JP2009138080A - 熱処理ポリ−p−フェニレンスルフィドフィルムの製造方法 - Google Patents
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Abstract
高い平面性を有するのみならず、特に優れた寸法安定性を示す熱処理ポリ−p−フェニレンスルフィドフィルムを製造可能な製造方法、及びこの製造方法によって得ることのできる、平面性及び寸法安定性が高い熱処理ポリ−p−フェニレンスルフィドフィルムを提供する。
【解決手段】
二軸延伸されたポリ−p−フェニレンスルフィドフィルムを加熱する加熱工程を含む、熱処理ポリ−p−フェニレンスルフィドフィルムの製造方法であって、前記加熱工程において、前記加熱を160℃超290℃未満の範囲から選ばれる所定温度で行い、前記二軸延伸されたポリ−p−フェニレンスルフィドフィルムの当該所定温度における収縮応力よりも小さい引張応力を、前記二軸延伸されたポリ−p−フェニレンスルフィドフィルムに対し一方向に付加する製造方法、及び、該製造方法により得ることのできる熱処理ポリ−p−フェニレンスルフィドフィルム。
【選択図】なし
Description
二軸延伸されたPPSフィルム(二軸延伸PPSフィルム)は優れた電気特性や機械的特性を有し、耐熱性に優れ、吸水率が低く、耐薬品性が高いという特性を有している。しかしながら、熱収縮による寸法変化を生じるため、例えば回路基板に使用された場合に熱が加わると回路のずれが生じやすいという問題があった。また、各種フレキシブル基板の製造時にスペーサーとして使用された場合には二軸延伸PPSフィルムの収縮により、基板の変形を生じさせやすいという問題があった。ここで、寸法安定性とは、温度などの周囲の条件に変動が生じてもその寸法を保持する性能をいう。
例えば、1m幅・40μm厚の二軸延伸PPSフィルムを、乾燥炉中で20m/分の速度で移動させて加熱する場合には、二軸延伸PPSフィルムの乾燥炉中の滞在時間は15秒〜2分とするとよい。また、例えば、1m幅・25μm厚の二軸延伸PPSフィルムを、乾燥炉中で40m/分の速度で移動させて加熱する場合には、二軸延伸PPSフィルムの乾燥炉中の滞在時間を15秒〜1分とするよい。
二軸延伸PPSフィルムの材料であるPPSポリマーは、ポリマー組成物中の70モル%以上、好ましくは90モル%以上が下記構造式(1)で示される構成単位からなる重合体である。この成分が70モル%未満ではポリマーの結晶性、熱転移温度等が低くなり、PPSを主成分とするフィルムの特長である、耐熱性や機械的特性等を充分発揮することができない場合がある。
まず、PPSを主成分とする樹脂組成物を押出し機に供給し、ペレットの形態にする。本発明におけるPPSの溶融粘度は、310℃、せん断速度1200/秒の条件下で200ポイズ以上であることが好ましい。ここで、せん断速度とは、平行な板の間を粘性流体が通過する際の速度勾配として定義される値である。本発明において、この条件下におけるPPSの溶融粘度は200〜20,000ポイズの範囲であることが好ましく、300〜18,000ポイズの範囲であることがさらに好ましい。溶融粘度が200ポイズ未満では、フィルムの機械的特性、耐熱性に劣りPPSフィルムの特徴が発揮出来ない場合がある。また、溶融粘度が20,000ポイズ以上では、押出し機や瀘過装置などに高負荷がかかり問題となる場合がある。また、この過程でPPSを主成分とする樹脂組成物をペレットの形態にせず、押出し機の出口に直接成形用のダイを接続し、フィルム状にキャストすることも可能である。
ダイから吐出されたフィルムを、金属ドラム等の冷却体上に押し当て、冷却固化することにより未延伸フィルムが得られる。
290℃以上では、二軸延伸PPSフィルムの溶融が起きる場合がある。また収縮量が多く、収縮が不均一に起こるため、平面性が著しく低下する傾向がある。
PPS(株式会社クレハ製、フォートロンKPS−W312;310℃、せん断速度1200/秒における溶融粘度1580ポイズ)の粉末を用意した。PPS粉末100重量部に平均粒径0.7μmのCaCO3(日東粉化工業(株)製、商品名NITOREX#30PS)を0.3質量部とステアリン酸カルシウム0.2重量部とをブレンドし、ヘンシャルミキサーを用い、10分間混合し、PPSを主成分とする混合粉末を得た。この粉末を押出し機に供給し、310℃で溶融し、樹脂ペレットを得た。この樹脂ペレットを35mm径の押出し機を用いて300℃で溶融し、目開き40μmの焼結フィルタで濾過した。続いて、長さ270mm、間隙0.75mmの直線状リップを有するダイから押出し、表面を40℃に保った金属ドラム上にキャストして冷却させ、330μm厚の未延伸フィルムを得た。このフィルムを、ロール表面温度を約80℃に調節した金属ロールに接触させて予熱後、約90℃に調節した金属ロール上で延伸速度2500%/分で縦方向に3.5倍にロール間延伸を行った。
実施例1で示した方法で得た加熱工程前の二軸延伸PPSフィルムを220℃に加熱された乾燥炉に通して加熱工程を行ない、実施例2の熱処理PPSフィルムを得た。加熱時間は60秒であった。加熱を行う際、巻き取り機による巻き取りによって二軸延伸PPSフィルムが巻き取り方向に受ける引張応力は、1m幅・40μm厚の断面積を有するフィルム相当で0.1kgfであった。また横方向には特に力を与えずに加熱を行った。得られた熱処理PPSフィルムに顕著な色や平面性の変化は見られず、良好であった。この熱処理PPSフィルムを160℃で24時間保持した後の寸法変化率を、実施例1と同様な方法により算出した。
実施例1で示した方法で得た加熱工程前の二軸延伸PPSフィルムを235℃に加熱された乾燥炉に通して加熱工程を行ない、実施例3の熱処理PPSフィルムを得た。加熱時間は60秒であった。加熱を行う際、巻き取り機による巻き取りによって二軸延伸PPSフィルムが巻き取り方向に受ける引張応力は、1m幅・40μm厚の断面積を有するフィルム相当で0.1kgfであった。また横方向には特に力を与えずに加熱を行った。得られた熱処理PPSフィルムに顕著な色や平面性の変化は見られず、良好であった。この熱処理PPSフィルムを160℃で24時間保持した後の寸法変化率を、実施例1と同様な方法により算出した。
実施例1で示した方法で得た加熱工程前の二軸延伸PPSフィルムを240℃に加熱された乾燥炉に通して加熱工程を行ない、実施例4の熱処理PPSフィルムを得た。加熱時間は30秒であった。加熱を行う際、巻き取り機による巻き取りによって二軸延伸PPSフィルムが巻き取り方向に受ける引張応力は、1m幅・40μm厚の断面積を有するフィルム相当で3kgfであった。また横方向には特に力を与えずに加熱を行った。得られた熱処理PPSフィルムに顕著な色や平面性の変化は見られず、良好であった。この熱処理PPSフィルムを160℃で24時間保持した後の寸法変化率を、実施例1と同様な方法により算出した。
実施例1で示した方法で得た加熱工程前の二軸延伸PPSフィルムを260℃に加熱された乾燥炉に通して加熱工程を行ない、実施例5の熱処理PPSフィルムを得た。加熱時間は30秒であった。加熱を行う際、巻き取り機による巻き取りによって二軸延伸PPSフィルムが巻き取り方向に受ける引張応力は、1m幅・40μm厚の断面積を有するフィルム相当で3kgfであった。また横方向には特に力を与えずに加熱を行った。得られた熱処理PPSフィルムに顕著な色や平面性の変化は見られず、良好であった。この熱処理PPSフィルムを160℃で24時間保持した後の寸法変化率を、実施例1と同様な方法により算出した。
実施例1で示した方法で得た加熱工程前の二軸延伸PPSフィルムを200℃に加熱された乾燥炉に通して加熱工程を行ない、実施例6の熱処理PPSフィルムを得た。加熱時間は17秒であった。加熱を行う際、巻き取り機による巻き取りによって二軸延伸PPSフィルムが巻き取り方向に受ける引張応力は、1m幅・40μm厚の断面積を有するフィルム相当で0.1kgfであった。また横方向には特に力を与えずに加熱を行った。得られた熱処理PPSフィルムに顕著な色や平面性の変化は見られず、良好であった。この熱処理PPSフィルムを160℃で24時間保持した後の寸法変化率を、実施例1と同様な方法により算出した。
実施例1で示した方法で得た加熱工程前の二軸延伸PPSフィルムを200℃に加熱された乾燥炉に通して加熱工程を行ない、実施例7の熱処理PPSフィルムを得た。加熱時間は33秒であった。加熱を行う際、巻き取り機による巻き取りによって二軸延伸PPSフィルムが巻き取り方向に受ける引張応力は、1m幅・40μm厚の断面積を有するフィルム相当で0.1kgfであった。また横方向には特に力を与えずに加熱を行った。得られた熱処理PPSフィルムに顕著な色や平面性の変化は見られず、良好であった。この熱処理PPSフィルムを160℃で24時間保持した後の寸法変化率を、実施例1と同様な方法により算出した。
実施例1で示した方法で得た加熱工程前の二軸延伸PPSフィルムから3cm×30cmの短冊を縦方向および横方向に切り出し、比較例1のPPSフィルムとした。このフィルムを160℃で24時間保持した後の寸法変化率を、実施例1と同様な方法により算出した。
実施例1で示した方法で得た加熱工程前の二軸延伸PPSフィルムを160℃に加熱された乾燥炉に通して加熱工程を行ない、比較例2の熱処理PPSフィルムを得た。加熱時間は30秒であった。加熱を行う際、巻き取り機による巻き取りによって二軸延伸PPSフィルムが巻き取り方向に受ける引張応力は、1m幅・40μm厚の断面積を有するフィルム相当で0.1kgfであった。また横方向には特に力を与えずに加熱を行った。得られた熱処理PPSフィルムに顕著な色や平面性の変化は見られず、良好であった。この熱処理PPSフィルムを160℃で24時間保持した後の寸法変化率を、実施例1と同様な方法により算出した。
実施例1で示した方法で得た加熱工程前の二軸延伸PPSフィルムを290℃に加熱された乾燥炉に通して加熱工程を行ない、比較例3の熱処理PPSフィルムを得た。加熱時間は30秒であった。加熱を行う際、巻き取り機による巻き取りによって二軸延伸PPSフィルムが巻き取り方向に受ける引張応力は、1m幅・40μm厚の断面積を有するフィルム相当で3kgfであった。また横方向には特に力を与えずに加熱を行った。得られた熱処理PPSフィルムに顕著な色や平面性の変化は見られず、良好であった。この熱処理PPSフィルムを160℃で24時間保持した後の寸法変化率を、実施例1と同様な方法により算出した。
実施例1で示した方法で得た加熱工程前の二軸延伸PPSフィルムを160℃に加熱された乾燥炉に通して加熱工程を行ない比較例4の熱処理PPSフィルムを得た。加熱時間は60秒であった。加熱を行う際、巻き取り機による巻き取りによって二軸延伸PPSフィルムが巻き取り方向に受ける引張応力は、1m幅・40μm厚の断面積を有するフィルム相当で10kgfであった。また横方向には特に力を与えずに加熱を行った。得られた熱処理PPSフィルムに顕著な色や平面性の変化は見られず、良好であった。この熱処理PPSフィルムを160℃で24時間保持した後の寸法変化率を、実施例1と同様な方法により算出した。
実施例1で示した方法で得た加熱工程前の二軸延伸PPSフィルムを200℃に加熱された乾燥炉に通して加熱工程を行ない、比較例5の熱処理PPSフィルムを得た。加熱時間は60秒であった。加熱を行う際、巻き取り機による巻き取りによって二軸延伸PPSフィルムが巻き取り方向に受ける引張応力は、1m幅・40μm厚の断面積を有するフィルム相当で10kgfであった。また横方向には特に力を与えずに加熱を行った。得られた熱処理PPSフィルムに顕著な色や平面性の変化は見られず、良好であった。この熱処理PPSフィルムを160℃で24時間保持した後の寸法変化率を、実施例1と同様な方法により算出した。
実施例1で示した方法で得た加熱工程前の二軸延伸PPSフィルムを220℃に加熱された乾燥炉に通して加熱工程を行ない、比較例6の熱処理PPSフィルムを得た。加熱時間は60秒であった。加熱を行う際、巻き取り機による巻き取りによって二軸延伸PPSフィルムが巻き取り方向に受ける引張応力は、1m幅・40μm厚の断面積を有するフィルム相当で10kgfであった。また横方向には特に力を与えずに加熱を行った。得られた熱処理PPSフィルムに顕著な色や平面性の変化は見られず、良好であった。この熱処理PPSフィルムを160℃で24時間保持した後の寸法変化率を、実施例1と同様な方法により算出した。
実施例1で示した方法で得た加熱工程前の二軸延伸PPSフィルムを235℃に加熱された乾燥炉に通して加熱工程を行ない、比較例7の熱処理PPSフィルムを得た。加熱時間は60秒であった。加熱を行う際、巻き取り機による巻き取りによって二軸延伸PPSフィルムが巻き取り方向に受ける引張応力は、1m幅・40μm厚の断面積を有するフィルム相当で10kgfであった。また横方向には特に力を与えずに加熱を行った。得られた熱処理PPSフィルムに顕著な色や平面性の変化は見られず、良好であった。この熱処理PPSフィルムを160℃で24時間保持した後の寸法変化率を、実施例1と同様な方法により算出した。
Claims (4)
- 二軸延伸されたポリ−p−フェニレンスルフィドフィルムを加熱する加熱工程を含む、熱処理ポリ−p−フェニレンスルフィドフィルムの製造方法であって、
前記加熱工程において、前記加熱を160℃超290℃未満の範囲から選ばれる加熱温度で行い、且つ前記二軸延伸されたポリ−p−フェニレンスルフィドフィルムの当該加熱温度における収縮応力よりも小さい引張応力を、前記二軸延伸されたポリ−p−フェニレンスルフィドフィルムに対し一方向に付加する、製造方法。 - 前記加熱工程において、前記二軸延伸されたポリ−p−フェニレンスルフィドフィルムを巻き取りながら、前記加熱を連続的に行い、
前記収縮応力よりも小さい引張応力を、前記二軸延伸されたポリ−p−フェニレンスルフィドフィルムに対し巻き取り方向に付加する、請求項1記載の製造方法。 - 前記引張応力が、1m幅・40μm厚の断面積を有するフィルム相当で、0kgf超20kgf未満である、請求項1又は2記載の製造方法。
- 請求項1〜3のいずれか一項記載の製造方法により得ることのできる、熱処理ポリ−p−フェニレンスルフィドフィルム。
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