JP7267257B2 - 芳香族液晶ポリエステル、芳香族液晶ポリエステル組成物及び成形品 - Google Patents
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Description
本願は、2018年3月27日に、日本に出願された特願2018-059883号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、寸法安定性に優れ、高い強度を有する成形品を成形できる芳香族液晶ポリエステル及びこれを用いた芳香族液晶ポリエステル組成物を提供することを課題とする。
[1]下記式(A1)、(B)、(C)、及び(D)で表される繰り返し構造単位を含む、芳香族液晶ポリエステル。
(A1)-O-Ar1-CO-
(B) -CO-Ar2-CO-
(C) -O-Ar3-O-
(D) -O-Ar4-O-
(式中、Ar1は、2,6-ナフタレンジイル基であり、Ar2は、2,6-ナフタレンジイル基、1,4-フェニレン基、1,3-フェニレン基及び4,4’-ビフェニレン基からなる群より選ばれる少なくとも1つの基であり、Ar3は、2,7-ナフタレンジイル基、1,6-ナフタレンジイル基、及び1,5-ナフタレンジイル基からなる群より選ばれる少なくとも1つの基であり、Ar4は、2,6-ナフタレンジイル基、1,4-フェニレン基、1,3-フェニレン基、及び4、4’-ビフェニレン基からなる群より選ばれる少なくとも1つの基を示す。Ar1、Ar2、Ar3、又はAr4で表される基は、それぞれ、置換基として、ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基又は炭素数6~20のアリール基を有していてもよい。)
[2]前記式(A1)、(B)、(C)、及び(D)で表される繰り返し構造単位のみからなる、[1]に記載の芳香族液晶ポリエステル。
[3]前記式(A1)で表される繰り返し構造単位のモル分率が、全繰り返し単位の合計モル量に対して30モル%以上80モル%以下であり、前記式(B)で表される繰り返し構造単位のモル分率が、全繰り返し単位の合計モル量に対して10モル%以上35モル%以下であり、前記式(C)で表される繰り返し構造単位のモル分率が、全繰り返し単位の合計モル量に対して0.1モル%以上20モル%以下であり、前記式(D)で表される繰り返し構造単位のモル分率が、全繰り返し単位の合計モル量に対して9.9モル%以上34.9モル%以下である、[1]又は[2]に記載の芳香族液晶ポリエステル。
[4]さらに、下記式(A2)で表される繰り返し構造単位を含む、[1]に記載の芳香族液晶ポリエステル。
(A2)-O-Ar10-CO-
(式中、Ar10は、1,4-フェニレン基である。Ar10で表される基は、置換基として、ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基又は炭素数6~20のアリール基を有していてもよい。)
[5]重量平均分子量が20000以上であり、流動開始温度が200℃以上370℃以下である、[1]~[4]のいずれか1つに記載の芳香族液晶ポリエステル。
[6]前記式(D)で表される繰り返し構造単位が、4,4’-ビフェノールに由来する繰り返し構造単位及びハイドロキノンに由来する繰り返し構造単位のいずれか一方又は両方である、[1]~[5]のいずれか1つに記載の芳香族液晶ポリエステル。
[7][1]~[6]のいずれか1つに記載の芳香族液晶ポリエステルと、ガラス繊維とを含有する芳香族液晶ポリエステル組成物であって、前記ガラス繊維の含有量が、前記芳香族液晶ポリエステル組成物の総質量に対して、5質量%以上60質量%以下である、芳香族液晶ポリエステル組成物。
[8][1]~[6]のいずれか1つに記載の芳香族液晶ポリエステルを射出成型した成形品。
[9][7]に記載の芳香族液晶ポリエステル組成物を射出成型した成形品。
本実施形態は、式(A1)、(B)、(C)、及び(D)で表される繰り返し構造単位を含むことを特徴とする、芳香族液晶ポリエステルである。
(B) -CO-Ar2-CO-
(C) -O-Ar3-O-
(D) -O-Ar4-O-
(式中、Ar1は、2,6-ナフタレンジイル基であり、Ar2は、2,6-ナフタレンジイル基、1,4-フェニレン基、1,3-フェニレン基及び4,4’-ビフェニレン基からなる群より選ばれる少なくとも1つの基であり、Ar3は、2,7-ナフタレンジイル基、1,6-ナフタレンジイル基、及び1,5-ナフタレンジイル基からなる群より選ばれる少なくとも1つの基であり、Ar4は、2,6-ナフタレンジイル基、1,4-フェニレン基、1,3-フェニレン基、及び4、4’-ビフェニレン基からなる群より選ばれる少なくとも1つの基を示す。Ar1、Ar2、Ar3、又はAr4で表される基は、それぞれ、置換基として、ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基又は炭素数6~20のアリール基を有していてもよい。)
(A2)-O-Ar10-CO-
(式中、Ar10は、1,4-フェニレン基である。Ar10で表される基は、置換基として、ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基又は炭素数6~20のアリール基を有していてもよい。)
なお、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。
繰り返し単位(C)としては、2,7-ナフタレンジオール(2,7-ジヒドロキシナフタレンとも言う)に由来する繰返し単位、1,6-ナフタレンジオール(1,6-ジヒドロキシナフタレンとも言う)に由来する繰返し単位、及び1,5-ナフタレンジオール(1,5-ジヒドロキシナフタレンとも言う)に由来する繰返し単位からなる群より選ばれる少なくとも1つが好ましく、2,7-ナフタレンジオールに由来する繰返し単位、及び1,6-ナフタレンジオールに由来する繰返し単位からなる群より選ばれる少なくとも1つであることが好ましく、2,7-ナフタレンジオールに由来する繰返し単位であることがより好ましい。これらのナフタレンジイル基又はジオール構造を有する繰り返し単位(C)を含有すると、芳香族液晶ポリエステルの溶融粘度が低くなりやすいため好ましい。また、ナフタレン骨格を有する繰り返し単位(D)を含有すると、前記芳香族液晶ポリエステルを用いて成形された成形品の寸法安定性が良好となり、強度を高めることができる。
成形品の寸法安定性に優れ、高い強度を付与できる観点から、繰り返し単位(A1)、(B)、(C)、及び(D)のみからなる芳香族液晶ポリエステルであることが好ましい。
但し、繰り返し単位(A1)、(A2)、(B)、(C)及び(D)の合計モル量は100モル%を超えない。
重量平均分子量は、例えば、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)分析により2回測定した測定値(ポリスチレン換算値)を平均することにより得られる値である。
溶融重合は、触媒の存在下に行ってもよく、この触媒の例としては、酢酸マグネシウム、酢酸第一錫、テトラブチルチタネート、酢酸鉛、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、三酸化アンチモンなどの金属化合物や、4-(ジメチルアミノ)ピリジン、1-メチルイミダゾールなどの含窒素複素環式化合物が挙げられ、含窒素複素環式化合物が好ましく用いられる。
ここで、流動開始温度はフロー温度又は流動温度とも呼ばれる。流動開始温度は、毛細管レオメーターを用いて、9.8MPa(100kgf/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る。流動開始温度は、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)。
本実施形態は、前記本実施形態の芳香族ポリエステルと、ガラス繊維とを含有する芳香族液晶ポリエステル組成物である。
本実施形態の芳香族液晶ポリエステル組成物は、前記ガラス繊維の含有量が、前記芳香族液晶ポリエステル組成物の総質量に対して、5質量%以上60質量%以下であり、10質量%以上50質量%以下が好ましく、15質量%以上45質量%以下が特に好ましい。
1つの側面として、前記ガラス繊維は、平均繊維長が2μm~4mmであり、平均繊維径が0.1μm~50μmであることが好ましい。
また、本実施形態の芳香族液晶ポリエステル組成物は、前記芳香族ポリエステルの含有量が、前記芳香族液晶ポリエステル組成物の総質量に対して、40質量%以上100質量%以下であることが好ましい。
1つの側面として、本実施形態の芳香族液晶ポリエステル組成物は、前記本実施形態の芳香族ポリエステルと、ガラス繊維、のみからなる芳香族液晶ポリエステル組成物であってもよい。
別の側面として、本実施形態の芳香族液晶ポリエステル組成物は、前記本実施形態の芳香族ポリエステルと、ガラス繊維と、所望によりその他の成分(例えば、ガラスビーズ、中空ガラス球、ガラス粉末、マイカ、タルク、クレー、シリカ、アルミナ、チタン酸カリウム、ウォラスナイト、炭酸カルシウム(重質、軽質、膠質等)、炭酸マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、硫酸ソーダ、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、亜硫酸カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、けい酸カルシウム、けい砂、けい石、石英、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄グラファイト、モリブデン、アスベスト、シリカアルミナ繊維、アルミナ繊維、石膏繊維、炭素繊維、カーボンブラック、ホワイトカーボン、けいそう土、ベントナイト、セリサイト、シラス、黒鉛等の無機充填剤;チタン酸カリウムウイスカー、アルミナウイスカ、ホウ酸アルミニウムウイスカ、炭化けい素ウイスカ、窒化けい素ウイスカ等の金属または非金属系ウイスカ類)と、を含む、芳香族液晶ポリエステル組成物であってもよい。
前記その他の成分の含有量は、芳香族液晶ポリエステル組成物の総質量に対して、0.01~50質量%が好ましい。
本実施形態は、上記本実施形態の芳香族液晶ポリエステル又は芳香族液晶ポリエステル組成物を射出成型した成形品である。
本実施形態の成形品は、高い強度を有し、引張強度としては130MPa以上220MPa以下であり、好ましくは155MPa以上200MPa以下である。別の側面として、前記引張強度は137MPa以上182MPa以下であってもよい。
また、本実施形態の成形品は、曲げ強度が170MPa以上240MPa以下であり、好ましくは190MPa以上220MPa以下である。別の側面として、前記曲げ強度は、176MPa以上206MPa以下であってもよい。
さらに本実施形態の成形品は優れた寸法安定性を有し、成形収縮率としてはMDの収縮率で0.01以上0.20以下であり、好ましくは0.05以上0.15以下である。別の側面として、前記MDの収縮率は0.09以上0.19以下であってもよい。
また、本実施形態の成形品はTDの収縮率が0.10以上1.45以下であり、好ましくは0.30以上1.10以下である。別の側面として、前記TDの収縮率は0.99以上1.45以下であってもよい。
本明細書において、「寸法安定性」とは、金型から取り出した射出成型品の金型に対する寸法変化の度合いを意味する。
成形品の引張強度は、例えば、後述の<引張強度の測定>に記載の方法により求めることができる。
成形品の曲げ強度は、例えば、後述の<曲げ強度の測定>に記載の方法により求めることができる。
本明細書において「MD」とは、射出成形における樹脂の流れ方向を意味し、「TD」とは射出成型における樹脂の流れに垂直方向を意味する。
成形品のMDの収縮率及びTDの収縮率は、例えば、後述の<成形収縮率の測定>に記載の方法により求めることができる。
なお、後述の実施例に記載の<引張強度の測定>、<曲げ強度の測定>、<成形収縮率の測定>に用いられる試験片と同じ形成材料で成形された成形品は、前記試験片が有する特性と同じ特性を有する。
本実施形態の芳香族液晶ポリエステル又は芳香族液晶ポリエステル組成物を用いた成形品の製造方法について説明する。
本実施形態の成形品の製造方法には、公知の溶融成形法、好ましくは、射出成形、押出成形、圧縮成形、ブロー成形、真空成形などの成形法が適用可能である。
また、Tダイを用いたフィルム成形、インフレーション成形などのフィルム製膜や溶融紡糸も適用可能である。特に、様々な形状の成形体に適用でき、高生産性が達成可能である点で射出成形が好ましい。ここでは射出成形について説明する。
2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸に由来する繰り返し単位(全繰り返し単位の合計モル量に対して50モル%以上65モル%以下)と、4,4‘-ビフェノールに由来する繰り返し単位(全繰り返し単位の合計モル量に対して14モル%以上25モル%以下)と、2,7-ジヒドロキシナフタレンに由来する繰り返し単位(全繰り返し単位の合計モル量に対して0.8モル%以上12モル%以下)と、テレフタル酸に由来する繰り返し単位(全繰り返し単位の合計モル量に対して17モル%以上25モル%以下)のみからなる芳香族液晶ポリエステル;又は
2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸に由来する繰り返し単位(全繰り返し単位の合計モル量に対して50モル%以上65モル%以下)と、4,4‘-ビフェノールに由来する繰り返し単位(全繰り返し単位の合計モル量に対して14モル%以上25モル%以下)と、1,6-ジヒドロキシナフタレンに由来する繰り返し単位(全繰り返し単位の合計モル量に対して0.8モル%以上12モル%以下)と、テレフタル酸に由来する繰り返し単位(全繰り返し単位の合計モル量に対して17モル%以上25モル%以下)のみからなる芳香族液晶ポリエステルである。
さらに前記芳香族液晶ポリエステルは、流動開始温度が290℃以上350℃以下であってもよく、297℃以上333℃以下であってもよい。
さらに前記芳香族液晶ポリエステルは、射出成形により成形品を成形したとき、
前記成形品の引張強度が137~182MPa、
前記成形品の曲げ強度が176~206MPa、
前記成形品のMDの収縮率が0.09~0.19%、及び
前記成形品のTDの収縮率が0.99~1.45%となる特性を有する、
芳香族液晶ポリエステルであってもよい。
前記芳香族液晶ポリエステルを射出成型した成形品であり、かつ
引張強度が137~182MPa、
曲げ強度が176~206MPa、
MDの収縮率が0.09~0.19%、及び
TDの収縮率が0.99~1.45%となる特性を有する成形品である。
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1129.1g(6.0モル)、4,4‘-ビフェノール353.8g(1.9モル)、2,7-ジヒドロキシナフタレン16.0g(0.1モル)、テレフタル酸332.3g(2.0モル)、無水酢酸1123.0g(11モル)、及びN-メチルイミダゾール0.06g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60分間かけて142℃まで昇温し、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、未反応の無水酢酸を留去しながら4時間30分かけて305℃まで昇温し、トルクの上昇が認められる時点を反応終了とみなし、内容物を取り出した。得られた固形分は室温(23℃)まで冷却し、粗粉砕機で粉砕後、窒素雰囲気下、室温から230℃まで1.5時間かけて昇温し、230℃から310℃まで10時間15分かけて昇温し、310℃で5時間保持し、固相で重合反応を進めて粉末状の芳香族液晶ポリエステルを得た。
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、2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸1129.1g(6.0モル)、4,4‘-ビフェノール335.2g(1.8モル)、2,7-ジヒドロキシナフタレン32.0g(0.2モル)、テレフタル酸332.3g(2.0モル)、無水酢酸1123.0g(11モル)、及びN-メチルイミダゾール0.06g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60分間かけて142℃まで昇温し、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、未反応の無水酢酸を留去しながら4時間30分かけて305℃まで昇温し、トルクの上昇が認められる時点を反応終了とみなし、内容物を取り出した。得られた固形分は室温(23℃)まで冷却し、粗粉砕機で粉砕後、窒素雰囲気下、室温から230℃まで1.5時間かけて昇温し、230℃から310℃まで10時間15分かけて昇温し、310℃で5時間保持し、固相で重合反応を進めて粉末状の芳香族液晶ポリエステルを得た。
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、2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸1129.1g(6.0モル)、4,4‘-ビフェノール279.3g(1.5モル)、2,7-ジヒドロキシナフタレン80.1g(0.5モル)、テレフタル酸332.3g(2.0モル)、無水酢酸1123.0g(11モル)、及びN-メチルイミダゾール0.06g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60分間かけて142℃まで昇温し、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、未反応の無水酢酸を留去しながら4時間30分かけて305℃まで昇温し、トルクの上昇が認められる時点を反応終了とみなし、内容物を取り出した。得られた固形分は室温(23℃)まで冷却し、粗粉砕機で粉砕後、窒素雰囲気下、室温から230℃まで1.5時間かけて昇温し、230℃から310℃まで10時間15分かけて昇温し、310℃で5時間保持し、固相で重合反応を進めて粉末状の芳香族液晶ポリエステルを得た。
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、4-ヒドロキシ安息香酸828.7g(6.0モル)、4,4‘-ビフェノール372.4g(2.0モル)、テレフタル酸249.2g(1.5モル)、イソフタル酸83.1g(0.5モル)、無水酢酸1123.0g(11モル)、及びN-メチルイミダゾール0.06g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60分間かけて142℃まで昇温し、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、未反応の無水酢酸を留去しながら4時間30分かけて305℃まで昇温し、トルクの上昇が認められる時点を反応終了とみなし、内容物を取り出した。得られた固形分は室温(23℃)まで冷却し、粗粉砕機で粉砕後、窒素雰囲気下、室温から230℃まで1.5時間かけて昇温し、230℃から285℃まで7時間かけて昇温し、285℃で5時間保持し、固相で重合反応を進めて粉末状の芳香族液晶ポリエステルを得た。
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、4-ヒドロキシ安息香酸828.7g(6.0モル)、4,4‘-ビフェノール335.2g(1.8モル)、2,7-ジヒドロキシナフタレン32.0g(0.2モル)、テレフタル酸332.3g(2.0モル)、無水酢酸1123.0g(11モル)、及びN-メチルイミダゾール0.06g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60分間かけて142℃まで昇温し、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、未反応の無水酢酸を留去しながら4時間30分かけて305℃まで昇温し、トルクの上昇が認められる時点を反応終了とみなし、内容物を取り出した。得られた固形分は室温(23℃)まで冷却し、粗粉砕機で粉砕後、窒素雰囲気下、室温から230℃まで1.5時間かけて昇温し、230℃から290℃まで7時間40分かけて昇温し、290℃で5時間保持し、固相で重合反応を進めて粉末状の芳香族液晶ポリエステルを得た。
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、4-ヒドロキシ安息香酸828.7g(6.0モル)、4,4‘-ビフェノール279.3g(1.5モル)、2,7-ジヒドロキシナフタレン80.1g(0.5モル)、テレフタル酸332.3g(2.0モル)、無水酢酸1123.0g(11モル)、及びN-メチルイミダゾール0.06g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60分間かけて142℃まで昇温し、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、未反応の無水酢酸を留去しながら4時間30分かけて305℃まで昇温し、トルクの上昇が認められる時点を反応終了とみなし、内容物を取り出した。得られた固形分は室温(23℃)まで冷却し、粗粉砕機で粉砕後、窒素雰囲気下、室温から230℃まで1.5時間かけて昇温し、230℃から290℃まで7時間40分かけて昇温し、290℃で5時間保持し、固相で重合反応を進めて粉末状の芳香族液晶ポリエステルを得た。
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、2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸1129.1g(6.0モル)、4,4‘-ビフェノール372.4g(2.0モル)、テレフタル酸332.3g(2.0モル)、無水酢酸1123.0g(11モル)、及びN-メチルイミダゾール0.06g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60分間かけて142℃まで昇温し、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、未反応の無水酢酸を留去しながら4時間30分かけて305℃まで昇温し、トルクの上昇が認められる時点を反応終了とみなし、内容物を取り出した。得られた固形分は室温(23℃)まで冷却し、粗粉砕機で粉砕後、窒素雰囲気下、室温から230℃まで1.5時間かけて昇温し、230℃から310℃まで10時間15分かけて昇温し、310℃で5時間保持し、固相で重合反応を進めて粉末状の芳香族液晶ポリエステルを得た。
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、2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸1129.1g(6.0モル)、4,4‘-ビフェノール353.8g(1.9モル)、1,6-ジヒドロキシナフタレン16.0g(0.1モル)、テレフタル酸332.3g(2.0モル)、無水酢酸1123.0g(11モル)、及びN-メチルイミダゾール0.06g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60分間かけて142℃まで昇温し、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、未反応の無水酢酸を留去しながら4時間30分かけて305℃まで昇温し、トルクの上昇が認められる時点を反応終了とみなし、内容物を取り出した。得られた固形分は室温(23℃)まで冷却し、粗粉砕機で粉砕後、窒素雰囲気下、室温から250℃まで1.5時間かけて昇温し、250℃から300℃まで6時間30分かけて昇温し、300℃で5時間保持し、固相で重合反応を進めて粉末状の芳香族液晶ポリエステルを得た。
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、2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸1129.1g(6.0モル)、4,4‘-ビフェノール335.2g(1.8モル)、1,6-ジヒドロキシナフタレン32.0g(0.2モル)、テレフタル酸332.3g(2.0モル)、無水酢酸1123.0g(11モル)、及びN-メチルイミダゾール0.06g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60分間かけて142℃まで昇温し、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、未反応の無水酢酸を留去しながら4時間30分かけて305℃まで昇温し、トルクの上昇が認められる時点を反応終了とみなし、内容物を取り出した。得られた固形分は室温(23℃)まで冷却し、粗粉砕機で粉砕後、窒素雰囲気下、室温から250℃まで1.5時間かけて昇温し、250℃から300℃まで6時間30分かけて昇温し、300℃で5時間保持し、固相で重合反応を進めて粉末状の芳香族液晶ポリエステルを得た。
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、2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸1129.1g(6.0モル)、4,4‘-ビフェノール279.3g(1.5モル)、1,6-ジヒドロキシナフタレン80.1g(0.5モル)、テレフタル酸332.3g(2.0モル)、無水酢酸1123.0g(11モル)、及びN-メチルイミダゾール0.06g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60分間かけて142℃まで昇温し、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、未反応の無水酢酸を留去しながら4時間30分かけて305℃まで昇温し、トルクの上昇が認められる時点を反応終了とみなし、内容物を取り出した。得られた固形分は室温(23℃)まで冷却し、粗粉砕機で粉砕後、窒素雰囲気下、室温から250℃まで1.5時間かけて昇温し、250℃から300℃まで6時間30分かけて昇温し、300℃で5時間保持し、固相で重合反応を進めて粉末状の芳香族液晶ポリエステルを得た。
フローテスター((株)島津製作所の「CFT-500型」)を用いて、芳香族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、芳香族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。
粉末状の芳香族液晶ポリエステル60質量部に対して、ミルドガラスファイバー(平均繊維長75μm、繊維径11μm)40質量部を混合し、同方向2軸押出機(池貝鉄工(株)の「PCM-30HS」)を用いて溶融混練し、ストランド状に押し出し、冷却後、裁断して、ペレット状の液晶ポリエステル組成物を得た。
得られた液晶ポリエステル組成物を、射出成形機(日精樹脂工業(株)の「PS40E5ASE型」)を用いて、ASTM 4号ダンベルに成形し、ASTM D638に準拠して、引張強さを測定した。
粉末状の芳香族液晶ポリエステル60質量部に対して、ミルドガラスファイバー(平均繊維長75μm、繊維径11μm)40質量部を混合し、同方向2軸押出機(池貝鉄工(株)の「PCM-30HS」)を用いて溶融混練し、ストランド状に押し出し、冷却後、裁断して、ペレット状の液晶ポリエステル組成物を得た。
得られた液晶ポリエステル組成物を、射出成形機(日精樹脂工業(株)の「PS40E5ASE型」)を用いて、長さ127mm、幅12.7mm、厚さ6.4mmの試験片に成形し、ASTM D790に準拠して、曲げ強さを測定した。
粉末状の芳香族液晶ポリエステル60質量部に対して、ミルドガラスファイバー(平均繊維長75μm、繊維径11μm)40質量部を混合し、同方向2軸押出機(池貝鉄工(株)の「PCM-30HS」)を用いて溶融混練し、ストランド状に押し出し、冷却後、裁断して、ペレット状の液晶ポリエステル組成物を得た。
得られた液晶ポリエステル組成物を、射出成形機(日精樹脂工業(株)の「PS40E5ASE型」)を用いて長さ127mm、幅12.7mm、厚さ6.4mmの試験片に成形し、前記試験片の荷重たわみ温度を、ASTM D648に準拠し、1.82MPaの荷重で測定した。
粉末状の芳香族液晶ポリエステル60質量部に対して、ミルドガラスファイバー40質量部を混合し、同方向2軸押出機(池貝鉄工(株)の「PCM-30HS」)を用いて溶融混練し、ストランド状に押し出し、冷却後、裁断して、ペレット状の液晶ポリエステル組成物を得た。
得られた液晶ポリエステル組成物を、射出成形機(日精樹脂工業(株)の「PS40E5ASE型」)を用いて作製した64mm(MD)×64mm(TD)×3mmtの平板状試験片(以下、成形体と称することがある)について、MDの2辺の長さを測定し、その平均値を求め、この平均値と、金型キャビティのMDの長さとから、下記式により、MDの収縮率を算出した。作製した成形体について、TDの2辺の長さを測定し、その平均値を求め、この平均値と、金型キャビティのTDの長さとから、下記式により、TDの収縮率を算出した。
[TDの収縮率(%)]=([金型キャビティのTDの長さ(μm)]-[成形体のTDの2辺の長さの平均値(μm)])/[金型キャビティのTDの長さ(μm)]×100
Claims (8)
- 下記式(A1)、(B)、(C)、及び(D)で表される繰り返し構造単位を含み、
前記式(A1)で表される繰り返し構造単位のモル分率が、全繰り返し単位の合計モル量に対して30モル%以上80モル%以下であり、
前記式(B)で表される繰り返し構造単位のモル分率が、全繰り返し単位の合計モル量に対して10モル%以上35モル%以下であり、
前記式(C)で表される繰り返し構造単位のモル分率が、全繰り返し単位の合計モル量に対して0.1モル%以上20モル%以下であり、
前記式(D)で表される繰り返し構造単位のモル分率が、全繰り返し単位の合計モル量に対して9.9モル%以上34.9モル%以下である、芳香族液晶ポリエステル。
(A1)-O-Ar1-CO-
(B) -CO-Ar2-CO-
(C) -O-Ar3-O-
(D) -O-Ar4-O-
(式中、
Ar1は、2,6-ナフタレンジイル基であり、
Ar2は、2,6-ナフタレンジイル基、1,4-フェニレン基、1,3-フェニレン基及び4,4’-ビフェニレン基からなる群より選ばれる少なくとも1つの基であり、
Ar3は、2,7-ナフタレンジイル基、1,6-ナフタレンジイル基、及び1,5-ナフタレンジイル基からなる群より選ばれる少なくとも1つの基 であり、
Ar4は、2,6-ナフタレンジイル基、1,4-フェニレン基、1,3-フェニレン基、及び4、4’-ビフェニレン基からなる群より選ばれる少なくとも1つの基を示す。
Ar1、Ar2、Ar3、又はAr4で表される基は、それぞれ、置換基として、ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基又は炭素数6~20のアリール基を有していてもよい。) - 前記式(A1)、(B)、(C)、及び(D)で表される繰り返し構造単位からなる、請求項1に記載の芳香族液晶ポリエステル。
- さらに、下記式(A2)で表される繰り返し構造単位を含む、請求項1に記載の芳香族液晶ポリエステル。
(A2)-O-Ar10-CO-
(式中、Ar10は、1,4-フェニレン基である。Ar10で表される基は、置換基として、ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基又は炭素数6~20のアリール基を有していてもよい。) - 重量平均分子量が20000以上であり、流動開始温度が200℃以上370℃以下である、請求項1~3のいずれか1項に記載の芳香族液晶ポリエステル。
- 前記式(D)で表される繰り返し構造単位が、4,4’-ビフェノールに由来する繰り返し構造単位及びハイドロキノンに由来する繰り返し構造単位のいずれか一方又は両方である、請求項1~4のいずれか1項に記載の芳香族液晶ポリエステル。
- 請求項1~5のいずれか1項に記載の芳香族液晶ポリエステルと、ガラス繊維とを含有する芳香族液晶ポリエステル組成物であって、
前記ガラス繊維の含有量が、芳香族液晶ポリエステル組成物の総質量に対して5質量%以上60質量%以下である、芳香族液晶ポリエステル組成物。 - 請求項1~5のいずれか1項に記載の芳香族液晶ポリエステルを射出成型した成形品。
- 請求項6に記載の芳香族液晶ポリエステル組成物を射出成型した成形品。
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