JP2023027502A - 液晶ポリエステル粉末及びその製造方法、液晶ポリエステル組成物、液晶ポリエステルフィルム及びその製造方法、並びに積層体及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】固相重合により、示差走査熱量測定で検出される吸熱ピークの温度上昇が生じ難い液晶ポリエステルを含む、液晶ポリエステル粉末を提供する。【解決手段】芳香族ジオールに由来する構造単位、及び芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位を有する液晶ポリエステルを含み、前記液晶ポリエステルの前記芳香族ジオールに由来する構造単位/前記芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位のモル比が1未満である、液晶ポリエステル粉末。前記芳香族ジオール、及び前記芳香族ジカルボン酸をモノマーとして、前記液晶ポリエステルを得る工程を含み、前記芳香族ジオール/前記芳香族ジカルボン酸のモル比が1未満である、液晶ポリエステル粉末の製造方法。【選択図】なし
Description
本発明は、液晶ポリエステル粉末及びその製造方法、液晶ポリエステル組成物、液晶ポリエステルフィルム及びその製造方法、並びに積層体及びそ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。
例えば特許文献1には、これまでの発明者らの検討により、媒体と、液晶ポリエステルを含む液晶ポリエステル粉末と、を含有する液晶ポリエステル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が示されている。
液晶ポリエステルフィルムは、それを絶縁材として備える積層体(例えば、銅張積層板:Copper Clad Laminate,CCL、フレキシブル銅張積層板:Flexible Copper Clad Laminate,FCCL、両面に銅箔を有する両面CCLなど)として提供することが可能である。
図5は、特許文献1に示される液晶ポリエステルフィルムの製造方法の一例を示す模式図と、次いで積層体を製造する場合の積層体の製造方法の一例を示す模式図である。媒体と液晶ポリエステル粉末とを含む液晶ポリエステル組成物30を第1金属層14上に塗布し、液晶ポリエステル組成物30を乾燥させ、熱処理することで、第1金属層14上に液晶ポリエステルフィルム10が得られる。ここでの熱処理において、液晶ポリエステル粉末に含有される液晶ポリエステルの固相重合を進行させることができる。
次いで、ラミネート法などにより、上記の第1金属層14と液晶ポリエステルフィルム10と第2金属層15とを積層し、液晶ポリエステルフィルム10を加熱して液晶ポリエステルを溶融させ、液晶ポリエステルフィルム10と第2金属層15とを貼り合わせることができる。
しかし、このように貼り合わせを行う場合、貼り合わせた第2金属層と液晶ポリエステルフィルムとの間の接着状態(例えば、密着強度)については、未だ検討の余地がある。
本発明者らは、ラミネート時の加熱において、液晶ポリエステルフィルムに含まれる液晶ポリエステルの溶融が不十分であることが、液晶ポリエステルフィルムの密着強度を低下させる一因であると考えた。これは、液晶ポリエステルフィルムを得る段階での上記の熱処理時に生じ得る液晶ポリエステルの固相重合が、液晶ポリエステルの示差走査熱量測定で検出される吸熱ピークの温度(液晶ポリエステルが溶融する温度の指標となる温度)を上昇させ、このことがラミネート時の液晶ポリエステルの溶融が不十分となり易い要因であることを見出した。
本発明者らは、ラミネート時の加熱において、液晶ポリエステルフィルムに含まれる液晶ポリエステルの溶融が不十分であることが、液晶ポリエステルフィルムの密着強度を低下させる一因であると考えた。これは、液晶ポリエステルフィルムを得る段階での上記の熱処理時に生じ得る液晶ポリエステルの固相重合が、液晶ポリエステルの示差走査熱量測定で検出される吸熱ピークの温度(液晶ポリエステルが溶融する温度の指標となる温度)を上昇させ、このことがラミネート時の液晶ポリエステルの溶融が不十分となり易い要因であることを見出した。
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、固相重合により、示差走査熱量測定で検出される吸熱ピークの温度上昇が生じ難い液晶ポリエステルを含む、液晶ポリエステル粉末の提供を目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、液晶ポリエステルの芳香族ジオールに由来する構造単位/芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位、のモル比を特定の数値範囲内とすることで、固相重合により前記吸熱ピークの温度上昇が生じ難い液晶ポリエステルを含む、液晶ポリエステル粉末が得られることを見出し、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> 芳香族ジオールに由来する構造単位、及び芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位を有する液晶ポリエステルを含み、
前記液晶ポリエステルの前記芳香族ジオールに由来する構造単位/前記芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位のモル比が1未満である、液晶ポリエステル粉末。
<2> 前記液晶ポリエステルの流動開始温度が263℃以下である、前記<1>に記載の液晶ポリエステル粉末。
<3> 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有する、前記<1>又は<2>に記載の液晶ポリエステル粉末。
<4> 前記ナフタレン構造を含む構造単位の含有量が、前記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40モル%以上である、前記<3>に記載の液晶ポリエステル粉末。
<5> 前記液晶ポリエステルが、下記式(1)で表される構造単位、下記式(2)で表される構造単位、及び下記式(3)で表される構造単位を有する、前記<1>~<4>のいずれか一つに記載の液晶ポリエステル粉末。
(1)-O-Ar1-CO-
(2)-CO-Ar2-CO-
(3)-O-Ar3-O-
(Ar1は、2,6-ナフチレン基、1,4-フェニレン基、又は4,4’-ビフェニリレン基を表す。
Ar2及びAr3は、それぞれ独立に、2,6-ナフチレン基、2,7-ナフチレン基、1,4-フェニレン基、1,3-フェニレン基、又は4,4’-ビフェニリレン基を表す。
Ar1、Ar2又はAr3で表される前記基にある水素原子は、それぞれ独立に、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。)
<6> 前記液晶ポリエステルの、前記式(3)で表される構造単位/前記式(2)で表される構造単位、のモル比が1未満である、前記<5>に記載の液晶ポリエステル粉末。
<7> 前記<1>~<6>のいずれか一つに記載の液晶ポリエステル粉末の製造方法であって、
前記芳香族ジオール、及び前記芳香族ジカルボン酸をモノマーとして、前記液晶ポリエステルを得る工程を含み、
前記芳香族ジオール/前記芳香族ジカルボン酸のモル比が1未満である、液晶ポリエステル粉末の製造方法。
<8> 媒体と、前記<1>~<6>のいずれか一つに記載の液晶ポリエステル粉末と、を含有する、液晶ポリエステル組成物。
<9> 第1支持体上に、前記<8>に記載の液晶ポリエステル組成物を塗布し、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。
<10> 第1支持体上に、前記<8>に記載の液晶ポリエステル組成物を塗布し、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、前記第1支持体と前記液晶ポリエステルフィルムとを備える第1積層体を得ることを含む、積層体の製造方法。
<11> 前記第1積層体の前記液晶ポリエステルフィルムの前記第1支持体が積層された側とは反対側の面上に、第2支持体を積層し、前記液晶ポリエステルフィルムを加熱して、液晶ポリエステルフィルムと第2支持体とを貼り合わせて第2積層体を得ることを含む、前記<10>に記載の積層体の製造方法。
<12> 芳香族ジオールに由来する構造単位、及び芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位を有する液晶ポリエステルを含み、
前記液晶ポリエステルの前記芳香族ジオールに由来する構造単位/前記芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位のモル比が1未満である、液晶ポリエステルフィルム。
<13> 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有する、前記<12>に記載の液晶ポリエステルフィルム。
<14> 前記ナフタレン構造を含む構造単位の含有量が、前記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40モル%以上である、前記<13>に記載の液晶ポリエステルフィルム。
<15> 前記液晶ポリエステルが、下記式(1)で表される構造単位、下記式(2)で表される構造単位、及び下記式(3)で表される構造単位を有する、前記<12>~<14>のいずれか一つに記載の液晶ポリエステルフィルム。
(1)-O-Ar1-CO-
(2)-CO-Ar2-CO-
(3)-O-Ar3-O-
(Ar1は、2,6-ナフチレン基、1,4-フェニレン基、又は4,4’-ビフェニリレン基を表す。
Ar2及びAr3は、それぞれ独立に、2,6-ナフチレン基、2,7-ナフチレン基、1,4-フェニレン基、1,3-フェニレン基、又は4,4’-ビフェニリレン基を表す。
Ar1、Ar2又はAr3で表される前記基にある水素原子は、それぞれ独立に、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。)
<16> 前記液晶ポリエステルの、前記式(3)で表される構造単位/前記式(2)で表される構造単位、のモル比が1未満である、前記<15>に記載の液晶ポリエステルフィルム。
<17> 第1金属層と、前記第1金属層上に積層された前記<12>~<16>のいずれか一つに記載の液晶ポリエステルフィルムと、を備える積層体。
<18> 第1金属層と、前記第1金属層上に積層された前記<12>~<16>のいずれか一つに記載の液晶ポリエステルフィルムと、前記液晶ポリエステルフィルムの前記第1金属層が積層された側とは反対側の面上に積層された第2金属層と、を備える、前記<17>に記載の積層体。
前記液晶ポリエステルの前記芳香族ジオールに由来する構造単位/前記芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位のモル比が1未満である、液晶ポリエステル粉末。
<2> 前記液晶ポリエステルの流動開始温度が263℃以下である、前記<1>に記載の液晶ポリエステル粉末。
<3> 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有する、前記<1>又は<2>に記載の液晶ポリエステル粉末。
<4> 前記ナフタレン構造を含む構造単位の含有量が、前記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40モル%以上である、前記<3>に記載の液晶ポリエステル粉末。
<5> 前記液晶ポリエステルが、下記式(1)で表される構造単位、下記式(2)で表される構造単位、及び下記式(3)で表される構造単位を有する、前記<1>~<4>のいずれか一つに記載の液晶ポリエステル粉末。
(1)-O-Ar1-CO-
(2)-CO-Ar2-CO-
(3)-O-Ar3-O-
(Ar1は、2,6-ナフチレン基、1,4-フェニレン基、又は4,4’-ビフェニリレン基を表す。
Ar2及びAr3は、それぞれ独立に、2,6-ナフチレン基、2,7-ナフチレン基、1,4-フェニレン基、1,3-フェニレン基、又は4,4’-ビフェニリレン基を表す。
Ar1、Ar2又はAr3で表される前記基にある水素原子は、それぞれ独立に、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。)
<6> 前記液晶ポリエステルの、前記式(3)で表される構造単位/前記式(2)で表される構造単位、のモル比が1未満である、前記<5>に記載の液晶ポリエステル粉末。
<7> 前記<1>~<6>のいずれか一つに記載の液晶ポリエステル粉末の製造方法であって、
前記芳香族ジオール、及び前記芳香族ジカルボン酸をモノマーとして、前記液晶ポリエステルを得る工程を含み、
前記芳香族ジオール/前記芳香族ジカルボン酸のモル比が1未満である、液晶ポリエステル粉末の製造方法。
<8> 媒体と、前記<1>~<6>のいずれか一つに記載の液晶ポリエステル粉末と、を含有する、液晶ポリエステル組成物。
<9> 第1支持体上に、前記<8>に記載の液晶ポリエステル組成物を塗布し、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。
<10> 第1支持体上に、前記<8>に記載の液晶ポリエステル組成物を塗布し、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、前記第1支持体と前記液晶ポリエステルフィルムとを備える第1積層体を得ることを含む、積層体の製造方法。
<11> 前記第1積層体の前記液晶ポリエステルフィルムの前記第1支持体が積層された側とは反対側の面上に、第2支持体を積層し、前記液晶ポリエステルフィルムを加熱して、液晶ポリエステルフィルムと第2支持体とを貼り合わせて第2積層体を得ることを含む、前記<10>に記載の積層体の製造方法。
<12> 芳香族ジオールに由来する構造単位、及び芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位を有する液晶ポリエステルを含み、
前記液晶ポリエステルの前記芳香族ジオールに由来する構造単位/前記芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位のモル比が1未満である、液晶ポリエステルフィルム。
<13> 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有する、前記<12>に記載の液晶ポリエステルフィルム。
<14> 前記ナフタレン構造を含む構造単位の含有量が、前記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40モル%以上である、前記<13>に記載の液晶ポリエステルフィルム。
<15> 前記液晶ポリエステルが、下記式(1)で表される構造単位、下記式(2)で表される構造単位、及び下記式(3)で表される構造単位を有する、前記<12>~<14>のいずれか一つに記載の液晶ポリエステルフィルム。
(1)-O-Ar1-CO-
(2)-CO-Ar2-CO-
(3)-O-Ar3-O-
(Ar1は、2,6-ナフチレン基、1,4-フェニレン基、又は4,4’-ビフェニリレン基を表す。
Ar2及びAr3は、それぞれ独立に、2,6-ナフチレン基、2,7-ナフチレン基、1,4-フェニレン基、1,3-フェニレン基、又は4,4’-ビフェニリレン基を表す。
Ar1、Ar2又はAr3で表される前記基にある水素原子は、それぞれ独立に、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。)
<16> 前記液晶ポリエステルの、前記式(3)で表される構造単位/前記式(2)で表される構造単位、のモル比が1未満である、前記<15>に記載の液晶ポリエステルフィルム。
<17> 第1金属層と、前記第1金属層上に積層された前記<12>~<16>のいずれか一つに記載の液晶ポリエステルフィルムと、を備える積層体。
<18> 第1金属層と、前記第1金属層上に積層された前記<12>~<16>のいずれか一つに記載の液晶ポリエステルフィルムと、前記液晶ポリエステルフィルムの前記第1金属層が積層された側とは反対側の面上に積層された第2金属層と、を備える、前記<17>に記載の積層体。
本発明によれば、固相重合により、示差走査熱量測定で検出される吸熱ピークの温度上昇が生じ難い液晶ポリエステルを含む、液晶ポリエステル粉末を提供できる。
また本発明によれば、前記液晶ポリエステル粉末の製造方法を提供できる。
また本発明によれば、媒体と、前記液晶ポリエステル粉末と、を含有する、液晶ポリエステル組成物を提供できる。
また本発明によれば、前記液晶ポリエステル組成物を用いる液晶ポリエステルフィルム及びその製造方法、並びに積層体及びその製造方法を提供可能である。
また本発明によれば、前記液晶ポリエステル粉末の製造方法を提供できる。
また本発明によれば、媒体と、前記液晶ポリエステル粉末と、を含有する、液晶ポリエステル組成物を提供できる。
また本発明によれば、前記液晶ポリエステル組成物を用いる液晶ポリエステルフィルム及びその製造方法、並びに積層体及びその製造方法を提供可能である。
以下、本発明の液晶ポリエステル粉末及びその製造方法、液晶ポリエステル組成物、液晶ポリエステルフィルム及びその製造方法、並びに積層体及びその製造方法の実施形態を説明する。
≪液晶ポリエステル粉末≫
実施形態の液晶ポリエステル粉末は、芳香族ジオールに由来する構造単位、及び芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位を有する液晶ポリエステルを含み、
前記液晶ポリエステルの前記芳香族ジオールに由来する構造単位/前記芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位のモル比が1未満である。
実施形態の液晶ポリエステル粉末は、芳香族ジオールに由来する構造単位、及び芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位を有する液晶ポリエステルを含み、
前記液晶ポリエステルの前記芳香族ジオールに由来する構造単位/前記芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位のモル比が1未満である。
(液晶ポリエステル)
本実施形態に係る液晶ポリエステルは、芳香族ジオールに由来する構造単位、及び芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位を有し、溶融状態で液晶を示すポリエステルである。本実施形態に係る液晶ポリエステルは、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。
本実施形態に係る液晶ポリエステルは、芳香族ジオールに由来する構造単位、及び芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位を有し、溶融状態で液晶を示すポリエステルである。本実施形態に係る液晶ポリエステルは、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。
なお、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。
本実施形態に係る液晶ポリエステルとしては、芳香族ジオールに由来する構造単位、及び芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位を有するものであって、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く、芳香族ヒドロキシカルボン酸と、芳香族ジカルボン酸と、芳香族ジオールとを縮重合(重縮合)させてなる重合体がより好ましい。
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、水酸基を有する化合物の重合可能な誘導体の例としては、水酸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。
本実施形態に係る液晶ポリエステルは、芳香族ジオールに由来する構造単位、及び芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位を有し、前記液晶ポリエステルの、芳香族ジオールに由来する構造単位/芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位のモル比は、1未満であり、0.95以下が好ましく、0.93以下がより好ましく、0.90以下がさらに好ましく、0.88以下が特に好ましい。
実施形態に係る液晶ポリエステルの芳香族ジオールに由来する構造単位/芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位のモル比の下限値は、液晶ポリエステルの製造の効率化の観点から、0.70以上であってよく、0.75以上であってよく、0.8以上であってよく、0.81以上であってよく、0.82以上であってよい。
本実施形態に係る液晶ポリエステルの、芳香族ジオールに由来する構造単位/芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位のモル比の上記数値範囲の一例としては、0.70以上1未満であってよく、0.75以上0.95以下であってよく、0.8以上0.93以下であってよく、0.81以上0.90以下であってよく、0.82以上0.88以下であってよい。
なお、液晶ポリエステルが複数種類の芳香族ジオールに由来する構造単位を含む場合、上記のモル比における芳香族ジオールに由来する構造単位の物質量は、複数種類の芳香族ジオールに由来する構造単位の物質量の総和である。
同様に、液晶ポリエステルが複数種類の芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位を含む場合、上記のモル比における芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位の物質量は、複数種類の芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位の物質量の総和である。
液晶ポリエステルにおける、芳香族ジオールに由来する構造単位及び芳香族ジカルボン酸に由来する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20~100モル%であることが好ましく、30~80モル%であることがより好ましく、40~60モル%であることがさらに好ましい。
重合された液晶ポリエステルの主鎖末端の芳香族ジオールに由来する構造単位は、例えば、カルボキシ基と反応可能な水酸基を有することができる。一方の、重合された液晶ポリエステルの主鎖末端の芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位は、例えば、水酸基と反応可能なカルボキシ基を有することができる。
液晶ポリエステルの芳香族ジオールに由来する構造単位/芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位のモル比を上記上限値以下とすることで、液晶ポリエステルの主鎖末端に残る芳香族ジオールと芳香族ジカルボン酸に由来する重合可能な組み合わせの官能基の当量のバランスが崩れ、その後に固相重合された場合には液晶ポリエステルの重合反応が進み難いものとできると考えられる。そのため、固相重合により、示差走査熱量測定で検出される吸熱ピークの温度上昇が生じ難い液晶ポリエステルを含む、液晶ポリエステル粉末を提供できる。
液晶ポリエステルの芳香族ジオールに由来する構造単位/芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位のモル比を上記上限値以下とすることで、液晶ポリエステルの主鎖末端に残る芳香族ジオールと芳香族ジカルボン酸に由来する重合可能な組み合わせの官能基の当量のバランスが崩れ、その後に固相重合された場合には液晶ポリエステルの重合反応が進み難いものとできると考えられる。そのため、固相重合により、示差走査熱量測定で検出される吸熱ピークの温度上昇が生じ難い液晶ポリエステルを含む、液晶ポリエステル粉末を提供できる。
なお、芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位に対して、芳香族ジオールに由来する構造単位の割合を増やした場合であっても、同様に重合可能な組み合わせの官能基の当量のバランスが崩れるのであり、実際に後述の比較例1と比べ、比較例2~3のほうが固相重合による前記吸熱ピークの温度上昇が抑制されている。ただし、その効果は実施例1~4に比べて劣る。
即ち、その詳細な理由は明らかではないが、液晶ポリエステルにおいては、芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位の割合が多いほうが、芳香族ジオールに由来する構造単位の割合が多い場合よりも、前記吸熱ピークの温度上昇の抑制効果に優れている。
即ち、その詳細な理由は明らかではないが、液晶ポリエステルにおいては、芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位の割合が多いほうが、芳香族ジオールに由来する構造単位の割合が多い場合よりも、前記吸熱ピークの温度上昇の抑制効果に優れている。
なお、ここでの由来は、当該化合物の重合可能な誘導体を由来とする場合も包含する概念である。例えば、芳香族ジオールに由来する構造単位は、芳香族ジオールのアシル化物に由来する構造単位であってよい。
重合可能な誘導体として、例えば水酸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)を用いる場合には、芳香族ジオールに由来する構造単位は、カルボキシ基と反応可能なアシルオキシ基を有することができる。
重合可能な誘導体として、例えば水酸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)を用いる場合には、芳香族ジオールに由来する構造単位は、カルボキシ基と反応可能なアシルオキシ基を有することができる。
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、誘電特性により一層優れるとの観点から、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)-O-Ar3-O-
(Ar1、Ar2及びAr3は、それぞれ独立に、ナフチレン基、フェニレン基、又はビフェニリレン基を表す。
Ar1、Ar2又はAr3で表される前記基にある水素原子は、それぞれ独立に、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。)
(2)-CO-Ar2-CO-
(3)-O-Ar3-O-
(Ar1、Ar2及びAr3は、それぞれ独立に、ナフチレン基、フェニレン基、又はビフェニリレン基を表す。
Ar1、Ar2又はAr3で表される前記基にある水素原子は、それぞれ独立に、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。)
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、又はAr3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、又はAr3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。
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。
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、上記構造単位(2)と、上記構造単位(3)と、を有する液晶ポリエステルにおいて、複数あるAr1、Ar2、及びAr3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。
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。
上記の構造単位(1)~(3)を有する液晶ポリエステルとしては、下記式(1)で表される構造単位、下記式(2)で表される構造単位、及び下記式(3)で表される構造単位を有することがより好ましい。
(1)-O-Ar1-CO-
(2)-CO-Ar2-CO-
(3)-O-Ar3-O-
(Ar1は、2,6-ナフチレン基、1,4-フェニレン基、又は4,4’-ビフェニリレン基を表す。
Ar2及びAr3は、それぞれ独立に、2,6-ナフチレン基、2,7-ナフチレン基、1,4-フェニレン基、1,3-フェニレン基、又は4,4’-ビフェニリレン基を表す。
Ar1、Ar2又はAr3で表される前記基にある水素原子は、それぞれ独立に、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-
(2)-CO-Ar2-CO-
(3)-O-Ar3-O-
(Ar1は、2,6-ナフチレン基、1,4-フェニレン基、又は4,4’-ビフェニリレン基を表す。
Ar2及びAr3は、それぞれ独立に、2,6-ナフチレン基、2,7-ナフチレン基、1,4-フェニレン基、1,3-フェニレン基、又は4,4’-ビフェニリレン基を表す。
Ar1、Ar2又はAr3で表される前記基にある水素原子は、それぞれ独立に、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。)
前記式(3)で表される構造単位は、芳香族ジオールに由来する構造単位に該当する。前記式(2)で表される構造単位は、芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位に該当する。
上記の構造単位(1)~(3)を有する液晶ポリエステルは、Ar1及び/又はAr2が2,6-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、上記式(1)及び上記式(2)で表される構造単位においてAr1及び/又はAr2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。
実施形態に係る液晶ポリエステルは、上記式(1)及び上記式(2)で表される構造単位においてAr1及び/又はAr2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。
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、ハイドロキノン、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、ハイドロキノン、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。
ここでの由来は、当該化合物の重合可能な誘導体を由来とする場合も包含する概念であり、例えば、各構造単位は、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アシル化物に由来する構造単位であってよい。
なお、実施形態の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、実施形態の液晶ポリエステル粉末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%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、本実施形態の液晶ポリエステル組成物を用いて得られるフィルム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、本実施形態の液晶ポリエステル組成物を用いて得られるフィルム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(3)の含有率]/[構造単位(2)の含有率](モル/モル)で表して、構造単位(3)/構造単位(2)のモル比が、好ましくは1未満であり、好ましくは0.70以上1未満、より好ましくは0.75以上0.95以下、さらに好ましくは0.8以上0.93以下、とりわけ好ましくは0.81以上0.90以下、特に好ましくは0.82以上0.88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樹脂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。
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263℃以下、より好ましくは230℃以上261℃以下、さらに好ましくは240℃以上260℃以下であり、特に好ましくは249℃以上254.5℃以下である。
液晶ポリエステル粉末における液晶ポリエステルの流動開始温度が上記上限値以下であると、固相重合を経ても、液晶ポリエステルの示差走査熱量測定で検出される吸熱ピークの温度の値が高くなりすぎず、液晶ポリエステルを溶融させて、液晶ポリエステルフィルムと別層とを貼り合わせることが容易である。また、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。
液晶ポリエステル粉末における液晶ポリエステルの流動開始温度が上記上限値以下であると、固相重合を経ても、液晶ポリエステルの示差走査熱量測定で検出される吸熱ピークの温度の値が高くなりすぎず、液晶ポリエステルを溶融させて、液晶ポリエステルフィルムと別層とを貼り合わせることが容易である。また、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)。
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ポリスチレンを標準物質として測定される重量平均分子量は、70000以下が好ましく、20000~70000であることがより好ましく、30000~65000であることがさらに好ましく、40000~60000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重量平均分子量が上記上限値以下であると、固相重合を経ても、液晶ポリエステルの示差走査熱量測定で検出される吸熱ピークの温度の値が高くなりすぎず、液晶ポリエステルを溶融させて、液晶ポリエステルフィルムと別層とを貼り合わせることが容易である。また、等方性に優れたフィルム化加工が容易である。液晶ポリエステルの重量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。
液晶ポリエステル粉末における液晶ポリエステルの重量平均分子量が上記上限値以下であると、固相重合を経ても、液晶ポリエステルの示差走査熱量測定で検出される吸熱ピークの温度の値が高くなりすぎず、液晶ポリエステルを溶融させて、液晶ポリエステルフィルムと別層とを貼り合わせることが容易である。また、等方性に優れたフィルム化加工が容易である。液晶ポリエステルの重量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。
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ポリスチレンを標準物質として測定される数平均分子量は、30000以下が好ましく、5000~30000であることがより好ましく、8000~20000であることがさらに好ましく、10000~15000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上記上限値以下であると、固相重合を経ても、液晶ポリエステルの示差走査熱量測定で検出される吸熱ピークの温度の値が高くなりすぎず、液晶ポリエステルを溶融させて、液晶ポリエステルフィルムと別層とを貼り合わせることが容易である。また、等方性に優れたフィルム化加工が容易である。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。
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上記上限値以下であると、固相重合を経ても、液晶ポリエステルの示差走査熱量測定で検出される吸熱ピークの温度の値が高くなりすぎず、液晶ポリエステルを溶融させて、液晶ポリエステルフィルムと別層とを貼り合わせることが容易である。また、等方性に優れたフィルム化加工が容易である。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、「重量平均分子量」及び「数平均分子量」とは、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)分析により求めることができ、標準ポリスチレンの分子量を測定して得られた検量線に基づいて、標準ポリスチレン換算で求めた値を意味する。
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示差走査熱量測定で検出される吸熱ピークの温度(固相重合前の吸熱ピーク温度(A))は、293℃以下が好ましく、250~292℃であることがより好ましく、260~291℃であることがさらに好ましく、270℃以上290℃以下であることが特に好ましい。
実施形態の液晶ポリエステル粉末における液晶ポリエステルは、固相重合により前記吸熱ピークの温度上昇が生じ難い。そのため、液晶ポリエステル粉末における液晶ポリエステルの前記吸熱ピーク温度(A)の値が上記上限値以下であると、固相重合を経て液晶ポリエステルフィルムが得られたとしても、当該フィルムにおける液晶ポリエステルの溶融が容易である。例えばラミネート法などにより液晶ポリエステルを溶融させて、液晶ポリエステルフィルムと別層とを貼り合わせることが容易である。
実施形態の液晶ポリエステル粉末における液晶ポリエステルは、固相重合により前記吸熱ピークの温度上昇が生じ難い。そのため、液晶ポリエステル粉末における液晶ポリエステルの前記吸熱ピーク温度(A)の値が上記上限値以下であると、固相重合を経て液晶ポリエステルフィルムが得られたとしても、当該フィルムにおける液晶ポリエステルの溶融が容易である。例えばラミネート法などにより液晶ポリエステルを溶融させて、液晶ポリエステルフィルムと別層とを貼り合わせることが容易である。
液晶ポリエステルの吸熱ピークの温度は、示差走査熱量測定装置(例えば(株)島津製作所の「DSC-60A Plus」)を用いて、室温(23℃)から10℃/分の速度で昇温して得られた、液晶ポリエステルの溶融による吸熱ピークの頂点位置の温度(℃)として測定できる。
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は、固相重合を経ても、液晶ポリエステルの示差走査熱量測定で検出される吸熱ピークの温度上昇が生じ難いという優れた性質を有する。
液晶ポリエステル粉末における、固相重合後の液晶ポリエステルの前記吸熱ピークの温度(B)の、該固相重合前の液晶ポリエステルの前記吸熱ピークの温度(A)からの温度上昇の値(B)-(A)は、20℃以下であることが好ましく、3~15℃であることがより好ましく、4~12℃であることがさらに好ましく、5~9℃であることが特に好ましい。ここでの固相重合は、窒素雰囲気下で、室温(23℃)から310℃まで4時間かけて昇温し、310℃で2時間保持する熱処理を行うものとする。
液晶ポリエステル粉末における、固相重合後の液晶ポリエステルの前記吸熱ピークの温度(B)の、該固相重合前の液晶ポリエステルの前記吸熱ピークの温度(A)からの温度上昇の値(B)-(A)は、20℃以下であることが好ましく、3~15℃であることがより好ましく、4~12℃であることがさらに好ましく、5~9℃であることが特に好ましい。ここでの固相重合は、窒素雰囲気下で、室温(23℃)から310℃まで4時間かけて昇温し、310℃で2時間保持する熱処理を行うものとする。
(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。液晶ポリエステルとしては、上記に例示したものが挙げられ、芳香族ヒドロキシカルボン酸と、芳香族ジカルボン酸と、芳香族ジオールとを縮重合(重縮合)させてなる重合体が好ましい。
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。液晶ポリエステルとしては、上記に例示したものが挙げられ、芳香族ヒドロキシカルボン酸と、芳香族ジカルボン酸と、芳香族ジオールとを縮重合(重縮合)させてなる重合体が好ましい。
実施形態の液晶ポリエステル粉末における液晶ポリエステルの製造方法は、前記芳香族ジオール、及び前記芳香族ジカルボン酸をモノマーとして、前記液晶ポリエステルを得る工程を含み、
前記芳香族ジオール/前記芳香族ジカルボン酸のモル比が1未満であり、0.95以下が好ましく、0.93以下がより好ましく、0.90以下がさらに好ましく、0.88以下が特に好ましい。
前記芳香族ジオール/前記芳香族ジカルボン酸のモル比が1未満であり、0.95以下が好ましく、0.93以下がより好ましく、0.90以下がさらに好ましく、0.88以下が特に好ましい。
実施形態の液晶ポリエステルの製造方法における、芳香族ジオール/芳香族ジカルボン酸のモル比の下限値は、液晶ポリエステルの製造の効率化の観点から、0.70以上であってよく、0.75以上であってよく、0.8以上であってよく、0.81以上であってよく、0.82以上であってよい。
実施形態の液晶ポリエステルの製造方法における、芳香族ジオール/芳香族ジカルボン酸のモル比の上記数値範囲の一例としては、0.70以上1未満であってよく、0.75以上0.95以下であってよく、0.8以上0.93以下であってよく、0.81以上0.90以下であってよく、0.82以上0.88以下であってよい。
なお、液晶ポリエステルの製造方法において、複数種類の芳香族ジオールを用いる場合、上記のモル比における芳香族ジオールの物質量は、複数種類の芳香族ジオールの物質量の総和である。
同様に、液晶ポリエステルの製造方法において、複数種類の芳香族ジカルボン酸を用いる場合、上記のモル比における芳香族ジカルボン酸の物質量は、複数種類の芳香族ジオールの物質量の総和である。
実施形態の液晶ポリエステルの製造方法における、芳香族ジオール及び芳香族ジカルボン酸の使用量は、液晶ポリエステルの重合に使用される全モノマーの合計量100モル%に対して20~100モル%であることが好ましく、30~80モル%であることがより好ましく、40~60モル%であることがさらに好ましい。
本実施形態の液晶ポリエステルの製造方法によれば、上記実施形態の液晶ポリエステル粉末に含有される、固相重合により、示差走査熱量測定で検出される吸熱ピークの温度上昇が生じ難い液晶ポリエステルを製造可能である。
その理由としては、モノマーとして用いられる芳香族ジオール/前記芳香族ジカルボン酸のモル比を上記上限値以下とすることで、液晶ポリエステルの主鎖末端に残る芳香族ジオールと芳香族ジカルボン酸に由来する重合可能な組み合わせの官能基の当量のバランスが崩れ、その後に固相重合された場合には液晶ポリエステルの重合反応が進み難いものとできるからであると考えられる。
なお、重合可能な組み合わせの官能基の当量のバランスが崩れていても、液晶ポリエステルの重合反応自体は、反応相手に乏しくなり反応効率が低下する段階まで、ある程度進行させることが可能である。そのため基本的には、液晶ポリエステルの重合反応に使用する重合可能なモノマーの全量が、前記液晶ポリエステルの骨格に組み込まれると考えてよい。即ち、重合反応に使用する仕込みのモノマー(芳香族ジオール及び芳香族ジカルボン酸)のモル比と、構造単位(芳香族ジオール及び芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位)のモル比とは同一と考えてよい。
なお、液晶ポリエステルの製造方法に使用されるモノマーは、当該モノマーの重合可能な誘導体を包含する概念である。例えば、上記で規定される芳香族ジオールとは、芳香族ジオールのアシル化物であってもよい。
本実施形態の液晶ポリエステルは、製造する液晶ポリエステルのモノマーを用いて、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水酸基を脂肪酸無水物(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、本実施形態の液晶ポリエステル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。
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、本実施形態の液晶ポリエステル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水酸基の合計に対して、1.0倍当量以上1.2倍当量以下とすることが好ましく、1.03倍当量以上1.15倍当量以下とすることがより好ましい。
原料モノマーに含まれるフェノール性水酸基の合計に対して、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可能な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液晶ポリエステル粉末を得ることができる。なお、重合工程の後に、固相重合等の熱処理を行うことにより、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、液晶ポリエステル粉末が含有する液晶ポリエステルについては、固相重合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。
(液晶ポリエステル粉末)
液晶ポリエステル粉末の平均粒径(D50)は、30μm以下が好ましく、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晶ポリエステル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。
液晶ポリエステル粉末の平均粒径(D50)は、30μm以下が好ましく、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晶ポリエステル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。
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。
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。
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。
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。
後述の実施形態の液晶ポリエステル組成物は、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、構造単位(1)~(3)を有するものとして例示したような、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流動開始温度よりも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流動開始温度よりも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得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。
≪液晶ポリエステル粉末の製造方法≫
実施形態に係る液晶ポリエステル粉末は、例えば、上記の液晶ポリエステルの製造方法により製造された液晶ポリエステルを、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。
実施形態に係る液晶ポリエステル粉末は、例えば、上記の液晶ポリエステルの製造方法により製造された液晶ポリエステルを、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。
液晶ポリエステルの製造方法として上述した、前記芳香族ジオール、及び前記芳香族ジカルボン酸をモノマーとして、前記液晶ポリエステルを得る工程を含み、前記芳香族ジオール/前記芳香族ジカルボン酸のモル比を1未満とすることにより、本発明の一実施形態に係る液晶ポリエステル粉末が容易に得られる。
実施形態の液晶ポリエステル粉末の製造方法における、芳香族ジオール/芳香族ジカルボン酸のモル比の数値範囲の一例としては、0.70以上1未満であってよく、0.75以上0.95以下であってよく、0.8以上0.93以下であってよく、0.81以上0.90以下であってよく、0.82以上0.88以下であってよい。
実施形態の液晶ポリエステル粉末の製造方法における、芳香族ジオール/芳香族ジカルボン酸のモル比の数値範囲の一例としては、0.70以上1未満であってよく、0.75以上0.95以下であってよく、0.8以上0.93以下であってよく、0.81以上0.90以下であってよく、0.82以上0.88以下であってよい。
実施形態のポリエステル粉末の製造方法によれば、上記実施形態の液晶ポリエステル粉末を製造可能である。
≪液晶ポリエステル組成物≫
実施形態の液晶ポリエステル組成物は、媒体と、上記実施形態の液晶ポリエステル粉末と、を含有するものである。
実施形態の液晶ポリエステル組成物は、媒体と、上記実施形態の液晶ポリエステル粉末と、を含有するものである。
<媒体>
実施形態の液晶ポリエステル組成物に含まれる媒体は、1atm(1013.25hPa)、25℃において液体状態をとる物質であることが好ましい。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。
実施形態の液晶ポリエステル組成物に含まれる媒体は、1atm(1013.25hPa)、25℃において液体状態をとる物質であることが好ましい。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。
実施形態の液晶ポリエステル組成物は、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。
実施形態の液晶ポリエステル組成物は、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(液晶ポリエステル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、支持体上に液晶ポリエステル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。
媒体は、非プロトン性溶媒であってもよい。非プロトン性溶媒とは、非プロトン性化合物を含む溶媒である。該非プロトン性溶媒としては、例えば、1-クロロブタン、クロロベンゼン、1,1-ジクロロエタン、1,2-ジクロロエタン、クロロホルム、1,1,2,2-テトラクロロエタンなどのハロゲン系溶媒、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサンなどのエーテル系溶媒、アセトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒、酢酸エチルなどのエステル系溶媒、γ-ブチロラクトンなどのラクトン系溶媒、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートなどのカーボネート系溶媒、トリエチルアミン、ピリジンなどのアミン系溶媒、アセトニトリル、サクシノニトリルなどのニトリル系溶媒、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、テトラメチル尿素、N-メチルピロリドンなどのアミド系溶媒、ニトロメタン、ニトロベンゼンなどのニトロ系溶媒、ジメチルスルホキシド、スルホランなどのスルフィド系溶媒、ヘキサメチルリン酸アミド、トリn-ブチルリン酸などのリン酸系溶媒などが挙げられる。
実施形態の液晶ポリエステル組成物は、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。
実施形態の液晶ポリエステル組成物は、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。実施形態の液晶ポリエステル組成物は、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、実施形態の液晶ポリエステル組成物は、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。
実施形態の液晶ポリエステル組成物は、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。実施形態の液晶ポリエステル組成物は、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、実施形態の液晶ポリエステル組成物は、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。
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。
実施形態の液晶ポリエステル組成物の総質量に対する、液晶ポリエステル粉末の含有量の割合は、1~40質量%が好ましく、5~30質量%がより好ましく、7~20質量%がさらに好ましい。
実施形態の液晶ポリエステル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。
一実施形態の液晶ポリエステル組成物として、液晶ポリエステル組成物の総質量に対し、液晶ポリエステル粉末を1~40質量%含有し、媒体を50~99質量%含有することが好ましい。
液晶ポリエステル組成物は、媒体及び液晶ポリエステル粉末以外に、必要に応じて、充填材や、添加剤、液晶ポリエステル粉末に該当しないその他の樹脂等の他の成分を、含有量(質量%)の合計が100質量%を超えないように1種以上含んでもよい。
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その他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、液晶ポリエステル粉末に含有される液晶ポリエステルに該当しない液晶ポリエステル、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る。その他の樹脂としては、フッ素樹脂も好ましいものとして例示できる。「フッ素樹脂」とは、分子中にフッ素原子を含む樹脂を意味し、フッ素原子を含む構造単位を有するポリマーが挙げられる。その他の樹脂の含有量は、液晶ポリエステル粉末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。その他の樹脂は、前記媒体に可溶であることが好ましい。
(液晶ポリエステル組成物の製造方法)
実施形態の液晶ポリエステル組成物は、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。
実施形態の液晶ポリエステル組成物は、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≪液晶ポリエステル組成物≫で説明したものを例示できる。
一実施形態として、芳香族ジオールに由来する構造単位、及び芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位を有する液晶ポリエステルを含み、前記液晶ポリエステルの前記芳香族ジオールに由来する構造単位/前記芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位のモル比が1未満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む、液晶ポリエステル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、第1支持体上に、実施形態に係る液晶ポリエステル組成物を塗布し、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、第1支持体上に、実施形態に係る液晶ポリエステル組成物を塗布し、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。
液晶ポリエステル組成物については、上記≪液晶ポリエステル組成物≫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。
第1支持体上に、実施形態に係る液晶ポリエステル組成物を塗布して、前記第1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)。
第1支持体上に、実施形態に係る液晶ポリエステル組成物を塗布して、前記第1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、第1支持体上に、実施形態に係る液晶ポリエステル組成物を塗布した後、塗布された液晶ポリエステル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、第1支持体上に、実施形態の液晶ポリエステル組成物を塗布し、塗布された液晶ポリエステル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、第1支持体上に、実施形態の液晶ポリエステル組成物を塗布し、塗布された液晶ポリエステル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。
前記熱処理は、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)行うことを含むものであることが好ましい。
前記熱処理工程により、液晶ポリエステル粉末を溶融させてフィルム化させるとともに、液晶ポリエステルの固相重合を行うことで液晶ポリエステルを所望の分子量に高分子化できる。このようにして、液晶ポリエステルフィルムを、前記第1支持体と前記液晶ポリエステルフィルムとを備える第1積層体として得ることができる。
前記熱処理工程により、液晶ポリエステル粉末を溶融させてフィルム化させるとともに、液晶ポリエステルの固相重合を行うことで液晶ポリエステルを所望の分子量に高分子化できる。このようにして、液晶ポリエステルフィルムを、前記第1支持体と前記液晶ポリエステルフィルムとを備える第1積層体として得ることができる。
なお、液晶ポリエステルフィルムの製造方法において、更に、前記第1支持体及び液晶ポリエステルフィルムが積層された第1積層体から第1支持体を分離する工程(分離工程)を含んでいてもよい。ただし、液晶ポリエステルフィルムは、第1積層体として第1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、第1積層体及び第2積層体の製造過程の一例を示す模式図である。
まず、液晶ポリエステル組成物30を第1支持体12上に塗布する(図1A 塗布工程)。液晶ポリエステル組成物30は、液晶ポリエステル粉末1と媒体3とを含む。液晶ポリエステル組成物の第1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、第1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、液晶ポリエステル組成物を撹拌する操作を行ってもよい。
まず、液晶ポリエステル組成物30を第1支持体12上に塗布する(図1A 塗布工程)。液晶ポリエステル組成物30は、液晶ポリエステル粉末1と媒体3とを含む。液晶ポリエステル組成物の第1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、第1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、液晶ポリエステル組成物を撹拌する操作を行ってもよい。
第1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、液晶ポリエステル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、第1支持体12上に塗布された液晶ポリエステル組成物30から媒体3を除去し(図1B 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は液晶ポリエステル組成物から完全に除去される必要はなく、液晶ポリエステル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示差走査熱量測定で検出される吸熱ピークの温度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40℃以上100℃以下である。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。
こうして得られる第1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、第1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)とを有する第1積層体20を得る(図1C 熱処理工程)。このとき、第1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)を行うことができる。
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示差走査熱量測定で検出される吸熱ピークの温度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示差走査熱量測定で検出される吸熱ピークの温度以上が好ましく、液晶ポリエステルの示差走査熱量測定で検出される吸熱ピークの温度より高い温度がより好ましく、液晶ポリエステルの示差走査熱量測定で検出される吸熱ピークの温度+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、250℃以上380℃以下がより好ましく、290℃以上330℃以下がさらに好ましい。液晶ポリエステルの示差走査熱量測定で検出される吸熱ピークの温度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、2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)を行うことができる。
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示差走査熱量測定で検出される吸熱ピークの温度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示差走査熱量測定で検出される吸熱ピークの温度以上が好ましく、液晶ポリエステルの示差走査熱量測定で検出される吸熱ピークの温度より高い温度がより好ましく、液晶ポリエステルの示差走査熱量測定で検出される吸熱ピークの温度+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、250℃以上380℃以下がより好ましく、290℃以上330℃以下がさらに好ましい。液晶ポリエステルの示差走査熱量測定で検出される吸熱ピークの温度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、2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。
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、使用される液晶ポリエステル組成物が含有する液晶ポリエステル粉末の、前記芳香族ジオールに由来する構造単位/前記芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位のモル比が1未満であることにより、上記の熱処理工程での液晶ポリエステルの固相重合の反応が進み難く、液晶ポリエステルの示差走査熱量測定で検出される吸熱ピークの温度上昇が抑制された液晶ポリエステルフィルムを提供できる。そのため、後に積層工程を経て第2積層体を製造する場合に、加熱により液晶ポリエステルが容易に溶融し、積層された液晶ポリエステルフィルムと第2支持体との密着が良好である。
また、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。
尚且つ、液晶ポリエステル組成物においては、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。
尚且つ、液晶ポリエステル組成物においては、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。
≪第1積層体の製造方法≫
実施形態の第1積層体の製造方法は、第1支持体上に、実施形態に係る液晶ポリエステル組成物を塗布し、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、前記第1支持体と前記液晶ポリエステルフィルムとを備える第1積層体を得ることを含むものである。
実施形態の第1積層体の製造方法は、第1支持体上に、実施形態に係る液晶ポリエステル組成物を塗布し、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、前記第1支持体と前記液晶ポリエステルフィルムとを備える第1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。
第1支持体上に、実施形態に係る液晶ポリエステル組成物を塗布して、第1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、前記第1支持体と前記液晶ポリエステルフィルムとを備える第1積層体を得る工程(熱処理工程)。
第1支持体上に、実施形態に係る液晶ポリエステル組成物を塗布して、第1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、前記第1支持体と前記液晶ポリエステルフィルムとを備える第1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、第1積層体の製造方法における、塗布工程では、第1支持体上に、実施形態に係る液晶ポリエステル組成物を塗布した後、塗布された液晶ポリエステル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、実施形態の第1積層体の製造方法は、第1支持体上に、実施形態に係る液晶ポリエステル組成物を塗布し、塗布された液晶ポリエステル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、前記第1支持体と前記液晶ポリエステルフィルムとを備える第1積層体を得ることを含むものであってもよい。
すなわち、実施形態の第1積層体の製造方法は、第1支持体上に、実施形態に係る液晶ポリエステル組成物を塗布し、塗布された液晶ポリエステル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、前記第1支持体と前記液晶ポリエステルフィルムとを備える第1積層体を得ることを含むものであってもよい。
図1A~Cは、実施形態の第1積層体の製造過程の一例を示す模式図である。図1A~Cで例示する第1積層体の製造方法については、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。
実施形態の第1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第1積層体を製造可能である。
実施形態の第1積層体の製造方法によれば上記の熱処理工程での液晶ポリエステルの固相重合の反応が進み難く、液晶ポリエステルの示差走査熱量測定で検出される吸熱ピークの温度上昇が抑制された液晶ポリエステルフィルムを備える第1積層体を提供できる。これにより、その後の積層工程を経て貼り合わせられた液晶ポリエステルフィルムと第2支持体との密着を良好なものとできる。
≪第2積層体の製造方法≫
実施形態の第2積層体の製造方法は、前記第1積層体の製造方法により第1積層体を得た後、前記第1積層体の前記液晶ポリエステルフィルムの前記第1支持体が積層された側とは反対側の面上に、第2支持体を積層して第2積層体を得ることを含むものである。
実施形態の第2積層体の製造方法は、前記第1積層体の製造方法により第1積層体を得た後、前記第1積層体の前記液晶ポリエステルフィルムの前記第1支持体が積層された側とは反対側の面上に、第2支持体を積層して第2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。
第1支持体上に、実施形態に係る液晶ポリエステル組成物を塗布して、第1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、前記第1支持体と前記液晶ポリエステルフィルムとを備える第1積層体を得る工程(熱処理工程)。
前記液晶ポリエステルフィルムの第1支持体が積層された側とは反対側の面上に、第2支持体を積層して第2積層体を得る工程(積層工程)。
第1支持体上に、実施形態に係る液晶ポリエステル組成物を塗布して、第1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、前記第1支持体と前記液晶ポリエステルフィルムとを備える第1積層体を得る工程(熱処理工程)。
前記液晶ポリエステルフィルムの第1支持体が積層された側とは反対側の面上に、第2支持体を積層して第2積層体を得る工程(積層工程)。
積層工程では、前記液晶ポリエステルフィルムの第1支持体が積層された側とは反対側の面上に、第2支持体を積層し、液晶ポリエステルフィルムを加熱して液晶ポリエステルを溶融させ、液晶ポリエステルフィルムと、第2支持体とを貼り合わせて第2積層体を得ることが好ましい。液晶ポリエステルフィルムを加熱して液晶ポリエステルを溶融させ、前記第2支持体と積層する方法として、ラミネート法が挙げられる。ラミネート法としては、ローラーを使用して加熱圧着する方法や、プレス装置を使用して加熱圧着する方法、真空熱プレス装置を使用して加熱圧着する真空ラミネート法などの方法が挙げられる。
積層工程における、液晶ポリエステルフィルムの加熱温度(加熱装置の設定温度)としては、一例として、300~350℃であってよく、310~340℃であってよく、320~330℃であってよい。
実施形態の第2積層体の製造方法は、第1支持体上に、請求項11に記載の液晶ポリエステル組成物を塗布し、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、前記第1支持体と前記液晶ポリエステルフィルムとを備える第1積層体を得ることと、
前記第1積層体の前記液晶ポリエステルフィルムの前記第1支持体が積層された側とは反対側の面上に、第2支持体を積層し、前記液晶ポリエステルフィルムを加熱して、液晶ポリエステルフィルムと第2支持体とを貼り合わせて第2積層体を得ることと、を含むものであってよい。
前記第1積層体の前記液晶ポリエステルフィルムの前記第1支持体が積層された側とは反対側の面上に、第2支持体を積層し、前記液晶ポリエステルフィルムを加熱して、液晶ポリエステルフィルムと第2支持体とを貼り合わせて第2積層体を得ることと、を含むものであってよい。
図1A~Dは、実施形態の第2積層体の製造過程の一例を示す模式図である。図1Cの熱処理工程までについては、上述の≪液晶ポリエステルフィルムの製造方法≫に説明したとおりであるので、説明を省略する。
次いで、熱処理工程(図1C)の後、第1支持体12と液晶ポリエステルフィルム10とを有する第1積層体20に対し、液晶ポリエステルフィルム10の第1支持体12が積層された側とは反対側の面上に、第2支持体13を積層することができる(図1D 積層工程)。好ましくは、液晶ポリエステルフィルム10の第1支持体12が積層された側とは反対側の面上に、第2支持体13を積層し、液晶ポリエステルフィルム10を加熱して液晶ポリエステルを溶融させ、液晶ポリエステルフィルム10と第2支持体13とを貼り合わせる。これにより、第1支持体12と、液晶ポリエステルフィルム10と、第2支持体13と、がこの順に積層された第2積層体21が得られる。
第2支持体13としては、上記に第1支持体として例示したものを採用でき、例えば、ガラス板、樹脂フィルム又は金属箔が挙げられ、銅箔が好ましい。
第2積層体としては、銅箔と、液晶ポリエステルフィルムと、銅箔とがこの順に積層されたものが好ましい。
第2積層体としては、銅箔と、液晶ポリエステルフィルムと、銅箔とがこの順に積層されたものが好ましい。
実施形態の第2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第2積層体を製造可能である。
実施形態の第2積層体の製造方法によれば、上記の熱処理工程での液晶ポリエステルの固相重合の反応が進み難く、液晶ポリエステルの前記吸熱ピークの温度上昇が生じ難い。これにより、積層工程を経た液晶ポリエステルフィルムと第2支持体との密着が良好な第2積層体を提供できる。
≪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10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10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、芳香族ジオールに由来する構造単位、及び芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位を有する液晶ポリエステルを含み、前記液晶ポリエステルの前記芳香族ジオールに由来する構造単位/前記芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位のモル比が1未満である。かかる液晶ポリエステルは、上記の≪液晶ポリエステル粉末≫において例示したものが挙げられ、芳香族ヒドロキシカルボン酸と、芳香族ジカルボン酸と、芳香族ジオールとを縮重合(重縮合)させてなる重合体が好ましい。
前記液晶ポリエステルは、ナフタレン構造を含む構造単位を有することが好ましい。
前記ナフタレン構造を含む構造単位の含有量が、前記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40モル%以上であってもよく、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。
前記液晶ポリエステルは、下記式(1)で表される構造単位、下記式(2)で表される構造単位、及び下記式(3)で表される構造単位を有することが好ましい。
(1)-O-Ar1-CO-
(2)-CO-Ar2-CO-
(3)-O-Ar3-O-
(Ar1は、2,6-ナフチレン基、1,4-フェニレン基、又は4,4’-ビフェニリレン基を表す。
Ar2及びAr3は、それぞれ独立に、2,6-ナフチレン基、2,7-ナフチレン基、1,4-フェニレン基、1,3-フェニレン基、又は4,4’-ビフェニリレン基を表す。
Ar1、Ar2又はAr3で表される前記基にある水素原子は、それぞれ独立に、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-
(2)-CO-Ar2-CO-
(3)-O-Ar3-O-
(Ar1は、2,6-ナフチレン基、1,4-フェニレン基、又は4,4’-ビフェニリレン基を表す。
Ar2及びAr3は、それぞれ独立に、2,6-ナフチレン基、2,7-ナフチレン基、1,4-フェニレン基、1,3-フェニレン基、又は4,4’-ビフェニリレン基を表す。
Ar1、Ar2又はAr3で表される前記基にある水素原子は、それぞれ独立に、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の、前記式(3)で表される構造単位/前記式(2)で表される構造単位、のモル比が1未満であってよく、0.70以上1未満であってよく、0.75以上0.95以下であってよく、0.8以上0.93以下であってよく、0.81以上0.90以下であってよく、0.82以上0.88以下であってよい。
実施形態の液晶ポリエステルフィルムにおける液晶ポリエステルは、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、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、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の範囲であるものが好ましい。
当該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。
当該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、0.002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の範囲であることが好ましく、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、実施形態の液晶ポリエステル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、実施形態の液晶ポリエステル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≪液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。
≪第1積層体≫
実施形態の第1積層体は、第1金属層と、前記第1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第1積層体23の構成を示す模式図である。第1積層体23は、第1金属層14と、第1金属層14上に積層された液晶ポリエステルフィルム10と、を備える。
積層体が備える液晶ポリエステル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。
積層体が備える第1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≪第1積層体の製造方法≫において第1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。第1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。
実施形態の第1積層体は、第1金属層と、前記第1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第1積層体23の構成を示す模式図である。第1積層体23は、第1金属層14と、第1金属層14上に積層された液晶ポリエステルフィルム10と、を備える。
積層体が備える液晶ポリエステル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。
積層体が備える第1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≪第1積層体の製造方法≫において第1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。第1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。
実施形態の第1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。
実施形態の第1積層体の製造方法は特に限定されるものではないが、実施形態の第1積層体は、上記の≪第1積層体の製造方法≫により製造可能である。
実施形態の第1積層体は、積層板(例えば、フレキシブル銅張積層板)等の電子部品用の積層板用途に好適に使用することができる。
≪第2積層体≫
実施形態の第2積層体は、第1金属層と、前記第1金属層上に積層された液晶ポリエステルフィルムと、前記液晶ポリエステルフィルムの第1金属層が積層された側とは反対側の面上に積層された第2金属層と、を備えるものである。
実施形態の第2積層体は、第1金属層と、前記第1金属層上に積層された液晶ポリエステルフィルムと、前記液晶ポリエステルフィルムの第1金属層が積層された側とは反対側の面上に積層された第2金属層と、を備えるものである。
図4は、本発明の一実施形態の第2積層体24の構成を示す模式図である。第2積層体24は、第1金属層14と、第1金属層14上に積層された液晶ポリエステルフィルム10と、液晶ポリエステルフィルム10の第1金属層14が積層された側とは反対側の面上に積層された第2金属層15と、を備える。
第2積層体が備える液晶ポリエステルフィルムについては、上記の≪液晶ポリエステルフィルムの製造方法≫に例示したものが挙げられ、説明を省略する。
第2積層体が備える第1金属層及び第2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≫において第1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。第1金属層及び第2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、第1金属層及び第2金属層の金属箔としては銅箔が好ましい。
第2積層体が備える液晶ポリエステルフィルムについては、上記の≪液晶ポリエステルフィルムの製造方法≫に例示したものが挙げられ、説明を省略する。
第2積層体が備える第1金属層及び第2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≫において第1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。第1金属層及び第2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、第1金属層及び第2金属層の金属箔としては銅箔が好ましい。
実施形態の第2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。
実施形態の第2積層体の製造方法は特に限定されるものではないが、実施形態の第2積層体は、上記の≪第2積層体の製造方法≫により製造可能である。
実施形態の第2積層体は、積層板(例えば、両面フレキシブル銅張積層板)等の電子部品用の積層板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。
≪測定方法≫
〔液晶ポリエステルの吸熱ピークの測定〕
液晶ポリエステルを試料として、示差走査熱量測定装置((株)島津製作所の「DSC-60A Plus」)を用いて、室温(23℃)から10℃/分の速度で昇温して、液晶ポリエステルの吸熱ピークの頂点位置の温度(℃)を測定した。
〔液晶ポリエステルの吸熱ピークの測定〕
液晶ポリエステルを試料として、示差走査熱量測定装置((株)島津製作所の「DSC-60A Plus」)を用いて、室温(23℃)から10℃/分の速度で昇温して、液晶ポリエステルの吸熱ピークの頂点位置の温度(℃)を測定した。
〔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(℃)を液晶ポリエステルの流動開始温度として測定した。
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(℃)を液晶ポリエステルの流動開始温度として測定した。
≪液晶ポリエステル粉末の製造≫
〔実施例1〕
撹拌装置、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174.4g(1.05モル)、ハイドロキノン255.2g(2.318モル)、無水酢酸1189.90g(11.66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、撹拌しながら、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。
上記モノマーにおいて、ハイドロキノン(芳香族ジオール)/2,6-ナフタレンジカルボン酸及びテレフタル酸(芳香族ジカルボン酸)のモル比は、0.828である。
撹拌装置、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174.4g(1.05モル)、ハイドロキノン255.2g(2.318モル)、無水酢酸1189.90g(11.66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、撹拌しながら、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。
上記モノマーにおいて、ハイドロキノン(芳香族ジオール)/2,6-ナフタレンジカルボン酸及びテレフタル酸(芳香族ジカルボン酸)のモル比は、0.828である。
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120分保持した後、SUSトレイへ排出し、室温まで冷却固化して固形状の液晶ポリエステル(A1)を得た。この液晶ポリエステル(A1)の流動開始温度は、249.9℃であった。
液晶ポリエステル(A1)は、全繰り返しの構造単位の合計量(100モル%)に対して、
Ar1が2,6-ナフチレン基である構造単位(1)を52モル%、
Ar2が2,6-ナフチレン基である構造単位(2)を16モル%、
Ar2が1,4-フェニレン基である構造単位(2)を10モル%、及び
Ar3が1,4-フェニレン基である構造単位(3)を22モル%有する。
液晶ポリエステル(A1)は、全繰り返しの構造単位の合計量(100モル%)に対して、
Ar1が2,6-ナフチレン基である構造単位(1)を52モル%、
Ar2が2,6-ナフチレン基である構造単位(2)を16モル%、
Ar2が1,4-フェニレン基である構造単位(2)を10モル%、及び
Ar3が1,4-フェニレン基である構造単位(3)を22モル%有する。
上記液晶ポリエステル(A1)において、ハイドロキノン(芳香族ジオール)に由来する構造単位/2,6-ナフタレンジカルボン酸及びテレフタル酸(芳香族ジカルボン酸)に由来する構造単位のモル比は、0.828である。
得られた液晶ポリエステルを、2mmのパンチングメタルスクリーン(粉砕スクリーン)を用い、オリエント社製の粉砕機(型式:VM-16、回転数:1500rpm)で粉砕して、実施例1の液晶ポリエステル粉末を得た。
〔実施例2〕
撹拌装置、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149.50g(0.9モル)、ハイドロキノン255.2g(2.318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、撹拌しながら、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。
上記モノマーにおいて、ハイドロキノン(芳香族ジオール)/2,6-ナフタレンジカルボン酸及びテレフタル酸(芳香族ジカルボン酸)のモル比は、0.875である。
撹拌装置、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149.50g(0.9モル)、ハイドロキノン255.2g(2.318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、撹拌しながら、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。
上記モノマーにおいて、ハイドロキノン(芳香族ジオール)/2,6-ナフタレンジカルボン酸及びテレフタル酸(芳香族ジカルボン酸)のモル比は、0.875である。
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120分保持した後、SUSトレイへ排出し、室温まで冷却固化して固形状の液晶ポリエステル(A2)を得た。この液晶ポリエステル(A2)の流動開始温度は、254.4℃であった。
液晶ポリエステル(A2)は、全繰り返しの構造単位の合計量(100モル%)に対して、
Ar1が2,6-ナフチレン基である構造単位(1)を53モル%、
Ar2が2,6-ナフチレン基である構造単位(2)を17モル%、
Ar2が1,4-フェニレン基である構造単位(2)を9モル%、及び
Ar3が1,4-フェニレン基である構造単位(3)を22モル%有する。
液晶ポリエステル(A2)は、全繰り返しの構造単位の合計量(100モル%)に対して、
Ar1が2,6-ナフチレン基である構造単位(1)を53モル%、
Ar2が2,6-ナフチレン基である構造単位(2)を17モル%、
Ar2が1,4-フェニレン基である構造単位(2)を9モル%、及び
Ar3が1,4-フェニレン基である構造単位(3)を22モル%有する。
上記液晶ポリエステル(A2)において、ハイドロキノン(芳香族ジオール)に由来する構造単位/2,6-ナフタレンジカルボン酸及びテレフタル酸(芳香族ジカルボン酸)に由来する構造単位のモル比は、0.875である。
得られた液晶ポリエステルを、2mmのパンチングメタルスクリーン(粉砕スクリーン)を用い、オリエント社製の粉砕機(型式:VM-16、回転数:1500rpm)で粉砕して、実施例2の液晶ポリエステル粉末を得た。
〔実施例3〕
撹拌装置、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132.90g(0.8モル)、ハイドロキノン255.2g(2.318モル)、無水酢酸1189.90g(11.66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、撹拌しながら、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。
上記モノマーにおいて、ハイドロキノン(芳香族ジオール)/2,6-ナフタレンジカルボン酸及びテレフタル酸(芳香族ジカルボン酸)のモル比は、0.909である。
〔実施例3〕
撹拌装置、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132.90g(0.8モル)、ハイドロキノン255.2g(2.318モル)、無水酢酸1189.90g(11.66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、撹拌しながら、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。
上記モノマーにおいて、ハイドロキノン(芳香族ジオール)/2,6-ナフタレンジカルボン酸及びテレフタル酸(芳香族ジカルボン酸)のモル比は、0.909である。
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120分保持した後、SUSトレイへ排出し、室温まで冷却固化して固形状の液晶ポリエステル(A3)を得た。この液晶ポリエステル(A3)の流動開始温度は、254.7℃であった。
液晶ポリエステル(A3)は、全繰り返しの構造単位の合計量(100モル%)に対して、
Ar1が2,6-ナフチレン基である構造単位(1)を53モル%、
Ar2が2,6-ナフチレン基である構造単位(2)を17モル%、
Ar2が1,4-フェニレン基である構造単位(2)を8モル%、及び
Ar3が1,4-フェニレン基である構造単位(3)を22モル%有する。
液晶ポリエステル(A3)は、全繰り返しの構造単位の合計量(100モル%)に対して、
Ar1が2,6-ナフチレン基である構造単位(1)を53モル%、
Ar2が2,6-ナフチレン基である構造単位(2)を17モル%、
Ar2が1,4-フェニレン基である構造単位(2)を8モル%、及び
Ar3が1,4-フェニレン基である構造単位(3)を22モル%有する。
上記液晶ポリエステル(A3)において、ハイドロキノン(芳香族ジオール)に由来する構造単位/2,6-ナフタレンジカルボン酸及びテレフタル酸(芳香族ジカルボン酸)に由来する構造単位のモル比は、0.909である。
得られた液晶ポリエステルを、2mmのパンチングメタルスクリーン(粉砕スクリーン)を用い、オリエント社製の粉砕機(型式:VM-16、回転数:1500rpm)で粉砕して、実施例3の液晶ポリエステル粉末を得た。
〔実施例4〕
撹拌装置、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116.30g(0.7モル)、ハイドロキノン255.2g(2.318モル)、無水酢酸1189.90g(11.66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、撹拌しながら、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。
上記モノマーにおいて、ハイドロキノン(芳香族ジオール)/2,6-ナフタレンジカルボン酸及びテレフタル酸(芳香族ジカルボン酸)のモル比は、0.946である。
撹拌装置、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116.30g(0.7モル)、ハイドロキノン255.2g(2.318モル)、無水酢酸1189.90g(11.66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、撹拌しながら、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。
上記モノマーにおいて、ハイドロキノン(芳香族ジオール)/2,6-ナフタレンジカルボン酸及びテレフタル酸(芳香族ジカルボン酸)のモル比は、0.946である。
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120分保持した後、SUSトレイへ排出し、室温まで冷却固化して固形状の液晶ポリエステル(A4)を得た。この液晶ポリエステル(A4)の流動開始温度は、260.7℃であった。
液晶ポリエステル(A4)は、全繰り返しの構造単位の合計量(100モル%)に対して、
Ar1が2,6-ナフチレン基である構造単位(1)を54モル%、
Ar2が2,6-ナフチレン基である構造単位(2)を17モル%、
Ar2が1,4-フェニレン基である構造単位(2)を7モル%、及び
Ar3が1,4-フェニレン基である繰返し単位(3)を23モル%有する。
液晶ポリエステル(A4)は、全繰り返しの構造単位の合計量(100モル%)に対して、
Ar1が2,6-ナフチレン基である構造単位(1)を54モル%、
Ar2が2,6-ナフチレン基である構造単位(2)を17モル%、
Ar2が1,4-フェニレン基である構造単位(2)を7モル%、及び
Ar3が1,4-フェニレン基である繰返し単位(3)を23モル%有する。
上記液晶ポリエステル(A4)において、ハイドロキノン(芳香族ジオール)に由来する構造単位/2,6-ナフタレンジカルボン酸及びテレフタル酸(芳香族ジカルボン酸)に由来する構造単位のモル比は、0.946である。
得られた液晶ポリエステルを、2mmのパンチングメタルスクリーン(粉砕スクリーン)を用い、オリエント社製の粉砕機(型式:VM-16、回転数:1500rpm)で粉砕して、実施例4の液晶ポリエステル粉末を得た。
〔比較例1〕
撹拌装置、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)、ハイドロキノン255.2g(2.318モル)、無水酢酸1189.90g(11.66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、撹拌しながら、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。
上記モノマーにおいて、ハイドロキノン(芳香族ジオール)/2,6-ナフタレンジカルボン酸及びテレフタル酸(芳香族ジカルボン酸)のモル比は、1.030である。
撹拌装置、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)、ハイドロキノン255.2g(2.318モル)、無水酢酸1189.90g(11.66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、撹拌しながら、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。
上記モノマーにおいて、ハイドロキノン(芳香族ジオール)/2,6-ナフタレンジカルボン酸及びテレフタル酸(芳香族ジカルボン酸)のモル比は、1.030である。
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120分保持した後、SUSトレイへ排出し、室温まで冷却固化して固形状の液晶ポリエステル(A5)を得た。この液晶ポリエステル(A5)の流動開始温度は、264.2℃であった。
液晶ポリエステル(A5)は、全繰り返しの構造単位の合計量(100モル%)に対して、
Ar1が2,6-ナフチレン基である構造単位(1)を55モル%、
Ar2が2,6-ナフチレン基である構造単位(2)を17モル%、
Ar2が1,4-フェニレン基である構造単位(2)を5モル%、及び
Ar3が1,4-フェニレン基である構造単位(3)を23モル%有する。
液晶ポリエステル(A5)は、全繰り返しの構造単位の合計量(100モル%)に対して、
Ar1が2,6-ナフチレン基である構造単位(1)を55モル%、
Ar2が2,6-ナフチレン基である構造単位(2)を17モル%、
Ar2が1,4-フェニレン基である構造単位(2)を5モル%、及び
Ar3が1,4-フェニレン基である構造単位(3)を23モル%有する。
上記液晶ポリエステル(A5)において、ハイドロキノン(芳香族ジオール)に由来する構造単位/2,6-ナフタレンジカルボン酸及びテレフタル酸(芳香族ジカルボン酸)に由来する構造単位のモル比は、1.030である。
得られた液晶ポリエステルを、2mmのパンチングメタルスクリーン(粉砕スクリーン)を用い、オリエント社製の粉砕機(型式:VM-16、回転数:1500rpm)で粉砕して、比較例1の液晶ポリエステル粉末を得た。
〔比較例2〕
撹拌装置、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)、ハイドロキノン258.8g(2.35モル)、無水酢酸1189.90g(11.66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、撹拌しながら、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。
上記モノマーにおいて、ハイドロキノン(芳香族ジオール)/2,6-ナフタレンジカルボン酸及びテレフタル酸(芳香族ジカルボン酸)のモル比は、1.044である。
撹拌装置、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)、ハイドロキノン258.8g(2.35モル)、無水酢酸1189.90g(11.66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、撹拌しながら、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。
上記モノマーにおいて、ハイドロキノン(芳香族ジオール)/2,6-ナフタレンジカルボン酸及びテレフタル酸(芳香族ジカルボン酸)のモル比は、1.044である。
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120分保持した後、SUSトレイへ排出し、室温まで冷却固化して固形状の液晶ポリエステル(A6)を得た。この液晶ポリエステル(A6)の流動開始温度は、269.5℃であった。
液晶ポリエステル(A6)は、全繰り返しの構造単位の合計量(100モル%)に対して、
Ar1が2,6-ナフチレン基である構造単位(1)を54モル%、
Ar2が2,6-ナフチレン基である構造単位(2)を17モル%、
Ar2が1,4-フェニレン基である構造単位(2)を5モル%、及び
Ar3が1,4-フェニレン基である繰返し単位(3)を23モル%有する。
液晶ポリエステル(A6)は、全繰り返しの構造単位の合計量(100モル%)に対して、
Ar1が2,6-ナフチレン基である構造単位(1)を54モル%、
Ar2が2,6-ナフチレン基である構造単位(2)を17モル%、
Ar2が1,4-フェニレン基である構造単位(2)を5モル%、及び
Ar3が1,4-フェニレン基である繰返し単位(3)を23モル%有する。
上記液晶ポリエステル(A6)において、ハイドロキノン(芳香族ジオール)に由来する構造単位/2,6-ナフタレンジカルボン酸及びテレフタル酸(芳香族ジカルボン酸)に由来する構造単位のモル比は、1.044である。
得られた液晶ポリエステルを、2mmのパンチングメタルスクリーン(粉砕スクリーン)を用い、オリエント社製の粉砕機(型式:VM-16、回転数:1500rpm)で粉砕して、比較例2の液晶ポリエステル粉末を得た。
〔比較例3〕
撹拌装置、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)、ハイドロキノン275.3g(2.5モル)、無水酢酸1189.90g(11.66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、撹拌しながら、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。
上記モノマーにおいて、ハイドロキノン(芳香族ジオール)/2,6-ナフタレンジカルボン酸及びテレフタル酸(芳香族ジカルボン酸)のモル比は、1.111である。
撹拌装置、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)、ハイドロキノン275.3g(2.5モル)、無水酢酸1189.90g(11.66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、撹拌しながら、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。
上記モノマーにおいて、ハイドロキノン(芳香族ジオール)/2,6-ナフタレンジカルボン酸及びテレフタル酸(芳香族ジカルボン酸)のモル比は、1.111である。
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120分保持した後、SUSトレイへ排出し、室温まで冷却固化して固形状の液晶ポリエステル(A7)を得た。この液晶ポリエステル(A7)の流動開始温度は、267.9℃であった。
液晶ポリエステル(A7)は、全繰り返しの構造単位の合計量(100モル%)に対して、
Ar1が2,6-ナフチレン基である構造単位(1)を54モル%、
Ar2が2,6-ナフチレン基である構造単位(2)を17モル%、
Ar2が1,4-フェニレン基である構造単位(2)を5モル%、及び
Ar3が1,4-フェニレン基である繰返し単位(3)を24モル%有する。
液晶ポリエステル(A7)は、全繰り返しの構造単位の合計量(100モル%)に対して、
Ar1が2,6-ナフチレン基である構造単位(1)を54モル%、
Ar2が2,6-ナフチレン基である構造単位(2)を17モル%、
Ar2が1,4-フェニレン基である構造単位(2)を5モル%、及び
Ar3が1,4-フェニレン基である繰返し単位(3)を24モル%有する。
上記液晶ポリエステル(A7)において、ハイドロキノン(芳香族ジオール)に由来する構造単位/2,6-ナフタレンジカルボン酸及びテレフタル酸(芳香族ジカルボン酸)に由来する構造単位のモル比は、1.111である。
得られた液晶ポリエステルを、2mmのパンチングメタルスクリーン(粉砕スクリーン)を用い、オリエント社製の粉砕機(型式:VM-16、回転数:1500rpm)で粉砕して、比較例3の液晶ポリエステル粉末を得た。
≪液晶ポリエステル粉末の固相重合≫
実施例及び比較例の各液晶ポリエステル粉末30gに対して、窒素雰囲気下で、室温(23℃)から310℃まで4時間かけて昇温し、310℃で2時間保持する熱処理を行い、液晶ポリエステルの固相重合を行った。
固相重合後の液晶ポリエステル粉末について、示差走査熱量測定装置を用いて吸熱ピーク位置を測定し、固相重合後の液晶ポリエステルの吸熱ピークの温度(B)を得た。そして、固相重合後の液晶ポリエステルの吸熱ピークの温度(B)-固相重合前の液晶ポリエステルの吸熱ピークの温度(A)の値を求め、固相重合前からの温度変化量(高温シフト)を算出した。
実施例及び比較例の各液晶ポリエステル粉末30gに対して、窒素雰囲気下で、室温(23℃)から310℃まで4時間かけて昇温し、310℃で2時間保持する熱処理を行い、液晶ポリエステルの固相重合を行った。
固相重合後の液晶ポリエステル粉末について、示差走査熱量測定装置を用いて吸熱ピーク位置を測定し、固相重合後の液晶ポリエステルの吸熱ピークの温度(B)を得た。そして、固相重合後の液晶ポリエステルの吸熱ピークの温度(B)-固相重合前の液晶ポリエステルの吸熱ピークの温度(A)の値を求め、固相重合前からの温度変化量(高温シフト)を算出した。
上記の各項目の測定結果を表1に示す。
表1に示されるように、前記芳香族ジオールに由来する構造単位/前記芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位のモル比が1未満である液晶ポリエステルを含む実施例1~4の液晶ポリエステル粉末は、該条件を満たさない比較例1~3の液晶ポリエステル粉末と比べ、固相重合後の示差走査熱量測定で検出される吸熱ピークの温度変化(高温シフト)が抑えられていた。
液晶ポリエステルの前記吸熱ピークの高温シフトが生じ難いことは、液晶ポリエステルの溶融温度の温度上昇が生じ難い傾向を反映したものといえる。かかる性質を有する液晶ポリエステル粉末から得られた液晶ポリエステルフィルムは、液晶ポリエステルの前記吸熱ピークの温度上昇が抑制されているため、例えば、その後の工程で更に別の層(例えば銅箔)とラミネートさせる場合であっても、低温で液晶ポリエステルが溶融し易く、ラミネート後の液晶ポリエステルフィルムと銅箔との密着強度が高められ易いという優れた利点を有する。
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…液晶ポリエステル組成物、10…液晶ポリエステルフィルム、12…第1支持体、13…第2支持体、14…第1金属層、15…第2金属層、22…積層体前駆体、40…液晶ポリエステルフィルム前駆体、20,23…第1積層体、21,24…第2積層体
Claims (18)
- 芳香族ジオールに由来する構造単位、及び芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位を有する液晶ポリエステルを含み、
前記液晶ポリエステルの前記芳香族ジオールに由来する構造単位/前記芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位のモル比が1未満である、液晶ポリエステル粉末。 - 前記液晶ポリエステルの流動開始温度が263℃以下である、請求項1に記載の液晶ポリエステル粉末。
- 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有する、請求項1又は2に記載の液晶ポリエステル粉末。
- 前記ナフタレン構造を含む構造単位の含有量が、前記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40モル%以上である、請求項3に記載の液晶ポリエステル粉末。
- 前記液晶ポリエステルが、下記式(1)で表される構造単位、下記式(2)で表される構造単位、及び下記式(3)で表される構造単位を有する、請求項1~4のいずれか一項に記載の液晶ポリエステル粉末。
(1)-O-Ar1-CO-
(2)-CO-Ar2-CO-
(3)-O-Ar3-O-
(Ar1は、2,6-ナフチレン基、1,4-フェニレン基、又は4,4’-ビフェニリレン基を表す。
Ar2及びAr3は、それぞれ独立に、2,6-ナフチレン基、2,7-ナフチレン基、1,4-フェニレン基、1,3-フェニレン基、又は4,4’-ビフェニリレン基を表す。
Ar1、Ar2又はAr3で表される前記基にある水素原子は、それぞれ独立に、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の、前記式(3)で表される構造単位/前記式(2)で表される構造単位、のモル比が1未満である、請求項5に記載の液晶ポリエステル粉末。
- 請求項1~6のいずれか一項に記載の液晶ポリエステル粉末の製造方法であって、
前記芳香族ジオール、及び前記芳香族ジカルボン酸をモノマーとして、前記液晶ポリエステルを得る工程を含み、
前記芳香族ジオール/前記芳香族ジカルボン酸のモル比が1未満である、液晶ポリエステル粉末の製造方法。 - 媒体と、請求項1~6のいずれか一項に記載の液晶ポリエステル粉末と、を含有する、液晶ポリエステル組成物。
- 第1支持体上に、請求項8に記載の液晶ポリエステル組成物を塗布し、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。
- 第1支持体上に、請求項8に記載の液晶ポリエステル組成物を塗布し、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、前記第1支持体と前記液晶ポリエステルフィルムとを備える第1積層体を得ることを含む、積層体の製造方法。
- 前記第1積層体の前記液晶ポリエステルフィルムの前記第1支持体が積層された側とは反対側の面上に、第2支持体を積層し、前記液晶ポリエステルフィルムを加熱して、液晶ポリエステルフィルムと第2支持体とを貼り合わせて第2積層体を得ることを含む、請求項10に記載の積層体の製造方法。
- 芳香族ジオールに由来する構造単位、及び芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位を有する液晶ポリエステルを含み、
前記液晶ポリエステルの前記芳香族ジオールに由来する構造単位/前記芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位のモル比が1未満である、液晶ポリエステルフィルム。 - 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有する、請求項12に記載の液晶ポリエステルフィルム。
- 前記ナフタレン構造を含む構造単位の含有量が、前記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40モル%以上である、請求項13に記載の液晶ポリエステルフィルム。
- 前記液晶ポリエステルが、下記式(1)で表される構造単位、下記式(2)で表される構造単位、及び下記式(3)で表される構造単位を有する、請求項12~14のいずれか一項に記載の液晶ポリエステルフィルム。
(1)-O-Ar1-CO-
(2)-CO-Ar2-CO-
(3)-O-Ar3-O-
(Ar1は、2,6-ナフチレン基、1,4-フェニレン基、又は4,4’-ビフェニリレン基を表す。
Ar2及びAr3は、それぞれ独立に、2,6-ナフチレン基、2,7-ナフチレン基、1,4-フェニレン基、1,3-フェニレン基、又は4,4’-ビフェニリレン基を表す。
Ar1、Ar2又はAr3で表される前記基にある水素原子は、それぞれ独立に、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の、前記式(3)で表される構造単位/前記式(2)で表される構造単位、のモル比が1未満である、請求項15に記載の液晶ポリエステルフィルム。
- 第1金属層と、前記第1金属層上に積層された請求項12~16のいずれか一項に記載の液晶ポリエステルフィルムと、を備える積層体。
- 第1金属層と、前記第1金属層上に積層された請求項12~16のいずれか一項に記載の液晶ポリエステルフィルムと、前記液晶ポリエステルフィルムの前記第1金属層が積層された側とは反対側の面上に積層された第2金属層と、を備える、請求項17に記載の積層体。
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