DE69532763T2 - Thermoplastische harzzusammensetzung, spritzgiessverfahren und spritzgiesskörper - Google Patents

Thermoplastische harzzusammensetzung, spritzgiessverfahren und spritzgiesskörper Download PDF

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Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine thermoplastische Harz-Zusammensetzung, umfassend ein thermoplastisches Harz, das keine anisotrope Schmelzphase bildet, und ein flüssigkristallines Polymer, das befähigt ist, eine anisotrope Schmelzphase zu bilden, ein Spritzgussverfahren derselben und durch Spritzguss geformte Artikel.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Flüssigkristalline Polymere, die zur Bildung einer anisotropen Schmelzphase befähigt sind, haben eine Anzahl bemerkenswerter Eigenschaften, einschließlich einer hohen Festigkeit, hohen Steifigkeit, großen Wärmebeständigkeit und guten Formbarkeit. Sie weisen jedoch in der Orientierungsrichtung der molekularen Kette, verglichen mit der senkrecht dazu stehenden Richtung, unterschiedliche Formungsschrumpfungen und mechanische Eigenschaften auf. Ihre hohen Kosten sind vom wirtschaftlichem Aspekt ausgesehen auch von Nachteil.
  • Andererseits sind thermoplastische Harze, die keine anisotrope Schmelzphase bilden, relativ kostengünstig, sie sind aber flüssigkristallinem Polyester in Form der Wärmebeständigkeit, Steifigkeit und ähnlicher Eigenschaften unterlegen. Wenn versucht wird, thermoplastische Harze zur Bildung eines dünnwandigen Gehäuses zu verwenden, schränkt insbesondere ihr Mangel an Harz-Schmelzfluidität und Steifigkeit während der Herstellung des Gehäuses die Konstruktion auf nur dicke Wände ein. Daher hat die derzeitige Neigung zur Reduktion der Größe und des Gewichts auf den Gebieten elektrischer Vorrichtungen, der Elektronik und der Telekommunikation eine Grenze gefunden.
  • Demgemäß wurde versucht, ein flüssigkristallines Polymer und ein thermoplastisches Harz in Kombination zu verwenden, um so ihre entsprechenden Nachteile auszugleichen, während ihre Vorteile auf bestmögliche Weise verwendet wurden. Wenn jedoch ein durch Spritzguss gegossener Artikel aus einer thermoplastischen Harz-Zusammensetzung gebildet wird, die durch einfaches Vermischen der zwei Komponenten hergestellt wird, sind charakteristische Merkmale der flüssigkristallinen Polymere wie hohe Festigkeit, hohe Steifigkeit, große Wärmebeständigkeit und gute Formbarkeit (d.h. hohe Fluidität) nicht gewährleistet, und die mechanische Festigkeit des Artikels wird beträchtlich verschlechtert. Und zwar deswegen, weil ein geformter Artikel aus einer thermoplastischen Harz-Zusammensetzung, die sich durch einfaches Vermischen eines thermoplastischen Harzes und eines flüssigkristallinen Polymers ergibt, eine Struktur hat, in der beinahe das gesamte flüssigkristalline Polymer in Form von Kügelchen, außer in einer Oberflächenphase, einfach in einer thermoplastischen Harzmatrix dispergiert ist, und daher kein verstärkender Effekt erwartet werden kann; die hohe mechanische Festigkeit und andere bemerkenswerte Eigenschaften von flüssigkristallinen Polymeren sich von ihrer molekularen Orientierung ableiten, wenn die Moleküle während der Verarbeitung im geschmolzenen Zustand einer Scherspannung und Dehnungsspannung unterliegen.
  • Wenn der Anteil des flüssigkristallinen Polymers erhöht wird, während derjenige eines thermoplastischen Harzes reduziert wird, gelangt das flüssigkristalline Polymer in die Form einer Matrix, wobei das thermoplastische Harz darin als Inseln dispergiert ist, und diese Zusammensetzung kann nicht den Vorteil des thermoplastischen Harzes auf bestmögliche Weise anwenden und hat daher einen unbedeutenden Anwendungswert.
  • Unter den obigen Umständen wurden die Verfahren, wie sie in den Japanischen Offenlegungsschriften (Kokai) Nr. 5-70700 und Nr. 5-112709 beschrieben werden, vorgeschlagen. Gemäß diesen Verfahren wird eine Mischung aus flüssigkristallinem Polymer und einem thermoplastischen Harz extrudiert, während die Mischung bei einer Temperatur verstreckt wird, bei der beide geschmolzen sind, um so ein Material herzustellen, das so geformt werden soll, dass das flüssigkristalline Polymer vorher als Fasern mit einem großen Aspektverhältnis (Länge/Dicke) vorliegt, und wenn ein geformter Artikel gebildet ist, wird das Material bei einer Temperatur geformt, bei der das flüssigkristalline Polymer nicht geschmolzen ist, aber das thermoplastische Harz geschmolzen ist, um dadurch einen geformten Artikel zu erhalten, der faserförmiges flüssigkristallines Polymer mit einem verstärkenden Effekt enthält.
  • In diesen Verfahren wird durch vorhergehende Extrusion während des Verstreckens und durch Dehnung des in der Schmelze extrudierten Produkts unter Verwendung von Walzen oder ähnlichen Mitteln bewirkt, dass das flüssigkristalline Polymer in Form von Fasern in der Zusammensetzung ausgerichtet wird und anschließend, wenn ein geformtes Produkt durch Spritzguss oder ein anderes Verfahren hergestellt wurde, die Zusammensetzung bei einer Temperatur geformt wird, die niedriger ist als der Schmelzpunkt des flüssigkristallinen Polymers. Alternativ dazu muss bei der direkten Bildung eines geformten Produkts, eine beträchtlich große Scherkraft auf die Harz-Zusammensetzung ausgeübt werden, wenn das Werkzeug mit der Zusammensetzung gefüllt wird, um dadurch das flüssigkristalline Polymer zu orientieren. So geschieht es im ersteren Fall häufig, dass Fluidität verloren geht, die Formungsbedingungen eingeschränkt sind und die Steifigkeit des sich ergebenden geformten Artikels nicht befriedigend ist. Im letzteren Fall ist die Form des geformten Artikels eingeschränkt und zusätzlich dazu kann die Festigkeit wegen des Fehlens einer vollständigen Orientierung ungenügend sein, und zwar in Abhängigkeit von der, Position des geformten Artikels.
  • WO 93/24574 A bezieht sich auf ein Polymer-Blend, ein Verfahren zur Herstellung desselben und Produkte, die aus dem Polymer-Blend hergestellt werden. Das Polymer-Blend enthält 95 – 50 Gewichtsteile einer Polymermatrix auf Polyolefin- oder Polyester-Basis, 5 – 50 Gewichtsteile eines aromatischen flüssigkristallinen Hauptketten-Polymers und gegebenenfalls Kunststoffadditive.
  • Offenbarung der Erfindung
  • In Anbetracht des Vorhergehenden führten die Erfinder der vorliegenden Erfindung eine gewissenhafte Forschung und gewissenhafte Untersuchungen auf der Suche nach einem Material durch, das ausgezeichnete Eigenschaften aufweist, die die Verwendung desselben zur Bildung dünnwandiger Artikel erlauben, und sie fanden, dass es sehr wichtig ist, eine Zusammensetzung, die ein thermoplastisches Harz und ein flüssigkristallines Polymer enthält, einem Spritzgießen zu unterziehen, wobei das flüssigkristalline Polymer in einer Matrixphase des thermoplastischen Harzes in einem vorher bestimmten Stadium dispergiert wird. Sie fanden auch, dass, wenn die Bedingungen zum Spritzgießen vorher speziell eingestellt werden, das flüssigkristalline Polymer leicht umgewandelt wird, um eine faserige Form anzunehmen, um dadurch einen sehr großen verstärkenden Effekt aufzuweisen, der bisher niemals erreicht wurde, und somit sind die Eigenschaften des sich ergebenden geformten Artikels bemerkenswert, insbesondere ist er in der Lage, einen dünnwandigen geformten Artikel zu ergeben, der eine ausgezeichnete mechanische Festigkeit aufweist. Auf der Basis dieser Ergebnisse wurde die Aufgabe der vorliegenden Erfindung gelöst.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine thermoplastische Harzzusammensetzung bereitgestellt, dadurch gekennzeichnet, dass sie Folgendes umfasst: 99 bis 50 Gew.-% eines thermoplastischen Harzes (A), das keine anisotrope Schmelzphase bildet, und 1 bis 50 Gew.-% eines flüssigkristallinen Polymers (B), das befähigt ist, eine anisotrope Schmelzphase zu bilden (die beiden machen insgesamt 100 Gew.-% aus), und 0,01 bis 0,5 Gewichtsteile einer Phosphor-enthaltenden Verbindung, bezogen auf 100 Gewichtsteile des gesamten thermoplastischen Harzes (A) und des gesamten flüssigkristallinen Polymers (B).
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch eine wie oben beschriebene thermoplastische Harz-Zusammensetzung bereit, die zum Spritzgießen verwendet wird.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Spritzgussverfahren bereit, dadurch gekennzeichnet, dass die oben erwähnte thermoplastische Harzzusammensetzung bei einer Verarbeitungstemperatur, die größer als oder gleich der Temperatur ist, bei der das Fließen des flüssigkristallinen Polymers (B) beginnt, und bei einer Anschnittkanal-Rate des geschmolzenen Harzes von wenigstens 500 m/min spritzgegossen wird.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Spitzgussverfahren bereitgestellt, dadurch gekennzeichnet, dass eine thermoplastische Harzzusammensetzung, umfassend 99 bis 50 Gew.-% eines thermoplastischen Harzes (A), das keine anisotrope Schmelzphase bildet, und 1 bis 50 Gew.-% eines flüssigkristallinen Polymers (B), das befähigt ist, eine anisotrope Schmelzphase zu bilden (die beiden machen insgesamt 100 Gew.-% aus), bei einer Verarbeitungstemperatur, die größer als oder gleich der Temperatur ist, bei der das Fließen des flüssigkristallinen Polymers (B) beginnt, und bei einer Anschnittkanal-Rate des geschmolzenen Harzes von wenigstens 500 m/min spritzgegossen wird, wobei die thermoplastische Harzzusammensetzung dadurch gekennzeichnet ist, dass das flüssigkristalline Polymer (B) in Form von Inseln in der Matrixphase des thermoplastischen Harzes (A) mikroskopisch dispergiert ist, so dass, wenn die thermoplastische Harzzusammensetzung bei einer Temperatur, die nicht niedriger ist als der Schmelzpunkt des flüssigkristallinen Polymers (B), unter einem nichtbelasteten Zustand wärmebehandelt wird und dann gekühlt wird, das flüssigkristalline Polymer (B) einen gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser im Bereich von 10 bis 40 μm hat, und wenigstens 80 Gew.-% der Teilchen einen Teilchendurchmesser im Bereich von 0,5 bis 60 μm haben.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Spritzgussverfahren bereitgestellt, dadurch gekennzeichnet, dass die oben erwähnte thermoplastische Harzzusammensetzung bei einer Verarbeitungstemperatur, die größer als oder gleich der Temperatur ist, bei der das Fließen des flüssigkristallinen Polymers (B) beginnt, und bei einer Anschnittkanal-Rate des geschmolzenen Harzes von wenigstens 500 m/min spritzgegossen wird.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Spritzgussverfahren bereit, dadurch gekennzeichnet, dass die thermoplastische Harz-Zusammensetzung bei einer Verarbeitungstemperatur, die größer als oder gleich dem Schmelzpunkt des flüssigkristallinen Polymers (B) ist und bei einer Anschnittkanal-Rate des geschmolzenen Harzes von wenigstens 500 m/min spritzgegossen wird.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Spritzgussverfahren bereit, dadurch gekennzeichnet, dass die thermoplastische Harz-Zusammensetzung bei einer Verarbeitungstemperatur, die größer als oder gleich der Temperatur ist, bei der das Fließen des flüssigkristallinen Polymers (B) beginnt, und die niedriger als der Schmelzpunkts desselben ist, und bei einer Anschnittkanal-Rate des geschmolzenen Harzes von wenigstens 500 m/min spritzgegossen wird.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Spritzgussverfahren bereit, dadurch gekennzeichnet, dass die thermoplastische Harz-Zusammensetzung bei einer Verarbeitungstemperatur, die größer als oder gleich der Temperatur ist, bei der das Fließen des flüssigkristallinen Polymers (B) beginnt, und bei einer Anschnittkanal-Rate des geschmolzenen Harzes von wenigstens 500 m/min und unter Verwendung eines Werkzeugs zum Spritzgießen spritzgegossen wird, das ein Verhältnis von SR/SG zwischen 3 und 150 aufweist, wobei SG und SR den Querschnittsbereich eines Anschnitts des Werkzeugs bzw. den Querschnittsbereich eines Angussverteilers des Werkzeugs darstellen.
  • Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein spritzgegossener Artikel bereitgestellt, der aus einer thermoplastischen Harz-Zusammensetzung geformt wird, umfassend 99 bis 50 Gew.-% eines thermoplastischen Harzes (A), das keine anisotrope Schmelzphase bildet, und 1 bis 50 Gew.-% eines flüssigkristallinen Polymers (B), das befähigt ist, eine anisotrope Schmelzphase zu bilden (die beiden machen insgesamt 100 Gew.-% aus), dadurch gekennzeichnet, dass das flüssigkristalline Polymer (B) in faseriger Form in der Matrixphase des thermoplastischen Harzes (A) mit einem mittleren Aspektverhältnis von wenigstens 6 dispergiert ist, und das flüssigkristalline Polymer (B) mikroskopisch in Form von Inseln in der Matrixphase des thermoplastischen Harzes (A) dispergiert ist, so dass, wenn der spritzgegossene Artikel bei einer Temperatur, die nicht niedriger ist als der Schmelzpunkt des flüssigkristallinen Polymers (B), unter einem nichtbelasteten Zustand wärmebehandelt wird und dann gekühlt wird, das flüssigkristalline Polymer (B) einen gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser im Bereich von 10 bis 40 μm hat, und wenigstens 80 Gew.-% der Teilchen einen Teilchendurchmesser im Bereich von 0,5 bis 60 μm haben.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch einen wie oben beschriebenen spritzgegossenen Artikel bereit, wobei das Viskositätsverhältnis (Aη/Bη) des thermoplastischen Harzes (A) zum flüssigkristallinen Polymer (B) wenigstens 0,1 ist, wenn es bei einer Verarbeitungstemperatur, die größer als oder gleich der Temperatur ist, bei der das Fließen des flüssigkristallinen Polymers (B) beginnt, und bei einer Schergeschwindigkeit von 1200 s–1 gemessen wird.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch einen wie oben beschriebenen spritzgegossenen Artikel bereit, wobei das Viskositätsverhältnis (Aη/Bη) wenigstens 0,1 und kleiner als 6 ist.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch einen wie oben beschriebenen spritzgegossenen Artikel bereit, wobei das thermoplastische Harz (A) ein Polyesterharz ist.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch einen wie oben beschriebenen spritzgegossenen Artikel bereit, wobei das Polyesterharz ein Polycarbonatharz ist.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch einen wie oben beschriebenen spritzgegossenen Artikel bereit, wobei das thermoplastische Harz (A) eine Mischung eines Polycarbonatharzes und eines ABS-Harzes ist.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch einen wie oben beschriebenen spritzgegossenen Artikel bereit, wobei das thermoplastische Harz (A) eine Mischung von Polycarbonat-Harz und Polyalkylenterephthalat-Harz und/oder amorphem Polyarylat-Harz ist.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch einen wie oben beschriebenen spritzgegossenen Artikel bereit, wobei das thermoplastische Harz (A) ein Polyarylensulfid-Harz ist.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch einen wie oben beschriebenen spritzgegossenen Artikel bereit, wobei 0,01 bis 0,5 Gewichtsteile einer Phosphorenthaltenden Verbindung, bezogen auf 100 Gewichtsteile des gesamten thermoplastischen Harzes (A) und des gesamten flüssigkristallinen Polymers (B), enthalten sind.
  • Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung, wird ein spritzgegossenen Artikel bereitgestellt, der aus einer thermoplastischen Harzzusammensetzung gebildet wird, umfassend 99 bis 50 Gew.-% eines thermoplastischen Harzes (A), das keine anisotrope Schmelzphase bildet, und 1 bis 50 Gew.-% eines flüssigkristallinen Polymers (B), das befähigt ist, eine anisotrope Schmelzphase zu bilden (die beiden machen insgesamt 100 Gew.-% aus), dadurch gekennzeichnet, dass
    • das flüssigkristalline Polymer (B) in faseriger Form in der Matrixphase des thermoplastischen Harzes (A) mit einem mittleren Aspektverhältnis von wenigstens 6 dispergiert ist;
    • das flüssigkristalline Polymer (B) mikroskopisch in Form von Inseln in der Matrixphase des thermoplastischen Harzes (A) dispergiert ist, so dass, wenn der spritzgegossene Artikel bei einer Temperatur, die nicht niedriger ist als der Schmelzpunkt des flüssigkristallinen Polymers (B), unter einem nichtbelasteten Zustand geschmolzen wird und dann gekühlt wird, das flüssigkristalline Polymer (B) einen gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser im Bereich von 10 bis 40 μm hat, und wenigstens 80 Gew.-% der Teilchen einen Teilchendurchmesser im Bereich von 0,5 bis 60 μm haben;
    • der Biegemodul – gemessen gemäß ASTM D790 – des spritzgegossenen Artikels wenigstens 3922,8 MPa (40 000 kg/cm2) beträgt, und
    • die Schmelzviskosität einer Schmelze, die durch Aufschmelzen des spritzgegossenen Artikels erhalten wird, im Bereich von 40 bis 250 Pa·s (400 bis 2500 P) liegt, wenn sie bei einer Temperatur, die 20 °C höher ist als der Schmelzpunkt des flüssigkristallinen Polymers (B), und bei einer Schergeschwindigkeit von 1200 cm–1 gemessen wird.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch einen wie oben beschriebenen spritzgegossenen Artikel bereit, wobei das thermoplastische Harz (A) ein Polycarbonat-Harz ist.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch einen wie oben beschriebenen spritzgegossenen Artikel bereit, der ein dünnwandiger Artikel ist, in dem 50 % oder mehr der Wände des geformten Artikels eine Dicke von 1 mm oder weniger haben.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch einen wie oben beschriebenen spritzgegossenen Artikel bereit, der ein Gehäuse einer elektronischen Vorrichtung ist.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch einen wie oben beschriebenen spritzgegossenen Artikel bereit, wobei die elektronische Vorrichtung ein Personalcomputer, ein Mobiltelephon, ein Stecker, eine CD-Aufnahmekomponente, eine Festplatte oder deren periphere Komponenten ist.
  • Beste Art zur Durchführung der Erfindung
  • Beispiele des thermoplastischen Harzes (A), das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, schließen die Folgenden – ohne aber auf dieselben beschränkt zu sein – ein: Polyolefin-(Co)polymere wie Polyethylen, Polypropylen und Poly-4-methyl-1-penten; Polyesterharze, die Polyalkylenterephthalat-(Co)polymere wie Polyethylenterephthalat und Polybutylenterephthalat, Polycarbonat-(Co)polymere und amorphes Polyarylatharz einschließen; Polyamid-(Co)polymere; ABS-Harz, Polyarylensulfid-(Co)polymere; Polyacrylacrylat, Polyacetal-(Co)polymere; Harze, die primär aus diesen Harzen bestehen; oder Copolymere, die aus Monomeren gebildet werden, die die oben erwähnten (Co)polymere ausmachen. Sie können einzeln oder in Kombinationen von zweien oder mehreren verwendet werden. Von diesen Materialien werden vom Gesichtspunkt der Wärmebeständigkeit aus gesehen, Polyesterharze wie Polycarbonatharz, Polybutylen terephthalat-Harz und Polyethylenterephthalat-Harze und Polyarylensulfid-Harz bevorzugt. Vom Gesichtspunkt der Kosten und des Gleichgewichts der Eigenschaften wie des spezifischen Gewichts, der Fluidität und der Biegeeigenschaften aus gesehen werden Mischungen von Polycarbonatharz und ABS-Harz und Mischungen von Polycarbonatharz und Polyalkylenterephthalat-Harz und/oder amorphem Polyarylat-Harz bevorzugt. Typische Beispiele von amorphem Polyarylat-Harz schließen solche ein, die Bisphenol A und eine Mischung von Terephthalsäure/Isophthalsäure enthalten.
  • Das thermoplastische Harz, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, umfasst auch thermoplastische Harze, die durch Zugabe von Additiven wie Keimbildner, Pigment wie Ruß, Antioxidationsmittel, Stabilisator, Weichmacher, Gleitmittel, Formentrennmittel und Flammverzögerungsmittel zu einem thermoplastischen Harz erhalten werden, um somit die erwünschten Eigenschaften zu verleihen.
  • Das flüssigkristalline Polymer (B) soll sich auf ein in der Schmelze verarbeitbares Polymer beziehen, das Eigenschaften aufweist, durch die es in der Lage ist, eine optisch anisotrope Schmelzphase zu bilden. Wenn eine Scherspannung an das flüssigkristalline Polymer (B) im geschmolzen Zustand angelegt wird, werden die molekularen Ketten des flüssigkristallinen Polymers auf reguläre Weise parallel ausgerichtet. Polymermoleküle mit solchen Eigenschaften haben im Allgemeinen eine ausgedehnte und flache Form und weisen eine ziemlich hohe Steifigkeit entlang der Hauptachse des Moleküls auf. Unter normalen Umständen haben sie eine Mehrzahl von langgestreckten Kettenbindungen, die entweder in einer koaxialen oder einer parallelen Richtung vorliegen.
  • Die Eigenschaften der anisotropen Schmelzphase können durch ein gebräuchliches Polarisationsverfahren bestätigt werden, wobei man einen orthogonalen Polarisator verwendet. Insbesondere wird das Vorliegen einer anisotropen Schmelzphase unter einem Leitz-Polarisationsmikroskop bestätigt, indem man eine geschmolzene Probe, die auf einem heißen Leitz-Objekttisch in einer Stickstoffatmosphäre angeordnet wurde, bei einer 40fachen Vergrößerung beobachtete. Das flüssigkristalline Polymer, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, zeigt eine optische Anisotropie, die es ermöglicht, dass polarisiertes Licht – selbst im stationären Schmelzzustand – durch dasselbe hindurchgeht, wenn man das Polymer zwischen zwei orthogonalen Polarisatoren beobachtet.
  • Dem wie oben beschriebenen flüssigkristallinen Polymer (B) wird keine spezielle Einschränkung auferlegt. Im Allgemeinen werden aromatische Polyester und aromatische Polyesteramide bevorzugt, was Polyester umfasst, die teilweise einen aromatischen Polyester oder ein aromatisches Polyesteramid in dem Molekül enthalten. Es werden solche Verbindungen verwendet, die eine logarithmische Viskositätszahl (I.V.) von vorzugsweise wenigstens etwa 2,0 dl/g, mehr bevorzugt zwischen 2,0 und 10,0 dl/g haben, wenn sie in Pentafluorphenol bei 60 °C und einer Konzentration von 0,1 Gew.-% gelöst werden.
  • Besonders bevorzugte aromatische Polyester und aromatische Polyesteramide, die als flüssigkristalline Polymere (B) gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, schließen aromatische Polyester und aromatische Polyesteramide ein, die als Inhaltsstoffe eine oder mehrere Verbindungen enthalten, die aus aromatischen Hydroxycarbonsäuren, aromatischen Hydroxyaminen und aromatischen Diaminen ausgewählt sind. Insbesondere werden die folgenden Verbindungen (1) bis (4) verwendet: (1) Polyester, die hauptsächlich aus einer oder mehreren Verbindungen bestehen, die aus aromatischen Hydroxycarbonsäuren und deren Derivaten ausgewählt sind; (2) Polyester, die hauptsächlich aus Folgendem bestehen: (a) einer oder mehreren Verbindungen, die aus aromatischen Hydroxycarbonsäuren und deren Derivaten ausgewählt sind, (b) einer oder mehreren Verbindungen, die aus aromatischen Dicarbonsäuren, alicyclischen Dicarbonsäuren und deren Derivaten ausgewählt sind, und (c) einer oder mehreren Verbindungen, die aus aromatischen Diolen, alicyclischen Diolen, aliphatischen Diolen und deren Derivaten ausgewählt sind; (3) Polyesteramide, die hauptsächlich aus Folgendem bestehen: (a) einer oder mehreren Verbindungen, die aus aromatischen Hydroxycarbonsäuren und deren Derivaten ausgewählt sind, (b) einer oder mehreren Verbindungen, die aus aromatischen Hydroxyaminen, aromatischen Diaminen und deren Derivaten ausgewählt sind, und (c) einer oder mehreren Verbindungen, die aus aromatischen Dicarbonsäuren, alicyclischen Dicarbonsäuren und deren Derivaten ausgewählt sind, und (4) Polyesteramide, die hauptsächlich aus Folgendem bestehen: (a) einer oder mehreren Verbindungen, die aus aromatischen Hydroxycarbonsäuren und deren Derivaten ausgewählt sind, (b) einer oder mehreren Verbindungen, die aus aromatischen Hydroxyaminen, aromatischen Diaminen und deren Derivaten ausgewählt sind, (c) einer oder mehreren Verbindungen, die aus aromatischen Dicarbonsäuren, alicyclischen Dicarbonsäuren und deren Derivaten ausgewählt sind, und (d) einer oder mehreren Verbindungen, die aus aromatischen Diolen, alicyclischen Diolen, aliphatischen Diolen und deren Derivaten ausgewählt sind. Neben den oben erwähnten Bestandteilen können auch Regulatoren der Molmasse verwendet werden, falls es notwendig ist.
  • Spezielle Beispiele bevorzugter Verbindungen, die die oben erwähnten flüssigkristallinen Polymere ausmachen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, schließen die Folgenden ein: aromatische Hydroxycarbonsäuren wie p-Hydroxybenzoesäure, 6-Hydroxy-2-naphthoesäure, 2,6-Dihydroxynaphthalin, 1,4-Dihydroxynaphthalin, 4,4'-Dihydroxybiphenyl, Hydrochinon, Resorcin, aromatische Diole der nachstehend beschriebenen Formeln [1] oder [2], aromatische Dicarbonsäuren wie Terephthalsäure, Isophthalsäure, 4,4'-Diphenyldicarbonsäure, 2,6-Naphthalindicarbonsäure und die Verbindungen, die durch die nachstehend beschriebene Formel [3] dargestellt werden, und aromatische Amine wie p-Aminophenol und p-Phenylendiamin:
    Figure 00120001
    wobei X eine Gruppe ist, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem C1-C4-Alkylen, Alkyliden, -O-, -SO-, -SO2-, -S- und -CO- besteht; Y eine Gruppe ist, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus -(CH2)n- (n ist eine Zahl von 1 bis 4) und -O(CH2)mO- (m ist eine Zahl von 1 bis 4) besteht.
  • Besonders bevorzugte flüssigkristalline Polymere (B), die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, schließen aromatische Polyester ein, die als Hauptstruktur-Komponenten p-Hydroxybenzoesäure und 6-Hydroxy-2-napthoesäure enthalten.
  • Im zweiten Zweck der vorliegenden Erfindung, d.h. dem Spritzgussverfahren unter Verwendung einer thermoplastischen Harz-Zusammensetzung, wird die verwendete thermoplastische Harz-Zusammensetzung aus dem oben erwähnten thermoplastischen Harz (A) und dem flüssigkristallinen Polymer (B) gebildet. Die Anteile an thermoplastischem Harz (A) und flüssigkristallinem Polymer (B) sind derartig, dass das erstere zwischen 99 Gew.-% und 50 Gew.-% liegt, vorzugsweise zwischen 90 Gew.-% und 75 Gew.-%, und das letztere zwischen 1 Gew.-% und 50 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 10 Gew.-% und 35 Gew.-% liegt (die Gesamtmenge der beiden macht 100 Gew.-% aus). Wenn das flüssigkristalline Polymer (B) im Bereich von 1 – 50 Gew.-% vorliegt, wird die nachstehend beschriebene Matrixphase nicht umgekehrt und zusätzlich dazu kann thermoplastisches Harz (A) durch flüssigkristallines Polymer (B) verstärkt werden. Wenn darüber hinaus die Zusammensetzung beobachtet wird, nachdem eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur, die nicht niedriger als der Schmelzpunkt des flüssigkristallinen Polymers ist, unter einem nichtbelasteten Zustand durchgeführt wurde und dann gekühlt wurde, muss das flüssigkristalline Polymer (B) in Form von Inseln in der Matrixphase des thermoplastischen Harzes (A) mikroskopisch dispergiert sein. Der Zustand der Dispersion des flüssigkristallinen Polymers (B) ist derartig, dass das flüssigkristalline Polymer (B) einen gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser im Bereich von 10 μm bis 40 μm, vorzugsweise von 15 – 30 μm hat, und wenigstens 80 Gew.-% des flüssig kristallinen Polymers einen Teilchendurchmesser im Bereich von 0,5 μm bis 60 μm, vorzugsweise von 5 – 50 μm haben.
  • Die oben erwähnte Wärmebehandlung wird durchgeführt, damit das flüssigkristalline Polymer (B) eine kugelige Form bekommt, die eine leichte Beobachtung ermöglicht, selbst wenn das Polymer in Formen dispergiert ist, die von der kugeligen Gestalt verschieden sind. Die Temperatur der Wärmebehandlung ist ausreichend, wenn sie nicht niedriger als der Schmelzpunkt des flüssigkristallinen Polymers (B) ist. Um ein perfektes Schmelzen des flüssigkristallinen Polymers und die Bildung perfekter Kugeln desselben zu erreichen, wird es bevorzugt, dass die Wärmebehandlung bei einer Temperatur durchgeführt wird, die wenigstens 10 °C höher ist als der Schmelzpunkt, wobei die Schmelze während einer Zeitspanne von wenigstens 20 Sekunden, besonders bevorzugt von 30 Sekunden bis 3 Minuten stehengelassen wird. Wenn dabei dispergierte Teilchen mit einer nichtkugeligen Form zurückbleiben, kann die Zeitspanne der Wärmebehandlung verlängert werden.
  • Für eine bestimmte Kombination des thermoplastischen Harzes (A) und des flüssigkristallinen Polymers (B) kann jedoch eine verlängerte Zeitspanne der Wärmebehandlung zu einem erhöhten Risiko der Zusammenlagerung des geschmolzenen kugelförmigen flüssigkristallinen Polymers (B) führen, um dadurch dessen mikroskopischen Dispersionszustand zu beeinflussen. Daher wird anstelle der Ausdehnung der Wärmebehandlungszeit vorzugsweise der Durchmesser eines kugelförmigen Äquivalents zur Bewertung verwendet.
  • Um eine thermoplastische Harz-Zusammensetzung herzustellen, in der das flüssigkristalline Polymer (B) in Form von Inseln in der Matrixphase des thermoplastischen Harzes (A) mikroskopisch dispergiert ist, wie nach dem Kühlen der Zusammensetzung beobachtet wird, nachdem sie der oben erwähnten Wärmebehandlung unterzogen wurde, werden die beiden Komponenten in den oben erwähnten Verhältnissen vermischt und geknetet. Allgemein gesprochen wird das Kneten unter Verwendung eines Extruders durchgeführt, wobei das geknetete Material in Form von Pellets extrudiert wird, die in dem nachfolgenden Spritzguss- Schritt verwendet werden. Das Verfahren ist jedoch nicht auf ein solches Kneten unter Verwendung eines Extruders beschränkt. Beim Knetverfahren kann ein Ein- oder Doppelschneckenextruder verwendet werden, die zum Kneten und Extrudieren üblicher thermoplastischer Harze verwendet werden. Um eine thermoplastische Harz-Zusammensetzung zu erhalten, die den oben erwähnten Dispersionszustand hat, können verschiedene Verfahren verwendet werden: (1) ein Verfahren, in dem das Schmelzviskositätsverhältnis (Aη/Bη) des thermoplastischen Harzes (A) zum flüssigkristallinen Polymer (B) wenigstens 0,1 ist, vorzugsweise wenigstens 0,1 und kleiner als 6 ist, wenn es bei einer Verarbeitungstemperatur, die größer als oder gleich der Temperatur ist, bei der das Fließen des flüssigkristallinen Polymers (B) beginnt, und bei einer Schergeschwindigkeit von 1200 s–1 gemessen wird; (2) ein Verfahren, in dem ein Dispersionshilfsstoff für das flüssigkristalline Polymer (B) verwendet wird; (3) ein Verfahren, in dem das Kneten und Extrudieren in wiederholtem Maße durchgeführt werden, und (4) ein Verfahren, in dem das zu vermischende flüssigkristalline Polymer (B) vorher pulverisiert wird. Diese Verfahren können einzeln – auf zweckmäßige Weise ausgewählt – oder in Kombinationen verwendet werden. Von diesen Verfahren wird es vom Gesichtspunkt der leichten Verfügbarkeit der oben erwähnten mikroskopisch dispergierten thermoplastischen Harz-Zusammensetzung aus gesehen bevorzugt, dass das Verfahren (1) verwendet wird, in dem das Schmelzviskositätsverhältnis innerhalb eines vorher bestimmten Bereichs eingeschränkt ist, und das Verfahren (2) verwendet wird, in dem ein Dispersionshilfsstoff für das flüssigkristalline Polymer (B) verwendet wird. Wenn das Verfahren (1) verwendet wird, wird – wenn das Schmelzviskositätsverhältnis kleiner als 0,1 ist – die Viskosität der Matrixphase (thermoplastisches Harz) äußerst niedrig, und dadurch wird es unmöglich, eine ausreichende Scherkraft und Dehnungsspannung an das flüssigkristalline Polymer (B) anzuwenden. Als Ergebnis wird es schwierig, dem flüssigkristallinen Polymer eine faserförmige Gestalt zu verleihen. Wenn andererseits das Schmelzviskositätsverhältnis größer als 6 wird, kann das flüssigkristalline Polymer (B) so hergestellt werden, dass es eine faserige Form hat. Da jedoch der Durchmesser einer Faser des faserigen flüssigkristallinen Polymers aufgrund der erhöhten Viskosität des thermoplastischen Harzes (A) groß wird, können Probleme auftreten, wie ein geringerer Verstärkungseffekt des Produkts oder eine geringe Fluidität während des Formens. Ein Beispiel von Fällen, in denen ein Dispersionshilfsstoff – wie er im Verfahren (2) verwendet wird – vorzugsweise verwendet wird, ist der Fall, in dem ein aromatischer Polyester oder ein aromatisches Polyesteramid, insbesondere der erstere, als flüssigkristallines Polymer (B) verwendet wird, und Polycarbonatharz als thermoplastisches Harz (A) verwendet wird.
  • Die Temperatur, bei der das Fließen des flüssigkristallinen Polymers (B) beginnt, ist die Temperatur, bei der das flüssigkristalline Polymer (B) Fluidität aufweist, wenn eine äußere Kraft daran angelegt wird, und dieselbe wird durch ein nachstehend beschriebenes Verfahren bestimmt.
  • Bevorzugte Dispersionshilfsstoffe sind phosphorhaltige Verbindungen, die phosphorylierte Produkte, Phosphor(V)-Verbindungen und Phosphor(III)-Verbindungen einschließen. Spezielle Beispiele derselben schließen die folgenden ein: Tetrakis(2,4-di-t-butylphenyl)-4,4'-biphenylenphosphit, Bis(2,4,6-tri-butylphenyl)pentaerythritdiphosphit, Bis(2,6-di-t-butyl-4-methylphenyl)pentaerythritdiphosphit und Tris(2,4-di-t-butylphenyl)phosphit. Von diesen Verbindungen werden Phosphor(III)-Verbindungen bevorzugt und Phosphor(III)-Verbindungen vom Pentaerythrit-Typ werden besonders bevorzugt.
  • Die Menge der Dispersionshilfsstoffe, insbesondere der phosphorhaltigen Verbindungen, die eingefügt werden soll, beträgt 0,01 bis 0,5 Gewichtsteile, vorzugsweise 0,05 bis 0,3 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des gesamten thermoplastischen Harzes (A) und des flüssigkristallinen Polymers (B).
  • Die thermoplastische Harz-Zusammensetzung, die im zweiten Aspekt, d.h. dem Spritzgussverfahren, der vorliegenden Erfindung verwendet wird, muss derartig sein, dass, wenn die thermoplastische Harz-Zusammensetzung wärmebehandelt wird und dann abgekühlt wird, das darin enthaltene flüssigkristalline Polymer (B) zu dem oben erwähnten Grade mikroskopisch dispergiert wird. Obwohl das flüssigkristalline Polymer (B) in faseriger Form vorliegen kann, wie in den oben erwähnten Japanischen Offenlegungsschriften (Kokai) Nr.5-112709 und 5-70700 erwähnt wird, ist es nicht notwendig, dass dasselbe eine faserige Form hat. Es besteht demgemäß keine Notwendigkeit, nachdem die Zusammensetzung einen Extruder verlassen hat und während sie im geschmolzenen Zustand vorliegt, ein Orientierungswalzverfahren durchzuführen, um eine orientierte faserige Form zu bilden, wie in diesen Veröffentlichungen offenbart wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die thermoplastische Harz-Zusammensetzung, in welcher das flüssigkristalline Polymer (B) in dem oben erwähnten Zustand dispergiert ist, unter Bedingungen spritzgegossen, die nachstehend beschrieben werden, wodurch leicht bewirkt wird, dass mikroskopisch dispergierte Teilchen des flüssigkristallinen Polymers (B) eine faserige Form bei einem relativ großen Aspektverhältnis annehmen. Daher werden Fasern in einem spritzgegossenen Artikel gleichmäßig gebildet, wodurch leicht eine höhere Festigkeit und eine höhere Steifigkeit bereitgestellt wird, verglichen mit einem spritzgegossenen Artikel, der durch ein bekanntes Verfahren erhalten wird und den gleichen Anteil des flüssigkristallinen Polymers (B) enthält.
  • Das Spritzgussverfahren gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird anschließend beschrieben. Das Spritzgussverfahren der vorliegenden Erfindung ist durch die nachstehend beschriebenen Spritzgussbedingungen gekennzeichnet, unter denen das Spritzgießen unter Verwendung der oben erwähnten thermoplastischen Harz-Zusammensetzung durchgeführt wird, in welcher das flüssigkristalline Polymer (B) in der Matrixphase des thermoplastischen Harzes (A) mikroskopisch dispergiert ist.
  • Eine erste Spritzgussbedingung bezieht sich auf die Temperatur der thermoplastischen Harz-Zusammensetzung während des Einspritzens (Verarbeitungstemperatur). Die Verarbeitungstemperatur ist nicht niedriger als die Temperatur, bei der das Fließen des flüssigkristallinen Polymers (B) beginnt, und sie ist vorzugsweise wenigstens 10 °C höher als die Temperatur bei der das Fließen beginnt. Bei dieser Temperaturbedingung – wenn die thermoplastische Harz-Zusammensetzung im fluidisierten Zustand einen Anschnitt einer Spritzgussmaschine passiert, der zu einem Werkzeughohlraum führt – wird das flüssigkristalline Polymer (B), das in Form von Inseln in der Matrixphase des thermoplastischen Harzes (A) mikroskopisch dispergiert ist, ausreichend verstreckt, um eine faserige Form anzunehmen. Das Erreichen dieser faserigen Form verstärkt die Funktion des dispergierten Zustandes des flüssigkristallinen Polymers (B), wodurch ein spritzgegossener Artikel erhalten wird, der eine hohe Steifigkeit und eine hohe Festigkeit aufweist. Wenn das flüssigkristalline Polymer (B) in Form von Inseln, aber nicht mikroskopisch dispergiert ist, nimmt die Menge an flüssigkristallinem Polymer (B), die faserig wird, ab, was einen möglichen Fehlschlag ergibt, um einen spritzgegossenen Artikel mit hoher Steifigkeit und großer Festigkeit zu ergeben. Daher ist es wichtig, der Anforderung zu genügen, dass das flüssigkristalline Polymer (B) in Form von Inseln mikroskopisch dispergiert ist. Angesichts der Energieerhaltung und der Verhinderung der thermischen Zersetzung der thermoplastischen Harz-Zusammensetzung ist die obere Grenze der oben erwähnten Harz-Temperatur vorzugsweise nicht höher als die thermische Zersetzungstemperatur des flüssigkristallinen Polymers (B), besonders bevorzugt nicht höher als der Schmelzpunkt des flüssigkristallinen Polymers (B) plus 50 °C.
  • Für eine Zusammensetzung, umfassend ein Harz mit einem Schmelzpunkt, der demjenigen eines flüssigkristallinen Polymers ähnlich ist, wie ein Polyarylensulfid-Harz, ist die Verarbeitungstemperatur desselben vorzugsweise nicht niedriger als sein Schmelzpunkt. Für ein allgemeines thermoplastisches Harz wie ein Polybutylenterephthalat-Harz, liegt jedoch die obere Grenze einer Temperatur, bei der eine Verarbeitung desselben möglich ist, um den Schmelzpunkt eines flüssigkristallinen Polymers herum, und daher ist die Verarbeitungstemperatur desselben vorzugsweise nicht niedriger als die Temperatur, bei der das Fließen des flüssigkristallinen Polymers beginnt (Temperatur des beginnenden flüssigkristallinen Zustandes) und niedriger als der Schmelzpunkt des flüssigkristallinen Polymers.
  • Die "Verarbeitungstemperatur" in der vorliegenden Erfindung bezeichnet eine vorher eingestellte Temperatur einer Harzverarbeitungsmaschine wie einer Spritzgussmaschine. Jedoch umfasst die Erfindung selbst den Fall, in dem die vorher eingestellte Temperatur nicht höher ist als die Temperatur, bei der das Fließen eines flüssigkristallinen Polymers beginnt (Temperatur des beginnenden flüssigkristallinen Zustandes), wenn die Harz-Temperatur nicht niedriger ist als die Temperatur, bei der das Fließen beginnt (Temperatur des beginnenden flüssigkristallinen Zustandes).
  • Eine zweite Spritzgussbedingung bezieht sich auf die Anschnittkanal-Rate der geschmolzenen thermoplastischen Harz-Zusammensetzung, die den oben erwähnten Anschnitt passiert. Die Anschnittkanal-Rate ist wenigstens 500 m/min, vorzugsweise wenigstens 1000 m/min, mehr bevorzugt wenigstens 3000 m/min. Wenn die thermoplastische Harz-Zusammensetzung bei dieser Anschnittkanal-Rate sowie bei der oben erwähnten Verarbeitungstemperatur spritzgegossen wird, wird das flüssigkristalline Polymer (B) durch das Verstrecken, das mit dem Hindurchgehen der thermoplastischen Harz-Zusammensetzung durch den Anschnitt verbunden ist, ausreichend faserförmig. Eine größere Anschnittkanal-Rate wird bevorzugt. In Anbetracht der Leistungsfähigkeit gebräuchlicher Spritzgussmaschinen ist jedoch die obere Grenze der Anschnittkanal-Rate vorzugsweise nicht größer als 100 000 m/min. Wenn eine Hochgeschwindigkeitsspritzgussmaschine verwendet wird, ist eine Anschnittkanal-Rate von 100 000 m/min oder darüber möglich.
  • In einem Werkzeug, das für das oben beschriebene Spritzgießen verwendet wird, ist das Verhältnis des Querschnitts eines Anschnitts SG zum Querschnitt eines Angussverteilers SR oder SR/SG vorzugsweise 3 bis 150, insbesondere vorzugsweise 6 bis 120, um so die Faserbildung des flüssigkristallinen Polymers (B) zu fördern und das Aspektverhältnis von Fasern zu erhöhen, die in einer Matrixphase gebildet werden. Der Querschnitt eines Anschnitts und derjenige eines Angussverteilers werden für jeden Anschnitt-Typ definiert, wie in 1 gezeigt wird. Für einen Anschnitt einer nicht erläuterten Form kann der Querschnitt eines Anschnitts und derjenige eines Angussverteilers gleichermaßen definiert werden. Wenn für einen Seitenanschnitt und einen Filmanschnitt von 1(a) und einen Überlappungsanschnitt von 1(b) SX (Querschnitt) > SY (Querschnitt), dann ist SG = SY, wenn SX<SY, dann ist SG = SX, und wenn SX = SY, dann ist SG = SX = SY. Wenn für einen Punktanschnitt von 1(c) SX > SY, dann ist SR = SX, wenn SX < SY, dann ist SR = SY, und wenn SX = SY, dann ist SR = SX = SY. Bei einem direkten Anschnitt von 1(d) stellt SR die Fläche der Basis eines kreisförmigen Kegels eines Angussverteilers dar, der die Form eines kreisförmigen Kegels hat, und SG stellt den Bereich der Umfangsfläche eines hypothetischen kreisförmigen Zylinders dar, der gerade unterhalb der Basis des kreisförmigen Kegels ausgebildet ist. Bei einem Scheibenanschnitt von 1(e) stellt SR die Fläche der Basis eines erläuterten kreisförmigen Kegels dar, SG stellt den Bereich der Umfangsfläche eines hypothetischen kreisförmigen Zylinders dar, der wie derjenige des direktes Anschnitts in dem erläuterten Anschnitt ausgebildet ist.
  • Der Harzdruck während des Spritzgießens wird in etwa so festgelegt, dass er die erforderliche Anschnittkanal-Rate der geschmolzenen thermoplastischen Harz-Zusammensetzung, die einen Anschnitt passiert, erfüllt, und üblicherweise beträgt er 29,4 MPa bis 196,1 MPa (300 – 2000 kg/cm2), vorzugsweise 49 – 147,1 MPa (500 – 1500 kg/cm2).
  • Gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein spritzgegossener Artikel bereitgestellt, der durch das oben erwähnte Spritzgussverfahren erhalten wird, wobei der spritzgegossene Artikel dadurch gekennzeichnet ist, dass das flüssigkristalline Polymer (B) in faseriger Form in der Matrixphase des thermoplastischen Harzes (A) mit einem Aspektverhältnis von wenigstens 6, vorzugsweise wenigstens 8 dispergiert ist. Weiterhin besteht eine bemerkenswerte Eigenschaft darin, dass das flüssigkristalline Polymer (B) in Form von Inseln in der Matrixphase des thermoplastischen Harzes (A) mikroskopisch dispergiert ist, so dass, wenn der spritzgegossene Artikel bei einer Temperatur, die nicht niedriger ist als der Schmelzpunkt des flüssigkristallinen Polymers (B), unter einem nichtbelasteten Zustand wärmebehandelt wird, um so das faserige flüssigkristalline Polymer (B) zu entspannen, und dann auf Raumtemperatur abgekühlt wird, hat das flüssigkristalline Polymer (B) einen gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser im Bereich von 10 – 40 μm, und wenigstens 80 Gew.-% desselben haben einen Teilchendurchmesser im Bereich von 0,5 – 60 μm. In diesem Fall sind die Wärmebehandlungstemperatur und die Retentionszeit denjenigen einer thermoplastischen Harz-Zusammensetzung ähnlich, die in dem zweiten Aspekt verwendet wird, d.h. bei dem Spritzgussverfahren der Erfindung. Der Dispersionszustand des flüssigkristallinen Polymers (B), der beobachtet wird, wenn die thermoplastische Harz-Zusammensetzung, die in dem zweiten Aspekt der Erfindung verwendet wird, bei einer Temperatur behandelt wird, die nicht niedriger ist als der Schmelzpunkt des flüssigkristallinen Polymers (B), und dann abgekühlt wird, bleibt nahezu unverändert, selbst nachdem die thermoplastische Harz-Zusammensetzung erneut geknetet wird und dann unter den oben erwähnten Spritzgussbedingungen durch einen Anschnitt geleitet wird. Daher wird es durch die oben erwähnte Wärmebehandlung eines spritzgegossenen Artikels und die anschließende Beobachtung des Dispersionszustandes des flüssigkristallinen Polymers (B) möglich, auf einfache Weise zu bestimmen, ob der spritzgegossene Artikel mit dem dritten Aspekt der Erfindung übereinstimmt, sowie ob er aus der thermoplastischen Harz-Zusammensetzung besteht, wie oben beschrieben wurde.
  • Von den spritzgegossenen Artikeln gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung hat ein besonders bevorzugter spritzgegossener Artikel, der ein spritzgegossener Artikel gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, einen Biegemodul von wenigstens 3922,8 MPa (40 000 kg/cm2), gemessen gemäß ASTM D790. Ein Biegemodul, der in diesen Bereich fällt, zeigt an, dass ein erforderlicher Verstärkungseffekt durch die mikroskopische Dispersion eines flüssigkristallinen Polymers und die Bildung von Fasern erreicht wird. Falls ein spritzgegossener Artikel keinen so hohen wie oben erforderlichen Biegemodul hat, ist es schwierig, den spritzgegossenen Artikel als Material für ein Gehäuse zu verwenden. Die obere Grenze eines Biegemoduls ist nicht speziell eingeschränkt, üblicherweise beträgt sie aber 14 700 MPa (150 000 kg/cm2).
  • Der oben erwähnte spritzgegossene Artikel weist eine gute Formbarkeit aufgrund der guten Fluidität auf, was durch die Tatsache dargestellt wird, dass der bevorzugte spritzgegossene Artikel – nachdem er erneut geschmolzen wurde –, in den Bereich einer Schmelzviskosität von 40 – 250 Pa·s (400 – 2500 P), insbesondere von 50 – 150 Pa·s (500 – 1500 P) fällt, gemessen bei der Temperatur des Schmelzpunkts eines flüssigkristallinen Polymers plus 10 °C und einer Scherrate von 1200 s–1. Um auf effiziente Weise einen spritzgegossenen Artikel herzustellen, fällt daher die Schmelzviskosität des spritzgegossenen Artikels in diesen Bereich.
  • Der oben erwähnte bevorzugte spritzgegossene Artikel hat, selbst wenn er dünnwandig ist, ausgezeichnete mechanische Eigenschaften. Wenn demgemäß ein dünnwandiger spritzgegossener Artikel derartig ist, dass wenigstens 50 %, insbesondere wenigstens 70 % der Wände desselben eine Dicke von nicht mehr als 1 mm haben, können die Vorteile desselben am besten verwendet werden. Beispiele eines solchen dünnwandigen spritzgegossenen Artikels schließen Gehäuse von elektronischen Vorrichtungen ein, insbesondere Komponenten von Personalcomputern, Komponenten von Mobiltelephonen, Stecker, CD-Aufnahmekomponente, Komponenten von Festplatten oder deren periphere Komponenten.
  • Gemäß dem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung werden ein Spritzgussverfahren und ein spritzgegossener Artikel bereitgestellt, wobei die thermoplastische Harz-Zusammensetzung, die dafür verwendet wird, eine speziell ausgewählte Kombination des oben erwähnten thermoplastischen Harzes (A), das keine anisotrope Schmelzphase bildet, und des oben erwähnten flüssigkristallinen Polymer (B) umfasst, das zur Bildung einer anisotropen Schmelzphase befähigt ist. Wie oben Ausführlich beschrieben wurde, werden auch ein Spritzgussverfahren und ein spritzgegossener Artikel bereitgestellt, der durch Anwendung dieses Verfahrens erhalten wird, wobei eine solche spezielle thermoplastische Harz-Zusammensetzung verwendet wird.
  • Von den thermoplastischen Harzen (A) sind thermoplastische Harze (A'), die einen oder mehrere Vertreter von Polyolefin-(Co)polymeren, Styrol-(Co)polymeren, Polyamid-(Co)polymeren, Polyacrylat- und Polyactal-(Co)polymeren enthalten, relativ preisgünstig und weisen ausgezeichnete Gleitbarkeits- und Schlagzähigkeitseigenschaften auf. Sie haben jedoch Nachteile in Bezug auf ihre physikalischen Eigenschaften, wie eine geringe Wärmebeständigkeit und eine geringe Steifigkeit. Insbesondere wenn man versucht, sie zur Bildung von dünnwandigen Gehäusen zu verwenden, wird ihr Design aufgrund des Mangels an Fluidität des geschmolzenen Harzes und an Steifigkeit nur auf dicke Wände begrenzt. Daher hat die derzeitige Tendenz zur Reduktion der Größe und des Gewichts auf den Gebieten elektrischer Vorrichtungen, der Elektronik und der Telekommunikation eine Einschränkung erfahren. Wenn darüber hinaus der Schmelzpunkt des flüssigkristallinen Polymers (B), das mit dem thermoplastischen Harz (A') vermischt werden soll, übermäßig hoch ist, kann sich das Harz (A') während der Verarbeitung zersetzen, und daher verbleibt das Problem, dass der inhärente Vorteil, den das thermoplastische Harz (A') besitzt, kaum ausgenutzt wird. Dieses Problem wird gelöst, wenn eine thermoplastische Harz-Zusammensetzung, umfassend eine spezielle Kombination des oben erwähnten thermoplastischen Harzes (A') und des flüssigkristallinen Polymers (B'), verwendet wird.
  • Gemäß dem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine thermoplastische Harz-Zusammensetzung verwendet, umfassend 99 – 50 Gew.-% eines thermoplastischen Harzes (A'), das einen Schmelzpunkt oder Erweichungspunkt von nicht mehr als 210 °C hat und aus einem oder mehreren Vertretern gebildet wird, die aus Polyolefin-(Co)polymeren, Styrol-(Co)polymeren, Polyamid-(Co)polymeren, Polyacrylat- und Polyactal-(Co)polymeren ausgewählt sind, und 1 – 50 Gew.-% eines flüssigkristallinen Polymers (B'), das eine Temperatur, bei der das Fließen beginnt, von 80 – 210 °C hat und befähigt ist, eine anisotrope Schmelzphase zu bilden (die Gesamtmenge der beiden macht 100 Gew.-% aus), dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzindex (MFR) des thermoplastischen Harzes (A') zwischen 0,15 und 100 liegt, wie bei der Verarbeitungstemperatur der thermoplastischen Harz-Zusammensetzung gemessen wurde, und das flüssigkristalline Polymer (B') in Form von Inseln in der Matrixphase des thermoplastischen Harzes (A') mikroskopisch dispergiert ist, so dass wenn die thermoplastische Harz-Zusammensetzung bei einer Temperatur, die größer als oder gleich dem Schmelzpunkt des flüssigkristallinen Polymers (B') ist, unter einem nichtbelasteten Zustand wärmebehandelt wird und dann gekühlt wird, das flüssigkristalline Polymer (B') einen gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser im Bereich von 10 bis 40 μm hat, und wenigstens 80 Gew.-% der Teilchen einen Teilchendurchmesser im Bereich von 0,5 bis 60 μm haben.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Spritzgussverfahren einer thermoplastischen Harz-Zusammensetzung – wie oben beschrieben wurde – bereit, wobei das Viskositätsverhältnis (A'η/B'η) des thermoplastischen Harzes (A') zum flüssigkristallinen Polymer (B') wenigstens 0,1 ist, wie bei einer Verarbeitungstemperatur, die größer als oder gleich der Temperatur ist, bei der das Fließen des flüssigkristallinen Polymers (B') beginnt und bei einer Scherrate von 1200 s–1 gemessen wurde.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Spritzgussverfahren einer thermoplastischen Harz-Zusammensetzung – wie oben beschrieben wurde – bereit, wobei das flüssigkristalline Polymer (B') aus einer Struktureinheit von aromatischer Hydroxycarbonsäure/aliphatischem Diol/aromatischer Dicarbonsäure besteht.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Spritzgussverfahren einer thermoplastischen Harz-Zusammensetzung – wie oben beschrieben wurde – bereit, wobei das flüssigkristalline Polymer (B') aus einer Struktureinheit von aromatischer Hydroxycarbonsäure/Ethylenglycol/Terephthalsäure besteht, wobei der Gehalt an aromatischer Hydroxycarbonsäure zwischen 30 und 70 Mol-% liegt.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Spritzgussverfahren einer thermoplastischen Harz-Zusammensetzung – wie oben beschrieben wurde – bereit, wobei die aromatische Hydroxycarbonsäure p-Hydroxybenzoesäure ist.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Spritzgussverfahren einer thermoplastischen Harz-Zusammensetzung – wie oben beschrieben wurde – bereit, wobei die aromatische Hydroxycarbonsäure p-Hydroxybenzoesäure und 6-Hydroxy-2-nphthoesäure umfasst.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Spritzgussverfahren unter Verwendung einer thermoplastischen Harz-Zusammensetzung bereit, dadurch gekennzeichnet, dass die oben erwähnte thermoplastische Harz-Zusammensetzung bei einer Verarbeitungstemperatur, die größer als oder gleich der Temperatur ist, bei der das Fließen des flüssigkristallinen Polymers (B') beginnt, und bei einer Anschnitt kanal-Rate des geschmolzenen Harzes von wenigstens 500 m/min spritzgegossen wird.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch das Folgende bereit: Ein Spritzgussverfahren unter Verwendung einer thermoplastischen Harz-Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, dass die oben erwähnte thermoplastische Harz-Zusammensetzung bei einer Verarbeitungstemperatur, die größer als oder gleich der Temperatur ist, bei der das Fließen des flüssigkristallinen Polymers (B') beginnt, und bei einer Anschnittkanal-Rate des geschmolzenen Harzes von wenigstens 500 m/min spritzgegossen wird, und unter Verwendung eines Werkzeugs zum Spritzgießen mit einem Verhältnis von SR/SG zwischen 3 und 150, wobei SG und SR den Querschnittsbereich eines Anschnitts des Werkzeugs bzw. den Querschnittsbereich eines Angussverteilers des Werkzeugs darstellen.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch einen spritzgegossen Artikel bereit, der durch irgendeine der wie oben beschriebenen thermoplastischen Harz-Zusammensetzungen hergestellt wurde, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssigkristalline Polymer in der Matrixphase des thermoplastischen Harzes (A') bei einem mittleren Aspektverhältnis von wenigstens 6 dispergiert ist, und dass das flüssigkristalline Polymer (B') in Form von Inseln in der Matrixphase des thermoplastischen Harzes (A') mikroskopisch dispergiert ist, so dass, wenn der spritzgegossene Artikel bei einer Temperatur, die nicht niedriger als der Schmelzpunkt des flüssigkristallinen Polymers (B') ist, unter einem nichtbelasteten Zustand wärmebehandelt wird und dann gekühlt wird, das flüssigkristalline Polymer (B') einen gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser im Bereich von 10 bis 40 μm hat, und wenigstens 80 Gew.-% der Teilchen einen Teilchendurchmesser im Bereich von 0,5 bis 60 μm haben.
  • Beispiele des thermoplastischen Harzes (A') schließen die Folgenden – ohne aber darauf beschränkt zu sein – ein: Polyolefin-(Co)polymere wie Polyethylen, Polypropylen und Poly-4-methyl-1-penten; Styrol-(Co)polymere wie ABS-Harz, AES-, AE- und PS-Harze, Polyamid-(Co)polymere, Polyacrylat, Polyacetal-(Co)polymere und Harze, die primär aus diesen Harzen gebildet werden. Sie können einzeln oder in Kombinationen von zweien oder mehreren verwendet werden. Diese thermoplastischen Harze werden aus unterschiedlichen Gründen bevorzugt: Die Polyolefin-(Co)polymere weisen trotz ihrer sehr niedrigen Preise wohlausgeglichene Eigenschaften auf, die Styrol-(Co)polymere weisen eine unterdrückte Schrumpfung auf, Polyamid-(Co)polymere haben eine relativ gute Wärmebeständigkeit und Polyacetal-(Co)polymere weisen gute Gleiteigenschaften auf. Im Allgemeinen haben die aufgeführten (Co)polymere einen Schmelzpunkt oder Erweichungspunkt von nicht mehr als 210 °C. Diese thermoplastischen Harze (A') werden weiterhin nachstehend ausführlicher beschrieben.
  • Die oben erwähnten Polyactal-Harze sind Polymere, die eine Oxymethylen-Struktureinheit -(OCH2)- als primäre Struktureinheit enthalten. Sie können Copolymere, Terpolymere oder Blockpolymere sein und enthalten als Haupt-Repetiereinheit ein Polyoxymethylen-Homopolymer oder eine Oxymethylen-Gruppe, und sie enthalten auch kleine Mengen anderer Struktureinheiten wie Comonomer-Einheiten von Ethylenoxid, 1,3-Dioxolan, 1,4-Butandiol und Formal. Ihre molekulare Konfiguration kann auch linear, verzweigt oder vernetzt sein. Darüber hinaus können sie bekannte modifizierte Polyoxymethylene sein, in die andere organische Gruppen eingeführt wurden. Ihr Polymerisationsgrad ist nicht speziell eingeschränkt, solange sie Formbarkeit aufweisen; z.B. genügt es, wenn sie einen Schmelzindex von 0,15 – 100 g/10 min, vorzugsweise von 0,5 – 60 g/10 min haben, wie bei 190 °C unter einer Last von 2,160 g gemessen wurde.
  • Beispiele der oben erwähnten Polyolefin-(Co)polymere schließen die Folgenden ein: Homopolymere von α-Olefinen wie Ethylen, Propylen, Buten, Hexen, Octen, Nonen, Decen und Dodecen; statistische Copolymere, Blockcopolymere oder Pfropfcopolymere, die aus zwei oder mehreren derselben gebildet werden; und statistische Copolymere, Blockcopolymere oder Pfropfcopolymere, die irgendwelche derselben und Folgendes enthalten: Ein nicht konjugiertes Dien, wie 1,4-Hexadien, Dicyclopentadien, 5-Ethyliden-2-norbornan oder 2,5-Norbornadien, eine konjugierte Dien-Komponente wie Butadien, Isopren oder Piperylen, α,β-ungesättigte Säuren wie Acrylsäure oder Methacrylsäure oder Ester oder andere Derivate derselben; aromatische Vinyl-Verbindungen wie Acrylnitril, Styrol oder α-Methylstyrol; Vinylester wie Vinylacetat; und Vinylether wie Vinylmethylether, und Derivate dieser Vinyl-Verbindungen. Es liegen keinerlei Einschränkungen bezüglich ihres Polymerisationsgrades, des Vorliegens oder Fehlens einer Seitenkette oder Verzweigung oder der Menge derselben, falls sie vorliegt, und anderer Anteile von zu copolymerisierenden Komponenten vor.
  • Die oben erwähnten Styrol-(Co)polymere enthalten primär Styrol und werden durch eine radikalische Polymerisation oder eine ionische Polymerisation erhalten. Alle Styrol-(Co)polymere, die industriell durch eine Blockpolymerisation, eine Polymerisation in Lösung, eine Polymerisation in Suspension, eine Polymerisation in Emulsion hergestellt werden, können verwendet werden. Solange ihre Eigenschaften nicht stark behindert werden, können reaktive Monomere wie Vinyl-Verbindungen und Dien-Verbindungen mit der Hauptkomponente Styrol copolymerisiert werden, oder alternativ dazu kann eine Kautschuk-Komponente eingeführt werden. Insbesondere werden vorzugsweise solche Copolymere verwendet, die Polystyrol, Poly-α-methylstyrol oder beide als Hauptkomponente oder Hauptkomponenten enthalten, die mit Acrylsäure oder Methacrylsäure, Estern derselben, Acrylnitril, Butadien oder Ethylenchlorid copolymerisiert wird (werden). Wiederum liegt keine Beschränkung bezüglich ihres Polymerisationsgrades, des Vorliegens oder Fehlens einer Seitenkette oder Verzweigung oder der Menge derselben, falls sie vorliegt, und anderer Anteile von zu copolymerisierenden Komponenten vor. Spezielle Beispiele schließen PS, HIPS, AS, AES, ABS und MBS ein.
  • Beispiele der oben erwähnten Polyamid-(Co)polymere schließen die Folgenden ein: Polyamid, das aus ω-Aminosäure oder ω-Lacton erhalten wird, oder Homopolymere, Copolymere und Mischungen derselben, die unter Verwendung eines Diamins, m-Xyloldiamins und einer Dicarbonsäure wie Adipinsäure, Sebacinsäure, Dodecandisäure, Cyclohexandicarbonsäure, Terephthalsäure oder Isophthalsäure hergestellt werden. Beispiele bevorzugter Polyamide schließen die Folgenden ein: Homopolyamide wie Nylon 6, Nylon 11, Nylon 12, Nylon 46, Nylon 66 und copolymerisierte Polyamide wie Adipinsäure/Terephthalsäure/Hexamethylendiamin, Adipinsäure/1,4-Cyclohexandicarbonsäure/Hexamethylendi amin, Adipinsäure/1,3-Cyclohexandicarbonsäure/Hexamethylendiamin, Terephthalsäure/Isophthalsäure/Hexamethylendiamin/p-Aminocyclohexylmethan.
  • Das thermoplastische Harz (A'), auf das in der vorliegenden Erfindung Bezug genommen wird, umfasst auch thermoplastische Harze, die erhalten werden, indem man zu den oben erwähnten thermoplastischen Harzen Additive gibt, wie einen Keimbildner, ein Pigment wie Ruß, ein Antioxidationsmittel, einen Stabilisator, einen Weichmacher, ein Gleitmittel, ein Formentrennmittel und ein Flammverzögerungsmittel, um dadurch die erwünschten Eigenschaften bereitzustellen.
  • Im Hinblick auf das flüssigkristalline Polymer (B') sind auf dasselbe auch die Beschreibungen anwendbar, die oben für das flüssigkristalline Polymer (B) bereitgestellt wurden. Unter den erläuterten flüssigkristallinen Polymeren (B) soll der Ausdruck flüssigkristallines Polymer (B') in der Schmelze verarbeitbare Polymere umfassen, die eine Temperatur, bei der das Fließen beginnt, von 80 – 210 °C haben und die befähigt sind, eine optisch anisotrope Schmelzphase zu bilden. Unter Berücksichtigung der Bedingung einer Temperatur, bei der das Fließen beginnt, von 80 – 210 °C sind besonders bevorzugte flüssigkristalline Polymere (B') aromatische Polyester mit Struktureinheiten von Hydroxycarbonsäure, Ethylenglycol und Terephthalsäure. In diesem Fall ist der Gehalt an aromatischer Hydroxycarbonsäure bezogen auf die gesamten Strukturmonomere 30 – 70 Mol-%, vorzugsweise 35 – 55 Mol-% und besonders bevorzugt 40 – 45 Mol-%. Darüber hinaus wird es bevorzugt, dass die aromatische Hydroxycarbonsäure p-Hydroxybenzoesäure oder eine Mischung von p-Hydroxybenzoesäure und 6-Hydroxy-2-napththoesäure ist. Im letzteren Fall liegt das Stoffmengenverhältnis von p-Hydroxybenzoesäure zu 6-Hydroxy-2-napththoesäure vorzugsweise zwischen 50:50 und 70:30 und mehr bevorzugt zwischen 55:45 und 65:35. Das in der vorliegenden Erfindung verwendete flüssigkristalline Polymer (B') kann einen Oligomer-Bereich enthalten, und zwar als Ergebnis der Polymerisation der oben erwähnten Kombination von Komponenten.
  • Die thermoplastische Harz-Zusammensetzung, die im fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung verwendet wird, umfasst das oben erwähnte thermoplastische Harz (A') und das oben erwähnte flüssigkristalline Polymer (B'). Der Anteil des thermoplastischen Harzes (A') ist 99 – 50 Gew.-%, vorzugsweise 95 – 60 Gew.-%, während der Anteil des flüssigkristallinen Polymers (B') 1 – 50 Gew.-%, vorzugsweise 5 – 40 Gew.-% ausmacht (die Gesamtmenge der beiden macht 100 Gew.-% aus). Wenn das flüssigkristalline Polymer (B') in den Bereich eines Anteils von 1 – 50 Gew.-% fällt, wird die Matrixphase des thermoplastischen Harzes (A') nicht umgekehrt und das flüssigkristalline Polymer (B') verstärkt das thermoplastische Harz (A'). Wenn die thermoplastische Harz-Zusammensetzung bei einer Temperatur, die nicht niedriger als der Schmelzpunkt des flüssigkristallinen Polymers (B') ist, unter einem nicht belasteten Zustand wärmebehandelt wird und dann auf Raumtemperatur abgekühlt wird, muss die so verarbeitete thermoplastische Harz-Zusammensetzung – wenn man sie beobachtet – so sein, dass das flüssigkristalline Polymer (B') in Form von Inseln in der Matrixphase des thermoplastischen Harzes (A') mikroskopisch dispergiert ist. Das dispergierte flüssigkristalline Polymer (B') hat einen gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser im Bereich von 10 bis 40 μm, vorzugsweise von 15 – 30 μm, und wenigstens 80 Gew.-% der Teilchen haben einen Teilchendurchmesser im Bereich von 0,5 – 60 μm, vorzugsweise von 5 – 50 μm.
  • Die oben erwähnte Wärmebehandlung wird zu dem Zwecke durchgeführt, die Form des flüssigkristallinen Polymers (B'), das in Formen dispergiert sein kann, die von einer kugeligen Form verschieden sein können, In eine kugelige Form zu verändern, und zwar wegen des Beobachtungsvorteils. Die thermoplastische Harz-Zusammensetzung kann bei einer Temperatur wärmebehandelt werden, die nicht niedriger als der Schmelzpunkt des flüssigkristallinen Polymers (B') ist, vorzugsweise 10 °C oder mehr höher ist als der Schmelzpunkt, und sie wird wenigstens 20 Sekunden bei der Wärmebehandlungstemperatur stehengelassen, vorzugsweise 30 Sekunden bis 3 Minuten, so dass das flüssigkristalline Polymer (B') vollständig geschmolzen wird und eine kugelige Form annimmt. Falls noch dispergierte Teilchen mit einer nicht kugeligen Form zurückbleiben, kann die Zeitspanne der Wärmebehandlung verlängert werden. Für eine bestimmte Kombination des thermoplastischen Harzes (A') und des flüssigkristallinen Polymers (B') kann eine relativ lange Wärmebehandlung jedoch bewirken, dass sich kugelförmige Teilchen des geschmolzenen flüssigkristallinen Polymers (B') zusammenballen, was eine mögliche Änderung des mikroskopisch dispergierten Zustandes des flüssigkristallinen Polymers (B') ergibt. Anstelle des Ausdehnens der Wärmebehandlungszeit wird daher vorzugsweise der Durchmesser eines kugelförmigen Äquivalents für die Bewertung verwendet.
  • Um eine thermoplastische Harz-Zusammensetzung herzustellen, in der – wenn sie wärmebehandelt und dann, wie oben beschrieben, abgekühlt wird – das flüssigkristalline Polymer (B') in Form von Inseln in der Matrixphase des thermoplastischen Harzes (A') mikroskopisch dispergiert ist, können das thermoplastische Harz (A') und das flüssigkristalline Polymer (B') in den oben erwähnten Mengen vermischt werden, worauf sich ein Kneten anschließt. Üblicherweise wird die so hergestellte thermoplastische Harz-Zusammensetzung geknetet und in Form von Pellets durch einen Extruder extrudiert, woran sich das Spritzgießen anschließt. Ein Mittel zum Kneten einer thermoplastischen Harz-Zusammensetzung ist üblicherweise, aber nicht darauf beschränkt, ein Ein- oder Doppelschneckenextruder. Um eine thermoplastische Harz-Zusammensetzung zu erhalten, in der das flüssigkristalline Polymer (B') wie oben beschrieben dispergiert ist, kann irgendeines der folgenden Verfahren als zweckmäßig ausgewählt werden, oder zwei der folgenden Verfahren können in Kombination verwendet werden: (1) das Schmelzviskositätsverhältnis (A'η/B'η) zwischen dem thermoplastischen Harz (A') und dem flüssigkristallinen Polymer (B') wird so eingestellt, dass es wenigstens 0,1, vorzugsweise 0,1 bis 6 ist, wie bei einer Verarbeitungstemperatur, die nicht niedriger als die Temperatur ist, bei der das Fließen des flüssigkristallinen Polymers (B') beginnt, und einer Scherrate von 1200 s–1 gemessen wird; (2) Das Kneten und Extrudieren werden wiederholt, und (3) das flüssigkristalline Polymer (B') wird pulverisiert, bevor es vermischt wird. Im Hinblick auf die Leichtigkeit des Erhaltens einer thermoplastischen Harz-Zusammensetzung, in der das flüssigkristalline Polymer (B') mikroskopisch dispergiert ist, wie oben beschrieben wurde, wird Verfahren (1) bevorzugt, in welchem das Schmelzviskositätsverhältnis innerhalb eines spezifischen Bereichs eingestellt wird. Wenn das Schmelzviskositätsverhältnis nicht größer als 0,1 ist, ist die Viskosität der Matrixphase des thermoplastischen Harzes (A') zu niedrig, um eine ausreichende Scherspannung oder Streckspannung an das flüssigkristalline Polymer (B') anzulegen, was die Schwierigkeit ergibt, dass das flüssigkristalline Polymer (B') faserförmig wird. Wenn das Schmelzviskositätsverhältnis größer als 6 ist, wird das flüssigkristalline Polymer (B') faserig, aufgrund einer erhöhten Viskosität des thermoplastischen Harzes (A') treten aber die folgenden Probleme auf: Der Faserdurchmesser des faserigen flüssigkristallinen Polymers (B') nimmt zu und somit wird die verstärkende Wirkung des flüssigkristallinen Polymers (B') ineffizient, und die Fluidität der thermoplastischen Harz-Zusammensetzung nimmt während des Formens ab.
  • Die Temperatur, bei der das Fließen des flüssigkristallinen Polymers (B') beginnt, ist eine Temperatur, bei der das flüssigkristalline Polymer (B') Fluidität aufweist, wenn eine äußere Kraft im Laufe des Erwärmens des flüssigkristallinen Polymers (B') daran angelegt wird.
  • Auf die thermoplastische Harz-Zusammensetzung gemäß dem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung kann Folgendes angewendet werden: Das Spritzgussverfahren, die ersten und zweiten Spritzguss-Bedingungen, das Werkzeug, das beim Spritzgießen verwendet wird, der Harzdruck während des Spritzgießens und die Merkmale des spritzgegossenen Artikels, der durch das Spritzgussverfahren erhalten wurde, die in den Abschnitten der zweiten und dritten Aspekte der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden.
  • In spritzgegossenen Artikeln, die durch die vorliegende Erfindung bereitgestellt werden, ist ein flüssigkristallines Polymer gut in der Matrixphase eines thermoplastischen Harzes dispergiert, und Teilchen des flüssigkristallinen Polymers sind bei einem relativ großen Aspektverhältnis faserförmig. Somit haben solche spritzgegossenen Artikel eine hohe Steifigkeit und eine große Festigkeit, und sie erweisen sich, wenn sie dünnwandig sind, als besonders nützlich, und zwar wegen der verbesserten mechanischen Eigenschaften.
  • In spritzgegossenen Artikeln, die durch die vorliegende Erfindung bereitgestellt werden, ist ein flüssigkristallines Polymer in einer faserigen Form enthalten und fungiert als Verstärkung. Daher ist es nicht notwendig, einen verstärkenden Füllstoff einzumischen, der üblicherweise eingemischt wird. Jedoch kann ein bekannter faseriger, körniger, plättchenartiger oder hohlförmiger Füllstoff eingemischt werden, solange der Effekt der Erfindung nicht beeinträchtigt wird.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun durch ein Beispiel beschrieben, das nicht als die Erfindung einschränkend angesehen werden sollte. Verfahren zum Testen eines spritzgegossenen Artikels auf seine Eigenschaften werden nachstehend beschrieben.
  • Schmelzindex (MFR)
  • Der Schmelzindex (g/10 min) wurde bei einer Verarbeitungstemperatur gemäß ASTM D1238-89E gemessen.
  • Vicat-Erweichungspunkt
  • Der Vicat-Erweichungspunkt wurde gemäß JIS K6870 gemessen.
  • Biegemodul
  • Der Biegemodul (MPa) eines Biegeteststücks einer Dicke von 1,5875 mm (1/16 inch) wurde gemäß ASTM D790 getestet. Für die Beispiele 10 und 11 und das Vergleichsbeispiel 4 wurde ein spritzgegossener Artikel mit einer Mobiltelefon-Form – wie sie schematisch in 1 gezeigt wird – hergestellt, und anschließend wurde der schraffierte Anteil ausgeschnitten, um gleichermaßen gemäß ASTM getestet zu werden. Die folgenden Eigenschaften wurden ebenfalls auf ähnliche Weise bestimmt.
  • Im Beispiel 12 und in den nachfolgenden Beispielen wurde der Biegemodul (MPa) eines Biegeteststücks einer Dicke von 0,79375 mm (1/32 inch) gemäß ASTM D790 getestet.
  • Mittlere Aspektverhältnisse von Fasern eines flüssigkristallinen Polymers: Ein Teststück, das zum Messen des Biegemoduls verwendet wurde, wurde so geschnitten, um eine Ebene parallel zur Fluidisierungsrichtung zu erhalten. Die so ausgeschnittene Oberfläche wurde spiegelnd poliert, und anschließend wurde die polierte Oberfläche durch ein Elektronenmikroskop beobachtet. 50 Fasern eines flüssigkristallinen Polymers wurden willkürlich ausgewählt, um ihre Dicke und Länge zu messen. Die Länge eines beobachtbaren Teils des flüssigkristallinen Polymers auf der Oberfläche wurde als Faserlänge gemessen. Die Messungen werden auf folgenden Weise präsentiert:
    Figure 00330001
    für ein mittleres Aspektverhältnis von nicht kleiner als 8, Δ für ein mittleres Aspektverhältnis von 8 bis 6; und X für ein mittleres Aspektverhältnis von weniger als 6.
  • Durchmesser von dispergierten Teilchen eines flüssigkristallinen Polymers: Ein Teil der Pellets, die durch ein Schmelzknet-Verfahren erhalten wurden, oder von spritzgegossenen Teststücken wurde auf eine Temperatur, die 10 °C höher ist als der Schmelzpunkt eines flüssigkristallinen Polymers, in einem Stickstoff-Gasstrom erwärmt, 3 Minuten bei dieser Temperatur gehalten und dann auf Raumtemperatur abgekühlt. Die so behandelte Probe wurde geschnitten, und anschließend wurde die ausgeschnittene Oberfläche durch ein Elektronenmikroskop beobachtet. 50 Teilchen eines flüssigkristallinen Polymers wurden willkürlich ausgewählt, um ihren Durchmesser zu messen. Ein gewichtsgemittelter Durchmesser wurde aus den gemessenen Durchmessern erhalten.
  • Schmelzviskosität:
  • Ein Teststück wurde pulverisiert, um die Schmelzviskosität mit einem Capillograph, hergestellt von Toyo Seiki Co., Ltd., zu messen. Die Schmelzviskosität wurde bei einer Scherspannung von 1200 s–1 und einer Formungstemperatur (eine vorher eingestellte Temperatur eines Zylinders) gemessen. Die Schmelzviskosität Aη oder Aη eines thermoplastischen Harzmaterials (A) oder (A') und die Schmelzviskosität Bη oder B'η eines flüssigkristallinen Polymers (B) oder (B') wurden bei einer eingestellten Temperatur eines Zylinders für eine Harz- Zusammensetzung gemessen. Das Schmelzviskositätsverhältnis Aη/Bη oder A'η/B'η wurde aus den Messungen der Schmelzviskosität erhalten.
  • Temperatur, bei der das Fließen beginnt:
  • Unter Verwendung eines Rheometers vom Kapillarrohr-Typ (Flow Tester, Modell CFT-500, hergestellt von Shimadzu Corporation), wurde ein Probenharz, das durch Anwendung von Wärme mit einer Temperaturanstiegsrate von 4°C/min geschmolzen wurde, bei einer Belastung von 100 kg/cm2 durch eine Düse extrudiert, die einen Innendurchmesser von 1 mm und eine Länge von 10 mm hat. Die Temperatur, bei der die angegebene Schmelzviskosität 4800 Pa·s (48 000 P) betrug, wurde als die Temperatur, bei der das Fließen beginnt, gemessen.
  • Beispiel 1
  • Ein Polycarbonatharz (IUPILON 53000, hergestellt von Mitsubishi Gas Chemical Inc.) und ein flüssigkristalliner Polyester [p-Hydroxybenzoesäure und 6-Hydroxy-2-naphthoesäure (Stoffmengenverhältnis 70:30) als Komponenten-Monomere; Temperatur, bei der das Fließen beginnt: 250 °C; Schmelzpunkt: 280 °C; logarithmische Viskositätszahl: 5,7 (dl/g)] wurden in einem Gewichtsverhältnis von 7:3 vermischt. 100 Gewichtsteile der sich ergebenden Mischung (Harz-Komponente) und 0,3 Gewichtsteile Bis(2,6-di-tert-butyl-4-methylphenyl)pentaerythtritdiphosphit als Ester der phosphorigen Säure wurden vermischt. Die sich ergebende Mischung wurde unter Verwendung eines 30 mm Doppelschneckenextruders bei einer Harz-Temperatur von 300 °C in der Schmelze geknetet, worauf die Pelletisierung erfolgte. Unter Verwendung einer Spritzgussmaschine (mit einem Seitenanschnitt) wurden die so erhaltenen Pellets bei einer Formungstemperatur von 300 °C (diese Temperatur gibt die vorher eingestellte Temperatur eines Zylinders an; die Harz-Temperatur ist höher als diese Temperatur) zu Teststücken geformt. Die so erhaltenen Teststücke wurden auf ihre mechanischen Eigenschaften, die Schmelzviskosität und das mittlere Aspektverhältnis eines flüssigkristallinen Polyesters getestet. Testergebnisse sind in der Tabelle 1 aufgeführt. Die Tabelle 1 gibt auch das Viskositätsverhältnis (Aη/Bη) bei einer Temperatur von 300 °C und einer Scherrate von 1200 s–1 zwischen einer Komponente (A) (Polycarbonatharz-Material) und einer Komponente (B) (flüssigkristallines Polyester-Material) an, zusammen mit den Viskositätsverhältnissen anderer Beispiele (Tabelle 2 ist der Tabelle 1 ähnlich).
  • Wenn Pellets – bevor sie zu Teststücken geformt werden – unter einem nicht belasteten Zustand wärmebehandelt wurden, wurde beobachtet, dass der flüssigkristalline Polyester auf derartige Weise dispergiert war, dass dispergierte Teilchen desselben einen gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser von 25 μm hatten, und wenigstens 80 Gew.-% der dispergierten Teilchen desselben einen Teilchendurchmesser im Bereich von 5 bis 45 μm hatten.
  • Die Formungsbedingungen waren wie folgt:
    • 1. Querschnitt des Angussverteilers SR/Querschnitt des Anschnitts SG: 9,3
    • 2. Anschnittkanalrate: 1200 m/min
    • 3. Einspritzdruck: 78,456 MPa (800 kg/cm2)
    • 4. Einspritzgeschwindigkeit: 5,8 m/min
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Pellets, die ein Polycarbonatharz und einen flüssigkristallinen Polyester umfassen, wurden auf eine Weise erhalten, die derjenigen des Beispiels 1 ähnlich ist. Die so erhaltenen Pellets wurden in einer Weise zu Teststücken geformt, die derjenigen des Beispiels 1 ähnlich ist, außer in Bezug auf die folgenden Bedingungen. Die Testergebnisse sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
    • 1. Querschnitt des Angussverteilers SR/Querschnitt des Anschnitts SG: 2,3
    • 2. Anschnittkanalrate: 300 m/min
    • 3. Einspritzdruck: 78,456 MPa (800 kg/cm2)
    • 4. Einspritzgeschwindigkeit: 5,8 m/min
  • Wenn Anteile der Biegeteststücke unter einem nicht belasteten Zustand wärmebehandelt wurden, wurde beobachtet, dass der flüssigkristalline Polyester auf derartige Weise dispergiert war, dass dispergierte Teilchen desselben einen gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser von 26 μm hatten, und wenigstens 80 Gew.-% der dispergierten Teilchen desselben einen Teilchendurchmesser im Bereich von 5 bis 45 μm hatten.
  • Beispiel 2
  • Die gleichen Pellets wie im Beispiel 1 wurden unter Verwendung einer Spritzgussmaschine (mit einem Punktanschnitt) bei einer Formungstemperatur von 300 °C zu Teststücken geformt. Die so erhaltenen Teststücke wurden auf ihre mechanischen Eigenschaften, die Schmelzviskosität und das mittlere Aspektverhältnis eines flüssigkristallinen Polyesters getestet. Testergebnisse sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
  • Wenn Pellets – bevor sie zu Teststücken geformt werden – unter einem nicht belasteten Zustand wärmebehandelt wurden, wurde beobachtet, dass der flüssigkristalline Polyester auf derartige Weise dispergiert war, dass dispergierte Teilchen desselben einen gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser von 25 μm hatten, und wenigstens 80 Gew.-% der dispergierten Teilchen desselben einen Teilchendurchmesser im Bereich von 5 bis 45 μm hatten.
  • Die Formungsbedingungen waren wie folgt:
    • 1. Querschnitt des Angussverteilers SR/Querschnitt des Anschnitts SG: 25
    • 2. Anschnittkanalrate: 2850 m/min
    • 3. Einspritzdruck: 117,684 MPa (1200 kg/cm2)
    • 4. Einspritzgeschwindigkeit: 5,8 m/min
  • Beispiel 3
  • Ein Polyphenylensulfid-Harz (Schmelzpunkt 285 °C; Schmelzviskosität etwa 140 Pa·s (1400 P), wie sie bei einer Temperatur von 310 °C und einer Scherrate von 1200 s–1 gemessen wurde) und ein flüssigkristalliner Polyester, der im Beispiel 1 verwendet wurde, wurden in einem Gewichtsverhältnis von 7:3 vermischt. Die sich ergebende Harz-Mischung wurde unter Verwendung eines 30 mm Doppelschneckenextruders bei einer Harz-Temperatur von 310 °C in der Schmelze geknetet, worauf die Pelletisierung erfolgte. Unter Verwendung einer Spritzgussmaschine (mit einem Seitenanschnitt) wurden die so erhaltenen Pellets bei einer Formungstemperatur von 300 °C zu Teststücken geformt. Die so erhaltenen Teststücke wurden auf ihre mechanischen Eigenschaften, die Schmelzviskosität und das mittlere Aspektverhältnis eines flüssigkristallinen Polyesters getestet. Testergebnisse sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
  • Wenn Pellets – bevor sie zu Teststücken geformt werden – unter einem nicht belasteten Zustand wärmebehandelt wurden, wurde beobachtet, dass der flüssigkristalline Polyester auf derartige Weise dispergiert war, dass dispergierte Teilchen desselben einen gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser von 25 μm hatten, und wenigstens 80 Gew.-% der dispergierten Teilchen desselben einen Teilchendurchmesser im Bereich von 5 bis 45 μm hatten.
  • Die Formungsbedingungen waren wie folgt:
    • 1. Querschnitt des Angussverteilers SR/Querschnitt des Anschnitts SG: 9,3
    • 2. Anschnittkanalrate: 1200 m/min
    • 3. Einspritzdruck: 117,684 MPa (1200 kg/cm2)
    • 4. Einspritzgeschwindigkeit: 5,8 m/min
  • Beispiel 4
  • Ein Polybutylenterephthalat-Harz (600FP (IV = 1,0), hergestellt von Polyplastics Co., Ltd.) und ein flüssigkristalliner Polyester, der im Beispiel 1 verwendet wurde, wurden in einem Gewichtsverhältnis von 7:3 vermischt. Die sich ergebende Mischung wurde unter Verwendung eines 30 mm Doppelschneckenextruders bei einer Harz-Temperatur von 290 °C in der Schmelze geknetet, worauf die Pelletisierung erfolgte. Unter Verwendung einer Spritzgussmaschine (mit einem Seitenanschnitt) wurden die so erhaltenen Pellets bei einer Formungstemperatur von 270 °C zu Teststücken geformt. Die so erhaltenen Teststücke wurden auf ihre mechanischen Eigenschaften, die Schmelzviskosität und das mittlere Aspektverhältnis eines flüssigkristallinen Polyesters getestet. Testergebnisse sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
  • Wenn Pellets – bevor sie zu Teststücken geformt werden – unter einem nicht belasteten Zustand wärmebehandelt wurden, wurde beobachtet, dass der flüssigkristalline Polyester auf derartige Weise dispergiert war, dass dispergierte Teilchen desselben einen gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser von 24 μm hatten, und wenigstens 80 Gew.-% der dispergierten Teilchen desselben einen Teilchendurchmesser im Bereich von 6 bis 46 μm hatten.
  • Die Formungsbedingungen waren wie folgt:
    • 1. Querschnitt des Angussverteilers SR/Querschnitt des Anschnitts SG: 9,3
    • 2. Anschnittkanalrate: 1200 m/min
    • 3. Einspritzdruck: 117,684 MPa (1200 kg/cm2)
    • 4. Einspritzgeschwindigkeit: 5,8 m/min
  • Vergleichsbeispiel 2
  • Ein Polycarbonatharz (IUPILON S3000, hergestellt von Mitsubishi Gas Chemical Inc.) und ein flüssigkristalliner Polyester, der im Beispiel 1 verwendet wurde, wurden in einem Gewichtsverhältnis von 7:3 vermischt. Die sich ergebende Mischung wurde unter Verwendung eines 30 mm Doppelschneckenextruders bei einer Harz-Temperatur von 300 °C in der Schmelze geknetet, worauf die Pelletisierung erfolgte. Unter Verwendung einer Spritzgussmaschine (mit einem Punktanschnitt) wurden die so erhaltenen Pellets bei einer Formungstemperatur von 300 °C zu Teststücken geformt. Die so erhaltenen Teststücke wurden auf ihre mechanischen Eigenschaften, die Schmelzviskosität und das mittlere Aspektverhältnis eines flüssigkristallinen Polyesters getestet. Testergebnisse sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
  • In den Pellets, die zu Teststücken geformt werden sollten, wurden keine Teilchen des flüssigkristallinen Polyesters beobachtet.
  • Die Formungsbedingungen waren wie folgt:
    • 1. Querschnitt des Angussverteilers SR/Querschnitt des Anschnitts SG: 25
    • 2. Anschnittkanalrate: 2850 m/min
    • 3. Einspritzdruck: 186,333 MPa (1900 kg/cm2)
    • 4. Einspritzgeschwindigkeit: 5,8 m/min
  • Vergleichsbeispiel 3
  • Ein Polybutylenterephthalat-Harz (400FP (IV = 0,75), hergestellt von Polyplastics Co., Ltd.) und ein flüssigkristalliner Polyester, der im Beispiel 1 verwendet wurde, wurden in einem Gewichtsverhältnis von 7:3 vermischt. Die sich ergebende Mischung wurde unter Verwendung eines 30 mm Doppelschneckenextruders bei einer Harz-Temperatur von 290 °C in der Schmelze geknetet, worauf die Pelletisierung erfolgte. Unter Verwendung einer Spritzgussmaschine (mit einem Seitenanschnitt) wurden die so erhaltenen Pellets bei einer Formungstemperatur von 270 °C zu Teststücken geformt. Die so erhaltenen Teststücke wurden auf ihre. mechanischen Eigenschaften, die Schmelzviskosität und das mittlere Aspektverhältnis eines flüssigkristallinen Polyesters getestet. Testergebnisse sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
  • Wenn Pellets – bevor sie zu Teststücken geformt werden – unter einem nicht belasteten Zustand wärmebehandelt wurden, wurde beobachtet, dass der flüssigkristalline Polyester auf derartige Weise dispergiert war, dass dispergierte Teilchen desselben einen gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser von 40 μm hatten, und wenigstens 80 Gew.-% der dispergierten Teilchen desselben einen Teilchendurchmesser im Bereich von 10 bis 70 μm hatten.
  • Die Formungsbedingungen waren wie folgt:
    • 1. Querschnitt des Angussverteilers SR/Querschnitt des Anschnitts SG: 9,3
    • 2. Anschnittkanalrate: 1200 m/min
    • 3. Einspritzdruck: 117,684 MPa (1200 kg/cm2)
    • 4. Einspritzgeschwindigkeit: 5,8 m/min
  • Beispiel 5
  • Ein Blend (NOVALLOY 51500, hergestellt von Daicel Chemical Industries, Ltd.; PC:ABS = 7:3) eines Polycarbonatharzes (PC) und eines ABS-Harzes und ein flüssigkristalliner Polyester, der im Beispiel 1 verwendet wurde, wurden in einem Gewichtsverhältnis von 7:3 vermischt. 100 Gewichtsteile des sich ergebenden Mischung (Harz-Komponente) und 0,3 Gewichtsteile Bis(2,6-di-t-butyl-4-methylphenyl)pentaerythritdiphosphit als Ester der phosphorigen Säure wurden miteinander vermischt. Die sich ergebende Mischung wurde unter Verwendung eines 30 mm Doppelschneckenextruders bei einer Harz-Temperatur von 270 °C in der Schmelze geknetet, worauf die Pelletisierung erfolgte. Unter Verwendung einer Spritzgussmaschine (mit einem Seitenanschnitt) wurden die so erhaltenen Pellets bei einer Formungstemperatur von 290 °C zu Teststücken geformt. Die so erhaltenen Teststücke wurden auf ihre mechanischen Eigenschaften, die Schmelzviskosität und das mittlere Aspektverhältnis eines flüssigkristallinen Polyesters getestet. Testergebnisse sind in der Tabelle 2 aufgeführt.
  • Wenn Pellets – bevor sie zu Teststücken geformt werden – unter einem nicht belasteten Zustand geschmolzen wurden, wurde beobachtet, dass der flüssigkristalline Polyester auf derartige Weise dispergiert war, dass dispergierte Teilchen desselben einen gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser von 26 μm hatten, und wenigstens 80 Gew.-% der dispergierten Teilchen desselben einen Teilchendurchmesser im Bereich von 12 bis 49 μm hatten.
  • Die Formungsbedingungen waren wie folgt:
    • 1. Querschnitt des Angussverteilers SR/Querschnitt des Anschnitts SG: 9,3
    • 2. Anschnittkanalrate: 1200 m/min
    • 3. Einspritzdruck: 78,456 MPa (800 kg/cm2)
    • 4. Einspritzgeschwindigkeit: 5,8 m/min
  • Beispiel 6
  • Ein Blend (NOVALLOY S1500, hergestellt von Daicel Chemical Industries, Ltd.) eines Polycarbonatharzes und eines ABS-Harzes und ein flüssigkristalliner Polyester, der im Beispiel 1 verwendet wurde, wurden in einem Gewichtsverhältnis von 8:2 vermischt. 100 Gewichtsteile des sich ergebenden Mischung (Harz-Komponente) und 0,2 Gewichtsteile Bis(2,6-di-t-butyl-4-methylphenyl)pentaerythritdiphosphit als Ester der phosphorigen Säure wurden miteinander vermischt. Die sich ergebende Mischung wurde unter Verwendung eines 30 mm Doppelschneckenextruders bei einer Harz-Temperatur von 270 °C in der Schmelze geknetet, worauf die Pelletisierung erfolgte. Die so erhaltenen Pellets wurden in einer Weise zu Teststücken geformt, die derjenigen des Beispiels 5 ähnlich ist. Die so erhaltenen Teststücke wurden auf ihre physikalischen Eigenschaften getestet. Testergebnisse sind in der Tabelle 2 aufgeführt.
  • Wenn Pellets – bevor sie zu Teststücken geformt werden – unter einem nicht belasteten Zustand geschmolzen wurden, wurde beobachtet, dass der flüssigkristalline Polyester auf derartige Weise dispergiert war, dass dispergierte Teilchen desselben einen gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser von 27 μm hatten, und wenigstens 80 Gew.-% der dispergierten Teilchen desselben einen Teilchendurchmesser im Bereich von 13 bis 49 μm hatten.
  • Beispiel 7
  • Ein Blend (NOVALLOY 51500, hergestellt von Daicel Chemical Industries, Ltd.) eines Polycarbonatharzes und eines ABS-Harzes und ein flüssigkristalliner Polyester, der im Beispiel 1 verwendet wurde, wurden in einem Gewichtsverhältnis von 9:1 vermischt. 100 Gewichtsteile des sich ergebenden Mischung (Harz-Komponente) und 0,1 Gewichtsteile Bis(2,6-di-t-butyl-4-methylphenyl)pentaerythritdiphosphit als Ester der phosphorigen Säure wurden miteinander vermischt. Die sich ergebende Mischung wurde unter Verwendung eines 30 mm Doppelschneckenextruders bei einer Harz-Temperatur von 270 °C in der Schmelze geknetet, worauf die Pelletisierung erfolgte. Die so erhaltenen Pellets wurden in einer Weise zu Teststücken geformt, die derjenigen des Beispiels 5 ähnlich ist. Die so erhaltenen Teststücke wurden auf ihre physikalischen Eigenschaften getestet. Testergebnisse sind in der Tabelle 2 aufgeführt.
  • Wenn Pellets – bevor sie zu Teststücken geformt werden – unter einem nicht belasteten Zustand geschmolzen wurden, wurde beobachtet, dass der flüssigkristalline Polyester auf derartige Weise dispergiert war, dass dispergierte Teilchen desselben einen gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser von 25 μm hatten, und wenigstens 80 Gew.-% der dispergierten Teilchen desselben einen Teilchendurchmesser im Bereich von 10 bis 48 μm hatten.
  • Beispiel 8
  • Ein Polycarbonatharz (IUPILON H3000, hergestellt von Mitsubishi Gas Chemical Inc.) und ein Polybutylenterephthalat-Harz (DX-2000, hergestellt von Polyplastics Co., Ltd.) wurden in einem Gewichtsverhältnis von 7:3 vermischt. Die sich ergebende Mischung wurde unter Verwendung eines 30 mm Doppelschneckenextruders bei einer Harz-Temperatur von 270 °C in der Schmelze geknetet, worauf die Pelletisierung erfolgte. Die so hergestellten Pellets und ein flüssigkristalliner Polyester, der im Beispiel 1 verwendet wurde, wurden in einem Gewichtsverhältnis von 8:2 vermischt. 100 Gewichtsteile des sich ergebenden Mischung (Harz-Komponente) und 0,2 Gewichtsteile Bis(2,6-di-t-butyl-4-methylphenyl)pentaerythritdiphosphit als Ester der phosphorigen Säure wurden miteinander vermischt. Die sich ergebende Mischung wurde unter Verwendung eines 30 mm Doppelschneckenextruders bei einer Harz-Temperatur von 290 °C in der Schmelze geknetet, worauf die Pelletisierung erfolgte. Die so erhaltenen Pellets wurden in einer Weise zu Teststücken geformt, die derjenigen des Beispiels 5 ähnlich ist. Die so erhaltenen Teststücke wurden auf ihre physikalischen Eigenschaften getestet. Testergebnisse sind in der Tabelle 2 aufgeführt.
  • Wenn Pellets – bevor sie zu Teststücken geformt werden – unter einem nicht belasteten Zustand geschmolzen wurden, wurde beobachtet, dass der flüssigkristalline Polyester auf derartige Weise dispergiert war, dass dispergierte Teilchen desselben einen gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser von 32 μm hatten, und wenigstens 80 Gew.-% der dispergierten Teilchen desselben einen Teilchendurchmesser im Bereich von 23 bis 50 μm hatten.
  • Beispiel 9
  • Ein Polycarbonatharz (IUPILON H3000, hergestellt von Mitsubishi Gas Chemical Inc.) und ein Polybutylenterephthalat-Harz (DX-2000, hergestellt von Polyplastics Co., Ltd.) wurden in einem Gewichtsverhältnis von 9:1 vermischt. Die sich ergebende Mischung wurde unter Verwendung eines 30 mm Doppelschneckenextruders bei einer Harz-Temperatur von 270 °C in der Schmelze geknetet, worauf die Pelletisierung erfolgte. Die so hergestellten Pellets und ein flüssigkristalliner Polyester, der im Beispiel 1 verwendet wurde, wurden in einem Gewichtsverhältnis von 8:2 vermischt. 100 Gewichtsteile des sich ergebenden Mischung (Harz-Komponente) und 0,2 Gewichtsteile Bis(2,6-di-t-butyl-4-methylphenyl)pentaerythritdiphosphit als Ester der phosphorigen Säure wurden miteinander vermischt. Die sich ergebende Mischung wurde unter Verwendung eines 30 mm Doppelschneckenextruders bei einer Harz-Temperatur von 290 °C in der Schmelze geknetet, worauf die Pelletisierung erfolgte. Die so erhaltenen Pellets wurden in einer Weise zu Teststücken geformt, die derjenigen des Beispiels 5 ähnlich ist. Die so erhaltenen Teststücke wurden auf ihre physikalischen Eigenschaften getestet. Testergebnisse sind in der Tabelle 2 aufgeführt.
  • Wenn Pellets – bevor sie zu Teststücken geformt werden – unter einem nicht belasteten Zustand geschmolzen wurden, wurde beobachtet, dass der flüssigkristalline Polyester auf derartige Weise dispergiert war, dass dispergierte Teilchen desselben einen gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser von 29 μm hatten, und wenigstens 80 Gew.-% der dispergierten Teilchen desselben einen Teilchendurchmesser im Bereich von 18 bis 48 μm hatten.
  • Figure 00440001
  • Figure 00450001
  • Beispiel 10
  • Ein Polycarbonatharz (IUPILON 53000, hergestellt von Mitsubishi Gas Chemical Inc.) und ein flüssigkristalliner Polyester [p-Hydroxybenzoesäure und 6-Hydroxy-2-naphthoesäure (Stoffmengenverhältnis 70:30) als Komponenten-Monomere; Temperatur, bei der das Fließen beginnt: 250 °C; logarithmische Viskositätszahl: 5,7 (dl/g)] wurden in einem Gewichtsverhältnis von 6:4 vermischt. 100 Gewichtsteile der sich ergebenden Mischung (Harz-Komponente) und 0,3 Gewichtsteile Bis(2,6-di-tert-butyl-4-methylphenyl)pentaerythtritdiphosphit als Ester der phosphorigen Säure wurden vermischt. Die sich ergebende Mischung wurde unter Verwendung eines 30 mm Doppelschneckenextruders bei einer Harz-Temperatur von 300 °C in der Schmelze geknetet, worauf die Pelletisierung erfolgte. Unter Verwendung einer Spritzgussmaschine (Anschnittgröße: 0,5 × 40 mm; Querschnitt des Angussverteilers: 60 mm2) wurden die so erhaltenen Pellets bei einer Formungstemperatur von 300 °C zu Teststücken geformt, die jeweils die Form eines Mobiltelefons haben, wie in 2 gezeigt wird. Die so erhaltenen Teststücke wurden auf ihre mechanischen Eigenschaften, die Schmelzviskosität und das mittlere Aspektverhältnis eines flüssigkristallinen Polyesters getestet. Testergebnisse sind in der Tabelle 3 aufgeführt.
    • 1. Querschnitt des Angussverteilers SR/Querschnitt des Anschnitts SG: 3,0
    • 2. Anschnittkanalrate: 590 m/min
  • Beispiel 11
  • Ein Polycarbonatharz (IUPILON 53000, hergestellt von Mitsubishi Gas Chemical Inc.) und ein flüssigkristalliner Polyester, der im Beispiel 10 verwendet wurde, wurden in einem Gewichtsverhältnis von 8:2 vermischt. 100 Gewichtsteile der sich ergebenden Mischung (Harz-Komponente) und 0,3 Gewichtsteile Bis(2,6-ditert-butyl-4-methylphenyl)pentaerythtritdiphosphit als Ester der phosphorigen Säure wurden vermischt. Die sich ergebende Mischung wurde unter Verwendung eines 30 mm Doppelschneckenextruders bei einer Harz-Temperatur von 300 °C in der Schmelze geknetet, worauf die Pelletisierung erfolgte. Unter Verwendung einer Spritzgussmaschine (Anschnittgröße: 0,5 × 40 mm; Querschnitt des Angussverteilers: 60 mm2) wurden die so erhaltenen Pellets bei einer Formungs temperatur von 300 °C zu Teststücken geformt, die jeweils die Form eines Mobiltelefons haben, wie in 2 gezeigt wird. Die so erhaltenen Teststücke wurden auf ihre mechanischen Eigenschaften, die Schmelzviskosität und das mittlere Aspektverhältnis eines flüssigkristallinen Polyesters getestet. Testergebnisse sind in der Tabelle 3 aufgeführt.
    • 1. Querschnitt des Angussverteilers SR/Querschnitt des Anschnitts SG: 3,0
    • 2. Anschnittkanalrate: 590 m/min
  • Vergleichsbeispiel 4
  • Ein Polycarbonatharz (IUPILON 53000, hergestellt von Mitsubishi Gas Chemical Inc.) und ein flüssigkristalliner Polyester, der im Beispiel 10 verwendet wurde, wurden in einem Gewichtsverhältnis von 6:4 vermischt. Die sich ergebende Mischung wurde unter Verwendung eines 30 mm Doppelschneckenextruders bei einer Harz-Temperatur von 300 °C in der Schmelze geknetet, worauf die Pelletisierung erfolgte. Unter Verwendung einer Spritzgussmaschine (Anschnittgröße: 0,5 × 40 mm; Querschnitt des Angussverteilers: 60 mm2) wurden die so erhaltenen Pellets bei einer Formungstemperatur von 300 °C zu Teststücken geformt, die jeweils die Form eines Mobiltelefons haben, wie in 2 gezeigt wird. Die so erhaltenen Teststücke wurden auf ihre mechanischen Eigenschaften, die Schmelzviskosität und das mittlere Aspektverhältnis eines flüssigkristallinen Polyesters getestet. Testergebnisse sind in der Tabelle 3 aufgeführt.
    • 1. Querschnitt des Angussverteilers SR/Querschnitt des Anschnitts SG: 3,0
    • 2. Anschnittkanalrate: 590 m/min
  • Tabelle 3
    Figure 00480001
  • Beispiel 12
  • Ein Polyactalharz (M25-44 (MFR = 2,5, 190 °C; Schmelzpunkt: 165 °C), hergestellt von Polyplastics Co., Ltd.) und ein flüssigkristalliner Polyester [RODRUN LC3000, hergestellt von Unitika Ltd.: p-Hydroxybenzoesäute, Ethylenglycol und Terephthalsäure (Stoffmengenverhältnis: etwa 40:30:30) als Komponenten-Monomere] wurden in einem Gewichtsverhältnis von 7:3 vermischt. Die sich ergebende Harz-Mischung wurde unter Verwendung eines 30 mm Doppelschneckenextruders bei einer Harz-Temperatur von 190 °C in der Schmelze geknetet, worauf die Pelletisierung erfolgte. Unter Verwendung einer Spritzgussmaschine (mit einem Seitenanschnitt) wurden die so erhaltenen Pellets bei einer Formungstemperatur von 190 °C zu Teststücken geformt. Die so erhaltenen Teststücke wurden auf ihre mechanischen Eigenschaften, die Schmelzviskosität und das mittlere Aspektverhältnis eines flüssigkristallinen Polyesters getestet. Testergebnisse sind in der Tabelle 4 aufgeführt.
  • Wenn Pellets – bevor sie zu Teststücken geformt werden – unter einem nicht belasteten Zustand geschmolzen wurden, wurde beobachtet, dass der flüssigkristalline Polyester auf derartige Weise dispergiert war, dass dispergierte Teilchen desselben einen gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser von 25 μm hatten, und wenigstens 80 Gew.-% der dispergierten Teilchen desselben einen Teilchendurchmesser im Bereich von 5 bis 45 μm hatten.
  • Die Formungsbedingungen waren wie folgt:
    • 1. Querschnitt des Angussverteilers SR/Querschnitt des Anschnitts SG: 9,3
    • 2. Anschnittkanalrate: 1200 m/min
    • 3. Einspritzdruck: 78,456 MPa (800 kg/cm2)
    • 4. Einspritzgeschwindigkeit: 5,8 m/min
  • Beispiel 13
  • Ein Polyactalharz (M90-44 (MFR = 9,0, 190 °C; Schmelzpunkt: 165 °C), hergestellt von Polyplastics Co., Ltd.) und ein flüssigkristalliner Polyester (RODRUN LC3000, hergestellt von Unitika Ltd.) wurden in einem Gewichtsverhältnis von 7:3 vermischt. Die sich ergebende Harz-Mischung wurde unter Verwendung eines 30 mm Doppelschneckenextruders bei einer Harz-Temperatur von 190 °C in der Schmelze geknetet, worauf die Pelletisierung erfolgte. Unter Verwendung einer Spritzgussmaschine (mit einem Seitenanschnitt) wurden die so erhaltenen Pellets bei einer Formungstemperatur von 190 °C zu Teststücken geformt. Die so erhaltenen Teststücke wurden auf ihre mechanischen Eigenschaften, die Schmelzviskosität und das mittlere Aspektverhältnis eines flüssigkristallinen Polyesters getestet. Testergebnisse sind in der Tabelle 4 aufgeführt.
  • Wenn Pellets – bevor sie zu Teststücken geformt werden – unter einem nicht belasteten Zustand geschmolzen wurden, wurde beobachtet, dass der flüssigkristalline Polyester auf derartige Weise dispergiert war, dass dispergierte Teilchen desselben einen gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser von 30 μm hatten, und wenigstens 80 Gew.-% der dispergierten Teilchen desselben einen Teilchendurchmesser im Bereich von 5 bis 45 μm hatten.
  • Die Formungsbedingungen waren wie folgt:
    • 1. Querschnitt des Angussverteilers SR/Querschnitt des Anschnitts SG: 9,3
    • 2. Anschnittkanalrate: 1200 m/min
    • 3. Einspritzdruck: 78,456 MPa (800 kg/cm2)
    • 4. Einspritzgeschwindigkeit: 5,8 m/min
  • Beispiel 14
  • Ein Polyactalharz (M90-44 (MFR = 9,0, 190 °C; Schmelzpunkt: 165 °C), hergestellt von Polyplastics Co., Ltd.) und ein flüssigkristalliner Polyester (RODRUN LC3000, hergestellt von Unitika Ltd.) wurden in einem Gewichtsverhältnis von 7:3 vermischt. Die sich ergebende Harz-Mischung wurde unter Verwendung eines 30 mm Doppelschneckenextruders bei einer Harz-Temperatur von 190 °C in der Schmelze geknetet, worauf die Pelletisierung erfolgte. Unter Verwendung einer Spritzgussmaschine (mit einem Punktanschnitt) wurden die so erhaltenen Pellets bei einer Formungstemperatur von 190 °C zu Teststücken geformt. Die so erhaltenen Teststücke wurden auf ihre mechanischen Eigenschaften, die Schmelzviskosität und das mittlere Aspektverhältnis eines flüssigkristallinen Polyesters getestet. Testergebnisse sind in der Tabelle 4 aufgeführt.
  • Wenn Pellets – bevor sie zu Teststücken geformt werden – unter einem nicht belasteten Zustand geschmolzen wurden, wurde beobachtet, dass der flüssigkristalline Polyester auf derartige Weise dispergiert war, dass dispergierte Teilchen desselben einen gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser von 30 μm hatten, und wenigstens 80 Gew.-% der dispergierten Teilchen desselben einen Teilchendurchmesser im Bereich von 5 bis 45 μm hatten.
  • Die Formungsbedingungen waren wie folgt:
    • 1. Querschnitt des Angussverteilers SR/Querschnitt des Anschnitts SG: 25
    • 2. Anschnittkanalrate: 2850 m/min
    • 3. Einspritzdruck: 117,684 MPa (1200 kg/cm2)
    • 4. Einspritzgeschwindigkeit: 5,8 m/min
  • Beispiel 15
  • Ein Polyactalharz (M270-44 (MFR = 27,0, 190 °C; Schmelzpunkt: 165 °C), hergestellt von Polyplastics Co., Ltd.) und ein flüssigkristalliner Polyester (RODRUN LC3000, hergestellt von Unitika Ltd.) wurden in einem Gewichtsverhältnis von 7:3 vermischt. Die sich ergebende Harz-Mischung wurde unter Verwendung eines 30 mm Doppelschneckenextruders bei einer Harz-Temperatur von 190 °C in der Schmelze geknetet, worauf die Pelletisierung erfolgte. Unter Verwendung einer Spritzgussmaschine (mit einem Seitenanschnitt) wurden die so erhaltenen Pellets bei einer Formungstemperatur von 190 °C zu Teststücken geformt. Die so erhaltenen Teststücke wurden auf ihre mechanischen Eigenschaften, die Schmelzviskosität und das mittlere Aspektverhältnis eines flüssigkristallinen Polyesters getestet. Testergebnisse sind in der Tabelle 4 aufgeführt.
  • Wenn Pellets – bevor sie zu Teststücken geformt werden – unter einem nicht belasteten Zustand geschmolzen wurden, wurde beobachtet, dass der flüssigkristalline Polyester auf derartige Weise dispergiert war, dass dispergierte Teilchen desselben einen gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser von 30 μm hatten, und wenigstens 80 Gew.-% der dispergierten Teilchen desselben einen Teilchendurchmesser im Bereich von 5 bis 45 μm hatten.
  • Die Formungsbedingungen waren wie folgt:
    • 1. Querschnitt des Angussverteilers SR/Querschnitt des Anschnitts SG: 9,3
    • 2. Anschnittkanalrate: 1200 m/min
    • 3. Einspritzdruck: 78,456 MPa (800 kg/cm2)
    • 4. Einspritzgeschwindigkeit: 5,8 m/min
  • Vergleichsbeispiel 5
  • Ein Polyactalharz (M90-44 (MFR = 9,0, 190 °C; Schmelzpunkt: 165 °C), hergestellt von Polyplastics Co., Ltd.) und ein flüssigkristalliner Polyester (VECTRA, hergestellt von Polyplastics Co., Ltd.) wurden in einem Gewichtsverhältnis von 7:3 vermischt. Die sich ergebende Harz-Mischung wurde unter Verwendung eines 30 mm Doppelschneckenextruders bei einer Harz-Temperatur von 190 °C in der Schmelze geknetet, worauf die Pelletisierung erfolgte. Unter Verwendung einer Spritzgussmaschine (mit einem Seitenanschnitt) wurden die so erhaltenen Pellets bei einer Formungstemperatur von 190 °C zu Teststücken geformt. Die so erhaltenen Teststücke wurden auf ihre mechanischen Eigenschaften, die Schmelzviskosität und das mittlere Aspektverhältnis eines flüssigkristallinen Polyesters getestet. Testergebnisse sind in der Tabelle 4 aufgeführt.
  • Wenn Pellets – bevor sie zu Teststücken geformt werden – beobachtet wurden, ohne dass sie einer Wärmebehandlung unterzogen wurden, waren die dispergierten Teilchen des flüssigkristallinen Polyesters zu kompliziert und unregelmäßig, um ihren gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser bestimmen zu können.
  • Die Formungsbedingungen waren wie folgt:
    • 1. Querschnitt des Angussverteilers SR/Querschnitt des Anschnitts SG: 9,3
    • 2. Anschnittkanalrate: 1200 m/min
    • 3. Einspritzdruck: 78,456 MPa (800 kg/cm2)
    • 4. Einspritzgeschwindigkeit: 5,8 m/min
  • Beispiel 16
  • Ein Polypropylenharz (HIPOL J600 (MFR = 7,0, 230 °C; Schmelzpunkt: 160 °C), hergestellt von Mitsui Petrochemical Industries, Ltd.) und ein flüssigkristalliner Polyester (RODRUN LC3000, hergestellt von Unitika Ltd.) wurden in einem Gewichtsverhältnis von 7:3 vermischt. Die sich ergebende Harz-Mischung wurde unter Verwendung eines 30 mm Doppelschneckenextruders bei einer Harz-Temperatur von 230 °C in der Schmelze geknetet, worauf die Pelletisierung erfolgte. Unter Verwendung einer Spritzgussmaschine (mit einem Seitenanschnitt) wurden die so erhaltenen Pellets bei einer Formungstemperatur von 230 °C zu Teststücken geformt. Die so erhaltenen Teststücke wurden auf ihre mechanischen Eigenschaften, die Schmelzviskosität und das mittlere Aspektverhältnis eines flüssigkristallinen Polyesters getestet. Testergebnisse sind in der Tabelle 4 aufgeführt.
  • Wenn Pellets – bevor sie zu Teststücken geformt werden – unter einem nicht belasteten Zustand geschmolzen wurden, wurde beobachtet, dass der flüssigkri stalline Polyester auf derartige Weise dispergiert war, dass dispergierte Teilchen desselben einen gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser von 25 μm hatten, und wenigstens 80 Gew.-% der dispergierten Teilchen desselben einen Teilchendurchmesser im Bereich von 5 bis 45 μm hatten.
  • Die Formungsbedingungen waren wie folgt:
    • 1. Querschnitt des Angussverteilers SR/Querschnitt des Anschnitts SG: 9,3
    • 2. Anschnittkanalrate: 1200 m/min
    • 3. Einspritzdruck: 78,456 MPa (800 kg/cm2)
    • 4. Einspritzgeschwindigkeit: 5,8 m/min
  • Beispiel 17
  • Ein Polypropylenharz (HIPOL J900 (MFR = 40,0, 230 °C; Schmelzpunkt: 160 °C), hergestellt von Mitsui Petrochemical Industries, Ltd.) und ein flüssigkristalliner Polyester (RODRUN LC3000, hergestellt von Unitika Ltd.) wurden in einem Gewichtsverhältnis von 7:3 vermischt. Die sich ergebende Harz-Mischung wurde unter Verwendung eines 30 mm Doppelschneckenextruders bei einer Harz-Temperatur von 230 °C in der Schmelze geknetet, worauf die Pelletisierung erfolgte. Unter Verwendung einer Spritzgussmaschine (mit einem Seitenanschnitt) wurden die so erhaltenen Pellets bei einer Formungstemperatur von 230 °C zu Teststücken geformt. Die so erhaltenen Teststücke wurden auf ihre mechanischen Eigenschaften, die Schmelzviskosität und das mittlere Aspektverhältnis eines flüssigkristallinen Polyesters getestet. Testergebnisse sind in der Tabelle 4 aufgeführt.
  • Wenn Pellets – bevor sie zu Teststücken geformt werden – unter einem nicht belasteten Zustand geschmolzen wurden, wurde beobachtet, dass der flüssigkristalline Polyester auf derartige Weise dispergiert war, dass dispergierte Teilchen desselben einen gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser von 30 μm hatten, und wenigstens 80 Gew.-% der dispergierten Teilchen desselben einen Teilchendurchmesser im Bereich von 5 bis 45 μm hatten.
  • Die Formungsbedingungen waren wie folgt:
    • 1. Querschnitt des Angussverteilers SR/Querschnitt des Anschnitts SG: 9,3
    • 2. Anschnittkanalrate: 1200 m/min
    • 3. Einspritzdruck: 78,456 MPa (800 kg/cm2)
    • 4. Einspritzgeschwindigkeit: 5,8 m/min
  • Beispiel 18
  • Ein Polystyrolharz (TOPOREX 500 (MFR = 4,0, 190 °C; Vicat-Erweichungspunkt: 86 °C), hergestellt von Mitsui Toatsu Chemical Industries, Inc.) und ein flüssigkristalliner Polyester (RODRUN LC3000, hergestellt von Unitika Ltd.) wurden in einem Gewichtsverhältnis von 7:3 vermischt. Die sich ergebende Harz-Mischung wurde unter Verwendung eines 30 mm Doppelschneckenextruders bei einer Harz-Temperatur von 190 °C in der Schmelze geknetet, worauf die Pelletisierung erfolgte. Unter Verwendung einer Spritzgussmaschine (mit einem Seitenanschnitt) wurden die so erhaltenen Pellets bei einer Formungstemperatur von 190 °C zu Teststücken geformt. Die so erhaltenen Teststücke wurden auf ihre mechanischen Eigenschaften, die Schmelzviskosität und das mittlere Aspektverhältnis eines flüssigkristallinen Polyesters getestet. Testergebnisse sind in der Tabelle 4 aufgeführt.
  • Wenn Pellets – bevor sie zu Teststücken geformt werden – unter einem nicht belasteten Zustand geschmolzen wurden, wurde beobachtet, dass der flüssigkristalline Polyester auf derartige Weise dispergiert war, dass dispergierte Teilchen desselben einen gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser von 25 μm hatten, und wenigstens 80 Gew.-% der dispergierten Teilchen desselben einen Teilchendurchmesser im Bereich von 5 bis 45 μm hatten.
  • Die Formungsbedingungen waren wie folgt:
    • 1. Querschnitt des Angussverteilers SR/Querschnitt des Anschnitts SG: 9,3
    • 2. Anschnittkanalrate: 1200 m/min
    • 3. Einspritzdruck: 78,456 MPa (800 kg/cm2)
    • 4. Einspritzgeschwindigkeit: 5,8 m/min
  • Beispiel 19
  • Ein Polyamidharz (UBE NYLON 6 (1013B), hergestellt von Ube Industries, Ltd.; Schmelzpunkt: 210 °C) und ein flüssigkristalliner Polyester (RODRUN LC3000, hergestellt von Unitika Ltd.) wurden in einem Gewichtsverhältnis von 7:3 vermischt. Die sich ergebende Harz-Mischung wurde unter Verwendung eines 30 mm Doppelschneckenextruders bei einer Harz-Temperatur von 230 °C in der Schmelze geknetet, worauf die Pelletisierung erfolgte. Unter Verwendung einer Spritzgussmaschine (mit einem Seitenanschnitt) wurden die so erhaltenen Pellets bei einer Formungstemperatur von 230 °C zu Teststücken geformt. Die so erhaltenen Teststücke wurden auf ihre mechanischen Eigenschaften, die Schmelzviskosität und das mittlere Aspektverhältnis eines flüssigkristallinen Polyesters getestet. Testergebnisse sind in der Tabelle 4 aufgeführt.
  • Wenn Pellets – bevor sie zu Teststücken geformt werden – unter einem nicht belasteten Zustand geschmolzen wurden, wurde beobachtet, dass der flüssigkristalline Polyester auf derartige Weise dispergiert war, dass dispergierte Teilchen desselben einen gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser von 30 μm hatten, und wenigstens 80 Gew.-% der dispergierten Teilchen desselben einen Teilchendurchmesser im Bereich von 5 bis 45 μm hatten.
  • Die Formungsbedingungen waren wie folgt:
    • 1. Querschnitt des Angussverteilers SR/Querschnitt des Anschnitts SG: 9,3
    • 2. Anschnittkanalrate: 1200 m/min
    • 3. Einspritzdruck: 78,456 MPa (800 kg/cm2)
    • 4. Einspritzgeschwindigkeit: 5,8 m/min
  • Figure 00560001
  • Gewerbliche Anwendbarkeit
  • Wenn – wie oben ausführlich beschrieben wurde – die thermoplastischen Harz-Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung unter den Formungsbedingungen spritzgegossen werden, wie sie durch die vorliegende Erfindung definiert sind, ist es möglich, geformte thermoplastische Harz-Artikel zu erhalten, die ein flüssigkristallines Polymer in einer solchen dispergierten faserigen Form enthalten, die vorher nicht erreicht werden konnte. Die geformten Artikel der Erfindung sind durch ihre hohe Steifigkeit und ihre hohe Festigkeit gekennzeichnet, und daher sind sie für die Herstellung dünnwandiger Formteile, u.a. von Gehäusen elektronischer Vorrichtungen, besonders brauchbar.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 stellt erläuternde Skizzen von Anschnitten und Angussverteilern bereit.
  • 2 stellt erläuternde Skizzen eines geformten Artikels in Form eines Mobiltelefons bereit, der in den Beispielen 10, 11 oder im Vergleichsbeispiel 4 erhalten wurde.

Claims (32)

  1. Thermoplastische Harzzusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, dass sie folgendes umfasst: 99 bis 50 Gew.-% eines thermoplastischen Harzes (A), das keine anisotrope Schmelzphase bildet, und 1 bis 50 Gew.-% eines flüssigkristallinen Polymers (B), das befähigt ist, eine anisotrope Schmelzphase zu bilden (die beiden machen insgesamt 100 Gew.-% aus), und 0,01 bis 0,5 Gewichtsteile einer Phosphor-enthaltenden Verbindung, bezogen auf 100 Gewichtsteile des gesamten thermoplastischen Harzes (A) und des gesamten flüssigkristallinen Polymers (B).
  2. Verwendung der thermoplastischen Harzzusammensetzung gemäß Anspruch 1 für das Spritzgießen.
  3. Spitzgussverfahren, dadurch gekennzeichnet, dass eine thermoplastische Harzzusammensetzung, umfassend 99 bis 50 Gew.-% eines thermoplastischen Harzes (A), das keine anisotrope Schmelzphase bildet, und 1 bis 50 Gew.-% eines flüssigkristallinen Polymers (B), das befähigt ist, eine anisotrope Schmelzphase zu bilden (die beiden machen insgesamt 100 Gew.-% aus), bei einer Verarbeitungstemperatur, die größer als oder gleich der Temperatur ist, bei der das Fließen des flüssigkristallinen Polymers (B) beginnt, und bei einer Anschnittkanal-Rate des geschmolzenen Harzes von wenigstens 500 m/min spritzgegossen wird, wobei die thermoplastische Harzzusammensetzung dadurch gekennzeichnet ist, dass das flüssigkristalline Polymer (B) in Form von Inseln in der Matrixphase des thermoplastischen Harzes (A) mikroskopisch dispergiert ist, so dass, wenn die thermoplastische Harzzusammensetzung bei einer Temperatur, die nicht niedriger ist als der Schmelzpunkt des flüssigkristallinen Polymers (B), unter einem nichtbelasteten Zustand wärmebehandelt wird und dann gekühlt wird, das flüssigkristalline Polymer (B) einen gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser im Bereich von 10 bis 40 μm hat, und wenigstens 80 Gew.-% der Teilchen einen Teilchendurchmesser im Bereich von 0,5 bis 60 μm haben.
  4. Spitzgussverfahren, dadurch gekennzeichnet, dass eine thermoplastische Harzzusammensetzung gemäß Anspruch 1 bei einer Verarbeitungstemperatur, die größer als oder gleich der Temperatur ist, bei der das Fließen des flüssigkristallinen Polymers (B) beginnt, und bei einer Anschnittkanal-Rate des geschmolzenen Harzes von wenigstens 500 m/min spritzgegossen wird.
  5. Spitzgussverfahren gemäß den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Spritzgießen bei einer Verarbeitungstemperatur, die größer als oder gleich dem Schmelzpunkt des flüssigkristallinen Polymers (B) ist und bei einer Anschnittkanal-Rate des geschmolzenen Harzes von wenigstens 500 m/min durchgeführt wird.
  6. Spitzgussverfahren gemäß den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Spritzgießen bei einer Verarbeitungstemperatur, die größer als oder gleich der Temperatur ist, bei der das Fließen des flüssigkristallinen Polymers (B) beginnt, und unterhalb des Schmelzpunktes desselben und bei einer Anschnittkanal-Rate des geschmolzenen Harzes von wenigstens 500 m/min durchgeführt wird.
  7. Spitzgussverfahren gemäß den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Spritzgießen unter Verwendung eines Werkzeugs zum Spritzgießen mit einem Verhältnis von SR/SG zwischen 3 und 150 durchgeführt wird, wobei SG und SR den Querschnittsbereich eines Anschnitts des Werkzeugs bzw. den Querschnittsbereich eines Angussverteilers des Werkzeugs darstellen.
  8. Spritzgegossener Artikel, der aus einer thermoplastischen Harzzusammensetzung geformt wird, umfassend 99 bis 50 Gew.-% eines thermoplastischen Harzes (A), das keine anisotrope Schmelzphase bildet, und 1 bis 50 Gew.-% eines flüssigkristallinen Polymers (B), das befähigt ist, eine anisotrope Schmelzphase zu bilden (die beiden machen insgesamt 100 Gew.-% aus), dadurch gekennzeichnet, dass das flüssigkristalline Polymer (B) in faseriger Form in der Matrixphase des thermoplastischen Harzes (A) mit einem mittleren Aspektverhältnis von wenigstens 6 dispergiert ist und das flüssigkristalline Polymer (B) mikroskopisch in Form von Inseln in der Matrixphase des thermoplastischen Harzes (A) dispergiert ist, so dass, wenn der spritzgegossene Artikel bei einer Temperatur, die nicht niedriger ist als der Schmelzpunkt des flüssigkristallinen Polymers (B), unter einem nichtbelasteten Zustand wärmebehandelt wird und dann gekühlt wird, das flüssigkristalline Polymer (B) einen gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser im Bereich von 10 bis 40 μm hat, und wenigstens 80 Gew.-% der Teilchen einen Teilchendurchmesser im Bereich von 0,5 bis 60 μm haben.
  9. Spritzgegossener Artikel gemäß Anspruch 8, wobei das Viskositätsverhältnis (Aη/Bη) des thermoplastischen Harzes (A) zum flüssigkristallinen Polymer (B) wenigstens 0,1 ist, wenn es bei einer Verarbeitungstemperatur, die größer als oder gleich der Temperatur ist, bei der das Fließen des flüssigkristallinen Polymers (B) beginnt, und bei einer Schergeschwindigkeit von 1200 s–1 gemessen wird.
  10. Spritzgegossener Artikel gemäß Anspruch 9, wobei das Viskositätsverhältnis (Aη/Bη) wenigstens 0,1 und nicht größer als 6 ist.
  11. Spritzgegossener Artikel gemäß irgendeinem der Ansprüche 8 bis 10, wobei das thermoplastische Harz (A) ein Polyesterharz ist.
  12. Spritzgegossener Artikel gemäß Anspruch 11, wobei das Polyesterharz ein Polycarbonat-Harz ist.
  13. Spritzgegossener Artikel gemäß irgendeinem der Ansprüche 8 bis 10, wobei das thermoplastische Harz (A) eine Mischung von Polycarbonat-Harz und ABS-Harz ist.
  14. Spritzgegossener Artikel gemäß irgendeinem der Ansprüche 8 bis 10, wobei das thermoplastische Harz (A) eine Mischung von Polycarbonat-Harz und Polyalkylenterephthalat-Harz und/oder amorphem Polyacrylat-Harz ist.
  15. Spritzgegossener Artikel gemäß irgendeinem der Ansprüche 8 bis 10, wobei das thermoplastische Harz (A) ein Polyarylensulfid-Harz ist.
  16. Spritzgegossener Artikel gemäß irgendeinem der Ansprüche 8 bis 10, wobei 0,01 bis 0,5 Gewichtsteile einer Phosphor-enthaltenden Verbindung, bezogen auf 100 Gewichtsteile des gesamten thermoplastischen Harzes (A) und des gesamten flüssigkristallinen Polymers (B), enthalten sind.
  17. Spritzgegossener Artikel, der aus einer thermoplastischen Harzzusammensetzung gebildet wird, umfassend 99 bis 50 Gew.-% eines thermoplastischen Harzes (A), das keine anisotrope Schmelzphase bildet, und 1 bis 50 Gew.-% eines flüssigkristallinen Polymers (B), das befähigt ist, eine anisotrope Schmelzphase zu bilden (die beiden machen insgesamt 100 Gew.-% aus), dadurch gekennzeichnet, dass das flüssigkristalline Polymer (B) in faseriger Form in der Matrixphase des thermoplastischen Harzes (A) mit einem mittleren Aspektverhältnis von wenigstens 6 dispergiert ist; das flüssigkristalline Polymer (B) mikroskopisch in Form von Inseln in der Matrixphase des thermoplastischen Harzes (A) dispergiert ist, so dass, wenn der spritzgegossene Artikel bei einer Temperatur, die nicht niedriger ist als der Schmelzpunkt des flüssigkristallinen Polymers (B), unter einem nichtbelasteten Zustand geschmolzen wird und dann gekühlt wird, das flüssigkristalline Polymer (B) einen gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser im Bereich von 10 bis 40 μm hat, und wenigstens 80 Gew.-% der Teilchen einen Teilchendurchmesser im Bereich von 0,5 bis 60 μm haben; der Biegemodul – gemessen gemäß ASTM D790 – des spritzgegossenen Artikels wenigstens 3922 MPa (40 000 kg/cm2) beträgt, und die Schmelzviskosität einer Schmelze, die durch Aufschmelzen des spritzgegossenen Artikels erhalten wird, im Bereich von 40 bis 250 Pa·s (400 bis 2500 P) liegt, wenn sie bei einer Temperatur, die 20 °C höher ist als der Schmelzpunkt des flüssigkristallinen Polymers (B), und bei einer Schergeschwindigkeit von 1200 cm–1 gemessen wird.
  18. Spritzgegossener Artikel gemäß Anspruch 17, wobei das thermoplastische Harz (A) ein Polyesterharz ist.
  19. Spritzgegossener Artikel gemäß Anspruch 17, wobei das thermoplastische Harz (A) ein Polycarbonat-Harz ist.
  20. Spritzgegossener Artikel gemäß Anspruch 17, der ein dünnwandiger Artikel ist, in dem 50 % oder mehr der Wände des geformten Artikels eine Dicke von 1 mm oder weniger haben.
  21. Spritzgegossener Artikel gemäß den Ansprüchen 18 oder 19, der ein dünnwandiger Artikel ist, in dem 50 % oder mehr der Wände des geformten Artikels eine Dicke von 1 mm oder weniger haben.
  22. Spritzgegossener Artikel gemäß Anspruch 20, der ein Gehäuse einer elektronischen Vorrichtung ist.
  23. Spritzgegossener Artikel gemäß Anspruch 21, der ein Gehäuse einer elektronischen Vorrichtung ist.
  24. Spritzgegossener Artikel gemäß Anspruch 22, wobei die elektronische Vorrichtung ein Personalcomputer, ein Mobiltelephon, ein Stecker, eine CD-Aufnahmekomponente, eine Festplatte oder deren periphere Komponenten ist.
  25. Spritzgussverfahren für eine thermoplastische Harzzusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, dass eine thermoplastische Harzzusammensetzung, umfassend 99 bis 50 Gew.-% eines thermoplastischen Harzes (A') mit einem Schmelzpunkt oder Erweichungspunkt, der nicht höher als 210 °C ist, und das aus einer oder mehreren Substanzen besteht, die aus Polyolefin-(Co)polymeren, Styrol-(Co)polymeren, Polyamid-(Co)polymeren, Polyacrylat- und Polyacetal-(Co)polymeren ausgewählt sind, und 1 bis 50 Gew.-% eines flüssigkristallinen Polymers (B'), das eine Temperatur, bei der das Fließen beginnt, von 80 – 210 °C hat und das befähigt ist, eine anisotrope Schmelzphase zu bilden (die beiden machen insgesamt 100 Gew.-% aus), bei einer Verarbeitungstemperatur, die größer als oder gleich der Temperatur ist, bei der das Fließen des flüssigkristallinen Polymers (B') beginnt, und bei einer Anschnittkanal-Rate des geschmolzenen Harzes von wenigstens 500 m/min spritzgegossen wird.
  26. Spritzgussverfahren für eine thermoplastische Harzzusammensetzung gemäß Anspruch 25, wobei das Viskositätsverhältnis (A'η/B'η) des thermoplastischen Harzes (A') zum flüssigkristallinen Polymer (B') wenigstens 0,1 ist, wenn es bei einer Verarbeitungstemperatur, die größer als oder gleich der Temperatur ist, bei der das Fließen des flüssigkristallinen Polymers (B') beginnt, und bei einer Schergeschwindigkeit von 1200 s–1 gemessen wird.
  27. Spritzgussverfahren für eine thermoplastische Harzzusammensetzung gemäß Anspruch 25, wobei das flüssigkristalline Polymer (B') aus einer Struktureinheit von aromatischer Hydroxycarbonsäure/aliphatischem Diol/aromatischer Dicarbonsäure besteht.
  28. Spritzgussverfahren für eine thermoplastische Harzzusammensetzung gemäß Anspruch 25, wobei das flüssigkristalline Polymer (B') aus einer Struktureinheit von aromatischer Hydroxycarbonsäure/Ethylenglycol/Terephthalsäure besteht, und der Gehalt der aromatischen Hydroxycarbonsäure zwischen 30 und 70 Mol-%, bezogen auf die Gesamtheit der strukturellen Monomere, liegt.
  29. Spritzgussverfahren für eine thermoplastische Harzzusammensetzung gemäß Anspruch 28, wobei die aromatische Hydroxycarbonsäure p-Hydroxybenzoesäure ist.
  30. Spritzgussverfahren für eine thermoplastische Harzzusammensetzung gemäß Anspruch 28, wobei die aromatische Hydroxycarbonsäure p-Hydroxybenzoesäure und 6-Hydroxy-2-naphthoesäure umfasst.
  31. Spritzgussverfahren für eine thermoplastische Harzzusammensetzung gemäß irgendeinem der Ansprüche 25 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass ein Werkzeug zum Spritzgießen, das ein Verhältnis von SR/SG zwischen 3 und 150 hat, wobei SG und SR den Querschnittsbereich eines Anschnitts des Werkzeugs bzw. den Querschnittsbereich eines Angussverteilers des Werkzeugs darstellen, verwendet wird.
  32. Spritzgegossener Artikel, der aus einer thermoplastischen Harzzusammensetzung geformt wird, umfassend 99 bis 50 Gew.-% eines thermoplastischen Harzes (A') mit einem Schmelzpunkt oder Erweichungspunkt, der nicht höher als 210 °C ist, und das aus einer oder mehreren Substanzen besteht, die aus Polyolefin-(Co)polymeren, Styrol-(Co)polymeren, Polyamid-(Co)polymeren, Polyacrylat- und Polyacetal-(Co)polymeren ausgewählt sind, und 1 bis 50 Gew.-% eines flüssigkristallinen Polymers (B'), das eine Temperatur, bei der das Fließen beginnt, von 80 – 210 °C hat und das befähigt ist, eine anisotrope Schmelzphase zu bilden (die beiden machen insgesamt 100 Gew.-% aus), dadurch gekennzeichnet, dass das flüssigkristalline Polymer in faseriger Form in der Matrixphase des thermoplastischen Harzes (A') bei einem Aspektverhältnis von wenigstens 6 dispergiert ist, und das flüssigkristalline Polymer (B') in Form von Inseln in der Matrixphase des thermoplastischen Harzes (A') mikroskopisch dispergiert ist, so dass, wenn der spritzgegossene Artikel bei einer Temperatur, die nicht niedriger ist als der Schmelzpunkt des flüssigkristallinen Polymers (B), unter einem nichtbelasteten Zustand wärmebehandelt wird und dann gekühlt wird, das flüssigkristalline Polymer (B) einen gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser im Bereich von 10 bis 40 μm hat, und wenigstens 80 Gew.-% der Teilchen einen Teilchendurchmesser im Bereich von 0,5 bis 60 μm haben.
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