JPH02308837A

JPH02308837A - スポーツ用保護具

Info

Publication number: JPH02308837A
Application number: JP13247689A
Authority: JP
Inventors: Takio Tasaka; 田坂　多希雄
Original assignee: Otsuka Chemical Co Ltd
Current assignee: Otsuka Chemical Co Ltd
Priority date: 1989-05-24
Filing date: 1989-05-24
Publication date: 1990-12-21

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】産業上の利用分野本発明は、スポーツ用保護具に関する。

従来の技術及びその問題点従来、スポーツ用保護具、例えばベルメ用材−用材料と
しては、耐衝撃性に優れた熱可塑性樹脂であるＡＢＳ樹
脂もしくはポリカーボネー１〜＠脂又は熱硬化性樹脂を
ベースとするＦＲＰか一般的であり、用途に応じてこれ
らの材料が使い分（プられている。

ＡＢＳ樹脂は、成形加工性や耐衝撃性が優れており、通
勤・通学用のヘルメツ１〜に使用されているが、衝撃吸
収性の面からは未だ満足すｌ〈き性能が得られていない
。ポリカーボネーｊ〜樹脂は、耐衝撃性や衝撃吸収性に
優れているために野球用ヘルメットに使用されているか
、成形加工性の点に難がある。また熱硬化性樹脂（主に
不飽和ポリエステル樹脂）をベースとするＦＲＰは、耐
貫通性や剛性に優れているために、作業現場での保安用
ヘルメットとして使用されているが、射出成形ができな
いために生産性が悪いという欠点がある。

性能的にはポリカーボネート樹脂が現在のところ最も優
れた材料であるが、安全性を確保するための品質バラツ
キを少なくするためには、（１）予備乾燥（水分を０．
０２％以下）が必要、（２）成形温度、射出圧力、金型
温度も高く、しかも最適成形条件範囲が狭いという生産
上の問題、及びポリカーボネートは耐薬品性に難があり
、装飾性を出すために塗装を行なうことがあるが、塗装
に含まれる溶剤によりソルベントクラックを発生し、製
品歩留りが悪いという問題を有しているのが現状である
。

問題点を解決するための手段本発明者らは、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂以外
の熱可塑性樹脂で、耐衝撃性及び衝撃吸収性がポリカー
ボネート樹脂と同等以上の性能を有し、しかも成形加工
性及び耐溶剤性の優れた材料はないかと、種々の検討を
した結果、本発明に到達した。

即ち、　（ａ）１３５℃デカリン溶媒中で測定した極限
粘度が１０へ一４０ｄｌ／ｇである超高分子量ポリオレ
フィンと（ｂ）同極限粘度が０．１〜５ｄ１／ｑである
低分子量乃至高分子量ポリオレフィンとを多段階重合法
により製造してなり、（ａ）＋（ｂ）の総重量当り（ａ
）が１５〜４０重量％の割合で含有されており、上記極
限粘度が３．５〜１５ｄｌ／Ｆである射出成形可能なポ
リオレフィン樹脂を使用することにより、ポリカーボネ
ート樹脂以上の耐衝撃性と、注目すべきは衝撃吸収性か
大幅に改善されることを見い出し、しかも従来超高分子
量ポリオレフィンで問題となっていた成形加工性（割出
成形できない）の問題も解決できることを兄い出し、本
発明に到達した。

本発明で用いられる射出成形可能なポリオレフィン樹脂
は、チーグラー型触媒の存在下に、少なくとも一つの重
合工程においてオレフィンを重合させて、１３５℃デカ
リン溶媒中で測定した極限粘度［η］。が１０〜４０ｄ
ｌ／ｃ＋、好ましくは１５〜３５ｄｌ／ｇの超高分子量
ポリオレフィンを生成させ、その他の重合工程において
水素の存在下にオレフィンを重合させて極限粘度が０．
１〜５　ｄｌ／　ｇ、好ましくは０．５〜３ｄ１／Ωの
低分子量乃至高分子量のポリオレフィンを生成させる多
段階重合法により製造されたものである。

超高分子量ポリオレフィンの極限粘度が１０ｄｌ／ｇ未
満のものは、射出成形品の機械的性質が劣り、一方４０
ｄｌ／ｑを越えるものは、フローマークが発生し易く外
観が悪くなるので、好ましくない。

低分子量乃至高分子量のポリオレフィンの極限粘度が０
．１ｄｌ／ｇ未満のものは、分子量が低ずぎて射出成形
品の表面にブリードし易く、一方５旧／ｇを越えると、
溶融流動性か悪くなり、汎用の射出成形機で成形できな
くなるので、好ましくない。

本発明におけるポリオレフィンは、例えばエチレン、プ
ロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、
４−メチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ペンテン
等のα−オレフィンの単独重合体又はこれらの共重合体
である。中でもエチレンの単独重合体又はエチレンと他
のα−オレフィンとからなり、エチレンを主成分どして
なる共重合体が、諸機械物性のバランスの持たせ易さの
観点から、好適である。

上記（ａ）超高分子量ポリオレフィンと（ｂ）低分子量
乃至高分子量のポリオレフィンとの量的割合としては、
（ａ）＋（ｂ）の総重量当り（ａ）が１５〜４０重量％
、好ましくは２０〜３５重量％の割合とするのがよい。

（ａ）が１５重量％未渦部場合は、射出成形品の機械的
性質が劣る傾向にあり、一方４０重量％を越えると、射
出成形品に超高分子量ポリオレフィン成分に起因する層
状剥離が発生し、結果として機械的性質の良好な成形品
が得られなくなる傾向となる。

本発明の射出成形用ポリオレフィン樹脂は、上記の如き
量的割合で超高分子量ポリオレフィンと低分子量乃至高
分子量のポリオレフィンとから実質的になるもので、１
３５℃デカリン溶媒中で測定した極限粘度が３．５〜１
５ｄｌ／ｃ＋、好ましくは４〜１０ｄｌ／ｇの範囲が望
ましい。極限粘度が３．５ｄｌ／ｇ未満のものは、射出
成形品の機械的強度、殊に耐衝撃性が低下する傾向にあ
り、一方１５ｄｌ／ｇを越えると、射出成形品に層状剥
離が発生し易く、また射出成形性が低下するため、好ま
しくない。

本発明においては、野球用ヘルメットの如く剛性が要求
される場合には、超高分子量ポリ第１ノフィン樹脂１０
０重量部当り繊維状強化材を５〜６５重量部重量部会す
るのが望ましい。

ここで繊維状強化材としては、ガラス繊維、炭素繊維、
アルミナ繊維、ボロン繊維、シリコンカーバイド繊維及
びアラミド繊維の如き長繊維を０．５〜６　ｍ／ｍの繊
維長にカッティングしたちのくチョツプドストランド）
や、チタン酸カリウム、シリコンカーバイド、α−アル
ミナ、カーボングラファイト等のウィスカー状繊維等を
例示できる。

中でも、繊維径が０．１〜２．０μのウィスカー状繊維
強化材（チタン酸カリウム、シリコンカーバイド、カー
ボングラファイト）がヘルメッ１〜の外観（表面粗さが
小さく、光沢性が良好）上望ましく、特にチタン酸カリ
ウム繊維が白色で着色が自由であることと、経済的価格
で入手可能な点から、最適である。

斯かる繊維状強化材を超高分子量ポリオレフィン樹脂１
００重量部当り５〜６５重量部の範囲で配合すれば、野
球用ヘルメットに適した物性を得ることができる。即ら
、５重量部以下では、野球用ヘルメッ１〜に必要な剛性
がやや不足する傾向となり、また逆に６５重量部以上に
なると、超高分子量オレフィン樹脂特有の耐衝撃性がや
や低下してくるため、低温での衝撃吸収性評価（日本工
業−規格Ｔ８１３３）において割れ発生の傾向が認めら
れるので、好ましくない。

本発明のスポーツ保護具用樹脂組成物においては、上記
ポリ第１ノフイン樹脂成分及び繊維状強化材の他に、耐
衝撃性を低下させない範囲内で、タルク、炭酸カルシウ
ム、クレー、マイカ、ウオラストナイト等の無機充填剤
を併用することもできる。またヘルメット等の保護具と
しての耐候性を向上させる目的で、公知の紫外線吸収剤
、酸化防止剤等を添加することも勿論可能である。更に
装飾性（外観）を改善するために無機乃至有機顔料を添
加することもできる。

発明の効果本発明により提供されるスポーツ保護具用樹脂組成物は
、ポリカーボネート樹脂のような厳密な予備乾燥が不必
要であり、また最適射出成形条件範囲も広いために成形
が容易であり、更にスポーツ保護具として要求される耐
衝撃性及び衝撃吸収性も従来のポリカーボネート樹脂の
それら以上に優れており、且つ塗装時の溶剤クラックが
ないため、生産性に優れ、安全性に一段と優れた材料で
ある。

従って、本発明は、野球、アイスホッケー、アメリカン
フットボール、アイススケ−１〜、剣道、その他のスポ
ーツ競技に使用されるヘルメッ］〜、マスク、肩当て防
臭、膝当て防具、肘当て防具、和尚て防具等として、軽
量でしかも安全性か従来品以上に優れており、今後の用
途展間か期待できる。。

実　　　施　　　例以下に実施例及び比較例を掲げて本発明をより一層明ら
かにする。

実施例１〜２射出成形用ポリオレフィン樹脂として、第１段目の重合
により、１３５℃デカリン溶媒中で測定した極限粘度が
２２．３ｄｌ／ｇの超高分子量ポリエチレンを重合した
後、次の重合工程で同極限粘度が０．８ｄｌ／ＣＩの低
分子量乃至高分子量ポリエチレンを重合させる多段重合
法により製造された、超高分子量ポリエチレンが２５重
量％、低分子量乃至高分子量ポリエチレンが７５重量％
からなるポリエチレン樹脂で、その極限粘度が６．Ｏｄ
ｌ／Ωのリュブマ−１５０００［三井石油化学工業社製
］１００重量部に対して、チタン酸カリウム繊維として
平均繊維径０．３μｍ、平均繊維長１５μｍ１アスペク
ト比５０のテイスモーＤをアミノシランカップリング剤
で表面処理したテイスモーＤ１０１［大板化学社製］を
、実施例１では１１重量部、実施例２ては２５重量部、
二軸混練機にてシリンダ一温度２００〜２７０’Ｃ、ス
クリュー回転数１００ｒｐｒＴ１にて、混線押出した後
、ス１〜ランドカットしてペレット化した。

このものを９０’Ｃにて３時間乾燥後（水分率０．１％
以下）、シリンダ一温度２４０〜２９０６Ｃ１射出圧カ
フ００〜１２００ｋｇｆ／ｃｍ２、金型温度６０〜１１
０’Ｃの範囲で、硬式野球用ヘルメッ］−の成形を行な
い、１日室温放置後、日本工業規格Ｔ８１３３（昭和４
５年）に規定する方法に準拠して一１０±２℃に４時間
以上放置した低温処理後のヘルメットを、人頭模型に装
着した。このヘルメットに速度３０ｍ／秒で硬式野球ボ
ールの衝撃を加えた場合の人頭模型に加わる加速度を測
定すると同時に、衝撃の加わった部分の状態を目視観察
した。

比較例硬式野球用ヘルメット材料として現在使用されているポ
リカーホネート樹脂″パンライトＬ−１２５０Ｚ”［帝
人化成社製〕を、１２０’Ｃにて５時間以上乾燥しく水
分率０．０２％以下）、シリンダ一温度２７０〜３２０
’Ｃ，射出圧力１２００〜１５００ｋｇｆ／Ｃｍ２、金
型温度９０〜１２０℃の範囲で、硬式野球用ヘルメット
を射出成形し、実施例１〜２と同様に衝撃吸収性を評価
した。

実施例１〜２及び比較例の評価結果を第１表に示す。

第１表上記第１表より、現行のポリカーボネートよりも本発明
の材料の方が、人頭模型に加わる衝撃エネルギーが小さ
く（規格値はＭａＸ２５０ｇ）、衝撃吸収性能がより高
いことがわかる。

（以　　　」二　）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）（ａ）１３５℃デカリン溶媒中で測定した極限粘
度が１０〜４０ｄｌ／ｇである超高分子量ポリオレフィ
ンと（ｂ）同極限粘度が０．１〜５ｄｌ／ｇである低分
子量乃至高分子量ポリオレフィンとを多段階重合法によ
り製造してなり、（ａ）＋（ｂ）の総重量当り（ａ）が
１５〜４０重量％の割合で含有されており、上記極限粘
度が３．５〜１５ｄｌ／ｇである射出成形可能なポリオ
レフィン樹脂を使用したことを特徴とするスポーツ用保
護具。
（２）射出成形可能なポリオレフィン樹脂１００重量部
に対して繊維状強化材が５〜６５重量部配合された組成
物を使用する請求項（１）記載のスポーツ用保護具。
（３）ポリオレフィンがポリエチレンであり、繊維状強
化材がチタン酸カリウム繊維である請求項（１）記載の
スポーツ用保護具。