JPH0857916A - 液晶樹脂複合体の成形方法 - Google Patents
液晶樹脂複合体の成形方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 可塑化溶融工程における剪断力の作用による
液晶繊維の破断を有効に抑制することができる液晶樹脂
複合体の成形方法を提供する。 【構成】 熱可塑性マトリックス樹脂中に該熱可塑性マ
トリックス樹脂の最低成形可能温度よりも高い液晶転移
温度を有する熱可塑性液晶樹脂が繊維状に複合化されて
なる成形用素材を、回転スクリュー式の可塑化溶融装置
で混錬することにより、上記熱可塑性マトリックス樹脂
の最低成形可能以上でかつ上記熱可塑性液晶樹脂の液晶
転移温度未満の範囲内の温度で、上記熱可塑性マトリッ
クス樹脂のみを可塑化溶融させて成形を行うようにした
液晶樹脂複合体の成形方法において、上記可塑化温度
を、液晶繊維１０の引張強度(σT)の上記熱可塑性マト
リックス樹脂の粘度(η)に対する比(σT／η)の平方根
の値が、他よりも高くなる温度領域に設定したことを特
徴とする。
液晶繊維の破断を有効に抑制することができる液晶樹脂
複合体の成形方法を提供する。 【構成】 熱可塑性マトリックス樹脂中に該熱可塑性マ
トリックス樹脂の最低成形可能温度よりも高い液晶転移
温度を有する熱可塑性液晶樹脂が繊維状に複合化されて
なる成形用素材を、回転スクリュー式の可塑化溶融装置
で混錬することにより、上記熱可塑性マトリックス樹脂
の最低成形可能以上でかつ上記熱可塑性液晶樹脂の液晶
転移温度未満の範囲内の温度で、上記熱可塑性マトリッ
クス樹脂のみを可塑化溶融させて成形を行うようにした
液晶樹脂複合体の成形方法において、上記可塑化温度
を、液晶繊維１０の引張強度(σT)の上記熱可塑性マト
リックス樹脂の粘度(η)に対する比(σT／η)の平方根
の値が、他よりも高くなる温度領域に設定したことを特
徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、液晶樹脂複合体の成
形方法、特に、回転スクリューを備えた可塑化溶融装置
で、成形用素材のマトリックス樹脂のみを可塑化溶融さ
せて成形を行うようにした液晶樹脂複合体の成形方法に
関する。
形方法、特に、回転スクリューを備えた可塑化溶融装置
で、成形用素材のマトリックス樹脂のみを可塑化溶融さ
せて成形を行うようにした液晶樹脂複合体の成形方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、液晶樹脂複合体の成形方法とし
て、熱可塑性液晶樹脂と該液晶樹脂の液晶転移温度より
も低い最低成形可能温度を有する熱可塑性マトリックス
樹脂とを含有し、該マトリックス樹脂中において、所定
長さに長さを揃えて切断された上記液晶樹脂が繊維状態
で存在してなる成形用素材(ペレット)を、回転スクリュ
ーを備えた可塑化溶融装置で混錬し、上記マトリックス
樹脂のみを溶融させて成形を行う方法は公知である(例
えば、特開平１−３２０１２８号公報参照)。かかる成
形方法では、上記ペレットがスクリューの回転に伴う剪
断力の作用によって内部発熱し、主としてこの熱によ
り、ペレットの温度がマトリックス樹脂の最低成形可能
以上でかつ上記液晶樹脂の液晶転移温度未満の範囲(以
下、この温度範囲をモールドウインドウと称する。)内
にまで昇温し、マトリックス樹脂のみが溶融状態とな
り、液晶樹脂の繊維化状態を維持したままで成形を行う
ことができる。
て、熱可塑性液晶樹脂と該液晶樹脂の液晶転移温度より
も低い最低成形可能温度を有する熱可塑性マトリックス
樹脂とを含有し、該マトリックス樹脂中において、所定
長さに長さを揃えて切断された上記液晶樹脂が繊維状態
で存在してなる成形用素材(ペレット)を、回転スクリュ
ーを備えた可塑化溶融装置で混錬し、上記マトリックス
樹脂のみを溶融させて成形を行う方法は公知である(例
えば、特開平１−３２０１２８号公報参照)。かかる成
形方法では、上記ペレットがスクリューの回転に伴う剪
断力の作用によって内部発熱し、主としてこの熱によ
り、ペレットの温度がマトリックス樹脂の最低成形可能
以上でかつ上記液晶樹脂の液晶転移温度未満の範囲(以
下、この温度範囲をモールドウインドウと称する。)内
にまで昇温し、マトリックス樹脂のみが溶融状態とな
り、液晶樹脂の繊維化状態を維持したままで成形を行う
ことができる。
【０００３】ところが、上記従来の成形方法では、スク
リューの回転に伴う剪断力の作用により、ペレット内部
の液晶樹脂が切断され、その長さが混錬前に揃えた所定
長さに保たれなくなるので、成形された樹脂成形品の力
学的特性(つまり強度や剛性)に悪影響を及ぼすという問
題があった。
リューの回転に伴う剪断力の作用により、ペレット内部
の液晶樹脂が切断され、その長さが混錬前に揃えた所定
長さに保たれなくなるので、成形された樹脂成形品の力
学的特性(つまり強度や剛性)に悪影響を及ぼすという問
題があった。
【０００４】同様の問題は、例えばガラス繊維等の他の
種類の繊維を強化材として用いた繊維強化樹脂につい
て、そのマトリックス樹脂を可塑化溶融させて成形を行
う場合にも生じる。上記の問題に関し、例えばガラス繊
維強化樹脂等の他の種類の繊維強化樹脂について、成形
用素材中に配合された強化繊維が可塑化溶融装置内で可
塑化し始めたマトリックス樹脂中で剪断作用を受ける状
態をモデル化し、このモデルにおける強化繊維の破損モ
ードを設定して該モードを解析することにより、成形用
素材中の強化繊維が破損する条件を導き出す試みが種々
なされている。このようにして強化繊維の破損条件を導
き出すことにより、逆に、可塑化溶融時における強化繊
維の破損を抑制するための方法・条件を見出だすことが
可能になる。
種類の繊維を強化材として用いた繊維強化樹脂につい
て、そのマトリックス樹脂を可塑化溶融させて成形を行
う場合にも生じる。上記の問題に関し、例えばガラス繊
維強化樹脂等の他の種類の繊維強化樹脂について、成形
用素材中に配合された強化繊維が可塑化溶融装置内で可
塑化し始めたマトリックス樹脂中で剪断作用を受ける状
態をモデル化し、このモデルにおける強化繊維の破損モ
ードを設定して該モードを解析することにより、成形用
素材中の強化繊維が破損する条件を導き出す試みが種々
なされている。このようにして強化繊維の破損条件を導
き出すことにより、逆に、可塑化溶融時における強化繊
維の破損を抑制するための方法・条件を見出だすことが
可能になる。
【０００５】この場合、可塑化溶融工程の初期において
は、まず、可塑化溶融装置のバレル壁面に接した領域に
マトリックス樹脂が可塑化溶融されて流動状態となった
層(所謂メルトフィルム)が形成されるので、後で詳しく
説明するように、成形用素材のまだ可塑化されていない
部分(所謂ソリッドベッド)にその一端側が保持された強
化繊維について、その他端側が上記メルトフィルム中に
突き出たモデルが考えられている。また、この強化繊維
の破損モードとしては、メルトフィルム内の溶融マトリ
ックス樹脂の上記強化繊維に対する相対的な流動に起因
して(つまり強化繊維に作用する剪断に起因して)該強化
繊維に曲げモーメントが作用し、この曲げモーメントに
より強化繊維が折れて破損するモードが考えられてい
る。
は、まず、可塑化溶融装置のバレル壁面に接した領域に
マトリックス樹脂が可塑化溶融されて流動状態となった
層(所謂メルトフィルム)が形成されるので、後で詳しく
説明するように、成形用素材のまだ可塑化されていない
部分(所謂ソリッドベッド)にその一端側が保持された強
化繊維について、その他端側が上記メルトフィルム中に
突き出たモデルが考えられている。また、この強化繊維
の破損モードとしては、メルトフィルム内の溶融マトリ
ックス樹脂の上記強化繊維に対する相対的な流動に起因
して(つまり強化繊維に作用する剪断に起因して)該強化
繊維に曲げモーメントが作用し、この曲げモーメントに
より強化繊維が折れて破損するモードが考えられてい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、液晶繊維の
場合は、例えばガラス繊維等に比べて、伸びが大きく弾
性率が低いので、ガラス繊維等の場合と同じモードで破
損するとは考え難い。すなわち、ガラス繊維の場合に
は、上記のように曲げモーメントの作用で折れることに
よって破損するものとして破損モードが設定されるが、
伸びの大きい液晶繊維の場合には、ガラス繊維と同じよ
うに曲げによって折れるとは一般に考え難いのである。
従って、ガラス繊維の場合の解析結果をそのまま液晶繊
維の場合に、適用することはまずできないものと考えら
れる。
場合は、例えばガラス繊維等に比べて、伸びが大きく弾
性率が低いので、ガラス繊維等の場合と同じモードで破
損するとは考え難い。すなわち、ガラス繊維の場合に
は、上記のように曲げモーメントの作用で折れることに
よって破損するものとして破損モードが設定されるが、
伸びの大きい液晶繊維の場合には、ガラス繊維と同じよ
うに曲げによって折れるとは一般に考え難いのである。
従って、ガラス繊維の場合の解析結果をそのまま液晶繊
維の場合に、適用することはまずできないものと考えら
れる。
【０００７】そこで、本願発明者は、液晶繊維の場合、
曲げによって折れるのではなく引っ張りによって破断す
る破損モードを考え、上記のモデルにこの破損モードを
適用して解析を行った。その結果、液晶繊維に同じ剪断
が作用した場合に、この剪断に起因して加わる引張力に
よって液晶繊維が切れる際の限界長さは、液晶繊維の引
張強度(σT)のマトリックス樹脂の粘度(η)に対する比
(σT／η)の平方根の値に大きく依存することを見出し
た。また、各種のマトリックス樹脂について、上記(σT
／η)の平方根の値が温度によって変化し、この値が他
よりも高くなる温度領域が存在することを見出した。
曲げによって折れるのではなく引っ張りによって破断す
る破損モードを考え、上記のモデルにこの破損モードを
適用して解析を行った。その結果、液晶繊維に同じ剪断
が作用した場合に、この剪断に起因して加わる引張力に
よって液晶繊維が切れる際の限界長さは、液晶繊維の引
張強度(σT)のマトリックス樹脂の粘度(η)に対する比
(σT／η)の平方根の値に大きく依存することを見出し
た。また、各種のマトリックス樹脂について、上記(σT
／η)の平方根の値が温度によって変化し、この値が他
よりも高くなる温度領域が存在することを見出した。
【０００８】この発明は、可塑化溶融時における液晶繊
維の切断に対する限界長さが、液晶繊維の引張強度
(σT)のマトリックス樹脂の粘度(η)に対する比(σT／
η)の平方根の値に依存することに着目してなされたも
ので、可塑化溶融工程における剪断力の作用による液晶
繊維の破断を有効に抑制することができる液晶樹脂複合
体の成形方法を提供することを目的とする。
維の切断に対する限界長さが、液晶繊維の引張強度
(σT)のマトリックス樹脂の粘度(η)に対する比(σT／
η)の平方根の値に依存することに着目してなされたも
ので、可塑化溶融工程における剪断力の作用による液晶
繊維の破断を有効に抑制することができる液晶樹脂複合
体の成形方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このため、本願の第１の
発明に係る液晶樹脂複合体の成形方法は、熱可塑性マト
リックス樹脂中に該熱可塑性マトリックス樹脂の最低成
形可能温度よりも高い液晶転移温度を有する熱可塑性液
晶樹脂が繊維状に複合化されてなる成形用素材を、回転
スクリュー式の可塑化溶融装置で混錬することにより、
上記熱可塑性マトリックス樹脂の最低成形可能以上でか
つ上記熱可塑性液晶樹脂の液晶転移温度未満の範囲内の
温度で、上記熱可塑性マトリックス樹脂のみを可塑化溶
融させて成形を行うようにした液晶樹脂複合体の成形方
法において、上記可塑化温度を、液晶繊維の引張強度
(σT)の上記熱可塑性マトリックス樹脂の粘度(η)に対
する比(σT／η)の平方根の値が、他よりも高くなる温
度領域に設定することを特徴としたものである。
発明に係る液晶樹脂複合体の成形方法は、熱可塑性マト
リックス樹脂中に該熱可塑性マトリックス樹脂の最低成
形可能温度よりも高い液晶転移温度を有する熱可塑性液
晶樹脂が繊維状に複合化されてなる成形用素材を、回転
スクリュー式の可塑化溶融装置で混錬することにより、
上記熱可塑性マトリックス樹脂の最低成形可能以上でか
つ上記熱可塑性液晶樹脂の液晶転移温度未満の範囲内の
温度で、上記熱可塑性マトリックス樹脂のみを可塑化溶
融させて成形を行うようにした液晶樹脂複合体の成形方
法において、上記可塑化温度を、液晶繊維の引張強度
(σT)の上記熱可塑性マトリックス樹脂の粘度(η)に対
する比(σT／η)の平方根の値が、他よりも高くなる温
度領域に設定することを特徴としたものである。
【００１０】また、本願の第２の発明に係る液晶樹脂複
合体の成形方法は、上記第１の発明において、上記熱可
塑性マトリックス樹脂がポリスチレン樹脂であり、上記
可塑化温度が１６０〜２１０℃であることを特徴とした
ものである。
合体の成形方法は、上記第１の発明において、上記熱可
塑性マトリックス樹脂がポリスチレン樹脂であり、上記
可塑化温度が１６０〜２１０℃であることを特徴とした
ものである。
【００１１】更に、本願の第３の発明に係る液晶樹脂複
合体の成形方法は、上記第１の発明において、上記熱可
塑性マトリックス樹脂がポリアミド６樹脂であり、上記
可塑化温度が２３０〜２４５℃であることを特徴とした
ものである。
合体の成形方法は、上記第１の発明において、上記熱可
塑性マトリックス樹脂がポリアミド６樹脂であり、上記
可塑化温度が２３０〜２４５℃であることを特徴とした
ものである。
【００１２】また、更に、本願の第４の発明に係る液晶
樹脂複合体の成形方法は、上記第１の発明において、上
記熱可塑性マトリックス樹脂がポリブチレンテレフタレ
ート樹脂であり、上記可塑化温度が２３０〜２４５℃で
あることを特徴としたものである。
樹脂複合体の成形方法は、上記第１の発明において、上
記熱可塑性マトリックス樹脂がポリブチレンテレフタレ
ート樹脂であり、上記可塑化温度が２３０〜２４５℃で
あることを特徴としたものである。
【００１３】また、更に、本願の第５の発明に係る液晶
樹脂複合体の成形方法は、上記第１の発明において、上
記熱可塑性マトリックス樹脂がポリプロピレン樹脂であ
り、上記可塑化温度が１８５〜２１０℃であることを特
徴としたものである。
樹脂複合体の成形方法は、上記第１の発明において、上
記熱可塑性マトリックス樹脂がポリプロピレン樹脂であ
り、上記可塑化温度が１８５〜２１０℃であることを特
徴としたものである。
【００１４】また、更に、本願の第６の発明に係る液晶
樹脂複合体の成形方法は、上記第１の発明において、上
記熱可塑性マトリックス樹脂がアクリロニトリル−ブタ
ジエン−スチレン樹脂であり、上記可塑化温度が１８０
〜２３０℃であることを特徴としたものである。
樹脂複合体の成形方法は、上記第１の発明において、上
記熱可塑性マトリックス樹脂がアクリロニトリル−ブタ
ジエン−スチレン樹脂であり、上記可塑化温度が１８０
〜２３０℃であることを特徴としたものである。
【００１５】また、更に、本願の第７の発明に係る液晶
樹脂複合体の成形方法は、上記第１の発明において、上
記熱可塑性マトリックス樹脂が変性ポリフェニレンエー
テル樹脂であり、上記可塑化温度が１８０〜２３０℃で
あることを特徴としたものである。
樹脂複合体の成形方法は、上記第１の発明において、上
記熱可塑性マトリックス樹脂が変性ポリフェニレンエー
テル樹脂であり、上記可塑化温度が１８０〜２３０℃で
あることを特徴としたものである。
【００１６】
【発明の効果】本願の第１の発明によれば、可塑化温度
を、液晶繊維の引張強度(σT)の上記熱可塑性マトリッ
クス樹脂の粘度(η)に対する比(σT／η)の平方根の値
が、他よりも高くなる温度領域に設定したので、可塑化
溶融工程における液晶繊維の破断を有効に抑制すること
ができ、成形品の力学的特性を高めることができる。
を、液晶繊維の引張強度(σT)の上記熱可塑性マトリッ
クス樹脂の粘度(η)に対する比(σT／η)の平方根の値
が、他よりも高くなる温度領域に設定したので、可塑化
溶融工程における液晶繊維の破断を有効に抑制すること
ができ、成形品の力学的特性を高めることができる。
【００１７】また、本願の第２の発明によれば、基本的
には、上記第１の発明と同様の効果を奏することができ
る。特に、上記熱可塑性マトリックス樹脂としてポリス
チレン樹脂を用いた場合において、可塑化温度を上記
(σT／η)の平方根の値が他よりも高くなる温度領域で
ある１６０〜２１０℃とすることにより、可塑化溶融工
程における液晶繊維の破断を有効に抑制することができ
る。
には、上記第１の発明と同様の効果を奏することができ
る。特に、上記熱可塑性マトリックス樹脂としてポリス
チレン樹脂を用いた場合において、可塑化温度を上記
(σT／η)の平方根の値が他よりも高くなる温度領域で
ある１６０〜２１０℃とすることにより、可塑化溶融工
程における液晶繊維の破断を有効に抑制することができ
る。
【００１８】更に、本願の第３の発明によれば、基本的
には、上記第１の発明と同様の効果を奏することができ
る。特に、上記熱可塑性マトリックス樹脂としてポリア
ミド６樹脂を用いた場合において、可塑化温度を上記
(σT／η)の平方根の値が他よりも高くなる温度領域で
ある２３０〜２４５℃とすることにより、可塑化溶融工
程における液晶繊維の破断を有効に抑制することができ
る。
には、上記第１の発明と同様の効果を奏することができ
る。特に、上記熱可塑性マトリックス樹脂としてポリア
ミド６樹脂を用いた場合において、可塑化温度を上記
(σT／η)の平方根の値が他よりも高くなる温度領域で
ある２３０〜２４５℃とすることにより、可塑化溶融工
程における液晶繊維の破断を有効に抑制することができ
る。
【００１９】また、更に、本願の第４の発明によれば、
基本的には、上記第１の発明と同様の効果を奏すること
ができる。特に、上記熱可塑性マトリックス樹脂として
ポリブチレンテレフタレート樹脂を用いた場合におい
て、可塑化温度を上記(σT／η)の平方根の値が他より
も高くなる温度領域である２３０〜２４５℃とすること
により、可塑化溶融工程における液晶繊維の破断を有効
に抑制することができる。
基本的には、上記第１の発明と同様の効果を奏すること
ができる。特に、上記熱可塑性マトリックス樹脂として
ポリブチレンテレフタレート樹脂を用いた場合におい
て、可塑化温度を上記(σT／η)の平方根の値が他より
も高くなる温度領域である２３０〜２４５℃とすること
により、可塑化溶融工程における液晶繊維の破断を有効
に抑制することができる。
【００２０】また、更に、本願の第５の発明によれば、
基本的には、上記第１の発明と同様の効果を奏すること
ができる。特に、上記熱可塑性マトリックス樹脂として
ポリプロピレン樹脂を用いた場合において、可塑化温度
を上記(σT／η)の平方根の値が他よりも高くなる温度
領域である１８５〜２１０℃とすることにより、可塑化
溶融工程における液晶繊維の破断を有効に抑制すること
ができる。
基本的には、上記第１の発明と同様の効果を奏すること
ができる。特に、上記熱可塑性マトリックス樹脂として
ポリプロピレン樹脂を用いた場合において、可塑化温度
を上記(σT／η)の平方根の値が他よりも高くなる温度
領域である１８５〜２１０℃とすることにより、可塑化
溶融工程における液晶繊維の破断を有効に抑制すること
ができる。
【００２１】また、更に、本願の第６の発明によれば、
基本的には、上記第１の発明と同様の効果を奏すること
ができる。特に、上記熱可塑性マトリックス樹脂として
アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂を用いた
場合において、可塑化温度を上記(σT／η)の平方根の
値が他よりも高くなる温度領域である１８０〜２３０℃
とすることにより、可塑化溶融工程における液晶繊維の
破断を有効に抑制することができる。
基本的には、上記第１の発明と同様の効果を奏すること
ができる。特に、上記熱可塑性マトリックス樹脂として
アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂を用いた
場合において、可塑化温度を上記(σT／η)の平方根の
値が他よりも高くなる温度領域である１８０〜２３０℃
とすることにより、可塑化溶融工程における液晶繊維の
破断を有効に抑制することができる。
【００２２】また、更に、本願の第７の発明によれば、
基本的には、上記第１の発明と同様の効果を奏すること
ができる。特に、上記熱可塑性マトリックス樹脂として
変性ポリフェニレンエーテル樹脂を用いた場合におい
て、可塑化温度を上記(σT／η)の平方根の値が他より
も高くなる温度領域である１８０〜２３０℃とすること
により、可塑化溶融工程における液晶繊維の破断を有効
に抑制することができる。
基本的には、上記第１の発明と同様の効果を奏すること
ができる。特に、上記熱可塑性マトリックス樹脂として
変性ポリフェニレンエーテル樹脂を用いた場合におい
て、可塑化温度を上記(σT／η)の平方根の値が他より
も高くなる温度領域である１８０〜２３０℃とすること
により、可塑化溶融工程における液晶繊維の破断を有効
に抑制することができる。
【００２３】
【実施例】以下、この発明の実施例について説明する。
まず、具体例の説明に先立って、成形用素材中に配合さ
れた液晶繊維が可塑化溶融装置内で可塑化し始めたマト
リックス樹脂中で剪断作用を受ける状態をモデル化する
とともに、このモデルにおける液晶繊維の破損モードを
設定して行ったモデル解析について説明する。成形用素
材の可塑化溶融工程の初期においては、図１に示すよう
に、まず、可塑化溶融装置のバレル壁面２aはヒータ(不
図示)の加熱によって所定の高温に保たれており、この
バレル壁面２aに接した領域にマトリックス樹脂が可塑
化溶融されて流動状態となった層ＭＦ(所謂メルトフィ
ルム : 厚さh)が形成される。そして、成形用素材のま
だ可塑化されていない部分ＳＢ(所謂ソリッドベッド)に
その一端側が保持された液晶繊維１０(直径Ｄ)につい
て、その他端側が長さＬだけ上記メルトフィルムＭＦ中
に突き出たモデルを設定した。
まず、具体例の説明に先立って、成形用素材中に配合さ
れた液晶繊維が可塑化溶融装置内で可塑化し始めたマト
リックス樹脂中で剪断作用を受ける状態をモデル化する
とともに、このモデルにおける液晶繊維の破損モードを
設定して行ったモデル解析について説明する。成形用素
材の可塑化溶融工程の初期においては、図１に示すよう
に、まず、可塑化溶融装置のバレル壁面２aはヒータ(不
図示)の加熱によって所定の高温に保たれており、この
バレル壁面２aに接した領域にマトリックス樹脂が可塑
化溶融されて流動状態となった層ＭＦ(所謂メルトフィ
ルム : 厚さh)が形成される。そして、成形用素材のま
だ可塑化されていない部分ＳＢ(所謂ソリッドベッド)に
その一端側が保持された液晶繊維１０(直径Ｄ)につい
て、その他端側が長さＬだけ上記メルトフィルムＭＦ中
に突き出たモデルを設定した。
【００２４】この場合、メルトフィルムＭＦは等温のニ
ュートン流体で構成されるものと仮定すると、液晶繊維
１０のメルトフィルムＭＦ中に突き出た部分(長さＬ)に
加わる力Ｆは、等温のニュートン流体中に置かれた円柱
状の物体が流体から受ける力として、次式で表され
る。 Ｆ＝Ｃd・ρ・Ｖ2・Ａ／２ … ここに、Ｃdは抗力係数,ρは流体密度(つまり溶融マト
リックス樹脂の密度),Ｖは流速,Ａは流れ方向に対する
円柱状物体(液晶繊維１０)の断面積(投影面積)である。
ュートン流体で構成されるものと仮定すると、液晶繊維
１０のメルトフィルムＭＦ中に突き出た部分(長さＬ)に
加わる力Ｆは、等温のニュートン流体中に置かれた円柱
状の物体が流体から受ける力として、次式で表され
る。 Ｆ＝Ｃd・ρ・Ｖ2・Ａ／２ … ここに、Ｃdは抗力係数,ρは流体密度(つまり溶融マト
リックス樹脂の密度),Ｖは流速,Ａは流れ方向に対する
円柱状物体(液晶繊維１０)の断面積(投影面積)である。
【００２５】上記抗力係数Ｃdは、レイノルズ数Ｒeを用
いて次式で表される。 Ｃd＝８π／〔Ｒe・log(７.４／Ｒe)〕 … また、上記レイノルズ数は、マトリックス樹脂の粘度を
ηとして、次式で表される。 Ｒe＝ρ・Ｖ・Ｄ／η … 更に、上記流れ方向に対する物体(液晶繊維１０)の投影
面積Ａは、次式で表される。ここに、Ｌ'は、液晶繊
維１０のメルトフィルムＭＦ中に突き出た部分(長さＬ)
の流れ方向に対する投影長さである。 Ａ＝∫0 L'Ｄ・dx … また、更に、流速Ｖは、バレル壁面２aにおける流速を
Ｖoとして、次式で表される。 Ｖ＝Ｖo・x／h …
いて次式で表される。 Ｃd＝８π／〔Ｒe・log(７.４／Ｒe)〕 … また、上記レイノルズ数は、マトリックス樹脂の粘度を
ηとして、次式で表される。 Ｒe＝ρ・Ｖ・Ｄ／η … 更に、上記流れ方向に対する物体(液晶繊維１０)の投影
面積Ａは、次式で表される。ここに、Ｌ'は、液晶繊
維１０のメルトフィルムＭＦ中に突き出た部分(長さＬ)
の流れ方向に対する投影長さである。 Ａ＝∫0 L'Ｄ・dx … また、更に、流速Ｖは、バレル壁面２aにおける流速を
Ｖoとして、次式で表される。 Ｖ＝Ｖo・x／h …
【００２６】本実施例では、上記モデルにおける液晶繊
維１０の破損モードとして、メルトフィルムＭＦ内の溶
融マトリックス樹脂の上記液晶繊維１０に対する相対的
な流動に起因して(つまり液晶繊維１０に作用する剪断
に起因して)該液晶繊維１０に引張力が作用し、ガラス
繊維の場合のように曲げによって折れるのではなく、引
っ張りによって破断する破損モードを設定し、上記のモ
デルにこの破損モードを適用して液晶繊維１０が破損す
る条件を導き出すようにした。ここで、液晶繊維１０と
バレル壁面２aに対する垂線とのなす角度をθとする
と、液晶繊維１０に作用する引張荷重Ｆtは、次式で
表される。 Ｆt＝Ｆ・sinθ … この式に上記〜式を代入することにより、次式
が得られる。 Ｆt＝２π・η・Ｖo・Ｌ2・cos2θ・sin2θ／〔h・log(７.４／Ｒe)〕…
維１０の破損モードとして、メルトフィルムＭＦ内の溶
融マトリックス樹脂の上記液晶繊維１０に対する相対的
な流動に起因して(つまり液晶繊維１０に作用する剪断
に起因して)該液晶繊維１０に引張力が作用し、ガラス
繊維の場合のように曲げによって折れるのではなく、引
っ張りによって破断する破損モードを設定し、上記のモ
デルにこの破損モードを適用して液晶繊維１０が破損す
る条件を導き出すようにした。ここで、液晶繊維１０と
バレル壁面２aに対する垂線とのなす角度をθとする
と、液晶繊維１０に作用する引張荷重Ｆtは、次式で
表される。 Ｆt＝Ｆ・sinθ … この式に上記〜式を代入することにより、次式
が得られる。 Ｆt＝２π・η・Ｖo・Ｌ2・cos2θ・sin2θ／〔h・log(７.４／Ｒe)〕…
【００２７】この引張荷重Ｆtが液晶繊維１０の引張強
さσTを上回ったときに、この液晶繊維１０の破断が生
じるのであるから、液晶繊維１０が破断する限界条件は
次式で与えられる。 Ｆt＝σT・π・Ｄ2／４ … ここで、θを例えば８０度とし、上記式に式を代入
して、Ｌについて整理することにより、液晶繊維１０が
切れる際の限界長さＬを与える式として、次式が得ら
れる。 Ｌ＝√{〔σT・h・Ｄ2・log(７.４／Ｒe)〕／〔０.２３７６・η・Ｖo〕}…
さσTを上回ったときに、この液晶繊維１０の破断が生
じるのであるから、液晶繊維１０が破断する限界条件は
次式で与えられる。 Ｆt＝σT・π・Ｄ2／４ … ここで、θを例えば８０度とし、上記式に式を代入
して、Ｌについて整理することにより、液晶繊維１０が
切れる際の限界長さＬを与える式として、次式が得ら
れる。 Ｌ＝√{〔σT・h・Ｄ2・log(７.４／Ｒe)〕／〔０.２３７６・η・Ｖo〕}…
【００２８】上記式より、液晶繊維１０の直径Ｄおよ
び引張強さσTが同じで、かつ、可塑化溶融時における
例えば回転スクリューの回転速度等の物理的な条件が同
一であれば、液晶繊維１０が切れる際の限界長さＬは、
液晶繊維の引張強さ(σT)のマトリックス樹脂の粘度
(η)に対する比(σT／η)の平方根の値に大きく依存す
ることがわかる。すなわち、液晶樹脂複合体では、液晶
繊維１０の引張強さσTおよびマトリックス樹脂の粘度
ηは共に温度によって変化するので、両者の比が重要で
あり、上記(σT／η)の平方根の値が大きくなる温度領
域で可塑化を行うことにより、液晶繊維１０の破断を極
力抑制することが可能となる。
び引張強さσTが同じで、かつ、可塑化溶融時における
例えば回転スクリューの回転速度等の物理的な条件が同
一であれば、液晶繊維１０が切れる際の限界長さＬは、
液晶繊維の引張強さ(σT)のマトリックス樹脂の粘度
(η)に対する比(σT／η)の平方根の値に大きく依存す
ることがわかる。すなわち、液晶樹脂複合体では、液晶
繊維１０の引張強さσTおよびマトリックス樹脂の粘度
ηは共に温度によって変化するので、両者の比が重要で
あり、上記(σT／η)の平方根の値が大きくなる温度領
域で可塑化を行うことにより、液晶繊維１０の破断を極
力抑制することが可能となる。
【００２９】そこで、以上の解析結果に基づき、所定の
液晶樹脂複合体の成形用素材について上記(σT／η)の
平方根の値の温度による変化を調べ、また、この素材を
用いて行った成形により得られた成形品についてその機
械的な特性の温度による変化を調べる試験を行った。本
実施例では、液晶樹脂複合体の成形用素材(ペレット)を
調製するに際し、熱可塑性マトリックス樹脂および熱可
塑性液晶樹脂として、それぞれ以下のものを用いた。 (a) 熱可塑性液晶樹脂 ・材質名 : 全芳香族ポリエステル樹脂 ・商品名 : ベクトラＡ９５０ (ポリプラスチックス社
製) ・液晶転移温度 : ２８０℃ (b) 熱可塑性マトリックス樹脂 ・材質名 : ポリスチレン樹脂(ＰＳ樹脂) ・商品名 : エスブライト９Ｍ (昭和電工(株)製) ・最低成形可能温度 : １６０℃(１６０℃未満では成形
が極めて困難であり、１６０〜１７０℃では形状によっ
ては成形できない場合もある)
液晶樹脂複合体の成形用素材について上記(σT／η)の
平方根の値の温度による変化を調べ、また、この素材を
用いて行った成形により得られた成形品についてその機
械的な特性の温度による変化を調べる試験を行った。本
実施例では、液晶樹脂複合体の成形用素材(ペレット)を
調製するに際し、熱可塑性マトリックス樹脂および熱可
塑性液晶樹脂として、それぞれ以下のものを用いた。 (a) 熱可塑性液晶樹脂 ・材質名 : 全芳香族ポリエステル樹脂 ・商品名 : ベクトラＡ９５０ (ポリプラスチックス社
製) ・液晶転移温度 : ２８０℃ (b) 熱可塑性マトリックス樹脂 ・材質名 : ポリスチレン樹脂(ＰＳ樹脂) ・商品名 : エスブライト９Ｍ (昭和電工(株)製) ・最低成形可能温度 : １６０℃(１６０℃未満では成形
が極めて困難であり、１６０〜１７０℃では形状によっ
ては成形できない場合もある)
【００３０】図３に上記熱可塑性マトリックス樹脂(Ｐ
Ｓ樹脂)の粘度ηの温度による変化を、また、図４に上
記熱可塑性液晶樹脂ベクトラＡ９５０の引張強さσTの
温度による変化をそれぞれ示す。尚、マトリックス樹脂
の粘度ηの測定には、以下の装置を用いた。 ・ 粘度測定装置 : 型式 キャピログラフ１Ｃ (株)東洋精機製作所製 更に、上記液晶繊維の引張強さσTの上記マトリックス
樹脂の粘度ηに対する比(σT／η)の平方根√(σT／η)
の値の温度による変化を図５に示す。
Ｓ樹脂)の粘度ηの温度による変化を、また、図４に上
記熱可塑性液晶樹脂ベクトラＡ９５０の引張強さσTの
温度による変化をそれぞれ示す。尚、マトリックス樹脂
の粘度ηの測定には、以下の装置を用いた。 ・ 粘度測定装置 : 型式 キャピログラフ１Ｃ (株)東洋精機製作所製 更に、上記液晶繊維の引張強さσTの上記マトリックス
樹脂の粘度ηに対する比(σT／η)の平方根√(σT／η)
の値の温度による変化を図５に示す。
【００３１】上記成形用素材の調製は次のようにして行
った。すなわち、上記マトリックス樹脂４０重量部中に
液晶樹脂を６０重量部(つまり液晶樹脂含有量が６０重
量％となるように)配合し、これを２軸押出機で押し出
してストランド形態の液晶樹脂複合体を成形し、これを
所謂ペレタイザーで所定長さ(例えば６mm)毎に切断して
ペレットを得た。このペレット調製に用いた装置および
調製条件は、以下の通りであった。 ・ ２軸押出機 : 型式 ＢＴ−３０−Ｓ２−３６−Ｌ (株)プラスチック工学研究所製 ・ ダイでの剪断速度 : １５００／sec. ・ スクリュー回転数 : １５０rpm ・ 延伸比 : ３
った。すなわち、上記マトリックス樹脂４０重量部中に
液晶樹脂を６０重量部(つまり液晶樹脂含有量が６０重
量％となるように)配合し、これを２軸押出機で押し出
してストランド形態の液晶樹脂複合体を成形し、これを
所謂ペレタイザーで所定長さ(例えば６mm)毎に切断して
ペレットを得た。このペレット調製に用いた装置および
調製条件は、以下の通りであった。 ・ ２軸押出機 : 型式 ＢＴ−３０−Ｓ２−３６−Ｌ (株)プラスチック工学研究所製 ・ ダイでの剪断速度 : １５００／sec. ・ スクリュー回転数 : １５０rpm ・ 延伸比 : ３
【００３２】以上のようにして調製したペレットを、回
転スクリューを備えた可塑化溶融装置に投入することに
より、各ペレットのマトリックス樹脂のみを溶融させ、
所定の成形型内に射出して成形を行い、得られた成形品
からテストピースを採取して、その機械的特性(耐衝撃
性)を調べた。上記可塑化溶融装置の全体構成の概略を
図２に示す。この図に示すように、本実施例に係る可塑
化溶融装置１は、円筒状の本体部２と、該本体部２の先
端に固定されたノズルヘッド３と、上記本体部２内に収
納された回転スクリュー５と、該スクリュー５を駆動す
るシリンダ装置(射出シリンダ:不図示)とを主要部とし
て構成され、上記本体部２の側面には、本体部２内に成
形用素材としてのペレットＰＴを投入するためのホッパ
６が取り付けられている。
転スクリューを備えた可塑化溶融装置に投入することに
より、各ペレットのマトリックス樹脂のみを溶融させ、
所定の成形型内に射出して成形を行い、得られた成形品
からテストピースを採取して、その機械的特性(耐衝撃
性)を調べた。上記可塑化溶融装置の全体構成の概略を
図２に示す。この図に示すように、本実施例に係る可塑
化溶融装置１は、円筒状の本体部２と、該本体部２の先
端に固定されたノズルヘッド３と、上記本体部２内に収
納された回転スクリュー５と、該スクリュー５を駆動す
るシリンダ装置(射出シリンダ:不図示)とを主要部とし
て構成され、上記本体部２の側面には、本体部２内に成
形用素材としてのペレットＰＴを投入するためのホッパ
６が取り付けられている。
【００３３】熱可塑性マトリックス樹脂中において該熱
可塑性マトリックス樹脂の最低成形可能温度よりも高い
液晶転移温度を有する熱可塑性液晶樹脂が繊維状態で存
在してなる成形用素材(ペレットＰＴ)を上記ホッパ６か
ら本体部２の内部に投入すると、この投入されたペレッ
トＰＴは、スクリュー５の回転に伴う剪断力の作用によ
って内部発熱し、主としてこの熱により、成形用素材の
温度がマトリックス樹脂の最低成形可能以上でかつ上記
液晶樹脂の液晶転移温度未満の範囲内(モールドウイン
ドウ内)の温度にまで昇温し、マトリックス樹脂のみが
溶融状態となり、液晶樹脂の繊維化状態を維持したまま
で成形を行うことができる。尚、上記本体部２の内壁面
２aが、図１で示したモデルにおけるバレル壁面を構成
している。また、具体的には図示しなかったが、上記本
体部２の外周側には、主として本体部２内で流動化した
樹脂材料を保温するために外部ヒータが配設されてい
る。この外部ヒータを本体部２の側壁内に埋設するよう
にしても良い。
可塑性マトリックス樹脂の最低成形可能温度よりも高い
液晶転移温度を有する熱可塑性液晶樹脂が繊維状態で存
在してなる成形用素材(ペレットＰＴ)を上記ホッパ６か
ら本体部２の内部に投入すると、この投入されたペレッ
トＰＴは、スクリュー５の回転に伴う剪断力の作用によ
って内部発熱し、主としてこの熱により、成形用素材の
温度がマトリックス樹脂の最低成形可能以上でかつ上記
液晶樹脂の液晶転移温度未満の範囲内(モールドウイン
ドウ内)の温度にまで昇温し、マトリックス樹脂のみが
溶融状態となり、液晶樹脂の繊維化状態を維持したまま
で成形を行うことができる。尚、上記本体部２の内壁面
２aが、図１で示したモデルにおけるバレル壁面を構成
している。また、具体的には図示しなかったが、上記本
体部２の外周側には、主として本体部２内で流動化した
樹脂材料を保温するために外部ヒータが配設されてい
る。この外部ヒータを本体部２の側壁内に埋設するよう
にしても良い。
【００３４】上記ノズルヘッド３の先端側には、一対の
金型９Ａ,９Ｂで構成された金型装置９が装着されてお
り、ノズル孔３aから射出された溶融樹脂は、金型装置
９のランナ部９cを通って成形空間９d内に充填され、所
定の成形品が成形されるようになっている。この射出成
形に用いた装置および成形条件等を以下に示す。 ・ 成形機 : 型式 ＩＳ−２２０ＥＮ−５Ｙ(東芝機械
(株)製) ・ スクリュー回転数 : ８０rpm ・ 背圧 : ２ kgf／cm2 ・ 射出圧 : ２４６０ kg／in2(最大射出圧の９９％) ・ 射出速度 :１０ mm／sec．(スクリュー移動速度) ・ 金型温度 : ５０℃
金型９Ａ,９Ｂで構成された金型装置９が装着されてお
り、ノズル孔３aから射出された溶融樹脂は、金型装置
９のランナ部９cを通って成形空間９d内に充填され、所
定の成形品が成形されるようになっている。この射出成
形に用いた装置および成形条件等を以下に示す。 ・ 成形機 : 型式 ＩＳ−２２０ＥＮ−５Ｙ(東芝機械
(株)製) ・ スクリュー回転数 : ８０rpm ・ 背圧 : ２ kgf／cm2 ・ 射出圧 : ２４６０ kg／in2(最大射出圧の９９％) ・ 射出速度 :１０ mm／sec．(スクリュー移動速度) ・ 金型温度 : ５０℃
【００３５】以上の条件下でバレルの設定温度を所定範
囲で変化させて射出成形を繰り返して行い、各温度での
テストピースを採取した。そして、各テストピースを用
いてアイゾット衝撃試験を行った。尚、この衝撃試験
は、ＡＳＴＭ Ｄ２５６に準拠して、２３℃の温度条件
でおこなった。試験結果を図６に示す。この図６のグラ
フと上記図５のグラフとを比較することにより、液晶繊
維の引張強さσTの上記マトリックス樹脂の粘度ηに対
する比(σT／η)の平方根√(σT／η)の値が他よりも高
くなる温度領域では、得られた成形品の衝撃値が他の温
度領域よりも高くなることが判った。これは、上記平方
根√(σT／η)の値が高い温度領域で可塑化を行うこと
により、液晶繊維の破断が有効に抑制されるためである
と考えられる。
囲で変化させて射出成形を繰り返して行い、各温度での
テストピースを採取した。そして、各テストピースを用
いてアイゾット衝撃試験を行った。尚、この衝撃試験
は、ＡＳＴＭ Ｄ２５６に準拠して、２３℃の温度条件
でおこなった。試験結果を図６に示す。この図６のグラ
フと上記図５のグラフとを比較することにより、液晶繊
維の引張強さσTの上記マトリックス樹脂の粘度ηに対
する比(σT／η)の平方根√(σT／η)の値が他よりも高
くなる温度領域では、得られた成形品の衝撃値が他の温
度領域よりも高くなることが判った。これは、上記平方
根√(σT／η)の値が高い温度領域で可塑化を行うこと
により、液晶繊維の破断が有効に抑制されるためである
と考えられる。
【００３６】上記の試験により、熱可塑性液晶樹脂とし
て上記ベクトラＡ９５０を用いた場合、マトリックス樹
脂がＰＳ樹脂の場合には、可塑化温度を１６０〜２１０
℃の温度領域に設定すれば良いことが判った。温度の下
限を１６０℃としたのは、この温度未満では成形が極め
て困難となるからであり、また、温度の上限を２１０℃
としたのは、この温度を越えると耐衝撃性が急激に低く
なるからである。尚、より良好な成形性を確保するため
には、上記の可塑化温度を１７０〜２１０℃とするのが
より好ましい。１６０〜１７０℃の温度範囲では、形状
によっては成形が行えない場合があるからである。ま
た、最も高いレベルの耐衝撃性を確保するためには、上
記の可塑化温度を１８０〜２００℃に設定するのが更に
好ましい。
て上記ベクトラＡ９５０を用いた場合、マトリックス樹
脂がＰＳ樹脂の場合には、可塑化温度を１６０〜２１０
℃の温度領域に設定すれば良いことが判った。温度の下
限を１６０℃としたのは、この温度未満では成形が極め
て困難となるからであり、また、温度の上限を２１０℃
としたのは、この温度を越えると耐衝撃性が急激に低く
なるからである。尚、より良好な成形性を確保するため
には、上記の可塑化温度を１７０〜２１０℃とするのが
より好ましい。１６０〜１７０℃の温度範囲では、形状
によっては成形が行えない場合があるからである。ま
た、最も高いレベルの耐衝撃性を確保するためには、上
記の可塑化温度を１８０〜２００℃に設定するのが更に
好ましい。
【００３７】次に、熱可塑性液晶樹脂としては上述の実
施例と同じく上記ベクトラＡ９５０を用い、熱可塑性マ
トリックス樹脂を上述の実施例とは異なる他の種々の樹
脂に代えて同様の試験を行った。その結果、上述の実施
例の場合と同様に、液晶繊維の引張強さσTの上記マト
リックス樹脂の粘度ηに対する比(σT／η)の平方根√
(σT／η)の値が他よりも高くなる温度領域では、この
領域で可塑化を行うことにより液晶繊維の破断が有効に
抑制され、得られた成形品の衝撃値が他の温度領域より
も高くなることが判った。以下、本発明の他の実施例に
ついて説明する。尚、これら他の実施例におけるペレッ
トの調製,マトリックス樹脂の粘度測定,射出成形および
衝撃試験等の装置並びに条件等は、上述の実施例におけ
る場合と同様とした。
施例と同じく上記ベクトラＡ９５０を用い、熱可塑性マ
トリックス樹脂を上述の実施例とは異なる他の種々の樹
脂に代えて同様の試験を行った。その結果、上述の実施
例の場合と同様に、液晶繊維の引張強さσTの上記マト
リックス樹脂の粘度ηに対する比(σT／η)の平方根√
(σT／η)の値が他よりも高くなる温度領域では、この
領域で可塑化を行うことにより液晶繊維の破断が有効に
抑制され、得られた成形品の衝撃値が他の温度領域より
も高くなることが判った。以下、本発明の他の実施例に
ついて説明する。尚、これら他の実施例におけるペレッ
トの調製,マトリックス樹脂の粘度測定,射出成形および
衝撃試験等の装置並びに条件等は、上述の実施例におけ
る場合と同様とした。
【００３８】(１) 熱可塑性マトリックス樹脂にポリア
ミド６樹脂(ＰＡ６樹脂)を用いた場合 本試験では、マトリックス樹脂として以下に示すＰＡ６
樹脂を用いた。 ・ 商品名 : １０１３ Ｂ (宇部興産(株)製) ・ 最低成形可能温度 : 約２３０℃(融点 : ２２３℃) 試験結果を図７および図８に示す。この試験結果より、
マトリックス樹脂がＰＡ６樹脂の場合には、可塑化温度
を２３０〜２４５℃の温度領域に設定すれば良いことが
判った。温度の下限を２３０℃としたのは、この温度未
満では成形が極めて困難となるからであり、また、温度
の上限を２４５℃としたのは、この温度を越えると耐衝
撃性が低くなるからである。尚、より良好な耐衝撃性を
確保するためには、上記の可塑化温度を２３０〜２４０
℃とするのがより好ましい。また、最も高いレベルの耐
衝撃性を得るためには、上記の可塑化温度を２３０〜２
３５℃に設定するのが更に好ましい。
ミド６樹脂(ＰＡ６樹脂)を用いた場合 本試験では、マトリックス樹脂として以下に示すＰＡ６
樹脂を用いた。 ・ 商品名 : １０１３ Ｂ (宇部興産(株)製) ・ 最低成形可能温度 : 約２３０℃(融点 : ２２３℃) 試験結果を図７および図８に示す。この試験結果より、
マトリックス樹脂がＰＡ６樹脂の場合には、可塑化温度
を２３０〜２４５℃の温度領域に設定すれば良いことが
判った。温度の下限を２３０℃としたのは、この温度未
満では成形が極めて困難となるからであり、また、温度
の上限を２４５℃としたのは、この温度を越えると耐衝
撃性が低くなるからである。尚、より良好な耐衝撃性を
確保するためには、上記の可塑化温度を２３０〜２４０
℃とするのがより好ましい。また、最も高いレベルの耐
衝撃性を得るためには、上記の可塑化温度を２３０〜２
３５℃に設定するのが更に好ましい。
【００３９】(２) 熱可塑性マトリックス樹脂にポリブ
チレンテレフタレート樹脂(ＰＢＴ樹脂)を用いた場合 本試験では、マトリックス樹脂として以下に示すＰＢＴ
樹脂を用いた。 ・ 商品名 : １４０１−Ｘ０７ (東レ(株)製) ・ 最低成形可能温度 : 約２３０℃(融点 : ２２８℃) 試験結果を図９および図１０に示す。この試験結果よ
り、マトリックス樹脂がＰＢＴ樹脂の場合には、可塑化
温度を２３０〜２４５℃の温度領域に設定すれば良いこ
とが判った。温度の下限を２３０℃としたのは、この温
度未満では成形が極めて困難となるからであり、また、
温度の上限を２４５℃としたのは、この温度を越えると
耐衝撃性が低くなるからである。尚、より良好な耐衝撃
性を確保するためには、上記の可塑化温度を２３０〜２
４０℃とするのがより好ましい。また、最も高いレベル
の耐衝撃性を得るためには、上記の可塑化温度を２３０
〜２３５℃に設定するのが更に好ましい。
チレンテレフタレート樹脂(ＰＢＴ樹脂)を用いた場合 本試験では、マトリックス樹脂として以下に示すＰＢＴ
樹脂を用いた。 ・ 商品名 : １４０１−Ｘ０７ (東レ(株)製) ・ 最低成形可能温度 : 約２３０℃(融点 : ２２８℃) 試験結果を図９および図１０に示す。この試験結果よ
り、マトリックス樹脂がＰＢＴ樹脂の場合には、可塑化
温度を２３０〜２４５℃の温度領域に設定すれば良いこ
とが判った。温度の下限を２３０℃としたのは、この温
度未満では成形が極めて困難となるからであり、また、
温度の上限を２４５℃としたのは、この温度を越えると
耐衝撃性が低くなるからである。尚、より良好な耐衝撃
性を確保するためには、上記の可塑化温度を２３０〜２
４０℃とするのがより好ましい。また、最も高いレベル
の耐衝撃性を得るためには、上記の可塑化温度を２３０
〜２３５℃に設定するのが更に好ましい。
【００４０】(３) 熱可塑性マトリックス樹脂にポリプ
ロピレン樹脂(ＰＰ樹脂)を用いた場合 本試験では、マトリックス樹脂として以下に示すＰＰ樹
脂を用いた。 ・ 商品名 : ノーブレンＨ５０１ (住友化学工業(株)
製) ・ 最低成形可能温度 : １８５℃ 試験結果を図１１および図１２に示す。この試験結果よ
り、マトリックス樹脂がＰＰ樹脂の場合には、可塑化温
度を１８５〜２１０℃の温度領域に設定すれば良いこと
が判った。温度の下限を１８５℃としたのは、この温度
未満では成形が極めて困難となるからであり、また、温
度の上限を２１０℃としたのは、この温度を越えると耐
衝撃性が低くなるからである。尚、より良好な耐衝撃性
を確保するためには、上記の可塑化温度を１８５〜２０
０℃とするのがより好ましい。また、最も高いレベルの
耐衝撃性を得るためには、上記の可塑化温度を１８５〜
１９０℃に設定するのが更に好ましい。
ロピレン樹脂(ＰＰ樹脂)を用いた場合 本試験では、マトリックス樹脂として以下に示すＰＰ樹
脂を用いた。 ・ 商品名 : ノーブレンＨ５０１ (住友化学工業(株)
製) ・ 最低成形可能温度 : １８５℃ 試験結果を図１１および図１２に示す。この試験結果よ
り、マトリックス樹脂がＰＰ樹脂の場合には、可塑化温
度を１８５〜２１０℃の温度領域に設定すれば良いこと
が判った。温度の下限を１８５℃としたのは、この温度
未満では成形が極めて困難となるからであり、また、温
度の上限を２１０℃としたのは、この温度を越えると耐
衝撃性が低くなるからである。尚、より良好な耐衝撃性
を確保するためには、上記の可塑化温度を１８５〜２０
０℃とするのがより好ましい。また、最も高いレベルの
耐衝撃性を得るためには、上記の可塑化温度を１８５〜
１９０℃に設定するのが更に好ましい。
【００４１】(４) 熱可塑性マトリックス樹脂にアクリ
ロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂(ＡＢＳ樹脂)を
用いた場合 本試験では、マトリックス樹脂として以下に示すＡＢＳ
樹脂を用いた。 ・ 商品名 : ＳＸＤ２２０ (住友ダウ(株)製) ・ 最低成形可能温度 : １８０℃ 試験結果を図１３および図１４に示す。この試験結果よ
り、マトリックス樹脂がＡＢＳ樹脂の場合には、可塑化
温度を１８０〜２３０℃の温度領域に設定すれば良いこ
とが判った。温度の下限を１８０℃としたのは、この温
度未満では成形が極めて困難となるからであり、また、
温度の上限を２３０℃としたのは、この温度を越えると
耐衝撃性が低くなるからである。尚、より良好な耐衝撃
性を確保するためには、上記の可塑化温度を１８０〜２
２０℃とするのがより好ましい。また、最も高いレベル
の耐衝撃性を得るためには、上記の可塑化温度を１９０
〜２１０℃に設定するのが更に好ましい。
ロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂(ＡＢＳ樹脂)を
用いた場合 本試験では、マトリックス樹脂として以下に示すＡＢＳ
樹脂を用いた。 ・ 商品名 : ＳＸＤ２２０ (住友ダウ(株)製) ・ 最低成形可能温度 : １８０℃ 試験結果を図１３および図１４に示す。この試験結果よ
り、マトリックス樹脂がＡＢＳ樹脂の場合には、可塑化
温度を１８０〜２３０℃の温度領域に設定すれば良いこ
とが判った。温度の下限を１８０℃としたのは、この温
度未満では成形が極めて困難となるからであり、また、
温度の上限を２３０℃としたのは、この温度を越えると
耐衝撃性が低くなるからである。尚、より良好な耐衝撃
性を確保するためには、上記の可塑化温度を１８０〜２
２０℃とするのがより好ましい。また、最も高いレベル
の耐衝撃性を得るためには、上記の可塑化温度を１９０
〜２１０℃に設定するのが更に好ましい。
【００４２】(５) 熱可塑性マトリックス樹脂に変性ポ
リフェニレンエーテル樹脂(m−ＰＰＥ樹脂)を用いた場
合 本試験では、マトリックス樹脂として以下に示すm−Ｐ
ＰＥ樹脂を用いた。 ・ 商品名 : ノリルＳＥ９０ (日本ＧＥプラスチックス
(株)製) ・ 最低成形可能温度 : １８０℃ 試験結果を図１５および図１６に示す。この試験結果よ
り、マトリックス樹脂がm−ＰＰＥ樹脂の場合には、可
塑化温度を１８０〜２３０℃の温度領域に設定すれば良
いことが判った。温度の下限を１８０℃としたのは、こ
の温度未満では成形が極めて困難となるからであり、ま
た、温度の上限を２３０℃としたのは、この温度を越え
ると耐衝撃性が低くなるからである。尚、より良好な耐
衝撃性を確保するためには、上記の可塑化温度を１８０
〜２２０℃とするのがより好ましい。また、最も高いレ
ベルの耐衝撃性を得るためには、上記の可塑化温度を１
９０〜２１０℃に設定するのが更に好ましい。
リフェニレンエーテル樹脂(m−ＰＰＥ樹脂)を用いた場
合 本試験では、マトリックス樹脂として以下に示すm−Ｐ
ＰＥ樹脂を用いた。 ・ 商品名 : ノリルＳＥ９０ (日本ＧＥプラスチックス
(株)製) ・ 最低成形可能温度 : １８０℃ 試験結果を図１５および図１６に示す。この試験結果よ
り、マトリックス樹脂がm−ＰＰＥ樹脂の場合には、可
塑化温度を１８０〜２３０℃の温度領域に設定すれば良
いことが判った。温度の下限を１８０℃としたのは、こ
の温度未満では成形が極めて困難となるからであり、ま
た、温度の上限を２３０℃としたのは、この温度を越え
ると耐衝撃性が低くなるからである。尚、より良好な耐
衝撃性を確保するためには、上記の可塑化温度を１８０
〜２２０℃とするのがより好ましい。また、最も高いレ
ベルの耐衝撃性を得るためには、上記の可塑化温度を１
９０〜２１０℃に設定するのが更に好ましい。
【００４３】尚、上記各実施例では、成形用素材を可塑
化溶融させる際における液晶繊維の破断を抑制するため
に可塑化温度を好適な温度範囲に設定するようにしたも
のであったが、マトリックス樹脂が可塑化溶融された後
の成形用素材を、例えば成形性をより高めることなどを
目的として、上記可塑化温度範囲以外の温度領域に保持
して成形を行うようにすることも可能である。すなわ
ち、図１７に示すように、回転スクリュー１５の端末よ
りも下流側において該回転スクリュー１５の端末から射
出ノズル孔１３aに至るまでの間に、既に可塑化溶融さ
れた成形用素材を一時的に滞留させておく滞留部Ｓmを
設け、この滞留部Ｓmの外周を構成する本体壁部１２あ
るいはこの本体壁部１２の外側に、例えば加熱ヒータを
配設しておくことにより、マトリックス樹脂が可塑化溶
融された後の成形用素材を所望の成形温度に加熱するこ
とができる。かかる可塑化溶融装置１１を用いることに
より、マトリックス樹脂を可塑化溶融させる際における
液晶繊維の破断を有効に抑制しつつ、成形用素材を最適
の温度に保って成形を行うことが可能になる。
化溶融させる際における液晶繊維の破断を抑制するため
に可塑化温度を好適な温度範囲に設定するようにしたも
のであったが、マトリックス樹脂が可塑化溶融された後
の成形用素材を、例えば成形性をより高めることなどを
目的として、上記可塑化温度範囲以外の温度領域に保持
して成形を行うようにすることも可能である。すなわ
ち、図１７に示すように、回転スクリュー１５の端末よ
りも下流側において該回転スクリュー１５の端末から射
出ノズル孔１３aに至るまでの間に、既に可塑化溶融さ
れた成形用素材を一時的に滞留させておく滞留部Ｓmを
設け、この滞留部Ｓmの外周を構成する本体壁部１２あ
るいはこの本体壁部１２の外側に、例えば加熱ヒータを
配設しておくことにより、マトリックス樹脂が可塑化溶
融された後の成形用素材を所望の成形温度に加熱するこ
とができる。かかる可塑化溶融装置１１を用いることに
より、マトリックス樹脂を可塑化溶融させる際における
液晶繊維の破断を有効に抑制しつつ、成形用素材を最適
の温度に保って成形を行うことが可能になる。
【図１】 可塑化初期におけるマトリックス樹脂中で剪
断作用を受ける液晶繊維のモデルを示す説明図である。
断作用を受ける液晶繊維のモデルを示す説明図である。
【図２】 本発明の実施例に係る可塑化溶融装置の全体
構成を概略的に示す縦断面説明図である。
構成を概略的に示す縦断面説明図である。
【図３】 熱可塑性マトリックス樹脂(ＰＳ樹脂)の粘度
ηの温度による変化を示すグラフである。
ηの温度による変化を示すグラフである。
【図４】 熱可塑性液晶樹脂ベクトラＡ９５０の引張強
さσTの温度による変化を示すグラフである。
さσTの温度による変化を示すグラフである。
【図５】 マトリックス樹脂がＰＳ樹脂である場合にお
ける√(σT／η)の値の温度による変化を示すグラフで
ある。
ける√(σT／η)の値の温度による変化を示すグラフで
ある。
【図６】 マトリックス樹脂がＰＳ樹脂である場合にお
ける衝撃値の温度による変化を示すグラフである。
ける衝撃値の温度による変化を示すグラフである。
【図７】 マトリックス樹脂がＰＡ６樹脂である場合に
おける√(σT／η)の値の温度による変化を示すグラフ
である。
おける√(σT／η)の値の温度による変化を示すグラフ
である。
【図８】 マトリックス樹脂がＰＡ６樹脂である場合に
おける衝撃値の温度による変化を示すグラフである。
おける衝撃値の温度による変化を示すグラフである。
【図９】 マトリックス樹脂がＰＢＴ樹脂である場合に
おける√(σT／η)の値の温度による変化を示すグラフ
である。
おける√(σT／η)の値の温度による変化を示すグラフ
である。
【図１０】 マトリックス樹脂がＰＢＴ樹脂である場合
における衝撃値の温度による変化を示すグラフである。
における衝撃値の温度による変化を示すグラフである。
【図１１】 マトリックス樹脂がＰＰ樹脂である場合に
おける√(σT／η)の値の温度による変化を示すグラフ
である。
おける√(σT／η)の値の温度による変化を示すグラフ
である。
【図１２】 マトリックス樹脂がＰＰ樹脂である場合に
おける衝撃値の温度による変化を示すグラフである。
おける衝撃値の温度による変化を示すグラフである。
【図１３】 マトリックス樹脂がＡＢＳ樹脂である場合
における√(σT／η)の値の温度による変化を示すグラ
フである。
における√(σT／η)の値の温度による変化を示すグラ
フである。
【図１４】 マトリックス樹脂がＡＢＳ樹脂である場合
における衝撃値の温度による変化を示すグラフである。
における衝撃値の温度による変化を示すグラフである。
【図１５】 マトリックス樹脂がm−ＰＰＥ樹脂である
場合における√(σT／η)の値の温度による変化を示す
グラフである。
場合における√(σT／η)の値の温度による変化を示す
グラフである。
【図１６】 マトリックス樹脂がm−ＰＰＥ樹脂である
場合における衝撃値の温度による変化を示すグラフであ
る。
場合における衝撃値の温度による変化を示すグラフであ
る。
【図１７】 本発明の実施例に係る可塑化溶融装置の全
体構成を概略的に示す縦断面説明図である。
体構成を概略的に示す縦断面説明図である。
１,１１…可塑化溶融装置 ５,１５…回転スクリュー ＰＴ…ペレット(成形用素材）
Claims (7)
- 【請求項１】 熱可塑性マトリックス樹脂中に該熱可塑
性マトリックス樹脂の最低成形可能温度よりも高い液晶
転移温度を有する熱可塑性液晶樹脂が繊維状に複合化さ
れてなる成形用素材を、回転スクリュー式の可塑化溶融
装置で混錬することにより、上記熱可塑性マトリックス
樹脂の最低成形可能以上でかつ上記熱可塑性液晶樹脂の
液晶転移温度未満の範囲内の温度で、上記熱可塑性マト
リックス樹脂のみを可塑化溶融させて成形を行うように
した液晶樹脂複合体の成形方法において、 上記可塑化温度を、液晶繊維の引張強度(σT)の上記熱
可塑性マトリックス樹脂の粘度(η)に対する比(σT／
η)の平方根の値が、他よりも高くなる温度領域に設定
することを特徴とする液晶樹脂複合体の成形方法。 - 【請求項２】 上記熱可塑性マトリックス樹脂がポリス
チレン樹脂であり、上記可塑化温度が１６０〜２１０℃
であることを特徴とする請求項１記載の液晶樹脂複合体
の成形方法。 - 【請求項３】 上記熱可塑性マトリックス樹脂がポリア
ミド６樹脂であり、上記可塑化温度が２３０〜２４５℃
であることを特徴とする請求項１記載の液晶樹脂複合体
の成形方法。 - 【請求項４】 上記熱可塑性マトリックス樹脂がポリブ
チレンテレフタレート樹脂であり、上記可塑化温度が２
３０〜２４５℃であることを特徴とする請求項１記載の
液晶樹脂複合体の成形方法。 - 【請求項５】 上記熱可塑性マトリックス樹脂がポリプ
ロピレン樹脂であり、上記可塑化温度が１８５〜２１０
℃であることを特徴とする請求項１記載の液晶樹脂複合
体の成形方法。 - 【請求項６】 上記熱可塑性マトリックス樹脂がアクリ
ロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂であり、上記可
塑化温度が１８０〜２３０℃であることを特徴とする請
求項１記載の液晶樹脂複合体の成形方法。 - 【請求項７】 上記熱可塑性マトリックス樹脂が変性ポ
リフェニレンエーテル樹脂であり、上記可塑化温度が１
８０〜２３０℃であることを特徴とする請求項１記載の
液晶樹脂複合体の成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6196483A JPH0857916A (ja) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | 液晶樹脂複合体の成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6196483A JPH0857916A (ja) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | 液晶樹脂複合体の成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0857916A true JPH0857916A (ja) | 1996-03-05 |
Family
ID=16358541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6196483A Pending JPH0857916A (ja) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | 液晶樹脂複合体の成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0857916A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2752970A1 (fr) * | 1996-09-02 | 1998-03-06 | Goreta Lucas | Dispositif electronique et acoustique au format carte de credit integre dans un substrat de type fibre cristal liquide |
| JP2002018842A (ja) * | 2000-07-10 | 2002-01-22 | Sumitomo Chem Co Ltd | 液晶性樹脂ペレットの製造方法 |
-
1994
- 1994-08-22 JP JP6196483A patent/JPH0857916A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2752970A1 (fr) * | 1996-09-02 | 1998-03-06 | Goreta Lucas | Dispositif electronique et acoustique au format carte de credit integre dans un substrat de type fibre cristal liquide |
| JP2002018842A (ja) * | 2000-07-10 | 2002-01-22 | Sumitomo Chem Co Ltd | 液晶性樹脂ペレットの製造方法 |
| JP4719959B2 (ja) * | 2000-07-10 | 2011-07-06 | 住友化学株式会社 | 液晶性樹脂ペレットの製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040420 |