CN104144981A - 液晶聚酯树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可以获得具有由填充材的增强效果带来的高强度、低翘曲性并且具有可耐针压入的高韧性,滑动特性、弯曲疲劳特性优异的成型品的液晶聚酯树脂组合物。所述液晶聚酯树脂组合物含有(A)液晶聚酯和相对于(A)液晶聚酯100重量份为10~100重量份的(B)云母,所述(A)液晶聚酯的羟基末端基量(a)与上述羟基末端基量(a)和乙酰末端基量(b)的合计之比(a)/[(a)+(b)]为0.70~1.00,液晶性聚酯树脂组合物中的(B)云母的体积平均粒径为10~50μm,(B)云母的纵横比为50~100。
Description
技术领域
本发明涉及可以获得低翘曲性、强度等优异并且弯曲断裂挠曲量、耐冲击值等的韧性优异的成型品,流动性优异的液晶聚酯树脂组合物以及使用该液晶聚酯树脂组合物的成型品。
背景技术
近年来,对于塑料的高性能化的要求日益提高,大量开发了具有各种新性能的聚合物,供于市场。在聚合物中,以分子链的平行排列作为特征的具有光学各向异性的液晶聚酯等液晶性树脂在具有优异的成型性和机械性质这点受到关注,在机械部件、电气电子部件等中用途正在扩大。液晶性树脂特别适合用于需要良好流动性的连接器等电气电子部件。
这些机械部件、电气电子部件随着近年来的设备的小型化、轻量化,薄壁化、形状的复杂化不断进展。此外,使用液晶性树脂组合物获得的成型品要求高制品强度。另一方面,在针压入型的连接器的情况下,为了抑制压入时的制品开裂,对于成型品,要求强度和韧性。因此,要求创造出平衡良好地表现强度和韧性这样的相反特性的材料。
为了提高薄壁化了的成型品、复杂化了的成型品的强度,公开了配合特定形状、特定粒径的填充材(例如,板状的填充材)的液晶性聚合物组合物(例如,参照专利文献1~4)。然而,在使用这些方法的情况下,由于填充材的增强而韧性降低,因此得不到充分的韧性,不能平衡良好地表现强度和韧性。另一方面,还进行了通过使用特定结构的液晶聚合物来提高成型时的液晶聚合物取向性的方法(例如,参照专利文献5)、配合使用了同聚合物的板状填充材的研究(例如,参照专利文献6)。然而,在所有的情况下,对于平衡良好地表现所要求的高度的低翘曲性、强度、韧性,都不充分。此外,关于机械部件、电气电子部件使用时所要求的滑动特性、弯曲疲劳特性,也不充分,要求进一步的提高。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:美国专利第6797198号说明书
专利文献2:日本特开平4-202558号公报
专利文献3:日本特开2003-321598号公报
专利文献4:日本特开2012-21147号公报
专利文献5:日本特开2004-352862号公报
专利文献6:日本特开2009-179693号公报
发明内容
发明所要解决的课题
随着近年来的成型品的小型化、精密化,要求以高水平兼具由填充材的增强效果带来的高强度、低翘曲性,和可耐针压入的高韧性。然而,以往公知的技术不充分。因此,本发明的课题是提供可以获得由填充材的增强效果带来的高强度、低翘曲性,同时具有可耐针压入的高韧性,并且滑动特性、弯曲疲劳特性优异的成型品的液晶聚酯树脂组合物。
用于解决课题的方法
本发明人等为了解决上述课题,进行了深入研究,结果发现以下。即,本发明人等发现,相对于特定的末端基组成的液晶聚酯树脂,含有特定形状、特定粒径的云母的液晶聚酯树脂组合物通过云母的高增强效果,具有优异的抗弯强度、低翘曲性。此外,本发明人等发现,该液晶聚酯树脂组合物的韧性、流动性也优异。进一步,本发明人等发现,液晶聚酯树脂组合物,具有高度地平衡良好地表现这些特性这样的特性,滑动特性、弯曲疲劳特性等特性也优异。
即,本发明的一方式如下。
(1)一种液晶聚酯树脂组合物,其含有(A)液晶聚酯和相对于(A)液晶聚酯100重量份为10~100重量份的(B)云母,所述(A)液晶聚酯的羟基末端基量(a)与上述羟基末端基量(a)和乙酰末端基量(b)的合计之比(a)/[(a)+(b)]为0.70~1.00,液晶聚酯树脂组合物中的(B)云母的体积平均粒径为10~50μm,(B)云母的纵横比为50~100。
(2)根据(1)所述的液晶聚酯树脂组合物,
(A)液晶聚酯的由式1定义的熔化熵ΔS为1.0×10-3J/g·K~3.0×10-3J/g·K。
ΔS=ΔHm/Tm [1]
(其中,ΔHm表示熔化热,Tm表示熔点。)
(3)根据(1)或(2)所述的液晶聚酯树脂组合物,
(A)液晶聚酯由下述结构单元(I)、(II)、(III)、(IV)和(V)构成,结构单元(I)相对于结构单元(I)、(II)和(III)的合计为68~80摩尔%,结构单元(II)相对于结构单元(II)和(III)的合计为55~75摩尔%,结构单元(IV)相对于结构单元(IV)和(V)的合计为60~85摩尔%,结构单元(II)和(III)的合计与结构单元(IV)和(V)的合计实质上为等摩尔。
(4)根据(1)~(3)的任一项所述的液晶聚酯树脂组合物,
液晶聚酯树脂组合物中的(B)云母的数均厚度为0.15μm~0.90μm。
(5)根据(1)~(4)的任一项所述的液晶聚酯树脂组合物,
液晶聚酯树脂组合物中的(B)云母的体积平均粒径与通过累积粒度分布测定而测得的中值粒径之比为1.05~1.30。
(6)根据(1)~(5)的任一项所述的液晶聚酯树脂组合物,
其相对于(A)液晶聚酯100重量份,以5~70重量份的比例含有(D)滑石。
(7)根据(1)~(6)的任一项所述的液晶聚酯树脂组合物的制造方法,
是使用组装有至少1个捏合盘的螺杆装置将至少(A)液晶聚酯和(B)云母进行熔融混炼的液晶聚酯树脂组合物的制造方法,使挤出机内捏合盘部的最大剪切速度γ下的熔融粘度为30Pa·s~200Pa·s,所述最大剪切速度γ是根据熔融混炼时的温度和混炼时的螺杆转速通过式2算出的。
γ=π×D×N/(60×c) [2]
(其中,D表示螺杆直径,N表示螺杆转速,c表示捏合盘部的间隙。)
(8)一种成型品,其为将(1)~(6)的任一项所述的液晶聚酯树脂组合物注射成型而成的。
(9)一种连接器,其包含(1)~(6)的任一项所述的液晶聚酯树脂组合物。
发明的效果
根据本发明的液晶聚酯树脂组合物,通过云母的高增强效果,可以获得表现良好的低翘曲性、强度,同时弯曲断裂挠曲量、耐冲击值等的韧性优异,并且滑动特性、弯曲疲劳特性也优异的成型品。本发明的液晶聚酯树脂组合物可以适合用于要求强度、韧性的成型品,特别是连接器等。
附图说明
图1为显示成型品的翘曲量的测定部位的示意图。
具体实施方式
以下,详细地说明本发明。
作为本发明的实施方式的液晶聚酯树脂是熔融时显示光学各向异性的被称为热致液晶聚合物的聚酯。液晶聚酯树脂的末端基可举出羟基末端基、乙酰末端基、羧基末端基。羟基末端基量(a)〔单位:当量/(g·10-6)〕与羟基末端基量(a)〔单位:当量/(g·10-6)〕和乙酰末端基量(b)〔单位:当量/(g·10-6)〕的合计之比(a)/[(a)+(b)]为0.70~1.00。在(a)/[(a)+(b)]小于0.70的情况下,成型品的抗弯强度、挠曲量、耐冲击值降低,回流后的翘曲量增加,滑动特性、弯曲疲劳特性降低,因此不优选。从使弯曲疲劳特性进一步提高的观点出发,(a)/[(a)+(b)]更优选为0.82以上,特别优选为0.90以上。
液晶聚酯树脂的末端基量采用以下的方法算出。首先,将液晶聚酯树脂量取至NMR试样管中,溶解于液晶聚酯树脂可溶的溶剂(例如,五氟苯酚/1,1,2,2-四氯乙烷-d2混合溶剂)。关于乙酰末端基,进行1H-NMR测定,关于羟基末端基和羧基末端基,进行13C-NMR测定,从而可以由来源于各末端的峰与来源于聚合物主链骨架的峰的面积比算出液晶聚酯树脂的末端基量。
本发明的实施方式的液晶聚酯中,羟基末端基量(a)〔单位:当量/(g·10-6)〕和乙酰末端基量(b)〔单位:当量/(g·10-6)〕的合计与羧基末端基量(c)〔单位:当量/(g·10-6)〕之比[(a)+(b)]/(c)优选为1.10~2.00。如果[(a)+(b)]/(c)为1.10以上,则可以使成型品的抗弯强度、耐冲击值进一步提高,进一步降低回流后的翘曲量。[(a)+(b)]/(c)更优选为1.30以上,进一步优选为1.40以上。此外,如果[(a)+(b)]/(c)为2.00以下,则可以使成型品的抗弯强度、耐冲击值进一步提高,进一步降低回流后的翘曲量。[(a)+(b)]/(c)更优选为1.80以下。
作为本发明的实施方式的液晶聚酯树脂优选由下述结构单元(I)、(II)、(III)、(IV)和(V)构成。优选结构单元(I)相对于结构单元(I)、(II)和(III)的合计为68~80摩尔%,优选结构单元(II)相对于结构单元(II)和(III)的合计为55~75摩尔%,优选结构单元(IV)相对于结构单元(IV)和(V)的合计为60~85摩尔%。优选结构单元(II)和(III)的合计与(IV)和(V)的合计实质上为等摩尔。通过使用由上述结构单元构成的液晶聚酯树脂,可以使成型品的韧性进一步提高,进一步降低回流后的翘曲量。
上述结构单元(I)表示由对羟基苯甲酸生成的结构单元。结构单元(II)表示由4,4’-二羟基联苯生成的结构单元。结构单元(III)表示由氢醌生成的结构单元。结构单元(IV)表示由对苯二甲酸生成的结构单元。结构单元(V)表示由间苯二甲酸生成的结构单元。
优选结构单元(I)相对于结构单元(I)、(II)和(III)的合计为68~80摩尔%。结构单元(I)相对于结构单元(I)、(II)和(III)的合计更优选为70摩尔%以上,特别优选为73摩尔%以上。另一方面,更优选结构单元(I)相对于结构单元(I)、(II)和(III)的合计为78摩尔%以下。
优选结构单元(II)相对于结构单元(II)和(III)的合计为55~75摩尔%。更优选结构单元(II)相对于结构单元(II)和(III)的合计为58摩尔%以上。另一方面,结构单元(II)相对于结构单元(II)和(III)的合计更优选为70摩尔%以下,特别优选为65摩尔%以下。
优选结构单元(IV)相对于结构单元(IV)和(V)的合计为60~85摩尔%。结构单元(IV)相对于结构单元(IV)和(V)的合计更优选为65摩尔%以上,特别优选为70摩尔%以上。此外,优选结构单元(IV)相对于结构单元(IV)和(V)的合计为80摩尔%以下。
此外,优选结构单元(II)和(III)的合计与(IV)和(V)的合计实质上为等摩尔。这里所谓“实质上为等摩尔”,表示构成除去末端的聚合物主链的结构单元为等摩尔。因此,在甚至连构成末端的结构单元也包含在内的情况下,不一定为等摩尔的方式也可满足“实质上为等摩尔”的要件。
本发明的实施方式中各结构单元的含量可以如下算出:将液晶聚酯树脂量取至NMR(核磁共振)试管中,溶解于液晶聚酯树脂可溶的溶剂(例如,五氟苯酚/氘代四氯乙烷-d2混合溶剂),进行1H-NMR光谱测定,由来源于各结构单元的峰面积比算出。
此外,本发明的实施方式的液晶聚酯树脂优选由下式[1]定义的ΔS(熔化熵)为1.0~3.0×10-3J/g·K。这样的液晶聚酯树脂可以良好地控制结晶状态,高度地平衡良好地表现作为本发明的效果的低翘曲性、强度和韧性,因此优选。
ΔS(J/g·K)=ΔHm(J/g)/Tm(K) [1]
这里所谓Tm(熔点),是指以下所示的吸热峰温度(Tm3)。作为测定法,在差示扫描量热测定中,观测将液晶聚酯树脂从室温起在20℃/分钟的升温条件下测定时观测到的吸热峰温度(Tm1)。然后,在Tm1+20℃的温度保持5分钟后,在20℃/分钟的降温条件下暂时冷却至室温,观测再次在20℃/分钟的升温条件下测定时观测到的吸热峰温度(Tm2)。然后,在Tm1+20℃的温度保持5分钟后,在20℃/分钟的降温条件下暂时冷却至室温,观测再次在20℃/分钟的升温条件下测定时观测到的吸热峰温度(Tm3)。ΔHm为该Tm3的吸热峰面积(ΔHm3)。
通常,Tm2和Tm3、以及它们的吸热峰面积(ΔHm2和ΔHm3)成为同等的值。然而,如果在聚合物的聚合后,加工成纤维、膜等时实施熔融后拉伸,则有时不一定同等。如果实施上述熔融后拉伸,则聚合物的分子强地取向,差示扫描量热测定中的第二次升温时也不能充分地缓和取向。因此,Tm2和ΔHm2不表现本来的聚合物的特性,因为Tm2和Tm3、以及ΔHm2和ΔHm3有时发生变化。在求出聚合物的准确的ΔS(熔化熵)时,需要使用没有外因的Tm3和ΔHm3来算出。
ΔS(熔化熵)更优选为1.2×10-3J/g·K以上,特别优选为1.5×10-3J/g·K以上。此外ΔS(熔化熵)更优选为2.6×10-3J/g·K以下,特别优选为2.2×10-3J/g·K以下。在ΔS(熔化熵)处于这样的范围的情况下,所得的液晶聚酯树脂组合物的低翘曲性、强度等的增强效果与韧性的平衡优异,并且表现优异的流动性,因此优选。
通过使ΔS(熔化熵)在上述范围内,液晶聚酯树脂的结晶性被控制,因此在将本发明的实施方式的液晶聚酯树脂组合物成型的情况下,可以在分子内不产生应变的状态下获得成型品。其结果是可获得回流后的翘曲量降低,具有优异的强度、韧性的成型品。
此外,在ΔHm(熔化热)和熔点(Tm)的测定中,得不到吸热峰的情况下,不能算出ΔS。因此,对于这样的观测不到峰的液晶聚酯树脂,耐热性变低,因此不优选。
关于本发明的实施方式的液晶聚酯树脂的熔点(Tm),从加工性与耐热性的平衡的观点出发,熔点(Tm)的上限优选为350℃以下,更优选为345℃以下,进一步优选为340℃以下。另一方面,熔点(Tm)的下限优选为220℃以上,更优选为270℃以上,进一步优选为300℃以上。
本发明的实施方式的液晶聚酯树脂的数均分子量的上限优选为50,000以下,更优选为30,000以下,进一步优选为20,000以下。另一方面,数均分子量的下限优选为3,000以上,更优选为8,000以上。
关于本发明的实施方式的液晶聚酯树脂,作为将重均分子量除以数均分子量而得的值的分散度优选为2.5以下。在分散度为2.5以下的情况下,分子量分布尖锐,因此熔融性和结晶性变良好,将本发明的实施方式的液晶聚酯树脂组合物成型而得的成型品的强度进一步提高。通过使分散度为2.5以下而带来的强度的提高推测是因为由于高结晶化而成型品的表面硬度变高。分散度优选为2.2以下,更优选为2.0以下。
另外,重均分子量和数均分子量能够使用液晶聚酯树脂可溶的溶剂作为洗脱液,通过GPC-LS(凝胶渗透色谱-光散射)法进行测定。作为液晶聚酯树脂可溶的溶剂,可举出例如,卤代酚类、卤代酚与一般有机溶剂的混合溶剂。优选为五氟苯酚、五氟苯酚与氯仿的混合溶剂,其中从操作性的观点出发,优选为五氟苯酚与氯仿的混合溶剂。
关于本发明的实施方式的液晶聚酯树脂的熔融粘度,作为上限,优选为200Pa·s以下,更优选为100Pa·s以下,进一步特别优选为50Pa·s以下。另一方面,关于熔融粘度,作为下限,优选为1Pa·s以上,更优选为10Pa·s以上,进一步特别优选为20Pa·s以上。另外,熔融粘度为在液晶聚酯树脂的熔点+10℃、剪切速度1,000/秒的条件下通过高化式流动性试验机测定得到的值。
本发明的实施方式的液晶聚酯树脂可以通过公知的聚酯的脱乙酸聚合法来获得。作为聚酯的脱乙酸聚合法,可举出例如,将规定量的芳香族羟基羧酸和芳香族二醇的酚性羟基,使用乙酸酐进行乙酰化,然后进行脱乙酸聚合的方法。另外,本发明的实施方式中,芳香族羟基羧酸优选为对羟基苯甲酸,芳香族二醇优选为4,4’-二羟基联苯和氢醌。
在进行乙酰化的工序中,优选例如,将规定量的对羟基苯甲酸、4,4’-二羟基联苯、氢醌、对苯二甲酸、间苯二甲酸和乙酸酐加入至反应容器中,在氮气气氛下一边搅拌一边加热而将羟基进行乙酰化。上述反应容器可以具备搅拌叶片,此外,可以具备馏出管,此外,可以在下部具备排出口。进行乙酰化的条件通常为在130~150℃的温度进行1~3小时。
乙酸酐的使用量优选为对羟基苯甲酸、4,4’-二羟基联苯和氢醌的酚性羟基的合计的1.15摩尔当量以下,更优选为1.12摩尔当量以下。另一方面,优选为酚性羟基的合计的1.00摩尔当量以上,更优选为1.05摩尔当量以上,进一步优选为1.07摩尔当量以上。通过使乙酸酐的使用量在上述范围内,可以容易控制乙酰化反应速度小的氢醌的乙酰化率,获得气体产生量更少的优异的液晶聚酯树脂及其树脂组合物。
此外作为进行脱乙酸聚合的工序,优选为在液晶聚酯树脂熔融的温度,在减压下进行反应,使聚合反应结束的熔融聚合法。作为熔融聚合法,更具体而言,在乙酰化后,为了一边使乙酸蒸馏除去一边进行反应,优选升温至液晶聚酯树脂的熔融温度以上,通过减压而进行脱乙酸聚合。熔融聚合法是用于制造均匀的聚合物的有利的方法,可以获得气体产生量更少的优异的液晶聚酯树脂及其树脂组合物,因此优选。
进行脱乙酸聚合的温度为液晶聚酯树脂的一般的熔融温度,例如,250~365℃的范围,优选为液晶聚酯树脂的熔点+10℃以上的温度。进行聚合时的减压度通常为0.1mmHg(13.3Pa)~20mmHg(2660Pa),优选为10mmHg(1330Pa)以下,更优选为5mmHg(665Pa)以下。另外,乙酰化和聚合可以在同一反应容器中连续地进行,可以在不同的反应容器中进行。
特别是在本发明的实施方式中,为了将液晶聚酯树脂的ΔS(熔化熵)容易地控制在上述所期望的范围内,优选使进行脱乙酸聚合的工序中的聚合釜夹套温度以从270℃至聚合最高温度间的平均升温速度为1.0~1.6℃/分钟的方式进行升温。通过使从270℃至聚合最高温度的平均升温速度为1.0~1.6℃/分钟,从而可以适当地控制脱乙酸聚合工序中的单体的反应性,因此可以容易地获得(a)/[(a)+(b)]为0.70~1.00的液晶聚酯树脂。此外,由于可以控制进行了乙酰化的单体的低聚物化反应,因此可以控制聚合物的分子量分布、易于封闭化的对羟基苯甲酸的反应性,可以容易获得ΔS(熔化熵)为1.0~3.0×10-3J/g·K的液晶聚酯树脂。
即,通过使从270℃至聚合最高温度的平均升温速度为1.0℃/分钟以上,从而使聚合迅速地进行而使对羟基苯甲酸适度地封闭化,此外,可以抑制伴随熔融滞留时间的增加的液晶性聚合物的组成不均匀。由于可以抑制组成不均匀,因此可以将末端基(a)/[(a)+(b)]控制为0.70~1.00,此外,可以容易获得ΔS(熔化熵)为1.0×10-3J/g·K以上的液晶聚酯树脂。平均升温速度优选为1.2℃/分钟以上,更优选为1.4℃/分钟以上。
另一方面,通过从270℃至聚合最高温度的平均升温速度为1.6℃/分钟以下,从而可以抑制由单体聚合时的升华引起的组成不均匀,可以将末端基(a)/[(a)+(b)]控制为0.70~1.00。此外可以适度地抑制对羟基苯甲酸的反应性而适度地抑制封闭化,可以容易获得ΔS(熔化熵)为3.0×10-3J/g·K以下的液晶聚酯树脂。此外,相对于聚合釜夹套温度上升而内温易于追随,生产性也提高。另外,关于聚合釜夹套的平均升温速度,由于进行了乙酰化的单体的低聚物化反应从270℃附近开始进行,因此着眼于从聚合釜夹套温度270℃至聚合最高温度的平均升温速度。
作为聚合结束后,将所得的聚合物从反应容器中取出的方法,可举出通过在聚合物熔融的温度将反应容器内进行加压,从而由设置于反应容器的排出口排出聚合物,将排出了的聚合物在冷却水中进行冷却的方法。上述反应容器内的加压可以为例如,0.02~0.5MPa。上述排出口可以设置于反应容器下部。此外,聚合物可以从排出口条状地排出。通过将在冷却液中冷却了的聚合物切断成颗粒状,从而可以获得树脂颗粒。
制造本发明的实施方式的液晶聚酯树脂时,还能够通过固相聚合法使聚合反应结束。可举出例如,将本发明的实施方式的液晶聚酯树脂的聚合物或低聚物用粉碎机进行粉碎,在氮气气流下、或减压下进行加热,进行聚合直至所期望的聚合度,使反应结束的方法。上述加热可以在液晶聚酯树脂的熔点-5℃~熔点-50℃(例如,200~300℃)的范围进行1~50小时。
液晶聚酯树脂的聚合反应即使无催化剂也可以进行,但也可以使用乙酸亚锡、钛酸四丁基酯、乙酸钾和乙酸钠、三氧化锑、金属镁等金属化合物作为催化剂。
本发明的实施方式的液晶聚酯树脂组合物,相对于液晶聚酯树脂100重量份,含有云母10~100重量份。如果云母含量小于10重量份,则将液晶聚酯树脂组合物成型而得的成型品的翘曲量显著地增大,因此不优选。云母含量优选为25重量份以上,更优选为40重量份以上。另一方面,如果云母含量超过100重量份,则云母的凝集体增加,因此耐冲击值、弯曲断裂挠曲量等的韧性降低。进一步,如果云母含量超过100重量份,则熔融成型加工时的流动性也变差。云母含量优选为85重量份以下,更优选为75重量份以下。
此外,本发明的实施方式的液晶聚酯树脂组合物中包含的云母的体积平均粒径为10~50μm。体积平均粒径小于10μm的情况下,云母的增强效果降低,因此不优选。另一方面,体积平均粒径超过50μm的情况下,液晶聚酯树脂组合物的韧性降低,熔融成型加工时的流动性降低,因此不优选。从获得高增强效果,表现良好的低翘曲性这样的观点出发,云母的体积平均粒径更优选为15μm以上,特别优选为20μm以上。另一方面,从表现作为本发明的特征的优异的韧性和流动性这样的观点出发,云母的体积平均粒径更优选为48μm以下,特别优选为45μm以下。
液晶聚酯树脂组合物中包含的云母的体积平均粒径可以通过以下方法来求出。通过将液晶聚酯树脂组合物50g在550℃加热3小时而除去树脂成分后,取出云母。另外,在树脂组合物中含有云母以外的填料的情况下,可以通过比重差进行分离。例如在含有玻璃纤维的情况下,取出云母与玻璃纤维的混合物,使其分散在1,1,2,2-四溴乙烷(比重2.970)88体积%与乙醇(比重0.789)12体积%的混合液中,以转速10000r.p.m.离心分离5分钟后,采用倾析除去悬浮了的玻璃纤维,通过过滤取出沉降了的云母。称量所得的云母100mg,分散在水中,使用激光衍射/散射式粒径分布测定装置(HORIBA社制“LA-300”),测定云母的体积平均粒径。
此外,将本发明的实施方式的液晶聚酯树脂组合物中包含的云母的体积平均粒径除以通过累积粒度分布测定而测得的中值粒径而得的比优选为1.05以上,更优选为1.10以上,特别优选为1.15以上。另一方面,将云母的体积平均粒径除以通过累积粒度分布测定而测得的中值粒径而得的比优选为1.30以下。通过使将云母的体积平均粒径除以通过累积粒度分布测定而测得的中值粒径而得的比在上述范围内,从而可以进一步提高成型品的滑动特性、弯曲疲劳特性。
将体积平均粒径除以中值粒径而得的比为表示液晶聚酯树脂组合物中的云母的粒径的偏差的指标。一般的树脂组合物中包含的云母为1.00左右,与此相对,具有上述范围的由体积平均粒径除以中值粒径而得的比的云母可以通过如下方法获得,例如,将体积平均粒径不同的云母二种以上并用的方法、使用通过筛分而除去了具有特定范围的粒径粒子的云母的方法等。
关于本发明的实施方式的液晶聚酯树脂组合物中包含的云母的中值粒径,使从树脂组合物中取出的云母分散在水中,在使用激光衍射/散射式粒径分布测定装置(HORIBA社制“LA-300”)而测定得到的粒径分布中,可以作为相对于全体固体粒子量的累积固体粒子量成为50%的粒径来进行测定。
此外,本发明的实施方式的液晶聚酯树脂组合物中包含的云母的纵横比为50~100。这里所谓云母的“纵横比”,为通过体积平均粒径(μm)/数均厚度(μm)算出的值。在纵横比小于50的情况下,云母的增强效果降低,因此不优选。另一方面,在纵横比超过100的情况下,液晶聚酯树脂组合物的韧性降低,因此不优选。从获得高增强效果,并且表现良好的低翘曲性这样的观点出发,云母的纵横比更优选为65以上,特别优选为75以上。另一方面,从表现作为本发明的特征的优异的韧性这样的观点出发,云母的纵横比更优选为95以下。
云母的纵横比,如上所述,可以由云母的体积平均粒径和数均厚度通过体积平均粒径(μm)/数均厚度(μm)来算出。“数均厚度”通过以下的方法来求出。首先,通过将液晶聚酯树脂组合物50g在550℃加热3小时而除去树脂成分来取出的云母,利用扫描型电子显微镜(SEM)(日本电子(株)社制“JSM-6360LV”)以2000倍的倍率进行观察。调节观察方向、观察角度测定从该图像任选地选择的10个云母的厚度,将其数均值设为数均厚度。另外,在云母以外含有填料的情况下,可以通过比重差进行分离。在含有例如玻璃纤维的情况下,取出云母与玻璃纤维的混合物,使其分散在1,1,2,2-四溴乙烷(比重2.970)88体积%与乙醇(比重0.789)12体积%的混合液中,以转速10000r.p.m.离心分离5分钟。然后,采用倾析除去悬浮了的玻璃纤维,可以获得沉降了的云母。
此外,本发明的实施方式的液晶聚酯树脂组合物中包含的云母的数均厚度优选为0.15μm以上,可以进一步降低将液晶聚酯树脂组合物成型而得的成型品的翘曲量。云母的数均厚度更优选为0.25μm以上。另一方面,云母的数均厚度优选为0.90μm以下,可以使液晶聚酯树脂组合物的流动性提高,进一步降低成型品的翘曲量。云母的数均厚度更优选为0.70μm以下。
本发明的实施方式的液晶聚酯树脂组合物中,为了使组合物中的(B)云母的体积平均粒径、形状在上述所期望的范围,配合之前的云母的体积平均粒径优选为70μm以下,更优选为50μm以下,进一步优选为30μm以下。另一方面,从降低凝集体,使成型品的绝缘击穿强度提高的观点出发,配合之前的云母的体积平均粒径优选为10μm以上,更优选为15μm以上,进一步优选为20μm以上。
云母可以为天然产出的白云母、黑云母、金云母、人工制造的合成云母的任一种。可以包含它们中的2种以上。
作为云母的制造方法,可举出例如,水流式喷射粉碎、利用石臼的湿式磨碎等湿式粉碎、干式球磨机粉碎、加压辊磨机粉碎、气流式喷射磨机粉碎、利用雾化器等冲击粉碎机的干式粉碎等。
此外,在本发明中,以使云母与液晶聚酯树脂的润湿性提高作为目的,可以采用硅烷偶联剂等对云母的表面进行处理。此外,以杂质的除去、云母的硬质化作为目的,可以使用进行了热处理加工的云母。
关于本发明的实施方式的液晶聚酯树脂组合物,在不损害本发明的目的的程度的范围内,可以含有例如玻璃纤维、研磨玻璃纤维、碳纤维、芳香族聚酰胺纤维、钛酸钾纤维、石膏纤维、黄铜纤维、不锈钢纤维、钢纤维、陶瓷纤维、硼晶须纤维、石棉纤维等纤维状填料、滑石、石墨、碳酸钙、玻璃珠、玻璃微球、粘土、硅灰石、氧化钛、二硫化钼等粉状、粒状或板状的无机填料,可以含有它们中的2种以上。从所得的成型品的刚性提高的观点出发,优选使玻璃纤维、研磨玻璃纤维、碳纤维、芳香族聚酰胺纤维、钛酸钾纤维、石膏纤维、黄铜纤维、不锈钢纤维、钢纤维、陶瓷纤维、硼晶须纤维、石棉纤维等纤维状填料包含于液晶聚酯树脂组合物中,特别优选含有玻璃纤维、研磨玻璃纤维、PAN系碳纤维。
本发明的实施方式的液晶聚酯树脂组合物中包含的纤维状填料的数均纤维长度优选为30μm以上,可以使由液晶聚酯树脂组合物获得的成型品的各向异性降低。纤维状填料的数均纤维长度优选为100μm以上,更优选为200μm以上。另一方面,从液晶聚酯树脂组合物的流动性方面考虑,纤维状填料的数均纤维长度优选为500μm以下,更优选为450μm以下,更优选为400μm以下。
此外,如果纤维状填料的分散性不充分,则各向异性的降低效果变小。为了使纤维状填料的分散性提高,进行纤维状填料与树脂的熔融混炼时提高螺杆转速的手段;通过降低料筒温度,使熔融树脂的熔融粘度变大,增大剪切力的手段等;是有效的。此外,为了使纤维状填料与树脂的相容性提高,向纤维状填料涂布偶联剂也是有效的。
另外,液晶聚酯树脂组合物中包含的纤维状填料的数均纤维长度可以利用纤维状填料与云母的比重之差,通过以下方法来求出。例如,在纤维状填料为玻璃纤维的情况下,首先,通过将树脂组合物在550℃加热3小时来除去树脂成分,将液晶聚酯树脂组合物中的云母与玻璃纤维以混合物的状态取出。使该混合物分散于1,1,2,2-四溴乙烷(比重2.970)88体积%与乙醇(比重0.789)12体积%的混合液中,以10000r.p.m离心分离5分钟后,采用倾析分离悬浮了的玻璃纤维。接着通过过滤分离溶剂与玻璃纤维。将玻璃纤维以各纤维不堆叠的方式散布在显微镜用载玻片上,以800倍的倍率拍摄显微镜照片。测定由显微镜照片任选地选择的500根以上的纤维长度,求出其数均值。在玻璃纤维以外的纤维状无机填充材的情况下,也能够同样地利用比重差来与云母分离。
纤维状填料的含量相对于液晶聚酯树脂100重量份优选为10~100重量份。如果纤维状无机填充材的含量为10重量份以上,则成型品的各向异性变小,因此优选。纤维状无机填充材的含量优选为20重量份以上,更优选为30重量份以上。如果纤维状无机填充材的含量为100重量份以下,则可以将液晶聚酯树脂的流动性保持得更高。纤维状无机填充材的含量更优选为75重量份以下,更优选为50重量份以下。
此外,在本发明的实施方式的液晶聚酯树脂组合物进一步含有(D)滑石的情况下,可以飞跃性地提高流动性,因此优选。(D)滑石的含量相对于(A)液晶聚酯树脂100重量份,优选为5重量份以上,更优选为10重量份以上。此外,(D)滑石的含量优选为70重量份以下,更优选为45重量份以下。如果滑石的含量为5重量份以上,则流动性变良好,因此优选。另一方面,如果滑石的含量为70重量份以下,则低翘曲性、弯曲断裂挠曲量、耐冲击值等的韧性更优异,因此优选。此外,相对于作为本发明的实施方式的特征的具有特定末端结构的(A)液晶聚酯树脂,含有(B)特定粒径且特定纵横比的云母、以及(D)滑石的液晶聚酯树脂组合物,通过由并用粒径、形状不同的2种填充材带来的协同效果,从而可以缓和流动时的填充材间的物理干涉。因此,液晶聚酯树脂组合物的流动性异常地提高。此外相对于具有特定末端结构的(A)液晶聚酯树脂,含有(B)特定粒径且特定纵横比的云母、以及(D)滑石的液晶聚酯树脂组合物,成型加工时的成型品表面的平滑性优异,因此耐电弧径迹(tracking)破坏特性显著地提高,因此优选。
本发明的实施方式的液晶聚酯树脂组合物中包含的滑石的数均粒径通过以下的方法来求出。通过将液晶聚酯树脂组合物50g在550℃加热3小时来除去树脂成分。然后,称量将云母与滑石利用比重差分离而得的滑石100mg,使其分散在水中,使用激光衍射/散射式粒径分布测定装置(HORIBA社制“LA-300”)测定其粒径,算出数均值,从而求出滑石的数均粒径。在使用数均粒径为10μm以下的滑石的情况下,耐电弧径迹性异常地优异,因此特别优选。
本发明的实施方式的液晶聚酯树脂组合物中包含的滑石的吸油量优选为20ml/100g以上,更优选为35ml/100g以上。另一方面,滑石的吸油量优选为70ml/100g以下,更优选为60ml/100g以下。通过使用吸油量在该范围的滑石,从而可获得流动性优异的液晶聚酯树脂组合物,因此优选。滑石的吸油量可以如下测定,例如,通过加热液晶聚酯树脂组合物来除去树脂成分,取出滑石后,按照JIS K-5101(2004年2月20日制定)进行测定。
作为滑石的制造方法,可举出例如,利用微粉磨机、莱歇磨机、喷射磨机的粉碎等。以提高液晶聚酯树脂组合物中滑石与液晶聚酯树脂的亲和性为目的,可以将滑石的表面用硅烷偶联剂等进行处理。此外以杂质的除去、滑石的硬质化为目的,可以使用进行了热处理加工的滑石,以改善操作性为目的,可以使用进行了压缩的滑石。
此外,本发明的实施方式的液晶聚酯树脂组合物,在不损害本发明的目的的程度的范围内,可以含有抗氧化剂和热稳定剂(例如,受阻酚、氢醌、亚磷酸酯类和它们的取代体等)、紫外线吸收剂(例如,间苯二酚、水杨酸酯、苯并三唑、二苯甲酮等)、润滑剂和脱模剂(例如,褐煤酸及其盐、其酯、其半酯、硬脂醇、硬脂酰胺和聚乙烯蜡等)、包含染料(例如,ニトロシン等)和颜料(例如,硫化镉、酞菁、炭黑等)的着色剂、增塑剂、抗静电剂等通常的添加剂、其它热塑性树脂,来赋予规定的特性。
本发明的实施方式的液晶聚酯树脂组合物可以如下获得:例如,将上述(A)液晶聚酯树脂、(B)云母和(D)滑石等填料、根据需要的其它成分进行熔融混炼而获得。作为进行熔融混炼的方法,可举出例如,使用班伯里密炼机、橡胶辊机、捏合机、单轴或双轴挤出机等,在200~350℃的温度进行熔融混炼的方法。为了将云母均质地分散性良好地混炼,优选使用挤出机,更优选使用双轴挤出机,更优选使用具有中间供给口的双轴挤出机。作为进行熔融混炼的方法,可举出(i)相对于从挤出机驱动侧的供给口直至树脂排出部分的口模的全长,在与中央相比靠近上游侧设置中间供给口,将云母从中间供给口投入的方法、(ii)将供给的云母的一部分与液晶聚酯树脂预先混合而从挤出机驱动侧的供给口投入,将剩下的云母从中间供给口投入的方法等。
此外由于云母在熔融混炼中破碎而形状发生变化,因此为了抑制破碎,优选将螺杆转速设定为100~800rpm。优选根据配合前的云母的形状,适宜调整螺杆转速。特别是在使用组装有至少1个捏合盘的螺杆装置来进行熔融混炼的情况下,优选在使挤出机内捏合盘部的最大剪切速度(γ)下的液晶聚酯树脂组合物的熔融粘度为30Pa·s~200Pa·s那样的混炼温度和螺杆转速的条件下进行熔融混炼。通过在该条件下进行融解混炼,从而可以将云母的体积平均粒径、云母的纵横比、和云母的体积平均粒径与中值粒径之比容易地调整至所期望的范围内。另外,挤出机内捏合盘部的最大剪切速度(γ)可以由熔融混炼时的温度和混炼时的螺杆转速通过式2来算出。
γ=π×D×N/(60×c) [2]
(其中,D表示螺杆直径(mm),N表示螺杆转速(rpm),c表示捏合盘部的最窄部分的间隙(mm)。)
例如,对于液晶聚酯树脂组合物,使用高化式流动性试验机CFT-500D(孔口0.5φ×10mm)(岛津制作所制)来测定熔融粘度,通过研究温度、剪切速度使得适当处于上述范围内,从而可以基于控制云母形状设定适合的混炼温度、螺杆转速。
本发明的实施方式的液晶聚酯树脂和液晶聚酯树脂组合物能够通过通常的注射成型、挤出成型、压制成型等成型方法,加工成具有优异的表面外观(色调)、机械性质、耐热性和阻燃性的成型品。
作为这里所谓的成型品,可举出注射成型品、挤出成型品、压制成型品、片、管、膜、纤维等,特别是在进行注射成型的情况下,可显著地获得本发明的效果,因此优选。
关于这样获得的成型品,例如,可以用于以各种齿轮、各种壳体、传感器、LED灯、连接器、插座、电阻器、继电器壳体、继电器底座、继电器用线轴、开关、绕线管、电容器、可变电容器壳体、光拾波器、共振器、各种端子板、变压器、插头、印刷布线板、调谐器、扬声器、传声器、头戴式听筒、小型电动机、磁头底座、功率模块、外壳、半导体、液晶显示部件、FDD托架、FDD底盘、HDD部件、电动机刷握、抛物面天线、计算机相关部件等为代表的电气电子部件;以VTR部件、电视部件、熨斗、电吹风、电饭煲部件、微波炉部件、音响部件、音频、激光盘(注册商标)、光盘等语音设备部件、照明部件、电冰箱部件、空调器部件、打字机部件、文字处理机部件、办公室计算机相关部件、电话机相关部件、传真机相关部件、复印机相关部件等为代表的家庭、企业电气制品部件;以洗涤用夹具、无油轴承、船尾轴承、水中轴承等各种轴承、电动机部件、点火器、打字机等为代表的机械相关部件;以显微镜、双筒望远镜、照像机、钟表等为代表的光学设备、精密机械相关部件;交流发电机端子、交流发电机连接器、IC调节器、调光器用电位器底座、排气气阀等各种阀、燃料相关、排气系、吸气系的各种管、进气口喷嘴通气管、进气歧管、燃料泵、发动机冷却水接头、汽化器主体、汽化器隔离物、排气气体传感器、冷却水传感器、油温传感器、节气门位置传感器、曲轴位置传感器、空气流量计、制动衬块磨耗传感器、空调器用恒温器底座、空调器用电动机绝缘体、电动车窗等车载用电动机绝缘体、取暖器暖风流量控制阀、散热器电动机用刷握、水泵叶轮、涡轮叶片、刮水器电动机相关部件、分电器、起动器开关、起动器继电器、传动装置用束线、窗户洗涤器喷嘴、空调器面板开关基板、燃料相关电磁阀用线圈、保险丝用连接器、喇叭端子、电装部件绝缘板、步进电动机转子、灯圈、灯座、灯光反射器、灯壳、制动活塞、螺线管轴、发动机滤油器、点火装置壳体等汽车、车辆相关部件等。
本发明的实施方式的成型品显示可耐针压入的高韧性,因此适合用于上述成型品,特别是连接器。具体而言,可举出交流发电机连接器、保险丝用连接器。
实施例
以下,通过实施例进一步详述本发明,但本发明的要点不仅仅限定于以下的实施例。
(A)液晶聚酯树脂
液晶聚酯树脂的组成分析和特性评价通过以下的方法来进行。
(1)液晶聚酯树脂的组成分析
液晶聚酯的组成分析通过1H-核磁共振光谱(1H-NMR)测定来实施。将液晶聚酯树脂50mg称量至NMR试样管中,溶解于溶剂(五氟苯酚/1,1,2,2-四氯乙烷-d2=65/35(重量比)混合溶剂)800μL,使用UNITY INOVA500型NMR装置(バリアン社制),在观测频率500MHz,温度80℃实施1H-NMR测定,由7~9.5ppm附近观测到的来源于各结构单元的峰面积比分析组成。
(2)液晶聚酯树脂的熔点(Tm)和ΔS(熔化熵)测定
通过差示扫描量热计DSC-7(パーキンエルマー制),从室温在20℃/分钟的升温条件下测定时观测到的吸热峰温度(Tm1)的观测后,在Tm1+20℃的温度保持5分钟后,在20℃/分钟的降温条件下暂时冷却至室温。然后,再次在20℃/分钟的升温条件下测定时观测到的吸热峰温度(Tm2)的观测后,在Tm1+20℃的温度保持5分钟后,在20℃/分钟的降温条件下暂时冷却至室温,再次在20℃/分钟的升温条件下测定时观测到的吸热峰温度(Tm3)设为熔点。由熔点和其吸热峰面积(ΔHm3),通过下式[1]算出ΔS(J/g·K)。在以下的制造例中,将熔点记载为Tm,将熔化熵记载为ΔS。
ΔS(J/g·K)=ΔHm(J/g)/Tm(K) [1]
(3)液晶聚酯树脂的分子量和分散度测定
液晶聚酯树脂的数均分子量和重均分子量通过下述条件所示的凝胶渗透色谱(GPC)/LALLS法来测定。此外,将重均分子量(Mw)除以数均分子量(Mn)来算出分散度(Mw/Mn)。
(GPC)
GPC装置:Waters制
检测器:差示折射率检测器RI2410(Waters制)
柱:Shodex K-806M(2根),K-802(1根)(昭和电工制)
洗脱液:五氟苯酚/氯仿(35/65w/w%)
测定温度:23℃
流速:0.8mL/min
试样进样量:200μL(浓度:0.1重量/体积%)
(LALLS)
装置:低角度激光散射光度计KMX-6(Chromatix制)
检测器波长:633nm(He-Ne)
检测器温度:23℃
(4)液晶聚酯树脂的熔融粘度测定
使用高化式流动性试验机CFT-500D(孔口0.5φ×10mm)(岛津制作所制),在温度为液晶聚酯的熔点+10℃,剪切速度为1000/秒,测定熔融粘度。
(5)液晶聚酯树脂的末端基量测定
关于液晶聚酯树脂的末端基量,关于羟基末端基,通过13C-核磁共振光谱(13C-NMR)进行测定。将液晶聚酯树脂50mg称量至NMR试样管中,溶解于溶剂五氟苯酚/1,1,2,2-四氯乙烷-d2(混合比率:65/35w/w%)800μL,使用UNITY INOVA500型NMR装置(バリアン社制),在观测频率126MHz,温度80℃实施13C-NMR测定。由115~115.5ppm附近观测到的来源于羟基末端基相邻的碳的峰面积与来源于聚合物主链骨架碳的峰面积之比分析出羟基末端基量。此外由164~165ppm附近观测到的来源于羧基末端基的峰面积与来源于聚合物主链骨架碳的峰面积之比分析出羧基末端基量。
此外,乙酰末端基量通过1H-NMR来进行测定。将液晶聚酯树脂50mg称量至NMR试样管中,溶解于溶剂五氟苯酚/1,1,2,2-四氯乙烷-d2(混合比率:65/35w/w%)800μL,使用UNITY INOVA500型NMR装置(バリアン社制),在观测频率500MHz,温度80℃实施1H-NMR测定。由2.5ppm附近观测到的来源于乙酰末端基的峰面积与来源于聚合物主链骨架的峰面积之比分析出乙酰末端基量。
[制造例1]
在具备有搅拌叶片、馏出管的5L的反应容器中加入对羟基苯甲酸932重量份、4,4’-二羟基联苯251重量份、氢醌99重量份、对苯二甲酸284重量份、间苯二甲酸90重量份和乙酸酐1252重量份(酚性羟基合计的1.09当量),在氮气气氛下一边进行搅拌一边在145℃反应1小时后,使夹套温度以平均升温速度0.68℃/分钟从145℃升温至270℃,以平均升温速度1.4℃/分钟从270℃升温至350℃。升温时间为4小时。然后,将聚合温度保持在350℃,经1.0小时减压至1.0mmHg(133Pa),然后继续反应,搅拌所需要的转矩达到20kg·cm之后使聚合结束。接下来将反应容器内加压至1.0kg/cm2(0.1MPa),经由具有1个直径10mm的圆形排出口的口模来将聚合物排出成条状物,通过切割机进行制粒而获得液晶聚酯树脂(a-1)。
关于该液晶聚酯树脂(a-1),进行了组成分析,结果相对于来源于对羟基苯甲酸的结构单元(结构单元(I))和来源于4,4’-二羟基联苯的结构单元(结构单元(II))和来源于氢醌的结构单元(结构单元(III))的合计,来源于对羟基苯甲酸的结构单元(结构单元(I))的比例为75摩尔%。相对于来源于4,4’-二羟基联苯的结构单元(结构单元(II))和来源于氢醌的结构单元(结构单元(III))的合计,来源于4,4’-二羟基联苯的结构单元(结构单元(II))的比例为60摩尔%。相对于来源于对苯二甲酸的结构单元(结构单元(IV))和来源于间苯二甲酸的结构单元(结构单元(V))的合计,来源于对苯二甲酸的结构单元(结构单元(IV))的比例为76摩尔%。来源于4,4’-二羟基联苯的结构单元(结构单元(II))和来源于氢醌的结构单元(结构单元(III))的合计与来源于对苯二甲酸的结构单元(结构单元(IV))和来源于间苯二甲酸的结构单元(结构单元(V))的合计实质上为等摩尔。此外,Tm为330℃,ΔS为2.2×10-3J/g·K,数均分子量为11,800,分散度为1.8,熔融粘度为28Pa·s。
此外通过上述方法测定末端基量,结果羟基末端基量(a)为175当量/(g·10-6),乙酰末端基量(b)为4当量/(g·10-6),羧基末端基量(c)为113当量/(g·10-6),羟基末端基量与羟基末端基量和乙酰末端基量的合计之比(a)/[(a)+(b)]为0.98。
[制造例2]
在具备有搅拌叶片、馏出管的5L的反应容器中加入对羟基苯甲酸907重量份、4,4’-二羟基联苯294重量份、氢醌94重量份、对苯二甲酸343重量份、间苯二甲酸61重量份和乙酸酐1272重量份(酚性羟基合计的1.09当量),在氮气气氛下一边进行搅拌一边在145℃反应1小时后,使夹套温度以平均升温速度0.63℃/分钟从145℃升温至270℃,以平均升温速度1.6℃/分钟从270℃升温至335℃。升温时间为4小时。然后,将聚合温度保持在335℃,经1.0小时减压至1.0mmHg(133Pa),然后继续反应,搅拌所需要的转矩达到20kg·cm之后使聚合结束。接下来将反应容器内加压至1.0kg/cm2(0.1MPa),经由具有1个直径10mm的圆形排出口的口模来将聚合物排出成条状物,通过切割机进行制粒而获得液晶聚酯树脂(a-2)。
关于该液晶聚酯树脂(a-2),进行了组成分析,结果相对于结构单元(I)、结构单元(II)和结构单元(III)的合计,结构单元(I)的比例为73摩尔%。相对于结构单元(II)和结构单元(III)的合计,结构单元(II)的比例为65摩尔%。相对于结构单元(IV)和结构单元(V)的合计,结构单元(IV)比例为85摩尔%。结构单元(II)和结构单元(III)的合计与结构单元(IV)和结构单元(V)的合计实质上为等摩尔。此外,Tm为317℃,ΔS为1.5×10-3J/g·K,数均分子量为10,900,分散度为2.0,熔融粘度为23Pa·s。
此外通过上述方法测定末端基量,结果羟基末端基量(a)为160当量/(g·10-6),乙酰末端基量(b)为2当量/(g·10-6),羧基末端基量(c)为108当量/(g·10-6),羟基末端基量与羟基末端基量和乙酰末端基量的合计之比(a)/[(a)+(b)]为0.99。
[制造例3]
在具备有搅拌叶片、馏出管的5L的反应容器中加入对羟基苯甲酸870重量份、4,4’-二羟基联苯292重量份、氢醌125重量份、对苯二甲酸292重量份、间苯二甲酸157重量份和乙酸酐1302重量份(酚性羟基合计的1.09当量),在氮气气氛下一边进行搅拌一边在145℃反应1小时后,使夹套温度以平均升温速度0.64℃/分钟从145℃升温至270℃,以平均升温速度1.3℃/分钟从270℃升温至330℃。升温时间为4小时。然后,将聚合温度保持在330℃,经1.0小时减压至1.0mmHg(133Pa),然后继续反应,搅拌所需要的转矩达到20kg·cm之后使聚合结束。接下来将反应容器内加压至1.0kg/cm2(0.1MPa),经由具有1个直径10mm的圆形排出口的口模来将聚合物排出成条状物,通过切割机进行制粒而获得液晶聚酯树脂(a-3)。
关于该液晶聚酯树脂(a-3),进行了组成分析,结果相对于结构单元(I)、结构单元(II)和结构单元(III)的合计,结构单元(I)的比例为70摩尔%。相对于结构单元(II)和结构单元(III)的合计,结构单元(II)的比例为58摩尔%。相对于结构单元(IV)和结构单元(V)的合计,结构单元(IV)的比例为65摩尔%。结构单元(II)和结构单元(III)的合计与结构单元(IV)和结构单元(V)的合计实质上为等摩尔。此外,Tm为310℃,ΔS为1.2×10-3J/g·K,数均分子量为12,000,分散度为2.1,熔融粘度为30Pa·s。
此外通过上述方法测定末端基量,结果羟基末端基量(a)为153当量/(g·10-6),乙酰末端基量(b)为41当量/(g·10-6),羧基末端基量(c)为143当量/(g·10-6),羟基末端基量与羟基末端基量和乙酰末端基量的合计之比(a)/[(a)+(b)]为0.79。
[制造例4]
在具备有搅拌叶片、馏出管的5L的反应容器中加入对羟基苯甲酸994重量份、4,4’-二羟基联苯184重量份、氢醌89重量份、对苯二甲酸179重量份、间苯二甲酸120重量份和乙酸酐1202重量份(酚性羟基合计的1.09当量),在氮气气氛下一边进行搅拌一边在145℃反应1小时后,使夹套温度以平均升温速度0.81℃/分钟从145℃升温至270℃,以平均升温速度1.0℃/分钟从270℃升温至355℃。升温时间为4小时。然后,将聚合温度保持在355℃,经1.0小时减压至1.0mmHg(133Pa),然后继续反应,搅拌所需要的转矩达到20kg·cm之后使聚合结束。接下来将反应容器内加压至1.0kg/cm2(0.1MPa),经由具有1个直径10mm的圆形排出口的口模来将聚合物排出成条状物,通过切割机进行制粒而获得液晶聚酯树脂(a-4)。
关于该液晶聚酯树脂(a-4),进行了组成分析,结果相对于结构单元(I)、结构单元(II)和结构单元(III)的合计,结构单元(I)的比例为80摩尔%。相对于结构单元(II)和结构单元(III)的合计,结构单元(II)的比例为55摩尔%。相对于结构单元(IV)和结构单元(V)的合计,结构单元(IV)的比例为60摩尔%。结构单元(II)和结构单元(III)的合计与结构单元(IV)和结构单元(V)的合计实质上为等摩尔。此外,Tm为344℃,ΔS为2.7×10-3J/g·K,数均分子量为12,700,分散度为2.5,熔融粘度为35Pa·s。
此外通过上述方法测定末端基量,结果羟基末端基量(a)为134当量/(g·10-6),乙酰末端基量(b)为29当量/(g·10-6),羧基末端基量(c)为124当量/(g·10-6),羟基末端基量与羟基末端基量和乙酰末端基量的合计之比(a)/[(a)+(b)]为0.82。
[制造例5]
在具备有搅拌叶片、馏出管的5L的反应容器中加入对羟基苯甲酸994重量份、4,4’-二羟基联苯235重量份、氢醌59重量份、对苯二甲酸254重量份、间苯二甲酸45重量份和乙酸酐1202重量份(酚性羟基合计的1.09当量),在氮气气氛下一边进行搅拌一边在145℃反应1小时后,使夹套温度以平均升温速度0.66℃/分钟从145℃升温至270℃,以平均升温速度1.7℃/分钟从270℃升温至365℃。升温时间为4小时。然后,将聚合温度保持在365℃,经1.0小时减压至1.0mmHg(133Pa),然后继续反应,搅拌所需要的转矩达到20kg·cm之后使聚合结束。接下来将反应容器内加压至1.0kg/cm2(0.1MPa),经由具有1个直径10mm的圆形排出口的口模来将聚合物排出成条状物,通过切割机进行制粒而获得液晶聚酯树脂(a-5)。
关于该液晶聚酯树脂(a-5),进行了组成分析,结果相对于结构单元(I)、结构单元(II)和结构单元(III)的合计,结构单元(I)的比例为80摩尔%。相对于结构单元(II)和结构单元(III)的合计,结构单元(II)的比例为70摩尔%。相对于结构单元(IV)和结构单元(V)的合计,结构单元(IV)的比例为85摩尔%。结构单元(II)和结构单元(III)的合计与结构单元(IV)和结构单元(V)的合计实质上为等摩尔。此外,Tm为354℃,ΔS为3.1×10-3J/g·K,数均分子量为11,400,分散度为2.8,熔融粘度为29Pa·s。
此外通过上述方法测定末端基量,结果羟基末端基量(a)为141当量/(g·10-6),乙酰末端基量(b)为27当量/(g·10-6),羧基末端基量(c)为140当量/(g·10-6),羟基末端基量与羟基末端基量和乙酰末端基量的合计之比(a)/[(a)+(b)]为0.84。
[制造例6]
在具备有搅拌叶片、馏出管的5L的反应容器中加入对羟基苯甲酸808重量份、4,4’-二羟基联苯352重量份、氢醌139重量份、对苯二甲酸288重量份、间苯二甲酸235重量份和乙酸酐1352重量份(酚性羟基合计的1.09当量),在氮气气氛下一边进行搅拌一边在145℃反应1小时后,使夹套温度以平均升温速度0.68℃/分钟从145℃升温至270℃,以平均升温速度0.9℃/分钟从270℃升温至320℃。升温时间为4小时。然后,将聚合温度保持在320℃,经1.0小时减压至1.0mmHg(133Pa),然后继续反应,搅拌所需要的转矩达到20kg·cm之后使聚合结束。接下来将反应容器内加压至1.0kg/cm2(0.1MPa),经由具有1个直径10mm的圆形排出口的口模来将聚合物排出成条状物,通过切割机进行制粒而获得液晶聚酯树脂(a-6)。
关于该液晶聚酯树脂(a-6),进行了组成分析,结果相对于结构单元(I)、结构单元(II)和结构单元(III)的合计,结构单元(I)的比例为65摩尔%。相对于结构单元(II)和结构单元(III)的合计,结构单元(II)的比例为60摩尔%。相对于结构单元(IV)和结构单元(V)的合计,结构单元(IV)的比例为55摩尔%。结构单元(II)和结构单元(III)的合计与结构单元(IV)和结构单元(V)的合计实质上为等摩尔。此外,Tm为303℃,ΔS为0.8×10-3J/g·K,数均分子量为13,500,分散度为2.7,熔融粘度为43Pa·s。
此外通过上述方法测定末端基量,结果羟基末端基量(a)为105当量/(g·10-6),乙酰末端基量(b)为49当量/(g·10-6),羧基末端基量(c)为158当量/(g·10-6),羟基末端基量与羟基末端基量和乙酰末端基量的合计之比(a)/[(a)+(b)]为0.68。
[制造例7]
在具备有搅拌叶片、馏出管的5L的反应容器中加入对羟基苯甲酸1057重量份、4,4’-二羟基联苯151重量份、氢醌59重量份、对苯二甲酸202重量份、间苯二甲酸22重量份和乙酸酐1152重量份(酚性羟基合计的1.09当量),在氮气气氛下一边进行搅拌一边在145℃反应1小时后,使夹套温度以平均升温速度0.71℃/分钟从145℃升温至270℃,以平均升温速度1.5℃/分钟从270℃升温至365℃。升温时间为4小时。然后,将聚合温度保持在365℃,经1.0小时减压至1.0mmHg(133Pa),然后继续反应,搅拌所需要的转矩达到20kg·cm之后使聚合结束。接下来将反应容器内加压至1.0kg/cm2(0.1MPa),经由具有1个直径10mm的圆形排出口的口模来将聚合物排出成条状物,通过切割机进行制粒而获得液晶聚酯树脂(a-7)。
关于该液晶聚酯树脂(a-7),进行了组成分析,结果相对于结构单元(I)、结构单元(II)和结构单元(III)的合计,结构单元(I)的比例为85摩尔%。相对于结构单元(II)和结构单元(III)的合计,结构单元(II)的比例为60摩尔%。相对于结构单元(IV)和结构单元(V)的合计,结构单元(IV)的比例为90摩尔%。结构单元(II)和结构单元(III)的合计与结构单元(IV)和结构单元(V)的合计实质上为等摩尔。此外,Tm为351℃,ΔS为3.2×10-3J/g·K,数均分子量为12,200,分散度为2.6,熔融粘度为31Pa·s。
此外通过上述方法测定末端基量,结果羟基末端基量(a)为100当量/(g·10-6),乙酰末端基量(b)为52当量/(g·10-6),羧基末端基量(c)为160当量/(g·10-6),羟基末端基量与羟基末端基量和乙酰末端基量的合计之比(a)/[(a)+(b)]为0.66。
[制造例8]
在具备有搅拌叶片、馏出管的5L的反应容器中加入对羟基苯甲酸995重量份、4,4’-二羟基联苯126重量份、对苯二甲酸112重量份、聚对苯二甲酸乙二醇酯216重量份和乙酸酐969重量份(酚性羟基合计的1.09当量),在氮气气氛下一边进行搅拌一边在130℃反应2小时后,使夹套温度以平均升温速度0.64℃/分钟从145℃升温至270℃,以平均升温速度1.5℃/分钟从270℃升温至335℃。升温时间为4小时。然后,将聚合温度保持在335℃,经1.0小时减压至1.0mmHg(133Pa),然后继续反应,搅拌所需要的转矩达到20kg·cm之后使聚合结束。接下来将反应容器内加压至1.0kg/cm2(0.1MPa),经由具有1个直径10mm的圆形排出口的口模来将聚合物排出成条状物,通过切割机进行制粒而获得液晶聚酯树脂(a-8)。
关于该液晶聚酯树脂(a-8),进行了组成分析,结果结构单元(I)为66.7摩尔%,结构单元(II)为6.3摩尔%,来源于聚对苯二甲酸乙二醇酯的亚乙基二氧基单元为10.4摩尔%,结构单元(IV)为16.6摩尔%。此外,Tm为313℃,ΔS为1.9×10-3J/g·K,数均分子量为9,800,分散度为2.8,熔融粘度为13Pa·s。
此外通过上述方法测定末端基量,结果羟基末端基量(a)为97当量/(g·10-6),乙酰末端基量(b)为100当量/(g·10-6),羧基末端基量(c)为205当量/(g·10-6),羟基末端基量与羟基末端基量和乙酰末端基量的合计之比(a)/[(a)+(b)]为0.49。
[制造例9]
在具备有搅拌装置、转矩仪、氮气导入管、温度计和回流冷却器的反应器中,加入对羟基苯甲酸994.5重量份、4,4’-二羟基联苯446.9重量份、对苯二甲酸299.0重量份、间苯二甲酸99.7重量份和乙酸酐1347.6重量份。将反应器内充分地用氮气置换后,添加1-甲基咪唑0.18重量份,在氮气气流下经30分钟升温至150℃,保持温度并回流30分钟。然后,添加1-甲基咪唑2.4重量份后,一边将馏出的副生乙酸与未反应的乙酸酐蒸馏除去一边经2小时50分钟升温至320℃,在确认到转矩上升的时刻,取出内容物,冷却至室温。将所得的固体物质用粗粉碎机粉碎后,在氮气气氛下,经1小时从室温升温至250℃,经5小时从250℃升温至295℃,在295℃保持3小时,从而进行固相聚合。固相聚合后,进行冷却而获得液晶聚酯树脂(a-9)。
关于该液晶聚酯树脂(a-9),进行了组成分析,结果结构单元(I)为60摩尔%,结构单元(II)为20摩尔%,结构单元(IV)为15摩尔%,结构单元(V)为5摩尔%。此外,Tm为351℃,ΔS为3.1×10-3J/g·K,数均分子量为16,200,分散度为3.2,熔融粘度为34Pa·s。
此外通过上述方法测定末端基量,结果羟基末端基量(a)为110当量/(g·10-6),乙酰末端基量(b)为61当量/(g·10-6),羧基末端基量(c)为163当量/(g·10-6),羟基末端基量与羟基末端基量和乙酰末端基量的合计之比(a)/[(a)+(b)]为0.64。
[制造例10]
在具备有搅拌叶片、馏出管的5L的反应容器中加入对羟基苯甲酸24.9重量份、6-羟基-2-萘甲酸812.9重量份、4,4’-二羟基联苯419.0重量份、对苯二甲酸373.8重量份和乙酸酐964.8重量份(酚性羟基合计的1.05当量),在氮气气氛下一边进行搅拌一边在145℃反应2小时后,经4小时升温至360℃。然后,将聚合温度保持在360℃,氮气加压至0.1MPa,加热搅拌20分钟。然后,放压,经1.0小时减压至133Pa,然后继续反应120分钟,转矩达到12kg·cm之后使缩聚结束。接下来将反应容器内加压至0.1MPa,经由具有1个直径10mm的圆形排出口的口模来将聚合物排出成条状物,通过切割机进行制粒而获得液晶聚酯树脂(a-10)。
该液晶聚酯树脂(a-10)中,结构单元(I)为2摩尔%,6-氧基-2-萘二甲酸酯单元为48摩尔%,结构单元(II)为25摩尔%,结构单元(IV)为25摩尔%,Tm为350℃,ΔS为2.8×10-3J/g·K,数均分子量为11,200,熔融粘度为25Pa·s。
此外通过上述方法测定末端基量,结果羟基末端基量(a)为122当量/(g·10-6),乙酰末端基量(b)为57当量/(g·10-6),羧基末端基量(c)为187当量/(g·10-6),羟基末端基量与羟基末端基量和乙酰末端基量的合计之比(a)/[(a)+(b)]为0.68。
将由各制造例获得的液晶聚酯树脂的组成和主要特性示于表1中。
[表1]
接下来示出各实施例和比较例中所使用的填充材。
(B)云母
(B-1)(株)ヤマグチマイカ制“A-21”(配合前的体积平均粒径22μm)
(B-2)(株)ヤマグチマイカ制“A-41”(配合前的体积平均粒径47μm)
(B-3)(株)ヤマグチマイカ制“AB-25s”(配合前的体积平均粒径47μm)
(B-4)使用400目筛将上述(B-1)进行两次筛分,使用筛上残留的云母粉。
(B-5)(株)レプコ制“M-200W”(体积平均粒径53μm)
(B-6)(株)ヤマグチマイカ制“TM-20”(配合前的体积平均粒径18μm)
(B-7)(株)ヤマグチマイカ制“NJ-030”(配合前的体积平均粒径30μm)
(B-8)(株)ヤマグチマイカ制“NCF-322”(配合前的体积平均粒径24μm)
(C)玻璃纤维
(C-1)日本电气硝子(株)制“ミルドファイバーEPG70M-01N”(数均纤维长度70μm,数均纤维直径9μm)
(D)滑石
(D-1)富士タルク工业(株)制“NK-48”(配合前的数均粒径26μm,配合前的吸油量27ml/100g)
(D-2)富士タルク工业(株)制“PKP-53”(配合前的数均粒径18.5μm,配合前的吸油量30ml/100g)
(D-3)日本タルク工业(株)制“P-6”(配合前的数均粒径4.0μm,配合前的吸油量56ml/100g)
(D-4)日本タルク工业(株)制“SG-2000”(配合前的数均粒径1.0μm,配合前的吸油量58ml/100g)
(D-5)Specialty Minerals社制“ULTRATALC609”(配合前的数均粒径0.9μm)
实施例1~8、10~17、比较例1~8、10~13
使用日本制钢所制双轴挤出机TEX30α,在料筒C1(后装进料机侧加热器)~C12(模头侧加热器)的、C6部设置中间供给口,在C8部设置真空通气口。使用在C3部、C7部组装有捏合盘的螺杆装置(捏合的间隙(c)为0.5mm),将表2~4所示的(A)液晶聚酯树脂从后装部(供给口1)添加,将(B)云母和其它填充材从中间供给口(供给口2)投入。将料筒温度设定为液晶聚酯树脂的熔点+10℃,以螺杆转速150rpm进行熔融混炼后,从模头条状地排出的液晶聚酯树脂组合物通过水冷浴进行冷却。然后,通过线料切粒机获得颗粒。所得的颗粒使用热风干燥机,在150℃干燥3小时后,进行以下的(1)~(5)的评价。此外,关于混炼时的最大剪切速度下的熔融粘度,对于由挤出机料筒直径、螺杆转速、捏合部的间隙算出的剪切速度下的熔融粘度,使用高化式流动性试验机CFT-500D(孔口0.5φ×10mm)(岛津制作所制),将混炼时的料筒温度设为测定温度进行评价。
此外,通过将所得的颗粒50g在550℃加热3小时来除去树脂成分,取出液晶聚酯树脂组合物中的云母。称量取出的云母100mg,分散在水中,使用激光衍射/散射式粒径分布测定装置(HORIBA社制“LA-300”)进行测定,算出体积平均粒径。此外在使用激光衍射/散射式粒径分布测定装置而测定得到的粒径分布中,将相对于全体固体粒子量的累积固体粒子量成为50%的粒径设为中值粒径进行测定,算出将体积平均粒径除以中值粒径而得的比。此外,将取出的云母利用扫描型电子显微镜(SEM)(日本电子(株)社制“JSM-6360LV”)以2000倍的倍率进行观察,调节观察方向、观察角度测定从所得的图像任选地选择的10个厚度,作为其数均值,算出数均厚度。云母的纵横比通过体积平均粒径/数均厚度来算出。在含有滑石的情况下,称量将云母与滑石利用比重差而分离获得的滑石100mg,分散在水中,使用激光衍射/散射式粒径分布测定装置(HORIBA社制“LA-300”)进行测定而算出数均粒径,吸油量按照JIS K-5101(2004年2月20日制定)进行测定。
实施例9
使用日本制钢所制双轴挤出机TEX44,在料筒C1(后装进料机侧加热器)~C12(模头侧加热器)的、C6部设置中间供给口,在C8部设置真空通气口。使用在C3部、C7部组装有捏合盘的螺杆装置(捏合的间隙(c)为0.9mm),将表2所示的(A)液晶聚酯树脂从后装部(供给口1)添加,将(B)云母从中间供给口(供给口2)投入。将料筒温度设定为液晶聚酯树脂的熔点,以螺杆转速350rpm进行熔融混炼后,从模头条状地排出的液晶聚酯树脂组合物通过水冷浴进行冷却。然后,通过线料切粒机获得颗粒。所得的颗粒使用热风干燥机,在150℃干燥3小时后,进行以下的(1)~(5)的评价。此外,将所得的颗粒进行加热而除去树脂成分,取出液晶聚酯树脂组合物中的云母。关于取出的云母,进行以上所记载的测定。此外关于混炼时的最大剪切速度时的熔融粘度,对于由挤出机料筒直径、螺杆转速、捏合部的间隙算出的剪切速度下的熔融粘度,使用高化式流动性试验机CFT-500D(孔口0.5φ×10mm)(岛津制作所制),将混炼时的料筒温度设为测定温度进行评价。
比较例9
将料筒温度设定为液晶聚酯树脂的熔点+10℃,螺杆转速设为250rpm,除此以外,与实施例9同样地进行熔融混炼,获得颗粒。所得的颗粒使用热风干燥机,在150℃干燥3小时后,进行以下的(1)~(5)的评价。此外,将所得的颗粒进行加热而除去树脂成分,取出液晶聚酯树脂组合物中的云母。关于取出的云母,进行以上所记载的测定。此外关于混炼时的最大剪切速度时的熔融粘度,对于由挤出机料筒直径、螺杆转速、捏合部的间隙算出的剪切速度下的熔融粘度,使用高化式流动性试验机CFT-500D(孔口0.5φ×10mm)(岛津制作所制),将混炼时的料筒温度设为测定温度进行评价。
此外,各特性的评价方法如下。
(1)流动性
对于由各实施例和比较例获得的液晶聚酯树脂组合物,使用ファナックロボショットα-30C(ファナック(株)制),使用可以成型宽度5.0mm×长度50mm×0.2mm厚度的成型品的模具,将料筒温度设定为液晶聚酯树脂的熔点Tm+20℃,将模具温度设定为90℃,在注射速度400m/s的成型条件下注射成型20射。将宽度5.0mm×0.2mm厚度的流动长度作为数均值进行测定。其值越大,则流动性越优异。
(2)弯曲特性
对于由各实施例和比较例获得的液晶聚酯树脂组合物,使用ファナックロボショットα-30C(ファナック(株)制),将料筒温度设定为液晶聚酯树脂的熔点+10℃,在模具温度90℃的条件下进行注射成型,成型为宽度12.6mm×长度127mm×厚度3.2mm的试验片。在测定温度23℃按照ASTM D-790测定试验片的抗弯强度、断裂挠曲量。试验n数为3,值为其平均值。抗弯强度的值越大,则弯曲特性越优异并且强度越优异。此外,断裂挠曲量的值越大,则弯曲特性越优异并且韧性越优异。
(3)耐冲击值
对于由各实施例和比较例获得的液晶聚酯树脂组合物,使用ファナックロボショットα-30C(ファナック(株)制),将料筒温度设定为液晶聚酯树脂的熔点+10℃,在模具温度90℃的条件下进行注射成型,成型为宽度12.6mmmm×长度63.5mm×厚度3.2mm的试验片。在测定温度23℃按照ASTM D-256进行试验片的冲击吸收能量值的测定。试验n数为10,值为其平均值。其值越大,则耐冲击值越优异并且韧性越优异。
(4)翘曲量
对于由各实施例和比较例获得的液晶聚酯树脂组合物,使用ファナックロボショットα-30C(ファナック(株)制),将料筒温度设定为液晶聚酯树脂的熔点+10℃,将背压设为2.0MPa,以8mm计量时的计量时间和0.3mm间距70芯细间距连接器(壁厚0.2mm)模具进行成型,获得细间距连接器。通过リフローシミュレーターcore9030c(株式会社コアーズ制),将细间距连接器以1.6℃/秒升温至200℃进行2分钟预热,在表面最高温度260℃回流30秒后,冷却至室温来进行回流处理。测定回流处理后的翘曲量。试验n数为5,值为其平均值。
另外“翘曲量”为将细间距连接器的长度方向静置在水平的平板上,使用万能投影机(V-16A(Nikon制)),设为细间距连接器底面相对于水平平板的最大位移量。图1为显示翘曲量的测定部位的示意图。符号1表示针压入方向,符号2表示连接器长度方向。将测定出的细间距连接器底面相对于水平平板的最大位移量在图1以符号3的方式表示,表示翘曲量。
(5)耐电弧径迹破坏特性
对于实施例12~17和比较例12~13的液晶聚酯树脂组合物,使用ファナックロボショットα-30C(ファナック(株)制),将料筒温度设定为液晶聚酯树脂的熔点+10℃,成型为50mm×80mm×1mm厚度的方板。关于方板,按照IEC112(A液)的试验方法,测定比较电弧径迹指数(CTI)。试验n数为5,值为其平均值。该值越高,则耐电弧径迹破坏特性越优异。
(6)滑动特性
对于实施例1~11和比较例1~11的液晶聚酯树脂组合物,使用ファナックロボショットα-30C(ファナック(株)制),成型为30×30×3.2mm的方板。使用推力摩耗试验机(铃木式摩耗试验机),使用铝合金(5056)作为对方材,在荷重P=5kgf/cm2、速度V=20m/min的条件下测定方板的摩耗量。试验n数为5,值为其平均值。摩耗量越少,则表示滑动性越优异。
(7)弯曲疲劳特性
将由各实施例和比较例获得的液晶聚酯树脂组合物使用ファナックロボショットα-30C(ファナック(株)制),成型为ASTM D671的“TYPE A”悬臂弯曲疲劳试验片。使用重复振动疲劳试验机B-20型((株)东洋精机制作所制),在室温以频率30Hz采用ASTM D671的B法所规定的方法,对试验片进行弯曲疲劳试验,测定10000次时的应力。试验n数为3,值为其平均值。该值越大,则弯曲疲劳特性越优异。
[表2]
[表3]
[表4]
如表2、3所示那样,关于本发明的实施方式的包含具有特定末端结构的液晶聚酯树脂以及具有特定粒径和特定纵横比的云母的实施例1~11的液晶聚酯树脂组合物,与比较例1~11所示的液晶聚酯树脂组合物相比,流动性、抗弯强度、低翘曲性优异。此外,本发明的实施方式的液晶聚酯树脂组合物具有由云母带来的高增强效果,弯曲断裂挠曲量、耐冲击值等的韧性也优异,具有高度地平衡了的特性。进一步明确了,本发明的实施方式的液晶聚酯树脂组合物的滑动特性、弯曲疲劳特性优异。明确了含有体积平均粒径与中值粒径之比为1.05~1.30的云母的液晶聚酯树脂组合物的滑动特性、弯曲疲劳特性更优异,特别适合于具有接合部的部件。
此外如表4所示明确了,含有具有特定末端结构的液晶聚酯树脂、具有特定粒径和特定纵横比的云母、以及滑石的实施例12~17的液晶聚酯树脂组合物具有高抗弯强度、低翘曲性、和弯曲断裂挠曲量、耐冲击值等的韧性,同时表现异常地优异的流动性,并且具有极其优异的耐电弧径迹破坏特性。
符号的说明
1.针压入方向
2.连接器长度方向
3.翘曲量
产业可利用性
本发明的实施方式的液晶聚酯树脂组合物由于流动性、抗弯强度、低翘曲性优异,因此具有由云母带来的高增强效果,并且弯曲断裂挠曲量、耐冲击值等的韧性也优异,具有高度地平衡了的特性。因此,本发明的实施方式的液晶聚酯树脂组合物在要求强度、韧性的成型品,特别是连接器等中是有用的。此外在具有特定末端结构的液晶聚酯树脂以及具有特定粒径和特定纵横比的云母中添加有滑石的液晶聚酯树脂组合物除了流动性、抗弯强度、低翘曲性和韧性,还具有优异的耐电弧径迹破坏特性、滑动特性、弯曲疲劳特性,因此特别适合于电气电子部件。
Claims (9)
1.一种液晶聚酯树脂组合物,其含有(A)液晶聚酯和相对于(A)液晶聚酯100重量份为10~100重量份的(B)云母,所述(A)液晶聚酯的羟基末端基量(a)与所述羟基末端基量(a)和乙酰末端基量(b)的合计之比(a)/[(a)+(b)]为0.70~1.00,
液晶聚酯树脂组合物中的(B)云母的体积平均粒径为10~50μm,(B)云母的纵横比为50~100。
2.根据权利要求1所述的液晶聚酯树脂组合物,(A)液晶聚酯的由式1定义的熔化熵ΔS为1.0×10-3J/g·K~3.0×10-3J/g·K,
ΔS=ΔHm/Tm [1]
其中,ΔHm表示熔化热,Tm表示熔点。
3.根据权利要求1或2所述的液晶聚酯树脂组合物,(A)液晶聚酯由下述结构单元(I)、(II)、(III)、(IV)和(V)构成,结构单元(I)相对于结构单元(I)、(II)和(III)的合计为68~80摩尔%,结构单元(II)相对于结构单元(II)和(III)的合计为55~75摩尔%,结构单元(IV)相对于结构单元(IV)和(V)的合计为60~85摩尔%,结构单元(II)和(III)的合计与结构单元(IV)和(V)的合计实质上为等摩尔,
4.根据权利要求1~3的任一项所述的液晶聚酯树脂组合物,液晶聚酯树脂组合物中的(B)云母的数均厚度为0.15μm~0.90μm。
5.根据权利要求1~4的任一项所述的液晶聚酯树脂组合物,液晶聚酯树脂组合物中的(B)云母的体积平均粒径与通过累积粒度分布测定而测得的中值粒径之比为1.05~1.30。
6.根据权利要求1~5的任一项所述的液晶聚酯树脂组合物,其相对于(A)液晶聚酯100重量份,以5~70重量份的比例含有(D)滑石。
7.权利要求1~6的任一项所述的液晶聚酯树脂组合物的制造方法,所述制造方法使用组装有至少1个捏合盘的螺杆装置将至少(A)液晶聚酯和(B)云母进行熔融混炼,
使挤出机内捏合盘部的最大剪切速度γ下的熔融粘度为30Pa·s~200Pa·s,所述最大剪切速度γ是根据熔融混炼时的温度和混炼时的螺杆转速通过式2算出的,
γ=π×D×N/(60×c) [2]
其中,D表示螺杆直径,N表示螺杆转速,c表示捏合盘部的间隙。
8.一种成型品,其为将权利要求1~6的任一项所述的液晶聚酯树脂组合物注射成型而成的。
9.一种连接器,其包含权利要求1~6的任一项所述的液晶聚酯树脂组合物。
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