JPH01192551A - 多層複合射出成形品 - Google Patents

多層複合射出成形品

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JPH01192551A
JPH01192551A JP63016914A JP1691488A JPH01192551A JP H01192551 A JPH01192551 A JP H01192551A JP 63016914 A JP63016914 A JP 63016914A JP 1691488 A JP1691488 A JP 1691488A JP H01192551 A JPH01192551 A JP H01192551A
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亨 山中
Shunei Inoue
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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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、高い耐熱性と優れた機械物性、と射出成形時
に高度に配向しガラス繊維などの補強材を添加すること
なく高弾性率射出成形品が得られることが知られている
異方性溶融相を形成する芳香族ポリエステルとしては、
例えばp−とドロキシ安息香酸にポリエチレンテレフタ
レートを共重合した液晶ポリマ(特開昭49−7239
3号公報)、p−ヒドロキシ安息香酸と6−ヒドロキシ
−2−ナフトエ酸を共重合した液晶ポリマ(特開昭54
−77691号公報)、またp−ヒドロキシ安息香酸に
4.4′−ジヒドロキシビフェニルとテレフタル酸、イ
ソフタル酸を共重合した液晶ポリマ(特公昭57−24
407号公報、特開昭60〜25046号公報)等が知
られている。
〈発明が解決しようとしている問題点〉しかしながらこ
れら液晶ポリエステルは、成形品厚みが薄い時には高弾
性率射出成形品が得られるが成形品厚みが厚い時には低
弾性率になることが知られている( W、 J、 Ja
cksonら、J。
Polym、 Sci、 、 Polym、 Chem
、 Ed、 、 l 4.2043 (1976))。
本発明者らは、先に成形品厚みが厚い場合でも高弾性率
成形品を得るためには多層複合成形が有効であることを
見出しているが、これらの液晶ポリエステルの多くは層
間の溶融接着性が悪く、高弾性率の多層複合成形品が得
られないことがわかった。
よって本発明は、層間接着力の大きい高弾性率多層複合
射出成形品を得ることを課題とするものである。
く問題を解決するための手段〉 本発明者らは、課題を解決すべく鋭意検討した拮果、本
発明に到達した。
すなわら本発明は、少なくとも−1が下記鷹遣式([)
〜(l[)から選ばれたnia単位からなり、示班走査
型熱量計(DSC)で測定した苗晶、融解熱が0.1 
cal 7 y以下である異方性溶融相を形成し得る芳
香族ピリニスチルである−I以とのゴリマづ)ら16多
11複合射出成形品に関する5のである。
一+0−X−QC−Y−C)−−−−(M )宍〇−Z
−C)−舎・・(I[) し)(、CI から選ばれた一種以上の基を示す。またZはから選ばれ
た一種以上の基を示す。) 本発明に使用する異方性溶融相を形成し得る芳香族ポリ
エステルにおいて、上記構造単位(1)はメチルハイド
ロキノン、クロロハイドロキノン、フェニルハイドロキ
ノン、t−ブチルハイドロキノン、ハイドロキノン、4
.4’−;ヒドロキシビフェニル、4.4’−*ヒドロ
キンジフェニルエーテル、2.6−シヒドロキシナフタ
レン、2.7−シヒドロキシナフタレンから選ばれた一
種以上のジヒドロキン化合物と447  ;フエニルジ
カルボン酸から生成したポリエステルの構造単位を、構
造単位<1)は前記の選ばれた一種以上のジヒドロキン
化合物と、1.2−ビス(フェノキシ)エタノ−4、4
’ −ジカルボン酸、1.2−ビス(2−クロロフェノ
キノ)エタン−4,4′−ジカルボン酸、テレフタル酸
、イソフタル酸、2.6−ナフタレンジカルポ:/酸、
414’−ジフェニルエーテルレカルボン酸および1.
4−シクロヘキサンジカルボン酸より選ばれた一種以上
のジカルボン酸から生成したポリエステルの構造単位を
示す。
また構造単位(II[)は、p−ヒドロキン安息香酸、
6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、3−10ロー4−ヒ
ドロキシ安息M酸、3−7 エニJl/−4−ヒドロキ
ン安息香酸から選ばれた一種以上の芳香族ヒドロキシカ
ルボン酸から生成しtこポリエステルの構造単位を示す
上記構造単位(1) / ((1,、) + (11L
) 〕は220〜100モル%好ましくは70〜100
モル%であり、20モル%未満では本発明の効果が小さ
い。
また上記構造単位(1)/ C(1)+ (1)+(I
))が20〜100モル%であることが好ましい。
本発明に用いる芳香族ポリエステルの構造単位のうち構
造単位(1)が必須であり、構造単位(1)を構成する
成分の1つである4 、 4’ −ジフェニルジカルボ
ン酸の高い分子間相互作用により本発明の目的が達せら
れるものと考えられろ。
また、本発明に用いる芳香族ポリエステルは従来のポリ
エステルの重縮合法に準じて製造でき、特に制限はない
が、代表的な製法としては例えば次の(1)〜(4)法
が挙げられる。
m  芳香族ジヒドロキン化合物のアシル化物、芳香族
ヒドロキシカルボン酸のアシル化物と4.4’−;フエ
ニルジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸から脱酢酸
重縮合反応によって製造する方法。
(21芳香族ジヒドロキン化合物、芳香族ヒドロキシカ
ルボン酸と4.4′−ジフェニルジカルボン酸などの芳
香族ジカルボン酸および無水酢酸とから脱酢酸重縮合反
応によって製造する方法。
(3)  芳香族ジヒドロキソ化合物と4.4′−ジフ
ェニルジカルボン酸などの芳香族シカルホン酸ノジフェ
ニルエステル、および芳香族ヒドロキンカルボン酸のフ
ェニルエステルから脱フエノール重縮合により製造する
方法。
(4)  芳香族ヒドロキンカルボン酸および4.4′
−ジフェニルジカルボン酸などの’A香!!!i%’カ
ルボン酸を所望量のレフェニルカーボネートと反応させ
、カルボキシル基をフェニルエステル化した後、芳香族
ジヒドロキシ化合物を加え、脱フエノール重縮合反応に
より製造する方法。
重縮合反応に使用する触媒としては酢酸第1錫、テトラ
ブチルチタネート、酢酸鉛、三酸化アンチ、モン、マグ
ネシウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウムおよびリン酸
三ナトリウムなどの金属化合物が代表的であり、とりわ
け脱フエノール重縮合の際(こ有効である。
本発明に好ましく使用できろ芳香族ポリエステルは異方
性溶融相を形成するが、異方性を示し始める温度(液晶
開始温度)よl) 60 ’C高い温度で剪断速度1,
000(1/秒)の条件下で測定した溶融粘度がlO〜
15,000ボイズのものが好ましく使用できる。
また、本発明に用いる異方性溶融相を形成する芳香族ポ
リエステルは、示差走査熱量計(DSC)で昇温速度2
0℃/分で測定した結晶融解熱が0.1cal/y以下
であることが必要である。結晶融解熱がQ、 l ca
l / fよりも大きい場合には、複合射出成形品の層
間の接着強度が小さくなる傾向があり、1間剥離等の問
題が生じるため好ましくない。
本発明の複合射出成形品は1種以上のポリマを多層複合
してなるが、最も好ましいのは同種又は異種の上記芳香
族ポリエステル同志を組み合わせた多層複合成形品であ
る。この場合−層の厚みは0.2闘以上、好ましくは0
.8H以上である。
また、各層の射出成形品の流動方向が3−00以上に互
に交叉するように多層複合することにより液晶ポリマの
欠点である異方性を減少することも可能である。
これらの芳香族ポリエステルを多層複合射出成形するこ
とによって、例えば多層サンドイッチ成形する際には一
層のみの成形品の弾性率と多層の成形品の弾性率をほぼ
等しくすることが、できるため、−層の成形品の厚み(
1)と多層(n層)の成形品の厚み(nt)の時の弾性
率とがほぼ等しくなり、異方性溶融相を形成する芳香族
ポリエステルの欠点である成形品厚み(t〕から成形品
厚み(nt)になる時の弾性率の大幅な低下を抑制する
ことができる。
一方、異方性溶融相を形成し得ろ芳香族ポリエステル以
外を併用する際には、熱可塑性ポリマとして例丸ばポリ
エチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート
、非品性ボリアリレート、ポリエステルポリカーボネー
ト、ポリカーボネート、ポリスルホノ、ポリエーテルス
ルホ/、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケ
トン、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンスルフィド
、ナイロ/6、ナイロン4゜6、ナイロン6.6、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ABSなど
が挙げられるが、!方性序融脂詩瓜11香央ポリエステ
1し09<Iば・流動方剤や充填剤を添加して線膨張係
数を5X10’ffi/ff/’C以下にすることが好
ましい。
これら熱可塑性ポリマを異方性溶融相を形成し得る芳香
族ポリエステルと併用することにょこのよう1こ11以
とのポリマを多層複合射出成形するには、2個以上の射
出ユニットを有した射出成形機が用いられ、サンドイッ
チ射出成形機(例えば合成樹脂17、(5)、54(’
71))や二色射出成形機(または多材質射出成形機)
および混色射出成形機などが用いられる。これらの射出
成形機は公知であるが、サーモトロピックポリマをこれ
らの成形機で成形されたことはなく、これらの成形機を
用いることによってサーモトロピックポリマの最大の欠
点である成形品厚みが厚い時の弾性率の低下を抑制でき
ろことは従来の知見からは全く予想できない。
これらの成形機を用いることにより多層複合射出成形品
を得ることができろ。
なお、本発明の少なくとも−1がジオLJMIsa13
ff4&ポ°江又カレであるポリマ(こガラス繊維、炭
素繊維、アスベストなどの強化剤、充填剤、核剤、顔料
、酸化防止剤、安定剤、可塑剤、滑剤、離型剤および難
燃剤などの添加剤や他の熱可塑性樹脂を添加して、成形
品(こ所望の特性を付与することができろ。
本発明の多層複合射出成形品は、その構造と異方性溶融
相を形成する芳香族ポリエステルの特徴により弾性率が
極めて高い。
以下に実施例を挙げて説明する。
〈実施例〉 実施例I p−アセトキン安息香酸32゛4M量部、クロルハイド
ロキノンジアセテート137重iR、フェニルハイドロ
キノンジアセテート162i量部を攪拌翼、留出管を備
えた反応容器に仕込み脱酢酸重合を呑っだ。
まず窒素ガス雰囲気下250〜330℃で無攪拌下L5
時間反応させた後、330℃で攪拌を開始し、さらに1
25時間反応させた。その後温度を350℃まで昇温し
た後、系内を徐々に減圧とし、0.5 ffHgでさら
に10時間反応させ重縮合を完結させたところ、はぼ理
論量の酢酸が留出し、下記理論構造式を有するポリマが
得られた。
1/m/n=6/2/2 また、このポリエステルを偏光顕微鏡の試料台にのせ昇
温しで光学異方性の確認を行った結果261℃であり、
良好な光学異方性を示した。
このポリエステルの対数粘度(ペンタフルオロフェノー
ル溶液0.1f/dJ、60℃)は3.68であり、3
20℃における剪断速度1000 (1/秒)での溶融
粘度は2,000ポイズであつtこ。
またこのポリマの熱特性をパーキンエルマー社製DSC
−1型により昇温LL20℃/分で測定したが融点は検
出されなかった。
このポリマを以下の条件で成形し、三層からなる厚み8
flの三層複合射出成形品を得た。
最大型締力25トン、最大射出量20.4CG。
最大射出圧19oohqf/=の住友重機械工業(株)
製住友−ネスクール2色射出成形機を用いて上記芳香族
ポリエステルをシリンダー温度290〜310℃、ノズ
ル部温度320℃で3×8×70flの内層lを射出成
形した後、金型を反転させ内層の両側を同一ポリマの2
.5 x 8X5Qmの外層2でサンドイッチ成形し、
第1図の断面を有した厚み8ffの三層からなる複合射
出成形品を得た。
この成形品の外層、内層の弾性率を測定するため、三層
成形品を三層に切削してそれぞれのサンプルの曲げ弾性
率を東洋ボールドウィン(株)製テンシロンUTM−4
型を使用し、スパン間距離40u1歪速度Iff/分で
測定した。
その結果第1表に示すように外層の曲げ弾性率はいずれ
もl 7.9 GPaであり、内層の曲げ弾性率は20
.8 GPaであった。一方、内層のみ(厚み3fl)
を射出成形した成形品の曲げ弾性率は2 L 2 GP
aであり、これらの切削して得られた外層、内層のサン
プルの曲げ弾性率はスキン層を切削しているにもかかわ
らず、内層のみを成形して得られたサンプルの曲げ弾性
率とほぼ同程度の曲げ弾性率を示すことがわかった。
これに対して三層からなる複合成形品の代りに8X8X
60ffの一層成形品を射出成形し外層(2,5fl厚
み)と内層(3ff厚み)に相当する厚みに一層成形品
を三層に切削して曲げ弾性率を測定したところ外層IL
5GPa、内層10゜7 GPaと本発明の三層複合成
形品の弾性率よりも大きく弾性率の低下することがわか
った。
さらに、得られた三層複合射出成形品を長さ方向に二等
分し、第2図に示す方法で、東洋ボールドウィン(株)
製テンシロンUTM−1型を用い眉間の剪断接着強度の
測定を行ったところIL6&p/dという高い接着強度
を有していた。
実施例2 p−7セトキン安息香酸360重量部、ハイドロキノフ
レアセテート129重量部、t−ブチルハイドロキノン
ジアセテ−)167ffltf1部および4,4′−レ
フェニルジカルボン酸323重量部を攪拌翼、留出管を
備えた反応容器に仕込み、窒素ガス雰囲気下250〜3
30℃で無撹拌下L5時間反応させた後、330℃で攪
拌を開始しさらにL5時間反応させた。その後温度を3
50℃、360℃と段階的iこ昇温した後、系内を徐々
に減圧とし、0.5WHgでさらにt2525時間反応
重縮合を完結させたところほぼ理論量の酢酸が留出し、
下記理論構造式を有するポリマが得られた。
1/m/n=6/2/2 −4 f: 、このポリエステルを偏光顕微鏡の試料台
にのせ昇温して光学異方性の確認を行った結果260℃
で良好な光学異方性を示した。このポリエステルの対数
粘度は実施例1と同一条件で測定した結果3.25であ
り、320℃における剪断速度1000 (1/秒)で
の溶融粘度は5.800ポイズであった。また実施例1
と同じく昇温速度20℃/分でDSCにより融点および
結晶融解熱を測定したところ融点294℃、結晶融解熱
0.08 cal / fであった。
このポリマを実施例1と同様の成形機を用い、シリンダ
ー温度290〜330℃、ノズル温度330℃で三層複
合射出成形品を成形し、内層、外層の曲げ弾性率を実施
例1と同様の方法で測定した。その結果は第2表に示す
第2表  曲げ弾性率 また、この三層複合射出成形品の眉間の剪断接着強度の
測定を実施例1と同様の方法で行ったところ、3.3 
kq / dという接着強度を有していtこ。
比較例1 メチルハイドロキノンレアセテート313  Mlm、
4 、4’−ジフェニルジカルボン酸317重量部およ
び1.2−ビス(フェノキシ)エタン−4,4′−ジカ
ルボン酸 亭! 重量部を攪拌翼、留出管を備えた反応
容器に仕込み、窒素ガス雰囲気下250〜330℃で無
撹拌下L5時間反応させた後、330℃で攪拌を開始し
、さらにL5時間反応を続けた。その後温度を35O℃
、370℃と段階的に昇温した後、系内を徐々に減圧と
し0.5 ffHgでさらにLO0時間反応せ重縮合を
完結させたところほぼ理論量の酢酸が留出し、下記理論
構造式を有するポリマが得られた。
m/n=9/1 また、このポリエステルを偏光@@鏡の試料台にのせ、
昇温しで光学異方性の確認を行った結果295℃で光学
異方性を示した。このポリエステルの対数粘度は実施例
1と同一条件で測定した結果3.10であり、355℃
における剪断速度1000(1/秒)での溶融粘度は6
,100ボイズであった。また、実施例1と同じく昇温
速度20℃/分でDSCにより融点および結晶融解熱を
測定したところ融点341℃、結晶融解熱0.33 c
at 7 yであった。
このポリマを実施例1と同じ射出成形機を用い、シリン
ダー温度330〜360℃、ノズル温度370℃で三層
複合射出成形品を成形したが、層間の接着力は全くなく
、成形品を金型から突き出すと同時に眉間の剥離が生じ
た。
比較例2 下記理論構造式を有するポリマを重合した。
このポリエステルを偏光顕微鏡の試料台にのせ昇温して
光学異方性の確認を行ったところ251℃で良好な光学
異方性を示した。このポリエステルの対数粘度は参考例
1と同一条件で測定した結果−夕、3と−であり、31
0℃における剪断速度1000 (1/秒)での溶融粘
度は1250ポイズであった。このポリマを参考例1と
同様DSCを用い昇温速度20℃/分で測定した結果融
点275℃、結晶融解熱0.35cal/!であった。
このポリマを実施例1と同じ射出成形機を用い、シリン
ダー温度z6o〜300℃、ノズル温度300℃で三層
複合射出成形品を成形したが層間の接着力は全くなく、
成形品を金型から突き出すと同時に層間の剥離が生じた
く本発明の効果〉 つた。
【図面の簡単な説明】
第1図は多層複合成形品の断面図、第2図は多層複合成
形品の層間接着強度測定装置の概略図である。 1・・・内層、2・・・外層、3・・・クロスヘツド、
4・・・サンプル、5Φ瞼・アルE&%6・・リロード
セル。 特許出願人 工 業 技 術 院 長 汀1図 第2図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 少なくとも1種が下記構造式( I )〜(III)から選ば
    れた構造単位からなり、示差走査型熱量計(DSC)で
    測定した結晶融解熱が0.1cal/g以下である異方
    性溶融相を形成し得る芳香族ポリエステルである一種以
    上のポリマからなる多層復合射出成形品。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼・・・(II) (ただし式中のXは▲数式、化学式、表等があります▼
    、▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
    表等があります▼、▲数式、化学式、表等があります▼
    、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
    表等があります▼、▲数式、化学式、表等があります▼
    、 および▲数式、化学式、表等があります▼から選ばれた
    一種以上の基を示し、Yは▲数式、化学式、表等があり
    ます▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
    表等があります▼、▲数式、化学式、表等があります▼
    、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
    表等があります▼および▲数式、化学式、表等がありま
    す▼ から選ばれた一種以上の基を示す。またZは▲数式、化
    学式、表等があります▼、▲数式、化学式、表等があり
    ます▼、▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、
    化学式、表等があります▼ から選ばれた一種以上の基を示す。)
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1990011234A1 (en) * 1989-03-17 1990-10-04 Toyo Seikan Kaisha, Ltd. Liquid-crystal polyester container and manufacture thereof
JPH06504121A (ja) * 1990-12-20 1994-05-12 ユニサーチ・リミテッド ホログラフィー干渉方法を用いる構造試験

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WO1990011234A1 (en) * 1989-03-17 1990-10-04 Toyo Seikan Kaisha, Ltd. Liquid-crystal polyester container and manufacture thereof
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