特集

成形材料の高機能化と市場展開

低融点 LCP と他樹脂とのアロイ材料「 TECROS®」の特徴
忍＊

石津

はじめに

本稿では，低融点 LCP の開発とそな が ら 低 融 点（ 約 220 ℃） を 有 す るの用途展開に焦点を当てて紹介する．

LCP，A-8100（ニートレジン）を開発

代表的なスーパーエンジニアリン
グ・プラスチックの一つである液晶ポ

木 原 正 博＊＊

し た（ 図 2）．A-8100 は こ れ ま で の®

1．TECROS （テクロス）とはLCP にない低温加工性を持ちつつも，リマー（Liquid Crystal Polymer；以下，全芳香族 LCP に特徴的な高ガスバリ

LCP と略）は，リフローはんだ等に耐LCP には様々な特性があるが，活かえる耐熱性，精密部品に適した寸法安されていない特性の代表的なものとしア性，高強度，高弾性率，低線膨張係数といった性能を保持している．て， ガ ス バ リ ア 性 が あ る（ 図 1） ．

また，当社では融点が約 280℃とや特に流動性に優れ，実質的にバリが出

LCP は酸素ガスバリア性，水蒸気バリや低めの全芳香族 LCP，A-5000（ニーないことで，電気・電子分野や情報通ア性がともに高く，熱可塑性樹脂ではトレジン）も保有している．これらの信分野を中心に大きく伸長してきた．

トップクラスの性能を有する．しかし融点の違いを利用すると，他樹脂とのしかし，最終製品である情報機器のながら，LCP はフィルムや容器への加組合せの際に，加工面で相性の良い小型化，高性能化に伴い，構成部品と工が難しく，また，他樹脂とのなるコネクタ，スイッチ等の軽薄短小接着性に乏しいため，ガスバリ化が進み，部材である LCP に要求さア性を活かした用途に展開するれる性能も年々高まっている一方，部ことが難しかった．また，ポリ品の小型化に伴い，材料としての LCPプロピレン（PP）やポリエチ使用量が減少し，市場が縮小することレン（PE），ポリエチレンテレが懸念されている．

フタレート（PET）等の他樹脂

このようなトレンドのなかで，LCPと LCP と の 組 合 せ（ ブ レ ン ド

市場を拡大するには新たな用途開拓がや積層）についても，LCP の加必須となっている．当社は LCP の主工温度が高いために他樹脂が分原料である p- ヒドロキシ安息香酸と解してしまうことが障害となっ6- ヒドロキシ -2- ナフトエ酸の世界的ていた．

メーカーであることの優位性を活か

当社では，モノマー構成成分し，モノマー構成成分を工夫することの工夫により，全芳香族であり水蒸気透過係数（g･25μm/m2･24hr･atm）定性を有することに加えて，成形性，

1）

1,000
100

PA6EVOH MXD6PAN
PET10PVDC

1HDPE

OPPPCTFE

LCP0.110100
1,0000.11
酸素透過係数（cm3･25μm/m2･24hr･atm）

図１

LCPのガスバリア性1）によって新しい機能を LCP に付与するとともに，新規用途開拓に注力している．

＊ Shinobu Ishizu＊＊ Masahiro Kihara
上野製薬㈱ LCP 事業部 技術開発部
Tel. 079-568-7205
Fax. 079-568-7217

Oct. 2018

200220低融点LCP・A-8100（融点220℃）

図２240

260

280

－60℃の低融点化を実現

300320340 （℃）

一般グレード

全芳香族LCPの融点と当社開発低融点LCP A-8100の融点

47MVR（cm3/10min）

30.0

®

図３

TECROS ロゴ

26.8
19.4

20.0
12.8
10.0

24.6

15.5
16.8

14.4

12.9

ホモPP
ブロックPP0Pシリーズ
PP/LCP複合材

弾性率（GPa）

5.5
5.2

4.0
2.7
1.91.42.2ホモPP

1.5

1.10

ブロックPP

10

図６2030LCP添加率（％）

4050

434030

40.0
30.0

42.6

40.0

ブロックPP
32041.6

改善
21.5
16.8

10.0500

24201610

1,000
1,500
試験時間（hr）

75010
LCP添加率（％）

1520

TECROS® Pシリーズの酸素ガス透過度

PP＋UV吸収材

15.3

2,000

15.0

2,500

3.0

2.0

2.9

2.5

2.52.2

改善
1.00

1.1

500

0.7

0.6

1,000
1,500
試験時間（hr）

2,000

スーパーキセノンウェザーメーター（SX2D-75 スガ試験機㈱製）
放射照度180mW/cm2，ブラックパネル温度63±1℃，120分照射中18分間噴霧サイクル，最大2,500時間

・試① LCP A-8100を10％添加したPP② 紫外線吸収剤を0.2％添加したPP

図８2.42.6・試験条件

料

104.0
42.4

40.6

34.9

20.0

ホモPP

図７

アイゾット衝撃強度（kJ/m2）50.0

曲げ強度（MPa）

5050

TECROS® Pシリーズの曲げ弾性率

PP/LCP

4840

TECROS®製品ラインナップ

6.0

2.02030
LCP比率（％）

TECROS® PシリーズのMVR（Melt Volume Rate）（＠230℃）

図５Tシリーズ
PET/LCP複合材

酸素ガス透過度（cm3/m2･24hr･atm）

図４

Eシリーズ
PE/LCP複合材

100.8
2,500

TECROS® Pシリーズの耐候強度

プラスチックスエージ

LCP を選択することができる．
低 温 加 工 性 を 実 現 し た UENO LCP

活かした包装材料などを想定していることによって，機械強度や耐熱性，る．

ガ ス バ リ ア 性 が 向 上 す る（ 図 9， 図と他樹脂をアロイ化した高機能ポリマ10）．また，LCP は制振特性にも優れ

3．E シリーズーについて近年開発検討を進めていたており，スピーカーやイヤホンの振動が，2017 年の国際プラスチックフェ板用途として活かされているが，このPE はレジ袋や包装フィルム，ペッ特性は，LCP をブレンド成分として用（以下 ® を省
「TECROS （テクロス）」

トボトルのキャップに多く使用されていた場合でもまた発揮される．PE に略）の商標名で初公開した（図 3）．

いるポリマーである．

LCP を添加することで，PE の損失係

ア に て， こ の 高 機 能 ポ リ マ ー を®

現 在，TECORS は PP と LCP の 複 合TECROS E シリーズは UENO LCP と材 で あ る P シ リ ー ズ，PE と LCP の 複

PE と の 複 合 材 料 で あ り，HDPE と合材である E シリーズ，PET と LCP のLLDPE の 2 種類をベースとした材料を用途としてはガスバリア性を活かし複合材である T シリーズを上市してい展開している．また，HDPE は粘度のた包装材料や，制振性を活かした制振る（図 4）．以下，これらの材料につ異なる 2 種類をベースにした複合材料材料などを想定している．

いて紹介する．

を準備している．PE に LCP を添加す数が改善され，制振特性が向上する（図11）．

酸素ガス透過度（cm3/m2･24hr･atm）

2．P シリーズ
PP はコンテナボックスやポリバケツ，自動車用内外装部品に多く使用されているポリマーである．
TECROS P シリーズは低融点化したUENO LCP と PP との複合材料であり，ホモ PP とブロック PP の 2 種類をベースとした材料を展開している．LCP の添 加 に よ り，PP の 流 動 性 や 弾 性 率，252421201515107.3502030LCP添加率（％）

10※モコン法
20℃，65％RH，1.5mmt

耐熱性，ガスバリア性が向上する（図5， 図 6， 図 7）． ま た，LCP は 紫 外 線

図９や雨に曝された後の強度である耐候強4050（JIS K7129-B）

TECROS® Eシリーズの酸素ガス透過度（HDPEを使用）度が保持されることから，PP に LCPをブレンドすることによっても，耐候強度の保持を確認している（図 8）．
動車部品や土木製品，ガスバリア性を① HDPE変位（mm）

用途としては耐候強度を活かした自5432
10－1－2－3－4－55432
10－1－2－3－4－5107

100132② HDPE/A-81008450072102030LCP添加率（％）

4050（0.46MPa）

図10Oct. 2018

TECROS® Eシリーズの荷重たわみ温度（DTUL）（HDPEを使用）

変位（mm）DTUL（℃）

150

・試験条件

0.8mm厚みの短冊状試験片を，片持ち梁法で測定．
（制振性が優れるほど速やかに収束）．

・試料① HDPE② A-8100を30％添加したHDPE

図11TECROS® Eシリーズの制振特性

49

4．T シリーズ

PET，共重合 PET，低融点 PET を使用

ロイによって，機械強度や耐熱性，ガした 3 グレードの材料を展開していスバリア性が向上し，耐薬品性の向上

PET は，ペットボトルやフルーツのる．PET の特徴に合わせ，ホモ PET，も 見 ら れ て い る（ 図 12， 図 13， 図

パック，繊維などに使用されているポ共重合 PET とのアロイには UENO LCP14）．

リマーである．

A-5000（融点 280℃）を，低融点 PETTECROS T シリーズは UENO LCP とに は 低 融 点 UENO LCP A-8100（ 融 点

PET との複合材料であり，PET はホモ220℃）を使用している．LCP とのア

TECROS は UENO LCP と 他 材 料 のDTUL（℃）

20050

複合材であり，基本的に他材料が海，

194

150
100

5．TECROS の分散状態について

72785461

LCP が島の海島構造となっている．例13288として，T ダイで押出した 100 μ m 厚みのフィルムの断面観察結果を図 15

共重合PET70に示す．

低融点PETいずれのシリーズにおいても，LCP
0102030
LCP添加率（％）

4050

図12TECROS® TシリーズのDTULが島として繊維状に分散している様子が確認できる．スキン層ではせん断の1.41.21共重合PET

1.21.2

ホモPET0.930.84

0.72

0.57
0.7

0.4

0.47

0.250

図131.2

低融点PET

0.80.6

影響もあり長繊維状に分散するが，コ

10LCP添加率（％）

1520

TECROS® Tシリーズの酸素ガス透過度

Pシリーズ（PP/LCP複合材）

Eシリーズ（PE/LCP複合材）

水蒸気透過度（g/（m2･day））

酸素ガス透過度（cm3/m2･24hr･atm）（0.46MPa）

1共重合PET

1.07

低融点PET

0.880.6

ホモPET

0.80.8

0.56

0.69

0.76

0.47

0.4

0.42

0.205

図1410LCP添加率（％）

1520

TECROS® Tシリーズの水蒸気透過度

Tシリーズ（PET/LCP複合材）

スキン層
MD方向
裁断箇所
観察方向コア層

倍率：×2,000

100μmのフィルムを凍結裁断し，断面をTD方向から観察

20μm

図1550TECROS® 各シリーズLCP20％添加品のSEM画像（100μm厚みフィルム）

プラスチックスエージ

ア層ではせん断がやや緩和され，短繊たポリオレフィンよりも分子構造が似維状に分散する傾向となっている．ていることに起因すると考えられる．

こ の よ う に，TECROS は 有 機 繊 維（LCP）で強化されたようなモルフォってきた．
不透明となる点は現時点では避けられないが，コストアップを抑えながら，おわりにロジーを形成するため，これが機械強より効果的にメリットを引き出せるような材料検討を進めており，ユーザーLCP とアロイ化することでガスバリにも各種評価を実施していただいていア性や機械物性が向上するメリットがる．引き続き改良や市場のニーズにあまた，T シリーズ（PET/LCP 複合材）ある一方，PP や PE，PET の特徴であっ た 材 料 開 発 を 進 め，TECROS 及 び

は，P シリーズ（PP/LCP 複合材）や Eる安価なことや透明性が損なわれるとUENO LCP の用途開拓に努める所存でシリーズ（PE/LCP 複合材）と比較しいったデメリットもある．

ある．

度や耐熱性を効果的に改善する要因であると考えられる．て LCP が微分散している様子が確認

しかしながら，LCP 単独ではフィルできる．これは，LCP が全芳香族ポリム製膜やブロー成形が困難であるが，エステルであり，PET が半芳香族ポリ他樹脂とブレンドすることで可能になエステルであるため，PP や PE といっり，用途範囲が拡げられることが分か

Oct. 2018

参考文献1）井上俊英ほか，液晶便覧，p.524（丸善，2000）．

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