JPS619449A - 超高分子量重合体の組成物及びその加工処理方法 - 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】 発明の背景 本発明は重合体組成物及び加工処理方法の分野に係る。

史に詳しくは、本発明は超高分子量重合体（７）組成物
、特に超高分子量ポリエチレンの組成物及びその組成物
を例えば押出しによって開口に連続的に押し通すような
溶融加工処理方法に関する。

超高分子量のポリエチレンについてハゲ・デー・ビー・
（Ｈｕｇ、　Ｄ　、　Ｐ　、）はマタグロー・ヒル社ｃ
ｓ　Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ）、１９７０−８０．５
６巻１０Ａ号、７４−７６ページの”ＵＨＭＷポリエチ
レン”で２〜６百万の範囲の極めて高分子量の高密度ポ
リエチレンと述べている。この雑文を本発明で引用、参
照するものとする。この雑文には、超高分子量ポリエチ
レンは常用のプラスチック加工処理技術によっては加工
処理できないと述べられている。このような長鎖分子は
普通の熱可塑性樹脂の加工処理方法では溶融又は流動し
ないのである。

・・グの雑文は、標準のスクリュー射出成形機の改良で
ある特別に設計された成形機で超高分子量ポリエチレン
を射出成形する方法が開発されていることを記している
。特別の装置を用いて超高分子量ポリエチレンを加工処
理することができる他の力［しい方法も開示されている
。

ハクの雑文に示されるように、色々な公知の超高分子量
組成物がある。フィラー及び重合体改質剤を深加しであ
る種の性質を高めることができる。

アメリカ％ｔ′Ｉ：第４．Φ２０，５８０号は、ポリオ
レフィン樹脂の衝撃強力に及はす無機金属フィラーの有
害な影響はエチレンとα、β−エチレンｌ’ｌＥ不飽オ
日カルボン酸、例えばエチレンとアクリル酸との共重合
体を無機フィラー含有ポリオレフィン樹脂の溶融配合物
に添加することによって軽減されることを開示している
。このエチレン共重合体は無機金属フィラーをポリオレ
フィン樹脂に対して相溶化して混不日さ−ぎ、又は結合
させるために冷加される。この開示は超高分子量重合体
に向けられてもいないし、またポリオレフィンを潤滑化
するだめに′ＪＩＦｆ、ｊ幾金属ノイラーと酸共車合体
を使用するという認識もない。

発明の要約 本発明は超高分子量の重合体、好ましくはビニル系重合
体、この超高分子量重合体のＭ量（こ基づいて約０．１
〜約２５重量％の、■（１５以上の酸基を含有する物質
及び超高分子量重合体の重量に基づいて約０．０１〜約
２．５重吐光の多官能性ルイス塩基から成る組成物に関
する。

本発明の特に好ましい態様は超高分子量ポリエチレンに
対して約し１〜約２５重量Ｓ、好ましくは０．１〜ＩＯ
重量兄の、１個以上の酸基を含有する物質を有する超高
分子量ポリエチレン組成物である。この組成物はまた超
高分子量ポリエチレンの車紋に基づいて約０．（Ｊｌ〜
約２．５重量％の多官能性ルイス塩基を含有している。

１個以上の酸基を含有する物質は好ましくは重合体であ
る。１個以上の酸基を含有する好ましい重合体としては
、α−オレフィンとα、β−エチレン性不飽和のカルボ
ン酸との、数平均分子量が５００〜１０，０００の共重
合体のような重合体がめる。重合体でない酸もまた使用
することができる。ルイス塩基は好ましくは１個以上の
酸基を含有する物質より低い分子量を有するものである
。

色々なルイス塩基が使用することができるが、好ましい
塩基は脂肪酸の金属塩である。

本発明の方法は重合体、好ましくは超高分子電車合体、
酸含慣物質、例えばα−オレフィンとα、／／−エチレ
ン性不飽オロカルボン酸との、数十均分７−量が５００
〜１０，０００の共重合体及び多′自ｆｊｆ５性ルイス
塩基から成る重合体組成物を溶融加工処理するステップ
を含む。この本発明の方法はこの重合体の、好ましくは
超高分子量ポリエチレンの組成物を開１コに連続的に押
し通すステップを含むことかできる。組成物は常用の熱
可塑性樹脂の溶融加工処理押出装置を用いて連続的に押
し出すことかできる。

好ましい実施態様の説明 本発明は趣旨分子量の重合体、好ましくはビニル系重合
体、この重合体の重置に基づいて約０．１〜約２５重砥
先の、１個以上の酸基を含有する物質及び超高分）量適
合体の電通に基いて約０．０１〜約２．５重量光の多官
能性ルイス塩基から成る組成物に関する。１個以上の酸
基とは、その酸含有物質が少なくとも２個の酸基を含有
する分子を有１個以上の酸基を含有する分子の混合物を
包含することができる。多官能性ルイス塩基とは、その
ルイス塩基が多価カチオン、又は塩基性基が一塩基性若
しくは多塩基性であることができる少なくとも２個の塩
基性基を含有している多′已能性分子であることができ
ることを意味する。これは分子の幾つかだけが１個以上
の塩基性基を含有している分子の混合物を包含すること
ができる。

本発明の特定の好ましい態様は超高分子量ポリエチレン
及びこのポリエチレンの重量に基いて約０．１〜約２５
重量先、好ましくは帆■〜ｌＯｉ量％、更に好ましくは
０．５〜約５重量％の、１個以上の酸基を含有する物質
がら成る組成物である。

この組成物は約０．Ｏ１〜約２．５重量光、好ましくは
帆１〜１．５重量％のルイス塩基を含有している。

本発明の組成物及び方法に有用な重合体はビニル系重合
体であるが、これに限定されるものではない。本発明の
目的に対しで、ビニル系重合体は繰り返し単位Ｒ２Ｃ＝
ＣＲ２（但し、Ｒのそれぞれは同一でもよいし、あるい
は異なるものであってもよいｊを含有する単量体の重合
によって製造されろ乗合体である。好ましいＲは、次の
基：水素、アルキル、アリル、アリール、並びＯこブロ
マイド、タロライド及びフルオライドを含めて）・ライ
ドであることができるが、これらに限定されるものでは
ない。有用な重合体はポリプロピレン及びポリエチレン
のようなポリオレフィン、ポリスチレン、ポリ１篇化ビ
ニル、クロロトリフルオロエチレン共重合体、テトラフ
ルオロエチレン共重合体及びＡＢＳ　Ｉアクリロニトリ
ル、ブタジェン及びスチレンの共重合体）である。他の
有用な重合体（こは少なくとも１個の二重結合（−ＲＣ
＝ＣＲ−）を含有する単量体、例えば共役ジエンから形
成した重合体、例えばジエン重合１本がある。有用な共
役ジエンタイプの重合体はポリブタジェノである。重合
体は共重合体であってもよい。本発明の方法は重合体か
超高分子量のポリオレフィン、例えばポリエチレン、ポ
リプロピレン、又は超高分子量の重８′捧、好ましくは
ポリブタジェンである場合に特に有用である。

本発明の組成物に有用な超高分子量重合体、好ましくは
ポリエチレンは約５０万乃至約６百万、好ましくは油力
乃至約５百万、史に好ましくは２百万乃至５百万の範囲
の重−情平均分子量を有するのが好ましい。本発明の組
成物は超高分子量重合体、好ましくは６百万以−ヒの重
量平均分子量を持つポリエチレンを使用するのも可能に
するだろう。

超高分子量のポリエチレンは普通の高密度ポリエチレン
を３！８！造するのに用いられるものと同様の改質チー
グラー系で製造することができる。この重合体は溶融加
工処理が困難であるけれども、熱可塑性樹脂であると考
えられている。この超高分子量ポリエチレンは細かい粉
末として無形的には供給される。

１個以上の酸基を含有する物質は１個以上の酸基を有す
る重合体であるのが好ましい。好ましい重合体にはα−
オレフィンとα、β−エチレン性不飽和のカルボン酸と
の、数平均分子量が約５００〜約１０，０００、好まし
くは１，０００〜５，０００、最も好ましくは１．．０
００〜８，５００の共重合体がある０　１個以−トの酸
基を含有する重合体は、好ましくは、ｉ　５０　℃のブ
ルックフィールド粘度として３０，０００センチボイズ
までの粘度を有するが、好ましい粘度は１（ＪＯ〜１０
，０００センチポイズ、最も好ましくは１５０〜８００
センチポイズである。

α−オレフィンと共重合させることができるα、β−エ
チレン性不飽和カルボン酸は８〜８個の炭素原子を有す
るのが好ましい。このような酸の例としで、アクリル酸
、メタクリル酸、エタクリル酸、イタコン酸、マレイン
酸、フマル酸、及び他のジカルボン酸のモノエステル、
例えばメチル水素マレエート、メチル水素フマレート、
エチル水素フマレート、並ひに無水マレイン酸−これは
ｒＲと同４；１８こ挙動すると考えられ、従って本発明
の酸に入るーがある。

α−オレフィンは好ましくはエチレンである。

共中合体中のエチレンの濃度は少なくとも５０モル％、
好ましくは８０モル％以上である。

好ましい共重合体の酸はエチレンとα、β−エチレン性
不飽和モノカルボン酸、例えばアクリル酸との共重合体
である。エチレン／アクリル酸共　　・重合体は約１〜
約１３０の範囲の酸価を有し、そして約４０〜１６０の
酸価が好ましく、約４０〜　。

１２０の酸価が最も好ましい。この酸価は１グラムの酸
を中和するのに必要な水酸化カリウムのミリグラム数て
求められるものである。その数平均分子量は約５００〜
Ｆ１１ｏ、ｏｏｏ、好ましくは１．０００〜５，０００
、更に好ましくはｉ、ｏｏＯ〜ｄ、５００でめる。以下
の第１表は好ましいエチレン／アクリル酸共重合体の特
性を示すものである。

て公り、１ｊの適当な任意の方法で製造することができ
る。１つの（９１（はアメリカ特許第３．６５８，７４
１号に記載される方法である。このアメリカ特許を本発
明で引用、参照するものとする。

■（固」以上の酸基を含有する物質は少なくとも２閏の
酸基を含有しているのか好ましく、そして有機酸、好ま
しくは有機カルボン酸であることができろ３．好ましい
有機カルボン酸にはくえん酸、修酸、マＬ］ン酸、こは
く醒、グルタル酸、アジピン厳、ピニリツク酸（ｐｉｎ
ｉｌｉｃ　ａｃｉｄ）、スベリン酸、アゼラインＭ、セ
ハ゛ンン酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、ダイマ
ー酸、即ち二量体酸、トライマー酸、即ち三量体酸及び
それらの混合物があるか、これら（こ限定されない。ダ
イマー酸及びトライマー酸は、典形的には、中間分子の
不飽和脂肪酸の二量（ヒ反応（こよって製造される冒分
子量の二塩基酸及び三塩基酸で、通常８６個の炭素原子
を含む。トライマー酸も同様に合成され、３個のカルボ
ン酸基と、典形的には約５４個の炭素原子を含む。

多官能性ルイス塩基は有機金属塩、好ましくはカルボン
酸又は酸無水物の金属塩から選ぶのが好ましい。ルイス
塩基はまた無機金属塩、二価アルコール、グリセロ−ル
、蓮び（こｒミン基、ヒドロキシド基、オキシド基、ア
セテート基、メトキシド基、オキンレート基、ナイトレ
ート基、カルボネート基及びビカルボ不−ト基（これら
基は複数でも可）ｆ含有する化合物であることができる
。

好ましいルーイス塩基は脂肪酸の金属塩から選ばれ、そ
して好ましくは脂肪酸の第■族及び第１１１族金属塩で
ある。好ましい金属にはぐグイ・シウム、カルシウム、
バリウム、亜鉛、セリウム（ＩＩ）　及（ＩＪアルミニ
ウムカアリ、アルミニウム、亜鉛及びカルシウムが更に
好ましく、ｌＥ鉛及びアルミニウムが最も好ましい金属
である。ルイス塩基化合物の好ましいアニオン含有化合
物はステアリン酸のような脂肪酸に基づく物質である。

酸含有物質が重合体である場合、ルイス塩基は分子量が
酸より小さいのが好ましい。

本発明の組成物は超高分子量の重合体組成物（こ廟用な
常用の副加剤を含有することができる。このような添加
剤は前記ハゲの参考雑文の中で議論されている。典形的
には、このような組成物は種々のフィラー及び重合体数
１４剤を含むことができるか、これら（こ限定されない
。これらの材料にはダラファイト、繊維、メルク、粉末
化金属、ガラス強靭及びビーズがある。他の材料、例え
ば熱安定剤、酸化防止剤、難燃剤、帯電防止剤、及び顔
料及び染料を含めて着色剤も添加することができる。

不発明の方法は上記の超高分子型車合体組成物ヲ浴１泗
加工処理するステップ／２・ら成る。この方法はまたよ
り低分子の重合体に関しても用いることができろ。本発
明の目的のためには、溶１凱加工処理は融点以−ヒの熱
り塑性重合体を変形するのに用いられる方法と定義され
る。典形的には、溶融加工処理はその重合体を１つの形
状からもう１つの形状に変えるのに、あるいは他の物質
をこの重合体と配合又は混合させるのζご用いられる。

この浴融加工の定塙内で溶融加工処理法の非限定例を挙
げると、ブロー成形及び射出成形のような成形、スタン
ピング、カレンダリング、圧縮成形、押出成形、混合、
ロール加工処理等がある。本発明の方法は成形製品、シ
ート、フィルム及び繊維の形成を包含する。

本発明は本発明の、超高分子量重合体を含めて重合体の
組成物を開口に連続的に押し通す方法を包含する。重合
体は好ましくはその融点以上の温度にある。本発明の目
的には、開口は押出機の出口、特に押出ダイ、あるいは
射出成形用金型、剪断を受けるｄ］能性のある場合に混
合ロールのキャップ及び同様の開口であることができる
。不発明の組成物は、それが開口を通過するとき剪断を
受け、また組成物そ押出機のような開口に連続的に押し
通す手段でも剪断を受ける。

不発明の方法は重合体組成物が超高分子量重合体、好ま
しくはポリエチレンの組成物である場合ζこ特にＭ用で
あることが見い出された。この組成物は熱可塑性プラス
チック材料を溶融処理するの（こ一般にイ４　、’Ｔ４
な′吊用の浴１釧加工処理装置を用いて酊に′、！Ｉ！
加圧処理′ｌることができる。前記の発明の昔風に、ま
たハダの雑文にボされるよう（こ、超高分子量ポリエチ
レン樹脂は通常のプラスチック加工処理技術では加工処
理することができず、特別に設計された機械；２用いな
ければならない。本発明の耐１成物は常用の熱可塑性樹
脂用加工処理装置で加工処理することができる。特に、
本発明の組成物は、例えば連続的Ｏこ押し出すことによ
って開口に連続的に押し通すＣとができる。組成物はス
クリュー射出成形法（こよる、あるいはダイを通す押し
出しを含めて多数の〕５法で押し出すことができる。こ
の超高分子量ポリエチレンは一部スクリユー押出機から
押し出すことができる。

不発明の組成物は１３５〜約４！５０℃、好ましくは１
５０〜約３００℃・、更に好ましくは１７０〜約２４０
℃の温度で溶融加工処理することができる。この組成物
は約１０〜６００　ｋｌｉｌ／ＣｗＬ２の圧力において
押出機中で処理することかできる。押出１上刃は一部は
押出材料が通過する開口又はダイの大きさに依存する。

好ましい押出圧力範囲は約１００〜約４００ｋｇ／ぼ２
である。

本発明の組成物は重合体、好ましくは超高分子量ポリエ
チレンの組成物、少なくとも１種の酸を含有する物質及
びルイス塩基を予備混合して均一な混合物を形成するの
が好ましいことが判明した。

これらの物質は、酸含有物質とルイス塩基との間の反応
が最少限に抑えられつつ均一な混合物が形成されるよう
な条件下で予備混合されるべきである。予備混合はそれ
ら物質を重合体の融点以下の温度で物理的に混合するこ
とにまって行うことができる。

本発明の組成物は超高分子量ポリエチレンのような重合
体、エチレンとアクリル酸の共重合体のような酸含有物
質及びステアリン酸アルミニウムのようなルイス塩基を
含めて各成分物質を酸の融点又は塩基の融点のいずれか
の温度付近で均一に混合させるとき最もよくその性能を
発揮することが判明した。予備混合は温度が時間と共（
こ上昇する場合剪断タイプのミキサーで行うのが好ま１
−い−この組成物は、その混合をはソ酸の溶融温度まで
、又ははソ塩基の溶融温度までのいずれかの温度範囲で
イ〕うとき最もよくその性能を発揮する。

竹に、酸含有物質が重合体物質である場合、その融点よ
りわずかに高い温度で各物質を予備混合するのか好まし
い。こうしで、ルイス塩基と粉末状の重合体は酸含有物
質との均一混合物を形成することかできる、３超高分子
量ポリエチレンの粒子は酸及び塩基て被護される。

不発明の組成物の浴融加工処理中（こけ、酸含有物質の
ルイス塩洪による中オロか若干起こり、ある量のイオン
性架橋かできていると信じられている。

このイオン架橋しだｖ／Ｊ質は内部潤滑剤及び外部潤滑
剤の両胸滑剤として作用し、組成物を常用の熱１寸塑性
樹脂用沼融加工処理装置で処理するのを可能すると考え
られる。組成物が超高分子量ポリエチレン、エチレンと
カルボン酸の共重合体及び世分子のルイス塩基から成る
好ましい組成物と方法においては、酸は組成物、の表面
の方（こ進み、塩基で連続的に中和されて超高分子量ポ
リエチレンの人血においで、又はその付近で潤滑剤とし
て作用するイオノマーを形成すると考えられる。この潤
滑剤はそれが切れると共に間断なく形成している。

組成物には溶融混合前に加工助剤を添加することができ
、それによって粉末はホンパー（こ更に自由に流入でき
るようになるＣとが判明した。特ζこ好ましい加工助剤
は酸化されたポリエチレンである。本発明の組成物に有
用であることが見い出された好ましい酸化ポリエチレン
は数平均分子量が５００〜２０，０００、好ましくは１
，０００〜ｓ、ｏｏｏ、更に好ましくは１，０００〜５
，０００で、１グラムの酸化ポリエチレンを中和するの
に必要とされる水酸化カリウムのミリグラム数で与えら
れる酸価が１０〜４０、好ましくは１５〜３０の酸化ポ
リエチレンである。この酸化ポリエチレンは加工助剤と
酸含有物質の両成分として働くことができる。

好ましい酸化ポリエチレンの比重は０．９１５〜約０．
９９、好ましくは０．９７〜０．９９の範囲である。こ
の酸化ポリエチレンはこの技術分野で公仰の方法で製造
することができる。酸化ポリエチレンは本発明において
有用で、典形的なその製造方法はアメリカ特許第３．８
２２，７１１号及び同第ａ、］２９，６６７号（こ記載
される方法でポリエチレンを酸化するものである。これ
らのアメリカ特許を本発明で引用、参照するものとする
。

本発明の目的に対しで、数平均分子量は気相浸透圧計不
測定したものとして示される。使用できる操作はワイン
〜・インターサイエンス・パブリケーション社（Ｗｉｌ
ｅｙ　Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ　Ｐｕｂｌｉ−ｃａｔ
、１ｏｎ）１９７０年刊１うのＳ、Ｐ、Ｅ、チクストフ
ック（Ｓ、Ｐ、Ｅ、Ｔｅｘｔｂｏｏｋ）、第１７３頁及
び第１７４負の、カウフマン（Ｋαｕ／’悔ｕ）及びフ
ァルセツタ（Ｆａｌｃｅｔｔａｌによるイントロダクシ
ョン・ツー・ポリマー・サイエンス・アンド・テクノロ
ジー（Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｔｏ　Ｐｏｌｙｍｅ
ｒ　５ｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄＴｅｃｈｎ、ｏｌｏｇｙ）
に開示されている。この文献も本発明で引用、参照する
ものとする。

本発明で使用するだめの好ましい組成物は８５〜９９重
量部の超高分子量ポリエチレン、０．５〜ｌＯ重量部の
、炭素原子数が３〜８個で、数平均分子量が５００〜５
．０００のエチレンとα、β−エチレン性不飽和カルボ
ン酸との共重合体及び有機酸、好ま（〜くは脂肪酸の第
■族又は第■族金属塩、好ましくは亜鉛又はアルミニウ
ム塩から成る。

この組成物を加工処理する好ましい方法は共重合体酸の
溶融温度以下約４０℃と溶融温度以下約１５℃との間で
あるが、超高分子量ポリエチレンの、及びルイス塩基の
溶融温度以下までの温度で予備配合物を作ることである
。好ましい組成物に対しで、この予備配合物は水冷高強
力ミキサー中で８５〜１００℃の温度で作られる。ルイ
ス塩基は好ましくは２０ミクロンまで、又は５０ミクロ
ンまでの粒径を有する細かく分割された物質である。最
も好ましいルイス塩基はそのような粒径範囲を有するス
テアリン酸亜鉛及びステアリン酸アルミニウムである。

本発明の本質及びその実施方法を説明するために以下に
幾つかの実施例を記す。しかしながら、本発明は実施例
に限定されると考えるべきでない。

実施例においで、特に明記されなければ部は全て東昂部
である。

実施例１〜４・ 各成分を高強力ブラウン’１１１　（Ｂｒαｕｎ″Ｌ）
ミキサー中で１２５℃において混合することによって組
成物をＶＡ製した。各組成物３Ｉを直径約４のの小パイ
ルになった油圧段プレスの底定盤の土に置いた。

プレス条件は温度１９０℃、適用圧８８，９６ＯＮ（２
０，０００ボンドフオース（ｆｏｒｃｅ）Ｉ、時間１０
分てあった。組成物は平坦になっで、゛パンケーキ形を
形成した。パンケーキの直径は組成物の流動性の尺度で
ある。直径が太きければ犬さいほど、組成物はより一層
流動し易く、より一層容易（こ押出し可能となるだろう
。このパンケーキ形成操作は非常に多数の材料をふるい
分けするのに用いられる迅速な方法である。この方法を
用いるときの材料の流動速度は典形的な浴融混合方法を
用いるときに期待される速度より遅い。結果は再現ｖ′
１゛のあるものであるが、遅い流動速度の影響も考慮し
なければならない。

使用した超高分子量ポリエチレンはパーキュレス社（Ｈ
ｅｒｃｕｌｅｓ　Ｉｎｃ、）製のＩＩＢｍ３０■てあっ
た。

この物質の重量平均分子量は約２．０００．（Ｊ　００
である。添加剤は平均社径２０マイクロメーターのステ
アリン酸亜鉛とエチレノ／フタリル酸共重合体及び任意
に酸化ポリエチレンである。エチレン／アクリル酸共重
合体はアライド・コ〜ボレーショ：ｙ　（Ａｌｌｉｅｄ
　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）製のＡ−Ｃ■５８０とＡ−
Ｃ■５１２０てあった。Ａ−Ｃ■５８０の性質はＡＳＴ
Ｍ　　Ｅ−２８軟化点１０２℃、ＡＳＴＭ／）−５によ
り測定した硬度４．　Ｏｄｍｍ、　Ａ　Ｓ　Ｔ　ＭＤ−
１５０５により測定した密度０．９３　ｇ　／ｃｃ、０
１４０℃のブルックフィールド粘度６５０センチポイズ
、１グラムの共重合体酸を中和するのζこ要するＫＯＨ
の〜数としての酸価８０及びアクリル酸含量８重量％で
ｈつた。Ａ−Ｃ■５１２０はＡ−Ｃ■５８０と同じ試験
操作に従って測定して次の性質を有している：軟化点９
２℃、硬度１１．５ｄｍｍ、密度０．９８９／ＣＱ、粘
度６５０センチポイズ、酸価１２０　ｍ９ＫＯＨ／ｊｊ
−共重合体酸、アクリ加酸１５重量％。使用した酸化ポ
リエチレンはア　。

ライト・コーポレーション製のＡ−Ｃ＠）３１６てあっ
た。このＡ−Ｃ■８１６はＡ−Ｃ■５８０と同じ試ｊ検
操作にまり測足して次の性質を有している：軟化点１４
０℃、硬ｇ　＜　０．５　ｄ、ｍｍ、密度０．９８ｐ／
ＣＣ１］５０におけるブルックフィールド粘度３　Ｕ、
ＯＯＯセンチポイズ、酸価１６　ｍｇＫＯＨ／ｉ　−酸
化ポリエチレン。

結果を次のｍ　ＩＩ　＆にまとめて示す。組成は重量部
である９゜ 第■表 ＨＢ３０１　　　　１００　　　９９．５　　　９７．
５　　　９８．５ＡＣ５８０２・０ ．４Ｃ５１２０’・Ｏ ＡＣ′、３１６ ＺｎＳ　ｔ　　　　　　　　　　　　　　　、５　　　
　　．５’　−５パンケーキの　　１１．４　　　１１
．４　　　１８．ｏ　　　　ｉ２．１直径　（Ｃｒｎ） 一施例３　実施例４　比較例８　比較側型　比較例５９
７−５　　９７．０　　　９８　　　９７　　　９７．
５２．０　　　２．０　　　　　　　　　２．５　　　
１．０　　　　　　　　　　　　　　．５１４．８　　
１３．７　　　１１．５　　１２．３　　１１．３上記
結果はステアリン酸亜鉛（ＺｎＳｔ）単独のよき、（ｆ
ｆ、動性に比較例■を越える改良はほとんど又は全くな
いことを示している。酸共重合体及びステアリン酸亜鉛
の添加は実施例１〜４のそれぞれにおいてパンケーキの
流動性を改良した。比較例４４て酸含有物質だけで流動
性の改良があることに興味がある。これはパンケーキの
ふるい分は試験での異状であると考えられる。後記比較
例６ζこ示されるように、超高分子量ポリエチレン組成
物中でＡ−Ｃ５１２０共重合体酸を用いるのは改良され
たパンケーキをもたらすが、メルトフローインデックス
ブランジャークイブの押出機を用いるときの性能の改良
はほとんどない。これより、Ａ−Ｃ５１２０はパンケー
キを形成するときに期待される非常に低い流速での流動
性を改良すると考えられる。比較例５はＡ−Ｃ”３１６
の酸化ポリエチレンを用いても流動性の改良はないこと
を示した。

この理由ははっきりしない。しかし、流動性はＡ−ｃ３
１６及びステアリン酸アルミニウムを用いるとき改良さ
れることが判明した。

実施例５〜９ 組成物は各成分をまずバペンメーア−７ｎ　（ｐａｐ−
ｅｎｍｅｉｅｒ“）の１０１Ｊツタ−の高強力（摩擦又
は剪断）ミキサーでｌ　ＯＯＯｒｐｍにおいで、組成物
が第■衣に示さイする温度に達するまで均一に混合する
ことによって調製した。組成物を次（こ室温まで冷却し
、メルトフロルインデックスプランジャータイプの押出
機を用いて押し出した。メルトインデックス機はタゞベ
ンポート社（Ｄａｖｅｎ、ｐｏｒｔ）が通し番号ＵＴ８
１０６として製造したものであった。

組成物ｉ　３７．１９　ｋｇ（Ｔ）荷重下、１９０℃で
３０分間長さ３砿のダイから押し出した。ダイの始めの
」ぼは直径１１ＣｎＬから直径２ｍｍまでテーパーがつ
いた円型形であった。次の［儂はシリンダー状で、直径
２ｍｍであった。結果は９ｍｓ　／　３０分で測定した
ものであった。各組成物を実施例１〜４の操作に従って
８グラムのパンケーキに成形した。結果を次の第１［１
表にまとめて示す。

聾　　ヌ　　Ｎ　　ワ　　肥　　くｍ ′　　比較例６のパンケーキの高い結果は比較例４に関
して議論した理由から低い流動速度とは相関するもので
はない。他の場合は流動速度の改良がある。最良の結果
はＡ−Ｃ５１２０の軟化点（９２℃）よりわずかに低い
９０Ｃに７ＪＤ熱された予備混合物で得ら；！ｔ、興味
のある点である。

実施例１０〜１４ ９７．２５部（７）ＨＥ−８０１と２部のＡ−Ｃ５１２
０を予備混合して１０５℃に達せしめ、続いてｏ、７５
部のＺｎ５ｔを添加し、そして第■表に示される温度に
達するまで混合した。流動性の結果を第１ｖ表にまとめ
て示す。

第１ｖ表 温度Ｃ℃） 実施例１５〜１６ ９７．５部のＨＢ−８０１，０，５部のステアリン酸亜
鉛、１部のＡ−Ｃ５１２０の組成物をトライブレンドで
調製した（実施例ｉ５）。実施例１６では、１．０部の
ＨＢ−ａｏｉを１．０部のＡ−Ｃ３１６で置換した。こ
のＡ−Ｃ３１６は重合体粉末の押出機ホッパーへの流動
性を改良、助長するのに加えた。組成物を長さ２ｃｒｒ
Ｌのダイを有する実験室用のモデル２５Ｄブラベンダー
（Ｂｒａｂ　ｅｎｄｅｒ）−軸スクリユー押出機から押
し出した。ダイの直径は３ｍｍから４朋及び８朋に変っ
た。押出機は２．５ｋｇｍ及びｉｏ〜２０ｒｐｍで運転
した。押出機内の温度プロフィルは帯域１−４５℃、帯
域２−８０℃、帯域３−２６０℃及びダイ−２７０〜２
７５℃であった。実施例１５及び１６の両実施例の押出
物は棒状で、満足できるものであった。

より長いダイの使用はダイ温度の低下を可能にすると考
えられる。

実施例１７〜１９゜ 巳々な歌のＪＩＢ−３０１超高分子量ポリエチレン、Ａ
−Ｃ５１２０エチレン／アクリル酸共重合体及びステア
リン酸亜鉛を含有する組成物を実施例５〜９に記載のパ
ペンメーアーミキサーを用いて９５℃で予備混合した。

これらの組成物を実施例■５及び１６と同様に押し出し
た。押出機はｌＯ〜２０　’ｒｐｍで運転した。第Ｖ光
に組成物及び押出条件が示される。

第　ｖ　表 ＨＢ　８０１　　　　　９８．５　　　９７．５　　９
７−５ＺｎＳｔ　　、　　　　　　０．５　　　０．５
　　　０．５Ａ−Ｃ５１２０１，０２，０２，０ 押し出し 帯域１（℃）　　　　　　５Ｑ　　　　　牛５４・５帯
域２（℃）　　　　　７５　　　９０　　　９０帯域８
　（℃）　　　　　Ｚ　２５　　　２６５　　２６５ダ
イ　　ｔ℃）　　　　　　２８５　　　２７５　　　２
７５ダイ直径（朋）　　　　　４　　　　８　　　　８
上記実施例における押出結果は、これら組成物の溶融加
工処理は満足に行い得ることを示している。実施例１７
の結果は非常Ｏこ良好であった。実施例１８では、押し
出しは可能であったが、ダイのサイズは最適のものにし
なければならなかった。

超高分子量ポリエチレンには、ダイを通しての押し出し
ζこついて普通の熱可塑性重合体と比較してより長いダ
イが必要になるように思われる。実施例１９では押し出
しは満足できるものであった。

評価の際、組成物が十分に予備混合されていないときは
結果がよくないことが判明した。

実施例２０゜ ９６．５重量部のＨＢ−３０１，０，５部のアルミニウ
ム（ステアレート）３及び３．０部のＡ−Ｃ５１２０を
含有する組成物’：５１３０℃に加熱されたパペンメー
アーミキサー（実施例５〜９を参照）中で予備混合した
。この混合物を次に、帯域１−５０℃、帯域２−５０℃
、帯域８−２６０℃及びダイ−２６０−２６５℃、及び
ｌ　５０　ｒｐｍで運転するプラベンダー押出機（実施
例１５〜１６を参照）７ｉ−用いて粒状化した。押し出
しは予備混合物が反応及び架橋しないように速やかに行
った。ダイは直径３籠で、その押出物はスポンジ状で、
直径約４ηｉｍまで膨潤した。この押出物を射出成形機
に簡単に供給できるように粒状化した。この射出成形機
は了−ルブルグ・オール・ラウンダー（Ａａｒｂｌｔ、
ｒｇ　Ａｌｌ　Ｒｏｕｎｃｌｅｒ）、インジェクション
・モールダー（Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ　Ｍｏ１ｄ、ｅｒ　
）、モデル腐２２１−’５５−２５０であった。金型は
バ一部を２ｍｍＸ２ｍｍにしたドッグ・ビスケット又は
ダンベルタイプの金型であった。組成物はダンベルの両
ためにまず金型なしで流した。射出成形機を２６０℃に
設定すると組成物は満足に押し出された。

金型を取り付け、射出成形機を２００℃に設定した。金
型は室温（２５℃）であった。その結果、ダンベルが満
足に成形された。射出成形金型の温度は剪断のために２
５０℃に上昇した。運転中２０秒毎に１個成形された。

ダンベルをインストロン応力、重機で５　ｔｘ　／分て
引張ると、引張り強度は８５０　ｋｇ／ＣＩｎ２であっ
た。

実施例２１ ９７．５部のＡＢＳ、、２．０部のＡ−Ｃ５１２０及び
アルミニウム（ステアレート）３ヲ含有する組成物を評
価した。ＡＥＳは２３０℃におけるＡＳＴＭテスト廓１
２３８による、３．８ｋｇの１．６ｇ／ＩＱ分のメルト
フローインデックスを有していた。組成物は２本ロール
実験室用ミルで満足に処理された。２６０℃において粘
着が認められた。

本発明の無形的実施態様を説明したが、本発明の真の範
囲は前記特許請求の範囲から決められなければならない
。

特許出願人　　アライド・コーポレーション（外４名）

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. （１）超高分子量の重合体、該重合体の重量に基いて０
   ．１重量％乃至２５重量％の、１個以上の酸基を含有す
   る物質及び該重合体の重量に基いて０．０１重量％乃至
   ２．５重量％の多官能性ルイス塩基から成ることを特徴
   とする組成物。
2. （２）重合体が少なくとも５００，０００の重量平均分
   子量を有する特許請求の範囲第（１）項記載の組成物。
3. （３）超高分子量のポリエチレン、該ポリエチレンの重
   量に基いて０．１重量％乃至２５重量％の、１個以上の
   酸基を含有する物質及び該ポリエチレンの重量に基いて
   ０．０１重量％乃至２．５重量％の多官能性ルイス塩基
   から成ることを特徴とする組成物。
4. （４）１個以上の酸基を含有する物質がα−オレフィン
   とα、β−エチレン性不飽和のカルボン酸との、数平均
   分子量が５００乃至１０，０００の共重合体である特許
   請求の範囲第（３）項記載の組成物。
5. （５）１個以上の酸基を含有する物質がくえん酸、修酸
   、マロン酸、こはく酸、グルタル酸、アジピン酸、ピニ
   リツク酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、マ
   レイン酸、フマル酸、フタル酸、ダイマー酸、トライマ
   ー酸及びそれらの混合物より成る群から選ばれる特許請
   求の範囲第（３）項記載の組成物。
6. （６）ルイス塩基が有機金属塩；無機金属塩；二価アル
   コール；グリセロール；並びにアミン基、ヒドロキシド
   基、オキシド基、アセテート基、メトキシド基、オキシ
   レート基、ナイトレート基、カルボネート基及びビカル
   ボネート基を含有する化合物から選ばれる特許請求の範
   囲第（５）項記載の組成物。
7. （７）超高分子量の重合体、該重合体の重量に基いて０
   ．１重量％乃至２５重量％の、１個以上の酸基を含有す
   る物質及び該重合体の重量に基いて０．０１重量％乃至
   ２．５重量％の多官能性ルイス塩基より成る組成物を溶
   融加工処理するステップから成ることを特徴とする方法
   。
8. （８）溶融加工処理ステップがダイを有する押出機を通
   して組成物を押し出すステップである特許請求の範囲第
   （７）項記載の方法。
9. （９）溶融された組成物の温度が１３０℃乃至４５０℃
   で、かつ押出機のダイにおける圧力が１０ｋｇ／ｃｍ＾
   ２乃至６００ｋｇ／ｃｍ＾２である特許請求の範囲第（
   ８）項記載の方法。
10. （１０）組成物が押出ステップに先き出つて均一に混合
    される特許請求の範囲第（８）項記載の方法。
11. （１１）超高分子量重合体が超高分子量のポリエチレン
    である特許請求の範囲第（７）項記載の方法。