JPH04214405A - Draw-formed material of polypropylene having ultra-high molecular weight and its use - Google Patents
Draw-formed material of polypropylene having ultra-high molecular weight and its useInfo
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Abstract
Description
【0001】0001
【発明の技術分野】本発明は、超高分子量ポリプロピレ
ン延伸成形体に関し、さらに詳しくは、紡糸・延伸法に
よって調製され、優れた諸特性を有する超高分子量ポリ
プロピレン延伸成形体に関する。TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an ultra-high molecular weight polypropylene stretched molded article, and more particularly to an ultra-high molecular weight polypropylene stretched molded article which is prepared by a spinning/drawing method and has excellent properties.
【0002】また本発明は、上記のような超高分子量ポ
リプロピレン延伸配向体からなるエネルギー回生用弾性
体に関する。The present invention also relates to an elastic body for energy regeneration comprising the above-mentioned stretched and oriented ultra-high molecular weight polypropylene body.
【0003】0003
【発明の技術的背景】超高分子量ポリエチレンを繊維あ
るいはテープ等に成形し、これを延伸することにより、
高弾性率および高引張り強度を有する延伸成形体が得ら
れることは既に公知であり、数多くの特許が公開されて
いる。たとえば、特開昭56−15408号公報には、
超高分子量ポリエチレンの稀薄溶液を紡糸した後、得ら
れたフィラメントを延伸するという、いわゆるゲル紡糸
・超延伸法に関する方法が示されている。また、特開昭
58−5228号公報には、非揮発性溶液を用いて超高
分子量熱可塑性結晶性重合物の稀薄溶液を調製し、これ
を紡糸することによりキセロゲル繊維を形成した後に、
延伸するという方法が示されている。この方法は、前述
したゲル紡糸・超延伸法と基本的には同じ手法ではある
が、超高分子量熱可塑性重合物として超高分子量ポリエ
チレンを用いた場合には、弾性率が100GPa以上で
あり、しかも引張り強度が3GPa以上であるような高
弾性率、高強度の延伸成形体を得ることができる。[Technical background of the invention] By forming ultra-high molecular weight polyethylene into fibers or tapes, etc., and stretching this,
It is already known that stretched molded bodies with high elastic modulus and high tensile strength can be obtained, and numerous patents have been published. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-15408,
A method related to the so-called gel spinning/ultra-stretching method is disclosed in which a dilute solution of ultra-high molecular weight polyethylene is spun and then the resulting filaments are stretched. Furthermore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-5228 discloses that after preparing a dilute solution of an ultra-high molecular weight thermoplastic crystalline polymer using a non-volatile solution and forming a xerogel fiber by spinning this,
A method of stretching is shown. This method is basically the same as the gel spinning/ultra-stretching method described above, but when ultra-high molecular weight polyethylene is used as the ultra-high molecular weight thermoplastic polymer, the elastic modulus is 100 GPa or more, Furthermore, it is possible to obtain a stretched molded article having a high elastic modulus and high strength and a tensile strength of 3 GPa or more.
【0004】このように超高分子量ポリエチレンの場合
にあっては、稀薄溶液を媒介とすることにより、高弾性
率および高引張り強度を有する繊維の製造方法がほぼ確
立されており、その原理については日本レオロジー学会
誌(松生,Vol.13,No.1,P4〜15,19
85) に詳細に解説されている。この論文によれば、
製造された繊維が高弾性率および高引張り強度を発現す
るためには、その分子鎖がある程度伸び切ったいわゆる
「伸びきり鎖結晶」を有していなければならず、この「
伸びきり鎖結晶」は、超高分子量分子鎖を従来の延伸倍
率(6〜12倍)よりはるかに大きい延伸倍率の超延伸
法によって形成し得るとしている。そして、この超延伸
性は、延伸前の未延伸糸の結晶、すなわちラメラと隣接
するラメラとの間に存在する分子どうしの絡み合い(エ
ンタングルメント)が存在することによって達成される
と考えられている。[0004] As described above, in the case of ultra-high molecular weight polyethylene, a method for producing fibers with high elastic modulus and high tensile strength using a dilute solution as a medium has almost been established, and the principle thereof has not yet been established. Journal of the Japanese Society of Rheology (Matsuo, Vol. 13, No. 1, P4-15, 19
85) is explained in detail. According to this paper,
In order for the manufactured fiber to exhibit high elastic modulus and high tensile strength, it must have so-called "extended chain crystals" in which the molecular chains have been extended to a certain extent.
``Extended Chain Crystal'' states that an ultra-high molecular weight molecular chain can be formed by an ultra-stretching method with a much larger stretching ratio than the conventional stretching ratio (6 to 12 times). This super-stretchability is thought to be achieved by the presence of molecular entanglement between crystals of the undrawn yarn before drawing, that is, lamellae and adjacent lamellae. .
【0005】そしてまた上記論文には、■超稀薄溶液に
おいては、超高分子量ポリエチレンはエンタングルメン
トを形成し得ないことから分子どうしの相互作用がなく
、これによって延伸性を示さないこと、■高濃度溶液に
おいてはエンタングルメントの数が多すぎることから分
子どうしが絡み合い、これによって延伸性を示さないこ
と、■エンタングルメントは分子どうしの絡み合いであ
るため延伸性を支配しているものの、逆に「伸びきり鎖
結晶」となる際には欠陥となること等が報告されている
。したがって、高弾性率および高引張り強度を有する繊
維を得るには、このエンタングルメントの数を最少限に
することが必要であり、このためには超高分子量を有す
る重合体を原料として用いて、この超高分子量重合体の
稀薄溶液から調製される未延伸繊維を延伸することが好
ましい。またこのように超高分子量重合体を原料として
用いることは、得られる高強度繊維にとって分子末端が
当然欠陥となるという点に鑑みても好ましいといえる。
この原理は、本報告における実験結果や、他の多くの研
究者らの実験結果によって裏付けされている。[0005] The above paper also states that (1) in an ultra-dilute solution, ultra-high molecular weight polyethylene cannot form entanglement, so there is no interaction between molecules, and as a result, it does not exhibit stretchability; In a concentrated solution, the number of entanglements is too large, so the molecules become entangled with each other, and as a result, they do not exhibit stretchability. It has been reported that defects occur when the crystal becomes an extended chain crystal. Therefore, in order to obtain fibers with high elastic modulus and high tensile strength, it is necessary to minimize this number of entanglements, and for this purpose, polymers with ultra-high molecular weights are used as raw materials. It is preferred to draw undrawn fibers prepared from a dilute solution of this ultra-high molecular weight polymer. Further, it is preferable to use an ultra-high molecular weight polymer as a raw material in this way since the resulting high-strength fiber naturally has defects at the molecular ends. This principle is supported by the experimental results in this report and by many other researchers.
【0006】一方、ポリプロピレンにあっても高弾性率
および高引張り強度を有する繊維を得るために数々の研
究が行われており、前述したポリエチレンにて成功した
種々の調製手法がポリプロピレンにも適宜改良を加えら
れて適用されている。On the other hand, a number of studies have been conducted to obtain fibers with high elastic modulus and high tensile strength for polypropylene, and the various preparation methods that were successful for polyethylene described above have been appropriately improved for polypropylene. has been added and applied.
【0007】ここで、ポリプロピレンとポリエチレンと
の理論強度を比較すると、ポリプロピレンは18GPa
(「繊維と工業」Vol.40,P.407〜418,
1984)であり、一方ポリエチレンは32GPaであ
り、理論的にはポリプロピレンはポリエチレンの約半分
の強度を有する。また、現在におけるポリエチレンの高
強度繊維の到達強度が前述した松生らの報告によれば約
6GPaに達していることから、ポリプロピレンにおい
てもこの半分程度、すなわち約3GPa程度の強度は充
分到達し得ると考えられる。[0007] Here, when comparing the theoretical strength of polypropylene and polyethylene, polypropylene has a strength of 18 GPa.
(“Textiles and Industry” Vol. 40, P. 407-418,
(1984), whereas polyethylene has a strength of 32 GPa, and theoretically polypropylene has about half the strength of polyethylene. Furthermore, as the current strength of high-strength polyethylene fibers has reached approximately 6 GPa according to the report by Matsuo et al., it is believed that polypropylene can sufficiently reach a strength of approximately half this, that is, approximately 3 GPa. Conceivable.
【0008】ここで、従来知られている高強度ポリプロ
ピレン繊維の製造方法としては、まずポリエチレンにて
成功したゾーン延伸法をポリプロピレンに適用した例と
して、功木らの報告(Journal of Appl
ied Polymer Science,Vol.2
8,P179〜189,1983) があり、これは予
め従来の溶融紡糸法などで調製した繊維を局所加熱炉を
使用して1〜2mmの部分を加熱し、当該部分を延伸す
ることにより超延伸を行う方法である。この方法によれ
ば、分子量47.5万のポリプロピレンを使用した場合
に、16.9GPaの弾性率と、0.74GPaの引張
り強度を有するポリプロピレン繊維が得られている。[0008] Here, as a conventionally known method for producing high-strength polypropylene fibers, first, as an example of applying the zone stretching method, which was successful in polyethylene, to polypropylene, there is a report by Koki et al. (Journal of Appl.
ied Polymer Science, Vol. 2
8, pp. 179-189, 1983), which involves heating a 1-2 mm section of fiber prepared in advance using a conventional melt-spinning method using a local heating furnace, and then stretching the section to obtain super-stretched fibers. This is the way to do it. According to this method, when polypropylene with a molecular weight of 475,000 is used, polypropylene fibers having an elastic modulus of 16.9 GPa and a tensile strength of 0.74 GPa are obtained.
【0009】また、前述したゲル紡糸・超延伸法をポリ
プロピレンに適用した例としては、Peguy とMa
nleyの報告(Polymer Communica
tions,Vol.25,P39〜42, 1984
) があり、この方法によれば、Smith とLem
stra の超高分子量ポリエチレンの場合の例(Jo
urnal of Polymer Bulletin
,Vol.1,733,1979)と同様に、0.75
〜1.5%W/Wの溶液によってゲル紡糸・超延伸を行
い、36GPaの弾性率と1.03GPaの引張り強度
を有するポリプロピレン繊維が得られている。[0009] Furthermore, as an example of applying the above-mentioned gel spinning/ultra-stretching method to polypropylene, Peguy and Ma
nley report (Polymer Communica
tions, Vol. 25, P39-42, 1984
), and according to this method, Smith and Lem
An example of ultra-high molecular weight polyethylene (Jo
urnal of Polymer Bulletin
, Vol. 1,733,1979), 0.75
Polypropylene fibers having an elastic modulus of 36 GPa and a tensile strength of 1.03 GPa were obtained by gel spinning and super-stretching using a solution of ~1.5% W/W.
【0010】さらに、前記特開昭58−5228号公報
には、前述したポリエチレンの実施例と同様にポリプロ
ピレンの実施例についても開示されており、極限粘度1
8dl/g(分子量330万)の超高分子量ポリプロピ
レンの6%重量濃度の溶液から弾性率が23.9GPa
であり、引張り強度が1.04GPaであるポリプロピ
レン繊維の製造に成功している。Furthermore, the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-open No. 58-5228 also discloses an example of polypropylene similar to the example of polyethylene described above, and has an intrinsic viscosity of 1
The elastic modulus is 23.9 GPa from a 6% weight concentration solution of ultra-high molecular weight polypropylene of 8 dl/g (molecular weight 3.3 million).
and has successfully produced polypropylene fibers with a tensile strength of 1.04 GPa.
【0011】ところが、このような従来の高強度ポリプ
ロピレン繊維の調製方法を検討してみると、いずれにあ
ってもポリプロピレン延伸ヤーンあるいはテープの弾性
率および引張り強度は、それぞれ7〜10GPa、0.
5〜1.04GPaであり、前述した3GPaという値
に照してみれば、その引張り強度はほとんど改良されて
いないのが実情である。However, when such conventional methods for preparing high-strength polypropylene fibers were investigated, it was found that the elastic modulus and tensile strength of the drawn polypropylene yarn or tape were 7 to 10 GPa and 0.5 GPa, respectively.
The tensile strength is 5 to 1.04 GPa, and compared to the above-mentioned value of 3 GPa, the actual situation is that the tensile strength has hardly been improved.
【0012】この引張り強度の改良に成功した例として
、金元らの報告(日本繊維学会,昭和62年度年次大会
研究発表会予稿集)があり、360万の分子量の超高分
子量ポリプロピレンを使用して、引張り強度2.3GP
aを有する超高分子量ポリプロピレン延伸成形体が得ら
れている。この方法は、大きく分けて以下の3つの工程
から構成されている。[第1工程]:1重量%以下の超
高分子量ポリプロピレン溶液より溶媒を蒸発除去するこ
とにより、いわゆるソルベントキャストフィルムを調製
する。これは、前述したゲル繊維、キセロゲル繊維の調
製工程と原理的には同じと考えられる。[第2工程]:
前記キャストフィルムをポリエチレン製のビュレットに
挾んで擬メルトの状態で固相押出しする。このときキャ
ストフィルムはコニカルダイを通過させることにより固
相延伸され、その固相延伸比(EDR)は約6倍である
。[第3工程]:固相押し出しフィルムを通常の引張り
延伸に供することにより、固相延伸比×引張り延伸比=
約72倍で延伸して、上述した引張り強度約2.3GP
aの高強度ポリプロピレン繊維を得ている。[0012] As an example of success in improving this tensile strength, there is a report by Kanemoto et al. (Japan Society of Textile Science and Technology, 1985 Annual Conference Research Presentation Proceedings), in which ultra-high molecular weight polypropylene with a molecular weight of 3.6 million was used. The tensile strength is 2.3GP.
An ultra-high molecular weight polypropylene stretched molded article having a. This method is roughly divided into the following three steps. [First step]: A so-called solvent cast film is prepared by evaporating the solvent from a 1% by weight or less ultra-high molecular weight polypropylene solution. This process is considered to be the same in principle as the preparation process for gel fibers and xerogel fibers described above. [Second step]:
The cast film is sandwiched between polyethylene burettes and subjected to solid phase extrusion in a pseudo-melt state. At this time, the cast film is solid state stretched by passing through a conical die, and the solid state drawing ratio (EDR) is about 6 times. [Third step]: By subjecting the solid phase extruded film to normal tension stretching, solid phase stretching ratio x tensile stretching ratio =
Stretched at about 72 times, the above-mentioned tensile strength is about 2.3GP
A high-strength polypropylene fiber was obtained.
【0013】このようにゲル紡糸・超延伸法と原理的に
は同じ方法にて調製された金元らの超延伸成形体が著し
くその引張り強度を改良している理由としては、前記[
第2工程]にあると考えられる。すなわち、コニカルダ
イを通過させ、ビュレット中で固相延伸することは、原
理的には引張り伸張変形を受けるわけであるからゲル紡
糸・超延伸法で行われている引張り延伸と同じ変形であ
るが、大きく相違することは、試料がいかに弱く脆性的
なものであっても、その両側から靭状にビュレットが挾
み込み試料を損傷破断することなく延伸し得る点にある
。The reason why the superstretched molded product of Kanemoto et al., which was prepared by the same principle as the gel spinning/superstretching method, has significantly improved tensile strength is due to the above-mentioned [
2nd step]. In other words, passing through a conical die and solid-state stretching in a burette is in principle subjected to tensile stretching deformation, so it is the same deformation as the tensile stretching performed in the gel spinning/superstretching method. The major difference is that no matter how weak or brittle the sample is, the burette can be inserted into the sample from both sides in a tough manner and the sample can be stretched without being damaged or broken.
【0014】換言すれば、ゲル紡糸・超延伸法によって
ポリプロピレン繊維を調製しようとすると、引張り延伸
操作の低倍率延伸時に高強度化に影響する致命的な欠損
を延伸繊維に与えていると考えられる。すなわち、ポリ
プロピレンから調製されたゲル繊維の構造は、ポリエチ
レンから得られるゲル繊維と根本的に異なり、ある程度
の配向構造となって繊維強度が増加して延伸操作に耐え
られるようになるまでは通常の引張り延伸には適してお
らず、延伸初期で引張り延伸応力が繊維強度を凌駕して
見掛上延伸できたとしても、少なくとも延伸された繊維
の高強度化には致命的な欠陥が発生しているのである。In other words, when attempting to prepare polypropylene fibers by the gel spinning/ultra-drawing method, it is thought that fatal defects are imparted to the drawn fibers during low-magnification drawing in the tensile drawing operation, which affects the ability to achieve high strength. . That is, the structure of gel fibers prepared from polypropylene is fundamentally different from gel fibers obtained from polyethylene, and the structure of gel fibers prepared from polypropylene is fundamentally different from that of normal gel fibers until they become oriented to some extent, increasing fiber strength and being able to withstand drawing operations. It is not suitable for tensile stretching, and even if the tensile stretching stress exceeds the fiber strength at the initial stage of stretching and the stretching is apparently possible, at least a fatal flaw occurs in increasing the strength of the stretched fiber. There is.
【0015】したがって、上記のようにビュレット中に
超高分子量ポリプロピレン繊維を挾んで、コニカルダイ
にて固相延伸をすることは、繊維の高強度化にはなるほ
ど合理的な手法ではあるが、超高分子量ポリプロピレン
繊維をビュレット中に挾んでコニカルダイにて固相延伸
することは、超高分子量ポリプロピレンから連続化して
繊維を製造する場合、すなわち工業化の立場から見れば
、生産性およびコストの点で極めて不利であると言わざ
るを得ない。Therefore, as described above, sandwiching ultra-high molecular weight polypropylene fibers in a buret and subjecting them to solid phase drawing using a conical die is a reasonable method for increasing the strength of the fibers, but Sandwiching molecular weight polypropylene fibers in a buret and solid-phase drawing with a conical die is extremely disadvantageous in terms of productivity and cost when manufacturing fibers continuously from ultra-high molecular weight polypropylene, that is, from the standpoint of industrialization. I have to say that it is.
【0016】このような点に鑑みて本発明者らは、優れ
た熱的性質、耐クリープ性、高破断エネルギー性を有す
るポリプロピレン繊維を、紡糸・延伸法という生産性お
よびコストの面で優れた手法により得るべく鋭意研究し
たところ、超高分子量ポリプロピレンは、超高分子量ポ
リエチレンと比較して、紡糸原液を紡糸ノズルから吐出
した後に冷却させて結晶化させるのに非常に長時間を要
し、これが超高分子量ポリプロピレンの成形性を著しく
困難にしていることを見出した。In view of these points, the present inventors developed a polypropylene fiber having excellent thermal properties, creep resistance, and high breaking energy by using a spinning/drawing method, which is superior in terms of productivity and cost. As a result of intensive research to obtain this method, it was found that ultra-high molecular weight polypropylene requires a much longer time to cool and crystallize after the spinning solution is discharged from the spinning nozzle than ultra-high molecular weight polyethylene. It has been found that the moldability of ultra-high molecular weight polypropylene is extremely difficult.
【0017】[0017]
【発明の目的】本発明は、上記のような従来技術に伴な
う問題点を解決しようとするものであって、超高分子量
ポリプロピレン繊維が本来有する熱的性質、耐クリープ
性、高破断エネルギー性を損なうことなく、引張り特性
、特に引張り強度に優れた超高分子量ポリプロピレン延
伸成形体を提供することを目的としている。OBJECTS OF THE INVENTION The present invention aims to solve the problems associated with the prior art as described above, and aims to overcome the inherent thermal properties, creep resistance, and high breaking energy of ultra-high molecular weight polypropylene fibers. The object of the present invention is to provide an ultra-high molecular weight polypropylene stretched molded article having excellent tensile properties, especially tensile strength, without impairing properties.
【0018】また本発明は、上記のような超高分子量ポ
リプロピレン延伸成形体からなるエネルギー回生用弾性
体を提供することを目的としている。Another object of the present invention is to provide an elastic body for energy regeneration comprising the above-mentioned stretched ultra-high molecular weight polypropylene body.
【0019】[0019]
【発明の概要】本発明に係る超高分子量ポリプロピレン
延伸成形体は、極限粘度が少なくとも5dl/g以上で
ある超高分子量ポリプロピレン(A)85〜99.5重
量部と、極限粘度が少なくとも2dl/g以上であるポ
リエチレン(B)0.5〜15重量部とからなり、少な
くとも0.5GPa以上の引張り強度を有することを特
徴としている。SUMMARY OF THE INVENTION The ultra-high molecular weight polypropylene stretched molded article according to the present invention comprises 85 to 99.5 parts by weight of ultra-high molecular weight polypropylene (A) having an intrinsic viscosity of at least 5 dl/g and 0.5 to 15 parts by weight of polyethylene (B) having a tensile strength of at least 0.5 GPa or more.
【0020】また本発明に係るエネルギー回生用弾性体
は、極限粘度[η]が5dl/g以上である超高分子量
ポリプロピレン(A)85〜99.5重量部と、極限粘
度[η]が2dl/g以上であるポリエチレン(B)0
.5〜15重量部とからなり、0.5GPa以上の引張
り強度を有する超高分子量ポリプロピレン延伸配向成形
体からなることを特徴としている。[0020] Furthermore, the elastic body for energy regeneration according to the present invention contains 85 to 99.5 parts by weight of ultra-high molecular weight polypropylene (A) having an intrinsic viscosity [η] of 5 dl/g or more and /g or more polyethylene (B)0
.. The ultra-high molecular weight polypropylene stretched and oriented molded article has a tensile strength of 0.5 GPa or more.
【0021】ここで前記のようなポリエチレン(B)は
、極限粘度が少なくとも5dl/g以上の超高分子量ポ
リエチレンであることが好ましい。[0021] Here, the polyethylene (B) as described above is preferably an ultra-high molecular weight polyethylene having an intrinsic viscosity of at least 5 dl/g or more.
【0022】[0022]
【発明の具体的説明】以下本発明に係る超高分子量ポリ
プロピレン延伸成形体およびエネルギー回生用弾性体に
ついて具体的に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The ultra-high molecular weight polypropylene stretched molded article and energy regeneration elastic body according to the present invention will be explained in detail below.
【0023】本発明に係る超高分子量ポリプロピレン延
伸成形体は、超高分子量ポリプロピレンとポリエチレン
とからなる超高分子量ポリプロピレン組成物を、紡糸・
延伸法により紡糸および延伸して得られる成形体である
。The ultra-high molecular weight polypropylene stretched molded article according to the present invention is obtained by spinning and spinning an ultra-high molecular weight polypropylene composition consisting of ultra-high molecular weight polypropylene and polyethylene.
It is a molded body obtained by spinning and stretching using a stretching method.
【0024】超高分子量ポリプロピレン(A)本発明に
おいて用いられる超高分子量ポリプロピレンは、デカリ
ン溶媒中135℃で測定した極限粘度[η]が少なくと
も5dl/g以上、好ましくは10dl/g以上である
。この極限粘度[η]が5dl/g未満であると、分子
鎖長が不足するために引張り強度に優れた延伸成形体を
得ることができなくなる傾向が生ずる。一方、極限粘度
[η]の上限は特に限定されないが、30dl/gを超
えると、溶解性に乏しくなり、高濃度下でのドープの粘
度が極めて高くなって、メルトフラクチャ等の原因によ
って紡糸安定性に劣るようになる傾向が生ずる。Ultra-high molecular weight polypropylene (A) The ultra-high molecular weight polypropylene used in the present invention has an intrinsic viscosity [η] of at least 5 dl/g, preferably 10 dl/g or more, as measured in a decalin solvent at 135°C. If the intrinsic viscosity [η] is less than 5 dl/g, there will be a tendency that a stretched molded product with excellent tensile strength cannot be obtained due to insufficient molecular chain length. On the other hand, the upper limit of the intrinsic viscosity [η] is not particularly limited, but if it exceeds 30 dl/g, the solubility becomes poor and the viscosity of the dope becomes extremely high at high concentrations, resulting in unstable spinning due to causes such as melt fracture. There is a tendency to become inferior in gender.
【0025】本発明における超高分子量ポリプロピレン
としては、配位アニオン重合により得られるプロピレン
単独重合体、あるいはプロピレンと少量(たとえば10
モル%以下)の他のα− オレフィン、たとえばエチレ
ン、1−ブテン、4−メチル−1− ペンテン、1−ペ
ンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン等を
共重合体としたプロピレン系共重合体が用いられる。The ultra-high molecular weight polypropylene used in the present invention is a propylene homopolymer obtained by coordination anionic polymerization, or a small amount (for example, 10
propylene-based copolymers of other α-olefins such as ethylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene, 1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-decene, etc.) Copolymers are used.
【0026】ポリエチレン(B)
本発明において用いられるポリエチレンは、超高分子量
ポリプロピレンを延伸する際に、該超高分子量ポリプロ
ピレンの結晶化速度を促進する役割を果している。この
ようなポリエチレンは、デカリン溶媒中135℃で測定
した極限粘度[η]が少なくとも2dl/g以上、好ま
しくは5dl/g以上、より好ましくは10dl/g以
上であることが望ましい。この極限粘度[η]が2dl
/g未満であると、ポリエチレンと超高分子量ポリプロ
ピレンとの分子間の相互作用が不足するために結晶化速
度の促進効果を充分に発揮できなくなる傾向が生ずる。
一方ポリエチレンの極限粘度[η]の上限は特に限定さ
れないが、30dl/gを超えると、溶解性に乏しく、
紡糸原液中でゲル状物を形成してしまい紡糸安定性に劣
るようになる傾向が生ずる。Polyethylene (B) The polyethylene used in the present invention plays a role in accelerating the crystallization rate of ultra-high molecular weight polypropylene when the ultra-high molecular weight polypropylene is stretched. It is desirable that such polyethylene has an intrinsic viscosity [η] of at least 2 dl/g, preferably 5 dl/g or more, more preferably 10 dl/g or more, as measured at 135° C. in a decalin solvent. This intrinsic viscosity [η] is 2dl
If it is less than /g, there will be a tendency that the effect of accelerating the crystallization rate cannot be sufficiently exerted due to insufficient interaction between molecules of polyethylene and ultra-high molecular weight polypropylene. On the other hand, the upper limit of the intrinsic viscosity [η] of polyethylene is not particularly limited, but if it exceeds 30 dl/g, it will have poor solubility;
There is a tendency that a gel-like substance is formed in the spinning dope, resulting in poor spinning stability.
【0027】本発明におけるポリエチレンとしては、配
位アニオン重合により得られるエチレン単独重合体、あ
るいはエチレンと少量(たとえば10モル%以下)の他
のα− オレフィン、たとえばプロピレン、1−ブテン
、4−メチル−1− ペンテン、1−ペンテン、1−ヘ
キセン、1−オクテン、1−デセン等を共重合体とした
エチレン系共重合体が用いられる。The polyethylene in the present invention is an ethylene homopolymer obtained by coordination anionic polymerization, or ethylene and a small amount (for example, 10 mol % or less) of other α-olefins, such as propylene, 1-butene, 4-methyl -1- An ethylene copolymer containing pentene, 1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-decene, etc. is used.
【0028】上記のように超高分子量ポリプロピレンと
ポリエチレンとからなる超高分子量ポリプロピレン組成
物では、ポリエチレンは該組成物の結晶化速度を促進す
る役割を果しているが、希釈剤を含む超高分子量ポリプ
ロピレン組成物すなわち紡糸原液の結晶化速度は以下の
ようにして示差走査熱量計を用いて測定することができ
る。As described above, in the ultra-high molecular weight polypropylene composition composed of ultra-high molecular weight polypropylene and polyethylene, the polyethylene plays a role of accelerating the crystallization rate of the composition, but the ultra-high molecular weight polypropylene containing the diluent The crystallization rate of the composition, ie, the spinning dope, can be measured using a differential scanning calorimeter as follows.
【0029】まず紡糸原液を加温溶解状態で銀製の密閉
型溶液セルに入れ、このセルを高感度示差走査熱量計の
サンプルホルダーに装着する。高感度示差走査熱量計と
しては、たとえばセイコー電子工業(製)高感度示差走
査熱量計SS10型を用いることができる。密封セルを
示差走査熱量計に装着した後、130〜240℃程度の
紡糸温度に密封セルを急速昇温する。この温度に密封セ
ルを、紡糸原液の調製時の状態に回復するのに充分な時
間(たとえば15分間)保持する。[0029] First, the spinning dope is heated and dissolved in a sealed solution cell made of silver, and this cell is attached to a sample holder of a high-sensitivity differential scanning calorimeter. As the high-sensitivity differential scanning calorimeter, for example, a high-sensitivity differential scanning calorimeter SS10 model manufactured by Seiko Electronics Industries, Ltd. can be used. After the sealed cell is attached to a differential scanning calorimeter, the temperature of the sealed cell is rapidly raised to a spinning temperature of about 130 to 240°C. The sealed cell is held at this temperature for a sufficient period of time (for example, 15 minutes) to restore the state to the state at which the spinning dope was prepared.
【0030】次いでこの密封セルを、液体窒素を冷媒と
して急速に冷却し、急速降温開始点から超高分子量ポリ
プロピレンの結晶化に伴う発熱ピーク出現までの時間(
T)を測定し、この時間によって結晶化速度を定量的に
評価する。Next, this sealed cell was rapidly cooled using liquid nitrogen as a refrigerant, and the time (
T) is measured, and the crystallization rate is quantitatively evaluated based on this time.
【0031】たとえば150℃の紡糸原液を60℃の温
度に急速に冷却した場合に、結晶化に伴う発熱ピーク出
現までの時間(T)は、60秒以下好ましくは30秒以
下特に好ましくは10秒以下である。For example, when a spinning stock solution at 150° C. is rapidly cooled to a temperature of 60° C., the time (T) until the exothermic peak accompanying crystallization appears is 60 seconds or less, preferably 30 seconds or less, particularly preferably 10 seconds. It is as follows.
【0032】また本発明に係る超高分子量ポリプロピレ
ン組成物の結晶化速度は、紡糸原液を冷却雰囲気下もし
くは冷媒中に流下したときの紡糸原液の白化点(フロス
ポイント)の位置を目視で確認することによっても簡便
に定性的に測定することができる。[0032] The crystallization rate of the ultra-high molecular weight polypropylene composition according to the present invention can be determined by visually checking the position of the whitening point (frosting point) of the spinning stock solution when the spinning stock solution is flowed down in a cooling atmosphere or into a refrigerant. It can also be easily and qualitatively measured.
【0033】組 成
本発明に係る超高分子量ポリプロピレン組成物から得ら
れる超高分子量ポリプロピレン延伸成形体では、超高分
子量ポリプロピレンは85〜99.5重量部、好ましく
は90〜99重量部、さらに好ましくは95〜99重量
部の量で、またポリエチレンは0.5〜15重量部、好
ましくは1〜10重量部さらに好ましくは1〜5重量部
の量で用いられる。Composition In the ultra-high molecular weight polypropylene stretched molded article obtained from the ultra-high molecular weight polypropylene composition according to the present invention, the ultra-high molecular weight polypropylene is contained in an amount of 85 to 99.5 parts by weight, preferably 90 to 99 parts by weight, and more preferably Polyethylene is used in an amount of 95 to 99 parts by weight, and polyethylene in an amount of 0.5 to 15 parts by weight, preferably 1 to 10 parts by weight, more preferably 1 to 5 parts by weight.
【0034】ポリエチレンの量が15重量%を超えると
、得られる超高分子量ポリプロピレン延伸成形体(分子
配向体)の高温における力学的特性が低下する傾向が生
じ、一方0.5重量部未満であると、超高分子量ポリプ
ロピレンを延伸する際に該超高分子量ポリプロピレンの
結晶化速度が遅すぎて成形性に劣る傾向が生ずる。なお
本発明に係る超高分子量ポリプロピレン延伸成形体形成
用組成物から得られる超高分子量ポリプロピレン延伸成
形体(分子配向体)の融点を測定すると、ポリエチレン
部が比較的低温部(130℃前後)に単独でピークを有
している。このことからも、ポリエチレン量があまり多
いと、得られる超高分子量ポリプロピレン延伸成形体の
高温における力学的特性が低下することが理解される。If the amount of polyethylene exceeds 15% by weight, the mechanical properties at high temperatures of the obtained ultra-high molecular weight polypropylene stretched molded product (molecularly oriented product) tend to decrease, while if the amount is less than 0.5% by weight Then, when the ultra-high molecular weight polypropylene is stretched, the crystallization rate of the ultra-high molecular weight polypropylene tends to be too slow, resulting in poor moldability. In addition, when the melting point of the ultra-high molecular weight polypropylene stretched molded article (molecularly oriented body) obtained from the ultra-high molecular weight polypropylene stretched molded article (molecularly oriented body) obtained from the composition for forming an ultra-high molecular weight polypropylene stretched molded article according to the present invention, it was found that the polyethylene portion was in a relatively low temperature region (around 130°C). It has an independent peak. From this, it can be understood that if the amount of polyethylene is too large, the mechanical properties at high temperatures of the obtained ultra-high molecular weight polypropylene stretched molded article will deteriorate.
【0035】製造方法
[溶解混合]本発明では、まず上記のような超高分子量
ポリプロピレンとポリエチレンとからなる組成物に流動
性改良剤を混合して紡糸原液とし、該組成物の紡糸を可
能とする。このような流動性改良剤としては、超高分子
量ポリプロピレンを溶解しうる溶剤好ましくは超高分子
量ポリプロピレンを溶解し、しかも前記超高分子量ポリ
プロピレンの融点以上の沸点さらに好ましくは融点+2
0℃以上の沸点を有する溶剤が用いられる。Manufacturing method [Dissolution and mixing] In the present invention, first, a fluidity improver is mixed into a composition consisting of ultra-high molecular weight polypropylene and polyethylene as described above to obtain a spinning stock solution, and the composition is made into a spinning solution. do. Such a fluidity improver is a solvent that can dissolve the ultra-high molecular weight polypropylene, preferably a solvent that can dissolve the ultra-high molecular weight polypropylene, and has a boiling point higher than the melting point of the ultra-high molecular weight polypropylene, more preferably a melting point +2.
A solvent having a boiling point of 0° C. or higher is used.
【0036】このような溶剤としては、具体的には、n
−ノナン、n−デカン、n−ウンデカン、n−ドデカン
、n−テトラデカン、n−オクタデカンあるいは流動パ
ラフィン、灯油等の脂肪族炭化水素系溶媒;キシレン、
ナフタリン、テトラリン、ブチルベンゼン、p−シメン
、シクロヘキシルベンゼン、ジエチルベンゼン、ペンチ
ルベンゼン、ドデシルベンゼン、ビシクロヘキシル、デ
カリン、メチルナフタリン、エチルナフタリン等の芳香
族炭化水素系溶媒あるいはその水素化誘導体;1,1,
2,2−テトラクロロエタン、ペンタクロロエタン、ヘ
キサクロロエタン、1,2,3−トリクロロプロパン、
ジクロロベンゼン、1,2,4−トリクロロベンゼン、
ブロモベンゼン等のハロゲン化炭化水素系溶媒;パラフ
ィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、芳
香族系プロセスオイル等の鉱油などが用いられる。Specifically, such solvents include n
- Nonane, n-decane, n-undecane, n-dodecane, n-tetradecane, n-octadecane or aliphatic hydrocarbon solvents such as liquid paraffin and kerosene; xylene,
Aromatic hydrocarbon solvents such as naphthalene, tetralin, butylbenzene, p-cymene, cyclohexylbenzene, diethylbenzene, pentylbenzene, dodecylbenzene, bicyclohexyl, decalin, methylnaphthalene, ethylnaphthalene, etc. or hydrogenated derivatives thereof; 1,1,
2,2-tetrachloroethane, pentachloroethane, hexachloroethane, 1,2,3-trichloropropane,
dichlorobenzene, 1,2,4-trichlorobenzene,
Halogenated hydrocarbon solvents such as bromobenzene; mineral oils such as paraffinic process oils, naphthenic process oils, and aromatic process oils are used.
【0037】また本発明では流動性改良剤として、超高
分子量ポリプロピレンに対して分散性を有する各種ワッ
クス類を用いることもできる。また上記のようなワック
ス類としては、脂肪族炭化水素化合物、あるいはその誘
導体が使用される。In the present invention, various waxes having dispersibility in ultra-high molecular weight polypropylene can also be used as fluidity improvers. Further, as the above-mentioned waxes, aliphatic hydrocarbon compounds or derivatives thereof are used.
【0038】ワックス類としての脂肪族炭化水素化合物
としては、具体的には、飽和脂肪族炭化水素化合物を主
体とし、通常、分子量が2000以下、好ましくは10
00以下、さらに好ましくは800以下のパラフィン系
ワックスが用いられる。[0038] Specifically, the aliphatic hydrocarbon compounds used as waxes are mainly saturated aliphatic hydrocarbon compounds, and usually have a molecular weight of 2,000 or less, preferably 10
A paraffin wax having a molecular weight of 0.00 or less, more preferably 800 or less is used.
【0039】これら脂肪族炭化水素化合物としては、具
体的には、ドコサン、トリコサン、テトラコサン、トリ
アコンタン等の炭素数22以上のn−アルカンあるいは
これらを主成分とした低級n−アルカンとの混合物、石
油から分離精製されたいわゆるパラフィンワックス、エ
チレンあるいはエチレンと他のα− オレフィンとを共
重合して得られる低分子量重合体である中・低級ポリエ
チレンワックス、高圧法ポリエチレンワックス、エチレ
ン共重合ワックス、あるいは中・低圧法ポリエチレン、
高圧法ポリエチレン等のポリエチレンを熱減成等により
分子量を低下させたワックスおよびそれらのワックスの
酸化物あるいはマレイン酸変性等の酸化ワックス、マレ
イン酸変性ワックスなどが用いられる。Specific examples of these aliphatic hydrocarbon compounds include n-alkanes having 22 or more carbon atoms such as docosane, tricosane, tetracosane, and triacontane, or mixtures containing these as main components with lower n-alkanes; So-called paraffin wax separated and refined from petroleum, medium/low polyethylene wax which is a low molecular weight polymer obtained by copolymerizing ethylene or ethylene with other α-olefins, high-pressure polyethylene wax, ethylene copolymer wax, or Medium/low pressure polyethylene,
Waxes obtained by reducing the molecular weight of polyethylene such as high-pressure polyethylene by thermal degradation, oxides of these waxes, oxidized waxes modified with maleic acid, waxes modified with maleic acid, and the like are used.
【0040】脂肪族炭化水素化合物誘導体としては、た
とえば脂肪族炭化水素基(アルキル基、アルケニル基)
の末端もしくは内部に1個またはそれ以上、好ましくは
1〜2個、特に好ましくは1個のカルボキシル基、水酸
基、カルバモイル基、エステル基、メルカプト基、カル
ボニル基等の官能基を有する化合物である炭素数8以上
、好ましくは炭素数12〜50または分子量130〜2
000、好ましくは200〜800の脂肪酸、脂肪族ア
ルコール、脂肪族アミド、脂肪酸エステル、脂肪族メル
カプタン、脂肪族アルデヒド、脂肪族ケトン等を挙げる
ことができる。Examples of aliphatic hydrocarbon compound derivatives include aliphatic hydrocarbon groups (alkyl groups, alkenyl groups)
A compound having one or more, preferably 1 to 2, particularly preferably 1, functional group such as a carboxyl group, hydroxyl group, carbamoyl group, ester group, mercapto group, or carbonyl group at the terminal or inside of the carbon Number 8 or more, preferably carbon number 12-50 or molecular weight 130-2
000, preferably 200 to 800 fatty acids, aliphatic alcohols, aliphatic amides, fatty acid esters, aliphatic mercaptans, aliphatic aldehydes, aliphatic ketones, and the like.
【0041】具体的には、脂肪族としてカプリン酸、ラ
ウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸
、オレイン酸、脂肪族アルコールとしてラウリルアルコ
ール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、ステ
アリルアルコール等、脂肪酸アミドとしてカプリンアミ
ド、ラウリンアミド、パルミチンアミド、ステアリルア
ミド等、脂肪酸エステルとしてステアリル酢酸エステル
等を例示することができる。Specifically, the aliphatic acids include capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, and oleic acid; the aliphatic alcohols include lauryl alcohol, myristyl alcohol, cetyl alcohol, and stearyl alcohol; and the fatty acid amides include capric acid. Examples of fatty acid esters include amide, lauramide, palmitinamide, stearylamide, and stearyl acetate.
【0042】これら流動性改良剤の中でも、常温固体の
ワックス類が、貯蔵性、輸送性の面で好ましい。本発明
に用いる流動性改良剤としては、本発明の目的を損なわ
ない範囲で、軟化点が50〜120℃の低軟化点炭化水
素重合体、具体的には、通常、粘着付与樹脂として粘着
テープ、塗料、およびホットメルト接着剤用分野に用い
られており、重合されるモノマー源の違いにより次のよ
うな樹脂、たとえば、石油、ナフサ等の分解によって得
られるC4 留分、C5 留分、これらの混合物あるい
はこれらの任意の留分、たとえばC5留分中のイソプレ
ンおよび1,3−ペンタジエンなどを主原料とする脂肪
族系炭化水素樹脂、石油、ナフサ等の分解によって得ら
れるC9 留分中のスチレン誘導体およびインデン類を
主原料とする芳香族系炭化水素樹脂、C4 、C5 留
分の任意の留分とC9 留分を共重合した脂肪族・芳香
族共重合炭化水素樹脂、芳香族系炭化水素樹脂を水素添
加した脂環族系炭化水素樹脂、脂肪族、脂環族および芳
香族を含む構造を持つ合成テルペン系炭化水素樹脂、テ
レペン油中のα,β− ピネンを原料とするテルペン系
炭化水素樹脂、コールタール系ナフサ中のインデンおよ
びスチレン類を原料とするクマロンインデン系炭化水素
樹脂、低分子量スチレン系樹脂、およびロジン系炭化水
素樹脂などを添加した混合系の流動性改良剤を用いるこ
ともできる。Among these fluidity improvers, waxes that are solid at room temperature are preferred in terms of storage and transportation properties. As the fluidity improver used in the present invention, a low softening point hydrocarbon polymer having a softening point of 50 to 120°C is used, as long as it does not impair the purpose of the present invention. Specifically, adhesive tapes are usually used as a tackifying resin. , paints, and hot melt adhesives, and depending on the monomer source to be polymerized, the following resins, such as C4 fraction and C5 fraction obtained by decomposing petroleum, naphtha, etc. or any fraction thereof, such as aliphatic hydrocarbon resins whose main raw materials are isoprene and 1,3-pentadiene in the C5 fraction, obtained by cracking petroleum, naphtha, etc. in the C9 fraction. Aromatic hydrocarbon resins whose main raw materials are styrene derivatives and indenes, aliphatic/aromatic copolymerized hydrocarbon resins made by copolymerizing arbitrary fractions of C4 and C5 fractions and C9 fractions, aromatic carbonization Alicyclic hydrocarbon resin obtained by hydrogenating hydrogen resin, synthetic terpene hydrocarbon resin with a structure containing aliphatic, alicyclic and aromatic groups, and terpene resin made from α,β-pinene in turpentine oil. Hydrocarbon resin, coumaron-indene hydrocarbon resin made from indene and styrene in coal tar naphtha, low molecular weight styrene resin, rosin hydrocarbon resin, etc. are added as a mixed fluidity improver. It can also be used.
【0043】超高分子量ポリプロピレン組成物と流動性
改良剤との配合比率は、これら配合する種類によっても
相違するが、一般的に言って、重量比で、1:99〜1
5:85好ましくは3:97〜10:90であることが
望ましい。流動性改良剤の量が上記範囲よりも少ない場
合には、紡糸原液の粘度が高くなり過ぎ、溶解混合や紡
糸が困難となるばかりでなく、得られる繊維の肌荒れが
著しく、延伸切れを生じ易くなる傾向が生ずる。一方、
流動性改良剤の量が上記範囲より多いと、紡糸時の曳糸
性および繊維の延伸性が乏しくなる傾向が生ずる。The blending ratio of the ultra-high molecular weight polypropylene composition and the fluidity improver varies depending on the type of blending, but generally speaking, the weight ratio is 1:99 to 1.
It is desirable that the ratio is 5:85, preferably 3:97 to 10:90. If the amount of the fluidity improver is less than the above range, the viscosity of the spinning dope will become too high, which will not only make dissolving and mixing and spinning difficult, but also cause the resulting fiber to have a markedly rough surface and be prone to stretch breakage. There is a tendency to on the other hand,
If the amount of the fluidity improver is greater than the above range, the spinnability during spinning and the drawability of the fibers tend to be poor.
【0044】超高分子量ポリプロピレン組成物と流動性
改良剤との溶解混合は、使用する流動性改良剤の種類に
よっても異なるが、一般に110℃〜300℃好ましく
は130℃〜240℃の温度で行うことが望ましく、こ
の範囲より低い温度で溶解混合を行なうと、該超高分子
量ポリプロピレン組成物と流動性改良剤とが完全に溶解
あるいは分散せず、その結果紡糸により均一な未延伸成
形体を得ることができなくなる傾向が生ずる。一方、上
記範囲より高い温度にて溶解混合を行なうと、熱減成に
より、特に超高分子量ポリプロピレンの分子量が低下し
、高強度の延伸成形体を得ることが困難となる傾向が生
ずる。[0044] The melting and mixing of the ultra-high molecular weight polypropylene composition and the fluidity improver is generally carried out at a temperature of 110°C to 300°C, preferably 130°C to 240°C, although it varies depending on the type of fluidity improver used. If melting and mixing is performed at a temperature lower than this range, the ultra-high molecular weight polypropylene composition and the fluidity improver will not be completely dissolved or dispersed, and as a result, a uniform unstretched molded article will be obtained by spinning. There is a tendency to become unable to do so. On the other hand, if the melting and mixing is carried out at a temperature higher than the above range, the molecular weight of the ultra-high molecular weight polypropylene in particular decreases due to thermal degradation, which tends to make it difficult to obtain a high-strength stretched molded article.
【0045】このような溶解混合は、加熱可能な攪拌翼
を備えた混合器によって行なうことができ、また単軸あ
るいは多軸押出し機を用いて行なうことも可能である。
なお、上記の紡糸原液を調製する際には、超高分子量ポ
リプロピレンおよびポリエチレンの熱劣化を防止するた
めに安定剤を配合することが望ましい。この場合に使用
することができる安定剤としては、たとえば3,5−ジ
−tert−ブチル−4−ハイドロキシトルエンおよび
テトラキス[メチレン−3−(3,5−ジ−tert−
ブチル−4−ハイドロキシフェニル)プロピオネート]
メタンなどを使用することもできる。[紡 糸]紡糸
原液の紡糸は、一般に押出し成形により行われる。すな
わち紡糸原液を、たとえば、紡糸口金を通して押出すこ
とにより延伸用フィラメントが得られ、またフラットダ
イを通して押出すことにより延伸用フィルムあるいはシ
ートまたはテープが得られ、さらにサーキュラーダイを
通して押出すことにより、延伸中空糸成形用パイプが得
られる。本発明は特に延伸フィラメントの製造に有用で
あり、この場合、紡糸口金より押出された溶液にドラフ
ト(すなわち溶液状態での引き伸ばし)を加えることも
できる。このようにして押出された紡糸原液は、風冷や
、冷媒、例えば水、メタノール、エタノール、アセトン
等の強制冷却手段を用いて冷却して結晶化速度をさらに
高めることも可能である。
[延 伸]このようにして得られた超高分子量ポリプ
ロピレンの未延伸成形体は延伸処理される。この延伸処
理の程度は、成形体中の超高分子量ポリプロピレンに少
なくとも一軸方向の分子配向が有効に付与される程度に
行なえばよい。Such melting and mixing can be carried out using a mixer equipped with heatable stirring blades, or can also be carried out using a single-screw or multi-screw extruder. In addition, when preparing the above-mentioned spinning dope, it is desirable to incorporate a stabilizer in order to prevent thermal deterioration of ultra-high molecular weight polypropylene and polyethylene. Stabilizers that can be used in this case include, for example, 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxytoluene and tetrakis[methylene-3-(3,5-di-tert-
Butyl-4-hydroxyphenyl)propionate]
Methane and the like can also be used. [Spinning] Spinning of the spinning dope is generally performed by extrusion molding. That is, a filament for drawing is obtained by extruding the spinning solution through a spinneret, a film, sheet or tape for drawing is obtained by extruding it through a flat die, and a drawing film or sheet or tape is obtained by extruding it through a circular die. A pipe for hollow fiber molding is obtained. The present invention is particularly useful in the production of drawn filaments, in which case drafting (ie, stretching in solution) can also be applied to the solution extruded from the spinneret. The spinning stock solution extruded in this manner can be cooled by air cooling or forced cooling means such as a refrigerant such as water, methanol, ethanol, acetone, etc. to further increase the crystallization rate. [Stretching] The unstretched molded article of ultra-high molecular weight polypropylene thus obtained is subjected to a stretching treatment. The extent of this stretching treatment may be such that the ultra-high molecular weight polypropylene in the molded article is effectively given molecular orientation in at least one axial direction.
【0046】超高分子量ポリプロピレンの成形体の延伸
は、一般に40℃〜230℃、特に80℃〜200℃の
温度にて行なうことが好ましく、この未延伸成形体を前
記温度に加熱保持するための熱媒体としては、空気、水
蒸気、液体媒体のいずれをも用いることができる。また
延伸に先立って、予め加えた流動性改良剤を未延伸成形
体から溶剤等により抽出除去することもできる。さらに
未延伸成形体を加熱保持するための熱媒体として、流動
性改良剤を抽出除去できる溶媒であって、しかも沸点が
延伸温度よりも高い溶剤、具体的には、デカン、デカリ
ン、灯油等を使用して延伸操作を行なうと、前述した流
動性改良剤の抽出除去が可能となるとともに、延伸時の
延伸ムラの解消、ならびに高延伸倍率の達成が可能とな
るので好ましい。なお、このような熱媒体は、流動性改
良剤の除去効果を有していなくとも、たとえば延伸成形
体を溶剤中で処理することにより、該成形体中の流動性
改良剤の除去を行ない得ることは言うまでもない。The stretching of the ultra-high molecular weight polypropylene molded body is generally carried out at a temperature of 40°C to 230°C, particularly 80°C to 200°C. As the heat medium, air, water vapor, or a liquid medium can be used. Furthermore, prior to stretching, the fluidity improver added in advance can be extracted and removed from the unstretched molded body using a solvent or the like. Furthermore, as a heat medium for heating and holding the unstretched compact, a solvent that can extract and remove the fluidity improver and has a boiling point higher than the stretching temperature, specifically, decane, decalin, kerosene, etc. is used. It is preferable to carry out the stretching operation using the above-mentioned resin because it becomes possible to extract and remove the above-mentioned fluidity improver, eliminate stretching unevenness during stretching, and achieve a high stretching ratio. Note that even if such a heating medium does not have the effect of removing the fluidity improver, the fluidity improver in the molded product can be removed by, for example, treating the stretched molded product in a solvent. Needless to say.
【0047】延伸操作は、一段あるいは二段以上の多段
のいずれによっても行なうことができる。また、延伸倍
率は、所望とする分子配向およびこれに伴う融解温度向
上の効果にも依存するが、一般に5〜200倍、特に1
0〜100倍の延伸倍率となるように延伸操作を行なう
ことが好ましい。[0047] The stretching operation can be carried out either in one stage or in multiple stages of two or more stages. In addition, the stretching ratio depends on the desired molecular orientation and the accompanying effect of increasing the melting temperature, but is generally 5 to 200 times, particularly 1
It is preferable to carry out the stretching operation so that the stretching ratio is 0 to 100 times.
【0048】前記延伸操作は、一般に二段以上の多段延
伸が有利であり、一段目の延伸は、60℃〜120℃の
比較的低い温度で行なうことが好ましい。また二段目以
降の延伸においては、120℃〜230℃の温度で、し
かも一段目の延伸温度よりも高い温度で成形体の延伸操
作を行なうことが好ましい。ここで、二段目以降の延伸
において、少なくともその延伸操作の一段を165℃以
上の温度にて行なうことが好ましい。さらに、当該延伸
操作の際に、未延伸成形体中に含まれるポリエチレンの
一部が該延伸成形体中から垢状に除去されることもある
が、該ポリエチレンは既に超高分子量ポリプロピレンの
結晶化促進のための機能を果たした後であるため、未延
伸成形体中に含まれるポリエチレンを除去することはか
えって好ましいことである。
[熱処理]
このようにして得られた延伸成形体は、所望により拘束
条件のもとで、あるいは若干の収縮条件のもとで熱処理
を施すことができる。ここで言う収縮条件とは、前記延
伸の逆の操作であるが、延伸倍率で0.92倍以上、好
ましくは0.95倍以上である。熱処理は、一般に14
0℃〜220℃、特に150℃〜200℃の温度で、0
.5〜10分間、特に1〜5分間行なうことが好ましい
。この熱処理によって、延伸成形体の結晶融解温度が高
温側に移動し、また高温での耐クリープ性の向上が図ら
れる。これは、予め延伸成形体に形成されていた配向結
晶部分の結晶化が、当該熱処理によってさらに進行する
ためと考えられる。[0048] In the above-mentioned stretching operation, multistage stretching of two or more stages is generally advantageous, and the first stage stretching is preferably carried out at a relatively low temperature of 60°C to 120°C. Further, in the second and subsequent stages of stretching, it is preferable to perform the stretching operation of the molded body at a temperature of 120°C to 230°C, and at a temperature higher than the first stage stretching temperature. Here, in the second and subsequent stages of stretching, it is preferable that at least one stage of the stretching operation be performed at a temperature of 165° C. or higher. Furthermore, during the stretching operation, a part of the polyethylene contained in the unstretched molded product may be removed in the form of scum from the stretched molded product, but the polyethylene has already been crystallized from ultra-high molecular weight polypropylene. It is actually preferable to remove the polyethylene contained in the unstretched molded body after it has fulfilled its promoting function. [Heat Treatment] The stretched molded product thus obtained can be heat treated under restrictive conditions or under some shrinkage conditions, if desired. The shrinkage condition referred to here is an operation opposite to the above-mentioned stretching, and the stretching ratio is 0.92 times or more, preferably 0.95 times or more. Heat treatment is generally 14
At temperatures of 0°C to 220°C, especially 150°C to 200°C, 0
.. It is preferable to carry out the heating for 5 to 10 minutes, particularly for 1 to 5 minutes. This heat treatment moves the crystal melting temperature of the stretched molded product to a higher temperature side, and also improves the creep resistance at high temperatures. This is considered to be because the heat treatment further progresses crystallization of the oriented crystal portions that were previously formed in the stretched compact.
【0049】延伸成形体
上記のような超高分子量ポリプロピレン組成物から得ら
れた延伸成形体は、その組成が、極限粘度[η]が少な
くとも5dl/gである超高分子量ポリプロピレンが8
5〜99.5重量%と、極限粘度[η]が少なくとも2
dl/gであるポリエチレンが0.5〜15重量%とか
ら構成されており、少なくとも0.5GPa以上、好ま
しくは0.8GPa以上の引張り強度を有している。ま
た、本発明により得られた超高分子量ポリプロピレン延
伸成形体の融点は、拘束条件下で示差走査熱量計により
測定すると、170℃以上、好ましくは180℃以上、
より好ましくは190℃以上であり、従来のポリプロピ
レン延伸繊維には全く見られない耐熱性を有する。Stretched molded article The stretched molded article obtained from the ultra-high molecular weight polypropylene composition as described above has a composition of ultra-high molecular weight polypropylene having an intrinsic viscosity [η] of at least 5 dl/g.
5 to 99.5% by weight and an intrinsic viscosity [η] of at least 2
dl/g of polyethylene in an amount of 0.5 to 15% by weight, and has a tensile strength of at least 0.5 GPa or more, preferably 0.8 GPa or more. Further, the melting point of the ultra-high molecular weight polypropylene stretched molded product obtained by the present invention is 170°C or higher, preferably 180°C or higher, when measured by a differential scanning calorimeter under restraint conditions.
It is more preferably 190° C. or higher, and has heat resistance that is not seen at all in conventional drawn polypropylene fibers.
【0050】ここで、前記融点は示差走査熱量計を用い
て以下の手順で行なう。すなわち、示差走査熱量計は、
パーキンエルマー社製DSCII型を使用し、試料約3
mgを4mm×4mm、厚さ0.2mmのアルミニウム
板に巻回することにより試料の配向方法に拘束する。次
いで、このアルミニウム板に巻回した試料をアルミパン
の中に封入し、これを測定用試料とする。また、比較用
試料であるリファレンスホルダに入れる通常空のアルミ
パンには、前記試料に使用したものと同じアルミニウム
板を封入し、両者の熱バランスを取る。そして、試料を
30℃で約1分間保持した後、10℃/分の昇温速度で
250℃まで昇温する。この測定による最大吸熱ピーク
位置を試料の融点とする。[0050] Here, the melting point is determined using a differential scanning calorimeter according to the following procedure. In other words, the differential scanning calorimeter is
Approximately 3 samples were collected using a PerkinElmer DSCII model.
The orientation of the sample is restricted by winding the sample onto an aluminum plate of 4 mm x 4 mm and 0.2 mm thick. Next, the sample wound around this aluminum plate is enclosed in an aluminum pan, and this is used as a measurement sample. In addition, the same aluminum plate used for the sample is sealed in a normally empty aluminum pan to be placed in the reference holder, which is a comparison sample, to maintain a thermal balance between the two. After holding the sample at 30°C for about 1 minute, the sample is heated to 250°C at a rate of 10°C/min. The maximum endothermic peak position determined by this measurement is taken as the melting point of the sample.
【0051】このような融点測定を行なうと、本発明に
よる超高分子量ポリプロピレン延伸成形体は、ポリエチ
レンの単独融解ピークは認められないが、この融点測定
後、室温まで降温し、再び融点の測定を行なう、いわゆ
るセカンドランの場合には、ポリエチレンの単独融解ピ
ークが現われる。これは、本発明の特徴の一つであって
、ポリエチレン自体も紡糸・延伸操作によって高度に配
向しており、少なくとも繊維中でポリエチレンが欠陥と
なっていないことを示している。[0051] When such melting point measurements are carried out, no independent melting peak of polyethylene is observed in the ultra-high molecular weight polypropylene stretched molded product according to the present invention, but after this melting point measurement, the temperature is lowered to room temperature and the melting point is measured again. In the so-called second run, a single polyethylene melting peak appears. This is one of the characteristics of the present invention, and shows that the polyethylene itself is highly oriented by the spinning and drawing operations, and that at least the polyethylene does not cause defects in the fibers.
【0052】また、本発明による超高分子量ポリプロピ
レン延伸成形体の分子配向の程度は、X線回折法、複屈
折法、螢光偏光法等により測定することができる。たと
えば、半価幅による配向度(工業化学雑誌第39巻,P
.992,1939) Fは、Further, the degree of molecular orientation of the ultra-high molecular weight polypropylene stretched molded article according to the present invention can be measured by an X-ray diffraction method, a birefringence method, a fluorescence polarization method, or the like. For example, the degree of orientation according to the half width (Japanese Industrial Chemistry, Vol. 39, P.
.. 992, 1939) F is
【0053】[0053]
【数1】[Math 1]
【0054】により表される。この式中、H°は、X線
回折の反射のうち、赤道線上最強のパラトロープ面(一
般的にポリプロピレンの場合は(110)面反射である
)のデバイ環に沿っての強度分布曲線の半価幅(°)で
ある。この式によって表される配向度Fが、0.90以
上、特に0.95以上となるように分子配向されている
ことが、得られる繊維の機械的性質からいって好ましい
。It is represented by: In this equation, H° is the half of the intensity distribution curve along the Debye ring of the strongest paratropic plane on the equator (generally (110) plane reflection in the case of polypropylene) among the X-ray diffraction reflections. price range (°). From the viewpoint of the mechanical properties of the resulting fibers, it is preferable that the molecules are oriented so that the degree of orientation F expressed by this formula is 0.90 or more, particularly 0.95 or more.
【0055】用 途
本発明に係る超高分子量ポリプロピレン延伸成形体は、
耐熱性、耐クリープ性、機械的性質などに優れており、
該延伸成形体は、高強度マルチフィラメント、ひも、ロ
ープ、織布、不織布等の産業用紡織材料の他に、梱包用
テープ等の包装材料として有用である。また、フィラメ
ントの形態の成形体を、エポキシ樹脂、不飽和ポリエス
テル等の各種樹脂や合成ゴム等に対する補強繊維として
使用すると、従来の超高分子量ポリエチレン延伸フィラ
メント、ポリプロピレン延伸フィラメントと比較して耐
熱性の点で著しい向上が達成される。さらに、このフィ
ラメントは高強度でしかも密度が小さいことから、従来
のガラス繊維、炭素繊維、ボロン繊維、芳香族ポリアミ
ド繊維、芳香族ポリイミド繊維等を用いた成形物に比べ
、特に軽量化を図れるので有効である。ガラス繊維等を
用いた複合材料と同様に、UD(Unit Direc
tional)積層板、SMC(Sheet Mold
ing Compound)、BMC(Bulk Mo
lding Compound) 等の成形加工を行う
ことができ、自動車部品、ボートやヨットの構造体、電
子回路用基板等の軽量、高強度分野での各種複合材料へ
の用途が期待される。[0055] Applications The ultra-high molecular weight polypropylene stretched molded article according to the present invention is
It has excellent heat resistance, creep resistance, mechanical properties, etc.
The stretched molded product is useful as industrial textile materials such as high-strength multifilaments, strings, ropes, woven fabrics, and nonwoven fabrics, as well as packaging materials such as packing tapes. In addition, when the filament-shaped molded product is used as a reinforcing fiber for various resins such as epoxy resins and unsaturated polyesters, and synthetic rubber, it has a higher heat resistance than conventional ultra-high molecular weight polyethylene drawn filaments and polypropylene drawn filaments. Significant improvements are achieved in this regard. Furthermore, since this filament has high strength and low density, it can be particularly lightweight compared to conventional molded products using glass fiber, carbon fiber, boron fiber, aromatic polyamide fiber, aromatic polyimide fiber, etc. It is valid. Similar to composite materials using glass fiber etc., UD (Unit Direct
tional) laminate, SMC (Sheet Mold)
ing Compound), BMC (Bulk Mo
It is expected to be used as a variety of composite materials in lightweight, high-strength fields such as automobile parts, boat and yacht structures, and electronic circuit boards.
【0056】また本発明に係る超高分子量ポリプロピレ
ン延伸成形体は、エネルギー回生用弾性体として好まし
く用いることができる。上記のような超高分子量ポリプ
ロピレン延伸成形体からなる回生用弾性体に外部からエ
ネルギーを付与すると、該回生用弾性体にこのエネルギ
ーを蓄積することができ、また、この蓄積されたエネル
ギーを回生用弾性体から取り出して使用することができ
る。このような超高分子量ポリプロピレン延伸成形体か
らなるエネルギー回生用弾性体は、繰り返して使用して
もエネルギー回生率は低下しない。Further, the ultra-high molecular weight polypropylene stretched molded article according to the present invention can be preferably used as an elastic body for energy regeneration. When energy is externally applied to the elastic body for regeneration made of the stretched ultra-high molecular weight polypropylene body as described above, this energy can be stored in the elastic body for regeneration, and this accumulated energy can be used for regeneration. It can be taken out from the elastic body and used. The energy regeneration rate of the energy regeneration elastic body made of such a stretched ultra-high molecular weight polypropylene body does not decrease even if it is used repeatedly.
【0057】エネルギー回生用弾性体へのエネルギー蓄
積量は、種々の方法によって測定、評価することができ
る。一例を挙げるならば、破断に必要な応力のたとえば
50%に相当する荷重を負荷したときの蓄積エネルギー
量を測定し、この値にて評価することが簡便方法として
提案することができる。すなわち、引張試験の際に記録
紙でたて軸を応力、横軸を伸度と設定すれば、応力・歪
曲線の破断の50%の荷重に相当する部分から垂線をお
ろし、この垂線と横軸そして応力・歪曲線に囲まれる部
分がこの蓄積エネルギー量に相当する。この測定方法に
よれば、本発明に係る超高分子量ポリプロピレン延伸成
形体からなるエネルギー回生用弾性体の蓄積エネルギー
量は、少なくとも1kgfm/g以上、好ましくは2k
gfm/g以上、好適には2.5kgfm/g以上であ
る。The amount of energy stored in the energy regeneration elastic body can be measured and evaluated by various methods. For example, a simple method may be to measure the amount of stored energy when a load corresponding to, for example, 50% of the stress required for rupture is applied, and to evaluate based on this value. In other words, if the vertical axis is set as stress and the horizontal axis is set as elongation on a recording paper during a tensile test, a perpendicular line is drawn from the part of the stress-strain curve that corresponds to the 50% load at rupture, and this perpendicular line and the horizontal The area surrounded by the axis and the stress/strain curve corresponds to this amount of stored energy. According to this measuring method, the amount of stored energy of the energy regeneration elastic body made of the ultra-high molecular weight polypropylene stretched molded product according to the present invention is at least 1 kgfm/g or more, preferably 2 kgfm/g or more.
gfm/g or more, preferably 2.5 kgfm/g or more.
【0058】[0058]
【実施例】次に、実施例を挙げて本発明をより詳細に説
明するが、本発明はその要旨を越えないかぎりこれらの
例に何等制約されるものではない。EXAMPLES Next, the present invention will be explained in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples in any way as long as the gist thereof is not exceeded.
【0059】[0059]
【実施例1〜5】[紡糸原液の調製]
所望する混合比率の超高分子量ポリプロピレンの粉末と
ポリエチレンの粉末とデカリンとを、コンデンサーが装
備されたセパラブルフラスコに投入した。このときプロ
セス安定剤として、3,5−ジ−tert−ブチル−4
− ハイドロキシトルエンを超高分子量ポリプロピレン
とポリエチレンとの総和に対して0.1重量%添加した
。この後、攪拌下で、系の温度を室温に保ち、窒素ガス
にて約30分間バブリングし、系内に溶存している酸素
を除去した。さらに、攪拌下で、系の温度を110℃ま
で加熱し、粉末の湿潤化を行った。この系内の状態を観
察し続けたところ、110℃で約8分間経過した時点で
、粥状の粘調な懸濁液となり、湿潤化が完了した。次い
で、系の温度を140℃に加熱して攪拌を続けたところ
、約10分で透明な溶液となり、超高分子量ポリプロピ
レン− ポリエチレン組成物の溶液が得られた。この溶
液を約1時間、140℃に静置し、紡糸用原液とした。
結晶化速度測定用試料はこの状態からサンプリングした
。
[紡 糸]
上記のようにして調製した超高分子量ポリプロピレン組
成物の溶液を次の条件で紡糸し、繊維を得た。すなわち
、2mmφの紡糸ノズルが装着されたプランジャー型押
出し機により140℃の温度で、該溶液を押出した。
この押出された溶液を、約30cmのエアーギャップ下
で、室温下にて引取り、次いでアセトン浴槽内に導き、
結晶化操作を行って、結晶化繊維とした。このとき該溶
液は、自由落下に近い状態で引取り、積極的にドラフト
を行わなかった。この白化し、結晶化した繊維をボビン
に巻き取り、減圧下、室温にて乾燥を行い、次の延伸工
程に供した。
[延 伸]
上記のような方法で調製された繊維を次の条件で延伸し
、配向延伸糸を得た。すなわち、4台のゴデットロール
を用いて第一段目はn−デカンを、第二段目以降はフル
ゾールP(サーマル化学工業製熱媒)を熱媒として用い
、延伸槽にて三段延伸を行った。このとき第一延伸槽内
温度は110℃、第二延伸槽内温度は140℃、第三延
伸槽内温度は165℃で、槽の有効長さはそれぞれ50
cmであった。延伸に際しては、第一ゴデットロールの
回転速度を0.5m/分とし、第四ゴデットロールの回
転速度を変更することにより所望の延伸比を得た。また
、第二、第三ゴデットロールの回転速度は、安定延伸可
能な範囲で適宜選択した。ただし、延伸比は、第一ゴデ
ットロールと第四ゴデットロールとの回転比により求め
た。なお、弾性率および引張り強度は、島津製作所製オ
ートグラフDCS−50型にて室温(23℃)にて測定
した。このときのクランプ間の試料長は、100mmで
、引張り速度は100mm/分とした。ただし、弾性率
は、初期弾性率で、接線の傾きを用い計算した。また、
計算に必要な繊維断面積は、繊維の密度を0.910g
/ccとし、試料の重量とから計算により求めた。Examples 1 to 5 [Preparation of spinning dope] Ultra-high molecular weight polypropylene powder, polyethylene powder and decalin at a desired mixing ratio were charged into a separable flask equipped with a condenser. At this time, as a process stabilizer, 3,5-di-tert-butyl-4
- Hydroxytoluene was added in an amount of 0.1% by weight based on the total of ultra-high molecular weight polypropylene and polyethylene. Thereafter, while stirring, the temperature of the system was kept at room temperature, and nitrogen gas was bubbled for about 30 minutes to remove oxygen dissolved in the system. Furthermore, the temperature of the system was heated to 110° C. under stirring to moisten the powder. When the state inside the system was continuously observed, it was found that after about 8 minutes at 110° C., a viscous slurry-like suspension was formed, and wetting was completed. Next, when the temperature of the system was heated to 140° C. and stirring was continued, a transparent solution was obtained in about 10 minutes, and a solution of an ultra-high molecular weight polypropylene-polyethylene composition was obtained. This solution was left standing at 140° C. for about 1 hour to obtain a spinning stock solution. A sample for measuring the crystallization rate was sampled from this state. [Spinning] The solution of the ultra-high molecular weight polypropylene composition prepared as described above was spun under the following conditions to obtain fibers. That is, the solution was extruded at a temperature of 140° C. using a plunger type extruder equipped with a spinning nozzle of 2 mmφ. The extruded solution was taken at room temperature under an air gap of about 30 cm, and then introduced into an acetone bath.
A crystallized fiber was obtained by performing a crystallization operation. At this time, the solution was taken up in a state close to free fall, and drafting was not actively performed. The whitened and crystallized fibers were wound onto a bobbin, dried under reduced pressure at room temperature, and subjected to the next drawing process. [Stretching] The fibers prepared by the method described above were drawn under the following conditions to obtain oriented drawn yarn. That is, using four godet rolls, n-decane was used as the heating medium in the first stage, and Flusol P (heating medium manufactured by Thermal Kagaku Kogyo) was used as the heating medium in the second and subsequent stages, and three-stage stretching was performed in a stretching tank. Ta. At this time, the temperature inside the first drawing tank was 110°C, the temperature inside the second drawing tank was 140°C, the temperature inside the third drawing tank was 165°C, and the effective length of each tank was 50°C.
It was cm. During stretching, the rotational speed of the first godet roll was set to 0.5 m/min, and the desired stretching ratio was obtained by changing the rotational speed of the fourth godet roll. Further, the rotational speeds of the second and third godet rolls were appropriately selected within a range that allowed stable stretching. However, the stretching ratio was determined by the rotation ratio of the first godet roll and the fourth godet roll. The elastic modulus and tensile strength were measured at room temperature (23° C.) using Autograph DCS-50 manufactured by Shimadzu Corporation. The sample length between the clamps at this time was 100 mm, and the pulling speed was 100 mm/min. However, the elastic modulus was calculated using the initial elastic modulus and the slope of the tangent. Also,
The fiber cross-sectional area required for calculation is based on the fiber density of 0.910g.
/cc, and calculated from the weight of the sample.
【0060】表1に、試料番号と試料組成、結晶化速度
を示し、表中の結晶化速度は、前述したように、示差走
査熱量計により140℃から60℃に急速降温した際の
急速降温開始から結晶化ピーク(発熱)出現までの時間
(sec)として表した。いずれの場合も、後述する比
較例の結果(表3)に比べ、結晶化速度が速く、紡糸時
の成形安定性に優れていることがわかる。また、表2に
、表1に示した組成の各試料を前述した条件にて延伸し
た延伸繊維の諸物性を示す。後述する比較例の結果(表
4)に比べ、耐熱性、力学特性に極めてバランスのとれ
た繊維であることがわかる。Table 1 shows the sample number, sample composition, and crystallization rate. As mentioned above, the crystallization rate in the table is the rapid temperature drop when the temperature was rapidly lowered from 140°C to 60°C using a differential scanning calorimeter. It was expressed as the time (sec) from the start to the appearance of the crystallization peak (exotherm). In either case, it can be seen that the crystallization rate is faster and the forming stability during spinning is excellent compared to the results of comparative examples (Table 3) described later. Further, Table 2 shows various physical properties of drawn fibers obtained by drawing each sample having the composition shown in Table 1 under the above-mentioned conditions. Compared to the results of comparative examples (Table 4) described later, it can be seen that the fibers have extremely well-balanced heat resistance and mechanical properties.
【0061】[0061]
【比較例1〜5】実施例1に記載された方法と同一の方
法で延伸繊維の調製を行った。表3に試料番号、試料組
成および結晶化速度を示す。結晶化速度が遅い場合(例
えば、10秒以上)の紡糸時の成形性は極めて乏しく、
また繊維の直径の均一性にも乏しく、結晶化速度が極端
に遅い場合には繊維化することができなかった。また、
表4には、表3に示した試料を前述した実施例1と同様
の方法により延伸した繊維の物性を示す。前記実施例1
と比べて、耐熱性、力学特性に劣ることがわかる。[Comparative Examples 1 to 5] Drawn fibers were prepared in the same manner as described in Example 1. Table 3 shows sample numbers, sample compositions, and crystallization rates. When the crystallization rate is slow (for example, 10 seconds or more), the formability during spinning is extremely poor;
Furthermore, the uniformity of the diameter of the fibers was poor, and if the crystallization rate was extremely slow, it was not possible to form them into fibers. Also,
Table 4 shows the physical properties of fibers obtained by drawing the samples shown in Table 3 in the same manner as in Example 1 described above. Said Example 1
It can be seen that the heat resistance and mechanical properties are inferior to that of .
【0062】さらに表2および表4には、本明細書に記
載した方法によって測定した蓄積エネルギー量を示す。Furthermore, Tables 2 and 4 show the amount of stored energy measured by the method described herein.
【0063】[0063]
【表1】[Table 1]
【0064】[0064]
【表2】[Table 2]
【0065】[0065]
【表3】[Table 3]
【0066】[0066]
【表4】[Table 4]
Claims (4)
g以上である超高分子量ポリプロピレン(A)85〜9
9.5重量部と、極限粘度[η]が少なくとも2dl/
g以上であるポリエチレン(B)0.5〜15重量部と
からなり、少なくとも0.5GPa以上の引張り強度を
有することを特徴とする超高分子量ポリプロピレン延伸
成形体。Claim 1: The intrinsic viscosity [η] is at least 5 dl/
Ultra-high molecular weight polypropylene (A) 85 to 9 g or more
9.5 parts by weight and an intrinsic viscosity [η] of at least 2 dl/
An ultra-high molecular weight polypropylene stretched molded article, characterized in that it comprises 0.5 to 15 parts by weight of polyethylene (B) having a tensile strength of at least 0.5 GPa or more.
[η]が少なくとも5dl/g以上の超高分子量ポリエ
チレンであることを特徴とする請求項1に記載の超高分
子量ポリプロピレン延伸成形体。2. The ultra-high molecular weight polypropylene stretched molded article according to claim 1, wherein the polyethylene (B) is an ultra-high molecular weight polyethylene having an intrinsic viscosity [η] of at least 5 dl/g or more.
る超高分子量ポリプロピレン85〜99.5重量部と、
極限粘度[η]が2dl/g以上であるポリエチレン0
.5〜15重量部とからなり、0.5GPa以上の引張
り強度を有することを特徴とする超高分子量ポリプロピ
レン延伸成形体からなるエネルギー回生用弾性体。3. 85 to 99.5 parts by weight of ultra-high molecular weight polypropylene having an intrinsic viscosity [η] of 5 dl/g or more;
Polyethylene 0 whose intrinsic viscosity [η] is 2 dl/g or more
.. 5 to 15 parts by weight, and has a tensile strength of 0.5 GPa or more.
が5dl/g以上の超高分子量ポリエチレンであること
を特徴とする請求項3に記載の超高分子量ポリプロピレ
ン延伸配向成形体からなるエネルギー回生用弾性体。4. The polyethylene has an intrinsic viscosity [η]
The elastic body for energy regeneration comprising a stretched and oriented ultra-high molecular weight polypropylene body according to claim 3, wherein the elastic body is ultra-high molecular weight polyethylene having an elasticity of 5 dl/g or more.
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|---|---|---|---|
| JP4005391A JP2865435B2 (en) | 1990-03-06 | 1991-03-06 | Ultra-high molecular weight polypropylene stretch molded article and its use |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140163169A1 (en) * | 2011-05-30 | 2014-06-12 | The University Of Tokyo | High-strength polypropylene fiber and method for producing the same |
-
1991
- 1991-03-06 JP JP4005391A patent/JP2865435B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US20140163169A1 (en) * | 2011-05-30 | 2014-06-12 | The University Of Tokyo | High-strength polypropylene fiber and method for producing the same |
| US9057148B2 (en) * | 2011-05-30 | 2015-06-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | High-strength polypropylene fiber and method for producing the same |
Also Published As
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| JP2865435B2 (en) | 1999-03-08 |
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