JPH0723450B2 - 現場複合成形品製造用の重合体組成物 - Google Patents

現場複合成形品製造用の重合体組成物

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JPH0723450B2
JPH0723450B2 JP4206250A JP20625092A JPH0723450B2 JP H0723450 B2 JPH0723450 B2 JP H0723450B2 JP 4206250 A JP4206250 A JP 4206250A JP 20625092 A JP20625092 A JP 20625092A JP H0723450 B2 JPH0723450 B2 JP H0723450B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、機械的な物性が改良さ
れた現場複合成形品を製造するための重合体組成物に関
する。更に詳しく説明すれば、本発明はポリフェニレン
スルフィドマトリックス樹脂、熱放散性液晶高分子及び
非結晶性高分子より成る現場複合成形品製造用の重合体
組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】汎用プ
ラスチック又はエンジニアリングプラスチックは、一般
的にその機械的強度及び熱的特性の向上を図るために無
機補強剤を含有する。しかし、このような無機補強剤の
使用は強化組成物の溶融粘度を高めて加工機器を摩耗さ
せる等、加工上の短所をもたらす。
【0003】上記のような短所を解消するための試みと
して、最近汎用プラスチック又はエンジニアリングプラ
スチックのような等方性プラスチックをマトリックス樹
脂にし、これに異方性である熱放散性液晶高分子を補強
剤として添加する、いわゆる現場複合成形品製造技術が
提案された。この技術は補強剤である熱放散性液晶高分
子が初めは加工機器内で低粘度の溶融状態に存在し、次
いで成形工程に至ると冷却により結晶化されながら針状
の補強の構造を形成する現場結晶化の原理を利用する方
法で、加工性と機械的物性を同時に向上させることがで
きる長所がある。
【0004】現場複合成形品製造技術として、非結晶性
エンジニアリングプラスチックに熱放散性液晶高分子補
強剤を使用する方法が、“Polymer Engineering and Sc
ience", Vol. 27, p. 410; Vol. 29, p. 9及びp. 600並
びに“Polymer Composite",Vol. 8, p. 158を始め種々
な学術誌及び特許文献に記載されている。しかし、この
ような非結晶性高分子マトリックスから製造された現場
複合成形品は機械的特性、耐熱性及び寸法安定性等が満
足できるものではない。
【0005】かかる短所を解消するために、非結晶性高
分子マトリックスの代わりに、ポリブチレンテレフタレ
ート(PBT)、ナイロン及びポリフェニレンスルフィ
ド(PPS)のような結晶性高分子エンジニアリングプ
ラスチックをマトリックス樹脂に使用する方法が提案さ
れた。その中でもポリフェニレンスルフィドをマトリッ
クス樹脂に使用する方法が多く使用されている。
【0006】例えば、米国特許第4,202,951号
には、分枝鎖ポリフェニレンとポリフェニレンスルフィ
ドを物理的に配合した成形可能な重合体組成物が記載さ
れている。この組成物は各成分が単独に使用されるとき
より更に優れた耐熱老化性を持つ。米国特許第4,71
0,546号には、化学的に活性化された繊維又は充填
剤の存在下で重縮合させて製造する強化ポリフェニレン
スルフィドが記載されている。この強化ポリフェニレン
は、他のポリマー、顔料及び充填剤等と機械的に混合す
ることができ、埋封組成物として利用できる。ヨーロッ
パ特許第0 103 279号には、ポリ(アリーレン
スルフィド)、特にポリ(フェニレンスルフィド)の結
晶化速度及び溶融結晶化温度を低める方法が記載されて
いる。この方法で処理された重合体から製造される重合
体製品は優れた物理的特性を有する。
【0007】しかし、上記のような先行技術の方法を使
用してよい結果を得るには、互いに配合される二つの結
晶性高分子の物性を考慮し、適宜選択しなければならな
い。一般的に結晶性高分子と結晶性高分子とを配合する
場合、これらの高分子が共結晶化構造を形成しないと、
結晶化段階において相分離が生じ、これによって生成さ
れる成形製品の機械的物性が低下する。実際にこのよう
な性向は二つの高分子の結晶化温度、結晶化速度及び熱
膨張係数が互いに異なるか、または界面接着力が悪いほ
ど更に著しくなる。このような観点から先行技術にて使
用された親熱性液晶高分子は結晶化速度が急激で、かつ
熱処理のとき負の容積変化(negative volume change)
を表すため、結晶性マトリックス高分子と安定な界面を
形成し難く、実際に親熱性液晶高分子の含量が増加する
と、これによって機械的物性が低下する。このような親
熱性液晶高分子を使用する先行技術の短所は、“プラス
チック成形技術”Vol. 4, p. 11 に報告されている。
【0008】従って、本発明は機械的物性が改良された
現場複合成形品を製造するための重合体組成物を得るこ
とを目的とする。
【0009】本発明の他の目的は、結晶性マトリックス
高分子と熱放散性液晶高分子とが互いに安定な界面を形
成し、結晶化のとき相分離を起こさない現場複合成形品
製造用の重合体組成物を提供するものである。
【0010】更に本発明の他の目的は、機械的物性が改
良された現場複合成形品を提供するものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、ポリフェニレ
ンスルフィドマトリックス樹脂60〜80重量%、熱放
散性液晶高分子5〜10重量%及び非結晶性高分子15
〜30重量%からなる、現場複合成形品製造用の重合体
組成物である。
【0012】本発明によると、現場複合成形品製造用の
重合体組成物には、マトリックス樹脂として結晶性ポリ
フェニレンスルフィドが組成物全体の重量を基準として
60〜80重量%の割合で使用される。
【0013】本発明の重合体組成物に使用される熱放散
性液晶高分子は、市販されており、すべての公知の方法
で製造される。例えば、熱放散性液晶高分子は2,6−
ジヒドロキシナフトエ酸とヒドロキシ安息香酸を70:
30の重量比、望ましくは73:27の重量比で重縮合
させて製造できる。別法で、熱放散性液晶高分子は2,
6−ジヒドロキシナフトエ酸、テレフタル酸及びアミノ
フェノールを60:20:20の重量比で重縮合させて
製造することができる。これらの熱放散性液晶高分子は
5〜10重量%の割合で本発明の組成物に使用される。
液晶高分子の含量が10重量%を超過すると、得られた
成形品の伸長率、引張強度及び引張弾性率が低下する。
その反対に、液晶高分子の含量が5重量%未満である場
合には、成形品の引張強度が低下する。
【0014】本発明の重合体組成物には、例えばポリス
ルホン、ポリアクリレート、ポリエーテルイミド及びポ
リカーボネートより成る群から選択される非結晶性高分
子物質が添加される。これらの非結晶性高分子物質は、
従来の現場複合成形品に表れる物性の低下を著しく向上
させる。
【0015】ある特定の理論に本発明を限定しようとす
るものではないが、添加された非結晶性高分子物質は、
結晶性ポリフェニレンスルフィドマトリックス樹脂と熱
放散性液晶高分子補強剤との界面間の間隔を満たして、
二つの結晶性高分子の界面接着性を増加させ、なお、比
較的低粘度のポリフェニレンスルフィドマトリックス樹
脂内で相対的に粘度が高い非結晶性高分子を存在させる
ことによって親熱性液晶高分子の繊維化及び配向過程を
より容易にするために、上記のような望ましい結果が得
られると思われる。
【0016】上記のような非結晶性高分子は、本発明の
組成物に15〜30重量%の割合で存在する。
【0017】本発明による重合体組成物は、溶融押出の
場合には290℃で、また溶融射出の場合には320〜
350℃で成形することができる。
【0018】
【実施例】以下、本発明を実施例により詳しく説明す
る。しかし、これらの実施例は例示の目的で提供するも
のであって、本発明がこれに限定されるのではない。本
発明の範囲は特許請求の範囲に記載されている。
【0019】実施例1 ポリフェニレンスルフィド(PPS)、熱放散性液晶高
分子(TLCP)及びポリスルホン(PSF)から成る
現場複合成形品製造用の重合体組成物を製造した。
【0020】PPSはPhillips Petroleum Chemicalsに
より製造、市販されているペレット形のRyton GR−0
R を使用し、TLCPはHoechst Celaneseより製造、
市販されている2,6−ジヒドロキシナフトエ酸60重
量%、テレフタル酸20重量%及びアミノフェノール2
0重量%の重縮合生成物であるVectraB−950R を使
用し、PSFはAmoco より製造、市販されているUdelP
−1700R を原料物質として使用した。
【0021】PPS、TLCP及びPSFを表1に示し
た重量比で混合し、フォースドコンベクション・オブン
(forced-convection oven)にて100℃で24時間乾
燥させた後、2軸押出機であるブラベンダーを利用し溶
融押出した。押出物を冷却水で急冷した後、ペレット形
に製造した。このときブラベンダーのバレルとダイの温
度は各々295℃及び300℃であった。
【0022】上記のように製造されたペレットから複合
繊維(composite fiber)試片Aを製造した。繊維製造の
ためにインストロンキャピラリーレオメータ(Instron
Capillary Rheometer)Model 3211を使用し、ダイ温
度及び直径は各々285〜290℃及び1,245mmで
あった。ダイの長さ対直径の割合は41であり、見かけ
剪断速度は100S-1 であった。紡糸延伸比は次の式に
より計算した。
【0023】紡糸延伸比=キャピラリー直径/延伸繊維
直径
【0024】上記のように製造されたペレットからAS
TM D 638にて示された標準引張試験用試片を製
造した。試片の射出成形条件は次の通りである。 バレル温度: 350℃ 金型温度: 100℃ 射出圧力: 7,000psi 成形サイクル時間:1分
【0025】このように製造された試片BをASTM
D 638にて示された方法により試験を行った。その
結果を下記の表1に示す。
【0026】比較例1 PSFを使用しないものを除いては実施例1と同様な手
順を反復して試片AとBを得た。また同様な方法で試験
を行って得た結果を次の表1に示す。
【0027】
【表1】
【0028】表1の結果から分かるように、非相溶性で
あるポリフェニレンスルフィド/液晶高分子の2成分系
に第3の成分である非結晶性ポリスルホンの添加により
基材樹脂内の球形液滴(droplet)の変形を大きくでき、
液滴の長さ/直径の比(aspect ratio)と界面安定性を
増進させることができるために、現場複合成形品の機械
的物性が著しい増加効果を示した。
【0029】実施例2 成分組成を次の表2に示すように変化させたことを除い
ては実施例1と同様な手順を反復し、射出成形試片を製
造した。また同様な方法により試片の機械的物性につい
て試験を行った結果を次の表2に示す。
【0030】
【表2】
【0031】実施例3 熱放散性液晶高分子として、2,6−ジヒドロキシナフ
トエ酸73重量%及びヒドロキシ安息香酸27重量%の
重縮合生成物であるVectraA−950R を使用したこと
を除いては、実施例1と同様な方法を反復し、複合繊維
試片を製造した。また試片の機械的物性を試験した結果
を下記表3に示す。
【0032】比較例2 PSFを使用しないことを除いては実施例3と同様な手
順を反復し、これから得られた複合繊維試片の機械的物
性を次の表3に示す。
【0033】
【表3】
【0034】
【発明の効果】以上の実施例及び比較例で得たデータか
ら分かるように、非相溶性であるポリフェニレンスルフ
ィド/熱放散性液晶高分子の2成分系に、非相溶性であ
る非結晶性高分子を第3成分として添加することによ
り、物性が著しく改善された現場複合成形品を得ること
ができる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリフェニレンスルフィドマトリックス
    樹脂60〜80重量%、熱放散性液晶高分子5〜10重
    量%及び非結晶性高分子15〜30重量%より成ること
    を特徴とする現場複合成形品製造用の重合体組成物。
  2. 【請求項2】 非結晶性高分子が、ポリスルホン、ポリ
    アクリレート、ポリエーテルイミド及びポリカーボネー
    トより成る群から選択される請求項1の重合体組成物。
  3. 【請求項3】 熱放散性液晶高分子が、2,6−ジヒド
    ロキシナフトエ酸とヒドロキシ安息香酸との重縮合生成
    物である請求項1の重合体組成物。
  4. 【請求項4】 熱放散性液晶高分子が、2,6−ジヒド
    ロキシナフトエ酸、テレフタル酸及びアミノフェノール
    の重縮合生成物である請求項1の重合体組成物。
JP4206250A 1991-08-07 1992-07-10 現場複合成形品製造用の重合体組成物 Expired - Lifetime JPH0723450B2 (ja)

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