TW201302421A - 液晶聚酯成形體之製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於一種液晶聚酯成形體之製造方法,其中前述液晶聚酯具有以下述通式(1)、(2)及(3)所示之重複單元,前述液晶聚酯成形體之製造方法包含:熔融擠出液晶聚酯後,使用過濾器而熔融過濾之步驟;及,乾燥液晶聚酯後,使用射出成形機而使液晶聚酯成形之步驟;且前述過濾器之過濾精度為1~50μm。-O-Ar1-CO- (1) -CO-Ar2-CO- (2) -X-Ar3-Y- (3)
Description
本發明係關於液晶聚酯成形體之製造方法。本案係依據於2011年3月22日在日本所申請之特願2011-062437號,主張優先權,於此援用其內容。
液晶聚酯係作為可實現優異之低吸濕性、耐熱性、機械強度之材料備受注目,被廣泛利用於連接器等之精密電子零件或薄膜、纖維等,已進行被各種探討。
例如,就提昇高頻特性之液晶聚酯而言,於專利文獻1中係已提出一種實質上由源自6-羥基-2-萘甲酸之重複單元30~80莫耳%、源自於芳香族二醇之重複單元10~35莫耳%、與源自於芳香族二羧酸之重複單元10~35莫耳%所構成的液晶聚酯,具體而言,係已揭示一種由源自6-羥基-2-萘甲酸之重複單元50莫耳%、源自氫醌之重複單元25莫耳%、與源自於2,6-萘二羧酸之重複單元25莫耳%所構成的液晶聚酯、或由源自6-羥基-2-萘甲酸之重複單元60莫耳%、源自於4,4’-二羥基聯苯之重複單元20莫耳%、與源自於異酞酸之重複單元20莫耳%所構成之液晶聚酯。
又,就提昇尺寸安定之液晶聚酯而言,於專利文獻2中係已提出一種實質上由源自對羥基安息香酸、6-羥基-2-萘甲酸或4-羥基-4’-聯苯基羧酸之重複單元30~60莫耳%
;源自於4,4’-二羥基聯苯之重複單元20~35莫耳%;與源自於萘二羧酸之重複單元20~35莫耳%所構成之液晶聚酯,具體而言,已揭示一種由源自6-羥基-2-萘甲酸之重複單元50莫耳%、源自於4,4’-二羥基聯苯之重複單元25莫耳%、與源自於2,6-萘二羧酸之重複單元25莫耳%所構成的液晶聚酯。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]特開2004-196930號公報
[專利文獻2]特開2004-244452號公報
但,如專利文獻1及2記載,含有2,6-伸萘基之重複單元的含量多之液晶聚酯其尺寸安定性或高頻特性優,但作為成形體時之機械強度或耐熱性不充分,於此點尚有改善之餘地。
本發明係有鑑於上述事情而成者,課題在於提供一種耐熱性及機械強度優異之液晶聚酯成形體的製造方法。
為解決上述課題,本發明係具有以下之態樣。
本發明之第1態樣係一種液晶聚酯成形體之製造方法,其中前述液晶聚酯具有以下述通式(1)、(2)及(3)所示之
重複單元,
前述液晶聚酯成形體之製造方法包含:熔融擠出液晶聚酯後,使用過濾器而熔融過濾之步驟;及,乾燥液晶聚酯後,使用射出成形機而使液晶聚酯成形之步驟;且前述過濾器之過濾精度為1~50μm;【化1】-O-Ar1-CO- (1)
【化2】-CO-Ar2-CO- (2)
【化3】-X-Ar3-Y- (3)
(式中,Ar1係伸苯基、伸萘基或二亞苯基;Ar2及Ar3係分別獨立為伸苯基、伸萘基、二亞苯基或以下述通式(4)所示之基;X及Y係分別獨立為氧原子或亞胺基;前述Ar1、Ar2及Ar3中之一個以上的氫原子可分別獨立被鹵原子、烷基或芳基取代)。
【化4】-Ar4-Z-Ar5- (4)(式中,Ar4及Ar5係分別獨立為伸苯基或伸萘基;Z為氧原子、硫原子、羰基、磺醯基或亞烷基)。
本發明之第2態樣係如前述第1態樣之液晶聚酯成形體之製造方法,其中前述液晶聚酯中含有2,6-伸萘基之重複單元的含量,相對於構成前述液晶聚酯之全重複單元的合計量為40莫耳%以上。
本發明之第3態樣係如前述第1或2態樣之液晶聚酯成形體之製造方法,其中前述液晶聚酯相對於構成此之全重複單元的合計量,具有以前述通式(1)所示之重複單元30~80莫耳%,以前述通式(2)所示之重複單元10~35莫耳%、以前述通式(3)所示之重複單元10~35莫耳%。
本發明之第4態樣係如前述第1~3態樣中任一項之液晶聚酯成形體之製造方法,其中在前述通式(3)中,X及Y為氧原子。
本發明之第5態樣係如前述第1~4態樣中任一項之液晶聚酯成形體之製造方法,其中前述過濾器之濾材為金屬纖維燒結體。
本發明之第6態樣係如前述第1~5態樣中任一項之液晶聚酯成形體之製造方法,其中前述過濾器為葉片式碟型。
本發明之第7態樣係如前述第1~6態樣中任一項之液晶聚酯成形體之製造方法,其中前述液晶聚酯成形體相對於液晶聚酯100質量份,含有填充材0.01~10質量份。
本發明之第8態樣係如前述第7態樣之液晶聚酯成形體之製造方法,其中前述填充材為由氧化鈦、氧化矽及氧化鋁所構成之群組中選出的一種以上。
本發明之第9態樣係如前述第1~8態樣中任一項之液晶聚酯成形體之製造方法,其中前述液晶聚酯成形體為薄膜或纖維。
依照本發明,可提供一種耐熱性及機械強度優異之液晶聚酯成形體的製造方法。
以下,詳細說明本發明。
本發明之液晶聚酯成形體的製造方法,其前述液晶聚酯具有下述通式(1)、(2)及(3)所示之重複單元(以下,有時分別為「重複單元(1)」、「重複單元(2)」及「重複單元(3)」),前述液晶聚酯成形體之製造方法,係包含:熔融擠出液晶聚酯後,使用過濾器而熔融過濾之步驟;及,乾燥液晶聚酯後,使用射出成形機而使液晶聚酯成形之步驟;前述過濾器之過濾精度為1~50μm。
【化5】-O-Ar1-CO- (1)
【化6】-CO-Ar2-CO- (2)
【化7】-X-Ar3-Y- (3)
(式中,Ar1係伸苯基、伸萘基或二亞苯基;Ar2及Ar3係分別獨立為伸苯基、伸萘基、二亞苯基或以下述通式(4)所示之基;X及Y係分別獨立為氧原子或亞胺基;前述Ar1、Ar2及Ar3中之一個以上的氫原子可分別獨立被鹵原子、烷基或芳基取代)。
【化8】-Ar4-Z-Ar5- (4)
(式中,Ar4及Ar5係分別獨立為伸苯基或伸萘基;Z為氧原子、硫原子、羰基、磺醯基或亞烷基)。
前述鹵原子可舉例如氟原子、氯原子、溴原子及碘原子。
前述烷基的例子可舉例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、正己基、正庚基、2-乙基己基、正辛基、正壬基及正癸基,其碳數宜為1~10。
前述芳基之例子可舉例如苯基、鄰甲苯基、間甲苯基、對甲苯基、1-萘基及2-萘基,其碳數宜為6~20。
前述氫原子被此等之基取代時,其數目較佳為以Ar1、Ar2或Ar3所示之每一前述基分別獨立為2個以下,更佳為1個。
前述亞烷基之例可舉例如亞甲基、亞乙基、亞異丙基、亞正丁基及2-乙基亞己基,其碳數宜為1~10。
重複單元(1)係源自於特定之芳香族羥基羧酸的重複單
元。重複單元(1)較佳Ar1為1,4-伸苯基者(源自於對羥基安息香酸之重複單元)、及Ar1為2,6-伸萘基者(源自於6-羥基-2-萘甲酸之重複單元),更佳Ar1為2,6-伸萘基者。
重複單元(2)係源自於特定之芳香族二羧酸的重複單元。重複單元(2)較佳Ar2為1,4-伸苯基者(源自於對酞酸之重複單元)、Ar2為1,3-伸苯基者(源自於異酞酸之重複單元)、Ar2為2,6-伸萘基者(源自於2,6-萘二羧酸之重複單元)及Ar2為二苯基醚-4,4’-二基者(源自於二苯基醚-4,4’-二羧酸的重複單元),更佳Ar2為1,4-伸苯基者、及Ar2為2,6-伸萘基者。
重複單元(3)係源自於特定之芳香族二醇、芳香族羧基胺或芳香族二胺之重複單元。重複單元(3)較佳Ar3為1,4-伸苯基者(源自於氫醌、對胺基酚或對苯二胺之重複單元)、Ar3為2,6-伸萘基者(源自於2,6-二羥基萘之重複單元、源自於2-胺基-6-羥基萘之重複單元、2,6-二胺基萘之重複單元)、及Ar3為4,4’-二亞苯基者(源自於4,4’-二羥基聯苯、4-胺基-4’-羥基聯苯或4,4’-二胺基聯苯基之重複單元),更佳Ar3為1,4-伸苯基者、及Ar3為4,4’-二亞苯基者。
液晶聚酯中含有2,6-伸萘基之重複單元的含量,相對於構成液晶聚酯之全重複單元的合計量(藉由使構成液晶聚酯之各重複單元的質量除以其各重複單元之式量,求出各重複單元之物質量相當量(莫耳),且合計該等而得之值),宜為40莫耳%以上,更宜為50莫耳%以上,又更宜為60莫耳%以上,特佳為70莫耳%以上。
此外,較佳之液晶聚酯,Ar1為2,6-伸萘基之重複單元(1)、Ar2為2,6-伸萘基之重複單元(2)、及Ar3為2,6-伸萘基之重複單元(3)之合計含量,相對於構成液晶聚酯之全重複單元的合計量,較佳為40莫耳%以上,更佳為50莫耳%以上,又更佳為60莫耳%以上,特佳為70莫耳%以上者。液晶聚酯中之含有2,6-伸萘基的重複單元宜為全部重複單元(1)~(3)的任一者。藉由使重複單元之含量為如上述的範圍,液晶聚酯成形體會成為尺寸安定性及高頻特性更優異者。
重複單元(1)之含量,相對於構成液晶聚酯之全重複單元的合計量(藉由使構成液晶聚酯之各重複單元的質量除以其各重複單元之式量,求出各重複單元之物質量相當量(莫耳),合計該等之值),較佳為30莫耳%以上、更佳為30~80莫耳%、又更佳為40~70莫耳%、特佳為45~65莫耳%。
重複單元(2)之含量,相對於構成液晶聚酯之全重複單元的合計量,較佳為35莫耳%以下、更佳為10~35莫耳%、又更佳為15~30莫耳%、特佳為17.5~27.5莫耳%。
重複單元(3)之含量,相對於構成液晶聚酯之全重複單元的合計量,較佳為35莫耳%以下、更佳為10~35莫耳%、又更佳為15~30莫耳%、特佳為17.5~27.5莫耳%。
藉由使重複單元(1)~(3)之含量為如上述之範圍,液晶聚酯會成為耐熱性與成形性之均衡性更優異者。
重複單元(2)之含量與重複單元(3)之含量的比率係以[
重複單元(2)之含量]/[重複單元(3)之含量](莫耳/莫耳)表示,較佳為0.9/1~1/0.9,更佳為0.95/1~1/0.95,又更佳為0.98/1~1/0.98。
又,液晶聚酯係亦可分別獨立地具有重複單元(1)~(3)二種以上。又,液晶聚酯係亦可具有重複單元(1)~(3)以外之重複單元,但其含量係相對於構成液晶聚酯之全重複單元的合計量,較佳為10莫耳%以下,更佳為5莫耳%以下。
耐熱性高之液晶聚酯的典型例,相對於構成液晶聚酯之全重複單元的合計量,Ar1為2,6-伸萘基的重複單元(1),亦即源自於6-羥基-2-萘甲酸之重複單元,較佳係具有40~74.8莫耳%,更佳係40~64.5莫耳%,又更佳為50~58莫耳%,Ar2為2,6-伸萘基的重複單元(2),亦即源自於2,6-萘二羧酸之重複單元,較佳係具有12.5~30莫耳%,更佳係17.5~30莫耳%,Ar2為1,4-伸苯基的重複單元(2),亦即源自於對酞酸之重複單元,較佳係具有0.2~15莫耳%,更佳係0.5~12莫耳%,又更佳係2~10莫耳%,Ar3為1,4-伸苯基的重複單元(3),亦即源自於氫醌、對胺基酚或對苯二胺之重複單元,較佳係具有12.5~30莫耳%,更佳係17.5~30莫耳%,又更佳係20~25莫耳%,且,Ar2為2,6-伸萘基的重複單元(2)的含量,相對於Ar2為2,6-伸萘基的重複單元(2)及Ar2為1,4-伸苯基的重複單元(2)之合計含量,較佳係0.5莫耳倍以上,更佳係0.6莫耳倍以上者。
液晶聚酯,就重複單元(3)而言,宜具有X及Y分別為氧原子者,亦即,具有源自特定之芳香族二醇的重複單元,就重複單元(3)而言,更宜為只具有X及Y分別為氧原子者。如此做法,液晶聚酯係熔融黏度易變低。
液晶聚酯係可使例如芳香族羥基羧酸(賦予重複單元(1)之單體)、芳香族二羧酸(賦予重複單元(2)之單體)、與由芳香族二醇、芳香族羥基胺及芳香族二胺所構成之群中選出的至少1種之化合物(賦予重複單元(3)之單體)聚合(聚縮合)來製造。
此處,芳香族羥基羧酸、芳香族二羧酸、芳香族二醇、芳香族羥基胺及芳香族二胺亦可分別獨立地使用其可聚合之衍生物來取代其一部分或全部。
如芳香族羥基羧酸及芳香族二羧酸之具有羧基的化合物之可聚合之衍生物的例子,係可舉例如使羧基轉變成烷氧基羰基或芳基氧羰基而成者(酯)、使羧基轉換成鹵甲醯基而成者(酸鹵化物)、及使羧基轉換成醯氧羰基而成者(酸酐)。
如芳香族羥基羧酸、芳香族二醇及芳香族羥基胺之具有羥基之化合物之可聚合之衍生物的例子,可舉例如使羥基醯化而轉換成醯氧基而成者(醯化物)。
如芳香族羥基胺及芳香族二胺之具有胺基的化合物之可聚合之衍生物的例子可舉例如使胺基醯化而轉換成醯基胺基而成者(醯化物)。
液晶聚酯係藉由使對應於構成此之重複單元的原料單
體熔融聚合,使所得到之聚合物(預聚物)固相聚合來製造。藉此,可操作性良好地製造耐熱性或強度、剛性高之高分子量的液晶聚酯。熔融聚合亦可在觸媒的存在下進行,此時之觸媒的例可舉例如醋酸鎂、醋酸錫(II)、四丁基鈦酸酯、醋酸鉛、醋酸鈉、醋酸鉀、三氧化銻等之金屬化合物、或4-(二甲基胺基)吡啶、1-甲基咪唑等之含氮雜環式化合物,宜使用含氮雜環式化合物。
液晶聚酯係其流動開始溫度較佳為280℃以上,更佳為290℃以上,又更佳宜為295℃以上,又,較佳為380℃以下,更佳為350℃以下。流動開始溫度愈高,耐熱性或強度、剛性愈易提昇,但若太高,有過濾器通過時之濾壓上昇而擠出變困難之傾向。又,若流動開始溫度太低,耐熱性有可能變得不充分。
又,流動開始溫度係亦被稱為Flow溫度或流動溫度,使用毛細管流變儀,在9.8MPa(100kg/cm2)的荷重下、一邊以4℃/分之速度昇溫,同時使液晶聚酯熔融,從內徑1mm及長度10mm之噴嘴擠出時,顯示4800Pa.s(48000 poise)之黏度的溫度,成為液晶聚酯之分子量的標準(參照小出直之編、「液晶聚合物-合成‧成形‧應用-」、CMC股份有限公司、1987年6月5日、p.95)。
液晶聚酯亦可進一步摻合填充材、添加劑、液晶聚酯以外之樹脂等的其他成分,而成為組成物。前述其他的成分可為一種,亦可為二種以上。
前述填充材之例係可舉例如氧化矽(矽石)、氧化鋁(鋁
礬土)、氧化鈦、鈦酸鋇、鈦酸鍶、氫氧化鋁、碳酸鈣等之無機填充材;硬化環氧樹脂、交聯苯並胍胺樹脂、交聯丙烯酸樹脂等之有機填充材,此等之中,從機械強度或色調的觀點,宜為由氧化鈦、氧化矽及氧化鋁所構成之群中選出的一種以上。
前述填充材之含量,相對於液晶聚酯100質量份,較佳為0.001~10質量份,更佳為0.005~5質量份。
前述填充材為粒狀時,其平均粒徑較佳為0.05~2μm、更佳為0.05~1.5μm。藉由使其為如此之範圍,液晶聚酯之熔融過濾變成更容易。
前述添加劑之例係可舉例如流平劑、消泡劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、阻燃劑、著色劑、氟樹脂,金屬皂類等之脫模改良劑;核劑、安定劑、可塑劑、滑劑、著色抑制劑、抗靜電劑及潤滑劑,其含量相對於液晶聚酯100質量份,宜為0~5質量份。
前述液晶聚酯以外之樹脂的例子,可舉例如聚丙烯、聚醯胺、液晶聚酯以外之聚酯、聚苯硫醚、聚醚酮、聚碳酸酯、聚苯醚、聚醚醯亞胺等之熱塑性樹脂;酚樹脂、環氧樹脂、聚醯亞胺樹脂、氰酸酯樹脂等之熱硬化性樹脂,其含量相對於液晶聚酯100質量份,宜為0~20質量份。
前述其他之成分係依需要而預先使用例如漢歇爾混合機(Henschel mixer)、搖混機(tumbler)等而混合後,將此混合物供給至擠出機,亦可形成與液晶聚酯之組成物,藉側供料口進行供給,亦可形成與液晶聚酯之組成物。
就前述過濾器的濾材較佳的材質係可例示不鏽鋼、青銅、銅、鐵等之金屬。其中,從與液晶聚酯之反應性或耐腐蝕性、耐熱性之觀點,更宜為不鏽鋼。繼而,即使為不鏽鋼中,尤宜為SUS 304、SUS 316、SUS 316L、SUS 430等。
支撐體、熔接部等前述過濾器的濾材以外之構造的材質宜為與濾材同樣。
在本發明中較佳的濾材,可例示如多孔質體之濾液之通過路徑在濾材的厚度方向無規律組入之構成者。
繼而,前述濾材較佳的例子可舉例如使直徑為數μm~數10μm的纖維疊合而燒結之金屬纖維燒結體;使粒徑為數10μm~數100μm之金屬粉末進行燒結的金屬粉末燒結體。此等之中,從可得到機械強度或耐熱性優異,更優異之熔融過濾的效果之點,更宜為金屬纖維燒結體。
前述濾材之厚度係無特別限定,但從可得到機械強度優異,更優異之熔融過濾的效果之點,宜為5mm以上。
前述過濾器的過濾精度係1~50μm,宜為5~25μm。若未達1μm,液晶聚酯通過過濾器時的濾壓太大而有擠出變困難之傾向,若超過50μm,熔融過濾之效果可能會不充分。
過濾精度係以如下之方法求出。亦即,含有污染物,分別以過濾器過濾其粒徑互異之複數的漿液,以粒子計數器計算過濾器之漿液通過前後的粒子數,算出收集效率。繼而,於圖表上作圖對於各粒徑之收集效率,製作收集效
率曲線,以收集效率為95%之粒徑作為過濾精度。
前述過濾器之例子可舉例如從上下以濾材挾入金屬製之網等的支撐體之葉片式碟型過濾器;對濾材實施附加褶皺的加工之褶式圓筒型過濾器;將濾材加工呈圓筒狀之扁平圓筒型過濾器;以沖切等加工濾材之碟型過濾器。此等之中,從過濾裝置之設計自由度高,耐熱性、耐壓性及過濾面積優之點,宜為葉片式碟型過濾器。
葉片式碟型過濾器之內部空間的體積占有之支撐體的體積之比率宜為20~50%。藉由使其為下限值以上,支撐濾材之支撐體的能力提昇,因濾壓造成之過濾器的變形或破損會更受抑制。又,藉由使其為上限值以下,液晶聚酯之過濾器通過時的濾壓之上昇被抑制,擠出變成更容易。
在前述過濾器中,樹脂流動方向之最下流側的濾材係宜為與支撐體直接接觸。濾材為不與支撐體直接接觸,例如於濾材與支撐體之間使用金屬多孔板等時,有時其部分成為液晶聚酯之滯留處,但如上述般直接接觸,會抑制滯留,可得到物性更良好之濾液。
圖1係例示適宜於本發明所使用之過濾裝置的概略截面圖。
此處所示之過濾裝置1係略呈圓筒狀,於內部之空間內藏有複數之葉片式碟型過濾器11、11…者,為公知之構成者。此等複數之葉片式碟型過濾器11、11…係同軸狀層合於過濾裝置1內部的空間,同時並如貫通其中心部,插通濾液用之二次流路14。葉片式碟型過濾器11及二次流
路14係成為組裝式,故可分解,使用後係從過濾裝置1之內部取出,洗淨,藉此可重複複數次而使用。葉片式碟型過濾器11、11…之數目係可依目的而任意地設定。
從過濾裝置之入口13所導入的過濾對象物係一時在流路12內移動,從其表面取入於複數之葉片式碟型過濾器11、11…,以濾材(圖示省略)除去固形物,濾液被導入於二次流路14內。繼而,全部之濾液在二次流路14內聚集,最後,從出口15朝過濾裝置1的外部取出。圖1中,箭號係表示過濾對象物或濾液之動態。
以如此方式,以複數之葉片式碟型過濾器11、11…同時地過濾過濾對象物,故過濾裝置1之過濾效率非常高。
又,此處所示之過濾裝置僅為一例,在本發明中可依目的而使用各種之過濾裝置。
液晶聚酯之熔融擠出係只要使用公知之擠出機而進行即可。擠出機依必要之吐出量,可為單軸螺桿及2軸螺桿之任一者。又,料缸係亦可設有脫氣部或供給口。
液晶聚酯之成形方法係宜為熔融成形法,具體上係可例示射出成形法;T模頭法、充氣法等之擠出成形法;壓縮成形法;吹氣成形法;真空成形法;沖壓成形法。
依照本發明,藉由使用過濾器而熔融過濾液晶聚酯,所得到之液晶聚酯成形體其耐熱性及機械強度優良。
液晶聚酯成形體之用途係可例示光拾取筒、變壓器筒等之筒軸;繼電器殼體、繼電器底座、繼電器澆道、繼電器銜鐵等之繼電器零件;RIMM、DDR、CPU插座、S/O、
DIMM、Board to Board連接器、FPC連接器、卡片連接器等之連接器;燈具反射器、LED反射器等之反射器;燈具固定座、加熱器固定座等之固定座;喇叭振動板等之振動板;影印機用分離爪、印表機用分離爪等之分離爪;照相機模組零件;開關零件;馬達零件;感測器零件、硬碟驅動器零件;烘箱等之食器;車輛零件;航空機零件;半導體元件用封裝構件、線圈用封裝構件等之封裝構件;薄膜;纖維等。
此等之中,液晶聚酯成形體係宜為薄膜或纖維。
以下,藉具體之實施例,更詳細說明有關本發明。但,本發明係不受以下所示之實施例任何限定。
又,在以下之實施例中,液晶聚酯之流動開始溫度係以如下之方法測定。
使用流動測試機(島津製作所,CFT-500型),將液晶聚酯約2g填充於安裝有具有內徑1mm及長10mm之噴嘴的模頭之料缸,9.8MPa(100kg/cm2)之荷重下、以4℃/分之速度一邊昇溫,一邊使液晶聚酯熔融,從噴嘴擠出,測定顯示4800Pa.s(48000 poise)的黏度之溫度。
於具備攪拌裝置、扭力計、氮氣導入管、溫度計及回流冷卻器之反應器中,置入6-羥基-2-萘甲羧(1034.99g、5.5莫耳)、2,6-萘二羧(378.33g、1.75莫耳)、對酞酸(83.07g、0.5莫耳)、氫醌(272.52g、2.475莫耳、2,6-萘二羧及對酞酸之合計量為0.225莫耳過剩)、醋酸酐(1226.87g、12莫耳)、及作為觸媒之1-甲基咪唑(0.17g),使反應器內之氣體以氮氣取代後,在氮氣流下,一邊攪拌,一邊花15分鐘從室溫昇溫至145℃,以145℃回流1小時。然後,一邊餾去副生成醋酸及未反應之醋酸酐,一邊花3.5小時從145℃昇溫至310℃,以310℃保持3小時後,取出內容物,再冷卻至室溫。使所得到之固形物以粉碎機粉碎至粒徑約0.1~1mm後,氮環境下,花1小時從室溫昇溫至250℃,花10小時從250℃昇溫至310℃,而以310℃保持5小時,藉以使之固相聚合,固相聚合後,冷卻,得到粉末狀之液晶聚酯。此液晶聚酯係相對於全重複單元之合計量,Ar1為2,6-伸萘基之重複單元(1)55莫耳%、Ar2為2,6-伸萘基之重複單元(2)17.5莫耳%、Ar2為1,4-伸苯基之重複單元(2)5莫耳%、及Ar3為1,4-伸苯基之重複單元(3)22.5莫耳%,其流動開始溫度為324℃。
於具備攪拌裝置、扭力計、氮氣導入管、溫度計及回流冷卻器之反應器中,置入對羥基安息香酸(994.5g、7.2莫
耳)、對酞酸(299.1g、1.8莫耳)、異酞酸(99.7g、0.6莫耳)、4,4’-二羥基聯苯(446.9g、2.4莫耳)、醋酸酐(1347.6g、13.2莫耳)、及1-甲基咪唑(0.2g,在氮氣流下,一邊攪拌,一邊花30分鐘從室溫昇溫至150℃,以150℃回流1小時。然後,添加1-甲基咪唑0.9g,一邊餾去副生成醋酸及未反應之醋酸酐,一邊花2小時50分鐘昇溫至320℃,以320℃保持至可看出扭力之上升後,從反應器取出內容物,再冷卻至室溫。使所得到之固形物以粉碎機粉碎而得到粉末狀之預聚物。然後使此預聚物,在氮氣環境下,花1小時從室溫昇溫至250℃,花5小時從250℃昇溫至285℃,而以285℃保持3小時,藉以使之固相聚合後,冷卻,得到粉末狀之液晶聚酯。此液晶聚酯之流動開始溫度為327℃。
於二軸擠出機(池貝鐵工社製、PCM 30型)之出口連接過濾裝置(葉片式碟型過濾器、日本精線公司製),使製造例1所得到之液晶聚酯,從前述二軸擠出機擠出同時並以前述過濾裝置過濾,然後,進行造粒,得到液晶聚酯1。前述過濾裝置係層合Naslon過濾器LF4-0 NF2M-05D2(日本精線公司製、過濾精度5.0μm)16片而使用。
使所得到之液晶聚酯1以120℃乾燥3小時後,使用射出成形機(日精樹脂工業公司製、PS40E5ASE),以料缸溫度340℃、模具溫度130℃製造ASTM 4號啞鈴型(成形體1A)。
使所得到之液晶聚酯1以120℃乾燥3小時後,使用射出成形機(日精樹脂工業公司製、PS40E5ASE),以料缸溫度340℃、模具溫度130℃製造長度127mm、寬12.7mm、厚6.4mm之成形品(成形體1B)。
使用漢歇爾混合機(Kawata公司製、SMG-100型),混合在製造例1所得到之液晶聚酯100質量份、與氧化鈦(石原產業公司製、CR-60)5.0質量份。繼而,使用與實施例1同樣之二軸擠出機及過濾裝置,過濾所得到之組成物,然後進行造粒,得到液晶聚酯組成物2。此時,與實施例1同樣地,前述過濾裝置係層合Naslon過濾器LF4-0 NF2M-05D2(日本精線公司製、過濾精度5.0μm)16片而使用。
使用所得到之液晶聚酯組成物2而以與實施例1同樣之方法製造ASTM 4號啞鈴型(成形體2A)、及長度127mm、寬12.7mm、厚6.4mm之成形品(成形體2B)。
於二軸擠出機(池貝鐵工社製、PCM 30型)之出口連接過濾裝置(葉片式碟型過濾器、日本精線公司製),使製造例2所得到之液晶聚酯,從前述二軸擠出機擠出同時並以前述過濾裝置過濾,然後,進行造粒,得到液晶聚酯3。前述過濾裝置係層合Naslon過濾器LF4-0 NF2M-05D2(日本精線公司製、過濾精度5.0μm)16片而使用。
使用所得到之液晶聚酯組成物3而以與實施例1同樣之方法製造ASTM 4號啞鈴型(成形體3A)、及長度127mm、寬12.7mm、厚6.4mm之成形品(成形體3B)。
除不熔融過濾液晶聚酯以外,其餘係以與實施例1同樣之方法得到液晶聚酯R1。亦即,使用二軸擠出機(池貝鐵工社製、PCM 30型),造粒在製造例1所得到之液晶聚酯,得到液晶聚酯R1。
使用所得到之液晶聚酯R1而以與實施例1同樣之方法製造ASTM 4號啞鈴型(成形體R1A)、及長度127mm、寬12.7mm、厚6.4mm之成形品(成形體R1B)。
除不熔融過濾液晶聚酯組成物以外,其餘係以與實施例2同樣之方法得到液晶聚酯組成物R2。亦即,使用漢歇爾混合機(Kawata公司製、SMG-100型),混合在製造例1所得到之液晶聚酯100質量份、與氧化鈦(石原產業公司製、CR-60)5.0質量份。繼而,使用二軸擠出機(池貝鐵工社製、PCM 30型),造粒所得到之組成物,得到液晶聚酯組成物R2。
使用所得到之液晶聚酯組成物R2而以與實施例1同樣之方法製造ASTM 4號啞鈴型(成形體R2A)、及長度127mm、寬12.7mm、厚6.4mm之成形品(成形體R2B)。
除不熔融過濾液晶聚酯以外,其餘係以與實施例3同
樣之方法得到液晶聚酯R3。亦即,使用二軸擠出機(池貝鐵工社製、PCM 30型),造粒在製造例2所得到之液晶聚酯,得到液晶聚酯R3。
使用所得到之液晶聚酯R3而以與實施例1同樣之方法製造ASTM 4號啞鈴型(成形體R3A)、及長度127mm、寬12.7mm、厚6.4mm之成形品(成形體R3B)。
有關上述實施例及比較例之液晶聚酯成形體,依下述方法測定抗拉強度、彎曲強度及荷重變形溫度,評估耐熱性及機械強度。將結果表示於表1中。
依據ASTM D638而測定ASTM 4號啞鈴型(成形體1A、2A、3A、R1A、R2A、R3A)之抗拉強度。
依據ASTM D790而測定長度127mm、寬度12.7mm、厚度6.4mm之成形品(成形體1B、2B、3B、R1B、R2B、R3B)之彎曲強度。
依據ASTM D648,以1.82MPa之荷重測定長度127mm、寬度12.7mm、厚度6.4mm之成形品(成形體11B、2B、3B、R1B、R2B、R3B)之荷重變形溫度。
從上述結果可知,熔融擠出液晶聚酯,熔融過濾之各實施例的液晶聚酯成形體,其耐熱性及機械強度之任一者均優異。相對於此,未熔融過濾液晶聚酯之各比較例的液晶聚酯成形體,其耐熱性及機械強度之任一者均較實施例之液晶聚酯成形體更差。
本發明係可利用於尋求耐熱性之各種零件的製造。
1‧‧‧過濾裝置
11‧‧‧葉片式碟型過濾器
13‧‧‧入口
14‧‧‧二次流路
15‧‧‧出口
圖1係例示適宜在本發明所使用之過濾裝置的概略截面圖。
1‧‧‧過濾裝置
11‧‧‧葉片式碟型過濾器
13‧‧‧入口
14‧‧‧二次流路
15‧‧‧出口
12‧‧‧流路
Claims (9)
- 一種液晶聚酯成形體之製造方法,其中前述液晶聚酯具有以下述通式(1)、(2)及(3)所示之重複單元,且前述液晶聚酯成形體之製造方法包含:熔融擠出液晶聚酯後,使用過濾器而熔融過濾之步驟;及,乾燥液晶聚酯後,使用射出成形機而使液晶聚酯成形之步驟;前述過濾器之過濾精度為1~50μm;【化1】-O-Ar1-CO- (1) 【化2】-CO-Ar2-CO- (2) 【化3】-X-Ar3-Y- (3)(式中,Ar1係伸苯基、伸萘基或二亞苯基;Ar2及Ar3係分別獨立為伸苯基、伸萘基、二亞苯基或以下述通式(4)所示之基;X及Y係分別獨立為氧原子或亞胺基;前述Ar1、Ar2及Ar3中之一個以上的氫原子可分別獨立被鹵原子、烷基或芳基取代),【化4】-Ar4-Z-Ar5- (4)(式中,Ar4及Ar5係分別獨立為伸苯基或伸萘基;Z為氧原子、硫原子、羰基、磺醯基或亞烷基(alkylidene))。
- 如申請專利範圍第1項之液晶聚酯成形體之製造方法,其中前述液晶聚酯中含有2,6-伸萘基之重複單元的含量,相對於構成前述液晶聚酯之全重複單元的合計量為40莫耳%以上。
- 如申請專利範圍第1項之液晶聚酯成形體之製造方法,其中前述液晶聚酯,相對於構成其之全重複單元的合計量,具有以前述通式(1)所示之重複單元30~80莫耳%,以前述通式(2)所示之重複單元10~35莫耳%、以前述通式(3)所示之重複單元10~35莫耳%。
- 如申請專利範圍第1項之液晶聚酯成形體之製造方法,其中在前述通式(3)中,X及Y為氧原子。
- 如申請專利範圍第1項之液晶聚酯成形體之製造方法,其中前述過濾器之濾材為金屬纖維燒結體。
- 如申請專利範圍第1項之液晶聚酯成形體之製造方法,其中前述過濾器為葉片式碟型(leaf disc type)。
- 如申請專利範圍第1項之液晶聚酯成形體之製造方法,其中前述液晶聚酯成形體,相對於液晶聚酯100質量份,含有填充材0.01~10質量份。
- 如申請專利範圍第7項之液晶聚酯成形體之製造方法,其中前述填充材為由氧化鈦、氧化矽及氧化鋁所構成之群組中選出的一種以上。
- 如申請專利範圍第1項之液晶聚酯成形體之製造方法,其中前述液晶聚酯成形體為薄膜或纖維。
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