CN109863202A - 液晶聚酯树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种液晶聚酯树脂组合物,其包含液晶聚酯、和具有下述构成单元(I)~(III)、熔点为100℃以上、并且体积平均粒径为5μm以上且50μm以下的酰胺化合物;该酰胺化合物的含量相对于该液晶聚酯的含量100质量份为0.005质量份以上且小于0.1质量份。构成单元(I):CH3-X-CO-(X表示碳原子数为10以上的脂肪族烃基、或脂肪族烃基的1个或2个以上的氢原子由羟基取代了的羟基烃基。)构成单元(II):-HN-Y-NH-(Y表示碳原子数为2以上的烃基。)构成单元(III):-OC-Z-CO-(Z表示碳原子数为4以上的脂肪族烃基、脂环式烃基或芳香族烃基)。
Description
技术领域
本发明涉及一种液晶聚酯树脂组合物。
本申请基于2016年10月27日在日本申请的特愿2016-210790号主张优先权,将其内容引用到此处。
背景技术
液晶聚酯一般被称作熔融液晶型(热致性液晶)聚合物,由于其特异性的行为,因此熔融流动性极为优异,根据结构,有时具有300℃以上的耐热变形性。利用此种特性,液晶聚酯在以电子部件为首的OA、AV部件、耐热餐具等用途中被用于成形体中。
作为用于获得所述成形体的成形方法,一般为注射成形法。在注射成形法中,通常使用在液晶聚酯中根据需要配合其他成分而得的液晶聚酯树脂组合物。此外,注射成形法中,需要在注射成形机中的注射单元中,所述树脂组合物的熔融体的计量所需的时间(即所述树脂组合物的塑化时间)稳定,变动受到抑制,或与注射成形机中的模具单元中得到的成形体的冷却所需的时间(成形体的冷却时间)相比,所述塑化时间短。
但是,就液晶聚酯树脂组合物而言,所述塑化时间不稳定而易于变动,有时比所述冷却时间长。该情况下,难以以恒定循环周期进行成形,有成形体的生产率降低的情况。
为了抑制此种液晶聚酯树脂组合物的塑化时间的变动,分别公开过使用混合有聚酰胺化合物的液晶聚酯树脂混合物的做法(专利文献1)、使用混合有具有3价磷原子的磷化合物和酰胺化合物的液晶聚酯树脂混合物的做法(专利文献2)、相对于热塑性树脂与填料的合计量100重量份含有0.1~10重量份的使高级脂肪族单羧酸与多元酸与二胺反应而得的羧酸酰胺系物质而成的片剂(专利文献3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-182748号公报
专利文献2:日本特开2007-308619号公报
专利文献3:日本特开2004-1487号公报
发明内容
发明所要解决的问题
但是,即使使用专利文献1~3中公开的树脂混合物,成形时的塑化时间的稳定性仍然不足,若意图改善,而大量地混合聚酰胺化合物、具有3价磷原子的磷化合物和酰胺化合物,则有酰胺化合物从颗粒脱落而被错当成异物的问题。此外在专利文献3的方法中,需要制作片剂,有生产率降低的问题。
本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于,提供成形时的塑化时间稳定、可以稳定地进行成形工序的液晶聚酯树脂组合物、由所述液晶聚酯树脂组合物得到的成形体。
用于解决问题的方法
为了解决上述问题,本发明包括以下的方式。
[1].一种液晶聚酯树脂组合物,其包含液晶聚酯、和
具有下述构成单元(I)~(III)、熔点为100℃以上、并且体积平均粒径为5μm以上且50μm以下的酰胺化合物;
所述酰胺化合物的含量相对于所述液晶聚酯的含量100质量份为0.005质量份以上且小于0.1质量份。
构成单元(I):CH3-X-CO-
(X表示碳原子数为10以上的脂肪族烃基、或脂肪族烃基的1个或2个以上的氢原子由羟基取代了的羟基烃基。)
构成单元(II):-HN-Y-NH-
(Y表示碳原子数为2以上的烃基。)
构成单元(III):-OC-Z-CO-
(Z表示碳原子数为4以上的脂肪族烃基、脂环式烃基、或芳香族烃基。)
[2].根据[1]中记载的液晶聚酯树脂组合物,其中,所述酰胺化合物中的构成单元(I)是以下述式(I)’表示的构成单元。
(I)’:CH3-(CH2)l-CO-
(1表示10以上的整数。)
[3].根据[1]或[2]中记载的液晶聚酯树脂组合物,其中,所述酰胺化合物中的构成单元(II)是以下述式(II)’表示的构成单元。
(II)’:-HN-(CH2)m-NH-
(m表示2~12的整数。)
[4].根据[1]~[3]中任一项记载的液晶聚酯树脂组合物,其中,所述酰胺化合物中的构成单元(III)是以下述式(III)’表示的构成单元。
(III)’:-OC-(CH2)n-CO-
(n表示4~12的整数。)
[5].根据[1]~[4]中任一项记载的液晶聚酯树脂组合物,其中,所述酰胺化合物的含量相对于液晶聚酯的含量100质量份为0.02质量份以上且0.05质量份以下。
[6].根据[1]~[5]中任一项记载的液晶聚酯树脂组合物,其中,所述酰胺化合物中相对于构成单元(I)、构成单元(II)、和构成单元(III)的合计量具有1~30摩尔%的构成单元(III)。
[7].根据[1]~[6]中任一项记载的液晶聚酯树脂组合物,其中,所述液晶聚酯包含来自于芳香族羟基羧酸的重复单元、来自于芳香族二羧酸的重复单元、和来自于芳香族二醇、芳香族羟基胺或芳香族二胺的重复单元。
[8].一种液晶聚酯颗粒,包含液晶聚酯的颗粒的表面的至少一部分由酰胺化合物覆盖,
所述酰胺化合物具有下述构成单元(I)~(III),熔点为100℃以上,并且体积平均粒径为5μm以上且50μm以下,
所述酰胺化合物的含量相对于所述液晶聚酯的含量100质量份为0.005质量份以上且小于0.1质量份,
构成单元(I):CH3-X-CO-
(X表示碳原子数为10以上的脂肪族烃基、或脂肪族烃基的1个或2个以上的氢原子由羟基取代了的羟基烃基。)
构成单元(II):-HN-Y-NH-
(Y表示碳原子数为2以上的烃基。)
构成单元(III):-OC-Z-CO-
(Z表示碳原子数为4以上的脂肪族烃基、脂环式烃基、或芳香族烃基。)
[9].一种注射成形体,其由[1]~[7]中任一项记载的液晶聚酯树脂组合物、或[8]中记载的液晶聚酯颗粒形成。
[10].一种液晶聚酯树脂组合物的制造方法,该制造方法包括将包含液晶聚酯的颗粒、与具有下述构成单元(I)~(III)、熔点为100℃以上、并且体积平均粒径为5μm以上且50μm以下的酰胺化合物混合的操作,在将所述液晶聚酯的混合量设为100质量份时,将所述酰胺化合物的混合量设为0.005质量份以上且小于0.1质量份。
构成单元(I):CH3-X-CO-
(X表示碳原子数为10以上的脂肪族烃基、或脂肪族烃基的1个或2个以上的氢原子由羟基取代了的羟基烃基。)
构成单元(II):-HN-Y-NH-
(Y表示碳原子数为2以上的烃基。)
构成单元(III):-OC-Z-CO-
(Z表示碳原子数为4以上的脂肪族烃基、脂环式烃基、或芳香族烃基。)
[11].一种酰胺化合物,其具有下述构成单元(I)~(III),熔点为100℃以上,并且体积平均粒径为5μm以上且50μm以下。
构成单元(I):CH3-X-CO-
(X表示碳原子数为10以上的脂肪族烃基、或脂肪族烃基的1个或2个以上的氢原子由羟基取代了的羟基烃基。)
构成单元(II):-HN-Y-NH-
(Y表示碳原子数为2以上的烃基。)
构成单元(III):-OC-Z-CO-
(Z表示碳原子数为4以上的脂肪族烃基、脂环式烃基、或芳香族烃基。)
发明效果
根据本发明,可以提供成形时的塑化时间稳定、能够稳定地进行成形工序的液晶聚酯树脂组合物、由所述液晶聚酯树脂组合物得到的成形体。
具体实施方式
<液晶聚酯树脂组合物>
本发明的液晶聚酯树脂组合物是包含液晶聚酯和酰胺化合物的液晶聚酯树脂组合物,所述酰胺化合物是作为构成单元具有下述构成单元(I)~(III)、且熔点为100℃以上的化合物,所述酰胺化合物的体积平均粒径为5μm以上且50μm以下,相对于所述液晶聚酯的含量100质量份而言的所述酰胺化合物的含量为0.005质量份以上且小于0.1质量份。
构成单元(I):CH3-X-CO-
(X表示碳原子数为10以上的脂肪族烃基、或脂肪族烃基的1个或2个以上的氢原子由羟基取代了的羟基烃基。)
构成单元(II):-HN-Y-NH-
(Y表示碳原子数为2以上的烃基。)
构成单元(III):-OC-Z-CO-
(Z表示碳原子数为4以上的脂肪族烃基、脂环式烃基、或芳香族烃基。)
即,本发明的液晶聚酯树脂组合物的一个方面是如下的液晶聚酯树脂组合物,
其包含液晶聚酯、和具有上述构成单元(I)~(III)、熔点为100℃以上、并且体积平均粒径为5μm以上且50μm以下的酰胺化合物;
所述酰胺化合物的含量相对于所述液晶聚酯的含量100质量份为0.005质量份以上且小于0.1质量份。
所述液晶聚酯树脂组合物将液晶聚酯与特定的酰胺化合物并用,此外将所述酰胺化合物的使用量设为特定的范围,由此如后所述,注射成形等成形时的塑化时间稳定,可以稳定地进行成形工序。
以下,对所述液晶聚酯树脂组合物的含有成分进行说明。
(液晶聚酯)
所述液晶聚酯是在熔融状态下显示出液晶性的聚酯,优选在450℃以下(例如250℃以上且450℃以下)的温度熔融的聚酯。需要说明的是,液晶聚酯可以为液晶聚酯酰胺,也可以为液晶聚酯醚,也可以为液晶聚酯碳酸酯,也可以为液晶聚酯酰亚胺。液晶聚酯优选为仅以芳香族化合物作为原料单体的全芳香族液晶聚酯。
作为液晶聚酯的典型例,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1种化合物缩聚(缩聚合)了的液晶聚酯;将多种芳香族羟基羧酸聚合了的液晶聚酯;将芳香族二羧酸、和选自芳香族二醇、芳香族羟基胺及芳香族二胺中的至少1种化合物聚合了的液晶聚酯;以及将聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯和芳香族羟基羧酸聚合了的液晶聚酯。此处,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可以彼此独立地取代其一部分或全部地为其能够聚合的衍生物。
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(也称作酰卤化物)、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后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后变换为酰基氨基而成的衍生物(也称作酰化物)。
液晶聚酯优选具有以式(1)表示的重复单元(以下有时称作“重复单元(1)”。),更优选具有重复单元(1)、以式(2)表示的重复单元(以下有时称作“重复单元(2)”。)、和以式(3)表示的重复单元(以下有时称作“重复单元(3)”。)。
(1)-O-Ar1-CO-
(2)-CO-Ar2-CO-
(3)-X-Ar3-Y-
[式(1)~式(3)中,Ar1表示亚苯基、亚萘基或亚联苯基;Ar2及Ar3彼此独立地表示亚苯基、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-);以Ar1、Ar2或Ar3表示的所述基团中的至少1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。]
(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。]
作为能够取代氢原子的所述卤素原子,可以举出氟原子、氯原子、溴原子及碘原子。
作为能够取代氢原子的所述碳原子数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、2-乙基己基、正辛基及正癸基等。
作为能够取代氢原子的所述碳原子数6~20的芳基的例子,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、1-萘基、2-萘基等之类的稠环式芳香族基。
在以Ar1、Ar2或Ar3表示的所述基团中的至少1个氢原子由这些基团取代的情况下,其取代数在每个以Ar1、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(1)是来自于给定的芳香族羟基羧酸的重复单元。
作为重复单元(1),优选Ar1为1,4-亚苯基的重复单元(例如来自于对羟基苯甲酸的重复单元)、以及Ar1为2,6-亚萘基的重复单元(例如来自于6-羟基-2-萘甲酸的重复单元)。
重复单元(2)是来自于给定的芳香族二羧酸的重复单元。
作为重复单元(2),优选Ar2为1,4-亚苯基的重复单元(例如来自于对苯二甲酸的重复单元)、Ar2为1,3-亚苯基的重复单元(例如来自于间苯二甲酸的重复单元)、Ar2为2,6-亚萘基的重复单元(例如来自于2,6-萘二甲酸的重复单元)、以及Ar2为二苯基醚-4,4’-二基的重复单元(例如来自于二苯基醚-4,4’-二甲酸的重复单元)。
重复单元(3)是来自于给定的芳香族二醇、芳香族羟基胺或芳香族二胺的重复单元。
作为重复单元(3),优选Ar3为1,4-亚苯基的重复单元(例如来自于对苯二酚、对氨基苯酚或对苯二胺的重复单元)、以及Ar3为4,4’-亚联苯基的重复单元(例如来自于4,4’-二羟基联苯、4-氨基-4’-羟基联苯或4,4’-二氨基联苯的重复单元)。
需要说明的是,本说明书中所谓“来自于”,是指由于原料单体聚合而使化学结构变化、且不产生其他结构变化。
液晶聚酯的重复单元(1)的含有率相对于构成液晶聚酯的全部重复单元的合计量(摩尔数)(即,通过用构成液晶聚酯的各重复单元的质量除以其各重复单元的分子量而求出各重复单元的物质量相当量(摩尔)、并将它们相加而得的值)优选为30摩尔%以上,更优选为30~80摩尔%,进一步优选为40~70摩尔%,尤其优选为45~65摩尔%。
液晶聚酯的重复单元(1)的含有率越多,则液晶聚酯的熔融流动性、耐热性、强度/刚性越易于提高,但若例如为大于80摩尔%的量而太多,则液晶聚酯的熔融温度、熔融粘度易于变高,成形所必需的温度易于变高。
即,若重复单元(1)的含量为上述范围内,则熔融流动性、耐热性、强度/刚性易于提高,并且液晶聚酯的熔融温度、熔融粘度不会过高,耐热性、强度/刚性与成形加工性的平衡变得良好。
液晶聚酯的重复单元(2)的含有率相对于构成液晶聚酯的全部重复单元的合计量优选为35摩尔%以下,更优选为10~35摩尔%,进一步优选为15~30摩尔%,尤其优选为17.5~27.5摩尔%。
液晶聚酯的重复单元(3)的含有率相对于构成液晶聚酯的全部重复单元的合计量优选为35摩尔%以下,更优选为10~35摩尔%,进一步优选为15~30摩尔%,尤其优选为17.5~27.5摩尔%。
在液晶聚酯中,作为重复单元(2)的含有率与重复单元(3)的含有率的比例的[重复单元(2)的含有率]/[重复单元(3)的含有率](摩尔/摩尔)优选为0.9/1~1/0.9,更优选为0.95/1~1/0.95,进一步优选为0.98/1~1/0.98。
需要说明的是,所述液晶聚酯可以彼此独立地仅具有1种重复单元(1)~(3),也可以具有2种以上的重复单元(1)~(3)。另外,液晶聚酯可以具有1种或2种以上的重复单元(1)~(3)以外的重复单元,其含有率相对于构成液晶聚酯的全部重复单元的合计量优选为0~10摩尔%,更优选为0~5摩尔%。
液晶聚酯中作为重复单元(3)具有X及Y分别为氧原子的重复单元时,即具有来自于给定的芳香族二醇的重复单元时,液晶聚酯的熔融粘度易于变低(熔融粘度不会过高),因此优选,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。
但是,重复单元(1)、重复单元(2)及重复单元(3)的合计量不大于100摩尔%。
在上述当中,液晶聚酯优选仅包含重复单元(1)、重复单元(2)及重复单元(3)。此外,此种液晶聚酯更优选相对于构成它的全部重复单元的合计量具有30~80摩尔%的所述重复单元(1),具有10~35摩尔%的所述重复单元(2),具有10~35摩尔%的所述重复单元(3),它们的和为100摩尔%。
液晶聚酯优选通过使对应于构成它的重复单元的原料单体熔融聚合、使所得的聚合物(以下有时称作“预聚物”。)固相聚合而制造。由此,可以操作性良好地制造耐热性、强度、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、乙酸鉛、乙酸钠、乙酸钾、三氧化锑等金属化合物、4-(二甲基氨基)吡啶、1-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。
液晶聚酯的流动开始温度优选为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。液晶聚酯的流动开始温度越高,则耐热性、强度/刚性越易于提高,然而若太高,则为了使之熔融就需要高温,在成形时易于热劣化、或者熔融时的粘度变高、流动性降低。
即,若所述液晶聚酯的流动开始温度为上述范围内,则耐热性、强度/刚性易于提高,并且熔融温度不会过高,因此可以防止成形时的热劣化、流动性的降低。
需要说明的是,所谓“流动开始温度”,也被称作flow温度或流动温度,是在使用毛细管流变仪在9.8MPa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)的粘度时的温度,成为液晶聚酯的分子量的参考值(参照小出直之编、《液晶ポリマー-合成·成形·応用-(液晶聚合物-合成·成形·应用-)》、株式会社CMC、1987年6月5日、p.95)。
液晶聚酯可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
液晶聚酯的含量相对于液晶聚酯树脂组合物的总质量优选为80~45质量%,更优选为70~50质量%,尤其优选为55~65质量%。
(酰胺化合物)
所述酰胺化合物是具有构成单元(I)、构成单元(II)、和构成单元(III)的羧酸酰胺化合物,并且其熔点为100℃以上。
作为一个方面,所述酰胺化合物是具有构成单元(I)、构成单元(II)、和构成单元(III)、且以形成酰胺键的方式键合了的化合物。
作为另一个方面,所述酰胺化合物是具有构成单元(I)、构成单元(II)、和构成单元(III)、且构成单元(I)键合于末端的化合物。
构成单元(I):CH3-X-CO-
(X表示碳原子数为10以上的脂肪族烃基、或脂肪族烃基的1个或2个以上的氢原子由羟基取代了的羟基烃基。)
构成单元(II):-HN-Y-NH-
(Y表示碳原子数为2以上的烃基。)
构成单元(III):-OC-Z-CO-
(Z表示碳原子数为4以上的脂肪族烃基、脂环式烃基、或芳香族烃基。)
在所述构成单元(I)中,在X为所述羟基烃基的情况下,X中的羟基的个数优选为1个。
作为导出所述构成单元(I)的化合物,优选碳原子数为12以上的脂肪族单羧酸及羟基羧酸,作为其具体例,可以举出月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、山萮酸、褐煤酸、12-羟基硬脂酸等。
所述构成单元(I)的碳原子数的上限值没有特别限定,然而所述碳原子数优选为28以下。即,所述构成单元(I)的碳原子数优选为12以上且28以下。作为所述构成单元(I)中的X的碳原子数,优选为10~26。
所述构成单元(I)优选为碳原子数为12以上的脂肪族单羧酸,更优选为以下述式(I)’表示的构成单元。
(I)’:CH3-(CH2)l-CO-
(1表示10以上的整数。)
所述式(I)’中,1优选为10~26。
作为导出所述构成单元(I)’的化合物,优选月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、山萮酸、褐煤酸。
在所述构成单元(II)中,Y可以是脂肪族烃基、脂环式烃基及芳香族烃基的任意一种。
所述构成单元(II)的碳原子数为2以上,作为导出构成单元(II)的化合物的具体例,可以举出乙二胺、1,3-二氨基丙烷、1,4-二氨基丁烷、五亚甲基二胺、六亚甲基二胺、九亚甲基二胺、十一亚甲基二胺、十二亚甲基二胺、间苯二甲胺、对苯二甲胺、甲苯二胺、苯二胺、异佛尔酮二胺等。
所述构成单元(II)的碳原子数的上限值没有特别限定,然而所述碳原子数优选为2以上且12以下。
即,作为Y的碳原子数,优选为2以上且12以下。
作为所述构成单元(II),优选为以下述式(II)’表示的构成单元。
(II)’:-HN-(CH2)m-NH-
(m表示2~12的整数。)
作为导出所述构成单元(II)’的化合物,优选乙二胺、1,3-二氨基丙烷、六亚甲基二胺、十一亚甲基二胺、十二亚甲基二胺。
所述构成单元(III)的碳原子数为6以上,作为导出构成单元(III)的化合物的具体例,可以举出己二酸、癸二酸、庚二酸、壬二酸等脂肪族二羧酸;邻苯二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸等芳香族二羧酸;环己烷二甲酸、环己基琥珀酸等脂环式二羧酸等。
所述构成单元(III)的碳原子数的上限值没有特别限定,然而所述碳原子数优选为14以下。即,所述构成单元(III)的碳原子数优选为6以上且14以下。
所述构成单元(III)中的Z的碳原子数优选为4~12。
作为所述构成单元(III),优选以下述式(III)’表示的构成单元。
(III)’:-OC-(CH2)n-CO-
(n表示4~12的整数。)
作为导出所述构成单元(III)’的化合物,优选己二酸、癸二酸、庚二酸、壬二酸。
所述酰胺化合物相对于构成单元(I)、构成单元(II)、和构成单元(III)的合计量优选具有1~30摩尔%的构成单元(III),更优选具有3~25摩尔%,进一步优选具有3~20摩尔%。
作为另一个方面,所述酰胺化合物相对于构成单元(I)、构成单元(II)、和构成单元(III)的合计量优选具有30~60摩尔%的构成单元(I)。
作为另一个方面,所述酰胺化合物相对于构成单元(I)、构成单元(II)、和构成单元(III)的合计量优选具有30~50摩尔%的构成单元(II)。
所述酰胺化合物优选为粉体状或粒状。
所述酰胺化合物的体积平均粒径为5μm以上且50μm以下,优选为5μm以上且35μm以下。作为另一个方面,所述酰胺化合物的体积平均粒径可以为9μm以上且46μm以下,也可以为9μm以上且28μm以下。
若酰胺化合物的体积平均粒径处于所述范围,则酰胺化合物难以2次凝聚,因此易于配合,此外易于附着于树脂组合物的表面而将所述表面覆盖,难以从树脂组合物脱离,所以优选。
此处,“酰胺化合物的体积平均粒径”可以利用激光衍射散射法例如使用HORIBA(株)制的激光衍射/散射式粒径分布测定装置测定。
所述酰胺化合物的熔点为100℃以上,优选为100℃以上且300℃以下,更优选为200℃以上且300℃以下。
需要说明的是,“酰胺化合物的熔点”可以根据利用差示量热测定在20℃/分钟的升温条件下将酰胺化合物从室温升温到400℃时观测到的吸热峰温度求出。
所述酰胺化合物、即具有所述构成单元(I)~(III)、熔点为100℃以上、并且体积平均粒径为5μm以上且50μm以下的酰胺化合物是新型物质。
所述酰胺化合物可以在构成单元(I)、构成单元(II)及构成单元(III)以外,还具有不与它们的任意一个相当的其他构成单元。
所述其他构成单元只要不损害本发明的效果,就没有特别限定。
作为所述其他构成单元,例如可以少量添加与聚酰胺的末端氨基或末端羧基具有反应性的单官能性的化合物作为分子量调节剂。
作为分子量调节剂,例如可以加入作为单羧酸的乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、辛酸、月桂酸、十三烷基酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、特戊酸、环己烷甲酸、苯甲酸、甲苯甲酸、萘甲酸等。另外,也可以使用单胺或邻苯二甲酸酐等酸酐、单异氰酸酯、单酰卤化物、单酯化合物、一元醇化合物。
所述酰胺化合物相对于构成它的全部构成单元的合计量(100摩尔%),优选合计具有80摩尔%以上的构成单元(I)、构成单元(II)及构成单元(III),更优选具有90摩尔%以上,进一步优选具有95摩尔%以上,也可以具有100摩尔%。即,所述酰胺化合物中,可以作为构成它的构成单元仅具有构成单元(I)、构成单元(II)及构成单元(III)。
本发明的所述酰胺化合物可以仅为1种,也可以为2种以上。
所述酰胺化合物的重均分子量优选为700以上且5000以下,更优选为1000以上且4000以下,进一步优选为1000以上且3000以下。
若所述酰胺化合物的重均分子量处于所述范围,则易于将熔点调整为100℃以上且300℃以下。
“重均分子量”可以利用凝胶渗透色谱(GPC)测定。
GPC测定例如可以利用昭和电工公司制Shodex GPC SYSTEM-11,作为溶剂使用六氟异丙醇(HFIP),使聚酰胺树脂样品10mg溶解于10g的HFIP中而测定。可以作为标准试样使用pMMA,使用数据处理软件求出重均分子量。
所述酰胺化合物例如可以通过使导出构成单元(I)的化合物或能够形成酰胺键的其衍生物、导出构成单元(II)的化合物或能够形成酰胺键的其衍生物、和导出构成单元(III)的化合物或能够形成酰胺键的其衍生物反应而得到。
作为导出构成单元(I)的化合物,可以举出在构成单元(I)中的羰基(-CO-)的碳原子上键合羟基而成的羧酸(即以式“CH3-X-CO-OH”(X与上述相同。)表示的化合物)。
作为能够形成酰胺键的、导出构成单元(I)的化合物(所述羧酸)的衍生物,例如可以举出将所述羧酸中的羧基(-CO-OH)变换为烷氧基羰基或芳氧基羰基而成的物质(即酯)、将羧基变换为卤甲酰基而成的物质(即酰卤化物)、以及将羧基变换为酰氧基羰基而成的物质(即酸酐)。
作为导出构成单元(II)的化合物,可以举出在构成单元(II)中的2个氮原子上分别键合氢原子而成的二胺(即以式“H2N-Y-NH2(Y与上述相同。)”表示的化合物)。
作为能够形成酰胺键的、导出构成单元(II)的化合物(所述二胺)的衍生物,例如可以举出将所述二胺中的氨基(-NH2)酰化后变换为酰基氨基而成的物质(即酰化物)。
作为导出构成单元(III)的化合物,可以举出在构成单元(III)中的2个羰基(-CO-)的碳原子上分别键合羟基而成的二羧酸(即以式“HO-OC-Z-CO-OH”(Z与上述相同。)表示的化合物)。
作为能够形成酰胺键的、导出构成单元(III)的化合物(所述二羧酸)的衍生物,例如可以举出将所述羧酸中的羧基(-CO-OH)变换为烷氧基羰基或芳氧基羰基而成的物质(即酯)、将羧基变换为卤甲酰基而成的物质(即酰卤化物)、以及将羧基变换为酰氧基羰基而成的物质(即酸酐)。
本发明中所用的酰胺化合物的制造方法没有特别限定,可以利用以往公知的方法制造。若举出一例,则如下所示。即,例如若为利用高级脂肪族单羧酸、多元酸及二胺的脱水反应等反应得到酰胺化合物的情况,则在将高级脂肪族单羧酸和多元酸加热熔融后,向其中添加二胺,在非活性气体气流下,在100℃以上且350℃以下使之脱水反应即可。利用该脱水反应得到的生成物通常成为具有来自于高级脂肪族单羧酸和多元酸和二胺的构成单元的生成物、与具有来自于高级脂肪族单羧酸和二胺的构成单元并且不具有来自于多元酸的构成单元的生成物的混合物。这些生成物的生成比根据反应时的各成分的投料摩尔比等反应条件而变化。本发明中,优选使用如下的所述混合物,即,具有来自于高级脂肪族单羧酸和二胺的构成单元并且不具有来自于多元酸的构成单元的生成物的比例相对于全部的羧酸酰胺系物质的总质量优选为50质量%以下,更优选为10质量%以上且50质量%以下。通过调节高级脂肪族单羧酸与多元酸与二胺的比率,可以得到此种组成的所述混合物。
作为具有构成单元(I)、构成单元(II)、和构成单元(III)的酰胺化合物,可以举出Light Amide WH-255、Light Amide WH-215(均为共荣社化学(株)制)等市售品。
在所述液晶聚酯树脂组合物中,相对于所述液晶聚酯的含量100质量份而言的所述酰胺化合物的含量为0.005质量份以上且小于0.1质量份,优选为0.01质量份以上且0.08质量份以下,更优选为0.02质量份以上且0.05质量份以下。作为另一个方面,在所述液晶聚酯树脂组合物中,相对于所述液晶聚酯的含量100质量份而言的所述酰胺化合物的含量可以为0.007质量份以上且0.08质量份以下,也可以为0.03质量份以上且0.04质量份以下。
若所述酰胺化合物的含量处于所述范围,则液晶聚酯树脂组合物的成形时的塑化时间更加稳定。在酰胺化合物的含量小于0.005质量份的情况下,所述塑化时间的稳定化效果变得不充分。另一方面,在酰胺化合物的含量为0.1质量份以上的情况下,酰胺化合物易于从后述的中间组合物颗粒等中间组合物的表面脱落,成形机的料斗易于变脏、或机械物性等降低。即,若所述酰胺化合物的含量处于所述范围,则所述塑化时间的稳定化效果充分,并且酰胺化合物不易从后述的中间组合物颗粒等中间组合物的表面脱落,成形机的料斗不易变脏,机械物性等不易降低。
(填充材料)
本发明的液晶聚酯树脂组合物优选在所述液晶聚酯及所述酰胺化合物以外还包含填充材料。
所述填充材料没有特别限定,可以是纤维状填充材料,也可以是板状填充材料,还可以是粒状填充材料。另外,所述填充材料可以是无机填充材料,也可以是有机填充材料。
作为纤维状无机填充材料的例子,可以举出玻璃纤维;PAN系碳纤维、沥青系碳纤维等碳纤维;二氧化硅纤维、氧化铝纤维、二氧化硅氧化铝纤维等陶瓷纤维;不锈钢纤维等金属纤维。另外,作为纤维状无机填充材料的例子,还可以举出钛酸钾晶须、钛酸钡晶须、硅灰石晶须、硼酸铝晶须、氮化硅晶须、碳化硅晶须等晶须。
作为所述玻璃纤维的例子,可以举出短切原丝玻璃纤维、磨碎原丝玻璃纤维(ミルドストランドガラス繊維)等利用各种方法制造的玻璃纤维。
作为纤维状有机填充材料的例子,可以举出聚酯纤维、芳族聚酰胺纤维等。
在上述当中,作为纤维状填充材料,优选短切原丝玻璃纤维、磨碎原丝玻璃纤维。
作为板状无机填充材料的例子,可以举出滑石、云母、石墨、硅灰石、玻璃片、硫酸钡、碳酸钙等。云母可以是白云母,也可以是金云母,也可以是氟金云母,还可以是四硅云母。
在上述当中,作为板状填充材料,优选滑石。
作为粒状无机填充材料的例子,可以举出二氧化硅、氧化铝、氧化钛、氮化硼、碳化硅、碳酸钙等。
所述填充材料可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
所述填充材料优选为选自所述纤维状填充材料、板状填充材料及粒状填充材料中的1种或2种以上,更优选为选自纤维状填充材料及板状填充材料中的1种或2种以上,进一步优选为1种或2种以上的所述纤维状填充材料及1种或2种以上的板状填充材料。
作为另一个方面,所述填充材料优选为选自磨碎玻璃纤维、短切原丝玻璃纤维、滑石中的至少1种。
在所述液晶聚酯树脂组合物中,相对于液晶聚酯的含量100质量份而言的所述填充材料的含量优选为10质量份以上且150质量份以下,更优选为10质量份以上且130质量份以下,进一步优选为25质量份以上且110质量份以下,尤其优选为40质量份以上且90质量份以下,特别优选为55质量份以上且80质量份以下,极优选为60质量份以上且70质量份以下。若所述填充材料的含量处于所述范围,则有成形体的耐热性及强度提高的趋势,所以优选。
(其他成分)
本发明的液晶聚酯树脂组合物可以还包含所述液晶聚酯、所述酰胺化合物及所述填充材料以外的其他成分。
所述其他成分没有特别限定,可以根据目的适当地选择。
作为所述其他成分,可以举出该领域中公知的添加剂、所述液晶聚酯以外的树脂(以下有时称作“其他树脂”。)等。
即,作为一个方面,本发明的液晶聚酯树脂组合物包含选自所述液晶聚酯、所述酰胺化合物、以及根据所需使用的所述填充材料及所述其他成分中的1种或2种以上。
作为所述添加剂的例子,可以举出抗氧化剂、热稳定剂、紫外线吸收剂、防静电干扰剂、表面活性剂、阻燃剂及着色剂等。
作为所述其他树脂的例子,可以举出聚砜、聚醚砜、聚丙烯、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、聚醚酰亚胺等热塑性树脂;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。
所述其他成分可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
在包含所述其他成分的情况下,所述液晶聚酯树脂组合物中的所述其他成分的含量只要不损害本发明的效果,就没有特别限定,然而相对于所述液晶聚酯树脂组合物的总质量,优选为10质量%以下,更优选为5质量%以下,进一步优选为3质量%以下,尤其优选为1质量%以下。通过使其他成分的含量为所述上限值以下,所述液晶聚酯树脂组合物的成形时的塑化时间更加稳定。
<液晶聚酯树脂组合物的制造方法>
所述液晶聚酯树脂组合物例如可以通过将所述液晶聚酯、所述酰胺化合物、根据需要使用的选自所述填充材料及所述其他成分中的1种或2种以上一次性地或依照适当的顺序混合而得到。
其中,所述液晶聚酯树脂组合物例如优选通过如下操作来制造,即,将所述液晶聚酯、和根据需要使用的所述液晶聚酯及所述酰胺化合物以外的1种或2种以上的成分(例如所述填充材料、所述其他成分等)熔融混炼,得到作为混炼物的中间组合物,然后向所述中间组合物中混合固体的所述酰胺化合物。
所述中间组合物例如可以通过将所述液晶聚酯、和根据需要使用的所述液晶聚酯及所述酰胺化合物以外的成分一次性地或依照适当的顺序混合、并使用挤出机等将所得的混合物熔融混炼而得到。也可以对所得的中间组合物(混炼物)根据需要进行粉碎,由此制成粉体。
作为所述挤出机,优选具有料筒、配置于所述料筒内的至少1根螺杆、和设于所述料筒的至少1处供给口的挤出机,更优选还具有设于所述料筒的至少1处排气部的挤出机。
熔融混炼时的温度没有特别限定,然而优选为200℃以上且400℃以下,更优选为300℃以上且380℃以下。
所述中间组合物可以是颗粒(也称作中间组合物颗粒)。即,作为一个方面,本发明的液晶聚酯树脂组合物是如下的液晶聚酯树脂组合物,即,包含液晶聚酯的颗粒(即中间组合物颗粒)的表面的至少一部分由酰胺化合物覆盖,所述酰胺化合物具有所述构成单元(I)~(III),熔点为100℃以上,并且体积平均粒径为5μm以上且50μm以下,所述酰胺化合物的含量相对于所述液晶聚酯的含量100质量份为0.005质量份以上且小于0.1质量份。
所述液晶聚酯树脂组合物可以为颗粒(也称作液晶聚酯颗粒)。
本说明书中,所谓“包含液晶聚酯的颗粒的表面的至少一部分由酰胺化合物覆盖”,是指在颗粒的表面的至少一部分存在酰胺化合物。存在于颗粒表面的酰胺化合物可以物理地附着于该表面,也可以利用化学键化学地附着。其中,酰胺化合物优选物理地附着于颗粒的表面。
另外,所述液晶聚酯树脂组合物的制造方法的一个方面是如下的制造方法,即,包括将包含液晶聚酯的颗粒(中间组合物颗粒)、和具有所述构成单元(I)~(III)、熔点为100℃以上、并且体积平均粒径为5μm以上且50μm以下的所述酰胺化合物混合的操作,在将所述液晶聚酯的混合量设为100质量份时,将所述酰胺化合物的混合量设为0.005质量份以上且小于0.1质量份。
所述颗粒(中间组合物颗粒)例如可以通过在上述的中间组合物的制造方法中从挤出机等将所述混炼物(中间组合物)以线状挤出、并用具有旋转刀片的切割机进行颗粒化而得到。颗粒长度优选为1mm~5mm,可以利用旋转刀片的速度来调节。若为该范围,则颗粒进料等的工序性也良好。
所述颗粒(中间组合物颗粒)的形状没有特别限定,可以根据目的任意地选择。作为颗粒的优选形状的例子,可以举出球状、条状、椭圆状、相对于精确的椭圆略有变形的形状、圆柱状等,优选椭圆状或圆柱状。
在所述颗粒(中间组合物颗粒)中,用垂直于所述颗粒的长度方向的任意的面切割时的、以连接所述颗粒的切割面中的最远的2点的直线表示的长度(长径)只要不损害本发明的效果,就没有特别限定,然而例如优选为1mm以上且7mm以下,更优选为2mm以上且5mm以下。另外,以连接所述颗粒的切割面中的最近的2点的直线表示的长度(短径)只要不损害本发明的效果,就没有特别限定。作为短径,例如优选为1mm以上且5mm以下。但是,在所述颗粒中,长径与短径的比(长径/短径)优选为1以上且4以下。就切割面并非圆形的颗粒而言,剖面中央部分的最大宽度和最小宽度分别相当于长径及短径。所述颗粒的长径及短径可以通过调整挤出机等的喷嘴的直径、调整线料的直径来调整。
需要说明的是,所述颗粒的长径和短径例如可以通过用游标卡尺等测定来求出。
将固体的所述酰胺化合物混合时的、所述中间组合物的温度优选为20℃以上且200℃以下,更优选为室温以上且180℃以下。若为此种温度范围,则可以防止混合了的酰胺化合物的熔解,可以抑制酰胺化合物从所述颗粒的脱落,所以优选。
在所述液晶聚酯树脂组合物中,所述酰胺化合物例如可以存在于所述颗粒等中间组合物的内部及表面双方,也可以仅存在于所述中间组合物的表面,还可以仅存在于所述中间组合物的内部。但是,由于液晶聚酯树脂组合物的成形时的塑化时间更加稳定,因此所述酰胺化合物优选存在于所述中间组合物的表面的至少一部分。
需要说明的是,酰胺化合物优选存在于中间组合物的表面的至少一部分,更优选相对于中间组合物的全部表面存在大于0%且10%以下,进一步优选存在大于0%且5%以下,特别优选存在大于0%且1%以下。
另外,所述酰胺化合物优选在所述中间组合物中分散。
作为如上所述的优选的液晶聚酯树脂组合物,例如可以举出所述颗粒等中间组合物的表面的至少一部分由所述酰胺化合物覆盖而成的液晶聚酯树脂组合物。从所述酰胺化合物更易于发挥作用、可以更加显著地获得本发明的效果的方面考虑,此种液晶聚酯树脂组合物是优异的。
所述颗粒(中间组合物颗粒)的表面的至少一部分由所述酰胺化合物覆盖而成的液晶聚酯树脂组合物,例如可以通过将用上述的方法进行了颗粒化的所述中间组合物与所述酰胺化合物混合而制造。所述颗粒与所述酰胺化合物的混合方法只要是可以将所述颗粒的表面利用所述酰胺化合物覆盖的方法,就没有特别限定。作为可以将所述颗粒的表面的至少一部分利用所述酰胺化合物以高均匀性覆盖的方法,例如可以举出使用滚筒混合机、亨舍尔混合机等公知的搅拌装置的方法。
<成形体>
作为本发明的一个实施方式的成形体由上述的本发明的液晶聚酯树脂组合物或液晶聚酯颗粒形成。更具体而言,所述成形体例如可以通过利用注射成形法;T形模头法或吹胀法等挤出成形法;压缩成形法;吹塑成形法;真空成形法;加压成形法等熔融成形法进行成形来制造。其中,本发明的成形体优选为注射成形体。
在成形时,在所述液晶聚酯树脂组合物以外,可以还配合其他成分。
成形时的所述其他成分只要不损害本发明的效果就没有特别限定。成形时的所述其他成分可以仅为1种,也可以为2种以上。
成形时的所述其他成分的配合量只要不损害本发明的效果,就没有特别限定,然而作为相对于配合成分的总量(即所述液晶聚酯树脂组合物及其他成分的配合量的合计)而言的所述其他成分的配合量的比例的、[其他成分的配合量(质量份)]/[所述液晶聚酯树脂组合物及其他成分的总配合量(质量份)]×100优选为5质量%以下,更优选为3质量%以下,进一步优选为1质量%以下,也可以为0质量%。通过使其他成分的所述配合量的比例为所述上限值以下,液晶聚酯树脂组合物的成形时的塑化时间更加稳定。
所述液晶聚酯树脂组合物的成形条件没有特别限定,只要根据成形法适当地选择即可。例如,在以注射成形法成形的情况下,注射成形机的料筒温度优选为300℃以上且400℃以下,模具温度优选为40℃以上且160℃以下。
在应用注射成形法的情况下,例如在注射成形机当中的注射单元中,通过使所述液晶聚酯树脂组合物熔融、计量其熔融体而进行塑化,在注射成形机当中的模具单元中,将所述熔融体成形。此时,通过使用所述液晶聚酯树脂组合物,所述注射单元中的所述液晶聚酯树脂组合物的熔融体的计量时间(即塑化时间)的变动受到抑制而稳定,因此所述塑化时间与所述模具单元中的成形体的冷却时间相比可靠地变短。因而,可以利用恒定循环周期容易地成形,可以以高生产率制造高品质的成形体。本说明书中,塑化时间可以在注射成形机中根据用于计量之后要射出的熔融树脂的时间求出。
在注射成形时,可以将根据反复进行30次所述液晶聚酯树脂组合物的塑化时的塑化时间的测定值算出的标准偏差优选设为0.01以上且1以下,更优选设为0.01以上且0.9以下,例如可以设为0.01以上且0.8以下、0.01以上且0.6以下等的任意一种。
作为本发明的一个实施方式的成形体适于在以电子部件为首的OA、AV部件、耐热餐具等要求具有耐热变形性的成形体中利用。
作为由本发明的成形体构成的制品及部件的例子,可以举出光拾取线轴(光ピックアップボビン)、变压器线轴等线轴;继电器箱、继电器座、继电器浇口、继电器电枢(リレーアーマチャー)等继电器部件;RIMM、DDR、CPU插槽、S/O、DIMM、板对板连接器、FPC连接器、卡连接器等连接器;灯反射器、LED反射器等反射器;灯架、加热器支架等支架;扬声器振动板等振动板;复印机用分离爪、打印机用分离爪等分离爪;照相机模块部件;开关部件;电动机部件;传感器部件;硬盘驱动器部件;耐热容器等餐具;车辆部件;电池部件;飞行器部件;半导体元件用密封构件、线圈用密封构件等密封构件等。
本发明的另一个方面是一种液晶聚酯树脂组合物,
是包含液晶聚酯、酰胺化合物、和根据需要使用的选自填充材料及其他成分中的1种或2种以上的物质的液晶聚酯树脂组合物,其中,
所述液晶聚酯具有以式(1)表示的重复单元、以式(2)表示的重复单元、和以式(3)表示的重复单元,优选具有来自于4-羟基苯甲酸的重复单元、来自于对苯二甲酸的重复单元、来自于间苯二甲酸的重复单元、和来自于4,4’-二羟基联苯的重复单元;
所述酰胺化合物具有由选自月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、山萮酸、以及褐煤酸中的至少1种化合物导出的构成单元、
由选自乙二胺、1,3-二氨基丙烷、六亚甲基二胺、十一亚甲基二胺、以及十二亚甲基二胺中的至少1种化合物导出的构成单元、和
由选自己二酸、癸二酸、庚二酸、以及壬二酸中的至少1种化合物导出的构成单元,
优选具有由硬脂酸导出的构成单元、由乙二胺导出的构成单元、和由癸二酸导出的构成单元;
所述酰胺化合物的熔点为100℃以上,优选为100℃以上且300℃以下,更优选为200℃以上且300℃以下;
所述酰胺化合物的体积平均粒径为5μm以上且50μm以下,优选为5μm以上且35μm,或者可以为9μm以上且46μm以下,也可以为9μm以上且28μm以下;
所述填充材料为选自磨碎玻璃纤维、短切原丝玻璃纤维、滑石中的至少1种;
所述其他成分为选自抗氧化剂、热稳定剂、紫外线吸收剂、防静电干扰剂、表面活性剂、阻燃剂、着色剂、以及所述液晶聚酯以外的树脂中的至少1种;
所述液晶聚酯的含量相对于所述液晶聚酯树脂组合物的总质量为55~65质量%;
所述酰胺化合物的含量相对于所述液晶聚酯的含量100质量份为0.005质量份以上且小于0.1质量份,优选为0.01质量份以上且0.08质量份以下,更优选为0.02质量份以上且0.05质量份以下,或者可以为0.007质量份以上且0.08质量份以下,也可以为0.03质量份以上且0.04质量份以下。
本发明的另一个方面是一种液晶聚酯颗粒,
是包含液晶聚酯、酰胺化合物、和根据需要使用的选自填充材料及其他成分中的1种或2种以上的物质的液晶聚酯颗粒,其中,
液晶聚酯颗粒中,所述包含液晶聚酯的颗粒的至少一部分由酰胺化合物覆盖;
所述液晶聚酯具有以式(1)表示的重复单元、以式(2)表示的重复单元、和以式(3)表示的重复单元,优选具有来自于4-羟基苯甲酸的重复单元、来自于对苯二甲酸的重复单元、来自于间苯二甲酸的重复单元、和来自于4,4’-二羟基联苯的重复单元;
所述酰胺化合物具有:
由选自月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、山萮酸、以及褐煤酸中的至少1种化合物导出的构成单元、
由选自乙二胺、1,3-二氨基丙烷、六亚甲基二胺、十一亚甲基二胺、以及十二亚甲基二胺中的至少1种化合物导出的构成单元、和
由选自己二酸、癸二酸、庚二酸、以及壬二酸中的至少1种化合物导出的构成单元,
优选具有由硬脂酸导出的构成单元、由乙二胺导出的构成单元、和由癸二酸导出的构成单元;
所述酰胺化合物的熔点为100℃以上,优选为100℃以上且300℃以下,更优选为200℃以上且300℃以下;
所述酰胺化合物的体积平均粒径为5μm以上且50μm以下,优选为5μm以上且35μm,或者可以为9μm以上且46μm以下,也可以为9μm以上且28μm以下;
所述填充材料为选自磨碎玻璃纤维、短切原丝玻璃纤维、滑石中的至少1种;
所述其他成分为选自抗氧化剂、热稳定剂、紫外线吸收剂、防静电干扰剂、表面活性剂、阻燃剂、着色剂、以及所述液晶聚酯以外的树脂中的至少1种;
所述液晶聚酯的含量相对于所述液晶聚酯颗粒的总质量为55~65质量%;
所述酰胺化合物的含量相对于所述液晶聚酯的含量100质量份为0.005质量份以上且小于0.1质量份,优选为0.01质量份以上且0.08质量份以下,更优选为0.02质量份以上且0.05质量份以下,或者可以为0.007质量份以上且0.08质量份以下,也可以为0.03质量份以上且0.04质量份以下。
[实施例]
以下,利用具体的实施例,对本发明进一步详细说明。但是,本发明不受以下所示的实施例的任何限定。
需要说明的是,本实施例及比较例中,体积平均粒径、熔点及颗粒形状分别利用下述方法测定。
<体积平均粒径的测定方法>
在下述条件下利用激光衍射法测定出体积平均粒径。
测定条件
测定装置:激光衍射/散射式粒径分布测定装置(HORIBA(株)制;LA-950V2);
粒子折射率:1.53-0.1i;
分散介质:水;
分散介质折射率:1.33。
<熔点的测定方法>
使用差示热分析装置((株)岛津制作所制;DTA-50)测定出熔点。将使用5mg的样品以20℃/分钟的升温条件从室温到400℃进行测定时观测到的吸热峰温度设为熔点。
<颗粒形状的测定方法>
使用Keyence(株)制VHX1000,测定出颗粒的长度、长径、短径。
颗粒的数量设为20,求出其平均值。
另外,将本实施例及比较例中所用的主要原材料表示如下。
[纤维状填充材料B1]
B1-1:磨碎玻璃纤维、日东纺织(株)制“PF70E-001”;
B1-2:短切玻璃纤维、Owens Coring(株)制“CS03JAPX-1”。
[板状填充材料B2]
B2:滑石、日本滑石(株)制、“X-50”。
[酰胺化合物或酯化合物C]
C1:利用下述方法制造的酰胺化合物C1-23。
向反应器中加入硬脂酸568g和癸二酸66.8g,加热熔解后,慢慢地加入乙二胺83.5g,在氮气气流中从160℃开始脱水反应,在250℃反应5小时直至胺值达到5mgKOH/g以下后,流入浅盘(バット)中并凝固,利用粉碎机粉碎,由此得到粉末状的酰胺化合物C1。酰胺化合物C1的熔点为210℃,体积平均粒径为23μm(即,得到酰胺化合物C1-23)。
胺值可以依照美国石油化学家协会(American Oil Chemists Society)的Tf2a-64的方法利用高氯酸的非水滴定进行测定,作为每1g试样的mgKOH算出。
C2:利用下述方法制造的酰胺化合物C2-9、C2-19、C2-28、C2-46、以及C2-55。
向反应器中加入硬脂酸568g和癸二酸202g,加热熔解后,慢慢地加入乙二胺120g,在氮气气流中从160℃开始脱水反应,在250℃反应5小时直至胺值达到5mgKOH/g以下后,流入浅盘中并凝固,利用粉碎机粉碎,由此得到粉末状的酰胺化合物C2。酰胺化合物C2的熔点为242℃。
将利用上述操作得到的酰胺化合物C2使用孔径25μm、63μm、75μm的筛分级,分别得到体积平均粒径为9μm的酰胺化合物(酰胺化合物C2-9)、19μm的酰胺化合物(酰胺化合物C2-19)、28μm的酰胺化合物(酰胺化合物C2-28)、46μm的酰胺化合物(酰胺化合物C2-46)、55μm的酰胺化合物(酰胺化合物C2-55)。所使用的筛与具有各个体积平均粒径的酰胺化合物(粉体)的关系如下所示。
C2-55:残留于孔径75μm的筛上的粉体。
C2-46:通过孔径75μm的筛且残留于孔径63μm的筛上的粉体。
C2-28:通过孔径63μm的筛且残留于孔径25μm的筛上的粉体。
C2-19:将C2-28再次分级、通过孔径63μm的筛且残留于孔径25μm的筛上的粉体。
C2-9:通过孔径25μm的筛的粉体。
C3:脂肪酸多元醇酯、Emery Oleochemicals Japan(株)制“LOXIOL VPG 861(商品名)”(熔点64℃、体积平均粒径287μm)。
C4:聚酰胺化合物、Daicel Degusa(株)制“VESTOSINT 2070(商品名)”(熔点182℃、体积平均粒径9μm)。需要说明的是,本说明书中所谓聚酰胺化合物,是指将月桂内酰胺开环聚合而得的聚酰胺树脂。
C5:利用下述方法制造的酰胺化合物C5-15、以及C5-135。
向反应器中加入硬脂酸568g,加热熔解后,慢慢地加入乙二胺60g,在氮气气流中从160℃开始脱水反应,在250℃反应5小时直至胺值达到5mgKOH/g以下后,流入浅盘中并凝固,利用粉碎机粉碎,由此得到粉末状的酰胺化合物C5。熔点为146℃。
继而,将利用上述操作得到的酰胺化合物C5使用孔径63μm的筛分级,分别得到体积平均粒径为15μm的酰胺化合物(酰胺化合物C5-15)、135μm的酰胺化合物(酰胺化合物C5-135)。
<液晶聚酯的制造>
[制造例1]
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、7.20摩尔)、对苯二甲酸(272.1g、1.64摩尔)、间苯二甲酸(126.6g、0.76摩尔)、4,4’-二羟基联苯(446.9g、2.40摩尔)、乙酸酐1347.6g(13.20摩尔)。将反应器内的气体用氮气置换后,添加1-甲基咪唑0.18g,一边在氮气气流下搅拌,一边从室温用30分钟升温到150℃,在150℃回流30分钟。
然后,添加1-甲基咪唑2.4g后,一边蒸馏除去副生成的乙酸及未反应的乙酸酐,一边用2小时50分钟从150℃升温到320℃,在观察到扭力的升高的时刻设为反应结束,从反应器中取出内容物,冷却到室温,得到预聚物(固形物)。
然后,使用粉碎机粉碎该预聚物,将所得的粉碎物在氮气气氛下用1小时从室温升温到250℃,用5小时从250℃升温到280℃,在280℃保持3小时,由此进行了固相聚合。将所得的固相聚合物冷却到室温,得到液晶聚酯A1。所得的液晶聚酯A1的流动开始温度为312℃。
[制造例2]
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、7.20摩尔)、对苯二甲酸(299.0g、1.80摩尔)、间苯二甲酸(99.7g、0.60摩尔)、4,4’-二羟基联苯(446.9g、2.40摩尔)及乙酸酐(1347.6g、13.20摩尔),将反应器内的气体用氮气置换后,添加1-甲基咪唑0.18g,一边在氮气气流下搅拌,一边用30分钟从室温升温到150℃,在150℃回流1小时。
然后,添加1-甲基咪唑2.4g后,一边蒸馏除去副生成的乙酸及未反应的乙酸酐,一边用2小时50分钟从150℃升温到320℃,在观察到扭力的升高的时刻设为反应结束,从反应器中取出内容物,冷却到室温,得到预聚物(固形物)。
然后,使用粉碎机粉碎该预聚物,将所得的粉碎物在氮气气氛下用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,由此进行了固相聚合。将所得的固相聚合物冷却到室温,得到液晶聚酯A2。所得的液晶聚酯A2的流动开始温度为327℃。
[实施例1~10、比较例1~9]
<液晶聚酯树脂组合物的制造>
向将料筒温度设为340℃的双轴挤出机(池贝铁工(株)制“PCM-30型”)从其原料供给口同时供给表1所示的量的液晶聚酯A1或A2、和表1所示的量的纤维状填充材料B1及板状填充材料B2,在螺杆转速150rpm的条件下进行熔融混炼,经由直径3mm的圆形喷嘴(排出口)以线状排出混炼物。然后使该排出的混炼物在水温30℃的水浴中浸渍1.5秒后,在抽取速度40m/min的条件经由抽取辊(引き取りローラー),使用将旋转刀片调整为60m/min的线料切割机(田边塑料机械(株)制)进行造粒,得到包含液晶聚酯的颗粒(中间组合物颗粒)。测定颗粒形状,其结果是,颗粒的长度为2.6mm,长径为2.1mm,短径为1.8mm。
然后,相对于所得的颗粒100质量份,以固体状态混合表1所示的种类和量的酰胺化合物或酯化合物C。此时,用辐射温度计测定出的颗粒的温度为180℃。将酰胺化合物或酯化合物C混合后,使用滚筒混合机进一步混合,得到所述颗粒的表面由酰胺化合物覆盖而成的液晶聚酯树脂组合物(液晶聚酯颗粒)。在实施例1~10中所得的液晶聚酯树脂组合物中,包含具有与混合了的粉末状的酰胺化合物相同的体积平均粒径的酰胺化合物。
需要说明的是,表1中,配合成分一栏的“-”的记载意指未配合该成分。
<成形体的制造>
对于所得的液晶聚酯树脂组合物,使用注射成形机(日精树脂工业(株)制“ES400-5E”),测定下述条件下的30次喷射连续成形时的计量时间(塑化时间),求出它们的平均值和标准偏差。
(成形条件)
料筒温度(℃):350-350-330-310;
模具温度(℃):130;
计量(mm):54;
回吸(サックバック)(mm):2;
螺杆转速(rpm):175;
背压(MPa):4;
成形品形状:镜面试验片(长度64mm、宽度64mm、厚度3mm)。
<计量稳定性的评价>
根据上述的注射成形时求出的液晶聚酯树脂组合物的计量时间的标准偏差或平均值,依照下述基准评价计量稳定性。将各自的计量时间、其标准偏差及平均值、以及评价结果表示于表2中。
需要说明的是,表2中,评价结果一栏的“-”的记载意指未评价该项目。
a:标准偏差为0.3以下,计量稳定性特别高。
b:标准偏差大于0.3且为1以下,计量稳定性高。
c:标准偏差大于1,或计量时间为20秒以上,计量稳定性不良。
<酰胺化合物或酯化合物C的脱落性的评价>
利用以下所示的方法评价了酰胺化合物或酯化合物C的脱落性。
即,将所得的液晶聚酯树脂组合物(液晶聚酯颗粒)500g使用孔径1mm的筛过筛1分钟,收集脱落了的酰胺化合物或酯化合物C,测定其重量(包括液晶聚酯自身的粉末),依照下述基准评价覆盖所述颗粒的表面的酰胺化合物或酯化合物C的脱落性。将评价结果表示于表2中。
a:脱落了的酰胺化合物或酯化合物C的重量小于0.1g。
b:脱落了的酰胺化合物或酯化合物C的重量为0.1g以上。
[表1]
[表2]
根据表2可知,实施例1~10的液晶聚酯树脂组合物与比较例1~9的液晶聚酯树脂组合物相比,计量稳定性优异,成形工序稳定,并且酰胺化合物的脱落性也得到改善。
产业上的可利用性
本发明的液晶聚酯树脂组合物能够在以电子部件为首的OA、AV部件、耐热餐具等要求具有耐热变形性的成形体中利用,因此在产业上极为有用。
Claims (11)
1.一种液晶聚酯树脂组合物,
其包含:
液晶聚酯、和
具有下述构成单元(I)~(III)、熔点为100℃以上、并且体积平均粒径为5μm以上且50μm以下的酰胺化合物,
所述酰胺化合物的含量相对于所述液晶聚酯的含量100质量份为0.005质量份以上且小于0.1质量份;
构成单元(I):CH3-X-CO-
X表示碳原子数为10以上的脂肪族烃基、或脂肪族烃基的1个或2个以上的氢原子由羟基取代了的羟基烃基;
构成单元(II):-HN-Y-NH-
Y表示碳原子数为2以上的烃基;
构成单元(III):-OC-Z-CO-
Z表示碳原子数为4以上的脂肪族烃基、脂环式烃基或芳香族烃基。
2.根据权利要求1所述的液晶聚酯树脂组合物,其中,
所述酰胺化合物中的构成单元(I)是以下述式(I)’表示的构成单元;
(I)’:CH3-(CH2)l-CO-
l表示10以上的整数。
3.根据权利要求1或2所述的液晶聚酯树脂组合物,其中,
所述酰胺化合物中的构成单元(II)是以下述式(II)’表示的构成单元;
(II)’:-HN-(CH2)m-NH-
m表示2~12的整数。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的液晶聚酯树脂组合物,其中,
所述酰胺化合物中的构成单元(III)是以下述式(III)’表示的构成单元;
(III)’:-OC-(CH2)n-CO-
n表示4~12的整数。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的液晶聚酯树脂组合物,其中,
所述酰胺化合物的含量相对于液晶聚酯的含量100质量份为0.02质量份以上且0.05质量份以下。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的液晶聚酯树脂组合物,其中,
所述酰胺化合物中相对于构成单元(I)、构成单元(II)和构成单元(III)的合计量具有1摩尔%~30摩尔%的构成单元(III)。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的液晶聚酯树脂组合物,其中,
所述液晶聚酯包含来自于芳香族羟基羧酸的重复单元、来自于芳香族二羧酸的重复单元、和来自于芳香族二醇、芳香族羟基胺或芳香族二胺的重复单元。
8.一种液晶聚酯颗粒,
包含液晶聚酯的颗粒的表面的至少一部分由酰胺化合物覆盖,
所述酰胺化合物具有下述构成单元(I)~(III),熔点为100℃以上,并且体积平均粒径为5μm以上且50μm以下,
相对于所述液晶聚酯的含量100质量份而言的所述酰胺化合物的含量为0.005质量份以上且小于0.1质量份;
构成单元(I):CH3-X-CO-
X表示碳原子数为10以上的脂肪族烃基、或脂肪族烃基的1个或2个以上的氢原子由羟基取代了的羟基烃基;
构成单元(II):-HN-Y-NH-
Y表示碳原子数为2以上的烃基;
构成单元(III):-OC-Z-CO-
Z表示碳原子数为4以上的脂肪族烃基、脂环式烃基或芳香族烃基。
9.一种注射成形体,其由权利要求1~7中任一项所述的液晶聚酯树脂组合物、或权利要求8所述的液晶聚酯颗粒形成。
10.一种液晶聚酯树脂组合物的制造方法,该制造方法包括将
包含液晶聚酯的颗粒、和
具有下述构成单元(I)~(III)、熔点为100℃以上、并且体积平均粒径为5μm以上且50μm以下的酰胺化合物
混合的操作,
在将所述液晶聚酯的混合量设为100质量份时,将所述酰胺化合物的混合量设为0.005质量份以上且小于0.1质量份;
构成单元(I):CH3-X-CO-
X表示碳原子数为10以上的脂肪族烃基、或脂肪族烃基的1个或2个以上的氢原子由羟基取代了的羟基烃基;
构成单元(II):-HN-Y-NH-
Y表示碳原子数为2以上的烃基;
构成单元(III):-OC-Z-CO-
Z表示碳原子数为4以上的脂肪族烃基、脂环式烃基或芳香族烃基。
11.一种酰胺化合物,
其具有下述构成单元(I)~(III),熔点为100℃以上,并且体积平均粒径为5μm以上且50μm以下;
构成单元(I):CH3-X-CO-
X表示碳原子数为10以上的脂肪族烃基、或脂肪族烃基的1个或2个以上的氢原子由羟基取代了的羟基烃基;
构成单元(II):-HN-Y-NH-
Y表示碳原子数为2以上的烃基;
构成单元(III):-OC-Z-CO-
Z表示碳原子数为4以上的脂肪族烃基、脂环式烃基或芳香族烃基。
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