(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品の製造方法であって、10,000〜400,000の範囲の重量平均分子量を有する延伸ポリオレフィンポリマーから成る溶融形成繊維の集成体を、圧縮プロセスに委ね、その圧縮プロセスにおいて、繊維の集成体を、ポリマーの１０重量％〜５０重量％を溶融するのに十分な高温で密な接触状態で保持し、そして０．１〜１０MPaの圧縮圧に委ねる、前記方法。
【請求項２】
繊維が、50,000〜200,000の範囲の重量平均分子量を有する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
ポリオレフィンポリマーが、ポリプロピレンホモポリマー、大部分のポリプロピレンを含有するコポリマー、ポリエチレンホモポリマーおよび大部分のポリエチレンを含有するコポリマーから選択される、請求項１記載の方法。
【請求項４】
無機充填剤物質が、製品の６０容量％までの量で圧縮製品中に存在するように、無機充填剤物質を用いる、請求項１記載の方法。
【請求項５】
圧縮圧が、０．２〜５MPaの範囲内にある、請求項１記載の方法。
【請求項６】
圧縮圧が、０．３〜４MPaの範囲内にある、請求項５記載の方法。
【請求項７】
繊維の集成体を、プロセスの間中単一圧に委ねる、請求項１記載の方法。
【請求項８】
プロセスをオートクレーブ内で行う、請求項１記載の方法。
【請求項９】
圧縮帯およびその圧縮帯を通過して繊維の集成体を供給する手段を有する装置を用いてプロセスを実施し、そしてそのプロセスにおいて繊維の集成体を、該高温および該圧力に委ねる、請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
本発明は、延伸オレフィンポリマー繊維からポリマーシート材料を製造する方法およびそのような方法によって得られる製品に関する。
米国特許第５１３５８０４号は、ポリエチレン繊維から例えば帆に対するフィルムを製造するための１工程圧縮プロセスを記載する。実施例では、４．６MPa〜４６MPaの範囲の圧力が用いられている。そのプロセスは、少なくとも約５００，０００、好ましくは少なくとも約１００万そしてより好ましくは約２００万〜約６００万の重量平均分子量を有するゲル紡糸繊維に専ら適用される。
溶融紡糸した繊維に対し、例えばオートクレーブ中で低圧力を使用する圧縮プロセスを用いることは好ましいが、そのようなプロセスは得られていない。溶融紡糸した繊維に対して圧縮プロセスが存在するが、しかしそのプロセスは、高い圧縮圧を用いる２工程プロセスである。そのようなプロセスに関して以下の論文のような多大な文献が存在する：“The hot compaction of high modulus melt-spun polyethyene fibres”, Hine et al, Jnl. Materials Science 28（1993）, 316-324;“Morphology of compacted polyethylene fibres”, R.H. Olley et al, Jnl. Materials Science 28（1993）,1107-1112;“Compaction of high-modulus melt-spun polyethlene fibres at temperatures above and below optimum”, M.A. Kabeel et at, Jnl. Materials Science 29（1994）, 4694-4699;“Differential melting in compacted high-modulus melt-spun polyethylene fibres”, M.A. Kabeel et al, Jnl. Materials Science 30（1995）, 601-606;“The hot compaction of polyethylene terephthalate”, J. Rasburn et al, Jnl. Mterials Science 30（1995）,615-622;“The hot compaction of polypropylene fibres”,M.I. Abo El-Maaty et al, Jnl. Materials Science 31（1996）, 1157-1163.
英国特許第２２５３４２０Ｂ号は、２工程圧縮プロセスを記載しており、そのプロセスによって延伸ポリマーの繊維の集成体が熱圧縮され、良好な機械的性質を有するシートが形成される。そのプロセスは、初期加工工程を含み、その工程において繊維は、圧縮温度に導かれそしてその圧縮温度で保持され、その間同時に繊維は、接触状態で保持するのに十分な圧力、接触圧に委ねられ、次いでその後２，３秒間より高い圧力、圧縮圧で圧縮される。そのプロセスにおいて、繊維表面の一部−最も好ましくは、５〜１０重量％−が、溶融し次いで引き続き冷却すると再結晶する。この再結晶した相は、繊維を共に結合させる。接触圧は、好ましくは０．５〜２．０MPaの範囲内であると述べられており、そして圧縮圧は、好ましくは４０〜５０MPaの範囲内であると述べられている。
驚くべきことにそして前記のこれまでの研究に照らして全く予期に反し、本発明者等は次の内容を見いだした；即ち溶融紡糸したポリオレフィン繊維は、高い圧縮圧を必要としないプロセスによって一体式製品に圧縮できる。
本発明の第一の面によれば一体式製品の製造方法が提供され、この方法において延伸ポリオレフィンポリマーから成る溶融形成繊維の集成体を圧縮工程に委ね、その圧縮工程において繊維の集成体を、ポリマーの一部を溶融するのに十分な高温で密な接触状態で保持し、そして１０MPaを超えない圧縮圧に委ねる。
幾つかの態様において、本発明の方法は初めから終わりまで均一な圧力を用いてもよい。
幾つかの態様において、本発明の方法は、加えた圧力の変化を伴うこともあるが、しかしそのような場合加えられた最大圧力は、１０MPaである。そのような態様において、繊維を接触状態で保持するのに十分な、より低い接触圧が最初に加えられ、次いで圧縮圧と呼ばれるより高い圧力が加えられる。
好ましくは、一体式製品は、それ自身の重量のもとで安定な形状の製品、例えばプラックである。
語句「溶融形成繊維」は、溶融ポリマーを経てポリオレフィンポリマーのストランドが形成される全ての方法により形成されるポリオレフィンポリマーのストランドを意味するために、広い意味で本発明において用いられる。溶融形成繊維は、ウェブ内に積み重ねられた不織溶融紡糸繊維であってよく、あるいはまた糸の内部に含まれる溶融紡糸繊維であってよく、あるいはまたバンドにより構成されるか、または例えば、溶融形成フィルムをスリットすることにより形成されるフィブリル化したテープで構成されていてもよい。もしも溶融形成繊維が、糸の内部に含まれるか、またはバンドもしくはフィブリル化したテープにより構成される場合、これらの糸、バンドまたはフィブリル化したテープは、一緒に積み重ねられてもよく、またはそれらは例えば、製織または編成により布帛に形成されてもよい。
好ましくは、本発明で用いられる繊維は、10,000〜400,000、好ましくは50,000〜200,000の範囲内の重量平均分子量を有する。
ポリオレフィンポリマーは、ポリエチレン、ポリプロピレンもしくはポリブチレン、またはこれらのオレフィンポリマーの少なくとも１種を含んで成るコポリマーから選択できる。本発明の方法で用いられるポリオレフィンポリマーは、好適にはポリプロピレンホモポリマーまたは大部分のポリプロピレンを含有するコポリマーであってよい。好都合には、本発明の方法で用いられるポリオレフィンポリマーは、ポリエチレンホモポリマーまたは大部分のポリエチレンを含有するコポリマーであってよい。
本発明で規定される如き大部分のポリエチレンを含んで成るポリエチレンコポリマーは、ポリエチレンを５０重量％を超えて含んで成るポリエチレンコポリマーである。好ましくは、ポリエチレンコポリマーは、７０重量％超のポリエチレン、最も好ましくは８５重量％超のポリエチレンを含んで成る。
本発明で規定される如きポリエチレンポリマーは、未置換であるか、または例えばハロゲン原子、好ましくはフッ素または塩素原子で置換されていてもよい。しかし、未置換のポリエチレンポリマーが、好ましい。
大部分のポリエチレンを含んで成るポリエチレンコポリマーは、エチレンと、例えばプロピレン、ブチレン、ブタジエン、塩化ビニル、スチレンまたはテトラヒドロフランの１種またはそれ以上と共重合した後得られる１種またはそれ以上の異なるコポリマーを有することが出来る。そのようなポリエチレンコポリマーは、ランダムコポリマー、またはブロックもしくはグラフトコポリマーであってよい。好ましいポリエチレンコポリマーは、大部分のポリエチレンと小部分のポリプロピレンを有するプロピレンーエチレンコポリマーである。
本発明で規定される大部分のポリプロピレンを含んで成るポリプロピレンコポリマーは、５０重量％超のポリプロピレンを含んで成るポリプロピレンコポリマーである。好ましくは、そのポリプロピレンコポリマーは、７０重量％超のポリプロピレン、最も好ましくは８５重量％超のポリプロピレンを含んで成る。
本発明で規定されるポリプロピレンポリマーは、未置換であるか、または例えば、ハロゲン原子、好ましくはフッ素原子または塩素原子により置換されていてもよい。
大部分のポリプロピレンを含んで成るポリプロピレンコポリマーは、プロピレンと、例えばエチレン、ブチレン、ブタジエン、塩化ビニル、スチレンまたはテトラフルオロエチレンの１種またはそれ以上と共重合した後得られる１種またはそれ以上の異なるコポリマーを有することが出来る。そのようなポリプロピレンコポリマーは、ランダムコポリマーであるか、またはブロックもしくはグラフトコポリマーであってよい。好ましいポリプロピレンコポリマーは、大部分のポリプロピレンと小部分のポリエチレンを有するプロピレンーエチレンコポリマーである。
無機充填剤物質が、存在してもよい。存在する場合、無機充填剤物質は、製品の６０容量％まで、好ましくは２０〜５０容量％の量で存在することが出来る。無機充填剤物質は、例えばシリカ、タルク、雲母、黒鉛、金属酸化物、炭酸塩および水酸化物並びにアパタイト、例えばヒドロキシアパタイト（hydroxyapatite）、生物適合性リン酸カルシウムセラミックから選ばれることが出来る。
本発明によれば、前記した如き本発明の方法に従って製造されるポリオレフィンポリマーモノリスが提供される。
圧縮に関連して、英国特許第２２５３４２０Ｂ号における記載は、例えば、処理時間、温度、溶融すべき物質の割合、繊維の集成体および分子量に関し、本発明の改良方法になおかつ広く適用できそして英国特許第２２５３４２０Ｂ号の記載は、それがポリオレフィン製品の製造に適用される限り、その番号を引用することにより本明細書に加入されるものと見なすことが出来る。しかし、圧力条件は、下記のように異なる。
本発明に係る圧縮において、加えられる圧縮圧（その圧縮圧は、１工程プロセスにおいて加えられる単一圧であるか、または２工程もしくは多工程プロセスにおいて加えられる最大圧力である）は、好適には０．１〜１０MPa、好ましくは０．２〜５MPa、最も好ましくは０．３〜４MPaの範囲である。以下の内容は、特に好ましい；即ち、単一圧、または最大圧力は、プロセスが、オートクレーブ内でまたはベルトプレス内もしくは集成体が圧縮帯（この圧縮帯において集成体は、該高温および該圧力に委ねられる）を通過して供給される他の装置内で行われうる圧力である。従って、プロセスは、連続式または半連続式プロセスとして操作できる。
本発明と英国特許第２２５３４２０Ｂ号の発明との別の相違は、以下の点である；即ち、本発明の方法において溶融するポリマーの割合は、好適には１０〜５０重量％である。
本発明の第二の面によれば、一体式製品の製造方法が提供され、この方法において、延伸ポリオレフィンポリマーの溶融形成繊維の集成体は、圧縮プロセスに委ねられ、その圧縮プロセスにおいて、繊維の集成体は、ポリマーの一部を溶融するのに十分な高温に委ねられ、そして同時にプロセスの間じゅう単一圧に委ねられる。
もしも望む場合、繊維は、架橋プロセスに委ねられたものであってもよい。以下の内容が見いだされた；即ち、このことは、圧縮温度を重要度がより少ないものにすることにより圧縮プロセスを改善でき、そして特に高温での破壊強さを改善することにより、幾つかの機械的性質を好ましく変えることができる。
従来の架橋プロセスを用いる場合、そのプロセスは、予め定めた開始条件のもとで反応性ラジカルを形成する化学試薬を用いることを含む、化学的架橋プロセスであってよい。好適には試薬は、クメン化合物、または過酸化物、例えばDMTBHもしくはDCP、またはシラン、例えばビニルシラン、好ましくはビニルメトキシシランであってよい。より好ましくは、そのプロセスは、照射架橋プロセスであってよく、その照射架橋プロセスは、繊維をイオン化放射線で照射することを含んで成るイオン化工程およびその照射されたポリマーを高温でアニールすることを含んで成るアニール工程を含む。照射架橋は、特に好適であると確信される。
公知の架橋プロセスに関する一般的情報に対して、次の文献、
0004121559.tif 000002
並びにその文献中の引用例が参照できる。
好ましい照射架橋プロセスが、今や規定される。
好適には、照射の後に好ましく続くアニール工程に対する環境は、気体環境である。
好ましくは、照射工程は、実質的に酸素ガスが存在しない環境内で行われる。例えば、その照射工程は、真空内で、または不活性液体もしくは気体の存在下で行うことが出来る。しかし、好ましくは照射工程に対する環境は、単量体化合物を含んで成り、その単量体化合物は、アルキンからおよび少なくとも二個の二重結合を有するアルキレンから選ばれる。
好ましくは、照射の後に続くアニール工程は、実質的に酸素ガスが存在しないけれどもアルキンからおよび少なくとも二個の二重結合を有するアルキレンから選ばれる単量体化合物を含んで成る環境内で行われる。
照射工程およびアニール工程において、環境が同じである必要はない。実際、照射工程の間で用いられる該単量体化合物は、アニール工程で用いられる該単量体化合物と同じである必要はなく；照射工程で用いられる単量体化合物は、アニール工程に対する異なる単量体化合物により全体的にまたは部分的に置換できる。しかし、次のように確信される；即ち、照射工程における該単量体化合物の望ましい性質は、アニール工程において要求される性質と一般的に同じであり、それ故全体的にまたは部分的に置換する必要はない。従って、最も好都合には、単量体化合物は初めから終わりまで同じである。しかし、幾つかの場合において、プロセスが進行するときに、更に装入量の該単量体化合物を供給することは好ましいであろう。
何れかまたは両方の工程に対し、単量体化合物の混合物を用いることが出来る。
照射工程および／またはアニール工程に対して用いられる環境は、好ましくは該単量体化合物によって完全に構成されるが、しかし該単量体化合物および１種またはそれ以上の他の成分、例えば不活性ガスまたは液体の混合物を含んで成ることもできる。好適には、該単量体化合物は、用いられる処理条件のもとでは少なくとも気体でありそして０．２−４気圧（２×１０4Pa−４×１０5Pa）、好ましくは０．３−２気圧（３×１０4Pa−２×１０5Pa）、最も好ましくは０．５−１気圧（５×１０4Pa−１×１０5Pa）の範囲内の圧力で、または混合物の場合は分圧で照射工程および／またはアニール工程において用いられる。
照射工程およびアニール工程の何れか一方または両工程において、本発明で使用するための好ましい単量体化合物は、アルキン、および少なくとも二個の二重結合を有するアルケンであり、そのアルケンは、ハロゲン原子により置換されていない。それらの単量体化合物は、用いられる処理条件下で望ましくは気体でありそして用いられる処理条件下で、ポリオレフィンポリマー内に拡散出来るべきである。未置換のアルキンまたはアルケン、即ち水素原子および炭素原子によって実質的に完全に構成されているアルキンまたはアルケンが、好ましい。そのようなアルキンまたはアルケンの例は、好ましくはただ一個の三重結合を有する未置換Ｃ2-6アルキン、例えばアセチレン、メチルアセチレン、ジメチルアセチレンおよびエチルアセチレン（これらのスペシーズの内、アセチレンが好ましい）並びに少なくとも二個の二重結合、好ましくは二個だけの二重結合を有する未置換Ｃ4-8アルケン、例えば１，３−ブタジエン、１，３−ペンタジエン、１，３−ヘキサジエン、１，４−ヘキサジエンおよび１，３，５−ヘキサトリエン（これらのスペシーズの内、１，３−ブタジエンが好ましい）である。
本発明において使用するための一つの好ましいクラスのアルケンは、少なくとも二個の共役二重結合を有し、従って、１，３−ブタジエン、１，３−ペンタジエン、１，３−ヘキサジエンおよび１，３，５−ヘキサトリエンが含まれる。好ましくは、共役は、１，３−ブタジエンおよび１，３，５−ヘキサトリエンの場合のように、化合物の全体にわたって延びている。
本発明に関して使用するためのもう一つの好ましいクラスのアルケンは、少なくとも化合物内の末端結合として二重結合を有し、従って１，３−ブタジエンおよび１，３，５−ヘキサトリエンが含まれる。
特に好ましいクラスのアルケンは、好ましくは化合物の長さの全体にわたって延びている共役を有する、少なくとも二個の共役二重結合および化合物の末端結合として少なくとも二重結合を有する。従って、このタイプの化合物には、１，３−ブタジエンおよび１，３，５−ヘキサトリエンが含まれる。
好ましくは、該アルキンまたは少なくとも二個の二重結合を有するアルケンは、照射工程および／またはアニール工程において用いられる唯一の架橋剤である。
アセチレンは、本発明において使用するための特に好ましい単量体化合物である。好ましくは、アセチレンは、照射工程およびアニール工程の両方において、実質的に唯一の該単量体化合物として用いられる。
好適には、照射工程は１００℃を超えない温度、好ましくは８０℃を超えない温度で行われる。好ましい範囲は、０−５０℃であり、最も好ましくは１５−３０℃である。好都合には、その工程は室温で行われる。
本発明の方法を実施するに際しては、どのようなイオン化照射も用いることが出来る。しかし、実際には、最大の実用性を伴い、使用できるイオン化照射のタイプは、電子ビーム、紫外線照射および、特にγ線である。
放射線量は、好適には０．５MRadから１００MRadまでの範囲内、好ましくは１MRadから５０MRadの範囲内、最も好ましくは２MRadから２０MRadの範囲内である。多くの適用において、３MRadから１０MRadまでの放射線量が、特に好ましいと思われる。
好ましくは、ポリオレフィンポリマーを、少なくとも６０℃の温度で、好ましくは８０〜１２０℃の範囲内の温度でアニールする。
好ましくは、ポリオレフィンポリマーを、その融点よりも少なくとも２０℃低いアニール温度で、最も好ましくはその融点よりも２０〜５０℃、最も好ましくは３０〜４０℃の範囲の温度差だけ低いアニール温度でアニールする。
もしも該アニール温度に達するため照射された実質的に全てのポリマーに対しおよび反応するため形成された実質的に全てのラジカルに対し、時間が十分あるならば、アニールが行われる時間は、重要でないと考えられる。これは、照射されそしてアニールされた試料に関するESRまたは機械的試験に続く手探り法より決定できる；未反応ラジカルの存在は、鎖の切断および機械的性質の減少を導くものと確信される。
好適には、照射工程およびアニール工程後のポリオレフィンポリマーは、少なくもの０．４、好ましくは０．５のゲル分率を有する。好ましくは、照射工程およびアニール工程後のポリオレフィンポリマーは、０．８５以下、好ましくは０．７５以下のゲル分率を有する。特に好ましいゲル分率は、０．５５〜０．７の範囲内にあり、最も好ましくは０．６〜０．６５の範囲内にある。
本発明の方法は、良好乃至優秀な機械的性質を与える簡単な低圧プロセスである。特に、本発明の方法によって製造されるポリプロピレンプラックの耐衝撃性は、顕著である。
本発明を、以下の実施例を参照しつつ、実施例により更に説明する。
ポリエチレンの実施例
試料
第一の実施例において、用いた材料は、商標セルトラン（CERTRAN）の名称で２５０デニールのマルチフィラメント糸として市販されている、商業的に入手可能な延伸溶融紡糸されたホモポリマーのポリエチレンであった。セルトラン（CERTRAN）であるポリエチレンは、次のように特性を記載される：
0004121559.tif 000003
実験
試料を、ベンチプレス内の５５平方ミリメートルの金型内に準備した。セルトラン（CERTRAN）織布の１０層を、金型内のアルミニウムシート間に取り付け次いでプレス内に配置した。接触圧を加え次いで集成体が暖められる間保持した。１３８℃に達した点から開始して５分の接触時間を、集成体に接触圧下で付与した。接触時間中の温度を、１３８．０℃と１３９．０℃の間に保持した。接触時間の後に、圧縮圧を加えた。幾つかの場合においてその圧縮圧は、接触圧と同じであり、そして幾つかの場合においてその圧縮圧は、接触圧よりもより高かった。集成体をプレス内で１００℃まで冷却する間、圧縮圧を保持し、そしてその点で圧力を解放しそして集成体を室温雰囲気に冷却した。
試験
試料の縦曲げ弾性率および縦曲げ強さを試験した。各プラックから二個のストリップを切断しそして次のように試験した。
大きさの制限があったので、プラックは、ASTM標準規格で試験されなかった。用いた装置は、ASTM D790に従っており、そしてこの標準規格の方法１に記載されるように三点曲げを用いた。試験片の寸法は、全長３０mm、幅１０mm、そしてプラックにより支配される厚さであった。
一般に厚さ対全長の割合は、約１６対１であった。クロスヘッドの動作速度は、全ての場合において毎分１mmであった。
初期縦曲げ弾性率を、（「トウ  イン（ｔｏｅ  ｉｎ）」に対し適当な余裕をもって）曲線の初期部分の傾斜を計りそして次の式を用いて測定した：
0004121559.tif 000004
曲げ強さを，破壊前のピーク荷重を計りそして次の式を用いて測定した：
0004121559.tif 000005
見積もられる誤差は、次の式から導かれる：
0004121559.tif 000006
結果を，下記の表１および図１および図２に示す。図１および図２において二段結果に対する最初の圧力は、常に０．７MPaであった。
0004121559.tif 000007
下線が引かれた数字は、六回の個々の機械的試験（三個のプラックから機械加工された二個のストリップ）の平均であり；下線が引かれていない数字は、二回の試験（単一のプラックからの二個のストリップ）の平均である。
二段法を用いてマッチドメタルモールドで製造された試料、および比較的低範囲の圧縮圧を用いてプレスクレイブ（press clave）（オートクレーブのタイプ）で製造した試料の性能を比較するために実験を行った。
これらの実験において、セルトラン（CERTRAN）の１２層を、マッチドメタルモールドまたはプレスクレイブ内に置いた。集成体が暖められている間、接触圧を加え、そして一度温度が１３７．５℃に達したら、１０分の接触時間を集成体に付与した。この温度を接触時間の間一定に保った。次いで、集成体が以前のように冷却される前に圧縮圧を１分間加えた。前記のように行った試験で得られた結果を下記の表２に示す。
0004121559.tif 000008
注
表２で示した弾性率は、表１で示した弾性率よりもより大きい、何故ならより低い圧縮温度が、表２の試験で用いた材料を製造する場合に用いられるからである。圧縮温度を下げると、溶融する繊維の割合は減少するが、このことは弾性率がより大きいことを意味する；何故ならより多くの元の延伸繊維が、残っているからである。第二の理由は、次の通りである；即ち、表２の試験では、全長１００mmの試料を用いたが、一方表１の試験では、全長３０mmの試料を用いており、後者において剪断効果がもたらされる。そのような剪断効果のため、測定された弾性率が減少する。
暫定的結論
０．７MPaの圧力で行われる単一圧プロセスにより、良好な曲げ特性を有する試料が製造される。もしも圧力が増加すると、特性の改善の証拠がみられ、それは二段法でみられる数値に近づく。
ポリプロピレンの実施例
試料
比較的大きい初期弾性率を有するポリプロピレン布帛に関する圧縮挙動を研究した。研究用に選ばれたポリマー布帛は、アモコ（AMOCO）布帛タイプ2036であった。この布帛は、ポリプロピレンテープで製織されており、縦糸と横糸の両方に対し同じタイプであり、４．８±０．２GPaの初期引張弾性率を有する。テープを、標準法で延伸ポリプロピレンフィルムをスリットすることにより形成する。
実験
前記と同様にして、ベンチプレス内の５５平方ミリメートルの金型を用いて初期圧縮試験を行った。集成体を、温度が１８２．０℃に達するまで初期加熱の間、接触圧で保持した。この点で集成体を１０分間保持し、温度を１８２．０℃と１８３．０℃の間に保持した。次いで、接触圧を加え、そして集成体を圧縮圧下で１００℃まで冷却した。この点で、集成体をプレスから取り出しそして圧力が加えられていない室温雰囲気まで冷却した。大抵の場合、圧縮圧は接触圧と同じであるが、実質的により高い圧縮圧を伴う二段法を用いる試験もまた行った。
曲げ弾性率および曲げ強さ試験を、前記のように行った。結果を、下記の表３および図３に示す。
0004121559.tif 000009
ポリプロピリンに対する暫定的結論
0.7MPaの単一圧プロセスを用い、妥当な特性を得ることが出来る。２．７MPaの単一圧プロセスを用いると、単一圧プロセスに対するより良い特性が得られる。
ポリプロピレン衝撃試験
テープから形成された圧縮されたアモコ（AMOCO）ポリプロピレン織布2036から成る厚さ６mm、１８０平方ミリメートルのパネルを、IZOD衝撃試験用に作成した。製造手順は、次の通りであった。ポリプロピレン布から成る必要な数の複数層を、１８３℃の圧縮温度に設定されたマッチドメタルモールド内に置いた。２．７MPaの圧力を金型に加え、次いで一度集成体が圧縮温度に達したら、該集成体を１０分間放置した。次いで、６．９MPaの圧力を１分間加え、その後試料を９０℃まで冷却した。次いで圧力を解放しそして試料を金型から取り出した。IZOD試験を、ASTM D256試験方法Ａに従って行った。六回の試験の結果から、３０９０±６６０Ｊ／ｍの衝撃エネルギーの平均値を得た。
ポリプロピレン連続プロセスの実施例
連続プロセスに対する一段の圧縮手順の適合性を評価するため実験を行った。試験は、ハイメン（Hymmn）社（ビーレフェルト、ドイツ）により製造された二重ベルトプレス（double belt press）を用いて行った。そのプレスを、１８３℃の温度にそして０．７MPaの圧力に対して設定した。そのプレスは、６００mm幅の材料を受け入れることが出来た。
これらの試験に用いた材料は、プロペックス  ゲオテクスタイル（Propex Geotextile）布帛タイプ６０８２としてアモコ  インダストリー（Amoko Industries）から入手可能な織布であった。この織布は、（試験標準規格DIN-EN-946-1により測定した）４０kN/mの引張強さを有するテープから製織されている。テープを、標準法で延伸フィルムをスリットすることにより製造し、そして縦糸および横糸に対して用いた。二層の織布を用い、プレスを約１メートル／分の速度で操作して初めの実験を行った。これらのパラメーターを用い、熱圧縮を成功裏に達成し、十分に圧縮されたシートを、１メートル／分の速度で１時間以上の連続基準で製造した。四層の製織ポリプロピレン布を用いたその後の実験もまた、同じプロセスパラメーターを用いて成功した。
２６mmゲージ長のダンベル形状の試料を、圧縮シートから切断し、ついで毎分２０％の公称歪み速度で行われる試験を用い、２０℃で引張弾性率および引張強さを測定した。０．７MPaの単一圧を用いオートクレーブで圧縮した材料を切断した試料および０．７MPaの単一圧プロセスでマッチドメタルモールドを用いて製造した材料を切断した試料について測定したこれらの比較結果を、下記の表４に示す。
0004121559.tif 000010
暫定的結論
連続法により、回分法の場合と同等の引張特性を有する材料が製造される。
架橋セルトラン（CERTRAN）の圧縮
上記実験を、いかなる予備処理もなされていないポリオレフィンに関して行った。所望ならば、ポリオレフィンを架橋予備処理する事が出来る。本発明者等は、以下の内容を見いだした；即ち、成形温度の重要性を減少させることにより、並びに幾つかの機械的性質を改善することにより、事前の架橋は加工をより容易にすることが出来る。好ましい架橋は、アセチレン中で室温で照射し、次いでアセチレン中高温でアニールすることにより行われる。従って、次の実験を行った。
１０kgの製織セルトラン（CERTRAN）布、１０７cm幅、を特に製造されたシリンダー内に置き、始めにそのシリンダーを排気し、次いでアセチレンで６×１０4Paまで加圧した。γ線を用い、室温で１．８MRadの放射線量まで照射を行った。照射後、シリンダーおよび布をアセチレンで６×１０4Paまで再度加圧し、次いで９０℃で８時間アニールした。アニール後、布をシリンダーから取り出しそして架橋プロセスの副産物を除去するため精錬した。加えて以下の内容が見いだされた；即ち、更に架橋副産物を除去するために、布の表面を研磨紙で被覆されたロールの上で軽く研磨すると、最適圧縮が達成された。架橋布のゲル分率を測定すると、６２％であった。
初めから終わりまで０．７MPaの圧力を使用する一段法を用い、１４４℃で圧縮実験を行った。ダンベル形状の試料を圧縮シートから切断し、次いで毎分２０％の公称歪速度で行われる試験を用い、引張弾性率および引張強さを２０℃および８０℃で測定した。二段法を用いる圧縮架橋セルトラン（CERTRAN）布の結果（圧縮温度１４４℃、接触圧０．３５MPaおよび圧縮圧７MPa、また圧縮前軽く研磨される）および圧縮非架橋セルトラン（CERTRAN）布の結果（圧縮温度１３９℃、接触圧０．７MPaおよび圧縮圧７MPa、研磨せず）に関し、これらの結果を比較して下記の表５に示す。
ゲル分率は、Journal of Polymer Science: Part B: Polymer Physics,1993,Vol. 13, p.８０９（R.A. Jones, G.A. Salmon, I.M. Ward）に記載されている方法により測定した。
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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