JPH01310924A

JPH01310924A - サーモトロピック液晶ポリマーのインサート成形法

Info

Publication number: JPH01310924A
Application number: JP63141592A
Authority: JP
Inventors: Toshitaka Kobayashi; 小林　俊孝
Original assignee: Nippon Petrochemicals Co Ltd
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1988-06-10
Filing date: 1988-06-10
Publication date: 1989-12-15
Anticipated expiration: 2012-10-08
Also published as: JP2660547B2

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のインサート
成形法に関するものである。

（従来技術）従来よゆインサート成形は異なる機能を持つ、異種材料
を一体化する手段として、電気電子部品、自動車部品な
どの製造に応用されている。近年、インサート成形部品
に対して、耐熱性、強靭性、寸法精度などを要求される
例が多くなり、これらの要求を満足させる樹脂として、
サーモトロピック液晶ポリマーが使用されるに至ってい
る。

しかし、サーモトロピック液晶ポリマーは金型内での固
化速度が早く、インサート部品との界面におけるぬれが
悪く、外部からの応力や熱によって、容易に界面に剥離
を生じ、位置ずれや割れ、気体、液体の漏れの原因にな
るという欠点があり、製品の用途や形状に制限があるの
が現状である。

（発明が解決しようとする課題）本発明は、上記サーモトロピック液晶ポリマーのインサ
ート成形において、インサート部品と該ポリマーのぬれ
が悪いという課題を解決することを目的とする。

（課題を解決するための手段）本発明はサーモトロピック液晶ポリマーに金属またはセ
ラミックス製部品を包埋するインサート成形において、
インサート部品をあらかじめ加熱、保持しておくことを
特徴とする成形法に関するものである。

以下詳細に説明する。

本発明で言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す熱可塑性溶融可能なポリマーで
ある。

このような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並行配列をとる性質
を有している。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できる。

サーモトロピック液晶ポリマーは、一般に細長く、偏平
で、分子の長鎖に沿って剛性が高く同軸または並行のい
ずれかの関係にある複数の連鎖伸長結合を有しているよ
うなモノマーから製造されろ。

上記のように光学的異方性溶融相を形成するポリマーの
構成成分としては（Ａ）芳香族ジカルボン酸、脂環族ジカルボン酸系化合
物の少なくとも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、脂環族ジオール、脂肪族ジオー
ル系化合物の少なくとも１種、（Ｄ）芳香族ジチオール、芳香族チオフェノール、芳香
族チオールカルボン酸系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種等があげられろ。これ等は単独で構成される場合もある
が、多くは（入）と（Ｃ）、（人）と（Ｄ）、（Ａ）　
（Ｂ）と（Ｃ）、（Ａ）　（Ｂ）と（Ｅ）、あるいは（
Ａ）　（Ｂ）　（Ｃ）と（Ｅ）等の様に組合せて構成さ
れろ。

上記（ＡＩ）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Ｍ、４．
４’−１−リフェニルジカルボン酸、２，６−ナフタレ
ンジカルボン酸、ｌ、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のごとき芳香族ジカル
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、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。

（Ａ２）脂環族ジカルボン酸としては、トランス−１，
４−シクロヘキサンジカルボン酸、シス−１，４−シク
ロヘキサンジカルボン酸、１，３−シクロヘキサンジカ
ルボン酸等の脂環族ジカルボン酸またはトランス−１，
４−（２−メチル）シクロヘキサンジカルボン酸、トラ
ンス−１，４−（２−クロル）シクロヘキサンジカルボ
ン酸等、上記脂環族ジカルボン酸のアルキノ呟アルコキ
シまたはハロゲン置換体が挙げられる。

（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−シメチルー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−メトキレ−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Ｒ１６−ヒドロキシ−５−クロロ−
２−ナフトエ酸、６−ヒトロキシー７−クロロー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。

（Ｃ１）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．ト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
クロツノ１イドロキノン、メチルハイドロキノン、ｔ−
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。

（Ｃ２）脂環族ジオールとしては、トランス−１，４−
シクロヘキサンジオール、シス−１，４−シクロヘキサ
ンジオール、トランス−１，４−シクロヘキサンジメタ
ツール、シス−１，４−シクロヘキサンジメタツール、
トランス−１，３−シクロヘキサンジオール、シス−１
，２−シクロヘキサンジオール、トランス−１，３−シ
クロヘキサンジメタツールのような脂環族ジオールまた
はトランス−１，４−（Ｚ−メチル）シクロヘキサンジ
オール、トランス−１，４−（２−クロロ）シクロヘキ
サンジオールのような脂環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。

（Ｃ３）脂肪族ジオールとしては、エチレングリコール
、１＃３−プロパンジオール、ｌ、４−ブタンジオール
、ネオペンチルグリコール等の直鎖状または分岐状脂肪
族ジオールが挙げられる。

（Ｄｌ）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）芳香族メルカプト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
カブトー２−ナフトエ酸、７−メルカブトー２−ナフト
エ酸等が挙げられろ。

（Ｄ３）、Ｗ香族メルカプトフェノールとしては、４−
メルカプトフェノール、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。

（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−アミノフェノール、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−フ二二レンジアミン、Ｎ、　Ｎ’−ジ
メチル−１，４−フ二二レンジアミン、３−アミンフェ
ノール、３−メチル−４−アミノフェノール、２−クロ
ロ−４−アミノフェノール、４−アミノ−１−ナフトー
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
ｆ−ジアミノフェニルスルホン、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
ミノジフエノキシエタン、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
ろ。

本発明で用いるサーモトロピック液晶ポリマーは、上記
化合物を溶融アシドリシス法やスラリー重合法等の多様
なエステル形成法により製造することが出来ろ。

本発明で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
形成しない熱可塑性樹脂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ろ。

これらのサーモトロピック液晶ポリマーの中、好ましく
は、少なくとも一般式で表わされるモノマー単位を含む（共）重合体であって
、具体的には等がある。

液晶ポリマーは、そのまま単独で使用してもよく、ある
いは所望に応じてフィラー等を加えてもよい。フィラー
としては公知のものを使用してよく、ガラス繊維、炭素
ｍ維、金属繊維、およびそれらをエポキシ系、シラン系
化合物などで表面処理した繊維状補強材、また、シリカ
、アルミナ、シリカアルミナ、シリカマグネシア、チタ
ニア、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、石こう
、ガラスフレークなどの無機フィラーなどが例示される
。

樹脂にインサートする素材はその特性を生かし、かつ、
樹脂の欠点を補う目的で使用される。主にアルミニウム
、銅、鉄、しんちゅうおよびそれらの合金などの金属類
や、セラミックスのような無機固体類からあらかじめ、
棒、ピン、ネジ等の部品に成形されているものが使用さ
れる。

インサート部品は金型に装着される前、あるいは装着後
に電気ヒーター、電磁誘導加熱、火炎などの熱源により
、直接あるいは熱媒体を通じて間接的に加熱される。加
熱温度は金型に樹脂が充填される時点で、インサート部
品の表面温度が、１００〜４００℃、好ましくは２００
〜３５０℃になるように設定する。温度が低いと効果が
少なく、逆に高いと、インサート部品の変形、劣化、充
填される樹脂の劣化を引き起こすので好ましくない。

インサート部品の加熱終了から樹脂の充填までの時間（
よ、インサート部品の熱容量、熱伝導度、金型との接触
面積、金型温度などにより異なるが、可能な限り短くす
る。品質の安定と、安全の点から加熱操作およびインサ
ート部品の金型内への装着は自動化されていることが好
ましい。

（実施例）以下、実施例によ勢、この発明を具体的に説明する。

実施例　１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よりなるサーモトロピック
液晶ポリマーであるザイダー（日本石油化学−の商品名
）ＳＲＴ−５００ベレツトを、住友ネスタール５Ｇ２５
型射出成形機と試験片成形用金型（縦１２ｍｍ、横２５
鳩、厚さ４ｍｍの板状の内部に９６晴、　４１９１２　
ｍ、厚さ１５間のセラミックス製部品をインサートする
金型）を用いて、シリンダー前部温度３９０℃、ノズル
温度３９０℃、金型温度１５０℃、射出時間６秒、射出
圧力１３００　ｋｇ／ｃｄ、冷却時間１５秒で射出成形
を行った。

セラミックス製インサート部品はオーブン中であらかじ
め４００℃に加熱され、オーブン中よりただちに金型内
にセットされた。オーブンより取り出し、射出が開始さ
れるまでの時間は約１０秒であった。金型を閉じないで
、同じ時間経過した後、インサート部品の表面温度を赤
外線温度計で測定したところ、３００〜３３０℃の範囲
に入っていた。得られた成形品の形状を第１図、第２図
に示す。

図中４に示す穴にひもを通し、１０ｋｇの重りを静かに
つるし、他端を治具で固定し、樹脂とインサート部品の
剥離の発生の有無を判定した。結果は表１に示す通りで
あった。

実施例　２ ■ ザイダー　５ＲＴ−５００のかわりに、ガラスファイバ
ー４０％入りのザイダー　ＦＣ−１）０を使用して、実
施例１と同様の方法で試験した結果を表１に示す。

実施例　３インサート部品をオーブン中で３００℃に加熱した他は
、実施例２と同様の方法で試験した結果を表１に示す。

比較例１，２インサート部品をあらかじめ加熱することなしに金型内
にセットし、実施例１および実施例２と同様の方法で試
験した結果を表１に示す。

実施例　４実施例１のザイダーのかわりにベクトラ（米国セラニー
ズ社の商品名）Ａ１３０ベレツトを使用し、シリンダー
前部温度２９０℃、ノズル温度２９０℃、金型温度１０
０℃、その他の射出条件は実施例１と同様の方法で射出
成形を行った。

セラミックス製インサート部品も実施例１と同じものを
使用し、オーブン中で３００℃に加熱した後、ただちに
金型内にセットされた。実施例１と同様の方法でインサ
ート部品の表面温度を測定したところ、射出開始相当時
の温度は２２０〜２３５℃の範囲に入っていた。得られ
た成形品を実施例１と同様の方法で試験した結果を表１
に示す。

比較例３インサート部品をあらかじめ加熱することなしに金型内
にセットし、実施例４と同様の方法で試験した結果を表
１に示す。

（発明の効果）本発明によれば、サーモトロピック液晶ポリマーのイン
サート成形において息下のような特有な効果がある。

（１）インサート部品と該ポリマーのぬれが改善される
ことから、密着性が向上し、界面の剥離によって生じる
、位置ずれや割れ、気体、液体の漏れなどがなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の実施例に用いられた、インサ
ート成形品を示したものでり、第１図は上面図、第２図
は側面図である。サーモトロピック液晶ポリマー１、　インサート部品２
、貫通した穴３，４゜特許出願人　　日本石油化学株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）サーモトロピック液晶ポリマーに金属またはセラ
ミックス製部品を包埋するインサート成形において、イ
ンサート部品をあらかじめ加熱保持しておくことを特徴
とする成形法。
（２）インサート部品をあらかじめ１００〜４００℃に
加熱保持する請求項１に記載の成形法。
（３）サーモトロピック液晶ポリマーが少なくとも下記
一般式で表わされるモノマー単位を含む（共）重合体で
ある請求項１または２に記載の成形法。一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼
（４）サーモトロピック液晶ポリマーが全芳香族ポリエ
ステルである請求項１または２に記載の成形法。
（５）インサート部品が、金属、セラミックス単独ある
いはそれらの複合材からなる請求項１〜４のいずれか１
項に記載の成形法。