JP2020090613A - Polyarylene sulfide film - Google Patents

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Shigeru Aoyama
滋 青山
一直 松井
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一直 松井
高橋 健太
Kenta Takahashi
健太 高橋
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Abstract

To provide a polyarylene sulfide film having both of high electrical insulation properties and high thermal resistance.SOLUTION: A polyarylene sulfide film has a polyarylene-sulfide-based resin (A) as a main constituent, and contains inorganic particles (α) mainly constituted by metalloid or base metal oxide and with an average primary particle size of 5 nm or more and 150 nm or less, and has an orientation parameter of 2 or more.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、耐熱性・電気絶縁性・機械特性に優れるポリアリーレンスルフィドフィルム
に関する。
The present invention relates to a polyarylene sulfide film having excellent heat resistance/electrical insulation/mechanical properties.

ポリアリーレンスルフィド(以下PPSと略すことがある)フィルムは、優れた耐熱性、電気絶縁性、耐湿熱性などエンジニアプラスチックとして優れた性質を有していることからコンデンサーの誘電体、銅貼り積層板、フレキシブルプリント基板、絶縁テープといった電子部品、モーター絶縁体といった自動車部品などに幅広く使用されている。しかしながら、近年、電子機器の小型化および大容量化が進み、取り扱う電力の増大やそれに伴う発熱の増加から、PPSフィルムにはより高い電気絶縁性や耐熱性が望まれている。 Polyarylene sulfide (hereinafter sometimes abbreviated as PPS) film has excellent properties as an engineered plastic such as excellent heat resistance, electrical insulation, and moist heat resistance. Therefore, a capacitor dielectric, a copper-clad laminate, It is widely used in flexible printed circuit boards, electronic parts such as insulating tape, and automobile parts such as motor insulators. However, in recent years, electronic devices have been downsized and their capacities have increased, and due to an increase in electric power to be handled and an increase in generated heat, a higher electrical insulation property and heat resistance are desired for PPS films.

ここで、特許文献1には難燃性を向上させる目的で、シンジオタクチックポリスチレンに水酸化マグネシウム、ガラス繊維およびPPS樹脂を含んだ樹脂組成物が提案されている。さらに、特許文献2にはナトリウム金属元素の含有量を特定量以下にし、酸化防止剤を添加することで電気絶縁性を向上させた2軸延伸のPPSフィルムが提案されている。しかしながら、上記を組み合わせただけでは電気絶縁性および低熱膨張係数を両立するPPSフィルムの達成は困難であった。 Here, Patent Document 1 proposes a resin composition containing magnesium hydroxide, glass fibers and a PPS resin in syndiotactic polystyrene for the purpose of improving flame retardancy. Further, Patent Document 2 proposes a biaxially stretched PPS film in which the content of a sodium metal element is set to a specific amount or less and an antioxidant is added to improve electric insulation. However, it has been difficult to achieve a PPS film that achieves both electrical insulation and a low coefficient of thermal expansion simply by combining the above.

特開2010−260963号公報JP, 2010-260963, A 特開2015−74725号公報JP, 2005-74725, A

本発明は、コンデンサー、絶縁テープやモーター絶縁に好適に用いることができる、高い電気絶縁性と高い耐熱性を両立したPPSフィルムを提供することである。 The present invention is to provide a PPS film that can be suitably used for capacitors, insulating tapes and motor insulation, and that has both high electrical insulation and high heat resistance.

本発明のフィルムは、上記課題を解決するために次の構成を有する。すなわち、
[i]ポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)を主たる構成成分とし、半金属または卑金属の酸化物を主たる成分とするかつ平均一次粒径が5nm以上150nm以下である無機粒子(α)を含み、配向パラメーターが2以上であるポリアリーレンスルフィドフィルム。
[ii]無機粒子(α)の含有量が0.01体積%以上5体積%以下である[i]記載のポリアリーレンスルフィドフィルム
[iii]無機粒子(α)が、メタロイル基、エポキシ基、アミノ基、イソシアネート基のいずれかを有するシランカップリング剤にて処理されてなる[i]または[ii]に記載のポリアリーレンスルフィドフィルム。
[iv]空隙率が5体積%以下である[i]〜[iii]いずれかに記載のポリアリーレンスルフィドフィルム。
[v]フィルムの厚みをT(μm)として、フィルムの表面から該厚み0.1Tまでの範囲の無機粒子(α)の含有量をVfa(体積%)、該厚み0.1Tから該厚み0.9Tまでの範囲の無機粒子(α)含有量をVfα(体積%)とした場合に、少なくとも一方の表面についてVfa/Vfαが0≦Vfa/Vfα<1を満たす[i]〜[iv]のいずれかに記載のポリアリーレンスルフィドフィルム。
[vi] DSC測定で最も高いガラス転移温度が200℃以上である、[i]〜[v]のいずれかに記載のポリアリーレンスルフィドフィルム
[vii] 前記樹脂(A)とは異なる熱可塑性樹脂(B)を含む層(Pa層)を有し、熱可塑性樹脂(B)が下記化学式のいずれかを有する、[i]〜[vi]のいずれかに記載のポリアリーレンスルフィドフィルム。
The film of the present invention has the following constitution in order to solve the above problems. That is,
[I] Orientation containing polyarylene sulfide resin (A) as a main constituent, inorganic particles (α) having a semimetal or base metal oxide as a main constituent and an average primary particle diameter of 5 nm or more and 150 nm or less A polyarylene sulfide film having a parameter of 2 or more.
[Ii] The polyarylene sulfide film according to [i], wherein the content of the inorganic particles (α) is 0.01% by volume or more and 5% by volume or less. [iii] The inorganic particles (α) include a metalloyl group, an epoxy group, and an amino group. The polyarylene sulfide film according to [i] or [ii], which is treated with a silane coupling agent having any of a group and an isocyanate group.
[Iv] The polyarylene sulfide film according to any one of [i] to [iii], which has a porosity of 5% by volume or less.
[V] The thickness of the film is T (μm), the content of the inorganic particles (α) in the range from the surface of the film to the thickness 0.1T is Vfa (volume %), and the thickness 0.1T to the thickness 0. Vfα/Vfα satisfying 0≦Vfa/Vfα<1 of at least one surface, when the content of the inorganic particles (α) in the range of up to 0.9 T is Vfα (volume %), [i] to [iv] The polyarylene sulfide film according to any one of claims.
[Vi] The polyarylene sulfide film according to any one of [i] to [v], which has the highest glass transition temperature of 200° C. or higher in DSC measurement [vii] a thermoplastic resin different from the resin (A) ( The polyarylene sulfide film according to any one of [i] to [vi], which has a layer (Pa layer) containing B), and the thermoplastic resin (B) has any of the following chemical formulas.

Figure 2020090613
Figure 2020090613

(ただし、式中のR〜RはそれぞれH、OH、メトキシ基、エトキシ基、トリフルオロメチル基、炭素数1〜13の脂肪族基、炭素数6〜10の芳香族基のいずれかである。)
[viii]Pa層がポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)に熱可塑性樹脂(B)が分散相として存在する層である[vii]に記載のポリアリーレンスルフィドフィルム。
[ix]熱可塑性樹脂(B)がスルホニル基を有する、[vii]〜[viii]のいずれかに記載のポリアリーレンスルフィドフィルム。
[x]Pa層のポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)の含有量WA1(体積%)と、樹脂(A)とは異なる熱可塑性樹脂(B)の含有量WB1(体積%)の合計を100重量部とした場合に、熱可塑性樹脂(B)の含有量WB1が、0.1体積%以上50体積%未満である、[vii]〜[ix]のいずれかに記載のポリアリーレンスルフィドフィルム。
[xi]熱可塑性樹脂(B)の分散径において長径および短径の比が1.05以上である、[vii]〜[x]のいずれかに記載のポリアリーレンスルフィドフィルム。
(However, each of R 1 to R 6 in the formula is any of H, OH, a methoxy group, an ethoxy group, a trifluoromethyl group, an aliphatic group having 1 to 13 carbon atoms, and an aromatic group having 6 to 10 carbon atoms. It is.)
[Viii] The polyarylene sulfide film according to [vii], wherein the Pa layer is a layer in which the thermoplastic resin (B) is present as a dispersed phase in the polyarylene sulfide resin (A).
[Ix] The polyarylene sulfide film according to any one of [vii] to [viii], wherein the thermoplastic resin (B) has a sulfonyl group.
[X] The total of the content WA1 (volume%) of the polyarylene sulfide resin (A) in the Pa layer and the content WB1 (volume%) of the thermoplastic resin (B) different from the resin (A) is 100% by weight. The polyarylene sulfide film according to any one of [vii] to [ix], in which the content WB1 of the thermoplastic resin (B) is 0.1 volume% or more and less than 50 volume% when it is defined as parts.
[Xi] The polyarylene sulfide film according to any one of [vii] to [x], wherein the ratio of the major axis to the minor axis in the dispersion diameter of the thermoplastic resin (B) is 1.05 or more.

本発明によれば、高い電気絶縁性と高い耐熱性を両立するポリアリーレンスルフィドフィルムを提供することができる。特にモーター/回転機の絶縁体、コンデンサーの誘電体、銅貼り積層板、フレキシブルプリント基板、絶縁テープといった電子部品といった自動車部品に好適に用いることができる。 According to the present invention, it is possible to provide a polyarylene sulfide film having both high electrical insulation and high heat resistance. In particular, it can be suitably used for automobile parts such as electronic parts such as motor/rotor insulators, capacitor dielectrics, copper-clad laminates, flexible printed boards, and insulating tapes.

以下に具体例を挙げつつ、本発明のポリアリーレンスルフィドフィルムについて詳細に説明する。
本発明のポリアリーレンスルフィドフィルムは、ポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)を主たる構成成分とし、半金属または卑金属の酸化物を主たる成分とし、かつ平均一次粒径が5nm以上150nm以下である無機粒子(α)を含み、配向パラメーターが2以上である。ここで主たる構成成分とは、当該フィルムを構成する原料の50質量%以上を占めることをいう。また主たる成分とするとは、半金属または卑金属の酸化物を50質量%以上で占めることを示す。上記の構成とすることで、ポリアリーレンスルフィドフィルムが高温下に曝された際に、ポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)が熱分解して発生するラジカルを無機粒子(α)がトラップすることで、熱分解反応や酸化架橋反応など、ポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)の熱劣化の原因となる反応を抑制することを可能とし、その結果、耐熱性の高いポリアリーレンスルフィドフィルムを得ることを可能としたものである。
また、本発明のポリアリーレンスルフィドフィルムは、配向パラメーターを2以上とすることによって、分子鎖の運動性を抑制することにより、PPSの熱劣化の起因となる反応をより抑えるだけでなく、経時での構造変化を抑制することで、より高い耐熱性を付与することが可能となる。ここでいう配向パラメーターとは、後述するラマン法にて得られるものである。より好ましくは配向パラメーターが4以上、さらに好ましくは6以上である。なお、配向パラメーターの上限は特に定められるものではないが、実質的には15以下である。本発明のポリアリーレンスルフィドフィルムにおいて、配向度を2以上とするためには、後述するような原料・条件でフィルムを製膜することによって得ることができる。
本発明のポリアリーレンスルフィドフィルムにおけるポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)は、−(Ar−S)−の繰り返し単位を主要構成単位とする好ましくは当該繰り返し単位を80モル%以上含有するホモポリマーあるいはコポリマーである。Arは結合手が芳香環に存在する芳香環を含む基であり、下記の式(V)〜式(XVI)などで表される二価の繰り返し単位などが例示されるが、なかでも式(V)で表される繰り返し単位が特に好ましい。
The polyarylene sulfide film of the present invention will be described in detail below with reference to specific examples.
The polyarylene sulfide film of the present invention comprises the polyarylene sulfide resin (A) as a main constituent component, the semi-metal or base metal oxide as a main component, and the inorganic particles having an average primary particle diameter of 5 nm or more and 150 nm or less ( α) and the orientation parameter is 2 or more. Here, the main constituent component means that it accounts for 50% by mass or more of the raw materials constituting the film. The term “main component” means that the oxide of a semimetal or a base metal accounts for 50% by mass or more. With the above structure, when the polyarylene sulfide film is exposed to high temperature, the inorganic particles (α) trap radicals generated by thermal decomposition of the polyarylene sulfide resin (A), It is possible to suppress reactions that cause thermal deterioration of the polyarylene sulfide resin (A) such as thermal decomposition reaction and oxidative crosslinking reaction, and as a result, it is possible to obtain a polyarylene sulfide film having high heat resistance. It was done.
Further, the polyarylene sulfide film of the present invention not only suppresses the reaction that causes the thermal deterioration of PPS by suppressing the mobility of the molecular chain by setting the orientation parameter to 2 or more, but also with time. By suppressing the structural change of, higher heat resistance can be imparted. The orientation parameter here is obtained by the Raman method described later. The orientation parameter is more preferably 4 or more, still more preferably 6 or more. The upper limit of the orientation parameter is not particularly limited, but is substantially 15 or less. In the polyarylene sulfide film of the present invention, in order to obtain the degree of orientation of 2 or more, it can be obtained by forming the film under the following raw materials and conditions.
The polyarylene sulfide-based resin (A) in the polyarylene sulfide film of the present invention has a repeating unit of —(Ar—S)— as a main constituent unit, and preferably a homopolymer or copolymer containing 80 mol% or more of the repeating unit. Is. Ar is a group containing an aromatic ring having a bond in an aromatic ring, and is exemplified by divalent repeating units represented by the following formulas (V) to (XVI) and the like. The repeating unit represented by V) is particularly preferable.

Figure 2020090613
Figure 2020090613

(ただし、式中のR1,R2は水素、炭素数1から6のアルキル基、炭素数1から6のアルコキシ基およびハロゲン基から選ばれた置換基であり、R1とR2は同一でも異なっていてもよい。)
この繰り返し単位を主要構成単位とする限り、下記の式(XIX)〜式(XX)などで表される少量の分岐単位または架橋単位を含むことができる。これら分岐単位または架橋単位の共重合量は、−(Ar−S)−の単位1モルに対して0モル%以上5モル%以下の範囲であることが好ましく、0モル%以上1モル%以下の範囲であることがより好ましい。
(However, R1 and R2 in the formula are substituents selected from hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and a halogen group, and R1 and R2 may be the same or different. Good too.)
As long as this repeating unit is the main constitutional unit, it can contain a small amount of branching units or crosslinking units represented by the following formulas (XIX) to (XX). The copolymerization amount of these branching units or crosslinking units is preferably in the range of 0 mol% or more and 5 mol% or less, and 0 mol% or more and 1 mol% or less with respect to 1 mol of the -(Ar-S)- unit. The range is more preferably.

Figure 2020090613
Figure 2020090613

また、本発明のポリアリーレンスルフィドフィルムに用いるポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)は上記繰り返し単位を有するランダム共重合体、ブロック共重合体およびそれらの混合物のいずれかであってもよい。 Further, the polyarylene sulfide resin (A) used in the polyarylene sulfide film of the present invention may be any of a random copolymer having the above repeating unit, a block copolymer and a mixture thereof.

本発明のポリアリーレンスルフィドフィルムにおいてポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)の溶融粘度としては特に制限は無いが、温度310℃、剪断速度1,000(1/sec)のもとで、100〜2,000Pa・sの範囲であることが好ましく、さらに好ましくは200〜1,000Pa・sの範囲である。 In the polyarylene sulfide film of the present invention, the melt viscosity of the polyarylene sulfide resin (A) is not particularly limited, but it is 100 to 2 at a temperature of 310° C. and a shear rate of 1,000 (1/sec). The range is preferably 000 Pa·s, and more preferably 200 to 1,000 Pa·s.

これらポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)の代表的なものとして、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリフェニレンスルフィドスルホン系樹脂、ポリフェニレンスルフィドケトン系樹脂、これらのランダム共重合体、ブロック共重合体及びそれらの混合物などが挙げられる。特に好ましいポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)としては、ポリマーの主要構成単位として下記式(XXI)で示されるp−フェニレンスルフィド単位を好ましくは80モル%以上、より好ましくは85モル%、さらに好ましくは90モル%以上含有するポリフェニレンスルフィド系樹脂が挙げられる。かかるp−フェニレンスルフィド単位が80モル%未満では、ポリマーの結晶性や熱転移温度などが低く、ポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)の特徴である耐熱性、寸法安定性、機械特性などを損なうことがある。 Typical examples of these polyarylene sulfide resins (A) include polyphenylene sulfide resins, polyphenylene sulfide sulfone resins, polyphenylene sulfide ketone resins, random copolymers thereof, block copolymers and mixtures thereof. Can be mentioned. As a particularly preferred polyarylene sulfide resin (A), a p-phenylene sulfide unit represented by the following formula (XXI) as a main constitutional unit of the polymer is preferably 80 mol% or more, more preferably 85 mol%, and further preferably Examples thereof include polyphenylene sulfide-based resin containing 90 mol% or more. When the p-phenylene sulfide unit is less than 80 mol %, the crystallinity and thermal transition temperature of the polymer are low, and the heat resistance, dimensional stability, mechanical properties, etc., which are features of the polyarylene sulfide resin (A), are impaired. There is.

Figure 2020090613
Figure 2020090613

ポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)の製造方法は特に限定されないが、例えば特開平3−74433号公報や特開2002−332351号公報に開示されているように、Caなどのアルカリ土類金属を含む水溶液で処理する工程を含むことが、ポリアリーレンスルフィドの結晶化速度を低減させるために好ましい。なお、フェニレン基以外の芳香環を有する基を含むポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)は、フェニレン基を当該フェニレン基以外の芳香環に代えたモノマーを使用すれば得ることができる。 The method for producing the polyarylene sulfide resin (A) is not particularly limited, but contains an alkaline earth metal such as Ca as disclosed in, for example, JP-A-3-74433 and JP-A-2002-332351. It is preferable to include a step of treating with an aqueous solution in order to reduce the crystallization rate of polyarylene sulfide. The polyarylene sulfide-based resin (A) containing a group having an aromatic ring other than the phenylene group can be obtained by using a monomer in which the phenylene group is replaced with an aromatic ring other than the phenylene group.

本発明のポリアリーレンスルフィドフィルムに用いるポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)は、本発明の特性を阻害しない範囲であれば、空気中加熱による架橋/高分子量化、窒素などの不活性ガス雰囲気下あるいは減圧下での熱処理、有機溶媒、熱水および酸水溶液などによる洗浄、酸無水物、アミン、イソシアネ−トおよび官能基ジスルフィド化合物などの官能基含有化合物による活性化など、種々の処理を施した上で使用することも可能である。 The polyarylene sulfide-based resin (A) used in the polyarylene sulfide film of the present invention is, as long as the characteristics of the present invention are not impaired, cross-linked/polymerized by heating in air, in an inert gas atmosphere such as nitrogen or After various treatments such as heat treatment under reduced pressure, washing with organic solvents, hot water and aqueous acid solutions, activation with functional group-containing compounds such as acid anhydrides, amines, isocyanates and functional group disulfide compounds. It is also possible to use.

本発明のポリアリーレンスルフィドフィルムには、半金属または卑金属の酸化物を主たる成分とし、かつ平均一次粒径が5nm以上150nm以下である無機粒子(α)を含むことが必要である。ここでいう半金属とは、ホウ素、ケイ素、ゲルマニウム、ヒ素、アンチモン、テルル、アンスタチンからなる群から選ばれるものである。また、卑金属とは、アルミニウム、ガリウム、インジウム、スズ、タリウム、鉛、ビスマス、ボロニウム、フレロビウムからなる群から選ばれるものである。より好ましくは、半金属からなるのが好ましく、特に好ましいのはケイ素である。また、主たる成分とは、当該無機粒子(α)を構成する物質として、上記の半金属または卑金属の酸化物を50質量%以上占めることをいう。これらは、ポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)が熱分解して発生するラジカルをトラップする能力を有するが、特に本願発明のように、無機粒子(α)の平均一次粒径が5nm以上150nm以下の範囲とすることによって、ポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)と高効率に接することが可能となる結果、ラジカルトラップ能がより高まることで耐熱性を向上させることが可能となる。その結果、少量添加でも高い耐熱性が得られるために、フィルムの機械特性も高くなる。また、無機粒子(α)の平均一次粒径が5nmに満たないと,ポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)への分散性が低下し粗大凝集物としてフィルム中に存在する結果、機械特性が低下。また150nmを超えると,無機粒子(α)とポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)との接触効率が低下して、ラジカルトラップの効率が低下して耐熱性が低下する。より好ましくは10nm以上120nm以下、さらに好ましくは20nm以上100nm以下、さらに好ましくは20nm以上80nm以下である。本発明のポリアリーレンスルフィドフィルムにおいて、無機粒子(α)の平均一次粒径を5nm以上150nm以下とすることで高い耐熱性と機械特性の両立が可能となる。
本発明のポリアリーレンスルフィドフィルムにおいて、無機粒子(α)の含有量が0.01体積%以上5体積%以下であるのが好ましい。より好ましくは0.1体積%以上3体積%以下、さらに好ましくは0.1体積%以上2体積%以下である。無機粒子(α)の含有量が0.01体積%未満となると、添加量が少なすぎて、ラジカルトラップ効果が不十分となり耐熱性が低下する場合がある。また5体積%を超えると、フィルムの機械特性が低下する場合がある。本発明のポリアリーレンスルフィドフィルムにおいて、無機粒子(α)の含有量を0.01体積%以上5体積%以下とすることで、高い耐熱性と機械特性を両立することが可能となる。
本発明のポリアリーレンスルフィドフィルムにおいて、無機粒子(α)が、メタロイル基、エポキシ基、アミノ基、イソシアネート基のいずれかを有する化合物にて処理されていることが好ましい。これらの化合物にて処理されていることで、ポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)との親和性が高まりより、分散性が高くなってフィルムの耐熱性が向上する。更には界面の密着性が高くなることで、後述する延伸プロセスで配向させる際にボイドの形成を抑制することが可能となり、機械特性を高めたり、絶縁性をより高くすることが可能となる。より好ましくはメタロイル基、エポキシ基、アミノ基、イソシアネート基のいずれかを有するシランカップリング剤、チタンカップリング剤が挙げられる。より好ましくは安価で簡単に処理ができ、かつ処理膜の耐久性が高いという点で、メタロイル基、エポキシ基、アミノ基、イソシアネート基のいずれかを有するシランカップリング剤で処理されていることが好ましい。更に好ましくはメタロイル基、エポキシ基を有するシランカップリング剤であるのが好ましい。
本発明のポリアリーレンスルフィドフィルムは、ポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)とは異なる熱可塑性樹脂(B)を含む層(Pa層)を有し、熱可塑性樹脂(B)が下記化学式のいずれかを有することが好ましい。
The polyarylene sulfide film of the present invention needs to contain inorganic particles (α) containing a semimetal or base metal oxide as a main component and having an average primary particle diameter of 5 nm or more and 150 nm or less. The semimetal here is selected from the group consisting of boron, silicon, germanium, arsenic, antimony, tellurium, and anstatin. Further, the base metal is selected from the group consisting of aluminum, gallium, indium, tin, thallium, lead, bismuth, boronium, and fullerobium. More preferably, it is composed of a semimetal, and particularly preferably is silicon. In addition, the main component means that the above-mentioned oxide of a semimetal or a base metal accounts for 50% by mass or more as a substance constituting the inorganic particles (α). These have the ability to trap radicals generated by thermal decomposition of the polyarylene sulfide-based resin (A), but particularly as in the present invention, the average primary particle size of the inorganic particles (α) is 5 nm or more and 150 nm or less. When the content is in the range, the polyarylene sulfide resin (A) can be contacted with high efficiency, and as a result, the radical trapping ability is further increased, and the heat resistance can be improved. As a result, even if added in a small amount, high heat resistance can be obtained, so that the mechanical properties of the film also become high. If the average primary particle size of the inorganic particles (α) is less than 5 nm, the dispersibility in the polyarylene sulfide resin (A) is reduced and the particles are present as coarse aggregates in the film, resulting in poor mechanical properties. On the other hand, when it exceeds 150 nm, the contact efficiency between the inorganic particles (α) and the polyarylene sulfide resin (A) is lowered, the efficiency of radical trap is lowered and the heat resistance is lowered. It is more preferably 10 nm or more and 120 nm or less, further preferably 20 nm or more and 100 nm or less, and further preferably 20 nm or more and 80 nm or less. In the polyarylene sulfide film of the present invention, by setting the average primary particle size of the inorganic particles (α) to 5 nm or more and 150 nm or less, both high heat resistance and mechanical properties can be achieved.
In the polyarylene sulfide film of the present invention, the content of the inorganic particles (α) is preferably 0.01% by volume or more and 5% by volume or less. It is more preferably 0.1% by volume or more and 3% by volume or less, and even more preferably 0.1% by volume or more and 2% by volume or less. When the content of the inorganic particles (α) is less than 0.01% by volume, the addition amount is too small, the radical trap effect becomes insufficient, and the heat resistance may decrease. If it exceeds 5% by volume, the mechanical properties of the film may deteriorate. In the polyarylene sulfide film of the present invention, when the content of the inorganic particles (α) is 0.01% by volume or more and 5% by volume or less, both high heat resistance and mechanical properties can be achieved.
In the polyarylene sulfide film of the present invention, the inorganic particles (α) are preferably treated with a compound having any of a metalloyl group, an epoxy group, an amino group and an isocyanate group. By being treated with these compounds, the affinity with the polyarylene sulfide-based resin (A) is increased, the dispersibility is increased, and the heat resistance of the film is improved. Furthermore, since the adhesiveness at the interface becomes high, it becomes possible to suppress the formation of voids during orientation in the stretching process described later, and it becomes possible to improve the mechanical properties and the insulating property. More preferred are silane coupling agents and titanium coupling agents having any of metalloyl group, epoxy group, amino group and isocyanate group. More preferably, it is treated with a silane coupling agent having any of a metalloyl group, an epoxy group, an amino group, and an isocyanate group, in that it is inexpensive, can be easily treated, and has high durability of a treated film. preferable. More preferably, it is a silane coupling agent having a metalloyl group and an epoxy group.
The polyarylene sulfide film of the present invention has a layer (Pa layer) containing a thermoplastic resin (B) different from the polyarylene sulfide resin (A), and the thermoplastic resin (B) has one of the following chemical formulas. It is preferable to have.

Figure 2020090613
Figure 2020090613

(ただし、式中のR〜RはそれぞれH、OH、メトキシ基、エトキシ基、トリフルオロメチル基、炭素数1〜13の脂肪族基、炭素数6〜10の芳香族基のいずれかである。)
本発明のポリアリーレンスルフィドフィルムに用いる熱可塑性樹脂(B)は、下記化学式のうち少なくとも1種類の構造を含んでおり、より好ましくは化学式(A)、(B)、(C)を含み、さらに好ましくは化学式(A)を含むことが好ましい。特に化学式(A)を含む場合に電気絶縁性の向上や耐熱性向上に寄与するため好ましい。これは、化学式(A)を含む熱可塑性樹脂(B)とポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)が相互作用して、分子鎖の運動性をより抑えることが可能となるためと推定される。なお、熱可塑性樹脂(B)に下記化学式の構造が含まれない場合、十分な耐熱性や電気絶縁性が得られなくなるだけでなく、ポリアリーレンスルフィドと混練した樹脂をフィルム化し延伸した際に熱可塑性樹脂Bとの界面で剥離が生じて、フィルムの破断を招く場合があるため好ましくない。
(However, each of R 1 to R 6 in the formula is any of H, OH, a methoxy group, an ethoxy group, a trifluoromethyl group, an aliphatic group having 1 to 13 carbon atoms, and an aromatic group having 6 to 10 carbon atoms. It is.)
The thermoplastic resin (B) used in the polyarylene sulfide film of the present invention contains at least one structure of the following chemical formulas, more preferably the chemical formulas (A), (B) and (C), and It is preferable to include the chemical formula (A). In particular, when the chemical formula (A) is included, it contributes to improvement of electric insulation and heat resistance, which is preferable. It is presumed that this is because the thermoplastic resin (B) containing the chemical formula (A) and the polyarylene sulfide resin (A) interact with each other to further suppress the mobility of the molecular chain. When the thermoplastic resin (B) does not contain the structure of the following chemical formula, not only sufficient heat resistance and electric insulation cannot be obtained, but also when the resin kneaded with the polyarylene sulfide is filmed and stretched, Peeling may occur at the interface with the plastic resin B, which may cause breakage of the film, which is not preferable.

Figure 2020090613
Figure 2020090613

(ただし、式中のR〜RはそれぞれH、OH、メトキシ基、エトキシ基、トリフルオロメチル基、炭素数1〜13の脂肪族基、炭素数6〜10の芳香族基のいずれかである。)
なお、熱可塑性樹脂(B)としては、例えばポリアミド系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリフェニルスルホン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂等の各種ポリマーおよびこれらのポリマーの少なくとも一種類を含むブレンド物を用いることができる。特に、ポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)としてポリフェニレン系樹脂の場合、耐熱性および電気絶縁性の観点から熱可塑性樹脂(B)として、より好ましくはポリフェニルスルホン系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリスルホン系樹脂などスルホニル基を有する樹脂、およびポリエーテルイミドから選ばれる樹脂であり、更にはスルホニル基を有する樹脂が好ましく、特にポリフェニルスルホン系樹脂であることが好ましい。
本発明のポリアリーレンスルフィドフィルムは、Pa層のポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)の含有量WA1(体積%)と、樹脂(A)とは異なる熱可塑性樹脂(B)の含有量WB1(体積%)の合計を100体積%とした場合に、熱可塑性樹脂(B)の含有量WB1が、0.1体積%以上50体積%未満であることが好ましい。より好ましくは熱可塑性樹脂(B)の含有量WB1が、0.1体積%以上30体積%未満であり、さらに好ましくは熱可塑性樹脂(B)の含有量WB1が、0.1体積%以上15体積%未満である。熱可塑性樹脂(B)の含有量が50体積%以上の場合、延伸時に破れが多発して安定的に製膜できなくなる恐れがあり好ましくない。また、熱可塑性樹脂(B)の含有量が0.1体積%よりも少ない場合、耐熱性の低下を招く恐れがあり好ましくない。
本発明のポリアリーレンスルフィドフィルムは、Pa層がポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)に熱可塑性樹脂(B)が分散相として存在する層であることが好ましい。ここでいう分散相とは、ポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)と熱可塑性樹脂(B)が構成する海島構造の島成分のことを指す。また、その形状として、熱可塑性樹脂(B)が円形、紡錘形、不定形などの状態として本発明のポリアリーレンスルフィドフィルム中に存在することを指し、該フィルムの断面を透過型電子顕微鏡(TEM)観察や走査電子顕微鏡(SEM)観察などによりその形態を確認することができる。
(However, each of R 1 to R 6 in the formula is any of H, OH, a methoxy group, an ethoxy group, a trifluoromethyl group, an aliphatic group having 1 to 13 carbon atoms, and an aromatic group having 6 to 10 carbon atoms. It is.)
The thermoplastic resin (B) is, for example, a polyamide resin, a polyetherimide resin, a polyethersulfone resin, a polyphenylsulfone resin, a polysulfone resin, a polyphenylene ether resin, a polyester resin, a polyarylate resin. Various polymers such as resins, polyamide-imide resins, polycarbonate resins, polyether ether ketone resins, and blends containing at least one of these polymers can be used. In particular, when the polyarylene sulfide resin (A) is a polyphenylene resin, the thermoplastic resin (B) is more preferably a polyphenyl sulfone resin, a polyphenylene ether resin, or a polysulfone resin from the viewpoint of heat resistance and electric insulation. Resins such as resins having a sulfonyl group, and resins selected from polyetherimides are preferable, and resins having a sulfonyl group are more preferable, and polyphenylsulfone-based resins are particularly preferable.
The polyarylene sulfide film of the present invention has a content WA1 (volume%) of the polyarylene sulfide resin (A) in the Pa layer and a content WB1 (volume%) of the thermoplastic resin (B) different from the resin (A). ), the total content WB1 of the thermoplastic resin (B) is preferably 0.1% by volume or more and less than 50% by volume. More preferably, the content WB1 of the thermoplastic resin (B) is 0.1 volume% or more and less than 30 volume %, and further preferably the content WB1 of the thermoplastic resin (B) is 0.1 volume% or more 15 It is less than volume %. When the content of the thermoplastic resin (B) is 50% by volume or more, tearing frequently occurs during stretching and stable film formation may not be possible, which is not preferable. Further, if the content of the thermoplastic resin (B) is less than 0.1% by volume, heat resistance may be deteriorated, which is not preferable.
In the polyarylene sulfide film of the present invention, the Pa layer is preferably a layer in which the thermoplastic resin (B) is present as a dispersed phase in the polyarylene sulfide resin (A). The dispersed phase as used herein means an island component having a sea-island structure composed of the polyarylene sulfide resin (A) and the thermoplastic resin (B). In addition, the shape means that the thermoplastic resin (B) exists in the polyarylene sulfide film of the present invention in a circular, spindle-shaped, or amorphous state, and the cross section of the film is a transmission electron microscope (TEM). The form can be confirmed by observation or scanning electron microscope (SEM) observation.

本発明のポリアリーレンスルフィドフィルムは、Pa層がポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)に熱可塑性樹脂(B)が分散相として存在する層である場合、熱可塑性樹脂(B)の分散径において、長径と短径の比が1.05以上であることが好ましい。より好ましくは、2.0以上であり、さらに好ましくは3.5以上であり、最も好ましくは4.0以上である。長径と短径の比が1.05未満の場合、フィルム延伸時にポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)と熱可塑性樹脂(B)の界面で剥離が生じ、破れなどが発生するかまたは得られた延伸フィルムの機械特性が低下したり、耐熱性が低下したりする場合がある。長径と短径の比は大きいほどポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)と熱可塑性樹脂(B)の相互作用が強いと考えられ、より耐熱性の向上に寄与するため好ましい。そのため、上限値は特に設けないが延伸倍率から想定するに長径と短径の比は20程度が実質的な上限である。本発明のポリアリーレンスルフィドフィルムは上述の原料を用いて得られるものであり、ポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)を主たる構成成分とし、無機粒子(α)含む層(P1層)単体であってもよいが、他の層(P2層)との積層構成とする場合の、いずれも好ましく用いられる。積層構成とする場合には、P1層の低誘電性や高い耐熱性の効果を発揮するためには、P1層の割合がフィルム全体の50体積%以上とすることが好ましい。より好ましくは60体積%以上、更に好ましくは70体積%以上である。 In the polyarylene sulfide film of the present invention, when the Pa layer is a layer in which the thermoplastic resin (B) is present as a dispersed phase in the polyarylene sulfide resin (A), the major axis is the major axis in the dispersed diameter of the thermoplastic resin (B). It is preferable that the ratio of the minor axis to 1.05 or more. It is more preferably 2.0 or more, still more preferably 3.5 or more, and most preferably 4.0 or more. When the ratio of the major axis to the minor axis is less than 1.05, peeling may occur at the interface between the polyarylene sulfide resin (A) and the thermoplastic resin (B) during film stretching, and tearing may occur or the obtained stretching may occur. The mechanical properties of the film may be deteriorated and the heat resistance may be decreased. It is considered that the larger the ratio of the major axis to the minor axis is, the stronger the interaction between the polyarylene sulfide-based resin (A) and the thermoplastic resin (B) is, which contributes to the improvement of heat resistance, which is preferable. Therefore, although the upper limit value is not particularly set, the substantial upper limit of the ratio of the major axis to the minor axis is about 20 in view of the stretching ratio. The polyarylene sulfide film of the present invention is obtained by using the above-mentioned raw materials, and the polyarylene sulfide resin (A) is the main constituent component, and the layer (P1 layer) alone containing the inorganic particles (α) may be a single substance. It is good, but any of them is preferably used when it has a laminated structure with another layer (P2 layer). In the case of a laminated structure, the ratio of the P1 layer is preferably 50% by volume or more of the entire film in order to exert the effects of low dielectric property and high heat resistance of the P1 layer. It is more preferably at least 60% by volume, and even more preferably at least 70% by volume.

また、積層構成とする場合はP1層の片側にP2層を設ける構成、両側にP2層を設ける構成、P2層の両側にP1層を設ける構成など、目的とする効果に応じて適宜選択することが可能である。 In the case of a laminated structure, a P2 layer is provided on one side of the P1 layer, a P2 layer is provided on both sides, a P1 layer is provided on both sides of the P2 layer, etc., depending on the desired effect. Is possible.

本発明のポリアリーレンスルフィドフィルムは、Pa層を有する場合、無機粒子(α)はPa層にも含むこと、すなわちPa層がP1層であることが好ましい。この構成とすることによって、より高い耐熱性を有するフィルムとすることができる。
本発明のポリアリーレンスルフィドフィルムは、空隙率が5体積%以下であるのが好ましい。ここでいう空隙率とは、断面SEM画像内において、フィルムの断面積の中に占める空隙の面積の割合でもって求められるものである。より好ましくは3体積%以下であり、さらに好ましくは2体積%以下であり、実質的な下限は0体積%である。本発明のポリアリーレンスルフィドフィルムにおいて、空隙率を5体積%以下にすることによって、機械特性をより高めることが可能となる。
本発明のポリアリーレンスルフィドフィルムにおいて、フィルムの厚みをT(μm)として、フィルムの表面から該厚み0.1Tまでの範囲の無機粒子(α)の含有量をVfa(体積%)、該厚み0.1Tから該厚み0.9Tまでの範囲の無機粒子(α)含有量をVfα(体積%)とした場合に、少なくとも一方の表面についてVfa/Vfαが0≦Vfa/Vfα<1を満たすのが好ましい。より好ましくは、両方の表面についてVfa/Vfαが0≦Vfa/Vfα<1を満たすことが好ましい。本発明において、Vfa/Vfαは後述する方法で求められるものであり、Vfa/Vfαが小さい程、フィルムの表層に無機粒子(α)の含有量が少ないことを示している。その結果、フィルム表面からの無機粒子(α)の滑落や、無機粒子(α)と樹脂の界面で界面剥離が発生するのを抑制することが可能となり、通常のポリアリーレンスルフィドフィルムと同等の取り扱いが可能となる。特に、平滑面に対してフィルムを接着させるような用途において顕著な効果が発揮され、フィラーの滑落やフィラーと樹脂の界面での界面剥離が起きにくいほど、平滑面に対する密着力が高くなるため好ましい。より好ましくは、0.1≦Vfa/Vfα≦0.8、更に好ましくは0.1≦Vfa/Vfα≦0.7である。Vfa/Vfαが1以上である場合、フィルム表面に無機粒子(α)が多く存在することになり、フィルム表面から無機粒子(α)が滑落し、工程汚染が発生したり、無機粒子(α)と樹脂の界面で界面剥離が発生したりする場合がある。なお、Vfaの下限は0である。0≦Vfa/Vfα<1とするためには、無機粒子(α)の種類や表面活性を制御した上で、無機粒子(α)の含有量が少ない層と多い層とを積層した積層構造とし、少なくとも片側の表面に無機粒子(α)が少ない層を設けることが好ましい。
When the polyarylene sulfide film of the present invention has a Pa layer, it is preferable that the inorganic particles (α) are also included in the Pa layer, that is, the Pa layer is the P1 layer. With this structure, a film having higher heat resistance can be obtained.
The polyarylene sulfide film of the present invention preferably has a porosity of 5% by volume or less. The porosity referred to here is obtained by the ratio of the area of voids in the cross-sectional area of the film in the cross-sectional SEM image. It is more preferably 3% by volume or less, further preferably 2% by volume or less, and the practical lower limit is 0% by volume. In the polyarylene sulfide film of the present invention, by setting the porosity to 5% by volume or less, it becomes possible to further improve the mechanical properties.
In the polyarylene sulfide film of the present invention, the thickness of the film is T (μm), the content of the inorganic particles (α) in the range from the surface of the film to 0.1 T is Vfa (volume %), and the thickness is 0. When the content of the inorganic particles (α) in the range from 1 T to 0.9 T is Vfα (volume %), Vfa/Vfα satisfies 0≦Vfa/Vfα<1 on at least one surface. preferable. More preferably, both surfaces have Vfa/Vfα satisfying 0≦Vfa/Vfα<1. In the present invention, Vfa/Vfα is obtained by the method described below, and the smaller Vfa/Vfα indicates that the surface layer of the film has a smaller content of inorganic particles (α). As a result, it is possible to prevent the inorganic particles (α) from slipping off the film surface and the interfacial peeling at the interface between the inorganic particles (α) and the resin, and to handle the same as a normal polyarylene sulfide film. Is possible. In particular, a remarkable effect is exhibited in applications such as adhering a film to a smooth surface, and it is preferable that the slippage of the filler and the interfacial separation at the interface between the filler and the resin are less likely to occur, because the adhesion to the smooth surface becomes higher. .. More preferably, 0.1≦Vfa/Vfα≦0.8, and even more preferably 0.1≦Vfa/Vfα≦0.7. When Vfa/Vfα is 1 or more, a large amount of inorganic particles (α) are present on the film surface, and the inorganic particles (α) slip off from the film surface, resulting in process contamination or inorganic particles (α). Interfacial peeling may occur at the interface between and. The lower limit of Vfa is 0. In order to satisfy 0≦Vfa/Vfα<1, a laminated structure in which a layer containing a small amount of the inorganic particles (α) and a layer containing a large amount of the inorganic particles (α) are laminated after controlling the type and surface activity of the inorganic particles (α) It is preferable to provide a layer containing a small amount of inorganic particles (α) on at least one surface.

本発明のポリアリーレンスルフィドフィルムは、DSC測定で最も高いガラス転移温度が180℃以上であることが好ましい。ここで言う、ガラス転移温度は、JIS K−7122(1987)に準じて、昇温速度20℃/minで樹脂を25℃から350℃まで20℃/分の昇温速度で加熱(1st Run)、その状態で5分間保持後、次いで25℃以下となるよう急冷し、再度25℃から20℃/minの昇温速度で350℃まで昇温(2nd Run)を行って得られた2nd RUNの示差走査熱量測定チャートにおける、JIS K−7121(1987)に記載の方法に基づいて求められた中間点ガラス転移温度のことであり、その中で最も高いガラス転移温度のことである。より好ましくは、200℃以上であり、さらに好ましくは210℃以上であり、特に好ましくは220℃以上である。最も高いガラス転移温度が180℃より低い場合、得られるポリアリーレンスルフィドフィルムの耐熱性が低下する場合があり好ましくない。Tg2の上限は特に設けないが、ポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)の押出温度を超えると、溶融粘度が高くなりすぎて溶融製膜できない場合があるため、実質的にはポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)の押出温度以下であることが好ましい。具体的には、ポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)として、ポリフェニレンスルフィド系樹脂を用いる場合は、最も高いガラス転移温度の上限は340℃以下であることが好ましい。 The polyarylene sulfide film of the present invention preferably has the highest glass transition temperature of 180° C. or higher in DSC measurement. The glass transition temperature referred to here is, in accordance with JIS K-7122 (1987), heating the resin from 25° C. to 350° C. at a temperature rising rate of 20° C./min according to JIS K-7122 (1987) (1st Run). After maintaining in that state for 5 minutes, it was then rapidly cooled to 25° C. or lower, and again heated from 25° C. to 350° C. at a heating rate of 20° C./min (2nd Run) to obtain 2nd RUN. In the differential scanning calorimetry chart, it is the midpoint glass transition temperature determined based on the method described in JIS K-7121 (1987), and is the highest glass transition temperature among them. The temperature is more preferably 200° C. or higher, further preferably 210° C. or higher, and particularly preferably 220° C. or higher. When the highest glass transition temperature is lower than 180° C., the heat resistance of the obtained polyarylene sulfide film may decrease, which is not preferable. Although the upper limit of Tg2 is not particularly set, if it exceeds the extrusion temperature of the polyarylene sulfide resin (A), the melt viscosity may become too high and melt film formation may be impossible. It is preferably below the extrusion temperature of A). Specifically, when a polyphenylene sulfide resin is used as the polyarylene sulfide resin (A), the upper limit of the highest glass transition temperature is preferably 340°C or lower.

本発明におけるポリアリーレンスルフィドフィルムは、220℃のオーブン中に72時間加熱した後の破断点強度保持率が65%以上であることが好ましい。より好ましくは80%以上であり、さらに好ましくは85%以上である。ここでいう破断点強度保持率とは下記式で表される値であり、破断点強度保持率が65%未満の場合、フィルムとしての耐熱性が低く、高温環境下で長時間使用した場合にフィルムが破断する恐れがある。なお、破断点強度保持率を上記の範囲とするには、無機粒子(α)を含有させることで達成可能である。また化学式(1)に記載のうちいずれかの構造を有する熱可塑性樹脂(B)を含むことでより高い耐熱性を得ることが可能である。
破断点強度保持率(%)=(加熱後の破断点強度)/(加熱前の破断点強度)×100
本発明におけるポリアリーレンスルフィドフィルムは、単位厚さあたりの絶縁破壊電圧Pdが100kV/mm以上であることが好ましい。Pdが100kV/mm以上とすることによって、より高電圧かかる用途においても使用することが可能となる。より好ましくは150kV/mm以上、さらに好ましくは170kV/mm以上、さらに好ましくは200kV/mm以上、特に好ましくは220kV/mm以上である。Pdの上限は特に限定されないが、実質的に500kV/mm前後である。Pdの値をより高めるためには上述するように、無機粒子(α)を上述する範囲とすること、無機粒子(α)に表面処理をすることで親和性を高めること、熱可塑性樹脂(B)を混合することなど,二軸延伸させる際の延伸条件を後述の条件に制御することなどが挙げられる。
本発明のポリアリーレンスルフィドフィルムには、本発明の効果を損なわない範囲で他の成分、例えば耐熱安定剤(ヒンダードフェノール系、ヒドロキノン系、ホスファイト系およびこれらの置換体等)、耐候剤(レゾルシノール系、サリシレート系、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、ヒンダードアミン系等)、離型剤および滑剤(モンタン酸およびその金属塩、そのエステル、そのハーフエステル、ステアリルアルコール、ステアラミド、各種ビスアミド、ビス尿素及びポリエチレンワックス等)、顔料(硫化カドミウム、フタロシアニン、着色用カーボンブラック等)、染料(ニグロシン等)、可塑剤(p−オキシ安息香酸オクチル、N−ブチルベンゼンスルホンアミド等)、帯電防止剤(アルキルサルフェート型アニオン系帯電防止剤、4級アンモニウム塩型カチオン系帯電防止剤、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレートのような非イオン系耐電防止剤、ベタイン系両性帯電防止剤等)、難燃剤(例えば、赤燐、燐酸エステル、メラミンシアヌレート、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等の水酸化物、ポリリン酸アンモニウム、臭素化ポリスチレン、臭素化ポリフェニレンエーテル、臭素化ポリカーボネート、臭素化エポキシ樹脂あるいはこれらの臭素系難燃剤と三酸化アンチモンとの組み合わせ等)、他の重合体(例えばエラストマー等)を添加することができる。
本発明のポリアリーレンスルフィドフィルムの製造法を説明する。
The polyarylene sulfide film of the present invention preferably has a strength retention at break of 65% or more after being heated in an oven at 220° C. for 72 hours. It is more preferably 80% or more, still more preferably 85% or more. The strength retention at break here is a value represented by the following formula. When the strength retention at break is less than 65%, the heat resistance as a film is low, and when used for a long time in a high temperature environment. The film may break. In addition, it is possible to achieve the breaking strength retention rate within the above range by including the inorganic particles (α). Further, it is possible to obtain higher heat resistance by including the thermoplastic resin (B) having any one of the structures described in the chemical formula (1).
Breaking strength retention (%)=(breaking strength after heating)/(breaking strength before heating)×100
The polyarylene sulfide film in the present invention preferably has a dielectric breakdown voltage Pd per unit thickness of 100 kV/mm or more. By setting Pd to 100 kV/mm or more, it becomes possible to use even in the application of higher voltage. It is more preferably 150 kV/mm or more, further preferably 170 kV/mm or more, further preferably 200 kV/mm or more, and particularly preferably 220 kV/mm or more. The upper limit of Pd is not particularly limited, but is substantially around 500 kV/mm. In order to further increase the value of Pd, as described above, the inorganic particles (α) are set within the above range, the inorganic particles (α) are surface-treated to increase the affinity, and the thermoplastic resin (B ) Are mixed, and the stretching conditions for biaxial stretching are controlled to the conditions described below.
In the polyarylene sulfide film of the present invention, other components such as heat-resistant stabilizers (hindered phenol-based, hydroquinone-based, phosphite-based and substitution products thereof, etc.), weather-resistant agent (in the range that does not impair the effects of the present invention) Resorcinol-based, salicylate-based, benzotriazole-based, benzophenone-based, hindered amine-based), mold release agents and lubricants (montanic acid and its metal salts, their esters, their half esters, stearyl alcohol, stearamide, various bisamides, bisurea and polyethylene) Wax, etc.), pigment (cadmium sulfide, phthalocyanine, carbon black for coloring, etc.), dye (nigrosine, etc.), plasticizer (octyl p-oxybenzoate, N-butylbenzenesulfonamide, etc.), antistatic agent (alkyl sulfate type) Anionic antistatic agent, quaternary ammonium salt type cationic antistatic agent, nonionic antistatic agent such as polyoxyethylene sorbitan monostearate, betaine amphoteric antistatic agent, etc., flame retardant (eg red phosphorus And phosphates, melamine cyanurate, magnesium hydroxide, hydroxides such as aluminum hydroxide, ammonium polyphosphate, brominated polystyrene, brominated polyphenylene ether, brominated polycarbonate, brominated epoxy resin or brominated flame retardants thereof. Other polymers (for example, elastomers) can be added.
The method for producing the polyarylene sulfide film of the present invention will be described.

本発明のポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)として、ポリマーの主要構成単位がp−フェニレンスルフィド単位であるポリフェニレンスルフィド系樹脂の場合の製造方法を説明する。硫化ナトリウムとp−ジクロロベンゼンを配合し、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)などのアミド系極性溶媒中で、高温高圧下で反応させる。必要に応じて、m−ジクロロベンゼンやトリハロベンゼンなどの共重合成分を含ませることも可能である。重合度調整剤として苛性カリやカルボン酸アルカリ金属塩などを添加し230〜290℃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、湿潤状態の粒状ポリマーを得る。この粒状ポリマーにアミド系極性溶媒を加えて30〜100℃の温度で攪拌処理して洗浄し、イオン交換水にて30〜80℃で数回洗浄し、酢酸カルシウムなどの金属塩水溶液で数回洗浄した後、乾燥してポリアリーレンスルフィド樹脂の粒状ポリマーを得る。
この粒状ポリマーと無機粒子(α)を任意の割合で混合し300〜350℃に設定したベント付き押出機に投入してストランド状に溶融押出し、温度25℃の水で冷却した後、カッティングしてチップを作製する。このとき無機粒子の添加濃度は粒状ポリマー100質量部に対して0.01質量部以上10質量部以下が好ましく、0.05質量部以上5質量部以下がより好ましい。
As the polyarylene sulfide-based resin (A) of the present invention, a method for producing a polyphenylene sulfide-based resin in which the main structural unit of the polymer is a p-phenylene sulfide unit will be described. Sodium sulfide and p-dichlorobenzene are mixed and reacted in an amide polar solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) at high temperature and high pressure. If necessary, a copolymerization component such as m-dichlorobenzene or trihalobenzene can be included. A caustic potash, an alkali metal salt of a carboxylic acid, or the like is added as a polymerization degree adjusting agent, and a polymerization reaction is performed at 230 to 290°C. After the polymerization, the polymer is cooled, and the polymer is made into a water slurry and filtered with a filter to obtain a wet granular polymer. An amide-based polar solvent is added to this granular polymer, and the mixture is washed by stirring at a temperature of 30 to 100°C, washed several times with ion-exchanged water at 30 to 80°C, and washed several times with an aqueous metal salt solution such as calcium acetate. After washing, it is dried to obtain a granular polymer of polyarylene sulfide resin.
The granular polymer and the inorganic particles (α) are mixed at an arbitrary ratio, charged into an extruder with a vent set to 300 to 350° C., melt-extruded in a strand form, cooled with water at a temperature of 25° C., and then cut. Make a chip. At this time, the addition concentration of the inorganic particles is preferably 0.01 parts by mass or more and 10 parts by mass or less, and more preferably 0.05 parts by mass or more and 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the granular polymer.

また、必要に応じて、上記の粒状ポリマーのみ、または粒状ポリマーと無機粒子(α)や、熱可塑性樹脂(B)、添加剤などを任意の割合で混合し、300〜350℃に設定したベント付き押出機に投入してストランド状に溶融押出し、温度25℃の水で冷却した後、カッティングしてチップを作製する。
なお、本発明において、ポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)と熱可塑性樹脂(B)を混合する場合は、その混合時期は特に限定されないが、溶融押出前に、ポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)と熱可塑性樹脂(B)の混合物を予備溶融混練(ペレタイズ)してマスターペレット化する方法や、溶融押出し時に混合して溶融混練させる方法がある。中でも、二軸押出機などの剪断応力のかかる装置を用いてマスターペレット化する方法などが好ましい。この場合、混練部ではポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)の融点+5℃以上80℃以下の樹脂温度範囲となる様に混練することが好ましく、より好ましくはポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)の融点+10℃以上〜80℃以下であり、さらに好ましくはポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)の融点+15℃以上〜70℃以下の温度範囲である。また、スクリュー回転数を100rpm以上500rpm以下の範囲とすることが好ましく、さらに好ましくは150rpm以上400rpm以下の範囲である。樹脂温度やスクリュー回転数を好ましい範囲に設定することで、分散相の分散径をコントロールできる。また、二軸押し出し機の(スクリュー軸長さ/スクリュー軸径)の比率は20以上60以下の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは30以上50以下の範囲である。
また、ポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)、無機粒子(α)と熱可塑性樹脂(B)を混合する場合は、ポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)、無機粒子(α)とを混合する際に熱可塑性樹脂(B)を添加することも好ましく行われる。
得られたチップを180℃で3時間減圧乾燥した後、溶融部が300〜350℃に設定された押出機に所定濃度となるように混合して供給して、続いてTダイ型口金から吐出させ、表面温度20〜70℃の冷却ドラム上に静電荷を印加させながら密着させて急冷固化し、実質的に無配向状態の未延伸フィルムを得る。
In addition, if necessary, only the above-mentioned granular polymer, or the granular polymer and the inorganic particles (α), the thermoplastic resin (B), the additive, and the like are mixed at an arbitrary ratio, and the vent is set to 300 to 350°C. It is put in an attached extruder, melt-extruded in a strand shape, cooled with water at a temperature of 25° C., and then cut to produce chips.
In the present invention, when the polyarylene sulfide-based resin (A) and the thermoplastic resin (B) are mixed, the mixing timing is not particularly limited, but before the melt extrusion, the polyarylene sulfide-based resin (A) and the polyarylene sulfide-based resin (A) are mixed. There are a method of pre-melting and kneading (pelletizing) the mixture of the thermoplastic resin (B) to form master pellets, and a method of mixing and melt-kneading at the time of melt extrusion. Of these, a method of forming a master pellet by using a device such as a twin-screw extruder to which shear stress is applied is preferable. In this case, in the kneading section, it is preferable to carry out the kneading so that the melting point of the polyarylene sulfide resin (A) is within the resin temperature range of +5° C. to 80° C., more preferably the melting point of the polyarylene sulfide resin (A) +10. C. or higher and 80.degree. C. or lower, and more preferably the melting point of the polyarylene sulfide resin (A)+15.degree. C. or higher and 70.degree. C. or lower. The screw rotation speed is preferably in the range of 100 rpm or more and 500 rpm or less, and more preferably 150 rpm or more and 400 rpm or less. The dispersion diameter of the dispersed phase can be controlled by setting the resin temperature and the screw rotation speed within the preferable ranges. The ratio of (screw shaft length/screw shaft diameter) of the twin-screw extruder is preferably in the range of 20 or more and 60 or less, and more preferably in the range of 30 or more and 50 or less.
When the polyarylene sulfide resin (A) and the inorganic particles (α) are mixed with the thermoplastic resin (B), heat is added when the polyarylene sulfide resin (A) and the inorganic particles (α) are mixed. It is also preferable to add the plastic resin (B).
The chips thus obtained were dried under reduced pressure at 180° C. for 3 hours, and then mixed and fed to an extruder having a melting portion set at 300 to 350° C. so as to have a predetermined concentration, and then discharged from a T-die type die. Then, they are brought into close contact with each other while being applied with an electrostatic charge on a cooling drum having a surface temperature of 20 to 70° C. to be rapidly cooled and solidified to obtain a substantially unoriented unstretched film.

次いで、二軸延伸する場合は、上記で得られた未延伸フィルムを、ポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)のガラス転移点(Tg)以上冷結晶化温度(Tcc)以下の範囲で、一軸延伸、または二軸延伸を行う。本発明の目的である耐熱性を向上させるためには配向パラメーターが高いことがより好ましい。二軸延伸してフィルムを得る方法としては、逐次二軸延伸法(長手方向に延伸した後に幅方向に延伸を行う方法などの一方向ずつの延伸を組み合わせた延伸法)、同時二軸延伸法(長手方向と幅方向を同時に延伸する方法)、又はそれらを組み合わせた方法を用いることができる。ここでは、最初に長手方向、次に幅方向の延伸を行う逐次二軸延伸法を例示する。
未延伸フィルムを加熱ロール群で加熱し、長手方向(MD方向)に2.4〜4.5倍、より好ましくは2.8〜4.0倍に1段もしくは2段以上の多段で延伸する(MD延伸)。延伸温度は、Tg〜Tcc、好ましくは(Tg+5)〜(Tcc−10)℃の範囲である。その後20〜50℃の冷却ロール群で冷却する。
Next, in the case of biaxial stretching, the unstretched film obtained above is uniaxially stretched in the range of the glass transition point (Tg) or more of the polyarylene sulfide resin (A) to the cold crystallization temperature (Tcc) or less, Alternatively, biaxial stretching is performed. In order to improve the heat resistance which is the object of the present invention, it is more preferable that the orientation parameter is high. As a method for obtaining a film by biaxial stretching, a sequential biaxial stretching method (a stretching method in which stretching in the longitudinal direction is followed by stretching in the width direction, which is a combination of stretching in each direction) and a simultaneous biaxial stretching method are used. (A method of stretching in the longitudinal direction and the width direction at the same time), or a method of combining them can be used. Here, a sequential biaxial stretching method in which stretching is first performed in the longitudinal direction and then in the width direction is illustrated.
The unstretched film is heated by a heating roll group and stretched in the longitudinal direction (MD direction) by 2.4 to 4.5 times, more preferably 2.8 to 4.0 times in a single stage or in multiple stages of two or more stages. (MD stretching). The stretching temperature is in the range of Tg to Tcc, preferably (Tg+5) to (Tcc-10)°C. Then, it cools with a 20-50 degreeC cooling roll group.

続いて幅方向(TD方向)の延伸方法としては、例えば、テンターを用いる方法が一般的である。このフィルムの両端部をクリップで把持して、テンターに導き、幅方向の延伸を行う(TD延伸)。延伸温度はTg〜Tccが好ましく、より好ましくは(Tg+5)〜(Tcc−10)℃の範囲である。延伸倍率はフィルムの平面性の観点から2.5〜5.0倍、好ましくは3.0〜4.5倍が好ましい。
このとき、フィルムの延伸倍率についてTD倍率に対するMD倍率の比(延伸倍率比=MD倍率/TD倍率)は1.05以下が好ましく、1.0以下がより好ましく、0.95以下であることがさらに好ましい。
次に、この延伸フィルムを緊張下で熱固定する操作(熱固定処理)を行う。熱固定処理の温度は熱処理ゾーンの始終で、同一温度で加熱処理を行うか、1段熱固定または熱処理ゾーンの前半と後半で異なる温度で加熱処理を行う多段熱固定の何れかで処理を行う。熱固定温度は160℃〜融点(Tm)が好ましく、180〜(Tm−10)℃であることが、フィルムとしての熱収縮を抑制する観点から好ましい。熱固定処理後は、フィルムを室温まで、必要ならば、長手および幅方向に1〜20%の弛緩処理を施しながら、フィルムを冷やして巻き取り、二軸延伸された熱可塑性樹脂フィルムを得る。
なお、本発明のポリアリーレンスルフィドフィルムがP1層と他の層(以下、P2層と称す)を含む積層構造の場合の製造方法は以下の通りである。積層する各層の材料が熱可塑性樹脂を主たる構成材料とする場合は、二つの異なる材料をそれぞれ二台の押出機に投入し、溶融して口金から冷却したキャストドラム上に共押出してシート状に加工する方法(共押出法)、単膜で作製したシートに被覆層原料を押出機に投入して溶融押出して口金から押出す方法(溶融ラミネート法)、P1層と積層するP2層をそれぞれ別々に作製し、加熱されたロール群などにより熱圧着する方法(熱ラミネート法)、接着剤を介して貼り合わせる方法(接着法)、その他、P2層用の材料を溶媒に溶解させ、その溶液をあらかじめ作製していたP1層上に塗布する方法(コーティング法)、およびこれらを組み合わせた方法等を使用することができる。なかでも、P1層とP2層の積層界面の密着性を高め、絶縁材料としてのハンドリング性を高めるという観点から、共押出法が特に好ましい。
Then, as a stretching method in the width direction (TD direction), for example, a method using a tenter is generally used. Both ends of this film are gripped by clips, guided to a tenter, and stretched in the width direction (TD stretching). The stretching temperature is preferably Tg to Tcc, more preferably (Tg+5) to (Tcc-10)°C. The stretching ratio is preferably 2.5 to 5.0 times, more preferably 3.0 to 4.5 times from the viewpoint of the flatness of the film.
At this time, with respect to the stretching ratio of the film, the ratio of the MD ratio to the TD ratio (stretch ratio: MD ratio/TD ratio) is preferably 1.05 or less, more preferably 1.0 or less, and 0.95 or less. More preferable.
Next, an operation (heat setting treatment) of heat setting the stretched film under tension is performed. The heat setting temperature is the same throughout the heat treatment zone, either at the same temperature, or in one stage heat setting or in multi-stage heat setting at different temperatures in the first half and the second half of the heat treatment zone. .. The heat setting temperature is preferably 160° C. to the melting point (Tm), and is preferably 180 to (Tm-10)° C. from the viewpoint of suppressing heat shrinkage of the film. After the heat setting treatment, the film is cooled to room temperature and, if necessary, subjected to a relaxation treatment of 1 to 20% in the longitudinal and width directions, the film is cooled and wound to obtain a biaxially stretched thermoplastic resin film.
The production method when the polyarylene sulfide film of the present invention has a laminated structure including a P1 layer and another layer (hereinafter referred to as P2 layer) is as follows. When the material of each layer to be laminated is mainly composed of thermoplastic resin, two different materials are respectively put into two extruders, melted and coextruded from the die onto the cast drum to form a sheet. Processing method (coextrusion method), coating layer raw material into a sheet made of a single film into an extruder, melt extrusion and extrusion from a die (melt laminating method), P1 layer and P2 layer to be laminated separately Prepared by the method of thermocompression bonding with a heated roll group (thermal laminating method), bonding with an adhesive (adhesion method), and other materials for P2 layer dissolved in a solvent, It is possible to use a method of coating on the P1 layer that has been prepared in advance (coating method), a method of combining these, or the like. Among them, the co-extrusion method is particularly preferable from the viewpoint of enhancing the adhesiveness at the laminated interface between the P1 layer and the P2 layer and enhancing the handleability as an insulating material.

また、P2層が、熱可塑性樹脂でない材料を主たる構成成分とする場合は、P1層と積層するP2層をそれぞれ別々に作製し、接着剤などを介して貼り合わせる方法(接着法)や、硬化性材料の場合はP1層上に塗布した後に電磁波照射、加熱処理などで硬化させる方法等が使用することができる。その他、上述の共押出法、溶融ラミネート法、溶液ラミネート法、熱ラミネート法などの方法の他に、蒸着法、スパッタ法などの乾式法、めっき法などの湿式法、なども好適に用いることが出来る。 When the P2 layer mainly contains a material other than a thermoplastic resin, the P2 layer to be laminated with the P1 layer is separately prepared and bonded by an adhesive or the like (adhesion method) or curing. In the case of a conductive material, a method in which it is applied on the P1 layer and then cured by electromagnetic wave irradiation, heat treatment, or the like can be used. In addition to the methods such as the coextrusion method, the melt laminating method, the solution laminating method, and the thermal laminating method described above, a dry method such as a vapor deposition method and a sputtering method, a wet method such as a plating method, and the like can be preferably used. I can.

本発明のポリアリーレンスルフィドフィルムは、上述の工程により製造することができ、得られたフィルムは、高い耐熱性を有するものである。本発明によれば、高い電気絶縁性と高い耐熱性を両立するポリアリーレンスルフィドフィルムを提供することができる。特にモーター/回転機の絶縁体、コンデンサーの誘電体、銅貼り積層板、フレキシブルプリント基板、絶縁テープといった電子部品といった自動車部品に好適に用いることができる。 The polyarylene sulfide film of the present invention can be produced by the steps described above, and the obtained film has high heat resistance. According to the present invention, it is possible to provide a polyarylene sulfide film having both high electrical insulation and high heat resistance. In particular, it can be suitably used for automobile parts such as electronic parts such as motor/rotor insulators, capacitor dielectrics, copper-clad laminates, flexible printed boards, and insulating tapes.

以下に実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.

本発明における物性の測定方法、効果の評価方法は次の方法に従って行った。 The method of measuring physical properties and the method of evaluating effects in the present invention were performed according to the following methods.

(1)配向パラメーター
ミクロトームを用いて断面を切り出したサンプルを、(株)フォトンデザイン社製近赤外ラマン分光装置にて、測定モード顕微ラマン、対物レンズ:100倍、ビーム径:1μm、光源:YAGレーザーの二次高調波(波長532nm)、レーザーパワー:1000mW,回折格子:Single 3000gr/mm、スリット:100μm、検出器:InGaAs/日本ローバー 1024×256、の条件にて、以下の(A1)〜(A3)の通り測定を行った。なお、複数の樹脂が混合されている場合など、異方性に対し強い感度を有するピークが複数存在する場合などは、最もピーク強度が高いピークを用いて配向パラメーターを求めた。
(A1)フィルム面内方向に対し平行な方向の偏光を照射した場合のラマンバンドを求める。
(A2)得られたラマンバンドのうち、1080cm−1近傍のフェニル環−Sの伸縮振動のピーク強度I1080、745cm−1近傍のフェニル環−Sの面外変角振動のピーク強度I745をそれぞれ求め,I1080とI745の比I1080/I745にて配向パラメーターとする。
上記測定をフィルム長手方向(破断伸度の測定によって定義した方向)に平行に切削した断面において、一方の表面側からμmずつ厚み方向に0.1×Tごとに位置を変えながら測定し、その平均値でもって配向パラメーターを求めた。また、フィルム面方向に位置を5カ所変えて行った。また、フィルム幅方向(破断伸度の測定によって定義した方向)に平行な断面についても、同様に測定を行った。長手方向で得られた配向パラメーターと幅方向で得られた配向パラメーターのうち低い方の値でもって、配向パラメーターとした。
(1) Orientation parameter A sample of which a cross section was cut using a microtome was measured with a near infrared Raman spectroscope manufactured by Photon Design Co., Ltd. in a measurement mode micro Raman, objective lens: 100 times, beam diameter: 1 μm, light source: Second harmonic (wavelength 532 nm) of YAG laser, laser power: 1000 mW, diffraction grating: Single 3000 gr/mm, slit: 100 μm, detector: InGaAs/Nippon Rover 1024×256 under the following conditions (A1). ~ (A3) was measured. In addition, when there are a plurality of peaks having a strong sensitivity to anisotropy such as when a plurality of resins are mixed, the orientation parameter was determined using the peak having the highest peak intensity.
(A1) The Raman band in the case of irradiating polarized light in a direction parallel to the in-plane direction of the film is obtained.
(A2) of the Raman band obtained, the peak intensity I 745 of the out-of-plane deformation vibration of 1080cm peak intensity of the stretching vibration of -1 vicinity of the phenyl ring -S I 1080, 745cm -1 near the phenyl ring -S The orientation parameters were determined by the ratio of I 1080 and I 745 , I 1080 /I 745 , respectively.
In the cross section cut in parallel with the longitudinal direction of the film (the direction defined by the measurement of elongation at break), the above measurement was performed while changing the position by 0.1×T in the thickness direction by μm from one surface side. The orientation parameter was determined by the average value. Further, the position was changed in five positions in the film surface direction. In addition, the same measurement was performed on a cross section parallel to the film width direction (the direction defined by the measurement of elongation at break). The lower value of the orientation parameter obtained in the longitudinal direction and the orientation parameter obtained in the width direction was used as the orientation parameter.

(2)フィルム中の無機粒子(α)の含有量、平均一次粒径
フィルム中の無機粒子(α)の含有量、平均一次粒径は以下の(B1)〜(B7)の手順で求めた。なお、測定はフィルム切断箇所を無作為に変更して計5回行い、また、フィルムの一方の表面側からもう一方の表面側まで、厚み方向に0.02×Tごとに位置を変えて行い、その相加平均値でもって、それぞれ無機粒子(α)の含有量(体積%)、平均一次粒径径(nm)とした。
(B1)ミクロトームを用いて、フィルム断面を厚み方向に潰すことなく、フィルム面方向に対して垂直に、フィルム長手方向(破断伸度の測定によって定義した方向)に対して平行に切断する。
(B2)次いで切断した断面を、走査型電子顕微鏡を用いて観察し、50000倍に拡大観察した画像を得る。なお、観察場所は無作為に定めるものとするが、画像の上下方向がフィルムの厚み方向と、画像の左右方向がフィルムの長手方向と、それぞれ平行になるようにするものとする。
(B3)前記(B2)で得られる画像中において、フィルムの面積(フィルム内に存在する空隙や無機粒子等の面積も含む全面積)を計測し、これをAとする。
(B4)画像内においてエネルギー分散型X線分析を行い、半金属または卑金属の酸化物をを主たる成分とする無機粒子(α)を判別した後、画像内の全ての無機粒子(α)の面積を計測し、総面積をBとする。ここで、計測対象とするのは、無機粒子(α)の全体が画像内に収まっているものに限られず、画像内に一部のみが現われている無機粒子(α)も含むものとする。
(B5)BをAで除し(B/A)、それに100を乗じることにより、無機粒子(α)の面積割合を求めた。この値でもって無機粒子(α)の含有量(体積%)とした。
(B6)(B4)において、観察された全ての無機粒子(α)の個数を計算し、無機粒子(α)の数Nαを求めた。
(B7)(B4)において、観察された無機粒子(α)面積Bを(B6)において求められた無機粒子の個数Nαを除し(B/Nα)、その面積と同面積の真円を描いた場合の真円の直径を求め平均一次粒径(nm)とした。
(2) Content of inorganic particles (α) in film, average primary particle size Content of inorganic particles (α) in film, average primary particle size were determined by the following procedures (B1) to (B7). .. In addition, the measurement was performed 5 times in total by changing the cut position of the film at random, and from the one surface side of the film to the other surface side, changing the position by 0.02×T in the thickness direction. The content (volume %) of the inorganic particles (α) and the average primary particle diameter (nm) were determined by their arithmetic mean values.
(B1) Using a microtome, the film cross section is cut perpendicularly to the film surface direction and parallel to the film longitudinal direction (direction defined by measurement of elongation at break) without crushing in the thickness direction.
(B2) Next, the cut cross section is observed using a scanning electron microscope to obtain an image magnified and observed at 50,000 times. It should be noted that although the observation place is randomly determined, the vertical direction of the image is parallel to the thickness direction of the film, and the horizontal direction of the image is parallel to the longitudinal direction of the film.
(B3) In the image obtained in the above (B2), the area of the film (the total area including the areas of voids and inorganic particles existing in the film) is measured and designated as A.
(B4) After performing the energy dispersive X-ray analysis in the image to determine the inorganic particles (α) whose main component is a metal oxide or base metal oxide, the area of all the inorganic particles (α) in the image Is measured and the total area is B. Here, what is to be measured is not limited to those in which the whole of the inorganic particles (α) is contained in the image, but also includes the inorganic particles (α) in which only a part thereof appears in the image.
(B5) B was divided by A (B/A) and multiplied by 100 to obtain the area ratio of the inorganic particles (α). Based on this value, the content (volume %) of the inorganic particles (α) was defined.
In (B6) and (B4), the number of all the inorganic particles (α) observed was calculated to obtain the number Nα of the inorganic particles (α).
In (B7) and (B4), the observed area B of the inorganic particles (α) is divided by the number Nα of the inorganic particles obtained in (B6) (B/Nα), and a true circle of the same area is drawn. In this case, the diameter of the perfect circle was calculated and used as the average primary particle size (nm).

(3)表面から厚み0〜0.1×T部分の無機粒子(α)含有量Vfa(体積%)、表面から厚み0.1×T〜0.9×T部分の無機粒子(α)含有量Vfα
前記(3)で得られた値から、表面から厚み0〜0.1×T部分の無機粒子(α)含有量の相加平均値、表面から厚み0.1×T〜0.9×T部分の無機粒子(α)含有量の相加平均値をそれぞれ求め、表面から厚み0〜0.1×T部分の無機粒子(α)含有量Vfa(体積%)、表面から厚み0.1×T〜0.9×T部分の無機粒子(α)含有量Vfαとした。
(3) Inorganic particle (α) content Vfa (volume %) in the thickness 0 to 0.1×T portion from the surface, and inorganic particle (α) content 0.1×T to 0.9×T portion in the thickness from the surface Amount Vfα
From the value obtained in the above (3), the arithmetic average value of the content of the inorganic particles (α) in the thickness 0 to 0.1×T portion from the surface, the thickness 0.1×T to 0.9×T from the surface The arithmetic average value of the inorganic particle (α) content of the part is determined, and the thickness is 0 to 0.1×T from the surface, and the inorganic particle (α) content Vfa (volume %) of the part, the thickness is 0.1× from the surface. The content of the inorganic particles (α) in the T to 0.9×T portion was defined as Vfα.

(4).空隙率V,熱可塑性樹脂(B)の含有量WB1、分散相の長径および短径の比
空隙率、および熱可塑性樹脂(B)の含有量、分散相の長径および短径の比は以下の(C1)〜(C10)の手順で求めた。なお、測定はフィルム切断箇所を無作為に変更して計10回行い、その相加平均値でもって当該フィルムにおける空隙率V、および当該P1層における空隙率Va1(体積%),フィルムにおける熱可塑性樹脂の含有量,および当該Pa層における熱可塑性樹脂(B)の含有量WB1(体積%)、分散相の長径および短径の比とした。また、フィルムにおける空隙率V、および、熱可塑性樹脂(B)の含有量を求める場合は、(C2)において、厚み方向に観察位置を移動させて行い、一方の表面からもう一方の表面まで連続した画像を準備し、(C3)〜(C8)の手順に従って同様に求めた。
(C1)ミクロトームを用いて、フィルム断面を厚み方向に潰すことなく、フィルム面方向に対して垂直に、フィルム長手方向(破断伸度の測定によって定義した方向)に対して平行に切断する。
(C2)次いで切断した断面を、走査型電子顕微鏡を用いて観察し、2000倍に拡大観察した画像を得る。なお、観察場所はフィルム内において無作為に定めるものとするが、画像の上下方向がフィルムの厚み方向と、画像の左右方向がフィルムの長手方向と、それぞれ平行になるようにするものとする。
(C3)前記(C2)で得られる画像中におけるP1層の面積(P1層内に存在する空隙や無機粒子等の面積も含む全面積)を計測し、これをCとする。なお、画像でP1層と他の層の界面が判別しにくい場合には、別途同じサンプルの断面について微分干渉顕微鏡を用いて偏光観察してP1層の界面位置を割り出し、P1層の面積を見積もる。
(C4)画像中のP1層内に存在する全ての空隙の面積を計測し、総面積をDとする。ここで、計測対象とするのは、空隙の全体が画像内に収まっているものに限られず、画像内に一部のみが現われている気泡も含むものとする。
(C5)DをCで除し(D/C)、それに100を乗じることにより、P1層内における空隙の面積割合を求め、この値でもって空隙率Va1(体積%)とした。
(C7)前記(C2)で得られる画像中におけるPa層の面積(Pa層内に存在する空隙や無機粒子等の面積も含む全面積)を計測し、これをEとする。なお、画像でPa層と他の層の界面が判別しにくい場合には、別途同じサンプルの断面について微分干渉顕微鏡を用いて偏光観察してPa層の界面位置を割り出し、Pa層の面積を見積る。
(C8)画像内においてエネルギー分散型X線分析を行い、熱可塑性樹脂(B)を判別した後、画像内の全ての分散相の面積を計測し、総面積をFとする。ここで、計測対象とするのは、分散相の全体が画像内に収まっているものに限られず、画像内に一部のみが現われているものも含むものとする。
(C9)FをEで除し(F/E)、それに100を乗じることにより、Pa層における熱可塑樹脂(B)の面積割合を求めた。この値でもって熱可塑性樹脂(B)の含有量WB1(体積%)とした。
(C10)また、任意の20個の分散相を選択し、各分散相の外接円をとりその直径の平均値を分散相の長径とした。また、各分散相の内接円を取りその直径で分散相の単径とした。得られた長径と短径の比を算出した。
(4). Porosity V, content of thermoplastic resin (B) WB1, ratio of major axis and minor axis of dispersed phase Porosity, content of thermoplastic resin (B), ratio of major axis and minor axis of dispersed phase are as follows: It was determined by the procedure of (C1) to (C10). In addition, the measurement was performed 10 times in total by randomly changing the film cut portion, and the porosity V in the film, the porosity Va1 (volume %) in the P1 layer, and the thermoplasticity in the film by the arithmetic mean value thereof. The content of the resin, the content WB1 (volume %) of the thermoplastic resin (B) in the Pa layer, and the ratio of the major axis and the minor axis of the dispersed phase were used. Further, in order to obtain the porosity V in the film and the content of the thermoplastic resin (B), in (C2), the observation position is moved in the thickness direction, and it is continuously measured from one surface to the other surface. The prepared images were prepared and similarly obtained according to the procedures of (C3) to (C8).
(C1) Using a microtome, the film cross section is cut perpendicularly to the film surface direction and parallel to the film longitudinal direction (direction defined by measurement of elongation at break) without crushing in the thickness direction.
(C2) Next, the cut cross section is observed using a scanning electron microscope, and an image magnified 2000 times is obtained. The observation location is randomly determined in the film, but the vertical direction of the image is parallel to the thickness direction of the film, and the horizontal direction of the image is parallel to the longitudinal direction of the film.
(C3) The area of the P1 layer in the image obtained in (C2) (the total area including the areas of voids and inorganic particles existing in the P1 layer) is measured, and this is designated as C. If the interface between the P1 layer and other layers is difficult to discern in the image, the cross section of the same sample is observed by polarized light using a differential interference microscope to determine the interface position of the P1 layer, and the area of the P1 layer is estimated. ..
(C4) The area of all voids existing in the P1 layer in the image is measured, and the total area is defined as D. Here, what is to be measured is not limited to the one in which the entire void is contained in the image, but includes the bubbles in which only a part of the void appears in the image.
(C5) D was divided by C (D/C) and multiplied by 100 to obtain the area ratio of voids in the P1 layer, and this value was taken as the void ratio Va1 (volume %).
(C7) The area of the Pa layer in the image obtained in (C2) (the total area including the areas of voids and inorganic particles existing in the Pa layer) is measured, and this is designated as E. When it is difficult to distinguish the interface between the Pa layer and the other layers in the image, polarization of the cross section of the same sample is observed using a differential interference microscope to determine the interface position of the Pa layer, and the area of the Pa layer is estimated. ..
(C8) After performing energy dispersive X-ray analysis in the image to determine the thermoplastic resin (B), the areas of all dispersed phases in the image are measured, and the total area is set to F. Here, what is to be measured is not limited to one in which the entire dispersed phase is contained in the image, but includes one in which only a part of the dispersed phase appears in the image.
(C9) F was divided by E (F/E) and multiplied by 100 to obtain the area ratio of the thermoplastic resin (B) in the Pa layer. Based on this value, the content WB1 (volume%) of the thermoplastic resin (B) was defined.
(C10) Further, any 20 disperse phases were selected, the circumscribed circle of each disperse phase was taken, and the average value of the diameters thereof was taken as the major axis of the disperse phase. Further, the inscribed circle of each dispersed phase was taken and the diameter was taken as the single diameter of the dispersed phase. The ratio of the obtained major axis and minor axis was calculated.

(5)ガラス転移温度(Tg)・冷結晶化温度(Tcc)・溶融結晶化温度(Tmc)
フィルムを、JIS K−7121(1987)およびJIS K−7122(1987)に準じて、測定装置にはセイコー電子工業(株)製示差走査熱量測定装置“ロボットDSC−RDC220”を、データ解析にはディスクセッション“SSC/5200”を用いて、下記の要領にて測定した。
(5) Glass transition temperature (Tg), cold crystallization temperature (Tcc), melt crystallization temperature (Tmc)
According to JIS K-7121 (1987) and JIS K-7122 (1987), the film was measured by a differential scanning calorimeter “Robot DSC-RDC220” manufactured by Seiko Instruments Inc. for data analysis. The measurement was performed using a disk session "SSC/5200" in the following manner.

(A)1st Run測定
サンプルパンにフィルムのサンプルを5mgずつ秤量し、昇温速度は20℃/minで樹脂を25℃から350℃まで20℃/分の昇温速度で加熱し、その状態で5分間保持し、次いで25℃以下となるよう急冷した。
(A) 1st Run measurement A sample of film was weighed in 5 mg increments in a sample pan, and the resin was heated from 25°C to 350°C at a temperature increase rate of 20°C/min at a temperature increase rate of 20°C/min. It was kept for 5 minutes, and then rapidly cooled to 25°C or lower.

(B)2nd Run
1st Run測定が完了した後、直ちに引き続いて、再度25℃から20℃/分の昇温速度で350℃まで昇温を行って、その状態を5分間保持し測定を行った。得られた2ndRUNの示差走査熱量測定チャートにおいて、ガラス転移温度(Tg)は、JIS K−7121(1987)に記載の方法に基づいて中間点ガラス転移温度を求めた(各ベースラインの延長した直線から縦軸方向に等距離にある直線とガラス転移の階段状の変化部分の曲線とが交わる点から求めた)。ガラス転移温度が複数存在する場合は、全てにおいて上記処理を実施し、その中から最も低いガラス転移温度をTg1、最も高いガラス転移温度をTg2とした。
(B) 2nd Run
Immediately after the completion of the 1st Run measurement, the temperature was raised again from 25°C to 350°C at a heating rate of 20°C/min, and the state was held for 5 minutes for measurement. In the obtained 2ndRUN differential scanning calorimetry chart, the glass transition temperature (Tg) was obtained by determining the midpoint glass transition temperature based on the method described in JIS K-7121 (1987) (extended straight line of each baseline). From the point where the straight line at the same distance in the vertical axis intersects with the curve of the step change of the glass transition). When there were a plurality of glass transition temperatures, the above treatment was carried out for all of them, and the lowest glass transition temperature was Tg1 and the highest glass transition temperature was Tg2.

(6)破断点強度・破断点伸度
フィルムの破断点強度、破断点伸度はASTM−D882(1997)に基づいて、サンプルを1cm×20cmの大きさに切り出し、チャック間5cm、引っ張り速度300mm/minにて引っ張ったときの破断点強度および破断点伸度を測定した。ここで、測定はフィルムのいずれかの方向を0°とし、フィルム面内に−90°から90°まで10°毎に方向を変えてサンプルを切り出し、破断点伸度が最も小さくなった方向をフィルムの長手方向として定めた。長手方向の破断点強度、破断点伸度と、長手方向と直交する方向の破断強度の平均値でもってフィルムの破断点強度、破断点伸度とした。
(6) Breaking point strength/breaking point elongation The breaking point strength and breaking point of the film are cut into a size of 1 cm×20 cm based on ASTM-D882 (1997), the distance between chucks is 5 cm, and the pulling speed is 300 mm. The strength at break and the elongation at break when pulled at /min were measured. Here, the measurement was carried out with 0° in either direction of the film, the sample was cut out by changing the direction from −90° to 90° in steps of 10°, and the direction in which the elongation at break was the smallest It was defined as the longitudinal direction of the film. The breaking point strength and the breaking point elongation of the film were defined as the average values of the breaking point strength and the breaking point elongation in the longitudinal direction and the breaking strength in the direction orthogonal to the longitudinal direction.

(7)耐熱性
220℃に設定したADVANTEK社製のオーブン(DRV420DA)中にフィルムを72hr静置し、熱処理されたフィルムの破断点強度を(7)と同様の方法で測定した。破断点強度の保持率については、長手方向、幅方向それぞれについて、下記式において算出し、その平均値でもって、破断点強度保持率とした。
破断点強度保持率(%)=(加熱後の破断点強度)/(加熱前の破断点強度)×100。
(7) Heat resistance The film was allowed to stand for 72 hours in an oven (DRV420DA) manufactured by ADVANTEK set at 220° C., and the strength at break of the heat-treated film was measured by the same method as in (7). The breaking strength retention was calculated by the following formula in each of the longitudinal direction and the width direction, and the average value was used as the breaking strength retention.
Breaking strength retention (%)=(breaking strength after heating)/(breaking strength before heating)×100.

(8)絶縁破壊電圧Pd
フィルムをサイズ25cm×25cmの正方形に切り出し、23℃、65%Rhの室内で24時間調湿した後、JIS C2151(2006)に基づいて、交流絶縁破壊試験器(春日電機(株)製、AC30kV)を用いて、周波数60Hz、昇圧速度1000V/secで単位厚みあたりの絶縁破壊電圧(kV)を測定した。そして、絶縁破壊が起きて孔が開いた部分の周囲部分の厚さ(μm)を測定した。次に、得られた絶縁破壊電圧を、厚さ(μm)で除し、単位厚さあたりの絶縁破壊電圧(kV/mm)を算出した。測定は10回実施し、その平均値でもって単位厚さあたりの絶縁破壊電圧Pd(kV/mm)とした。
(8) Dielectric breakdown voltage Pd
The film was cut into a square of size 25 cm x 25 cm, and the humidity was controlled in a room at 23°C and 65% Rh for 24 hours, and then based on JIS C2151 (2006), an AC breakdown tester (Kasuga Denki KK, AC30 kV) ) Was used to measure the dielectric breakdown voltage (kV) per unit thickness at a frequency of 60 Hz and a boosting rate of 1000 V/sec. Then, the thickness (μm) of the peripheral portion of the portion where the dielectric breakdown occurred and the hole was formed was measured. Next, the obtained breakdown voltage was divided by the thickness (μm) to calculate the breakdown voltage per unit thickness (kV/mm). The measurement was performed 10 times, and the average value was used as the dielectric breakdown voltage Pd (kV/mm) per unit thickness.

(参考例1)ポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)の作製
オートクレーブに、47%水硫化ナトリウム9.44kg(80モル)、96%水酸化ナトリウム3.43kg(82.4モル)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)13.0kg(131モル)、酢酸ナトリウム2.86kg(34.9モル)、及びイオン交換水12kgを仕込み、常圧で窒素を通じながら235℃まで約3時間かけて徐々に加熱し、水17.0kgおよびNMP0.3kg(3.23モル)を留出したのち、反応容器を160℃に冷却した。硫化水素の飛散量は2モルであった。
Reference Example 1 Preparation of Polyarylene Sulfide Resin (A) In an autoclave, 47% sodium hydrosulfide 9.44 kg (80 mol), 96% sodium hydroxide 3.43 kg (82.4 mol), N-methyl- 2-Pyrrolidone (NMP) 13.0 kg (131 mol), sodium acetate 2.86 kg (34.9 mol), and ion-exchanged water 12 kg were charged, and the pressure was gradually increased to 235° C. over about 3 hours while nitrogen was passed under normal pressure. After heating and distilling 17.0 kg of water and 0.3 kg (3.23 mol) of NMP, the reaction vessel was cooled to 160°C. The amount of hydrogen sulfide scattered was 2 mol.

次に、主要モノマーとしてp−ジクロロベンゼン(p−DCB)11.5kg(78.4モル)、副成分モノマーとして1,2,4−トリクロロベンゼン 0.007kg(0.04モル)、を加え、NMP22.2kg(223モル)を追添加して反応容器を窒素ガス下に密封し、400rpmで撹拌しながら、200℃から270℃まで0.6℃/分の速度で昇温した。270℃で30分経過後、水1.11kg(61.6モル)を10分かけて系内に注入し、270℃で更に反応を100分間継続した。その後、水1.60kg(88.8モル)を系内に再度注入し、240℃まで冷却した後、210℃まで 0.4℃/分の速度で冷却し、その後室温近傍まで急冷した。内容物を取り出し、32リットルのNMPで希釈後、溶剤と固形物をふるい(80mesh)で濾別した。得られた粒子を再度38リットルのNMPにより85℃で洗浄した。その後67リットルの温水で5回洗浄、濾別し、0.05重量%酢酸カルシウム水溶液70,000gで5回洗浄、濾別し、PPSポリマー粒子を得た。これを、60℃で熱風乾燥し、120℃で20時間減圧乾燥することによって白色のポリフェニレンスルフィド粉末を得た。得られたポリフェニレンスルフィド樹脂は、ガラス転移温度が91℃、融点が280℃、溶融結晶化温度が188℃であった。 Next, 11.5 kg (78.4 mol) of p-dichlorobenzene (p-DCB) as a main monomer and 0.007 kg (0.04 mol) of 1,2,4-trichlorobenzene as a sub-component monomer were added, 22.2 kg (223 mol) of NMP was additionally added, the reaction vessel was sealed under nitrogen gas, and the temperature was raised from 200° C. to 270° C. at a rate of 0.6° C./min while stirring at 400 rpm. After 30 minutes at 270° C., 1.11 kg (61.6 mol) of water was injected into the system over 10 minutes, and the reaction was further continued at 270° C. for 100 minutes. Then, 1.60 kg (88.8 mol) of water was injected again into the system, cooled to 240° C., cooled to 210° C. at a rate of 0.4° C./min, and then rapidly cooled to near room temperature. The contents were taken out, diluted with 32 liters of NMP, and then the solvent and solids were filtered off with a sieve (80 mesh). The obtained particles were washed again with 38 liters of NMP at 85°C. After that, it was washed 5 times with 67 liters of warm water and filtered, and then washed 5 times with 70,000 g of 0.05% by weight calcium acetate aqueous solution and filtered to obtain PPS polymer particles. This was dried with hot air at 60° C. and dried under reduced pressure at 120° C. for 20 hours to obtain white polyphenylene sulfide powder. The obtained polyphenylene sulfide resin had a glass transition temperature of 91° C., a melting point of 280° C. and a melt crystallization temperature of 188° C.

(参考例2)メクリロイル基含有シランカップリング剤による表面処理(処理A)
粒径50nmのシリカ粒子(アドマテックス(株)製、YA050C)をヘンシェルミキサーに入れ攪拌し、その状態で粒子とメタクリロイル基含有シランカップリング剤(信越化学(株)製、KBM−503)の合計100重量%に対してシランカップリング剤が0.5質量%となるようにスプレー噴霧して添加し、70℃で2時間加熱攪拌後、取り出すことで、メタクリロイル基含有シランカップリング剤で処理されたシリカ粒子(粒子A)を得た。
(Reference Example 2) Surface treatment with methacryloyl group-containing silane coupling agent (treatment A)
Silica particles with a particle diameter of 50 nm (Admatex Co., Ltd., YA050C) were placed in a Henschel mixer and stirred, and in that state, the particles and the methacryloyl group-containing silane coupling agent (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KBM-503) were added together. It is treated with the methacryloyl group-containing silane coupling agent by spray-spraying so as to be 0.5% by mass with respect to 100% by weight, heating and stirring at 70° C. for 2 hours, and then taking out. Silica particles (particle A) were obtained.

(参考例3)エポキシ基含有シランカップリング剤による表面処理(処理B)
用いるシランカップリング剤をエポキシ基含有シランカップリング剤(信越化学(株)製、KBM−403)を用いた以外は参考例2と同様の方法でエポキシ基含有シランカップリング剤で処理されたシリカ粒子(粒子B)を得た。
(Reference Example 3) Surface treatment with epoxy group-containing silane coupling agent (treatment B)
Silica treated with an epoxy group-containing silane coupling agent in the same manner as in Reference Example 2 except that the silane coupling agent used was an epoxy group-containing silane coupling agent (KBM-403, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.). Particles (particles B) were obtained.

(実施例1)
参考例1で得たポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)99質量部と無機粒子(α)として粒径50nmのシリカ粒子(アドマテックス(株)製、YA050C)1質量部を混合し後320℃の温度に加熱した同方向回転タイプのベント式二軸混練押出機に供給して溶融混練後、ストランド状に吐出し、温度25℃の水で冷却した後、直ちにカッティングして、シリカ粒子を1質量%含有するチップを作製した。
得られたチップを180℃で3時間真空乾燥した後、押出機に供給し、窒素雰囲気下、320℃の温度で溶融させ、Tダイ口金に導入した。次いで、Tダイ口金内より、シート状に押出して溶融単層シートとし、該溶融単層シートを表面温度25℃に保たれたキャストドラム上に静電印加法で密着冷却固化させながらキャストし、未延伸フィルムを得た。得られた未延伸フィルムを加熱された複数のロール群からなる縦延伸機を用い、ロールの周速差を利用して延伸温度102℃でフィルムの長手方向に3.5倍の倍率で延伸した。その後、フィルムの両端部をクリップで担持して、テンターに導き延伸温度100℃でフィルムの幅方向に3.4倍の倍率で延伸した。引き続いて280℃で熱処理を行った後、5%弛緩処理を行い、室温まで冷却した後、フィルムエッジを除去し、厚み50μmのポリアリーレンスルフィドフィルムを得た。得られたフィルムの物性および特性を表1に示す。比較例よりも高い耐熱性が得られることを確認した。
(Example 1)
99 parts by mass of the polyarylene sulfide-based resin (A) obtained in Reference Example 1 and 1 part by mass of silica particles (YA050C manufactured by Admatechs Co., Ltd.) having a particle diameter of 50 nm as inorganic particles (α) were mixed, and then mixed at 320°C. It is supplied to a vented twin-screw kneading extruder of the same direction rotation type heated to a temperature, melt-kneaded, discharged in a strand shape, cooled with water at a temperature of 25° C., and immediately cut to give 1 mass of silica particles. % Containing chips were made.
The obtained chips were vacuum dried at 180° C. for 3 hours, then fed to an extruder, melted at a temperature of 320° C. in a nitrogen atmosphere, and introduced into a T die die. Then, from the inside of the T-die die, extruded into a sheet form to form a molten single-layer sheet, and the molten single-layer sheet is cast on a cast drum kept at a surface temperature of 25° C. while being closely cooled and solidified by an electrostatic application method, An unstretched film was obtained. The obtained unstretched film was stretched in the longitudinal direction of the film at a stretching ratio of 3.5 times at a stretching temperature of 102° C. by using a longitudinal stretching machine composed of a plurality of heated roll groups and utilizing the peripheral speed difference of the rolls. .. Then, both ends of the film were supported by clips, introduced into a tenter, and stretched at a stretching temperature of 100° C. in the width direction of the film at a draw ratio of 3.4 times. Subsequently, heat treatment was performed at 280° C., relaxation treatment was performed at 5%, and after cooling to room temperature, the film edge was removed to obtain a polyarylene sulfide film having a thickness of 50 μm. Table 1 shows the physical properties and characteristics of the obtained film. It was confirmed that higher heat resistance than that of the comparative example was obtained.

(実施例2〜6)
無機粒子(α)として、実施例2では粒径100nmのシリカ粒子(アドマテックス(株)製、YA050C)、実施例3では粒径10nmのシリカ粒子(アドマテックス(株)製、YA010C)、実施例4では粒径50nmのアルミナ粒子(コアフロント(株)製、132DL),実施例5では参考例2記載の粒子A、実施例6では参考例3記載の粒子Bを用いた以外は、実施例1と同様の方法で厚み50μmのポリアリーレンスルフィドフィルムを得た。得られたフィルムの物性および特性を表1に示す。実施例3では実施例1と同等の耐熱性、実施例2,4では、実施例1よりもやや劣るが比較例よりも高い耐熱性、実施例5,6では実施例1よりも高い耐熱性が得られることを確認した。
(Examples 2 to 6)
As the inorganic particles (α), in Example 2, silica particles having a particle diameter of 100 nm (manufactured by Admatex Co., Ltd., YA050C), and in Example 3, silica particles having a particle diameter of 10 nm (manufactured by Admatex Corp., YA010C) were used. In Example 4, except that alumina particles having a particle diameter of 50 nm (132DL manufactured by Corefront Co., Ltd.), in Example 5 were used as particles A described in Reference Example 2 and in Example 6 were used as particles B described in Reference Example 3 A polyarylene sulfide film having a thickness of 50 μm was obtained in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the physical properties and characteristics of the obtained film. In Example 3, heat resistance equivalent to that of Example 1, in Examples 2 and 4, heat resistance slightly higher than that of Example 1 but higher than that of Comparative Example, and in Examples 5 and 6, higher heat resistance than Example 1. It was confirmed that

(実施例7〜10)
無機粒子(α)の含有量を表1の通りとした以外は、実施例1と同様の方法で厚み50μmのポリアリーレンスルフィドフィルムを得た。得られたフィルムの物性および特性を表1に示す。実施例7では実施例1よりもやや劣るが比較例よりも高い耐熱性、実施例8、9では実施例1と同等の耐熱性、実施例10では、実施例1よりも機械強度がやや劣るが実施例1と同等の耐熱性が得られることを確認した。
(Examples 7 to 10)
A polyarylene sulfide film having a thickness of 50 μm was obtained in the same manner as in Example 1 except that the content of the inorganic particles (α) was changed as shown in Table 1. Table 1 shows the physical properties and characteristics of the obtained film. Example 7 is slightly inferior to Example 1, but higher in heat resistance than Comparative Example, Examples 8 and 9 are equivalent in heat resistance to Example 1, and Example 10 is slightly inferior to Example 1 in mechanical strength. It was confirmed that the same heat resistance as in Example 1 was obtained.

(実施例11)
延伸倍率を表1の通りとした以外は、実施例1と同様の方法で厚み50μmのポリアリーレンスルフィドフィルムを得た。得られたフィルムの物性および特性を表1に示す。実施例1よりもやや劣るが比較例よりも高い耐熱性が得られることを確認した。
(Example 11)
A polyarylene sulfide film having a thickness of 50 μm was obtained in the same manner as in Example 1 except that the stretching ratio was changed as shown in Table 1. Table 1 shows the physical properties and characteristics of the obtained film. It was confirmed that the heat resistance was slightly inferior to that of Example 1, but higher than that of Comparative Example.

(実施例12)
参考例1で得たポリアリーレンスルフィド系樹脂を98質量部、と無機粒子(α)として粒径50nmのシリカ粒子(アドマテックス(株)製、YA050C)1質量部、熱可塑性樹脂(B)としてポリフェニルスルホン(PPSU:ソルベイアドバンストポリマーズ株式会社製、レーデル(登録商標) R5800−NT)を1質量部となるように供給した以外は実施例1と同様の方法で厚み50μmのポリアリーレンスルフィドフィルムを得た。なお、実施例12において、P1層がPa層の構成である。得られたフィルム特性を表1に示す。実施例1よりも実施例1よりも高い耐熱性が得られることを確認した。
(Example 12)
98 parts by mass of the polyarylene sulfide-based resin obtained in Reference Example 1, 1 part by mass of silica particles (YA050C manufactured by Admatex Co., Ltd.) having a particle diameter of 50 nm as inorganic particles (α), and a thermoplastic resin (B) A polyarylene sulfide film having a thickness of 50 μm was prepared in the same manner as in Example 1 except that polyphenyl sulfone (PPSU: manufactured by Solvay Advanced Polymers Co., Ltd., Radel (registered trademark) R5800-NT) was supplied in an amount of 1 part by mass. Obtained. In addition, in Example 12, the P1 layer was a Pa layer. The obtained film characteristics are shown in Table 1. It was confirmed that higher heat resistance than that of Example 1 was obtained.

(実施例13〜15)
熱可塑性樹脂(B)として、実施例13、14ではPPSUの量を表1の通りにした以外は、また実施例15ではPPSUの代わりにポリスルホン(PSU:ソルベイアドバンストポリマーズ株式会社製、レーデル(登録商標) P1700 NT11)とした以外は実施例12と同様の方法で厚み50μmのポリアリーレンスルフィドフィルムを得た。なお実施例13〜15において、P1層がPa層の構成である。得られたフィルムの特性を表1に示す。実施例1よりも実施例1よりも高い耐熱性が得られることを確認した。
(Examples 13 to 15)
As the thermoplastic resin (B), in Examples 13 and 14, the amount of PPSU was changed as shown in Table 1, and in Example 15, polysulfone (PSU: manufactured by Solvay Advanced Polymers Co., Ltd., Radel (registered) was used instead of PPSU. A polyarylene sulfide film having a thickness of 50 μm was obtained in the same manner as in Example 12 except that (trademark) P1700 NT11) was used. In addition, in Examples 13 to 15, the P1 layer was a Pa layer. The characteristics of the obtained film are shown in Table 1. It was confirmed that higher heat resistance than that of Example 1 was obtained.

(実施例16)
P1層として、実施例1記載の原料と同じものを、またP2層として、参考例1記載のポリアリーレンスルフィド樹脂をチップ化した原料を準備し準備し、それぞれの原料を別々に180℃で3時間、真空乾燥した後、320℃に加熱された2台の押出機に別々に供給し、溶融状態で口金上部にある積層装置で3層(積層構成は、P2層/P1層/P2層=1/8/1)になるように導き、続いてTダイ型口金から吐出させ、表面温度25℃のキャストドラムに静電荷を印加させながら密着急冷固化させて、未延伸の積層シートを得た。次いで、実施例1と同様の方法で厚み50μmのポリアリーレンスルフィドフィルムを得た。得られたフィルムの特性を表2に示す。実施例1よりも高い機械強度のフィルムが得られることを確認した。
(Example 16)
As the P1 layer, the same raw material as described in Example 1 was prepared, and as the P2 layer, a raw material obtained by chipping the polyarylene sulfide resin as described in Reference Example 1 was prepared and prepared. After vacuum-drying for a period of time, they were separately supplied to two extruders heated to 320° C., and three layers were formed in a molten state on the upper part of the die by a laminating device (the laminating constitution is P2 layer/P1 layer/P2 layer= 1/8/1), then discharged from a T-die type die, and rapidly solidified by applying an electrostatic charge to a cast drum having a surface temperature of 25° C. to rapidly solidify to obtain an unstretched laminated sheet. .. Then, a polyarylene sulfide film having a thickness of 50 μm was obtained in the same manner as in Example 1. The characteristics of the obtained film are shown in Table 2. It was confirmed that a film having higher mechanical strength than that of Example 1 was obtained.

(実施例17〜20)
P1層の原料、積層構成を表2記載のものに変更した以外は実施例16と同様の方法で、厚み50μmのポリアリーレンスルフィドフィルムを得た。得られたフィルムの特性を表2に示す。なお、実施例20において、P1層がPa層の構成である。実施例17〜19は1よりも、実施例20は実施例13よりも高い機械強度のフィルムが得られることを確認した。
(Examples 17 to 20)
A polyarylene sulfide film having a thickness of 50 μm was obtained in the same manner as in Example 16 except that the raw material and laminated constitution of the P1 layer were changed to those shown in Table 2. The characteristics of the obtained film are shown in Table 2. In addition, in Example 20, the P1 layer was a Pa layer. It was confirmed that the films of Examples 17 to 19 had higher mechanical strength than Example 1 and Example 20 had higher mechanical strength than Example 13.

(比較例1)
シリカ粒子を添加しないこと以外は実施例1と同様の方法で厚み50μmのポリアリーレンスルフィドフィルムを得た。得られたフィルムの特性を表1に示す。実施例よりも耐熱性に劣るフィルムであった。
(Comparative Example 1)
A polyarylene sulfide film having a thickness of 50 μm was obtained in the same manner as in Example 1 except that silica particles were not added. The characteristics of the obtained film are shown in Table 1. The film was inferior in heat resistance to the examples.

(比較例2、3)
無機粒子(α)として、比較例2では平均一次粒径200nmのシリカ粒子(信越化学(株)製、QCB−100)、比較例3では平均一次粒径100nmの炭酸カルシウム粒子(白石カルシウム(株)製、Vigot10)を用いた以外は実施例1と同様の方法で厚み50μmのポリアリーレンスルフィドフィルムを得た。得られたフィルムの特性を表1に示す。実施例よりも耐熱性に劣るフィルムであった。
(Comparative examples 2 and 3)
As the inorganic particles (α), in Comparative Example 2, silica particles having an average primary particle size of 200 nm (QCB-100 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), and in Comparative Example 3, calcium carbonate particles having an average primary particle size of 100 nm (Shiraishi Calcium Co., Ltd. In the same manner as in Example 1, except for using Vigot 10), a polyarylene sulfide film having a thickness of 50 μm was obtained. The characteristics of the obtained film are shown in Table 1. The film was inferior in heat resistance to the examples.

(比較例4)
延伸倍率を表1の通りとした以外は実施例1と同様の方法で厚み50μmのポリアリーレンスルフィドフィルムを得た。得られたフィルムの特性を表1に示す。実施例よりも耐熱性に劣るフィルムであった。
(Comparative example 4)
A polyarylene sulfide film having a thickness of 50 μm was obtained in the same manner as in Example 1 except that the stretching ratio was changed as shown in Table 1. The characteristics of the obtained film are shown in Table 1. The film was inferior in heat resistance to the examples.

(比較例5)
無機粒子(α)の添加量を表1の通りとした以外は実施例1と同様の方法でフィルムを得ようとしたが、延伸工程で破断が生じ、フィルムを得ることができなかった。
(Comparative example 5)
An attempt was made to obtain a film by the same method as in Example 1 except that the addition amount of the inorganic particles (α) was changed as shown in Table 1, but the film could not be obtained due to breakage in the stretching step.

Figure 2020090613
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Figure 2020090613
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Figure 2020090613
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本発明によれば、高い電気絶縁性と高い耐熱性を両立するポリアリーレンスルフィドフィルムを提供することができる。かかるポリアリーレンスルフィドフィルムは、特にモーター/回転機の絶縁体、コンデンサーの誘電体、銅貼り積層板、フレキシブルプリント基板、絶縁テープといった電子部品といった自動車部品に好適に用いることができる。
According to the present invention, it is possible to provide a polyarylene sulfide film having both high electrical insulation and high heat resistance. Such a polyarylene sulfide film can be suitably used especially for automobile parts such as electric parts such as an insulator of a motor/rotating machine, a dielectric of a capacitor, a copper-clad laminate, a flexible printed board, and an insulating tape.

Claims (11)

ポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)を主たる構成成分とし、半金属または卑金属の酸化物を主たる成分とするかつ平均一次粒径が5nm以上150nm以下である無機粒子(α)を含み、配向パラメーターが2以上であるポリアリーレンスルフィドフィルム。 Includes inorganic particles (α) having a polyarylene sulfide resin (A) as a main constituent, a semimetal or base metal oxide as a main constituent, and an average primary particle diameter of 5 nm or more and 150 nm or less, and having an orientation parameter of 2 The above polyarylene sulfide film. 無機粒子(α)の含有量が0.01体積%以上5体積%以下である請求項1記載のポリアリーレンスルフィドフィルム The polyarylene sulfide film according to claim 1, wherein the content of the inorganic particles (α) is 0.01% by volume or more and 5% by volume or less. 無機粒子(α)が、メタロイル基、エポキシ基、アミノ基、イソシアネート基のいずれかを有する化合物にて処理されてなる請求項1または2に記載のポリアリーレンスルフィドフィルム。 The polyarylene sulfide film according to claim 1 or 2, wherein the inorganic particles (α) are treated with a compound having any of a metalloyl group, an epoxy group, an amino group and an isocyanate group. 空隙率が5体積%以下である請求項1〜3いずれかに記載のポリアリーレンスルフィドフィルム。 The polyarylene sulfide film according to claim 1, which has a porosity of 5% by volume or less. フィルムの厚みをT(μm)として、フィルムの表面から該厚み0.1Tまでの範囲の無機粒子(α)の含有量をVfa(体積%)、該厚み0.1Tから該厚み0.9Tまでの範囲の無機粒子(α)含有量をVfα(体積%)とした場合に、少なくとも一方の表面についてVfa/Vfαが0≦Vfa/Vfα<1を満たす請求項1〜4のいずれかに記載のポリアリーレンスルフィドフィルム。 The thickness of the film is T (μm), the content of the inorganic particles (α) in the range from the surface of the film to the thickness 0.1T is Vfa (volume %), and the thickness 0.1T to the thickness 0.9T. When the content of the inorganic particles (α) in the range is Vfα (volume %), Vfa/Vfα satisfies 0≦Vfa/Vfα<1 on at least one surface. Polyarylene sulfide film. DSC測定で最も高いガラス転移温度が180℃以上である、請求項1〜5のいずれかに記載のポリアリーレンスルフィドフィルム The polyarylene sulfide film according to any one of claims 1 to 5, which has a highest glass transition temperature of 180°C or higher as measured by DSC. 前記樹脂(A)とは異なる熱可塑性樹脂(B)を含む層(Pa層)を有し、熱可塑性樹脂(B)が下記化学式のいずれかを有する、請求項1〜6のいずれかに記載のポリアリーレンスルフィドフィルム。
Figure 2020090613
(ただし、式中のR〜RはそれぞれH、OH、メトキシ基、エトキシ基、トリフルオロメチル基、炭素数1〜13の脂肪族基、炭素数6〜10の芳香族基のいずれかである。)
It has a layer (Pa layer) containing a thermoplastic resin (B) different from the resin (A), and the thermoplastic resin (B) has any one of the following chemical formulas. Polyarylene sulfide film.
Figure 2020090613
(However, each of R 1 to R 6 in the formula is any of H, OH, a methoxy group, an ethoxy group, a trifluoromethyl group, an aliphatic group having 1 to 13 carbon atoms, and an aromatic group having 6 to 10 carbon atoms. It is.)
Pa層がポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)に熱可塑性樹脂(B)が分散相として存在する層である請求項7に記載のポリアリーレンスルフィドフィルム。 The polyarylene sulfide film according to claim 7, wherein the Pa layer is a layer in which the thermoplastic resin (B) is present as a dispersed phase in the polyarylene sulfide resin (A). 熱可塑性樹脂(B)がスルホニル基を有する、請求項7〜8のいずれかに記載のポリアリーレンスルフィドフィルム。 The polyarylene sulfide film according to claim 7, wherein the thermoplastic resin (B) has a sulfonyl group. Pa層のポリアリーレンスルフィド系樹脂(A)の含有量WA1(体積%)と、樹脂(A)とは異なる熱可塑性樹脂(B)の含有量WB1(体積%)の合計を100体積%とした場合に、熱可塑性樹脂(B)の含有量WB1が、0.1体積%以上50体積%未満である、請求項7〜9のいずれかに記載のポリアリーレンスルフィドフィルム。 The total of the content WA1 (volume %) of the polyarylene sulfide resin (A) in the Pa layer and the content WB1 (volume%) of the thermoplastic resin (B) different from the resin (A) was set to 100 volume %. In this case, the content (WB1) of the thermoplastic resin (B) is 0.1% by volume or more and less than 50% by volume, and the polyarylene sulfide film according to any one of claims 7 to 9. 熱可塑性樹脂(B)の分散径において長径および短径の比が1.05以上である、請求項7〜10のいずれかに記載のポリアリーレンスルフィドフィルム。 The polyarylene sulfide film according to any one of claims 7 to 10, wherein the ratio of the major axis to the minor axis in the dispersed diameter of the thermoplastic resin (B) is 1.05 or more.
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