JP7220827B1 - 液晶ポリエステル、液晶ポリエステルの製造方法、液晶ポリエステル組成物、フィルム、フィルムの製造方法、及び、回路基板 - Google Patents
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Abstract
Description
これらの分野の中でも、特に液晶ポリエステルは、優れた高周波特性を有し、かつ、低吸水性であることから、電子部品用の材料として注目されている。
また、液晶ポリエステルは、耐熱性が高いことから、比誘電率、及び、誘電正接が熱的にも安定している。また、液晶ポリエステルは、低吸水性であるため、比誘電率、及び、誘電正接の吸水による変化がほぼない。また、液晶ポリエステルは、流動性が高いことから、薄く小型の成形体を作製するのに優れている。
(1)下記(a)および(b)からなり、(a)および(b)の合計モル数に対する(a)の含有割合が30~90モル%の範囲で構成されてなる組成
(2)下記(a)および(c)からなり、(a)および(c)の合計モル数に対する(a)の含有割合が5~65モル%の範囲で構成されてなる組成
(3)下記(a)、(b)および(c)からなり、(a)、(b)および(c)の合計モル数に対する(a)の含有割合が30~90モル%の範囲で構成されてなる組成
(a)p-ヒドロキシ安息香酸に由来する繰返し単位
(b)m-ヒドロキシ安息香酸に由来する繰返し単位
(c)1種以上のヒドロキシナフトエ酸に由来する繰返し単位
例えば、従来の液晶ポリエステルを用いて、溶融成形を行う場合、耐熱性が十分でなく、該液晶ポリエステルが分解されてしまい、ガスが発生してしまう場合がある。また、従来の液晶ポリエステルを用いて、溶融成形によりフィルムを製造する場合、加熱時に、該液晶ポリエステルが分解して発生するガスが、フィルムの巻取りロールに付着して固化することで、フィルム中の異物となる場合がある。
また本発明は、前記液晶ポリエステルの製造方法、前記液晶ポリエステルを含有する液晶ポリエステル組成物、前記液晶ポリエステルを含むフィルム、前記フィルムの製造方法、及び、前記フィルムを含む回路基板を提供することを目的とする。
すなわち、本発明は以下の態様を有する。
1H-NMRにより算出される、フェノール性水酸基と、アシル基との合計量に対するフェノール性水酸基のモル比[フェノール性水酸基/(フェノール性水酸基+アシル基)]が、0.3以下である、液晶ポリエステル。
(A1)-O-Ar11-CO-
(A2)-O-Ar12-CO-
[式中、Ar11は、フェニレン基を表す。Ar11におけるフェニレン基が有する水素原子は、ハロゲン原子、アルキル基またはアリール基で置換されていてもよい。Ar12は、ナフチレン基を表す。Ar12におけるナフチレン基が有する水素原子は、ハロゲン原子、アルキル基またはアリール基で置換されていてもよい。]
[2]前記芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する繰返し単位を、前記液晶ポリエステルを構成する全繰返し単位の合計数を100%として、50%以上含む、[1]に記載の液晶ポリエステル。
[3]前記一般式(A1)中のAr11は、1,4-フェニレン基であり、前記一般式(A2)中のAr12は、2,6-ナフチレン基である、[1]又は[2]に記載の液晶ポリエステル。
[4]重量平均分子量が、100000~800000である、[1]~[3]のいずれか一項に記載の液晶ポリエステル。
[6]前記工程(i)又は工程(ii)は、下記式(N-1)で表される複素環状有機塩基化合物の存在下で反応を行う、[5]に記載の液晶ポリエステルの製造方法。
[10]前記溶融成形してフィルムを製造する工程は、インフレーション法、又はTダイ法を用いる、[9]に記載のフィルムの製造方法。
また、本発明によれば、前記液晶ポリエステルの製造方法、前記液晶ポリエステルを含有する液晶ポリエステル組成物、前記液晶ポリエステルを含むフィルム、前記フィルムの製造方法、及び、前記フィルムを含む回路基板を提供することができる。
本実施形態の液晶ポリエステルは、1H-NMRにより算出される、フェノール性水酸基と、アシル基との合計量に対するフェノール性水酸基のモル比[フェノール性水酸基/(フェノール性水酸基+アシル基)]が、0.3以下である。
また、本実施形態の液晶ポリエステルは、フェノール性水酸基の水素原子がアシル基に置換された芳香族化合物に由来する繰返し単位を有する。
本実施形態の液晶ポリエステルは、典型的には、主鎖末端にフェノール性水酸基、及び、アシル基を有する。
(ii)ピーク面積Aを、アシル基を有する繰返し単位当たりの水素原子数で割ることにより、アシル基の相対物質量(IntAc)を算出することができる。
(iii)(i)と同一の1H-NMRスペクトルから、液晶ポリエステルのフェノール性水酸基が結合している炭素原子に隣接する炭素原子が有する水素原子に帰属されるピーク面積Bを求める。
(iv)ピーク面積Bを、フェノール性水酸基を有する繰返し単位あたりの水素原子数で割ることにより、フェノール性水酸基の相対物質量(IntOH)を算出することができる。
(v)(ii)で求めた(IntAc)と、(iv)で求めた(IntOH)とを用いて、(IntOH)/[(IntOH)+(IntAc)]により、算出することができる。
測定溶媒として重水素化ペンタフルオロフェノール及び重水素化1,1,2,2-テトラクロロエタンを用いた場合の1H-NMRの測定装置及び測定条件としては、以下のものが挙げられる。
磁場強度:14.1T
プローブ:TCIクライオプローブ
測定用試料溶液は、試料10mgに重水素化ペンタフルオロフェノール0.5mLを添加し、100℃で2時間溶解させ、さらに重水素化1,1,2,2-テトラクロロエタン0.3mLを加えて混合し調製する。NMR測定は下記条件で行う。
測定法: 1H―1D (プレサチュレーション法)
測定温度:30℃
積算回数:64回
待ち時間:4秒
また、本実施形態の液晶ポリエステルの流動開始温度は、400℃以下であることが好ましく、360℃以下であることがより好ましく、320℃以下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における芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する繰返し単位の数は、液晶ポリエステルを構成する全繰返し単位の合計数を100%として、50%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましく、90%以上であることがさらに好ましく、100%であってもよい。
具体的には、液晶ポリエステルを超臨界状態である炭素数1~3の低級アルコールと反応させて、前記液晶ポリエステルをその繰返し単位を誘導するモノマーまで解重合し、解重合生成物として得られる各繰返し単位を誘導するモノマーを液体クロマトグラフィーによって定量することで、各繰返し単位の数を算出することができる。
(A1)-O-Ar11-CO-
(A2)-O-Ar12-CO-
[式中、Ar11は、フェニレン基を表す。Ar11におけるフェニレン基が有する水素原子は、ハロゲン原子、アルキル基またはアリール基で置換されていてもよい。Ar12は、ナフチレン基を表す。Ar12におけるナフチレン基が有する水素原子は、ハロゲン原子、アルキル基またはアリール基で置換されていてもよい。]
該アルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、n-ヘキシル基、2-エチルヘキシル基、n-オクチル基、n-デシル基等が挙げられ、その炭素数は、1~10が好ましい。
該アリール基としては、フェニル基、o-トリル基、m-トリル基、p-トリル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基等が挙げられ、その炭素数は、6~20が好ましい。
Ar11におけるフェニレン基は、置換されていないことが好ましい。
また、繰返し単位(A1)の数は、液晶ポリエステルを構成する全繰返し単位の合計数を100%として、45%以下が好ましく、42%以下がより好ましく、42%未満であることがさらに好ましく、40%以下が特に好ましく、33%以下が最も好ましい。
また、繰返し単位(A2)の数は、液晶ポリエステルを構成する全繰返し単位の合計数を100%として、90%以下が好ましく、85%以下がより好ましく、80%以下がさらに好ましい。
また、繰返し単位(A1)の数と繰返し単位(A2)の数との比[繰返し単位(A2)/繰返し単位(A1)]は、5以下であることが好ましく、4以下であることがより好ましく、3.5以下であることがさらに好ましい。
一方で、本実施形態の液晶ポリエステルの重量平均分子量(Mw)は、800000以下であることが好ましく、750000以下であることがより好ましく、700000以下であることがさらに好ましい。
一方で、本実施形態の液晶ポリエステルの数平均分子量(Mn)は、800000以下であることが好ましく、750000以下であることがより好ましく、700000以下であることがさらに好ましい。
したがって、本実施形態の液晶ポリエステルは耐熱性が高められていると推測される。
本実施形態の液晶ポリエステルの製造方法は、芳香族ヒドロキシカルボン酸と、脂肪酸無水物とをアシル化反応させて、アシル化物を得る工程(i)、及び、前記アシル化物と、芳香族ヒドロキシカルボン酸とをエステル交換反応させて、液晶ポリエステルを得る工程(ii)を含む。
工程(i)は、芳香族ヒドロキシカルボン酸と、脂肪酸無水物とをアシル化反応させて、アシル化物を得る工程である。
例えば、芳香族ヒドロキシカルボン酸がp-ヒドロキシ安息香酸であり、脂肪酸無水物が無水酢酸である場合、p-ヒドロキシ安息香酸のフェノール性水酸基の水素原子が、無水酢酸のアセチル基に置換され、アシル化物が生じる。
また、p-ヒドロキシ安息香酸のフェノール性水酸基の水素イオン(H+)と、無水酢酸のアセチルオキシ基から生じる陰イオン(CH3COO-)とから、酢酸が副生する。
(A02)HO-Ar12-COOH
[式中、Ar11は、フェニレン基を表す。Ar11におけるフェニレン基が有する水素原子は、ハロゲン原子、アルキル基またはアリール基で置換されていてもよい。Ar12は、ナフチレン基を表す。Ar12におけるナフチレン基が有する水素原子は、ハロゲン原子、アルキル基またはアリール基で置換されていてもよい。]
上記式(A02)中、Ar12は、上記式(A2)中のAr12と同一である。
その中でも、無水酢酸が好ましい。
工程(i)における脂肪酸無水物の使用量は、芳香族ヒドロキシカルボン酸の有するフェノール性水酸基1当量に対して、脂肪酸無水物が1.35当量以下であることが好ましく、1.30当量以下であることが好ましく、1.25当量以下であることがより好ましく、1.20当量以下であることがさらに好ましい。
また、工程(i)における脂肪酸無水物の使用量は、芳香族ヒドロキシカルボン酸の有するフェノール性水酸基1当量に対して、脂肪酸無水物が1.01当量以上1.20当量以下であってもよい。
R1~R4におけるシアノアルキル基としては、シアノメチル基、シアノエチル基、シアノプロピル基等が挙げられる。
R1~R4におけるシアノアルコキシ基としては、例えば、シアノメトキシ基、シアノエトキシ基、シアノブトキシ基が挙げられる。
炭素数1~4のアミノアルコキシ基としては、例えば、アミノメトキシ基、アミノエトキシ基、アミノブトキシ基が挙げられる。
工程(i)における(N)成分の使用量は、工程(i)で用いられる芳香族ヒドロキシカルボン酸100質量部に対して、150質量ppm以下であることが好ましく、120質量ppm以下であることがより好ましく、100質量ppm以下であることが好ましい。
工程(ii)は、上述した工程(i)によって得られるアシル化物と、芳香族ヒドロキシカルボン酸とをエステル交換反応させて、液晶ポリエステルを得る工程である。
該芳香族ヒドロキシカルボン酸としては、上述した工程(i)における芳香族ヒドロキシカルボン酸と同一のもの、すなわち、未反応の芳香族ヒドロキシカルボン酸が挙げられる。
一方で、工程(ii)における(N)成分の使用量は、工程(ii)で用いられる芳香族ヒドロキシカルボン酸100質量部に対して、150質量ppm以下であることが好ましく、120質量ppm以下であることがより好ましく、100質量ppm以下であることが好ましい。
本実施形態の液晶ポリエステル組成物は、上述した液晶ポリエステルと、溶媒とを含有してもよい。
本実施形態の液晶ポリエステル組成物における溶媒として、具体的には、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、乳酸ブチル等のエステル;γ-ブチロラクトン等のラクトンエステル;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。
非プロトン性溶媒としては、前記ハロゲン化炭化水素、前記エーテル、前記ケトン、前記エステル、前記ラクトンエステル、前記カーボネート、前記アミン、前記含窒素複素環芳香族化合物、前記ニトリル、前記アミド、前記尿素化合物、前記ニトロ化合物、前記硫黄化合物、及び前記リン化合物などが挙げられ、それらの2種以上を用いてもよい。
本実施形態の液晶ポリエステル組成物は、上述した液晶ポリエステルと、溶媒と、必要に応じて用いられる他の成分とを、一括で又は適当な順序で混合して得ることができる。
図1に本実施形態のフィルム10の模式図を示す。
フィルム10は、上述した液晶ポリエステルを含む。
本実施形態のフィルムは、上述した液晶ポリエステルを含むため、耐熱性が高い。
本実施形態のフィルムの製造方法は、上述した液晶ポリエステルを溶融成形してフィルムを製造する工程を有する。
具体的には、上述した液晶ポリエステルを加熱して軟化させ、所望の形状に成形することができる。
溶融成形法としては、上記の中でも、インフレーション法又はTダイ法が好ましい。
本実施形態の回路基板は、上述したフィルムを含む。
上述したフィルムは、上述した液晶ポリエステルを含むため、耐熱性が高い。また、液晶ポリエステルは他の熱可塑性樹脂に比べて低比誘電率、及び、低誘電正接である。
特に上述したフィルムが繰返し単位(A1)、及び、繰返し単位(A2)からなる群から選択される1種以上の繰返し単位を有する液晶ポリエステルを含む場合、より耐熱性及び電気特性が高い。
したがって、上述したフィルムは、回路基板の絶縁フィルムとして好適に用いられる。
具体的には、上述したフィルムは、高周波、高速型回路基板用等の絶縁フィルムとして好適に用いられる。
まず、フローテスター(島津製作所社製、「CFT-500EX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た。
次に、9.8MPa(100kg/cm2)の荷重下、4℃/min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、当該温度を液晶ポリエステルの流動開始温度とした。
ゲル浸透クロマトグラフ―多角度光散乱光度計(示差屈折率計(島津製作所製:RID-20A)、多角度光散乱検出器(Wyatt Technology製EOS)、カラム(昭和電工製:Shodex K-G、K-806M(2本)、K-802(1本)(φ8.0mm×30cm))、溶媒(ペンタフルオロフェノール/クロロホルム(重量比 35/65)))を用いて、液晶ポリエステルの数平均分子量及び重量平均分子量を測定した。
測定用試料溶液は、試料(各例の液晶ポリエステル)2mgをペンタフルオロフェノール1.4gに添加し、80℃で2時間溶解させ、室温まで冷却後、クロロホルム2.6gを添加、さらに溶媒(ペンタフルオロフェノール/クロロホルム(重量比 35/65))で2倍希釈した後、孔径0.45μmのフィルターを用いてろ過し、調製した。
(i)以下に示す測定条件で得た1H-NMRスペクトルから、液晶ポリエステルのアシル基(具体的には、アセチル基)由来の水素原子に帰属されるピーク面積Aを求めた。
(ii)ピーク面積Aを、アシル基を有する繰返し単位当たりの水素原子数で割ることにより、アシル基の相対物質量(IntAc)を算出した。
(iii)(i)と同一の1H-NMRスペクトルから、液晶ポリエステルのフェノール性水酸基が結合している炭素原子に隣接する炭素原子が有する水素原子(芳香族水素原子)に帰属されるピーク面積Bを求めた。
(iv)ピーク面積Bを、フェノール性水酸基を有する繰返し単位当たりの水素原子数で割ることにより、フェノール性水酸基の相対物質量(IntOH)を算出した。
(v)(ii)で求めた(IntAc)と、(iv)で求めた(IntOH)とを用いて、(IntOH)/[(IntOH)+(IntAc)]により、フェノール性水酸基と、アシル基との合計量に対するフェノール性水酸基のモル比を算出した。
NMR装置:Bruker社製AVANCE III
磁場強度:14.1T
プローブ:TCIクライオプローブ
測定用試料溶液は、試料10mgに重水素化ペンタフルオロフェノール0.5mLを添加し、100℃で2時間溶解させ、さらに重水素化1,1,2,2-テトラクロロエタン0.3mLを加えて混合し調製した。NMR測定は下記条件で行った。
測定法: 1H―1D (プレサチュレーション法)
測定温度:30℃
積算回数:64回
待ち時間:4秒
得られた1Hスペクトルについて、8.8ppm付近の2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸由来のシグナルの化学シフトを8.85ppmに補正し、ベースライン補正を施したうえで、各領域に検出されるシグナルの積分値(ピーク面積)を各繰返し単位当たりのプロトン数で除して、アセチル基と水酸基とのモル比を得た。
2.66~2.45ppmの領域には、以下の化学式(A1a)及び(A2a)に示すように、アセチル基由来の水素原子(HA)のピークが検出される。この領域に検出されるピークを積分して得た値を足し合わせ、アセチル基の水素原子(HA)の数である3で除して、アセチル基の相対モル数(IntAc)を得た。
7.15~6.95ppmの領域には、以下の化学式(A1b)に示すように、フェノール性水酸基が結合している炭素原子に隣接する炭素原子が有する水素原子(HB1)のピークが検出される。この領域に検出されるピークを積分して得た値を足し合わせ、水素原子(HB1)の数である2で除して、p-ヒドロキシ安息香酸由来の繰返し単位が有するフェノール性水酸基の相対モル数(IntOH-1)を得た。
また、7.25~7.35ppmの領域には、以下の化学式(A2b)に示すように、フェノール性水酸基が結合している炭素原子に隣接する炭素原子が有する水素原子(HB2)及び(HB3)のピークが検出される。この領域に検出されるピークを積分し、さらに、水素原子(HB2)及び(HB3)の合計数である2で除して、2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸由来の繰返し単位が有するフェノール性水酸基の相対モル数(IntOH-2)を得た。
フェノール性水酸基と、アシル基との合計量に対するフェノール性水酸基のモル比
=(IntOH-1)+(IntOH-2)/{(IntAc)+(IntOH-1)+(IntOH-2)}・・・(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 1511.1g(8.03モル)、p-ヒドロキシ安息香酸 410.2g(2.97モル)、無水酢酸 1291.4g(12.65モル)および1-メチルイミダゾール 0.058gを添加し、室温で5分間撹拌した後、撹拌しながら昇温した。内温が140℃となったところで、140℃を保持したまま1時間撹拌した。
次に、留出する副生酢酸、未反応の無水酢酸を留去しながら、140℃から275℃まで3時間かけて昇温した。275℃で3時間30分保温して内容物を取り出した。取り出した内容物を室温に冷却し、粉砕機で粉砕後、25℃から200℃まで1時間かけて昇温した後、200℃から250℃まで8時間20分かけて昇温し、次いで250℃で10時間保温し、固相重合を行った。
得られた固相重合物を室温まで冷却して、粉末状の実施例1の液晶ポリエステルを得た。
実施例1の液晶ポリエステルの流動開始温度は299℃であった。
実施例1の液晶ポリエステルを偏光顕微鏡で観察した結果、溶融時に光学異方性を示した。
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 1449.0g(7.7モル)、p-ヒドロキシ安息香酸 455.8g(3.3モル)、無水酢酸 1291.4g(12.65モル)および1-メチルイミダゾール 0.171gを添加し、室温で5分間撹拌した後、撹拌しながら昇温した。内温が140℃となったところで、140℃を保持したまま1時間撹拌した。
次に、留出する副生酢酸、未反応の無水酢酸を留去しながら、140℃から275℃まで3時間かけて昇温した。275℃で3時間30分保温して内容物を取り出した。取り出した内容物を室温に冷却し、粉砕機で粉砕後、25℃から200℃まで1時間かけて昇温した後、200℃から253℃まで8時間50分かけて昇温し、次いで253℃で10時間保温し、固相重合を行った。
得られた固相重合物を室温まで冷却して、粉末状の実施例2の液晶ポリエステルを得た。
実施例2の液晶ポリエステルの流動開始温度は300℃であった。
実施例2の液晶ポリエステルを偏光顕微鏡で観察した結果、溶融時に光学異方性を示した。
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 1552.5g(8.25モル)、p-ヒドロキシ安息香酸 379.8g(2.75モル)、無水酢酸 1291.4g(12.65モル)および1-メチルイミダゾール 0.097gを添加し、室温で5分間撹拌した後、撹拌しながら昇温した。内温が140℃となったところで、140℃を保持したまま1時間撹拌した。
次に、留出する副生酢酸、未反応の無水酢酸を留去しながら、140℃から275℃まで3時間かけて昇温した。275℃で3時間30分保温して内容物を取り出した。取り出した内容物を室温に冷却し、粉砕機で粉砕後、25℃から200℃まで1時間かけて昇温した後、200℃から250℃まで8時間20分かけて昇温し、次いで250℃で10時間保温し、固相重合を行った。
得られた固相重合物を室温まで冷却して、粉末状の実施例3の液晶ポリエステルを得た。
実施例3の液晶ポリエステルの流動開始温度は303℃であった。
実施例3の液晶ポリエステルを偏光顕微鏡で観察した結果、溶融時に光学異方性を示した。
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 1242.0g(6.6モル)、p-ヒドロキシ安息香酸 607.7g(4.4モル)、無水酢酸 1291.4g(12.65モル)および1-メチルイミダゾール 0.129gを添加し、室温で5分間撹拌した後、撹拌しながら昇温した。内温が140℃となったところで、140℃を保持したまま1時間撹拌した。
次に、留出する副生酢酸、未反応の無水酢酸を留去しながら、140℃から320℃まで3時間かけて昇温した。所定のトルクとなったところで反応を終了して内容物を取り出した。取り出した内容物を室温に冷却し、粉砕機で粉砕後、25℃から200℃まで1時間かけて昇温した後、200℃から250℃まで8時間20分かけて昇温し、次いで250℃で10時間保温し、固相重合を行った。
得られた固相重合物を室温まで冷却して、粉末状の実施例4の液晶ポリエステルを得た。
実施例4の液晶ポリエステルの流動開始温度は291℃であった。
実施例4の液晶ポリエステルを偏光顕微鏡で観察した結果、溶融時に光学異方性を示した。
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 1449.0g(7.7モル)、p-ヒドロキシ安息香酸 455.8g(3.3モル)、無水酢酸 1235.5g(12.1モル)を添加し、室温で5分間撹拌した後、撹拌しながら昇温した。内温が140℃となったところで、140℃を保持したまま1時間撹拌した。
次に、留出する副生酢酸、未反応の無水酢酸を留去しながら、140℃から320℃まで3時間かけて昇温した。所定のトルクとなったところで反応を終了して内容物を取り出した。取り出した内容物を室温に冷却し、粉砕機で粉砕後、25℃から200℃まで1時間かけて昇温した後、200℃から250℃まで8時間20分かけて昇温し、次いで250℃で10時間保温し、固相重合を行った。
得られた固相重合物を室温まで冷却して、粉末状の比較例1の液晶ポリエステルを得た。
比較例1の液晶ポリエステルの流動開始温度は302℃であった。
比較例1の液晶ポリエステルを偏光顕微鏡で観察した結果、溶融時に光学異方性を示した。
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 1449.0g(7.7モル)、p-ヒドロキシ安息香酸 455.8g(3.3モル)、無水酢酸 1235.5g(12.1モル)を添加し、室温で5分間撹拌した後、撹拌しながら昇温した。内温が140℃となったところで、140℃を保持したまま1時間撹拌した。
次に、留出する副生酢酸、未反応の無水酢酸を留去しながら、140℃から275℃まで3時間かけて昇温した。275℃で3時間30分保温して内容物を取り出した。取り出した内容物を室温に冷却し、粉砕機で粉砕後、25℃から200℃まで1時間かけて昇温した後、200℃から255℃まで9時間10分かけて昇温し、次いで255℃で10時間保温し、固相重合を行った。
得られた固相重合物を室温まで冷却して、粉末状の比較例2の液晶ポリエステルを得た。
比較例2の液晶ポリエステルの流動開始温度は292℃であった。
比較例2の液晶ポリエステルを偏光顕微鏡で観察した結果、溶融時に光学異方性を示した。
また、上述した方法により測定した各例の液晶ポリエステルのフェノール性水酸基と、アシル基との合計量に対するフェノール性水酸基のモル比[フェノール性水酸基/(フェノール性水酸基+アシル基)]、及び、各例の液晶ポリエステルの分子量も表1に示す。
無水酢酸比は、2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸、及び、p-ヒドロキシ安息香酸のフェノール性水酸基1当量に対する無水酢酸の当量の比である。
1-メチルイミダゾールの使用量については、2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸、及び、p-ヒドロキシ安息香酸の合計100質量部に対する、1-メチルイミダゾールの使用量(質量ppm)である。
[重量減少温度の測定]
熱重量測定装置(株式会社島津製作所製、DTG―50)を用い、空気雰囲気下、開始温度30℃、終了温度800℃、昇温速度10℃/分、という条件下において熱重量分析を実施し、100℃における各例の液晶ポリエステルの重量%を100%とし、温度上昇により各例の液晶ポリエステルの重量%が99.9%に達した時の温度をそれぞれ0.1%重量減少温度、サンプル重量%が99.0%に達した時の温度をそれぞれ1%重量減少温度とした。
その結果を表2に示す。
以上より、本実施形態の液晶ポリエステルは、耐熱性が高められていることが確認された。
Claims (9)
- 芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する繰返し単位を、液晶ポリエステルを構成する全繰返し単位の合計数を100%として、80%以上含み、
前記芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する繰返し単位は、下記一般式(A1)で表される繰返し単位(A1)、及び、下記一般式(A2)で表される繰返し単位(A2)を含み、
前記繰返し単位(A1)の数と前記繰返し単位(A2)の数との比[繰返し単位(A2)/繰返し単位(A1)]が、1.2以上であり、
1H-NMRにより算出される、フェノール性水酸基と、アシル基との合計量に対するフェノール性水酸基のモル比[フェノール性水酸基/(フェノール性水酸基+アシル基)]が、0.3以下である、液晶ポリエステル。
(A1)-O-Ar11-CO-
(A2)-O-Ar12-CO-
[式中、Ar11は、フェニレン基を表す。Ar11におけるフェニレン基が有する水素原子は、ハロゲン原子、アルキル基またはアリール基で置換されていてもよい。Ar12は、ナフチレン基を表す。Ar12におけるナフチレン基が有する水素原子は、ハロゲン原子、アルキル基またはアリール基で置換されていてもよい。] - 前記一般式(A1)中のAr11は、1,4-フェニレン基であり、前記一般式(A2)中のAr12は、2,6-ナフチレン基である、請求項1に記載の液晶ポリエステル。
- 重量平均分子量が、100000~800000である、請求項1に記載の液晶ポリエステル。
- 分散度が、2.0~6.0である、請求項1に記載の液晶ポリエステル。
- 請求項1に記載の液晶ポリエステルと、溶媒とを含有する、液晶ポリエステル組成物。
- 請求項1に記載の液晶ポリエステルを含む、フィルム。
- 請求項1に記載の液晶ポリエステルを溶融成形してフィルムを製造する工程を有する、フィルムの製造方法。
- 前記溶融成形してフィルムを製造する工程は、インフレーション法、又はTダイ法を用いる、請求項7に記載のフィルムの製造方法。
- 請求項6に記載のフィルムを含む、回路基板。
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