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    公开号:WO1990007413A1
    申请号:PCT/JP1989/001311
    申请日:1989-12-27
    公开日:1990-07-12
    发明作者:Masashi Nishiyama；Hideaki Fujii；Tatsumi Takahashi
    申请人:Dai Nippon Insatsu Kabushiki Kaisha；
    IPC主号:C08J5-00
    专利说明:
    [0001] 明 抑 超高分子量ポリエチレンシー トおよび その製造方法 技 術 分 野
    [0002] 本発明は、 超高分子量ポリエチレンのシー ト状成形物 に関し、 特に磁気テープ用テープパッ ドゃフロッ ピーデ イ スク用スリ ップシー トなどの薄板状ないしシー ト状搢 動部材に関する。
    [0003] 背 景 技 術
    [0004] 従来、 V T R用磁気テープカセッ トの構成部品と して 用いられるテープパッ ドゃフロッ ピーディ スク用のスリ ップシー トのような薄板形状ないしシー ト形状の搢動部 材としては、 プラスチックが広く用いられている。
    [0005] たとえば、 テープパッ ドは、 カセッ ト内を走行する磁 気テープの弛みやまとわりつきを防止するための薄板状 の部品である。 このようなテープパッ ドとしては、 従来、 主として P E Tフィ ルムがその素材として用いられてい る σ
    [0006] 例えば、 Ρ Ε Τフィ ルムに帯電防止処理を施した物、 Ρ Ε Τフィ ルムを支持体とし、 磁気テープとの接触部に 耐摩耗性を考慮にいれて帯電防止処理を施した 1 0 0〜 2 0 0 m程度の厚さの超高分子量ポリエチレンやポリ テ トラテ トラフルォロエチレン （P T F E ) の薄膜を接 着した物が提案されている （特開昭 57— 37 9 50号、 特開昭 56— 1 0 537 3号、 特開昭 56 - 1 0 537 4号） 。 また、 一般にプラスチックは帯電しやすいので、 カーボンなどの帯電防止を目的とした添加剤を添加し、 テープ面との接触による摩擦により発生する電荷を逃が す手段を取っていることが多い。
    [0007] 通常、 テープパッ ドとしては、 以下に示すような特性 が要求されている。
    [0008] ① 磁気テープの運搬中のたるみを防ぐために適当な テンショ ンがあること。
    [0009] ② テープおよび本体を摩耗させない耐摩耗性を有す る と。
    [0010] ③ テープの走行を妨げない低摩擦力を有すること。 ④ テープに傷をつけないように摺動面に曲率がつい ていること。
    [0011] ところで一般に、 超高分子量ポリエチレンのフィ ルム 或いはシー トの製造方法には、 従来、 次のような方法が 知られている。
    [0012] (ィ） コンプレツシヨ ン成形により、 扳状或いは棒状 の成形品を作成し、 この成形品からフィ ルム或いはシー ト状物を切り出す方法。
    [0013] (口） 超高分子量ポリエチレンを有機溶媒に溶解し、 キャスティ ング法によりフィ ルム或いはシー ト化する方 法 o
    [0014] (ハ） 超高分子量ポリエチレンに有機溶媒を加え、 こ の有機溶媒を加えた超高分子量ポリエチレンを押出成形 し、 成形後に有機溶媒を揮散させてフィ ルム或いはシー トを成形する方法 （特公昭 6 3 - 1 9 3 2 7号公報） 。 上記 （ィ） の方法は、 生産性が極めて悪く、 シー ト表 面の平滑性が乏しいという欠点があり、 （口） の方法で は、 超高分子量ポリエチレン溶液の粘度が極めて高いた め取扱が難しぐ、 かつ該溶液は、 温度条件の選択によつ ては結晶が析出する等不安定であるという欠点がある。 かつ、 工業的には生産性が低く、 優れた方法とは言えな い。 また、 （ハ） の方法は、 有機溶媒を超高分子量ポリ エチレンに加える工程、 その超高分子量ポリエチレンを 押出す工程、 シー トから溶媒を除去する工程の 3つから なり、 上記 （ィ） 、 （口） の方法に比べ工程がかなり簡 略され、 生産性については有意性が認められるが、 反面、 溶媒を含んだ樹脂の押出成形は、 加熱を伴うため引火の 危険があり、 さらに溶媒の揮散工程があるため、 ェネル ギ一面で不利であり、 また溶媒の回収にも手間がかかる という欠点を有している。
    [0015] 上記の従来のテープパッ ドの問題点は、 素材の持つ特 性と、 加工技術からく るものがある。 素材に関しては、 基本的には、 摩擦、 摩耗学 （トライボロジ一） の原理か ら、 運動量の大きい材料の方が、 運動量の小さい相手材 より も硬い材料でなくてはならないという ことである。 即ち、 テープの素材 （ P E Tフィ ルム） とテープパッ ド との関係は、 テープの素材の方が、 テープパッ ドより硬 くなくてはならないという ことである。 この様な条件下 においては、 摩耗量は最小になると考えられている。 ま た、 接触する素材が同種の場合は、 お互いの摩耗が特に 著しくなるという傾向がある。
    [0016] こういつた観点から、 従来のテープパッ ドに使用され ている材料、 特に P E Tフィ ルム自体をテ一プパッ ドに している場合は、 トライポロジ一の観点からすると、 理 想的な状態にはなっていない。 すなわちテープパッ ドに 使用されている高分子材料と磁気テープのベースフィ ル ムが同じ P E Tであるためにお互いの摩耗が著しく なる ためである。
    [0017] また、 ポリテトラフルォロエチレン （P T F E ) の場 合では、 摩擦係数は小さく理想的ではあるが、 P T F E は自己を摩耗させることによって低摩擦係数を保ってい るという性質であるため、 耐摩耗性に関する点について は、 例えば、 長期間の使用に耐えないという問題が挙げ られる。
    [0018] 現在では、 この問題を回避する手段として、 テープパ ッ ドのテープとの接触面に超高分子量ポリエチレン等の 耐摩耗性の高いフィ ルムを用いその支持体を P E Tにす る方法をとり、 テープパッ ドの摩耗を防ぎ、 かつテープ の磁性面に傷がつく のを防いでいる （特開昭 5 7— 3 7 9 5 0号公報、 特開昭 5 6 - 1 0 5 3 7 3号公報、 特開昭 5 6— 1 0 5 3 7 4号公報） 。
    [0019] しかし、 この方法を実現するにあたって、 P E Tフィ ルムに超高分子量ポリエチレンフィ ルムを接着する方法 においては、 P E Tフィ ルムに超高分子量ポリエチレン を別途接着する工程が必要となり、 したがって量産化、 コス ト低減化に対して効果的でないという問題点がある。 また、 超高分子量ポリエチレンのシー ト化については、 現在のところ 1工程の押出成形によってシー ト化する有 効な方法はなく、 後加工を要する成形方法を取らざるを 得ないのが現状である。
    [0020] ところで、 従来、 ポリエチレンをシー ト状に押出成形 する場合、 分子量が 2万〜 2 0万の範囲の原料ポリェチ レンを用いて行われているのが一般的である。 この分子 量範囲のポリエチレンは比較的容易に押出成形すること ができるが、 分子量がこの範囲を超えると、 溶融粘度の 増加により シー ト状の押出成形が困難になることが知ら れている。
    [0021] しかしながら、 上記の分子量 2万〜 2 0万の範囲のポ リエチレンは、 この範囲を超えるような超高分子量ポリ エチレンと比較して、 耐摩耗性ゃ耐衝撃性が劣るという 問題がある。 一方このような超高分子量ポリエチレンを シー ト状に成形し得る技術としては、 従来、 ラム押出成 形法が主流であるが、 この方法によれば、 肉厚の大きい 製品 （たとえば 1删以上のもの） しか得ることができな いのが現状である。
    [0022] 発明の開示
    [0023] 本発明は上述した従来技術に鑑みてなされたものであ り、 耐摩耗性、 耐街撃性、 搢動特性にすぐれた超高分子 量ポリエチレンを、 厚さ 1 0 0 ~ 3 0 0〃 mのシー ト状 物に押出成形する技術を提供することを目的とす'るもの である。
    [0024] さらに本発明は、 このようにして押出成形された超高 分子量ポリエチレンシー 卜から VT R磁気テープ用テー プパッ ドゃフロッ ピーディ スク用スリ ップシ一 トなどの 薄板状ないしシー ト状摺動部材を製造する技術を提供す ることを目的とするものである。
    [0025] 本発明の超高分子量ポリエチレンシー トは、 粘度平均 分子量 3 0万〜 60 0万の超高分子量ポリエチレンから なる原料ポリエチレンを、 シー ト状に押出成形すること によって、 厚さ 1 0 0〜300 ^ mのシー ト状物に成形 して得られたことを特徴とするものである。
    [0026] 本発明.においては、 前記原料ポリエチレンが、 比較的 高い分子量のポリエチレンと比較的低い分子量のポリェ チレンを 2種以上混合したポリェチレン混合物からなる ものであってもよく、 さらに無機物質を含有していても よい。 上記本発明の超高分子量ポリエチレンシー トは、 粘度 平均分子量 3 0万〜 6 0 0万の超高分子量ポリエチレン からなる原料ポリエチレンを、 スク リ ユー押出機を用い てシー 卜状に押出成形するに際して、 スク リ ューフライ ト部の長さ Lとスク リ ュー直径 Dの比 L Z Dが 2 0〜 4 0であって、 コー トハンガー部の開口角が 1 2 0〜 1 7 0度に設定されたスク リ ユー押出機を用いて前記原 料ポリエチレンを厚さ 1 0 0〜 3 0 0 111のシー ト状物 に押出成形することによつて得ることができる。
    [0027] また、 本発明の磁気テープ用テープパ ヅ ドは、 上記の ようにして得られたシー トを、 所定形状にスリ ッ ト加工 と抜き加工を併用することのみによつて製造することが できる。 したがって、 本発明によれば、 従来のように、 テープパッ ド基材に搢動特性にすぐれた材料を別途接合 するなどの繁雑な工程は不要であり、 そのため製造工程 の簡略化とコス トの大幅な低減化を図ることができる。
    [0028] 図面の簡単な説明
    [0029] 第 1図は、 本発明によるポリエチレンシー 卜の製造に 用いられる押出成形機のスク リ ュウーの一例を示す概要 図、
    [0030] 第 2 A図および第 2 B図は、 押出成形機のダイスの一 例を示す断面図、
    [0031] 第 3 A図、 第 3 B図、 第 3 C図、 第 3 D図、 第 3 E図 および第 4 A図は、 テープパッ ドの形状を示す図、 第 4 B図は、 ビデオテープカセッ ト本体の概要を表す 図、
    [0032] 第 4 C図は、 上記ビデオテープカセッ 卜のテープパッ ドが取り付けられている部分の拡大図、
    [0033] 第 5図は、 押出成形機とロールュニッ 卜の構成を示す 概要図、
    [0034] 第 6 A図および第 6 B図は、 スコアカッターの形状を 示す図、
    [0035] 第 7図は、 スコアカッターでスリ ツ 卜されたシー トの 端面の形状を示す説明図である。
    [0036] 発明を実施するための最良の形態
    [0037] 以下、 本発明を、 V T R用磁気テープ用のテープパッ ドを製造する場合を例にとって説明するが、 本発明の適 用例はこれに限定されるものではない。
    [0038] 本発明による V T R用磁気テープのテープパッ ド 1の 形状は、 第 3 A図〜第 3 E図および第 4 A図に示す形状 が一般的であり、 例えば、 幅 1 3 . 5咖程度、 長さ 2 5 ran程度、 厚さ 1 6 0 m程度の短冊状の形状をなしてい る。 これらの例は、 1 Z 2イ ンチ V T R用磁気テープを 対象にしたものである。 従って、 テープ檑によって、 さ らには、 カセ ヅ トテープの構造によって、 テープパ ヅ ド の幅、 長さ、 厚さが適宜変更されるのは言うまでもない , さらに、 形状に関しては、 単純な短冊状に限定された 物ではなく、 テープ走行に最適な曲げ弾性率をとり うる 任意の形状、 即ち肉抜きや折り曲げ等が取り得る形状と してあげられる。 基本的には、 テープとの接触面が均一 で、 かつ曲率 （R ) がついていることが望ま しい。
    [0039] 本発明によるテープパッ ドに使用する素材は、 分子量 3 0万〜 2 0 0万のポリエチレンが好ま しい。 さらに好 ま しく は、 分子量 8 0万〜 1 5 0万の超高分子量ポリェ チレンである。
    [0040] 本発明者は、 磁気テープのテープ面とポリエチレンの テ一プパッ ドとの トライボ口ジ一測定を行つた。 その結 果、 ポリエチレンの分子量が、 3 0万未満の場合は、 テ ープ面に対しポリエチレンが摩耗し、 2 0 0万を超える 場合はテープ面の方に傷がつく ことが判明している。
    [0041] この点についてさらに説明すると、 一般にテープパッ ドに要求される機能としては、 耐摩耗性、 スティ フネス の持続性 （すなわち、 腰の強さ） 、 低摩擦係数であるこ と、 テープに傷をつけないこと、 が挙げられる。 本発明 者の知見によれば、 分子量が 3 0万未満のポ リエチレン は、 耐摩耗性、 スティ フネスの点で通常の高密度ポリェ チレンと変わらず、 テープパッ ドに要求される機能を満 たすことはできない。 一方、 分子量が 2 0 0万を超える 超高分子量ポ リエチレンは、 表面の硬さの点からテープ の表面に傷をつけてしまうのである。
    [0042] なおポリエチレン製テ一プパッ ドとテープ面とめ摩擦 摩耗以外の問題としては、 摩擦による帯電あるいは静電 気の発生がある。 テープ面の構成体である P E Tフィル ムも、 ポリエチレンも、 良好-な絶縁材料であるため、 材 料表面の電荷の分極が発生する。 このため、 P E Tフィ ルムとポリエチレン製テープパッ ドとの間には、 電荷に よる引力が発生し、 実際の現象としては、 テープパッ ド に対するフィ ルムの吸いつき現象が発生する。 また、 テ ープの磁性面に、 ゴミの付着も発生する。
    [0043] この問題を解決するためには、 特定の添加剤の添加が 効果的である。 具体的には、 導電性を示す、 炭素、 金、 銀、 アルミニウム、 鋦、 クロム、 ニッケル、 鉄、 鉛、 モ リ ブデン、 亜鉛、 スズ、 イ ンジウム、 ビスマス、 白金、 セレン、 マグネシウム、 マンガン、 コバルト、 タングス テン、 チタン、 ゲルマニウム、 水銀等の無機物質を 1種 類以上ポリエチレンに配合することによって、 上記の問 題を解消することができる。
    [0044] 上記添加剤のさらに好ま しい具体例としては、 炭素、 金、 銀、 アルミニウム、 鋦、 鉄、 鉛、 ニッケル等を、 単 体または 2種以上の組合せで使用するのが、 経済的にも 電気特性的にも効果的である。
    [0045] さらに、 テープ面とテープパッ ドとの摺動特性を良好 にするために、 有機系の添加剤を配合することも効果的 である。 例えば、 炭化水素系のオリゴマー、 ポリエチレ ンワックス、 シリ コンオイル、 フッ素系樹脂、 フ ッ素系 界面活性剤等である。 好ま しい添加量は、 0 . 0 1〜 1 0重量％である。 該ポリエチレンに添加すべき、 該有 機物は、 1種類に限定される必要はなく、 要求されるテ 一プパッ ドの特性に合わせて任意に 2種類以上の添加を することも効果的である。
    [0046] 導電性材料の添加量に関しては、 0. 1重量％〜 2 0 重量％が好ま しいが、 さらに好ま しく は、 1重量％〜8 重量％である。
    [0047] 上述した、 導電性材料、 搢動特性改善用の添加剤のポ リエチレンへの複合化の方法は、 使用するポリエチレン 樹脂に融点温度以下の温度で高速攪拌し、 樹脂と添加材 料の摩擦発熱を利用した方式を使用する。 攪拌雰囲気は、 不活性ガスを使用するとポリエチレンの酸化による分子 量の低下を防止することが出来る。 使用するポリエチレ ン樹脂は、 粒径 1 0〜 3 0 0 z m、 好ま しく は、 50〜 20 0 ιηであり、 添加剤の粒径も、 0. 0 1〜： L 0 0 m、 好ま しく は 0. 0 5〜 1 0 ^ mが適している。
    [0048] 複合化の具体的な手法について以下に示す。
    [0049] ポリエチレン粒体と、 添加剤粒体とを不活性ガス雰囲 気下で高速攪拌する。 攪拌条件は、 攪拌羽根の回転数を l O O r p m〜： L O O O O r p m、 好ま しく は、 3 0 0 r p m〜 3 0 0 0 r p mにし、 また、 チャ ンバ一の初期 温度を 5 0でにしておき、 後は、 攪拌による摩擦発熱に より 80で〜 1 2 0でになるまで攪拌する。
    [0050] 本発明者は、 上記の条件でポリエチレン樹脂を複合化 すると、 ポリェチレン樹脂粉体粒子の表面に添加剤が密 着し、 成形時に少量の添加量で導電性や搢動性を付与で きることを見出している。 上述した、 複合化条件を満足 する一つの手段として、 ヘンシェルミキサーの利用が考 えられる。 詳細に関しては、 特公昭 6 3— 0 1 1 9 0 6 号公報、 特公昭 6 1 - 0 0 8 6 9 8号公報、 特公昭 6 1 - 0 0 8 6 9 9号公報、 特公昭 6 1 - 0 1 6 1 8 3号公 報に開示されており、 本発明においてはこれらの文献に 開示された方法を利用することができる。
    [0051] 次に上記の方法によつて複合化された超高分子量ポリ ェチレンの押出成形方法について説明する。
    [0052] 先ず始めに、 超高分子量ポリエチレンの樹脂の改良に ついて述べる。 従来、 超高分子量ポリエチレン単独では、 その溶融粘度が著しく高いため押出成形は困難であると されてきた。 しかし、 超高分子量ポリエチレンの溶融粘 度を下げ、 流動性を付与させることによって押出成形が 可能になることは理論的には推測できる。 そのため、 ポ リエチレンヮックス等の低分子量成分を加えることによ つて、 押出成形機のスク リユーへの樹脂の食い込みが改 善されるといったような提案も出されている。 しかしな がら、 このような方法では、 そのような効果を得るため の条件設定が難しく、 またシー ト状或いはフィ ルム状に 成形する場合には、 成形品に不可避的に 「す」 が入って しまい実用に耐えない。 さらに、 汎用のポリエチレンと ブレン ドすることも考えられるが、 この場合分子量の心 下か成形条件によつて発生する場合もあるが、 本質的に は超高分子量ポリエチレン本来の耐摩耗性、 耐街撃性と いった優れた特性を損なってしまう。
    [0053] 本発明者は、 超高分子量ポリエチレンと比較してやや 分子量が低いが成形が容易でかつ比較的耐摩耗性に優れ る高分子量ポリエチレンを超高分子量ポリエチレンに上 記の ドライブレン ドによる方法で複合化することによつ て、 分子量 1 0 0万以上を保持ししかも超高分子量ポリ ェチレン本来の特性を損なう ことなく、 成形に必要な流 動性を付与することができ、 これにより シー ト状の押出 成形が可能になることを発見している。
    [0054] 1例を挙げると、 分子量 2 9 0万の超高分子量ポリエ チレン 1部に対し、 分子量 9 5万の高分子量ポリエチレ ン 1部を上記の方法で混合することによって、 分子量約 1 8 0万で超高分子量ポリエチレンの特性を損なう こと なく押出成形が可能な超高分子量ポリエチレンを得るこ とができる。
    [0055] 以下、 このような混合系からなる超高分子量ポリェチ レン組成物について説明する。
    [0056] 本発明で使用し得る超高分子量ポリェチレン組成物は、 粘度平均分子量が 1 0 0万〜 6 0 0万である超高分子量 ポ リエチレンと、 粘度平均分子量が 3 0万〜 1 0 0万で ある高分子量ポリオレフィ ンと、 更に必要に応じて、 上 述した無機物質とが複合化され、 その複合化物の粘度平 均分子量が 30〜200万の範囲の組成物を得ることが できる。
    [0057] また超高分子量ポリエチレン組成物を製造するにあた つては、 超高分子量ポリエチレンと、 高分子量ポリオレ フィ ン、 更に無機物質とを混合し、 高分子量ポリォレフ ィ ンの軟化点以下で、 かつ不活性ガス雰囲気下での高速 攪拌により ドライブレン ドすることにより複合化させる ことが好ま しい。
    [0058] 本発明で使用する超高分子量ポリエチレンは、 その粘 度平均分子量が 100万〜 600万のものを使用するこ とができ、 例えばハイゼ ' yクスミ リオン 240 M (商品 名、 三井石油化学工業㈱製、 分子量 290万） 、 またホ スターレン GUR412 (商品名、 西独へキス ト社製、 分子量 240万） 等のパウダー状の市販品を好適に使用 することができる。 また合成により 100万〜 600万 以上の粘度平均分子量に高分子量化されたもの、 また架 橋剤、 電子線照射等により架橋された所謂架橋ポリェチ レン等を使用することもできる。 本発明においてはでき るだけ均一に混合させるために微粒子状のものを使用し 粒径 ！〜 300 m、 好ましく は 50 m〜
    [0059] 200 # mのものを使用するとよい。
    [0060] また高分子量ポリオレフィ ンは、 粘度平均分子量が
    [0061] 30万〜 100万である高分子量ポリエチレン、 高分子 量ポリプロピレン、 またその混合物を使用することがで き、 8 0〜 9 0 °Cで複合化できるものを使用するとよい。 このような高分子量ポリオレフィ ンとしては、 例えばリ ュブマー L 5 0 0 0 P (商品名、 三井石油化学工業㈱製、 分子量 9 5万） 、 リ ュブマ— L 3 0 0 0 P (商品名、 三 井石油化学工業㈱製、 分子量 3 0万） 等のポリオレフィ ン、 また L u P o l e n 5 2 6 1 Z (商品名、 西独 B A S F社製、 分子量 3 3万） 等の市販のもので、 微粒 子状の ものを使用するとよく 、 粒径 1 0 〃 π！〜 3 0 0 m、 好ま しく は 5 0 m〜 2 0 0 mのものを使用す とよい。
    [0062] 上記組成物において、 高分子量ポリオレフィ ンの粘度 平均分子量が 3 0万以下であると、 成形した際に樹脂同 士の相溶性が悪化して強度が低下し、 また耐摩耗性も悪 化するという問題を生じる。
    [0063] 超高分子量ポリエチレンと高分子量ポリオレフィ ンか らなる混合物の見掛け上の分子量 Mは、 次式で示される。
    [0064] M = n X (超高分子量ポリエチレンの粘度平均分子量） - ( 1 - n ) X (高分子量ポリオレフイ ンの粘度 平均分子量）
    [0065] ただし、 こ こでは 0 < n < 1である。
    [0066] 本発明における組成物は、 その見掛け上の分子量が、 1 0 0万以上、 望ま しく は 1 2 0万〜 2 0 0万の間にな るように、 n、 及び超高分子量ポリエチレンと高分子量 のそれぞれの分子量を選択して混合して複合化されて製 造され、 混合比は超高分子量ポリエチレン 1に対して、 高分子量ポリオレフィ ンを （ 1 - n ) Znの比率で混合 され、 成形特性に合わせて上記比率の範囲の任意の比率 で調合することができる。
    [0067] 無機物質としては、 上述したような、 炭素、 金、 銀、 アルミニゥム、 銅、 クロム、 ニッケル、 鉄、 鉛、 乇リ ブ デン、 亜！ &、 スズ、 イ ンジウム、 ビスマス、 白金、 セレ ン、 マグネシウム、 マンガン、 コパ'ルト、 タ ングステン、 チタ ン、 ゲルマニウム等の元素単体をポリオレフィ ンに 混合するとよく、 好ま しく は炭素、 銀、 金、 アルミニゥ ム、 鋇、 鉄、 鉛、 亜鉛、 ニッケル等の導電性元素単体、 又は の 2種以上を組み合わせ使用するとよい。 その添 加量は、 0. 1重量％〜 20重量％、 好ましく は 1重量 %〜 8重量％である。 粒径は 0. Ο ΐ μ π！〜 1 0 0 ii m、 好ましく は 0. 0 5 111〜1 0 111でぁる。
    [0068] また耐熱材料、 界面活性剤、 着色剤、 滑剤、 安定剤等 を混合してもよい。
    [0069] 耐熱性、 また剛性を向上させるためには、 セラ ミ ック ス材料を混合することができる。 セラ ミ ックス材料とし てはアルミニウム系、 ジルコニァ系、 カルシウム系、 シ リ コン系等のセラ ミ ックス、 また炭素繊維、 ケプラー繊 維等の短繊維を使用することができる。 これらの素材の 添加量は 0. 1重量％〜 20重量％、 好ま しく は 1重量 %〜1 0重量％でぁる。 また添加剤の粒径は◦ . 0 1 〃 m〜 1 0 0 〃 m、 好ま しく は 0 . 〜： L 0 〃 mで ある 0
    [0070] また界面活性剤と しては、 弗素系界面活性剤を使用す ることが好ま しい。 弗素系界面活性剤としてパーフルォ ロアルキルスルフォ ン酸アンモニゥム塩、 パーフルォロ アルキルスルフォ ン酸カ リ ゥム塩、 パーフルォロアルキ ルカルボン酸力リ ゥム塩等のァニォン系界面活性剤、 パ 一フルォ口アルキル第 4級ァンモニゥム沃化物等の力チ オン系界面活性剤、 パーフルォロアルキルポリオキシェ チレンエタノール、 弗素系アルキルエステル等の非ィォ ン性界面活性剤等があげられる。 これらいずれの弗素系 界面活性剤も磁気テープ材料であるポリエステルフィ ル ムとの摺動特性を良好にする効果を有するが、 特にァニ オン系の弗素系界面活性剤が最も効果が高い。 これはァ 二オン系、 カチオン系、 非イオン系界面活性剤のうち、 ァニオン系がポリオレフィ ンのとき相溶性が最も悪く、 そのため少量添加しても成形品の表面にプリ一ドアゥ ト してく るためと考えられる。 これらの弗素系界面活性剤 の好ま しい添加量は、 0 . 0 1重量％〜 5重量％、 好ま しく は 0 . 1重量％〜 1重量％である。
    [0071] このような弗素系界面活性剤は粉末状又は粘調な液体 であるが、 混合の際均一分散させるためにはメ タノール、 エタノール、 イソプロピルアルコール、 アセ ト ン、 メチ ルェチルケ トン等の比較的低温で蒸発除去可能な溶媒に 溶解させ、 低濃度に希釈し、 混合の際にスプレー等を用 いて溶液を霧状にして噴霧することにより均一に分散さ せるとよい。 またポリテトラフルォロエチレンの微粒子 粉末でその平均粒径が 5 m〜 2 0 mの弗素樹脂パゥ ダーを添加してもよく、 弗素樹脂パウダーの添加量は 0. 1重量％〜 5 0重量％、 更に好ましく は 5重量％〜
    [0072] 2 5重量％である。
    [0073] また上記超高分子量ポリオレフィ ン組成物を磁気テー プ用テープパッ ドに成形するような場合には、 摺動特性 を向上させるために数平均分子量 40 0〜 4 0 0 0の炭 化水素ォリゴマー、 例えばエチレン - α -ォレフィ ン * コオリ ゴマーを添加してもよく、 添加量は 0. 1重量％ 〜 2 0重量％、 好ま しく は 3重量％〜 1 0重量％である。 次に、 上記組成物の製造方法について説明する。
    [0074] まず超高分子量ポリエチレン、 高分子量ポリオレフィ ン、 及び無機物質、 更に必要に応じて添加される添加剤 とを混合するにあたっては、 ヘンシェルミキサーのよう な高速攪拌による混合機を用いる。 攪拌条件としては、 常温から高分子量ボリオレフィ ンの軟化点 （80〜 9 0 V) 以下で、 かつ窒素ガス等の不活性ガス雰囲気下、 攪 拌速度は l O r p mから l O O O O r p m望ましく は 3 0 0 r p mから 3 0 0 0 r p mで、 攪拌時間を 1分〜
    [0075] 3 0分、 望ま しく は 2分〜 8分、 ドライブレン ドして製 造する。 この目的は、 粉体粒子の表面に、 主に超高分子 量ポリエチレンの表面に、 無機成分を物理的に付着させ るためである。 このように混合された材料は十分に分散 されていると見做され、 成形機のバレル中で各成分の分 散性を向上させるために、 スク リ ューにより必要以上の 加熱や、 剪断応力をかけ、 結果として基材の分子量の低 下をもたらすのを防ぐ効果がある。 なお、 上述したポリ エチレン原料は、 射出成形にも適用することができる。 次に、 上記のようにして得られる原料ポリエチレンを シート状に押出成形する方法について説明する。
    [0076] 上記のようにして複合化された超高分子量ポリエチレ ンは、 高分子量ポリエチレンとの ドライブレン ドにより 流動性を付与させたが、 一般の押出成形グレー ドの各種 ポリェチレンに比べかなり溶融粘度が高く、 一般に使わ れているようなスク リュー、 ダイスでは均一に押出すこ とができない。
    [0077] このような樹脂の均一な押出成形を可能にする望ま し いスク リ ューの形状は、 L Z Dが 2 0〜4 0でコ ンプレ ッ シヨ ンレシオが 1 . 2〜 2 . 0であり、 またフライ ト の傾きを小さく し、 フライ トを立てることにより樹脂の 前進力を増すことができ具体的には、 細ピッチ化した場 合の 1 3 . 0 0 から通常のスク リ ュー径と等しいピッチ の 1 7 . 7。 の範囲にあることが望ま しい。 またスク リ ユーは、 フィ ー ドゾーン、 コ ンプレツ シヨ ンゾーン、 メ 一タ リ ングゾ一ンの 3つの部分に分けられる力 、 各々の 割合に関しては、 フィー ドゾーンとコンプレツ シヨ ンゾ 一ンを長めに取り、 メータ リ ングゾ一ンを短めに取るこ とが望ま しい。 具体的には、 その山数での比率を、 ほぼ 5〜8 ： 7〜8 ： 4の値に設定することにより、 安定し たシー トが押し出されることが実験の結果判明している c さらに樹脂の高分子量成分の溶融を促進するためにメ 一夕 リ ングゾ一ンに高せん断部を設けることが望ま しい t 高せん断部の例としては、 U C Cフルーテツ ド型、 リ ン グバリヤ一形、 混合ピン型、 ダルメージ型、 ダブルリー ド型 （スパイラルバリヤ一型） 等が挙げられるが、 シリ ンダー壁面との連続的な小さいギヤ ップにより高せん断 部を形成する方法は、 超高分子量ポリエチレンの押出成 形では分子量の低下、 樹脂のつまりが生じるために適さ ない。 この中のうちのダブルリー ド型をメータリ ングゾ ーンの 1部に設けることが、 最も好ま しい方法であるこ とが実験的に確かめられた。
    [0078] 以上のような考えに基づいたスク リ ューの 1例を挙げ る。 その形状を下記の表 1に示す。 またその概観を第 1 図に示す。 ¾ 1
    [0079] L / D 28
    [0080] フライ ト傾き角 ( θ ) 1 5. 2° 総山数 32山
    [0081] フィ ー ド部 （F) 1 0山
    [0082] コンプレツ シヨ ン部 （C) 14山
    [0083] メータ リ ング部 （Μ) 8山
    [0084] (その内訳）
    [0085] ス ト レー ト部 2山
    [0086] ダブルリ― ド部 （W) 山
    [0087] ス ト レー ト部 2山 次に超高分子量ポリエチレン用のダイスについて説明 する。 前述した複合化された超高分子量ポリエチレンは 通常の超高分子量ポリエチレンより もその溶融粘度は低 いが、 汎用のポリエチレン例えば高密度ポリエチレン、 低密度ポリエチレン等と比べて 1 り倍以上高いため、 汎 用のポリエチレンに用いられるような設計のダイスでは 均一に樹脂を押し出すことができない。 そのため、 ダイ スは流動面を深めに取り、 またコー トハンガー部の開口 角は最適値があり即ち開き角にして 1 20〜 1 70。 に することが望ま しい。 さらに、 140〜250 /u mのシ 一トを成形するため、 ダイ リ ップはベンディ ングリ ップ 式のものを採用し、 流動面に無用の凹凸がなく なるよう にすることが望ま しい。 以上のような考えに基づいた超 高分子量ポリエチレン用のダイスの 1例を第 2 A図およ び第 2 B図に示す。 図中、 1 0は流動面、 1 1はダイ リ ップ、 はコー トハンガー開口角を示す。
    [0088] 次に、 成形条件について説明する。
    [0089] 超高分子量ポリェチレンはその溶融粘度が著しく高い ため、 粘度を下げるために通常のポリエチレンより も高 い成形温度で成形することが望ましい。 しかし、 成形温 度を上げるに従ってポリエチレンの分子鎮の切断の発生 が著しく なるため成形温度には上限がある。 さらに、 分 子量の低下を防ぐため、 押出成形機のホッパーには、 不 活性ガス、 例えば窒素ガスを流し樹脂の酸化を極力防ぐ ことが望ましい。 成形条件の範囲を下記の表 2に示す。 表 2
    [0090] 項 目 条 件
    [0091] シリ ンダー温度
    [0092] つィ ー ド部. 7 0 〜 2 2 0で
    [0093] コンプレツ シヨ ン部 2 0 0 〜 2 6 0
    [0094] メータ リ ング部 2 1 0 〜 2 8 0で
    [0095] ダイス温度 2 3 0 〜 3 0 0で
    [0096] ローラ温度 4 0 〜 9 0で
    [0097] スク リ ユー回転数 1 0 〜 1 2 0 rpra 上記のフィ一ド部の温度範囲が広いのは、 樹脂のスク リ ユーへの食い込み性が悪い場合に、 フィ一ド部では樹 脂の溶融点以下の温度で樹脂を溶融させずに粉体の状態 でコンプレツ ショ ン部へ送り込んでやることによってフ イ ー ドの安定化が図れるためである。 樹脂の食い込み性 が良い場合にはフィ一ド部を低温にする必要はない。 以 上に述べたような樹脂、 押出成形装置、 成形条件によつ て複合化された超高分子量ポリエチレンのシー トの押出 成形が可能になる。
    [0098] 次に、 押出成形におけるロールュニッ 卜の構成につい て説明する。
    [0099] 一般に分子量 3 0万以上、 特に 8 0万以上の高分子量 ポリエチレンあるいは超高分子量ポ リエチレンは、 溶融 粘度が高く しかもダイから樹脂が吐出されるときにダイ スゥエル (ダイスから出た瞬間に厚さが増大する現象） が大きく、 さらに未溶融ゲルが存在することから、 薄肉 化することは非常に困難である。
    [0100] 本発明者は、 ロールユニッ トの操作条件を工夫するこ とによって、 上記の問題を解消することができることを 見出している。 第 5図は押出成形システムの構成を示す 図である。 押出成形機 5 0のダイス部 5 1から押出され たシー ト 4 0は、 第 1 ロール 5 2、 第 2ロール 5 3およ び第 3ロール 5 4を介して移動し、 冷却ロール 5 5 a , 5 5 b , 5 5 cを経て、 引取り装置 5 6により回収され る。 本発明においては、 特に厚さ 1 0 0〜 3 0 0 u mの シー ト状物を得るために、 ロール温度を好ま しく は 60 〜 120で、 さらに好ま しく は 6 5〜 9 0でに設定する。
    [0101] また、 第 5図の例でいえば、 第 1ロール 52と第 2口 ール 5 3でシー トを圧着する際の線圧を 4 0〜9 Okg f Zc に設定することが好ま しい。 さらに、 ダイとロール 2の間隔を可能な限り近づけ、 具体的には 5 0 μπι以下 であることが望しい。 このようにすると厚く吐き出され た樹脂を押しつぶし、 粒子相互の密着を良好にすること ができる。
    [0102] さらに、 本発明においては、 上記のようにロールでの 圧着を行いながら、 シートを流れ方向に対して引っ張り、 その 1軸方向に延伸をかけることが好ま しい。 延伸させ ることによって、 分子を配向させて流れ方向の強度を上 げることができる。
    [0103] 上記のような操作を行うためには、 線圧 1 0 Okg f Ζ of規模の能力をもつ油圧ユニッ ト、 この線圧に耐え得る 偏心精度 1 0 m以下であって高剛性の金属ロール、 お よび延伸用の高トルク引き取りモーターを備えたロール ユニッ トを用いる。
    [0104] 次に、 本発明によるポリエチレンシー 卜の表面粗さに ついて説明する。
    [0105] 本発明をテープパッ ドとして適用する場合、 その表面 は磁気テープの裏面と接触するため、 テープに傷を付け 07413
    [0106] ないためには、 テープパッ ドの搢動面の表面粗さを厳格 に制御することが重要となる。 本発明者の知見によれば、 表面粗さ Ra (平均表面粗さ） および Rraax (最大表面 粗さ） を下記の範囲に制限することが好ま しい。
    [0107] 5 0. l iu m≤Ra ≤ 2 i« m
    [0108] 1. O ^ m ^ Rniax ≤ 1 0 iu m
    [0109] さ らに本発明においては、 上述したロールの面粗度を 任意に選択することによって表面粗さを調整することが できる。
    [0110] 10 さ らに、 本発明においては、 スク リ ユ ー押出機から押 出されたシ一 トを一対のロールで圧着させるに際し、 双 方の口ールの温度が互いに相違するように口ール温度を 設定することによって、 押出しシー 卜の一方の面を所定 状態にカールさせるこ とができる。 このカールの度合い
    [0111] 15 は、 目的とするテープパッ ドの形状に応じて選択され得 る o
    [0112] 次に本発明によつて成形された複合化された超高分子 量ポリエチレンシー トをテープパッ ドに加工する方法に ついて説明する。
    [0113] 20 テープパッ ドに要求されている端面 R加工の手法につ いては、 異形押出成形による方法と、 後加工、 即ちスリ ッ 卜によって形成する方法が考えられるが、 本法では、 溶融粘度の著しく高い超高分子量ポリエチレンを用いて いるために寸法精度を考慮にいれた異形押出成形は不可 能である。 そこで後加工による、 端面 R加工の方法につ いて検討を行った。
    [0114] いままで述べてきた複合化された超高分子量ポリエチ レンのシー トを用い、 これを必要な幅にスリ ツ 卜する。 スリ ツ ト方法については、 次のような物が挙げられる。
    [0115] ①加熱法 ： 電熱線のような発熱する線にシー トを通 しスリ ッ トするか、 端部を熱で溶かし丸みをつける。
    [0116] ②レーザー法： レーザービームでシー トをスリ ッ ト する。
    [0117] ③ゥォ一タージェッ ト法： 高速高圧水流によりシー トをスリ ッ トする。
    [0118] ④カッター法： カッターを用いる方法には、 一般的 に知られている以下のような方法が挙げられる。
    [0119] 1 ) ロータ リーシェアカッター
    [0120] 2 ) ギヤ ングカッタ一
    [0121] 3 ) レザー力 ッター
    [0122] ①の加熱法は、 分子量が低く溶融粘度が低い場合につ いては有効であるが、 超高分子量ポリエチレンの場合で は、 その溶融粘度が著しく高いため、 端面が丸く玉のよ うになつたり、 端部が厚く なつたり、 あるいはスリ ッ ト 方向に対してうねりを生じ、 適さないことが明らかにな —つた 0 -
    [0123] ②のレーザー法は、 ドライプロセスである点に利点が あるカ 排ガスの発生、 切断面のダレの発生、 コス トが 高い等の問題点があり、 適さないことが明らかとなつた
    [0124] ③のウォータジエツ ト法は、 ゥエ ツ トプロセスである 点、 シー トが薄いため、 水圧により シー 卜が振れてしま い、 寸法精度が出にく い等の問題点があり、 適さないこ とが明らかになった。 またこの方法では、 水の除去とい う後処理が必要となる。
    [0125] ④のカッター法は、 スリ ツ 卜 した端面が鋭角になって しまい、 テープに対して傷をつける可能性があり、 摺動 部材への加工方法としては適さない。
    [0126] 本発明者は、 これら各種スリ ッ ト方法について検討し た結果、 超高分子量ポリエチレンシー トの場合には、 ス コアカッターを用いる方法によって、 精度良く かつ効果 的に端面を丸くすることができることを見出した。 スコ ァカッターを用いる方法は、 他のスリ ツ ト方法と異なり 押切りであるため、 端面を厚さ方向に塑性変形させるこ とができ、 端面に良好な状態で丸みをつけることができ ると^" ¾_ れる o
    [0127] 第 1 6 A図はこのようなスコアカッターの正面図であ り、 第 1 6 B図は横面図である。 このカッターは、 スリ ッターの原反送り用の回転ロール面に直接押し付けてス リ ッ トするためのものである。 この場合のカ ッターの刃 先の角度 6は、 2 0〜 9 0度が好ま しく、 さらに好ま し く は 4 5〜 6 0度である。
    [0128] このスコアカッターの使用にあたっては、 ロールの硬 度を考慮することが望ましい。 たとえば、 スコアカツタ —に工具鋼、 ロールにベアリ ング鋼およびセラ ミ ックを 用いた場合、 力 ' yターの寿命を長くすることができ、 し かもシー ト端面の曲面形状を良好なものにすることがで きる。 逆にスコアカッターの刃がロールより も硬い材料 の場合は、 ロールの損傷が著しくなり、 さらに刃の磨耗 も促進されるので好ましくない。 理想的には、 ロールを 硬い材料、 たとえばセラ ミ ッ クスや焼き入れ金属で構成 し、 カッターはそれより も相対的に硬度が小さいものを 選ぶことが望ましい。 また、 上記の方法でスリ ッ 卜する 場合は、 常温、 すなわち非加熱下で行う ことが肝要であ 上述した方法でスリ ツ 卜した製品の端面の形状は、 第 7図に示すような形状を有しており、 下記に表される条 件を満足している。
    [0129] すなわち、 製品 7 0の厚み方向の中心を 0とし、 その 厚さを t とすると、 下記の式 Iおよび Πが成立する。
    [0130] X 2 / ( t / 2 ) 2 + y 2 / l ≤ 1 ( I )
    [0131] ( x - t / 2 ) 2 / t 2 + y 2 / 1 2 ≤ 1 ( Π ) (上式中、 1 は幅方向の長さを表す。 ）
    [0132] 上記の方法で得られる端面は、 式 Iの y≥ 0の範囲、 あるいは式 Iおよび Πで表される楕円の内部であつて、 y≥ 0の範囲においてその共通面がとる形状を有してい る。 この場合の幅方向の長さ 1 の規定する範囲は、 t /4≤ 1 ≤ 1. 5 t
    [0133] 特に、 t Z 2≤ l ≤ tである。
    [0134] 以上のスコアカッターによって、 スリ ッ ト したテープ 状の原反を必要に応じてエンボス加工、 肉抜き、 折曲げ 等の加工を行うことによって、 従来の P E Tからなるテ 一プパッ ドより も耐摩擦性に優れ、 また、 超高分子量ポ リエチレンと P E Tとを接合したテープパッ ド以上の性 能を持つテープパッ ドを安価にしかも簡易な方法で生産 することが可能になる。
    [0135] テープパッ ドの厚さは、 例えば 1 2ィ ンチテープの 場合 1 0 0〜 3 0 0 ra、 好ま しく は、 1 5 0〜2 0 0 /z mであり、 また長さは、 1 0〜3 0raiD好ま しく は 1 5 〜 24腿であり、 幅は、 1 2. 7〜 1 6翻好ま しく は、 14. 5〜 ： L 5. 2 ramである。 また形状については、 必 要なテンショ ンに合わせて肉抜き、 曲げ、 エンボス加工 することが望ましいが、 その好ま しい例については、 第 3 A図〜第 3 E図に示す。 図において 1 aは磁気テープ との搢動部分を表.している。
    [0136] 上記の方法によって得られたテープパッ ドは、 従来の テープパッ ドと比較して、 下記の点で優れている。
    [0137] (ィ） 従来の P E T単体のテープパッ ドは、 前述の ト ロイボロジ一の理論から明らかなように磁性面に傷をつ ける。 これに対し、 ポリエチレン製テープパッ ドは、 前 述の理論にかなっており、 テープ面に傷をつけるこ とは ない。
    [0138] (口） P E Tフィ ルムに超高分子量ポリエチレン、 あ るいはテフロ ン （ P T F E ) を張り付けたテープパッ ド は、 （ィ） で述べた点については満足しているが、 その 加工に著しく手間がかかり、 量産化、 コス トの面で有効 とは言い難い。 これに対し、 本発明のポリェチレンシー トを打ち抜く ことによって、 簡易な方法で製品にするこ とが出来ることが特徴である本発明は、 量産化、 コス ト 面で、 従来の方法に比べ、 はるかに有利であることは、 明らかである。
    [0139] (ハ） ス リ ッ トと同時に端面 R加工が出来るため、 ェ 程が短縮できる。
    [0140] (二） さらに、 本発明品が一体成形で出来ていること から、 （口） で挙げた P E Tフィルムに超高分子量ポリ ェチレンを張り付けたテープパッ ドのように P E Tフィ ルムから超高分子量ポリェチレンがはがれ落ちる心配が まったく無く、 経時安定性についても、 超高分子量ポリ ェチレン樹脂自体が耐薬品性に優れている特性からも、 外環の変化に対して、 極めて安定した材料であることか ら、 本発明品も優れた経時安定性を示す。
    [0141] 以下、 本発明を更に詳しく説明するために、 製造例を 挙げる。
    [0142] 例 1
    [0143] 分子量 3 5 ひ万の超高分子量ポリエチレン 5 0重量部 に対し、 分子量 9 0万の高分子量ポリエチレン 5 0重量 部、 さらにこれらの総重量に対し、 カーボンブラ ック 5 重量部を加えて、 これらをヘンシュルミ キサーにより窒 素雰囲気下で、 8 0で、 5分間、 高速攪拌による ドライ プレン ドを行い複合化超高分子量ポリエチレンを得た。 この複合化超高分子量ポリエチレンの分子量は、 約 2 2 0万であった。
    [0144] 上記樹脂を ø 4 5、 L Z D = 3 0、 圧縮比 2 . 0、 フ イ ー ドゾーン 1 0山、 コ ンレツ シヨ ンゾーン 1 4山、 メ —タ リ ングゾーン 8山、 総山数 3 2山でメ ータ リ ングゾ 一ンにダブルリ一 ド型の高せん断部を持つスク リ ユーが 入った単軸押出成形機を用い、 フィ ー ドゾーン 7 0 °C、 コ ンレツ ショ ンゾーン 2 0 0で、 メ ータ リ ングゾーン 2 5 0 °C ダイス 2 7 0。C、 ローラー 6 0。Cの温度条件 で、 スク リ ユー回転数 5 0 r p m、 ダイ リ ツプのギヤ ッ プ 1 5 0 m、 引取速度 2 5 ra / m i n の条件でシー トの 押出成形を行った。
    [0145] 成形後の成形品の分子量は約 2 0 0万であった。
    [0146] 例 2
    [0147] 分子量 1 5 0万の超高分子量ポリエチレン 1 0 0重量 部に対し、 カーボンブラック 5重量部を加え、 例 1 と同 様な方法により複合化超高分子量ポリエチレンの押出成 形を行った。 成形後の成形品の分子量は、 約 1 4 0万で めった 例: 3
    [0148] 分子量 1 8 0万の超高分子量ポリエチレン 5 0重量部 に対し、 分子量 3 0万の高分子量ポリエチレン 5 0重量 部、 さらにこれらの絵重量に対し、 カーボンブラック 5 重量部を加えて、 例 1と同様な方法により分子量約
    [0149] 1 0 0万の複合化超高分子量ポリエチレンの押出成形を 行った。 成形後の成形品の分子量は、 約 9 0万であった c その結果、 例 1、 例 2および例 3共、 1 6 0 mの厚 さのシー トを得た。 得られたシー トには、 厚さムラやす の発生はなく外観も良好であった。 このシー トを
    [0150] 2 3 . 2 mmの幅にスコアカッターのついたスリ ッターで スリ ツ ト し、 テープ状のシー トを得た。 このテープ状の シー トはスコアカッターでスリ ッ 卜 したため、 両端面が 丸まつている。 これを長さ 1 5 mmに切り、 短冊状の小辺 を得た。 第 4 A図に示すように、 この小辺 1を長辺方向 の一端から 5 BIBのところを折曲げて、 その部分をビデオ テープカセツ ト本体の取付代 2にした。 そして、 この様 にして作成したテープパッ ド 1を第 4 B図および第 4 C 図に示すように、 ビデオテープカセッ ト本体 3の装着部 4に実装しテープ走行試験を行った。
    [0151] このテープ走行試験は、 テープを一 5での環境で 1 0 0回、 再生、 早送り、 巻戻しの繰り返しを行い、 そ の後、 4 0で、 9 0 % R Hの環境で再び 1 0 0回同様の 走行の繰り返しを行う。 その後、 そのテープを再生し、 2 0 d B以上、 1 5 ^ s以上の ドロップアウ トを 1点と してその数で評価する試験である。 その結果、 従来のテ —プパッ ドをブラ ンクとして同様の試験を行った結果と 比較して、 同等の結果が得られ、 記録信号に与える影響 がまったく無いことが明らかになつた。
    [0152] また磁気テープ表面を顕微鏡で観察したところ傷は全 く見られなかった。 さらに、 試験後のビデオテープカセ ッ ト本体を分解しハウジング内を観察したところ、 摩擦 粉のような物はまったく発見されず、 またテープパッ ド を観察したところ摩耗の後はまったく見られず、 重量減 少も見られなかった。
    [0153] また、 本テープパッ ドを実装したビデオテープの 1 0 〜 2 0 0 H zの振動数で 2 4時間振動を加え試験を行つ たところ、 いずれの振動数でもビデオテープ本体からの テープのたるみによるはみ出しは起こ らず、 テープパッ ドの機能を満たしていることが確認された。
    [0154] 以上のように、 本テープパッ ドは従来のテープパッ ド より も安価に、 かつ同様以上の性能を持っていて、 その 特性上何等問題が無いことが明らかになつた。
    [0155] m_4_ (分子量 9 0万）
    [0156] 分子量 9 0万の高分子量ポリエチレン （リ ュブマー L 5 0 0 0 P ： 三井石油化学㈱製） 1 0 0重量部に対し、 カーボンブラック （# 3 3 ： 三菱化成㈱製） を 5重量部 を加え、 これらをヘンシヱルミキサーにより窒素雰囲気 下、 80で、 5分間、 高速攪拌による ドライブレン ドを 行ない、 複合化高分子量ポリエチレンを得た。
    [0157] 上記樹脂を 045、 LZD = 30、 圧縮比 2. 0、 フ イ ー ドゾーン 1 0山、 コンプレツ シヨ ンゾーン 14山、 メータリ ングゾーン 8山、 総山数 32山で、 メータ リ ン グゾーンにダブルリー ド型の高剪断部をもつスク リュ一 が入った、 単軸押出成形機を用い、 フィ ー ドゾーン 220で、 冷却ロール 75での温度条件で、 スク リ ユー 回転数 50 r p m、 ダイ リ ップのギャ ップ 1 50 m、 表面あらさ 0. 5 sの金属ロールで、 ロール圧 70 kg/ cif、 ロール回転速度 4. Ora rain 、 引き取り速度 5m Zrain の条件でシー トの押出成形を行なった。
    [0158] 例 5 (分子量 1 50万）
    [0159] 分子量 90万の高分子量ポリエチレン （リュブマー L 5000 P ： 三井石油化学㈱製） 100重量部に対し、 分子量 290万の超高分子量ポリエチレン （ハイゼック スミ リオン 240M :三井石油化学㈱製） を 100重量 部、 カーボンブラック （# 33 ： 三菱化成㈱製） を 10 重量部を加え、 これらをヘンシュルミ キサーにより窒素 雰囲気下、 80で、 5分間、 高速攪拌による ドライブレ ンドを行ない、 複合化高分子量ポリエチレンを得た。
    [0160] このとき、 複合化した超高分子量ポリエチレンの分子 量は、 約 1 50万であつた。
    [0161] 上記樹脂を （実施例 1) と同様の方法で押出成形を行 なった。
    [0162] その結果、 例 4、 例 5共に、 の厚さのシ一 トを得た。 得られたシー トは、 厚さムラや、 すの発生は なく、 外観も良好であった。
    [0163] 得られたシー トの物性は、 以下の表の通りである。 尚、 厚さに関しては、 任意の 1 0 0点について、 引つ 張り強度は、 各方向に関して、 6 mm幅の A S T M規格の ダンベル形状に打ち抜き 2 0点ずつ測定した。 表 ： シー トの物性値
    [0164] 例 6 (分子量 2 2 0万）
    [0165] 分子量 9 0万の高分子量ポ リ エチ レ ン （リ ュブマ一 L 5 0 0 0 P 三井石油化学㈱製） 1 0 0重量部に対し、 分子量 2 9 0万の超高分子量ポ リ エチ レ ン （ハイゼック ス ミ リ オ ン 2 4 0 M : 三井石油化学㈱製） を 2 0 0重量 部、 カーボンブラ ック （# 3 3 ： 三菱化成㈱製） を 1 5 重量部を加え、 これらをヘンシェルミキサーにより窒素 雰囲 下、 8 0て、 5分間、 高速攪拌による ドライブレ ン ドを行ない、 複合化高分子量ポリエチ レ ンを得た。 このとき、 複合化した超高分子量ポリエチレンの分子 量は、 約 220万であった。
    [0166] 上記樹脂を （例 4) と同様の方法で押出成形を行なつ その結果、 180 mの厚さのシー トを得た。 しかし、 得られたシー トは、 厚さムラ、 及びすの発生が著しく、 表面に多数の凹凸が見られ、 工業的な意味でのシー トは 得られなかった。
    [0167] 例 7 (分子量 90万の l O O iimシー ト）
    [0168] 分子量 90万の高分子量ポリエチレン （リ ュプマー L
    [0169] 5000 P ： 三井石油化学㈱製）
    [0170] 上記樹脂を 045、 LZD- 30、 圧縮比 2. 0、 フ ィ 一 ドゾーン 10山、 コンプレツ ショ ンゾーン 14山、 メータリ ングゾーン 8山、 総山数 32山で、 メータリ ン グゾーンにダブルリ一 ド型の高剪断部をもつスク リ ユー が入った、 単軸押出成形機を用い、 フィ ー ドゾーン
    [0171] 240で、 冷却ロール 100での温度条件で、 スク リュ 一回転数 5 O r p m、 ダイ リ ップのギャップ Ι Ο Ο Α ΠΙ. 表面あらさ 0. 5 sの金属ロールで、 ロール圧 90kgZ c 、 ロール回転速度 8. OmZnin 、 引き取り速度 1 1 m/min の条件でシー 卜の流れ方向に 1軸延伸をかけ、 シー トの押出成形を行なった。
    [0172] （分子量 150万 （混合系） Ι Ο Ο μτη)
    [0173] 分子量 90万の高分子量ポリエチレン （リュブマー L 5 0 0 0 P ： 三井石油化学㈱製） 1 0 0重量部に対し、 分子量 2 9 0万の超高分子量ポリエチレン （ハイゼック ス ミ リオン 24 0 M : 三井石油化学糊製） を 1 0 0重量 部、 力一ボンブラック （# 3 3 ： 三菱化成㈱製） を 1 0 重量部を加え、 これらをヘンシヱルミキサーにより窒素 雰囲気下、 8 CTC、 5分間、 高速攪拌による ドライブレ ン ドを行ない、 複合化高分子量ポリエチレンを得た。
    [0174] このとき、 複合化した超高分子量ポ リエチレンの分子 量は、 約 1 5 0万であつた。
    [0175] 上記樹脂を （例 7 ) と同様の方法で押出成形を行なつ その結果、 例 7、 例 8共に、 流れ方向に 1軸延伸をか けることによって、 1 0 0 mの厚さのシー トを得た。 得られたシー トは、 厚さムラや、 すの発生はなく、 外観 も良好であった。 得られたシー トの物性値は以下の表に 示す。 表 ： シ一 卜の物性値
    [0176] 項 目 測定値 （平均）
    [0177] 1 0 0 ± 8 ( ^ m) 引張強度 （流れ方向） 6 5 0 dkg/ci)
    [0178] 引張強度 （幅方向） 3 3 0 (kg/ci) 上記の表の結果から明らかなように、 流れ方向の引つ 張り強度が （例 4) の値より も大きく なつており、 1軸 延伸の効果が発揮されていることがわかる。
    [0179] 例 9 (エンボスロール使用）
    [0180] 例 4と同様な条件で、 表面粗さ R a = 2 0 のマ ッ ト面に仕上げた金属ロールを用いて、 押出成形を行な つた o
    [0181] その結果、 表面粗さ R a 1 6 )u mのマツ ト状のシー 卜が得られた。
    [0182] 例 1 0 (カール方向の決定)
    [0183] 例 4と同様な条件で押出成形を行なった。 このとき、 冷却ロール温度を、 第 1ロール 7 0。C、 第 2ロール 7 5 °C、 第 3ロール 7 0でに設定した。
    [0184] 例 1 1
    [0185] 例 4と同様な条件で押出成形を行なった。 このとき、 冷却ロール温度を、 第 1口一ル 7 0で、 第 2ロール 7 0 で、 第 3ロール 7 0でに設定した。
    [0186] 例 1 2
    [0187] 例 4と同様な条件で押出成形を行なった。 このとき、 冷却ロール温度を、 第 1口一ル 7 0で、 第 2ロール 6 5 で、 第 3ロール 7 0でに設定した。
    [0188] 例 1 0及び例 1 1、 1 2のシー トのカール方向につい て以下の表に示す。 表： カール方向
    [0189] 上記の表に示す結果から、 第 2ロールの温度を変化さ せることによって、 シー トのカール方向を規定すること ができる。
    [0190] 例 1 3
    [0191] 例 4で得たシー トをスコアカッターのついたスリ ッタ 一で 1 5 . 0 mm幅にス リ ッ トを行なった。
    [0192] 例 1 4
    [0193] 例 4で得たシー トをギャ ングカッターのついたスリ ッ ターで 1 5 . 0 mm幅にス リ ッ トを行なった。
    [0194] 例 1 5
    [0195] 例 4で得たシー トをフエザ一カッターのついたスリ ッ ターで 1 5 . 0删幅にス リ ッ トを行なった。
    [0196] 例 1 6
    [0197] 例 4で得たシ一 トを熱線力ヅターのついたスリ ッター で 1 5 , 0 mm幅にス リ ッ トを行なった。
    [0198] 上記 4種類のスリ ッ ト方法についてスリ ッ ト幅の精度 及び端面形状について測定した結果を以下の表に示す。 表： スリツ ト結果 例 スリット方法 幅精度 端面形状
    [0199] 1 3 スコアカッター 15.0±0.05nra 曲 となった c
    [0200] (約 0.15R)
    [0201] 1 4 ギヤングカヅ夕- 15.0±0.05ππ 曲面形状はっかな
    [0202] 力、つた。
    [0203] 1 5 フェザーカツ夕- 15.0± 0.08mm 曲 状はっかな
    [0204] 力、つた。
    [0205] 1 6 熱線カッター 15.0±0.15mm 曲面形 となった c
    [0206] (約 2R)注） 注） 比較例 6の,力ッタ一では、
    [0207] 端面部の厚さが 5 0 0 raになってしまつた。
    [0208] 上記の表の結果から、 例- 1 6の熱線力ッタ一は、 端面 形状が Rになるが、 熱収縮により厚さ及び幅の精度が得 られず、 また例 1 4， 1 5は、 幅精度は出るものの、 端 面形状が曲面状にならなかった。 端面形伏を曲面状にし、 かつ高いスリ ッ ト精度を実現0 するために、 スコアカッターがふさわしい方法であるこ とが明らかになった。
    [0209] 例 1 7
    [0210] 例 1 3の方法で例 4のシー トをスリ ツ 卜 し、 テープパ ッ ドの形状に打ち抜いた。
    [0211] 5 例 1 8
    [0212] 例 1 3の方法で例 5のシー トをスリ ッ ト し、 テ一プバ ッ ドの形状に打ち抜いた。
    [0213] 例 1 9
    [0214] 例 1 3の方法で、 分子量 2 0万の高密度ポリエチレン の 1 8 0 〃 m厚のシー トをスリ ツ 卜 し、 テープパヅ ドの 形状に打ち抜い tた。
    [0215] 例 2 0
    [0216] 例 1 3の方法で、 分子量 2 5 0万の超高分子量ポリエ チレンの 1 8 0 W m厚のスライスシー トをスリ ツ 卜 し、 テープパッ ドの形状に打ち抜いた。
    [0217] これらの打ち抜いたテープパッ ドの性能に関して、 以 下の表に示す。
    [0218] スティ フネスに関しては、 スリ ッ ト した 1 5 ram幅のシ ー ト 1 0 cm長に切り出し、 円状にして、 この円を 1 ram 変位させ、 変位後 1分後の荷重で比較した。
    [0219] 傷については、 テープパッ ドをビデオテープに実装し, 3 0 0回早送り、 巻戻しを繰り返した後のテープパッ ド 及びビデオテープの裏面についた傷の本数で評価した。 表：テープパッ ドの評価
    [0220] スティフネス テープパッドの傷 テープ: ¾ώの傷 例 17 無し 1〜 3本
    [0221] 例 18 2.2 〜2.8(g) 無し 2〜 4本
    [0222] 例 19 1.5〜； L9(g〉 有り （擦り傷状） 2〜 5本
    [0223] 例 20 無し 10〜： 13本 上記の結果が示すように、 高密度ポリエチレンのシー トは、 スティ フネスが小さ く、 さらにテープパッ ドに傷 がっく ことが明らかになった。 また、 分子量 2 5 0万の スライスシー トは、 流れ方向に延伸がかかつていないた め、 スティ フネスがやや小さく、 また、 テープ裏面に生 じる傷の本数も多いことが明らかである。
    [0224] 上記の結果から、 超高分子量ポリエチレンの押出成形 シー トは、 テープパヅ ドの材料として、 優れた特性を備 えていることが明らかになった。
    [0225] 産業上の利用分野
    [0226] 本発明の超高分子量ポリエチレンシ— トは、 磁気テ一 プカセッ トの構成部品として用いられるテープパッ ドゃ フロッ ピーディ スク用のスリ ップシー トのような薄板形 状ないしシー ト形状の摺動部材として広く利用され得る,
    权利要求:
    Claims請 求 の 範 囲
    1 . 粘度平均分子量 3 0万〜 2 0 0万の超高分子量 ポリエチレンからなる原料ポリエチレンを、 シ一 ト状に 押出成形することによって、 厚さ 1 0 0 〜 3 0 0 mの シー ト状物に成形して得られたことを特徴とする、 超高 分子量ポリエチレンシー ト。
    2 . 前記原料ポ リエチレンが、 粘度平均分子量 8 0 万〜 1 5 0万の超高分子量ポリエチレンからなる、 請求 項 1に記載のシー ト。
    3 . 前記原料ポリエチレンが、 比較的高い分子量の ポリエチレンと比較的低い分子量のポリエチレンを 2種 以上混合したポリエチレン混合物からなる、 請求項 1 に 記載のシー ト。
    4 . 前記原料ポ リエチレンが、 さらに無機物質を含 有している、 請求項 1に記載のシー ト。
    5 . その表面に微細凹凸が形成されてなる、 請求項 1に記載のシー ト。
    6 . 粘度平均分子量 3 0万〜 2 0 0万の超高分子量 ポリエチレンからなる原料ポリエチレンを、 スク リ ュー 押出機を用いてシー ト状に押出成形するに際して、 スク リ ユ ーフライ ト部の長さ Lとスク リ ユ ー直径 Dの比 L Z Dが 2 0 〜 4 0であって、 コ一 トハンガー部の開口角が 1 2 0 〜 1 7 0度に設定されたスク リ ュー押出機を用い て前記原料ポリエチレンをシー ト状に押出成形すること によって、 厚さ 1 00〜300 ^ 111のポリエチレンシー トを得ることを特徴とする、 超高分子量ポリエチレンシ ― 卜の製造方法。
    7. 前記原料ポリエチレンが、 比較的高い分子量の ポリエチレンと比較的低い分子量のポリエチレンを 2種 以上混合したポリエチレン混合物からなる、 請求項 6に 記載の方 }¾。
    8. 前記原料ポリエチレンが、 さらに無機物質を含 有している、 請求項 6に記載の方法。
    9. 前記原料ポリエチレンを、 シー ト状に押出すと ともに、 該シー トの押出し方向 （流れ方向） に対して 1 軸方向に延伸をかける、 請求項 6に記載の方法。
    1 0. 前記スク リユー押出機から押出されたシー ト を、 加熱されたロールで圧着させながら'シー 卜の押出し 方向 （流れ方向） に対して 1軸方向に延伸をかける、 請 求項 6に記載の方法。
    1 1. 前記スク リ ュー押出機から押出されたシー ト を一対のロールで圧着させるに際し、 双方のロールの温 度が互いに相違するようにロール温度を設定することに より、 押出しシ一 卜の一方の面を所定状態にカールさせ る、 請求項 6に記載の方法。
    12. 圧縮比 1 2〜2. 0の押出成形条件で行う、 請求項 6に記載の方法。
    1 3 . 前記スク リ ュー押出機のスク リ ユーが、 フィ 一ドゾーン、 コンプレツ ショ ンゾーンおよびメ ータ リ ン グゾーンを有する、 請求項 6に記載の方法。
    1 4 . 前記スク リ ユーの、 フィ ー ドゾーン、 コ ンプ レツ ショ ンゾーンおよびメ一タ リ ングゾーンにおける山 数の比が、 5〜8 ： 7〜 8 ： 4である、 請求項 1 3に記 載の方法。
    1 5 . 前記スク リ ューのメ ータ リ ングゾーンに高剪 断部が設けられている、 請求項 1 3に記載の方法。
    1 6 . 表面に微細凹凸が形成されたロールを用いる、 請求項 1 0に記載の方法。
    1 7 . 前記請求項 1〜 5のいずれか 1項に記載の超 高分子量ポリエチレンシー トを所定形状に成形して得ら れたことを特徴とする、 超高分子量ポリエチレンからな る摺動部材。
    1 8 . 前記請求項 1〜 5のいずれか 1項に記載の超 高分子量ポリエチレンシー トを所定形状に成形して得ら れたことを特徴とする、 超高分子量ポリエチレンからな る磁気テープ用テープパッ ド。
    1 9 . 超高分子量ポリエチレンシー トが曲面を有し ている、 請求項 1 8に記載のテープパッ ド。
    2 0 . 超高分子量ポリエチレンシ一 卜を所定形状に 成形するに際し、 この超高分子量ポリエチレンシー トを、 非加熱下において、 スコアカッターにより所定形状にス リ ッ ト して得られた、 請求項 1 8に記載のテープパッ ド。
    2 1 . 前記スコアカッターの刃先の角度が、 2 0〜
    9 0度の範囲にある、 請求項 2 0に記載のテープパ ヅ ド。
    2 2 . スコアカッターによりスリ ッ トすることによ つて、 テープパッ ドの切断端面に丸みが形成されている、 請求項 2 0に記載のテープパッ ド。
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