JPH0857916A - Method for molding liquid crystal resin composite - Google Patents
Method for molding liquid crystal resin compositeInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、液晶樹脂複合体の成
形方法、特に、回転スクリューを備えた可塑化溶融装置
で、成形用素材のマトリックス樹脂のみを可塑化溶融さ
せて成形を行うようにした液晶樹脂複合体の成形方法に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for molding a liquid crystal resin composite, and more particularly to a method for plasticizing and melting only a matrix resin of a molding material in a plasticizing and melting apparatus equipped with a rotary screw. The present invention relates to a method for molding a liquid crystal resin composite.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、液晶樹脂複合体の成形方法とし
て、熱可塑性液晶樹脂と該液晶樹脂の液晶転移温度より
も低い最低成形可能温度を有する熱可塑性マトリックス
樹脂とを含有し、該マトリックス樹脂中において、所定
長さに長さを揃えて切断された上記液晶樹脂が繊維状態
で存在してなる成形用素材(ペレット)を、回転スクリュ
ーを備えた可塑化溶融装置で混錬し、上記マトリックス
樹脂のみを溶融させて成形を行う方法は公知である(例
えば、特開平1−320128号公報参照)。かかる成
形方法では、上記ペレットがスクリューの回転に伴う剪
断力の作用によって内部発熱し、主としてこの熱によ
り、ペレットの温度がマトリックス樹脂の最低成形可能
以上でかつ上記液晶樹脂の液晶転移温度未満の範囲(以
下、この温度範囲をモールドウインドウと称する。)内
にまで昇温し、マトリックス樹脂のみが溶融状態とな
り、液晶樹脂の繊維化状態を維持したままで成形を行う
ことができる。2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of molding a liquid crystal resin composite, a thermoplastic liquid crystal resin and a thermoplastic matrix resin having a minimum moldable temperature lower than the liquid crystal transition temperature of the liquid crystal resin are contained in the matrix resin. In the above, the liquid crystal resin cut to a predetermined length is formed into a fibrous state and the molding material (pellet) is kneaded with a plasticizing and melting device equipped with a rotary screw, and the matrix resin A method of melting and molding only is known (see, for example, JP-A-1-320128). In such a molding method, the pellets internally generate heat by the action of shearing force accompanying the rotation of the screw, and mainly due to this heat, the temperature of the pellets is in the range of the minimum moldability of the matrix resin or more and less than the liquid crystal transition temperature of the liquid crystal resin (Hereinafter, this temperature range is referred to as a mold window.) The temperature is raised to the inside, and only the matrix resin is in a molten state, and molding can be performed while maintaining the fibrous state of the liquid crystal resin.
【0003】ところが、上記従来の成形方法では、スク
リューの回転に伴う剪断力の作用により、ペレット内部
の液晶樹脂が切断され、その長さが混錬前に揃えた所定
長さに保たれなくなるので、成形された樹脂成形品の力
学的特性(つまり強度や剛性)に悪影響を及ぼすという問
題があった。However, in the above-mentioned conventional molding method, the liquid crystal resin inside the pellets is cut by the action of the shearing force accompanying the rotation of the screw, and the length cannot be maintained at the predetermined length that was aligned before kneading. However, there is a problem that the mechanical characteristics (that is, strength and rigidity) of the molded resin molded product are adversely affected.
【0004】同様の問題は、例えばガラス繊維等の他の
種類の繊維を強化材として用いた繊維強化樹脂につい
て、そのマトリックス樹脂を可塑化溶融させて成形を行
う場合にも生じる。上記の問題に関し、例えばガラス繊
維強化樹脂等の他の種類の繊維強化樹脂について、成形
用素材中に配合された強化繊維が可塑化溶融装置内で可
塑化し始めたマトリックス樹脂中で剪断作用を受ける状
態をモデル化し、このモデルにおける強化繊維の破損モ
ードを設定して該モードを解析することにより、成形用
素材中の強化繊維が破損する条件を導き出す試みが種々
なされている。このようにして強化繊維の破損条件を導
き出すことにより、逆に、可塑化溶融時における強化繊
維の破損を抑制するための方法・条件を見出だすことが
可能になる。A similar problem also occurs when a fiber-reinforced resin using another type of fiber such as glass fiber as a reinforcing material is plasticized and melted in the matrix resin to be molded. Regarding the above problems, for other types of fiber reinforced resin such as glass fiber reinforced resin, the reinforcing fibers compounded in the molding material undergo shearing action in the matrix resin which has begun to be plasticized in the plasticizing and melting apparatus. Various attempts have been made to model the state, set the failure mode of the reinforcing fiber in this model, and analyze the mode to derive the condition for the failure of the reinforcing fiber in the molding material. By deriving the breakage condition of the reinforcing fiber in this way, on the contrary, it becomes possible to find a method / condition for suppressing breakage of the reinforcing fiber at the time of plasticizing and melting.
【0005】この場合、可塑化溶融工程の初期において
は、まず、可塑化溶融装置のバレル壁面に接した領域に
マトリックス樹脂が可塑化溶融されて流動状態となった
層(所謂メルトフィルム)が形成されるので、後で詳しく
説明するように、成形用素材のまだ可塑化されていない
部分(所謂ソリッドベッド)にその一端側が保持された強
化繊維について、その他端側が上記メルトフィルム中に
突き出たモデルが考えられている。また、この強化繊維
の破損モードとしては、メルトフィルム内の溶融マトリ
ックス樹脂の上記強化繊維に対する相対的な流動に起因
して(つまり強化繊維に作用する剪断に起因して)該強化
繊維に曲げモーメントが作用し、この曲げモーメントに
より強化繊維が折れて破損するモードが考えられてい
る。In this case, in the initial stage of the plasticizing and melting step, first, a layer (so-called melt film) in which the matrix resin is plasticized and melted into a fluid state is formed in a region in contact with the barrel wall surface of the plasticizing and melting device. Therefore, as will be described in detail later, for the reinforcing fiber whose one end side is retained in the part which is not plasticized yet (so-called solid bed) of the molding material, the model in which the other end side protrudes into the melt film Is being considered. Further, as the failure mode of this reinforcing fiber, due to the relative flow of the molten matrix resin in the melt film with respect to the reinforcing fiber (that is, due to the shearing acting on the reinforcing fiber), the bending moment of the reinforcing fiber. Is considered to act, and a mode in which the reinforcing fiber is broken and broken by this bending moment is considered.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところが、液晶繊維の
場合は、例えばガラス繊維等に比べて、伸びが大きく弾
性率が低いので、ガラス繊維等の場合と同じモードで破
損するとは考え難い。すなわち、ガラス繊維の場合に
は、上記のように曲げモーメントの作用で折れることに
よって破損するものとして破損モードが設定されるが、
伸びの大きい液晶繊維の場合には、ガラス繊維と同じよ
うに曲げによって折れるとは一般に考え難いのである。
従って、ガラス繊維の場合の解析結果をそのまま液晶繊
維の場合に、適用することはまずできないものと考えら
れる。However, liquid crystal fibers have a large elongation and a low elastic modulus as compared with, for example, glass fibers or the like, and it is unlikely that they will be broken in the same mode as glass fibers or the like. That is, in the case of glass fiber, the breakage mode is set as being broken by being broken by the action of the bending moment as described above,
In the case of liquid crystal fibers having a large elongation, it is generally unlikely that they will be bent by bending like glass fibers.
Therefore, it is considered that the analysis result of the glass fiber cannot be directly applied to the liquid crystal fiber.
【0007】そこで、本願発明者は、液晶繊維の場合、
曲げによって折れるのではなく引っ張りによって破断す
る破損モードを考え、上記のモデルにこの破損モードを
適用して解析を行った。その結果、液晶繊維に同じ剪断
が作用した場合に、この剪断に起因して加わる引張力に
よって液晶繊維が切れる際の限界長さは、液晶繊維の引
張強度(σT)のマトリックス樹脂の粘度(η)に対する比
(σT/η)の平方根の値に大きく依存することを見出し
た。また、各種のマトリックス樹脂について、上記(σT
/η)の平方根の値が温度によって変化し、この値が他
よりも高くなる温度領域が存在することを見出した。Therefore, in the case of liquid crystal fiber, the present inventor
Considering a failure mode in which the material is not broken by bending but is broken by pulling, the failure mode is applied to the above model for analysis. As a result, when the same shearing acts on the liquid crystal fibers, the limit length when the liquid crystal fibers are cut by the tensile force applied due to this shearing is the tensile strength of the liquid crystal fibers (σ T ) ratio to η)
It has been found that it largely depends on the value of the square root of (σ T / η). For various matrix resins, the above (σ T
It has been found that there is a temperature range in which the value of the square root of / η) changes with temperature, and this value is higher than others.
【0008】この発明は、可塑化溶融時における液晶繊
維の切断に対する限界長さが、液晶繊維の引張強度
(σT)のマトリックス樹脂の粘度(η)に対する比(σT/
η)の平方根の値に依存することに着目してなされたも
ので、可塑化溶融工程における剪断力の作用による液晶
繊維の破断を有効に抑制することができる液晶樹脂複合
体の成形方法を提供することを目的とする。According to the present invention, the limit length for cutting the liquid crystal fiber at the time of plasticizing and melting is the tensile strength of the liquid crystal fiber.
The ratio viscosity of the matrix resin (eta) of (σ T) (σ T /
A method for molding a liquid crystal resin composite, which was made paying attention to the square root value of (η), can effectively suppress the breakage of liquid crystal fibers due to the action of shearing force in the plasticizing and melting step. The purpose is to do.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】このため、本願の第1の
発明に係る液晶樹脂複合体の成形方法は、熱可塑性マト
リックス樹脂中に該熱可塑性マトリックス樹脂の最低成
形可能温度よりも高い液晶転移温度を有する熱可塑性液
晶樹脂が繊維状に複合化されてなる成形用素材を、回転
スクリュー式の可塑化溶融装置で混錬することにより、
上記熱可塑性マトリックス樹脂の最低成形可能以上でか
つ上記熱可塑性液晶樹脂の液晶転移温度未満の範囲内の
温度で、上記熱可塑性マトリックス樹脂のみを可塑化溶
融させて成形を行うようにした液晶樹脂複合体の成形方
法において、上記可塑化温度を、液晶繊維の引張強度
(σT)の上記熱可塑性マトリックス樹脂の粘度(η)に対
する比(σT/η)の平方根の値が、他よりも高くなる温
度領域に設定することを特徴としたものである。Therefore, in the method of molding a liquid crystal resin composite according to the first invention of the present application, the liquid crystal transition in the thermoplastic matrix resin is higher than the minimum moldable temperature of the thermoplastic matrix resin. Thermoplastic liquid crystal resin having a temperature is molded into a fibrous composite material by kneading with a rotary screw type plasticizing and melting device,
A liquid crystal resin composite which is formed by plasticizing and melting only the thermoplastic matrix resin at a temperature in a range not lower than the minimum moldability of the thermoplastic matrix resin and lower than the liquid crystal transition temperature of the thermoplastic liquid crystal resin. In the molding method of the body, the plasticization temperature is set to the tensile strength of the liquid crystal fiber.
the square root of the ratio of viscosity (eta) of the thermoplastic matrix resin (σ T / η) of (sigma T) is obtained by and sets the higher becomes the temperature region than the other.
【0010】また、本願の第2の発明に係る液晶樹脂複
合体の成形方法は、上記第1の発明において、上記熱可
塑性マトリックス樹脂がポリスチレン樹脂であり、上記
可塑化温度が160〜210℃であることを特徴とした
ものである。The liquid crystal resin composite molding method according to the second invention of the present application is the same as the first invention, wherein the thermoplastic matrix resin is a polystyrene resin and the plasticizing temperature is 160 to 210 ° C. It is characterized by that.
【0011】更に、本願の第3の発明に係る液晶樹脂複
合体の成形方法は、上記第1の発明において、上記熱可
塑性マトリックス樹脂がポリアミド6樹脂であり、上記
可塑化温度が230〜245℃であることを特徴とした
ものである。Further, in the method for molding a liquid crystal resin composite according to the third invention of the present application, in the first invention, the thermoplastic matrix resin is polyamide 6 resin and the plasticizing temperature is 230 to 245 ° C. It is characterized by being.
【0012】また、更に、本願の第4の発明に係る液晶
樹脂複合体の成形方法は、上記第1の発明において、上
記熱可塑性マトリックス樹脂がポリブチレンテレフタレ
ート樹脂であり、上記可塑化温度が230〜245℃で
あることを特徴としたものである。Further, the method for molding a liquid crystal resin composite according to the fourth invention of the present application is the same as the first invention, wherein the thermoplastic matrix resin is a polybutylene terephthalate resin and the plasticizing temperature is 230. It is characterized by being ˜245 ° C.
【0013】また、更に、本願の第5の発明に係る液晶
樹脂複合体の成形方法は、上記第1の発明において、上
記熱可塑性マトリックス樹脂がポリプロピレン樹脂であ
り、上記可塑化温度が185〜210℃であることを特
徴としたものである。Furthermore, in the method for molding a liquid crystal resin composite according to the fifth invention of the present application, in the first invention, the thermoplastic matrix resin is a polypropylene resin, and the plasticizing temperature is 185 to 210. It is characterized in that the temperature is ° C.
【0014】また、更に、本願の第6の発明に係る液晶
樹脂複合体の成形方法は、上記第1の発明において、上
記熱可塑性マトリックス樹脂がアクリロニトリル−ブタ
ジエン−スチレン樹脂であり、上記可塑化温度が180
〜230℃であることを特徴としたものである。Furthermore, the liquid crystal resin composite molding method according to the sixth invention of the present application is the same as the first invention, wherein the thermoplastic matrix resin is an acrylonitrile-butadiene-styrene resin. Is 180
It is characterized by being ~ 230 ° C.
【0015】また、更に、本願の第7の発明に係る液晶
樹脂複合体の成形方法は、上記第1の発明において、上
記熱可塑性マトリックス樹脂が変性ポリフェニレンエー
テル樹脂であり、上記可塑化温度が180〜230℃で
あることを特徴としたものである。Furthermore, in the method for molding a liquid crystal resin composite according to the seventh invention of the present application, in the first invention, the thermoplastic matrix resin is a modified polyphenylene ether resin, and the plasticizing temperature is 180. It is characterized by being ~ 230 ° C.
【0016】[0016]
【発明の効果】本願の第1の発明によれば、可塑化温度
を、液晶繊維の引張強度(σT)の上記熱可塑性マトリッ
クス樹脂の粘度(η)に対する比(σT/η)の平方根の値
が、他よりも高くなる温度領域に設定したので、可塑化
溶融工程における液晶繊維の破断を有効に抑制すること
ができ、成形品の力学的特性を高めることができる。According to the first invention of the present application, the plasticization temperature is defined as the square root of the ratio (σ T / η) of the tensile strength (σ T ) of the liquid crystal fiber to the viscosity (η) of the thermoplastic matrix resin. Since the value of is set to a temperature range where it is higher than other values, the breakage of the liquid crystal fibers in the plasticizing and melting step can be effectively suppressed, and the mechanical properties of the molded product can be improved.
【0017】また、本願の第2の発明によれば、基本的
には、上記第1の発明と同様の効果を奏することができ
る。特に、上記熱可塑性マトリックス樹脂としてポリス
チレン樹脂を用いた場合において、可塑化温度を上記
(σT/η)の平方根の値が他よりも高くなる温度領域で
ある160〜210℃とすることにより、可塑化溶融工
程における液晶繊維の破断を有効に抑制することができ
る。Further, according to the second invention of the present application, basically, the same effect as that of the first invention can be obtained. Particularly, when a polystyrene resin is used as the thermoplastic matrix resin, the plasticization temperature is
By setting the square root value of (σ T / η) to 160 to 210 ° C., which is a temperature range in which the square root value is higher than others, breakage of liquid crystal fibers in the plasticizing and melting step can be effectively suppressed.
【0018】更に、本願の第3の発明によれば、基本的
には、上記第1の発明と同様の効果を奏することができ
る。特に、上記熱可塑性マトリックス樹脂としてポリア
ミド6樹脂を用いた場合において、可塑化温度を上記
(σT/η)の平方根の値が他よりも高くなる温度領域で
ある230〜245℃とすることにより、可塑化溶融工
程における液晶繊維の破断を有効に抑制することができ
る。Further, according to the third invention of the present application, basically, the same effect as that of the first invention can be obtained. In particular, when polyamide 6 resin is used as the thermoplastic matrix resin, the plasticization temperature is
By setting the square root value of (σ T / η) to 230 to 245 ° C., which is a temperature range in which the square root value is higher than others, breakage of liquid crystal fibers in the plasticizing and melting step can be effectively suppressed.
【0019】また、更に、本願の第4の発明によれば、
基本的には、上記第1の発明と同様の効果を奏すること
ができる。特に、上記熱可塑性マトリックス樹脂として
ポリブチレンテレフタレート樹脂を用いた場合におい
て、可塑化温度を上記(σT/η)の平方根の値が他より
も高くなる温度領域である230〜245℃とすること
により、可塑化溶融工程における液晶繊維の破断を有効
に抑制することができる。Further, according to the fourth invention of the present application,
Basically, the same effect as that of the first invention can be obtained. In particular, when a polybutylene terephthalate resin is used as the thermoplastic matrix resin, the plasticizing temperature is set to 230 to 245 ° C., which is a temperature range in which the square root value of (σ T / η) is higher than others. Thereby, the breakage of the liquid crystal fibers in the plasticizing and melting step can be effectively suppressed.
【0020】また、更に、本願の第5の発明によれば、
基本的には、上記第1の発明と同様の効果を奏すること
ができる。特に、上記熱可塑性マトリックス樹脂として
ポリプロピレン樹脂を用いた場合において、可塑化温度
を上記(σT/η)の平方根の値が他よりも高くなる温度
領域である185〜210℃とすることにより、可塑化
溶融工程における液晶繊維の破断を有効に抑制すること
ができる。Further, according to the fifth invention of the present application,
Basically, the same effect as that of the first invention can be obtained. In particular, when a polypropylene resin is used as the thermoplastic matrix resin, the plasticizing temperature is set to 185 to 210 ° C., which is a temperature range in which the square root value of (σ T / η) is higher than others. It is possible to effectively suppress breakage of the liquid crystal fibers in the plasticizing and melting step.
【0021】また、更に、本願の第6の発明によれば、
基本的には、上記第1の発明と同様の効果を奏すること
ができる。特に、上記熱可塑性マトリックス樹脂として
アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂を用いた
場合において、可塑化温度を上記(σT/η)の平方根の
値が他よりも高くなる温度領域である180〜230℃
とすることにより、可塑化溶融工程における液晶繊維の
破断を有効に抑制することができる。Further, according to the sixth invention of the present application,
Basically, the same effect as that of the first invention can be obtained. Particularly, when acrylonitrile-butadiene-styrene resin is used as the thermoplastic matrix resin, the plasticizing temperature is 180 to 230 ° C., which is a temperature range in which the square root value of (σ T / η) is higher than others.
By this, breakage of the liquid crystal fibers in the plasticizing and melting step can be effectively suppressed.
【0022】また、更に、本願の第7の発明によれば、
基本的には、上記第1の発明と同様の効果を奏すること
ができる。特に、上記熱可塑性マトリックス樹脂として
変性ポリフェニレンエーテル樹脂を用いた場合におい
て、可塑化温度を上記(σT/η)の平方根の値が他より
も高くなる温度領域である180〜230℃とすること
により、可塑化溶融工程における液晶繊維の破断を有効
に抑制することができる。Further, according to the seventh invention of the present application,
Basically, the same effect as that of the first invention can be obtained. In particular, when a modified polyphenylene ether resin is used as the thermoplastic matrix resin, the plasticizing temperature is set to 180 to 230 ° C., which is a temperature range in which the square root value of (σ T / η) is higher than others. Thereby, the breakage of the liquid crystal fibers in the plasticizing and melting step can be effectively suppressed.
【0023】[0023]
【実施例】以下、この発明の実施例について説明する。
まず、具体例の説明に先立って、成形用素材中に配合さ
れた液晶繊維が可塑化溶融装置内で可塑化し始めたマト
リックス樹脂中で剪断作用を受ける状態をモデル化する
とともに、このモデルにおける液晶繊維の破損モードを
設定して行ったモデル解析について説明する。成形用素
材の可塑化溶融工程の初期においては、図1に示すよう
に、まず、可塑化溶融装置のバレル壁面2aはヒータ(不
図示)の加熱によって所定の高温に保たれており、この
バレル壁面2aに接した領域にマトリックス樹脂が可塑
化溶融されて流動状態となった層MF(所謂メルトフィ
ルム : 厚さh)が形成される。そして、成形用素材のま
だ可塑化されていない部分SB(所謂ソリッドベッド)に
その一端側が保持された液晶繊維10(直径D)につい
て、その他端側が長さLだけ上記メルトフィルムMF中
に突き出たモデルを設定した。Embodiments of the present invention will be described below.
First, prior to the explanation of specific examples, a state in which liquid crystal fibers mixed in a molding material undergo a shearing action in a matrix resin which has begun to be plasticized in a plasticizing and melting apparatus is modeled, and the liquid crystal in this model is modeled. The model analysis performed by setting the fiber breakage mode will be described. In the initial stage of the plasticizing and melting step of the molding material, as shown in FIG. 1, first, the barrel wall surface 2a of the plasticizing and melting apparatus is kept at a predetermined high temperature by heating a heater (not shown). A layer MF (so-called melt film: thickness h) in which the matrix resin is plasticized and melted into a fluid state is formed in a region in contact with the wall surface 2a. Then, with respect to the liquid crystal fiber 10 (diameter D) whose one end side is held in the portion SB (so-called solid bed) of the molding material which has not been plasticized yet, the other end side protrudes into the melt film MF by the length L. The model is set.
【0024】この場合、メルトフィルムMFは等温のニ
ュートン流体で構成されるものと仮定すると、液晶繊維
10のメルトフィルムMF中に突き出た部分(長さL)に
加わる力Fは、等温のニュートン流体中に置かれた円柱
状の物体が流体から受ける力として、次式で表され
る。 F=Cd・ρ・V2・A/2 … ここに、Cdは抗力係数,ρは流体密度(つまり溶融マト
リックス樹脂の密度),Vは流速,Aは流れ方向に対する
円柱状物体(液晶繊維10)の断面積(投影面積)である。In this case, assuming that the melt film MF is composed of an isothermal Newtonian fluid, the force F applied to the portion (length L) of the liquid crystal fiber 10 protruding into the melt film MF is equal to the isothermal Newtonian fluid. The force that a cylindrical object placed inside receives from a fluid is expressed by the following equation. F = Cd · ρ · V 2 · A / 2 ... where Cd is the drag coefficient, ρ is the fluid density (that is, the density of the molten matrix resin), V is the flow velocity, and A is the cylindrical object with respect to the flow direction (the liquid crystal fiber 10). ) Is the cross-sectional area (projected area).
【0025】上記抗力係数Cdは、レイノルズ数Reを用
いて次式で表される。 Cd=8π/〔Re・log(7.4/Re)〕 … また、上記レイノルズ数は、マトリックス樹脂の粘度を
ηとして、次式で表される。 Re=ρ・V・D/η … 更に、上記流れ方向に対する物体(液晶繊維10)の投影
面積Aは、次式で表される。ここに、L'は、液晶繊
維10のメルトフィルムMF中に突き出た部分(長さL)
の流れ方向に対する投影長さである。 A=∫0 L'D・dx … また、更に、流速Vは、バレル壁面2aにおける流速を
Voとして、次式で表される。 V=Vo・x/h … The drag coefficient Cd is expressed by the following equation using the Reynolds number Re. Cd = 8π / [Re · log (7.4 / Re)] ... Further, the Reynolds number is represented by the following equation, where η is the viscosity of the matrix resin. Re = ρ · V · D / η Further, the projected area A of the object (liquid crystal fiber 10) with respect to the flow direction is expressed by the following equation. Here, L'is a portion (length L) protruding in the melt film MF of the liquid crystal fiber 10.
Is the projected length for the flow direction of. A = ∫ 0 L ′ D · dx ... Further, the flow velocity V is represented by the following equation, where Vo is the flow velocity on the barrel wall surface 2a. V = Vo x / h ...
【0026】本実施例では、上記モデルにおける液晶繊
維10の破損モードとして、メルトフィルムMF内の溶
融マトリックス樹脂の上記液晶繊維10に対する相対的
な流動に起因して(つまり液晶繊維10に作用する剪断
に起因して)該液晶繊維10に引張力が作用し、ガラス
繊維の場合のように曲げによって折れるのではなく、引
っ張りによって破断する破損モードを設定し、上記のモ
デルにこの破損モードを適用して液晶繊維10が破損す
る条件を導き出すようにした。ここで、液晶繊維10と
バレル壁面2aに対する垂線とのなす角度をθとする
と、液晶繊維10に作用する引張荷重Ftは、次式で
表される。 Ft=F・sinθ … この式に上記〜式を代入することにより、次式
が得られる。 Ft=2π・η・Vo・L2・cos2θ・sin2θ/〔h・log(7.4/Re)〕…In this embodiment, the failure mode of the liquid crystal fiber 10 in the above model is caused by the relative flow of the molten matrix resin in the melt film MF with respect to the liquid crystal fiber 10 (that is, the shearing force acting on the liquid crystal fiber 10). A tensile force acts on the liquid crystal fiber 10 to set a failure mode in which the liquid crystal fiber 10 is broken by pulling instead of being bent by bending as in the case of glass fiber, and the failure mode is applied to the above model. The conditions under which the liquid crystal fiber 10 is damaged are derived. Here, when the angle formed by the liquid crystal fiber 10 and the perpendicular to the barrel wall surface 2a is θ, the tensile load Ft acting on the liquid crystal fiber 10 is expressed by the following equation. Ft = F · sin θ By substituting the above formulas into this formula, the following formula is obtained. Ft = 2π ・ η ・ Vo ・ L 2・ cos 2 θ ・ sin 2 θ / [h ・ log (7.4 / Re)] ...
【0027】この引張荷重Ftが液晶繊維10の引張強
さσTを上回ったときに、この液晶繊維10の破断が生
じるのであるから、液晶繊維10が破断する限界条件は
次式で与えられる。 Ft=σT・π・D2/4 … ここで、θを例えば80度とし、上記式に式を代入
して、Lについて整理することにより、液晶繊維10が
切れる際の限界長さLを与える式として、次式が得ら
れる。 L=√{〔σT・h・D2・log(7.4/Re)〕/〔0.2376・η・Vo〕}…When the tensile load Ft exceeds the tensile strength σ T of the liquid crystal fiber 10, the liquid crystal fiber 10 breaks. Therefore, the limit condition for the liquid crystal fiber 10 to break is given by the following equation. Ft = σ T · π · D 2/4 ... Here, the a θ example 80 degrees, is an expression of the above equation, by organizing the L, the critical length L when the liquid crystal fiber 10 is cut As a given expression, the following expression is obtained. L = √ {[σ T・ h ・ D 2・ log (7.4 / Re)] / [0.2376 ・ η ・ Vo]} ...
【0028】上記式より、液晶繊維10の直径Dおよ
び引張強さσTが同じで、かつ、可塑化溶融時における
例えば回転スクリューの回転速度等の物理的な条件が同
一であれば、液晶繊維10が切れる際の限界長さLは、
液晶繊維の引張強さ(σT)のマトリックス樹脂の粘度
(η)に対する比(σT/η)の平方根の値に大きく依存す
ることがわかる。すなわち、液晶樹脂複合体では、液晶
繊維10の引張強さσTおよびマトリックス樹脂の粘度
ηは共に温度によって変化するので、両者の比が重要で
あり、上記(σT/η)の平方根の値が大きくなる温度領
域で可塑化を行うことにより、液晶繊維10の破断を極
力抑制することが可能となる。From the above formula, if the diameter D and the tensile strength σ T of the liquid crystal fiber 10 are the same, and the physical conditions such as the rotation speed of the rotating screw at the time of plasticizing and melting are the same, the liquid crystal fiber is obtained. The limit length L when 10 is cut is
Liquid crystal fiber tensile strength (σ T ) matrix resin viscosity
It can be seen that it largely depends on the value of the square root of the ratio (σ T / η) to (η). That is, in the liquid crystal resin composite, the tensile strength σ T of the liquid crystal fiber 10 and the viscosity η of the matrix resin both change with temperature, so the ratio of the two is important, and the value of the square root of the above (σ T / η) By performing the plasticization in the temperature region where the temperature becomes large, the breakage of the liquid crystal fiber 10 can be suppressed as much as possible.
【0029】そこで、以上の解析結果に基づき、所定の
液晶樹脂複合体の成形用素材について上記(σT/η)の
平方根の値の温度による変化を調べ、また、この素材を
用いて行った成形により得られた成形品についてその機
械的な特性の温度による変化を調べる試験を行った。本
実施例では、液晶樹脂複合体の成形用素材(ペレット)を
調製するに際し、熱可塑性マトリックス樹脂および熱可
塑性液晶樹脂として、それぞれ以下のものを用いた。 (a) 熱可塑性液晶樹脂 ・材質名 : 全芳香族ポリエステル樹脂 ・商品名 : ベクトラA950 (ポリプラスチックス社
製) ・液晶転移温度 : 280℃ (b) 熱可塑性マトリックス樹脂 ・材質名 : ポリスチレン樹脂(PS樹脂) ・商品名 : エスブライト9M (昭和電工(株)製) ・最低成形可能温度 : 160℃(160℃未満では成形
が極めて困難であり、160〜170℃では形状によっ
ては成形できない場合もある)Therefore, based on the above analysis results, the change in the square root value of (σ T / η) with temperature was investigated for a predetermined liquid crystal resin composite molding material, and this material was also used. A test was conducted on the molded product obtained by molding to examine the change in its mechanical properties with temperature. In this example, the following materials were used as the thermoplastic matrix resin and the thermoplastic liquid crystal resin when preparing the molding material (pellets) for the liquid crystal resin composite. (a) Thermoplastic liquid crystal resin-Material name: wholly aromatic polyester resin-Product name: Vectra A950 (manufactured by Polyplastics) -Liquid crystal transition temperature: 280 ° C (b) Thermoplastic matrix resin-Material name: Polystyrene resin ( (PS resin) -Brand name: SBRIGHT 9M (manufactured by Showa Denko KK) -Minimum moldable temperature: 160 ° C (molding is extremely difficult at temperatures below 160 ° C, and molding may not be possible depending on the shape at 160-170 ° C) is there)
【0030】図3に上記熱可塑性マトリックス樹脂(P
S樹脂)の粘度ηの温度による変化を、また、図4に上
記熱可塑性液晶樹脂ベクトラA950の引張強さσTの
温度による変化をそれぞれ示す。尚、マトリックス樹脂
の粘度ηの測定には、以下の装置を用いた。 ・ 粘度測定装置 : 型式 キャピログラフ1C (株)東洋精機製作所製 更に、上記液晶繊維の引張強さσTの上記マトリックス
樹脂の粘度ηに対する比(σT/η)の平方根√(σT/η)
の値の温度による変化を図5に示す。FIG. 3 shows the thermoplastic matrix resin (P
The change in viscosity η of S resin) with temperature is shown in FIG. 4, and the change in the tensile strength σ T of the thermoplastic liquid crystal resin Vectra A950 with temperature is shown in FIG. The following device was used to measure the viscosity η of the matrix resin. Viscosity measuring device: Model Capillograph 1C manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd. Further, the square root of the ratio (σ T / η) of the tensile strength σ T of the liquid crystal fiber to the viscosity η of the matrix resin √ (σ T / η).
FIG. 5 shows the change in the value of γ with temperature.
【0031】上記成形用素材の調製は次のようにして行
った。すなわち、上記マトリックス樹脂40重量部中に
液晶樹脂を60重量部(つまり液晶樹脂含有量が60重
量%となるように)配合し、これを2軸押出機で押し出
してストランド形態の液晶樹脂複合体を成形し、これを
所謂ペレタイザーで所定長さ(例えば6mm)毎に切断して
ペレットを得た。このペレット調製に用いた装置および
調製条件は、以下の通りであった。 ・ 2軸押出機 : 型式 BT−30−S2−36−L (株)プラスチック工学研究所製 ・ ダイでの剪断速度 : 1500/sec. ・ スクリュー回転数 : 150rpm ・ 延伸比 : 3The above molding material was prepared as follows. That is, 60 parts by weight of a liquid crystal resin (that is, a liquid crystal resin content of 60% by weight) was mixed with 40 parts by weight of the matrix resin, and the mixture was extruded by a twin-screw extruder to form a strand-shaped liquid crystal resin composite. Was molded, and this was cut with a so-called pelletizer to a predetermined length (for example, 6 mm) to obtain pellets. The equipment and preparation conditions used for the preparation of the pellets were as follows.・ Twin-screw extruder: Model BT-30-S2-36-L manufactured by Plastic Engineering Laboratory Co., Ltd. ・ Shear rate at die: 1500 / sec. ・ Screw speed: 150 rpm ・ Stretching ratio: 3
【0032】以上のようにして調製したペレットを、回
転スクリューを備えた可塑化溶融装置に投入することに
より、各ペレットのマトリックス樹脂のみを溶融させ、
所定の成形型内に射出して成形を行い、得られた成形品
からテストピースを採取して、その機械的特性(耐衝撃
性)を調べた。上記可塑化溶融装置の全体構成の概略を
図2に示す。この図に示すように、本実施例に係る可塑
化溶融装置1は、円筒状の本体部2と、該本体部2の先
端に固定されたノズルヘッド3と、上記本体部2内に収
納された回転スクリュー5と、該スクリュー5を駆動す
るシリンダ装置(射出シリンダ:不図示)とを主要部とし
て構成され、上記本体部2の側面には、本体部2内に成
形用素材としてのペレットPTを投入するためのホッパ
6が取り付けられている。The pellets prepared as described above are put into a plasticizing and melting apparatus equipped with a rotating screw to melt only the matrix resin of each pellet,
Molding was performed by injecting into a predetermined molding die, and a test piece was sampled from the obtained molded product, and its mechanical characteristics (impact resistance) were examined. FIG. 2 shows an outline of the overall configuration of the plasticizing and melting apparatus. As shown in this figure, a plasticizing and melting apparatus 1 according to the present embodiment has a cylindrical main body 2, a nozzle head 3 fixed to the end of the main body 2, and a housing 2 housed in the main body 2. The rotary screw 5 and a cylinder device (injection cylinder: not shown) for driving the screw 5 are main components, and the side surface of the main body 2 has a pellet PT as a molding material in the main body 2. A hopper 6 for throwing in is attached.
【0033】熱可塑性マトリックス樹脂中において該熱
可塑性マトリックス樹脂の最低成形可能温度よりも高い
液晶転移温度を有する熱可塑性液晶樹脂が繊維状態で存
在してなる成形用素材(ペレットPT)を上記ホッパ6か
ら本体部2の内部に投入すると、この投入されたペレッ
トPTは、スクリュー5の回転に伴う剪断力の作用によ
って内部発熱し、主としてこの熱により、成形用素材の
温度がマトリックス樹脂の最低成形可能以上でかつ上記
液晶樹脂の液晶転移温度未満の範囲内(モールドウイン
ドウ内)の温度にまで昇温し、マトリックス樹脂のみが
溶融状態となり、液晶樹脂の繊維化状態を維持したまま
で成形を行うことができる。尚、上記本体部2の内壁面
2aが、図1で示したモデルにおけるバレル壁面を構成
している。また、具体的には図示しなかったが、上記本
体部2の外周側には、主として本体部2内で流動化した
樹脂材料を保温するために外部ヒータが配設されてい
る。この外部ヒータを本体部2の側壁内に埋設するよう
にしても良い。The molding material (pellet PT) in which the thermoplastic liquid crystal resin having a liquid crystal transition temperature higher than the minimum moldable temperature of the thermoplastic matrix resin is present in the thermoplastic matrix resin (pellet PT) is used as the hopper 6 mentioned above. When charged into the body 2 from the inside, the charged pellets PT internally generate heat due to the action of the shearing force accompanying the rotation of the screw 5, and mainly due to this heat, the temperature of the molding material can be the minimum molding of the matrix resin. The temperature is raised to a temperature within the range above the liquid crystal transition temperature of the liquid crystal resin (in the mold window), and only the matrix resin is in a molten state, and molding is performed while maintaining the fibrous state of the liquid crystal resin. You can The inner wall surface 2a of the main body portion 2 constitutes the barrel wall surface in the model shown in FIG. Further, although not specifically shown, an external heater is provided on the outer peripheral side of the main body 2 mainly to keep the resin material fluidized in the main body 2 warm. The external heater may be embedded in the side wall of the main body 2.
【0034】上記ノズルヘッド3の先端側には、一対の
金型9A,9Bで構成された金型装置9が装着されてお
り、ノズル孔3aから射出された溶融樹脂は、金型装置
9のランナ部9cを通って成形空間9d内に充填され、所
定の成形品が成形されるようになっている。この射出成
形に用いた装置および成形条件等を以下に示す。 ・ 成形機 : 型式 IS−220EN−5Y(東芝機械
(株)製) ・ スクリュー回転数 : 80rpm ・ 背圧 : 2 kgf/cm2 ・ 射出圧 : 2460 kg/in2(最大射出圧の99%) ・ 射出速度 :10 mm/sec.(スクリュー移動速度) ・ 金型温度 : 50℃A mold device 9 composed of a pair of molds 9A and 9B is mounted on the tip side of the nozzle head 3, and the molten resin injected from the nozzle hole 3a is stored in the mold device 9. The molding space 9d is filled through the runner portion 9c to mold a predetermined molded product. The apparatus and molding conditions used for this injection molding are shown below.・ Molding machine: Model IS-220EN-5Y (Toshiba Machinery
(Made by Co., Ltd.) ・ Screw speed: 80 rpm ・ Back pressure: 2 kgf / cm 2・ Injection pressure: 2460 kg / in 2 (99% of maximum injection pressure) ・ Injection speed: 10 mm / sec. (Screw moving speed) ・ Mold temperature: 50 ℃
【0035】以上の条件下でバレルの設定温度を所定範
囲で変化させて射出成形を繰り返して行い、各温度での
テストピースを採取した。そして、各テストピースを用
いてアイゾット衝撃試験を行った。尚、この衝撃試験
は、ASTM D256に準拠して、23℃の温度条件
でおこなった。試験結果を図6に示す。この図6のグラ
フと上記図5のグラフとを比較することにより、液晶繊
維の引張強さσTの上記マトリックス樹脂の粘度ηに対
する比(σT/η)の平方根√(σT/η)の値が他よりも高
くなる温度領域では、得られた成形品の衝撃値が他の温
度領域よりも高くなることが判った。これは、上記平方
根√(σT/η)の値が高い温度領域で可塑化を行うこと
により、液晶繊維の破断が有効に抑制されるためである
と考えられる。Under the above conditions, injection molding was repeated by changing the set temperature of the barrel within a predetermined range, and test pieces at each temperature were sampled. Then, an Izod impact test was performed using each test piece. In addition, this impact test was performed on the temperature condition of 23 degreeC based on ASTMD256. The test results are shown in FIG. By comparing the graph of FIG. 6 with the graph of FIG. 5, the square root of the ratio (σ T / η) of the tensile strength σ T of the liquid crystal fiber to the viscosity η of the matrix resin √ (σ T / η) It was found that the impact value of the obtained molded product is higher in the temperature region where the value of is higher than the other temperature regions. It is considered that this is because breakage of the liquid crystal fibers is effectively suppressed by performing plasticization in a temperature range where the square root √ (σ T / η) value is high.
【0036】上記の試験により、熱可塑性液晶樹脂とし
て上記ベクトラA950を用いた場合、マトリックス樹
脂がPS樹脂の場合には、可塑化温度を160〜210
℃の温度領域に設定すれば良いことが判った。温度の下
限を160℃としたのは、この温度未満では成形が極め
て困難となるからであり、また、温度の上限を210℃
としたのは、この温度を越えると耐衝撃性が急激に低く
なるからである。尚、より良好な成形性を確保するため
には、上記の可塑化温度を170〜210℃とするのが
より好ましい。160〜170℃の温度範囲では、形状
によっては成形が行えない場合があるからである。ま
た、最も高いレベルの耐衝撃性を確保するためには、上
記の可塑化温度を180〜200℃に設定するのが更に
好ましい。According to the above-mentioned test, when Vectra A950 is used as the thermoplastic liquid crystal resin and the matrix resin is PS resin, the plasticizing temperature is 160 to 210.
It was found that the temperature should be set in the temperature range of ° C. The lower limit of the temperature is set to 160 ° C. because the molding becomes extremely difficult below this temperature, and the upper limit of the temperature is set to 210 ° C.
The reason is that the impact resistance sharply decreases when the temperature is exceeded. In order to secure better moldability, the plasticizing temperature is more preferably 170 to 210 ° C. This is because molding may not be possible depending on the shape in the temperature range of 160 to 170 ° C. Further, in order to secure the highest level of impact resistance, it is more preferable to set the plasticizing temperature to 180 to 200 ° C.
【0037】次に、熱可塑性液晶樹脂としては上述の実
施例と同じく上記ベクトラA950を用い、熱可塑性マ
トリックス樹脂を上述の実施例とは異なる他の種々の樹
脂に代えて同様の試験を行った。その結果、上述の実施
例の場合と同様に、液晶繊維の引張強さσTの上記マト
リックス樹脂の粘度ηに対する比(σT/η)の平方根√
(σT/η)の値が他よりも高くなる温度領域では、この
領域で可塑化を行うことにより液晶繊維の破断が有効に
抑制され、得られた成形品の衝撃値が他の温度領域より
も高くなることが判った。以下、本発明の他の実施例に
ついて説明する。尚、これら他の実施例におけるペレッ
トの調製,マトリックス樹脂の粘度測定,射出成形および
衝撃試験等の装置並びに条件等は、上述の実施例におけ
る場合と同様とした。Next, as the thermoplastic liquid crystal resin, the above-mentioned Vectra A950 was used as in the above-mentioned embodiment, and the same test was conducted by substituting the thermoplastic matrix resin with various other resins different from those in the above-mentioned embodiment. . As a result, the square root of the ratio (σ T / η) of the tensile strength σ T of the liquid crystal fibers to the viscosity η of the matrix resin √
In the temperature range where the value of (σ T / η) is higher than the others, the plasticization in this area effectively suppresses the breakage of the liquid crystal fiber, and the impact value of the obtained molded product is Turned out to be higher than. Another embodiment of the present invention will be described below. The apparatus and conditions such as pellet preparation, matrix resin viscosity measurement, injection molding and impact test in these other examples were the same as those in the above-mentioned examples.
【0038】(1) 熱可塑性マトリックス樹脂にポリア
ミド6樹脂(PA6樹脂)を用いた場合 本試験では、マトリックス樹脂として以下に示すPA6
樹脂を用いた。 ・ 商品名 : 1013 B (宇部興産(株)製) ・ 最低成形可能温度 : 約230℃(融点 : 223℃) 試験結果を図7および図8に示す。この試験結果より、
マトリックス樹脂がPA6樹脂の場合には、可塑化温度
を230〜245℃の温度領域に設定すれば良いことが
判った。温度の下限を230℃としたのは、この温度未
満では成形が極めて困難となるからであり、また、温度
の上限を245℃としたのは、この温度を越えると耐衝
撃性が低くなるからである。尚、より良好な耐衝撃性を
確保するためには、上記の可塑化温度を230〜240
℃とするのがより好ましい。また、最も高いレベルの耐
衝撃性を得るためには、上記の可塑化温度を230〜2
35℃に設定するのが更に好ましい。(1) When a polyamide 6 resin (PA6 resin) is used as the thermoplastic matrix resin In this test, PA6 shown below is used as the matrix resin.
Resin was used.・ Product name: 1013 B (manufactured by Ube Industries, Ltd.) ・ Minimum moldable temperature: about 230 ° C. (melting point: 223 ° C.) The test results are shown in FIGS. 7 and 8. From this test result,
It has been found that when the matrix resin is PA6 resin, the plasticizing temperature may be set in the temperature range of 230 to 245 ° C. The lower limit of the temperature is set to 230 ° C because the molding becomes extremely difficult below this temperature, and the upper limit of the temperature is set to 245 ° C because the impact resistance becomes low when the temperature is exceeded. Is. In addition, in order to secure better impact resistance, the above plasticization temperature is set to 230 to 240.
More preferably, the temperature is set to ° C. Further, in order to obtain the highest level of impact resistance, the above plasticization temperature should be 230-2.
More preferably, it is set to 35 ° C.
【0039】(2) 熱可塑性マトリックス樹脂にポリブ
チレンテレフタレート樹脂(PBT樹脂)を用いた場合 本試験では、マトリックス樹脂として以下に示すPBT
樹脂を用いた。 ・ 商品名 : 1401−X07 (東レ(株)製) ・ 最低成形可能温度 : 約230℃(融点 : 228℃) 試験結果を図9および図10に示す。この試験結果よ
り、マトリックス樹脂がPBT樹脂の場合には、可塑化
温度を230〜245℃の温度領域に設定すれば良いこ
とが判った。温度の下限を230℃としたのは、この温
度未満では成形が極めて困難となるからであり、また、
温度の上限を245℃としたのは、この温度を越えると
耐衝撃性が低くなるからである。尚、より良好な耐衝撃
性を確保するためには、上記の可塑化温度を230〜2
40℃とするのがより好ましい。また、最も高いレベル
の耐衝撃性を得るためには、上記の可塑化温度を230
〜235℃に設定するのが更に好ましい。(2) When a polybutylene terephthalate resin (PBT resin) is used as the thermoplastic matrix resin In this test, PBT shown below is used as the matrix resin.
Resin was used.・ Product name: 1401-X07 (manufactured by Toray Industries, Inc.) ・ Minimum moldable temperature: about 230 ° C. (melting point: 228 ° C.) The test results are shown in FIGS. 9 and 10. From this test result, it was found that when the matrix resin is PBT resin, the plasticizing temperature should be set in the temperature range of 230 to 245 ° C. The lower limit of the temperature is set to 230 ° C. because molding becomes extremely difficult below this temperature.
The upper limit of the temperature is set to 245 ° C., because if it exceeds this temperature, the impact resistance becomes low. In addition, in order to secure better impact resistance, the above plasticizing temperature is set to 230 to 2
More preferably, the temperature is 40 ° C. Further, in order to obtain the highest level of impact resistance, the above plasticization temperature should be 230
More preferably, it is set to ˜235 ° C.
【0040】(3) 熱可塑性マトリックス樹脂にポリプ
ロピレン樹脂(PP樹脂)を用いた場合 本試験では、マトリックス樹脂として以下に示すPP樹
脂を用いた。 ・ 商品名 : ノーブレンH501 (住友化学工業(株)
製) ・ 最低成形可能温度 : 185℃ 試験結果を図11および図12に示す。この試験結果よ
り、マトリックス樹脂がPP樹脂の場合には、可塑化温
度を185〜210℃の温度領域に設定すれば良いこと
が判った。温度の下限を185℃としたのは、この温度
未満では成形が極めて困難となるからであり、また、温
度の上限を210℃としたのは、この温度を越えると耐
衝撃性が低くなるからである。尚、より良好な耐衝撃性
を確保するためには、上記の可塑化温度を185〜20
0℃とするのがより好ましい。また、最も高いレベルの
耐衝撃性を得るためには、上記の可塑化温度を185〜
190℃に設定するのが更に好ましい。(3) When a polypropylene resin (PP resin) is used as the thermoplastic matrix resin In this test, the PP resin shown below was used as the matrix resin.・ Product name: Noblen H501 (Sumitomo Chemical Co., Ltd.)
Manufacture) ・ Minimum moldable temperature: 185 ° C. The test results are shown in FIGS. 11 and 12. From this test result, it was found that when the matrix resin is the PP resin, the plasticizing temperature should be set in the temperature range of 185 to 210 ° C. The lower limit of temperature is set to 185 ° C., because molding becomes extremely difficult below this temperature, and the upper limit of temperature is set to 210 ° C., since impact resistance decreases below this temperature. Is. In order to secure better impact resistance, the plasticizing temperature is set to 185 to 20.
More preferably, the temperature is 0 ° C. Further, in order to obtain the highest level of impact resistance, the above plasticization temperature is 185-185.
It is more preferable to set it to 190 ° C.
【0041】(4) 熱可塑性マトリックス樹脂にアクリ
ロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂(ABS樹脂)を
用いた場合 本試験では、マトリックス樹脂として以下に示すABS
樹脂を用いた。 ・ 商品名 : SXD220 (住友ダウ(株)製) ・ 最低成形可能温度 : 180℃ 試験結果を図13および図14に示す。この試験結果よ
り、マトリックス樹脂がABS樹脂の場合には、可塑化
温度を180〜230℃の温度領域に設定すれば良いこ
とが判った。温度の下限を180℃としたのは、この温
度未満では成形が極めて困難となるからであり、また、
温度の上限を230℃としたのは、この温度を越えると
耐衝撃性が低くなるからである。尚、より良好な耐衝撃
性を確保するためには、上記の可塑化温度を180〜2
20℃とするのがより好ましい。また、最も高いレベル
の耐衝撃性を得るためには、上記の可塑化温度を190
〜210℃に設定するのが更に好ましい。(4) When acrylonitrile-butadiene-styrene resin (ABS resin) is used as the thermoplastic matrix resin In this test, the ABS resin shown below is used as the matrix resin.
Resin was used. -Product name: SXD220 (manufactured by Sumitomo Dow Co., Ltd.)-Minimum moldable temperature: 180 ° C The test results are shown in Figs. From this test result, it was found that when the matrix resin is ABS resin, the plasticizing temperature should be set in the temperature range of 180 to 230 ° C. The lower limit of the temperature is set to 180 ° C., because it is extremely difficult to mold below this temperature.
The upper limit of the temperature is set to 230 ° C. because the impact resistance becomes low when the temperature is exceeded. In order to secure better impact resistance, the above plasticization temperature is set to 180 to 2
More preferably, the temperature is 20 ° C. Further, in order to obtain the highest level of impact resistance, the above plasticization temperature is set to 190
More preferably, the temperature is set to 210 ° C.
【0042】(5) 熱可塑性マトリックス樹脂に変性ポ
リフェニレンエーテル樹脂(m−PPE樹脂)を用いた場
合 本試験では、マトリックス樹脂として以下に示すm−P
PE樹脂を用いた。 ・ 商品名 : ノリルSE90 (日本GEプラスチックス
(株)製) ・ 最低成形可能温度 : 180℃ 試験結果を図15および図16に示す。この試験結果よ
り、マトリックス樹脂がm−PPE樹脂の場合には、可
塑化温度を180〜230℃の温度領域に設定すれば良
いことが判った。温度の下限を180℃としたのは、こ
の温度未満では成形が極めて困難となるからであり、ま
た、温度の上限を230℃としたのは、この温度を越え
ると耐衝撃性が低くなるからである。尚、より良好な耐
衝撃性を確保するためには、上記の可塑化温度を180
〜220℃とするのがより好ましい。また、最も高いレ
ベルの耐衝撃性を得るためには、上記の可塑化温度を1
90〜210℃に設定するのが更に好ましい。(5) When a modified polyphenylene ether resin (m-PPE resin) is used as the thermoplastic matrix resin: In this test, m-P shown below was used as the matrix resin.
PE resin was used.・ Product name: Noril SE90 (Japan GE Plastics
・ Minimum moldable temperature: 180 ° C. The test results are shown in FIGS. 15 and 16. From this test result, it was found that when the matrix resin is m-PPE resin, the plasticizing temperature should be set in the temperature range of 180 to 230 ° C. The lower limit of the temperature is set to 180 ° C. because the molding becomes extremely difficult below this temperature, and the upper limit of the temperature is set to 230 ° C. because the impact resistance is lowered above this temperature. Is. In order to secure better impact resistance, the plasticizing temperature is set to 180
More preferably, it is set to 220 ° C. Further, in order to obtain the highest level of impact resistance, the above plasticization temperature should be 1
More preferably, the temperature is set to 90 to 210 ° C.
【0043】尚、上記各実施例では、成形用素材を可塑
化溶融させる際における液晶繊維の破断を抑制するため
に可塑化温度を好適な温度範囲に設定するようにしたも
のであったが、マトリックス樹脂が可塑化溶融された後
の成形用素材を、例えば成形性をより高めることなどを
目的として、上記可塑化温度範囲以外の温度領域に保持
して成形を行うようにすることも可能である。すなわ
ち、図17に示すように、回転スクリュー15の端末よ
りも下流側において該回転スクリュー15の端末から射
出ノズル孔13aに至るまでの間に、既に可塑化溶融さ
れた成形用素材を一時的に滞留させておく滞留部Smを
設け、この滞留部Smの外周を構成する本体壁部12あ
るいはこの本体壁部12の外側に、例えば加熱ヒータを
配設しておくことにより、マトリックス樹脂が可塑化溶
融された後の成形用素材を所望の成形温度に加熱するこ
とができる。かかる可塑化溶融装置11を用いることに
より、マトリックス樹脂を可塑化溶融させる際における
液晶繊維の破断を有効に抑制しつつ、成形用素材を最適
の温度に保って成形を行うことが可能になる。In each of the above examples, the plasticizing temperature is set in a suitable temperature range in order to suppress breakage of the liquid crystal fibers when the molding material is plasticized and melted. The molding material after the matrix resin has been plasticized and melted may be molded by holding it in a temperature region other than the above-mentioned plasticization temperature range for the purpose of, for example, improving moldability. is there. That is, as shown in FIG. 17, the plasticizing and melting material which has already been plasticized and melted is temporarily provided between the end of the rotary screw 15 and the injection nozzle hole 13a on the downstream side of the end of the rotary screw 15. The matrix resin is plasticized by providing a retention section Sm for retaining the retention section, and disposing, for example, a heater on the main body wall section 12 forming the outer periphery of the retention section Sm or outside the main body wall section 12. The molding material after being melted can be heated to a desired molding temperature. By using such a plasticizing and melting device 11, it becomes possible to carry out molding while keeping the material for molding at an optimum temperature while effectively suppressing breakage of the liquid crystal fibers when plasticizing and melting the matrix resin.
【図1】 可塑化初期におけるマトリックス樹脂中で剪
断作用を受ける液晶繊維のモデルを示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a model of a liquid crystal fiber which is subjected to a shearing action in a matrix resin at the initial stage of plasticization.
【図2】 本発明の実施例に係る可塑化溶融装置の全体
構成を概略的に示す縦断面説明図である。FIG. 2 is a vertical cross-sectional explanatory view schematically showing an overall configuration of a plasticizing and melting apparatus according to an example of the present invention.
【図3】 熱可塑性マトリックス樹脂(PS樹脂)の粘度
ηの温度による変化を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing changes in viscosity η of a thermoplastic matrix resin (PS resin) with temperature.
【図4】 熱可塑性液晶樹脂ベクトラA950の引張強
さσTの温度による変化を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing changes in the tensile strength σ T of the thermoplastic liquid crystal resin Vectra A950 with temperature.
【図5】 マトリックス樹脂がPS樹脂である場合にお
ける√(σT/η)の値の温度による変化を示すグラフで
ある。FIG. 5 is a graph showing changes in the value of √ (σ T / η) with temperature when the matrix resin is PS resin.
【図6】 マトリックス樹脂がPS樹脂である場合にお
ける衝撃値の温度による変化を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing changes in impact value with temperature when the matrix resin is PS resin.
【図7】 マトリックス樹脂がPA6樹脂である場合に
おける√(σT/η)の値の温度による変化を示すグラフ
である。FIG. 7 is a graph showing changes in the value of √ (σ T / η) with temperature when the matrix resin is PA6 resin.
【図8】 マトリックス樹脂がPA6樹脂である場合に
おける衝撃値の温度による変化を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing changes in impact value with temperature when the matrix resin is PA6 resin.
【図9】 マトリックス樹脂がPBT樹脂である場合に
おける√(σT/η)の値の温度による変化を示すグラフ
である。FIG. 9 is a graph showing changes in the value of √ (σ T / η) with temperature when the matrix resin is PBT resin.
【図10】 マトリックス樹脂がPBT樹脂である場合
における衝撃値の温度による変化を示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing changes in impact value with temperature when the matrix resin is PBT resin.
【図11】 マトリックス樹脂がPP樹脂である場合に
おける√(σT/η)の値の温度による変化を示すグラフ
である。FIG. 11 is a graph showing changes in the value of √ (σ T / η) with temperature when the matrix resin is a PP resin.
【図12】 マトリックス樹脂がPP樹脂である場合に
おける衝撃値の温度による変化を示すグラフである。FIG. 12 is a graph showing changes in impact value with temperature when the matrix resin is PP resin.
【図13】 マトリックス樹脂がABS樹脂である場合
における√(σT/η)の値の温度による変化を示すグラ
フである。FIG. 13 is a graph showing changes in the value of √ (σ T / η) with temperature when the matrix resin is an ABS resin.
【図14】 マトリックス樹脂がABS樹脂である場合
における衝撃値の温度による変化を示すグラフである。FIG. 14 is a graph showing changes in impact value with temperature when the matrix resin is ABS resin.
【図15】 マトリックス樹脂がm−PPE樹脂である
場合における√(σT/η)の値の温度による変化を示す
グラフである。FIG. 15 is a graph showing changes in the value of √ (σ T / η) with temperature when the matrix resin is m-PPE resin.
【図16】 マトリックス樹脂がm−PPE樹脂である
場合における衝撃値の温度による変化を示すグラフであ
る。FIG. 16 is a graph showing changes in impact value with temperature when the matrix resin is m-PPE resin.
【図17】 本発明の実施例に係る可塑化溶融装置の全
体構成を概略的に示す縦断面説明図である。FIG. 17 is an explanatory longitudinal sectional view schematically showing the overall configuration of the plasticizing and melting apparatus according to the example of the present invention.
1,11…可塑化溶融装置 5,15…回転スクリュー PT…ペレット(成形用素材) 1, 11 ... Plasticizing and melting device 5,15 ... Rotating screw PT ... Pellet (molding material)
Claims (7)
性マトリックス樹脂の最低成形可能温度よりも高い液晶
転移温度を有する熱可塑性液晶樹脂が繊維状に複合化さ
れてなる成形用素材を、回転スクリュー式の可塑化溶融
装置で混錬することにより、上記熱可塑性マトリックス
樹脂の最低成形可能以上でかつ上記熱可塑性液晶樹脂の
液晶転移温度未満の範囲内の温度で、上記熱可塑性マト
リックス樹脂のみを可塑化溶融させて成形を行うように
した液晶樹脂複合体の成形方法において、 上記可塑化温度を、液晶繊維の引張強度(σT)の上記熱
可塑性マトリックス樹脂の粘度(η)に対する比(σT/
η)の平方根の値が、他よりも高くなる温度領域に設定
することを特徴とする液晶樹脂複合体の成形方法。1. A molding material comprising a thermoplastic matrix resin in which a thermoplastic liquid crystal resin having a liquid crystal transition temperature higher than the minimum moldable temperature of the thermoplastic matrix resin is composited into a fibrous state, and a rotary screw type By kneading with the plasticizing and melting apparatus of, the thermoplastic matrix resin is plasticized only at a temperature not lower than the minimum moldability of the thermoplastic matrix resin and lower than the liquid crystal transition temperature of the thermoplastic liquid crystal resin. In the method for molding a liquid crystal resin composite which is formed by melting and melting, the plasticization temperature is a ratio of the tensile strength (σ T ) of the liquid crystal fibers to the viscosity (η) of the thermoplastic matrix resin (σ T /
A method for molding a liquid crystal resin composite, characterized in that the square root value of η) is set in a temperature range where it is higher than the others.
チレン樹脂であり、上記可塑化温度が160〜210℃
であることを特徴とする請求項1記載の液晶樹脂複合体
の成形方法。2. The thermoplastic matrix resin is a polystyrene resin, and the plasticizing temperature is 160 to 210 ° C.
The method for molding a liquid crystal resin composite according to claim 1, wherein
ミド6樹脂であり、上記可塑化温度が230〜245℃
であることを特徴とする請求項1記載の液晶樹脂複合体
の成形方法。3. The thermoplastic matrix resin is a polyamide 6 resin, and the plasticizing temperature is 230 to 245 ° C.
The method for molding a liquid crystal resin composite according to claim 1, wherein
チレンテレフタレート樹脂であり、上記可塑化温度が2
30〜245℃であることを特徴とする請求項1記載の
液晶樹脂複合体の成形方法。4. The thermoplastic matrix resin is a polybutylene terephthalate resin, and the plasticizing temperature is 2
It is 30-245 degreeC, The molding method of the liquid crystal resin composite of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
ロピレン樹脂であり、上記可塑化温度が185〜210
℃であることを特徴とする請求項1記載の液晶樹脂複合
体の成形方法。5. The thermoplastic matrix resin is a polypropylene resin, and the plasticizing temperature is 185 to 210.
The method for molding a liquid crystal resin composite according to claim 1, wherein the temperature is at 0 ° C.
ロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂であり、上記可
塑化温度が180〜230℃であることを特徴とする請
求項1記載の液晶樹脂複合体の成形方法。6. The method for molding a liquid crystal resin composite according to claim 1, wherein the thermoplastic matrix resin is an acrylonitrile-butadiene-styrene resin and the plasticizing temperature is 180 to 230 ° C.
リフェニレンエーテル樹脂であり、上記可塑化温度が1
80〜230℃であることを特徴とする請求項1記載の
液晶樹脂複合体の成形方法。7. The thermoplastic matrix resin is a modified polyphenylene ether resin, and the plasticizing temperature is 1
The method for molding a liquid crystal resin composite according to claim 1, wherein the temperature is 80 to 230 ° C.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6196483A JPH0857916A (en) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | Method for molding liquid crystal resin composite |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6196483A JPH0857916A (en) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | Method for molding liquid crystal resin composite |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0857916A true JPH0857916A (en) | 1996-03-05 |
Family
ID=16358541
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6196483A Pending JPH0857916A (en) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | Method for molding liquid crystal resin composite |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0857916A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2752970A1 (en) * | 1996-09-02 | 1998-03-06 | Goreta Lucas | Dual tone multi-frequency signal generating smart card |
JP2002018842A (en) * | 2000-07-10 | 2002-01-22 | Sumitomo Chem Co Ltd | Method for manufacturing liquid crystalline resin pellet |
-
1994
- 1994-08-22 JP JP6196483A patent/JPH0857916A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2752970A1 (en) * | 1996-09-02 | 1998-03-06 | Goreta Lucas | Dual tone multi-frequency signal generating smart card |
JP2002018842A (en) * | 2000-07-10 | 2002-01-22 | Sumitomo Chem Co Ltd | Method for manufacturing liquid crystalline resin pellet |
JP4719959B2 (en) * | 2000-07-10 | 2011-07-06 | 住友化学株式会社 | Method for producing liquid crystalline resin pellets |
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