高分子延伸の分子配向メカニズムと物性評価

第1部 高分子延伸プロセスにおける分子配向形成メカニズムと結晶化挙動

(2020年7月8日 10:00〜12:00)

　高分子のフィルムや繊維を延伸することによって、分子が配向すると共に、配向結晶化と呼ばれる特徴的な結晶化が起こり、力学特性、光学的性質、熱物性など物性値も大きく変化する。また、結晶化に伴う物性変化はその後の延伸性にも大きな影響を与える。 　この講座では、まずは非晶性高分子フィルムの延伸過程における分子配向形成機構について、いくつかの樹脂における実測結果を元に、モデル化の手法も含め解説を行う。その上で、結晶性高分子のフィルム延伸過程において発生する配向結晶化について、PET等における実測結果の解説と、PLAで示された延伸性への影響について解説を行う。

1. 延伸過程における分子配向形成
   1. 延伸過程における分子配向の形成と配向緩和
   2. 分子配向形成への延伸温度の影響
   3. 分子配向形成への延伸速度の影響
   4. 分子配向のモデル化
      1. 応力光学則と修正応力光学則
      2. Multi-Mode Maxwell Model
   5. 多段延伸過程における分子配向形成
2. 延伸過程における結晶化
   1. PETフィルムの延伸過程における結晶化
      1. 一軸延伸過程
      2. 二軸延伸過程
      3. PETフィルムにおける分子配向と結晶化速度の関係
   2. PENフィルムの延伸過程における結晶化
      1. 一軸延伸過程
      2. 二軸延伸過程
   3. PLAフィルムの延伸過程における結晶化と延伸性
      1. PLAフィルムの延伸過程における結晶化
      2. PLAフィルムの多段延伸過程における結晶化と延伸性への影響
• 質疑応答

第2部 フィルム延伸技術と延伸過程における構造発現・評価技術

(2020年7月8日 12:45〜14:45)

　高分子フィルムの延伸課程における構造形成について、その高分子材料の基礎物性、延伸性をはじめ、その延伸過程における分子配向形成について紹介する。

1. フィルム延伸過程における現象
   1. 高分子材料とフィルム成形加工技術
   2. 延伸過程と光学異方性発現の関係
   3. 一軸延伸と配向挙動
   4. 二軸延伸・逐次延伸と配向挙動
2. フィルム延伸過程における構造発現および評価技術
   1. 一軸および二軸延伸における分子配向特性
   2. 延伸フィルムの構造・物性評価
   3. 国内外のフィルム延伸の研究開発動向
   4. フィルム成形・延伸過程におけるオンライン光学異方性計測
3. 非晶性光学フィルム延伸過程における構造発現および評価技術
   1. 一軸延伸と分子配向特性
   2. 光学延伸フィルムの構造・物性評価
   3. フィルム延伸・緩和過程におけるオンライン構造計測 (研究開発動向含)
• 質疑応答

第3部 高分子フィルムの複屈折と応力測定

(2020年7月8日 15:00〜17:00)

　高分子フィルムに延伸などの変形を加えると、応力とともに複屈折が生じる。本講では、複屈折と応力の関係から、フィルム中の分子配向や構造変化について解説する。また、低分子添加や高分子ブレンド系の事例についても紹介する。

1. 複屈折の基礎
   1. 屈折率と複屈折の違い
   2. 複屈折と偏光
   3. 複屈折の理論計算
2. 高分子フィルムの応力 – 複屈折
   1. 高分子フィルムの応力の起源
      • ガラス状態
      • ゴム状態
   2. 高分子の応力緩和
   3. 高分子フィルムの複屈折の起源
      • ガラス状態
      • ゴム状態
   4. 応力 – 光学則 (SOR)
   5. 修正応力光学則 (MSOR)
3. 応力 – 複屈折測定と分子配向 (事例紹介)
   1. 低分子添加フィルム
   2. 高分子ブレンド
   3. フィルムの一軸変形と配向
• 質疑応答