JPS60189420A - 超高分子量ポリエチレンの延伸物の製造方法 - 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】 本発明は、超高分子量ポリエチレンの溶融押出延伸方法
に関する。更に詳しくは超高分子量ポリエチレンと特定
のパラフィン系ワックスとからなる組成物を溶融押出延
伸することにより、引張強度、弾性率が共に大きい超高
分子量ポリエチレン延伸物を製造する方法に関する。

超高分子量ポリエチレンは汎用のポリエチレンに比べ耐
衝撃性、耐摩耗性、耐薬品性、引張強度等に優れており
、エンジニアリングプラスチックとしてその用途が拡が
りつつある。しかしながら汎用のポリエチレンに比較し
て溶融粘度が極めて高く流動ｉ１力＜悪いため〜押出成
形や１４１出成形によ□ って成形することは非常に難しく、その殆どは圧縮成形
によって成形されており、一部ロツド等が極めて低速で
押出成形されているのが現状であった。

一方、高密度ポリエチレンのモノフィラメントを高倍率
で延伸する方法として、ポリエチレンの融点より高い高
沸点の添加剤をポリエチレンの重量に対し２０〜１５０
％の範囲内で共存せしめ、得られた高濃度分散体から第
１次繊維状物を形成させ、次いでこの紡出糸中にその５
〜２５％相当量の添加剤を残存せしめたまま元の長さの
３〜１５倍に熱延伸する方法（特公昭３’ｌ−９７６５
号）あるいは分子量が４００，０００以上の線状ポリエ
チレンの溶液を紡糸して、少なくとも２０ＧＰａになる
ような温度で延伸する方法が提案されている。しかしな
がらこれらの方法は、具体的にはＯ−ジクロルベンゼン
、キシレンあるいはデカリン等の溶媒に分散あるいは溶
解させて特定の方法で紡糸する方法であり、スクリュー
押出機により連続的に押出紡糸する方法にこのような液
状の溶媒を分子量が高い超高分子量ポリエチレンの延伸
性改良剤として用いようとしても、溶媒と粉末との粘度
差が大き過ぎて溶媒と粉末との混合が全く出来ず、また
溶媒が粉末とスクリューとの間の滑剤として働き、粉末
とスクリューとが共回りを起こして殆ど押出しが出来な
い。また、たとえ押出せたとしても均一に混合されてい
ないので延伸が全く不可能であり、スクリュー押出機を
用いて連続的に溶融押出紡糸することは出来ないのが現
状であった。またそれらの溶媒は低沸点で引火性が大き
いので、電熱で加熱するスクリュー押出機には危険で使
用に際しては格別注意を払う必要もある。

他方、超高分子量ポリエチレンの成形性を改善するため
に分子量が５　、０００〜２０，０００の低分子量ポリ
エチレンを超高分子量ポリエチレン１００重量部に対し
て１０〜６０重量部を添加した組成物（特開昭５７−１
７７０３６号公報）が提案されているが、これらの組成
物では添加された低分子量ポリエチレンの分子量が大き
すぎて溶融押出紡糸されたモノフィラメントを２０倍以
上の高倍率には延伸出来ず、高弾性率、高引張強度のモ
ノフィラメントを得ることはできない。

かかる観点から本発明者らは、スクリュー押出機による
高弾性率、高引張強度を有する超高分子量ポリエチレン
の延伸物の連続押出成形方法の開発を目的とし種々検討
した結果、超高分子量ポリエチレンに特定のパラフィン
系ワックスを配合した組成物を用いることにより本発明
の目的を達することができ、先に特願昭５７−２２７４
４７号および特願昭５８−５９９７６号を出願した。そ
の後更に検討した結果、スクリュー押出機の温度１９０
℃未満にしても、スクリュー押出機内での滞留時間を増
やすことにより、即ち溶融樹脂の押出速度を下げること
により、超高分子量ポリエチレンとパラフィン系ワック
スとをスクリュー押出機で安定に連続押出成形できるこ
とが分かり、本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は、少なくとも極限粘度〔η〕が５ｄ１
／ｇ以上の超高分子量ポリエチレン（Ａ）：１５ないし
８０重量部と融点が４０ないし１２０℃で且つ分子量が
２．０００以下のパラフィン系ワックス（Ｂ１８５ない
し２０重量部との混合物をその混合物の融点以上ないし
１９０℃未満の温度でスクリュー押出機で溶融混練し、
ダイより未延伸物を押出し、次いで少な（とも３倍を越
える延伸比で延伸することを特徴とする引張強度、弾性
率が共に大きい超高分子量ポリエチレンの延伸物の製造
方法を提案するものである。

本発明の方法に用いる超高分子量ポリエチレン（Ａ）と
は、デカリン溶媒１３５℃における極限粘度〔η〕が５
ｄｌ／ｇ以上、好ましくはフないし３０ａ／ｇの範囲の
ものである。

〔η〕が５ｄｌ／ｇ未満のものは、延伸しても引張強度
に優れた延伸物が得られない。又〔η〕の上限はとくに
限定はされないが、３０ｄｌ／ｇを越えるものは後述の
パラフィン系ワックス（Ｂ）、を添加しても溶融粘度が
高く後述の温度範囲でのスクリュー押出機による溶融紡
糸性に劣る。

本発明の方法に用いるパラフィン系ワックス　。

（Ｂ）とは、融点が４０ないし１２０℃、好ましくは４
５ないし１１０℃で且つ分子量が２，０００以下、好ま
しくは１　、０００以下、特に好ましくは８００以下の
パラフィン系ワックスである。融点が４０℃未満のもの
あるいは液状パラフィンを用いると超高分子量ポリエチ
レン（Ａ）とスクリューとが共回りを起こして均一な溶
融紡糸が出来ない。一方融点が１２０℃を越え、且つ分
子量が２，０００を越えるものは、冷却固化する前にド
ラフトをかけると延伸切れを起こし、高弾性率、高引張
強度の延伸物が得られず、更に後述の如く延伸物から過
剰のパラフィン系ワックスを抽出することも出来ない。

また分子量が８００以下のものを用いる場合は冷却固化
する前にドラフトをかけることにより３倍を越える延伸
比でも充分高弾性率の延伸物が得られるが、分子量が８
００〜２，０００のパラフィン系ワックスを用いる場合
は冷却固化する前にドラフトをかけて５倍、好ましくは
１０倍以上の延伸比で延伸することが好ましい。

本発明における融点は、Ａ　Ｓ　ＴＭ　Ｄ　３４１７に
より示差走査型熱量計（Ｄ　Ｓ　Ｃ）により測定した値
である。また分子量はＧＰＣ法（ゲル・パーミェーショ
ン・クロマトグラフィー）により次の条件で測定して得
た重量平均分子量（爪）である。

装　置　：ウォーターズ社製　１５０Ｃ型カラム　：東
洋曹達社製　ＴＳＫ　ＧＭＨ−６（６ｍｍφＸ６００ｍ
ｍ　） 溶　媒　：オルソジクロルベンゼン（ＯＤＣＢ）温度；
１３５℃ 流量：　１．０ｍ７！　／ｍｉｎ 注入濃度：３０ｍｇ／　２０ｍｌ１．０ＤＣＢ　（注入
量４００μＩ２） 尚、東洋曹達社製およびプレッシャー・ケミカル？！、
標準ポリエチレンを用いてユニバーサル法によりカラム
溶出体積は較正した。

本発明の方法に用いるパラフィン系ワックス（Ｂ）は前
記範囲の融点及び分子量を有するものであれば、とくに
炭素と水素のみからなる化合物には限定されず、少量の
酸素、その他の元゛素を含んでいてもよい。

前記パラフィン系ワックス（Ｂ）としては、飽和脂肪族
炭化水素化合物を主体とするもので、具体的にはトコサ
ン、１・・リコサン、テトラコサン、トリアコンタン等
の炭素数２２以上のｎ−アルカンあるいはこれらを主成
分とした低級ｎ−アルカンとの混合物、石油から分離精
製された所謂パラフィンワックス、エチレンあるいはエ
チレンと他のα−オレフィンとを共重合して得られる低
分子量重合体である中・低圧法ポリエチレンワックス、
高圧法ポリエチレンワックス、エチレン共重合ワックス
あるいは中・低圧法ポリエチレン、高圧法ポリエチレン
等のポリエチレンを熱減成等により分子量を低下させた
ワックス及びそれらのフックスの酸化物あるいはマレイ
ン酸変性物等の酸化フックス、マレイン酸変性ワックス
等が挙げられる。

本発明に用いる前記パラフィン系ワックス（Ｂ）の融点
及び分子量範囲に入る他の炭化水素化合物として例えば
ナフタリン、ジメチルナフタリン等の芳香族炭化水素化
合物があるが、これらのものはパラフィン系ワックスと
異なり超高分子量ポリエチレン（Ａ）との相溶性が劣り
、本発明の方法に用いると超高分子量ポリエチレン（Ａ
）への芳香族炭化水素の分散むらが生じ、均一延伸ある
いは高延伸倍率の達成が困難である。

超高分子量ポリエチレン（Ａ）とパラフィン系ワックス
（Ｂ）等との相溶性を調べる方法としては、具体的には
高倍率走査型電子顕微鏡による未延伸糸の断面の観察法
が例示出来る。すなわち、超高分子量ポリエチレン（Ａ
）とパラフィン系ワックス（Ｂ）等との等量ブレンド物
を溶融混線後溶融紡糸する。次いで得られた未延伸原糸
をその長平方向に直交するようにミクロトーム等の鋭利
な刃で切断する。当該断面と同様の処理により切り出し
た断面をざらにヘキサンあるいはへブタン等の無極性溶
剤に少なくとも１時間以上室温で浸漬して、バラフ、イ
ン系ワックス（Ｂ）等を抽出除去した抽出処理断面を少
なくともａ、ｏｏｏ倍以上の倍率で走査型電子顕微鏡に
て比較観察する。本発明のパラフィン系ワックス（Ｂ）
は超高分子量ポリエチレン（Ａ）に対して相溶性が良好
であるため、０．１　μ以上の陥没は殆ど観察されず、
パラフィンワックス（Ｂ）の代わりにナフタリンを用い
た場合は分散不良を起こし、０．１．μ以上の陥没が無
数に観察される。

本発明の方法は前記超高分子量ポリエチレン（Ａ）＋１
５ないし８０重量部、好ましくは３０ないし５０重量部
と前記パラフィン系ワックス（Ｂ）　：８５ないし２０
重量部、好ましくは７０ないし５０重量部との混合物を
その混合物の融点以上ないし１９０℃未満、好ましくは
その混合物の融点＋１０℃ないし１９０℃未満の温度で
スクリュー押出機で溶融混練し、その混合物の融点以上
の温度のグイより未延０ 伸物を押出し、次いで少なくとも３倍、好ましくは５倍
以上の延伸比で延伸する方法である。

超高分子量ポリエチレン（Ａ）の量が１５重量部未満で
はスクリュー押出機での溶融混練が困難であり、また押
出されたものの延伸性が劣り、プツ切れを起こし高倍率
延伸あるいはドラフトをかけることができない。一方８
０重量部を越えると、溶融粘度が高くなり溶融押出しが
困難であり、また押出された未延伸物（ストランド）の
肌荒れが激しく延伸切れを起こし易い。

スクリュー押出機の温度が混合物の融点未満の温度では
、超高分子量ポリエチレン（Ａ）とパラフィン系ワック
ス（Ｂ）との分散が悪く、延伸に耐える均一なストラン
ドをダイ・オリフィスより押出すことができない。尚超
高分子量ポリエチレン（Ａ）とパラフィン系ワックス（
Ｂ）との混合はヘンシェルミキサー、■−ブレンダー等
による混合、あるいは混合後更に単軸あるいは多軸押出
機で溶融混練して造粒する方法により行い得る。

未延伸物をダイから押出した際に、該溶融物が１ 冷却固化する前に少なくとも１．好ましくは２を越える
ドラフトをかけることにより、ドラフトをかけないもの
の延伸物に比べて高弾性率で高引張強度の延伸物が得ら
れる。

本発明におけるドラフトとは、スクリュー押出機より押
出された溶融物の溶融時における延伸を意味し、溶融物
の引き落としのことである。即ち、溶融樹脂のダイ・オ
リフィス内での押出速度υ。と冷却固化した繊維の巻き
取り速度υとの比をドラフト比として次式で定義した。

ドラフト比−υ／υＯ 又、前記冷却は空冷、水冷いずれの方法でも良い。

延伸時の温度は通常６０℃ないし混合物の融点→−２０
℃未満の範囲内であり、６０℃未満では高倍率の延伸が
達成されない場合があり、一方混合物の融点＋２０℃を
越えると超高分子量ポリエチレン（Ａ）が軟化し、延伸
はされるものの、高弾性率の延伸物が得られ、ない虞れ
がある。

上記延伸時の熱媒は空気、水蒸気、溶媒のいず２ れを用いても高弾性率の延伸物が得られるが、熱媒とし
て前記パラフィン系ワックス（Ｂ）を溶出あるいは滲出
除去することが出来る溶媒で沸点が混合物の融点以上の
もの、具体的には例えばデカリン、デカン、灯油を用い
ると延伸時に過剰のパラフィン系ワックス（Ｂ）を抽出
あるいは滲出したワックスの除去ができ、延伸時の延伸
むらの低減ならびに高延伸倍率の達成が可能となるので
好ましい。また超高分子量ポリエチレン（Ａ）の延伸物
から過剰のパラフィン系ワックス（Ｂ）を除去する手段
としては前記方法に限らず、未延伸物をヘキサン、ヘプ
タン等の溶剤で処理後延伸する方法、延伸物をヘキサン
、ヘプタン等の溶剤で処理する方法によってもパラフィ
ン系ワックス（Ｂ）を抽出除去出来しかも高弾性率、高
強度の延伸物が得られる。

上記溶媒あるいは溶剤でパラフィン系ワックス（Ｂ）を
抽出する際に、延伸物におけるパラフィン系ワックス（
Ｂ）の残量を１０重量％以下にすること微細孔繊維が得
られ、重量換算によって真新３ 面積をめる方法から得た弾性率、強度ともに抽出前の延
伸物の値を下用ることがなく好ましい。

前記溶媒中での延伸比が３倍未満では高引張強度、高弾
性率化の程度が少なく、また延伸物に延伸むらが随伴す
るため、外観を損う例が多い。尚延伸は、ドラフトをか
ける場合は最終延伸比が３倍以上好ましくは５倍以上に
なればよく、１段延伸でも２段以上の多段延伸でもよい
。また、ドフラフトをかけない場合には、最終延伸比が
１０倍以上にすると高強度、高弾性率化が計れる。

また延伸の際の最終延伸速度はとくに限定はされないが
、生産性から３ｍ／ｍｉｎ以上、好ましくは５ｍ／ｍｉ
ｎ以上がよい。

本発明に用いる超高分子量ポリエチレン（Ａ＞には、耐
熱安定剤、耐候安定剤、顔料、染料、無機充填剤等通常
ポリオレフィンに添加することが出来る添加剤を本発明
の目的を損わない範囲で添加しておいてもよい。

本発明の方法により得られる超高分子量ポリエチレンの
延伸物は、従来の通常のポリエチレンの４ 延伸物では得られない高引張強度を有し、且つ高弾性率
であるので、モノフィラメント、テープ等の従来の延伸
糸の分野に加えて高弾性率、高強度繊維の分野への利用
が可能となり、軽量性が要求される各種補強材に使用で
きる。さらには、超高延伸による結晶配列の高度な整列
ならびに過剰のパラフィン系ワックス（Ｂ）を抽出する
ことにより副次的に生成する微孔を利用した選択膜、エ
レクトレット等の機能材料への適性にも優れている。

次に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、
本発明の要旨を越えない限りそれらの実施例に制約され
るものではない。

実験例１ 超高分子量ポリエチレン（〔η〕−８゜２０ｄｉ／ｇ）
とパラフィンワックス（融点−６９℃、分子量−４６０
）との２５７７５ブレンド物を次の条件下で溶融紡糸延
伸を行った。超高分子量ポリエチレンの粉末とパラフィ
ンワックスの粉砕品とを混合後、２０ｍｍφ、Ｌ／Ｄ＝
２０のスクリュー押出機を用５ い樹脂温度１８０℃で溶融混練を行った。次いで該溶融
物をオリフィス径が４ｍｍでダイ温度を２１０℃に設定
したダイより押し出し、エアーギャップ＝５　ｃｍで０
℃の氷水にて固化させた。この際、溶融樹脂の押出速度
は６．Ｏｃｍ／ｍｉｎであり、巻き取り速度が０．３ｍ
／ｍｉｎになる様に引き落としを行った。

すなわちドラフト比を５とした。引き続き二対のゴデツ
トロールを用いてｎ−デカンを熱媒とした延伸槽（槽内
温度−１３０℃、槽の長さ＝４０ｃｍ）で延伸を行った
。

延伸に際しては、第１ゴデツトロールの回転速度を０．
５ｍ／ｍｉｎ　として、第２ゴデツトロールおよび第３
ゴデツトロールの回転速度を適宜変更することによって
延伸比の異なる繊維を得た。延伸は、第２ゴデツトロー
ルで予め延伸比４．０倍に延伸した後、引き続き２段目
の延伸を第３ゴデツトロールで所定の延伸比巡行った。

但し、延伸比はゴデツトロールの回転比より計算してめ
た。各延伸比における引張弾性率、引張強度および破断
点伸度を表１に示す。尚、引張弾性率、引張強度およ６ び破断点伸度はインストロン万能試験機１１２３型（イ
ンストロン社製）を用いて室温（２３℃）にて測定した
。この時、クランプ間の試料長は１００ｍｍで引張速度
１００ｍｍ　／分とした。但し、引張弾性率は２％歪に
おける応力を用いて計算した。計算に必要な繊維断面積
は、ポリエチレンの密度を０．９６ｇ／ｃｄとして繊維
の重量と長さを測定してめた。

表　１ 実験例２ 超高分子量ポリエチレン（〔η）　−８，２０ｄｌ／ｇ
）とパラフィンワックス（融点−６９℃、分７ 重量＝　４６０）との２５　：　７５ブレンド物を実験
例１と同一条件下で溶融紡糸延伸を行った。但し、オリ
フィス径が４ｍｍのダイより溶融物を押し出し、エアー
ギャップ：５ｃｍで０℃の氷水にて固化させた。

この際、溶融樹脂の押出速度は６．０ｃｍ／ｍｉｎであ
り、巻き取り速度が０．６ｍ／ｍｉｎになる様に引き落
としを行った。即ち、ドラフト比を１０とした。延伸は
、第２ゴデツトロールで予め延伸比３．０倍に延伸した
後、引き続き２段目の延伸を第３ゴデツトロールで所定
の延伸比巡行った。各延伸比における引張弾性率、引張
強度および破断点伸度を表２に示す。ドラフト比を上げ
ることにより、引張８ 表　２ 実験例３ 超高分子量ポリエチレン（〔η）　＝８．２０ｄｌ／ｇ
）とパラフィンワックス（融点−６９℃、分子量＝　４
６０）との２５　：　７５ブレンド物を実験例１と同一
条件下で溶融紡糸延伸を行った。但し、オリフィス径が
４ｎｕｎのダイより溶融物を押し出し、エアーギャップ
：５ｃｍで０℃の氷水にて固化させた。

この際、溶融樹脂の押出速度は６．０ｃｍ／ｍｉｎであ
り、巻き取り速度が３．０ｍ／１Ｉｌｉｎになる様に引
き落としを行った。即ち、ドラフト比を５０とした。延
伸は、第２ゴデツトロールで予め延伸比３．０倍に９ 延伸した後、引き続き２段目の延伸を第３ゴデツトロー
ルで所定の延伸比巡行った。各延伸比における引張弾性
率、引張強度および破断点伸度を表３に示す。ドラフト
比を上げることにより、引張強度の高い延伸物が得られ
ることが分る。

表　３ 実験例４ 超高分子量ポリエチレン（〔η）　−８，２０ｄｌ／ｇ
）とパラフィンワックス（融点＝６９℃、分子量−４６
０）との２５　：　７５ブレンド物を実験例１と同一条
件下で溶融紡糸延伸を行った。但し、オリ０ フイス径が４ｍｍのダイより溶融物を押し出し、エアー
ギャップ：　２０ｃｍで室温の空気中にて固化させた。

この際、溶融樹脂の押出速度は６．０ｃｍ／ｍｉｎであ
り、巻き取り速度が０．３１１１／ｍｉｎになる様に引
き落としを行った。即ち、ドラフト比を５とした。

延伸は、第２ゴデツトロールで予め延伸比４．０倍に延
伸した後、引き続き２段目の延伸を第３ゴデツトロール
で所定の延伸比巡行った。各延伸比における引張弾性率
、引張強度および破断点伸度を表４に示す。ドラフト比
を上げることにより、引１ ２ 実験例５ 超高分子量ポリエチレン（〔η）　−８，２０ｄｌ／ｇ
）とパラフィンワックス（融点＝６９℃、分子量−４６
０）との２５　：　７５ブレンド物を実験例１と同一条
件下で溶融紡糸延伸を行った。但し、オリフィス径が４
ＩＩＩＩＩｌのグイより溶融物を挿し出し、エアーギャ
ップ：　２０ｃｍで室温の空気中に゛て固化させた。こ
の際、溶融樹脂の押出速度は６．０ｃｍ／ｍｉｎであり
、巻き取り速度が０．６ｍ／ｎ＋ｉｎになる様゛に引き
落としを行った。即ち、ドラフト比を１０とした。

延伸は、第２ゴデツトロールで予め延伸比３．０倍に延
伸した後、引き続き２段目の延伸を第３ゴデツトロール
で所定の延伸比進行った。各延伸比における引張弾性率
、引張強度および破断点伸度を表５に示す。ドラフト比
を上げることにより、引３ 表　５ 実験例６ 超高分子量ポリエチレン（（η）　−８，２０ｄｌ／ｇ
）とパラフィンワックス（融点＝６９℃、分子量＝　４
６０）との２５　：　７５ブレンド物を実験例１と同一
条件下で溶融紡糸延伸を行った。但し、オリフィス径が
４ｍｍのグイより溶融物を押し出し、エアーギャップ：
２０ｃｍで室温の空気中にて固化させた。この際、溶融
樹脂の押出速度は６．０ｃｍ／ｍｉｎであり、巻き取り
速度が３．（Ｉｎ／ｍｉｎになる様に引き落としを行っ
た。即ち、ドラフト比を５０とした。

延伸は、第２ゴデツトロールで予め延伸比３．０倍Ａ に延伸した後、引き続き２段目の延伸を第３ゴデツトロ
ールで所定の延伸比進行った。各延伸比における引張弾
性率、引張強度および破断点伸度を表６に示す。ドラフ
ト比を上げることにより、引張強度の高い延伸物が得ら
れることが分る。

表　６ 実験例７ 超高分子量ポリエチレン（（η）　＝８．２０ｄｌ／ｇ
）とパラフィンワックス（融点＝６９℃、分子量−４６
０）との２５　！　７５ブレンド物を実験例１と同一条
件下で溶融紡糸延伸を行った。但し、オリ５ フイス径が４ｍｍのグイより溶融物を押し出し、エアー
ギャップ：５０でＯ’Ｃの氷水にて固化させた。

この際、溶融樹脂の押出速度は６．０ｃｍ／ｍｉｎであ
り、巻き取り速度が３．０ｃｍ／ｍｉｎになる様に引き
落としを行った。即ち、ドラフト比を０．５とした。　
、延伸は、第２ゴデツトロールで予め延伸比３．０倍に
延伸した後、引き続、き２段目の延伸をｉ３ゴデツトロ
ールで所定の延伸比進行った。各延伸比Ｇ二おける引張
弾性率、引張強度および破断点伸度を表７に示す。

表　７ ６ 実験例８ 超高分子量ポリエチレン（〔η）　−８，２０ｄｌ／ｇ
）とパラフィンワックス（融点−６９℃、分子量−４６
０）との２５　：　７５ブレンド物を実験例１と同一条
件下で溶融紡糸延伸を行った。但し、オリフィス径が４
ｍｍのダイより溶融物を押し出し、エアーギャップ：２
０ｃｍで室温の空気中にて固化させた。この際、溶融樹
脂の押出速度は６．０ｃｍ／ｍｉｎであり、巻き取り速
度が３．０ｃｍ／ｍｉｎになる様に引き落としを行った
。即ち、ドラフト比を０．５とした。延伸は、第２ゴデ
ツトロールで予め延伸比３．０倍に延伸した後、引き続
き２段目の延伸を第３ゴデツトロールで所定の延伸比進
行った。各延伸比における引張弾性率、引張強度および
破断点７ 表　８ 実験例９ 超高分子量ポリエチレン（（η）　−８，２０ｄｉ／ｇ
）とパラフィンワックス（融点−６９℃、分子量−４６
０）との５０　：　５０ブレンド物を次の条件下でＴ−
ダイフィルム成形した後延伸を行った。超高分子量ポリ
エチレンの粉末とパラフィンワックスの粉砕品とを混合
後、２０ｍｍφ、Ｌ／Ｄ＝２０のスクリュー押出機を用
い樹脂温度１８０℃で、溶融混線ベレタインズした。次
いで、該ペレットを２２０℃のコートハンガー型ダイ（
リップ長−３００＋ｎｍ。

す゛ンプ厚−０，５ｍｍ）を付けた２０ｍｍφ、■、／
Ｄ＝２０８ のスクリュー押出機によりフィルム成形した。２０℃の
冷水を用いて冷却したロールを用いフィルム幅およびフ
ィルム厚が３００ｍｍおよび０．５ｎ＋ｎ＋になる様に
調節した。引き続き二対のスナップロールを用いてｎ−
デカンを熱媒とした延伸槽（槽内温度１３０℃、槽の長
さ一８０ｃｍ）で延伸を行った。

延伸に際しては、第１スナツプロールの回転速度を０．
５ｍ／１ｎｉｎとして、第２スナツプロールで予め延伸
比８．０倍迄延伸した後、引き続き第３スナツプロール
の回転速度を適宜変更することにより延伸比の異なる延
伸テープを得た。但し、延伸比は第１スナツプロールと
第３スナツプロールの回転比より計算してめた。各延伸
比における延伸テープの引張弾性率、引張強度および破
断点伸９ ３・０ 比較例１ 超高分子量ポリエチレン（〔η）　＝８．２０ｄｌ／ｇ
）とパラフィンワックス（融点−６９°Ｃ８分子量−４
６０）との２５　：　７５ブレンド物を実験例１と同一
条件下で溶融紡糸延伸を行った。但し、スクリュー押出
機内の樹脂温度が１００℃になる様に設定した。しかし
ながら、混合物がスクリュー押出機内で共回りをするた
め、ダイ温度を２００℃に設定しても均一な溶融ストラ
ンドを得ることができなかった。

比較例２ 超高分子量ポリエチレン（〔η）　＝８．２０ｄｌ／ｇ
）とｎ−ヘキサデカンとの５０　：　５０ブレンド物を
実験例１と同一条件下で溶融混練を行った。

但し、オリフィス径が２ｍｍのダイより溶融物を押し出
した。しかしながら、混合物がスクリュー押出機内で共
回りをするため、均一な溶融ストランドが得られず、均
一な延伸繊維を得ることができなかった。

１ 本実験例におてい得られた延伸繊維にば、ＡＳＴＭ　Ｄ
　３４１７によるＤＳＣ測定からはパラフィンワックス
の残留はいずれも認められなかった。

本実験例において、ドラフトの影響を調べるため図１お
よび図２に未延伸物調製時の冷却条件の違いによる引張
弾性率および引張強度を延伸比に対してプロットした。

さらに、引張強度を引張弾性率に対して図３にプロット
した。図から明らかな様に、未延伸物調製時、冷却条件
による影響は特に認められない。

引張弾性率および引張強度は、ドラフトの影響を受け延
伸比に対する依存性が顕著に違うことを示している。溶
融時に引き落としをかけると、引き落としをかけない場
合に比べて高弾性率で且つ高強度な延伸物が得られるこ
とが図３から明らかである。即ち、冷却固化前にドラフ
トをかけることにより高弾性率、高強度繊維が得られる
こと２

【図面の簡単な説明】

図１は引張弾性率と延伸比との関係、図２は引張強度と
延伸比との関係および図３は引張強度と引張弾性率との
関係を表わす。 出願人　三井石油化学工業株式会社 代理人　山　口　和 ３ （ηｄ’ｏ）ま″＠飾飾１β

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１１少なくとも極限粘度が５ｄｌ／ｇ以上の超高分子
   量ポリエチレン（Ａ）１５ないし８０重量部と融点が４
   ０ないし１２０℃で且つ分子量が２０００以下のパラフ
   ィン系ワックス（Ｂ）８５ないし２０重量部との混合物
   をその混合物の融点以上ないし１９０℃未満の温度でス
   クリュー押出機で溶融混練し、ダイより未延伸物を押出
   し、次いで少なくとも３倍を越える延伸比で延伸するこ
   とを特徴とする超高分子量ポリエチレンの延伸物の製造
   方法。