JPH0420559A

JPH0420559A - ポリマーアロイの成形方法

Info

Publication number: JPH0420559A
Application number: JP2125002A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Oyanagi; 大柳　康; Wataru Taira; 多比良　渉
Original assignee: DAIDO SHOKO KK
Current assignee: DAIDO SHOKO KK
Priority date: 1990-05-15
Filing date: 1990-05-15
Publication date: 1992-01-24

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〕本発明はポリマーアロイの成形方法に係り、特に液晶ポ
リマーとポリカーボネイトとのブレンドによって得られ
るポリマーアロイの成形方法に関する。

〔従来の技術〕

日用品や電気絶縁体、靴下などの衣料品に利用されてい
た程度であったプラスチック材料は、世界的な経済成長
と共に様々な新規材料の開発、既材料の改質、成形技術
の向上などによって日常生活に不可欠なものになるまで
に至った。

プラスチック材料の品質が向上していく中で工業用品や
構造用材に使われ諸性能（耐熱性、耐久性、高強度など
）を満たした材料はエンジニアリングプラスチック（Ｅ
ｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｐｌａｓｔｉｃｓ）と呼ばれて
いる。

プラスチック材料を金属と比較すると、空気中。

水中、薬品中における耐腐食性が高く、寸法安定性にも
優れている。

また、異なった性質をもつ２種類以上のプラスチック材
料を機械的に混ぜる方法（ポリマーブレンド）等によっ
て得られる多成分系高分子材料Ｌポリマーアロイ（Ｐｏ
ｌｙｍｅｒ　Ａ１１ｏｙ）と呼ばれ、より、個々の特性
を生かし、材料の高性能化、高機能化を図るものであり
、現在、工業精密部品において実用化されつつある。

最近、エンジニアリングプラスチックに対して、−段と
耐熱性２機械的強度が高い材料は、スーパーエンジニア
リングプラスチック（５ｕｐｐｅｒ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒ
ｉｌｇ　Ｐｌａｓｔｉｃｓ）と呼ばれ、現在は生産性が
低く、高価格であるが今後の用途開発が期待されており
、液晶ポリマーは、この中に含まれる。

液晶ポリマー（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｒｙｓｔａｌｌ　Ｐ
ｏ１ｙｖｅｒ、略称ＬＣＰ）は液状であっても結晶性を
示すことから、高強度、高耐熱性、高耐衝撃性、高価格
性などを特徴としている。

一方、ポリカーボネイトは、強度が大きく、固いという
特徴を持っており、熱可塑性樹脂としては金属に近い優
れた性質を持っている。また、延性１強靭性なども兼ね
備えており、しかも、これらの性質が、温度、荷重及び
水分などの広い使用条件内で実用的である。特性として
、衝撃強さは、亜鉛、アルミダイカストよりも優れてお
り、熱的特性は、非常に広い温度範囲にわたって機械的
。

電気的特性の劣化が少なく、あらゆる用途にわたって利
用されている。

〔発明が解決しようとする問題〕

しかしながら、液晶ポリマー及びポリカーボネイトは、
いずれも成形温度が高く、例えばポリカーボネイトは、
２８０〜２９０℃程度の射出成形温度を必要とし、液晶
ポリマーは、３００℃程度の射出成形温度を必要とする
。成形温度が高くなれば、射出成形機から取り出した成
形品が冷却する過程で収縮し、寸法安定性が損なわれ、
歩留りが減少する。また、成形温度が高いことは、それ
だけ熱エスルギーを消費するため、経済的に不利となる
。

本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、低
い成形温度で成形することができると共に、液晶ポリマ
ー及びポルカーボネイトの両機械的特性を活かしながら
、機械的特性が総合的に優れたポリマーアロイを成形す
ることができるポリマーアロイの成形方法を提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記した目的を達成させるために、本発明は、サーモト
ロピック型の液晶ポリマーとポリカーボネイトとをブレ
ンドし、熱溶融過程を有する成形手段によって成形する
ことを特徴とするものである。

本発明において、サーモトロピック型の液晶ボポリマー
としては、ポリエステル系、ポリエステルアミド系、ポ
リアゾメチン系の液晶ポリマーが好適である。前記のポ
リエステル系液晶ポリマーとしては、Ｘ７Ｇ　（イース
トマンコダック社製）、エコノール（住友化学（株）製
）、Ｘｙｄａｒ（ダートコ社製、日本石油化学（株）製
）、Ｖｅｃｔｒａ　（ヘキスト・セラニーズ社製、ポリ
プラスチック（株）製）、ツバキュレート（三菱化成（
株））製、ロッドラン（（株）ユニチカ製）、Ｕｌ　ｔ
ｒａｘ　（ＢＡＳＦ社製）、出光ＬＣＰ（出光石油化学
（株）製、東ソＬＣＰ　（東ソ（株）製）等が挙げられ
、これらの中で、特にポリエステル系半剛直性半芳香族
液晶ポリマー、例えば、Ｖｅｃｔｒａ等が好適である。

このような液晶ポリマーと、ポリカーボネイトとのブレ
ンド比は、１０〜３０重量部＝９０〜７０重量部、望ま
しくは１５〜２５重量部：８５〜７５重量部が好適であ
る。

液晶ポリマーとポリカーボネイトとのブレンド比が、上
記の範囲内では、熱溶融過程を有する成形手段において
、低温成形が可能となると共に得られるポリマーアロイ
の機械的特性が液晶ポリマー及びポリカーボネイトの各
々単独の場合と比較して、総合的に優れている。特に液
晶ポリマーとポリカーボネイトとのブレンド比が、２０
重量部＝８０重量部のときに得られるポリマーアロイの
機械的特性が優れている。

第４図は成形温度が、２４０℃のときの液晶ポリマーと
ポリカーボネイトとのブレンド比と溶融粘度との関係を
示している。液晶ポリマーとポリカーボネイトとのブレ
ンド比が１０〜３０重量部＝９０〜７０重量部の範囲で
は、溶融粘度が約２Ｘ１０’〜１ｘｌＯ’　　（ボイズ
）の範囲にある。

射出成形において、樹脂の溶融温度が大略２×１０５以
下の場合、成形操作上支障がなく、機械的特性に優れた
成形品が得られる。

したがって、液晶ポリマーとポリカーボネイトとのブレ
ンド比が１０〜３０重量部：９０〜７０重量部の範囲で
は２４０℃の低温成形が可能となり、射出成形温度が２
４０℃以上で２６０℃以下の場合、第４図に示すグラフ
から得られる溶融粘度よりも低くなるので、当然成形可
能となる。

本発明において、熱溶融過程を有する成形手段としては
、射出成形法、押出成形法、ブロー成形法等が挙げられ
、得られる成形品の形状、用途等により任意の成形手段
を選定することができる。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。

本実施例においては、下記の液晶ポリマーと、ポリカー
ボネイトを用いた。

（１）液晶ポリマー（ＬＣＰ）ＬＣＰ　（サーモトロピック液晶ポリマー）商品名　　
：　ペクトラグレード　：　　Ａ９５０（無充填）比重　７１．４０（２）　　ポリカーボネイト（ｐｃ）商品名　　：　パンライトグレード　：　　Ｌ１２５０　（無充填）第１表にベク
トラの一般的性質を示し、第２表にパンライトに一般的
性質を示す。

第表第表成形機械本実験に用いた成形機は、日本製鋼所型の射出成形機（Ｎ４０Ａ）である。

成形条件成形条件は、第３表に示す通りである。

（５）試料の作成下記の手順で行った。

（１）　　ブレンド用のベース材料をウェイトパーセン
トで、６段階（０／１００．２０／８０．４０／６０．
６０／４０．８０／２０，１００１０）に射出成形機（
Ｎ４０Ａ）を用いてブレンドする。

（２）第３表中の一次、低温は一回スクリユーに通じブ
レンドしたものを粉砕機で粉砕したものである。第３表
中の二次は一回スクリユーにかけ粉砕し、もう−度スク
リユーにかけ粉砕機にかけ粉砕したものである。その後
、各材料は予備乾燥（１２０゛Ｃで４時間）を行なう。

（３）乾燥させた材料を射出成形機（Ｎ４０Ａ）と所定
の金型を用い成形し、各種物性試験（引張。

曲げ衝撃、硬さ試験）用の試験片を作る。

（４）成形品を２４時間放置し、各試験用に試験片を作
成する。

（１）　まず、−次粉砕したものについて第１図を基に
説明する。

■　ポリカーボネイト（ＰＣ）にベクトラ（Ａ−９５０
）を充填したものについての引張強さと混合率との関係
を見ると、ベクトラ（ＬＣＰ）の充填率が高くなるにし
たがって、引張強さは増加する傾向にある。またＬＣＰ
の充填率４０％、６０％において低下の傾向が見られる
が、これ番よ測定値の範囲が広く、平均値が下がったた
めである。

ＬＣＰの充填率２０％の値を見てみると引張強さは７　
、９１　（ｋｇｆ／　ｗｍ　”）を示し、無充填の値（
６，２５（ｋｇｆ／■＝）〕と比較して２６．５６％増
加してし）る。

■　曲げ試験において、ＬＣＰの充填率が高くなるにし
たがって、曲げ強さは増加する傾向Ｏこある。

また、ＬＣＰの充填率２０％の値を見てみると、曲げ強
さは１１．９０　（ｋｇｆ／ｓ”）を示し、無充填材の
値（９，５６（ｋｇｆ／■２）〕と比較して２４．４８
％増加している。ＬＣＰの充填率８０％の場合に最大値
を示している。

■　アイゾツト衝撃試験において、ＬＣＰの充填率が高
くなるにしたがって、衝撃値は下に凸になる傾向が見ら
れる。なお、ＰＣ１００％、ＬＣＰ１００％は試験片が
破断しなかった。

また、ＬＣＰの充填率２０％の場合に最大値を示した。

■　マイクロビッカース硬さ試験において、ＬＣＰの充
填率が高くなるにしたがって、硬さは増加する傾向にあ
る。またＬＣＰの充填率８０％の場合の硬さはＬＣＰ　
１００％よりも高い値を示している。

（２）　次に二次粉砕したものについて第２図を基に説
明する。

■　ＰＣにベクトラ（ＬＣＰ）を充填したものについて
の引張強さと混合率との関係を見てみるとＬＣＰの充填
率が高くなるにしたがって、引張強さは増加する傾向に
ある。しかし、ＬＣＰの充填率６０％においては低下の
傾向がみられる。またＬＣＰの充填率２０％の値を見て
みると引張強さは７．４８　（ｋｇｆ／閣２）を示し、
無充填材の値６．０８（ｋｇｆ／ｗａ”）と比較して２
３．０３％増加している。

また、ＬＣＰの充填率２０〜４０％の場合に引張強さは
大きい値を示している。

■　曲げ試験において、ＬＣＰの充填率が高くなるにし
たがって、曲げ強さは増加する傾向番こある。

ＬＣＰの充填率６０％においては低下の傾向がみられる
が、これは測定値の範囲が広く平均値が下がったためで
ある。またＬＣＰの充填率２０％の値を見てみると、曲
げ強さは１０．８９　（ｋｇｆ／■２）を示し、無充填
材の値（９，４２（ｋｇｆ／ａｍ”））と比較して１５
．６１％増加している。

■　アイゾツト衝撃試験において、充填率８０％。

１００％において試験片は破断しなかったことにより、
充填率を高くするにしたがって、衝撃値器ま下に凸にな
る傾向が見られる。また、ＬＣＰの充填率２０％の値を
見てみると５．２６　（ｋｇｆ／　ｓａｄ”）を示し、
無充填材の値（８，１３（ｋｇｆ／＋＋ｗ＋＋”））と
比較して３５．３０％低下している。

なお、破断しなかったＬＣＰの充填率８０％が最大値と
なった。

■　マイクロビッカース硬さ試験におし）で、充填率を
高くするにしたがって、硬さは増加する傾向にある。

（３）　次に低温成形の試験材料について第３図を基に
説明する。

■　引張強さは、温度を下げていくにしたがって増加す
る傾向にある。増加の割合は成形温度２８０℃に対して
２６０℃で３７．０１％、２４０’Ｃで５０．４２％と
なった６また先の一次粉砕、二次粉砕の充填率２０％の
値でみても同し傾向を示す。

■　曲げ強さは、成形温度を下げていくにしたがって増
加する傾向がみられる。増加の割合は成形温度２８０℃
に対して２６０℃で１２．４６％、２４０℃で１３．１
７％となった。しかし、先の一次粉砕、二次粉砕の充填
率２０％の値でみてみると大きな変化はみられなかった
。

■　衝撃値は、成形温度を下げていくにしたがって増加
する傾向がみられる。増加の割合は成形温度２８０℃に
対して、２６０℃で２１．９１％、２４０″Ｃで２９．
４８％となった。

■　なお、特に図示していなか、伸び率は、２４０℃で
９．０５％、２６０℃で９．３３％、２８０℃で８．０
５％となり成形温度を下げても伸び率は殆ど変わらなか
った。また−次粉砕、二次粉砕の充填率２０％の値でみ
ても殆ど変わらない。

前記のように、液晶ポリマーとポリカーボネイトの混合
率が１０〜３０重量部：９０〜７０重量部の範囲では、
機械的特性全般をみると、総合的に優れており、また、
射出成形温度が２４０〜２７０℃の場合、操作上支障が
ないばかりでなく、機械的特性も優れた成形品を得るこ
とができる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、低い成形温度で成形する
ことができるので、成形品の収縮が少なく成形品の寸法
安定性が高くなり、歩留りが向上すると共に、液晶ポリ
マー及びポリカーボネイトの両機械的特性を活かしなが
ら、機械的特性が総合的に優れたポリマーアロイを成形
することができるポリマーアロイの成形方法を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１次粉砕による液晶ポリマーとポリカーボネイ
トの混合率と各機械的特性との関係を示すグラフ、第２
図は２次粉砕による液晶ポリマーとポリカーボネイトの
混合率と各機械的特性との関係を示すグラフ、第３図は
成形温度と各機械的特性との関係を示すグラフ、第４図
は成形温度２４０゛Ｃにおける液晶ポリマーとポリカー
ボネイトの混合率と溶融粘度との関係を示すグラフであ
る。

Claims

【特許請求の範囲】（１）サーモトロピック型の液晶ポリマーと、ポリカー
ボネイトとをブレンドし、熱溶融過程を有する成形手段
によって成形することを特徴とするポリマーアロイの成
形方法。（２）前記液晶ポリマーが、ポリエステル系芳香族液晶
ポリマーであることを特徴とする請求項（１）記載のポ
リマーアロイの成形方法。（３）前記ポリエステル系芳香族液晶ポリマーが、ポリ
エステル系半剛直性芳香族液晶ポリマーであることを特
徴とする請求項（２）記載のポリマーアロイの成形方法
。（４）前記成形手段が、射出成形法、押出成形法、ブロ
ー成形法のいずれかであることを特徴とする請求項（１
）記載のポリマーアロイの成形方法（５）前記サーモト
ロピック型の液晶ポリマーと、ポリカーボネイトとのブ
レンド比が、１０〜３０重量部：９０〜７０重量部であ
ることを特徴とする請求項（１）記載のポリマーアロイ
の成形方法。（６）前記射出成形法による射出成形温度が、２４０〜
２６０℃であることを特徴とする請求項（４）記載のポ
リマーアロイの成形方法。