フィルム延伸時の分子配向と結晶化のメカニズムと制御方法

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フィルムの延伸性にも大きな影響を与える。 　この講習では、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。同時に、フィルムの複屈折や結晶状態など、構造解析の手法についても解説を行う。

1. 高分子フィルムの延伸工程
   1. 延伸装置と延伸条件
   2. 延伸工程で加わる力と変形
   3. 延伸工程で加わる熱
   4. 延伸工程における構造変化
      1. 分子配向
      2. 結晶化
2. 高分子フィルムの構造とその測定方法
   1. 高分子フィルムにおける分子配向
      1. フィルムにおける配向形態と配向度
      2. フィルムにおける分子配向の測定方法
         1. アッベ屈折率計
         2. 偏光顕微鏡
         3. 光変調法
         4. エリプソメトリー
         5. その他の手法
   2. 高分子フィルムにおける結晶配向
      1. フィルムの結晶配向の特徴
      2. WAXD測定による結晶配向度の測定
         1. 平板状センサーを用いた配向度測定法
         2. 極点図測定による配向度測定法
3. 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
4. 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