JP3483331B2 - 超高分子量ポリエチレン製多孔質体の製造方法 - Google Patents
超高分子量ポリエチレン製多孔質体の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超高分子量ポリエチレ
ン製多孔質体の製造方法に係り、特に、多数の連続気孔
を有し、透過性及び耐薬品性に優れ、微細な物質の濾過
フィルターや反応過程又は処理過程中の特定関与物のキ
ャリヤー等に使用される長尺状の超高分子量ポリエチレ
ン製多孔質体の製造方法に関する。 【０００２】 【従来技術とその課題】従来、超高分子量ポリエチレン
（以下「ＵＨＭＷＰＥ」と云う）を、ブレーカプレート
が配設されたラム押出機を利用して、多孔質体を連続的
に成形加工することが提案されている。即ち、ＵＨＭＷ
ＰＥをラム押出機に投入し、ラム押出機のシリンダー温
度をＵＨＭＷＰＥの融点以上３００℃付近以下の温度で
加熱処理すると、ＵＨＭＷＰＥがゴム状の粘稠な溶融物
となってラム押出機に配設されているブレーカプレート
のオリフィスを４〜１７ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で通過し、
その熱と圧力とによってメルトフラクチャア（成形品の
表面に不規則な凹凸を生ずる現象）を起したものや、粒
子が高い或いは低い嵩密度で紐状に連なったもの等のス
トランド状分散粒子として押出され、引続きそれらスト
ランド状分散粒子を成形金型内に通過させて、ストラン
ド状分散粒子の相互間を融着して多孔質体を成形するも
のであった。 【０００３】しかしながら、上記ラム押出機を利用して
得られたＵＨＭＷＰＥ製の多孔質体は、押出方向にすじ
状に生じるストランド模様が成形後の多孔質体の外表面
に発生したり、また、比較的気孔度の低い多孔質体が成
形されたりする。即ち、ＵＨＭＷＰＥの流動のし難い点
を考慮し、使用するブレーカプレートのオリフィスの孔
径を比較的大きくし、加えて成形金型も高い気孔度の多
孔質体を望む際には、その入口側と出口側の通過断面を
略同じ内通路に設定するので、溶融したストランド状分
散粒子のＵＨＭＷＰＥは、その成形金型を流通しても受
ける背圧が低いままの状態で相互に融着し合い、その結
果ストランド模様を発生したり、逆にストランド模様を
打消すために背圧をやや高めると、気孔度の比較的低い
多孔質体になってしまう等の問題があった。 【０００４】また、上記ラム押出方式により成形する場
合のほか、ＵＨＭＷＰＥを射出成形用金型のキャビティ
に、剪断速度３．０×１０4 ｓｅｃ−1 、又は５．０×
１０4 ｓｅｃ−1 以上で射出した後に、キャビティ容積
を特定量圧縮して多孔質体を成形することが提案されて
いる。 【０００５】即ち、微粒子状のＵＨＭＷＰＥを特定の剪
断速度で射出させる場合には、溶融した可塑化ＵＨＭＷ
ＰＥが射出成形金型のキャビティ内に霧状に噴出され、
溶融可塑化した状態で微細な粉末状又は綿状の分散体と
なって射出されるものであり、この粉末状又は綿状の分
散体はキャビティ内で相互に融着、集合して連通気孔を
有する多孔質体に成形されるが、連通気孔の粗・密の程
度（嵩密度）を調整するために、キャビティ内に射出す
る分散体の射出量を調整したり、或いは射出後にキャビ
ティを圧縮する等の方法が講じられている。 【０００６】しかしながら、上記射出成形を利用して得
られたＵＨＭＷＰＥ製の多孔質体は、比較的複雑な形状
のものを成形することはできるものの、ＵＨＭＷＰＥの
集合は比較的疎の状態であるために、冷却後の成形品は
脆いままである。また、射出成形であるが故に必然的に
エンドレスに連続した長尺物を成形することは極めて困
難であると云う問題がある。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するものであって、その要旨は、弾性率が２００℃にお
いて１．０×１０7 ｄｙｎｅ／ｃｍ2 以上であって、粘
度平均分子量が３００×１０4 以上のＵＨＭＷＰＥをラ
ム押出機で押出成形するＵＨＭＷＰＥ製多孔質体の製造
方法であって、ラム押出機内の先端部に配設してある複
数のオリフィスを有するブレーカプレートのオリフィス
から、少なくとも一部が溶融状態となったＵＨＭＷＰＥ
を主体とした組成物を、加熱温度１５０〜２５０℃で剪
断速度が１．０×１０3 〜３．０×１０4 ｓｅｃ−1 の
条件のもとに通過させ、ブレーカプレートに連設する成
形金型内で部分溶融箇所を相互に融着して連続多孔質体
とすることを特徴とするＵＨＭＷＰＥ製多孔質体の製造
方法である。 【０００８】本発明は、特定の特性値を有する粒子状Ｕ
ＨＭＷＰＥを、ラム押出機を使用して該ラム押出機のオ
リフィスを特定の剪断速度域の１．０×１０3 〜３．０
×１０4 ｓｅｃ−1 範囲の条件のもとに通過させて、粒
子状ＵＨＭＷＰＥを粒子状分散体乃至はそれが集合した
塊状の分散体となしたのち、多数の連続気孔を有する多
孔質体に形成するＵＨＭＷＰＥ製多孔質体の製造方法で
ある。 【０００９】本発明で用いるＵＨＭＷＰＥは、ＭＩ値
（メルトインデックス）を測定するような剪断応力が低
い下では流動し得ないことや、融点以上の温度域ではゴ
ム状弾性体となるものであって、汎用のポリエチレン等
と比較してその流動挙動が異なるものである。 上記融
点以上の温度域でゴム状弾性体となるＵＨＭＷＰＥは、
２００℃において１．０×１０7 ｄｙｎｅ／ｃｍ2 以上
の弾性率（ＩＳＯ／ＣＤ６７２１−７、ねじれ測定法に
よる弾性率）を示し、粘度法による平均分子量が３００
×１０4 以上、平均粒径が５０〜４００μｍの微粉粒子
状のものである。 【００１０】また、上記ＵＨＭＷＰＥに、溶融補助剤的
に５〜２０重量部の中分子量ポリエチレンや、多孔質体
の気孔度と伸張率の調整剤的に５〜２０重量部の高・中
・低密度ポリエチレン中高分子量ポリエチレン等を添加
することができる。更には、０．５〜１０重量部、好ま
しくは１．５〜２．５重量部の導電性付与剤、０．５〜
１０重量部、好ましくは５重量部以下の滑剤、０．００
３〜０．３重量部、好ましくは０．０１〜０．１５重量
部の有機過酸化物等を添加することもできる。上記導電
性付与剤としては、ケッケェンブラック、チャンネルブ
ラック、ファーネスブラック、サーマルブラック、アセ
チレンブラック等の導電性カーボンブラックや金属粉、
金属酸化物等であり、上記滑剤としては、モンタン酸エ
ステル系のワックス、脂肪酸誘導体のワックス等であ
り、そして上記有機過酸化物としては、２，５−ジメチ
ル−２，５−（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ジク
ミルパーオキサイド等である。 【００１１】そして、上記ゴム状弾性体をラム押出機の
オリフィスから押出す場合に、そのオリフィスを特定の
剪断速度域の１．０×１０3 〜３．０×１０4 ｓｅｃ
−1 範囲に設定すると、オリフィス内で溶融したＵＨＭ
ＷＰＥのゴム状弾性体は、粒子状乃至はそれが極めてル
ーズに集合した塊状の分散体となって押出され、これら
をブレーカプレートに連設してある成形金型内で相互に
融着させると、ストランド模様が発生することなく、良
好な外表面と所望の形状をした多孔質体を容易に成形す
ることができる。 【００１２】ゴム状弾性体を上記剪断速度域を下回っ
て、例えば２．０×１０2 ｓｅｃ−1以上１．０×１０
3 ｓｅｃ−1 未満でオリフィスを通過させると、オリフ
ィスから出たＵＨＭＷＰＥの形態は、メルトフラクチャ
アを起したり粒子が高い或いは低い嵩密度で紐状に連な
ったもの等のストランド状分散粒子となって押出され、
これらを成形金型内で相互に融着させた場合に、成形さ
れた多孔質体の外表面にはストランド模様が発生するも
のであり、また、ゴム状弾性体を上記剪断速度域を上回
って３．０×１０4 ｓｅｃ−1 を超えた剪断速度では、
現在の条件で良好な多孔質体を連続的に得ることは極め
て困難となるものである。 【００１３】 【実施例１】粘度平均分子量３３０×１０4 、平均粒径
１６０μｍ、嵩比重０．４４９であって、２００℃にお
ける弾性率が３．７５×１０7 ｄｙｎｅ／ｃｍ2 のＵＨ
ＭＷＰＥを、円筒状の成形金型を付設したラム押出機を
用い、下記押出条件で、ブレーカプレートのオリフィス
における剪断速度を３．０×１０3 ｓｅｃ−1 （オリフ
ィス……０．５ｍｍφ×５．０ｍｍＬ、孔個数：７２）
に設定し、外径６０ｍｍ、内径５３ｍｍ、肉厚３．５ｍ
ｍのパイプ状多孔質体を押出成形した。 ＊押出条件 ・最大押出能力……１５ｋｇ／ｈｒ ・押出量……１０ｋｇ／ｈｒ ・温度……チャンバー：１７０℃、 シリンダー：２０
０℃及び２３０℃ 成形金型：２００℃及び２３０℃ 【００１４】 【実施例２】粘度平均分子量６００×１０4 、平均粒径
１８７μｍ、嵩比重０．３７７であって、２００℃にお
ける弾性率が４．１５×１０7 ｄｙｎｅ／ｃｍ2 のＵＨ
ＭＷＰＥを、上記実施例１と同様のラム押出機及び押出
条件で、ブレーカプレートのオリフィスにおける剪断速
度を３．０×１０3 ｓｅｃ−1 （オリフィス……０．５
ｍｍφ×５．０ｍｍＬ、孔個数：７２）に設定し、実施
例１と同様サイズのパイプ状多孔質体を押出成形した。 【００１５】 【実施例３】粘度平均分子量３３０×１０4 、平均粒径
３３５μｍ、嵩比重０．４５８であって、２００℃にお
ける弾性率が３．５０×１０7 ｄｙｎｅ／ｃｍ2 のＵＨ
ＭＷＰＥを、上記実施例１と同様の押出機及び押出条件
で、ブレーカプレートのオリフィスにおける剪断速度を
３．０×１０3 ｓｅｃ−1 （オリフィス……０．５ｍｍ
φ×５．０ｍｍＬ、孔個数：７２）に設定し、実施例１
と同様サイズのパイプ状多孔質体を押出成形した。 【００１６】 【実施例４】粘度平均分子量４４０×１０4 、平均粒径
２０８μｍ、嵩比重０．３５３であって、２００℃にお
ける弾性率が６．４９×１０7 ｄｙｎｅ／ｃｍ2 のＵＨ
ＭＷＰＥを、上記実施例１と同様のラム押出機及び押出
条件で、ブレーカプレートのオリフィスにおける剪断速
度を３．０×１０3 ｓｅｃ−1 （オリフィス……０．５
ｍｍφ×５．０ｍｍＬ、孔個数：７２）に設定し、実施
例１と同様サイズのパイプ状多孔質体を押出成形した。 【００１７】 【実施例５】粘度平均分子量５００×１０4 、平均粒径
１６３μｍ、嵩比重０．４６６であって、２００℃にお
ける弾性率が４．２３×１０7 ｄｙｎｅ／ｃｍ2 のＵＨ
ＭＷＰＥを、上記実施例１と同様のラム押出機及び押出
条件で、ブレーカプレートのオリフィスにおける剪断速
度を３．０×１０3 ｓｅｃ−1 （オリフィス……０．５
ｍｍφ×５．０ｍｍＬ、孔個数：７２）に設定し、実施
例１と同様サイズのパイプ状多孔質体を押出成形した。 【００１８】 【実施例６】粘度平均分子量３３０×１０4 、平均粒径
１６０μｍ、嵩比重０．４４９であって、２００℃にお
ける弾性率が３．７５×１０7 ｄｙｎｅ／ｃｍ2 のＵＨ
ＭＷＰＥを、上記実施例１と同様のラム押出機及び押出
条件で、ブレーカプレートのオリフィスにおける剪断速
度を２．５×１０4 ｓｅｃ−1 （オリフィス……０．５
ｍｍφ×５．０ｍｍＬ、孔個数：１０）に設定し、実施
例１と同様サイズのパイプ状多孔質体を押出成形した。 【００１９】 【実施例７】粘度平均分子量６００×１０4 、平均粒径
１８７μｍ、嵩比重０．３７７であって、２００℃にお
ける弾性率が４．１５×１０7 ｄｙｎｅ／ｃｍ2 のＵＨ
ＭＷＰＥを、上記実施例１と同様のラム押出機及び押出
条件で、ブレーカプレートのオリフィスにおける剪断速
度を２．５×１０4 ｓｅｃ−1 （オリフィス……０．５
ｍｍφ×５．０ｍｍＬ、孔個数：１０）に設定し、実施
例１と同様サイズのパイプ状多孔質体を押出成形した。 【００２０】 【実施例８】粘度平均分子量３３０×１０4 、平均粒径
３３５μｍ、嵩比重０．４５８であって、２００℃にお
ける弾性率が３．５０×１０7 ｄｙｎｅ／ｃｍ2 のＵＨ
ＭＷＰＥを、ラム押出機上記実施例１と同様のラム押出
機及び押出条件で、ブレーカプレートのオリフィスにお
ける剪断速度を２．５×１０4 ｓｅｃ−1 （オリフィス
……０．５ｍｍφ×５．０ｍｍＬ、孔個数：１０）に設
定し、実施例１と同様サイズのパイプ状多孔質体を押出
成形した。 【００２１】 【実施例９】粘度平均分子量４４０×１０4 、平均粒径
２０８μｍ、嵩比重０．３５３であって、２００℃にお
ける弾性率が６．４９×１０7 ｄｙｎｅ／ｃｍ2 のＵＨ
ＭＷＰＥを、上記実施例１と同様のラム押出機及び押出
条件で、ブレーカプレートのオリフィスにおける剪断速
度を２．５×１０4 ｓｅｃ−1 （オリフィス……０．５
ｍｍφ×５．０ｍｍＬ、孔個数：１０）に設定し、実施
例１と同様サイズのパイプ状多孔質体を押出成形した。 【００２２】 【実施例１０】粘度平均分子量５５０×１０4 、平均粒
径１６３μｍ、嵩比重０．４６６であって、２００℃に
おける弾性率が４．２３×１０7 ｄｙｎｅ／ｃｍ2 のＵ
ＨＭＷＰＥを、上記実施例１と同様のラム押出機及び押
出条件で、ブレーカプレートのオリフィスにおける剪断
速度を２．５×１０4 ｓｅｃ−1 （オリフィス……０．
５ｍｍφ×５．０ｍｍＬ、孔個数：１０）に設定し、実
施例１と同様サイズのパイプ状多孔質体を押出成形し
た。 【００２３】 【比較例１】実施例１と同様のＵＨＭＷＰＥ及びラム押
出機を用い、同様の押出条件でブレーカプレートのオリ
フィスにおける剪断速度を４．０×１０2 ｓｅｃ
−1 （オリフィス……１．０ｍｍφ×５．０ｍｍＬ、孔
個数：７２）に設定し、上記実施例と同様サイズのパイ
プ状多孔質体を押出成形した。 【００２４】 【比較例２】実施例２と同様のＵＨＭＷＰＥ及びラム押
出機を用い、同様の押出条件でブレーカプレートのオリ
フィスにおける剪断速度を比較例１と同様に設定し、上
記実施例と同様サイズのパイプ状多孔質体を押出成形し
た。 【００２５】 【比較例３】実施例３と同様のＵＨＭＷＰＥ及びラム押
出機を用い、同様の押出条件でブレーカプレートのオリ
フィスにおける剪断速度を比較例１と同様に設定し、上
記実施例と同様サイズのパイプ状多孔質体を押出成形し
た。 【００２６】 【比較例４】実施例４と同様のＵＨＭＷＰＥ及びラム押
出機を用い、同様の押出条件でブレーカプレートのオリ
フィスにおける剪断速度を比較例１と同様に設定し、上
記実施例と同様サイズのパイプ状多孔質体を押出成形し
た。 【００２７】 【比較例５】実施例５と同様のＵＨＭＷＰＥ及びラム押
出機を用い、同様の押出条件でブレーカプレートのオリ
フィスにおける剪断速度を比較例１と同様に設定し、上
記実施例と同様サイズのパイプ状多孔質体を押出成形し
た。上記実施例１〜１０及び比較例１〜５で得られた多
孔質体を下記表１に比較表示する。 【００２８】 【表１】 【００２９】実施例１〜１０により得られた多孔質体
は、何れも低い嵩比重であって所期の目的を達成してお
り、また外表面にはストランド模様等が見られず外観良
好であった。 これに対し、比較例で得られた多孔質体
は、高い嵩比重であり且つ外表面にストランド模様が見
られ外観品質は不良であった。 【００３０】 【発明の効果】本発明は上記構成よりなるので下記効果
を奏する。即ち本発明により、特定範囲の剪断速度で成
形することにより、より嵩比重の低い連続気孔を具えた
多孔質体を得ることができると共に、気孔空隙率が大き
く均質で、多孔質体表面にストランド模様の無い所望の
ＵＨＭＷＰＥ製多孔質体を連続且つ短時間に容易に成形
することができる。
ン製多孔質体の製造方法に係り、特に、多数の連続気孔
を有し、透過性及び耐薬品性に優れ、微細な物質の濾過
フィルターや反応過程又は処理過程中の特定関与物のキ
ャリヤー等に使用される長尺状の超高分子量ポリエチレ
ン製多孔質体の製造方法に関する。 【０００２】 【従来技術とその課題】従来、超高分子量ポリエチレン
（以下「ＵＨＭＷＰＥ」と云う）を、ブレーカプレート
が配設されたラム押出機を利用して、多孔質体を連続的
に成形加工することが提案されている。即ち、ＵＨＭＷ
ＰＥをラム押出機に投入し、ラム押出機のシリンダー温
度をＵＨＭＷＰＥの融点以上３００℃付近以下の温度で
加熱処理すると、ＵＨＭＷＰＥがゴム状の粘稠な溶融物
となってラム押出機に配設されているブレーカプレート
のオリフィスを４〜１７ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で通過し、
その熱と圧力とによってメルトフラクチャア（成形品の
表面に不規則な凹凸を生ずる現象）を起したものや、粒
子が高い或いは低い嵩密度で紐状に連なったもの等のス
トランド状分散粒子として押出され、引続きそれらスト
ランド状分散粒子を成形金型内に通過させて、ストラン
ド状分散粒子の相互間を融着して多孔質体を成形するも
のであった。 【０００３】しかしながら、上記ラム押出機を利用して
得られたＵＨＭＷＰＥ製の多孔質体は、押出方向にすじ
状に生じるストランド模様が成形後の多孔質体の外表面
に発生したり、また、比較的気孔度の低い多孔質体が成
形されたりする。即ち、ＵＨＭＷＰＥの流動のし難い点
を考慮し、使用するブレーカプレートのオリフィスの孔
径を比較的大きくし、加えて成形金型も高い気孔度の多
孔質体を望む際には、その入口側と出口側の通過断面を
略同じ内通路に設定するので、溶融したストランド状分
散粒子のＵＨＭＷＰＥは、その成形金型を流通しても受
ける背圧が低いままの状態で相互に融着し合い、その結
果ストランド模様を発生したり、逆にストランド模様を
打消すために背圧をやや高めると、気孔度の比較的低い
多孔質体になってしまう等の問題があった。 【０００４】また、上記ラム押出方式により成形する場
合のほか、ＵＨＭＷＰＥを射出成形用金型のキャビティ
に、剪断速度３．０×１０4 ｓｅｃ−1 、又は５．０×
１０4 ｓｅｃ−1 以上で射出した後に、キャビティ容積
を特定量圧縮して多孔質体を成形することが提案されて
いる。 【０００５】即ち、微粒子状のＵＨＭＷＰＥを特定の剪
断速度で射出させる場合には、溶融した可塑化ＵＨＭＷ
ＰＥが射出成形金型のキャビティ内に霧状に噴出され、
溶融可塑化した状態で微細な粉末状又は綿状の分散体と
なって射出されるものであり、この粉末状又は綿状の分
散体はキャビティ内で相互に融着、集合して連通気孔を
有する多孔質体に成形されるが、連通気孔の粗・密の程
度（嵩密度）を調整するために、キャビティ内に射出す
る分散体の射出量を調整したり、或いは射出後にキャビ
ティを圧縮する等の方法が講じられている。 【０００６】しかしながら、上記射出成形を利用して得
られたＵＨＭＷＰＥ製の多孔質体は、比較的複雑な形状
のものを成形することはできるものの、ＵＨＭＷＰＥの
集合は比較的疎の状態であるために、冷却後の成形品は
脆いままである。また、射出成形であるが故に必然的に
エンドレスに連続した長尺物を成形することは極めて困
難であると云う問題がある。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するものであって、その要旨は、弾性率が２００℃にお
いて１．０×１０7 ｄｙｎｅ／ｃｍ2 以上であって、粘
度平均分子量が３００×１０4 以上のＵＨＭＷＰＥをラ
ム押出機で押出成形するＵＨＭＷＰＥ製多孔質体の製造
方法であって、ラム押出機内の先端部に配設してある複
数のオリフィスを有するブレーカプレートのオリフィス
から、少なくとも一部が溶融状態となったＵＨＭＷＰＥ
を主体とした組成物を、加熱温度１５０〜２５０℃で剪
断速度が１．０×１０3 〜３．０×１０4 ｓｅｃ−1 の
条件のもとに通過させ、ブレーカプレートに連設する成
形金型内で部分溶融箇所を相互に融着して連続多孔質体
とすることを特徴とするＵＨＭＷＰＥ製多孔質体の製造
方法である。 【０００８】本発明は、特定の特性値を有する粒子状Ｕ
ＨＭＷＰＥを、ラム押出機を使用して該ラム押出機のオ
リフィスを特定の剪断速度域の１．０×１０3 〜３．０
×１０4 ｓｅｃ−1 範囲の条件のもとに通過させて、粒
子状ＵＨＭＷＰＥを粒子状分散体乃至はそれが集合した
塊状の分散体となしたのち、多数の連続気孔を有する多
孔質体に形成するＵＨＭＷＰＥ製多孔質体の製造方法で
ある。 【０００９】本発明で用いるＵＨＭＷＰＥは、ＭＩ値
（メルトインデックス）を測定するような剪断応力が低
い下では流動し得ないことや、融点以上の温度域ではゴ
ム状弾性体となるものであって、汎用のポリエチレン等
と比較してその流動挙動が異なるものである。 上記融
点以上の温度域でゴム状弾性体となるＵＨＭＷＰＥは、
２００℃において１．０×１０7 ｄｙｎｅ／ｃｍ2 以上
の弾性率（ＩＳＯ／ＣＤ６７２１−７、ねじれ測定法に
よる弾性率）を示し、粘度法による平均分子量が３００
×１０4 以上、平均粒径が５０〜４００μｍの微粉粒子
状のものである。 【００１０】また、上記ＵＨＭＷＰＥに、溶融補助剤的
に５〜２０重量部の中分子量ポリエチレンや、多孔質体
の気孔度と伸張率の調整剤的に５〜２０重量部の高・中
・低密度ポリエチレン中高分子量ポリエチレン等を添加
することができる。更には、０．５〜１０重量部、好ま
しくは１．５〜２．５重量部の導電性付与剤、０．５〜
１０重量部、好ましくは５重量部以下の滑剤、０．００
３〜０．３重量部、好ましくは０．０１〜０．１５重量
部の有機過酸化物等を添加することもできる。上記導電
性付与剤としては、ケッケェンブラック、チャンネルブ
ラック、ファーネスブラック、サーマルブラック、アセ
チレンブラック等の導電性カーボンブラックや金属粉、
金属酸化物等であり、上記滑剤としては、モンタン酸エ
ステル系のワックス、脂肪酸誘導体のワックス等であ
り、そして上記有機過酸化物としては、２，５−ジメチ
ル−２，５−（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ジク
ミルパーオキサイド等である。 【００１１】そして、上記ゴム状弾性体をラム押出機の
オリフィスから押出す場合に、そのオリフィスを特定の
剪断速度域の１．０×１０3 〜３．０×１０4 ｓｅｃ
−1 範囲に設定すると、オリフィス内で溶融したＵＨＭ
ＷＰＥのゴム状弾性体は、粒子状乃至はそれが極めてル
ーズに集合した塊状の分散体となって押出され、これら
をブレーカプレートに連設してある成形金型内で相互に
融着させると、ストランド模様が発生することなく、良
好な外表面と所望の形状をした多孔質体を容易に成形す
ることができる。 【００１２】ゴム状弾性体を上記剪断速度域を下回っ
て、例えば２．０×１０2 ｓｅｃ−1以上１．０×１０
3 ｓｅｃ−1 未満でオリフィスを通過させると、オリフ
ィスから出たＵＨＭＷＰＥの形態は、メルトフラクチャ
アを起したり粒子が高い或いは低い嵩密度で紐状に連な
ったもの等のストランド状分散粒子となって押出され、
これらを成形金型内で相互に融着させた場合に、成形さ
れた多孔質体の外表面にはストランド模様が発生するも
のであり、また、ゴム状弾性体を上記剪断速度域を上回
って３．０×１０4 ｓｅｃ−1 を超えた剪断速度では、
現在の条件で良好な多孔質体を連続的に得ることは極め
て困難となるものである。 【００１３】 【実施例１】粘度平均分子量３３０×１０4 、平均粒径
１６０μｍ、嵩比重０．４４９であって、２００℃にお
ける弾性率が３．７５×１０7 ｄｙｎｅ／ｃｍ2 のＵＨ
ＭＷＰＥを、円筒状の成形金型を付設したラム押出機を
用い、下記押出条件で、ブレーカプレートのオリフィス
における剪断速度を３．０×１０3 ｓｅｃ−1 （オリフ
ィス……０．５ｍｍφ×５．０ｍｍＬ、孔個数：７２）
に設定し、外径６０ｍｍ、内径５３ｍｍ、肉厚３．５ｍ
ｍのパイプ状多孔質体を押出成形した。 ＊押出条件 ・最大押出能力……１５ｋｇ／ｈｒ ・押出量……１０ｋｇ／ｈｒ ・温度……チャンバー：１７０℃、 シリンダー：２０
０℃及び２３０℃ 成形金型：２００℃及び２３０℃ 【００１４】 【実施例２】粘度平均分子量６００×１０4 、平均粒径
１８７μｍ、嵩比重０．３７７であって、２００℃にお
ける弾性率が４．１５×１０7 ｄｙｎｅ／ｃｍ2 のＵＨ
ＭＷＰＥを、上記実施例１と同様のラム押出機及び押出
条件で、ブレーカプレートのオリフィスにおける剪断速
度を３．０×１０3 ｓｅｃ−1 （オリフィス……０．５
ｍｍφ×５．０ｍｍＬ、孔個数：７２）に設定し、実施
例１と同様サイズのパイプ状多孔質体を押出成形した。 【００１５】 【実施例３】粘度平均分子量３３０×１０4 、平均粒径
３３５μｍ、嵩比重０．４５８であって、２００℃にお
ける弾性率が３．５０×１０7 ｄｙｎｅ／ｃｍ2 のＵＨ
ＭＷＰＥを、上記実施例１と同様の押出機及び押出条件
で、ブレーカプレートのオリフィスにおける剪断速度を
３．０×１０3 ｓｅｃ−1 （オリフィス……０．５ｍｍ
φ×５．０ｍｍＬ、孔個数：７２）に設定し、実施例１
と同様サイズのパイプ状多孔質体を押出成形した。 【００１６】 【実施例４】粘度平均分子量４４０×１０4 、平均粒径
２０８μｍ、嵩比重０．３５３であって、２００℃にお
ける弾性率が６．４９×１０7 ｄｙｎｅ／ｃｍ2 のＵＨ
ＭＷＰＥを、上記実施例１と同様のラム押出機及び押出
条件で、ブレーカプレートのオリフィスにおける剪断速
度を３．０×１０3 ｓｅｃ−1 （オリフィス……０．５
ｍｍφ×５．０ｍｍＬ、孔個数：７２）に設定し、実施
例１と同様サイズのパイプ状多孔質体を押出成形した。 【００１７】 【実施例５】粘度平均分子量５００×１０4 、平均粒径
１６３μｍ、嵩比重０．４６６であって、２００℃にお
ける弾性率が４．２３×１０7 ｄｙｎｅ／ｃｍ2 のＵＨ
ＭＷＰＥを、上記実施例１と同様のラム押出機及び押出
条件で、ブレーカプレートのオリフィスにおける剪断速
度を３．０×１０3 ｓｅｃ−1 （オリフィス……０．５
ｍｍφ×５．０ｍｍＬ、孔個数：７２）に設定し、実施
例１と同様サイズのパイプ状多孔質体を押出成形した。 【００１８】 【実施例６】粘度平均分子量３３０×１０4 、平均粒径
１６０μｍ、嵩比重０．４４９であって、２００℃にお
ける弾性率が３．７５×１０7 ｄｙｎｅ／ｃｍ2 のＵＨ
ＭＷＰＥを、上記実施例１と同様のラム押出機及び押出
条件で、ブレーカプレートのオリフィスにおける剪断速
度を２．５×１０4 ｓｅｃ−1 （オリフィス……０．５
ｍｍφ×５．０ｍｍＬ、孔個数：１０）に設定し、実施
例１と同様サイズのパイプ状多孔質体を押出成形した。 【００１９】 【実施例７】粘度平均分子量６００×１０4 、平均粒径
１８７μｍ、嵩比重０．３７７であって、２００℃にお
ける弾性率が４．１５×１０7 ｄｙｎｅ／ｃｍ2 のＵＨ
ＭＷＰＥを、上記実施例１と同様のラム押出機及び押出
条件で、ブレーカプレートのオリフィスにおける剪断速
度を２．５×１０4 ｓｅｃ−1 （オリフィス……０．５
ｍｍφ×５．０ｍｍＬ、孔個数：１０）に設定し、実施
例１と同様サイズのパイプ状多孔質体を押出成形した。 【００２０】 【実施例８】粘度平均分子量３３０×１０4 、平均粒径
３３５μｍ、嵩比重０．４５８であって、２００℃にお
ける弾性率が３．５０×１０7 ｄｙｎｅ／ｃｍ2 のＵＨ
ＭＷＰＥを、ラム押出機上記実施例１と同様のラム押出
機及び押出条件で、ブレーカプレートのオリフィスにお
ける剪断速度を２．５×１０4 ｓｅｃ−1 （オリフィス
……０．５ｍｍφ×５．０ｍｍＬ、孔個数：１０）に設
定し、実施例１と同様サイズのパイプ状多孔質体を押出
成形した。 【００２１】 【実施例９】粘度平均分子量４４０×１０4 、平均粒径
２０８μｍ、嵩比重０．３５３であって、２００℃にお
ける弾性率が６．４９×１０7 ｄｙｎｅ／ｃｍ2 のＵＨ
ＭＷＰＥを、上記実施例１と同様のラム押出機及び押出
条件で、ブレーカプレートのオリフィスにおける剪断速
度を２．５×１０4 ｓｅｃ−1 （オリフィス……０．５
ｍｍφ×５．０ｍｍＬ、孔個数：１０）に設定し、実施
例１と同様サイズのパイプ状多孔質体を押出成形した。 【００２２】 【実施例１０】粘度平均分子量５５０×１０4 、平均粒
径１６３μｍ、嵩比重０．４６６であって、２００℃に
おける弾性率が４．２３×１０7 ｄｙｎｅ／ｃｍ2 のＵ
ＨＭＷＰＥを、上記実施例１と同様のラム押出機及び押
出条件で、ブレーカプレートのオリフィスにおける剪断
速度を２．５×１０4 ｓｅｃ−1 （オリフィス……０．
５ｍｍφ×５．０ｍｍＬ、孔個数：１０）に設定し、実
施例１と同様サイズのパイプ状多孔質体を押出成形し
た。 【００２３】 【比較例１】実施例１と同様のＵＨＭＷＰＥ及びラム押
出機を用い、同様の押出条件でブレーカプレートのオリ
フィスにおける剪断速度を４．０×１０2 ｓｅｃ
−1 （オリフィス……１．０ｍｍφ×５．０ｍｍＬ、孔
個数：７２）に設定し、上記実施例と同様サイズのパイ
プ状多孔質体を押出成形した。 【００２４】 【比較例２】実施例２と同様のＵＨＭＷＰＥ及びラム押
出機を用い、同様の押出条件でブレーカプレートのオリ
フィスにおける剪断速度を比較例１と同様に設定し、上
記実施例と同様サイズのパイプ状多孔質体を押出成形し
た。 【００２５】 【比較例３】実施例３と同様のＵＨＭＷＰＥ及びラム押
出機を用い、同様の押出条件でブレーカプレートのオリ
フィスにおける剪断速度を比較例１と同様に設定し、上
記実施例と同様サイズのパイプ状多孔質体を押出成形し
た。 【００２６】 【比較例４】実施例４と同様のＵＨＭＷＰＥ及びラム押
出機を用い、同様の押出条件でブレーカプレートのオリ
フィスにおける剪断速度を比較例１と同様に設定し、上
記実施例と同様サイズのパイプ状多孔質体を押出成形し
た。 【００２７】 【比較例５】実施例５と同様のＵＨＭＷＰＥ及びラム押
出機を用い、同様の押出条件でブレーカプレートのオリ
フィスにおける剪断速度を比較例１と同様に設定し、上
記実施例と同様サイズのパイプ状多孔質体を押出成形し
た。上記実施例１〜１０及び比較例１〜５で得られた多
孔質体を下記表１に比較表示する。 【００２８】 【表１】 【００２９】実施例１〜１０により得られた多孔質体
は、何れも低い嵩比重であって所期の目的を達成してお
り、また外表面にはストランド模様等が見られず外観良
好であった。 これに対し、比較例で得られた多孔質体
は、高い嵩比重であり且つ外表面にストランド模様が見
られ外観品質は不良であった。 【００３０】 【発明の効果】本発明は上記構成よりなるので下記効果
を奏する。即ち本発明により、特定範囲の剪断速度で成
形することにより、より嵩比重の低い連続気孔を具えた
多孔質体を得ることができると共に、気孔空隙率が大き
く均質で、多孔質体表面にストランド模様の無い所望の
ＵＨＭＷＰＥ製多孔質体を連続且つ短時間に容易に成形
することができる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平６−240043（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−101021（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−21050（ＪＰ，Ａ)
特開 昭57−133039（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−19132（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−212006（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−9332（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−178418（ＪＰ，Ａ)
実開 昭60−145019（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B29C 47/00 - 47/96
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 弾性率が２００℃において１．０×１０
7 ｄｙｎｅ／ｃｍ2以上であって、粘度平均分子量が３
００×１０4 以上の超高分子量ポリエチレンを、ラム押
出機で押出成形する超高分子量ポリエチレン製多孔質体
の製造方法であって、ラム押出機内の先端部に配設して
ある複数のオリフィスを有するブレーカプレートのオリ
フィスから、少なくとも一部が溶融状態となった超高分
子量ポリエチレンを主体とした組成物を、加熱温度１５
０〜２５０℃で剪断速度が１．０×１０3 〜３．０×１
０4 ｓｅｃ−1 の条件のもとに通過させ、ブレーカプレ
ートに連設する成形金型内で部分溶融箇所を相互に融着
して連続多孔質体とすることを特徴とする超高分子量ポ
リエチレン製多孔質体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02404395A JP3483331B2 (ja) | 1995-02-13 | 1995-02-13 | 超高分子量ポリエチレン製多孔質体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02404395A JP3483331B2 (ja) | 1995-02-13 | 1995-02-13 | 超高分子量ポリエチレン製多孔質体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08216264A JPH08216264A (ja) | 1996-08-27 |
| JP3483331B2 true JP3483331B2 (ja) | 2004-01-06 |
Family
ID=12127464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02404395A Expired - Lifetime JP3483331B2 (ja) | 1995-02-13 | 1995-02-13 | 超高分子量ポリエチレン製多孔質体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3483331B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013215196A (ja) * | 2010-10-15 | 2013-10-24 | Celanese Acetate Llc | 煙フィルタ用多孔質体を形成する装置、システム、および関連方法 |
| KR101535360B1 (ko) * | 2011-10-14 | 2015-07-08 | 셀라네세 아세테이트 앨앨씨 | 연기 필터용 다공질을 형성하기 위한 장치, 시스템 및 관련 방법 |
| US9149071B2 (en) | 2013-03-13 | 2015-10-06 | Celanese Acetate Llc | Smoke filters for reducing components in a smoke stream |
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|---|---|---|---|---|
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-
1995
- 1995-02-13 JP JP02404395A patent/JP3483331B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
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| JP2013215196A (ja) * | 2010-10-15 | 2013-10-24 | Celanese Acetate Llc | 煙フィルタ用多孔質体を形成する装置、システム、および関連方法 |
| JP2014509834A (ja) * | 2010-10-15 | 2014-04-24 | セラニーズ アセテート，エルエルシー | 煙フィルタ用多孔質体を形成する装置、システム、および関連方法 |
| US9027566B2 (en) | 2010-10-15 | 2015-05-12 | Celanese Acetate Llc | Apparatuses, systems, and associated methods for forming porous masses for smoke filter |
| US9149069B2 (en) | 2010-10-15 | 2015-10-06 | Celanese Acetate Llc | Apparatuses, systems, and associated methods for forming porous masses for smoke filter |
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| KR101535360B1 (ko) * | 2011-10-14 | 2015-07-08 | 셀라네세 아세테이트 앨앨씨 | 연기 필터용 다공질을 형성하기 위한 장치, 시스템 및 관련 방법 |
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|---|---|
| JPH08216264A (ja) | 1996-08-27 |
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