JPH0379632A - フィルムの製造方法 - 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、高分子液晶からフィルムを製造する方法に関
し、さらに詳しくは高分子液晶から表面性にすぐれ、機
械的性能にすぐれた高品位のフィルムを製造する方法に
関するものである。

〔従来の技術〕

高分子液晶からフィルムを製造するにおいて、流延のた
め面状支持体としてベルト又はドラムが用いられ、ベル
ト又は、ドラムの支持面は高度に平滑に仕上げられた物
が用いられているが、工業的に繰り返し使用した場合、
十分満足できる表面性のフィルムが得られないことがわ
かった。

〔発明が解決しようとするＬｉ！題） 本発明の目的□は、高分子液晶から、表面性がすぐれ、
機械的性能にすぐれた高品位のフィルムを工業的に製造
する方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、上記問題を解決するために種々の角度か
ら検討を行なった結果、フィルムの表面性の悪さの一大
原因は、ベルト、又はドラム等の支持体を洗浄する為に
用いる水の中のゴミや金属イオン等の不純物がベルト又
はドラムを乾燥した時にそれらの上に残°す、その不純
物がフィルムに転写されたりフィルムに直接付着する事
により表面性が悪くなることを突きとめた。

そして、フィルムの表面性を良くするために、水を濾過
し、軟水化処理後、高純水化装置により得られた高純水
を支持体の洗浄水として使用し、支持体への不純物の付
着を無くす事により、−フィルムの表面性が良くなるこ
とを見い出し、本発明に到ったものである。

即ち、本発明は、高分子液晶からフィルムを製造するに
おいて、凝固浴から凝固液が付着したまま出て来たベル
ト又はドラムを高純水で洗浄することを特徴とするフィ
ルムの製造方法である。

以下、本発明をより詳細に説明するために、ポリ（ｐ−
フェニレンテレフタルアξド）（以下ＰＰＴＡと略称す
る。）の濃硫酸溶液からなる高分子液晶ドープを例にと
って、スリットダイからフィルムを製造する場合をとり
あげるが、高分子液晶系及び／又は他の製膜法にも、本
発明技術がＸ様に適用できることが理解されるべきであ
る。

ＰＰＴＡは実質的に で表されるポリマーであり、従来公知のバラフェニレン
ジアミンとテレフタロイルクロライドから、低温溶液重
合法により製造するのが好都合である。

ポリマーの重合度は、あまり低いと機械的性質の良好な
フィルムが得られなくなるため、３．５以上好ましくは
４．５以上の対数粘度ηｉｎｈ　（硫酸１００−にポリ
マー０．２ｇを溶解して３０°Ｃで測定した値）を与え
る重合度のものが選ばれる。

本発明の方法において、まずＰＰＴＡの光学異方性ドー
プ（液晶ドープ）を調製する必要がある。

ＰＰＴＡフィルムの成型に用いるドープを調製するのに
適した溶媒は、９５重量％以上の濃度の硫酸である。９
５％未満の硫酸では溶解が困難であったり、溶解後のド
ープが異常に高粘度となる。ドープには、クロル硫酸、
フルオロ硫酸、五酸化リン、トリハロゲン化酢酸などが
少し混入されていてもよい、硫酸は１００重量％以上の
ものも可能であるが、ポリマーの安定性や溶解性などの
点から９８〜１００重量％濃度が好ましく用いられる。

ドープ中のポリマー濃度は、常温（約２０°Ｃ〜３０″
Ｃ）またはそれはそれ以上の温度で光学異方性を示す濃
度以上のものが好ましく用いられ、具体的には約１０重
量％以上、好ましくは約１１重量％以上で用いられる。

これ以下のポリマー濃度、すなわち常温またはそれ以上
の温度で光学異方性を示さないポリマー濃度では、成型
されたＰＰ１’Ａフイルムが好ましい機械的性質を持た
なくなることが多い。ドープのポリマー濃度の上限は特
に限定されるものではないが、通常は２０重量％以下、
特に高いηｉｎｈのＰＰＴＡに対しては１８重量％以下
が好ましく用いられ更に好ましくは１６！Ｉｆ星％以下
である。

ドープには普通の添加剤、例えば、増量剤、除光沢剤、
紫外線安定化剤、熱安定化剤、抗酸化剤、顔料、溶解助
剤、滑剤などを混入してもよい。

ドープが光学異方性か光学等方性であるかは、公知の方
法、例えば特公昭５０−８４７４号公報記載の方法で調
べることができるが、その臨界点は、溶媒の種類、温度
、ポリマー濃度、ポリマーの重合度、非溶媒の含有量等
に依存するので、これらの関係を予め調べることによっ
て、光学異方性ドープを作り、光学等方性ドープとなる
条件に変えることで、光学異方性から光学等方性に変え
ることができる。

本発明に用いられるドープは、底形、凝固に先立って可
能な限り不溶性のゴ稟、異物等を濾過等によって取除い
ておくこと、溶解中に発生又は巻きこまれる空気等の気
体を取除いておくことが好ましい、脱気は゛、−旦ドー
ブを調製したあとに行うこともできるし、調製のための
原料の仕込段階から一貫して真空（減圧）下に行うこと
によっても達成しうる。ドープの調製は連続又は四分で
行うことができる。

このようにして調製されたドープは、光学異方性を保っ
たまま（即ち、液晶のまま）ドープ配管内を通り、グイ
例えばスリットダイから、支持面上に流延される。

本発明の重要なポイントは、支持面が高純水により、洗
浄が完全に行なわれ乾燥されることであり、必要ならば
、乾燥された状態になっていることであり、高純水を用
いないと得られるフィルムの表面性は良くならない。

本発明に用いられる高純水の導電率は低い程良いが、具
体的には、０．５０ｕｓ／ｃｍ以下、更に好ましくは、
０．２０μｓ／ｃｔａ以下の高純水である。

支持面上に流延されたドープは、凝固に先立つてドープ
を光学異方性から光学等方性に転化す“る。

支持面上の流延ドープは、次に凝固をうける。

ドープ凝固液として、使用できるのは、水、硫酸水溶液
、水酸化ナトリウム水溶液、硫酸ナトリウム水溶液など
であり、好ましくは２０〜７０重量％の硫酸水溶液であ
る。凝固液の温度は１０℃以下にするのが好ましく、更
に好ましくは５°Ｃ以下である。

凝固されたフィルムはそのままでは酸が含まれているた
め、加熱による機械的物性の低下の少ないフィルムを製
造するには酸分の洗浄、除去をで、きるだけ行う必要が
ある。酸分の除去は、具体的には約５００ｐｐｍ以下ま
で行うことが望ましい。

洗浄液としては水が通常用いられるが、必要に応じて温
水で行ったり、アルカリ水溶液で中和洗浄した後、水な
どで洗浄してもよく、洗浄水として、高純水を用いると
、更に表面に不純物が無いきれいなフィルムが得られる
。洗浄は、例えば洗浄液中でフィルムを走行させたり、
洗浄液を噴霧する等の方法によりｊテわれる。

洗浄されたフィルムは、次に、もし必要ならば湿潤状態
で延伸してもよいが、延伸によって延伸方向にＰＰＴＡ
分子鎖を配向させることができるため、機械的性質が向
上する。

乾燥は、緊張下、定長下または僅かに延伸しつつ、フィ
ルムの収縮を制限して行う。収縮を制限しつつ乾燥する
には、例えばテンター乾燥機や金属枠に挟んでの乾燥な
どを利用することができる。

乾燥する方法や温度は特に制限されるものではない。

〔実施例〕

以下に実施例を示すが、これらの実施例は本発明を説明
するものであって、本発明を限定するものではない、な
お、実施例中特に規定しない場合は重量部または重量％
を示す。対数粘度ηｉｎｈは９８％硫酸１００ｄにポリ
マー０．２ｇを溶解し、３０°Ｃで常法で測定した。ド
ープの粘度は、Ｂ型粘度形を用いｌ　ｒｐ＋ｍの回転速
度で測定したものである。フィルムの厚みは、静電容量
式非接触厚さ針（小野側蓋社製、タイプＣＬ−２３０型
）を用いて、フィルムの測定長３０Ｗ１間を１０１１１
Ｉ間隔での３箇所の測定点における厚みの平均値より求
めた。

強伸度およびモジュラスは、定速伸長型伸長測定機によ
り、フィルム試料を１０１００ｍｍＸ１０の長方形に切
り取り、測定長３０ｍｍ、引張り速度３０ｍｍ／分で荷
重−伸長曲線を５回１ｔｉき、これより算出したもので
ある。

フィルムの表面性を表わす表面粗度Ｒａ（中心線表面粗
さ）は、東京精密社製のサーフコム５５０型表面粗度計
で測定した（測定長４１１１１Ｉ＋、カッ゛トオフ０．
８閤）。

実施例１〜３ ηｉｎｈが５．３のＰＰＴＡポリマーを９９．８％の硫
酸にポリマー濃度１２％で溶解し、６０°Ｃで光学異方
性のあるドープを得た。このドープの粘度を常温で測定
したところ、９１００ボイズであった。製膜しやすくす
るために、このドープを約６０″Ｃに保ったまま、真空
下に脱気した。この場合も上記と同じく光学異方性を有
し、粘度は４１００ボイズであった。このドープはタン
クからフィルターを通し、ギアポンプをへてダイに到る
１、５ｍの曲管は約６０°Ｃに保たれ−る。

スリットダイと曲管の間には外径１６．２ｍ＋φ、長さ
１９４圓の表面０．４３の研磨されたステンレス鋼製の
８連スタティックξキサ−を取りつけ、スタティック５
キサ−及びスリットダイも、約６０　”Ｃに保たれてい
る。

スリットダイは、隙間０．１５ｍｍ’Ｘ幅３ｏｏＩＩＩ
Ｉ１１ノスリットを有し、基材部がステンレス鋼製で、
ドープの接液部は、約７ｍの厚さのタンタル製で、０．
４Ｓに研磨された物を使用した。このスリットから、工
業用水を１μ以上カットの濾過後、軟水化処理し、高純
水処理機で処理した導電率０．２μｓ／ｃＩ１１の高純
水で洗浄・乾燥を行なった鏡面に磨いたタンタル製のエ
ンドレスベルトにキャストし１、相対湿度約４５％の約
１３０℃の空気を吹きつけて、流延ドープを光学等方化
し、ベルトとともに、−２°Ｃの２５重量％硫酸水溶液
の中に導いて凝固させた。

次いで凝固フィルムをベルトからひきはがし、約４０℃
の温水中を走行させて洗浄した。洗浄の終了したフィル
ムを乾燥させずにテンターで延伸し、次いで別のテンタ
ーを用いて定長下に２００°Ｃで熱風乾燥した。

湿潤状態での延伸条件を変えてサンプリングした結果を
第１表に示す。

比較例１〜３ 実施例１〜３の操作の中から、タンクルベルトを高純水
処理機で処理した水で洗浄する部分を、軟水化処理まで
行なった水（導電率２．０μｓ　／　ｃｍ　）に変えた
他は、全く同様にフィルムを製造した。

その結果は、第１表の如く、フィルムの機械的性能は全
く遜色なかったものの、表面性はかなり悪いものとなっ
た。

以下余白 〔発明の効果〕 本発明の方法で得られるフィルムは、表面性に優れ、機
械的性質の良好なものが得られる。

このため、本発明で得られるフィルムは、高速回転する
電気機器の絶縁材料や磁気テープ、フレキシブルプリン
ト配線基板、電線被覆材、濾過膜、コンテンサーフィル
ム、電気絶縁フィルム、ビデオプリンターテープ等の要
求性能を満足することができ、包装材料、製版材料、写
真フィルム等にも有用なものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高分子液晶からフィルムを製造するにおいて、凝固浴か
   ら凝固液が付着したまま出て来たベルト又はドラムを高
   純水で洗浄することを特徴とするフィルムの製造方法。