JPS61202820A - ち密な高弾性率高分子材料長尺体の製造方法 - Google Patents
ち密な高弾性率高分子材料長尺体の製造方法Info
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- JPS61202820A JPS61202820A JP4187085A JP4187085A JPS61202820A JP S61202820 A JPS61202820 A JP S61202820A JP 4187085 A JP4187085 A JP 4187085A JP 4187085 A JP4187085 A JP 4187085A JP S61202820 A JPS61202820 A JP S61202820A
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- Japan
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- stretching
- temperature
- pressure
- stretched
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- Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
- Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
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。
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、ち密で、高弾性率の高分子材料長尺体の製造
方法に関するものである。さらに詳しくいえば、本発明
はフィブリル化を抑制しながら延伸加工することによシ
、高弾性率を必要とする各種成形品の材料として好適な
、優れた物性を有する高弾性率の高分子材料長尺体を、
極めて容易に製造する方法に関するものである。
方法に関するものである。さらに詳しくいえば、本発明
はフィブリル化を抑制しながら延伸加工することによシ
、高弾性率を必要とする各種成形品の材料として好適な
、優れた物性を有する高弾性率の高分子材料長尺体を、
極めて容易に製造する方法に関するものである。
従来の技術
ち密で、高弾性率を有する高分子材料は、例えば線材、
機械部品、自動車部品、電気材料部品、パイプ、構造材
、各種容器などの材料として幅広い用途がある。
機械部品、自動車部品、電気材料部品、パイプ、構造材
、各種容器などの材料として幅広い用途がある。
ところで、従来合成繊維のような高分子材料長尺体につ
いては、これを常圧下で引張延伸して分子配向性を生じ
させ、引張弾性率や引張強度などの機械的物性を向上さ
せることはよく知られており、工業的にも実施されてい
るが、一般に多くの高分子材料においては、これを常圧
下で引張延伸しても、引張弾性率や引張強度などの物性
について期待どおりの改良効果が得られにぐい。
いては、これを常圧下で引張延伸して分子配向性を生じ
させ、引張弾性率や引張強度などの機械的物性を向上さ
せることはよく知られており、工業的にも実施されてい
るが、一般に多くの高分子材料においては、これを常圧
下で引張延伸しても、引張弾性率や引張強度などの物性
について期待どおりの改良効果が得られにぐい。
そのため、例えば高分子材料を密閉容器中1で入れ、一
端から高静水圧を加えて、ダイス押出しを行う方法が提
案されたが、この方法においても物性改善が必ずしも十
分ではなく、また生産速度が遅く、かつ通常数トン/−
以上の高圧下で行われるので、実用的方法とはいえない
。
端から高静水圧を加えて、ダイス押出しを行う方法が提
案されたが、この方法においても物性改善が必ずしも十
分ではなく、また生産速度が遅く、かつ通常数トン/−
以上の高圧下で行われるので、実用的方法とはいえない
。
発明が解決しようとする問題点
本発明の目的は、このような事情のもとで、高弾性率を
必要とする各種成形品の材料として好適な、優れた物性
を有する高弾性率高分子材料長尺体を工業的に製造する
ための方法を提供することにある。
必要とする各種成形品の材料として好適な、優れた物性
を有する高弾性率高分子材料長尺体を工業的に製造する
ための方法を提供することにある。
問題点を解決するための手段
本発明者らは、従来の常圧下における引張延伸では、高
分子材料の物性の改善が十分になされない原因を探求す
るために種々研究を重ねた結果、常圧下では高延伸の際
、延伸配向に伴ってフィブリル化及びボイド発生が起り
、実用的機械物性が低下すること、及びこのようなフィ
ブリル化やボイド発生は原料素材の周囲から均一な圧力
を加えながら高延伸することによって抑制しうろことを
見出し、この知見番て基づいて本発明をなすに至った0 すなわち本発明は、熱可塑性樹脂、その中でも特に非エ
ーテル系熱可塑性樹脂、例えばポリオレフィン系樹脂、
・・ロダン化ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂
、ポリエステル系樹脂及びアクリル系樹脂の中から選ば
れた熱可塑性樹脂を素材としだ長尺体を、加圧流体中に
通すことにより、該長尺体に対してその周囲から実質上
均一な圧力を加え、かつ70℃から該熱可塑性樹脂の加
圧下における軟化点までの範囲の温度に加熱しながら、
引張応力を加え自然延伸比以上に高延伸することを特徴
とする高弾性率高分子材料長尺体の製造方法を提供する
ものである。
分子材料の物性の改善が十分になされない原因を探求す
るために種々研究を重ねた結果、常圧下では高延伸の際
、延伸配向に伴ってフィブリル化及びボイド発生が起り
、実用的機械物性が低下すること、及びこのようなフィ
ブリル化やボイド発生は原料素材の周囲から均一な圧力
を加えながら高延伸することによって抑制しうろことを
見出し、この知見番て基づいて本発明をなすに至った0 すなわち本発明は、熱可塑性樹脂、その中でも特に非エ
ーテル系熱可塑性樹脂、例えばポリオレフィン系樹脂、
・・ロダン化ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂
、ポリエステル系樹脂及びアクリル系樹脂の中から選ば
れた熱可塑性樹脂を素材としだ長尺体を、加圧流体中に
通すことにより、該長尺体に対してその周囲から実質上
均一な圧力を加え、かつ70℃から該熱可塑性樹脂の加
圧下における軟化点までの範囲の温度に加熱しながら、
引張応力を加え自然延伸比以上に高延伸することを特徴
とする高弾性率高分子材料長尺体の製造方法を提供する
ものである。
本発明方法によると、流体中において該長尺体は等方的
に加圧されるので、高延伸配向しても、フィブリル化及
びボイドの発生が抑制されて、ち密な構造となり、実用
的な引張弾性率や引張破断強度などの機械物性が向上し
たものが得られる。
に加圧されるので、高延伸配向しても、フィブリル化及
びボイドの発生が抑制されて、ち密な構造となり、実用
的な引張弾性率や引張破断強度などの機械物性が向上し
たものが得られる。
そして、このものはち密な構造であるほど、延伸後の見
掛は密度は延伸前の見掛は密度よりも向上し、電子顕微
鏡観察によれば、ボイド及びフィブリル化が顕在化せず
、また小角X線散乱では赤道上の散乱が弱く、さらに広
角X線散乱では散乱スポットが小さくて、外観的には透
明性を有するものとなる。
掛は密度は延伸前の見掛は密度よりも向上し、電子顕微
鏡観察によれば、ボイド及びフィブリル化が顕在化せず
、また小角X線散乱では赤道上の散乱が弱く、さらに広
角X線散乱では散乱スポットが小さくて、外観的には透
明性を有するものとなる。
これに対し、従来の方法で得られたものは、延伸後の見
掛は密度が延伸前に比べて低下している。
掛は密度が延伸前に比べて低下している。
そして、電子顕微鏡観察により、ボイド及びフィブリル
化が認められ、また小角X線散乱では、赤道上にストリ
ーク状散乱が認められ、さらに広角X線散乱では、散乱
スポットが広がって観察される。
化が認められ、また小角X線散乱では、赤道上にストリ
ーク状散乱が認められ、さらに広角X線散乱では、散乱
スポットが広がって観察される。
ところで、ボイドの発生及びフィブリル化が生じて見掛
は密度が低下したか否かを判断するパラメーターの1つ
の例として、密度比率があるが、これによっても、本発
明で得られたものが従来のものと異なっていることが分
る0 すなわち、この密度比率は、高分子材料長尺体の延伸前
の見掛は密度に対する延伸後の見掛は密度の比であって
、式 %式% ここで、各見掛は密度としては、延伸前又は延伸後の高
分子材料長尺体12を50ゴビーカーにとり、窒素気流
下、該高分子材料の融点以上の温度で加熱溶融後、20
℃まで放冷した試料で測定した値を用いた。
は密度が低下したか否かを判断するパラメーターの1つ
の例として、密度比率があるが、これによっても、本発
明で得られたものが従来のものと異なっていることが分
る0 すなわち、この密度比率は、高分子材料長尺体の延伸前
の見掛は密度に対する延伸後の見掛は密度の比であって
、式 %式% ここで、各見掛は密度としては、延伸前又は延伸後の高
分子材料長尺体12を50ゴビーカーにとり、窒素気流
下、該高分子材料の融点以上の温度で加熱溶融後、20
℃まで放冷した試料で測定した値を用いた。
この密度比率が大きいほど、ボイドの発生及びフィブリ
ル化が抑制されたち密構造となり、逆にフィブリル化が
生じれば生じるほど、この数値は低くなる。
ル化が抑制されたち密構造となり、逆にフィブリル化が
生じれば生じるほど、この数値は低くなる。
本発明における加圧流体としては、該高分子材料に対し
て不活性であシ、かつ延伸温度において流動性を示すも
のが用いられる。この加圧流体としては、取扱いや熱伝
導性の点から通常液体が好ましいが、所望ならば気体を
用いることもできる。
て不活性であシ、かつ延伸温度において流動性を示すも
のが用いられる。この加圧流体としては、取扱いや熱伝
導性の点から通常液体が好ましいが、所望ならば気体を
用いることもできる。
液体の例としては、シリコーンオイル、鉱油、植物油、
グリセリン、グリース、ポリエチレングリコール、ポリ
エチレン、パラフィンオイル、ワックス、水などを、ま
た、気体の例としては、窒素、アルゴン、ネオン、ヘリ
ウムのような不活性ガスや空気、二酸化炭素、水蒸気な
どを挙げることができる。これらの流体は、高分子材料
の種類に応じて適宜選ばれる。
グリセリン、グリース、ポリエチレングリコール、ポリ
エチレン、パラフィンオイル、ワックス、水などを、ま
た、気体の例としては、窒素、アルゴン、ネオン、ヘリ
ウムのような不活性ガスや空気、二酸化炭素、水蒸気な
どを挙げることができる。これらの流体は、高分子材料
の種類に応じて適宜選ばれる。
本発明方法においては、この流体を実質的に密封された
容器中でコンプレッサーなどを用いて加圧したシ、ある
いは、他の場所で加圧状態とした流体を、所定の処理帯
域に循環させるなどの手段で、高分子材料長尺体と接触
させ、これを加圧する。この際、流動状態の液体を高分
子材料長尺体と接触させると加圧力が該長尺体に対し等
方的に作用し、均質な圧力下での延伸が可能になるので
有利であるし、また、この流体としてあらかじめ加熱し
たものを用いれば、該長尺体を均一に加熱することがで
き、延伸を均一に行いうるので有利である。
容器中でコンプレッサーなどを用いて加圧したシ、ある
いは、他の場所で加圧状態とした流体を、所定の処理帯
域に循環させるなどの手段で、高分子材料長尺体と接触
させ、これを加圧する。この際、流動状態の液体を高分
子材料長尺体と接触させると加圧力が該長尺体に対し等
方的に作用し、均質な圧力下での延伸が可能になるので
有利であるし、また、この流体としてあらかじめ加熱し
たものを用いれば、該長尺体を均一に加熱することがで
き、延伸を均一に行いうるので有利である。
本発明における処理圧力としては、通常、 i。
〜1000に9/m、好ましくは、30〜800 K9
/ ctdの範囲が選ばれる。10KfJ/cn未満
では圧力の効果が十分に発揮されない。一般に、圧力を
大きくするほど物性の改善効果は上がる傾向があるが、
1000に9/ff1以上になると、その改善効果も横
ばいになってくる。
/ ctdの範囲が選ばれる。10KfJ/cn未満
では圧力の効果が十分に発揮されない。一般に、圧力を
大きくするほど物性の改善効果は上がる傾向があるが、
1000に9/ff1以上になると、その改善効果も横
ばいになってくる。
本発明においては、延伸時の温度も重要であシ、延伸時
の圧力下における該高分子材料長尺体の軟化点を超えな
い温度で行うことが必要である。この軟化点は、同じ物
質においても圧力の増大に従って上昇する。軟化点より
も高い温度においても高分子材料の延伸は可能であるが
、分子配向が十分に進行しないため弾性率が著しく低下
するので伸速度を速くすると高温が必要であシ、逆に延
伸速度を遅くすれば低い温度でもよいことが経験的に知
られているが% 70℃以上の温度であれば、多くの高
分子材料を延伸することができる。
の圧力下における該高分子材料長尺体の軟化点を超えな
い温度で行うことが必要である。この軟化点は、同じ物
質においても圧力の増大に従って上昇する。軟化点より
も高い温度においても高分子材料の延伸は可能であるが
、分子配向が十分に進行しないため弾性率が著しく低下
するので伸速度を速くすると高温が必要であシ、逆に延
伸速度を遅くすれば低い温度でもよいことが経験的に知
られているが% 70℃以上の温度であれば、多くの高
分子材料を延伸することができる。
本発明方法における加熱は、加圧流体をあらかじめ所定
温度に加熱しておき、これを高分子材料長尺体と接触さ
せて行うのが好ましいが、その他の方法1例えば高分子
材料長尺体と加圧流体との接触する帯域を外部から加熱
する方法、高分子材料長尺体をあらかじめ加熱してから
導入する方法などを用いることができる。この加熱には
、電熱線を用いる加熱、気体、液体、固体などを熱媒と
する加熱、遠赤外線、赤外線などによる輻射加熱など通
常の加熱に用いられる任意の手段を用いることができる
。
温度に加熱しておき、これを高分子材料長尺体と接触さ
せて行うのが好ましいが、その他の方法1例えば高分子
材料長尺体と加圧流体との接触する帯域を外部から加熱
する方法、高分子材料長尺体をあらかじめ加熱してから
導入する方法などを用いることができる。この加熱には
、電熱線を用いる加熱、気体、液体、固体などを熱媒と
する加熱、遠赤外線、赤外線などによる輻射加熱など通
常の加熱に用いられる任意の手段を用いることができる
。
本発明方法においては、高分子材料長尺体を周囲の流体
を介して均一に加圧し、かつ軟化点を超えない温度に加
熱した状態で高延伸することが必要である。そして弾性
率を著しく向上させるには、自然延伸比を超えた領域ま
で高延伸することが必要である。この自然延伸比は、用
いる高分子材料によって異なるので経験的に求める必要
があるが。
を介して均一に加圧し、かつ軟化点を超えない温度に加
熱した状態で高延伸することが必要である。そして弾性
率を著しく向上させるには、自然延伸比を超えた領域ま
で高延伸することが必要である。この自然延伸比は、用
いる高分子材料によって異なるので経験的に求める必要
があるが。
超高分子量のポリエチレンのように自然延伸比の低い材
料を除いては、通常、10倍以上の延伸が好ましい。ま
た、高延伸の上限は、素材によって異なるのでそれぞれ
について予備実験を行い、適宜定めることが必要である
。
料を除いては、通常、10倍以上の延伸が好ましい。ま
た、高延伸の上限は、素材によって異なるのでそれぞれ
について予備実験を行い、適宜定めることが必要である
。
本発明方法で用いる長尺体の素材は、基本的に熱可塑性
樹脂であって、その中でも特に非エーテル系熱可塑性樹
脂例えばポリオレフィン系樹脂、ハロゲン化ポリオレフ
ィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂及
びアクリル系樹脂の中から選ばれる。このようなものの
例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチ
レン、エチレン−プロピレン共重合体、ポリテトラフル
オロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリ塩化ビニリ
チン、ナイロン6、ナイロン66、−)−イロン12.
、t’す(p−)ユニしンテレフタルアミト)、ポリエ
チレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、
ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリア
クリロニトリルなどを挙げることができる。この素材は
、上記の樹脂を主体とするものである限り、他の樹脂例
えばポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、
#キ#キー などとのブレンドでもよい
。
樹脂であって、その中でも特に非エーテル系熱可塑性樹
脂例えばポリオレフィン系樹脂、ハロゲン化ポリオレフ
ィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂及
びアクリル系樹脂の中から選ばれる。このようなものの
例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチ
レン、エチレン−プロピレン共重合体、ポリテトラフル
オロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリ塩化ビニリ
チン、ナイロン6、ナイロン66、−)−イロン12.
、t’す(p−)ユニしンテレフタルアミト)、ポリエ
チレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、
ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリア
クリロニトリルなどを挙げることができる。この素材は
、上記の樹脂を主体とするものである限り、他の樹脂例
えばポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、
#キ#キー などとのブレンドでもよい
。
また、上記の素材の他に、本発明方法を適用することで
効果のみられる素材としては、ポリビニルアルコール、
ポリ塩化ビニルなどのポリビニル系樹脂、ポリスチレン
などのスチロール樹脂、ポリスルホン、ポリエーテルス
ルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリオキシベン
ジレン、ポリフォスフアゼン、ポリアリルフェノールな
どの耐熱性樹脂、ポリ(m−フェニレンテレフタルイミ
ド)、ポリ(p−フェニレンテレフタルアミド)ポリベ
ンズイミダゾール、ポリイミダゾピロン、ポリアミドイ
ミド、ポリエーテルイミド、ポリ(p−フェニレンベン
ゾビスチアゾール)ナトの芳香族の剛直高分子が挙げら
れる。
効果のみられる素材としては、ポリビニルアルコール、
ポリ塩化ビニルなどのポリビニル系樹脂、ポリスチレン
などのスチロール樹脂、ポリスルホン、ポリエーテルス
ルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリオキシベン
ジレン、ポリフォスフアゼン、ポリアリルフェノールな
どの耐熱性樹脂、ポリ(m−フェニレンテレフタルイミ
ド)、ポリ(p−フェニレンテレフタルアミド)ポリベ
ンズイミダゾール、ポリイミダゾピロン、ポリアミドイ
ミド、ポリエーテルイミド、ポリ(p−フェニレンベン
ゾビスチアゾール)ナトの芳香族の剛直高分子が挙げら
れる。
また、これらの高分子材料から成る長尺体の形状として
は、例えばフィラメント、フィルム、テープ、シート、
長尺板、チューブ、丸棒、角棒、異形断面長尺体などを
挙げることができるが、もちろんこれらに限定されるも
のではない。
は、例えばフィラメント、フィルム、テープ、シート、
長尺板、チューブ、丸棒、角棒、異形断面長尺体などを
挙げることができるが、もちろんこれらに限定されるも
のではない。
次に、本発明方法を高分子材料長尺体に適用した例につ
いて説明する。まずポリオレフィン系樹脂代表として、
ポリエチレン長尺体を用いる場合について説明すると、
このポリエチレンの場合、分子i(MW)が致方の低分
子量のものから数百万の超高分子量のものまで適用可能
であり、通常圧力は30〜800に9/ct/iの範囲
、温度は70〜140℃の範囲で延伸処理が行われる。
いて説明する。まずポリオレフィン系樹脂代表として、
ポリエチレン長尺体を用いる場合について説明すると、
このポリエチレンの場合、分子i(MW)が致方の低分
子量のものから数百万の超高分子量のものまで適用可能
であり、通常圧力は30〜800に9/ct/iの範囲
、温度は70〜140℃の範囲で延伸処理が行われる。
延伸倍率については、一般にMYが数万〜10万のもの
は10倍以上、10万〜100万のものは8倍以上、1
00万〜数百万のものは5倍以上の倍率で延伸すること
が望ましく、特に20倍以上の延伸は高弾性率化にとっ
て好ましい。また、高倍率に延伸するほど、高い圧力と
高い温度が好ましく、例えば20倍以上延伸する場合は
、圧力が100 K9 / cd以上、好ましくは20
0に9/ctA以上、温度が100〜140℃、好まし
くは110〜140℃の範囲で延伸することが望ましい
。
は10倍以上、10万〜100万のものは8倍以上、1
00万〜数百万のものは5倍以上の倍率で延伸すること
が望ましく、特に20倍以上の延伸は高弾性率化にとっ
て好ましい。また、高倍率に延伸するほど、高い圧力と
高い温度が好ましく、例えば20倍以上延伸する場合は
、圧力が100 K9 / cd以上、好ましくは20
0に9/ctA以上、温度が100〜140℃、好まし
くは110〜140℃の範囲で延伸することが望ましい
。
このような延伸条件により、密度比率が90鳴以上で、
ボイドの発生及びフィブリル化が抑制された。引張弾性
率30〜70GPaのものが得られる。
ボイドの発生及びフィブリル化が抑制された。引張弾性
率30〜70GPaのものが得られる。
ハロゲン化ポリオレフィン系樹脂の代表として、ポリテ
トラフルオロエチレンの場合、圧力30に9/−以上、
温度、120℃以上で4倍以上に延伸することが望捷し
く、特に高弾性率化を所望する場合、圧力200に9/
cd以上、温度、140〜280℃の範囲で10倍以上
延伸することが好ましい。このような延伸条件により密
度比率が90係以上で、引張弾性率が10 GPa以上
のものが得られる。ポリテトラフルオロエチレンは、常
圧下における加工では、白色であるが、本発明方法では
、条件を選べば透明な延伸体が得られる。また、ポリフ
ッ化ビニリデンの場合は、圧力30にp/a/を以上、
温度、145℃以上で3倍以上延伸することが望ましく
、特に高弾性率を所望する場合、圧力200に9/cd
以上、温度、150〜170℃の範囲で8倍以上延伸す
ることが好ましい。このような延伸条件によシ、密度比
率が90%以上で、引張弾性率が4〜10 GPa 、
引張破断強度が0.9〜1 、2 GPaOものが得ら
れる。
トラフルオロエチレンの場合、圧力30に9/−以上、
温度、120℃以上で4倍以上に延伸することが望捷し
く、特に高弾性率化を所望する場合、圧力200に9/
cd以上、温度、140〜280℃の範囲で10倍以上
延伸することが好ましい。このような延伸条件により密
度比率が90係以上で、引張弾性率が10 GPa以上
のものが得られる。ポリテトラフルオロエチレンは、常
圧下における加工では、白色であるが、本発明方法では
、条件を選べば透明な延伸体が得られる。また、ポリフ
ッ化ビニリデンの場合は、圧力30にp/a/を以上、
温度、145℃以上で3倍以上延伸することが望ましく
、特に高弾性率を所望する場合、圧力200に9/cd
以上、温度、150〜170℃の範囲で8倍以上延伸す
ることが好ましい。このような延伸条件によシ、密度比
率が90%以上で、引張弾性率が4〜10 GPa 、
引張破断強度が0.9〜1 、2 GPaOものが得ら
れる。
次に、ポリプロピレン長尺体を用いる場合は、圧力30
に9/cd以上、温度100℃以上で、8倍以上延伸す
ることが望ましく、特に高弾性率化を所望する場合、圧
力2ooKp/aA以上、温度120〜160℃の範囲
で、10倍以上延伸することが好ましい。このような延
伸条件によシ、密度比率が90幅以上で、引張弾性率が
10〜20GPaの範囲のものが得られる。
に9/cd以上、温度100℃以上で、8倍以上延伸す
ることが望ましく、特に高弾性率化を所望する場合、圧
力2ooKp/aA以上、温度120〜160℃の範囲
で、10倍以上延伸することが好ましい。このような延
伸条件によシ、密度比率が90幅以上で、引張弾性率が
10〜20GPaの範囲のものが得られる。
また、ポリアミド系樹脂の代表として、ナイロン6長尺
体を用いる場合は、通常圧力30に9/al1以上、温
度160℃以上で、6倍以上に延伸することが望ましく
、特に高弾性率化を所望する場合、圧力200に9/c
tA以上、温度180〜220℃の範囲で、8倍以上延
伸することが好ましい。このような延伸条件によシ、密
度比率が90%以上で、引張弾性率が3〜6 GPa
、引張破断強度が1〜1.2GPaのものが得られる。
体を用いる場合は、通常圧力30に9/al1以上、温
度160℃以上で、6倍以上に延伸することが望ましく
、特に高弾性率化を所望する場合、圧力200に9/c
tA以上、温度180〜220℃の範囲で、8倍以上延
伸することが好ましい。このような延伸条件によシ、密
度比率が90%以上で、引張弾性率が3〜6 GPa
、引張破断強度が1〜1.2GPaのものが得られる。
一方、ポリエステル系樹脂の代表としてポリエテレ/テ
レフタレート長尺体を用いる場合は、圧力30に9/c
rI以上、温度160℃以上で8倍以上に延伸すること
が望ましく、特に高弾性率化を所望する場合、圧力20
0に9/ct1以上、温度180〜230℃の範囲で1
0倍以上延伸することが好ましい。
レフタレート長尺体を用いる場合は、圧力30に9/c
rI以上、温度160℃以上で8倍以上に延伸すること
が望ましく、特に高弾性率化を所望する場合、圧力20
0に9/ct1以上、温度180〜230℃の範囲で1
0倍以上延伸することが好ましい。
このような延伸条件により、密度比率が90%以上で、
引張弾性率が10〜20 GPaのものが得られる。
引張弾性率が10〜20 GPaのものが得られる。
さらに、アクリル系樹脂の代表としてポリアクリロニ)
IJル長尺体を用いる場合は、圧力10に9/d以上
、温度100℃以上で8倍以上延伸することが好ましく
、特に高弾性率化を所望する場合。
IJル長尺体を用いる場合は、圧力10に9/d以上
、温度100℃以上で8倍以上延伸することが好ましく
、特に高弾性率化を所望する場合。
圧力30にy/a1以上、温度110〜150℃の範囲
で10倍以上延伸することが好ましい。このような条件
によシ、密度比率が90%以上、引張弾性率が10〜2
0GPaのものが得られる。
で10倍以上延伸することが好ましい。このような条件
によシ、密度比率が90%以上、引張弾性率が10〜2
0GPaのものが得られる。
ポリビニル系樹脂の代表として、ポリ塩化ビニルの長尺
体の場合、このものは、非結晶性の高分子であるので、
延伸に伴って結晶配向しにくい材料であるが、本発明方
法によれば、ち密化とともに結晶配向比が促進されて、
機械的物性が向上する傾向がみられる。
体の場合、このものは、非結晶性の高分子であるので、
延伸に伴って結晶配向しにくい材料であるが、本発明方
法によれば、ち密化とともに結晶配向比が促進されて、
機械的物性が向上する傾向がみられる。
耐熱性樹脂の代表として、ポリエーテルエーテルケトン
の長尺体の場合、本発明方法によれば、結晶配向比が促
進されて、機械的物性が向上する傾向がみられる。
の長尺体の場合、本発明方法によれば、結晶配向比が促
進されて、機械的物性が向上する傾向がみられる。
芳香族の剛直高分子の代表例として、ポIJ (P−フ
ェニレンテレフタルアミド)の長尺体ヲ用いる場合、こ
のものは、構造的に分子鎖が剛直であるので、分子鎖方
向の機械的物性はすぐれているが分子鎖間の結合力が弱
いので延伸すると、フィブリル化しやすいという欠点を
本来有するのであるが、本発明方法で延伸すると、フィ
ブリル化を抑制して分子配向及び結晶度をさらに向上さ
せ、機械的物性を向上させることも可能である。
ェニレンテレフタルアミド)の長尺体ヲ用いる場合、こ
のものは、構造的に分子鎖が剛直であるので、分子鎖方
向の機械的物性はすぐれているが分子鎖間の結合力が弱
いので延伸すると、フィブリル化しやすいという欠点を
本来有するのであるが、本発明方法で延伸すると、フィ
ブリル化を抑制して分子配向及び結晶度をさらに向上さ
せ、機械的物性を向上させることも可能である。
発明の効果
本発明方法によると、ち密でかつ高弾性率の高分子材料
長尺体が極めて容易に得られ、このものは、高弾性率を
必要とする成形品、例えばロープ、ケーブル、ワイヤー
ロープの代替、針金の代替、金属バイブの代替、光フア
イバー用のテンションメンバー、各種の補強材料、被覆
材料、絶縁材料、エンジニアリング部品、記録用テープ
、ガツト、テグス、漁網、ラケット、クラブシャフト、
球技場のネット、織物、編物、ひもなどの素材として広
く使用することができる。
長尺体が極めて容易に得られ、このものは、高弾性率を
必要とする成形品、例えばロープ、ケーブル、ワイヤー
ロープの代替、針金の代替、金属バイブの代替、光フア
イバー用のテンションメンバー、各種の補強材料、被覆
材料、絶縁材料、エンジニアリング部品、記録用テープ
、ガツト、テグス、漁網、ラケット、クラブシャフト、
球技場のネット、織物、編物、ひもなどの素材として広
く使用することができる。
実施例
次に実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
なお、実施例における物性は、次のようにして求めた。
見掛は密度は、J工SK −7112(1980)浮沈
法により、無水炭酸カリウムの水溶液を用いて、20土
0.5℃において測定した。引張弾性率は、バイプロン
IIIKA型(東洋ボールドウィン社製)を用い、23
℃において測定した。引張破断強度はインストロン引張
試験機を用い1.Tl5K 7113−1981に準じ
て、23℃で測定した。これらの数値の算出に必要な延
伸体の断面積は、一定長の試料の重量と、前記のように
して求めた密度を用いて討算した0 また、実施例では、添附図面に示すような装置を用いて
延伸処理を行った。図は該装置の断面略解図であり、図
中付号Aは高分子材料長尺体、B及びCは加圧下で延伸
された高分子材料長尺体、1は材料供給部、2は第一段
繰出機、3は第一段加圧延伸部、4は第一段供給側の保
圧部1.5は第一段引取側の保圧部、6は第一段引取機
、7は第二段加圧延伸部、8は第二段供給側の保圧部、
9は第二段引取側の保圧部、10は第二段引取機、11
は巻取機、12は外部ヒーター、13は第一段加圧ポン
プ、14は第一段保圧弁、15は第二段加圧ポンプ、1
6は第二段保圧部、17はオイルバス、18はヒーター
である。A、B、Cの矢印は延伸される方向を示し、1
3.14.15.16の循環系統の矢印は流体の流れ方
向を示す。
法により、無水炭酸カリウムの水溶液を用いて、20土
0.5℃において測定した。引張弾性率は、バイプロン
IIIKA型(東洋ボールドウィン社製)を用い、23
℃において測定した。引張破断強度はインストロン引張
試験機を用い1.Tl5K 7113−1981に準じ
て、23℃で測定した。これらの数値の算出に必要な延
伸体の断面積は、一定長の試料の重量と、前記のように
して求めた密度を用いて討算した0 また、実施例では、添附図面に示すような装置を用いて
延伸処理を行った。図は該装置の断面略解図であり、図
中付号Aは高分子材料長尺体、B及びCは加圧下で延伸
された高分子材料長尺体、1は材料供給部、2は第一段
繰出機、3は第一段加圧延伸部、4は第一段供給側の保
圧部1.5は第一段引取側の保圧部、6は第一段引取機
、7は第二段加圧延伸部、8は第二段供給側の保圧部、
9は第二段引取側の保圧部、10は第二段引取機、11
は巻取機、12は外部ヒーター、13は第一段加圧ポン
プ、14は第一段保圧弁、15は第二段加圧ポンプ、1
6は第二段保圧部、17はオイルバス、18はヒーター
である。A、B、Cの矢印は延伸される方向を示し、1
3.14.15.16の循環系統の矢印は流体の流れ方
向を示す。
まず、材料Aは繰出機2で第一段加圧延伸部3に供給さ
れ、この加圧延伸部において、加圧ポンプ13によシ流
体下で加圧されて、第一段引取機6に引取られ、第二段
加圧延伸部7に供給される。
れ、この加圧延伸部において、加圧ポンプ13によシ流
体下で加圧されて、第一段引取機6に引取られ、第二段
加圧延伸部7に供給される。
次いでこの加圧延伸部において、加圧ポンプ15により
流体下で加圧され、第二段引取機1oにより引取られた
のち、巻取機11により巻取られる。
流体下で加圧され、第二段引取機1oにより引取られた
のち、巻取機11により巻取られる。
なお、4,5,8及び9は延伸中に加圧された圧力を保
持するための保圧部である。
持するための保圧部である。
実施例1
高密度ポリエチレン[Mw約300万、見掛は密度o、
c+sf/i、軟化点130℃、融点135〜137℃
、旭化成工業■製〕のシート(幅20mm、厚み1m1
I)を、混合液体(シリコーンオイル50wt%、デカ
リフ50wt4)中で30 K91cry%100℃で
5倍に延伸し、さらに、400に9/cd、 130
℃で2〜3倍延伸して、見掛は密度0695〜0.96
r/d、引張弾性率16〜32GPaの透明延伸体を
得た。
c+sf/i、軟化点130℃、融点135〜137℃
、旭化成工業■製〕のシート(幅20mm、厚み1m1
I)を、混合液体(シリコーンオイル50wt%、デカ
リフ50wt4)中で30 K91cry%100℃で
5倍に延伸し、さらに、400に9/cd、 130
℃で2〜3倍延伸して、見掛は密度0695〜0.96
r/d、引張弾性率16〜32GPaの透明延伸体を
得た。
また、比較のため、常圧下で行った以外は、前記と同一
条件で延伸して、延伸体を得た。このものの見掛は密度
は0.95 f/ctll以下で引張弾性率は15 G
Paまでであった。
条件で延伸して、延伸体を得た。このものの見掛は密度
は0.95 f/ctll以下で引張弾性率は15 G
Paまでであった。
実施例2
高密度ポリエチレン[MY約30万、見掛は密度o、c
+sf/m 、軟化点125℃、融点132〜135℃
、旭化成工業■製〕のシート(幅2(1+m、厚み1
tn )を、混合液体(シリコーンオイル50 wt
%、デカリン50wt%)中で、 30に9/crl
、 100℃で8倍に延伸し、さらに、300に9/
i、120℃で1.25〜3倍延伸して、見掛は密度0
.95〜0.96y/atl、引張弾性率20〜50G
Paの透明延伸体を得た。
+sf/m 、軟化点125℃、融点132〜135℃
、旭化成工業■製〕のシート(幅2(1+m、厚み1
tn )を、混合液体(シリコーンオイル50 wt
%、デカリン50wt%)中で、 30に9/crl
、 100℃で8倍に延伸し、さらに、300に9/
i、120℃で1.25〜3倍延伸して、見掛は密度0
.95〜0.96y/atl、引張弾性率20〜50G
Paの透明延伸体を得た。
また、比較のため、常圧下で行った以外は、前記と同一
条件で延伸して延伸体を得た。このものの見掛は密度は
0.95?/c4以下、引張弾性率は14 GPaまで
であった。
条件で延伸して延伸体を得た。このものの見掛は密度は
0.95?/c4以下、引張弾性率は14 GPaまで
であった。
実施例3
高密度ポリエチレン(My約5万、見掛は密度0.96
t/cd、軟化点135℃、融点139〜140℃、
BP Chemicals社製)のフィラメント(外径
3n+)をシリコーンオイル中で、30 K9/cd、
100℃で8倍に延伸し、さらに、400に9/c
d、 134℃で1.25〜5倍延伸し、見掛は密度
0.96〜0.979/ffl、引張弾性率20〜70
GPaの透明延伸体を得た。また、比較のため、常圧下
で行った以外は、前記と同一条件で延伸して延伸体を得
た。このものの見掛は密度は0.96f/ctd以下で
、引張弾性率は60 GPaまでであった。
t/cd、軟化点135℃、融点139〜140℃、
BP Chemicals社製)のフィラメント(外径
3n+)をシリコーンオイル中で、30 K9/cd、
100℃で8倍に延伸し、さらに、400に9/c
d、 134℃で1.25〜5倍延伸し、見掛は密度
0.96〜0.979/ffl、引張弾性率20〜70
GPaの透明延伸体を得た。また、比較のため、常圧下
で行った以外は、前記と同一条件で延伸して延伸体を得
た。このものの見掛は密度は0.96f/ctd以下で
、引張弾性率は60 GPaまでであった。
実施例4
ポリプロピレン(MW 20万、見掛は密度0.90グ
/c!I、軟化点150℃、融点170℃)のシート(
幅20朋、厚みl tm )を、シリコーンオイル中、
圧力30Kp/lri、100℃で8倍に延伸し、さら
に、圧力400に9/−d、 136℃で1.2.5
〜2倍延伸して、見掛は密度0.90〜0.91 r/
d、引張弾性率14〜20GPaの透明延伸体を得た。
/c!I、軟化点150℃、融点170℃)のシート(
幅20朋、厚みl tm )を、シリコーンオイル中、
圧力30Kp/lri、100℃で8倍に延伸し、さら
に、圧力400に9/−d、 136℃で1.2.5
〜2倍延伸して、見掛は密度0.90〜0.91 r/
d、引張弾性率14〜20GPaの透明延伸体を得た。
また、比較のため、常圧下で行った以外は、前記と同一
条件で延伸して延伸体を得た。このものの見掛は密度は
o、9or/ffl以下、引張弾性率は13GPaまで
であった。
条件で延伸して延伸体を得た。このものの見掛は密度は
o、9or/ffl以下、引張弾性率は13GPaまで
であった。
実施例5
ポリエチレンテレフタレートの引張弾性率4GPaを有
するフィルム〔軟化点220℃、融点260℃、見掛は
密度1.4117d、幅10闘、厚み50μ、帝人■袈
〕を、シリコーンオイル中、208℃、400に9/c
dで、約3倍延伸して、見掛は密度1.42f /ct
I、引張弾性率15GPaの幅4m+1.厚み40μの
透明フィルムを得た。また、比較のために、常圧下で行
った以外は、前記と同一の条件で延伸して延伸体を得た
。このものの見掛は密度は1.412/6A以下で引張
弾性率id 10 GPaまでであった。
するフィルム〔軟化点220℃、融点260℃、見掛は
密度1.4117d、幅10闘、厚み50μ、帝人■袈
〕を、シリコーンオイル中、208℃、400に9/c
dで、約3倍延伸して、見掛は密度1.42f /ct
I、引張弾性率15GPaの幅4m+1.厚み40μの
透明フィルムを得た。また、比較のために、常圧下で行
った以外は、前記と同一の条件で延伸して延伸体を得た
。このものの見掛は密度は1.412/6A以下で引張
弾性率id 10 GPaまでであった。
実施例6
無延伸のナイロン6〔見掛は密度1.14f/m、軟化
点210℃、融点220℃、旭化成工業■製〕のフィラ
メント(外径Q、51+1)を、aoK9/d。
点210℃、融点220℃、旭化成工業■製〕のフィラ
メント(外径Q、51+1)を、aoK9/d。
160℃で3倍に延伸し、さらに、300に9/d、2
00℃で2〜4に延伸した。その結果、見掛は密度1.
14〜1.15 f/i、引張弾性率4〜10GPa。
00℃で2〜4に延伸した。その結果、見掛は密度1.
14〜1.15 f/i、引張弾性率4〜10GPa。
引張破断強度1〜1.2GPaの透明延伸体を得た0ま
た、比較のために、常圧下で同様に延伸したものは、引
張弾性率が3 GPa以下、引張破断強度が0.9GP
a以下であった。
た、比較のために、常圧下で同様に延伸したものは、引
張弾性率が3 GPa以下、引張破断強度が0.9GP
a以下であった。
実施例7
無延伸のポリアクリロニトリル〔見掛は密度1 、1.
7 f/cA、 3000フイラメント、単糸40デ
ニール、旭化成工業■製〕を、ポリエチレングリコール
(分子量400)中で、100K9/i、 130℃
で、約16倍に延伸した。その結果、見掛は密度1,1
7り/洲、引張破断強度7 s K9/ mA、引張弾
性率1300 Kg / mrll、伸度8%の透明延
伸体を得た。また、比較のために、常圧下で延伸したも
のは、引張破断強度4aK9/1411、引張弾性率7
60Ky/rnd、伸度16係であった。
7 f/cA、 3000フイラメント、単糸40デ
ニール、旭化成工業■製〕を、ポリエチレングリコール
(分子量400)中で、100K9/i、 130℃
で、約16倍に延伸した。その結果、見掛は密度1,1
7り/洲、引張破断強度7 s K9/ mA、引張弾
性率1300 Kg / mrll、伸度8%の透明延
伸体を得た。また、比較のために、常圧下で延伸したも
のは、引張破断強度4aK9/1411、引張弾性率7
60Ky/rnd、伸度16係であった。
図は実施例で用いた装置の断面略解図であり、図中符号
Aは高分子材料長尺体、B及びCは延伸された高分子材
料長尺体、1は材料供給部、3及び7はそれぞれ第一段
及び第二段加圧延伸部、6及び10はそれぞれ第一段及
び第二段引取機、11は巻取機、12は外部ヒーター、
13及び15はそれぞれ第一段及び第二段加圧ポンプ、
17はオイルバスである。
Aは高分子材料長尺体、B及びCは延伸された高分子材
料長尺体、1は材料供給部、3及び7はそれぞれ第一段
及び第二段加圧延伸部、6及び10はそれぞれ第一段及
び第二段引取機、11は巻取機、12は外部ヒーター、
13及び15はそれぞれ第一段及び第二段加圧ポンプ、
17はオイルバスである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 熱可塑性樹脂を素材とした長尺体を加圧流体中に通
すことにより、該長尺体に対してその周囲から実質上均
一な圧力を加え、かつ70℃から該熱可塑性樹脂の加圧
下における軟化点までの範囲の温度に加熱しながら、引
張応力を加え自然延伸比以上に高延伸することを特徴と
するち密な高弾性率高分子材料長尺体の製造方法。 2 熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン系樹脂、ハロゲン
化ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエス
テル系樹脂及びアクリル系樹脂の中から選ばれた熱可塑
性樹脂である特許請求の範囲第1項記載の方法。 3 加圧流体が液体である特許請求の範囲第1項記載の
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60041870A JPH0694162B2 (ja) | 1985-03-05 | 1985-03-05 | ち密な高弾性率高分子材料長尺体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60041870A JPH0694162B2 (ja) | 1985-03-05 | 1985-03-05 | ち密な高弾性率高分子材料長尺体の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61202820A true JPS61202820A (ja) | 1986-09-08 |
JPH0694162B2 JPH0694162B2 (ja) | 1994-11-24 |
Family
ID=12620292
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60041870A Expired - Fee Related JPH0694162B2 (ja) | 1985-03-05 | 1985-03-05 | ち密な高弾性率高分子材料長尺体の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0694162B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005502577A (ja) * | 2001-09-10 | 2005-01-27 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 強化された繊維補強セメント複合材 |
JP2013039758A (ja) * | 2011-08-18 | 2013-02-28 | Koshin Kako Kk | 樹脂の透明な線材及びそれを用いた販促用品 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4852850A (ja) * | 1971-11-04 | 1973-07-25 | ||
JPS54142276A (en) * | 1978-04-28 | 1979-11-06 | Seizo Miyata | Drawing of high polymer material |
JPS5938399A (ja) * | 1982-08-25 | 1984-03-02 | Tomohiro Minegishi | アルミニウム又はその合金の電解着色浴 |
JPS60259613A (ja) * | 1984-06-06 | 1985-12-21 | Toray Ind Inc | 熱可塑性合成繊維の製造方法 |
JPS60259614A (ja) * | 1984-06-06 | 1985-12-21 | Toray Ind Inc | 熱可塑性合成繊維の製造法 |
-
1985
- 1985-03-05 JP JP60041870A patent/JPH0694162B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4852850A (ja) * | 1971-11-04 | 1973-07-25 | ||
JPS54142276A (en) * | 1978-04-28 | 1979-11-06 | Seizo Miyata | Drawing of high polymer material |
JPS5938399A (ja) * | 1982-08-25 | 1984-03-02 | Tomohiro Minegishi | アルミニウム又はその合金の電解着色浴 |
JPS60259613A (ja) * | 1984-06-06 | 1985-12-21 | Toray Ind Inc | 熱可塑性合成繊維の製造方法 |
JPS60259614A (ja) * | 1984-06-06 | 1985-12-21 | Toray Ind Inc | 熱可塑性合成繊維の製造法 |
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---|---|---|---|---|
JP2005502577A (ja) * | 2001-09-10 | 2005-01-27 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 強化された繊維補強セメント複合材 |
JP2013039758A (ja) * | 2011-08-18 | 2013-02-28 | Koshin Kako Kk | 樹脂の透明な線材及びそれを用いた販促用品 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0694162B2 (ja) | 1994-11-24 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |