JP5281751B2 - 液晶性ポリマー組成物及びその製造方法、並びに、これを用いた成形品及び平面状コネクター - Google Patents
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Description
[液晶性ポリマー組成物]
[液晶性ポリマー組成物の製造方法]
[成形品]
[ポリマーの特性評価]
流動開始温度は、フローテスター(島津製作所社製、CFT−500型)を用いて測定した。具体的には、まず、試料約2gを内径1mm、長さ10mmのダイスを取付けた毛細管型レオメーターに充填した。そして、9.8MPa(100kg/cm2)の荷重を加え、昇温速度4℃/分で液晶性ポリマーをノズルから押出しながら、溶融粘度が4800Pa・s(48000ポイズ)を示す温度を測定し、この温度を流動開始温度とした。
測定対象のポリマーについて、セイコーインスツルメンツ株式会社製、分析示差走査熱量測定システム「DSC6200」を用い、10℃/分の昇温速度で得られる熱量プロファイルを測定し、得られた吸熱曲線における吸熱ピークの最低温度を融点とした。また、融点より低温側に現れる吸熱曲線における変極点となる温度をガラス転移温度とした。
まず、測定対象のポリマーを造粒してペレットを得た。これを120℃で3時間乾燥させた後、射出成形機(日清樹脂工業(株)製PS40E5ASE型)を用いて、シリンダー温度を350℃とし、所定の金型温度で成形を行い、長さ127mm、幅12.7mm、厚さ6.4mmの試験片を形成した。これを用いてASTM D648に準拠する方法により、18.6kg/cm2の荷重で測定した。下記合成例1及び2の液晶性ポリマーに対しては成形時の金型温度を130℃とし、下記合成例3〜6の液晶性ポリマーに対しては成形時の金型温度を70℃とした。
[液晶性ポリマーの合成]
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、p―ヒドロキシ安息香酸を911g(6.6モル)、4,4’−ジヒドロキシビフェニルを409g(2.2モル)、イソフタル酸を91g(0.55モル)、テレフタル酸を274g(1.65モル)、無水酢酸を1235g(12.1モル)加え、これらを攪拌した。次に、攪拌後の混合物中に1−メチルイミダゾールを0.17g添加し、反応器内を十分に窒素ガスで置換した後、窒素ガス気流下で15分かけて150℃まで昇温し、そのまま温度を保持して1時間還流させた。その後、1−メチルイミダゾールを更に1.7g添加した後、留出する副生酢酸及び未反応の無水酢酸を留去しながら2時間50分かけて320℃まで昇温した。トルクの上昇が認められた時点を反応終了とみなし、内容物を取り出した。
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、p―ヒドロキシ安息香酸を995g(7.2モル)、4,4’−ジヒドロキシビフェニルを447g(2.4モル)、イソフタル酸を159g(0.96モル)、テレフタル酸を239g(1.44モル)、無水酢酸を1348g(13.2モル)加え、これらを攪拌した。次に、攪拌後の混合物中に1−メチルイミダゾールを0.18g添加し、反応器内を十分に窒素ガスで置換した後、窒素ガス気流下で15分かけて150℃まで昇温し、そのまま温度を保持して1時間還流させた。その後、1−メチルイミダゾールを更に1.8g添加した後、留出する副生酢酸及び未反応の無水酢酸を留去しながら2時間50分かけて320℃まで昇温した。トルクの上昇が認められた時点を反応終了とみなし、内容物を取り出した。
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、p―ヒドロキシ安息香酸を828g(6.0モル)、4,4’−ジヒドロキシビフェニルを559g(3.0モル)、イソフタル酸を498g(3.0モル)、無水酢酸を1348g(13.2モル)加え、これらを攪拌した。次に、攪拌後の混合物中に1−メチルイミダゾールを0.19g添加し、反応器内を十分に窒素ガスで置換した後、窒素ガス気流下で15分かけて150℃まで昇温し、そのまま温度を保持して1時間還流させた。その後、留出する副生酢酸及び未反応の無水酢酸を留去しながら2時間50分かけて320℃まで昇温した。トルクの上昇が認められた時点を反応終了とみなし、内容物を取り出した。
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、p―ヒドロキシ安息香酸を1243g(9.0モル)、4,4’−ジヒドロキシビフェニルを279g(1.5モル)、イソフタル酸を249g(1.5モル)、無水酢酸を1348g(13.2モル)加え、これらを攪拌した。次に、攪拌後の混合物中に1−メチルイミダゾールを0.19g添加し、反応器内を十分に窒素ガスで置換した後、窒素ガス気流下で15分かけて150℃まで昇温し、そのまま温度を保持して1時間還流させた。その後、留出する副生酢酸及び未反応の無水酢酸を留去しながら2時間50分かけて320℃まで昇温した。トルクの上昇が認められた時点を反応終了とみなし、内容物を取り出した。
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、p―ヒドロキシ−6−ナフトエ酸を941g(5.0モル)、4−アミノフェノールを273g(2.5モル)、イソフタル酸を415.3g(2.5モル)、無水酢酸を1123g(11モル)加え、これらを攪拌した。反応器内を十分に窒素ガスで置換した後、窒素ガス気流下で15分かけて150℃まで昇温し、そのまま温度を保持して3時間還流させた。その後、留出する副生酢酸及び未反応の無水酢酸を留去しながら170分かけて320℃まで昇温した。トルクの上昇が認められた時点を反応終了とみなし、内容物を取り出した。
まず、合成例3と同様の工程で、約0.1mm〜約1mmの粒径を有するプレポリマーの粉末を得た。それから、このプレポリマーの粉末を25℃から200℃まで1時間かけて昇温した後、この温度から220℃まで5時間かけて昇温し、更に同温度で3時間保温して、固相重合させた。固相重合後の粉末を冷却して、液晶性ポリマーの粉末を得た。得られた液晶性ポリマーの流動開始温度を上記と同様に測定したところ、265℃であった。また、液晶性ポリマーの粉末についてDSC測定を実施したところ、ガラス転移温度が104℃であり、融点が312℃であった。
[液晶性ポリマー組成物の調製]
上述した合成例1〜5の液晶性ポリマー、充填剤であるチョップドガラスファイバー(旭ファイバーガラス社製、CS03JAPX−1)を、表1に示す混合割合(重量比)で混合し、二軸押出し機(池貝鉄工(株)製PCM−30型)を用いてシリンダー温度340℃で造粒し、更に混練して液晶性ポリマー組成物を得た。また、得られた液晶性ポリマー組成物の荷重たわみ温度を、射出成形機(日清樹脂工業(株)製PS40E5ASE型)を用いて、上記と同様にしてそれぞれ測定した。これらの値も表1中に併せて示した。
各液晶性ポリマー組成物を造粒し、得られたペレットを120℃で3時間乾燥させた後、円盤金型を用いて射出成形機(日精樹脂工業株式会社製、UH1000)により、シリンダー温度350℃、金型温度130℃で成形して、直径64mm、厚さ0.5mmの円盤状のサンプルを得た。それから、得られたサンプルを定盤上におき、円盤の外周を基準面とするとともに定盤からもっとも離れた部位をゲート部とし、基準面からゲート部までの高さをマイクロメータで測定して変位を求めた。得られた値を、成形品のそり量とした。
各液晶性ポリマー組成物を造粒し、得られたペレットを120℃で3時間乾燥させた後、射出成形機(日精樹脂工業(株)製、PS40E5ASE型)を用いて、シリンダー温度350℃、金型温度130℃で、JIS K71131(1/1)号ダンベル(厚み1.2mm)のサンプルを成形した。得られたサンプルを、260℃のH60Aはんだ(スズ60%、鉛40%)に60秒間浸漬した。その後、サンプルを引き上げ、発泡や膨れの発生の有無を確認した。得られた結果を表2に示す。
各液晶性ポリマー組成物を造粒し、得られたペレットを120℃で3時間乾燥させた後、円盤金型を用いて射出成形機(日精樹脂工業株式会社製、PS40E5ASE型)により、シリンダー温度350℃、金型温度130℃で成形して、長さ127mm、幅12.7mm、厚さ6.4mmの試験片(サンプル)を作製した。そして、ASTMD790に準拠する方法により、これらのサンプルの曲げ強度及び曲げ弾性率を測定した。得られた結果を表3に示す。
合成例1で得られた液晶性ポリマーと、合成例6で得られた液晶性ポリマーとを下記表4に示す混合割合(重量比)で用い、上記と同様にして比較例8の液晶性ポリマー組成物を調製した。
[特性評価]
比較例8の液晶性ポリマー組成物を用い、上記と同様の方法によりはんだ発泡試験を行った。得られた結果を表4に示す。
Claims (7)
- 荷重たわみ温度が200℃以上である第1の液晶性ポリマー、及び、荷重たわみ温度が200℃未満である第2の液晶性ポリマーを含有し、
前記第1の液晶性ポリマー及び前記第2の液晶性ポリマーは、これらの合計質量中、それぞれ30〜95質量%及び5〜70質量%含まれており、
前記第2の液晶性ポリマーは、270℃以上400℃未満の融点を有し、且つ、流動開始温度が270℃以上であり、
前記第1の液晶性ポリマーは、前記第2の液晶性ポリマーの有するモノマー単位を全て含み、
前記第1の液晶性ポリマーは、芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来するモノマー単位を30〜80モル%、芳香族ジオールに由来するモノマー単位を10〜35モル%、芳香族ジカルボン酸に由来するモノマー単位を10〜35モル%有し、且つ、1,3−フェニレン骨格を有するモノマー単位、2,3−フェニレン骨格を有するモノマー単位及び2,3−ナフタレン骨格を有するモノマー単位の含有量が合計で10モル%未満であるものであり、
前記第2の液晶性ポリマーは、1,3−フェニレン骨格を有するモノマー単位、2,3−フェニレン骨格を有するモノマー単位及び2,3−ナフタレン骨格を有するモノマー単位からなる群より選ばれる少なくとも一種のモノマー単位を10〜45モル%含むものでる、
ことを特徴とする液晶性ポリマー組成物。 - 前記第2の液晶性ポリマーは、当該ポリマーを構成している構造単位同士を結合するエステル結合を含有するものである、ことを特徴とする請求項1記載の液晶性ポリマー組成物。
- 前記第2の液晶性ポリマーは、295℃以上400℃未満の融点を有する、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の液晶性ポリマー組成物。
- 有機充填剤又は無機充填剤を更に含む、ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の液晶性ポリマー組成物。
- 当該組成物全体の荷重たわみ温度が220℃以上である、ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の液晶性ポリマー組成物。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の液晶性ポリマー組成物を成形して得ることのできる成形品。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の液晶性ポリマー組成物を成形して得ることのできる平面状コネクター。
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