JPH04139222A - 高分子成形体の製造方法 - 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〕 本発明は高分子成形体の製造方法に関する。詳しくは、
磁場を用いて高分子成形体を製造する方法に関する。

〔従来の技術とその課題〕

ポリマー成形体の弾性率は分子鎖の配向に依存する。高
分子の分子鎖の配向を達成する手段としては各種の延伸
、液晶紡糸等が開発されてきた。

しかし、これらの技術によって成形される製品は、フィ
ルムやファイバー等に限られていた。

一方、磁場を液晶性高分子に作用させる方法が任意の形
状を有する成形体における分子配向手段として注目され
る。しかしながら磁場による配向のエネルギーは比較的
小さいことから、液晶性高分子を配向させることには解
決すべき問題が多い。

〔課題を解決するための手段〕

高弾性率と磁場配向性の両方を満たすポリマーの化学構
造について検討を行った結果、本発明に到達した。

即ち、本発明は、熱液晶性高分子に液晶状態で磁場を印
加して高分子成形体を製造する方法において、熱液晶性
高分子が全芳香族ポリエステルアミドであることを特徴
とする高分子成形体の製造方法である。

以下、本発明を詳述べる。

熱液晶性高分子は加熱溶融時に液晶を形成する高分子で
あり、各種の高分子が知られている。磁場の作用によっ
て高分子鎖を高度に配向させるには、磁場による配向エ
ネルギーが小さいため比較的分子量の低いあるいは低粘
度のポリマーが好ましい。一方、成形体の力学特性につ
いては、一般に分子量の高い方が好ましい。この矛盾す
る２つの要求を満すにはポリマーの化学構造が重要であ
る。本発明では熱液晶性高分子として全芳香族ポリエス
テルアミドを用いる。

全芳香族ポリエステルアミド自体は公知であり、芳香族
環同志をエステル結合とアミド結合で連結した主鎖構造
を有する熱液晶性高分子であり、好ましくは主鎖がエス
テル結合で構成され５０モル％以下のアミド結合を有す
るものがあげられる。

全芳香族ポリエステルアミドとして好ましいものとして
は、以下に示す芳香族ジアミン、芳香族ジカルボン酸、
芳香族ジオール化合物、あるいは芳香族アミノカルボン
酸、芳香族オキシカルボン酸、芳香族オキシアミノ化合
物あるいはこれらの機能性誘導体、これらの核置換化合
物から選ばれる２種以上の組合せから合成される全芳香
族ポリエステルアミドである。

ここで、Ａ、Ａ’　　ニーＯＨ，−ＣＯＯＨ−ＮＨ，お
よびこれらの機能性誘導体 Ｈ３ Ｒ： 〇− 一 一 Ｈ３ また芳香環はアルキル基、アルコキシ基、フェニル基、
フェノキシ基、ハロゲン基で置換されていても良い。

芳香族ジアミンの具体例としては、１，４−フェニレン
ジアミン、メチル−１，４−フェニレンジアミン、クロ
ル−１４−フェニレンジアミン、３．３′−ジメチル−
４，４′−ジアミノビフェニル、３３′−ジクロル−４
４′−ジアミノビフェニル、２２′−ジクロル−４４′
−ジアミノビフェニル、２２′−ジメチル−４，４′−
ジアミノビフェニル、２，６−ナフタレンジアミン、４
．４′−ジアミノジフェニルスルフォン、４．４′−ジ
アミノジフェニルエーテル、ビス（４−アミノフェニル
）エタン、１．４−ビス（４−アミノフェニル）ブタン
、３，３′−ジアミノベンゾフェノン等が挙げられ、こ
のうち好ましいものは１．４−フェニレンジアミン、メ
チル−１，４−フエニレンジアミン、クロル−１，４フ
エニレンジアミン、３．３′−ジメチル−４゜４′−ジ
アミノビフェニル、２，６−ナフタレンジアミンである
。

芳香族ジカルボン酸の好ましい具体例はテレフタル酸、
イソフタル酸、ビス−４−カルボキシルフェニル−１，
４−ベンゼン、４．４′−力ルポキシルジフェニル、ナ
フタリン−２，６−ジカルボン酸、ナフタリン−１，５
−ジカルボン酸、ジフェニルケトン−４，４′−ジカル
ボン酸、メチルテレフタル酸、クロロテレフタル酸、フ
ェニルテレフタル酸、２．５−ジメチルテレフタル酸、
ジフェニル−３３′−ジメチル−４，４′−ジカルボン
酸である。

芳香族ジオールの好ましい具体例は、クロルハイドロキ
ノン、メチルハイドロキノン、２，６ジヒドロキシナフ
タレン、１．　４−ジヒドロキシナフタレン、４．４′
−ジヒドロキシビフェニル、３．３′−ジメチル−４，
４′−ジヒドロキシジフェニル、アセトキシハイドロキ
ノン、ニトロハイドロキノン、ジメチルアミノハイドロ
キノン、１．５−ジヒドロキシナフトール、１．６−ジ
ヒドロキシナフトール、ビス（４−ヒドロキシフェニル
）−１，４−ベンゼンである。

芳香族アミノカルボン酸の好ましい具体例は、ｐ−アミ
ノ安息香酸、ｍ−アミノ安息香酸、６−アミノ−２−ナ
フトエ酸、４−アミノ−１−ナフトエ酸、ｐ−アミノ−
０−メトキシ安息香酸、ｐ−アミノ−０−クロロ安息香
酸等である。

芳香族オキシカルボン酸の好ましい具体例は、２−ヒド
ロキシ−６−カルポキシルナフタレンーＰ−ヒドロキシ
安息香酸、ｍ−ヒドロキシ安息香酸、４−ヒドロキシビ
フェニルカルボン酸、４−ヒドロキシ−４′−カルボキ
シジフェニルエーテル、２−クロロ−ｐ−ヒドロキシ安
息香酸等である。

芳香族オキシアミノ化合物の好ましい具体例はｐ−アミ
ノフェニル、４−アミノ−４′−ヒドロキシ−ジフェニ
ル、４−アミノ−１−ナフトール、３−メチル−４−ア
ミノフェニル、Ｎ−メチル４−アミノフェノール、３−
アミノフェノール、３−メチル−４−ヒドロキシ−４′
−アミノ−ジフェニルである。

重合は公知の方法に従い、アセチル化されたアミノ基お
よび水酸基とカルボン酸基の反応を加熱溶融状態で行う
方法により全芳香族ポリエステルアミドが得られる。

全芳香族ポリエステルアミドが磁場配向に適する理由は
明らかではないが、異種結合による結晶性の低下などが
考えられる。ポリマーの重合度は、磁場配向に対して大
きな影響を持つ。これを磁場を作用させる温度での溶融
粘度（コーンプレートタイプ粘度計による動的粘度２　
Ｘ　１０−２Ｈｚ）で代表させると、数１０ないし敵方
ポイズ程度の全芳香族ポリエステルアミドが用いられる
。成形性と成形品物性のバランスからは溶融粘度１００
ボイズから３０００ポイズ程度の全芳香族ポリエステル
アミドが好ましく使用される。全芳香族ポリエステルア
ミドは単独あるいは液晶性を失なわない範囲で他のポリ
マーさらには有機、無機の材料、例えば染料、顔料、フ
ィラー等と複合化された形で使用することが出来る。

本発明は、上述の液晶性全芳香族ポリエステルアミドを
溶融し、例えば押出あるいは射出成形にて成形体を製造
する際、あるいは成形後再加熱して液晶を形成している
状態で磁場を印加する。

磁場を作用させる方法としては、全芳香族ポリエステル
アミドを加熱し、ネマチック液晶状態の溶融物を磁場中
に必要な時間保持すればよい。このとき、該ポリマーの
流動変形は出来るだけ避ける方が良い。さらには、流動
変形直後のポリマーに磁場を作用させることも好ましく
ない。配向が進んだ後、冷却固化し配向構造を固定化す
る過程は、磁場中で行なう方法あるいは、磁場外に取り
出して行なう方法のどちらも採ることが可能である。印
加される磁場は電磁石等で造ることが出来る。高度の配
向を得るためには数千ガウス以上の磁場が必要で１００
００ガウス以上の磁場が好ましい。この場合には、超伝
導磁石の利用が好適である。また、印加する時間は５〜
９０分程度である。

本発明で製造する成形体としては例えば繊維、フィルム
、板および種々の形状を持つ３次元的成形品等が挙げら
れる。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例により詳述するが本発明はその要
旨を超えない限り、実施例に限定されるものではない。

実施例１および比較例１ ２−アセトキシ−６−カルボキシナフタレン（０，４モ
ル）、テレフタル酸（０，１モル）、ｐアミノフェノー
ル（０，１モル）からン容融重合により熱液晶性ポリエ
ステルアミドを合成した。このポリマーの動的溶融粘度
をコーンプレート型粘度計を用いて３１０°Ｃｌ２Ｘ１
０−”Ｈｚで測定したところ１０３ポイズであった。

このポリマーに３３０°Ｃで２０分間、１００キロガウ
スの磁場を作用させて直径ｌＩＩｍのロッドを成形した
。このロッドは５４ＧＰａ（室温、１１０Ｈｚスパン１
５ｍｍで測定）の非常に高い動的曲げ弾性率を示した。

比較のため上記のポリマー組成においてｐ−アミノフェ
ノールの代りにクロルハイドロキノンを使用したポリマ
ーを同様に合成した。

このポリマーの溶融粘度を前記と同様にして測定したと
ころ、８００ポイズであった。また、前記と同一の方法
、条件により成形した直径１ｍｍのロッドの弾性率は３
５ＧＰａと本発明の方法に比べて小さいものであった。

〔発明の効果］ 本発明方法によれば、 高配向した弾性率等の機 械特性に優れた高分子成形体を得ることができる。

三菱化成株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱液晶性高分子に液晶状態で磁場を印加して高分
   子成形体を製造する方法において、熱液晶性高分子が全
   芳香族ポリエステルアミドであることを特徴とする高分
   子成形体の製造方法。