JPS5985733A - サーモトロピック液晶ポリマーからなる配合物、その成形方法および成形品 - Google Patents

サーモトロピック液晶ポリマーからなる配合物、その成形方法および成形品

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JPS5985733A
JPS5985733A JP58179522A JP17952283A JPS5985733A JP S5985733 A JPS5985733 A JP S5985733A JP 58179522 A JP58179522 A JP 58179522A JP 17952283 A JP17952283 A JP 17952283A JP S5985733 A JPS5985733 A JP S5985733A
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    • D01F6/88Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds
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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】 本発明は、熔融加工性サーモトロピック液晶性ポリマ−
の伸出成形方法に関する。この方法は、液晶性ポリマー
の加工性に改良を加えるものである。
容融加工性の液晶性ポリマーは当業者には周知である。
この種のポリマーは非常に高い融解温度を示し、そのた
めに高温、高圧で加〜しなりればならず、不都合である
。その上、高温への長期暴露は一般にミリマ一の分解を
生ずるので、製造された成形品は特性が比咬的低下した
ものになってしまう。また高圧の使用は、操作−不利で
あり費用もかかるので、避けるごとか望ましい。
液晶性ポリマーを他の液晶性あるいは非液晶性ポリマー
と昆合し、その溶融加工性を改善することは公知である
。これに−いては、たとえば、欧州特許出卯公開番号第
0、030、417号および英国特許出頭番号第801
7685;8035100および8116381および
本出願人の米国特許第4,267,289号を参照され
ない。
本発明によれば、溶融加工性の液晶性ポリマーを高温で
押出して成形品を製造する押出成形の改良された方法が
提供される。この改良方法は、前記液晶性ポリマーを−
成分とし、くれに押出温度で異方性溶融相を形成するこ
とができる分子早約1000未満の液晶性化合物を少甲
混合してなる配合物を押出すこと特徴とする。
本発明によればまた、異方性溶融相を形成しうる液晶性
ポリマーを主成分とし、これに少量の液晶性化合物を混
合した配合物からなり、前記液晶性化合物は、得られた
配合物が溶融加工可能な条件において異方性溶融相を形
成することができろ分子用1000未満の化合物である
ことを特徴とすに、改良された溶融加工性配合+も提供
される。
本発明によればさらに、本発明による配合物より成る金
型成形品および押出成形品が提供される。
サーモトロピック液晶性ポリマーの溶融加工性は、これ
に使用する溶融加工性条件で異方性溶面和を形成しうろ
低分子量液晶性化合物を少甲混合すると著しく改善され
ることが見出されこ。この溶融加工性の改善は、容副温
度および圧力の低下、ならびに押出ソイラメントのを取
速度の増大となつて現れる。
リーモトロピック液晶ポリマーとは、溶融相において液
晶性(すなわち異方性)であるポリマーのことである。
この種のポリマーは、゛液晶性゛、”液品゛および゛異
方性”をはじめとするざまざまな用語により記述されて
きた。筒中に述べると、この種のポリマーは、分子鎖の
規則的な平行配列を含んでいると考えられる。分子が二
のように配列した状態は、しばしば液晶状広あるいは液
晶性物質のネマチック相と呼ばれる。このようなポリマ
ーは一般に、細匿く、偏平て、分子の長軸にか−り剛性
が高く、菩通は同軸またし平行のいずれかの関係にある
複数の連鎖伸長結合を白するモノマーから製造される。
このようなポリマーは、溶融和において容易に液晶を形
成する(ずなわら、異方!を示す)。このような特性は
、直交偏光子を用いた慣用の偏光技術により確認できる
。より具体的には、異方性溶融相の確認は、Leitz
偏光顕微鏡を使用し、Ltitzホットステージにの一
だ試料を窒素雰囲気−に40化の倍率で観察−る二とに
より実施できる。本発明のポリマ−は光学的に異方性で
ある。すなわち、直交偏光子の間て検査した時に光を透
過さ−ろ。たとえ静止状態であっても、試料が光学的に
異方性−あれば、偏光を透過させる。
サーモトロピック液晶ポリマーこは、完全および非完全
芳香族ポリエステル、芳香族−脂肪族ポリエステル、芳
香族ポリアゾメヂン、芳香族ポリエステル−カーボネー
ト、ならびに芳香族および非完全芳−族ボリエステルー
アミドがあるが、これらのめに制限されるものではない
芳香族ポリコスチルおよびポリ(エステル−アミド)は
、ポリマー中に存在するどの成分もポリマー主鎖に少な
くとも1個の芳香環を付与するという息ルで“完全゛芳
香族であると名えられ、それによりポリマーは溶菌相に
おいて異方性を示すごとが可能となる。このような成分
は、芳香族ジオ−ル、芳香族アミン、芳香族ジカルボン
酸および芳香族ヒドロキソ酸から誘導されうる。本発明
に用いたサーモトロビノク液晶ポリマー(完全あるいは
非完全芳香族)に存在しうる成分としては次のようなも
のが挙げられるが、これに限定されるものではない:好
ましくは、本発明に用いるリーチトロビック液品ポリマ
ーは、ナフタレン部分を含む反復単位を約10%以上含
有する。好ましいナフタレン系成分とし−は、6−オキ
シ−2−ナフトイル、2,6−シオキシナフトイルおよ
び2、6−ジカルボキシナフトイルがある。
芳香族−脂肪族ポリエステルの具体例としては、W,J
,Jackson,Jr,,H.P.Kulfussお
よびT.F,Gray、Jr.、自己強化熱回塑性ポリ
エステルX7C−A,米国ゾシスナック二業会、強化プ
ラスチックス/複合月部会、第30回年次技術会議(1
975)、−クション17−D、ページ1〜4に開示さ
れている、ポリエチレンテレソタレ−−とヒドロキシ安
息許酸との共重合体かある。このような共重合体はざら
二次の文献にも開示されている。W.J.Jackso
n.、Jr.、およびH.F,Kubfuss.”液晶
ポリマー:1.p−ヒドロキシ安息?酸コポリマーの製
造と性質” 、Jouznal ofPolymer 
Science, Polymer Chemistr
y Edition、Vol.14、pp.2043−
58(1976)。
芳香族ボリアヅノチンおよびその製造力法は、米法+許
第3,493,522;3,493,524;3,50
3,739;3、516,970;3,516,971
;3,526,611;4,048,148;および4
、122.070に開示されている。ごのようなポリマ
ーの具体例としては、ポリ(ニトリロ−2−メチル−1
.4−ソヱニレンニトリロエチリジン−1,4−フェニ
レンエチリジン)、ポリ(ニトリロー2−メチルー1,
4ーフェニレンニドリロ−メチリジンー1、4−ソエニ
レンーメチリジン)、オンよびポリ(ニドリロ−2−ク
ロロ−1.4−フェニレンニトリロメヂリジン−1,4
−フェニレンーメチリジン)がある。
芳香族ポリエステル−カーポネー−は、米国特許第4,
107,143および4、284、757ならびに米国
特許出願第319,024号(1981年11月6日出
願)に開示されている。ごのようなポリマーの例として
は、木質的にp−オキシベンツイル単位、p−ジオキシ
フエニル単位、ジオキシカレホニル単位およびテレフト
イル単位より成るものがある。
芳香族ボリエステルーアミドおよびその製造方法し、米
国特許第4,182,842に開示されている。さらに
ごのようなポリマーは、W.J.Jackson,、J
r.、andH、F.Kuhfuss,”液晶ポリマー
:III.p−アミン安息古酸とボリエチレンチテレフ
タレートからのポリエステル−アミドの製造と性質”、
Journal of Applied Pojyne
r Scicnce,Vol.、25pp.1685−
1694(1980)にも開示されている。
本発明に用いるのに好ましい液晶ポリマーは、サーモト
ロビツク完全芳香族ポリエステルである。ごのようなポ
リエステルを開示する最近の刊行物としては次のものが
ある。(a)ヘルギー特許第828.935および82
8.936、(b)オランダ特許;第7,505,55
1、(c)西独特許第2、520、819;2,520
,820:および2,722.120、(d)特公昭5
0−43223.52−132116.53−0176
92、および53−021293、(e)米国特許第3
.991,013;3,991、014;4,057,
597;4,066、620;4,075,262;4
,118,372;4,146,702;4,153,
779;4,156,070;4.159、365;4
.169,933;4,181.792;4.188.
476;4.226、170;4.201.856;4
,232,143;4.232,144;4,245,
082;および4.233.600;ならびに(r)英
国特許出願公開公開公報第2,002,404。
本発明二角いるのに好ましい完全芳−族ボリマーには、
本出願人に譲渡された下記の米国特許または米国特許出
願に開示されている完全芳香族ポリエステルおよびポリ
エステル−アミドがある:米国特許第4.067,85
2;4,0113,829;4,130,545;4.
161、470;4,184.996;4,219,4
61;4.238、598;4.238,599;4,
230,817;4.256,624;4,244.4
33;4,279,803;4,299.753;4,
330,457;4.339,375;および4,33
7,191ならびに米国冒出卯第251、125および
251.629(出願口1981年4月6日)、同25
1,818、オよび251.819(同1981年4月
7日)。これらに開示されている完全芳香族ポリエステ
ルおよびポリエステル−アミドは、−般には約400℃
より低温、好ましくは約350℃より低い温度で異方性
溶融相を形成することができる。
本発明で用いるのに通した完全芳香族ポリエステルおよ
びポリエステル−アミドをはしめとするザーシトロピッ
ク液晶ポリマーの生成は、多様なエステル形成技術によ
って、縮合により必要な反復単位を形成する官能!を有
している有機モノマー化合物同志を反応さ一ることによ
り実施できる。たとえば、これらの有機モノマー化合物
の官能基としては、カルボン酸基、ヒドロキシル基、エ
ステル基、アシロキシ基、酸ハロゲン化物、アミン基な
どがある。上記の自幾モノマー化合物は、溶融アシドリ
シス法により、熱交換流体を存在させずに反応させるご
とが−きる。この方法では、モノマーをまずいっしょに
加熱すると、反応物質の容融液が生成し、さらに厚比を
組粒すると−成ボリマー粒子が液中に懸濁してくる。縮
合の最終段階で、副/する揮発物(たとえば、水または
丙酸)の徐去を容易にするために真空を通用してもよい
米国特許第4、083、829にはスラリー重合法が記
載されており、この方法も、本発明で用いる好ましい完
全芳香族ポリエステルの形成法として採用できる。
この方法によれば、固体生成物が熱交換媒質中に懸濁し
た状態で得られる。この特許は完全芳香族ポリエステル
の製造に閣するものであるが、ポリエステル−アミドの
形成にも採用できる。
溶融アシドリシス法もしくは米国特許第4,083,8
29のスラリー重合法のいずれを採用するに−よ、本発
明の完全芳香族ポリエステルを誘導する有機モノマー反
応物質は、このモノマーの常態でのヒドロキシル基をエ
ステル化した変性形態で(ずなわら、低級アシルエステ
ルとして)反応に供しでもよい。低級アンル基は炭素数
的2〜4のものが好ましい。好ましくは、有機モノマー
反応物質の酢酸エステルを反応に供する。ポリエステル
−アミドを生成させる場合、アミン基は低級アシルアミ
−の状態で反応に供してもよい。
溶融アシ−リンス法あるいは米国特許第4、083、8
29のスラリー重合法のいずれにも任息に使用できる代
表的な触媒としては、ンアルキルススオキシト(例、シ
ゾチルスズオキシド)、ジアリールススオキシド、二酸
化チタン、三酸化アンチモン、アルコキシヂタンシリゲ
ート、チタンアルコキシド、カルボン酸のアルカリおよ
びアルカリ土類金屈用(例、酢酸亜鉛)、ルイス酸(例
、BF3)、ハロゲン化水素(例、II CI )など
の気体状酸融媒、なとがある。
一般に触媒の使用量は、モノマーの企重量に刻して約0
.001〜1wt%、最も曹通には約0.01〜0.2
wt%である。
本発明に用いるの適した完全芳香族ボリコステルおよび
ボリコニステル−アミドは、一般のポリエステル溶剤に
は実質的に不溶性の頃向を示し、したがって溶融加工は
受けさせにくい。ただし、既に述べたように、これらの
ポリマーは一般の溶融加工法により容易に加工できる。
特に好ましい完全芳香族ポリマーは、ペンタソルオロフ
ェノールにはいくらか容りる。
本発明で用いるのに好ましい完全芳香族ポリニス−ルは
、一般に約2.000〜200,000、好ましくは約
10、000〜50.000、さらに好ましくは約20
0,000〜25,000の重量平均分子量を示ず。本
発明で用いるのに好ましい完全芳香族ポリニスデルーア
ミドは、通當約5.000〜50,000、好ましくは
約10.000〜30,000、たとえば15,000
〜17,000の分子量を示す。これらの分了量の測定
は、リル透過クロマトグラフィーおよびポリマーの溶液
形成を伴わない他の標準四側定法、たとえば圧縮成形フ
ィルムに対する赤外分光法による末端基の測定等によっ
て測定できる。また、ペンタソルオロフェノール溶液状
態での光散乱法を利用して分子量を測定することもてき
る。
完肴芳香族ポリエステルおよびボリニステル−アミドは
、一般に60℃においてペンタフォロフェノール中0.
1wt%の濃度で測定した場合、少なくとも約2.0d
l/g、たとえば、約2.0〜10.0dl/gの対数
粘度数(I.v.)を示す。
本発明にとって、ポリマー成分のボリマー主鎖に在午す
る芳香環は,その芳香環に結合している氷素原−の少な
くとも−部が置換されていてもにい。このような置換基
としては、炭素数4辺下のアルコール基、炭素数4以下
のアルコキシ箔、ハロゲンならびにフェニルおよび置換
フェニルのような別の芳香環が挙げられる。好ましいハ
ロゲンには、フッ素、塩素および臭素がある。臭素原子
は高温では自機化合物から脱離する仰向があるが、臭素
は脂肪鎖よりも芳香環に結合している方が安定であるの
で、芳香環に対する可能な置換基に含めるのには不都合
ではない。
特に好ましい完全芳香族ポリエステルおよびポリエステ
ル−アミドは、−述の米国司許第4,161,4704
、184,996、4,219.461、4.256,
624、4,238,599および4,330,457
に開示されているものであり、米国特許第4,161,
470に開示されているポリエステルが最も好ましい。
米国特許第4.161,470に開示されている完全芳
香族ポリニスチルは、約350℃より低い温度において
異方性容酢相を形成しうる溶量加重性完全芳香族ポリエ
ステルである。ごのポリエステルは本質的に下記反復成
分I、IIより成る: このポリエステルは約10〜90モル%の成分Iおよび
約10〜90ニル%の成分IIより成る。1つの実施態
様において、成うIIは約65〜85ニル%、好ましく
は約70〜80モル%、たとえば、約75ニル%の量で
存在させる。別の実施態様では、成目II約15〜35
ニル%、好ましくは約20〜30モル%というずつと少
ない量で存在させる。また、環に結合している水素原子
の少なくとも−部は、炭素数1〜4のアルキル基、炭素
数1−4のアル=キシ基、ハロゲン、フェニル、置換フ
ェニルおよびこれらの組合−より成る群から選ばれる置
換基で場合により置換されていでもよい。
米田特許第4,184.996に開示されている完全芳
香族ポリエステルは、約325℃より氏い温度で異方性
濱融和を形成しうる容融加二性完全芳−族ポリエステル
である。ごのボリエステルは木質的に一記の反復成分I
、II、IIIより成る。
このポリエステルは約30〜70ニル%の成分Iを含有
する。好ましくは、このポリエステルは約40〜60モ
ル%の成/1、約20〜30モル%の成分IIおよび約
20〜30−ル%の成分IIIより成る。また、環に語
間している水素原子の少なくとも一部は、炭素数1〜4
のアルキル基、炭素数1〜4のアルコトシ基、ハロゲン
、フェニル、置換フェニルおよびこれらの絹合わせより
成る群から選ばれる置換基で場合により置換されていて
もよい。
米国特許第4,238,599に開示されている完全芳
香続ボリエステノは、約320℃以下の温度で異方性溶
融相を形成しうる溶融相加工性ポリエステルであり、こ
れは本質的に下記の反復成分I、II、III、IVよ
り成る: (式中、Rはメチル、クロロ、ブロモまたはこれらの組
合−を芯味し、芳香環上の水素原子と置仔している)。
このポリエステルは、約20〜60ニル%の成分1、約
5−18モル%の成分II、約5−35モル%の成分I
II、および約20〜40モル%の成分IVより成る。
好ましくは、このポリエステルは、約35〜45モル%
の成分I、約10〜15ニル%の成分II、約15〜2
5ニル%の成分IIIおよび約25〜35−ル%の成分
IVより成り、たたし成分IIとIIIのモル濃度の合
一が成分IVの−ル濃度に実し的に等しい。また、環に
結合しこいる水素原子の少なくとも一部は、炭+数1〜
4のアバ−ル乃、炭素乙1〜4のアル−+シ基、ハロゲ
ン、フェニル、置所フェニルおよびこれらの組合せより
成る群から選ばれる置換基て場合により置換されていて
もよい。
この完全芳香族ポリニステルは、一般に、ペンタフルオ
ロフェノールに0.1wt/vol%の濃度で溶解して
60℃において測定しこ場合、少なくとも2.0dl/
s、ことえぽ、2.0〜10.0dl/gの対数粘度査
を示す。
米国特許第4,219,461に開示されているポリ−
ステルは、約320℃より低い温度で異方性溶融相を形
成しうる溶融加工性完全芳香族ポリエスラルこある。
このポリエスてるは本質的に下記の反復成分I.II、
III、IVからなる: III 一般式〔O−Ar−O〕(式中Arは少−くと
も1つの芳香環より成る2価基である)で示されるソオ
キシアリール成分、は少なくとも1つの芳香環より成る
2価占である)で示されるノカルホキシアリール成分。
このポリエステルは約20〜40モル%の成分1、10
モル%を越え、約50モル%以下の成分II.5ニル%
を越え、約30モル%以下の成分IIIおよび5モル%
を越え、約30モル%以下の成分IVより成る。このポ
リエステルは好ましくは、約20〜30(たとえば、約
25)モル%の成分I、約25〜40(たとえば、約3
5)モル%の成うII、約15〜25(たとえば、約2
0)モル%の成分III、および約15〜25(たとえ
ば、約20)モル%の成分IVより成る。また、即に結
合している水素原子の少なくとも−部は、炭素数1〜4
のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、ハロゲン
、フェニル、置換ソニニルおよびこれらの組合せより成
る群から選ばれる置臭基で場合により置換されていても
よい。
成分IIIおよびIVは、主ポリマー鎖においてこれら
の成分を他の成分に結合している2価結合が、1または
2以上の芳香環上で対象的な配置にある(たとえば、に
れらの結合は互いにはバラ位、またはーフタレン環十に
おいては対角線位置に配置されている)という意味で対
称であるのが好ましい。しかし、レソルシノールおよび
イソフタル酸から誘導されるような非対称成分も使用し
うる。
好ましい成分IIIおよびIVが、前出の米国特許第4
,219、461に開示されている。好ましいジオキシ
アリール成分IIIは: および好ましいシカルホキシアリール成分IVは:であ
る。
米国特許第4,256、624に開示されているポリ−
ステルは、約400℃より低い温度で異方性溶融相を形
成しうる溶融加二性完全芳香族ポリコニステルである。
ごのポリエステルは本質的に下記の反復成分I、II、
IIIより成る: II 一般式〔O−Ar−O〕(式中、Arは少なくと
も1つの芳香環より成る2価基−ある)で示されるジオ
キシアリール成分、 は少なくとも1つの芳香環より成る2価基である)で示
されるジカルボキシアリール成分。
このポリエステルは約10〜90−ル%の成分1、約5
〜45モル%の成分IIおよび約5〜45モル%の成分
IIIより成る。好ましくは、このポリエステルは、約
20〜80モル%の成分I、約10〜40−ル%の成分
IIおよび約10〜40−ル%の成分IIIより成+。
より好ましくは、このポリ−ステルは約60〜80−ル
%の成分I、約10〜20−ル%の成分IIおよび約1
0〜20モル%の成分IIIより成る。また、環に結合
している水素原子の少なくとも一部は、炭素数1〜4の
アルキル基、炭器故1〜4のアル−キシ基、ハロゲン、
フェニル、置換フエニルおよびこれらの組合せより成る
群より選ばれる置換!で場合により置換されていてもよ
い。
−記のポリエステルの成分IIおよびIIIは、圭ポリ
マー鎖においてこれらの成分を他の成分に結合している
2価結合が、1または2以上の芳香環上で列称的に位置
している(たとえば、これらが互いにバラ位あるいはナ
ソタレン環上においては対角線−に配置されている)と
いう息味て対称であるのが好ましい。しかし、レソルシ
ノールおよびイソノタル酸から誘導されるような非対称
成分も使用することができる。
好ましい成分IIおよびIIIが、前出の米国特許第4
、256、624に開示されている。好ましいジオキシ
アリール成分IIは: および好ましいジカルボキシアリール成分IIIは:で
ある。
米国特許第4.330,457には、約400℃より低
い温度で異方性溶面相を形成しうる熔副加工性ポリエス
テルーアミドが開示されている。このポリエステル−ア
ミドは本質的に下記の反復成分I、II、IIIおよび
場合によりIVより成る; 1つの芳香環よりなる2価基または2価trans−シ
クロヘキサン基である)、III 〔Y−△r−Z〕〔
代中、Arは少なくとも1つの芳徨環より成る2価基、
YはO、NHまたはNR、そしてZはNHまこはNR(
ただしRは炭素数1〜6のアルキル基またはアリール基
)である〕、IV 〔O−Ar′−O〕(式中、Ar′
は少なくとも1つの芳香環より成る2価基である)。
このポリエステル−アミドは、約10〜90ニル%の成
分I、約5〜45モル%の成分II、約5〜45ニル%
の成分IIIオよび約0〜40ニル%の成分IVより成
る。また、環に結合している水素原子の少なくとも−部
は、炭素数1〜4の−ルキル基、炭素数1〜4のアル−
キシ基、ハロケン、フェニル、置換フェニルおよびこれ
らの組合−より成る群から選ばれる置換占て場合により
置換されていてもよい。
好ましい成分II、IIIおよび■が、前出の米国特許
第4.330,457に開示されている。好土しいジカ
ルボキシアリール成分IIは: 好ましい成分IIIは: および好ましいジオキシアリール成分IVは:てもる。
本発明の方法に用いる低分子甲液晶性化合物は、約10
00未満の分子量、好ましくは約500未満の?子用の
ものである。この化合物は、本発明を実施する際に採用
される押出または熔副加工温度において、異方性熔融相
を形成しうるものでなければならない。
この温度は通常は約270C〜400℃の範囲内である
が、押出二程に採用する温度は、使用ポリマーの特性に
よってはごの範囲夕になる場合もある。本発明の化合物
はまた、溶融相において使用液晶性ポリマーと化学的に
反応してはならない。
本発明の配合物により得られる人きな利点は、容副加工
性ポリマーのめを使用した場合ご化べて、ごの配合物の
溶融粘度はかなり低下し、そのこめより低い加工温度を
利用ごきる点てある。最低加工温度の非常に著しい低下
(例、30℃以上)を達成−ることかできる本発明の配
合物を製−することもできる。
前記の低分子甲液晶性化合物は、一般にポリマーの重量
に基づいて約50wt%未満、好ましくは約0.1〜1
0wt%の範囲の岸で配合物に使用されよう。約50w
t%までは用いても良いが、甲か過大になると得られる
押出品の物理的性質に悪影響を及ぼす場合がある。した
がってこの化合物の好ましい使用量は、押出製品に悪影
響を与えるほど過大ではなく、所望の加工上の利点(例
えば、粘度低下)を与えるだけの量ということになる。
−般に、本発明の利点は、この化合物を約10wt%未
苗、好ましくは約5wt未満、たとえば0.1〜5wt
%の量で存在させた場合に得られよう。
本発明の方法に用いる典型的な液晶性化合物は、N、N
’−ヒス(p−フェニルヘンシリデン)−α、α’−ビ
−p−トルイジンである。この化合物は約257℃の温
度で融解し、約400Cまでの温度範囲で異方性溶面相
を形成する。
本発明に用いるのに適した、他の典型的な液晶性化合物
には次のようなものが挙げられるが、これに限定される
わけてはない:N、N“−ビス(メトキノベンジリデン
)−α、α”−ヒーp−トルイシン(181〜339℃
の!度で異方性溶融和を形成)、N、N’−ニス(エト
キシヘンジリデン)−α、α゛−ヒ−p−トルイシン(
173〜341Cの渚度で異方性豫容相を形成)、およ
びN、N’−ヒス(アニシルベンジリデン)−α、α゛
−ヒーp−−ルイジン(253〜370℃の温度で異方
性溶融相を形成)。
本発明の配合物を調製するには、普通はまずチ。
ゾ状のポリマーおよび粉末状の+塑刑を用意する。
この画成/を別々に秤量しついで両成分をボ−ルミルの
ような適当な装置で物理的に混合する。この物理的混合
物を次いで、約100℃で上晩または約24時間の間乾
燥する。混合物の乾燥は真空炉または空気循環炉で行う
のが便利であるが、他の適当な装置を団ってもよい。こ
の乾燥土稈の目的は、前記物理的昆僑物から水分を除去
して、配合物の劣化を防止することである。この固本粒
子の混合物を乾燥し終われば、本発明の配合物を調製す
るごとがてきる。
配合物の形成に好都合な方法は溶副押出である。押出装
置は、全成分を溶面扶態て完全に混合し、次いて配合物
をストランドの形状て押出す。ごのストランドは、固化
後にチップまたはペレットに破砕してもよい。
本発明の配合物は、溶面相において異方性を示す。
したがって、ごの配合物は液晶性ポリマーのすくれ二加
土性という特性をなお保持している。液晶性化合物は容
易にポリマーメルト内に均番に分散し、均室な冷融物に
なる。このような均質な熔融物が生成するというごとは
本発明の重要な側面であり、このごとにより押旧製品の
均一性を謁ることが可能になり、製品の物理的特性の低
−を最小限こすることができる。
本発明の配合物を押出しうる温度および圧力の条件は、
本発明の方法にとって特に制限はなく、当業者が容易に
決定することができる。典型的こは、サ−モトロピック
液晶性ポリマーは、約270〜400Cの範囲内の温度
および約100〜10,000psi(7〜700kg
/cm2)の範囲内の圧力で押出される。
未発明の配合物は、押出しによって各種の成形品をつく
るごとかできる。たとえば、配合物をダイから押出して
フィルムを形成することができる。ただし、ごこて使用
した“フィルム゛という用語は、当該分野でシートまた
はフィルム等と占われる各種の薄く、偏平な構造物をず
へて包含−るものである。
また、配合物を紡糸口金から押出して多数のソイラメン
トにしたり、金型による押出成形によって成形品にする
ごともできる。本発明の配合物は、棒や管のような細長
い立体成形品の押出にも有用である。
本発明の方法を繊維の紡糸こ応用する場合、溶面物の粘
度低下の効果は、40%もの巻取速度の著しい増大と、
55%もの押出圧の低下となって呪れる。その上、より
微細なデニールのソイラメントをつくれるようになる。
別の利点は、ある種の条件下では、液晶性化合物か共存
しない時にはポリマーメルトから繊維を紡糸することが
普通はてきないような温度で、本発明の配合物から繊維
を溶面紡糸できるということである。
本発明の方法に組合わ−る押出装置は、本発明の実施に
おいて特に限定されす、従来の任意の押出装置でよい。
適当な押出装置の例は、たとえば、Plastics En
gineering Handbook of the
 Soceity of the Plastics 
Industry Inc.、第4版、Joel Fr
ados編、Van Nostrand Reinho
ld Co.(1976)、pp.156−203に見
出せる。熔融紡糸をするには、押出物を引取る巻取装置
を押出装置に追加することができる。
本発明の配合物はまた、金型成形用樹脂、特に射出成形
用の樹脂としても有用である。本発明の配合物から成形
した成形品は、引張強さ、引張弾性率、曲げ強さおよび
熱変形温度といった機械的性質がすくれている。
本発明の配合物を1成分として含有する成形ワンパウン
ドからも金型成形を実施しうる。このような成形コンパ
ウンドは、本発明の配合物に、−ンバウンドの総重量に
基づいて、約1〜50wt%、好ましくは約10〜30
wt%の固体充填材および/もしくは強化+を昆人しご
ものである。強化材とし−有用な代表的な繊維には、ガ
ラス繊維、アスベスト、シラノアイト炭素繊維、アモル
ファス炭素繊維、合成ポリ−−繊維、−ルミニウム繊維
、ケイ酸アルミニウム繊維、酸化アルミニウム繊維、チ
タン繊+、マクネシラノ繊維、ロックラール繊維、スチ
ール繊維、タンクステン繊維、綿、ウールおよび木月セ
ルロース繊維などがある。代表的な充填材物質には、ゲ
イ酸カルシラノ、シリカ、クレー、タルク、マイカ、ポ
リテトラフルオロエチレン、アルミナ3水和物、炭酸ナ
トリウムアルミニウム、バリウムフェライト望がある。
本発明の配合物にたは本発明の配合+から作ったコンパ
ウンドから射出成形によって成形品を作るためには、配
合物またはコンパウンドを配合物の融解温度、ことえば
約280〜300℃にしこ後、金型キャヒティ中に射出
する。金型キャヒティは、通常約100℃未満の温度に
保持されでいる。容品状態の配合物は、約10,000
psi(700kl/cm2の圧力て金型キトヒティに
射出される。本発明の配合物のサイクル時間(ずなわら
、射出間隔)は、通常約10〜40秒である。
本発明を以十の実施例によさらに説明する。ただし、実
施例は本発明の例示と考えるべきものであって、本発明
これらの具体例に限定されるものではない。
実用例1 75−シル%のp−ヒドロキシベンゾイル成分およひ2
5モル%のヒドロキシ−2−ナフトイル成分より成る液
晶コポリマーと液晶性化合物のN,N”−ビス(フェニ
ルベンツリデン)−α、α゛−ビ−p−トルイジンとの
配合物を次のようにしご調製しん。
まずポリマー15.0gと化合物0.029g(配合物
に対し約0.2wt%)とを物理的に混合し、混合物を
ボールミルて粉砕しだ後、ごれをタンプルブレンダーで
40+間ブレンドした。この物理的混合物を次いて、真
空戸により約130Cて約72時間乾燥した。
この混合物を紡糸−金の孔面径0.18nmのマイクロ
溶融紡糸装置を用いて熔融紡糸した。紡糸工程は、紡糸
温度310℃、押出量約0.7g/min、巻取速瓜1
000m/minおよび紡糸圧力低下2100psi(
148kg/cm2)で実施!−た。
比較のために、液晶性化合物を使わすに、前述したポリ
マーのめを用いて、同様の紡糸条件で紡糸工稈犯実施し
たところ、到達可能な最大巻取速度は720m/min
であり、圧力低下は4700psi(330kg/cm
2)であっこ。
配合物より調製した繊維は、第1表に示すように、非配
合ポリマーから調製〜た繊維の機械的性質を本質的に保
持するものであった。
実施例2 40−ル%のp−ヒドロギシヘンゾイル成分および60
モル%の6−ヒドロキシ−2−ナラ−イル成分よす成る
コポリマーと、N、N”−ヒス(フェニルヘンシリテン
)−α、α゛−ヒ−p−トルイジンとの配合物の調製を
、まずコポリマー18.6gと化合物0.98g(配合
物に苅し約5wt%)を物理的に混合し、この混合物を
ボールミルて粉砕した後、これをクンブルブレンダーで
24時間ゾレン−することによって行った。この物理的
混合物を次いて約130Cの真空炉で約36時間乾燥し
た。
混合物は紡糸口金孔の直子が0.11mmのフイクロ溶
面紡糸装置を使って、最低紡糸温度を求めるために!度
を変えて溶融紡糸した。配合物の最低紡糸温度は285
℃であり、一方末変性のコポリマーの最低紡糸温度は3
00cであった。
以上に、本発明の原理、好適態様、実施方式について説
明したが、これらは制限ではなく例示と考えるべきてあ
って、本発明はこれらの具体的な開示態様に限定される
ものではなく、本発明の範囲内において当業者により多
くの変更・改変か加えられうることを最後に月記してお
く。
出願人 セラユーズ・コーポレージコン代理人 弁理士
 広瀬章− 不   1売   ?ili   jE   ’7!’
、(自 発)++、’Jfl+ 58 年10 JJ 
2B rJ’l:11!’l’Ii” rl:官名杉和
人殿1、′旧′1の友示 昭和58年11旨′1願第179!’i22号2、発明
の?’+ 1.+、 3、ン市正を−・1−る者 事1!1との関係  特許出願人 4’+ 称1:ラニース・−1−ボし・−ジョン4.1
12理人 5、抽正のり・j象 明細書の発明の6゛(・細な説明の;111G、 ?+
Ii止の内容 (1)明細r:第38ページ丁から6行目に[ボI77
− Jとあるのを、「配合物J L、l両正する。
以」二

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)熔融加工性の液晶性ポリマーを高温で押出して成
    形品を製造する押出成形方法において;前記液晶性ポリ
    マーを主成分とし、これに押出温度において異方性溶面
    j性を形成しうる分子量約1000未満の液晶性化合物
    を少量混合してなる配合物を押出すことを特徴とする、
    押出成形方法。 (2)該液品性ポリマーが完全芳香族ポリマーである特
    許請求の範囲第1項記載の方法。 (3)該ポリマーが完全芳香族ポリエステルである特許
    請求の範囲第2項記載の方法。 (4)該ポリマーカリ・フタレン部分を含む反復中位を
    少なくとも約10モル%含有する特許請求の範囲第1項
    記載の方法。 (5)該液晶性化合物が約270〜400℃の範囲の温
    度において異方性溶融相を形成しうる特許?求の範囲第
    1項記載の方法。 (6)該液晶性化合物の分子量が約500未満ζある特
    許請求の範囲第1項記載の方法。 (7)該液晶性化合物がN、N’−ビス(p−フェニル
    ヘンジリデン)−α、α゛−ビーp−トルイジン、N、
    N’−ビス(メトキシヘンジリデン)−α、α゛−ビー
    p−−ルイジン、N、N’−ビス(エトキシベンジリデ
    ン)−α、α゛−ピーp−トルイジンおよびN。 N’−ビス(アニシルヘンジリデン)−α、α゛−ピー
    p−−ルイジンから成る群より選ばれる特許請求の範囲
    第1項記載の方法。 (8)該液晶性化合物が配合物の重量に対して約10重
    量%未満の辺で存在する特許請求の範囲第1項記載の方
    法。 (9)該化合物が配合物の重量に対して約0.1〜10
    重早%の範囲の量で存在する特許請求の範囲第8項記載
    の方法。 (10)該化合物が配合物の重良に対して約0.1〜5
    重量%の範囲の足で存在する特許請求の範囲第8項記載
    の方法。 (11)該ポリマーが、本質的に下記の反復成分I、I
    I、III: (ただし、環に結合している水素原子の少なくとも一部
    は、炭素数1〜4のアルキル茫、炭素数1〜4の一ルコ
    キシ基、ハロゲン、フェニル、置換フェニル、およびこ
    れらの組合せから成る群より選ばれる置換基で場合によ
    り置換されていてもよい)から成る、異方性溶融相を形
    成しうる溶融加工性完全芳香族ポリエステルから成り、
    このポリエステルは約30〜70ニル%の成分Iを含有
    する特許請求の範囲第1槓記載の方法。 (12)該ポリエステルが約40〜60モル%の成分1
    、約20〜30モル%の成分IIおよび約20〜30モ
    ル%の成分IIIから成る+許請求の範囲第11項記載
    の方去。 (13)該ポリマーが、本質的に下記の反復成分1、I
    I: (ただし、環に結合している水素原子の少なくとも−部
    は、炭素数1〜4のアルキルW、炭素数1〜4のアルコ
    キシ基、ハロゲン、フェニル、置換フェニル、およびこ
    れらの組合ゼから成る群より選ばれる置換基で場合によ
    り置換されていてもよい)から成る、異方性溶融相を形
    成しうる溶融加注性完全芳香族ポリエステルから成り、
    このポリエステル約10〜90モル%の成分1および約
    10〜90モル%の成分IIから成る特許請求の範囲第
    1項記載の方法。 (14)該ポリエステルが約65〜85−ル%の成分I
    Iを含有する特許請求の範囲第13項記載の方法。 (15)該ポリエスプルが約15〜35−ル%の成分I
    Iを含有する特許請求の範囲第13項記載の方法。 (16)該ポリマーが、本質的に下記の反復成分1.I
    I、III: II 一般式〔〇−Δr−O〕で示されるジオキシアリ
    ール成分(式中、Δrは少なくとも1つの芳香環から成
    る2曲基である)、 ホキシアリール成分(式中、Δr’は少なくとも1つの
    芳香環から成る2価基である)、(ただし、環に結合し
    ている水素原子の少なくとも一部は、炭素数1〜4のア
    ルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、ハロケン、フ
    ェニル装置、置換フェニル、およびごれらの組合せから
    成る群より選ばれる置換基で場合により置換されていて
    もよい)から成る、異方性溶融相を形成しうる熔融加−
    性完全芳香族ボリエステルから成り、このポリエステル
    は勺10〜90モル%の成分I、約5〜45モル%の成
    分IIおヨヒ約5〜45モル%の成分IIIカラ成ル特
    許請求の範囲第1項記載の方法。 (17)該ポリエステルが約20〜80モル%の成分I
    、約10〜40モル%の成分IIおよび約10〜40モ
    ル%の成分IIIから成る特許請求の範−第16項己載
    の方法。 (18)該ポリマーが、木質的に下記の反復茂分I、I
    I、III、IV: 111 一般式〔O−Δr−O〕で示されるジオキシア
    リール成分(式中、Arは少なくとも1つの芳香環から
    成る2価基である)、 ホキシアリール成分(式中、Ar゛は少なくとも1つの
    芳香環から成る2価基である)、(ただし、環に結合し
    ている水素原−の少なくとも−部は、炭素数1〜4のア
    ルキル茫、炭素数1〜4のアルニコキシ基、ハロケン、
    フェニル、置換フェニル、およびこれらの組合せから成
    る群より選ばれる置換基で場合により置換されていても
    よい)から成る、異方性溶融相を形成しうる容副加工性
    完全芳香族ポリエステルから成り、このポリエステルは
    約20〜40モル%の成分1、10ニル%を越え約50
    モル%以下の成分II、5モル%を越え約30ニル%以
    下の成分IIIおよび5モル%を越え約30モル%以下
    の成分IVから成る特許請求の範囲第1項記我の方法。 (19)該ポリエステルか約20〜30モル%の成分I
    、約25〜40モル%の成分II、約15〜25ニル%
    の成分IIIおよび約15〜25モル%の成分IVから
    成る特許請求の範囲第18項記載の方法。 (20)該ポリマーが、本質的に下記の反蝮成分I、I
    I、IIIおよび場合によりIV: の芳香環から成る2価基または2価trans−シフし
    ヘキノン−である)、 III 〔Y−Ar−Z〕〔式中、Δrは少なくとも1
    つの芳香環から成る2価基、YはO、NHまたはNR、
    そしてZはNHまたしNR(ただし、Rは炭暑数1〜6
    のアルキル基またはアリール茫)である〕、 IV 〔OーAr’ーO〕(式中、Δr”は少なくとも
    1つの芳香環から成る2価基である)、(ただし、環に
    結合し−いる水素原子の少なくとも一部は、炭素数1〜
    4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、ハロケ
    ン、フッール、置換フェニル、およびこれらの組合−か
    ら成る群より選はれる置換基−場合により置換されてい
    てもよい)から成る、異方性冷片相を形成しうる溶融加
    工性ポリエステルーアミドから成り、このポリ上ステル
    −アミドは約10〜90モル%の成分1、約5〜45モ
    ル%の成目II、約5〜45ニル%の成分IIIおよび
    約0〜40モル%の成分IVから成る特許請求の範囲第
    1項記載の方法。 (2I)異方性宕昌相を形成しうる液晶性ポリマーを−
    成分とし、これこ少量の液晶性化合物を混合した配合物
    からなり、前記液晶性化合物は,得られた配合物が熔融
    加二可能な条+において異方性溶融相を形成することが
    できる分子量1000未満の化合物−あることを特徴と
    する、改良された溶融加工性配合物。 (22)該液晶性ポリマーが完全芳匹族ポリマーである
    特許請求の範囲第21項記叔の配合物。 (23)該ポリマーが完全芳香族ポリエステルでちる特
    許請求の範囲第22項記載の配合物。 (24)該ポリマーがナフタジン部分を含む反復単位を
    少なくとも約10モル%含有する特許請求の範囲第21
    項記載の配合物。 (25)該液晶性化合物が約270−400℃の範囲の
    温度のおいど異方性溶融相を形成しうる特許請求の範囲
    第21項記市の配合物。 (26)該液晶性化合物の分子塑が約500未満である
    特許請求の範囲第21項記表の配合物。 (27)該液晶性化合物がN,N’−ビス(p−フェニ
    ルヘンシリデン)−α,α1−ビーpートルイシン、N
    、N’−ヒス(メ−キジヘンジリデン)−α,α゛−ヒ
    −p−トルイジン、N,N’−ヒス(エトキシヘンジリ
    デン)−α.α゛ービーp−トルイジンおよびN。 N’−ヒス(アユシルヘンジリデン)−α,α′−ヒ−
    p−トルインンから成る群より選ばれる特許請求の範囲
    第21項記載の配合物。 (28)該液晶性化合物が配合物の重量に列して約10
    市量%未満の圧で存在する特許請求の範囲第21項記載
    の配合物。 (29)該化合物が配合物の重量に列して約0.1〜1
    0重量%の範囲の量で存在する特許請求の範囲第23項
    記代の配合物。 (30)該化合物が配合物の重量に対して約0.1〜5
    重量%の範囲の量で存在する特許請求の範囲第28項記
    載の配合物。 (31)該ポリマーが、本質的に下記の反復成分I、I
    I、III: (ただし、環に結合している水月原子の少なくとも−部
    は、炭素1〜4のアルギル基、炭素数1〜4のアルコキ
    シ基、ハロゲン、ソニニル、置換ソエニル、およびこれ
    らの組合せから成る群より選ばれる置換基で場合により
    置換されていてちよい)より成る、異方性溶融相を形成
    しうる溶融加工性完全芳香族ポリエステルより成り、二
    のポリエステルは約30〜70モル%の成分Iを含有す
    る特許請求の範囲第21項記載の配合物。 (32)該ポリエステルが約40〜60ニル%の成分I
    、約20〜30モル%の成分IIおよび約20〜30モ
    ル%の成分IIIより成る特許請求の範囲第31項記載
    の配合物。 (33)該ポリマーが、本質的に前記の反復成分I、1
    1; (ただし、環に結合している水素原子の少なくとも一部
    は、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコ
    キソ基、ハロケン、フェニル、置換フェニル、およびこ
    れらの組合せから成る群より選ばれる置例占て場合によ
    り置莫されていてもよい)より成る、異方性湖融相を形
    成しうる容融加工性完全芳香族ポリエステルより成り、
    このポリコスチルは約10−90モル%の成分Iおよび
    約10〜90−ル%の成分IIより成る特許請求の範囲
    第21項記載の配合物。 (34)該ポリエステルが約65〜85−ル%の成分I
    Iを含有する特許請求の範囲第33項記載の配合物。 (35)該ポリエステルが約15〜35モル%の成分I
    Iを含有する特許請求の範囲第33項記載の配合物。 (36)該ポリマーが、本質的に下記の反復成分I、I
    I、III: II−般式〔O−Ar−O〕て示されるジオキシアリー
    ル成分(式中、Arは少なくとも1つの芳香環より成る
    2価基である) ボキシアリール成分(式中、Ar′は少なくとも1つの
    芳香環から成+2価県である)、(ただし、環こ結合し
    でいる水素原子の少なくとも−部は、炭素!1〜4のア
    ルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、ハロゲン、フ
    ェニル、装置フェニル、およびこれらの組合せより成る
    群より選ばれる置換基で場合により置換されていてもよ
    い)から成る、異方性容融相を形成しうる溶融加工性完
    全芳香族ポリエステルより成り、このポリエステルは約
    10〜90モル%の成分I、約5〜45−ル%の成分I
    Iおよび約5〜45モル%の成分IIIから成る特許請
    求の範囲第21項記載の配合物。 (37)該ポリエステルが約20〜80モル%の成分I
    、約10〜40モル%の成分IIおよび約10〜40モ
    ル%の成分IIIより成る特許請求の範囲第36項記載
    の配合物。 (38)該ポリマーが、本質的に下記の反復成分I、I
    I,III、IV: III 一般式〔O−Ar−O〕で示されるジオキシア
    リール成分(式中、Arは少なくとも1つの芳香環より
    成る2価基である)、 ボキシアリール成分(式中、Ar゛は少なくとも1つの
    芳香環より成る2価基である)、(ただし、環に結合し
    ている水素原子の少なくとも一部は、炭幸!1〜4のア
    ルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、ハロゲン、フ
    ェール、置換フェニル、およびこれらの組合−より成る
    群より選ばれる置換基て場合により置換されていてもよ
    い)より成る、界力性容融相を形成−うる溶融加工+完
    全芳香族ポリエステルより成り、ごのポリエステノは約
    20〜40ニル%の成分1,10モル%を越え約50モ
    ル%以下の成分II、5モル%を越え約30モル%以下
    の成分IIIおよび5ニル%を越え約30ニル%以下の
    成分IVより成ろ特許請求の範囲第21項記載の配合物
    。 (39)該ポリエスプルが約20=30モル%の成分I
    、約25〜40モル%の成ろII、約15〜25モル%
    の成分IIIおよび約15〜25ニル%の成分IVより
    成る特許請求の範囲第38項記載の配合物。 (40)該ポリマーが、本質的に一記の反復成分 I、
    II、IIIおよび場合によりIV: の芳香環から成る2価基または2価trans−シクロ
    ヘキシン貼である)、 III 〔Y−Ar−Z〕〔式板、Δrは少なくとも1
    つの芳香環より成る2価基、Yは0、NHまたはNR、
    そしてZはNHまたはNR(ただし、Rは炭ぶ数1〜6
    のアルキル基したはアリール基)−ある〕、 IV 〔O−Ar′−O〕(式中、Δr′は少なくとも
    1つの芳香環より成る2価基である)、(ただし、環に
    結合している水素原子の少なくとも−部は、炭素数1〜
    4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、ハロケ
    ン、フェニル、置換フェニル、およびごれらの組合−よ
    り成る群より選ばれる置腺基で場合により置換されどい
    てもよい)より成る、異方性溶融相を形成しうる溶面加
    工性ポリエステルーアミドより成り、このポリニス−ル
    ーアミドは約10〜90モル%の成分I、約5〜45モ
    ル%の成分II、約5〜45モル%の成分IIIおよび
    約0〜40モル%の成分IVより成る特許請求の範囲第
    21項記載の配合物。 (41)特許請求の範囲第21項記載の配合物より成る
    金型成形品。 (42)特許請求の範囲第21項記載の配合物より成る
    押出成形品。 (43)繊維あるいは糸の形態の特許請求の範囲第42
    項記載の成形品。
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