JPH0662778B2 - 磁場履歴熱液晶性ポリマーの製造方法 - Google Patents
磁場履歴熱液晶性ポリマーの製造方法Info
- Publication number
- JPH0662778B2 JPH0662778B2 JP62228356A JP22835687A JPH0662778B2 JP H0662778 B2 JPH0662778 B2 JP H0662778B2 JP 62228356 A JP62228356 A JP 62228356A JP 22835687 A JP22835687 A JP 22835687A JP H0662778 B2 JPH0662778 B2 JP H0662778B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polymer
- temperature
- magnetic field
- liquid crystalline
- crystalline polymer
- Prior art date
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- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は磁場履歴熱液晶性ポリマーの製造方法に関す
る。
る。
（従来の技術） 高分子の成形では、高分子鎖を配向することにより、そ
の特性を発現させる手法が行われている。その手法とし
ては延伸や流動による伸長変更などの方法が広く利用さ
れている。しかしながらこれ等の方法により配向出来る
ものはフィルムや繊維であり、大きな形状や複雑な形状
を持つ成形体には適用出来ない。この問題に対して磁場
のエネルギーを利用することが提案されている。〔たと
えばJ.of Polym.Sci.：Polym. Phys. Ed.，２０，975-9
80（1982）〕 （本発明が解決しようとする問題点） しかし、磁場のエネルギーは小さいものであり高配向化
は難かしい。
の特性を発現させる手法が行われている。その手法とし
ては延伸や流動による伸長変更などの方法が広く利用さ
れている。しかしながらこれ等の方法により配向出来る
ものはフィルムや繊維であり、大きな形状や複雑な形状
を持つ成形体には適用出来ない。この問題に対して磁場
のエネルギーを利用することが提案されている。〔たと
えばJ.of Polym.Sci.：Polym. Phys. Ed.，２０，975-9
80（1982）〕 （本発明が解決しようとする問題点） しかし、磁場のエネルギーは小さいものであり高配向化
は難かしい。
（問題点を解決するための手段） すなわち本発明は、熱液晶性ポリマーが高次構造をとる
温度よりも高く、かつ該ポリマーが分解する温度よりも
低い温度の範囲において、該ポリマーに磁場を印加する
か、または、熱液晶性ポリマーが高次構造をとる温度よ
りも高く、かつ該ポリマーが分解する温度よりも低い範
囲の温度に該ポリマーを加熱したのち、該範囲の温度よ
り低い温度において該ポリマーに磁場を印加することを
特徴とする磁場履歴熱液晶性ポリマーの製造方法をその
要旨とするものである。
温度よりも高く、かつ該ポリマーが分解する温度よりも
低い温度の範囲において、該ポリマーに磁場を印加する
か、または、熱液晶性ポリマーが高次構造をとる温度よ
りも高く、かつ該ポリマーが分解する温度よりも低い範
囲の温度に該ポリマーを加熱したのち、該範囲の温度よ
り低い温度において該ポリマーに磁場を印加することを
特徴とする磁場履歴熱液晶性ポリマーの製造方法をその
要旨とするものである。
本発明で使用する熱液晶性ポリマーとしては、加熱溶融
時に液晶を形成する多くのポリマーが知られている。例
えば、各種のポリエステル、ポリアゾメチン等がある。
ポリエステルの例としては、ポリエチレンテレフタレー
トとアセトキシ安息香酸から合成されるポリマー（J.of
Polym. Sci. Polym. Chem. Ed. vol 14，2043，(197
6)）、及び下記の構造を持つ芳香族ジオール、芳香族ジ
カルボン酸、ヒドロキシカルボン酸の組合せによるポリ
マー（たとえばTHE BRITISH POLYMER JOURNAL，DECEMBE
R 1980，P132-146）が挙げられる。
時に液晶を形成する多くのポリマーが知られている。例
えば、各種のポリエステル、ポリアゾメチン等がある。
ポリエステルの例としては、ポリエチレンテレフタレー
トとアセトキシ安息香酸から合成されるポリマー（J.of
Polym. Sci. Polym. Chem. Ed. vol 14，2043，(197
6)）、及び下記の構造を持つ芳香族ジオール、芳香族ジ
カルボン酸、ヒドロキシカルボン酸の組合せによるポリ
マー（たとえばTHE BRITISH POLYMER JOURNAL，DECEMBE
R 1980，P132-146）が挙げられる。
＜芳香族ジオール又はジカルボン酸＞ （式中、ＸおよびＹはＨ、ハロゲン、アルキル基または
フェニレン基を、Ａは-OH又は-COOHを、そしてＲはＯ、
(CH2)nを表わす） ＜ヒドロキシカルボン酸＞ （式中、ＸはＨ、ハロゲンまたはアルキル基を表わ
す。） また、ポリアゾメチンとしては、たとえば芳香族ジアル
デヒドとジアミンから合成される各種のポリアゾメチン
が挙げられる（特開昭５９−１１３０３３号公報）。
フェニレン基を、Ａは-OH又は-COOHを、そしてＲはＯ、
(CH2)nを表わす） ＜ヒドロキシカルボン酸＞ （式中、ＸはＨ、ハロゲンまたはアルキル基を表わ
す。） また、ポリアゾメチンとしては、たとえば芳香族ジアル
デヒドとジアミンから合成される各種のポリアゾメチン
が挙げられる（特開昭５９−１１３０３３号公報）。
また、これらのポリマーの中で弾性率などの特性に優れ
た成形体を得るためには、主鎖に剛直成分を含む、いわ
ゆる主鎖型の液晶性ポリマーが好ましい。主鎖にフレキ
シブルなスペーサーを持つポリマーは比較的低磁場での
配向が可能であるが、物性的にやや劣るので、力学物性
の高い性能を要求される場合には不適当である。フレキ
シブルスペーサーを含まず、高弾性率が達成されるポリ
マーの例としては、下記の構造を主成分とするポリエス
テルおよびポリアゾメチン等が挙げられる。
た成形体を得るためには、主鎖に剛直成分を含む、いわ
ゆる主鎖型の液晶性ポリマーが好ましい。主鎖にフレキ
シブルなスペーサーを持つポリマーは比較的低磁場での
配向が可能であるが、物性的にやや劣るので、力学物性
の高い性能を要求される場合には不適当である。フレキ
シブルスペーサーを含まず、高弾性率が達成されるポリ
マーの例としては、下記の構造を主成分とするポリエス
テルおよびポリアゾメチン等が挙げられる。
＜ポリエステル＞ （式中、ＸはＨ、CH3、Clまたは を表わす。） これらのポリマーは、溶融重縮合により合成することが
出来る。また、上記のモノマーの組合せにおいて各モノ
マーの比率は必要物性や成形条件などによつて決定され
ることになる。
出来る。また、上記のモノマーの組合せにおいて各モノ
マーの比率は必要物性や成形条件などによつて決定され
ることになる。
＜ポリアゾメチン＞ Ｘ、ＹまたはＺ：Ｈ、CH3、Cl、または の値としては1／0〜0.3／0.7の範囲のものが好ましく使
用され、Ｘ、Ｙ、Ｚの置換基としてはメチル基が好まし
い。これらのポリマーは、常法により製造することがで
きる。
用され、Ｘ、Ｙ、Ｚの置換基としてはメチル基が好まし
い。これらのポリマーは、常法により製造することがで
きる。
本発明で使用されるポリマーの対数粘度は、０．５dl／
ｇ以上、７．０dl／ｇ以下の範囲を挙げることができ
る。０．５dl／ｇ未満のポリマーは力学物性などで満足
すべき成形体が得られない。また、対数粘度の上限は磁
場による配向性を考え、７．０dl／ｇ以下であり、好ま
しくは４．０dl／ｇ以下である。
ｇ以上、７．０dl／ｇ以下の範囲を挙げることができ
る。０．５dl／ｇ未満のポリマーは力学物性などで満足
すべき成形体が得られない。また、対数粘度の上限は磁
場による配向性を考え、７．０dl／ｇ以下であり、好ま
しくは４．０dl／ｇ以下である。
本発明においては、このような液晶形成能を有するポリ
マー単独又は二種以上のポリマーを混合して使用するこ
とも可能である。また、二種以上のポリマーを混合して
使用する場合には、その中の１種以上が液晶形成能を有
するポリマーであればよい。ポリマーを混合する目的は
配向性の向上や成形体物性の改良などであり、目的に応
じた配合比率あるいは混合方法などが決定される。混合
物の全体が液晶を形成するものであってもよいが一部が
液晶を形成するものであっても良い。
マー単独又は二種以上のポリマーを混合して使用するこ
とも可能である。また、二種以上のポリマーを混合して
使用する場合には、その中の１種以上が液晶形成能を有
するポリマーであればよい。ポリマーを混合する目的は
配向性の向上や成形体物性の改良などであり、目的に応
じた配合比率あるいは混合方法などが決定される。混合
物の全体が液晶を形成するものであってもよいが一部が
液晶を形成するものであっても良い。
また、ポリマーに対し染料、顔料、フィラーおよび繊維
状添加剤等を添加することも可能である。
状添加剤等を添加することも可能である。
本発明は、熱液晶性ポリマーを加熱し熱液晶性ポリマー
が液晶を形成している状態で磁場を印加するが、この際
の加熱を、熱液晶性ポリマーが高次構造をとる温度より
も高く、かつ該ポリマーが分解する温度よりも低い範囲
の温度とすることを特徴とするものである。
が液晶を形成している状態で磁場を印加するが、この際
の加熱を、熱液晶性ポリマーが高次構造をとる温度より
も高く、かつ該ポリマーが分解する温度よりも低い範囲
の温度とすることを特徴とするものである。
本発明でいう高次構造の存否の判定は、ポリマーを加熱
溶融し、液晶状態下での広角Ｘ線回折のＯ−２Ｏスキャ
ンを行い、２Ｏに対する回折強度の分布上にシャープな
ピークが存在する状態を、該高次構造が存在すると判定
する。
溶融し、液晶状態下での広角Ｘ線回折のＯ−２Ｏスキャ
ンを行い、２Ｏに対する回折強度の分布上にシャープな
ピークが存在する状態を、該高次構造が存在すると判定
する。
このような高次構造の存在が上記方法で確認されなくな
る温度まで熱液晶性ポリマーを加熱する。この温度は熱
液晶性ポリマーの種類によって異なり、上記Ｘ線回折の
方法にて都度決定される。
る温度まで熱液晶性ポリマーを加熱する。この温度は熱
液晶性ポリマーの種類によって異なり、上記Ｘ線回折の
方法にて都度決定される。
磁場を印加するには、熱液晶ポリマーを、高次構造をと
る温度よりも高く、かつ該ポリマーが分解する温度より
も低い範囲の温度に加熱保持した状態で行ってもよい
し、あるいは好ましい方法として、上記温度に一度加熱
してその後この温度より低い温度に冷却するいわゆる熱
履歴を与える方法が利用出来る。一旦、熱液晶性ポリマ
ーが高次構造をとる温度よりも高く、かつ該ポリマーが
分解する温度よりも低い範囲の温度に加熱した後冷却し
ても、充分な磁場配向を達成できる。後者の方法が好ま
しいのは、磁場を印加する時間が比較的長い場合、ポリ
マーの劣化等を防止するために、出来るだけ低温で磁場
を印加することが出来るためである。
る温度よりも高く、かつ該ポリマーが分解する温度より
も低い範囲の温度に加熱保持した状態で行ってもよい
し、あるいは好ましい方法として、上記温度に一度加熱
してその後この温度より低い温度に冷却するいわゆる熱
履歴を与える方法が利用出来る。一旦、熱液晶性ポリマ
ーが高次構造をとる温度よりも高く、かつ該ポリマーが
分解する温度よりも低い範囲の温度に加熱した後冷却し
ても、充分な磁場配向を達成できる。後者の方法が好ま
しいのは、磁場を印加する時間が比較的長い場合、ポリ
マーの劣化等を防止するために、出来るだけ低温で磁場
を印加することが出来るためである。
本発明で使用する磁場は通常の方法で得ることが出来
る。たとえば電磁石、永久磁石や超電導磁石などが利用
出来る。高磁場を利用するためには超電導磁石を使用す
る方が有効である。磁場の強さは、通常１テスラ以上で
ある。１テスラ未満ではポリマーの配向が不充分となり
易い。また好ましくは４テスラ以上の磁場が使用され
る。磁場の強さに上限は無いが実用上１０〜２０テスラ
の範囲を挙げることができる。
る。たとえば電磁石、永久磁石や超電導磁石などが利用
出来る。高磁場を利用するためには超電導磁石を使用す
る方が有効である。磁場の強さは、通常１テスラ以上で
ある。１テスラ未満ではポリマーの配向が不充分となり
易い。また好ましくは４テスラ以上の磁場が使用され
る。磁場の強さに上限は無いが実用上１０〜２０テスラ
の範囲を挙げることができる。
（実施例） 以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本
発明は以下の実施例に限定されるものではない。
発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、熱液晶性ポリマーが高次構造をとる温度よりも高
い温度としては、Ｘ線回折像において特異的ピークが測
定温度の上昇に従って消失する温度よりも高い温度を言
う。
い温度としては、Ｘ線回折像において特異的ピークが測
定温度の上昇に従って消失する温度よりも高い温度を言
う。
配向の状態は、フラットカメラでＸ線回折像を求め、回
折強度の赤道への集中の程度によって判定した。
折強度の赤道への集中の程度によって判定した。
○：回折強度の赤道への集中が著しい ×：回折強度の赤道への集中が少ない 実施例１〜４及び比較例１，２ ｐ−アセトキシ安息香酸、アセトキシビフェノール、テ
レフタル酸およびイソフタル酸（モル比：０．６、０．
４、０．２および０．２）をガラス製重合装置に仕込
み、３００℃にて６０分撹拌後、減圧を開始し６０分で
０．５mmHgとした。この状態でさらに６０分撹拌を続け
た。生成したポリマーを装置から抜き出した。得られた
ポリマーの融点はデイファレンシアル・スキャン・カロ
リーメーター（ＤＳＣ）による測定で約２７０℃であ
り、その液晶形成性は偏光顕微鏡で確かめた。
レフタル酸およびイソフタル酸（モル比：０．６、０．
４、０．２および０．２）をガラス製重合装置に仕込
み、３００℃にて６０分撹拌後、減圧を開始し６０分で
０．５mmHgとした。この状態でさらに６０分撹拌を続け
た。生成したポリマーを装置から抜き出した。得られた
ポリマーの融点はデイファレンシアル・スキャン・カロ
リーメーター（ＤＳＣ）による測定で約２７０℃であ
り、その液晶形成性は偏光顕微鏡で確かめた。
このポリマーについて、Ｘ線回折測定を行ったところ、
３０５℃において高次構造がが消失したと認定した（第
１図）。
３０５℃において高次構造がが消失したと認定した（第
１図）。
又、このポリマーの分解温度は、４８０℃であった。
このポリマーを第１表に示した各温度条件下で、１．８
テスラの磁場で３０分間保持したあと、室温まで冷却
し、磁場から取り出した。このサンプルの配向を広角Ｘ
線回折により調べた。その結果を、併わせて第１表に示
す。
テスラの磁場で３０分間保持したあと、室温まで冷却
し、磁場から取り出した。このサンプルの配向を広角Ｘ
線回折により調べた。その結果を、併わせて第１表に示
す。
実施例５、６及び比較例３ ｐ−アセトキシ安息香酸１モルをチオニルクロライドに
８０℃で溶解し３時間撹拌したあと、チオニルクロライ
ドを除去し、釜残として得られる化合物を、ハイドロキ
ノン３モルを溶解したピリジン（１）中に氷冷撹拌下
に添加した。得られた化合物について熱エタノールで抽
出を繰り返し、抽出残として化合物Ａを得た。セバシン
酸と化合物Ａの等モルをフラスコ中で不活性ガス中２３
０℃１時間撹拌したあと０．５mmHgまで減圧することに
より熱液晶性ポリエステルを合成した。
８０℃で溶解し３時間撹拌したあと、チオニルクロライ
ドを除去し、釜残として得られる化合物を、ハイドロキ
ノン３モルを溶解したピリジン（１）中に氷冷撹拌下
に添加した。得られた化合物について熱エタノールで抽
出を繰り返し、抽出残として化合物Ａを得た。セバシン
酸と化合物Ａの等モルをフラスコ中で不活性ガス中２３
０℃１時間撹拌したあと０．５mmHgまで減圧することに
より熱液晶性ポリエステルを合成した。
得られたポリマーの融点は２１０℃であった。このポリ
マーのＸ線回折測定を行ったところ、２４０℃において
高次構造が消失した（第２図）。又、ポリマーの分解温
度は３９６℃であった。
マーのＸ線回折測定を行ったところ、２４０℃において
高次構造が消失した（第２図）。又、ポリマーの分解温
度は３９６℃であった。
このポリマーを用いて実施例１〜４と同様の検討を行っ
た。結果を第２表に示す。
た。結果を第２表に示す。
（発明の効果） 本発明方法によれば、高配向化した高分子成形体を得る
ことができる。
ことができる。
第１図及び第２図は、実施例においてポリマーの広角Ｘ
線回折測定を行ったときの、２Ｏに対する回折強度の分
布を示した図である。
線回折測定を行ったときの、２Ｏに対する回折強度の分
布を示した図である。
Claims (1)
- 【請求項１】熱液晶性ポリマーが高次構造をとる温度よ
りも高く、かつ該ポリマーが分解する温度よりも低い温
度の範囲において、該ポリマーに磁場を印加するか、ま
たは、熱液晶性ポリマーが高次構造をとる温度よりも高
く、かつ該ポリマーが分解する温度よりも低い範囲の温
度に該ポリマーを加熱したのち、該範囲の温度より低い
温度において該ポリマーに磁場を印加することを特徴と
する磁場履歴熱液晶性ポリマーの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62228356A JPH0662778B2 (ja) | 1987-09-14 | 1987-09-14 | 磁場履歴熱液晶性ポリマーの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62228356A JPH0662778B2 (ja) | 1987-09-14 | 1987-09-14 | 磁場履歴熱液晶性ポリマーの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6471710A JPS6471710A (en) | 1989-03-16 |
| JPH0662778B2 true JPH0662778B2 (ja) | 1994-08-17 |
Family
ID=16875177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62228356A Expired - Lifetime JPH0662778B2 (ja) | 1987-09-14 | 1987-09-14 | 磁場履歴熱液晶性ポリマーの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0662778B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3816716B2 (ja) * | 2000-03-10 | 2006-08-30 | 独立行政法人日本学術振興会 | 配向した結晶性高分子材料の製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3429431A1 (de) * | 1984-08-10 | 1986-02-20 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Thermoplastische verarbeitung von thermotropen fluessigkristallinen polymeren unter dem einfluss von elektrischen feldern |
-
1987
- 1987-09-14 JP JP62228356A patent/JPH0662778B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6471710A (en) | 1989-03-16 |
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