JP3108793B2 - サーモトロピック液晶ポリマー粒子混合物およびそれを用いる成形方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、成形、特に射出成形の
際にポリマーの可塑化を安定に行うことができるサーモ
トロピック液晶ポリマー粒子混合物およびそれを用いる
該ポリマーの成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】サーモトロピック液晶ポリマーは、耐熱
性が高いと共に一旦溶融したときの溶融粘度が低く流動
性がよいところから、射出成形や押出成形により、形状
の簡単なものから複雑なものまで各種製品が成形されて
いる。これらの成形は、いずれも通常はスクリュー式押
出機を用いるものである。液晶ポリマーは、上記のよう
に溶融すると低粘度となり、この粘度低下の度合は通常
のポリオレフィン樹脂などよりも著しい。この性質は、
射出成形における金型内部への溶融ポリマーの流動性の
点では好ましい。しかし、その反面、成形機を構成する
スクリュー式押出機内部における可塑化工程において
は、この低粘度に起因して問題が生ずる。すなわち、押
出機のスクリュー溝へ搬送された液晶ポリマー粒子は、
可塑化工程で加熱され、まず部分的にポリマー粒子表面
が溶融し可塑化するが、このとき、可塑化した粒子表面
の粘度が極端に低下してポリマー粒子が極めて滑り易く
なる結果、ポリマー粒子の搬送が円滑に行われない。こ
のような現象が生じた場合、とりわけサーモトロピック
液晶ポリマーにおいては次のような問題が生じる。すな
わち、（１）一定の時間内に一定量の可塑化ができない
ため、射出成形の冷却時間内に可塑化が終了せず、一定
のサイクルで成形することが不可能となり、安定した成
形品が得られないと同時に生産性の低下をきたす、
（２）スクリューが空転して材料の搬送が不十分にな
り、部分的にスクリューフライトに材料が詰め込まれた
状態となり、スクリューの回転に対して大きな抵抗を生
じてトルクオーバーとなり、最悪の場合スクリューの回
転が停止する、（３）材料の可塑化工程で脱気が十分に
行われないため、成形品中にボイドが生じたり、成形品
が高温にさらされた時などにブリスターといわれるふく
れ現象が生ずる、などの問題が発生する。

【０００３】一方、サーモトロピック液晶ポリマーは、
比較的多量の充填剤を配合して成形される。その際、充
填剤を所定量配合したポリマー粒子（ペレット）をあら
かじめ造粒し、次にこれを射出成形機に供給するいわば
二段階工程による成形方法が取られている。このような
方法は、多量の充填剤をポリマー中に均一に分散させる
ためにも好ましい方法である。所定量の充填剤が配合さ
れたポリマー粒子を製造する第１の工程においては、ポ
リマーと多量の充填剤が押出機内へ供給されるが、押出
機内においてポリマーが可塑化する際には多量の充填剤
が並存するため、前述の好ましくない現象が比較的生じ
難い。しかし、充填剤が配合されたポリマー粒子を用い
て成形する第２の工程においては、前述の現象が生じる
のは避けられない。

【０００４】従来、一般的なポリマーについてはこのよ
うな現象の発生を抑制するために、適当な添加剤をあら
かじめポリマー中に配合することが行われていた。しか
し、この方法では多量の添加剤を必要とし、かつ製品の
機械的特性や電気特性を劣化させる原因にもなる。しか
も、サーモトロピック液晶ポリマーは一般に溶融温度が
高いので、この高温に耐えて、かつ製品物性に対し影響
が少なく、実用上有効な添加剤は未だ見出されていな
い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上のような事情に鑑
み、本発明は、成形、特に射出成形の際にポリマーの可
塑化を安定した状態で行うことができるサーモトロピッ
ク液晶ポリマー粒子混合物およびそれを用いるポリマー
の成形方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】 すなわち第一の発明
は、サーモトロピック液晶ポリマー粒子１００重量部
に、高級脂肪酸金属塩０．００１重量部以上、１重量部
未満および高級脂肪酸１重量部未満、かつ両者の合計量
が１重量部未満を、溶融混練せずに、前記ポリマー粒子
と混合し、または表面に付着させもしくは被覆してなる
射出成形用サーモトロピック液晶ポリマー粒子混合物を
提供するものである。第二の発明は、上記サーモトロピ
ック液晶ポリマー粒子混合物を射出成形機に供給し成形
することを特徴とするサーモトロピック液晶ポリマーの
射出成形方法を提供するものである。

【０００７】以下、本発明を更に詳細に説明する。本発
明でいうサーモトロピック液晶ポリマーとは、溶融時に
光学的異方性を示し、かつ熱可塑性を有するポリマーで
ある。このように溶融時に光学的異方性を示すポリマー
は、溶融状態でポリマー分子鎖が規則的な平行配列をと
る性質を示す。光学的異方性溶融相の性質は、直交偏光
子を利用した通常の偏光検査法により確認することがで
きる。上記液晶ポリマーとしては、例えば、液晶性ポリ
エステル、液晶性ポリカーボネート、液晶性ポリエステ
ルイミド等、具体的には、(全）芳香族ポリエステル、ポ
リエステルアミド、ポリアミドイミド、ポリエステルカ
ーボネート、ポリアゾメチン等が挙げられる。サーモト
ロピック液晶ポリマーは、一般に細長く、偏平な分子構
造からなり、分子の長鎖に沿って剛性が高く、同軸また
は平行のいずれかの関係にある複数の連鎖伸長結合を有
している。本発明において用いるサーモトロピック液晶
ポリマーには、一つの高分子鎖の一部が異方性溶融相を
形成するポリマーのセグメントで構成され、残りの部分
が異方性溶融相を形成しないポリマーのセグメントから
構成されるポリマーも含まれる。また、複数のサーモト
ロピック液晶ポリマーを複合したものも含まれる。

【０００８】サーモトロピック液晶ポリマーを構成する
モノマーの代表例としては （Ａ）芳香族ジカルボン酸の少なくとも１種、（Ｂ）芳
香族ヒドロキシカルボン酸系化合物の少なくとも１種、
（Ｃ）芳香族ジオール系化合物の少なくとも１種、
（Ｄ）（Ｄ1）芳香族ジチオール、（Ｄ2）芳香族チオフ
ェノ−ル、（Ｄ3）芳香族チオールカルボン酸化合物の
少なくとも１種、（Ｅ）芳香族ヒドロキシアミン、 芳
香族ジアミン系化合物の少なくとも１種等の芳香族化合
物が挙げられる。 これらは単独で用いられる場合もあるが、 多くは
（Ａ）と（Ｃ）； （Ａ）と（Ｄ）； （Ａ）、（Ｂ）と
（Ｃ）； （Ａ）、（Ｂ）と（Ｅ）； あるいは（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）と（Ｅ）等のように組合せて構成され
る。

【０００９】上記（Ａ）芳香族ジカルボン酸系化合物と
しては、テレフタル酸、４,４'−ジフェニルジカルボン
酸、４,４'−トリフェニルジカルボン酸、 ２,６−ナフ
タレンジカルボン酸、１,４−ナフタレンジカルボン
酸、２,７−ナフタレンジカルボン酸、 ジフェニルエー
テル−４,４'−ジカルボン酸、ジフェノキシエタン−
４,４'−ジカルボン酸、ジフェノキシブタン−４,４'−
ジカルボン酸、 ジフェニルエタン−４,４'−ジカルボ
ン酸、イソフタル酸、ジフェニルエーテル−３,３'−ジ
カルボン酸、ジフェノキシエタン−３,３'−ジカルボン
酸、ジフェニルエタン−３,３'−ジカルボン酸、 １,６
−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、
またはクロロテレフタル酸、 ジクロロテレフタル酸、
ブロモテレフタル酸、メチルテレフタル酸、ジメチルテ
レフタル酸、エチルテレフタル酸、メトキシテレフタル
酸、エトキシテレフタル酸等で代表される上記芳香族ジ
カルボン酸のアルキル、アルコキシまたはハロゲン置換
体が挙げられる。

【００１０】（Ｂ）芳香族ヒドロキシカルボン酸系化合
物としては、４−ヒドロキシ安息香酸、３−ヒドロキシ
安息香酸、６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸、６−ヒド
ロキシ−１−ナフトエ酸等の芳香族ヒドロキシカルボン
酸、または３−メチル−４−ヒドロキシ安息香酸、３,
５−ジメチル−４−ヒドロキシ安息香酸、２,６−ジメ
チル−４−ヒドロキシ安息香酸、 ３−メトキシ−４−
ヒドロキシ安息香酸、３,５−ジメトキシ−４−ヒドロ
キシ安息香酸、６−ヒドロキシ−５−メチル−２−ナフ
トエ酸、６−ヒドロキシ−５−メトキシ−２−ナフトエ
酸、２−クロロ−４−ヒドロキシ安息香酸、３−クロロ
−４−ヒドロキシ安息香酸、 ２,３−ジクロロ−４−ヒ
ドロキシ安息香酸、３,５−ジクロロ−４−ヒドロキシ
安息香酸、２,５−ジクロロ−４−ヒドロキシ安息香
酸、 ３−ブロモ−４−ヒドロキシ安息香酸、６−ヒド
キシ−５−クロロ−２−ナフトエ酸、６−ヒドロキシ−
７−クロロ−２−ナフトエ酸、 ６−ヒドロキシ−５,７
−ジクロロ−２−ナフトエ酸等の芳香族ヒドロキシカル
ボン酸のアルキル、アルコキシまたはハロゲン置換体が
挙げられる。

【００１１】（Ｃ）芳香族ジオールとしては、４,４'−
ジヒドロキシジフェニル、３,３'−ジヒドロキシジフェ
ニル、 ４,４'−ジヒドロキシトリフェニル、 ハイドロ
キノン、レゾルシン、２,６−ナフタレンジオール、
４,４'−ジヒドロキシジフェニルエーテル、ビス(４−
ヒドロキシフェノキシ)エタン、３,３'−ジヒドロキシ
ジフェニルエーテル、１,６−ナフタレンジオール、
２,２−ビス(４−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス
(４−ヒドロキシフェニル)メタン等の芳香族ジオール、
またはクロロハイドロキノン、メチルハイドロキノン、
tert−ブチルハイドロキノン、フェニルハイドロキノ
ン、メトキシハイドロキノン、フェノキシハイドロキノ
ン、４−クロロレゾルシン、４−メチルレゾルシン等の
芳香族ジオールのアルキル、アルコキシまたはハロゲン
置換体が挙げられる。

【００１２】（Ｄ1）芳香族ジチオールとしては、ベン
ゼン−１,４−ジチオール、ベンゼン−１,３−ジチオー
ル、２,６−ナフタレン−ジチオール、 ２,７−ナフタ
レン−ジチオール等が挙げられる。 （Ｄ2）芳香族チオフェノールとしては、 ４−メルカプ
トフエノール、３−メルカプトフェノール、６−メルカ
プトフェノール等が挙げられる。 （Ｄ3）芳香族チオールカルボン酸としては、 ４−メル
カプト安息香酸、３−メルカプト安息香酸、６−メルカ
プト−２−ナフトエ酸、７−メルカプト−２−ナフトエ
酸等が挙げられる。

【００１３】（Ｅ）芳香族ヒドロキシアミン、芳香族ジ
アミン系化合物としては、４−アミノフェノ−ル、Ｎ−
メチル−４−アミノフェノール、 １,４−フェニレンジ
アミン、Ｎ−メチル−１,４−フェニレンジアミン、Ｎ,
Ｎ'−ジメチル−１,４−フェニレンジアミン、３−アミ
ノフェノ−ル、３−メチル−４−アミノフェノ−ル、２
−クロロ−４−アミノフェノ−ル、４−アミノ−１−ナ
フト−ル、４−アミノ−４'−ヒドロキシジフェニル、
４−アミノ−４'−ヒドロキシジフェニルエーテル、４
−アミノ−４'−ヒドロキシジフェニルメタン、４−ア
ミノ−４'−ヒドロキシジフェニルスルフィド、４,４'
−ジアミノフェニルスルフィド（チオジアニリン）、
４,４'−ジアミノジフェニルスルホン、２,５−ジアミ
ノトルエン、４,４'−エチレンジアニリン、４,４'−ジ
アミノジフェノキシエタン、 ４,４'−ジアミノジフェ
ニルメタン（メチレンジアニリン）、４,４'−ジアミノ
ジフェニルエーテル（オキシジアニリン）等が挙げられ
る。

【００１４】本発明で用いるサーモトロピック液晶ポリ
マーは、上記モノマーから溶融アシドリシス法やスラリ
ー重合法等の多様なエステル形成法などにより製造する
ことができる。これらのモノマーから得られるサーモト
ロピック液晶ポリマーのうち、一般式化１で表わされる
モノマー単位を含む（共）重合体である全芳香族ポリエ
ステルが好ましい。

【００１５】

【化１】

【００１６】本発明の特に好ましい全芳香族ポリエステ
ルは、ｐ−ヒドロキシ安息香酸、フタル酸およびビフェ
ノールの３種の化合物からそれぞれ誘導される繰返し単
位を有する化２で表わされるポリエステル、またはｐ−
ヒドロキシ安息香酸およびヒドロキシナフトエ酸の２種
の化合物からそれぞれ誘導される繰返し単位を有する化
３で表わされるポリエステルである。

【００１７】

【化２】

【化３】

【００１８】本発明におけるサーモトロピック液晶ポリ
マー粒子とは、成形機に供給し得る任意の形状、寸法の
ものを意味する。通常、押出成形機、射出成形機などの
成形機への材料の供給は、一定の大きさを有する造粒さ
れた粒子形状（ペレット）で行われるので、本発明でい
う粒子としては、ペレタイザーなどの適宜の造粒機によ
り造粒された粒子が好ましい。

【００１９】サーモトロピック液晶ポリマー粒子は、サ
ーモトロピック液晶ポリマー単独であってもよいが、好
ましくは無機または有機充填剤を含むものを用いる。通
常、無機または有機充填剤の配合量は、サーモトロピッ
ク液晶ポリマー１００重量部当り９０重量部以下、好ま
しくは１０〜８０重量部、より好ましくは２０〜６０重
量部である。無機または有機充填剤が配合されたサーモ
トロピック液晶ポリマー粒子の製造方法は特に限定され
ないが、通常の押出機に粉末状あるいはペレット状のポ
リマーと無機または有機充填剤（多くの場合粉末状であ
る）とを供給して容易に製造することができる。無機ま
たは有機充填剤のうち、特に無機充填剤が重要であっ
て、サーモトロピック液晶ポリマーの加工性や成形品の
物性等を改良するためにしばしば用いられる。無機充填
剤としては、従来公知の二硫化モリブデン、タルク、マ
イカ、クレー、セリサイト、炭酸カルシウム、珪酸カル
シウム、シリカ、アルミナ、水酸化アルミニウム、水酸
化カルシウム、黒鉛、非晶質炭素、チタン酸カリウム、
ガラス繊維、炭素繊維、各種ウィスカー等が挙げられ
る。

【００２０】本発明においては、実用上の物性を改良す
るために無機または有機充填剤の他に各種の添加剤をポ
リマーに配合することができるが、この場合にも充填剤
と共にこれら各種の添加剤をあらかじめポリマー中に配
合してなるポリマー粒子を混合に供することが好まし
い。このような添加剤としては、従来公知の安定剤、酸
化防止剤、紫外線吸収剤、顔料、染料、改質剤等が挙げ
られる。

【００２１】なお本発明の目的の範囲内において、サー
モトロピック液晶ポリマーに他の熱可塑性樹脂、例えば
ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデ
ン、ポリアミド系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹
脂、ポリスルホン系樹脂等、更には天然ゴム、合成ゴム
等のエラストマーなどが配合されたサーモトロピック液
晶ポリマー粒子を用いてもよい。これらの樹脂類は本発
明においては必須の成分ではないが、目的に応じて、そ
の種類および量を適宜選択することができる。

【００２２】 本発明に使用する高級脂肪酸金属塩を構
成する高級脂肪酸としては、炭素数が１０以上、好まし
くは１４〜３０の高級脂肪酸、例えばカプリン酸、ラウ
リン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、
アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、モンタン酸等
の高級脂肪酸が挙げられ、特にステアリン酸が好まし
い。炭素数が１０未満の脂肪酸では、本発明の効果が少
ないので好ましくない。これらの金属塩を構成する金属
としては、周期律表の第IＡ、IＢ族または第IIＡ、IIＢ
族の金属類が用いられる。好ましい金属としてはリチウ
ム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属、マグネシ
ウム、カルシウム、バリウム等のアルカリ土類金属、あ
るいは亜鉛などが挙げられ、特にアルカリ土類金属が好
ましく用いられる。高級脂肪酸金属塩の具体例として
は、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、
ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、パルミ
チン酸カルシウム、パルミチン酸マグネシウム、パルミ
チン酸バリウム等が挙げられ、特にステアリン酸カルシ
ウムが好ましく用いられる。高級脂肪酸金属塩の配合量
は、サーモトロピック液晶ポリマー粒子１００重量部当
り、０．００１重量部以上、１重量部未満である。高級
脂肪酸金属塩が０．００１重量部未満では、十分な効果
が得られない。また高級脂肪酸金属塩の配合量が１重量
部以上の場合には、得られた成形品の機械的強度が低下
し、高温にさらされたときなどに成形品の色相が悪化す
る。

【００２３】 高級脂肪酸金属塩は単独でも本発明の効
果が得られるが、後述のように、好ましくは高級脂肪酸
を併用する。併用すべき高級脂肪酸としては、前述の高
級脂肪酸金属塩の高級脂肪酸成分として挙げたものが同
様に使用される。すなわち、炭素数が１０以上、好まし
くは１４〜３０の高級脂肪酸、例えばカプリン酸、ラウ
リン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、
アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、モンタン酸等
の高級脂肪酸が挙げられ、特にステアリン酸が好ましく
用いられる。炭素数が１０未満の脂肪酸では、本発明の
効果が少ないので好ましくない。高級脂肪酸を高級脂肪
酸金属塩と併用する場合において、それぞれの脂肪酸基
の種類に特に制限はない。高級脂肪酸金属塩と高級脂肪
酸とは異なる脂肪酸由来のものでもよいが、実用上は同
じ脂肪酸基の酸とそれに対応する金属塩の組合わせが適
当である。高級脂肪酸を併用することにより、高級脂肪
酸金属塩との相乗効果により更に好ましい効果が得られ
る。併用する場合における高級脂肪酸の使用量は、サー
モトロピック液晶ポリマー粒子１００重量部に対して１
重量部未満である。１重量部以上であると得られた成形
品の機械的強度が低下し、高温にさらされたときなどに
成形品の色相の悪化が生ずる。また高級脂肪酸を併用す
る場合の高級脂肪酸金属塩との割合は、重量比で高級脂
肪酸金属塩１に対して高級脂肪酸０．０１〜２０の範囲
が適当である。またこれらを併用する場合は両者の合計
量が１重量部未満が良い。なお、このように併用する場
合、高級脂肪酸金属塩と高級脂肪酸との割合が適当であ
る限り、高級脂肪酸の部分中和物として得られる高級脂
肪酸金属塩と高級脂肪酸との混合物を利用することがで
きる。高級脂肪酸金属塩、高級脂肪酸および高級脂肪酸
の部分中和物としての高級脂肪酸金属塩と高級脂肪酸と
の混合物は、市販品として入手できる粉末状のものを適
宜使用することができる。顆粒状あるいは団塊状のもの
は適宜粉砕して混合に供する。

【００２４】本発明における「サーモトロピック液晶ポ
リマー粒子混合物」とは、上記の各成分を溶融混練して
一体化した組成物を意味するものではなく、ポリマー粒
子と高級脂肪酸金属塩（またはこれと高級脂肪酸）の粉
末がそれぞれの形状を実質的に保ったまま混合されてい
るもの、ポリマー粒子の表面に 高級脂肪酸金属塩(また
はこれと高級脂肪酸）の粉末が付着しているものもしく
はポリマー粒子の表面が高級脂肪酸金属塩（またはこれ
と高級脂肪酸）により被覆されているものに代表され
る、各種の混合形態またはこれらの混合形態の２種以上
が共存しているものであり、かつ成形機に供給するのに
適した性状のものを意味する。液晶ポリマー粒子を成形
機の押出機へ搬送し、可塑化する工程で、同粒子の表面
が溶融する際に生ずる問題を解決するためには、単に粒
子と粉末の混合物よりも高級脂肪酸金属塩またはこれと
高級脂肪酸が、液晶ポリマー粒子の表面に付着しまたは
これを被覆している混合形態が好ましい。これらの混合
形態の場合は、成形機へ材料を投入したときに高級脂肪
酸金属塩の飛散、分離が生じない点からも好ましい。特
に好ましいのは、高級脂肪酸金属塩と高級脂肪酸とがポ
リマー粒子の表面を被覆している混合形態である。この
ような混合形態により、高級脂肪酸金属塩および高級脂
肪酸は、有効に利用され最少の使用量で効果を発揮する
ことができる。

【００２５】混合方法は特に限定されず、粉末状の高級
脂肪酸金属塩とサーモトロピック液晶ポリマー粒子とを
タンブラーミキサー、ヘンシェルミキサー等の任意の撹
拌機を用いて任意の方法で行うことができる。混合の温
度条件は特に限定されず、混合時の摩擦熱を利用する程
度でもよい。高級脂肪酸金属塩が溶融する程度まで加熱
することも可能であるが、高級脂肪酸金属塩は比較的融
点が高いため、このような高温まで加熱するとサーモト
ロピック液晶ポリマーの熱劣化が懸念され、かつ撹拌機
に過大の加熱設備が必要となる。従って、加熱する場合
でも通常は高級脂肪酸金属塩が溶融しない程度の温度で
撹拌・混合する。なお、 サーモトロピック液晶ポリマ
ーは耐熱性が極めて高いので、上記の混合においては実
質的に軟化することはない。混合の時間は特に制限され
ず、ポリマー粒子と高級脂肪酸金属塩とが均一な混合物
を形成するのに十分な時間であればよい。混合により、
高級脂肪酸金属塩の粉末はサーモトロピック液晶ポリマ
ー粒子の表面に適宜の付着力で付着し、その結果サーモ
トロピック液晶ポリマー粒子と高級脂肪酸金属塩との均
一な混合物が得られる。高級脂肪酸はその融点が比較的
低く、混合時の摩擦熱あるいは僅かな加熱により容易に
溶融する。従って、高級脂肪酸を併用すると溶融した高
級脂肪酸中に高級脂肪酸金属塩の固体粉末が分散され、
サーモトロピック液晶ポリマー粒子の表面を十分均一に
分散した高級脂肪酸金属塩と高級脂肪酸との混合物によ
って被覆することできて好ましい。また、高級脂肪酸金
属塩あるいは高級脂肪酸は、適宜の溶剤に溶解させて溶
液とし、これを利用して混合することもできる。溶剤
は、その後の成形あるいは製品に影響しなければ混合後
に除去しなくてもよい。

【００２６】サーモトロピック液晶ポリマーは、許容量
以上の水分を含んでいる場合には、射出成形などの成形
前に水分除去のために乾燥を行うことが必要である。粉
末状のサーモトロピック液晶ポリマーはもちろんである
が、ペレット状のポリマーの場合も同様である。ポリマ
ー粒子に充填剤が配合されている場合に、含まれている
充填剤が吸湿性であるときには特に乾燥する必要があ
る。上記の乾燥は、水分の除去を目的とするため、 一
般に１００℃以上、 例えば１００〜１５０℃の温度で
行われる。このポリマー粒子の乾燥工程において、同時
に高級脂肪酸金属塩や高級脂肪酸との混合を行えば、こ
れらの両処理が同時に進行するので都合がよい。多くの
高級脂肪酸、特にステアリン酸は、上記乾燥温度におい
て容易に溶融するので、好適にポリマー粒子の被覆を行
うことができる。高級脂肪酸を併用し、高級脂肪酸が溶
融するように加熱した場合には、高級脂肪酸金属塩およ
び高級脂肪酸により均一に被覆されたサーモトロピック
液晶ポリマー粒子が得られる。

【００２７】前述の液晶ポリマー成形時の問題点は、ポ
リマーとバレル（シリンダ）あるいはスクリュー面との
界面における現象であるから、供給されるポリマー粒子
と高級脂肪酸金属塩などとが混合状態にあれば、ポリマ
ー粒子表面が溶融する際にこれら金属塩が作用して、界
面状態が改善され前述の問題点が解決されることにな
る。 他方、 高級脂肪酸金属塩などがポリマー粒子内部
に配合されている場合には、粒子の表面付近に存在する
もののみが有効に利用されるにすぎないため、十分な作
用効果を発揮するするためには、上記ポリマー粒子と混
合した場合よりも全体としてはるかに多い量の添加が必
要となる。そのために時にはポリマーの強度低下や耐熱
性の低下などの問題が発生する。また、高級脂肪酸金属
塩や高級脂肪酸は、高融点のサーモトロピック液晶ポリ
マーと溶融混練する際に必ずしも熱安定性がよくない。
例えば、蒸散などの現象を招いて、環境悪化の原因とな
ることもある。従って、あらかじめ充填剤、その他の添
加剤等を配合したポリマー粒子に高級脂肪酸金属塩また
は高級脂肪酸金属塩と高級脂肪酸とを混合し、この混合
物を用いて成形することが好ましい。高級脂肪酸金属塩
などと共に他の添加剤を加えて用いることもできるが、
あまり多量に混合すると、これらの共存によって高級脂
肪酸金属塩による本発明の効果が低減あるいは減殺され
ることがある。従って、他の添加剤の共存量は必要最少
量に抑えるのが好ましい。

【００２８】本発明のサーモトロピック液晶ポリマー粒
子混合物は、従来公知の方法で押出成形、射出成形等の
成形に供せられる。成形設備、成形条件等は、サーモト
ロピック液晶ポリマー用として公知のものを採用するこ
とができる。いずれの成形方法においても、スクリュー
による可塑化工程を利用する押出成形機、射出成形機等
の成形機による成形方法において、本発明の効果が最も
よく発揮される。このような射出成形機の例としては、
いわゆるインラインスクリュー式射出成形機が挙げられ
る。スクリューによる可塑化工程を利用する成形機であ
るならば、いかなる成形機でもよく、例えば、ペレタイ
ザーなどの造粒機でもよい。

【００２９】

【実施例】 以下、実施例により本発明を具体的に説明
する。 実施例１ サーモトロピック液晶ポリマーとして商品名“Ｘｙｄａ
ｒ（ザイダー） ＳＲＴ−３００”（Ｄａｒｔｃｏ社
（米国）製）（テレフタル酸、４−ヒドロキシ安息香酸
および４，４’−ジヒドロキシジフェニルの重量比１：
２：１からなる三元共重合体（ＤＳＣによる融点４２０
℃））６０重量％に、粉砕グラスファイバー４０重量％
を配合し混練してあらかじめ製造したペレット１００重
量部を、１２０℃に加熱した撹拌機付き乾燥機に投入
し、次いでステアリン酸およびステアリン酸カルシウム
の重量比１：１からなる粉末状混合物０．０２５重量部
を加えて３０分撹拌した。取り出して室温に冷却するこ
とによりポリマー粒子混合物を得た。上記のポリマー粒
子混合物を、スクリュー式押出機を備えた射出成形機の
ホッパーへ供給し、常法に従ってゲートを介し金型への
射出成形を行った。このとき、ステアリン酸およびステ
アリン酸カルシウムは１００％ポリマー粒子表面にコー
ティングされており、射出成形機のホッパーにポリマー
粒子混合物を投入しても、これらが分離や剥離を起こし
てホッパー壁面や押出機フィード孔等へステアリン酸や
ステアリン酸カルシウムが付着する現象は全く見られな
かった。２０回連続して射出成形を行い、ポリマーの金
型への充填時間の変動率を下記式により求めた。その結
果を表１に示した。 充填時間変動率（％）＝（充填時間の標準偏差／平均充
填時間）×１００ また、得られた成形品を２５０℃の高温に３時間さらし
たが、ブリスターの発生は認められなかった。

【００３０】実施例２〜５ ステアリン酸およびステアリン酸カルシウムの重量比お
よび配合量を表１に示す通りに変えた以外は実施例１と
同様にして射出成形を行った。それぞれ連続２０回の射
出成形を行い、実施例１と同様に充填時間変動率を求め
て、それぞれの結果を表１に示した。また、得られた成
形品を２５０℃×３時間の高温にさらしたが、いずれも
ブリスターの発生は見られなかった。

【００３１】実施例６ 高級脂肪酸金属塩として、ステアリン酸カルシウムの代
わりにステアリン酸亜鉛を用いた以外は実施例１と同様
にして行った。その結果を表１に示した。

【００３２】実施例７ ステアリン酸およびステアリン酸カルシウムの混合物の
代わりに、ラウリン酸およびラウリン酸カルシウムの混
合物を用いた以外は実施例１と同様にして行った。その
結果を表１に示した。

【００３３】実施例８ ステアリン酸およびステアリン酸カルシウムの混合物の
代わりに、ステアリン酸カルシウム１００％を用いた以
外は実施例１と同様にして行った。その結果を表１に示
した。充填時間変動率を低減する効果は認められたが、
サーモトロピック液晶ポリマー粒子にステアリン酸カル
シウムが完全に付着せずに、ミキサーやホッパーの壁に
遊離しているのが見られた。

【００３４】実施例９ サーモトロピック液晶ポリマーとしてベクトラＡ１３０
（商品名、ポリプラスチックス社製）を用いた以外は実
施例１と同様にして行った。その結果を表１に示した。

【００３５】比較例１ ステアリン酸およびステアリン酸カルシウムの混合物を
用いなかった以外は実施例１と同様にして行った。連続
２０回の射出成形を行い、実施例と同様に充填時間変動
率を求めたところ、充填時間はばらつきが大きく、時に
は冷却時間内にポリマーの充填が終了せず成形性は悪か
った。結果を表１に示した。また、実施例１と同様に得
られた成形品を２５０℃×３時間の高温にさらした結
果、ゲート付近にブリスターの発生が認められた。

【００３６】比較例２ ステアリン酸カルシウムをペレット製造の混練時に粉砕
グラスファイバーと共に配合し、得られたペレットをス
クリュー式押出成形機に供給し、以下実施例１と同様に
行った。その結果を表１に示した。実施例と比較して充
填時間変動率ははるかに増大した。

【００３７】比較例３ ステアリン酸およびステアリン酸カルシウムの混合物の
代わりに、ステアリン酸のみを用いた以外は実施例１と
同様にして行った。その結果を表１に示した。実施例と
比較して充填時間変動率がはるかに増大している。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【発明の効果】本発明により、サーモトロピック液晶ポ
リマーの可塑化成形において以下の諸点が改良される。 （１）一定の時間内に一定量の可塑化ができるため、一
定のサイクルで成形することが可能となり、安定した成
形品が得られると同時に生産性が向上する。 （２）材料の搬送が円滑に行われるので、スクリューフ
ライトに材料が詰め込まれた状態によるトルクオーバー
やスクリュー回転の停止が生じない。 （３）可塑化工程で脱気が十分に行われるので、成形品
にボイドを生じたり、成形品が高温にさらされた時にブ
リスターを生じることがない。 （４）高級脂肪酸金属塩等を少量使用することにより上
記の効果を奏するので、成形品の物性に対する影響を最
小限にすることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｌ 79/08 Ｃ０８Ｌ 79/08 Ｃ Ｄ (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08L 67/00 C08L 69/00 C08L 77/12 C08L 79/08

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サーモトロピック液晶ポリマー粒子１０
   ０重量部に、高級脂肪酸金属塩０．００１重量部以上、
   １重量部未満および高級脂肪酸１重量部未満、かつ両者
   の合計量が１重量部未満を、溶融混練せずに、前記ポリ
   マー粒子と混合し、または表面に付着させもしくは被覆
   してなる射出成形用サーモトロピック液晶ポリマー粒子
   混合物。
2. 【請求項２】 前記サーモトロピック液晶ポリマー粒子
   が、充填剤を該ポリマー１００重量部当り０〜９０重量
   部含むものである請求項１に記載の射出成形用サーモト
   ロピック液晶ポリマー粒子混合物。
3. 【請求項３】 サーモトロピック液晶ポリマー粒子１０
   ０重量部に、高級脂肪酸金属塩０．００１重量部以上、
   １重量部未満および高級脂肪酸１重量部未満、かつ両者
   の合計量が１重量部未満を、溶融混練せずに、前記ポリ
   マー粒子と混合し、または表面に付着させもしくは被覆
   してなるサーモトロピック液晶ポリマー粒子混合物を射
   出成形機に供給し成形することを特徴とするサーモトロ
   ピック液晶ポリマーの射出成形方法。
4. 【請求項４】 前記サーモトロピック液晶ポリマー粒子
   が、充填剤を該ポリマー１００重量部当り０〜９０重量
   部含むものである請求項３に記載のサーモトロピック液
   晶ポリマーの射出成形方法。