JPH04316815A - 多層射出成形品 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は多層射出成形品に関する
。さらに詳しくは、しゅう動性に優れ、歯車等の機械部
品、化学薬品耐性の必要な化学反応装置の内部材、高寸
法精度の要求される部品などに適する射出成形品に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】熱可塑性液晶樹脂はその配向性に伴い、
高強度であること、射出成形等の成形性が優れているこ
と等の理由からさまざまな分野で利用が試みられている
が、その価格が高いこと、配向に伴う物性の異方性等の
点で、その利用分野に制限がある。このうち、コストの
点については、安価な汎用の樹脂を混合することにより
解決が図られており、配向性の緩和のためには無機質充
填材の混合により解決が試みられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の樹脂や無機質充填材の混合は、液晶樹脂の特性である
配向性を殺し、例えば液晶樹脂本来の強度、耐摩耗性を
維持できないという問題を抱えたものであった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この問題を解決するため
、請求項１記載の発明は、熱可塑性液晶樹脂及び熱可塑
性樹脂の二成分の樹脂から成る成形品であって、成形品
表面が熱可塑性液晶樹脂で被覆され、中心層は無機質充
填材を含む熱可塑性非液晶樹脂から成ることを特徴とす
る多層射出成形品を提供する。また、請求項２記載の発
明は、熱可塑性非液晶樹脂が１０重量％以上の無機充填
材を含むことを特徴とする請求項１記載の多層射出成形
品を提供する。

【０００５】本発明の射出成形品は、図１に示すように
、成形品表面層１と中心層２とから成る。成形品表面層
１は熱可塑性液晶樹脂であり、成形品全面またはほぼ全
面を被覆している。中心層２は無機充填材を含む熱可塑
性非液晶樹脂から成る。また、成形品表面層１と中心層
２の間に接着層等を介在させても良い。

【０００６】熱可塑性液晶樹脂としては、例えば、ポリ
エステル系液晶樹脂が使用できる。すなわち、ヒドロキ
シナフトイックアシッドとヒドロキシベンゾイックアシ
ッドとの共重合物、ヒドロキシベンゾイックアシッドと
エチレングリコールとテレフタール酸との共重合物等で
ある。なお、ヒドロキシナフトイツクアシッドとしては
、２−ヒドロキシ−６−ナフトエ酸、ヒドロキシベンゾ
イックアシッドとしては４−ヒドロキシ−３−クロロ安
息香酸、バニリン酸、パラヒドロキシ安息香酸、あるい
は４−ヒドロキシ−３−メチル安息香酸等が例示できる
。

【０００７】中心層２に用いる熱可塑性樹脂としては、
配向性の緩和、コスト低下等の理由により、非液晶樹脂
を使用する。このような非液晶樹脂としては、ポリエチ
レンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート等の
ポリエステル樹脂、ポリカーボネート、ポリアミド、ポ
リアリレート、ポリスチレン、アクリロニトリル−スチ
レン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレ
ン共重合体、ポリ塩化ビニル等が例示できる。

【０００８】また、無機充填材は、射出成形時に非液晶
樹脂の成形収縮率と成形品使用時の線膨張率を液晶樹脂
のそれに略等しくして、成形時及び使用時の成形品の破
損を防ぎ、良好な品質の成形品の提供を可能とするもの
である。ちなみに液晶樹脂の成形収縮率は一般に、樹脂
の配向方向で０〜０．２％、これに直角の方向で０．３
〜０．５％であり、非液晶樹脂の場合は、ガラス繊維の
充填量をｘとすると、 ポリアミドにｘ＝０％混合した時、０．８〜１．５％ポ
リアミドにｘ＝１０％混合した時、０．５％ポリアミド
にｘ＝２０％混合した時、０．４％ポリアミドにｘ＝３
０％混合した時、０．３％ポリアミドにｘ＝４０％混合
した時、０．２％ポリブチレンテレフタレートにｘ＝０
％混合した時、１．５〜２．０％ ポリブチレンテレフタレートにｘ＝２０％混合した時、
０．４％ ポリブチレンテレフタレートにｘ＝３０％混合した時、
０．３％ ポリブチレンテレフタレートにｘ＝５０％混合した時、
０．２％ ポリエチレンテレフタレートにｘ＝０％混合した時、１
．５〜２．０％ ポリエチレンテレフタレートにｘ＝３０％混合した時、
０．３％ ポリエチレンテレフタレートにｘ＝４０％混合した時、
０．２％ ポリエチレンテレフタレートにｘ＝５０％混合した時、
０．２％ である。

【０００９】また、液晶樹脂の線膨張率は、一般に、配
向方向で−１×１０−５〜１×１０−５ｄｅｇ−１、こ
れに直角の方向で４×１０−５〜６×１０−５ｄｅｇ−
１であるのに対し、非液晶樹脂ではガラス繊維の充填量
をｘとすると、 ポリアミドにｘ＝０％混合した時、４．５×１０−５ｄ
ｅｇ−１ ポリアミドにｘ＝１０％混合した時、２．０×１０−５
ｄｅｇ−１ ポリアミドにｘ＝２０％混合した時、１．６×１０−５
ｄｅｇ−１ ポリアミドにｘ＝３０％混合した時、１．２×１０−５
ｄｅｇ−１ ポリアミドにｘ＝４０％混合した時、１．０×１０−５
ｄｅｇ−１ ポリブチレンテレフタレートにｘ＝０％混合した時、５
．５×１０−５ｄｅｇ−１ ポリブチレンテレフタレートにｘ＝２０％混合した時、
２．１×１０−５ｄｅｇ−１ ポリブチレンテレフタレートにｘ＝３０％混合した時、
１．４×１０−５ｄｅｇ−１ ポリブチレンテレフタレートにｘ＝５０％混合した時、
１．４×１０−５ｄｅｇ−１ ポリエチレンテレフタレートにｘ＝０％混合した時、４
．０×１０−５ｄｅｇ−１ ポリエチレンテレフタレートにｘ＝３０％混合した時、
１．４×１０−５ｄｅｇ−１ ポリエチレンテレフタレートにｘ＝４０％混合した時、
１．１×１０−５ｄｅｇ−１ ポリエチレンテレフタレートにｘ＝５０％混合した時、
０．７×１０−５ｄｅｇ−１ である。

【００１０】このような無機質充填材としては、ガラス
繊維の外、ガラスビーズ、シリカ粉末、活性白土、ゼオ
ライト、タルク、マイカ等の充填材を使用することがで
きる。充填材の充填量は、表面層１の収縮率と中心層２
の収縮率がほぼ同一となる量である。例えば、中心層２
の１０〜７０重量％である。

【００１１】本発明の射出成形品は、いわゆる多層射出
成形法により成形することができる。多層射出成形法と
しては、成形品表面層１の液晶樹脂をキャビティに必要
量射出した後、中心層２を構成する無機質充填材入り熱
可塑性非液晶樹脂を射出する方法がある。キャビティは
通常冷却された金型から構成させており、金型内表面に
接触した部分の液晶樹脂は冷却固化し、溶融状態にある
無機質充填材入り熱可塑性非液晶樹脂の射出圧力により
引き伸ばされて、金型内面に沿って成形品表面を被覆す
る。

【００１２】また、射出ノズル内で液晶樹脂と無機質充
填材入り熱可塑性非液晶樹脂を合流させて、同心円状の
樹脂流を形成して、キャビティ中に射出する多層射出成
形法によっても成形できる。同心円状の樹脂流の内、内
側の樹脂流と外側の樹脂流れの内、何れが液晶樹脂であ
っても良いが、液晶樹脂の流速が無機充填材入り熱可塑
性非液晶樹脂の流速より大きい必要がある。流速の大き
い液晶樹脂は樹脂流先端から溢れるように周辺に移動し
（ファウンテン・フロー）、成形品表面を被覆する。も
っとも、最初に液晶樹脂のみを射出し、続いて同心円状
の樹脂流を射出することが望ましい。射出成形品の先端
部が完全に液晶樹脂で被覆されるからである。また、射
出の終了時にも液晶樹脂のみを射出することが望ましい
。

【００１３】また、予め無機質充填材入り熱可塑性非液
晶樹脂により予備成形品を射出成形した後、より大きい
キャビティ中にこの予備成形品を収容し、液晶樹脂を射
出して成形しても良い。また、予備成形品の表面に接着
性樹脂を被覆した後、液晶樹脂を射出して成形すること
もできる。予備成形品は例えば図２に示すような形状で
あり、液晶樹脂との剥離を防ぐため、表裏に４ケ所ずつ
の突起を有している。また、成形品は図３の歯車である
。

【００１４】成形品は、その表面全面が表面層１で被覆
されていることが望ましいが、実質的に影響のない程度
に中心層２が表面に露出していても良い。上述の予め無
機質充填材入り熱可塑性非液晶樹脂により予備成形品を
射出成形した後、より大きいキャビティ中にこの予備成
形品を収容し、液晶樹脂を射出して成形する方法によれ
ば、キャビティ内中央にこの予備成形品を支える必要か
ら、一部分に中間層２が露出することになる。

【００１５】

【実施例】以下実施例により本発明をより詳細に説明す
る。 ＜実施例１＞無機質充填樹脂としてポリエチレンテレフ
タレート樹脂にガラス短繊維を３０重量％混合して２軸
押出機を用いて混合押出成形してペレットとしたものを
使用した。このペレットを通常の射出成形機を用いて射
出成形して、予備成形品を製造した。予備成形品の形状
は図２に示す通りである。

【００１６】この予備成形品を、より大きいキャビティ
を有する射出金型内に収容し、熱可塑性液晶樹脂（ヒド
ロキシベンゾイックアシッド−エチレンテレフタレート
共重合物）を射出して成形した。得られた成形品の形状
は図３に示すように、リング状歯車で、表裏４ケ所には
突起を有しており、また、表裏４ケ所に無機質充填樹脂
が、熱可塑性液晶樹脂と同一面で露出している外は完全
に熱可塑性液晶樹脂に被覆されていた。

【００１７】＜実施例２＞無機質充填樹脂としてポリブ
チレンテレフタレート樹脂にマイカ粉末を２５重量％混
合して２軸押出機を用いて混合押出成形してペレットと
したものを使用した。

【００１８】熱可塑性液晶樹脂として実施例１と同じヒ
ドロキシベンゾイックアシッド−エチレンテレフタレー
ト共重合物を使用した。このマイカ充填ポリエチレンテ
レフタレート樹脂とヒドロキシベンゾイックアシッド−
エチレンテレフタレート樹脂を使用して、多層射出成形
機により成形品を射出成形した。すなわち、マイカ充填
ポリエチレンテレフタレート樹脂とヒドロキシベンゾイ
ックアシッド−エチレンテレフタレート樹脂をそれぞれ
別のホッパー内に投入し、マイカ充填ポリエチレンテレ
フタレート樹脂はバレル温度２４０〜２７０℃、ヒドロ
キシベンゾイックアシッド−エチレンテレフタレート樹
脂はバレル温度２１０〜２４０℃に加熱可塑化した後、
射出ノズル内で同心円状に合流し、射出金型内に射出し
て成形した。射出は、まず、ヒドロキシベンゾイックア
シッド−エチレンテレフタレート樹脂のみを射出し、そ
の０．１〜０．２秒後にマイカ充填ポリエチレンテレフ
タレート樹脂を合流した多層流を射出し、最後にマイカ
充填ポリエチレンテレフタレート樹脂を停止してヒドロ
キシベンゾイックアシッド−エチレンテレフタレート樹
脂のみを射出することにより行った。

【００１９】得られた成形品はカップ状で、マイカ充填
ポリエチレンテレフタレート樹脂を完全にヒドロキシベ
ンゾイックアシッド−エチレンテレフタレート樹脂が被
覆しており、耐化学薬品性を有し、物理的強度の方向依
存性の小さいものであった。

【００２０】

【効果】本発明によれば、熱可塑性液晶樹脂の特性を生
かして、しかも異方性の少ない成形品を製造することが
できる。

【００２１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の射出成形品の例を示す断面図。

【図２】本発明にかかる予備成形品の斜視図。

【図３】本発明にかかる射出成形品の斜視図。

【符号の説明】

１　　　　表面層。 ２　　　　中心層。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱可塑性液晶樹脂及び熱可塑性樹脂の二成
   分の樹脂から成る成形品であって、成形品表面が熱可塑
   性液晶樹脂で被覆され、中心層は無機質充填材を含む熱
   可塑性非液晶樹脂から成ることを特徴とする多層射出成
   形品。
2. 【請求項２】熱可塑性非液晶樹脂が１０重量％以上の無
   機充填材を含むことを特徴とする請求項１記載の多層射
   出成形品。