JPH0317156A - 耐熱性の良好な結晶性ポリフタルアミド組成物 - Google Patents

耐熱性の良好な結晶性ポリフタルアミド組成物

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JPH0317156A
JPH0317156A JP2111640A JP11164090A JPH0317156A JP H0317156 A JPH0317156 A JP H0317156A JP 2111640 A JP2111640 A JP 2111640A JP 11164090 A JP11164090 A JP 11164090A JP H0317156 A JPH0317156 A JP H0317156A
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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】 発明の背景 本発明は望ましい耐熱性を有する熱可塑性組成物に関す
る。より詳細には、本発明は結晶性ポリフタルアミド成
分,強化繊維,およびポリフタルアミド融或体を核状に
するだけの量の微粒サーモトロピック液晶ポリマー成分
を含む溶融加工可能な組成物ならびにポリフタルアミド
組成物または繊維入りポリフタルア■ド組成物の機械的
・熱的性質を保持しkがら、ポリフタルアミド組成物お
よび/または繊維強化ポリ7タルアミド組成物の戒形品
の性能を向上させる方法に関する。これらの組成物から
調製した成形品はすぐれた機械的・性質ならびにポリフ
タルアミド成分のガラス転移点を下回る温度に加熱した
金型を用いて成形したときでさえも、特に高い加熱撓み
温度を含むすぐれた熱的性質を示し、水蒸気または熱水
で加熱した金型を用いる戊形を容易にすることが多い。
1986年7月29日発行のPoppe等の本願出願人
による米国特許第4.6 0 3,1 6 6号はガラ
ス繊維を充填して成形したときに、ASTMD−648
によって測定を行い、約245℃(473’P)  を
超える264psi<7)加熱撓み温度を有するポリフ
タルアミド組成物を開示している。反復テレフタルアミ
ド単位およびアジボアミド単位、または反復テレ7タル
アミド単位,インフタルアミド単位およびアジボアξド
単位よりなる組成物で、好ましくはテレフタルアミド単
位,インフタルブミド単位およびアジボアミド単位によ
って与えられるジカルボン酸部分のモル比がそれぞれ約
65−90:25−0:35−5である組成物が含まれ
る。該特許に開示されているように、微粒子入りおよび
繊維入り組成物を含む該組成物は撓み温度を含む望まし
い熱的性質、高い引張強さならびに曲げ弾性率を示し、
戊形品、繊維および積層品を含む種々の用途に有用であ
る。
1986年10月14日発行、Poppe等の米国特許
第4.617,342号および1988年1月8日付同
時係属米国出願第142,469号ならびに1984年
10月24日発行の公表欧州特許出願第8430074
5.1(公告番号第0122688号)は、ガラス繊維
を充填したときに,ASTM D−648 により測定
し、240℃を上回る264psiの加熱撓み温度を有
するポリフタルアミド類を開示している。米国特許第4
,617.342号による!戒物ハ−E− /I/比が
80:20ないし約99:1のテレフタル酸化合物およ
びイノフタル酸化合物よりなるジカルボン酸化合物なら
びにモル比が約98:2ないし約<So:40のへキサ
メチレンジアミンおよびトリメチルへキサメチレンジア
ミンよりなるジアミン類から調製される。
出願番号@142.469号に教示される組成物はモル
比が約70 : 30ないし約99:1のテレフタル酸
およびイソフタル酸化合物々らびにヘキサメチレンジア
ミンを基材としている。該組成物は種々の用途に有用で
あり、無添加および繊維充填組成物は戒形用途に特に適
している。
強化繊維を充填した前記ポリフタルアミド類は射出或形
して望ましい機械的々らびに熱的性質を有する物品をつ
くることができるけれども、多くのポリフタルアミド類
、特に比較的高含量のテレ7タルアミド単位(たとえば
、約50モルパーセントを上回る)を有するポリフタル
アミド類の射出或形条件はポリ(ヘキサメチレンアジボ
アミド)のような低融点ボリアミド類の場合よりも厳し
いことが多い。該ポリフタルアミド成形品において最適
の性質を得ることも、或形ボリフタルアミド類中に、加
熱撓み温度を著しく上昇させるだけの結晶化度々らびに
結晶化度によって決まる他の性質を生じさせるのに必要
tL戊形条件によってめんどうにたることかある。特に
、ポリフタルアミド類は通常最高約135℃に及ぶガラ
ス転移温度( rTgJ )を有しているが、典型的に
は最高約100℃の温度に達することができる通常の水
蒸気または熱水加熱金型は、多くのポリフタルアミド類
中の有意の特性評価が得られるほどの結晶化度の整合の
とれた成長を考慮に入れるには不適当であるかもしれな
いしあるいはそうするためには不当に長い威形時間及び
高い金型温度を必要とするかもしれない。いうまでもf
c <、高い金型温度は長い成形時間をもたらすことが
ある油加熱金型で達或でき、あるいは或形結晶化度を高
め、それによって結晶化に依存する性質を向上させるた
めに戒形品のアニールを行うことができるが、これらの
代案はいずれも価格を上げ或形操作に複雑さを増す。従
って、該ポリフタルアミド類を、他の望ましい性質を犠
牲にすることなく戊形品の加熱撓み温度および他の望ま
しい性質の調和のとれた違或を容易にするように改良す
ることが望ましいであろうということは理解されよう。
一般に、ポリマーの性質の改良は、種々の方法で行うこ
とができることが知られている。重合反応での追加のま
たは異なるモノマーの使用による分子構造の修正は若干
の性質の望ましい改善をもたらすことができる。しかし
、このことは屡々他の望ましい性質のそう失を伴うこと
が多く、かつ追加のまたは異々るモノマーの使用は操作
上の理由により必ずしも現実的ではない。前記ポリフタ
ルアミド類の中のあるものについては、テレフタルアミ
ド単位をアジボアミド単位で置き換えることが組底物の
Tgを低下させるのに有効であり、それによって低い金
型温度での戒形が容易にkるが、他の性質、たとえば吸
水抵抗性および熱崩壊性が犠牲にねる。添加剤の使用は
重合プロセスを複雑にせずに性質の改善をもたらすこと
ができるが、添加剤の効果は予測できないことが多く、
その上、ある性質の改良が、他の性質を犠牲にして得ら
れることが多い。たとえば、前記ポリフタルアミド類へ
の可塑剤の添加はTgの低下をもたらすことができるが
、これはモジュ2スのよ5た機械的性質を犠牲にして得
られる。一定のポリマーに1つ以上の他のポリマーを配
合することは個々の戒分の性質の中間の性質が組合わさ
った組成物を得ることができるが,プロセス条件が、望
ましい性質改善を得ようとして一定のポリマーに配合す
ることができる候補者の数な制限することが多い。また
、配合は予測できないことが多く、配合物の性質が戒分
の性質の好ましい均衡をもたらすことがあることもあれ
ば、改分の相溶性、配合条件または処理条件下の反応性
および他の要因によって成分の性質よりもよくなること
もわる《なることもある。
前記米国特許第4,6 0 3.1 6 6号および同
第4,617,342号は該特許に教示されるポリフタ
ルアミド類が鉱物および繊雄を含む充填剤を、ポリフタ
ルアミド類ケ増量または強化させるために好ましくは約
IO−60重量ハーセントの量を含むことができること
を開示している。開示されている微粒充填剤には直径が
5ミクロンから50ミクロンに及ぶガラスビーズまたは
ガラス球および平均で3ミクロン々いし60ミクロンの
厚さのWollastola+pおよびFrankli
n Fiber  のようなm椎質鉱物充填剤がある。
米国特許第4.6 0 3.1 6 6号の実施例Xで
わかるように、40または6口重景パーセントの前記充
填剤のあるものを含むポリフタルアミド組成物の加熱撓
み温度は精々約200℃であった。
米国特許第4,603.166号は、また、ポリフタル
アミド類が、熱安定剤,UV安定化剤,強化剤,難燃剤
,可塑剤,酸化防止剤,および顔料を包含する添加剤を
含むことができることも開示している。
該特許の実施例■は、また戊核剤として1.5重量パー
セントのフエニルホスフィン酸ナトリウムを含むガラス
繊維入り有機ポリフタルアミド組成物も開示している。
このようにして得た加熱撓み温度は精々約145℃であ
った。
1973年8月28日発行、Hitch  の米国特許
第3.7 5 5.2 21号は、0.[] 0 1 
− 0.5重景パーセントの0.5ミクロン未満の平均
直径を有する不活性の微粒或核剤、0、01−4重量バ
ーセントのCI−16アルキレンジアミンおよび飽和ま
たは不飽和のCI2−20モノカルボン酸から誘導した
アルキレンジアミドならびに0.01−2重量パーセン
トの飽和または不飽和ct2−zoモノカルボン酸金属
頃を含む高速サイクル性で迅速に或形可能なポリ(ヘキ
サメチレンアジボアミド)組成物を開示している。Hi
tchによれば、或核剤は球顆サイズの縮小および冷却
時の溶融ボリ(ヘキサメチレ/アジボアミド)の過冷却
度の低減を特徴とする結晶組織の生成ならびに或長を誘
起させる。成核剤は、またどちらかといえば実際よりも
高い温度にある組成物から成形した物品の凝固をひき起
し、それによって型締時間を低減させ生産速度を向上さ
せるともいわれる。
適当な成核剤は微結晶構造を有するボリアミドの製造に
通常用いられるどのよ5な成核剤でもよいといわれ、開
示されている例にはポリアミドよりも高い融点を有する
有機ポリマーまたは、好ましくはタルク,硫化モリブデ
ン,グラファイトまたはアルカリ金属もしくはアルカリ
士金属のフ,化物、特にフ,化カルシウムのような無機
物質がある。Hitchによれば、複合体中に含まれる
アルキレンジアミドは離型剤として働くといわれ、好適
なアルキレンジアξドとしてN,N’一エチレンービス
ーステアロアミドが開示されている。Hitchの組成
物のカルボン酸金属塩成分は廖融ボリ(ヘキサメチレン
アジポアミド)の流れを容易にする潤滑剤として働くと
いわれる。ステアリン酸亜鉛が好適な物質として開示さ
れている。ポリマー重量に対して最高60重量バーセン
トのガラス繊維のよラた強化剤の混入も開示されている
。Hitchはポリ(ヘキサメチレンアジボアミド)組
成物およびガラス繊維含有組成物を成形する際の戒形時
間を減少させろための微粒子の使用も開示しているけれ
ども、M%許は本発明の組成物中のポリフタルアミド成
分を開示してもい々げれば、ボリ(ヘキサメチレンアジ
ボアミド)よりも厳しい戒形条件を必要とするポリフタ
ルアミド類の成形時の困難性を述べてもいない。本発明
の組成物中のタルクおよびポリフタルアミド成分の使用
はDavid P. Sinclairの名で1989
年4月21日出願の一般に譲渡される米国特許出願第3
42.099号の主題であり、該出願は参考資料として
本明細書に収録してある。
繊維またはそれから得られるフィルムの物理的性質を改
良しようとするポリアミド類のような結晶可能な等方性
熱可塑性樹脂に対して種々の添加剤が提案されている。
このような添加剤には無機物質,小さな有機化合物およ
び等方性熱可塑性樹脂が同時押出されるかまたは混合さ
れる大きなポリマーがある。たとえば、Jackson
,Jr等の米国特許!4,140、846号(1979
年2月20日)、McFarlane 等の米国特許第
3,890.256号(1975年6月17日)、Pl
etcherの米国特許第3,991,013号(19
76年11月9日)、Kleinschuster等の
米国特許第4.0 6 6.6 2 0号(1978年
1月6日)、Schaefgenの米国特許K4.07
5.262号(1978年2月21日) 、Scbae
fgenの米国特許第4.1 1 8.3 7 2号(
1978年10月3日)、およびJackson.Jr
等の米国特許第4.1 5 6.0 71]号(197
9年5月22日)に記載されているようにサーモトロピ
ックポリエステル類の発見に関し、該物質を等方性ポリ
マーと混合する二三の提案が行われている。残念たこと
に、該サーモトロピックポリマーはこれまで等方性ポリ
マーとは不相溶であることが明らかにされており、形成
される不均質混合物は等方性ポリマー単独よりも少しも
すぐれるところのない性質を示す。
特に, M. Takayanagi等はJ. Mac
 r omo 1 .Sci.− Phys..B1 
7( 4). pp. 591 −61 5( 198
0 )において,ナイロン−6もしくはナイロン−66
をポリーp−ペンズアミドのよ5々完全芳香族ボリアミ
ド類またはナイロン−6もしくはナイロン−66との核
アミド類とのプロ,クコポリマーとの混合試験を報告し
ている。使用した完全芳香族ポリアミド類は溶融しない
ここ20年間に、液晶ポリマー( 「LCPJ s)と
呼ぶ新種の高分子物質が広く研究されていろ。液晶溶液
(リオトロピ,ク液晶ポリマー、rLLcPJ ,’j
または融成体(サーモトロピック液晶ポリマーrTLC
PJ s)の異方性状態は固体結晶と液体の境界の中間
にある。Tai −Shung ChungはrThe
Recent Develop−ments of t
hermotropicLiQuid Crystal
line Polymers J, PolymerE
ngineer−ing and Science, 
1986年7月、第26巻第13号、901 −91 
9頁C参考資料として本明細書に収録)にこの樺の高分
子物質を記述している。TLCPsはTLCPのほぼ融
点から透明温度または分解温度の範囲内の温度で異方性
液体状態な示す。この高分子状態は、また中間構造また
はメンフェーズ・・・ギリシャ語がら採った複合用語(
 「メソスrrrtesos)Jは「中間の、1を意味
し、「モルフx rmorphe) Jは「形Jを意味
する)・・・とも呼ぶ。TLCPを融解すると、異方性
液体状態すなわちメソフェーズが生成する。TLCPは
真の(自)体または真の液体であるという基準のすべて
に適合するものではたいが、固体または液体の特性に類
似する特性を有している。たとえば、液晶高分子流体の
異方性光学特性は、正規の固体の光学特性と同様である
が、その分子は液体と同様に自由に移動する。これらの
ポリマーと電気表示装置に用いられる通常の液晶との大
きな相違は分子爺である。LCPsははるかに大きな分
子量を有する。
Chungは、LCP,の製造法は工業によって十分に
開発されているが、LCドメイン生或に関する知見は完
全にはわかっていないと結論している。若干の予測でき
ない結果に対する理論的説明はまだ得られていない。
Siegmann等は本明細書に参考資料として収録し
てある「Polyblends containing
 a liquidcrystalline poly
merJ、polymer 26 1325(1985
年)の中で、無定形の熱可塑性ボリアミドマトリックス
( Trogamid−T,  DynamiteNo
bel,***)ならび!CTLCP(6−ヒドロキシ−
2−ナフトエ酸およびp−ヒドロキン安息香酸な基材と
する芳香族コポリエステル,米国セラニーズ社)よりな
る系に関する研究を発表した。混合物の粘度は常に原ポ
リマーの粘度よりはるかに低かった。しかし、予想され
るように、これら混合物の引張機械的挙動は高分子複合
体の挙動に極めて類似していた。260℃(LCPの融
点を下回る温度)でレオロジー的測定が行われた。Si
egmann等の論文は本発明の組成物のポリフタルア
ミド成分を開示して(,・ない。
4111維形成脂肪族および芳香族ボリアミド類を含む
溶融加工可能なポリマー用加工助剤として種々のLCP
sが特許請求されているが、加工性の改良、たとえば溶
融粘度の低下は物理的性質の低下聖犠牲にし.ている。
1983年5月31日発行のCogswe 1 1等の
米国特許第4,3 8 6j 7 4号σ)実施例5ま
たは1984年3月20日発行の前記の一部継続出願米
国特許第4.4 3 8.2 3 6号の同じ実施例5
からわかるように、90部のナイロン6.6と10部の
I,CPとの混合物の衝撃強さはL C Pをもたない
ナイロン6.6の衝撃強さの僅か%であった。米園特許
第4.3 8 6,1 7 4号は本発明の組成物中の
結晶性ポリフタルアミド成分を開示してもいfgければ
また該特許はすぐれた耐熱性を有するいかなるポリ7タ
ルアミド組成物を開示してもいkい。
1984年6月27日発行のKim等の米国特許第4.
4 3 9. 5 7 8号には、熱可塑性或形組魔物
中への高アスベクト比を有するLLCPs微粒子の混入
は標準UL94底部点火垂直燃焼試験における該熱可塑
性ポリマーの溶融滴下抵抗力を高めると特許請求されて
いる。
Gabor D. Kissは「In Situ (’
omposites:Blends  of  Iso
tropic  Poly−mers  andTbe
rmotropic Liquid Crystall
inePolymerslPolymer Engin
eer−ing and Science.March
.1987.Vol.27.46.pp410−423
の414頁にナイロンにLCPポリエステルまたはLC
Pエステルアミドを混合することによって(LCPff
分は30118%)引張強さおよびアイゾット衝撃値が
低下することを開示した。Kissは結晶性ならびに無
定形の等方性ポリマーを強化するためのサーモトロピッ
クポリマーによって形或される繊維構造物の使用ぞ開示
しているげれども、いかkる核形戒法についても提案さ
れていない。f(issは本発明の組成物中の結晶性ポ
リフタルアミド成分を開示してもい々げれば、またすぐ
れた耐熱性を有するポリマー組成物を得るいかなる方法
をも提案していない。
微粒状物質を含む種々のポリアミド組成物を開示すると
いう点で本発明に関連して興味があると思われる他の特
許および出版物な以下に述べるが、いずれも本発明の組
成物を開示してもいfgければ、また本発明によって達
せられる改良が得られるかもしれないということを示唆
してもいない。
1981年9月29日発行、Shue等の米国特許第4
.2 9 2.4 1 6号は、すぐれた或形品の性能
を有する混合物を得るために、ボリアリーレンスルフィ
ド類を半結晶性ボリアミド類またはコボリアミド類と混
合することに関するものであるが、通常、望ましい性質
に達するだけの結晶化度を含んでいないボリアミド類が
或核剤の使用によって屡々その性質を改良することがで
きることを開示している。Shue等は,先行技術で公
知の適当な成核剤には微粉の有機または無機塩類,シリ
カ,アルミナおよび窒化ホウ素があり、かつボリアミド
の融点を上回る融点の他のポリマーがボリアミドに対し
て或核剤として働くことができることも公知であること
を開示している。
1985年2月26日発行、Chen等の米国特許第4
,5 0 1,8 4 4号および1985年8月20
日発行,同じ( Chen等の米国特許第4.5 3 
6,5 3 3号は、ボリ(4.4’−メチレンジ7エ
ニレンアゼラミド),一セバシミド),−ウンデカンジ
アミド)および一ドデカンジアミド)から選ばれる線状
ボリアミドならびにボリアミドの結晶化を促進させるだ
けの量のメルク,ベンゼンスルホン酸ナトリウム,ポリ
エチレンモノマー類,メタクリル化ブタジエンースチレ
ンポリマーおよびある種の多相複合体中間ポリマーから
選ばれる少なくとも1つの物質よりなる射出成形可能な
迅速に結晶可能な組戒物に関するものである。核特許は
、特定の或核剤を用いてある種のポリマーの結晶化速度
を速める技術は公知であるが、結晶化の技術が経験的な
もので1つのポリマーに関する知見は一般には異なるポ
リマーに適用することができないということに特に言及
している。Chen等によって用いられたボリアミド類
はアニールすなわち熱処理されなげれば通常固態は無定
形である。結晶化促進添加剤は試行錯誤により求めろこ
とが出来る量、Chen等によれば一般にボリアミドお
よび結晶化促進添加剤の重量に対して約0.1 −20
 !tバーセントの量が用いられろ。結晶化促進添加剤
としてタルクおよびベンゼンスルホン酸塩の場合には、
Chen等は、結晶化度が約0.1−5重量パーセント
のタルクの水準で開始され、いずれの物質も驚くべきほ
ど早いボリアミドの結晶化速度を促進させることを開示
している。最高約55重着バーセントの強化剤または充
填剤を含む組成物もChen等によって開示され、ガラ
ス繊維および炭素繊維を含む無機および有機繊維が挙げ
られている。充填剤としてのタルクの使用も開示されて
いる。Chen等による組成物の264psiにおける
加熱撓み温度は極めて高く、200℃を超え、ある場合
にはほぼ25[1℃であるといわれる。該特許の実施例
3は、138℃の金型を用いて或形したときに、264
psiの加熱撓み温度が247℃である約1重量バーセ
ントのタルクおよび33重量バーセントのガラス繊維を
有する組成物を示しているが、99℃の金型を用いて或
形した組成物の264psiの加熱撓み温度は131℃
に過ぎなかった。
本発明の目的は溶融加工性のすぐれた繊維入り?リフタ
ルア■ド組成物を提供することである。
本発明の別の目的は望ましい機械的および熱的性質を有
する物品に射出成形することができる該充填剤入り組成
物を提供することである。本発明の他の目的は、水蒸気
または熱水加熱金型が使用できるようにポリフタルアミ
ドのTgを下回る温度に加熱した金型を用いて多数の該
ポリフタルアミド類を戒形するときでさえも前記性質を
有する物品に或形することができる該充填剤入り組成物
を提供することである。本発明のほかの目的は前記充填
剤入りポリフタルアミド組成物を戒形して有用ね二次加
工品とする改良法を提供することである。本発明の特定
の目的はポリフタルア■ドのTgから100℃以内に加
熱した金型な用いて或形したとき、ポリフタルアCドの
Tgに加熱した金型な用いて成形したときに得られた加
熱佛み温度に実質的に等しいASTM D−648 に
よる264psiの加熱撓み温度を有する繊維入りポリ
7タルアミド或形組成物を提供することである。本発明
の他の目的は以下の説明および特許請求の範囲から当業
者には明らかであろう。
発明の要約 本発明の一般的目的は、(a)少なくとも一部結晶性の
ポリフタルアミド成分、(b)ポリフタルアミド成分1
00M量部当り約10ないし200重量部の強化繊維,
および(C)ポリフタルアミド融或体を核状にするだけ
の量の微粒サーモトロビック液晶ポリマー成分より々る
樹脂状組底物を用いて達或することができる。
別の態様においては、本発明の組成物は(a)テレフタ
ルアミド単位,インフタルアミド単位およびアジボアミ
ド単位から選ばれる少なくとも2つの反復単位を含み、
ガラス繊維を充填したとき、ASTM D−648  
による264psiの加熱撓み温度が少なくとも約24
0℃であるポリ7タルアミド成分、(b)ポリフタルア
ミド成分100重量部当り約10ないし200重量部の
強化繊維、および(c)ボリフタルアミド融戊体を核形
戒するのに十分な量の微粒サーモトロピック液晶ポリマ
ー成分より々る。
有利なことに、ポリフタルアミド成分は液晶ポリマーの
ほぼ溶融温度から液晶ポリマーの分解温度の範囲内の溶
8I!温度を有している。
意外なことに、本発明の組成物は微粒TLPC成分を有
することなく或形された比較ポリフタルアミド組戒物よ
りも実質的に高い加熱撓み温度を有している。本発明の
組成物は微粒TLCPfR.分を有することなく或形さ
れた比較ポリフタルアミド組成物またはポリフタルアミ
ドを有することなく或形された比較TLCP組成物のい
ずれよりも実質的に高い加熱撓み温度を有することさえ
可能である。
別の態様においては、本発明の組成物は、微粒TLCP
を有し々いが低い金型温度の#I!椎入りポリフタルア
ミド類の場合に得られる値に匹敵する加熱撓み温度の上
昇を示す。前記改良はポリフタルアミド成分のTgを下
回る温度に加熱した金型を用いて達せられ、それによっ
ていくつかのポリフタルアミド類を成形する場合に水蒸
気または熱水加熱金型の使用が容易になる。
発明の詳細な説明 より詳細には、本発明の粗放物のポリフタルアC式中、
R. R1およびR2は別個に無置換または炭素原子1
個当り最高1個のメチル基で置換される二価の直鎖状ま
たは環状脂肪族基である)よりなる群から選ばれる少な
くとも2つの反復単位を含むのが適当である。該ポリフ
タルアミド類は、33重量パーセントのガラス繊維を充
填したときに、ASTM D−648  による264
psiにおげる加熱撓み温度が少なくとも約240℃で
あるのが好ましい。
本発明に有用なポリフタルアミド類は結晶化が早いかま
たは中間の速度を有すると特性を述べることができる。
このために、ポリ7タルアミド類は、もしも33重量パ
ーセントのガラス繊維を充填し、通常ポリフタルアミド
のTgを上回るけれども溶融結晶化温度(Tcm)を下
回る温度に加熱した金型な用いて或形したポリフタルア
ミド組底物の、ASTM D−648  による264
psiの加熱撓み温度が少なくとも約240℃であり、
かつ通常上記のように加熱した金型を用いて成形された
無充填ポリフタルアミドの、ASTM D−648  
による66psiの加熱撓み温度が少むくとも約220
℃であれば、迅速結晶性とみなされる。このために、中
間結晶性ボリ7タルアミド類は、前記のように充填され
或形された場合には、ASTM D−648による26
4psiにおける加熱撓み温度が通常少たくとも約24
0℃であり、かつ前記のように或形された無充填組成物
の場合には、ASTM D−648による66psiに
おける加熱撓み温度が通常約220℃を下回るという特
徴を有する。前記のように充?され射出或形された場合
に、ASTM D−648による264psiの加熱撓
み温度が通常約240℃を下回るポリフタルアミド類は
遅結晶性または無定形ボリアミド類であって、強化繊維
を兄填して成形した場合に高加熱撓み温度を示すだけの
結晶化度すなわち結晶化可能性に欠けるので本発明によ
れば不適当である。さらに、遅結晶性ポリフタルアミド
類はそれから二次加工した物品を高温で匣用する間に結
晶化を生じて、寸法変化および初期破損を来たす。
本発明の組成物のポリフタルア■ド成分を,本明細書で
は33重量バーセントのガラス繊維を充填したときの少
な《とも約240℃という加熱撓み温度に基づいて述べ
ているけれども、前記加熱撓み温度は異なる′fa.唯
水準においても得られることが多く、33重量パーセン
I・の水準は便宜的?j基準点として選択されたもので
あることは理解されよう。射出戒形に適するガラス繊維
入りボリアミド組成物ヲ調製するのに通常用いられるよ
う々ガラス繊維を加熱佛み温度の測定に使用することが
できる。該ガラス繊維とポリフタルアミドとの混合はポ
リフタルアミド中に繊維の実質的に均一な分散が得られ
るように行う。本発明の組成物中の33重苛バーセント
ガラス繊維充填ポリ7タルアミド成分の加熱撓み温度は
金型温度およびより僅かではあるが或形時間、バレル温
度および射出圧力を含む或形条件によって変化すること
がある。
従って、本発明の組成物中のポリフタルアミド成分は、
66重量パーセントのガラス繊維入り樹脂に対してAS
TM D−648  による264psiの加熱撓み温
度に基づいて定められるけれども、適当な条件下での特
定の加熱撓み温度を有する樹脂は前記加熱撓み温度に達
しないように或形条件の変更がたとえできるとしても本
発明により適当である。
上記のように、少々くとも約24口℃の加熱撓み温度は
、本発明により適するポリフタルアミド類を含有する3
3t量バーセントのガラス繊維入り組成物の場合には、
通常ポリフタルアミドのTgを上回るがTcrnを下回
る温度に加熱した金型な用いて違或される。
?発明による適当なポリフタルア■ド類は、またAST
M D−648 による264psiの加熱撓み温度が
成形したままでは約240℃を下回るが或形試料のアニ
ール後には約240℃を上回るポリフタルアミド類をも
含んでいる。ASTM D−648による264psi
の加熱撓み温度を測定する場合の適当たガラス繊維、配
合条件および或形条件は下記実施例で説明する。
さきに示した式A,BおよびCにおいて、R.R1およ
びR2は同一であることもまた異なることもでき、無置
換または炭素原子1個当り最高1個のメチル置換基で置
換される直鍋状または環状の脂肪族=価の基よりなる。
所望の場合には、R,R1およびR2は2つ以上の該基
の混合物かまたは1つ以上の核基と1つ以上の他の二価
のヒドロカルビル基、たとえば炭素原子1個当り2個の
置換基を有する直鎖状または環状脂肪族基を含むか,ま
たはメチル基より大きい置換基を有する置換または無置
換の芳香族もしくは分校脂肪族基との混合物より々るこ
とができる。ポリフタルアミド類の結晶化度および該樹
脂のガラス繊維入り組成物の加熱撓み温度は炭素原子当
りの置換基の数が増すにつれ、また置換基が大きくなる
とともに低下する傾向があり、従って、該基と炭素原子
1個当り最高1個のメチル置換基を有する1つ以上の直
鎖状または環状の指肪族二価の基との混合物が存在する
場合には、33!量バーセントのガラス繊維を充填した
場合のポリフタルアミドのAS TMD−648による
2<S4psiの加熱撓み温度が約240℃を下回るほ
ど前者の含itが高くてはたらない。
前記他基の適切な敬はその正確k構造によって変り、通
常の実験によって求めろことができる。たとえば、R.
R1およびR2がへキサメチレンと2.2.4−または
2.4.4−  }リメチルへキサメチレンとの混合物
である場合には、ヘキサメチレンまたはトリメチルへキ
サメチレンの二価の基のモル比が少なくとも約1.5:
1であれば、適切な加熱撓み温度が達成される。
R. R1およびR2が炭素原子1個当り最高1個のメ
チル置換基を有する約4ないし約20個の炭?原子の少
たくとも1つの二価の直釦状または環状脂肪族基よりな
ることが望ましいのは、該基を有するポリフタルアミド
成分を含有する本発明の組成物が溶融加工性と成形品の
熱的性質の好ましい結合を示すからである。このような
好適な二価の基の事例にはテトラメチレン,2−および
ろ一メチルベンタメチレン,ヘキサメチレン,2−およ
び3−メチルへキサメチレン,2.5−ジメチルへキサ
メチレン,オクタメチレン, 1.2−, 1.3−お
よび1.4−シクロヘキサン,ろ,6′一、3.4′−
および4.4′−ジシクロヘキシルメタン,ならびにド
デカメチレンがある。R, R,およびR2が構造−(
 CH2 ) 6−を有する二価のへキサメチレ/を含
むのがもっとも好ましい。
本発明の組成物中の好適なポリフタルア■ド成分は、少
kくとも1つの脂肪族ジアミンおよび前記式中に示した
単位A,BおよびC中のジカルボン酸部分のモル比が略
々65−95:25−0:35−5で、ほぼ65−75
:25−15:10がもつとも好ましいテレフタル酸,
イソフタル酸およびアジビン酸?たはテレフタル酸およ
びアジビン酸を基材とする迅速または中間結晶化速度の
半結晶性ポリフタルアミドよりなる。種々の脂肪族ジア
ミンを基材とする該ポリフタルアミド類およびその調製
法が参考資料として本明細書に収録した1986年7月
29日発行の前記Poppe等の米国特許第4,603
.1 66号に詳細に開示されている。該ポリフタルア
■ド類の中で特に好ましいものは、前記式中のR.R1
およびR2が構造一((j{2)6−を有するヘキサメ
チレンから誘導されろ二価の基よりなるポリフタルアミ
ド類である。もっとも好ましくは、R. R1およびR
2のおのおのかー(CH2)6−でかつA.BおよびC
単位中のジカルボン酸部分のモル比が略々65:25:
10である。該ポリフタルアミド類は融点が約60口な
いし約ろ50”C,Tgが約80ないし約165℃およ
び固有粘度が一般に約0.75ねいし約1.46Vg 
の範囲で、本発明によれば或形部品の性質および或形し
やすさの点から約0.9ないし約1.25dl’?/,
9が好マシイ。30−45litノ’一セントのガラス
繊雄を充填し、約120℃で或形した該ポリフタルアミ
ド類のASTM D−648による264psiの加熱
撓み温度は米国特許第4.6 0 3.1 6 6号に
開示されているように一般に約480−580°F(2
50−305℃)の範囲にある。
また、米国特許第4.6 0 3.1 6 6号に開示
され、本発明の組成物のポリフタルアミド成分として適
歯tlものは、65:35二0.55:35:10.6
0:30:10.50:0:50  および60:[]
:40  のモル比のテレフタル酸,イソフタル酸およ
びアジピン酸成分のうちの少なくとも2つとへキサメチ
レンジアミンとのポリフタルアミド類である。該特許に
あるように,30重量バーセントのガラス繊唯を充填し
た65:35:0.55:35:10および60:30
:10 の組成物は約120”Cに加熱した金型を用い
て或形すると2 6 4 psiにおける加熱撓み温度
が約115−132℃である。5口:0:50  およ
び60二0:400組成物については該特許は、不特定
金型温度で充填剤なしで成形したとぎ、264psiの
加熱撓み温度が181“P(83℃)および203″″
F(94℃)で、不特定金型温度で或形した30重量ノ
くーセントのガラス繊維充填60:O:40組成物の場
合には264psiの加熱撓み温度が563”F(29
5℃)と報告している。該ポリフタルアミド類のTgは
約75たいし90℃の範囲である。約96℃に加熱した
金型な用いて成形すると、33重号バーセントのガラス
繊M1を充填した該組成物の、ASTMD一648によ
る264psiの加熱撓み温度は約240℃を超えて、
約270ないし295℃に及ぶ。
本発明によるサーモトロピック液晶ポリマーの混入は金
型温度要件または成形サイクル時間を低減させることが
できる。I!惟、特に約10ないし約60重号バーセン
トのガラスvII.惟を充填した前記ポリ7タルアミド
類の引張強さ、曲げ強さおよび曲げ弾性率を含む機械的
性質は、溶融加工性、低吸水性(たとえば、33重tバ
ーセントのガラス繊維入りポリフタルアミド類の場合に
は、吸水度は120時間沸騰水中に浸漬後約4重量バー
セント未満が通常である)、および機械的性質の湿潤時
の良好な保持性とともに、該充填剤入りポリ7タルアミ
ドlIl或物を湿潤環境下で使用する射出成形品、たと
えばボンプノ1ウジングの加工に特に好適なものとする
組或と加熱撓み温度との間の正確な関係は十分にはわか
っていないゆれども、多数の一般原則とともに適当?j
ポリフタルアミド組成物に関する前記の考察は、適当f
xM或のポリフタルアミド類およびその目的のための性
質を与えるための指針となる。一般に、テレフタル酸お
よびイソフタル酸化合物とへキサメテレンジアミンとの
コボリアミド類の溶融温度、結晶化速度および結晶化度
の水準は、他のものは同じで、テレフタルアミド対イソ
フタルアミドのモル比を高めると向上する。33重量バ
ーセントのガラス#J!雄を充填した場合に、該コボリ
アミド類のASTM D−648  による264pS
iの加熱撓み温度もテレフタルアミド対イソフタルアミ
ドのモル比を上げると上昇する。同様に、ヘキサメチレ
ンジアミンとのターボリアミド類中のテレフタルアミド
とアジボアミドの合計対インフタルアミドのモル比を高
めた場合のガラス繊維入り組成物の加熱撓み温度の上昇
は、さきに述べた一般に譲渡されるPoppe等の米国
特許第4,6 0 3.1 6 6号から知ることがで
きろ。Yu等はJ. Poly. Sci. 42.2
49(1960)で、著者等は試作中での分解によって
高テレフタル酸含量のコボリアミド類を調製することが
できないことを認めているけれどもアジビン酸とテレフ
タル酸は、それらとへキサメチレンを含むある種のコボ
リアミド類中では、テレフタル酸をアジビン酸で置き換
えても融点の変化はほとんどもたらさないような同形で
あると報告している。Yu等は、またボリアミド類の結
晶化度は、他のものは同じで調製に用いたジアミンの分
校の増すにつれて低下すると報告している。
理論に拘束されたくはないが、ヘキサメチレンテレフタ
ルアミド,ヘキサメチレンイソフタルアミドおよびヘキ
サメチレンアジボアミド単位よりたる群から選ばれる少
なくとも2つの反復単位よりなるボリ(ヘキサメチレン
フタルアミド類)の場合に、インフタルアミド単位、す
なわち前記式の単位B中のジカルボン酸部分のASTM
 D−648による33重量バーセントのガラス繊維入
り組成物の264psiにお1ナる加熱撓み温度が通常
少なくとも約240℃であるポリフタルアミドのTg以
上ではあるが溶融結晶化温度よりは低い温度に加熱した
金型を用いて成形する間に、ポリフタルアミド類が十分
々結晶化度および十分に高い結晶化速度を示すかまたは
それ以下の比率があるように思われる。多少でもヘキサ
メチレyインフタルアミド単位の比率が大に々ると、結
晶化度および結晶化速度が低下して前記のように測定し
た33M量バーセントガラス繊維入り組成物の加熱神み
温度は通常約240”C,’k下回る。インフタルアミ
ド単位がこれら二水準の間では、33重量バーセントの
ガラス繊唯入り組成物の前記のように測定した加熱撓み
温度は、組成物中の残りの単位がへキサメチレンテレフ
タルアミド単位を含み、ヘキサメテレンテレフタルアミ
ド単位対ヘキサメチレンイソフタルアミド単位のモル比
が十分高いという条件下では通常少なくとも約240℃
である。
より具体的には,総アミド単位に対して約19ないL約
35モルパーセントのへキサメチレンイソフタルアミド
単位、すなわち、前記弐Bに相当する単位中のジカルボ
ン酸部分が総ジカルボン酸部分の約19ないし約35モ
ルパーセントであるヘキサメチレンイソフタルアミド単
位よりなる前記ボリ(ヘキサメチレンフタルアミド類)
は,33ft景ハーセントのガラスmWを充填し、Tg
を上回るがTcmを下回る温度に加熱した金型を用いて
成形すると、ヘキサメチレンテレフタルアミド単位(す
々わち、上記弐Aに相当する単位中のジカルボン酸部分
)のモル百分率がへキサメチレンイソフタルアミド単位
のモルパーセントの少なくとも約4倍から75パーセン
トを引いた値であるときには、通常ASTM D−64
8 による264psiの加熱撓み温度が少なくとも約
2 4. 0℃である。ヘキサメチレンイソフタルアミ
ド単位の含量が前記約19ないし約35モルパーセント
の範囲内の上限にある場合には、33重量バーセントの
ガラス繊維入りポリフタルアミド類に関するASTMD
−648による少なくとも約240℃という264ps
i?おける加熱搏み温度は通常達成されるか,または或
核剤、金型温度の上昇もしくは或形後のア二ールによっ
て達成可能である。ヘキサメチレンイソ7タルアミド単
位がおよそ19モルバーセ/トに達しないと、前記のよ
うに充填し、WrJ記のように或形した@底物の%AS
TM 11−648  による264pqiの加熱撓み
温度は、残りの単位がすべてへキサメチレンテレフタル
アミド単位であるにせよすべてへキサメチレンアジボア
ミド単位であるにせよ,あるいは任意の比率のへキサメ
チレ/テレフタルアミド単位とへキサメチレンアジボア
ミド単位との混合物であるにせよ、通常ほぼ約240℃
を超える。ヘキサメチレンイソフタルアミド単位がほぼ
65モルパーセントを超える場合には,ボリ(ヘキサメ
チレンフタルアミド類)は無定形かまたは結晶化するの
が非常に遅くて、或核剤、アニールまたは高温金梨を用
いてさえもASTMD−648による、264psiに
おげる必要々加熱撓み温度に達しねい。従って、テレ7
タルアミド,インフタルアξドおよびアジボア■ド単位
よりな?鮮から選ばれる少なくとも2つの反復単位を含
み、36重量パーセントのガラスR雄な充填したときに
、少なくとも約240℃のASTM D−648による
加熱撓み温度を有するポリフタルアミド類は、ヘキサメ
テレンイソフタルアミド単位中のジカルボン酸部分のモ
ルバーセントが約19ないし約35モルパーセントであ
るときに、総ジカルボン酸部分に対してヘキサメチレン
テレフタルアξド,ヘキサメチレンアジボアミドおよび
ヘキサメチレンイソフタルアミド単位中のジカルボン酸
部分のモル百分率(以下それぞれMT,MAおよびM【
と呼ぶ)が次式: (1)  MT>4M,−75 (2)MT+Ml+M人=100 を満足させるという条件下で、総ジカルボン酸部分に対
してヘキサメチレンイソフタルアミド単位中のジカルボ
ン酸部分のモルバーセントが口ないし約35モルパーセ
ントであるヘキサメチレンテレフタルアミド,ヘキサメ
チレンイソフタルアミドおよびヘキサメチレンアジボア
■ド単位よりなる群かも選ばれる少むくとも2つの反復
単位より?jるポリ(ヘキサメチレンフタルアミド類)
を含む。
他の適当なポリフタルアミド組成物、たとえば、ヘキサ
メチレンジアミン以外のジアミンを基材にするかまたは
へキサメチレンジアミンに加えて他のジアミンを基材と
する組成物、もしくはテレフタルアミド,イン7タルア
ミドおよびアジボアミド単位から選ばれる少なくとも2
つの反復単位に加えて池のジカルボン酸アミド単位を含
む組成物を所望の場合には1更用することができ、特定
組成物の適合性はポリフタルアミドのTgを上回るがT
cmを下回る温度に加熱した金型な用いて成形した33
重量バーセントのガラス繊維入り組成物のASTM D
−648  による264psiの加熱撓み温度に基づ
いて容易に確かめることができる。
本発明の組底物のポリフタルアξド成分は任意の適当な
手段を用いて、適当な比率の適当な出発物質、たとえば
ジカルボン酸またはその誘導体およびジアミン類から調
製することができる。米国特許第4,6口3,166号
に開示されているように、該調製法の1つは塩調製工程
を含み、好ましくは適正た化学量論を達或するために回
分式で行い、そこでジカルボン酸化合物、ジアミンおよ
び溶剤の適当rztを適当な反応容器に加え、塩生或を
ひき起すが塩からオリゴマーへの著しい転化を防ぐのに
有効な条件下に保つ。水は好適な溶剤であり、温度は転
化をできるだけ少なくするために約120℃未満に保つ
ことが好ましい。塩調製工程の生或物は、回分式または
連続式で操作されろ凝縮部に導入することができる。凝
縮部で塩からポリマーヘのかなりの転化が行われる。凝
縮生或物は次に、典型的には、二輪スクリュー押出機の
ような仕上げ部に送って、さらに転化を行い、一般には
固有粘度を凝縮部で得られた約0.1ないし約CJ.6
dll/gの水準から最高約0.8 dlli  以上
に高める。仕上部から高分子生成物を回収し、さらにた
とえばベレ,ト或形するか充填剤、添加剤等と混合する
ことができる。1986年7月29日発行の一般に譲渡
されるRi chardson等の米国特許第4,60
3,193号も核ボリアミド類のvI4製法を開示して
いるユ本発明の組成物中に含まれる強化m維は,ポリフ
タルアミドを強化させるだけの高モジュラスを有し、か
つ本発明の組成物を溶融加工する際に用いられる温度に
耐えることができる無機または有機の繊維である。好適
な繊維は、ボリ7タルアミド成分の機械的性質に比べて
機械的性質を可e.P)向上させろために少なくとも約
2,0 0 0,0 0 D psiというモジュラス
を有している。適当た強化繊維の特定九例にはガラス,
グラファイト,硼素,セラミ,クおよびアラミド繊維が
あり、ガラス繊維がもつとも好ましい。ガラス繊維の具
体的な例には無アルカリ硼珪酸ガラスまたはアルカリ含
有C一ガラスがある。繊維の平均厚さは約3ないし30
ミクロンが適当である。たとえば約5wmないし約5C
ltito長繊維を用いることも、またたとえば約0.
 0 5 mxないし約5植の短繊維を使用することも
考えられる。原則として、任意の標準の市販III雄、
特にガラスa維を用いることができる。
射出戊形用に好適なガラス繊維は長さが約O、25Il
Bないし約25■である。より長い繊維もより短かい繊
維も適当であるけれども、前者はポリフタルアミド成分
中に分散させ難く、そのために強化効果を減少させるこ
とがある。より短かい繊維は分散は容易であるが、アス
ベクト比が低いために弱い強化聖与える。
繊維にはサイズ剤を施すこども、また無サイズであるこ
ともでき、繊維のポリフタルアミド戒分への付着を向上
させるために力,プリング剤を含ませることができる。
サイズ剤を含有して供給される市販のガラス#a.維を
そのまま、または摩耗によりサイズな除いて使用するこ
とができる。本発明の組成物の加工に用いられる温度に
おける分解または揮発分の放出に抵抗力のあるサイズ剤
が好まし<..!!例にはポリエステル類およびボリエ
ステルーウレタン類がある。力,ブリング剤の例には当
業者に公知の種々のシラン,チタネートおよびクロム化
合物がある。
本発明の組成物は、組成物の溶融加工性に著しい悪影響
を及ぼすほどの水準ではないが、ポリ7?ルア■ド成分
の機械的性質を強化させるだけの量の強化繊維を含む。
好ましくはポリフタルアミド成分100重量部当り約1
0通いし約200重量部の強化繊唯が用いられ、それよ
り少kい量では強化が不十分であり、一方それより多い
量ではポリフタルアミド成分中に均一に分散させること
が難しく、溶融加工性を犠牲にするほど溶融粘度を高め
ることがある。可或りの強化が得られ、一方加工性を維
持するためにはポリフタルアミド成分100重量部当り
約15ないし約100重量部の繊維を使用するのが好ま
しい。
本発明の組成物の熱変形に耐える能力を高めるために、
本発明の組成物は、またポリフタルアミド融戒体を核状
にするほどの量のザーモトロピ,ク液晶ポリマーを含む
補足成分も含んでいる。
理論に拘束されることを望むわけではないが、TLCP
の中間構造においてはポリフタルアミドのような熱可塑
性ポリマー融或体を核状にするのに比類なく適している
。通常完全芳香族ポリエステル類であるTLCP分子は
、メソフェーズにおいては液体に類似して自由に移動し
て融成物中に分散するけれども、長@有機分子の固体状
配列は、比較的低いTLCP濃度においてさえも、融或
物を核状にするだけの微粒子特性を与える。
あるポリエステル類はTLCPsの溶融異方性を示すこ
とが公知である。たとえば下記参照。
(a)W. J. Jackson. Jr. , H
.F. Kuhfuss ,およびT. F. Gra
y, Jr,共著、Polyester −X7G−A
 Self Reinforced Thermopl
astic.5Q th Anniversary T
echnical Conference ,1975
 Reinforced Plastics Comp
ositesInstitute%The Socie
ty of the PlasticsIndustr
y, Inc.、Section 1 7−D. 1−
4頁;(b)ヘルギー特許第828.935号および同
第828.936号;(C)オランダ特許第75055
51号;(d)  ***特許第252口819号、I1
¥]第252082口号、同第2722120号、同第
2834535号、同第2834536号、および同第
2834537号;(e)  日本將許第43−223
号、同第21 32−i L6号5同SIE 301 
7−692号、および同第3021−293号;(f)
  米国特許第3.991,013号、同第3.991
,014号;同第4.0 5 7. 5 9 7号、同
第4.0 6 6.6 2 0号、同第4,0 6 7
, 8 5 2号、同第4.0 7 5.2 6 2号
、同第4,083,829号、同!4,093,595
号、同第4,1 1 8,3 7 2号、同第4,1 
3 0,5 4 5号、同第4,1 3 0.7 0 
2号、同第4.1 4+5,702号、同第4.1 5
 3.7 7 9号、同第4,1 5 6.0 7 0
号、同第4,159.365号、同第4,161.47
0号、同第4.169.933号、同第4.181.7
92号、同第4.1 8 3.8 9 5号、同第4.
1 8 4.9 9 6号、同第4,1 8 8.4 
7 6号、四K4201.856号、同第4.219.
461号、同第4,2 2 4.4 3 3号、同第4
,2 2 6,9 7 0号、同第4,2 3 0.8
1 7号、同第4,232,1 43号、同第4.2 
3 2,1 4 4号、同第4.2 3 8.5 9 
8号、同第4.2 3 8.5 9 9号、同第4,2
 3 8.6 0 0号、同K4242A96号、同第
5,2 4 5.0 8 2号、同!4,245.08
4一号、同第4,247.514号、同第4.2 5 
6.6 2 4号、同第4265.802号、同第4,
2 6 7. 2 8 9号、同第4.2 6 7, 
3口4号、同第4.269.965号、同第4.2 7
 2.6 2 5号、同第4,1!79.803号、同
第4,2 8 4,7 5 7号、同第4,2 8 5
.8 5 2号、同第4.2 8 7. 3 3 2号
、同第4.2 9 4,9 5 5号、同第4299.
756号、同@4,311.824号、同第4,3 1
 4.0 7 3号、同第4,31 8.8 41号、
同第4,3 1 8.8 4 2号、同第4,330.
457号、同第4.3 3 2,7 5 9号、同第4
,3 3 3.9 0 7号、同第4.3 3 5.2
 3 2号、同第4.337.190号%同第4,33
7.191号、同! 4,3 3 9, 3 7 5号
、同第4,341.688号、同第4,3 4 6.2
 0 8号、同第4,34ス349号、同第4,351
.91 7号、同第4,3 51.9 1 8号、同第
4,3 5 5.1 3 2号、同第4,3 5 5.
1 3 3号、同第4.3 5 5.1 3 4号、同
第4.359.569号、同第4,3 6 0.6 5
 8号、同第4,3 6 2.7 7 7号、同第4,
3 7 0,4 6 6号、同第4,3 7 1,66
 0号、同第4,374,288号、同第4.3 7 
5.5 3 0号、同第4,381,389号、同第4
.3 8 4.0 1 6号、同第4,393,191
号、同第4394.498号,同第4.3 9 5.3
 0 7号、同第4,3 9 5.5 3 6号、同第
4,4 0 8.0 2 2号、同第4,421.9口
8号、同第4,429,060号、同第4,4 2 9
. 0 6 1号、同第4,429.100号、同第4
.429.105号、同第4.431.770号、同第
4.434262号、同第4,4 6 0,7 3 5
号、同第4,4 6 0,7 3 6号,同第4,48
9.190号、同第4,7 2 4,1 31号および
同第4,7 9 2.5 8 7号;(g)英国特許出
願第2.0 0 2.4 0 4号;fh)  英国特
許第1.568.541号;ならびに(i)  欧州特
許出願!24,499号および同第4 5.4 9 9
号。さ?にア■ド基および/またはカーボネート基が溶
融異方性を示すポリエステル類中に存在することができ
る。
本発明に用いるのに適当なTLCPsには、これに限定
されるものではないが、完全芳香族ポリエステル類,芳
香族一脂肪族ポリエステル類,芳香族ポリアゾメチン類
,完全および不完全芳香族ポリ(エステルーアミド)類
々らびに芳香族ポリエステルーカーポネート類がある。
これらの中で完全芳香族ポリエステル類ならびに完全お
よび不完全芳香族(エステルーアミド層が好ましい。こ
れらのものはすべて主鎖に沿ってナフタレン部分を含み
不溶性の結晶が生威しないように必要々充窄破壊を行わ
せる。
典型的には、完全芳香族サーモトロピック液晶ポリマー
はポリマー主鎖に少なくとも1つの芳香族環を与え、か
つポリマーに溶融相で異方性を示させるようにする部分
を含んでいる。該都分は、これに限定されるものではな
いが、芳香族ジオール類,芳香族アミン類,芳香族二酸
および芳香族ヒドロキシ酸を含む。
本発明に使用するのに適するTLCPsには下記特許に
開示されているポリエステル類およびポリ(エステルー
アミド)類がある。すなわち米国特許第4,0 6 7
, 8 5 2号、P]第4,0 8 3,8 2 9
号、同第4.1 3 0.5 4 5号、同第4,16
1.47[1号、同第4.1 84.996号、同第4
.219.461号、同第4,238。599号、同第
4,2 5 6.6 2 4号、同第4,2 6 7.
 2 8 9号、同第426Z304号、同第4,2 
7 5.6 2 5号、同第4.276,397号、同
第4.2 7 9. 8口3号、同@4,299.75
6号、同第4.330.4 5 7号、同第4..33
7.191号、同第4.4 6 0,755号、同第4
.4 6 0.7 3 6号、同第4.489.190
号、同第4567277号、同第4,727.131号
、および同第4..7 9 2,5 8 7号。
上に示した全米国特許開示は完全な形で参考資料として
本明細書に収録してある。該特許VC開示されているT
LCPsは典型的にはほぼ400℃を下回る、好ましく
はほぼ350℃未満の温度で異方性溶融相を形或させろ
ことができる。これらのTLCPsO中で反復p−オキ
シベンゾイルTfll’&含むTLCPsが好ましい。
特に好ましいのは反復6−オキシ−2−7ナチオールお
よびp−オキシベンゾイル部分を含むTLCPsである
本発明に用いるのに適するTLCPsは一般溶剤に実質
的に不溶性の頌向かあり、従って溶解加工しやすくない
。しかし、該TLCPsは通常の溶融加工法によって容
易に加工することができる。ほとんどの適当ね完全芳香
族ポリマーはペンタフルオロフェノールに極くわずか可
溶である。
本発明に用いるのに好適な完全芳香族ポリエステル類は
、一般に約2,0 0 0ないし20Cl,[]00 
、好ましくは約10.000ねいしso,ooo、もっ
とも好ましくは約2 0.0 0 0ないし2 5.0
 0 0の重量平均分子量を示す。好適紅完全芳香族ポ
リ(エステルーアミド)類は、一般に約5.0 0 0
ないし5 0,0 0 0、好ましくは10.000k
いし30,DO口、たとえば15,0口Oないし17,
OO口の分子量を示す。該分子量はゲル浸透クロマトグ
ヲ7イーによってもまたポリマーの溶解を含まない標準
法、たとえば圧縮威形したフィルムの赤外分光法による
末端基測定によって測定することができる。もしくは、
分子量を測定するのにペンタフルオロフェノール溶液中
での光散乱法を用いろことができる。
完全芳香族のポリエステル類およびボリ(エステルアミ
ド)類は、さらに一般に、60℃のペンタフルオロフェ
ノール中に0.1重量パーセントの濃度で溶解したとき
に少なくともほぼ2.0dll/9、たεえばほぼ2.
0?..c:イし1 0.O dg/gノ固有粘度(す
たわちI,V, )を示す。
最良の結果を得るためには、本発明の組成物中のポリフ
タルアミドーTLCPの組合せを、ポリフタルアミド融
成体中にTLCPの中間状態な存在させるように選択す
る。好適なポリフタルアミドーTLCPの組合せにおい
ては、ポリフタルアミド成分は液晶ポリマーのほぼ溶融
温度から液晶ポリマーの分解温度の範囲内に溶融温度を
有している。
特に好ましい完全芳香族サーモトロピックポリエステル
類は2.6官能性二置換ナ7タレンモノマーを使用する
。該生成物はヒドロキシ安息香酸(HBA)および6−
ヒドロキシ−2−ナフトエ酸( IHNAJ )から調
製する。
米国峙許第4,161,470号に開示されている完全
芳香族ポリエステルはほぼ350℃未満の温度で異方性
溶融相を形或することができる溶融加工可能な完全芳香
族ポリエステルである。該ポリエステルは実質的に下記
の反復部分Iおよび■よりなる。
O および O いし4個のアルキル基、炭素原子が1ないし4個のアル
コキシ基、水素,フェニル、置換フェニルおよびそれら
の混合物より々る群から選ばれる置換基によって置換さ
せることができる。
米国特許@4.219.461号に開示されているポリ
エステルはほぼ320℃未満の温度で異方性溶融相を形
或することができる溶融加工可能ね完全芳香族ポリエス
テルである。該ポリエステルは、実質的に下記反復部分
I.H.rlIおよび■よりなる。
O 該ポリエステルはほぼ10kいし90モルパーセントの
部分I、およびほぼ10ないし90モルパーセントの部
分■を含む。好適々態様においては、部分■はほぼ60
ないし90モルパーセントの濃度、より好ましくはほぼ
70ないし90モルパーセント、たとえばほぼ90モル
パーセントの濃度で存在する。さらに、環上に存在する
少なくとも若干の水素原子は、場合により、炭素原子が
1々Mは 式一−0−−Ar −−0− −C式中、A
rは少なくとも1つの芳香環を含む二価の基である)の
ジオキシアリール部分であり、カ)つ C式中、Ar’は少たくとも1つの芳香環を含む二価の
基である)のジカルボキシルアリール部分である。かつ
、 ここに、該ポリエステルはほぼ20ないし40モルパー
セントのi分r、10モルパーセントを超,ti高約s
oモルバーセントの部分■、5モルパーセントを超え最
高約30モルパーセントの部分■、および5モルパーセ
ントを超え最高約30モルパーセントの部分■よりkる
。該ポリエステルはほぼ20ないし30(たとえばほぼ
25)モルバーセントの部分I,ほぼ25ないし40(
たとえばほぼ35)モルパーセントの部分■、約15な
いし25(たとえば、約20)モルバーセントの部分■
、およびほぼ15ないし25(たとえば、ほぼ20)モ
ルバーセントの部分■より々るのが好ましい。さらに、
環上に存在する少なくとも若千の水素原子は場合により
、炭素原子が1ないし4個のアルキル基、炭素原子が1
ないし4個のアルコキシ基、水素、フェニル、置換7エ
ニル、およびそれらの混合物よりなる群から選ばれる置
換基によって置換させることができる。
都分■および■は、ポリマー主鎖中で核部分を他の部分
と結合させる二価の結合が1つ以上の芳香環上に対称的
に配置されている(たとえば、ナフタレン環上に存在す
るとき互いにバラ位に、すなわち対角線上にある)とい
う意味において対称的であるのが好ましい。しかし、レ
ゾルシノールおよびイソフタル酸から誘導されるようね
非対称の部分も使用することができる。
好ましい部分■および■は前記米国特許第4.2 1 
9. 4 6 1号に示されている。好適なジオキシア
リール部分nTは および好適たジカルボキシアリール都分■は本発明の目
的は、熱可塑性或形組成物を,ASTMD−648の意
味する範囲内の熱変形に耐えるものとするだけの量の必
要ノよ物理的特性を有する液晶ポリマー微粒子を混入す
ることである。
本発明によれば、ポリフタルアミドの機械的性質を実質
的に保持しなから熱賓形温度を高めるだけの量のTLC
Pをポリフタルアミドに添加することができる。前記量
はポリフタルアミド成分100重景部当り通常約0.0
1重量部ないl7約75−100重景部未満の範囲であ
る。本発明の組成物はポリフタルアミド戒分100重1
部当りほぼ0.01ないしほぼ75重量部のTLCPを
含む。好ましくは、該組成物はポリフタルアミド成分1
00!it部当りほぼ口。0 1 ?J:いしほぼ50
N量部のTLCPを含む。より好ましくは、該組成物は
ポリ7タルアミド成分100!量部当りほぼo.oyx
いしほぼ25?量部のTLCPを含む。
微粒子は任意の適当な手段によって或形樹脂中に配合す
ることができる。たとえば、微粒子な難燃剤,強化剤等
のような他の添加剤とともに樹脂にブレミ,クスし、次
に混合物を溶融押出しすることができる。
本発明による組成物は、任意の膚当な手段により、ボリ
7タルアミド成分、強化繊維およびTLCP′lj!−
混合して調製することができる。便宜上、粉末またはペ
レ,ト状のポリフタルアミド戊分および他の成分の所要
量を、ポリフタルアミド成分を分解せずに溶融させるの
に有効な温度で、高剪断■キサー、たとえば二軸スクリ
ュー押出機で廖融混合して、ポリフタルアミド中の繊維
およびTL(:’Pの実質的に均質な分散液を得る。混
合中に混練ブロ,クや他の適当な混合要素を用いること
は成分の高度の分散聖達或させる助げになる。ポリフタ
ルアミド成分の分解をできるだけ少1よくするために、
二軸スクリューミキサーを使用する場合の好ましい温度
は戊分の融点に等しい温度ないし該融点よりも最高20
℃高い温度である。醇融混合前に固体状成分の混合を、
溶融混合を促進させるために行うことができる。繊維お
よびTLCPは、また押出機あるいは他の混合装置内で
溶融ポリフタルアミドに加えるか、もしくは他の適当な
方法によって混合することもできる。
本発明の組成物は、また性質な改良または変更させるた
めに.顔料,安定剤,充填剤,増量剤,難燃剤,&I滑
剤,耐衝撃性改良剤および他の適当ね添加剤を加えるこ
ともできる。さきに指摘したよ5に、Hi tachの
米国特許第3.7 5 5.2 21号は離型剤として
種々のアルキレンジアミド類、たとえばラウリン酸,ミ
リスチン酸,パルミチン酸,ステアリン酸,および他の
飽和または不飽和モノカルポン酸のC1−16アルキレ
ンジアミド類、kらびに潤滑剤としてカルボン酸金属塩
、たとえばC12一2。モノカルボン酸のリチウム,ナ
トリウム,カリウム,マグネシウム塩類を開示している
。他の通常の添加剤にはステアリルアルコール,ステア
リン酸金属塩およびエチレンビスアテアロアミドのよう
な離型剤ならびに熱安定剤たとえばアルカリ金属ハロゲ
ン化物および1974年8月2口日発行のBurton
の米国特許i3.830.777号に教示される銅塩と
該品との混合物、ならびにリン酸,ナトリウムまたはア
ルキルまたはアリールホスフェートおよびホス7イ,ト
、有機または無機酸の種々の第二銅塩、たとえば酢酸第
二銅および酪酸第二鋼、ならびにアルカリ金属またはア
ルカリ士金属ハロゲン化物、たとえば1955年5月2
4日発行のStamatoffの米国特許f$2.70
5.227号に教示されるようなヨウ化ナトリウムおよ
びヨウ化カリウムがある。本発明の絹或物用の好ましい
熱安定剤はヨウ化カリウム,ヨウ化ナトリウムおよびそ
れらの混合物ならびにいずれかまたは両者と酢酸第二銅
との混合物であり;好適な離型刺にはアルミニウムジス
テアレート,ヘキサメチレンビスステアロアミドワ,ク
スおよびそれらの混合物がある。使用時の好ましい水準
はポリフタルアミド成分100重量部当り熱安定剤が約
0、01ないし約2重tSの範囲にあり、ヨウ化物塩と
酢酸第二銅の混合物を用いる場合にはヨウ化物塩が約0
.01ないし約1.5重量部および酢酸第二銅が約0.
01ないし約0.5重量部である。離型剤の好適な水準
は本発明の組成物100重曾部当り約0.01kいし約
5重量部の範囲にある。
本発明の組成物は電子コネクタ,スイ,チ部品,ポンプ
ハウジング,バルブ部品およびフード下の自動車部品の
ような威形物製造用射出或形材料として特に有用である
。該組成物の射出成形は通常本発明の組成物をポリフタ
ルアミド成分の融点を上回るが該成分を著しく劣化させ
るほどには高くない温度に加熱し、ポリフタルアミド成
分のTgを約100℃下回る温度ないし該Tgを約75
℃上回る温度に保った金型中に組成物を射出し、かつ溶
融ポリフタルアミド成分を凝固させるのに効果的な時間
の間組成物を金型中に保持することによって行われる。
20秒ないし1分サイクル、通常約300°ないし約4
00℃にわたるバレル温度および約25℃kいし約20
0℃の金型温度を、ポリフタルアミド成分の融点、分解
温度およびTgによって変動する峙定温度として用いる
のが適当である。本発明の好適な態様においては、ポリ
フタルアミド成分のTgが最高約125℃である本発明
の絹成物を約310ないし約360℃に加熱して戊分を
溶融させ、水蒸気または熱水で約100℃±1口℃に加
熱した金型を用いて或形する。
以下の実絢例および比較例と関連させて本発明をさらに
説明するが、前記は説明のためのものであって限定する
ためのものではないことを埋解しなげればならたい。
実  施 例 一般論 本実施例中で市販TLCPと称しているナ7タレンを基
材としたポリエステルはへキストーセラニーズコーボレ
ーシ.ン製造のベクトラA950で、約73モル%の4
−オキシペンゾイル部分と約27モル%の6−オキシ−
2−ナフトイル部とから成っている。
実施例1 それぞれオイルジャケ,ト加熱装置を取り付けた幾つか
の大きなステンレス鋼製攪拌反応器中に70−80wt
,%のヘキサメチレンジアミン水溶液、アジピン酸、イ
ソフタル酸及びテレフタル酸を、そのモル分率が約1 
1 0/6 5/2 5/1 0 と々る様な看入れた
。ジアミンと二酸の総モルに対して1モル%の安息香酸
をキ+,ピンク剤として加えた。
その酸を加えていろ間に温度は7口℃まで上昇した。さ
らに8 0 0pの次亜リン酸ナトリウム触媒を反応器
に加えた後、それぞれをシールして、反応器中が5.6
 4 k9/一( 8 0 psi )  の璧素雰囲
気になる様に窒素でパージし、約120℃まで加熱した
後、その温度に保持した。反応器から反応器へと入れ替
えることにより、塩の溶液を絶えず下流行程へと送り込
む為幾つかの反応器を併用した。
攪拌槽の内容物は、ジャケット付油加熱攪拌槽へと絶え
ず汲み出し、マイクロプロセ,サー調節のリサーチコン
トロールバルブを用いて12.7k9/ffl(180
psi)の圧力下に維持した。反応器を約200℃まで
加熱した。前記条件下、反応器中の滞留時間を約15分
とし、その結果、最初に入れた物質のitに対し約35
wt,%だった水の含有量は攪拌槽から取り出した物質
の重量に対して約15wt.% まで減少した。
攪拌槽の内容物は二頭ブラシールーベピストンポンプを
用い、約8.2k9/hr.の速さで絶えず汲み出し、
内径0.95c!rL、長さ274二及び4. 0 1
 cr!Lの直列に配する2本のジャケ,ト付油加熱ス
テンレス鋼バイブを通した。約128k9/c++!(
1820psi)の圧力下、最初のパイプは約315−
325℃に、第2のパイプは約325−335℃に保っ
た。
第2の加熱バイブの内容物は約7. 8k9/cd (
 1 1 0psi )の圧力下、加熱ジャケ,ト中を
325−345℃の熱交換流体を循環させながら探索調
節弁を通し、管内及びジャケットの内壁と外壁との間の
温度を監視する為の?It対を取り付けた内径約0.9
4譚、長さ約274礪のジャケ,ト付きの管へ絶えず送
られた。その管へ送った物の中の揮発物は、その上流都
分でフラ,シュした。
水蒸気と溶融ポリマーとを含む管の内容物をウェルナー
 アンド フレイデラーコーボレーシ,ンのZSK−3
0 二軸スクリュー押出機のスクリ、ーへ投入した。
揮発物は押出機バレルの後部ガス抜きから出ていく様に
した。ポリマーは、ioorpmでスクリュー回転する
ねじ山と300−330℃で加熱した押出機バレルとの
間を通した。ポリマーを内径約0.24鋼のストランド
ダイな通して押出し、水浴中を通してさらに細断し、ベ
レ,トとした。得られたポリフタルアミドの内部粘度は
約0.88d//βであった。融点は312℃であった
。溶融結晶化温度は270℃、Tgは121℃であった
実施例2 実施例1で調製したポリフタルアミドで内部粘度C′″
IV’″)が0.85d/?/ρのものを除いた試料を
、最高含水量が約1000−と九るまで真空炉中110
゜Cで約14時間乾燥した。続いて、そのポリフタルア
ミド約908ゆとPPGコーポレーションより入手した
商品名PPG 3540の長さ3uのガラス繊m 約3
. 53 kg及びヘキストーセラニーズコーポレーシ
ョンより入手した市販TLCPのベクトラA950約1
 274 gとを、その成分が十分混和する様に混転し
,さらにウェルナー アンド フレイデラーコーポレー
ションのZSK−30 二軸スクリエー押出機を設定速
度50’P”で、バレル温度を第1ゾーン275℃、第
2ゾーン320℃,最終ゾーン310℃に設定して操作
し、その混転した混合物を配合した。スクリ,一の構成
は、比較的長いピ,チを持つ最初の部分,続くスパイク
様の部分、圧縮部分、長いビ,チを持つ最終部分とから
成っている。存在するガスは、バレル出口の近くにある
ガス抜き部を通して押出機から出ていく様にした。配合
物は、内径約0.24ctnの円形オリフィスを持つス
トランドダイを通して押出機より出された。スクリュー
トルクは19%,ダイ圧力は約175psiとした。押
出物は冷却し、細断してベレ,トとした。
実施例3 実施例2の条件に従い、実施例1と同様IVが0.8 
5 dl/9のものを除いたポリフタルアミド908一
と、3.53−のガラス繊維PPG 3540に、39
0gの市販TLCPを含む試料を加えた。
実施例4 実施例2の条件に従い、実施例1と同様IVが0.85
 dlt/gのものを除いたポリフタルアミド908ゆ
と5. 5 3kgのガラス繊維PPG 3540に市
販のTLCPを含む試料を加えた。
実施例人 実施例1と同様IVが0.85 de/9のものを除い
たポリフタルアミド9. 0 8 kl?のTLCPを
含ま々い試料を、実施例2に従って3.53k9のガラ
ス繊維PPG 3540に加え、溶融して均質にした。
実施例5と実施例B 実施例2−4.A及び実施例Bと称するヘキストーセラ
ニーズコーポレーションより入手した3口%のガラスl
1!碓を含むベクトラA95口の市販相当品、ベクトラ
2130−30から調製した樹脂を皿付乾燥炉中、80
℃で約16時間乾燥した。さらにその樹脂質を40MM
バ,テンフェルド射出成形機で下記の条件下、L/D比
が13:1のAs TM試験片へと射出或形した。
後部ゾーン温度設定; 中間部ゾーン温度設定: 前部ゾーン温度設定: ノズル温度設定: 射出ライン圧力: 持続ライン圧力: 背 圧: スクリュー速度: 射出率: 圧締め閉鎖時間: 射出持続時間: 圧締圧: 金型温度設定: 327℃ 332℃ 338℃ 320℃ 156〜/d 70−A 10.5k9/cI/l 100’l’ 2ターン 18秒 10秒 最  大 88℃と149℃ 実施例5の成形した樹脂の試験 実施例2−4.A及びBより成形した樹脂の試験結果を
下の表1に示す。上記実施例5に記載の条件下、試料を
或形した。或型温度を88℃及び149℃に設定した。
成形温度を約100℃まで上げるのには、油加熱或いは
電気加熱を必要とした。
実施例 極限引張り強さ 234AB D−638    k9/メ 88℃金聖役老 1947   1975   203
2   1786   1482149℃金型役醒 1
940   j982   2010   1758曲
げ弾性率 D−790   ゆ/L:1TIl 88℃金型役之112490  12490 1138
97 104757 132880149’O金復故め
仁107569  111085  112490  
1口8270264 psiでのHDT  D−648
     ℃88℃金型役老  276   278 
  277   142149℃金型役定  287 
  286   287   277224 密  度       D792    97cc88
℃金裁役宅1 .4598 1 .4644 1 .4
689 1 .4528149℃金錫没老1.4+51
1 1 .4649 1 .4709 1 .4566
上記の加熱撓み温窒(HD’r)は、少量の液晶ポリマ
ーを加えた時そのポリフタルアミドの熱抵抗性が改良さ
れることを例証している。このHDT改良は、比較成分
を88℃の金型中で金型冷却1,た時特に著しい。この
比較対称ポリフタルアミド試料は二色むらがあり,コア
ーは不透明,スキンは半透明となるが、このポリフタル
アミド配合物に液晶ポリマーを含めると、均一な白色と
なる。
m!ポリマーをポリフタルアミドの白化剤として用いろ
ことは、化粧品用に興味深い表面材を作る為特に重要で
ある。
アニール後の熱抵抗性改良を例証する為、残りの試料を
200゜Cで2時間アニールし、その■かを測定した。
アニールによるHDTの上昇も表2で報告する。アニー
ル後は、金型温度に関係なくHDT@はその樹脂の最高
価に近付くことに注目されたい。
表   2 実施例       234AB ア=一九イヒしたもCf玲綱生 1hj3TM  単位
             象■噂Q料264psiで
の}{DT  D−648  ℃88℃金型設定  2
84  286  285  277  232149
℃金型設定  286  287  287  2EN
アニール後のHDT上昇     ℃ 88℃金型設定   8    8    81351
49℃金型役定   −1   1   0   47 88゛Cの成形型中で成形した試験片をアニール後,対
照試料のHDTが著しく増加した事に注目されたい。少
量のTLCPを含有したポリフタルアミド樹脂はアニー
ル後のHDTにこの様な著しい上昇は見られず、ポリフ
タルアミド配合物に対するTLCPの核形戊効果を良く
示唆している。
88℃の型中で冷やした実施例2.3及び人からの或形
成分を示差走査熱量計を用いて熱分析し、正味の融解熱
を測定することによって、或形した戊分のスキン及びコ
ア一部分の間に或形したままの結晶度の差があるかどう
かを測定した。金型冷却中、スキンとコアーとの間に冷
却速度勾配があることに注目されたい。これによってコ
ア一部分はより高い温度で冷却するのに長時間を要し、
これがより大きな結晶度及び或形した試験片のスキン及
びコア一部分間の前記結晶度勾配の原因となる。この結
晶度勾配は結晶化が速くない物質において特に顕著であ
る。
個々の試料のスキン及びコアー都分をビューラーアイソ
メ,ト低速のこぎりを用いて切断した。さらにその薄い
試験片を減圧下,80℃で一晩乾燥した。試料はその戊
分のガラス転移温度より約40℃低い温度で乾燥される
為、この様な条件下では後結晶化は起こり得ない。さら
に試料10myをオムニサーム35050調節器に接続
した示差走査熱量計にかげた。最初の加熱により得られ
たデータはスキン及びコアー試料の正味の融解熱を決定
するのに用いられる。正味の融解熱は表3に示す様に融
解熱から低温結晶化熱をひくことにより決定される。
表  3 実施例 2 低温結晶化熱(cat/9) 3 A スキン コアー 一1.2 一〇.7 一1.1 一〇.3 −5.8 一〇.4 融解熱( cal /9 ) スキン コアー 正味の融解熱(cal/g) スキン      6.4     6.3     
1.5ボリフタルアミド対照試料とは異なり、少量のT
LCPを含有するポリフタルアミド試料に関しては、ス
キンとコア一の間に正味の融解熱の差は少ししか見られ
なかった。融解熱が高げれば高いほど結晶度が高いこと
に注目されたい。低温結晶化熱とは、試料をDS(JO
熱している間にガラス状態から起こる結晶化のことであ
る。対照物(実施例A)のスキン試料は低温結晶化が大
量であるの?対し、コアー試料はわずかに低温結晶化す
るのみである。低温結晶化は戒形中、物質が複雑にkっ
てしまう前にそれを急冷し、結晶化を止めた時に起こる
。スキン及びコアー試料の正味の融解熱が近づけば近づ
くほど試料全体の結晶化がより均一になる。これらの結
果は、少量のTLCP聖含むポリフタルアミドはTLC
Pを含まないポリフタルア■ドより結晶化が速く、これ
がスキンの結晶度を高める。
実施例6 実施例の市販TLCP 8 25.6 .9と実施例1
同様のポリフタルアミド3.3 0 2 2−とを含む
試料をキリオンの二段式単一スクリュー押出機を100
’l’l、5 1bs/hr.で用いて融解均一化した
。そのゾーンの温度は315−321℃に、ダイ温度は
310℃に設定した。
実施例7 実施例乙の物質56.9gを含む試料を実施例1と同様
のポリフタルアミド5.7166k9、ガラス繊維PP
0 3540の2。8441 k9と実施例2の条件に
従って融解均一化した。得られた配合物はポリマー総量
100に対し、0.2のTLCPと98.8のポリフタ
ルアミドを含んでいる。
実施例8 実施例6の物質144.8gを含む試料を実施例1と同
様のポリフタルアミド5.6295k9,ガラス繊維P
PG 3540の2.84411Kgと実施例20条件
に従って融解均一化した。得られた配合物はポリマー総
量100に対し、0.5のTLCPと995のポリ7タ
ルアミドを含んでいる。
実施例9 実施例6の物質288.7.9を含む試料を実施例1と
同様のポリフタルアミド5.4856g、ガラス繊維P
PG 3540の2.8441kl?と笑施例20条件
に従って融解均一化した。得られた配合物はポリマー総
量100に対して1.0のTLCPと990のポリフタ
ルアミドを含んでいる。
実施例10 市販のTLCP486.39を含む試料を実施例1と同
様のポリフタルアミド1.945k9、ガラス繊維PP
G 3540の11197k9と、実施例2の条件に従
って融解均一化した。得られた配合物はポリマー総量1
00に対して20、OのTLCPと80.0のポリフタ
ルアミドを含んでいろ。
実施例11 市販のTLCP972.59を含む試料を実施例1と同
様のポリフタルアミド1.4588k9、ガラス繊維P
PG 3540の1.1197ゆと実抱例2の条件に従
って融解均一化した。得られた配合物はポリマー総量1
00に対して40.0のTLCPと60,0のポリフタ
ルアミドを含んでいる。
実施例C 実施例20条件に従って、実施例1と同様のポリフタル
アミド5.4 4 0 k!9とガラス繊維PPG 3
540の2.6794k9とを含む対照試料を調製した
実施例7−1 1 .B及びCを原料とする樹脂の試験
実施例7−11を原料とする樹脂を、皿付乾燥炉中80
℃で約16時間乾燥した。さらに、金型温度を38℃,
66℃,96℃.121℃に設定することを除いては実
施例5の条件に従い、その樹脂質を40MMバッテンフ
ェルド射出戒形機でL/D比が13:1のASTM試験
片へと射出或形した。ASTMD−790法に従い曲げ
弾性率(FM)を、ASTMD−638法に従い引張強
さ(UTS)を、さらにASTM D−256 法に従
いノ,チ付アイゾ,ト衝撃強さ(Izod)を、さらに
ASTM D−648 法に従い264psiでの加熱
撓み温度(HDT)を試験した。これら樹脂の試験結果
は表4に報告する。
実施例   7 ポリマー総量1(1)に付する埴 表  4 8 9 10 11 C B UTS ′Kg/伽 121℃     19621914j835  = 
  −  1926  −表4の続き 実施例  7   8  9  10  11  C 
 Bポリマー綽曇ttOrX#る値 1[TLCP   .2   .5  1.020.0
40.0   0  100ボリ7夕k7ミ}”99.
8 99.5 99.0 80.口60.0  100
    0FM        kg/c++f x 
10−’金型温度 68℃   10.810.510.0  −−   
一−  10.ロ ー−66℃  11.1 10−6
10.2  −−  −=  10.6  −−93℃
  10.6 10.6 10.6 11 .2 12
.7 10.4 13.3121℃  10,910.
510.1  −−  一−  10.2  −一Iz
od 金型温度 38℃  10.3 66℃  11.4 93で   9,8 121℃   1口.9 k9−c!rL/an 10.3  9.8  −一 jO.3  9.8  −一 fO.3  9.811,4 10.3  9.8  −ー 10.3  −一 −9.8  −− 10.9 10,918.0 −10.3  −一 264psiでの組π ℃ 金型温度 38℃   265  270 66℃   268  270 93℃   268  272 121℃   281  277 部分内部粘度 dlll! 金型温度 66℃   .75  .75 267 267 274 277 .71 275 256 240 243 251 269 .81 表4の続き 実施例   7   8  9  10  11  C
  B不爵分 % 注(1):不溶分の百分率は内部粘性溶液を『過しなが
ら測定するが、これには主としてガラス繊維と不溶性T
LCPとから戊っている。
アニール後の熱抵抗性改良を例証する為、残りの試料を
200℃で2時間アニールし、そのHDTを測定した。
アニールによるHDTの上昇も表5で報告する。アニー
ル後のHDT値はその樹脂の最高値に達することに注目
されたい。
表   5 7ニール化した樹脂の特性 実施例    7 8 9 1口 11 C B 264psiでのHDT 金型温度 38℃    277 66℃    281 93℃    281 121℃    279 280 281 282 285 278 282 281 281 264 275 278 274 281 アニール後のHDTの上昇 金型温度 38℃    12  10  11  −−  −−
  3566℃    13  11  15  −−
  −−  35  −−93℃         1
3107     5    8   23    9
121℃    −2   8   4−−  −− 
 12−一100℃より低温に設定した成形型中で冷却
成形した試験片をアニール後、対照試料(実施例C)の
HDTが著しく上昇することに注目されたい。
少量の市販TLCPを含有するポリフタルアミド樹脂は
アニール後のHDTにわずかな上昇しか示さず、これは
ポリフタルアミドに対するTLCPの核形成効果を良く
示唆している。上記HDTの結果より、アニールの費用
をかげることなしに望ましい熱的特性を得る為には、ポ
リフタルアミドを水の沸点よりも高温で冷却或形するこ
とが必要であるとわかる。又、その結果より、アニール
の費用をかげることなしに望ましいHDT値を得る為、
もしも市販のTLCPを核剤として少量加えるならば、
水の沸点よりも低温に設定した戒形型中でポリフタルア
ミドを戒形することが可能であると証明される。油加熱
或形型の替わりに水加熱戚形型を用いるポリフタルアミ
ドの成形が可能とねることは、油加熱と関連して付加価
値及び安全性の点から最も望ましい。TLCPを使用す
ると、加熱撓み温度で定義される様た重要な熱的特性を
損うことむく金型温度の範囲がより広くなることによっ
て、ポリフタルアミドの或形範囲は広がる。
実施例12及びD 内部粘度がt2dg/,9  のものを除く実施例1に
よるポリフタルアミドを実施例2の市販TLCPの重量
部1とドライブレンドした。その後、その配合物を40
MMバ,テン7エルド射出成形機で半径約1.2cIr
Lの歯車へと肘出成形し、さらにTLCPを含まない同
じポリフタルアミドの対照試料、これを実施例Dと称す
るが、これを下記の様に同様な条件下射出成形した。
/,(kQ度  バリア,クの60% 前部ゾーン温度      321℃ 中間部ゾーン温度     304℃ 後部ゾーン温度      299℃ 実測金型温度 移動面          126℃ 固定面          133℃ 射出ライン圧力       7 0 kp/crI成
形した実施例Dの樹脂には、透明な無品質スキンと不透
明な結晶質コアーとの二色むらがあった。実施例12の
樹脂とは対照的に、ポリフタルアミドと1%の市販TL
CPとを含む樹脂は全体が白く均質であった。
その2つの樹脂の試料は、減圧下110℃で乾燥後、約
365℃、1口トンで約30秒間圧縮或形して厚さ5ミ
ルのブラ,クとし、その後直ちに冷水成形機へ移して急
冷した。hインチ、厚さ5ミルノディスクを顕微鏡のス
ライドの上に置き、コフラーの熱載物台の上で加熱して
熱履暦を除いた。その後、その試料を減偏光光度装置の
マテラーFP−52熱載物台へ移し、恒温で結晶化した
。この方法で試料を直交する偏光面の間に置くと、試料
が結晶化し始めた時偏光を消滅し、試料は光沢なもつ様
になる。光度の変化は時間の関数として記録される。そ
の恒温結晶化誘導時間は表6で報告する。
表   6 恒温結晶化誘導時間 実施例 温度 260℃ 28口℃ 60口℃ D       12 誘導時間   m i n , .29     .17 .47     .30 6。26    2.08 上記のデータは、少量のTLCPを含むポリフタルアミ
ド配合物の結晶速度の増大を示してL・る。
実施例13 ヘキストーセラニーズの市販TLCP,ベクトラA95
0は、その熱安定性と融解温度な測定することで熱的特
性が決定された。熱安定性を測定する為、試料7m9 
 を窒素下、10℃/min  の速度でパーキンーエ
ルマーPGS−n熱重量分析器にかげた。融解範囲、す
なわち中間相の範囲はオムニサームQC−25示差走査
熱量計な用いて測定した。
試料は20℃/ m i nの速度で加熱した。このT
LCPは約492℃で突然分解し始め、850℃での残
量はおよそ59%であった。このTLCPの融解温度は
235℃及び270℃である。このTLCPの中間相が
入いる範囲よりも高い温度範囲をこれらの融解温度とし
、一方、約270″Cを越える温度、すなわち透明温度
では、中間形態(mesomorphoric)構造の
秩序は失なわれ、等方性溶融物が形成される。
実施例14 実施例1と同様に調製し、内部粘度が0.94 6l/
gのものを除いたポリフタルアミドの試料10rngを
、まずその融解ピークよりも高速でオムニサームQC−
25にかげてその熱履歴を消した後、その試料をアルミ
ニウムブロ,ク上で急冷した。さらに試料をバーキンー
エルマー示差走査熱量計2C熱分析データステーション
へ移した。試料をその融解ピークよりも速い20℃/m
in  で加熱して、様々な速度(1.25,2.5.
5.10.20.40或いは80℃/min )で冷や
した後、20℃/ m i nで再加熱した。結晶速度
はゆっくり冷却しながら得たデータより計算した。ポリ
フタルアミドの結晶温度(Tc)に与える冷却速度の効
果を示すデータは表7で報告する。
表   7 冷却速度   ( ℃/min ) 80               21 540  
             23220       
        24310            
   2525253 2.5              2 5 81.2
5             261Tc(℃) 射出成形行程におげるその成分のスキンでの冷却速度は
、スキンを急冷した結果として得られた速度80℃/m
in よりも著しく速い。コアーはスキンとコアーとの
間の冷却速度勾配により、さらにゆっくりとした速度で
冷える。表7に示す様に、冷却速度を遅くすればするほ
ど、結晶度が高くなり、それによって結晶化の始まる温
度が高くなり、他も全て同様である。
手続補正書 1.事件の表示 平成2年特許願第111640号 3.補正をする者 事件との関係 住所

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、(a)少なくとも一部が結晶質のポリフタルアミド
    成分と、(b)そのポリフタルアミド成分の重量部10
    0に対してその重量部が約10から約200の強化繊維
    と、(c)そのポリフタルアミドの溶融物を核形成する
    に十分量の粒状サーモトロピック液晶ポリマー成分と、
    からなる組成物。 2、そのポリフタルアミド成分の融解温度が、サーモト
    ロピック液晶ポリマーのほぼ融解温度からそのサーモト
    ロピック液晶ポリマーの分解温度までの範囲にある特許
    請求の範囲第1項に記載の組成物。 3、そのポリフタルアミド成分の重量部100に対して
    その重量部が約0.01から約75のサーモトロピック
    液晶ポリマーを含む特許請求の範囲第2項に記載の組成
    物。 4、サーモトロピック液晶ポリマーが、10モル%過剰
    のp−オキシベンゾイル反復部分を含む特許請求の範囲
    第2項に記載の組成物。 5、そのポリフタルアミド成分が、テレフタルアミド単
    位、イソフタルアミド単位及びアジパミド単位から成る
    群より選んだ反復単位の2つ以上から成り、さらにそれ
    と33wt.%のガラス繊維で充填した時、ASTMD
    −648による264psiでの加熱撓み温度が240
    ℃以上である特許請求の範囲第1項に記載の組成物。 6、そのポリフタルアミド成分の融解温度が、サーモト
    ロピック液晶ポリマーのほぼ融解温度からサーモトロピ
    ック液晶ポリマーの分解温度までの範囲にある特許請求
    の範囲第5項に記載の組成物。 7、そのポリフタルアミド成分の重量部100に対して
    その重量部が約0.01から約75のサーモトロピック
    液晶ポリマーを含む特許請求の範囲第6項に記載の組成
    物。 8、そのサーモトロピック液晶ポリマーが、反復する6
    −オキシ−2−ナフトイル部分とp−オキシベンゾイル
    部分との総量に対し約10から約40モル%の反復する
    6−オキシ−2ナフトイル部分と、約60から約90モ
    ル%のp−オキシベンゾイル部分とから成る特許請求の
    範囲第6項に記載の組成物。 9、そのポリフタルアミド成分が ▲数式、化学式、表等があります▼(A) ▲数式、化学式、表等があります▼(B) 及び ▲数式、化学式、表等があります▼(C) から成る群より選んだ反復単位の2つ以上から成り、そ
    こでのR、R_1及びR_2が独立して、無置換である
    か或いは1個の炭素原子に対し1個以下のメチル基で置
    換された2価の直鎖又は環式脂肪族基である特許請求の
    範囲第6項に記載の組成物。 10、そのR、R_1、R_2が、構造−(CH_2)
    _6−の2価の基である特許請求の範囲第9項に記載の
    組成物。 11、その強化繊維がガラス繊維である特許請求の範囲
    第10項に記載の組成物。 12、そのポリフタルアミド成分の重量部100に対し
    その重量部が約15から約100のガラス繊維と、その
    ポリフタルアミド成分の重量部100に対しその重量部
    が約0.1から約40の液晶ポリマーとを含む特許請求
    の範囲第11項に記載の組成物。 13、その単位A、B、C中のジカルボン酸部分のモル
    比が約65−95:25−0:35−5である特許請求
    の範囲第12項に記載の組成物。 14、サーモトロピック液晶ポリマーが、反復する6−
    オキシ−2−ナフトイル部分とp−オキシベンゾイル部
    分との総量に対し、約10から約40モル%の反復する
    6−オキシ−2−ナフイトル部分と、約60から約90
    モル%のp−オキシベンゾイル部分とを含む特許請求の
    範囲第12項に記載の組成物。 15、特許請求の範囲第1項に記載の組成物より成る成
    型品。 16、(a)33wt.%のガラス繊維で充填した時、
    ASTMD−648による264psiでの加熱撓み温
    度が240℃以上で、反復単位 ▲数式、化学式、表等があります▼(A′) ▲数式、化学式、表等があります▼(B′) 及び ▲数式、化学式、表等があります▼(C′) を、その単位中のジカルボン酸部分のモル比A′:B′
    :C′が約65−95:25−0:35−5となる様に
    含み、最低でも一部が結晶質のポリフタルアミドと、(
    b)そのポリフタルアミド成分の重量部100に対しそ
    の重量部が約15から100のガラス繊維と、(c)そ
    のポリフタルアミド成分の重量部100に対しその重量
    部が約0.01から約50の粒状サーモトロピック液晶
    ポリマー成分とからなり、そこでそのポリフタルアミド
    成分の融解温度がサーモトロピック液晶ポリマーの融解
    温度からサーモトロピック液晶ポリマーの分解温度まで
    の範囲にある組成物。 17、サーモトロピック液晶ポリマーが10モル%過剰
    の反復するp−オキシベンゾイル部分を含む特許請求の
    範囲第16項に記載の組成物。 18、そのポリフタルアミド成分の重量部100に対し
    、その重量部が約0.01から約2の、ヨウ化カリウム
    、ヨウ化ナトリウム及びそれらと酢酸第二銅との組合せ
    からなる群より選んだ熱安定剤をさらに含む特許請求の
    範囲第16項に記載の組成物。 19、そのポリフタルアミド成分の重量部100に対し
    その重量部が約0.01から約5の、ジステアリン酸ア
    ルミニウム、ヘキサメチレンビス−ステアラミドワック
    ス及びそれらの組合せから成る群より選んだ離型剤をさ
    らに含む特許請求の範囲第16項に記載の組成物。 20、その単位A′、B′、C′中のジカルボン酸部分
    のモル比が約65:25:10である特許請求の範囲第
    16項に記載の組成物。 21、サーモトロピック液晶ポリマーが、反復する6−
    オキシ−2−ナフトイル部分とp−オキシベンゾイル部
    分との総量に対し、約10から約30モル%の反復する
    6−オキシ−2−ナフトイル部分と、約70から約90
    モル%のp−オキシベンゾイル部分とを含んでいる特許
    請求の範囲第20項に記載の組成物。 22、そのポリフタルアミド成分の重量部100に対し
    、その重量部が約0.01から約2の、ヨウ化カリウム
    、ヨウ化ナトリウム及びそれらと酢酸第二銅との組合せ
    とから成る群より選んだ熱安定剤と、そのポリフタルア
    ミド成分の重量部100に対し、その重量部が約0.0
    1から約5の、ジステアリン酸アルミニウム、ヘキサメ
    チレンビス−ステアラミド及びそれらの組合せとから成
    る群より選んだ離型剤とをさらに含む特許請求の範囲第
    20項に記載の組成物。 23、特許請求の範囲第16項に記載の組成物より成る
    成型品。 24、特許請求の範囲第1項に記載の組成物を、その組
    成物のポリフタルアミド成分の融点以上に加熱し;その
    加熱した組成物を、そのポリフタルアミド成分のTgよ
    り約100℃下から約75℃上の範囲の温度まで加熱し
    た型の中へ射出し;そのポリフタルアミドが固化するの
    に有効な時間、その配合物をその型中に保持し;そして
    、その型から成型品を取り出す;ことより成る成型品の
    製造法。 25、そのポリフタルアミド成分の融解温度が、およそ
    その液晶ポリマーの融解温度からおよそその液晶ポリマ
    ーの分解温度までの範囲にある特許請求の範囲第24項
    に記載の方法。 26、そのポリフタルアミド成分のTgが約125℃以
    下で、その型が蒸気或いは温水で加熱した型である特許
    請求の範囲第25項に記載の方法。 27、特許請求の範囲第18項に記載の組成物を、その
    組成物のポリフタルアミド成分を融解する為に約300
    から約400℃の温度まで加熱すること、その加熱した
    組成物を約250から約200℃の温度まで加熱した型
    中へ射出すること、そのポリフタルアミドが固体するの
    に有効な時間、その組成物をその型の中に保持すること
    及び成型品をその型から取り出すこととより成る成型品
    の製造法。 28、そのポリフタルアミドの成分のTgが約80゜か
    ら約135℃の範囲にあり、金型温度は約100℃より
    低く、その型は蒸気或いは温水で加熱した型である特許
    請求の範囲第27項に記載の方法。
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