JPH01167362A

JPH01167362A - サーモトロピック液晶ポリマー成形材料

Info

Publication number: JPH01167362A
Application number: JP32527587A
Authority: JP
Inventors: Yoshinobu Mizutani; 水谷　良信; Tomohiro Ishikawa; 朋宏石川; Yozo Kondo; 近藤　陽三
Original assignee: Tosoh Corp
Current assignee: Tosoh Corp
Priority date: 1987-12-24
Filing date: 1987-12-24
Publication date: 1989-07-03

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
鎖は折れ曲がり龍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ｔ、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（’Ｉ’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ｍ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昨独では等方性であ
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機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、これにガラス繊維を添加す
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ｖＩＪ脂
とは興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４０ｆｆｉ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ベレットはその形状
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。

く問題点を解決するための手段〉本発明は、ガラス繊維の一部を２００ミクロン以下のガ
ラス繊維とし混合混練することにより、異方性と成型性
が改良されることを見出したことにもとづくものである
。即ち本発明はサーモトロピック液晶ポリマー７５−２
５重量％と全ガラス繊維中の長さ２００ミクロン以下の
ガラス繊維の割合が２０−１００重量％であるガラス１
ＩＩＡｎ２５−７５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−カーボネ
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ピーズとしては、市販のＣ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長いガラス繊
維としてはチョツプドストランドが、２００ミクロン以
下の短いガラスピーズとしてはミドルファイバーが好ま
しい原料として使用できる。また、これらのガラス繊維
は市販のまま使用することは勿論、通常の表面処理剤で
処理して使用することもできる。

本発明においてガラス繊維は２５−７５重量％好ましく
は２５−５０重量％の範囲で添加される。

添加量が２５重量％未満では本発明の効果が発現せず、
一方７５重量％を越える量の使用は混練がむずかしくな
る。

２００ミクロン以下のガラス繊維の含有量は全ガラス繊
維の２０−１００重量％好ましくは２〇−５０重量％で
ある。これが２００ミクロンを越えるもので本発明の効
果は発現しない。

また、サーモトロピック液晶ポリマーには、ガラス繊維
のほか、０−２０重量％の添加剤を加えてもよい、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。また、炭素繊維
、フッ素系樹脂、モリブデンやアンチモンあるいはそれ
らの化合物などの摺動材料用充填剤や、ガラスピーズ、
シラスバルーン等の球状充填剤、あるいはその他充填剤
以外の添加剤を添加することができる。

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

〈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）、ミルドファイバーＭＰ−Ｂ　（平均ガ
ラス繊維長２００ミクロン、旭ファイバーグラス社製）
、チョツドスラント＼Ｃ３−０３ＭＡＰＸ−１＜長さ３−５旭フアイバ一グラ
ス社製）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、ペレットを得た。これらを
５０トン射出成形機（東芝機械製ｌ３５０ＥＰ）を用い
てシリンダー温度３３０℃、射出圧力１５００眩／ｉ、
射出速度高速、金型温度１５０℃の条件で８０　ａｓ　
Ｘ　８０韻。

厚さ２＋ｍ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Ａ３７Ｍ規格に準拠して測定した。

また、ペ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、ペ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で使用した樹脂にミルドファイバーを使用
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、２００ミクロンのガラス繊維を
使用しない場合はペレ・シ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で示されるくり返し単位をもつ重量平均分子量がｓ、ｏ
ｏｏ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）、ミルドファイバーＭＦ−Ｂ　（平均ガラ
ス繊維長２００ミクロン、旭ファイバーグラス社製）、
チョプドスラントＣ３−０３ＭＡＰＸ−１（長さ３ｍ＋
、旭ファイバーグラス社製）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３８０℃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ｌ
３５０ＥＰ）を用いてシリンダー温度３９０℃、射出圧
力１５００ｋｇ／ｄ、射出速度高速、金型温度１５０℃
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で使用した樹脂にミルドファイバ−を使用
せず、チョップ、トスランドだけを充填した系で、ガラ
ス４１Ｉ！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、長いガラス繊維の使用ではベレ
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）、ミルドファイバーＭＰ−Ｂ　
（平均ガラス繊維長２００ミクロン、旭ファイバーグラ
ス社製）、チョプドスラントＣ３−０３ＭＡＰＸ−１（
長さ３　ｒｍ　、旭ファイバーグラス社製）を、第１表
に示した組成で混合混練し、二軸押出機（日本製鋼所要
ＴＥＸ３０ＳＳ）を用いて３００℃の温度で押出し造粒
を行い、ペレットを得た。これらを５０トン射出成形機
（東芝機械製Ｉ　３５０ＥＰ）を用いてシリンダー温度
３２０℃、射出圧力１５００１ｑｒ／−１射出速度高速
、金型温度１５０℃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、機械的強度の異
方性も改良され、優れていた。

比較例７−８実施例７−８で使用した樹脂にミルドファイバーを使用
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、２００ミクロンのガラス繊維を
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）　ＩＩ械的強度の異方性が改良され、（３）成形
品やベレットの外観が美麗で、（４）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、（５）ガラス繊維の高充填配合が可能であり、１６）　
Ｗ’Ａ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ＲＰ値を説明するもので
ある０図に示した波形模様は成形品の表面状態を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）サーモトロピック液晶ポリマー７５−２５重量％
と全ガラス繊維中の長さ２００ミクロン以下のガラス繊
維の割合が２０−１００重量％であるガラス繊維２５−
７５重量％からなるサーモトロピック液晶ポリマー成形
材料。