JPS62255113A - 液晶ポリマ−の製膜方法 - Google Patents

液晶ポリマ−の製膜方法

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JPS62255113A
JPS62255113A JP61098898A JP9889886A JPS62255113A JP S62255113 A JPS62255113 A JP S62255113A JP 61098898 A JP61098898 A JP 61098898A JP 9889886 A JP9889886 A JP 9889886A JP S62255113 A JPS62255113 A JP S62255113A
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JP
Japan
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film
liquid crystal
crystal polymer
melt
stretching
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Application number
JP61098898A
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Seiji Sakamoto
坂本 征二
Yoshiki Sato
嘉記 佐藤
Narihiro Masuda
成裕 増田
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Diafoil Co Ltd
Original Assignee
Diafoil Co Ltd
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Publication date
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    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/88Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
    • B29C48/911Cooling
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    • B29C48/915Cooling of flat articles, e.g. using specially adapted supporting means with means for improving the adhesion to the supporting means
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (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〕 本発明は液晶ポリマーからフィルムを得る方法に関する
。更に詳しくは機械的強度及び平面性に優れた実質的に
一軸方向に配向した液晶ポリマーから成るフィルムを効
率良く得る方法に関する。
〔従来の技術〕
従来より高強度、高ヤング率の樹脂成型品を与える素材
として溶融異方性を示すポリマー、即ち液晶ポリマーが
知られている。例えば特開昭ダブ−クコ3デ3号公1、
[開昭36−コ/コク号公報、特開昭、!t?−jAコ
3よ号公報等に記載されたポリマーは、ある温度以上で
は流動性を有すると共に光学的異方性、即ち液晶特性を
示すことが示されている。
そしてこれらのポリマーはいわゆる自己補強性を有して
おり、繊維又は成型品として有用である他フィルムとし
て利用し得ることもまた開示されている。
かかる液晶ポリマーからフィルムを得る最も簡便な方法
の一つは例えば特開昭!g−3/り/l号公報に記載さ
れているように押出機ダイススリットからポリマーを溶
融押出し薄膜とする方法である。。
この方法は簡便で工業的容易に実施し得る方法であるが
、本発明者らは、かかる方法によシ得られるフィルムの
機械的強度を増すため溶融ポリマーの流れの方向に張力
をかけて延伸する、即ち溶融延伸を行なおうとすると大
きな問題点が生じることを知見した。
即ち、通常かかる操作を行なうに際しては、ダイススリ
ットの下方又は側方に回転冷却ドラムを配置し、溶融延
伸したフィルムを回転冷却ドラム上で冷却、固化せしめ
るが、この場合引落し比を大きくするに従い延伸フィル
ムのドラムへの固着点が不安定になると共にいわゆるネ
ックイン効果が顕著にガる。また得られる延伸フィルム
の厚みむらも大きくなってしまう。
このネックイン効果は通常の熱可塑性樹脂例えばポリエ
チレンテレフタレートを製膜する場合にも認められるが
、液晶ポリマーを出発原料として機械的特性を向上させ
るため溶融延伸により高度に一軸配向したフィルムを得
ようとした場合には、特に顕著で押出し物は幅方向に収
縮し端部域の厚みが大きくなってしまう。
従来高度に溶融延伸した液晶ポリマーを冷却、固化せし
める手段としては、特開昭!rg−、3/7/lj号公
報に記載されているように冷却ロール、空気吹込または
水冷などが知られているが、上記ネックイン効果を軽減
させるだめの具体的な手段については一切開示されてい
ない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従って、本発明の課題は液晶ポリマーを用いて溶融延伸
法により高度に一軸配向したフィルムを得るに際し、延
伸フィルムの回転冷却ドラムへの十分な固定を保証しネ
ックインを軽減する方法を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
この課題は、本発明によればいわゆる静電印加冷却法を
適用することにより解決することができる。
即ち本発明の要旨は、溶融押出した液晶ポリマーをダイ
ススリットと回転冷却ドラムとの間で溶融延伸し、ポリ
マーの流れ方向に高度に配向したフィルムを得るに際し
、該フィルムを静電印加冷却法を用いて回転冷却ドラム
に密着させることを特徴とする液晶ポリマーの製膜方法
に存する。
以下本発明を更に詳細に説明する。
本発明でいう液晶ポリマーとは光学異方性溶融物を形成
する性質のあるポリマーを指し、例えば完全芳香族ポリ
エステル、芳香族−脂肪族ポリエステル、芳香族ポリア
ゾメチン、芳香族ポリエステル・カーボネート及び芳香
族ポリエステルアミドの一部がとれに該当する。
これらは溶融状態におけるポリマーがqooに交差した
偏光子を備えた光学系において偏光を通過させる性質を
有しており、具体的にはポリエチレンテレフタレート及
び/又はポリエチレンナフタレートとp−ヒドロキシ安
息香酸との共重合体を典型的な例として挙げられ、るが
もちろんこれらに限定される訳ではない。
本発明における最大の特徴は、液晶ポリエステルから溶
融延伸法により高度に実質的に一軸配向したフィルムを
得るに際し、必然的に生起するネックイン効果を低減さ
せるため静電印加冷却法を用いる点にある。
かかる静電印加冷却法とは例えば特公昭37−41’I
l1号公報に記載されているように、ダイスより押出さ
れたフィルム状の溶融重合体に静電荷を付与せしめ回転
冷却ドラムに密着、固化せしめる方法である。
かかる静電印加冷却法は溶融時光学的に等方性であるポ
リエチレンテレフタレート等については既に広く適用さ
れているところであるが、光学的に異方性を示し、且つ
配向した場合には電磁気的にも異方性を示す液晶ポリマ
ーについて検討を加えた例は知られていない。
本発明者らは高度に配向した溶融状態にある液晶ポリマ
ーから成るフィルムの回転冷却ドラムへの固着方法につ
き鋭意検討を行なった結果、従来適用を試みられていな
い静電印加冷却法が優れた効果を発揮し得ること及び更
にある特定条件下この効果が極めて顕著であることを見
い出し本発明に至ったものである。
即ち、本発明によればネックイン効果を低減させること
ができ、しかも得られるフィルムの平面性を向上させる
ことができるが、この効果は液晶ポリマーの溶融時の比
抵抗が3×10”Ω・m以下、就中/×108Ω・m以
下の時、特に顕著なものとなる。
従来液晶ポリマーの製造に際しては、かかる溶融時の比
抵抗を配慮した検討は餐されていないが、本発明者らは
この点に留意した結果、特に本発明の溶融延伸における
有効性を見い出したものである。
本発明において液晶ポリマーの溶融時の比抵抗を低減さ
せるためには液晶ポリマー中に可溶化イオンを存在せし
める必要があるが、このためには例えば次のような方法
が好ましく採用される。即ちその一つは液晶ポリマー製
造時、アルカリ金属化合物及び/又はアルカリ土類金属
化合物の一種以上を0.00 /〜3重量%程度配合し
、少くともその一部を液晶ポリマーに可溶化せしめる方
法である。かかる金属化合物としては例えば酢酸リチウ
ム、酢酸カルシウム、酢酸マグネシウム、酢酸マンガン
、酢酸亜鉛、塩化リチウム、塩化カルシウム、安息香酸
カルシウム、安息香酸バリウム等を挙げることができる
また別の方法として液晶ポリマー製造後上記金属化合物
の一種以上を配合し製膜に供することもできる。この方
法を採用する場合には融点Sθ℃〜3.20℃程度の金
属化合物、例えばセバシン酸亜鉛、セバシン酸鉛、セバ
シン酸カルシウム、セバシン酸マグネシウム、セバシン
酸マンガン、セバシン酸スズ、セバシン酸カドミバルミ
チン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸
マグネシウム、オレイン酸ナトリウム、オレイン酸カリ
ウム、オレイン酸マグネシウム等が特に好ましい化合物
として利用し得る0 本発明の方法が特に効果を発揮するのは高度に一軸配向
した液晶ポリマーを得る場合である。
即ち溶融延伸条件が厳しくなればなる程、即ち溶融延伸
後のフィルムの断面積が溶融延伸前のそれに対し1/〜
1/、就中1/〜”10.0となつた時ネックイン効果
が顕著となりフィルムの平面性も悪化し、空気吹き付は
等による方法では満足すべきレベルのフィルムを得るこ
とができない。しかるに本発明者らが初めて明らかにし
た所によれば静電印加冷却法はかかる領域において特に
有用であり、且つ液晶ポリマーの溶融時の比抵抗が5×
/θ8Ω・m以下である時その効果は更に顕著なものと
なる。
彦お溶融押出した液晶ポリマーに静電荷を付与する方法
は特に制限されるものではないが、通常例えば特公昭7
7−A/4’J号公報記載のように、フィルムの上面側
にフィルムの流れと直角方向に線状電極を配置する方法
が好ましく用いられるが勿論この方法に限定されるもの
ではガい。例えば電極の形状に関しては線状電極の他ピ
ン状電極、ブラシ状電極等でも良く、また複数の電極を
用いても良く、印加電圧に関しても正負の直流電圧の他
交流電圧も使用し得る。また電極の位置に関しても任意
の場所を採用し得る。いずれにしても本発明の趣旨を損
なわない限りその方法は特に限定されるものではない。
〔発明の効果〕
以上詳述した如く、本発明によれば、これ壕で液晶ポリ
マーを溶融延伸しポリマーの流れの方向に高度に配向し
たフィルムを得るに際し重大な障害と々つていたネック
イン効果や厚みむらを低減させるととができ、極めて円
滑に一軸延伸フイルムを得ることができる。
そしてこの効果は液晶ポリマーの溶融時の比抵抗がある
特定値以下の時顕著であること、また溶融延伸条件が厳
しい領域において特に効果的でおることを知見したもの
であってその意義は大きい。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例を挙げて更に詳しく説明するが、
本発明はその要旨を越えない限υ以下の実施例に限定さ
れるものではない。
なお本発明における諸物件の測定は次の方法により行な
った。また実施例中「部」とあるは「重量部」を示す。
(1)  溶融時の比抵抗;ブリティッンージターナル
オプ アブ2イド フィジックス (Brit、 J、
Appl。
Phys、)  第77巻、第1/’Iデ〜//kl1
頁(/ ? A 4年)に記載しである方法。但しこの
場合ポリマー組成物の溶融時の温度を300℃とし、直
流Jooovを印加した直後の値を溶融時の比抵抗とす
る。
(2)  フィルムの機械的強度;東洋ボールドウィン
−テンシロン(UTM−■)を用いて測定した。サンプ
ルを幅/11n、長さ/θ譚に切り出し、チャック間隔
をj(mとし、1otyrv−の引張速度でポリマーの
流れ方向のヤング率を測定した。
(3)フィルムの厚みむら;フィルムの長手方向/θm
毎のlOケ所の各々について幅方向10σ毎に70点、
合計700点のフィルム厚みを測定する。
フィルム厚みの測定は安置電子製マイクロメーターを用
いて行ない、該当する箇所の周辺のフィルムを7θ枚重
ねて測定し/枚肖りに換算する。
すべての測定値のうち最大値をX、naア、最小値をX
。in、相加平均値を又とするとき一′41≦:”mi
n、−をフィルムの平面性を代表する厚みむらとするが
、この値は小さいほど良く特にO0!以下が好ましい。
実施例/ (液晶ポリマーの製造) 固有粘度0.63のポリエチレンテレフタレートiq、
a部、p〜アセトキシ安息香酸/l、、2部、酢酸マグ
ネシウム0.07部、及び三酸化アンチモン0.07部
を混合し275℃の温度で反応せしめ次の組成(t/m
/n = rθ/jθ//θOモル比)を有する液晶ポ
リエステルを製造した。
このポリエステルの溶融時の比抵抗はg X / 0’
Ω・鋸で、またその融点は約、230℃、固有粘度は0
.A10であった。
(フィルムの製造) 得られた液晶ポリエステルを30θ℃で幅、230+1
111クリアランス/rumのスリットを有する押出機
よりフィルム状に押し出し静電印加冷却法を用いてポリ
マーの流れ方向に配向したフィルムを得た。
この時直径300tranの鏡面を有する回転冷却ドラ
ムをスリットの真下に配置しエアーギャップを2θ咽と
した。
また溶融ポリマーに静電荷を印加するため次の条件を採
用した。即ち、プラス電極として直径0.1mのタング
ステン線を用いこれを回転冷却ドラムの上面にフィルム
の流れと直角方向に張り、直流電圧的gK′vを印加し
た。
押出量を調節すると共に回転冷却ドラムの速度を徐々に
増し、最終的に幅コ10m、厚さ60μのフィルムを得
た0溶融延伸により得られたこのフィルムの断面積はダ
イススリット出口の断面積の1/2oであり、局度に一
軸配向されているものであった。
これらの結果を得られたフィルムの機械的強度及び厚み
むらと共に第1表に示すが、いずれも充分満足し得るも
のであった。
比較例/ 静電印加を施さない他は実施例/と同様にして厚さ10
μのフィルムを得た。この時の結果を第1表に示すがネ
ックイン効果が極めて大きく、均質なフィルムは中央部
に近い所のみに限られていた。
比較例コ 実施例/において溶融延伸フィルムの回転冷却ドラムへ
の固着方法として静電印加冷却法の代りに冷風吹付装置
(エアーナイフ)を用いた。
この場合、溶融フィルムが冷却ドラムに接触する部分に
、静電印加時と接触位置が同じになるように噴流速度J
 Om/secで吹付けた。
しかしながら、この場合もネックイン効果の低減は不充
分で得られるフィルムの厚みむらも極めて大きいもので
あった。
実施例コ 実施例/の液晶ポリマーの代りに L/m/rr −,
20/ざ0/100である液晶ポリエステルを用いて、
引取速度を速める他は実施例/と同様にして一軸配向フ
イルムを得た。
得られたフィルムの形状、物性等を第1表に示すが、い
ずれも満足すべきレベルにあった。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)溶融押出した液晶ポリマーをダイススリットと回
    転冷却ドラムとの間で溶融延伸し、ポリマーの流れ方向
    に高度に配向したフィルムを得るに際し、該フィルムを
    静電印加冷却法を用いて回転冷却ドラムに密着させるこ
    とを特徴とする液晶ポリマーの製膜方法。
  2. (2)液晶ポリマーの溶融時の比抵抗が5×10^8Ω
    ・cm以下であることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の液晶ポリマーの製膜方法。
  3. (3)溶融延伸後のフィルムの断面積が、溶融延伸前の
    それに対し1/3〜1/100であることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載の液晶ポリマーの製膜方法。
JP61098898A 1986-04-28 1986-04-28 液晶ポリマ−の製膜方法 Pending JPS62255113A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5185116A (en) * 1989-09-29 1993-02-09 E. I. Du Pont De Nemours And Company Preparing shaped structure of polyarylate copolymers having high tensile elongation at break
US5599412A (en) * 1991-11-27 1997-02-04 Faris; Sadeg M. Method and apparatus for producing aligned cholesteric liquid crystal inks
CN113396040A (zh) * 2019-02-19 2021-09-14 科林斯股份公司 用于固定挤出物料边缘的方法和设备

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