TW202112958A - 液晶聚酯樹脂組成物及成形體 - Google Patents

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杉山貴之
田村翼
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Abstract

本發明的液晶聚酯樹脂組成物係含有：含有第1液晶聚酯樹脂及纖維狀填充物之樹脂顆粒、第2液晶聚酯樹脂與高級脂肪酸金屬鹽；前述第2液晶聚酯樹脂的流動開始溫度比前述樹脂顆粒低，前述樹脂顆粒及前述第2液晶聚酯樹脂的流動開始溫度皆為250℃以上，前述樹脂顆粒與前述第2液晶聚酯樹脂的流動開始溫度之差超過10℃。

Description

液晶聚酯樹脂組成物及成形體
本發明係關於使用液晶聚酯樹脂組成物及該液晶聚酯樹脂組成物而製作的成形體。 本案係以於2019年8月9日在日本申請的日本特願2019-148159號及於2019年12月24日在日本申請的日本特願2019-233463號為基準而主張優先權，該內容皆援用於此。
已知液晶聚酯樹脂的流動性、耐熱性及尺寸精度為高。液晶聚酯樹脂通常較少以單體方式被使用，欲滿足於各種用途中之要求特性(例如彎曲特性、耐衝撃性)，可作為含有填充材的液晶聚酯樹脂組成物而使用。已知由如此液晶聚酯樹脂組成物所製作的成形體雖為輕量但其強度高。
近年來，對於含有汽車或飛機之運輸機器領域中，作為提高燃油經濟性之目的，零件的輕量化正進展著。欲達到零件輕量化，對於各零件之材質取代現有的金屬材料而使用樹脂材料的研究正被檢討者。例如藉由將液晶聚酯樹脂作為汽車用框架系構件或懸掛系構件、衝撃吸收構件等成形材料使用，可得到比當前產品更為輕量之汽車。
然而，由上述液晶聚酯樹脂所得之成形體與由金屬材料所得的成形體相比較時，有著機械性質較低之問題。
過去，欲達到熱塑性樹脂組成物等成形材料強度的提高，有人提出於熱塑性樹脂中混合作為填充材的纖維之方法(例如，參考專利文獻1)。
又，對於使用液晶聚酯樹脂顆粒之射出成形體，在欲提高生產性而縮短成形循環之射出成形條件下，有時有長期性連續成形之情況。對於如此液晶聚酯樹脂之連續成形，亦有想要求得射出成形時之計量時間(又稱為可塑化時間)之安定性的提高。成形時之計量時間若有偏差時，對於成形體之特性會造成影響。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平10-77350號公報
[發明所解決的問題]
對於如汽車用框架系統構件或懸架系統構件、衝撃吸收構件之佔據車體重量之大比例的成形體之形成，期待更輕量化。 隨著成形體之更輕量化，成形體強度之確保成為問題。例如，對於汽車用之衝撃吸收構件，由於衝突時之車內安全性的觀點來看，對於衝突負載之強度等成為必要。 然而，對於自含有熱塑性樹脂與纖維之過去成形材料所得的成形體，無法得到對於衝突負載為必要的成形體強度。
本發明為有鑑於如上述事情所成者，以提供使用更提高成形體強度(特別為衝撃強度)之液晶聚酯樹脂組成物及該液晶聚酯樹脂組成物而製作的成形體為目的。 [解決課題的手段]
欲解決上述課題，本發明採用以下構成。 [1]一種液晶聚酯樹脂組成物，其特徵為含有： 含有第1液晶聚酯樹脂及纖維狀填充物之樹脂顆粒、第2液晶聚酯樹脂，與高級脂肪酸金屬鹽；前述第2液晶聚酯樹脂的流動開始溫度比前述樹脂顆粒低，前述樹脂顆粒及前述第2液晶聚酯樹脂的流動開始溫度皆為250℃以上，前述樹脂顆粒與前述第2液晶聚酯樹脂的流動開始溫度之差超過10℃。 [2]前述高級脂肪酸金屬鹽的熔點為230℃以下之[1]所記載的液晶聚酯樹脂組成物。 [3]前述纖維狀填充物之含有量對於前述樹脂顆粒及前述第2液晶聚酯樹脂之全量(100質量份)而言為20~60質量份之[1]或[2]所記載的液晶聚酯樹脂組成物。 [4]前述高級脂肪酸金屬鹽之含有量對於前述樹脂顆粒及前述第2液晶聚酯樹脂之全量(100質量份)而言為0.02~0.15質量份之[1]~[3]中任一項所記載的液晶聚酯樹脂組成物。 [5]前述纖維狀填充物為玻璃纖維之[1]~[4]中任一項所記載的液晶聚酯樹脂組成物。 [6]前述纖維狀填充物之長度加重平均纖維長度為5~20mm的[1]~[5]中任一項所記載的液晶聚酯樹脂組成物。 [7]使用[1]~[6]中任一項所記載的液晶聚酯樹脂組成物而製作之成形體。 [發明之效果]
依據本發明可提供更提高成形體強度之液晶聚酯樹脂組成物。 又，依據本發明提供更提高成形體強度之成形體。
[實施發明的型態] (液晶聚酯樹脂組成物)
本實施形態之液晶聚酯樹脂組成物為含有包含第1液晶聚酯樹脂及纖維狀填充物之樹脂顆粒、第2液晶聚酯樹脂與高級脂肪酸金屬鹽。 其中，作為液晶聚酯樹脂組成物之形態，並無特別限定，可為樹脂顆粒、粉狀或顆粒狀第2液晶聚酯樹脂與高級脂肪酸金屬鹽之混合物；樹脂顆粒以第2液晶聚酯樹脂進行包覆，且另外添加高級脂肪酸金屬鹽之顆粒狀物或混合物；將該混合物或該顆粒狀物進行射出成形而成的射出成形品等中任一種皆可。
＜含有第1液晶聚酯樹脂及纖維狀填充物之樹脂顆粒＞ 於本實施形態中之含有第1液晶聚酯樹脂及纖維狀填充物的樹脂顆粒(以下亦稱為「樹脂顆粒」)，例如將使第1液晶聚酯樹脂與視必要的其他成分經熔融混練而得的熔融物含浸於纖維狀填充物中，進行顆粒化者，纖維狀填充物以第1液晶聚酯樹脂進行硬化狀態之樹脂顆粒。
於本實施形態中之樹脂顆粒的流動開始溫度以250℃以上為佳，以260℃以上為較佳。 又，於本實施形態中之樹脂顆粒的流動開始溫度以400℃以下為佳，以380℃以下為較佳。 例如於本實施形態中之樹脂顆粒的流動開始溫度以250℃以上400℃以下為佳，以260℃以上400℃以下為較佳，以260℃以上380℃以下為更佳。 樹脂顆粒之流動開始溫度越高，使用含有該樹脂顆粒之液晶聚酯樹脂組成物而製作的成形體之耐熱性及強度有提高的傾向。 在另一方面，若樹脂顆粒的流動開始溫度超過400℃時，樹脂顆粒之熔融溫度或熔融黏度有變高的傾向。因此，在含有該樹脂顆粒之液晶聚酯樹脂組成物的成形時所必要的溫度有變高的傾向。
對於本說明書，流動開始溫度(樹脂顆粒或液晶聚酯樹脂之流動開始溫度)亦稱為Flow溫度或流動溫度，其為液晶聚酯樹脂(含於樹脂顆粒之液晶聚酯樹脂)的分子量變得適當之溫度(小出直之編，「液晶聚合物-合成･成形･應用-」、CMC Co., Ltd.、1987年6月5日，p.95參照)。
作為流動開始溫度之測定方法，具體為使用毛細管流變儀，將樹脂顆粒或液晶聚酯樹脂在9.8MPa(100kg/cm2 )之負載下以4℃/分鐘的速度一邊昇溫 一邊使其熔融，當自內徑1mm及長度10mm之噴嘴擠出時，顯示4800Pa･s(48000Poise)之黏度的溫度。 且，有關樹脂顆粒，於該測定前使用球磨機型冷凍粉碎機(日本分析工業股份有限公司製之JFC-1500)，以以下條件下進行冷凍粉碎，並進行該流動開始溫度之測定。 顆粒投入量：5g 預備冷凍時間：10min 冷凍粉碎時間：10min
≪第1液晶聚酯樹脂≫ 本實施形態中之於樹脂顆粒所含的第1液晶聚酯樹脂若為在熔融狀態下顯示液晶性之聚酯樹脂即可，並無特別限定，以在400℃以下的溫度可熔融者為佳。且，於本實施形態中之第1液晶聚酯樹脂可為液晶聚酯醯胺、液晶聚酯醚、液晶聚酯碳酸酯、液晶聚酯醯亞胺等。 於本實施形態中之第1液晶聚酯樹脂，作為原料單體僅使用芳香族化合物而成的全芳香族液晶聚酯者為佳。
作為於本實施形態中之第1液晶聚酯樹脂的典型例子，可舉出使芳香族羥基羧酸、芳香族二羧酸選自由芳香族二醇、芳香族羥基胺及芳香族二胺所群的至少1種化合物進行聚合(聚縮合)者；使複數種芳香族羥基羧酸進行聚合者；使芳香族二羧酸、與選自由芳香族二醇、芳香族羥基胺及芳香族二胺所成群的至少1種化合物進行聚合者；使聚乙烯對苯二甲酸酯等聚酯與芳香族羥基羧酸進行聚合所成者。 其中，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各獨立下，取代該一部分或全部，可使用可聚合的此等衍生物。
作為如芳香族羥基羧酸及芳香族二羧酸之具有羧基的化合物的可聚合之衍生物的例子，可舉出使羧基變更為烷氧基羰基或芳基氧羰基者(酯)；使羧基變更為鹵甲醯基者(醯鹵化物)；使羧基變更為醯氧羰基者(酸酐)等。
作為如芳香族羥基羧酸、芳香族二醇及芳香族羥基胺之具有羥基的化合物之可聚合的衍生物之例子，可舉出使羥基經醯化而變更為醯氧基者(醯化物)等。 作為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的衍生物之例子，可舉出使胺基經醯化變更為醯胺基者(醯化物)等。
於本實施形態中之第1液晶聚酯樹脂以具有下述式(1)所示重複單位(以下亦稱為「重複單位(1)」)者為佳，具有重複單位(1)、下述式(2)所示重複單位(以下亦稱為「重複單位(2)」)與下述式(3)所示重複單位(以下亦稱為「重複單位(3)」)者為較佳。
(1)-O-Ar1 -CO- (2)-CO-Ar2 -CO- (3)-X-Ar3 -Y- [式中，Ar1 表示伸苯基、亞萘基或亞聯苯基。Ar2 及Ar3 各獨立表示伸苯基、亞萘基、亞聯苯基或下述式(4)所示基。X及Y各獨立表示氧原子或亞胺基(-NH-)。Ar1 、Ar2 或Ar3 所示前述基中之氫原子各獨立可由鹵素原子、烷基或芳基所取代]
(4)-Ar4 -Z-Ar5 - [式中，Ar4 及Ar5 各獨立表示伸苯基或亞萘基。Z表示氧原子、硫原子、羰基、磺醯基或亞烷基]
作為可取代Ar1 、Ar2 或Ar3 所示前述基中之1個以上氫原子的鹵素原子，可舉出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
作為可取代Ar1 、Ar2 或Ar3 所示前述基中之1個以上氫原子的烷基，可舉出甲基、乙基、n-丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、s-丁基、t-丁基、n-己基、2-乙基己基、n-辛基、n-癸基等，該碳數以1~10為佳。
作為可取代Ar1 、Ar2 或Ar3 所示前述基中之1個以上氫原子的芳基，可舉出苯基、o-甲苯基、m-甲苯基、p-甲苯基、1-萘基、2-萘基等，該碳數以6~20為佳。
Ar1 、Ar2 或Ar3 所示前述基中之氫原子若由上述基所取代時，該取代數以1個或2個為佳，較佳為1個。
作為於式(4)中之Z的亞烷基，可舉出亞甲基、亞乙基、異亞丙基、n-丁亞基、2-乙基亞己基等，該碳數以1~10為佳。
重複單位(1)為來自所定芳香族羥基羧酸的重複單位。作為重複單位(1)，Ar1 為1,4-伸苯基者(來自p-羥基安息香酸的重複單位)，及Ar1 為2,6-亞萘基者(來自6-羥基-2-萘甲酸的重複單位)為佳。
且，對於本說明書所謂「來自」表示，欲聚合原料單體時，賦予聚合的官能基之化學結構起變化，而不會產生其他結構變化之意思。
重複單位(2)為來自所定芳香族二羧酸的重複單位。作為重複單位(2)，以Ar2 為1,4-伸苯基者(來自對苯二甲酸的重複單位)、Ar2 為1,3-伸苯基者(來自間苯二甲酸的重複單位)、Ar2 為2,6-亞萘基者(來自2,6-萘二羧酸的重複單位)，及Ar2 為二苯基醚-4,4’-二基者(來自二苯基醚-4,4’-二羧酸的重複單位)為佳。
重複單位(3)為來自所定芳香族二醇、芳香族羥基胺或芳香族二胺之重複單位。作為重複單位(3)，以Ar3 為1,4-伸苯基者(來自氫醌、p-胺基酚或p-苯二胺的重複單位)，及Ar3 為4,4’-亞聯苯基者(來自4,4’-二羥基聯苯基、4-胺基-4’-羥基聯苯基或4,4’-二胺基聯苯基之重複單位)為佳。
重複單位(1)之含有量對於全重複單位合計量(將構成液晶聚酯樹脂之各重複單位的質量除以該各重複單位之式量，求得各重複單位之物質量相當量(莫耳)，合計此等的值)而言，以30莫耳%以上為佳，以30莫耳%以上80莫耳%以下為較佳，以40莫耳%以上70莫耳%以下為更佳，以45莫耳%以上65莫耳%以下為特佳。
重複單位(2)之含有量對於全重複單位之合計量而言，以35莫耳%以下為佳，以10莫耳%以上35莫耳%以下為較佳，以15莫耳%以上30莫耳%以下為更佳，以17.5莫耳%以上27.5莫耳%以下為特佳。
重複單位(3)之含有量對於全重複單位之合計量而言，以35莫耳%以下為佳，以10莫耳%以上35莫耳%以下為較佳，以15莫耳%以上30莫耳%以下為更佳，以17.5莫耳%以上27.5莫耳%以下為特佳。
本實施形態中之第1液晶聚酯樹脂係由上述重覆單位(1)~(3)所成時，上述液晶聚酯的重複單位(1)之含有量、液晶聚酯的重複單位(2)之含有量及液晶聚酯的重複單位(3)之含有量的和不超過100莫耳%。
重複單位(1)的含有量越多，熔融流動性或耐熱性或強度･剛性越容易提高，若過度多時，熔融溫度或熔融黏度容易變高，成形所必要的溫度容易變高。
重複單位(2)之含有量與重複單位(3)之含有量的比例以[重複單位(2)之含有量]/[重複單位(3)之含有量](莫耳/莫耳)表示，以0.9/1~1/0.9為佳，以0.95/1~1/0.95為較佳，以0.98/1~1/0.98為更佳。
且，於本實施形態中之第1液晶聚酯樹脂為，各獨立可具有2種以上的重複單位(1)~(3)。又，第1液晶聚酯樹脂雖亦可舉出重複單位(1)~(3)以外的重複單位，但該含有量對於全重複單位之合計量而言，以10莫耳%以下為佳，以5莫耳%以下為較佳。
於本實施形態中之第1液晶聚酯樹脂，作為重複單位(3)，X及Y各為具有氧原子者時，即具有來自所定芳香族二醇的重複單位時，因熔融黏度容易變低，故較佳，作為重複單位(3)，X及Y各為僅具有氧原子者時為較佳。
於本實施形態中之第1液晶聚酯樹脂，使對應構成此的重複單位之原料單體進行熔融聚合，藉由將所得的聚合物進行固相聚合而製造者為佳。藉此，可使耐熱性或強度･剛性高的高分子量之液晶聚酯樹脂在操作性良好下製造。 熔融聚合亦可在觸媒存在下進行。作為該觸媒之例子，可舉出乙酸鎂、乙酸第一錫、四丁基鈦酸鹽、乙酸鉛、乙酸鈉、乙酸鉀、三氧化銻等金屬化合物或4-(二甲基胺基)吡啶、1-甲基咪唑等含氮雜環式化合物，使用含氮雜環式化合物為佳。
於本實施形態中之第1液晶聚酯樹脂可單獨使用一種，亦可組合二種以上而使用，但由簡便且可調整流動開始溫度之觀點來看，以組合二種以上而使用者為佳。
於本實施形態中之第1液晶聚酯樹脂的含有量，對於樹脂顆粒全量(100質量份)而言，以10質量份以上者為佳，以20質量份以上者為較佳，以25質量份以上者為更佳。 又，於本實施形態中之第1液晶聚酯樹脂的含有量，對於樹脂顆粒全量(100質量份)而言，以80質量份以下者為佳，以75質量份以下者為較佳，以70質量份以下者為更佳。 例如，於本實施形態中之第1液晶聚酯樹脂的含有量，對於樹脂顆粒全量(100質量份)而言，以10~80質量份者為佳，以20~75質量份者為較佳，以25~70質量份者為更佳。
於本實施形態中之第1液晶聚酯樹脂的含有量，對於本實施形態的液晶聚酯樹脂組成物全量(100質量份)而言，以5質量份以上者為佳，以10質量份以上者為較佳，以15質量份以上者為更佳。 又，於本實施形態中之第1液晶聚酯樹脂之含有量對於本實施形態的液晶聚酯樹脂組成物全量(100質量份)而言，以50質量份以下者為佳，以40質量份以下者為較佳，以30質量份以下者為更佳。 例如，於本實施形態中之第1液晶聚酯樹脂的含有量對於本實施形態的液晶聚酯樹脂組成物全量(100質量份)而言，以5~50質量份者為佳，以10~40質量份者為較佳，以15~30質量份者為更佳。
≪纖維狀填充物≫ 於本實施形態中之纖維狀填充物可為纖維狀之無機填充材，亦可為纖維狀之有機填充材。
作為纖維狀之無機填充材，可舉出玻璃纖維；PAN系、瀝青系(pitch-based)、人造絲(Rayon)系、酚系、木質素系碳纖維等碳纖維；二氧化矽纖維、氧化鋁纖維、二氧化矽氧化鋁纖維等陶瓷纖維；鐵、金、銅、鋁、黃銅、不銹鋼等金屬纖維；碳化矽纖維；硼纖維等。又，作為纖維狀無機填充材，亦可舉出鈦酸鉀晶須、鈦酸鋇晶須、鈣矽石(Wollastonite)晶須、硼酸鋁晶須、氮化矽晶須、碳化矽晶須等晶須。
作為纖維狀有機填充材，可舉出聚酯纖維、對或間芳醯基纖維、PBO纖維等
作為於本實施形態中之纖維狀填充物，於上述中，亦由可進一步提高成形體強度及容易獲得之觀點來看，以碳纖維或玻璃纖維為佳。
玻璃纖維的種類並無特限制，可使用公知者，例如可舉出E玻璃(即，無鹼玻璃)、C玻璃(即，使用於耐酸用途之玻璃)、AR玻璃(即，使用於耐鹼用途之玻璃)、S玻璃或T玻璃等。 其中玻璃纖維亦以E玻璃者為佳。
玻璃纖維可為未處理者，亦可為經處理者。 玻璃纖維之處理可藉由收斂劑、矽烷偶合劑、硼化合物等而進行。作為收斂劑，可舉出芳香族胺基甲酸酯系收斂劑、脂肪族胺基甲酸酯系收斂劑、丙烯酸系收斂劑等。
於本實施形態中之樹脂顆粒中的纖維狀填充物以長度加重平均纖維長度4mm以上者為佳，以長度加重平均纖維長度4.5mm以上為較佳，以長度加重平均纖維長度5mm以上為更佳，以長度加重平均纖維長度6mm以上為特佳，以長度加重平均纖維長度7mm以上為最佳。 另一方面，纖維狀填充物以長度加重平均纖維長度未達50mm者為佳，以長度加重平均纖維長度40mm以下者為較佳，以長度加重平均纖維長度20mm以下者為更佳，以長度加重平均纖維長度15mm以下者為特佳。 例如，纖維狀填充物的長度加重平均纖維長度以4mm以上且未達50mm者為佳，以4.5mm以上且40mm以下者為較佳，以5mm以上且20mm以下者為更佳，5.5mm以上且15mm以下者為較更佳，6mm以上且15mm以下者為特佳。
纖維狀填充物的長度加重平均纖維長度若在前述較佳範圍之下限值以上時，可更提高成形體強度。另一方面，若在前述較佳範圍之上限值以下時，可變得更容易成形。
對於本實施形態，樹脂顆粒中之纖維狀填充物的纖維長度、長度加重平均纖維長度係以以下程序而測定。 程序(1)；將樹脂顆粒2g以馬弗爐進行加熱，除去樹脂分(第1液晶聚酯樹脂)。 例如纖維狀填充物為碳纖維時，加熱條件設定為500℃且3小時。 纖維狀填充物為玻璃纖維時，加熱條件設定為600℃且4小時。
程序(2)；將自樹脂顆粒除去樹脂分者，分散於放有界面活性劑(Micro90、INTERNATIONAL PRODUCTS CORPORATION公司製)0.05體積%之水溶液1000mL中，調製出分散液。
程序(3)；自分散液取出100mL，以純水稀釋至5~20倍。自稀釋後的分散液取出一部分，以顯微鏡(VH-Z25、Keyence company製，倍率10~20倍)觀察纖維狀填充物，將圖像作為1試樣，在不重疊照相區域下照出10張。 但，纖維狀填充物若為碳纖維時，自稀釋後的分散液取出50mL，使用φ90mm之桐山漏斗用濾紙(No.5C)進行減壓過濾，照相出分散於濾紙之碳纖維的圖像。 纖維狀填充物若為玻璃纖維時，自稀釋後的分散液取出50mL，分散於培養皿中，繼續對分散於培養皿中之玻璃纖維照相。
程序(4)；於照相的圖像1片中所存在的所有纖維之長度以顯微鏡的測量工具進行測定。且，彎曲的纖維藉由多點測量進行測定，而不測定觸碰圖像之邊緣的纖維。以經照相的10張圖像依序進行相同操作至纖維的測定條數合計超過500條為止，測定纖維長度。經照相的10片圖像中之纖維條數合計不超過500條時，回到程序(3)，將在純水的稀釋倍率適宜地調整下，使圖像再照相而再次測定纖維長度。
程序(5)；自以程序(4)所測定的纖維狀填充物之纖維長度求得長度加重平均纖維長度lm= (Σli2 ×ni)/(Σli×ni)(Σni＞500)。 li：纖維狀填充物之纖維長度 ni：纖維長度li之纖維狀填充物的條數
於本實施形態中之樹脂顆粒中的纖維狀填充物之纖度雖無特別限定，但以200g/1000m以上為佳，以500g/1000m以上為較佳，以800g/1000m以上為更佳。 又，纖維狀填充物之纖度以3750g/1000m以下為佳，以3200g/1000m以下為較佳，以2500g/1000m以下為更佳。 即，樹脂顆粒中之纖維狀填充物的纖度為200g/1000m以上，以3750g/1000m以下為佳，以800g/1000m以上較佳，以2500g/1000m以下更佳。
所謂本說明書中之「纖度」表示將纖維狀填充物往一方向排列時的一束粗度(纖維束之粗度)的意思。
樹脂顆粒中之纖維狀填充物的數平均纖維徑並無特別限定，以1~40μm者為佳，以3~35μm者為較佳。 纖維狀填充物為碳纖維時，以1~15μm者為佳，以3~10μm者為較佳，以4~9μm者為更佳。 纖維狀填充物為玻璃纖維時，以5~35μm者為佳，以10~25μm者為較佳，以10~20μm者為更佳。
樹脂顆粒中之纖維狀填充物的數平均纖維徑之測定方法，例如可採用以與上述纖維狀填充物的纖維長度、長度加重平均纖維長度的程序(1)之同樣方法使樹脂分除去，將所得的纖維狀填充物以掃描型電子顯微鏡(1000倍)進行觀察，對於無作為選出的500條纖維狀填充物測定其纖維徑的數平均值。 纖維狀填充物之數平均纖維徑若為上述較佳範圍之下限值以上時，在樹脂顆粒中容易使纖維狀填充物分散。 另一方面，若為上述較佳範圍之上限值以下時，可有效地進行藉由纖維狀填充物的成形體之強化。因此，可使成形體強度進一步提高。
於本實施形態中之樹脂顆粒係以第1液晶聚酯樹脂100質量份含浸於纖維狀填充物80質量份以上者為佳，以將第1液晶聚酯樹脂100質量份含浸於纖維狀填充物120質量份以上者為較佳，以將第1液晶聚酯樹脂100質量份含浸於纖維狀填充物160質量份以上者為更佳。 又，於本實施形態中之樹脂顆粒以將第1液晶聚酯樹脂100質量份含浸於纖維狀填充物250質量份以下者為佳，以將第1液晶聚酯樹脂100質量份含浸於纖維狀填充物240質量份以下者為較佳，以將第1液晶聚酯樹脂100質量份含浸於纖維狀填充物220質量份以下者為更佳。 例如於本實施形態中之樹脂顆粒係以將第1液晶聚酯樹脂100質量份含浸於纖維狀填充物80~250質量份者為佳，以將第1液晶聚酯樹脂100質量份含浸於纖維狀填充物120~240質量份者為較佳，以將第1液晶聚酯樹脂100質量份含浸於纖維狀填充物160~220質量份者為更佳。
第1液晶聚酯樹脂與纖維狀填充物之質量比若為上述較佳範圍之下限值以上時，可進一步提高成形體強度。另一方面，若為上述較佳範圍之上限值以下時，纖維束的開纖及對於第1液晶聚酯樹脂之纖維狀填充物的含浸會變得容易。
對於本實施形態之樹脂組成物，上述纖維狀填充物的含有量對於樹脂顆粒及第2液晶聚酯樹脂之全量(100質量份)而言，以超過35質量份者為佳，以40質量份以上者為較佳，以45質量份以上者為更佳。 又，對於本實施形態之樹脂組成物，上述纖維狀填充物的含有量對於樹脂顆粒及前述第2液晶聚酯樹脂之全量(100質量份)而言，以65質量份未満者為佳，以60質量份以下者為較佳，以55質量份以下者為更佳。 例如對於本實施形態之樹脂組成物，上述纖維狀填充物的含有量對於樹脂顆粒及前述第2液晶聚酯樹脂之全量(100質量份)而言，以超過35質量份且未達65質量份者為佳，以40質量份以上60質量份以下者為較佳，以45質量份以上55質量份以下者為更佳。 纖維狀填充物之含有量若為上述較佳上限值以下即可提高成形性。 纖維狀填充物之含有量若為上述較佳下限值以上時，可進一步提高成形體強度。
於本實施形態中之纖維狀填充物的含有量對於本實施形態之液晶聚酯樹脂組成物全量(100質量份)而言，以20質量份以上者為佳，以30質量份以上者為較佳，以40質量份以上者為更佳。 又，於本實施形態中之纖維狀填充物的含有量對於本實施形態之液晶聚酯樹脂組成物全量(100質量份)而言，以70質量份以下者為佳，以65質量份以下者為較佳，以60質量份以下者為更佳。 例如於本實施形態中之纖維狀填充物的含有量對於本實施形態之液晶聚酯樹脂組成物全量(100質量份)而言，以20~70質量份者為佳，以30~65質量份者為較佳，以40~60質量份者為更佳。
＜第2液晶聚酯樹脂＞ 於本實施形態中之第2液晶聚酯樹脂為在熔融狀態下顯示液晶性的聚酯樹脂，與上述樹脂顆粒相比較，其為流動開始溫度較為低者。
於本實施形態中之第2液晶聚酯樹脂的流動開始溫度以250℃以上為佳，以260℃以上為較佳。 又，於本實施形態中之第2液晶聚酯樹脂的流動開始溫度以400℃以下為佳，以380℃以下為較佳。 例如於本實施形態中之第2液晶聚酯樹脂的流動開始溫度以260℃以上400℃以下為較佳，以260℃以上380℃以下為更佳。 第2液晶聚酯樹脂之流動開始溫度越高，使用含有該第2液晶聚酯樹脂的液晶聚酯樹脂組成物而製作的成形體之耐熱性及強度有越提高的傾向。 另一方面，第2液晶聚酯樹脂之流動開始溫度超過400℃時，第2液晶聚酯樹脂之熔融溫度或熔融黏度有變高的傾向。因此，對於含有該第2液晶聚酯樹脂之液晶聚酯樹脂組成物的成形上的必要溫度會有變高之傾向。
例如於本實施形態中之樹脂顆粒的流動開始溫度為300℃以上400℃以下，第2液晶聚酯樹脂之流動開始溫度以250℃以上且未達290℃為佳，於本實施形態中之樹脂顆粒的流動開始溫度為300℃以上380℃以下，第2液晶聚酯樹脂之流動開始溫度以260℃以上且未達290℃為較佳，於本實施形態中之樹脂顆粒的流動開始溫度為300℃以上325℃以下，第2液晶聚酯樹脂的流動開始溫度以270℃以上且未達290℃為更佳。
對於本實施形態之液晶聚酯樹脂組成物，樹脂顆粒與第2液晶聚酯樹脂的流動開始溫度之差(樹脂顆粒的流動開始溫度-第2液晶聚酯樹脂的流動開始溫度)超過10℃，以15℃以上者為佳，以20℃以上者為較佳，以25℃以上者為更佳，以28℃以上者為特佳。 藉由使樹脂顆粒與第2液晶聚酯樹脂的流動開始溫度之差設定在超過10℃，對於達到成形體製作之加工製程中，即使第2液晶聚酯樹脂在可充分熔融之成形溫度，因樹脂顆粒不容易熔融，故含於樹脂顆粒之纖維狀填充物可更能保持在成束狀態，且可留下較長纖維狀填充物而可提高成形體強度。又，該流動開始溫度之差若為上述較佳值以上時，可進一步提高該效果。 且，樹脂顆粒與第2液晶聚酯樹脂之流動開始溫度的差之上限值並無特別限定，例如40℃。即，樹脂顆粒與第2液晶聚酯樹脂之流動開始溫度的差以15℃以上40℃以下為佳，以20℃以上40℃以下為較佳，以25℃以上40℃以下為更佳，以28℃以上40℃以下為特佳。
作為第2液晶聚酯樹脂之具體例子，與上述第1液晶聚酯樹脂同樣地，可舉出具有重複單位(1)之液晶聚酯樹脂等。 在上述第1液晶聚酯樹脂所說明之原料單體的種類或各重複單位之含有量可適宜地選擇，或藉由分子量之調整，可製造出與上述樹脂顆粒相比，其流動開始溫度較低之第2液晶聚酯樹脂。
於本實施形態中之第2液晶聚酯樹脂可單獨使用一種，亦可組合二種以上而使用。
於本實施形態中之第2液晶聚酯樹脂的含有量對於上述樹脂顆粒及第2液晶聚酯樹脂之全量(100質量份)而言，以5質量份以上者為佳，以10質量份以上者為較佳，以15質量份以上者為更佳。 又，於本實施形態中之第2液晶聚酯樹脂的含有量，對於上述樹脂顆粒及第2液晶聚酯樹脂之全量(100質量份)而言，以50質量份以下者為佳，以45質量份以下者為較佳，以40質量份以下者為更佳。 例如於本實施形態中之第2液晶聚酯樹脂的含有量對於上述樹脂顆粒及第2液晶聚酯樹脂之全量(100質量份)而言以5~50質量份者為佳，以10~45質量份者為較佳，以15~40質量份者為更佳。 第2熱塑性樹脂之含有量若為上述較佳上限值以下時，可進一步提高成形體強度。 第2熱塑性樹脂之含有量若為上述較佳下限值以上時，可進一步提高成形性。
於本實施形態中之第2液晶聚酯樹脂的含有量對於本實施形態之液晶聚酯樹脂組成物全量(100質量份)而言以5質量份以上者為佳，以10質量份以上者為較佳，以15質量份以上者為更佳。 又，於本實施形態中之第2液晶聚酯樹脂的含有量對於本實施形態之液晶聚酯樹脂組成物全量(100質量份)而言，以50質量份以下者為佳，以40質量份以下者為較佳，以30質量份以下者為更佳。 例如於本實施形態中之第2液晶聚酯樹脂的含有量對於本實施形態之液晶聚酯樹脂組成物全量(100質量份)而言，以5~50質量份者為佳，以10~40質量份者為較佳，以15~30質量份者為更佳。
＜高級脂肪酸金屬鹽＞ 於本實施形態中之高級脂肪酸金屬鹽為碳數12以上之長鏈脂肪酸的金屬鹽。 該碳數以12以上28以下為佳，該碳數以12以上18以下為較佳。 作為該長鏈脂肪酸之具體例子，可舉出月桂酸、肉荳蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、油酸、山嵛酸、二十九烷酸等。 本實施形態之液晶聚酯樹脂組成物藉由含有高級脂肪酸金屬鹽，可提高成形時之計量時間的安定性，又可縮短成形時之計量時間。藉此，於成形時可減低含於樹脂顆粒的纖維狀填充物之斷裂，而提高成形體強度。
作為本實施形態中之高級脂肪酸金屬鹽，具體可舉出月桂酸鋰、月桂酸鈣、月桂酸鋇、硬脂酸鋰、硬脂酸鋇、硬脂酸鈉、硬脂酸鉀、硬脂酸鈣、硬脂酸鋁、山嵛酸鎂、山嵛酸鈣、山嵛酸鋇等。
於本實施形態中之高級脂肪酸金屬鹽的熔點以230℃以下者為佳，以180℃以下者為較佳，以160℃以下者為更佳。 高級脂肪酸金屬鹽之熔點若為上述較佳上限值以下時，可使在低溫下的成形變得可能，且可留下較長纖維狀填充物而可提高成形體強度(特別為衝撃強度)。 高級脂肪酸金屬鹽之熔點的下限值雖無特別限定，例如為90℃以上。 例如高級脂肪酸金屬鹽的熔點以90℃以上230℃以下為佳，以90℃以上180℃以下為較佳，以90℃以上160℃以下為更佳。
且，對於本說明書，高級脂肪酸金屬鹽之熔點可藉由差示熱量測定，將在自室溫以10℃/分鐘的昇溫條件下進行測定時而觀測之最高溫側的吸熱吸收峰之位置作為熔點。
作為熔點為230℃以下之高級脂肪酸金屬鹽，具體可舉出月桂酸鈣、月桂酸鋇、硬脂酸鋰、硬脂酸鋇、硬脂酸鈉、硬脂酸鉀、硬脂酸鈣、硬脂酸鋁、山嵛酸鎂、山嵛酸鈣，其中亦以山嵛酸鈣、山嵛酸鎂、硬脂酸鈣為佳，以山嵛酸鈣為較佳。
於本實施形態中之高級脂肪酸金屬鹽的含有量對於上述樹脂顆粒及第2液晶聚酯樹脂之全量(100質量份)而言以0.02質量份以上者為佳。 又，於本實施形態中之高級脂肪酸金屬鹽的含有量對於上述樹脂顆粒及第2液晶聚酯樹脂之全量(100質量份)而言，以0.15質量份以下者為佳，以0.12質量份以下者為較佳，以0.08質量份以下者為更佳。 例如於本實施形態中之高級脂肪酸金屬鹽的含有量對於上述樹脂顆粒及第2液晶聚酯樹脂之全量(100質量份)，以0.02~0.15質量份者為佳，以0.02~0.12質量份者為較佳，以0.02~0.08質量份者為更佳。 高級脂肪酸金屬鹽之含有量若為上述較佳下限值以上，可進一步提高成形體強度(特別為衝撃強度)。又，亦可進一步提高成形加工性。 高級脂肪酸金屬鹽之含有量若為上述較佳上限值以下，可抑制成形體強度(特別為彎曲強度、拉伸強度)之降低。又，有著不容易引起對於所使用的模子之污染或成形體的起泡等傾向。
於本實施形態中之高級脂肪酸金屬鹽的含有量對於本實施形態之液晶聚酯樹脂組成物全量(100質量份)而言以0.02質量份以上者為佳。 又，於本實施形態中之高級脂肪酸金屬鹽的含有量對於本實施形態之液晶聚酯樹脂組成物全量(100質量份)而言以0.15質量份以下者為佳，以0.12質量份以下者為較佳，以0.08質量份以下者為更佳。 例如於本實施形態中之高級脂肪酸金屬鹽的含有量對於本實施形態之液晶聚酯樹脂組成物全量(100質量份)而言以0.02~0.15質量份者為佳，以0.02~0.12質量份者為較佳，以0.02~0.08質量份者為更佳。
＜其他成分＞ 本實施形態之液晶聚酯樹脂組成物中除上述樹脂顆粒、第2液晶聚酯樹脂及高級脂肪酸金屬鹽以外，視必要可含有1種以上其他填充材、添加劑等。
作為其他填充材，可為板狀填充材、球狀填充材以外的粒狀填充材。其他填充材可為無機填充材亦可為有機填充材。
作為板狀無機填充材，可舉出滑石、雲母、石墨、鈣矽石(Wollastonite)、玻璃片、硫酸鋇、碳酸鈣。雲母可為白雲母，亦可為金雲母，又亦可為氟金雲母，更可為四矽雲母。 作為粒狀無機填充材，可舉出二氧化矽、氧化鋁、氧化鈦、玻璃珠、玻璃氣球、氮化硼、碳化矽、碳酸鈣。
作為添加劑，可舉出難燃劑、導電性賦予材劑、結晶核劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、制振劑、抗菌劑、防蟲劑、防臭劑、著色防止劑、熱安定劑、脫模劑、帶電防止劑、可塑劑、滑劑、著色劑、顏料、染料、發泡劑、制泡劑、黏度調整劑、界面活性劑。
本實施形態之液晶聚酯樹脂組成物中含有樹脂顆粒、第2液晶聚酯樹脂與高級脂肪酸金屬鹽，第2液晶聚酯樹脂與樹脂顆粒相比其流動開始溫度為低，樹脂顆粒及第2液晶聚酯樹脂的流動開始溫度皆為250℃以上，樹脂顆粒與第2液晶聚酯樹脂之流動開始溫度的差超過10℃。
上述中，本實施形態之液晶聚酯樹脂組成物中，樹脂顆粒與第2液晶聚酯樹脂的流動開始溫度之差(樹脂顆粒的流動開始溫度-第2液晶聚酯樹脂的流動開始溫度)為15℃以上，亦以樹脂顆粒及第2液晶聚酯樹脂之流動開始溫度皆為260℃以上時為佳。
又，本實施形態之液晶聚酯樹脂組成物中，樹脂顆粒與第2液晶聚酯樹脂之流動開始溫度的差(樹脂顆粒的流動開始溫度-第2液晶聚酯樹脂的流動開始溫度)為20℃以上，亦以樹脂顆粒及第2液晶聚酯樹脂之流動開始溫度皆為260℃以上者為較佳。
又，本實施形態之液晶聚酯樹脂組成物中，樹脂顆粒與第2液晶聚酯樹脂之流動開始溫度的差(樹脂顆粒的流動開始溫度-第2液晶聚酯樹脂的流動開始溫度)為25℃以上，亦以樹脂顆粒及第2液晶聚酯樹脂之流動開始溫度皆為260℃以上400℃以下者為更佳。
又，本實施形態之液晶聚酯樹脂組成物中，樹脂顆粒與第2液晶聚酯樹脂的流動開始溫度之差(樹脂顆粒的流動開始溫度-第2液晶聚酯樹脂的流動開始溫度)為28℃以上，以樹脂顆粒及第2液晶聚酯樹脂之流動開始溫度皆為260℃以上380℃以下者為特佳。
又，例如本實施形態之液晶聚酯樹脂組成物中，樹脂顆粒與第2液晶聚酯樹脂之流動開始溫度的差(樹脂顆粒的流動開始溫度-第2液晶聚酯樹脂的流動開始溫度)為21℃以上，以樹脂顆粒及第2液晶聚酯樹脂的流動開始溫度亦可皆為284℃以上。
如以上說明，本實施形態之液晶聚酯樹脂組成物中含有樹脂顆粒、第2液晶聚酯樹脂與高級脂肪酸金屬鹽。另外，本實施形態之液晶聚酯樹脂組成物中之第2液晶聚酯樹脂與樹脂顆粒相比較，其流動開始溫度為低，樹脂顆粒及第2液晶聚酯樹脂的流動開始溫度皆為250℃以上。且樹脂顆粒與第2液晶聚酯樹脂之流動開始溫度的差超過10℃。即，對於本實施形態，推測藉由含有高級脂肪酸金屬鹽，可縮短成形時之計量時間，且藉由併用流動開始溫度之差為超過10℃的樹脂顆粒與第2液晶聚酯樹脂，可減低於成形時含於樹脂顆粒的纖維狀填充物之斷裂，可保留較長的纖維狀填充物，故可提高成形體強度。
本發明具有以下層面。
「1」一種液晶聚酯樹脂組成物，其為含有： 含有第1液晶聚酯樹脂及纖維狀填充物之樹脂顆粒、第2液晶聚酯樹脂與高級脂肪酸金屬鹽；前述第2液晶聚酯樹脂的流動開始溫度比前述樹脂顆粒低，前述樹脂顆粒及前述第2液晶聚酯樹脂的流動開始溫度皆為250℃以上400℃以下，前述樹脂顆粒與前述第2液晶聚酯樹脂之流動開始溫度的差超過10℃且40℃以下者。
「2」如「1」所記載的液晶聚酯樹脂組成物，其中前述液晶聚酯樹脂組成物中含有作為高級脂肪酸金屬鹽的熔點為230℃以下之高級脂肪酸金屬鹽，前述樹脂顆粒為將前述第1液晶聚酯樹脂100質量份含浸於前述纖維狀填充物80~250質量份為佳，較佳為含浸於纖維狀填充物120~240質量份，更佳為含浸於纖維狀填充物160~220質量份，前述纖維狀填充物之含有量對於前述樹脂顆粒及前述第2液晶聚酯樹脂之全量(100質量份)而言，以超過35質量份且未達65質量份為佳，較佳為40質量份以上60質量份以下，更佳為45質量份以上55質量份以下，前述第2液晶聚酯樹脂之含有量對於前述樹脂顆粒及前述第2液晶聚酯樹脂之全量(100質量份)而言，以5~50質量份為佳，較佳為10~45質量份，更佳為15~40質量份，前述高級脂肪酸金屬鹽之含有量對於上述樹脂顆粒及第2液晶聚酯樹脂之全量(100質量份)而言，以0.02~0.15質量份為佳，較佳為0.02~0.12質量份，更佳為0.02~0.08質量份。
「3」如「1」或「2」所記載的液晶聚酯樹脂組成物，其中前述纖維狀填充物之長度加重平均纖維長度以4mm以上且未達50mm為佳，較佳為4.5mm以上40mm以下，更佳為5mm以上20mm以下，更較佳為5.5mm以上15mm以下，特佳為6mm以上15mm以下找。
「4」如「1」~「3」中任1所記載的液晶聚酯樹脂組成物，其中前述纖維狀填充物為碳纖維或玻璃纖維。
「5」如「1」所記載的液晶聚酯樹脂組成物，其中使用前述液晶聚酯樹脂組成物，將寬度10mm×長度80mm×厚度4mm之板狀試驗片藉由射出成形而製作，將該板狀試驗片使用切槽工具(型式A-4，東洋精機公司製)，依據ISO2818、JIS K7144，對板狀試驗片中央部寬度方向加工程深度2mm之45°V字溝(切口尖端半徑：0.25mm±0.05mm)加工，將該經加工的板狀試驗片依據SO179-1、JIS K7111-1，使用錘子7.5J，測定夏比衝擊強度時，具有夏比衝擊強度成為70以上之特性。
「6」如「1」所記載的液晶聚酯樹脂組成物，使用前述液晶聚酯樹脂組成物，將板狀試驗片射出成形成寬度10mm×長度80mm×厚度4mm且無切口(notch)的形狀而製作，將該板狀試驗片依據ISO178測定彎曲強度時，其為具有彎曲強度成為200以上之特性的液晶聚酯樹脂組成物。
「7」如「1」所記載的液晶聚酯樹脂組成物，藉由射出成形而製作出寬度10mm×長度80mm×厚度4mm之板狀試驗片，將該板狀試驗片使用切槽工具(型式A-4，東洋精機公司製)，依據ISO2818、JIS K7144，對板狀試驗片中央部寬度方向加工成深度2mm之45°V字溝(切口尖端半徑：0.25mm±0.05mm)加工，將該經加工的板狀試驗片依據SO179-1、JIS K7111-1，採用錘子7.5J，測定夏比衝擊強度時，將板狀試驗片藉由射出成形成夏比衝擊強度為70以上且寬度10mm×長度80mm×厚度4mm之無切口的形狀而製作，該板狀試驗片依據ISO178測定彎曲強度時，其具有彎曲強度成為200以上之特性。
上述本實施形態的液晶聚酯樹脂組成物中，亦以樹脂顆粒與第2液晶聚酯樹脂之流動開始溫度的差(樹脂顆粒的流動開始溫度-第2液晶聚酯樹脂的流動開始溫度)為15℃以上，樹脂顆粒及第2液晶聚酯樹脂的流動開始溫度皆為260℃以上者為佳。
又，本實施形態之液晶聚酯樹脂組成物中，以樹脂顆粒與第2液晶聚酯樹脂的流動開始溫度之差(樹脂顆粒的流動開始溫度-第2液晶聚酯樹脂的流動開始溫度)為20℃以上，樹脂顆粒及第2液晶聚酯樹脂的流動開始溫度皆為260℃以上者為較佳。
又，本實施形態之液晶聚酯樹脂組成物中，以樹脂顆粒與第2液晶聚酯樹脂之流動開始溫度的差(樹脂顆粒的流動開始溫度-第2液晶聚酯樹脂的流動開始溫度)為25℃以上，樹脂顆粒及第2液晶聚酯樹脂的流動開始溫度皆為260℃以上400℃以下者為更佳。
又，本實施形態的液晶聚酯樹脂組成物中，以樹脂顆粒與第2液晶聚酯樹脂之流動開始溫度的差(樹脂顆粒的流動開始溫度-第2液晶聚酯樹脂的流動開始溫度)為28℃以上，樹脂顆粒及第2液晶聚酯樹脂的流動開始溫度皆為260℃以上380℃以下者為特佳。
又，例如本實施形態之液晶聚酯樹脂組成物，以樹脂顆粒與第2液晶聚酯樹脂之流動開始溫度的差(樹脂顆粒的流動開始溫度-第2液晶聚酯樹脂的流動開始溫度)為21℃以上，樹脂顆粒及第2液晶聚酯樹脂的流動開始溫度皆為284℃以上者亦佳。
(液晶聚酯樹脂組成物之製造方法) 本實施形態之液晶聚酯樹脂組成物可藉由混合上述樹脂顆粒、第2液晶聚酯樹脂、高級脂肪酸金屬鹽與視必要其他成分而製造。
[樹脂顆粒之製造方法] 於本實施形態中之樹脂顆粒的製造方法，例如可將第1液晶聚酯樹脂與是必要的其他成分進行熔融混練，將所得之熔融物含浸於纖維狀填充物，藉由使其顆粒化後得到樹脂顆粒。
圖1表示樹脂顆粒之製造裝置的一實施形態。 圖1表示說明本實施形態為，使用將使複數條纖維狀填充物以收斂劑進行收斂的纖維束11捲成輥狀的纖維粗紗(Fiber roving)10而得到樹脂顆粒15之情況。
如圖1所示，製造裝置100具備預備加熱部121、含浸部123、冷卻部125、收集部127、切斷部129與搬送輥101~109。如圖1所示製造裝置100中，於含浸部123連接押出機120。
圖1中表示自纖維粗紗10連續釋出纖維束11的情況。在本實施形態中，將自纖維粗紗10釋出纖維束11藉由搬送輥101~109於縱向方向進行搬送下製作出樹脂顆粒15。
使用於本實施形態之樹脂顆粒的製造之纖維粗紗10的纖度雖無特別限定，以200g/1000m以上為佳，以500g/1000m以上為較佳，以800g/1000m以上為更佳。纖維粗紗10之纖度若在前述的較佳範圍之下限值以上時，對於樹脂顆粒之製造方法，較容易處理纖維粗紗10。 又，纖維粗紗10之纖度以3750g/1000m以下為佳，以3200g/1000m以下為較佳，以2500g/1000m以下為更佳。纖維粗紗10的纖度若為前述的較佳範圍之上限值以下時，在第1液晶聚酯樹脂中容易分散纖維。又，於樹脂顆粒之製造時容易處理纖維。 即，纖維粗紗10之纖度以200g/1000m以上且3750g/1000m以下為佳，以800g/1000m以上且2500g/1000m以下為較佳。
纖維粗紗10之數平均纖維徑雖無特別限定，以1~40μm者為佳，以3~35μm者為較佳。 纖維狀填充物為碳纖維時，以1~15μm者為佳，以3~10μm者為較佳，以4~9μm者為更佳。 纖維狀填充物為玻璃纖維時，以5~35μm者為佳，以10~25μm者為較佳，以10~20μm者為更佳。
纖維粗紗10之數平均纖維徑為，將纖維狀填充物以掃描型電子顯微鏡(1000倍)進行觀察，並對於無作為下選出的500條纖維狀填充物測量其纖維徑並採用該值之數平均值。 纖維粗紗10之數平均纖維徑若在前述的較佳範圍之下限值以上時，在樹脂顆粒中容易分散纖維狀填充物。又，於樹脂顆粒之製造時容易處理纖維狀填充物。另一方面，若為前述的較佳範圍之上限值以下時，藉由纖維狀填充物的成形體之強化可有效率地進行。因此，可提高成形體強度。
在本實施形態中，纖維狀填充物為使用以收斂劑(施膠劑)進行處理者。適度地經上漿處理的纖維狀填充物之顆粒生產時的生產性或品質安定性較為優良，且在成形體之物性偏差亦較少。
收斂劑(施膠劑)雖無特別限定，例如可舉出尼龍系聚合物、聚醚系聚合物、環氧系聚合物、酯系聚合物、胺基甲酸酯系聚合物，或此等混合系聚合物或者此等之各變性聚合物。又亦可使用所謂胺基矽烷或環氧矽烷等之矽烷偶合劑、鈦偶合劑等公知的偶合劑。
使用於本實施形態之樹脂顆粒的纖維狀填充物中，單纖維非必須一定要排列於同一方向，由在製造成形材料之過程的生產性觀點來看，單纖維排列於同一方向而纖維束沿著纖維長度方向並成連續狀態者為佳。
纖維狀填充物為玻璃纖維時，由經濟性與含浸性提高的觀點來看，纖維粗紗10之單紗數以1000條以上10000條以下為佳，以1000條以上8000條下為較佳，以1500條以上6000條以下為更佳。 又，纖維狀填充物為碳纖維時，由同樣觀點來看，纖維粗紗10之單紗數以10000條以上100000條以下為佳，以10000條以上50000條以下為較佳，以10000條以上30000條以下為更佳。
在預備加熱部121中，將自纖維粗紗10釋出的纖維束11進行加熱且乾燥。此時的加熱溫度雖無特別限定，但例如可為50~250℃。又，在預備加熱部121之加熱時間雖無特別限定，但例如可為3~30秒。
在含浸部123中，將纖維束11以外的成形材料M(第1液晶聚酯樹脂，視必要而添加的其他成分)含浸於纖維束11。 第1液晶聚酯樹脂如後述所示，可考慮到第2液晶聚酯樹脂之種類、熔融黏度、流動開始溫度等而適宜地選擇。 第1液晶聚酯樹脂可單獨使用一種，亦可組合二種以上而使用。
將成形材料M自供給口123a投入，將在含浸部123內進行加熱所得之熔融物含浸於纖維束11，亦可將以押出機120進行熔融混練之成形材料M自供給口123a投入後含浸於纖維束11。 然後，在如圖1所示的實施形態中，可得到於纖維束11中含浸及包覆前述熔融物之樹脂結構體13。
在含浸部123之加熱溫度可對應第1液晶聚酯樹脂之種類而適宜地決定，以設定於比所使用的第1液晶聚酯樹脂之流動開始溫度高10~80℃之溫度者為佳，例如300~400℃。
對於含浸部123，配合成形體被要求之特性等，將第1液晶聚酯樹脂100質量份含浸於纖維狀填充物(纖維束11)80~250質量份為佳，較佳為纖維狀填充物120~240質量份，更佳為纖維狀填充物160~220質量份。 纖維狀填充物之配合量若在前述較佳範圍之下限值以上者即可進一步提高成形體強度。另一方面，若為前述較佳範圍之上限值以下，即可使纖維束之開纖及第1液晶聚酯樹脂對纖維束之含浸變得容易。 將於含浸部123的出口中之模頭的噴嘴徑，藉由對纖維束11之徑進行變化，可調整於樹脂結構體13中之第1液晶聚酯樹脂與纖維狀填充物之配合比。
在冷卻部125中，將以含浸部123進行加熱狀態之樹脂結構體13(於纖維束中含浸及包覆前述熔融物之樹脂結構體13)，例如冷卻至50~150℃。冷卻時間雖無特別限定，但例如為3~30秒。
在收集部127中，將以冷卻部125進行冷卻的樹脂結構體13以連續方式拉取，再釋出於切斷部129。
在切斷部129中，將冷卻後之樹脂結構體13切斷成所望長度而製作樹脂顆粒15。切斷部129為例如具備有轉動刀等。
使用上述製造裝置100，作為本實施形態之樹脂顆粒，例如將纖維狀填充物以第1液晶聚酯樹脂進行硬化的顆粒如以下所示而製造。
得到樹脂結構體之步驟： 一邊自纖維粗紗10將複數條的單纖維經收斂劑進行收斂的纖維束11以連續方式釋出，首先以預備加熱部121使纖維束11進行加熱並使其乾燥。 其次，一邊於含浸部123供給乾燥後的纖維束11，一邊藉由押出機120將經熔融混練的成形材料M自供給口123a投入，於纖維束11含浸熔融狀態之成形材料M。藉此，得到於纖維束中含浸及包覆前述熔融物的樹脂結構體13。其後，將以含浸部123進行加熱的狀態之樹脂結構體13以冷卻部125進行冷卻。 對於此所得之樹脂結構體13，纖維排列成為與樹脂結構體13之縱向方向略成平行之方向。 所謂「纖維排列成為與樹脂結構體之縱向方向略成平行之方向」表示纖維之縱向方向與樹脂結構體之縱向方向所成的角度約略0°，具體為表示纖維及樹脂結構體之各縱向方向所成的角度為-5°~5°之狀態。
得到顆粒之步驟： 其次，將冷卻後的樹脂結構體13以收集部127拉取成縷狀，事出於切斷部129。 其次，以切斷部129將縷狀樹脂結構體13於該縱向方向切斷成所定長度，得到樹脂顆粒15。 對於在此所謂的樹脂顆粒15中的所定長度表示，對應將樹脂顆粒15作為材料的成形體之要求性能而所設定的樹脂顆粒15之長度者。對於藉由本實施形態之製造方法所得之樹脂顆粒，樹脂顆粒15之長度，與排列於樹脂顆粒15中之纖維長度在實質上成為相同長度。 所欸「顆粒之長度與纖維之長度在實質上成為相同長度」表示，排列於顆粒中之纖維的長度加重平均纖維長度為顆粒縱向方向長度之95~105%者。
如上述，製造出含有第1液晶聚酯樹脂及纖維狀填充物之樹脂顆粒(樹脂顆粒15)。 該樹脂顆粒15為纖維狀填充物以第1液晶聚酯樹脂進行硬化者，該纖維狀填充物為排列與該顆粒之縱向方向略成平行之方向。又，排列於樹脂顆粒15中之纖維狀填充物的長度與該顆粒的長度在實質上為相同長度。在本實施形態所製造之樹脂顆粒15的長度雖取決於將樹脂顆粒15作為材料之成形體的要求性能等，但例如為3~50mm。 如此，使纖維狀填充物於與該顆粒之縱向方向成略平行方向進行排列，且藉由使纖維狀填充物的長度設定在實質上與顆粒長度相同長度時，作為射出成形品，該射出成形品中之殘存纖維狀填充物的長纖維化變得可能，對於成形體之強度提高，耐熱性提高及各向異性緩和有效果。
對於於樹脂顆粒中之纖維狀填充物的排列方向，將使樹脂顆粒於縱向方向切斷之截面藉由顯微鏡進行觀察而可確認。 又，樹脂顆粒中之纖維狀填充物的長度為採用與上述樹脂顆粒中之纖維狀填充物的纖維長度測定之同樣程序所求得之長度加重平均纖維長度。
[第2樹脂顆粒之製造方法] 對於第2液晶聚酯樹脂，將第2液晶聚酯樹脂與視必要的其他成分進行調配的混合物，藉由熔融押出成形法，或經熔融壓縮成形法之顆粒化，可製作出含有第2液晶聚酯樹脂之顆粒(第2樹脂顆粒)。又，第2樹脂顆粒與樹脂顆粒15之顆粒長度差以15mm以下為佳，較佳為5mm以下。 第2樹脂顆粒與樹脂顆粒15之顆粒長的差越小，使用含有第2樹脂顆粒與樹脂顆粒15之樹脂組成物而製作的成形體，其具有強度偏差減低與纖維狀填充物之填充量偏差減低的效果。
對於本實施形態之製造方法，可添加所有成分後混合此等，亦可一邊依序添加一部份成分而一邊進行混合，亦可一邊依序添加所有成分而一邊進行混合。即，亦可事前混合樹脂顆粒與第2液晶聚酯樹脂，於樹脂顆粒與第2液晶聚酯樹脂之混合物中，視必要可添加高級脂肪酸金屬鹽等。又，於樹脂顆粒包覆第2液晶聚酯樹脂者中，可添加高級脂肪酸金屬鹽等。
(成形體) 本實施形態之成形體為使用上述樹脂組成物而製作的成形體。 本實施形態之成形體為使用樹脂組成物，藉由公知成形方法而得。作為本實施形態之樹脂組成物的成形方法，以熔融成形法為佳，作為其他例子，可舉出射出成形法、T型模頭法或吹脹法等押出成形法、壓縮成形法、吹塑成形法、真空成形法及壓製成型。其中亦以射出成形法為佳。
例如，將上述樹脂組成物作為成形材料，藉由射出成形法而成形時，使用公知射出成形機，使液晶聚酯樹脂組成物熔融，將經熔融的液晶聚酯樹脂組成物射出於模子內而成形。 其中，將液晶聚酯樹脂組成物投入於射出成形機時，可將各成分(樹脂顆粒、第2液晶聚酯樹脂、高級脂肪酸金屬鹽等)投入於各射出成形機，預先混合一部份或全部成分，亦可作為混合物而投入於射出成形機。 作為公知之射出成形機，例如可舉出Sodick Co., Ltd.製之TR450EH3、日精樹脂工業公司製之油壓式橫型成形機PS40E5ASE型等。
射出成形之溫度條件可對應液晶聚酯樹脂之種類而適宜決定，將射出成形機之圓筒溫度設定在比使用的液晶聚酯樹脂之流動開始溫度高10~80℃之溫度時為佳。 例如，熔融混練溫度(可塑化部)為超過上述第2液晶聚酯樹脂之流動開始溫度，而在上述第1液晶聚酯樹脂或上述樹脂顆粒之流動開始溫度以下者為佳。具體的該熔融混練溫度(可塑化部)以250~350℃為佳，以260~340℃為較佳，以270~320℃為更佳。 計量部或柱塞部以280~400℃為佳，以290~380℃為較佳，以300~370℃為更佳。
模子的溫度由液晶聚酯樹脂組成物之冷卻速度與生產性的觀點來看，設定在自室溫(例如23℃)至180℃的範圍者為佳。 作為其他射出條件，可適宜地調整螺絲轉動數、背壓、射出速度、保壓、保壓時間等即可。
上述本實施形態之成形體一般適用液晶聚酯樹脂，適用於所有用途上，其中亦於汽車領域之用途上為特佳。
作為汽車領域的用途，例如作為汽車內裝材用射出成形體，可舉出天花板材料用射出成形體、輪艙蓋用射出成形體、後備箱內張用射出成形體、儀表板表皮材用射出成形體、手柄套用射出成形體、扶手用射出成形體、頭枕用射出成形體、安全帶套用射出成形體、變速桿靴用射出成形體、控制台盒用射出成形體、喇叭墊用射出成形體、旋鈕射出成形體、安全氣囊套用射出成形體、各種修剪用射出成形體、各種支柱用射出成形體、門鎖擋板用射出成形體、搶箱用射出成形體、除霜噴嘴用射出成形體、防擦板用射出成形體、方向盤用射出成形體、轉向柱蓋用射出成形體等。
又，作為汽車領域的用途，例如可舉出作為汽車外裝材用射出成形體之保險槓用射出成形體、擾流板用射出成形體、擋泥板用射出成形體、注塑成型用射出成形體、門鏡外殼用射出成形體、車底護罩用射出成形體等。
作為其他汽車零件用射出成形體，可舉出汽車頭燈用射出成形體、玻璃導槽用射出成形體、密封條用射出成形體、排水軟管用射出成形體、車窗清洗管用射出成形體等之軟管用射出成形體、管件類用射出成形體、齒輪齒條靴用射出成形體、墊片用射出成形體、保險槓用射出成形體、碰撞吸能盒用射出成形體、各種構件用射出成形體、懸架系統統用射出成形體、注射成型體前端模塊用射出成形體、散熱器支架用射出成形體、回門內用射出成形體等。
又，本實施形態之成形體除上述以外，亦可適用於傳感器、LED燈、連接器、插座、電阻器、繼電器盒、開關、線圈骨架、凝結器、可變電容器箱、光拾取、發振子、各種端子板、變壓器、插頭、印刷基板、調諧器、揚聲器、麥克風、頭戴耳機、小型馬達、磁頭座、電源模組、半導體、液晶顯示、FDD運輸、FDD底盤、馬達電刷架、拋物面天線、電腦關連零件、微波爐零件、音響･發聲機器零件、照明零件、空調器零件、公司電腦關連零件、電話･FAX關連零件及影印機關連零件等用途。
以上說明的本實施形態之成形體，因使用上述液晶聚酯樹脂組成物，機械強度可更提高。
本實施形態的成形體之一態樣為，其為使用含有上述玻璃纖維之液晶聚酯樹脂組成物所製作的成形體，將寬度10mm×長度80mm×厚度4mm之板狀試驗片藉由射出成形而製作，將該板狀試驗片使用切槽工具(型式A-4，東洋精機公司製)，依據ISO2818，JIS K7144，於板狀試驗片中央部寬度方向加工成深度2mm之45°V字溝(切口尖端半徑：0.25mm±0.05mm)，將該經加工的板狀試驗片依據SO179-1，JIS K7111-1，使用錘子7.5J，測定夏比衝擊強度時，其為夏比衝擊強度成為70以上之成形體。
本實施形態之成形體的一態樣為，其為使用含有上述玻璃纖維的液晶聚酯樹脂組成物所製作之成形體，將板狀試驗片進行射出成形而製作出寬度10mm×長度80mm×厚度4mm並無切口的形狀，將該板狀試驗片依據ISO178，測定彎曲強度時，彎曲強度成為200以上之成形體。
本實施形態之成形體的一態樣為，其為使用含有上述玻璃纖維的液晶聚酯樹脂組成物所製作的成形體，將寬度10mm×長度80mm×厚度4mm之板狀試驗片藉由射出成形而製作，將該板狀試驗片使用切槽工具(型式A-4，東洋精機公司製)，依據ISO2818、JIS K7144，對於板狀試驗片中央部寬度方向加工為深度2mm之45°V字溝(切口尖端半徑：0.25mm±0.05mm)，將該經加工的板狀試驗片依據SO179-1、JIS K7111-1，採用錘子7.5J，測定夏比衝擊強度時，夏比衝擊強度成為70以上，將板狀試驗片藉由射出成形而製作成寬度10mm×長度80mm×厚度4mm且無切口的形狀，將該板狀試驗片依據ISO178而測定彎曲強度時，彎曲強度成為200以上之成形體。 [實施例]
以下藉由具體的實施例，對於本發明做更詳細的說明。但本發明並非未僅限定於以下所示實施例者。
[液晶聚酯樹脂之流動開始溫度] 對於後述液晶聚酯樹脂，使用流量測試儀(島津製作所公司製之CFT-500型)，評估流動開始溫度。具體為，將液晶聚酯樹脂約2g填充於內徑1mm且長度10mm之附有鑄模之毛細管型流變儀。其次對於經填充的液晶聚酯樹脂，以昇溫速度4℃/分鐘下，在9.8MPa(100kg/cm2 )之負載下，自該流變儀之噴嘴押出時，熔融黏度為4800Pa･s(48000Poise)的溫度作為流動開始溫度。
[樹脂顆粒的流動開始溫度] 對於後述樹脂顆粒，使用流量測試儀(島津製作所公司製之CFT-500型)，評估流動開始溫度。具體為首先使用球磨機型冷凍粉碎機(日本分析工業股份有限公司製之「JFC-1500」)，將樹脂顆粒以所定條件(樹脂顆粒投入量：5g，預備冷凍時間：10分鐘、冷凍粉碎時間：10分鐘)下進行冷凍粉碎。 其次，對於上述[液晶聚酯樹脂之流動開始溫度]，將液晶聚酯樹脂變更為樹脂顆粒冷凍粉碎物以外，同樣地測定樹脂顆粒之流動開始溫度。
＜整齊顆粒的製造＞ 製造出各加工液晶聚酯樹脂之整齊顆粒(1)~(4)。
≪整齊顆粒(1)之製造≫ 將整齊顆粒(1)(LCP1)如以下製造。 於具備攪拌裝置、扭矩計、氮氣導入管、溫度計及迴流冷卻器之反應器中，放入p-羥基安息香酸(994.5g，7.2莫耳)、4,4’-二羥基聯苯基(446.9g，2.4莫耳)、對苯二甲酸(299.0g，1.8莫耳)、間苯二甲酸(99.7g，0.6莫耳)及乙酸酐(1347.6g，13.2莫耳)與1-甲基咪唑0.2g，將反應器內由氮氣充分地取代。其後，氮氣氣流下由室溫升溫30分鐘至150℃，保持150℃下進行1小時迴流。其次，加入1-甲基咪唑(0.9g)，一邊餾出副產物的乙酸或未反應之乙酸酐，一邊經2小時50分鐘自150℃升溫至320℃，確定扭力上昇之時間點作為反應終了點而取出內容物，將此冷卻至室溫。將所得之固體成分物以粉碎機粉碎至粒徑約0.1~1mm後，氮環境下，經1小時自室溫升溫至250℃，經5小時自250℃升溫至285℃，在285℃保持3小時而進行固相聚合。固相聚合後經冷卻後得到粉末狀液晶聚酯樹脂。
在此所得之液晶聚酯樹脂，對於全重複單位之合計量而言，具有Ar1 為1,4-伸苯基之重複單位(1)60莫耳%、Ar2 為1,4-伸苯基之重複單位(2)15莫耳%、Ar2 為1,3-伸苯基之重複單位(2)5莫耳%，及Ar3 為4,4’-亞聯苯基之重複單位(3)20莫耳%，該流動開始溫度為327℃。
將所得之粉末狀液晶聚酯樹脂藉由二軸押出機(PMT47，IKG公司製)以圓筒溫度320℃進行造粒，製造出LCP1。所得之LCP1的流動開始溫度為315℃。
≪整齊顆粒(2)之製造≫ 將整齊顆粒(2)(LCP2)如以下而製造。 於具備攪拌裝置、扭矩計、氮氣導入管、溫度計及迴流冷卻器之反應器中放入p-羥基安息香酸(994.5g，7.2莫耳)、4,4’-二羥基聯苯基(446.9g，2.4莫耳)、對苯二甲酸(239.2g，1.44莫耳)、間苯二甲酸(159.5g，0.96莫耳)及乙酸酐(1347.6g，13.2莫耳)，添加1-甲基咪唑(0.9g)，將反應器內充分地由氮氣取代。其後，在氮氣氣流下經30分鐘自室溫升溫至150℃，保持150℃下經1小時迴流。其次，加入1-甲基咪唑0.9g，一邊將副產物的乙酸或未反應的乙酸酐餾去，一邊經2小時50分鐘自150℃升溫至320℃，確定扭力上昇之時間點作為反應終了點而取出內容物，將此冷卻至室溫。將所得之固體成分物以粉碎機粉碎至粒徑約0.1~1mm後，氮環境下，經1小時自室溫升溫至220℃，經0.5小時自220℃升溫至240℃，在240℃下保持10小時而進行固相聚合。固相聚合後經冷卻得到粉末狀液晶聚酯樹脂。
於此所得之液晶聚酯樹脂對於全重複單位合計量而言，具有Ar1 為1,4-伸苯基之重複單位(1)60莫耳%、Ar2 為1,4-伸苯基之重複單位(2)12莫耳%、Ar2 為1,3-伸苯基之重複單位(2)8莫耳%及Ar3 為4,4’-亞聯苯基之重複單位(3)20莫耳%，該流動開始溫度為291℃。
將所得之粉末狀液晶聚酯樹脂藉由二軸押出機(PMT47、IKG公司製)以圓筒溫度290℃進行造粒，製作出LCP2。所得之LCP2的流動開始溫度為284℃。
≪整齊顆粒(3)之製造≫ 將整齊顆粒(3)(LCP3)如以下而製造。 於具備攪拌裝置、扭矩計、氮氣導入管、溫度計及迴流冷卻器之反應器中，放入6-羥基-2-萘甲酸(1034.99g，5.5莫耳)、2,6-萘二羧酸(378.33g，1.75莫耳)、對苯二甲酸(83.07g，0.5莫耳)、氫醌(對於272.52g，2.475莫耳、2,6-萘二羧酸及對苯二甲酸之合計量而言超過0.225莫耳)、乙酸酐(1226.87g，12莫耳)，及作為觸媒之1-甲基咪唑(0.17g)，將反應器內之氣體由氮氣所取代後，氮氣氣流下一邊攪拌，一邊自室溫經15分鐘升溫至145℃，在145℃進行1小時迴流。其次，一邊餾去副產物的乙酸及未反應之乙酸酐，一邊自145℃經3.5小時升溫至310℃，在310℃下保持3小時後，取出內容物，將此冷卻至室溫。將所得之固體成分物，以粉碎機粉碎至粒徑約0.1~1mm後，在氮環境下，自室溫經1小時升溫至250℃，自250℃經10小時升溫至310℃，藉由在310℃保持5小時，進行固相聚合。經固相聚合後冷卻後得到粉末狀液晶聚酯樹脂。
其中所得之液晶聚酯樹脂對於全重複單位之合計量而言，具有Ar1 為2,6-亞萘基之重複單位(1)55莫耳%、Ar2 為2,6-亞萘基之重複單位(2)17.5莫耳%、Ar2 為1,4-伸苯基之重複單位(2)5莫耳%，及Ar3 為1,4-伸苯基之重複單位(3)22.5莫耳%，該流動開始溫度為322℃。
將所得之粉末狀液晶聚酯樹脂藉由二軸押出機(PMT47，IKG公司製)在汽缸溫度320℃下造粒，製造LCP3。所得之LCP3的流動開始溫度為303℃。
≪整齊顆粒(4)之製造≫ 如以下製造整齊顆粒(4)(LCP4)如以下而製造。 於具備攪拌裝置、扭矩計、氮氣導入管、溫度計及迴流冷卻器之反應器，放入6-羥基-2-萘甲酸(1034.99g，5.5莫耳)、2,6-萘二羧酸(378.33g，1.75莫耳)、對苯二甲酸(83.07g，0.5莫耳)、氫醌(對於272.52g，2.475莫耳、2,6-萘二羧酸及對苯二甲酸之合計量而言超過0.225莫耳)、乙酸酐(1226.87g，12莫耳)及作為觸媒之1-甲基咪唑(0.17g)，將反應器內的氣體由氮氣所取代後，在氮氣氣流下一邊攪拌，一邊自室溫經15分鐘升溫至145℃，在145℃進行1小時迴流。其次，一邊餾去副產物乙酸及未反應之乙酸酐，一邊自145℃經3.5小時升溫至310℃，在310℃經3小時保持後，取出內容物，將此冷卻至室溫。將所得之固體成分物以粉碎機粉碎至粒徑約0.1~1mm後，氮環境下，自室溫經1小時升溫至250℃，自250℃經8小時升溫至295℃，藉由在295℃保持6小時進行固相聚合。固相聚合後冷卻後得到粉末狀液晶聚酯樹脂。
其中所得之液晶聚酯樹脂對於全重複單位合計量而言，具有Ar1 為2,6-亞萘基之重複單位(1)55莫耳%、Ar2 為2,6-亞萘基之重複單位(2)17.5莫耳%、Ar2 為1,4-伸苯基之重複單位(2)5莫耳%及Ar3 為1,4-伸苯基之重複單位(3)22.5莫耳%，該流動開始溫度為300℃。
將所得之粉末狀液晶聚酯樹脂藉由二軸押出機(PMT47，IKG公司製)以汽缸溫度300℃下造粒，製造LCP4。所得之LCP4的流動開始溫度為294℃。
＜其他樹脂之整齊顆粒(PA)＞ 作為上述液晶聚酯樹脂以外的樹脂(其他樹脂)之整齊顆粒，使用宇部興產股份有限公司製之UBE 尼龍 1013B(PA)。 PA之流動開始溫度為226℃。
＜樹脂顆粒之製造(1)＞ 製造出各將液晶聚酯樹脂含浸於纖維狀填充物之樹脂顆粒1~4。 對於樹脂顆粒1~4，使用與圖1所示相同形態的製造裝置，如以下製造。 對押出機120使用GTS-40型押出機(股份有限公司塑質工學研究所製)。對於帶式收集機使用EBD-1500A(IMEX股份有限公司製)。纖維狀填充物為使用下述玻璃纖維。
纖維狀填充物：日東紡績股份有限公司製的玻璃纖維粗紗(GF)(HME-玻璃、數平均纖維徑17μm、纖度1180g/1000m)
≪樹脂顆粒1之製造≫ 作為整齊顆粒使用上述LCP1及LCP2。 得到對於LCP1及LCP2之合計100質量份(LCP1為75質量份，LCP2為25質量份)，纖維狀填充物(玻璃纖維)成為192質量份之樹脂結構體13。具體為如以下而製造。
得到樹脂結構體之步驟： 藉由啟動上述帶式收集機(收集部127)，自玻璃纖維粗紗10將玻璃纖維束11以拉取速度10m/分鐘下進行連續式釋出下，首先在預備加熱部121將玻璃纖維束11於150℃進行加熱而使其乾燥。 其次，於安裝於押出機120之先端的噴嘴(含浸部123)，一邊供給乾燥後之玻璃纖維束11，一邊自押出機120將熔融狀態之LCP1及LCP2自供給口123a投入。在噴嘴(含浸部123)內，將LCP1及LCP2以380℃進行熔融，含浸於玻璃纖維束11，藉由噴嘴(含浸部123)出口以噴嘴徑1.1mm之模頭調整縷徑下，可得到對於LCP1及LCP2之合計100質量份(LCP1為75質量份，LCP2為25質量份)，纖維狀填充物(玻璃纖維)成為192質量份之樹脂結構體13。 對於此所得之樹脂結構體13，玻璃纖維排列於與第1液晶聚酯樹脂層之縱向方向略為平行之方向。 此後，將在噴嘴(含浸部123)內進行加熱狀態之樹脂結構體13以冷卻部125冷卻至150℃以下。
得到顆粒之步驟： 其次，將冷卻後的樹脂結構體13以前述帶式收集機(收集部127)拉取成縷狀，釋出於造粒機(切斷部129)中，於該縱向方向切斷為所定長度(9mm或12mm)，得到圓柱形狀之樹脂顆粒1。 樹脂顆粒1之流動開始溫度為314℃。
[樹脂顆粒中之玻璃纖維的長度加重平均纖維長度之測定] 經樹脂顆粒1於縱向方向切斷，經切斷所得之截面以顯微鏡進行觀察。該觀察結果，玻璃纖維之排列方向略與樹脂顆粒1之縱向方向一致，確認其與樹脂顆粒1之縱向方向略成平行 又，樹脂顆粒1中之玻璃纖維的長度加重平均纖維長度係如以下程序求得。 程序(1)；將樹脂顆粒2g以馬弗爐在600℃加熱4小時，除去樹脂分(第1液晶聚酯樹脂)。 程序(2)；自樹脂顆粒除去樹脂分，將僅存的玻璃纖維者，分散於放有界面活性劑(Micro90 INTERNATIONAL PRODUCTS CORPORATION公司製)0.05體積%之水溶液1000mL中，調製出玻璃纖維分散液。 程序(3)；自玻璃纖維分散液取出100mL，以純水稀釋至10倍。自稀釋後的分散液取出50mL，分散於培養皿中，繼續將分散於培養皿中之玻璃纖維以顯微鏡(VH-Z25、Keyence公司製之倍率10倍)進行觀察，將圖像作為1試樣，在不重疊照相區域下照像出10張照片 程序(4)；存在照相的1張圖像1中的所有玻璃纖維之長度以顯微鏡之測量工具進行測定。且，彎曲的玻璃纖維藉由多點測量進行測定，接觸於圖像邊緣的纖維則不測定。照相出的10張圖像依序進行相同操作至玻璃纖維之測定條數合計超過500條，測定玻璃纖維之纖維長度。 程序(5)；由以程序(4)所測定的玻璃纖維之纖維長度求出長度加重平均纖維長度lm=(Σli2 ×ni)/(Σli×ni)(Σni＞500)。 li：玻璃纖維之纖維長度 ni：纖維長度li之玻璃纖維的條數 其結果，玻璃纖維的長度加重平均纖維長度與顆粒之長度(9mm或12mm)相同。
≪樹脂顆粒2之製造≫ 作為整齊顆粒，使用上述LCP1。 得到對於LCP1之100質量份，纖維狀填充物(玻璃纖維)成為200質量份之樹脂結構體13。 除此以外，與上述樹脂顆粒1之製造同樣下，得到圓柱形狀(長度12mm)之樹脂顆粒2。 且，樹脂顆粒2中之玻璃纖維的長度加重平均纖維長度與顆粒長度(12mm)相同。 樹脂顆粒2之流動開始溫度為321℃。
≪樹脂顆粒3之製造≫ 作為整齊顆粒，使用上述LCP1及LCP2。 得到對於LCP1及LCP2之合計100質量份(LCP1為50質量份，LCP2為50質量份)而言，纖維狀填充物(玻璃纖維)成為200質量份之樹脂結構體13。 除此以外，與上述樹脂顆粒1之製造同樣下，得到圓柱形狀(長度12mm)之樹脂顆粒3。 且，樹脂顆粒3中之玻璃纖維的長度加重平均纖維長度與顆粒之長度(12mm)相同。 樹脂顆粒3之流動開始溫度為305℃。
≪樹脂顆粒4之製造≫ 作為整齊顆粒使用上述LCP3。 得到對於LCP3的100質量份而言，纖維狀填充物(玻璃纖維)成為192質量份之樹脂結構體13。 除此以外，與上述樹脂顆粒1之製造同樣下，得到圓柱形狀之樹脂顆粒4(長度12mm)。 且，樹脂顆粒4中之玻璃纖維的長度加重平均纖維長度與顆粒之長度(12mm)相同。 樹脂顆粒4之流動開始溫度為304℃。
樹脂顆粒1~4的組成如表1所示。
Figure 02_image001
＜成形體之製造(1)＞ (實施例1~9、比較例1~6) 混合如表2、3所示各成分，製作出各例之液晶聚酯樹脂組成物，將該液晶聚酯樹脂組成物藉由進行射出成形之程序，製造出各成形體(射出成形品)。具體為混合如表2~3所示各成分，各投入於射出成形機TR450EH3(Sodick Co., Ltd.製)之料斗。在於表2~3所示熔融混練溫度(可塑化部)與柱塞部溫度，在前述射出成形機內進行熔融混練與測量，對於模子溫度100℃之模子內以射出速度20mm/秒進行射出後，成形以JIS K7139為基準的多功能測試片(型A1)(厚度4mm)。且閘門為比多功能測試片之單側握持部的上邊之厚度更厚4mm之片閘門。 其他射出條件：柱塞部之溫度360℃，螺絲轉動數(可塑化部)100rpm，背壓1MPa，保壓100MPa，保壓時間5秒
且，表2、3中之各簡稱各具有以下意思。 ･高級脂肪酸金屬鹽 S1：山嵛酸鈣(熔點：130℃，日東化成工業公司製) S2：山嵛酸鎂(熔點：117℃，日東化成工業公司製) S3：環狀新戊烷四基雙(十八烷基亞磷酸酯)與硬脂酸鈣(熔點：187℃)之混合物(商品名：PEP-8W，ADEKA公司製) S4：月桂酸鋰(熔點：234℃，日東化成工業公司製)
･高級脂肪酸金屬鹽以外之外添劑(其他外添劑) A1：芥酸醯胺(熔點：83℃，商品名：Armor slip E，Lion Specialty Chemicals公司製) A2：聚醯胺12(熔點：184℃，商品名：Best Jint2070 Natural，Daicel-Evonik公司製)
上述高級脂肪酸金屬鹽及其他添劑之熔點可使用差示掃描熱量計(島津製作所製之DSC-50)進行測定。將各高級脂肪酸金屬鹽及其他添劑以10℃/分鐘的速度下昇溫時呈現最高溫側之吸熱吸收峰的位置作為外添劑之熔點。
對於上述各成形體(多功能測試片(型A1)(厚度4mm))，將計量時間、彎曲強度、夏比衝擊強度(有切口)之測定各如以下所示進行。這些測定結果如表2、3所示。
[計量時間之測定] 將上述各成形體(多功能測試片(型A1)(厚度4mm))成形為連續30條，測定第16條至第30條的成形時之合計15次分的計量時間。該平均值如表2、3所示。
[彎曲強度之測定] 將上述各成形體(多功能測試片(型A1)(厚度4mm))切出寬度10mm×長度80mm×厚度4mm，成為無切口之形狀，得到5條板狀試驗片。使用所得之5條板狀試驗片，將彎曲強度依據ISO178，測定5次。該平均值如表2、3所示。
[夏比衝擊強度之測定] 自上述各成形體(多功能測試片(型A1)(厚度4mm))切出寬度10mm×長度80mm×厚度4mm之板狀試驗片後，使用切槽工具(型式A-4，東洋精機公司製)，依據ISO2818，JIS K7144，對於板狀試驗片中央部寬度方向加工為深度2mm之45°V字溝(切口尖端半徑：0.25mm±0.05mm)，得到10條附有切口之板狀試驗片。使用所得之10條附有切口之板狀試驗片，將夏比衝擊強度依據ISO179-1，JIS K7111-1，採用錘子7.5J，測定10次。該平均值如表2、3所示。
Figure 02_image003
Figure 02_image005
由表2及表3所示結果確認出，使用實施例1~9之液晶聚酯樹脂組成物所製作的射出成形品，與使用比較例1~6之樹脂組成物所製作的射出成形品比較，其彎曲強度及夏比衝擊強度之值皆較高，而達到兼具兩者，而成形體強度更為提高。
比較例1及2因樹脂顆粒與第2液晶聚酯樹脂之流動開始溫度的差較為小，故含於樹脂顆粒之纖維狀填充物無法維持在成束之狀態，因會有纖維狀填充物之斷裂，故夏比衝擊強度之值較低。
比較例3及5因未含有高級脂肪酸金屬鹽，故計量時間較長，引起纖維狀填充物之斷裂，夏比衝擊強度之值減低。 又，添加有高級脂肪酸金屬鹽以外之外添劑的比較例4無法藉由擰緊扭矩而成形。
比較例6中因作為與樹脂顆粒併用之樹脂而含有非液晶聚酯樹脂之樹脂，故該夏比衝擊強度之值較低。
由實施例2及實施例4與實施例9之對比可確認，使用熔點為230℃以下的高級脂肪酸金屬鹽(S1、S2)時，可進一步提高成形體強度(特別為夏比衝擊強度)。
＜樹脂顆粒之製造(2)＞ 將纖維狀填充物變更為下述碳纖維以外，以與上述＜樹脂顆粒之製造(1)＞的同樣方法，各製造出液晶聚酯樹脂含浸於碳纖維之樹脂顆粒5及6。
碳纖維：三菱化學股份有限公司製「TR50S15L MB」；碳纖維之數平均纖維徑為7μm，纖維收斂條數為15000條，纖度為1000g/1000m
≪樹脂顆粒5之製造≫ 作為整齊顆粒，使用上述LCP1。 使用噴嘴徑1.5mm之模頭，得到對於LCP1之100質量份，纖維狀填充物(碳纖維)成為73質量份之樹脂結構體13。 除此以外，以與上述樹脂顆粒1之製造同樣下，得到圓柱形狀之樹脂顆粒5(長度12mm)。 且，樹脂顆粒5中之碳纖維的長度加重平均纖維長度與顆粒之長度(12mm)相同。 樹脂顆粒5之流動開始溫度為319℃。
且，樹脂顆粒中之碳纖維的長度加重平均纖維長度以以下方法進行測定。
[樹脂顆粒中之碳纖維的長度加重平均纖維長度之測定] 將樹脂顆粒5於縱向方向切斷，將藉由切斷所得之截面以顯微鏡進行觀察。該觀察結果可確認，碳纖維之排列方向與樹脂顆粒5之縱向方向略一致，與樹脂顆粒5之縱向方向略平行。 又，樹脂顆粒5中之碳纖維的長度加重平均纖維長度以以下程序求得。 程序(1)；將樹脂顆粒2g以馬弗爐進行500℃之3小時加熱，除去樹脂分(第1液晶聚酯樹脂)。 程序(2)；自樹脂顆粒除去樹脂分，將僅成為碳纖維者，分散於放有界面活性劑(Micro90 INTERNATIONAL PRODUCTS CORPORATION公司製)0.05體積%之水溶液1000mL，調製出碳纖維分散液。 程序(3)；自碳纖維分散液取出100mL，以純水稀釋10倍。自稀釋後的分散液取出50mL，使用φ90mm之桐山漏斗用濾紙(No.5C)進行減壓過濾，將分散於濾紙之碳纖維以顯微鏡(VH-Z25，Keyence company製，倍率10倍)進行觀察，將圖像作為1試樣，使照相區域不要重疊下照出10張照片。 程序(4)；將存在於照相出的1張圖像中之所有碳纖維之長度以顯微鏡之測量工具進行測定。且，彎曲的碳纖維藉由多點測量進行測定，而不測定觸碰圖像之邊緣的纖維。以經照相的10張圖像依序進行相同操作至碳纖維的測定條數合計超過500條為止，測定碳纖維之纖維長度。 程序(5)；自以程序(4)進行測定之碳纖維的纖維長度求得長度加重平均纖維長度lm=(Σli2 ×ni)/(Σli×ni)(Σni＞500)。 li：碳纖維之纖維長度 ni：纖維長度li之碳纖維的條數 其結果，碳纖維之長度加重平均纖維長度與顆粒之長度(12mm)相同。
≪樹脂顆粒6之製造≫ 作為整齊顆粒使用上述LCP3。 使用噴嘴徑1.5mm之模頭，得到對於LCP3之100質量份，纖維狀填充物(碳纖維)成為70質量份之樹脂結構體13。 如此以外，以與上述樹脂顆粒1之製造同樣下，得到圓柱形狀之樹脂顆粒6(長度12mm)。 且，樹脂顆粒6中之碳纖維的長度加重平均纖維長度與顆粒之長度(12mm)相同。 樹脂顆粒6之流動開始溫度為303℃。
樹脂顆粒5及6之組成表示於表4。
Figure 02_image007
＜成形體的製造(2)＞ (實施例10，比較例7) 混合於表4所示各成分，製作出實施例10及比較例7之液晶聚酯樹脂組成物，將該液晶聚酯樹脂組成物藉由進行射出成形之程序，製造出各成形體(射出成形品)。具體為以與上述＜成形體之製造(1)＞的同樣方法進行。 且，表5中之簡稱具有以下之意思。 ･高級脂肪酸金屬鹽 S1：山嵛酸鈣(熔點：130℃，日東化成工業公司製)
對於上述各成形體(多功能測試片(型A1)(厚度4mm))，將計量時間、夏比衝擊強度(有切口)之測定各以上述同樣方法進行。此等測定結果如表5表示。
Figure 02_image009
如表5所示結果確認，使用實施例10之液晶聚酯樹脂組成物所製作之射出成形品，與使用比較例7之液晶聚酯樹脂組成物所製作之射出成形品相比，夏比衝擊強度之值較高，且成形體強度更提高。
比較例7中因樹脂顆粒與第2液晶聚酯樹脂之流動開始溫度的差較小，故無法使含於樹脂顆粒之纖維狀填充物維持在成束之狀態，而有纖維狀填充物之斷裂進行，故夏比衝擊強度之值較低。
以上說明本發明之較佳實施例，但本發明並未受限定於此等實施例。在不脫離本發明之主旨的範圍下，可進行構成加成、省略、取代及其他變更。本發明並未受到前述說明之限定，僅限定於申請專利範圍中。
100:製造裝置 101~109:搬送輥 120:押出機 121:預備加熱部 123:含浸部 125:冷卻部 127:收集部 129:切斷部
[圖1]表示樹脂顆粒的製造裝置之一例模式圖。

Claims (7)

  1. 一種液晶聚酯樹脂組成物，其特徵為含有： 含有第1液晶聚酯樹脂及纖維狀填充物之樹脂顆粒、 第2液晶聚酯樹脂，與高級脂肪酸金屬鹽； 前述第2液晶聚酯樹脂的流動開始溫度比前述樹脂顆粒低，前述樹脂顆粒及前述第2液晶聚酯樹脂的流動開始溫度皆為250℃以上，前述樹脂顆粒與前述第2液晶聚酯樹脂的流動開始溫度之差超過10℃。
  2. 如請求項1之液晶聚酯樹脂組成物，其中前述高級脂肪酸金屬鹽的熔點為230℃以下。
  3. 如請求項1或2之液晶聚酯樹脂組成物，其中前述纖維狀填充物的含有量對於前述樹脂顆粒及前述第2液晶聚酯樹脂的全量(100質量份)而言為20~60質量份。
  4. 如請求項1~3中任一項之液晶聚酯樹脂組成物，其中前述高級脂肪酸金屬鹽的含有量對於前述樹脂顆粒及前述第2液晶聚酯樹脂的全量(100質量份)而言為0.02~0.15質量份。
  5. 如請求項1~4中任一項之液晶聚酯樹脂組成物，其中前述纖維狀填充物為玻璃纖維或碳纖維。
  6. 如請求項1~5中任一項之液晶聚酯樹脂組成物，其中前述纖維狀填充物的長度加重平均纖維長度為5~20mm。
  7. 一種成形體，其特徵為使用如請求項1~6中任一項之液晶聚酯樹脂組成物而製作者。
TW109112947A 2019-08-09 2020-04-17 液晶聚酯樹脂組成物及成形體 TW202112958A (zh)

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