ポリフッ化ビニリデンの延伸および延伸物の構造と物性:初期形態および延伸法の効果 Drawing of Poly(vinylidene fluoride): Effects of Initial Morphology and Technique on the Structure and Properties of Drawn Products

この論文にアクセスする

この論文をさがす

著者

抄録

本研究では, α型結晶 (主鎖は螺旋構造) からなり初期形態の異なるポリフッ化ビニリデン (PVDF) 試料 (reactor powder, 溶融結晶化物, 単結晶マット, ゲル) を, 主として固相共押出法および二段延伸法 (固相共押出+引張延伸) で延伸し, 延伸挙動および得られた延伸物の構造と物性を検討した. その結果, 初期形態および延伸法は, 延性および延伸物の結晶構造と力学物性に顕著な影響を与え, 以下に述べるように二つの興味ある結果が得られた. まず, GEL (10wt%), フィルムを固相共押出法により融点付近で延伸すると, ほぼ完全にβ型結晶 (主鎖は平面ジグザグ構造で圧電性を示す) からなり, 常法 (急冷試料の冷延伸, あるいはその熱処理) によりられたβ型試料に比べて, かなり高い分子配向性 (<I>f</I><SUB>c</SUB>=0.993) と結晶化度 (55%) を有する延伸フィルムが得られた. 次に, 最も優れた力学物性はGELフィルムを二段延伸法で延伸した場合に得られ, 室温での最大引張弾性率は9.0 GPa, (周波数35Hzでの動的ヤング率は10GPa) 破断強度は0.90GPaに達した. この引張弾性率は, これまでに報告されたPVDF延伸物の弾性率の最高値 (6.5GPa) [B.Khomami and A.J. McHugh, <I>J. Appl. Polym. Sci.,</I> <B>36</B>, 877 (1988)] の約1.4倍に相当する. PVDFの低延性は, α型は結晶分散温度以上で変形しやすいが, 延伸過程で結晶分散を示さず変形しにくいβ型に転移するためと考えられる.

Poly (vinylidene fluoride) films with a variety of initial morphologies have been drawn by solid-state coextrusion and two-stage drawing. The resultant structure and tensile properties of drawn products have been studied by X-ray diffraction, infrared spectroscopy, dynamic mechanical measurements, and tensile tests. It was found that the ductility and the crystal structure of the resultant drawn products were significantly influenced by both the initial morphologies and the drawing techniques. Solid-state coextrusion of GEL (10 wt%) films slightly below the melting point produced oriented films with only the crystalline form; those have a high chain orientation with <I>f</I><SUB>c</SUB>=0.993, and a higher crystallinity of 55%. The chain orientation and crystallinity of such samples were significantly higher than those of the β form samples usually prepared by cold-drawing of a melt-quenched film. Further, the highest achieved tensile modulus and strength at room temperature of 9.0 GPa (dynamic modulus at 35 Hz of 10 GPa) and 0.90 GPa, respectively, were obtained by two-stage drawing of GEL films. Such a tensile modulus corresponds to approximately 1.4 times the highest previously reported modulus value of 6.5 GPa. The fairly low ductility of PVDF is ascribed to the crystal transformation from the initial soft α-crystal form to the hard β-form during deformation.

収録刊行物

  • 高分子論文集

    高分子論文集 53(9), 555-562, 1996-09-25

    The Society of Polymer Science, Japan

参考文献:  27件中 1-27件 を表示

  • <no title>

    KHOMAMI B.

    J. Appl. Polym. Sci. 36, 877, 1988

    被引用文献1件

  • <no title>

    HASEGAWA R.

    Polym. J. 3, 591, 1972

    被引用文献5件

  • <no title>

    HASEGAWA R.

    Polym. J. 3, 600, 1972

    被引用文献6件

  • <no title>

    LOVINGER A. J.

    Development in Crystalline Polymers, 195-273, 1982

    被引用文献1件

  • <no title>

    NALWA H. S.

    Macromol. Chem. Phys. Rev. C31(4), 341, 1991

    被引用文献1件

  • <no title>

    宮田清蔵

    強誘電ポリマー, 1988

    被引用文献2件

  • <no title>

    NIX E. L.

    Ferroelectrics 32, 103, 1981

    被引用文献1件

  • <no title>

    HUMPHREYS J.

    J. Aappl. Polym. Sci. 30, 4069, 1985

    被引用文献1件

  • <no title>

    MEAD W. T.

    Macromolecules 12, 473, 1979

    被引用文献1件

  • <no title>

    SHIMADA T.

    J. Cryst. Growth 48, 334, 1980

    被引用文献1件

  • <no title>

    TASAKA S.

    Polym. J. 16, 41, 1984

    被引用文献1件

  • <no title>

    RICHARDSON A.

    J. Polym. Sci., Polym. Phys. Ed. 21, 2525, 1983

    被引用文献1件

  • <no title>

    NAKAGAWA K.

    Polymer 27, 310, 1986

    被引用文献1件

  • <no title>

    KANAMOTO T.

    Polymer 28, 1517, 1987

    被引用文献4件

  • <no title>

    OKUYAMA H.

    J. Mater. Sci. 29, 6485, 1994

    被引用文献3件

  • <no title>

    GRISWALD P. D.

    Polym. Eng. Sci. 18, 861, 1978

    被引用文献2件

  • <no title>

    KANAMOTO T.

    Macromolecules 21, 470, 1988

    被引用文献4件

  • <no title>

    KLUG H. P.

    X-Ray Diffraction Procedures, 1974

    被引用文献4件

  • <no title>

    NAKAGAWA K.

    Kolloid Z.-Z. Polym. 251, 103, 1973

    被引用文献1件

  • <no title>

    McBRIERTY V. J.

    J. Polym. Sci., Polym. Phys. Ed. 14, 1271, 1976

    被引用文献1件

  • <no title>

    AHARONI S. M.

    J. Appl. Polym. Sci. 23, 133, 1979

    被引用文献2件

  • <no title>

    TASHIRO K.

    Macromolecules 14, 1757, 1981

    被引用文献2件

  • <no title>

    TASHIRO K.

    Polymer 29, 1768, 1988

    被引用文献4件

  • <no title>

    UEHARA H.

    Macromolecules 29, 1540, 1996

    被引用文献5件

  • <no title>

    LOVINGER A. J.

    Polymer 20, 725, 1979

    被引用文献1件

  • <no title>

    KAKUTANI H.

    J. Polym. Sci., A-2 8, 1177, 1970

    被引用文献1件

各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10003284099
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00085011
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    03862186
  • NDL 記事登録ID
    4047179
  • NDL 雑誌分類
    ZP16(科学技術--化学・化学工業--高分子化学・高分子化学工業)
  • NDL 請求記号
    Z17-92
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  J-STAGE 
ページトップへ