JP4680482B2 - 延伸可能な液晶ポリマー組成物 - Google Patents
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Description
本発明は、種々の造形物品、例えば、フィルム、繊維、多層ラミネートおよび吹込成形品の製造に使用するのに適した延伸可能な液晶ポリマー(LCP)組成物に関する。本発明は、また、層の1つが延伸可能なLCP組成物からなる多層ラミネートを延伸するための方法に関する。
異方性溶融体形成ポリマーは、また、液晶ポリマーまたは“LCPs”としても知られ、当分野で周知である。異方性溶融体形成ポリマーは、溶融相で同程度の分子鎖を示し、また、“サーモトロピック”液晶ポリマーとも称される。これらの物質の多くは、性質において全く芳香族性である。
本発明のこのおよびその他の目的は、以下に詳述する発明から明らかとなるであろう。
Calundannに対するU.S.特許No.4,130,545は、p‐ヒドロキシ安息香酸成分、2,6‐ナフタレンジカルボン酸成分、m‐ヒドロキシ安息香酸成分および芳香族ジオール成分からなるポリマーを記載している。
本発明の目的は、本質的に反復単位I、IIおよびIIIからなる延伸可能なポリマーであり、
反復単位Iが、
反復単位IIが、
反復単位IIIが、
前記ポリマーが、図1の領域A内の組成を有するポリマーを提供することによって達成される。
本発明は、本質的に反復単位I、IIおよびIIIからなる延伸可能なLCPであり、
反復単位Iは、
反復単位IIは、
反復単位IIIは、
R1は、水素およびC1―C6アルキルからなる群より独立に選択され、ポリマーは、延伸可能なLCPに係る。
構造式において具体的に示さないものの、単位Iの芳香環上に存在する少なくとも幾つかの水素原子は、置換されていてもよい。反復単位Iが誘導されうる典型的な前駆体のうちには、4‐ヒドロキシ安息香酸;3‐クロロ‐4‐ヒドロキシ安息香酸;3‐メチル‐4‐ヒドロキシ安息香酸;3‐メトキシ‐4‐ヒドロキシ安息香酸;3‐フェニル‐4‐ヒドロキシ安息香酸;3,5‐ジクロロ‐4‐ヒドロキシ安息香酸;3,5‐ジメチル‐4‐ヒドロキシ安息香酸;3,5‐ジメトキシ‐4‐ヒドロキシ安息香酸等が含まれる。好ましい実施態様においては、環置換は、反復単位I上に存在しない。
反復単位Iの場合のように、反復単位IIの芳香環上に存在する少なくとも幾つかの水素原子は、置換されていてもよい。このような置換基の例は、1〜4個の炭素原子を有するアルキル基、1〜4個の炭素原子を有するアルコキシ基、フェニル、ハロゲン(例えば、Cl、BrおよびI)およびこれらの混合物である。反復単位IIが誘導されうる前駆体の典型例は、芳香族ヒドロキシ‐ナフトエ酸であり、これらとしては、6‐ヒドロキシ‐2‐ナフトエ酸;6‐ヒドロキシ‐5‐クロロ‐2‐ナフトエ酸;6‐ヒドロキシ‐5‐メチル‐2‐ナフトエ酸;6‐ヒドロキシ‐5‐メトキシ‐2‐ナフトエ酸;6‐ヒドロキシ‐5‐フェニル‐2‐ナフトエ酸;6‐ヒドロキシ‐7‐クロロ‐2‐ナフトエ酸;6‐ヒドロキシ‐5,7‐ジクロロ‐2‐ナフトエ酸等が挙げられる。好ましい実施態様においては、環置換は、反復単位II上に存在しない。
反復単位IIが、
反復単位IIIが、
前記ポリマーが、図2の領域Bまたは図1の領域A内の組成を有するポリマー層を用意し;(b)前記ポリマーの1次転移点(例えば、ガラス転移温度Tg)より高く、かつ、約200℃未満の温度、または、約120℃〜約160℃の温度で約100%伸びより大きく前記ラミネートを延伸する;各工程を含む方法もまた含む。
ポリマーが延伸可能であるか否かを決定するための試験法を以下に詳述する。装置は、0.127mm×6.35mmダイを装備する。溶融温度は、LCP試料の溶融物特性に応じて、典型的には、約250〜300℃の間で変化させる。処理速度は、ほぼ0.45cc/分であり;巻取りローラー速度は、ほぼ2rpmであり;充填圧力は、ポリマーのTg(またはTm)に応じて、典型的には、約100kg/cm2〜約290kg/cm2の範囲である。生ずるテープは、ほぼ厚さ0.05mmおよび幅約6mmを有するであろう。
以下の実施例は、本発明をさらに例示するために示す。しかし、これら実施例は、本発明を何ら制限することを意図するものではない。
ステンレススチールの“C”形攪拌機、ガス導入管、熱電対、蒸留トラップおよび冷却機に取り付けたビグローカラムならびに受器を装着した3径シリンダー形状のフラスコに:
372.6グラムのp‐ヒドロキシ安息香酸、
451.22グラムの6‐ヒドロキシ‐2‐ナフトエ酸、
124.2グラムのm‐ヒドロキシ安息香酸、
623.7グラムの無水酢酸(1mol%過剰)
0.06グラムの酢酸カリウム(30ppm)、
を加えた。排気によりフラスコの酸素をパージし、乾燥窒素でフラッシュし、フラスコを電気的に加熱する流動砂浴に浸漬した。フラスコの内容物を、75rpmで攪拌しながら〜150℃に加熱して、ヒドロキシル基をアセチル化した。温度を70分かけて150℃から220℃まで上昇させて、副生物の酢酸を留去させた。重合が220℃で始まり、バッチ温度を110分かけて320℃まで上昇させた。この間、発生する酢酸を蒸留により除去した。320℃に30分の保持時間後、減圧を印加し、圧力を20分間かけて徐々に〜5mmHgまで低下させた。攪拌機速度を維持するために必要とされるトルクが所望される溶融粘度(MV)を与えるために必要とされる標的値に到達するまで減圧を維持した。標的トルクで減圧を中断し、乾燥窒素でフラスコを大気圧まで持っていった。
さらなるポリマーを製造し、同様の方法に従い試験した。表1は、使用する反応体モノマーのモルパーセンテージとともに種々の実施例を列挙する。略号は、以下の通りである:
“p‐HBA”は、p‐ヒドロキシ安息香酸を意味し;
“HNA”は、6‐ヒドロキシ‐2‐ナフトエ酸を意味し;
“m‐HBA”または“3‐HBA”は、m‐ヒドロキシ安息香酸を意味する。
全てのポリマーが光学的に異方性であることを確認するためには、偏光でホットステージ鏡検法を使用した。ポリマーは、反応体モノマーのモル充填量に対応する反復単位のモル量を含有していた。(上記したようにして測定した)ポリマーについてのM.V.、TmおよびTgデータを表1に報告する。
Claims (13)
- 反復単位IIIが、12〜25mol%の量存在する、請求項1に記載のポリマー。
- 前記ポリマーが、フィルム、シート、繊維、複合体または造形物品に成形される、請求項1に記載のポリマー。
- 前記ポリマーが、フィルム、シート、繊維、複合体または造形物品に成形される、請求項2に記載のポリマー。
- 熱可塑性の樹脂層と請求項1に記載のポリマーの層とを含む多層ラミネート。
- さらに、接着剤層を含む、請求項7に記載の多層ラミネート。
- 前記ラミネートが、120℃〜160℃の温度で100%伸びより大きく延伸される、請求項9に記載の温度。
- 前記反復単位IIIの量が、40mol%未満である、請求項9に記載の方法。
- 前記反復単位IIIの量が、20mol%未満である、請求項9に記載の方法。
- 前記ラミネートが、さらに、接着剤層を含む、請求項9に記載の方法。
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