JPS5922726A - 延伸されたポリエ−テルイミド成形品 - Google Patents

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】 本発明は延伸された強力なポリエーテルイミド成形品に
関するものである。通常、高分子材料であるプラスチッ
クは溶融押出または乾式法や湿式法で製糸、製膜された
未配向状態の糸、フィルムやパリソンをそのままかある
いＮ：　１１１１１１ｔた−は多軸に延伸して延伸物と
して使用される０ポリマーには非品性のものと結晶性の
ものがあり、非品性ポリマーではポリメチルメタアクリ
レート、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリカーボネ
ート２ポリアリルエーテル、ポリアリルスルホン、ポリ
エーテルサルホン−ボリアリレートなど、一方、結晶性
ポリマーで附ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブチ
レンテレフタレート−ポリエチレンテレフタレート２ナ
イロン−６、ナイロン−６６などがある。非品性のもの
け主として未延伸糸やフィルムとして使用され２延伸さ
れたものは収縮用途に利用される。一方、結晶性のもの
け延伸により衝撃強度、引張強度、耐熱性、耐寒性５ガ
スノ（リヤー性、透明性などの物性改良効果が著しく、
延伸糸、延伸フィルムや延伸ボトルとして利用されるこ
とが多い。これらの非品性および結晶性ポリマーの延伸
温度範囲は定説ではガラス転移温度から融点までの温度
範囲である。これはガラス転移温度以下ではフィルムが
脆性破壊を生じたシ５延伸が滑らかにおこなわれずまた
破断を生じやすい。

一方、融点以上では分子鎖の配向効果もほとんど生ぜず
、延伸による物性の改良効果が望めない。

そして、未延伸フィルムの結晶度が低い非品性のポリマ
ーおよびポリエチレンテレフタレートではガラス転移温
度近傍で延伸され、未延伸フィルムの結晶度が高いポリ
プロピレンでは融点近傍の温度で延伸される。

本発明ではこの延伸温度の定説に反してガラス転移温度
よりも充分に低い温度でもポリエーテルイミドが延伸可
能であり、しかも得られた成形品の初期弾性率および破
断強度が非常に高いことを見い出し５本発明となった。

すなわち、本発明は伸度５％での強度（Ｆｓ値）が８に
５＋／ＨｊＲ’以上および／または破断強度が１２Ｋｆ
／−以上であるポリエーテルイミドを主成分とした成形
品で形状は糸、フィルムやトレー５ボトルなどの容器で
あり高強力を特徴とするものである。

この成形品はＯ’Ｏ〜３３０”Ｏの温度範囲で少なくと
も一方向に１．２倍以上に延伸することにより得られた
ポリエーテルイミドを主成分とした糸やフィルムやボト
ルなどの成形品である。特に好ましくは１０“０〜２７
０’Ｏの範囲であシ５適性延伸温度範囲が他のポリマー
に比べて著しく広いのがこのポリエーテルイミドの特長
である。そして０℃以下の延伸では延伸応力が高くなっ
て延伸が困難であり、また３３０℃以上の高温では分子
鎖の配向が効果的でなく強度の向上も少なく、また延伸
も不均一となる。またポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリエチレンテレフタレートなどでは自由中１軸延伸で
高倍率に延伸したフィルムは力を与えたり折曲げると容
易にフィブリル化して縦割れを生じるのでテープとして
使えないが本発明のポリエーテルイミドはフィブリル化
を生ぜず１軸延伸だけで高性能のテープが得られる。

延伸は少なくとも一方向に１．２倍以上伸ばすことが必
要である。１．２倍以下では強度の向上も少なく、！、
た延伸されたフィルムの厚み分布も不均一である。好ま
しくは自然延伸比以上に延伸するのがよい。自然延伸比
とは応力〜歪曲線上で、降伏点以後に現われる応力の大
きな上昇点であシ、温度Ｏ−Ｃ〜２３０’Ｏでは延伸倍
率１．５倍から２倍に相当する。自然延伸比以下の倍率
では、延伸されたフィルムの厚み分布が不均一となシ好
ましくない。２１０℃以下の温度では明らかにネック延
伸となり、２４０℃以上では均一延伸となる。自由中ｌ
軸延伸では２３０′Ｏ以下の温度では延伸によるｌ〕の
減少が２０〜３０％と比較的少ないが一２４０’Ｏ以上
では延伸倍率が２倍程度でも巾の減少が５０〜６０％と
なるため５延伸温度としては好ましくはＯ’Ｏ〜２４０
’０がよい。

延伸による強度の改良効果は延伸倍率にもよるが温度２
０℃〜２００℃でわずか２倍に延伸するだけでも伸度５
％での強度が１ｏＫり／ｒｕｇ”以上、好ましくは１２
〜１５眩／ｍｓ”で破断強度が１８Ｋｙ／−以上、好ま
しくは２２〜２８にり７ｍ、ｍ’のものが容易に得られ
る。このように低倍率で高強力が得られることは特に注
目されてよいことである。

このポリエーテルイミド成形品を得るための製糸法や製
膜法は溶融押出で行なうこともできるし、また芳香原炭
ｆヒ水素、脂肪族炭化水累−ハロゲンｆヒ炭ｆヒ水素、
エステル類、ケトン類の有機溶剤にボリマーヲ溶解して
乾式法によシ糸やフィルムを得ることもできる。未延伸
フィルムの形状はフラットでもチューブでも何らかまわ
ない。このようにして得た未延伸糸やフィルムを延伸す
る手段としては、ロールやテンター、さらにチューブ２
法によっても延伸できる。延伸は１１１１１延伸または
２軸延伸、多軸延伸が行なえる。これらの延伸では同時
または逐次延伸さらに多段延伸が可能である。

延伸順序も何ら制限を受けるものではない。延伸は平面
的な延伸だけでなく、真空成形や圧空成形に見られるよ
うな深絞り成形で行な−てもよい。

またロール圧延によって行なってもよい。オだ中空容器
を脹らませて行なってもよい。

延伸された糸やフィルムや容器などの成形品は温度２１
０℃以上で収縮させると非常によく収縮し、収縮率が３
０チを超え、好ましくは３０〜５５チにもなる。さらに
温度２１０℃未満で収縮させ・ると２〜ｓ　Ｋｙ／ｖＲ
’の大きな収縮力が得られるがここの場合は収逃率が５
〜１５％と少ない０またこの延伸されたポリエーテルイ
ミド成形品を温度１８０℃〜３０　Ｑ　’０で熱固定す
ると２１０℃以下で寸法安定性が良好な糸やフィルムや
容器が得られる。

本発明で使用するポリエーテルイミドとは次式： 〔式中、ａは１よりも大きい整数５たとえばｌＯないし
１０，０００またはそれ以上を表わし、−〇−ｚ−ｏ−
は３−またば４−位および３′−または４′−位にあシ
５ｚは（１）次式： で表わされる基および（２）次式： および−８−からなる群から選んだ二価の基または原子
であシ、ｑは０またはｌであシ、ｙｔｉ１〜５の整数で
ある）で表わされる二価の有機基からなる群から選んだ
基を表わし、しかも基−Ｕ　−Ｚ−０−の二価の結合手
は無水７タル酸末端基上、たとえば３．３’−５３，４
’−２４，３′−またＦｉ４．４’−位に存在するもの
であり、凡は（＋１）炭素？６〜２０個の芳香族炭化水
素基およびそのハロゲン化誘導体。

（ｂ）炭素数２〜２０個のアルキレン基およびシクキア
ルキレン基、炭素数２〜８個のアルキレン基で末端停止
されたポリジオルガノシロキサンおよび（ｃ）式： Ｃ式中、Ｑは一〇−，（３−、Ｒ−、−８−および１ −　ＣＸＸエニーら選んだ原子または基であシ、Ｘは１
〜５の整数である）で表わされる二価の基からなる群か
ら選んだ二価の有機基である〕のポリエーテルイミドで
ある。

式■のポリエーテルイミドは、式ｒｉ：０ １１１ ０　　　　　　　　　　　　　　０ ｃ式中、２は前記の意義を有する）の芳香族ビス（エー
テル醸無水物）と式■： ＩｔｔＮ　　−凡−ＮＩ（、（蓋） Ｃ式中、Ｒは前記の意義を有する）のジアミノ化合物と
の反応を包含する周知の任意の方法によって得ることが
できる。一般に、弐■の有用なポリエーテルイミド（以
下ＰＥＩと略称することがある）はｍ−クレゾール中で
２５℃で測定して０．２ｄｌｌＩＦより大きい固有粘度
〔η〕−好ましくは０．３５〜０．６０　、または０．
７　ｄｌ！／ｙ−またはそれより大きい固有粘度を有す
る。

このポリエーテルイミドの多くはガラス転移点が１９０
’Ｑ以上であシ耐熱性に非常に優れるものである。

このポリエーテルイミドは単独重合体として、またその
強度を低減しない範囲で共重合体、および他のポリマー
とのポリマーアロイとして使用することができる。ポリ
マーアロイはポリエチレンテレフタレート、ポリブチレ
ンテレフタレート、などのポリエステル、ナイロン６、
ナイロン６６、ナイロン１２などのポリアミド、ポリエ
チレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリカ
ーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン−寸
たポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオ
ロエチレン、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロ
プロピレン共重合体などのフッ素樹脂、ポリスチレン、
ポリアミドイミド、ポリサルフォン、ボ１１フェニレン
サルファイド、ポリフェニレンエーテル、ポリエステル
イミド、ポリエーテルサルフォン、ポリアリルスルホン
、ボリアリレート、ポリフェニレンオキシド、ポリアル
キレントリメリテ°−トイミドなどの樹脂どポリエーテ
ルイミドとから作られる。

そしてこれらの単独重合体、共重合体、ポリマーアロイ
には帯電防止剤５滑剤、着色剤、安定剤、耐候剤、離型
剤、充填剤、補強剤などを添加［〜ても何らかまわない
。そして使用に際しては中休フィルムや成形品として、
また他のポリマーや他の材料との組合せによる複合体や
積層体として使用できる。さらｒ（防曇加工、制電加工
、熱情加工、塗布加工、スプレー加工などを行っても何
ら差支えない。さらは表面に粘Ｍ層を付与してもかまわ
ない０ 本発明のポリエーテルイミド成形品は高弾性率。

高強度、耐熱性１寸法安定性、耐薬品性、紫外線カツト
性、自己消火性などの優れた諸性質ケ有し、繊維、フィ
ルム、テープ、ボトル、深絞り成形品などの形状で、光
学繊維、タイヤコード、ザイル、ロープ、漁網、ベルト
用芯地−ティト、カーペット２消防服、磁気テープ５電
気絶縁用フイルム５コンデンサー用フイルム、金銀糸、
フレキシブルプリント配線基板、トレーシングフィルム
、粘着テープ、結束ひも、食品包装用フィルム、収縮フ
ィルム、レトルト用包材、漕１用フィルム、熱線遮断フ
ィルム、放射線迦断フイルノ・、機械部品などの包装材
、気球さらに食品、ｆに粧品Ｊｌｌボトル、薬剤などの
グリスターパック、一般衣料や建築資料などとして、極
めて多くの用途に有効に利用される。

す、下に実施例苓・上げて本発明を更に説明するが一本
発明は実施例によって限定されるものでないことは勿論
である。

次に物性の測定法について述べる。

ｌ）伸度５％での強度（Ｆ５値）、および破断強伸ｇ　
：　Ａ　ＲＴＭ、Ｄ　８８２　　に準じて温度２０　’
Ｑ、湿度６５チの雰囲気で、東洋ボールドウィン社製。

万能引張試験機テンシロンＵＴへ１−３型を用い、試技
２０１５引張速度は毎分１０ｕで測定した。

測定方向は特記しないかぎり延伸方向と同一である。

２）ガラス転移点：　ＡｓＴＭＩ）３４１８に準じてパ
ーキンエルマ社製、示差定査熱量ｉｊ［Ｊ　Ｒに　−２
形を使用して、試料１０ｍ９で昇温速度ｔｏ−Ｃ／分　
で測定したガラス転移の吸熱ピーク温度から求めた。

３）乾熱収縮率：　Ｊｌ　０２３１Ｂに準じて各温度で
３０分間処理して、処理前後のフィルムの寸法変化より
求めた。測定方向は特記しないかぎり延伸方向と同一で
ある０ 以下本発明について実施例に基づき、さらに具体的に説
明する。

実施例工 米国、ジ、ネラルエレクトリック社のポリエーテルイミ
ド（商標ＵＬＴＥＭ　１．０００番、このポリマーのガ
ラス転移点は２１６’Ｏであり、融点は３４３゛Ｃであ
る）のレジンを０．５１Ｈｙ−の真空下、１５０℃で５
時間乾燥してスクリュー直径４０朋押出機を用い、巾２
５０ｒｎ、のＴダイス全周いて温度３８０℃で溶融押出
して、ハードクロームメッキの冷却ドラムでフィルムを
・冷却固化して製膜した。得られたフィルムは厚み約１
３０μで、少し褐色に着色した透明なフィルムであった
。このフィルムを押出方間に巾５１の短冊状に切９出し
、手動式延伸機を用いて自由ｒｌｊｉ軸延伸をした０延
伸フイルムは非常に強力であった。比較のため同様にし
て製膜Ｌ　ｆｔボリエーテルサルフォン（ガラス転移点
２３０“Ｃ）およびボリアリレート（ガラス転移点２０
０“Ｃ）について延伸性とフィルム物性を測定したがこ
れらはいずれも延伸が困雛であり、得られた延伸フィル
ムの強度は弱かった。延伸倍率はいずれも２倍であった
。結果を第１−１表および第１−２表に示す〇 第１−１表　フィルムの延伸性 第１−２表　フィルムの物性 実施例２ 実施例１のポリエーテルイミド未延伸フィルムを実施例
１と同様にして温度１２０　’ｃで延伸倍率２倍に延伸
したフィルムを温度２１０−０から２３０′Ｃで実施例
１のギヤ式老化試験機を用いて２０秒間、定長で熱固定
した。これらのフィルムの強伸度特性および乾熱収縮率
について測定した。得られたフィルムは非常に強力でし
かも収縮性に富むものであった。比較のため溶融押出製
膜した厚さ１３５μの未延伸ポリエチレンテレフタレー
トフィルムについても同様にして延伸したが、延伸倍率
２倍では延伸による厚みむらが著しく、また得られたフ
ィルムの強度も低いものであった。結果を第２表に示す
。

第　　２　　表 実施例３ 実施例１のポリエーテルイミド樹脂５ＫＰｋクロロホル
ム１２１とトリクレン８１の混合溶媒圧室基で溶解させ
て得た溶液を溶剤回収装置を備えた無端ベルト式のキャ
スチングマシンで４　ｍ　／　ｍｉｎの製膜速度で乾式
製膜し、１５０”０の乾燥工程を通して厚み約１００μ
ｍの透明性が良好なフィルムを得た。このフィルムを真
空成形機を使用して。

上面の直径６５鰭、底の直径４５Ｍ、深さ２５朋のカッ
プ状に温度７０゛Ｃで成形した。壁面から巾５７１１Ｊ
Ｍの短冊状のフィルムを切出し、強伸度を測定した。フ
ィルムのＦ５値は１２．６　Ｋり／ｄ５破断強度２１．
３　Ｋｙ／ｒｕｔＰ−破断伸度１４％であり、非常に強
力なカップが得られた。

特許出願人　東洋紡績株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）伸度５％での強度が８　Ｍｙ／ｒｕｒＦ以上および
   ／または破断強度が１２Ｋｆ／朋′以上であるポリエー
   テルイミドを主成分とした成形品。 ２）未延伸材料全ｏｇ〜３３０　’０　（７）温度範囲
   で少なくとも一方向に１．２倍以上の延伸倍率で延伸さ
   れた特許請求の範囲第１項の成形品。 ３）成形品の形状が糸状の特許請求の範囲第１項の成形
   品。 ４）成形品の形状がフィルム状の特許請求の範囲第１項
   の成形品。 ５）成形品の形状がボトルまたは！容器である特許請求
   の範囲第１項の成形品。 ６）延伸後温度１８０″Ｃ〜３００−Ｑで熱固定した特
   許請求の範囲第２項の成形品。 ７）延伸後温度２００’０以上で１０チ以上収縮させて
   得た特許請求の範囲第２項の成形品０