JPS59192534A - ポリエチレン延伸成形体 - Google Patents

ポリエチレン延伸成形体

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JPS59192534A
JPS59192534A JP58196917A JP19691783A JPS59192534A JP S59192534 A JPS59192534 A JP S59192534A JP 58196917 A JP58196917 A JP 58196917A JP 19691783 A JP19691783 A JP 19691783A JP S59192534 A JPS59192534 A JP S59192534A
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イ−アン・マクミラン・ウオアルド
ジアンカルロ・カパシオ
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/02—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D01F6/04—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polyolefins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2023/00—Use of polyalkenes or derivatives thereof as moulding material
    • B29K2023/04—Polymers of ethylene
    • B29K2023/06—PE, i.e. polyethylene

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Textile Engineering (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

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】 本発明は新規制分子物質に関する。
物理的性質に改良を７１１１えた工業製品の出現はたえ
ず要求されているところであり、例えば最近炭素繊維に
対し非常に多くの関・しが寄ぜられている。
次系繊維は非常に高い弾性率（４，２Ｘ　１０１１　Ｎ
／ｍ２）ｉもっているが非常に高価であってその応用に
限界かめる。従来法によシポリエチレンのようなポリマ
ーから形成された繊ａは廉価であるが弾性率に３いて劣
っている（約０．５〜０．７　Ｘ　１０１ＯＮ／ｍ２）
。
本発明は上記物理的性質を改良した新規制分子物質成形
体を提供する。
すなわち、本発明はポリエチレンポリマー物質でろって
、重量平均分子量が２００，０００より小、数平均分子
量が２０，０００よシ小、重重平均分子量ＭＷの数平均
分子量Ｍｎに対する比率がＭ　ｎ　）１０４のと＾ｉ　
ｗ　／　Ｍ　ｎ　＜　１０であって１ｎ（１０４のとき
Ｍ　ｗ　／　Ｍ　ｎ　（２Ｑでめム後に定義するヤング
率が３×１０１ＯＮ／ｍ２　よシ大でめる配向性尚密度
ポリエチレン延伸成形俸を供する。
不明１１書に２いて、毘密度ポリエチレンポリマーとは
、ＦＪ９５ｎ貫％以上のエチレンを含む本質的に直鎮の
エチレンホモポリマーｌたはコポリマーであって、「ブ
リティッシュ・スタンダード・スベシフイケーション蔦
３４１２（１９６６）アペンディックスＡ、［１）ｆｆ
ａされ、同アペンディックスＢ（１）によりアニー／Ｌ
／されたサンプル（たとえば遷移金属触媒の存在下にエ
チレンを重合させて得られた生成物）葡ブリティッシュ
・スタンダード・スベシフイケーションＡ、’　２７８
２　（１９７０）メソッド５０９Ｂの方法により、泪リ
ボしたときのｆｆ１ｐＥｉ０．８５〜１．ＯＶ／１ｙｙ
ｔ３（Ｄモ（Ｄｋ云’）。」好１しくば、該ポリマーは
毎分約２〜１０℃の速度で、約１００〜１２０″Ｃｆで
冷却した後、通常低温１で急冷する。連続操作に２いて
ほこの急３．　　　　　　冷工程を省略して、保冷工程
後だ！゛ちに延伸ケ行なってもよい。
１だ、好１しくは、該ポリマーは車量平均分子重（倉Ｗ
　）　５０．０００から１５０，０ｕＯＯものがよい。
数平均分子量（Ｍｎ）は、５，０００から１５．０００
が好ましい。更に重量平均分子姐の数平均分子量に対す
る劃８は約１８以下が好葦しい。
特に分子量分４コ−が比較的狭いポリマー、即ちＭｎ〉
１０４のと＠　Ｍ　ｗ　／　Ｍ　ｎ　＜　６、Ｍｎ＜１
０４のとさＭｗ／Ｍｎ（１５であるようなものを用いる
と良い結果が得られる。なお、木明創書中に引）１」さ
れている分子量は、ゲル濾過クロマトグラフィーによっ
て測定したものである。
本発明は、特定の理論によって限定されるものではない
が、所要の形態を有するポリマーをプラスチック変形工
程に付することにより、誦い配向度のポリマー分子か得
られるものと考えられる。
特に好ましいプラスチックの変形工程は、ポリマーを延
伸比少なくとも１５、好互しくに少なくとも約２０とな
るように延伸することから成る。もちろん延伸張力がポ
リマーの抗張力よりは小さいが、ポリマーの伸長がフロ
ー延伸によって生ずるであろう伸長以上のものでるって
必要な配回を生ずるに充分であるよりな速度と温度のも
とて延伸されることが必要でりる。処伸温）ｉはポリマ
ーの―点より少なくとも約４０℃低いのが好ましい。
延伸速度に、延伸ｌ都度とポリマーの形態にもよるが、
通常回分１１７１１以上、例えば毎分子Ｊ１０〜２０ｍ
もしくはそれ以上でめっでもよい。好Ｉしくは、延伸温
度は約６０〜９０℃でめり、延伸比は少なくとも１８、
望互しくに酌２５〜６０である。
このポリマーの物理的性質は、増進期に延伸全遂行し、
継続期の間で休止させることによってしばしば改良され
ることかめる。
延伸は比較的小さな断面葡もったポリマーについてこれ
を行なうのが好１しく、本発明は特に繊維やフィルムを
製造するのに好週でめる。特に、連続フィラメントは浴
融紡糸と延伸フレーム上に２ける延伸により製危するこ
とかでさる。便宜上繊維の直径又はフィルムの厚さは延
伸＠ｔＪ　ｖｃ２いて１朋以下が好ましい。
不明＃Ｉ書における変形比又は延伸比は最初の長さに対
する最後の長さの比率又は延伸前後の＠面積の比として
定杖される。
本発明方法によれは、ヤング率（後にボ義する）が３×
１０１ＯＮ／ｍ２以上、場合ＶＣヨッテＶｌ　少なくと
も６　Ｘ　１０１ＯＮ１ｍ２のポリマーを得ることがで
きる。超分子物質のヤング率は測定法に依存する面があ
るので、この明細書では、ヤング率とは、デツドーロデ
イングクリープ試験により２１℃で０１％のヂみを１０
秒間維持してその応力を測定したときの弾性率と足義す
る。この試験法は、グプタおよびワード：ジャーナル・
オブ・マクロモレキュラー・サイエンヌ・アンド・フイ
ジクスＢ１．３７３（１９６７）に記載されている。
本発明方法によれば、ポリマー分子はプラスチック変形
によって本質的に完全な直線状に配向する。一般に分子
配向は一軸的でるるが、適当な延伸方法を採用すること
によりニ軸的に配向した高分子物質ケ得ることも可能で
める。本質的に完全な配向性の存在は、物理的な測定法
例えはＸ線回折法又は核１磁気共鳴法によって確認する
ことができる。簡単な試験に、発煙硝酸中でポリマーの
減量ｋ　ＴＡＵ定することによって行なわれ、これは誦
分子の児全１生を６１リボするものでりる。減量が少な
ければ商い完余１生ｒ勺すめことｔ怠１禾する。
本発明によるポリエチレンポリマーは、Ｘ線回折や核１
み気共鳴で観察され得ろごとく商い配向１生の悄造を有
している。特に、５　Ｘ　１０１ＯＮ／ｍ２以」二の弾
１生率ｆｆ：狩つ試料は、発プ票イ萌ｒ投甲に６０℃で
１０日間保存しでも重量減少４（は５％以Ｆ″′ｃメる
。
ポリエチレンのヤング率の１！ｌｉ論ｊｔＵ　２４　Ｘ
ｌ０ＩＯＮ　／　ｍ　２であり、この発明によ！、Ｉ侍
られるポリマーがこの数組に非當に嵌通したヤング率を
有しているこち〃・わ〃・ろ。このラロ明ＶｃＬつて４
　Ｘ　１０１ＯＮ／ｍ２　以上のヤング率、メしはしは
５〜７Ｘ１０１ＯＮ／ｍ２の範囲のヤンク李盆もったポ
リエチレン全侶ることかでさる。
この発明によるポリエチレンポリマーは、結合」二車−
性のめる栴ｉ’ａヶ狩った形で得ることかでさゝ・λ る。それらはＭ丈でイｈＩＩけ煤い。ＩＩＡ」えはポリ
エチレン繊維は少なくとも７％の伸展性を有しており、
ファイバー状にすることかでさる。
次の実施例でこの発明を更に詳細に説明する。
実施例１ 直径Ｑ、ｌｄｍのダイを通し、１９０℃で俗調紡糸する
ことによＶ直径００６〜００７ｍのアイソトロピツクフ
ィラメントヲ得る。このフイラメン）′ｆｒ：２３ｒ、
Ｐ、ｍ、　　の速度で回転する石住５．５　Ｃｎｒのシ
リング゛−に巻きとる。該ポリマーの冷却速度全毎分５
℃に調整し、その温度が１１５℃に達したとき生ずる栴
倉を急冷して保持する。畏さ３〜４αの試料ケインスト
ロン引張試験機音用いて７２℃で３０〜４５秒間クロス
ヘッド速度母分２０Ｃｒｎの条件のもとに延伸する。延
伸比にフィラメント断面の変動をもとに決定する。
試料として市販のビー・ビー（ＢＰ）高品度ポリエチレ
ンから選んだ二種類のポリマーを使用する。一つは０７
５−６０グレード、温度１９０℃νよび荷Ｍ２．１４即
で測定したときのメルトフロ９．１００でめる。他は、
リジテ゛ツクス（Ｒｉｇｉｄｅｘ９）で、ノルドフロー
インデックスＱ、９．Ｍｎ：６０６０、　Ｉｖｌｗ：　
１２６，６００でりる。１０秒ヤング李を￥篩（２１℃
）で關足する。０７５−６０クレードは、狭い分子量分
伸すなわち１すｗ　７Ｍ　ｎ−４８，延伸に：２０．ヤ
ンク李４．０ＸＩＯＩＯＮ／　ｍ　２の延伸ｊ戊形秤が
侍られる。一方すシデツクス９ハ１１１Ｉｆ１広い分子
量分伸すなわちＭ　ｗ　／　Ｍ　ｎ　＝　２０９と商い
東亜平均分子Ｍヶ有してとり、七の結果かなり低いヤン
グ率を有する延伸成形坏が侍られる。上ｄ己の来町の連
続フィラメントは延伸フレーム上で延伸されることＶＣ
より同様の帖朱奮与える。
実施例２ 品雷反ポリエチレン々レット紫二我の銅板の間で１６０
℃に２いて圧顛成形することにより０．０５〜００７ｍ
厚のシート紫得る。このシート’７ブレヌからとＶはつ
し、毎分７〜９℃の割合でゆつ＜ｖ１００℃１で冷却し
く綱板の表囲で７則足する。
）、次いで冷水中に人ｎて恕節する。長さ２ｔ７ｎ、１
当υ５Ｃ／＃の長万形試ｆ４奮インストロン引張試験機
葡用いて、７５℃に２いてクロスヘッド運度旬：分１０
（７）で７０〜９０秒間延伸する。延伸Ｊ：ＪＳは延伸
ｍｔＪの試料の表面に０．２又は０．１１の間隔で印を
つけそれによって測定する。
試料として市販のビー・ビー（ＢＰ）高密度ポリエチレ
ンη）ら選んだ２種類のグレードのものを用いる。リシ
デツクヌ５０はメルトフローインチ０でめり、１４０−
６０グレードはノルドフローインテックス１２．Ｍｎ：
１３３５０．ＭＷ：［ｊ７８００でめる。リシテツクヌ
５０についての最大延伸比は３０．１４０−６０グレー
ドについての最大延伸比は３７〜３８と泪ＩＪ足さ扛る
。
代表的な試料について室温でのｌＯ抄ヤンク率全測定し
その結果を欠の表に示す。
入に不兄明の範囲に包含される技侑的惑株の具俸例葡挙
げる。
（１〕　　車量平均分子重が２０１Ｊ、０００より小、
数平均分子が２０，０００より小、車重平均分子ＭＭＷ
の数平均分子量Ｍｎに対する比率がＭ　ｎ　）　ｌ　Ｑ
４のときＭ　ｗ　／　Ｍ　ｎ　（ｌ　Ｑ、Ｍｎ＜ＩＱ４
のトサＭ　ｗ　／　Ｍ　ｎ　（２０でめムヤンク率が３
Ｘ、１０１ＯＮ／ｍ２　より大でめる配向性品密度ポリ
エチレンポリマー。
（２）里量平均分子賞５０，０００〜１５０，０００を
有する上ａ己（１）記載のポリエチレンポリマー。
（３〕　　数平均分子量５，０００〜１５，０００を有
する上記（１）又は（２）記載のポリエチレンポリマー
。
ある上記（１）〜（３）記載のポリエチレンポリマー。
（５）　　発煙硝酸中に６０℃で１０日間放直したとき
の車重減少率が７ｆＪ５％以下である上記（１〕〜（４
）記載のポリエチレンポリマー。
（６）　　−ＩＩＩ１１１旧に配向した上記（１）〜（
５）記載のポリエチレンポリマー。
（７〕　　ファイバー又はフィルムでめる上記（ｘ＞〜
（６）記載のポリエチレンポリマー。
（８）連続的フィラメントでめる上記（１）〜（７）記
載のポリエチレンポリマー。
手続補正書（自発） 昭和５８年１１月１８日 ｊ 特許庁長官　殿　　　　　　　１．１．自１　事件の表
示 昭和５８年特許願第　　１９６９１７　　　号２発明の
名称 ポリエチレン延伸成形体 ３補正をする者 事件との関係　特許出願人 国籍　イギリス国 ４、代理人 ５補正命令の日付　（自　発） 佃委用−年 ７補正の内容 （１）明細書の「特許請求の範囲」の欄を別紙の通り訂
正する。
（２）明細書第２頁末第５行、ｒ　２０．　ＯＵ　Ｏｊ
とあるをｒ　２５．　ＯＯＯｊに訂正する。
（３）同第２頁末第３行、ｒ＜ＩＯＪとあるを［〈８１
に訂正する。
（４１同第４　頁第５行、ｒＭｎ（１０’Ｊとあるを「
Ｍ　ｎ　（Ｉ　Ｏ−ｌに訂正する。
（５）同第７頁末第９行、「こちが１とあるを「こ吉が
」に訂正する。
柵委詳獣÷尋騰柑詞ｊ燭ＨトｌＨ傷Ｉ→七以　　　」ニ 〔別　　紙〕 特許請求の範囲 １、重量平均分子量が２００，０００より小、数平均分
子量が２５，０００より小、重量平均分子量２０であり
、ヤング率が３　Ｘ　１０１ＯＮ／ｒｔｆより大である
高密度ポリエチレン延伸成形体。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １重量平均分子量が２００，０００より小、数平均分子
    量が２０．０００より小、重量平均分子量Ｍｗの数平均
    分子量Ｍｎに対する比率がＭｒ＋）ＩＱ　のときＭｗ／
    Ｍｎ＜］　Ｏ１Ｍｎ（ＩＱ４のときＭ　ｗ　／　Ｍ　ｎ
    ＜２０であり、ヤング率が３×１０１ＯＮ／ゴであル高
    密度ポリエチレン延伸成形体。 （以下、余白）
JP58196917A 1973-03-06 1983-10-19 ポリエチレン延伸成形体 Granted JPS59192534A (ja)

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DE (1) DE2410747C2 (ja)
ES (1) ES423956A1 (ja)
FR (1) FR2220547B1 (ja)
GB (1) GB1469526A (ja)
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IT (1) IT1013059B (ja)
LU (1) LU69546A1 (ja)
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CA1059278A (en) 1979-07-31
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