[发明专利]超高分子量聚乙烯颗粒和由其形成的成型体

说明书

技术领域

本发明涉及熔点高、显示出高结晶性的超高分子量聚乙烯颗粒和由该超高分子量聚乙烯颗粒得到的成型体，更详细而言，涉及由于熔点高、显示出高结晶性，因此能够提供机械强度、耐热性、耐磨耗性优异的成型体的新型超高分子量聚乙烯颗粒和由其形成的成型体。

背景技术

以往，已知超高分子量聚乙烯与常用的聚乙烯相比，耐冲击性、自身润滑性、耐磨耗性、滑动性、耐气候性、耐化学药品性、尺寸稳定性等优异，具有与工程塑料匹敌的物性。然而，超高分子量聚乙烯由于其高的分子量，因此熔融时的流动性低，如分子量处于数万至约50万的范围的通常的聚乙烯那样，难以通过混炼挤出进行成型。因此，超高分子量聚乙烯可以通过如下方法等成型：将通过聚合得到的聚合物粉末直接焙烧的方法；压缩成型的方法；边间歇压缩边挤出成型的利用柱塞式挤出机的挤出成型方法；在分散于溶剂等中的状态下挤出成型后去除溶剂的方法。

然而，这些成型加工法存在技术难度高、难以得到成型体的问题；进而还存在如下问题：由于高分子链的交织而导致局部存在高粘度部位、聚合物颗粒的流动性不充分等，因此在压缩时形成稀疏部分而产生坏点，因此所得成型体无法体现出本身应具有的机械强度，机械强度变得较低。

另一方面，作为提高制成成型体时的机械强度的手段，提出了使用茂金属催化剂等催化剂的、分子量分布窄的超高分子量聚乙烯(例如参照专利文献1、2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利4868853号公报

专利文献2：日本特开2006-36988号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，专利文献1、2中提出的超高分子量聚乙烯虽然可见作为成型品的性能提高，但是在强度、耐热性和结晶性的方面，尚不是能够满足的超高分子量聚乙烯。

另外，一般的超高分子量聚乙烯的分子量越高，分子链彼此的交织越难以打开，因此随着分子量变高，无法充分体现期待的效果，例如，拉伸断裂强度在分子量为300万左右时变为最大，提高分子量至其以上，存在拉伸断裂强度反而降低的问题。

因此，本发明是鉴于上述问题而作出的，目的在于，提供具有高熔点和特定的熔融行为的新型超高分子量聚乙烯颗粒，其能够提供强度、耐热性、耐磨耗性等优异的成型体。

用于解决问题的方案

本发明人等为了解决上述问题进行了深入研究，结果发现：具有高熔点和特定的熔融行为的新型超高分子量聚乙烯颗粒能够提供强度、耐热性、耐磨耗性等优异的成型体，从而完成了本发明。

即，本发明提供超高分子量聚乙烯颗粒和由其形成的成型体，所述超高分子量聚乙烯颗粒的特征在于，至少满足下述(1)～(3)所示的特性中的任一者：

(1)特性粘度(η)为15dL/g以上且60dL/g以下；

(2)体积密度为130kg/m³以上且700kg/m³以下；

(3)利用差示扫描量热仪(DSC)，分别测定：以10℃/分钟的升温速度从0℃升温至230℃(第一次扫描)时的第一次扫描的熔点(Tm₁)，接着放置5分钟后，以10℃/分钟的降温速度降温至-20℃，放置5分钟后，再次以10℃/分钟的升温速度从-20℃升温至230℃(第二次扫描)时的第二次扫描的熔点(Tm₂)，Tm₁与Tm₂的差(ΔTm＝Tm₁-Tm₂)为11℃以上且30℃以下。

发明的效果

本发明的超高分子量聚乙烯颗粒由于熔点高、显示出高结晶性，因此由其得到的成型体的机械强度、耐热性、耐磨耗性等变得优异，具有作为各种产业用机器等的基材等的优异特性。

具体实施方式

以下，对本发明进行详细说明。需要说明的是，以下记载中，包括实施例在内的％表示重量％。

本发明的超高分子量聚乙烯颗粒是超高分子量聚乙烯具有颗粒形状的物质，超高分子量聚乙烯属于被称为聚乙烯的范畴，例如可以举出：乙烯均聚物；乙烯-丙烯共聚物、乙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-1-己烯共聚物、乙烯-1-辛烯共聚物等乙烯-α-烯烃共聚物；等。