JPH02153965A

JPH02153965A - ポリマー成形材料

Info

Publication number: JPH02153965A
Application number: JP1240307A
Authority: JP
Inventors: Bernhard Rosenau; ベルンハルト、ローゼナウ; Bernd Hisgen; ベルント、ヒスゲン; Gerhard Heinz; ゲールハルト、ハインツ; Hans-Georg Braun; ハンス―ゲオルク、ブラウン; Dietrich Lausberg; ディートリヒ、ラウスベルク; Hartmut Zeiner; ハルトムート、ツァイナー
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1988-09-20
Filing date: 1989-09-18
Publication date: 1990-06-13
Also published as: EP0360103A2; US5011884A; DE3831873A1; EP0360103A3

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】（従来技術】熱互変性（乃至サーモトロビック》ボリマーは、特に部
分的または完全芳香族の液晶ポリエステルおよびポリエ
ステルアミド（　１０Ｆ　）であり，異方性溶融物から
加工し得る。それらは、特に下記の公刊物によって既知
である。

米国特許第３８０４８０５号明細書米国特許第３９９１０１４号明細書米国特許第４１５６０７０号明細書米国特許第４１６１４７０号明細書米゜国特許第４１８１７９２号明細書米国特許第４３５１９１８号明細書米国特許第４３７０４６６号明細書米国特許第４３７７６８１号明細書米国特許第４３９０６８１号明細書米国特許第４６１４７９０号明細書ヨーロッパ特許公開公報第２２６８３９号ヨーロッパ特
許公開公報第１３９３０３号ヨーロッパ特許公開公報第
２３０５４５号これら・は、特に外部から光学的に異方
性の溶融物になることで知られており、さらに交差極性
の研究および剪断力がかかった時の光学的挙動（１剪断
乳元′）等から有名になっている。そのほかに、その粘
度は強く剪断依存性であり，その溶融粘度は、通常の等
方性熱可塑性樹脂に比べて等級的に一段と低い。成形の
際には、サーモトロピックボリマーの分子の長さ方向の
軸が一定方向に配列するので、この材料からの成形品は
異方性構造を有することとなる。これによって、優れた
剛さおよび強靭性、並びに特に成形加工方向での高い弾
性係数を有するようになる。さらにサーモトロピックポ
リマーの特徴を挙げると、ほかのポリマーに比べて著し
く低い、成形中に調節できる熱線膨張係数を示しており
、これは特に金属またはガラスとの組み合わせで利用す
る時の特徴となっており、例えばガラス１ｇｉ雑光学系
で光学繊維のコーティングに利用されて、このような繊
維のｖＩ＠加工用樹脂の製造に有用である。

強い異方性の構造が原因となって、ＬＯＰからの成形品
は勿論曲げ物性に鋭敏であり、その破壊性状は木材に似
ている。

この曲げ鋭敏性は、光学的ガラス繊維のコーティングに
ＬＯＰを利用する時の主要障曹の１つであるが、別の面
では特に良好な強度および上述の低い熱線膨張係数が光
学的ガラス繊維のコーティングに適している。

曲げの負荷容量は、第一にＤ工Ｎ　５３４５２による曲
げ試験によって判断されることができる。ｒ、、ａｐか
らの成形品を、この試験にかけると、試験検体の１００
％が境界繊維伸びが３．５％に達する前に破断してしま
うことが見出されている。また慣用されている熱可塑性
ポリエステルの場合には、普通では少くとも試験検体の
一部が破断して役に立たなくなる。

この試験をポリアルキレンテレフタレートからの成形品
について行なうと、少なくとも試験検体の１部が境界繊
維伸びが３．５％になる前に、破断して役に立たなくな
る。

ボリカーボネー）　（ＰＯ）からの試験検体は、確かに
破断しないが、負荷のかかった伸び状態では変形クリー
プが残るという欠点を示している。

ＰＯに少量（〈２０％）のｒ、、ｏｐを混合ブレンドす
ることが第一に粘度改良になるという効果がヨーロッパ
特許公開公報第３０４１７号に記載されており、さらに
高含量のＬＯＰ部分を有する混合ブレンドが、ヨーロッ
パ特許公開公報第４４１７５号に開示されている。勿論
ポリカーボネートと３０％までのＴｗＯＰとの２１！１
類ブレンドは、確かにポリカーボネート自身と同じよう
に要求曲げ強度を示しているが、しかし満足すべき溶融
粘度も、望ましい範囲の熱膨張係数も示していない。さ
らにＩ＋ＯＦ部分を上昇させると、再び曲げ試験値が劣
化してくる。

ポリアルキレンテレフタレートとＩ＋ＯＦのブレンドが
、特に英国特許公開公報第２０７８２４０号、米国特許
第４４０８０２２号、ヨーロッパ特許公開公報第３０４
１７号、ヨーロッパ特許公開公報第８８２８６号および
ヨーロッパ特許公開公報第８０２７３号に記載されてい
る。勿論ボリエテレンテレフタレー）（ＰＩＣＴＰ　）
とＬＯＰからの２′！Ｍ類ブレンドは、ＰＩ’ｌ”Ｐ自
身と同じように望ましい曲げ強度を示している。

ｔ　タボリアルキレンテレフタレートとＰＯとのブレン
ドもよく知られており、それらは等方性熱可塑性に典型
的な範囲で、良好な機械物性水準と熱膨張係数を有して
いる。

（発明の目的）上述の熱可塑性プラスチックからの一定の３種類混合物
（ブレンド）、すなわち２０−７０％ＬＯＰ　。

１０−５０％ＰＯおよび１０−５０％ポリエステル、特
にポリアルキレン−テレフタレートを含む３種類ブレン
ドが、かなり良好な曲げ物性要求に合格し破断すること
がなく、しかも驚くべきことに上述のＩ、ＯＦ成形品の
特徴、すなわち溶融物の優れた流動性および調節できる
極めて低い熱膨張係数を有していることが、見出された
。従って、特徴のある成形加工性があり、上述のガラス
または金属との良好な適合性を利用した応用性がある。

この事実は、優れた曲げ強度、低い熱膨張係数および低
い溶融粘度の特徴的な性状の望ましい組み合わせが、個
々の材料でも、３徨類材料の内の２種類の混合物でも達
成されることかできなかったために、特に驚くぺぎこと
と言える。

（発明の構成）直接の本発明対象は、ａ）２０乃至７０ｆｉｆｉ％のサーモトロピック、液晶
ポリマーｂ）１０乃至５０］１ｉ１％のポリカーボネートｏ）１
０乃至５０＠量％のポリエステルをａ）、１）および◎
）を合計して１００重量外になるようにし、ｄ）　このａ）、’ｂ）および０）の合計に対して６０
重量％までの充填剤、強化剤、加工助剤またはその他の
助剤を含むポリマー成形材料である。

本発明方法の典型的な熱可塑性成形材料は、熱線形膨張
係数が少なくとも１つの方向において（支）ｐｐｍ　／
　Ｋの下にあることを示している。

本発明方法によるブレンドに適しているポリエステルと
しては、特に２−２０個炭素原子を有するアルキレング
リコールと芳香族２塩基性酸またはそのエステルとから
、重縮合反応で得る熱可塑性プラスチックが適当してい
る。また各穫アルキレングリコールの混合物および／ま
たは、各種二塩基性酸の混合物も使用されることができ
る。好適ナアルキレングリコールは、エタンジオールお
よびブタンジオール−１，４であり、好適な二塩基性酸
は、テレフタル酸、イソフタル酸、１．４−１゜５−　
２．６−または２，７−ナフタリンジカルボン酸である
。特に好適なポリエステルは、ポリエチレンテレフタレ
ートおよびポリブチレンテレフタレートである。

好適なポリエステルの相対粘度は、一般に１．２乃至１
．８ｄｌｌｆの範囲にある〔フェノールージク四ルベン
ゾール混合物（Ｘ量比ｌ：１）中０．５重量％溶液を５
℃で測定〕。

本発明方法のブレンド用ポリカーボネートとしては、次
式の芳香族ビスフェノール式中Ｘ−１−旬個炭素原子な有するアルキレンまたはア
ラルキレン、−ＳＯ置−−Ｓ−−Ｏ−または−００−；Ｈｗ　Ｑまたは１ｍｍｏ、ｌまたは２ァ、　ｑ−０−４Ｒ■ａ、　−Ｏ，アルキル、Ｏ，−ａ、アルコキシ、ハ
ロゲン（０１、Ｂｒ　）、フェニルと、炭酸誘導体（例えばホスゲン）とを、相界面反応法
で得る重縮金物が適当している。

また上述のビスフェノールの多くの混合物から製造され
るか、または炭酸エステル基に加えて別の二塩基性有機
酸を含む（いわゆるポリエステルカーボネート）ポリカ
ーボネートが、本発明方法のブレンドに好適であること
ができる。

符に好適なのは、ビスフェノールＡおよび炭酸誘導体か
ら得られる次式のポリカーボネートである。

適当なポリカーボネートの相対粘度は、一般にシダｊル
メタン中０．５重量外溶液で２５’Ｃで測定して、１．
２乃至１．５、好適Ｋ）’！１．２８乃至１．４０　ｄ
ｌ／ｆの範囲にある。

３種類の主要成分のほかに、本発明方法の成形材料は、
さらに６０まで、好適には５０重ｔ％まで（主要成分の
全重量当りで）別のポリマー、繊維状および粉末状の充
填剤および強化剤並びにその他の助剤を含んでいる。

助剤は、例えば熱分解および酸化分解に対する安定剤ま
たは耐紫外線安定剤であり、そのほかに、滑剤、離型剤
および核剤、染料および顔料のような着色料、および可
塑剤等である。

別のポリマーとしては、例えばエラストマーまたはフッ
素化エラストマー　非晶系完全芳香族および芳香族ポリ
エーテル例えばポリフェニレンオキシド（ＰＰｏ　）　
、ポリスルホン（Ｐａυ）またはポリエーテルスルホン
（ｐ］ｅｓ　）が考えられる。

（実施例）実施例液晶ポリマー（ＬＯＰ　）の製造および物性１１１攪拌
式オートクレーブ中に、　１３２８　Ｆテレフタル酸、
１４３７　Ｆ　ｍ）−ヒドロキシ安息香酸、３０８ｔヒ
ドロキノン、２９８　Ｆ　４．４’−ジヒドロキシビフ
ェニル、５７６　ｆ　２．７−シヒドロキシナフタリン
および３６５０　ｆ無水酢酸が仕込まれた。窒素雰囲気
下で、初めに３０分間１３０℃で攪拌し、続いて４時間
内で温度を２９０℃に上昇した。この温度で、１時間以
内に圧が２５ミリバールに下げられ、それから尚１０分
間役攪拌れた。得られた粘稠で繊維生成性のポリマー溶
融物が、底部ノズルから出され圧縮され、水浴中で冷却
されて顆粒にされた。

このポリマーの熱線形膨張係数が、射出成形の規格小型
ロッド５０Ｘ４Ｘ６１１ｍにして長さ方向で測定され、
ＩＩ　ｐｐｍ　／　Ｋとなった。Ｄ工Ｎ　５３４５２に
よる曲げ試験では、すべての試験検体が、境界繊維の伸
びが３．５％に達する前に破断した。

実施例　２本発明方法による混合物の製造および試験押出成形機Ｚ
ＳＫ　３０　／　２で、実施例１で製造されりＬＯ−ポ
リエステル、１．３８の相対粘度（フェノール１０−ジ
−クロルベンゾール１：ｌ中０．５重量外溶液として２
５”Ｃで測定）を有するポリエチレンテレフタレートお
よび１．３６の相対粘度（ジクロルメタ７９０．５重量
％溶液として２５”Ｃで測定）を有するビスフェノール
Ａペースのポリカーボネートからのブレンドが、２６０
℃で成形された。得られたブレンドが水浴中で冷却され
顆粒となり、乾燥顆粒が２７０℃溶融温度と８０℃成形
温度で、検体試料が射出成形された。試験結果（２３℃
）が表１に含まれており、ここでσｔｌＢは最高負荷で
の曲げ応力、σｂ３．５は境界繊維伸び３．５％の時の
曲げ応力、およびαが熱線形膨張係数を示している。

表　　１実験Ａ　　　　　　２　、１　　２　、２　　２　、３
　　２　、４ＬＯＰ　［％）　　　　　　　３０　　　
　３０　　　　４０　　　　５０ｐｍＴｐ　（％）　　
　　　　４０　　　　５０　　　　３０　　　　４０Ｐ
Ｏ（％）　　　　　　　３０　　　　２０　　　　３０
　　　　１０破断〔％）　　　　　ｏ　　　　ｏ　　　
　ｏ　　　　。

σ１３Ｂ（ルー］　　　　８３．０　　　８０．４　　
　　　　　　９３．４σｂ３．５　［Ｎ／Ｊ］　　　６
４．８　　　６４．９　　　９０．５　　　８７．３α
［ｐｐ■乍）　　　　　２８　　　　３３　　　　２１
　　　　２０比較例　１実施例２で記・載された条件下で、上述のＬＯ−ポリエ
ステルおよび上記のポリカーボネートからのブレンドが
製造された。このブレンドから製造された検体試料が、
試験により、表２で示された結果を与えた。

／表　　２実験Ａ　　　　　実験１．１　　実験１．２　　実験１
．３ｚｏｐ　（％）　　　　　　　　　３０　　　　　
　４０　　　　　　５０ＰＯＣ％）　　　　　　　　　
　Ｔｏ　　　　　　　６０　　　　　　５０破断（％］
　　　　　　　ｏ　　　　　ｓｏ　　　　　ｓ。

σｂｎ　（Ｎ／ｌｊ）　　　　　　　０　　　　　　８
６．４　　　　８８．４σｂ３．５　　［Ｎ層］　　　
　　８８．４　　　　９９．４　　　　９９．７α（ｐ
ｐｖ乍”＋　　　　　　　５１　　　　　　４０　　　
　　　３４比較例　２実施例１からのＴＪＯ−ポリエステルおよびＰＩＴＰか
う、実施例２記載の条件で、ブレンドが製造され上述の
ように検体試料に成形されて、表３にまとめられた試験
結果を与えた。

表実験ムＬＯＰ　ｔ”％〕１１０〔％〕実験２．１実験２．２実験２．３破断〔外〕 σｂＢＣＮ／Ｉｊ〕 σｂａ、ｓ　（ｍ／ｄ）６８．９６３．６６４．３ α 〔ｐｐ即乍〕比較例　３混合されていないブレンド成分の曲げ試験および熱膨張
係数の結果が、表４に示されている。

表　　４破断〔％〕 σｂＢＣＮ／１ｊ〕 σｂｓ、ｓ　［ルー〕 α（ｐｐ＋／ｌ）Ｐ鶏ＴＰ２０．８７１．４

Claims

【特許請求の範囲】ａ）２０−７０重量％の熱互変性液晶ポリマー、ｂ）１
０−５０重量％のポリカーボネート、ｃ）１０−５０重
量％のポリエステル、（但しａ）、ｂ）およびｃ）の重量％の合計が１００で
ある）と、これに加えてｄ）　ａ）、ｂ）およびｃ）の各部分の合計に対して６
０重量％以下のさらなるポリマー、充填剤、強化剤、加
工助剤またはその他の助剤を含むことを特徴とするポリマー成形材料。