JPH02219624A - 低オリゴマー性シートおよびその製造方法 - Google Patents

低オリゴマー性シートおよびその製造方法

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JPH02219624A
JPH02219624A JP8940289A JP4028989A JPH02219624A JP H02219624 A JPH02219624 A JP H02219624A JP 8940289 A JP8940289 A JP 8940289A JP 4028989 A JP4028989 A JP 4028989A JP H02219624 A JPH02219624 A JP H02219624A
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斌也 水野
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武 斎藤
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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、ポリアリーレンスルフィド(以下、PASと
略記)のシートに関し、さらに詳しくは、オリゴマー等
溶剤抽出性低分子量物の含有量が少なく、機械的特性に
優れたPASシートの製造方法に関する。また、本発明
は、低オリゴマー性であって、かつ、熱的寸法安定性、
平面性、平滑性および耐屈曲性などの機械的特性に優れ
たPASシートおよびその製造方法に関する。本発明の
PASシートは、例えば、冷媒圧縮機のモータ絶縁用シ
ート状成形物として特に有用である。 〔従来の技術〕 ポリフェニレンスルフィド(以下、PPSと略記)に代
表されるPASは、パラジクロルベンゼンなどのジハロ
芳香族化合物とアルカリ金属硫化物とを、有機アミド溶
媒中で重合させることにより得られるが、重合反応系か
ら回収されたポリマー中には、未反応物や副生物が含ま
れている。そこで、通常は、重合反応終了後にポリマー
の水洗濾過を繰り返してこれらの不純物を除去する。 しかし、副生物の中でもオリゴマーは水洗濾過による除
去が困難である。PAS中にオリゴマー等溶剤抽出性低
分子量物(以下、単に、「オリゴマー等」ということが
ある)が多量に存在すると、成形品の物性に悪影響を与
える0例えば、オリゴマー等を多量に含むPASシート
を、ケース本体内に圧縮装置およびモータが内蔵された
冷媒圧縮機のモータ絶縁用シート状成形物として使用し
た場合、オリゴマー等がフレオンで抽出され、冷媒圧縮
機の故障の要因となるおそれがある。 従来、PAS中のオリゴマー等を除去する方法としては
、重合後、得られたPASの粉末または粒状物(以下、
パウダーという)を有機溶剤で洗浄する方法が知られて
いる。例えば、特開昭57−121052号公報には、
重合され水洗されたPPS粉末を塩化メチレン、N−メ
チルピロリドン、クロロホルム、トルエン、アセトンな
どの有機溶剤で洗浄することにより、クロロホルム抽出
による抽出物が抽出前の全体重量の1.5重量%以下の
PPSシートを得る方法が記載されている。また、特開
昭63−45478号公報には、PPS中の全オリゴマ
ーの174以上をキシレン、ベンジルアルコール等の有
機溶剤で除去したPPSフィルムを冷媒圧縮機のモータ
絶縁フィルムとして使用することが記載されている。 しかしながら、PASパウダー中のオリゴマー等を有機
溶剤で抽出除去する従来の方法では、般に、PASのガ
ラス転移温度(ppsでは約90℃)よりも低い温度で
行なわれるため、オリゴマー等の除去効率は、パウダー
の粒径およびポロシティ(多孔質性)に依存し、通常の
PASパウダーでは充分にオリゴマー等を除去すること
が困難である0例えば、前記特開昭57−121052
号公報記載の方法では、その実施例によると、クロロホ
ルム抽出による抽出物が抽出前の全体重量の0.6〜0
.7重量%程度にまで低減させることができるにすぎな
い。また、工業材料、第36巻、第6号(1988年4
月号)第18〜37頁には、PPSフィルムの特性と用
途展開に関する論文が掲載されているが、市販の低オリ
ゴマー性PPSフィルムのキシレン抽出量(リフラック
ス14日間)が、1.0重量%であることが示されてい
る(第36頁表6)。 本発明者らも、実際に、溶融粘度η@ (310℃、剪
断速度200sec−’で測定)が6800ポイズのポ
リ−p−フェニレンスルフィドであって、窒素吸着によ
るBET法比表面積が約10耐/gのパウダーをアセト
ンで3回洗浄後、冷水で5回洗浄したものを用いてシー
トを成形したところ、このシートからキシレン抽出(リ
フラックス72時間)により約0.9重量%の抽出物が
抽出された。このように、BET法比表面積が大きく、
ポロシティの大きなPPSパウダーを用いても、有機溶
剤による洗浄方法では、オリゴマー等の含有量を、例え
ば、キシレン抽出量0.5重量%以下と大幅に低減させ
ることは困難である。 一方、PASシートやフィルムは電気絶縁材料や電子部
品、コンデンサーなど広範な分野に用いられてきている
が、近年、機械的特性の向上とともに低オリゴマー性の
要求水準はますます高くなっている。特に、冷媒圧縮機
のモータ絶縁用シート状成形物としてPASシートを使
用する場合、耐フレオン性とともに、高度の低オリゴマ
ー性が要求される。なお、本発明において、低オリゴマ
ー性とは、オリゴマー等溶剤抽出性低分子量物の含有量
が少ないことをいう。 ところが、従来の有機溶剤による洗浄方法では実用上オ
リゴマー等の除去の度合に限界があり、また、多量の溶
剤使用に伴う環境汚染等の問題もある。 また、PASシートを冷媒圧縮機のモータ絶縁用シート
状成形物とする場合、前記特開昭63−45478号公
報に示されているように、PASシートを複雑な形状に
折曲げ加工する必要があるが、従来の結晶化度の高いP
ASシートでは、室温成形により折曲げ部が白化ないし
は破断し易く、絶縁不良となる恐れがあった。 このように、熱的寸法安定性、平面性、平滑性および耐
屈曲性などの機械的特性に優れているとともに、成形加
工性が良好で、低オリゴマー性の要求水準を高度に満足
するPASシートが求められているが、従来技術では、
いまだ不十分である。 〔発明が解決しよ・つとする課題J 本発明の目的は、オリゴマー等溶剤抽出性低分子量物の
含有量が少なく、機械的特性に優れたPASシートの製
造方法を提供することにある。 また、本発明の目的は、高度に低オリゴマー性であって
、かつ、熱的寸法安定性、平面性、平滑性および耐屈曲
性などの機械的特性に優れたPASシートとその製造方
法を提供することにある。 本発明の他の目的は、冷媒圧縮機のモータ絶縁用シート
として特に有用な低オリゴマー性で、成形加工性が良好
、かつ、耐屈曲性などの機械的特性に優れたPASシー
トを提供することにある。 本発明者らは、前記従来技術の有する問題点を解決する
ために鋭意研究した結果、予めポリアリーレンスルフィ
ドをベント式押出様により溶融押出するとともに、ベン
ト孔からベント部を真空に引くことによって、該ポリア
リーレンスルフィド中に含まれるオリゴマー等を除去し
たポリマーを用いてPASシートを製造すれば、有機溶
剤による洗浄方法と比較して、高度に低オリゴマー性の
シートの得られることを見出した。 また、ベント式押出機の溶融樹脂と接する部分を鉄元素
をできるだけ含まない材質のものとすることにより、樹
脂の着色や未溶融物の発生、溶融粘度の大幅な上昇を抑
制しながらオリゴマー等を効率よく除去できることを見
出した。 さらに、この低オリゴマー性PASからシートを製造す
るにあたって、特定の物性を有するPASを用い、結晶
化度を調整し、あるいはキャスティングロールの温度を
制御して、キャスティングロール上でシートの冷却と結
晶化を一段階で行なう方法を採用することなどにより、
高度に低オリゴマー性であって、成形加工性が良好で、
熱的寸法安定性、平面性、平滑性および耐屈曲性などの
機械的特性に優れたPASシートの得られることを見出
した。 本発明は、これらの知見に基づいて完成するに至ったも
のである。 〔課題を解決するための手段〕 すなわち、本発明の要旨は、次のとおりである。 (1)ポリアリーレンスルフィドをスリット状のグイか
らシート状に溶融押出し、キャスティングロール上で冷
却固化してシートを製造する方法において、予めポリア
リーレンスルフィドをベント式押出機により溶融押出す
るとともに、ベント孔からベント部を真空に引くことに
よって、該ポリアリーレンスルフィド中に含まれるオリ
ゴマー等溶剤抽出性低分子量物を除去したポリマーを用
いることを特徴とする低オリゴマー性シートの製造方法
。 (2)溶融粘度η°  (310℃、剪断速度200s
ec−’で測定)が1,000〜25,000ボイスの
ポリアリーレンスルフィドからなるシートであって、 (a)該シートのキシレン抽出による抽出物が抽出前の
全体重量の0.5重量%以下、 (b)少なくとも片面の表面粗さRaが0.09μm以
下、および (c)結晶化度が5%以上 であることを特徴とする低オリゴマー性シート。 また、本発明によれば、低オリゴマー性シートを折曲げ
成形してなる冷媒圧縮機のモータ絶縁用シート状成形物
が提供される。 以下、本発明について詳述する。 PAS 本発明で用いるPASは、シートとするために、溶融粘
度η0が1,000〜25,000ポイズ(ただし、η
0は、310℃、剪断速度200sec−’で測定した
ものである)、好ましくは3,000〜20,000ポ
イズのものであることが好ましい。 PASの溶融粘度が1,000ポイズ未満であると、製
膜性に劣りシートを安定して得がたいばかりではなく、
得られたシートの耐屈曲性が低(なる、逆に、25,0
00ポイズを超えると、安定した溶融押出しが困難であ
る。 また、PASからシートを製造するに当たって、キャス
ティングロールの温度を制御し、キャスティングロール
上でシートの冷却と結晶化を一段階で行なう方法を採用
する場合、本発明で使用するPASは、溶融結晶化温度
(Tc、)[ただし、差動走査熱量計(以下、DSCと
略記)を用い、23℃から10℃/分の速度で380℃
まで昇温し、380℃で3分間保持した後、10℃/分
の速度で降温した時に現われる結晶化の発熱ピーク温度
である)が170〜240℃のものであり、好ましくは
170〜220℃のものであることが望ましい。 Tc3が170℃未満であると、溶融押出したシートの
キャスティングロール上での結晶化速度が遅く、結晶化
させるのに時間を要して実用的でないばかりか、キャス
ティングロール上での結晶化が不充分であるため、シー
トがキャスティングロール表面に密着してはがれが悪(
、局部的にシートが伸びるなどの不都合を生じ、平面性
、平滑性、外観の悪い、しかも機械的特性に劣るシート
しか得ることができない。逆に、Taxが240℃を超
えると、PASシートの結晶化速度が速すぎ、シートの
厚み方向での結晶構造が不均一となるためと推定される
が、耐屈曲性の充分なものが得られ難い。 このようなPASは、前記特開昭61−7332号公報
に記載されているように、アルカリ金属硫化物とジハロ
芳香族化合物とを、N−メチルピロリドンなどの有機ア
ミド溶媒中で、水の存在下に、特定の二段階昇温重合方
法により好適に得ることができる。 アルカリ金属硫化物としては、硫化リチウム、硫化ナト
リウム、硫化カリウム、硫化ルビジウム、硫化セシウム
およびこれらの混合物がある。 ジハロ芳香族化合物としては、p−ジクロルベンゼン&
m−ジクロルベンゼン、2.5−ジクロルトルエン、p
−ジブロムベンゼン、2.6−ジクロルナフタリン、1
−メトキシ−2,5−ジクロルベンゼン、4.4゛−ジ
クロルビフェニル、3.5−ジクロル安息香酸、p、 
p  −ジクロルジフェニルエーテル、4.4’ −ジ
クロルジフェニルスルホン、4.4’ −ジクロルジフ
ェニルスルフオキシド、4.4’ −ジクロルジフェニ
ルケトンおよびこれらの混合物などがある。 本発明で使用するPASは、好ましくはポリフェニレン
スルフィド、特に好ましくはポリ−p−フェニレンスル
フィド、あるいはm−フェニレンスルフィド単位を少量
成分として含有するポリ−p−フェニレンスルフィド共
重合体である。また、トリクロロベンゼンなどのポリへ
ロベンゼンを少量成分として共重合させることにより、
若干の分枝構造を導入したポリ−p−フェニレンスルフ
ィド共重合体なども好適に用いることができる。 任遺り1分 本発明においては、PASを単独で使用してもよいが、
少量のポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−4−メチ
ルペンテン−1などのポリオレフィン、ポリイソプレン
等のゴム、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネ
ート、四フッ化エチレン樹脂、ポリエーテルエーテルケ
トン、ポリケトンスルフィドなどの熱可塑性樹脂を配合
してもよい。 また、ガラス繊維、カーボンブラック、タルク、クレイ
、酸化チタン、二硫化モリブデン、カーボン繊維など各
種の有機または無機充填剤を添加してもよい。 さらに、酸化防止剤、熱安定剤、滑剤などの添加剤を添
加してもよい。 各種配合剤の中でも、特に、結晶化核剤として、カーボ
ンブラック、酸化ケイ素、カオリン、クレイ、酸化チタ
ン等を添加することが好ましい、これらの添加は、結晶
化シートにおける球晶の生長を押え、シート表面をより
平滑にする。溶融押出シートを静電印加しながらキャス
ティングロール上にピニングする場合、ピニング面は球
晶が粗大化し易いので、結晶核剤の添加はこれを押える
のに有効である。 また、マイカやカーボン繊維などの平板状無機充填剤あ
るいは繊維状無機充填剤等の添加は、シート剛性向上に
有効である。 これらの任意成分は、通常の混合方法により混合するか
、あるいは溶融混合してベレットとしてから、溶融押出
装置に供給する。 本発明では、シート製造用に使用するPASとして、予
めPASをベント式押出機により溶融押出するとともに
、ベント孔からベント部を真空に引くことによって、該
PAS中に含まれるオリゴマー等溶剤抽出性低分子量物
を除去したポリマーを用いる。 ベント式押出機としては、単軸押出機、二軸押出機のい
ずれでもよいが、二軸押出機により二輪混線しながら押
し出す方がオリゴマー等の除去効率から見て好ましい。 また、ベント式押出機の溶融樹脂と接する部分、すなわ
ちシリンダーの内壁とスクリュー表面は、鉄元素をでき
るだけ含まない材質とすることが好ましい、そのために
、例えば、スクリュー表面はハードクロムメツキし、シ
リンダーの内壁はコバルト−クロム−ホウ素等の金属か
らなるアロイで表面コートした押出機を用いることが好
ましい、PASは、押出様による溶融混線を行なうと着
色したり、未溶融のブツブツが発生し易く、溶融粘度も
変化し易い。ところが、押出機の溶融樹脂と接触する部
分の材質を鉄元素をできるだけ含まない材質のものとす
ることにより、樹脂の着色や未溶融物の発生、溶融粘度
の大幅な上昇などを抑制することができる。この材質の
選択は、特に、オリゴマーおよびオリゴマー類似の化合
物等低分子量物の溶剤抽出量をできるだけ低く押えるの
に重要である。溶融PASが鉄と接して硫化鉄を生ずる
場合があり、上述の現象を起こし易いからである。 ベント式押出機のベント孔からベント部を真空に引きな
がら、PASを溶融押し出しすることによってオリゴマ
ー等低分子量物が除去される。オリボマー等低分子量物
を効果的に除去するには、ベント部はPAS自身が十分
溶融した個所にあることが効果的であり、ベント部が少
なくとも400mmHg以下、好ましくは100mmH
g以下に減圧されるように、ベント孔から真空ポンプ等
の手段により真空に引く。 PASは、ベント式押出機の中で、溶融温度以上、通常
、350〜390℃程度に加熱溶融されて液状となって
おり、かつ、充分に混練されることによって、オリゴマ
ー等低分子量物が効率よく除去される。 本発明では、PASパウダーをベント式押出機により、
ベント孔からベント部を真空に引きながら溶融押出して
、通常、オリゴマー等低分子量物を除去したペレットを
調製する。そして、このオリゴマー等の含有量の少ない
ペレットを用いてシートを成形する。得られたシートは
、キシレン抽出による抽出物が0.5重量%以下、好ま
しくは0.4重量%以下の高度に低オリゴマー性のシー
トである。 PASシー  の  ゛   ′ PASシートの成形においては、PASは、溶融押出機
に供給され、PASの融点以上の温度に加熱され溶融さ
れる。溶融されたPASは、Tダイなどのスリット状の
グイからシート状に連続的に押出され、次いでキャステ
ィングロール上で冷却固化される。 PAS未延伸シートは、結晶化させないものでは100
℃以上の温度になると強度が著しく低下し、PASシー
ト自身の形状保持も困難な位になり、微小荷重で容易に
変形してしまう。場合によっては、自重で変形すること
もあり得る。−方、結晶化度5%程度以上であれば、P
AS自身の形状保持能力が発現し、微小荷重や自重によ
って変形することはな(なる。しかも、15%以下の結
晶化度であればシートの厚さが100μm以上であって
も室温で折曲げ加工が可能である。 充分に結晶化させたシートでは、室温で折曲げると、折
曲げ部分が白化し、極端に薄くなり、破れたり、部分的
に切れたりする。 そこで、通常、キャスティングロール上で冷却固化して
得たPAS非晶シートは、PASのガラス転移点以上、
融点以下の温度範囲で熱処理することにより結晶化させ
る。熱処理方法としては、非晶シートを加熱された液体
または気体の流れ、あるいは加熱されたロールなどの固
体表面に、接触せしめる方法など各種の方法がある。 このように、溶融押出PASシートは、キャスティング
ロール上で急冷し非晶シートとしてから熱処理して結晶
化させるのが通常の方法であり、本発明においてもこの
方法を採用することができるが、特定のPASを用い、
このキャスティングロールの温度を120〜190℃、
好ましくは120〜160℃の範囲内に制御すれば、シ
ートの冷却と結晶化を一段階で行なうことができる。 従来、結晶化したポリエーテルエーテルケトンフィルム
の製造において、キャスティングロール温度を150〜
250℃の範囲とすることにより、フィルムの冷却と結
晶化を一段で行なう方法が提案されているが(特開昭6
3−92430号公報)、この方法を通常の溶融結晶化
温度T C2の低いPASを用いたシートの製造法に適
用した場合、キャスティングロール上での結晶化が不充
分であり、しかもPASはガラス転移点以上の温度で非
晶状態にあるとき、極めて伸びやすい特徴を有するので
、シートがロールに密着し、ロールからのはがれ性が悪
く、かつ、平面性、平滑性や物性の劣るシードしか得る
ことができない。そこで、キャスティングロール上で冷
却と結晶化を一段階で行なう方法をPASシートの製造
法に適用する場合、前記したとおり、溶融粘度が高く、
しかも170〜240℃と高い溶融結晶化温度T c 
mを有するPASを用い、製造条件についても特定の条
件を採用する必要がある。 このキャスティングロール上で冷却と結晶化を一段階で
行なう方法によれば、非晶シートとしてから熱処理して
結晶化させる方法と比べて、熱的寸法安定性、平面性、
平滑性および耐屈曲性などの機械的特性がさらに優れた
PASシートを得ることができる。 この方法の場合、キャスティングロールの温度が120
℃未満であると、実質的にシートの急冷がなされ、非晶
シートとなり、機械的特性の低いものしか得られない、
したがって、結晶化度が5%以上のシートを得ることが
困難である。また、このような低温条件下では、キャス
ティングロール上での滞留時間を長くしても結晶化はそ
れほど進まない、しかも、低結晶化シートは、キャステ
ィングロールからのはがれが悪く、平面性の良好なシー
トを得ることが難しい。 逆に、キャスティングロールの温度が190℃を越える
と、得られたシートの耐屈曲性が悪化する。 溶融押出シートのキャスティングロール上での滞留時間
は、キャスティングロールの温度および溶融結晶化温度
Teaの範囲などにもよるが、通常、0.1〜5分間で
ある。 また、溶融押出したPASシートをキャスティングロー
ル上に密着させるために、静電印加法を用いることが好
ましい、静電印加法を併用すれば、シートをさらに平滑
とすることができる。 結晶化したPASシートは、さらに200〜280℃の
高温で、0.1〜180分間熱処理すると、平面性・平
滑性が優れているとともに、−層高弾性率のシートを得
ることができ、寸法安定性の優れたものとなる。この温
度範囲未満であると、結晶化度がやや低いままとなり、
弾性率もあまり高くならない場合がある。逆に、この温
度範囲を越えると、PASの融解が起こり、平面性・平
滑性が悪(なる、また、この加熱時間より短いと加熱処
理の効果が見られず、逆に、長ずざるのは、工程上経済
的でない。 また、溶融粘度が7,000ボイス以上の高粘度のPA
Sを用い、Tダイからの押出量とシートの巻き取り速度
を調整し、溶融押出・キャスティング時に比較的大きな
引落し率(ドラフト率)で巻き取ることによって配向度
が0.7以下の配向したシートとすることができる。こ
のシートは、低粘度のPASを用いた場合と比較して、
容易に薄膜化することができる。そして、このようにし
て得た配向結晶化シートは、耐屈曲性や降伏点強度、破
断強度などの機械的物性がさらに改善されたもめであり
、また、配向しているにもかかわらず、寸法安定性の良
好なことである。このようなPASとしては、七ツマ−
としてジハロベンゼンの他に好ましくは0.05モル%
以上5モル%以下のトリへロベンゼンを用いて、分枝構
造を持たせて溶融粘度を高めた樹脂であることがより好
ましい。溶融粘度は高い程好ましいが25,000ボイ
スを越すと溶融押出しが困難となる。 なお、ドラフト率は、樹脂の溶融粘度に大きく依存する
が配向結晶化シートを得るには、通常5以上、好ましく
は10以上のドラフト率であることが好ましい。ドラフ
ト率は高い程高配向するが安定した巻取りを行なうには
5.000位が上限である。 ”8  シー の1゛ 結晶化度を5〜15%程度に低く押えたPASシートは
、通常の結晶化シートと比べて折曲げ加工性が良好であ
り、室温で折曲げ成形加工(23℃前後の温度で、加熱
することなく成形)しても、折曲げ部の白化や破断が生
じない。 特に、150um厚以上の厚い、低結晶化度のシートの
場合に、同等厚みの高結晶化度のシートに較べ、この現
象が顕著である。 このような低結晶化度のPASシートを製造するに際し
、その製造条件の範囲はがなり狭い。製造に際しては、
PAS自身が有する結晶化速度、すなわち溶融結晶化温
度Tc、に依存し、さらにキャスティングロールの温度
とキャスティングロール上での滞留時間に依存する。工
業的に製膜する場合は、特に、キャスティングロールの
温度とそこでの滞留時間のコントロールが重要である。 この点について、例を挙げて説明する。 第1図は、シート厚200μmで、ポリ−ルーフ二二し
ンスルフィドを溶融状態からキャスティングロール上で
結晶化させたときのキャスティングロール温度と結晶化
速度の関係を示す図であり、(A)はキャスティングロ
ール上での滞留時間が90秒、(B)は50秒の場合を
示す、第1図の(A)の場合において、キャスティング
ロール温度が128℃であると、結晶化度は3.4%で
あるが、135℃とキャスティングロール温度が7℃上
昇すると、結晶化度は22%にまで上昇する。そこで、
結晶化度を5〜15%の範囲にコントロールするには、
この場合、キャスティングロール温度を130〜134
℃と4℃の範囲内でコントロールすることが必要であり
、工業的にシートを製造する場合には、非常に注意深く
キャスティングロール温度をコントロールしなければな
らないことを意味する。 また、第1図の(B)は、滞留時間を50秒と短くした
場合であるが、滞留時間が短くなると、低結晶化度にコ
ントロールするに際し、キャスティングロールの温度範
囲はさらに狭くなる傾向を示す。 第2図は、同じく、ポリ−p−フェニレンスルフィドを
溶融状態からキャスティングロール上で結晶化させたと
きのキャスティングロール温度と結晶化速度の関係を示
す図であり、(D)がシート厚200μmであるのに対
し、(C)はシート厚が400μmである場合を示す、
キャスティングロール上での滞留時間は、いずれも90
秒である。シートが厚くなると、溶融状態から冷却する
ための熱量がシートの単位面積あたり大きくなるので、
低結晶化シートを得るには、キャスティングロールの温
度は相対的に低くする必要がある。温度のコントロール
範囲は、わずかではあるが狭くなる傾向にある。 このような低結晶化度のPASシートを製造するには、
溶融結晶化温度T c xが170〜220℃のPAS
を用い、キャスティングロールの温度を120〜160
℃に制御し、キャスティングロール上での滞留時間を5
〜300秒の範囲に制御してシート化することが好まし
い。 (以下余白) PASシート 本発明のPASシートは、キシレン抽・出による抽出物
が抽出前の全体重量の0.5重量%以下、好ましくは0
.4重量%以下の高度に低オリゴマー性のシートである
。 ここで、キシレン抽出とは、PASシート試料を沸騰キ
シレン中で72時間連続して抽出を行なうことをいう。 キシレン抽出により、主としてPASシート中に残存し
ているオリゴマー等溶剤抽出性低分子量物がキシレン中
に抽出される。したがって、抽出物が少ないほど、オリ
ゴマー等低分子量物の除去効率がよいことを示す。 また、溶融粘度η“がi、ooo〜25,000ポイズ
、溶融結晶化温度TC2が170〜240℃のPASを
予め該PASをベント式押出機で溶融押出してオリゴマ
ー等を除去したポリマーを用い、スリット状のグイから
シート状に溶融押出し、次いで120〜190℃、好ま
しくは120〜160℃の範囲内に制御したキャスティ
ングロール上でシートの冷却と結晶化を一段階で行なう
方法を採用すると、 (a)シートのキシレン抽出による抽出物が抽出前の0
.5重量%以下で、 (b)少なくとも片面の表面粗さRaが0.09μm以
下、 (c)結晶化度が5%以上 の平面性、平滑性に優れたシートを得ることができる。 上記シートは、スリット状のグイから溶融押出したシー
ト状物を非晶化することなく直ちにキャスティングロー
ル上で冷却と結晶化を一段階で行なっているため、シー
ト全面でゆがみや反りなどがなく、フラットで平面性が
良好である。平滑性の点では、シート両面とも適度な表
面粗さを持ち、動摩擦係数が小さく、優れた実用性能を
有する。特に、キャスティングロールに接触した面の表
面粗さRaは、0.09μm以下、好ましくは0.06
μm以下、さらに好ましくは0.02μm以下と従来品
位比べ極めて小さい。また、結晶化度が5%以上の結晶
化シートであり、耐屈曲性をはじめ、降伏点強度、破断
伸度、引張弾性率。 などの諸物性に優れている。 1−差 本発明のPASシートは、磁気記録材料用ベースフィル
ム、コンデンサー用フィルム、フレキシブルプリント配
線版、チップ・キャリア、TABテープなどの電子・電
気工業分野、摺動部材などの機械工業分野など広範な分
野で使用することができる。 特に1.その中でも、高度に低オリゴマー性であるとい
う特性を生かして、冷媒圧縮機のモータ絶縁用シート状
成形物として好適に使用することができる。冷媒圧縮機
は、圧縮機およびモータがケース本体内に内蔵された構
造を有するが、そのモータ絶縁用シートは、機械的強度
に優れているとともに、耐熱性、耐フレオン性、低オリ
ゴマー性が要求される。本発明のPASシート、特にキ
ャスティングロール上で冷却と結晶化を一段階で行なっ
て得たPASシートは、低オリゴマー性であるとともに
、平面性、平滑性に優れ、また、耐屈曲性などの機械的
強度に優れたものであるため、前記モータ絶縁用シート
状成形物として良好な実用性能を発揮する。 のモー    シー 本発明のPASシートを冷媒圧縮機のモータ絶縁用シー
ト状成形物として使用する場合、通常、シートを折曲げ
加工する必要がある。ところが、PAS未延伸シートを
室温で、例えば、1800に折曲げると、折り曲げ部の
外側が白化し、クラックが入り易い、クラックの発生は
、シートの厚みにも依存するが、むしろPAS結晶化シ
ートは室温で伸長した場合、ネッキング現象が著しく、
大きくくびれるが、このネッキング現象が折り曲げ時に
も生ずるためと推定される。 このような現象は、PASのガラス転移点(PPSでは
、約95℃)よりも高い温度で変形させることによって
太き(緩和することができる。そこで、PASシートを
PASのガラス転移点以上、融点以下の温度範囲で折曲
げ成型すると、ネッキング現象が緩和され、クラックの
発生を防止することができる。 例えば、PASとして、溶融粘度η傘が9.000ポイ
ズ(310℃、200sec−’で測定)、溶融結晶化
温度Tcsが180℃の実質的に直鎖状のポリ−p−フ
ェニレンスルフィドを用い、厚さ250μm、結晶化度
25%のシートを作成し、このシートを室温で折曲げ成
形を試みたところ、20個中、すべてが折曲げ部で白化
し、その中で3個は完全に折れて破断した。ところが、
折曲げ成形加工を130℃で行なったところ、折曲げ部
の白化や破断は認められなかった。 しかし、PASのガラス転移点以上、融点以下の温度範
囲で工業的にPASシートを折曲げ加工するには、特別
の加熱工程と加熱温度の制御が必要である。そこで、製
造コストを低減し、また、室温で折曲げ成形を行なう従
来のモータ絶縁用シート状成形物の成形工程で成形を行
なうためには、PASシートがそのガラス転移点以下、
例えば、室温(23℃前後)で成形加工できるものであ
ることが望ましい。 室温で折曲げ成形しても、折曲げ部の白化や破断のない
冷媒圧縮機のモータ絶縁用シート状成形物を得るために
は、PASシートとして、結晶化度を5〜15%の範囲
に押えた低結晶化度シートを使用すればよいことが分か
った。例えば、PASとして、溶融粘度η傘が9.00
0ボイス(310℃、200 sec″1で測定)、溶
融結晶化温度T c zが180℃の実質的に直鎖状の
ポリ−ルーフ二二しンスルフイドを用い、厚さ250μ
m、結晶化度10%のシートを作成し、このシートを室
温で折曲げ成形を試みたところ、折曲げ部の白化や破断
、クラック等は認められなかった。 折曲げ加工におけるクラック発生の程度は、折曲げ試験
での切断回数(シートが折曲げ部で切断に至るまでの屈
曲回数)を指標とすることができる。 第3図に、PASシートの結晶化度と切断回数との関係
を示した。図中、・は溶融粘度η*がs、oooポイズ
(310℃、200sec−’で測定)実質的に直鎖状
のポリ−p−フェニレンスルフィドを用いて製造した厚
さ200μmのシートであり、口は溶融粘度η−が2,
600ボイス(310℃、200sec−’で測定)実
質的に直鎖状のポリ−p−フェニレンスルフィドを用い
て製造した厚さ200μmのシートである。この図から
明らかなように、結晶化度が15%程度までのPASシ
ートは、優れた耐屈曲性を示し、したがって室温での折
曲げ加工におけるり・ラックの発生が大幅に少ないこと
を示している。 ただし、結晶化度が0〜5%未満のRASシートも優れ
た耐屈曲性を示すが、このように結晶化度が0か極めて
小さいものは、ガラス転移点以上の高温条件下で膨張し
、非常に柔らかくなり、いわゆるモチ状になって、微小
加重によっても変形する。これに対して、結晶化度が5
%以上のPASシートでは、結晶がシート全体を分子鎖
に対し架橋構造を形成すると解される挙動を示し、高温
下でも微小加重による変形を示さない。したがって、室
温での折曲げ加工性とPASシートの耐熱性の要求を満
足するには、結晶化度を5〜15%とする必要がある。 なお、このような低結晶化PASシートを室温で折曲げ
加工し、その後、熱処理を行なってもよい。 〔実施例〕 以下、本発明について実施例および比較例を挙げて具体
的に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定され
るものではない。 虹1立皿工韮訴 本発明におけるPASおよびPASシートの特性値の測
定法は、次ぎのとおりである。 〈溶融粘度〉 PASの溶融粘度は、310℃、剪断速度200 se
c″1で測定した値である。 く溶融結晶化温度〉 T c mは、DSCを用い、23℃からio℃/分の
速度で380℃まで昇温し、380℃で3分間保持した
後、10℃/分の速度で降温した時に現われる結晶化の
発熱ピーク温度をチャートから読み取った。 く表面粗さ〉 表面粗さRa(μm)は、表面粗さ計(東京精密■社製
 サーフコム 550A)で、JISB−0601に基
づき測定した。 く動摩擦係数〉 東洋精機■社製「摩擦測定機TR型」を用い、ASTM
  B−0601に基づき測定し・た。 く結晶化度〉 塩化亜鉛−水系を用い、密度勾配管を作成し、23℃で
測定した比重値(ρ)、および結晶密度(pc)、非結
晶密度(ρ、)から重量結晶化度(X、)を次式により
求めた。 X、= (ρC/ρ)((ρ−ρ、)/(ρ0−ρ、)
) なお、実施例で使用したポリフェニレンスルフィドのρ
Cは1.4300、ρ、は1.3125とした。 く破断強度、破断伸度、引張弾性率および降伏点強度〉 東洋ボールドウィン■社製「テンシロン」を用い、23
℃および200℃で、5号ダンベルで打ち抜いた試料シ
ートを、ASTM  D−638にしたがい試長33m
m、幅6mm、引張速度50mm/分で測定した。歪一
応力曲線から破断強度、破断伸度、および初期歪部から
引張弾性率を求めた。また、降伏点での応力を降伏点強
度とした。 く配向度〉 各試料の巻取り方向を正確にそろえて、厚み4mmかそ
れ以上になるように貼り合わせたシートから、巻取り方
向に並行に幅1mmに短冊状に切り出した。切り出した
短冊状試料を理学電機社製X線回折装置に取り付けた繊
維試料台に幅1mm方向に並行に、厚み4mmかそれ以
上になるように貼り合わせたシート面に直角にX線が入
射するように(すなわち、シートのEgde面に垂直に
X線が入射されるように)セットした。 試料を垂直にセットし、赤道方向に20スキヤンを行な
い、(200)面の回折ピーク強度を求めた(工φ=O
@)。次に、試料を垂直方向から30°傾けて、同様に
20スキヤンを行ない(200)面の回折ピーク強度を
求めた(工φ=30’)。 配向度は、(Iφ=30°)/(Iφ=0°)として求
めた。なお、PASシートが無配向の場合、配向度は0
.7以上の値となる。 く耐屈曲性〉−切断するまでの屈曲回数−測定試料を長
さ100mm、幅15mmに切り出し、東洋精機■社製
MIT耐揉疲労試験機を用いて、JIS−8115にし
たがい、チャック間55mmで試料をセットし、荷重1
.25kgで、曲げ角135度、曲げ速度175回/分
で左右に曲げてシートが切断するまでの屈曲回数を求め
、耐屈曲性の指標とした。この屈曲回数を切断回数とい
うことがある。 〈キシレン抽出〉 得られたPASシートを1cm角に切り、10gを正確
に秤量し、冷却器付きのフラスコに入れた。さらに市販
のキシレン(特級グレード)100ccをフラスコに入
れた。シート試料とキシレンの入ったこのフラスコを約
155℃に保たれたオイルバス中に浸漬し、キシレンを
沸騰(キシレンの沸点は約140℃)させながら、シー
ト試料中のオリゴマー等溶剤抽出性低分子量物の抽出を
行なった。 抽出は連続して行ない、72時間続けた。抽出実験後、
室温まで冷却し、キシレン溶液をフラスコから秤量ビン
に移した。さらに、キシレンでシート試料の入ったフラ
スコを3回1合計約100ccのキシレンで洗浄した。 洗浄液を全て回収し、前記秤量ビンに移した。次ぎに、
秤量ビン中のキシレンを約85℃で加熱し、わずかに減
圧しながら、恒量になるまでキシレンを蒸発させて除去
した。恒量になったところで残渣の量を求め、キシレン
抽出物量(オリゴマー等低分子量物の量)とした。 [実施例11 PASとして、溶融粘度η傘が9,400ポイズ(31
0℃、200sec−’で測定)、溶融結晶化温度T 
c sが179℃の実質的に直鎖状のポリ−p−フェニ
レンスルフィド(以下、pppsと略記)のパウダーを
用いた。また、ベント式押出機として、プラスチック工
学社製二軸押出機BT−30[ただし、シリンダ一部は
日立金属社製H−503(Ni−Co−Cr−5L−B
合金)で表面コートされ、また、スクリューはハードク
ロムメツキしたものである。]を用い、そのベント孔に
コールドトラップを有する真空ポンプを取り付けた。 pppsのパウダーを前記二軸押出機を用いて、ポリマ
ーの溶融温度320℃で、ガツト状に溶融押出し、水冷
して、ペレット化した。この二軸押出機のベント部(ポ
リマーの溶融部)に取り付けであるベント孔から真空ポ
ンプで真空引きを行ない、オリゴマー等溶剤抽出性低分
子量物を除去した。この時の押出量は約tokg/時間
であり、真空引きの減圧度は、ベント部近傍に取り付け
た圧力計から読み取ると、約−72cmHg(約40m
mHg)を示した。 このようにして得られたペレットを、35mmφ、L/
D=28の単軸押出機に取り付けた幅25 c m s
 リップクリアランス0.5mmのT−グイからシート
状に溶融押出しを行なった。ポリマーの溶融温度は31
0℃、押出量は2.5kg/時間であった。T−グイ先
端部とキャスティングロールの間を約10mmとし、キ
ャスティングロールの表面温度は130℃に設定した。 キャスティングロールの直径は300mmであった。 シート厚が200μmとなるように巻き取り速度を0.
27m/分にコントロールして巻き取った。なお、キャ
スティングロール軸に並行に太さ0.15mm径のタン
グステン製のワイヤ(ピニングワイヤ)を張り、そのワ
イヤとロールとの間に、約5kvの直流電流を印加しな
がら静電キャストした。 得られたシートの密度は1.325g/crrr(23
℃)であり、この値から求めた結晶化度は12%であっ
た。また、このシートのキャスティングロー・ルに接し
た面の表面粗さは0.022μmであり、キャスティン
グロールと反対側の面では0.049μmであった。こ
のシートのキャスティングロールに接した面の動摩擦係
数は0.3であった。耐屈曲性について、折曲げ切断回
数を測定したところ370回であった。 さらに、このシートをギヤーオーブンの熱風中で260
℃、10分間熱処理して結晶化を促進させた。、この熱
処理後のシートの結晶化度は28%であり、キャスティ
ングロールに接していた側の面および反対側の面の表面
粗さRaは、それぞれ0.030μmおよび0.055
μmであった。 また、キャスティングロールに接した側の面の動摩擦係
数は0.3であった。折曲げ切断回数は120回であり
、降伏点強度は9kg/mrr?、破断強度は7kg/
mrr?、破断伸度は40%、引張弾性率は330 k
 g/mばであった。 このシートのキシレン抽出物の量は、シート試料に対し
、0.27重量%であった。なお、この値は、同じシー
トから得たシート試料について、前記キシレン抽出操作
を三回行って得た測定値の平均値である。 このように、本発明の方法によれば高度に低オリゴマー
性のシートを得ることができる。 [比較例1] 実施例1と同じpppsを用い、35mmφ、L/D=
28の単軸押出機(ベント孔なし)を用いて、ポリマー
の溶融温度320℃、押出量的4kg/時間で押出して
ペレット化した。 得られたベレットを用い、実施例1と同じ装置で同一条
件で押出し、約200μm厚のシートを作成した。 実施例1と同様にキシレン抽出を行なったところ、オリ
ゴマー等溶剤抽出性低分子量物の抽出量は0.56重量
%であった。 [実施例2] 溶融粘度η傘が5,900ボイス(310℃、200s
ec−’で測定)、溶融結晶化温度Teaが200℃の
実質的に直鎖状のpppsパウダーを実施例1と同じベ
ント式二軸押出機を用いてペレット化した。押出温度お
よび押出量のベレット化条件もほぼ同じであった。この
時、真空引きの減圧度は、圧力計の目盛りで約−70c
mHg (約60mmHg)であった。 得られたベレットを実施例1と同じ条件でシート状に溶
融押出し、キャスティングロール上で結晶化させて厚さ
200μmのシートを得た。 このシートの実施例1と同様にして求めたキシレン抽出
量は0643重量%であった。 得られたシートの密度は1.320g/crrr(23
℃)であり、この値から求めた結晶化度は7%であった
。また、このシートのキャスティングロールに接した面
の表面粗さは0.018μmであり、キャスティングロ
ールと反対側の面では0.045μmであった。このシ
ートのキャスティングロールに接した面の動摩擦係数は
0.4であった。耐屈曲性について、折曲げ切断回数を
測定したところ350回であった。 さらに、このシートをギヤーオーブンの熱風中で260
℃、10分間熱処理して結晶化を促進させた。この熱処
理後のシートの結晶化度は27%であり、キャスティン
グロールに接していた側の面および反対側の面の表面粗
さRaは、それぞれ0.026μmおよび0.052μ
mであった。 また、キャスティングロールに接した側の面の動摩擦係
数は063であった。折曲げ切断回数は105回であり
、降伏点強度は9kg/mrrf、破断強度は7kg/
mnf、破断伸度は30%、引張弾性率は350kg/
mイであった。
【比較例2】 実施例2と同じpppsを用い、比較例1と同様の製法
で製造したベレットから得たシートのキシレン抽出量は
0.82重量%であった。 [実施例3] (冷媒圧縮機のモータ絶縁用シート) 瓦賑払凱ユ 実施例1で得られた結晶化シート(熱処理シート、結晶
化度28%)を85X25mmの大きさに裁断し、12
5℃に加温してから0字型(180°)に折曲げ加工を
行なった。この折曲げ加工を5回行なったが、折曲げ部
の外側にクラックは生じなかった。これに対して、室温
(23℃)で折曲げ加工を行なったところ、5回中3回
の割合でクラックの発生が見られた。 また、折曲げ加工して得られたシート状成形物を冷媒圧
縮機のモータ絶縁用シート状成形物として用いたところ
、高温タイプのモータであるにもかかわらず、長期間故
障なく使用することができた。 [実施例4] (低結晶化度シートの室温での折り曲げ加工の例) 実施例2で作成した結晶化度7%の長さ10cmのシー
トを幅85mmにスリットし、左右両端から3mmずつ
のところでそれぞれU字形に折曲げながら室温(23℃
)にコントロールされた2本の、回転している金属ロー
ル間を通し、折曲げを固定した。 2本の金属ロール間のクリアランスは、おおよそ0.5
mmであり、折曲げ固定が充分に行なわれるように、手
動で微調整した。得られたシートは、充分に折曲げ固定
されており、かつ、折曲げ部分で白化や破れは認められ
ず、充分実用性のあるものであった。 〔発明の効果J 本発明によれば、高度に低オリゴマー性のシートを得る
ことができる。また、予めベント式押出機でオリゴマー
等溶剤抽出性低分子量物を除去したPASを用い、好適
には、キャスティングロール上で冷却と結晶化を一段階
で行なう方法により、低オリゴマー性で、平面性、平滑
性、機械的強度に優れたシートを得ることができ、特に
、冷媒圧縮機のモータ絶縁用シート状成形物として用い
れば、故障の少ない、高温タイプのモータを得ることが
できる。また、PASシートの結晶化度を5〜15%と
低結晶化度の範囲に調節すれば、室温で折り曲げ加工が
容易にできるシートを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、シート厚200μmのポリ−p−フェニレン
スルフィドシートを製造する場合における、キャスティ
ングロール温度とシートの結晶化度の関係を示す図であ
る。Aは、キャスティングロール上での滞留時間が90
秒の場合を、Bは、50秒の場合を示す。 第2図は、キャスティングロール上での滞留時間が90
秒で、ポリ−p−フェニレンスルフィドシートを製造す
る場合における、キャスティングロール温度とシートの
結晶化度の関係を示す図であり、Cは、シート厚4°δ
Omm   Dは、シート厚200mmの場合を示す。 第3図は、ポリ−p−フェニレンスルフィドシートの結
晶化度と耐屈曲性(切断回数;切断に至るまでの屈曲回
数)との関係を示す図である。 図中、・は溶融粘度η傘が6,000ボイスの、また、
口は2,600ポイズのポリp−フェニレンスルフィド
を用いて製造した厚さ200μmのシートを表わす。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ポリアリーレンスルフィドをスリット状のダイか
    らシート状に溶融押出し、キャスティングロール上で冷
    却固化してシートを製造する方法において、予めポリア
    リーレンスルフィドをベント式押出機により溶融押出す
    るとともに、ベント孔からベント部を真空に引くことに
    よって、該ポリアリーレンスルフィド中に含まれるオリ
    ゴマー等溶剤抽出性低分子量物を除去したポリマーを用
    いることを特徴とする低オリゴマー性シートの製造方法
  2. (2)ベント式押出機の溶融樹脂と接する部分を鉄元素
    をできるだけ含まない材質のものとする請求項1記載の
    低オリゴマー性シートの製造方法。
  3. (3)前記ポリアリーレンスルフィドとして、溶融粘度
    η°(310℃、剪断速度200sec^−^1で測定
    )が1,000〜25,000ポイズで、溶融結晶化温
    度Tc_2(差動走査熱量計を用い、23℃から10℃
    /分の速度で380℃まで昇温し、380℃で3分間保
    持した後、10℃/分の速度で降温した時に現われる結
    晶化の発熱ピーク温度である)が170〜240℃のポ
    リアリーレンスルフィドを用いる請求項1または2記載
    の低オリゴマー性シートの製造方法。
  4. (4)前記キャスティングロールの温度を120〜19
    0℃の範囲内に制御し、シートの冷却と結晶化を一段階
    で行なう請求項1ないし3のいずれか1項に記載の低オ
    リゴマー性シートの製造方法。
  5. (5)溶融粘度η°(310℃、剪断速度200sec
    ^−^1で測定)が1,000〜25,000ポイズで
    、溶融結晶化温度Tc_2(差動走査熱量計を用い、2
    3℃から10℃/分の速度で380℃まで昇温し、38
    0℃で3分間保持した後、10℃/分の速度で降温した
    時に現われる結晶化の発熱ピーク温度である)が170
    〜240℃のポリアリーレンスルフィドからなるシート
    であって、(a)該シートのキシレン抽出による抽出物
    が抽出前の全体重量の0.5重量%以下、 (b)少なくとも片面の表面粗さRaが0.09μm以
    下、および (c)結晶化度が5%以上 であることを特徴とする低オリゴマー性シート。
  6. (6)結晶化度が5〜15%である請求項5記載の低オ
    リゴマー性シート。
  7. (7)請求項5または6記載の低オリゴマー性シートか
    らなる冷媒圧縮機のモータ絶縁用シート状成形物。
  8. (8)前記低オリゴマー性シートを、該シートのガラス
    転移点以上、融点以下の温度条件下で折曲げ成型するこ
    とを特徴とする請求項7記載のモータ絶縁用シート状成
    形物の製造方法。
  9. (9)結晶化度5〜15%の前記低オリゴマー性シート
    を、室温で折曲げ成型することを特徴とする請求項7記
    載のモータ絶縁用シート状成形物の製造方法。
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