JPH06107795A - ポリフェニレンスルフィド組成物 - Google Patents

ポリフェニレンスルフィド組成物

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JPH06107795A
JPH06107795A JP4259492A JP25949292A JPH06107795A JP H06107795 A JPH06107795 A JP H06107795A JP 4259492 A JP4259492 A JP 4259492A JP 25949292 A JP25949292 A JP 25949292A JP H06107795 A JPH06107795 A JP H06107795A
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JP
Japan
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film
pps
polyphenylene sulfide
biaxially oriented
unmelted
Prior art date
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Pending
Application number
JP4259492A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukio Noguchi
幸男 野口
Kenji Kida
健次 喜田
Tomoaki Ueda
智昭 上田
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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Publication of JPH06107795A publication Critical patent/JPH06107795A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】従来の方法で二軸配向ポリフェニレンスルフィ
ドフィルムを製造すると、二軸延伸や熱固定などの製膜
工程で破れが生じやすく、歩留まりが悪く、平面性が悪
いなどの欠点があった。これらを解消するポリフェニレ
ンスルフィド組成物を提供する。 【構成】繰り返し単位の少なくとも90モル%以上がp
−フェニレンスルフィドからなり、アセトン抽出量が
0.5重量%以下、かつ未溶融核残量が10個/g以下
であることを特徴とするポリフェニレンスルフィド組成
物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、押出成形性の良好なポ
リフェニレンスルフィド組成物に関し、さらに詳しく
は、一軸延伸や二軸延伸フィルムなどにする際、延伸や
熱固定時に破れが少なく、均質な延伸フィルムを提供す
るポリフェニレンスルフィド組成物に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】ポリフェニレンスルフィド(以下PPS
という。)、特にポリ−p−フェニレンスルフィドは、
二軸配向フィルムとして優れた機械的性質、熱的性質、
電気的性質などを有するため、コンデンサの誘電体、電
気絶縁材料、電子部品、音響振動板、離型材などに使用
されている。
【0003】しかしながら、通常工業的に行なわれてい
る方法で二軸配向フィルムを製造すると、同様に製造さ
れるポリエチレンテレフタレート等に比較して、延伸や
熱固定時に破れが生じやすく歩留まりが悪い、また二軸
配向フィルムの平面性が悪いなどの問題があった。
【0004】滑り性付与のため添加される微粒子の分散
の向上や延伸、熱固定など製膜条件の調節だけでは製膜
中の破れや、二軸配向フィルムの平面性向上への効果は
小さいものであった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
のPPSの上記欠点を解消し、二軸延伸や熱固定などの
製膜工程で破れが少なく、平面性に優れた均質な二軸配
向フィルムとなるPPS組成物を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は繰り
返し単位の少なくとも90モル%以上がp−フェニレン
スルフィドからなり、アセトン抽出量が0.5重量%以
下、かつ未溶融核残量が10個/g以下であることを特
徴とするポリフェニレンスルフィド組成物である。
【0007】本発明でいうポリフェニレンスルフィドと
は、ポリ−p−フェニレンスルフィドを主たる対象と
し、p−フェニレンスルフィド単位が90モル%以上存
在するものが好ましい。より好ましくは、95モル%以
上がp−フェニレンスルフィド単位であるものである。
かかる単位が10モル%未満であれば、例えば、
【化1】
【化2】
【化3】
【化4】
【化5】
【化6】 (ここでRはアルキル、ニトロ、フェニル、アルコキシ
基を示す。)などを共重合成分として含有することは差
し支えないが、これらの共重合成分は5モル%以下であ
ることがフィルム特性の点で好ましい。特に、
【化7】 等の3官能単位以上の多官能共重合成分は1モル%以下
が延伸性の点で好ましい。
【0008】本発明のPPSポリマは、従来公知の方
法、すなわち、硫化アルカリとp−ジハロベンゼンを極
性溶媒中で高温高圧下に反応させることによって得るこ
とができる。特に、硫化ナトリウムとp−ジクロルベン
ゼンをN−メチルピロリドン(以下NMPという。)等
のアミド系高沸点溶媒中で反応させるのが好ましい。こ
の場合、重合度を調整するために、苛性アルカリ、カル
ボン酸アルカリ金属塩などのいわゆる重合助剤を添加し
て、230℃〜280℃で反応させるのが最も好まし
い。重合系内の圧力及び重合時間は、使用する助剤の種
類や量及び所望する重合度などによって適宜決定され
る。
【0009】最終的に得られるフィルムの電気絶縁性能
の維持のためには、重合したポリマ(一般に粉末状)
を、金属イオンを含まない水や有機溶媒で洗浄し、重合
中の副生塩、重合助剤等を除去し、イオン性キャリア濃
度を十分小さくしておくことが好ましい。この場合、ポ
リマ中の総無機分は5000ppm以下、そのうちカル
シウム1000ppm以下およびナトリウム500pp
m以下が好ましい。
【0010】通常、上記のように得られるポリマは粉末
状であるため、予め押出機などを用いてガット状に押出
し、切断してペレット化しておくことが好ましい。この
際、必要に応じて酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、核形成
剤、紫外線吸収剤、着色剤、表面形成のためのフィラー
等を配合したPPS組成物とすることができる。
【0011】本発明のPPS組成物の温度315.6℃
でのメルトフローは、0.5g/10分〜200g/1
0分であることが好ましい。より好ましくは、5g/1
0分〜150g/10分、さらに好ましくは10g/1
0分〜120g/10分である。
【0012】本発明のPPS組成物において、アセトン
抽出量は、0.5重量%以下である必要がある。アセト
ン抽出量が0.5重量%を越えると押出時に発煙した
り、口金部分にオリゴマが堆積して、二軸配向フィルム
の平面性が低下するため好ましくない。
【0013】アセトン抽出量は、前記ポリマの洗浄にお
いて、溶媒、温度、回数の選択により制御できる。
【0014】また、本発明のPPS組成物は、未溶融核
残量が10個/g以下である必要がある。未溶融核残量
が10個/gを超えると、延伸時および熱処理時に破れ
が発生したり、二軸配向フィルムの平面性が低下するた
め好ましくない。ここで、未溶融核残量とは、ぺレット
または未延伸フィルムを320℃2分間プレスした後、
急冷して100μm厚の透明シートとし、透過型偏光顕
微鏡下で観察される一辺50μm以上の大きさの核を言
う。
【0015】未溶融核残量は、ペレット化および未延伸
フィルムに押出成形する際、押出機シリンダ温度、滞留
時間、剪断速度によって制御できる。シリンダ温度は2
90℃〜350℃、滞留時間は1秒〜10分、剪断速度
は20sec−1 以上の範囲から選択できる。ここで、
滞留時間とはポリマが押出機シリンダ内に滞留する時間
をいい、剪断速度とは下式で表わされる平均剪断速度を
いう。
【0016】v=πDN/h ここで、vは平均剪断速度(sec−1 )、Dはスクリ
ュウ径(mm)、hはスクリュウ溝深さ(mm)、Nは
スクリュウ回転数(rps)である。
【0017】二軸配向フィルムの製法は周知の方法(例
えば特開昭55−111235号などに記載)が採用で
きる。すなわち、前記PPSぺレットをそのまま、ある
いは例えば滑り性を付与するための無機や有機の粒子を
含有したぺレットと混合して、押出機に供給して溶融
し、Tダイから冷却ドラム上にキャストして未延伸シー
トとし、該未延伸シートを80℃ないし120℃の温度
で縦、横に同時、または逐次に面積倍率で好ましくは4
倍以上に延伸し、さらに180℃以上、融点以下の温度
で緊張下で熱処理して二軸配向フィルムとすることがで
きる。
【0018】
【物性の測定方法ならびに効果の評価方法】本発明の特
性値は次の測定方法、評価基準による。
【0019】(1)アセトン抽出量 試料を100メッシュの金網を通過する大きさに粉砕
し、ソックスレー抽出器で8時間還流する。抽出液を濃
縮した後、60℃で8時間真空下で蒸発乾固し残渣を得
る。試料重量(W)に対する残渣重量(E)を測定し、
下式により求めた。
【0020】 アセトン抽出量=[E/W]×100 (%)
【0021】(2)未溶融核残量 下記条件で作成した透明シート3枚を、透過型偏光顕微
鏡で全面観察する。一辺が50μm以上の大きさの未溶
融核をカウントし、カウント数をシート重量で除して未
溶融核残量とした。
【0022】 プレス温度 320℃ プレス時間 2分 冷却 冷水浸漬 シートサイズ 50mm×50mm シート厚み 100μm
【0023】(3)メルトフロー メルトインディクサ(東洋精機製、C−5059D−1
型)を用いて、ASTM−D1238に準じて下記条件
で任意時間T(sec)の吐出量W(g)を測定し、下
式により10分間の値として算出した。
【0024】 試料の前乾燥 150℃、20min 測定温度 315.6℃ 予熱時間 5min 荷重 5kg メルトフロー=[W/T]×600 (g/10分)
【0025】(4)テンター破れ頻度 厚さ25μmの未延伸フィルムを長手方向に95℃で
3.5倍延伸し、次いで、テンター内で横方向に100
℃で3.5倍延伸したのち260℃で緊張熱処して二軸
配向フィルムとする。この条件で連続10時間以上製膜
した際、テンター内で発生したフィルム破れ回数を製膜
時間で除し、単位時間あたりの破れ回数とした。数値が
小さい程、テンター破れ頻度が良好である。
【0026】(5)平面性 間隔が1mの二本の平行ロール間に幅500mmの二軸
延伸フィルムを一端を固定してかけ、他の一端に荷重
0.5kg/mm2 になるよう全幅均一に張力をかけ、
ロール間フィルムの凹凸部分(弛み部分)の面積を測定
した。この凹凸面積の全体に対する割合を平面性とし
た。数値が小さい程平面性が良好である。
【0027】
【実施例】次に本発明を実施例を挙げて詳細に説明す
る。
【0028】実施例1 (1)PPSポリマの作製 50Lオートクレーブ(SUS316製)に水硫化ナト
リウム(NaSH)56.25モル、水酸化ナトリウム
54.8モル、酢酸ナトリウム16モル、およびN−メ
チルピロリドン(NMP)170モルを仕込む。次に、
窒素ガス気流下に撹拌しながら内温を220℃まで昇温
させ脱水を行なった。脱水終了後、系を170℃まで冷
却した後、55モルのp−ジクロロベンゼン(p−DC
B)と0.055モルの1,2,4,−トリクロロベン
ゼン(TCB)を2.5LのNMPとともに添加し、窒
素気流下に系を2.0kg/cm2 まで加圧封入した。
235℃にて1時間、さらに270℃にて2〜5時間撹
拌下にて加熱後、系を室温まで冷却、得られたポリマの
スラリーを水200モル中に投入し、70℃で30分間
撹拌後、ポリマを分離する。このポリマをさらに約70
℃のイオン交換水(ポリマ重量の9倍)で撹拌しながら
5回洗浄後、約70℃の酢酸リチウムの5重量%水溶液
にて窒素気流下にて約1時間撹拌した。さらに、約70
℃のイオン交換水で3回洗浄後、分離し、120℃、
0.8〜1Torrの雰囲気下で20時間乾燥すること
によって白色のPPS粉末を得た。
【0029】次に、このPPS粉末を市販の窒素ガス雰
囲気下70℃のNMP(PPSポリマ重量の3倍量)に
て1時間の撹拌処理を5回行なった。このPPS粉末を
さらに約70℃のイオン交換水で4回洗浄した後分離
し、上記のようにして乾燥することによって白色のPP
S粉末を得た。このPPS粉末のメルトフローは50g
/10分であった。
【0030】(2)PPSペレットの作製 上述のPPS粉末に平均粒径0.5μmのシリカ粉末を
0.5重量%添加混合し、スクリュウ径40mmの押出
機に供給してペレットとした。押出条件はシリンダ温度
は340℃、滞留時間は30秒、剪断速度は80sec
−1 とした。このぺレットのメルトフローは50g/1
0分、アセトン抽出量は0.2重量%、未溶融核残量は
0.9個/gであった。
【0031】(3)未延伸PPSフィルムの作製 上述のペレットを回転式真空乾燥機で、150℃、3m
mHgの減圧下で3時間処理し、結晶化ペレットとし
た。次いで、この結晶化ペレットを40mmφの単軸押
出機に供給して押出し、瀘過精度10μmのフィルター
を通過させて、幅400mm、スリット間隙1.5mm
のステンレス製Tダイ型口金から溶融時間30分で吐出
させ、表面を50℃に保った金属ドラム上で冷却固化し
て、厚さ25μmの未延伸フィルムとした。このとき、
シリンダ温度は300℃、滞留時間は180秒、剪断速
度は15sec−1 であった。このフィルムのメルトフ
ローは50g/10分、アセトン抽出量は0.2重量
%、未溶融核残量は0.9個/gであり、未延伸フィル
ムの作製による変化はなかった。
【0032】(4)二軸延伸PPSフィルムの作製 上述の未延伸フイルムを表面温度95℃の回転ロール群
に巻き付けて加熱し、引き続いて配置された表面温度2
5℃のロールとの間で3.5倍にフィルムの流れ方向
(MD)に延伸した。次いで、テンターで100℃の熱
風が循環する室内でフィルムの流れと直行方向(TD)
に3.5倍延伸し、引き続いて260℃の熱風が循環す
る室内で10秒間定長熱処理して、厚さ2μmの二軸配
向PPSフィルムとした。ここで、TD延伸時および熱
固定時にテンター内でフィルムが破れる現象は極めて少
なく、長時間安定製膜が可能であった。また、このフィ
ルムの平面性は大変良好なレベルであった。作製条件お
よび製膜結果を表1に示した。
【0033】実施例2 実施例1のポリマを用い、シリンダ温度290℃、滞留
時間120秒、剪断速度10sec−1 でぺレットを作
製し、次にシリンダ温度340℃、滞留時間300秒、
剪断速度100sec−1 で未延伸フィルムの作製し
た。他は実施例1と同様に二軸配向PPSフィルムとし
た。この未延伸フィルムの未溶融核残量は0.5個/
g、アセトン抽出量は0.3%、メルトフロー55g/
10分であった。このとき、テンター内でフィルム破れ
が非常に少なく、フィルムの平面性は大変良好なレベル
であった。作製条件および製膜結果を表1に示した。
【0034】実施例3、実施例4、実施例5 実施例1のポリマを用い、ぺレット作製条件および未延
伸フィルム作製条件を種々変更して、実施例1と同様に
二軸配向PPSフィルムとした。このとき、いづれの条
件もテンター内でフィルム破れが少なく、フィルムの平
面性は良好なレベルであった。作製条件および製膜結果
を表2に示した。
【0035】比較例1 実施例1のポリマを用い、シリンダ温度340℃、滞留
時間120秒、剪断速度15sec−1 でぺレットを作
製し、次にシリンダ温度340℃、滞留時間300秒、
剪断速度15sec−1 で未延伸フィルムの作製した。
他は実施例1と同様に二軸配向PPSフィルムとした。
この未延伸フィルムの未溶融核残量は15個/g、アセ
トン抽出量は0.4%、メルトフロー60g/10分で
あった。このとき、テンター内でフィルム破れが多く、
フィルムの平面性は悪いレベルであった。作製条件およ
び製膜結果を表2に示した。
【0036】比較例2、比較例3 重合後のNMP洗浄条件、ぺレット作製条件および未延
伸フィルム作製条件を変更して、実施例1と同様に二軸
配向PPSフィルムとした。これらの条件ではテンター
内でフィルム破れが多く、フィルムの平面性も悪いレベ
ルであった。作製条件および製膜結果を表2に示した。
【0037】表1、表2に実施例1〜実施例5、比較例
1〜比較例3の物性を示す。
【0038】
【表1】
【表2】
【0039】
【発明の効果】本発明のポリフェニレンスルフィド組成
物とすることで、延伸や熱固定などの製膜工程で破れが
少ないため歩留まりが高く、平面性の良好な二軸配向ポ
リフェニレンスルフィドフィルムの製造が可能となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B29L 7:00 4F

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 繰り返し単位の少なくとも90モル%以
    上がp−フェニレンスルフィドからなり、アセトン抽出
    量が0.5重量%以下、かつ未溶融核残量が10個/g
    以下であることを特徴とするポリフェニレンスルフィド
    組成物。
JP4259492A 1992-09-29 1992-09-29 ポリフェニレンスルフィド組成物 Pending JPH06107795A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005232254A (ja) * 2004-02-18 2005-09-02 Toray Ind Inc ポリアリーレンスルフィド樹脂および押出成形品

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005232254A (ja) * 2004-02-18 2005-09-02 Toray Ind Inc ポリアリーレンスルフィド樹脂および押出成形品

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