JPH0849998A - 高強力一軸配向体からなる耐衝撃性シートおよびその製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 極限粘度（１３５℃デカリン溶液で測定）５
ｄｌ／ｇ以上の超高分子量ポリオレフィンからなる一軸
配向体がクラックを形成した網状ウエブの未拡幅体から
なる並列体であり、該一軸配向体が互いに配向軸が異な
るように積層され、かつマトリックスで固められたシー
ト材からなる衝撃性シート。 【効果】 網状ウエブの未拡幅体を使用して材料のフラ
ット性を利用しているため、薄くて、軽く、高強度、高
弾性率に優れる耐衝撃性シートが得られる。また、広幅
網状ウエブを使用しているので、多量のファイバーをま
とめて加工処理した場合と同様の作用効果を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は防弾チョッキ、装甲車の
装甲板や警察機動隊の楯等に使用される、薄くて、安
く、軽量で、高強度、高弾性率を有し、性能に優れる耐
衝撃性シートに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、防弾チョッキ等に使用される耐衝
撃性シートとしては、アラミド繊維等の織物をゴムのマ
トリックスで固めたシートが提案されている。しかし、
これらの織物を使用したシートは、繊維を多数本引き揃
える必要があり、手間がかかるという問題を有してい
る。また、薄いシートにすることが難しく、防弾チョッ
キとしての着心地が悪い等の欠点を有している。更に、
装甲車の装甲板や警察機動隊の楯等には、金属製のもの
が使用されているが、重く、取扱い等の面においても難
点がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題点
を解決するために鋭意検討した結果なされたものであっ
て、超高分子量ポリオレフィンの超配向テープまたはそ
の網状ウェブからなる一軸配向体のフラット性を利用す
るため、薄くて、軽く、高強度、高弾性率に優れる耐衝
撃性シートを提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、極
限粘度（１３５℃デカリン溶液で測定）５ｄｌ／ｇ以上
の超高分子量ポリオレフィンからなる一軸配向体がクラ
ックを形成した網状ウェブの未拡幅体からなる並列体で
あり、該一軸配向体が互いに配向軸が異なるように積層
され、かつマトリックスで固められたシート材からなる
ことを特徴とする耐衝撃性シートであり、第２の発明
は、前記マトリックスが、熱可塑性樹脂、硬化性樹脂、
ゴム弾性材料からなる群から選択される少なくとも１種
である前記の耐衝撃性シートであり、第３の発明は、
Ａ）極限粘度（１３５℃デカリン溶液で測定）５ｄｌ／
ｇ以上の超高分子量ポリオレフィンの配向用材料の製造
工程、Ｂ）配向用材料を一軸配向させる工程、Ｃ）配向
用材料を一軸配向前または後にクラックを入れるかまた
はスリットする工程、Ｄ）一軸配向体の複数層を配向軸
が異なるように積層する工程、Ｅ）積層体をマトリック
スで固めてシート化する工程を含む耐衝撃性シートの製
法であり、第４の発明は、Ａ）極限粘度（１３５℃デカ
リン溶液で測定）５ｄｌ／ｇ以上の超高分子量ポリオレ
フィンの配向用材料の製造工程、Ｂ）配向用材料を一軸
配向させる工程、Ｅ’）一軸配向体をマトリックスで固
めてシート化する工程、Ｄ’）シート材の複数層を配向
軸が異なるように積層一体化する工程、Ｃ’）シート材
中の一軸配向体にクラックを入れる工程を含む耐衝撃性
シートの製法であり、 第５の発明は、Ａ）極限粘度
（１３５℃デカリン溶液で測定）５ｄｌ／ｇ以上の超高
分子量ポリオレフィンの配向用材料の製造工程、Ｂ）配
向用材料を縦一軸配向させる工程、Ｂ’）配向用材料を
横一軸配向させる工程、Ｃ”）縦および横一軸配向体を
一軸配向させる前または後にクラックを入れるかまたは
配向方向にスリットを入れる工程、Ｄ”）縦および横一
軸配向体を配向軸が異なるように積層する工程、Ｅ”）
積層体をマトリックスで固めてシート化する工程を含む
耐衝撃性シートの製法であり、第６の発明は、Ｂ）の配
向材料を１軸配向させる工程で、表面にマトリックスと
親和性のある接着層を有する前記４および５の何れかに
記載の耐衝撃性シートの製法であり、第７の発明は、前
記一軸配向体が３倍以上の延伸倍率である前記３〜５の
何れかに記載の耐衝撃性シートの製法であり、第８の発
明は、一軸配向体にクラックを入れる方法が、スプリッ
ト方法である前記３〜７の何れかに記載の耐衝撃性シー
トの製法であり、第９の発明は、縦一軸配向方法とし
て、広幅フィルムに縦方向に間欠的なスリットを入れた
網状フィルムを縦方向に、配向前のフィルム幅の３倍以
上の自由空間中で配向させる前記３〜８の何れかに記載
の耐衝撃性シートの製法であり、第１０の発明は、横一
軸配向方法として、広幅フィルムに横方向に間欠的なス
リットを入れた網状フィルムを縦方向に折畳みジワを入
れた状態でグリップして横方向に配向する前記３〜８の
何れかに記載の耐衝撃性シートの製法である。

【０００５】以下、本発明の耐衝撃性シートを図面に基
づいて詳述する。

【０００６】図１は本発明の一実施例の斜視図を示した
ものである。図１においては超高分子量ポリオレフィン
の一軸配向体がクラックまたはスリットを形成した網状
ウェブの未拡幅体からなる並列体であり、一軸配向体が
配向軸が異なるように積層された積層体２の両面にマト
リックス３，４を積層した耐衝撃性シート１である。耐
衝撃性シート１においては、一軸配向体の交差積層体２
とマトリックス３および４の表面の接着性を向上させる
ために、一軸配向体の交差積層体２の表面をコロナ放
電、火炎処理、プラズマ処理、オゾン処理、薬品処理等
の表面処理、梨地、凹凸等のエンボス加工処理等を施す
ことが好ましい。

【０００７】本発明の超高分子量ポリオレフィンとは、
極限粘度（１３５℃デカリン溶液中）５ｄｌ／ｇ以上、
極限粘度５〜５０ｄｌ／ｇの範囲、好ましくは８〜４０
ｄｌ／ｇ、更に好ましくは１０〜３０ｄｌ／ｇのもので
あり、粘度平均分子量が５０万〜１２００万、好ましく
は９０万〜９００万、更に好ましくは１２０万〜６００
万に相当するものである。

【０００８】極限粘度が、５ｄｌ／ｇ未満では配向物の
機械的物性が低下し、５０ｄｌ／ｇを超える場合は加工
成形性が悪くなり好ましくない。

【０００９】上記超高分子量ポリオレフィンの形状は特
に限定されないが、後加工で均質なフィルムを得るため
に、通常、顆粒状、粉末状のものが好ましく用いられ
る。これらの粒径は、２０００μｍ以下、好ましくは１
〜２０００μｍ、更に好ましくは１０〜１０００μｍが
望ましい。また、その粒径分布は狭い方が圧縮成形して
シート化する際に欠陥部が少ないので好ましい。

【００１０】本発明の超高分子量ポリオレフィンは、チ
タン化合物、バナジウム化合物、クロム化合物、ジルコ
ニウム化合物、ハフニウム化合物等の周期律表IV〜VI族
の遷移金属を含む化合物のうち、少なくとも１種の化合
物を含有する触媒成分と、必要に応じて有機金属化合物
とを組み合わせてなる触媒の存在下に、α−オレフィン
を単独重合または共重合することにより製造される。

【００１１】α−オレフィンとしては、炭素数２〜１
２、好ましくは２〜８のものが好適に使用される。具体
的にはエチレン、プロピレン、１−ブテン、４−メチル
−１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デ
セン、１−ドデセン等が挙げられる。

【００１２】これらの中で、特にエチレン、プロピレ
ン、１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキ
センが好ましい。また、他のコモノマーとして、ブタジ
エン、１，４−ヘキサジエン、ビニルノルボルネン、エ
チリデン−ノルボルネンなどのジエン類等をさらに併用
してもよい。

【００１３】前記α−オレフィン共重合体のコモノマー
含有量は、０．００１〜１０モル％、好ましくは０．０
１〜５モル％、さらに好ましくは０．１〜１モル％の範
囲で用いられる。

【００１４】本発明の超高分子量ポリオレフィンの一軸
配向体とは、超高分子量ポリオレフィンの一軸配向フィ
ルムを熱刃やスプリッター等でクラックを形成した網状
ウェブ（図２）の未拡幅体（図３）を包含するものであ
る。なほ、図３は解り易いように、若干拡幅した状態で
示してあるが、現実には殆んど透き間はない。

【００１５】本発明のマトリックスとは、熱可塑性樹
脂、硬化性樹脂および／またはゴム弾性体が用いられ、
具体的にはポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレ
フィン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポ
リカーボネート樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、
ＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂、フェノール系樹脂、ユリ
ア樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹
脂、不飽和ポリエステル、ジアリルフタレート樹脂、ケ
イ素樹脂等の硬化性樹脂、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリ
エチレン、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、エチレ
ン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、スチレン−ブタ
ジエン共重合体ゴム等のゴム弾性体が挙げられる。

【００１６】以下本発明の超高分子量ポリオレフィンの
耐衝撃性シートの製造方法について詳述する。

【００１７】本発明の製法１は、Ａ）極限粘度（１３５
℃デカリン溶液で測定）５ｄｌ／ｇ以上の超高分子量ポ
リオレフィンの配向用材料の製造工程、Ｂ）配向用材料
を一軸配向する工程、Ｃ）配向用材料を一軸配向前また
は後にクラックを入れるかまたはスプリットする工程、
Ｄ）一軸配向体の未拡幅スリット物の複数層を配向軸が
異なるように積層する工程、Ｅ）積層体をマトリックス
で固めてシート化する工程を含む耐衝撃性シートの製法
である。

【００１８】本発明の製法２は、Ａ）極限粘度（１３５
℃デカリン溶液で測定）５ｄｌ／ｇ以上の超高分子量ポ
リオレフィンの配向用材料の製造工程、Ｂ）配向用材料
を一軸配向する工程、Ｅ’）一軸配向体をマトリックス
で固めてシート化する工程、Ｄ’）シート材の複数層を
配向軸が異なるように積層一体化する工程、Ｃ’）シー
ト材中の一軸配向体にスリットを入れる工程を含む耐衝
撃性シートの製法である。

【００１９】本発明の製法３は、Ａ）極限粘度（１３５
℃デカリン溶液で測定）５ｄｌ／ｇ以上の超高分子量ポ
リオレフィンの配向用材料の製造工程、Ｂ）配向用材料
を縦一軸配向する工程、Ｂ’）配向用材料を横一軸配向
させる工程、Ｃ”）縦および横一軸配向体を一軸配向さ
せる前または後にスリットを入れるかまたはスプリット
する工程、Ｄ”）縦および横一軸配向体を配向軸が異な
るように積層する工程、Ｅ”）積層体をマトリックスで
固めてシート化する工程を含む耐衝撃性シートの製法で
ある。

【００２０】本発明のＡ）の極限粘度（１３５℃デカリ
ン溶液で測定）５ｄｌ／ｇ以上の超高分子量ポリオレフ
ィンの配向用材料の製造工程とは、押出機で溶融した後
インフレーション法、またはＴダイ法で製膜する方法、
また溶剤で溶解後フィルムにする方法、さらにスカイブ
法等のフィルムや超高分子量ポリオレフィンの粉体を固
相状態で圧縮成形し、ついで圧延成形でシート化し、配
向する方法等が挙げられる。圧縮方法としてはバッチ
式、連続式等のいずれでもよい。バッチ式としてはスラ
イド式、回転式等が挙げられ、連続式圧縮方法として
は、例えば上下に対向した一対のエンドレスベルトの間
に超高分子量ポリオレフィンの粉体を挟み、エンドレス
ベルトを移動させつつ圧縮成形する方法等により得られ
る配向用材料である。

【００２１】本発明のＢ）の配向用材料の一軸延伸工程
においては、延伸方法および／または圧延方法等により
一軸配向され、特に限定されないが、延伸方法の具体的
な方法としては、熱風延伸、シリンダー延伸、ロール延
伸、熱板延伸等が挙げられる。なお、超高分子量ポリオ
レフィン材料の延伸は滑り易いため、ニップロール間、
クローバーロール、多段ロール間、ネルソンロール等で
延伸張力をかけて延伸することが望ましい。

【００２２】本発明の製法１のＢ）および製法３の
Ｂ”）の配向用材料を一軸配向する方法は、基本的には
共通の方法であって、特に制限されるものではないが、
縦一軸延伸方法（図４ａ）としては、図４に示されるよ
うに広幅フィルムに縦方向に間欠的なスリットを入れた
網状フィルム（図４ｂ）を、縦方向に配向前のフィルム
幅の３倍以上の自由空間を有する延伸ゾーンを設けて延
伸することが望ましい。

【００２３】また、Ｂ”）横一軸延伸方法としては、図
５（ａ）および図５（ｂ）に示されるように、テンター
方式やプーリー方式等で行われるが、特に広幅フィルム
に横方向に間欠的なクラックを入れた網状フィルムを、
縦方向に折畳みジワを入れた状態でグリップして、横方
向に配向することが望ましい。

【００２４】上記の配向温度は、配向物の融点未満の範
囲内、通常２０〜１６０℃、好ましくは６０〜１５０
℃、さらに好ましくは９０〜１４５℃である。延伸工程
は１段だけでなく多段で行うことが好ましい。この場
合、順次温度を高めて配向を行うことが望ましい。

【００２５】また延伸速度は、配向方法、ポリマーの分
子量、組成比等により適宜選択可能であるが、縦および
横延伸方法では通常１ｍｍ〜５００ｍ／分の範囲であ
る。より具体的には、回分式配向の場合には、１〜５０
０ｍｍ／分、好ましくは１〜１００ｍｍ／分、さらに好
ましくは５〜５０ｍｍ／分の範囲である。一方、連続配
向の場合には、通常、０．１〜５００ｍ／分、好ましく
は１〜２００ｍ／分、さらに好ましくは１０〜２００ｍ
／分の範囲内である。なお経済性を考慮すれば、高速度
の設定がより好ましい。

【００２６】延伸倍率は、高倍率にするほど高強度の配
向物が得られるため、できるだけ延伸倍率を高めること
が望ましい。高倍率に延伸するためには、固相状態で配
向することが望ましく、これらの方法として圧延と、引
張延伸を併用する方法、ゲル延伸法等が挙げられる。

【００２７】本発明においては、圧延および配向の合計
配向倍率であるトータル延伸倍率が、２０倍以上、好ま
しくは３０倍以上、より好ましくは５０倍以上、さらに
好ましくは６０〜２００倍とすることが望ましい。

【００２８】上記配向後の一軸配向体の引張強度は、１
２ｇ／デニール以上で、好ましくは５０ｇ／デニール以
上、さらに好ましくは１００ｇ／デニール以上であり、
引張弾性率としては、２００ｇ／デニール以上、好まし
くは５００ｇ／デニール以上、より好ましくは１０００
ｇ／デニール以上、更に好ましくは１５００ｇ／デニー
ル以上である。

【００２９】本発明の網状ウェブは、スリットやスプリ
ットの方式によっては、そのまま測定したのでは充分な
強度は発揮できないが、構成するフィラメントそれ自身
は充分強度がある。したがって、この網状ウェブを構成
するウェブの引張強度としては、撚をかけて測定した値
が１２ｇ／デニール以上あることが必要である。撚を掛
けた後の強度は、撚数によって異なり、表示する強度は
最適撚数で示す。その最適撚数は、測定する際のデニー
ルによって異なり、一般に１０００デニールのフィラメ
ントでの最適撚数は１００回／ｍ前後である。

【００３０】本発明のＣ）およびＣ”）の配向用材料を
一軸配向前または後にクラックを入れる工程は、上記の
製法１と３とが基本的に共通し、前記超高分子量ポリオ
レフィンのフィルムもしくは一軸配向フィルムを叩打す
る方法、捻転する方法、摺動擦過（摩擦）する方法、ブ
ラッシュする方法等の機械的方法、エアージェット法、
超音波法、レザー法等のいずれか１種の方法で無数の微
細なクラックないしは切れ目を形成して製造する工程で
ある。

【００３１】これらの中でも特に回転式機械的方法が好
ましい。このような回転式機械的方法としては、タップ
ネジ式スプリッター、ヤスリ状粗面体スプリッター、針
ロール状スプリッター等の各種形状のスプリッター等が
挙げられる。例えば、図６に示したタップネジ式スプリ
ッターとしては、通常、５角や６角の角形であり、１イ
ンチあたり、１０〜４０、好ましくは１５〜３５のネジ
山を有するものが望ましい。また、図７に示したヤスリ
状粗面体スプリッターとしては、実公昭５１−３８９８
０号公報になるものが好適である。ヤスリ状粗面体スプ
リッターは、円形断面軸の表面を鉄工用丸ヤスリ目また
はこれに類似の粗面体であり、その面に２条の螺旋溝を
等ピッチに削ったものである。

【００３２】本発明の網状ウェブを製造する方法として
は、特に限定されないが、代表例として、図８に示すよ
うにニップロール５，５’とニップロール６，６’間に
スプリッター７を配置し、延伸用材料２０をスプリッタ
ー７に沿わせて張力をかけつつ移動し、高速で回転する
スプリッターに摺動接触させてスプリット（割繊）し網
状化する。

【００３３】スプリッター７は、図７に示すように、ス
プリッター７の円形断面軸８の表面９をヤスリ目状に形
成された粗面体に、２条の螺旋溝１０，１０’を等ピッ
チに削ったもので、溝１０，１０’は表面の刃の高さ以
上の深さを持つ角溝で形成されている。図９および図１
０は、図５のスプリッターに延伸用材料２０を摺曲して
割繊される時のＡ−Ａ’断面および軸方向断面の一部を
示したもので、延伸用材料２０はその張力によってスプ
リッターの螺旋溝１０，１０’に嵌り込んで表面９のヤ
スリ目に接する、延伸用材料２０は張力が集中されて大
きな押圧力を受けると共に、巾方向に引っ張られる力も
受けて割繊され、図２のように網状化される。

【００３４】フィルムの移動速度は、通常１〜１０００
ｍ／分、好ましくは１０〜５００ｍ／分である。また、
スプリッターの回転速度（周速度）は、フィルムの物
性、移動速度、目的とする網状化フィルムの性状により
適宜選択されうるものであるが、通常、１０〜３０００
ｍ／分、好ましくは５０〜１０００ｍ／分である。ま
た、フィルムとスプリッターの接触角は、３０〜１８０
度、好ましくは４０〜１６０度であることが望ましい。
なお、フィルムは、すべりやすいため、スプリッターの
前後に設置されているニップロールにおいて、フィルム
を所定の速度に保持することが難しい場合があるのでニ
ップロールとクローバーロールを併用したり、あるいは
ネルソンロールを用いたり、さらにこれらを組み合わせ
るなど滑り防止を講じることが望ましい。

【００３５】ブラッシュする方法や回転式スプリッター
を用いる方法においては、その操作は配向物に張力をか
けて行うことが好ましい。張力はフィルムが、伸びとし
て０．１〜３％、好ましくは０．５〜２％変形する程度
の張力をかけて行うことが望ましい。また、スプリット
時にフィルムの張力を一定に保つためにダンサロール等
のコントローラを設置してもよい。

【００３６】スプリット時の温度は、通常−２０〜＋１
００℃、好ましくは−５〜＋５０℃、さらに好ましくは
０〜２０℃の範囲が望ましく、スプリット処理は１段階
で行うだけでなく、多段階で行ってもよいし、また厚み
が大きな材料に対しては表裏からスプリット処理しても
よい。

【００３７】また、フィルムを樹脂の融点以上に加熱し
た回転焼刃で押圧して、千鳥掛け状等にスリットを入れ
て網状化することも可能である。更に、多数のカミソリ
刃を埋入んだ回転体によりカミソリ刃の鋭利な刃先でス
リットを入れる方式も採用可能である。

【００３８】本発明の製法２のＣ’）のクラックを入れ
る他の方法としては、予め一軸配向体単独または交差積
層した積層体をマトリックスで固めてシート化し、この
シートを図１１に示すような横溝ロール１１等で屈曲あ
るいは揉和、衝撃等により、内部にクラックを形成させ
ることもできる。

【００３９】本発明のＤ）の一軸配向体の配向軸が異な
るように積層する工程とは、一軸配向体の複数層を経緯
積層することが最も好ましいが、必ずしも交差軸が９０
°の角度である必要はなく、６０°、３０°等適宜選択
される。

【００４０】また、本発明の製法２のように、予め一軸
配向体をマトリックスで固めたものを一軸配向体の配向
軸が交差するように積層して一体化してもよい。

【００４１】さらに本発明の製法３のように、縦一軸延
伸体と横一軸延伸体を連続的に導入させて配向軸を交差
させ、マトリックスと一体化させてもよい。

【００４２】本発明のＥ）、Ｅ’）、Ｅ”）の一軸配向
体をマトリックスで固めてシート化する工程では、樹
脂、ゴム弾性体等のマトリックスシートで挟持してロー
ル間に通して圧着一体化させる方法、硬化性樹脂を積層
体に含浸させて一体化させる方法、ディピングさせて積
層一体化させる方法等、特に限定されるものではない。
本発明の延伸ウェブは、特開平３−１３０１１６の方法
により、表面に接着層を有する超延伸網状ウェブによっ
ても製造することができ、その場合の接着層はマトリッ
クスと親和性のある層であることが望ましい。具体的に
は不飽和ポリエステルやエポキシ樹脂の粉末を混入した
層を有する超延伸網状ウェブにマトリックスに不飽和ポ
リエステルやエポキシ樹脂を使用した場合である。ま
た、マトリックスがゴムの場合は、ゴムと親和性のある
ポリオレフィンエラストマー等の接着層が用いられる。

【００４３】この場合、超延伸ウェブの強度、弾性率
は、接着層の厚みを除いて計算して出した数値が用いら
れる。

【００４４】また、本発明の超延伸網状ウェブは、広巾
のウェブであることが特に望ましい。広巾であれば、そ
れだけ大きな成形品を短い時間で成形できるばかりでな
く、積層の際の拡幅が楽であり、また、積層ラップ部分
が少ないので、均一な製品ができる。

【００４５】

【作用】本発明の耐衝撃性シートは超高分子量ポリオレ
フィンのクラックを形成した網状ウェブの未拡幅体を使
用して、材料のフラット性を利用しているため、薄く
て、軽く、高強度、高弾性率に優れる耐衝撃性シートが
得られる。また、広幅網状ウェブを使用しているので、
多量のファイバーをまとめて加工処理した場合と同様の
作用効果を有する。

【００４６】

【実施例】以下本発明を実施例によりさらに詳述する。 フィルムの製造： （圧縮圧延成形装置） １．ロール ：径 ５００ｍｍφ 面長 ３００ｍｍ ２．スチールベルト：肉厚 ０．６ｍｍ 巾 ２００ｍｍ ３．小口径ローラー：径 １２ｍｍφ 面長 ２５０ｍｍ ４．加圧プレート ：長さ１０００ｍｍ 巾 ２００ｍｍ ５．油圧シリンダー：径 １２５ｍｍφ 上記の装置を用いて、極限粘度１４ｄｌ／ｇ（粘度平均
分子量約２００万）の超高分子量ポリエチレン粉末を１
３０℃に加熱し、材料への平均圧力はおよそ６ｋｇ／ｃ
ｍ³ で加圧し、肉厚１．１ｍｍ、巾１００ｍｍのシート
を１ｍｍ／分の速度で連続的に圧縮成形した。次にこの
シートを表面温度が１４０℃に調整された１ｍ／分の上
下同一周速度で反対方向に回転する直径１５０ｍｍ、面
長３００ｍｍ、ロール間距離３０μｍの一対のロール間
に供給し、圧延を行い延伸倍率７倍のフィルムを得た。 延伸フィルムの製造： （延伸装置） １．加熱体：予熱用金属ロール ３本 径２５０ｍｍφ、面長２００ｍｍ 延伸用金属ロール １本 径１２５ｍｍφ、面長２００ｍｍ ロール内部に熱媒体用オイルを循環。

【００４７】 ２．冷却用金属ロール：３本 径２５０ｍｍφ、面長２００ｍｍ ロール内部に水を循環。

【００４８】３．ニップロール 入口側：２００ｍｍφシリコンゴムロールが予熱用金属
ロール２本に対してニップ。

【００４９】出口側：２００ｍｍφシリコンゴムロール
が冷却用金属ロール２本に対してニップ。

【００５０】上記圧延シートを上記延伸装置を使用して
引張延伸を行った。引張延伸は下記条件で３回繰り返し
た。得られたテープは巾３２ｍｍ、厚みは６０μｍであ
り、圧延と延伸の合計延伸倍率は１０５倍であった。

【００５１】 延伸回数 金属ロール温度(℃) ニップロール周速度(ｍ／分) 延伸倍率 予熱用 延伸用 入口側 出口側 （倍） １ １３５ １４０ １ ４ ４ ２ １４０ １４５ ４ １０ ２．５ ３ １４０ １５０ １０ １５ １．５ 計１５倍 網状ウェブの製造：上記延伸テープを図５に示したスプ
リット方法によりニップロール間で１．２％の速度差を
つけ、張力下でスプリッターでスプリットし、網状ウェ
ブを作成した。条件は以下の通りである。

【００５２】 フィルム速度： 入口側ロール ２０ｍ／分 出口側ロール ２０．２４ｍ／分 スプリッター： ６角棒のエッジに３２山／インチのタップネジ状の突起を 設けたもの（最大径２５ｍｍφ） 接触角度 ： ９０度 回転数 ： ８００ｒｐｍ（表面速度６２．８ｍ／分） 摺動比 ： ３．１４（スプリッター回転速度／フィルム速度） 上記網状ウェブを作成し原反巻にした。またこの網状ウ
ェブの物性を以下に示す。

【００５３】 引張強度（ｇ／ｄ） 引張弾性率（ｇ／ｄ） ２３ １１５０ 実施例１ 上記で製造した網状ウェブの未拡幅体を使用して、エチ
レン−プロピレン−ジエン共重合体ゴムを両面に貼合し
て耐衝撃性シートを作成し、その評価結果を以下に示し
た。

【００５４】ロール面長 ３００ｍｍφ シート巾 ２００ｍｍ 圧延後の巾 ２００ｍｍ 延伸倍率 トータル ８５倍 延伸後の巾 ６２ｍｍ 引張強度 ２２ｇ／ｄ 引張弾性率 １０５０ｇ／ｄ

【００５５】

【発明の効果】本発明の耐衝撃性シートは、超高分子量
ポリオレフィンのクラックを形成した網状ウェブの未拡
幅体からなる一軸超延伸体から形成されるため、薄く
て、安く、軽量で、高強度、高弾性率を有し、耐衝撃性
等の性能に優れている。また、一本一本のファイバーで
なく、広幅網状ウェブが使用されているので、多量のフ
ァイバーをまとめて加工処理したものと同様な強度を有
している。したがって、生産性が高く、安価に製造する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の耐衝撃性シートの斜視図

【図２】超高分子量ポリオレフィンからなる網状ウェブ
の概念図

【図３】同網状ウェブの未拡幅体の概念図

【図４】３倍以上の延伸領域を持つ延伸装置による延伸
方法の概略図

【図５】（ａ）超高分子量ポリオレフィンの横延伸装置
の概略図 （ｂ）超高分子量ポリオレフィンの横延伸装置の概略図

【図６】タップネジ式スプリッターの概略図

【図７】ヤスリ状粗面体スプリッターの概略図

【図８】網状化工程の主要概略図

【図９】図４のヤスリ状粗面体スプリッターのＡ−Ａ’
切線断面図

【図１０】図４のヤスリ状粗面体スプリッターの横断面
図

【図１１】シートにクラックを入れるための屈曲装置

【符号の説明】

１ 耐衝撃性シート ２ 網状ウェブの並列体 ３，４ シート ５，５’ 入口側ニップロール ６，６’ 出口側ニップロール ７ スプリッター ８ 軸 ９ 表面 １０，１０’ 溝 １１ 横溝ロール ２０ 延伸用材料

フロントページの続き (72)発明者 栗原 和彦 東京都板橋区高島平３−11−５−1002

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 極限粘度（１３５℃デカリン溶液で測
   定）５ｄｌ／ｇ以上の超高分子量ポリオレフィンからな
   る一軸配向体がクラックを形成したシートまたは網状ウ
   ェブの未拡幅体からなる並列体であり、該一軸配向体が
   互いに配向軸が異なるように積層され、かつマトリック
   スで固められたシート材からなることを特徴とする耐衝
   撃性シート。
2. 【請求項２】 前記マトリックスが、熱可塑性樹脂、硬
   化性樹脂、ゴム弾性材料からなる群から選択される少な
   くとも１種である請求項１に記載の耐衝撃性シート。
3. 【請求項３】Ａ）極限粘度（１３５℃デカリン溶液で測
   定）５ｄｌ／ｇ以上の超高分子量ポリオレフィンの配向
   用材料の製造工程、 Ｂ）該配向用材料を一軸配向させる工程、 Ｃ）該配向用材料を一軸配向前または後にクラックを入
   れるかまたはスリットする工程、 Ｄ）該一軸配向体の複数層を配向軸が異なるように積層
   する工程、 Ｅ）該積層体をマトリックスで固めてシート化する工程 を含むことを特徴とする耐衝撃性シートの製法。
4. 【請求項４】Ａ）極限粘度（１３５℃デカリン溶液で測
   定）５ｄｌ／ｇ以上の超高分子量ポリオレフィンの配向
   用材料の製造工程、 Ｂ）該配向用材料を一軸配向させる工程、 Ｅ’）該一軸配向体をマトリックスで固めてシート化す
   る工程、 Ｄ’）該シート材の複数層を配向軸が異なるように積層
   一体化する工程、 Ｃ’）該シート材中の一軸配向体にクラックを入れる工
   程 を含むことを特徴とする耐衝撃性シートの製法。
5. 【請求項５】Ａ）極限粘度（１３５℃デカリン溶液で測
   定）５ｄｌ／ｇ以上の超高分子量ポリオレフィンの配向
   用材料の製造工程、 Ｂ）該配向用材料を縦一軸配向させる工程、 Ｂ’）該配向用材料を横一軸配向させる工程、 Ｃ”）該縦および横一軸配向体を一軸配向させる前また
   は後にクラックを入れるかまたは配向方向にスリットを
   入れる工程、 Ｄ”）該縦および横一軸配向体を配向軸が異なるように
   積層する工程、 Ｅ”）該積層体をマトリックスで固めてシート化する工
   程 を含むことを特徴とする耐衝撃性シートの製法。
6. 【請求項６】 Ｂ）の配向材料を１軸配向させる工程
   で、表面にマトリックスと親和性のある接着層を有する
   ことを特徴とする請求項４および５の何れかに記載の耐
   衝撃性シートの製法。
7. 【請求項７】 前記一軸配向体が３倍以上の延伸倍率で
   あることを特徴とする請求項３〜５の何れかに記載の耐
   衝撃性シートの製法。
8. 【請求項８】 一軸配向体にクラックを入れる方法が、
   スプリット方法であることを特徴とする請求項３〜７の
   何れかに記載の耐衝撃性シートの製法。
9. 【請求項９】 縦一軸配向方法として、広幅フィルムに
   縦方向に間欠的なスリットを入れた網状フィルムを縦方
   向に、配向前のフィルム幅の３倍以上の自由空間中で配
   向させることを特徴とする請求項３〜８の何れかに記載
   の耐衝撃性シートの製法。
10. 【請求項１０】 横一軸配向方法として、広幅フィルム
    に横方向に間欠的なスリットを入れた網状フィルムを縦
    方向に折畳みジワを入れた状態でグリップして横方向に
    配向することを特徴とする請求項３〜８の何れかに記載
    の耐衝撃性シートの製法。