JPS6337921A - ポリオキシメチレンフイルム - Google Patents

ポリオキシメチレンフイルム

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JPS6337921A
JPS6337921A JP61181908A JP18190886A JPS6337921A JP S6337921 A JPS6337921 A JP S6337921A JP 61181908 A JP61181908 A JP 61181908A JP 18190886 A JP18190886 A JP 18190886A JP S6337921 A JPS6337921 A JP S6337921A
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dielectric constant
anisotropy
sheet
film
rolling
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健治 高佐
Satoshi Iijima
飯島 聰
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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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、主鎖の主要部が実質的にオキシメチレン基+
CH,−0+の繰返し単位から構成されるポリオキシメ
チレン重合体からなり実質的Kl軸配向されたフィルム
またはシートに関する。
本発明のポリオキシメチレンフィルムは、その誘電率異
方性が極めて大きいという特徴により、近年%に注目さ
れている光を用いた情報処理の分野、例えば高分子光ス
ィッチ等の用途にも応用することが出来る。
〔従来の技術〕
一般に1配向処理された高分子フィルムまたはシートは
その配向方向及び配向の程度に応じて、力掌的強度、複
屈折、あるいは誘電率等の各種の異方性を示すことが知
られている。そしてこれらの異方性の度合は、そのフィ
ルムまたはシートが使用される用途の目的に応じて、適
当にコントロールされて実用に供されている。
又、これらの異方性を顕著に発現させるための直接的な
手法は、延伸等の手法により、ポリマー分子を一方向に
優先的に配向させることである。
従って、−軸延伸された高分子フィルムまたはシートす
るいは縦強化型二軸延伸フィルム等では上記異方性が顕
著に発現する。
〔本発明の解決すべき問題点〕
本発明者らは、これまであまり着目されていなかった誘
電率の異方性に着目し、各種ポリマーのフィルム及びこ
れらの延伸フィルムについて、その機械方向(以下MD
方向と略記)及びこれと直角な方向(以下TD力方向略
記)を中心に、フィルム面内の各方向の誘電率C′を測
定し、その異方性を計画した。誘電率の異方性を、各測
定方向に対する最大値f’(Max)と最小値ε’(M
in)の比すなわち誘電率異方性D t−g’ (Mi
x)/ε’ (Min)で示すと、従来通常のフィルム
あるいはこれらの一軸延伸フイルム及び縦強化型2軸延
伸フイルムが1.0〜1.1であったのに対し、本発明
の/ リオキシメチレンフイルムまたはシートは1.1
5以上と極めて大きな値を有していることを発見した。
〔問題点解決の手段〕
本発明は、主鎖の主要部が実質的にオキシメチレン基+
CH,−0士の繰返し単位から構成されるポリオキシメ
チレン重合体からなり、X線回折法により測定された結
晶配向状態工が工≧1であり、且つ誘電率異方性りがD
≧1.15であることを特徴とする実質的に1軸配向さ
れてなるポリオキシメチレンフィルムまたはシートを提
供する。
本発明者らは、誘電率異方性りが極めて大きいポリオキ
シメチレンフィルムまたはシートについて、結晶の配向
状態をX線回折法により詳細に検討した結果、かかる特
性を有するフィルムまたはシートは極めて特徴的な構造
を有していることを見い出した。第1図、第2図にフィ
ルムまたはシート面に平行で且つ配向方向に直角な方向
から試料にX線を入射し、ポリオキシメチレン結晶の(
100)面(2θ=22°〜24°)の回折強度を方位
角方向に走査した時の強度分布を示した。第2図は通常
の1軸配向ポリオキシメチレンフイルムまたはシートに
ついて、第1図は本発明の誘電率異方性が大きいフィル
ムまたはシートについての結果である。
両図を比較すると、第2図では、60″と120゜近傍
及び小さいが30°と150°近傍にピークがあるのに
対し、第1図では、これらピークに加えて90°近傍に
特徴的なピークが出現していることが分る。上記傾向は
誘電率異方性が更に大きくなると、第3図の如く、より
顕著に発現してくる。第3図では、60°と120°近
傍のピークが減少し、30°と150°近傍のピークは
実質的になくなっているのに対し、90°近傍のピーク
が大きく成長していることが分る。この場合の異方性を
前記に定義したg ’ (M a x ) / g ’
 (M i n )で示すと1.3以上と極めて大きな
値となる。本発明者らは、上記の結晶配向状態を定量化
し、且つそれが本発明の誘電率異方性と明確に関係づけ
られる指標として、本発明において、結晶配向指数1を
以下に定義する。
第4図は、第1図〜第3図と同様の測定により得られた
X線回折強度分布である。図中すは測定に先立って求め
られた装置のノ々ツクグランドである。方位角90°の
ピークについて、ノセックグランドよりのピーク強度H
90を求め、次いで方位角60’と120°について同
じくパックグランドよりのピーク強度H6゜+H1tO
を求めた後両者の平均値H,= T (H,o+ H,
、。)を算出する。次にI=H,。/Haを求め、これ
を結晶配向指数Iと定義する。
本発明の誘電率異方性を有するポリオキシメチレンフィ
ルムまたはシートは上記結晶配向指数IがI≧1のl軸
配向ポリオキシメチレンフィルムまたはシートである。
■が大きくなればそれに応じて誘電率異方性は増大する
。■の上限については、Hlの値がI(toに対して無
視し得る程度まで小さくなると、具体的には1〉1oO
となると測定装置の違いによる)々ラツキ、測定誤差あ
るいはノイズ等により明確には定まらなくなるため、本
発明では特に上限は定めない。
誘電率異方性は、前記定義した如く、本発明ではD=ε
’ (Max)/g’ (Min)の値を用いる。本発
明の1軸配向フイルムまたけシートは、この誘電率異方
性が1)≧1,15であり、通常のl軸配向フィルムに
は見られない極めて大きな異方性を有する。
また、この異方性の上限についても本発明では特に定め
ないが、ポリオキシメチレン重合体の!特性により、D
〉2についてはそのフィルム化またはシート状に形成す
ることが極めて難しい。
本発明のポリオキシメチレンフィルムまたはシーlが上
記特性を)、′Ii著に発現する理由は、−まだ明確で
はないが、?リオキシメチレンの特殊な分子構造及びこ
れに基づく高い結晶性能に起因すると考えられる。
本発明のポリオキシメチレン重合体としては、比較的高
分子量、例えば数平均分子量が10.000以上のもの
ないし100,000以上のものが好ましい。また本発
明の4リオキシメチレン重合体としてはポリオキシメチ
レンのアセタール化物、又はそのインシアネートとの反
応物、或いは第3成分を共重合した共重合物の如きもの
であって、その主鎖の主要部が実質的にオキシメチレン
基+H,−0+の繰返し単位から構成されたIリオキシ
メチレン共重合体も用い得る。
本発明においてl軸配向フィルム又はシートとは、その
製造方法によっては、主配向方向と直角な方向にも多少
配向している場合も含む。すなわちフィルム又はシート
が本発明の構造を有し実質的に1軸配向とみなされる場
合も含むものとする。
次に、X線回折法による結晶配向指数の測定法について
述べる。各試料に対して、その配向方向をそろえて厚み
2m、幅1m、長さ10■の短冊状成形物を作成した。
成形時の各フィルムの固定はシアノアクリレート系接着
剤を用い九。次いでこの成形物を高滓製作所製ユニバー
サル試料台(回転試料台)に、フィルム面に平行で且つ
配向方向に直角な方向からX線が入射出来る様に取付け
た。XfJ1発生装置は高滓製作新製XD−3A型を用
い、Cu−Ka線をX線源とした。ザニオメータは同じ
く高滓製作所gVG−108R型を用い、これを上記回
転試料台に取付けた。次いで回折角をポリオキクメチレ
ンの(too)面(2θ=22°〜24°)にセットし
、X+IIを入射すると共に、回転試料台を回転し、(
100)面の回折強度を方位角方向に走査した。この時
得られた結果が第1図〜第4図であり、前記手法により
結晶配向指数Iを求めた。
誘電率異方性は、神崎製紙(株)製「マイクロ波分子配
向計」Kより測定された。本装置は、一定の周波数(1
4〜4.2 G Hz )のマイクロ波偏波を導波管開
口部間隙にセットされた試料にあて、試料中の高分子動
電を構成する双極子とマイクロ波との相互作用を測定す
ることKより誘電率ε′が測距出来る装置であり、フィ
ルムまたはシートの各軸方向についてこれを測定するこ
とにより、各試料の誘電率異方性を求めることが出来る
。測定に用いた試料は100mmX100晴、厚さ10
0〜700μ、各方向での測定時間は約30秒であった
次に本発明のポリオキシメチレンフィルムまたはシート
の具体的な製造について以下に例示する。
先ず、通常の手段、例えば溶融加圧又は溶融押出した後
急冷することにより該重合体のシート又はフィルムの原
反(以下「原反」と称する)を形成する。
次いで、この原反を圧延、延伸あるいは圧延と延伸との
併用等の手段により、1軸方向に伸長し本発明の1軸配
向フイルムまたはシートを形成する。本発明のフィルム
又はシートを製造する場合、圧延、延伸あるいは圧延と
延伸との併用のいずれの手段を用いてもよいが、安定に
且つ効率よく製造出来、更に得られたフィルムまたはシ
ートの透明性及び機械的物性が優れているという点で圧
延による方法が好ましい。即ち、原反を一対の圧延ロー
ルからなる圧延機により一軸方向に圧延伸長を行う。こ
の時の伸長倍率は原反に対して少なくとも15倍以上で
ある。より好ましくは3倍以上である。この時の圧延温
度は15倍以上の高倍圧延を安定に且つ効率よく行うた
めに特に重要である。
その温度は圧延ロールの表面温度で室温以上170℃以
下である。室温以下では、圧延効率が極めて悪くなり、
15倍以上の高倍圧延を安定に行うのに難がある。又1
70℃を超えると、試料の部分的溶融が起り溶融破断の
原因になる。好ましくは、ロール表面温度が80°〜1
65°でありより好ましくは120〜160℃である。
この時より安定に、効率よく圧延伸長を行うことが出来
る。又、圧延時のポリマー分子のスプリングノ々ツクに
よる配向緩和を抑制するために1圧延ロールの前後に繰
出しロール及び引取ロール等を備えて、張力下に行うと
より効率よく圧延を行うことが出来る。又、原反が厚い
場合、予め他の手段により原反を予熱しておいても良い
。1回の圧延で、目標の伸長倍率に達しない場合は複数
回の圧延を施すことが出来る。
又、圧延速度は、圧延温度、伸長倍率、原反の寸法及び
圧下刃等の圧延機の能力等により適当に選ばれる。
圧延条件が同一の場合、誘電率異方性は圧延倍率が大き
くなると共に大きくなるが、その値は圧延倍率によって
一義的に決まるものではない。即ち圧延時の条件(温度
、速度、圧下刃、張力等)Kよりポリマー分子の配向の
度合が異なるため、同一圧延倍率でも誘電率異方性が異
なる場合が生じる。従って出来るだけ低い圧延倍率で、
大きな誘電率異方性を発現させるように圧延条件が選ば
れることが好ましい。
以上本発明のフィルムまたはシートに関する製造方法の
1例について述べたが、本発明はこの方法に限定される
ものではなく、本発明の構造を有する1軸配向ポリオキ
シメチレンフイルムまたはシートは全て本発明に含ま扛
る。
〔実施例〕 以下に実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、
不発明はこれら実施例に限定されるものではない。
(実施例) 数平均分子量が約63,000のベレット状ポリオキシ
メチレンホモポリマーを20θ℃の温度でスリットダイ
から押出し、120℃に加熱したキャスティングロール
で急冷し、厚さ700μ、幅150■の原反シートを得
た。
次に、この原反を第5図に示した圧延機により圧延する
ことにより、MD力方向、1軸配向したポリオキシメチ
レンシートを得た。第5図において、At1iロール径
180■の金属ロール1とゴムロール2からなる繰出し
ロール部であり、Bはロール径50+a*、ロール幅4
00−のワークロール3とロール径10(1m+、ロー
ル幅40(1mの〕々ツクアップロール4からなる4段
圧延機であり、各ロールは熱媒による温度調節が可能な
構造圧なっている。Cはロール径180■の金属ロール
5とゴムロール6からなる引取りロール部である。
圧延性、同一原反について、圧延倍率が1.5゜10、
2.5.3.0.40.5.0.6.0.7.0の8通
りについてなされた。各々の圧延ロールの表面温度、圧
延回数、及び繰出し速度は第1表の如くであった。
この圧延によって得られたシートについて、X線回折法
による結晶配向指数I及び誘電率異方性りを測定した。
圧延による1軸配向シートの場合、MD力方向配向とな
るため、結晶配向指数Iは該シートのエツジ方向からX
線を入射することKより測定される。また誘電率異方性
は、MD力方向誘電率がε’(Max)であり、TD力
方向g’ (Min)となる丸め、MD力方向TD力方
向誘電率の比で表わすことが出来る。結果を第1表に示
した。この結果から、圧延倍率が25倍以上では、!≧
1であり、この時、D≧1.15となり本発明のシート
が極めて大きな誘電率異方性を示すことが分る。
(以下余白)
【図面の簡単な説明】
第1.3.4図は本発明のフィルム又はシートのX線回
折強度分布図であり1第2図は従来品のそれを示す。 第5図は本発明のフィルム又はシートの製造のための圧
延機の説明図である。 特許出願人  旭化成工業株式会社 第1図 方A立角 (皮) 第2rIJ 方a角 傭) 第3図 方A立角 (虐) 第4図 方イ立角 (/l) 第5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  主鎖の主要部が実質的にオキシメチレン基−(CH_
    2−O)−の繰返し単位から構成されるポリオキシメチ
    レン重合体からなり、X線回折法により測定された結晶
    配向指数IがI≧1であり、 且つ誘電率異方性DがD≧1.15 であることを特徴とする実質的に1軸配向されてなるポ
    リオキシメチレンフィルムまたはシート。
JP61181908A 1985-07-11 1986-08-04 ポリオキシメチレンフイルム Pending JPS6337921A (ja)

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