JP2003165155A - ポリエチレン製成形体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高物性の成形体を、安価で、効率的に連続製
造可能なポリエチレン製成形体の製造方法により、機械
物性のバランスに優れ、各種分野への応用が可能なポリ
エチレン製成形体の提供。 【解決手段】 ポリエチレン重合体粉末から該ポリエチ
レン重合体粉末の融点を超える温度でポリエチレン製フ
ィルムを直接成形した後、得られたポリエチレン製フィ
ルムをその融点以上の温度で延伸成形し、引張り弾性率
（２４℃）が２５ＧＰａ以上のポリエチレン製成形体を
得るポリエチレン製成形体の製造方法である。また、前
記ポリエチレン製成形体の製造方法により得られ、ルー
プ強度（２４℃）が０．２ＧＰａ以上、引張り弾性率
（２４℃）が２５ＧＰａ以上、かつ破断強度（２４℃）
が０．４ＧＰａ以上であるポリエチレン製成形体であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高物性の成形体
を、安価で、効率的に連続製造可能なポリエチレン製成
形体の製造方法、及び、該製造方法により得られ、機械
物性のバランスに優れ、各種分野への応用が可能なポリ
エチレン製成形体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、高物性値を有する、各種ポリエチ
レン成形体の製造過程において、ポリエチレンフィルム
は、以下の（ｉ）及び（ｉｉ）のような方法により製造
されてきた。 （ｉ）エチレンの重合により得られた重合体粉末を、溶
融混練してペレットに成形し、これを再び混練後、押出
成形して目的のフィルム形状とする方法。 （ｉｉ）前記重合体粉末を、ブロック状に圧縮成形し、
これをかつら剥きの要領で削り出して目的のフィルム形
状とする方法。

【０００３】しかしながら、従来技術においては、技術
の高度化・高効率化に伴い、高物性のポリエチレン成形
体を、より製造効率良く、より安価で製造する技術が強
く要請されており、前記ペレットに成形する工程、ブロ
ック状に圧縮成形する工程等の途中工程を如何に効率化
するか、等が重要な問題となっていた。

【０００４】また、特許文献１には、ポリエチレン重合
体粉末を、該粉末の融点未満の温度の下で連続的に圧縮
成形し、次いで、圧延及び延伸して高強度・高弾性率ポ
リエチレン材料を得る方法が提案されている。この提案
では、ポリエチレン重合体粉末の融点以下の１３０℃で
ロール成形を行っているため、結晶化度の高さ等の重合
体粉末の優れた性質をそのまま成形フイルム中に維持し
ていることに起因して、弾性率が１２０ＧＰａ、直線強
度が２．０ＧＰａと高い値を有している。しかしなが
ら、この提案では成形フィルム内にポリエチレン重合体
粉末界面が残存し、結果としてフィルムのしなやかさを
表すループ強度が低く（０．１５ＧＰａ）なり、このた
め、使用時にフィルムが折れてしまうという実用上の問
題があった。また、成形加工工程においてフィルムが折
れやすく取り扱い性に劣るという欠点があった。

【０００５】

【特許文献１】特開平７−１５６１７３号公報

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来に
おける諸要請に応え、諸問題を解決し、以下の目的を達
成することを課題とする。即ち、本発明は、高物性の成
形体を、安価で、効率的に連続製造可能なポリエチレン
製成形体の製造方法、及び、該製造方法により得られ、
機械物性のバランスに優れ、各種分野への応用が可能な
ポリエチレン製成形体を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決するため鋭意研究を重ねた結果、ポリエチレン重
合体粉末から該ポリエチレン重合体粉末の融点を超える
温度でポリエチレン製フィルムを直接成形した後、得ら
れたポリエチレン製フィルムをその融点を超える温度で
延伸成形することにより、高分子量ポリエチレンの分子
鎖の絡み合いによって融点以上であっても高い溶融粘度
が得られ、効率的に延伸応力が試料全体に伝播するた
め、溶融状態でロール成形及び溶融延伸が可能となり、
機械物性のバランスに優れ、かつ容易に連続成形が可能
であることを知見し、本発明をなすに至った。

【０００８】即ち、前記課題を解決するための手段とし
ては、以下の通りである。 ＜１＞ ポリエチレン重合体粉末から該ポリエチレン重
合体粉末の融点を超える温度でポリエチレン製フィルム
を直接成形した後、得られたポリエチレン製フィルムを
その融点以上の温度で延伸成形し、引張り弾性率（２４
℃）が２５ＧＰａ以上のポリエチレン製成形体を得るこ
とを特徴とするポリエチレン製成形体の製造方法であ
る。 ＜２＞ 前記ポリエチレン製フィルムが、示差走査熱量
計（ＤＳＣ）測定で得られたＤＳＣ曲線における１３０
〜１３６℃にピークを１つ有する前記＜１＞に記載のポ
リエチレン製成形体の製造方法である。 ＜３＞ ポリエチレン製成形体のループ強度（２４℃）
が、０．２ＧＰａ以上である前記＜１＞又は＜２＞に記
載のポリエチレン製成形体の製造方法である。 ＜４＞ ポリエチレン製成形体の破断強度（２４℃）
が、０．４ＧＰａ以上である前記＜１＞から＜３＞のい
ずれかに記載のポリエチレン製成形体の製造方法であ
る。 ＜５＞ ポリエチレン重合体粉末からポリエチレン製フ
ィルムを成形する時の温度が、１３５〜１５５℃である
前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載のポリエチレン
製成形体の製造方法である。 ＜６＞ ポリエチレン重合体粉末の成形が、ロール成形
である前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載のポリエ
チレン製成形体の製造方法である。 ＜７＞ ロール成形が、一対のロール同士の間隙にポリ
エチレン重合体粉末を通過させることにより行われる前
記＜６＞に記載のポリエチレン製成形体の製造方法であ
る。 ＜８＞ ポリエチレン重合体粉末を、一対のロール同士
の間隙に通過させてロール成形した後、該通過させた方
向と、前記一対のロールのいずれかの中心軸方向とが略
直交する方向に搬送してポリエチレン製フィルムを得る
前記＜６＞又は＜７＞に記載のポリエチレン製成形体の
製造方法である。 ＜９＞ ロール同士の間隙が、０．００５〜１０ｍｍで
ある前記＜７＞又は＜８＞に記載のポリエチレン製成形
体の製造方法である。 ＜１０＞ ロールの回転速度が、０．１〜１０ｍ／ｍｉ
ｎである前記＜６＞から＜９＞のいずれかに記載のポリ
エチレン製成形体の製造方法である。 ＜１１＞ 延伸成形が、引張り延伸成形である前記＜１
＞から＜１０＞のいずれかに記載のポリエチレン製成形
体の製造方法である。 ＜１２＞ 延伸成形が、１３５〜１５５℃で行われる前
記＜１＞から＜１１＞のいずれかに記載のポリエチレン
製成形体の製造方法である。 ＜１３＞ 延伸成形におけるひずみ速度が、０．１〜１
００／ｍｉｎである前記＜１＞から＜１２＞のいずれか
に記載のポリエチレン製成形体の製造方法である。 ＜１４＞ 前記＜１＞から＜１３＞のいずれかに記載の
ポリエチレン製成形体の製造方法により得られ、ループ
強度（２４℃）が０．２ＧＰａ以上、引張り弾性率（２
４℃）が２５ＧＰａ以上、かつ破断強度（２４℃）が
０．４ＧＰａ以上であることを特徴とするポリエチレン
製成形体である。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明のポリエチレン製成
形体及びその製造方法について詳細に説明する。 ［ポリエチレン製成形体の製造方法］本発明のポリエチ
レン製成形体の製造方法は、ポリエチレン製フィルム
を、ポリエチレン重合体粉末から該粉末の融点を超える
温度で直接成形して得た後、得られたポリエチレン製フ
ィルムを、その融点以上の温度で延伸成形する。なお、
本発明のポリエチレン製成形体の製造方法により得られ
るポリエチレン製成形体は、後述するように、ループ強
度（２４℃）が０．２ＧＰａ以上、引張り弾性率（２４
℃）が２５ＧＰａ以上、かつ破断強度（２４℃）が０．
４ＧＰａ以上であり、機械物性のバランスに優れたもの
である。

【００１０】−ポリエチレン製フィルム− 前記ポリエチレン製フィルムは、示差走査熱量計（ＤＳ
Ｃ）測定で得たＤＳＣ曲線において、原料であるポリエ
チレン重合体粉末の融点以下の１３０〜１３６℃にピー
クを１つ有する、換言すれば、該ポリエチレン製フィル
ムは、充分に溶融した状態でフィルムに成形されたもの
である。前記溶融が不充分であると、ポリエチレン粒子
間に空隙が残るため、ポリエチレン重合体粉末から直接
成形しても、均一なポリエチレン製フィルムを得ること
ができない。

【００１１】前記ポリエチレン製フィルムの２４℃にお
けるループ強度としては、２０ＭＰａ以上であるのが好
ましく、５０ＭＰａ以上であるのがより好ましい。前記
ループ強度が、２０ＭＰａに満たないと、ポリエチレン
製成形体を製造する過程で折れてしまう等、取り扱い性
が悪く、製造効率・コストの点で好ましくないことがあ
る。尚、前記ループ強度は、ＪＩＳ Ｌ１０１３に準拠
して測定し、測定対象であるポリエチレン製フィルム等
から、幅５ｍｍで切り出したテープ状試料のつかみ間の
中央にループを作り、切断時の強さ（Ｎ）を引張り試験
機（商品名：ＲＴＭ１４２５、オリエンテック社製）を
用いて室温（２４℃）にて測定し、これを試料１枚の断
面積で除した値を指す。

【００１２】−ポリエチレン重合体原料− 前記ポリエチレン重合体原料としては、特に制限はな
く、各種ポリエチレン製成形体の原料として用いられる
公知の原料が総て好適に挙げられる。該ポリエチレン重
合体原料の形状としては、製造効率の点で、顆粒状、粉
末状が好ましく、粉末状がより好ましい。該ポリエチレ
ン重合体原料の粒径としては、体積平均粒径（Ｄ_５０）
で、２０００μｍ以下が好ましく、１〜２０００μｍが
より好ましく、１０〜１０００μｍが更に好ましい。な
お、前記ポリエチレン重合体原料の粒度分布としては、
得られるポリエチレン製フィルムの均一性に優れる点
で、狭いことが好ましい。

【００１３】前記ポリエチレン重合体原料における粘度
平均分子量（Ｍｖ）としては、５０万〜１２００万が好
ましく、９０万〜９００万がより好ましく、１２０万〜
６００万が更に好ましい。尚、前記粘度平均分子量は、
デカリン溶媒（１３５℃）中において測定した値であ
り、極限粘度としては、５〜５０ｄｌ／ｇが好ましく、
８〜４０ｄｌ／ｇがより好ましく、１０〜３０ｄｌ／ｇ
が更に好ましい。

【００１４】−ポリエチレン重合体粉末の成形− 前記ポリエチレン重合体粉末の成形においては、ポリエ
チレン重合体粉末からポリエチレン製フィルムを直接成
形する。従って、従来、ポリエチレン製成形体を得る製
造過程において、ポリエチレン重合体粉末からポリエチ
レン製フィルムを得る際に必要であった、ペレット成
形、混練・押出成形等の工程が必要ないため、本発明
は、製造効率に非常に優れる。

【００１５】前記ポリエチレン重合体粉末からポリエチ
レン製フィルムを成形する際においては、前記ポリエチ
レン重合体粉末を、該ポリエチレン重合体粉末の融点を
超える温度で成形するのが好ましく、１３５〜１５５℃
が好ましく、１３８〜１５０℃がより好ましい。前記成
形の温度が、前記ポリエチレン重合体粉末の融点以下で
は、成形時に、原料同士が好適に圧着されず、充分に溶
融しないため、均一なポリエチレン製フィルムが得られ
ないことがある。また、前記ポリエチレン重合体粉末
は、成形の温度が１５５℃を超えると、成形時にポリエ
チレン重合体粉末が効率的にロール間隙に供給されず、
均一なフィルムが得られないことがある。尚、本発明に
おいて、前記「融点」とは、示差走査熱量計（ＤＳＣ）
にて測定し得られたＤＳＣ曲線のピークにおける温度
（℃）を指す。

【００１６】前記ポリエチレン重合体粉末の成形として
は、特に制限はないが、ポリエチレン重合体粉末をロー
ル成形するのが、製造効率等の点で好ましい。該ロール
成形においては、例えば、一対のロール同士の間隙にポ
リエチレン重合体粉末を通過させることによりフィルム
を成形する方法等が好ましい。前記ロール同士の間隙と
しては、得られるポリエチレン製フィルムの均一性・薄
膜性の点で、０．００５〜１０ｍｍが好ましく、０．０
０５〜０．１ｍｍがより好ましく、０．００５〜０．０
５ｍｍが更に好ましい。前記ロールの回転速度として
は、０．１〜１０ｍ／ｍｉｎが好ましく、ポリエチレン
重合体粉末の密着性、得られるポリエチレン製フィルム
の透明性・均一性、及び、弾性率等の力学物性に優れる
点で、１〜１０ｍ／ｍｉｎがより好ましい。

【００１７】前記ロールの形状としては、回転可能な形
状であれば特に制限はなく、例えば、円筒体、円柱体の
ほか、回転可能な無限ベルト体等も挙げられる。

【００１８】前記ロールの材質としては、前記ポリエチ
レン重合体粉末を好適にロール成形し得れば特に制限は
なく、ステンレス鋼等の金属、ポリテトラフルオロエチ
レン等のフッ素樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられる。
これらの中でも、より好適に、ポリエチレン重合体粉末
をロール成形し得る点で、ステンレス鋼等が好ましい。

【００１９】図１は、前記ロール成形の好ましい態様を
表す説明図である。図１に示す一対のロール１０は、ロ
ール１０ａ及びロール１０ｂを有する。ロール１０ａ及
びロール１０ｂは、それぞれ回転軸１０ａ’及び１０
ｂ’を有する回転可能な円筒体であり、回転軸１０ａ’
及び１０ｂ’は、互いに同一水平面上に配されている。
一対のロール１０において、ロール１０ａ及びロール１
０ｂを、前記ポリエチレン重合体粉末の成形の際の好ま
しい数値範囲内の温度（例えば１４０℃）に加熱し、ポ
リエチレン重合体粉末１０ｃを、その上に載せた後、ロ
ール１０ａ及びロール１０ｂを図示の矢印方向に回転さ
せることにより、ポリエチレン製フィルム１０ｄが連続
的に得られる。

【００２０】本発明においては、前記ポリエチレン重合
体粉末を、一対のロール同士の間隙に通過させてロール
成形した後、該通過させた方向と、前記一対のロールの
いずれかの中心軸方向とが略直交する方向に搬送してポ
リエチレン製フィルムを得るのが特に好ましい。これを
図２を用いて概略的に説明する。図２に示す一対のロー
ル１０は、ロール１０ａ及びロール１０ｂを有する。ロ
ール１０ａ及びロール１０ｂは、それぞれ回転軸１０
ａ’及び１０ｂ’を有する回転可能な円筒体であり、回
転軸１０ａ’及び１０ｂ’は、互いに同一水平面上に配
されている。一対のロール１０において、ロール１０ａ
及びロール１０ｂを、前記ポリエチレン重合体粉末の成
形の際の好ましい数値範囲内の温度（例えば、１４０
℃）に加熱し、ポリエチレン重合体粉末１０ｃをその上
に載せた後、ロール１０ａ及びロール１０ｂを図示の矢
印方向に回転させ、ポリエチレン重合体粉末１０ｃを、
一対のロール１０ａ，１０ｂ同士の間隙に通過方向Ｘで
通過させてロール成形した後、通過方向Ｘと、ロール１
０ｂの中心軸１０ｂ’方向とが略直交する方向Ｙに搬送
してポリエチレン製フィルム１０ｅを得る。なお、図示
を省略しているが、ロール１０ａの中心軸１０ａ’と略
直交する方法に搬送するようにしても構わない。ロール
成形後、このように搬送してポリエチレン製フィルムを
得ることにより、特に収縮等によるよれの発生が無く、
厚みの均一なポリエチレン製フィルムを効率的に得るこ
とができる。この場合、同様の理由により、後述する延
伸成形も前記通過方向と略直交する方向で行うのが特に
好ましい。

【００２１】−延伸成形− 前記延伸成形においては、前記ポリエチレン製フィルム
を、延伸成形する。前記延伸成形としては、特に制限は
なく、引張り延伸成形、ロール圧延成形、等の公知の延
伸成形が総て好適に挙げられるが、高度な分子配向性を
付与できる点で、引張り延伸成形が好ましい。

【００２２】前記延伸成形における温度としては、前記
ポリエチレン製フィルムの融点以上の温度であることが
必要である。前記温度が、前記ポリエチレン製フィルム
の融点未満であると、延伸時にポリエチレン製フィルム
が好適に溶融せず、高い延伸応力がかかるため、高倍率
にまで延伸するとポリエチレン製フィルムが破断してし
まうことがある。前記延伸成形における温度としては、
１３５〜１５５℃が好ましく、１４５〜１５５℃がより
好ましい。前記延伸成形における温度が、１５５℃を超
えると、延伸時に、ポリエチレン製フィルムの溶融粘度
が低下し過ぎ、効率的に延伸できないことがある。

【００２３】前記延伸成形におけるひずみ速度（ひずみ
率）としては、０．１〜１００／ｍｉｎが好ましく、
０．１〜１０／ｍｉｎがより好ましく、１〜５／ｍｉｎ
が更に好ましい。

【００２４】以上説明した本発明のポリエチレン製成形
体の製造方法においては、ポリエチレン重合体粉末か
ら、直接、連続的にポリエチレン製フィルムを得ること
ができるため、コスト・効率の面で優れる。また、用い
るポリエチレン重合体粉末の種類等を問わず、公知のも
のを広く好適に用いることができるため、安価な原料
や、入手容易な原料等を好適に用いることができる。更
に、延伸成形においては、延伸効率が良く、製造効率に
優れる。従って、本発明によれば、ポリエチレン製成形
体を、安価で、効率的に製造できる。

【００２５】［ポリエチレン製成形体］本発明のポリエ
チレン製成形体は、前記本発明のポリエチレン製成形体
の製造方法により得られる。前記ポリエチレン製成形体
は、２４℃におけるループ強度が０．２ＧＰａ以上が必
要であり、０．３ＧＰａ以上が好ましく、０．４ＧＰａ
以上がより好ましい。前記ループ強度が、０．２ＧＰａ
未満であると、ポリエチレン製成形体が、曲げ応力によ
って折れ易く、取り扱い性等が劣るため実用上好ましく
ない。尚、該ループ強度は、前述の測定により得られる
値である。

【００２６】前記ポリエチレン製成形体は、２４℃にお
ける引張り弾性率が２５ＧＰａ以上であることが必要で
あり、４０ＧＰａ以上であるのが好ましい。前記引張り
弾性率が、前記数値範囲であれば、実用上充分な力学物
性を有する。尚、前記引張り弾性率は、引張り試験機
（商品名：ＲＴＭ１４２５、オリエンテック社製）によ
り、室温（２４℃）において引張り試験を行い（ひずみ
速度：０．０６／ｍｉｎ）、得られた応力−歪曲線の初
期直線部分の勾配を求めて得た値である。前記ポリエチ
レン製成形体の破断強度（２４℃）が、０．４ＧＰａ以
上であることが必要であり、０．８ＧＰａ以上が好まし
く、１．０ＧＰａ以上がより好ましい。尚、前記破断強
度は、引張り試験機（商品名：ＲＴＭ１４２５、オリエ
ンテック社製）により、室温（２４℃）において引張り
試験を行い（ひずみ速度：０．０６／ｍｉｎ）、得られ
た応力−歪曲線の最大応力から得た値である。

【００２７】以上の本発明のポリエチレン製成形体は、
引張り弾性率、曲げ強度（ループ強度）、及び破断強度
が共に良好であり、実用上充分な力学物性を有し、機械
物性のバランスに優れているので、粘着テープ、耐摩耗
テープ、耐傷付テープ等の各種工業用テープ、包装用フ
ィルム、リチウムイオン電池セパレーター、白色反射フ
ィルム、中性子遮断フィルム等の各種の分野に好適に利
用される。

【００２８】

【実施例】以下に、本発明の実施例を説明するが、本発
明は、下記実施例に何ら限定されるものではない。

【００２９】−実験１・ポリエチレン製フィルムの作製
及び評価− ポリエチレン重合体粉末（粘度平均分子量（Ｍｖ＝４．
０×１０^６），融点１４０℃）を用い、図１に示すロー
ル成形を行ってポリエチレン製フィルム１０ｄを作製し
た。尚、ロール１０ａ及び１０ｂ同士の間隙は０．０１
ｍｍであり、ロールの回転速度を、０．５、１、２及び
３ｍ／ｍｉｎの各値に設定し、１３０、１４０及び１５
０℃の各温度でロール成形を行った。得られたポリエチ
レン製フィルムを光学顕微鏡（４００倍）で観察したと
ころ、１４０℃でロール成形して得たポリエチレン製フ
ィルムは、ロールの回転速度がいずれの値であっても均
一なものであり、ロールの回転速度が３ｍ／ｍｉｎの場
合に最も透明性に優れていた。１５０℃でロール成形し
たフィルムは、複数の穴が存在しているのが若干確認さ
れた。１３０℃でロール成形した場合には、ポリエチレ
ン粉末同士が良好に圧着せず、均一なポリエチレン製フ
ィルムを得ることができなかった（１３０℃でロール成
形し得られたフィルムの示差走査熱量計（ＤＳＣ）測定
では、１４０℃にピークを１つ有するＤＳＣ曲線が得ら
れた。）。

【００３０】−実験２・ポリエチレン製フィルムの引張
り弾性率− １４０℃でロール成形し得られたポリエチレン製フィル
ムの引張り弾性率を、前述の条件で測定し、前記ロール
の回転速度（０．５、１、２及び３ｍ／ｍｉｎの各値）
との関係で評価したところ、ロールの回転速度が３ｍ／
ｍｉｎの場合に最も弾性率が良好であった（弾性率：
１．０ＧＰａ）。

【００３１】−実験３・ポリエチレン製フィルムの曲げ
強度（ループ強度）− 前記１４０℃でロール成形し得られたポリエチレン製フ
ィルム（ロールの回転速度が３ｍ／ｍｉｎの場合）か
ら、幅５ｍｍを切り出したテープ状試料について、前述
のようにループ強度を測定したところ、２４℃における
ループ強度が８０ＭＰａであった。

【００３２】（実施例１）以上の実験１〜３に基づき、
ポリエチレン重合体粉末（粘度平均分子量（Ｍｖ＝４．
０×１０^６），融点１４０℃）を用い、図１に示す態様
のロール成形を行ってポリエチレン製フィルム１０ｄを
作製した。ここで、ロール１０ａ及び１０ｂ同士の間隙
は０．０１ｍｍ、ロールの回転速度は３ｍ／ｍｉｎ、ロ
ール成形の温度は１４０℃に設定した。ロール成形（１
４０℃）の際のポリエチレン重合体粉末の溶融性を確認
するため、ロール成形途中でロール１０ａ及び１０ｂの
間隙を開き、未だ、ポリエチレン重合体粉末がロール間
隙を通過しない位置（図３に示す位置Ａ）からロール間
隙が最も狭くなる位置（図３に示す位置Ｂ）までに存在
しているポリエチレン重合体粉末又はフィルムを取り出
し、示差走査熱量計（ＤＳＣ）測定を行ったところ、ポ
リエチレン粉末及びフィルムのいずれについても、原料
ポリエチレン重合体粉末の融点未満である１３４℃にピ
ークを一つだけ有するＤＳＣ曲線が得られた。これよ
り、１４０℃でのロール成形の際に、ポリエチレン重合
体粉末は完全溶融していることが確認された。なお、図
３では、ポリエチレン重合体粉末を、一対のロール同士
の間隙に通過させてロール成形した後、該通過させた方
向と略直交する方向にポリエチレン製フィルムを搬送し
ているが、図１に示したようにポリエチレン製フィルム
を水平方向に搬送する態様でも同様である。又、得られ
たポリエチレン製フィルムについて、示差走査熱量計
（ＤＳＣ）測定を行なったところ、１３４℃にピークを
１つ有するＤＳＣ曲線が得られた。得られたポリエチレ
ン製フィルムを用い、前記引張り試験機により、１５０
℃において引張り延伸を行い（ひずみ速度（ひずみ
率）：１／ｍｉｎ）、ポリエチレン製成形体を製造した
後、前述のように引張り弾性率、ループ強度を求めたと
ころ、引張り弾性率（２４℃）が５０ＧＰａ、ループ強
度（２４℃）が０．２５ＧＰａ、破断強度（２４℃）が
０．５ＧＰａであった。

【００３３】（実施例２）実施例１において、引張り延
伸の温度を、１４５℃に変えたほかは、実施例１と同様
にしてポリエチレン製成形体を製造した後、前述のよう
に引張り弾性率、曲げ強度を求めたところ、引張り弾性
率（２４℃）が４０ＧＰａ、ループ強度（２４℃）が
０．４ＧＰａ、破断強度（２４℃）が０．４ＧＰａであ
った。

【００３４】（実施例３）ポリエチレン重合体粉末（粘
度平均分子量（Ｍｖ＝４．０×１０^６），融点１４０
℃）を、図２に示すように、一対のロール１０ａ，１０
ｂ同士の間隙に通過させてロール成形した後、通過させ
た方向Ｘと略直交する方向Ｙに搬送してポリエチレン製
フィルム１０ｅを作製した。尚、ロール１０ａ及び１０
ｂ同士の間隙は０．０１ｍｍ、ロールの回転速度は３ｍ
／ｍｉｎ、ロール成形の温度は１４５℃に設定した。
又、得られたポリエチレン製フィルムについて、示差走
査熱量計（ＤＳＣ）測定を行ったところ、１３４℃にピ
ークを１つ有するＤＳＣ曲線が得られた。得られたポリ
エチレン製フィルムを用い、前記引張り試験機により、
１５０℃において引張り延伸を行い（ひずみ速度（ひず
み率）：１／ｍｉｎ）、ポリエチレン製成形体を製造し
た後、前述のように引張り弾性率、ループ強度を求めた
ところ、引張り弾性率（２４℃）が１００ＧＰａ、ルー
プ強度（２４℃）が０．５ＧＰａ、破断強度（２４℃）
が１．０ＧＰａであった。

【００３５】（比較例１） −ポリエチレン重合体粉末の圧縮成形− ＜装置仕様＞ ・ ロール形状：ロール径１５０ｍｍφ、面長：３００
ｍｍ、 ・ ロール数：３対、 ・ ロール間隙：一段目；２ｍｍ、二段目；１．５ｍ
ｍ、三段目；１．１ｍｍ

【００３６】前記ロール３対が垂直に配列された装置を
用い、実施例１及び２で用いたのと同様のポリエチレン
重合体粉末を１３０℃に加熱し連続的に圧縮成形し、１
ｍ／ｍｉｎの速度でポリエチレン製フィルム（厚み：
１．１ｍｍ、巾：１０ｃｍ）を得た。得られたポリエチ
レン製フィルムを、幅５ｍｍで切り出したテープ状試料
は、ループ強度測定のためにループを作成した段階で折
れてしまい、取り扱い性が悪かった。該ポリエチレン製
フィルムの示差走査熱量計（ＤＳＣ）測定では、１４０
℃にピークを１つ有するＤＳＣ曲線が得られた。

【００３７】−ロール圧延― 得られたポリエチレン製フィルムを、温度１４０℃、ロ
ールの回転速度７ｍ／ｍｉｎに調整された下記装置のロ
ール間に、水平方向から供給して圧延を行い、圧延倍率
７倍の圧延シートを得た。 ＜装置仕様＞ ・ ロール形状：ロール径１５０ｍｍφ、面長３００ｍ
ｍ ・ ロール数：１対 ・ ロール間隙：４０μｍ 得られた圧延シートを、幅５ｍｍで切り出したテープ状
試料は、２４℃におけるループ強度が５ＭＰａと低く、
折れ易くて取り扱い性が悪かった。該圧延シートの示差
走査熱量計（ＤＳＣ）測定では、１４５℃にピークを１
つ有するＤＳＣ曲線が得られた。

【００３８】−延伸成形− 前記テープ状試料について、下記延伸装置を用いて引張
延伸を行った。引張延伸は、３段延伸（１段目：予備ロ
ール温度；１４５℃、熱板温度；１５０℃、２段目：予
備ロール温度；１５０℃、熱板温度；１５５℃、３段
目：予備ロール温度；１５５℃、熱板温度；１５５℃）
とした。

【００３９】＜延伸装置仕様＞ ・ 予熱用金属ロール：３本／組×３組 ・ ロール形状：ロール径２５０ｍｍφ、面長２００ｍ
ｍ ・ 延伸用熱板：３式 ・ 熱板長さ：１段目；５０ｃｍ、２段目；１００ｃ
ｍ、３段目；３００ｃｍ ・ 冷却用金属ロール：３本／組×１組 ・ ニップロール：入口側；２００ｍｍφシリコーンゴ
ムロールが予熱用金属ロール２本に対してニップ、出口
側；２００ｍｍφシリコーンゴムロールが冷却用金属ロ
ール２本に対してニップ。

【００４０】得られたポリエチレン製成形体について、
前述のように引張り弾性率、ループ強度を求めたとこ
ろ、引張り弾性率（２４℃）は１２０ＧＰａと高い値で
あったが、ループ強度（２４℃）が０．１５ＧＰａ、破
断強度（２４℃）が２．０ＧＰａであり、曲げ応力に対
する強度が若干低いことがわかった。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、高物性の成形体を、安
価で、効率的に連続製造可能なポリエチレン製成形体の
製造方法により、ループ強度、引張り弾性率、及び破断
強度の機械物性のバランスに優れ、各種分野への応用が
可能なポリエチレン製成形体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明におけるロール成形の好ましい
態様を表す説明図である。

【図２】図２は、ポリエチレン重合体粉末を、一対のロ
ール同士の間隙に通過させてロール成形した後、該通過
させた方向と略軸直交する方向に搬送してポリエチレン
製フィルムを得る態様を説明するための図である。

【図３】図３は、ロール成形の際の、ポリエチレン重合
体粉末の溶融性の確認方法を説明するための図である。

【符号の説明】

１０ 一対のロール １０ａ ロール １０ｂ ロール １０ａ’ 回転軸 １０ｂ’ 回転軸 １０ｃ ポリエチレン重合体粉末 １０ｄ ポリエチレン製フィルム １０ｅ ポリエチレン製フィルム

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリエチレン重合体粉末から該ポリエチ
   レン重合体粉末の融点を超える温度でポリエチレン製フ
   ィルムを直接成形した後、得られたポリエチレン製フィ
   ルムをその融点以上の温度で延伸成形し、引張り弾性率
   （２４℃）が２５ＧＰａ以上のポリエチレン製成形体を
   得ることを特徴とするポリエチレン製成形体の製造方
   法。
2. 【請求項２】 前記ポリエチレン製フィルムが、示差走
   査熱量計（ＤＳＣ）測定で得られたＤＳＣ曲線における
   １３０〜１３６℃にピークを１つ有する請求項１に記載
   のポリエチレン製成形体の製造方法。
3. 【請求項３】 ポリエチレン製成形体のループ強度（２
   ４℃）が、０．２ＧＰａ以上である請求項１又は２に記
   載のポリエチレン製成形体の製造方法。
4. 【請求項４】 ポリエチレン製成形体の破断強度（２４
   ℃）が、０．４ＧＰａ以上である請求項１から３のいず
   れかに記載のポリエチレン製成形体の製造方法。
5. 【請求項５】 ポリエチレン重合体粉末からポリエチレ
   ン製フィルムを成形する時の温度が、１３５〜１５５℃
   である請求項１から４のいずれかに記載のポリエチレン
   製成形体の製造方法。
6. 【請求項６】 ポリエチレン重合体粉末の成形が、ロー
   ル成形である請求項１から５のいずれかに記載のポリエ
   チレン製成形体の製造方法。
7. 【請求項７】 ロール成形が、一対のロール同士の間隙
   にポリエチレン重合体粉末を通過させることにより行わ
   れる請求項６に記載のポリエチレン製成形体の製造方
   法。
8. 【請求項８】 ポリエチレン重合体粉末を、一対のロー
   ル同士の間隙に通過させてロール成形した後、該通過さ
   せた方向と、前記一対のロールのいずれかの中心軸方向
   とが略直交する方向に搬送してポリエチレン製フィルム
   を得る請求項６又は７に記載のポリエチレン製成形体の
   製造方法。
9. 【請求項９】 ロール同士の間隙が、０．００５〜１０
   ｍｍである請求項７又は８に記載のポリエチレン製成形
   体の製造方法。
10. 【請求項１０】 ロールの回転速度が、０．１〜１０ｍ
    ／ｍｉｎである請求項６から９のいずれかに記載のポリ
    エチレン製成形体の製造方法。
11. 【請求項１１】 延伸成形が、引張り延伸成形である請
    求項１から１０のいずれかに記載のポリエチレン製成形
    体の製造方法。
12. 【請求項１２】 延伸成形が、１３５〜１５５℃で行わ
    れる請求項１から１１のいずれかに記載のポリエチレン
    製成形体の製造方法。
13. 【請求項１３】 延伸成形におけるひずみ速度が、０．
    １〜１００／ｍｉｎである請求項１から１２のいずれか
    に記載のポリエチレン製成形体の製造方法。
14. 【請求項１４】 請求項１から１３のいずれかに記載の
    ポリエチレン製成形体の製造方法により得られ、ループ
    強度（２４℃）が０．２ＧＰａ以上、引張り弾性率（２
    ４℃）が２５ＧＰａ以上、かつ破断強度（２４℃）が
    ０．４ＧＰａ以上であることを特徴とするポリエチレン
    製成形体。