠して収縮率を測定した。
　測定用繊維サンプルを７０ｃｍにカットし、両端からそれぞれ１０ｃｍの位置に印を付けて、印間の長さを５０ｃｍとした。繊維サンプルは余計な荷重が印加されないように吊り下げた状態で、熱風循環型の加熱炉に設置し、４０℃または１２０℃で３０分間加熱した。加熱後、繊維サンプルを加熱炉から取り出して室温まで放冷した。冷却後、繊維サンプルの印間の長さを測定し、下記式に基づいて収縮率を算出した。収縮率は各温度で２回測定し、その平均値を使用した。
　収縮率の計算式
　収縮率（％）＝１００×（加熱前の繊維サンプル長さ－加熱後の繊維サンプル長さ）／（加熱前の繊維サンプル長さ）
　式中、
　加熱前の繊維サンプル長さ：５０ｃｍ
　加熱後の繊維サンプル長さ：測定値

（６）重量平均分子量（Ｍｗ）、数平均分子量（Ｍｎ）、および分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）
　ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって、試料のポリスチレン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）、数平均分子量（Ｍｎ）を測定するとともに、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）を算出した。
　ＧＰＣ装置はＷａｔｅｒｓ製ＧＰＣ　１５０Ｃ　ＡＬＣ／ＧＰＣを使用し、カラムはＳｈｏｄｅｘ製ＧＰＣ　ＵＴ８０２．５（１本）、ＵＴ８０６Ｍ（２本）を用いた。測定溶媒はｏ－ジクロロベンゼンを使用し、カラム温度は１４５℃に設定した。試料濃度は１．０ｍｇ／ｍＬとし、２００μＬを注入して測定した。
　分子量の検量線は、ユニバーサルキャリブレーション法により、分子量既知のポリスチレン試料を用いて作成した。

（７）アルキル分岐数（炭素原子１，０００個当たりのアルキル側鎖数）
　試料２５０ｍｇをｏ－ジクロロベンゼン＋ｐ－ジクロロベンゼン－ｄ４（７：３　ｖｏｌ）に１４５℃で溶解し、１２０℃で^１３Ｃ－ＮＭＲを測定した。得られた^１３Ｃ－ＮＭＲスペクトルに基づき、以下の方法でアルキル側鎖数を見積もった。
　エチレン連鎖ピーク（３０ｐｐｍ）を基準とし、各アルキル側鎖由来のピークを以下のように同定した。
　メチル側鎖由来のピーク：３７．５ｐｐｍ付近
　エチル側鎖由来のピーク：３４ｐｐｍ付近
　ブチル側鎖由来のピーク：２３．５ｐｐｍ付近
　エチレン連鎖ピークの積分値を１，０００とした場合、
　メチル側鎖数＝Ａ／２（個／１，０００Ｃ）
　エチル側鎖数＝Ｂ／２（個／１，０００Ｃ）
　ブチル側鎖数＝Ｃ／２（個／１，０００Ｃ）
　ここで、Ａ、Ｂ、Ｃはそれぞれ３７．５ｐｐｍ、３４ｐｐｍ、２３．５ｐｐｍのピーク積分値を表す。

（８）融点
　ＴＡインスツルメンツ製の示差走査熱量測定器（ＤＳＣ２５）を用いて測定を行った。試料を３～５ｍｍ以下に切断し、アルミパンに約２ｍｇ充填・封入した。同様の空のアルミパンをリファレンスとして使用した。窒素ガス雰囲気下で、３０℃から５℃／ｍｉｎの昇温速度で２００℃まで昇温した。得られた吸熱ピークトップの温度を融点とした。融点は２回測定し、その平均値を使用した。

（９）クープインデックス（耐切創性）
　クープテスター（Ｓｏｄｉｍａｔ社製）を用い、欧州規格ＥＮ　３８８法に基づいて測定を行った。
　試験方法
　試料台にアルミ箔を設置し、その上に試料（ポリエチレン繊維）から作製した目付け約３５０ｇ／ｍ^２の編物サンプル（６ｃｍ×１０ｃｍ）を載置した。次いで、円形の刃を走行方向とは逆方向に回転させながら、綿布の上を走行させた。綿布切断後に円形刃がアルミ箔に接触し、通電を検知すると、円形刃の回転が停止し試験終了した。円形刃が往復した回数を装置のカウンターで記録した。

　この試験では、目付け約３００ｇ／ｍ^２の綿布（綿）をブランクとして、編物サンプルの耐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を交互に実施した。編物サンプルを５回テストし、最後にブランクの６回目のテストを実施した。この試験を５セット行い、５セットの平均インデックス値を耐切創性の評価値とした。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、次式により算出した。
　Ａ＝（編物サンプル（又はブランクの綿布）のテスト前のカウント値＋編物サンプル（又はブランクの綿布）のテスト後のカウント値）／２
　インデックス値＝（編物サンプル（又はブランクの綿布）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株式会社製ロータリーカッターＬ型用（φ４５ｍｍ）、材質はＳＫＳ－７タングステン鋼、刃厚０．３ミリ厚であった。また、テスト時の荷重は３．１４Ｎ（３２０ｇｆ）とした。

（１０）接触冷感（Ｑ－ｍａｘ）
　ＪＩＳ　Ｌ１９２７に基づき、ＫＥＳ－Ｆ７（Ｔｈｅｒｍｏ　Ｌａｂｏ　ＩＩ）装置を用いて測定を行った。測定装置周辺の環境条件として、室温を２０℃±２℃、相対湿度（ＲＨ）を６５％±４％、測定台の温度を２０℃±２℃に設定した。
　測定では、まず熱源板に熱供給装置を接触させて熱を供給し、熱源板の温度を３０．０℃（編物サンプルとの温度差ΔＴ＝１０℃）に設定した。次に、２０℃±２℃に調温した１５ｃｍ×１５ｃｍの編物サンプル（ポリエチレン繊維製）を測定台上に静置した。その後、熱源板と熱供給装置を分離し、熱供給を停止した状態で測定部を水平に維持しながら、圧力１．０２ｋＰａで速やかに測定部と編物サンプルを接触させた。接触後、初期の熱源板の温度変化を約５秒間測定した。
　測定結果から、下記式（１）及び式（２）によって熱流束ｑ（ｔ）を算出し、測定時間内の極大値ｑ（ｔ）（＝Ｑ_ｍａｘ）を求めた。なお、各値は５回の測定値の平均値を使用した。
　式（１）：Ｔ（ｔ）＝Ｔ_ｐ０―Ｔ_ｐ（ｔ）
　式（２）：ｑ（ｔ）＝［（Ｍ×Ｃ）／Ａ］×［ｄＴ（ｔ）／ｄｔ］
　式中、
　ｑ（ｔ）：熱流束（Ｗ／ｃｍ^２）
　Ａ：熱源板の面積（ｃｍ^２）
　Ｍ：熱源板の質量（ｋｇ）
　Ｃ：熱源板の比熱［Ｊ／（ｋｇ・Ｋ）］
　Ｔ_ｐ０：熱源板の初期温度（℃）
　Ｔ_ｐ（ｔ）：接触ｔ秒間後の熱源板の温度（℃）
　Ｔ（ｔ）：熱源板の低下温度（℃）

（１１）熱伝導率
　ＫＥＳ－Ｆ７（Ｔｈｅｒｍｏ　Ｌａｂｏ　ＩＩ）装置を用いて測定を行った。測定装置周辺の環境条件として、室温を２０℃±２℃、相対湿度（ＲＨ）を６５％±４％、測定台の温度を２０℃±２℃に設定した。
　測定では、まず熱源板に熱供給装置を接触させて熱を供給し、熱源板の温度を３０．０℃（編物サンプルとの温度差ΔＴ＝１０℃）に設定した。次に、２０℃±　２℃に調温した１５ｃｍ×１５ｃｍの編物サンプル（ポリエチレン繊維製）を測定台上に載置し、その上に熱源板を置いた。１０分経過後、熱源板の消費電力を測定し、以下の式を用いて熱伝導率Ｋを算出した。各値は５回の測定値の平均を使用した。
　Ｋ＝（Ｗ×Ｄ）／（Ａ×ΔＴ）
　式中、
　Ｋ：熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）
　Ｄ：生地サンプルの厚さ（ｍ）
　Ａ：熱源板の接触面積（０．００２５　ｍ^２）
　ΔＴ：生地サンプル両面の温度差（１０℃）
　Ｗ：熱流損失（Ｗ　ワット）

実施例１
　バイオマス度が９８％であり、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が６．５であるポリエチレン樹脂Ａと、分子量分布が３．５であるポリエチレン樹脂Ｂを４：６の割合でドライブレンドし、融点が１３０℃のブレンドポリマーを作製した。このブレンドポリマーを、φ０．９ｍｍ、１８０Ｈの紡糸口金を用い、２８０℃で単孔吐出量０．３５ｇ／ｍｉｎの条件で押出した。
　押出された糸状物は、７ｃｍの保温区間を通過した後、２０℃、０．５ｍ／ｓのクエンチエアで冷却し、最終的に２０℃まで温度を下げた。得られた繊維状物は、３００ｍ／ｍｉｎの速度で巻き取り、ポリエチレン繊維状物（未延伸糸）とした。
　次に、この未延伸糸を温度制御が可能な複数のローラーを用いて延伸した。最初の延伸（一次延伸）は５５℃で２．５倍の倍率で行い、その後１００℃まで加熱し、総延伸倍率を１０．０倍として延伸を実施した。得られたポリエチレン繊維（延伸糸）の物性を表１に示す。

実施例２
　実施例１と同様の条件で高機能ポリエチレン繊維（延伸糸）を作製したが、巻き取り速度を３５０ｍ／ｍｉｎに変更し、延伸倍率を８．５倍に調整した。

実施例３
　バイオマス度が９８％であり、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が６．５であるポリエチレン樹脂Ａと、分子量分布が３．５であるポリエチレン樹脂Ｂを６：４の割合でドライブレンドしたブレンドポリマーを使用した以外は、実施例１と同様の条件で高機能ポリエチレン繊維（延伸糸）を作製した。

実施例４
　バイオマス度が９８％であり、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が６．５であるポリエチレン樹脂Ａと、分子量分布が３．５であるポリエチレン樹脂Ｂを８：２の割合でドライブレンドしたブレンドポリマーを使用した以外は、実施例１と同様の条件で高機能ポリエチレン繊維（延伸糸）を作製した。

比較例１
　バイオマス度が９８％であり、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が６．５であるポリエチレン樹脂Ａのみを使用し、それ以外の条件は実施例１と同様として高機能ポリエチレン繊維（延伸糸）を作製した。
　この比較例１では、糸の採取は可能であったが、糸切れが多発し、生産性が著しく低下した。

比較例２
　分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が３．５であるポリエチレン樹脂Ｂのみを使用し、それ以外の条件は実施例１と同様として高機能ポリエチレン繊維（延伸糸）を作製した。

　本発明の高機能ポリエチレン繊維は、バイオマス由来原料を含んでいても優れた力学特性を有する。また、本発明の好ましい実施態様における高機能ポリエチレン繊維は、力学特性に優れており、実使用温度における寸法安定性が高く、ポリエチレンの力学特性を損なうことなく、適切な温度下で優れた高収縮性および高収縮応力を発現し、十分な機能を発揮する。
　本発明の高機能ポリエチレン繊維を用いた紐状物、織編物、手袋、ロープは、耐切創性に優れている。そのため、例えば食肉用締め糸、安全手袋、安全ロープ、仕上げロープなどの用途において、高い性能を発揮する。また、本発明の高収縮性ポリエチレン繊維は、上記の成型加工品に限らず、高収縮性の布帛やテープとしても利用可能であり、産業資材や包装用材料など、幅広い用途への応用が可能である。さらに、医療用縫合糸、人工腱、人工筋肉などの医療用繊維としても優れた性能を示す。
　本発明の製造方法を用いることで、これらの特性を満たす高機能ポリエチレン繊維を効率的に製造することができる。

Claims

　高機能ポリエチレン繊維であって、
　加速器質量分光計（ＡＭＳ）を用いた放射性炭素（^１４Ｃ）測定により算出されるバイオマス度が１％以上、且つＭｗ／Ｍｎが３以上であるポリエチレン樹脂Ａと、
　Ｍｗ／Ｍｎが６以下であるポリエチレン樹脂Ｂとを含み、
　前記ポリエチレン樹脂Ａとポリエチレン樹脂Ｂの合計１００質量％中の前記ポリエチレン樹脂Ａの割合が２０～９０質量％、
　である高機能ポリエチレン繊維。
　引張強度が８ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、且つ
　初期弾性率が２００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、
　である請求項１に記載の高機能ポリエチレン繊維。
　下記式から求められる前記ポリエチレン繊維の伸度が２５％以下である請求項１に記載の高機能ポリエチレン繊維。
　伸度＝［（Ｌ（ｔ）－Ｌ_０）／Ｌ_０］×（１００）
　式中、
　Ｌ_０は測定開始前の前記ポリエチレン繊維の長さ
　Ｌ（ｔ）は前記ポリエチレン繊維の引張強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）が３０％となるときの負荷を設定荷重とし、該荷重を負荷した伸度測定開始から１００分経過後のポリエチレン繊維の長さ
　ＪＩＳ　Ｌ１０１３に基づく前記ポリエチレン繊維の収縮率が、下記（１）、（２）を満足するものである請求項１に記載の高機能ポリエチレン繊維。
（１）前記ポリエチレン繊維を温度４０℃で３０分間加熱した後、放冷してから測定した収縮率が０．８％以下、且つ
（２）前記ポリエチレン繊維を温度１２０℃で３０分間加熱した後、放冷してから測定した収縮率が６％以上
　単糸繊度が０．５～１０ｄｔｅｘである請求項１に記載の高機能ポリエチレン繊維。
　前記ポリエチレン繊維の重量平均分子量が７０，０００～１，０００，０００、且つ
　Ｍｗ／Ｍｎが１０以下、
　である請求項１に記載の高機能ポリエチレン繊維。
　メチル基、エチル基、およびブチル基からなる群より選ばれる少なくとも１種のアルキル側鎖を含み、炭素原子１，０００個当たり０．３個以上のアルキル側鎖を有するものである請求項１に記載の高機能ポリエチレン繊維。
　欧州規格ＥＮ３８８法に基づいて測定したクープテスターのインデックス値が４．０以上である請求項１に記載の高機能ポリエチレン繊維。
　ＪＩＳ　Ｌ１９２７に基づいて測定した接触冷感の値が０．１Ｗ／ｃｍ^２以上である請求項１に記載の高機能ポリエチレン繊維。
　２０℃の前記ポリエチレン繊維に対して３０．０℃の熱源板を接触させて測定した熱伝導率が０．０５～０．４０Ｗ／（ｍ・Ｋ）である請求項１に記載の高機能ポリエチレン繊維。
　前記ポリエチレン樹脂Ａの分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）を前記ポリエチレン樹脂Ｂの分子量分布で除した値（［ポリエチレン樹脂ＡのＭｗ／Ｍｎ］／［ポリエチレン樹脂ＢのＭｗ／Ｍｎ］）が、１．３～４．０である請求項１に記載の高機能ポリエチレン繊維。
　前記高機能ポリエチレン繊維は、さらに、前記ポリエチレン樹脂Ａ、前記ポリエチレン樹脂Ｂ以外のその他樹脂を含むものである請求項１に記載の高機能ポリエチレン繊維。
　前記その他樹脂は、前記ポリエチレン樹脂Ａ、前記ポリエチレン樹脂Ｂ以外のポリエチレン樹脂である請求項１２に記載の高機能ポリエチレン繊維。
　前記高機能ポリエチレン繊維は、実質的に前記ポリエチレン繊維Ａ、および前記ポリエチレン繊維Ｂからなる請求項１に記載の高機能ポリエチレン繊維。
　請求項１から１４のいずれか１項に記載の高機能ポリエチレン繊維を含む製品。
　加速器質量分光計（ＡＭＳ）を用いた放射性炭素（^１４Ｃ）測定により算出されるバイオマス度が１％以上、且つＭｗ／Ｍｎが３以上であるポリエチレン樹脂Ａと、Ｍｗ／Ｍｎが６以下であるポリエチレン樹脂Ｂとを混合し、得られた樹脂混合物の融点より１０℃以上の高温で溶融押出しをする工程と、
　溶融押出しされた樹脂混合物の融点より８０℃以上の高温で紡糸ノズルに供給する紡糸工程と、
　紡糸ノズルから吐出されて得られた繊維状物を冷却した後、２５ｍ／ｍｉｎ以上で巻き取る工程と、
　得られた繊維状物の融点以下の温度で少なくとも１回以上の延伸回数で延伸倍率５倍以上に延伸する延伸工程と、を含み、
　前記延伸工程における変形量に対する紡糸工程における変形量（紡糸工程の変形量／延伸工程の変形量）が１００以下である高機能ポリエチレン繊維の製造方法。