CN103030956A - 液晶聚酯组合物 - Google Patents
液晶聚酯组合物 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103030956A CN103030956A CN2012103680101A CN201210368010A CN103030956A CN 103030956 A CN103030956 A CN 103030956A CN 2012103680101 A CN2012103680101 A CN 2012103680101A CN 201210368010 A CN201210368010 A CN 201210368010A CN 103030956 A CN103030956 A CN 103030956A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- liquid
- liquid crystal
- polyester composition
- crystalline polyester
- crystal polyester
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/02—Arrangements of circuit components or wiring on supporting structure
- H05K7/10—Plug-in assemblages of components, e.g. IC sockets
- H05K7/1053—Plug-in assemblages of components, e.g. IC sockets having interior leads
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G63/02—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
- C08G63/12—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
- C08G63/16—Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
- C08G63/18—Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds the acids or hydroxy compounds containing carbocyclic rings
- C08G63/181—Acids containing aromatic rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/38—Polymers
- C09K19/3804—Polymers with mesogenic groups in the main chain
- C09K19/3809—Polyesters; Polyester derivatives, e.g. polyamides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
- C08K7/02—Fibres or whiskers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
- C08K7/02—Fibres or whiskers
- C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
- C08K7/14—Glass
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明涉及液晶聚酯组合物。本发明旨在提供抗格栅断裂性高的连接器以及熔体流动性优异并适合制造所述连接器的液晶聚酯组合物。本发明提供包含纤维状填料、片状填料、粒状填料和液晶聚酯的液晶聚酯组合物,其中所述片状填料的含量不超过0.6,其中所述纤维状填料和所述粒状填料总含量(基于质量)被认为是1;和由所述液晶聚酯组合物制造的连接器。
Description
技术领域
本发明涉及液晶聚酯组合物和由所述组合物制造的连接器(connectors)。
背景技术
作为用于电子元件的连接器,例如已知用于将CPU(中央处理器)可拆卸地安装到电子电路板的CPU插槽(socket)。这种CPU插槽通常由耐热性优异的树脂等制造。
由于已经开发了具有高性能的电子设备,所以待被安装到电子电路板上的CPU的电路规模得到增大。通常,随着CPU规模的增大,触针的数量增加。近来,已知包括约700到1,000根触针的CPU。CPU的触针被布置在CPU的底面上,例如以矩阵的形式。这些触针的间距(pitch)随着触针数量的增加而趋于减小。而且,随着IC规模的增大,发热量趋于增大。
CPU插槽具有大量与CPU的各个触针对应的针插孔,所述孔形成格栅(lattice)。随着所述触针间距的减小,针插孔的间距减小,并且因此分隔所述针插孔的树脂即所述格栅的壁的厚度减小。因此,在CPU插槽中,随着针插孔数量的增加,可能因为回流焊接(reflow soldering)或针插入而引起格栅断裂。
尽管CPU插槽通常通过使用注射模塑制造,但是如果格栅的壁是薄的,则将树脂填充进模具时可能发生部分不完全填充(即缺乏填充量的树脂的现象)。在发生不完全填充的部分,机械强度变得不足。为了抑制这种不完全填充的发生,需要使用于模塑的树脂组合物具有足够高的熔体流动性。
因此,对于用于电子元件的连接器例如CPU插槽,需要在模塑时增加树脂组合物的熔体流动性并改善模塑后格栅的抗断裂性。
JP-A-2005-276758公开了使用树脂组合物用于制造连接器的方法,所述树脂组合物通过将纤维状填料加入液晶聚合物制备并且在熔体流动性方面得到改善(见例如[0088]段)。
JP-A-8-325446公开了通过模塑树脂组合物获得机械强度等得以改善的连接器,所述树脂组合物通过用玻璃珠填充液晶聚酯树脂制备(见段落[0038]等)。
JP-A-2006-274068公开了通过模塑树脂组合物获得在回流焊接时具有被抑制的起泡(blister)等的连接器,所述树脂组合物通过加入鳞状的补强物或鳞状的补强物和纤维状补强物制备(见段落[0011]等)。
然而,在JP-A-2005-276758、JP-A-8-352446和JP-A-2006-274068中公开的连接器(CPU插槽)存在这样的问题:当有很多针插孔且格栅的壁薄时,不能充分抑制模塑时树脂组合物的不完全填充和模塑后格栅的断裂。
发明内容
鉴于上述情况作出了本发明,其目的是为了提供抗格栅断裂性高的连接器以及提供熔体流动性优异和适合用于制造所述连接器的液晶聚酯组合物。
本发明是包含纤维状填料(fibrous filler)、片状填料(platy filler)、粒状填料(granular filler)和液晶聚酯的液晶聚酯组合物,其中所述片状填料的含量不超过0.6,其中所述纤维状填料和粒状填料的组合含量(基于质量)被认为是1。
在本发明的液晶聚酯组合物中,优选所述纤维状填料、片状填料和粒状填料的组合含量不超过50质量%,其中所述液晶聚酯组合物的总量被认为是100质量%。
在本发明的液晶聚酯组合物中,优选所述纤维状填料的含量为5到80质量份,其中所述液晶聚酯的含量被认为是100质量份。
在本发明的液晶聚酯组合物中,优选所述片状填料的含量为5到80质量份,其中所述液晶聚酯的含量被认为是100质量份。
在本发明的液晶聚酯组合物中,优选所述粒状填料的含量为5到80质量份,其中所述液晶聚酯的含量被认为是100质量份。
在本发明的液晶聚酯组合物中,优选所述纤维状填料的平均纤维直径为5到20μm,和所述纤维状填料的数均纤维长度不小于100μm。
在本发明的液晶聚酯组合物中,优选所述片状填料的体积平均粒径(volume average particle diameter)为10到100μm。
在本发明的液晶聚酯组合物中,优选所述粒状填料的体积平均粒径为10到100μm。
在本发明的液晶聚酯组合物中,优选所述液晶聚酯包含不少于30mol%量的由下式(A1)表示的重复单元,其中构成所述液晶聚酯的所有重复单元总量被认为是100mol%:
本发明还提供了由本发明的上述液晶聚酯组合物制造的连接器。
根据本发明,可以提供抗格栅断裂性高的连接器和熔体流动性优异且适合制造所述连接器的液晶聚酯组合物。
附图说明
图1是示出根据本发明的连接器的示意图;(a)是平面图和(b)是沿着(a)的A-A线得到的截面图;和
图2是示出根据本发明的连接器的示意图,其是图1(a)中区域B的放大图。
具体实施方式
本发明的液晶聚酯组合物在模塑时熔体流动性优异并适合用于制造在模塑后抗格栅断裂性高的连接器。对于连接器的格栅,“抗断裂性高”是指当施加外力时格栅不易破裂或弯曲,并且其机械强度高。
由于上述各填料的含量设定,本发明的液晶聚酯组合物发挥了其优异的效果。例如,仅包含纤维状填料作为填料的液晶聚酯组合物具有不足的熔体流动性,并且因此其容易在模塑时导致不完全填充。另一方面,仅包含片状填料作为填料的液晶聚酯组合物在模塑时不容易导致不完全填充,但其容易收缩并且因此它的模塑制品(连接器)的格栅容易破裂或翘曲。仅包含纤维状填料和片状填料作为填料的液晶聚酯组合物不容易在模塑中导致不完全填充或翘曲,但其模塑制品的格栅容易破裂。
根据本发明的液晶聚酯是热致液晶聚合物并在最高达400℃的温度形成各向异性的熔体。优选地,其通过聚合进料单体例如芳族羟基羧酸、芳族二羧酸和芳族二醇制备。
为了更容易地制备液晶聚酯,也可将所述进料单体例如芳族羟基羧酸、芳族二羧酸和芳族二醇部分转化成它们的酯形成衍生物并然后使用它们实施聚合。
此类酯形成衍生物的例子包括通过将芳族羟基羧酸和芳族二羧酸的羧基转化成高反应性基团例如酰基卤基团和酸酐基团制备的那些,和通过将羧基转化成能够通过酯交换反应形成聚酯的酯制备的那些。
此类酯形成衍生物的进一步的例子包括通过将芳族羟基羧酸和芳族二醇的酚羟基转化成能够通过酯交换反应形成聚酯的酯制备的那些。
以下通过举具体的例子描述根据本发明的液晶聚酯的重复单元。
衍生自芳族羟基羧酸的重复单元的例子包括由下式表示的重复单元(A1)到(A4)。
衍生自芳族二羧酸的重复单元的例子包括由下式表示的重复单元(B1)到(B4)。
衍生自芳族二醇的重复单元的例子包括由下式表示的重复单元(C1)到(C4)。
在重复单元(A1)到(A4)、(B1)到(B4)和(C1)到(C4)的每一个中,芳族环中的一些氢原子可被至少一种选自由卤原子、烷基和芳基组成的组的取代基取代。
所述卤原子的例子包括氟原子、氯原子和溴原子。
所述烷基优选是直链的或支链的和更优选是直链的,其例子包括具有1到4个碳原子的低级烷基,如甲基、乙基、正丙基和正丁基。
所述芳基可以是单环的或多环的,但其优选是单环的,其例子包括苯基。
理想地,根据本发明的液晶聚酯以以下组合[a]到[d]的任意一种具有上述重复单元:
[a]重复单元(A1)和/或(A2)、重复单元(B1)和/或(B2)、和重复单元(C1)和/或(C2)的组合;
[b]重复单元(A1)和重复单元(A2)的组合;
[c]以(B3)替代上述组合[a]中的部分(B1)或(B2)得到的组合;和
[d]以(C3)替代上述组合[a]中的部分(C1)或(C2)得到的组合。
这些之中,特别优选由以下重复单元的组合组成的液晶聚酯:衍生自对羟基苯甲酸的重复单元和/或衍生自6-羟基-2-萘甲酸的重复单元(对应于重复单元(A1)和/或(A2)),衍生自对苯二甲酸的重复单元和/或衍生自间苯二甲酸的重复单元(对应于重复单元(B1)和/或(B2)),和衍生自4,4’-二羟基联苯的重复单元和/或衍生自对苯二酚的重复单元(对应于重复单元(C1)和/或(C2)),其对应于所述组合[a]。
此外,对于该组合中的重复单元的摩尔比,优选将{重复单元(C1)+重复单元(C2)}/{重复单元(A1)+重复单元(A2)}调节到0.2到1,和优选将{重复单元(B1)+重复单元(B2)}/{重复单元(C1)+重复单元(C2)}调节到0.9到1.1。此外,优选将重复单元(B2)/重复单元(B1)调节到大于0且不超过1,更优选调节到大于0且不超过0.7。此外,优选将重复单元(C2)/重复单元(C1)调节到大于0且不超过1,更优选调节到大于0且不超过0.3。
根据本发明的液晶聚酯优选具有基于构成所述液晶聚酯的全部重复单元的总量30mol%或更多量的重复单元(A1),和更优选在上述组合[a]到[d]中基于构成所述液晶聚酯的全部重复单元的总量具有30mol%或更多量的重复单元(A1)。
优选地,根据本发明的液晶聚酯例如通过包含以下描述的酰化步骤和聚合步骤的方法制备:
[酰化步骤]用脂肪酸酐(例如乙酸酐)将芳族二醇和/或芳族羟基羧酸的酚羟基酰化以获得酰化的产物(即酰化的芳族二醇和/或酰化的芳族羟基羧酸)的步骤;和
[聚合步骤]通过酯交换反应使所述酰化步骤中获得的酰化的产物的酰基与芳族二羧酸和/或芳族羟基羧酸的酰化的产物的羧基聚合以获得液晶聚酯的步骤。
可以在下式(I)表示的杂环有机碱化合物的存在下实施所述酰化步骤和聚合步骤:
其中,R1到R4各自独立地代表氢原子、具有1到4个碳原子的烷基、羟甲基、氰基、其烷基具有1到4个碳原子的氰基烷基、其烷氧基具有1到4个碳原子的氰基烷氧基、羧基、氨基、具有1到4个碳原子的氨基烷基、具有1到4个碳原子的氨基烷氧基、苯基、苄基、苯丙基或甲酰基。
对于上述杂环有机碱化合物,由于它们的易得性特别优选1-甲基咪唑和/或1-乙基咪唑。
优选地,将所述杂环有机碱化合物的使用量调节到0.005到1质量份的范围,其中所述液晶聚酯的进料单体(例如芳族羟基羧酸、芳族二羧酸和芳族二醇)的总使用量被认为是100质量份。更优选地,从下文描述的模塑制品(连接器)的色调和生产率观点考虑,将所述杂环有机碱化合物的使用量调节到0.05到0.5质量份的范围,基于100质量份所述进料单体的总使用量。
这种杂环有机碱化合物仅需要至少临时在所述酰化反应和所述酯交换反应期间存在,且其可以在所述酰化反应即将开始之前、在所述酰化反应期间或在所述酰化反应和所述酯交换之间加入。
这样获得的液晶聚酯是有利的,因为其熔体流动性非常高。
所述脂肪酸酐(例如醋酸酐)的使用量应该考虑所述进料单体,即所述芳族二醇和/或所述芳族羟基羧酸,的使用量来确定。具体地,优选将所述脂肪酸酐的使用量调节到1到1.2当量,更优选地1到1.15当量,甚至更优选地1.03到1.12当量,和特别优选地1.05到1.1当量,基于所述进料单体中包含的酚羟基的总量。
优选在130到180℃的温度实施所述酰化步骤中的所述酰化反应30分钟到20小时的时间,和更优选在140到160℃的温度实施30分钟到5小时的时间。
在所述酰化步骤期间所述反应体系中可以存在待被用于所述聚合步骤的所述芳族二羧酸。即在所述酰化步骤中,芳族二醇、芳族羟基羧酸和芳族二羧酸可以存在于相同的反应体系中。这是因为羧基和任选取代所述芳族二羧酸中的氢原子的取代基都不受脂肪酸酐影响。因此,可以使用其中在将芳族二醇、芳族羟基羧酸和芳族二羧酸加入反应器后相继实施所述酰化步骤和所述聚合步骤的方法,或其中将芳族二醇和芳族二羧酸加入反应器,和在实施所述酰化步骤后在所述反应器中进一步加入芳族二羧酸并实施所述聚合步骤的方法。从制备方法简化的观点考虑,优选前一种方法。
所述聚合步骤中的酯交换反应从起始温度130℃-160℃到终止温度300-400℃优选采用0.1到50℃/分钟速率的升温实施。更优选从起始温度140℃-160℃到终止温度310-400℃采用0.3到5℃/分钟速率的升温实施所述反应。
当实施所述聚合步骤的酯交换反应时,优选通过蒸发将作为副产物产生的脂肪酸(例如乙酸)和未反应的脂肪酸酐(例如醋酸酐)蒸馏出所述体系,从而通过Le Chatelier-Brown原理(平衡移动原理)移动平衡。这时,在冷凝或凝华(anti-sublimation)后通过回流部分蒸出的所述脂肪酸并返回所述反应器也可以将与所述脂肪酸一起蒸发和升华的进料单体返回所述反应器。
在所述酰化步骤的酰化反应和所述聚合步骤的酯交换反应中,可以使用间歇装置或可以使用连续装置作为所述反应器。即使使用任何所述反应装置,都可以获得能够用于本发明的液晶聚酯。
在所述聚合步骤之后,可以实施增加在所述聚合步骤中获得的液晶聚酯的分子量的步骤。例如,当通过冷却和粉碎在所述聚合步骤中获得的液晶聚酯制备粉末状液晶聚酯,然后加热所述粉末时,可以增大分子量。也可以通过以下方式来增大分子量:将通过冷却和粉碎获得的粉末状液晶聚酯造粒以制备粒料化的液晶聚酯,并加热所述粒料化的液晶聚酯。使用这种方法增大分子量的过程在本领域中被称为固相聚合。所述固相聚合作为增大液晶聚酯分子量的方法是特别有效的。通过增加液晶聚酯的分子量容易获得具有以下描述的优选流动起始温度(flow onset temperature)的液晶聚酯。在所述固相聚合的情况下,优选在惰性气体(例如氮气)气氛下或在降低的压力下实施热处理,并且优选将加热时间调节到1到20小时。待被用于所述热处理的装置的例子包括已知的干燥器、反应器、惰性烘箱(inert ovens)、混合器和电炉。
根据本发明的实施方案的液晶聚酯的流动起始温度优选为270℃到400℃,更优选为280℃到380℃。也就是说,当所述流动起始温度在这种范围内时,所述液晶聚酯组合物的熔体流动性得到更大地改善,而且耐热性(例如在其中模塑体是电子元件例如插槽的情况中的耐焊性(solder resistance))也得到更大的改善。此外,在由所述液晶聚酯制造模塑制品中的熔融模塑期间,更加抑制了热降解。
所述流动起始温度也称为流动温度,并且其是当通过使用毛细管流变仪在9.8MPa(100kg/cm2)载荷下通过以4℃/min的速率升高液晶聚酯的温度使其熔融并然后通过内径1mm和长度10mm的喷嘴挤出时液晶聚酯呈现出4800Pa·s(48000泊)粘度时的温度。所述流动起始温度可以用作液晶聚酯分子量的量度(见1987年6月5日出版的Naoyuki Koide编辑的“Liquid Crystal Polymer – Synthesis,Molding,and Application”,95页,CMC)。
对于根据本发明的液晶聚酯,可以只使用一种或可以组合使用两种或更多种。当两种或更多种一起使用时,可以任意地确定它们的组合和比例。
不特别限制根据本发明的纤维状填料,其例子包括玻璃纤维、二氧化硅氧化铝纤维(silica alumina fiber)、氧化铝纤维和碳纤维。
作为所述纤维状填料,优选具有5到20μm的平均纤维直径和大于20的平均长径比(即具有不小于100μm的数均纤维长度的纤维状填料)的纤维状填料。所述平均长径比为20或更大的事实导致在模塑期间在将被形成的熔合部分(即当将树脂组合物注入模具中时两个或更多个流锋相遇的位置产生的线形疤痕(linear scar))处格栅断裂的高抑制效果。
例如,可以通过以下方法测量所述纤维状填料的数均纤维长度。即,将1g包含填料的液晶聚酯组合物的粒料放入坩埚内,然后在600℃的电炉中灰化。然后将10mg所得到的灰和1.5ml乙二醇放入3.5ml螺纹管(screw tube)中并使用超声清洁器(例如由VELVO CLEAR制造的产品)分散1分钟。用注射器等吸取得到的分散体液体。将一滴所述分散体液体滴到载玻片上并然后使用视频显微镜(例如KEYENCE CORP. 制造的“VHX-1000”)在放大100倍的视场中观察。测量300根纤维的纤维长度,从所述测量值计算数均纤维长度。
本发明的液晶聚酯组合物中所述纤维状填料的含量基于100质量份所述液晶聚酯优选为5到80质量份,更优选为10到50质量份。通过将所述含量调节到5质量份或更大,模塑制品的抗翘曲性或抗格栅断裂性得以改善,即使所述模塑制品是薄的。另一方面,通过将所述含量调节到80质量份或更少,所述液晶聚酯组合物的熔体流动性(melt flowability)、可挤出性(extrudability)和可模塑性(moldability)得以改善,并且因此更加抑制不完全填充,从而更加改善模塑制品的机械强度。
不特别限制所述片状填料,其例子包括滑石、云母和石墨。优选滑石和云母。
所述片状填料的体积平均粒径优选为5μm或更大,和更优选为10到100μm。通过将所述体积平均粒径调节到5μm或更大,可以充分地抑制液晶聚酯固有的取向,而且还可以更加减少模塑制品的翘曲。通过将所述体积平均粒径调节到100μm或更小,增大了所述液晶聚酯组合物的流动性。
通过激光衍射法在以下测量条件下测定所述片状填料的体积平均粒径。
测量仪器:Mastersizer 2000(Malvern Instruments Ltd.)
颗粒的折射率:1.65-0.1i
分散介质:水
分散介质的折射率:1.33
分析模式(Analysis model):通用(General purpose)
遮拦(obscuration):5到7%。
本发明的液晶聚酯组合物中,所述片状填料的含量基于100质量份所述液晶聚酯优选为5到80质量份,更优选为20到70质量份。通过将所述含量调整到5质量份或更多,模塑制品的抗翘曲性或抗格栅断裂性得以改善,即使模塑制品是薄的。另一方面,通过将所述含量调节到80质量份或更少,所述液晶聚酯组合物的熔体流动性、可挤出性和可模塑性得以改善,并且因此更加抑制不完全填充,从而更加改善模塑制品的机械强度。
不特别限制上述粒状填料,其例子包括玻璃珠(glass beads)和玻璃空心球(glass balloons)。所述粒状填料优选是球形的粒状填料,特别优选玻璃珠、玻璃空心球等。
所述粒状填料的体积平均粒径优选为5μm或更大,和更优选10到100μm。通过将所述体积平均粒径调节到5μm或更大,可以充分地抑制液晶聚酯固有的取向,并且还可以更加减少模塑制品的翘曲。通过将其调节到100μm或更小,所述液晶聚酯组合物的流动性被增大。
通过与上述片状填料的情况中使用的方法相同的方法测定所述粒状填料的体积平均粒径。
本发明的液晶聚酯组合物中所述粒状填料的含量基于100质量份所述液晶聚酯优选为5到80质量份,更优选为10到70质量份。通过将所述含量调节到5质量份或更多,模塑制品的抗翘曲性或抗格栅断裂性得以改善,即使所述模塑制品是薄的。另一方面,通过将所述含量调节到80质量份或更少,所述液晶聚酯组合物的熔体流动性、可挤出性和可模塑性得以改善,并且因此更加抑制不完全填充,从而更加改善模塑制品的机械强度。
在本发明的液晶聚酯组合物中,所述片状填料的含量对所述纤维状填料和所述粒状填料的组合含量的质量比([所述片状填料的含量(质量)]/{[所述纤维状填料的含量(质量)]+[所述粒状填料的含量(质量)]})为0.6或更小;通过将该比值调节到这种范围,特别是模塑制品的机械强度得到改善。
优选地,本发明的液晶聚酯组合物中所述纤维状填料、片状填料和粒状填料的组合含量不大于50质量%,其中所述液晶聚酯组合物的总量被认为是100质量%。通过将所述组合含量调节到这种范围,所述液晶聚酯组合物的熔体流动性、可挤出性和可模塑性得以改善,从而更加抑制不完全填充。
对于根据本发明的纤维状填料、片状填料和粒状填料的每一个,可以单独使用一种或可以将两种或更多种组合使用。当两种或更多种一起使用时,可以根据预期的目的确定它们的组合和比例。
除非损害本发明的效果,否则本发明的液晶聚酯组合物可以包含不对应于所述纤维状填料、片状填料、粒状填料和液晶聚酯的其它组分。
这些其它组分的例子包括普通添加剂,包括脱模改善剂,例如氟树脂(fluororesins)和金属皂;着色剂,例如染料和颜料;抗氧化剂;热稳定剂;UV吸收剂;抗静电剂;和表面活性剂。优选炭黑作为着色剂。
所述其它组分的进一步的例子包括具有外润滑效果的物质,例如高级脂肪酸、高级脂肪酸酯、高级脂肪酸金属盐和基于氟碳化合物的表面活性剂。
所述其它组分的进一步的例子包括热塑性树脂,例如聚酰胺、液晶聚酯以外的聚酯、聚苯硫醚、聚醚酮、聚碳酸酯、聚苯醚和它们的改性物(modified versions)、聚砜、聚醚砜和聚醚酰亚胺;和热固性树脂,例如酚树脂、环氧树脂和聚酰亚胺树脂。
本发明的液晶聚酯组合物优选包含总量为35质量%或更多,更优选45质量%或更多的上述纤维状填料、片状填料、粒状填料和液晶聚酯,其中所述液晶聚酯组合物的总量被认为是100质量%;所述组合物可以只包含所述纤维状填料、片状填料、粒状填料和液晶聚酯。通过将所述组合含量调节到35质量%或更多,模塑中的熔体流动性变得得到更大的提高,并且模塑后格栅的抗断裂性得到更大的改善。
可以通过配混(compounding)原料组分制备本发明的液晶聚酯组合物,并且不特别限制所述配混方法。一个例子是其中将上述纤维状填料、片状填料、粒状填料、液晶聚酯和任选地上述其它组分单独地分别进料到熔融混合器中的方法。也可以在使用研钵、Henschel混合器、球磨机或螺带式掺合器将这些原料组分预混后将它们进料到熔融混合器。也可以以希望的混合比例混合通过熔融混合液晶聚酯和纤维状填料制备的粒料,通过熔融混合液晶聚酯和片状填料制备的粒料和通过熔融混合液晶聚酯和粒状填料制备的粒料。
本发明的液晶聚酯组合物在模塑时熔体流动性优异,并且其适合于制造具有高机械强度的模塑制品。用于制造模塑制品的方法可以是常规方法例如注射模塑。特别地,通过模塑本发明的液晶聚酯组合物获得的连接器呈现高抗翘曲性或高抗格栅断裂性,即使其是薄的。
图1是示出了通过模塑本发明的液晶聚酯组合物获得的连接器的示意图;(a)是平面图和(b)是沿着(a)的A-A线截取的截面图。图2是图1(a)中区域B的放大图。
这里描绘的连接器100是CPU插槽,其在平面图中为方形板状形状并且在中心部分具有方形开口101。所述连接器100的外周部分和内周部分形成为具有突出后表面并且分别形成外框部分102和内框部分103。在被所述外框部分102和所述内框部分103包围的区域中,以矩阵形式形成794个针插孔104(其水平截面为方形形状)。因此,将所述针插孔104彼此分隔的部分,即最小厚度部分201,的形状完全是类似格栅的形状。
尽管可以根据预定的目的任意地设定所述连接器100的尺寸,但是例如所述外部尺寸为42mm×42mm和开口101的尺寸为14mm×14mm。所述连接器100在所述外框部分102和所述内框部分103处的厚度为4mm,在被这些框包围的区域中厚度为3mm(即最小厚度部分201的厚度)。所述针插孔104具有0.7mm×0.7mm的截面尺寸和1mm的间距P。所述最小厚度部分201的宽度(即格栅壁的厚度)W为0.3mm。这里示出的尺寸都是举例,并且还可以根据预定的目的任意地确定针插孔104的数量。
当通过注射模塑制造所述连接器100时,其条件优选包括300到400℃的模塑温度、100到300mm/sec的注射速度和50到150MPa的注射峰值压力。
实施例
以下参考实施例详细描述本发明。然而,本发明不限于以下实施例。液晶聚酯的流动起始温度通过以下方法测量。
液晶聚酯的流动起始温度的测量
使用流动试验仪(“Model CFT-500”,Shimadzu Corporation制造),将约2g的液晶聚酯填充到与模头相连的圆筒中,所述模头包括具有1mm内径和10mm长度的喷嘴,在9.8MPa(100kg/cm2)的载荷下以4℃/分钟的速率升高温度的同时所述液晶聚酯被熔融,通过所述喷嘴挤出,然后测量显示4,800Pa·s(48,000泊)粘度时的温度。
参考实施例1(液晶聚酯的制备)
在装备有搅拌器、扭矩仪、氮气导入管、温度计和回流冷凝器的反应器中加入994.5g(7.2mol)对羟基苯甲酸(其将变成重复单元(A1))、446.9g(2.4mol)4,4’-二羟基联苯(其将变成重复单元(C1)),299.0g(1.8mol)对苯二甲酸(其将变成重复单元(B1)、99.7g(0.6mol)间苯二甲酸(其将变成重复单元(B2)),和1347.6g(13.2mol)乙酸酐。因此,重复单元的摩尔比包括约0.3的重复单元(C1)/重复单元(A1)之比、1.0的{重复单元(B1)+重复单元(B2)}/重复单元(C1)和约0.3的重复单元(B2)/重复单元(B1)之比。
用氮气充分置换所述反应器内部的气氛之后,加入0.18g 1-甲基咪唑,接着在氮气流下用30分钟将温度升高到150℃,并进一步回流30分钟同时保持在该温度(150℃)。
然后,加入2.4g 1-甲基咪唑之后,用2小时50分钟将温度升高到320℃,同时蒸馏除去如此蒸馏出的副产物乙酸和未反应的醋酸酐。之后,发现扭矩增大的时间被认为反应完成并将内容物从所述反应器取出。
随后,将如此获得的内容物(固体)冷却到室温,通过粗碎机粉碎并然后在氮气气氛下通过用1小时将温度从室温升高到250℃,进一步用5小时从250℃升高到295℃,并然后保持温度在295℃3小时使其经受固相聚合。
然后,将产物冷却,从而获得液晶聚酯(LCP1)。该液晶聚酯的流动起始温度为327℃。
参考实施例2(液晶聚酯的制备)
在装备有搅拌器、扭矩仪、氮气导入管、温度计和回流冷凝器的反应器中加入994.5g(7.2mol)对羟基苯甲酸(其将变成重复单元(A1))、446.9g(2.4mol)4,4’-二羟基联苯(其将变成重复单元(C1)),239.2g(1.44mol)对苯二甲酸(其将变成重复单元(B1))、159.5g(0.96mol)间苯二甲酸(其将变成重复单元(B2)),和1347.6g(13.2mol)乙酸酐。因此,重复单元的摩尔比包括约0.3的重复单元(C1)/重复单元(A1)之比、1.0的{重复单元(B1)+重复单元(B2)}/重复单元(C1)和约0.7的重复单元(B2)/重复单元(B1)之比。即在该制备实施例中,重复单元(B2)/重复单元(B1)之比约为制备实施例1中的两倍。
用氮气充分置换所述反应器内部的气氛之后,加入0.18g 1-甲基咪唑,接着在氮气流下用30分钟将温度升高到150℃,并进一步回流30分钟同时保持在该温度(150℃)。
然后,加入2.4g 1-甲基咪唑之后,用2小时50分钟将温度升高到320℃,同时蒸馏除去如此蒸馏出的副产物乙酸和未反应的醋酸酐。之后,发现扭矩增大的时间被认为反应完成并将内容物从所述反应器取出。
随后,将如此获得的内容物(固体)冷却到室温,通过粗碎机粉碎并然后在氮气气氛下通过用1小时将温度从室温升高到220℃,进一步用0.5小时从220℃升高到240℃,并然后保持温度在240℃10小时使其经受固相聚合。
然后,将产物冷却,从而获得液晶聚酯(LCP2)。该液晶聚酯的流动起始温度为286℃,这比LCP1的流动起始温度低41℃。
实施例1
以表1中给出的比例将LCP1、LCP2、填料和其它组分配混在一起,接着使用双螺杆挤出机(Ikegai Iron Works,Ltd.制造的“PCM-30”)在340℃的机筒温度造粒,从而获得粒料化的液晶聚酯组合物。
随后,使用所获得的液晶聚酯组合物,在以下注射模塑条件下实施注射模塑,从而制造了图1和2中示出的CPU插槽。
注射模塑机:由FANUC LTD.制造的“ROBOSHOT S-2000i 30B”
机筒温度:350℃
模具温度:70℃
注射速度:200mm/sec
实施例2-4和对比实施例1-3
除了如表1中所给出的那样对各组分的配混比例进行调整外,以与实施例1相同的方式制造粒料化的液晶聚酯组合物和CPU插槽。
实施例和对比实施例中使用的填料和其它组分如下。
(1)纤维状填料
玻璃纤维(A):CS03JAPX-1(由ASAHI FIBER GLASS Co., Ltd.生产),平均纤维直径=10μm,数均纤维长度=325μm(实施例1)、331μm(实施例2)、301μm(实施例4)、336μm(对比实施例1)、304μm(对比实施例2)、296μm(对比实施例3)
玻璃纤维(B):EFH75-01(由CENTRAL GLASS Co., Ltd.生产),平均纤维直径=10μm,数均纤维长度=81μm(实施例3)
(2)片状填料
滑石:MS-KY(由NIPPON TALC Co., Ltd.生产),体积平均粒径=14.2μm
(3)粒状填料
玻璃珠:EGB731(由Potters-Ballotini Co., Ltd.生产),体积平均粒径=11.3μm
(4)其它组分
炭黑:CB#45(由Mitsubishi Chemical Corporation生产)
二季戊四醇六硬脂酸酯:LOXIOL VPG2571(由Cognis Oleochemicals Japan Ltd.生产)
对于以上获得的所述液晶聚酯组合物和连接器,实施了以下表征评价。结果在表1中示出。
连接器的格栅的断裂强度(Rupture strength)
通过使用精密万能测试仪(由Aikoh Engineering Co., Ltd.制造)在以下测试条件下测量了CPU插槽的格栅的断裂强度。
跨距(Span length):20mm
测试速度:6mm/min
尖端(Tip):使用圆珠探针(ballpoint probe)。
液晶聚酯组合物的填充压力
测量了模塑连接器时的注射峰值压力并将其定义为填充压力。
如从表1清楚看到的那样,实施例1到4的液晶聚酯组合物的填充压力低且熔体流动性优异,并且它们的不完全填充被抑制。此外,实施例1到4的连接器的格栅断裂强度高。
相反地,对比实施例1和2的连接器的格栅断裂强度低,对比实施例3的液晶聚酯组合物的填充压力高且熔体流动性不足。
本发明的液晶聚酯组合物能够用于制造用于电子元件的连接器。
Claims (10)
1.液晶聚酯组合物,其包含纤维状填料、片状填料、粒状填料和液晶聚酯,其中所述片状填料的含量不超过0.6,其中所述纤维状填料和所述粒状填料的组合含量(基于质量)被认为是1。
2.根据权利要求1的液晶聚酯组合物,其中所述纤维状填料、片状填料和粒状填料的组合含量不超过50质量%,其中所述液晶聚酯组合物的总量被认为是100质量%。
3.根据权利要求1的液晶聚酯组合物,其中所述纤维状填料的含量为5到80质量份,其中所述液晶聚酯的含量被认为是100质量份。
4.根据权利要求1的液晶聚酯组合物,其中所述片状填料的含量为5到80质量份,其中所述液晶聚酯的含量被认为是100质量份。
5.根据权利要求1的液晶聚酯组合物,其中所述粒状填料的含量为5到80质量份,其中所述液晶聚酯的含量被认为是100质量份。
6.根据权利要求1的液晶聚酯组合物,其中所述纤维状填料的平均纤维直径为5到20μm和所述纤维状填料的数均纤维长度不小于100μm。
7.根据权利要求1的液晶聚酯组合物,其中所述片状填料的体积平均粒径为10到100μm。
8.根据权利要求1的液晶聚酯组合物,其中所述粒状填料的体积平均粒径为10到100μm。
10.由根据权利要求1的液晶聚酯组合物制造的连接器。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011-214341 | 2011-09-29 | ||
JP2011214341A JP5806063B2 (ja) | 2011-09-29 | 2011-09-29 | 液晶ポリエステル組成物及びコネクタ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103030956A true CN103030956A (zh) | 2013-04-10 |
CN103030956B CN103030956B (zh) | 2017-03-22 |
Family
ID=47991698
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201210368010.1A Active CN103030956B (zh) | 2011-09-29 | 2012-09-27 | 液晶聚酯组合物 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20130082206A1 (zh) |
JP (1) | JP5806063B2 (zh) |
KR (1) | KR20130035187A (zh) |
CN (1) | CN103030956B (zh) |
TW (1) | TW201317287A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109476922A (zh) * | 2016-07-11 | 2019-03-15 | 宝理塑料株式会社 | 液晶性树脂组合物 |
CN112126244A (zh) * | 2020-09-09 | 2020-12-25 | 金发科技股份有限公司 | 一种液晶聚合物组合物 |
CN113874432A (zh) * | 2019-05-16 | 2021-12-31 | 宝理塑料株式会社 | 液晶性树脂组合物及使用其的成型体 |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5914935B2 (ja) * | 2012-03-21 | 2016-05-11 | 住友化学株式会社 | 液晶ポリエステル組成物、液晶ポリエステル組成物の製造方法及び成形体 |
JP6177191B2 (ja) * | 2014-05-30 | 2017-08-09 | 上野製薬株式会社 | 液晶ポリエステルブレンド |
JP6410966B2 (ja) * | 2016-05-02 | 2018-10-24 | 住友化学株式会社 | 樹脂組成物 |
JP6824663B2 (ja) * | 2016-08-24 | 2021-02-03 | 住友化学株式会社 | 液晶ポリエステル組成物およびこれを用いた樹脂成形体 |
JP6774329B2 (ja) | 2016-12-28 | 2020-10-21 | 住友化学株式会社 | 液晶ポリエステル樹脂組成物 |
JP6843675B2 (ja) * | 2017-03-30 | 2021-03-17 | 住友化学株式会社 | 液晶ポリエステル組成物および成形体 |
JP2018188529A (ja) * | 2017-04-28 | 2018-11-29 | 住友化学株式会社 | 液晶ポリエステル組成物 |
JP6898163B2 (ja) | 2017-07-04 | 2021-07-07 | 住友化学株式会社 | 液晶ポリエステル樹脂組成物および成形体 |
JP6439027B1 (ja) | 2017-11-27 | 2018-12-19 | 住友化学株式会社 | 液晶ポリエステル樹脂組成物および成形体 |
JP6473796B1 (ja) * | 2017-11-27 | 2019-02-20 | 住友化学株式会社 | 液晶ポリエステル樹脂組成物および成形体 |
US20210075162A1 (en) * | 2019-09-10 | 2021-03-11 | Ticona Llc | Electrical Connector Formed from a Polymer Composition having a Low Dielectric Constant and Dissipation Factor |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1729238A (zh) * | 2002-12-18 | 2006-02-01 | 纳幕尔杜邦公司 | 含填料的低摩擦系数热塑性组合物 |
CN1743164A (zh) * | 2004-05-11 | 2006-03-08 | 株式会社上野制药应用研究所 | 液晶聚酯树脂组合物部件接合方法和由其构成的接合制品 |
CN101423652A (zh) * | 2007-10-30 | 2009-05-06 | 上野制药株式会社 | 液晶聚酯共混物 |
CN101550282A (zh) * | 2008-04-04 | 2009-10-07 | 住友化学株式会社 | 树脂组合物及其用途 |
CN101981123A (zh) * | 2008-03-28 | 2011-02-23 | 吉坤日矿日石能源株式会社 | 照相机模块用液晶聚酯树脂组合物 |
CN102061068A (zh) * | 2009-11-16 | 2011-05-18 | 住友化学株式会社 | 用于连接器的液晶聚酯组合物和使用该组合物的连接器 |
-
2011
- 2011-09-29 JP JP2011214341A patent/JP5806063B2/ja active Active
-
2012
- 2012-09-17 KR KR1020120102762A patent/KR20130035187A/ko not_active Application Discontinuation
- 2012-09-21 TW TW101134741A patent/TW201317287A/zh unknown
- 2012-09-21 US US13/624,344 patent/US20130082206A1/en not_active Abandoned
- 2012-09-27 CN CN201210368010.1A patent/CN103030956B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1729238A (zh) * | 2002-12-18 | 2006-02-01 | 纳幕尔杜邦公司 | 含填料的低摩擦系数热塑性组合物 |
CN1743164A (zh) * | 2004-05-11 | 2006-03-08 | 株式会社上野制药应用研究所 | 液晶聚酯树脂组合物部件接合方法和由其构成的接合制品 |
CN101423652A (zh) * | 2007-10-30 | 2009-05-06 | 上野制药株式会社 | 液晶聚酯共混物 |
CN101981123A (zh) * | 2008-03-28 | 2011-02-23 | 吉坤日矿日石能源株式会社 | 照相机模块用液晶聚酯树脂组合物 |
CN101550282A (zh) * | 2008-04-04 | 2009-10-07 | 住友化学株式会社 | 树脂组合物及其用途 |
CN102061068A (zh) * | 2009-11-16 | 2011-05-18 | 住友化学株式会社 | 用于连接器的液晶聚酯组合物和使用该组合物的连接器 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109476922A (zh) * | 2016-07-11 | 2019-03-15 | 宝理塑料株式会社 | 液晶性树脂组合物 |
CN113874432A (zh) * | 2019-05-16 | 2021-12-31 | 宝理塑料株式会社 | 液晶性树脂组合物及使用其的成型体 |
CN113874432B (zh) * | 2019-05-16 | 2023-08-22 | 宝理塑料株式会社 | 液晶性树脂组合物及使用其的成型体 |
CN112126244A (zh) * | 2020-09-09 | 2020-12-25 | 金发科技股份有限公司 | 一种液晶聚合物组合物 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5806063B2 (ja) | 2015-11-10 |
TW201317287A (zh) | 2013-05-01 |
CN103030956B (zh) | 2017-03-22 |
US20130082206A1 (en) | 2013-04-04 |
KR20130035187A (ko) | 2013-04-08 |
JP2013072070A (ja) | 2013-04-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103030956A (zh) | 液晶聚酯组合物 | |
CN102061068A (zh) | 用于连接器的液晶聚酯组合物和使用该组合物的连接器 | |
CN108291078B (zh) | 液晶聚酯组合物和成形体 | |
TWI772452B (zh) | 液晶聚酯樹脂組成物及成形體 | |
TWI498417B (zh) | 製備液晶性聚酯組成物之方法及連接器 | |
KR20110089069A (ko) | 액정 폴리에스테르 조성물, 이의 제조 방법, 및 커넥터 | |
TWI755421B (zh) | 液晶聚酯組成物及使用此之樹脂成形體 | |
US20120232188A1 (en) | Method for molding liquid crystal polyester resin composition and molded body of liquid crystal polyester resin composition | |
TWI716509B (zh) | 液晶聚酯組成物以及成形體 | |
TWI577092B (zh) | 微間距電連接器及用於其中之熱塑性組合物 | |
KR20120012429A (ko) | 액정 폴리에스테르 조성물의 제조 방법 | |
JP6861497B2 (ja) | 液晶ポリエステル樹脂組成物 | |
CN103360729A (zh) | 液晶高分子的注射成型体及其制造方法 | |
WO2015178500A1 (ja) | 全芳香族液晶ポリエステル樹脂、およびその樹脂組成物の射出成形体 | |
KR102383815B1 (ko) | 액정성 수지 조성물 및 성형품 | |
JP2012072371A (ja) | 液晶ポリエステル組成物の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |