JPS61273934A - 超高分子量ポリオレフイン複合材の製造方法 - 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】

Ｒ里匁旦刀 ｒ産業上の利用分野】 本発明は、超高弁°子量ポリオレフィンと他の材料との
複合材の製造方法に関する。

【従来の技術】

極限粘度［η］が４ｄｌ／ｇ程度より高い、いわゆる超
高分子量ポリエチレンに代表される超高分子量ポリオレ
フィンは、耐衝撃性、耐摩耗性、自己潤滑性、耐薬品性
などの緒特性においてすぐれているが、溶融粘度が極端
に高く流動性に乏しいため、成形加工が困難である。　
従って、以前は圧縮成形などにより簡単な形状のものを
得ていだにすぎなかった。　出願人は、超高分子量ポリ
　　　　　４１、エチレンを押出成形してパイプを製造
する技術を　　　　　、、開発し、すでに提案したく特
開昭５９−２４６３　　　　　　”３号）。　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　、；゛。 一方、超高分子量ポリエチレンのもつ前記した　　　　
　：／１、１ 緒特性を活用した複合材の研究も盛んに行なわれ　　　
　　１′工２．６゜工、□１．７、〜ッ□。□エ　　１
−対する芯材料とした複合材をつくる方法として、３゛ よ、　　　　焼バメ法がある。　すなわち、超高分子量
ボリエ゛］　　　　　チレンの線膨張率が比較的高いこ
とを利用して、・；］ξ−゛・ □゛・１ン　　　　　これを０℃以下の低温に冷却し、
他の材料を１０］：・ ・）　　　　０℃程度に加熱しておき、合体させるもの
である。 “　　　　この方法は、芯材料を冷却する設備が必要で
ある′□゛　　　　だけでなく、冷却設備の大きざに制
約されて、長尺の製品はつくれないという欠点がある。 ７．５．　　　　　　また、鋼管などにポリエチレンの
ライニングを、゛・　　　　行なう手段として、管内に
ポリエチレンの粉末を、）′ １．２、　　　　入れて回転しながら加熱し、内壁に融
着させる技″　　　　　術もあるが、超高分子量ポリエ
チレンでは完全に□ 連続した皮膜を形成することが困難である。 −

【発明が解決しようとする問題点】

′、゛。 □　　　　　本発明の目的は、超高分子量ポリオレフィ
ンとパ］パ　　　や、Ｄｕｉｈｏｖａオ、お４．。オゎ
。、□゛、１：、 １：パ、シて高分子量ポリオレフィンを有する複合材を
製、：、　　　　造する方法を提供することにある。 ′　　　　及服五璽虞 ｒ問題点を解決するための手段】 本発明の超高分子量ポリオレフィン複合材の製造方法は
、超高分子量ポリオレフィンを融点近傍の温度で加工し
て径を細くした状態で固化させた芯材料を、他の材質か
らなる、内径が上記芯材料の加工前の外径よりも小さい
中空体の内部に挿入し、上記芯材料を融点以上に加熱し
て径を拡大させることにより上記中空体内壁に圧着させ
ることを特徴とする。 ここで「芯材料」とは中実の棒のようなものに限らず、
中空の筒をも包含する。 本発明の方法に用いる超高分子量ポリオレフィンとは、
デカリン溶媒中１３５℃で測定した極限粘度［ワ］が４
ｄｌ／ｇ以上、好ま１くは８ｄｌ／ｇ以上の、エチレン
、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、４−メチル
−１−ペンテン、１−オクテンなどの単独重合体または
α−オレフィン同志の共重合体であって、結晶性のもの
である。 中でもエチレンの単独重合体またはエチレンと少量のα
−オレフィンとの共重合体である、いわゆる超高分子量
ポリエチレンが、融点以上に加熱し１１、　　　　た際
の形状保持性にもつとも優れてい°るので好ましい。 ３　　　　　本発明は、上記のようなを融点近傍、好ま
しくは（融点−１，６）〜（融点＋２０）℃の温度で延
伸、圧延、鍛造あるいはダイから押し出された成、　　
　　形量をおしだし速度より早い速度で引き取る、い、
２．、　　　　りゆるひき落し成形といった加工手段に
より径を）　　　　細くし、その状態のまま固化した成
形体が、融点５″、゛ ゛以上の温度に加熱すると加工前の状態に戻ろうと４、
ふ 、　　　　　して自ら変型し、かつその表面は溶融して
いても形状は保持したままである、という特性を見出し
”）　　　　えユお、立脚、工い。。　ｏｏようなゆ象
、よ、通゛　　　　常の分子量の各種プラスチックスに
おいても認められるものと推定されるが、通常の分子量
のプラスチックスは加熱すると融点近傍でプラスチック
ス全体が軟化してその形状を全く保持できなくなるので
、本発明の方法を適用することは不可能である。 本発明は、このような超高分子量ポリオレフィンの成形
品の特性を利用するものであって、前記方法で成形した
超高分子量ポリオレフィン成形体からなる芯材料を融点
近傍の温度に加熱すると、芯材料の径の拡大の力が強い
ので他の材料と圧着一体化するに至るわけである。 ［作　用］ 図面を参照して説明すれば、第１図において、芯材料１
Ａは、たとえば押出しにより径りの太さに成形され、融
点近傍の温度で延伸されて径ｄ（ｄ＜Ｄ）まで細くした
超高分子量ポリオレフィンの棒である。　これを、他の
材料たとえば金属でつくった、内径Ｄ”　（Ｄ”＜Ｄ）
の中空体２の内部に挿入し、環状の加熱手段３の中を通
過させて芯材料１Ａを融点以上に加熱すると、これが半
径方向に膨張して元の徨りまで拡大しようとして中空体
２の内壁に至り、強固に圧着して芯体１Ｂとなる。 同様にして、第２図に示すように超高分子材料からなる
中空の芯材料１Ｇ（外径ｄ１もとの外径はＤ）を用い、
これを金属の管２（内径Ｄ”、Ｄ−＜Ｄ）内に挿入して
、熱空気を吹き出す加熱３　　　　　手段４で内部から
加熱するなどして融点以上の温、　　　　　度にすれば
、ｄ−Ｄの拡大傾向によって超高分子量ポリオレフィン
の中空の芯材料が管２の内壁に密着し、ライニング１Ｄ
が完成する。 本発明の複合材において超高分子量ポリオレフィンと複
合する他の材料は、超高分子量ポリオレフィンの融点近
傍の温度で形状が変化しない程度の耐熱性を有するもの
であれば、とくに限定され、、、　　　　　ることなく
、ポリアミド、ポリエステル、ふっ素樹脂、ポリアセタ
ールなどの熱可塑性樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹
脂、不飽和ポリエステル、エポキシ樹脂などの熱硬化性
樹脂、銅、鉄、アルミニウムなどの金属、ガラス、セメ
ント、セラミックスなどの無機質材料、木などの有機質
材料などの、種々の材料を使用することができる。 ■実施例１】 超高分子量ポリエチレンの直径１０Ｊｌｌ１１１の丸棒
を、１３０℃の温度で５倍に延伸して直径４．５ｍにし
た。　これを、内径８ａｍ、肉厚３．５ａｍの四ふつ化
樹脂のパイプに挿入し、第１図に示すようにして１３５
〜１４０℃に加熱して複合材を得た。 この複合材は、テフロンのすぐれた摺動性と超高分子量
ポリエチレンの大きい強度と剛性とをかねそなえており
、各種の機械において、たとえば無給油の軸として有利
なものであった。

【実施例２】 超高分子量ポリエチレンの外径４５０ａｌｔ、肉厚９ｓ
のパイプを１４０℃で延伸して、外径２５０顛のパイプ
とした。　これを、内径３００ｍ、肉厚１２＃１、長さ
２．５ｍの鋼管の中に挿入し、第２図に示す加熱手段を
用い１３５〜１４０℃の温度の空気で加熱した。 こうして得たうイニング層はピンホールはなく、パイプ
とライニング層の圧着も満足であった。 及服五皇１ 本発明の製造方法によれば、従来は回能であった超高分
子量ポリオレフィンを芯材料とする複合材とくに長尺の
ものが、特別な設備を使わずに得　　　　　□ｌ漬 られる。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　（

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも本発明の超高分子量ポリオレフィン複合
材の製造方法を説明する断面図であって、第１図は超高
分子量ポリエチレンの中実体を芯材料に用いた場合、ま
た第２図は中空体を芯材料に□　　　　　用いた場合を
、それぞれ示す。 ／１　Ａ、　１　Ｃ・・・芯材料　　　　２・・・金属
管−□ ３，４・・・加熱手段 ゛特許出願人　三井石油化学工業株式会社、５　　　″
”Ａ　″“′″″′″′１゛、″ 、−。 、パ □ 、′ 六 ンベ 第１１！ｌ 第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）超高分子量ポリオレフィンを融点近傍の温度で加
   工して径を細くした状態で固化させた芯材料を、他の材
   質からなる、内径が上記芯材料の加工前の外径よりも小
   さい中空体の内部に挿入し、上記芯材料を融点以上に加
   熱して径を拡大させることにより、上記中空体内壁に圧
   着させることを特徴とする超高分子量ポリオレフィン複
   合材の製造方法。
2. （２）超高分子量ポリオレフィンの芯材料が中実体であ
   る特許請求の範囲第１項に記載の製造方法。
3. （３）超高分子量ポリオレフィンの芯材料が中空体であ
   る特許請求の範囲第１項に記載の製造方法。