JP2804100B2 - 液晶ポリマー組成物からなる成形物の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は，耐熱性の優れた液晶ポリマー組成物からな
る成形物の製造法に関するものである。

（従来の技術） 液晶ポリマーは，剛直な分子骨格を有し，溶融状態と
したとき異方性溶融物を形成する。そして液晶ポリマー
は，成形時の剪断応力によって容易に配向し，高強力，
高弾性率を示すと共にバリヤー性，耐熱性，寸法安定性
等の優れた成形物を与える新しいエンジニアリングプラ
スチックとして注目を集めている。

今までに提案された液晶ポリマーは夥しい数にのぼる
が，多くのものは原料が工業化されていないため，実用
化されていない。

現在市販されている液晶ポリマーは，半芳香族液晶ポ
リマーと全芳香族液晶ポリマーとに大別される。半芳香
族液晶ポリマーとは主鎖に芳香族基と共に脂肪族基，例
えばエチレングリコール残基を有する液晶ポリマーであ
り，全域芳香族液晶ポリマーとは主鎖が芳香族基のみで
構成された液晶ポリマーである。

全芳香族液晶ポリマーは耐熱性が優れているが，高価
な原料を使用して製造する必要があり，高価であるとい
う問題があり，量的にあまり伸びていないのが現状であ
る。一方，半芳香族液晶ポリマーは量産されている原料
を使用して製造することができ，安価であるという利点
を有するが，耐熱性の点では全芳香族液晶ポリマーより
も劣り，耐リフローハンダ性の要求されるような耐熱分
野には適用できないという問題があった。

本発明者らは，半芳香族液晶ポリマーと全芳香族液晶
ポリマーとを溶融ブレンドした組成物とすることにより
両者の利点が生かされ，耐熱性に優れ，かつ比較的安価
な液晶ポリマー組成物となることを見出した。しかし，
全芳香族液晶ポリマーは融点が高いため，半芳香族液晶
ポリマーとの溶融ブレンドを全芳香族液晶ポリマーが溶
融する温度で行うとポリマーが一部熱分解を起こし，成
形物が着色したり，曲げ強度や曲げ弾性率等の機械的特
性が低下したりするという問題があることが分かった。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は，半芳香族液晶ポリマーと全芳香族液晶ポリ
マーとをブレンドし，得られた液晶ポリマー組成物を射
出成形して成形物を製造する際のポリマーの熱分解を防
止し，耐熱性とともに機械的特性等の優れた成形物を得
ることのできる液晶ポリマー組成物からなる成形物の製
造法を提供しようとするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは，上記の課題を解決するため鋭意検討の
結果，両液晶ポリマーをブレンドする際の温度を低く
し，射出成形の温度を十分高くすることによりこの目的
が達成されることを見出し，本発明に到達した。

すなわち，本発明は，半芳香族液晶ポリマーとASTM D
−648に基づいて18.6kg/cm²の荷重下で測定した熱変形
温度（HDT）が200℃以上の全芳香族液晶ポリマーとをブ
レンドし，得られた液晶ポリマー組成物を射出成形して
成形物を製造するに際し，両液晶ポリマーのブレンドを
300℃以下で，かつ少なくとも半芳香族液晶ポリマーが
溶融する温度以上の温度で行い，射出成形を380℃以下
で，かつ全芳香族液晶ポリマーが溶融するに十分な高温
で行うことを特徴とする液晶ポリマー組成物からなる成
形物の製造法を要旨とするものである。

本発明における半芳香族液晶ポリマーとは，テレフタ
ル酸，パラヒドロキシ安息香酸等の芳香族成分とアジピ
ン酸，セバシン酸，エチレングリコール,1,3−ブタンジ
オール,1,4−ブタンジオール，ネオペンチルグリコー
ル，シクロヘキサンジオール等の脂肪族成分とから得ら
れるものである。半芳香族液晶ポリマーの具体例として
は，特公昭56−18016号公報及び特開昭60−186527号公
報等に開示された液晶ポリマーが挙げられる。工業的観
点からは，エチレンテレフタレート単位とパラヒドロキ
シ安息香酸残基単位とからなる共重合ポリエステルが最
も好ましく，なかでもHDTが高い（150℃程度以上）もの
が好ましい。

全芳香族液晶ポリマーとしては，半芳香族液晶ポリマ
ーと均一にブレンド可能なもので,HDTが200℃以上のも
のが用いられる。HDTの低い全芳香族液晶ポリマーで
は，耐熱性の十分高い組成物を得るためには高価な全芳
香族液晶ポリマーを大量に使用しなければならず，本発
明の趣旨に合わない。全芳香族液晶ポリマーの具体例と
しては，特開昭54−77691号公報に開示された６−ヒド
ロキシ−２−ナフトエ酸残基単位とパラヒドロキシ安息
香酸残基単位とからなる共重合ポリエステル，特公昭47
−47870号公報に開示されたパラヒドロキシ安息香酸残
基単位，テレフタル酸残基単位及び２価フェノール残基
単位からなる共重合ポリエステル，特開昭53−65421号
公報に開示されたテレフタル酸残基単位とフェニルハイ
ドロキノン残基単位とからなる共重合ポリエステル，米
国特許第4600765号明細書に開示されたテレフタル酸残
基単位，フェニルハイドロキノン残基単位及びスタイロ
ハイドロキノン残基単位からなる共重合ポリエステル等
が挙げられる。なかでも特公昭47−47870号公報に開示
されたHDTが230℃以上の全芳香族液晶ポリエステルが，
耐熱性向上効果が特に大きくて好ましい。

本発明においては，まず，半芳香族液晶ポリマーと全
芳香族液晶ポリマーとをブレンドして液晶ポリマー組成
物を得るが，その際の温度を300℃以下で，かつ少なく
とも半芳香族液晶ポリマーが溶融する温度以上の温度と
することが必要である。この温度が高すぎるとポリマー
の一部が熱分解し，成形物を着色させたり，機械的特性
を低下させたりする。一方，この温度が低すぎると均一
な組成物を得ることができない。通常，ブレンド物はチ
ップ化して射出成形に供されるが，少なくとも半芳香族
液晶ポリマーが溶融する温度以上でブレンドすれば，押
し出してチップ化することが可能であり，むしろ，全芳
香族液晶ポリマーは完全に溶融しない状態でブレンドし
て押し出した方がチップ化し易くて好ましい。

両液晶ポリマーのブレンドは，通常の溶融ブレンド装
置で行うことができるが，工業的に実施する場合,2軸押
出機を用いてブレンドし，チップ化するのが有利であ
る。

両液晶ポリマーをブレンドして得られた液晶ポリマー
組成物を射出成形して成形物とするが，その際の温度は
380℃以下で，かつ全芳香族液晶ポリマーが溶融するに
十分な高温とすることが必要である。この温度は本発明
の目的とする耐熱性成形物の製造においては，通常320
℃以上である。全芳香族液晶ポリマーが十分溶融しない
温度で成形すると未溶融物の粒子が分子の配向を妨げ，
十分な機械的特性を有する成形物を得ることができな
い。しかし，成形温度があまり高すぎると，滞留時間が
短くなるように工夫しても，熱分解の影響が現れるの
で，一般に380℃以下の成形温度が採用される。

射出成形機としては，一般に使用されている横型又は
縦型の射出成形機を用いることができるが，ブレンド効
果の高い形状の軸を有し，滞留時間を短くすることがで
きるものが好ましい。そして，より均一な成形物を得る
ために，必要に応じて適当な背圧を与えるようにしても
よい。

なお，本発明における組成物には，通常の成形用樹脂
で行われているように，ガラス繊維，炭素繊維，ワラス
トナイト，マイカ，ウィスカー等のフィラーや組成物の
耐熱性を大きく損なわない範囲で他の樹脂等を混合して
もよく，これらを混合することは，性能向上，コストダ
ウンの面でむしろ好ましい。

本発明の方法で得られる成形物は，耐ハンダ性の要求
されるコネクタ，スイッチ等の電気・電子機器分野は勿
論,LEDケース，ライト反射板等の耐熱性の要求される用
途に広く使用することができる。

（実施例） 次に，実施例により本発明を具体的に説明する。

実施例１〜７ エチレンテレフタレート単位とパラヒドロキシ安息香
酸残基単位とからなり，溶解温度が280℃,HDTが170℃の
半芳香族液晶ポリマー（ユニチカ社製ロッドランLC−50
00）とパラヒドロキシ安息香酸残基単位，テレフタル酸
残基単位及び２価フェノール残基単位からなり，溶解温
度が340℃,HDTが265℃の全芳香族液晶ポリマーとを第１
表に示す重量比で，東洋精機社製２軸押出機：ラボプラ
ストミル20R200を用いて，温度285℃でブレンドしてス
トランド状に押し出し，水槽を通して冷却した後，切断
してチップとした。

このブレンド温度では，半芳香族液晶ポリマーは溶融
したが，全芳香族液晶ポリマーは完全には溶融せず，あ
たかもフィラーのごとく分散し，チップ化は順調であっ
た。

得られたチップを乾燥後，日本製鋼社製射出成形機:J
−100Sを用いて，樹脂温度350℃で射出成形した。

比較例１〜２ 上記の半芳香族液晶ポリマー及び全芳香族液晶ポリマ
ーをそれぞれ単独で，同様な条件で成形して成形物を得
た。

比較例３〜９ ブレンド温度を350℃とした以外は，実施例１〜７と
同様にして成形物を得た。

上記の実施例及び比較例で得られた成形物の特性値を
第１表に示す。

実施例１〜７で得られた成形物には，熱分解による着
色やシルバーは認められず，比較例３〜９で得られた成
形物に比べて機械的特性において著しい改良を示した。

実施例８〜14及び比較例10〜18 前記実施例及び比較例において，両液晶ポリマーのブ
レンド時にガラス繊維を組成物に対し30重量％添加して
第２表に示す温度でブレンドしてチップ化し，成形して
成形物を得た。

得られた成形物の特性値を第２表に示す。

なお，比較例12〜18で得られた成形物はやや褐色に着
色しており，所々に発泡が見られたが，実施例８〜14の
成形物は良好な外観を示した。

（発明の効果） 本発明によれば，半芳香族液晶ポリマーと全芳香族液
晶ポリマーの利点が生かされた耐熱性とともに機械的特
性等の優れた成形物を低コストで製造することが可能と
なる。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半芳香族液晶ポリマーとASTM D−648に基
   づいて18.6kg/cm²の荷重下で測定した熱変形温度が200
   ℃以上の全芳香族液晶ポリマーとをブレンドし，得られ
   た液晶ポリマー組成物を射出成形して成形物を製造する
   に際し，両液晶ポリマーのブレンドを300℃以下で，か
   つ少なくとも半芳香族液晶ポリマーが溶融する温度以上
   の温度で行い，射出成形を380℃以下で、かつ全芳香族
   液晶ポリマーが溶融するに十分な高温で行うことを特徴
   とする液晶ポリマー組成物からなる成形物の製造法。