KR100338597B1 - 비액정고분자복합체및그제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 용매를 사용하지 않고 생성한 비액정 고분자복합체로서, 강직성중합체(B)가 매트릭스(A)내에 분자레벨로 공중합체(A-B 혹은 A'-B)상태로 균일하게 분산되어 있어, 매트릭스(A)에 대한 강직성 중합체(B)의 계면접착이 향상된다.
또한, 열가소성 중합체(A)와 강직성 중합체(B)를 형성하기 위한 단량체를 용매없이 용융 ·혼련상태에서 중합하여, 강직성 중합체(B)에 대해 유연분자사슬(A 또는 A')이 열가소성 중합체로 구성되어 있는 공중합체(A-B 혹은 A'-B)를 생성하는 공정으로 이루어진 무용매법으로, 열가소성 중합체매트릭스내에 분자레벨로 미시적으로 분산되어 있는 강직성 중합체의 응력집중원을 감소시켜 강직성 중합체(B)와 매트릭스(A)간의 계면접착을 향상시킨다.

Description

비액정 고분자복합체 및 그 제조방법
본 발명은 열가소성 중합체매트릭스에 강직성 중합체를 분자레벨로 분산시켜 보강한 비액정 고분자복합체 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 중합체재료의 독특한 성질은 그 고차구조에 기인하여 실현되며, 고차구조는 분자량, 분자량분포, 결정화도, 배향도 등의 1차구조에 영향을 받고. 특히 그 분자구조에 크게 의존한다. 그러므로, 자연적으로 발생하는 기계적 특성의 한계를 극복하기 위해 종래부터 매크로섬유강화복합재료가 제안된 바 있다.
매크로섬유강화복합재료로서 사용되는 고탄성률, 고강도의 필라멘트섬유의예로서는, 카본섬유, 유리섬유, 아라미드섬유 등을 들 수 있으나, 이들 섬유는 통상 소섬유, 미크로섬유의 집합체이고, 각처에 미크로균열을 일으키는 결함을 함유 하고 있다. 예를 들어, 파괴균열의 전파통로인 분자사슬단, 미크로섬유 혹은 섬유단은 외력을 받게 되는 구조내의 평균응력보다 높은 응력을 받게 되어 응력집중을 일으킨다. 필라멘트의 직경은 대략 10㎛이므로, 섬유와 매트릭스사이의 계면 접착은, 매트릭스에 배향한 섬유에 외부응력을 균일하게 분배하여 섬유의 가능한 극한성능을 끌어내도록 충분히 강해야 한다.
이들 매크로섬유의 구조결함 및 계면접착의 문제점은, 직경을 미세화함으로써 치명적인 결함의 파급효과를 감소시킬 수 있어 강도를 향상시킬 수 있다. 즉, 직경의 미세화는 국부적으로 응력이 집중하는 것을 방지하고, 그 애스팩트비 L/D(L 및 D는 강화섬유의 길이 및 직경)를 증가시킴으로써 접촉면적을 증가시키고, 그 결과, 매트릭스분자와의 계면접착에 관한 문제가 제거될 수 있다. 그러므로, 매트릭스에 강직성 중합체를 분산시키는 것이 초선의 실시형태이며, 이것은 강직성 중합체의 분자직경을 D로 한 경우 임계애스팩트비를 용이하게 달성할 수 있게 하여, 복합재의 파단은 복합재에 있어 분자사슬의 공유결합의 파단을 의미하므로 섬유와 매트릭스사이의 계면접착이 충분한 경우 분자의 이론강도가 발현된다. 강직성 분자사슬구조는 얻어진 결정에 그 분자구조에 기인한 분자사슬강성을 제공하여, 또한 분자사슬이 접혀지지 않는 것과 같은 분자사슬방향으로 고강도를 부여한다. 통상, 접힐 수 있는 사슬구조는 접힌 부분에서 결함이 발생한다. 또한, 비결정부는 공유결합의 수가 적어 파괴균열의 전파통로가 되므로, 강직성 중합체는 복합재의강도를 향상시킬 수 있다.
그러므로, 일정 한도이상의 강성을 지니는 강화중합체의 분자사슬을 매트릭스중합체내에 미시적으로 균일하게 분산시킬 수 있으면, 소량의 강화중합체를 첨가하여 가공성의 저하없이 각종 기계적 특성을 향상시키는 것을 기대할 수 있다.
종래, 상기 발상에 의거하여, 일본국 특공소 61-5500호 및 동 공표특허소 55-500440호에 고분자복합체의 개념이 제안된 바 있다. 이들 종래의 고분자복합체는 기본적으로 중합체와 다른 중합체를 용매와 균일하게 혼합하는 방법에 따라 제조되나, 현기술수준에서는 이들 중합체를 매우 균일하게 매트릭스내에 분산혼합하는 것이 곤란하여, 강화재(강직성 중합체의 덩어리)의 직경이 종종 수 ㎛를 초과한다고 하는 문제점이 있다. 또한, 용매와 상용성이 없는 중합체를 사용할 수 없다는 결점이 있고, 또 용매를 사용하는 것은 현재의 여러 가지 관점에서 볼 때 법률의 규제가 되므로, 용매를 사용하지 않는 방법이 바람직하다.
즉, 본 발명의 제 1목적은, 무용매법에 의해, 강화재(강직성 중합체)를 분자레벨의 균일하게 분산시킴으로써 분자사슬단간의 결합강도와 미크로섬유 및 매트릭스간의 계면접착을 향상시킬 수 있어 파괴에 불리한 조건을 제거할 수 있는 비액정 고분자복합체를 제공하는 것이다.
본 발명의 제 2목적은 상기 비액정 고분자복합체를 제조하는 무용매법을 제공하는 것이다.
그러므로, 본 발명의 일측면에 의하면, 길이방향에 대해 직각으로 절단했을 때의 단면직경이 0.07㎛이하인 봉형상의 강직분자사슬을 형성하는폴리옥시벤조일(POB)을 함유하는 보강성분과, 나일론을 함유하는 매트릭스성분을 포함한 2종류이상의 중합체로 이루어진 비액정 고분자복합체에 있어서,
상기 보강성분의 적어도 일부가 나일론과 POB의 공중합체로 구성되고,
상기 보강성분중의 POB가 해당 보강성분내에 분자레벨로 미시적으로 분산되어 있어, 해당 보강성분이 용융시 편광현미경하에서 광학이방성을 나타내지 않으며,
상기 보강성분중의 나일론은 해당 보강성분중의 POB와 공유결합되어 있는 것을 특징으로 하는 비액정 고분자복합체를 제공한다.
상기 고분자복합체의 일실시예에 있어, 상기 보강성분의 거의 전부가 나일론과 POB와의 공중합체로 구성되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 2측면에 의하면, 폴리옥시벤조일(POB)의 단량체전구체와 나일론을 준비하는 공정;
반응기 혹은 압출기에서 상기 POB의 단량체전구체와 나일론을 혼합하고, 해당 단량체의 중합과 상기 단량체와 나일론간의 교환반응을 행하여 고분자복합체의 보강성분을 생성하는 공정; 및
추가의 나일론을 용융하고, 해당 추가의 나일론과 상기 보강성분을 혼합하는 공정을 구비한 비액정 고분자중합체의 제조방법에 있어서,
상기 보강성분중의 POB가 해당 보강성분내에 분자레벨로 미시적으로 분산되어 있어, 해당 보강성분이 용융시 편광현미경하에서 광학이방성을 나타내지 않으며,
상기 보강성분중의 나일론은 해당 보강성분중의 POB와 공유결합되어 있는 것을 특징으로 하는 비액정 고분자복합체의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 의하면, 제 1도에 도시한 바와 같이, 강직성 중합체(B)를 미크로섬유로서 매트릭스(A)내에 용매없이, 용융 및 혼합에 의해 분자레벨로 미시적으로 분산시킬 수 있으며, 동시에 매트릭스(A)와 동일한 중합체 혹은 상기 매트릭스(A)와 상용성을 지닌 중합체(A')로 이루어진 유연분자사슬(A 혹은 A')을 강직성 중합체(B)와 공중합하여 보강성분으로서의 공중합체(A-B 흑은 A'-B)를 얻어 응력집중 원(강직성 중합체사슬말단임)을 감소시키고, 공중합체(A-B 또는 A'-B)의 유연분자사슬(A 혹은 A')의 매트릭스(A)내로의 앵커효과에 의해 보강섬유(B)와 매트릭스(A)간의 계면접착성을 향상시킨다. 따라서, 소량의 강직성분 (A-B 혹은 A'-B)의 첨가는 강도 및 강성뿐아니라 종래기술상에 있어 실현될 수 없었던 연성 및 내충격성(파괴시 필요한 에너지로 응력변형곡선의 점유면적으로 표현됨)을 현저하게 향상시킬 수 있다.
본 발명에 있어서, 사용되는 중합체는 2종류, 즉, 유연분자사슬(A 또는 A')을 지니는 열가소성 중합체와 강직분자사슬(B)을 지니는 강직성 중합체로 분류할 수 있다. 본 발명에 있어서 강직성 중합체는 중합체사슬의 결합이 강하고, 중합 체사슬의 점유단면적이 작으며, 중합체사슬의 신장률이 작다는 것을 의미하며, 이규정을 만족시키는 것이라면 강직성 중합체라고 부를 수 있다. 보다 구체적으로, 강성은 이론 결정탄성률 Ec와 파단시에 있어서의 이론강도 σb의 양쪽을 사용하여 표현할 수 있다. 이론 결정탄성률 Ec와 이론강도 σbc를 다음과 같이 정의한다.
이론 결정탄성률 Ec와 파단시에 있어서의 이론강도 σbc를 구하는 방법:
먼저, 1개의 고분자사슬의 경우, 단면적 S, 길이 L의 고분자사슬에 힘 F를 가한다. 사슬이 △L(=L-Lo)만큼 신장했다면, 인장탄성률 E는:
E= σn/ εn=(F/S)(△L/L) (1)
(식중, E는 인장탄성률, σn은 인장응력, εn은 인장변형(△L/L)을 표시함)
파단시에 있어서의 이론강도 σb는,
σb=Fmax/S=(k1D/8)1/2/S
(식중, Fmax는 최대응력, D는 결합에너지를 표시함).
기계적 특성의 관점으로부터, 현재 얻어질 수 있는 정보로서 이론결정탄성률 및 이론강도, 실제섬유의 인장탄성률, 인장강도의 도달도에 의거하여 강직성 중합체에 대해 다음과 같이 표현한다.
[표 1]
상기와 같은 물리적조건에 부합하는 강직성 중합체의 예로서 다음 화학식(1)의 반복단위구조를 지닌 중합체를 들 수 있다.
X는 -CH=N-, -COO-, -N=N(0)-, -CONH-, -N=N-, -C ≡C- 또는 -CH=CH-이고, n은 0 또는 1이다
식중, 모든 벤젠고리에는 치환기, 예를 들어, 알킬기, 할로겐 등을 지녀도 되고, 이런 화학식으로 표현된 강직성 중합체중에서, 본 발명에서 사용할 수 있게하기 위해 다음 단량체를 선택할 수 있으며, 강직성 중합체의 예로는, 방향족 히드록시산 혹은 방향족 디올과 방향족 디카르복실산의 조합으로 이루어진 방향족 폴리에스테르 및 그 유도체, 방향족 아미노산 혹은 방향족 디아민과 방향족 디카르복실산의 조합으로 이루어진 방향족 폴리아미드 및 그 유도체를 들 수 있고, 또한, 상기 강직성 중합체의 예로는, 작용기의 반응활성을 향상시키기 위해 변형된 상기 단량체를 사용하여 생성된 것도 들 수 있고, 상기 강직성 중합체의 예로는, p-아세톡시벤조산과 그 유도체(일반식 Ⅱ로 표현됨)를 단량체로 하여 이루어진 폴리옥시벤 조일(폴리-p-벤조에이트)(일반식 Ⅲ으로 표현됨), p-아세트아미드벤조산과 그 유도체(일반식 Ⅳ로 표현됨)로 구성된 폴리-p-벤즈아미드 및 그 유도체(일반식 V로 표현됨), 폴리(p-페닐렌테레프탈아미드), 폴리아조메틴, 폴리(p-페닐렌피로멜리트이미드), 폴리벤조비스옥사졸, 폴리벤조비스티아졸, 폴리벤조옥살 등을 들 수 있다.
(식중, X는 H, Cl, CH3및 C6H5으로 이루어진 군으로부터 선택된 것임).
(식중. X는 H, Cl, CH3및 C6H5으로 이루어진 군으로부터 선택된 것임)
(식중, X는 H, Cl, CH3및 C6H5으로 이루어진 군으로부터 선택된 것임).
(식중, X는 H, Cl, CH3및 C6H5으로 이루어진 군으로부터 선택된 것임).
본 발명에서 사용하는 열가소성 중합체 (A) 및 (A')의 예로는 상기 언급한 강직성 중합체의 범주에 속하지 않는 일반적인 중합체를 들 수 있으며, 특히 이들 중에서 바람직한 예로는 에스테르결합, 아미드결합 혹은 이들 모두를 분자사슬에 지니고 있고, 분자사슬말단에 카르복실기, 아미노기, 히드록실기 및 이들 기의 반응활성을 향상시키기 위해 변형된 작용기를 지닌 중합체를 들 수 있고, 이런 중합체의 예로는 나이론 6(PA-6), 나일론 66(PA-66)등의 폴리아미드류; 및 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 등의 폴리에스테르를 들 수 있다.
열가소성 중합체(A)와 상기 중합체(A)와 상용가능한 열가소성 중합체(A')와의 대표적인 조합은 다음과 같다.
나일론 6, 나일론 66에 대해서는 방향족 나일론(상표명 MXD-6;Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd제조)이 적합하다.
폴리카보네이트에 대해서는 폴리- ε-카프로락톤, 폴리부틸렌테레프탈레이트 및 폴리에틸렌테레프탈레이트가 적합하다.
폴리부틸렌테레프탈레이트에 대해서는 폴리비스페놀 A-테레프탈레이트 및 비스페놀 A-폴리카보네이트가 적합하다.
본 발명에 따른 고분자복합체는, 강직성 중합체(봉형상의 보강재에 상당함)가 분자레벨로 미시적으로 분산되어 있으며, 길이방향에 대해 직각으로 절단했을 때의 단면직경이 0.07㎛이하인 것이 바람직하다. 봉형상 보강재의 단면직경이란, 복합체속의 강직성 중합체가 모인 부분(유연성 중합체의 매트릭스 내에 봉형상의 강직성 중합체가 운집한 부분)을 길이쪽 방향으로 직각으로 절단하고 그 절단한 단면적의 면적을 심원으로 보정할 경우 측정한 직경을 뜻한다.
봉형상 보강재(강직성 중합체부)에 있어, 길이방향으로 직각으로 절단했을때의 단면직경이 0.07㎛이하가 되기 위해서는, 본 발명에 따른 무용매법을 사용하는 것이 바람직하다.
강직성 중합체를 형성하기 위한 구체적인 단량체의 예로는, 폴리(p-옥시벤조 일)의 경우, p-아세톡시벤조산, p-히드록시벤조에이트클로라이드, p-히드록시벤조 에이트페닐 등, 폴리(p-벤즈아미드)의 경우 p-아세트아미노벤조산, p-아미노벤조에이트클로라이드 등을 들 수 있다.
본 발명에 의한 방법에 있어서, 특히 용매없이 용융 ·혼합상태에서 중합을 행할 필요가 있다. 구체적으로는, 열가소성 중합체(A 및 A')와 강직성 중합체(B)를 형성하기 위한 단량체를 반응기, 2축압출기 등에서 용융혼합한다. 예를 들면 p-아세톡시벤조산의 경우. 단량체의 중합과, 단량체와 열가소성 중합체와의 교환반응모두를 온도를 250~300℃까지 상승시켜 동시에 진행시키고, 이어서 나머지 열가소성 중합체(A)의 용융 ·혼합을 상기 반응이 억제되는 250℃ 이하의 온도에서 실행하여 소정의 복합체를 얻을 수 있다.
상기 공정은 2축압출기 등에서 연속공정을 사용하여 행할 수 있고, 이 경우, 실린더의 앞쪽절반부를 소정의 중합 및 교환반응이 실행되는 온도로 조정하고, 뒷쪽 부분을 이러한 반응이 진행하지 않는 온도로 조정하면 된다. 예를 들어, 강직성 중합체가 폴리옥시벤조일 혹은 폴리(p-벤즈아미드)인 경우, 단량체는 각각 p-아세톡시벤조산 혹은 p-아세트아미노벤조산이고, 실린더의 앞쪽절반부의 온도는 250~300℃로 조정하고, 뒤쪽절반부의 온도는 공중합체 A-B 혹은 A'-B 및 열가소성 중합체가 A가 용융하는 250℃이하로 조정하여 그 결과 소정의 복합체를 얻을 수 있다. 본 발명의 방법에 따르는 한, 본 발명에 따른 재료조정을 위해 사용된 가공 장치에 한정은 없다.
또한, 본 발명의 용융혼합시에 첨가제, 중합개시제 등을 배합할 수도 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 따라 더욱 상세히 설명하나, 본 발명은 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
교반기, 질소도입관 및 유출관을 구비한 반응기속에 50g의 나일론 6을 장입하고 질소분위기하 225℃에서 용융시켰다. 여기서 p-아세톡시벤조산 50g을 연속적으로 첨가하여 양자를 균일하게 혼합하였다. 온도를 260℃로 서서히 올려 반응을 개시하였다. 이 온도에서 4시간 동안 혼련을 행하고, 탈아세트산중합 및 에스테르-아미드교환반응을 진행시켰다. 부산물인 아세트산과 물을 감압하여 계외로 제거한 후에 온도를 210℃로 상승시켜, 질소분위기하에서 12시간 중합을 행하였다.
얻어진 반응생성물을 분쇄하고, 아세톤과 메탄올로 세정하였다. 반응생성 물인 나일론/POB(폴리옥시벤조일)(중량비 50:50)는 편광현미경하, 용융시 광학이방 성을 나타내지 않았다. 또, 나일론 6의 융점이상에서 융융하는 것을 확인하였다.
실시예 1-1
반응생성물: 나일론/POB(50/50) 0.028g과 나일론 6(중량비: 98/2) 1.372g을 소형 사출성형기(MINI-MAX MOLDER CS-183 MMX, Custom Scientific Instruments. INC)에서 4분간 230℃에서 혼련하고 균일하게 블렌드하였다. 블렌드하여 얻어진 나일론 6/POB(중량비: 99/1)복합체를 상기 소형 혼련기로부터 시험편금형으로 사줄성형하여 인장시험용 샘플을 얻었다.
실시예 1-2 ~ 1-6
실시예 1-1과 마찬가지 방법으로 나일론-6/POB(중량비 : 98.5/l.5), (중량비: 98/2), (중량비: 97.5/2.5), (중량비: 95/5), (중량비 : 90/10)의 각각의 복합체를 제조하고 인장시험을 행하였다
상기와 같이 하여 얻어진 인장시험용 샘플을 다음 방법에 따라 인장시험하였다.
인장시험기(MINI-MAX TENSILE TESTER CS-183TE, Custom Scientific Instruments. INC)
인장속도: 0.566㎝/분
테스트샘플의 표준라인간거리: L=0.9㎝
직경: D=1.587㎝
변형속도: 0.629/분
측정온도: 22℃
측정된 물리적 성질 및 대표적인 물리적 성질의 응력-변형곡선결과를 표 2 및 제 2도에 각각 나타내었다.
상기 결과로부터 명확하듯이, 분자레벨에서 폴리(옥시벤조일)의 배합은 나일론 6의 강도, 탄성률 및 인장력을 매우 향상시켰다.
[표 2]
실시예 2
교반기, 질소도입관, 유출관을 구비한 반응기속에 30g의 폴리카보네이트와 30g의 p-아세톡시벤조산을 장입하고, 질소분위기하 225℃에서 이들을 균일하게 혼합하면서 용융시켰다. 온도를 280℃로 점차적으로 올리고 반응을 개시하였다. 이 온도에서 3시간 동안 혼련반응을 실행하고, 탈아세트산중합 및 에스테르-아미드교환반응을 진행시켰다. 질소가스를 흘려넣어 부산물인 아세트산 및 물을 계밖으로 제거하였다.
이와 같이 해서 얻어진 반응생성물인 폴리카보네이트/POB(폴리옥시벤조일)(중랑비: 50:50)를 매트릭스폴리카보네이트가 용융할 수 있는 240℃에서 용융시켰다.
실시예 2-1
반응생성물: 폴리카보네이트(PC)/POB(50/50) 0.14g과 폴리카보네이트 1.26g을 소형 사출성형기 (MINI-MAX MOLDER CS-183MMX, Custom scicentific Instruments. INC)내 240℃에서 4분간 혼련하고, 균일하게 블렌드하였다. 블렌드에 의해 얻어진 복합체 PC/POB(중량비: 95/5)를 상기 소형혼련기에서 금형내로 또, 테스트편금형내로 사출하여 인장시험용 샘플을 얻었다.
실시예 2-2 ~ 2-3
실시예 1-1과 마찬가지 방법으로 PC/POB(중량비: 90/10) (중량비: 97/3)의 각각의 복합체를 제조하여 인장시험을 행하였다 .
[표 3]
측정된 물리적 특성 및 대표적인 물리적 특성의 응력-변형곡선을 각각 표 3 및 제 3도에 나타내었다.
상기 결과로부터 명확하듯이, 분자레벨에서의 폴리(옥시벤조일)의 배합은 폴리카보네이트의 강도, 탄성률 및 인장력을 크게 향상켰다
제 1도는 본 발명에 따른 미크로섬유강화복합재의 내부구성을 도시한 도변 및 그중 동그라미친 부분의 확대도,
제 2도는 매트릭스중합체(PA-6)만의 응력-변형곡선과 본 발명에 따른 미크로 섬유강화복합재(PA- ε/POB)의 대표적인 곡선간의 비교를 도시한 그래프,
제 3도는 매트릭스중합체(PC)만의 응력-변형곡선과 본 발명에 따른 미크로섬유강화복합재(PC/POB)의 대표적인 곡선간의 비교를 도시한 그래프

Claims (10)

  1. 길이방향에 대해 직각으로 절단했을 때의 단면직경이 0 07㎛이하인 봉형상의 강직분자사슬을 형성하는 폴리옥시벤조일(POB)을 함유하는 보강성분과, 나일론을 함유하는 매트릭스성분을 포함한 2종류이상의 중합체로 이루어진 비액정 고분자복 합체에 있어서,
    상기 보강성분의 적어도 일부가 나일론과 POB의 공중합체로 구성되고,
    상기 보강성분중의 POB가 해당 보강성분내에 분자레벨로 미시적으로 분산되어 있어, 해당 보강성분이 용융시 편광현미경하에서 광학이방성을 나타내지 않으며,
    상기 보강성분중의 나일론은 해당 보강성분중의 POB와 공유결합되어 있는 것을 특징으로 하는 비액정 고분자복합체.
  2. 제 1항에 있어,
    상기 보강성분의 거의 전부가 나일론과 POB와의 공증합체로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 고분자복합체.
  3. 제 l항에 있어서,
    상기 POB가 하기 일반식 (Ⅲ):
    (식중, X는 H, Cl, CH3및 C6H5으로 이루어진 군으로부터 선택된 것임)으로 표시되는 것을 특징으로 하는 비액정 고분자복합체.
  4. 폴리옥시벤조일(POB)의 단량체전구체와 나일론을 준비하는 공정;
    반응기 혹은 압출기에서 상기 POB의 단량체전구체와 나일론을 혼합하고, 해당 단량체의 중합과 상기 단량체와 나일론간의 교환반응을 행하여 고분자복합체의 보강성분을 생성하는 공정; 및
    추가의 나일론을 용융하고, 해당 추가의 나일론과 상기 보강성분을 혼합하는 공정을 구비한 비액정 고분자중합체의 제조방법에 있어서,
    상기 보강성분중의 POB가 해당 보강성분내에 분자레벨로 미시적으로 분산되어 있어, 해당 보강성분이 용융시 편광현미경하에서 광학이방성을 나타내지 않으며,
    상기 보강성분중의 나일론은 해당 보강성분중의 POB와 공유결합되어 있는 것을 특징으로 비액정 고분자복합체의 제조방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 단량체의 중합과 교환반응은 용매없이 행하는 것을 특징으로 하는 비액정 고분자복합체의 제조방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 단량체의 중합과 교환반응은 250 내지 300℃의 온도에서 행하는 것을 특징으로 하는 비액정 고분자복합체의 제조방법.
  7. 제 4항에 있어서, 상기 보강성분과 나일론의 혼합을 250℃이하에서 행하여 미반응 단량체와 나일론의 더이상의 중합과 교환반응을 억제하는 것을 특징으로 하는 비액정 고분자복합체의 제조방법.
  8. 제 4항에 있어서,
    상기 단량체와 나일론을 50:50의 중량비로 혼합하여 보강성분을 형성하는 것을 특징으로 하는 비액정 고분자복합체의 제조방법.
  9. 제 4항에 있어서,
    상기 매트릭스성분과 보강성분은 99:1 내지 95:5의 중량비로 혼합하는 것을 특징으로 하는 비액정 고분자복합체의 제조방법.
  10. 제 4항에 있어서,
    상기 단량체와 나일론을 혼합해서 보강성분을 형성하는 공정은, 앞쪽부의 온도가 250 내지 300℃이고 뒷쪽부의 온도가 250℃이하인 압출기에서 행하는 것을 특징으로 하는 비액정 고분자복합체의 제조방법.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002020698A1 (en) 2000-09-01 2002-03-14 Ticona Llc Blends of stretchable liquid crystal polymers with thermoplastics
AU2003252098A1 (en) * 2002-07-22 2004-02-09 Wright State University Method of reducing internal stress in materials

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0242987A2 (en) * 1986-03-24 1987-10-28 Polyplastics Co. Ltd. Resin composition which exhibits anisotropism when melted

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3778410A (en) * 1972-09-28 1973-12-11 Eastman Kodak Co Process for preparing a final copolyester by reacting a starting polyester with an acyloxy aromatic carboxylic acid
JPS5465747A (en) * 1977-11-04 1979-05-26 Motoo Takayanagi High molecular composite body
US4207407A (en) * 1978-05-03 1980-06-10 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Aromatic heterocyclic polymer alloys and products produced therefrom
EP0041327B1 (en) * 1980-05-30 1983-09-07 Imperial Chemical Industries Plc Improved melt spinning process
JPS615500A (ja) * 1984-06-19 1986-01-11 Nec Corp メモリ集積回路
DE3734645C1 (de) * 1987-10-13 1988-12-15 Inventa Ag Formkoerper
JP2862303B2 (ja) * 1990-01-19 1999-03-03 ユニチカ株式会社 ポリマーブレンドの成形方法
US5266658A (en) * 1991-12-23 1993-11-30 Akzo Nv Forming preblend of flexible coil polymer and block copolymer of thermotropic liquid crystal polymer and flexible coil polymer
JP3193164B2 (ja) * 1992-01-29 2001-07-30 マツダ株式会社 高分子複合体およびその製法
DE69333692T2 (de) * 1992-04-17 2005-11-10 Mazda Motor Corp. Formverbundmaterial und Verfahren zu dessen Herstellung
WO1994004612A1 (en) * 1992-08-20 1994-03-03 Hoechst Celanese Corporation Melt processable isotropic and thermotropic polymer blends

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0242987A2 (en) * 1986-03-24 1987-10-28 Polyplastics Co. Ltd. Resin composition which exhibits anisotropism when melted

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