JPH01210327A

JPH01210327A - 結晶性高分子材料の延伸方法

Info

Publication number: JPH01210327A
Application number: JP3497888A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Nakayama; 和郎中山; Akira Kaido; 海藤　彰; Hisaaki Kanetsuna; 金綱　久明; Isao Tanaka; 功田中; Toshio Herai; 戸来　稔雄
Original assignee: Agency of Industrial Science and Technology; Nippon Steel Corp; Nippon Steel Chemical Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp; National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST; Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Priority date: 1988-02-19
Filing date: 1988-02-19
Publication date: 1989-08-23
Anticipated expiration: 2009-01-19
Also published as: JPH064273B2

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】産業上の利用分野この発明は、高強度高弾性率高分子材料を得るための結
晶性の熱可塑性高分子材料の延伸方法に関するものであ
る。

従来の技術一般に高分子材料の成形には、溶融状態にある材料を金
型でそのまま固めたり、圧力を加えて金型へ流し込んだ
り、グイから押出したりする方法が用いられている。

これらの方法で成形された高分子材料は分子鎖の配向性
が低く乱れており材料の機械的物性は低くとどまってい
る。

従って高強度高弾性率高分子材料を得るには、延伸や圧
延等の方法により特定の方向に材料を変形させ分子鎖を
高く配向させることが必要である。

圧延法は、厚物高分子材料にも適用可使であるが高い変
形比が得られず、ローラー通運後の弾性回復（スプリン
グバック）を伴ない寸法精度が悪い。

紡糸延伸法は非常に高い変形比が得られ高強度高弾性率
高分子材料の製造が可能となっているが、設備費等のト
ータルコストが高くそのまま製品コストに跳ね返ってお
り、汎用高分子を原料とする場合には経済的メリットが
充分ではない。

引抜き延伸法においては、機構が単純であり設備費等を
安く抑えられる可能性が高いが、引抜き張力が材料の破
断強度よりも小さくなくてはならないという制約がある
ため、引抜き速度が低く、活発な応用展開には至ってい
ない。

特開昭６０−１５１２０号公報はこの様な引抜き延伸法
の短所の改善を図ったもので、一定の温度条件下におい
て材料を引抜く過程では、歪み硬化が起こり材料が破断
し難くなることを利用し、高い変形比を得る方法を提示
したものである。

しかし、前記引抜き延伸法は、引抜き速度が著しく低い
もので、高密度ポリエチレンの場合、引抜き速度が通常
０．０４、最大でも０．５腫／分と著しく低く、０．５
ｍ／分の引抜き速度で得られる変形比は非常に低いとい
う生産性の面での大きな問題を残している。

発明が解決しようとする課題この発明は、機構が単純な引抜き延伸法に着目し、従来
の問題である著しく低い引抜き速度の制約を解消して生
産性を向上させ、熱延伸を併用することで高い変形比を
備えた結晶性の熱可塑性高分子材料の延伸方法を確立す
ることを目的としたものである。

課題を解決するための手段、作用本発明は、素材となる結晶性の熱可塑性高分子材料を加
熱した引抜き工具に通過せしめて延伸強化を行なう方法
において、引抜き工具の出口直後で延伸物を急冷処理し
引抜くことにより、高速延伸を行うこと、及び素材に適
当な熱と張力を加えて行う熱延伸を施して延伸強化を行
う方法において、熱延伸終了直後の素材に急冷処理を施
し高速延伸を行うことにある。

また、前者の引抜き工具を用いる工程（Ｉ）と後者の熱
延伸域を持つ工程（ＩＩ）を単独若しくは連続で、成る
いは任意に組合せてなる多段延伸工程により、生産性良
く高強度高弾性率高分子材料を得ることを特徴とする結
晶性の熱可塑性高分子材料の延伸方法である。

本発明による結晶性の熱可塑性高分子材料の延伸方法を
第１図により詳細に説明する。

まず第一に、予熱された素材１を加熱した引抜き工具２
（例えばダイス、ロール）に通し、引抜き工具の間隔を
調節し引抜くことで、素材は延伸される。

第二に、素材は引抜き工具の出口直後の急冷域３を通る
ことにより、予熱及び引抜き工具により付与された温度
から急冷される。

素材となる熱可塑性高分子材料は、一般にそれ自身の温
度が高くなると機械的物性（強度、剛性等）は大きく低
下する。

仮に延伸物に急冷処理を施さず急冷域を通過させない場
合には、引抜き工具の出口直後の素材の温度は引抜き工
具温度に近い温度となっているため、その位置での延伸
物の強度は本来の強度よりも低いものとなっており、引
抜き速度Ｖを上昇させることに伴う引抜き張力の上昇に
耐えることができず破断に至る。

また引抜き張力が一定の場合であっても、素材の冷却速
度は変らないから、引抜き速度の上昇により引抜き工具
の出口近傍に位置する素材の温度が上昇し、やはり破断
に至る。

そこで引抜き工具の出口直後に急冷域３を設け、素材を
急冷処理することにより、引抜き工具の出口直後位置で
の素材の強度を本来の強度にまで回復させることにより
、引抜き速度を上昇させることが可能となる。

さらに引抜き工具通過後の素材は、歪み硬化及び一定方
向の分子配向が起こっており、素材の強度は引抜き工具
通過前の素材の強度よりも高くなっている。

また素材１は、融点（Ｔｍ）に近づくほど変形抵抗が小
さくなる熱可塑性材料であるため、引抜き工具温度を１
層に接近させると、引抜き張力も当然低下するが、急冷
処理を施さない場合、引抜き張力を低下させるに充分な
温度まで引抜き工具温度を上昇させることは非常に困難
である。

しかし、急冷処理を施すことにより、引抜き工具温度を
上昇させることが可能であった。

例えば、高密度ポリエチレンを素材として引抜き延伸を
行った場合、引抜き工具温度を高く設定した方が引抜き
張力を低く保つことができる。

急冷処理を施した場合は、引抜き工具温度（Ｔｒ　）を
　１１０℃に設定することが可能であるが、急冷処理を
施さない場合にはＴｒを９０℃以上に設定することが出
来ず、この場合の引抜き速度は急冷処理を施した場合と
比べ著しく低い速度となった。

融点近傍では、素材に急冷処理を施すことにより見かけ
上の延伸は可能であるが、素材組織中の非晶類が配向さ
れに〈〈なり（結晶は簡単に配向するが）、延伸による
素材の高強度高弾性率化の発現効果が低下する。また、
さらに温度を上げると融解に至る。

本発明の延伸方法で用いられる素材は、例えば、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリアセタール、ポリビニル
アルコール等の一般に結晶性を示す熱可塑性高分子材料
であり、用いる材料の分子量や分子量分布については、
繊維、フィルム、成形品として用いられているものであ
れば特段の限定はない。

素材は引抜き延伸の場合、引抜き工具温度近傍まで予熱
しておくことが必要であり、素材の温度を、素材に１０
０Ｐａの荷重をかけて１℃／分で昇温した時の変形開始
温度以上であり、示差走査熱量計（Ｄ　Ｓ　Ｃ）融解曲
線の立上がり温度を越えない温度に温度調節することが
一層好ましい。

仮に素材１を予熱せずに延伸を行い引抜き速度を高くす
ると、得られる素材の厚みが大きくばらつき、かつ引抜
き張力が高くなり安定した引抜き延伸が出来なくなる。

引抜き工具２の間隔は、素材の厚み（もしくは外径）未
満であれば良いが、断面率ｔ　ｒ　／　ｔ　（、≦０．
５とすることが変形比を上げるために好ましい（ｔｒ：
引抜き工具の間隔、ｔｏ：素材の厚みもしくは外径）。

引抜き工具２の加熱は、素材１が引抜き工具を通過完了
するまでの間、予熱で付与された素材温度を保つために
必要であり、引抜き工具温度を、素材に１０ＧＰａの荷
重をかけて１℃／分で昇温した時の変形開始温度以上で
あり、示差走査熱量計（Ｄ　Ｓ　Ｃ）融解曲線の立上が
り温度を越えない温度範囲に温度調節することが一層好
ましい。

急冷処理の冷却方式は接触式、非接触式を間ゎず、冷却
媒体はガス、液体、空気、水、及び電子冷却等のいずれ
であってもよく特段の限定はない。

冷却媒体自身の温度は、引抜き工具の加熱温度以下の温
度であるが、素材ｌのガラス転移温度（Ｔｇ）が室温以
上の場合は１ｇ以下の温度、またＴｇが室温以下の場合
は室温以下の温度に冷却媒体自身の温度を設定すること
が一層好ましい。

また、本発明に於ける急冷処理とは、引抜き工具の出口
直後（出口から延伸方向長さ２ｃｍ〜５ｃｍ程度）の領
域において素材の温度が室温以下となる冷却処理であり
、冷却速度が５０℃／秒以上であることが好ましく、引
抜き速度が高くなれば冷却速度も当然高く設定しなけれ
ばならない。

本発明は、熱延伸法にも同様に適用することができ、第
１図の工程（ＩＩ　）に示したように任意の張力を素材
に与えた状態で直接熱延伸域４中を通過させ、その出口
直後で素材に急冷処理を施すことにより、熱延伸域４出
後の素材を室温以下まで冷却することで延伸物本来の強
度に戻し、熱延伸の安定化を図ることとなる。

例えば、急激な延伸変形により白化した状態にある素材
（ミクロボイドが発生して白色に見える状態：破断の前
兆）も工程（ＩＩ）のようにして急冷処理を施すことで
破断せずに耐えることができるが、急冷処理を施さない
と白化後直ちに破断に至る。

また熱延伸域４内では主に分子鎖の高配向化が起こるが
、熱延伸域４出口での素材の組織中では、分子鎖の配向
と同時に残留する熱による組織の再編成（戻り）が起こ
っており、急冷処理は組織の再編成（戻り）を極力抑え
、分子鎖の高配向化した状態にある素材組織をそのまま
固定化させることにも役立っており、急冷処理による引
張り弾性率及び引張り強さの上昇が確認された。

第６図は引張り弾性率（Ｅ）に及ぼす熱延伸後の急冷処
理の効果を示したもので、同じ延伸比２６において、素
材に急冷処理を施した場合の素材のＥは４５００ｋｇｆ
／ｍｍ２（図中記号△印）であるのに対して、素材に急
冷処理を施さなかった場合の素材のＥは３８００ｋｇｆ
／ｍ厘２　（図中記号Ｏ印）であり、急冷処理が高配向
化した素材組織をそのまま固定化させることに寄与して
いることがわかる。

また、高い変形比を得るために必要に応じて、結晶性高
分子材料の素材を予熱した後に、加熱した引抜き工具を
通過せしめて延伸し、その直後に急冷処理を施すことを
特徴とする工程（Ｉ）と結晶性高分子材料の素材を熱延
伸する過程に於いて、その延伸直後に急冷処理を素材に
施すことを特徴とする工程（ＩＩ）のいずれかの工程を
連続して行うか、あるいは前記工程（Ｉ）と工程（ｒｌ
）を任意に組み合わせて多段延伸を行うことにより、高
速下で素材を高倍率に変形させることができる。

工程（Ｉ）及び工程（ＩＩ）の組合わせ及びそれぞれの
工程の繰返しの回数は制限しないが、引抜き速度■が０
．５■／分以上で高い変形比を得ようとすると、各工程
を一回では一回当たりの素材の変形量が大きくなり、急
激な変形が生じ延伸が不安定となるため、−回当りの変
形比を抑え、工程ＣＩ）及び工程（ｎ）の回数を増やし
て安定化を図る方が好ましい。

熱延伸域４の熱媒体としては、ガス、液体、空気、水、
及びエネルギー波等が利用可能であり、特に限定はない
。

熱延伸域４内の圧力も常圧、加圧のいずれであってもよ
く、特に限定はしない。

熱媒体の温度範囲は、素材に１０ＧＰａの荷重をかけて
１℃／分で昇温した時の変形開始温度以上であり、示差
走査熱量計（Ｄ　Ｓ　Ｃ）融解曲線の立上がり温度を越
えない温度範囲に温度調節することが好ましい。

実施例次ぎに実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。

なお、各実施例において引抜き工具として、鋼製のブレ
ードダイ（先端２５ｍｍＲ１幅１００ｍｍ）　、或いは
ロール（半径２５＋ｓｍ、幅１００ｍｍ）を用いた。

延伸材の引張り試験には、インストロン型引張り試験機
（■島津製作所製オートグラフＡ　Ｇ　５０００Ａ）を
使い、ＪＩＳ　Ｋ　７１１３−１９８０に従って測定し
た。

また第１表の各記号の意味するところは次の通りである
。

Ｔｆ　：素材ｌの予熱温度、℃ Ｔｆ’：熱延伸域４の雰囲気温度、℃ Ｔｒ　：引抜き工具２の加熱温度、℃ ｔｒ／ｌ（、：引抜き工具の間隔ｔｒと素材の厚みｔｏ
の比率 ■：その条件下で得られた最大引抜き速度、ｍ／分λ：
延伸比、変形前の素材断面積を変形後の素材断面積で除
した値 λ１　：第一段の延伸における延伸比 λ２　：第二段の延伸における延伸比Ｅ：引張り弾性率、ｋｇｆ／腸■２ σ：引張り強さ、ｋｇｆ／■ｍ２ここで使用した素材は三種類であり、ペレットを溶融押
出し後シートに成形したものであり、以下に種類と寸法
を示す。

■高密度ポリエチレン（ＨＤ−ＰＥ）厚み：２■、幅：　１５肩ｍ　　三井石油化学工業、ハ
イゼックス２２００　Ｊ ■ポリプロピレン（ｉｓ−ＰＰ）厚み＝１ｍｍ、幅：　ＩＦｖ■　三井東圧化学、ノーブ
レンＦＬ−１００ ■エチレン自ビニルアルコール・ランダムコポリマー（
Ｅｔ　−ＶＡ）Ｊｌ：２腸鵬、輻：１５習層　クラリ　エバール実施例
１高密度ポリエチレンを素材として、ｔ　ｒ　／　ｔ　。

−〇、１５〜０．３５の範囲でブレードダイスに素材を
挟み、引抜きながら素材を急冷処理して引抜き延伸を行
った。

この時の条件は、Ｔｆ　＝　１０５℃、及びダイスでの
変形抵抗を低くするためにＴｆ　＝　　１２０℃としＴ
ｒ　＝　　１１０℃に設定し、ブレードダイス出側にお
ける素材への急冷処理は、圧力２　ｋｇ／　ａｍ２（圧
力ゲージ）の室温空気を素材に吹付け、冷却速度６０℃
／秒で行った。

最大引抜き速度■は、１０ｍ／＋ｍｉｎ、に達した。

結果を第１表及び第２図、第３図（図中記号△印）に示
した。第２図は延伸比（変形比）λと引抜き速度Ｖとの
関係を示しており、図中の破断ラインはｔ　ｒ　／　ｔ
　Ｏを０．１５から０．５０の範囲で■を上昇させた場
合において素材が破断したところである（Ｔｆ及びＴｒ
はそれぞれ実施例、比較例に準する）。

第３図は引張り試験の結果を示したものである。

実施例２高密度ポリエチレンを用いて、第一段としてｔ　ｒ　／
　ｔ　ｏ＝０．１５でブレードダイスに素材を挟み、Ｔ
ｆ　＝　１０５°Ｃとして実施例１と同一の条件で引抜
きながら素材を急冷処理して延伸した素材を、さらに長
さ１２００ｍｍの熱延伸域に張力を加えて通過させ、そ
の直後に素材を急冷処理して二段延伸を行った。

熱延伸域出口における素材への急冷処理は、出口から５
ｃｍ迄の素材に圧力２　ｋｇ／　ｃｍ２（圧力ゲージ）
の室温空気を吹付けて行った。

また熱延伸域雰囲気温度Ｔｆ’は、８０〜９０℃で行っ
た・結果を第１表及び第２図、第３図（図中記号■印）に示
した。

（以下余白）比較例１高密度ポリエチレンを用いて、ｔｒ／１Ｏ＝０．１５、
Ｔｆ　＝　１０５℃、Ｔｒ＝１１０°Ｃに条件を設定し
く実施例１と同一条件）、ダイス出口直後の素材に急冷
処理を施さずに引抜いたが、直ちに破断した。

また、引抜き速度（Ｖ）を０．０２ｍ／分と著しく低く
保ったが破断して延伸不可能であった。

比較例２高密度ポリエチレンを用いて、ダイス温度Ｔｒのみを８
０℃に下げ、ｔ　ｒ　／　ｔ　ｏ　”０．１５、Ｔｆ＝
１０５℃に条件を設定しくＴｒを除きその他は実施例１
と同一条件）、ダイス出口直後の素材に急冷処理を施さ
ずに引抜いた所、■≦０．０７と著しく低い速度であっ
た。

結果を第１表及び第２図、第３図（図中記号Ｏ印）に示
した。

比較例３比較例２と同一条件でダイスをロールに変更して引抜い
た。

結果を第１表及び第２図、第３図（図中記号○印）に示
した。

以上の実施例１．２及び比較例１．２．３において高密
度ポリエチレンを素材とした場合、ダイス温度Ｔｒが素
材の融点に近く外ると（約１２０℃近辺）素材組織中の
非晶銀が配向されにくくなり（結晶は簡単に配向する）
、延伸による素材の高強度高弾性率化の発現効果が低下
する。

さらに温度を上げると融解に至る。

ダイス温度Ｔｒ＜１２０℃の範囲では、Ｔｒはできるだ
け高い方が引抜き張力を低く保つことができる。

しかし、急冷処理のための急冷域を設けていない比較例
１の場合、Ｔｒ　＝　１１０℃では引抜くことはできず
、■を０．０２ｍ／分と著しく低くしたがこの場合でも
破断した。

比較例２の場合、ダイス温度Ｔｒを９０”Ｏに下げたが
、引抜き速度Ｖ＞０．１ｍ／分で引抜くとことはできず
、■を０．０３〜０．０７ｍ／分と著しく低くすること
でようやく引抜くことができた。

この時最大延伸凡人ｍａｙ、＝２３のものが得られたが
、安定して引抜けず２ｍ程引抜いた時点で破断した。

安定して連続で引抜くには、λ≦１８が適当であった。

（第２図；Ｏ印）比較例３は、ブレードダイスをロールに変えて引抜いた
場合で、比較例２と同様の結果となり、急冷域を有しな
いためにｖ　＝　ｏ：ｏ３〜０．０７＋ｍ／分が限界で
あった。（第２図；０印）実施例１においては、急冷処理のための急冷域を設ける
ことによってＴｒ　＝　１１０℃に設定することができ
、Ｖを１〜１０．０ｍ／分まで上”げることができた。

（第２図；Δ印）また、実施例２において、引抜き延伸急冷処理と熱延伸
急冷処理を組合わせることにより、第一段の引抜きで入
、＝１０、第二段の熱延伸でλ２＝２〜３．６　に延伸
し、トータル入−２０〜３６の高延伸比を得ることがで
きた。（第２図；■印）機械的物性は、延伸凡人と強い
相関を持ち、上記いずれの方法も大きな差は見られない
が、最終到達延伸比の大きい実施例２においては、λ中
３６で引張り弾性率Ｅ申８，０００ｋｇｆ／ｍｍ２．引
張り強さｃｒ　中８５ｋｇｆ／ａｍ２に達した。（第２
図、第３図；１印）このように、急冷処理が可能な引抜き工程を用いること
により、従来法に比べて桁違いに高い速度で高延伸比を
達成することができる。

実施例３ポリプロピレンを素材として、ｔｒ／ｌ□＝０．１３で
ブレードダイスに素材を挟み、引抜きながら素材を急冷
処理して引抜き延伸を行った。

この時の条件は、Ｔｆ　＝　１１５℃、Ｔｒ　＝　　１
２０℃に設定し、ブレードダイス出側における素材への
急冷処理は、ダイス出口から５ｃｍまでを急冷域とし、
圧力２　ｋｇ／　ｃｍ２の室温空気を素材に吹付けて冷
却速度７５℃／秒以上で行った。

結果を第１表及び第４図、第５図に示した。

（図中記号争印）第４図は延伸凡人と引抜き速度■との関係、第５図は引
張り弾性率Ｅと引張り強さσとの関係を示したものであ
る。

比較例４ポリプロピレンを素材として、ｔｒ／ｌ、）−〇、１３
でブレードダイスに素材を挟み、素材への急冷処理を施
さずに引抜き延伸を行った。

この時の条件は、実施例３と同様Ｔｆ　＝　　１１５”
Ｃ，Ｔｒ　＝　１２０°Ｃに設定した。

結果を第１表及び最大延伸比（入ｍａｗ、）ならびに最
大引抜き速度（Ｖｍａｘ、）の素材を第４図、第５図（
図中記号Ｏ印）に示した。

比較例５ブレードダイスをロールに変更して比較例３と同一条件
で引抜いた。

結果を第１表及び最大延伸比（入ｗａｘ、）ならびに最
大引抜き速度（Ｖｍａｒ、）の素材を第４図、第５図（
図中記号○印）に示した。

これら実施例３、比較例４．５において急冷処理を施さ
ない比較例４．５の場合、入ｍａｘ、＝１３を得るには
、Ｖ　＝　０．０５と著しくなる。

またこの状態でＶを高くするとＶｍａｘ、＝　１　ｍ／
分が限界であり、この場合■が上昇するに伴ない延伸比
λが低下した。（第４．５図のＯ，Ｇ印）本発明の方法
で急冷域を用いた場合（実施例３、第４．５図のΦ印）
、■を２ｍ／分まで上げることができ、入＝１４が得ら
れた。

実施例４エチレン・ビニルアルコールランダムコポリマーを素材
として、ｔ　ｒ　／　ｔ　ｏ＝０．１５としたブレード
ダイスに素材を挟み、引抜きながら素材を急冷処理して
引抜き延伸を行った。

この時の条件は、Ｔｆ　＝　１４０℃、Ｔｒ＝１４５℃
に設定し、ブレードダイス出側における素材への急冷処
理は、ブレードダイス出口から５ｃｍまでを急冷域とし
、圧力２ｋｇ／ｃｍ２の室温空気を素材に吹付けて冷却
速度は１３０℃／秒以上で行った。

結果を第１表、及び第４図、第５図に示した。

比較例６エチレン・ビニルアルコールランダムコポリマーを素材
として、ｔ　ｒ　／　ｔ　ｏ＝０．１５としたブレード
ダイスに素材を挟み、素材を急冷処理せずに引抜き延伸
を行った。

この時の条件は、実施例４と同様にＴｆ　＝　　１４０
’（１！、　　Ｔｒ−１２０℃に設定した。

結果を第１表、及び第４図、第５図に示した。

急冷処理を施さない場合、Ｖ−０，２５ｍ／分、入ｍａ
ｘ、−５（第４．５図の△印）であるが、実施例４にお
いて急冷処理を施した場合、Ｖ−１ｍ／分、入ｍａｙ、
−８（第４．５図のム印）が得られ、速度、延伸比とも
著しく向上した。

また、入＝８において、引張り強さび＝　２８ｋｇｆ／
ｌｌ１ｍ２が得られた。

実施例５高密度ポリエチレンを用いて、長さ１２００ｍｍの熱延
伸域を通過させながら、出口から５ｃｍ迄の素材に急冷
処理を施し熱延伸を行った。

延伸条件は、素材に掛かる張力を０．７ｋｇｆ／　ｍｍ
２、熱延伸域温度を８０〜９０°Ｃに設定し、素材への
急冷処理は、圧力２ｋｇ／ｃｍ２の室温空気を素材に吹
付けて冷却速度６０°Ｃ／秒以上で行った。

これにより得られた延伸素材は引抜き速度（Ｖ）３ｍに
おいて延伸比（入）２５であり、入が２０以上の高い延
伸ができた。

実施例６高密度ポリエチレンを用いて、第一段としてｔ　ｒ　／
　ｔ　ｏ＝０．３５としたブレードダイスに素材を挟み
、Ｔｆ＝１２０℃、Ｔｒ＝１１０、Ｖ　＝　１０ｍ／分
の条件で引抜きながら、ダイス出口から５ｃｍ迄の素材
に急冷処理を施し、得られた延伸素材を第二段としてｔ
　ｒ　／　ｔ　Ｏ＝０−１５、Ｔｆ　＝　１２５℃、Ｔ
ｒ＝１１８℃、Ｖ＝５ｍ／分に設定したブレードダイス
に挟み引抜きながらダイス出口から５ｃｍ迄の素材に急
冷処理を施し二段延伸を行った。

第−段及び第二段の素材への急冷処理は、いずれも圧力
２ｋｇ／ｃｍ２の室温空気を素材に吹付けて冷却速度６
０℃／秒以」二で行った。

これにより得られた延伸素材は、第一段で入。

＝１４、第二段で入２＝１．５となり、最終的に八−２
１のものであった。

実施例７実施例５で得た高密度ポリエチレン素材（熱延伸＋急冷
処理）を用いて、第二段として長さ１２００ｍｍの熱延
伸域を通過させながら、出口から５ｃｍ迄の素材に急冷
処理を施し二段延伸を行った。

延伸条件は、素材に掛かる張力を０．７ｋｇｆ　／　ｍ
ｍ２、熱延神域温度を８５〜９５℃に設定し、素材への
急冷処理は、圧力２ｋｇ／ｃｍ２の室温空気を素材に吹
付けて冷却速度６０°Ｃ／秒以上で行った。

第二段で得られた延伸素材は、λ２＝１．３．最終的に
入＝　３２．５の高延伸比のものであった。

以上の実施例において、得られた高分子配向延伸体は、
透明性を示し、また、かなり高い複屈折率を示す。また
、引張り試験においても、降伏点を示さず原料素材の強
度より１５倍以上も高い値で破断する。

これらの延伸高分子材料は、ロープ、ネットなどのテン
ションメンバーとして、また、複合材料の強化材として
の利用分野がある。

発明の効果従来の引抜き延伸法では、生産性の面において、引抜き
速度が著しく低いという大きな欠点を持っていたが、本
発明における急冷処理を素材に施すことにより、高い変
形比を維持したまま高い引抜き速度下での良生産性の引
抜き延伸が可能となった。

また急冷処理を施した素材は、それを施さない素材と比
較して、同じ変形比において、引張り弾性率（Ｅ）、引
張り強さ（σ）に差を生じ、急冷処理を施した素材のＥ
及びσが、それを施さない素材のＥ及びσよりも高くな
った。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の説明図で（１）は引抜き延伸・急
冷処理工程、（２）は熱延伸・急冷処理工程、（３）は
工程（１）と工程（２）の組合わせを示し、第２図及び
第４図は引抜き速度と延伸比の関係を示す図、第３図及
び第５図は延伸比と引張り弾性率及び引張り強さの関係
を示す図、第６図は急冷処理による引張り弾性率及び引
張り強さの変化（高密度ポリエチレン）を示す図である
。ｌ・・拳素材、２・・・引抜き工具、３・・・第５図上延イ申比　＾延伸比

Claims

【特許請求の範囲】

（１）結晶性高分子材料の素材を予熱した後に、加熱し
た引抜き工具を通過せしめて延伸し、その直後に急冷処
理を施すことを特徴とする結晶性の熱可塑性高分子材料
の延伸方法。
（２）結晶性高分子材料の素材を熱延伸する過程に於い
て、熱延伸終了直後に急冷処理を素材に施すことを特徴
とする結晶性の熱可塑性高分子材料の延伸方法。
（３）結晶性高分子材料の素材を予熱した後に、加熱し
た引抜き工具を通過せしめて延伸し、その直後に急冷処
理を施す工程（ I ）と結晶性高分子材料の素材を熱延
伸する過程に於いて、熱延伸終了直後に急冷処理を素材
に施す工程（II）のいずれかの工程を連続して行うか、
あるいは前記工程（ I ）と工程（II）を組合わせて行
うことを特徴とする結晶性高分子材料の延伸方法。