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超高分子量ポリエチレン 超高分子量ポリエチレン（ちょうこうぶんしりょうぽりえちれん、Ultra High Molecular Weight Polyethylene－UHPEまたはUHMWPE）は、通常2～30万の分子量を100～700万まで高めたポリエチレン[1]。熱可塑性樹脂に分類される合成樹脂であり、スーパーエンジニアリングプラスチックのひとつとみなされている。 ダイニーマ（Dyneema、コーニンクレッカDSM、東洋紡がライセンス生産）、スペクトラ（Spectra、ハネウェル）などの商品名でも呼ばれる。 製法低圧の懸濁重合法にて製造しつつ、反応時間を長く取ることで分子量を高め製造される。[2][3] 特徴
改質ガラス繊維や炭素繊維などで補強した繊維強化プラスチックがある。 用途歴史1953年ドイツのマックス・プランク研究所のカール・ツィーグラーによって発見された四塩化チタンと有機アルミニウム化合物を触媒に利用し、分子量の大きなポリエチレン重合が実現した。さらに、1980年代に入ると活性が高いメタロセン系触媒が開発され[4]、ポリエチレンの分子量をより高めた重合が可能となり製造されるようになった。 使用例機械・機構部品としては、耐摩耗性を生かした用途に用いられる。これはギア・歯車やガスケット類などの小物から、農機具やブルドーザーのブレードなど工作機器部品、さらにはサイロやホッパーなどプラント用大型設備にも用いられる。潤滑性に着目した利用例では、氷を使わないスケートリンクがある。一方、物性の温度依存性の低さから、低温環境で用いる分野でも使用される。機械類のガイドレール、スキー板スキーの滑走面、スノーモービルのギアレールなどがそれに当てはまる。生体安全性の特徴から人工骨や義肢用材料など[5]にも用いられる。 粉体はコンパウンド用材料としても利用される。耐摩耗性を向上させる用途では四フッ化エチレン樹脂(PTFE)や二硫化モリブデンよりもブレンド性や価格に優れる。[6] UHMWPEは糸状に成形すると非常に強靭な繊維を得られる。これは同じ重量でピアノ線の8倍に相当する強度を有する[7]ため、船舶用や登山・レジャー用ロープなどに用いられる。 フィルムは、離型フィルム状に圧縮成形またはインフレーション法[8]などの方法で製造され、皮膜材や保護フィルムなどとして用いられる。 戦闘用ヘルメットの素材として使用する研究も進められており、ECHなどが実用化しつつある。 脚注
参考資料
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