CN109561792A - 耐热器皿及耐热器皿形成用液晶聚酯树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种耐热器皿,是作为含有液晶聚酯树脂、无机填充材料及脂肪酸化合物的树脂组合物的成形体的耐热器皿,在250℃加热所述耐热器皿的情况下来自于脂肪酸化合物的壬醛及癸醛的合计产生浓度为1volppb以下。
Description
技术领域
本发明涉及耐热器皿及耐热器皿形成用液晶聚酯树脂组合物。
本申请基于2016年8月4日在日本申请的日本特愿2016-153717号主张优先权,将其内容引用到此处。
背景技术
对于作为基于烤箱加热方式的炉灶(オーブンレンジ)用的烹饪加热容器的耐热器皿,要求优异的耐热性、机械强度、外观良好等各种特性。
作为具有优异的耐热性的材料,有聚酯树脂。其中,全芳香族聚酯树脂(以下有时记作“液晶聚酯”或“液晶聚酯树脂”。)具有基于其结构的各种优异性质,在耐热性的方面尤其优异,因此在暴露于高温的耐热器皿的材料中得到采用。例如,专利文献1及2中,公开过全芳香族聚酯树脂制的耐热器皿。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平4-248868号公报
专利文献2:日本特开平3-265650号公报
发明内容
发明所要解决的问题
耐热器皿在高温下使用,并与食品接触。在从构成耐热器皿的材料中产生臭气成分的情况下,有可能损害食品的风味,因此需要抑制臭气。
本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于,提供臭气成分的产生少的耐热器皿、以及可以合适地在所述耐热器皿中使用的液晶聚酯树脂组合物。
用于解决问题的方法
本发明提供以下内容。
[1]一种耐热器皿,是作为含有液晶聚酯树脂、无机填充材料及脂肪酸化合物的树脂组合物的成形体的耐热器皿,在250℃加热该耐热器皿的情况下来自于脂肪酸化合物的壬醛及癸醛的合计产生浓度为1volppb以下。
[2]根据[1]中记载的耐热器皿,其中,所述脂肪酸化合物的含量相对于所述液晶聚酯树脂100质量份为0.001质量份以上且0.5质量份以下。
[3]根据[1]或[2]中记载的耐热器皿,其中,所述脂肪酸化合物的碳原子数为12~24。
[4]根据[1]~[3]中任一项记载的耐热器皿,其中,所述脂肪酸化合物为脂肪酸金属盐。
[5]根据[4]中记载的耐热器皿,其中,所述脂肪酸金属盐的金属为选自锂、镁、钙、锌、钠及钙中的至少一种。
[6]根据[1]~[5]中任一项记载的耐热器皿,其中,所述无机填充材料的含量相对于液晶聚酯树脂100质量份为50质量份以上且100质量份以下。
[7]根据[1]~[6]中任一项记载的耐热器皿,其中,液晶聚酯树脂具有以式(1)表示的重复单元。
(1)-O-Ar1-CO-
[式(1)中,Ar1表示亚苯基、亚萘基或亚联苯基,以Ar1表示的基团中的至少一个氢原子可以由卤素原子、碳原子数1~10的烷基或碳原子数6~20的芳基取代。]
[8]根据[1]~[7]中任一项记载的耐热器皿,其中,液晶聚酯树脂具有以式(2)表示的重复单元。
(2)-CO-Ar2-CO-
[式(2)中,Ar2表示亚苯基、亚萘基、亚联苯基或以式(4)表示的基团;Ar2中所含的至少一个氢原子可以由卤素原子、碳原子数1~10的烷基或碳原子数6~20的芳基取代。]
(4)-Ar4-Z-Ar5-
[式(4)中,Ar4及Ar5彼此独立地表示亚苯基或亚萘基;
Z表示氧原子、硫原子、羰基、磺酰基或碳原子数1~10的亚烷基。]
[9]根据[1]~[8]中任一项记载的耐热器皿,其中,液晶聚酯树脂具有以式(3)表示的重复单元。
(3)-X-Ar3-Y-
[式(3)中,Ar3表示亚苯基、亚萘基、亚联苯基或以式(4)表示的基团;
X及Y彼此独立地表示氧原子或亚氨基(-NH-);
Ar3中所含的至少一个氢原子可以由卤素原子、碳原子数1~10的烷基或碳原子数6~20的芳基取代。]
(4)-Ar4-Z-Ar5-
[式(4)中,Ar4及Ar5彼此独立地表示亚苯基或亚萘基;
Z表示氧原子、硫原子、羰基、磺酰基或碳原子数1~10的亚烷基。]
[10]一种耐热器皿形成用液晶聚酯树脂组合物,是含有液晶聚酯树脂、无机填充材料及脂肪酸化合物的树脂组合物,在250℃加热的情况下壬醛及己醛的合计产生浓度为1volppb以下。
发明效果
根据本发明,可以提供臭气成分的产生少的耐热器皿、以及可以合适地在所述耐热器皿中使用的液晶聚酯树脂组合物。
附图说明
图1是本发明的一个方式的耐热器皿的一例的示意剖视图。
图2是表示本发明的一个方式的耐热器皿的一例的整体形状的立体图。
具体实施方式
<耐热器皿>
本发明提供一种耐热器皿,是使用了含有液晶聚酯树脂、无机填充材料及脂肪酸化合物的树脂组合物的耐热器皿,在250℃加热所述耐热器皿的情况下来自于脂肪酸化合物的壬醛及癸醛的合计产生浓度为1volppb以下。
壬醛及癸醛作为不愉快臭气成分为人所知,是即使为微量也被人作为不愉快臭气识别到的物质。推测这些化合物是因加热脂肪酸等所致的氧化分解等而产生的。在使用耐热器皿进行加热烹饪时,这些不愉快臭气成分会损害食品的风味,因此优选在加热烹饪时不愉快臭气成分的产生量少。
本发明的一个方式的耐热器皿在250℃加热的情况下壬醛及癸醛的合计产生浓度为1volppb以下。因此,即使在进行加热烹饪的情况下,不愉快臭气成分的产生也少,可以制成低臭味的耐热器皿。本发明的一个方式的耐热器皿在250℃加热时的壬醛及癸醛的合计产生浓度优选为0.8volppb以下,更优选为0.5volppb以下。
壬醛、癸醛为挥发成分。因此,作为在250℃加热的情况下将壬醛及癸醛的合计产生浓度设为1volppb以下的方法,例如有将经过注射成型的耐热器皿在250℃左右的高温下暂时加热而除去挥发成分的方法。利用该方法,可以在加热烹饪时减少不愉快臭气物质的产生量。
本发明中,壬醛及癸醛合计产生浓度是利用下述的方法测定的值。
测定中所用的试验片采用使用本发明的耐热器皿中所用的树脂组合物成形的、约5cm见方、厚1~2mm的试验片。将该试验片70g放入玻璃腔室内,一边向玻璃腔室内通入高纯度氮气,一边利用加热烤箱用约15分钟将玻璃腔室的温度从室温升温到250℃,然后在250℃继续加热约45分钟(合计60分钟)。从加热开始到结束的60分钟内通入玻璃腔室内的高纯度氮气为10升,将该氮气的全部与从试验片中产生的气体成分一起捕集。需要说明的是,所谓升温到250℃,是指加热烤箱内的温度达到250℃的时刻,不一定是指试样达到250℃的情况。
对如此所述地捕集的试样气体使用冷阱脱水-气相色谱/质谱分析法(CTD-GC-MS法)测定在捕集到的10升的高纯度氮气中存在的壬醛及癸醛的浓度。需要说明的是,壬醛及癸醛的浓度是甲苯换算值,假定被检测出的成分的信号的强度与浓度的关系全都与甲苯相等,利用甲苯的峰面积与各成分的峰面积的比算出。
将本发明的一个方式的耐热器皿1的示意剖视图表示于图1中。如图1所示,本发明的一个方式的耐热器皿1具有把手部2和容器部10。
容器部10具有收容在使用时成为烹饪对象的食材等的空间S。容器部10具有底部11、和在底部11的周缘部以俯视闭环状设置的侧壁12。空间S是由底部11和侧壁12包围的空间。容器部10优选为底部11的水平面的垂直方向上方全被开放的广口容器。所谓“底部的水平面”,是指在将本发明的一个方式的包含容器部和把手部的耐热器皿载置于水平面时,在底部的内表面(即与空间S的界面)中为实质上水平的面。所谓“实质上水平”,是指可以相对于水平面具有-40%~+40%的斜度。
本发明的一个方式的耐热器皿的内容积为500mL以上且6L以下。本发明的一个方式中,所谓“耐热器皿的内容积”,是指可以在气温25℃的条件下装入耐热器皿的水的最大量。
本发明的一个方式中,耐热器皿的内容积优选为1L以上且6L以下,更优选为2L以上且6L以下。
本发明的一个方式的耐热器皿1中,所谓“内容积”,是指可以在气温25℃的条件下装入空间S的水的最大量。
把手部2可以设于容器部10的一部分,也可以设于周缘部。
把手部2主要是用于供使用者在搬运耐热器皿1时所握持的结构部。把手部2以俯视时从外壁12a向与空间S侧相反一侧突出的方式设于侧壁12的外壁12a。把手部2可以设于侧壁12的上端部(即与底部11相反一侧),也可以设于侧壁12的上端部与底部11的中央部。
另外,如图2所示,本发明的耐热器皿可以还具有能够卸下的盖部20。盖部20的形状没有特别限定,然而优选为能够卸下地载置于把手部2的上部的形状。
本发明的一个方式中,包含容器部和把手部的耐热器皿的高度优选为1cm以上且30cm以下,更优选为3cm以上且20cm以下。
本发明的一个方式中,包含容器部和把手部的耐热器皿的宽度优选为5cm以上且50cm以下,更优选为10cm以上且40cm以下。
本发明的一个方式中,包含容器部和把手部的耐热器皿的进深优选为5cm以上且50cm以下,更优选为10cm以上且40cm以下。
在本发明的耐热器皿还具有盖部20的情况下,在容器部10上载置有盖部20时的高度、宽度及进深优选为所述范围。
此处,所谓“包含容器部和把手部的耐热器皿的高度”,是指将本发明的包含容器部和把手部的耐热器皿载置于水平面时、从该水平面上表面到所述包含容器部和把手部的耐热器皿的最上部的最短距离。
所谓“包含容器部和把手部的耐热器皿的宽度”,是指将本发明的包含容器部和把手部的耐热器皿载置于水平面时、所述耐热器皿的水平方向的最大长度。
所谓“包含容器部和把手部的耐热器皿的进深”,是指将本发明的包含容器部和把手部的耐热器皿载置于水平面时、与提供所述宽度的方向正交的水平方向上的最大长度。
本发明的一个方式中,耐热器皿1的容器部的壁厚优选为0.3mm以上且5mm以下,更优选为1mm以上且4mm以下。耐热器皿1的容器部的所谓壁厚,是图1的X所示的厚度,是指测定部位的最薄的厚度。
作为另一个方面,所谓“耐热器皿的容器部的壁厚”,是指耐热器皿的容器部的任意部位的、从接触收容食材等的空间的表面(即耐热器皿的内壁)到与接触所述空间的表面相反一侧的表面(即耐热器皿的外壁)的最短距离。
所述耐热器皿的容器部的壁厚例如可以利用千分尺测定。
本发明的一个方式的耐热器皿1的形状没有特别限定,可以适当地选择长方体、立方体、椭圆形状、如图1的以双点划线包围的区域Y所示那样使底部与侧壁的交界弯曲了的形状等。
其中,对于椭圆形状、如图1的以双点划线包围的区域Y所示那样使底部与侧壁的交界弯曲了的形状等,就耐热器皿1的内壁而言易于清洗,就耐热器皿的外壁而言没有角,因此可以保持强度良好,所以优选。
需要说明的是,将在使用时在容器部10收容有成为烹饪对象的食材等的耐热器皿1从烤箱中取出时,把手部2有可能因食材等的重量而变形。因此,从提高强度的观点考虑,耐热器皿1的把手部2的厚度可以大于容器部10的厚度。所述耐热器皿的把手部的厚度例如可以利用千分尺测定。
以下,对本实施方式的耐热器皿中所用的树脂组合物进行说明。
《树脂组合物》
本实施方式中所用的树脂组合物含有液晶聚酯树脂、无机填充材料及脂肪酸化合物。
[液晶聚酯树脂]
本发明的耐热器皿中所用的液晶聚酯树脂(以下有时记作“液晶聚酯”。)是具有由芳香族羟基羧酸衍生的重复单元作为介晶基团的树脂。此处,所谓“羟基羧酸”,是指在一个分子中同时具有羟基(-OH)及羧基(-C(=O)-OH)的化合物。
所述液晶聚酯是在熔融状态下显示出液晶性的液晶聚酯,优选在250℃以上且450℃以下的温度发生熔融的液晶聚酯。液晶聚酯优选为仅使用芳香族化合物作为原料单体而成的全芳香族液晶聚酯。
作为所述液晶聚酯的例子,可以举出将芳香族羟基羧酸;芳香族二羧酸;和选自芳香族二醇、芳香族羟基胺及芳香族二胺中的至少一种化合物聚合(即缩聚)而得的液晶聚酯、将多种芳香族羟基羧酸聚合而得的液晶聚酯、以及将聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯与芳香族羟基羧酸聚合而得的液晶聚酯等。此处,对于芳香族羟基羧酸、芳香族二羧酸、芳香族二醇、芳香族羟基胺及芳香族二胺而言,可以彼此独立地代替其一部分或全部地为能够聚合的衍生物。
作为芳香族羟基羧酸及芳香族二羧酸之类的具有羧基的化合物的能够聚合的衍生物的例子,可以举出将羧基变换为烷氧基羰基或芳氧基羰基而成的衍生物(也称作酯)、将羧基变换为卤甲酰基而成的衍生物(也称作酰卤)、以及将羧基变换为酰氧基羰基而成的衍生物(也称作酸酐)。
作为芳香族羟基羧酸、芳香族二醇及芳香族羟基胺之类的具有羟基的化合物的能够聚合的衍生物的例子,可以举出将羟基酰化变换为酰氧基而成的衍生物(也称作酰化物)。
作为芳香族羟基胺及芳香族二胺之类的具有氨基的化合物的能够聚合的衍生物的例子,可以举出将氨基酰化变换为酰氨基而成的衍生物(也称作酰化物)。
所述液晶聚酯优选具有至少一个以式(1)表示的重复单元(以下有时称作“重复单元(1)”。)。重复单元(1)相当于上述的介晶基团。
(1)-O-Ar1-CO-
[式(1)中,Ar1表示亚苯基、亚萘基或亚联苯基,以Ar1表示的基团中的至少一个氢原子可以各自独立地由卤素原子、碳原子数1~10的烷基或碳原子数6~20的芳基取代。]
作为能够取代以Ar1表示的基团中的一个以上的氢原子的卤素原子,可以举出氟原子、氯原子、溴原子及碘原子。
作为能够取代以Ar1表示的基团中的至少一个氢原子的碳原子数1~10的烷基的例子,可以举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正己基、正庚基、2-乙基己基、正辛基、正壬基及正癸基等。
作为能够取代以Ar1表示的基团中的至少一个氢原子的碳原子数6~20的芳基,可以举出苯基、邻甲苯基、间甲苯基、对甲苯基等之类的单环式芳香族基团;1-萘基、2-萘基等之类的稠环式芳香族基团。
在以Ar1表示的基团中的至少一个氢原子被这些基团取代的情况下,其取代数优选为1个或2个,更优选为1个。
重复单元(1)为由芳香族羟基羧酸衍生的重复单元。
作为重复单元(1),优选Ar1为1,4-亚苯基的重复单元(例如由4-羟基苯甲酸衍生的重复单元)、以及Ar1为2,6-亚萘基的重复单元(例如由6-羟基-2-萘甲酸衍生的重复单元)。
即,作为所述液晶聚酯的例子,优选具有由4-羟基苯甲酸(也称作对羟基苯甲酸)衍生的重复单元及由6-羟基-2-萘甲酸衍生的重复单元的至少一个重复单元的液晶聚酯,更优选具有由4-羟基苯甲酸衍生的重复单元的液晶聚酯。
作为另一个方面,所述液晶聚酯优选具有至少一个以下述式(2)表示的重复单元(以下有时称作“重复单元(2)”。)的液晶聚酯。另外,所述液晶聚酯优选具有至少一个以下述式(3)表示的重复单元(以下有时称作“重复单元(3)”。)的液晶聚酯。其中,更优选具有重复单元(1)、重复单元(2)及重复单元(3)的液晶聚酯。在液晶聚酯中,重复单元(2)及重复单元(3)可以分别存在多种。重复单元(1)优选具有Ar1为1,4-亚苯基的重复单元及Ar1为2,6-亚萘基的重复单元的至少一个。
(2)-CO-Ar2-CO-
[式(2)中,Ar2表示亚苯基、亚萘基、亚联苯基或以式(4)表示的基团;Ar2中所含的至少一个氢原子可以由卤素原子、碳原子数1~10的烷基或碳原子数6~20的芳基取代。]
(4)-Ar4-Z-Ar5-
[式(4)中,Ar4及Ar5彼此独立地表示亚苯基或亚萘基;
Z表示氧原子、硫原子、羰基、磺酰基或碳原子数1~10的亚烷基。]
(3)-X-Ar3-Y-
[式(3)中,Ar3表示亚苯基、亚萘基、亚联苯基或以式(4)表示的基团;
X及Y彼此独立地表示氧原子或亚氨基(-NH-);
Ar3中所含的至少一个氢原子可以由卤素原子、碳原子数1~10的烷基或碳原子数6~20的芳基取代。]
(4)-Ar4-Z-Ar5-
[式(4)中,Ar4及Ar5彼此独立地表示亚苯基或亚萘基;
Z表示氧原子、硫原子、羰基、磺酰基或碳原子数1~10的亚烷基。]
能够取代以Ar2或Ar3表示的基团中的至少一个氢原子的卤素原子、烷基及芳基与能够取代以Ar1表示的基团中的至少一个氢原子的卤素原子、碳原子数1~10的烷基及碳原子数6~20的芳基相同。
在以Ar2或Ar3表示的基团中的至少一个氢原子被这些基团取代的情况下,其取代数在每个以Ar2或Ar3表示的所述基团中彼此独立地优选为1个或2个,更优选为1个。
作为以Z表示的所述碳原子数1~10的亚烷基的例子,可以举出亚甲基、亚乙基、亚异丙基、亚正丁基及2-乙基亚己基等。
重复单元(2)为由芳香族二羧酸衍生的重复单元。
作为重复单元(2),例如优选Ar2为1,4-亚苯基的重复单元(例如由对苯二甲酸衍生的重复单元)、Ar2为1,3-亚苯基的重复单元(例如由间苯二甲酸衍生的重复单元)、Ar2为2,6-亚萘基的重复单元(例如由2,6-萘二甲酸衍生的重复单元)、Ar2为4,4’-亚联苯基的重复单元(例如由4,4’-二羧基联苯衍生的重复单元)、或Ar2为二苯基醚-4,4’-二基的重复单元(例如由4,4’-二羧基二苯基醚衍生的重复单元),更优选Ar2为1,4-亚苯基、1,3-亚苯基、2,6-亚萘基或4,4’-亚联苯基的重复单元。
重复单元(3)为由选自芳香族二醇、芳香族羟基胺及芳香族二胺中的至少一种化合物衍生的重复单元。
作为重复单元(3),可以举出Ar3为1,4-亚苯基的重复单元(例如由对苯二酚、对氨基苯酚或对苯二胺衍生的重复单元)、Ar3为1,3-亚苯基的重复单元(例如由1,3-苯二醇、间氨基苯酚(例如3-乙酰氧基氨基苯酚)或间苯二胺衍生的重复单元)、Ar3为2,6-亚萘基的重复单元(例如由2,6-二羟基萘衍生的重复单元、由2-羟基-6-氨基萘衍生的重复单元或由2,6-二氨基萘衍生的重复单元)、Ar3为4,4’-亚联苯基的重复单元(例如由4,4’-二羟基联苯、4-氨基-4’-羟基联苯或4,4’-二氨基联苯衍生的重复单元)、或Ar3为二苯基醚-4,4’-二基的重复单元(例如由4,4’-二羟基二苯基醚衍生的重复单元、由4-羟基-4’-氨基二苯基醚衍生的重复单元或由4,4’-二氨基二苯基醚衍生的重复单元)等。作为优选的重复单元(3),更优选Ar3为1,4-亚苯基、1,3-亚苯基、2,6-亚萘基或4,4’-亚联苯基的重复单元。
对于所述液晶聚酯而言,优选作为重复单元(3)具有X及Y分别为氧原子的重复单元,即,具有由芳香族二醇衍生的重复单元,更优选作为重复单元(3)仅具有X及Y分别为氧原子的重复单元。
即,所述液晶聚酯更优选具有以式(21)表示的重复单元(以下有时称作“重复单元(21)”。)、和以式(31)表示的重复单元(以下有时称作“重复单元(31)”。),进一步优选具有重复单元(1)(优选Ar1为1,4-亚苯基或2,6-亚萘基的重复单元)、重复单元(21)及重复单元(31)。
(21)-CO-Ar21-CO-
(31)-O-Ar31-O-
[式(21)及式(31)中,Ar21及Ar31彼此独立地表示1,4-亚苯基、1,3-亚苯基、2,6-亚萘基或4,4’-亚联苯基;以Ar21或Ar31表示的基团中的至少一个氢原子可以彼此独立地由卤素原子、碳原子数1~10的烷基或碳原子数6~20的芳基取代。]
对于重复单元(1)的含有率,在将构成本发明的液晶聚酯的全部重复单元的合计设为100摩尔%时,优选为30摩尔%以上,更优选为40摩尔%以上且80摩尔%以下,进一步优选为50摩尔%以上且70摩尔%以下,特别优选为55摩尔%以上且70摩尔%以下。需要说明的是,在重复单元(1)由2种以上的化合物衍生的情况下,全部重复单元(1)的含量为上述的范围。
作为另一个方面,对于所述液晶聚酯中的重复单元(1)的含有率,相对于重复单元(1)、重复单元(2)及重复单元(3)的合计100摩尔%,优选为30摩尔%以上,更优选为40摩尔%以上且80摩尔%以下,进一步优选为50摩尔%以上且70摩尔%以下,尤其优选为55摩尔%以上且70摩尔%以下。
另外,在所述液晶聚酯中的重复单元(1)为由对羟基苯甲酸衍生的重复单元的情况下,对于由对羟基苯甲酸衍生的重复单元的含有率,在将构成本发明的液晶聚酯的全部重复单元的合计设为100摩尔%时,优选为40摩尔%以上,更优选为45摩尔%以上且80摩尔%以下,进一步优选为50摩尔%以上且70摩尔%以下,特别优选为55摩尔%以上且65摩尔%以下。
作为另一个方面,对于由对羟基苯甲酸衍生的重复单元的含有率,相对于重复单元(1)、重复单元(2)及重复单元(3)的合计100摩尔%,优选为40摩尔%以上,更优选为45摩尔%以上且80摩尔%以下,进一步优选为50摩尔%以上且70摩尔%以下,尤其优选为55摩尔%以上且65摩尔%以下。
若重复单元(1)的含有率为80摩尔%以下,则加工温度难以变高,难以产生外观不良,所以优选。
对于所述液晶聚酯中的重复单元(2)的含有率,在将构成本发明的液晶聚酯的全部重复单元的合计设为100摩尔%时,优选为35摩尔%以下,更优选为10摩尔%以上且35摩尔%以下,进一步优选为15摩尔%以上且30摩尔%以下,特别优选为17.5摩尔%以上且27.5摩尔%以下。需要说明的是,在重复单元(2)由2种以上的化合物衍生的情况下,全部重复单元(2)的含量为上述的范围。
对于所述液晶聚酯的重复单元(2)的含有率,相对于重复单元(1)、重复单元(2)及重复单元(3)的合计100摩尔%,优选为35摩尔%以下,更优选为10摩尔%以上且35摩尔%以下,进一步优选为15摩尔%以上且30摩尔%以下,尤其优选为17.5摩尔%以上且27.5摩尔%以下。
在所述液晶聚酯的重复单元(2)为由对苯二甲酸衍生的重复单元的情况下,对于由对苯二甲酸衍生的重复单元的含有率,相对于构成本发明的液晶聚酯的全部重复单元的合计100摩尔%,优选为35摩尔%以下,更优选为10摩尔%以上且35摩尔%以下,进一步优选为10摩尔%以上且20摩尔%以下,特别优选为11摩尔%以上且18摩尔%以下。
作为另一个方面,对于来自于对苯二甲酸的重复单元的含有率,相对于重复单元(1)、重复单元(2)及重复单元(3)的合计100摩尔%,优选为35摩尔%以下,更优选为10摩尔%以上且35摩尔%以下,进一步优选为10摩尔%以上且20摩尔%以下,尤其优选为11摩尔%以上且18摩尔%以下。
若重复单元(2)的含有率处于所述的范围,则可以对成形了的耐热器皿赋予足够的耐热性,可以提高在烤箱中使用时的强度。
对于所述液晶聚酯中的重复单元(3)的含有率,相对于构成所述液晶聚酯的全部重复单元的合计100摩尔%,优选为35摩尔%以下,更优选为10摩尔%以上且35摩尔%以下,进一步优选为15摩尔%以上且30摩尔%,特别优选为17.5摩尔%以上且27.5摩尔%以下。
作为另一个方面,对于所述液晶聚酯中的重复单元(3)的含有率,相对于重复单元(1)、重复单元(2)及重复单元(3)的合计100摩尔%,优选为35摩尔%以下,更优选为10摩尔%以上且35摩尔%以下,进一步优选为15摩尔%以上且30摩尔%以下,尤其优选为17.5摩尔%以上且27.5摩尔%以下。
需要说明的是,所述液晶聚酯可以彼此独立地具有至少2种重复单元(1)~(3)。另外,所述液晶聚酯可以具有重复单元(1)~(3)以外的重复单元,对于其含有率,相对于全部重复单元的合计100摩尔%,优选为0摩尔%以上且10摩尔%以下,更优选为0摩尔%以上且5摩尔%以下。
树脂组合物中所含的液晶聚酯树脂的含量相对于树脂组合物的总质量优选为45质量%以上且70质量%以下,更优选为50质量%以上且65质量%以下,进一步优选为50质量%以上且62质量%以下。
另外,在树脂组合物中可以包含液晶聚酯以外的树脂,作为液晶聚酯以外的树脂的例子,可以举出聚丙烯、聚酰胺、液晶聚酯以外的聚酯、聚砜、聚苯硫醚、聚醚酮、聚碳酸酯、聚苯醚、聚醚酰亚胺等液晶聚酯以外的热塑性树脂;以及酚醛树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、氰酸酯树脂等热固性树脂。液晶聚酯以外的树脂的含量相对于液晶聚酯100质量份通常为0~20质量份。
另外,液晶聚酯树脂可以单独使用1种,也可以并用至少2种。
在并用2种液晶聚酯树脂的情况下,只要根据所成形的耐热器皿适当地选择即可,例如在将所述重复单元(1)~(3)的配合比不同的液晶聚酯树脂(1)(也称作第一液晶聚酯树脂)及液晶聚酯树脂(2)(也称作第二液晶聚酯树脂)以[液晶聚酯(1)的含量]/[液晶聚酯(2)的含量](质量份/质量份)表示的情况下,优选为90/10~10/90,更优选为80/20~20/80,进一步优选为60/40~40/60。
所谓“所述重复单元(1)~(3)的配合比不同”,是指液晶聚酯树脂(1)中的所述重复单元(1)、所述重复单元(2)及所述重复单元(3)的含有率中的至少一个含有率与液晶聚酯树脂(2)中的所述重复单元(1)、所述重复单元(2)及所述重复单元(3)的含有率不同。例如,在液晶聚酯树脂(1)中的所述重复单元(1)的含有率与液晶聚酯(2)的含有率不同的情况下,液晶聚酯树脂(1)和液晶聚酯树脂(2)的所述重复单元(1)~(3)的配合比不同。作为本发明的一个方面,优选液晶聚酯树脂(1)的所述重复单元(2)的含有率与液晶聚酯树脂(2)的所述重复单元(2)的含有率不同。
所谓“所述重复单元(1)~(3)的配合比不同”,包括液晶聚酯树脂(1)中的所述重复单元(1)、所述重复单元(2)及所述重复单元(3)中的至少一个与液晶聚酯树脂(2)中的所述重复单元(1)、所述重复单元(2)及所述重复单元(3)不同的情况。该情况下的液晶聚酯树脂(1)中的所述重复单元(1)、所述重复单元(2)及所述重复单元(3)的各自的含有率可以与液晶聚酯树脂(2)中的所述重复单元(1)、所述重复单元(2)及所述重复单元(3)的各自的含有率相同,也可以液晶聚酯树脂(1)中的所述重复单元(1)、所述重复单元(2)及所述重复单元(3)中的至少一个与液晶聚酯树脂(2)中的所述重复单元(1)、所述重复单元(2)及所述重复单元(3)不同。作为本发明的一个方面,优选液晶聚酯树脂(1)中的所述重复单元(2)与液晶聚酯树脂(2)中的所述重复单元(2)不同。
所谓“所述重复单元(1)~(3)的配合比不同”,包括如下的情况,即,液晶聚酯树脂(1)中的所述重复单元(1)、所述重复单元(2)及所述重复单元(3)分别与液晶聚酯树脂(2)中的所述重复单元(1)、所述重复单元(2)及所述重复单元(3)相同,各自的重复单元(1)~(3)的含有率也相同,然而液晶聚酯树脂(1)及液晶聚酯树脂(2)的重复单元(1)~(3)中的至少一个包含至少2种重复单元。此时,例如,在液晶聚酯树脂(2)中的所述重复单元(1)包含至少2种重复单元时,其中的1种与液晶聚酯树脂(1)中的所述重复单元(1)相同。作为本发明的一个方面,优选液晶聚酯树脂(1)中的所述重复单元(1)、所述重复单元(2)及所述重复单元(3)与液晶聚酯树脂(2)中的所述重复单元(1)及所述重复单元(3)分别由一种重复单元构成,液晶聚酯树脂(2)中的所述重复单元(2)由与液晶聚酯树脂(1)中的所述重复单元(2)相同的重复单元、和至少一种其他的重复单元构成。
所谓“所述重复单元(1)~(3)的配合比不同”,包括如下的情况,即,液晶聚酯树脂(1)中的所述重复单元(1)、所述重复单元(2)及所述重复单元(3)的各自的含有率、与液晶聚酯树脂(2)中的所述重复单元(1)、所述重复单元(2)及所述重复单元(3)的含有率相同,然而液晶聚酯树脂(1)中的所述重复单元(1)~(3)的至少一个包含至少2种重复单元,相当于液晶聚酯树脂(1)中的包含至少2种重复单元的重复单元的、液晶聚酯树脂(2)中的所述重复单元包含至少2种重复单元。此时,例如在液晶聚酯树脂(1)中的所述重复单元(1)包含至少2种重复单元时,包括如下的情况,即,液晶聚酯树脂(2)中的所述重复单元(1)包含液晶聚酯树脂(1)中的所述重复单元(1)中所含的重复单元中的1种、和其他的至少一种重复单元,除此以外的液晶聚酯树脂(1)中的所述重复单元(1)~(3)分别与液晶聚酯树脂(2)中的所述重复单元(1)~(3)相同。此时,液晶聚酯树脂(1)及液晶聚酯树脂(2)中的至少2种重复单元的各自的含有率可以在液晶聚酯树脂(1)和液晶聚酯树脂(2)中相同,也可以不同。
作为本发明的一个方面,优选液晶聚酯树脂(1)中的所述重复单元(1)及所述重复单元(3)、和液晶聚酯树脂(2)中的所述重复单元(1)及所述重复单元(3)分别由1种重复单元构成,液晶聚酯树脂(1)及(2)中的所述重复单元(2)由至少2种重复单元构成,液晶聚酯(2)的所述重复单元(2)包含液晶聚酯(1)的所述重复单元(2)中所含的重复单元中的1种、和其他的至少一种重复单元。
所谓“所述重复单元(1)~(3)的配合比不同”,包括如下的情况,即,液晶聚酯树脂(1)中的所述重复单元(1)、所述重复单元(2)及所述重复单元(3)分别与液晶聚酯树脂(2)中的所述重复单元(1)、所述重复单元(2)及所述重复单元(3)相同,各自的重复单元(1)~(3)的含有率也相同,然而液晶聚酯树脂(1)中的上述重复单元(1)~(3)中的至少一个包含至少2种重复单元,液晶聚酯树脂(2)中的上述重复单元(1)~(3)中的与液晶聚酯树脂(1)的包含至少2种重复单元的重复单元对应的重复单元包含与液晶聚酯树脂(1)的情况相同的至少2种重复单元,所述包含至少2种重复单元的重复单元的各自的含有率在液晶聚酯树脂(1)和液晶聚酯树脂(2)中不同。作为本发明的一个方面,优选液晶聚酯树脂(1)中的所述重复单元(1)及所述重复单元(3)、和液晶聚酯树脂(2)中的所述重复单元(1)及所述重复单元(3)分别包含相同的1种,液晶聚酯树脂(1)中的所述重复单元(2)、和液晶聚酯树脂(2)中的所述重复单元(2)包含相同的至少2种,各自的重复单元(1)~(3)的含有率也相同,然而液晶聚酯树脂(1)中的所述重复单元(2)的至少2种重复单元的各自的含有率与液晶聚酯树脂(2)中的所述重复单元(2)的至少2种重复单元的各自的含有率不同。
所述液晶聚酯优选通过使与构成它的重复单元对应的原料单体熔融聚合、使所得的聚合物(预聚物)固相聚合来制造。由此,就可以操作性良好地制造耐热性、强度及刚性高的高分子量的液晶聚酯。熔融聚合可以在催化剂的存在下进行。作为所述催化剂的例子,可以举出乙酸镁、乙酸亚锡、钛酸四丁酯、乙酸铅、乙酸钠、乙酸钾、三氧化锑等金属化合物、N,N-二甲基氨基吡啶、N-甲基咪唑等含氮杂环式化合物,优选举出含氮杂环式化合物。
所述液晶聚酯的流动起始温度优选为270℃以上,更优选为270℃以上且400℃以下,进一步优选为280℃以上且380℃以下。若所述液晶聚酯的流动起始温度处于所述的范围,则耐热性、强度及刚性良好,成形时难以发生热劣化,另外,由于熔融时的粘度难以变高,因此流动性有难以降低的趋势。
需要说明的是,流动起始温度也被称作flow温度或流动温度,是如下条件下的温度,即,使用毛细管流变仪,在9.8MPa(100kgf/cm2)的载荷下,一边以4℃/分钟的速度升温,一边使液晶聚酯熔融,从内径1mm及长度10mm的喷嘴中挤出时,显示出4800Pa·s(48000泊)的粘度的温度,并且该温度成为液晶聚酯的分子量的参考值(参照小出直之编、《液晶聚合物-合成·成形·应用-》、株式会社CMC、1987年6月5日、p.95)。
[无机填充剂]
作为无机填充剂,可以是纤维状填充材料,也可以是板状填充材料,还可以是纤维状及板状以外的粒状填充材料。本发明中,作为无机填充剂优选滑石填料。
滑石填料优选为将含水硅酸镁粉碎而得的填料。含水硅酸镁的分子的晶体结构为叶腊石型三层结构,滑石填料是该结构层叠而得的物质。作为滑石,更优选将含水硅酸镁的分子的晶体微粉碎至单元层程度而得的平板状的滑石。
作为滑石填料的平均粒径,优选为5μm以上且30μm以下,更优选为10μm以上且25μm以下。若平均粒径处于所述的范围内,则可以形成良好的外观,另外,若为所述上限值以上,则对滑石进行筛分时,经常混入粒径大的滑石,易于在成形品的表面产生麻点,易于引起外观不良。
此处,滑石填料的平均粒径可以利用以下的方法测定。将滑石填料的粉末0.1g投入0.2质量%六偏磷酸钠水溶液50ml中,得到使所述粉末分散的分散液。
然后,对所得的分散液使用Malvern公司制Mastersizer 2000(激光衍射散射粒度分布测定装置)测定粒度分布,得到体积基准的累计粒度分布曲线。在所得的累计粒度分布曲线中,从累计50%时的微小粒子侧观察到的粒径的值为50%累计体积粒度D50,将该值作为滑石填料的平均粒径。
滑石填料可以不加处理地直接使用,或者也可以为了提高与液晶聚酯的界面粘接性、相对于液晶聚酯的分散性,用公知的各种表面活性剂处理表面后使用。作为表面活性剂,例如可以举出硅烷偶联剂、钛偶联剂、高级脂肪酸、高级脂肪酸酯、高级脂肪酸酰胺、高级脂肪酸盐类等。
本发明的一个方式中,作为无机填充剂的含量,相对于液晶聚酯树脂100质量份,优选为50质量份以上且100质量份以下,更优选为60质量份以上且90质量份以下,进一步优选为60质量份以上且80质量份以下。若无机填充剂的含量大于100质量份,则树脂组合物的比重变高,所得的耐热器皿的强度有降低的趋势。
[脂肪酸化合物]
本发明中,树脂组合物包含脂肪酸化合物。脂肪酸化合物是提高成形时的计量性、作为脱模剂发挥作用的成分,是用于稳定地生产耐热器皿的成分。但是,脂肪酸化合物因加热而氧化分解,产生作为不愉快臭气成分的壬醛及癸醛。因此,本发明中优选脂肪酸化合物的含量少。更具体而言,作为本发明的树脂组合物中的脂肪酸化合物的含量,相对于液晶聚酯树脂100质量份,优选为0.001质量份以上且0.5质量份以下,更优选为0.001质量份以上且0.25质量份以下,进一步优选为0.001质量份以上且0.2质量份以下。
若脂肪酸化合物的含量为上述的范围,则可以在实现稳定化的生产率的同时,将壬醛及癸醛的合计产生浓度设为1volppb以下。所谓壬醛及癸醛的合计产生浓度,是指相对于利用上述的测定方法从耐热器皿的试样中捕集到的全部试样气体而言的壬醛及癸醛的合计量。
作为脂肪酸化合物,可以使用选自脂肪酸、脂肪酸金属盐、脂肪酸酯及脂肪酸酰胺中的至少一种。其中,在本发明中优选为含有脂肪酸金属盐的脂肪酸化合物。
作为脂肪酸,优选碳原子数8以上的脂肪族单羧酸。
所述脂肪酸的碳原子数优选为8~40。作为所述脂肪酸,并不限定为以下脂肪酸,例如可以举出饱和或不饱和的、直链状或支链状的脂肪族单羧酸。例如,作为脂肪酸,可以举出硬脂酸(碳原子数18)、棕榈酸(碳原子数16)、山萮酸(碳原子数22)、芥子酸(碳原子数22)、油酸(碳原子数18)、月桂酸(碳原子数12)、褐煤酸(碳原子数28)等。
在上述当中,在来自于脂肪酸的化合物中从液晶聚酯树脂组合物的加工温度下的耐热性、蒸发性的观点考虑,最好不是以单体使用,而是利用皂化、缩合等提高分子量。另外,更优选碳原子数12以上且24以下的脂肪酸,进一步优选硬脂酸或山萮酸。
所述的所谓脂肪酸金属盐,是上述的脂肪酸的金属盐。
作为与脂肪酸形成盐的金属元素,优选选自锂、镁、钙、锌、钠、钡、铝及钾中的至少一种。
作为所述脂肪酸金属盐,并不限定为以下脂肪酸金属盐,例如可以举出硬脂酸金属盐、褐煤酸金属盐、山萮酸金属盐、月桂酸金属盐、棕榈酸金属盐。具体而言,可以举出硬脂酸钙、硬脂酸铝、硬脂酸锌、硬脂酸镁、褐煤酸钙、褐煤酸钠、褐煤酸铝、褐煤酸锌、褐煤酸镁、山萮酸钙、山萮酸钠、山萮酸锌、月桂酸钙、月桂酸锌、棕榈酸钙等。
作为所述脂肪酸金属盐,可以合适地使用褐煤酸金属盐、山萮酸金属盐及硬脂酸金属盐,其中,优选硬脂酸钙、硬脂酸铝、硬脂酸锌、硬脂酸镁、褐煤酸钙、褐煤酸锌、褐煤酸镁、山萮酸钙、山萮酸锌,更优选硬脂酸钙、硬脂酸铝、硬脂酸锌、硬脂酸镁、褐煤酸钙、褐煤酸锌、山萮酸钙、山萮酸锌,进一步优选硬脂酸钙、褐煤酸钙、山萮酸钙。
这些脂肪酸金属盐可以单独使用一种,也可以组合使用至少两种。
所述的所谓脂肪酸酰胺,是上述的脂肪酸的酰胺化物。
作为所述脂肪酸酰胺,并不限定为以下脂肪酸酰胺,例如可以举出硬脂酸酰胺、油酸酰胺、芥子酸酰胺、亚乙基双硬脂酰胺、亚乙基双油酰胺、N-硬脂基硬脂酰胺、N-硬脂基芥酰胺等。作为高级脂肪酸酰胺,优选硬脂酸酰胺、芥子酸酰胺、亚乙基双硬脂酰胺、以及N-硬脂基芥酰胺,更优选亚乙基双硬脂酰胺及N-硬脂基芥酰胺。
关于酰胺系及含氮系的化合物,由于也会产生来自于氮的不愉快臭气,因此优选氮含量少的化合物。
所述的所谓脂肪酸酯,是上述的脂肪酸与醇的酯化物。
作为所述脂肪酸酯,优选碳原子数8~40的脂肪族单羧酸与碳原子数8~40的脂肪族醇的酯化物。
作为脂肪族醇,并不限定为以下脂肪族醇,例如可以举出硬脂醇、山萮醇、月桂醇、三硬脂酸甘油等,作为脂肪酸酯,例如可以举出硬脂酸硬脂酯、山萮酸山萮酯等。
作为将所述脂肪酸化合物配合到树脂组合物中的方法,可以配合到混炼前的液晶聚酯树脂、无机填充材料等的混合物中后一起混炼,也可以将聚酯树脂、无机填充材料等的混合物混炼,向所得的颗粒状的树脂组合物中混合而配合。从改善计量性的观点考虑,优选向颗粒状的树脂组合物中混合而配合。
[其他成分]
另外,本发明中所用的树脂组合物可以在不损害本发明中所用的树脂组合物所具有的功能的范围中,包含至少一种液晶聚酯、无机填充剂、脂肪酸化合物以外的其他成分。
(颜料)
本发明中,树脂组合物优选含有颜料。树脂组合物所含有的颜料只要根据耐热器皿的设计适当地选择即可,作为所述颜料,可以举出氧化铝、氧化铁、氧化钛、氧化钴、氧化铬、氧化锰、炭黑等无机填充剂。其中,本发明中,优选含有炭黑。需要说明的是,所述无机填充剂不包含于本发明的颜料中。需要说明的是,所述颜料可以单独使用一种,也可以同时使用两种以上。
本发明的一个方式中,作为炭黑的配合量,相对于液晶聚酯树脂100质量份,优选为1质量份以上且10质量份以下,更优选为1质量份以上且5质量份以下。
(脱模剂)
另外,本发明中树脂组合物可以包含不同于所述脂肪酸化合物的脱模剂。作为所述脱模剂,可以举出聚四氟乙烯、硅油、蜡。在本发明的树脂组合物包含脱模剂的情况下,其含量优选相对于液晶聚酯树脂100质量份含有大于0.01质量份且5质量份以下,更优选含有大于0.01质量份且3质量份以下,进一步优选含有大于0.01质量份且2质量份以下。
<耐热器皿成形用树脂组合物>
本发明的第二方式为耐热器皿成形用树脂组合物。
关于本发明的耐热器皿成形用树脂组合物的说明与作为为了将上述本发明的第一方式的耐热器皿成形而使用的树脂组合物说明的内容相同。
本发明的耐热器皿成形用树脂组合物的制造方法包括如下的操作,即,将为了将上述本发明的第一方式的耐热器皿成形而使用的液晶聚酯树脂、无机填充剂、根据所需使用的颜料以给定的配合比配合、混炼。
本发明的耐热器皿的另一个方面提供一种耐热器皿,是作为含有液晶聚酯树脂、无机填充材料及脂肪酸化合物的树脂组合物的成形体的耐热器皿,在250℃加热所述耐热器皿的情况下来自于脂肪酸化合物的壬醛及癸醛的合计产生浓度为1volppb以下,所述脂肪酸化合物为山萮酸金属盐及硬脂酸金属盐中的至少一种。
所述脂肪酸化合物的含量相对于所述液晶聚酯树脂100质量份为0.001质量份以上且0.2质量份以下。
所述液晶聚酯树脂至少具有所述重复单元(1)、所述重复单元(2)及所述重复单元(3),所述重复单元(1)是Ar1为1,4-亚苯基的重复单元(例如由4-羟基苯甲酸衍生的重复单元),所述重复单元(2)是Ar2为1,4-亚苯基的重复单元(例如由对苯二甲酸衍生的重复单元)及Ar2为1,3-亚苯基的重复单元(例如由间苯二甲酸衍生的重复单元)的至少一种,所述重复单元(3)是Ar2为4,4’-亚联苯基的重复单元(例如由4,4’-二羟基联苯、4-氨基-4’-羟基联苯或4,4’-二氨基联苯衍生的重复单元)以及。
所述液晶聚酯树脂至少具有所述重复单元(1)、所述重复单元(2)及所述重复单元(3),所述重复单元(1)是Ar1为1,4-亚苯基的重复单元(例如由4-羟基苯甲酸衍生的重复单元)及Ar1为2,6-亚萘基的重复单元(例如由6-羟基-2-萘甲酸衍生的重复单元)的至少一种,所述重复单元(2)是Ar2为1,4-亚苯基的重复单元(例如由对苯二甲酸衍生的重复单元),所述重复单元(3)是Ar2为4,4’-亚联苯基的重复单元(例如由4,4’-二羟基联苯、4-氨基-4’-羟基联苯或4,4’-二氨基联苯衍生的重复单元)及Ar2为1,3-亚苯基的重复单元(例如由1,3-苯二酚、间氨基苯酚(例如4-乙酰氧基氨基苯酚)或间苯二胺衍生的重复单元的至少一种)。
在所述液晶聚酯树脂中,对于所述重复单元(1)的含有率,在将所述重复单元(1)、重复单元(2)及重复单元(3)的合计设为100摩尔%时,为55摩尔%以上且65摩尔%以下,对于所述重复单元(2)的含有率,在将所述重复单元(1)、重复单元(2)及重复单元(3)的合计设为100摩尔%时,为17.5摩尔%以上且27.5摩尔%以下,对于所述重复单元(3)的含有率,在将所述重复单元(1)、重复单元(2)及重复单元(3)的合计设为100摩尔%时,为17.5摩尔%以上且27.5摩尔%以下。
在250℃加热所述耐热器皿的情况下来自于脂肪酸化合物的壬醛及癸醛的合计产生浓度优选为0.8volppb以下。
在250℃加热所述耐热器皿的情况下来自于脂肪酸化合物的壬醛及癸醛的合计产生浓度更优选为0.5volppb以下。
本发明的耐热器皿形成用液晶聚酯树脂组合物的另一个方面提供一种如下的耐热器皿形成用液晶聚酯树脂组合物,即,是含有液晶聚酯树脂、无机填充材料及脂肪酸化合物的树脂组合物,在250℃加热的情况下壬醛及己醛的合计产生浓度为1volppb以下,所述脂肪酸化合物为山萮酸金属盐及硬脂酸金属盐中的至少一种。
所述脂肪酸化合物的含量相对于所述液晶聚酯树脂100质量份为0.001质量份以上且0.2质量份以下。
所述液晶聚酯树脂至少具有所述重复单元(1)、所述重复单元(2)及所述重复单元(3),所述重复单元(1)是Ar1为1,4-亚苯基的重复单元(例如由4-羟基苯甲酸衍生的重复单元),所述重复单元(2)是Ar2为1,4-亚苯基的重复单元(例如由对苯二甲酸衍生的重复单元)及Ar2为1,3-亚苯基的重复单元(例如由间苯二甲酸衍生的重复单元)的至少一种,所述重复单元(3)是Ar2为4,4’-亚联苯基的重复单元(例如由4,4’-二羟基联苯、4-氨基-4’-羟基联苯或4,4’-二氨基联苯衍生的重复单元)以及。
所述液晶聚酯树脂至少具有所述重复单元(1)、所述重复单元(2)及所述重复单元(3),所述重复单元(1)是Ar1为1,4-亚苯基的重复单元(例如由4-羟基苯甲酸衍生的重复单元)及Ar1为2,6-亚萘基的重复单元(例如由6-羟基-2-萘甲酸衍生的重复单元)的至少1种,所述重复单元(2)是Ar2为1,4-亚苯基的重复单元(例如由对苯二甲酸衍生的重复单元),所述重复单元(3)是Ar2为4,4’-亚联苯基的重复单元(例如由4,4’-二羟基联苯、4-氨基-4’-羟基联苯或4,4’-二氨基联苯衍生的重复单元)及Ar2为1,3-亚苯基的重复单元(例如由1,3-苯二酚、间氨基苯酚(例如4-乙酰氧基氨基苯酚)或间苯二胺衍生的重复单元的至少一种)。
在所述液晶聚酯树脂中,对于所述重复单元(1)的含有率,在将所述重复单元(1)、重复单元(2)及重复单元(3)的合计设为100摩尔%时,为55摩尔%以上且65摩尔%以下,对于所述重复单元(2)的含有率,在将所述重复单元(1)、重复单元(2)及重复单元(3)的合计设为100摩尔%时,为17.5摩尔%以上且27.5摩尔%以下,对于所述重复单元(3)的含有率,在将所述重复单元(1)、重复单元(2)及重复单元(3)的合计设为100摩尔%时,为17.5摩尔%以上且27.5摩尔%以下。
在250℃加热所述耐热器皿的情况下来自于脂肪酸化合物的壬醛及癸醛的合计产生浓度优选为0.8volppb以下。
在250℃加热所述耐热器皿的情况下来自于脂肪酸化合物的壬醛及癸醛的合计产生浓度更优选为0.5volppb以下。
[实施例]
以下,利用实施例对本发明进一步具体说明,然而本发明不受以下的实施例限定。
<液晶聚酯树脂的制造>
《液晶聚酯树脂I》
向具备搅拌装置、扭力表、氮气导入管、温度计及回流冷凝器的反应器中,加入对羟基苯甲酸994.5g(7.2摩尔)、4,4’-二羟基联苯446.9g(2.4摩尔)、对苯二甲酸299.0g(1.8摩尔)、间苯二甲酸99.7g(0.6摩尔)及乙酸酐1347.6g(13.2摩尔),添加1-甲基咪唑0.2g,将反应器内用氮气充分地置换。其后,在氮气气流下用30分钟从室温升温到150℃,保持相同温度并回流1小时。
然后,在蒸馏除去副生成的乙酸、未反应的乙酸酐的同时用2小时50分钟从150℃升温到320℃,将确认到扭距的上升的时刻视为反应结束而得到预聚物。
将所得的预聚物冷却到室温,用粗粉碎机粉碎。将所得的预聚物的粉末在氮气气氛下用1小时从室温升温到250℃,用5小时从250℃升温到285℃,在285℃保持3小时,由此进行固相聚合,得到液晶聚酯树脂I。所得的液晶聚酯树脂I的流动起始温度为327℃。
《液晶聚酯树脂II》
向具备搅拌装置、扭力表、氮气导入管、温度计及回流冷凝器的反应器中,加入对羟基苯甲酸994.5g(7.2摩尔)、4,4’-二羟基联苯446.9g(2.4摩尔)、对苯二甲酸358.8g(2.2摩尔)、间苯二甲酸39.9g(0.2摩尔)及乙酸酐1347.6g(13.2摩尔),添加1-甲基咪唑0.2g,将反应器内用氮气充分地置换。
其后,在氮气气流下用30分钟从室温升温到150℃,保持相同温度并回流1小时。
然后,在蒸馏除去副生成的乙酸、未反应的乙酸酐的同时用2小时50分钟从150℃升温到320℃,将确认到扭距的上升的时刻视为反应结束而得到预聚物。
将所得的预聚物冷却到室温,用粗粉碎机粉碎。将所得的预聚物的粉末在氮气气氛下用1小时从室温升温到250℃,用5小时从250℃升温到305℃,在305℃保持3小时,由此进行固相聚合,得到液晶聚酯树脂II。所得的液晶聚酯树脂II的流动起始温度为357℃。
《液晶聚酯树脂IV》
向具备搅拌装置、扭力表、氮气导入管、温度计及回流冷凝器的反应器中,加入对羟基苯甲酸1130.4g(8.2摩尔)、6-羟基―2―萘甲酸128.4g(0.7摩尔)、4,4’-二羟基联苯52.2g(1.7摩尔)、对苯二甲酸400.8g(2.4摩尔)、4-乙酰氧基氨基苯酚103.2g(0.7摩尔)及乙酸酐1357.2g(13.3摩尔),添加1-甲基咪唑0.2g,将反应器内用氮气充分地置换。其后,在氮气气流下用30分钟从室温升温到150℃,保持相同温度并回流1小时。
然后,在蒸馏除去副生成的乙酸、未反应的乙酸酐的同时用4小时30分钟从150℃升温到340℃,其后减压到10Torr,蒸馏除去副生成的乙酸、未反应的乙酸酐而得到液晶聚酯树脂IV。所得的液晶聚酯树脂IV的流动起始温度为320℃。
将利用上述操作得到的各液晶聚酯树脂、无机填充剂、炭黑(CB)及PTFE树脂以表1所示的配合比配合后,使用双轴挤出机(池贝铁工(株)制PCM-30)进行混炼,得到颗粒状的树脂组合物。相对于所得的颗粒状的树脂组合物100质量份,以表1所示的配合比混合脂肪酸化合物而得到液晶聚酯树脂组合物。
[表1]
表1中,各记号是指以下的材料。
·LCP I、II、IV:上述液晶聚酯树脂I、II、IV。
·a:X-50(日本滑石(株)制:平均粒径20μm)。
·b:RL119(富士滑石工业(株)制:平均粒径10μm)。
·c:MS-KY(日本滑石(株)制:平均粒径23μm)。
·CB:炭黑、(简记为CB):Black pearls 4350(Cabot公司制)。
·PTFE:聚四氟乙烯。
·X:CEFRAL LUBE I(中央硝子(株)制)。
·Y:XPP511(Solvay公司制)。
·A:山萮酸钙。
·B:硬脂酸钙。
·C:芥子酸酰胺。
·D:聚酰胺-6(ベストジント2050;Daicel-Evonik(株)制)。
将上述实施例1~5、比较例1~3、参考例1的液晶聚酯树脂组合物使用注射成型机在330~380℃利用确认了计量性的方法成形,得到容量3.6L的耐热器皿。对于所得的耐热器皿,进行了下述的评价。
<臭气评价>
在各耐热器皿的开口部用铝箔盖上盖子并在250℃加热1小时。其后,将加盖了铝箔的耐热器皿取出到室温下,取下铝箔的盖子,其后放置30分钟左右后闻耐热器皿的开口部内的臭气。
由7人进行上述试验,将过半数的人在意该臭气的样品设为×,将不在意臭气的样品设为○。
<GC-MS测定>
使用将耐热器皿的厚1~2mm的部分以约5cm见方切割而得的切片作为试验片,将加入了该试验片70g的玻璃腔室放入加热烤箱,在向玻璃腔室内通入高纯度氮气的同时,将加热烤箱内的温度从室温以约15分钟升温到250℃,从到达250℃的时刻起以约45分钟(从升温开始起合计60分钟)在该温度下加热。从加热开始到结束的60分钟中通入玻璃腔室内的高纯度氮气为10升,将全部的该氮气与从试验片中产生的气体成分一起捕集而用于分析。
对如此所述地捕集到的试样气体使用冷阱脱水-气相色谱/质谱分析法(CTD-GC-MS法)测定出捕集到的10升高纯度氮气中存在的壬醛及癸醛的浓度。需要说明的是,壬醛及癸醛的浓度为甲苯换算值,是假定检测出的成分的信号的强度与浓度的关系全都与甲苯相等、根据甲苯的峰面积与各成分的峰面积的比而算出的值。将测定结果表示于表2中。表2中,壬醛表示为壬,癸醛表示为癸。表2中“ND”表示为检测限(<0.05volppb)以下。
《使用设备》
CTD装置:ENTECH制ENT-7100A型。
GC/MS装置:Agilent制GC6890N+MSD5975B型。
《GC-MS测定条件》
色谱柱:DB-FFAP长度60m×内径0.25mm,膜厚0.50μm。
流量:2.4mL/min恒流模式。
柱温:35℃(3min)~7℃/min~140℃(0min)~15℃/min~240℃(3min)。
离子化方式:EI。
质量范围:m/z 29~600。
MS四级杆温度:150℃。
MS离子源温度:230℃。
《计量性》
利用注射成型机SE180EX(住友重机(株)制),在背压2MPa、计量值60mm、螺杆转速100rpm、填充时间1sec、冷却时间20sec、最小缓冲值5~10mm的条件下进行成形时,测定10次的计量时间。相对于其平均计量时间(t1),将10次中最长的计量时间(tmax)为tmax>1.5×t1的样品设为计量性不良,将tmax≤1.5×t1的样品设为计量性良好,分别作为×及○表示。
[表2]
如上述表2中给出的结果所示,应用了本发明的实施例1~5的耐热器皿的壬醛及癸醛的合计产生浓度为1volppb以下,具体而言为0.8volppb以下,实施例3中是小于作为检测限的0.05volppb的值,臭气评价为“○”。此外,计量性的评价也为“○”。与之不同,没有应用本发明的比较例1~3的耐热器皿的壬醛及癸醛的合计产生浓度大于1volppb,臭气评价为“×”。
需要说明的是,由于参考例1是使用不包含脂肪酸化合物的树脂组合物成形,因此臭气评价为“○”,然而计量性的评价为“×”。
产业上的可利用性
根据本发明,可以提供臭气成分的产生少的耐热器皿、以及可以在所述耐热器皿中合适地使用的液晶聚酯树脂组合物。
Claims (10)
1.一种耐热器皿,其为含有液晶聚酯树脂、无机填充材料及脂肪酸化合物的树脂组合物的成形体,
在250℃加热所述耐热器皿的情况下来自于脂肪酸化合物的壬醛及癸醛的合计产生浓度为1volppb以下。
2.根据权利要求1所述的耐热器皿,其中,
所述脂肪酸化合物的含量相对于所述液晶聚酯树脂100质量份为0.001质量份以上且0.5质量份以下。
3.根据权利要求1或2所述的耐热器皿,其中,
所述脂肪酸化合物的碳原子数为12~24。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的耐热器皿,其中,
所述脂肪酸化合物为脂肪酸金属盐。
5.根据权利要求4所述的耐热器皿,其中,
所述脂肪酸金属盐的金属为选自铝、钡、锂、镁、钙、锌、钠及钾中的至少一种。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的耐热器皿,其中,
所述无机填充材料的含量相对于液晶聚酯树脂100质量份为50质量份以上且100质量份以下。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的耐热器皿,其中,
液晶聚酯树脂具有以式(1)表示的重复单元:
(1)-O-Ar1-CO-
式(1)中,Ar1表示亚苯基、亚萘基或亚联苯基;以Ar1表示的基团中的至少一个氢原子任选由卤素原子、碳原子数1~10的烷基或碳原子数6~20的芳基取代。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的耐热器皿,其中,
液晶聚酯树脂具有以式(2)表示的重复单元:
(2)-CO-Ar2-CO-
式(2)中,Ar2表示亚苯基、亚萘基、亚联苯基或以式(4)表示的基团;Ar2中所含的至少一个氢原子任选由卤素原子、碳原子数1~10的烷基或碳原子数6~20的芳基取代;
(4)-Ar4-Z-Ar5-
式(4)中,Ar4及Ar5彼此独立地表示亚苯基或亚萘基;
Z表示氧原子、硫原子、羰基、磺酰基或碳原子数1~10的亚烷基。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的耐热器皿,其中,
液晶聚酯树脂具有以式(3)表示的重复单元:
(3)-X-Ar3-Y-
式(3)中,Ar3表示亚苯基、亚萘基、亚联苯基或以式(4)表示的基团;
X及Y彼此独立地表示氧原子或亚氨基-NH-;
Ar3中所含的至少一个氢原子任选由卤素原子、碳原子数1~10的烷基或碳原子数6~20的芳基取代;
(4)-Ar4-Z-Ar5-
式(4)中,Ar4及Ar5彼此独立地表示亚苯基或亚萘基;
Z表示氧原子、硫原子、羰基、磺酰基或碳原子数1~10的亚烷基。
10.一种耐热器皿形成用液晶聚酯树脂组合物,其含有液晶聚酯树脂、无机填充材料及脂肪酸化合物,在250℃加热的情况下壬醛及己醛的合计产生浓度为1volppb以下。
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