JPS6264523A - 2軸配向ポリ−p−フェニレンスルフィドフィルムの製造方法 - Google Patents

2軸配向ポリ−p−フェニレンスルフィドフィルムの製造方法

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JPS6264523A
JPS6264523A JP14288286A JP14288286A JPS6264523A JP S6264523 A JPS6264523 A JP S6264523A JP 14288286 A JP14288286 A JP 14288286A JP 14288286 A JP14288286 A JP 14288286A JP S6264523 A JPS6264523 A JP S6264523A
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phenylene sulfide
biaxially oriented
poly
melt
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  • Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

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、2軸配向ポリ−p−フェニレンスルフィドフ
ィルムの製造方法に関するものである。
〔従来の技術〕
(1)  従来から全芳香族の耐熱性ポリマとしてポリ
アミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリスルホン等を
中心に種々検討がなされている。
また、(2)ポリ−p−フェニレンスルフィドを射出成
形用に用いることが知られている。
さらに、(3)ポリー叶フェニレンスルフィドをフィル
ム化する方法が特開昭50−84698等で知られてい
る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、ポリエチレンテレフタレートフィルムの限界を
越えた耐熱性を有し、かつ溶融成形できる。しかも楯械
的、寸法変化的に優れた素材フィルムは未だ出現してい
ない。
一方、ポリ−p−フェニレンスルフィドは”Ryt。
n11なる商品名でフィリップス社(米国)により射出
成形用並びに塗料用素材ポリマとして市販されているが
、この市販のポリマは、前者は高度にアニーリング橋か
けしたものであり、一方後者は分子量が低すぎて、これ
らをフィルム化したものはもろくて実用的なものとは言
えない。更にこれらのポリマを溶融しでも前者は不均一
な状態にしか溶融せずまた後者は極めて低粘度の状態で
あり、いずれにしても企業的にフィルムをつくることは
困難であり、未だ実用的なフィルムは存在していないの
が実状でおる。
ざらに(3)項の方法で得たフィルムは、未配向非晶状
態であり、常温においては、透明かつ適度の靭性を有す
るが、150℃以上に加熱されると白濁して不透明にな
り、また長時間高温にさらされた場合の物性の低下も著
しい。
本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消し、寸法変
化、機械特性、透明性等が熱に安定な21Nl配向ポリ
−p−フェニレンスルフィドフィルムを製造する方法を
提供することにおる。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、上記の目的を達成するため、繰り返のもとで
100以上60万ボイズ以下のポリ−p−フェニレンス
ルフィドを、シート状に溶融成形した後、5°C/秒以
上の冷却速度で急冷して非品性フィルムとし、続いて該
非品性フィルムを、80〜120℃の温度で面積倍率で
4倍以上同時2軸延伸し、ざらに’180℃〜ポリマの
融点で緊張下に熱固定してフィルムの密度を1.330
〜1゜400の範囲とすることを特徴とする2軸配向ポ
リ−p−フェニレンスルフィドフィルムの製造方法とし
たものである。
本発明に用いるポリー叶フェニレンスルフィド(以下P
PSと略称することがある)は、その9るポリマであっ
て、90モル%より少ないと結晶性が低下する上に耐熱
性、機械的物性などの低下をきたす一方、熱収縮性が大
きくなり、本発明の目的を達成することができない。な
お該ポリマの構成単位のうち10モル%未満であれば他
の共重合単位を含んでいてもさしつかえない。かかる共
重合単位としては、例えば3官能中位(例:などが挙げ
られる。
かかる構成単位からなるポリ−p−フェニレンスルフィ
ドの合成法としては、(1)p−ジハロベンゼンと硫黄
の反応、(2)p−ジハロベンゼンと硫化アルカリまた
は硫化アルカリ土類金属との反応、(3)叶ジチオフェ
ノールと無機アルカリとの反応などの方法があるが、極
性溶媒中で高温下に反応させる(2)の方法が簡便であ
る。重合条件として、200〜350’Cの温度が適用
され、該重合系内の圧力並びに重合時間は使用される溶
媒の種類や所望する重合度によって適宜決定される。ま
たかかる重合系に更にポリマの膨潤剤、劣化防止剤など
を配合することは何らさしつかえない。
重合時に、カルボン酸金属塩(例えば、酢酸リヂウム、
酢酸ソーダなど)に代表される重合助剤を添加して、重
合度を高める方法が好ましい。
本発明に用いるポリ−p−フェニレンスルフィドは重合
体として300℃での溶融粘度が剪断速度200 (秒
)−1のもとで測定したとき100以上60万ポイズ以
下の範囲に調整される。かかる範囲外の溶融粘度のもの
は溶融押出成形が困難でおり、更に粘度が低すぎるとも
ろくて実用的なフィルムが得られず、逆に高すぎても流
れ特性などの成形性が悪くなる。
またポリ−p−フェニレンスルフィドは高温下特に空気
中で加熱すると、橋かけ、枝分れ、鎖の再配列が惹起し
、直鎖状ポリマ構造でないポリマ構造に変化する。高度
に橋かけ、枝分れなどしたポリマは溶融下での流れ特性
やフィルム化後の延伸性並びに表面特性が悪い欠点を有
する。従って、本発明に用いるポリー叶フェニレンスル
フィドは直鎖状ポリマ構造をとるものが好ましいが、1
0モル%未満の範囲特に1モル%以下の範囲で橋か(ブ
や枝分れした構造のボ1ツマが内在していても、粘度調
節などの場合かえって好ましい結果を与えることかあり
、さしつかえない。
次に、上記のPPSを溶融成形する。溶融成形は、加熱
プレスによる他、工業的には押出機を用いてポリマの融
点以上350℃以下でスリット状の間隙を有する口金か
ら押し出してもよい。その後、直ちに5°C/秒以上の
冷却速度で好ましくは、90℃以下まで冷却して、一旦
未配向非晶状態のフィルムとする。冷却の具体的方法と
しては、表面温度を90’C以下に保った金属ドラムに
溶融押出しされたシートを密着させる方法が一般的であ
るが、空気などの気体、水などの液体を吹きつける、お
るいはその中に浸漬させるなどの方法によってもよい。
続いて、該未配向非晶状態のフィルムを、80〜120
°Cの温度で、面積倍率で4倍以上(得られるフィルム
の厚み均一性の点で好ましくはフィルム長手方向及び幅
方向に各々2.5倍以上)同時2軸延伸する。ここで同
時2軸延伸とは、縦横はぼ直交する2方向に対してほぼ
同時に延伸することを意味する。かかる同時2!lll
延伸には、公知の方法を用いることができるが、工業的
にはスクリュ機構、パンタグラフ機横等りリップ間隔を
増減する機構を有するテンタ(いわゆる同時2114I
IIテンタ)、もしくは、チューブ状のフィルムに圧縮
空気を吹込んで延伸するいわゆるチューブラ法等により
実現される。特に、テンタ方式は、jqられるフィルム
の厚み均一性、平面性の点から好ましい。
かかる2軸延伸フイルムも密度(25°C)は1゜33
0未満であり、熱に不安定で白濁脆化し易く、例えば上
記延伸温度より高い温度下にさらされると大きく熱収縮
し、更に不透明化並びに脆化も同時に惹起する。
本発明のフィルムは上記2軸配向後緊張下に180〜ポ
リマの融点(約300℃)で熱固定する。
かかる熱固定によって上記2軸配向フイルムの密度を実
質的に1.33.0〜1.400の範囲に上昇せしめる
。熱固定時間は所望する密度によって秒〜分単位例えば
1秒〜10分程度の熱固定時間が採用されうる。
密度が1.330未満では、熱収縮率が大きくなり、1
.400を越えると、柔軟性の小さいフィルムとなる。
本発明のフィルムは機械的特性並びに寸法安定性、透明
性に優れた耐熱性フィルムであるために、かかる性質を
利用する用途例えば電線被覆用途、コンデンサー、フレ
キシブル印刷回路基板、包装材料など種々の応用分野に
適用される。
本発明の溶融粘度の測定方法は回転式のレオメータ又は
フローテスタによるものであり、300°Cで剪断速度
200 (秒)−1のもとて高化式フローテスタで測定
するのが簡便でおる。本発明のポリマの溶融粘度の増減
は分子量並びに分校、橋かけ量により適宜調節でき、す
なわち、高分子量である程また分枝、橋かけが多い程高
粘度のポリマとなる。
本発明の密度は有機溶媒又は無機塩水溶液を用いて測定
される密度勾配管によるもので必る。本発明では臭化リ
チウム/水からなる無機塩水溶液25°Cでの密度勾配
管により測定した値で示した。
次に本発明におけるフィルムの面配向度は屈折率やX線
種図形により測定した数値で示した。測定は2θ=20
〜21°に存在する結晶ピークから種図形を作成して面
配向度を求めた。
なお本発明におけるフィルムの溶融粘度は2@配向前後
においてほとんど変わらず、300 ’Cにおける剪断
速度200 (秒)−1の下で100〜60万ボイズの
範囲にある。
(実施例) 次に本発明を実施例により説明する。
実施例1 硫化ナトリウム9水塩1モル、水酸化ナトリウム0.1
4モル、酢酸リチウム2水塩0.90モル、トメチルピ
ロリドン400m1を攪拌型オートクレーブに入れ窒素
気流中で200 ’Cに加熱し水を追い出す。次にp−
ジクロルベンゼン1.02モル、L2.、i−トリクロ
ルベンゼン09006モルを入れ系を閉じ、窒素で4k
q/cnfまで加圧後内容を270’Cに加熱し、3時
間攪拌重合を行なう。重合終了後系内を水中にあけポリ
マを;戸別俊、洗浄乾燥させ粉末状ポリマを得た。この
ポリマの溶融粘度を知るために高化式フローテスタ(島
津製作所製)を使用し、1.0mmφX10rnmの口
金を用いて300℃で測定したところ2800ポイズ/
剪断速度200 (秒)−1であった。
このポリマを300℃にてプレス成形後、液体窒素中へ
5秒以内に浸漬し密度1.320の透明フィルムを1q
だ。密度は臭化リチウム−水系による密度勾配管を使用
し25℃にて測定した。
このフィルムをフィルムストレッチャ(T、M。
long社製)により90℃にて3.OX3.0倍周時
2軸延伸を行なった。延伸後のフィルム密度は1.32
0と延伸前と同一であった。ざらに延伸後金属フレーム
にフィルムを固定し、270℃にて20秒間加熱して透
明な(濁度3.0%)、密度1.357の厚み10μの
フィルムを得た。
濁度は例えば日本精密光学社製の積分球式へイズメータ
により ヘイズ(%)=(丁d/Tt−Tf/ 100) x 
100のようにして計算出来る。ここで、Td=散乱光
量、Tt=全透過光量、lf=計器ファクターである。
またこのフィルムの他の物性は面配向係数0゜800.
200℃、10分での熱収縮率0.50%、強度13.
0に’3/mm2、ヤング率390に+3/1TllT
12、伸度60%であった。
実施例2 実施例1に於て酢酸リチウムの代りに臭化リチウムを使
用し、1,2.4−トリクロルベンゼンを使用しない系
について同様にポリマを合成した。得られたポリマは3
00℃にて160ポイズ/200(秒)−1とやや低粘
度であったが290℃にてプレス成形後、10℃の水中
へ浸漬し、10秒以内に急冷し密度1.318の透明な
ほとんど非晶なフィルムを得た。このフィルムをフィル
ムストレッチャにて95℃で2.7X2.7倍周時2軸
延伸後250℃にて30秒間定長下に加熱し透明な(濁
度2.0%)、面配向係数0.790密度1゜365の
フィルムを得た。このフィルムは200℃、10分間で
両軸に0.45%の熱収縮を示し、ヤング率405に9
/ITXTI2を示す耐熱性のフィルムである事が確認
された。
比較実施例1 米国フィリップス社の” R1/lon ” V −1
グレード(直鎖状ポリマ)は300℃に於ける溶融粘度
が38ポイズ/200 (秒)−1以下であり低分子遣
ポリマであり、これをプレスにて290℃で成形し10
℃の水中へ実施例2と同様に急冷したが透明であるもの
の非常にもろく実用的なフィルムは得られなかった。
比較実施例2 実施例1に於て得た各フィルムを加熱していったときの
変化を述べる。プレス成形後の透明フィルムを120℃
以上に加熱していると白濁し非常にもろいフィルムしか
得られずまた延伸直後のフィルムを100℃以上に加熱
すると100%以上の収縮を示しさらに150℃程度に
加熱すると白化し脆化したフィルムしか得られなかった
比較実施例3 酢酸リチウムを使用しない以外は実施例1と同一手法で
ポリフェニレンスルフィドポリマをつくった。得られた
ポリマを300 °Cにて剪断速度200(秒)−1の
もとて高化式フローテスタにより溶融粘度を測定したと
ころ、70ボイズであった。
このポリマを300℃にてプレス成形1麦、氷水中へ浸
漬して急冷し透明なフィルムを得た。
このフィルムはフィルムストレッチャーによる95℃同
時2軸延伸では1.7X1.7倍が限度で、それ以上の
延伸ではフィルム破壊をおこした。
また上記2軸延伸フイルムは180℃以上で熱固定する
と白濁、結晶化し、脆化した。更にこの2軸延伸フイル
ムは上記熱固定条件のあまいところでは濁度5%以下の
透明性を維持していたが、その密度は高々1.325程
度であった。該熱固定俊のフィルムは200℃、10分
の熱収縮率30%と非常に悪く、その熱収縮率測定後の
フィルム自体白濁化していた。更に上記熱固定条件(1
80℃)以上の温度下では白濁、脆化を惹起して使用で
きないことがわかった。
実施例3〜5.比較例4〜6 実施例1と同様の手法により重合並びに製膜して各種の
厚さ15μのフィルムをつくった。原料組成、重合条件
、延伸条件などは表1に示した。
表1より本発明の溶融粘度、密度からなる2軸配向フイ
ルムが比較実施例4〜6のものに比して極めて優れてい
ることは一目瞭然である。
なお表中、 *1:95℃でフィルムストレッチャにより延伸した。
*2 : 260℃で30秒定長熱固定後のフィルムの
もの。
(発明の効果〕 本発明の方法によれば、寸法変化、機械的特性、透明性
等の特性が熱に対して極めて安定なフィルムを得ること
ができる。例えば、本発明の方法によって得たフィルム
は、ポリ−p−フェニレンスルフィドの融点近くまで加
熱しても、何ら白濁や脆化現象は見られない。
また本発明の方法によって得たフィルムは、縦方向、横
方向だけでなく、面内のあらゆる方向に対して種々の物
性を等方向にすることができる。
さらに、本発明の方法によって得た2軸配向フイルムは
、他の方法によって得た21Nl配向フイルムに比べ、
キズなどの欠点が少ないという特長を有している。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 繰り返し単位▲数式、化学式、表等があります▼を90
    モル%以 上含み、300℃での溶融粘度が剪断速度200(秒)
    ^−^1のもとで100以上60万ポイズ以下のポリ−
    p−フェニレンスルフィドを、シート状に溶融成形した
    後、5℃/秒以上の冷却速度で急冷して非晶性フィルム
    とし、続いて該非晶性フィルムを、80〜120℃の温
    度で面積倍率で4倍以上同時2軸延伸し、さらに180
    ℃〜ポリマの融点で緊張下に熱固定してフィルムの密度
    を1.330〜1.400の範囲とすることを特徴とす
    る2軸配向ポリ−p−フェニレンスルフィドフィルムの
    製造方法。
JP14288286A 1986-06-20 1986-06-20 2軸配向ポリ−p−フェニレンスルフィドフィルムの製造方法 Granted JPS6264523A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63229512A (ja) * 1987-03-19 1988-09-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体集積回路
JPS63315220A (ja) * 1987-06-18 1988-12-22 Diafoil Co Ltd 2軸配向ポリ−p−フエニレンスルフイドフイルム

Non-Patent Citations (1)

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Title
EUROPEAN POIYMER JAURNAL=1971 *

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