JPS6036175B2 - 超高分子量ポリエチレン組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、超高分子量ポリエチレン組成物、詳しくは
押出成形などの連続成形が可能な超高分子量ポリエチレ
ン組成物に関するものである。

従来、分子量が１００万もし〈は１５０万以上の所謂超
高分子量ポリエチレンは、通常の低圧法ポリエチレンと
比較して耐衝撃性、耐ストレスクラッキング性、低温に
おける諸性能が著しく改善されており、また自己潤滑性
を有し耐摩耗性にもすぐれ、かつポｌｊエチレン系高分
子のもつ吸水性にすぐれること、比重が小さいこと、消
音性を有すること、耐酸耐アルカリ性にすぐれるなど多
くの特長を有する反面、成形に際しては特殊な機構や設
備を附帯せしめた押出成形機によるか、またはきわめて
長時間を必要とする圧縮成形法以外に適当な適当な成形
手段がなく、量産性にも劣るという問題点があった。ま
た、この超高分子量ポリエチレンは、その融点（１３６
ｑ○）を上廻る温度、たとえば２００００以上の温度に
或る時間さらされると熱分解をおこし、分子量が１咳敦
万以下に低下して了うという問題がある。

この熱分解は、ポリアセタールやポリアミド樹脂のよう
に、著しい分解ガスの発生や発泡をともなって成形不能
となる程ではなく、ある程度成形物もできるところから
、往々にして分子量の低下は見過ごされがちである。

この分子量の低下は、前述した超高分子量ポリエチレン
が有している諸特性を喪失するという結果を招く。

圧縮成形法などによる以外に適当な成形法かないという
ことは、成形時に熱劣化や熱分解を生ぜしめることなく
超高分子量ポＩＪエチレンを成形するには、これ以外に
しか適当な方法かないということであって、仮りに分子
量の低下を度外視すれば普通の押出成形機の使用も可能
である。

たとえば、本発明者らの実験によれば押出成形機の加熱
シリンダーの温度を３２０〜３７０り０に設定すると、
超高分子量ポリエチレンを押出成形することができたが
、得られた成形物は当初平均分子量１００万以上を有し
ていたものが、測定の結果平均分子量１２万前後に低下
していることが分った。

このものは、メルトイソデクスも１以上と大きく（当初
のメルトィンヂクス０．０１以下）なっており、普通の
高密度ポリエチレンと同機の性質のものに変化してしま
っていた。これでは、ほんとうの意味で超高分子量ポリ
エチレンを押出成形したことにはならす、最初から普通
の高密度ポリエチレンを押出成形したのと結果において
変りはない。

したがって、分子量の低下を招来することなく、量産性
にすぐれた押出成形などの連続成形を可能にすることが
強く望まれるわけである。

本発明者らは、熱可塑性合成樹脂のブレンドについての
一連の実験の結果、超高分子量ポリエチレンに熱硬化性
ポリィミド樹脂を均一に混合したものを使用することに
よって、たとえば通常一般に使用されている単鰍押出成
形機を使用し、該成形機の加熱シリンダーの温度を必要
以上に高めることなく、したがって熱分解を生ぜしめた
り物性を著しく変化せしめたりすることなく、きわめて
効率よく所望の形状の押出成形品を連続成形することが
できることを見出した。この発明に使用される超高分子
量ポリエチレンとは、粘度法による平均分子量が１００
万以上（光散乱法による分子量が３００万以上）であり
、メルトィンデックスが０．０１以下、密度０．９３０
融点１３６℃のたとえば三井石油化学工業社製の商品名
ハィゼックスミリオン２４０Ｍ、あるいはほぼ同様の性
質を有するへキスト社の商品名ホスタレーＯＵＲなどで
ある。

熱硬化性ポリィミド樹脂は、ビスマレィミドＡに、ィソ
シアヌル酸とブチルグリシジルェーテルとの附加反応生
成物Ｂを附加重合して得られる重合生成物、たとえば東
芝ケミカル社製の商品名ィミダロイ、あるいはビスマレ
イミド−Ａとアルキレンジアミンー８との附加重合生成
物であるローヌプーラン社の商品名キネルなどである。

これらのポリィミド樹脂は、一般に耐熱性がよいこと、
接着性にすぐれかつ高温においても強度の低下が少し、
こと、寸法安定性にすぐれること、そして摩擦摩耗特性
がよいことなどの特長を有している。このポリィミド樹
脂は、２００００の熱板におけるキュアータィムが４０
〜６０秒の２００メッシュを通過する粉末で、超高分子
量ポリエチレンに対して０．４〜１０重量％就中０．５
〜３重量％添加される。

すなわち、平均粒径２００ミクロン、見掛密度０．４４
の超高分子量ポリエチレンに、上記所定量のポリィミド
樹脂粉末をたとえばへンシェルミキサーによって均一に
蝿梓混合せしめるという簡単な操作によって、この発明
の組成物が得られる。ポリィミド樹脂の配合量が０．４
重量％以下では、押出成形などの連続成形をすることが
できず、３重量％を超えて配合量が多くなると成形条件
の設定が段々と困難になり、１の重量％以上では満足の
ゆく成形物が得られなかったり、あるいは物性を大幅に
変化（場合によっては著しい低下）せめたりする。

なお、組成物の使用目的に応じて、着色料、黒鉛や二硫
化モリブデンなどの固体潤滑剤、その他有機無機質充填
材を配合することもできる。

以下、超高分子量ポリエチレン（商品名ハィゼックスミ
リオン２４０Ｍ）にポリィミド樹脂（商品名ィミダロィ
）を０．５重量％配合した組成物を、普通の単軸押出成
形機を用いて６０側径の丸棒に成形する条件と、得られ
た成形物の物性について例示する。｛１） 成形条件 ■ 加熱シリンダーとダイス温度 後部温度 １００００ 中間部温度 １５０ｏｏ 前部温度 １６０００ ダイス温度 １９０００ ダイス温度 ２００００ ■ スクリュウおよび回転数 定ピッチ、セミコンプレッションタイプ、８〜３０回転
毎分 ■ 圧縮比 ３：１ ■ 加熱シリンダー長さ対加熱シリンダー径２０：１（
２）物性 ただし、比摩耗量および限界ＰＶ値の試験条件は、機械
構造用炭素鋼を相手材として、リチウュ石けん基グリー
スを薄く塗布し、すべり速度２０ｍ／側で行なった結果
について示した。

表から理解できるように、超高分子量ポリエチレンにポ
リィミド樹脂を配して押出成形によって得た本発明品と
、超高分子量ポリエチレンのみを従来の圧縮成形によっ
て得た比較品との間には、物性についての著しい相違は
認められない。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 粘度法による平均分子量が１００万以上の超高分子
   量ポリエチレンに熱硬化性ポリイミド樹脂０．４〜１０
   重量％が配されてなる超高分子量ポリエチレン組成物。