JPWO2017099115A1 - 液晶ポリエステル組成物及び成形体 - Google Patents

液晶ポリエステル組成物及び成形体 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2017099115A1
JPWO2017099115A1 JP2017555093A JP2017555093A JPWO2017099115A1 JP WO2017099115 A1 JPWO2017099115 A1 JP WO2017099115A1 JP 2017555093 A JP2017555093 A JP 2017555093A JP 2017555093 A JP2017555093 A JP 2017555093A JP WO2017099115 A1 JPWO2017099115 A1 JP WO2017099115A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
crystal polyester
group
glass fiber
mass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017555093A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6851979B2 (ja
Inventor
慶倍 金
慶倍 金
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
Publication of JPWO2017099115A1 publication Critical patent/JPWO2017099115A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6851979B2 publication Critical patent/JP6851979B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02Fibres or whiskers
    • C08K7/04Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/14Glass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/60Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from the reaction of a mixture of hydroxy carboxylic acids, polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/605Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from the reaction of a mixture of hydroxy carboxylic acids, polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds the hydroxy and carboxylic groups being bound to aromatic rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/20Compounding polymers with additives, e.g. colouring
    • C08J3/201Pre-melted polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C08J5/0405Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres
    • C08J5/043Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres with glass fibres
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/40Glass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/02Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C08L67/03Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds the dicarboxylic acids and dihydroxy compounds having the carboxyl- and the hydroxy groups directly linked to aromatic rings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/70Coupling devices
    • H01R12/7076Coupling devices for connection between PCB and component, e.g. display
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46Bases; Cases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2250/00Compositions for preparing crystalline polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2367/00Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2367/02Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C08J2367/03Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds the dicarboxylic acids and dihydroxy compounds having the hydroxy and the carboxyl groups directly linked to aromatic rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • C08K2003/343Peroxyhydrates, peroxyacids or salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/002Physical properties
    • C08K2201/003Additives being defined by their diameter
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/002Physical properties
    • C08K2201/004Additives being defined by their length
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/014Additives containing two or more different additives of the same subgroup in C08K
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)

Abstract

液晶ポリエステルとガラス繊維とを含み、このガラス繊維の含有量が、この液晶ポリエステル100質量部に対し、10質量部以上70質量部以下であり、このガラス繊維は、数平均繊維径が15μm以上25μm以下であるガラス繊維(1)と、数平均繊維径が10μm以上12μm以下であるガラス繊維(2)と、を含む液晶ポリエステル組成物。

Description

本発明は、液晶ポリエステル組成物及び成形体に関する。
本願は、2015年12月9日に、日本に出願された特願2015−240454号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
電子部品用コネクタとしては、例えば、CPU(中央処理装置)を電子回路基板に着脱自在に実装するためのCPUソケットが知られている。そしてCPUソケットの形成材料には、耐熱性等に優れた液晶ポリエステル樹脂が採用されている。
エレクトロニクス機器の高性能化等に伴って、電子回路基板に実装するCPUも、回路規模が増大している。一般に、CPUが大規模化するほど、接続ピンの数が増大する。近年では、700〜1000本程度の接続ピンを有するCPUが知られている。CPUの接続ピンは、そのCPUの底面に、例えば行列状に配置される。CPUの大きさが一定の場合、これら接続ピンのピッチは、接続ピンの数が多いほど、小さくなる傾向にある。
CPUソケットは、CPUの各接続ピンに対応させて多数のピン挿入穴を有しており、格子を形成している。そして、接続ピンのピッチが小さくなるほど、ピン挿入穴のピッチも小さくなり、ピン挿入穴同士を区切る樹脂、すなわち格子の壁は薄くなる。このため、CPUソケットでは、ピン挿入穴が多いほど、リフロー実装やピン挿入等の応力が壁に加わり、この応力により格子の破壊(以下、クラックと称することがある)が生じ易くなる。
このように、CPUソケット等の電子部品用コネクタには、成形後のクラックに対する耐性を向上させることが求められる。
従来、成形体の機械強度を向上させるため、液晶ポリエステルに繊維状充填材を配合した液晶ポリエステル組成物が知られている。
例えば特許文献1には、所定の液晶ポリエステル樹脂100重量部に対して平均繊維径が3μm以上10μm未満のガラス繊維と平均繊維径が10μm以上20μm未満のガラス繊維を併用して5重量部以上200重量部以下充填して得られる強化液晶樹脂組成物が開示されている。
特開平3−243648号公報
上述の特許文献1に記載された液晶ポリエステル組成物であっても、CPUソケット等の成形体の成形後のクラックに対する耐性は必ずしも十分ではなく、改善が求められている。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、成形体を成形したとき、前記成形体におけるクラックに対する耐性が向上するだけでなく、前記成形体の反りも抑制できる液晶ポリエステル組成物を提供することを目的とする。また、このような液晶ポリエステル組成物から成形される成形体を提供することをあわせて目的とする。
本発明の第1の態様は、液晶ポリエステルとガラス繊維とを含み、前記ガラス繊維の含有量が、液晶ポリエステル100質量部に対し、10質量部以上70質量部以下であり、前記ガラス繊維は、数平均繊維径が15μm以上25μm以下であるガラス繊維(1)と、数平均繊維径が10μm以上12μm以下であるガラス繊維(2)と、を含む液晶ポリエステル組成物である。
本発明の第2の態様は、前記第1の態様の液晶ポリエステル組成物を、成形して得られる成形体である。
前記本発明の第2の態様の成形体はコネクタであることが好ましい。
前記コネクタはCPUソケットであることが好ましい。
すなわち、本発明は以下の態様を含む。
[1]液晶ポリエステルとガラス繊維とを含み、前記ガラス繊維の含有量が、前記液晶ポリエステル100質量部に対し、10質量部以上70質量部以下であり、
前記ガラス繊維は、数平均繊維径が15μm以上25μm以下であるガラス繊維(1)と、数平均繊維径が10μm以上12μm以下であるガラス繊維(2)と、を含む液晶ポリエステル組成物。
[2]前記ガラス繊維(1)の含有量と前記ガラス繊維(2)の含有量との割合が、[ガラス繊維(1)の含有量]/[ガラス繊維(2)の含有量](質量部/質量部)で表した場合、1/1〜1/4である[1]に記載の液晶ポリエステル組成物。
[3]前記液晶ポリエステルが、式(1)で表される繰返し単位と、式(2)で表される繰返し単位と、式(3)で表される繰返し単位とを含む[1]又は[2]に記載の液晶ポリエステル組成物。
(1)−O−Ar−CO−
(2)−CO−Ar−CO−
(3)−X−Ar−Y−
[式(1)〜式(3)中、Ar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し;
Ar及びArは、互いに独立に、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニリレン基又は式(4)で表される基を表し;
X及びYは、互いに独立に、酸素原子又はイミノ基を表し;
Ar、Ar又はArで表される基に含まれる水素原子は、互いに独立に、ハロゲン原子、炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数6〜20のアリール基で置換されていてもよい。]
(4)−Ar−Z−Ar
[式(4)中、Ar及びArは、互いに独立に、フェニレン基又はナフチレン基を表し;Zは、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、スルホニル基又は炭素数1〜10のアルキリデン基を表す。]
[4][1]〜[3]のいずれか1つに記載の液晶ポリエステル組成物から成形される成形体。
[5]前記成形体がコネクタである[4]に記載の成形体。
[6]前記コネクタがCPUソケットである[5]記載の成形体。
本発明によれば、成形体に成形したときに、前記成形体におけるクラックに対する耐性が向上するだけでなく、前記成形体の反りも抑制できる液晶ポリエステル組成物を提供することができる。また、このような液晶ポリエステル組成物から成形される成形体を提供することができる。
本発明に係るコネクタを例示する概略平面図である。 図1AのA−A線における断面図である。 本発明に係るコネクタを例示する概略平面図であり、図1Aにおける領域Bの拡大図である。
<液晶ポリエステル組成物>
本発明の第1の態様の液晶ポリエステル組成物は、液晶ポリエステルとガラス繊維とを含み、前記ガラス繊維の含有量が、液晶ポリエステル100質量部に対し、10質量部以上70質量部以下であり、前記ガラス繊維は、数平均繊維径が15μm以上25μm以下であるガラス繊維(1)と、数平均繊維径が10μm以上12μm以下であるガラス繊維(2)とを含む。
かかる液晶ポリエステル組成物は、前記ガラス繊維(1)及び(2)を併用したことにより、前記液晶ポリエステル組成物を成形して得られる成形品は高温条件下(例えば、リフロー加熱時の温度である200℃〜250℃)での変形が生じにくい。このため、本発明の液晶ポリエステル組成物を成形して得られる成形体では、クラックに対する耐性が向上しており、クラックの発生も抑制できる。また、前記ガラス繊維(1)及び(2)を併用したことにより、液晶ポリエステル組成物の流動性が上がるため、前記液晶ポリエステル組成物の充填性が向上する。このため、前記液晶ポリエステル組成物から成形される成形体では、前記成形体の反りを低減できる。
本発明の液晶ポリエステル組成物は、液晶ポリエステルと、ガラス繊維と、を混ぜ合わせたもの(すなわち、粉末同士を混合したもの)であってもよく、各成分を溶融混練して、例えばペレット状に加工したものであってもよい。
≪液晶ポリエステル≫
本発明に係る液晶ポリエステルの一実施形態について説明する。
本発明の一実施形態に係る液晶ポリエステルは、液晶ポリエステルであってもよいし、液晶ポリエステルアミドであってもよいし、液晶ポリエステルエーテルであってもよいし、液晶ポリエステルカーボネートであってもよいし、液晶ポリエステルイミドであってもよい。本発明に係る液晶ポリエステルは、原料モノマーとして芳香族化合物のみが重合している全芳香族液晶ポリエステルであることが好ましい。
本発明に係る液晶ポリエステルの典型的な例としては、芳香族ヒドロキシカルボン酸と、芳香族ジカルボン酸と、芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミン及び芳香族ジアミンからなる群から選ばれる少なくとも1つの化合物と、を重合(重縮合)させてなるもの;複数種の芳香族ヒドロキシカルボン酸を重合させてなるもの;芳香族ジカルボン酸と、芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミン及び芳香族ジアミンからなる群から選ばれる少なくとも1つの化合物と、を重合させてなるもの;及びポリエチレンテレフタレート等のポリエステルと、芳香族ヒドロキシカルボン酸と、を重合させてなるものが挙げられる。ここで、芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミン及び芳香族ジアミンは、互いに独立に、一部又は全部に代えて、これらの化合物の重合可能な誘導体が用いられてもよい。
芳香族ヒドロキシカルボン酸及び芳香族ジカルボン酸のようなカルボキシ基を有する化合物の重合可能な誘導体としては、カルボキシ基をアルコキシカルボニル基又はアリールオキシカルボニル基に変換してなるもの(すなわち、エステル)、カルボキシ基をハロホルミル基に変換してなるもの(すなわち、酸ハロゲン化物)、及びカルボキシ基をアシルオキシカルボニル基に変換してなるもの(すなわち、酸無水物)を例示することができる。芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジオール及び芳香族ヒドロキシアミンのようなヒドロキシ基を有する化合物の重合可能な誘導体としては、ヒドロキシ基をアシル化してアシルオキシル基に変換してなるもの(すなわち、アシル化物)を例示することができる。芳香族ヒドロキシアミン及び芳香族ジアミンのようなアミノ基を有する化合物の重合可能な誘導体としては、アミノ基をアシル化してアシルアミノ基に変換してなるもの(すなわち、アシル化物)を例示することができる。
本発明に係る液晶ポリエステルは、下記式(1)で表される繰返し単位(以下、「繰返し単位(1)」ということがある。)を有することが好ましく、繰返し単位(1)と、下記式(2)で表される繰返し単位(以下、「繰返し単位(2)」ということがある)と、下記式(3)で表される繰返し単位(以下、「繰返し単位(3)」ということがある)と、を有することがより好ましい。
(1)−O−Ar−CO−
(2)−CO−Ar−CO−
(3)−X−Ar−Y−
[式(1)〜式(3)中、Ar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し; Ar及びArは、互いに独立に、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)で表される基を表し;
X及びYは、互いに独立に、酸素原子又はイミノ基(−NH−)を表し;
Ar、Ar又はArで表される基に含まれる水素原子は、互いに独立に、ハロゲン原子、炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数6〜20のアリール基で置換されていてもよい。]
(4)−Ar−Z−Ar
[式(4)中、Ar及びArは、互いに独立に、フェニレン基又はナフチレン基を表し;Zは、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、スルホニル基又は炭素数1〜10アルキリデン基を表す。
Ar又はArで表される基に含まれる水素原子は、互いに独立に、ハロゲン原子、炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数6〜20のアリール基で置換されていてもよい。]
前記ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。
前記炭素数1〜10のアルキル基の例としては、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、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、n−オクチル基及びn−デシル基等が挙げられる。
前記炭素数6〜20のアリール基の例としては、フェニル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、1−ナフチル基及び2−ナフチル基等が挙げられる。
Ar、Ar又はArで表される基に含まれる水素原子が、前記ハロゲン原子、前記炭素数1〜10のアルキル基又は前記炭素数6〜20のアリール基で置換されている場合、前記水素原子を置換する基の数は、Ar、Ar又はArで表される基毎に、互いに独立に、好ましくは2個以下であり、より好ましくは1個である。
前記炭素数1〜10のアルキリデン基の例としては、メチレン基、エチリデン基、イソプロピリデン基、n−ブチリデン基及び2−エチルヘキシリデン基等が挙げられる。
Ar又はArで表される基に含まれる水素原子が、前記ハロゲン原子、前記炭素数1〜10のアルキル基又は前記炭素数6〜20のアリール基で置換されている場合、前記水素原子を置換する基の数は、Ar又はArで表される基毎に、互いに独立に、好ましくは2個以下であり、より好ましくは1個である。
繰返し単位(1)は、所定の芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する繰返し単位である。繰返し単位(1)として、p−ヒドロキシ安息香酸に由来する繰返し単位(すなわち、Arがp−フェニレン基)、又は6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸に由来する繰返し単位(すなわち、Arが2,6−ナフチレン基)が好ましい。
繰返し単位(2)は、所定の芳香族ジカルボン酸に由来する繰返し単位である。繰返し単位(2)としては、Arがp−フェニレン基であるもの(例えば、テレフタル酸に由来する繰返し単位)、Arがm−フェニレン基であるもの(例えば、イソフタル酸に由来する繰返し単位)、Arが2,6−ナフチレン基であるもの(例えば、2,6−ナフタレンジカルボン酸に由来する繰返し単位)が好ましい。
繰返し単位(3)は、所定の芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシルアミン又は芳香族ジアミンに由来する繰返し単位である。繰返し単位(3)としては、Arがp−フェニレン基であるもの(例えば、ヒドロキノン、p−アミノフェノール又はp−フェニレンジアミンに由来する繰返し単位)、及びArが4,4’−ビフェニリレン基であるもの(例えば、4,4’−ジヒドロキシビフェニル、4−アミノ−4’−ヒドロキシビフェニル又は4,4’−ジアミノビフェニルに由来する繰返し単位)が好ましい。
本明細書において「由来」とは 重合するために化学構造が変化することを意味する。
本発明に係る液晶ポリエステルが、繰返し単位(1)、繰返し単位(2)及び繰返し単位(3)を含む場合、繰返し単位(1)、繰返し単位(2)及び繰返し単位(3)の含有量の合計を100モル%としたとき、繰返し単位(1)の含有量は、好ましくは30モル%以上であり、より好ましくは30モル%以上80モル%以下であり、さらに好ましくは40モル%以上70モル%以下であり、よりさらに好ましくは45モル%以上65モル%以下である。
同様に、繰返し単位(2)の含有量は、液晶ポリエステル中の繰返し単位(1)、繰返し単位(2)及び繰返し単位(3)の含有量の合計を100モル%としたとき、好ましくは35モル%以下であり、より好ましくは10モル%以上35モル%以下であり、さらに好ましくは15モル%以上30モル%以下であり、よりさらに好ましくは17.5モル%以上27.5モル%以下である。
同様に、繰返し単位(3)の含有量は、液晶ポリエステル中の繰返し単位(1)、繰返し単位(2)及び繰返し単位(3)の含有量の合計を100モル%としたとき、好ましくは35モル%以下であり、より好ましくは10モル%以上35モル%以下であり、さらに好ましくは15モル%以上30モル%以下であり、よりさらに好ましくは17.5モル%以上27.5モル%以下である。
繰返し単位(1)の含有量が上記の範囲であると、液晶ポリエステルの溶融流動性や耐熱性や強度・剛性が向上し易くなる。
繰返し単位(2)の含有量と繰返し単位(3)の含有量との割合は、[繰返し単位(2)の含有量]/[繰返し単位(3)の含有量](モル/モル)で表したとき、好ましくは0.9/1〜1/0.9であり、より好ましくは0.95/1〜1/0.95であり、さらに好ましくは0.98/1〜1/0.98である。
なお、本発明に係る液晶ポリエステルは、繰返し単位(1)〜(3)を、互いに独立に、2種以上有してもよい。前記液晶ポリエステルは、繰返し単位(1)〜(3)以外の繰返し単位を有してもよく、その含有量は、前記液晶ポリエステルを構成する全繰返し単位の含有量の合計を100モル%としたとき、好ましくは0モル%以上10モル%以下、より好ましくは0モル%以上5モル%以下である。
別の側面として、本発明に係る液晶ポリエステルにおける繰返し単位(1)〜(3)からなる群から選択される少なくとも1つの繰り返し単位の含有量は、前記液晶ポリエステルを構成する全繰返し単位の合計含有量を100モル%としたとき、好ましくは90モル%以上100モル%以下、より好ましくは95モル%以上100モル%以下である。
本発明に係る液晶ポリエステルの溶融粘度を下げるためには、繰返し単位(3)のX及びYのそれぞれが酸素原子であること(すなわち、芳香族ジオールに由来する繰返し単位であること)が好ましい。X及びYのそれぞれが酸素原子である繰返し単位(3)の含有量を増やすことにより、前記液晶ポリエステルの溶融粘度が下がるため、必要に応じてX及びYのそれぞれが酸素原子である繰返し単位(3)の含有量を制御し、液晶ポリエステルの溶融粘度を調整することができる。
本発明に係る液晶ポリエステルの製造方法としては、1つの側面として、耐熱性や強度・剛性の高い高分子量の液晶ポリエステルを操作性良く製造することができることから、前記液晶ポリエステルを構成する繰返し単位に対応する原料モノマーを溶融重合させ、得られた重合物(以下、プレポリマーということがある)を固相重合させることにより、製造することが好ましい。前記溶融重合は、触媒の存在下に行ってもよい。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、酢酸カリウム及び三酸化アンチモンのような金属化合物、4−(ジメチルアミノ)ピリジン及び1−メチルイミダゾールのような含窒素複素環式化合物等が挙げられ、中でも、含窒素複素環式化合物が好ましい。
本発明に係る液晶ポリエステルの流動開始温度は、270〜400℃であることが好ましく、280〜380℃であることがより好ましい。流動開始温度がこのような範囲である場合、液晶ポリエステル組成物の流動性がより良好になると共に、得られる成形体の耐熱性(例えば、成形体がCPUソケット等の電子部品用コネクタである場合には耐ハンダ性や耐ブリスター性)がより良好となる。また、前記液晶ポリエステルから成形体を製造する際の溶融成形時に、熱劣化がより抑制される。
なお、「流動開始温度」は、フロー温度又は流動温度とも呼ばれ、毛細管レオメーターを用いて、9.8MPa(100kg/cm)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り、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)。
液晶ポリエステルは一種を単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。二種以上を併用する場合、その組合せ及び比率は、任意に設定できる。
本発明に係る液晶ポリエステルの含有量は、液晶ポリエステル組成物の総質量に対して、40〜90質量%であることが好ましい。
≪ガラス繊維≫
本発明の一実施形態である液晶ポリエステル組成物に含まれるガラス繊維は、数平均繊維径が15μm以上25μm以下であるガラス繊維(1)と、数平均繊維径が10μm以上12μm以下であるガラス繊維(2)とを含む。
別の側面として、前記ガラス繊維は、数平均繊維径が15μm以上25μm以下であるガラス繊維(1)と、数平均繊維径が10μm以上12μm以下であるガラス繊維(2)とからなることが好ましい。
ガラス繊維(1)の数平均繊維径は、16μm以上24μm以下であることが好ましい。
ガラス繊維(2)の数平均繊維径は、10.5μm以上11.5μm以下であることが好ましい。
液晶ポリエステル組成物中のガラス繊維の数平均繊維径がこのような大きさであることによって、前記液晶ポリエステル組成物を成形して得られる成形体は変形しにくくなり、前記成形体におけるクラックが抑制できる。すなわち、数平均繊維径が上記範囲であるガラス繊維を含むことによって、クラックの発生が抑制された成形体を成形可能な液晶ポリエステル組成物を提供することができる。また、前記ガラス繊維(1)及び(2)を併用することにより、液晶ポリエステル組成物の流動性が上がるため、前記液晶ポリエステル組成物の充填性が向上する。このため、前記液晶ポリエステル組成物を成形して成形体にしたとき、前記成形体の反りを低減できる。
本実施形態で使用されるガラス繊維としては、チョップドガラス繊維、ミルドガラス繊維等、種々の方法で製造されたガラス繊維を例示することができる。
また、本発明に係るガラス繊維の数平均繊維長は200μm超600μm未満であることが好ましい。また、数平均繊維長は、350μm超500μm以下であることがより好ましい。
本実施形態において、ガラス繊維の数平均繊維径と数平均繊維長は任意に組合せることができる。
数平均繊維径及び数平均繊維長は、デジタルマイクロスコープ等の顕微鏡で観察することにより測定できる。具体的な方法を以下に説明する。
まず、樹脂組成物1.0gをるつぼに採取し、電気炉内にて600℃で4時間処理して灰化させ、ガラス繊維を含む残渣を得る。その残渣をエチレングリコールに分散させてスライドガラス上に展開した状態で顕微鏡写真を撮る。次に顕微鏡写真から得られる、視野方向からのガラス繊維の投影像において、長手方向の長さを繊維長、長手方向に直交する方向の長さを繊維径として読み取り、算術平均値を算出することにより求められる。平均値の算出にあたっては、母数を400とする。
前記ガラス繊維(1)及び(2)は、公知の表面処理剤(例えば、シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤など)で処理されていてもよい。
本発明の一実施形態である液晶ポリエステル組成物においては、ガラス繊維(1)及びガラス繊維(2)の合計含有量は、上述の液晶ポリエステル100質量部に対して、20質量部以上65質量部以下であることが好ましく、30質量部以上60質量部以下であることがより好ましく、32質量部以上55質量部以下であることがとりわけ好ましい。
別の側面として、ガラス繊維(1)及びガラス繊維(2)の合計含有量は、上述の液晶ポリエステル100質量部に対して、36.4質量部以上50質量部以下であってもよい。
ガラス繊維(1)の含有量とガラス繊維(2)の含有量との割合は、[ガラス繊維(1)の含有量]/[ガラス繊維(2)の含有量](質量部/質量部)で表して、0.5/4〜4/0.5であることが好ましく、1/4〜4/1であることがより好ましく、0.9/3.5〜3.5/0.9であることがさらに好ましく、0.95/3.2〜3.2/0.95であることが特に好ましい。
別の側面として、[ガラス繊維(1)の含有量]/[ガラス繊維(2)の含有量](質量部:質量部)は、1/3〜2/1であってもよい。
液晶ポリエステル組成物中のガラス繊維(1)の含有量とガラス繊維(2)の含有量との割合が上記の範囲であることによって、液晶ポリエステル組成物を成形して得られる成形体のクラックの発生を抑制でき、さらに成形体の反りも抑制することができる。
また、成形体の曲げ強度の観点から、ガラス繊維(1)の含有量とガラス繊維(2)の含有量は、等量であるか、または、ガラス繊維(2)の含有量よりも、ガラス繊維(1)の含有量の方が少ない方が好ましい。具体的には、ガラス繊維(1)の含有量とガラス繊維(2)の含有量との割合は、[ガラス繊維(1)の含有量]/[ガラス繊維(2)の含有量](質量部/質量部)で表して、1/1〜1/4であることが好ましく、1/1〜1/3であることがより好ましく、1/1〜1/2がさらに好ましい。
本発明の液晶ポリエステル組成物中、ガラス繊維の含有量は、前記液晶ポリエステル組成物の総質量に対して、9〜41質量%であることが好ましい。
また、ガラス繊維(1)及びガラス繊維(2)の合計含有量は、前記液晶ポリエステル組成物の総質量に対して、9〜41質量%であることが好ましい。
なお、本発明の一実施形態である液晶ポリエステル組成物に係るガラス繊維は、ガラス繊維(1)及びガラス繊維(2)以外のその他のガラス繊維を含んでもよく、前記その他のガラス繊維としては、例えば扁平ガラス繊維が挙げられる。ここで、「扁平ガラス繊維」とは、繊維断面の形状が、楕円形、長円形、長方形、長方形の両短辺に半円が付加した形状、まゆ形などの円形ではない扁平形状のガラス繊維を意味する。
一般的に、液晶ポリエステル組成物に繊維長の長いガラス繊維を含有させた場合、成形時に前記ガラス繊維が折れやすく、前記液晶ポリエステル組成物から成形される成形体においてクラックの発生を抑制することができていなかった。
一方、本発明の一実施形態である液晶ポリエステル組成物は、平均繊維径が太いガラス繊維(1)と、これよりも平均繊維径が細いガラス繊維(2)とを併用したことにより、成形時においてガラス繊維が折れにくく、成形体におけるクラック発生の低減に寄与している。
なお、本実施形態の液晶ポリエステル組成物は、本発明に係る液晶ポリエステルとガラス繊維とをブレンドし、マスターバッチペレットを作成し、これを成形加工時に前記ガラス繊維が含まれていないペレットとドライブレンドする方法により得ることもできる。この場合には、ドライブレンド後のガラス繊維の含有量が上記所定の含有量となっていればよい。
あるいは、液晶ポリエステルとガラス繊維(1)とをブレンドし、液晶ポリエステルとガラス繊維(2)とをブレンドしてマスターバッチペレットを作成してもよい。
≪その他の成分≫
[板状充填材]
本実施形態の液晶ポリエステル組成物は、本発明の効果を損なわない範囲において、板状充填材を含有していることが好ましい。
前記板状充填材としては、タルク、マイカ、グラファイト、ウォラストナイト、ガラスフレーク、硫酸バリウム及び炭酸カルシウムからなる群から選ばれる少なくとも1つの板状充填材を例示することができる。中でも、タルク及びマイカのいずれか一方又は両方が好ましく、タルクがより好ましい。
本実施形態の液晶ポリエステル組成物に含まれる板状充填材の体積平均粒径は、液晶ポリエステル組成物を成形して得られる成形体におけるクラックに対する耐性を向上させる観点から、15μm以上40μm以下が好ましく、20μm以上30μm以下がより好ましく、22μm以上28μm以下が特に好ましい。
板状充填材の体積平均粒径が上記下限値以上であると、成形体の耐クラック性がより向上する。また、板状充填材の体積平均粒径が上記上限値以下であると、リフロー前後の反りの発生を抑制することができる。
ここで、板状充填材の体積平均粒径は、レーザー回折法により求めることができ、具体的には以下の条件により求めることができる。
測定条件
測定装置:レーザー回折/散乱式粒径分布測定装置(HORIBA(株)製;LA−950V2)
粒子屈折率:1.53−0.1i
分散媒:水
分散媒屈折率:1.33
なお、板状充填材の体積平均粒径は、後述の溶融混練によって実質上変化しないため、板状充填材の体積平均粒径は、液晶ポリエステル組成物に含有される前の板状充填材の体積平均粒径を測定することによっても求めることができる。
本実施形態の液晶ポリエステル組成物は、上述の本発明に係る液晶ポリエステルの含有量を100質量部としたとき、板状充填材を10質量部以上50質量部以下含有していることが好ましく、12質量部以上48質量部以下含有していることがより好ましく、14質量部以上47質量部以下含有していることがさらに好ましい。別の側面として、本発明の液晶ポリエステル組成物が板状充填材を含む場合、前記板状充填材の含有量は、前記液晶ポリエステル組成物の総質量に対して10〜33質量%が好ましい。
[繊維状充填材]
本実施形態の液晶ポリエステル組成物は、前述のガラス繊維以外の繊維状充填材を含有していてもよい。
前記繊維状充填材としては、繊維状無機充填材及び繊維状有機充填材のいずれか一方又は両方を用いることができる。繊維状無機充填材としては、パン系炭素繊維及びピッチ系炭素繊維のような炭素繊維;シリカ繊維、アルミナ繊維及びシリカアルミナ繊維のようなセラミック繊維;ステンレス繊維のような金属繊維;並びにチタン酸カリウムウィスカー、チタン酸バリウムウィスカー、ウォラストナイトウィスカー、ホウ酸アルミニウムウィスカー、窒化ケイ素ウィスカー及び炭化ケイ素ウィスカーのようなウィスカーを例示することができる。
繊維状有機充填材としては、ポリエステル繊維及びアラミド繊維を例示することができる。
中でも、チタン酸カリウムウィスカー、ウォラストナイトウィスカー及びホウ酸アルミニウムウィスカーからなる群から選ばれる少なくとも1つの繊維状充填材が好ましい。
これら充填材は、公知の表面処理剤(例えば、シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤など)で処理されていてもよい。
繊維状充填材の含有量は、本発明に係る液晶ポリエステルの含有量を100質量部としたとき、0質量部以上100質量部以下が好ましい。
別の側面として、本発明の液晶ポリエステル組成物が繊維状充填材を含む場合、前記繊維状充填材の含有量は、前記液晶ポリエステル組成物の総質量に対して0〜50質量%が好ましい。
本実施形態の液晶ポリエステル組成物は、ガラス繊維と板状充填材との合計含有量が、前記液晶ポリエステルの含有量を100質量部としたとき、65質量部以上であると、前記液晶ポリエステル組成物を形成して得られる成形体のクラックの発生を抑制し、100質量部以下であると、前記液晶ポリエステル組成物の流動性が十分なものとなる。
[粒状充填材]
本実施形態の液晶ポリエステル組成物は、本発明の効果を損なわない範囲において、粒状充填材を含有していてもよい。
前記粒状充填材としては、シリカ、アルミナ、酸化チタン、窒化ホウ素、炭化ケイ素、炭酸カルシウム等が挙げられる。
(その他の任意成分)
本発明の液晶ポリエステル組成物は、本発明の効果を妨げない範囲内において、前記ガラス繊維、前記板状充填材、前記粒状充填材及び前記液晶ポリエステルのいずれにも該当しない、その他の成分をさらに含有していてもよい。
前記他の成分の例としては、フッ素樹脂、金属石鹸類等の離型改良剤;染料、顔料等の着色剤;酸化防止剤;熱安定剤;紫外線吸収剤;帯電防止剤;界面活性剤等の、通常の添加剤が挙げられる。前記着色剤としては、カーボンブラックが好ましい。
また、前記他の成分の例としては、高級脂肪酸、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸金属塩、フルオロカーボン系界面活性剤等の外部滑剤効果を有するものも挙げられる。
また、前記他の成分の例としては、ポリアミド、液晶ポリエステル以外のポリエステル、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル及びその変性物、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、ポリエーテルイミド等の熱可塑性樹脂;フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂も挙げられる。
前記その他の成分の含有量は、本実施形態の液晶ポリエステルの含有量を100質量部としたとき、0質量部以上5質量部以下が好ましい。
別の側面として、本発明の液晶ポリエステル組成物が他の成分を含む場合、前記その他の成分の含有量は、前記液晶ポリエステル組成物の総質量に対して0〜5質量%が好ましい。
本発明の液晶ポリエステル組成物の1つの側面は、前記ガラス繊維、前記板状充填材、前記粒状充填材及び前記液晶ポリエステルの合計含有量が、前記液晶ポリエステル組成物の総質量に対して、35質量%以上100質量%以下が好ましく、45質量%以上100質量%以下がより好ましく、前記ガラス繊維、前記板状充填材、前記粒状充填材及び前記液晶ポリエステルのみを含むものであってもよい。下限値以上とすることで、成形時の流動性により優れ、成形体のクラックに対する耐性がより向上する。
本発明の液晶ポリエステル組成物は、原料成分を配合することで製造でき、その配合方法は、特に限定されない。例えば、前記ガラス繊維及び前記液晶ポリエステルと、所望により、前記板状充填材、前記粒状充填材、及び前記その他の成分からなる群から選択される少なくとも1つの成分と、を各々別々に溶融混練機に供給する方法が挙げられる。また、これら原料成分を乳鉢、ヘンシェルミキサー、ボールミル、リボンブレンダー等を用いて予備混合してから、溶融混練機に供給してもよい。また、別の側面として、前記液晶ポリエステルと前記ガラス繊維とを溶融混練することによって作製したペレットと、前記液晶ポリエステルと前記板状充填材とを溶融混練することによって作製したペレットと、前記液晶ポリエステルと前記粒状充填材とを溶融混練することによって作製したペレットとを、所望の配合比で混合してもよい。ガラス繊維は、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エチレン/酢酸ビニル共重合体などの熱可塑性樹脂や、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂で被覆もしくは収束されたものを用いてもよい。
さらに別の側面として、前記液晶ポリエステルと前記ガラス繊維(1)とを溶融混練することによって作製したペレットと、前記液晶ポリエステルと前記ガラス繊維(2)とを溶融混練することによって作製したペレットと、前記液晶ポリエステルと前記板状充填材とを溶融混練することによって作製したペレットと、前記液晶ポリエステルと前記粒状充填材とを溶融混練することによって作製したペレットとを、所望の配合比で混合してもよい。
溶融混練機は、シリンダーと、シリンダー内に配置された1本以上のスクリューと、シリンダーに設けられた1箇所以上の供給口と、を有するものが好ましく、シリンダーに1箇所以上のベント部がさらに設けられたものがより好ましい。
原料の供給方法としては、長さの異なるガラス繊維をあらかじめブレンドして溶融混練機に供給する方法や、一方のガラス繊維を溶融混練機駆動側の供給口から液晶ポリエステルと一緒に供給し、もう一方を中間供給口から供給する方法が挙げられる。
長さの異なるガラス繊維としては、例えば、ミルドガラス繊維とチョップドストランドガラス繊維との組み合わせが挙げられ、具体的には繊維長が30〜150μmのミルドガラス繊維と繊維長が3〜4mmのチョップドガラス繊維との組み合わせなどが挙げられる。また、ミルドガラス繊維を含有する液晶性ポリエステル樹脂組成物のペレットと、チョップドガラス繊維を含有する液晶性ポリエステル樹脂組成物のペレットとを、あらかじめブレンドして溶融混練機に供給してもよいし、前記ペレットのうちの一方を溶融混練機駆動側の供給口から液晶性ポリエステル樹脂と一緒に供給し、もう一方のペレットを中間供給口から供給してもよい。
<成形体>
本発明の第2の態様は、前記本発明の第1の態様の液晶ポリエステル組成物を、成形して得られる成形体である。
前記液晶ポリエステル組成物は、成形時の流動性に優れ、機械的強度が高い成形体の製造に好適である。成形体の製造方法は、射出成形法等、公知の方法でよい。
本実施形態の成形体はコネクタであることが好ましい。前記液晶ポリエステル組成物を成形して得られるコネクタは、肉厚が薄くても、クラックに対する耐性が高い。
また、コネクタとしては、CPUソケットであることが好ましい。
図1Aは、前記液晶ポリエステル組成物から成形されたコネクタを例示する概略平面図であり、図1Bは図1AのA−A線における断面図である。また、図2は、図1Aにおける領域Bの拡大図である。
ここに示すコネクタ100は、CPUソケットであり、平面視にて正方形の板状であり、中央部に正方形の開口部101を有する。コネクタ100の外周部及び内周部は、裏面が突出して形成されており、それぞれ外枠部102及び内枠部103を構成している。また、外枠部102及び内枠部103で挟まれた領域には、水平断面が正方形であるピン挿入穴104が、行列状に794個設けられている。このように、ピン挿入穴104同士を区切る部分、すなわち最小肉厚部201は、全体として格子状になっている。
図1Aの視野におけるコネクタ100の寸法は、目的に応じて任意に設定できるが、例えば、外形寸法が42mm×42mmであり、開口部101の寸法は14mm×14mmである。
また、図1Bの視野におけるコネクタ100の厚さは、外枠部102及び内枠部103では4mmであり、これらに挟まれた領域(すなわち、図2の拡大図における最小肉厚部201の厚さ)では3mmである。図1A又は、図1Bにおけるピン挿入穴104の断面寸法は0.7mm×0.7mmであり、図2の拡大図に示すピッチP(ピン挿入穴104の断面における幅と隣接するピン挿入穴104どうしの最短距離との和)は1mmである。
また、図2の拡大図に示す最小肉厚部201の幅(格子の壁厚さ、すなわち隣接するピン挿入穴104どうしの最短距離)Wは、0.2mmである。
なお、ここに示す寸法は一例であり、ピン挿入穴104の数も目的に応じて任意に設定できる。
例えば、コネクタは、1つの側面として、外形寸法が40mm×40mm〜100mm×100mmであってもよく、開口部の寸法が10mm×10mm〜40mm×40mmであってもよい。コネクタの厚さは、外枠部及び内枠部が2〜6mmであってもよく、これらに挟まれた領域(すなわち、最小肉厚部の厚さ)が2〜5mmであってもよい。コネクタにおけるピン挿入穴の断面寸法は0.2〜0.5mmであってもよく、ピッチPが0.8〜1.5mmであってもよく、最小肉厚部の幅が0.1〜0.4mmであってもよい。
コネクタ100を射出成形法で製造する場合、その条件は、例えば、成形温度を300〜400℃、射出速度を100〜300mm/秒、射出ピーク圧力を50〜150MPaとするとよい。
すなわち、本発明の成形体の製造方法の1つの側面は、
液晶ポリエステルと、ガラス繊維と、
所望により、板状充填材、粒状充填材、及びその他の成分からなる群から選択される少なくとも1つの成分とを、溶融混練して液晶ポリエステル組成物を得る工程、及び
前記得られた液晶ポリエステル組成物を、成形温度300〜400℃、射出速度100〜300mm/秒、及び射出ピーク圧力50〜150MPaの条件下で、射出成形する工程、を含み;
前記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液晶ポリエステル100質量部に対し、10質量部以上70質量部以下であり、
前記ガラス繊維が、数平均繊維径が15μm以上25μm以下であるガラス繊維(1)と、数平均繊維径が10μm以上12μm以下であるガラス繊維(2)と、を含む、液晶ポリエステル組成物である、
成形体の製造方法である。
別の側面として、前記液晶ポリエステル組成物を得る工程は、前記液晶ポリエステルと前記ガラス繊維(1)とを溶融混練したペレットと、前記液晶ポリエステルと前記ガラス繊維(2)とを溶融混練したペレットと、所望により、前記板状充填材、前記粒状充填材、及び前記その他の成分からなる群から選択される少なくとも1つの成分と前記液晶ポリエステルとを溶融混練したペレットとを混合することにより前記液晶ポリエステル組成物を得る工程であってもよい。
前記本発明の液晶ポリエステル組成物から成形される成形体は、高温条件下での変形が生じにくい。このため、本発明の液晶ポリエステルを成形して得られる成形体は、クラックに対する耐性が向上し、クラックの発生が抑制できる。
このため、前記液晶ポリエステル組成物を成形して得られるコネクタでは、図2に示す最小肉厚部Wの部分においてもクラックが生じにくい。
上述の通り、本発明の液晶ポリエステル組成物を成形して得られる成形体ではクラックの発生が抑制できる。このため、本発明の液晶ポリエステル組成物によれば、前記コネクタ又はCPUソケット以外の成形体であって、その一部に薄肉部を有する成形体も好適に成形することができる。
本発明の液晶ポリエステル組成物の別の側面は、
液晶ポリエステルと、ガラス繊維と、板状充填材と、所望により、繊維状充填材、粒状充填材、及びその他の成分からなる群から選択される少なくとも1つの成分とを含有し;
前記液晶ポリエステルは、
p−ヒドロキシ安息香酸に由来する繰返し単位と、
テレフタル酸に由来する繰返し単位と、
4,4’−ジヒドロキシビフェニルに由来する繰返し単位と、を含む液晶ポリエステルであり;
前記ガラス繊維は、
数平均繊維径が15μm以上25μm以下、好ましくは16μm以上24μm以下、さらに好ましくは17μm〜23μmであるガラス繊維(1)と、
数平均繊維径が10μm以上12μm以下、好ましくは10.5μm以上11.5μm以下、さらに好ましくは11μmであるガラス繊維(2)と、を含み;
前記ガラス繊維の含有量は、前記液晶ポリエステル100質量部に対し、10質量部以上70質量部以下、好ましくは20質量部以上65質量部以下、より好ましくは30質量部以上60質量部以下、よりさらに好ましくは32質量部以上55質量部以下であり、特に好ましくは36.4質量部以上50質量部以下である、液晶ポリエステル組成物である。
別の側面として、前記液晶ポリエステル組成物における前記ガラス繊維の含有量は、36.4質量部又は50質量部であってもよい。
さらに別の側面として、前記板状充填材はタルクであってもよい。
以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
<製造例1>
液晶ポリエステル1の製造方法
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994.5g(7.2モル)、テレフタル酸299.1g(1.8モル)、イソフタル酸99.7g(0.6モル)、4,4’−ジヒドロキシビフェニル446.9g(2.4モル)、無水酢酸1347.6g(13.2モル)及び1−メチルイミダゾール0.2gを入れ、窒素ガス気流下、攪拌しながら、室温から150℃まで30分間かけて昇温し、150℃で1時間還流させた。次いで、1−メチルイミダゾールを0.9g添加し、副生酢酸及び未反応の無水酢酸を留去しながら、320℃まで2時間50分かけて昇温し、320℃でトルクの上昇が認められるまで保持した後、反応器から内容物を取り出し、これを室温まで冷却した。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。次いで、このプレポリマーを、窒素ガス雰囲気下、室温から250℃まで1時間かけて昇温し、250℃から285℃まで5時間かけて昇温して、285℃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1を得た。この液晶ポリエステル1の流動開始温度は327℃であった。
なお、本明細書において室温とは20〜25℃である。
<実施例1〜5、比較例1〜3>
上記製造例1で得た液晶ポリエステル1と、ガラス繊維と、タルクとを、表1又は表2に示す割合で、2軸押出機(池貝鉄工(株)製、PCM−30HS、スクリュー回転:同方向、L/D=44)を用いて、340℃で溶融混練し、ペレット化した。
得られたペレットを、射出成形機(ファナック(株)製「ROBOSHOT S−2000i 30B」)を用いて、シリンダー温度370℃、金型温度130℃の成形条件で射出成形し、1021ピン対応のモデルCPUソケット成形体を得た。
(成形体のクラックの測定)
上記の方法で得た実施例1〜5、比較例1〜3のモデルCPUソケット成形体のクラックを、以下の方法で測定した。
まず、上記の方法で得た実施例1〜5、比較例1〜3の成形体(1021ピン対応のモデルCPUソケット)を5つ用意し、オーブン(ヤマト科学(株)製、DN63H)を使用して260℃で4分40秒間加熱して、5つの成形体に熱履歴を加えた。この温度条件は、CPUソケットを用いて電子機器を製造する際のリフロー工程を想定した温度条件である。
成形体を室温まで放冷後、15倍のズーム式実体顕微鏡(シグマ光機(株)製、ZMM−45T2)を用いて、加熱後の成形体5サンプルを観察し、CPUソケットの壁面に生じたクラック数を計測し、合計した値をクラック数とした。
(成形体の反りの測定)
上記の方法で得た実施例1〜5、比較例1〜3のモデルCPUソケット成形体の反りを、以下の方法で測定した。
まず、上記の方法で得た実施例1〜5、比較例1〜3の成形体(1021ピン対応のモデルCPUソケット)を5つ用意した。それぞれについて、平坦度測定モジュール((株)コアーズ)にて、外枠部と内枠部に沿って、略等間隔で反り量を測定した。反り量の測定には、最少二乗平面法を用い、得られた反り量(各成形体について5データ)の平均値を算出し、その平均値を成形体のリフロー前反り量とした。さらに、同コネクタ成形体について、50℃で40秒間保持した後、270℃まで昇温し、同温度で1分間保持した。次いで、50℃まで降温させる熱処理を実施し、熱処理後のコネクタ成形体について、前記と同様にして反り量を測定し、その平均値を算出し、リフロー後反り量とした。
反り量が小さいほど良好である。
最小二乗平面法による反り量とは、平坦度測定モジュールにより外枠部と内枠部に沿って測定した三次元の測定データから、最小二乗平面を計算により求め、その基準面を反り量0としたときの、その基準面からの反りの最大値を意味する。
(曲げ強度の測定)
射出成形機(PS40E5ASE,日精樹脂工業(株))を用い、シリンダー温度360℃、金型温度150℃、射出速度60mm/秒の条件で、得られたペレットから、幅12.7mm、長さ127mm、厚み6.4mmの棒状試験片を成形し、ASTM D790に準拠して曲げ試験を実施することで、室温での曲げ強度を測定した。
Figure 2017099115
Figure 2017099115
表1〜2中、各材料の詳細は下記の通りである。
ガラス繊維1;CS03TAFT692、オーウェンスコーニングジャパン合同会社製(数平均繊維径23μm、繊維長3mmチョップドストランド)
ガラス繊維2;ECS03T−747N、日本電気硝子製(株)(数平均繊維径17μm、繊維長3mmチョップドストランド)
ガラス繊維3;CS3J−260S、日東紡(株)製(繊維径11μm、繊維長3mmチョップドストランド)
タルク1;ローズK、日本タルク(株)(体積平均粒径17μm)
タルク2;NK−64、富士タルク工業(株)製(体積平均粒径23μm)
表1に示す結果から、実施例1〜3で得られたCPUソケットは、クラックが全く発生せず、さらに、リフロー前後での反りも低減されており、良好な成形体となっていた。
また、曲げ強度も満足できるものであった。一方、比較例1で得られたCPUソケットは、クラックが多く発生した。比較例2で得られたCPUソケットは、クラックの発生はなかったが、リフロー前後の反りが大きかった。
表2に示す結果から、実施例4〜5で得られたCPUソケットは、クラックが全く発生せず、リフロー前後での反りも低減されていた。比較例3で得られたCPUソケットは、クラックの発生はなかったが、リフロー前後の反りが大きく、また、曲げ強度も小さかった。
本発明は、成形体に成形したときに、前記成形体におけるクラックに対する耐性を向上させ、さらに前記成形体の反りを抑制できる液晶ポリエステル組成物、及び前記液晶ポリエステル組成物から成形される成形体を提供できるので、産業上有用である。
100;コネクタ、101;開口部、102;外枠部、103;内枠部、104;ピン挿入穴、201;最小肉厚部、P;ピン挿入穴のピッチ、W;最小肉厚部の幅(格子の壁の厚さ)

Claims (6)

  1. 液晶ポリエステルとガラス繊維とを含み、前記ガラス繊維の含有量が、前記液晶ポリエステル100質量部に対し、10質量部以上70質量部以下であり、
    前記ガラス繊維は、数平均繊維径が15μm以上25μm以下であるガラス繊維(1)と、数平均繊維径が10μm以上12μm以下であるガラス繊維(2)と、を含む液晶ポリエステル組成物。
  2. 前記ガラス繊維(1)の含有量と前記ガラス繊維(2)の含有量との割合が、[ガラス繊維(1)の含有量]/[ガラス繊維(2)の含有量](質量部/質量部)で表した場合、1/1〜1/4である請求項1記載の液晶ポリエステル組成物。
  3. 前記液晶ポリエステルが、式(1)で表される繰返し単位と、式(2)で表される繰返し単位と、式(3)で表される繰返し単位とを含む請求項1又は2に記載の液晶ポリエステル組成物。
    (1)−O−Ar−CO−
    (2)−CO−Ar−CO−
    (3)−X−Ar−Y−
    [式(1)〜式(3)中、Ar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し;
    Ar及びArは、互いに独立に、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニリレン基又は式(4)で表される基を表し;
    X及びYは、互いに独立に、酸素原子又はイミノ基を表し;
    Ar、Ar又はArで表される基に含まれる水素原子は、互いに独立に、ハロゲン原子、炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数6〜20のアリール基で置換されていてもよい。]
    (4)−Ar−Z−Ar
    [式(4)中、Ar及びArは、互いに独立に、フェニレン基又はナフチレン基を表し;Zは、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、スルホニル基又は炭素数1〜10のアルキリデン基を表す。]
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の液晶ポリエステル組成物から成形される成形体。
  5. 前記成形体がコネクタである請求項4記載の成形体。
  6. 前記コネクタがCPUソケットである請求項5記載の成形体。
JP2017555093A 2015-12-09 2016-12-07 液晶ポリエステル組成物及び成形体 Active JP6851979B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015240454 2015-12-09
JP2015240454 2015-12-09
PCT/JP2016/086349 WO2017099115A1 (ja) 2015-12-09 2016-12-07 液晶ポリエステル組成物及び成形体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2017099115A1 true JPWO2017099115A1 (ja) 2018-09-27
JP6851979B2 JP6851979B2 (ja) 2021-03-31

Family

ID=59013171

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017555093A Active JP6851979B2 (ja) 2015-12-09 2016-12-07 液晶ポリエステル組成物及び成形体

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20180355150A1 (ja)
JP (1) JP6851979B2 (ja)
KR (1) KR20180090807A (ja)
CN (1) CN108291078B (ja)
TW (1) TWI738692B (ja)
WO (1) WO2017099115A1 (ja)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6774329B2 (ja) * 2016-12-28 2020-10-21 住友化学株式会社 液晶ポリエステル樹脂組成物
JP6439027B1 (ja) * 2017-11-27 2018-12-19 住友化学株式会社 液晶ポリエステル樹脂組成物および成形体
JP6473796B1 (ja) 2017-11-27 2019-02-20 住友化学株式会社 液晶ポリエステル樹脂組成物および成形体
US11637365B2 (en) 2019-08-21 2023-04-25 Ticona Llc Polymer composition for use in an antenna system
US11258184B2 (en) 2019-08-21 2022-02-22 Ticona Llc Antenna system including a polymer composition having a low dissipation factor
US11912817B2 (en) 2019-09-10 2024-02-27 Ticona Llc Polymer composition for laser direct structuring
US11555113B2 (en) 2019-09-10 2023-01-17 Ticona Llc Liquid crystalline polymer composition
US20210075162A1 (en) * 2019-09-10 2021-03-11 Ticona Llc Electrical Connector Formed from a Polymer Composition having a Low Dielectric Constant and Dissipation Factor
US11917753B2 (en) 2019-09-23 2024-02-27 Ticona Llc Circuit board for use at 5G frequencies
US11646760B2 (en) 2019-09-23 2023-05-09 Ticona Llc RF filter for use at 5G frequencies
US11721888B2 (en) 2019-11-11 2023-08-08 Ticona Llc Antenna cover including a polymer composition having a low dielectric constant and dissipation factor
JP7019110B1 (ja) * 2020-05-13 2022-02-14 ポリプラスチックス株式会社 表面実装リレー用液晶性樹脂組成物及びそれを用いた表面実装リレー

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03243648A (ja) * 1990-02-20 1991-10-30 Toray Ind Inc 強化液晶樹脂組成物
JPH07304935A (ja) * 1994-05-10 1995-11-21 Toray Ind Inc ガラス繊維強化液晶ポリエステル樹脂組成物
JP2000178443A (ja) * 1998-12-18 2000-06-27 Polyplastics Co コネクター用液晶性ポリマー組成物およびコネクター
JP2007161898A (ja) * 2005-12-14 2007-06-28 Ueno Technology:Kk 液晶ポリエステル樹脂組成物

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0739533B2 (ja) * 1986-12-10 1995-05-01 ポリプラスチックス株式会社 液晶性ポリエステル樹脂組成物
KR20120052647A (ko) * 2010-11-16 2012-05-24 삼성정밀화학 주식회사 유동성이 향상된 전방향족 액정 폴리에스테르 수지 컴파운드

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03243648A (ja) * 1990-02-20 1991-10-30 Toray Ind Inc 強化液晶樹脂組成物
JPH07304935A (ja) * 1994-05-10 1995-11-21 Toray Ind Inc ガラス繊維強化液晶ポリエステル樹脂組成物
JP2000178443A (ja) * 1998-12-18 2000-06-27 Polyplastics Co コネクター用液晶性ポリマー組成物およびコネクター
JP2007161898A (ja) * 2005-12-14 2007-06-28 Ueno Technology:Kk 液晶ポリエステル樹脂組成物

Also Published As

Publication number Publication date
CN108291078B (zh) 2020-09-29
CN108291078A (zh) 2018-07-17
WO2017099115A1 (ja) 2017-06-15
TWI738692B (zh) 2021-09-11
KR20180090807A (ko) 2018-08-13
JP6851979B2 (ja) 2021-03-31
US20180355150A1 (en) 2018-12-13
TW201736475A (zh) 2017-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017099115A1 (ja) 液晶ポリエステル組成物及び成形体
JP6500140B2 (ja) 液晶ポリエステル組成物
JP6779906B2 (ja) 液晶ポリエステル組成物及び成形体
JP5914935B2 (ja) 液晶ポリエステル組成物、液晶ポリエステル組成物の製造方法及び成形体
JP5633338B2 (ja) 液晶ポリエステル組成物
JP6671869B2 (ja) 液晶ポリエステル樹脂組成物、コネクターおよび液晶ポリエステル樹脂組成物の製造方法
TWI772452B (zh) 液晶聚酯樹脂組成物及成形體
US20130082206A1 (en) Liquid crystal polyester composition
JP6797124B2 (ja) 液晶ポリエステル組成物、成形体及びコネクター
JP2011122148A (ja) コネクタ用液晶ポリエステル組成物およびこれを用いたコネクタ
JP5935288B2 (ja) 液晶ポリエステル組成物
WO2017043524A1 (ja) 電子機器筐体
WO2018038093A1 (ja) 液晶ポリエステル組成物およびこれを用いた樹脂成形体
JP2018109096A (ja) 液晶ポリエステル樹脂組成物
JP2013185044A (ja) 発泡成形体の製造方法、樹脂組成物、発泡体、断熱部材および流体保持部材
JP2017216236A (ja) アクチュエータ
JP5447440B2 (ja) 液晶ポリエステル樹脂組成物の製造方法
JP6837184B2 (ja) 液晶性樹脂組成物
JP2012199065A (ja) Fpcコネクタの製造方法
JP2012136625A (ja) 液晶ポリエステル成形材料及びその成形体
WO2021044991A1 (ja) 液晶ポリエステル組成物及び成形体
WO2021084932A1 (ja) 液晶性樹脂組成物、及び当該液晶性樹脂組成物の成形品を含むコネクター

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190910

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200421

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200619

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201117

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210112

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210302

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210310

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6851979

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350