CN117881740A - 液晶聚酯粒料组合物及注射成型品 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种液晶聚酯粒料组合物,其含有第1粒料及第2粒料,上述第1粒料为包含液晶聚酯的粒料,上述第2粒料为包含有机颜料、有机染料或炭黑、以及液晶聚酯的粒料(其中,上述第2粒料与上述第1粒料不同),以第2粒料体积/第1粒料体积所表示的体积比为2.3以下。
Description
技术领域
本发明涉及液晶聚酯粒料组合物及注射成型品。
本申请基于2021年8月24日在日本申请的特愿2021-136441号而主张优先权,并将其内容援引于此。
背景技术
液晶聚酯已知流动性、耐热性及尺寸精度高。
液晶聚酯通常以单体使用的情况少,为了满足各种用途中的要求特性(例如弯曲特性、耐冲击性),其作为含有填充材的液晶聚酯组合物来使用。已知由这样的液晶聚酯组合物制作的成型品虽轻量但强度高。
所述液晶聚酯组合物作为成型材料其使用正扩大至各种用途。其中,在个人电脑、手机等信息通信领域中,部件的高集成度化、小型化、薄壁化、低高度化等正在快速发展。在这样的信息通信领域的成型品中,液晶聚酯组合物的使用量大幅增大。
上述的信息通信领域的成型品中,有要求为经着色的成型品(着色成型品)的情况。作为制造该着色成型品的方法之一,有母料配入方式的方法。在母料配入方式的方法中,将天然粒料与包含浓度比通常高的颜料的粒料(母料)混合来制备粒料混合物。接着,通过将该粒料混合物用于成型材料并进行注射成型,可得到目标色调的注射成型品。
该母料配入方式的方法由于能够将高浓度的颜料容易地添加到成为基材的材料中,能够有效地添加颜料,因此在各种树脂材料中被使用。特别是通过将成为基材的材料和包含不同的颜料的各母料混合而能够容易地制造有必要制造多品种的着色成型品。
例如在专利文献1中,公开了一种着色成型品的制造法,其将液晶聚合物树脂粒料A与配合有着色剂的聚对苯二甲酸亚烷基酯树脂粒料B共混而直接成型。在该专利文献1中,作为母料,采用包含着色剂和与液晶聚合物树脂的相容性比较优异的其他热塑性树脂的粒料。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平06-248165号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而,在利用母料配入方式的方法而制造的注射成型品中,特别是在配合包含高浓度的颜料的母料的情况下,存在在每个成型品中容易产生色调不均的问题。
本发明是鉴于这样的情况而进行的,目的是提供抑制了色调不均的注射成型品及作为其成型材料的液晶聚酯粒料组合物。
用于解决课题的手段
本发明人们对以液晶聚酯组合物作为成型材料的着色成型品的色调进行了研究。在其研究中,得到了下述见识:在利用母料配入方式的方法来制造着色成型品时,具有每个成型品的色调不均变大的情况和可抑制每个成型品的色调不均的情况。通过进一步的研究,发现这些色调不均的差异与所谓的天然粒料与母料的体积比有关,从而完成了本发明。
为了解决上述的课题,本发明包含以下的方案。
[1]一种液晶聚酯粒料组合物,其特征在于,含有第1粒料及第2粒料,上述第1粒料为包含液晶聚酯的粒料,上述第2粒料为包含有机颜料、有机染料或炭黑、以及液晶聚酯的粒料(其中,上述第2粒料与上述第1粒料不同),以第2粒料体积/第1粒料体积所表示的体积比为2.3以下。
[2]根据[1]所述的液晶聚酯粒料组合物,其中,上述第2粒料中的有机颜料、有机染料及炭黑的合计含量相对于上述第2粒料中的液晶聚酯100质量份为1.5~40质量份。
[3]根据[1]或[2]所述的液晶聚酯粒料组合物,其中,上述第2粒料的含量相对于上述第1粒料100质量份为1~10质量份。
[4]一种注射成型品,其特征在于,其是使用[1]~[3]中任一项所述的液晶聚酯粒料组合物而制作的。
发明效果
根据本发明的液晶聚酯粒料组合物,则能够制造抑制了色调不均的注射成型品。
根据本发明的注射成型品,则可抑制每个成型品的色调不均。
这里所谓的“每个成型品的色调不均”例如是指每个成型品用测色计测定L*、a*及b*时的每个成型品的各值的偏差。
附图说明
图1是表示“第2粒料体积/第1粒料体积”所表示的体积比与明亮度的标准偏差(L*σ)的关系的图表。
具体实施方式
(液晶聚酯粒料组合物)
本发明的一个方案的液晶聚酯粒料组合物含有第1粒料及第2粒料。
上述第1粒料为包含液晶聚酯的粒料。
上述第2粒料为包含有机颜料、有机染料或炭黑、以及液晶聚酯的粒料(其中,上述第2粒料与上述第1粒料不同)。
在本方案的液晶聚酯粒料组合物中,以第2粒料体积/第1粒料体积所表示的体积比为2.3以下。
作为液晶聚酯粒料组合物的一个实施方式,可列举出含有第1粒料和第2粒料的粒料混合物。在本实施方式中,第1粒料为所谓的天然粒料,第2粒料为母料。
以下,对第1粒料及第2粒料进行详细说明。
本实施方式中的第1粒料及第2粒料如下文所述的那样例如可通过一边将挤出液晶聚酯粒料组合物而制作的线料牵拉一边切断而粒料化来获得。第1粒料及第2粒料分别是指包含多个粒料(粒料100粒以上)的集合物。
需要说明的是,关于各粒料中包含的成分(液晶聚酯、有机颜料、有机染料或炭黑、它们以外的任意成分)的说明一并在下文叙述。
<第1粒料>
在一个实施方式的液晶聚酯粒料组合物中,第1粒料为包含液晶聚酯的粒料。构成第1粒料的粒料分别包含液晶聚酯。
第1粒料中,液晶聚酯的含量相对于第1粒料的总质量(100质量%)例如为50质量%以上,也可以为50~90质量%,也可以为55~80质量%,也可以为55~70质量%。
第1粒料除了包含液晶聚酯以外,还可以包含除其以外的任意成分。作为除其以外的任意成分,可列举出填料、液晶聚酯以外的树脂、着色剂、本技术领域中周知的添加剂。
作为填料,可以为无机填充材,也可以为有机填充材,根据用途等而适当决定,从赋予机械强度的方面出发,优选使用无机填充材。填料也可以使用一种或两种以上。
在第1粒料含有填料的情况下,填料的含量相对于第1粒料中的液晶聚酯100质量份,例如优选为30~80质量份,更优选为40~75质量份,进一步优选为50~70质量份。
此外,在第1粒料含有填料的情况下,填料的含量相对于第1粒料的总质量(100质量%)例如为50质量%以下,也可以为10~50质量%,也可以为20~45质量%,也可以为30~45质量%。
第1粒料也可以进一步含有着色剂。本实施方式中,第1粒料设定为着色剂的含量相对于第1粒料的总质量(100质量%)为0质量%以上且低于5质量%的粒料。即,构成粒料混合物的多个粒料中,将不含着色剂且包含液晶聚酯的粒料、着色剂的含量超过0质量%且低于5质量%并且包含液晶聚酯的粒料分别设定为第1粒料。
此外,着色剂也可以使用一种或两种以上。这里的着色剂中,设定为不包含有机颜料、有机染料及炭黑。
第1粒料除了仅由一种粒料构成的情况以外,也可以为由两种以上的粒料构成的情况。
第1粒料仅由一种粒料构成的情况包含:不含有着色剂的粒料的情况、着色剂的含量超过0质量%且低于5质量%的粒料的情况。第1粒料由两种以上的粒料构成的情况包含:不含有着色剂的粒料两种以上的情况;着色剂的含量超过0质量%且低于5质量%的粒料两种以上的情况;不含有着色剂的粒料与着色剂的含量超过0质量%且低于5质量%的粒料的混合粒料的情况;液晶聚酯的种类或含量不同的粒料的情况;着色剂的种类或含量不同的粒料的情况。
<第2粒料>
在一个实施方式的液晶聚酯粒料组合物中,第2粒料为包含有机颜料、有机染料或炭黑、以及液晶聚酯的粒料(其中,上述第2粒料与上述第1粒料不同)。构成第2粒料的粒料分别包含有机颜料、有机染料或炭黑、以及液晶聚酯。
第2粒料是与上述第1粒料不同的粒料。
第1粒料与第2粒料在是否包含有机颜料、有机染料或炭黑这点不同。
从粒料混合物除去上述第1粒料的情况下,将剩余的多个粒料中包含选自由有机颜料、有机染料及炭黑构成的组中的至少一种、以及液晶聚酯的粒料设定为第2粒料。
本实施方式中,第2粒料优选为有机颜料、有机染料及炭黑的合计含量相对于第2粒料的总质量(100质量%)为0.5质量%以上的粒料。
第2粒料中,有机颜料、有机染料及炭黑的合计含量根据其种类或要求而适当决定,相对于第2粒料的总质量(100质量%),例如为超过0质量%且30质量%以下,优选为0.5质量%以上且30质量%以下,也可以为1~30质量%,也可以为3~25质量%,也可以为5~20质量%。
第2粒料中,液晶聚酯的含量相对于第2粒料的总质量(100质量%),例如为50质量%以上,也可以为60~99质量%,也可以为70~97质量%,也可以为75~95质量%。
此外,对于第2粒料中的有机颜料、有机染料及炭黑的合计含量,根据其种类或要求而适当决定,相对于上述第2粒料中的液晶聚酯100质量份,例如优选为1.5~40质量份,更优选为5~35质量份,进一步优选为10~30质量份,特别优选为10~25质量份。
若有机颜料、有机染料及炭黑的合计含量为上述的优选的范围的下限值以上,则成型品变得容易着色,另一方面,如果为上述的优选的范围的上限值以下,则在加工时颜料等变得容易分散。
第2粒料除了有机颜料、有机染料或炭黑、以及液晶聚酯以外,还可以包含它们以外的任意成分。作为它们以外的任意成分,可列举出填料、液晶聚酯以外的树脂、其他着色剂、本技术领域中周知的添加剂。
第2粒料通过与各种不同的第1粒料的混合而共同使用。因此,第2粒料中的填料的含量少时通用性优异。第2粒料中的填料的含量相对于上述第2粒料中的液晶聚酯100质量份,例如优选为10质量份以下,更优选为5质量份以下。
第2粒料除了仅由一种粒料构成的情况以外,也可以为由两种以上的粒料构成的情况。
第2粒料由两种以上的粒料构成的情况包含:包含有机颜料的粒料与包含有机染料的粒料的混合粒料的情况;包含有机颜料的粒料与包含炭黑的粒料的混合粒料的情况;包含有机染料的粒料与包含炭黑的粒料的混合粒料的情况;包含有机颜料的粒料与包含有机染料的粒料与包含炭黑的粒料的混合粒料的情况;液晶聚酯的种类或含量不同的粒料的情况;有机颜料、有机染料或炭黑的种类或含量不同的粒料的情况。
<粒料混合物>
粒料混合物中,第1粒料与第2粒料的合计含量相对于粒料混合物的总质量(100质量%),例如为90质量%以上,也可以为95质量%以上,也可以为99质量%以上,也可以为100质量%。
粒料混合物中的第1粒料及第2粒料各自的含量可以根据第2粒料中包含的着色剂(有机颜料、有机染料、炭黑)的浓度、种类而适当决定。
例如在粒料混合物中,第1粒料的含量相对于粒料混合物的总质量(100质量%),例如为80质量%以上,也可以为80~99.9质量%,也可以为85~99.9质量%,也可以为90~99.5质量%,也可以为93~99.5质量%,也可以为95~99质量%。
例如在粒料混合物中,第2粒料的含量相对于粒料混合物的总质量(100质量%),例如为20质量%以下,也可以为0.1~20质量%,也可以为0.1~15质量%,也可以为0.5~10质量%,也可以为0.5~7质量%,也可以为1~5质量%。
此外,粒料混合物中的第1粒料与第2粒料的混合比率可以根据注射成型品的目标色调而决定。
例如在粒料混合物中,第2粒料的含量相对于第1粒料100质量份优选为1~10质量份,更优选为2~8质量份,进一步优选为4~6质量份。
[第1粒料与第2粒料的体积比]
在一个实施方式的液晶聚酯粒料组合物中,第1粒料与第2粒料的体积比以第2粒料体积/第1粒料体积表示的体积比为2.3以下,优选为0.9以上且2.2以下,更优选为0.95以上且2.1以下。
如果所述体积比为上述的上限值以下,则可抑制每个成型品的色调不均。另一方面,如果为上述的优选的范围的下限值以上,则可抑制静电的产生而粒料的操作性提高。
第1粒料与第2粒料的体积比通过以下的步骤来求出。
步骤1)从第1粒料中任意地抽出粒料100粒以上,测定其总重量。同样地,从第2粒料中任意地抽出粒料100粒以上,测定其总重量。
步骤2)使用第1粒料作为成型材料,通过注射成型,得到规定形状的成型品。然后,测定所得到的成型品的比重。同样地,使用第2粒料作为成型材料,通过注射成型,得到规定形状的成型品。然后,测定所得到的成型品的比重。
步骤3)由步骤1中测定的构成第1粒料的粒料100粒以上的总重量与步骤2中测定的以第1粒料作为成型材料的成型品的比重,通过粒料100粒以上的总重量/成型品的比重来算出构成第1粒料的粒料100粒以上的总体积。同样地,由步骤1中测定的构成第2粒料的粒料100粒以上的总重量和步骤2中测定的以第2粒料作为成型材料的成型品的比重,通过粒料100粒以上的总重量/成型品的比重来算出构成第2粒料的粒料100粒以上的总体积。
步骤4)通过将步骤3中算出的构成第2粒料的粒料100粒以上的总体积除以构成第1粒料的粒料100粒以上的总体积,求出以第2粒料体积/第1粒料体积所表示的体积比。
例如,构成第1粒料的粒料100粒的总重量为1.0~5.0g。以第1粒料作为成型材料的成型品的比重为1.3~2.5。构成第1粒料的粒料100粒的总体积为0.4~4.0cm3。
例如,构成第2粒料的粒料100粒的总重量为1.0~5.0g。以第2粒料作为成型材料的成型品的比重为1.3~2.5。构成第2粒料的粒料100粒的总体积为0.4~4.0cm3。
本实施方式中,第1粒料及第2粒料例如通过一边将挤出液晶聚酯粒料组合物而制作的线料牵拉一边切断而粒料化来获得。该情况的各粒料1粒的形状为圆柱形状。此外,如上述那样,由于一边对线料施加外力一边被粒料化,因此相对于粒料的轴向垂直的截面的形状为椭圆形状。
这里所谓的椭圆形状除了作为与两个定点的距离之和变得一定的点的轨迹而定义的曲线的形状以外,还包含接近上述所定义的曲线的大致椭圆的形状。
对于各粒料1粒的尺寸,例如关于第1粒料,粒料轴向的长度为2~4mm,相对于粒料轴向垂直的截面的长径为1~5mm,该截面的短径为1~3mm。关于第2粒料,粒料轴向的长度为2~4mm,相对于粒料轴向垂直的截面的长径为1~5mm,该截面的短径为1~3mm。
第1粒料与第2粒料的体积比可以通过调整各粒料的尺寸来控制。
例如,通过适宜变更制造粒料时的液晶聚酯粒料组合物的挤出条件(牵拉强度、温度等)、线料的切断条件(造粒机的旋转刃的速度等),能够调整粒料的尺寸。
需要说明的是,本实施方式中的第1粒料及第2粒料与由各粒料产生的微粉、粉尘相区别。
由各粒料产生的微粉、粉尘例如是指体积平均粒径为500μm以下的物质。
《关于第1粒料及第2粒料中包含的成分》
在本实施方式的液晶聚酯粒料组合物中,第1粒料为包含液晶聚酯的粒料,也可以根据需要包含液晶聚酯以外的任意成分。第2粒料为包含有机颜料、有机染料或炭黑、以及液晶聚酯的粒料,也可以根据需要包含它们以外的任意成分。
·关于液晶聚酯
本实施方式中,液晶聚酯是在熔融状态下显示出液晶性的聚酯,优选为在450℃以下的温度下熔融的聚酯。
需要说明的是,本实施方式中的粒料所含有的适宜的液晶聚酯也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。
这里的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典型例,可列举出使芳香族羟基羧酸、芳香族二羧酸与选自由芳香族二醇、芳香族羟基胺及芳香族二胺构成的组中的至少1种化合物聚合(缩聚)而成的物质;使多种芳香族羟基羧酸聚合而成的物质;使芳香族二羧酸与选自由芳香族二醇、芳香族羟基胺及芳香族二胺构成的组中的至少1种化合物聚合而成的物质;及使聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯与芳香族羟基羧酸聚合而成的物质。
其中,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也可以分别独立地使用其可聚合的衍生物来代替其一部分或全部。
作为芳香族羟基羧酸及芳香族二羧酸那样的具有羧基的化合物的可聚合的衍生物的例子,可列举出将羧基转换成烷氧基羰基或芳氧基羰基而成的化合物(酯)、将羧基转换成卤代甲酰基而成的化合物(酰卤化物)及将羧基转换成酰氧基羰基而成的化合物(酸酐)。作为芳香族羟基羧酸、芳香族二醇及芳香族羟基胺那样的具有羟基的化合物的可聚合的衍生物的例子,可列举出将羟基酰化而转换成酰氧基而成的化合物(酰化物)。作为芳香族羟基胺及芳香族二胺那样的具有氨基的化合物的可聚合的衍生物的例子,可列举出将氨基酰化而转换成酰基氨基而成的化合物(酰化物)。
所述液晶聚酯优选具有下述式(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)、下述式(2)所表示的重复单元(以下有时称为“重复单元(2)”。)和下述式(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-
(Ar1表示亚苯基、亚萘基或亚联苯基。Ar2及Ar3分别独立地表示亚苯基、亚萘基、亚联苯基或下述式(4)所表示的基团。X及Y分别独立地表示氧原子或亚氨基(-NH-)。Ar1、Ar2或Ar3所表示的上述基团中的氢原子也可以分别独立地被卤素原子、烷基或芳基取代。)
(4)-Ar4-Z-Ar5-
(Ar4及Ar5分别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。)
作为上述卤素原子,可列举出氟原子、氯原子、溴原子及碘原子。作为上述烷基的例子,可列举出甲基、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,其碳数优选为1~10。作为上述芳基的例子,可列举出苯基、邻甲苯基、间甲苯基、对甲苯基、1-萘基及2-萘基,其碳数优选为6~20。
在上述氢原子被这些基团取代的情况下,其数在Ar1、Ar2或Ar3所表示的每个上述基团中分别独立地优选为2个以下,更优选为1个以下。
作为上述亚烷基的例子,可列举出亚甲基、亚乙基、异亚丙基、正亚丁基及2-乙基亚己基,其碳数优选1~10。
重复单元(1)是来源于规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(来源于对羟基苯甲酸的重复单元)及Ar1为2,6-亚萘基的重复单元(来源于6-羟基-2-萘甲酸的重复单元)。
需要说明的是,本说明书中所谓“来源”是指为了原料单体聚合而有助于聚合的官能团的化学结构发生变化、且不产生其他的结构变化。
重复单元(2)是来源于规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(来源于对苯二甲酸的重复单元)、Ar2为1,3-亚苯基的重复单元(来源于间苯二甲酸的重复单元)、Ar2为2,6-亚萘基的重复单元(来源于2,6-萘二羧酸的重复单元)及Ar2为二苯基醚-4,4’-二基的重复单元(来源于二苯基醚-4,4’-二羧酸的重复单元)。
重复单元(3)是来源于规定的芳香族二醇、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(来源于氢醌、对氨基苯酚或对苯二胺的重复单元)及Ar3为4,4’-亚联苯基的重复单元(来源于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)。
重复单元(1)的含量相对于全部重复单元的合计量(通过将构成液晶聚酯的各重复单元的质量除以该各重复单元的式量,求出各重复单元的物质量相当量(摩尔),将它们合计而得到的值),优选为30摩尔%以上,更优选为30摩尔%以上且80摩尔%以下,进一步优选为40摩尔%以上且70摩尔%以下,特别优选为45摩尔%以上且65摩尔%以下。
重复单元(2)的含量相对于全部重复单元的合计量,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。
重复单元(3)的含量相对于全部重复单元的合计量,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。
重复单元(1)的含量越多,则熔融流动性、耐热性、强度/刚性越容易提高,但若过多,则熔融温度或熔融粘度容易变高,成型所需的温度容易变高。
重复单元(2)的含量与重复单元(3)的含量的比例以[重复单元(2)的含量]/[重复单元(3)的含量](摩尔/摩尔)表示,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,本实施方式中的粒料所含有的适宜的液晶聚酯也可以分别独立地具有2种以上的重复单元(1)~(3)。此外,液晶聚酯也可以具有重复单元(1)~(3)以外的重复单元,但其含量相对于全部重复单元的合计量,优选为10摩尔%以下,更优选为5摩尔%以下。
所述液晶聚酯具有X及Y分别为氧原子的重复单元作为重复单元(3)、即具有来源于规定的芳香族二醇的重复单元由于熔融粘度容易变低,因此优选,作为重复单元(3),更优选仅具有X及Y分别为氧原子的重复单元。
所述液晶聚酯优选通过使与构成其的重复单元相对应的原料单体熔融聚合、使所得到的聚合物(以下有时称为“预聚物”。)固相聚合来制造。由此,能够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。
熔融聚合也可以在催化剂的存在下进行。作为该催化剂的例子,可列举出乙酸镁、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、4-(二甲基氨基)吡啶、1-甲基咪唑等含氮杂环式化合物,优选使用含氮杂环式化合物。
本实施方式中的粒料所含有的适宜的液晶聚酯的流动开始温度优选为260℃以上,更优选为260℃以上且400℃以下,进一步优选为260℃以上且380℃以下。
所述液晶聚酯的流动开始温度越高,则液晶聚酯的耐热性以及强度存在越提高的倾向。另一方面,若液晶聚酯的流动开始温度超过400℃,则存在液晶聚酯的熔融温度或熔融粘度变高的倾向。因此,存在液晶聚酯的成型所需的温度变高的倾向。
本说明书中,液晶聚酯的流动开始温度也被称为流体温度或流动温度,是成为液晶聚酯的分子量的标准的温度(参照小出直之编、“液晶聚合物-合成·成型·应用-”、株式会社CMC、1987年6月5日、p.95)。
流动开始温度是使用毛细管流变仪使液晶聚酯一边在9.8MPa(100kg/cm2)的载荷下以4℃/分钟的速度升温一边使其熔融、从内径1mm及长度10mm的喷嘴挤出时显示出4800Pa·s(48000泊)的粘度的温度。
本实施方式中,液晶聚酯可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
在将两种以上的液晶聚酯组合来使用的情况下,优选如下文所述的那样将流动开始温度不同的液晶聚酯并用。
第1粒料与第2粒料可以包含同一液晶聚酯,也可以包含彼此不同的液晶聚酯。第1粒料与第2粒料从相容性的方面出发优选包含同一液晶聚酯。
·关于有机颜料、有机染料或炭黑
在本实施方式中,在第2粒料中包含有机颜料、有机染料或炭黑,第2粒料成为母料。
第2粒料中包含的着色剂包含选自由有机颜料、有机染料及炭黑构成的组中的至少一种。作为第2粒料中使用的着色剂,从耐热性的方面出发,优选选自由有机颜料及炭黑构成的组中的至少一种。
··有机颜料
作为有机颜料,可列举出苝系衍生物、喹吖酮系衍生物、蒽醌系衍生物、酞菁系衍生物、三嗪系衍生物、二氯亚苯基双萘羧酰胺系衍生物等。
从粒料的着色性的观点出发,有机颜料的粒径优选为250nm以下,更优选为100nm以下。这里的有机颜料的粒径是通过利用扫描型电子显微镜的直接观察、激光衍射、激光散射而测定的值。
此外,作为有机颜料,从耐热性的观点出发,优选分解开始温度(5质量%的重量减少)为400℃以上的有机颜料,更优选分解开始温度(5质量%的重量减少)为420℃以上的有机颜料,分解开始温度(5质量%的重量减少)越高越优选。
此外,作为有机颜料,从耐热性的观点出发,优选熔点为250℃以上的有机颜料,更优选熔点为275℃以上的有机颜料,熔点越高越优选。
…炭黑
炭黑作为黑色颜料来使用。例如将白色的天然粒料与包含炭黑的母料混合,能够制造灰色的成型品。
·关于任意成分
作为任意成分,可列举出填料、液晶聚酯以外的树脂、本技术领域中周知的添加剂。
…填料
作为填料,可以为无机填充材,也可以为有机填充材,根据用途等而适当决定,从赋予机械强度的方面出发,优选使用无机填充材,特别适宜用于第1粒料。
[无机填充材]
本实施方式的液晶聚酯粒料组合物(粒料混合物)中,无机填充材的含量相对于液晶聚酯100质量份,优选为超过0质量份且120质量份以下,更优选为5质量份以上且110质量份以下,进一步优选为20质量份以上且105质量份以下,特别优选为30质量份以上且105质量份以下。
本实施方式中使用的无机填充材也可以为纤维状填充材,也可以为板状填充材,也可以为粒状填充材。
作为纤维状填充材的例子,可列举出玻璃纤维;聚丙烯腈(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;及不锈钢纤维等金属纤维。此外,还可列举出钛酸钾须晶、钛酸钡须晶、硅灰石须晶、硼酸铝须晶、氮化硅须晶、碳化硅须晶等须晶。其中,优选玻璃纤维。
作为板状填充材的例子,可列举出滑石、云母、石墨、硅灰石、玻璃薄片、硫酸钡及碳酸钙。云母也可以为白云母,也可以为金云母,也可以为氟金云母,也可以为四硅云母。其中,优选滑石或云母。
作为粒状填充材的例子,可列举出二氧化硅、氧化铝、氧化钛、玻璃珠、玻璃球、氮化硼、碳化硅及碳酸钙。
本实施方式中使用的无机填充材优选为选自由玻璃纤维、滑石及云母构成的组中的至少一种,更优选为玻璃纤维。
以下,对作为纤维状填充材的玻璃纤维进行说明。
作为玻璃纤维的例子,可列举出长纤维类型的短切玻璃纤维、短纤维类型的磨碎玻璃纤维等通过各种方法制造的玻璃纤维。本实施方式中,也可以将它们中的2种以上并用来使用。
作为上述玻璃纤维的种类,可列举出E-玻璃、A-玻璃、C-玻璃、D-玻璃、AR-玻璃、R-玻璃、S玻璃或它们的混合物等。其中,从强度优异、并且容易获得的方面出发优选E-玻璃。
作为上述玻璃纤维,弱碱性的纤维在机械强度(抗拉强度及Izod冲击强度)的方面优异,可以优选使用。特别优选使用氧化硅含量相对于上述玻璃纤维的总质量为50质量%以上且80质量%以下的玻璃纤维,更优选使用65质量%以上且77质量%以下的玻璃纤维。
上述玻璃纤维也可以为根据需要经硅烷系偶联剂或钛系偶联剂等偶联剂处理过的纤维。
上述玻璃纤维也可以被聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物等热塑性树脂、环氧树脂等热固性树脂被覆。此外,上述玻璃纤维也可以用收敛剂处理。
供于熔融混炼的原料即玻璃纤维的数均纤维长优选为30μm以上且5000μm以下。在玻璃纤维的数均纤维长为30μm以上的情况下,与数均纤维长低于30μm的情况相比,作为由含有玻璃纤维的粒料得到的成型体中的增强材料的效果进一步提高。玻璃纤维的数均纤维长更优选为50μm以上,进一步优选为70μm以上。
此外,在玻璃纤维的数均纤维长为5000μm以下的情况下,与数均纤维长超过5000μm的情况相比,粒料中的玻璃纤维的数均纤维长的调整变得容易,薄壁流动性进一步提高。玻璃纤维的数均纤维长更优选为3500μm以下。
供于熔融混炼的原料即玻璃纤维的纤维径(单纤维径)优选为5μm以上且20μm以下。在玻璃纤维的纤维径为5μm以上的情况下,与纤维径低于5μm的情况相比,操作变得容易,能够改善生产效率。玻璃纤维的纤维径更优选为5.5μm以上,进一步优选为6μm以上。此外,在玻璃纤维的纤维径为20μm以下的情况下,与纤维径超过20μm的情况相比,液晶聚酯粒料组合物的流动性提高,进而作为成型体的增强材料的玻璃纤维的效果进一步提高。玻璃纤维的纤维径更优选为17μm以下,更优选为15μm以下。
关于玻璃纤维径,熔融混炼后也实质上没有变化。
本说明书中“作为原料的玻璃纤维的数均纤维长”只要没有特别说明,则是指通过JIS R3420“7.8短切原丝的长度”中记载的方法而测定的值。
并且,“作为原料的玻璃纤维的纤维径”只要没有特别说明,则是指通过JIS R3420“7.6单纤维直径”中记载的方法中的“A法”而测定的值。
本实施方式的粒料中的玻璃纤维的数均纤维长优选为20μm以上,更优选为30μm以上,进一步优选为40μm以上。另一方面,从液晶聚酯粒料组合物的流动性的观点出发,优选为1000μm以下,更优选为800μm以下,进一步优选为500μm以下。
其中,粒料中的玻璃纤维的数均纤维长可以通过以下的方法进行测定。将粒料5g在马弗炉的空气中在600℃下加热8小时而将树脂除去,使用视频显微镜(KEYENCE制VH1000)从残存的玻璃纤维中随机地选择500个以上的玻璃纤维,以倍率100倍测定所选择的玻璃纤维的纤维长。其中,数均纤维长Ln可以通过下式来计算。
Ln=Σ(Ni×Li)/Σ(Ni)
Li为玻璃纤维的纤维长的测定值。Ni为通过将纤维长包含于Li中的玻璃纤维的根数除以所测定的玻璃纤维的总根数而得到的值。
在本实施方式的液晶聚酯粒料组合物中,玻璃纤维的含量相对于液晶聚酯100质量份优选为5质量份以上,更优选为10质量份以上,进一步优选为15质量份以上。此外,上述玻璃纤维的含量相对于液晶聚酯100质量份,优选为100质量份以下,更优选为85质量份以下,进一步优选为70质量份以下。上述的上限值与下限值可以任意地组合。
以下,对作为板状填充材的滑石进行说明。
本实施方式中可使用的滑石是由氢氧化镁和硅酸盐矿物构成的矿物的粉碎物。此外,本实施方式中可使用的滑石是形成了在4原子的硅(Si)氧化物所形成的4个四面体结构间夹入3个镁(Mg)氧化物/氢氧化物所构成的八面体结构的结构的滑石。
作为所述滑石的制造方法,可列举出公知的制造方法,例如可列举出利用辊磨机、雷蒙德磨机等的磨碎式粉碎法、利用雾化器、锤磨机、微粉磨机等的冲击式粉碎法、利用喷射磨、球磨机等的碰撞式粉碎法等干式粉碎法。
此外,也可以使用将粉碎的滑石粉末与水分散而制成可流动的粘度的浆料状,利用球磨机、珠磨机、湿式喷射磨、微粉碎机(Discoplex)等进行粉碎的湿式粉碎法。上述制造方法中,干式粉碎法从低成本、并且容易获得的方面出发优选。
滑石的表面也可以出于提高滑石与液晶聚酯的润湿性的目的用偶联剂等进行处理。此外,出于杂质的除去、使滑石硬质化的目的,也可以使用进行了热处理加工的滑石。此外,出于使操作变得容易的目的,也可以使用经压缩的滑石。
滑石的45μm筛余量优选为1.0质量%以下。若45μm筛余量为1.0质量%以下,则在将粒料成型时,能够抑制模具的薄壁部中的堵塞而提高成型性,提高所得到的成型体的薄壁强度。滑石中包含的45μm筛余量相对于滑石总量优选为0.8质量%以下,更优选为0.6质量%以下。
本说明书中,滑石的45μm筛余量设定为依据JIS K 5101-14-1“颜料试验方法-第14部:筛余量-第1节:湿式法(手动法)”而测定的值。
滑石的灼烧损失(Ig.Loss)优选为7质量%以下,更优选为6质量%以下,特别优选为5质量%以下。Ig.Loss越低,则越可抑制液晶聚酯的分解,变得越不易产生鼓泡。
本说明书中Ig.Loss设定为依据JIS M8853而测定的值。
本实施方式中,滑石的体积平均粒径优选为5.0μm以上,更优选为5.5μm以上,进一步优选为6.0μm以上。此外,体积平均粒径优选为25μm以下,更优选为24.5μm以下,进一步优选为24μm以下。上述的上限值与下限值可以任意地组合。
本实施方式中,滑石的体积平均粒径可以通过激光衍射法进行测定方法。作为测定装置,使用散射式粒径分布测定装置HORIBA株式会社制“LA-950V2”,在使滑石分散于水中的状态下,按照以下的测定条件,可以算出体积平均粒径。
测定条件
粒子折射率:1.59-0.1i
分散介质:水
分散介质折射率:1.33
在本实施方式的液晶聚酯粒料组合物中,滑石的含量相对于液晶聚酯100质量份,优选为5质量份以上,更优选为10质量份以上,特别优选为30质量份以上。此外,滑石的含量相对于液晶聚酯100质量份,优选为100质量份以下,更优选为80质量份以下,特别优选为65质量份以下。上述的上限值与下限值可以任意地组合。
以下,对作为板状填充材的云母进行说明。
云母是包含铝、钾、镁、钠、铁等的硅酸盐矿物的粉碎物。此外,云母是形成了在3原子的硅(Si)和1原子的铝(Al)的氧化物所形成的4个四面体结构间夹入2个或3个金属氧化物/氢氧化物所构成的八面体结构的结构的矿物。
本实施方式中可使用的云母可以是白云母、金云母、氟金云母、四硅云母、或人工制造的合成云母中的任一种。也可以包含它们的2种以上。
本实施方式中可使用的云母优选实质上仅由白云母构成。
作为本实施方式中可使用的云母的制造方法,例如可列举出水流式喷射粉碎法、湿式粉碎法、干式球磨机粉碎法、加压辊磨机粉碎法、气流式喷射磨粉碎法、利用雾化器等冲击粉碎机的干式粉碎法等。由于能够将云母薄且细地进行粉碎,因此优选使用通过湿式粉碎法而制造的云母。
在进行湿式粉碎法的情况下,使粉碎前的云母分散于水中。此时,为了提高粉碎前的云母的分散效率,通常添加聚氯化铝、硫酸铝、硫酸铝、硫酸亚铁、硫酸铁、氯化绿矾、聚硫酸铁、聚氯化铁、铁-二氧化硅无机高分子凝聚剂、氯化铁-二氧化硅无机高分子凝聚剂、消石灰(Ca(OH)2)、苛性钠(NaOH)、苏打灰(Na2CO3)等凝聚沉降剂/沉降助剂等添加物。但是,这些添加物有时会引起液晶聚酯的分解。因此,本实施方式中可使用的云母优选在进行湿式粉碎时未使用凝聚沉降剂/沉降助剂的云母。
本实施方式中,云母的体积平均粒径优选为20μm以上,更优选为21μm以上,特别优选为22μm以上。此外,体积平均粒径优选为45μm以下,更优选为44μm以下,特别优选为43μm以下。上述的上限值与下限值可以任意地组合。
本实施方式中,云母的体积平均粒径可以通过激光衍射法进行测定方法。作为测定装置,使用散射式粒径分布测定装置HORIBA株式会社制“LA-950V2”,在使云母分散于水中的状态下,按照以下的测定条件,可以算出体积平均粒径。
测定条件
粒子折射率:1.57-0.1i
分散介质:水
分散介质折射率:1.33
具有这样的体积平均粒径的云母与液晶聚酯的混和性变得良好,能够使本实施方式的液晶聚酯粒料组合物的流动性进一步良好。
在本实施方式的液晶聚酯粒料组合物中,云母的含量相对于液晶聚酯100质量份,优选为5质量份以上,更优选为10质量份以上,进一步优选为30质量份以上。此外,云母的含量相对于液晶聚酯100质量份,优选为100质量份以下,更优选为85质量份以下,进一步优选为65质量份以下,特别优选为55质量份以下。上述的上限值与下限值可以任意地组合。
云母的含量为这样的范围的液晶聚酯粒料组合物的成型品的耐热性变高,能够抑制鼓泡的产生。
[有机填充材]
本实施方式的液晶聚酯粒料组合物(粒料混合物)含有有机填充材的情况下,有机填充材的含量相对于液晶聚酯100质量份,优选为超过0质量份且100质量份以下。
本实施方式中使用的有机填充材也可以为纤维状填充材,也可以为板状填充材,也可以为粒状填充材。
作为纤维状填充材,例如可列举出聚酯纤维、芳族聚酰胺纤维、纤维素纤维等。作为粒状填充材,例如可列举出对羟基苯甲酸的均聚物等不溶不熔的高分子。
··液晶聚酯以外的树脂
作为液晶聚酯以外的树脂,可列举出聚丙烯、聚酰胺、液晶聚酯以外的聚酯、聚苯硫醚、聚醚砜、聚醚酮、聚碳酸酯、聚苯醚、聚醚酰亚胺等芳香族聚砜以外的热塑性树脂;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。
··本技术领域中周知的添加剂
作为本技术领域中周知的添加剂,例如可列举出氟碳、高级脂肪酸、高级脂肪酸酯、高级醇、金属皂类等脱模剂;有机颜料、有机染料及炭黑以外的着色剂;抗氧化剂、热稳定剂、紫外线吸收剂、抗静电剂、表面活性剂、阻燃剂、阻燃助剂、增塑剂。
[脱模剂]
在本实施方式中,通过液晶聚酯粒料组合物含有脱模剂,能够提高成型加工性。作为脱模剂,可列举出四氟乙烯;褐煤酸或其盐、其酯或其半酯;硬脂醇、硬脂酰胺、聚乙烯蜡等,优选可列举出四氟乙烯、或季戊四醇的脂肪酸酯。
[有机颜料、有机染料及炭黑以外的着色剂]
作为有机颜料、有机染料及炭黑以外的着色剂,例如可列举出氧化钛、氧化铁、氧化铅、氧化铬、群青等无机颜料等。
[抗氧化剂、热稳定剂]
在本实施方式中,作为抗氧化剂或热稳定剂,例如优选使用受阻酚、氢醌、亚磷酸酯类或它们的取代物等。
[紫外线吸收剂]
在本实施方式中,作为紫外线吸收剂,例如优选使用间苯二酚、水杨酸酯、苯并三唑、二苯甲酮等。
本实施方式的液晶聚酯粒料组合物也可以含有第1粒料及第2粒料以外的其他成分。作为其他成分,可列举出由第1及第2各粒料产生的微粉或粉尘;不符合第1粒料及第2粒料中的任一者的粒料;高级脂肪酸、高级脂肪酸酯、氟碳系表面活性剂等具有外部润滑剂效果的添加剂。
如以上说明的那样,在一个实施方式的液晶聚酯粒料组合物中,在包含液晶聚酯的第1粒料及包含有机颜料、有机染料或炭黑、以及液晶聚酯的第2粒料之间,成立特定的体积比。即,本实施方式的液晶聚酯粒料组合物是以第2粒料体积/第1粒料体积表示的体积比为2.3以下的粒料混合物。像这样,通过将成立特定的体积比的第1粒料与第2粒料混合,能够制造抑制了色调不均的注射成型品。
可得到所述效果的理由并不清楚,但如以下那样推测。
已知液晶聚酯与结晶性或非晶性的树脂不同,熔融时的熔融粘度低而流动性优异,粘度的剪切依赖性大。因此,认为通过将处于特定的大小(体积)的关系的粒料彼此混合,第2粒料变得容易扩展至注射成型机内的整体中,通过它们的组合,第1粒料与第2粒料变得更容易均匀地混合,因此可抑制注射成型品的色调不均。在第2粒料的体积大的情况下,通过液晶聚酯的粘度的剪切依赖性,在注射成型机内仅第2粒料的表面部分的树脂熔融,粒料表面被熔融粘度低的液晶聚酯覆盖,从而变得容易对粒料中央部分施加剪切。由此,推测第2粒料维持未熔融的状态,从而在注射成型机内与第1粒料不易混合,因此成型品的色调不均变大。
本发明包含以下的方案作为其他侧面。
[5]一种液晶聚酯粒料组合物,其含有第1粒料及第2粒料,
上述第1粒料为包含液晶聚酯和填料的粒料,
上述第2粒料为包含有机颜料或炭黑、以及液晶聚酯的粒料(其中,上述第2粒料与上述第1粒料不同),
以第2粒料体积/第1粒料体积所表示的体积比为2.3以下。
[6]根据[5]所述的液晶聚酯粒料组合物,其中,上述第1粒料中的填料的含量相对于上述第1粒料中的液晶聚酯100质量份为20~120质量份。
[7]根据[5]或[6]所述的液晶聚酯粒料组合物,其中,上述第2粒料为包含有机颜料和液晶聚酯的粒料(其中,为与上述第1粒料不同的粒料。),
上述第2粒料中的有机颜料的含量相对于上述第2粒料中的液晶聚酯100质量份为1.5~40质量份。
[8]根据[5]~[7]中任一项所述的液晶聚酯粒料组合物,其中,上述第1粒料是着色剂的含量相对于第1粒料的总质量(100质量%)为0质量%以上且低于5质量%的粒料,
上述第2粒料是有机颜料、有机染料及炭黑的合计含量相对于第2粒料的总质量(100质量%)为0.5质量%以上的粒料。
[9]根据[5]~[8]中任一项所述的液晶聚酯粒料组合物,其中,上述第2粒料的含量相对于上述第1粒料100质量份为1~10质量份。
(注射成型品)
本发明的一个方案的注射成型品是使用上述的本发明的一个方案的液晶聚酯粒料组合物而制作的。
一个实施方式的注射成型品是以上述的液晶聚酯粒料组合物作为成型材料、并通过注射成型法成型而得到的。详细而言,通过使用公知的注射成型机使液晶聚酯粒料组合物熔融、并将熔融后的液晶聚酯粒料组合物注射到模具内而成型。作为公知的注射成型机,例如可列举出日精树脂工业株式会社制的液压式卧式成型机PS40E5ASE型等。
注射成型机的料筒温度优选设定为比使用的液晶聚酯的流动开始温度高10~50℃的温度。
从液晶聚酯粒料组合物的冷却速度和生产率的方面出发,模具的温度优选设定为室温(例如23℃)~180℃的范围。
根据以上说明的一个实施方式的注射成型品,则由于使用了本发明的液晶聚酯粒料组合物,因此可抑制每个成型品的色调不均。
因此,根据所述注射成型品,则设计性提高,变得能够在外观部件领域中展开用途。
本发明的一个方案的注射成型品可以利用于液晶聚酯可适用的所有用途。例如可列举出各种电气/电子设备中的框体内装部件、汽车部件、家电制品部件、产业用机械部件、日用杂货品等。特别是所述注射成型品对于使用经着色的彩色制品的用途是有用的,适宜于应对颜色改变。
作为上述的电气/电子设备,可列举出照相机、个人电脑、手机、智能手机、平板电脑、打印机、投影机等。作为这样的电气/电子设备中的框体内装部件,可列举出连接器、照相机模块、送风风扇或适合打印机的定影部件。此外,所述注射成型品也可以适宜利用于车载用的电气/电子设备。
本发明包含以下的方案作为其他侧面。
[10]一种注射成型品,其是使用上述[5]~[9]中任一项所述的液晶聚酯粒料组合物而制作的。
实施例
以下通过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。
<使用原料>
以下示出本实施例中使用的液晶聚酯、有机颜料、填料。
·液晶聚酯
使用下述的制造例1~3中得到的液晶聚酯(1)~(3)。
[制造例1(液晶聚酯(1)的制造]
在具备搅拌装置、扭矩计、氮气导入管、温度计及回流冷却器的反应器中,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239.2g(1.44摩尔)、间苯二甲酸159.5g(0.96摩尔)及乙酸酐1347.6g(13.2摩尔),将反应器内的气体用氮气置换后,加入1-甲基咪唑0.2g,一边在氮气气流下进行搅拌,一边用30分钟从室温升温至150℃,在150℃下回流30分钟。
接着,加入1-甲基咪唑0.9g,一边将副产的乙酸及未反应的乙酸酐蒸馏除去,一边用2小时50分钟从150℃升温至320℃,在见到扭矩的上升的时刻,从反应器中取出内容物,冷却至室温,得到作为固形物的预聚物。
将所得到的固形物用粉碎机粉碎至粒径0.1~1mm后,在氮气氛下、用1小时从室温升温至220℃,用30分钟从220℃升温至240℃,在240℃下保持10小时,从而进行了固相聚合。
将所得到的固相聚合物冷却至室温,得到粉末状的液晶聚酯(1)。所得到的液晶聚酯(1)的流动开始温度为286℃。
在本实施例中,如以下那样来测定液晶聚酯的流动开始温度。
使用流动测试仪(株式会社岛津制作所的“CFT-500EX型”),将液晶聚酯约2g填充到安装有具有内径1mm及长度10mm的喷嘴的模头的料筒中,一边在9.8MPa的载荷下、以4℃/分钟的速度升温,一边使液晶聚酯熔融,从喷嘴挤出,测定显示出4800Pa·s的粘度的温度,将其作为流动开始温度。
所得到的液晶聚酯(1)相对于全部重复单元的合计量具有60摩尔%的Ar1为1,4-亚苯基的重复单元(1)、8摩尔%的Ar2为1,3-亚苯基的重复单元(2)、12摩尔%的Ar2为1,4-亚苯基的重复单元(2)及20摩尔%的Ar3为4,4’-亚联苯基、X及Y为氧原子的重复单元(3)。
[制造例2(液晶聚酯(2)的制造]
在具备搅拌装置、扭矩计、氮气导入管、温度计及回流冷却器的反应器中,投入对羟基苯甲酸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),添加作为催化剂的1-甲基咪唑0.2g,将反应器内充分用氮气置换。之后,一边在氮气气流下进行搅拌,一边用30分钟从室温升温至150℃,保持该温度并回流30分钟。
接着,加入1-甲基咪唑0.9g,一边将副产乙酸及未反应的乙酸酐蒸馏除去,一边用2小时50分钟从150℃升温至320℃,在320℃下保持30分钟后,将内容物取出,将其冷却至室温。
将所得到的固形物用粉碎机粉碎至粒径0.1~1mm后,在氮气氛下、用1小时从室温升温至250℃,用5小时从250℃升温至285℃,在285℃下保持3小时,从而进行了固相聚合。
固相聚合后,进行冷却,得到粉末状的液晶聚酯(2)。所得到的液晶聚酯(2)的流动开始温度为327℃。
所得到的液晶聚酯(2)相对于全部重复单元的合计量具有60摩尔%的Ar1为1,4-亚苯基的重复单元(1)、5摩尔%的Ar2为1,3-亚苯基的重复单元(2)、15摩尔%的Ar2为1,4-亚苯基的重复单元(2)及20摩尔%的Ar3为4,4’-亚联苯基、X及Y为氧原子的重复单元(3)。
[制造例3(液晶聚酯(3)的制造]
在具备搅拌装置、扭矩计、氮气导入管、温度计及回流冷却器的反应器中,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),添加作为催化剂的1-甲基咪唑0.2g,将反应器内充分用氮气置换。之后,一边在氮气气流下进行搅拌,一边用30分钟从室温升温至150℃,保持该温度并回流30分钟。
接着,一边将副产乙酸及未反应的乙酸酐蒸馏除去,一边用2小时50分钟从150℃升温至320℃,在320℃下保持30分钟后,将内容物取出,将其冷却至室温。
将所得到的固形物用粉碎机粉碎至粒径0.1~1mm后,在氮气氛下、用1小时从室温升温至250℃,用5小时从250℃升温至295℃,在295℃下保持3小时,从而进行了固相聚合。
固相聚合后,进行冷却,得到粉末状的液晶聚酯(3)。所得到的液晶聚酯(3)的流动开始温度为333℃。
所得到的液晶聚酯(3)相对于全部重复单元的合计量具有60摩尔%的Ar1为1,4-亚苯基的重复单元(1)、5摩尔%的Ar2为1,3-亚苯基的重复单元(2)、15摩尔%的Ar2为1,4-亚苯基的重复单元(2)及20摩尔%的Ar3为4,4’-亚联苯基、X及Y为氧原子的重复单元(3)。
·有机颜料
有机颜料(1):PV Fast Red B、Clariant公司制、分解开始温度(5质量%的重量减少)475℃、熔点400℃以上
有机颜料(2):polysyntheren Yellow NG、Clariant公司制、分解开始温度(5质量%的重量减少)407℃、熔点约325℃
有机颜料(3):PV Fast Blue BG、Clariant公司制、分解开始温度(5质量%的重量减少)463℃、熔点约320℃
有机颜料(4):PV Fast Red E5B、Clariant公司制、分解开始温度(5质量%的重量减少)443℃、熔点400℃以上
有机颜料(5):PV Fast Orange GRL、Clariant公司制、分解开始温度(5质量%的重量减少)454℃、熔点约280℃
有机颜料(6):PV Fast Brown 3RL、Clariant公司制、分解开始温度(5质量%的重量减少)457℃、熔点约365℃
·填料
玻璃纤维(1):EFH75-01、Central Glass株式会社制、数均纤维长75μm、纤维径10μm
玻璃纤维(2):CS3J260S、日东纺织株式会社制、数均纤维长3mm、数平均纤维径11μm
<第1粒料的制造例>
第1粒料通过将液晶聚酯和填料以表1中所示的比例混合来制造。
具体而言,将液晶聚酯和填料以表1中所示的比例使用双螺杆挤出机(株式会社池贝制、“PCM-30”)以料筒温度340℃、螺杆转速150rpm的条件进行熔融混炼,得到熔融混炼物。
接着,将所得到的熔融混炼物经由圆形喷出口以线料状喷出,冷却后进行造粒,分别得到第1粒料(1)~(2)。
<第2粒料的制造例>
第2粒料通过将液晶聚酯和有机颜料以表2中所示的比例混合来制造。
具体而言,将液晶聚酯和有机颜料以表2中所示的比例使用双螺杆挤出机(株式会社池贝制、“PCM-30”)以料筒温度340℃、螺杆转速150rpm的条件进行熔融混炼,得到熔融混炼物。
接着,将所得到的熔融混炼物经由圆形喷出口以线料状喷出,冷却后进行造粒,分别得到第2粒料(1)~(8)。
在制造各粒料时,通过调整熔融混炼物从圆形喷出口的挤出条件(牵拉强度、温度)和线料的切断条件(造粒机的旋转刃的速度),得到不同尺寸的粒料。
[粒料100粒的总重量]
从上述的粒料的制造例中得到的第1粒料及第2粒料各自中,任意地抽出粒料100粒,测定该100粒的总重量。将3次所述测定的平均值示于表1~2中。
[成型品的比重]
将上述的粒料的制造例中得到的第1粒料及第2粒料分别使用注射成型机(日精树脂工业株式会社制、“PS40E5ASE型”)以料筒温度350℃、模具温度120℃、注射率75mm/s的条件进行注射成型,得到ASTM4号哑铃(成型品)。然后,使用自动比重测定装置(kanto-measure株式会社制、“ASG-320K”)在23℃的条件下测定所得到的成型品的比重。将其测定结果示于表1~2中。
[粒料100粒的总体积]
由上述中测定的粒料100粒的总重量和成型品的比重,通过粒料100粒的总重量/成型品的比重来算出粒料100粒的总体积。将该算出结果示于表1~2中。
表1
<液晶聚酯粒料组合物的制造>(实施例1~8、比较例1~2)
将上述的粒料的制造例中得到的第1粒料和第2粒料以表3中所示的比例配合,使用转鼓混合机(PLAENG公司制、“SKD-25”),以30转/分钟的旋转速度混合10分钟,分别得到由粒料混合物形成的各例的液晶聚酯粒料组合物。
表3中,“第2粒料体积/第1粒料体积”是表2中所示的第2粒料中的粒料100粒的总体积除以表1中所示的第1粒料中的粒料100粒的总体积而得到的值(体积比)。
<注射成型品的制造>
将各例的液晶聚酯粒料组合物使用注射成型机(日精树脂工业株式会社制、“PS40E5ASE型”)以料筒温度350℃、模具温度120℃、注射率75mm/s的条件进行注射成型,得到以下所示的板形状的注射成型品20片。
注射成型品的形状:64mm×64mm×1mm、ASTM4号哑铃
<评价>
对于64mm×64mm×1mm的尺寸的注射成型品20片,使用色差计(KONICA MINOLTA株式会社制、“CM-3600d”),按照以下所示的测定条件,测定利用L*a*b*表色系的明亮度(L*:SCE法)。然后,求出关于注射成型品20片的上述明亮度的标准偏差(L*σ),将其值示于表3中。
测定条件:照明受光光学系统D65、C光源、观察视场10°及测定径25.4mm。将400nm以下的波长截止。对注射成型品中的64mm×64mm的面的中心附近进行测定。
上述明亮度的标准偏差(L*σ)为越小的值,则意味着越抑制了每个注射成型品的色调不均。
由表3中所示的结果可以确认:使用适用了本发明的实施例1~8的液晶聚酯粒料组合物而制作的注射成型品与使用比较例1~2的液晶聚酯粒料组合物而制作的注射成型品相比,进一步抑制了每个成型品的色调不均。
图1是将表3中所示的结果图表化而得到的图,示出了“第2粒料体积/第1粒料体积”所表示的体积比与明亮度的标准偏差(L*σ)的关系。
在图1中,横轴表示以第2粒料体积/第1粒料体积表示的体积比。纵轴表示明亮度的标准偏差(L*σ)。
以体积比2.3附近作为边界,在其前后明亮度的标准偏差显著变化。
Claims (4)
1.一种液晶聚酯粒料组合物,其含有第1粒料及第2粒料,
所述第1粒料为包含液晶聚酯的粒料,
所述第2粒料为包含有机颜料、有机染料或炭黑、以及液晶聚酯的粒料,其中,所述第2粒料与所述第1粒料不同,
以第2粒料体积/第1粒料体积所表示的体积比为2.3以下。
2.根据权利要求1所述的液晶聚酯粒料组合物,其中,所述第2粒料中的有机颜料、有机染料及炭黑的合计含量相对于所述第2粒料中的液晶聚酯100质量份为1.5~40质量份。
3.根据权利要求1或2所述的液晶聚酯粒料组合物,其中,所述第2粒料的含量相对于所述第1粒料100质量份为1~10质量份。
4.一种注射成型品,其是使用权利要求1~3中任一项所述的液晶聚酯粒料组合物而制作的。
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