(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性マトリックス樹脂中に該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樹脂複合材を、上記両樹脂を押出機で押し出しながら延伸することにより製造する製造方法であって、
上記押出機は上記両樹脂を混練する回転スクリューを備えており、上記押出機における上流側に、内部の樹脂材料を上記熱可塑性液晶樹脂の液晶転移温度以上の第１温度で可塑化・溶融させる高温部を設ける一方、上記押出機における下流側に、内部の樹脂材料を上記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く上記第１温度よりも低い第２温度で可塑化・溶融させる低温部を設け、上記高温部に上記熱可塑性液晶樹脂材料を投入する一方、上記低温部には上記熱可塑性マトリックス樹脂材料を投入し、その後、これら両樹脂を押し出しながら延伸することを特徴とする樹脂複合材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、樹脂複合材の製造方法、特に、強化繊維として熱可塑性液晶樹脂が用いられ、この液晶樹脂がマトリックス樹脂中で繊維状態で存在してなる樹脂複合材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、繊維強化樹脂材料の強化繊維として熱可塑性の液晶樹脂を用いることが提案されている。例えば、特開昭６２−１１６６６６号公報では、熱可塑性液晶樹脂を強化繊維とした液晶樹脂複合体を繊維状に成形するようにしたものが開示されている。
このように強化繊維として熱可塑性液晶樹脂を採用した場合、使用済みで廃棄された樹脂成形品をリサイクルする際に、樹脂成形品の粉砕に伴って強化繊維としての熱可塑性液晶樹脂繊維が切断されても、液晶樹脂の液晶転移温度以上の温度に加熱して材料調製を行うことにより、強化材としての液晶樹脂の繊維化状態を容易に再現でき、従来、ガラス繊維やカーボン繊維等の繊維強化樹脂成形品では一般に困難であった、再び同等の物性を有する素材に再生し得るリサイクル性の大幅な向上を達成することが可能となる。
【０００３】
かかる樹脂複合材を製造する製造方法として、押出機にて、熱可塑性液晶樹脂と熱可塑性マトリックス樹脂とを可塑化・溶融させた上で、該マトリックス樹脂中に上記液晶樹脂が繊維状となるように、両者を押し出しながら延伸を加えることにより、この繊維状の液晶樹脂（液晶繊維）を強化繊維とした樹脂複合材を得る方法が知られている。例えば、特開平６−３２０６２９号公報では、液晶樹脂とマトリックス樹脂とを、上記液晶樹脂の液晶転移温度よりも高い同一の温度で可塑化・溶融させて押し出すようにした、ストランド状の液晶樹脂複合材を供給する方法が開示されている。
この種の方法では、液晶樹脂の繊維化状態を良好に維持して一定以上の力学的特性を得るためには、押出時に、所定値以上の剪断速度を作用させるとともに所定以上の延伸比で延伸させる必要がある。
そして、かかる方法で上記のような樹脂複合材を調製する場合、その調製条件の最適化、とりわけ上記延伸比を一定以上に確保することは、樹脂複合材の高性能化（高強度化）を達成する上で重要である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この延伸比を高めるためには、液晶樹脂とマトリックス樹脂のいわゆる糸引き性を向上させることが必要であり、このためには、両者の粘度比を如何に設定するかが重要となる。
本願発明者は、このような観点から鋭意研究を重ねた結果、上記粘度比が１に近いほど（つまり、両者の粘度差が小さいほど）、強度の高い複合材が得られることを見いだした。
これは、液晶樹脂とマトリックス樹脂の粘度にある程度以上の差があると、延伸が加えられた際の両者に対する引張作用に「むら」が生じるためであると考えられる。
【０００５】
すなわち、例えば、液晶樹脂の粘度に比べてマトリックス樹脂の粘度が高すぎる場合には、マトリックス樹脂の伸びが比較的低い状態で延伸がかけられることになり、この延伸時に破断が生じ易くなる。尚、上記製造方法で得られる液晶樹脂複合材の場合、押出時に、所定値以上の剪断速度が作用し、かつ所定以上の延伸比で延伸される関係上、ガラス繊維やカーボン繊維など他の繊維強化材に比べて、所定の物性を備えた繊維化状態とした場合に線径の太いものを得ることが難しく、一般に、一本毎の繊維については、その引張強さが余り高いものを得ることが困難であるので、本来、比較的破断あるいは折損し易い。従って、マトリックス樹脂の伸びが低い状態で延伸がかけられると、特に破断が生じ易くなるのである。
また、液晶樹脂の粘度に比べてマトリックス樹脂の粘度が低すぎる場合には、延伸が加えられてもマトリックス樹脂のみが伸びて液晶樹脂まで引張力が伝わらず、液晶樹脂は十分に延伸されないことになり、良好な繊維化状態が得られない、などのためであると考えられる。
【０００６】
以上のように、液晶樹脂複合材の強度を調製条件の最適化によって向上させるには、熱可塑性液晶樹脂と熱可塑性マトリックス樹脂の粘度比を１に近いものとすることが有効であるが、マトリックス樹脂中に液晶樹脂が繊維状となるように両者を押し出すためには、調製温度は、一般に、液晶樹脂が可塑化・溶融する温度（液晶転移温度）、通常はそれよりもある程度以上高い温度に設定される。
ところが、この範囲の温度では、この温度で可塑化・溶融する液晶樹脂と、これよりも溶融温度（結晶性でないものにあっては、最低成形可能温度）が低いマトリックス樹脂との粘度差がかなり大きくなり、糸引き性の余り大きな向上は望めない。
【０００７】
このため、調製温度をより高く設定して両者の粘度比を１に近づけることが考えられるが、この場合には、材料が液状に近いものとなり、逆に糸引き性が低下し、また、マトリックス樹脂の劣化（物性の低下）を招来する、という問題があった。
調製温度がマトリックス樹脂の溶融温度（結晶性でないものにあっては、最低成形可能温度）に対して過度に高く設定され、マトリックス樹脂の劣化が生じた場合には、たとえ延伸比が一定以上に確保できたとしても、得られた液晶樹脂複合材の強度向上は望めないことになる。
【０００８】
本願発明者は、かかる問題を念頭において鋭意研究を重ねた結果、樹脂（例えば熱可塑性液晶樹脂）を、一旦、ある温度（第１の温度）に維持してその粘度を当該第１の温度に対応する粘度に保った後、その樹脂の温度を上記第１の温度よりも低い第２の温度まである程度急速に低下させた場合、樹脂の粘度は直ちにこの第２の温度に対応する粘度まで上昇するのではなく、温度変化に対してかなりの時間遅れを伴って上昇する、つまり、温度が急速に変化した場合、この温度変化にも拘わらず、高温（第１の温度）若しくは該温度に比較的近い温度での粘度と同レベルの粘度が、ある程度の間は保持される、いわば記憶されるかのような現象が生じることを見いだした。
【０００９】
そこで、この発明は、樹脂の温度が急速に変化した場合に、その粘度は温度変化に対してかなりの時間遅れを伴って変化することに着目し、熱可塑性液晶樹脂と熱可塑性マトリックス樹脂とを可塑化・溶融させて該マトリックス樹脂中に上記液晶樹脂が繊維状となるように両者を押し出すとともに延伸するに際して、粘度が高い液晶樹脂に温度変化を与えることにより、マトリックス樹脂の劣化を招くことなく、調製時における両樹脂の粘度差を極力小さくし、もって液晶樹脂複合材の強度向上を図ることを目的としてなされたものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
このため、本願発明は、熱可塑性マトリックス樹脂中に該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樹脂複合材を、上記両樹脂を押出機で押し出しながら延伸することにより製造する製造方法であって、上記押出機は上記両樹脂を混練する回転スクリューを備えており、上記押出機における上流側に、内部の樹脂材料を上記熱可塑性液晶樹脂の液晶転移温度以上の第１温度で可塑化・溶融させる高温部を設ける一方、上記押出機における下流側に、内部の樹脂材料を上記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く上記第１温度よりも低い第２温度で可塑化・溶融させる低温部を設け、上記高温部に上記熱可塑性液晶樹脂材料を投入する一方、上記低温部には上記熱可塑性マトリックス樹脂材料を投入し、その後、これら両樹脂を押し出しながら延伸することを特徴としたものである。
【００１２】
上記の発明で使用される熱可塑性マトリックス樹脂としては、各種用途に使用されている熱可塑性樹脂を使用することができ、代表的なものとしてＡＢＳ(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体)樹脂、ポリスチレン(ＰＳ)樹脂、ポリカーボネイト(ＰＣ)樹脂、ポリフェニレンオキシド(ＰＰＯ)樹脂、ポリオレフィン(ＰＯ)樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート（ＰＡＲ）樹脂、ポリアミド(ＰＡ)樹脂およびそれらの混合物を挙げることができ、具体的にはＰＣ／ＡＢＳ樹脂(最低成形可能温度２２０℃)、ＰＣ／ＰＢＴ(ポリブチレンテレフタレート)樹脂(最低成形可能温度２３０℃)、m−ＰＰＥ(変性ポリフェニレンエーテル)樹脂(最低成形可能温度２２０℃または２６０℃)、ＰＡ６樹脂(最低成形可能温度２１５℃)、ＰＢＴ樹脂(最低成形可能温度２３０℃)、ＰＣ樹脂(最低成形可能温度２７０℃)、ＡＢＳ樹脂(最低成形可能温度１８０℃)、ＰＰ(ポリプロピレン)樹脂(最低成形可能温度１７６℃)、ＰＳ樹脂(最低成形可能温度１７０℃または１９０℃)の各種市販されているものを使用することができる。
【００１３】
他方、液晶樹脂は、溶融状態において液晶性を示す樹脂と定義することができ、ここで使用するものは上記マトリックス樹脂の最低成形可能温度よりも２０℃程度以上高い液晶転移温度を有するものが好ましく、具体的には、商品名ベクトラＡ９５０（化１で示される）（液晶転移温度２８０〜２９０℃：ポリプラスチック（株）製）、エコノール６０００（液晶転移温度３５０℃：住友化学工業（株）製）、ザイダー（日本石油化学（株）製）など市販されている熱可塑性液晶ポリエステル、熱可塑性液晶ポリエステルアミドを用いることができる。
【００１４】
【化１】
0003603404.tif 000002
【００１７】
【発明の作用および効果】 
本願発明によれば、上記押出機は上記両樹脂を混練する回転スクリューを備えており、押出機における上流側に上記高温部を設ける一方、その下流側に上記低温部を設け、高温部に上記熱可塑性液晶樹脂材料を投入するようにしたので、この液晶樹脂は、上記第１温度で可塑化・溶融された後、下流側の低温部で上記第２温度まである程度急速に温度が降下させられることになり、液晶樹脂の粘度は、この温度変化に対してかなりの時間遅れを伴って上昇する、つまり、この温度変化にも拘わらず、第１温度若しくは該第１温度に比較的近い温度での粘度と同レベルの粘度が、ある程度の間保持され、いわば記憶される。そして、上記低温部に熱可塑性マトリックス樹脂材料を投入することにより、このマトリックス樹脂は上記第２温度で可塑化・溶融される。このとき、このマトリックス樹脂と上流側からの液晶樹脂とが合流することになる。そして、その後、上記両樹脂を押し出しながら延伸するようにしたので、両樹脂の粘度の温度に対する変化特性および可塑化・溶融温度の違いにも拘わらず、押出・延伸時の粘度差を極力小さくすることができる。
【００１８】
すなわち、高温部を熱可塑性液晶樹脂の液晶転移温度以上の第１温度に設定し、この第１温度で液晶樹脂を可塑化・溶融させることで、該液晶樹脂は、第１温度若しくは該第１温度に比較的近い温度での粘度と同レベルの粘度を記憶したまま、低温部においてマトリックス樹脂と混合して調製される。このように、上流側（高温部）と下流側（低温部）とで異なる可塑化・溶融温度を設定することにより、両樹脂の粘度比を制御することが可能となり、糸引き性を（従って、延伸比を）向上させることができる。この場合において、マトリックス樹脂は低温部（第２温度）で可塑化・溶融され、その温度を該マトリックス樹脂の溶融温度（結晶性でないものにあっては、最低成形可能温度）に対して過度に高く設定する必要がないので、マトリックス樹脂の劣化を確実に防止することができる。
この結果、糸引き性を向上させて延伸比を高めることが可能になり、また、マトリックス樹脂の劣化を確実に回避することができ、液晶樹脂複合材の強度を向上させることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本実施の形態に係る押出機の要部を示す部分縦断面説明図であるが、この図に示すように、上記押出機１は、熱可塑性マトリックス樹脂中に該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樹脂複合材を押し出すもので、基台２上に固定された円筒状の本体３と、該本体３の先端に設けられたノズルヘッド部４と、本体３内に収納された回転スクリュー５とを備えるとともに、本体３の上部には上流側から順に第１および第２の二つのホッパ６，７が設けられている。
【００２０】
本実施の形態では、上記押出機１における上流側、つまり上記両ホッパ６，７の間に、内部の樹脂材料を熱可塑性液晶樹脂の液晶転移温度付近もしくはそれ以上の第１温度Ｔ１で可塑化・溶融させる高温部１１が設けられる一方、上記押出機１における下流側、つまり第２ホッパ７の下流側に、内部の樹脂材料を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く上記第１温度Ｔ１よりも低い第２温度Ｔ２で可塑化・溶融させる低温部１２が設けられている。
すなわち、上記高温部１１では本体３の周囲を取り巻く加熱ヒータ１３（第１ヒータ）の設定温度が第１温度Ｔ１にセットされ、また、低温部１２では本体３の周囲を取り巻く加熱ヒータ１４（第２ヒータ）の設定温度が第２温度Ｔ２にセットされている。
尚、熱可塑性液晶樹脂を可塑化・溶融させる場合、通常、該液晶樹脂はその液晶転移温度として表示された温度以上に加熱されるが、実際には、この液晶転移温度よりもある程度低い温度でも液晶樹脂が可塑化・溶融し得ることが経験されている。従って、上記高温部１１の設定温度Ｔ１は、必ずしも当該液晶樹脂の液晶転移温度以上である必要はなく、この液晶転移温度付近でそれよりもある程度低い温度でも良い。
【００２１】
そして、上記両ヒータ１３及び１４をＯＮして高温部１１および低温部１２を各々の設定温度Ｔ１及びＴ２にセットした状態で、まず、上記第１ホッパ６に、例えば所定長さに切り揃えられた繊維状の熱可塑性液晶樹脂ＬＣＰを投入するとともに、図示しない駆動装置によって上記回転スクリュー５を所定の回転数で駆動する。これにより、第１ホッパ６から投入された熱可塑性液晶樹脂は、高温部１１において回転スクリュー５により混練されながら第１温度Ｔ１で可塑化溶融される。
続いて、第２ホッパ７に、上記液晶樹脂ＬＣＰの液晶転移温度よりも低い最低成形可能温度（結晶性のものにあっては融点）を有する例えばペレット状の熱可塑性マトリックス樹脂ＭＰを投入する。この第２ホッパ７から投入されたマトリックス樹脂ＭＰのペレットは、低温部１２において回転スクリュー５により混練されながら第２温度Ｔ２で可塑化溶融される。
【００２２】
このとき、上記高温部１１で可塑化・溶融された液晶樹脂ＬＣＰは低温部１２まで達しており、その温度は第１温度Ｔ１から第２温度Ｔ２まで降下している。そして、この低温部１２で、液晶樹脂ＬＣＰと上記マトリックス樹脂ＭＰとが合流して一緒に混練されながらノズルヘッド部４まで押し出され、その結果、マトリックス樹脂ＭＰ中に液晶樹脂ＬＣＰが繊維状に配向したストランド状の液晶樹脂複合材がノズルヘッド部４のノズル孔４ａから押し出される。
上記押出機１の外部下流側には、具体的には図示しなかったが、押し出された液晶樹脂複合材を冷却する冷却槽と、押出状態にある液晶樹脂複合材を延伸させつつ下流側に引き出す延伸装置とが設けられており、上記両樹脂を押出機１で押し出しながら延伸することにより、熱可塑性マトリックス樹脂ＭＰ中に該マトリックス樹脂ＭＰ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ＬＣＰが繊維状態で存在してなる所定強度の樹脂複合材が得られるようになっている。
【００２３】
以上のように、本実施の形態に係る押出機１では、その上流側部分に内部の樹脂材料を第１温度Ｔ１（熱可塑性液晶樹脂ＬＣＰの液晶転移温度付近もしくはそれ以上の温度）で可塑化・溶融させる高温部１１が設けられる一方、その下流側部分に内部の樹脂材料を第２温度Ｔ２（熱可塑性マトリックス樹脂ＭＰの最低成形可能温度よりも高く上記第１温度よりも低い温度）で可塑化・溶融させる低温部１２が設けられており、第１ホッパ６から投入されて上記高温部１１で可塑化・溶融された液晶樹脂ＬＣＰは、下流側の低温部１２でその温度が第１温度Ｔ１から第２温度Ｔ２まである程度以上急速に降下させられる。そして、この低温部１２で、上記液晶樹脂ＬＣＰと第２ホッパ７から投入された上記マトリックス樹脂ＭＰとが一緒に混練されながら押し出される。
【００２４】
マトリックス樹脂ＭＰに比して粘度が高い液晶樹脂ＬＣＰは、一旦、第１温度Ｔ１に維持されその粘度が当該第１温度Ｔ１に対応する粘度に保たれた後、その樹脂温が第１温度Ｔ１よりも低い第２温度Ｔ２まである程度以上急速に低下させられることになるが、この場合、前述のように、液晶樹脂ＬＣＰの粘度は直ちにこの第２温度Ｔ２に対応する粘度まで上昇するのではなく、温度変化に対してかなりの時間遅れを伴って上昇する、つまり、この温度変化にも拘わらず、高温（第１温度Ｔ１）若しくは該温度に比較的近い温度での粘度と同レベルの粘度がある程度の間は保持される（いわば記憶される）ので、上記第１温度Ｔ１および第２温度Ｔ２を適切に設定することにより、液晶樹脂ＬＣＰとマトリックス樹脂ＭＰの粘度差をできるだけ小さく維持した状態で、両樹脂を押し出しながら延伸することができ、強度の高い液晶樹脂複合材を得ることができるのである。
【００２５】
次に、調製時における両樹脂の粘度比と得られた液晶樹脂複合材の強度との関係を調べた実験例について説明する。
図２は、熱可塑性液晶樹脂と熱可塑性マトリックス樹脂とを同一温度で調製する場合において、つまり、材料投入ホッパが上流部分の１箇所のみに設けられた従来の押出機を用いて、両樹脂材料を同一温度で調製して押し出す場合において、調製温度と粘度比との関係を調べた結果を示すグラフである。
また、図３は、同様に、従来の押出機を用いて両樹脂材料を同一温度で調製して押し出しながら延伸をかけた場合において、調製温度と得られた液晶樹脂複合材の引張強度との関係を調べた結果を示すグラフである。
【００２６】
この図２および図３の各グラフから分かるように、熱可塑性液晶樹脂と熱可塑性マトリックス樹脂の粘度比は、調製温度がある一定値（約３００℃：図２参照）よりも低くなると立ち上がるようにして高くなるが、この粘度比が１に近くなる温度（約３００℃付近）で調製した場合に、得られる液晶樹脂複合材の強度がほぼ極大に近くなる（図３参照）。
尚、この材料系では、温度が３１０℃を越えると、全体としての粘度が低下するため、糸引き性が悪くなる。このため、延伸比が低下し、延伸をかけた場合、延伸自体は可能であっても、出来上がった複合材にいわゆる波打ちが生じる、或いは、液晶樹脂に比して可塑化溶融される温度が低いマトリックス樹脂が劣化するなどの不具合が生じ易くなり、複合材の強度は低下し始めている。
【００２７】
上記図２および図３で示された実験で用いた熱可塑性液晶樹脂および熱可塑性マトリックス樹脂は、以下の通りであった。
・  熱可塑性液晶樹脂
−  材質名  ：  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株式会社製）
−  液晶転移温度  ：  ２８０〜２９０℃
・  熱可塑性マトリックス樹脂
−  材質名  ：  ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂
−  商品名  ：  ノーブレンＨ５０１（住友化学工業株式会社製）
−  融点  ：    １６５〜１７０℃（通常成形温度：１９０℃以上）
【００２８】
次に、熱可塑性液晶樹脂に関し、該液晶樹脂に温度変化（高温から低温への変化）を与えた場合における時間経過と液晶樹脂の粘度変化との関係を調べた実験結果について、図４のグラフを参照しながら説明する。
尚、本実験では、熱可塑性液晶樹脂として、上述のベクトラＡ９５０（ポリプラスチックス株式会社製）を用いた。
また、本実験で用いた実験装置および設定条件並びに実験方法は、以下の通りであった。
・  実験装置  ：  キャピラリーレオメータ
・  ダイ径    ：  １．０ｍｍ
・  剪断速度  ：  １８００／ｓ
・  実験方法  ：  熱可塑性液晶樹脂を初期温度（２５０℃）から一定温度間隔（１０℃）で昇温させ、ある所定温度（第１温度）に達すると一定時間（約１０分間程度）保持して安定化させる。その後、バレル温度を第２温度（２７０℃）に降下させ始めた際の、液晶樹脂の粘度の経時変化、およびバレル温度が実際に上記第２温度まで低下するまでの所要時間等を測定した。
【００２９】
上記図４のグラフにおいて、実線曲線Ａは、液晶樹脂を初期温度（２５０℃）から一定温度間隔（１０℃）で昇温させた際の粘度変化特性を示している。尚、各温度での粘度の測定値を、表１の第Ｉ欄に示した。
また、上記実線曲線Ａにおける２７０℃，３００℃，３３０℃及び３４０℃のポイントの右側にプロットされた白丸（○）群Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２及びＣ３は、上記各温度（第１温度）で一定時間（約１０分間程度）保持して安定化させた場合の液晶樹脂粘度の経時変化を示している。尚、その一定時間保持（ホールド）後の粘度の測定値を、上記表１の第ＩＩ欄に示した。ちなみに、この場合、２７０℃の温度では、一定時間保持後の粘度（４２０Ｐａ・ｓ）がかなり高く、液晶樹脂が少なくとも十分には溶融していないことを示している。
【００３０】
【表１】
0003603404.tif 000003
【００３１】
更に、図４のグラフにおいて、破線曲線Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３は、各所定温度（第１温度）において一定時間（約１０分間程度）保持して安定化させた後、バレル温度を第２温度（２７０℃）に降下させ始めた際の、液晶樹脂の粘度の経時変化をそれぞれ示しており、また、各曲線上のポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３は、バレル温度が実際に上記第２温度（２７０℃）まで低下した時点を示している。尚、上記各破線曲線Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３に対応する粘度の測定値を表１の第ＩＩＩ欄に示し、上記各ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３を、この表１第ＩＩＩ欄中で測定値に括弧を付してそれぞれ示した。
また、更に、図４のグラフにおいて、一点鎖線直線Ｄは、この液晶樹脂の液晶転移温度（２８０〜２９０℃）付近の代表的な温度に対応した粘度を表す基準線である。
【００３２】
図４のグラフ及び表１のデータより、液晶樹脂は、バレル温度が第２温度（２７０℃）まで下がっても、高温での粘度をある期間保っており、特に、液晶転移温度付近の温度での粘度を、第１温度のレベルに応じて、以下の期間にわたって保持していることが判る。
・  第１温度が３００℃の場合：約１０分間
・  第１温度が３３０℃の場合：約３５分間
・  第１温度が３４０℃の場合：約２５分間
従って、  このデータ例によれば、第１温度を３３０℃に設定すれば、液晶樹脂について液晶転移温度付近の温度での粘度が最もよく記憶されることになる。
【００３３】
一方、図５は、本実施の形態で用いた熱可塑性液晶樹脂（ベクトラＡ９５０：ポリプラスチックス株式会社製）および熱可塑性マトリックス樹脂（下記参照）の温度と粘度との関係について、別途に行った実験結果を示すグラフである。このグラフにおいて、曲線Ｈが液晶樹脂の粘度変化を、また、曲線Ｊ，Ｋがマトリックス樹脂の粘度変化をそれぞれ示している。
尚、上記図５で示された実験では、熱可塑性マトリックス樹脂として、前述のノーブレンＨ５０１（住友化学工業株式会社製）を用いた。
【００３４】
図５のグラフより、液晶樹脂の繊維化状態を良好に維持しつつ、液晶樹脂とマトリックス樹脂の粘度比を約１にするには、液晶樹脂は、その液晶転移温度（２８０〜２９０℃）付近の粘度を記憶させ、マトリックス樹脂は、この粘度と同レベルとなるように、約２２０〜２７０℃の範囲の温度で可塑化・溶融させれば良いことが分かる。
【００３５】
また、本発明の実施の形態に係る押出機１（図１参照）を用いて熱可塑性液晶樹脂と熱可塑性マトリックス樹脂をそれぞれ異なる温度で可塑化・溶融させて押し出し・延伸した本発明実施の形態と、従来の押出機を用いて上記両樹脂を同一温度で可塑化・溶融させて押し出し・延伸した比較例とについて、得られた液晶樹脂複合材の引張強度を測定する強度試験を行った。
本試験に用いた材料及び装置並びに試験条件等は、以下の通りであった。
ａ）材料
・  熱可塑性液晶樹脂                ：ベクトラＡ９５０（密度１．４ｇ／ｃｍ３）
・  熱可塑性マトリックス樹脂：ノーブレンＨ５０１（密度０．９ｇ／ｃｍ３）
これら材料樹脂を、液晶樹脂が６０重量％，マトリックス樹脂が４０重量％の割合で配合させた。
ｂ）装置
従来から良く知られている２軸混練機を用いた。
【００３６】
ｃ）押出条件
・  キャピラリー径：２ｍｍ（直径）×２０ｍｍ
・  押出量  ：約６．１ｋｇ／ｈｒ
・  剪断速度：１８００／ｓｅｃ．
ｄ）可塑化・溶融温度
・  本発明実施の形態  −  高温部（上流側／液晶樹脂）：３３０℃
−  低温部（下流側／マトリックス樹脂）：２７０℃
・  比較例  ：  ３３０℃（上流側のみ／両樹脂同一温度）
ｅ）以上の条件で、延伸比を種々異ならせてサンプルを作製し、それぞれ引張強度を測定した。
【００３７】
試験結果は、図６のグラフに示す通りであった。
このグラフから分かるように、本発明実施の形態および比較例の両方について、延伸比を高くするほど引張強度が向上している。
また、本発明実施の形態（最大延伸比１７）の方が、比較例（最大延伸比１３）よりも延伸比を高く設定することが可能であることが確かめられた。これは、本発明実施の形態では、液晶樹脂を高温部（第１温度）で可塑化・溶融させ、該液晶樹脂に第１温度若しくは該第１温度に比較的近い温度での粘度と同レベルの粘度を記憶させたまま、低温部（第２温度）においてマトリックス樹脂と混合して調製されるので、両樹脂の粘度比を制御することができ、本発明実施の形態の方が比較例よりも、液晶樹脂とマトリックス樹脂の粘度差を小さく（つまり粘度比を１により近く）することができることによるものと考えられる。
更に、延伸比が同じでも、本発明実施の形態の方が比較例よりも大幅に引張強度が高くなることが確認できた。これは、本発明実施の形態では、液晶樹脂とマトリックス樹脂の可塑化・溶融温度を異ならせ、マトリックス樹脂を低温部で可塑化・溶融させるようにしたので、該マトリックス樹脂の劣化が確実に防止できることによるものと考えられる。
【００３８】
以上、説明したように、本実施の形態によれば、押出機１における上流側に高温部１１を設ける一方、その下流側に低温部１２を設け、高温部１１に熱可塑性液晶樹脂材料ＬＣＰを投入するようにしたので、この液晶樹脂ＬＣＰは、上記第１温度Ｔ１で可塑化・溶融された後、下流側の低温部１２で上記第２温度Ｔ２まである程度急速に温度が降下させられることになり、液晶樹脂ＬＣＰの粘度は、この温度変化に対してかなりの時間遅れを伴って上昇する、つまり、この温度変化にも拘わらず、第１温度Ｔ１若しくは該第１温度Ｔ１に比較的近い温度での粘度と同レベルの粘度が、ある程度の間保持され、いわば記憶される。そして、上記低温部１２に熱可塑性マトリックス樹脂材料ＭＰを投入することにより、このマトリックス樹脂ＭＰは上記第２温度Ｔ２で可塑化・溶融される。このとき、このマトリックス樹脂ＭＰと上流側からの液晶樹脂ＬＣＰとが合流することになる。そして、その後、上記両樹脂ＬＣＰ，ＭＰを押し出しながら延伸するようにしたので、両樹脂ＬＣＰ，ＭＰの粘度の温度に対する変化特性および可塑化・溶融温度の違いにも拘わらず、押出・延伸時の粘度差を極力小さくすることができるのである。
【００３９】
すなわち、高温部１１を熱可塑性液晶樹脂ＬＣＰの液晶転移温度付近もしくはそれ以上の第１温度Ｔ１に設定し、この第１温度Ｔ１で液晶樹脂ＬＣＰを可塑化・溶融させることで、該液晶樹脂ＬＣＰは、第１温度Ｔ１若しくは該第１温度Ｔ１に比較的近い温度での粘度と同レベルの粘度を記憶したまま、低温部１２においてマトリックス樹脂と混合して調製される。このように、上流側（高温部１１）と下流側（低温部１２）とで異なる可塑化・溶融温度を設定することにより、両樹脂ＬＣＰ，ＭＰの粘度比を制御することが可能となり、糸引き性を（従って、延伸比を）向上させることができる。この場合において、マトリックス樹脂ＭＰは低温部１２（第２温度）で可塑化・溶融され、その温度を該マトリックス樹脂の溶融温度（結晶性でないものにあっては、最低成形可能温度）に対して過度に高く設定する必要がないので、マトリックス樹脂ＭＰの劣化を確実に防止することができる。
この結果、糸引き性を向上させて延伸比を高めることが可能になり、また、マトリックス樹脂ＭＰの劣化を確実に回避することができ、液晶樹脂複合材の強度を向上させることができるのである。
本願発明に係る方法は、熱可塑性液晶樹脂の液晶転移温度と熱可塑性マトリックス樹脂の溶融温度（結晶性でないものにあっては最低成形可能温度）との差が大きい材料樹脂の組み合わせの場合には、マトリックス樹脂の劣化防止のために、特に有効である。
【００４０】
尚、上記実施の形態では、熱可塑性液晶樹脂ベクトラＡ９５０（芳香族ポリエステル樹脂）と組み合わされる熱可塑性マトリックス樹脂としてノーブレンＨ５０１（ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂）が用いられていたが、この替わりに、以下に示すような、他の種々のマトリックス樹脂を用いることが可能である。
・ＰＰ（ポリプロピレン）樹脂：ノーブレンＤ５０１など（住友化学工業株式会社製）
・ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）樹脂：クラスチックＭＨなど（住友ダウ株式会社製）
・ＰＣ（ポリカーボネイト）樹脂：レキサン１４１など（日本ジーイープラスチック株式会社製）
・ＰＣ／ＡＢＳ樹脂：テクニエースＴ１０５など（住友ダウ株式会社製）
・ＰＡ（ポリアミド）樹脂：ナイロン１０１３Ｂ，１０３０Ｂ，１０１８Ｉなど（宇部興産株式会社製）
・ＰＰＥ／ＰＡ６（ポリフェニレンエーテル／ナイロン６）樹脂：ノリルＧＴＸ６００６など（日本ジーイープラスチック株式会社製）
・ＰＳ（ポリスチレン）樹脂：エスブライト９Ｍなど（昭和電工株式会社製）
・ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）：１４０１−Ｘ０７など（東レ株式会社製）
・変性ＰＰＥ樹脂：ノリルＰＸ２６２３など（日本ジーイープラスチック株式会社製）
・ＰＣ／ＰＢＴ樹脂：ゼノイ１１０１など（日本ジーイープラスチック株式会社製）
【００４１】
尚、本発明は、以上の実施態様に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良あるいは設計上の変更が可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る押出機の要部を示す部分縦断面説明図である。
【図２】熱可塑性液晶樹脂と熱可塑性マトリックス樹脂とを同一温度で調製する場合における調製温度と粘度比との関係の一例を示すグラフである。
【図３】熱可塑性液晶樹脂と熱可塑性マトリックス樹脂とを同一温度で調製する場合における調製温度と引張強度との関係の一例を示すグラフである。
【図４】熱可塑性液晶樹脂に温度変化を与えた場合における時間経過と粘度変化との関係の一例を示すグラフである。
【図５】熱可塑性液晶樹脂および熱可塑性マトリックス樹脂の温度と粘度との関係の一例を示すグラフである。
【図６】上記押出機で得られた液晶樹脂複合材と従来方法で得られた液晶樹脂複合材の強度特性を比較して示すグラフである。
【符号の説明】
１…押出機
１１…高温部
１２…低温部
ＬＣＰ…熱可塑性液晶樹脂
ＭＰ…熱可塑性マトリックス樹脂
Ｔ１…第１温度
Ｔ２…第２温度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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