WO2017135365A1 - 全芳香族液晶ポリエステル樹脂およびその製造方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a wholly aromatic liquid crystal polyester resin and a method for producing the same. Furthermore, the present invention relates to a wholly aromatic liquid crystal polyester resin composition containing the wholly aromatic liquid crystal polyester resin, a molded article and an electronic component comprising the composition.
- the wholly aromatic liquid crystal polyester resin is excellent in moldability, heat resistance, and fillability
- a molded product for example, an injection molded product
- the wholly aromatic liquid crystal polyester resin is required to have more excellent filling properties.
- Patent Document 1 proposes a wholly aromatic liquid crystal polyester resin capable of suppressing the generation of blisters.
- the inventors of the present invention have now solved the above problem by setting the structural unit contained in the wholly aromatic liquid crystal polyester resin as a specific structural unit and a composition ratio, and setting the melting point of the wholly aromatic liquid crystal polyester resin to 320 ° C. or higher.
- the knowledge that it can be solved was obtained.
- the present invention is based on such knowledge.
- an object of the present invention is to provide a wholly aromatic liquid crystal polyester resin having excellent filling properties, blister resistance and low warpage while maintaining physical properties such as mechanical strength.
- the wholly aromatic liquid crystal polyester resin according to the present invention is A wholly aromatic liquid crystal polyester resin comprising structural units (I) to (V) represented by the following formulas (I) to (V):
- the melting point is 320 ° C. or higher.
- the content of the structural unit (III) is preferably at least twice the content of the structural unit (IV).
- the method for producing the wholly aromatic liquid crystal polyester resin according to the present invention is as follows. It comprises a step of polymerizing monomers represented by the following formulas (1) to (5).
- the monomer polymerization step is carried out in the presence of 1.05 to 1.15 molar equivalents of acetic anhydride with respect to the total hydroxyl groups of the monomers represented by the above formulas (1) to (4).
- the method comprises melt polymerization of the monomers represented by (1) to (5).
- a wholly aromatic liquid crystal polyester resin composition according to the present invention is characterized by comprising the above wholly aromatic liquid crystal polyester resin and an inorganic filler.
- the inorganic filler is preferably a fibrous filler or a plate-like filler.
- content of a fibrous filler and a plate-shaped filler is 100 weight part or less in total with respect to 100 weight part of wholly aromatic liquid crystal polyester resins contained in a wholly aromatic liquid crystal polyester resin composition. It is preferable.
- the molded product according to the present invention is characterized by comprising the wholly aromatic liquid crystal polyester resin composition.
- An electronic component according to the present invention includes the wholly aromatic liquid crystal polyester resin composition.
- the present invention since it has high mechanical strength, filling property and blister resistance, it is possible to produce a molded product having a very thin wall thickness portion, and to achieve high integration, thinning, and low profile of electronic components. Can be realized. Further, according to the present invention, it is possible to prevent warping.
- the wholly aromatic liquid crystalline polyester resin according to the present invention comprises structural units (I) to (V) represented by the following formulas (I) to (V), and the structural units (I) to (V) in the aromatic liquid crystalline polyester are:
- the composition ratio (mol%) of (V) satisfies the following conditions. According to such a wholly aromatic liquid crystal polyester resin, high mechanical strength, filling property, blister resistance and low warpage can be imparted to a molded product produced using the resin.
- the blending ratio (mol%) between the structural unit (III) and the structural unit (IV) in the wholly aromatic liquid crystal polyester resin is such that the content of the structural unit (III) is twice the content of the structural unit (IV). It is preferable that the number is 4 times or more.
- the melting point of the wholly aromatic liquid crystal polyester resin according to the present invention is 320 ° C. or higher. Since the wholly aromatic liquid crystal polyester resin according to the present invention has a high melting point, it can satisfy heat resistance required for an electronic component.
- the melting point is based on ISO11357-3 and ASTM D3418, and can be measured by using, for example, a differential scanning calorimeter (DSC) manufactured by Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd.
- DSC differential scanning calorimeter
- the temperature was raised from room temperature to 380 ° C. at a rate of temperature increase of 20 ° C./min, and after the wholly aromatic liquid crystal polyester resin was completely melted, the temperature was decreased to 50 ° C. at a rate of 10 ° C./min, and further 20 ° C./min.
- the peak of the endothermic peak obtained when the temperature is raised to 420 ° C. at a rate of is defined as the melting point.
- the wholly aromatic liquid crystal polyester resin comprises the above-described structural unit (I), and the composition ratio (mol%) of the structural unit (I) in the aromatic liquid crystal polyester is 15 mol% to 35 mol%. It is. More preferably, it is 20 mol% to 35 mol%, and further preferably 25 mol% to 35 mol%.
- Examples of the monomer that provides the structural unit (I) include p-hydroxybenzoic acid (HBA, the following formula (1)), acylated products, ester derivatives, acid halides, and the like.
- HBA p-hydroxybenzoic acid
- the wholly aromatic liquid crystal polyester resin comprises the above-described structural unit (II), and the composition ratio (mol%) of the structural unit (II) in the aromatic liquid crystal polyester is 5 mol% to 15 mol%. It is. More preferably, it is 8 mol% to 15 mol%, and still more preferably 8 mol% to 10 mol%.
- Examples of the monomer that provides the structural unit (II) include 6-hydroxy-2-naphthoic acid (HNA, the following formula (2)), acylated products, ester derivatives, and acid halides.
- HNA 6-hydroxy-2-naphthoic acid
- the wholly aromatic liquid crystal polyester resin comprises the above-described structural unit (III), and the composition ratio (mol%) of the structural unit (III) in the aromatic liquid crystal polyester is 21 mol% to 29 mol%. It is. More preferably, it is 21 mol% to 28 mol%, and further preferably 22 mol% to 26 mol%.
- Examples of the monomer that provides the structural unit (III) include hydroquinone (HQ, the following formula (3)), acylated products thereof, and the like.
- the wholly aromatic liquid crystal polyester resin comprises the above-described structural unit (IV), and the composition ratio (mol%) of the structural unit (IV) in the aromatic liquid crystal polyester is 1 mol% to 9 mol%. It is. More preferably, it is 1.5 mol% to 9 mol%, and still more preferably 1.5 mol% to 7 mol%.
- Examples of the monomer that gives the structural unit (IV) include 4,4-dihydroxybiphenyl (BP, the following formula (4)), acylated products thereof, and the like.
- the wholly aromatic liquid crystal polyester resin comprises the above-described structural unit (V), and the composition ratio (mol%) of the structural unit (V) in the aromatic liquid crystal polyester is 25 mol% to 40 mol%. It is. More preferably, it is 25 mol% to 35 mol%, and further preferably 27.5 mol% to 32.5 mol%.
- Examples of the monomer that gives the structural unit (V) include terephthalic acid (TPA, the following formula (5)), ester derivatives thereof, and acid halides.
- the wholly aromatic liquid crystal polyester resin according to the present invention can be produced by polymerizing monomers represented by the above formulas (1) to (5) by a conventionally known method.
- the wholly aromatic liquid crystal polyester resin according to the present invention can be produced only by melt polymerization. It can also be produced by preparing a prepolymer by melt polymerization and further solid-phase polymerizing it.
- the monomers represented by the above formulas (1) to (5) are combined in a predetermined blending amount to 100 mol%, and the above formula is used. It is preferable to carry out the reaction under reflux of acetic acid in the presence of 1.05 to 1.15 molar equivalents of acetic anhydride, based on the total hydroxyl groups of the monomers represented by (1) to (4).
- the prepolymer obtained by melt polymerization is cooled and solidified and then pulverized into powder or flakes, and then a known solid phase polymerization method is used.
- a method of heat-treating the prepolymer resin for 1 to 30 hours in a temperature range of 200 to 350 ° C. in an inert atmosphere such as nitrogen or in a vacuum is preferably selected.
- the solid phase polymerization may be performed with stirring, or may be performed in a standing state without stirring.
- a catalyst may be used or may not be used.
- the catalyst to be used those conventionally known as polyester polymerization catalysts can be used, and metals such as magnesium acetate, stannous acetate, tetrabutyl titanate, lead acetate, sodium acetate, potassium acetate, and antimony trioxide are used. Examples thereof include salt catalysts, nitrogen-containing heterocyclic compounds such as N-methylimidazole, and organic compound catalysts.
- the amount of the catalyst used is not particularly limited, but is preferably 0.0001 to 0.1 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of monomers.
- the polymerization reaction apparatus in melt polymerization is not particularly limited, but a reaction apparatus used for reaction of a general high viscosity fluid is preferably used.
- reaction apparatuses include, for example, a stirring tank type polymerization reaction apparatus having a stirrer having various types of stirrer blades, a vertical type, a multistage type, a spiral band type, a helical shaft type, or the like, or And a kneader, a roll mill, a Banbury mixer, and the like, which are generally used for resin kneading.
- the wholly aromatic liquid crystal polyester resin composition according to the present invention comprises the above wholly aromatic liquid crystal polyester resin and an inorganic filler.
- the content of the wholly aromatic liquid crystal polyester resin in the wholly aromatic liquid crystal polyester resin composition is preferably 50% by weight or more, and more preferably 60 to 90% by weight.
- an inorganic filler contained in a wholly aromatic liquid crystal polyester resin composition for example, fibrous, plate-like or powdery ones can be used, and these may be used in combination. Especially, it is preferable to use together a fibrous filler and a plate-shaped filler.
- the inorganic filler include glass fiber, milled glass, silica alumina fiber, alumina fiber, carbon fiber, aramid fiber, potassium titanate whisker, aluminum borate whisker, wollastonite, talc, mica, graphite, calcium carbonate, Examples thereof include dolomite, clay, glass flakes, glass beads, barium sulfate and titanium oxide, and the wholly aromatic liquid crystal polyester resin composition may contain one or more of these.
- the content of the inorganic filler in the wholly aromatic liquid crystal polyester resin composition is preferably 100 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the wholly aromatic liquid crystal polyester resin contained in the wholly aromatic liquid crystal polyester resin composition. More preferred is 10 to 65 parts by weight.
- the wholly aromatic liquid crystal polyester resin composition according to the present invention may contain a resin other than the wholly aromatic liquid crystal polyester resin as long as the effects of the present invention are not impaired.
- a resin other than the wholly aromatic liquid crystal polyester resin for example, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polycarbonate, polyarylate, polyamide, polyimide, polyethersulfone, polyetheretherketone, polyphenylene sulfide, polytetrafluoroethylene and the like, and wholly aromatic liquid crystal polyester resin composition is One or more of these may be included.
- the wholly aromatic liquid crystal polyester resin composition according to the present invention has other additives such as a colorant, a dispersant, a plasticizer, an antioxidant, a flame retardant, a heat stabilizer, as long as the effects of the present invention are not impaired.
- a colorant such as a colorant, a dispersant, a plasticizer, an antioxidant, a flame retardant, a heat stabilizer, as long as the effects of the present invention are not impaired.
- An ultraviolet absorber, an antistatic agent, and a surfactant may be included.
- a wholly aromatic liquid crystal polyester resin composition is obtained by melt-kneading a wholly aromatic liquid crystal polyester resin with a filler and the like using a Banbury mixer, kneader, single screw or twin screw extruder, etc. Can do.
- the molded article according to the present invention comprises a wholly aromatic liquid crystal polyester resin composition, and can be obtained by injection molding or extrusion molding the composition.
- seat, and nonwoven fabric which consist of a wholly aromatic liquid crystal polyester resin composition can be obtained by the same method.
- Specific film forming methods include inflation molding, melt extrusion molding, solution cast molding, and the like.
- the film thus obtained may be a single layer film made of a wholly aromatic polyester resin composition or a multilayer film with different materials.
- a film formed by melt extrusion molding or solution casting may be stretched uniaxially or biaxially. Moreover, you may heat-process in order to remove the anisotropy of these films.
- the electronic component according to the present invention comprises the wholly aromatic liquid crystal polyester resin composition.
- Electronic components include secondary connectors such as high-speed transmission connectors, CPU sockets, circuit boards, flexible circuit boards, laminated circuit boards, anti-collision radars, RFID tags, capacitors, inverter parts, insulating films, lithium ion batteries, etc. Examples include battery insulation materials and speaker diaphragms.
- these electronic components include a molded product (for example, an injection molded product) or a film made of a wholly aromatic liquid crystal polyester resin composition.
- Example 1 wholly aromatic liquid crystal polyester resin A
- HBA p-hydroxybenzoic acid
- HNA 6-hydroxy-2-naphthoic acid
- HQ hydroquinone
- 9 g (24 mol%), 4,4-dihydroxybiphenyl (BP) 6.7 g (6 mol%), terephthalic acid (TPA) 29.9 (30 mol%) were added, and potassium acetate and magnesium acetate were added as catalysts.
- the polymerization vessel in acetic acid distillation was heated at 0.5 ° C./min, and when the melt temperature in the tank reached 310 ° C., the polymer was taken out and cooled and solidified.
- the obtained polymer was pulverized and pulverized to a size passing through a sieve having an aperture of 1.0 mm to obtain a prepolymer.
- the prepolymer obtained above is filled into a glass tube oven manufactured by Shibata Kagaku, and the heater temperature is raised from room temperature to 290 ° C. over 12 hours while rotating, and then the temperature is maintained at 290 ° C. for 1 hour.
- the solid phase polymerization was performed. Thereafter, natural heat was radiated at room temperature while rotating the tank to obtain a wholly aromatic liquid crystal polyester resin A.
- a polarizing microscope BH-2 manufactured by Olympus Corporation equipped with a hot stage FP82HT for microscopes manufactured by METTLER a polyester sample was heated and melted on a microscope heating stage, and liquid crystallinity was confirmed from the presence or absence of optical anisotropy. .
- Example 2 Totally aromatic liquid crystal polyester resin B
- a liquid crystal polyester resin B was obtained in the same manner as in Example 1 except that the monomer charge was changed to 30 mol% HBA, 15 mol% HNA, 26 mol% HQ, 1.5 mol% BP, and 27.5 mol% TPA. Similarly, liquid crystal properties were confirmed.
- Example 3 Totally aromatic liquid crystal polyester resin C
- a liquid crystal polyester resin C was obtained in the same manner as in Example 1 except that the monomer charge was changed to 30 mol% HBA, 10 mol% HNA, 21 mol% HQ, 9 mol% BP, and 30 mol% TPA. The sex was confirmed.
- Example 4 Totally aromatic liquid crystal polyester resin D
- a liquid crystal polyester resin D was obtained in the same manner as in Example 1 except that the monomer charge was changed to 30 mol% HBA, 10 mol% HNA, 25 mol% HQ, 5 mol% BP, and 30 mol% TPA. The sex was confirmed.
- the prepolymer obtained above was filled into a glass tube oven made by Shibata Kagaku, and when it was attempted to polymerize to the desired molecular weight by solid phase polymerization, the prepolymer melted, and further solid phase polymerization was performed. could not be implemented. Then, natural heat was radiated at room temperature while rotating the tank, and a liquid crystal polyester resin E was obtained.
- Extractability >> After the temperature of the polymerization container reached a predetermined temperature, the behavior when the polymer was extracted from the polymerization container was observed, and the extractability was evaluated according to the following evaluation criteria. (Evaluation criteria) ⁇ : Can be easily extracted. X: Extraction was difficult and resin remained in the container.
- a wholly aromatic liquid crystal polyester resin A was obtained. 7 parts by weight of a fibrous filler (manufactured by Central Glass Fiber Co., Ltd., trade name: EFH150-01) and 100 parts by weight of a plate-like filler (100 parts by weight of the wholly aromatic liquid crystalline polyester resin A obtained as described above.
- mice manufactured by Yamaguchi Mica Co., Ltd., trade name: AB-25S, 36 parts by weight and carbon black (manufactured by Cabot Co., Ltd., trade name: REGAL99I) were blended and melted in a twin screw extruder. The kneaded product was pelletized to obtain a wholly aromatic liquid crystal polyester resin composition A. Further, a wholly aromatic liquid crystal polyester resin composition H was obtained in the same manner except that the wholly aromatic liquid crystal polyester resin A was changed to the wholly aromatic liquid crystal polyester resin H obtained in Comparative Example 4.
- the filling property of the resin composition was evaluated based on the length of the thin part formed by flowing the composition into the thin part. This test was repeated 20 times, and the average length of the formed thin portions was shown in Table 2. A similar test was performed on the wholly aromatic liquid crystal polyester resin composition H, and the results are shown in Table 2.
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Abstract
【課題】高い機械的強度および優れた充填性および耐ブリスター性ならびに低ソリ性を有する全芳香族液晶ポリエステル樹脂の提供。【解決手段】本発明に係る全芳香族液晶ポリエステル樹脂は、式(I)~(V)で表される構成単位(I)~(V)を含んでなる全芳香族液晶ポリエステル樹脂であって、前記芳香族液晶ポリエステル中における構成単位(I)~(V)の組成比(モル%)が、15モル%≦構成単位(I)≦35モル%、5モル%≦構成単位(II)≦15モル%、21モル%≦構成単位(III)≦29モル%、1モル%≦構成単位(IV)≦9モル%、25モル%≦構成単位(V)≦40モル%、構成単位(I)~(V)の合計=100モル%であり、融点が320℃以上であることを特徴とする。
Description
本発明は、全芳香族液晶ポリエステル樹脂およびその製造方法に関する。さらに、本発明は、該全芳香族液晶ポリエステル樹脂を含む全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物、該組成物を含んでなる成形品および電子部品に関する。
全芳香族液晶ポリエステル樹脂は、成形性、耐熱性および充填性に優れることから、これを使用して製造した成形品(例えば、射出成形品)は、各種電子部品に用いられている。
近年、パーソナル・コンピューターやスマートフォンなどの小型化から電子部品の高集積化、薄肉化、低背化が進んでおり、非常に薄い肉厚部を有する成形品の需要が高まっている。そのため、全芳香族液晶ポリエステル樹脂には、より優れた充填性を有することが求められている。
近年、パーソナル・コンピューターやスマートフォンなどの小型化から電子部品の高集積化、薄肉化、低背化が進んでおり、非常に薄い肉厚部を有する成形品の需要が高まっている。そのため、全芳香族液晶ポリエステル樹脂には、より優れた充填性を有することが求められている。
全芳香族液晶ポリエステル樹脂などの液晶ポリマーの充填性、すなわち流動性を改善する方法として、例えば、液晶ポリマーの分子量を下げ、低粘度化させる方法が実施されている。
しかしながら、液晶ポリマーの分子量を下げることにより、成形品の機械的強度などの物性低下が生じるほか、成形品をコネクタなどの電子部品に適用する際に行われるリフロー処理により成形品表面に膨れ(ブリスター)やソリが生じてしまうという問題があった。ここで、特許文献1には、ブリスターの発生を抑制することのできる全芳香族液晶ポリエステル樹脂が提案されている。
しかしながら、液晶ポリマーの分子量を下げることにより、成形品の機械的強度などの物性低下が生じるほか、成形品をコネクタなどの電子部品に適用する際に行われるリフロー処理により成形品表面に膨れ(ブリスター)やソリが生じてしまうという問題があった。ここで、特許文献1には、ブリスターの発生を抑制することのできる全芳香族液晶ポリエステル樹脂が提案されている。
本発明者らは今般、全芳香族液晶ポリエステル樹脂に含まれる構成単位を、特定の構成単位、組成比とし、かつ全芳香族液晶ポリエステル樹脂の融点を320℃以上とすることにより、上記問題を解決することができる、との知見を得た。本発明は、かかる知見によるものである。
したがって、本発明の目的は、機械的強度などの物性を維持しつつ、優れた充填性および耐ブリスター性ならびに低ソリ性を有する全芳香族液晶ポリエステル樹脂を提供することである。
本発明に係る全芳香族液晶ポリエステル樹脂は、
下記式(I)~(V)で表される構成単位(I)~(V)を含んでなる全芳香族液晶ポリエステル樹脂であって、
芳香族液晶ポリエステル中における構成単位(I)~(V)の組成比(モル%)が、下記の条件を満たし、
15モル%≦構成単位(I)≦35モル%
5モル%≦構成単位(II)≦15モル%
21モル%≦構成単位(III)≦29モル%
1モル%≦構成単位(IV)≦9モル%
25モル%≦構成単位(V)≦40モル%
構成単位(I)+構成単位(II)+構成単位(III)+構成単位(IV)+構成単位(V)=100モル%、
融点が、320℃以上であることを特徴とする。
下記式(I)~(V)で表される構成単位(I)~(V)を含んでなる全芳香族液晶ポリエステル樹脂であって、
15モル%≦構成単位(I)≦35モル%
5モル%≦構成単位(II)≦15モル%
21モル%≦構成単位(III)≦29モル%
1モル%≦構成単位(IV)≦9モル%
25モル%≦構成単位(V)≦40モル%
構成単位(I)+構成単位(II)+構成単位(III)+構成単位(IV)+構成単位(V)=100モル%、
融点が、320℃以上であることを特徴とする。
上記態様においては、構成単位(III)の含有量が構成単位(IV)の含有量の2倍以上であることが好ましい。
上記態様においては、モノマーの重合工程が、上記式(1)~(4)で表されるモノマーが有する全水酸基に対し、1.05~1.15モル当量の無水酢酸の存在下、上記式(1)~(5)で表されるモノマーを溶融重合することを含んでなることが好ましい。
本発明に係る全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物は、上記全芳香族液晶ポリエステル樹脂および無機充填剤を含んでなることを特徴とする。
上記態様においては、無機充填剤が、繊維状充填剤および板状充填剤であることが好ましい。
上記態様においては、繊維状充填剤および板状充填剤の含有量が、全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物に含まれる全芳香族液晶ポリエステル樹脂100重量部に対して、合計100重量部以下であることが好ましい。
本発明に係る成形品は、上記全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物を含んでなることを特徴とする。
本発明に係る電子部品は、上記全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物を含んでなることを特徴とする。
本発明によれば、高い機械的強度、充填性および耐ブリスター性を有するため、非常に薄い肉厚部を有する成形品を製造することができ、電子部品の高集積化、薄肉化、低背化を実現することができる。また、本発明によれば、ソリの発生を防止することができる。
(全芳香族液晶ポリエステル樹脂)
本発明による全芳香族液晶ポリエステル樹脂は、下記式(I)~(V)で表される構成単位(I)~(V)を含んでなり、芳香族液晶ポリエステル中における構成単位(I)~(V)の組成比(モル%)は、下記の条件を満たす。このような全芳香族液晶ポリエステル樹脂によれば、該樹脂を使用し作製した成形品に対し、高い機械的強度、充填性および耐ブリスター性ならびに低ソリ性を付与することができる。
15モル%≦構成単位(I)≦35モル%
5モル%≦構成単位(II)≦15モル%
21モル%≦構成単位(III)≦29モル%
1モル%≦構成単位(IV)≦9モル%
25モル%≦構成単位(V)≦40モル%
構成単位(I)+構成単位(II)+構成単位(III)+構成単位(IV)+構成単位(V)=100モル%、
本発明による全芳香族液晶ポリエステル樹脂は、下記式(I)~(V)で表される構成単位(I)~(V)を含んでなり、芳香族液晶ポリエステル中における構成単位(I)~(V)の組成比(モル%)は、下記の条件を満たす。このような全芳香族液晶ポリエステル樹脂によれば、該樹脂を使用し作製した成形品に対し、高い機械的強度、充填性および耐ブリスター性ならびに低ソリ性を付与することができる。
5モル%≦構成単位(II)≦15モル%
21モル%≦構成単位(III)≦29モル%
1モル%≦構成単位(IV)≦9モル%
25モル%≦構成単位(V)≦40モル%
構成単位(I)+構成単位(II)+構成単位(III)+構成単位(IV)+構成単位(V)=100モル%、
全芳香族液晶ポリエステル樹脂における構成単位(III)と、構成単位(IV)との配合比(モル%)は、構成単位(III)の含有量が、構成単位(IV)の含有量の2倍以上であることが好ましく、4倍以上であることがより好ましい。構成単位(III)と、構成単位(IV)との配合比(モル%)を上記数値範囲とすることにより、全芳香族液晶ポリエステル樹脂の融点を向上させることができる。
また、本発明による全芳香族液晶ポリエステル樹脂の融点は、320℃以上である。
本発明に係る全芳香族液晶ポリエステル樹脂は高い融点を有するため、電子部品として要求される耐熱性を満たすことができる。
融点は、ISO11357-3、ASTM D3418に準拠するものであり、例えば、セイコー電子工業(株)製の示差走査熱量計(DSC)を用いることにより測定することができる。
なお、昇温速度20℃/分で室温から380℃まで昇温し、全芳香族液晶ポリエステル樹脂を完全に融解させたあと、速度10℃/分で50℃まで降温し、更に20℃/分の速度で420℃まで昇温するときに得られる吸熱ピークの頂点を融点とする。
本発明に係る全芳香族液晶ポリエステル樹脂は高い融点を有するため、電子部品として要求される耐熱性を満たすことができる。
融点は、ISO11357-3、ASTM D3418に準拠するものであり、例えば、セイコー電子工業(株)製の示差走査熱量計(DSC)を用いることにより測定することができる。
なお、昇温速度20℃/分で室温から380℃まで昇温し、全芳香族液晶ポリエステル樹脂を完全に融解させたあと、速度10℃/分で50℃まで降温し、更に20℃/分の速度で420℃まで昇温するときに得られる吸熱ピークの頂点を融点とする。
以下、全芳香族液晶ポリエステル樹脂に含まれる各構成単位について説明する。
(構成単位(I))
全芳香族液晶ポリエステル樹脂は、上記した構成単位(I)を含んでなるものであり、芳香族液晶ポリエステル中における構成単位(I)の組成比(モル%)は、15モル%~35モル%である。より好ましくは20モル%~35モル%であり、さらに好ましくは25モル%~35モル%である。
全芳香族液晶ポリエステル樹脂は、上記した構成単位(I)を含んでなるものであり、芳香族液晶ポリエステル中における構成単位(I)の組成比(モル%)は、15モル%~35モル%である。より好ましくは20モル%~35モル%であり、さらに好ましくは25モル%~35モル%である。
(構成単位(II))
全芳香族液晶ポリエステル樹脂は、上記した構成単位(II)を含んでなるものであり、芳香族液晶ポリエステル中における構成単位(II)の組成比(モル%)は、5モル%~15モル%である。より好ましくは8モル%~15モル%であり、さらに好ましくは8モル%~10モル%である。
全芳香族液晶ポリエステル樹脂は、上記した構成単位(II)を含んでなるものであり、芳香族液晶ポリエステル中における構成単位(II)の組成比(モル%)は、5モル%~15モル%である。より好ましくは8モル%~15モル%であり、さらに好ましくは8モル%~10モル%である。
(構成単位(III))
全芳香族液晶ポリエステル樹脂は、上記した構成単位(III)を含んでなるものであり、芳香族液晶ポリエステル中における構成単位(III)の組成比(モル%)は、21モル%~29モル%である。より好ましくは21モル%~28モル%であり、さらに好ましくは22モル%~26モル%である。
全芳香族液晶ポリエステル樹脂は、上記した構成単位(III)を含んでなるものであり、芳香族液晶ポリエステル中における構成単位(III)の組成比(モル%)は、21モル%~29モル%である。より好ましくは21モル%~28モル%であり、さらに好ましくは22モル%~26モル%である。
(構成単位(IV))
全芳香族液晶ポリエステル樹脂は、上記した構成単位(IV)を含んでなるものであり、芳香族液晶ポリエステル中における構成単位(IV)の組成比(モル%)は、1モル%~9モル%である。より好ましくは1.5モル%~9モル%であり、さらに好ましくは1.5モル%~7モル%である。
全芳香族液晶ポリエステル樹脂は、上記した構成単位(IV)を含んでなるものであり、芳香族液晶ポリエステル中における構成単位(IV)の組成比(モル%)は、1モル%~9モル%である。より好ましくは1.5モル%~9モル%であり、さらに好ましくは1.5モル%~7モル%である。
(構成単位(V))
全芳香族液晶ポリエステル樹脂は、上記した構成単位(V)を含んでなるものであり、芳香族液晶ポリエステル中における構成単位(V)の組成比(モル%)は、25モル%~40モル%である。より好ましくは25モル%~35モル%であり、さらに好ましくは27.5モル%~32.5モル%である。
全芳香族液晶ポリエステル樹脂は、上記した構成単位(V)を含んでなるものであり、芳香族液晶ポリエステル中における構成単位(V)の組成比(モル%)は、25モル%~40モル%である。より好ましくは25モル%~35モル%であり、さらに好ましくは27.5モル%~32.5モル%である。
(全芳香族液晶ポリエステル樹脂の製造方法)
本発明に係る全芳香族液晶ポリエステル樹脂は、上記式(1)~(5)で表されるモノマーを、従来公知の方法で重合することにより製造することができる。
例えば、本発明に係る全芳香族液晶ポリエステル樹脂は、溶融重合のみによって製造することができる。また、溶融重合によりプレポリマーを作製し、これをさらに固相重合することによっても製造することができる。
本発明に係る全芳香族液晶ポリエステル樹脂は、上記式(1)~(5)で表されるモノマーを、従来公知の方法で重合することにより製造することができる。
例えば、本発明に係る全芳香族液晶ポリエステル樹脂は、溶融重合のみによって製造することができる。また、溶融重合によりプレポリマーを作製し、これをさらに固相重合することによっても製造することができる。
溶融重合は、本発明に係る全芳香族ポリエステル化合物が効率よく得られる観点から、上記式(1)~(5)で表されるモノマーを、所定の配合で合わせて100モル%として、上記式(1)~(4)で表されるモノマーが有する全水酸基に対し、1.05~1.15モル当量の無水酢酸を存在させて酢酸還流下において行うことが好ましい。
溶融重合とこれに続く固相重合の二段階により重合反応を行う場合は、溶融重合により得られたプレポリマーを冷却固化後に粉砕してパウダー状もしくはフレーク状にした後、公知の固相重合方法、例えば、窒素などの不活性雰囲気下、または真空下において200~350℃の温度範囲で1~30時間プレポリマー樹脂を熱処理するなどの方法が好ましくは選択される。固相重合は、攪拌しながら行ってもよく、また攪拌することなく静置した状態で行ってもよい。
重合反応において触媒は使用してもよいし、また使用しなくてもよい。使用する触媒としては、ポリエステルの重合用触媒として従来公知のものを使用することができ、酢酸マグネシウム、酢酸第一錫、テトラブチルチタネート、酢酸鉛、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、三酸化アンチモンなどの金属塩触媒、N-メチルイミダゾールなどの窒素含有複素環化合物等、有機化合物触媒等が挙げられる。触媒の使用量は、とくに限定されるものではないが、モノマーの総量100重量部に対して、0.0001~0.1重量部であることが好ましい。
溶融重合における重合反応装置は特に限定されるものではないが、一般の高粘度流体の反応に用いられる反応装置が好ましく使用される。これらの反応装置の例としては、例えば、錨型、多段型、螺旋帯型、螺旋軸型等、あるいはこれらを変形した各種形状の攪拌翼をもつ攪拌装置を有する攪拌槽型重合反応装置、又は、ニーダー、ロールミル、バンバリーミキサー等の、一般に樹脂の混練に使用される混合装置などが挙げられる。
(全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物)
本発明による全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物は、上記全芳香族液晶ポリエステル樹脂および無機充填剤を含んでなる。
全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物における全芳香族液晶ポリエステル樹脂の含有量は、50重量%以上であることが好ましく、60~90重量%であることがより好ましい。
本発明による全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物は、上記全芳香族液晶ポリエステル樹脂および無機充填剤を含んでなる。
全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物における全芳香族液晶ポリエステル樹脂の含有量は、50重量%以上であることが好ましく、60~90重量%であることがより好ましい。
また、全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物に含まれる無機充填剤としては、例えば、繊維状、板状、粉末状のものを使用することができ、これらを合わせて使用してもよい。中でも、繊維状充填剤および板状充填剤を合わせて使用することが好ましい。
無機充填剤としては、例えば、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などが挙げられ、全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物は、これらを1種または2種以上含んでいてもよい。
無機充填剤としては、例えば、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などが挙げられ、全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物は、これらを1種または2種以上含んでいてもよい。
全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物における無機充填剤の含有量は、全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物に含まれる全芳香族液晶ポリエステル樹脂100重量部に対して、100重量部以下であることが好ましく、10~65重量部であることがより好ましい。無機充填剤の含有量を上記数値範囲内とすることにより、成形時の充填性を阻害することなく成形品製造時におけるソリの発生を防止することができる。
本発明による全芳香族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において、全芳香族液晶ポリエステル樹脂以外の樹脂を含んでいてもよい。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリテトラフルオロエチレンなどが挙げられ、全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物は、これらを1種または2種以上含んでいてもよい。
本発明による全芳香族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において、その他の添加剤、例えば、着色剤、分散剤、可塑剤、酸化防止剤、難燃剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、界面活性剤を含んでいてもよい。
(全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物の製造方法)
全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物は、全芳香族液晶ポリエステル樹脂に、充填剤などを配合したものを、バンバリーミキサー、ニーダー、一軸または二軸押出機などを用いて、溶融混練することにより得ることができる。
全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物は、全芳香族液晶ポリエステル樹脂に、充填剤などを配合したものを、バンバリーミキサー、ニーダー、一軸または二軸押出機などを用いて、溶融混練することにより得ることができる。
(成形品)
本発明による成形品は、全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物を含んでなるものであり、この組成物を射出成形、押出成形することにより得ることができる。また、同様の方法により、全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物からなるフィルム、シートおよび不織布を得ることができる。
具体的なフィルム化方法としては、インフレーション成形、溶融押出成形、溶液キャスト成形などが挙げられる。このようにして得られたフィルムは、全芳香族ポリエステル樹脂組成物からなる単層フィルムであってもよく、異種材料との多層フィルムであってもよい。
なお、溶融押出成形、溶液キャスト成形したフィルムを寸法安定性、機械特性を改良する目的で、単軸、または二軸にて延伸処理をしてもよい。また、これらフィルムの異方性を除去する目的で熱処理を行ってもよい。
本発明による成形品は、全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物を含んでなるものであり、この組成物を射出成形、押出成形することにより得ることができる。また、同様の方法により、全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物からなるフィルム、シートおよび不織布を得ることができる。
具体的なフィルム化方法としては、インフレーション成形、溶融押出成形、溶液キャスト成形などが挙げられる。このようにして得られたフィルムは、全芳香族ポリエステル樹脂組成物からなる単層フィルムであってもよく、異種材料との多層フィルムであってもよい。
なお、溶融押出成形、溶液キャスト成形したフィルムを寸法安定性、機械特性を改良する目的で、単軸、または二軸にて延伸処理をしてもよい。また、これらフィルムの異方性を除去する目的で熱処理を行ってもよい。
(電子部品)
本発明による電子部品は、上記全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物を含んでなる。電子部品としては、例えば、高速伝送用コネクタ、CPUソケット、回路基板、フレキシブル回路基板、積層用回路基板、衝突防止用レーダー、RFIDタグ、コンデンサー、インバーター部品、絶縁フィルム、リチウムイオン電池などの二次電池の絶縁材、スピーカー振動板などが挙げられる。具体的には、これら電子部品は、全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物からなる成形品(例えば、射出成形品)やフィルムなどを備えてなる。
本発明による電子部品は、上記全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物を含んでなる。電子部品としては、例えば、高速伝送用コネクタ、CPUソケット、回路基板、フレキシブル回路基板、積層用回路基板、衝突防止用レーダー、RFIDタグ、コンデンサー、インバーター部品、絶縁フィルム、リチウムイオン電池などの二次電池の絶縁材、スピーカー振動板などが挙げられる。具体的には、これら電子部品は、全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物からなる成形品(例えば、射出成形品)やフィルムなどを備えてなる。
以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
<全芳香族液晶ポリエステル樹脂の製造>
(実施例1:全芳香族液晶ポリエステル樹脂A)
攪拌翼を有する重合容器にp-ヒドロキシ安息香酸(HBA)24.9g(30モル%)、6-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸(HNA)11.3g(10モル%)、ハイドロキノン(HQ)15.9g(24モル%)、4,4-ジヒドロキシビフェニル(BP)6.7g(6モル%)、テレフタル酸(TPA)29.9(30モル%)を加え、触媒として酢酸カリウム及び、酢酸マグネシウムを仕込み、重合容器の減圧-窒素注入を3回行って窒素置換を行った後、無水酢酸66.2g(水酸基に対して1.08モル当量)を更に添加し、150℃まで昇温し、還流状態で2時間アセチル化反応を行った。
(実施例1:全芳香族液晶ポリエステル樹脂A)
攪拌翼を有する重合容器にp-ヒドロキシ安息香酸(HBA)24.9g(30モル%)、6-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸(HNA)11.3g(10モル%)、ハイドロキノン(HQ)15.9g(24モル%)、4,4-ジヒドロキシビフェニル(BP)6.7g(6モル%)、テレフタル酸(TPA)29.9(30モル%)を加え、触媒として酢酸カリウム及び、酢酸マグネシウムを仕込み、重合容器の減圧-窒素注入を3回行って窒素置換を行った後、無水酢酸66.2g(水酸基に対して1.08モル当量)を更に添加し、150℃まで昇温し、還流状態で2時間アセチル化反応を行った。
アセチル化終了後、酢酸留出状態にした重合容器を0.5℃/分で昇温して、槽内の溶融体温度が310℃になったところで重合物を抜き出し、冷却固化した。得られた重合物を粉砕し目開き1.0mmの篩を通過する大きさに粉砕してプレポリマーを得た。
次に、上記で得られたプレポリマーを柴田科学製ガラスチューブオーブンに充填し、回転させながらヒーター温度を室温から12時間かけて290℃まで昇温した後、290℃で温度を1時間保持して固相重合を行った。その後槽を回転させながら室温で自然放熱し、全芳香族液晶ポリエステル樹脂Aを得た。メトラー製の顕微鏡用ホットステージFP82HTを備えたオリンパス(株)製の偏光顕微鏡BH-2を用い、ポリエステル試料を顕微鏡加熱ステージ上にて加熱溶融させ、光学異方性の有無から液晶性を確認した。
(実施例2:全芳香族液晶ポリエステル樹脂B)
モノマー仕込みを、HBA30モル%、HNA15モル%、HQ26モル%、BP1.5モル%、TPA27.5モル%に変更した以外は実施例1と同様にして、液晶ポリエステル樹脂Bを得て、上記と同様にして液晶性を確認した。
モノマー仕込みを、HBA30モル%、HNA15モル%、HQ26モル%、BP1.5モル%、TPA27.5モル%に変更した以外は実施例1と同様にして、液晶ポリエステル樹脂Bを得て、上記と同様にして液晶性を確認した。
(実施例3:全芳香族液晶ポリエステル樹脂C)
モノマー仕込みを、HBA30モル%、HNA10モル%、HQ21モル%、BP9モル%、TPA30モル%に変更した以外は実施例1と同様にして、液晶ポリエステル樹脂Cを得て、上記と同様にして液晶性を確認した。
モノマー仕込みを、HBA30モル%、HNA10モル%、HQ21モル%、BP9モル%、TPA30モル%に変更した以外は実施例1と同様にして、液晶ポリエステル樹脂Cを得て、上記と同様にして液晶性を確認した。
(実施例4:全芳香族液晶ポリエステル樹脂D)
モノマー仕込みを、HBA30モル%、HNA10モル%、HQ25モル%、BP5モル%、TPA30モル%に変更した以外は実施例1と同様にして、液晶ポリエステル樹脂Dを得て、上記と同様にして液晶性を確認した。
モノマー仕込みを、HBA30モル%、HNA10モル%、HQ25モル%、BP5モル%、TPA30モル%に変更した以外は実施例1と同様にして、液晶ポリエステル樹脂Dを得て、上記と同様にして液晶性を確認した。
(比較例1:全芳香族液晶ポリエステル樹脂E)
モノマー仕込みを、HBA20モル%、HNA20モル%、HQ10モル%、BP20モル%、TPA30モル%に変更した以外は実施例1と同様にして、アセチル化終了後、酢酸留出状態にしたプレポリマーを得た。
モノマー仕込みを、HBA20モル%、HNA20モル%、HQ10モル%、BP20モル%、TPA30モル%に変更した以外は実施例1と同様にして、アセチル化終了後、酢酸留出状態にしたプレポリマーを得た。
次に、上記で得られたプレポリマーを柴田科学製ガラスチューブオーブンに充填し、固相重合にて所望の分子量まで重合させようとしたところ、プレポリマーが溶融してしまい、それ以上固相重合を実施することができなかった。その後、槽を回転させながら室温で自然放熱し、液晶ポリエステル樹脂Eを得た。
(比較例2:全芳香族液晶ポリエステル樹脂F)
モノマー仕込みを、HBA30モル%、HNA10モル%、HQ16モル%、BP14モル%、TPA30モル%に変更した以外は実施例1と同様にしてアセチル化終了後、酢酸留出状態にしたプレポリマーを得た。
モノマー仕込みを、HBA30モル%、HNA10モル%、HQ16モル%、BP14モル%、TPA30モル%に変更した以外は実施例1と同様にしてアセチル化終了後、酢酸留出状態にしたプレポリマーを得た。
次に、上記で得られたプレポリマーを柴田科学製ガラスチューブオーブンに充填し固相重合にて所望の分子量まで重合させようとしたところプレポリマーが溶融してしまい、それ以上固相重合を実施することができなかった。その後槽を回転させながら室温で自然放熱し、液晶ポリエステル樹脂Fを得た。
(比較例3:全芳香族液晶ポリエステル樹脂G)
モノマー仕込みを、HBA6モル%、HNA10モル%、BP42モル%、TPA42モル%に変更した以外は実施例1と同様にしてアセチル化反応を行った。アセチル化終了後、酢酸留出状態にした重合容器を0.5℃/分で310℃まで昇温したところ重合物は固化しやすく、重合容器からの抜き出しができなかった。
モノマー仕込みを、HBA6モル%、HNA10モル%、BP42モル%、TPA42モル%に変更した以外は実施例1と同様にしてアセチル化反応を行った。アセチル化終了後、酢酸留出状態にした重合容器を0.5℃/分で310℃まで昇温したところ重合物は固化しやすく、重合容器からの抜き出しができなかった。
(比較例4:全芳香族液晶ポリエステル樹脂H)
モノマー仕込みを、HBA60モル%、BP20モル%、TPA15モル%、イソフタル酸5モル%に変更した以外は実施例1と同様にして、液晶ポリエステル樹脂Hを得て、上記と同様にして液晶性を確認した。
モノマー仕込みを、HBA60モル%、BP20モル%、TPA15モル%、イソフタル酸5モル%に変更した以外は実施例1と同様にして、液晶ポリエステル樹脂Hを得て、上記と同様にして液晶性を確認した。
<<抜出性>>
重合容器の温度が所定の温度に達した後、重合容器から重合物を抜き出す際の挙動を観察し、以下の評価基準に従い、抜出性を評価した。
(評価基準)
○:容易に抜き出し可能であった。
×:抜き出しが困難であり、容器内に樹脂が残存してしまった。
重合容器の温度が所定の温度に達した後、重合容器から重合物を抜き出す際の挙動を観察し、以下の評価基準に従い、抜出性を評価した。
(評価基準)
○:容易に抜き出し可能であった。
×:抜き出しが困難であり、容器内に樹脂が残存してしまった。
<<融点の測定>>
実施例および比較例において得られた液晶ポリエステル樹脂の融点は、セイコー電子工業(株)製の示差走査熱量計(DSC)により測定した。このとき、昇温速度20℃/分で室温から380℃まで昇温してポリマーを完全に融解させた後、速度10℃/分で50℃まで降温し、更に20℃/分の速度で420℃まで昇温するときに得られる吸熱ピークの頂点を融点とした。測定結果を表1にまとめた。
実施例および比較例において得られた液晶ポリエステル樹脂の融点は、セイコー電子工業(株)製の示差走査熱量計(DSC)により測定した。このとき、昇温速度20℃/分で室温から380℃まで昇温してポリマーを完全に融解させた後、速度10℃/分で50℃まで降温し、更に20℃/分の速度で420℃まで昇温するときに得られる吸熱ピークの頂点を融点とした。測定結果を表1にまとめた。
<全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物の製造>
実施例1と同じモノマー組成となるようにp-ヒドロキシ安息香酸663.0g(30モル%)、6-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸301.1g(10モル%)、ハイドロキノン422.8g(24モル%)、4,4-ジヒドロキシビフェニル178.8g(6モル%)、テレフタル酸797.4(30モル%)、触媒として酢酸カリウム0.30g及び、酢酸マグネシウム0.30gを、SUS316を材質とし、ダブルヘリカル攪拌翼を有する内容積6Lの重合槽へ仕込み、実施例1と同様の条件にてプレポリマーを得た。
次に、上記で得られたプレポリマーを固相重合装置に充填し、窒素を流通しながら、回転速度5rpmでヒーター温度を室温から150℃まで1時間かけて昇温した後、250℃まで10時間かけて昇温し、250℃で2時間保持した。
更に270℃まで6時間、更に290℃まで6時間かけて昇温し、290℃で2時間保持した。さらに310℃まで6時間かけて昇温し、310℃で1時間保持し、固相重合を行った。こうして、全芳香族液晶ポリエステル樹脂Aを得た。
上記のようにして得られた全芳香族液晶ポリエステル樹脂A100重量部に対し、繊維状充填剤(セントラルグラスファイバー(株)製、商品名:EFH150-01)を7重量部、板状充填剤(マイカ、(株)ヤマグチマイカ製、商品名:AB-25S)を36重量部、カーボンブラック(キャボット(株)社製、商品名:REGAL99I)を1重量部配合し、二軸押出機にて溶融混練したものをペレット化し、全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物Aを得た。
また、全芳香族液晶ポリエステル樹脂Aを比較例4により得られた全芳香族液晶ポリエステル樹脂Hに変更した以外は、同様にして全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物Hを得た。
実施例1と同じモノマー組成となるようにp-ヒドロキシ安息香酸663.0g(30モル%)、6-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸301.1g(10モル%)、ハイドロキノン422.8g(24モル%)、4,4-ジヒドロキシビフェニル178.8g(6モル%)、テレフタル酸797.4(30モル%)、触媒として酢酸カリウム0.30g及び、酢酸マグネシウム0.30gを、SUS316を材質とし、ダブルヘリカル攪拌翼を有する内容積6Lの重合槽へ仕込み、実施例1と同様の条件にてプレポリマーを得た。
次に、上記で得られたプレポリマーを固相重合装置に充填し、窒素を流通しながら、回転速度5rpmでヒーター温度を室温から150℃まで1時間かけて昇温した後、250℃まで10時間かけて昇温し、250℃で2時間保持した。
更に270℃まで6時間、更に290℃まで6時間かけて昇温し、290℃で2時間保持した。さらに310℃まで6時間かけて昇温し、310℃で1時間保持し、固相重合を行った。こうして、全芳香族液晶ポリエステル樹脂Aを得た。
上記のようにして得られた全芳香族液晶ポリエステル樹脂A100重量部に対し、繊維状充填剤(セントラルグラスファイバー(株)製、商品名:EFH150-01)を7重量部、板状充填剤(マイカ、(株)ヤマグチマイカ製、商品名:AB-25S)を36重量部、カーボンブラック(キャボット(株)社製、商品名:REGAL99I)を1重量部配合し、二軸押出機にて溶融混練したものをペレット化し、全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物Aを得た。
また、全芳香族液晶ポリエステル樹脂Aを比較例4により得られた全芳香族液晶ポリエステル樹脂Hに変更した以外は、同様にして全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物Hを得た。
<<充填性試験(流動長の測定)>>
得られた全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物Aのペレットを、射出成形機(Sodick製、商品名:LD10EH2)を用いて、シリンダー温度を見掛け溶融粘度測定(昇温)時、溶融粘度の値が安定し始める温度(360℃)に設定し、金型温度を80℃とし、射出速度133mm/secで金型内へ射出した。
充填性試験において使用した金型は、図1に示す通りのものであり、幅は2.0mm、長さ40mm、厚さ0.1mmの薄肉部を有する金型を使用し、射出された樹脂組成物が、薄肉部へ流入し形成された薄肉部の長さにより樹脂組成物の充填性を評価した。
この試験を20回繰り返し、形成された薄肉部の長さの平均を表2に記載した。
同様の試験を全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物Hに対しても行い、その結果を表2に記載した。
得られた全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物Aのペレットを、射出成形機(Sodick製、商品名:LD10EH2)を用いて、シリンダー温度を見掛け溶融粘度測定(昇温)時、溶融粘度の値が安定し始める温度(360℃)に設定し、金型温度を80℃とし、射出速度133mm/secで金型内へ射出した。
充填性試験において使用した金型は、図1に示す通りのものであり、幅は2.0mm、長さ40mm、厚さ0.1mmの薄肉部を有する金型を使用し、射出された樹脂組成物が、薄肉部へ流入し形成された薄肉部の長さにより樹脂組成物の充填性を評価した。
この試験を20回繰り返し、形成された薄肉部の長さの平均を表2に記載した。
同様の試験を全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物Hに対しても行い、その結果を表2に記載した。
<<機械的強度試験(曲げ強度の測定)>>
上記のようにして得られた樹脂組成物Aのペレットを射出成形機(住友重機械工業(株)製、商品名:SG-25)を用いて、上記シリンダー温度で、金型温度を80℃とし、射出速度100mm/secで射出成形し、ASTM D790に準じた曲げ試験片(幅13mm、長さ130mm、厚さ3mm)を作成し曲げ強度を測定した。
また、樹脂組成物Hを用いて、同様に試験片を作製し、曲げ強度を測定した。測定結果を表2にまとめた。
上記のようにして得られた樹脂組成物Aのペレットを射出成形機(住友重機械工業(株)製、商品名:SG-25)を用いて、上記シリンダー温度で、金型温度を80℃とし、射出速度100mm/secで射出成形し、ASTM D790に準じた曲げ試験片(幅13mm、長さ130mm、厚さ3mm)を作成し曲げ強度を測定した。
また、樹脂組成物Hを用いて、同様に試験片を作製し、曲げ強度を測定した。測定結果を表2にまとめた。
<<耐ブリスター性試験(耐ブリスター温度の測定)>>
(試験片の成形)
上記のようにして得られた樹脂組成物Aのペレットを、射出成形機(Sodick製、商品名:LD10EH2)にて、上記シリンダー温度で、金型温度を80℃とし、射出速度150mm/secで射出成形し、JIS K7160 2形に準じた試験片(幅10mm、長さ60mm、厚さ0.4mm)を作成した。
また、樹脂組成物Hを用いて、同様に試験片を作成した。上記のようにして得られた試験片を所定の温度に保持したエアーオーブン中に30分間放置して、試験片表面にブリスターおよび変形の発生しない最高温度を耐ブリスター温度とした。測定結果を表2にまとめた。
(試験片の成形)
上記のようにして得られた樹脂組成物Aのペレットを、射出成形機(Sodick製、商品名:LD10EH2)にて、上記シリンダー温度で、金型温度を80℃とし、射出速度150mm/secで射出成形し、JIS K7160 2形に準じた試験片(幅10mm、長さ60mm、厚さ0.4mm)を作成した。
また、樹脂組成物Hを用いて、同様に試験片を作成した。上記のようにして得られた試験片を所定の温度に保持したエアーオーブン中に30分間放置して、試験片表面にブリスターおよび変形の発生しない最高温度を耐ブリスター温度とした。測定結果を表2にまとめた。
<<箱ソリ量の測定>>
上記のようにして得られた樹脂組成物Aのペレットを、射出成形機(Sodick製、商品名:LD10EH2)にて、シリンダー温度を融点+10℃、金型温度100℃とし、射出速度133mm/secで射出成形し、図2(a)および(b)に示す箱型成形品を得た。
上記のようにして得られた成形品を260℃に保持したエアーオーブン中に10分間放置し、加熱後の成形品の底面のソリ(ソリ量)をワンショット3Dマクロスコープ((株)キーエンス社製、商品名:VR-3100)を用いて測定した。測定結果を表2にまとめた。なお、形状安定性が良いほどソリ量は小さくなる。
上記のようにして得られた樹脂組成物Aのペレットを、射出成形機(Sodick製、商品名:LD10EH2)にて、シリンダー温度を融点+10℃、金型温度100℃とし、射出速度133mm/secで射出成形し、図2(a)および(b)に示す箱型成形品を得た。
上記のようにして得られた成形品を260℃に保持したエアーオーブン中に10分間放置し、加熱後の成形品の底面のソリ(ソリ量)をワンショット3Dマクロスコープ((株)キーエンス社製、商品名:VR-3100)を用いて測定した。測定結果を表2にまとめた。なお、形状安定性が良いほどソリ量は小さくなる。
Claims (9)
- 構成単位(III)の含有量が構成単位(IV)の含有量の2倍以上である、請求項1に記載の全芳香族液晶ポリエステル樹脂。
- 前記モノマーの重合工程が、前記式(1)~(4)で表されるモノマーが有する全水酸基に対し、1.05~1.15モル当量の無水酢酸の存在下、前記式(1)~(5)で表されるモノマーを溶融重合することを含んでなる、請求項3に記載の方法。
- 請求項1または2に記載の全芳香族液晶ポリエステル樹脂および無機充填剤を含んでなる、全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物。
- 前記無機充填剤が、繊維状充填剤および板状充填剤である、請求項5に記載の全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物。
- 前記繊維状充填剤および前記板状充填剤の含有量が、前記全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物に含まれる全芳香族液晶ポリエステル樹脂100重量部に対して、合計が100重量部以下である、請求項5または6に記載の全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物。
- 請求項5~7に記載の全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物を含んでなる、成形品。
- 請求項5~7に記載の全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物を含んでなる、電子部品。
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