JP5680426B2 - 液晶ポリエステル含有液状組成物 - Google Patents
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Description
(2)−CO−Ar2−CO−
(3)−X−Ar3−Y−
(式中、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、それぞれ独立に、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、それぞれ独立に、酸素原子又はイミノ基を表す。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、アルキル基又はアリール基で置換されていてもよい。)
(4)−Ar4−Z−Ar5−
(Ar4及びAr5は、それぞれ独立に、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、スルホニル基又はアルキリデン基を表す。)
また、本発明の液晶ポリエステル含有液状組成物においては、前記有機溶媒が、非プロトン性溶媒であることが好ましい。このような場合においては、前記非プロトン性溶媒が、ハロゲン原子を有しない非プロトン性溶媒であることが好ましい。また、前記非プロトン性溶媒が、アミド系溶媒であることも好ましい。
また、本発明の液晶ポリエステル含有液状組成物においては、前記液晶ポリエステルの含有量が、前記液晶ポリエステル及び前記有機溶媒の合計量に対して、10〜50質量%であることが好ましい。
本発明の樹脂フィルムの製造方法は、前記いずれかの本発明の液晶ポリエステル含有液状組成物を支持体上に塗布した後、50℃以上で該支持体上の液晶ポリエステル含有液状組成物から溶媒を除去することを特徴とする。
また、本発明の液晶ポリエステル含浸繊維シートの製造方法は、前記いずれかの本発明の液晶ポリエステル含有液状組成物を繊維シートに含浸させた後、50℃以上で該繊維シート中の液晶ポリエステル含有液状組成物から溶媒を除去することを特徴とする。
本発明において用いられる液晶ポリエステルは、溶融状態で液晶性を示す液晶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く、液晶ポリエステルエーテルであってもよく、液晶ポリエステルカーボネートであってもよく、液晶ポリエステルイミドであってもよい。本発明において用いられる液晶ポリエステルとしては、原料モノマーとして芳香族化合物のみを用いてなる全芳香族液晶ポリエステルであることが好ましい。
(2)−CO−Ar2−CO−
(3)−X−Ar3−Y−
また、前記式(5)中、x、y、zはそれぞれ独立に1〜20の整数である。本発明においては、x、y、zは、それぞれ独立に1〜10の整数であることが好ましく、それぞれ独立に1〜5の整数であることがより好ましい。
さらに、前記式(5)中、Rは下記式(6)又は(7)で表される基である。
また、前記式(6)中のbと前記式(7)中のcは、それぞれ独立に1〜20の整数である。本発明においては、前記式(6)及び(7)中、b及びcはそれぞれ独立に1〜10の整数であることが好ましく、それぞれ独立に1〜5の整数であることがより好ましい。
下記式(13)中、mは1〜10の整数である。本発明においては、mは3〜7の整数であることが好ましい。
また、下記式(13)中、aは1〜20の整数である。本発明においては、aは2〜10の整数であることが好ましい。
本発明の液晶ポリエステル含有液状組成物を成膜することにより、樹脂フィルムが得られる。すなわち、本発明の樹脂フィルムの製造方法は、本発明の液晶ポリエステル含有液状組成物を支持体上に塗布した後、50℃以上で該支持体上の液晶ポリエステル含有液状組成物から溶媒を除去することを特徴とする。
[方法1]
前記の液晶ポリエステル含有液状組成物を金属膜(金属箔として知られるものを用いることができる)上にローラーコート法、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、スクリーン印刷法等の各種手段により表面平坦かつ均一にフィルム状に流延し、その後、50℃以上で溶媒を除去して、樹脂フィルム及び金属膜の積層体を得る方法。
液晶ポリエステル含有液状組成物に含まれている溶媒に膨潤しない表面平坦な基板上に、前記各種手段により液晶ポリエステル含有液状組成物をフィルム状に流延した後に、50℃以上で溶媒を除去し、その後該基板から剥離して樹脂フィルムを得、得られた樹脂フィルムと金属膜(金属箔として知られるものを用いることができる)を、該液晶ポリエステル含有液状組成物中に含まれていた液晶ポリエステルの流動開始温度付近でプレス機または加熱ロールにより熱圧着させ積層する方法。
液晶ポリエステル含有液状組成物に含まれている溶媒に膨潤しない表面平坦な基板上に、前記各種手段により液晶ポリエステル含有液状組成物をフィルム状に流延した後に、50℃以上で溶媒を除去し、その後該基板から剥離して樹脂フィルムを得、得られた樹脂フィルムにスパッタリング、めっき、蒸着などの方法で金属膜を積層する方法。
液晶ポリエステル含有液状組成物に含まれている溶媒に膨潤しない表面平坦な基板上に、前記各種手段により液晶ポリエステル含有液状組成物をフィルム状に流延した後に、50℃以上で溶媒を除去し、その後該基板から剥離して樹脂フィルムを得、得られた樹脂フィルム及び金属膜(金属箔として知られるものを用いることができる)をホットメルト接着剤などの公知の接着剤を用いて積層する方法。
本発明の液晶ポリエステル含浸繊維シートの製造方法は、本発明の液晶ポリエステル含有液状組成物を繊維シートに含浸させた後、50℃以上で該繊維シート中の液晶ポリエステル含有液状組成物から溶媒を除去することを特徴とする。
フローテスター(株式会社島津製作所の「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(48000ポイズ)の粘度を示す温度を測定した。
〔液晶ポリエステルの合成〕
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、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸658.6g(3.5モル)、4−ヒドロキシアセトアニリド491.3g(3.25モル)、イソフタル酸539.9g(3.25モル)及び無水酢酸791.2g(7.75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、攪拌しながら、室温から150℃まで15分かけて昇温し、150℃で3時間還流させた。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3時間50分かけて昇温し、300℃に達した時点で反応器から内容物を取り出し、室温まで冷却した。得られた固形物を、粉砕機で粉砕して、粉末状のプレポリマーを得た。このプレポリマーの流動開始温度は、187℃であった。次いで、このプレポリマーを、窒素雰囲気下、室温から220℃まで1時間35分かけて昇温し、220℃で5時間保持することにより、固相重合させた後、冷却して、固形状の液晶ポリエステルを得た。得られた固形物を、粉砕機で粉砕して、粉末状の液晶ポリエステルを得た。液晶ポリエステルの流動開始温度は、235℃であった。この液晶ポリエステルを窒素雰囲気下、室温から215℃まで6時間50分かけて昇温し、215℃で5時間保持することにより、固相重合させた後、冷却して、粉末状の液晶ポリエステルを得た。液晶ポリエステルの流動開始温度は、272℃であった。
上記で得た液晶ポリエステル22gを、N,N−ジメチルアセトアミド78gに加え、窒素雰囲気下、100℃で2時間攪拌して、液晶ポリエステル溶液1として得た。
〔液晶ポリエステルの合成〕
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、2−ヒドロキシ−6−ナフトエ酸941g(5.0モル)、4−アミノフェノール273g(2.5モル)、イソフタル酸415.3g(2.5モル)及び無水酢酸1123g(11モル)を仕込んだ。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、温度を保持して3時間還流させた。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290℃まで4時間15分かけて昇温し、290℃で30分保持した後に反応器から内容物を取り出し、室温まで冷却した。得られた固形物を、粉砕機で粉砕して、粉末状のプレポリマーを得た。このプレポリマーの流動開始温度は、181℃であった。次いで、このプレポリマーを、窒素雰囲気下、室温から250℃まで6時間かけて昇温し、250℃で10時間保持することにより、固相重合させた後、冷却して、固形状の液晶ポリエステルを得た。得られた固形物を、粉砕機で粉砕して、粉末状の液晶ポリエステルを得た。液晶ポリエステルの流動開始温度は、240℃であった。この液晶ポリエステルを窒素雰囲気下、室温から255℃まで6時間かけて昇温し、255℃で3時間保持することにより、固相重合させた後、冷却して、粉末状の液晶ポリエステルを得た。液晶ポリエステルの流動開始温度は、325℃であった。
上記で得た液晶ポリエステル8gを、N−メチルピロリドン92gに加え、窒素雰囲気下、140℃で4時間攪拌して、液晶ポリエステル溶液2として得た。
〔液晶ポリエステル溶液の調製〕
製造例1で製造した液晶ポリエステル溶液1に、充填剤としてシリカ(龍森株式会社製「MP−8FS」、体積平均粒径:0.5μm)を加え、遠心脱泡機(株式会社キーエンスの「HM−500」)で分散させて、液晶ポリエステル溶液3を得た。ここで、シリカの使用量は、液晶ポリエステル及びシリカの合計量に対して20体積%とした。
〔液状組成物の製造〕
製造例1で製造した液晶ポリエステル溶液1の100質量部に対して、レベリング剤としてBYK307(ビックケミー社製:ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン)を0.15質量部添加し、室温で200rpm、2時間撹拌して液状組成物(液晶ポリエステル含有液状組成物)を調製した。
自動塗工装置I型(テスター産業製)に電解銅箔(三井金属鉱業製「3EC−VLP」、18μ)を設置し、マイクロメーター付フィルムアプリケーター(SHEEN製)の設定を350ミクロンにして、上記で製造した液状組成物を銅箔光沢面に塗布し、樹脂フィルム積層体を作製した。
作製された樹脂フィルム積層体を温度100℃の通風オーブンにて10分乾燥させた後、該樹脂フィルム積層体の表面を目視で観察し、欠陥がないものを○、欠陥(ピンホール、オレンジピール、皮膜割れ、流れ)があるものを×とした。
作製された樹脂フィルム積層体を塩化第二鉄水溶液(ボーメ度40°、木田株式会社製)に浸漬することで、銅箔をエッチングした後、水洗することにより、液晶ポリエステルの樹脂フィルムを得た。JIS K 7127「プラスチック−引張特性の試験方法−第3部:フィルム及びシートの試験条件」に準拠して、得られた樹脂フィルムの引張強度(最大点応力)を室温23℃、試験速度5mm/分の条件で測定した。強度上昇率は、レベリング剤未添加の強度を基準に求めた。
液晶ポリエステル溶液1の100質量部に対して、レベリング剤としてBYK307(ビックケミー社製:ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン)を0.001質量部添加した以外は、実施例1と同様の操作を行い、得られた樹脂フィルム積層体の外観評価、及び樹脂フィルムの強度測定を行った。結果を表1に示す。
液晶ポリエステル溶液1の100質量部に対して、レベリング剤としてBYK300(ビックケミー社製:ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン)を0.3質量部添加した以外は、実施例1と同様の操作を行い、得られた樹脂フィルム積層体の外観評価、及び樹脂フィルムの強度測定を行った。結果を表1に示す。
液晶ポリエステル溶液1の100質量部に対して、レベリング剤としてBYK306(ビックケミー社製:ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン)を0.025質量部添加した以外は、実施例1と同様の操作を行い、得られた樹脂フィルム積層体の外観評価、及び樹脂フィルムの強度測定を行った。結果を表1に示す。
液晶ポリエステル溶液1の100質量部に対して、レベリング剤としてBYK306(ビックケミー社製:ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン)を0.5質量部添加した以外は、実施例1と同様の操作を行い、得られた樹脂フィルム積層体の外観評価、及び樹脂フィルムの強度測定を行った。結果を表1に示す。
液晶ポリエステル溶液1の100質量部に対して、レベリング剤としてBYK306(ビックケミー社製:ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン)を0.1質量部添加した以外は、実施例1と同様の操作を行い、得られた樹脂フィルム積層体の外観評価、及び樹脂フィルムの強度測定を行った。結果を表1及び表2に示す。
液晶ポリエステル溶液1の100質量部に対して、レベリング剤としてBYK306(ビックケミー社製:ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン)を2.0質量部添加した以外は、実施例1と同様の操作を行い、得られた樹脂フィルム積層体の外観評価、及び樹脂フィルムの強度測定を行った。結果を表1に示す。
液晶ポリエステル溶液1の100質量部に対して、レベリング剤としてBYK310(ビックケミー社製:ポリエステル変性ポリジメチルシロキサン)を0.05質量部添加した以外は、実施例1と同様の操作を行い、得られた樹脂フィルム積層体の外観評価、及び樹脂フィルムの強度測定を行った。結果を表1に示す。
液晶ポリエステル溶液1の100質量部に対して、レベリング剤としてBYK310(ビックケミー社製:ポリエステル変性ポリジメチルシロキサン)を0.002質量部添加した以外は、実施例1と同様の操作を行い、得られた樹脂フィルム積層体の外観評価、及び樹脂フィルムの強度測定を行った。結果を表1に示す。
液晶ポリエステル溶液1の100質量部に対して、レベリング剤としてBYK340(ビックケミー社製:フッ素変性ポリマー)を0.1質量部添加した以外は、実施例1と同様の操作を行い、得られた樹脂フィルム積層体の外観評価、及び樹脂フィルムの強度測定を行った。結果を表1に示す。
液晶ポリエステル溶液1の100質量部に対して、レベリング剤としてBYK333(ビックケミー社製:ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン)を0.3質量部添加した以外は、実施例1と同様の操作を行い、得られた樹脂フィルム積層体の外観評価、及び樹脂フィルムの強度測定を行った。結果を表1に示す。
液晶ポリエステル溶液1の100質量部に対して、レベリング剤としてBYK333(ビックケミー社製:ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン)を0.002質量部添加した以外は、実施例1と同様の操作を行い、得られた樹脂フィルム積層体の外観評価、及び樹脂フィルムの強度測定を行った。結果を表1に示す。
液晶ポリエステル溶液1の100質量部に対して、レベリング剤としてBYK331(ビックケミー社製:ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン)を0.001質量部添加した以外は、実施例1と同様の操作を行い、得られた樹脂フィルム積層体の外観評価、及び樹脂フィルムの強度測定を行った。結果を表1に示す。
液晶ポリエステル溶液1の100質量部に対して、レベリング剤としてBYK331(ビックケミー社製:ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン)を0.002質量部添加した以外は、実施例1と同様の操作を行い、得られた樹脂フィルム積層体の外観評価、及び樹脂フィルムの強度測定を行った。結果を表1に示す。
製造例2で製造した液晶ポリエステル溶液2の100質量部に対して、レベリング剤としてBYK340(ビックケミー社製:フッ素変性ポリマー)を2.0質量部添加した以外は、実施例1と同様の操作を行い、得られた樹脂フィルム積層体の外観評価、及び樹脂フィルムの強度測定を行った。結果を表1に示す。
製造例2で製造した液晶ポリエステル溶液2の100質量部に対して、レベリング剤としてBYK306(ビックケミー社製:ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン)を2.0質量部添加した以外は、実施例1と同様の操作を行い、得られた樹脂フィルム積層体の外観評価、及び樹脂フィルムの強度測定を行った。結果を表1に示す。
液晶ポリエステル溶液1にレベリング剤を添加しなかった以外は、実施例1と同様の操作を行い、得られた樹脂フィルム積層体の外観評価、及び樹脂フィルムの強度測定を行った。結果を表1及び表2に示す。
液晶ポリエステル溶液2にレベリング剤を添加しなかった以外は、実施例15と同様の操作を行い、得られた樹脂フィルム積層体の外観評価、及び樹脂フィルムの強度測定を行った。結果を表1に示す。
液晶ポリエステル溶液1の100質量部に対して、レベリング剤としてBYK306(ビックケミー社製:ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン)を5.0質量部添加した以外は、実施例1と同様の操作を行い、得られた樹脂フィルム積層体の外観評価、及び樹脂フィルムの強度測定を行った。結果を表1に示す。
液晶ポリエステル溶液1の100質量部に対して、レベリング剤としてBYK350(ビックケミー社製:アクリル系重合物)を1.0質量部添加した以外は、実施例1と同様の操作を行い、得られた樹脂フィルム積層体の外観評価、及び樹脂フィルムの強度測定を行った。結果を表1に示す。
液晶ポリエステル溶液1の100質量部に対して、レベリング剤としてBYK361N(ビックケミー社製:アクリル系重合物)を0.5質量部添加した以外は、実施例1と同様の操作を行い、得られた樹脂フィルム積層体の外観評価、及び樹脂フィルムの強度測定を行った。結果を表1に示す。
樹脂フィルム積層体の外観評価において、樹脂フィルム積層体の乾燥温度を50℃とした以外は、実施例6と同様の操作を行い、得られた樹脂フィルム積層体の外観評価を行った。結果を表2に示す。
樹脂フィルム積層体の外観評価において、樹脂フィルム積層体の乾燥温度を200℃とした以外は、実施例6と同様の操作を行い、得られた樹脂フィルム積層体の外観評価を行った。結果を表2に示す。
樹脂フィルム積層体の外観評価において、樹脂フィルム積層体の乾燥温度を50℃とした以外は、比較例1と同様の操作を行い、得られた樹脂フィルム積層体の外観評価を行った。結果を表2に示す。
樹脂フィルム積層体の外観評価において、樹脂フィルム積層体の乾燥温度を200℃とした以外は、比較例1と同様の操作を行い、得られた樹脂フィルム積層体の外観評価を行った。結果を表2に示す。
液晶ポリエステル溶液1に代えて、製造例3で製造した液晶ポリエステル溶液3を用いた以外は、実施例6と同様の操作を行い、得られた樹脂フィルム積層体の外観評価を行った。結果を表3に示す。
液晶ポリエステル溶液3にレベリング剤を添加しなかった以外は、実施例19と同様の操作を行い、得られた樹脂フィルム積層体の外観評価を行った。結果を表3に示す。
Claims (10)
- 液晶ポリエステルと、有機溶媒と、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、フッ素変性ポリマー及びポリエステル変性ポリジメチルシロキサンからなる群より選択される1種以上からなるレベリング剤とを含み、前記レベリング剤の含有量が、前記液晶ポリエステルと前記有機溶媒との合計100質量部に対して、0.001〜2.0質量部であり、
前記液晶ポリエステルが、下記式(1)で表される繰返し単位と、下記式(2)で表される繰返し単位と、下記式(3)で示される繰返し単位とを有することを特徴とする液晶ポリエステル含有液状組成物。
(1)−O−Ar 1 −CO−
(2)−CO−Ar 2 −CO−
(3)−X−Ar 3 −Y−
(式中、Ar 1 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。Ar 2 及びAr 3 は、それぞれ独立に、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、それぞれ独立に、酸素原子又はイミノ基を表す。Ar 1 、Ar 2 又はAr 3 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、アルキル基又はアリール基で置換されていてもよい。)
(4)−Ar 4 −Z−Ar 5 −
(Ar 4 及びAr 5 は、それぞれ独立に、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、スルホニル基又はアルキリデン基を表す。) - 前記レべリング剤が、フッ素変性ポリマーである、請求項1に記載の液晶ポリエステル含有液状組成物。
- 前記液晶ポリエステルが、それを構成する全繰返し単位の合計量に対して、前記式(1)で表される繰返し単位を30〜80モル%、前記式(2)で表される繰返し単位を10〜35モル%、前記式(3)で示される繰返し単位を10〜35モル%有する請求項1又は2に記載の液晶ポリエステル含有液状組成物。
- 前記X及び/又はYが、イミノ基である請求項1〜3のいずれか一項に記載の液晶ポリエステル含有液状組成物。
- 前記有機溶媒が、非プロトン性溶媒である請求項1〜4のいずれか一項に記載の液晶ポリエステル含有液状組成物。
- 前記非プロトン性溶媒が、ハロゲン原子を有しない非プロトン性溶媒である請求項5に記載の液晶ポリエステル含有液状組成物。
- 前記非プロトン性溶媒が、アミド系溶媒である請求項5又は6に記載の液晶ポリエステル含有液状組成物。
- 前記液晶ポリエステルの含有量が、前記液晶ポリエステル及び前記有機溶媒の合計量に対して、10〜50質量%である請求項1〜7のいずれか一項に記載の液晶ポリエステル含有液状組成物。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載の液晶ポリエステル含有液状組成物を支持体上に塗布した後、50℃以上で該支持体上の液晶ポリエステル含有液状組成物から溶媒を除去することを特徴とする樹脂フィルムの製造方法。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載の液晶ポリエステル含有液状組成物を繊維シートに含浸させた後、50℃以上で該繊維シート中の液晶ポリエステル含有液状組成物から溶媒を除去することを特徴とする液晶ポリエステル含浸繊維シートの製造方法。
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