JPS6232030A - 超高分子量ポリエチレンシ−トの成形法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は超高分子量ポリエチレンシートの成形法に関す
る。

更に詳しくは、超高分子量ポリエチレン粉末を融着して
なる多孔質シートを予め作成し、更に該多孔質シートを
プレス成形することによって、厚き５＋ｕ＋以下の、厚
さむらのない問い均質なシートを得る効果的な成形法に
関するものである。

［従来の技術］ 従来、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの一般的な熱
可塑性樹脂のシートまたはフィルムは。

インフレーション成形法、Ｔダイ成形法などによって製
造されている。これらの成形法は、簡単な装置によって
、均質な製品を迅速に成形することができるので広く採
用されている。

しかしながら上記の成形法は、難加工性のａ高分子量ポ
リエチレン（以下ｒ　ＵＨＭＷＰＥＪと略記する）には
適用出来ない。

このＵ）ＩＭＷＰＥは優れた耐衝撃性や耐摩耗性を有す
るにもかかわらず、成形性が悪いので、その需要量は機
微たるものである。υＨＭＷＰＥの型物成形法としては
、焼結法、ラム押出成形法、鍛造成形法などが用いられ
ている。また、Ｕｌ（ＭＷＰＥの板状物の成形にはプレ
ス成形法が主として用いられている。

しかしながら以下の理由により、厚さが３＋ｓｍ以下の
ＵＨＭＷＰＥシートの成形は非常に困難なために、現状
では厚物シートを削って所定の厚さの製品に作りあげて
いる。

プレス成形法によりＵＨＭＷＰＥシートを製造する場合
、原料であるυ）ＩＭＷＰＥ粉末を均等な厚さにプレス
板の上に乗せた後、ＵＨＭＷＰＥの融点以下の温度で加
圧し脱気する。その後融点以上に加温し、更に加圧状態
で冷却する方法がとられている。

上記Ｕ）ＩＭＷＰＥシートの製造工程の内、脱気、溶融
、冷却の各工程では人手を要しないが、プレス板上に原
料のＵ）ＩＭ！１ｌＰＥ粉体を均等な厚さにセットする
工程は人手を要し煩雑で鋤率的ではない。

また、プレス成形法によって、厚さが３１前後の厚みむ
らのない均一な薄物シートを成形するためには、原料で
あるＵ）ＩＭＷＰＥ粉体を均一な厚さにプレス板上にセ
ットしなければならない。

更に、　ＵＨＭＷＰＥ粉末の見掛比重が０．３　ｇ／ｃ
ｃ前後であるため、成形シート厚さの２〜３倍の厚さに
ＵＨＭＷＰＥ粉体を盛り上げるか、あるいはマツチドダ
イのような特殊なモールドを用いなければならないので
操作が大変煩雑である。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は上記の点に鑑み、簡単な装置で、かつ煩雑な工
程や手間をかけずに、厚さむらのない均質な薄物シート
を成形する方法を提供するものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、少なくとも２本の逆方向に回転するロールの
間に、１３５°Ｃデカリン溶液における極限粘度が８以
上のポリエチレン粉末を供給し、成形温度１４０−１８
０℃の範囲で、該粉末を融着してなる多孔質シートを、
該ポリエチレンの融点以上の温度でプレス成形し、厚さ
５ｍｍ以下のシートとすることを特徴とする超高分子量
ポリエチレンの成形法を提供するものである。

本発明に使用される１３５℃デカリン溶液における極限
粘度が８以上のポリエチレンとは、通例のチーグラー触
媒を用いて、中低圧重合法にょっ　　　１て製造される
もので、エチレンの単独重合体の他、エチレンと少量の
他のα−オレフィン、例えば。

プロピレン、ブテン−１、ペンテン−１，ヘキセン−１
、オクテン−１，４−メチル−ペンテン−１等との共重
合体、該重合体の変性体、およびそれらの混合物を包含
するものである。

本発明は上記の極限粘度が８以上のｔｌＨＭＶＰＨ粉末
をロールの間に供給し、成形温度１４０−１８０゛Ｃの
範囲で、該粉末を融着して多孔質シートを成形するもの
で、詳細については特開昭８０−４８２１５号において
１本発明者らが既に提案しているものである。

上記多孔質シートを成形するために、極限粘度が８以下
のＵＨＭＷＰＥを用いた場合には、溶融時の流動性が大
きくなり、材料がロールに粘着したり、あるいは膜切れ
が発生して、シートの成形が困難になる。

一方、成形温度は１４０〜１８０℃の範囲、特に１４５
〜１７０℃の範囲が好適である。成形温度が１４０℃未
満では、シート内部のポリエチレン粒子の融解が不充分
であり、厚さむらの原因となる。また、成形温度が１８
０’Ｏを超えると、膜切れが起り易くなり、やはり厚さ
むらの原因となる。

本発明においては、上記の多孔質シートを更に該ポリエ
チレンの融点以上の温度でプレス成形し、厚さ５１以下
のシートとずぶことを特徴とするものである。ポリエチ
レンの融点以上の温度に加温する時期は特に限定するも
のでなく、例えば、加圧後、加温冷却しても良く、加温
後、加圧冷却しても良いが、予め脱気を効果的に行なう
ことができる前者の方法が好ましい、また、プレス成形
時にシリコンオイル等の通例の潤滑剤を用いて成形する
とシートの平滑性を向上せしめ得る。

本発明に用いられるプレス成形機は特に限定されるもの
でなく、例えば、スクリュープレス、クランクプレス等
の機械的圧力によ゛るプレス方式。

圧縮成形プレス、トランスファープレス、射出成形プレ
ス等の油圧または水圧によるプレス方式等が通例用いら
れる。

また本発明においては、多孔質シートを予め成形した後
に、適宜に裁断してそれをプレス成形することも可能で
あるが、好ましくは、多孔質シートを連続的に成形し、
続いてプレス成形するというように、Ｘ１！続的に一貫
して成形することがコスト的にも有利である。

更に本発明においては、その要旨を逸脱しない範囲にお
いて、高、中、低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリアミド、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビ
ニル等の熱硬化性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂
等の熱硬化性樹脂等の合成樹脂、合成ゴムの他、無機あ
るいは有機充填剤、＃化防止剤、紫外線防止剤、架橋剤
、染料、造核剤、帯電防止剤、顔料等の通例の添加剤等
を配合しても差支えない。

実施例１ 超高分子量ポリエチレン粉末（１３５℃デカリン溶液に
おける極限粘度＝１６、商品名：ハイゼックスミリオン
２４０Ｓ、三井石油化喰■製）をロール間隙０．２　ｔ
ｕｔｓ、成形温度（ロール表面温度）１５４°Ｃの互い
に逆方向に回転する２本のロールの間に供給し、ロール
周速度２腸／分で粉末を融着してシート化し、厚さ０．
３４ｍ層の多孔質シートを作成した。

該多孔質シートを、それぞれ４枚（１，３６ａｍ）およ
び１２枚（４，０８＋ｓｍ）を重ね合わせ、油圧プレス
により１８０℃でプレス成形し、厚さ１ｍｍおよび３腸
−の薄物シートを成形した。

このシート厚の平均偏差は、以下の第１表の通りであり
、１ｍｍｍｍ−トおよび３ｍｍ厚シート共に値は小さく
、均質なシートであった。

なお平均偏差の測定は、縦２ｍＸ横Ｉｍの大きさのシー
トについて、２０　ｃ＋ｓＪＬ’ｌ隔で縦方向に１０点
および横方向に５点づつをとって厚さを測定しその平均
偏差を算出した。

また上記シートの機械的強度をＡＳＴＭ　０−８３８に
準拠して測定した。その結果も第１表に示す。

戸 第　　１　　表 比較例１ 実施例１において用いた超高分子量ポリエチレン粉末を
、プレス成形機に１ｍｍｍｍ−トの場合においては該粉
末を高さ２．０　ｍ−で、３ｍｍｍｍ−トの場合におい
ては高さを６．　Ｏｒａ脂にして、均一にならして載置
し、プレス成形を行ない、実施例１と同様に１ｍｍ厚お
よび３■厚のシートを成形し、そのシート厚の平均偏差
を測定した。その結果を第２表に示す０本比較例の場合
には、平均偏差の値は太きく１．厚さむらのないシート
を得ることはできなかった。

またこれらのシートの機械的強度についても前記実施例
と同様に測定した。その結果を同じく第２表に示す。

第　　２　　表 ［本発明の作用効果］ 上述のように、本発明においては、予備成形した多孔質
シートを用いて、または多孔質シートを連続的に成形し
１次いでプレス成形することによって、難加工性の超高
分子量ポリエチレンの薄物シートを厚さむらがなく、均
一に成形することがでさ、従来のように切削する手間や
切削ぐずの再利用の問題等、あるいはプレス成形時にお
ける煩雑な操作などもなく、従って、本発明の成形法は
容易かつ効率的な方法である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも２本の逆方向に回転するロールの間に
   、１３５℃デカリン溶液における極限粘度が８以上のポ
   リエチレン粉末を供給し、成形温度１４０〜１８０℃の
   範囲で、該粉末を融着してなる多孔質シートを、該ポリ
   エチレンの融点以上の温度でプレス成形し、厚さ５ｍｍ
   以下のシートとすることを特徴とする超高分子量ポリエ
   チレンシートの成形法。