JPH05507748A - 架橋した配向高分子量ポリエチレンおよびこのようなポリエチレンから製品を製造する方法 - 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】 架橋した配向高分子量ポリエチレンおよびこのようなポリエチレンから製品を製 造する方法本発明は架橋した配向高分子量ポリエチレンおよびこのようなポリエ チレンがら製品を製造する方法に関する。

配向高分子量ポリエチレンは、特に、ＵＳ−＾−４，３４４，９０８から公知で あり、これには、高い破断点引張強さと高いモジュラスを有するポリエチレン繊 維の製造が記載されている。

しかし、これらポリエチレンの問題点は耐熱性に乏しいことである。公知の配向 高分子量ポリエチレン製のクランプした製品を、しばらくの間、１４５℃の温度 に曝すと、その引張強度および弾性率は非常に大きく減少する。１５５℃以上の 温度では、この製品は破断する。ポリエチレンを架橋させることによって耐熱性 を向上させる試みがなされてきた。高エネルギーの電子線を照射することによっ て配向高分子量ポリエチレン繊維を架橋させることは、例えば、ディー・ジエイ ・ディクストラ（Ｄ、　Ｊ、　Ｄｉｊｋｓｔｒａ）、エイ・ジェイ・ベニングス （＾Ｊ、　Ｐｅｎｎｉｎｇｓ）、ポリマー・ビュリティン（Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｂ ｕｌｌｅｔｉｎ）　１７巻、５０７頁（１９８７年）がら公知である。

しかし、こうして得られた繊維は耐熱性が充分ではなく、照射を行うと、破断点 引張強さが減少する。

本発明の目的は、耐熱性が大きく、高い破断点引張強さくσ）と高い弾性率（Ｅ ）を有する配向高分子量ポリエチレンである。

この目的は、上記のポリエチレンが３０％（ｗｔ）までの架橋したポリ−１，４ −ブタジェンを含むことで達成される。本発明によるポリエチレン製品は、応力 下で、２００℃程度の高い温度に曝した場合にも破断しない。これらの製品は高 い初期破断点引張強さくσ）と高い弾性素（Ｅ）を有し、これらは２００℃の温 度に曝した後でも引き続き高いことが見い出された。

上記のポリ−１，４−ブタジェンは、好ましくは、その少なくとも９０％（モル ）がポリ−トランス−１，４−ブタジェンからなる。

ポリ−トランス−１，４−ブタジェンそれ自体は、ジ・ナツタ（Ｇ、Ｎａｔｔａ ）、エンメ・ベゴラーｏ　（Ｍ、　Ｐｅｇｏｒａｒｏ）およびビ・クレモネッシ （Ｐ、　Ｃｒｅｍｏｎｅｓｉ）、キミ力・工・インドウストリア（Ｃｂｉｔ　ｅ 　Ｉｎｄｕｓｔｒｉａ）、１巻、７号、７２２頁（１９６５年）から公知である 。

ポリ−トランス−１，４−ブタジェンからなる製品は適度に延伸できないので、 それから、高（弓１張強さとＥモジュラスを有する製品は得られない。１つには 、ポリ−トランス−１，４−ブタジェンからなる製品の最大延伸率は、わずか約 ５である（ニス・イワヤナギ（Ｓ、　Ｉｗａｙａｎａｇｉ）、アイ・サクライ（ １，５ａｋｕｒａｉ）、ティー・サクライ（Ｔ、　５ａｋｕｒａｉ）およびティ ー・セト（Ｔ、　５ｅｔｏ）、ジャーナル・オブ・マクロモレキュラー樽サイエ ンスーフィジックス（Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｉ［ａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ 　５ｃｉｅｎｃｅ−Ｐｈｙｓｉｃｓ）中、３２巻、１６３頁、（１９６８年）を 参照）。

本発明による製品は高分子量ポリエチレンおよび３０％（Ｗｔ）までのポリ−ト ランス−１，４〜ブタジエンを含有し、７０〜１４０℃の範囲内の温度で高い延 伸率を有する。１００℃で、この延伸率は少なくとも１０（例えば、１００）で ある。

高分子量ポリエチレンは、本発明では、平均分子量が少なくとも５　Ｘ　１０　 ’ｋｇ１モルのポリエチレンを意味するものと理解される。重量平均分子量（Ｍ 、）は、ゲル透過クロマトグラフィー（ＧＰＣ）や光散乱法など、この目的に対 して公知の方法を適用することによって測定される。数平均分子量（Ｍｌ）も、 ＧＰＣを適用することによって測定できる。重量平均分子量（Ｍ、）が少なくと も５Ｘ１０’ｋｇ／キロモルのポリエチレンの場合、Ｍ、は１３５℃のデカリン 中で測定した固有粘度（ＩＶ）から計算される。この重量平均分子量が０６５お よび１．　ＯＸ　１０’ｋｇ／キロモルであることは、経験式： ％式％） によると、１３５℃のデカリン中でのＩＶが５゜１および８．５ｄｌ／ｇに対応 する。

非常に高分子量のポリエチレン（超高分子量ポリエチレン、すなわちＵＦ（ＭＷ ＰＥ）を使用することが好ましい。このようなポリエチレンの中でも、重量平均 分子量Ｍ、は、例えば、１　ｘ　１０　’ｋｇ／キロモルと１０　Ｘ　１０　’ ｋｇ／キロモルとの間である。

高分子量ポリエチレンは、さらに、この点について、炭素原子１０００個当たり 側鎖が１０本以下、好ましくは炭素原子１０００個当たり側鎖が３本以下の線状 ポリエチレン、あるいは、このようなポリエチレンであって、少量、好ましくは ５％（モル）以下の他の共重合アルケン、例えば、プロピレン、ブチレン、ペン テン、ヘキセン、４−メチル−ペンテン、オクテンなどを１種またはそれ以上含 有するポリエチレンを意味するものと理解される。このポリエチレンは、さらに 、少量、好ましくは最大２５％（ｉｔ）の他のポリマー、特定的にはポリプロピ レン、ポリブチレン、またはプロピレンと少量のエチレンとのコポリマーなどの アルケン−１−ポリマーを１種またはそれ以上含有していてもよい。

本発明により使用されるポリ−１，４−ブタジェンは当該分野で公知の方法に従 って調製される。この点については、例えば、ジ・ナツタ（Ｇ、　Ｎａｔｔａ） 、エンメ、ペゴラーロ（Ｍ、　Ｐｅｇｏｒａｒｏ）およびピークレモネッシ（Ｐ 、　Ｃｒｅｍｏｎｅｓｉ）、キミカ−ニーインドウストリア（Ｃｈｉｍ、ｅ　Ｉ ｎｄｕｓｔｒｉａ）、１巻、７号、７２２頁、（１９６５年）を参照。一般に、 粘度平均分子！）（Ｍ、）が少なくとも１×１０４のポリ−１，４−ブタジェン が使用される。Ｍ７は、好ましくは少なくとも３Ｘ１０４、特定的には少なくと も６×１０４である。重合の過程では、ポリ−トランス−１，４−ブタジェンの 含量を高くすることが好ましい。ポリ−１，４−ブタジェンは、例えば、少なく とも９０％（モノリのポリ−トランス−１，４−ブタジェンからなる。ポリ−ト ランス−１，４−ブタジェンの含量は、特定的には少なくとも９５％（モル）で あり、より特定的には少なくとも９８％（モル）である。

本発明による製品は３０％（ｖｔ）までの架橋したポリ−１，４−ブタジェンを 含有する。それは、好ましくは０．５〜１０％（ｖｔ）までのポリ−１，４−ブ タジエンを含有し、より特定的には０．５〜５％（ｖｔ）である。ポリ−１，４ −ブタジェンの架橋度は、少なくとも５０％、特定的には少なくとも９０％、よ り特定的には少なくとも９５％でなければならない。

本発明による製品は、さらに、溶剤、着色剤、安定剤、酸化防止剤、ワックスお よび充填剤などの非重合性材料を含有していてもよい。これら材料の量はポリマ ーに対して合計６０％（ｖｏｌ）までがよい。

本発明よる製品の製造は配向高分子量ポリエチレンからなる製品の製造に対して 当該分野で公知の方法に従って実施される。好ましくは、適当な溶剤中における 高分子量ポリエチレンおよびポリ−１，４−ブタジェンの溶液を熱可逆的ゲル化 によってゲル製品に変換し、その後直ちに、得られたゲル製品を延伸してポリマ ー分子を配向させる方法を適用することができる。この最後に述べた方法、すな わち、いわゆるゲルルートについては、以下で詳しく説明する。

本発明によりゲルルートを適用する際には、様々な溶剤を使用することができる 。適当な溶剤としては、パラフィン、パラフィンワックス、トルエン、キシレン 、テトラリン、デカリン、モノクロロベンゼン、ノナン、デカンまたは石油留分 などのハロゲン化または非ハロゲン化の炭化水素が挙げられる。もちろん、溶剤 の混合物を使用することもできる。

溶液中におけるポリエチレンおよびポリ−１，４−ブタジェンの濃度は様々であ りうる。この点について重要なことは、特に、溶剤の性質およびポリエチレンの 分子量である。非常に高分子量（Ｍ、が、例えば、１×１０６以上）のポリマー の全濃度が５０％（モル）以上の溶液は、通常、高粘度であるので、取り扱いが 困難である。溶液の粘度に対しては、ポリエチレンが比較的低分子であるので、 ポリ−１，４−ブタジェンの分子量は、それほど重要ではない。全濃度が、例え ば、０．５％（ｖｔ）以下の溶液を使用した場合の問題点は、収量が少なく、溶 剤の分離および回収にかかるコストが増大することである。それゆえ、一般的に は、高分子量ポリマーの全濃度が１％（ｖｔ）と４０％（ｖｔ）との間、特定的 には５〜３０％（ｖｔ）の溶液から出発する。

適用する溶液は、様々な方法、例えば、溶剤中に固体粒子状のポリ−１，４−ブ タジェンおよびポリエチレンを懸濁させた後、高温で撹拌するか、あるいは、こ の呼濁液を押出機、例えば、混合機構および搬送機構を備えた二軸スクリュー押 出機で溶液に変換することによって調製することができる。

本発明では、上記の溶液から溶剤を含有する造形品への変換は、様々な方法によ って、例えば、サーキュラ−ダイやスリットダイを有する紡糸ヘッドでフィラメ ントやリボンに紡糸することによって、あるいは、通常は異形押出ヘッドを備え た押出機で押出すことによって行うことができる。

造形の間の温度は溶解点以上で選択しなければならない。この溶解点は、溶剤、 ポリエチレンおよびポリ−１，４−ブタジェンの濃度、これらポリマーの分子量 および加えた圧力によって決まる。

この温度は、好ましくは少なくとも９０℃であり、特定的には少な（とも１００ ℃である。もちろん、この温度は、ポリ−１，４−ブタジェンおよび高分子量ポ リエチレンの分解温度以下で選択しなければならない。

溶剤を含有する造形品は、続いて、均一なゲル構造を有するゲル製品が得られる ように、ゲル化温度以下に冷却される。この方法では、製品は、空気および／ま たは液体冷却剤、例えば、水を使用して急速に冷却される。ゲル化温度は、特に 、溶剤に依存し、一般的には、上記の溶解温度に事実上依存する。製品は、はぼ 室温に冷却するのが好ましい。

このようにして得られたゲル製品は、引き続いて、延伸される。延伸前に、例え ば、抽出によって、少なくとも一部の溶剤を除去することもできる。延伸は、依 然として存在する溶剤の全部または一部が、例えば、ガスによって、あるいは抽 出浴中で延伸することによって除去されるような条件下でも実施することができ る。

延伸は、本発明では、ポ■ルトランスー１．４−ブタンエンの固体への一次転移 点以上の温度で実施しなければならない。これは、ポリ−トランス−１，４−ブ タジェンの結晶構造が（単斜晶系から疑似六方晶系へ）変化する温度である。

この点については、エム・モラー（Ｍ、　Ｍｏ１ｌｅｒ）、マクロモレクラーレ ・ヘエミー（インクルーディング・ラピッド・コミュニケーンヨンズＸＭａｋｒ ｏｍｏ１．　Ｃｈｅｍ、　ＲａｐｉｃｌＣｏｍｍ、　）、９巻、１０７頁（１９ ８８年）を参照。この温度は、ここに述べる融点などの他の相転移点と同様に、 示差走査熱量分析（ＤＳＣ）によってめられる。この技術を使用すれば、ポリ− トランス−１，４−ブタジェンの固体への一次転移点に対応する吸熱ピークが約 ６５〜７０℃であることがわかり、高分子量ポリエチレンの融点に対応する吸熱 ピークが約１４０〜１４５℃であることがわかる。トランス−１゜４−ポリブタ ジェンの融点に対応する吸熱ピークが、やはり１４０〜１４５℃に出現するので 、ポリエチレンの吸熱ピークから分離して観察することはできない。

本発明において、ＤＳＣ測定は以下のようにして実施する。サーモグラムはパー キン−エルマー（Ｐｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ）社のＤＳＣ−７型熱量計を用いて 作成する。用いる加熱速度は１０℃／分である。温度較正の基準は、融点（Ｔ、 ）が１５６．６℃、融解エンタルピー（ΔＨゆ）が２８．４Ｊ／ｇのインジウム である。試料の重量は１０ｍｇである。適当な熱伝導のために、−滴のシリコー ン油を試料に添加する。

本発明においては、延伸工程に高い延伸比を適用することができる。一般的には 少なくとも１０、好ましくは少なくとも２０、特定的には少なくとも４０の延伸 比が適用される。

あるいは、上記のゲル化工程に加えて、配向ポリエチレン製品を製造する他の方 法、例えば、未使用高分子量ポリエチレンを加工する当該分野で公知の方法を用 いることもできる。この点については、ＷＯ−８７１０３２８８を参照。純粋な 未使用ポリエチレンに代えて、本発明による方法に、未使用ポリエチレンとポリ −１，４−ブタジェンとの混合物が用いられている。

良好な耐熱性を得るために、本発明による製品は少な（とも部分的に架橋させな ければならない。架橋は、この製品中の分子を配向させる前、途中または後に行 うことができる。それゆえ、「ゲルルート」を用いるのであれば、ゲルを、例え ば、架橋させることができるが、架橋は延伸の途中または後で行ってもよい。

架橋はポリエチレンおよびポリ−１，４−ブタジェンの分子を配向させた後で行 うことが好ましい。

架橋は材料を架橋させる当該分野で公知の方法によって行う。これは、γ線や高 エネルギーの電子線を照射するか、あるいは架橋剤を添加することによって行う ことができる。電子線照射を用いることが好ましい。線量は、好ましくは１〜１ ５０ｋＧｙ（キログレイ）、特定的には１０〜１００ｋＧｙである。照射を行う 温度は重要ではない。高い温度では、架橋度が高くなる。この温度は一１０〜１ ５０℃であるが、この温度は８０〜１４０℃であることが好ましい。

本発明によるポリエチレン（繊維、フィルム、異形材など）は架橋しているので 、配向ポリエチレンの公知の用途だけでなく、耐クリープ性、圧縮強さ、耐熱性 および耐フィブリル化性が重要である用途にも用いることができる。これは、例 えば、本発明の繊維が強化材として非常に適する耐力複合材料の場合である。

本発明を以下の実施例によって説明する。

実施例工〜ｍおよび比較例Ａでは、照射度の効果を調べる。

実施例Ｉ： 本実施例で用いる高分子量ポリエチレンは、Ｍ、が１．５ｘｌＯ’ｇ１モル、Ｍ 。

が２×１０５ｇ１モルであり、ヘキスト・ルールへエミー（Ｉｌｏｅｃｈｓｔ　 Ｒｕｈｒｃｈｅｍｉｅ）社のホスターレン（Ｈｏｓｔａｌｅｎ）ブール（Ｇｕｒ ）−４１２’型である。ポリ−トランス−１゜４−ブタジェンは、ジ・ナツタ（ Ｇ、　Ｎａｔｔａ）、エンメ・ペゴラーロ（Ｍ、　Ｐｅｇｏｒａｒｏ）およびピ ・クレモネッシ（Ｐ、　Ｃｒｅｍｏｎｅｓｉ）、キミカ・工・インドウストリア （Ｃｈｉｍ、　ｅＩｎｄｕｓｔｒｉａ）、４７巻、７号、７２２頁（１９６５年 ）に従って調製する。このようにして調製したポリ−１，４−ブタジェンは、粘 度平均分子量Ｍ７が７．５ｘｌＯ’ｇ１モルであり、ビニル含量が０．９〜１２ ％（モル）、およびトランス−１，４−ブタジェン含量が９９１〜９８．８％（ モル）である。

高分子量ポリエチレン１２ｇおよびポリ−１，４−ブタジェン３ｇを、キシレン １ｄａ３に懸濁し、ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール（Ｄ　Ｂ　Ｐ　Ｃ）を安定 剤として、高分子量ポリエチレンに基づいて計算した０、５％（ｖｔ）の量で添 加する。得られた懸濁液を真空中で脱気し、続いて窒素ガスで飽和させ、シリコ ーン洛中で約１２０℃に加熱する。加熱中、分散液を撹拌し、均一な分散液を形 成する。しばらくして、撹拌を中止し、その後直ちに、均一な溶液が得られるま で、この分散液を１３０℃で約４時間保持する。この溶液をアルミニウム製の皿 に注ぎ入れ、その後直ちに、この溶液を室温に冷却して、ゲル化を行う。得られ たフィルムを風乾し、ｎ−ヘキサンを用いて２３℃で安定剤を抽出する。続いて 、得られたフィルムを、３ｘｌＱ’Ｐａの圧力で１時間圧縮する。

延伸 上記のフィルムを寸法２５ｘ８ｍｍのリボンに切断し、ホットプレート上にて１ ００℃で延伸する。延伸比は、未延伸試料に延伸の方向に沿って１關おきに印を 付け、延伸前後における即問の距離を測定することによってめる。延伸比（λ） は延伸後における即問の距離と延伸前におけるこれら即問の距離との商である。

延伸が均一でなければならない場合、延伸後におけるすべての即問の距離はほぼ 同じでなければならない。実施例工では、４０までの延伸比（λ）で延伸を行う 。得られた（未照射）リボンの破断点引張強さくσ）は１．０ＧＰａ、弾性率（ Ｅ）は４１　ＧＰａである。

ニー慰 電子線照射はヴアン・デ・グラーフ（Ｖａｎ　ｄｅ　Ｇｒａａｆ）発生器を用い て実施する。

延伸試料には、エネルギー３　ＭｅＶの電子線の束をアンペア数１５０μＡで照 射するが、この束を通過するごとの線量は０．８５５ｋＧｙになる。試料は、温 度３０℃のＮ２雰囲気下にて、全線量６０ｋＧｙ（７０回通過）で照射する。

耐熱性の試験 以下の温度処理を実施する。照射試料を枠組に長さを一定にしてクランプし、そ の後直ちに、この枠組を温度２００℃のオーブンに入れる。３０秒後、この枠組 をオーブンから取り出す。この処理の間、試料は破断せず、試料の外観には全く 変化が見られない。

結果を表１に示す。

実施例■ 実施例工と同様にして、フィルムを調製する。ただし、このときは、実施例Ｉで 用いたものと同様の高分子量ポリエチレン１５ｇおよびポリ−１，４−ブタジエ ン０．７５ｇから出発する。このフィルムをリボンに切断し、実施例工のように 、これらリボンを延伸して照射する。結果を表１に示す。

比較例Ａ 実施例Ｉと同様にして、フィルムを調製する。ただし、このときは、高分子量ポ リエチレン１５ｇだけから出発する。このフィルムをリボンに切断し、実施例Ｉ のように、これらリボンを延伸する。得られた（未照射）リボンの破断点引張強 さくσ）はｌ、５ＧＰａ、弾性率（Ｅ）は６２ＧＰａである。続いて、実施例Ｉ のように、これらリボンを照射する。照射後、破断点引張強さくσ）はＱ、９Ｇ Ｐａ、弾性率（Ｅ）は６２６Ｐａである。実施例Ｉで説明した温度処理を行うと 、これらリボンは収縮し、数秒以内に破断する。結果を表１に示す。

木製品は破断する。

実施例■、■および比較例Ｂでは、線量がリボンの機械的性質に及ぼす影響を調 べる（温度処理なし）。

実施例■ 実施例Ｉと同様にして、フィルムを調製する。このフィルムをリボンに切断し、 実施例工のように、これらリボンを延伸して照射する。ただし、線量は２０ｋＧ ｙである。得られたリボンの機械的性質を表２に示す。

実施例■ 実施例Ｉと同様にして、フィルムを調製する。このフィルムをリボンに切断し、 実施例ｒのように、これらリボンを延伸して照射する。ただし、線量は１００ｋ Ｇｙである。得られたリボンの機械的性質を表２に示す。

比較例Ｂ 実施例Ｉと同様にして、フィルムを調製する。このフィルムをリボンに切断し、 実施例Ｉのように、これらリボンを延伸する。ただし、照射は行わない。得られ たリボンの機械的性質を表２に示す。

線量が機械的性質に及ぼす実際の影響は認められない。

実施例Ｖ〜■および比較例Ｃでは、ポリ−１，４−ブタジェンの量がリボンの機 械的性質に及ぼす影響を調べる。試料は照射していない。

実施例Ｖ 実施例工と同様にして、フィルムを調製する。ただし、ポリエチレン１４．８５ ｇおよびポリ−１，４−ブタジェン０．１５ｇから出発する。このフィルムをリ ボンに切断し、実施例Ｉのように、これらリボンを延伸する。得られたリボンの 機械的性質を表３に示す。

実施例■ 実施例Ｉと同様にして、フィルムを調製する。ただし、ポリエチレン１４．２５ ｇおよびポリ−１，４−ブタジェン０．７５ｇから出発する。このフィルムをリ ボンに切断し、実施例工のように、これらリボンを延伸する。得られたリボンの 機械的性質を表３に示す。

実施例■ 実施例Ｉと同様にして、フィルムを調製する。ただし、ポリエチレン１３．５ｇ およびポリ−１，４−ブタジェン１，５ｇから出発する。このフィルムをリボン に切断し、実施例Ｉのように、これらリボンを延伸する。得られたリボンの機械 的性質を表３に示す。

実施例■ 実施例Ｉと同様にして、フィルムを調製する。ただし、ポリエチレン１０．０５ ｇおよびポリ−１，４−ブタジェン４．９５　ｇから出発する。このフィルムを リボンに切断し、実施例Ｉのように、これらリボンを比率（λ）４０に延伸する 。延伸比（λ）が１および１１のリボンも調製する。これらのリボン（λ＝１． １１および４０）中におけるポリ−１，４−ブタジェンおよびポリエチレンの分 子配向度は、Ｘ線回折によってめる。

Ｘ線回折の測定（広角Ｘ線散乱（ＷＡＸＳ））は、スタットン（Ｓｔａｔｔｏｎ Ｒ）型のカメラを用いて実施する。ＮｉフィルターをかけたＣｕＫ、線を、電圧 ５ＱｋＶ、アンペア数３０ｍＡで発生させた。試料とフィルムとの間の距離は５ ０ｍｍであった。

ＷＡＸＳ写真を図１に示す。延伸比λが１のものは（ａ）、延伸比λが１１のも のは（ｂ）および延伸比λが４０のものは（Ｃ）に示す。図１ｂおよびＩＣのよ うな点パターンは、ポリエチレンおよびポリ−１，４−ブタジェンの分子配向度 が高いことを示している。延伸しなければ、はとんど配向していない（図１ａ） 。得られたリボン（λ＝４０）の機械的性質を表３に示す。

比較例Ｃ 実施例Ｉと同様にして、フィルムを調製する。ただし、ポリエチレン７．５ｇお よびポリ−１，４−ブタジェン７．５ｇから出発する。このフィルムをリボンに 切断し、実施例Ｉのように、これらリボンを延伸する。しかし、延伸比（λ）が ２５の場合には、製品は破断する。結果を表３に示す。

＊　λ＝２５で、製品は破断する。

本実施例で用いた高分子量ポリエチレンは、１３５℃のデカリン中で測定した固 有粘度が１７ｄｌ／ｇである。ポリ−１，４−ツバジエネン（ｔｕｂａｄｉｅｎ ｅｎ）は実施例１で用いたものと同様である。

ポリ−１，４−ブタジェン１０重量部およびポリエチレン９０重量部のブレンド をデカリンに懸濁して、１０重量％懸濁液とした。この懸濁液に、０．２５重量 ％のジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール（ＤＢＰＣ）を安定剤として添加した。こ の懸濁液を温度２１０℃の二輪スクリュー押出機で混練して、均一で透明な溶液 を得た。

次いで、この溶液を直径０．８■のオリフィスから紡糸した。これらの紡糸フィ ラメントを６５℃に冷却し、続いて、空気加熱したオーブン中で二段階に延伸し た。第一段階では、これらフィラメントを１１０℃で２０倍（長さで）に延伸し 、第二段階では、１４７℃で４倍に延伸した。デカリンは延伸操作の間に蒸発し た。

得られたフィラメントは、弾性率Ｅが７６．１ＧＰａ、破断時の伸び率εが３． ５％での引張強さσが２．４ＧＰａである。

巴−鯉 電子線照射は実施例１のように実施する。比較例りでは、フィラメントを照射し なかった（ＯｋＧｙ）。線量は、実施例■では２０ｋＧｙ、実施例Ｘでは５０ｋ Ｇｙおよび実施例ぶては１００ｋＧｙである。

照射フィラメントの機械的性質を表４に示す。

表４：照射フィラメントの機械的性質 上記のフィラメントを枠組にクランプし、その後直ちに、この枠組を温度１７０ ℃のオーブンに入れた。９０秒後、この枠組をオーブンから取り出す。比較例り のフィラメントは収縮し、数秒以内に破断する。実施例■〜Ｘのフィラメントは 破断せず、加熱処理の間に外観は全く変化しなかった。加熱処理したフィラメン トの機械的性質を表５に示す。

表５＝加熱処理後の照射フィラメントの機械的性質＊　加熱処理の間に、フィラ メントが破断した。

加熱処理によって、破断時の伸び率が増大したことがわかる。

収縮応力の測定 上記のフィラメントを、引張強さ測定装置の枠組に長さを一定にしてクランプす ることによって、加熱による収縮応力を測定した。この枠組をオーブンに入れた 。温度を２０℃から２００℃に上昇させた。温度が上昇する間、フィラメントの 応力を測定した。

結果を図２に示す。横軸（１）には温度（’Ｃ）が目盛られ、縦軸（ＩＩ）には 収縮応力（ＭＰａ）が目盛られている。この図で、比較例りは△、実施例■は０ １実施例Ｘは口および実施例■は△で示されている。比較例りは収縮応力の急峻 な上昇を示す。

そのフィラメントは約１４５℃で破断する。照射フィラメント（実施例■〜ＸＩ ）は、収縮応力の中程度の上昇を示し、１５０〜２００℃の温度では、２０〜１ １０℃での収縮応力に匹敵する収縮応力を示す。

要約書 本発明は、３０％（ｖｔ）までの架橋したポリ−１，４−ブタジェンを含有する 架橋した配向高分子量ポリエチレンに関する。好ましくは、このポリ−１，４− ブタジェンの少なくとも９０％（モル）はポリ−トランス−１，４−ブタジェン からなる。また、本発明は、このようなポリエチレンから製品を製造する方法に も関する。

国際調査報告 国際調査報告

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．３０％（ｗｔ）までの架橋したポリ−１，４−ブタジエンを含有することを 特徴とする架橋した配向高分子量ポリエチレン。
2. ２．１〜１０％（ｗｔ）の架橋したポリ−１，４−ブタジエンを含有することを 特徴とする請求項１記載の架橋した配向高分子量ポリエチレン。
3. ３．ポリ−１，４−ブタジエンの少なくとも９０％（モル）がポリ−トランス− １，４−ブタジエンからなることを特徴とする請求項１または２記載の架橋した 配向高分子量ポリエチレン。
4. ４．ａ．適当な溶剤中における高分子量ポリエチレン７０〜９９．９％（ｗｔ） とポリ−トランス−１，４−ブタジエン０．１〜３０％（ｗｔ）との混合物から なる高分子量ポリエチレン濃度が０．５〜５０％（ｗｔ）の均一な溶液を形成し 、ｂ．この溶液をゲル製品に変換し、 ｃ．このゲル製品を、溶剤の部分的な除去の後であるか否かにかかわらず、６５ 〜１４０℃の温度で延伸し、この延伸工程によって、配向した製品が形成され、 ｄ．このゲル製品、すなわち配向した製品を架橋させることからなる架橋した配 向高分子量ポリエチレンから製品を製造する方法。
5. ５．高分子量ポリエチレン８０〜９９．５％（ｗｔ）とポリ−トランス−１，４ −ブタジエン０．５〜２０％（ｗｔ）との混合物から均一な溶液を形成すること を特徴とする請求項４記載の方法。
6. ６．高分子量ポリエチレン９５〜９９％（ｗｔ）とポリ−トランス−１，４−ブ タジエン１．５％（ｗｔ）との混合物から均一な溶液を形成することを特徴とす る請求項５記載の方法。
7. ７．架橋を延伸後に行うことを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の 方法。
8. ８．高エネルギーの電子線を照射することによって架橋を行うことを特徴とする 請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
9. ９．８０〜１４０℃の温度で照射を行うことを特徴とする請求項８記載の方法。
10. １０．１０〜１００ｋＧｙの線量で照射を行うことを特徴とする請求項８または ９記載の方法。