JPH03205151A - 積層体 - Google Patents

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】

［産業上の利用分野］ この発明は積層体に関し、更に詳しくは、特定の延伸ポ
リエチレン層と特定の接着層とからなる積層体であり、
異方性がなく高強度であり高剛性の積層体に関する。 〔従来の技術と解決すべき課題〕 巨大分子量の所謂、超高分子量ポリエチレンは耐衝撃性
、耐摩耗性において優れているのでありまた、自己潤滑
性を有するなどの特長があるエンジニアリングプラスチ
ックとして、各種の分野で賞用されている。　超高分子
量のポリエチレンは汎用のポリエチレンに比較して、遥
かに分子量が大きいのであり、高配向させることにより
、在来にない高強度と高剛性とを有する繊維、あるいは
シートを与えることが知られている。 しかし、シートにされた場合に、異方性が強く延伸方向
に対して直角方向の強度、弾性率などの特性値が極端に
低いために、その用途範囲が限定されてしまうことにな
っている。 この対策として、例えば、二枚のシートを相互にそれぞ
れの延伸方向について９０゜異なるように重ねて張り合
わせることにより、方向性がなく高強度であり、高剛性
を有するシートが得られることが予想されるが、従来の
接着方法では接着力が小さく、また、高強度・高剛性の
シートの特性を低下させるのみの方法であり、実用する
に足るものは提供され得なかった。 特開昭６１−１４３１３７により、超高分子量ポリエチ
レンが使用された積層体として、超高分子量ポリエチレ
ンが棒状、または板状にプレス成形され、更に切削加工
（ｓｋｉｖｅ）されて形成されたシートが接着性ボリマ
ーを介し他の基材に張合わせられた構造の積層体が提案
されている。 しかし、これらの積層体には、耐摩耗性などの超高分子
量ポリエチレンの長所は与えられているものの、同時に
、異種材料それぞれの短所を併有することとなっている
のであり、また、未配向であるために高強度・高剛性の
機能は発揮されないのであり、性能的に充分と言えるも
のとはなっていない。 一方、積層体とするためには両層の樹脂の温度を各々、
融点以上に上昇させて熱溶着させることが必要であって
、延伸物が融点以上に加熱された場合は、配向効果は消
失して抗引張性能が著しく低下するという問題を避けら
れない。

〔実　施　例〕

以下、具体的に実施例により本発明を詳述するが、この
発明はこれら例示により何ら限定されるものではない。 実施例 １３５℃デカリン中における極限粘度１８　ｄｌ／ｇで
あり、融点１４３℃の超高分子量ポリエチレン粉末が、
プレス機により、圧力約１００　ｋｇ／ｃｍ”　，温度
１３０℃において圧縮成形されて、厚さ１．２　ｍｍ、
長さ　１００　ｍｍ角のシートが得られた。 この得られたシート状材料の融点測定の結果は１４３℃
であって、粉末状態時の融点から変化していないことが
確認された。 次に、このシートは、ロール間の間隙７０−、ロール表
面温度１３５℃の一対のロールの間に供給され圧延され
、６倍の長さに伸長させられた。 この圧延されたシートの両側の耳部が切除され巾が７５
ｍｍとされて、恒温槽付引張試験機により１３５℃、引
張速度５０　ｍｍ／ｍｉｎ．の条件下に、更に原寸の５
倍長となる引張延伸を受け、圧延と引張延伸の合計倍率
は３０倍となって、巾約４０　ｍｍ、厚さ１５０１１ｍ
の延伸シートが得られた。 この延伸シートが４０　ｍｍ長に切断されてシートＡと
された。 一方、ＭＩＩ．０．密度０９２０の直鎖状ポリエチレン
　１００重量部に、無水マレイン酸０２重量部と有機過
酸化物、２．５−ジメチル−２，５ジ（ｔ−プチルパー
オキシヘキサン−３）が加えられ、バンバリーミキサー
により２００℃、　１５分間、混練された後に厚さ３０
μｍのインフレーションフィルムに成形された。　これ
も同様に４０　ｍｍ角に切断されて、フィルムＢとされ
た， 二枚のシ一トＡが、それぞれ延伸方向を９０゜異ならせ
て重ねられ、両シートＡ間にフィルムＢが挟まれて、再
度、プレス機によって、　１３５℃、１００　ｋｇ／ｃ
ｍ”の条件下に、１分間、圧縮されることにより積層体
が得られた。 この積層体の引張強度と弾性率は、それぞれ、０．８Ｇ
Ｐδと７５　ＧＰａであった。　　また、二枚のシート
Ａの接着強度は３．８　ｋｇ／４ｃｍであり、充分実用
に提供され得る品質であった。 比較例１ 実施例と同様の過程において、シートの成形時の温度が
１４５℃にされた。　　得られたシートの融点は１３６
℃であった。　実施例と同様にロール圧延、次いで引張
延伸が行われたが、合計１０倍の伸長のみに留まり、得
られた積層体の引張強度は０．３５　ＧＰａ　．弾性率
は２２　ＧＰａであった。 比較例２ 実施例と同様の過程において、積層される際の加熱温度
が１５０℃とされた。　引張強度が０．５４６Ｐａに、
弾性率が３１　ＧＰａに低下した。 比較例３ 実施例と同様の過程において、無水マレイン酸により変
性されない直鎖状ボ１ノエチレンが接着層とされた。　
接着強度は１．５　ｋｇ／４ｃｍとなって、満足すべき
積層体が得られなかった。 比較例４ 実施例と同様の過程において、圧延のロールが１４５℃
とされた。　実質的には、殆ど延伸させることが不能で
あり、更に、これが引張延伸されても５倍以上の伸長は
困難であった。 なお、融点と物性値の測定は以下に述べる方法により行
われた。 融点の測定方法 試料５　ｍｇがＤＳＣ装置にセットされて、昇温速度ｌ
Ｏ℃／ｍｉｎ．の条件下に測定され、その吸熱ピーク温
度が融点とされた． 引張強度、弾性率、および接着強度 強度と弾性率は、ストログラフＲが使用されて２３℃、
引張速度１００　ｍｍ／ｍｉｎ．とじて測定された。 弾性率は、０．１％歪における応力が利用されて算出さ
れた。　計算に必要な試験片断面積はポリエチレンの密
度を１　ｇ／ｃｍ’として、試験片の重量と長さの測定
により求められた。 また、同試験機により、引張速度１５０　ｍｍ／ｍｉｎ
．にて、　１８０°剥離の際の層内剥離強度が求められ
接着強度とされた． 比較例５ シートＡとして厚さ１５０μｍの未延伸の超高分子量ポ
リエチレンシ一トが使用されて、実施例同様に積層体が
作成された． 積層体の引張強度は３５　ＭＰａであり、弾性率は１．
ｌＧＰａであった．

【発明の効果】

この発明によって、金属、木材、ＦＲＰなとの各種の材
料に代替され得る性能であって、軽量であり、耐水性に
おいて特に優れ、異方性がなく、高強度と高剛性を有す
る材料が提供されることとなった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １３５℃デカリン中における極限粘度が５〜５０ｄｌ／
   ｇの超高分子量ポリエチレンが、その融点に未達の温度
   にて延伸されることによって得られる延伸ポリエチレン
   層と、不飽和カルボン酸およびまたはその誘導体により
   オレフィン重合体が変性されて得られる樹脂を含有する
   接着層が含まれることを特徴とする積層体。