JPS5863417A - 等方性配向ポリエ−テルエ−テルケトンフイルムの製造方法 - Google Patents

等方性配向ポリエ−テルエ−テルケトンフイルムの製造方法

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JPS5863417A
JPS5863417A JP16205181A JP16205181A JPS5863417A JP S5863417 A JPS5863417 A JP S5863417A JP 16205181 A JP16205181 A JP 16205181A JP 16205181 A JP16205181 A JP 16205181A JP S5863417 A JPS5863417 A JP S5863417A
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less
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orientation
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Akifumi Fujimura
明文 勝村
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D7/00Producing flat articles, e.g. films or sheets
    • B29D7/01Films or sheets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2071/00Use of polyethers, e.g. PEEK, i.e. polyether-etherketone or PEK, i.e. polyetherketone or derivatives thereof, as moulding material

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】 本発明はぼりエーテルエーテルケトンかう成る畳方性配
向フィルムの製造方法に関するものである。ここに言う
等方性とはフィルムの面内、ポリエーテルエーテルケト
ンは、下記の構造単位を繰返し有する熱可塑性樹脂で6
9、熱可塑性樹脂の中で最も熱的に安定な樹脂である。
特に、構造的に炭素、水素、酸素以外の元素を含壕ない
友めに燃焼しても有害なガスを発生せず、従来の耐熱性
樹脂である/ +フイミド類、ポリスルホン類、ポリフ
ェニレンスルフィドなどにかわる優れた耐熱絶縁材料と
して種々の検討がなされている。特にこのポリエーテル
エーテルケトンからなるフィルムは、耐熱絶縁性フィル
ムとして、電線やマグネットワイヤーなどの巻線用テー
プ、耐熱水性絶縁被覆テープ、原子炉用絶縁テープ、耐
熱性フレキシブルプリント回路基材、電気抵抗性面発熱
体基材などにその応用が期待されている。また金属、金
属化合一、半導体などを真空蒸着、スフ9ツタリング、
イオンブレーティング、グラズムO’VDなどの方法で
合成樹脂フィルム上に薄膜状に堆積して電子素子、光学
素子を作成する試みがなされているが、薄膜作成時に基
材となる合成1! 111 フィルムが高温にさらされ
て変形することがあり、また、堆積される薄膜物質の機
能特性上、基材となる合成樹脂フィルムを加熱すること
が望ましい場合も多く、これらの理由から耐熱性の高い
合成樹脂フィルムが望まれている。しかしながら、ポリ
エーテルエーテルケトンを、通常の浴融押出法で成形し
たフィルムは熱変形温度が130〜140℃と低く、ま
た機械的強度も十分ではない。
このような欠点は多くの熱可塑性樹脂において延伸する
ことにより改善されることが知られている。
本発明者らも、溶融押出成形によって得たポリエーテル
エーテルケトンフィルムを延伸し、その特性を改善すべ
く検討を行なったが、通常の方法では延伸による歪みが
熱固定を行なっても残り、高温時の寸法安定性が著しく
劣る配向フィルムしか得られなかった。そこで、本発明
者らは^温時の寸法安定性を改善すべく延伸条件を検討
したところ、熱固定する前の延伸フィルムにおいて、面
内で直角をなす二方向における配向係数を実質的に同等
にした場合に、極めて効果的な熱固定が可能となること
を見出し、さらに、そのような熱固定前の延伸フィルム
を得る方法を鋭意検討した結果、本発明に到達した。
すなわち本発明は、比重が1.276より小さく、フィ
ルムの厚み方向と面内で直角をなす二方向とにおけるそ
れぞれ配向係数がすべて0.3〜0.4の範囲にあるフ
ィルムを140〜180 ’Cの範囲テ第1次姑伸とし
て1方向に1.5〜4倍に延伸した恢、第1次延伸方向
と直角をなす方向へ150〜200℃の範囲で第2次延
伸として第1次延伸方向の配向係数と、第2次延伸方向
の配向係数の差が0.1以下、和が0.7以上となるよ
うに延伸し、200℃以上融点以下の温度雰囲気中にお
いて、20チ以内の制限収縮を許容する緊張下で1〜6
0秒間熱固定することを特、徴とする等方性配向ポリエ
ーテルエーテルケトン、フィルムの製造法に関するもの
である。本発明における比重1.276 より小さく、
フィルムの厚み方向と、面内で直角をなす二方向とにお
けるそれぞれの配向係数がすべて0.3〜0.4の範囲
にあるフィルムは、キャスト法により容易に得られるが
、延伸されるのに充分な厚みのあるフィルムを作るため
には溶融押出法で作ることが望ましい。#lI鯖押出法
による上記未延伸フィルムは、ポリエーテルエーテルケ
トンを380℃以上、450℃以下の温度で溶融押出し
後、グイリップから20aI以内の距離にある表面温度
140℃以下の冷却p−ルによって、引取りによるネッ
クインが、メイリツプ巾の20%を越えないように引取
りながら急冷することによって得られる。この場合面う
で直角をなす二方向には押出フィルムの機械方向と中方
向を2選ぶことができる。機械方向の配向係数をcon
2φx1巾方向の配向係数をcoo”φア、厚さ方向の
配向係数t−C0a2φ2とすると、cos2φX−1
−cos”φア+coo2φz==lの関係が成り立つ
。完全に無配向な状態はcoo”φ、= C0B2φy
 ico s” 16z=百である。上記の俗離押出し
法によって得た未延伸フィルムは、すべての配向係数が
0.3〜0.4の範囲にはいり、実質的に無配向として
扱われる。
この範囲をDeaperの正三角図表で示すと−1の斜
11!iis分となる。この領域をはずれると、降伏応
力が大きくなり延伸は困難になる。また、グイリップと
冷却ロールの空隙が2051以上ある場合は押出された
フィルムが空中を進むことにより徐冷となり、部分的に
結晶化した斑状のフィルムとなる。さらに40an以上
はなした場合全体が結晶化して灰黄色のフィルムとなる
。冷却ロール一度が140℃よす^い場合も同様な現象
が見られる。
結晶化の進んだフィルムは降伏応力が大きく、伸びが小
さくなって延伸には適さないはかりか透明性が低下する
ため用途によっては致命的な欠点となる。結晶化の度合
は透明性によって判断が付くが、正確に扱うには比重を
用いれはよい。[ポリエーテルエーテルケトンの無定形
部分の比重は1.265で、結晶部分の比重は1.32
0である。」 結晶化度が低く実質的に無定形と同じ操作によって延伸
されるのは比重が1.276以下、さらに望ましくは1
.272以下のフィルムにおいてである。上記の押出フ
ィルム成形法によれば比重が1.270以下の未砥伸フ
ィルムが得られる。
このように得られた未延伸フィルムは、まず第1次の延
伸として140〜180℃の範囲で1方向に1.5〜4
倍に延伸される。
この方向は未延伸フィルムを押出成形法で作成した場合
、フィルムの機械方向であってよいし、巾方向でおって
よいが、一般的に逐次二輪延伸においては、機械方向が
第1次延伸方向となる。
ts1次延伸倍率が1.5より小さい場合、第2次延伸
後に得られるフィルムの機械的強度に、十分な改善が認
められない。この場合フィルム面内の2方向の配向係数
の和は0.7より小さくなる。また、第1次延伸におい
て4倍以上延伸した場合1.第2次延伸の過程で、フィ
ルムが破断しやすく、安定に生産することができない。
延伸温度が140℃より低いと均一な延伸ができず、厚
み精度の看しく悪いフィルムとなる。延伸温度が180
℃より高い場合延伸されるよりも早く結晶化が進んで降
伏点応力が高くなり、延伸が困離になるばかりか球晶の
生成による不透明化が起こり好ましくない。
第1次延伸後に行なわれる第2次延伸では、第1次延伸
の方向と直角をなす方向へフィルムが延伸される。第1
次延伸を機械方向に行なったロールフィルムでは、第2
次延伸の方向は巾方向となる。本発明における各延伸方
向の配向係数の差を0.1以内とする方法には第2次延
伸後のフィルムに、直接偏光をあてて、複屈折による位
差差より配向係数の差を算出し、延伸倍率の調整を行な
う方法がとられる。簡便法として、あらかじめ数種類の
延伸倍率の組み合わせで延伸したフィルムから配向係数
を算出してそれぞれの和が0.7以上で差が0.1以下
となる延伸条件を決定する方法もあるが、本発明による
製造法は極めて高次であるため、条件出しのためのデー
タを数多く得ておかねはならず、あまり好ましくない。
第1次延伸では、実質的に無配向のフィルムを延伸して
いるが、爲2次延伸では配向しているフィルムを配向方
向に直角をなす方向へ延伸することになり、第1次延伸
と同じ条件で延伸を行なっても配向は等方性とならない
。配向により分子鎖が動きにくくなっているため[2次
延伸では第1次延伸よりやや高い温度で延伸する方が好
ましい。この延伸温度によっても等方性配向を与える總
2次延伸倍率は変化するが、本発明における配向係数に
よる制御を行なえば、容易に等方性配向フィルムを得る
ことができる。第1次延伸、第2次延伸ともに延伸速度
は、300tIb/分以上なければ有効な配向係数の変
化が得られない。特に1000%/分以上が望ましい。
このようにして得られた等方性配向フィルムは寸法安定
性を改畳するために熱固定される。
熱固定は200℃以上融点以下で20%以内の制限収縮
を許容する′Jggk下で1〜60秒間フィルムを加熱
することによってなされる。2つの延伸方向における配
向係数の和が0.7より小さいと、熱固定によって球晶
が生成し不透明化が見られるが、0.7以上であれば透
明性はほとんど変化しない。熱固定された等方性配向ポ
リエーテルエーテルケトンフィルムの配向葆数を正三角
図表に示すと図2の斜線部分゛に含まれる。つまり本発
明は配向体aを監視することによって、特定の物性を与
えられた未延伸フィルムを延伸し、異なる特殊な物性を
示す状態に変換しようとする思想のもとに行なわれてい
る。
本発明によって得られる等方性配向ポリエーチルエーテ
ルケトンフィルムは未延伸フィルムより機械強度、耐熱
性、耐薬品性が着しく優れている。また、本発明によら
ない異方性配向lリエーテルエーテルケトンフイルムは
熱時の寸法安定性に劣り、エレクトロニクス用途におい
て東大な欠点となる。
本発明によって得られる等方性配向ポリエーテルエーテ
ルケトンフィルムは、ポリエーテルエーテルケトンのみ
からなるフィルムであってよいし、また、ポリエーテル
エーテルケトンを主成分とする複合組成物であってもよ
い。複合組成物の他の成分としては滑剤、補強剤、充積
剤、顔料、熱安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、すべ
り性改良剤、増核剤などから選ばれる一槍もしくは二種
以上の組み合わせであってよい。
実施例1〜3、比較例1.2 4リエーテルエーテルケトンを溶融押出法によって厚さ
0.2mの無定形フィルムを作成した。
フィルム密度は1,270 、配向係数はcostφエ
ヨ0.355 、coo”φy= 0.337 、co
s2φ、= 0.308であった。このフィルムをまず
機械方向にロール式縦延伸機によって2倍に延伸した。
延伸ロール温度は160℃、延伸速度は2300 %/
分であった。
縦延伸後のフィルムの密度は1,275 、配向係数は
0012φz:= 0.489 、cos!φy= 0
.265 、coa意φヶ=0.246であった。この
縦延伸フィルムをテンタ一式横延伸機によって巾方向に
延伸した。延伸倍率はC082φ工とC082φアが等
しくなる慣を延伸後のフィルムの配向係数を測定するこ
とによって決定した。延伸温度と延伸速度は表IK示す
ように変化させたが、いずれも、容易に等方性配向フィ
ルムが得られた。
表1には、本発明によらない異方性配向フィルムについ
ても比較例として示している。どの場合も熱固定は27
0℃において定長下加秒間行なっている。
【図面の簡単な説明】 図1は本発明に使用する未延伸フィルムの配向係数の範
囲を示す正三角図表、図2は本発明により得られた等方
性配向−リエーテルエーテルケトンフィルムの配向係数
の範囲を示す正三角図表である。 特許出願人  住友ベークライト株式会社77−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 比重が1.276より小さく、フィルムの厚み方向およ
    び1、フィルム面内で直角をなす二方向にで1.5〜4
    倍に1次延伸後、面内で該弧伸方向と直角をなす方向に
    150〜200 ℃で骸延伸方向の配向係数との差が0
    .1以下で、かつ和が0.7以上となり−1−うに配向
    係数を制御して2次延伸後、200℃以上融点以下の温
    度雰囲気中におい顎 て、20%以内の制限収縮を許容する粂張下で、1〜6
    0秒間熱固定することを特徴とする等方性配向4リエー
    テルエーテルケトンフイルムの製造方法。
JP16205181A 1981-10-13 1981-10-13 等方性配向ポリエ−テルエ−テルケトンフイルムの製造方法 Granted JPS5863417A (ja)

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