JP5484713B2

JP5484713B2 - ポリフェニレンサルファイド系樹脂フィルム及びその製造方法

Info

Publication number: JP5484713B2
Application number: JP2008296579A
Authority: JP
Inventors: 正之大倉; 葵宮▲崎▼; 友則細田; 弘行大場
Original assignee: Kureha Corp
Current assignee: Kureha Corp
Priority date: 2008-11-20
Filing date: 2008-11-20
Publication date: 2014-05-07
Anticipated expiration: 2028-11-20
Also published as: WO2010058657A1; JP2010121055A

Description

本発明は、シンジオタクティックポリスチレンを含有するポリフェニレンサルファイド系樹脂フィルム、及びその製造方法に関する。より詳しくは、ポリフェニレンサルファイド系樹脂フィルムの物性を向上させる技術に関する。

ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ：Poly(phenylene sulfide)）フィルムは、耐熱性、耐薬品性、耐湿性及び各種電気特性が優れていることから、粘着フィルム用基材、離型フィルム、フィルムコンデンサ及び回路基板など、種々の用途に利用されている。

また、従来、ＰＰＳフィルムの特性向上のための種々の検討がなされている（特許文献１〜４参照。）。例えば、特許文献１に記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物、及び特許文献２に記載のポリアリーレンスルフィド系配向成形品では、シンジオタチック構造を有するスチレン系重合体を所定量配合することで、成形性向上を図っている。

また、特許文献３には、ＰＰＳ樹脂に、液晶性ポリエステル樹脂などの液晶性樹脂を５０〜７０質量％配合することにより、回路基板として使用する際の寸法安定性を向上させたＰＰＳフィルムが開示されている。

一方、特許文献４には、ＰＰＳ樹脂と、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：Poly(ethylene terephthalate)）を主たる構成単位とするポリエステル樹脂とを、スピノーダル分解により相分離させて、構造周期０．００１〜２μｍの両相連続構造、又は粒子間距離０．００１〜２μｍの分散構造を形成することで、耐熱性などを低下させずに、ＰＰＳ樹脂の使用量を低減したフィルムが開示されている。

特開平２−７０７５４号公報特開平２−１７５２２８号公報特開２００４−９６０４０号公報特開２００４−２３１９０９号公報

しかしながら、特許文献１，２に記載されているポリアリーレンスルフィド樹脂組成物からなる二軸延伸フィルムは、成形性は優れているものの、取り扱い性については検討がなされておらず、フィルムにこしがないという問題点がある。また、特許文献３に記載されているＰＰＳフィルムは、未延伸フィルムであるため、同様にこしがなく、取り扱い難いという問題点がある。更に、特許文献４に記載されているＰＰＳフィルムは、ＰＥＴを主たる構造単位とするポリエステル樹脂を含む両相連続構造であるため、ＰＰＳの特徴である耐熱性が低下し、十分に延伸することができなくなるという問題点がある。

このように、従来のＰＰＳフィルムにおいても種々の検討がなされているが、こしがなく、取り扱い性に劣るという問題点は、未だ解決されていない。

そこで、本発明は、取り扱い性に優れたポリフェニレンサルファイド系樹脂フィルム及びその製造方法を提供することを主目的とする。

本発明に係るポリフェニレンサルファイド系樹脂フィルムは、ポリフェニレンサルファイド１００質量部に対して、シンジオタクティックポリスチレンを０．８〜３０質量部配合したポリフェニレンサルファイド系樹脂組成物の押出成形体を、延伸温度：８６〜１００℃、縦方向の延伸倍率：３．０〜４．０倍、横方向の延伸倍率：２．４〜３．４倍として逐次二軸延伸することにより得られ、厚さが２０〜１００μｍであり、前記ポリフェニレンサルファイドは、３１０℃の温度で、せん断速度を１２００／秒として測定したときの溶融粘度が２０〜２０００Ｐａ・ｓであり、シンジオタクティックポリスチレン相が島状に分布し、厚さ方向に平行な断面における前記シンジオタクティックポリスチレン相の平均アスペクト比が１０以上である。
この樹脂フィルムでは、厚さを２０〜１００μｍとし、更に、シンジオタクティックポリスチレン相を島状に分布させ、厚さ方向に平行な断面におけるシンジオタクティックポリスチレン相の平均アスペクト比を１０以上にしているため、こしが強くなる。

本発明に係るポリフェニレンサルファイド系樹脂フィルムの製造方法は、３１０℃の温度で、せん断速度を１２００／秒として測定したときの溶融粘度が２０〜２０００Ｐａ・ｓであるポリフェニレンサルファイド１００質量部に対して、シンジオタクティックポリスチレンを０．８〜３０質量部配合したポリフェニレンサルファイド系樹脂組成物を、２８０〜３４０℃で溶融して押出成形し、その押出成形体を、延伸温度：８６〜１００℃、縦方向の延伸倍率：３．０〜４．０倍、横方向の延伸倍率：２．４〜３．４倍として逐次二軸延伸して、厚さが２０〜１００μｍで、シンジオタクティックポリスチレン相が島状に分布し、厚さ方向に平行な断面における前記シンジオタクティックポリスチレン相の平均アスペクト比が１０以上のフィルムを得る。
本発明の樹脂フィルムの製造方法では、押出成形体を特定の温度及び倍率で二軸延伸し、厚さが２０〜１００μｍのフィルムにしているため、シンジオタクティックポリスチレン相が島状に分布し、厚さ方向に平行な断面におけるシンジオタクティックポリスチレン相の平均アスペクト比が１０以上で、こしが強いポリフェニレンサルファイド系樹脂フィルムを製造することができる。

本発明によれば、厚さが２０〜１００μｍで、シンジオタクティックポリスチレン相が島状に分布し、厚さ方向に平行な断面におけるシンジオタクティックポリスチレン相の平均アスペクト比が１０以上となっているため、こしが強く、取り扱い性に優れたポリフェニレンサルファイド系樹脂フィルムが得られる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。本発明者は、上述した問題点を解決するために鋭意実験検討を行い、以下に示す知見を得た。ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）にシンジオタクティックポリスチレン（以下、ｓ−ＰＳと略す。）を配合すると、耐熱性及び耐薬品性などのＰＰＳの優れた特性を低下させずに、離型性及び成形性などのＰＰＳの劣っている特性を向上することができる。しかしながら、ＰＰＳとｓ−ＰＳは、ガラス転移温度が異なり、更に、非相溶性であるため、これらを混合した樹脂組成物は、製膜時にボイドや破断が発生しやすい。特に、フィルム厚さが２０〜１００μｍの範囲では、ボイドや破断が発生しないよう厚さ方向に対して均一に熱を伝え、ＰＰＳ及びｓ−ＰＳの両方を均一に延伸することは困難であった。

そこで、本発明者は、フィルム厚さが２０〜１００μｍの範囲でも、製膜時にボイドや破断が発生せず、特性にむらがないフィルムが得られる条件などについて検討を行った。その結果、ＰＰＳに特定量のｓ−ＰＳを配合し、特定条件で成形したフィルムは、ｓ−ＰＳ相が島状に分布すると共にその平均アスペクト比が一定値以上となり、かつ平均ボイド値が一定値以下となって、従来にない強いこしが得られることを見出した。

即ち、本発明のＰＰＳ系樹脂フィルムは、ＰＰＳ１００質量部に対して、ｓ−ＰＳを０．８〜３０質量部配合したＰＰＳ系樹脂組成物を延伸して形成したものであり、厚さが２０〜１００μｍで、ｓ−ＰＳ相が島状に分布し、厚さ方向に平行な断面におけるｓ−ＰＳ相の平均アスペクト比が１０以上となっている。以下、本発明のＰＰＳ系樹脂フィルムにおける数値限定理由について説明する。

ｓ−ＰＳ配合量：ＰＰＳ１００質量部に対して０．８〜３０質量部
ＰＰＳは、本発明のＰＰＳ系樹脂フィルムの主成分であり、耐熱性及び耐薬品性を確保するために重要な成分である。また、ｓ−ＰＳは、島状に一様に分布させることで、フィルムのこしを強くする効果がある。しかし、ＰＰＳ樹脂組成物中のｓ−ＰＳ配合量が０．８質量部未満であると、ｓ−ＰＳが均一に分散しにくくなるため、フィルムの特性が不均一になりやすい。一方、ｓ−ＰＳ配合量が３０質量部を超えると、組成物中のＰＰＳ量が少なくなるため、耐熱性及び耐薬品性が低下すると共に、成形性も低下して横延伸時に破断が発生することがある。よって、ＰＰＳ樹脂組成物におけるｓ−ＰＳ配合量は、ＰＰＳ１００質量部に対して、０．８〜３０質量部とする。

なお、ＰＰＳ樹脂組成物におけるｓ−ＰＳ配合量は１．０〜２５質量部であることが好ましく、より好ましくは１．２〜２０質量部である。ｓ−ＰＳ含有量をこの範囲にすることにより、後述するｓ−ＰＳ相の平均アスペクト比を一定値以上とし、更に、平均ボイド値も一定値以下とすることができるため、フィルムのこしをより強くすることができる。

フィルム厚さ：２０〜１００μｍ
本発明のＰＰＳ系樹脂フィルムは、例えば離型フィルムとして使用することができるが、このような用途では、剥がすときに加わる力に耐え得るこしや強度が求められるため、一定以上の厚さが必要となる。具体的には、フィルムの厚さが２０μｍ未満の場合、こしが弱く、作業性が低下する。一方、フィルムの厚さが１００μｍを超えると、延伸時にフィルム全体に均一に熱が伝わりにくくなり、製膜そのものが困難になる。よって、ＰＰＳ系樹脂フィルムの厚さは、２０〜１００μｍとする。

なお、フィルム厚さは２２．５〜８０μｍとすることが好ましく、より好ましくは３０〜７０μｍである。これにより、フィルムのこしが強くなり、使用時の作業性を向上させることができる。このような厚さのフィルムを得るためには、例えば、縦方向の延伸倍率を３．０〜４．０倍、横方向の延伸倍率を２．４〜３．４倍にして、二軸延伸すればよい。

厚さ方向に平行な断面におけるｓ−ＰＳ相の平均アスペクト比：１０以上
本発明のＰＰＳ系樹脂フィルムでは、ｓ−ＰＳ相が島状に分布しており、厚さ方向に平行な断面をとったとき、フィルム表面から厚さ方向に１／３〜２／３の範囲で、長さ（幅）３００μｍの領域におけるｓ−ＰＳ相の平均アスペクト比が１０以上となっている。これにより、フィルムのこしをより強くすることができる。一方、上述した領域におけるｓ−ＰＳ相の平均アスペクト比が１０未満の場合、ｓ−ＰＳを所定量配合してもこしを向上させる効果が十分でなく、こしの強いフィルムは得られない。なお、本発明における平均アスペクト比は、上述した領域に存在する各ｓ−ＰＳ相のアスペクト比（長軸径／短軸径）を平均した値である。また、このｓ−ＰＳ相の平均アスペクト比を１０以上にするには、例えば、延伸温度を８６〜１００℃にすればよい。

更に、本発明のＰＰＳ系樹脂フィルムでは、厚さ方向に平行な断面における平均ボイド値が７０％以下であることが望ましい。厚さ方向に平行な断面をとったとき、フィルム表面から厚さ方向に１／３〜２／３の範囲で、長さ（幅）３００μｍの領域における平均ボイド値が７０％を超えると、こしの強さが低下することがあるからである。なお、本発明における平均ボイド値は、上述した領域に存在するボイドの長軸径とｓ−ＰＳ相の長軸径に基づき、下記数式１から求められる各ボイド値を平均した値（ｎ＝１０）である。また、この平均ボイド値を７０％以下にするには、例えば、延伸温度を８６〜１００℃にすればよい。

次に、本発明のＰＰＳ系樹脂フィルムの主成分であるＰＰＳの構造について説明する。ＰＰＳは、下記化学式１で表されるｐ−フェニレンサルファイドを繰り返し単位として有するポリマーである。本発明で使用するＰＰＳは、ポリマー中に繰り返し単位として、ｐ−フェニレンサルファイド単位を７０モル％以上含有することが好ましい。ｐ−フェニレンサルファイド単位が７０モル％未満の場合、ポリマーの結晶性及びガラス転移点が低くなるため、ＰＰＳを主成分とするポリマーフィルムの特徴である耐熱性及び機械的強度を十分に発揮されない場合があるからである。なお、ｐ−フェニレンサルファイド単位は、９０モル％以上含有することがより好ましい。

また、ＰＰＳは、ｐ−フェニレンサルファイド単位の他に、ポリマーの繰り返し単位のうち３０モル％未満、好ましくは１０モル％未満であれば、重合可能なスルフィド結合を有する繰り返し単位を含有していてもよい。この重合可能なスルフィド結合を有する繰り返し単位は、特に限定されるものではないが、特に下記化学式２で表される芳香族スルフィド単位であることが好ましい。なお、下記化学式２におけるＡｒは下記化学式３〜８で表される各官能基を示す。また、下記化学式６におけるＱはハロゲン原子又はメチル基を示し、ｍは１〜４の整数を示す。更に、本発明におけるＰＰＳでは、これらの繰り返し単位のうち１種を単独で又は２種以上を組み合わせて含んでいてもよい。

一方、ＰＰＳが、上記化学式２で表されるモノマー単位を含む共重合体である場合、ポリマーの形態はランダム重合体及びブロック重合体のいずれでもよい。また、ポリマーの末端又は末端近くに、上記化学式１以外のモノマー単位が存在していてもよい。

本発明におけるＰＰＳは、例えば、米国特許第４６４５８２６号明細書に記載された方法、即ち、アルカリ金属硫化物とジクロロベンゼンとを、Ｎ−メチル２−ピロリドンなどの極性溶媒中で、水が存在している条件下において、特定の二段階昇温重合法によって得ることができる。この重合法を適用することにより、実質的に直鎖状で高分子量のＰＰＳが得られる。また、重合時にハロゲン置換基を３個以上有する芳香族ハロゲン化合物を少量添加することにより、若干の分岐又は架橋構造を導入したＰＰＳを得ることもできる。

また、ＰＰＳの溶融粘度は、３１０℃の温度で、せん断速度を１２００／秒として測定したとき、２０〜２０００Ｐａ・ｓであることが好ましい。溶融粘度が２０Ｐａ・ｓ未満の場合、フィルムの機械的特性及び耐熱性が低下して、ＰＰＳフィルムとしての特徴が得られないことがあり、また、溶融粘度が２０００Ｐａ・ｓを超えると、押出機や濾過装置などの製造装置の付加が増加して、不具合が発生することがあるからである。このＰＰＳの溶融粘度は、３０〜１８００Ｐａ・ｓであることがより好ましい。なお、ここでいうせん断速度とは、平行な板の間を粘性流体が通過する際の勾配速度として定義される値である。

次に、本発明のＰＰＳ系樹脂フィルムを形成するＰＰＳ系樹脂組成物に添加されるｓ−ＰＳについて説明する。ｓ−ＰＳは、繰り返し単位に、主として、下記化学式９で表されるシンジオタクチック構造を有するスチレン系重合体である。シンジオタクチック構造とは、炭素−炭素結合から形成される主鎖に対して、側鎖であるフェニル基や置換フェニル基が交互に反対方向に位置する立体構造をいう。

そして、ｓ−ＰＳのタクティシティーは、同位体炭素による核磁気共鳴法によって定量的に分析することができる。この核磁気共鳴法により測定されるタクティシティーは、連続する複数個の構成単位の存在割合で表すことができ、例えば２個の場合はダイアッド、３個の場合はトリアッド、５個の場合はペンダッドによって表される。本発明で使用されるｓ−ＰＳは、ダイアッドで７５％以上、好ましくは８０％以上、若しくは、ペンタッド（ラセミペンタッド）で３０％以上、好ましくは５０％以上のシンジオタクティシティを有するポリスチレン、ポリ（アルキルスチレン）、ポリ（ハロゲン化スチレン）、ポリ（アルコキシスチレン）、ポリ（ビニル安息香酸エステル）又はこれらの混合物であることが望ましく、これらを主成分とする共重合体でもよい。

また、ｓ−ＰＳは、例えば、特開昭６２−１８７７０８号公報に記載された方法、即ち、不活性炭化水素溶媒中又は溶媒の不存在下において、チタン化合物及び水とトリアルキルアルミニウムとの縮合生成物を触媒として、スチレン系単量体を重合することにより得られる。

次に、本発明のＰＰＳ系樹脂フィルムの製造方法について説明する。図１は本発明のＰＰＳ系樹脂フィルムの製造方法の一例を示す模式図である。本発明のＰＰＳ系樹脂フィルムを製造する際は、先ず、ＰＰＳを主成分とする樹脂組成物を押出機に供給し、ペレット状にする。ここで、ＰＰＳを主成分とする樹脂組成物とは、例えば、ＰＰＳに、必要に応じて炭酸カルシウム及びステアリン酸カルシウムなどの添加剤が添加された樹脂組成物である。

引き続き、上述した工程で得られたＰＰＳを主成分とする樹脂ペレットと、ｓ−ＰＳを主成分とする樹脂ペレットとを、特定の比率でドライブレンドし、図１に示す押出機１に供給する。なお、ｓ−ＰＳを主成分とする樹脂ペレットには、必要に応じて、滑剤、可塑剤、酸化防止剤、耐衝撃のためのエラストマーなどが添加されていてもよい。また、ＰＰＳとｓ−ＰＳとのブレンドは、それぞれをペレット化する前に行ってもよい。

そして、押出機１において、供給された樹脂を２８０〜３４０℃で溶融し、ダイにてシート状に成型し、吐出させる。このとき、溶融温度を２８０℃未満にすると、ＰＰＳが十分に溶融せず、また、溶融温度が３４０℃を超えると、押出時に樹脂の分解物が生成する。よって、溶融温度は２８０〜３４０℃とする。なお、この工程において、フィルターなどを使用して、溶融した樹脂組成物を濾過し、塵埃又は添加物の凝集物などの粗大異物を除去することが望ましい。その後、ダイから吐出されたフィルムを、金属ドラムなどの冷却体２上に押し当てて、冷却固化し、樹脂シートを得る。

次に、上述した工程で得られた樹脂シートを延伸する。本発明において、延伸によりフィルムを形成しているのは、フィルムに強度を付与するためである。離型フィルムには、基板材料から剥離する際にかかる力に耐えうる強度が必要であるが、未延伸フィルムでは、加熱によって脆くなるため、剥離する際の強度に耐えきれず、フィルムが割れてしまう。このため、本発明においては、一軸又は二軸延伸によりフィルムを形成することとする。

なお、本発明のＰＰＳ系樹脂フィルムは、延伸フィルムであればよいが、二軸延伸フィルムとすることがより好ましい。ここで、二軸延伸とは、縦方向及び横方向に分子配向を与えるために延伸することをいう。延伸は、二方向を別々に延伸（以下、逐次二軸延伸という。）してもよいし、同時に二方向に延伸してもよい。また、縦及び／又は横方向に再延伸を行ってもよい。

以下、逐次二軸延伸により、ＰＰＳ系樹脂フィルムを製造する方法を例にして説明する。先ず、以下に示す条件で、縦方向の延伸を行う。この縦方向の延伸は、通常、ロールの周速差により施される。また、延伸は、１段階で行ってもよく、複数本のロール対を使用して多段階で行ってもよい。

延伸温度：８６〜１００℃
ロール３の温度は、ｓ−ＰＳ相の分散構造に影響し、ロール３を８６℃未満の温度にして延伸すると、ボイドが多くなり、フィルムのこしの低下に繋がる。一方、ロール３を１００℃よりも高い温度にして延伸すると、ｓ−ＰＳ相の平均アスペクト比が１０未満となり、フィルムのこしが不足する。よって、本発明においては、８６〜１００℃の温度範囲で延伸を行う。

縦方向の延伸倍率：３．０〜４．０倍
縦方向の延伸倍率は、ｓ−ＰＳ相の分散構造やフィルムの平面性、製膜性に影響する。このため、縦方向の延伸倍率が３．０倍未満の場合、ｓ−ＰＳ相のアスペクト比が小さくなり、フィルムのこしが不足する。また、延伸むらやたるみが発生し、特性の均一性が低下することもある。一方、縦方向の延伸倍率が４．０倍を超えると、縦方向の配向が強くなりすぎるため、横方向に延伸する際に、破断が発生しやすくなり、製膜が困難になる。よって、本発明においては、縦方向の延伸を行う際は、延伸倍率を３．０〜４．０倍とする。

次に、上述した方法及び条件で縦方向に延伸したフィルムを、テンター延伸機４に導入し、クリップでフィルムの両端を挟んで引っ張ることにより、横方向の延伸を行う。このとき、延伸温度は、前述した縦方向の延伸と同様の理由から８６〜１００℃とし、延伸倍率は２．４〜３．４倍とする。

横方向の延伸倍率：２．４〜３．４倍
横方向への延伸倍率も、ｓ−ＰＳ相の分散構造やフィルムの平面性、製膜性に影響する。具体的には、横方向の延伸倍率が２．４倍未満の場合は、縦方向への延伸と同様に、ｓ−ＰＳ相のアスペクト比が小さくなってフィルムのこしが不足したり、特性の均一性が低下したりする。一方、横方向の延伸倍率が３．４倍を超えると、延伸時に破断が発生しやすくなり、製膜が困難になる。よって、本発明においては、横方向の延伸を行う際は、延伸倍率を２．４〜３．４倍とする。

次に、横方向の延伸後、直ちにフィルムを挟んでいるクリップ間の距離を０．１〜１０％、好ましくは０．５〜７％程度縮めることにより、製膜されたフィルムを緩和させ、テンター延伸機内において、延伸温度以上でかつ融点以下の温度で熱固定処理を行うことが好ましい。これにより、耐熱寸法を安定させることができる。この熱固定処理の温度は、２４０〜２９０℃とすることが好ましい。熱固定処理温度が２４０℃未満の場合、横方向の緩和の効率が低下し、高温下で寸法安定性に優れるフィルムを得ることが困難になることがあり、また、熱固定処理温度が２９０℃を超えると、ＰＰＳフィルムの融点よりも高くなり、製膜が困難になるからである。なお、熱固定処理温度は、２５０〜２８５℃とすることがより好ましい。

そして、熱固定処理後のフィルムを、テンター延伸機４の出口部分において室温まで冷却した後、巻き取り機５で巻き取り、二軸延伸ＰＰＳ系樹脂フィルムを得る。

なお、一軸延伸によりフィルムを形成する場合も、前述した二軸延伸と同様に、延伸温度は８６〜１００℃とする。延伸温度が８６℃未満であるとボイドが多く発生し、また、延伸温度が１００℃を超えるとｓ−ＰＳ相の平均アスペクト比が１０未満となり、いずれの場合もフィルムに十分なこしが得られないからである。また、一軸延伸する際、延伸倍率が２．４倍未満の場合、ｓ−ＰＳ相のアスペクト比が小さくなり、フィルムのこしが不足することがあり、更に、延伸むらやたるみが発生して、特性の均一性が低下することもある。一方、延伸倍率が４．０倍を超えると、破断が発生して、製膜が困難になることがある。よって、一軸延伸する際の延伸倍率は、２．４〜４．０倍とすることが望ましい。

上述の如く、本発明のＰＰＳ系樹脂フィルムは、ＰＰＳ１００質量部に対して、ｓ−ＰＳを０．８〜３０質量部配合したＰＰＳ樹脂組成物を延伸して得たものであり、厚さが２０〜１００μｍで、シンジオタクティックポリスチレン相が島状に分布し、厚さ方向に平行な断面におけるシンジオタクティックポリスチレン相の平均アスペクト比が１０以上であるため、こしが強い。その結果、従来のＰＰＳフィルムに比べて、取り扱い性を向上させることができる。

以下、本発明の実施例及び比較例を挙げて、本発明の効果について具体的に説明する。本実施例においては、以下に示す方法で、本発明の範囲内の実施例１〜３のＰＰＳ系樹脂フィルム、及び本発明の範囲から外れる比較例１〜４のＰＰＳ系樹脂フィルムを作製した。更に、参考例として、ｓ−ＰＳを配合していないＰＰＳフィルムを作製した。なお、本発明は、以下に示す実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
先ず、ＰＰＳ（クレハ社製「フォートロンＫＰＳ（登録商標）」Ｗ３１２）粉末１００質量部に対して、充填剤として平均粒径が０．７μｍの炭酸カルシウム（日東粉化工業社製「ＮＩＴＯＲＥＸ」＃３０ＰＳ）を０．３質量部、ステアリン酸カルシウムを０．２質量部添加した混合粉末をペレット化したＰＰＳを主成分とする樹脂ペレットを調製した。

次に、調製した樹脂ペレット１００質量部に対し、ｓ−ＰＳ樹脂ペレット（出光興産社製「ＸＡＲＥＣ（登録商標）」Ｓ−１０４）を１．２質量部配合し、ブレンダーを用いて混合して、ＰＰＳ系樹脂組成物を得た。

次に、このＰＰＳ系樹脂組成物を、直径が５０ｍｍの押出機を用いて３１０℃に加熱して溶融し、目開き４０μｍのディスクフィルターでろ過した。引き続き、溶融したＰＰＳ系樹脂組成物を、長さ５６０ｍｍ、間隙１．１ｍｍの直線状リップを有するダイから押出し、表面を４０℃に保持した金属製ドラム上にキャストして冷却させ、厚さが３６０μｍの樹脂シートを作製した。

次に、この樹脂シートを、表面温度を８０〜９０℃に調節した金属製ロールに接触させて予熱を行った後、表面温度を９３℃に調節した金属製ロール上で縦方向の長さが３．５倍となるようロール間延伸を行った。引き続き、縦方向に延伸したフィルムをテンター延伸機に導入し、９３℃の雰囲気中で横方向に２．９倍に延伸した。延伸後、直ちに横方向に約４％緩和させながら、２５０℃で約１００秒間熱固定し、厚さ４０μｍの二軸延伸フィルム（ＰＰＳ系樹脂フィルム）を得た。

（実施例２）
前述した実施例１と同様の方法で、ＰＰＳ樹脂ペレット１００質量部に、ｓ−ＰＳ樹脂ペレット６．２質量部を配合したＰＰＳ系樹脂組成物を使用し、実施例１と同様の条件で押出し、厚さが３６０μｍの樹脂シートを得た。次に、この樹脂シートを、縦延伸温度を９７℃とし、それ以外は実施例１と同様の条件で縦及び横方向に延伸した後、緩和させて、厚さ４０μｍの二軸延伸フィルム（ＰＰＳ系樹脂フィルム）を得た。

（実施例３）
前述した実施例１と同様の方法で、ＰＰＳ樹脂ペレット１００質量部に、ｓ−ＰＳ樹脂ペレット１９質量部を配合したＰＰＳ系樹脂組成物を使用し、実施例１と同様の条件で押出し、厚さが３６０μｍの樹脂シートを得た。次に、この樹脂シートを、実施例１と同様の条件で縦及び横方向に延伸した後、緩和させて、厚さ４０μｍの二軸延伸フィルム（ＰＰＳ系樹脂フィルム）を得た。

（比較例１）
本発明の比較例１として、前述した実施例１と同様の方法で、ＰＰＳ樹脂ペレット１００質量部にｓ−ＰＳ樹脂ペレットを６．２質量部配合したＰＰＳ系樹脂組成物を使用し、実施例１と同様の方法で押出し、厚さが２００μｍの樹脂シートを作製した。次に、この樹脂シートを、実施例１と同様の延伸温度条件で、縦方向に３．５倍、横方向に３．５倍延伸した。その後、実施例１と同様に、緩和及び熱固定を行い、厚さが１８μｍの二軸延伸フィルム（ＰＰＳ系樹脂フィルム）を得た。

（比較例２）
本発明の比較例２として、前述した実施例１と同様の方法で、ＰＰＳ樹脂ペレット１００質量部にｓ−ＰＳ樹脂ペレットを６．２質量部配合したＰＰＳ系樹脂組成物を使用し、実施例１と同様の方法で押出し、厚さが３６０μｍの樹脂シートを作製した。次に、この樹脂シートを、表面温度を約８０℃に調節した金属製ロールに接触させて予熱を行った後、表面温度を８４℃に調節した金属製ロール上で、縦方向に３．５倍延伸した。引き続き、横方向に８４℃で２．９倍延伸した後、緩和させて、厚さが４０μｍの二軸延伸フィルム（ＰＰＳ系樹脂フィルム）を得た。なお、本比較例においては、横延伸時に破断することが多く、延伸が困難であった。

（比較例３）
本発明の比較例３として、前述した実施例１と同様の方法で、ＰＰＳ樹脂ペレット１００質量部にｓ−ＰＳ樹脂ペレットを６．２質量部配合したＰＰＳ系樹脂組成物を使用し、実施例１と同様の方法で押出し、厚さが３６０μｍの樹脂シートを作製した。次に、この樹脂シートを、表面温度を約９５℃に調節した金属製ロールに接触させて予熱を行った後、表面温度を１０５℃に調節した金属製ロール上で、縦方向に３．５倍延伸した。引き続き、横方向に１０２℃で２．９倍延伸した後、緩和させて、厚さが４０μｍの二軸延伸フィルム（ＰＰＳ系樹脂フィルム）を得た。なお、本比較例においては、フィルム幅が周期的に変化する幅むらが発生した。

（比較例４）
本発明の比較例４として、前述した実施例１と同様の方法で、ＰＰＳ樹脂ペレット１００質量部にｓ−ＰＳ樹脂ペレットを６．２質量部配合したＰＰＳ系樹脂組成物を使用し、実施例１と同様の方法で押出し、厚さが３６０μｍの樹脂シートを作製した。次に、この樹脂シートを、実施例２と同様の延伸温度で、縦方向に３．５倍、横方向に３．５倍延伸した。しかし、延伸の際に破断が頻発し、フィルムを得ることは困難であった。

（参考例）
本発明の参考例として、ｓ−ＰＳを添加しないＰＰＳフィルムを作製した。具体的には、前述した実施例１と同様の方法で調製したＰＰＳを主成分とする樹脂ペレットを、実施例１と同様の方法で溶融及び濾過した後キャストし、厚さが３６０μｍの樹脂シートを作製した。次に、この樹脂シートを、表面温度を約８５℃に調節した金属製ロールに接触させて予熱を行った後、表面温度を約９０℃に調節した金属製ロール上で、縦方向の長さが３．５倍となるようにロール間延伸を行った。引き続き、縦方向に延伸したフィルムをテンター延伸機に導入し、９２℃の雰囲気中で横方向に２．９倍に延伸した後、直ちに横方向に約３％緩和した。その後、２６０℃で約１００秒間熱固定し、厚さ４０μｍの二軸延伸フィルム（ＰＰＳフィルム）を得た。

次に、上記方法で作製した実施例、比較例及び参考例の各フィルムについて、平均アスペクト比及び平均ボイド値を測定すると共に、こし及び配向均一性について評価した。以下、具体的な測定方法及び評価方法について説明する。図２は平均アスペクト比及び平均ボイド値の測定領域を示す図であり、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）に示すＡ−Ａ線による拡大断面図である。

平均アスペクト比及び平均ボイド値は、先ず、実施例及び比較例の各フィルムについて、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、厚さ方向に平行でかつ幅方向（ＴＤ）に垂直な断面のＳＥＭ（Scanning Electron Microscope：走査型電子顕微鏡）写真を撮影する。そして、平均アスペクト比は、各フィルムの断面ＳＥＭ写真に基づいて、フィルム表面から厚さ方向に１／３〜２／３（ｔ／３）で、かつ製膜方向（ＭＤ）に３００μｍの領域に存在するｓ−ＰＳ相の長軸径及び短軸径を測定し、算出した。一方、平均ボイド値も同様に、各フィルムの断面ＳＥＭ写真に基づき、フィルム表面から厚さ方向に１／３〜２／３（ｔ／３）で、かつ製膜方向（ＭＤ）に３００μｍの領域に存在するｓ−ＰＳ相の長軸径及びボイドの長軸径を測定し、上記数式１を用いて算出した。

一方、各フィルムのこしは、ループスティフネスの測定値に基づいて評価した。ループスティフネスとは、試料をループ状に曲げた状態で、自重によってたるみにくい方向に固定し、そのループを直径方向に所定量押しつぶすために要する荷重であり、その値によりフィルムのこしの強弱を評価することができる。本実施例においては、東洋精機製作所社製ループステフネステスタを使用し、試料の幅を２５ｍｍ、有効長さを８５ｍｍとし、圧縮速度３．５ｍｍ／秒で、ループを１５ｍｍ押しつぶすのに要する荷重を測定した。以上の結果を下記表１にまとめて示す。

上記表１に示すように、ＰＰＳにｓ−ＰＳを本発明の範囲内で配合した実施例１〜３のＰＰＳ系樹脂フィルムは、ｓ−ＰＳ相の平均アスペクト比が１０以上であったため、ループスティフネスの値が参考例のＰＰＳフィルムよりも高く、こしが強かった。

これに対して、フィルム厚さが２０μｍ未満の比較例１のＰＰＳ系樹脂フィルムは、厚さが薄く、ｓ−ＰＳ相の平均アスペクト比も１０未満であったため、ループスティフネスの値が極めて低かった。

また、延伸温度が８６℃未満であった比較例２のＰＰＳ系樹脂フィルムは、ｓ−ＰＳ相の平均アスペクト比が１０未満であり、更に平均ボイド値も７０％を超えていたため、ループスティフネスの値が低く、参考例のＰＰＳフィルムよりもこしがなかった。なお、比較例２のＰＰＳ系樹脂フィルムは、横延伸時に破断が多く、成形性にも劣っていた。

一方、延伸温度が１００℃を超えていた比較例３のＰＰＳ系樹脂フィルムは、ｓ−ＰＳ相の平均アスペクト比が１０未満となり、その結果、ループスティフネスの値が低く、参考例のＰＰＳフィルムよりもこしがなかった。なお、比較例３のＰＰＳ系樹脂フィルムは、幅むらが大きく、特性が不均一なフィルムとなった。

更に、横方向に３．４倍を超える倍率で延伸した比較例４では、破断が頻発し、厚さ４０μｍのフィルムを得ることはできなかった。

以上のように、ＰＰＳにｓ−ＰＳを本発明の範囲内で添加し、厚さ、ｓ−ＰＳ相の平均アスペクト比が本発明の範囲内になるように、延伸により製膜した本実施例のＰＰＳ系樹脂フィルムは、本発明の範囲から外れる比較例のＰＰＳ系樹脂フィルム及び参考例のＰＰＳフィルムに比べて、こしが強かった。即ち、本発明によれば、取り扱い性に優れたＰＰＳ系樹脂フィルムが得られることが確認された。

本発明のＰＰＳ系樹脂フィルムの製造方法の一例を示す模式図である。本発明の実施例における平均アスペクト比及び平均ボイド値の測定領域を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ線による拡大断面図である。

符号の説明

１押出機
２冷却体
３ロール
４テンター延伸機
５巻き取り機

Claims

ポリフェニレンサルファイド１００質量部に対して、シンジオタクティックポリスチレンを０．８〜３０質量部配合したポリフェニレンサルファイド系樹脂組成物の押出成形体を、延伸温度：８６〜１００℃、縦方向の延伸倍率：３．０〜４．０倍、横方向の延伸倍率：２．４〜３．４倍として逐次二軸延伸することにより得られ、
厚さが２０〜１００μｍであり、
前記ポリフェニレンサルファイドは、３１０℃の温度で、せん断速度を１２００／秒として測定したときの溶融粘度が２０〜２０００Ｐａ・ｓであり、
シンジオタクティックポリスチレン相が島状に分布し、
厚さ方向に平行な断面における前記シンジオタクティックポリスチレン相の平均アスペクト比が１０以上である
ポリフェニレンサルファイド系樹脂フィルム。
３１０℃の温度で、せん断速度を１２００／秒として測定したときの溶融粘度が２０〜２０００Ｐａ・ｓであるポリフェニレンサルファイド１００質量部に対して、シンジオタクティックポリスチレンを０．８〜３０質量部配合したポリフェニレンサルファイド系樹脂組成物を、２８０〜３４０℃で溶融して押出成形し、
その押出成形体を、延伸温度：８６〜１００℃、縦方向の延伸倍率：３．０〜４．０倍、横方向の延伸倍率：２．４〜３．４倍として逐次二軸延伸して、
厚さが２０〜１００μｍで、シンジオタクティックポリスチレン相が島状に分布し、厚さ方向に平行な断面における前記シンジオタクティックポリスチレン相の平均アスペクト比が１０以上のフィルムを得る
ポリフェニレンサルファイド系樹脂フィルムの製造方法。