JPH03152132A - 液晶ポリマーフィルムおよびその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、耐熱性・寸法安定性および生産性にすぐれ、
電気、電子などの工業分野で有用な液晶ポリマーフィル
ムおよびその製造法に関する。

〔従来の技術および発明が解決しようとする課題〕異方
性溶融物を形成し得るポリエステル、いわゆる液晶ポリ
エステルは多くが溶融成形可能であ１）、耐熱性・寸法
安定性、ガスバリヤ−性等にすぐれているということか
ら、そのフィルムの工業化の実現が期待されてきた。

しかしながら、液晶ポリマーのフィルム化には次のよう
な問題がある。すなわち、■液晶ポリマーの異方性はそ
の２軸配向化にとって大きな障害とな１）、縦・横の性
能バランスがとりにくく、極端な場合には容易に裂けて
しまうものしかできず実用性に乏しいこと、■フィルム
の耐熱性・寸法安定性はポリエステルの融点が高いこと
が好ましいことはもちろんであるが、かかる高融点のポ
リエステルをフィルム化するには当然高温で溶融加工（
製膜）することにな１）、ポリエステルの熱分解による
劣化が起こりやすく、またフィルム形成能にも劣ること
である。このうち、■に関しては、例えば特開昭５２−
１０９５７８号公報や特開昭５８−３１７１８号公報の
如く１軸配向性の液晶ポリエステルフィルムを異方性を
なくす方向で重ね合わせた積層体、特開昭５６−４６７
２８号公報、特開昭６１−１０２２３４号公報などには
インフレーション製膜時の延伸倍率の工夫、特開昭５６
−２）、２７号公報、特開昭６３−１７３２０号公報な
どでは溶融成膜時の吐出方向と直角方向にせん断応力を
加える方法、特開昭６２−２５５１３号公報、特開昭６
３−９５９３０号公報、特開昭６３−２４２５１３号公
報などではＴダイ法における特殊な工夫が提案されてい
る他、ポリマー組成の点でも検討がなされている。しか
るに、■の問題に対しては未だほとんど対策がとられて
おらず、耐熱性・寸法安定性と生産性とを兼備したフィ
ルムの領域に達していないのが実情である。

本発明者らはこのような状況に鑑み、性能と生産性とに
すぐれた液晶ポリマーフィルムを提供することを課題と
して検討を進めた次第である。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らの検討で明らかになったのは液晶ポリエステ
ルが比較的低融点でも特定の組成を持ち、かつ融解エン
タルピーが大きいものは実用的に十分な耐熱性・寸法安
定性を有すること、かようなフィルムは工業的にきわめ
て有利に製造できることである。

すなわち、本発明は異方性溶融物を形成し得るポリエス
テルからなるフィルムであって、ｐ−ヒドロキシ安息香
酸、テレフタル酸およびエチレングリコールを主成分と
し、窒素雰囲気中２０℃／分の昇温速度で示差走査熱量
計（ＤＳＣ）で測定した融解ピークが２５０〜３００℃
の範囲にあ１）、かつ融解エンタルピー（八Ｈ）が２　
ｃａｌ／　ｇ以上である液晶ポリマーフィルム、および
ｐ−ヒドロキシ安息香酸成分、テレフタル酸成分および
エチレングリコール成分のモル比率が７０〜８５　：　
１５〜７．５：１５〜７．５であって異方性溶融物を形
成し得るポリエステルからなるフィルム状物を、該ポリ
エステルの融点以下かつ２００℃以上の温度で真空下ま
たは減圧下にて熱処理することを特徴とする液晶ポリマ
ーフィルムの製造法、を要旨とする。

本発明において、異方性溶融物を形成し得るポリエステ
ルとは溶融状態において９０°に交差した偏光子を備え
る光学系において偏光を通過させる性質を持つポリエス
テルを意味する。

本発明のフィルムにおける液晶ポリエステルはかかる性
質を持つポリエステルのうち、ｐ−ヒドロキシ安息香酸
、テレフタル酸およびエチレングリコールを主成分とす
るものであ１）、本発明の目的を損なわない範囲でイソ
フタル酸、メタヒドロキシ安息香酸、４，４′−ジカル
ボキシビフェニル、２．６−ナフタレンジカルボン酸、
４．４’−ジカルボキシジフェニルエーテル、２，６−
シヒドロキシナフタレン、４．４′−ジヒドロキシビフ
ェニル、２−フェニルハイドロキノン、２．２−ビス（
４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ビス（４−ヒドロ
キシフェニル）スルホン、２．２−ビス（４−β−ヒド
ロキシエトキシフェニル）プロパン、ビス（４−β−ヒ
ドロキシエトキシフェニル）スルホン等の芳香族成分の
他、マロン酸、コハク酸、スペリン酸、アジピン酸、ア
ゼライン酸、セバシン酸、ドデカンニ酸、テトラデカン
ニ酸、エイコサンニ酸、トリメチレングリコール、プロ
ピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−
ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレ
ングリコール、ポリエチレングリコール等の脂肪族成分
、１．４−シクロヘキサンジカルボン酸、ｌ、４−シク
ロヘキサンジメタツール等の脂環族成分を適宜共重合成
分として含むものでよく、また難燃剤、耐熱剤、耐光剤
、つや消し剤、顔料等の添加剤を含んでいてもさしつか
えない。

本発明で適用されるポリエステルは、たとえポリエチレ
ンテレフタレートとアセトキシ安息香酸を混合し、次い
で加温し溶融してアシドリシス反応を行い、さらに減圧
し重縮合させる方法で製造され得る。

本発明のフィルムの他の要件は窒素雰囲気中２０℃／分
の昇温速度でＤＳＣで測定した融解ピークが２５０〜３
００℃の範囲にあ１）、かつΔＨが２　ｃａｌ／　ｇ以
上であることである。融解ピークが２５０℃より低いと
、△Ｈが２　ｃａｌ／　ｇ以上となり難いこともあるが
、低融点のために十分な耐熱性・寸法安定性が発現し難
い。また、３００℃を越えるものは溶融成膜時の熱分解
やフィルム形成能不良の問題がある。また、△Ｈが２ｃ
ａｌ／ｇより低いと、熱変形しやすいフィルムとしかな
らない。

なお、本発明で言うフィルムあるいはフィルム状物とは
膜状物、好ましくは厚さ２ｍｍ以下のフラット状物を言
い、無配向、ｌ軸配向あるいは２軸配向の別を問わない
が、汎用性ということを考えると、２軸配向フイルムで
あることがよい。２軸配向フイルム状物を得る好ましい
手段としては、液晶ポリエステルの溶融物をスリットか
ら押出す際に、吐出方向と直角にせん断応力を加えなが
ら押出して製膜した後、得られたフィルムを流動開始温
度以下、かつ２００℃以上の温度で熱処理する方法があ
る。せん断応力を加える方法としては、ダイリップと中
子のいずれか一方または両方が回転できやような構造を
持つインフレーション成形装置を用い、該装置に回転運
動を加え、吐出されるポリエステル溶融物にせん断応力
を加える方法が採用され得る。このような方法で得られ
るフィルム状物は力学的性質が縦横ともにすぐれている
。

本発明のフィルムを製造するには、冒頭にも示した如く
、特定割合のモノマー成分から構成されるポリエステル
フィルム膜状物を熱処理することで得られる。この際、
温度条件としては少なくとも２００℃は必要である。２
００℃より低いと、△Ｈが上がらないからである。でき
るだけ高温が好ましいが、ポリエステルの融点以下で行
わなければならないのはもちろんである。処理時間とし
ては５時間以上がよく、時間短縮のためにはフィルムの
耐熱性・寸法安定性の上昇に伴って漸次、処理温度を上
げていく方法が採用され得る。また、本発明の方法では
減圧下または真空下で熱処理されるが、ここでは２００
トール以下の圧力下で行うことを意味する。酸素の存在
はポリエステルの劣化につながるので避けることがよい
。また、この処理は定長または１５％以下の緊張もしく
は弛緩状態で行うことがよい。

本発明のフィルムの最大の特徴は以下の実施例にも示す
如く、比較的低融点でもあるにもかかわらず耐熱性・寸
法安定性に富むことであるが、この現象は固相熱処理に
よってポリエステルを構成するモノマー成分の再配列が
起こることにつながっているのかもしれない。

〔実施例〕

以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明する
。

なお、例中のポリエステルの固有粘度はフェノール／テ
トラクロルエタン１／ｌ　（重量比）混合溶媒中、３５
℃で測定したものである。

実施例１〜５、比較例１〜２ ＋１１異方性溶融物を形成し得るポリエステルの合成固
有粘度が０．７１のポリエチレンテレフタレートのチッ
プとパラアセトキシ安息香酸の粉末とをエチレンテレフ
タレート単位とパラヒドロキシ安息香酸成分のモル比が
４０／６０となるように反応機に仕込み、反応機中で減
圧下において原料を十分乾燥した後、窒素ガスを微量流
しながら２７０℃に昇温し、原料がすべて溶融してから
４０分間その温度に保って酢酸を留出させアシドリシス
反応を行った。

次いで、９０分間かけて徐々に減圧し、０．３トールに
達せしめた後、２８０℃に昇温しで３時間重縮合反応を
行って、固有粘度が０．６１のポリエステルのチップを
得た。このチップとパラアセトキシ安息香酸とをエチレ
ンテレフタレート単位とパラヒドロキシ安息香酸成分と
のモル比が２０／８０になるように反応機に仕込んで、
２８０℃に昇温し４０分間アシドリシス反応を行った。

その後、３００℃に昇温して０．３トールの減圧下で４
時間、溶融相で重縮合反応させた結果、固有粘度が０．
８１．溶融温度が２７８℃のポリエステルのチップを得
た。このポリエステルの液晶性は偏光顕微繞を用い、２
８０℃でクロスニコル下で観察することにより確認され
た。

（２）フィルム化 （りで最終的に得られたポリエステルを２９０℃（ただ
し実施例５は３００℃、比較例２は３１０℃）で溶融し
、直径１００闘、スリット巾０．５ｍｍで、かつダイリ
ップを回転できるスパイラル状の回転ダイを取り付けた
インフレーション成形機を用い、該ポリエステル溶融物
を押出し、Ｉｏｎ／ｍｉｎの速度で５０μ厚の円筒状フ
ィルムを巻き取った。得られたフィルムはｌトールの圧
力下において各種の温度・時間条件で定長熱処理した。

（３）フィルムの性能 第１表に熱処理して得たフィルムのＤＳＣデータおよび
２８０℃×１５秒の条件でのハンダ耐熱性を示す。この
表から明らかな如＜２００℃以上での真空熱処理による
△Ｈの増大、耐熱性・寸法安定性の上昇が見られる。

また、実施例３〜４のフィルムは３００℃ＸｔＯ秒の条
件でのハンダ耐熱テストでも異常が見られなかった。

実施例６〜８、比較例３〜４ 前述の重縮合方法に準じて、エチレンテレフタレート単
位とパラヒドロキシ安息香酸成分のモル比が２５／７５
　、固有粘度が０．９０、溶融温度が２６５℃の液晶性
ポリエステルを得、フィルム化および熱処理を行い、２
６０℃ＸＩＯ秒のハンダ耐熱テストを試みた。

その結果を第２表に示すように、本発明のフィルムおよ
びその製造法のすぐれていることが確認された。

〔発明の効果〕

本発明の液晶ポリマーフィルムは熱寸法安定性に優れて
いる。この特性は磁気テープ類、熱転写用フィルム、フ
レキシブルプリントサーキット用ベースフィルム、電気
絶縁材料等としての用途展開を可能ならしめる。

また、本発明の製造方法は上記フィルムを工業的に製造
し得るプロセスを提供し、極めて有利である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）、異方性溶融物を形成し得るポリエステルからな
   るフィルムであって、ｐ−ヒドロキシ安息香酸、テレフ
   タル酸およびエチレングリコールを主成分とし、窒素雰
   囲気中２０℃／分の昇温速度で示差走査熱量計で測定し
   た融解ピークが２５０〜３００℃の範囲にあり、かつ融
   解エンタルピーが２ｃａｌ／ｇ以上であることを特徴と
   する液晶ポリマーフィルム。
2. （２）、ｐ−ヒドロキシ安息香酸成分、テレフタル酸成
   分およびエチレングリコール成分のモル比率が７０〜８
   ５：１５〜７．５：１５〜７．５であって、異方性溶融
   物を形成し得るポリエステルからなるフィルム状物を、
   該ポリエステルの融点以下かつ２００℃以上の温度で真
   空下または減圧下にて熱処理することを特徴とする液晶
   ポリマーフィルムの製造法。