JP4552315B2 - 熱可塑性樹脂組成物およびその成形体 - Google Patents
熱可塑性樹脂組成物およびその成形体 Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐湿熱特性、寸法安定性、摺動特性、制振性に優れた熱可塑性樹脂組成物およびその成形体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
液晶性樹脂は、機械的特性、耐熱性、耐薬品性および薄肉流動性をバランスよく備えているため、電気・電子部品および自動車部品などに広く用いられている。 また、液晶性樹脂は流動性に優れること、分子配向させることで高強度化すること、あるいは寸法安定性に優れる特性等を利用してフィルム、繊維、熱可塑性樹脂の改質剤等に利用されるようになってきた。
【0003】
しかし、液晶性樹脂はエステル結合を有することから高温多湿での使用下において長期にわたり使用した場合、特性の低下が起こったり、一軸方向に分子配向が起こるために紡糸巻き取り時などにフィブリル化(ささくれ立ち)による糸切れが発生したり、成形品表面に流れ方向に垂直な力を加えた場合、表面あれ等が起こり、摺動特性が低いことが明らかとなった。
【0004】
一方、液晶性樹脂とポリフェニレンスルフィド樹脂(以下PPS樹脂と略す。
)との組成物としては、例えば、特開平10−46009号公報に、50〜99重量%の特定の液晶ポリエステルおよび1〜50重量%の酸処理および/または熱水処理してなるPPSを配合してなる、成形性、流動性、耐加水分解性等が改善された樹脂組成物が開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平10−46009号公報に具体的に示された組成物の如く、単純に液晶性樹脂に対し、半量以下のPPS樹脂を配合した場合には、確かに液晶性樹脂単独に比べ、耐加水分解性は改良されるものの、組成物の多量成分である液晶性樹脂がマトリックスで、少量成分であるPPS樹脂が分散成分となり、かつ均一に分散するためにほぼ加成則の範疇であり、完全に欠点を克服するまでには至っておらず、改良効果が不十分であることがわかった。
【0006】
そこで、本発明は上述の問題を解消すること即ち、特殊な相構造を形成させることで加成則から逸脱した耐湿熱特性、寸法安定性、摺動特性、制振性に優れた熱可塑性樹脂組成物およびその成形体の取得を課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明に到達した。
(1)(a)液晶性樹脂55〜85容量%及び(b)ポリフェニレンスルフィド樹脂45〜15容量%からなる樹脂組成物であって、かつ、(b)ポリフェニレンスルフィド樹脂がマトリクス相(連続相)、(a)液晶性樹脂が分散相となる相構造を形成することを特徴とする熱可塑性樹脂組成物、
(2)(a)および(b)成分が、溶融混合温度において下式1を満足するものであることを特徴とする上記(1)記載の熱可塑性樹脂組成物、
(Va/Vb)×μ2×1.1≦μ1 −式1
Va:液晶性樹脂の配合量(容量%)
Vb:ポリフェニレンスルフィド樹脂の配合量(容量%)
μ1:液晶性樹脂の剪断速度100(1/秒)の溶融粘度(Pa・s)
μ2:ポリフェニレンスルフィド樹脂の剪断速度100(1/秒)の溶融粘度(Pa・s)
(3)(a)液晶性樹脂55〜85容量%及び(b)ポリフェニレンスルフィド樹脂45〜15容量%からなる樹脂組成物を溶融混合し、溶融成形する成形体の製造方法であって、(a)および(b)成分が、溶融混合温度および溶融成形温度のいずれの条件においても下記式1の関係を有するものであることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物からなる成形体の製造方法、
(Va/Vb)×μ2×1.1≦μ1 −式1
Va:液晶性樹脂の配合量(容量%)
Vb:ポリフェニレンスルフィド樹脂の配合量(容量%)
μ1:液晶性樹脂の剪断速度100(1/秒)の溶融粘度(Pa・s)
μ2:ポリフェニレンスルフィド樹脂の剪断速度100(1/秒)の溶融粘度(Pa・s)
(4)上記(1)または(2)記載の熱可塑性樹脂組成物を射出成形してなる射出成形体、
(5)上記(1)または(2)記載の熱可塑性樹脂組成物を吹込成形してなる吹込成形体、
(6)上記(1)または(2)記載の熱可塑性樹脂組成物を押出成形してなるフィルム、シート、チューブまたは繊維
を提供するものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。本発明において「重量」とは「質量」を意味する。
【0009】
本発明で用いられる(a)液晶性樹脂は、異方性溶融相を形成し得る樹脂であり、エステル結合を有するものが好ましい。例えば芳香族オキシカルボニル単位、芳香族ジオキシ単位、芳香族および/または脂肪族ジカルボニル単位、アルキレンジオキシ単位などから選ばれた構造単位からなり、かつ異方性溶融相を形成する液晶性ポリエステル、あるいは、上記構造単位と芳香族イミノカルボニル単位、芳香族ジイミノ単位、芳香族イミノオキシ単位などから選ばれた構造単位からなり、かつ異方性溶融相を形成する液晶性ポリエステルアミドなどである。
【0010】
芳香族オキシカルボニル単位としては、例えば、p−ヒドロキシ安息香酸、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸などから生成した構造単位、芳香族ジオキシ単位としては、例えば、4,4´−ジヒドロキシビフェニル、ハイドロキノン、3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ジヒドロキシビフェニル、t−ブチルハイドロキノン、フェニルハイドロキノン、2,6−ジヒドロキシナフタレン、2,7−ジヒドロキシナフタレン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンおよび4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテルなどから生成した構造単位、芳香族および/または脂肪族ジカルボニル単位としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルジカルボン酸、1,2−ビス(フェノキシ)エタン−4,4’−ジカルボン酸、1,2−ビス(2−クロルフェノキシ)エタン−4,4’−ジカルボン酸および4,4’ジフェニルエーテルジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸などから生成した構造単位、アルキレンジオキシ単位としてはエチレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール等から生成した構造単位(なかでもエチレングリコールから生成した構造単位が好ましい。)、芳香族イミノオキシ単位としては、例えば、4−アミノフェノールなどから生成した構造単位が挙げられる。
【0011】
液晶性ポリエステルの具体例としては、p−ヒドロキシ安息香酸および6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸から生成した構造単位からなる液晶性ポリエステル、p−ヒドロキシ安息香酸から生成した構造単位、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸から生成した構造単位、芳香族ジヒドロキシ化合物および/または脂肪族ジカルボン酸から生成した構造単位からなる液晶性ポリエステル、p−ヒドロキシ安息香酸から生成した構造単位、4,4’−ジヒドロキシビフェニルから生成した構造単位、テレフタル酸、イソフタル酸等の芳香族ジカルボン酸および/またはアジピン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸から生成した構造単位からなる液晶性ポリエステル、p−ヒドロキシ安息香酸から生成した構造単位、エチレングリコールから生成した構造単位、テレフタル酸から生成した構造単位からなる液晶性ポリエステル、p−ヒドロキシ安息香酸から生成した構造単位、エチレングリコールから生成した構造単位、テレフタル酸およびイソフタル酸から生成した構造単位からなる液晶性ポリエステル、p−ヒドロキシ安息香酸から生成した構造単位、エチレングリコールから生成した構造単位、4,4’−ジヒドロキシビフェニルから生成した構造単位、テレフタル酸および/またはアジピン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボンから生成した構造単位からなる液晶性ポリエステル、p−ヒドロキシ安息香酸から生成した構造単位、エチレングリコールから生成した構造単位、芳香族ジヒドロキシ化合物から生成した構造単位、テレフタル酸、イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸から生成した構造単位からなる液晶性ポリエステルなどが挙げられる。
【0012】
なかでも異方性溶融相を形成する液晶性ポリエステルの例としては、下記(I)、(II)、(III) および(IV)の構造単位からなる液晶性ポリエステル、または、(I)、(III) および(IV)の構造単位からなる液晶性ポリエステルなどが好ましく挙げられる。
【0013】
特に好ましいのは(I)、(II)、(III)および(IV)の構造単位からなる液晶性ポリエステルである。
【0014】
【化1】
【0015】
(ただし式中のR1は
【0016】
【化2】
【0017】
から選ばれた1種以上の基を示し、R2は
【0018】
【化3】
【0019】
から選ばれた1種以上の基を示す。ただし式中Xは水素原子または塩素原子を示す。)。
【0020】
上記構造単位(I)はp−ヒドロキシ安息香酸から生成した構造単位であり、構造単位(II)は4,4’−ジヒドロキシビフェニル、3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ジヒドロキシビフェニル、ハイドロキノン、t−ブチルハイドロキノン、フェニルハイドロキノン、メチルハイドロキノン、2,6−ジヒドロキシナフタレン、2,7−ジヒドロキシナフタレン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンおよび4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテルから選ばれた一種以上の芳香族ジヒドロキシ化合物から生成した構造単位を、構造単位(III)はエチレングリコールから生成した構造単位を、構造単位(IV)はテレフタル酸、イソフタル酸、4,4’−ジフェニルジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、1,2−ビス(フェノキシ)エタン−4,4’−ジカルボン酸、1,2−ビス(2−クロルフェノキシ)エタン−4,4’−ジカルボン酸および4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸から選ばれた一種以上の芳香族ジカルボン酸から生成した構造単位を各々示す。これらのうちR1が
【0021】
【化4】
【0022】
であり、R2が
【0023】
【化5】
【0024】
であるものが特に好ましい。
【0025】
本発明に好ましく使用できる液晶性ポリエステルは、上記したように、構造単位(I)、(III)、(IV)からなる共重合体および上記構造単位(I)、(II)、(III)、(IV)からなる共重合体から選択される1種以上であり、上記構造単位(I)、(II)、(III)および(IV)の共重合量は任意である。しかし、本発明の特性を発揮させるためには次の共重合量であることが好ましい。
【0026】
すなわち、上記構造単位(I)、(II)、(III)、(IV)からなる共重合体の場合は、上記構造単位(I)および(II)の合計は構造単位(I)、(II)および(III)の合計に対して30〜95モル%が好ましく、40〜85モル%がより好ましい。また、構造単位(III)は構造単位(I)、(II)および(III)の合計に対して70〜5モル%が好ましく、60〜15モル%がより好ましい。また、構造単位(I)の(II)に対するモル比[(I)/(II)]は好ましくは75/25〜95/5であり、より好ましくは78/22〜93/7である。また、構造単位(IV)は構造単位(II)および(III)の合計と実質的に等モルであることが好ましい。
【0027】
一方、上記構造単位(II) を含まない場合は流動性の点から上記構造単位(I)は構造単位(I)および(III)の合計に対して40〜90モル%であることが好ましく、60〜88モル%であることが特に好ましく、構造単位(IV)は構造単位(III)と実質的に等モルであることが好ましい。
【0028】
ここで実質的に等モルとは、末端を除くポリマー主鎖を構成するユニットが等モルであるが、末端を構成するユニットとしては必ずしも等モルとは限らないことを意味する。
【0029】
また液晶性ポリエステルアミドとしては、上記構造単位(I)〜(IV)以外にp−アミノフェノールから生成したp−イミノフェノキシ単位を含有した異方性溶融相を形成するポリエステルアミドが好ましい。
【0030】
上記好ましく用いることができる液晶性ポリエステル、液晶性ポリエステルアミドは、上記構造単位(I)〜(IV)を構成する成分以外に3,3’−ジフェニルジカルボン酸、2,2’−ジフェニルジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸などの脂肪族ジカルボン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸などの脂環式ジカルボン酸、クロルハイドロキノン、3,4’−ジヒドロキシビフェニル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノン、3,4’−ジヒドロキシビフェニル等の芳香族ジオール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール等の脂肪族、脂環式ジオールおよびm−ヒドロキシ安息香酸、2,6−ヒドロキシナフトエ酸などの芳香族ヒドロキシカルボン酸およびp−アミノ安息香酸などを液晶性を損なわない程度の範囲でさらに共重合せしめることができる。
【0031】
本発明において使用する上記(a)液晶性樹脂の製造方法は、特に制限がなく、公知のポリエステルの重縮合法に準じて製造できる。
【0032】
例えば、上記液晶性ポリエステルの製造において、次の製造方法が好ましく挙げられる。
(1)p−アセトキシ安息香酸および4,4’−ジアセトキシビフェニル、ジアセトキシベンゼンなどの芳香族ジヒドロキシ化合物のジアシル化物と2,6−ナフタレンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸などの芳香族ジカルボン酸から脱酢酸縮重合反応によって液晶性ポリエステルを製造する方法。
(2)p−ヒドロキシ安息香酸および4,4’−ジヒドロキシビフェニル、ハイドロキノンなどの芳香族ジヒドロキシ化合物と2,6−ナフタレンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸などの芳香族ジカルボン酸に無水酢酸を反応させて、フェノール性水酸基をアシル化した後、脱酢酸重縮合反応によって液晶性ポリエステルを製造する方法。
(3)p−ヒドロキシ安息香酸のフェニルエステルおよび4,4’−ジヒドロキシビフェニル、ハイドロキノンなどの芳香族ジヒドロキシ化合物と2,6−ナフタレンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸などの芳香族ジカルボン酸のジフェニルエステルから脱フェノール重縮合反応により液晶性ポリエステルを製造する方法。
(4)p−ヒドロキシ安息香酸および2,6−ナフタレンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸などの芳香族ジカルボン酸に所定量のジフェニルカーボネートを反応させて、それぞれジフェニルエステルとした後、4,4’−ジヒドロキシビフェニル、ハイドロキノンなどの芳香族ジヒドロキシ化合物を加え、脱フェノール重縮合反応により液晶性ポリエステルを製造する方法。
(5)ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステルのポリマー、オリゴマーまたはビス(β−ヒドロキシエチル)テレフタレートなど芳香族ジカルボン酸のビス(β−ヒドロキシエチル)エステルの存在下で(1)または(2)の方法により液晶性ポリエステルを製造する方法。
【0033】
また、(a)液晶性樹脂の融点は、(b)PPS樹脂への分散性、溶融混練時の熱分解による物性低下の抑制、耐熱性付与の点から280〜360℃が好ましく、より好ましくは285〜350℃、さらに好ましくは290〜335℃である。
【0034】
ここで融点とは示差熱量測定において、重合を完了したポリマーを室温から20℃/分の昇温条件で測定した際に観測される吸熱ピーク温度(Tm1 )の観測後、Tm1 +20℃の温度で5分間保持した後、20℃/分の降温条件で室温まで一旦冷却した後、再度20℃/分の昇温条件で測定した際に観測される吸熱ピーク温度(Tm2)を融点とする。
【0035】
また、(a)液晶性樹脂の溶融粘度は(b)PPS樹脂との溶融粘度比を満足し、本発明の効果をより鮮明に発揮するために、液晶性樹脂の融点+10℃で測定した値が、100Pa・s以下であることが好ましく、より好ましくは5〜80Pa・sであり、最も好ましくは4〜30Pa・sである。なお、ここで溶融粘度は、剪断速度1,000(1/秒)の条件下でノズル径0.5mm直径、ノズル長10mmのノズルを用い高化式フローテスターによって測定した値である。
【0036】
本発明で用いられる(b)PPS樹脂は、下記構造式で示される繰り返し単位を有する重合体であり、
【0037】
【化6】
【0038】
耐熱性の観点からは上記構造式で示される繰り返し単位を含む重合体を70モル%以上、更には90モル%以上含む重合体が好ましい。またPPS樹脂はその繰り返し単位の30モル%未満が、下記の構造を有する繰り返し単位等で構成されていてもよい。
【0039】
【化7】
【0040】
かかる構造を一部有するPPS重合体は、融点が低くなるため、本発明の熱可塑性樹脂組成物において液晶性樹脂の融点が低い場合には、粘度比を合わせ易くなり、成形性の点で有利となる。
【0041】
本発明で用いられるPPS樹脂の溶融粘度は、溶融混練が可能であれば特に制限はないが、通常5〜1000Pa・s(300℃、剪断速度1000sec-1)のものが好ましく使用され、10〜600Pa・sの範囲がより好ましい。
【0042】
本発明で用いるPPS樹脂は、本発明の相構造の形成が可能であれば、リニアタイプであっても、架橋タイプであっても特に限定されないが、液晶性樹脂との組み合わせやすさの観点からは、リニアタイプのものが好ましく用いられる。
【0043】
かかるPPS樹脂は通常公知の方法即ち特公昭45−3368号公報に記載される比較的分子量の小さな重合体を得る方法あるいは特公昭52−12240号公報や特開昭61−7332号公報に記載される比較的分子量の大きな重合体を得る方法などによって製造できる。本発明において上記の様に得られたPPS樹脂を空気中加熱による架橋/高分子量化、窒素などの不活性ガス雰囲気下あるいは減圧下での熱処理、有機溶媒、熱水、酸水溶液などによる洗浄、酸無水物、アミン、イソシアネート、官能基含有ジスルフィド化合物などの官能基含有化合物による活性化など種々の処理を施した上で使用することももちろん可能である。
【0044】
PPS樹脂の加熱による架橋/高分子量化する場合の具体的方法としては、空気、酸素などの酸化性ガス雰囲気下あるいは前記酸化性ガスと窒素、アルゴンなどの不活性ガスとの混合ガス雰囲気下で、加熱容器中で所定の温度において希望する溶融粘度が得られるまで加熱を行う方法が例示できる。加熱処理温度は通常、170〜280℃が選択され、好ましくは200〜270℃である。また、加熱処理時間は通常0.5〜100時間が選択され、好ましくは2〜50時間であるが、この両者をコントロールすることにより目標とする粘度レベルを得ることができる。加熱処理の装置は通常の熱風乾燥機でもまた回転式あるいは撹拌翼付の加熱装置であってもよいが、効率よくしかもより均一に処理するためには回転式あるいは撹拌翼付の加熱装置を用いるのがより好ましい。
【0045】
PPS樹脂を窒素などの不活性ガス雰囲気下あるいは減圧下で熱処理する場合の具体的方法としては、窒素などの不活性ガス雰囲気下あるいは減圧下で、加熱処理温度150〜280℃、好ましくは200〜270℃、加熱時間は0.5〜100時間、好ましくは2〜50時間加熱処理する方法が例示できる。加熱処理の装置は、通常の熱風乾燥機でもまた回転式あるいは撹拌翼付の加熱装置であってもよいが、効率よくしかもより均一に処理するためには回転式あるいは撹拌翼付の加熱装置を用いるのがより好ましい。
【0046】
本発明に用いるPPS樹脂は脱イオン処理を施されたPPS樹脂であることが好ましい。かかる脱イオン処理の具体的方法としては酸水溶液洗浄処理、熱水洗浄処理および有機溶媒洗浄処理などが例示でき、これらの処理は2種以上の方法を組み合わせて用いても良い。
【0047】
PPS樹脂を有機溶媒で洗浄する場合の具体的方法としては以下の方法が例示できる。すなわち、洗浄に用いる有機溶媒としては、PPS樹脂を分解する作用などを有しないものであれば特に制限はないが、例えばN−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどの含窒素極性溶媒、ジメチルスルホキシド、ジメチルスルホンなどのスルホキシド、スルホン系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、アセトフェノンなどのケトン系溶媒、ジメチルエーテル、ジプロピルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒、クロロホルム、塩化メチレン、トリクロロエチレン、2塩化エチレン、ジクロルエタン、テトラクロルエタン、クロルベンゼンなどのハロゲン系溶媒、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、フェノール、クレゾール、ポリエチレングリコールなどのアルコール、フェノール系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒などがあげられる。これらの有機溶媒のなかでN−メチルピロリドン、アセトン、ジメチルホルムアミド、クロロホルムなどの使用が好ましい。また、これらの有機溶媒は、1種類または2種類以上を混合して使用される。有機溶媒による洗浄の方法としては、有機溶媒中にPPS樹脂を浸漬せしめるなどの方法があり、必要により適宜撹拌または加熱することも可能である。有機溶媒でPPS樹脂を洗浄する際の洗浄温度については特に制限はなく、常温〜300℃程度の任意の温度が選択できる。洗浄温度が高くなるほど洗浄効率が高くなる傾向があるが、通常は常温〜150℃の洗浄温度で十分効果が得られる。また有機溶媒洗浄を施されたPPS樹脂は残留している有機溶媒を除去するため、水または温水で数回洗浄することが好ましい。
【0048】
PPS樹脂を熱水で洗浄処理する場合の具体的方法としては以下の方法が例示できる。すなわち熱水洗浄によるPPS樹脂の好ましい化学的変性の効果を発現するため、使用する水は蒸留水あるいは脱イオン水であることが好ましい。熱水処理の操作は、通常、所定量の水に所定量のPPS樹脂を投入し、常圧であるいは圧力容器内で加熱、撹拌することにより行われる。PPS樹脂と水との割合は、水の多いほうが好ましいが、通常、水1リットルに対し、PPS樹脂200g以下の浴比が選択される。
【0049】
PPS樹脂を酸処理する場合の具体的方法としては以下の方法が例示できる。
すなわち、酸または酸の水溶液にPPS樹脂を浸漬せしめるなどの方法があり、必要により適宜撹拌または加熱することも可能である。用いられる酸はPPS樹脂を分解する作用を有しないものであれば特に制限はなく、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸などの脂肪族飽和モノカルボン酸、クロロ酢酸、ジクロロ酢酸などのハロ置換脂肪族飽和カルボン酸、アクリル酸、クロトン酸などの脂肪族不飽和モノカルボン酸、安息香酸、サリチル酸などの芳香族カルボン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、フタル酸、フマル酸などのジカルボン酸、硫酸、リン酸、塩酸、炭酸、珪酸などの無機酸性化合物などがあげられる。中でも酢酸、塩酸がより好ましく用いられる。酸処理を施されたPPS樹脂は残留している酸または塩などを除去するために、水または温水で数回洗浄することが好ましい。また洗浄に用いる水は、酸処理によるPPS樹脂の好ましい化学的変性の効果を損なわない意味で蒸留水あるいは脱イオン水であることが好ましい。
【0050】
本発明において、(a)成分の液晶性樹脂と(b)成分のPPS樹脂の相溶性の向上を目的として従来公知の相溶化剤を配合することもできる。これら相溶化剤の具体的な例としては、エポキシ基、アミノ基、イソシアネート基、水酸基、メルカプト基、ウレイド基の中から選ばれた少なくとも1種の官能基を有するアルコキシシランなどの有機シラン化合物、エチレン、プロピレンなどのα−オレフィンとアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、クロトン酸などのα,β−不飽和カルボン酸、これらのエステル、無水物、ハロゲン化物、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、亜鉛などとの塩などの誘導体から選ばれた少なくとも1種の化合物とのランダム、ブロック、グラフト共重合体などの変性ポリオレフィン類、α−オレフィンおよびα,β−不飽和酸のグリシジルエステルを主構成成分とするオレフィン系共重合体などのエポキシ基含有オレフィン系共重合体および多官能エポキシ化合物などが挙げられ、これらは2種以上同時に使用することもできる。
【0051】
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、液晶性樹脂(a)が多量成分でありながら、(b)PPS樹脂成分が連続相(マトリックス相)を形成し、(a)液晶性樹脂成分が分散相を形成する相構造(例えば海島構造)である。この相構造は、透過型電子顕微鏡を用いて観察することにより、確認できる。
【0052】
本発明の熱可塑性樹脂組成物における(a)成分の液晶性樹脂および(b)成分のPPS樹脂の配合割合は、液晶性樹脂55〜85容量%、PPS樹脂45〜15容量%である。好ましくは、好ましくは液晶性樹脂65〜80容量%、PPS樹脂40〜20容量%である。
【0053】
上記において、PPS樹脂が多すぎる場合、本発明の効果のうち、特に寸法安定性、制振性効果が得られず、液晶性樹脂が多すぎる場合、耐湿熱特性が得られない。
【0054】
また、さらに本発明の効果が得られるPPS樹脂成分が少量成分であるにもかかわらず、PPS樹脂が連続相をとる相構造を形成するためには、組成物の溶融混合温度において下式1を満足するように(a)および(b)成分を組み合わせることが好ましく、下式2を満足するように(a)および(b)成分を組み合わせることがさらに好ましい。なかでも、溶融混合温度のみならず、溶融成形温度においても下式1、特に下式2を満足するように(a)および(b)成分を組み合わせることが好ましい。
【0055】
(Va/Vb)×μ2×1.1 ≦μ1 −式1
(Va/Vb)×μ2×1.12≦μ1 −式2
Va:液晶性樹脂の配合量(容量%)
Vb:ポリフェニレンスルフィド樹脂の配合量(容量%)
μ1:液晶性樹脂の剪断速度100(1/秒)の溶融粘度(Pa・s)
μ2:ポリフェニレンスルフィド樹脂の剪断速度100(1/秒)の溶融粘度(Pa・s)
一般的に相反転の臨界条件は、Paul,Barlow,1980(「ポリマーアロイとポリマーブレンド」第217〜218頁、東京化学同人、1991年12月6日発行)によりφ1/φ2=η1/η2(φ1:成分1の体積分率、φ2:成分2の体積分率、η1:成分1の溶融粘度、η2:成分2の溶融粘度)で表されることが知られている。上記理論では、溶融粘度の剪断依存性までは詳細に検討されていないが、本発明においては、本発明の組成比で本発明で規定する相構造を形成せしめるために剪断速度100(1/秒)における溶融粘度比を上記式のようにすることが好ましいことを見出したものである。
【0056】
本発明においては、このような相構造を形成することにより、表面特性はPPS樹脂の特性を有するが組成物の特性は液晶性樹脂の特性に類似する。すなわち、耐湿熱特性、摺動特性が改良され、かつ液晶性樹脂の特徴である寸法安定性、制振性に優れた材料を得ることが可能となる。
【0057】
本発明の熱可塑性樹脂樹脂組成物にさらに機械強度その他の特性を付与するために充填材を使用することが可能であり、特に限定されるものではないが、繊維状、板状、粉末状、粒状などの充填材を使用することができる。具体的には例えば、ガラス繊維、PAN系やピッチ系の炭素繊維、ステンレス繊維、アルミニウム繊維や黄銅繊維などの金属繊維、芳香族ポリアミド繊維などの有機繊維、石膏繊維、セラミック繊維、アスベスト繊維、ジルコニア繊維、アルミナ繊維、シリカ繊維、酸化チタン繊維、炭化ケイ素繊維、ロックウール、チタン酸カリウムウィスカー、チタン酸バリウムウィスカー、ほう酸アルミニウムウィスカー、窒化ケイ素ウィスカーなどの繊維状、ウィスカー状充填剤、マイカ、タルク、カオリン、シリカ、炭酸カルシウム、ガラスビーズ、ガラスフレーク、ガラスマイクロバルーン、クレー、二硫化モリブデン、ワラステナイト、酸化チタン、酸化亜鉛、ポリリン酸カルシウム、グラファイトなどの粉状、粒状あるいは板状の充填剤が挙げられる。上記充填剤中、ガラス繊維および導電性が必要な場合にはPAN系の炭素繊維が好ましく使用される。ガラス繊維の種類は、一般に樹脂の強化用に用いるものなら特に限定はなく、例えば長繊維タイプや短繊維タイプのチョップドストランド、ミルドファイバーなどから選択して用いることができる。また、上記の充填剤は2種以上を併用して使用することもできる。なお、本発明に使用する上記の充填剤はその表面を公知のカップリング剤(例えば、シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤など)、その他の表面処理剤で処理して用いることもできる。
【0058】
また、ガラス繊維はエチレン/酢酸ビニル共重合体などの熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂で被覆あるいは集束されていてもよい。
【0059】
上記の充填剤の添加量は、(a)液晶性樹脂および(b)PPS樹脂の合計量100重量部に対し、0.5〜200重量部であり、好ましくは5〜150重量部、より好ましくは10〜100重量部である。
【0060】
本発明の熱可塑性樹脂組成物に導電性を付与するために導電性フィラー及び/又は導電性ポリマーを使用することが可能であり、特に限定されるものではないが、導電性フィラーとして、通常樹脂の導電化に用いられる導電性フィラーであれば特に制限は無く、その具体例としては、金属粉、金属フレーク、金属リボン、金属繊維、金属酸化物、導電性物質で被覆された無機フィラー、カーボン粉末、黒鉛、炭素繊維、カーボンフレーク、鱗片状カーボンなどが挙げられる。
【0061】
金属粉、金属フレーク、金属リボンの金属種の具体例としては銀、ニッケル、銅、亜鉛、アルミニウム、ステンレス、鉄、黄銅、クロム、錫などが例示できる。
【0062】
金属繊維の金属種の具体例としては鉄、銅、ステンレス、アルミニウム、黄銅などが例示できる。
【0063】
かかる金属粉、金属フレーク、金属リボン、金属繊維はチタネート系、アルミ系、シラン系などの表面処理剤で表面処理を施されていても良い。
【0064】
金属酸化物の具体例としてはSnO2 (アンチモンドープ)、In2 O3 (アンチモンドープ)、ZnO(アルミニウムドープ)などが例示でき、これらはチタネート系、アルミ系、シラン系などの表面処理剤で表面処理を施されていても良い。
【0065】
導電性物質で被覆された無機フィラーにおける導電性物質の具体例としてはアルミニウム、ニッケル、銀、カーボン、SnO2 (アンチモンドープ)、In2 O3 (アンチモンドープ)などが例示できる。また被覆される無機フィラーとしては、マイカ、ガラスビーズ、ガラス繊維、炭素繊維、チタン酸カリウムウィスカー、硫酸バリウム、酸化亜鉛、酸化チタン、ホウ酸アルミニウムウィスカー、酸化亜鉛系ウィスカー、酸化チタン酸系ウィスカー、炭化珪素ウィスカーなどが例示できる。被覆方法としては真空蒸着法、スパッタリング法、無電解メッキ法、焼き付け法などが挙げられる。またこれらはチタネート系、アルミ系、シラン系などの表面処理剤で表面処理を施されていても良い。
【0066】
カーボン粉末はその原料、製造法からアセチレンブラック、ガスブラック、オイルブラック、ナフタリンブラック、サーマルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック、チャンネルブラック、ロールブラック、ディスクブラックなどに分類される。本発明で用いることのできるカーボン粉末は、その原料、製造法は特に限定されないが、アセチレンブラック、ファーネスブラックが特に好適に用いられる。またカーボン粉末は、その粒子径、表面積、DBP吸油量、灰分などの特性の異なる種々のカーボン粉末が製造されている。本発明で用いることのできるカーボン粉末の特性に特に制限は無いが、強度、電気伝導度のバランスの点から、平均粒径が500nm以下、特に5〜100nm、更には10〜70nmが好ましい。また表面積(BET法)は10m2 /g以上、更には30m2 /g以上が好まし。またDBP給油量は50ml/100g以上、特に100ml/100g以上が好ましい。また灰分は0.5%以下、特に0.3%以下が好ましい。
【0067】
かかるカーボン粉末はチタネート系、アルミ系、シラン系などの表面処理剤で表面処理を施されていても良い。また溶融混練作業性を向上させるために造粒されたものを用いることも可能である。
【0068】
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、しばしば表面の平滑性が求められる。かかる観点から、本発明で用いられる導電性フィラーは、本発明で用いられる上記充填材同様、高いアスペクト比を有する繊維状フィラーよりも、粉状、粒状、板状、鱗片状、或いは樹脂組成物中の長さ/直径比が200以下の繊維状のいずれかの形態であることが好ましい。
【0069】
本発明で用いられる導電性ポリマーの具体例としては、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン、ポリ(パラフェニレン)、ポリチオフェン、ポリフェニレンビニレンなどが例示できる。
【0070】
上記導電性フィラー及び/又は導電性ポリマーは、2種以上を併用して用いても良い。かかる導電性フィラー、導電性ポリマーの中で、特にカーボンブラックが強度、コスト的に特に好適に用いられる。
【0071】
本発明で用いられる導電性フィラー及び/又は導電性ポリマーの含有量は、用いる導電性フィラー及び/又は導電性ポリマーの種類により異なるため、一概に規定はできないが、導電性と流動性、機械的強度などとのバランスの点から、次のような範囲が好ましい。すなわち、導電性ポリマーの場合には、(a)および(b)成分の合計100重量部に対し、本発明の相構造が保持される範囲内で1〜100重量部、好ましくは3〜50重量部の範囲が好ましく選択される。導電性フィラーは、上記充填材の一種であるので、その配合量は充填材成分の内数として考える。
【0072】
また導電性を付与した場合、十分な帯電防止性能を得る意味で、その体積固有抵抗が1010Ω・cm以下であることが好ましい。但し上記導電性フィラー、導電性ポリマーの配合は一般に強度、流動性の悪化を招きやすい。そのため目標とする導電レベルが得られれば、上記導電性フィラー、導電性ポリマーの配合量はできるだけ少ない方が望ましい。目標とする導電レベルは用途によって異なるが、通常体積固有抵抗が100Ω・cmを越え、1010Ω・cm以下の範囲である。
【0073】
本発明における熱可塑性樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で他の成分、例えば酸化防止剤や耐熱安定剤(ヒンダードフェノール系、ヒドロキノン系、ホスファイト系およびこれらの置換体等)、耐候剤(レゾルシノール系、サリシレート系、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、ヒンダードアミン系等)、離型剤及び滑剤(モンタン酸及びその金属塩、そのエステル、そのハーフエステル、ステアリルアルコール、ステアラミド、各種ビスアミド、ビス尿素及びポリエチレンワックス等)、顔料(硫化カドミウム、フタロシアニン、カーボンブラック等)、染料(ニグロシン等)、結晶核剤(タルク、シリカ、カオリン、クレー等)、可塑剤(p−オキシ安息香酸オクチル、N−ブチルベンゼンスルホンアミド等)、帯電防止剤(アルキルサルフェート型アニオン系帯電防止剤、4級アンモニウム塩型カチオン系帯電防止剤、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレートのような非イオン系帯電防止剤、ベタイン系両性帯電防止剤等)、難燃剤(例えば、赤燐、燐酸エステル、メラミンシアヌレート、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等の水酸化物、ポリリン酸アンモニウム、臭素化ポリスチレン、臭素化PPO、臭素化PC、臭素化エポキシ樹脂あるいはこれらの臭素系難燃剤と三酸化アンチモンとの組み合わせ等)、他の重合体(ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン、エラストマー、ゴム等)を添加することができる。
【0074】
本発明の組成物は、通常、溶融混合、好ましくは溶融混練により製造されるが、本発明で規定した相構造を形成させるために、溶融混合温度において、(a)および(b)成分が下式1の関係を有する条件で溶融混合することが好ましく、下式2の関係を有する条件で溶融混合することが好ましい。本発明の樹脂組成物は通常、溶融成形により、成形体とされるが、(a)および(b)成分として、(a)および(b)成分が溶融混合温度、組成物の溶融成形温度のいずれの条件においても下式1の関係を有するような条件で、より好ましくは下式2の関係を有する条件で溶融混合、および溶融成形することが好ましい。とりわけ、上記溶融混合温度、溶融成形温度が、PPS樹脂の融点より5〜50℃高い温度範囲から選択されることが好ましい。
【0075】
(Va/Vb)×μ2×1.1 ≦μ1 −式1
(Va/Vb)×μ2×1.12≦μ1 −式2
Va:液晶性樹脂の配合量(容量%)
Vb:ポリフェニレンスルフィド樹脂の配合量(容量%)
μ1:液晶性樹脂の剪断速度100(1/秒)の溶融粘度(Pa・s)
μ2:ポリフェニレンスルフィド樹脂の剪断速度100(1/秒)の溶融粘度(Pa・s)
本発明においては、通常、押出機を用いて(a)および(b)成分を溶融混合することが好ましい。押出機については本発明の特性が発現する限り特に限定されず、単軸、2軸、ニーダー等を用いることができるが、ある程度(a)液晶性樹脂の分散状態を制御するために好ましくは2軸押出機で混練することが好ましく、無論、押出機の先端に吹込成形用の口金、製膜用の口金、紡糸用の口金をつけ、溶融混合後、そのまま溶融成形することにより成形体を得てもかまわない。
【0076】
また、その他の充填材および添加剤を添加する際、(a)液晶性樹脂、(b)PPS樹脂との好ましい混合方法におけるいずれの段階で添加してもよい。
【0077】
かくして得られる熱可塑性樹脂組成物を成形する際には、上記溶融混合温度と同様の温度で行うことが好ましい。
【0078】
また、成形には射出成形、押出成形、吹込成形、プレス成形等の公知の方法を利用することができるが、本発明の効果を必要とするアイテムを得る方法としては、好ましくは射出成形、押出成形、吹込成形等である。なお、吹込成形においても(a)液晶性樹脂が本発明の形態を形成可能であれば、十分特性の満足しうる成形体が得られる。
【0079】
具体的には、射出成形および押出成形は一般的には、単層であるが、多層にしてもかまわない。
【0080】
また、吹込成形の場合、通常の吹込成形機を用いパリソンを形成した後、上記好ましい成形温度で吹込成形を実施すればよい。また、吹込成形の形態も単層成形体、多層成形体のいずれでもよい。押出成形(チューブ用、フィルム(シート)用)についても吹込成形と同様であり、押出機先端に得られる形状のダイを取り付け、単層成形体、多層成形体を得る。特に厚みムラの少ない幅広のシートを得るためには、コートハンガー型、フィッシュテール型のダイを用いる、あるいは長ランドのもの、ダイのリップ開度を狭めたものを用いることが好ましい。
また、得られた成形体を振動溶着、超音波溶着、熱板溶着等の本発明の樹脂成形体同士あるいは他の熱可塑性樹脂の成形体とを接着させ用いても良い。
【0081】
ここでいうフィルムとは厚みが0.2mm以下のものであり、厚みが0.2mm超のものはシートである。さらに繊維を紡糸するにあたっての製糸方法は通常公知の方法すなわち紡糸−延伸の2工程法やそれを連続して行なうスピンドロー法や、高速紡糸して延伸工程を省略するドロースピン法などいずれの方法を用いてもよく、紡糸、延伸工程での配向度の配分方法や弛緩処理の有無、温度の工程なども特に限定を必要としない。また言うまでもなく、トータル繊度、フィラメント数、断面形状も限定されるものではない。
【0082】
また、プレス成形は、本発明の熱可塑性樹脂組成物の特殊なモルホロジーが保持される条件でプレス成形すれば、特に限定されず、通常方法を用いることができる。また、得られる成形体(シート)は単層あるいは、本願成形体に用いる樹脂組成物または他の熱可塑性樹脂のシート、発泡体あるいはガラス繊維等の無機物から作成された織物と多層にしてもかまわない。
【0083】
次に、本発明の成形体の製造方法の1例である多層成形体を例にして説明するが、もちろん下記に限定されるものではない。即ち、層の数もしくは材料の数の押出機より押し出された溶融樹脂を、一つの多層用ダイスに導入し、ダイス内もしくはダイスを出た直後に接着せしめることにより、多層成形体を製造することができる。また、一旦単層成形体を製造し、その内側あるいは外側に他の層を積層し、多層成形体を製造する方法によってもよい。
【0084】
なお、三層以上の多層構成からなる多層成形体を製造する場合には、押出機を適宜に増設してそれぞれの押出機を共押出ダイに接続し、多層状のパリソンを押出すことにより得られる。
【0085】
本発明の多層成形体における各層の配置については特に制限はなく、全ての層を本発明の成形体に用いる樹脂組成物で構成してもよいし、少なくとも一層に本発明に用いる樹脂組成物を用い、他の層にその他の熱可塑性樹脂を用いて構成してもよい。本発明の熱可塑性樹脂組成物からなる層は耐熱性、良好な機械強度を十分に発揮させる上で、2層の場合は最内層、3層以上の場合は、最内層もしくは中間層であることが好ましい。
【0086】
ここで他層として用いられる本発明の熱可塑性樹脂組成物以外の熱可塑性樹脂としては、もちろんポリオレフィンでも可能であるが、ポリアミド樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリスルホン樹脂、四フッ化ポリエチレン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリチオエーテルケトン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、熱可塑性ポリウレタン樹脂、ポリケトン樹脂、ABS樹脂、ポリアミドエラストマ、ポリエステルエラストマなどが例示でき、必要に応じ、これらの一種以上の熱可塑性樹脂を配合して用いることも、それらに各種添加剤を添加して所望の物性を付与して用いることも勿論可能である。
【0087】
本発明の熱可塑性樹脂組成物から得られた成形体は機械的強度はもちろんのこと耐湿熱特性、寸法安定性、摺動特性、制振性に優れていることなどの特性を生かし、各種ギヤー、各種ケース、センサー、LEDランプ、コネクター、ソケット、抵抗器、リレーケース、スイッチ、コイルボビン、コンデンサー、バリコンケース、光ピックアップ、光ピックアップスライドベース、発振子、各種端子板、変成器、プラグ、プリント配線板、チューナー、スピーカー、マイクロフォン、ヘッドフォン、小型モーター、磁気ヘッドベース、パワーモジュール、ハウジング、半導体、液晶ディスプレー部品、FDDキャリッジ、FDDシャーシ、HDD部品、モーターブラッシュホルダー、パラボラアンテナ、コンピューター関連部品などに代表される電気・電子部品;VTR部品、テレビ部品、アイロン、ヘアードライヤー、炊飯器部品、電子レンジ部品、音響部品、オーディオ・レーザーディスク・コンパクトディスクなどの音声機器部品、照明部品、冷蔵庫部品、エアコン部品、タイプライター部品、ワードプロセッサー部品などに代表される家庭、事務電気製品部品、オフィスコンピューター関連部品、電話機関連部品、ファクシミリ関連部品、複写機関連部品、洗浄用治具、オイルレス軸受、船尾軸受、水中軸受、などの各種軸受、モーター部品、ライター、タイプライターなどに代表される機械関連部品、顕微鏡、双眼鏡、カメラ、時計などに代表される光学機器、精密機械関連部品;オルタネーターターミナル、オルタネーターコネクター、ICレギュレーター、ライトディヤー用ポテンショメーターベース、排気ガスバルブなどの各種バルブ、燃料関係・排気系・吸気系各種パイプ、エアーインテークノズルスノーケル、インテークマニホールド、燃料ポンプ、タンク、エンジン冷却水ジョイント、キャブレターメインボディー、キャブレタースペーサー、排気ガスセンサー、冷却水センサー、油温センサー、ブレーキパットウェアーセンサー、スロットルポジションセンサー、クランクシャフトポジションセンサー、エアーフローメーター、イグニッションコイル用部品、パワーシートギアハウジング、エアコン用サーモスタットベース、暖房温風フローコントロールバルブ、ラジエーターモーター用ブラッシュホルダー、ウォーターポンプインペラー、タービンべイン、ワイパーモーター関係部品、デュストリビュター、スタータースィッチ、スターターリレー、トランスミッション用ワイヤーハーネス、ウィンドウオッシャーノズル、エアコンパネルスィッチ基板、燃料関係電磁気弁用コイル、ヒューズ用コネクター、ホーンターミナル、電装部品絶縁板、ステップモーターローター、ランプソケット、ランプリフレクター、ランプハウジング、ブレーキピストン、ソレノイドボビン、エンジンオイルフィルター、点火装置ケースなどの自動車・車両関連部品、パソコンハウジング、携帯電話ハウジングなどの筐体用途、便座、手洗い器・カウンターなどのトイレタリー用途、玩具、パチンコ台部品などの娯楽用途、その他各種用途に有用であり、フィルムとして用いる場合は磁気記録媒体用フィルム、写真用フィルム、コンデンサー用フィルム、電気絶縁用フィルム、包装用フィルム、製図用フィルム、リボン用フィルム、シート用途としては自動車内部天井、ドアトリム、インストロメントパネルのパッド材、バンパーやサイドフレームの緩衝材、ボンネット裏等の吸音パット、座席用材、ピラー、燃料タンク、ブレーキホース、ウインドウオッシャー液用ノズル、エアコン冷媒用チューブおよびそれらの周辺部品に有用であり、繊維として用いる場合にはタイヤコード、コンベアーベルト、ホース等のゴム補強材、ロープ、ケーブル、スピーカーコーン、テンションメンバー、スクリーン紗、封止剤補強、電池セパレーター、カンパス、基布、漁網、不織布、安全着、防弾チョッキ、宇宙服、海底作業服等幅広い分野に有用である。
【0088】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳述するが、本発明はその要旨を越えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
【0089】
参考例1(液晶性樹脂)
a−1:
p−ヒドロキシ安息香酸995重量部、4,4’−ジヒドロキシビフェニル126重量部、テレフタル酸112重量部、固有粘度が約0.6dl/gのポリエチレンテレフタレ−ト216重量部及び無水酢酸960重量部を撹拌翼、留出管を備えた反応容器に仕込み、100〜250℃で5時間、250〜320℃で1.5時間反応させた後、320℃、1.5時間で0.5mmHgに減圧し、さらに約0.5時間反応させ重縮合を行った結果、芳香族オキシカルボニル単位80モル当量、芳香族ジオキシ単位7.5モル当量、エチレンジオキシ単位12.5モル当量、芳香族ジカルボン酸単位20モル当量からなる融点314℃、液晶性開始温度293℃の液晶性樹脂が得られた。溶融粘度は324℃で20Pa・s(オリフィス0.5mm直径×10mm、ずり速度1,000(1/秒))であった。
【0090】
a−2:
p−ヒドロキシ安息香酸1036重量部、4,4’−ジヒドロキシビフェニル186重量部、テレフタル酸166重量部、固有粘度が約0.6dl/gのポリエチレンテレフタレート288重量部及び無水酢酸1067重量部を撹拌翼、留出管を備えた反応容器に仕込み、100〜250℃で5時間、250〜310℃で1.5時間反応させた後、310℃、1.5時間で0.5mmHgに減圧し、さらに約0.5時間反応させ重縮合を行った結果、芳香族オキシカルボニル単位75モル当量、芳香族ジオキシ単位10モル当量、エチレンジオキシ単位15モル当量、芳香族ジカルボン酸単位25モル当量からなる融点294℃、液晶開始温度264℃の液晶性樹脂が得られた。溶融粘度は304℃で91Pa・s(オリフィス0.5mm直径×10mm、ずり速度1,000(1/秒))であった。
【0091】
参考例2(PPS樹脂)
b−1(リニアタイプ):M2588(東レ社製)
b−2(リニアタイプ):M2088(東レ社製)
b−3(架橋タイプ) :”Ryton”P−4(フィリップス石油社製)
各評価については、次に述べる方法にしたがって測定した。
【0092】
(1)耐湿熱特性
東芝IS55EPN射出成形機を用いて6.4mm×12.7mm×3.2mm厚の成形品を作成し、沸水中で72時間処理した後、ASTM D790に従い、強度を測定し、下式により強度保持率を求めた。
【0093】
強度保持率(%)=処理品曲げ強度/未処理品曲げ強度×100
(2)寸法安定性(線膨張係数)
角形成形品(80mm×80mm×2mm厚)を成形し、中心部を流れ方向に対し垂直に幅1mm×長さ10mm×厚み2mmの角柱状に切削し、得た試験片をTMA(セイコー電子工業SSC−5020)を用い、30℃→5℃/分→100℃の条件で測定を行い、線膨張係数を求めた。
【0094】
(3)摺動特性
縦30×横30×厚み3mmのフィルムゲートの角板を東芝IS55EPN射出成形機を用いて成形し、その角板をゲート方向を上向きにジグに固定し、接地面積2cm2、5gの荷重をかけたアルミニウムを左右に10mm、120回/分の条件で3時間スライドさせ、表面の状態を観察した。評価は、○:表面荒れなし、×:表面がフィブリル状に荒れる、とした。
【0095】
(4)制振性(振幅回数)
東芝IS55EPN射出成形機を用いて127mm×10mm×3.2mm厚の板状成形品を作成し、得られた成形品の振幅回数の測定を200〜300Hzの領域の2ピークの損失で行った(前置増幅器(B&K製2639S型)および電力増幅器(B&K製2706型)および2チャンネルFFT分析器(B&K製2034型)を用いる)。
【0096】
(5)相構造の観察
縦30×横30×厚み3mmのフィルムゲートの角板を東芝IS55EPN射出成形機を用いて成形し、その角板表面から400μmの深さまでの部分を透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて観察を行なった。
【0097】
実施例1〜2、比較例1〜3
TEX−30型2軸押出機(日本製鋼所製)を用いて液晶性樹脂、PPS樹脂を表1に示した割合で、ドライブレンドし、樹脂フィーダーより供給し、表1の割合で重量式サイドフィーダーを用いて添加し、樹脂温度300℃の温度で溶融混練し、ペレットとした。次いでこのペレットを各評価ごとの成形機を用いて樹脂温度300℃、金型温度130℃の温度条件で各評価項目ごとの方法で試験片を成形した。
【0098】
比較例4
TEX−30型2軸押出機(日本製鋼所製)を用いて液晶性樹脂、PPS樹脂を表1に示した割合で、ドライブレンドし、樹脂フィーダーより供給し、表1の割合で重量式サイドフィーダーを用いて添加し、樹脂温度300℃の温度で溶融混練し、ペレットとした。次いでこのペレットを各評価ごとの成形機を用いて樹脂温度300℃、金型温度130℃の温度条件で各評価項目ごとの方法で試験片を成形した。
【0099】
実施例3
液晶性樹脂(a−1)70容量%にPPS樹脂(b−1)30容量%を実施例1と同様にTEX−30型2軸押出機(日本製鋼所製)を用いて樹脂温度300℃で溶融混練した後、得られた組成物を40mmφ単軸押出機で0.4mmφ、6ホールの口金を用いて紡糸温度300℃、引き取り速度800m/minで溶融紡糸を行い、紡糸性の評価を行った結果、糸切れがなく、紡糸性良好であった。
【0100】
得られた繊維の相構造を観察した結果、分散相(a-1)、連続相(b-1)であった。
【0101】
比較例5
液晶性樹脂(a−2)70容量%にPPS樹脂(b−1)30容量%を実施例1と同様にTEX−30型2軸押出機(日本製鋼所製)を用いて樹脂温度300℃で溶融混練した後、得られた組成物を40mmφ単軸押出機で0.4mmφ、6ホールの口金を用いて紡糸温度300℃、引き取り速度800m/minで溶融紡糸を行い、紡糸性の評価を行った結果、ガイドローラー付近で糸が毛羽立ち糸切れが多発した。
【0102】
得られた繊維の相構造を観察した結果、連続相(a-1)、まゆ型分散相(b-1)であった。
【0103】
【表1】
【0104】
表1からも明らかなように液晶性樹脂とPPS樹脂とが特異な相構造を有するときのみ、本発明の効果が発揮できることがわかる。
【0105】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の熱可塑性樹脂組成物は、耐湿熱特性、寸法安定性、摺動特性、制振性等に優れることから建築部品、電気電子部品または自動車部品などの射出成形用途、吹込成形用途、およびフィルム/シート、繊維等の用途に好適である。
Claims (6)
- (a)液晶性樹脂55〜85容量%及び(b)ポリフェニレンスルフィド樹脂45〜15容量%からなる樹脂組成物であって、かつ、(b)ポリフェニレンスルフィド樹脂がマトリクス相(連続相)、(a)液晶性樹脂が分散相となる相構造を形成することを特徴とする熱可塑性樹脂組成物。
- (a)および(b)成分が、溶融混合温度において下式1を満足するものであることを特徴とする請求項1記載の熱可塑性樹脂組成物。
(Va/Vb)×μ2×1.1≦μ1 −式1
Va:液晶性樹脂の配合量(容量%)
Vb:ポリフェニレンスルフィド樹脂の配合量(容量%)
μ1:液晶性樹脂の剪断速度100(1/秒)の溶融粘度(Pa・s)
μ2:ポリフェニレンスルフィド樹脂の剪断速度100(1/秒)の溶融粘度(Pa・s) - (a)液晶性樹脂55〜85容量%及び(b)ポリフェニレンスルフィド樹脂45〜15容量%からなる樹脂組成物を溶融混合し、溶融成形する成形体の製造方法であって、(a)および(b)成分が、溶融混合温度および溶融成形温度のいずれの条件においても下記式1の関係を有するものであることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物からなる成形体の製造方法。
(Va/Vb)×μ2×1.1≦μ1 −式1
Va:液晶性樹脂の配合量(容量%)
Vb:ポリフェニレンスルフィド樹脂の配合量(容量%)
μ1:液晶性樹脂の剪断速度100(1/秒)の溶融粘度(Pa・s)
μ2:ポリフェニレンスルフィド樹脂の剪断速度100(1/秒)の溶融粘度(Pa・s) - 請求項1または2記載の熱可塑性樹脂組成物を射出成形してなる射出成形体。
- 請求項1または2記載の熱可塑性樹脂組成物を吹込成形してなる吹込成形体。
- 請求項1または2記載の熱可塑性樹脂組成物を押出成形してなるフィルム、シート、チューブまたは繊維。
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