JPH01162835A - 高弾性、高強度延伸物の製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、熱可塑性樹脂製の原ロッドまたは肉薄物を連
続多段延伸して高弾性、高強度の延伸物をＳＪ造する装
置に関する。

〔従来の技術〕

近年種々な分野において機械的特性に優れたロッドまた
は肉薄物等の延伸物（繊維またはフィルム）に対する要
求が高まり、これに伴い可撓性高分子材料から、高弾性
、高強度延伸物を製造する技術が開発されつつある。

従来、このような延伸物の製造技術としては、（ａ）熱
延伸法、（ｂ）誘電加熱延伸法、（Ｃ）ゲル紡糸法、（
ｄ）高圧押出法、等が発表されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、（ａ）の熱延伸法は、外部から加熱する方式で
あるので、原ロッドまたは肉薄物の断面積が大ぎいと、
熱伝導に時間がかかるため、延伸速度にもおのずから限
界を生ずる。（ｂｌの誘電力［１熱延伸法は、マイクロ
波加熱であるため、誘電体ポリマーに限られる。（Ｃ）
のゲル紡糸法では、溶１．了］二程で右は溶媒を用いる
ため、俺めてコスト畠となり、また、天吊の有機溶媒の
後処理の問題も残る。（ｄ）の高圧押出法は、引張り力
が、ロッド押出しの際加える高圧に比べて極めて小さく
補助的であるため、分子鎖の配向も不充分である。

等、それぞれ欠点があった。

本発明者らは、上記従来の欠点を解決すべく鋭意研究を
行なった結果、複数のレーザー光線を原ロッドまたは肉
薄物、および原ロッドまたは肉薄物の延伸物に間隔をお
いて照９Ａ？ｌることが有効なことを知見した。

本発明は上記の知見に基づいてなされたもので、熱可塑
性樹脂製の比較的断面積の大きいロッドまたは肉薄物を
用い、比較的高い延伸速度で連続延伸して、高強力延伸
物を装造づ−ることが出来る装置を提供することを目的
とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記の目的を達成すべくなされたものでその要
旨は、熱可塑性樹脂製の径が０．）〜１０ｍｍの原ロッ
ドまたは厚さが５０μｒｒＬ〜６Ｍである肉薄物を所定
の速度で送り出づ送り出しロールと、この送り出しロー
ルによって送り出された原Ｌ１ツドまたは肉薄物の延伸
物を送り出しロールより早い速度で巻取る、送り出しロ
ールに対し間隔をおいて設けられた巻取り１１−ルと、
これら送り出しロールと巻取りロールとの間の原ロッド
または肉薄物或はこれらの延伸物を間隔をおいて、レー
ザー光線によって照射加熱する、２つ以上のレーサー光
線発生器とを有する高弾性、高強度延伸物の製造装置に
ある。

（作　用〕 本発明は上記の構成を有するため、■断面積の比較的大
きい原ロッドまたは肉薄物を短時間で加熱することが出
来、延伸速度が高くなる。■無極性ポリマーも使用可能
である。■溶剤を使用する必要がない。■多段延伸させ
るため、無理なく分子鎖がときほぐされる。

〔実施例） 第１図は、本発明に係る高弾性、高強度延伸物の製造装
置の一実施例を示づもので、図中符号１は、上下のロー
ルによって原ロッドまたは肉薄物（以下ロッドという）
２を挾持し、所定の速度で送り出す送り出しロールであ
る。この送り出しロール１と間隔をおいて、上記送り出
しロール１より早い速度でロッド延伸物〈以下延伸物と
いう）３を巻取る巻取りロール４が設けられている。こ
れらのロール１，４の中間上部には、ロール１゜４間の
ロッド２および延伸物３を間隔をおいてレーザー光線照
射するレーザー光線発生器５，６゜７が配設され、発生
するレーザー光線５ａ、６ａ。

７ａによって、ロッド２　ａ３よびロッド延伸物３を照
射している。これらのレーず一照射されている部分のそ
れぞれの間および最終照射部分と巻取りロール４どの間
には延伸効果を高めるためのニップロール８・・・が設
けられ、それぞれ延伸物３が巻回、通過するようになっ
ている。

したがってＬ１ツド２は３段に効率よべ延伸されて巻取
りロール４に巻取られる。

この際、送り出しロール１によるロッド２の送り出し速
度をＡｍ／ｍｉｎ　、巻取りロール４の巻取り速度をＢ
ｍ／ｍｉｎとすると、延伸倍率は、Ｂ／Ａとなり、△、
Ｂの速度を適宜選ぶことによって任意の延伸倍率が得ら
れる。

なＪ′３、通常肉薄物の延伸（ｇ率は２０侶以下、５倍
以上、またロッドの場合では３０倍以下、５倍以上が好
ましい。さらに、上記ニップ［１−ル８は用いなくても
多段延伸が可能である。

本発明の装置に用いられるレーザー光線としては、通常
のものがいずれも使用出来る。例えば、Ｃ○２レーザー
（波長１０．６μ＋７１）　、ＹＡＧ　（波長１．０６
μ７ｒＬ）等があげられるが、特にＣＯ２レーザーは合
成樹脂に対する吸収が最もよく好適である。

また、使用される熱可塑性樹脂は、無極性のものを含め
、合成樹脂分野において広く用いられているものがいず
れも使用することができ、例えば、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ホリアミド
（ナイロン）等があげられる。それらを非晶質、或は可
能なかぎり低結晶化度の原ロッドまたは肉薄物に成形し
て用いる。

上記原ロッドの径は、０．１〜１０ｓ１特に０．１〜８
　ｍｔｒ＋が望ましく、０１〜５　ｍｍが好適である。

また肉薄物の厚さは５０　μｍ１１〜６　ｍ　、特に１
００．ｃｚｍ〜６Ｍが望ましく、１００μＴｒＬ〜５　
ｍｍが好適である。

ロッドの径が０．１８或は肉薄物の厚さが５０μｍ未満
では、レーザー光線による加熱温度の調整が困難となり
、径が１０ｍｍ、または厚さが６ｍを越えると、内部の
温度分布が不均一となる。

また、レーザー光線によって加熱されるロッドまたは延
伸物の温度は融点より２〜５０℃、特に２〜４５℃低い
ことが好ましく、５〜４０℃低いのが好適でおり、送り
出されたロッドまたは肉薄物の温度はレーザー光線によ
って加熱された温度より５０℃以上低いことが必要Ｃあ
る。

上記融点どの温度差が２℃未満では、温度制御が困難と
なって、一部溶融することがあり、分子の配向がなされ
ず、５０℃を越えると延伸性が不充分どなる。また、送
り出された［］ツドまたは肉薄物の温度と、レーザー光
線の照射によって加熱された温度との差が５０℃未満で
は、延伸の際、ネッキングが発生する。

この装置においては、巻取りロールによって張力が付与
された状態で、間隔をおいて設けられた複数部所のレー
ザー光線で加熱されるので、均一加熱１ζ、無理のない
延伸が行なわれるので、延伸倍率が大きくなり、分子配
向の優れた高弾性、高強度の延伸物が連続して得られる
。

実施例１ 重４Ｂ平均分子はが１５３であり、重量平均分子量／数
平均分子ｉｊｌ：　４〜５、密Ｆｌ　：　　０．９５Ｂ
９　／　ａｄ、融点＝１３８℃、ガラス転移点ニー１３
０℃のポリエチレンを押出機により溶融押出し、径約５
．０ｍｍのロッドをつくった。このロッドを第１図に示
す装置に取付け、３台のレーザー光線発生器を用いてレ
ーザー光線照射を行ない、３段延伸した。使用したレー
ザー光線発生器は、超小型ＣＯ２レーザ−、出力１２Ｗ
を用い照射部分をいずれも１２０°Ｃに加熱して多段延
伸し、最大延伸倍率の試料を作成した。これを試料Ａと
する。

比較例１ ニップロールを使用せず、ロッドの一ケ所をレーザー光
線によって　１２０℃に加熱して１段延伸した他は実施
例１と同じにして最大延伸倍率の試料を作成した。これ
を試料Ｂとする。

比較例２ ニップロールを使用せず、ポリエチレンロッドを長さ３
ｍの恒温槽に通して　１２０℃に加熱した他は実施例１
と同じにして延伸して、最大延伸倍率の試料を作成した
。これを試料Ｃとする。

実施例１、比較例１．２の試料Ａ、Ｂ、Ｃの弾性率、強
度を測定し、結果をギガパスカル（ＧＰａ）で表示し、
第１表に一括して示した。

第　　　　１　　　　表 〔発明の効果〕 以上）ホべたように、本発明の装置は、従来の加熱法で
は固片であった所面積の比較的大きいものも比較的高い
延伸速度で連続して延伸することができ、力学的特性の
優れた合成樹脂製延伸物を効率よく得られるので、コス
トが安くなり、その工業的価値は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る装置の一例を示す図である。 １・・・・・・送り出しロール、 ２・・・・・・原ロッドまたは肉薄物（［］ツラド、３
・・・・・・ロッド延伸物（延伸物）、４・・・・・・
巻取りロール、 ５．６．７・・・・・・レーザー光線発生器、５ａ、５
ａ、７ａ・・・・・・レーザー光線、８・・・・・・ニ
ップロール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱可塑性樹脂製の径が０．１〜１０ｍｍの原ロッドまた
   は厚さが５０μｍ〜６ｍｍである肉薄物を所定の速度で
   送り出す送り出しロールと、この送り出しロールによっ
   て送り出された原ロッドまたは肉薄物の延伸物を送り出
   しロールより早い速度で巻取る、送り出しロールに対し
   間隔をおいて設けられた巻取りロールと、これら送り出
   しロールと巻取りロールとの間の原ロッドまたは肉薄物
   或はこれらの延伸物を間隔をおいて、レーザー光線によ
   つて照射加熱する、２つ以上のレーザー光線発生器とを
   有することを特徴とする高弾性、高強度延伸物の製造装
   置。