JPH05104620A - ポリプロピレン延伸物の製造方法 - Google Patents

ポリプロピレン延伸物の製造方法

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JPH05104620A
JPH05104620A JP11452691A JP11452691A JPH05104620A JP H05104620 A JPH05104620 A JP H05104620A JP 11452691 A JP11452691 A JP 11452691A JP 11452691 A JP11452691 A JP 11452691A JP H05104620 A JPH05104620 A JP H05104620A
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JP
Japan
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temperature
sheet
rolls
roll
ultra
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JP11452691A
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English (en)
Inventor
Hidenori Hirose
英典 広瀬
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Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 140℃テトラリン中における極限粘度が4
〜50dl/gである結晶性ポリプロピレン重合体粉末
を、該粉末のDSC曲線ピークの温度以上であって結晶
融点より低い温度に表面温度を設定した1対ないし複数
対の回転ロールで連続的に狭窄移送してシートとし、該
シートをその結晶融点より低い温度でロール群の周速差
を利用して延伸することを特徴とするポリプロピレン延
伸物の製造方法。 【効果】 超高分子量ポリプロピレン粒子であっても、
該樹脂の結晶融点より低い温度で連続的に狭窄移送して
シート状にすることができ、これをロール群の周速差を
用いて延伸することにより強度の高い延伸物を連続的に
生産することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、溶融押出成形不可能な
超高分子量の結晶性ポリプロピレン重合体粉末から強度
の高い延伸シートを製造する方法を提供するものであ
る。この延伸シートは包装フィルム、防水シート、金属
板保護シートとして有用である。
【0002】
【従来の技術】分子量が約100万以上の超高分子量ポ
リエチレン重合体パウダーから、高強度の延伸物を得る
方法が、いくつか提案されている。例えば特開昭56−
130313号公報には超高分子量ポリエチレンのデカ
リン希薄溶液から得たゲルを高倍率に延伸する方法が提
案されているが、製造にあたっては多量の溶剤を使用す
るものであり、経済的に極めて不利である。また、特開
昭59−130313号公報には同じく超高分子量ポリ
エチレンパウダー80〜15重量%に、低分子量ワック
スを20乃至85重量%溶融ブレンドしてから押出成形
してシートを得、しかる後、デカリン等の溶剤中で延伸
する方法が提供されているが、この場合も多量の溶剤を
必要とするものであり、やはり経済的に不利である。更
に、特開平2−2203号公報に、同じく超高分子量ポ
リエチレンについて分子の絡み合いを減少する条件で製
造した重合体パウダーを、その融点未満の温度で圧縮成
形し、ついで固相押出し、又は圧延してシート状とし、
しかる後延伸する方法が提案されているが、この方法
は、第一工程の圧縮成形段階を、工業的に連続化するこ
とが極めて困難である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】超高分子量ポリプロピ
レンは、溶融粘度が極めて大きい為に、従来のMFRが
1〜20g/10分のポリプロピレンの延伸シートの製
造に利用されてる溶融押出成形で延伸原反用のシートを
製造することは不可能である。そこで、本発明は、従来
の超高分子量ポリエチレンの延伸物の製造技術の如く、
溶剤を用いて溶液(ドープ)としたり、低分子ワックス
等とブレンドしたりすることなく、超高分子量ポリプロ
ピレンパウダー(粒子)から高強度延伸物を連続的に製
造する方法の提供を目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は140℃テトラ
リン中における極限粘度が4〜50dl/gである結晶
性ポリプロピレン重合体粉末を、該粉末のDSC曲線ピ
ークの温度以上であって結晶融点より低い温度に表面温
度を設定した1対ないし複数対の回転ロールで連続的に
狭窄移送してシートとし、該シートをその結晶融点より
低い温度でロール群の周速差を利用して延伸することを
特徴とするポリプロピレン延伸物の製造方法を提供する
ものである。
【0005】本発明に用いられる超高分子量結晶性ポリ
プロピレン重合体は、140℃テトラリン中における極
限粘度が4〜50dl/gの結晶性ポリプロピレン重合
体である。この重合体はプロピレン単独重合体であって
も、プロピレン50モル%と、他のオレフィン、例えば
エチレン、ブテン−1、4−メチルペンテン−1、ヘキ
セン−1等のオレフィンの一種または2種以上とのラン
ダム共重合体、或いはブロック共重合体であってもよ
い。
【0006】また、これらの混合物であってもよいし、
この重合体にスチレン、アクリル酸、無水マレイン酸、
イタコン酸、エポキシ化合物がグラフト共重合されたも
のでもよい。
【0007】この超高分子量の結晶性ポリプロピレン重
合粒子の製造法は、通常のポリプロピレンの重合と同じ
重合法で製造される(プラスチック エージ 1990
年3月号、36巻、137〜144頁)。
【0008】この重合体粒子に酸化防止剤、顔料、分散
剤、帯電防止剤、滑剤等の添加剤を0.05〜5重量%
配合してもよい。また、他のメルトフローレートが0.
1〜50g/10分のポリプロピレン、ポリエチレン、
ナイロン等の通常の熱可塑性樹脂を15重量%以下配合
しても良い。
【0009】超高分子量結晶性ポリプロピレン重合パウ
ダーの平均粒子径は、100〜600μmが一般である
が、特に粒子径についての厳しい制約はない。
【0010】以下、図面を用いて本発明を説明する。図
1、図2及び図3は、本発明の実施態様に於ける製造設
備の例を模式的に示したものである。図1には、提供さ
れた超高分子量ポリプロピレン重合パウダー(1)は1
対の適正温度に加熱された金属製狭窄移送ロール(2,
2′)によって連続的に圧縮賦形することによりシート
(フィルムも含む)状の延伸用原反(3)とする。続い
て、金属ロールとゴムロールによって構成される低速ニ
ップロール(4,4′)と高速ニップロール(6,
6′)の間に設けられた、適正温度に調節されたオーブ
ン(5)中で前記ロールの周速差を利用してシートは1
軸方向に延伸される。続いて、ニップロール(6,
6′)と(8,8′)の間に設けられた、適正温度に調
節されたオーブン(7)中でアニーリングされ、製品が
得られる。
【0011】金属製狭窄移送ロール(2,2′)の表面
温度は超高分子量結晶性ポリプロピレンの結晶融点をT
mとすると、(Tm−15℃)より高い温度からTmよ
り低い温度である。ここで結晶融点とは示差熱走査計
(DSC)で3〜10ミリグラムの超高分子量ポリプロ
ピレンパウダーを5℃/分の速度で昇温して得られるD
SC曲線(図4)において、結晶が完全に融解した溶解
終了温度Tm(ピークの右側の裾の温度)である。延伸
温度は特に、このDSC曲線のピーク温度ToからTm
の温度より3℃低い温度で行うのが好ましい。
【0012】狭窄移送ロール(2,2′)により圧縮さ
れるシートの線圧は10〜300kg/cmである。
【0013】低速ニップロール(4,4′)の周速に対
する高速ニップロール(6,6′)の周速は3〜8倍で
ある。
【0014】オーブン(7)の温度は、DSC曲線のピ
ーク温度ToからTmの間の温度、好ましくは(Tm−
30℃)から(Tm−5℃)の間の温度である。
【0015】図2は、図1に於ける1軸延伸工程に所謂
ロール延伸法を応用した例であり、延伸前の原反シート
(3)は、フリー回転ガイドロール(4)を経て、適正
温度に加熱された金属ロールとゴムロールによって構成
される低速ニップロール(4,4′)と高速ニップロー
ル(6,6′)の間で1軸延伸される。1,2,2′,
7,8,8′は、図1のそれと同様である。
【0016】図3は、図1における超高分子量結晶性ポ
リプロピレン重合パウダーを1対の適正温度に加熱され
た金属製狭窄移送ロール(2,2′)によって連続的に
圧縮することにより賦形して、シート状の延伸用原反
(3)とするのに対して、該延伸用原反(3)の製造工
程が、金属狭窄移送ロールが実質上2対となる如く、
2,2′,2″の3本の加熱ロールで構成されるもので
ある。1,3,4,4′,5,6,6′,7,8,8′
は、図1のそれと同様である。
【0017】なお、原反製造工程時の温度が結晶融点を
越えると、後の工程の延伸がしにくくなり、得られる延
伸シートの強度は低いものとなる。また、DSC曲線の
ピーク温度(To)より低い温度であると、重合パウダ
ー間の結合が低く、次の延伸工程をすることができな
い。
【0018】得られる延伸物の肉厚は0.03〜5m
m、強度は0.65GPa以上である。
【0019】
【作用】原反シート製造時の狭窄移送ロールの表面温
度、シート延伸温度を選択することにより、ロール群を
用い、連続的に超高分子量結晶性ポリプロピレンの延伸
シートを製造することができる。
【0020】
【実施例】
実施例−1 140℃テトラリン中における極限粘度が17.5dl
/gである超高分子量結晶性ポリプロピレン重合体パウ
ダー(Tm168℃、To152℃、軟化点113℃)
を用いて、図1の工程で1軸延伸物を得た。この場合、
図1に於けるロール(2,2′)の直径は120mmで
あり、その表面温度を158℃とし、回転周速を4.5
m/分とした。
【0021】該パウダーは、ロール(2,2′)によっ
て狭窄移送され、厚さ750μmの延伸用原反シートに
賦形され、続いて、低速ニップロール(4,4′)と高
速ニップロール(6,6)の間の140℃に温度調節さ
れたオーブン中で、10.5倍1軸方向に延伸をした。
続いて、(6,6′)及び(8,8′)の等速ニップロ
ール間の155℃に温度調節されたオーブン中でアニー
リングした。
【0022】得られた延伸物の引っ張り破断強度(JI
S K−7113−1981)は、0.73GPaであ
った。
【0023】実施例−2 実施例−1で用いた140℃テトラリン中における極限
粘度が17.5dl/gである超高分子量ポリプロピレ
ン重合体パウダーを用いて、図1の製造工程でロール
(2,2′)の表面温度を162℃とし、その他の条件
を実施例−1と同様とした。最大14.3倍の1軸延伸
が可能であった。得られた延伸物の引っ張り破断強度
は、0.90GPa であった。
【0024】実施例−3 140℃テトラリン中における極限粘度が17.5dl
/gである超高分子量ポリプロピレン重合体パウダーを
用いて、図1の製造工程でロール(2,2′)の表面温
度を165℃とし、その他の条件を実施例−1と同様と
した。最大15.4倍の1軸延伸が可能であった。得ら
れた延伸物の引っ張り破断強度は、0.95GPaであ
った。
【0025】比較例−1 140℃テトラリン中における極限粘度が17.5dl
/gであるポリプロピレン重合体パウダーを用いて、図
1の製造工程でロール(2,2′)の表面温度を145
℃とし、その他の条件を実施例−1と同様としたとこ
ろ、延伸ができず、シートが引きちぎれた。
【0026】比較例−2 140℃テトラリン中における極限粘度が17.5dl
/gであるポリプロピレン重合体パウダーを用いて、図
1の製造工程でロール(2,2′)の表面温度を170
℃とし、その他の条件を実施例−1と同様とした。最大
5.0倍の1軸延伸が可能であった。得られた延伸物の
引っ張り破断強度は、0.44GPaであった。
【0027】比較例−3 140℃テトラリン中における極限粘度が17.5dl
/gであるポリプロピレン重合体パウダーを用いて、図
1の製造工程でロール(2,2′)の表面温度を180
℃とし、その他の条件を実施例−1と同様とした。最大
4.9倍の1軸延伸が可能であった。得られた延伸物の
引っ張り破断強度は、0.44GPaであった。
【0028】比較例−4 140℃テトラリン中における極限粘度が17.5dl
/gであるポリプロピレン重合体パウダーを用いて、図
1の製造工程でロール(2,2′)の表面温度を165
℃、そのロール周速を8.0m/分とし、その他の条件
を実施例−1と同様とした。最大4.9倍の1軸延伸が
可能であった。得られた延伸物の引っ張り破断強度は、
0.95GPaであった。
【0029】実施例−5 140℃テトラリン中における極限粘度が17.5dl
/gである超高分子量ポリプロピレン重合体パウダーを
用いて、図3の製造工程でロール(2,2′,2″)の
表面温度を165℃、そのロール周速を4.5m/分と
し、その他の条件を実施例−1と同様とした。本実施例
が実施例−1と異なる点は、ポリプロピレン重合体パウ
ダーが、狭窄移送ロール(2,2′)でシート状に賦形
され、続いて再び狭窄移送ロール(2,2″)で狭窄さ
れて、該シートの厚みが減少される。かくして得られた
延伸用原反(3)の厚さは690μmであり、最大1
8.0倍の1軸延伸が可能であった。得られた延伸物の
引っ張り破断強度は1.04GPaであった。
【0030】実施例−6 140℃テトラリン中における極限粘度が7.5dl/
gである超高分子量ポリプロピレン重合体パウダーを用
いて、図1の製造工程でロール(2,2′)の表面温度
を165℃、そのロール周速を4.5m/分とし、その
他の条件を実施例−1と同様とした。最大10.1倍の
1軸延伸が可能であった。得られた延伸物の引っ張り破
断強度は、0.75GPaであった。
【0031】実施例−7 140℃テトラリン中における極限粘度が10.2dl
/gである超高分子量ポリプロピレン重合体パウダーを
用いて、図1の製造工程でロール(2,2′)の表面温
度を165℃、その他の条件を実施例−1と同様とし
た。最大13.2倍の1軸延伸が可能であった。得られ
た延伸物の引っ張り破断強度は、0.84GPaであっ
た。
【0032】実施例−8 140℃テトラリン中における極限粘度が21.5dl
/gである超高分子量ポリプロピレン重合体パウダー
(Tm169℃、To151℃、軟化点115℃)を用
いて、図1の製造工程でロール(2,2′)の表面温度
を165℃とし、その他の条件を実施例−1と同様とし
た。最大22.3倍の1軸延伸が可能であった。得られ
た延伸物の引っ張り破断強度は、1.11GPaであっ
た。
【0033】実施例−9 140℃テトラリン中における極限粘度が24.3dl
/gであるポリプロピレン重合体パウダー(Tm171
℃、To153℃、軟化点113℃)を用いて、図1の
製造工程でロール(2,2′)の表面温度を165℃と
し、その他の条件を実施例−1と同様とした。最大2
3.5倍の1軸延伸が可能であった。得られた延伸物の
引っ張り破断強度は、1.14GPaであった。
【0034】実施例−10 140℃テトラリン中における極限粘度が24.3dl
/gであるポリプロピレン重合体パウダーを用いて、図
3の製造工程でロール(2,2′,2″)の表面温度を
165℃とし、その他の条件を実施例−9と同様とし
た。最大29.5倍の1軸延伸が可能であった。得られ
た延伸物の引っ張り破断強度は、1.18GPaであっ
た。
【0035】比較例−4 140℃テトラリン中における極限粘度が3.8dl/
gである超高分子量ポリプロピレン重合体パウダー(T
m167℃、To150℃、軟化点110℃)を用い
て、図1の製造工程でロール(2,2′)の表面温度を
165℃とし、その他の条件を実施例−1と同様とし
た。最大5.7倍の1軸延伸が可能であった。得られた
延伸物の引っ張り破断強度は、0.41GPaであっ
た。
【0036】
【効果】超高分子量ポリプロピレン粒子であっても、該
樹脂の結晶融点より低い温度で連続的に狭窄移送してシ
ート状にすることができ、これをロール群の周速差を用
いて延伸することにより強度の高い延伸物を連続的に生
産することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施する装置の正面図である。
【図2】本発明を実施する別の装置の正面図である。
【図3】本発明を実施する別の装置の正面図である。
【図4】ポリプロピレンのDSC曲線を示す図である。
【符号の説明】
1 超高分子量結晶性ポリプロピレン重合体粉末 2,2′ 金属製狭窄移送ロール 3 延伸前のシート 4,4′ 低速ニップロール 5,7 オーブン 6,6′ ニップロール 8,8′ ニップロール 9 延伸物 Tm 結晶融点 To DSCピーク温度

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 140℃テトラリン中における極限粘度
    が4〜50dl/gである結晶性、ポリプロピレン重合
    体粉末を、該粉末のDSC曲線ピークの温度以上であっ
    て結晶融点より低い温度に表面温度を設定した1対ない
    し複数対の回転ロールで連続的に狭窄移送してシートと
    し、該シートをその結晶融点より低い温度でロール群の
    周速差を利用して延伸することを特徴とするポリプロピ
    レン延伸物の製造方法。
JP11452691A 1991-05-20 1991-05-20 ポリプロピレン延伸物の製造方法 Pending JPH05104620A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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