超高分子量ポリエチレン重合体粉末の新しい超延伸法

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01550702
• 研究機関: 東京理科大学
• 研究代表者: 金元 哲夫 東京理科大学, 理学部, 教授

研究概要

世界の3大メ-カ-から得られた約10種の超高分子量ポリエチレン重合粉末を試料として、最近我々が開発した2段延伸法により延伸を試み、重合体のモルフォロジ-および延伸条件が延性および延伸物の力学物性に与える影響について検討した結果、次の事が明らかになった。
1)、融点以下の温度でプレス成形して得られたフィルムは、全て、引張延伸法では延伸できなかった。しかし、これらフィルムをまず図相押出法により延伸し、次いで引張延伸(2段延伸)すると試料により5〜90倍に延伸することができた。2)延伸と重合体のモルフォロジ-の関係:(a)DSCによる融解挙動観察より、高延性試料は低延性試料に比べて、よりシャ-プな融解ピ-クを示し、かつ、より高い結晶性を有する事(b)全ての粉末試料は、直径20〜30nmの細長いウドン状組織の集合体であるが、低延性試料はその他に多数の配向フィブリル(約20nmの径)を持つ事。(c)広角×線回折より、全ての試料は延性とは無関係に結晶厚25nm程度である事、(d)固体パルスNMRより、全ての試料が結晶、非晶、中間成分から成る事、および、高延性試料は低延性試料に比べて、中間成分(運動性が結晶部と非晶部の中間である)の分率が多く、かつ、結晶成分量が多い事がわかった。これらの実験事実は、より規則的な結晶が生成する条件で重合された粉末試料がより優れた延性を示すことを意味している。3)諸延伸条件の影響:(a)与えられた試料の延性は延伸条件にはあまり影響を受けず、延性は重合条件によりほぼ決定される事、および(b)粉末をプレス成形し延伸用フィルムを作成する時の圧力は、延性および延伸物のヤング率には顕著な影響を与えないが、延伸物の引張り破断強度には大きな影響を与えることがわかった。

研究成果

• [文献書誌] T.Kanamoto and R.S.Porter: "Maximum Droherties Ochievecl by Uniaxial Drawing of High Molecular Weight Polyolefins" Integration of Fundomental polymer Science and Technology. 3. 168-177 (1989)
• [文献書誌] M.Ito,K.Takahashi and T.Kanamoto: "Effects of Somple Geometry and draw conditions on the Mechanical Properties of drawn poly(ethylene terephchalate)" Polymer. 31. 58-63 (1990)
• [文献書誌] N.Van Aerle,P.J.Lemstra,and T.Kamamoto: "Solid-State Colxtrusion of poly(trans-butadiene)" Polymer.
• [文献書誌] T.Kanamoto,S.kiyooka,他3名: "Effect of Molecular Weight on Drawing poly(-Vimyl alcohol)from Solution-Grawn Crystal Mats" Polymer.
• [文献書誌] T.Kanamoto and M.Watanabe: "Ultra-Drawing of Polyethylene Reacter Powders"
• [文献書誌] M.Ito and T.Kanamoto: "Preharation of High Modulus and Stength PET Fibers from High Molecular Weight PET" J.Appl.Polym.Sci.,.
• [文献書誌] T.Kanamoto,他4名: "Encyclopedia of polymer Science and Engineering Second Edition" John Wiley, 16 (1989)
• [文献書誌] T.Kanamoto,他10名: "Polymer Rheology and Processing" Appl,Science,