CN110446592A - 树脂成型体的制造方法以及树脂成型体 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种树脂成型体的制造方法,其是以液晶聚酯作为形成材料的长条的树脂成型体的制造方法,其中,包括如下工序:经由浇口向满足下述条件(a)~(d)的模具的模腔中射出式注入含有该液晶聚酯的树脂组合物,以将该树脂组合物填充至该模腔内,(a)具有:形状与该树脂成型体对应的模腔、和设置在该模腔的长方向上距该模腔的端边的距离为该模腔的长方向的长度的10%以下的位置上的浇口,(b)该模腔的长方向的长度与该模腔的宽方向的长度之比值为2以上,(c)该模腔的长方向的长度为200mm以上,(d)该模腔的厚度为0.5mm以上且3.0mm以下。
Description
技术领域
本发明涉及一种树脂成型体的制造方法以及树脂成型体。
本申请基于2017年3月22日在日本申请的特愿2017-055488号并主张其优先权,并且将其内容援引至本申请。
背景技术
由液晶聚酯等的液晶聚合物得到的成型体,由于其具有高强度、耐热性高、并且尺寸精度高,因此能够使用其作为连接器、继电器部件等比较小型的电子部件的形成材料(例如参照专利文献1)。这样的成型体通过射出成型而成型。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平07-126383号公报
发明内容
发明所要解决的问题
近年来,正在研究发挥上述液晶聚酯的特点,使用液晶聚酯作为对强求有要求的大型成型体的形成材料。作为“大型成型体”,例如可举例电气化产品、车辆(汽车)的外装部件。
本发明是鉴于上述情况而完成的,目的在于提供一种以液晶聚酯作为形成材料来制造良好的树脂成型体的树脂成型体的制造方法。另一个目的在于提供一种通过该制造方法而获得的树脂成型体。
解决问题的技术方案
本发明的发明人等对使用液晶聚酯作为大型成型体的形成材料进行了研究,结果表明:若使用液晶聚酯作为形成材料通过射出成型制作大型成型体,得到的成型体的翘曲有时过大。而且,当得到的成型体暴露于高温环境下的情况下,成型体的翘曲有时变大。
已知液晶聚酯在射出成型时分子链容易在树脂的流动方向上取向,在树脂的流动方向和与树脂的流动方向正交的方向上的收缩率不同。以往一般认为,在使用液晶聚酯作为形成材料而成的小型成型体中,相对于树脂的流动方向的收缩率的差异所引起的翘曲较小,但是在大型成型体中,所述收缩率的差异则容易更显著地表现为成型体的翘曲。
基于这些,本发明的发明者们对翘曲小的大型成型体,尤其是翘曲小的长条的成型体进行了深入研究,并完成了本发明。
本发明的一个实施方式是提供一种树脂成型体的制造方法,该方法是以液晶聚酯作为形成材料的长条的树脂成型体的制造方法,其中具有如下工序:使用满足下述条件(a)~(d)的模具对含有液晶聚酯的树脂组合物进行射出成型。
(a)具有:形状与树脂成型体对应的模腔、和设置在模腔的长方向上距模腔的端边的距离为模腔的长方向的长度的10%以下的位置上的浇口。
(b)模腔的长方向的长度(L)与模腔的宽方向的长度(W)之比值(L/W)为2以上。
(c)模腔的长方向的长度(L)200mm以上。
(d)模腔的厚度(H)为0.5mm以上且3.0mm以下。
在本发明的一个实施方式中,该制造方法也可以是,在射出成型工程中,使用除了上述条件(a)~(d)以外还满足下述条件(e)的模具。
(e)模腔的宽方向(W)的长度与模腔的厚度(H)之比(W/H)为10以上。
在本发明的一个实施方式中,该制造方法也可以是,在上述条件(b)中,模腔的长方向的长度(L)与模腔的宽方向的长度(W)之比值(L/W)为3以上。
本发明的一个实施方式提供一种满足下述条件(i)~(iv)的树脂成型体。
(i)具有设置在树脂成型体的长方向上距树脂成型体的端边的距离为树脂成型体的长方向的长度的10%以下的位置上的浇口痕。
(ii)树脂成型体的长方向的长度(L)与树脂成型体的宽方向的长度(W)之比值(L/W)为2以上。
(iii)树脂成型体的长方向的长度(L)为200mm以上。
(iv)树脂成型体的厚度(H)为0.5mm以上且3.0mm以下。
在本发明的一个实施方式中,其构成也可以是,除了上述条件(i)~(iv)以外还满足下述条件(v)。
(v)树脂成型体的宽方向(W)的长度与树脂成型体的厚度(H)之比(W/H)为10以上。
在本发明的一个实施方式中,其构成也可以是,采用对在树脂成型体的偏光红外吸收光谱中与1470cm-1至1510cm-1的范围对应的光学密度进行累积计算而得到的值,并基于式(I)以及式(II)而算出的取向度f为0.40以上且小于1.00。
D=(X1/X2)…(I)
f=(D-1)/(D+2)…(II)
(X1:当在俯视树脂成型体时的上方的面中将入射面设为与树脂成型体的长方向平行时,对采用振动方向与入射面平行的第一偏光红外线在上方的面的中央处测得的吸收光谱的光学密度进行累积计算而得到的值;X2:对使用振动方向与入射面正交的第二偏光红外线在上方的面的中央处测得的吸收光谱的光学密度进行累积计算而得到的值。)
在本发明的一个实施方式中,其构成也可以是,还含有填充材料和具有下述通式(1)~(3)所表示的重复单元的液晶聚酯。
(1)-O-Ar1-CO-
(2)-CO-Ar2-CO-
(3)-X-Ar3-Y-
(式中,Ar1表示亚苯基、亚萘基、或亚联苯基;Ar2、Ar3各自独立地表示亚苯基、亚萘基、亚联苯基、或下述通式(4)所表示的基团;X、Y各自独立地表示氧原子或亚氨基(-NH-);Ar1、Ar2、或Ar3所表示的基团中的1个以上的氢原子也可以各自独立地被卤素原子、烷基、或芳基取代。)
(4)-Ar4-Z-Ar5-
(式中,Ar4、Ar5各自独立表示亚苯基或亚萘基;Z表示氧原子、硫原子、羰基、磺酰基、或亚烷基。)
在本发明的一个实施方式中,其构成也可以是,填充材料为纤维状填充材料或板状填充材料。
在本发明的一个实施方式中,其构成也可以是,相对于构成液晶聚酯的全部重复单元的总量,通式(1)所表示的重复单元的含量为30~80摩尔%,通式(2)所表示的重复单元的含量为10~35摩尔%,通式(3)所表示的重复单元的含量为10~35摩尔%。
在本发明的一个实施方式中,其构成也可以是,在上述条件(ii)中,树脂成型体的长方向的长度(L)与树脂成型体的宽方向的长度(W)之比值(L/W)为3以上。
即,本发明包括以下的实施方式。
[1].一种树脂成型体的制造方法,其是以液晶聚酯作为形成材料的长条的树脂成型体的制造方法,其中,包括如下工序:
经由浇口向满足下述条件(a)~(d)的模具的模腔中射出式注入含有所述液晶聚酯的树脂组合物,以将所述树脂组合物填充至所述模腔内。
(a)具有:
形状与所述树脂成型体对应的模腔、
和设置在所述模腔的长方向上距所述模腔的端边的距离为所述模腔的长方向的长度的10%以下的位置上的浇口。
(b)所述模腔的长方向的长度(L)与所述模腔的宽方向的长度(W)之比值(L/W)为2以上。
(c)所述模腔的长方向的长度(L)为200mm以上。
(d)所述模腔的厚度(H)为0.5mm以上且3.0mm以下。
[2].如[1]所述的树脂成型体的制造方法,其中,
所述模具除了上述条件(a)~(d)以外,还满足下述条件(e)。
(e)所述模腔的宽方向(W)的长度与所述模腔的厚度(H)之比(W/H)为10以上。
[3].如[1]或[2]所述的树脂成型体的制造方法,其中,在所述条件(b)中,所述模腔的长方向的长度(L)与所述模腔的宽方向的长度(W)之比值(L/W)为3以上。
[4].一种树脂成型体,满足下述条件(i)~(iv)。
(i)具有设置在所述树脂成型体的长方向上的距所述树脂成型体的端边的距离为所述树脂成型体的长方向的长度的10%以下的位置上的浇口痕。
(ii)所述树脂成型体的长方向的长度(L)与所述树脂成型体的宽方向的长度(W)之比值(L/W)为2以上。
(iii)所述树脂成型体的长方向的长度(L)为200mm以上。
(iv)所述树脂成型体的厚度(H)为0.5mm以上且3.0mm以下。
[5].如[4]所述的树脂成型体,除了满足上述条件(i)~(iv)以外,还满足下述条件(v)。
(v)所述树脂成型体的宽方向(W)的长度与所述树脂成型体的厚度(H)之比(W/H)为10以上。
[6].如[4]或[5]所述的树脂成型体,根据对所述树脂成型体的偏光红外吸收光谱的与1470cm-1至1510cm-1的范围对应的光学密度进行累积计算而得到的值并基于下述式(I)以及下述式(II)算出来取向度f时,所述取向度f为0.40以上且小于1.00。
D=(X1/X2)…(I)
f=(D-1)/(D+2)…(II)
(X1:当在俯视所述树脂成型体时的上方的面中将入射面设为与所述树脂成型体的长方向平行时,对通过振动方向与所述入射面平行的第一偏光红外线在所述上方的面的中央处测得的吸收光谱的光学密度进行累积计算而得到的值;X2:对通过振动方向与所述入射面正交的第二偏光红外线在所述上方的面的中央处测得的吸收光谱的光学密度进行累积计算而得到的值。)
[7].如权利要求[4]~[6]中任一项所述的树脂成型体,其还含有填充材料和具有下述通式(1)~(3)所表示的重复单元的液晶聚酯。
(1)-O-Ar1-CO-
(2)-CO-Ar2-CO-
(3)-X-Ar3-Y-
(式中,Ar1表示亚苯基、亚萘基、或亚联苯基;Ar2、Ar3各自独立地表示亚苯基、亚萘基、亚联苯基、或下述通式(4)所表示的基团;X、Y各自独立地表示氧原子或亚氨基(-NH-);Ar1、Ar2、或Ar3所表示的所述基团中的至少一个氢原子也可以各自独立地被卤素原子、烷基、或芳基取代。)
(4)-Ar4-Z-Ar5-
(式中,Ar4、Ar5各自独立表示亚苯基或亚萘基;Z表示氧原子、硫原子、羰基、磺酰基、或亚烷基。)
[8].如[7]所述的树脂成型体,其中,所述填充材料为纤维状填充材料或板状填充材料。
[9].如[7]或[8]所述的树脂成型体,其中,
相对于构成所述液晶聚酯的全部重复单元的总摩尔数,所述通式(1)所表示的重复单元的含量为30~80摩尔%,所述通式(2)所表示的重复单元的含量为10~35摩尔%,所述通式(3)所表示的重复单元的含量为10~35摩尔%。
[10].如[4]~[9]中任一项所述的树脂成型体,其中,在所述条件(ii)中,所述树脂成型体的长方向的长度(L)与所述树脂成型体的宽方向的长度(W)之比值(L/W)为3以上。
发明效果
根据本发明的一个实施方式,提供一种以液晶聚酯作为形成材料来制造良好的树脂成型体的树脂成型体的制造方法。另外,提供一种通过该制造方法而得到的树脂成型体。
附图说明
图1是表示制作矩形的树脂成型体过程中的树脂组合物的流动的概略俯视图。
图2A是表示使用本发明的一个实施方式的模具的树脂成型体的制造方法的概略图。
图2B是表示使用本发明的一个实施方式的模具的树脂成型体的制造方法的概略图。
图3是表示本发明的一个实施方式的树脂成型体的概略立体图。
图4是表示本发明的一个实施方式的树脂成型体的偏光红外吸收光谱的图。
图5是表示在本实施例中所使用的模具的概略立体图。
图6是表示本实施例的树脂成型体中的翘曲的测定点的俯视图。
图7是表示本实施例的树脂成型体中的偏光红外吸收光谱测定的测定点的俯视图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的一个实施方式的树脂成型体的制造方法以及树脂成型体进行说明。需要说明的是,在以下的所有附图中,适当地改变了各构成元件的尺寸、比率等,以便容易参照附图。
<树脂成型体的制造方法>
本发明的一个实施方式的树脂成型体的制造方法是以液晶聚酯作为形成材料的长条的树脂成型体的制造方法。
[液晶聚酯]
本发明的一个实施方式的树脂成型体的制造方法相关的液晶聚酯是,热致液晶聚合物之一,能够在450℃以下(例如,250℃以上且450℃以下)的温度下形成得到显示光学各向异性的熔融体。
本实施方式相关的液晶聚酯优选具有下述通式(1)所表示的重复单元(以下,有时称为“重复单元(1)”。),更优选具有重复单元(1)、下述通式(2)所表示的重复单元(以下,有时称为“重复单元(2)”。)、和下述通式(3)所表示的重复单元(以下,有时称为“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、Ar3各自独立地表示亚苯基、亚萘基、亚联苯基、或下述通式(4)所表示的基团;X、Y各自独立地表示氧原子或亚氨基(-NH-);Ar1、Ar2、或Ar3所表示的所述基团中的至少一个氢原子也可以各自独立地被卤素原子、烷基、或芳基取代。)
(4)-Ar4-Z-Ar5-
(式(4)中,Ar4、Ar5各自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、或亚烷基。)
作为本实施方式相关的液晶聚酯,具体而言,可列举:
(1)’将芳香族羟基羧酸、芳香族二羧酸、芳香族二醇的组合进行聚合而得到的物质;
(2)’将多种芳香族羟基羧酸聚合而得到的物质;
(3)’将芳香族二羧酸和芳香族二醇的组合进行聚合而得到的物质;
(4)’使芳香族羟基羧酸与聚对苯二甲酸乙二醇酯等的结晶性聚酯反应而得到的物质等。
需要说明的是,在液晶聚酯的制造中,也能够将作为原料单体而使用的芳香族羟基羧酸、芳香族二羧酸、以及芳香族二醇的一部分或全部预先制成酯形成性衍生物以供聚合。通过使用这样的酯形成性衍生物,具有能够更容易地制造液晶聚酯这样的优点。
在本说明书中,“酯形成性衍生物”是指具有能够进行酯生成反应或酯交换反应的基团的单体。
作为酯形成性衍生物,可示例有:分子内具有羧基的芳香族羟基羧酸和芳香族二羧酸的酯形成性衍生物、芳香族羟基羧酸和芳香族二醇之类的具有酚性羟基的化合物的酯形成性衍生物。
作为所述分子内具有羧基的芳香族羟基羧酸和芳香族二羧酸的酯形成性衍生物,例如,可举例所述羧基转化成的卤代甲酰基(酸卤化物)、酰氧基羰基(酸酐)等的高反应性的基团的物质、所述羧基通过酯交换反应而生成聚酯的方式与一元的醇类、乙二醇等的多元醇类、酚类等形成酯而来的物质。
作为所述芳香族羟基羧酸和芳香族二醇之类的具有酚性羟基的化合物的酯形成性衍生物,例如,可举例:所述酚性羟基通过酯交换反应生成聚酯的方式与低级羧酸类形成酯而来的物质。
进一步地,只要是不阻碍酯形成性的程度,上述芳香族羟基羧酸、芳香族二羧酸或芳香族二醇,在其芳香环上可以具有氯原子、氟原子等卤素原子、甲基、乙基、丁基等碳原子数为1~10的烷基、苯基等碳原子数为6~20的芳基作为取代基。
作为芳香族羟基羧酸,例如,可列举:p-羟基苯甲酸(对后述的(A1)所表示的重复单元进行衍生的芳香族羟基羧酸)、m-羟基苯甲酸、6-羟基-2-萘甲酸(对后述的(A2)所表示的重复单元进行衍生的芳香族羟基羧酸)、3-羟基-2-萘甲酸、5-羟基-1-萘甲酸、4-羟基-4’-羧基二苯基醚、以及这些的芳香族羟基羧酸的芳香环上的部分氢原子被选自由烷基、芳基以及卤素原子组成的群中的至少一种的取代基所取代形成的芳香族羟基羧酸。所述芳香族羟基羧酸,在液晶聚酯的制造中,可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
上述重复单元(1)是来自规定的芳香族羟基羧酸的重复单元。作为来自芳香族羟基羧酸的重复单元,例如,可列举以下所示的重复单元。此外,对来自芳香族羟基羧酸的重复单元,其芳香环上的部分氢原子可以被选自由卤素原子、烷基以及芳基组成的群中的至少一种取代基所取代。
在此,“来自”是指为了进行聚合,由原料单体出发改变化学结构。
[化学式1]
作为芳香族二羧酸,例如,可列举:对苯二甲酸(对后述的(B1)所表示的重复单元进行衍生的芳香族二羧酸)、间苯二甲酸(对后述的(B2)所表示的重复单元进行衍生的芳香族二羧酸)、联苯-4,4’-二羧酸、2,6-萘二硼酸(对后述的(B3)所表示的重复单元进行衍生的芳香族二羧酸)、二苯基醚-4,4’-二羧酸、二苯基硫醚-4,4’-二羧酸、以及这些的芳香族二羧酸的芳香环上的部分氢原子被选自由烷基、芳基以及卤素原子组成的群中的至少一种的取代基所取代形成的芳香族二羧酸。所述芳香族二羧酸在液晶聚酯的制造中,可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
上述重复单元(2)是来自规定的芳香族二羧酸的重复单元。作为来自芳香族二羧酸的重复单元,例如,可列举以下所示的重复单元。此外,对于来自芳香族二羧酸的重复单元,其芳香环上的部分氢原子可以被选自由卤素原子、烷基、以及芳基组成的群中的至少一种的取代基所取代。
[化学式2]
作为芳香族二醇,例如,可列举:4,4’-二羟基联苯(对后述的(C1)所表示的重复单元进行衍生的芳香族二醇)、对苯二酚(对后述的(C2)所表示的重复单元进行衍生的芳香族二醇)、间苯二酚(对后述的(C3)所表示的重复单元进行衍生的芳香族二醇)、4,4’-二羟基二苯基酮、4,4’-二羟基二苯基醚、双(4-羟基苯基)甲烷、1,2-双(4-羟基苯基)乙烷、4,4’-二羟基二苯基砜、4,4’-二羟基二苯基硫醚、2,6-二羟基萘、1,5-二羟基萘、以及这些芳香族二醇的芳香环上的部分氢原子被选自由烷基、芳基以及卤素原子组成的群中的至少一种的取代基所取代形成的芳香族二醇。所述芳香族二醇,在液晶聚酯的制造中,可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
上述重复单元(3)包括来自规定的芳香族二醇的重复单元。作为来自芳香族二醇的重复单元,例如,可列举以下所示的重复单元。此外,对于来自芳香族二醇的重复单元,其芳香环上的部分氢原子也可以被选自由卤素原子、烷基、以及芳基组成的群中至少一种的取代基所取代。
[化学式3]
在所述重复单元(来自芳香族羟基羧酸的重复单元、来自芳香族二羧酸的重复单元、来自芳香族二醇的重复单元)可任意地具有的取代基中,作为卤素原子,可列举氟原子、氯原子、溴原子。在所述取代基中,作为烷基,可列举甲基、乙基、丁基等的碳原子数为1~4左右的低级烷基,作为芳基,可列举苯基。
对特别优选的液晶聚酯进行说明。
所述液晶聚酯,作为来自芳香族羟基羧酸的重复单元,优选其具有来自对羟基苯甲酸的重复单元((A1))、来自2-羟基-6-萘甲酸的重复单元((A2))、或来自二者的重复单元;作为来自芳香族二羧酸的重复单元,优选其具有选自由来自对苯二甲酸的重复单元((B1))、来自间苯二甲酸的重复单元((B2))、以及来自2,6-萘二羧酸的重复单元((B3))组成的群中的重复单元;作为来自芳香族二醇的重复单元,优选具有来自氢醌的重复单元((C2))、来自4,4’-二羟基联苯的重复单元((C1))、或来自二者的重复单元。
而且,作为这些的组合,优选下述(a)’~(h)’所示的组合。
(a)’:由(A1)、(B1)、以及(C1)组成的组合,或,由(A1)、(B1)、(B2)、以及(C1)组成的组合。
(b)’:由(A2)、(B3)、以及(C2)组成的组合,或,由(A2)、(B1)、(B3)、以及(C2)组成的组合。
(c)’:由(A1)和(A2)组成的组合。
(d)’:在(a)的重复单元的组合中,将(A1)的一部分或全部用(A2)置换。
(e)’:在(a)’的重复单元的组合中,将(B1)的一部分或全部用(B3)置换。
(f)’:在(a)’的重复单元的组合中,将(C1)的一部分或全部用(C3)置换。
(g)’:在(b)’的重复单元的组合中,将(A2)的一部分或全部用(A1)置换。
(h)’:将(B1)和(C2)加入到(c)’的重复单元的组合中。
作为特别优选的液晶聚酯,可列举如下的液晶聚酯,相对于全部重复单元的总摩尔数,来自对羟基苯甲酸的重复单元((A1))、来自2-羟基-6-萘甲酸的重复单元((A2))、或来自这二者的重复单元之类的来自芳香族羟基羧酸的重复单元的总摩尔数为30~80摩尔%;来自氢醌的重复单元((C2))、来自4,4’-二羟基联苯的重复单元((C1))、或来自这二者的重复单元之类的来自芳香族二醇的重复单元的总摩尔数为10~35摩尔%;选自由来自对苯二甲酸的重复单元((B1))、来自间苯二甲酸的重复单元((B2))、以及来自2,6-萘二羧酸的重复单元((B3))组成的群的芳香族二羧酸的重复单元的总摩尔数为10~35摩尔%。
需要说明的是,上述重复单元的总计不超过100摩尔%。
作为所述液晶聚酯的制造方法,例如,可以应用日本特开2002-146003号公报所公开的方法等的公知方法。即,可列举如下的方法:使上述的原料单体(芳香族羟基羧酸、芳香族二羧酸、芳香族二醇、或这些的酯形成用的衍生物)熔融聚合(缩聚),得到分子量比较低的芳香族聚酯(以下简称为“预聚合物”。),接着,将该预聚合物制成粉末,并通过加热进行固相聚合的方法。通过这样进行固相聚合,聚合进一步地进行,从而能够得到更高分子量的液晶聚酯。
此外,关于具有作为最基本的结构的所述(a)’、(b)’的重复单元的组合的液晶聚酯的制造方法,均记载在日本特公昭47-47870号公报、日本特公昭63-3888号公报等。
熔融聚合可以在催化剂的存在下进行,作为该情况下的催化剂的例子,可列举:醋酸镁、醋酸亚锡、钛酸四丁酯、醋酸铅、醋酸钠、醋酸钾、三氧化锑等的金属化合物;4-(二甲基氨基)吡啶、1-甲基咪唑等的含氮多环式化合物,优选使用含氮多环式化合物。
作为本实施方式的树脂成型体的制造方法相关的液晶聚酯,优选为采用下述方法而获得的流动开始温度为280℃以上的液晶聚酯。如上所述,在液晶聚酯的制造中使用固相聚合的情况下,能够在比较短的时间内使液晶聚酯的流动开始温度为280℃以上。而且,通过使用这样的流动开始温度的液晶聚酯,得到的成型体会具有高度的耐热性。另一方面,就在可行的温度范围内对成型体进行成型方面而言,本实施方式的树脂成型体中使用的液晶聚酯的流动开始温度优选为420℃以下,更优选为390℃以下。
即,换个角度而言,本发明的一个实施方式的树脂成型体的制造方法的液晶聚酯的流动开始温度优选为280℃以上且420℃以下,更优选为280℃以上且390℃以下。
在此,“流动开始温度”是指,使用安装有内径为1mm且长度为10mm的模头的毛细管型流变仪,在9.8MPa(100kg/cm2)的负荷下,以升温速度4℃/分钟将液晶聚酯从喷嘴挤出时,熔融粘度显示为4800Pa·s(48000Poise)时的温度。流动开始温度是本技术领域中公知的代表液晶聚酯的分子量的指标(参照小出直之编辑的《液晶性聚合物合成·成型·应用-》,第95~105页,CMC,1987年6月5日发行)。作为测定流动开始温度的装置,例如,可以使用(株)岛津制作所制的流动特性评价装置“CFT-500D型流动度试验仪”。
相对于本实施方式的树脂成型体的制造方法相关的树脂组合物的总质量,优选液晶聚酯的含量为40~80质量%。
换个角度来讲,相对于通过本实施方式的制造方法而得到的树脂成型体的总质量,优选液晶聚酯的含量为40~80质量%。
[填充材料]
本发明的一个实施方式的树脂成型体的制造方法相关的树脂组合物(即,通过本发明的一个实施方式的制造方法而得到的树脂成型体)还可以含有填充材料。在本实施方式中,通过使所述树脂组合物(即,通过本实施方式的制造方法而得到的树脂成型体)含有填充材料,从而能够赋予树脂成型体充分的强度。
本发明的一个实施方式的树脂成型体的制造方法相关的填充材料可以是无机填充材料,也可以是有机填充材料。另外,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。
作为纤维状填充材料的例子,可列举:玻璃纤维;PAN基碳纤维、沥青基碳纤维等的碳纤维;二氧化硅纤维、氧化铝纤维、二氧化硅氧化铝纤维等的陶瓷纤维;以及不锈钢纤维等的金属纤维。另外,还可以列举钛酸钾晶须、钛酸钡晶须、硅灰石晶须、硼酸铝晶须、氮化硅晶须、碳化硅晶须等的晶须。
作为板状填充材料的例子,可列举:滑石、云母、石墨、硅灰石、硫酸钡、以及碳酸钙等。云母,可以是白云母,也可以是金云母,氟金云母、四硅云母。
作为粒状填充材料的例子,可列举:二氧化硅、氧化铝、氧化钛、氮化硼、碳化硅、以及碳酸钙。
相对于树脂组合物的总质量,优选填充材料的含量为20~60质量%。
换个角度来讲,相对于通过本实施方式的制造方法而得到的树脂成型体的总质量,优选填充材料的含量为20~60质量%。
[其他成分]
在不损害本发明的效果的范围内,本发明的一个实施方式的树脂成型体的制造方法相关的树脂组合物还可以含有上述液晶聚酯以及填充材料以外的其他成分。
即,换个角度来讲,本发明的一个实施方式的树脂成型体的制造方法相关的树脂组合物含有液晶聚酯、填充材料、以及根据需要的其他成分。
再换个角度来讲,通过本实施方式的制造方法而得到的树脂成型体含有液晶聚酯、填充材料、以及根据需要的其他成分。
作为上述其他成分的例子,可列举:氟树脂、金属皂类等的脱模改良剂、染料、颜料等的着色剂、抗氧化剂、热稳定剂、紫外线吸收剂、抗静电剂、表面活性剂等的树脂成型体中通常使用的添加剂。
另外,作为上述其他成分的例子,可列举:高级脂肪酸、高级脂肪酸酯、高级脂肪酸金属盐、碳氟化合物系表面活性剂等的具有外部润滑剂效果的物质。
进一步地,作为上述其他成分的例子,可列举:酚醛树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂等的热固化性树脂。
相对于树脂组合物的总质量,优选上述其他成分的含量为0~10质量%。
换个角度来讲,相对于通过本实施方式的制造方法而得到的树脂成型体的总质量,优选上述其他成分的含量为0~10质量%。
本实施方式的树脂组合物能够通过将液晶聚酯、填充材料、以及根据需要使用的其他成分,一并或按照适当的顺序进行混合而得到。
换个角度而言,优选本实施方式的树脂组合物是通过利用挤出机对液晶聚酯、填充材料、以及根据需要使用的其他成分进行熔融混炼并造粒而得到的。
[射出成型]
本发明的一个实施方式的树脂成型体的制造方法包括,使用树脂成型体形成用的模具对含有上述液晶聚酯的树脂组合物进行射出成型。
在此,一般认为,想要使用常规的树脂组合物射出成型为大型的树脂成型体时,要使用在俯视时的中央部设定了一个射出成型用的点状浇口的模具,从一个浇口向模腔注入树脂组合物进行成型。在本说明书中,“模腔”是指在本发明的模具中被填充树脂组合物的空洞,其具有与目标树脂成型体的形状对应的形状。
图1是表示使用在模具的中央部设定了一个点状浇口的模具来制作矩形的树脂成型体过程中的树脂组合物的流动的概略俯视图。在以下的附图中,标记R所示的白箭头表示流动的熔融树脂。白箭头的大小表示流动树脂的流动量,越大的白箭头表示越多的流动量。
在图1所示的模具M中,从浇口G注入到模腔C的熔融树脂R在模腔C内沿箭头方向流动,并固化。另外,在浇口G的附近,有时会产生熔融树脂R向不规则方向的流动。
另一方面,含有液晶聚酯这样的液晶聚合物的组合物具有以下这样的性质:(A)熔融树脂容易沿流动方向取向;(B)一旦熔融树脂的流动停止容易立即固化。
如果要考虑使用这样的液晶聚合物树脂组合物并使用如上所述的大型的树脂成型体成型用的模具进行成型的话,可预测到会产生如下的现象。首先,从点状浇口以放射状扩散的熔融树脂(液晶聚合物)在其流动方向上取向。然后,以放射状扩散后的熔融树脂(液晶聚合物)在停止流动后,就那样在不规则的取向的状态下固化。可想到其结果是,在得到的树脂成型体中,在不规则的方向上容易残留内部应力,容易发生翘曲。
针对这样的问题本发明的发明者反复进行了深入研究,结果发现了一种以模腔的形状、浇口的位置为着眼点,通过控制熔融树脂的流动,从而能够减少成型时的翘曲的制作方法,从而完成了本发明。另外,可知通过本实施方式相关的树脂成型体的制造方法而得到的树脂成型体能够减少加热后的翘曲。
图2是表示本发明的一个实施方式的使用模具的树脂成型体的制造方法的概略图。图2(A)是立体图,图2(B)是俯视图。图2(B)是与图1对应的图。如图2所示,本实施方式中使用的模具100具有模腔110和浇口120。
模腔110具有与后述的树脂成型体对应的形状的空间。在图2中,模腔110在俯视时显示为大致矩形。例如,能够利用分模线101将模具100分成上下两部分,从而将成型于模腔110内的树脂成型体取出。
浇口120设置在模腔110的长方向上并偏向一端侧的位置。在图2(A)、(B)中,浇口120设置在模腔110的偏向一方的短边30A侧的位置。另外,在图2(A)、(B)中,浇口120安装于模腔110的内壁的侧面30D。在本实施方式中,在模腔110的长方向上,从浇口120的中心到与侧面30D较近一侧的端边30C的距离(即,从浇口120的中心到位于与浇口较近一侧的模腔110的宽方向的侧面的最短距离),优选为模腔110的长方向的长度的0%以上且8%以下,更优选为0%以上且6%以下,进一步优选为0%以上且4%以下。
即,换个角度来讲,在使用本发明的一个实施方式的模具的树脂成型体的制造方法中,从所述模具中的浇口120的中心(与注入方向垂直的浇口的截面的外接圆的中心)到模腔110的端边30C的距离(从浇口120的中心到位于与浇口较近一侧的模腔110的宽方向的侧面的最短距离),优选为模腔110的长方向的长度的0%以上且8%以下,更优选为0%以上且6%以下,进一步优选为0%以上且4%以下。
此外,在图2(A)中,浇口120是圆筒状的浇口,但并不限定于此。浇口120的截面形状可以是圆形、半圆形、楕圆形、正方形、长方形(矩形)、梯形、以及与这些相似的形状等的公知的形状。例如,浇口120是沿模腔110的一方的短边30A延伸的膜浇口。
若满足上述条件,则可以在模腔110的任意位置设置浇口120。例如,可以是在模腔110的内壁的上方的面,也可以是下方的面,还可以是侧面。
在本实施方式的制造方法中,优选在模腔110的长方向上,仅在模腔110的单侧(例如,一方的短边30A侧,即长方向的端部的任一方)设置浇口120。由此,液晶聚酯的流动方向不容易紊乱。
另外,在仅在模腔110的单侧设置浇口120的情况下,浇口120的数量没有特别的限定,优选为一个。由此,液晶聚酯的流动方向不容易紊乱。
对于使用具有这样的浇口120的模具而得到的树脂成型体,容易将内部应力的产生方向控制成一样。因此,在本发明的一个实施方式的树脂成型体的制造方法中,减少了树脂成型体在成型时以及加热时的翘曲。
模具100满足下述条件(b)~(d)。
(b)模腔110的长方向的长度(L)与模腔110的宽方向的长度(W)之比值(L/W)为2以上。
(c)模腔110的长方向的长度(L)为200mm以上。
(d)模腔110的厚度(H)为0.5mm以上且3.0mm以下。
需要说明的是,在本说明书中,模具的模腔具有与树脂成型体对应的形状,限定所述形状代替与所述模腔外接的矩形形状。
在本说明书中,“模腔110的长方向”是指,模腔110的俯视形状近似成与模腔110外接的矩形形状时的该矩形形状的长方向。另外,“模腔110的长方向的长度”是指能够在模腔110的长方向上获取的最大的长度,是指上述矩形形状的长边的长度。
“模腔110的宽方向”是指上述矩形形状的宽方向。另外,“模腔110的宽方向的长度”是指能够在模腔110的宽方向上获取的最大的长度,是指上述矩形形状的短边的长度。
“模腔110的厚度”是指模腔110的厚度方向上的最大的长度。
“厚度方向”是指与模腔110的表面相接的平面的垂线方向。需要说明的是,在目标树脂成型体具有挡边的情况下,模腔110的厚度是针对将与所述挡边对应的部分除去后的范围进行测定的。
再换个角度来讲,“模腔110的厚度”是指,将模腔110的最宽广的面载置于水平面时的从该水平面的上面到模腔110的最上部的最短距离。
另外,“俯视”是指从该水平面的上方观察。
当考虑使用模具100来制作树脂成型体时,可预测到会产生如下的现象。如图2(A)、(B)所示,当使熔融树脂R从偏向一方的短边30A侧而设置的浇口120向另一方的短边30B侧流动时,液晶聚酯的流动方向易于与模腔110的长方向大致平行。也就是说,树脂(液晶聚酯)的取向方向容易成为期望的方向。因此,在得到的树脂成型体中,容易将内部应力的产生方向控制成一样。因此,本发明的一个实施方式的树脂成型体的制造方法中,可减少树脂成型体的成型时以及加热时的翘曲。
此处,“期望的方向”是指液晶聚酯中的苯环的主链方向。
需要说明的是,如果浇口120为上述膜浇口,就很容易将液晶聚酯的流动方向控制为与模腔110的长方向呈大致平行。
在本实施方式相关的制造方法的射出成型中,可以优选将射出成型机的缸体温度设为300℃以上且400℃以下,优选将模具温度设为40℃以上且160℃以下进行成型。
在本实施方式的制造方法的射出成型中,射出速度可以根据液晶聚酯的种类适当地设定,但射出速度越快,液晶聚酯的取向方向越容易统一。其结果是,倾向于得到翘曲小的树脂成型体。作为射出速度,例如,优选30mm/秒以上且600mm/秒以下,更优选50mm/秒以上且400mm/秒以下。
如果上述条件(b)所示的比值(L/W)为2以上且200以下,液晶聚酯从浇口120向另一方的短边30B流动的方向与模腔110的长方向就容易呈大致平行。优选比值(L/W)为3以上且200以下。
如果上述条件(c)所示的模腔110的长方向的长度(L)为200mm以上且1000mm以下,液晶聚酯从浇口120向另一方的短边30B流动的方向与模腔110的长方向就容易平行。
如果上述条件(d)所示的模腔110的厚度(H)为0.5mm以上,就容易使液晶聚酯流动。另外,如果厚度(H)为3.0mm以下,那么液晶聚酯在被填充到模腔110中的同时会一边流动。因此,能够将树脂(液晶聚酯)的取向方向控制在期望的方向。
即,如上述条件(d)所示的模腔110的厚度(H)优选为0.5mm以上且3.0mm以下。
本发明的一个实施方式的树脂成型体的制造方法,除了上述条件(a)~(d)以外,优选还满足下述条件(e)。
(e)模腔110的宽方向(W)的长度与模腔110的厚度(H)之比(W/H)为10以上且200以下。
如果上述条件(e)所示的比(W/H)为10以上,那么液晶聚酯在被填充到模腔110中的同时会一边流动。因此,能够将液晶聚酯的取向方向控制到期望的方向。
综上所述,根据本实施方式,提供一种以液晶聚酯作为形成材料来制造良好的树脂成型体的树脂成型体的制造方法。
<树脂成型体>
通过本实施方式的树脂成型体的制造方法而得到的树脂成型体满足下述条件(i)~(iv)。图3是表示本实施方式的树脂成型体的概略立体图。
(i)具有浇口痕GM,其设置在图3所示的树脂成型体10的长方向上,在距树脂成型体10的端边3C的距离(即,距树脂成型体10的短边的最短距离)为树脂成型体10的长方向的长度的0%以上且10%以下的位置。
(ii)树脂成型体10的长方向的长度(L)与树脂成型体10的宽方向的长度(W)之比(L/W)为2以上且200以下。
(iii)树脂成型体10的长方向的长度(L)为200mm以上且1000mm以下。
(iv)树脂成型体10的厚度(H)为0.5mm以上且3.0mm以下。
如图3所示的树脂成型体10所具有的浇口痕GM的位置与如图2所示的模具100所具有的浇口120的位置相对应。
在本发明的一个实施方式的树脂成型体10中,如上述条件(ii)所示的比值(L/W)优选为3以上且200以下。
本发明的一个实施方式的树脂成型体10除了上述条件(i)~(iv)以外,优选还满足下述条件(v)。
树脂成型体10的宽方向(W)的长度与(v)树脂成型体10的厚度(H)之比(W/H)为10以上且200以下。
树脂成型体10的宽方向的长度(W)优选为5mm以上且100mm以下。
在本发明的一个实施方式的树脂成型体10中,液晶聚酯的取向方向是期望的方向。而且,液晶聚酯的取向方向位于期望的方向这一事实,能够基于本实施方式的树脂成型体10的偏光红外吸收光谱测定的结果而算出的取向度进行确认。需要说明的是,“取向度”代表树脂的取向程度(参照小林靖二著,《基于红外二色性的分子取向》,高分子,Vol.15,No.175)。
图4是表示本发明的一个实施方式的树脂成型体10的偏光红外吸收光谱的图。
使用了偏光红外线而来的吸收光谱是如下所示地测定的。
首先,在俯视长条的树脂成型体10时的上方的面设定一个与上方的面正交且与树脂成型体10的长方向平行的面(入射面)。
接着,使用振动方向与入射面平行的偏光红外线(有时称为第一偏光红外线),测定树脂成型体10的上方的面的中央处的吸收光谱。
然后,使用振动方向与入射面正交的偏光红外线(有时称为第二偏光红外线),测定树脂成型体10的上方的面的中央处的吸收光谱。
如此测定的吸收光谱,如图4所示,在本发明的一个实施方式的树脂成型体10的偏光红外吸收光谱中,观测到在1470cm-1至1510cm-1的范围内来自二维取向的苯环的伸缩振动的峰。在上述测定中,得到使用第一偏光红外线测定而来的第一吸收光谱、以及使用第二偏光红外线测定而来的第二吸收光谱。
在本实施方式中,在树脂成型体10的上方的面的中央处的偏光红外吸收光谱中,采用对与1470cm-1至1510cm-1的范围对应的光学密度进行累积计算而得到的值,基于下述式(I)以及下述式(II)而算出的取向度f优选为0.40以上且小于1.00。
D=(X1/X2)…(I)
f=(D-1)/(D+2)…(II)
(在式(I)中,X1表示对第一吸收光谱中的光学密度进行累积计算得到的值;X2表示对第二吸收光谱中的光学密度进行累积计算得到的值。)
在本实施方式中,在1470cm-1至1510cm-1的范围内离散地测定多个光学密度。详细而言,在本实施方式中,在1470cm-1至1510cm-1的范围内每2cm-1测定多个光学密度。上述式(I)中的X1以及X2所表示的值是对所测定的多个光学密度进行累积计算而得到的值。另外,也可以在1470cm-1至1510cm-1的范围内连续地测定光学密度。在该情况下,式(I)中的X1以及X2所表示的值为偏光红外吸收光谱的峰面积。
需要说明的是,树脂成型体10的上方的面的中央是指以下所示的区域。
首先,将树脂成型体10的长方向上的到树脂成型体10的端边3A或端边3B为止的长度减去树脂成型体10的长方向的10%以下的长度之后而得的部分称为树脂成型体10的中央部S。
换个角度来讲,将在树脂成型体10的长方向上的距树脂成型体10的宽方向的边(即,端边3A和端边3B)的最短距离减去树脂成型体10的长方向的10%以下的长度的部分之后而得的树脂成型体10的残留部分称为树脂成型体10的中央部S。
“树脂成型体10的上方的面的中央”是指具有位于该树脂成型体10的中央部S的中心且具有以树脂成型体10的宽方向的长度的10%以上且50%以下为径的圆的区域。需要说明的是,其是指从上述圆的区域减去树脂成型体10的周缘部。
当基于上述式(I)以及上述式(II)而算出的取向度f为0.40以上且小于1.00时,能够判断为液晶聚酯已处于充分的取向状态。由此,本实施方式的树脂成型体10在成型时以及加热时的翘曲就会足够小。
在本实施方式中,为了使树脂成型体的取向度f为上述范围内的较高的一侧,只要加速射出成型时的射出速度即可。
本实施方式的树脂成型体10可以具有挡边。挡边的数量、形状以及延伸方向能够根据树脂成型体10预期的性能任意地选择。通过使树脂成型体10具有挡边,能够减少树脂成型体10的翘曲,并且提高刚性。
需要说明的是,成型品中的“挡边”是指,在容器的边缘或侧壁等以不增加壁厚而增加刚性、增加强度目的、或者在如具有像容器的底面等那样的较宽广的平面部分的成型品中以防止翘曲、扭曲等变形为目的,而设置的突起状的加强部分,(参照冈达著,《塑料射出成型的基础之四》,技能和技术,独立行政法人高龄·残障·求职者雇用支援机构,2000年4号,p.57)。
由以上可知,根据本实施方式,提供一种成型时的翘曲小且加热时的翘曲小的树脂成型体。
换个角度来讲,本实施方式的树脂成型体在按照后述的实施例所记载的方法评价翘曲时,具有如下特性,成型时的最大翘曲量与在120℃加热1小时后的最大翘曲量之差为0.01~0.1,优选为0.01~0.05,成型时的平面度与在120℃加热1小时后的平面度之差为0.01~0.1,优选为0.01~0.05。
以上,参照附图对本发明的最佳实施方式例进行了说明,但本发明相关的示例并不限定于此。在上述示例中所示的各结构构件的各形状、组合等均只是一个例子,在不脱离本发明的主旨的范围内能够基于设计要求等进行各种的变更。
换个角度来讲的本发明的一个实施方式的树脂成型体的制造方法,
其是一种树脂成型体的制造方法,该方法是以液晶聚酯作为形成材料的长条的树脂成型体的制造方法,
其中包括以下工序:
得到一种含有液晶聚酯、填充材料、根据需要的其他成分的树脂组合物;
经由浇口向满足下述条件(a)~(d)的模具的模腔中射出式注入所述树脂组合物,以将所述树脂组成填充至所述模腔;
使所述填充的树脂组合物固化;以及
将所述模具开模,取出所述固化后的树脂组合物,
所述液晶聚酯具有下述通式(1)~(3)所表示的重复单元,
所述填充材料为纤维状填充材料或板状填充材料,
所述液晶聚酯的含量相对于所述树脂组合物的总质量为40~80质量%,
所述填充材料的含量相对于所述树脂组合物的总质量为20~60质量%。
其中:
(a)所述模具具有:
形状与所述树脂成型体对应的模腔;和
设置在所述模腔的长方向上距所述模腔的端边的距离为所述模腔的长方向的长度的0%以上且10%以下、优选为0%以上且8%以下、更优选为0%以上且6%以下、进一步优选为0%以上且4%以下的位置的浇口,
并且,特别优选浇口设置在模腔的长方向的任一方的端部。
(b)所述模腔的长方向的长度与所述模腔的宽方向的长度之比值为2以上且200以下,优选为3以上且200以下。
(c)所述模腔的长方向的长度为200mm以上且1000mm以下,优选为200mm以上且500mm以下。
(d)所述模腔的厚度为0.5mm以上且3.0mm以下,优选为1mm以上且3mm以下。
(1)-O-Ar1-CO-
(2)-CO-Ar2-CO-
(3)-X-Ar3-Y-
(式中、Ar1表示亚苯基、亚萘基、或亚联苯基;Ar2、Ar3各自独立地表示亚苯基、亚萘基、亚联苯基、或下述通式(4)所表达的基团;X、Y各自独立地表示氧原子或亚氨基(-NH-);Ar1、Ar2、或Ar3所表示的所述基团中的至少一个氢原子也可以各自独立地被卤素原子、烷基、或芳基取代。)
更进一步地,所述制造方法还包括在如下条件下进行的射出成型,射出成型机的缸体温度为300℃以上且400℃以下,所述模具的温度为40℃以上且160℃以下,射出速度为30~600mm/秒,保压为10~1000MPa且保压时间为0.1~20秒。
进而,所述制造方法还可以包括准备所述模具的工序。
所述模具的准备包括:制作所述模具;从第三方获得所述模具;将所述模具设置于射出成型机;以及从第三方获得设置了所述模具的射出成型机。
再换个角度来讲,本发明的一个实施方式的树脂成型体,包括:
具有下述通式(1)~(3)所表示的重复单元的液晶聚酯、填充材料、根据需要的其他成分,
所述填充材料为纤维状填充材料或板状填充材料,
所述液晶聚酯的含量为相对于所述树脂成型体的总质量的40~80质量%,
所述填充材料的含量为相对于所述树脂成型体的总质量的20~60质量%,
根据对偏光红外吸收光谱的与1470cm-1至1510cm-1的范围对应的光学密度进行累积计算而得的值,基于下述式(I)以及下述式(II)算出来取向度f时,所述取向度f为0.40以上且小于1.00,更优选为0.41以上且0.66以下;
满足下述条件(i)~(iv)的树脂成型体。
(i)具有设置在所述树脂成型体的长方向上的距所述树脂成型体的端边的距离为所述树脂成型体的长方向的长度的0%以上且10%以下的位置的浇口痕。
(ii)所述树脂成型体的长方向的长度与所述树脂成型体的宽方向的长度之比值为2以上且200以下。
(iii)所述树脂成型体的长方向的长度为200mm以上且1000mm以下,更优选为200mm以上且500mm以下。
(iv)所述树脂成型体的厚度为0.5mm以上且3.0mm以下,更优选为1mm以上且3mm以下。
D=(X1/X2)…(I)
f=(D-1)/(D+2)…(II)
(X1:当在俯视所述树脂成型体时的上方的面中将入射面设为与所述树脂成型体的长方向平行时,对通过振动方向与所述入射面平行的第一偏光红外线在所述上方的面的中央处测得的吸收光谱的光学密度进行累积计算而得到的值;X2:对通过振动方向与所述入射面正交的第二偏光红外线在所述上方的面的中央处测得的吸收光谱的光学密度进行累积计算而得到的值。)
实施例
以下,利用实施例对本发明进行说明,但本发明并不限定于这些实施例。
在以下的实施例中,使用下述市售品的树脂作为树脂成型体的形成材料。
液晶聚酯(有时简称LCP):住友化学株式会社制,SUMIKA SUPER(スミカスーパー)(注册商标)E6808LHF B Z
聚对苯二甲酸乙二醇酯(有时简称PET):DuPont Co.,Ltd.(デュポン株式会社)制,Rynite(注册商标)FR530 BK507
[实施例1~3]
图5是表示本实施例中使用的模具的概略立体图。使用图5所示的模具,通过对LCP进行射出成型,从而制作了树脂成型体。另外,在实施例中,将浇口设置于图5所示的模腔的长方向的端部。
(模具)
模腔的长方向的长度(L):270mm
模腔的宽方向的长度(W):70mm
模腔的厚度(H):1mm、2mm、3mm
在实施例1~3中,射出成型条件如下:
(成型条件)
[比较例1~3]
使用与实施例1相同的模具,通过对PET射出成型,从而制作了树脂成型体。
在比较例1~3中,射出成型条件如下:
(成型条件)
关于实施例1~3以及比较例1~3,评价如下。
[成型性的评价]
关于得到树脂成型体的成型性,将通过射出成型能够制作树脂成型体的情况标注为“X”,未能制作成树脂成型体的情况标注为“Y”。
[翘曲的评价]
图6是表示本实施例的树脂成型体中的翘曲的测定点的俯视图。在图6中,“○”表示测定点。在树脂成型体的翘曲能够通过目测被确认的情况下,树脂成型体以向下凸的方式放置在平板之上。另一方面,在树脂成型体的翘曲不能通过目测被确认的情况下,以与其他树脂成型体相同的朝向的方式放置在平板之上。
接着,使用Mitutoyo Corporation(株式会社ミツトヨ)制的非接触三维测定器“QuickVisionPRO”,在图6所示的12个点的测定点(即,在树脂成型体,从浇口侧的短边向长方向距离50mm、100mm、150mm、200mm、以及250mm的树脂成型体的边缘的部分)上,测定了从平板起算的厚度方向的高度。在12个点的高度中,以最大值与最小值的差来定义树脂成型体的最大翘曲量。这12个点的测定点位于成型体的平面部分且没有翘曲的情况下,即在如期按照设计成型的情况下,翘曲量为零。对成型后的树脂成型体、和在图6的斜线部分所示的范围(即,在树脂成型体中的从长边去除在宽方向上1mm以内的区域之后的范围)下在120℃的热板上加热1小时后的树脂成型体,进行了该最大翘曲量的测定。
另外,使用12个点的高度,通过最小二乘法算出了树脂成型体的最小二乘平面。以包含12个点之中的最小值的方式使所述最小二乘平面的高度平行移动时,算出从所述最小二乘平面到所述12个点的高度之中最高的点的距离,作为平面度。对成型后的树脂成型体、和在图6的斜线部分所示的范围(即,在树脂成型体中的从长边去除在宽方向上1mm以内的区域之后的范围)下在120℃的热板上加热1小时后的树脂成型体,进行该平面度的测定。评价结果示于表1。
表1
如表1所示,在模腔的厚度为1mm的情况下,使用了PET的情况(比较例1)为填充不足,未得到树脂成型体。另一方面,使用了LCP的情况(实施例1~3)得到了树脂成型体。即,在模腔的厚度为1mm的情况下,LCP与PET相比,显示出优异的成型性。
另外,在得到的树脂成型体之中,将LCP射出成型而得到的树脂成型体(实施例1~3)与将PET射出成型而得到的树脂成型体(比较例2~3)相比,成型时以及加热时的翘曲更小。
关于实施例1~3以及比较例2~3,评价如下。
[取向度的评价]
在实施例1~3以及比较例2~3的树脂成型体中,在图7所示的测定点进行了偏光红外吸收光谱测定。图7是表示本实施例的树脂成型体中的偏光红外吸收光谱测定的测定点(即,从本实施例的树脂成型体中的浇口侧的短边向长方向离开135mm的宽方向的直线与穿过短边的中心的长方向的直线的交点)的俯视图,是与图6相对应的图。在得到的偏光红外吸收光谱中,从1470cm-1至1510cm-1的范围内每2cm-1测定了多个光学密度。式(I)中的X1以及X2所表示的值是对测定的多个光学密度进行累积计算的结果。使用该X1以及X2,基于式(I)以及式(II)算出来取向度f。其结果示于表2。
D=(X1/X2)…(I)
f=(D-1)/(D+2)…(II)
(在式(I)中,X1表示对树脂的流动方向上的光学密度进行累积计算而得的值;X2表示对与流动方向正交的方向上的光学密度进行累积计算而得的值。)
(测定条件)
表2
如表2所示,在对LCP进行射出成型的情况下(实施例1~3),取向度f在0.4以上且小于1.00的范围内。据此认为,树脂成型体中的LCP为充分的取向状态。
另一方面,在对PET进行射出成型的情况下(比较例2~3),在1470cm-1至1510cm-1的范围内未能观测到峰。据此认为,树脂成型体中的PET的苯环为各向同性,未处于取向状态。
综上所述,本发明是有用的。
工业实用性
本发明能提供一种以液晶聚酯作为形成材料来制造良好的树脂成型体的树脂成型体的制造方法、以及通过所述制造方法而得到的树脂成型体,因此在工业上极其有用。
附图标记的说明
3A…树脂成型体的一方的端边
30A…模腔的一方的短边
30B…模腔的另一方的短边
10…树脂成型体
100…模具
110…模腔
120…浇口
GM…浇口痕。
Claims (10)
1.一种树脂成型体的制造方法,其是以液晶聚酯作为形成材料的长条的树脂成型体的制造方法,
所述树脂成型体的制造方法包括如下工序:经由浇口向满足下述条件(a)~(d)的模具的模腔中射出式注入含有所述液晶聚酯的树脂组合物,以将所述树脂组合物填充至所述模腔内,其中,
(a)具有:形状与所述树脂成型体对应的模腔、和设置在所述模腔的长方向上距所述模腔的端边的距离为所述模腔的长方向的长度的10%以下的位置上的浇口,
(b)所述模腔的长方向的长度与所述模腔的宽方向的长度之比值为2以上,
(c)所述模腔的长方向的长度为200mm以上,
(d)所述模腔的厚度为0.5mm以上且3.0mm以下。
2.如权利要求1所述的树脂成型体的制造方法,其中,
所述模具除了上述条件(a)~(d)以外,还满足下述条件(e),
(e)所述模腔的宽方向的长度与所述模腔的厚度之比值为10以上。
3.如权利要求1或2所述的树脂成型体的制造方法,其中,
在所述条件(b)中,所述模腔的长方向的长度与所述模腔的宽方向的长度之比值为3以上。
4.一种树脂成型体,其中,
所述树脂成型体满足下述条件(i)~(iv),
(i)具有设置在所述树脂成型体的长方向上的距所述树脂成型体的端边的距离为所述树脂成型体的长方向的长度的10%以下的位置上的浇口痕,
(ii)所述树脂成型体的长方向的长度与所述树脂成型体的宽方向的长度之比值为2以上,
(iii)所述树脂成型体的长方向的长度为200mm以上,
(iv)所述树脂成型体的厚度为0.5mm以上且3.0mm以下。
5.如权利要求4所述的树脂成型体,其中,
所述树脂成型体除了上述条件(i)~(iv)以外,还满足下述条件(v),
(v)所述树脂成型体的宽方向的长度与所述树脂成型体的厚度之比值为10以上。
6.如权利要求4或5所述的树脂成型体,其中,
在所述树脂成型体的偏光红外吸收光谱中,根据对与1470cm-1至1510cm-1的范围对应的光学密度进行累积计算而得到的值并基于下述式(I)以及下述式(II)算出来取向度f时,所述取向度f为0.40以上且小于1.00,
D=(X1/X2)…(I)
f=(D-1)/(D+2)…(II)
其中:X1为当在俯视所述树脂成型体时的上方的面中将入射面设为与所述树脂成型体的长方向平行时,对通过振动方向与所述入射面平行的第一偏光红外线在所述上方的面的中央处测得的吸收光谱的光学密度进行累积计算而得到的值;X2为对通过振动方向与所述入射面正交的第二偏光红外线在所述上方的面的中央处测得的吸收光谱的光学密度进行累积计算而得到的值。
7.如权利要求4至6中任一项所述的树脂成型体,其中,
其还含有填充材料和具有下述通式(1)~(3)所表示的重复单元的液晶聚酯,
(1)-O-Ar1-CO-
(2)-CO-Ar2-CO-
(3)-X-Ar3-Y-
式中,Ar1表示亚苯基、亚萘基、或亚联苯基;Ar2、Ar3各自独立地表示亚苯基、亚萘基、亚联苯基、或下述通式(4)所表示的基团;X、Y各自独立地表示氧原子或亚氨基(-NH-);Ar1、Ar2、或Ar3所表示的所述基团中的至少一个氢原子各自独立地被卤素原子、烷基、或芳基取代、或者没有被取代,
(4)-Ar4-Z-Ar5-
式中,Ar4、Ar5各自独立表示亚苯基或亚萘基;Z表示氧原子、硫原子、羰基、磺酰基、或亚烷基。
8.如权利要求7所述的树脂成型体,其中,
所述填充材料为纤维状填充材料或板状填充材料。
9.如权利要求7或8所述的树脂成型体,其中,
相对于构成所述液晶聚酯的全部重复单元的总摩尔数,所述通式(1)所表示的重复单元的含量为30~80摩尔%,所述通式(2)所表示的重复单元的含量为10~35摩尔%,所述通式(3)所表示的重复单元的含量为10~35摩尔%。
10.如权利要求4至9中任一项所述的树脂成型体,其中,
在所述条件(ii)中,所述树脂成型体的长方向的长度与所述树脂成型体的宽方向的长度之比值为3以上。
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