KR20150050405A - 액정 폴리에스테르 조성물 - Google Patents

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Abstract

액정 폴리에스테르와 백색 안료를 포함하고,
액정 폴리에스테르 중, 나프탈렌 골격을 포함하는 반복 단위(A)의 함유량이, 전체 반복 단위의 합계량에 대해, 0 내지 10몰%이고,
비페닐 골격을 포함하는 반복 단위(B)의 함유량이, 전체 반복 단위의 합계량에 대해, 0 내지 5몰%이고,
반복 단위(A)와 반복 단위(B)의 합계 함유량이, 전체 반복 단위의 합계량에 대해, 0 내지 10몰%인,
액정 폴리에스테르 조성물.

Description

액정 폴리에스테르 조성물 {LIQUID CRYSTAL POLYESTER COMPOSITION}
본 발명은, 액정 폴리에스테르와 백색 안료를 포함하는 액정 폴리에스테르 조성물에 관한 것이다.
반사판 재료로서, 액정 폴리에스테르와 백색 안료를 포함하는 액정 폴리에스테르 조성물이 검토되고 있다. 이 액정 폴리에스테르 조성물은 액정 폴리에스테르에 의한 우수한 용융 유동성을 가지면서, 백색 안료에 의한 반사 성능을 갖고 있다.
예를 들면, JP 2004-256673 A1에는, 상기 액정 폴리에스테르로서, p-하이드록시벤조산에 유래하는 반복 단위 60몰%와, 테레프탈산에 유래하는 반복 단위 15몰% 또는 18몰%와, 이소프탈산에 유래하는 반복 단위 5몰% 또는 2몰%와, 4,4-디하이드록시비페닐에 유래하는 반복 단위 20몰%를 갖는 액정 폴리에스테르를 사용하는 예나, p-하이드록시벤조산에 유래하는 반복 단위 73몰%와, 6-하이드록시-2-나프토에산에 유래하는 반복 단위 27몰%를 갖는 액정 폴리에스테르를 사용하는 예가 게시되어 있다.
JP 2007-320996 A1에는, 상기 액정 폴리에스테르로서, p-하이드록시벤조산에 유래하는 반복 단위 54몰%와, 테레프탈산에 유래하는 반복 단위 15몰%와, 이소프탈산에 유래하는 반복 단위 8몰%와, 4,4-디하이드록시비페닐에 유래하는 반복 단위 15몰%와, 하이드로퀴논에 유래하는 반복 단위 7%를 갖는 액정 폴리에스테르를 사용하는 예나, p-하이드록시벤조산에 유래하는 반복 단위 67몰%와, 테레프탈산에 유래하는 반복 단위 17몰%와, 4,4-디하이드록시비페닐에 유래하는 반복 단위 8몰%와, 에틸렌글리콜에 유래하는 반복 단위 8%를 갖는 액정 폴리에스테르를 사용하는 예나, p-하이드록시벤조산에 유래하는 반복 단위 73몰%와, 6-하이드록시-2-나프토에산에 유래하는 반복 단위 27몰%를 갖는 액정 폴리에스테르를 사용하는 예가 게시되어 있다.
JP 2012-177103 A1에는, 상기 액정 폴리에스테르로서, p-하이드록시벤조산에 유래하는 반복 단위 60몰%와, 테레프탈산에 유래하는 반복 단위 12몰%, 15몰% 또는 17몰%와, 이소프탈산에 유래하는 반복 단위 8몰%, 5몰% 또는 3몰%와, 4,4-디하이드록시비페닐에 유래하는 반복 단위 20몰%를 갖는 액정 폴리에스테르를 사용하는 예나, p-하이드록시벤조산에 유래하는 반복 단위 50몰% 또는 70몰%와, 이소프탈산에 유래하는 반복 단위 25몰% 또는 15몰%와, 4,4-디하이드록시비페닐에 유래하는 반복 단위 25몰% 또는 15몰%를 갖는 액정 폴리에스테르를 사용하는 예가 게시되어 있다.
본 발명의 목적은, 액정 폴리에스테르와 백색 안료를 포함하고, 내광성이 우수한 액정 폴리에스테르 조성물을 제공하는 것에 있다.
본 발명은, 액정 폴리에스테르와 백색 안료를 포함하고, 상기 액정 폴리에스테르는, 나프탈렌 골격을 포함하는 반복 단위(A)의 함유량이, 전체 반복 단위의 합계량에 대해, 0 내지 10몰%이고, 비페닐 골격을 포함하는 반복 단위(B)의 함유량이, 전체 반복 단위의 합계량에 대해, 0 내지 5몰%이고, 반복 단위(A)와 반복 단위(B)의 합계 함유량이, 전체 반복 단위의 합계량에 대해, 0 내지 10몰%인 액정 폴리에스테르 조성물을 제공한다.
본 발명의 액정 폴리에스테르 조성물은 내광성이 우수하다.
액정 폴리에스테르는 용융 상태에서 액정성을 나타내는 폴리에스테르이며, 450℃ 이하의 온도에서 용융하는 것이 바람직하다.
액정 폴리에스테르는 액정 폴리에스테르아미드이어도 좋고, 액정 폴리에스테르에테르이어도 좋고, 액정 폴리에스테르카보네이트이어도 좋고, 액정 폴리에스테르이미드이어도 좋다.
액정 폴리에스테르는, 내열성의 점에서, 원료 모노머로서 방향족 화합물만을 사용하여 이루어진 전방향족(全芳香族) 액정 폴리에스테르인 것이 바람직하다.
액정 폴리에스테르의 전형적인 예로서는,
방향족 하이드록시카복실산과, 방향족 디카복실산과, 방향족 디올, 방향족 하이드록시아민 및 방향족 디아민으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물을 중합(중축합)시켜 이루어진 액정 폴리에스테르;
복수종의 방향족 하이드록시카복실산을 중합시켜 이루어진 액정 폴리에스테르;
방향족 디카복실산과, 방향족 디올, 방향족 하이드록시아민 및 방향족 디아민으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물을 중합시켜 이루어진 액정 폴리에스테르; 및,
폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르와, 방향족 하이드록시카복실산을 중합시켜 이루어진 액정 폴리에스테르;
를 들 수 있다.
액정 폴리에스테르의 예로서, 또한, 방향족 하이드록시카복실산, 방향족 디카복실산, 방향족 디올, 방향족 하이드록시아민이나 방향족 디아민의 중합 가능한 유도체(이하, 이들 중합 가능한 유도체를 「유도체」라고 칭한다)를 들 수 있다.
카복실기를 갖는 화합물(방향족 하이드록시카복실산, 방향족 디카복실산 등) 유도체의 예로서는,
카복실기를 알콕시카보닐기 또는 아릴옥시카보닐기로 변환하여 이루어진 유도체(에스테르);
카복실기를 할로포밀기로 변환하여 이루어진 유도체(산할로겐화물); 및 카복실기를 아실옥시카보닐기로 변환하여 이루어진 유도체(산무수물)를 들 수 있다.
하이드록실기를 갖는 화합물(방향족 하이드록시카복실산, 방향족 디올, 방향족 하이드록시아민 등) 유도체의 예로서는, 하이드록실기를 아실화하여 아실옥실기로 변환하여 이루어진 유도체(아실화물)를 들 수 있다.
아미노기를 갖는 화합물(방향족 하이드록시아민, 방향족 디아민 등) 유도체의 예로서는, 아미노기를 아실화하여 아실아미노기로 변환하여 이루어진 유도체(아실화물)를 들 수 있다.
액정 폴리에스테르는, 식(1)로 표시되는 반복 단위(이하, 「반복 단위(1)」이라고 하는 경우가 있다)를 갖는 것이 바람직하고, 반복 단위(1)과, 식(2)로 표시되는 반복 단위(이하, 「반복 단위(2)」라고 하는 경우가 있다)와, 식(3)으로 표시되는 반복 단위(이하, 「반복 단위(3)」이라고 하는 경우가 있다)를 갖는 것이 보다 바람직하다.
(1) -O-Ar1-CO-
(2) -CO-Ar2-CO-
(3) -X-Ar3-Y-
(Ar1은 페닐렌기, 나프틸렌기 또는 비페닐릴렌기이다. Ar2 및 Ar3은, 각각 독립적으로, 페닐렌기, 나프틸렌기, 비페닐릴렌기 또는 하기 식(4)로 표시되는 기이다. X 및 Y는, 각각 독립적으로, 산소 원자 또는 이미노기(-NH-)이다. Ar1, Ar2 또는 Ar3으로 표시되는 기에 있어서의 수소 원자는, 각각 독립적으로, 할로겐 원자, 알킬기 또는 아릴기로 치환되어도 좋다)
(4) -Ar4-Z-Ar5-
(Ar4 및 Ar5는, 각각 독립적으로, 페닐렌기 또는 나프틸렌기이다. Z는 산소 원자, 황 원자, 카보닐기, 설포닐기 또는 알킬리덴기이다)
상기 할로겐 원자로서는 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 및 요오드 원자를 들 수 있다.
상기 알킬기의 예로서는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, s-부틸기, t-부틸기, n-헥실기, 2-에틸헥실기, n-옥틸기 및 n-데실기를 들 수 있고, 이의 탄소수는 통상 1 내지 10이다.
상기 아릴기의 예로서는, 페닐기, o-톨릴기, m-톨릴기, p-톨릴기, 1-나프틸기 및 2-나프틸기를 들 수 있고, 이의 탄소수는 통상 6 내지 20이다.
Ar1, Ar2 또는 Ar3으로 표시되는 기에 있어서, 치환기의 수는, 통상 2개 이하이고, 바람직하게는 1개 이하이다.
상기 알킬리덴기의 예로서는, 메틸렌기, 에틸리덴기, 이소프로필리덴기, n-부틸리덴기 및 2-에틸헥실리덴기를 들 수 있고, 이의 탄소수는 통상 1 내지 10이다.
반복 단위(1)은 소정의 방향족 하이드록시카복실산에 유래하는 반복 단위이다. 반복 단위(1)로서는, Ar1이 p-페닐렌기인 반복 단위(p-하이드록시벤조산에 유래하는 반복 단위), 및 Ar1이 2,6-나프틸렌기인 반복 단위(6-하이드록시-2-나프토에산에 유래하는 반복 단위)가 바람직하다.
반복 단위(2)는 소정의 방향족 디카복실산에 유래하는 반복 단위이다. 반복 단위(2)로서는, Ar2가 p-페닐렌기인 반복 단위(테레프탈산에 유래하는 반복 단위), Ar2가 m-페닐렌기인 반복 단위(이소프탈산에 유래하는 반복 단위), Ar2가 2,6-나프틸렌기인 반복 단위(2,6-나프탈렌디카복실산에 유래하는 반복 단위), 및 Ar2가 벤조페논-4,4'-디일기인 반복 단위(벤조페논-4,4'-디카복실산에 유래하는 반복 단위)가 바람직하다.
반복 단위(3)은 소정의 방향족 디올, 방향족 하이드록실아민 또는 방향족 디아민에 유래하는 반복 단위이다. 반복 단위(3)으로서는, Ar3이 p-페닐렌기인 반복 단위(하이드로퀴논, p-아미노페놀 또는 p-페닐렌디아민에 유래하는 반복 단위), 및 Ar3이 4,4'-비페닐릴렌기인 반복 단위(4,4'-디하이드록시비페닐, 4-아미노-4'-하이드록시비페닐 또는 4,4'-디아미노비페닐에 유래하는 반복 단위)가 바람직하다.
반복 단위(1)의 함유량은, 전체 반복 단위의 합계량에 대해, 통상 30몰% 이상, 바람직하게는 30 내지 80몰%, 보다 바람직하게는 40 내지 70몰%, 더 바람직하게는 45 내지 65몰%이다.
반복 단위(2)의 함유량은, 전체 반복 단위의 합계량에 대해, 통상 35몰% 이하, 바람직하게는 10 내지 35몰%, 보다 바람직하게는 15 내지 30몰%, 더 바람직하게는 17.5 내지 27.5몰%이다.
반복 단위(3)의 함유량은, 전체 반복 단위의 합계량에 대해, 통상 35몰% 이하, 바람직하게는 10 내지 35몰%, 보다 바람직하게는 15 내지 30몰%, 더 바람직하게는 17.5 내지 27.5몰%이다.
본 명세서에 있어서, 전체 반복 단위의 합계량은 액정 폴리에스테르를 구성하는 각 반복 단위의 물질량 상당량(相當量)(mol)을 합계한 값이다. 당해 물질량 상당량은, 각 반복 단위의 질량을 상기 반복 단위의 식량(式量)으로 나눔으로써 구해진다.
반복 단위(1)의 함유량이 많을수록, 용융 유동성이나 내열성이나 기계적 특성이 향상되기 쉽다. 당해 함유량이 상기 범위 내이면 용융 온도나 용융 점도가 적당한 범위 내가 되므로, 성형에 필요한 온도도 적당한 범위로 하기 쉽다.
반복 단위(2)의 함유량과 반복 단위(3)의 함유량 비율은 [반복 단위(2)의 함유량]/[반복 단위(3)의 함유량](mol/mol)으로 표시되고, 통상 0.9/1 내지 1/0.9, 바람직하게는 0.95/1 내지 1/0.95, 보다 바람직하게는 0.98/1 내지 1/0.98이다.
액정 폴리에스테르는 반복 단위(1) 내지 (3)을, 각각 독립적으로, 2종 이상 가져도 좋다.
액정 폴리에스테르는 반복 단위(1) 내지 (3) 이외의 반복 단위를 가져도 좋지만, 이의 함유량은, 전체 반복 단위의 합계량에 대해, 통상 10몰% 이하, 바람직하게는 5몰% 이하이다.
액정 폴리에스테르는 반복 단위(3)으로서, X 및 Y가 각각 산소 원자인 반복 단위를 갖는 것, 즉, 소정의 방향족 디올에 유래하는 반복 단위를 갖는 것이, 용융 점도가 낮아지기 쉬우므로 바람직하고, 반복 단위(3)으로서, X 및 Y가 각각 산소 원자인 반복 단위만을 갖는 것이 보다 바람직하다.
본 발명에서는, 액정 폴리에스테르 중, 나프탈렌 골격을 포함하는 반복 단위(A)의 함유량을, 전체 반복 단위의 합계량에 대해, 0 내지 10몰%로 하고, 비페닐 골격을 포함하는 반복 단위(B)의 함유량을, 전체 반복 단위의 합계량에 대해, 0 내지 5몰%로 하고, 반복 단위(A)와 반복 단위(B)의 합계 함유량을, 전체 반복 단위의 합계량에 대해, 0 내지 10몰%로 한다.
이러한 소정의 액정 폴리에스테르를 사용함으로써, 내광성이 우수한 액정 폴리에스테르 조성물을 수득할 수 있다.
액정 폴리에스테르 중, 반복 단위(A)와 반복 단위(B)의 합계 함유량은, 전체 반복 단위의 합계량에 대해, 액정 폴리에스테르 조성물의 내광성의 점에서 바람직하게는 7몰% 이하, 보다 바람직하게는 5몰% 이하이고, 한편, 액정 폴리에스테르 조성물의 기계적 특성의 점에서는, 바람직하게는 3몰% 이상, 보다 바람직하게는 5몰% 이상이다.
액정 폴리에스테르가 반복 단위(A)를 포함하는 경우, 반복 단위(A)는 2,6-나프틸렌 골격을 포함하는 것이 바람직하다. 반복 단위(A)는 반복 단위(1) 또는 반복 단위(2)인 것이 바람직하다.
액정 폴리에스테르가 반복 단위(B)를 포함하는 경우, 반복 단위(B)는 4,4-비페닐릴렌 골격을 포함하는 것이 바람직하다. 반복 단위(B)는 반복 단위(3)인 것이 바람직하다.
액정 폴리에스테르는, 이를 구성하는 반복 단위에 대응하는 원료 모노머를 용융 중합시키고, 수득된 중합물(이하, 「프리폴리머」라고 하는 경우가 있다)을 고상 중합시킴으로써 제조하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 내열성이나 강도·강성이 높은 고분자량의 액정 폴리에스테르를 조작성 양호하게 제조할 수 있다.
용융 중합은 촉매의 존재하에 실시해도 좋다. 이 촉매의 예로서는, 아세트산마그네슘, 아세트산제일주석, 테트라부틸티타네이트, 아세트산납, 아세트산나트륨, 아세트산칼륨, 삼산화안티몬 등의 금속 화합물이나, 4-(디메틸아미노)피리딘, 1-메틸이미다졸 등의 함질소 복소환식 화합물을 들 수 있고, 함질소 복소환식 화합물이 바람직하게 사용된다.
액정 폴리에스테르는 이의 유동 개시 온도가 통상 270℃ 이상, 바람직하게는 270 내지 400℃, 보다 바람직하게는 280 내지 350℃, 더 바람직하게는 290 내지 340℃이다.
유동 개시 온도가 높을수록 내열성이나 강도·강성이 향상되기 쉽다. 당해 함유량이 상기 범위 내이면, 용융 온도나 용융 점도가 적당한 범위 내가 되므로, 성형에 필요한 온도도 적당한 범위로 하기 쉽다.
유동 개시 온도는, 플로우 온도 또는 유동 온도라고도 불리며, 모세관 레오미터를 사용하여 9.8MPa(100kg/㎠)의 하중하에 4℃/분의 속도로 승온하면서 액정 폴리에스테르를 용융시켜, 내경 1mm 및 길이 10mm의 노즐로부터 압출할 때에 4800Paㆍs(48000poise)의 점도를 나타내는 온도이며, 액정 폴리에스테르 분자량의 목표가 되는 것이다(코이데 나오유키편, 「액정 중합체-합성·성형·응용-」, 가부시키가이샤 씨엠씨, 1987년 6월 5일, p.95 참조).
본 발명에서의 액정 폴리에스테르에 백색 안료를 배합함으로써, 반사 성능을 갖고, 내광성이 우수한 액정 폴리에스테르 조성물을 수득할 수 있다.
백색 안료로서는, 산화아연, 황화아연, 연백(鉛白), 산화티탄 등의 무기 화합물이 바람직하게 사용되고, 필요에 따라 이들 2종 이상을 사용할 수도 있다. 이 중에서도 산화티탄이 바람직하다.
백색 안료의 입자 직경은, 백색 안료가 액정 폴리에스테르에 분산되기 쉽고, 높은 반사율을 갖는 액정 폴리에스테르 조성물이 수득되기 쉬운 점으로부터, 체적 평균값으로 나타내어, 바람직하게는 0.05 내지 2㎛이고, 보다 바람직하게는 0.1 내지 1㎛이고, 더 바람직하게는 0.15 내지 0.5㎛이고, 특히 바람직하게는 0.2 내지 0.4㎛이다.
상기 체적 평균 입자 직경은, 백색 안료를 주사형 전자 현미경(SEM: Scanning Electron Microscope)으로 촬영하고, 수득된 SEM 사진을 화상 해석 장치((주)니레코의 「LUZEX IIIU」)로 해석하여, 1차 입자의 각 입자 직경 구간에서의 입자량(%)을 구하고, 이를 체적 기준으로 누적한 분포 곡선에서, 누적도가 50%일 때의 입자 직경이다.
액정 폴리에스테르 조성물 중 백색 안료의 함유량은, 액정 폴리에스테르 100질량부에 대해, 바람직하게는 5 내지 200질량부이고, 보다 바람직하게는 25 내지 150질량부이고, 더 바람직하게는 40 내지 120질량부이다.
백색 안료의 함유량이 많을수록 액정 폴리에스테르 조성물의 반사율이 향상되기 쉽다. 당해 함유량이 상기 범위 내이면 액정 폴리에스테르 조성물의 용융 유동성이나 기계적 특성을 조정하기 쉽다.
산화티탄은, 이의 결정형이 루틸형이어도 좋고, 아나타제형이어도 좋고, 양자가 혼재해도 좋다. 높은 반사율을 갖고 내후성도 우수한 액정 폴리에스테르 조성물이 수득되기 쉬운 점으로부터, 루틸형의 산화티탄을 포함하는 것이 바람직하고, 실질적으로 루틸형의 산화티탄만으로 이루어진 것이 보다 바람직하다.
산화티탄에는 표면 처리가 실시되어도 좋다. 예를 들면, 무기 금속 산화물을 사용하여 표면 처리를 실시함으로써 분산성이나 내후성을 향상시킬 수 있다. 무기 금속 산화물로서는 산화알루미늄(알루미나)을 사용하는 것이 바람직하다. 내열성이나 강도의 점에서는, 표면 처리가 실시되지 않은 산화티탄을 사용하는 것이 바람직하다.
산화티탄의 제조 방법은 염소법이어도 좋고 황산법이어도 좋지만, 루틸형의 산화티탄을 제조하는 경우에는 염소법이 바람직하다. 염소법에 의해 산화티탄을 제조하는 경우, 우선, 티탄원인 광석(루틸광이나 이르메나이트광으로부터 수득되는 합성 루틸광)과 염소를 100O℃ 부근에서 반응시켜 조(粗) 사염화티탄을 수득하고, 이 조사염화티탄을 정류(精留)로 정제한 후, 산소로 산화시키는 것이 바람직하다.
염소법으로 제조된 산화티탄의 시판품의 예로서는, 이시하라산교(주)의 「TIPAQUE CR-60」 및 「TIPAQUE CR-58」을 들 수 있다. 황산법으로 제조된 산화티탄의 시판품의 예로서는, 테이카(주)의 「TITANIX JR-301」 및 「WP0042」 및 사카이가가쿠(주)의 「SR-1」, 「SR-lR」 및 「D-2378」을 들 수 있다.
본 발명의 액정 폴리에스테르 조성물은, 충전재, 백색 안료 이외의 첨가제, 액정 폴리에스테르 이외의 수지 등 다른 성분을 1종 이상 포함해도 좋다.
충전재는, 섬유상 충전재이어도 좋고, 판상 충전재이어도 좋고, 섬유상 및 판상 이외에 구상, 그 외의 입상 충전재이어도 좋다. 충전재는 무기 충전재이어도 좋고, 유기 충전재이어도 좋다.
섬유상 무기 충전재의 예로서는, 유리 섬유; 팬계 탄소 섬유, 피치계 탄소 섬유 등의 탄소 섬유; 실리카 섬유, 알루미나 섬유, 실리카 알루미나 섬유 등의 세라믹 섬유; 및 스테인리스 섬유 등의 금속 섬유를 들 수 있다. 티탄산칼륨 위스커, 티탄산바륨 위스커, 울라스토나이트 위스커, 붕산알루미늄 위스커, 질화규소 위스커, 탄화규소 위스커 등의 위스커도 들 수 있다.
섬유상 유기 충전재의 예로서는, 폴리에스테르 섬유 및 아라미드 섬유를 들 수 있다.
판상 무기 충전재의 예로서는, 활석, 운모, 그래파이트, 울라스토나이트, 글래스 플레이크, 황산바륨 및 탄산칼슘을 들 수 있다. 운모는 백운모이어도 좋고, 금운모이어도 좋고, 불소금운모이어도 좋고, 4규소운모이어도 좋다. 입상 무기 충전재의 예로서는, 실리카, 알루미나, 글래스 비드, 글래스 벌룬, 질화붕소, 탄화규소 및 탄산칼슘을 들 수 있다.
액정 폴리에스테르 조성물 중, 충전재의 함유량은, 액정 폴리에스테르 100질량부에 대해, 통상 0 내지 100질량부이다.
백색 안료 이외의 첨가제의 예로서는, 산화방지제, 열안정제, 광안정제, 대전방지제, 계면활성제, 난연제를 들 수 있다. 백색 안료 이외의 착색제로서, 백색 안료 이외의 안료나 염료를 사용해도 좋다. 백색 안료 이외의 첨가제의 함유량은, 액정 폴리에스테르 100질량부에 대해, 통상 0 내지 5질량부이다.
액정 폴리에스테르 이외의 수지의 예로서는, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 액정 폴리에스테르 이외의 폴리에스테르, 폴리설폰, 폴리페닐렌설피드, 폴리에테르케톤, 폴리카보네이트, 폴리페닐렌에테르, 폴리에테르이미드 등의 액정 폴리에스테르 이외의 열가소성 수지; 및 페놀 수지, 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 시아네이트 수지 등의 열경화성 수지를 들 수 있다.
액정 폴리에스테르 이외의 수지의 함유량은, 액정 폴리에스테르 100질량부에 대해, 통상 0 내지 20질량부이다.
본 발명의 액정 폴리에스테르 조성물은, 액정 폴리에스테르, 백색 안료 및 필요에 따라 사용되는 다른 성분을 압출기를 사용하여 용융 혼련하고, 스트랜드 모양으로 압출하고 펠렛화함으로써 조제하는 것이 바람직하다.
압출기로서는, 실린더와, 실린더 내에 설치된 1개 이상의 스크류와, 실린더에 설치된 1개소 이상의 공급구를 갖는 압출기가 바람직하고, 추가로, 실린더에 설치된 1개소 이상의 벤트부를 갖는 압출기가 보다 바람직하다.
본 발명의 액정 폴리에스테르 조성물을 성형함으로써, 내광성이 우수한 반사판을 수득할 수 있다. 당해 액정 폴리에스테르 조성물을 성형하여 이루어진 반사판도 또한 본 발명의 범주에 들어간다.
액정 폴리에스테르 조성물의 성형법으로서는 용융 성형법이 바람직하고, 이의 예로서는, 사출 성형법, T 다이법이나 인플레이션법 등의 압출 성형법, 압축 성형법, 블로우 성형법, 진공 성형법 및 프레스 성형을 들 수 있다. 이 중에서도 사출 성형법이 바람직하다.
사출 성형법에 의하면, 박육부(薄肉部)를 갖는 반사판이나, 복잡한 형상의 반사판을 용이하게 수득할 수 있고, 특히 박육부의 두께가 0.01mm 내지 3.0mm, 바람직하게는 0.02 내지 2.0mm, 보다 바람직하게는 0.05 내지 1.0mm인 소형의 반사판을 수득하기 위해서는 사출 성형법이 적합하다.
본 발명의 반사판은 파장 460nm의 광에 대한 확산 반사율이 70% 이상인 것이 바람직하고, 80% 이상인 것이 보다 바람직하다. 당해 반사율은 JIS K7105-1981의 전광선(全光線) 반사율 측정법 A(표준 백색판: 황산바륨)에 기초하여 구해진다. 본 발명의 반사판은 전기, 전자, 자동차, 기계 등의 분야에서 광반사, 특히 가시광 반사를 위한 반사판으로서 적합하게 사용된다. 예를 들면, 할로겐 램프, HID 등 광원 장치의 램프 리플렉터나, LED나 유기 EL 등의 발광 소자를 사용한 발광 장치나 표시 장치의 반사판으로서 적합하게 사용된다. 특히, LED를 사용한 발광 장치의 반사판으로서 적합하게 사용된다. 본 발명의 반사판과 발광 소자를 갖는 발광 장치도 또한 본 발명의 범주에 있다. 본 발명의 발광 장치에서 발광 소자는 LED인 것이 바람직하다.
[ 실시예 ]
실시예 1
〔액정 폴리에스테르의 합성〕
교반 장치, 토크메터, 질소 가스 도입관, 온도계 및 환류 냉각기를 구비한 반응기에, p-하이드록시벤조산 552.5g(4.0몰), 테레프탈산 83.1g(0.5몰), 이소프탈산 415.3g(2.5몰), 하이드로퀴논 330.3g(3.0몰), 무수아세트산 1072.0g(10.5몰) 및 1-메틸이미다졸 0.2g을 넣고, 반응기 내의 가스를 질소 가스로 치환한 후, 질소 가스 기류하에, 교반하면서, 실온으로부터 150℃까지 30분에 걸쳐 승온하고, 150℃에서 1시간 환류시켰다.
이어서, 1-메틸이미다졸 1.2g을 첨가하여, 부생 아세트산 및 미반응의 무수아세트산을 증류 제거하면서, 150℃로부터 310℃까지 2시간 50분에 걸쳐 승온하고, 토크의 상승이 확인된 시점에서, 반응기로부터 내용물을 꺼내 실온까지 냉각하였다.
수득된 고형물을 분쇄기로 분쇄하고, 질소 분위기하에, 실온으로부터 170℃까지 1시간에 걸쳐 승온하고 170℃로부터 250℃까지 5시간에 걸쳐 승온하고 250℃에서 5시간 보지(保持)함으로써 고상 중합시킨 후, 냉각시켜, 분말상의 액정 폴리에스테르를 수득하였다.
이 액정 폴리에스테르는, Ar1이 p-페닐렌기인 반복 단위(1) 40몰%와, Ar2가 p-페닐렌기인 반복 단위(2) 5몰%와, Ar2가 m-페닐렌기인 반복 단위(2) 25몰%와, Ar3이 p-페닐렌기인 반복 단위(3) 30%를 갖고, 이의 유동 개시 온도는 333℃이었다.
〔액정 폴리에스테르 조성물의 조제〕
액정 폴리에스테르 100질량부와, 산화티탄(이시하라산교(주)의 「TIPAQUE CR-58」: 염소법으로 제조된 산화티탄의 알루미나 표면 처리품. 체적 평균 입자 직경 0.28㎛) 80질량부와, 유리 섬유(오웬스코닝(주)의 「CS03JAPX-1」) 20질량부를 혼합한 후, 2축 압출기(이케가이테코(주)의 「PCM-30」)를 사용하여 실린더 온도 330℃에서 조립(造粒)하여, 펠렛상의 액정 폴리에스테르 조성물을 수득하였다.
〔내광성의 평가〕
수득된 액정 폴리에스테르 조성물을, 사출 성형기(닛세이주시코교(주)의 「PS40E5ASE형)를 사용하여, 실린더 온도 340℃에서, 경면 가공한 금형 내에 사출하고, 64mm×64mm×1mm인 반사판의 시험편으로 성형하였다. 이 시험편에 대해, 오존리스 메탈할라이드 램프 MAN250L을 사용하여, 조사 강도 1200W/㎡에서, UV컷 유리(쇼트사. 두께 3mm)를 통해 4시간 광 조사하였다. 광 조사 전후의 시험편에 대해, JIS K7105-1981의 전광선 반사율 측정법 A(표준 백색판: 황산바륨)에 따라, 자기 분광 광도계((주)히타치세이사쿠쇼의 「U-3500」)를 사용하여, 파장 460nm인 광에 대한 확산 반사율을 측정하였다. 결과를 표 1에 기재하였다. 이 확산 반사율은 황산바륨의 표준 백색판의 확산 반사율을 100%로 했을 때의 상대값이다.
〔휨 강도의 측정〕
수득된 액정 폴리에스테르 조성물을, 사출 성형기(닛세이주시코교(주)의 「PS40E5ASE형」)를 사용하여, 실린더 온도 350℃에서, 길이 127mm, 폭 12.7mm, 두께 6.4mm인 시험편으로 성형하고, ASTM D790에 준거하여 휨 강도를 측정하였다. 결과를 표 1에 기재하였다.
실시예 2 내지 12 및 비교예 1 및 2
액정 폴리에스테르의 합성시, 원료 모노머의 조성을 표 1에 기재한 바와 같이로 한 것 이외에는, 실시예 1과 같은 조작을 실시하였다. 결과를 표 1에 기재하였다.
Figure pat00001
ㆍ 표에서, 각각의 약칭은 하기의 화합물을 나타낸다.
HBA: p-하이드록시벤조산
HNA: 6-하이드록시-2-나프토에산
TPA: 테레프탈산
IPA: 이소프탈산
NDCA: 2,6-나프탈렌디카복실산
HQ: 하이드로퀴논
DHBi: 4,4'-디하이드록시비페닐
DHBe: 4,4'-디하이드록시벤조페논

Claims (8)

  1. 액정 폴리에스테르와 백색 안료를 포함하고,
    액정 폴리에스테르 중, 나프탈렌 골격을 포함하는 반복 단위(A)의 함유량이, 전체 반복 단위의 합계량에 대해, 0 내지 10몰%이고,
    비페닐 골격을 포함하는 반복 단위(B)의 함유량이, 전체 반복 단위의 합계량에 대해, 0 내지 5몰%이고,
    반복 단위(A)와 반복 단위(B)의 합계 함유량이, 전체 반복 단위의 합계량에 대해, 0 내지 10몰%인,
    액정 폴리에스테르 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 액정 폴리에스테르가, 식(1)로 표시되는 반복 단위와, 식(2)로 표시되는 반복 단위와, 식(3)으로 표시되는 반복 단위를 갖는 액정 폴리에스테르인, 액정 폴리에스테르 조성물.
    (1) -O-Ar1-CO-
    (2) -CO-Ar2-CO-
    (3) -X-Ar3-Y-
    (Ar1은 페닐렌기, 나프틸렌기 또는 비페닐릴렌기이다. Ar2 및 Ar3은, 각각 독립적으로, 페닐렌기, 나프틸렌기, 비페닐릴렌기 또는 하기 식(4)로 표시되는 기이다. X 및 Y는, 각각 독립적으로, 산소 원자 또는 이미노기이다. Ar1, Ar2 또는 Ar3으로 표시되는 기에 있어서의 수소 원자는, 각각 독립적으로, 할로겐 원자, 알킬기 또는 아릴기로 치환되어도 좋다)
    (4) -Ar4-Z-Ar5-
    (Ar4 및 Ar5는, 각각 독립적으로, 페닐렌기 또는 나프틸렌기이다. Z는 산소 원자, 황 원자, 카보닐기, 설포닐기 또는 알킬리덴기이다)
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 액정 폴리에스테르 중, 반복 단위(A)와 반복 단위(B)의 합계 함유량이, 전체 반복 단위의 합계량에 대해, 3몰% 이상인, 액정 폴리에스테르 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 백색 안료가 산화티탄인, 액정 폴리에스테르 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 백색 안료의 함유량이, 액정 폴리에스테르 100질량부에 대해, 5 내지 200질량부인, 액정 폴리에스테르 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 액정 폴리에스테르 조성물을 성형하여 이루어진 반사판.
  7. 제6항에 기재된 반사판과 발광 소자를 갖는 발광 장치.
  8. 제7항에 있어서, 발광 소자가 LED인, 발광 장치.
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