JPS645612B2 - - Google Patents
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- JPS645612B2 JPS645612B2 JP6144081A JP6144081A JPS645612B2 JP S645612 B2 JPS645612 B2 JP S645612B2 JP 6144081 A JP6144081 A JP 6144081A JP 6144081 A JP6144081 A JP 6144081A JP S645612 B2 JPS645612 B2 JP S645612B2
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Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
本発明は、新規な超高分子量ポリエチレン組成
物に関し、その目的とするところは、超高分子量
ポリエチレンが本来具有している、他の樹脂には
見られない優れた物性を低下することなしに、そ
の成形性を大幅に改善し得た超高分子量ポリエチ
レン組成物を提供するにある。 超高分子量ポリエチレンの成形には従来圧縮成
形とスクリユー又はラムによる押出成形が用いら
れているが、その高い溶融粘度のため成形性が悪
く、圧縮成形では約200℃の高温で３時間という
長時間を必要とし、又押出成形では溶融粘度を下
げるために250℃付近の加熱を必要とするので、
折角の高分子量が低下し、超高分子量ポリエチレ
ンが本来具有している優れた物性、例えば、優れ
た低温耐衝撃性、耐摩耗性、低摩擦係数等が活か
されていない。又、成形時間が長いために生産性
も悪い。このように超高分子量ポリエチレンの成
形性が悪いことは、優れた物性を有する折角の素
材の活用及びその成形品の普及を著しく妨げてい
る。 それ故、超高分子量ポリエチレンの成形性を改
善する試みは従来種々なされている。例えば、特
公昭43−24525号公報、特公昭44−27463号公報に
は或る種の流れ改良剤を添加して成形性を改善す
ることが提案されているが、超高分子量ポリエチ
レンの機械的性質を損わないための配慮から、そ
の添加量の上限を5phr以下に抑えており、その
ために成形性の向上も十分に満足できるものでは
なかつた。 以上に鑑み本発明者らは、超高分子量ポリエチ
レンの具有する優れた低温耐衝撃性、耐摩耗性、
低摩擦係数の３物性に影響を及ぼすことなく、そ
の成形性を十分に改善し得る流れ改良剤を見出す
べく鋭意研究の結果、超高分子量ポリエチレンに
対して10〜60phrという大量を添加しながらも上
記３物性には殆んど影響がなく、その成形性を大
幅に改善し得る流れ改良剤を見出し、本発明をな
すに至つた。 即ち、本発明は、分子量100万以上の超高分子
量ポリエチレン100重量部に対し、炭素数15以上
で水酸基を有する常温固体の脂肪族化合物(A)５〜
40重量部と、分子量1000〜20000の低分子量ポリ
エチレン（B1）又は（B1）と常温固体で軟化点
が80〜110℃のの脂環式炭化水素樹脂（B2）から
なり、(A)＋（B1）又は(A)＋（B1）＋（B2）が10〜60
重量部である成形性の改善された超高分子量ポリ
エチレン組成物に関するものである。 上記炭素数15以上で水素基を有する常温固形の
脂肪族化合物(A)の比較的入手し易い具体例として
は、ヤシ油、鯨油などにエステルの形で含まれて
いる脂肪族アルコール、例えば、セチルアルコー
ル（CH3（CH2）14CH2OH）、ヘプタデシルアルコ
ール（CH3（CH2）15CH2OH）、ステアリルアルコ
ール（CH3（CH2）16CH2OH）、セリルアルコール
（CH3（CH2）24CH2OH）、ベヘニルアルコール
（CH3（CH2）7≡Ｃ（CH2）11CH2OH）等が挙げら
れる。ラウリルアルコール等は常温で液状のため
成形後ブリードし易く適当でない。 本発明の組成物は、(A)成分と共に(B)成分を含む
が、(B)成分の一つは、分子量1000〜20000の低分
子量ポリエチレン（B1）である。分子量をこの
ように規定したのは、分子量1000以下のポリエチ
レンを添加すると成形品の耐摩耗性を低下させ、
又成形性の向上にもあまり寄与しないからであ
り、又、分子量が20000をこえるポリエチレンは
その軟化点が超高分子量ポリエチレンの軟化点に
近づき、成形性を高める効果が少ないからであ
る。従つて、分子量1000〜20000のポリエチレン
が好ましく、分子量1000〜12000のポリエチレン
がより好ましい。 (B)成分のもう一つは常温固形で軟化点が80〜
110℃の脂環式炭化水素樹脂（B2）であるが、こ
の比較的入手の容易な具体例としては、ナフサ分
解などで得られるC5及びC9の留分中に含まれる
ジシクロペンタジエン（DCPDと略す）を主成分
として平均分子量500〜2000に重合した所謂
DCPD系石油樹脂が挙げられ、更にこれを水添し
て二重結合をなくしたものは耐熱性、耐候性が増
し望ましいものである。 本発明の組成物において、(A)成分は流れ性改良
効果を奏し、かつ成形品の耐摩耗性維持向上に寄
与するものであり、(B)成分の低分子量ポリエチレ
ン（B1）は超高分子量ポリエチレンとの相溶性
を一層向上させる働きがあり、(B)成分の脂環式炭
化水素樹脂（B2）は超高分子量ポリエチレンと
の相溶性向上と同時に成形品の耐衝撃性向上にも
大きく寄与するものであり、これら(A)、(B)成分の
併用により一層の改善効果が奏せられる。 本発明の組成物における添加成分の組み合わせ
は(A)＋（B1）、(A)＋（B2）、(A)＋（B1）＋（B2）の
い
ずれかであるが、その全添加成分の添加量は10〜
60phrである。10phr以下では成形性の改善効果
が不十分で、60phrをこえることは成形品の曲げ
弾性率や引張強度を著しく低下せしめるので望ま
しくない。(A)成分は５〜40phrの範囲で加えるの
が望ましい。 本発明の流れ改良剤の超高分子量ポリエチレン
への添加方法は一般に行なわれている安定剤、顔
料などの添加方法と何ら変わることなく行なわれ
る。 又、顔料、無機充填剤等を添加することは、得
られた成形品の特性を著しく損わない範囲内で可
能である。 本発明の組成物からの成形品は、流れ改良剤の
添加量が多いにも拘らず、超高分子量ポリエチレ
ン単独の成形品に比べて最も重要な性質である低
温耐衝撃性、耐摩耗性、低摩擦係数において殆ん
ど遜色を示さない。引張強度、曲げ弾性率等の機
械的性質はやや低下するが、必要ならば支持体等
と組み合わせて用いることにより、実用上は超高
分子量ポリエチレンのみからの成形品に比較して
何ら遜色なく使用し得る。事実、超高分子量ポリ
エチレン成形品の最も大きな用途はライニング材
として支持体と組み合わせて使用することである
から、好都合である。 以下に実施例を示す。 実施例に先だつて、下記項目の測定法について
記載する。 (i) 低温衝撃強度（アイゾツトノツチ付） ASTMD256のアイゾツト衝撃試験機を用い、
−40℃で測定した。但し、試験片として、
ASTMD256に規定したノツチ深さ（2.54mm）で
は折れないので、第１図及び第２図に示すように
ノツチを5.9mmと深くしたものを用いた。 (ii) サンドスラリー摩耗減量率 第３図に示す形状及び大きさを持つ試験片１を
第４図（斜視図）で示すように、回転方向に対し
て30゜傾いた試験片台２にネジ３，３′で固定して
下記のサンドスラリー中下記条件で回転させ、摩
耗前重量に対する摩耗減量率を求めた。 サンドスラリー：粒径200〜1000μの硅砂と水
を等量混合したもの 回 転 数：250rpm（周速100m／分） 摩耗回転時間：回転数にして80万回転 温 度：常温 (iii) 引張強度、引張伸度：ASTMD638により測
定。 (iv) 曲げ弾性率：ASTMD790により測定。 実施例 １ 粘度平均分子量300万の高分子量ポリエチレン
粉末100重量部にステアリルアルコール粉末15重
量部、分子量9000の低分子量ポリエチレン粉末15
重量部を加えてなる組成物を用いてラム押出成形
法で外径60mm、内径54mmのクラツクのないパイプ
を得た。200℃の加熱温度で押出速度は10cm／分
であつた。 一方、無添加の高分子量ポリエチレン粉末では
同じクラツクのないパイプを得るのに、250℃の
加熱温度で、５cm／分の押出速度が必要であつ
た。 両方のパイプの耐圧（bursting pressure）を
測定し、又、切り出したテストピースにより、第
１表記載の物性を測定した。 実施例 ２ 粘度平均分子量300万の高分子量ポリエチレン
粉末100重量部にステアリルアルコール粉末15重
量部、分子量6000の低分子量ポリエチレン粉末15
重量部、軟化点85℃の水添DCPD系石油樹脂粉末
10重量部を加えてなる配合物を用いて30mm二軸押
出機とフイツシユテール型ダイを使つて300mm幅
３mm厚のシートを押出成形した。その際のバレル
温度はホツパー側から150℃、160℃、180℃、200
℃、ダイ温度は220℃、スクリユー回転数は
15rpmで、この条件で85g／分（線速度で10cm／
分）の押出しができた。 一方無添加のものは、メルトフラクチユアを起
こし均一なシートの押出成形は不可能であつた。 シートの物性は第１表に示す。
物に関し、その目的とするところは、超高分子量
ポリエチレンが本来具有している、他の樹脂には
見られない優れた物性を低下することなしに、そ
の成形性を大幅に改善し得た超高分子量ポリエチ
レン組成物を提供するにある。 超高分子量ポリエチレンの成形には従来圧縮成
形とスクリユー又はラムによる押出成形が用いら
れているが、その高い溶融粘度のため成形性が悪
く、圧縮成形では約200℃の高温で３時間という
長時間を必要とし、又押出成形では溶融粘度を下
げるために250℃付近の加熱を必要とするので、
折角の高分子量が低下し、超高分子量ポリエチレ
ンが本来具有している優れた物性、例えば、優れ
た低温耐衝撃性、耐摩耗性、低摩擦係数等が活か
されていない。又、成形時間が長いために生産性
も悪い。このように超高分子量ポリエチレンの成
形性が悪いことは、優れた物性を有する折角の素
材の活用及びその成形品の普及を著しく妨げてい
る。 それ故、超高分子量ポリエチレンの成形性を改
善する試みは従来種々なされている。例えば、特
公昭43−24525号公報、特公昭44−27463号公報に
は或る種の流れ改良剤を添加して成形性を改善す
ることが提案されているが、超高分子量ポリエチ
レンの機械的性質を損わないための配慮から、そ
の添加量の上限を5phr以下に抑えており、その
ために成形性の向上も十分に満足できるものでは
なかつた。 以上に鑑み本発明者らは、超高分子量ポリエチ
レンの具有する優れた低温耐衝撃性、耐摩耗性、
低摩擦係数の３物性に影響を及ぼすことなく、そ
の成形性を十分に改善し得る流れ改良剤を見出す
べく鋭意研究の結果、超高分子量ポリエチレンに
対して10〜60phrという大量を添加しながらも上
記３物性には殆んど影響がなく、その成形性を大
幅に改善し得る流れ改良剤を見出し、本発明をな
すに至つた。 即ち、本発明は、分子量100万以上の超高分子
量ポリエチレン100重量部に対し、炭素数15以上
で水酸基を有する常温固体の脂肪族化合物(A)５〜
40重量部と、分子量1000〜20000の低分子量ポリ
エチレン（B1）又は（B1）と常温固体で軟化点
が80〜110℃のの脂環式炭化水素樹脂（B2）から
なり、(A)＋（B1）又は(A)＋（B1）＋（B2）が10〜60
重量部である成形性の改善された超高分子量ポリ
エチレン組成物に関するものである。 上記炭素数15以上で水素基を有する常温固形の
脂肪族化合物(A)の比較的入手し易い具体例として
は、ヤシ油、鯨油などにエステルの形で含まれて
いる脂肪族アルコール、例えば、セチルアルコー
ル（CH3（CH2）14CH2OH）、ヘプタデシルアルコ
ール（CH3（CH2）15CH2OH）、ステアリルアルコ
ール（CH3（CH2）16CH2OH）、セリルアルコール
（CH3（CH2）24CH2OH）、ベヘニルアルコール
（CH3（CH2）7≡Ｃ（CH2）11CH2OH）等が挙げら
れる。ラウリルアルコール等は常温で液状のため
成形後ブリードし易く適当でない。 本発明の組成物は、(A)成分と共に(B)成分を含む
が、(B)成分の一つは、分子量1000〜20000の低分
子量ポリエチレン（B1）である。分子量をこの
ように規定したのは、分子量1000以下のポリエチ
レンを添加すると成形品の耐摩耗性を低下させ、
又成形性の向上にもあまり寄与しないからであ
り、又、分子量が20000をこえるポリエチレンは
その軟化点が超高分子量ポリエチレンの軟化点に
近づき、成形性を高める効果が少ないからであ
る。従つて、分子量1000〜20000のポリエチレン
が好ましく、分子量1000〜12000のポリエチレン
がより好ましい。 (B)成分のもう一つは常温固形で軟化点が80〜
110℃の脂環式炭化水素樹脂（B2）であるが、こ
の比較的入手の容易な具体例としては、ナフサ分
解などで得られるC5及びC9の留分中に含まれる
ジシクロペンタジエン（DCPDと略す）を主成分
として平均分子量500〜2000に重合した所謂
DCPD系石油樹脂が挙げられ、更にこれを水添し
て二重結合をなくしたものは耐熱性、耐候性が増
し望ましいものである。 本発明の組成物において、(A)成分は流れ性改良
効果を奏し、かつ成形品の耐摩耗性維持向上に寄
与するものであり、(B)成分の低分子量ポリエチレ
ン（B1）は超高分子量ポリエチレンとの相溶性
を一層向上させる働きがあり、(B)成分の脂環式炭
化水素樹脂（B2）は超高分子量ポリエチレンと
の相溶性向上と同時に成形品の耐衝撃性向上にも
大きく寄与するものであり、これら(A)、(B)成分の
併用により一層の改善効果が奏せられる。 本発明の組成物における添加成分の組み合わせ
は(A)＋（B1）、(A)＋（B2）、(A)＋（B1）＋（B2）の
い
ずれかであるが、その全添加成分の添加量は10〜
60phrである。10phr以下では成形性の改善効果
が不十分で、60phrをこえることは成形品の曲げ
弾性率や引張強度を著しく低下せしめるので望ま
しくない。(A)成分は５〜40phrの範囲で加えるの
が望ましい。 本発明の流れ改良剤の超高分子量ポリエチレン
への添加方法は一般に行なわれている安定剤、顔
料などの添加方法と何ら変わることなく行なわれ
る。 又、顔料、無機充填剤等を添加することは、得
られた成形品の特性を著しく損わない範囲内で可
能である。 本発明の組成物からの成形品は、流れ改良剤の
添加量が多いにも拘らず、超高分子量ポリエチレ
ン単独の成形品に比べて最も重要な性質である低
温耐衝撃性、耐摩耗性、低摩擦係数において殆ん
ど遜色を示さない。引張強度、曲げ弾性率等の機
械的性質はやや低下するが、必要ならば支持体等
と組み合わせて用いることにより、実用上は超高
分子量ポリエチレンのみからの成形品に比較して
何ら遜色なく使用し得る。事実、超高分子量ポリ
エチレン成形品の最も大きな用途はライニング材
として支持体と組み合わせて使用することである
から、好都合である。 以下に実施例を示す。 実施例に先だつて、下記項目の測定法について
記載する。 (i) 低温衝撃強度（アイゾツトノツチ付） ASTMD256のアイゾツト衝撃試験機を用い、
−40℃で測定した。但し、試験片として、
ASTMD256に規定したノツチ深さ（2.54mm）で
は折れないので、第１図及び第２図に示すように
ノツチを5.9mmと深くしたものを用いた。 (ii) サンドスラリー摩耗減量率 第３図に示す形状及び大きさを持つ試験片１を
第４図（斜視図）で示すように、回転方向に対し
て30゜傾いた試験片台２にネジ３，３′で固定して
下記のサンドスラリー中下記条件で回転させ、摩
耗前重量に対する摩耗減量率を求めた。 サンドスラリー：粒径200〜1000μの硅砂と水
を等量混合したもの 回 転 数：250rpm（周速100m／分） 摩耗回転時間：回転数にして80万回転 温 度：常温 (iii) 引張強度、引張伸度：ASTMD638により測
定。 (iv) 曲げ弾性率：ASTMD790により測定。 実施例 １ 粘度平均分子量300万の高分子量ポリエチレン
粉末100重量部にステアリルアルコール粉末15重
量部、分子量9000の低分子量ポリエチレン粉末15
重量部を加えてなる組成物を用いてラム押出成形
法で外径60mm、内径54mmのクラツクのないパイプ
を得た。200℃の加熱温度で押出速度は10cm／分
であつた。 一方、無添加の高分子量ポリエチレン粉末では
同じクラツクのないパイプを得るのに、250℃の
加熱温度で、５cm／分の押出速度が必要であつ
た。 両方のパイプの耐圧（bursting pressure）を
測定し、又、切り出したテストピースにより、第
１表記載の物性を測定した。 実施例 ２ 粘度平均分子量300万の高分子量ポリエチレン
粉末100重量部にステアリルアルコール粉末15重
量部、分子量6000の低分子量ポリエチレン粉末15
重量部、軟化点85℃の水添DCPD系石油樹脂粉末
10重量部を加えてなる配合物を用いて30mm二軸押
出機とフイツシユテール型ダイを使つて300mm幅
３mm厚のシートを押出成形した。その際のバレル
温度はホツパー側から150℃、160℃、180℃、200
℃、ダイ温度は220℃、スクリユー回転数は
15rpmで、この条件で85g／分（線速度で10cm／
分）の押出しができた。 一方無添加のものは、メルトフラクチユアを起
こし均一なシートの押出成形は不可能であつた。 シートの物性は第１表に示す。
【表】
第１表の結果を見ると、本発明の組成物からの
ラム押出し成形品のほうが、無添加のラム押出し
成形品より、押出し速度が２倍で成形性が非常に
改善されていると同時に、低温衝撃強度が却つて
向上している。この事実は、ポリオレフインに特
有の氷雪不着性を考慮すれば、本発明組成物から
の成形品は寒冷地における多くの用途を期待させ
るものと言えよう。又一方、スクリユー押出成形
において厚さ３mmの均一シートの成形を可能なら
しめた本発明組成物の意義は大きいものがある。
ラム押出し成形品のほうが、無添加のラム押出し
成形品より、押出し速度が２倍で成形性が非常に
改善されていると同時に、低温衝撃強度が却つて
向上している。この事実は、ポリオレフインに特
有の氷雪不着性を考慮すれば、本発明組成物から
の成形品は寒冷地における多くの用途を期待させ
るものと言えよう。又一方、スクリユー押出成形
において厚さ３mmの均一シートの成形を可能なら
しめた本発明組成物の意義は大きいものがある。
第１図は低温衝撃強度測定用試験片の形状・大
きさを示す。ａは平面図、ｂは実施例２の押出し
シートから切り出したものの側面図、ｃは実施例
１のパイプから切り出したものの側面図である。
第２図は第１図試験片の切欠き部の形状・大きさ
を示す図である。第３図はサンドスラリー摩耗減
量率測定用試験片の形状・大きさを示す平面図並
びに側面図である。第４図はサンドスラリー摩耗
減量率測定器の試験片取付部を示す斜視図であ
る。
きさを示す。ａは平面図、ｂは実施例２の押出し
シートから切り出したものの側面図、ｃは実施例
１のパイプから切り出したものの側面図である。
第２図は第１図試験片の切欠き部の形状・大きさ
を示す図である。第３図はサンドスラリー摩耗減
量率測定用試験片の形状・大きさを示す平面図並
びに側面図である。第４図はサンドスラリー摩耗
減量率測定器の試験片取付部を示す斜視図であ
る。
Claims (1)
- １ 分子量100万以上の超高分子量ポリエチレン
100重量部に対し、炭素数15以上で水酸基を有す
る常温固体の脂肪族化合物(A)５〜40重量部と、分
子量1000〜20000の低分子量ポリエチレン（B1）
又は、（B1）と常温固体で軟化点が80〜110℃の
脂環式炭化水素樹脂（B2）からなり、(A)＋（B1）
又は(A)＋（B1）＋（B2）が10〜60重量部である成
形性の改善された超高分子量ポリエチレン組成
物。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6144081A JPS57177035A (en) | 1981-04-24 | 1981-04-24 | Ultra-high-molecular-weight polyethylene composition |
| DE3213948A DE3213948C2 (de) | 1981-04-18 | 1982-04-16 | Polyethylen-Zusammensetzung mit ultrahohem Molekulargewicht |
| US06/581,441 US4487875A (en) | 1981-04-18 | 1984-02-17 | Ultra-high molecular weight polyethylene composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6144081A JPS57177035A (en) | 1981-04-24 | 1981-04-24 | Ultra-high-molecular-weight polyethylene composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57177035A JPS57177035A (en) | 1982-10-30 |
| JPS645612B2 true JPS645612B2 (ja) | 1989-01-31 |
Family
ID=13171126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6144081A Granted JPS57177035A (en) | 1981-04-18 | 1981-04-24 | Ultra-high-molecular-weight polyethylene composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57177035A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59227420A (ja) * | 1983-06-10 | 1984-12-20 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | 超高分子量ポリオレフイン二軸延伸フイルム及びその製造方法 |
| JPS60189420A (ja) * | 1984-03-09 | 1985-09-26 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | 超高分子量ポリエチレンの延伸物の製造方法 |
| JPS60190330A (ja) * | 1984-03-12 | 1985-09-27 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | 超高分子量ポリエチレン延伸物の製造法 |
| JPS60240432A (ja) * | 1984-05-16 | 1985-11-29 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | 超高分子量ポリエチレン延伸物の製造法 |
| JPS60244524A (ja) * | 1984-05-18 | 1985-12-04 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | ポリエチレンの延伸物の製造法 |
| JPH02160532A (ja) * | 1988-12-14 | 1990-06-20 | Mitsui Toatsu Chem Inc | ひねり包装用フィルム |
| JPH06104736B2 (ja) * | 1989-08-03 | 1994-12-21 | 東燃株式会社 | ポリオレフィン微多孔膜 |
| JP2520310B2 (ja) * | 1989-09-19 | 1996-07-31 | 東燃株式会社 | リチウム電池用セパレ―タの製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2504178C3 (de) * | 1975-02-01 | 1979-03-08 | Ruhrchemie Ag, 4200 Oberhausen | Thermoplastische Formmassen auf Basis Polyäthylen mit Molekulargewichten über 1000 000 |
| JPS53106747A (en) * | 1977-03-02 | 1978-09-18 | Showa Yuka Kk | High density polyethylene composition |
-
1981
- 1981-04-24 JP JP6144081A patent/JPS57177035A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57177035A (en) | 1982-10-30 |
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