12/23 高分子の延伸における 分子配向・配向結晶化と物性制御のメカニズム

信州大学　繊維科学研究所　特任教授　工学博士　大越 豊　氏

専門：繊維材料学・高分子成形加工

　フィルム・繊維を構成する高分子は細くて長い分子鎖からなり、多くは結晶性であるため、それらの物性は延伸工程によって形成される分子配向や結晶化度に強く依存する。延伸工程での分子配向・結晶化を考える際に重要になるのが「配向結晶化」の概念である。この配向結晶化は、通常の結晶化よりも遙かに速く、また形成される構造も大きく異なり、強くてしなやかになるなど、繊維やフィルムの物性発現にも大きく影響している。

　このセミナーでは、繊維やフィルムの延伸と配向の基礎を踏まえた上で、配向結晶化によって構造が形成され、それが物性を決定するメカニズムを、最新の研究成果を交えてわかりやすく解説する。力学物性と光学物性を例として説明するが、配向結晶化による構造形成と物性発現メカニズムに関する考え方は、これら以外の物性制御にも共通して適用できる。

１．高分子の延伸工程

　1.1 延伸装置と延伸条件
　1.2 延伸工程で加わる力と変形
　1.3 延伸の基礎方程式
　1.4 延伸で形成される構造
　1.5 延伸形態
 
２．延伸による物性制御
　2.1 延伸条件・構造・物性
　2.2 極限構造と力学物性
　2.3 延伸による力学物性制御
　　2.3.1 ヤング率
　　2.3.2 熱収縮
　　2.3.3 強度と伸度
 
３．延伸による構造制御
　3.1 分子配向の3要素
　　3.1.1 配向形態
　　3.1.2 配向要素
　　3.1.3 配向度
　3.2 分子配向と複屈折
　　3.2.1 複屈折と屈折率楕円体
　　3.2.2 Lorentz-Lorenz式と固有複屈折
　3.3 延伸による分子配向
　3.4 配向結晶化と繊維構造形成

　□ 質疑応答 □

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