JPH01260077A - 登山用ロープ - Google Patents
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Landscapes
- Ropes Or Cables (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
急回m汰1
本発明は、登山用ロープに関し、さらに詳しくは、超高
分子量ポリオレフィンの分子配向成形体、からなり、軽
量かつ高強度で耐水性に優れた登山用ロープに関し、そ
してさらに詳しくは、超高分子量エチレン・α−オレフ
ィン共重合体の分子配向体からなり、優れた謝クリープ
性および耐候性を有し、かつ耐衝撃性および耐疲労性に
も優れた登山用ロープに関する。
分子量ポリオレフィンの分子配向成形体、からなり、軽
量かつ高強度で耐水性に優れた登山用ロープに関し、そ
してさらに詳しくは、超高分子量エチレン・α−オレフ
ィン共重合体の分子配向体からなり、優れた謝クリープ
性および耐候性を有し、かつ耐衝撃性および耐疲労性に
も優れた登山用ロープに関する。
日の i f びに の
登山用ロープとしては、従来、ナイロンロープが主とし
て用いられてきたが、ナイロンロープからなる登山用ロ
ープは、機械的強度が小さく、しかも比重が約1.15
であり比教的重く、その上側摩擦性に劣るという問題点
があった。
て用いられてきたが、ナイロンロープからなる登山用ロ
ープは、機械的強度が小さく、しかも比重が約1.15
であり比教的重く、その上側摩擦性に劣るという問題点
があった。
なお、超高分子量ポリエチレンを繊維、テープ等に成形
し、これを延伸することにより、高弾性率、高引張強度
を有する分子配向成形体が得られることは既に知られて
いる。たとえば、特開昭56−15408号公報には、
超高分子量ポリエチレンの希薄溶液を紡糸し、得られる
フィラメントを延伸することが記載されている。また、
特開昭59−130313号公報には、超高分子量ポリ
エチレンとワックスとを溶融混練し、この混練物を押出
し、冷却固化後延伸することが記載され、さらに特開昭
59−187614号公報には、上記溶融混練物を押出
し、ドラフトをかけた後冷却固化し、次いで延伸するこ
とが記載されている。
し、これを延伸することにより、高弾性率、高引張強度
を有する分子配向成形体が得られることは既に知られて
いる。たとえば、特開昭56−15408号公報には、
超高分子量ポリエチレンの希薄溶液を紡糸し、得られる
フィラメントを延伸することが記載されている。また、
特開昭59−130313号公報には、超高分子量ポリ
エチレンとワックスとを溶融混練し、この混練物を押出
し、冷却固化後延伸することが記載され、さらに特開昭
59−187614号公報には、上記溶融混練物を押出
し、ドラフトをかけた後冷却固化し、次いで延伸するこ
とが記載されている。
i皿辺且追
本発明は、上記のような従来技術に伴う問題点を解決し
ようとするものであって、軽量であり、しかも優れた機
械的強度および耐衝撃性を有するとともに謝クリープ性
および耐摩耗性にも優れた登山用ロープを提供すること
を目的としている。
ようとするものであって、軽量であり、しかも優れた機
械的強度および耐衝撃性を有するとともに謝クリープ性
および耐摩耗性にも優れた登山用ロープを提供すること
を目的としている。
1肌五且1
本発明に係る登山用ロープは、極限粘度[η]が少なく
とも5dJ/rである超高分子量ポリオレフィンの分子
配向成形体からなることを特徴としており、さらには極
限粘度[η〕が少なくとも5dJ/irであり、しかも
炭素数3以上のα−オレフィンの含有量が炭素数100
0個あたり平均0.1〜20個である超高分子量ポリオ
レフィンの分子配向成形体、とくに超高分子量エチレン
・α−オレフィン共重合体の分子配向成形体からなって
いる。超高分子量ポリオレフィンの分子配向成形体から
なる登山用ロープは軽量かつ高強度で耐水性に優れてお
り、とくに超高分子量エチレン・α−オレフィン共重合
体の分子配向成形体は、優れた強度、耐摩耗性、耐候性
、耐水性を有し、しかも耐クリープ性、耐衝撃性にも優
れており、その上上記分子配向体からロープを製造する
際にも広範な編組手段が採用でき、ローブ化の際の強度
利用率が大きい。
とも5dJ/rである超高分子量ポリオレフィンの分子
配向成形体からなることを特徴としており、さらには極
限粘度[η〕が少なくとも5dJ/irであり、しかも
炭素数3以上のα−オレフィンの含有量が炭素数100
0個あたり平均0.1〜20個である超高分子量ポリオ
レフィンの分子配向成形体、とくに超高分子量エチレン
・α−オレフィン共重合体の分子配向成形体からなって
いる。超高分子量ポリオレフィンの分子配向成形体から
なる登山用ロープは軽量かつ高強度で耐水性に優れてお
り、とくに超高分子量エチレン・α−オレフィン共重合
体の分子配向成形体は、優れた強度、耐摩耗性、耐候性
、耐水性を有し、しかも耐クリープ性、耐衝撃性にも優
れており、その上上記分子配向体からロープを製造する
際にも広範な編組手段が採用でき、ローブ化の際の強度
利用率が大きい。
1肌a且止煎11
以下本発明に係る登山用ロープについて具体的に説明す
る。
る。
まず本発明に係る登山用ロープを構成する超高分子量ポ
リオレフィンの分子配向成形体、とくに超高分子量エチ
レン・α−オレフィン共重合体の分子配向体について説
明する。
リオレフィンの分子配向成形体、とくに超高分子量エチ
レン・α−オレフィン共重合体の分子配向体について説
明する。
本発明で用いられる分子配向成形体は、超高分子量ポリ
オレフィンの分子配向成形体または超高分子量エチレン
・α−オレフィン共重合体の分子配向成形体である。
オレフィンの分子配向成形体または超高分子量エチレン
・α−オレフィン共重合体の分子配向成形体である。
本発明の分子配向成形体を構成する超高分子量ポリオレ
フィンとして、具体的には、超高分子量ポリエチレン、
超高分子量ポリプロピレン、超高分子量ポリ−1−ブテ
ンおよび2種以上のα−オレフィンの超高分子量共重合
体などを例示することができる。この超高分子量ポリオ
レフィンの分子配向成形体は、軽量であって、高強度で
あり、耐水性、耐塩水性に優れている。
フィンとして、具体的には、超高分子量ポリエチレン、
超高分子量ポリプロピレン、超高分子量ポリ−1−ブテ
ンおよび2種以上のα−オレフィンの超高分子量共重合
体などを例示することができる。この超高分子量ポリオ
レフィンの分子配向成形体は、軽量であって、高強度で
あり、耐水性、耐塩水性に優れている。
また、本発明の分子配向成形体を構成する超高分子量エ
チレン・α−オレフィン共重合体としては、超高分子量
エチレン・プロピレン共重合体、超高分子量エチレン・
1−ブテン共重合体、超高分子量エチレン・4−メチル
−1−ペンテン共重合体、超高分子量エチレン・1−ヘ
キセン共重合体、超高分子量エチレン・1−オクテン共
重合体、超高分子量エチレン・1−デセン共重合体など
のエチレンと炭素原子数が3〜20、好ましくは4〜1
0のα−オレフィンとの超高分子量エチレン・α−オレ
フィン共重合体を例示することができる。この超高分子
量エチレン・α−オレフィン共重合体では、炭素数3以
上のα−オレフィンは、該重合体の炭素数1000個当
り0.1〜20個好ましくは0.5〜10個さらに好ま
しくは1〜7個の量で含有されている。
チレン・α−オレフィン共重合体としては、超高分子量
エチレン・プロピレン共重合体、超高分子量エチレン・
1−ブテン共重合体、超高分子量エチレン・4−メチル
−1−ペンテン共重合体、超高分子量エチレン・1−ヘ
キセン共重合体、超高分子量エチレン・1−オクテン共
重合体、超高分子量エチレン・1−デセン共重合体など
のエチレンと炭素原子数が3〜20、好ましくは4〜1
0のα−オレフィンとの超高分子量エチレン・α−オレ
フィン共重合体を例示することができる。この超高分子
量エチレン・α−オレフィン共重合体では、炭素数3以
上のα−オレフィンは、該重合体の炭素数1000個当
り0.1〜20個好ましくは0.5〜10個さらに好ま
しくは1〜7個の量で含有されている。
このような超高分子量エチレン・α−オレフィン共重合
体から得られる分子配向成形体は、超高分子量ポリエチ
レンから得られる分子配向成形体と比較して特に耐衝撃
性および謝クリープ性に優れている。この超高分子量エ
チレン・α−オレフィン共重合体は、軽量であって高強
度であり、耐摩耗性、耐衝撃性、耐クリープ性に優れ、
耐候性、耐水性、耐塩水性に優れている。
体から得られる分子配向成形体は、超高分子量ポリエチ
レンから得られる分子配向成形体と比較して特に耐衝撃
性および謝クリープ性に優れている。この超高分子量エ
チレン・α−オレフィン共重合体は、軽量であって高強
度であり、耐摩耗性、耐衝撃性、耐クリープ性に優れ、
耐候性、耐水性、耐塩水性に優れている。
本発明の分子配向成形体を構成する超高分子量ポリオレ
フィンまたは超高分子量エチレン・α−オレフィン共重
合体は、その極限粘度[η]が56J/、以上好ましく
は7〜30dJ/lの範囲にあり、この共重合体から得
られる分子配向成形体の機械的特性あるいは耐熱性が優
れている。すなわち、分子端末は繊維強度に寄与しなく
、分子端末の数は分子量(粘度)の逆数であることから
、極限粘度[η]の大きいものが高強度を与える。
フィンまたは超高分子量エチレン・α−オレフィン共重
合体は、その極限粘度[η]が56J/、以上好ましく
は7〜30dJ/lの範囲にあり、この共重合体から得
られる分子配向成形体の機械的特性あるいは耐熱性が優
れている。すなわち、分子端末は繊維強度に寄与しなく
、分子端末の数は分子量(粘度)の逆数であることから
、極限粘度[η]の大きいものが高強度を与える。
本発明の分子配向成形体の密度は、0.940〜0.9
90g/−好ましくは0.960〜0.985g/−で
ある、ここで密度は、常法(ASTHD 1505)に
従い、密度勾配管法にて測定した。このときの密度勾配
管は四塩化炭素とトルエンを用いることにより調製し、
測定は、常温(23℃)で行なった。
90g/−好ましくは0.960〜0.985g/−で
ある、ここで密度は、常法(ASTHD 1505)に
従い、密度勾配管法にて測定した。このときの密度勾配
管は四塩化炭素とトルエンを用いることにより調製し、
測定は、常温(23℃)で行なった。
本発明の分子配向成形体の誘電率(IKH2,23℃)
は、1,4〜3.0好ましくは1.8〜2.4であり、
正電正接(IKH2,80℃)は、0.05〜o、oo
s%好ましくは0.040〜0.010%である。ここ
で、誘電率および正電正接は、繊維およびテープ状の分
子配向体を一方向に緻密に引き揃え、フィルム状にした
試料を用い、ASTHD 150によって測定した。
は、1,4〜3.0好ましくは1.8〜2.4であり、
正電正接(IKH2,80℃)は、0.05〜o、oo
s%好ましくは0.040〜0.010%である。ここ
で、誘電率および正電正接は、繊維およびテープ状の分
子配向体を一方向に緻密に引き揃え、フィルム状にした
試料を用い、ASTHD 150によって測定した。
本発明の分子配向成形体の延伸倍率は、5〜80倍好ま
しくは10〜50倍である。
しくは10〜50倍である。
本発明の分子配向成形体における分子配向の程度は、X
線回折法、複屈折法、螢光開光法等で知ることができる
0本発明の超高分子量重合体が延伸フィラメントの場合
、たとえば呉祐吉、久保輝一部:工業化学雑誌第39巻
、992頁(1939)に詳しく述べられている半値巾
による配向度、すなわち式 (式中、Hoは赤道線上最強のパラトロープ面のデバイ
環に沿っての強度分布曲線の半価幅(°)である、) で定義される配向度(F)が0.90以上、特に0.9
5以上となるように分子配向されていることが、機械的
性質の点で望ましい。
線回折法、複屈折法、螢光開光法等で知ることができる
0本発明の超高分子量重合体が延伸フィラメントの場合
、たとえば呉祐吉、久保輝一部:工業化学雑誌第39巻
、992頁(1939)に詳しく述べられている半値巾
による配向度、すなわち式 (式中、Hoは赤道線上最強のパラトロープ面のデバイ
環に沿っての強度分布曲線の半価幅(°)である、) で定義される配向度(F)が0.90以上、特に0.9
5以上となるように分子配向されていることが、機械的
性質の点で望ましい。
さらに、本発明の分子配向成形体は、機械的特性にも優
れており、たとえば延伸フィラメントの形状で20GP
a以上、特に30GPa以上の弾性率と、1.2GPa
以上、特に1.5GPa以上の引張強度とを有している
。
れており、たとえば延伸フィラメントの形状で20GP
a以上、特に30GPa以上の弾性率と、1.2GPa
以上、特に1.5GPa以上の引張強度とを有している
。
本発明の分子配向成形体のインパルス電圧破壊値は、1
10〜250 KV/w好ましくは150〜220 K
V / rumである。インパルス電圧破壊値は、誘
電率の場合と同様な試料を用い、銅板上で黄銅(25酎
φ)のJIS型電極電極り、負極性のインパルスを2K
V/3回ステップで加えながら昇圧し、測定した。
10〜250 KV/w好ましくは150〜220 K
V / rumである。インパルス電圧破壊値は、誘
電率の場合と同様な試料を用い、銅板上で黄銅(25酎
φ)のJIS型電極電極り、負極性のインパルスを2K
V/3回ステップで加えながら昇圧し、測定した。
本発明の分子配向成形体が超高分子量エチレン・α−オ
レフィン共重合体の分子配向成形体である場合には、こ
の分子配向成形体は耐衝撃性、破断エネルギーおよび耐
クリープ性が著しく優れているという特徴を有している
。これらの超高分子量エチレン・α−オレフィン共重合
体の分子配向成形体の特徴は、以下の物性によって表わ
される。
レフィン共重合体の分子配向成形体である場合には、こ
の分子配向成形体は耐衝撃性、破断エネルギーおよび耐
クリープ性が著しく優れているという特徴を有している
。これらの超高分子量エチレン・α−オレフィン共重合
体の分子配向成形体の特徴は、以下の物性によって表わ
される。
本発明に用いる超高分子量エチレン・α−オレフィン共
重合体の分子配向成形体の破断エネルギーは、8kf−
m7g以上、好ましくは10kt・m7g以上である。
重合体の分子配向成形体の破断エネルギーは、8kf−
m7g以上、好ましくは10kt・m7g以上である。
また、本発明の超高分子量エチレン・α−オレマイン共
重合体の分子配向成形体は、爾クリープ性に優れている
。とくに、常温クリープ性の促進条件に相当する高温下
での耐クリープ特性に際立って優れており、荷重を30
%破麟荷重として、雰囲気温度を70℃とし、90秒後
の伸び(%)として求めたクリープが7%以下、特に5
%以下であり、さらに90秒から180秒後のクリープ
速度(ε、sec )が4 x 10−’5ec−1
以下、特に5 X 10 ”Sec −1以下テアル。
重合体の分子配向成形体は、爾クリープ性に優れている
。とくに、常温クリープ性の促進条件に相当する高温下
での耐クリープ特性に際立って優れており、荷重を30
%破麟荷重として、雰囲気温度を70℃とし、90秒後
の伸び(%)として求めたクリープが7%以下、特に5
%以下であり、さらに90秒から180秒後のクリープ
速度(ε、sec )が4 x 10−’5ec−1
以下、特に5 X 10 ”Sec −1以下テアル。
本発明の分子配向体のうちで、超高分子量エチレン・α
−オレフィン共重合体の分子配向体は、前述の常温物性
を有しているが、さらにこれらの常温物性に加えて、次
の熱的性質を兼備していると、前述の常温物性がさらに
向上し、耐熱性にも優れているので好ましい。
−オレフィン共重合体の分子配向体は、前述の常温物性
を有しているが、さらにこれらの常温物性に加えて、次
の熱的性質を兼備していると、前述の常温物性がさらに
向上し、耐熱性にも優れているので好ましい。
本発明で用いられる超高分子量エチレン・α−オレフィ
ン共重合体の分子配向成形体は、該共重合体本来の結晶
融解温度(T11)よりも少なくとも20℃高い温度に
少なくとも1個の結晶融解ピーク(Tp)に基づく融解
熱量が15%以上好ましくは20%以上、特に30%以
上である。
ン共重合体の分子配向成形体は、該共重合体本来の結晶
融解温度(T11)よりも少なくとも20℃高い温度に
少なくとも1個の結晶融解ピーク(Tp)に基づく融解
熱量が15%以上好ましくは20%以上、特に30%以
上である。
超高分子量エチレン共重合体本来の結晶融解温度(T1
1)は、この成形体を一度完全に融解した後冷却して、
成形体における分子配向を緩和させた後、再度昇温させ
る方法、いわゆる示差走査型熱量計におけるセカンド・
ランで求めることができる。
1)は、この成形体を一度完全に融解した後冷却して、
成形体における分子配向を緩和させた後、再度昇温させ
る方法、いわゆる示差走査型熱量計におけるセカンド・
ランで求めることができる。
さらに説明すると、本発明の分子配向成形体では、前述
した共重合体本来の結晶融解温度域には結晶融解ピーク
は全く存在しないか、存在するとしても極くわずかにテ
ーリングとして存在するにすぎない、結晶融解ピーク(
Tp)は一般に、温度範囲TI十20℃〜Tn+50℃
、特にT11+b 普通であり、このピーク(TI))は上記温度範囲内に
複数個のピークとして表われることが多い、すなわち、
この結晶融解ピーク(TI) )は、温度範囲Tn+3
5℃〜Ti+100℃における高温側融解ピーク(Tp
l)と、温度範囲TIl+20℃〜Tll+35℃にお
ける低温側融解ピーク(TD2)との2つに分離して表
われることが多く、分子配向成形体の製造条件によって
は、TD やTD2がさらに複数個のピークから成る
こともある。
した共重合体本来の結晶融解温度域には結晶融解ピーク
は全く存在しないか、存在するとしても極くわずかにテ
ーリングとして存在するにすぎない、結晶融解ピーク(
Tp)は一般に、温度範囲TI十20℃〜Tn+50℃
、特にT11+b 普通であり、このピーク(TI))は上記温度範囲内に
複数個のピークとして表われることが多い、すなわち、
この結晶融解ピーク(TI) )は、温度範囲Tn+3
5℃〜Ti+100℃における高温側融解ピーク(Tp
l)と、温度範囲TIl+20℃〜Tll+35℃にお
ける低温側融解ピーク(TD2)との2つに分離して表
われることが多く、分子配向成形体の製造条件によって
は、TD やTD2がさらに複数個のピークから成る
こともある。
これらの高い結晶融解ピーク(’rp 、 ’rp
2 )は、超高分子量エチレン・α−オレフィン共重合
体の分子配向成形体の耐熱性を著しく向上させ、かつ高
温の熱履歴後での強度保持率あるいは弾性率保持率に寄
与するものであると思われる。
2 )は、超高分子量エチレン・α−オレフィン共重合
体の分子配向成形体の耐熱性を著しく向上させ、かつ高
温の熱履歴後での強度保持率あるいは弾性率保持率に寄
与するものであると思われる。
また温度範囲TIl+35℃〜Ti+100℃の高温側
融解ピーク(TDl)に基づく融解熱量の総和は、全融
解熱量当り、1.5%以上、特に3.0%以上にあるこ
とが望ましい。
融解ピーク(TDl)に基づく融解熱量の総和は、全融
解熱量当り、1.5%以上、特に3.0%以上にあるこ
とが望ましい。
また高温側融解ピーク(’rp1)に基づく融解熱量の
総和が上述の値を満している限りにおいては、高温11
1融解ピーク(Tpl)が主たるピークとして突出して
現われない場合、つまり小ピークの集合体もしくはブロ
ードなピークになったとしてら、耐熱性は若干失われる
場合もあるが、爾クリープ特性については優れている。
総和が上述の値を満している限りにおいては、高温11
1融解ピーク(Tpl)が主たるピークとして突出して
現われない場合、つまり小ピークの集合体もしくはブロ
ードなピークになったとしてら、耐熱性は若干失われる
場合もあるが、爾クリープ特性については優れている。
本発明における融点および結晶融解熱量は以下の方法に
より測定した。
より測定した。
融点は示差走査熱量計で以下のように行なった。
示差走査熱量計はDSCI[型(パーキンエルマー社製
)を用いた。試料は約3■を4 tm X J■、厚さ
0.21flIのアルミ板に巻きつけることにより配向
方向に拘束した4次いでアルミ板に巻きつけた試料をア
ルミパンの中に封入し、測定用試料とした。また、リフ
ァレンスホルダーに入れる通常、空のアルミパンには、
試料に用いたと同じアルミ板を封入し、熱バランスを取
った。まず試料を30℃で約1分間保持し、その後10
℃/分の昇温速度で250℃まで昇温し、第1回目昇温
時の融点測定を完了した。引き続き250℃の状態で1
0分間保持し、次いで20℃/分の降温速度で降温し、
さらに30℃で10分間試料を保持しな。
)を用いた。試料は約3■を4 tm X J■、厚さ
0.21flIのアルミ板に巻きつけることにより配向
方向に拘束した4次いでアルミ板に巻きつけた試料をア
ルミパンの中に封入し、測定用試料とした。また、リフ
ァレンスホルダーに入れる通常、空のアルミパンには、
試料に用いたと同じアルミ板を封入し、熱バランスを取
った。まず試料を30℃で約1分間保持し、その後10
℃/分の昇温速度で250℃まで昇温し、第1回目昇温
時の融点測定を完了した。引き続き250℃の状態で1
0分間保持し、次いで20℃/分の降温速度で降温し、
さらに30℃で10分間試料を保持しな。
次いで二回目の昇温を10℃/分の昇温速度で250℃
まで昇温し、この際2回目昇温時(セカンドラン)の融
点測定を完了した。このとき融解ピークの最大値をもっ
て融点とした。ショルダーとして現われる場合は、ショ
ルダーのすぐ低温側の変曲点とすぐ高温側の変曲点で接
線を引き交点を融点とした。
まで昇温し、この際2回目昇温時(セカンドラン)の融
点測定を完了した。このとき融解ピークの最大値をもっ
て融点とした。ショルダーとして現われる場合は、ショ
ルダーのすぐ低温側の変曲点とすぐ高温側の変曲点で接
線を引き交点を融点とした。
また吸熱曲線の60℃と240℃との点を結び該直線(
ベースライン)と二回目昇温時の主融解ピークとして求
められる超高分子量エチレン共重合体本来の結晶融解温
度(T+g)より20℃高い点に垂線を引き、これらに
よって囲まれた低温側の部分を超高分子量エチレン共重
合体本来の結晶融解(TI)に基づくものとし、また高
温側の部分を本発明成形体の機能を発現する結晶融解(
TI))に基づくものとし、それぞれの結晶融解熱量は
、これらの面積より算出した。また、TplおよびTD
2の融解に基づく融解熱量も上述の方法に従い、Tn+
+20℃からの垂線とT11+35℃からの垂線に囲ま
れた部分をTD2の融解に基づく融解熱量のものとし、
高温側部分をT(11の融解に基づく融解熱量のものと
して同様に算出した。
ベースライン)と二回目昇温時の主融解ピークとして求
められる超高分子量エチレン共重合体本来の結晶融解温
度(T+g)より20℃高い点に垂線を引き、これらに
よって囲まれた低温側の部分を超高分子量エチレン共重
合体本来の結晶融解(TI)に基づくものとし、また高
温側の部分を本発明成形体の機能を発現する結晶融解(
TI))に基づくものとし、それぞれの結晶融解熱量は
、これらの面積より算出した。また、TplおよびTD
2の融解に基づく融解熱量も上述の方法に従い、Tn+
+20℃からの垂線とT11+35℃からの垂線に囲ま
れた部分をTD2の融解に基づく融解熱量のものとし、
高温側部分をT(11の融解に基づく融解熱量のものと
して同様に算出した。
本発明の超高分子量エチレン・α−オレフィン共重合体
の延伸フィラメントは、170℃で5分間の熱履歴を与
えた後での強度保持率が95%以上で、弾性率保持率が
90%以上、特に95%以上であり、従来のポリエチレ
ンの延伸フィラメントには全く認められない優れた耐熱
性を有している。
の延伸フィラメントは、170℃で5分間の熱履歴を与
えた後での強度保持率が95%以上で、弾性率保持率が
90%以上、特に95%以上であり、従来のポリエチレ
ンの延伸フィラメントには全く認められない優れた耐熱
性を有している。
超高分子量ポリオレフィンの分子配向
ノの−1:
前述の高弾性、高引張強度を有する超高分子量ポリオレ
フィン延伸物を得る方法としては、たとえば、特開昭5
6−15408号公報5、特開昭58−5228号公報
、特開昭59−130313号公報、特開昭59−18
7614号公報等に詳述されているような、超高分子量
ポリオレフィンを稀薄溶液にするか、あるいは超高分子
量ポリオレフィンにパラフィン系ワックスなどの低分子
量化合物を添加して超高分子量ポリオレフィンの延伸性
を改良して高倍率に延伸する方法を例示することができ
る。
フィン延伸物を得る方法としては、たとえば、特開昭5
6−15408号公報5、特開昭58−5228号公報
、特開昭59−130313号公報、特開昭59−18
7614号公報等に詳述されているような、超高分子量
ポリオレフィンを稀薄溶液にするか、あるいは超高分子
量ポリオレフィンにパラフィン系ワックスなどの低分子
量化合物を添加して超高分子量ポリオレフィンの延伸性
を改良して高倍率に延伸する方法を例示することができ
る。
超高分子量エチレン・α−オレフィン共人 の
u ノ の ′912次に本発明を、その理
解が容易なように、原料、製造方法および目的の順に以
下に説明する。
u ノ の ′912次に本発明を、その理
解が容易なように、原料、製造方法および目的の順に以
下に説明する。
仄−一月
本発明に用いる超高分子量エチレン・α−オレフィン共
重合体は、エチレンと炭素数3以上のα−オレフィンと
を、チーグラー系触媒を使用し、たとえば有機溶媒中で
スラリー重合させることにより得られる。
重合体は、エチレンと炭素数3以上のα−オレフィンと
を、チーグラー系触媒を使用し、たとえば有機溶媒中で
スラリー重合させることにより得られる。
炭素数3以上のα−オレフィンとしては、プロピレン、
ブテン−1、ペンテン−1,4−メチルペンテン−1、
ヘキセン−1、ヘプテン−1、オクテン−1などが用い
られるが、このうち特にブテン−1,4−メチルペンテ
ン−1、ヘキセン−1、オクテン−1などが好ましい、
このようなα−オレフィンは、得られる共重合体の炭素
数1ooo個当り前述の量で存在するようにエチレンと
共重合される。また、本発明で分子配向体を製造する際
にベースとして用いられる超高分子量エチレン・α−オ
レフィン共重合体は、前述した極限粘度[η]に対応す
る分子量を有するべきである。
ブテン−1、ペンテン−1,4−メチルペンテン−1、
ヘキセン−1、ヘプテン−1、オクテン−1などが用い
られるが、このうち特にブテン−1,4−メチルペンテ
ン−1、ヘキセン−1、オクテン−1などが好ましい、
このようなα−オレフィンは、得られる共重合体の炭素
数1ooo個当り前述の量で存在するようにエチレンと
共重合される。また、本発明で分子配向体を製造する際
にベースとして用いられる超高分子量エチレン・α−オ
レフィン共重合体は、前述した極限粘度[η]に対応す
る分子量を有するべきである。
本発明で用いられる超高分子量エチレン・α−オレフィ
ン共重合体中のα−オレフィン成分の定量は、赤外分光
光度計(日本分光工業製)によって行なわれる。具体的
には、エチレン鎖の中に取り込まれたα−オレフィンの
メチル基の変角振動を表わす1378cs+−1の吸光
度を、赤外分光光度計により測定し、この値を、あらか
じめ13C核磁気共鳴装置にて、モデル化合物を用いて
作成した検量線にて1000炭素原子当りのメチル分枚
数に換算することにより、超高分子量エチレン・α−オ
レフィン共重合体中のα−オレフィン量を定量する。
ン共重合体中のα−オレフィン成分の定量は、赤外分光
光度計(日本分光工業製)によって行なわれる。具体的
には、エチレン鎖の中に取り込まれたα−オレフィンの
メチル基の変角振動を表わす1378cs+−1の吸光
度を、赤外分光光度計により測定し、この値を、あらか
じめ13C核磁気共鳴装置にて、モデル化合物を用いて
作成した検量線にて1000炭素原子当りのメチル分枚
数に換算することにより、超高分子量エチレン・α−オ
レフィン共重合体中のα−オレフィン量を定量する。
1逍五羞
本発明では、上記超高分子量エチレン・α−オレフィン
共重合体から分子配向体を製造するに際して、該共重合
体に希釈剤を配合する。このような希釈剤としては、超
高分子量エチレン共重合体に対する溶剤あるいは超高分
子量エチレン共重合体に対して相溶性を有する各種ワッ
クス状物が用いられる。
共重合体から分子配向体を製造するに際して、該共重合
体に希釈剤を配合する。このような希釈剤としては、超
高分子量エチレン共重合体に対する溶剤あるいは超高分
子量エチレン共重合体に対して相溶性を有する各種ワッ
クス状物が用いられる。
このような溶剤としては、前記共重合体の融点以上の沸
点、さらに好ましくは前記共重合体の融点よりも20℃
以上高い沸点を有する溶剤が用いられる。
点、さらに好ましくは前記共重合体の融点よりも20℃
以上高い沸点を有する溶剤が用いられる。
このような溶剤としては、具体的には、n−ノナン、n
−9カン、n−ウンデカン、n−ドデカン、n−テトラ
デカン、n−オクタデカンあるいは流動パラフィン、灯
油等の脂肪族炭化水素系溶媒、キシレン、ナフタリン、
テトラリン、ブチルベンゼン、p−シメン、シクロヘキ
シルベンゼン、ジエチルベンゼン、ペンチルベンゼン、
ドデシルベンゼン、ビシクロヘキシル、デカリン、メチ
ルナフタリン、エチルナフタリン等の芳香族炭化水素系
溶媒あるいはその水素化誘導体、1,1,2.2−テト
ラクロロエタン、ペンタクロロエタン、ヘキサクロロエ
タン、1.2.3−トリクロロプロパン、ジクロロベン
ゼン、1.2.4−トリクロロベンゼン、ブロモベンゼ
ン等のハロゲン化炭化水素溶媒、パラフィン系プロセス
オイル、ナフテン系プロセスオイル、芳香族系プロセス
オイル等の鉱油が挙げられる。
−9カン、n−ウンデカン、n−ドデカン、n−テトラ
デカン、n−オクタデカンあるいは流動パラフィン、灯
油等の脂肪族炭化水素系溶媒、キシレン、ナフタリン、
テトラリン、ブチルベンゼン、p−シメン、シクロヘキ
シルベンゼン、ジエチルベンゼン、ペンチルベンゼン、
ドデシルベンゼン、ビシクロヘキシル、デカリン、メチ
ルナフタリン、エチルナフタリン等の芳香族炭化水素系
溶媒あるいはその水素化誘導体、1,1,2.2−テト
ラクロロエタン、ペンタクロロエタン、ヘキサクロロエ
タン、1.2.3−トリクロロプロパン、ジクロロベン
ゼン、1.2.4−トリクロロベンゼン、ブロモベンゼ
ン等のハロゲン化炭化水素溶媒、パラフィン系プロセス
オイル、ナフテン系プロセスオイル、芳香族系プロセス
オイル等の鉱油が挙げられる。
また希釈剤としてのワックス類としては、具体的には脂
肪族炭化水素化合物あるいはその誘導体が用いられる。
肪族炭化水素化合物あるいはその誘導体が用いられる。
このような脂肪族炭化水素化合物としては、飽和脂肪族
炭化水素化合物を主体とし、通常、分子量が2000以
下好ましくは1000以下さらに好ましくは800以下
のパラフィン系ワックスと呼ばれる化合物が用いられる
。
炭化水素化合物を主体とし、通常、分子量が2000以
下好ましくは1000以下さらに好ましくは800以下
のパラフィン系ワックスと呼ばれる化合物が用いられる
。
このような脂肪族炭化水素化合物としては、具体的には
、トコサン、トリコサン、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
離精製されたいわゆるパラフィンワックス、エチレンあ
るいはエチレンと池の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、それらのワックスの酸化物あるいは
マレイン酸変性等の酸化ワックス、マレイン酸変性ワッ
クス等が用いられる。
、トコサン、トリコサン、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
離精製されたいわゆるパラフィンワックス、エチレンあ
るいはエチレンと池の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、それらのワックスの酸化物あるいは
マレイン酸変性等の酸化ワックス、マレイン酸変性ワッ
クス等が用いられる。
また脂肪族炭化水素化合物誘導体としては、たとえば脂
肪族炭化水素基(アルキル基、アルケニル基)の末端も
しくは内部に1個またはそれ以上、好ましくは1〜2個
、特に好ましくは1個のカルボキシル基、水酸基、カル
バモイル基、エステル基、メルトカプト基、カルボニル
基等の官能基を有する化合物である炭素数8以上、好ま
しくは炭素数12〜50または分子量130〜2000
好ましくは200〜800の脂肪酸、脂肪族アルコール
、脂肪酸アミド、脂肪酸エステル、脂肪族メルカプタン
、脂肪族アルデヒド、脂肪族テトラ等が用いられる。
肪族炭化水素基(アルキル基、アルケニル基)の末端も
しくは内部に1個またはそれ以上、好ましくは1〜2個
、特に好ましくは1個のカルボキシル基、水酸基、カル
バモイル基、エステル基、メルトカプト基、カルボニル
基等の官能基を有する化合物である炭素数8以上、好ま
しくは炭素数12〜50または分子量130〜2000
好ましくは200〜800の脂肪酸、脂肪族アルコール
、脂肪酸アミド、脂肪酸エステル、脂肪族メルカプタン
、脂肪族アルデヒド、脂肪族テトラ等が用いられる。
このような脂肪族炭化水素化合物誘導体としては、具体
的には、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パル
ミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸などの脂肪酸、ラ
ウリンアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアル
コール、ステアリルアルコールなどの脂肪族アルコール
、カプリンアミド、ラウリンアミド、バルミチンアミド
、ステアリルアミドなどの脂肪酸アミド、ステアリル酢
酸エステルなどの脂肪酸エステル等が用いられる。
的には、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パル
ミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸などの脂肪酸、ラ
ウリンアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアル
コール、ステアリルアルコールなどの脂肪族アルコール
、カプリンアミド、ラウリンアミド、バルミチンアミド
、ステアリルアミドなどの脂肪酸アミド、ステアリル酢
酸エステルなどの脂肪酸エステル等が用いられる。
超高分子量エチレン・α−オレフィン共重合体と希釈剤
とは、これらの種類によっても相違するが、一般的に3
=97〜80 : 20、特に15:85〜60 :
40の重量比で用いられる。希釈剤の量が上記範囲より
も低い場合には、溶融粘度が高くなり過ぎ、溶融混練や
溶融成形が困難となるとともに、得られる成形体の肌荒
れが著しく、延伸切れ等を生じ易い、一方、希釈剤の量
が上記範囲よりも多いと、やはり溶融混練が困難となり
、また得られる成形体の延伸性が劣るようになる。
とは、これらの種類によっても相違するが、一般的に3
=97〜80 : 20、特に15:85〜60 :
40の重量比で用いられる。希釈剤の量が上記範囲より
も低い場合には、溶融粘度が高くなり過ぎ、溶融混練や
溶融成形が困難となるとともに、得られる成形体の肌荒
れが著しく、延伸切れ等を生じ易い、一方、希釈剤の量
が上記範囲よりも多いと、やはり溶融混練が困難となり
、また得られる成形体の延伸性が劣るようになる。
溶融混線は、一般に150〜300℃、特に170〜2
70℃の温度で行なわれる。上記範囲よりも低い温度で
は、溶融粘度が高すぎて、溶融成形が困難となり、また
上記範囲よりも高い場合には、熱減成により超高分子量
エチレン・α−オレフィン共重合体の分子量が低下し、
優れた高弾性率および高強度を有する晟形体を得ること
が困難となる。なお、配合はヘンシェルミキサー、V型
ブレンダー等による乾式ブレンドで行なってもよいし、
あるいは単軸押出機または多軸押出機を用いて行なって
もよい。
70℃の温度で行なわれる。上記範囲よりも低い温度で
は、溶融粘度が高すぎて、溶融成形が困難となり、また
上記範囲よりも高い場合には、熱減成により超高分子量
エチレン・α−オレフィン共重合体の分子量が低下し、
優れた高弾性率および高強度を有する晟形体を得ること
が困難となる。なお、配合はヘンシェルミキサー、V型
ブレンダー等による乾式ブレンドで行なってもよいし、
あるいは単軸押出機または多軸押出機を用いて行なって
もよい。
超高分子量エチレン・α−オレフィン共重合体と希釈剤
とからなるドーグ(紡糸原液)の溶融成形は、一般に溶
融押出成形により行なわれる。具体的には、ドー1を紡
糸口金を通して溶融押出することにより、延伸用フィラ
メントが得られる。
とからなるドーグ(紡糸原液)の溶融成形は、一般に溶
融押出成形により行なわれる。具体的には、ドー1を紡
糸口金を通して溶融押出することにより、延伸用フィラ
メントが得られる。
この際、紡糸口金より押出された溶融物にドラフト、す
なわち溶融状態での引き伸しを加えることもできる。溶
融樹脂のグイ・オリフィス内での押出速度v0と冷却固
化した未延伸物の巻き取り速度Vとの比をドラフト比と
して次式で定義することができる。
なわち溶融状態での引き伸しを加えることもできる。溶
融樹脂のグイ・オリフィス内での押出速度v0と冷却固
化した未延伸物の巻き取り速度Vとの比をドラフト比と
して次式で定義することができる。
ドラフト比=v/vo ・・・(2)このよう
なドラフト比は、混合物の温度および超高分子量エチレ
ン共重合体の分子量等により変化するが、通常は3以上
好ましくは6以上とすることができる。
なドラフト比は、混合物の温度および超高分子量エチレ
ン共重合体の分子量等により変化するが、通常は3以上
好ましくは6以上とすることができる。
次に、このようにして得られた超高分子量エチレン・α
−オレフィン共重合体の未延伸成形体を、延伸処理する
。延伸は、超高分子量エチレン・α−オレフィン共重合
体から得られた未延伸成形体に少なくとも一軸方向の分
子配向が有効に付与されるように行なわれる。
−オレフィン共重合体の未延伸成形体を、延伸処理する
。延伸は、超高分子量エチレン・α−オレフィン共重合
体から得られた未延伸成形体に少なくとも一軸方向の分
子配向が有効に付与されるように行なわれる。
超高分子量エチレン・α−オレフィン共重合体から得ら
れる未延伸成形体の延伸は、一般に40〜160℃、特
に80〜145℃の温度で行なわれる。未延伸成形体を
上記温度に加熱保持するための熱媒体としては、空気、
水蒸気、液体媒体の・何れをも用いることができる。し
かしながら、熱媒体として、前述した希釈剤を溶出除去
することができる溶媒で、しかもその沸点が成形体組成
物の融点よりも高い液体媒体、具体的には、デカリン、
デカン、灯油等を使用して、延伸操作を行なうと、前述
した希釈剤の除去が可能となるとともに、延伸時の延伸
むらが生ぜずしかも高延伸倍率の達成が可能となるので
好ましい。
れる未延伸成形体の延伸は、一般に40〜160℃、特
に80〜145℃の温度で行なわれる。未延伸成形体を
上記温度に加熱保持するための熱媒体としては、空気、
水蒸気、液体媒体の・何れをも用いることができる。し
かしながら、熱媒体として、前述した希釈剤を溶出除去
することができる溶媒で、しかもその沸点が成形体組成
物の融点よりも高い液体媒体、具体的には、デカリン、
デカン、灯油等を使用して、延伸操作を行なうと、前述
した希釈剤の除去が可能となるとともに、延伸時の延伸
むらが生ぜずしかも高延伸倍率の達成が可能となるので
好ましい。
超高分子量エチレン・α−オレフィン共重合体から希釈
剤を除去する手段は、前記方法に限らず、未延伸物をヘ
キサン、ヘプタン、熱エタノール、クロロホルム、ベン
ゼ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、熱エタノール、クロロホルム、ベンゼン等
の溶剤で処理する方法によっても、成形物中の希釈剤を
除去することによって、高弾性率、高強度の延伸物を得
ることができる。
剤を除去する手段は、前記方法に限らず、未延伸物をヘ
キサン、ヘプタン、熱エタノール、クロロホルム、ベン
ゼ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、熱エタノール、クロロホルム、ベンゼン等
の溶剤で処理する方法によっても、成形物中の希釈剤を
除去することによって、高弾性率、高強度の延伸物を得
ることができる。
延伸操作は、−段あるいは二段以上の多段で行なうこと
ができる。延伸倍率は、所望とする分子配向およびこれ
に伴う融解温度向上の効果にも依存するが、一般に5〜
80@好ましくは10〜50倍である。
ができる。延伸倍率は、所望とする分子配向およびこれ
に伴う融解温度向上の効果にも依存するが、一般に5〜
80@好ましくは10〜50倍である。
一般には、二段以上の多段延伸により延伸操作を行なう
ことが好ましく、−段目では80〜120℃の比較的低
い温度で押出成形体中の希釈剤を抽出しながら延伸操作
を行ない、二段目以降では120〜160℃の温度でし
かも一段目延伸温度よりも高い温度で成形体の延伸操作
を行なうことが好ましい。
ことが好ましく、−段目では80〜120℃の比較的低
い温度で押出成形体中の希釈剤を抽出しながら延伸操作
を行ない、二段目以降では120〜160℃の温度でし
かも一段目延伸温度よりも高い温度で成形体の延伸操作
を行なうことが好ましい。
一軸延伸操作の場合には、周速の異なるローラ間で引張
延伸を行なえばよい。
延伸を行なえばよい。
このようにして得られた分子配向成形体は、所望により
拘束条件下に熱処理することができる。
拘束条件下に熱処理することができる。
この熱処理は、一般に140〜180℃好ましくは15
0〜175℃の温度で、1〜20分間好ましくは3〜1
0分間行なうことができる。熱処理により、配向結晶部
の結晶化が一層進行し、結晶融解温度の高温側への移行
、強度および弾性率の向上、さらには高温での耐クリー
プ性の向上がもたらされる。
0〜175℃の温度で、1〜20分間好ましくは3〜1
0分間行なうことができる。熱処理により、配向結晶部
の結晶化が一層進行し、結晶融解温度の高温側への移行
、強度および弾性率の向上、さらには高温での耐クリー
プ性の向上がもたらされる。
本発明では、このような超高分子量ポリオレフィン分子
配向成形体または超高分子量エチレン・α−オレフィン
共重合体のフィラメント状分子配向成形体からロープを
編組し、登山用ロープとして用いる。
配向成形体または超高分子量エチレン・α−オレフィン
共重合体のフィラメント状分子配向成形体からロープを
編組し、登山用ロープとして用いる。
フィラメント状の分子配向体からロープを編組するには
、従来公知の方法が採用される。
、従来公知の方法が採用される。
また編組してロープ化した本発明の登山用ロープの破断
エネルギーは、3 kg−m / g以上好ましくは4
kg + m / g以上である。また、編組したと
きの強度利用率の低下(より減り)が少ないことも本発
明に用いる分子配向成形体の特徴である。
エネルギーは、3 kg−m / g以上好ましくは4
kg + m / g以上である。また、編組したと
きの強度利用率の低下(より減り)が少ないことも本発
明に用いる分子配向成形体の特徴である。
一般に好適なロープ形態としては、撚った構造として三
つ打、六つ打、そして編んだ構造として八つ打(通称、
エイトロープ)、12打(通称、トエルロープ)、二重
組打索(通称、タフレロ−1)等の構造が挙げられる。
つ打、六つ打、そして編んだ構造として八つ打(通称、
エイトロープ)、12打(通称、トエルロープ)、二重
組打索(通称、タフレロ−1)等の構造が挙げられる。
また、カバープレートとしてポリエステル、ナイロン、
ポリプロピレンを用い、コアープレードとして本発明に
用いるフィラメント状の分子配向成形体を用いた。ダブ
ルプレードまたアウタープレードジャゲットにポリエス
テル、ナイロン、ポリプロピレンなどを用い、中間にネ
オプレン、塩化ビニルのような中間層を、そしてパラレ
ルヤーンコアーとして本発明のフィラメント状分子配向
成形体を用いたユニラインパラレルヤーンコア等の構造
を挙げることができる。
ポリプロピレンを用い、コアープレードとして本発明に
用いるフィラメント状の分子配向成形体を用いた。ダブ
ルプレードまたアウタープレードジャゲットにポリエス
テル、ナイロン、ポリプロピレンなどを用い、中間にネ
オプレン、塩化ビニルのような中間層を、そしてパラレ
ルヤーンコアーとして本発明のフィラメント状分子配向
成形体を用いたユニラインパラレルヤーンコア等の構造
を挙げることができる。
この際超高分子量エチレン・α−オレフィン共重合体の
分子配向体は、超高分子量ポリエチレンの分子配向体と
比較して適度な伸度を有しており、また結節強度が大き
いため、広範な編み方ができる。さらにローブ化の際の
より減りも少ないという効果も得られる。
分子配向体は、超高分子量ポリエチレンの分子配向体と
比較して適度な伸度を有しており、また結節強度が大き
いため、広範な編み方ができる。さらにローブ化の際の
より減りも少ないという効果も得られる。
i肌血憇1
上記のように本発明では、超高分子量ポリオレフィンの
分子配向成形体、超高分子量エチレン・α−オレフィン
共重合体の分子配向成形体からなるロープを登山用ロー
プとしているので、優れた機械的強度、耐摩耗性、耐候
性、耐水性を有し、しかも耐クリープ性、i!ffII
撃性にも優れている。
分子配向成形体、超高分子量エチレン・α−オレフィン
共重合体の分子配向成形体からなるロープを登山用ロー
プとしているので、優れた機械的強度、耐摩耗性、耐候
性、耐水性を有し、しかも耐クリープ性、i!ffII
撃性にも優れている。
以下本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら
実施例に限定されるものではない。
実施例に限定されるものではない。
夫1透よ
く超高分子量エチレン・ブテン−1共重合体の重合〉
チーグラー系触媒を用い、n−デカンIJを重合溶媒と
して、超高分子量エチレン・ブテン−1共重合体のスラ
リー重合を行なった。エチレンとブテン−1との組成が
モル比で97.2:2.35の比率の混合モノマーガス
を圧力が5kg/−の一定圧力を保つように反応器に連
続供給した6重合は反応温度70℃で2時間で終了した
。
して、超高分子量エチレン・ブテン−1共重合体のスラ
リー重合を行なった。エチレンとブテン−1との組成が
モル比で97.2:2.35の比率の混合モノマーガス
を圧力が5kg/−の一定圧力を保つように反応器に連
続供給した6重合は反応温度70℃で2時間で終了した
。
得られた超高分子量エチレン・ブテン−1共重合・体粉
末の収量は160gで@限粘度[η] (デカリン=1
35℃)は8.26j/g、赤外分光光度計によるブテ
ン−1含量は1000炭素原子あたり1.5個であった
。
末の収量は160gで@限粘度[η] (デカリン=1
35℃)は8.26j/g、赤外分光光度計によるブテ
ン−1含量は1000炭素原子あたり1.5個であった
。
く超高分子量エチレン・ブテン−1共重合体延沖配向物
の調製〉 上述の重合により得られた超高分子量エチレン・ブテン
−1共重合体粉末20重量部とパラフィンワックス(融
点=69℃、分子量=490)80重量部との混合物を
次の条件で溶融紡糸しな。
の調製〉 上述の重合により得られた超高分子量エチレン・ブテン
−1共重合体粉末20重量部とパラフィンワックス(融
点=69℃、分子量=490)80重量部との混合物を
次の条件で溶融紡糸しな。
該混合物100重量部にプロセス安定剤として3.5−
ジーtert−ブチルー4−ハイドロキシトルエンを0
.1重量部配合した0次いで該混合物をスクリュー式押
出機(スクリュー径=25Km、L/D=25.サーモ
プラスチックス社製)を用いて、設定温度190℃で溶
融混練を行なった。引き続き、該混合溶融物を押出機に
付属するオリフィス径2mの紡糸ダイより溶融紡糸した
。押出溶融物は1803のエアーギャップで36倍のド
ラフト比で引き取られ、空気中にて冷却、固化し、未延
伸繊維を得た。さらに該未延伸繊維を次の条件で延伸し
た。
ジーtert−ブチルー4−ハイドロキシトルエンを0
.1重量部配合した0次いで該混合物をスクリュー式押
出機(スクリュー径=25Km、L/D=25.サーモ
プラスチックス社製)を用いて、設定温度190℃で溶
融混練を行なった。引き続き、該混合溶融物を押出機に
付属するオリフィス径2mの紡糸ダイより溶融紡糸した
。押出溶融物は1803のエアーギャップで36倍のド
ラフト比で引き取られ、空気中にて冷却、固化し、未延
伸繊維を得た。さらに該未延伸繊維を次の条件で延伸し
た。
王台のゴデツトロールを用いて二段延伸を行なった。こ
のとき第−延伸槽の熱媒はn−デカンであり、温度は1
10℃、第二延伸槽の熱媒はトリエチレングリコールで
あり、温度は145℃であった。槽の有効長はそれぞれ
503であった。
のとき第−延伸槽の熱媒はn−デカンであり、温度は1
10℃、第二延伸槽の熱媒はトリエチレングリコールで
あり、温度は145℃であった。槽の有効長はそれぞれ
503であった。
延伸に際しては、第1ゴデツトロールの回転速度を0.
5m/分として第3ゴデツトロールの回転速度を変更す
ることにより、所望の延伸比の配向繊維を得た。第2ゴ
デツトロールの回転速度は安定延伸可能な範囲で適宜選
択した。初期に混合されたパラフィンワックスは、はぼ
全量が延伸時n−デカン中に抽出された。このあと配向
繊維は、水洗し、減圧下室温にて一昼夜乾燥し、諸物性
の測定に供した。なお延伸比は、第1ゴデツトロールと
第3ゴデツトロールの回転速度比から計算で求めた。
5m/分として第3ゴデツトロールの回転速度を変更す
ることにより、所望の延伸比の配向繊維を得た。第2ゴ
デツトロールの回転速度は安定延伸可能な範囲で適宜選
択した。初期に混合されたパラフィンワックスは、はぼ
全量が延伸時n−デカン中に抽出された。このあと配向
繊維は、水洗し、減圧下室温にて一昼夜乾燥し、諸物性
の測定に供した。なお延伸比は、第1ゴデツトロールと
第3ゴデツトロールの回転速度比から計算で求めた。
く引張特性の測定〉
弾性率および引張強度は島津製作所製DO3−50M型
引張試験機を用い、室温(23℃)にて測定した。
引張試験機を用い、室温(23℃)にて測定した。
この時フラング間の試料長は100rvaであり、引張
速度100m/分(100%/分歪速度)であった0弾
性率は初期弾性率で接線の傾きを用いて計算した。計算
に必要な繊維断面積は密度を0.960g/CCとして
重量から計算で求めた。
速度100m/分(100%/分歪速度)であった0弾
性率は初期弾性率で接線の傾きを用いて計算した。計算
に必要な繊維断面積は密度を0.960g/CCとして
重量から計算で求めた。
く熱履歴後の引張弾性率、強度保持率〉熱履歴試験はギ
ヤーオーブン(パーフェクトオーブン:田葉井製作所製
)内に放置することによって行なった。
ヤーオーブン(パーフェクトオーブン:田葉井製作所製
)内に放置することによって行なった。
試料は約3mの長さでステンレス枠の両端に複数個の滑
車を装置したものに折り返しかけて試料両端を固定した
。この際試料両端は試料がなるまない程度に固定し、積
極的に試料に張力はかけなかった。熱履歴後の引張特性
は、前述の引張特性の測定の記載に基づいて測定した。
車を装置したものに折り返しかけて試料両端を固定した
。この際試料両端は試料がなるまない程度に固定し、積
極的に試料に張力はかけなかった。熱履歴後の引張特性
は、前述の引張特性の測定の記載に基づいて測定した。
く爾クリープ性の測定〉
爾クリープ性の測定は熱応力歪測定装置TMA/5SI
O(セイコー電子工業社製)を用いて、試料長1am、
雰囲気温度70℃、荷重は室温での破断荷重の30%に
相当する重量の促進条件下で行なった。クリープ量を定
量的に評価するため以下の二つの値を求めた。すなわち
、試料に荷重を加えて90秒経過時のクリープ伸び(%
) CRs。
O(セイコー電子工業社製)を用いて、試料長1am、
雰囲気温度70℃、荷重は室温での破断荷重の30%に
相当する重量の促進条件下で行なった。クリープ量を定
量的に評価するため以下の二つの値を求めた。すなわち
、試料に荷重を加えて90秒経過時のクリープ伸び(%
) CRs。
の値と、この90秒経過時から180秒経過時の平均ク
リープ速度(sec−1)εの値である。
リープ速度(sec−1)εの値である。
得られた延伸配向繊維を複数本束ねたマルチフィラメン
トの引張特性を表1に示す。
トの引張特性を表1に示す。
超高分子量エチレン・ブテン−1共重合体延伸フィラメ
ント(試料−1)の本来の結晶融解ピークは126.7
℃、全結晶融解ピーク面積に対するTl)の割合は33
.8%であった。また耐クリ−5ec”であった、さら
に170℃、5分間の熱履歴後の弾性率保持率は102
.2%、強度保持率は102.5%で熱履歴による性能
の低下は見られなかった。
ント(試料−1)の本来の結晶融解ピークは126.7
℃、全結晶融解ピーク面積に対するTl)の割合は33
.8%であった。また耐クリ−5ec”であった、さら
に170℃、5分間の熱履歴後の弾性率保持率は102
.2%、強度保持率は102.5%で熱履歴による性能
の低下は見られなかった。
また、延伸フィラメントの破断に要する仕事量は10.
3に+r−m/gであり、密度は0.973g/cla
であり、誘電率は2.2であり、誘電正接は0.024
%であり、インパルス電圧破壊値は180 K V /
cmであった、 次いで上述のフィラメントを用いて、以下のようにロー
プを編組した。マルチフィラメントを集束し、6打でZ
方向に撚り、3X12X6fJ造でロープ径9auaの
ロープを得た。このロープの端末を11タツクのアイス
プライス加工をほどこし、ロープ特性を評価した。評価
はアムスラー式横型引張試験I!(東京衡機製T−79
19型)を用い、アイスプライス端末間の試料長1.5
mで含水状態と乾燥状態とで行なった。このとき温度は
室温(23℃)で引張速度は15■/分である。
3に+r−m/gであり、密度は0.973g/cla
であり、誘電率は2.2であり、誘電正接は0.024
%であり、インパルス電圧破壊値は180 K V /
cmであった、 次いで上述のフィラメントを用いて、以下のようにロー
プを編組した。マルチフィラメントを集束し、6打でZ
方向に撚り、3X12X6fJ造でロープ径9auaの
ロープを得た。このロープの端末を11タツクのアイス
プライス加工をほどこし、ロープ特性を評価した。評価
はアムスラー式横型引張試験I!(東京衡機製T−79
19型)を用い、アイスプライス端末間の試料長1.5
mで含水状態と乾燥状態とで行なった。このとき温度は
室温(23℃)で引張速度は15■/分である。
結果を表2に示す。
犬1自Δλ
く超高分子量エチレン・オクテン−1共重合体の重合〉
チーグラー系触媒を用いて、n−デカン1jを重合溶媒
としてエチレンのスラリー重合を行なった。
としてエチレンのスラリー重合を行なった。
このとき、共単量体としてオクテン−1を125m1と
分子量調整のための水素4ONmlを重合開始前に一括
添加し、重合を開始した。エチレンガスを反応器の圧力
が5 kg / adの一定圧力を保つように連続供給
し、重合は70°C12時間で終了した。
分子量調整のための水素4ONmlを重合開始前に一括
添加し、重合を開始した。エチレンガスを反応器の圧力
が5 kg / adの一定圧力を保つように連続供給
し、重合は70°C12時間で終了した。
得られた超高分子量エチレン・オクテン−1共重合体粉
末の収量は178tでその極限粘度[η](デカリン、
135℃)は10.66dJ/g、赤外分光光度計によ
るオクテン−1共単量体含量は1000炭素原子あたり
0.5個であった。
末の収量は178tでその極限粘度[η](デカリン、
135℃)は10.66dJ/g、赤外分光光度計によ
るオクテン−1共単量体含量は1000炭素原子あたり
0.5個であった。
く超高分子量エチレン・オクテン−1共重合体延伸配向
物の調製とその物性〉 実施例1に記載した方法により延伸配向繊維の調製を行
なった。得られた延伸配向繊維を複数本束ねたマルチフ
ィラメントの引領特性を表3に示す。
物の調製とその物性〉 実施例1に記載した方法により延伸配向繊維の調製を行
なった。得られた延伸配向繊維を複数本束ねたマルチフ
ィラメントの引領特性を表3に示す。
超高分子量エチレン・オクテン−1共重合体延伸フィラ
メント(試料−2)の本来の結晶融解ピークは132.
1℃、全結晶融解ピーク面積に対するTOおよびTpl
の割合はそれぞれ97.7%および5.0%であった。
メント(試料−2)の本来の結晶融解ピークは132.
1℃、全結晶融解ピーク面積に対するTOおよびTpl
の割合はそれぞれ97.7%および5.0%であった。
試料−2の耐クリープ性はCR9o=2.0%、ε=9
.50X10 secであった。また、170℃、
5分間の熱履歴の後の弾性率保持率は108.2%、強
度保持率は102.1%であった。さらに試料−2の破
断に要する仕事量は10.1kf−m/gであり、密度
は0.971g/aAであり、誘電率は2.2、誘電正
接は0.031%であり、インパルス電圧破壊値は18
5KV/鴎であった。
.50X10 secであった。また、170℃、
5分間の熱履歴の後の弾性率保持率は108.2%、強
度保持率は102.1%であった。さらに試料−2の破
断に要する仕事量は10.1kf−m/gであり、密度
は0.971g/aAであり、誘電率は2.2、誘電正
接は0.031%であり、インパルス電圧破壊値は18
5KV/鴎であった。
試料−2を用いて、実施例1に記載した方法により本発
明のローブを得た。ロープの形態および物性を表4に示
す。
明のローブを得た。ロープの形態および物性を表4に示
す。
天」自赴旦
超高分子量ポリエチレン(ホモポリマー)粉末(f!限
粘度[η]=7.42 dj/g、デカリン、135℃
):20重量部とパラフィンワックス(融点=69℃、
分子量=490):801i量部との混合物を実施例1
の方法で溶融紡糸、延伸し、延伸配向繊維を得た。得ら
れた延伸配向繊維を複数本束ねたマルチフィラメントの
引張特性を表5に示す。
粘度[η]=7.42 dj/g、デカリン、135℃
):20重量部とパラフィンワックス(融点=69℃、
分子量=490):801i量部との混合物を実施例1
の方法で溶融紡糸、延伸し、延伸配向繊維を得た。得ら
れた延伸配向繊維を複数本束ねたマルチフィラメントの
引張特性を表5に示す。
超高分子量ポリエチレン延伸フィラメント(試料−3)
本来の結晶融解ピークは135.1℃、全結晶融解ピー
ク面積に対するTpの割合は8.8%であった。また同
様に全結晶融解ピーク面積に対する高温側ピークTp1
の割合は1%以下であった。耐クリープ性はCR9,=
11 、9%、ε=1 、07 X 10−3Sec
−1テj’+ツタ、iり、170℃、5分間の熱履歴後
の弾性率保持率は80.4%、強度保持率は78.2%
であった。さらに試料−3の破断に要する仕事量は6.
8kg−m7gであり、密度は0.985g/’cIl
であり、誘電率は2.3であり、誘電正接は0.030
%であり、インパルス電圧破壊値は182 K V /
fillであった。
本来の結晶融解ピークは135.1℃、全結晶融解ピー
ク面積に対するTpの割合は8.8%であった。また同
様に全結晶融解ピーク面積に対する高温側ピークTp1
の割合は1%以下であった。耐クリープ性はCR9,=
11 、9%、ε=1 、07 X 10−3Sec
−1テj’+ツタ、iり、170℃、5分間の熱履歴後
の弾性率保持率は80.4%、強度保持率は78.2%
であった。さらに試料−3の破断に要する仕事量は6.
8kg−m7gであり、密度は0.985g/’cIl
であり、誘電率は2.3であり、誘電正接は0.030
%であり、インパルス電圧破壊値は182 K V /
fillであった。
試料−3を用いて、実施例1に記載した方法により本発
明のロープを得た。ロープの形態および物性を表6に示
す。
明のロープを得た。ロープの形態および物性を表6に示
す。
止l自九1
T500デニール/1000フィラメントのアラミド繊
維(デュポン社製ゲブラー29−960)を用いて、実
施例1に記載された方法でロープを編組した。ロープ特
性を表7に示す。
維(デュポン社製ゲブラー29−960)を用いて、実
施例1に記載された方法でロープを編組した。ロープ特
性を表7に示す。
以上、明らかなように超高分子量ポリエチレンを用いた
ロープは破断に要する仕事量は、ケブラーよりも優れる
が超高分子量エチレン・ブテン′ −1共重合体による
ロープはさらに大きく上廻っていることが分かる。また
特に含水時の特性に優れ、伸びも大きいため、ロープ化
の際の強度利用率に優れている。これらのことから本発
明による超高分子量ポリオレフィンの分子配向体または
超高分子量エチレン・α−オレフィン共重合体の分子配
向体のロープは登山用ロープに最適であることが分かる
。
ロープは破断に要する仕事量は、ケブラーよりも優れる
が超高分子量エチレン・ブテン′ −1共重合体による
ロープはさらに大きく上廻っていることが分かる。また
特に含水時の特性に優れ、伸びも大きいため、ロープ化
の際の強度利用率に優れている。これらのことから本発
明による超高分子量ポリオレフィンの分子配向体または
超高分子量エチレン・α−オレフィン共重合体の分子配
向体のロープは登山用ロープに最適であることが分かる
。
代理人 弁理士 鈴 木 俊一部
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)極限粘度[η]が少なくともdl/gである超高分
子量ポリオレフィンの分子配向成形体からなる登山用ロ
ープ 2)極限粘度[η]が少なくとも5dl/gであり、し
かも炭素数が3以上のα−オレフィンの含有量が炭素数
1000個あたり平均0.1〜20個である超高分子量
エチレン・α−オレフィン共重合体の分子配向成形体か
らなる登山用ロープ。 3)α−オレフィンが、ブテン−1,4−メチルペンテ
ン−1、ヘキセン−1、オクテン−1またはデセン−1
である請求項第2項に記載の登山用ロープ。 4)α−オレフィンの含有量が炭素数1000個あたり
平均0.5〜10個である請求項第2項に記載の登山用
ロープ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8250888A JPH01260077A (ja) | 1988-04-04 | 1988-04-04 | 登山用ロープ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8250888A JPH01260077A (ja) | 1988-04-04 | 1988-04-04 | 登山用ロープ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01260077A true JPH01260077A (ja) | 1989-10-17 |
Family
ID=13776453
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8250888A Pending JPH01260077A (ja) | 1988-04-04 | 1988-04-04 | 登山用ロープ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01260077A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012107905A (ja) * | 2010-11-15 | 2012-06-07 | Toyo Eng Works Ltd | 環境試験装置 |
CN103757734A (zh) * | 2013-12-11 | 2014-04-30 | 巢湖亚塑网具制造有限公司 | 一种增香诱鱼型渔网 |
JP2014510851A (ja) * | 2011-04-13 | 2014-05-01 | ディーエスエム アイピー アセッツ ビー.ブイ. | クリープ最適化uhmwpe繊維 |
-
1988
- 1988-04-04 JP JP8250888A patent/JPH01260077A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012107905A (ja) * | 2010-11-15 | 2012-06-07 | Toyo Eng Works Ltd | 環境試験装置 |
JP2014510851A (ja) * | 2011-04-13 | 2014-05-01 | ディーエスエム アイピー アセッツ ビー.ブイ. | クリープ最適化uhmwpe繊維 |
CN103757734A (zh) * | 2013-12-11 | 2014-04-30 | 巢湖亚塑网具制造有限公司 | 一种增香诱鱼型渔网 |
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