(57)【要約】【課題】線膨脹率が小さく、衝撃を受けても割れにくい耐衝撃強度等の機械的強度を有する樹脂成形品を提供する。【解決手段】液晶樹脂と熱可塑性樹脂との混合樹脂からなり、液晶樹脂が繊維化されて配向している成形品本体１と、この成形品本体１の表面に積層一体化された熱可塑性樹脂よりなる表面層２とを具備した構成の樹脂成形品とする。負の線膨脹率を有する液晶樹脂によって成形品本体１の液晶樹脂の配向方向の線膨脹率が低下するため、樹脂成形品の熱伸縮を抑制することができ、しかも、成形品本体１が表面層２によって補強されるため、耐衝撃強度等が向上して樹脂成形品が割れにくくなる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶樹脂と熱可塑性樹脂との混合樹脂からなり、液晶樹脂が繊維化されて配向している成形品本体と、この成形品本体の表面に積層一体化された熱可塑性樹脂よりなる表面層とを具備したことを特徴とする樹脂成形品。
【請求項２】
成形品本体の線膨脹率が３×１０−５／℃以下となるように液晶樹脂を繊維化すると共に、成形品本体と表面層の厚みの比を９：１〜５：５の範囲内に設定した請求項１に記載の樹脂成形品。
【請求項３】
成形品本体が上下二層の積層体であり、上層における液晶樹脂の配向方向と下層における液晶樹脂の配向方向が直交している請求項１に記載の樹脂成形品。
【請求項４】
表面層の上に機能性樹脂層が積層一体化されている請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の樹脂成形品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、線膨脹率が小さく機械的強度が大きい樹脂成形品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
汎用の熱可塑性樹脂で成形された長尺の樹脂成形品は、熱可塑性樹脂の線膨脹率が大きいため、熱伸縮による寸法差がかなり大きいという問題がある。
【０００３】
そこで、負の線膨脹率を有する液晶樹脂を熱可塑性樹脂に混合し、この混合樹脂を押出成形する際に液晶樹脂を繊維化させて押出方向に配向させた樹脂成形品が近年研究されている（例えば、特開平９−８５７９６号）。この樹脂成形品は、繊維化されて配向する負の線膨脹率の液晶樹脂によって成形品の線膨脹率が低下するため、熱伸縮による寸法差をかなり減少させることができるという利点を有する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の樹脂成形品は、液晶樹脂が繊維化されて配向しているため、外部から衝撃を受けると割れやすいという問題があった。
【０００５】
本発明は上記の問題に対処すべくなされたもので、その目的とするところは、線膨脹率が小さく、衝撃を受けても割れにくい機械的強度（耐衝撃強度）を有する樹脂成形品を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の樹脂成形品は、液晶樹脂と熱可塑性樹脂との混合樹脂からなり、液晶樹脂が繊維化されて配向している成形品本体と、この成形品本体の表面に積層一体化された熱可塑性樹脂よりなる表面層とを具備したことを特徴とするものである。
【０００７】
このような構成の樹脂成形品は、繊維化されて配向している負の線膨脹率を備えた液晶樹脂によって成形品本体の液晶樹脂の配向方向の線膨脹率が低下するため、樹脂成形品の熱伸縮による寸法差を減少させることができる。そして、熱可塑性樹脂よりなる表面層を成形品本体の表面に積層一体化して補強しているため、樹脂成形品が割れにくくなり、耐衝撃性などの機械的強度が向上する。
【０００８】
本発明の樹脂成形品においては、成形品本体の線膨脹率が３×１０−５／℃以下となるように液晶樹脂を繊維化すると共に、成形品本体と表面層の厚みの比を９：１〜５：５の範囲内に設定することが望ましい。このように設定すると、樹脂成形品の熱伸縮を満足に抑制しながら耐衝撃強度を充分向上させることができる。
【０００９】
また、本発明の樹脂成形品においては、成形品本体を上下二層の積層体となし、上層における液晶樹脂の配向方向と下層における液晶樹脂の配向方向を直交させるように構成してもよい。このような樹脂成形品は、液晶樹脂の配向方向が直交する上層と下層が、互いに液晶樹脂の配向方向に沿って割れないように補強する作用を発揮するため、機械的強度を更に向上させることができ、しかも、互いに直交する方向に配向する液晶樹脂によって、熱伸縮を一方向のみならず直交方向にも抑制することができる。
【００１０】
また、本発明の樹脂成形品においては、表面層の上に機能性樹脂層を積層一体化させてもよい。このような樹脂成形品は、機能性樹脂層によって種々の機能を付与することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の具体的な実施形態を詳述する。
【００１２】
図１は本発明の一実施形態に係る樹脂成形品の断面図である。
【００１３】
この樹脂成形品は、板状に成形された成形品本体１と、その上側の表面（上面）に積層一体化された表面層２とを具備したものである。成形品本体１は板状に限らず、長尺品などの種々の形状に成形できることは言うまでもない。
【００１４】
この成形品本体１は、負の線膨脹率を有する液晶樹脂と熱可塑性樹脂との混合樹脂からなるものであって、該混合樹脂を板状に溶融押出成形する際に、液晶樹脂を繊維化して一方向（例えば矢印で示す押出方向）に配向させたものである。
【００１５】
液晶樹脂としては、半芳香族ポリエステル系液晶樹脂や、全芳香族ポリエステル系液晶樹脂が使用される。
【００１６】
この液晶樹脂と混合する熱可塑性樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アクリル樹脂、その他の溶融成形の可能な樹脂が使用される。
【００１７】
上記の液晶樹脂と熱可塑性樹脂の混合樹脂よりなる成形品本体１は、その線膨脹率が３×１０−５／℃以下となるように、上記樹脂の混合比や液晶樹脂の繊維化条件を設定することが望ましく、これより成形品本体１の線膨脹率が大きくなると、樹脂成形品の熱伸縮を満足に抑制することが困難になる。特に、成形品が長尺品である場合は、上記の線膨脹率以内にしないと、該長尺成形品の伸縮が大きすぎて継目等に隙間を生じる等の問題が生じる。液晶樹脂と熱可塑性樹脂との望ましい具体的な混合比は、重量比で２０：８０〜５０：５０の範囲内であり、液晶樹脂がこの範囲を下回ると、成形品本体１の線膨脹率が上記の線膨脹率を越える場合が多くなる。そして、上記混合樹脂を押出成形等する際に、押出金型にて液晶樹脂に剪断力を与えて繊維化するか、押出し後に延伸して繊維化させて、液晶樹脂を押出方向に配向し、押出方向の線膨脹率を低下させて、線膨脹率が３×１０−５／℃以下となるようにしている。
【００１８】
この成形品本体１の上面に積層一体化される表面層２は、成形品本体１が割れにくくなるように補強する補強層としての役目を果たすものであって、上述した成形品本体１の熱可塑性樹脂と同様の熱可塑性樹脂で形成されている。この表面層２には紫外線吸収剤や光安定剤を適量含有させることによって樹脂成形品の耐候性を高めたり、防汚剤を適量含有させることによって耐汚染性を高めたりすることが望ましい。
【００１９】
樹脂成形品の機械的強度（特に耐衝撃強度）は表面層２の厚みが増すほど大きくなるが、樹脂成形品の線膨脹率も表面層２の厚みが増すほど大きくなるので、樹脂成形品の線膨脹率を抑えて機械的強度を向上させるためには、成形品本体１の厚みと表面層２の厚みを９：１〜５：５の範囲内に設定することが望ましい。
【００２０】
例えば半芳香族ポリエステル系液晶樹脂とポリカーボネート樹脂を３０：７０の重量比で混合した混合樹脂を押出成形することにより液晶樹脂を繊維化して配向させた成形品本体１（配向方向の線膨脹率は２．０×１０−５／℃）の表面に、ポリカーボネート樹脂よりなる表面層２（線膨脹率は７．０×１０−５／℃）を積層一体化した板状の樹脂成形品において、成形品本体１と表面層２の厚みを９：１に設定する場合は、樹脂成形品の線膨脹率を単純計算で求めると、２．５０×１０−５／℃となり、成形品本体１と表面層２の厚みを５：５に設定する場合は、樹脂成形品の線膨脹率が４．５０×１０−５／℃となるので、上記のように成形品本体１と表面層２の厚みを９：１〜５：５の範囲に設定すると、樹脂成形品の液晶樹脂の配向方向の線膨脹率が充分に抑制されることは明らかであり、また、後述の実施例における実験データに示されるように、耐衝撃強度も向上する。成形品本体１と表面層２との更に好ましい厚みの範囲は８：２〜６：４である。
【００２１】
成形品本体１と表面層２を積層一体化する方法としては、プレス（熱圧着）、二層共押出成形、押出ラミネートなど、成形品本体１と表面層２を融着して一体化できる方法が全て採用可能である。
【００２２】
上記構成の樹脂成形品は、繊維化されて配向している負の線膨脹率を備えた液晶樹脂によって成形品本体１の線膨脹率（液晶樹脂の配向方向の線膨脹率）が望ましくは３×１０−５／℃以下とされ、しかも、成形品本体１と表面層２の厚みが望ましくは９：１〜５：５の範囲に設定されているため、熱伸縮が満足に抑制されて機械的強度が充分に向上しており、衝撃を受けても液晶樹脂の配向方向に沿って簡単に割れることはない。
【００２３】
図２は本発明の他の実施形態に係る樹脂成形品の断面図である。
【００２４】
この樹脂成形品は、成形品本体１の上面のみならず下面（下側の表面）にも表面層２を積層一体化したものである。このような樹脂成形品は、成形品本体１の厚みと上下の表面層２の合計厚みとの比を９：１〜５：５、好ましくは８：２〜６：４の範囲に設定することが望ましく、このように厚みを設定すると樹脂成形品の熱伸縮を抑制しながら機械的強度（特に耐衝撃強度）を向上させることができるし、樹脂成形品の反りも発生しない。また、樹脂成形品の両面が紫外線に露される場合などは、上面及び下面の両表面層２，２に紫外線吸収剤を含有させておくことが望ましい。
【００２５】
尚、この樹脂成形品の成形品本体１および表面層２は、前述した樹脂成形品のそれらと同様であるので、説明を省略する。
【００２６】
このような樹脂成形品も、成形品本体１の液晶樹脂の配向方向の線膨脹率が小さく、しかも、上下両面の表面層２によって成形品本体１が補強されているため、樹脂成形品の熱伸縮が抑制され、衝撃を受けても液晶樹脂の配向方向に沿って簡単に割れることはない。
【００２７】
図３は本発明の更に他の実施形態に係る樹脂成形品の断面図である。
【００２８】
この樹脂成形品は、成形品本体１が上層１ａと下層１ｂとの積層体とされ、その上面に表面層２が積層一体化されている。この成形品本体１の上層１ａと下層１ｂはいずれも前述した液晶樹脂と熱可塑性樹脂との混合樹脂からなるもので、液晶樹脂が繊維化されて配向しているが、その配向方向が上層１ａと下層１ｂで互いに直交する方向となっている。即ち、上層１ａの液晶樹脂が例えば矢印で示す方向（紙面右方向）に配向している場合には、下層１ａの液晶樹脂が紙面に垂直方向に配向するように積層されている。その他の構成は、前述の樹脂成形品と同様であるので、説明を省略する。
【００２９】
このような樹脂成形品は、表面層２によって機械的強度が向上することは勿論であるが、それに加えて、液晶樹脂の配向方向が直交する上層１ａと下層１ｂが互いに液晶樹脂の配向方向に沿って割れないように補強しあうため、樹脂成形品の機械的強度が一層向上する利点があり、しかも、互いに直交する方向に配向した液晶樹脂によって熱伸縮が一方向のみならず直交方向にも抑制される利点がある。
【００３０】
図４は本発明の更に他の実施形態に係る樹脂成形品の断面図である。
【００３１】
この樹脂成形品は、成形品本体１の表面（上面）に接着剤層３を介して表面層２を積層一体化したものである。接着剤層３としては、成形品本体１にも表面層２にも良好な接着性を有する熱可塑性樹脂のフィルム等が選択使用される。
【００３２】
このような三層構造の樹脂成形品は、成形品本体１と表面層２との熱融着性が良くない場合、例えば、成形品本体１が液晶樹脂とポリカーボネート樹脂との混合樹脂からなり、表面層２がポリ塩化ビニル樹脂からなるような場合に、双方に対する接着性の良いアクリル樹脂等のフィルムを接着剤層３として介在させて、プレスや三層共押出し等の手段により作製される。
【００３３】
本発明の樹脂成形品は、この実施形態のように接着剤層３を介して成形品本体１と表面層２を積層一体化してもよいものである。尚、この実施形態の樹脂成形品における成形品本体１や表面層２は、前述した図１の樹脂成形品における成形品本体１や表面層２と同様のものであるから、説明を省略する。
【００３４】
この実施形態の樹脂成形品も、成形品本体１の液晶樹脂の配向方向の線膨脹率が小さく、表面層２によって成形品本体１が補強されているため、樹脂成形品の熱伸縮が抑制され、衝撃を受けても液晶樹脂の配向方向に沿って簡単に割れることはない。
【００３５】
図５は本発明の更に他の実施形態に係る樹脂成形品の断面図である。
【００３６】
この樹脂成形品は、前述した図１の樹脂成形品の上に機能性樹脂層４を更に積層一体化したものである。機能性樹脂層４としては、例えば紫外線吸収剤や光安定剤を含有させて耐候性を付与した熱可塑性樹脂層や、塩化ビニル樹脂などの接着性を向上させる熱可塑性樹脂層などが積層される。
【００３７】
この樹脂成形品においては、成形品本体１の厚みと表面層２及び機能性樹脂層４の合計厚みとの比が９：１〜５：５、好ましくは８：２〜６：４となるように、表面層２及び機能性樹脂層４の厚みをそれぞれ設定することが望ましく、このように厚みを設定すると樹脂成形品の熱伸縮を抑制しながら機械的強度を向上させることができる。
【００３８】
なお、この樹脂成形品における成形品本体１や表面層２は、前述した図１の樹脂成形品における成形品本体１や表面層２と同様のものであるから、説明を省略する。
【００３９】
この実施形態の樹脂成形品は、成形品本体１の線膨脹率が小さく、表面層２と機能性樹脂層４によって成形品本体１が補強されるため、樹脂成形品の熱伸縮が充分抑制され、衝撃を受けても液晶樹脂の配向方向に沿って簡単に割れることがない上に、機能性樹脂層４によって種々の機能を付与することができる。
【００４０】
以上のような本発明の樹脂成形品は、熱伸縮を抑制しながら充分な実用強度を確保する必要がある雨樋、幕板、破風板、鼻隠し、巾木、デッキ材などの長尺の成形品に好ましく適用される。
【００４１】
次に、本発明の更に具体的な実施例と比較例を述べる。
【００４２】
［実施例１］
ポリカーボネート樹脂と半芳香族ポリエステル系液晶樹脂［ユニチカ（株）製の商品名「ロッドラン」ＬＣ−５０００］を７０：３０の重量比で混合した混合樹脂を溶融押出成形することによって、繊維化された液晶樹脂が押出方向に配向する厚さ３ｍｍの板状の成形品本体を得た。そして、この成形品本体の上面に厚さ０．５ｍｍのポリカーボネート樹脂のフィルムを重ねて加熱下にプレスすることにより、厚さ０．５ｍｍの表面層を積層一体化した板状の樹脂成形品を作製した。この樹脂成形品の成形品本体と表面層の厚みの比は６：１である。
【００４３】
［実施例２，３］
実施例１で使用した混合樹脂を溶融成形して厚さ２ｍｍの板状の成形品本体を作製し、その上面に厚さが１．０ｍｍと１．５ｍｍのポリカーボネート樹脂のフィルムをそれぞれ重ねて加熱下にプレスすることにより、厚さが１．０ｍｍと１．５ｍｍの表面層をそれぞれ積層一体化した板状の樹脂成形品を作製した。各樹脂成形品の成形品本体と表面層との厚みの比は、それぞれ２：１と４．３である。
【００４４】
実施例１〜３の樹脂成形品を切断して、図６（ａ）（ｂ）に示すようなＪＩＳ　Ｋ−７１１１に基づくシャルピー衝撃試験用の二種類の試験片Ａ，Ｂをそれぞれ作製した。この試験片Ａは、成形品本体１の繊維化された液晶樹脂の配向方向が矢印で示すごとく試験片の長辺Ａ１　と平行になるように、樹脂成形品を切断したものであり、試験片Ｂは、成形品本体１の液晶樹脂の配向方向が矢印で示すごとく試験片の長辺Ｂ１　と直角になるように、樹脂成形品を切断したものである。
【００４５】
各実施例１〜３の樹脂成形品の試験片Ａ−１，Ａ−２，Ａ−３，Ｂ−１，Ｂ−２，Ｂ−３について、東洋精機（株）製のシャルピー衝撃試験機を使用して打撃刃重量１Ｊの条件下にＪＩＳ　Ｋ−７１１１の試験方法に基づいてシャルピー衝撃試験（エッジワイズ衝撃試験）を行い、各試験片のシャルピー衝撃値を測定した。その結果を表１に示す。
【００４６】
また、各実施例１〜３の樹脂成形品の液晶樹脂の配向方向（押出し方向）の線膨脹率を、ＪＩＳ　Ｋ−７１９７に基づいて、理学電機（株）製のＴＡＳ−２００熱分析システム内の線膨脹率測定装置ＴＭＡ　８１４０Ｃを使用して−２５〜６５℃の温度範囲で測定した。その結果を表１に併記する。
【００４７】
［比較例］
比較のため、繊維化された液晶樹脂が押出し方向に配向する実施例１で得た厚さ３ｍｍの板状の成形品本体を用い、実施例１と同様にして試験片Ａ−４，Ｂ−４を作製し、そのシャルピー衝撃値を求めると共に、線膨脹率の測定をした。その結果を表１に併記する。
【００４８】
【表１】
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【００４９】
この表１より、ポリカーボネートフィルムを積層一体化して表面層を形成した試験片Ａ−１，Ａ−２，Ａ−３及び試験片Ｂ−１，Ｂ−２，Ｂ−３は、該フィルムを積層していない比較例の試験片Ａ−４，Ｂ−４より、押出し方向及びこれに直角方向ともシャルピー衝撃値が大きく、表面層が耐衝撃強度の向上に有効に働いていることが分かる。
【００５０】
そして、厚さ０．５ｍｍのポリカーボネートフィルムを積層した試験片Ａ−１，Ｂ−１は該フィルムを積層していない試験片Ａ−４，Ｂ−４よりも、また、厚さ１．０ｍｍのポリカーボネートフィルムを積層した試験片Ａ−２，Ｂ−２は上記試験片Ａ−１，Ｂ−１よりも、更に、厚さ１．５ｍｍのポリカーボネートフィルムを積層した試験片Ａ−３，Ｂ−３は上記試験片Ａ−２，Ｂ−２よりも、それぞれシャルピー衝撃値が大きくなっており、表面層の厚みが増すほど耐衝撃強度が大きくなることが分かる。
【００５１】
また、表面層の厚みが１．０ｍｍである試験片Ａ−２，Ｂ−２（表面層の厚み割合は約３３％）は、表面層の厚みが０．５ｍｍである試験片Ａ−１，Ｂ−１（表面層の厚み割合は約１４％）よりもシャルピー衝撃値が大幅に向上しており、表面層の厚みが全体厚みの２０％以上であれば耐衝撃強度が大幅に向上することが分かる。
【００５２】
更に、繊維化した液晶樹脂が試験片の長辺と平行に配向する試験片Ａ−１，Ａ−２，Ａ−３，Ａ−４のシャルピー衝撃値は、繊維化した液晶樹脂が試験片の長辺と直角方向に配向する試験片Ｂ−１，Ｂ−２，Ｂ−３，Ｂ−４のそれより大きいが、表面層が１．０ｍｍ、１．５ｍｍと厚くなるに従って、その両者の差が小さくなり、耐衝撃強度の異方性がなくなっている。
【００５３】
また、線膨脹率は、ポリカーボネートフィルムからなる表面層の厚みが厚くなるほど大きくなっており、表面層の厚みをあまり厚くできないことが分かる。しかし、表面層の厚みが１．５ｍｍであっても、線膨脹率が２．８２×１０−５／℃であるので、低線膨脹性の樹脂成形品として有望である。
【００５４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の樹脂成形品は、線膨脹率を低下させて熱伸縮を抑制したまま、耐衝撃強度等の機械的強度を向上させて簡単に割れることがない、といった顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る樹脂成形品の断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態に係る樹脂成形品の断面図である。
【図３】本発明の更に他の実施形態に係る樹脂成形品の断面図である。
【図４】本発明の更に他の実施形態に係る樹脂成形品の断面図である。
【図５】本発明の更に他の実施形態に係る樹脂成形品の断面図である。
【図６】（ａ）（ｂ）は繊維化さた液晶樹脂の配向方向が異なる二種類の試験片の斜視図である。
【符号の説明】
１　成形品本体
１ａ　成形品本体の上層
１ｂ　成形品本体の下層
２　表面層
３　接着剤層
４　機能性樹脂層
【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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