TW202323366A - 液晶聚酯顆粒組成物及射出成形品 - Google Patents
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Abstract
本發明為一種液晶聚酯顆粒組成物,其含有第1顆粒及第2顆粒,前述第1顆粒為含有液晶聚酯之顆粒,前述第2顆粒為含有有機顏料、有機染料或碳黑,與液晶聚酯之顆粒(惟,前述第2顆粒與前述第1顆粒相異),以第2顆粒體積/第1顆粒體積表示之體積比為2.3以下。
Description
本發明係關於液晶聚酯顆粒組成物及射出成形品。
本案係基於2021年8月24日在日本申請的日本特願2021-136441號主張優先權,其內容援用於此。
液晶聚酯已知係流動性、耐熱性及尺寸精度高。
液晶聚酯通常較少以單質使用,為了滿足於各種用途之要求特性(例如彎曲特性、耐衝擊性),係作為含有填充材之液晶聚酯組成物使用。由如此之液晶聚酯組成物所製作之成形品,已知雖輕量但強度高。
該液晶聚酯組成物,作為成形材料而於各種用途中其使用正在擴大。其中尤其是個人電腦或行動電話等之資訊通訊領域中,零件之高積體度化、小型化、薄型化、低高度化等係急速進展。如此之資訊通訊領域之成形品中,液晶聚酯組成物之使用量係大幅增大。
前述資訊通訊領域之成形品中,係有要求為經著色之成形品(著色成形品)者。製造該著色成形品之方法之一,係有母料方式之方法。母料方式之方法中,係將天然顆粒與含較通常更高濃度之顏料的顆粒(母料)予以混合而調製顆粒混合物。接著,藉由使用該顆粒混合物作為成形材料,進行射出成形,而得到目標之色調的射出成形品。
該母料方式之方法,可將高濃度之顏料輕易地添加於作為基底的材料,可有效率地添加顏料,因此係於各種樹脂材料中使用。特別是可藉由混合作為基底的材料與含不同顏料之各母料,而輕易地製造有製造多品種之必要的著色成形品。
例如專利文獻1中,揭示調配液晶聚合物樹脂顆粒A,與摻合著色劑之聚對苯二甲酸烷二酯樹脂顆粒B而直接成形的著色成形品之製造法。該專利文獻1中,作為母料,係採用含有著色劑,及與液晶聚合物樹脂相溶性較優之其他熱可塑性樹脂的顆粒。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開平06-248165號公報
[發明所欲解決之課題]
但是,利用母料方式之方法所製造之射出成形品中,特別是摻合含有高濃度之顏料的母料時,係有個別成形品容易產生色調之偏差的問題。
本發明係有鑑於如此之實情而為者,其目的為提供抑制了色調之偏差的射出成形品,及其成形材料之液晶聚酯顆粒組成物。
[用以解決課題之手段]
本發明者等人針對以液晶聚酯組成物為成形材料之著色成形品的色調進行了探討。於該探討中,得到以下見解:利用母料方式之方法來製造著色成形品時,係有於個別成形品之色調的偏差增大的情況,與於個別成形品之色調的偏差被抑制的情況。藉由進一步探討,發現此等之色調的偏差之差異,係與所謂天然顆粒與母料之體積比相關,而完成本發明。
為了解決上述課題,本發明包含以下之態樣。
[1] 一種液晶聚酯顆粒組成物,其特徵為含有第1顆粒及第2顆粒,前述第1顆粒為含有液晶聚酯之顆粒,前述第2顆粒為含有有機顏料、有機染料或碳黑,與液晶聚酯之顆粒(惟,前述第2顆粒與前述第1顆粒相異),以第2顆粒體積/第1顆粒體積表示之體積比為2.3以下。
[2] 如[1]之液晶聚酯顆粒組成物,其中前述第2顆粒中之有機顏料、有機染料及碳黑之合計含量,相對於前述第2顆粒中之液晶聚酯100質量份而言,為1.5~40質量份。
[3] 如[1]或[2]之液晶聚酯顆粒組成物,其中前述第2顆粒之含量,相對於前述第1顆粒100質量份而言,為1~10質量份。
[4] 一種射出成形品,其特徵為使用如[1]~[3]中任一項之液晶聚酯顆粒組成物而製作。
[發明之效果]
依照本發明之液晶聚酯顆粒組成物,可製造抑制了色調之偏差的射出成形品。
依照本發明之射出成形品,可抑制個別成形品之色調的偏差。
此處所稱之「個別成形品之色調的偏差」,例如意指對各個成形品,以測色計測定L*、a*及b*時之各個成形品之各值的波動性。
(液晶聚酯顆粒組成物)
本發明之一態樣之液晶聚酯顆粒組成物,為含有第1顆粒及第2顆粒者。
前述第1顆粒為含有液晶聚酯之顆粒。
前述第2顆粒,為含有有機顏料、有機染料或碳黑,與液晶聚酯之顆粒(惟,前述第2顆粒與前述第1顆粒相異)。
本態樣之液晶聚酯顆粒組成物中,以第2顆粒體積/第1顆粒體積表示之體積比為2.3以下。
作為液晶聚酯顆粒組成物之一實施形態,可列舉含有第1顆粒與第2顆粒之顆粒混合物。本實施形態中,第1顆粒係所謂天然顆粒,第2顆粒為母料。
以下詳細說明第1顆粒及第2顆粒。
本實施形態中之第1顆粒及第2顆粒,係如後述,例如藉由一邊將使液晶聚酯顆粒組成物擠出所製作的股線予以捲出,一邊切斷而進行顆粒化而得到。第1顆粒及第2顆粒,分別意指由複數顆粒(顆粒100粒以上)所成之集合物。
再者,針對各顆粒中所含的成分(液晶聚酯、有機顏料、有機染料或碳黑、此等以外之任意成分)之說明係歸納如後述。
<第1顆粒>
一實施形態之液晶聚酯顆粒組成物中,第1顆粒為含有液晶聚酯之顆粒。構成第1顆粒之顆粒,分別含有液晶聚酯。
第1顆粒中,液晶聚酯之含量,相對於第1顆粒之總質量(100質量%)而言,例如為50質量%以上、可為50~90質量%、可為55~80質量%、亦可為55~70質量%。
第1顆粒,除了液晶聚酯以外,亦可含有其以外之任意成分。其以外之任意成分,可列舉填料、液晶聚酯以外之樹脂、著色劑、該技術領域中週知之添加劑。
作為填料,可為無機填充材亦可為有機填充材,係依用途等而適當決定,就賦予機械強度之觀點,較佳使用無機填充材。填料可使用一種或二種以上。
第1顆粒含有填料時,填料之含量,相對於第1顆粒中之液晶聚酯100質量份而言,例如較佳為30~80質量份、更佳為40~75質量份、又更佳為50~70質量份。
又,第1顆粒含有填料時,填料之含量,相對於第1顆粒之總質量(100質量%)而言,例如為50質量%以下、可為10~50質量%、可為20~45質量%、亦可為30~45質量%。
第1顆粒亦可進一步含有著色劑。本實施形態中,第1顆粒,為著色劑之含量相對於第1顆粒之總質量(100質量%)而言為0質量%以上且未達5質量%之顆粒。亦即,在構成顆粒混合物之複數顆粒當中,將不含著色劑且含有液晶聚酯之顆粒、著色劑之含量為超過0質量%且未達5質量%且含有液晶聚酯之顆粒分別稱為第1顆粒。
又,著色劑可使用一種或二種以上。此處之著色劑中,不包含有機顏料、有機染料及碳黑。
第1顆粒,可為僅由一種顆粒所成的情況、亦可為由二種以上之顆粒所成的情況。
第1顆粒僅由一種顆粒所成的情況,指包含不含有著色劑之顆粒的情況、著色劑之含量為超過0質量%且未達5質量%之顆粒的情況。第1顆粒由二種以上之顆粒所成的情況,指包含不含有著色劑之顆粒二種以上的情況;著色劑之含量為超過0質量%且未達5質量%之顆粒二種以上的情況;不含有著色劑之顆粒,與著色劑之含量為超過0質量%且未達5質量%之顆粒的混合顆粒的情況;液晶聚酯之種類或含量不同的顆粒的情況;著色劑之種類或含量不同的顆粒的情況。
<第2顆粒>
一實施形態之液晶聚酯顆粒組成物中,第2顆粒,為含有有機顏料、有機染料或碳黑,與液晶聚酯之顆粒(惟,前述第2顆粒與前述第1顆粒相異)。構成第2顆粒之顆粒,分別含有有機顏料、有機染料或碳黑,與液晶聚酯。
第2顆粒,為與前述第1顆粒不同的顆粒。
第1顆粒與第2顆粒,其相異點在於是否含有有機顏料、有機染料或碳黑。
由顆粒混合物去掉前述第1顆粒時,剩餘之複數顆粒當中,係將含有選自由有機顏料、有機染料及碳黑所成之群的至少一種,與液晶聚酯之顆粒稱為第2顆粒。
本實施形態中,第2顆粒,較佳為有機顏料、有機染料及碳黑之合計含量,相對於第2顆粒之總質量(100質量%)而言為0.5質量%以上之顆粒。
第2顆粒中,有機顏料、有機染料及碳黑之合計含量,係依其種類或要求而適當決定,相對於第2顆粒之總質量(100質量%)而言,例如為超過0質量%且30質量%以下、較佳為0.5質量%以上且30質量%以下、可為1~30質量%、可為3~25質量%、亦可為5~20質量%。
第2顆粒中,液晶聚酯之含量,相對於第2顆粒之總質量(100質量%)而言,例如為50質量%以上、可為60~99質量%、可為70~97質量%、亦可為75~95質量%。
又,第2顆粒中之有機顏料、有機染料及碳黑之合計含量,係依其種類或要求而適當決定,相對於前述第2顆粒中之液晶聚酯100質量份而言,例如較佳為1.5~40質量份、更佳為5~35質量份、又更佳為10~30質量份、特佳為10~25質量份。
有機顏料、有機染料及碳黑之合計含量,若為前述較佳範圍之下限值以上,則於成形品容易上色,另一方面,若為前述較佳範圍之上限值以下,則加工時顏料等容易分散。
第2顆粒除了有機顏料、有機染料或碳黑,與液晶聚酯以外,亦可含有此等以外之任意成分。此等以外之任意成分,可列舉填料、液晶聚酯以外之樹脂、其他著色劑、該技術領域中週知之添加劑。
第2顆粒係以與各種不同的第1顆粒之混合來共通使用。因此,第2顆粒中之填料之含量較少者通用性較優。第2顆粒中之填料之含量,相對於前述第2顆粒中之液晶聚酯100質量份而言,例如較佳為10質量份以下、更佳為5質量份以下。
第2顆粒,可為僅由一種顆粒所成的情況、亦可為由二種以上之顆粒所成的情況。
第2顆粒由二種以上之顆粒所成的情況,指包含含有有機顏料之顆粒與含有有機染料之顆粒的混合顆粒的情況;含有有機顏料之顆粒與含有碳黑之顆粒的混合顆粒的情況;含有有機染料之顆粒與含有碳黑之顆粒的混合顆粒的情況;含有有機顏料之顆粒、含有有機染料之顆粒與含有碳黑之顆粒的混合顆粒的情況;液晶聚酯之種類或含量不同的顆粒的情況;有機顏料、有機染料或碳黑之種類或含量不同的顆粒的情況。
<顆粒混合物>
顆粒混合物中,第1顆粒與第2顆粒之合計含量,相對於顆粒混合物之總質量(100質量%)而言,例如為90質量%以上、可為95質量%以上、可為99質量%以上、亦可為100質量%。
顆粒混合物中之第1顆粒及第2顆粒各自之含量,可依第2顆粒中所含的著色劑(有機顏料、有機染料、碳黑)之濃度、種類而適當決定。
例如,顆粒混合物中,第1顆粒之含量,相對於顆粒混合物之總質量(100質量%)而言,例如為80質量%以上、可為80~99.9質量%、可為85~99.9質量%、可為90~99.5質量%、可為93~99.5質量%、亦可為95~99質量%。
例如,顆粒混合物中,第2顆粒之含量,相對於顆粒混合物之總質量(100質量%)而言,例如為20質量%以下、可為0.1~20質量%、可為0.1~15質量%、可為0.5~10質量%、可為0.5~7質量%、亦可為1~5質量%。
又,顆粒混合物中之第1顆粒與第2顆粒之混合比率,可依作為射出成形品之目標的色調來決定。
例如,顆粒混合物中,第2顆粒之含量,相對於第1顆粒100質量份而言,較佳為1~10質量份、更佳為2~8質量份、又更佳為4~6質量份。
[第1顆粒與第2顆粒之體積比]
一實施形態之液晶聚酯顆粒組成物中,就第1顆粒與第2顆粒之體積比而言,以第2顆粒體積/第1顆粒體積表示之體積比為2.3以下、較佳為0.9以上且2.2以下、更佳為0.95以上且2.1以下。
該體積比若為前述之上限值以下,則個別成形品之色調的偏差被抑制。另一方面,若為前述較佳範圍之下限值以上,則靜電的產生被抑制,顆粒之操作性提高。
第1顆粒與第2顆粒之體積比,可藉由以下之流程求得。
流程1) 由第1顆粒當中,任意抽出顆粒100粒以上,測定其總重量。同樣地,由第2顆粒當中,任意抽出顆粒100粒以上,測定其總重量。
流程2) 使用第1顆粒作為成形材料,藉由射出成形,得到特定形狀之成形品。然後,測定所得成形品之比重。同樣地,使用第2顆粒作為成形材料,藉由射出成形,得到特定形狀之成形品。然後,測定所得成形品之比重。
流程3) 由流程1所測定的構成第1顆粒之顆粒100粒以上之總重量,與流程2所測定的以第1顆粒為成形材料之成形品的比重,藉由顆粒100粒以上之總重量/成形品之比重來算出構成第1顆粒之顆粒100粒以上之總體積。同樣地,由流程1所測定的構成第2顆粒之顆粒100粒以上之總重量,與流程2所測定的以第2顆粒為成形材料之成形品的比重,藉由顆粒100粒以上之總重量/成形品之比重來算出構成第2顆粒之顆粒100粒以上之總體積。
流程4) 將流程3所算出的構成第2顆粒之顆粒100粒以上之總體積,除以構成第1顆粒之顆粒100粒以上之總體積,求得以第2顆粒體積/第1顆粒體積表示之體積比。
例如,構成第1顆粒之顆粒100粒之總重量,為1.0~5.0g。以第1顆粒為成形材料之成形品之比重,為1.3~2.5。構成第1顆粒之顆粒100粒之總體積,為0.4~ 4.0cm
3。
例如,構成第2顆粒之顆粒100粒之總重量,為1.0~ 5.0g。以第2顆粒為成形材料之成形品之比重,為1.3~ 2.5。構成第2顆粒之顆粒100粒之總體積,為0.4~4.0cm
3。
本實施形態中,第1顆粒及第2顆粒,例如,可藉由一邊將使液晶聚酯顆粒組成物擠出所製作的股線予以捲出一邊切斷,進行顆粒化而得到。此情況之各顆粒1粒之形狀,為圓柱形狀。又,如前所述,由於係一邊對股線施加外力一邊顆粒化,故相對於顆粒之軸方向而言垂直的截面之形狀,為橢圓形狀。
此處所稱之橢圓形狀,除了定義為距二個定點之距離和為一定之點的軌跡之曲線的形狀以外,一併包含接近前述定義之曲線的大致橢圓之形狀。
各顆粒1粒之尺寸,例如,就第1顆粒而言,顆粒軸方向之長度為2~4mm、相對於顆粒軸方向而言垂直的截面之長徑為1~5mm、該截面之短徑為1~3mm。就第2顆粒而言,顆粒軸方向之長度為2~4mm、相對於顆粒軸方向而言垂直的截面之長徑為1~5mm、該截面之短徑為1~3mm。
第1顆粒與第2顆粒之體積比,可藉由調整各顆粒之尺寸來控制。
例如,可藉由適當變更製造顆粒時之液晶聚酯顆粒組成物之擠出條件(捲出強度、溫度等)、股線之切斷條件(造粒機之旋轉刀之速度等),來調整顆粒之尺寸。
再者,本實施形態中之第1顆粒及第2顆粒,係與由各顆粒所產生之微粉、灰塵有所區別。
由各顆粒所產生之微粉、灰塵,例如係指體積平均粒徑500μm以下者。
≪關於第1顆粒及第2顆粒中所含的成分≫
本實施形態之液晶聚酯顆粒組成物中,第1顆粒為含有液晶聚酯之顆粒,亦可依需要含有液晶聚酯以外之任意成分。第2顆粒為含有有機顏料、有機染料或碳黑,與液晶聚酯之顆粒,亦可依需要含有此等以外之任意成分。
・關於液晶聚酯
本實施形態中,液晶聚酯為於熔融狀態顯示液晶性之聚酯,較佳為於450℃以下之溫度會熔融者。
再者,本實施形態中之顆粒所含有的適合之液晶聚酯,可為液晶聚酯醯胺、可為液晶聚酯醚、可為液晶聚酯碳酸酯、亦可為液晶聚酯醯亞胺。
此處之液晶聚酯,較佳為僅使用芳香族化合物作為原料單體而成的全芳香族液晶聚酯。
該液晶聚酯之典型的例子,可列舉使芳香族羥基羧酸、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之群的至少1種化合物聚合(聚縮合)而成者;使複數種之芳香族羥基羧酸聚合而成者;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之群的至少1種化合物聚合而成者;及使聚對苯二甲酸乙二酯等之聚酯與芳香族羥基羧酸聚合而成者。
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,分別獨立地亦可使用其之可聚合的衍生物,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般的具有羧基之化合物之可聚合的衍生物之例子,可列舉將羧基轉換為烷氧基羰基或芳氧基羰基而成者(酯)、將羧基轉換為鹵代甲醯基而成者(酸鹵化物),及將羧基轉換為醯氧基羰基而成者(酸酐)。如芳香族羥基羧酸、芳香族二醇及芳香族羥基胺般的具有羥基之化合物之可聚合的衍生物之例子,可列舉將羥基予以醯基化而轉換為醯氧基而成者(醯基化物)。如芳香族羥基胺及芳香族二胺般的具有胺基之化合物之可聚合的衍生物之例子,可列舉將胺基予以醯基化而轉換為醯基胺基而成者(醯基化物)。
該液晶聚酯,較佳具有下述式(1)表示之重複單位(以下有時稱「重複單位(1)」);更佳具有重複單位(1)、下述式(2)表示之重複單位(以下有時稱「重複單位(2)」)與下述式(3)表示之重複單位(以下有時稱「重複單位(3)」)。
(Ar
1表示伸苯基、伸萘基或伸聯苯基。Ar
2及Ar
3係分別獨立地表示伸苯基、伸萘基、伸聯苯基或下述式(4)表示之基。X及Y係分別獨立地表示氧原子或亞胺基(-NH-)。Ar
1、Ar
2或Ar
3表示之前述基中的氫原子,分別獨立地可經鹵素原子、烷基或芳基取代)。
(Ar
4及Ar
5係分別獨立地表示伸苯基或伸萘基。Z表示氧原子、硫原子、羰基、磺醯基或亞烷基)。
前述鹵素原子,可列舉氟原子、氯原子、溴原子及碘原子。前述烷基之例子,可列舉甲基、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-辛基及n-癸基,其碳數較佳為1~10。前述芳基之例子,可列舉苯基、o-甲苯基、m-甲苯基、p-甲苯基、1-萘基及2-萘基,其碳數較佳為6~20。
前述氫原子經此等之基取代時,其數目,就Ar
1、Ar
2或Ar
3表示之前述各個基而言,分別獨立地較佳為2個以下、更佳為1個以下。
前述亞烷基之例子,可列舉亞甲基、亞乙基、異亞丙基、n-亞丁基及2-乙基亞己基,其碳數較佳為1~10。
重複單位(1),為源自特定之芳香族羥基羧酸之重複單位。作為重複單位(1),較佳為Ar
1為1,4-伸苯基者(源自p-羥基苯甲酸之重複單位),及Ar
1為2,6-伸萘基者(源自6-羥基-2-萘甲酸之重複單位)。
再者,本說明書中「源自」,意指為了使原料單體聚合,有助於聚合之官能基之化學結構會變化,且不產生其他之結構變化。
重複單位(2),為源自特定之芳香族二羧酸之重複單位。作為重複單位(2),較佳為Ar
2為1,4-伸苯基者(源自對苯二甲酸之重複單位)、Ar
2為1,3-伸苯基者(源自間苯二甲酸之重複單位)、Ar
2為2,6-伸萘基者(源自2,6-萘二羧酸之重複單位),及Ar
2為二苯基醚-4,4’-二基者(源自二苯基醚-4,4’-二羧酸之重複單位)。
重複單位(3),為源自特定之芳香族二醇、芳香族羥基胺或芳香族二胺之重複單位。作為重複單位(3),較佳為Ar
3為1,4-伸苯基者(源自氫醌、p-胺基酚或p-苯二胺之重複單位),及Ar
3為4,4’-伸聯苯基者(源自4,4’-二羥基聯苯、4-胺基-4’-羥基聯苯或4,4’-二胺基聯苯之重複單位)。
重複單位(1)之含量,相對於全部重複單位之合計量(藉由將構成液晶聚酯之各重複單位之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),並將該等合計之值)而言,較佳為30莫耳%以上、更佳為30莫耳%以上且80莫耳%以下、又更佳為40莫耳%以上且70莫耳%以下、特佳為45莫耳%以上且65莫耳%以下。
重複單位(2)之含量,相對於全部重複單位之合計量而言,較佳為35莫耳%以下、更佳為10莫耳%以上且35莫耳%以下、又更佳為15莫耳%以上且30莫耳%以下、特佳為17.5莫耳%以上且27.5莫耳%以下。
重複單位(3)之含量,相對於全部重複單位之合計量而言,較佳為35莫耳%以下、更佳為10莫耳%以上且35莫耳%以下、又更佳為15莫耳%以上且30莫耳%以下、特佳為17.5莫耳%以上且27.5莫耳%以下。
重複單位(1)之含量越多,熔融流動性、耐熱性或強度/剛性越容易提高,但過多時,熔融溫度或熔融黏度容易變高,成形所必要之溫度容易變高。
重複單位(2)之含量與重複單位(3)之含量的比例,以[重複單位(2)之含量]/[重複單位(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。
再者,本實施形態中之顆粒所含有的適合的液晶聚酯,亦可分別獨立地具有2種以上的重複單位(1)~(3)。又,液晶聚酯亦可具有重複單位(1)~(3)以外之重複單位,其含量,相對於全部重複單位之合計量而言,較佳為10莫耳%以下、更佳為5莫耳%以下。
由於熔融黏度容易變低,故較佳為該液晶聚酯作為重複單位(3)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之重複單位;更佳為作為重複單位(3),僅具有X及Y分別為氧原子者。
該液晶聚酯,較佳為藉由使構成其之重複單位所對應的原料單體熔融聚合,並使所得之聚合物(以下有時稱「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/剛性高的高分子量之液晶聚酯。
熔融聚合亦可於觸媒之存在下進行。該觸媒之例子,可列舉乙酸鎂、乙酸錫(II)、四丁基鈦酸酯、乙酸鉛、乙酸鈉、乙酸鉀、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,較佳為使用含氮雜環式化合物。
本實施形態中之顆粒所含有的適合之液晶聚酯的流動起始溫度,較佳為260℃以上、更佳為260℃以上且400℃以下、又更佳為260℃以上且380℃以下。
該液晶聚酯之流動起始溫度越高,越有液晶聚酯之耐熱性以及強度提高的傾向。另一方面,液晶聚酯之流動起始溫度若超過400℃,則有液晶聚酯之熔融溫度或熔融黏度變高的傾向。因此,係有液晶聚酯之成形所必要之溫度變高的傾向。
本說明書中,液晶聚酯之流動起始溫度,亦稱為流溫或流動溫度,其係作為液晶聚酯之分子量的標準之溫度(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)。
流動起始溫度,為使用毛細管流變儀,使液晶聚酯於9.8MPa(100kg/cm
2)之荷重下以4℃/分鐘之速度昇溫同時熔融,並由內徑1mm及長度10mm之噴嘴擠出時,顯示4800Pa・s(48000泊)之黏度的溫度。
本實施形態中,液晶聚酯可一種單獨使用、亦可組合二種以上使用。
組合使用二種以上之液晶聚酯時,如後所述,較佳合併使用流動起始溫度不同者。
第1顆粒與第2顆粒,可含有相同之液晶聚酯、亦可含有互異之液晶聚酯。第1顆粒與第2顆粒,就相溶性之觀點,較佳含有相同之液晶聚酯。
・關於有機顏料、有機染料或碳黑
本實施形態中,第2顆粒中含有有機顏料、有機染料或碳黑,第2顆粒係作為母料。
第2顆粒中所含有的著色劑,包含選自由有機顏料、有機染料及碳黑所成之群的至少一種。作為第2顆粒所用之著色劑,就耐熱性之觀點,較佳為選自由有機顏料及碳黑所成之群的至少一種。
・・有機顏料
有機顏料可列舉苝系衍生物、喹吖酮系衍生物、蒽醌系衍生物、酞菁素系衍生物、三嗪系衍生物、二氯伸苯雙萘碳醯胺系衍生物等。
有機顏料之粒徑,就顆粒之著色性之觀點,較佳為250nm以下、更佳為100nm以下。此處的有機顏料之粒徑,為藉由以掃描型電子顯微鏡之直接觀察,或雷射繞射、雷射散射所測定之值。
又,作為有機顏料,就耐熱性之觀點,較佳為分解起始溫度(5質量%之重量減少)為400℃以上者、更佳為分解起始溫度(5質量%之重量減少)為420℃以上者,分解起始溫度(5質量%之重量減少)越高越佳。
又,作為有機顏料,就耐熱性之觀點,較佳為熔點250℃以上者、更佳為熔點275℃以上者,熔點越高越佳。
・・碳黑
碳黑係作為黑色顏料使用。例如,可將白色之天然顆粒與含有碳黑之母料混合,來製造灰色之成形品。
・關於任意成分
作為任意成分,可列舉填料、液晶聚酯以外之樹脂、該技術領域中週知之添加劑。
・・填料
作為填料,可為無機填充材亦可為有機填充材,係依用途等而適當決定,就賦予機械強度之觀點,較佳使用無機填充材、特別適合使用於第1顆粒。
[無機填充材]
本實施形態之液晶聚酯顆粒組成物(顆粒混合物)中,無機填充材之含量,相對於液晶聚酯100質量份而言,較佳為超過0質量份且120質量份以下、更佳為5質量份以上且110質量份以下、又更佳為20質量份以上且105質量份以下、特佳為30質量份以上且105質量份以下。
本實施形態所用之無機填充材,可為纖維狀填充材、可為板狀填充材、亦可為粒狀填充材。
纖維狀填充材之例子,可列舉玻璃纖維;PAN系碳纖維、瀝青系碳纖維等之碳纖維;二氧化矽纖維、氧化鋁纖維、二氧化矽氧化鋁纖維等之陶瓷纖維;及不鏽鋼纖維等之金屬纖維。又,亦可列舉鈦酸鉀鬚晶、鈦酸鋇鬚晶、矽灰石鬚晶、硼酸鋁鬚晶、氮化矽鬚晶、碳化矽鬚晶等之鬚晶。其中尤佳為玻璃纖維。
板狀填充材之例子,可列舉滑石、雲母、石墨、矽灰石、玻璃薄片、硫酸鋇及碳酸鈣。雲母可為白雲母、可為金雲母、可為氟金雲母、亦可為四矽雲母。其中尤佳為滑石或雲母。
粒狀填充材之例子,可列舉二氧化矽、氧化鋁、氧化鈦、玻璃珠、玻璃中空球、氮化硼、碳化矽及碳酸鈣。
本實施形態所用之無機填充材,較佳為選自由玻璃纖維、滑石及雲母所成之群的至少一種;更佳為玻璃纖維。
以下說明作為纖維狀填充材之玻璃纖維。
玻璃纖維之例子,可列舉長纖維型之切股玻璃纖維、短纖維型之磨碎玻璃纖維等以各種方法所製造者。本實施形態中,亦可合併使用此等中2種以上。
上述玻璃纖維之種類,可列舉E-玻璃、A-玻璃、C-玻璃、D-玻璃、AR-玻璃、R-玻璃、S玻璃或此等之混合物等。其中尤以E-玻璃就強度優良且容易獲得之觀點而言較佳。
作為上述玻璃纖維,係以弱鹼性之纖維在機械強度(拉伸強度及Izod衝擊強度)之觀點上優良而可較佳地使用。特佳使用相對於上述玻璃纖維之總質量而言氧化矽含量為50質量%以上且80質量%以下之玻璃纖維、更佳使用65質量%以上且77質量%以下之玻璃纖維。
上述玻璃纖維,亦可為依需要經矽烷系偶合劑或鈦系偶合劑等之偶合劑處理之纖維。
上述玻璃纖維,亦可經胺基甲酸酯樹脂、丙烯酸樹脂、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物等之熱可塑性樹脂,或環氧樹脂等之熱硬化性樹脂被覆。又,上述玻璃纖維亦可經上漿劑處理。
供熔融混練之原料的玻璃纖維之數平均纖維長,較佳為30μm以上且5000μm以下。玻璃纖維之數平均纖維長若為30μm以上,則相較於數平均纖維長未達30μm的情況,從含有玻璃纖維之顆粒所得到的成形體中之作為強化材之效果更加提高。玻璃纖維之數平均纖維長更佳為50μm以上、又更佳為70μm以上。
又,玻璃纖維之數平均纖維長為5000μm以下時,相較於數平均纖維長超過5000μm的情況,顆粒中之玻璃纖維之數平均纖維長的調整變得更容易,薄壁流動性更提高。玻璃纖維之數平均纖維長更佳為3500μm以下。
供熔融混練之原料的玻璃纖維之纖維直徑(單纖維直徑),較佳為5μm以上且20μm以下。玻璃纖維之纖維直徑若為5μm以上時,相較於纖維直徑未達5μm的情況,操作更容易,可改善生產效率。玻璃纖維之纖維直徑更佳為5.5μm以上、又更佳為6μm以上。又,玻璃纖維之纖維直徑若為20μm以下,則相較於纖維直徑超過20μm的情況,液晶聚酯顆粒組成物之流動性更提高,進而作為成形體之強化材的玻璃纖維之效果更提高。玻璃纖維之纖維直徑,更佳為17μm以下、又更佳為15μm以下。
再者,就玻璃纖維直徑而言,熔融混練後實質上亦不會變化。
再者,本說明書中「原料之玻璃纖維的數平均纖維長」,只要無特別指明,意指以JIS R3420「7.8 切股股線之長度」中記載的方法所測定之值。
又,「原料之玻璃纖維的纖維直徑」,只要無特別指明,意指以JIS R3420「7.6 單纖維直徑」記載的方法中之「A法」所測定之值。
本實施形態之顆粒中之玻璃纖維的數平均纖維長,較佳為20μm以上、更佳為30μm以上、又更佳為40μm以上。另一方面,就液晶聚酯顆粒組成物之流動性之觀點,較佳為1000μm以下、更佳為800μm以下、又更佳為500μm以下。
此處,顆粒中之玻璃纖維的數平均纖維長,可藉由以下之方法測定。將顆粒5g於馬弗爐之空氣中於600℃加熱8小時,去除樹脂,使用視像顯微鏡(Keyence製VH1000)從殘存的玻璃纖維中隨機選擇500個以上之玻璃纖維,以倍率100倍測定所選擇之玻璃纖維的纖維長。此處,數平均纖維長Ln,可藉由下式計算。
Li為玻璃纖維之纖維長的測定值。Ni為纖維長除以測定Li中所含的玻璃纖維之條數而得的玻璃纖維之全部條數之值。
本實施形態之液晶聚酯顆粒組成物中,玻璃纖維之含量,相對於液晶聚酯100質量份而言,較佳為5質量份以上、更佳為10質量份以上、又更佳為15質量份以上。又,上述玻璃纖維之含量,相對於液晶聚酯100質量份而言,較佳為100質量份以下、更佳為85質量份以下、又更佳為70質量份以下。上述之上限值與下限值可任意組合。
以下說明作為板狀填充材之滑石。
本實施形態可使用之滑石,為由氫氧化鎂與矽酸鹽礦物所成之礦物的粉碎物。又,本實施形態可使用之滑石,為於由4原子之矽(Si)氧化物所形成的4個四面體結構間,形成有夾入由3個鎂(Mg)氧化・氫氧化物所構成的八面體結構而得的結構者。
該滑石之製造方法,可列舉公知之製造方法,例如可列舉以輥磨機、雷蒙磨機等所進行的磨碎式粉碎法;以霧化器、鎚磨機、微粉磨機等所進行的衝擊式粉碎法;以噴射磨機、球磨機等所進行的碰撞式粉碎法等之乾式粉碎法。
又,亦可使用將經粉碎之滑石粉末與水分散,使成為可流動之黏度的漿料狀,並藉由球磨機、珠磨機、濕式噴射磨機、Discoplex等進行粉碎的濕式粉碎法。前述製造方法之中,就低成本且容易獲得之觀點,尤佳為乾式粉碎法。
滑石之表面,亦能夠以提高滑石與液晶聚酯之濕潤性為目的,而經偶合劑等處理。又,亦能夠以雜質之去除、使滑石硬質化為目的,而使用經熱處理加工之滑石。又,亦能夠以使操作容易為目的,而使用經壓縮之滑石。
滑石之45μm篩餘量,較佳為1.0質量%以下。45μm篩餘量若為1.0質量%以下,則使顆粒成形時,可抑制於模具之薄壁部的堵塞、提高成形性、提高所得成形體之薄壁強度。滑石中所含的45μm篩餘量,相對於滑石總量而言,較佳為0.8質量%以下、更佳為0.6質量%以下。
本說明書中,滑石之45μm篩餘量,係根據JIS K 5101-14-1「顏料試驗方法-第14部:篩餘量-第1節:濕式法(手動法)」所測定之值。
滑石較佳為灼燒減量(Ig.Loss)為7質量%以下、更佳為6質量%以下、特佳為5質量%以下。Ig.Loss越低,液晶聚酯之分解越被抑制,起泡不易產生。
再者,本發明中,Ig.Loss係根據JIS M8853所測定之值。
本實施形態中,滑石之體積平均粒徑較佳為5.0μm以上、更佳為5.5μm以上、又更佳為6.0μm以上。又,體積平均粒徑較佳為25μm以下、更佳為24.5μm以下、又更佳為24μm以下。上述之上限值與下限值可任意組合。
本實施形態中,滑石之體積平均粒徑可藉由雷射繞射法測定。作為測定裝置,可使用散射式粒徑分布測定裝置HORIBA股份有限公司製「LA-950V2」,以將滑石分散於水之狀態,由以下之測定條件算出體積平均粒子徑。
測定條件
粒子折射率:1.59-0.1i
分散介質:水
分散介質折射率:1.33
本實施形態之液晶聚酯顆粒組成物中,滑石之含量,相對於液晶聚酯100質量份而言,較佳為5質量份以上、更佳為10質量份以上、特佳為30質量份以上。又,滑石之含量,相對於液晶聚酯100質量份而言,較佳為100質量份以下、更佳為80質量份以下、特佳為65質量份以下。上述之上限值與下限值可任意組合。
以下,說明作為板狀填充材之雲母。
雲母係指含有鋁、鉀、鎂、鈉、鐵等之矽酸鹽礦物之粉碎物。又,雲母為於由3原子之矽(Si)與1原子之鋁(Al)的氧化物所形成的4個四面體結構間,形成有夾入由2個或3個之金屬氧化・氫氧化物所構成的八面體結構而得之結構的礦物。
本實施形態可使用之雲母,可為白雲母、金雲母、氟金雲母、四矽雲母,或人工製造的合成雲母之任意者。亦可含有此等的2種以上。
本實施形態可使用之雲母,較佳實質上僅由白雲母所構成。
本實施形態可使用之雲母之製造方法,例如可列舉水流式噴射粉碎法、濕式粉碎法、乾式球磨機粉碎法、加壓輥磨機粉碎法、氣流式噴射磨機粉碎法、霧化器等之以衝擊粉碎機所進行的乾式粉碎法等。由於可將雲母粉碎為薄且細,故較佳使用由濕式粉碎法所製造之雲母。
進行濕式粉碎法時,係將粉碎前之雲母分散於水中。此時,為了提高粉碎前之雲母的分散效率,常會添加聚氯化鋁、硫酸鋁、硫酸鋁、硫酸鐵(II)、硫酸鐵(III)、氯化硫酸亞鐵、聚硫酸鐵、聚氯化鐵(III)、鐵-二氧化矽無機高分子凝集劑、氯化鐵(III)-二氧化矽無機高分子凝集劑、消石灰(Ca(OH)
2)、苛性鈉(NaOH)、蘇打灰(Na
2CO
3)等之凝集沈降劑/沈降助劑等之添加物。但是,此等之添加物,可能有引起液晶聚酯之分解的情況。因此,本實施形態可使用之雲母,較佳為濕式粉碎時未使用凝集沈降劑/沈降助劑者。
本實施形態中,雲母之體積平均粒徑較佳為20μm以上、更佳為21μm以上、特佳為22μm以上。又,體積平均粒徑較佳為45μm以下、更佳為44μm以下、特佳為43μm以下。上述之上限值與下限值可任意組合。
本實施形態中,雲母之體積平均粒徑,可藉由雷射繞射法測定。作為測定裝置,可使用散射式粒徑分布測定裝置HORIBA股份有限公司製「LA-950V2」,於將雲母分散於水中的狀態,由以下之測定條件,算出體積平均粒子徑。
測定條件
粒子折射率:1.57-0.1i
分散介質:水
分散介質折射率:1.33
具有如此之體積平均粒徑的雲母,與液晶聚酯之混溶性變得良好,可使本實施形態之液晶聚酯顆粒組成物之流動性更成為良好。
本實施形態之液晶聚酯顆粒組成物中,雲母之含量,相對於液晶聚酯100質量份而言,較佳為5質量份以上、更佳為10質量份以上、又更佳為30質量份以上。又,雲母之含量,相對於液晶聚酯100質量份而言,較佳為100質量份以下、更佳為85質量份以下、又更佳為65質量份以下、特佳為55質量份以下。上述之上限值與下限值可任意組合。
雲母之含量為如此之範圍的液晶聚酯顆粒組成物,成形品之耐熱性變高,可抑制起泡之產生。
[有機填充材]
本實施形態之液晶聚酯顆粒組成物(顆粒混合物)含有有機填充材時,有機填充材之含量,相對於液晶聚酯100質量份而言,較佳為超過0質量份且100質量份以下。
本實施形態所用之有機填充材,可為纖維狀填充材、可為板狀填充材、亦可為粒狀填充材。
纖維狀填充材,例如可列舉聚酯纖維、聚芳醯胺纖維、纖維素纖維等。粒狀填充材,例如可列舉對羥基苯甲酸之均聚物等之不熔不融的高分子。
・・液晶聚酯以外之樹脂
液晶聚酯以外之樹脂,可列舉聚丙烯、聚醯胺、液晶聚酯以外之聚酯、聚苯硫醚、聚醚碸、聚醚酮、聚碳酸酯、聚苯醚、聚醚醯亞胺等之芳香族聚碸以外之熱可塑性樹脂;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。
・・該技術領域中週知之添加劑
該技術領域中週知之添加劑,例如可列舉氟碳、高級脂肪酸、高級脂肪酸酯、高級醇、金屬皂類等之脫模劑;有機顏料、有機染料及碳黑以外之著色劑;抗氧化劑、熱安定劑、紫外線吸收劑、抗靜電劑、界面活性劑、難燃劑、難燃助劑、可塑劑。
[脫模劑]
本實施形態中,藉由使液晶聚酯顆粒組成物含有脫模劑,可提高成形加工性。脫模劑可列舉四氟乙烯;褐煤酸或其鹽、其酯或其半酯;硬脂醇、硬脂醯胺、聚乙烯蠟等,較佳可列舉四氟乙烯,或季戊四醇之脂肪酸酯。
[有機顏料、有機染料及碳黑以外之著色劑]
有機顏料、有機染料及碳黑以外之著色劑例如可列舉氧化鈦、氧化鐵、氧化鉛、氧化鉻、群青等之無機顏料等。
[抗氧化劑、熱安定劑]
本實施形態中,作為抗氧化劑或熱安定劑,例如較佳使用受阻酚、氫醌、亞磷酸酯類或此等之取代體等。
[紫外線吸收劑]
本實施形態中,作為紫外線吸收劑,例如較佳使用間苯二酚、水楊酸酯、苯并三唑、二苯甲酮等。
本實施形態之液晶聚酯顆粒組成物,亦可含有第1顆粒及第2顆粒以外之其他成分。作為其他成分,可列舉由第1及第2各顆粒所產生的微粉或灰塵;不相當於第1顆粒及第2顆粒之任一者的顆粒;高級脂肪酸、高級脂肪酸酯、氟碳系界面活性劑等之具有外部潤滑劑效果之添加劑。
如以上說明,一實施形態之液晶聚酯顆粒組成物中,含有液晶聚酯之第1顆粒,及含有有機顏料、有機染料或碳黑,與液晶聚酯之第2顆粒之間,係成立特定之體積比。亦即,本實施形態之液晶聚酯顆粒組成物,為以第2顆粒體積/第1顆粒體積表示之體積比為2.3以下之顆粒混合物。如此地,藉由使成立特定之體積比的第1顆粒與第2顆粒混合,可製造色調之偏差被抑制的射出成形品。
得到該效果之理由雖不確定,但係如下推測。
液晶聚酯,與結晶性或非晶性之樹脂不同地,已知熔融時之熔融黏度低,流動性優良,黏度之剪切依賴性大。因此,藉由使處於特定之大小(體積)關係的顆粒彼此混合,第2顆粒容易於射出成形機內之全體遍佈,藉由此等之組合,第1顆粒與第2顆粒容易更均勻地混合,因此可認為射出成形品之色調的偏差被抑制。第2顆粒之體積為大時,由於液晶聚酯之黏度的剪切依賴性,於射出成形機內僅第2顆粒之表面部分之樹脂熔融,顆粒表面經熔融黏度低的液晶聚酯被覆,藉此剪切不會施加於顆粒中央部分。藉此,第2顆粒藉由維持未熔融之狀態,與第1顆粒於射出成形機內變得不易混合,因此推測成形品之色調的偏差變大。
本發明作為其他方面,係包含以下之態樣。
[5] 一種液晶聚酯顆粒組成物,其
含有第1顆粒及第2顆粒,
前述第1顆粒,為含有液晶聚酯與填料之顆粒,
前述第2顆粒,為含有有機顏料或碳黑,與液晶聚酯之顆粒(惟,前述第2顆粒與前述第1顆粒相異),
以第2顆粒體積/第1顆粒體積表示之體積比為2.3以下。
[6] 如[5]之液晶聚酯顆粒組成物,其中前述第1顆粒中之填料之含量,相對於前述第1顆粒中之液晶聚酯100質量份而言,為20~120質量份。
[7] 如[5]或[6]之液晶聚酯顆粒組成物,其中前述第2顆粒,為含有有機顏料與液晶聚酯之顆粒(惟,其係與前述第1顆粒相異之顆粒),
前述第2顆粒中之有機顏料之含量,相對於前述第2顆粒中之液晶聚酯100質量份而言,為1.5~40質量份。
[8] 如[5]~[7]中任一項之液晶聚酯顆粒組成物,其中前述第1顆粒,為相對於第1顆粒之總質量(100質量%)而言,著色劑之含量為0質量%以上且未達5質量%之顆粒,
前述第2顆粒,為相對於第2顆粒之總質量(100質量%)而言,有機顏料、有機染料及碳黑之合計含量為0.5質量%以上之顆粒。
[9] 如[5]~[8]中任一項之液晶聚酯顆粒組成物,其中前述第2顆粒之含量,相對於前述第1顆粒100質量份而言,為1~10質量份。
(射出成形品)
本發明之一態樣之射出成形品,為使用上述本發明之一態樣之液晶聚酯顆粒組成物所製作者。
一實施形態之射出成形品,為以上述液晶聚酯顆粒組成物為成形材料,並藉由射出成形法所成形者。詳而言之係使用公知之射出成形機,使液晶聚酯顆粒組成物熔融,並將經熔融之液晶聚酯顆粒組成物射出於模具內藉以成形。公知之射出成形機,例如可列舉日精樹脂工業股份有限公司製之油壓式橫型成形機PS40E5ASE型等。
射出成形機之汽缸溫度(cylinder temperature
),較佳設定為較所用之液晶聚酯之流動起始溫度高10~50℃之溫度。
模具之溫度,就液晶聚酯顆粒組成物之冷卻速度與生產性之觀點,較佳設定為室溫(例如,23℃)~180℃之範圍。
依照以上說明之一實施形態之射出成形品,由於係使用本發明之液晶聚酯顆粒組成物,因此可抑制個別成形品之色調的偏差。
因此,依照該射出成形品,可提高設計性,可將用途擴展至外觀零件領域。
本發明之一態樣之射出成形品,可利用於可應用液晶聚酯之任何用途。例如,可列舉各種電氣/電子設備中之殼體內裝零件、汽車零件、家電製品零件、產業用機械零件、日用雜貨品等。特別是該射出成形品,係有用於使用經著色之彩色製品的用途,其係適合於對顏色變異之對應者。
前述之電氣/電子設備,可列舉相機、個人電腦、行動電話、智慧型手機、平板電腦、列印機、投影機等。如此之電氣/電子設備中之殼體內裝零件,可列舉適於連接件、相機模組、送風扇或列印機之固定零件。此外,該射出成形品,亦可適合地利用於車載用之電氣/電子設備。
本發明作為其他方面,係包含以下之態樣。
[10] 一種射出成形品,其係使用如上述[5]~[9]中任一項之液晶聚酯顆粒組成物所製作。
[實施例]
以下藉由實施例說明本發明,但本發明不限定於此等之實施例。
<使用原料>
本實施例所使用之液晶聚酯、有機顏料、填料係如以下所示。
・液晶聚酯
使用下述之製造例1~3所得之液晶聚酯(1)~(3)。
[製造例1(液晶聚酯(1)之製造]
於具備攪拌裝置、扭矩計、氮氣導入管、溫度計及回流冷卻器之反應器中,置入p-羥基苯甲酸994.5g(7.2莫耳)、4,4’-二羥基聯苯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),將反應器內之氣體以氮氣取代後,添加1-甲基咪唑0.2g,一邊於氮氣氣流下攪拌,一邊花費30分鐘由室溫昇溫至150℃,於150℃回流30分鐘。
接著,添加1-甲基咪唑0.9g,一邊將副生成的乙酸及未反應之乙酸酐餾去,一邊花費2小時50分鐘由150℃昇溫至320℃,於觀察到扭矩上昇的時間點,從反應器中取出內容物,冷卻至室溫,得到固體物之預聚物。
將所得之固體物以粉碎機,粉碎為粒徑0.1~1mm後,於氮環境下,花費1小時由室溫昇溫至220℃,花費30分鐘由220℃昇溫至240℃,並於240℃保持10小時,藉以進行固相聚合。
將所得之固相聚合物冷卻至室溫,得到粉末狀之液晶聚酯(1)。所得之液晶聚酯(1)之流動起始溫度為286℃。
本實施例中,液晶聚酯之流動起始溫度係如以下般進行測定。
使用流動測試器(島津製作所股份有限公司之「CFT-500EX型」),將液晶聚酯約2g,填充至安裝有內徑1mm及具有長度10mm之噴嘴的模具之汽缸,於9.8MPa之荷重下,一邊以4℃/分鐘之速度昇溫,一邊使液晶聚酯熔融,由噴嘴擠出,測定顯示4800Pa・s之黏度的溫度,以其為流動起始溫度。
所得之液晶聚酯(1),相對於全部重複單位之合計量而言,具有Ar
1為1,4-伸苯基之重複單位(1)60莫耳%、Ar
2為1,3-伸苯基之重複單位(2)8莫耳%、Ar
2為1,4-伸苯基之重複單位(2)12莫耳%,及Ar
3為4,4’-伸聯苯基,且X及Y為氧原子之重複單位(3)20莫耳%。
[製造例2(液晶聚酯(2)之製造]
於具備攪拌裝置、扭矩計、氮氣導入管、溫度計及回流冷卻器之反應器中,置入p-羥基苯甲酸994.5g(7.2莫耳)、4,4’-二羥基聯苯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),添加作為觸媒之1-甲基咪唑0.2g,將反應器內充分以氮氣取代。之後,一邊於氮氣氣流下攪拌,一邊花費30分鐘由室溫昇溫至150℃,保持相同溫度回流30分鐘。
接著,添加1-甲基咪唑0.9g,一邊將副生成乙酸及未反應之乙酸酐餾去,一邊花費2小時50分鐘由150℃昇溫至320℃,於320℃保持30分鐘後,將內容物取出,將其冷卻至室溫。
將所得之固體物以粉碎機粉碎為粒徑0.1~1mm後,於氮環境下,花費1小時由室溫昇溫至250℃,花費5小時由250℃昇溫至285℃,於285℃保持3小時,藉以進行固相聚合。
固相聚合後冷卻,得到粉末狀之液晶聚酯(2)。所得之液晶聚酯(2)之流動起始溫度為327℃。
所得之液晶聚酯(2),相對於全部重複單位之合計量而言,具有Ar
1為1,4-伸苯基之重複單位(1)60莫耳%、Ar
2為1,3-伸苯基之重複單位(2)5莫耳%、Ar
2為1,4-伸苯基之重複單位(2)15莫耳%,及Ar
3為4,4’-伸聯苯基,且X及Y為氧原子之重複單位(3)20莫耳%。
[製造例3(液晶聚酯(3)之製造]
於具備攪拌裝置、扭矩計、氮氣導入管、溫度計及回流冷卻器之反應器中,置入p-羥基苯甲酸994.5g(7.2莫耳)、4,4’-二羥基聯苯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),添加作為觸媒之1-甲基咪唑0.2g,將反應器內充分以氮氣取代。之後,一邊於氮氣氣流下攪拌,一邊花費30分鐘由室溫昇溫至150℃,保持相同溫度回流30分鐘。
接著,一邊將副生成乙酸及未反應之乙酸酐餾去,一邊花費2小時50分鐘由150℃昇溫至320℃,於320℃保持30分鐘後,將內容物取出,將其冷卻至室溫。
將所得之固體物以粉碎機粉碎為粒徑0.1~1mm後,於氮環境下,花費1小時由室溫昇溫至250℃,花費5小時由250℃昇溫至295℃,於295℃保持3小時,藉以進行固相聚合。
固相聚合後冷卻,得到粉末狀之液晶聚酯(3)。所得之液晶聚酯(3)之流動起始溫度為333℃。
所得之液晶聚酯(3),相對於全部重複單位之合計量而言,具有Ar
1為1,4-伸苯基之重複單位(1)60莫耳%、Ar
2為1,3-伸苯基之重複單位(2)5莫耳%、Ar
2為1,4-伸苯基之重複單位(2)15莫耳%,及Ar
3為4,4’-伸聯苯基,且X及Y為氧原子之重複單位(3)20莫耳%。
・有機顏料
有機顏料(1):PV Fast Red B、Clariant公司製、分解起始溫度(5質量%之重量減少)475℃、熔點400℃以上
有機顏料(2):polysyntheren Yellow NG、Clariant公司製、分解起始溫度(5質量%之重量減少)407℃、熔點約325℃
有機顏料(3):PV Fast Blue BG、Clariant公司製、分解起始溫度(5質量%之重量減少)463℃、熔點約320℃
有機顏料(4):PV Fast Red E5B、Clariant公司製、分解起始溫度(5質量%之重量減少)443℃、熔點400℃以上
有機顏料(5):PV Fast Orange GRL、Clariant公司製、分解起始溫度(5質量%之重量減少)454℃、熔點約280℃
有機顏料(6):PV Fast Brown 3RL、Clariant公司製、分解起始溫度(5質量%之重量減少)457℃、熔點約365℃
・填料
玻璃纖維(1):EFH75-01、Central Glass股份有限公司製、數平均纖維長75μm、纖維直徑10μm
玻璃纖維(2):CS3J260S、日東紡績股份有限公司製、數平均纖維長3mm、數平均纖維直徑11μm
<第1顆粒之製造例>
第1顆粒,係藉由將液晶聚酯與填料以表1所示之比例混合而製造。
具體而言,將液晶聚酯與填料,以表1所示之比例,使用二軸擠出機(池貝股份有限公司製、「PCM-30」)以汽缸溫度340℃、螺桿旋轉數150rpm之條件進行熔融混練,得到熔融混練物。
接著,將所得之熔融混練物,經由圓形吐出口吐出為股線狀,冷卻後進行切粒,分別得到第1顆粒(1)~(2)。
<第2顆粒之製造例>
第2顆粒,係藉由將液晶聚酯與有機顏料,以表2所示之比例混合而製造。
具體而言,將液晶聚酯與有機顏料,以表2所示之比例,使用二軸擠出機(池貝股份有限公司製、「PCM-30」)以汽缸溫度340℃、螺桿旋轉數150rpm之條件進行熔融混練,得到熔融混練物。
接著,將所得之熔融混練物,經由圓形吐出口吐出為股線狀,冷卻後進行切粒,分別得到第2顆粒(1)~(8)。
製造各顆粒時,藉由調整熔融混練物之由圓形吐出口的擠出條件(捲出強度、溫度),與股線之切斷條件(造粒機之旋轉刀之速度),得到不同尺寸之顆粒。
[顆粒100粒之總重量]
分別由上述顆粒之製造例所得的第1顆粒及第2顆粒之中,任意抽出顆粒100粒,測定該100粒之總重量。將該測定3次的平均值示於表1~2。
[成形品之比重]
將上述顆粒之製造例所得的第1顆粒及第2顆粒分別使用射出成形機(日精樹脂工業股份有限公司製、「PS40E5ASE型」)以汽缸溫度350℃、模具溫度120℃、射出率75mm/s之條件進行射出成形,得到ASTM4號啞鈴(成形品)。然後將所得成形品之比重,使用自動比重測定裝置(關東Measure股份有限公司製、「ASG-320K」)於23℃條件下進行測定。該測定結果示於表1~2。
[顆粒100粒之總體積]
由上述所測定的顆粒100粒之總重量,與成形品之比重,藉由顆粒100粒之總重量/成形品之比重算出顆粒100粒之總體積。該算出結果示於表1~2。
<液晶聚酯顆粒組成物之製造>
(實施例1~8、比較例1~2)
將上述顆粒之製造例所得的第1顆粒與第2顆粒,以表3所示之比例摻合,使用轉鼓混合機(PLAENG公司製、「SKD-25」),以30旋轉/分鐘之旋轉速度混合10分鐘,分別得到由顆粒混合物所成之各例之液晶聚酯顆粒組成物。
表3中,「第2顆粒體積/第1顆粒體積」,為表2所示之第2顆粒中之顆粒100粒之總體積,除以表1所示之第1顆粒中之顆粒100粒之總體積而得之值(體積比)。
<射出成形品之製造>
將各例之液晶聚酯顆粒組成物,使用射出成形機(日精樹脂工業股份有限公司製、「PS40E5ASE型」),以汽缸溫度350℃、模具溫度120℃、射出率75mm/s之條件進行射出成形,得到以下所示之板形狀之射出成形品20片。
射出成形品之形狀:64mm×64mm×1mm、ASTM4號啞鈴
<評價>
對64mm×64mm×1mm之尺寸的射出成形品20片,使用色差計(Konica Minolta股份有限公司製、「CM-3600d」),由以下所示之測定條件,測定以L*a*b*表色系所得之明度(L*:SCE法)。然後,求得就射出成形品20片而言之前述明度之標準差(L*σ),將其值示於表3。
測定條件:照明受光光學系D65、C光源、觀察視野10°及測定直徑25.4mm。將400nm以下之波長截除。將射出成形品中之64mm×64mm之面的中心附近進行測定。
前述明度之標準差(L*σ)為越小的值,意指個別射出成形品之色調的偏差越被抑制。
由表3所示之結果,可確認使用應用本發明之實施例1~8之液晶聚酯顆粒組成物所製作的射出成形品,相較於使用比較例1~2之液晶聚酯顆粒組成物所製作的射出成形品而言,個別成形品之色調的偏差更被抑制。
圖1為將表3所示之結果予以圖像化者,其顯示以「第2顆粒體積/第1顆粒體積」表示之體積比,與明度之標準差(L*σ)的關係。
圖1中,橫軸表示以第2顆粒體積/第1顆粒體積表示之體積比。縱軸表示明度之標準差(L*σ)。
以體積比2.3附近為界,其前後之明度之標準差有顯著變化。
[圖1]顯示以「第2顆粒體積/第1顆粒體積」表示之體積比,與明度之標準差(L*σ)的關係之圖。
Claims (4)
- 一種液晶聚酯顆粒組成物,其 含有第1顆粒及第2顆粒, 前述第1顆粒為含有液晶聚酯之顆粒, 前述第2顆粒為含有有機顏料、有機染料或碳黑,與液晶聚酯之顆粒(惟,前述第2顆粒與前述第1顆粒相異), 以第2顆粒體積/第1顆粒體積表示之體積比為2.3以下。
- 如請求項1之液晶聚酯顆粒組成物,其中前述第2顆粒中之有機顏料、有機染料及碳黑之合計含量,相對於前述第2顆粒中之液晶聚酯100質量份而言,為1.5~40質量份。
- 如請求項1或2之液晶聚酯顆粒組成物,其中前述第2顆粒之含量,相對於前述第1顆粒100質量份而言,為1~10質量份。
- 一種射出成形品,其係使用如請求項1~3中任一項之液晶聚酯顆粒組成物所製作。
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