JPH026657A - 高配向超高分子量ポリオレフィン製品、その製造方法およびその使用 - Google Patents

高配向超高分子量ポリオレフィン製品、その製造方法およびその使用

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JPH026657A
JPH026657A JP63248931A JP24893188A JPH026657A JP H026657 A JPH026657 A JP H026657A JP 63248931 A JP63248931 A JP 63248931A JP 24893188 A JP24893188 A JP 24893188A JP H026657 A JPH026657 A JP H026657A
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Martinus J N Jacobs
マルティヌス・ヨハネス・ニコラース・ジャコブス
Hendrikus J J Rutten
ヘンドリクス・ヨハネス・ジョゼフ・ルッテン
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Dyneema VOF
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は６００．　ＯＯＯｇ１モル（重量平均分子量）
以上の超高分子量を有する高延伸ポリオレフィンからな
り、好な湿潤性および接着性を有することを特徴とする
特に通常の７トリノクス材料上のフィラメント、ファイ
バー、ヤーン、ファブリックおよびフィルムである製品
、これら製品の製造方法−ＪＩＳびに複合材料の製造の
ためのそれらの使用に関する。
発明の背景 欧州特許ＥＰ−Ａ　０００６　２７５号には、繊維をプ
ラズマ処理することを特徴とする芳香族ポリアミド繊維
の接着性の改善方法が開示された。
この方法の欠点は、繊維の引張強さがプラズマ処理によ
り減少することである。
欧州特許ＥＰ−Ａ　０　０６２４９１号には、従来のポ
リマーマトリックス内に強化材料が埋封され、該強化材
料が３００，０００以下の分子量を有するポリオレフィ
ンのフィラメントおよび繊維からなり得、そのマトリッ
クス材料での接着性を改善するためにプラズマ処理を行
う複合材料の製造方法が開示された。この場合も、プラ
ズマ処理された強化材料の引張強さの減少が認められる
。
発明の開示 本発明の目的は、その引張強さを同時に減少させること
なしに、特に通常のマトリックス材料」二において、特
にフィラメント、ファイバー、ヤーン、ファブリックお
よびフィルムのようなポリ第れらは、要すれば、高分子
マトリックス材料、例えばフェノール樹脂、エポキシ樹
脂、ビニルエステル樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル
酸樹脂等あるいはポリメチルメタクリレートのような熱
可塑性樹脂マトリックス材料中にグラスファイバーカー
ボンファイバー等のような他の従来の強化材料とともに
強化材料として埋封されるような方法で複合材料の製造
にとくに用いられる。本発明のプラズマ処理の結果、本
発明のフィラメント、ファイバー等は引張強さの減少が
生じず、マトリックス材料に対して良好な接着を示すた
め、その高い引張強さが充分に利用される。
本発明の高配向度の製品は、フィラメント、あるいはそ
れらから製造されるファイバー、ヤーンおよびファブリ
ックの場合、フィラメントは特に２０以上、好ましくは
３０以上の延伸比で延伸を行って製造されるが、フィル
ムは同様の延伸比で一軸または二軸延伸されるような方
法で製造される。
高配向ポリオレフィンからなり、本発明によりレフイン
の製品の湿潤性および接着性を改善することである。
本発明は、６００．０００　ｇ１モル（重量平均分子量
）以上の超高分子量を有する高配向のポリオレフィンか
らなる特にフィラメント、ファイバ、ヤーン、ファブリ
ックおよびフィルムのような製品の表面にプラズマ処理
を行うことによりこの目的を達成できる。
驚（へきことに、プラズマ処理された製品の引張強さは
、高度の配向および超高分子量により非常に大きく、結
果として減少しないため、本発明による製品は、従来の
７トす、クス材料を用いた複合材料の製造用の強化材料
として非常に適している。
好ましくは、本発明の製品は、６００．０００〜６．０
００．　ＯＯＯｇ１モルおよびそれ以上の超高分子量を
有するポリエチレン、特に線状ポリエチレンからなる。
本発明の製品は特にフィラメント、ファイバーヤーン、
ファブリックおよびフィルムであり、こプラズマ処理を
行った製品は、好ましくは、超高分子量の特定のポリオ
レフィン、特にポリエチレンを溶媒に溶解し、該ポリオ
レフィンの溶解温度以上の温度で溶液を成形してフィラ
メントまたはテープを得、ケル化または溶媒除去のため
に該フィラメントまたはテープを溶解温度以下に冷却し
、次いで延伸することからなるいわゆるゲル化法により
製造される。このようなフィラメントの製造方法は、例
えば英国特許ＣＢ−Ａ　　２，０４２，４１４号および
２，０５１，６６７号に開示されており、一方、超高分
子量のポリオレフィンからの高配向、二軸延伸フィルム
の製造は、例えば西独特許第３゜７２４．４３４号に開
示されている。
好ましくは、本発明の製品はポリエチレン、特に線状ポ
リエチレンからなり、これと共重合可能ナフロピレン、
フチレン、ペンテン、ヘキサン、４−メチルペンタン、
オクテン等のような１つ以上のアルケンを少量、好まし
くは多くて５モル％含有できる。好ましくは、該ポリエ
チレンは１０００個の炭素原子当たり１〜１０．特に２
〜６のメチルまたはエチル基を含有できる。しかしなが
ら、前記のように、他のポリオレフィン、例えばホモポ
リマーおよびコポリマーを使用でき、該ポリオレフィン
は少量の１つ以上のポリマー、特に１−アルケンポリマ
ーも含有できる。
本発明によれば、フィラメントまたはそれらから製造さ
れた製品およびフィラメントは多孔性であってもよく、
この場合、これらは好ましくは０１〜０　、９　ｇ／ｃ
ｍ”の密度を有する。これらは、気孔が残るような方法
でゲル化フィラメントまたはテープからの溶媒の蒸発を
コントロールすることにより製造てきる。
本発明の超高分子量の高配向ポリオレフィンからなるプ
ラズマ処理された製品の製造方法は、所望により、予備
洗浄後にこれらの製品の表面にプラズマ処理を行うこと
からなる。
予備洗浄は、例えば、その表面に付着したサイズ剤を除
去し、プラズマ処理用に処理される製品の清浄な表面を
可能にするのに役立つ溶媒処理からなる。
制剤を用いる。例えば、このような化学処理は、プラズ
マ処理された製品を、例えばアクリル酸溶液のような前
記の不飽和化合物の１つの溶液中に導入することにより
行えるが、ガス相内で化学的後処理を行うこともできる
。ポリオレフィンの接着性を改善するためのこのタイプ
の化学的方法は公知である。
有利な方法において、本発明方法を実施するため、ファ
イバー、ヤーンおよびファブリックが製造できるポリオ
レフィンフィラメントが用いられる。フィラメントのプ
ラズマ処理用装置は欧州特許ＥＰ−Ａ　０　００６　２
７５号に開示されている。
この装置は各々１つの細い入口と出口または多くのこれ
ら入口と出口からなり、該装置を通してフィラメントが
連続して延伸され、その中でプラズマ処理をうける。し
かしながら、フィラメントがプラズマチャンバの内部で
循環し、その場合に所望の滞留時間により、任意の所望
の数のループで曲げローラーのまわりに巻き取られる装
置も使用できる。
該溶媒処理は不活性および／または反応性ガスを用いて
行われ、該反応性カスの使用が好ましい。
不活性カスとしては窒素およびヘリウムが挙げられ、反
応性ガスとしては空気、二酸化炭素およびアンモニアか
挙げられる。
好ましくは、０　、２〜５　ｍｍ１ｇ、特に約］　ｍｍ
ｌ＋ｇの圧力下、５〜Ｉ　ＯＫＷ／ｍ３、特に１５〜５
０　ＫＷ／ｍ３ノ工不ル＋　−密度、特に室温において
５秒〜２００秒の滞留時間でプラズマ処理を行う。
プラズマ処理の直後、プラズマ処理された製品の湿潤性
および接着性を改善するため、該製品の表面に例えばカ
ルボキシル基、ヒドロキシル基またはカルボニル基のよ
うな活性な基をさらに与える化学処理を行うことも有利
である。このような処理は、例えばアクリル酸、アクリ
ルアミド、マレイン酸、グリンシルメタクリレート、ヒ
ドロキシエチルメタクリレート、イタコン酸、酢酸ビニ
ル等のような不飽和化合物を用いて行うことができる。
該不飽和化合物の重合を避けるため、この場合、好まし
くは鉄（Ｉｌ＋）化合物のような重合抑しかしなから、
大きい面積のファブリックまたはフィルムをそれに相当
するサイズのプラズマ処理装置内て処理することもてき
る。
強化材料として特に本発明のフィラメント、ファイバー
、ヤーンおよびファブリツタを用いて製造された複合材
料から、特にテニスラケット、ゴルフクラブ等のスポー
ツ用品が製造でき、またこれらの複合材料を用いてヘル
メット、ポート、防弾製品、高圧ホース等が製造できる
。
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。
火卑剥 約１．９Ｘ１００の分子量のポリエチレンの約４００本
のモノフィラメントからなり、２．４　Ｇ　Ｐａの強度
および９０ＧＰａの弾性率を有する８００ｄｔｅｘのヤ
ーンを、サイズ除去のため四塩化炭素中で洗浄する。
このヤーンを、次いてｌ　ｍｍ１１ｇの圧力下、２５℃
で、エアプラズマの作用により工不ルキー強度３０　Ｋ
Ｗ／ｍ３て５０秒間、プラズマ処理を行う。
このヤーンを用い、５０体積％のヤーンおよび５０体積
％の樹脂（シェリンク（Ｓｃｈｅｒ　ｉｎｇ）社により
製造されたオイレボックス（Ｅｕｒｅｐｏｘ）　７３０
　（商標名）１００部、および硬化剤（ＸＥ２７８）２
０部）からなる複合材料の試料を幅３　ｍｍ、高さ／１
．ｌｎｍ。
長さ１５０ｍｍで製造する。この試料を２３°Ｃで１／
２時間、８０’Ｃで１時間充分に硬化させ、該試料を１
８ｍｍの長さでカットし、その層間剪断強さを曲げ速度
２ｍｍ／ｍｉｎで、ＡＳＴＭ法Ｄ２３４４（促進曲げ試
験）により決定する。
比較のため、プラズマ処理を行なっていないヤーンを用
いて同様の試料を調整する。
プラズマ処理されたヤーンの場合の層間剪断強さは３０
．６±０．７ＭＰａであり、未処理のヤーンの場合は１
２．９±０．８ＭＰａである。
相当する引張強さは各々、２．５十〇、］５ＧＰａおよ
び２，４±０．０５ＧＰａである。
これらの値は、本発明のヤーンか未処理のヤーンの２倍
の接着性を有し、引張強さは同しであることを示す。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）６００，０００ｇ／モル（重量平均分子量）以上
    の超高分子量を有する高延伸ポリオレフィンからなり、
    その表面をプラズマ処理した良好な湿潤性および接着性
    を有する、特に通常のマトリックス材料上の、特にフィ
    ラメント、ファイバー、ヤーン、ファブリックおよびフ
    ィルムである製品。
  2. （２）ポリエチレン、特に線状ポリエチレンからなる特
    許請求の範囲第（１）項記載の製品。
  3. （３）超高分子量のポリオレフィンからなる高配向フィ
    ラメント、ファイバー、ファブリックおよびフィルムを
    、要すれば予備洗浄後にその表面をプラズマ処理するこ
    とからなる特許請求の範囲第（１）または（２）項記載
    の製品の製造方法。
  4. （４）不活性ガスおよび／または反応性ガス、特に反応
    性ガスを用いて該プラズマ処理を行う特許請求の範囲第
    （３）項記載の方法。
  5. （５）０．２〜５ｍｍＨｇ、特に約１ｍｍＨｇの圧力下
    、５〜１０ＫＷ／ｍ＾３、特に１５〜５０ＫＷ／ｍ＾３
    のエネルギー密度、特に室温において５秒〜２００秒の
    滞留時間で該プラズマ処理を行う特許請求の範囲第（３
    ）または（４）項記載の方法。
  6. （６）湿潤性および接着性を改善するためにさらに化学
    処理を行う特許請求の範囲第（３）〜（５）項いずれか
    １項記載の方法。
  7. （７）複合材料製造用の特許請求の範囲第（１）〜（６
    ）項いずれか１項記載の製品の使用。
JP63248931A 1987-10-02 1988-09-30 高配向超高分子量ポリオレフィン製品、その製造方法およびその使用 Pending JPH026657A (ja)

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