JPH05287175A

JPH05287175A - 液晶ポリマー組成物

Info

Publication number: JPH05287175A
Application number: JP4116991A
Authority: JP
Inventors: Yasutoshi Oonishi; 泰豪大西; Takeshi Marutani; 武丸谷; Nana Fujie; 奈奈藤江
Original assignee: Unitika Ltd
Current assignee: Unitika Ltd
Priority date: 1992-04-08
Filing date: 1992-04-08
Publication date: 1993-11-02

Abstract

(57)【要約】【目的】液晶ポリマー本来の高強力、高弾性率で、耐
熱性及び流動性が優れているといった長所を損なうこと
なく、高温の金型を用いて射出成形しても反りの少ない
成形品を与える液晶ポリマー組成物を提供する。【構成】液晶ポリマー、ガラス繊維及びガラスフレー
クを結合剤で結合た顆粒状ガラスフレークからなり、液
晶ポリマーが80〜35重量％、ガラス繊維及び顆粒状ガラ
スフレークの合計が20〜65重量％であり、ガラス繊維と
顆粒状ガラスフレークとの重量比が30／70〜70／30であ
る割合の組成物を溶融混合した液晶ポリマー組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、反りの少ない成形品を
与える液晶ポリマー組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、高強力で耐熱性に優れたエンジニ
アリングプラスチックが各種開発され、種々の分野で金
属の代替材料として広く使用されるようになってきた。
ところで、ＯＡ機器やカメラの部品等の高精度が要求さ
れる精密成形品の分野では、これらの特性に加えて、反
りの少ないことが要求される。このような観点から従来
のエンジニアリングプラスチックを眺めると、結晶性の
ものは成形後の冷却過程での結晶化により成形品に反り
が発生し、一方、非晶性のものは反りの程度は少ないも
のの、耐溶剤性、機械的性質に劣る場合があり、小型、
薄型の精密成形品には不適当であるという問題があっ
た。

【０００３】この問題を解消すものとして、近年開発が
進められている液晶ポリマーが注目されている。液晶ポ
リマー（サーモトロピック液晶ポリマー）は、剛直な分
子骨格を有し、溶融時に異方性溶融物を形成し、成形時
に加わる微小な応力で容易に配向するため、溶融粘度が
低く、成形性に優れている。そして、溶融物を冷却する
と溶融時の構造が凍結されるだけで結晶化は起こさず、
容積変化が少ないので従来のエンジニアリングプラスチ
ックに比べて、成形品の反りが少なくなることが期待さ
れる。しかし、実際に液晶ポリマーを射出成形すると、
異方性が強すぎる、表面がフィブリル化する、ウエルド
強度が低いといった問題がある。このため通常、ガラス
繊維のような繊維状フィラーを充填して成形することが
行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、液晶ポ
リマーにガラス繊維を充填した組成物を用いて射出成形
を行ったところ、成形品の反りの程度は成形条件、特に
金型温度の影響を受け、金型温度が低い程反りの程度が
少なくなることを見出した。しかし、小型、薄型の精密
成形品の成形に際しては、金型内でのポリマーの流動性
を高めるため、金型温度を高くすることが必要である。
本発明は、液晶ポリマーの優れた特性が損なわれること
なく、100℃〜150℃程度の高温の金型を用いても反りの
少ない成形品を与える液晶ポリマー組成物を提供しよう
とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するものであり、その要旨は、液晶ポリマー、ガラス
繊維及びガラスフレークを結合剤で結合た顆粒状ガラス
フレークからなり、液晶ポリマーが80〜35重量％、ガラ
ス繊維及び顆粒状ガラスフレークの合計が20〜65重量％
であり、ガラス繊維と顆粒状ガラスフレークとの重量比
が30／70〜70／30である割合の組成物を溶融混合した液
晶ポリマー組成物にある。

【０００６】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明における液晶ポリマーは、溶融成形可能なものであ
れば特に限定されない。本発明で用いられる液晶ポリマ
ーの具体例としては、特公昭56− 18016号公報及び特開
昭63− 24420号公報に開示されたパラヒドロキシ安息香
酸残基単位とエチレンテレフタレート単位とからなる共
重合ポリエステル、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と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フェニルハイドロキノン
残基単位とテレフタル酸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フ
ェニルハイドロキノン残基単位とスチロイルハイドロキ
ノン残基単位とからなる共重合ポリエステル等が挙げら
れる。中でもパラヒドロキシ安息香酸残基単位とエチレ
ンテレフタレート単位とからなる共重合ポリエステル
が、液晶ポリマー固有の反りの程度が少ないとともに本
発明の効果が明確に現れる点で好ましく用いられる。

【０００７】本発明で用いられるガラス繊維は、通常の
樹脂補強材として使用されているものでよい。ニッケル
や銅等の金属をコートしたガラス繊維、シラン繊維、ア
ルミノケイ酸ガラス繊維、中空ガラス繊維等も使用可能
である。

【０００８】また、顆粒状ガラスフレークは特に化学組
成は限定されないが、その形状は重量平均粒径が1000μ
ｍ以下で、平均アスペクト比（粒径／厚さの重量平均
値）が10〜300 のガラスフレークを結合剤で結合させて
0.5〜５mmの顆粒状としたものが、練り込み及び射出成
形時にバラバラにほぐされ、個々のフレーク状に分散さ
れるため補強効果、反り抑制効果のバランスがとれてお
り、さらには練り込み時の操作性にも優れており好まし
い。ガラスフレークの重量平均粒径が1000μｍを超える
ものではガラスフレークと液晶ポリマーとの界面で応力
集中が起りやすく補強効果が発現しにくい。また、平均
アスペクト比が10未満では反り抑制効果が不十分であ
り、 300を超えるものでは補強効果が不十分となる。顆
粒状フレークの粒径が 0.5mm未満では飛散しやすく、ま
た５mmを超えると液晶ポリマーに均一に混合され難く、
0.5〜５mmの範囲の粒径を持つものが好ましい。

【０００９】ガラス繊維及びガラスフレークは、液晶ポ
リマーとの接着性を向上させるため、一般に用いられて
いる表面処理剤で処理しておくことが望ましい。

【００１０】液晶ポリマーに対するガラス繊維及び顆粒
状ガラスフレークの配合量は、ガラス繊維及び顆粒状ガ
ラスフレークの合計が20〜65重量％、好ましくは30〜65
重量％、さらに好ましくは40〜60重量％となるようにす
ることが必要である。これらの配合量が20重量％未満で
は充填効果が不十分であり、65重量％を超えると液晶ポ
リマー本来の優れた成形性が損なわれる。また、ガラス
繊維と顆粒状ガラスフレークとの重量比は30／70〜70／
30、好ましくは40／60〜60／40、さらに好ましくは50／
50〜60／40となるようにすることが必要である。ガラス
繊維と顆粒状ガラスフレークとの重量比がこの範囲外で
は、ガラス繊維による補強効果及び顆粒状ガラスフレー
クによる反り抑制効果の一方又は両方が十分発揮されな
い。

【００１１】なお、本発明の効果を損なわない範囲でポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアミ
ド、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、ポリカーボネート、ポリパラフェニレンサル
ファイド、ポリアセタール、ポリフェニレンオキサイ
ド、ポリスルホン、ポリアリレート、ポリエーテルケト
ン、ポリエーテルエテールケトン等の他の樹脂を含有さ
せてもよい。

【００１２】また、ガラス繊維及び顆粒状ガラスフレー
クの他、カオリン、焼成クレー、タルク、アスベスト、
ワラストナイト、ケイ酸カルシウム、パイロフェライ
ト、ベントナイト、ガラスビーズ等のケイ酸塩、ホワイ
ティング、チョーク、炭酸カルシウム、ドロマイト、炭
酸マグネシウム、炭酸バリウム等の炭酸塩、パライト
粉、硫酸バリウム等の硫酸塩、アルミナ、酸化アンチモ
ン、マグネシア、二酸化チタン、無定形シリカ、フリン
ト石英、シリカサンド、ホワイトカーボン、ケイ藻土等
の酸化物、カーボンブラック、グラファイト等の炭素、
炭素繊維、チタン酸カリウムウイスカー、酸化亜鉛ウイ
スカー、マグネシアウイスカー等のフィラーを併用して
もよい。さらに、必要に応じて、難燃剤、安定剤、着色
剤、粘度調整剤、鎖長延長剤等の添加剤を含有させても
よい。

【００１３】本発明の組成物は、フィラー充填樹脂組成
物製造の常法によって製造することができるが、液晶ポ
リマー中にガラス繊維及び顆粒状ガラスフレークを十分
に分散させることのできる混合効果の高い溶融混合装置
を用いて混合することが望ましい。例えば、１軸又は２
軸のエクストルーダー、ニーダー等の溶融混合装置を用
いて溶融混合した後、ペレット化する方法が採用され
る。また、ガラス繊維を配合したペレットと顆粒状ガラ
スフレークを配合したペレットとを別々に製造し、成形
時に溶融混合してもよい。

【００１４】本発明の組成物は、特に射出成形用に適し
ているが、押出成形用に供することもできる。

【００１５】なお、本発明の組成物において、当初の顆
粒状ガラスフレークは溶融混合時にガラスフレークの大
部分はバラバラの状態になるが、一部は顆粒状で存在し
ている。

【００１６】

【実施例】次に、実施例により本発明を具体的に説明す
る。なお、特性値の測定法等は次のとおりである。 (a) 平面度（反りの程度）側面部に１点ゲートを有する直径 100mm、厚さ1.59mmの
円板を成形し、JISB 0621 (1972) に基づいて平面度を
測定した。 (b) 曲げ強度及び曲げ弾性率 ASTM D−790 に基づいて、長さ５インチ、幅１／２イン
チ、厚さ１／８インチの試験片で測定した。 (c) 熱変形温度 ASTM D−648 に基づいて、荷重18.6kg／cm²で測定し
た。 (d) 流動性バーフロー法によって測定した。

【００１７】実施例１〜８及び比較例１〜４パラヒドロキシ安息香酸残基単位80モル％とエチレンテ
レフタレート単位20モル％とからなる液晶ポリエステル
（ユニチカ社製ロッドランLC−5000）(LCP) 、直径10μ
ｍ、長さ 1.5mmのガラス繊維及び平均アスペクト比 12
0、重量平均粒径600μｍのガラスフレークを結合剤で約
１mmの顆粒状とした顆粒状ガラスフレーク (日本板硝子
社製マイクログラス) を表１に示した割合で、池貝鉄工
社製 PCM−45型２軸エクストルーダーに供給し、シリン
ダ温度 290℃、スクリュー回転数180rpmで溶融混合した
後、吐出量20kg／hrでストランド状に押し出し、水冷
後、切断してペレット化した。得られたペレットを乾燥
後、日本製鋼所製Ｊ−100S型射出成形機を用いて、シリ
ンダ温度 290℃、金型温度 130℃で平面度測定用試験片
及び曲げ試験片を射出成形した。また、同条件で流動性
の測定を行った。平面度、曲げ特性、熱変形温度及び流
動性の測定結果を表１に示す。

【００１８】

【表１】

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、液晶ポリマー本来の高
強力、高弾性率で、耐熱性及び流動性が優れているとい
った長所を損なうことなく、高温の金型を用いて射出成
形しても反りの少ない成形品を与える液晶ポリマー組成
物が提供される。そして、本発明の液晶ポリマー組成物
を用いることにより、ＯＡ機器やカメラ部品等の高精度
の要求される精密成形品、特に小型、薄型の精密成形品
を容易に得ることが可能となる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶ポリマー、ガラス繊維及びガラスフ
レークを結合剤で結合た顆粒状ガラスフレークからな
り、液晶ポリマーが80〜35重量％、ガラス繊維及び顆粒
状ガラスフレークの合計が20〜65重量％であり、ガラス
繊維と顆粒状ガラスフレークとの重量比が30／70〜70／
30である割合の組成物を溶融混合した液晶ポリマー組成
物。