(57)【要約】【課題】  確実性および接合体の接合強度に優れる、液晶性ポリエステル樹脂組成物の接合方法を提供すること。【解決手段】  示差走査熱量計により測定される融点が１９０℃以上２５０℃未満である液晶ポリエステル樹脂を含む液晶ポリエステル樹脂組成物を溶着により接合することを特徴とする、液晶ポリエステル樹脂組成物の接合方法を提供する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
示差走査熱量計により測定される融点が１９０℃以上２５０℃未満である液晶ポリエステル樹脂を含む液晶ポリエステル樹脂組成物を溶着により接合することを特徴とする、液晶ポリエステル樹脂組成物の接合方法。
【請求項２】
液晶ポリエステル樹脂が、本質的に、以下の式［Ｉ］〜［ＩＶ］で示される繰返し単位により構成されることを特徴とする、請求項１に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物の接合方法。
【化１】
2005320478.tif 000012
【化２】
2005320478.tif 000013
【化３】
2005320478.tif 000014
【化４】
2005320478.tif 000015
［Ａｒ１およびＡｒ２は、それぞれ一種以上の２価の芳香族基を表し、ｐ、ｑ、ｒおよびｓは各繰返し単位の液晶ポリエステル樹脂中でのモル組成比（モル％）であり、以下の式を満たす：
０.４≦ｐ／ｑ≦２.０
２モル％≦ｒ≦１５モル％
２モル％≦ｓ≦１５モル％。］
【請求項３】
液晶ポリエステル樹脂が、以下に示す繰返し単位からなることを特徴とする、請求項１または２に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物の接合方法。
【化５】
2005320478.tif 000016
［繰返し単位の右下の数字は、液晶ポリエステル樹脂中における各繰返し単位のモル％を表す。］
【請求項４】
溶着方法が、超音波溶着、振動溶着、高周波溶着、電磁誘導溶着、インパルス溶着、およびスピン溶着から選択される方法である、請求項１から３のいずれかに記載の液晶ポリエステル樹脂組成物の接合方法。
【請求項５】
溶着方法が、超音波溶着、振動溶着またはスピン溶着であり、液晶ポリエステル樹脂組成物が、スカーフジョイント、およびシェアージョイントから選択される形状のジョイントを有するものである請求項１から３のいずれかに記載の液晶ポリエステル樹脂組成物の接合方法。
【請求項６】
液晶ポリエステル樹脂組成物が、液晶ポリエステル樹脂１００重量部に対して、１００重量部までの充填材および／または強化材を含むものである、請求項１から５のいずれかに記載の液晶ポリエステル樹脂組成物の接合方法。
【請求項７】
充填材および／または強化材が、ガラス繊維、シリカアルミナ繊維、アルミナ繊維、炭素繊維、アラミド繊維、タルク、マイカ、グラファイト、ウォラストナイト、炭酸カルシウム、ドロマイト、クレイ、ガラスフレーク、ガラスビーズ、硫酸バリウム、および酸化チタンからなる群から選択される１種以上である請求項６に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物の接合方法。
【請求項８】
充填材および／または強化材がガラス繊維である、請求項７に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物の接合方法。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の接合方法により得られる、液晶ポリエステル樹脂組成物接合体。
【請求項１０】
被接合体の形状が、成形品、フィルム、シート、および不織布からなる群より選択されるものである請求項９に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物接合体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ポリエステル樹脂組成物の接合方法および該接合方法により得られる液晶ポリエステル樹脂組成物接合体に関する。
【背景技術】
【０００２】
サーモトロピック液晶ポリエステル樹脂（以下液晶ポリエステル樹脂またはＬＣＰと略称する）は成形時の流動性や耐熱性に優れるためにファインピッチコネクターなどの薄肉部、微細部を有する電気・電子部品などの成形品材料として広く利用されている。また剛性等の機械物性、耐薬品性、ガスバリア性、寸法精度等の種々の物性に優れているため、成形品用途のみならず、繊維やフィルムといった各種用途にその使用が拡大している。このような用途拡大につれて、近年、液晶ポリエステル樹脂の成形品、繊維、フィルム等に対する二次加工方法への関心が高まっている。
【０００３】
これらの二次加工方法の中でも、接着、溶着などによる接合方法が注目され、特に汎用プラスチックに広く用いられている摩擦熱などを利用した種々の溶着方法の液晶ポリエステル樹脂への適用が期待されている。
【０００４】
しかしながら、市場で広く使用される液晶ポリエステル樹脂は、一般に融点が２８０〜４００℃と非常に高いものであり、溶着方法の適用を試みても、溶着できない、あるいは溶着できたとしても接合強度が弱く実用上問題のあるものである。このため、液晶ポリエステル樹脂の溶着方法について改良検討がなされ、例えば超音波溶着法において、液晶ポリエステル樹脂などの高融点の樹脂材料を特定の温度範囲に予熱した後に溶着することによって、超音波溶着の確実性を高める方法が提案されている（特許文献１を参照）。
【０００５】
この方法は具体的には、融点２５０℃以上の液晶ポリエステル樹脂などの高融点の樹脂の溶着の際に、エアオーブンなどによる外部加熱や、ヒーターや熱媒体により加熱可能な受け台を用いるなどの方法により被溶着材を予熱した後に、超音波溶着を行うことにより、溶着の確実性を高めると共に、溶着される成形品の変形や破損などの発生を低減させるものである。
【０００６】
しかし、この方法では溶着装置と別途、外部加熱装置もしくは、受け台の加熱用のヒーターを設ける必要があり経済的でないとともに、溶着工程に予熱工程が加わることにより効率的でない問題がある。また予熱温度によっては溶着加工時に材料の軟化・変形が起こりやすいなど実用的なものでない。
【特許文献１】特開平３−１８４８３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は確実性および接合体の接合強度に優れる、液晶性ポリエステル樹脂組成物の接合方法を提供することにある。さらに本発明の目的は、該接合方法による接合強度に優れる液晶性ポリエステル樹脂組成物接合体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、示差走査熱量計により測定される融点が１９０℃以上２５０℃未満である液晶ポリエステル樹脂を含む液晶ポリエステル樹脂組成物を溶着により接合することを特徴とする、液晶ポリエステル樹脂組成物の接合方法に関する。
さらに本発明は、上記接合方法により得られる、液晶ポリエステル樹脂組成物接合体に関する。なお、ここで「液晶ポリエステル樹脂組成物接合体」とは、本発明の方法により接合された接合部分を有する製品をいうものとする。
【０００９】
本発明者らは、液晶ポリエステル樹脂１００重量部に対して０〜１００重量部の充填材および／または強化材を含んでいてもよい、示差走査熱量計により測定される融点が１９０℃以上２５０℃未満である液晶ポリエステル樹脂を含む液晶ポリエステル樹脂組成物を溶着法における被接合材料に用いることによって、高い確実性で、接合強度が高い液晶ポリエステル樹脂組成物接合体が得られることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物に必須に含まれる液晶ポリエステル樹脂は、異方性溶融相を形成するポリエステル樹脂であり、当業者にサーモトロピック液晶ポリエステル樹脂と呼ばれているものであって、示差走査熱量計により測定される融点が１９０℃以上２５０℃未満を示すものであれば特に制限されない。
異方性溶融相の性質は直交偏向子を利用した通常の偏向検査法、すなわちホットステージにのせた試料を窒素雰囲気下で観察することにより確認できる。
【００１１】
本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物に必須に含まれる、示差走査熱量計により測定される融点が１９０℃以上２５０℃未満である液晶ポリエステル樹脂は、分子鎖中に脂肪族基を有する半芳香族液晶ポリエステル樹脂、または分子鎖が全て芳香族基より構成される全芳香族液晶ポリエステル樹脂の何れを用いてもよい。これらの液晶ポリエステル樹脂の中では、難燃性や機械的物性が良好であることから全芳香族液晶ポリエステル樹脂が好ましい。
【００１２】
本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物に必須に含まれる液晶ポリエステル樹脂を構成する繰返し単位としては、芳香族オキシカルボニル繰返し単位、芳香族ジカルボニル繰返し単位、芳香族ジオキシ繰返し単位、芳香族オキシジカルボニル繰返し単位、および脂肪族ジオキシ繰返し単位などが挙げられる。
【００１３】
これらの各繰返し単位から構成される液晶ポリエステル樹脂は構成成分およびポリエステル樹脂中の組成比、シークエンス分布によっては、異方性溶融相を形成するものとしないものが存在するが、本発明に使用される液晶ポリエステル樹脂は異方性溶融相を形成するものに限られる。
【００１４】
芳香族オキシカルボニル繰返し単位を与える単量体の具体例としては、たとえばパラヒドロキシ安息香酸、メタヒドロキシ安息香酸、オルトヒドロキシ安息香酸、６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸、５−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸、３−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸、４’−ヒドロキシフェニル−４−安息香酸、３’−ヒドロキシフェニル−４−安息香酸、４’−ヒドロキシフェニル−３−安息香酸、これらのアルキル、アルコキシまたはハロゲン置換体、ならびにこれらのアシル化物、エステル誘導体、酸ハロゲン化物などのエステル形成性誘導体が挙げられる。これらの中ではパラヒドロキシ安息香酸、６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸が得られる液晶ポリエステル樹脂の特性や融点を調整しやすいという点から好ましい。
【００１５】
芳香族ジカルボニル繰返し単位を与える単量体の具体例としては、たとえばテレフタル酸、イソフタル酸、２,６−ナフタレンジカルボン酸、１,６−ナフタレンジカルボン酸、２,７−ナフタレンジカルボン酸、１，４−ナフタレンジカルボン酸、４,４’−ジカルボキシビフェニル、ビス(４−カルボキシフェニル)エーテル、ビス(３−カルボキシフェニル)エーテル等の芳香族ジカルボン酸、これらのアルキル、アルコキシまたはハロゲン置換体、ならびにそれらのエステル誘導体、酸ハロゲン化物などのエステル形成性誘導体が挙げられる。これらの中ではテレフタル酸、２,６−ナフタレンジカルボン酸が得られる液晶ポリエステルの機械物性、耐熱性、融点温度、成形性を適度なレベルに調整しやすいことから好ましい。
【００１６】
芳香族ジオキシ繰返し単位を与える単量体の具体例としては、たとえばハイドロキノン、レゾルシン、２,６−ジヒドロキシナフタレン、２,７−ジヒドロキシナフタレン、１,６−ジヒドロキシナフタレン、１，４−ジヒドロキシナフタレン、４,４’−ジヒドロキシビフェニル、３,３’−ジヒドロキシビフェニル、３,４’−ジヒドロキシビフェニル、４,４’−ジヒドロキシビフェニルエーテル等の芳香族ジオール、これらのアルキル、アルコキシまたはハロゲン置換体、ならびにそれらのアシル化物などのエステル形成性誘導体が挙げられる。これらの中ではハイドロキノンおよび４,４’−ジヒドロキシビフェニルが重合時の反応性、得られる液晶ポリエステル樹脂の特性などの点から好ましい。
【００１７】
芳香族オキシジカルボニル繰返し単位を与える単量体の具体例としては、たとえば３−ヒドロキシ−２，７−ナフタレンジカルボン酸、４−ヒドロキシイソフタル酸、および５−ヒドロキシイソフタル酸等のヒドロキシ芳香族ジカルボン酸、これらのアルキル、アルコキシまたはハロゲン置換体、ならびにそれらのアシル化物、エステル誘導体、酸ハロゲン化物などのエステル形成性誘導体が挙げられる。
【００１８】
脂肪族ジオキシ繰返し単位を与える単量体の具体例としては、たとえばエチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオールなどの脂肪族ジオール、ならびにそれらのアシル化物が挙げられる。また、ポリエチレンテレフタレートや、ポリブチレンテレフタレートなどの脂肪族ジオキシ繰返し単位を含有するポリエステルを、前記の芳香族オキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、芳香族ジオールおよびそれらのアシル化物、エステル誘導体、酸ハロゲン化物などと反応させることによっても、脂肪族ジオキシ繰返し単位を含む液晶ポリエステル樹脂を得ることができる。
【００１９】
これらの繰返し単位から構成される液晶ポリエステル樹脂のなかでも、本質的に、以下の式［Ｉ］〜［ＩＶ］で示される繰返し単位により構成されるものが、低融点を示すと共に良好な機械物性を有するため好ましい。
【化１】
2005320478.tif 000002
【化２】
2005320478.tif 000003
【化３】
2005320478.tif 000004
【化４】
2005320478.tif 000005
［Ａｒ１およびＡｒ２は、それぞれ一種以上の２価の芳香族基を表し、ｐ、ｑ、ｒおよびｓは各繰返し単位の液晶ポリエステル樹脂中でのモル組成比（モル％）であり、以下の式を満たす：
０.４≦ｐ／ｑ≦２.０
２モル％≦ｒ≦１５モル％
２モル％≦ｓ≦１５モル％。］
【００２０】
これらの繰返し単位の組み合わせのうち以下に示すものが、好適な組み合わせの例として挙げられる。
【化５】
2005320478.tif 000006
これらの中でも、特に以下に示す繰返し単位の組み合わせが好ましい。
【化６】
2005320478.tif 000007
[繰返し単位の右下の数字は、液晶ポリエステル樹脂中のそれぞれの繰返し単位のモル％を示す。]
【００２１】
本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物に用いる液晶ポリエステル樹脂は本発明の目的を損なわない範囲で、アミド結合やチオエステル結合を含むものであってもよい。このような結合を与える単量体としては、芳香族ヒドロキシアミン、芳香族ジアミン、芳香族アミノカルボン酸、メルカプト芳香族カルボン酸、および芳香族ジチオールおよびメルカプト芳香族フェノールなどが挙げられる。これらの単量体の使用量は、芳香族オキシカルボニル繰返し単位、芳香族ジカルボニル繰返し単位、芳香族ジオキシ繰返し単位、芳香族オキシジカルボニル繰返し単位、および脂肪族ジオキシ繰返し単位を与える単量体の合計量に対して１０モル％以下であるのが好ましい。
【００２２】
また、本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物に用いる液晶ポリエステル樹脂は、成形時の流動性を改善する目的や、成形品のブリスター（樹脂中の揮発成分や、樹脂の熱劣化により発生する気体状の副生物の発生による成形品表面の膨れ）の発生を抑制する目的などで、示差走査熱量計により測定される融点が１９０℃以上２５０℃未満である、二種以上の液晶ポリエステル樹脂をブレンドしたものでもよい。
【００２３】
本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物に用いられる液晶ポリエステル樹脂の製造方法に特に限定はなく、前記の単量体の組み合わせからなるエステル結合を形成させる公知のポリエステルの重縮合方法、例えば溶融アシドリシス法、スラリー重合法などを用いることができる。
【００２４】
溶融アシドリシス法とは、本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物に用いる液晶ポリエステル樹脂の製造方法として好ましい方法であり、この方法は、最初に単量体を加熱して反応物質の溶融液を形成し、続いて反応を続けて溶融ポリマーを得るものである。なお、縮合の最終段階で副生する揮発物（例えば、酢酸、水等）の除去を容易にするために真空を適用してもよい。
【００２５】
スラリー重合法とは、熱交換流体の存在下で反応させる方法であって、固体生成物は熱交換媒質中に懸濁した状態で得られる。
【００２６】
溶融アシドリシス法およびスラリー重合法の何れの場合においても、液晶ポリエステルを製造する際に使用する重合性単量体成分は、常温において、ヒドロキシル基をエステル化した変性形態、すなわち低級アシルエステルとして反応に供することもできる。低級アシル基は炭素原子数２〜５のものが好ましく、炭素原子数２または３のものがより好ましい。特に好ましくは前記単量体の酢酸エステルを反応に用いる方法が挙げられる。
【００２７】
単量体の低級アシルエステルは、別途アシル化して予め合成したものを用いてもよいし、液晶ポリエステルの製造時にモノマーに無水酢酸等のアシル化剤を加えて反応系内で生成せしめることもできる。
【００２８】
溶融アシドリシス法またはスラリー重合法の何れの場合においても反応時、必要に応じて触媒を用いてもよい。
触媒の具体例としては、ジアルキルスズオキシド（たとえばジブチルスズオキシド）、ジアリールスズオキシドなどの有機スズ化合物；二酸化チタン、三酸化アンチモン、アルコキシチタンシリケート、チタンアルコキシドなどの有機チタン化合物；カルボン酸のアルカリおよびアルカリ土類金属塩（たとえば酢酸カリウム）；無機酸塩類（たとえば硫酸カリウム）；ルイス酸（例えば三フッ化硼素）、ハロゲン化水素（例えば塩化水素）などの気体状酸触媒などが挙げられる。
触媒の使用割合は、通常モノマーに対して１０〜１０００ｐｐｍ、好ましくは２０〜２０ｐｐｍである。
【００２９】
このようにして得られた液晶ポリエステル樹脂のうち、示差走査熱量計（ＤＳＣ）により以下の方法で測定された融点が１９０℃以上２５０℃未満、好ましくは２００〜２４５℃、特に好ましくは２１０〜２４０℃であるものが、本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物の接合方法において好適に使用できる。
【００３０】
<ＤＳＣ測定方法>
セイコーインスツルメント株式会社製  Ｅｘｓｔａｒ６０００を用い、液晶ポリエステル樹脂の試料を、室温から２０℃／分の昇温条件で測定した際に観測される吸熱ピーク温度（Ｔｍ１）の観測後、Ｔｍ１より２０〜５０℃高い温度で１０分間保持する。ついで、２０℃／分の降温条件で室温まで試料を冷却した後に、再度２０℃／分の昇温条件で測定した際の吸熱ピークを観測し、そのピークトップを示す温度を液晶ポリエステル樹脂の融点とした。
【００３１】
また、本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物に用いる、液晶ポリエステル樹脂はペンタフルオロフェノール中で対数粘度を測定することが可能なものあり、その際には０．１ｇ／ｄｌの濃度において６０℃で測定した値が０．３ｄｌ／ｇ以上がよく、好ましくは０．５〜１０ｄｌ／ｇ、より好ましくは１〜８ｄｌ／であるのがよい。
【００３２】
また、本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物に用いる液晶ポリエステル樹脂の溶融粘度は、キャピラリーレオメーターで測定した溶融粘度が１〜１０００Ｐａ・Ｓ、好ましくは５〜３００Ｐａ・Ｓであるのがよい。
【００３３】
このようにして得られた液晶ポリエステル樹脂は、溶融状態で重合反応槽より抜き出された後に、ペレット状、フレーク状、または粉末状に加工される。
【００３４】
このようにして得られた液晶ポリエステル樹脂組成物について、さらに繊維状、板状、粉状の充填材および／または強化材の１種以上を配合せしめてもよい。
繊維状の充填材および／または強化材としては、たとえばガラス繊維、シリカアルミナ繊維、アルミナ繊維、炭素繊維、アラミド繊維などが挙げられる。これらの中では、ガラス繊維が物性とコストのバランスが優れている点で好ましい。
板状あるいは粉状の充填材および／または強化材としては、例えばタルク、マイカ、グラファイト、ウォラストナイト、炭酸カルシウム、ドロマイト、クレイ、ガラスフレーク、ガラスビーズ、硫酸バリウム、酸化チタンなどが挙げられる。
【００３５】
本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物における繊維状、板状および粉状の充填材および／または強化材の配合割合は、液晶ポリエステル樹脂１００重量部に対して、０〜１００重量部、好ましくは１０〜９０重量部配合するのがよい。前記の充填材および／または強化材が１００重量部を越える場合には、被接合材料中の樹脂含有量が低いことによる接合強度の低下、成型加工性の低下、成形機のシリンダーや金型が磨耗しやすいなどの傾向がある。
【００３６】
本発明の方法に用いる液晶ポリエステル樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲でさらに、高級脂肪酸、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸アミド、高級脂肪酸金属塩、ポリシロキサン、フッ素樹脂などの離型改良剤；染料、顔料などの着色剤；酸化防止剤；熱安定剤；紫外線吸収剤；帯電防止剤；界面活性剤など１種または２種以上を組み合わせて配合されてもよい。
【００３７】
高級脂肪酸、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸金属塩、フルオロカーボン系界面活性剤などの外部滑剤効果を有するものについては、成形に際して予め、本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物のペレットの表面に付着せしめてもよい。
【００３８】
また、本発明の方法に用いる液晶ポリエステル樹脂組成物の樹脂成分は、本質的に液晶ポリエステル樹脂のみからなるのが、加工性、物性などの面から好ましい。
しかし、本発明の目的を損なわない範囲で、さらに示差走査熱量計により測定される融点が１９０℃以上２５０℃未満である他の樹脂成分を配合してもよい。他の樹脂成分としては、たとえばポリアミド、ポリエステル、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、およびその変性物、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミドなどの熱可塑性樹脂や、例えばフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂が挙げられる。他の樹脂成分は、単独で、あるいは２種以上を組み合わせて配合することができる。他の樹脂成分の配合量は特に限定的ではなく、液晶ポリエステル樹脂組成物の用途や目的に応じて適宜定めればよい。典型的には液晶ポリエステル樹脂１００重量部に対する他の樹脂の合計配合量が０〜１５０重量部、特に４０〜１００重量部となる範囲で添加される。
【００３９】
これらの充填材、強化材、添加剤、および他の樹脂などは、液晶ポリエステル樹脂中に添加され、バンバリーミキサー、ニーダー、一軸もしくは二軸押出し機などを用いて溶融混練によって組成物とすることができる。
【００４０】
この様にして得られた液晶ポリエステル樹脂組成物は、射出成形機、押出機などを用いる公知の成形方法によって、成形品、フィルム、シート、および不織布などに加工され接合工程に供される。
【００４１】
本発明において使用される接合方法は溶着法である。本発明において好適に使用される接合方法（溶着方法）としては例えば、超音波溶着、高周波溶着、電磁誘導溶着、インパルス溶着、振動溶着、およびスピン溶着などが挙げられる。
【００４２】
以下、例示した接合方法（溶着方法）について説明する。
[超音波溶着]
超音波電気エネルギーを機械振動エネルギーに変換し、接合面に局部的な摩擦熱を発生させて樹脂を溶着する溶着加工方法。
[高周波溶着]
高周波の誘電加熱作用を利用して溶着物に内部発熱を起こさせ溶着する溶着加工方法。
[電磁誘導溶着]
被溶着物内にセットされた金属体、磁性体だけを選択発熱させ、間接的に樹脂を溶融させ溶着する溶着加工方法。
[インパルス溶着]
圧子で材料を加圧したのち、圧子先端にあるニクロムバンドに瞬時的に通電して樹脂同士を溶融させ溶着する方法。
[振動溶着]
被溶着物どうしに荷重をかけ、片方の被溶着物を水平方向に振動させることによって接合面に発生する摩擦熱を利用し溶着する方法。
[スピン溶着]
円形の成型品を加圧し、高速回転させる事により摩擦熱を発生させて溶着する方法。
【００４３】
上記の接合方法（溶着方法）の中でも、大型あるいは複雑な形状の溶着に優れるなどの点から、超音波溶着、振動溶着またはスピン溶着を用いるのが特に好ましい。
【００４４】
接合方法（溶着方法）が、超音波溶着、振動溶着またはスピン溶着である場合には、被接合材料が、スカーフジョイントおよびシェアージョイントから選択される形状のジョイントを有するものであるのが、得られた接合体の接合強度が高い点で好ましい。
スカーフジョイントとは、一般にそぎ接ぎ、台持ち接ぎと呼ばれるものであり、２つの被接合体の端面の両者に、そぎ、あるいは切り込みを入れて接合する方法である。斜面による完全な面接触であり、接合部が均一に発熱するとともに広い溶着面積が得られるため、非常に強い溶着強度が得られる。
シェアージョイントとは、凸側被接合体のエッジ部分と、凹側被接合体のテーパー部に擦れるような振動をかける剪断溶着方法に用いるジョイントである。発熱効果が高く、強い溶着強度を得ることができる。また被接合体の接触面と振動方向が同一方向に近づく為、溶着面に気泡が生じにくく、水密性や気密性に優れた接合体が得られる。
【００４５】
本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物の接合方法においては、示差走査熱量計により測定される融点が１９０℃以上２５０℃未満である液晶ポリエステル樹脂を含む液晶ポリエステル樹脂組成物を被接合材料に用い溶着するために、接合面で樹脂が容易に溶融し、確実に接合強度の高い、液晶ポリエステル樹脂組成物接合体の製造が可能となるものである。
【００４６】
また、本発明の接合方法を用いることによって、液晶ポリエステル樹脂の優れた成形性を生かした、薄肉部・微細部有する成形品の二次加工が容易となる。例えば、薄肉部を有する短いファンのパーツを溶着により連結することにより、エアコン室内機等に用いられる薄肉で小型のクロスフローファンなどの製造が可能となる。
さらにフィルム、不織布などにおいては本発明の方法により容易にシール可能であり、ガスバリア性や耐薬品性に優れるバッグ等が製造可能となる。
【００４７】
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。
【実施例】
【００４８】
以下、合成例および実施例における略号は以下の化合物を表す。
〔液晶ポリエステル樹脂モノマー〕
ＢＯＮ６：６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸
ＰＯＢ：パラヒドロキシ安息香酸
ＨＱ：ハイドロキノン
ＢＰ：４，４’−ジヒドロキシビフェニル
ＴＰＡ：テレフタル酸
ＩＰＡ：イソフタル酸
【００４９】
[合成例１]
ＬＣＰ−Ｉの合成
トルクメーター付き攪拌装置および留出管を備えた反応容器にＢＯＮ６、ＰＯＢ、ＨＱおよびＴＰＡを、表１に示す組成比で、総量５ｍｏｌとなるように仕込み、次いで酢酸カリウム０．０５ｇ（全モノマーに対し６７モルｐｐｍ）および全モノマーの水酸基量（モル）に対して１．０２５倍モルの無水酢酸を仕込み、次の条件で脱酢酸重合を行った。
【表１】
2005320478.tif 000008
【００５０】
窒素ガス雰囲気下に室温〜１５０℃まで１時間で昇温し、同温度にて３０分間保持した。次いで、副生する酢酸を留去させつつ２１０℃まで速やかに昇温し、同温度にて３０分間保持した。その後、３３５℃まで３時間かけて昇温した後、３０分かけて２０ｍｍＨｇにまで減圧し、所定のトルクを示した時点で重合反応を終了した。反応容器から内容物を取り出し、粉砕機により粉砕し液晶ポリエステル樹脂のペレットを得た。重合時の留出酢酸量は、ほぼ理論値どおりであった。
得られた液晶ポリエステル樹脂のＤＳＣにより測定された融点は２１８℃であった。
【００５１】
[合成例２]
ＬＣＰ−ＩＩの合成
トルクメーター付き攪拌装置および留出管を備えた反応容器にＰＯＢおよびＢＯＮ６を、以下の表２に示す組成比で、総量５ｍｏｌとなるように仕込み、次いで酢酸カリウム０．０５ｇ（全モノマーに対し６７モルｐｐｍ）および全モノマーの水酸基量（モル）に対して１．０２５倍モルの無水酢酸を仕込み、次の条件で脱酢酸重合を行った。
【表２】
2005320478.tif 000009
【００５２】
窒素ガス雰囲気下に室温〜１５０℃まで１時間で昇温し、同温度にて３０分間保持した。次いで、副生する酢酸を留去させつつ２１０℃まで速やかに昇温し、同温度にて３０分間保持した。その後、３２５℃まで３時間かけて昇温した後、３０分かけて２０ｍｍＨｇにまで減圧を行ない、所定のトルクを示した時点で重合反応を終了した。反応容器から内容物を取り出し、粉砕機により粉砕し液晶ポリエステル樹脂のペレットを得た。重合時の留出酢酸量は、ほぼ理論値どおりであった。
得られた液晶ポリエステル樹脂のＤＳＣにより測定された融点は２８０℃であった。
【００５３】
[合成例３]
ＬＣＰ−ＩＩＩの合成
トルクメーター付き攪拌装置および留出管を備えた反応容器にＰＯＢ、ＢＰ、ＴＰＡおよびＩＰＡを、以下の表３に示す組成比で、総量５ｍｏｌとなるように仕込み、次いで酢酸カリウム０．０５ｇ（全モノマーに対し６７モルｐｐｍ）および全モノマーの水酸基量（モル）に対して１．０２５倍モルの無水酢酸を仕込み、次の条件で脱酢酸重合を行った。
【表３】
2005320478.tif 000010
【００５４】
窒素ガス雰囲気下に室温〜１５０℃まで１時間で昇温し、同温度にて３０分間保持した。次いで、副生する酢酸を留去させつつ２１０℃まで速やかに昇温し、同温度にて３０分間保持した。その後、３５０℃まで３時間かけて昇温した後、３０分かけて２０ｍｍＨｇにまで減圧を行ない、所定のトルクを示した時点で重合反応を終了した。反応容器から内容物を取り出し、粉砕機により粉砕し液晶ポリエステル樹脂のペレットを得た。重合時の留出酢酸量は、ほぼ理論値どおりであった。
得られた液晶ポリエステル樹脂のＤＳＣにより測定された融点は３３０℃であった。
【００５５】
[実施例１および２]
液晶ポリエステル樹脂ＬＣＰ−Ｉ（Ａ）１００重量部に対し、表４に示す重量部のガラス繊維（旭ファイバーグラス株式会社製、ＦＴ５６２）（Ｂ）または炭素繊維（東邦テナックス株式会社製、ＨＴＡ−Ｃ６−Ｓ）（Ｃ）をヘンシェルミキサーで混合した後に、二軸押出し機（株式会社日本製鋼所製、ＴＥＸ３０α）を用いて、シリンダー温度２３５℃でペレット状に造粒し、液晶ポリエステル樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物のペレットを１３０℃で４時間乾燥した後、射出成形機（ファナック株式会社製、α−１００ｉＡ）を用いて、シリンダー温度２４０℃、金型温度７０℃にて、図１に示すスカーフジョイントを有する成形品と図２に示すシェアージョイントを有する成形品を作製した。
【００５６】
得られた成形品をそれぞれ、以下の条件において超音波ウェルダー（日本エマソン株式会社製、ＢＲＡＮＳＯＮ  ９５０Ｍ）を用いて溶着し接合体を得た。
得られた接合体の接合強度として、インストロン製５５６７によって、接合面に対し垂直方向の、引張り速度５ｍｍ／秒における破断荷重を評価した。結果を表４に示す。
【００５７】
［超音波溶着条件］
加振：２０ＫＨｚ
ホーン：コニカル型  ＴＩＮ材  ３／４インチ径
溶着時間：８０ｍ秒
ホールド時間：０．５秒
【００５８】
[比較例１および２]
ＬＣＰ−ＩをＬＣＰ−ＩＩに変え、射出成形条件をシリンダー温度３００℃、金型温度７０℃とすることの他は、実施例１と同様に接合体を作製し、接合強度の評価を行った。結果を表４に示す。
【００５９】
[比較例３および４]
ＬＣＰ−ＩをＬＣＰ−ＩＩＩに変え、射出成形条件をシリンダー温度３５０℃、金型温度７０℃とすることの他は、実施例１と同様に接合体を作製し、接合強度の評価を行った。結果を表４に示す。
【００６０】
【表４】
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【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】実施例および比較例において使用したスカーフジョイントの形状を示す図である。
【図２】実施例および比較例において使用したシェアージョイントの形状を示す図である。
【図１】
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【図２】
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