JP2003048982A - Polyphenylene sulfide resin, polyphenylene sulfide film and method for producing them - Google Patents

Polyphenylene sulfide resin, polyphenylene sulfide film and method for producing them

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JP2003048982A
JP2003048982A JP2001240301A JP2001240301A JP2003048982A JP 2003048982 A JP2003048982 A JP 2003048982A JP 2001240301 A JP2001240301 A JP 2001240301A JP 2001240301 A JP2001240301 A JP 2001240301A JP 2003048982 A JP2003048982 A JP 2003048982A
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polyphenylene sulfide
resin
pps
film
entrainer
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Japanese (ja)
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Kenji Tsunashima
研二 綱島
Jun Sakamoto
純 坂本
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Toray Industries Inc
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Toray Industries Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyphenylene sulfide(PPS) resin raw material having less volatile component in processes such as a heating, vacuum, pressurizing and molding process, etc., and a PPS resin film. SOLUTION: This polyphenylene sulfide resin has <=0.1 wt.% volatile component on heating it at 250 deg.C. The method for producing the resin is provided by supplying the polyphenylene sulfide resin and an entrainer to an extruder, removing the entrainer and then melting and extruding the polyphenylene sulfide resin, and more concretely, supplying the polyphenylene sulfide resin and the entrainer such as water, N-methylpyrrolidone, ethylene glycol, triethylene glycol, etc., to the extruder, removing the entrainer and then melting and extruding the polyphenylene sulfide resin. The polyphenylene sulfide film is obtained by deaerating the obtained resin under vacuum and then melting and film- forming.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリフェニレンス
ルフィド(PPS)樹脂を溶融押出、真空乾燥、加熱な
どの工程で発生する揮発成分を極力減らしたポリフェニ
レンスルフィド(PPS)樹脂とその製造方法を提供す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention provides a polyphenylene sulfide (PPS) resin in which volatile components generated in a process such as melt extrusion, vacuum drying and heating of polyphenylene sulfide (PPS) resin are reduced as much as possible, and a method for producing the same. It is a thing.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポリフェニレンスルフィド(PPS)樹
脂は、重合過程が複雑であることや、低分子オリゴマー
成分を発生しやすいことや、さらには加熱時に分解して
分解ガスを発生しやすいことなどがよく知られている。
このために、重合直後に、重合時の溶剤であるN−メチ
ルピロリドン(NMP)で洗浄後、温水洗浄、熱風乾燥
して異物を除去することが行われていた。
2. Description of the Related Art Polyphenylene sulfide (PPS) resins are often complicated in polymerization process, easily generate low molecular weight oligomer components, and easily decompose to generate decomposed gas when heated. Are known.
For this reason, immediately after the polymerization, after washing with N-methylpyrrolidone (NMP), which is a solvent at the time of polymerization, washing with warm water and drying with hot air have been performed to remove foreign matters.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなNMP・温水洗浄では充分に不純物を除去すること
ができず、このためにこれのPPS原料を真空乾燥、加
熱乾燥、加熱処理、溶融などの工程でこれらの不純物が
飛散してそれぞれの工程を汚染するばかりか、得られた
PPSシートにもゲル化物や着色物、異物が含有されて
おり、品位の悪いシートしか得られないものである。
However, such NMP / warm water washing cannot sufficiently remove impurities, and therefore the PPS raw material thereof is subjected to vacuum drying, heat drying, heat treatment, melting, etc. Not only these impurities are scattered in the process and contaminate each process, but the obtained PPS sheet also contains a gelled product, a coloring matter, and a foreign matter, and only a poor quality sheet can be obtained.

【0004】[0004]

【問題点を解決するための手段】本発明者らは、上述し
た問題に鑑み、鋭意検討した結果、本発明のポリフェニ
レンスルフィド樹脂を見出した。
[Means for Solving the Problems] The inventors of the present invention have made extensive studies in view of the above-mentioned problems, and as a result, have found the polyphenylene sulfide resin of the present invention.

【0005】すなわち、本発明のポリフェニレンスルフ
ィド(PPS)樹脂は、250℃に加熱したときの揮発
成分が0.1重量%以下のものである。そして、より好
ましくは0.02重量%以下であるようなPPS樹脂で
ある。
That is, the polyphenylene sulfide (PPS) resin of the present invention has a volatile component of 0.1% by weight or less when heated to 250 ° C. And, more preferably, it is a PPS resin having a content of 0.02% by weight or less.

【0006】さらに、本発明のポリフェニレンスルフィ
ドフィルムの製造方法は、そのような本発明滅にかかる
樹脂を用いて製膜することを特徴とするものである。
Further, the method for producing a polyphenylene sulfide film of the present invention is characterized by forming a film by using such a resin according to the present invention.

【0007】より具体的には、ポリフェニレンスルフィ
ド(PPS)樹脂と、水、N−メチルピロリドン(NM
P)、エチレングリコール(EG)、トリエチレングリ
コール(TEG)などのエントレーナーとを押出機に供
給し、まずエントレーナーを真空で除去した後に、溶融
ポリフェニレンスルフィド(PPS)樹脂を残存酸素量
として0.1%以下にして溶融押出することにより得ら
れたポリフェニレンスルフィド(PPS)樹脂である。
More specifically, polyphenylene sulfide (PPS) resin, water, N-methylpyrrolidone (NM)
P), ethylene glycol (EG), triethylene glycol (TEG), and other entrainers are supplied to the extruder, the entrainers are first removed in vacuum, and then the molten polyphenylene sulfide (PPS) resin is used as residual oxygen content of 0. It is a polyphenylene sulfide (PPS) resin obtained by melt-extruding to 1% or less.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好ましい実施の
形態を説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of the present invention will be described below.

【0009】本発明でいうポリフェニレンスルフィド
(PPS)樹脂とは、ポリ−パラ(P)−フェニレンス
ルフィドを70モル%以上含む樹脂であり、それ未満の
組成物では耐熱性、寸法安定性、機械特性などの諸特性
が劣ったものしか得られないためである。もちろん、ポ
リーメタ(m)−フェニレンスルフィドポリマーや、ア
リール基、ビフェニル基、ターフェニル基、ビニレン
基、カーボネート基などを有したの他のモノマーを少
量、例えば30モル%未満の範囲で任意の形態で共重合
・混合させても良い。
The polyphenylene sulfide (PPS) resin referred to in the present invention is a resin containing 70 mol% or more of poly-para (P) -phenylene sulfide, and a composition of less than that has heat resistance, dimensional stability and mechanical properties. This is because only those with inferior characteristics such as Of course, a small amount of poly-meta (m) -phenylene sulfide polymer or other monomer having an aryl group, a biphenyl group, a terphenyl group, a vinylene group, a carbonate group, etc., for example, in an amount of less than 30 mol% in any form It may be copolymerized and mixed.

【0010】PPS樹脂の分子は、直鎖・線状の分子量
5万以上の高分子であるのが好ましいが、必ずしもこれ
にこだわる必要はなく、分岐鎖を有した高分子でも、一
部架橋構造を有したものであっても良い。PPS樹脂の
製造方法としてはUSP3354129号明細書などが
参考になる。なお、PPS樹脂は、単独で用いてもよい
し、あるいはポリマーアロイとしてもよい。アロイ用ポ
リマーとしては、ポリエステル、液晶ポリエステル、ポ
リアミド、ポリオレフィン、ポリイミド、ポリアミドイ
ミド、ポリエーテルイミド、ポリアリレート、ポリエー
テルイミド、変性ポリフェニレンスルフィド、ポリエー
テルエーテルケトン、ポリエーテルサルホン、ポリサル
ホンなど使用することができるが、これらに限定されな
い。また該樹脂との混合割合は、0.1〜30重量%程
度が好ましい。
The molecule of the PPS resin is preferably a linear or linear polymer having a molecular weight of 50,000 or more, but it is not always necessary to be particular about this, and even a polymer having a branched chain has a partially crosslinked structure. May be included. As a method for producing a PPS resin, US Pat. No. 3,354,129 may be referred to. The PPS resin may be used alone or as a polymer alloy. As the alloy polymer, use polyester, liquid crystal polyester, polyamide, polyolefin, polyimide, polyamideimide, polyetherimide, polyarylate, polyetherimide, modified polyphenylene sulfide, polyetheretherketone, polyethersulfone, polysulfone, etc. However, the present invention is not limited to these. The mixing ratio with the resin is preferably about 0.1 to 30% by weight.

【0011】このようにして重合された直後のPPS樹
脂中に含まれる低分子量オリゴマーは多く残存するため
に、ジフェニルエーテル、NMP、温水などの溶媒で洗
浄することによりかなりの成分は除去できるが、沸騰キ
シレンで36時間の抽出でオリゴマー量としては1.5
重量%程度ぐらい、さらに250℃に加熱したときの揮
発成分は1重量%程度以上と不純物を非常に多く含んで
いる。
Since a large amount of the low molecular weight oligomer contained in the PPS resin immediately after being polymerized in this way remains, considerable components can be removed by washing with a solvent such as diphenyl ether, NMP and warm water, but boiling After 36 hours of extraction with xylene, the amount of oligomer is 1.5.
The volatile component contained about 1% by weight or more when it was heated to about 250% by weight and contained a large amount of impurities.

【0012】そこで、PPS樹脂を加熱、加圧、真空、
成型などをして各種用途に用いるときには、それぞれの
工程で不純物が飛散して各工程を汚染することなく、ま
た得られたPPSシートにもゲル化物や着色物、異物な
ども含有されていないような高品位のPPSシートを得
るには、250℃に加熱したときの揮発成分が0.1重
量%以下、好ましくは0.02重量%以下であるような
精製されたポリフェニレンスルフィド(PPS)樹脂を
用いることが必要である。このような不純物は含有しな
いこと、すなわち、0重量%であることが好ましいが、
現実の精製工程では上記範囲が不純物による弊害と、精
製の強化による生産性の悪化などから考えて実用的な範
囲となる。
Then, the PPS resin is heated, pressurized, vacuumed,
When molded and used for various purposes, impurities do not scatter in each process and contaminate each process, and the obtained PPS sheet does not contain gelled substances, colored substances, foreign substances, etc. In order to obtain a high quality PPS sheet, a purified polyphenylene sulfide (PPS) resin having a volatile component of 0.1% by weight or less, preferably 0.02% by weight or less when heated to 250 ° C. is used. It is necessary to use. It is preferable that such impurities are not contained, that is, 0% by weight,
In the actual refining process, the above range is a practical range considering the harmful effects of impurities and the deterioration of productivity due to the strengthening of refining.

【0013】このような不純物をほとんど含有しないP
PS樹脂を得るには、まずPPS樹脂粉末を、水、N−
メチルピロリドン(NMP)、エチレングリコール(E
G)、トリエチレングリコール(TEG)などで代表さ
れるPPS低分子オリゴマーを溶かす溶剤から選ばれた
一種または2種以上の混合溶剤などで通常のバッチ洗浄
するのである。その後、該原料を乾燥、あるいはそのま
ま乾燥せずに、上記PPS低分子オリゴマーの溶剤であ
るエントレーナーとPPS樹脂パウダーとを二軸ベント
のような押出機に、同時に、あるいは別々に供給し、P
PS樹脂を部分溶融、あるいは完全溶融させた後、まず
エントレーナーをベントポートから除去し、続いて、ポ
リフェニレンスルフィド(PPS)樹脂を完全に溶融さ
せた後に溶融押出するのである。
P containing almost no such impurities
In order to obtain PS resin, first, PPS resin powder is mixed with water and N-
Methylpyrrolidone (NMP), ethylene glycol (E
G), triethylene glycol (TEG) and other typical solvents for dissolving PPS low molecular weight oligomers, or a mixed solvent of two or more selected from ordinary solvents. Then, the raw material is not dried or is not dried as it is, and the entrainer which is the solvent of the PPS low molecular weight oligomer and the PPS resin powder are fed to an extruder such as a twin-screw vent simultaneously or separately.
After partially or completely melting the PS resin, the entrainer is first removed from the vent port, and then the polyphenylene sulfide (PPS) resin is completely melted and then melt extruded.

【0014】もちろん、一段のベント押出でも良いが、
二台以上直列に押出機を連結したタンデム・ベント押出
機の方がより除去効果は高くて好ましい。エントレーナ
ーとPPS樹脂との混合割合は、PPS樹脂100重量
部に対して、エントレーナーを5〜100重量部程度の
範囲、好ましくは7〜50重量%であるのが実用的であ
る。エントレーナーの量は、多いほど、不純物の抽出速
度・量は速く・多くなるが、押出生産性に劣るようにな
るので、重合直後の原料には上記した水やEGなどの溶
剤で洗浄したままでそれらを乾燥しないままの原料を使
用する方が効率的になる場合がある。水の場合、原料に
含水率として20〜50重量%程度の水を含んだ原料を
用いると、さらなる不純物の効率的な除去となりうる場
合が多い。エントレーナーを押出機に注入混合する場所
は、PPS原料を供給するホッパー部でPPS樹脂とエ
ントレーナーとの混合原料にした状態で供給しても、あ
るいは、PPS樹脂を押出機ホッパーから供給した後に
PPS樹脂がまだ未溶融、あるいは完全に溶融した部分
の押出機シリンダーの任意の位置で供給しても良い。た
だし、エントレーナーに水を用いた場合、沸点が100
℃と低いので、水を供給した時点でその水が蒸発してシ
リンダーの供給部側に逆流することがあるので、そのよ
うな場合はポッパー下部までの任意の位置でその蒸発し
た水を除去するベントポートを設けて除去しても良い。
実用的には、沸点の高いエチレングリコール(EG)
や、トリエチレングリコール(TEG)を用いると逆流
がなく、供給部より先端のベントポートから除去できて
好ましい。
Of course, a single-stage vent extrusion may be used,
A tandem / vent extruder in which two or more extruders are connected in series is preferable because it has a higher removal effect. It is practical that the mixing ratio of the entrainer and the PPS resin is in the range of about 5 to 100 parts by weight, preferably 7 to 50% by weight, based on 100 parts by weight of the PPS resin. As the amount of entrainer increases, the extraction rate / amount of impurities will increase / increased, but the extrusion productivity will be inferior.Therefore, the raw material immediately after polymerization should be washed with the above-mentioned solvent such as water or EG. In some cases, it may be more efficient to use raw materials without drying them. In the case of water, if a raw material containing water having a water content of about 20 to 50% by weight is used, it is possible in many cases to further remove impurities efficiently. The place where the entrainer is injected and mixed into the extruder may be supplied as a mixed raw material of the PPS resin and the entrainer at the hopper portion for supplying the PPS raw material, or after the PPS resin is fed from the extruder hopper. The PPS resin may be supplied at any position in the extruder cylinder in a portion where the PPS resin is not yet melted or completely melted. However, when water is used for the entrainer, the boiling point is 100.
Since the temperature is as low as ℃, when the water is supplied, it may evaporate and flow back to the supply side of the cylinder. In such a case, remove the evaporated water at any position up to the bottom of the popper. A vent port may be provided and removed.
Practically, ethylene glycol (EG) with a high boiling point
Alternatively, it is preferable to use triethylene glycol (TEG) because there is no backflow and the triethylene glycol (TEG) can be removed from the vent port at the tip of the supply section.

【0015】このようにPPS樹脂とエントレーナーと
が混合した状態でPPS樹脂を280℃から320℃に
加熱して完全に溶融させ、圧力が立たないようにしたベ
ントポートから強制真空に引き、ここからエントレーナ
ーを除去するのである。もちろん、エントレーナー中に
はPPSオリゴマーや反応物、揮発成分、溶剤のNMP
などが含有されているので、真空トラップを設ける必要
がある。このように、PPS樹脂の溶融状態でエントレ
ーナーを除去するので、室温〜100℃程度の低温での
抽出に比べて、効率的にPPSの不純物を除去できるの
である。真空度としては、5トール以下、好ましくは1
トール以下、さらに好ましくは0.5トール以下にする
のがよい。
As described above, the PPS resin and the entrainer are mixed with each other, and the PPS resin is heated from 280 ° C. to 320 ° C. to be completely melted, and a forced vacuum is drawn from a vent port where pressure is prevented from rising. Remove the entrainer from. Of course, in the entrainer, PPS oligomer, reactant, volatile component, NMP of solvent
Etc., it is necessary to provide a vacuum trap. Since the entrainer is removed in the molten state of the PPS resin as described above, the impurities of PPS can be removed more efficiently than the extraction at a low temperature of about room temperature to 100 ° C. The degree of vacuum is 5 torr or less, preferably 1
It is preferable that the pressure is not more than torr, more preferably not more than 0.5 torr.

【0016】なお、溶融押出するときに溶融PPSと接
する雰囲気としては、残存酸素量として0.1体積%以
下、好ましくは0.01体積%以下にして溶融押出する
事が大切である。これには、ホッパー部を窒素ガスをオ
ーバーフローさせる方法や、真空ホッパーにする必要が
ある。これは溶融時に酸素が存在するとPPS樹脂が架
橋反応や酸化反応を起こして樹脂が不融化したり、着色
したり、さらには二硫化水素や二酸化硫黄などの金属を
腐食させるガスを発生させたりするので好ましくないた
めである。
It is important that the atmosphere in contact with the molten PPS during the melt extrusion is such that the residual oxygen content is 0.1 vol% or less, preferably 0.01 vol% or less. For this purpose, it is necessary to make the hopper part overflow with nitrogen gas or to use a vacuum hopper. This is because when oxygen is present during melting, the PPS resin undergoes a cross-linking reaction or an oxidation reaction to make the resin infusible or colored, and also generates a gas that corrodes metals such as hydrogen disulfide and sulfur dioxide. This is because it is not preferable.

【0017】以下に、本発明にかかるPPS樹脂の製造
方法について以下に具体的に述べる。
The method for producing the PPS resin according to the present invention will be specifically described below.

【0018】PPS樹脂自体は従来から知られた方法等
により製造したものを用いることができる。例えば、硫
化ナトリウムとp−ジクロロベンゼンをN−メチル−2
−ピロリドン(NMP)などのアミド系極性溶媒中で高
温高圧化で反応させる。必要によってはトリハロベンゼ
ンなどの共重合成分を含ませることもできる。重合度調
整剤として苛性カリ、カルボン酸アルカリ金属塩などを
添加し230〜280℃で重合反応させる。重合後にポ
リマーを冷却し、ポリマーを水スラリーとしてフィルタ
ーで濾過後、粒状ポリマーを得る。これを酢酸塩などの
水溶液中で30〜100℃、10〜60分攪拌処理し、
イオン交換水にて30〜80℃で数回洗浄・乾燥して含
水率35%のPPS粉末を得る。この粉末ポリマーを酸
素分圧10トール以下、好ましくは5トール以下でNM
Pにて洗浄後、30〜80℃のイオン交換水で数回洗浄
し、5トール以下の減圧下で乾燥する。かくして得られ
たポリマーは実質的に線状のPPSポリマーであり、し
かも、該PPS樹脂の溶融結晶化温度Tmcは160〜
190℃の範囲にある。該樹脂には、必要に応じて、他
の高分子化合物や酸化珪素、酸化マグネシウム、炭酸カ
ルシウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、架橋ポリエ
ステル、架橋ポリスチレン、マイカ、タルク、カオリン
などの無機、有機化合物や熱分解防止剤、熱安定剤、酸
化防止剤など高分子化合物添加剤として各種の添加剤を
添加含有させてもよい。
As the PPS resin itself, one produced by a conventionally known method can be used. For example, sodium sulfide and p-dichlorobenzene can be replaced with N-methyl-2.
-Reacting at high temperature and pressure in an amide-based polar solvent such as pyrrolidone (NMP). If necessary, a copolymerization component such as trihalobenzene can be included. Caustic potash, carboxylic acid alkali metal salt and the like are added as a polymerization degree adjustor and a polymerization reaction is carried out at 230 to 280 ° C. After the polymerization, the polymer is cooled, and the polymer is made into an aqueous slurry and filtered with a filter to obtain a granular polymer. This is stirred in an aqueous solution of acetate or the like at 30 to 100 ° C. for 10 to 60 minutes,
It is washed with ion-exchanged water at 30 to 80 ° C several times and dried to obtain a PPS powder having a water content of 35%. The powdered polymer is NM at an oxygen partial pressure of 10 Torr or less, preferably 5 Torr or less.
After washing with P, it is washed several times with ion-exchanged water at 30 to 80 ° C., and dried under reduced pressure of 5 Torr or less. The polymer thus obtained is a substantially linear PPS polymer, and the melt crystallization temperature Tmc of the PPS resin is 160-160.
It is in the range of 190 ° C. The resin may contain, if necessary, other polymer compounds or inorganic or organic compounds such as silicon oxide, magnesium oxide, calcium carbonate, titanium oxide, aluminum oxide, crosslinked polyester, crosslinked polystyrene, mica, talc, kaolin and the like. Various additives may be added as a polymer compound additive such as a decomposition inhibitor, a heat stabilizer and an antioxidant.

【0019】かくして得られたPPS原料100重量部
に対して、エントレーナーであるエチレングリコール3
0重量部とを混合して窒素気流で酸素が実質上存在しな
い状態で二軸ベント押出し機のホッパーに供給して、P
PS樹脂を300℃で溶融させた後に、二軸ベント押出
機のベントポートから1トール程度に減圧してエントレ
ーナーEGを除去する。このとき、PPSオリゴマーや
不純物がエントレーナー中に混ざって除去される。この
後、溶融PPS樹脂を繊維状に押出し、該ガットを水中
にて切断して本発明の不純物含有が、250℃に加熱し
たときの揮発成分が0.1重量%以下と少ないポリフェ
ニレンスルフィド(PPS)樹脂を得ることができる。
Ethylene glycol 3 as an entrainer was added to 100 parts by weight of the PPS raw material thus obtained.
0 parts by weight are mixed and fed to a hopper of a twin-screw vent extruder in a nitrogen stream in a state where oxygen is substantially absent, and P
After melting the PS resin at 300 ° C., the entrainer EG is removed by reducing the pressure to about 1 Torr from the vent port of the twin-screw vent extruder. At this time, the PPS oligomer and impurities are mixed and removed in the entrainer. Then, the molten PPS resin was extruded into a fibrous form, the gut was cut in water, and the content of impurities of the present invention was such that polyphenylene sulfide (PPS) had a small volatile component of 0.1% by weight or less when heated to 250 ° C. ) Resin can be obtained.

【0020】さらに好ましくは、PPS原料を1トール
以下の真空状態で脱気・乾燥してさらに不純物含有量の
少ない原料とした後に、押出機に原料を供給し溶融させ
る。続いて溶融体中の異物を除去するために、溶融樹脂
を適宜フィルター、例えば、焼結金属、多孔性セラミッ
ク、サンド、金網等で濾過しながら押出しする。その
後、必要ならギアーポンプで計量した後に口金から吐出
させ、冷却されたドラム上に従来から知られている密着
手段である静電印加法、エアーチャンバー法、エアーナ
イフ法、プレスロール法などでドラムなどの冷却媒体に
密着冷却固化させて急冷し、未配向非晶質のフィルムを
得る。該フィルムを加熱されたロール上に接触させて9
0〜130℃に昇温させ、長手方向に2.5〜4倍延伸
し、いったん冷却した後に、テンタークリップに該フィ
ルムの端部を噛ませて幅方向に100〜160℃で2〜
4倍延伸し、続いて200〜280℃で10〜100秒
程度の熱処理をして、二軸配向PPSフィルムを得るの
である。もちろん、延伸方式は限定されず、逐次二時延
伸でなくても同時二軸延伸方式を用いることも出来、こ
のときのフィルム把持クリップの駆動方式にはスクリュ
ー方式、パンタグラフ方式、リニアモーター駆動方式な
どを挙げることができるが、リニアモーター駆動方式が
延伸制御を行いやすい点から好ましい。これらの製造方
法については特公昭63−12772号公報などに記載
されている通りである。
More preferably, the PPS raw material is deaerated and dried in a vacuum state of 1 Torr or less to obtain a raw material having a smaller impurity content, and then the raw material is supplied to an extruder and melted. Subsequently, in order to remove foreign matters in the melt, the molten resin is appropriately extruded while being filtered with a filter, for example, sintered metal, porous ceramics, sand, wire mesh or the like. After that, if necessary, weigh it with a gear pump and then discharge it from the die, and apply it to the cooled drum by electrostatically applying method, air chamber method, air knife method, press roll method etc. which are conventionally known adhesion means. Then, it is brought into close contact with the cooling medium, solidified by cooling, and rapidly cooled to obtain an unoriented amorphous film. Contact the film on a heated roll for 9
The temperature is raised to 0 to 130 ° C., the film is stretched 2.5 to 4 times in the longitudinal direction, and once cooled, the end portion of the film is bitten by a tenter clip and the width direction is set to 100 to 160 ° C.
It is stretched 4 times and then heat-treated at 200 to 280 ° C. for about 10 to 100 seconds to obtain a biaxially oriented PPS film. Of course, the stretching method is not limited, and the simultaneous biaxial stretching method can be used instead of the sequential two-hour stretching method. The driving method of the film gripping clip at this time is a screw method, a pantograph method, a linear motor driving method, etc. The linear motor drive method is preferable because it facilitates stretching control. The manufacturing method of these is as described in JP-B-63-12772.

【0021】このようにして得られた熱変形温度が90
℃程度の二軸配向フィルムを酸素雰囲気下で該PPSフ
ィルムの融点近傍の250〜350℃の温度で一挙に、
あるいは段階的に昇温させて、上記温度範囲で1分〜1
0時間程度の熱処理することにより熱変形開始温度が2
00℃以上のポリフェニレンスルフィド(PPS)フィ
ルムも得られる。
The heat distortion temperature thus obtained is 90
The biaxially oriented film at about 0 ° C. at a temperature of 250 to 350 ° C. near the melting point of the PPS film in an oxygen atmosphere,
Alternatively, the temperature is raised stepwise, and the temperature range is from 1 minute to 1 minute.
By heat treatment for about 0 hours, the thermal deformation starting temperature becomes 2
A polyphenylene sulfide (PPS) film having a temperature of 00 ° C. or higher is also obtained.

【0022】このようにして得られた二軸配向PPSフ
ィルムは、tanδが小さく、高周波でのtanδ依存
性が小さく、電気特性に優れているので高周波用コンデ
ンサー用途などに有効に用いられる。また、熱膨張係数
α、湿度膨張係数βともに小さく、耐ハンダ性にも優れ
ているために、IC基盤べースフィルムなどの耐熱性を
必要とする用途に用いることができる。
The biaxially oriented PPS film thus obtained has a small tan δ, has a small tan δ dependency at high frequencies, and has excellent electrical characteristics, and is therefore effectively used for high frequency capacitor applications and the like. Further, since both the thermal expansion coefficient α and the humidity expansion coefficient β are small and the soldering resistance is excellent, it can be used for applications requiring heat resistance such as an IC substrate base film.

【0023】[0023]

【物性の測定法】次に本発明で使用した測定法について
以下に述べる。 1.厚みムラ(%):アンリツ製フィルムシックネステ
スタKG601Aおよび電子マイクロメーターK306
Cを用い、幅30ミリ、長さ40mにサンプリングした
フィルムを連続的に厚み測定する。厚み最大値TMAX
(μm)、厚み最小値TMIN(μm)から変動幅Rを
R=TMAX−TMINで求め、平均厚みTAVE(μ
m)から厚みムラ(%)=R/TAVE×100として
求めた。 2.表面粗さ(μm):表面最大粗さRyをJIS B
0601に従い、室温にて測定長2ミリ、カットオフ
0.25ミリで測定した。測定装置は、(株)小坂研究所
製の三次元表面粗さ計を用いた。 3.機械特性:フィルムの引張強度、伸度は、JIS
K7127に規定された方法により、弾性率(ヤング
率)はJIS Z1702に規定された方法により、イ
ンストロンタイプの引張試験機を用いて25℃、65%
RH雰囲気で測定した。 4.250℃に加熱したときの揮発成分量:秤量瓶を洗
剤で洗浄後、メタノールで置換洗浄後、100℃のオー
ブンで3時間放置し、重量W0を計量後、デシケータで
保管し、該秤量瓶にPPS原料として重量W2だけ入れ
て、250℃のオーブンで1時間加熱後、デシケータで
室温まで放置冷却し、再度計量W1して加熱減量を測定
する。
[Measurement Method of Physical Properties] Next, the measurement method used in the present invention will be described below. 1. Thickness unevenness (%): Anritsu film thickness tester KG601A and electronic micrometer K306
Using C, the thickness of a film sampled in a width of 30 mm and a length of 40 m is continuously measured. Maximum thickness TMAX
(Μm) and the minimum thickness TMIN (μm), the fluctuation range R is calculated by R = TMAX-TMIN, and the average thickness TAVE (μ
The thickness unevenness (%) = R / TAVE × 100 was determined from m). 2. Surface roughness (μm): Maximum surface roughness Ry is defined by JIS B
According to 0601, measurement was performed at room temperature with a measurement length of 2 mm and a cutoff of 0.25 mm. As the measuring device, a three-dimensional surface roughness meter manufactured by Kosaka Laboratory Ltd. was used. 3. Mechanical properties: The tensile strength and elongation of the film are JIS
The elastic modulus (Young's modulus) is measured according to the method specified in K7127 and is measured according to JIS Z1702 using an Instron type tensile tester at 25 ° C. and 65%.
It was measured in an RH atmosphere. 4. Amount of volatile components when heated to 250 ° C .: Weighing bottle was washed with a detergent, replaced with methanol and washed, then left in an oven at 100 ° C. for 3 hours, weighed W0, stored in a desiccator, and weighed A PPS raw material of weight W2 is put in a bottle, heated in an oven at 250 ° C. for 1 hour, left to cool to room temperature in a desiccator, and weighed W1 again to measure the heating loss.

【0024】加熱減量=(W2+W0−W1)/(W
2)×100で算出する。 実施例1 硫化ナトリウムとp−ジクロロベンゼンをN−メチル−
2−ピロリドン(NMP)溶媒中で高温高圧化で反応さ
せる。重合度調整剤として苛性カリを添加し280℃で
重合反応させる。重合後にポリマーを冷却し、ポリマー
を水スラリーとしてフィルターで濾過後、粒状ポリマー
を得る。これを酢酸塩の80℃水溶液中で60分間攪拌
処理し、イオン交換水にて80℃で5回洗浄・乾燥を繰
り返してPPS粉末を得る。
Heat loss = (W2 + W0-W1) / (W
2) Calculate with 100. Example 1 Sodium sulfide and p-dichlorobenzene were mixed with N-methyl-
The reaction is carried out in a 2-pyrrolidone (NMP) solvent at high temperature and high pressure. Caustic potash is added as a degree-of-polymerization regulator, and a polymerization reaction is carried out at 280 ° C. After the polymerization, the polymer is cooled, and the polymer is made into an aqueous slurry and filtered with a filter to obtain a granular polymer. This is stirred for 60 minutes in an 80 ° C. aqueous solution of acetate, and washed and dried 5 times at 80 ° C. with ion-exchanged water to obtain PPS powder.

【0025】この粉末ポリマーを酸素分圧1トール以下
でNMP中で洗浄後、80℃のイオン交換水で5回洗浄
し、1トール以下の減圧下で乾燥する。かくして得られ
たポリマーは実質的に線状のPPSポリマーであり、2
50℃に加熱したときの揮発成分が0.4重量%と多く
の揮発成分を含んでおり、溶融結晶化温度Tmcは16
5℃であった。
The powdered polymer is washed in NMP at an oxygen partial pressure of 1 torr or less, washed with ion-exchanged water at 80 ° C. five times, and dried under reduced pressure of 1 torr or less. The polymer thus obtained is a substantially linear PPS polymer, 2
The volatile component when heated to 50 ° C. contains a large amount of volatile component of 0.4% by weight, and the melt crystallization temperature Tmc is 16
It was 5 ° C.

【0026】かくして得られたPPS原料100重量部
に対して、エントレーナーであるエチレングリコール3
0重量部と、さらに添加剤として粒径0.6μmの炭酸
カルシウム0.05重量%と熱安定剤、酸化防止剤など
の添加剤を添加して窒素気流で酸素が実質上ない、酸素
分圧1トール以下の状態で二軸押出し機ホッパーに供給
して、PPS樹脂を300℃で溶融させた後に、該押出
機のベントポートから1トール程度に減圧してエントレ
ーナーEGを除去する。このとき、PPSオリゴマーや
不純物がエントレーナー中に混ざって除去される。この
後、溶融PPS樹脂を繊維状に押出し、該ガットを水中
にて切断して本発明の不純物含有が、250℃に加熱し
たときの揮発成分が0.06重量%と少ないポリフェニレ
ンスルフィド(PPS)ペレットを得る。
Ethylene glycol 3 as an entrainer was added to 100 parts by weight of the PPS raw material thus obtained.
0 parts by weight, 0.05% by weight of calcium carbonate having a particle size of 0.6 μm as an additive, and additives such as a heat stabilizer and an antioxidant are added so that there is substantially no oxygen in the nitrogen stream, and the oxygen partial pressure is After supplying the twin-screw extruder hopper in a state of 1 Torr or less to melt the PPS resin at 300 ° C., the entrainer EG is removed by reducing the pressure to about 1 Torr from the vent port of the extruder. At this time, the PPS oligomer and impurities are mixed and removed in the entrainer. Thereafter, the molten PPS resin was extruded into a fibrous form, the gut was cut in water, and the content of impurities of the present invention was such that polyphenylene sulfide (PPS) had a low volatile content of 0.06% by weight when heated to 250 ° C. Get pellets.

【0027】さらに、PPSペレットを1トール以下の
真空状態で脱気・乾燥してさらに不純物含有量が0.0
1重量%と少ない原料とした後に、押出機に原料を供給
し溶融させる。溶融体中に10μ以上の異物をカットす
る濾過箱を通過させて、リップ幅1200mm、リップ
間隙1.5mmのカラス口タイプの口金から傾斜させな
がら溶融シートを押出した。このようにして押出された
溶融フィルムに静電荷を印加させて、表面温度25℃に
保たれ、しかも該ドラム上に飽和水蒸気を吹き付けて、
水滴膜(厚さ0.1μm程度)を形成させたキャスティ
ングドラム(直径1500mm)に密着冷却固化させ
た。
Further, the PPS pellets were degassed and dried under a vacuum condition of 1 Torr or less to further reduce the impurity content to 0.0.
After making the raw material as small as 1% by weight, the raw material is supplied to an extruder and melted. The molten sheet was extruded through a filter box that cuts foreign matter of 10 μm or more into the melt and inclined from a crow mouth type die having a lip width of 1200 mm and a lip gap of 1.5 mm. By applying an electrostatic charge to the molten film thus extruded, the surface temperature is kept at 25 ° C., and saturated steam is sprayed onto the drum,
The film was adhered to a casting drum (1,500 mm in diameter) on which a water droplet film (thickness: about 0.1 μm) was formed, and then cooled and solidified.

【0028】このようにして得られたキャストフィルム
は、揮発成分が0.001重量%未満であり、実質上揮
発成分を含んでおらず、非晶、無配向のフィルムであっ
た。該フィルムを加熱ロール群からなる長手方向延伸機
に供給し、フィルム温度100℃で3.6倍延伸し、続
いてテンターを用いて幅方向に100℃で3.5倍延伸
し、さらに270℃で15秒間熱処理をして、端部エッ
ジカットした後に厚さ2μmの二軸配向フィルムを得
た。48時間の製膜工程中にフィルム破れや口金スジの
発生は皆無であり、また着色やゲル化物も存在せず、表
面・内部とも欠点の無いフィルムであり、長手方向の厚
みムラも5%と良好であり、特にコンデンサー用途に相
応しいフィルムであった。 比較例1 実施例1で重合したPPS粉体(250℃での揮発成分
0.4重量%含有)を二軸ベント押出機に供給する代わ
りに、一軸押出機に供給する以外は実施例1と全く同様
にしてして製膜した。
The cast film thus obtained had an amount of volatile components of less than 0.001% by weight, contained substantially no volatile components, and was an amorphous, non-oriented film. The film was supplied to a longitudinal stretching machine composed of a heating roll group, stretched 3.6 times at a film temperature of 100 ° C., subsequently stretched 3.5 times at 100 ° C. in the width direction using a tenter, and further 270 ° C. Was heat-treated for 15 seconds to cut the edges at the edges, to obtain a biaxially oriented film having a thickness of 2 μm. There is no film breakage or die streak formation during the 48-hour film forming process, there is no coloring or gelation, there is no defect on the surface or inside, and the thickness variation in the longitudinal direction is 5%. The film was good, and was particularly suitable for use in capacitors. Comparative Example 1 The same as Example 1 except that the PPS powder polymerized in Example 1 (containing 0.4% by weight of volatile components at 250 ° C.) was fed to a single-screw extruder instead of being fed to a twin-screw extruder. The film was formed in exactly the same manner.

【0029】なお、一軸押出機ではエントレーナーを供
給したり、除去したりすることはできないので、得られ
たペレット中の250℃での揮発成分は0.43重量%
と多くの揮発成分を含んでいた。真空乾燥後でも揮発成
分は0.35重量%含んでいた。このために、製膜中に
口金スジの発生がひどく、4時間間隔で口金掃除をしな
くてはならないばかりか、延伸中にフィルム破れが多発
し、生産性の悪いものであった。得られた品質も、口金
スジ、着色、異物などの表面・内部欠点があり、厚みム
ラも長手方向で18%と大きなものであった。フィルム
を250℃に加熱すると、揮発成分としては0.18重
量%も含まれていた。
Since the entrainer cannot be supplied or removed by the single-screw extruder, the volatile component at 250 ° C. in the obtained pellets is 0.43% by weight.
And contained many volatile components. Even after vacuum drying, the content of volatile components was 0.35% by weight. For this reason, die streaks are severely generated during film formation, and the die must be cleaned at intervals of 4 hours, and the film is frequently broken during stretching, resulting in poor productivity. The obtained quality also had surface and internal defects such as die streaks, coloring, and foreign matter, and the thickness unevenness was as large as 18% in the longitudinal direction. When the film was heated to 250 ° C., it contained 0.18% by weight as a volatile component.

【0030】[0030]

【発明の効果】250℃に加熱したときの揮発成分が
0.1重量%以下と少ないPPS原料を用いることによ
り、製膜・加熱・真空・加圧・成型などの原料として利
用した時、生産性良く、しかも品質の良好なシート・フ
ィルムが得ることができる。この様なフィルムは電気絶
縁・電気回路基板用途などの工業材料として好ましく使
用することができる。さらにこのようにして得られたフ
ィルムは、表面平滑性、厚み均質性および表面内部無欠
点のシートとなり、各種用途に好ましく用いることがで
きる。
EFFECTS OF THE INVENTION By using a PPS raw material having a low volatile component of 0.1% by weight or less when heated to 250 ° C., it can be produced when used as a raw material for film formation, heating, vacuum, pressurization and molding. It is possible to obtain a sheet / film having good properties and good quality. Such a film can be preferably used as an industrial material for electrical insulation and electric circuit board applications. Further, the film thus obtained becomes a sheet having surface smoothness, thickness homogeneity, and defect-free surface inside, and can be preferably used for various applications.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B29L 7:00 B29L 7:00 C08L 81:02 C08L 81:02 Fターム(参考) 4F071 AA62 AC05 AC06 AC19 BB06 BB07 BC01 4F207 AG01 AL07 KA01 KA17 KK23 KK66 KL41 KL94 KW41 4F210 AA34 AG01 QC06 QG01 QG18 4J030 BA03 BD22 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) B29L 7:00 B29L 7:00 C08L 81:02 C08L 81:02 F term (reference) 4F071 AA62 AC05 AC06 AC19 BB06 BB07 BC01 4F207 AG01 AL07 KA01 KA17 KK23 KK66 KL41 KL94 KW41 4F210 AA34 AG01 QC06 QG01 QG18 4J030 BA03 BD22

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】250℃に加熱したときの揮発成分が0.
1重量%以下であることを特徴とするポリフェニレンス
ルフィド樹脂。
1. The volatile component when heated to 250 ° C.
A polyphenylene sulfide resin, which is 1% by weight or less.
【請求項2】ポリフェニレンスルフィド樹脂とエントレ
ーナーとを押出機に供給し、エントレーナーを除去した
後にポリフェニレンスルフィド樹脂を溶融押出すことを
特徴とするポリフェニレンスルフィド樹脂の製造方法。
2. A method for producing a polyphenylene sulfide resin, which comprises supplying the polyphenylene sulfide resin and an entrainer to an extruder, removing the entrainer, and then melt-extruding the polyphenylene sulfide resin.
【請求項3】エントレナーが、水、N−メチルピロリド
ン、エチレングリコール、トリエチレングリコールで代
表されるポリフェニレンスルフィド低分子オリゴマーを
溶かす溶剤から選ばれた一種のまたは混合エントレーナ
ーであることを特徴とする請求項2記載のポリフェニレ
ンスルフィド樹脂の製造方法。
3. The entrainer is one or a mixed entrainer selected from a solvent capable of dissolving a low molecular weight polyphenylene sulfide oligomer represented by water, N-methylpyrrolidone, ethylene glycol and triethylene glycol. The method for producing the polyphenylene sulfide resin according to claim 2.
【請求項4】溶融押出するときに残存酸素量として0.
1%以下にして溶融押出することを特徴とする請求項2
または3記載のポリフェニレンスルフィド樹脂の製造方
法。
4. A residual oxygen content of 0.
3. Melt extrusion is performed at 1% or less, and the melt extrusion is performed.
Alternatively, the method for producing the polyphenylene sulfide resin according to 3 above.
【請求項5】請求項1記載のポリフェニレンスルフィド
樹脂が用いられて製造されたポリフェニレンスルフィド
シート。
5. A polyphenylene sulfide sheet produced by using the polyphenylene sulfide resin according to claim 1.
【請求項6】ポリフェニレンスルフィドシートが、ポリ
フェニレンスルフィドフィルムであることを特徴とする
請求項5記載のポリフェニレンスルフィドシート。
6. The polyphenylene sulfide sheet according to claim 5, wherein the polyphenylene sulfide sheet is a polyphenylene sulfide film.
【請求項7】長手方向および/または幅方向に延伸され
ている請求項6記載のポリフェニレンスルフィドフィル
ム。
7. The polyphenylene sulfide film according to claim 6, which is stretched in the longitudinal direction and / or the width direction.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117343327A (en) * 2023-11-09 2024-01-05 浙江新和成特种材料有限公司 Low-volatile crosslinked polyphenylene sulfide and preparation method thereof

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