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高強度超高分子量ポリエチレン成形体及びその製造方法

国内特許コード P180014929
掲載日 2018年5月1日
出願番号 特願2016-071119
公開番号 特開2017-177673
出願日 平成28年3月31日(2016.3.31)
公開日 平成29年10月5日(2017.10.5)
発明者
  • 大森 和宏
  • 山畑 雅之
  • 鈴木 透
  • 澤口 宜哲
出願人
  • 栃木県
  • 協栄産業株式会社
発明の名称 高強度超高分子量ポリエチレン成形体及びその製造方法
発明の概要 【課題】 本発明は超高分子量ポリエチレン延伸フィルムを積層させた高強度成形体の製造方法とその成形体を得ることを課題とする。
【解決手段】 本発明における超高分子量ポリエチレン成形体の製造方法は、a)配向性を備えた超高分子量ポリエチレン延伸フィルム体を対象とし、b)該配向性を同一方向に揃えてフィルムを重ね合わせ、c)成形温度を140℃~163℃として加熱しつつ、d)成形圧力を1MPa~30MPaとして加圧し、e)加圧状態を維持しつつ70℃以下に冷却し、f)成形体を得ることを特徴とする。
【選択図】 図4
従来技術、競合技術の概要


超高分子量ポリエチレンは、分子量100万以上のポリエチレンで、自己潤滑性、耐摩耗性、寸法安定性、耐薬品性等に優れた樹脂で、ギア、ガスケット、人工関節、フィルム、繊維等多岐に渡って利用されている。その中でも、延伸フィルムは近年バッテリーのセパレータフィルムとして利用されており、電気自動車やタブレット端末等の普及から今後も利用の増加が予想されている。一方、セパレータフィルムの製作過程において廃棄される端材や、使用済みのフィルム等に、再利用の途が求められている。
しかし、超高分子量ポリエチレンは流動性が悪く、射出成形や押出成形には不向きで、ペレット化することが困難な材料であり、これら超高分子量ポリエチレンのセパレータフィルムには、有効な再利用の途が見いだされていないのが現状である。また、一般的に、プラスチックはマテリアルリサイクルにより劣化し、物性が低下するため、リサイクル材の用途範囲はバージン材と比較し限定的である。
一方、プラスチックは、分子が配向することにより強度が高まることが知られており、超高分子量ポリエチレンにおいても同様である。
従来、超高分子量ポリエチレンの配向性を利用した技術として特許文献1が存在する。
特許文献1の技術は、超高分子量ポリエチレンを摺動部品に用いるもので、射出成形のせん断流動により分子配向させるものであるが、配向部分は樹脂成形体のせん断層に限定されるため、成形体の配向度は低く、分子配向は金型キャビテイの形状に左右されるものである。

産業上の利用分野


本発明は、超高分子量ポリエチレン延伸フィルムを積層させて得る高強度成形体の製造方法とその成形体に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
a)配向性を備えた超高分子量ポリエチレン延伸フィルム体を対象とし、
b)該配向を同一方向に揃えてフィルムを重ね合わせ、
c)成形温度を140℃~163℃として加熱しつつ、
d)成形圧力を1MPa~30MPaとして加圧し、
e)加圧状態を維持しつつ70℃以下に冷却し、
f)成形体を得る、
ことを特徴とする超高分子量ポリエチレン成形体の製造方法。

【請求項2】
配向性を備えた超高分子量ポリエチレン延伸フィルム体を、その配向を同一方向に揃えて積層させ、融着にて一体化して成ることを特徴とする成形体。

【請求項3】
a)配向性を備えた超高分子量ポリエチレン延伸フィルム体を対象とし、
b)配向を一の方向と隣り合うそれと異なる方向とに配向の組み合わされる角度を変えて順次フィルムを重ね合わせ、
c)該一の方向のフィルムとそれと異なる方向のフィルムとの間に低分子量のポリエチレンフィルムを挿入し、
d)成形温度を140℃~163℃として加熱しつつ、
e)成形圧力を1MPa~30MPaとして加圧し、
f)加圧状態を維持しつつ70℃以下に冷却し、
g)成形体を得る、
ことを特徴とする超高分子量ポリエチレン成形体の製造方法。

【請求項4】
請求項3にあって、一の方向のフィルムと、それと異なる方向のフィルムとがなす角度が90度であることを特徴とする超高分子量ポリエチレン成形体の製造方法。

【請求項5】
請求項3にあって、一の方向のフィルムと、それと異なる方向のフィルムとがなす角度が45度であることを特徴とする超高分子量ポリエチレン成形体の製造方法。

【請求項6】
配向性を備えた超高分子量ポリエチレン延伸フィルム体を、その配向を一の方向と隣り合うそれと異なる方向とに配向の組み合わされる角度を変えて順次フィルムを重ね合わせ、該一の方向のフィルムとそれと異なる方向のフィルムとの間に低分子量のポリエチレンフィルムを挿入させて成ることを特徴とする成形体。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2016071119thum.jpg
出願権利状態 公開


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