JP2019065118A - 配向フィルム - Google Patents
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本発明におけるポリカーボネート樹脂の重合に用いるモノマーとしては、それ自体公知のものが採用でき、例えば二価フェノール化合物の代表的な例としては、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(通称ビスフェノールA)、ハイドロキノン、レゾルシノール、4,4’−ビフェノール、1,1−ビス(4ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ペンタン、4,4’−(p−フェニレンジイソプロピリデン)ジフェノール、4,4’−(m−フェニレンジイソプロピリデン)ジフェノール、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−4−イソプロピルシクロヘキサン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)オキシド、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホキシド等が挙げられる。これらは単独で用いても、二種以上併用してもよい。なかでも2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンが好ましい。
本発明で使用される結晶性樹脂は、特に制限されないもののポリカーボネート樹脂との混合性や耐熱特性からポリエステル樹脂が好ましい。ポリエステル樹脂としては、例えば、芳香族ジカルボン酸、脂環族ジカルボン酸または脂肪族ジカルボン酸などの酸成分とジオール成分とから構成される。芳香族ジカルボン酸成分としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、1,5−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルスルホンジカルボン酸等を用いることができ、なかでも好ましくは、テレフタル酸、フタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸を用いることができる。脂環族ジカルボン酸成分としては、例えば、シクロヘキサンジカルボン酸等を用いることができる。脂肪族ジカルボン酸成分としては、例えば、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸等を用いることができる。これらの酸成分は一種のみを用いてもよく、二種以上を併用してもよい。また、ジオール成分としては、例えば、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,2−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリアルキレングリコール、2,2’−ビス(4’−β−ヒドロキシエトキシフェニル)プロパン等を用いることができる。なかでも好ましくは、エチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコール等を用いることができ、特に好ましくは、1,4−シクロヘキサンジメタノール等を用いることができる。これらのジオール成分は一種のみを用いてもよく、二種以上を併用してもよい。
本発明の配向フィルムは、酸化防止剤を含有することが好ましい。酸化防止剤としては、生成したラジカルを捕捉して酸化を防止する一次酸化防止剤、あるいは生成したパーオキサイドを分解して酸化を防止する二次酸化防止剤のいずれであってもよい。一次酸化防止剤としてはフェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤が挙げられ、二次酸化防止剤としてはリン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤が挙げられる。これらの中でも一次酸化防止剤と二次酸化防止剤の併用使用が好ましく、特に、一次酸化防止剤量をより多く配合する方が好ましく、一次酸化防止剤と二次酸化防止剤の重量比は10:1〜10:5の範囲が好ましい。
本発明の配向フィルムは、本発明の目的を阻害しない範囲で、例えばさらに成形性、力学物性、表面性等を改良するために、熱可塑性非晶樹脂とは異なる他の樹脂成分を含有さたり、帯電防止剤、着色剤、耐候剤等の添加剤を加えることができる。また、無機粒子や有機粒子などの不活性粒子も粒子の形状を問わず、本発明の目的を阻害しない範囲であれば、少量併用しても良い。
(フィルム厚み)
本発明の配向フィルムは、その厚みは特に制限されないが、薄くなるほど本発明の効果が出やすいことから、特に0.1μm以上20μm未満であることが好ましい。さらに好ましくは0.2μm以上18μm未満であり、特に好ましくは0.3μm以上16μm未満である。また、上記のようなフィルム厚みにすることによって、静電容量の高いコンデンサーを得ることができる。
本発明の配向フィルムは、示差走査熱量測定(DSC)で1回目の昇温で観測されるガラス転移温度Tgが120℃未満に存在しないことが好ましい。
本発明の配向フィルムは、比誘電率が少なくとも2.0であることが望ましい。これよりも比誘電率が小さいと、コンデンサフィルムなどの絶縁材料として使用する際に静電容量が小さくなってしまうため好ましくなく、より大きな比誘電率とすることで、より大きな静電容量を獲得することができる。好ましい比誘電率は2.2以上、さらに2.5以上である。比誘電率の上限は特に制限されないが、3以下であることが好ましい。
本発明の配向フィルムは、25℃における絶縁破壊電圧(BDV)が400kV/mm以上であることが好ましい。絶縁破壊電圧が上記数値範囲にあるということは、高い電圧においても使用することのできる優れた特性を保有しているということを表わす。かかる耐絶縁破壊電圧は、より好ましくは450kV/mm以上、さらに好ましくは500kV/mm以上である。
本発明の配向フィルムは、基本的には従来から知られている、あるいは当業界に蓄積されている方法で得ることができる。以下、本発明の配向フィルムを得るための製造方法について詳記する。なお、本発明の配向フィルムは、一軸配向フィルムであっても二軸配向フィルムであっても良いが、生産性や物性のバランスの点から二軸配向フィルムであることが好ましい。以下、二軸配向フィルムを例にとって、説明する。
(1)ポリカーボネート樹脂の成分と分岐率
ポリカーボネート樹脂の成分および分岐率については、1H−NMR測定および13C−NMR測定により特定した。
(2)酸化防止剤の成分と含有量
酸化防止剤の成分および含有量は、1H−NMR測定および13C−NMR測定により特定した。その際、酸化防止剤が樹脂と反応している場合、酸化防止剤の含有量は、反応前の酸化防止剤に換算した含有量で求めた。また、ポリマーと反応していない酸化防止剤と、ポリマーと反応した酸化防止剤とが混在し、同じ炭化水素鎖に着目しても複数のピーク位置が検出される場合は、それらの合計値より含有量を求めた。
(3)フィルム厚み
電子マイクロメータ(アンリツ(株)製の商品名「K−312A型」)を用いて、針圧30gにてフィルム厚みを10点測定し、その平均値を厚みとした。
(4)ガラス転移温度(Tg)、融解エンタルピー(ΔHm)、融解ピーク温度(Tm)
示差走査熱量測定装置(TA Instruments 2100 DSC)を用い、試料10mgを昇温速度20℃/分で測定して求めた。
(5)比誘電率
得られた配向フィルムを用い、JIS C2151に準拠して、アルミ蒸着を施し、LCRメーター(HEWLETT PACKAD 4284A)を用いて1KHzで25℃における比誘電率を求めた。
(6)絶縁破壊電圧(BDV)
得られた配向フィルムを用い、JIS規格C2151に記載のDC試験のうち平板電極法に準拠して、東京精電株式会社製ITS−6003を用いて、0.1kV/secの昇圧速度で測定し、破壊時の電圧を絶縁破壊電圧として測定した。測定はn=50で行い、平均値を絶縁破壊電圧とし、平均値に対する標準偏差(%)を絶縁破壊電圧のばらつきとした。なお測定は25℃の室温で実施した。
(7)TEM観察(構造周期の分散構造)
得られた配向フィルムを用い、ヨウ素染色法によりポリカーボネートを染色後、超薄切片を切り出したサンプルについて、透過型電子顕微鏡にて10万倍に拡大して観察を行った。
(8)ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量
塩化メチレン100mlにポリカーボネート樹脂0.7gを20℃で溶解した溶液から求めた比粘度(ηsp)を次式に挿入して求められる。
ηsp/c=[η]+0.45×[η]2c(但し[η]は極限粘度)
[η]=1.23×10−4M0.83
c=0.7[ポリカーボネート樹脂の作成]
分岐構造を有する芳香族ポリカーボネート樹脂(分岐率0.9mol%、粘度平均分子量23900)は以下の方法で製造した。
分岐構造を有する芳香族ポリカーボネート樹脂(分岐率0.6mol%、分子量23700)
塩化カルボニルを354部、14%濃度の水酸化ナトリウム水溶液に1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタンを25%濃度で溶解した水溶液26.7部(0.7mol%)、11%濃度のp−tert−ブチルフェノールの塩化メチレン溶液240部に変更した以外は、前記の分岐率0.9mol%の分岐ポリカーボネート樹脂の製造方法と同様に行い、分岐構造を有するポリカーボネート樹脂粉粒体を得た。このようにして得られた分岐構造を有するポリカーボネート樹脂は粘度平均分子量23700、分岐率0.6mol%であった。
直鎖状ポリカーボネート樹脂として、粘度平均分子量は23700の帝人(株)製、商品名パンライトL−1225WPを用いた。
(樹脂組成物の作成)
表1に記載の各原料について表1記載の成分比で、ベント式二軸押出機を用いて溶融押出ペレット化を実施した。
(配向フィルムの製膜)
得られたペレットを110℃で7時間乾燥し、次いで押出機に供給し、280℃で溶融し、ダイスリットから押出し後、90℃に冷却されたキャスティングドラム上で冷却固化し、未延伸シートを作成した。
この未延伸シートを140℃で縦方向(機械軸方向)に3.0倍延伸し、続いてテンターに導いた後、横方向(機械軸方向と厚み方向とに垂直な方向)に3.5倍延伸した。なお、横方向の延伸の温度は、等分の4段階に別け、第1段階の温度を130℃、最終段階の温度を145℃とした。その後180℃で9秒間熱固定をし、さらに120℃まで冷却する間に横方向に2%弛緩処理をして、厚み3.0μmの二軸配向フィルムを得てロール状に巻き取った。得られたフィルムの特性を表1に示す。
表1に記載の通り変更する以外は実施例1と同様な操作を繰り返した。得られた配向フィルムの評価結果を、表1に示す。
・PCTA:1,4−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート(88mol%)と1,4−シクロヘキシレンジメチレンイソフタレート(12mol%)との共重合体(SKChemials社製:商品名SKYpura1631)
・PCT:1,4−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート(SKChemials社製:商品名SKYpura0502)
・Irg1010:ペンタエリスリトールテトラキス〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製:商品名IRGANOX1010)
・P−EPQ:リン系酸化防止剤(クラリアントケミカルズ社製:商品名Hostanox P−EPQ)
・シリカ:真球シリカ粒子、平均粒径1.5μm(日本触媒社製:商品名KEP150)
Claims (10)
- ポリカーボネート樹脂と結晶性樹脂からなる配向フィルムであって、ポリカーボネート樹脂と結晶性樹脂の重量比が50:50〜95:5の範囲であって、さらにポリカーボネート樹脂の全繰り返し単位のモル数を基準として0.5〜1.5モル%の範囲で分岐構造を含有することを特徴とする配向フィルム。
- 示差走査熱量測定により得られる融解ピークTmが220℃以上にあり、該融解ピークの結晶融解エンタルピーΔHmが0.01〜20J/gである請求項1に記載の配向フィルム。
- 示差走査熱量測定により得られるガラス転移温度Tgが120℃未満に存在しない請求項1〜2のいずれかに記載の配向フィルム。
- 厚みが0.1〜20.0umである請求項1〜3のいずれかに記載の配向フィルム。
- 走査型顕微鏡で測定した際に、ポリカーボネート樹脂と結晶性樹脂とが相溶している請求項1〜4のいずれかに記載の配向フィルム。
- 結晶性樹脂がシクロヘキシレンジメチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とするポリエステル樹脂であるする請求項1〜5のいずれかに記載の配向フィルム。
- 酸化防止剤として、一次酸化防止剤と二次酸化防止剤とを含有する請求項1〜6のいずれかに記載の配向フィルム。
- 平均粒径が0.05μm以上5μm以下の範囲である粒子を含有する請求項1〜7のいずれかに記載の配向フィルム。
- 25℃での比誘電率が少なくとも2.0であり、絶縁破壊電圧が少なくとも400V/μmである請求項1〜8のいずれかに記載の配向フィルム。
- コンデンサに用いる請求項1〜9のいずれか1項に記載の配向フィルム。
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