JP6576808B2

JP6576808B2 - 液晶ポリマー

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Publication number: JP6576808B2
Application number: JP2015230430A
Authority: JP
Inventors: 大輔齋尾; はな谷水
Original assignee: Ueno Fine Chemicals Industry Ltd
Current assignee: Ueno Fine Chemicals Industry Ltd
Priority date: 2015-11-26
Filing date: 2015-11-26
Publication date: 2019-09-18
Anticipated expiration: 2035-11-26
Also published as: JP2017095625A

Description

本発明は、誘電特性に優れた液晶ポリマーに関する。

サーモトロピック液晶ポリマー（以下、液晶ポリマーまたはＬＣＰと略称する）は、機械特性、成形性、耐薬品性、ガス遮断性、耐湿性、電気特性などに優れるため、多種多様な分野の部品に用いられている。特に、耐熱性、薄肉成形性および絶縁性に優れることから、電子部品等への使用が拡大しつつある。

近年、高度情報化社会の発展とともに、パーソナル・コンピューターや携帯電話等の情報・通信分野において、情報通信機器の伝送情報量および伝達速度が爆発的に増大している。特に、マイクロ波およびミリ波の高周波領域において適応できる高性能な高周波用電子部品のニーズがより強くなってきている。

しかしながら、誘電率の高い液晶ポリマーを電気コネクタの基板として使用した場合、高周波信号が減衰してしまい、信号伝播速度が低下するといった問題が生じる。そのため、これらの電子部品に使用する液晶ポリマーは、低誘電率であることが求められている。

一般に、液晶ポリマーにガラス繊維およびガラスバルーンが配合された液晶性ポリエステル樹脂組成物（特許文献１）は誘電率が低いことが知られている。また、液晶ポリマーの誘電率を低下させるために、アスペクト比４以上の繊維状充填材および特定粒子径の無機球状中空体が配合された液晶ポリエステル組成物が提案されている（特許文献２）。

しかしながら、上記液晶ポリエステル組成物は、液晶ポリマー中でガラスビーズや無機球状中空体が破損したり、均一に分散しないといったことにより、組成物の物性が低下したり、物性にムラが発生するなどの問題があった。

したがって、液晶ポリマーの物性を低下させることなく、樹脂自体の誘電率が低く、誘電特性に優れた液晶ポリマーが求められていた。

特開２００４−３２３７０５号公報特開２００４−１４３２７０号公報

本発明の目的は、液晶ポリマーの物性を低下させることなく、樹脂自体が低誘電率化された、誘電特性に優れた液晶ポリマーを提供することにある。

本発明者等は、液晶ポリマーの低誘電率化について鋭意検討した結果、フルオレン構造を有するビフェニル化合物に由来する繰返し単位を液晶ポリマーの構成成分とすることによって、得られる液晶ポリマーの誘電率が低下することを見出し、本発明を完成させるに至った。

すなわち本発明は、式（Ｉ）で表されるビフェニルフルオレン化合物、およびそれらの反応性誘導体からなる群から選択される重合性単量体（Ａ）と、他の重合性単量体（Ｂ）とから構成される液晶ポリマーを提供する。

（Ｒ_１およびＲ_２は、同一または異なって、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、シクロアルキル基またはアリール基を示し、Ｘ_１およびＸ_２は、同一または異なって、ヒドロキシル基またはカルボキシル基を示す。）

本発明の液晶ポリマーは、液晶ポリマーの物性を低下させることなく、樹脂自体が低誘電率化されているため、高周波用電子部品などの成形用樹脂として好適に用いられる。

本発明の液晶ポリマーは、異方性溶融相を形成するポリエステルまたはポリエステルアミドであり、当該技術分野においてサーモトロピック液晶ポリエステル又はサーモトロピック液晶ポリエステルアミドと呼ばれるものであれば特に限定されない。

本明細書において、重合性単量体の「反応性誘導体」とは、目的とする構成単位を導入できる反応性を有する単量体の誘導体を言うものとする。本発明において用い得る好適なフルオレン構造を含むビスフェノール化合物またはジカルボン酸化合物の反応性誘導体としては、フルオレン構造を含むビスフェノール化合物またはジカルボン酸化合物のアルキル、アルコキシまたはハロゲン置換体、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、ならびにこれら置換体のアシル化物、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例示される。置換基としてのアルキル基またはアルコキシ基としては、炭素原子数６までのものが好適に用いられる。式（Ｉ）で表されるフルオレン構造を含むビスフェノール化合物またはジカルボン酸化合物、およびその反応性誘導体からなる群から選択される重合性単量体（Ａ）として、１種のみの化合物を用いてもよく、２種以上の化合物を組み合わせて用いてもよい。

本明細書において、「芳香族」とは縮合環数が４までの芳香族基を含む化合物を意味するものとする。また、「脂肪族」とは、炭素原子数２〜１２の、分岐を有していてもよい飽和または不飽和炭素鎖を含む化合物を示すものとする。

本発明の液晶ポリマーに用いる、式（Ｉ）で表されるフルオレン構造を含むビスフェノール化合物またはジカルボン酸化合物としては、９，９−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−ヒドロキシ−３−エチルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−ヒドロキシ−３−ｎ−プロピルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−ヒドロキシ−３−イソプロピルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−ヒドロキシ−３−ｎ−ブチルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−ヒドロキシ−３−ｓｅｃ−ブチルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−ヒドロキシ−３−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−ヒドロキシ−３−シクロヘキシルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−ヒドロキシ−３−フェニルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−カルボキシフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−カルボキシ−３−メチルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−カルボキシ−３−エチルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−カルボキシ−３−ｎ−プロピルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−カルボキシ−３−イソプロピルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−カルボキシ−３−ｎ−ブチルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−カルボキシ−３−ｓｅｃ−ブチルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−カルボキシ−３−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−カルボキシ−３−シクロヘキシルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−カルボキシ−３−フェニルフェニル）フルオレン等が挙げられ、液晶ポリマーの低誘電率化効果に優れる点で、９，９−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フルオレンまたは９，９−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）フルオレンが好ましい。

本発明の液晶ポリマーに用いる、式（Ｉ）で表されるフルオレン構造を含むビスフェノール化合物またはジカルボン酸化合物およびその反応性誘導体からなる群から選択される重合性単量体（Ａ）の合計量は、他の重合性単量体（Ｂ）の合計量１００モル部に対して、０．０１〜３０モル部であることが好ましく、０．１〜２０モル部であることがより好ましく、０．５〜１５モル部であることがさらに好ましい。重合性単量体（Ａ）の合計量が他の重合性単量体（Ｂ）の合計量１００モル部に対して３０モル部を超えると、重合が困難になる傾向がある。重合性単量体（Ａ）の合計量が他の重合性単量体（Ｂ）の合計量１００モル部に対して０．０１モル部未満であると、低誘電率化効果が得られない傾向がある。

本発明の液晶ポリマーに用いる他の重合性単量体（Ｂ）としては、従来の液晶ポリマーに用いられる単量体、例えば芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、芳香族ジオール、芳香族アミノカルボン酸、芳香族ヒドロキシアミン、芳香族ジアミン、脂肪族ジオールおよび脂肪族ジカルボン酸が挙げられる。これら化合物は１種のみを用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよいが、ヒドロキシ基および／またはアミノ基を有する単量体を少なくとも１種用いることが望ましい。

本発明の液晶ポリマーに用いる他の重合性単量体（Ｂ）は、前記化合物の１種以上が結合してなるオリゴマーであってもよい。なお、本明細書および特許請求の範囲における、他の重合性単量体（Ｂ）の量については、「重合性単量体」をオリゴマーとして用いる場合であっても、当該オリゴマーを構成する単量体ユニットに基づいて算出するものとする。

芳香族ヒドロキシカルボン酸の具体例としては、４−ヒドロキシ安息香酸、３−ヒドロキシ安息香酸、２−ヒドロキシ安息香酸、６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸、２−ヒドロキシ−５−ナフトエ酸、２−ヒドロキシ−７−ナフトエ酸、２−ヒドロキシ−３−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−安息香酸およびそれらのアルキル、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等が挙げられる。これらの中でも、４−ヒドロキシ安息香酸もしくは６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸またはその組み合わせが、得られる液晶ポリマーの耐熱性および機械強度ならびに融点を調節し易いという点でより好ましい。なお、本発明における芳香族ヒドロキシカルボン酸には、上記式（Ｉ）で示される化合物は包含されないものとする。

芳香族ジカルボン酸の具体例としては、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、４，４’−ジカルボキシビフェニル、３，４’−ジカルボキシビフェニルおよび４，４’−ジカルボキシターフェニル、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等が挙げられる。これらの中でも、テレフタル酸、イソフタル酸および２，６−ナフタレンジカルボン酸が好適に用いられ、特に得られる液晶ポリマーの耐熱性を効果的に高められる点で、テレフタル酸が好ましい。なお、本発明における芳香族ジカルボン酸には、上記式（Ｉ）で示される化合物は包含されないものとする。

芳香族ジオールの具体例としては、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、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、４，４’−ジヒドロキシビフェノールエーテル、２，２’−ジヒドロキシビナフチルおよびビスフェノールＡ、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等が挙げられる。これらの中でも、ハイドロキノン、レゾルシン、４，４’−ジヒドロキシビフェニル、２，６−ジヒドロキシナフタレンが好適に用いられ、特に重合時の反応性に優れる点において、ハイドロキノン、４，４’−ジヒドロキシビフェニルまたは２，６−ジヒドロキシナフタレンが好ましい。なお、本発明における芳香族ジオールには、上記式（Ｉ）で示される化合物は包含されないものとする。

芳香族アミノカルボン酸の具体例としては、４−アミノ安息香酸、３−アミノ安息香酸、６−アミノ−２−ナフトエ酸、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等が挙げられる。

芳香族ヒドロキシアミンの具体例としては、４−アミノフェノール、Ｎ−メチル−４−アミノフェノール、３−アミノフェノール、３−メチル−４−アミノフェノール、４−アミノ−１−ナフトール、４−アミノ−４’−ヒドロキシビフェニル、４−アミノ−４’−ヒドロキシビフェニルエーテル、４−アミノ−４’−ヒドロキシビフェニルメタン、４−アミノ−４’−ヒドロキシビフェニルスルフィドおよび２，２’−ジアミノビナフチル、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等が挙げられる。これらの中でも、４−アミノフェノールが得られる液晶ポリマーの耐熱性および機械強度のバランスをとりやすいことから好ましく用いられる。

芳香族ジアミンの具体例としては、１，４−フェニレンジアミン、１，３−フェニレンジアミン、１，５−ジアミノナフタレン、１，８−ジアミノナフタレン、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アミド形成性誘導体等が挙げられる。

脂肪族ジオールの具体例としては、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、ならびにそれらのアシル化物等が挙げられる。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ールを含有するポリマーを、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てもよい。

脂肪族ジカルボン酸の具体例としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸等が挙げられる。これらの中でも、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカン二酸が重合時の反応性に優れることから好ましく用いられる。

本発明の液晶ポリマーは、本発明の目的を損なわない範囲で、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、メルカプト芳香族カルボン酸、芳香族ジチオールおよびヒドロキシ芳香族チオールなどが挙げられる。これらの単量体の使用量は、他の重合性単量体（Ｂ）の合計量に対して１０モル部以下であるのが好ましい。

他の重合性単量体（Ｂ）として、芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、芳香族ジオール、芳香族アミノカルボン酸、芳香族ヒドロキシアミン、芳香族ジアミン、脂肪族ジオールおよび脂肪族ジカルボン酸からなる群から選択される２種以上の化合物を併用することは、本発明の好ましい態様の一つである。これら重合性単量体のうち、芳香族ヒドロキシカルボン酸を含む組合せがより好適に用いられ、芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸および芳香族ジオールを含む組合せがさらに好適に用いられる。これらの中でも、他の重合性単量体（Ｂ）が４−ヒドロキシ安息香酸、６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸、芳香族ジカルボン酸および芳香族ジオールである組合せが特に好適に用いられる。

本発明の液晶ポリマーに用いる他の重合性単量体（Ｂ）の具体例としては、例えば下記の組み合わせからなるものが挙げられる：
１）４−ヒドロキシ安息香酸／６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸共重合体
２）４−ヒドロキシ安息香酸／テレフタル酸／４，４’−ジヒドロキシビフェニル共重合体
３）４−ヒドロキシ安息香酸／テレフタル酸／イソフタル酸／４，４’−ジヒドロキシビフェニル共重合体
４）４−ヒドロキシ安息香酸／テレフタル酸／イソフタル酸／４，４’−ジヒドロキシビフェニル／ハイドロキノン共重合体
５）４−ヒドロキシ安息香酸／テレフタル酸／ハイドロキノン共重合体
６）４−ヒドロキシ安息香酸／テレフタル酸／４，４’−ジヒドロキシビフェニル／ハイドロキノン共重合体
７）６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸／テレフタル酸／ハイドロキノン共重合体
８）４−ヒドロキシ安息香酸／６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸／テレフタル酸／４，４’−ジヒドロキシビフェニル共重合体
９）６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸／テレフタル酸／４，４’−ジヒドロキシビフェニル共重合体
１０）４−ヒドロキシ安息香酸／６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸／テレフタル酸／ハイドロキノン共重合体
１１）４−ヒドロキシ安息香酸／６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸／テレフタル酸／ハイドロキノン／４，４’−ジヒドロキシビフェニル共重合体
１２）４−ヒドロキシ安息香酸／２，６−ナフタレンジカルボン酸／４，４’−ジヒドロキシビフェニル共重合体
１３）４−ヒドロキシ安息香酸／テレフタル酸／２，６−ナフタレンジカルボン酸／ハイドロキノン共重合体
１４）４−ヒドロキシ安息香酸／２，６−ナフタレンジカルボン酸／ハイドロキノン共重合体
１５）４−ヒドロキシ安息香酸／６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸／２，６−ナフタレンジカルボン酸／ハイドロキノン共重合体
１６）４−ヒドロキシ安息香酸／テレフタル酸／２，６−ナフタレンジカルボン酸／ハイドロキノン／４，４’−ジヒドロキシビフェニル共重合体
１７）４−ヒドロキシ安息香酸／テレフタル酸／４−アミノフェノール共重合体
１８）６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸／テレフタル酸／４−アミノフェノール共重合体
１９）４−ヒドロキシ安息香酸／６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸／テレフタル酸／４−アミノフェノール共重合体
２０）４−ヒドロキシ安息香酸／テレフタル酸／４，４’−ジヒドロキシビフェニル／４−アミノフェノール共重合体
２１）４−ヒドロキシ安息香酸／テレフタル酸／エチレングリコール共重合体
２２）４−ヒドロキシ安息香酸／テレフタル酸／４，４’−ジヒドロキシビフェニル／エチレングリコール共重合体
２３）４−ヒドロキシ安息香酸／６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸／テレフタル酸／エチレングリコール共重合体
２４）４−ヒドロキシ安息香酸／６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸／テレフタル酸／４，４’−ジヒドロキシビフェニル／エチレングリコール共重合体
２５）４−ヒドロキシ安息香酸／テレフタル酸／２，６−ナフタレンジカルボン酸／４，４’−ジヒドロキシビフェニル共重合体。

これらの中でも、１０）、１１）および１５）のモノマー構成単位からなる液晶ポリマーが好ましい。また、上記の液晶ポリマーは単独で用いてもよく、２種以上をブレンドして用いてもよい。

以下、本発明の液晶ポリマーの製造方法について説明する。

本発明の液晶ポリマーを製造する方法に特に制限はなく、式（Ｉ）で表されるフルオレン構造を含むビスフェノール化合物またはジカルボン酸化合物およびその反応性誘導体からなる群から選択される重合性単量体（Ａ）ならびに他の重合性単量体（Ｂ）を、エステル結合またはアミド結合を形成させる公知の縮重合方法、たとえば溶融アシドリシス法、スラリー重合法などに供することにより本発明の液晶ポリマーを得ることができる。

溶融アシドリシス法は、本発明の液晶ポリマーを製造するのに好ましい方法である。この方法は、最初に重合性単量体を加熱して反応物質の溶融溶液を形成し、次いで縮重合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（たとえば酢酸、水など）の除去を容易にするために真空を適用してもよい。

スラリー重合法とは、熱交換流体の存在下で重合性単量体を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。

溶融アシドリシス法およびスラリー重合法のいずれの場合においても、液晶ポリマーを製造する際に使用される重合性単量体（Ａ）ならびに他の重合性単量体（Ｂ）はいずれも、常温において、ヒドロキシル基および／またはアミノ基をアシル化した変性形態、すなわち低級アシル化物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重合性単量体のアセチル化物を反応に用いる方法が挙げられる。

重合性単量体の低級アシル化物は、別途アシル化して予め合成したものを用いてもよいし、液晶ポリマーの製造時に重合性単量体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。

溶融アシドリシス法またはスラリー重合法のいずれの場合においても、重合反応は、温度１５０〜４００℃、好ましくは２５０〜３８０℃で、常圧および／または減圧下で行うのがよく、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）；ルイス酸（たとえば三フッ化硼素）、ハロゲン化水素（たとえば塩化水素）などの気体状酸触媒などが挙げられる。

触媒を使用する場合、該触媒の量は他の重合性単量体（Ｂ）全量に対し、好ましくは１〜１０００ｐｐｍ、より好ましくは２〜１００ｐｐｍである。

このようにして重縮合反応されて得られた本発明の液晶ポリマーは、通常、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。

ペレット状、フレーク状、または粉末状の液晶ポリマーは、分子量を高め耐熱性を向上させる目的などで、減圧下、真空下、または窒素、ヘリウムなどの不活性ガス雰囲気下において、実質的に固相状態で熱処理を行ってもよい。

上記のようにして得られた、本発明の液晶ポリマーには、無機充填剤および／または有機充填材、以下に説明する他の添加剤、および他の樹脂成分から選択される一種以上を配合して、液晶ポリマー組成物としてもよい。

本発明の液晶ポリマーに配合してもよい無機または有機充填材は、繊維状、板状または粒状のものであってよく、たとえばガラス繊維、ミルドガラス、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、チタン酸カリウムウイスカ、ホウ酸アルミニウムウイスカ、ウォラストナイト、タルク、マイカ、グラファイト、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。これらの充填材は、２種以上を併用してもよい。

本発明の液晶ポリマー組成物における、無機または有機充填材の合計量は、液晶ポリマー１００重量部に対して、好ましくは１〜２００重量部、より好ましくは５〜１００重量部である。前記の無機または有機充填材の合計量が液晶ポリマー１００重量部に対して２００重量部を超える場合には、液晶ポリマー組成物の成形加工性が低下する傾向や、成形機のシリンダーや金型の磨耗が大きくなる傾向がある。

本発明の液晶ポリマーには、本発明の効果を損なわない範囲で、他の添加剤、例えば高級脂肪酸、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（ここで高級脂肪酸とは、炭素原子数１０〜２５のものをいう）、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；界面活性剤などを配合してもよい。これらの添加剤は１種のみを配合してもよく、または２種以上を組み合わせて配合してもよい。

本発明の液晶ポリマー組成物における他の添加剤の合計量は、液晶ポリマー１００重量部に対して、好ましくは０．１〜１０重量部、より好ましくは０．５〜５重量部である。他の添加剤の合計量が液晶ポリマー１００重量部に対して１０重量部を超える場合には、液晶ポリマー組成物の成形加工性が低下する傾向や、熱安定性が悪くなる傾向がある。

また、本発明の液晶ポリマーもしくは液晶ポリマー組成物を成形するに際し、上記他の添加剤のうち高級脂肪酸、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等の外部滑剤効果を有する添加剤を、予め、液晶ポリマーのペレット表面に付着せしめてもよい。

本発明の液晶ポリマーには、他の樹脂成分を添加してもよい。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、ポリアセタール、ポリフェニレンエーテル、およびその変性物、ならびにポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミドなどの熱可塑性樹脂や、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、液晶ポリマーの用途や目的に応じて適宜定めればよい。一つの典型的な例において、他の樹脂成分の合計量は、液晶ポリマー１００重量部に対して０．１〜１００重量部、特に０．１〜８０重量部である。

本発明の液晶ポリマー組成物は、無機充填剤、有機充填剤、他の添加剤および／または他の樹脂成分等を液晶ポリマー中に添加し、これをバンバリーミキサー、ニーダー、一軸もしくは二軸押出機などを用いて、液晶ポリマーの結晶融解温度近傍から結晶融解温度プラス１００℃までの温度範囲で溶融混練して得ることができる。

以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

実施例における特性値は以下の方法によって測定した。

〈溶融粘度〉
溶融粘度測定装置（東洋精機（株）製キャピログラフ１Ｄ）により、０．７ｍｍφ×１０ｍｍのキャピラリーを用いて、溶融粘度を測定した。
溶融粘度が低いほど成形時の流動性に優れることを意味する。

〈結晶融解温度〉
示差走査熱量計（セイコーインスツルメンツ（株）製ＥｘｓｔＡｒ６０００）を用いて、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）を測定した後、Ｔｍ１より２０〜５０℃高い温度で１０分間保持した。次いで、２０℃／分の降温条件で室温まで試料を冷却し、さらに再度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結晶融解温度（Ｔｍ）とした。

〈誘電率〉
試料を、射出成形機（日精樹脂工業株式会社製ＮＥＸ-15-１Ｅ）を用いて表１に記載の条件で、長さ８５ｍｍ、幅１．７０ｍｍ、厚さ１．７０ｍｍのスティック状試験片に成形し、その試験片を用いて、ネットワークアナライザー（アジレントテクノロジー社製ＰＮＡシリーズＥ８３１６Ａ）にて１０ＧＨｚにおける誘電率をＪＩＳＣ２５６５に準拠する空洞共振器摂動法により測定した。

実施例１
下記化合物を攪拌翼、留出管を備えた反応容器に仕込み、窒素ガス雰囲気下に２５〜１７０℃の間を５０分かけて昇温し、１７０℃で３０分保った後、３７５℃まで４時間かけて昇温し、さらに３７５℃で１０分反応させた後、３７５℃で減圧を行った。次いで１時間かけて１０ｔｏｒｒまで減圧し、所定の撹拌トルクに達した時点で重縮合を完結させた。反応容器から内容物を取り出し、粉砕機により液晶ポリマーのペレットを得た。
４−ヒドロキシ安息香酸：３１４．２ｇ（３５モル部）
６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸：６１．２ｇ（５モル部）
ハイドロキノン：１１４．５ｇ（１６モル部）
４，４’−ビフェノール：１５７．３ｇ（１３モル部）
テレフタル酸：３２３．９ｇ（３０モル部）
９，９−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フルオレン：２２．８ｇ（１モル部）
無水酢酸：６８８．４ｇ（１０３モル部）

得られたペレットを成形し、誘電率を測定した。その結果を得られた樹脂の溶融粘度および結晶融解温度とともに表２に示した。

実施例２
下記化合物を反応容器に仕込んだ以外は実施例１と同様にして液晶ポリマーのペレットを得た。
４−ヒドロキシ安息香酸：３１４．２ｇ（３５モル部）
６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸：６１．２ｇ（５モル部）
ハイドロキノン：８５．９ｇ（１２モル部）
４，４’−ビフェノール：１５７．３ｇ（１３モル部）
テレフタル酸：３２３．９ｇ（３０モル部）
９，９−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フルオレン：１１３．９ｇ（５モル部）
無水酢酸：６８８．７ｇ（１０３モル部）

実施例３
下記化合物を反応容器に仕込んだ以外は実施例１と同様にして液晶ポリマーのペレットを得た。
４−ヒドロキシ安息香酸：３１４．２ｇ（３５モル部）
６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸：６１．２ｇ（５モル部）
ハイドロキノン：６８．０ｇ（９．５モル部）
４，４’−ビフェノール：１５７．３ｇ（１３モル部）
テレフタル酸：３２３．９ｇ（３０モル部）
９，９−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フルオレン：１７０．８ｇ（７．５モル部）
無水酢酸：６８９．０ｇ（１０３モル部）

実施例４
下記化合物を反応容器に仕込んだ以外は実施例１と同様にして液晶ポリマーのペレットを得た。
４−ヒドロキシ安息香酸：３１４．２ｇ（３５モル部）
６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸：６１．２ｇ（５モル部）
ハイドロキノン：５０．１ｇ（７モル部）
４，４’−ビフェノール：１５７．３ｇ（１３モル部）
テレフタル酸：３２３．９ｇ（３０モル部）
９，９−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フルオレン：２２７．８ｇ（１０モル部）
無水酢酸：６８９．２ｇ（１０３モル部）

実施例５
下記化合物を反応容器に仕込んだ以外は実施例１と同様にして液晶ポリマーのペレットを得た。
４−ヒドロキシ安息香酸：３１４．２ｇ（３５モル部）
６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸：６１．２ｇ（５モル部）
ハイドロキノン：８５．９ｇ（１２モル部）
４，４’−ビフェノール：１５７．３ｇ（１３モル部）
テレフタル酸：３２３．９ｇ（３０モル部）
９，９−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）フルオレン：１２３．０ｇ（５モル部）
無水酢酸：６８８．１ｇ（１０３モル部）

実施例６
下記化合物を反応容器に仕込んだ以外は実施例１と同様にして液晶ポリマーのペレットを得た。
４−ヒドロキシ安息香酸：３８５．１ｇ（４２．９モル部）
６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸：１９２．１ｇ（１５．７モル部）
ハイドロキノン：１１２．４ｇ（１５．７モル部）
テレフタル酸：２２３．５ｇ（２０．７モル部）
９，９−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フルオレン：１１３．９ｇ（５モル部）
無水酢酸：６８８．３ｇ（１０３モル部）

比較例１
下記化合物を攪拌翼、留出管を備えた反応容器に仕込み、窒素ガス雰囲気下に４０〜１７０℃の間を１時間かけて昇温し、１７０℃で３０分保った後、３５０℃まで７．５時間かけて昇温し、さらに３５０℃で１０分反応させた後、３５０℃で減圧を行った。次いで１．５時間かけて５ｔｏｒｒまで減圧し、所定の撹拌トルクに達した時点で重縮合を完結させた。反応容器から内容物を取り出し、粉砕機により液晶ポリマーのペレットを得た。
４−ヒドロキシ安息香酸：３１４．２ｇ（３５モル部）
６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸：６１．２ｇ（５モル部）
ハイドロキノン：１２１．７ｇ（１７モル部）
４，４’−ビフェノール：１５７．３ｇ（１３モル部）
テレフタル酸：３２３．９ｇ（３０モル部）
無水酢酸：６８４ｇ（１０３モル部）

比較例２
下記化合物を反応容器に仕込んだ以外は比較例１と同様にして液晶ポリマーのペレットを得た。
４−ヒドロキシ安息香酸：３７７．０ｇ（４２モル部）
６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸：１９５．７ｇ（１６モル部）
ハイドロキノン：１５０．３ｇ（２１モル部）
テレフタル酸：２２６．７ｇ（２１モル部）
無水酢酸：６８４ｇ（１０３モル部）

表２に示される通り、ビフェニルフルオレン化合物を含む液晶ポリマー（実施例１〜６）は、ビフェニルフルオレン化合物を含まない液晶ポリマー（比較例１〜２）と比較して、１０ＧＨｚにおける誘電率が低いことがわかる。したがって、本発明の液晶ポリマーは、液晶ポリマー自体が低誘電率化されているため、ガラスビーズやガラスバルーン等を含有させることによる物性の低下を生じさせることなく用いることができることが理解される。
本発明の好ましい態様は以下を包含する。
〔１〕式（Ｉ）で表されるビフェニルフルオレン化合物、およびそれらの反応性誘導体からなる群から選択される重合性単量体（Ａ）と、他の重合性単量体（Ｂ）とから構成される共重合体である、液晶ポリマー。

（Ｒ _１およびＲ _２は、同一または異なって、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、シクロアルキル基またはアリール基を示し、Ｘ _１およびＸ _２は、同一または異なって、ヒドロキシル基またはカルボキシル基を示す。）
〔２〕Ｘ _１およびＸ _２がいずれもヒドロキシル基である、〔１〕に記載の液晶ポリマー。
〔３〕重合性単量体（Ａ）が、９，９−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フルオレンおよび／または９，９−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）フルオレン、およびそれらの反応性誘導体からなる群から選択される、〔１〕または〔２〕に記載の液晶ポリマー。
〔４〕重合性単量体（Ａ）の合計量が、他の重合性単量体（Ｂ）の合計量１００モル部に対して０．０１〜３０モル部である、〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載の液晶ポリマー。
〔５〕他の重合性単量体（Ｂ）が、芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、芳香族ジオール、芳香族アミノカルボン酸、芳香族ヒドロキシアミン、芳香族ジアミンおよび脂肪族ジオールからなる群から選択される１種以上の化合物である、〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載の液晶ポリマー。
〔６〕他の重合性単量体（Ｂ）が芳香族ヒドロキシカルボン酸を含む、〔１〕〜〔５〕のいずれかに記載の液晶ポリマー。
〔７〕他の重合性単量体（Ｂ）が、芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸および芳香族ジオールを含む、〔１〕〜〔６〕のいずれかに記載の液晶ポリマー。
〔８〕芳香族ヒドロキシカルボン酸が、４−ヒドロキシ安息香酸および／または６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸である、〔５〕〜〔７〕のいずれかに記載の液晶ポリマー。
〔９〕他の重合性単量体（Ｂ）が、４−ヒドロキシ安息香酸、６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸、芳香族ジカルボン酸および芳香族ジオールである、〔１〕〜〔８〕のいずれかに記載の液晶ポリマー。
〔１０〕芳香族ジカルボン酸が、テレフタル酸、イソフタル酸および２，６−ナフタレンジカルボン酸からなる群から選択される１種以上の化合物である、〔５〕、〔７〕または〔９〕に記載の液晶ポリマー。
〔１１〕芳香族ジオールが、ハイドロキノン、レゾルシン、４，４’−ジヒドロキシビフェニル、２，６−ジヒドロキシナフタレンおよびビスフェノールＡからなる群から選択される１種以上の化合物である、〔５〕、〔７〕または〔９〕に記載の液晶ポリマー。
〔１２〕〔１〕〜〔１１〕のいずれかに記載の液晶ポリマーと無機充填剤および／または有機充填材を含む液晶ポリマー組成物。
〔１３〕〔１〕〜〔１１〕のいずれかに記載の液晶ポリマーまたは〔１２〕に記載の液晶ポリマー組成物から構成される、射出成形品、フィルムおよび繊維からなる群から選択される成形品。

Claims

式（Ｉ）で表されるビフェニルフルオレン化合物、およびそれらの反応性誘導体からなる群から選択される重合性単量体（Ａ）と、他の重合性単量体（Ｂ）とから構成される共重合体であって、他の重合性単量体（Ｂ）は、４−ヒドロキシ安息香酸、６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸、芳香族ジカルボン酸および芳香族ジオールである、液晶ポリマー。

（Ｒ_１およびＲ_２は、同一または異なって、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、シクロアルキル基またはアリール基を示し、Ｘ_１およびＸ_２は、同一または異なって、ヒドロキシル基またはカルボキシル基を示す。）
Ｘ_１およびＸ_２がいずれもヒドロキシル基である、請求項１に記載の液晶ポリマー。
重合性単量体（Ａ）が、９，９−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フルオレンおよび／または９，９−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）フルオレン、およびそれらの反応性誘導体からなる群から選択される、請求項１または２に記載の液晶ポリマー。
重合性単量体（Ａ）の合計量が、他の重合性単量体（Ｂ）の合計量１００モル部に対して０．０１〜３０モル部である、請求項１〜３のいずれかに記載の液晶ポリマー。
芳香族ジカルボン酸が、テレフタル酸、イソフタル酸および２，６−ナフタレンジカルボン酸からなる群から選択される１種以上の化合物である、請求項１〜４のいずれかに記載の液晶ポリマー。
芳香族ジオールが、ハイドロキノン、レゾルシン、４，４’−ジヒドロキシビフェニル、２，６−ジヒドロキシナフタレンおよびビスフェノールＡからなる群から選択される１種以上の化合物である、請求項１〜５のいずれかに記載の液晶ポリマー。
ＪＩＳＣ２５６５に準拠する空洞共振器摂動法により測定される１０ＧＨｚにおける誘電率は３．４０以下である、請求項１〜６のいずれかに記載の液晶ポリマー。
ＪＩＳＣ２５６５に準拠する空洞共振器摂動法により測定される１０ＧＨｚにおける誘電率は３．０８〜３．４０である、請求項１〜６のいずれかに記載の液晶ポリマー。
請求項１〜８のいずれかに記載の液晶ポリマーと無機充填剤および／または有機充填材を含む液晶ポリマー組成物。
請求項１〜８のいずれかに記載の液晶ポリマーまたは請求項９に記載の液晶ポリマー組成物から構成される、射出成形品、フィルムおよび繊維からなる群から選択される成形品。