JP2022031116A - 液状組成物、液状組成物の製造方法、液晶ポリエステルフィルムの製造方法及び積層体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】液晶ポリエステル粉末の媒体への分散性が良好な液状組成物を提供する。【解決手段】液晶ポリエステルを含み平均粒径が30μm以下である液晶ポリエステル粉末と媒体とを含み、前記媒体の水を基準物質としてJIS Z 8804に準拠して測定された比重が0.90以上である、液状組成物。前記液状組成物は、前記液晶ポリエステル粉末が、前記媒体に不溶であり、前記液晶ポリエステル粉末が、液体の前記媒体に分散した分散液であるものが好ましい。【選択図】なし
Description
本発明は、液状組成物、液状組成物の製造方法、液晶ポリエステルフィルムの製造方法、及び積層体の製造方法に関する。
液晶ポリエステルフィルムは、優れた高周波特性を有し且つ低吸水性であることから、エレクトロニクス基板材料として注目されている。
液晶ポリエステルフィルムの製造には、液晶ポリエステルを含む組成物が用いられる場合がある。特許文献1には、分散媒と、該分散媒中に分散された特定のフィブリル化液晶ポリマーパウダーとを含むペーストが開示されている。上記の分散媒としては、エタノール、ターピネオール、ブチルラクトン、イソプロピルアルコールが挙げられている。
発明者らは、まず、液晶ポリエステルを含む液晶ポリエステル粉末と、分散媒とを含有する液状組成物を支持体上に塗布し、熱処理することで、電子部品用フィルムとして好適な品質を有する液晶ポリエステルフィルムを製造可能であることを見出した。
高品質な液晶ポリエステルフィルムを製造するためには、液晶ポリエステル粉末が媒体中で、より均一に分散していることが好ましい。しかし、特許文献1に挙げられるペースト等では、液状組成物における液晶ポリエステル粉末の分散性の点で、未だ改善の余地がある。
高品質な液晶ポリエステルフィルムを製造するためには、液晶ポリエステル粉末が媒体中で、より均一に分散していることが好ましい。しかし、特許文献1に挙げられるペースト等では、液状組成物における液晶ポリエステル粉末の分散性の点で、未だ改善の余地がある。
本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたものであり、液晶ポリエステル粉末と媒体とを含み、前記液晶ポリエステル粉末の前記媒体への分散性が良好な液状組成物、及び該液状組成物の製造方法を提供することを目的とする。
また本発明は、前記液状組成物を使用する液晶ポリエステルフィルムの製造方法、及び積層体の製造方法を提供することを目的とする。
また本発明は、前記液状組成物を使用する液晶ポリエステルフィルムの製造方法、及び積層体の製造方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、特定の平均粒径を有する液晶ポリエステル粉末と、特定の比重を有する媒体とを混合することで、液晶ポリエステル粉末の分散性が良好な液状組成物を提供可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は以下の態様を有する。
すなわち、本発明は以下の態様を有する。
<1> 液晶ポリエステルを含み平均粒径が30μm以下である液晶ポリエステル粉末と、
媒体と、を含み、
前記媒体の、水を基準物質としてJIS Z 8804に準拠して測定された比重が0.90以上である、液状組成物。
<2> 前記液晶ポリエステル粉末が、前記媒体に不溶であり、
前記液晶ポリエステル粉末が、液体の前記媒体に分散した分散液である、前記<1>に記載の液状組成物。
<3> 前記液晶ポリエステル粉末のJIS K 7112(A法)で測定された比重と、前記媒体の水を基準物質としてJIS Z 8804に準拠して測定された比重との比重差が0.48以内である、前記<1>又は<2>に記載の液状組成物。
<4> 前記媒体の水を基準物質としてJIS Z 8804に準拠して測定された比重が0.95以上である、前記<1>~<3>のいずれか一つに記載の液状組成物。
<5> 前記媒体が、プロピレングリコール、エチレングリコール、ブタンジオール、N-メチル-2-ピロリドン、乳酸ブチル、ジ-(2-クロロエチル)エーテル、ジクロロメタン、及びスルホランからなる群から選ばれる少なくとも1種である、前記<1>~<4>のいずれか一つに記載の液状組成物。
<6> 前記媒体が、プロピレングリコール、エチレングリコール、ブタンジオール、ジクロロメタン、及びスルホランからなる群から選ばれる少なくとも1種である、前記<1>~<4>のいずれか一つに記載の液状組成物。
<7> 前記媒体の水を基準物質としてJIS Z 8804に準拠して測定された比重が1.03以上である、前記<1>~<6>のいずれか一つに記載の液状組成物。
<8> 前記媒体の20~25℃で測定された粘度が10mPa・s以上である、前記<1>~<7>のいずれか一つに記載の液状組成物。
<9> 液晶ポリエステル粉末のJIS K 7112(A法)で測定された比重が1.35以上1.40以下である、前記<1>~<8>のいずれか一つに記載の液状組成物。
<10> 前記液晶ポリエステルが、下記式(1)で表される構造単位を含有する、前記<1>~<9>のいずれか一つに記載の液状組成物。
(1)-O-Ar1-CO-
(Ar1は、2価の芳香族炭化水素基を表し、
Ar1で表される前記基中の1個以上の水素原子は、互いに独立に、ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基又は炭素数6~20のアリール基で置換されていてもよい。)
<11> 前記液晶ポリエステルが、ナフタレン構造を含む構造単位を含有する、前記<1>~<10>のいずれか一つに記載の液状組成物。
<12> 前記液晶ポリエステルが、下記式(1)で表される構造単位を、液晶ポリエステル中の全構造単位の合計量に対して40モル%以上含有する、前記<11>に記載の液状組成物。
(1)-O-Ar1-CO-
(Ar1は、2,6-ナフチレン基を表し、
Ar1で表される前記基中の1個以上の水素原子は、互いに独立に、ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基又は炭素数6~20のアリール基で置換されていてもよい。)
<13> 液晶ポリエステルを含み平均粒径が30μm以下である液晶ポリエステル粉末と、
媒体と、を混合する工程を含み、
前記媒体の、水を基準物質としてJIS Z 8804に準拠して測定された比重が0.90以上である、前記<1>~<12>のいずれか一つに記載の液状組成物の製造方法。
<14> 支持体上に、前記<1>~<12>のいずれか一つに記載の液状組成物を塗布し、熱処理して、液晶ポリエステルを含む液晶ポリエステルフィルムを得ることを含む、液晶ポリエステルフィルムの製造方法。
<15> 支持体上に、前記<1>~<12>のいずれか一項に記載の液状組成物を塗布し、熱処理して、液晶ポリエステルを含む液晶ポリエステルフィルムを形成することにより、前記支持体と前記液晶ポリエステルフィルムとを備える積層体を得ることを含む、積層体の製造方法。
媒体と、を含み、
前記媒体の、水を基準物質としてJIS Z 8804に準拠して測定された比重が0.90以上である、液状組成物。
<2> 前記液晶ポリエステル粉末が、前記媒体に不溶であり、
前記液晶ポリエステル粉末が、液体の前記媒体に分散した分散液である、前記<1>に記載の液状組成物。
<3> 前記液晶ポリエステル粉末のJIS K 7112(A法)で測定された比重と、前記媒体の水を基準物質としてJIS Z 8804に準拠して測定された比重との比重差が0.48以内である、前記<1>又は<2>に記載の液状組成物。
<4> 前記媒体の水を基準物質としてJIS Z 8804に準拠して測定された比重が0.95以上である、前記<1>~<3>のいずれか一つに記載の液状組成物。
<5> 前記媒体が、プロピレングリコール、エチレングリコール、ブタンジオール、N-メチル-2-ピロリドン、乳酸ブチル、ジ-(2-クロロエチル)エーテル、ジクロロメタン、及びスルホランからなる群から選ばれる少なくとも1種である、前記<1>~<4>のいずれか一つに記載の液状組成物。
<6> 前記媒体が、プロピレングリコール、エチレングリコール、ブタンジオール、ジクロロメタン、及びスルホランからなる群から選ばれる少なくとも1種である、前記<1>~<4>のいずれか一つに記載の液状組成物。
<7> 前記媒体の水を基準物質としてJIS Z 8804に準拠して測定された比重が1.03以上である、前記<1>~<6>のいずれか一つに記載の液状組成物。
<8> 前記媒体の20~25℃で測定された粘度が10mPa・s以上である、前記<1>~<7>のいずれか一つに記載の液状組成物。
<9> 液晶ポリエステル粉末のJIS K 7112(A法)で測定された比重が1.35以上1.40以下である、前記<1>~<8>のいずれか一つに記載の液状組成物。
<10> 前記液晶ポリエステルが、下記式(1)で表される構造単位を含有する、前記<1>~<9>のいずれか一つに記載の液状組成物。
(1)-O-Ar1-CO-
(Ar1は、2価の芳香族炭化水素基を表し、
Ar1で表される前記基中の1個以上の水素原子は、互いに独立に、ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基又は炭素数6~20のアリール基で置換されていてもよい。)
<11> 前記液晶ポリエステルが、ナフタレン構造を含む構造単位を含有する、前記<1>~<10>のいずれか一つに記載の液状組成物。
<12> 前記液晶ポリエステルが、下記式(1)で表される構造単位を、液晶ポリエステル中の全構造単位の合計量に対して40モル%以上含有する、前記<11>に記載の液状組成物。
(1)-O-Ar1-CO-
(Ar1は、2,6-ナフチレン基を表し、
Ar1で表される前記基中の1個以上の水素原子は、互いに独立に、ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基又は炭素数6~20のアリール基で置換されていてもよい。)
<13> 液晶ポリエステルを含み平均粒径が30μm以下である液晶ポリエステル粉末と、
媒体と、を混合する工程を含み、
前記媒体の、水を基準物質としてJIS Z 8804に準拠して測定された比重が0.90以上である、前記<1>~<12>のいずれか一つに記載の液状組成物の製造方法。
<14> 支持体上に、前記<1>~<12>のいずれか一つに記載の液状組成物を塗布し、熱処理して、液晶ポリエステルを含む液晶ポリエステルフィルムを得ることを含む、液晶ポリエステルフィルムの製造方法。
<15> 支持体上に、前記<1>~<12>のいずれか一項に記載の液状組成物を塗布し、熱処理して、液晶ポリエステルを含む液晶ポリエステルフィルムを形成することにより、前記支持体と前記液晶ポリエステルフィルムとを備える積層体を得ることを含む、積層体の製造方法。
本発明によれば、液晶ポリエステル粉末の媒体への分散性が良好な液状組成物、及び該液状組成物の製造方法を提供できる。
また、本発明によれば、前記液状組成物を使用した液晶ポリエステルフィルムの製造方法、及び積層体の製造方法を提供できる。
また、本発明によれば、前記液状組成物を使用した液晶ポリエステルフィルムの製造方法、及び積層体の製造方法を提供できる。
以下、本発明の液状組成物、液状組成物の製造方法、液晶ポリエステルフィルムの製造方法、及び積層体の製造方法の実施形態を説明する。
≪液状組成物≫
実施形態の液状組成物は、液晶ポリエステルを含み平均粒径が30μm以下である液晶ポリエステル粉末と媒体とを含み、前記媒体の水を基準物質としてJIS Z 8804に準拠して測定された比重が0.90以上である。
実施形態の液状組成物は、液晶ポリエステル粉末の媒体への良好な分散性を有する。
実施形態の液状組成物において、液晶ポリエステル粉末の媒体への分散性が良好な状態とは、目視により組成物中の液晶ポリエステル粉末の分布が均一であると確認可能な状態をいう。
実施形態の液晶ポリエステル粉末を含む液状組成物は、実施形態に係る液晶ポリエステルフィルム又は積層体の製造方法の原料として好適である。
実施形態の液状組成物は、液晶ポリエステルを含み平均粒径が30μm以下である液晶ポリエステル粉末と媒体とを含み、前記媒体の水を基準物質としてJIS Z 8804に準拠して測定された比重が0.90以上である。
実施形態の液状組成物は、液晶ポリエステル粉末の媒体への良好な分散性を有する。
実施形態の液状組成物において、液晶ポリエステル粉末の媒体への分散性が良好な状態とは、目視により組成物中の液晶ポリエステル粉末の分布が均一であると確認可能な状態をいう。
実施形態の液晶ポリエステル粉末を含む液状組成物は、実施形態に係る液晶ポリエステルフィルム又は積層体の製造方法の原料として好適である。
<液晶ポリエステル粉末>
実施形態に係る液晶ポリエステル粉末は、液晶ポリエステルを含み、平均粒径が30μm以下であるものである。
上記規定を満たす液晶ポリエステル粉末によれば、電子部品用フィルムとして好適な品質を有する液晶ポリエステルフィルムを製造可能である。当該品質基準としては、フィルムの等方性が挙げられる。液晶ポリエステルフィルムの詳細については、後述する。
実施形態に係る液晶ポリエステル粉末は、液晶ポリエステルを含み、平均粒径が30μm以下であるものである。
上記規定を満たす液晶ポリエステル粉末によれば、電子部品用フィルムとして好適な品質を有する液晶ポリエステルフィルムを製造可能である。当該品質基準としては、フィルムの等方性が挙げられる。液晶ポリエステルフィルムの詳細については、後述する。
本明細書において、「平均粒径」とは、レーザー回折散乱法によって測定された、体積基準の累積粒度分布曲線において、全体を100%としたときに、累積体積が50%となる点の粒子径の値(50%累積体積粒度D50)である。
また、小粒子側からの累積体積割合が10%となる粒子径をD10、90%となる粒子径をD90とする。
また、小粒子側からの累積体積割合が10%となる粒子径をD10、90%となる粒子径をD90とする。
液晶ポリエステル粉末の平均粒径(D50)は、30μm以下であり、20μm以下が好ましく、18μm以下であることがより好ましく、15μm以下であることがさらに好ましく、10μm以下であることが特に好ましい。液晶ポリエステル粉末の平均粒径が30μmを超えると、液晶ポリエステル粉末の分散状態が良好な液状組成物を得ることが困難となる。また、液晶ポリエステルの平均粒径が20μm以下であると、電子部品用フィルムとして好適な厚さ(例えば50μm以下)で、フィルム表面の平滑性が良好な液晶ポリエステルフィルムを製造可能である。
また、粉末の取り扱い易さの観点から、液晶ポリエステル粉末の平均粒径(D50)は、0.5μm以上であることが好ましく、3μm以上であることがより好ましく、5μm以上であることがさらに好ましい。
上記の液晶ポリエステル粉末の平均粒径(D50)の値の上限値と下限値とは、自由に組み合わせることができる。上記の液晶ポリエステル粉末の平均粒径の値の数値範囲の一例としては、0.5μm以上30μm以下であってもよく、0.5μm以上20μm以下であってもよく、3μm以上18μm以下であってもよく、5μm以上15μm以下であってもよく、5μm以上12μm以下であってもよく、5μm以上10μm以下であってもよい。
また、粉末の取り扱い易さの観点から、液晶ポリエステル粉末の平均粒径(D50)は、0.5μm以上であることが好ましく、3μm以上であることがより好ましく、5μm以上であることがさらに好ましい。
上記の液晶ポリエステル粉末の平均粒径(D50)の値の上限値と下限値とは、自由に組み合わせることができる。上記の液晶ポリエステル粉末の平均粒径の値の数値範囲の一例としては、0.5μm以上30μm以下であってもよく、0.5μm以上20μm以下であってもよく、3μm以上18μm以下であってもよく、5μm以上15μm以下であってもよく、5μm以上12μm以下であってもよく、5μm以上10μm以下であってもよい。
液晶ポリエステル粉末の粒径(D10)は、1μm以上20μm以下が好ましく、2μm以上18μm以下がより好ましく、3μm以上15μm以下がさらに好ましい。D10の値が上記の範囲内である液晶ポリエステル粉末は、媒体への分散性が向上するため好ましい。
液晶ポリエステル粉末の粒径(D90)は、5μm以上100μm以下が好ましく、10μm以上80μm以下がより好ましく、15μm以上60μm以下がさらに好ましい。D90の値が上記の範囲内である液晶ポリエステル粉末は、媒体への分散性が向上するため好ましい。
実施形態に係る液晶ポリエステル粉末は、例えば、後述の液晶ポリエステルの製造法により製造された液晶ポリエステルの粉末を、その平均粒径が30μm以下となるよう、必要によりジェットミル等による粉砕処理をして、得ることができる。
前記範囲の粒径に制御する方法として、例えば、ジェットミルを使用して液晶ポリエステルを破砕する方法がある。その場合、分級ローターの回転速度や粉砕ノズル圧、処理速度等を変更することで粒径を制御可能である。また、所望の粒径に対応する目開きを有する篩を用いて、粒子を分級する操作を行ってもよい。
実施形態の液状組成物は、液晶ポリエステル粉末が媒体に不溶であり、前記液晶ポリエステル粉末が液体の前記媒体に分散した分散液であってよい。
ここで、液晶ポリエステル粉末が媒体に不溶であるか否かは、下記の試験を行うことにより確認できる。
・試験方法
液晶ポリエステル粉末(5質量部)を媒体(95質量部)中で180℃の温度で、アンカー翼を用いて200rpmの撹拌条件で6時間撹拌した後、室温(23℃)まで冷却する。次いで、目開き5μmのメンブレンフィルターおよび加圧式のろ過機を用いてろ過をした後、メンブレンフィルター上の残留物を確認する。この時、固形物が確認されない場合を媒体に可溶と判断する。固形物が確認された場合は媒体に不溶と判断する。固形物は、顕微鏡観察により確認することができる。
液晶ポリエステル粉末(5質量部)を媒体(95質量部)中で180℃の温度で、アンカー翼を用いて200rpmの撹拌条件で6時間撹拌した後、室温(23℃)まで冷却する。次いで、目開き5μmのメンブレンフィルターおよび加圧式のろ過機を用いてろ過をした後、メンブレンフィルター上の残留物を確認する。この時、固形物が確認されない場合を媒体に可溶と判断する。固形物が確認された場合は媒体に不溶と判断する。固形物は、顕微鏡観察により確認することができる。
液晶ポリエステル粉末が媒体に不溶であることで、後述する実施形態に係る液晶ポリエステルフィルム又は積層体の各製造方法においては、液晶ポリエステル粉末を溶媒に溶解させる必要がないため、誘電特性に優れた液晶ポリエステルの粉末を原料として採用できる。優れた誘電特性を有する液晶ポリエステル粉末からは、優れた誘電特性を有する液晶ポリエステルフィルムを製造可能である。
本明細書において、「誘電特性」とは、比誘電率と誘電正接に関する特性をいう。
本明細書において、「誘電特性」とは、比誘電率と誘電正接に関する特性をいう。
実施形態に係る液晶ポリエステル粉末は、周波数1GHzにおける比誘電率が3以下であることが好ましく、2.9以下であることが好ましく、2.8以下であることが好ましく、2.8未満であることがより好ましく、2.78以下であることがさらに好ましく、2.76以下であることが特に好ましい。また、液晶ポリエステル粉末の比誘電率は、2.5以上であってもよく、2.6以上であってもよく、2.7以上であってもよい。
上記の液晶ポリエステル粉末の上記比誘電率の値の上限値と下限値とは、自由に組み合わせることができる。上記の液晶ポリエステル粉末の上記比誘電率の値の数値範囲の一例としては、2.5以上3以下であってもよく、2.6以上2.78以下であってもよく、2.7以上2.76以下であってもよい。
上記の液晶ポリエステル粉末の上記比誘電率の値の上限値と下限値とは、自由に組み合わせることができる。上記の液晶ポリエステル粉末の上記比誘電率の値の数値範囲の一例としては、2.5以上3以下であってもよく、2.6以上2.78以下であってもよく、2.7以上2.76以下であってもよい。
実施形態に係る液晶ポリエステル粉末は、周波数1GHzにおける誘電正接が0.005以下であることが好ましく、0.004以下であることが好ましく、0.003以下であることがより好ましく、0.0025以下であることがさらに好ましく、0.002以下であることが特に好ましい。また、液晶ポリエステル粉末の誘電正接は、0.0003以上であってもよく、0.0005以上であってもよく、0.001以上であってもよい。
上記の液晶ポリエステル粉末の上記誘電正接の値の数値範囲の一例としては、0.0003以上0.005以下であってもよく、0.0005以上0.004以下であってもよく、0.001以上0.003以下であってもよく、0.001以上0.0025以下であってもよく、0.001以上0.002以下であってもよい。
上記の液晶ポリエステル粉末の上記誘電正接の値の数値範囲の一例としては、0.0003以上0.005以下であってもよく、0.0005以上0.004以下であってもよく、0.001以上0.003以下であってもよく、0.001以上0.0025以下であってもよく、0.001以上0.002以下であってもよい。
なお、液晶ポリエステル粉末の周波数1GHzにおける比誘電率、及び誘電正接は、インピーダンスアナライザーを用いた容量法にて、以下の条件で測定することができる。
液晶ポリエステル微粒子粉末をフローテスターを用いて測定された融点よりも5℃高い温度で溶融させた後、冷却固化させることにより、直径1cm、厚さ0.5cmの錠剤を作製する。得られた錠剤に対して、下記条件にて1GHzにおける比誘電率及び誘電正接を測定する。
・測定方法:容量法
・電極型式:16453A
・測定環境:23℃、50%RH
・印加電圧:1V
液晶ポリエステル微粒子粉末をフローテスターを用いて測定された融点よりも5℃高い温度で溶融させた後、冷却固化させることにより、直径1cm、厚さ0.5cmの錠剤を作製する。得られた錠剤に対して、下記条件にて1GHzにおける比誘電率及び誘電正接を測定する。
・測定方法:容量法
・電極型式:16453A
・測定環境:23℃、50%RH
・印加電圧:1V
なお、実施形態に係る液晶ポリエステル粉末の比誘電率及び誘電正接は、当該粉末を原料として製造した液晶ポリエステルフィルムのそれとは異なる場合がある。これは含有される液晶ポリエステルの分子量の違いに起因するものと考えられる。
実施形態に係る液晶ポリエステル粉末100質量%に対する液晶ポリエステルの含有割合は、80~100質量%であってもよく、90~98質量%であってもよい。
また、液晶ポリエステルの製造に用いられる無水酢酸由来の酢酸が、実施形態に係る液晶ポリエステル粉末に残留することがあるが、実施形態に係る液晶ポリエステル粉末100質量%に含まれ得る残存酢酸量は、フィルムに加工後の機械物性の観点から1質量%以下であることが好ましく、500質量ppm以下であることがより好ましく、300質量ppm以下であることがさらに好ましい。また、実施形態に係る液晶ポリエステル粉末100質量%に含まれる残存酢酸量は、粉砕性の観点から30質量ppm以上が好ましく、50質量ppm以上であることがより好ましく、100質量ppm以上であることがさらに好ましい。
上記の液晶ポリエステル粉末100質量%に含まれ得る残存酢酸量の値の数値範囲の一例としては、30質量ppm以上以上1質量%以下であってもよく、50質量ppm以上500質量ppm以下であってもよく、100質量ppm以上300質量ppm以下であってもよい。
上記の液晶ポリエステル粉末100質量%に含まれ得る残存酢酸量の値の数値範囲の一例としては、30質量ppm以上以上1質量%以下であってもよく、50質量ppm以上500質量ppm以下であってもよく、100質量ppm以上300質量ppm以下であってもよい。
実施形態に係る液晶ポリエステル粉末は、液晶ポリエステルを含み、平均粒径が30μm以下である液晶ポリエステル粉末(ただし、2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸に由来する構造単位、2,6-ナフタレンジカルボン酸に由来する構造単位、テレフタル酸に由来する構造単位、及びヒドロキノンに由来する構造単位からなる液晶ポリエステルからなり、体積平均粒径が9μmであるものを除く)であってもよい。
実施形態に係る液晶ポリエステル粉末は、液晶ポリエステルを含み、平均粒径が30μm以下である液晶ポリエステル粉末(ただし、2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸(5.5モル)、2,6-ナフタレンジカルボン酸(1.75モル)、テレフタル酸(0.5モル)、ヒドロキノン(2.475モル)、無水酢酸(12モル)、及び触媒として1-メチルイミダゾールの混合物を反応させて得られる重合物である液晶ポリエステルからなり、体積平均粒径が9μmの液晶ポリエステル粉末を除く)であってもよい。
実施形態に係る液晶ポリエステル粉末は、液晶ポリエステルを含み、平均粒径が30μm以下である液晶ポリエステル粉末(ただし、2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸に由来する構造単位、2,6-ナフタレンジカルボン酸に由来する構造単位、テレフタル酸に由来する構造単位、及びヒドロキノンに由来する構造単位からなる流動開始温度が265℃の液晶ポリエステルを粉砕した、体積平均粒径が9μmの液晶ポリエステル粉末を除く)であってもよい。
実施形態に係る液晶ポリエステル粉末は、液晶ポリエステルを含み、平均粒径が30μm以下である液晶ポリエステル粉末(ただし、2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸に由来する構造単位、2,6-ナフタレンジカルボン酸に由来する構造単位、テレフタル酸に由来する構造単位、及びヒドロキノンに由来する構造単位を含み、かつ体積平均粒径が9μmである液晶ポリエステル粉末を除く)であってもよい。
実施形態に係る液晶ポリエステル粉末は液晶ポリエステルを含み、平均粒径が30μm以下である液晶ポリエステル粉末(ただし、2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸(5.5モル)、2,6-ナフタレンジカルボン酸(1.75モル)、テレフタル酸(0.5モル)、ヒドロキノン(2.475モル)、無水酢酸(12モル)、及び触媒として1-メチルイミダゾールの混合物を反応させて得られる重合物であり、かつ体積平均粒径が9μmである液晶ポリエステル粉末を除く)であってもよい。
実施形態に係る液晶ポリエステル粉末は、液晶ポリエステルを含み、平均粒径が30μm以下である液晶ポリエステル粉末(ただし、2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸に由来する構造単位、2,6-ナフタレンジカルボン酸に由来する構造単位、テレフタル酸に由来する構造単位、及びヒドロキノンに由来する構造単位を含み、かつ流動開始温度が265℃の液晶ポリエステルを粉砕した、体積平均粒径が9μmの液晶ポリエステル粉末を除く)であってもよい。
実施形態に係る液晶ポリエステル粉末は、液晶ポリエステルを含み、平均粒径が30μm以下である液晶ポリエステル粉末(ただし、2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸(5.5モル)、2,6-ナフタレンジカルボン酸(1.75モル)、テレフタル酸(0.5モル)、ヒドロキノン(2.475モル)、無水酢酸(12モル)、及び触媒として1-メチルイミダゾールの混合物を反応させて得られる重合物であり、かつ流動開始温度が265℃の前記重合物を粉砕した、体積平均粒径が9μmの液晶ポリエステル粉末を除く)であってもよい。
なお、ここでの「体積平均粒径」は、液晶性ポリエステル粉末0.01gを純水約10g中で5分間超音波により分散して得られた液晶性ポリエステル粉末の分散液について散乱式粒子径分布測定装置(例えば、(株)HORIBAの「LA-950V2」)を用いて、純水の屈折率を1.333として測定したものとする。「体積平均粒径」とは、散乱式粒子径分布測定装置によって測定された、体積基準の累積粒度分布曲線において、全体を100%としたときに、累積体積が50%となる点の粒子径の値(50%累積体積粒度D50)である。
(液晶ポリエステル)
以下、本実施形態に用いられる液晶ポリエステルの一実施形態について説明する。
以下、本実施形態に用いられる液晶ポリエステルの一実施形態について説明する。
本実施形態に係る液晶ポリエステルは、溶融状態で液晶を示すポリエステルであり、450℃以下の温度で溶融するものであることが好ましい。なお、液晶ポリエステルは、液晶ポリエステルアミドであってもよいし、液晶ポリエステルエーテルであってもよいし、液晶ポリエステルカーボネートであってもよいし、液晶ポリエステルイミドであってもよい。液晶ポリエステルは、原料モノマーとして芳香族化合物に由来する構造単位のみを有する全芳香族液晶ポリエステルであることが好ましい。
液晶ポリエステルの典型的な例としては、芳香族ヒドロキシカルボン酸と、芳香族ジカルボン酸と、芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミン及び芳香族ジアミンからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物とを縮重合(重縮合)させてなる重合体;複数種の芳香族ヒドロキシカルボン酸を重合させてなる重合体;芳香族ジカルボン酸と、芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミン及び芳香族ジアミンからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物とを重合させてなる重合体;及びポリエチレンテレフタレート等のポリエステルと、芳香族ヒドロキシカルボン酸と、を重合させてなる重合体が挙げられる。
なかでも、液晶ポリエステルとしては、芳香族ヒドロキシカルボン酸と、芳香族ジカルボン酸と、芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミン及び芳香族ジアミンからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物とを縮重合(重縮合)させてなる重合体が好ましい。
ここで、芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミン及び芳香族ジアミンは、互いに独立に、その一部又は全部に代えて、その重合可能なエステル形成誘導体であってもよい。
芳香族ヒドロキシカルボン酸および芳香族ジカルボン酸のような、カルボキシ基を有する化合物の重合可能な誘導体の例としては、エステル、酸ハロゲン化物、および酸無水物が挙げられる。上述のエステルとしては、カルボキシ基をアルコキシカルボニル基またはアリールオキシカルボニル基に変換してなる化合物が挙げられる。上述の酸ハロゲン化物としては、カルボキシ基をハロホルミル基に変換してなる化合物が挙げられる。上述の酸無水物としては、カルボキシ基をアシルオキシカルボニル基に変換してなる化合物が挙げられる。
芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジオール及び芳香族ヒドロキシアミンのような、ヒドロキシ基を有する化合物の重合可能な誘導体の例としては、ヒドロキシ基をアシル化してアシルオキシ基に変換してなるもの(アシル化物)が挙げられる。
芳香族ヒドロキシアミンおよび芳香族ジアミンのような、アミノ基を有する化合物の重合可能な誘導体の例としては、アミノ基をアシル化してアシルアミノ基に変換してなる化合物(アシル化物)が挙げられる。
芳香族ヒドロキシアミンおよび芳香族ジアミンのような、アミノ基を有する化合物の重合可能な誘導体の例としては、アミノ基をアシル化してアシルアミノ基に変換してなる化合物(アシル化物)が挙げられる。
例示した重合可能な誘導体の例の中でも、液晶ポリエステルの原料モノマーとしては、芳香族ヒドロキシカルボン酸及び芳香族ジオールをアシル化して得られるアシル化物が好ましい。
実施形態に係る液晶ポリエステルは、下記式(1)で表される構造単位(以下、「構造単位(1)」ということがある。)を有することが好ましい。
(1)-O-Ar1-CO-
(Ar1は、2価の芳香族炭化水素基を表し、
Ar1で表される前記基中の1個以上の水素原子は、互いに独立に、ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基又は炭素数6~20のアリール基で置換されていてもよい。)
(1)-O-Ar1-CO-
(Ar1は、2価の芳香族炭化水素基を表し、
Ar1で表される前記基中の1個以上の水素原子は、互いに独立に、ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基又は炭素数6~20のアリール基で置換されていてもよい。)
実施形態に係る液晶ポリエステルは、下記式(1)で表される構造単位において、Ar1は、フェニレン基、ナフチレン基又はビフェニリレン基を表すことが好ましい。実施形態に係る液晶ポリエステルは、構造単位(1)と、下記式(2)で表される構造単位(以下、「構造単位(2)」ということがある。)と、下記式(3)で表される構造単位(以下、「構造単位(3)」ということがある。)と、を有することがより好ましい。
(1)-O-Ar1-CO-
(2)-CO-Ar2-CO-
(3)-X-Ar3-Y-
(2)-CO-Ar2-CO-
(3)-X-Ar3-Y-
[式(1)~式(3)中、Ar1は、フェニレン基、ナフチレン基又はビフェニリレン基を表す。
Ar2及びAr3は、互いに独立に、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニリレン基又は下記式(4)で表される基を表す。X及びYは、互いに独立に、酸素原子又はイミノ基(-NH-)を表す。
Ar1、Ar2又はAr3で表される前記基中の1個以上の水素原子は、互いに独立に、ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基又は炭素数6~20のアリール基で置換されていてもよい。]
Ar2及びAr3は、互いに独立に、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニリレン基又は下記式(4)で表される基を表す。X及びYは、互いに独立に、酸素原子又はイミノ基(-NH-)を表す。
Ar1、Ar2又はAr3で表される前記基中の1個以上の水素原子は、互いに独立に、ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基又は炭素数6~20のアリール基で置換されていてもよい。]
(4)-Ar4-Z-Ar5-
[式(4)中、Ar4及びAr5は、互いに独立に、フェニレン基又はナフチレン基を表す。Zは、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、スルホニル基又は炭素数1~10のアルキリデン基を表す。
Ar4又はAr5で表される前記基中の1個以上の水素原子は、互いに独立に、ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基又は炭素数6~20のアリール基で置換されていてもよい。]
Ar4又はAr5で表される前記基中の1個以上の水素原子は、互いに独立に、ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基又は炭素数6~20のアリール基で置換されていてもよい。]
液晶ポリエステル粉末が、媒体に不溶となる傾向から、構造単位(3)において、X及びYは、酸素原子であることが好ましい。
水素原子と置換可能な前記ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。
水素原子と置換可能な前記炭素数1~10のアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、1-プロピル基、イソプロピル基、1-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、1-ヘキシル基、2-エチルヘキシル基、1-オクチル基及び1-デシル基等が挙げられる。
水素原子と置換可能な前記炭素数6~20のアリール基の例としては、フェニル基、オルトトリル基、メタトリル基、パラトリル基等のような単環式芳香族基や、1-ナフチル基、2-ナフチル基等のような縮環式芳香族基が挙げられる。
Ar1、Ar2、Ar3、Ar4又はAr5で表される前記基中の1個以上の水素原子が、前記ハロゲン原子、前記炭素数1~10のアルキル基又は前記炭素数6~20のアリール基で置換されている場合、前記水素原子を置換する基の数は、Ar1、Ar2、Ar3、Ar4又はAr5で表される基毎に、互いに独立に、好ましくは1個又は2個であり、より好ましくは1個である。
前記炭素数1~10のアルキリデン基の例としては、メチレン基、エチリデン基、イソプロピリデン基、1-ブチリデン基及び2-エチルヘキシリデン基等が挙げられる。
実施形態に係る液晶ポリエステルは、ナフタレン構造を含む構造単位を含有することが好ましい。ナフタレン構造を含む構造単位を含有する液晶ポリエステルは、誘電特性に優れる傾向にある。
液晶ポリエステルにおける、ナフタレン構造を含む構造単位の含有量は、液晶ポリエステル中の全構造単位の合計量100モル%(液晶ポリエステルを構成する各構造単位の質量をその各構造単位の式量で割ることにより、各構造単位の物質量相当量(モル)を求め、それらを合計した値)に対して40モル%以上であることが好ましく、50モル%以上であることが好ましく、55モル%以上であることがより好ましく、60モル%以上であることがさらに好ましい。ナフタレン構造を含む構造単位の含有量が上記下限値以上であることにより、液晶ポリエステルの比誘電率を、より一層低下させることが可能である。
液晶ポリエステルにおける、ナフタレン構造を含む構造単位の含有量は、液晶ポリエステル中の全構造単位の合計量100モル%に対して90モル%以下であることが好ましく、85モル%以下であることがより好ましく、80モル%以下であることがさらに好ましい。ナフタレン構造を含む構造単位の含有量が上記上限値以下であることにより、液晶ポリエステルを生産する時の反応安定性を確保できる。
上記のナフタレン構造を含む構造単位の含有量の値の数値範囲の一例としては、40モル%以上90モル%以下であってもよく、50モル%以上85モル%以下であってもよく、55モル%以上85モル%以下であってもよく、60モル%以上80モル%以下であってもよい。
液晶ポリエステルにおける、ナフタレン構造を含む構造単位の含有量は、液晶ポリエステル中の全構造単位の合計量100モル%に対して90モル%以下であることが好ましく、85モル%以下であることがより好ましく、80モル%以下であることがさらに好ましい。ナフタレン構造を含む構造単位の含有量が上記上限値以下であることにより、液晶ポリエステルを生産する時の反応安定性を確保できる。
上記のナフタレン構造を含む構造単位の含有量の値の数値範囲の一例としては、40モル%以上90モル%以下であってもよく、50モル%以上85モル%以下であってもよく、55モル%以上85モル%以下であってもよく、60モル%以上80モル%以下であってもよい。
2価のナフタレン構造を含む構造単位を有する液晶ポリエステルとして上記構造単位(1)と、下記構造単位(2)と、下記構造単位(3)と、を有する液晶ポリエステルにおいて、複数あるAr1、Ar2、Ar3、Ar4及びAr5の少なくとも一つはナフチレン基であることが好ましい。
実施形態に係る液晶ポリエステルは、Ar1が2,6-ナフチレン基であることが好ましい。
ここで、Ar1が2,6-ナフチレン基である液晶ポリエステルは、上記構造単位(1)と、下記構造単位(2)と、下記構造単位(3)と、を有することが好ましい。
実施形態に係る液晶ポリエステルは、上記式(1)で表される構造単位においてAr1が2,6-ナフチレン基である構造単位を、液晶ポリエステル中の全構造単位の合計量に対して40モル%以上含有してもよく40モル%以上90モル%以下含有してもよく、50モル%以上85モル%以下含有してもよく、55モル%以上85モル%以下含有してもよく、60モル%以上80モル%以下含有してもよい。
る。
ここで、Ar1が2,6-ナフチレン基である液晶ポリエステルは、上記構造単位(1)と、下記構造単位(2)と、下記構造単位(3)と、を有することが好ましい。
実施形態に係る液晶ポリエステルは、上記式(1)で表される構造単位においてAr1が2,6-ナフチレン基である構造単位を、液晶ポリエステル中の全構造単位の合計量に対して40モル%以上含有してもよく40モル%以上90モル%以下含有してもよく、50モル%以上85モル%以下含有してもよく、55モル%以上85モル%以下含有してもよく、60モル%以上80モル%以下含有してもよい。
る。
構造単位(1)は、芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する構造単位である。
前記芳香族ヒドロキシカルボン酸としては、例えば、パラヒドロキシ安息香酸、メタヒドロキシ安息香酸、2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸、2-ヒドロキシ-3-ナフトエ酸、1-ヒドロキシ-5-ナフトエ酸、4-ヒドロキシ-4’-カルボキシジフェニルエーテルや、これらの芳香族ヒドロキシカルボン酸の芳香環にある水素原子の一部が、アルキル基、アリール基及びハロゲン原子からなる群より選ばれる置換基で置換されてなる芳香族ヒドロキシカルボン酸が挙げられる。前記芳香族ヒドロキシカルボン酸は、液晶ポリエステルの製造において、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
構造単位(1)としては、Ar1が1,4-フェニレン基であるもの(例えば、4-ヒドロキシ安息香酸に由来する構造単位)、及びAr1が2,6-ナフチレン基であるもの(例えば、6-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸に由来する構造単位)が好ましい。
前記芳香族ヒドロキシカルボン酸としては、例えば、パラヒドロキシ安息香酸、メタヒドロキシ安息香酸、2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸、2-ヒドロキシ-3-ナフトエ酸、1-ヒドロキシ-5-ナフトエ酸、4-ヒドロキシ-4’-カルボキシジフェニルエーテルや、これらの芳香族ヒドロキシカルボン酸の芳香環にある水素原子の一部が、アルキル基、アリール基及びハロゲン原子からなる群より選ばれる置換基で置換されてなる芳香族ヒドロキシカルボン酸が挙げられる。前記芳香族ヒドロキシカルボン酸は、液晶ポリエステルの製造において、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
構造単位(1)としては、Ar1が1,4-フェニレン基であるもの(例えば、4-ヒドロキシ安息香酸に由来する構造単位)、及びAr1が2,6-ナフチレン基であるもの(例えば、6-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸に由来する構造単位)が好ましい。
構造単位(2)は、芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位である。
前記芳香族ジカルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、ビフェニル-4,4’-ジカルボン酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルエーテル-4,4’-ジカルボン酸、ジフェニルチオエーテル-4,4’-ジカルボン酸や、これらの芳香族ジカルボン酸の芳香環にある水素原子の一部が、アルキル基、アリール基及びハロゲン原子からなる群より選ばれる置換基で置換されてなる芳香族ジカルボン酸が挙げられる。
前記芳香族ジカルボン酸は、液晶ポリエステルの製造において、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
構造単位(2)としては、Ar2が1,4-フェニレン基であるもの(例えば、テレフタル酸に由来する構造単位)、Ar2が1,3-フェニレン基であるもの(例えば、イソフタル酸に由来する構造単位)、Ar2が2,6-ナフチレン基であるもの(例えば、2,6-ナフタレンジカルボン酸に由来する構造単位)、及びAr2がジフェニルエーテル-4,4’-ジイル基であるもの(例えば、ジフェニルエーテル-4,4’-ジカルボン酸に由来する構造単位)が好ましい。
前記芳香族ジカルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、ビフェニル-4,4’-ジカルボン酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルエーテル-4,4’-ジカルボン酸、ジフェニルチオエーテル-4,4’-ジカルボン酸や、これらの芳香族ジカルボン酸の芳香環にある水素原子の一部が、アルキル基、アリール基及びハロゲン原子からなる群より選ばれる置換基で置換されてなる芳香族ジカルボン酸が挙げられる。
前記芳香族ジカルボン酸は、液晶ポリエステルの製造において、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
構造単位(2)としては、Ar2が1,4-フェニレン基であるもの(例えば、テレフタル酸に由来する構造単位)、Ar2が1,3-フェニレン基であるもの(例えば、イソフタル酸に由来する構造単位)、Ar2が2,6-ナフチレン基であるもの(例えば、2,6-ナフタレンジカルボン酸に由来する構造単位)、及びAr2がジフェニルエーテル-4,4’-ジイル基であるもの(例えば、ジフェニルエーテル-4,4’-ジカルボン酸に由来する構造単位)が好ましい。
構造単位(3)は、芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミン又は芳香族ジアミンに由来する構造単位である。
芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミン又は芳香族ジアミンとしては、例えば、4,4’-ジヒドロキシビフェニル、ハイドロキノン、メチルハイドロキノン、レゾルシン、4,4’-ジヒドロキシジフェニルケトン、4,4’-ジヒドロキシジフェニルエーテル、ビス(4-ヒドロキシフェニル)メタン、1,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’-ジヒドロキシジフェニルチオエーテル、2,6-ジヒドロキシナフタレン、1,5-ジヒドロキシナフタレン、4-アミノフェノール、1,4-フェニレンジアミン、4-アミノ-4’-ヒドロキシビフェニル、4,4’-ジアミノビフェニルが挙げられる。
前記芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミン又は芳香族ジアミンは、液晶ポリエステルの製造において、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
構造単位(3)としては、Ar3が1,4-フェニレン基であるもの(例えば、ヒドロキノン、4-アミノフェノール又は1,4-フェニレンジアミンに由来する構造単位)、及びAr3が4,4’-ビフェニリレン基であるもの(例えば、4,4’-ジヒドロキシビフェニル、4-アミノ-4’-ヒドロキシビフェニル又は4,4’-ジアミノビフェニルに由来する構造単位)が好ましい。
芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミン又は芳香族ジアミンとしては、例えば、4,4’-ジヒドロキシビフェニル、ハイドロキノン、メチルハイドロキノン、レゾルシン、4,4’-ジヒドロキシジフェニルケトン、4,4’-ジヒドロキシジフェニルエーテル、ビス(4-ヒドロキシフェニル)メタン、1,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’-ジヒドロキシジフェニルチオエーテル、2,6-ジヒドロキシナフタレン、1,5-ジヒドロキシナフタレン、4-アミノフェノール、1,4-フェニレンジアミン、4-アミノ-4’-ヒドロキシビフェニル、4,4’-ジアミノビフェニルが挙げられる。
前記芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミン又は芳香族ジアミンは、液晶ポリエステルの製造において、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
構造単位(3)としては、Ar3が1,4-フェニレン基であるもの(例えば、ヒドロキノン、4-アミノフェノール又は1,4-フェニレンジアミンに由来する構造単位)、及びAr3が4,4’-ビフェニリレン基であるもの(例えば、4,4’-ジヒドロキシビフェニル、4-アミノ-4’-ヒドロキシビフェニル又は4,4’-ジアミノビフェニルに由来する構造単位)が好ましい。
本明細書において、「由来」とは、原料モノマーが重合するために化学構造が変化し、その他の構造変化を生じないことを意味する。
なお、実施形態の液状組成物から得られる液晶ポリエステルフィルムが、特に良好な耐熱性が要求される場合には、これらの置換基の数は少ない方が好ましく、特にアルキル基のような置換基は有しないことが好ましい。
次に、実施形態の液状組成物に適用するうえで特に好適な液晶ポリエステルを以下に例示する。
好ましい液晶ポリエステルの具体例としては、例えば下記の組み合わせのモノマーに由来する構造単位からなる共重合体が挙げられる。
好ましい液晶ポリエステルの具体例としては、例えば下記の組み合わせのモノマーに由来する構造単位からなる共重合体が挙げられる。
1)4-ヒドロキシ安息香酸/2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸共重合体
2)4-ヒドロキシ安息香酸/テレフタル酸/4,4'-ジヒドロキシビフェニル共重合体
3)4-ヒドロキシ安息香酸/テレフタル酸/イソフタル酸/4,4'-ジヒドロキシビフェニル共重合体
4)4-ヒドロキシ安息香酸/テレフタル酸/イソフタル酸/4,4'-ジヒドロキシビフェニル/ハイドロキノン共重合体
5)4-ヒドロキシ安息香酸/テレフタル酸/ハイドロキノン共重合体
6)2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/ハイドロキノン共重合体
7)2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/2,6-ナフタレンジカルボン酸/ハイドロキノン共重合体
8)4-ヒドロキシ安息香酸/2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸共重合体
9)4-ヒドロキシ安息香酸/2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/イソフタル酸共重合体
10)4-ヒドロキシ安息香酸/2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/4,4'-ジヒドロキシビフェニル共重合体
11)4-ヒドロキシ安息香酸/2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/イソフタル酸/4,4'-ジヒドロキシビフェニル共重合体
12)4-ヒドロキシ安息香酸/2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/2,6-ナフタレンジカルボン酸/4,4'-ジヒドロキシビフェニル共重合体
13)4-ヒドロキシ安息香酸/2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/4,4'-ジヒドロキシビフェニル/メチルハイドロキノン共重合体
14)2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/4,4'-ジヒドロキシビフェニル共重合体
15)2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/イソフタル酸/4,4'-ジヒドロキシビフェニル共重合体
16)2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/2,6-ナフタレンジカルボン酸/4,4'-ジヒドロキシビフェニル共重合体
17)2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/イソフタル酸/2,6-ナフタレンジカルボン酸/4,4'-ジヒドロキシビフェニル共重合体
18)4-ヒドロキシ安息香酸/2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/ハイドロキノン共重合体
19)4-ヒドロキシ安息香酸/2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/3,3’-ジメチル-1,1’-ビフェニル-4,4’-ジオール共重合体
20)4-ヒドロキシ安息香酸/2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/ハイドロキノン/4,4'-ジヒドロキシビフェニル共重合体
21)4-ヒドロキシ安息香酸/2,6-ナフタレンジカルボン酸/4,4'-ジヒドロキシビフェニル共重合体
22)4-ヒドロキシ安息香酸/テレフタル酸/2,6-ナフタレンジカルボン酸/ハイドロキノン共重合体
23)4-ヒドロキシ安息香酸/2,6-ナフタレンジカルボン酸/ハイドロキノン共重合体
24)4-ヒドロキシ安息香酸/2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/2,6-ナフタレンジカルボン酸/ハイドロキノン共重合体
25)4-ヒドロキシ安息香酸/テレフタル酸/2,6-ナフタレンジカルボン酸/ハイドロキノン/4,4'-ジヒドロキシビフェニル共重合体
26)4-ヒドロキシ安息香酸/テレフタル酸/4-アミノフェノール共重合体
27)2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/4-アミノフェノール共重合体
28)4-ヒドロキシ安息香酸/2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/4-アミノフェノール共重合体
29)4-ヒドロキシ安息香酸/テレフタル酸/4,4'-ジヒドロキシビフェニル/4-アミノフェノール共重合体
30)4-ヒドロキシ安息香酸/テレフタル酸/エチレングリコール共重合体
31)4-ヒドロキシ安息香酸/テレフタル酸/4,4'-ジヒドロキシビフェニル/エチレングリコール共重合体
32)4-ヒドロキシ安息香酸/2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/エチレングリコール共重合体
33)4-ヒドロキシ安息香酸/2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/4,4'-ジヒドロキシビフェニル/エチレングリコール共重合体
34)4-ヒドロキシ安息香酸/テレフタル酸/2,6-ナフタレンジカルボン酸/4,4'-ジヒドロキシビフェニル共重合体。
2)4-ヒドロキシ安息香酸/テレフタル酸/4,4'-ジヒドロキシビフェニル共重合体
3)4-ヒドロキシ安息香酸/テレフタル酸/イソフタル酸/4,4'-ジヒドロキシビフェニル共重合体
4)4-ヒドロキシ安息香酸/テレフタル酸/イソフタル酸/4,4'-ジヒドロキシビフェニル/ハイドロキノン共重合体
5)4-ヒドロキシ安息香酸/テレフタル酸/ハイドロキノン共重合体
6)2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/ハイドロキノン共重合体
7)2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/2,6-ナフタレンジカルボン酸/ハイドロキノン共重合体
8)4-ヒドロキシ安息香酸/2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸共重合体
9)4-ヒドロキシ安息香酸/2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/イソフタル酸共重合体
10)4-ヒドロキシ安息香酸/2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/4,4'-ジヒドロキシビフェニル共重合体
11)4-ヒドロキシ安息香酸/2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/イソフタル酸/4,4'-ジヒドロキシビフェニル共重合体
12)4-ヒドロキシ安息香酸/2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/2,6-ナフタレンジカルボン酸/4,4'-ジヒドロキシビフェニル共重合体
13)4-ヒドロキシ安息香酸/2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/4,4'-ジヒドロキシビフェニル/メチルハイドロキノン共重合体
14)2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/4,4'-ジヒドロキシビフェニル共重合体
15)2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/イソフタル酸/4,4'-ジヒドロキシビフェニル共重合体
16)2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/2,6-ナフタレンジカルボン酸/4,4'-ジヒドロキシビフェニル共重合体
17)2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/イソフタル酸/2,6-ナフタレンジカルボン酸/4,4'-ジヒドロキシビフェニル共重合体
18)4-ヒドロキシ安息香酸/2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/ハイドロキノン共重合体
19)4-ヒドロキシ安息香酸/2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/3,3’-ジメチル-1,1’-ビフェニル-4,4’-ジオール共重合体
20)4-ヒドロキシ安息香酸/2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/ハイドロキノン/4,4'-ジヒドロキシビフェニル共重合体
21)4-ヒドロキシ安息香酸/2,6-ナフタレンジカルボン酸/4,4'-ジヒドロキシビフェニル共重合体
22)4-ヒドロキシ安息香酸/テレフタル酸/2,6-ナフタレンジカルボン酸/ハイドロキノン共重合体
23)4-ヒドロキシ安息香酸/2,6-ナフタレンジカルボン酸/ハイドロキノン共重合体
24)4-ヒドロキシ安息香酸/2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/2,6-ナフタレンジカルボン酸/ハイドロキノン共重合体
25)4-ヒドロキシ安息香酸/テレフタル酸/2,6-ナフタレンジカルボン酸/ハイドロキノン/4,4'-ジヒドロキシビフェニル共重合体
26)4-ヒドロキシ安息香酸/テレフタル酸/4-アミノフェノール共重合体
27)2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/4-アミノフェノール共重合体
28)4-ヒドロキシ安息香酸/2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/4-アミノフェノール共重合体
29)4-ヒドロキシ安息香酸/テレフタル酸/4,4'-ジヒドロキシビフェニル/4-アミノフェノール共重合体
30)4-ヒドロキシ安息香酸/テレフタル酸/エチレングリコール共重合体
31)4-ヒドロキシ安息香酸/テレフタル酸/4,4'-ジヒドロキシビフェニル/エチレングリコール共重合体
32)4-ヒドロキシ安息香酸/2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/エチレングリコール共重合体
33)4-ヒドロキシ安息香酸/2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/4,4'-ジヒドロキシビフェニル/エチレングリコール共重合体
34)4-ヒドロキシ安息香酸/テレフタル酸/2,6-ナフタレンジカルボン酸/4,4'-ジヒドロキシビフェニル共重合体。
液晶ポリエステルの構造単位(1)の含有率は、液晶ポリエステルを構成する全構造単位の合計量(液晶ポリエステルを構成する各構造単位の質量をその各構造単位の式量で割ることにより、各構造単位の物質量相当量(モル)を求め、それらを合計した値)に対して、好ましくは30モル%以上、より好ましくは30~90モル%、より好ましくは30~85モル%、さらに好ましくは40~75モル%、とりわけ好ましくは50~70モル%、特に好ましくは、55~70モル%である。
液晶ポリエステルの構造単位(1)の含有率が30モル%以上であると、本実施形態の液状組成物を用いて得られる成形体の耐熱性と硬度が向上し易い。また、構造単位(1)の含有率が80モル%以下であると、溶融粘度を低くすることができる。そのため、液晶ポリエステルの成形に必要な温度が低くなりやすい。
液晶ポリエステルの構造単位(1)の含有率が30モル%以上であると、本実施形態の液状組成物を用いて得られる成形体の耐熱性と硬度が向上し易い。また、構造単位(1)の含有率が80モル%以下であると、溶融粘度を低くすることができる。そのため、液晶ポリエステルの成形に必要な温度が低くなりやすい。
液晶ポリエステルの構造単位(2)の含有率は、液晶ポリエステルを構成する全構造単位の合計量に対して、好ましくは35モル%以下、より好ましくは10~35モル%、さらに好ましくは15~35モル%、とりわけ好ましくは17.5~32.5モル%である。
液晶ポリエステルの構造単位(3)の含有率は、液晶ポリエステルを構成する全構造単位の合計量に対して、好ましくは35モル%以下、より好ましくは10~35モル%、さらに好ましくは15~35モル%、とりわけ好ましくは17.5~32.5モル%である。
液晶ポリエステルにおいては、構造単位(2)の含有率と構造単位(3)の含有率との割合は、[構造単位(2)の含有率]/[構造単位(3)の含有率](モル/モル)で表して、好ましくは0.9以上1.1以下、より好ましくは0.95以上1.05以下、さらに好ましくは0.98以上1.02以下である。
液晶ポリエステルにおいては、構造単位(3)の含有率と構造単位(1)の含有率との割合は、[構造単位(3)の含有率]/[構造単位(1)の含有率](モル/モル)で表して、好ましくは0.2以上1.0以下、より好ましくは0.25以上0.85以下、さらに好ましくは0.3以上0.75以下である。
なお、前記液晶ポリエステルは、構造単位(1)~(3)を、それぞれ独立に、1種のみ有してもよいし、2種以上有してもよい。また、液晶ポリエステルは、構造単位(1)~(3)以外の構造単位を1種または2種以上有してもよいが、その含有率は、液晶ポリエステルの全構造単位の合計量に対して、好ましく10モル%以下、より好ましくは5モル%以下である。
本実施形態では、複数種の液晶ポリエステルが混合された液晶ポリエステル混合物を使用することも可能である。
ここで、液晶ポリエステル樹脂混合物とは、流動開始温度が互いに異なる液晶ポリエステル樹脂の混合物である。液晶ポリエステル樹脂混合物において、流動開始温度が最も高い方を第1液晶ポリエステル樹脂とし、流動開始温度が最も低い方を第2液晶ポリエステル樹脂とする。実質的に第1液晶ポリエステルと第2液晶ポリエステルからなる液晶ポリエステル樹脂混合物が好適である。
ここで、液晶ポリエステル樹脂混合物とは、流動開始温度が互いに異なる液晶ポリエステル樹脂の混合物である。液晶ポリエステル樹脂混合物において、流動開始温度が最も高い方を第1液晶ポリエステル樹脂とし、流動開始温度が最も低い方を第2液晶ポリエステル樹脂とする。実質的に第1液晶ポリエステルと第2液晶ポリエステルからなる液晶ポリエステル樹脂混合物が好適である。
また、液晶ポリエステル混合物において、上記第1液晶ポリエステル100質量部に対して、上記第2液晶ポリエステルの含有量が10~150質量部であることが好ましく、30~120質量部がより好ましく、50~100質量部であることがさらに好ましい。
(液晶ポリエステルの製造方法)
次に、本実施形態に係る液晶ポリエステルの製造方法の一例について説明する。
次に、本実施形態に係る液晶ポリエステルの製造方法の一例について説明する。
本実施形態の液晶ポリエステルは、以下のアシル化工程および重合工程によって製造することが好ましい。
アシル化工程とは、原料のモノマーが有するフェノール性のヒドロキシ基を脂肪酸無水物(例えば無水酢酸等)によってアシル化することにより、アシル化物を得る工程である。
重合工程では、アシル化工程で得られたアシル化物のアシル基と、芳香族ジカルボン酸および芳香族ヒドロキシカルボン酸のアシル化物のカルボキシ基とを、エステル交換を起こすように重合することにより、液晶ポリエステルを得るとよい。
前記アシル化工程および重合工程は、下記式(5)で表される複素環状有機塩基化合物の存在下に行ってもよい。
上記式(5)において、R1~R4は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1~4のアルキル基、ヒドロキシメチル基、シアノ基、アルキル基の炭素数が1~4であるシアノアルキル基、アルコキシ基の炭素数が1~4であるシアノアルコキシ基、カルボキシ基、アミノ基、炭素数1~4のアミノアルキル基、炭素数1~4のアミノアルコキシ基、フェニル基、ベンジル基、フェニルプロピル基またはフォルミル基を表している。
上記式(5)の複素環状有機塩基化合物としては、R1が炭素数1~4のアルキル基であり、R2~R4がそれぞれ水素原子であるイミダゾール誘導体であることが好ましい。これにより、前記アシル化工程におけるアシル化反応や前記重合工程におけるエステル交換反応の反応性をより向上できる。また、本実施形態の液状組成物を用いて得られる液晶ポリエステルフィルムの色調をより良好にすることができる。
複素環状有機塩基化合物の中でも、入手が容易であることから、1-メチルイミダゾールと1-エチルイミダゾールとのいずれか一方または両方が特に好ましい。
また、複素環状有機塩基化合物の使用量は、液晶ポリエステルの原料モノマー(すなわち、芳香族ジカルボン酸、芳香族ジオールおよび芳香族ヒドロキシカルボン酸)の総量を100質量部としたときに、0.005~1質量部となるようにすることが好ましい。また、成形体の色調や生産性の観点からは、原料モノマー100質量部に対して0.05~0.5質量部とすることが、より好ましい。
前記複素環状有機塩基化合物は、アシル化反応およびエステル交換反応の際の一時期に存在していればよく、その添加時期は、アシル化反応開始の直前であってもよいし、アシル化反応の途中であってもよいし、アシル化反応とエステル交換反応の間であってもよい。このようにして得られる液晶ポリエステルは、溶融流動性が非常に高く、かつ、熱安定性に優れる。
脂肪酸無水物(例えば無水酢酸等)の使用量は、原料モノマーである芳香族ジオールおよび芳香族ヒドロキシカルボン酸の使用量を考慮して決定すべきである。具体的には、これら原料モノマーに含まれるフェノール性ヒドロキシ基の合計に対して、1.0倍当量以上1.2倍当量以下とすることが好ましく、1.0倍当量以上1.15倍当量以下とすることがより好ましく、1.03倍当量以上1.12倍当量以下とすることがさらに好ましく、1.05倍当量以上1.1倍当量以下とすることが特に好ましい。
原料モノマーに含まれるフェノール性ヒドロキシ基の合計に対して、脂肪酸無水物の使用量が1.0倍当量以上であると、アシル化反応が進行しやすく、後の重合工程において未反応の原料モノマーが残存しにくく、結果として重合が効率よく進行する。また、このようにアシル化反応が十分進行すると、アシル化されていない原料モノマーが昇華して、重合時に使用する分留器が閉塞する可能性が少ない。一方、前記脂肪酸無水物の使用量が1.2倍当量以下であると、得られる液晶ポリエステルが着色しにくい。
上述のアシル化工程におけるアシル化反応は、130℃~180℃の温度範囲で30分~20時間行うことが好ましく、140℃~160℃で1~5時間行うことがより好ましい。
上述の重合工程で使用する芳香族ジカルボン酸は、アシル化工程の際に反応系中に存在させておいてもよい。すなわち、アシル化工程において、芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシカルボン酸および芳香族ジカルボン酸を、同一の反応系中に存在させておいてもよい。これは、芳香族ジカルボン酸にあるカルボキシ基および任意に置換されてもよい置換基は、いずれも、脂肪酸無水物によって何ら影響を受けないからである。
従って、芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシカルボン酸および芳香族ジカルボン酸を反応器に仕込んだ後でアシル化工程および重合工程を順次行う方法でもよいし、芳香族ジオールおよび芳香族ジカルボン酸を反応器に仕込んでアシル化工程を行った後で芳香族ジカルボン酸をさらに反応器に仕込んで重合工程を行う方法でもよい。製造工程を簡便化するという観点からは、前者の方法が好ましい。
上述の重合工程におけるエステル交換反応は、昇温速度0.1~50℃/分で130℃から400℃まで昇温しながら行うことが好ましく、昇温速度0.3~5℃/分で150℃から350℃まで昇温しながら行うことがさらに好ましい。
また、重合工程のエステル交換反応を行う際には、平衡をずらすために、副生する脂肪酸(例えば酢酸等)および未反応の脂肪酸無水物(例えば無水酢酸等)を、蒸発させて系外に留去させることが好ましい。このとき、留出する脂肪酸の一部を還流させて反応器に戻すことにより、脂肪酸と同伴して蒸発または昇華する原料モノマー等を凝縮または逆昇華させて反応器に戻すこともできる。
アシル化工程のアシル化反応および重合工程のエステル交換反応では、反応器として、回分装置を用いてもよいし、連続装置を用いてもよい。いずれの反応装置を用いても、本実施形態に使用することが可能な液晶ポリエステルを得られる。
上述した重合工程の後に、粉砕することにより目的の微粉末を得ることができる。なお、重合工程の後に、熱処理等を行うことにより、この重合工程で得られた液晶ポリエステル樹脂を高分子量化することもできるが、粉砕する前の液晶ポリエステルの粉砕性を考慮して、熱処理等の分子量を上げる工程は行わないことが望ましい。
上述の好適な流動開始温度の液晶ポリエステルは、前記液晶ポリエステルを構成する構造単位を適宜最適化することで容易に得ることが可能である。すなわち、液晶ポリエステルの分子鎖の直線性を向上させるようにすると、その流動開始温度が上がる傾向がある。
例えば、テレフタル酸に由来する構造単位は液晶ポリエステル分子鎖の直線性を向上させる。一方、イソフタル酸に由来する構造単位は液晶ポリエステル分子鎖の屈曲性を向上させる(直線性を低下させる)。そのため、このテレフタル酸とイソフタル酸の共重合比をコントロールすることにより、所望の流動開始温度の液晶ポリエステルを得ることができる。
上述した液晶ポリエステル混合物を使用する場合、少なくとも1種の液晶ポリエステルは、芳香族ヒドロキシカルボン酸を含む原料モノマーをイミダゾール化合物の存在下に重合させて得られた重合体であることが好ましい。このようにして得られる液晶ポリエステルは、溶融時の流動性が非常に高く、かつ、熱安定性に優れる。
また、本実施形態に用いられる液晶ポリエステルにおいては、テレフタル酸およびイソフタル酸の共重合比を最適化することが好ましい。これにより、上述のように液晶ポリエステルの分子鎖の直線性をコントロールできる。その結果、流動開始温度が互いに異なる複数種の液晶ポリエステルを各々製造できる。
実施形態に係る液晶ポリエステル粉末における液晶ポリエステルの数平均分子量は、10000以下が好ましく、3000~10000であることがより好ましく、4000~8000であることがさらに好ましく、5000~7000であることが特に好ましい。液晶ポリエステル粉末における液晶ポリエステルの数平均分子量が10000以下であると、等方性に優れたフィルム化加工が容易である。また液晶ポリエステルの数平均分子量が小さいほど、熱処理後のフィルムの厚さ方向の熱伝導性が向上する傾向にあり好ましく、液晶ポリエステルの数平均分子量が上記下限値以上であると、熱処理後のフィルムの耐熱性や強度・剛性が良好である。
本明細書において、「数平均分子量」とは、ゲル浸透クロマトグラフ―多角度光散乱光度計を用いて測定された絶対値である。
実施形態に係る液晶ポリエステル粉末における液晶ポリエステルは、その流動開始温度が、好ましくは240℃以上、より好ましくは250℃以上350℃以下、さらに好ましくは260℃以上330℃以下である。液晶ポリエステルの流動開始温度が高いほど、耐熱性や強度及び剛性が向上し易いが、あまり高いと、粉砕性が悪くなり目標粒径の粉末を得られ難くなる。
流動開始温度は、フロー温度又は流動温度とも呼ばれ、毛細管レオメーターを用いて、9.8MPa(100kg/cm2)の荷重下、4℃/分の速度で昇温しながら、液晶ポリエステルを溶融させ、内径1mm及び長さ10mmのノズルから押し出すときに、4800Pa・s(48000ポイズ)の粘度を示す温度であり、液晶ポリエステルの分子量の目安となるものである(小出直之編、「液晶ポリマー-合成・成形・応用-」、株式会社シーエムシー、1987年6月5日、p.95参照)。
<媒体>
実施形態の液状組成物は、媒体を含む。実施形態の液状組成物に含まれる「媒体」とは、1atm、25℃において液体状態をとる物質のことをいう。本明細書では、媒体が液体の状態にある組成物を指して「液状組成物」と称する。媒体は、液晶ポリエステルフィルムの製膜時に揮発可能な物質である揮発成分であることが好ましい。
実施形態の液状組成物は、媒体を含む。実施形態の液状組成物に含まれる「媒体」とは、1atm、25℃において液体状態をとる物質のことをいう。本明細書では、媒体が液体の状態にある組成物を指して「液状組成物」と称する。媒体は、液晶ポリエステルフィルムの製膜時に揮発可能な物質である揮発成分であることが好ましい。
媒体は、液晶ポリエステル粉末が不溶で、液晶ポリエステル粉末を分散させる分散媒であることが好ましい。
実施形態の液状組成物は、前記液晶ポリエステル粉末が、前記媒体に不溶であり、前記液晶ポリエステル粉末が、液体の前記媒体に分散した分散液であることが好ましい。
実施形態の液状組成物は、前記液晶ポリエステル粉末が、前記媒体に不溶であり、前記液晶ポリエステル粉末が、液体の前記媒体に分散した分散液であることが好ましい。
ここでの「分散」とは、液晶ポリエステル粉末が分散媒中に浮遊あるいは懸濁している状態のことをいい、液晶ポリエステル粉末が溶解した状態と区別する(液状組成物中で液晶ポリエステル粉末が完全に溶解した状態を除く)ための用語である。組成物中の液晶ポリエステル粉末の分布に、不均一な部分があってもよい。組成物中の液晶ポリエステル粉末の状態は、後述の液晶ポリエステルフィルムの製造方法において、支持体上に液状組成物を塗布可能な状態であればよい。
媒体の例としては、グリセリン、ネオペンチルグリコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキシレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等の脂肪族多価アルコール;ジクロロメタン、クロロホルム、1,1-ジクロロエタン、1,2-ジクロロエタン、1,1,2,2-テトラクロロエタン、1-クロロブタン、クロロベンゼン、o-ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素;p-クロロフェノール、ペンタクロロフェノール、ペンタフルオロフェノール等のハロゲン化フェノール;ジエチルエーテル、ジ-(2-クロロエチル)エーテル、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン等のエーテル;アセトン、シクロヘキサノン、イソホロン等のケトン;酢酸エチル、乳酸ブチル、γ-ブチロラクトン等のエステル;エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネート;トリエチルアミン等のアミン;ピリジン等の含窒素複素環芳香族化合物;アセトニトリル、スクシノニトリル等のニトリル;N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン等のアミド、テトラメチル尿素等の尿素化合物;ニトロメタン、ニトロベンゼン等のニトロ化合物;ジメチルスルホキシド、スルホラン等の硫黄化合物;及びヘキサメチルリン酸アミド、トリn-ブチルリン酸等のリン化合物が挙げられ、それらの2種以上を用いてもよい。
実施形態の液状組成物は、液晶ポリエステル粉末の分散性に優れた媒体として、比重が0.90以上の媒体を含むものである。
本明細書における媒体の「比重」とは、水を基準物質としてJIS Z 8804:2012の(浮ひょう)に準拠して測定されたものとする。ここでの比重は、試料液体の密度を、圧力101325Pa(1気圧)の下における水の密度で除したものと定義される。
実施形態の液状組成物は、比重が0.90以上の媒体を含み、比重が0.95以上の媒体を含むことが好ましく、比重が1.03以上の媒体を含むことがより好ましく、比重が1.1以上の媒体を含むことがさらに好ましく、比重が1.3以上の媒体を含むことが特に好ましい。媒体の比重が上記下限値以上であると、液晶ポリエステル粉末の分散性に優れる。
上記比重の上限値は、一例として1.84以下であってもよい。実施形態の液状組成物は、比重が1.84以下の媒体を含んでもよく、比重が1.68以下の媒体を含んでもよく、比重が1.58以下の媒体を含んでもよく、比重が1.48以下の媒体を含んでもよい。媒体の比重が上記上限値以下であると、液晶ポリエステル粉末が媒体の液面に浮いてしまい分散が困難となることが防止される。
上記の媒体の比重の値の上限値と下限値とは、自由に組み合わせることができる。上記の媒体の比重の値の数値範囲の一例として、実施形態の液状組成物は、比重が0.90以上1.84以下の媒体を含んでもよく、比重が0.95以上1.68以下の媒体を含んでもよく、比重が1.03以上1.58以下の媒体を含んでもよく、比重が1.1以上1.48以下の媒体を含んでもよい。
本明細書における媒体の「比重」とは、水を基準物質としてJIS Z 8804:2012の(浮ひょう)に準拠して測定されたものとする。ここでの比重は、試料液体の密度を、圧力101325Pa(1気圧)の下における水の密度で除したものと定義される。
実施形態の液状組成物は、比重が0.90以上の媒体を含み、比重が0.95以上の媒体を含むことが好ましく、比重が1.03以上の媒体を含むことがより好ましく、比重が1.1以上の媒体を含むことがさらに好ましく、比重が1.3以上の媒体を含むことが特に好ましい。媒体の比重が上記下限値以上であると、液晶ポリエステル粉末の分散性に優れる。
上記比重の上限値は、一例として1.84以下であってもよい。実施形態の液状組成物は、比重が1.84以下の媒体を含んでもよく、比重が1.68以下の媒体を含んでもよく、比重が1.58以下の媒体を含んでもよく、比重が1.48以下の媒体を含んでもよい。媒体の比重が上記上限値以下であると、液晶ポリエステル粉末が媒体の液面に浮いてしまい分散が困難となることが防止される。
上記の媒体の比重の値の上限値と下限値とは、自由に組み合わせることができる。上記の媒体の比重の値の数値範囲の一例として、実施形態の液状組成物は、比重が0.90以上1.84以下の媒体を含んでもよく、比重が0.95以上1.68以下の媒体を含んでもよく、比重が1.03以上1.58以下の媒体を含んでもよく、比重が1.1以上1.48以下の媒体を含んでもよい。
上記のとおり、液晶ポリエステル粉末の分散性の向上は、媒体の比重に起因するところが大きいが、加えて、液晶ポリエステルと媒体との界面での親和性(混合状態が均一化しやすい性質)も好ましい要因となる。
後述の実施例に示すように、発明者らは、プロピレングリコール、エチレングリコール、ブタンジオール、N-メチル-2-ピロリドン、乳酸ブチル、ジ-(2-クロロエチル)エーテル、ジクロロメタン、スルホラン、シクロヘキサノン、及びイソホロンが、液晶ポリエステル粉末との親和性に優れる媒体であることを見出だした。この知見は、溶解度パラメータでの傾向に必ずしも合致するものでなく、液晶ポリエステル粉末との親和性に優れる媒体は、予想困難なものであった。
即ち、実施形態の液状組成物は、プロピレングリコール、エチレングリコール、ブタンジオール、N-メチル-2-ピロリドン、乳酸ブチル、ジ-(2-クロロエチル)エーテル、ジクロロメタン、スルホラン、シクロヘキサノン、及びイソホロンからなる群から選ばれる少なくとも1種の媒体を含むことが好ましい。これらの媒体の比重は、0.90以上である。
液晶ポリエステル粉末との親和性に優れる媒体は、液晶ポリエステル粉末の分散性に優れている。
後述の実施例に示すように、発明者らは、プロピレングリコール、エチレングリコール、ブタンジオール、N-メチル-2-ピロリドン、乳酸ブチル、ジ-(2-クロロエチル)エーテル、ジクロロメタン、スルホラン、シクロヘキサノン、及びイソホロンが、液晶ポリエステル粉末との親和性に優れる媒体であることを見出だした。この知見は、溶解度パラメータでの傾向に必ずしも合致するものでなく、液晶ポリエステル粉末との親和性に優れる媒体は、予想困難なものであった。
即ち、実施形態の液状組成物は、プロピレングリコール、エチレングリコール、ブタンジオール、N-メチル-2-ピロリドン、乳酸ブチル、ジ-(2-クロロエチル)エーテル、ジクロロメタン、スルホラン、シクロヘキサノン、及びイソホロンからなる群から選ばれる少なくとも1種の媒体を含むことが好ましい。これらの媒体の比重は、0.90以上である。
液晶ポリエステル粉末との親和性に優れる媒体は、液晶ポリエステル粉末の分散性に優れている。
実施形態の液状組成物は、上記の好ましい液晶ポリエステルの具体例として挙げた1)~34)からなる群から選ばれる少なくとも一種の共重合体と、
プロピレングリコール、エチレングリコール、ブタンジオール、N-メチル-2-ピロリドン、乳酸ブチル、ジ-(2-クロロエチル)エーテル、ジクロロメタン、スルホラン、シクロヘキサノン、及びイソホロンからなる群から選ばれる少なくとも1種の媒体と、を含むことが好ましい。
プロピレングリコール、エチレングリコール、ブタンジオール、N-メチル-2-ピロリドン、乳酸ブチル、ジ-(2-クロロエチル)エーテル、ジクロロメタン、スルホラン、シクロヘキサノン、及びイソホロンからなる群から選ばれる少なくとも1種の媒体と、を含むことが好ましい。
実施形態の液状組成物は、液晶ポリエステルの分散性に優れ、且つ、液晶ポリエステル粉末の沈降の抑制の効果にも優れるとの観点から、上記に例示した媒体のなかでも、プロピレングリコール、エチレングリコール、ブタンジオール、N-メチル-2-ピロリドン、乳酸ブチル、ジ-(2-クロロエチル)エーテル、ジクロロメタン、及びスルホランからなる群から選ばれる少なくとも1種の媒体を含むことが好ましい。
実施形態の液状組成物は、液晶ポリエステルの分散性に優れ、且つ、液晶ポリエステル粉末の沈降の抑制の効果がより優れるとの観点から、上記に例示した媒体のなかでも、プロピレングリコール、エチレングリコール、ブタンジオール、ジクロロメタン、及びスルホランからなる群から選ばれる少なくとも1種の媒体を含むことが好ましい。
液晶ポリエステルの分散性に優れ、且つ、液晶ポリエステル粉末の沈降の抑制の効果がより優れるとの観点では、前記媒体の20~25℃で測定された粘度が10mPa・s以上であることが好ましい。当該規定を満たす上記媒体として、プロピレングリコール、エチレングリコール、ブタンジオール、及びスルホランが挙げられる。
同様にの観点から、実施形態の液状組成物は、20~25℃で測定された粘度が10mPa・s以上200mPa・s以下の媒体を含むことが好ましく、10mPa・s以上150mPa・s以下の媒体を含むことがより好ましく、12mPa・s以上100mPa・s以下の媒体を含むことがさらに好ましく、15mPa・s以上80mPa・s以下の媒体を含むことがさらに好ましい。
媒体の粘度は、JIS Z 8803に規定される方法に準拠して、20~25℃での粘度を測定したものとする。
媒体としては、フィルムの製膜時に除去し易いことから、1気圧における沸点が220℃以下である化合物を主成分とする媒体が好ましく、媒体全体に占める1気圧における沸点が220℃以下である化合物の割合は、好ましくは50~100質量%、より好ましくは70~100質量%、さらに好ましくは90~100質量%である。
実施形態の液状組成物は、前記液晶ポリエステル粉末のJIS K 7112(A法)で測定された比重と、前記媒体の水を基準物質としてJIS Z 8804に準拠して測定された比重との比重差が0.48以内であることが好ましい。液晶ポリエステル粉末と媒体との比重差が小さいほうが、液晶ポリエステルの分散性が向上する傾向にある。上記比重差は、0.48以内であることが好ましく、0.46以内であることが好ましく、0.4以内であることがより好ましく、0.36以内であることがさらに好ましく、0.15以内であることが特に好ましい。
JIS K 7112(A法)で測定される液晶ポリエステル粉末の測定試料は、液晶ポリエステル粉末を、下記のとおり成形したものを使用するものとする。
比重の測定対象の液晶ポリエステルの粉末(ただし、比重を測定可能であれば、該粉末の粒径は液状組成物に含まれるものと異なっていてもよい。)を窒素雰囲気下で加熱する熱処理を行う。熱処理温度は、測定試料を作製するための成形性を高めるため、液晶ポリエステルの固相重合が生じる温度である260~300℃とする。次いで、2軸押出機(例えば、池貝鉄工(株)製、PCM-30)を用いて、ダイヘッド温度300~345℃、スクリュー回転数150rpmで溶融混練を行って造粒し、液晶ポリエステルのペレットを得る。その後、射出成形機(例えば、日精樹脂工業(株)製、PNX40)を用いて、シリンダー温度310~350℃、金型温度130℃で射出成形を行い、64mm×64mm×3mmの板状に成形し、これを測定試料とする。
比重の測定対象の液晶ポリエステルの粉末(ただし、比重を測定可能であれば、該粉末の粒径は液状組成物に含まれるものと異なっていてもよい。)を窒素雰囲気下で加熱する熱処理を行う。熱処理温度は、測定試料を作製するための成形性を高めるため、液晶ポリエステルの固相重合が生じる温度である260~300℃とする。次いで、2軸押出機(例えば、池貝鉄工(株)製、PCM-30)を用いて、ダイヘッド温度300~345℃、スクリュー回転数150rpmで溶融混練を行って造粒し、液晶ポリエステルのペレットを得る。その後、射出成形機(例えば、日精樹脂工業(株)製、PNX40)を用いて、シリンダー温度310~350℃、金型温度130℃で射出成形を行い、64mm×64mm×3mmの板状に成形し、これを測定試料とする。
なお、液晶ポリエステル粉末と媒体とでは、どちらの比重が大きくてもよい。上記比重差の値は、「液晶ポリエステル粉末の比重-媒体の比重(ただし、液晶ポリエステル粉末の比重≧媒体の比重)」の値であってもよく、「媒体の比重-液晶ポリエステル粉末の比重(ただし、媒体の比重≧液晶ポリエステル粉末の比重)」の値であってもよい。液状組成物の調製が簡便であるとの観点からは、液晶ポリエステル粉末の比重は、媒体の比重よりも大きいほうが好ましい。液晶ポリエステル粉末の比重が媒体の比重よりも大きいことで、液晶ポリエステル粉末が媒体の液面に浮いてしまい分散が困難となることが防止される。
実施形態に係る液晶ポリエステル粉末の、JIS K 7112(A法)で測定された比重は、一例として、1.35以上1.40以下を例示できる。
実施形態の液状組成物の総質量に対する、媒体の含有量の割合は、50~99質量%が好ましく、60~95質量%がより好ましく、70~90質量%がさらに好ましい。
実施形態の液状組成物に含まれる媒体の総質量に対する、上記で例示した比重、比重差、粘度の規定を満たす実施形態の媒体の割合は、好ましくは50~100質量%、より好ましくは70~100質量%、さらに好ましくは90~100質量%である。
実施形態の液状組成物に含まれる媒体の総質量に対する、プロピレングリコール、エチレングリコール、ブタンジオール、N-メチル-2-ピロリドン、乳酸ブチル、ジ-(2-クロロエチル)エーテル、ジクロロメタン、スルホラン、シクロヘキサノン、及びイソホロンからなる群から選ばれる少なくとも1種の媒体の割合は、好ましくは50~100質量%、より好ましくは70~100質量%、さらに好ましくは90~100質量%である。
実施形態の液状組成物には、媒体以外の液体成分を含んでもよい。液体成分の総質量に対する、上記で例示した比重、比重差、粘度等の規定を満たす実施形態に係る媒体の割合は、好ましくは70~100質量%、より好ましくは80~100質量%、さらに好ましくは90~100質量%である。
液状組成物に含まれる固形分の総量に対する、液晶ポリエステル粉末の割合は、一例として、50~100質量%であってよく、70~100質量%であってよく、90~100質量%であってよい。
なお、実施形態の液状組成物に含まれる「固形分」とは、液晶ポリエステルフィルムの製膜時等に揮発可能な物質を除いた不揮発成分のことを指す。
なお、実施形態の液状組成物に含まれる「固形分」とは、液晶ポリエステルフィルムの製膜時等に揮発可能な物質を除いた不揮発成分のことを指す。
液状組成物に含まれる液晶ポリエステル粉末の割合は、液晶ポリエステル粉末及び媒体の合計量100質量部に対して、0.1~60質量部であることが好ましく、1~50質量部であることがより好ましく、3~40質量部であることがさらに好ましく、5~30質量部であることが特に好ましい。
液状組成物は、充填材、添加剤、及び液晶ポリエステル以外の樹脂等の他の成分を1種以上含んでもよい。
ただし、液状組成物は、増粘剤を含まないことが好ましい。本明細書において「増粘剤」は、液状組成物に添加されることで、媒体の粘度を増加させる物質を指す。なお、媒体は、増粘剤には包含されないものとする。また、液状組成物は、乳化剤を含まないことが好ましい。
充填材の例としては、シリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム等の無機充填材;及び硬化エポキシ樹脂、架橋ベンゾグアナミン樹脂、架橋アクリル樹脂等の有機充填材が挙げられ、その含有量は、液晶ポリエステル100質量部に対して、0であってもよく、好ましくは100質量部以下である。
添加剤の例としては、レべリング剤、消泡剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤及び着色剤が挙げられ、その含有量は、液晶ポリエステル100質量部に対して、0であってもよく、好ましくは5質量部以下である。
液晶ポリエステル以外の樹脂の例としては、ポリプロピレン、ポリアミド、液晶ポリエステル以外のポリエステル、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンエーテル及びその変性物、ポリエーテルイミド等の液晶ポリエステル以外の熱可塑性樹脂;グリシジルメタクリレートとポリエチレンとの共重合体等のエラストマー;及びフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シアネート樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられ、その含有量は、液晶ポリエステル100質量部に対して、0であってもよく、好ましくは20質量部以下である。
実施形態の液状組成物は、含まれる液晶ポリエステルの総和100質量%に対して、上記実施形態の液晶ポリエステルを70質量%超100質量%以下含むものであってもよく、80~100質量%含むものであってもよい。当該液晶ポリエステルは、実施形態に係る液晶ポリエステル粉末で例示したものが挙げられ、上記実施形態の(液晶ポリエステル)の段で説明した液晶ポリエステルのうち、下記(X)成分に該当しない液晶ポリエステルであってよく、例えば、上記式(1)で表される構造単位を有するものや、上記式(1)で表される構造単位、上記式(2)で表される構造単位、及び上記式(3)で表される構造単位を有する液晶ポリエステルである。上記の好ましい液晶ポリエステルの具体例として挙げた1)~34)からなる群から選ばれる少なくとも一種の共重合体も例示できる。
実施形態の液状組成物は、媒体と液晶ポリエステル粉末とを含有するもの(ただし、液晶ポリエステルの総和100質量%に対して、媒体に可溶な液晶ポリエステルの含有量が5質量%未満である)であってよい。
実施形態の液状組成物は、媒体と液晶ポリエステル粉末とを含有するもの(ただし、媒体に可溶な液晶ポリエステルを含むものを除く)であってよい。
実施形態の液状組成物は、媒体と液晶ポリエステル粉末とを含有するもの(ただし、液晶ポリエステルの総和100質量%に対して、非プロトン性溶媒(媒体)に可溶な液晶ポリエステルの含有量が5質量%未満である)であってよい。
実施形態の液状組成物は、媒体と液晶ポリエステル粉末とを含有するもの(ただし、樹脂粉末として液晶ポリエステル粉末を含む場合、非プロトン性溶媒(媒体)に可溶な液晶ポリエステルを含むものを除く)であってよい。
非プロトン性溶媒に可溶な液晶ポリエステルとしては、アセトアミノフェンに由来する構造単位を含む液晶ポリエステルであってよい。
非プロトン性溶媒に可溶な液晶ポリエステルとしては、6-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸に由来する構造単位、アセトアミノフェンに由来する構造単位、及びイソフタル酸に由来する構造単位からなる液晶ポリエステルであってよい。
非プロトン性溶媒に可溶な液晶ポリエステルとしては、6-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸(5.0モル)、アセトアミノフェン(2.5モル)、イソフタル酸(2.5モル)、及び無水酢酸(8.4モル)の混合物を反応させて得られる重合物である液晶ポリエステルであってもよい。
非プロトン性溶媒に可溶な液晶ポリエステルとしては、6-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸に由来する構造単位、アセトアミノフェンに由来する構造単位、及びイソフタル酸に由来する構造単位からなる液晶ポリエステルであってよい。
非プロトン性溶媒に可溶な液晶ポリエステルとしては、6-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸(5.0モル)、アセトアミノフェン(2.5モル)、イソフタル酸(2.5モル)、及び無水酢酸(8.4モル)の混合物を反応させて得られる重合物である液晶ポリエステルであってもよい。
以下、非プロトン性溶媒に可溶な液晶ポリエステルについて説明する。
≪(X)成分≫
(X)成分は、非プロトン性溶媒に可溶な液晶性ポリエステルである。ここで、「非プロトン性溶媒に可溶である」とは、下記の試験を行うことにより確認できる。
(X)成分は、非プロトン性溶媒に可溶な液晶性ポリエステルである。ここで、「非プロトン性溶媒に可溶である」とは、下記の試験を行うことにより確認できる。
・試験方法
液晶性ポリエステルを非プロトン性溶媒中で120℃から180℃の温度で、1時間から6時間撹拌した後、室温(23℃)まで冷却する。次いで、5μmのメンブレンフィルター及び加圧式のろ過機を用いてろ過をした後、メンブレンフィルター上の残留物を確認する。この時、固形物が確認されない場合を非プロトン性溶媒に可溶と判断する。
より具体的には、液晶性ポリエステル1質量部を、非プロトン性溶媒99質量部中で、140℃で、4時間の条件で撹拌した後、23℃まで冷却する。次いで、5μmのメンブレンフィルター及び加圧式のろ過機を用いてろ過をした後、メンブレンフィルター上の残留物を確認する。この時、固形物が確認されない場合を非プロトン性溶媒に可溶と判断する。
液晶性ポリエステルを非プロトン性溶媒中で120℃から180℃の温度で、1時間から6時間撹拌した後、室温(23℃)まで冷却する。次いで、5μmのメンブレンフィルター及び加圧式のろ過機を用いてろ過をした後、メンブレンフィルター上の残留物を確認する。この時、固形物が確認されない場合を非プロトン性溶媒に可溶と判断する。
より具体的には、液晶性ポリエステル1質量部を、非プロトン性溶媒99質量部中で、140℃で、4時間の条件で撹拌した後、23℃まで冷却する。次いで、5μmのメンブレンフィルター及び加圧式のろ過機を用いてろ過をした後、メンブレンフィルター上の残留物を確認する。この時、固形物が確認されない場合を非プロトン性溶媒に可溶と判断する。
液晶性ポリエステル(X)は、構造単位として以下の式(X1)、(X2)、及び(X3)で示される構造単位を含むことが好ましい。
1つの側面として(X)成分を構成する全構造単位の合計含有量に対して、式(X1)で示される構造単位の含有量は30~80モル%であり、式(X2)で示される構造単位の含有量は35~10モル%であり、式(X3)で示される構造単位の含有量は35~10モル%である。
但し、前記式(X1)で示される構造単位、前記式(X2)で示される構造単位及び前記式(X3)で示される構造単位の合計含有量は100モル%を超えない。
(X1) -O-Ar1’-CO-
(X2) -CO-Ar2’-CO-
(X3) ―X-Ar3’-Y-
(X1~X3において、Ar1’は、1,4-フェニレン基、2,6-ナフチレン基、又は4,4’-ビフェニレン基を表わす。Ar2’は、1,4-フェニレン基、1,3-フェニレン基、又は2,6-ナフチレン基を表わす。Ar3’は、1,4-フェニレン基又は1,3-フェニレン基を表わす。Xは-NH-であり、Yは、-O-又はNH-を表わす。)
但し、前記式(X1)で示される構造単位、前記式(X2)で示される構造単位及び前記式(X3)で示される構造単位の合計含有量は100モル%を超えない。
(X1) -O-Ar1’-CO-
(X2) -CO-Ar2’-CO-
(X3) ―X-Ar3’-Y-
(X1~X3において、Ar1’は、1,4-フェニレン基、2,6-ナフチレン基、又は4,4’-ビフェニレン基を表わす。Ar2’は、1,4-フェニレン基、1,3-フェニレン基、又は2,6-ナフチレン基を表わす。Ar3’は、1,4-フェニレン基又は1,3-フェニレン基を表わす。Xは-NH-であり、Yは、-O-又はNH-を表わす。)
構造単位(X1)は、芳香族ヒドロキシカルボン酸由来の構造単位、構造単位(X2)は、芳香族ジカルボン酸由来の構造単位、構造単位(X3)は、芳香族ジアミン又はフェノール性水酸基を有する芳香族アミン由来の構造単位である。(X)成分は、上述した構造単位の代わりに、上述した構造単位のエステルもしくはアミド形成性誘導体を用いてもよい。
本実施形態においては、前記Ar1’が2,6-ナフチレン基であり、前記Ar2’が1,3-フェニレン基であり、前記Ar3’が1,4-フェニレン基であり、前記Yが-O-であることが好ましい。
カルボン酸のエステル形成性誘導体としては、例えば、カルボキシ基が、ポリエステルを生成する反応を促進するような、酸塩化物、酸無水物等の反応活性が高い誘導体となっているもの、カルボキシ基が、エステル交換反応によりポリエステルを生成するようなアルコール類やエチレングリコール等とエステルを形成しているもの等が挙げられる。
フェノール性水酸基のエステル形成性誘導体としては、例えば、フェノール性水酸基がカルボン酸類とエステルを形成しているもの等が挙げられる。
アミノ基のアミド形成性誘導体としては、例えばアミノ基がカルボン酸類とアミドを形成しているもの等が挙げられる。
フェノール性水酸基のエステル形成性誘導体としては、例えば、フェノール性水酸基がカルボン酸類とエステルを形成しているもの等が挙げられる。
アミノ基のアミド形成性誘導体としては、例えばアミノ基がカルボン酸類とアミドを形成しているもの等が挙げられる。
本実施形態に使用される(X)成分の構造単位としては、下記のものを例示することができるが、これらに限定されるものではない。
式(X1)で示される構造単位としては、例えば、p-ヒドロキシ安息香酸、6-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸又は4’-ヒドロキシ-4-ビフェニルカルボン酸、に由来する構造単位等が挙げられ、2種以上の前記構造単位が、全構造単位中に含まれていてもよい。これらの構造単位の中で、6-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸由来の構造単位を含む(X)成分を使用することが好ましい。
構造単位(X1)の含有量は、(X)成分を構成する全構造単位の含有量に対して、30モル%以上80モル%以下であり、40モル%以上70モル%以下であることが好ましく、45モル%以上65モル%以下であることがより好ましい。
構造単位(X1)が多いと溶媒への溶解性が著しく低下する傾向があり、少なすぎると液晶性を示さなくなる傾向がある。すなわち、構造単位(X1)の含有量が上記範囲内であると、溶媒への溶解性が良好であり、液晶性を示し易くなる。
構造単位(X1)の含有量は、(X)成分を構成する全構造単位の含有量に対して、30モル%以上80モル%以下であり、40モル%以上70モル%以下であることが好ましく、45モル%以上65モル%以下であることがより好ましい。
構造単位(X1)が多いと溶媒への溶解性が著しく低下する傾向があり、少なすぎると液晶性を示さなくなる傾向がある。すなわち、構造単位(X1)の含有量が上記範囲内であると、溶媒への溶解性が良好であり、液晶性を示し易くなる。
式(X2)で示される構造単位としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸又は2,6-ナフタレンジカルボン酸に由来する構造単位等が挙げられ、2種以上の前記構造単位が、全構造単位中に含まれていてもよい。これらの構造単位の中で、溶媒への溶解性の観点から、イソフタル酸由来の構造単位を含む液晶性ポリエステルを使用することが好ましい。
構造単位(X2)の含有量は、(X)成分を構成する全構造単位の含有量に対して、10モル%以上35モル%以下が好ましく、15モル%以上30モル%以下がより好ましく、17.5モル%以上27.5モル%以下が特に好ましい。構造単位(X2)が多すぎると、液晶性が低下する傾向があり、少ないと溶媒への溶解性が低下する傾向がある。すなわち、構造単位(X2)の含有量が上記範囲内であると、液晶性が良好であり、溶媒への溶解性も良好となる。
構造単位(X2)の含有量は、(X)成分を構成する全構造単位の含有量に対して、10モル%以上35モル%以下が好ましく、15モル%以上30モル%以下がより好ましく、17.5モル%以上27.5モル%以下が特に好ましい。構造単位(X2)が多すぎると、液晶性が低下する傾向があり、少ないと溶媒への溶解性が低下する傾向がある。すなわち、構造単位(X2)の含有量が上記範囲内であると、液晶性が良好であり、溶媒への溶解性も良好となる。
式(X3)で示される構造単位としては、例えば、3-アミノフェノール、4-アミノフェノール、1,4-フェニレンジアミン又は1,3-フェニレンジアミンに由来する構造単位等が挙げられ、2種以上の前記構造単位が、全構造単位中に含まれていてもよい。
これらの構造単位の中で、反応性の観点から4-アミノフェノール由来の構造単位を含む液晶性ポリエステルを使用することが好ましい。
これらの構造単位の中で、反応性の観点から4-アミノフェノール由来の構造単位を含む液晶性ポリエステルを使用することが好ましい。
構造単位(X3)の含有量は、(X)成分を構成する全構造単位の含有量に対して、10モル%以上35モル%以下が好ましく、15モル%以上30モル%以下がより好ましく、17.5モル%以上27.5モル%以下が特に好ましい。構造単位(3)が多すぎると、液晶性が低下する傾向があり、少ないと溶媒への溶解性が低下する傾向がある。すなわち、構造単位(X3)の含有量が上記範囲内であると液晶性が良好となり、溶媒への溶解性も良好となる。
構造単位(X3)は構造単位(X2)と実質的に等量用いられることが好ましいが、構造単位(X3)の含有量を構造単位(X2)の含有量に対して、-10~+10モル%とすることにより、液晶性ポリエステルの重合度を制御することもできる。
液晶性ポリエステルの製造は、例えば、回分装置、連続装置などを用いて行うことができる。
液晶性ポリエステル(X)を粉末状とする場合は、体積平均粒径が100~2000μmであることが好ましい。粉末状の液晶性ポリエステル(X)の体積平均粒径は、乾式ふるい分け法(例えば、(株)セイシン企業製RPS-105)により測定することができる。
液晶性ポリエステル(X)を粉末状とする場合は、体積平均粒径が100~2000μmであることが好ましい。粉末状の液晶性ポリエステル(X)の体積平均粒径は、乾式ふるい分け法(例えば、(株)セイシン企業製RPS-105)により測定することができる。
1つの側面として、(X)成分の含有量は、液晶性ポリエステル液状組成物の総質量に対して、5~10質量%であることが好ましい。
〔液晶性ポリエステル(X)の製造例〕
攪拌装置、トルクメータ、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却器を備えた反応器に、6-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸940.9g(5.0モル)、アセトアミノフェン377.9g(2.5モル)、イソフタル酸415.3g(2.5モル)及び無水酢酸867.8g(8.4モル)を入れ、反応器内のガスを窒素ガスで置換した後、窒素ガス気流下、撹拌しながら、室温(23℃)から140℃まで60分間かけて昇温し、140℃で3時間還流させる。次いで、副生酢酸及び未反応の無水酢酸を留去しながら、150℃から300℃まで5時間かけて昇温し、300℃で30分間保持した後、反応器から内容物を取り出し、室温(23℃)まで冷却する。得られた固形物を、粉砕機で粉砕して、粉末状の液晶性ポリエステル(X-1)を得ることができる。この液晶性ポリエステル(X-1)の流動開始温度は、193.3℃であってよい。
攪拌装置、トルクメータ、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却器を備えた反応器に、6-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸940.9g(5.0モル)、アセトアミノフェン377.9g(2.5モル)、イソフタル酸415.3g(2.5モル)及び無水酢酸867.8g(8.4モル)を入れ、反応器内のガスを窒素ガスで置換した後、窒素ガス気流下、撹拌しながら、室温(23℃)から140℃まで60分間かけて昇温し、140℃で3時間還流させる。次いで、副生酢酸及び未反応の無水酢酸を留去しながら、150℃から300℃まで5時間かけて昇温し、300℃で30分間保持した後、反応器から内容物を取り出し、室温(23℃)まで冷却する。得られた固形物を、粉砕機で粉砕して、粉末状の液晶性ポリエステル(X-1)を得ることができる。この液晶性ポリエステル(X-1)の流動開始温度は、193.3℃であってよい。
液晶性ポリエステル(X-1)を、窒素雰囲気下、室温(23℃)から160℃まで2時間20分かけて昇温し、次いで160℃から180℃まで3時間20分かけて昇温し、180℃で5時間保持することにより、固相重合させた後、23℃まで冷却し、次いで、粉砕機で粉砕して、粉末状の液晶性ポリエステル(X-2)を得ることができる。この液晶性ポリエステル(X-2)の流動開始温度は、220℃であってよい。
液晶性ポリエステル(X-2)を窒素雰囲気下、室温から180℃まで1時間25分かけて昇温し、次いで180℃から255℃まで6時間40分かけて昇温し、255℃で5時間保持することにより、固相重合させた後、23℃まで冷却して、体積平均粒径871μmの粉末状の液晶性ポリエステル(X)を得ることができる。液晶性ポリエステル(X)の体積平均粒径は、(株)セイシン企業製RPS-105にて測定する。液晶性ポリエステル(X)の流動開始温度は、302℃であってよい。
液晶性ポリエステル(X)8質量部を、N-メチルピロリドン(沸点(1気圧)204℃)92質量部に加え、窒素雰囲気下、140℃で4時間攪拌して、液晶性ポリエステル溶液(X’)を調製することができる。この液晶性ポリエステル溶液(X’)の粘度は、955mPa・sであってよい。
実施形態の液晶ポリエステル粉末を含む液状組成物によれば、電子部品用フィルムとして好適な品質を有する液晶ポリエステルフィルムを製造可能である。当該品質基準としては、フィルムの等方性、および厚さが挙げられる。
実施形態の液晶ポリエステル粉末を含む液状組成物によれば、等方性に優れた液晶ポリエステルフィルムを製造可能である。
従来、液晶ポリエステルフィルムは、液晶ポリエステルを溶融させる溶融成形法又はキャスト法により製造されることが一般的である。
溶融成形法は、混練物を押出機から押し出すことにより、フィルムを成形する方法である。しかし、溶融成形法により製造されたフィルムは、押出方向に対する横方向(押出方向及びフィルムの厚さ方向に対して直角方向、Transverse Direction(TD))よりも、製膜方向(押出方向ともいう、Machine Direction(MD))に液晶ポリエステル分子が配向してしまい、等方性に優れた液晶ポリエステルフィルムを得ることが難しい。
実施形態に係る液晶ポリエステル粉末は、後述の液晶ポリエステルフィルムの製造方法の原料として好適であり、当該方法の適用により、上記押出による成形の操作を必要とせず、等方性に優れた液晶ポリエステルフィルムを容易に製造可能である。
ここで、液晶ポリエステルフィルムが「等方性に優れる」とは、液晶ポリエステルフィルムの分子配向度(MOR)の値が1~1.3の範囲であることを意味する。
従来、液晶ポリエステルフィルムは、液晶ポリエステルを溶融させる溶融成形法又はキャスト法により製造されることが一般的である。
溶融成形法は、混練物を押出機から押し出すことにより、フィルムを成形する方法である。しかし、溶融成形法により製造されたフィルムは、押出方向に対する横方向(押出方向及びフィルムの厚さ方向に対して直角方向、Transverse Direction(TD))よりも、製膜方向(押出方向ともいう、Machine Direction(MD))に液晶ポリエステル分子が配向してしまい、等方性に優れた液晶ポリエステルフィルムを得ることが難しい。
実施形態に係る液晶ポリエステル粉末は、後述の液晶ポリエステルフィルムの製造方法の原料として好適であり、当該方法の適用により、上記押出による成形の操作を必要とせず、等方性に優れた液晶ポリエステルフィルムを容易に製造可能である。
ここで、液晶ポリエステルフィルムが「等方性に優れる」とは、液晶ポリエステルフィルムの分子配向度(MOR)の値が1~1.3の範囲であることを意味する。
実施形態の液状組成物が、液晶ポリエステル粉末が媒体に不溶であり、前記液晶ポリエステル粉末が液体の前記媒体に分散した分散液である場合、誘電特性と等方性とが両立された液晶ポリエステルフィルムを製造可能である。
溶液キャスト法を適用するには、溶媒に溶解可能な性質を有する液晶ポリエステルを用いなければならないという制限がある。溶媒への溶解性が高められた液晶ポリエステルでは、例えば極性が高められたことなどにより、誘電特性が低下する場合がある。
対して、実施形態の液晶ポリエステル粉末を含む液状組成物によれば、液晶ポリエステル粉末の溶媒への溶解の操作を必要とせず、誘電特性と等方性とが両立された液晶ポリエステルフィルムを製造可能である。
溶液キャスト法を適用するには、溶媒に溶解可能な性質を有する液晶ポリエステルを用いなければならないという制限がある。溶媒への溶解性が高められた液晶ポリエステルでは、例えば極性が高められたことなどにより、誘電特性が低下する場合がある。
対して、実施形態の液晶ポリエステル粉末を含む液状組成物によれば、液晶ポリエステル粉末の溶媒への溶解の操作を必要とせず、誘電特性と等方性とが両立された液晶ポリエステルフィルムを製造可能である。
<液状組成物の製造方法>
実施形態の液状組成物は、媒体、液晶ポリエステル粉末、及び必要に応じて用いられる他の成分を、一括で又は適当な順序で混合して得ることができる。
実施形態の液状組成物は、媒体、液晶ポリエステル粉末、及び必要に応じて用いられる他の成分を、一括で又は適当な順序で混合して得ることができる。
媒体、および液晶ポリエステル粉末については、上記≪液状組成物≫で説明したものを例示できる。
一実施形態として、液晶ポリエステルを含み平均粒径が30μm以下である液晶ポリエステル粉末と、媒体と、を混合する工程を含み、前記媒体の、水を基準物質としてJIS Z 8804に準拠して測定された比重が0.90以上である、液状組成物の製造方法を提供する。
≪液晶ポリエステルフィルムの製造方法≫
実施形態の液晶ポリエステルフィルムの製造方法は、支持体上に、実施形態に係る液状組成物を塗布し、熱処理して、液晶ポリエステルを含む液晶ポリエステルフィルムを得ることを含む。
実施形態の液晶ポリエステルフィルムの製造方法は、支持体上に、実施形態に係る液状組成物を塗布し、熱処理して、液晶ポリエステルを含む液晶ポリエステルフィルムを得ることを含む。
液状組成物については、上記≪液状組成物≫で説明したものを例示できる。
当該製造方法は以下の工程を含んでいてもよい。
支持体上に、実施形態に係る液状組成物を塗布して、支持体上に液晶ポリエステルフィルムの前駆体を形成する工程(塗布工程)。
前記液晶ポリエステルフィルムの前駆体を熱処理して、液晶ポリエステルフィルムを得る工程(熱処理工程)。
支持体上に、実施形態に係る液状組成物を塗布して、支持体上に液晶ポリエステルフィルムの前駆体を形成する工程(塗布工程)。
前記液晶ポリエステルフィルムの前駆体を熱処理して、液晶ポリエステルフィルムを得る工程(熱処理工程)。
液晶ポリエステルフィルムの製造方法における、塗布工程では、支持体上に、実施形態に係る液状組成物を塗布した後、塗布された液状組成物から媒体を除去する工程(乾燥工程)を含んでいてもよい。
すなわち、実施形態の液晶ポリエステルフィルムの製造方法は、支持体上に、実施形態に係る液状組成物を塗布し、塗布された液状組成物から媒体を除去し、熱処理して、液晶ポリエステルを含む液晶ポリエステルフィルムを得ることを含むものであってもよい。
すなわち、実施形態の液晶ポリエステルフィルムの製造方法は、支持体上に、実施形態に係る液状組成物を塗布し、塗布された液状組成物から媒体を除去し、熱処理して、液晶ポリエステルを含む液晶ポリエステルフィルムを得ることを含むものであってもよい。
また、液晶ポリエステルフィルムの製造方法において、更に、前記支持体及び液晶ポリエステルフィルムが積層された積層体から支持体を分離する工程(分離工程)を含んでいてもよい。なお、液晶ポリエステルフィルムは、積層体として支持体上に形成されたままでも電子部品用フィルムとして好適に使用可能であるので、分離工程は、液晶ポリエステルフィルムの製造工程において必須の工程ではない。
以下、図面を参照して、実施形態の液晶ポリエステルフィルムの製造方法の一例を説明する。
図1は、実施形態の液晶ポリエステルフィルム及び積層体の製造過程の一例を示す模式図である。
まず、液状組成物30を支持体12上に塗布する(図1(a)塗布工程)。液状組成物30は、液晶ポリエステル粉末1と媒体3とを含む。液晶ポリエステル液状組成物の支持体上への塗布は、ローラーコート法、ディップコート法、スプレイコート法、スピナーコート法、カーテンコート法、スロットコート法、及びスクリーン印刷法等の方法により行うことができ、支持体上に表面平滑かつ均一に塗布できる方法を適宜選択できる。また、液晶ポリエステル粉末の分布を均一化させるため、塗布の前に、液状組成物を攪拌する操作を行ってもよい。
まず、液状組成物30を支持体12上に塗布する(図1(a)塗布工程)。液状組成物30は、液晶ポリエステル粉末1と媒体3とを含む。液晶ポリエステル液状組成物の支持体上への塗布は、ローラーコート法、ディップコート法、スプレイコート法、スピナーコート法、カーテンコート法、スロットコート法、及びスクリーン印刷法等の方法により行うことができ、支持体上に表面平滑かつ均一に塗布できる方法を適宜選択できる。また、液晶ポリエステル粉末の分布を均一化させるため、塗布の前に、液状組成物を攪拌する操作を行ってもよい。
支持体12としては、板状、シート状又はフィルム状の形状であることが好ましく、例えば、ガラス板、樹脂フィルム又は金属箔が挙げられる。中でも、樹脂フィルム又は金属箔が好ましく、特に、耐熱性に優れ、液状組成物を塗布し易く、また、液晶ポリエステルフィルムから除去し易いことから、銅箔が好ましい。
樹脂フィルムとしては、ポリイミド(PI)フィルムが挙げられる。その市販品の例としては、宇部興産(株)の「ユ-ピレックスS」及び「ユ-ピレックスR」、東レデュポン(株)の「カプトン」、並びにSKCコーロンPI社の「IF30」、「IF70」及び「LV300」が挙げられる。樹脂フィルムの厚さは、好ましくは25μm以上75μm以下であり、より好ましくは50μm以上75μm以下である。金属箔の厚さは、好ましくは3μm以上75μm以下であり、より好ましくは5μm以上30μm以下であり、さらに好ましくは10μm以上25μm以下ある。
樹脂フィルムとしては、ポリイミド(PI)フィルムが挙げられる。その市販品の例としては、宇部興産(株)の「ユ-ピレックスS」及び「ユ-ピレックスR」、東レデュポン(株)の「カプトン」、並びにSKCコーロンPI社の「IF30」、「IF70」及び「LV300」が挙げられる。樹脂フィルムの厚さは、好ましくは25μm以上75μm以下であり、より好ましくは50μm以上75μm以下である。金属箔の厚さは、好ましくは3μm以上75μm以下であり、より好ましくは5μm以上30μm以下であり、さらに好ましくは10μm以上25μm以下ある。
次に、支持体12上に塗布された液状組成物30から媒体3を除去し(図1(b)乾燥工程)、熱処理の対象である液晶ポリエステルフィルム前駆体40を得る。なお、媒体3は液状組成物から完全に除去される必要はなく、液状組成物に含まれる媒体の一部が除去されてもよく、媒体の全部が除去されていもよい。液晶ポリエステルフィルム前駆体40に含まれる媒体の割合は、液晶ポリエステルフィルム前駆体の総質量に対し、50質量%以下であることが好ましく、3質量%以上12質量%以下であることがより好ましく、5質量%以上10質量%以下であることがさらに好ましい。液晶ポリエステルフィルム前駆体中の媒体の含有量が上記下限値以上であることにより、液晶ポリエステルフィルムの熱伝導性が低下する恐れが低減される。また、液晶ポリエステルフィルム前駆体中の媒体の含有量が上記上限値以下であることにより、熱処理時の発泡等により液晶ポリエステルフィルムの外観が低下する恐れが低減される。
媒体の除去は、媒体を蒸発させることにより行うことが好ましく、その方法としては、例えば、加熱、減圧及び通風が挙げられ、これらを組み合わせてもよい。また、媒体の除去は、連続式で行ってもよいし、枚葉式で行ってもよい。生産性や操作性の点から、媒体の除去は、連続式で加熱することにより行うことが好ましく、連続式で通風しながら加熱することにより行うことがより好ましい。媒体の除去温度は、液晶ポリエステル粉末の融点未満の温度が好ましく、例えば40℃以上200℃以下であり、好ましくは60℃以上200℃である。媒体除去の時間は、例えば0.2時間以上12時間以下であり、好ましくは0.5時間以上8時間以下である。
こうして得られる支持体12と液晶ポリエステルフィルム前駆体40とを有する積層体前駆体22を、熱処理して、支持体12と液晶ポリエステルフィルム10(液晶ポリエステルフィルム前駆体40が熱処理されてなるフィルム)とを有する積層体20を得る(図1(c)熱処理工程)。このとき、支持体上に形成された、液晶ポリエステルフィルム10が得られる。
熱処理により、液晶ポリエステルフィルム前駆体に含まれる液晶ポリエステルの重合反応(固相重合)がさらに進んでもよい。
熱処理条件は、例えば、媒体の沸点の-50℃から熱処理温度に達するまで昇温した後、液晶ポリエステルの融点以上の温度で熱処理することが挙げられる。
この昇温時に、加熱により液晶ポリエステルの重合反応が進行する場合があるが、熱処理温度に達するまでの昇温速度を速くすることで、液晶ポリエステル粉末中の液晶ポリエステルの分子量の増加をある程度抑えることができ、液晶ポリエステル粉末の融解が良好となり、高品質のフィルムを容易に得ることができる。溶媒の沸点の-50℃から熱処理温度までの昇温速度は、3℃/分以上が好ましく、5℃/分以上がより好ましい。
熱処理温度は、液晶ポリエステルの融点以上が好ましく、液晶ポリエステルの融点より高い温度がより好ましく、液晶ポリエステルの融点+5℃以上の温度を熱処理温度とすることがさらに好ましい。熱処理温度は液晶ポリエステルの種類によって適宜定めればよいが、一例として230℃以上400℃以下が好ましく、300℃以上380℃以下がより好ましく、320℃以上350℃以下がさらに好ましい。液晶ポリエステルの融点より高い温度で熱処理を行うことで、液晶ポリエステル粉末の融解が良好となり、高品質な液晶ポリエステルフィルムを形成できる。液晶ポリエステル粉末が融解できたことは、液晶ポリエステルフィルム前駆体40が透明化したことで確認できる。
なお、ここでいう媒体の沸点とは、昇温時の圧力における沸点をいう。また、積層体前駆体22の加熱を、媒体の沸点の-50℃未満から開始する場合は、媒体の沸点の-50℃に達してから熱処理温度に達するまでの範囲で昇温速度を定めればよい。媒体の沸点-50℃に達するまでの時間は、任意である。また、熱処理温度に達した後の時間を熱処理時間として考えればよい。熱処理時間は、例えば0.5時間以上であってよく、1時間以上24時間以下であってよく、3時間以上12時間以下であってよい。
熱処理により、液晶ポリエステルフィルム前駆体に含まれる液晶ポリエステルの重合反応(固相重合)がさらに進んでもよい。
熱処理条件は、例えば、媒体の沸点の-50℃から熱処理温度に達するまで昇温した後、液晶ポリエステルの融点以上の温度で熱処理することが挙げられる。
この昇温時に、加熱により液晶ポリエステルの重合反応が進行する場合があるが、熱処理温度に達するまでの昇温速度を速くすることで、液晶ポリエステル粉末中の液晶ポリエステルの分子量の増加をある程度抑えることができ、液晶ポリエステル粉末の融解が良好となり、高品質のフィルムを容易に得ることができる。溶媒の沸点の-50℃から熱処理温度までの昇温速度は、3℃/分以上が好ましく、5℃/分以上がより好ましい。
熱処理温度は、液晶ポリエステルの融点以上が好ましく、液晶ポリエステルの融点より高い温度がより好ましく、液晶ポリエステルの融点+5℃以上の温度を熱処理温度とすることがさらに好ましい。熱処理温度は液晶ポリエステルの種類によって適宜定めればよいが、一例として230℃以上400℃以下が好ましく、300℃以上380℃以下がより好ましく、320℃以上350℃以下がさらに好ましい。液晶ポリエステルの融点より高い温度で熱処理を行うことで、液晶ポリエステル粉末の融解が良好となり、高品質な液晶ポリエステルフィルムを形成できる。液晶ポリエステル粉末が融解できたことは、液晶ポリエステルフィルム前駆体40が透明化したことで確認できる。
なお、ここでいう媒体の沸点とは、昇温時の圧力における沸点をいう。また、積層体前駆体22の加熱を、媒体の沸点の-50℃未満から開始する場合は、媒体の沸点の-50℃に達してから熱処理温度に達するまでの範囲で昇温速度を定めればよい。媒体の沸点-50℃に達するまでの時間は、任意である。また、熱処理温度に達した後の時間を熱処理時間として考えればよい。熱処理時間は、例えば0.5時間以上であってよく、1時間以上24時間以下であってよく、3時間以上12時間以下であってよい。
熱処理は、媒体の除去同様、連続式で行ってもよいし、枚葉式で行ってもよいが、生産性や操作性の点から、連続式で行うことが好ましく、媒体の除去に続けて連続式で行うことがより好ましい。
次いで、支持体12と液晶ポリエステルフィルム10とを有する積層体20から、液晶ポリエステルフィルム10を分離することにより、液晶ポリエステルフィルム10を単層フィルムとして得ることができる(図1(d)分離工程)。積層体20からの液晶ポリエステルフィルム10の分離は、支持体12としてガラス板を用いた場合は、積層体20から液晶ポリエステルフィルム10を剥離することにより行うのがよい。支持体12として樹脂フィルムを用いた場合は、積層体20から樹脂フィルム又は液晶ポリエステルフィルム10を剥離することにより行うのがよい。支持体12として金属箔を用いた場合は、金属箔をエッチングして除去することにより積層体20から分離するのがよい。支持体として樹脂フィルム、特にポリイミドフィルムを用いると、積層体20からポリイミドフィルム又は液晶ポリエステルフィルムが剥離され易く、外観が良好な液晶ポリエステルフィルムが得られる。支持体として金属箔を用いた場合、積層体20から液晶ポリエステルフィルムを分離することなく、積層体20をプリント配線板用の金属張積層板として用いてもよい。
実施形態の液晶ポリエステルフィルムの製造方法によれば、等方性に優れた液晶ポリエステルフィルムを製造可能である。
従来の溶融成形法では、融解させた液晶ポリエステルをフィルム状にすることで、液晶ポリエステルの薄膜を製造していたが、対して、実施形態の上記製造方法では、支持体上に予め薄く液晶ポリエステル粉末を配置した後、それを融解させる点で従来のフィルムの製造方法とは大きく異なる。
実施形態の液晶ポリエステルフィルム又は積層体の製造方法では、予め液晶ポリエステル粉末を支持体上に薄く配置して、それをフィルム化させるので、押出成形等の分子配向に偏りを生じさせる要因となる物理的な力が加えられず、等方性に優れた液晶ポリエステルフィルムを製造可能である。
また、液晶ポリエステル粉末における前記液晶ポリエステルの数平均分子量が10000以下であると、液状組成物が塗布に適した性状となるとともに、熱処理時の液晶ポリエステルフィルムの融解の状態が良好となり、電子部品用フィルム用途として好適な、等方性に優れた高品質な液晶ポリエステルフィルムを製造可能である。
また、平均粒径が30μm以下の液晶ポリエステル粉末を原料として用いることにより、電子部品用フィルム用途として好適な薄さを有する高品質なポリエステルフィルムを容易に製造可能である。
尚且つ、液状組成物においては、液晶ポリエステル粉末を媒体に溶解可能なものとすべき制限が無いため、誘電特性に優れた液晶ポリエステルを採用でき、誘電特性及び等方性に優れた液晶ポリエステルフィルムを容易に得ることが可能である。
従来の溶融成形法では、融解させた液晶ポリエステルをフィルム状にすることで、液晶ポリエステルの薄膜を製造していたが、対して、実施形態の上記製造方法では、支持体上に予め薄く液晶ポリエステル粉末を配置した後、それを融解させる点で従来のフィルムの製造方法とは大きく異なる。
実施形態の液晶ポリエステルフィルム又は積層体の製造方法では、予め液晶ポリエステル粉末を支持体上に薄く配置して、それをフィルム化させるので、押出成形等の分子配向に偏りを生じさせる要因となる物理的な力が加えられず、等方性に優れた液晶ポリエステルフィルムを製造可能である。
また、液晶ポリエステル粉末における前記液晶ポリエステルの数平均分子量が10000以下であると、液状組成物が塗布に適した性状となるとともに、熱処理時の液晶ポリエステルフィルムの融解の状態が良好となり、電子部品用フィルム用途として好適な、等方性に優れた高品質な液晶ポリエステルフィルムを製造可能である。
また、平均粒径が30μm以下の液晶ポリエステル粉末を原料として用いることにより、電子部品用フィルム用途として好適な薄さを有する高品質なポリエステルフィルムを容易に製造可能である。
尚且つ、液状組成物においては、液晶ポリエステル粉末を媒体に溶解可能なものとすべき制限が無いため、誘電特性に優れた液晶ポリエステルを採用でき、誘電特性及び等方性に優れた液晶ポリエステルフィルムを容易に得ることが可能である。
≪積層体の製造方法≫
実施形態の積層体の製造方法は、支持体上に、実施形態に係る液状組成物を塗布し、熱処理して、液晶ポリエステルを含む液晶ポリエステルフィルムを形成することにより、前記支持体と前記液晶ポリエステルフィルムとを備える積層体を得ることを含むものである。
実施形態の積層体の製造方法は、支持体上に、実施形態に係る液状組成物を塗布し、熱処理して、液晶ポリエステルを含む液晶ポリエステルフィルムを形成することにより、前記支持体と前記液晶ポリエステルフィルムとを備える積層体を得ることを含むものである。
当該製造方法は以下の工程を含んでいてもよい。
支持体上に、実施形態に係る液状組成物を塗布して、支持体上に液晶ポリエステルフィルム前駆体を形成する工程(塗布工程)。
前記液晶ポリエステルフィルム前駆体を熱処理して、前記支持体と前記液晶ポリエステルフィルムとを備える積層体を得る工程(熱処理工程)。
支持体上に、実施形態に係る液状組成物を塗布して、支持体上に液晶ポリエステルフィルム前駆体を形成する工程(塗布工程)。
前記液晶ポリエステルフィルム前駆体を熱処理して、前記支持体と前記液晶ポリエステルフィルムとを備える積層体を得る工程(熱処理工程)。
上述の液晶ポリエステルフィルムの製造方法と同じく、積層体の製造方法における、塗布工程では、支持体上に、実施形態に係る液状組成物を塗布した後、塗布された液状組成物から媒体を除去する工程(乾燥工程)を含んでいてもよい。
すなわち、実施形態の積層体の製造方法は、支持体上に、実施形態に係る液状組成物を塗布し、塗布された液状組成物から媒体を除去し、熱処理して、液晶ポリエステルを含む液晶ポリエステルフィルムを形成することにより、前記支持体と前記液晶ポリエステルフィルムとを備える積層体を得ることを含むものであってもよい。
すなわち、実施形態の積層体の製造方法は、支持体上に、実施形態に係る液状組成物を塗布し、塗布された液状組成物から媒体を除去し、熱処理して、液晶ポリエステルを含む液晶ポリエステルフィルムを形成することにより、前記支持体と前記液晶ポリエステルフィルムとを備える積層体を得ることを含むものであってもよい。
図1は、実施形態の液晶ポリエステルフィルム及び積層体の製造過程の一例を示す模式図である。図1で例示する積層体の製造方法については、上述の分離工程(図1(d))を行わないこと以外は、上述の≪液晶ポリエステルフィルムの製造方法≫において説明したとおりであるので、説明を省略する。
実施形態の積層体の製造方法によれば、実施形態の液晶ポリエステルフィルムを有する積層体を製造可能である。
≪液晶ポリエステルフィルム≫
図2は、実施形態の液晶ポリエステルフィルム11の構成を示す模式図である。
図2は、実施形態の液晶ポリエステルフィルム11の構成を示す模式図である。
実施形態の液晶ポリエステルフィルム(以下、単に「フィルム」と称することがある)は、液晶ポリエステルを含み、周波数1GHzにおける比誘電率が3以下であり、周波数1GHzにおける誘電正接が0.005以下であり、マイクロ波配向計で測定した分子配向度(MOR)の値が1~1.3の範囲であるものである。
上記規定を満たすフィルムは、電子部品用フィルムとして好適な品質を有する。当該品質基準としては、上記の、比誘電率、誘電正接、及び分子配向度(フィルムの等方性)であり、その他、厚さ、および外観(孔又は貫通孔の発生の有無)等が考慮される。
一例として、フィルムの比誘電率及び誘電正接の値は、液晶ポリエステルの種類により制御可能である。また、一例として、フィルムの等方性の程度は、フィルムの製造方法により制御可能である。
上記規定を満たすフィルムは、電子部品用フィルムとして好適な品質を有する。当該品質基準としては、上記の、比誘電率、誘電正接、及び分子配向度(フィルムの等方性)であり、その他、厚さ、および外観(孔又は貫通孔の発生の有無)等が考慮される。
一例として、フィルムの比誘電率及び誘電正接の値は、液晶ポリエステルの種類により制御可能である。また、一例として、フィルムの等方性の程度は、フィルムの製造方法により制御可能である。
実施形態のフィルムは、周波数1GHzにおける比誘電率が3以下であり、2.9以下であることが好ましく、2.8以下であることがより好ましく、2.7以下であることがさらに好ましく、2.6以下であることが特に好ましい。また、フィルムの比誘電率は、2.3以上であってもよく、2.4以上であってもよく、2.5以上であってもよい。
上記のフィルムの上記比誘電率の値の数値範囲の一例としては、2.3以上3以下であってもよく、2.4以上2.9以下であってもよく、2.5以上2.8以下であってもよく、2.5以上2.7以下であってもよく、2.5以上2.6以下であってもよい。
上記のフィルムの上記比誘電率の値の数値範囲の一例としては、2.3以上3以下であってもよく、2.4以上2.9以下であってもよく、2.5以上2.8以下であってもよく、2.5以上2.7以下であってもよく、2.5以上2.6以下であってもよい。
実施形態のフィルムは、周波数1GHzにおける誘電正接が0.005以下であり、0.004以下であることが好ましく、0.003以下であることがより好ましく、0.002以下であることがさらに好ましく、0.001以下であることが特に好ましい。液晶ポリエステルフィルムの誘電正接は、0.0003以上であってもよく、0.0005以上であってもよく、0.0007以上であってもよい。
上記のフィルムの上記誘電正接の値の数値範囲の一例としては、0.0003以上0.005以下であってもよく、0.0005以上0.004以下であってもよく、0.0007以上0.003以下であってもよく、0.0007以上0.002以下であってもよく、0.0007以上0.001以下であってもよい。
なお、フィルムの周波数1GHzにおける比誘電率、及び誘電正接は、インピーダンスアナライザーを用いた容量法にて、下記の条件で測定することができる。
フィルムをフローテスターを用いて350℃で溶融させた後、冷却固化させることにより、直径1cm、厚さ0.5cmの錠剤を作製する。得られた錠剤に対して、下記条件にて1GHzにおける比誘電率及び誘電正接を測定する。
・測定方法:容量法
・電極型式:16453A
・測定環境:23℃、50%RH
・印加電圧:1V
上記のフィルムの上記誘電正接の値の数値範囲の一例としては、0.0003以上0.005以下であってもよく、0.0005以上0.004以下であってもよく、0.0007以上0.003以下であってもよく、0.0007以上0.002以下であってもよく、0.0007以上0.001以下であってもよい。
なお、フィルムの周波数1GHzにおける比誘電率、及び誘電正接は、インピーダンスアナライザーを用いた容量法にて、下記の条件で測定することができる。
フィルムをフローテスターを用いて350℃で溶融させた後、冷却固化させることにより、直径1cm、厚さ0.5cmの錠剤を作製する。得られた錠剤に対して、下記条件にて1GHzにおける比誘電率及び誘電正接を測定する。
・測定方法:容量法
・電極型式:16453A
・測定環境:23℃、50%RH
・印加電圧:1V
実施形態のフィルムは、マイクロ波配向計で測定した分子配向度(MOR)の値が1~1.3の範囲であり、1~1.1の範囲であることが好ましく、1~1.08の範囲であることが好ましく、1~1.06の範囲であることがより好ましく、1~1.04の範囲であることがさらに好ましい。
分子配向度(MOR)は、マイクロ波分子配向計(例えば王子計測機器株式会社製、MOA-5012A)により測定される。マイクロ波分子配向計は、分子の配向によって、配向方向と直角方向とでマイクロ波の透過強度が異なることを利用した装置である。具体的には、試料を回転させながら、一定の周波数(12GHzが用いられる)を有するマイクロ波を照射し、分子の配向によって変化する透過マイクロ波の強度を測定し、その最大値/最小値の比をMORとする。一定の周波数を有するマイクロ波電界と、分子を構成する双極子との相互作用は、両者のベクトルの内積に関係する。試料の誘電率の異方性により、試料が配置される角度によってマイクロ波の強度が変化するため、配向度を知ることが可能である。
実施形態のフィルムは、昇温速度5℃/分の条件で50~100℃の温度範囲において求められた線膨張係数が85ppm/℃以下であることが好ましく、50ppm/℃以下であることがより好ましく、40ppm/℃以下であることがさらに好ましく、30ppm/℃以下であることが特に好ましい。線膨張係数の下限値は特に限定されないが、例えば0ppm/℃以上である。また、例えば銅箔とフィルムとが積層された場合、銅箔の線膨張係数が18ppm/℃であることから、実施形態のフィルムの線膨張係数は、それに近い値であることが好ましい。つまり、実施形態のフィルムの線膨張係数は、0ppm/℃以上50ppm/℃以下であることが好ましく、10ppm/℃以上40ppm/℃以下であることがより好ましく、20ppm/℃以上30ppm/℃以下であることがさらに好ましい。線膨張係数がフィルムの方向や部位により異なる場合は、高いほうの値を、フィルムの線膨張係数として採用するものとする。フィルムの線膨張係数は、熱機械分析装置(例えば(株)リガク製、型式:TMA8310)を用いて測定できる。上記数値範囲を満たす実施形態のフィルムは、低い線膨張係数を有し、寸法安定性が高い。
等方性に優れるフィルムは、測定方向による線膨張係数の差が小さいものである。
実施形態のフィルムは、上記線膨張係数において、MDの線膨張係数とTDの線膨張係数の差(MD>TDの場合はMD-TD、TD>MDの場合はTD-MD)が、2ppm/℃以下であることが好ましく、1ppm/℃以下であることがより好ましい。キャスト法により製膜されたフィルムにおいて、MDとは、分散液の塗工方向とする。上記の線膨張係数の差の計算のとおり、実際は、異なる方向における線膨張係数が判明すればよいので、フィルムのMDとTDが不明である場合は、フィルムの任意の方向をMDとし、それと90°交わる方向をTDとした時、それぞれの方向の線膨張係数の差が最も大きくなる様に方向を設定すればよい。
上記数値範囲を満たす実施形態のフィルムは、線膨張の等方性に優れ、縦方向及び横方向の寸法安定性が高い。
実施形態のフィルムは、上記線膨張係数において、MDの線膨張係数とTDの線膨張係数の差(MD>TDの場合はMD-TD、TD>MDの場合はTD-MD)が、2ppm/℃以下であることが好ましく、1ppm/℃以下であることがより好ましい。キャスト法により製膜されたフィルムにおいて、MDとは、分散液の塗工方向とする。上記の線膨張係数の差の計算のとおり、実際は、異なる方向における線膨張係数が判明すればよいので、フィルムのMDとTDが不明である場合は、フィルムの任意の方向をMDとし、それと90°交わる方向をTDとした時、それぞれの方向の線膨張係数の差が最も大きくなる様に方向を設定すればよい。
上記数値範囲を満たす実施形態のフィルムは、線膨張の等方性に優れ、縦方向及び横方向の寸法安定性が高い。
実施形態のフィルムは、電子部品用フィルムとして好適な外観として、孔又は貫通孔を有さないものが好ましい。孔又は貫通孔を有していると、めっき時に孔又は貫通孔の中にめっき液がしみ込んでしまう可能性がある。実施形態に係る液晶ポリエステル粉末を原料として製造された液晶ポリエステルフィルムは、電子部品用フィルムとして好適な厚さを有しつつ孔又は貫通孔の発生が抑制された高品質なものである。
実施形態のフィルムの厚さは、特に限定されるものではないが、電子部品用フィルムとして好適な厚さとしては、5~50μmであることが好ましく、7~40μmであることがより好ましく、10~33μmであることがさらに好ましく、15~20μmであることが特に好ましい。
なお、本明細書において、「厚さ」は、JIS規格(K7130-1992)に従い、無作為に選出した10箇所の厚さを測定して得た値の平均値とする。
なお、本明細書において、「厚さ」は、JIS規格(K7130-1992)に従い、無作為に選出した10箇所の厚さを測定して得た値の平均値とする。
任意の液晶ポリエステルのなかから、誘電特性に優れた原料を選択することで、誘電特性に優れたフィルムが得られる。
実施形態のフィルムの総質量100質量%に対する液晶ポリエステルの含有割合は、50~100質量%であってもよく、80~95質量%であってもよい。
実施形態のフィルムの総質量100質量%に対する液晶ポリエステルの含有割合は、50~100質量%であってもよく、80~95質量%であってもよい。
実施形態のフィルムに含まれる液晶ポリエステルの総和100質量%に対して、上記実施形態の液晶ポリエステルを70質量%超100質量%以下含むものであってもよく、80~100質量%含むものであってもよい。当該液晶ポリエステルは、前述の実施形態に係る液晶ポリエステル粉末で例示するものが挙げられ、例えば、上記式(1)で表される構造単位を有するもの、上記式(1)で表される構造単位、上記式(2)で表される構造単位、及び上記式(3)で表される構造単位を有する液晶ポリエステルである。上記の好ましい液晶ポリエステルの具体例として挙げた1)~34)からなる群から選ばれる少なくとも一種の共重合体も例示できる。
実施形態のフィルムは、液晶ポリエステルを含み、周波数1GHzにおける比誘電率が3以下であり、周波数1GHzにおける誘電正接が0.005以下であり、マイクロ波配向計で測定した分子配向度(MOR)の値が1~1.3の範囲であるフィルム(ただし、液晶ポリエステルの総和100質量%に対して、非プロトン性溶媒に可溶な液晶ポリエステルの含有量が5質量%未満である)であってよい。
実施形態のフィルムは、液晶ポリエステルを含み、周波数1GHzにおける比誘電率が3以下であり、周波数1GHzにおける誘電正接が0.005以下であり、マイクロ波配向計で測定した分子配向度(MOR)の値が1~1.3の範囲であるフィルム(ただし、液晶ポリエステルの総和100質量%に対して、実施形態の液状組成物に係る媒体に可溶な液晶ポリエステルの含有量が5質量%未満である)であってよい。
実施形態のフィルムは、液晶ポリエステルを含み、周波数1GHzにおける比誘電率が3以下であり、周波数1GHzにおける誘電正接が0.005以下であり、マイクロ波配向計で測定した分子配向度(MOR)の値が1~1.3の範囲であるフィルム(ただし、非プロトン性溶媒に可溶な液晶ポリエステルを含むものを除く)であってよい。
実施形態のフィルムは、液晶ポリエステルを含み、周波数1GHzにおける比誘電率が3以下であり、周波数1GHzにおける誘電正接が0.005以下であり、マイクロ波配向計で測定した分子配向度(MOR)の値が1~1.3の範囲であるフィルム(ただし、実施形態の液状組成物に係る媒体に可溶な液晶ポリエステルを含むものを除く)であってよい。
ここで、非プロトン性溶媒や媒体に可溶な液晶ポリエステルとしては、実施形態に係る液晶ポリエステル粉末で例示するものが挙げられる。
実施形態のフィルムの製造方法は特に限定されるものではないが、実施形態のフィルムは、上記≪結晶ポリエステルフィルムの製造方法≫により製造可能である。
実施形態のフィルムは、プリント配線板などの電子部品用フィルム用途に好適に使用することができる。実施形態のフィルムは、それを絶縁材として備える、基板(例えば、フレキシブル基板)や、積層板(例えば、フレキシブル銅張積層板)、プリント基板、プリント配線板、プリント回路板等として提供可能である。
≪積層体≫
実施形態の積層体は、金属層と、前記金属層上に積層された実施形態に係るフィルムと、を備えるものである。
図3は、本発明の一実施形態の積層体21の構成を示す模式図である。積層体21は、金属層13と、金属層13上に積層されたフィルム11と、を備える。
積層体が備えるフィルムについては、上記に例示したものが挙げられ、説明を省略する。
積層体が備える金属層については、上記の≪液晶ポリエステルフィルムの製造方法≫及び≪積層体の製造方法≫において支持体として例示したものが挙げられ、金属箔が好ましい。金属層を構成する金属としては導電性やコストの観点で銅が好ましく、金属箔としては銅箔が好ましい。
実施形態の積層体は、金属層と、前記金属層上に積層された実施形態に係るフィルムと、を備えるものである。
図3は、本発明の一実施形態の積層体21の構成を示す模式図である。積層体21は、金属層13と、金属層13上に積層されたフィルム11と、を備える。
積層体が備えるフィルムについては、上記に例示したものが挙げられ、説明を省略する。
積層体が備える金属層については、上記の≪液晶ポリエステルフィルムの製造方法≫及び≪積層体の製造方法≫において支持体として例示したものが挙げられ、金属箔が好ましい。金属層を構成する金属としては導電性やコストの観点で銅が好ましく、金属箔としては銅箔が好ましい。
実施形態の積層体の厚さは、特に限定されるものではないが、5~130μmであることが好ましく、10~70μmであることがより好ましく、15~60μmであることがさらに好ましい。
実施形態の積層体の製造方法は特に限定されるものではないが、実施形態の積層体は、上記の≪積層体の製造方法≫により製造可能である。
実施形態の積層体は、プリント配線板などの電子部品用フィルム用途に好適に使用することができる。
次に実施例を示して本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
≪液晶ポリエステル微粒子粉末≫
<測定方法>
〔液晶ポリエステルの流動開始温度の測定〕
フローテスター((株)島津製作所の「CFT-500型」)を用いて、液晶ポリエステル約2gを、内径1mm及び長さ10mmのノズルを有するダイを取り付けたシリンダーに充填し、9.8MPa(100kg/cm2)の荷重下、4℃/分の速度で昇温しながら、液晶ポリエステルを溶融させ、ノズルから押し出し、4800Pa・s(48000P)の粘度を示す温度(FT)を測定した。
<測定方法>
〔液晶ポリエステルの流動開始温度の測定〕
フローテスター((株)島津製作所の「CFT-500型」)を用いて、液晶ポリエステル約2gを、内径1mm及び長さ10mmのノズルを有するダイを取り付けたシリンダーに充填し、9.8MPa(100kg/cm2)の荷重下、4℃/分の速度で昇温しながら、液晶ポリエステルを溶融させ、ノズルから押し出し、4800Pa・s(48000P)の粘度を示す温度(FT)を測定した。
〔液晶ポリエステルの融点測定〕
示差走査熱量分析装置((株)島津製作所の「DSC-50」)を用いて、昇温速度10℃/分で昇温させ、吸熱ピークの位置を確認し、該吸熱ピークの頂点位置の温度を液晶ポリエステルの融点として測定した。
示差走査熱量分析装置((株)島津製作所の「DSC-50」)を用いて、昇温速度10℃/分で昇温させ、吸熱ピークの位置を確認し、該吸熱ピークの頂点位置の温度を液晶ポリエステルの融点として測定した。
〔液晶ポリエステル微粒子粉末の粒径の測定〕
液晶ポリエステル微粒子粉末を0.01g秤量し、純水約10g中に分散させた。調製した液晶ポリエステル微粒子粉末の分散液を5分間超音波で分散した。レーザー回折/散乱式粒子径分布測定装置((株)HORIBAの「LA-950V2」)を用いて、純水の屈折率を1.333として、液晶ポリエステル微粒子粉末の体積基準の累積粒度分布を測定し、小粒子側からの累積体積割合が10%となる粒子径(μm)をD10、50%となる粒子径(μm)を平均粒径(D50)、90%となる粒子径(μm)をD90として算出した。
液晶ポリエステル微粒子粉末を0.01g秤量し、純水約10g中に分散させた。調製した液晶ポリエステル微粒子粉末の分散液を5分間超音波で分散した。レーザー回折/散乱式粒子径分布測定装置((株)HORIBAの「LA-950V2」)を用いて、純水の屈折率を1.333として、液晶ポリエステル微粒子粉末の体積基準の累積粒度分布を測定し、小粒子側からの累積体積割合が10%となる粒子径(μm)をD10、50%となる粒子径(μm)を平均粒径(D50)、90%となる粒子径(μm)をD90として算出した。
〔液晶ポリエステル微粒子粉末の比重の測定〕
JIS K 7112の(A法)に規定される方法に準拠し、浸せき液として水を使用して、温度23℃、1気圧での比重を測定した。
測定試料は、下記の各製造例で製造した液晶ポリエステル粉末を下記に示す方法で加工して準備した。
JIS K 7112の(A法)に規定される方法に準拠し、浸せき液として水を使用して、温度23℃、1気圧での比重を測定した。
測定試料は、下記の各製造例で製造した液晶ポリエステル粉末を下記に示す方法で加工して準備した。
<液晶ポリエステル(A)の粉末の比重の測定試料>
下記製造例で得られた液晶ポリエステル(A)の粉末を窒素雰囲気下、室温から215℃まで50分かけて昇温、次いで215℃から230℃まで1時間かけて昇温、230℃から295℃まで15時間30分かけて昇温し、その後295℃に到達した後、同温度で6時間加熱する熱処理を行った。得られた熱処理後の液晶ポリエステル(A)の流動開始温度を測定した結果、322℃であった。次いで、2軸押出機(池貝鉄工(株)製、PCM-30)を用いて、ダイヘッド温度335℃、スクリュー回転数150rpmで溶融混練を行って造粒し、液晶ポリエステルのペレットを得た後、射出成形機(日精樹脂工業(株)製、PNX40)を用いて、シリンダー温度340℃、金型温度130℃で射出成形を行い、64mm×64mm×3mmの板状に成形し、これを測定試料とした。
下記製造例で得られた液晶ポリエステル(A)の粉末を窒素雰囲気下、室温から215℃まで50分かけて昇温、次いで215℃から230℃まで1時間かけて昇温、230℃から295℃まで15時間30分かけて昇温し、その後295℃に到達した後、同温度で6時間加熱する熱処理を行った。得られた熱処理後の液晶ポリエステル(A)の流動開始温度を測定した結果、322℃であった。次いで、2軸押出機(池貝鉄工(株)製、PCM-30)を用いて、ダイヘッド温度335℃、スクリュー回転数150rpmで溶融混練を行って造粒し、液晶ポリエステルのペレットを得た後、射出成形機(日精樹脂工業(株)製、PNX40)を用いて、シリンダー温度340℃、金型温度130℃で射出成形を行い、64mm×64mm×3mmの板状に成形し、これを測定試料とした。
<液晶ポリエステル(B)の粉末の比重の測定試料>
下記製造例で得られた液晶ポリエステル(B)の粉末を窒素雰囲気下、室温から230℃まで1時間かけて昇温、次いで230℃から240℃まで10分かけて昇温、240℃から287℃まで6時間かけて昇温し、その後287℃に到達した後、同温度で5時間加熱する熱処理を行った。得られた熱処理後の液晶ポリエステル(B)の流動開始温度を測定した結果、331℃であった。次いで、2軸押出機(池貝鉄工(株)製、PCM-30)を用いて、ダイヘッド温度345℃、スクリュー回転数150rpmで溶融混練を行って造粒し、液晶ポリエステルのペレットを得た後、射出成形機(日精樹脂工業(株)製、PNX40)を用いて、シリンダー温度350℃、金型温度130℃で射出成形を行い、64mm×64mm×3mmの板状に成形し、これを測定試料とした。
下記製造例で得られた液晶ポリエステル(B)の粉末を窒素雰囲気下、室温から230℃まで1時間かけて昇温、次いで230℃から240℃まで10分かけて昇温、240℃から287℃まで6時間かけて昇温し、その後287℃に到達した後、同温度で5時間加熱する熱処理を行った。得られた熱処理後の液晶ポリエステル(B)の流動開始温度を測定した結果、331℃であった。次いで、2軸押出機(池貝鉄工(株)製、PCM-30)を用いて、ダイヘッド温度345℃、スクリュー回転数150rpmで溶融混練を行って造粒し、液晶ポリエステルのペレットを得た後、射出成形機(日精樹脂工業(株)製、PNX40)を用いて、シリンダー温度350℃、金型温度130℃で射出成形を行い、64mm×64mm×3mmの板状に成形し、これを測定試料とした。
<液晶ポリエステル(C)の粉末の比重の測定試料>
下記製造例で得られた液晶ポリエステル(C)の粉末を窒素雰囲気下、室温から215℃まで49分かけて昇温、次いで215℃から225℃まで8分かけて昇温、225℃から260℃まで2時間55分かけて昇温し、その後260℃に到達した後、同温度で5時間加熱する熱処理を行った。得られた熱処理後の液晶ポリエステル(C)の流動開始温度を測定した結果、302℃であった。次いで、2軸押出機(池貝鉄工(株)製、PCM-30)を用いて、ダイヘッド温度300℃、スクリュー回転数150rpmで溶融混練を行って造粒し、液晶ポリエステルのペレットを得た後、射出成形機(日精樹脂工業(株)製、PNX40)を用いて、シリンダー温度320℃、金型温度130℃で射出成形を行い、64mm×64mm×3mmの板状に成形し、これを測定試料とした。
下記製造例で得られた液晶ポリエステル(C)の粉末を窒素雰囲気下、室温から215℃まで49分かけて昇温、次いで215℃から225℃まで8分かけて昇温、225℃から260℃まで2時間55分かけて昇温し、その後260℃に到達した後、同温度で5時間加熱する熱処理を行った。得られた熱処理後の液晶ポリエステル(C)の流動開始温度を測定した結果、302℃であった。次いで、2軸押出機(池貝鉄工(株)製、PCM-30)を用いて、ダイヘッド温度300℃、スクリュー回転数150rpmで溶融混練を行って造粒し、液晶ポリエステルのペレットを得た後、射出成形機(日精樹脂工業(株)製、PNX40)を用いて、シリンダー温度320℃、金型温度130℃で射出成形を行い、64mm×64mm×3mmの板状に成形し、これを測定試料とした。
<液晶ポリエステル(D)の粉末の比重の測定試料>
下記製造例で得られた液晶ポリエステル(D)の粉末を窒素雰囲気下、室温から215℃まで49分かけて昇温、次いで215℃から225℃まで8分かけて昇温、225℃から275℃まで4時間10分かけて昇温し、その後275℃に到達した後、同温度で5時間加熱する熱処理を行った。得られた熱処理後の液晶ポリエステル(D)の流動開始温度を測定した結果、304℃であった。次いで、2軸押出機(池貝鉄工(株)製、PCM-30)を用いて、ダイヘッド温度300℃、スクリュー回転数150rpmで溶融混練を行って造粒し、液晶ポリエステルのペレットを得た後、射出成形機(日精樹脂工業(株)製、PNX40)を用いて、シリンダー温度320℃、金型温度130℃で射出成形を行い、64mm×64mm×3mmの板状に成形し、これを測定試料とした。
下記製造例で得られた液晶ポリエステル(D)の粉末を窒素雰囲気下、室温から215℃まで49分かけて昇温、次いで215℃から225℃まで8分かけて昇温、225℃から275℃まで4時間10分かけて昇温し、その後275℃に到達した後、同温度で5時間加熱する熱処理を行った。得られた熱処理後の液晶ポリエステル(D)の流動開始温度を測定した結果、304℃であった。次いで、2軸押出機(池貝鉄工(株)製、PCM-30)を用いて、ダイヘッド温度300℃、スクリュー回転数150rpmで溶融混練を行って造粒し、液晶ポリエステルのペレットを得た後、射出成形機(日精樹脂工業(株)製、PNX40)を用いて、シリンダー温度320℃、金型温度130℃で射出成形を行い、64mm×64mm×3mmの板状に成形し、これを測定試料とした。
<液晶ポリエステル(E)の粉末の比重の測定試料>
下記製造例で得られた液晶ポリエステル(E)の粉末を窒素雰囲気下、室温から215℃まで49分かけて昇温、次いで215℃から225℃まで8分かけて昇温、225℃から260℃まで2時間55分かけて昇温し、その後260℃に到達した後、同温度で5時間加熱する熱処理を行った。得られた熱処理後の液晶ポリエステル(E)の流動開始温度を測定した結果、304℃であった。次いで、2軸押出機(池貝鉄工(株)製、PCM-30)を用いて、ダイヘッド温度300℃、スクリュー回転数150rpmで溶融混練を行って造粒し、液晶ポリエステルのペレットを得た後、射出成形機(日精樹脂工業(株)製、PNX40)を用いて、シリンダー温度320℃、金型温度130℃で射出成形を行い、64mm×64mm×3mmの板状に成形し、これを測定試料とした。
下記製造例で得られた液晶ポリエステル(E)の粉末を窒素雰囲気下、室温から215℃まで49分かけて昇温、次いで215℃から225℃まで8分かけて昇温、225℃から260℃まで2時間55分かけて昇温し、その後260℃に到達した後、同温度で5時間加熱する熱処理を行った。得られた熱処理後の液晶ポリエステル(E)の流動開始温度を測定した結果、304℃であった。次いで、2軸押出機(池貝鉄工(株)製、PCM-30)を用いて、ダイヘッド温度300℃、スクリュー回転数150rpmで溶融混練を行って造粒し、液晶ポリエステルのペレットを得た後、射出成形機(日精樹脂工業(株)製、PNX40)を用いて、シリンダー温度320℃、金型温度130℃で射出成形を行い、64mm×64mm×3mmの板状に成形し、これを測定試料とした。
<液晶ポリエステル(F)の粉末の比重の測定試料>
下記製造例で得られた液晶ポリエステル(F)の粉末を窒素雰囲気下、室温から215℃まで49分かけて昇温、次いで215℃から225℃まで8分かけて昇温、225℃から260℃まで2時間55分かけて昇温し、その後260℃に到達した後、同温度で5時間加熱する熱処理を行った。得られた熱処理後の液晶ポリエステル(F)の流動開始温度を測定した結果、298℃であった。次いで、2軸押出機(池貝鉄工(株)製、PCM-30)を用いて、ダイヘッド温度300℃、スクリュー回転数150rpmで溶融混練を行って造粒し、液晶ポリエステルのペレットを得た後、射出成形機(日精樹脂工業(株)製、PNX40)を用いて、シリンダー温度310℃、金型温度130℃で射出成形を行い、64mm×64mm×3mmの板状に成形し、これを測定試料とした。
下記製造例で得られた液晶ポリエステル(F)の粉末を窒素雰囲気下、室温から215℃まで49分かけて昇温、次いで215℃から225℃まで8分かけて昇温、225℃から260℃まで2時間55分かけて昇温し、その後260℃に到達した後、同温度で5時間加熱する熱処理を行った。得られた熱処理後の液晶ポリエステル(F)の流動開始温度を測定した結果、298℃であった。次いで、2軸押出機(池貝鉄工(株)製、PCM-30)を用いて、ダイヘッド温度300℃、スクリュー回転数150rpmで溶融混練を行って造粒し、液晶ポリエステルのペレットを得た後、射出成形機(日精樹脂工業(株)製、PNX40)を用いて、シリンダー温度310℃、金型温度130℃で射出成形を行い、64mm×64mm×3mmの板状に成形し、これを測定試料とした。
<液晶ポリエステル(G)の粉末の比重の測定試料>
下記製造例で得られた液晶ポリエステル(G)の粉末を窒素雰囲気下、室温から215℃まで49分かけて昇温、次いで215℃から225℃まで8分かけて昇温、225℃から290℃まで5時間25分かけて昇温し、その後290℃に到達した後、同温度で5時間加熱する熱処理を行った。得られた熱処理後の液晶ポリエステル(G)の流動開始温度を測定した結果、290℃であった。次いで、2軸押出機(池貝鉄工(株)製、PCM-30)を用いて、ダイヘッド温度300℃、スクリュー回転数150rpmで溶融混練を行って造粒し、液晶ポリエステルのペレットを得た後、射出成形機(日精樹脂工業(株)製、PNX40)を用いて、シリンダー温度310℃、金型温度130℃で射出成形を行い、64mm×64mm×3mmの板状に成形し、これを測定試料とした。
下記製造例で得られた液晶ポリエステル(G)の粉末を窒素雰囲気下、室温から215℃まで49分かけて昇温、次いで215℃から225℃まで8分かけて昇温、225℃から290℃まで5時間25分かけて昇温し、その後290℃に到達した後、同温度で5時間加熱する熱処理を行った。得られた熱処理後の液晶ポリエステル(G)の流動開始温度を測定した結果、290℃であった。次いで、2軸押出機(池貝鉄工(株)製、PCM-30)を用いて、ダイヘッド温度300℃、スクリュー回転数150rpmで溶融混練を行って造粒し、液晶ポリエステルのペレットを得た後、射出成形機(日精樹脂工業(株)製、PNX40)を用いて、シリンダー温度310℃、金型温度130℃で射出成形を行い、64mm×64mm×3mmの板状に成形し、これを測定試料とした。
<液晶ポリエステル(H)の粉末の比重の測定試料>
下記製造例で得られた液晶ポリエステル(H)の粉末を窒素雰囲気下、室温から215℃まで49分かけて昇温、次いで215℃から225℃まで8分かけて昇温、225℃から290℃まで5時間25分かけて昇温し、その後290℃に到達した後、同温度で5時間加熱する熱処理を行った。得られた熱処理後の液晶ポリエステル(H)の流動開始温度を測定した結果、297℃であった。次いで、2軸押出機(池貝鉄工(株)製、PCM-30)を用いて、ダイヘッド温度300℃、スクリュー回転数150rpmで溶融混練を行って造粒し、液晶ポリエステルのペレットを得た後、射出成形機(日精樹脂工業(株)製、PNX40)を用いて、シリンダー温度310℃、金型温度130℃で射出成形を行い、64mm×64mm×3mmの板状に成形し、これを測定試料とした。
下記製造例で得られた液晶ポリエステル(H)の粉末を窒素雰囲気下、室温から215℃まで49分かけて昇温、次いで215℃から225℃まで8分かけて昇温、225℃から290℃まで5時間25分かけて昇温し、その後290℃に到達した後、同温度で5時間加熱する熱処理を行った。得られた熱処理後の液晶ポリエステル(H)の流動開始温度を測定した結果、297℃であった。次いで、2軸押出機(池貝鉄工(株)製、PCM-30)を用いて、ダイヘッド温度300℃、スクリュー回転数150rpmで溶融混練を行って造粒し、液晶ポリエステルのペレットを得た後、射出成形機(日精樹脂工業(株)製、PNX40)を用いて、シリンダー温度310℃、金型温度130℃で射出成形を行い、64mm×64mm×3mmの板状に成形し、これを測定試料とした。
<液晶ポリエステル微粒子粉末の製造>
[製造例1]
・液晶ポリエステル(A)の製造
攪拌装置、トルクメータ、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却器を備えた反応器に、2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸1034.99g(5.5モル)、2,6-ナフタレンジカルボン酸378.33g(1.75モル)、テレフタル酸83.07g(0.5モル)、ヒドロキノン272.52g(2.475モル、2,6-ナフタレンジカルボン酸及びテレフタル酸の合計モル量に対して0.225モル過剰)、無水酢酸1226.87g(12モル)、及び触媒として1-メチルイミダゾール0.17gを入れた。反応器内のガスを窒素ガスで置換した後、窒素ガス気流下、攪拌しながら、室温から145℃まで15分かけて昇温し、145℃で1時間還流させた。
次いで、副生した酢酸及び未反応の無水酢酸を留去しながら、145℃から310℃まで3時間30分かけて昇温し、310℃で3時間保持した後、溶融状態のまま反応器内の内容物をバットに取り出し冷却し、液晶ポリエステル(A)を得た。
この液晶ポリエステル(A)の流動開始温度は、268℃であった。この液晶ポリエステル(A)を、オリエント粉砕機(株)製のカッターミルVM-16で粉砕し、平均粒径394μmの液晶ポリエステル(A)の粉末を得た。
[製造例1]
・液晶ポリエステル(A)の製造
攪拌装置、トルクメータ、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却器を備えた反応器に、2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸1034.99g(5.5モル)、2,6-ナフタレンジカルボン酸378.33g(1.75モル)、テレフタル酸83.07g(0.5モル)、ヒドロキノン272.52g(2.475モル、2,6-ナフタレンジカルボン酸及びテレフタル酸の合計モル量に対して0.225モル過剰)、無水酢酸1226.87g(12モル)、及び触媒として1-メチルイミダゾール0.17gを入れた。反応器内のガスを窒素ガスで置換した後、窒素ガス気流下、攪拌しながら、室温から145℃まで15分かけて昇温し、145℃で1時間還流させた。
次いで、副生した酢酸及び未反応の無水酢酸を留去しながら、145℃から310℃まで3時間30分かけて昇温し、310℃で3時間保持した後、溶融状態のまま反応器内の内容物をバットに取り出し冷却し、液晶ポリエステル(A)を得た。
この液晶ポリエステル(A)の流動開始温度は、268℃であった。この液晶ポリエステル(A)を、オリエント粉砕機(株)製のカッターミルVM-16で粉砕し、平均粒径394μmの液晶ポリエステル(A)の粉末を得た。
・液晶ポリエステル微粒子粉末の製造
次いで、ジェットミル(栗本鐡工製の「KJ-200」、粉砕ノズル径:4.5mm)を用いて、分級ローター回転数10000rpm、粉砕ノズル圧0.64MPa、処理速度を2.1kg/時間に設定して、液晶ポリエステル(A)の粉末を粉砕し、製造例1の液晶ポリエステル微粒子粉末を得た。この液晶ポリエステル微粒子粉末の平均粒径(D50)は10μmであった。また、製造例1の液晶ポリエステル微粒子粉末を、示差走査熱量分析装置を用いて融点を測定した結果、290℃であった。製造例1の液晶ポリエステル微粒子粉末は、本発明の実施形態に係る液晶ポリエステル粉末に該当する。
次いで、ジェットミル(栗本鐡工製の「KJ-200」、粉砕ノズル径:4.5mm)を用いて、分級ローター回転数10000rpm、粉砕ノズル圧0.64MPa、処理速度を2.1kg/時間に設定して、液晶ポリエステル(A)の粉末を粉砕し、製造例1の液晶ポリエステル微粒子粉末を得た。この液晶ポリエステル微粒子粉末の平均粒径(D50)は10μmであった。また、製造例1の液晶ポリエステル微粒子粉末を、示差走査熱量分析装置を用いて融点を測定した結果、290℃であった。製造例1の液晶ポリエステル微粒子粉末は、本発明の実施形態に係る液晶ポリエステル粉末に該当する。
[製造例2]
上記の液晶ポリエステル(A)の粉末をジェットミル粉砕せず、代わりに篩分にて、目開き75μmの篩を通過しない粒子を分級し、平均粒径(D50)が64μmの液晶ポリエステル微粒子粉末を得た。
上記の液晶ポリエステル(A)の粉末をジェットミル粉砕せず、代わりに篩分にて、目開き75μmの篩を通過しない粒子を分級し、平均粒径(D50)が64μmの液晶ポリエステル微粒子粉末を得た。
[製造例3]
・液晶ポリエステル(B)の製造
攪拌装置、トルクメータ、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却器を備えた反応器に、
パラヒドロキシ安息香酸994.5g(7.2モル)、4,4’-ジヒドロキシビフェニ
ル446.9g(2.4モル)、テレフタル酸299.0g(1.8モル)、イソフタル
酸99.7g(0.6モル)及び無水酢酸1347.6g(13.2モル)を仕込み、及び触媒として1-メチルイミダゾール0.20gを入れた。反応器内のガスを窒素ガスで置換した後、窒素ガス気流下、攪拌しながら、室温から150℃まで30分かけて昇温し、150℃で1時間還流させた。
次いで、副生した酢酸及び未反応の無水酢酸を留去しながら、150℃から320℃まで2時間50分かけて昇温し、トルクの上昇が認められる時点を反応終了とみなし、液晶ポリエステル(B)を得た。
この液晶ポリエステル(B)の流動開始温度は、250℃であった。この液晶ポリエステル(B)を、オリエント粉砕機(株)製のカッターミルVM-16で粉砕し、平均粒径492μmの液晶ポリエステル(B)の粉末を得た。
・液晶ポリエステル(B)の製造
攪拌装置、トルクメータ、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却器を備えた反応器に、
パラヒドロキシ安息香酸994.5g(7.2モル)、4,4’-ジヒドロキシビフェニ
ル446.9g(2.4モル)、テレフタル酸299.0g(1.8モル)、イソフタル
酸99.7g(0.6モル)及び無水酢酸1347.6g(13.2モル)を仕込み、及び触媒として1-メチルイミダゾール0.20gを入れた。反応器内のガスを窒素ガスで置換した後、窒素ガス気流下、攪拌しながら、室温から150℃まで30分かけて昇温し、150℃で1時間還流させた。
次いで、副生した酢酸及び未反応の無水酢酸を留去しながら、150℃から320℃まで2時間50分かけて昇温し、トルクの上昇が認められる時点を反応終了とみなし、液晶ポリエステル(B)を得た。
この液晶ポリエステル(B)の流動開始温度は、250℃であった。この液晶ポリエステル(B)を、オリエント粉砕機(株)製のカッターミルVM-16で粉砕し、平均粒径492μmの液晶ポリエステル(B)の粉末を得た。
・液晶ポリエステル微粒子粉末の製造
次いで、ジェットミル(栗本鐡工製の「KJ-200」、粉砕ノズル径:4.5mm)を用いて、分級ローター回転数10000rpm、粉砕ノズル圧0.64MPa、処理速度を2.1kg/時間に設定して、液晶ポリエステル(B)の粉末を粉砕し、製造例3の液晶ポリエステル微粒子粉末を得た。この液晶ポリエステル微粒子粉末の平均粒径(D50)は10μmであった。また、製造例3の液晶ポリエステル微粒子粉末を、示差走査熱量分析装置を用いて融点を測定した結果、290℃であった。製造例3の液晶ポリエステル微粒子粉末は、本発明の実施形態に係る液晶ポリエステル粉末に該当する。
次いで、ジェットミル(栗本鐡工製の「KJ-200」、粉砕ノズル径:4.5mm)を用いて、分級ローター回転数10000rpm、粉砕ノズル圧0.64MPa、処理速度を2.1kg/時間に設定して、液晶ポリエステル(B)の粉末を粉砕し、製造例3の液晶ポリエステル微粒子粉末を得た。この液晶ポリエステル微粒子粉末の平均粒径(D50)は10μmであった。また、製造例3の液晶ポリエステル微粒子粉末を、示差走査熱量分析装置を用いて融点を測定した結果、290℃であった。製造例3の液晶ポリエステル微粒子粉末は、本発明の実施形態に係る液晶ポリエステル粉末に該当する。
[製造例4]
・液晶ポリエステル(C)の製造
攪拌装置、トルクメータ、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却器を備えた反応器に、パラヒドロキシ安息香酸182.3g(1.3モル)、2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸1759.5g(9.4モル)、イソフタル酸54.8g(0.3モル)及び無水酢酸1165.6g(11.4モル)を仕込み、及び触媒として1-メチルイミダゾール0.06gを入れた。反応器内のガスを窒素ガスで置換した後、窒素ガス気流下、攪拌しながら、室温から150℃まで30分かけて昇温し、150℃で1時間還流させた。
次いで、副生した酢酸及び未反応の無水酢酸を留去しながら、150℃から300℃まで3時間30分かけて昇温し、トルクの上昇が認められる時点を反応終了とみなし、液晶ポリエステル(C)を得た。
この液晶ポリエステル(C)の流動開始温度は、280℃であった。この液晶ポリエステル(C)を、オリエント粉砕機(株)製のカッターミルVM-16で粉砕し、平均粒径450μmの液晶ポリエステル(C)の粉末を得た。
・液晶ポリエステル(C)の製造
攪拌装置、トルクメータ、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却器を備えた反応器に、パラヒドロキシ安息香酸182.3g(1.3モル)、2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸1759.5g(9.4モル)、イソフタル酸54.8g(0.3モル)及び無水酢酸1165.6g(11.4モル)を仕込み、及び触媒として1-メチルイミダゾール0.06gを入れた。反応器内のガスを窒素ガスで置換した後、窒素ガス気流下、攪拌しながら、室温から150℃まで30分かけて昇温し、150℃で1時間還流させた。
次いで、副生した酢酸及び未反応の無水酢酸を留去しながら、150℃から300℃まで3時間30分かけて昇温し、トルクの上昇が認められる時点を反応終了とみなし、液晶ポリエステル(C)を得た。
この液晶ポリエステル(C)の流動開始温度は、280℃であった。この液晶ポリエステル(C)を、オリエント粉砕機(株)製のカッターミルVM-16で粉砕し、平均粒径450μmの液晶ポリエステル(C)の粉末を得た。
・液晶ポリエステル微粒子粉末の製造
次いで、ジェットミル(栗本鐡工製の「KJ-200」、粉砕ノズル径:4.5mm)を用いて、分級ローター回転数10000rpm、粉砕ノズル圧0.64MPa、処理速度を2.1kg/時間に設定して、液晶ポリエステル(C)の粉末を粉砕し、製造例4の液晶ポリエステル微粒子粉末を得た。この液晶ポリエステル微粒子粉末の平均粒径(D50)は9μmであった。また、製造例4の液晶ポリエステル微粒子粉末を、示差走査熱量分析装置を用いて融点を測定した結果、322℃であった。製造例4の液晶ポリエステル微粒子粉末は、本発明の実施形態に係る液晶ポリエステル粉末に該当する。
次いで、ジェットミル(栗本鐡工製の「KJ-200」、粉砕ノズル径:4.5mm)を用いて、分級ローター回転数10000rpm、粉砕ノズル圧0.64MPa、処理速度を2.1kg/時間に設定して、液晶ポリエステル(C)の粉末を粉砕し、製造例4の液晶ポリエステル微粒子粉末を得た。この液晶ポリエステル微粒子粉末の平均粒径(D50)は9μmであった。また、製造例4の液晶ポリエステル微粒子粉末を、示差走査熱量分析装置を用いて融点を測定した結果、322℃であった。製造例4の液晶ポリエステル微粒子粉末は、本発明の実施形態に係る液晶ポリエステル粉末に該当する。
[製造例5]
・液晶ポリエステル(D)の製造
攪拌装置、トルクメータ、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却器を備えた反応器に、パラヒドロキシ安息香酸354.0g(2.6モル)、2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸1573.2g(8.4モル)、イソフタル酸12.8g(0.1モル)及び無水酢酸1193.2g(11.7モル)を仕込み、及び触媒として1-メチルイミダゾール0.06gを入れた。反応器内のガスを窒素ガスで置換した後、窒素ガス気流下、攪拌しながら、室温から150℃まで30分かけて昇温し、150℃で1時間還流させた。
次いで、副生した酢酸及び未反応の無水酢酸を留去しながら、150℃から300℃まで3時間30分かけて昇温し、トルクの上昇が認められる時点を反応終了とみなし、液晶ポリエステル(D)を得た。
この液晶ポリエステル(D)の流動開始温度は、269.7℃であった。この液晶ポリエステル(D)を、オリエント粉砕機(株)製のカッターミルVM-16で粉砕し、平均粒径423μmの液晶ポリエステル(D)の粉末を得た。
・液晶ポリエステル(D)の製造
攪拌装置、トルクメータ、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却器を備えた反応器に、パラヒドロキシ安息香酸354.0g(2.6モル)、2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸1573.2g(8.4モル)、イソフタル酸12.8g(0.1モル)及び無水酢酸1193.2g(11.7モル)を仕込み、及び触媒として1-メチルイミダゾール0.06gを入れた。反応器内のガスを窒素ガスで置換した後、窒素ガス気流下、攪拌しながら、室温から150℃まで30分かけて昇温し、150℃で1時間還流させた。
次いで、副生した酢酸及び未反応の無水酢酸を留去しながら、150℃から300℃まで3時間30分かけて昇温し、トルクの上昇が認められる時点を反応終了とみなし、液晶ポリエステル(D)を得た。
この液晶ポリエステル(D)の流動開始温度は、269.7℃であった。この液晶ポリエステル(D)を、オリエント粉砕機(株)製のカッターミルVM-16で粉砕し、平均粒径423μmの液晶ポリエステル(D)の粉末を得た。
・液晶ポリエステル微粒子粉末の製造
次いで、ジェットミル(栗本鐡工製の「KJ-200」、粉砕ノズル径:4.5mm)を用いて、分級ローター回転数10000rpm、粉砕ノズル圧0.64MPa、処理速度を2.1kg/時間に設定して、液晶ポリエステル(D)の粉末を粉砕し、製造例5の液晶ポリエステル微粒子粉末を得た。この液晶ポリエステル微粒子粉末の平均粒径(D50)は10μmであった。また、製造例5の液晶ポリエステル微粒子粉末を、示差走査熱量分析装置を用いて融点を測定した結果、305℃であった。製造例5の液晶ポリエステル微粒子粉末は、本発明の実施形態に係る液晶ポリエステル粉末に該当する。
次いで、ジェットミル(栗本鐡工製の「KJ-200」、粉砕ノズル径:4.5mm)を用いて、分級ローター回転数10000rpm、粉砕ノズル圧0.64MPa、処理速度を2.1kg/時間に設定して、液晶ポリエステル(D)の粉末を粉砕し、製造例5の液晶ポリエステル微粒子粉末を得た。この液晶ポリエステル微粒子粉末の平均粒径(D50)は10μmであった。また、製造例5の液晶ポリエステル微粒子粉末を、示差走査熱量分析装置を用いて融点を測定した結果、305℃であった。製造例5の液晶ポリエステル微粒子粉末は、本発明の実施形態に係る液晶ポリエステル粉末に該当する。
[製造例6]
・液晶ポリエステル(E)の製造
攪拌装置、トルクメータ、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却器を備えた反応器に、パラヒドロキシ安息香酸273.5g(2.0モル)、2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸1676.7g(8.9モル)、4,4’-ジヒドロキシビフェニル20.5g(0.1モル)及び無水酢酸1213.6g(11.9モル)を仕込み、及び触媒として1-メチルイミダゾール0.06gを入れた。反応器内のガスを窒素ガスで置換した後、窒素ガス気流下、攪拌しながら、室温から150℃まで30分かけて昇温し、150℃で1時間還流させた。
次いで、副生した酢酸及び未反応の無水酢酸を留去しながら、150℃から300℃まで3時間30分かけて昇温し、トルクの上昇が認められる時点を反応終了とみなし、液晶ポリエステル(E)を得た。
この液晶ポリエステル(E)の流動開始温度は、266.4℃であった。この液晶ポリエステル(E)を、オリエント粉砕機(株)製のカッターミルVM-16で粉砕し、平均粒径526μmの液晶ポリエステル(E)の粉末を得た。
・液晶ポリエステル(E)の製造
攪拌装置、トルクメータ、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却器を備えた反応器に、パラヒドロキシ安息香酸273.5g(2.0モル)、2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸1676.7g(8.9モル)、4,4’-ジヒドロキシビフェニル20.5g(0.1モル)及び無水酢酸1213.6g(11.9モル)を仕込み、及び触媒として1-メチルイミダゾール0.06gを入れた。反応器内のガスを窒素ガスで置換した後、窒素ガス気流下、攪拌しながら、室温から150℃まで30分かけて昇温し、150℃で1時間還流させた。
次いで、副生した酢酸及び未反応の無水酢酸を留去しながら、150℃から300℃まで3時間30分かけて昇温し、トルクの上昇が認められる時点を反応終了とみなし、液晶ポリエステル(E)を得た。
この液晶ポリエステル(E)の流動開始温度は、266.4℃であった。この液晶ポリエステル(E)を、オリエント粉砕機(株)製のカッターミルVM-16で粉砕し、平均粒径526μmの液晶ポリエステル(E)の粉末を得た。
・液晶ポリエステル微粒子粉末の製造
次いで、ジェットミル(栗本鐡工製の「KJ-200」、粉砕ノズル径:4.5mm)を用いて、分級ローター回転数10000rpm、粉砕ノズル圧0.64MPa、処理速度を2.1kg/時間に設定して、液晶ポリエステル(E)の粉末を粉砕し、製造例6の液晶ポリエステル微粒子粉末を得た。この液晶ポリエステル微粒子粉末の平均粒径(D50)は10μmであった。また、製造例6の液晶ポリエステル微粒子粉末を、示差走査熱量分析装置を用いて融点を測定した結果、311℃であった。製造例6の液晶ポリエステル微粒子粉末は、本発明の実施形態に係る液晶ポリエステル粉末に該当する。
次いで、ジェットミル(栗本鐡工製の「KJ-200」、粉砕ノズル径:4.5mm)を用いて、分級ローター回転数10000rpm、粉砕ノズル圧0.64MPa、処理速度を2.1kg/時間に設定して、液晶ポリエステル(E)の粉末を粉砕し、製造例6の液晶ポリエステル微粒子粉末を得た。この液晶ポリエステル微粒子粉末の平均粒径(D50)は10μmであった。また、製造例6の液晶ポリエステル微粒子粉末を、示差走査熱量分析装置を用いて融点を測定した結果、311℃であった。製造例6の液晶ポリエステル微粒子粉末は、本発明の実施形態に係る液晶ポリエステル粉末に該当する。
[製造例7]
・液晶ポリエステル(F)の製造
攪拌装置、トルクメータ、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却器を備えた反応器に、パラヒドロキシ安息香酸45.6g(0.3モル)、2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸1407.6g(7.5モル)、4,4’-ジヒドロキシビフェニル297.0g(1.6モル)、イソフタル酸265.0g(1.6モル)及び無水酢酸1201.6g(11.8モル)を仕込み、及び触媒として1-メチルイミダゾール0.06gを入れた。反応器内のガスを窒素ガスで置換した後、窒素ガス気流下、攪拌しながら、室温から150℃まで30分かけて昇温し、150℃で1時間還流させた。
次いで、副生した酢酸及び未反応の無水酢酸を留去しながら、150℃から300℃まで3時間30分かけて昇温し、トルクの上昇が認められる時点を反応終了とみなし、液晶ポリエステル(F)を得た。
この液晶ポリエステル(F)の流動開始温度は、262.4℃であった。この液晶ポリエステル(F)を、オリエント粉砕機(株)製のカッターミルVM-16で粉砕し、平均粒径438μmの液晶ポリエステル(F)の粉末を得た。
・液晶ポリエステル(F)の製造
攪拌装置、トルクメータ、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却器を備えた反応器に、パラヒドロキシ安息香酸45.6g(0.3モル)、2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸1407.6g(7.5モル)、4,4’-ジヒドロキシビフェニル297.0g(1.6モル)、イソフタル酸265.0g(1.6モル)及び無水酢酸1201.6g(11.8モル)を仕込み、及び触媒として1-メチルイミダゾール0.06gを入れた。反応器内のガスを窒素ガスで置換した後、窒素ガス気流下、攪拌しながら、室温から150℃まで30分かけて昇温し、150℃で1時間還流させた。
次いで、副生した酢酸及び未反応の無水酢酸を留去しながら、150℃から300℃まで3時間30分かけて昇温し、トルクの上昇が認められる時点を反応終了とみなし、液晶ポリエステル(F)を得た。
この液晶ポリエステル(F)の流動開始温度は、262.4℃であった。この液晶ポリエステル(F)を、オリエント粉砕機(株)製のカッターミルVM-16で粉砕し、平均粒径438μmの液晶ポリエステル(F)の粉末を得た。
・液晶ポリエステル微粒子粉末の製造
次いで、ジェットミル(栗本鐡工製の「KJ-200」、粉砕ノズル径:4.5mm)を用いて、分級ローター回転数10000rpm、粉砕ノズル圧0.64MPa、処理速度を2.1kg/時間に設定して、液晶ポリエステル(F)の粉末を粉砕し、製造例7の液晶ポリエステル微粒子粉末を得た。この液晶ポリエステル微粒子粉末の平均粒径(D50)は10μmであった。また、製造例7の液晶ポリエステル微粒子粉末を、示差走査熱量分析装置を用いて融点を測定した結果、302℃であった。製造例7の液晶ポリエステル微粒子粉末は、本発明の実施形態に係る液晶ポリエステル粉末に該当する。
次いで、ジェットミル(栗本鐡工製の「KJ-200」、粉砕ノズル径:4.5mm)を用いて、分級ローター回転数10000rpm、粉砕ノズル圧0.64MPa、処理速度を2.1kg/時間に設定して、液晶ポリエステル(F)の粉末を粉砕し、製造例7の液晶ポリエステル微粒子粉末を得た。この液晶ポリエステル微粒子粉末の平均粒径(D50)は10μmであった。また、製造例7の液晶ポリエステル微粒子粉末を、示差走査熱量分析装置を用いて融点を測定した結果、302℃であった。製造例7の液晶ポリエステル微粒子粉末は、本発明の実施形態に係る液晶ポリエステル粉末に該当する。
[製造例8]
・液晶ポリエステル(G)の製造
攪拌装置、トルクメータ、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却器を備えた反応器に、パラヒドロキシ安息香酸76.0g(0.6モル)、2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸1345.5g(7.2モル)、4,4’-ジヒドロキシビフェニル307.2g(1.7モル)、テレフタル酸255.8g(1.5モル)及び無水酢酸1201.6g(11.8モル)を仕込み、及び触媒として1-メチルイミダゾール0.06gを入れた。反応器内のガスを窒素ガスで置換した後、窒素ガス気流下、攪拌しながら、室温から150℃まで30分かけて昇温し、150℃で1時間還流させた。
次いで、副生した酢酸及び未反応の無水酢酸を留去しながら、150℃から300℃まで3時間30分かけて昇温し、トルクの上昇が認められる時点を反応終了とみなし、液晶ポリエステル(G)を得た。
この液晶ポリエステル(G)の流動開始温度は、244.8℃であった。この液晶ポリエステル(G)を、オリエント粉砕機(株)製のカッターミルVM-16で粉砕し、平均粒径442μmの液晶ポリエステル(G)の粉末を得た。
・液晶ポリエステル(G)の製造
攪拌装置、トルクメータ、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却器を備えた反応器に、パラヒドロキシ安息香酸76.0g(0.6モル)、2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸1345.5g(7.2モル)、4,4’-ジヒドロキシビフェニル307.2g(1.7モル)、テレフタル酸255.8g(1.5モル)及び無水酢酸1201.6g(11.8モル)を仕込み、及び触媒として1-メチルイミダゾール0.06gを入れた。反応器内のガスを窒素ガスで置換した後、窒素ガス気流下、攪拌しながら、室温から150℃まで30分かけて昇温し、150℃で1時間還流させた。
次いで、副生した酢酸及び未反応の無水酢酸を留去しながら、150℃から300℃まで3時間30分かけて昇温し、トルクの上昇が認められる時点を反応終了とみなし、液晶ポリエステル(G)を得た。
この液晶ポリエステル(G)の流動開始温度は、244.8℃であった。この液晶ポリエステル(G)を、オリエント粉砕機(株)製のカッターミルVM-16で粉砕し、平均粒径442μmの液晶ポリエステル(G)の粉末を得た。
・液晶ポリエステル微粒子粉末の製造
次いで、ジェットミル(栗本鐡工製の「KJ-200」、粉砕ノズル径:4.5mm)を用いて、分級ローター回転数10000rpm、粉砕ノズル圧0.64MPa、処理速度を2.1kg/時間に設定して、液晶ポリエステル(G)の粉末を粉砕し、製造例8の液晶ポリエステル微粒子粉末を得た。この液晶ポリエステル微粒子粉末の平均粒径(D50)は11μmであった。また、製造例8の液晶ポリエステル微粒子粉末を、示差走査熱量分析装置を用いて融点を測定した結果、285℃であった。製造例8の液晶ポリエステル微粒子粉末は、本発明の実施形態に係る液晶ポリエステル粉末に該当する。
次いで、ジェットミル(栗本鐡工製の「KJ-200」、粉砕ノズル径:4.5mm)を用いて、分級ローター回転数10000rpm、粉砕ノズル圧0.64MPa、処理速度を2.1kg/時間に設定して、液晶ポリエステル(G)の粉末を粉砕し、製造例8の液晶ポリエステル微粒子粉末を得た。この液晶ポリエステル微粒子粉末の平均粒径(D50)は11μmであった。また、製造例8の液晶ポリエステル微粒子粉末を、示差走査熱量分析装置を用いて融点を測定した結果、285℃であった。製造例8の液晶ポリエステル微粒子粉末は、本発明の実施形態に係る液晶ポリエステル粉末に該当する。
[製造例9]
・液晶ポリエステル(H)の製造
攪拌装置、トルクメータ、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却器を備えた反応器に、パラヒドロキシ安息香酸76.0g(0.6モル)、2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸993.6g(7.2モル)、4,4’-ジヒドロキシビフェニル481.4g(2.6モル)、テレフタル酸429.4g(2.6モル)及び無水酢酸1201.6g(11.8モル)を仕込み、及び触媒として1-メチルイミダゾール0.06gを入れた。反応器内のガスを窒素ガスで置換した後、窒素ガス気流下、攪拌しながら、室温から150℃まで30分かけて昇温し、150℃で1時間還流させた。
次いで、副生した酢酸及び未反応の無水酢酸を留去しながら、150℃から300℃まで3時間30分かけて昇温し、トルクの上昇が認められる時点を反応終了とみなし、液晶ポリエステル(H)を得た。
この液晶ポリエステル(H)の流動開始温度は、239.8℃であった。この液晶ポリエステル(H)を、オリエント粉砕機(株)製のカッターミルVM-16で粉砕し、平均粒径301μmの液晶ポリエステル(H)の粉末を得た。
・液晶ポリエステル(H)の製造
攪拌装置、トルクメータ、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却器を備えた反応器に、パラヒドロキシ安息香酸76.0g(0.6モル)、2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸993.6g(7.2モル)、4,4’-ジヒドロキシビフェニル481.4g(2.6モル)、テレフタル酸429.4g(2.6モル)及び無水酢酸1201.6g(11.8モル)を仕込み、及び触媒として1-メチルイミダゾール0.06gを入れた。反応器内のガスを窒素ガスで置換した後、窒素ガス気流下、攪拌しながら、室温から150℃まで30分かけて昇温し、150℃で1時間還流させた。
次いで、副生した酢酸及び未反応の無水酢酸を留去しながら、150℃から300℃まで3時間30分かけて昇温し、トルクの上昇が認められる時点を反応終了とみなし、液晶ポリエステル(H)を得た。
この液晶ポリエステル(H)の流動開始温度は、239.8℃であった。この液晶ポリエステル(H)を、オリエント粉砕機(株)製のカッターミルVM-16で粉砕し、平均粒径301μmの液晶ポリエステル(H)の粉末を得た。
・液晶ポリエステル微粒子粉末の製造
次いで、ジェットミル(栗本鐡工製の「KJ-200」、粉砕ノズル径:4.5mm)を用いて、分級ローター回転数10000rpm、粉砕ノズル圧0.64MPa、処理速度を2.1kg/時間に設定して、液晶ポリエステル(H)の粉末を粉砕し、製造例9の液晶ポリエステル微粒子粉末を得た。この液晶ポリエステル微粒子粉末の平均粒径(D50)は10μmであった。また、製造例9の液晶ポリエステル微粒子粉末を、示差走査熱量分析装置を用いて融点を測定した結果、272℃であった。製造例9の液晶ポリエステル微粒子粉末は、本発明の実施形態に係る液晶ポリエステル粉末に該当する。
次いで、ジェットミル(栗本鐡工製の「KJ-200」、粉砕ノズル径:4.5mm)を用いて、分級ローター回転数10000rpm、粉砕ノズル圧0.64MPa、処理速度を2.1kg/時間に設定して、液晶ポリエステル(H)の粉末を粉砕し、製造例9の液晶ポリエステル微粒子粉末を得た。この液晶ポリエステル微粒子粉末の平均粒径(D50)は10μmであった。また、製造例9の液晶ポリエステル微粒子粉末を、示差走査熱量分析装置を用いて融点を測定した結果、272℃であった。製造例9の液晶ポリエステル微粒子粉末は、本発明の実施形態に係る液晶ポリエステル粉末に該当する。
表1に、製造例1~9の液晶ポリエステル微粒子粉末の粒子径と比重の測定結果を示す。
≪液状組成物≫
<測定方法>
〔分散媒の比重の測定〕
基準物質として水を使用し、JIS Z 8804:2012の(浮ひょう)に規定される方法に準拠して、温度23℃、1気圧での比重を測定した。
<測定方法>
〔分散媒の比重の測定〕
基準物質として水を使用し、JIS Z 8804:2012の(浮ひょう)に規定される方法に準拠して、温度23℃、1気圧での比重を測定した。
〔分散媒の粘度の測定〕
JIS Z 8803に規定される方法に準拠して、20~25℃での分散媒の粘度を測定した。
JIS Z 8803に規定される方法に準拠して、20~25℃での分散媒の粘度を測定した。
<液状組成物の製造>
[比較例1~6、実施例1~10]
上記の製造例1で製造した液晶ポリエステル(A)の液晶ポリエステル微粒子粉末14質量部を、表2に記載の各分散媒86質量部に投入し、(株)シンキー製の撹拌脱泡機AR-500を用いて撹拌し、各媒体を分散媒とする分散液である液状組成物を得た。
[比較例1~6、実施例1~10]
上記の製造例1で製造した液晶ポリエステル(A)の液晶ポリエステル微粒子粉末14質量部を、表2に記載の各分散媒86質量部に投入し、(株)シンキー製の撹拌脱泡機AR-500を用いて撹拌し、各媒体を分散媒とする分散液である液状組成物を得た。
[比較例7]
上記の製造例2で製造した液晶ポリエステル(A)の液晶ポリエステル微粒子粉末14質量部を、表2記載の分散媒(エチレングリコール)86質量部に投入し、(株)シンキー製の撹拌脱泡機AR-500を用いて撹拌し、該媒体を分散媒とする分散液である液状組成物を得た。
上記の製造例2で製造した液晶ポリエステル(A)の液晶ポリエステル微粒子粉末14質量部を、表2記載の分散媒(エチレングリコール)86質量部に投入し、(株)シンキー製の撹拌脱泡機AR-500を用いて撹拌し、該媒体を分散媒とする分散液である液状組成物を得た。
[比較例8、実施例11~16]
上記の製造例3で製造した液晶ポリエステル(B)の液晶ポリエステル微粒子粉末25質量部を、表3に記載の各分散媒75質量部に投入し、(株)シンキー製の撹拌脱泡機AR-500を用いて撹拌し、各媒体を分散媒とする分散液である液状組成物を得た。
上記の製造例3で製造した液晶ポリエステル(B)の液晶ポリエステル微粒子粉末25質量部を、表3に記載の各分散媒75質量部に投入し、(株)シンキー製の撹拌脱泡機AR-500を用いて撹拌し、各媒体を分散媒とする分散液である液状組成物を得た。
[比較例9、実施例17~21]
上記の製造例4で製造した液晶ポリエステル(C)の液晶ポリエステル微粒子粉末25質量部を、表4に記載の各分散媒75質量部に投入し、(株)シンキー製の撹拌脱泡機AR-500を用いて撹拌し、各媒体を分散媒とする分散液である液状組成物を得た。
上記の製造例4で製造した液晶ポリエステル(C)の液晶ポリエステル微粒子粉末25質量部を、表4に記載の各分散媒75質量部に投入し、(株)シンキー製の撹拌脱泡機AR-500を用いて撹拌し、各媒体を分散媒とする分散液である液状組成物を得た。
[比較例10、実施例22~26]
上記の製造例5で製造した液晶ポリエステル(D)の液晶ポリエステル微粒子粉末8質量部を、表5に記載の各分散媒92質量部に投入し、(株)シンキー製の撹拌脱泡機AR-500を用いて撹拌し、各媒体を分散媒とする分散液である液状組成物を得た。
上記の製造例5で製造した液晶ポリエステル(D)の液晶ポリエステル微粒子粉末8質量部を、表5に記載の各分散媒92質量部に投入し、(株)シンキー製の撹拌脱泡機AR-500を用いて撹拌し、各媒体を分散媒とする分散液である液状組成物を得た。
[比較例11、実施例27~31]
上記の製造例6で製造した液晶ポリエステル(E)の液晶ポリエステル微粒子粉末25質量部を、表6に記載の各分散媒75質量部に投入し、(株)シンキー製の撹拌脱泡機AR-500を用いて撹拌し、各媒体を分散媒とする分散液である液状組成物を得た。
上記の製造例6で製造した液晶ポリエステル(E)の液晶ポリエステル微粒子粉末25質量部を、表6に記載の各分散媒75質量部に投入し、(株)シンキー製の撹拌脱泡機AR-500を用いて撹拌し、各媒体を分散媒とする分散液である液状組成物を得た。
[比較例12、実施例32~36]
上記の製造例7で製造した液晶ポリエステル(F)の液晶ポリエステル微粒子粉末25質量部を、表7に記載の各分散媒75質量部に投入し、(株)シンキー製の撹拌脱泡機AR-500を用いて撹拌し、各媒体を分散媒とする分散液である液状組成物を得た。
上記の製造例7で製造した液晶ポリエステル(F)の液晶ポリエステル微粒子粉末25質量部を、表7に記載の各分散媒75質量部に投入し、(株)シンキー製の撹拌脱泡機AR-500を用いて撹拌し、各媒体を分散媒とする分散液である液状組成物を得た。
[比較例13、実施例37~41]
上記の製造例8で製造した液晶ポリエステル(G)の液晶ポリエステル微粒子粉末14質量部を、表8に記載の各分散媒86質量部に投入し、(株)シンキー製の撹拌脱泡機AR-500を用いて撹拌し、各媒体を分散媒とする分散液である液状組成物を得た。
上記の製造例8で製造した液晶ポリエステル(G)の液晶ポリエステル微粒子粉末14質量部を、表8に記載の各分散媒86質量部に投入し、(株)シンキー製の撹拌脱泡機AR-500を用いて撹拌し、各媒体を分散媒とする分散液である液状組成物を得た。
[比較例14、実施例42~46]
上記の製造例9で製造した液晶ポリエステル(H)の液晶ポリエステル微粒子粉末25質量部を、表9に記載の各分散媒75質量部に投入し、(株)シンキー製の撹拌脱泡機AR-500を用いて撹拌し、各媒体を分散媒とする分散液である液状組成物を得た。
上記の製造例9で製造した液晶ポリエステル(H)の液晶ポリエステル微粒子粉末25質量部を、表9に記載の各分散媒75質量部に投入し、(株)シンキー製の撹拌脱泡機AR-500を用いて撹拌し、各媒体を分散媒とする分散液である液状組成物を得た。
〔液晶ポリエステル微粒子粉末の分散の評価〕
上記の各実施例及び比較例で調製した液状組成物について、調製直後の液状組成物を観察し、以下の基準にて分散を評価した。
E(Excellent):分散媒と液晶ポリエステル微粒子粉末の層分離が観察されず、液状組成物を入れた容器の底に、液晶ポリエステル微粒子粉末の溜まりも観察されない。
G(Good):分散媒と液晶ポリエステル微粒子粉末の層分離は観察されないが、液状組成物を入れた容器の底に、液晶ポリエステル微粒子粉末の溜まりが僅かに観察される。
F(Failure):分散媒と液晶ポリエステル微粒子粉末とが層分離する。
上記の各実施例及び比較例で調製した液状組成物について、調製直後の液状組成物を観察し、以下の基準にて分散を評価した。
E(Excellent):分散媒と液晶ポリエステル微粒子粉末の層分離が観察されず、液状組成物を入れた容器の底に、液晶ポリエステル微粒子粉末の溜まりも観察されない。
G(Good):分散媒と液晶ポリエステル微粒子粉末の層分離は観察されないが、液状組成物を入れた容器の底に、液晶ポリエステル微粒子粉末の溜まりが僅かに観察される。
F(Failure):分散媒と液晶ポリエステル微粒子粉末とが層分離する。
〔液晶ポリエステル微粒子粉末の沈降抑制の評価〕
上記の各実施例及び比較例で調製した液状組成物について、調製直後から所定の日数経過後の液状組成物を観察し、以下の基準にて沈降状態を評価した。
E(Excellent):分散媒と液晶ポリエステル微粒子粉末の層分離が観察されない。
G(Good):液晶ポリエステル微粒子粉末が僅かに沈降して、分散媒と液晶ポリエステル微粒子粉末の層分離が僅かに観察される。
F(Failure):液晶ポリエステル微粒子粉末が容器底に完全に沈降して、分散媒と液晶ポリエステル微粒子粉末とが層分離する。
上記の各実施例及び比較例で調製した液状組成物について、調製直後から所定の日数経過後の液状組成物を観察し、以下の基準にて沈降状態を評価した。
E(Excellent):分散媒と液晶ポリエステル微粒子粉末の層分離が観察されない。
G(Good):液晶ポリエステル微粒子粉末が僅かに沈降して、分散媒と液晶ポリエステル微粒子粉末の層分離が僅かに観察される。
F(Failure):液晶ポリエステル微粒子粉末が容器底に完全に沈降して、分散媒と液晶ポリエステル微粒子粉末とが層分離する。
表2~9に上記の各項目とその結果を示す。
図4は、沈降抑制を評価した実施例5の液状組成物(分散媒:シクロヘキサノン)の様子を示す画像である。
図5は、沈降抑制を評価した実施例10の液状組成物(分散媒:エチレングリコール)の様子を示す画像である。
図6~11は、沈降抑制を評価した実施例17~46の液状組成物の様子を示す画像である。
図5は、沈降抑制を評価した実施例10の液状組成物(分散媒:エチレングリコール)の様子を示す画像である。
図6~11は、沈降抑制を評価した実施例17~46の液状組成物の様子を示す画像である。
表2に示される結果によれば、平均粒径(D50)が30μm以下である液晶ポリエステル微粒子粉末と、比重が0.90以上である媒体とを含む、実施例1~16の液状組成物は、液晶ポリエステル微粒子粉末の分散状態が優れており、液晶ポリエステルフィルムの製造に好適に用いることができるものであった。
また、表3に示される結果によれば、製造例1で製造した液晶ポリエステル(A)の液晶ポリエステル微粒子粉末であっても、製造例3で製造した液晶ポリエステル(B)の液晶ポリエステル微粒子粉末であっても、両者ともに液晶ポリエステル微粒子粉末の分散状態が優れた液状組成物が得られた。このことは、各実施例で使用した分散媒を用いることで、液晶ポリエステルの構造単位の組成が異なる場合であっても、本発明を適用可能であることを示している。
一方、上記の液晶ポリエステル微粒子粉末の平均粒径(D50)、又は媒体の比重の値を満たしていない比較例1~8の液状組成物は、液晶ポリエステル微粒子粉末の分散状態に劣るものであった。
各実施例の結果から、分散媒の粘度が大きいこと、及び分散媒と液晶ポリエステル微粒子粉末との比重差が小さいことの両方が、液晶ポリエステル微粒子粉末の沈降抑制に影響していることが読み取れる。
分散媒の粘度が高いほど、液晶ポリエステル微粒子粉末の沈降抑制の点で好ましい傾向にあるといえる(実施例1、2、9、10、11、12、16)。分散媒の粘度がそれほど高くない場合でも、分散媒と液晶ポリエステル微粒子粉末の比重差が特に小さい場合には、沈降の抑制が良好であった(実施例8、15)。
分散媒の粘度が高いほど、液晶ポリエステル微粒子粉末の沈降抑制の点で好ましい傾向にあるといえる(実施例1、2、9、10、11、12、16)。分散媒の粘度がそれほど高くない場合でも、分散媒と液晶ポリエステル微粒子粉末の比重差が特に小さい場合には、沈降の抑制が良好であった(実施例8、15)。
また、表4~9に示される結果を参照すると、製造例4~9で製造した各液晶ポリエステル(C)~(H)の液晶ポリエステル微粒子粉末を含む液状組成物の結果(比較例9~14、実施例17~46)も、上記と同一の分散媒における結果と、同様の分散及び沈降の傾向を示した。
各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は各実施形態によって限定されることはなく、請求項(クレーム)の範囲によってのみ限定される。
1…液晶ポリエステル粉末、3…媒体、30…液状組成物、10…液晶ポリエステルフィルム、11…液晶ポリエステルフィルム、12…支持体、13…金属層、20,21…積層体、22…積層体前駆体、40…液晶ポリエステルフィルム前駆体
Claims (15)
- 液晶ポリエステルを含み平均粒径が30μm以下である液晶ポリエステル粉末と、
媒体と、を含み、
前記媒体の、水を基準物質としてJIS Z 8804に準拠して測定された比重が0.90以上である、液状組成物。 - 前記液晶ポリエステル粉末が、前記媒体に不溶であり、
前記液晶ポリエステル粉末が、液体の前記媒体に分散した分散液である、請求項1に記載の液状組成物。 - 前記液晶ポリエステル粉末のJIS K 7112(A法)で測定された比重と、前記媒体の水を基準物質としてJIS Z 8804に準拠して測定された比重との比重差が0.48以内である、請求項1又は2に記載の液状組成物。
- 前記媒体の水を基準物質としてJIS Z 8804に準拠して測定された比重が0.95以上である、請求項1~3のいずれか一項に記載の液状組成物。
- 前記媒体が、プロピレングリコール、エチレングリコール、ブタンジオール、N-メチル-2-ピロリドン、乳酸ブチル、ジ-(2-クロロエチル)エーテル、ジクロロメタン、及びスルホランからなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項1~4のいずれか一項に記載の液状組成物。
- 前記媒体が、プロピレングリコール、エチレングリコール、ブタンジオール、ジクロロメタン、及びスルホランからなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項1~4のいずれか一項に記載の液状組成物。
- 前記媒体の水を基準物質としてJIS Z 8804に準拠して測定された比重が1.03以上である、請求項1~6のいずれか一項に記載の液状組成物。
- 前記媒体の20~25℃で測定された粘度が10mPa・s以上である、請求項1~7のいずれか一項に記載の液状組成物。
- 液晶ポリエステル粉末のJIS K 7112(A法)で測定された比重が1.35以上1.40以下である、請求項1~8のいずれか一項に記載の液状組成物。
- 前記液晶ポリエステルが、下記式(1)で表される構造単位を含有する、請求項1~9のいずれか一項に記載の液状組成物。
(1)-O-Ar1-CO-
(Ar1は、2価の芳香族炭化水素基を表し、
Ar1で表される前記基中の1個以上の水素原子は、互いに独立に、ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基又は炭素数6~20のアリール基で置換されていてもよい。) - 前記液晶ポリエステルが、ナフタレン構造を含む構造単位を含有する、請求項1~10のいずれか一項に記載の液状組成物。
- 前記液晶ポリエステルが、下記式(1)で表される構造単位を、液晶ポリエステル中の全構造単位の合計量に対して40モル%以上含有する、請求項11に記載の液状組成物。
(1)-O-Ar1-CO-
(Ar1は、2,6-ナフチレン基を表し、
Ar1で表される前記基中の1個以上の水素原子は、互いに独立に、ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基又は炭素数6~20のアリール基で置換されていてもよい。) - 液晶ポリエステルを含み平均粒径が30μm以下である液晶ポリエステル粉末と、
媒体と、を混合する工程を含み、
前記媒体の、水を基準物質としてJIS Z 8804に準拠して測定された比重が0.90以上である、請求項1~12のいずれか一項に記載の液状組成物の製造方法。 - 支持体上に、請求項1~12のいずれか一項に記載の液状組成物を塗布し、熱処理して、液晶ポリエステルを含む液晶ポリエステルフィルムを得ることを含む、液晶ポリエステルフィルムの製造方法。
- 支持体上に、請求項1~12のいずれか一項に記載の液状組成物を塗布し、熱処理して、液晶ポリエステルを含む液晶ポリエステルフィルムを形成することにより、前記支持体と前記液晶ポリエステルフィルムとを備える積層体を得ることを含む、積層体の製造方法。
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