JPH01165667A - サーモトロピック液晶ポリマー成形材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、サーモトロピック液晶ポリマー成形材料に関
するものであり、電気・電子部品や自動車部品で特に耐
熱性を必要とする部品等の成形材料として有用である。

〈従来の技術〉 サーモトロピック液晶ポリマーは、従来の熱可塑性樹脂
とは異なり、剛直な高分子より成り、溶融状態でも分子
鎖は折れ曲がり難く棒状を保っているので、溶融時に分
子のからみ合いが少なく、僅かなせん断応力を受けるだ
けで一方向に配向する。従って、液状でありながら結晶
の性質を示し、これをそのまま冷却すると分子が配向し
たまま固化し、その状態が安定に保たれる。したがって
、サーモトロピック液晶ポリマーは通常の熱可塑性樹脂
の加工技術で成形すると得られた成形品は溶融体の流れ
方向（ＭＤ）とそれに直角な方向（’Ｔ’Ｄ）での収縮
率の差が大きく、機械的強度の異方性も大きい。

サーモトロピック液晶ポリマーの機械的強度を向上させ
るために一般の熱可塑性ポリマーと同じようにガラス繊
維を充填することが行われている。

この際、従来の熱可塑性樹脂は樹脂単独では等方性であ
るから繊維状であるガラス繊維を充填すると溶融方向に
ガラス繊維が配向しｆｉ械的強度の異方性が生ずるがサ
ーモトロピック液晶ポリマーでは上記したように樹脂自
体が既に配向性を示しており、これにカラス繊維を添加
することは配向性を乱す効果があることが予想される。

しかしながらこれによるサーモトロピック液晶ポリマー
の機械的強度の異方性の改良効果は小さい。加えて、サ
ーモトロピック液晶ポリマーが、通常の熱可塑性樹脂と
は異なる溶融状態をとるため、従来どおりに押出機にて
混練しても浮きだしゃはみだしが生じやすい。また、そ
の成形性が充分ではなく、得られる成形品の表面も平滑
でなく、外観がよくない、この欠点はガラス繊維含有量
が増大する程著しくなり、特に４０重量％以上のガラス
繊維を含むものでは、大きな問題となっている。具体的
には多量のガラス繊維を含むペレットはその形状が均一
なベレット状とならず、割れ目や繊維のはみ出しのある
異形状となるものが多い、さらに、これを射出成形等で
成形する場合、組成物の流れが不十分となり型面全体に
組成物が行きわたらないことや樹脂とガラス繊維の分布
の不均一が生じ易い。

通常の熱可塑性樹脂でも表面荒れの問題がすくなからず
生じるが、その場合には押出機での混練を強くする方法
が行われている。しかし、この方法では機械的強度が低
下し、カラス繊維を充填しても補強効果が現れない。ま
た、混練を強くするために押出機のスクリュ等がかなり
摩耗してしまう。

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明はこのようなサーモトロピック液晶ポリマーの異
方性と成型性を改良することを目的とするものである。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明は、液晶ポリマーに酸化チタンをガラス繊維とと
もに混練することにより、成型性と異方性が改良される
ことを見いだしたことにもとづくものである。サーモト
ロピック液晶ポリマー７５−２５重量％、ガラス繊維２
０−７０重量％、酸化チタン０．５−１０重量％からな
るサーモトロピック液晶ポリマー成形材料に関するもの
である。

本発明で対象とするサーモトロピック液晶ポリマーとし
ては具体的には完全および非完全芳香族ポリエステル、
芳香族−脂肪族ポリエステル、芳香族ポリアゾメチン、
芳香族ポリエステル−カポネートならびに芳香族および
非完全芳香族ポリエステル−アミドなどが挙げられるが
、これらのみに制限されるものではない。

本発明に用いるのに好ましい液晶ポリマーはサーモトロ
ピック完全芳香族ポリエステルである。

このようなポリエステルを開示する最近の刊行物の具体
例として特公昭４７−４７８７０．特開昭５９−１５９
４４９．特開昭４９−７２３９３゜特開昭５１−８３９
５などが挙げられる。

本発明に用いられるガラス繊維としては、市販のＳガラ
ス、Ｃガラス、Ｓガラス、Ａガラス等各種のガラス繊維
を使用できる。その形態としては例えばチョツプドスト
ランドが好ましい原料として使用できる０、ｔな、これ
らのガラス繊維は市販のまま使用することは勿論、通常
の表面処理剤て処理することもできる。

本発明においてガラス繊維は２０−７０重量％好ましく
は２０−５０重量％の範囲で添加される。

添加量が２０重量％未満では本発明の効果が発現ぜず、
一方７０重量％を越える量の使用は混練がむずかしくな
る。

本発明に用いられる酸化チタンは、二酸化チタンＴｌＯ
２のことで一般的に隠ぺい力の大きい白色含量として広
く使用されているものである。結晶系にはアナタース型
とルチル型があり、前者は準安定性であり、高温で安定
なルチル型に転移する。またルチル型はアナタース型よ
り屈折率が大きく隠ぺい力も約３５％高くなることから
、本発明においてら、ルチル型の方が好ましい。粒径は
０．１−０．４μｍのものが一般的である。またＡ１や
Ｓｉなどの含水酸化物や樹脂と相溶性のよい有機物でそ
の表面を処理した物も、熱安定性に悪影響を与えない範
囲で使用することができる。

本発明で使用される酸化チタンの充填量は０．５−１０
重量％であり、好ましくは１−５重量％である。０．５
重量％未満では酸化チタンの添加による効果が発現せず
、また、１０重量％を越える量では剛性等はかなり向上
するが、ｆｔ１９−の低下が起こり好ましくない、尚、
目的に応じて他の添加刑を加えてもよい、この添加剤の
種類は特に限定されるものではなく通常合成樹脂に使用
される添加剤を使用できる。

本発明の成形材料は通常ペレタイザーで混合混練してベ
レットとし、射出成形等に供される。

〈実施例〉 以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、これ
らは好適な態様の例示であって、実施例の組成物に限定
されるものではない。

実施例１−４ で示されるくり返し単位をもつ重量平均分子量が１０．
０００のサーモトロピック液晶ポリマー（全芳香族ポリ
エステル樹脂）、チョプドストランドＣ３−０３ＭＡＰ
Ｘ−１（長さ３關、旭ファイバーグラス社製）、酸化チ
タンタイベークＣＲ−６０（石原産業製、平均粒径０．
２ミクロン）を、第１表に示した組成で混合混練し、二
軸押出機（日本製鋼断裂’Ｉ’ＥＸ３０ＳＳ）を用いて
３００℃の温度で押出し造粒を行い、ベレットを得た。

これらを５０トン射出成形機（東芝機械製Ｉ　３５０Ｅ
Ｐ）を用いてシリンダー温度３３０°Ｃ１射出圧力１５
０Ｑｋｇ／ａ＆、射出速度高速、金型温度１５０℃の条
件で８０　ｒｓｓｎ　Ｘ　８０　ｏｎ　、厚さ２ｍ＋の
平板を成形し、その平板から曲げ試験測定用のサンプル
を切り出した。切り出し方向は溶融体の流れ方向（ＭＤ
）とそれに直角な方向（ＴＤ）について行い各々の曲げ
強度をＡ　Ｓ　Ｔ　Ｍ規格に準拠して測定した。また、
ベレット外観を目視により観察し、成形品の外観を表面
粗度計を使い図１に示すＲｐ値（平均高さから最大高さ
までの差）を測定して評価した。Ｒｐ値としては２以下
が好ましい。これらの結果を第１表にまとめて記す。

表から明らかなように、ベレット形状は良好でガラス繊
維のはみ出しなど見られず、成形品の外観も美麗で、表
面の凹凸も少なく、成形性に優れている。また、機械的
強度の異方性も改良され、優れている。

比較例１−３ 実施例１−４で使用した樹脂に酸化チタンを使用せず、
チョツプドスラントだけを充填した系で、ガラス繊維の
充填量が４０重量％のもの（比較例１）と７０重量％の
もの（比較例２）について実施例と同様の試験を行った
。これらの結果を第１表にまとめて記す。

表から明らかなように、酸化チタンを使用しない場合は
ベレット形状が不良であり、成形品の外観も良くなかっ
た。また、機械的強度の異方性がかなり大きい。特に高
充填のものほどその傾向が強かった。

実施例５−６ −Ｅ＋ｃｏ−■−０９ｒ−ｆｃ４−００ＭＯ−■−＠−
Ｏｆで示されるくり返し単位をもつ重量平均分子量がｓ
、ｏｏｏのサーモトロピック液晶ポリマー（全芳香族ポ
リエステル樹脂）、チョプドストランドＣ３−０３ＭＡ
ＰＸ−１（長さ３關、旭ファイバーグラス社製）、酸化
チタンタイベークＣＲ−６０（石原産業製、平均粒径０
．２ミクロン）を、第１表に示した組成で混合混練し、
二軸押出機（日本製鋼断裂ＴＥＸ３０ＳＳ）を用いて３
８０℃の温度で押出し造粒を行い、ベレットを得た。

これらを５０トン射出成形機（東芝機械製Ｉ　５５０Ｅ
Ｐ）を用いてシリンダー温度３９０°Ｃ５射出圧力１５
００　ｋｔｒ／ｄ、射出速度高速、金型温度１５０℃の
条件で８０　ｍ＋　Ｘ　８０　ｍ　、厚さ２鴎の平板を
成形し、その平板から曲げ試験測定用のサンプルを切り
出し、実施例１−４と同様の測定を行った。これらの結
果を第１表にまとめて記す。

表から明らかなように、ベレット形状は良好でガラス繊
維のはみ出しなど見られず、成形品の外観も美麗で、表
面の凹凸も少なく、成形性に優れており、機械的強度の
異方性も改良され、優れていた。

比較例４−５ 実施例５−６で使用した樹脂に酸化チタンを使用せず、
チョツプドスラントだけを充填した系で、ガラス繊維の
充填量が４０重量％のもの（比較例３）と７０重量％の
もの（比較例４）について実施例と同様の試験を行った
。これらの結果を第１表にまとめて記す。

表から明らかなように、酸化チタンを使用しない場合は
ベレット形状が不良であり、成形品の外観も良くなかっ
た。また、機械的強度の異方性がかなり大きい、特に高
充填のものほどその傾向が強かった。

実施例７−８ 溶融加工性のサーモトロピック液晶ポリマーの市販品の
一種であるベクトラＡ−９５０（ポリプラスチック■製
液晶ポリマー無充填品）、チョプドスラントＣ３−０３
ＭＡＰＸ−１（長さ３ＩｌＩ＋、旭ファイバーグラス社
製）、酸化チタンタイベークＣＲ−６０（石原産業製、
平均粒径０．２ミクロン）を、第１表に示した組成で混
合混練し、二軸押出機（日本製鋼新製ＴＥＸ３０ＳＳ）
を用いて３００℃の温度で押出し造粒を行い、ベレット
を得た。これらを５０トン射出成形機（東芝機械製ｌ３
５０ＥＰ）を用いてシリンダー温度３２０℃、射出圧力
１５００１ｑｒ／ｃ＋ａ、射出速度高速、金型温度１５
０℃の条件で物性試験サンプルを成形し、実施例１−４
と同様の測定を行った。これらの結果を第１表にまとめ
て記す。

表から明らかなように、ベレット形状は良好でガラス繊
維のはみ出しなど見られず、成形品外観も美麗で、表面
の凹凸も少なく、成形性に優れており、ｉ械的強度の異
方性も改良され、優れていた。

比較例７−８ 実施例７−８で使用した樹脂に酸化チタンを使用せず、
チョツプドスラントだけを充填した系で、ガラス繊維の
充填量が４０重量％のもの（比較例３）と７０重量％の
もの（比較例４）について実施例と同様の試験を行った
。これらの結果を第１表にまとめて記す。

表から明らかなように、酸化チタンを使用しない場合は
ベレット形状が不良であり、成形品の外観も良くなかっ
た。また、機械的強度の異方性がかなり大きい、特に高
充填のものほどその傾向が強かった。

〈発明の効果〉 以上の説明から明らかなように本発明によれば、（１）
成形品の異方性が改良され、 （２）成形品やペレットの外観が美麗で、（３）成形時
に従来起こりがちな種々のトラブル、例えばガラス繊維
の偏在や充填不足などを起こすことがなく、 （４）ガラス繊維の高充填配合が可能であり、ｆ５）　
ＩＩＡ械的強度にも優れたサーモトロピック液晶ポリマ
ー成形材料を得ることができる。

本発明のサーモトロピック液晶ポリマー成形材料は以上
の特徴を活かして、各種電気・電子部品や自動車部品等
、特に耐熱性を必要とする部品の成形材料として有用で
ある。

【図面の簡単な説明】

図１は成形品の表面粗さを示すＲｐｌｉ！！を説明する
のである。図に示した波形模様は成形品の表面状態を示
す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）サーモトロピック液晶ポリマー７５−２５重量％
   、ガラス繊維２０−７０重量％、酸化チタン０．５−１
   ０重量％からなるサーモトロピック液晶ポリマー成形材
   料。