TWI839153B - 液晶聚酯、液晶聚酯之製造方法、液晶聚酯組成物、薄膜、薄膜之製造方法及電路基板 - Google Patents
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Abstract
一種含有來自芳香族羥基羧酸之重複單位的液晶聚酯，前述來自芳香族羥基羧酸的重複單位之含有量，相對於液晶聚酯全重複單位之合計數100%而言為80%以上，具有式(A1)所示重複單位(A1)及式(A2)所示重複單位(A2)，重複單位(A2)/重複單位(A1)為1.2以上，對於藉由
1H-NMR所算出的酚性羥基與醯基之合計量的酚性羥基之莫耳比[酚性羥基/(酚性羥基+醯基)]為0.3以下之液晶聚酯。
式中，Ar
11表示伸苯基。Ar
12表示亞萘基。
Description
本發明係關於液晶聚酯、液晶聚酯之製造方法、液晶聚酯組成物、薄膜、薄膜之製造方法及電路基板。
已知液晶聚酯為化學的安定性、耐熱性及尺寸精度高，可利用於電氣、電子、機械、光學機器、汽車、飛機及醫療領域等種種領域中。
此等領域中，特別以液晶聚酯具有優異的高頻率特性，且因其為低吸水性，故作為電子零件用之材料受到注目。
液晶聚酯與其他熱塑性樹脂比較時，其分子結構為剛直且雙極子性小，即使輸入電場亦難以運動，故在高頻率之介電損耗正切優異。
又，液晶聚酯由耐熱性高來看，其比電導率及介電損耗正切在熱態中亦為安定。又，液晶聚酯因為低吸水性，故比電導率及介電損耗正切幾乎無因吸水產生變化。又，液晶聚酯因流動性高，故製造薄小型成形體時為優異。
例如專利文獻1中揭示由(i)來自p-羥基安息香酸的重複單位，及(ii)來自1種以上羥基萘甲酸的重複單位所成，含有相對於(i)及(ii)之合計莫耳數而言(i)之含有比例為5～65莫耳%的範圍組成之絕緣材料用液晶性芳香族聚酯。
專利文獻1所記載的絕緣材料用液晶性芳香族聚酯為高頻率領域中之介電損耗正切為小。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2004-250620號公報
專利文獻1之液晶聚酯中，對於耐熱性尚有改善空間。
例如熔融形成該液晶聚酯之情況時，耐熱性並不充分，該液晶聚酯被分解且產生氣體。又，熔融成形該液晶聚酯而製造薄膜之情況時，於加熱時，該液晶聚酯經分解所產生的氣體因附著於薄膜之捲繞輥而固化，故成為薄膜中之異物。
本發明為欲解決如上述問題點而成者，已提供更提高耐熱性之液晶聚酯者為目的。
本發明係以提供前述液晶聚酯之製造方法、含有前述液晶聚酯之液晶聚酯組成物、含有前述液晶聚酯之薄膜、前述薄膜之製造方法及含有前述薄膜之電路基板為目的。
本發明者們欲解決上述課題進行詳細檢討而完成本發明。
本發明具有以下態樣。
[1]一種含有來自芳香族羥基羧酸的重複單位之液晶聚酯，前述來自芳香族羥基羧酸的重複單位之含有量，相對於液晶聚酯全重複單位之合計數100%而言為80%以上，前述來自芳香族羥基羧酸的重複單位含有式(A1)所示重複單位(A1)及式(A2)所示重複單位(A2)，相對於前述重複單位(A1)之數的前述重複單位(A2)之數的比[重複單位(A2)/重複單位(A1)]為1.2以上，
對於藉由1H-NMR所算出的酚性羥基與醯基之合計量的酚性羥基之莫耳比[酚性羥基/(酚性羥基+醯基)]為0.3以下之液晶聚酯。
(A1)-O-Ar11-CO-
(A2)-O-Ar12-CO-[式中，Ar11表示伸苯基。Ar11中之伸苯基所具有氫原子可由鹵素原子、烷基或芳基進行取代。Ar12表示亞萘基。Ar12中之亞萘基所具有氫原子可由鹵素原子、烷基或芳基
進行取代。]
[2]式(A1)中之Ar11為1,4-伸苯基，式(A2)中之Ar12為2,6-亞萘基的如[1]所記載的液晶聚酯。
[3]重量平均分子量為100000~800000之如[1]或[2]所記載的液晶聚酯。
[4]分散度為2.0~6.0之如[1]~[3]中任一項所記載的液晶聚酯。
[5]含有如[1]~[4]中任一項所記載的液晶聚酯與溶劑之液晶聚酯組成物。
[6]含有如[1]~[4]中任一項所記載的液晶聚酯之薄膜。
[7]具有將如[1]~[4]中任一項所記載的液晶聚酯經熔融成形而製造薄膜之步驟的薄膜之製造方法。
[8]經前述熔融成形製造薄膜之步驟為使用吹氣法或T型模頭法之如[7]所記載的薄膜之製造方法。
[9]含有[6]所記載的薄膜之電路基板。
依據本發明可提供耐熱性更提高的液晶聚酯。依據本發明可提供前述液晶聚酯之製造方法、含有前述液晶聚酯之液晶聚酯組成物、含有前述液晶聚酯之薄膜、前述薄膜之製造方法及含有前述薄膜之電路基板。
[實施發明的型態]
(液晶聚酯)
本實施形態的液晶聚酯中，藉由
1H-NMR所算出的酚性羥基對於酚性羥基與醯基之合計量的莫耳比[酚性羥基/(酚性羥基+醯基)](以下亦稱為比A)為0.3以下。
本實施形態之液晶聚酯具有來自作為原料單體之芳香族化合物的重複單位。該芳香族化合物為於芳香環具有羥基(酚性羥基)。又，本實施形態之液晶聚酯係具有來自酚性羥基之氫原子取代為醯基之芳香族化合物的重複單位。
本實施形態之液晶聚酯典型上於主鏈末端具有酚性羥基及醯基。
本說明書中，所謂「來自」表示原料單體欲聚合時化學結構產生變化，其他化學結構並無變化的意思。
比A為0.3以下，以0.28以下為佳，以0.26以下為較佳，以0.24以下為更佳。
比A在0.3以下時可提高耐熱性。又，該比在上述較佳值以下時，耐熱性可進一步提高。
比A以0.01以上為佳，以0.03以上為較佳，以0.05以上為更佳。
例如比A以0.01以上0.3以下為佳，以0.03以上0.28以下為較佳，以0.05以上0.26以下為更佳，以0.05以上0.24以下為特佳。
又，比A亦可為0.05以上0.15以下。
比A係由
1H-NMR測定而算出。具體的算出方法如以下所示。
(i)由
1H-NMR光譜可求得，歸屬於來自液晶聚酯之醯基的氫原子之吸收峰面積A。且所謂「來自醯基的氫原子」具體表示「醯基中，鍵結於鄰接在醯基之羰基的碳原子之碳原子的氫原子」(α氫)之意思。
(ii)透過將吸收峰的面積A除以每個具有醯基的重複單位中的氫原子數，可算出醯基之相對物質量(IntAc)。
(iii)由與(i)之相同
1H-NMR光譜，可求得歸屬於鄰接於液晶聚酯之酚性羥基所鍵結的碳原子之碳原子所具有氫原子的吸收峰面積B。
(iv)透過將吸收峰的面積B除以每個具有酚性羥基的重複單位中的氫原子數，可算出酚性羥基之相對物質量(IntOH)。
(v)使用在(ii)所求得之(IntAc)與在(iv)所求得之(IntOH)，經(IntOH)/[(IntOH)+(IntAc)]而算出。
作為
1H-NMR測定中之測定溶劑，
1H-NMR測定為可能，若為可溶解液晶聚酯之溶劑即可，重氫化五氟酚及重氫化1,1,2,2-四氯乙烷為佳。
作為測定溶劑使用重氫化五氟酚及重氫化1,1,2,2-四氯乙烷之情況時的
1H-NMR之測定裝置及測定條件，可舉出以下者。
NMR裝置：Bruker公司製AVANCE III
磁場強度：14.1T
探針：TCI冷凍探針
測定用試料溶液係由於試料10mg添加重氫化五氟酚0.5mL，在100℃溶解2小時，進一步添加重氫化1,1,2,2-四氯乙烷0.3mL並混合而調製。NMR測定藉由下述條件而進行。
測定法：
1H-1D(預飽和法)
測定溫度：30℃
積分次數：64次
等待時間：4秒
本實施形態之液晶聚酯的流動開始溫度係以250℃以上者為佳，以270℃以上者為較佳，以280℃以上者為更佳。又，本實施形態之液晶聚酯的流動開始溫度係以400℃以下者為佳，以360℃以下者為較佳，以320℃以下者為更佳。
例如本實施形態之液晶聚酯的流動開始溫度係以250℃以上400℃以下者為佳，以270℃以上360℃以下者為較佳，以280℃以上320℃以下者為更佳。
本說明書中，流動開始溫度又稱為水流溫度或流動溫度，其為液晶聚酯之分子量指標的溫度(參考小出直之編，「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)。
作為流動開始溫度之測定方法，具體為使用流量測試儀，將液晶聚酯在9.8MPa(100kg/cm
2)之負載下4℃/分鐘的速度下一邊升溫一邊使其熔融，自內徑1mm及長度10mm之噴嘴擠出時，顯示4800Pa･s(48000泊)之黏度的溫度。
本實施形態之液晶聚酯含有來自芳香族羥基羧酸之重複單位。
來自芳香族羥基羧酸之重複單位的數目相對於構成液晶聚酯之全重複單位合計數100%而言為80%以上，以90%以上者為佳，亦可為100%。
來自芳香族羥基羧酸的重複單位之含有量若為上述較佳值以上，可進一步提高本實施形態之液晶聚酯的耐熱性。
所謂「來自芳香族羥基羧酸的重複單位」，並未僅為由芳香族羥基羧酸所衍生的重複單位，亦含有自將芳香族羥基羧酸與脂肪酸酐進行醯化所得之醯化物所衍生的重複單位。
本說明書中，重複單位之數目，例如可藉由日本特開2000-19168號公報所記載的分析方法而求得。
具體而言，將液晶聚酯與超臨界狀態之碳數1～3的低級醇進行反應，解聚合前述液晶聚酯至衍生該重複單位之單體，藉由透過液體層析法定量衍生作為解聚合生成物而得之各重複單位的單體，可算出各重複單位之數目。
來自芳香族羥基羧酸的重複單位含有式(A1)所示重複單位(A1)(以下亦稱為「重複單位(A1)」)及式(A2)所示重複單位(A2)(以下亦稱為「重複單位(A2)」)。
[式中，Ar
11表示伸苯基。Ar
11中之伸苯基所具有氫原子可由鹵素原子、烷基或芳基進行取代。Ar
12表示亞萘基。Ar
12中之亞萘基所具有氫原子可由鹵素原子、烷基或芳基進行取代。]
式(A1)中，Ar
11為伸苯基，以1,4-伸苯基者為佳。即，重複單位(A1)係以來自p-羥基安息香酸及p-羥基安息香酸之酚性羥基經醯化的化合物之重複單位者為佳。
式(A1)中，Ar
11中之伸苯基所具有氫原子可由鹵素原子、烷基或芳基進行取代。
作為該鹵素原子，可舉出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
作為該烷基，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。
作為該芳基，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。
Ar
11中之伸苯基亦以不被取代者為佳。
式(A2)中，Ar
12為亞萘基，由介電特性之觀點來看，以2,6-亞萘基者為佳。即，重複單位(A2)係以來自6-羥基-2-萘甲酸及6-羥基-2-萘甲酸之酚性羥基經醯化的化合物之重複單位者為佳。
式(A2)中，Ar
12中之亞萘基所具有氫原子可由鹵素原子、烷基或芳基進行取代。作為該鹵素原子、烷基及芳基，具體可舉出與上述Ar
11的取代基中之鹵素原子、烷基及芳基的同樣原子及取代基。
本實施形態之液晶聚酯由耐熱性提高之觀點來看，僅由重複單位(A1)及重複單位(A2)所成者為佳。
重複單位(A1)之數目，相對於構成液晶聚酯之全重複單位的合計數100%而言，以10%以上為佳，以15%以上為較佳，以20%以上為更佳。
重複單位(A1)之數目，相對於構成液晶聚酯之全重複單位的合計數100%而言，以45%以下為佳，以42%以下為較佳，以未達42%者為更佳，以40%以下為特佳，以33%以下為最佳。
重複單位(A1)之數若在上述較佳範圍內時，本實施形態的液晶聚酯之耐熱性可更提高。
例如重複單位(A1)之數目相對於構成液晶聚酯之全重複單位的合計數100%而言，以10%以上45%以下為佳，以15%以上42%以下為較佳，以15%以上未達42%為更佳，以20%以上40%以下為特佳，以20%以上33%以下為最佳。
重複單位(A2)之數目相對於構成液晶聚酯之全重複單位的合計數100%，以40%以上為佳，以50%以上為較佳，以超過50%更佳，以52%以上為更佳，以55%以上為更佳，以58%以上為特佳，以60%以上為最佳，亦可為67%以上。
重複單位(A2)之數目相對於構成液晶聚酯之全重複單位的合計數100%，以90%以下為佳，以85%以下為較佳，以80%以下為更佳。
重複單位(A2)之數目若在上述較佳範圍內時，可進一步提高本實施形態之液晶聚酯的耐熱性。
例如重複單位(A2)之數相對於構成液晶聚酯之全重複單位的合計數100%而言，以40%以上90%以下為佳，以50%以上85%以下為較佳，以超過50%且85%以下為更佳，以52%以上85%以下為更佳，以55%以上85%以下為更佳，以58%以上80%以下為特佳，以60%以上80%以下為最佳。
相對於重複單位(A1)的數的重複單位(A2)的數之比[重複單位(A2)/重複單位(A1)](以下亦稱為比B)為1.2以上，以1.3以上者為佳，以1.4以上者為較佳。
比B以5以下者為佳，以4以下者為較佳，以3.5以下者為更佳。
比B若在上述的較佳範圍內時，本實施形態的液晶聚酯之耐熱性可進一步提高。
例如比B以1.2以上5以下者為佳，以1.3以上4以下者為較佳，以1.4以上3.5以下者為更佳。
本實施形態之液晶聚酯的重量平均分子量(Mw)，以100000以上者為佳，以110000以上者為較佳，以600000以上者為更佳。
另一方面，本實施形態之液晶聚酯的重量平均分子量(Mw)以800000以下者為佳，以750000以下者為較佳，以700000以下者為更佳。
重量平均分子量(Mw)在上述較佳範圍內時，本實施形態之液晶聚酯的耐熱性可進一步提高。
例如重量平均分子量(Mw)以100000~800000者為佳，以110000~750000者為較佳，以600000~700000者為更佳。
本實施形態的液晶聚酯之數平均分子量(Mn)以10000以上者為佳，以30000以上者為較佳，以150000以上者為更佳。
本實施形態的液晶聚酯之數平均分子量(Mn)以800000以下者為佳，以750000以下者為較佳，以700000以下者為更佳。
數平均分子量(Mn)若在上述較佳範圍內時，本實施形態的液晶聚酯之耐熱性可進一步提高。
例如數平均分子量(Mn)以10000~300000者為佳，以30000~250000者為較佳，以150000~200000者為更佳。
本實施形態的液晶聚酯之分散度(Mw/Mn)以2.0～6.0者為佳，以3.0～5.0者為較佳，以3.5～4.0者為更佳。
本說明書中，重量平均分子量(Mw)及數平均分子量(Mn)，例如可藉由凝膠滲透層析法(GPC)分析而求得，以測定標準聚苯乙烯之分子量所的標準曲線為準，藉由標準聚苯乙烯換算所求得之值的意思。
本實施形態的液晶聚酯之典型者為，具有來自6-羥基-2-萘甲酸的重複單位，與來自p-羥基安息香酸的重複單位，來自6-羥基-2-萘甲酸的重複單位，及/或來自p-羥基安息香酸的重複單位之主鏈末端的酚性羥基之一部分由醯基(較佳為乙醯基)所取代者。
本實施形態之液晶聚酯可為2種以上液晶聚酯經混合的液晶聚酯樹脂混合物，例如可為流動開始溫度互相相異的液晶聚酯樹脂之混合物。
本實施形態的液晶聚酯中，比A為0.3以下，比酚性羥基更具有熱穩定的醯基，對於酚性羥基而言比較多。因此，例如在加熱該液晶聚酯時，可推測難產生主鏈末端經破壞，經破壞的部分變成氣體之事態。
因此，推測到本實施形態之液晶聚酯可提高耐熱性。
(液晶聚酯之製造方法)
本實施形態的液晶聚酯之製造方法含有下述步驟(i)及下述步驟(ii)。
[步驟(i)]
步驟(i)為使芳香族羥基羧酸與脂肪酸酐進行醯化反應而得醯化物之步驟。
例如芳香族羥基羧酸為p-羥基安息香酸，脂肪酸酐為乙酸酐之情況時，p-羥基安息香酸的酚性羥基之氫原子由乙酸酐之乙醯基進行取代而產生醯化物。
又，p-羥基安息香酸的酚性羥基之氫離子(H+)，與由乙酸酐之乙醯氧基所產生的陰離子(CH
3COO
-)副產生乙酸。
作為步驟(i)中之芳香族羥基羧酸，可舉出下述式(A01)所示芳香族羥基羧酸(以下亦稱為「芳香族羥基羧酸(A01)」)及下述式(A02)所示芳香族羥基羧酸(以下亦稱為「芳香族羥基羧酸(A02)」)等。
[式中，Ar
11表示伸苯基。Ar
11中之伸苯基所具有氫原子可由鹵素原子、烷基或芳基進行取代。Ar
12表示亞萘基。Ar
12中之亞萘基所具有氫原子可由鹵素原子、烷基或芳基進行取代。]
式(A01)中的Ar
11與式(A1)中之Ar
11相同。
式(A02)中的Ar
12與式(A2)中之Ar
12相同。
作為芳香族羥基羧酸(A01)，具體可舉出p-羥基安息香酸、m-羥基安息香酸等，以p-羥基安息香酸者為佳。
作為芳香族羥基羧酸(A02)，具體可舉出2-羥基-6-萘甲酸、2-羥基-3-萘甲酸、1-羥基-4-萘甲酸等，以2-羥基-6-萘甲酸者為佳。
作為步驟(i)中之脂肪酸酐，可舉出碳數9以下的脂肪酸酐，具體可舉出乙酸酐、丙酸酐、丁烷酸酐、2-甲基丙酸酐、戊烷酸酐、2,2-二甲基丙酸酐、2-乙基己烷酸酐、一氯乙酸酐、二氯乙酸酐、三氯乙酸酐、一溴乙酸酐、二溴乙酸酐、三溴乙酸酐、一氟乙酸酐、二氟乙酸酐、三氟乙酸酐、戊烷-1,5-二羧酸酸酐、馬來酸酐、琥珀酸酐、β-溴丙酸酐，以乙酸酐為佳。
步驟(i)中之芳香族羥基羧酸可單獨使用1種，亦可組合2種以上而使用。
步驟(i)中之脂肪酸酐的添加量，相對於芳香族羥基羧酸所具有酚性羥基1當量而言以超過1當量者為佳，以1.01當量以上者為較佳，以1.05當量以上者為更佳，以超過1.10當量者為特佳。
步驟(i)中之脂肪酸酐的添加量，相對於芳香族羥基羧酸所具有酚性羥基1當量而言以1.35當量以下者為佳，以1.30當量以下者為佳，以1.25當量以下者為較佳，以1.20當量以下者為更佳。
步驟(i)中之脂肪酸酐的添加量若在上述較佳範圍內時，比A可容易控制在0.3以下。
例如，步驟(i)中之脂肪酸酐的添加量，相對於芳香族羥基羧酸所具有酚性羥基1當量而言，以超過1當量1.35當量以下者為佳，以1.01當量以上1.30當量以下者為較佳，以1.05當量以上1.25當量以下者為更佳，以超過1.10當量1.20當量以下者為特佳。
步驟(i)中之脂肪酸酐的添加量，相對於芳香族羥基羧酸所具有酚性羥基1當量而言，可為1.01當量以上1.20當量以下。
在液晶聚酯之過去製造法中，相對於脂肪酸酐1當量而言，通常使用脂肪酸酐而使酚性羥基成過剩，在本實施形態中，由使相對於酚性羥基1當量而言脂肪酸酐成為超過1當量而使用過剩脂肪酸酐之觀點來看，與過去製造法相異。
步驟(i)亦可在下述式(N-1)所示雜環狀有機鹼化合物(以下「亦稱為(N)成分」)的存在下進行。
[R
1～R
4各獨立為氫原子、碳數1～4的烷基、羥基甲基、氰基、烷基的碳數為1～4的氰基烷基、烷氧基的碳數為1～4的氰基烷氧基、羧基、胺基、碳數1～4的胺基烷基、碳數1～4的胺基烷氧基、苯基、苯甲基、苯基丙基或甲醯基。]
作為R
1～R
4中之碳數1～4的烷基，可舉出甲基、乙基、丙基、丁基、異丙基、tert-丁基等。
作為R
1～R
4中之氰基烷基，可舉出氰基甲基、氰基乙基、氰基丙基等。
作為R
1～R
4中之氰基烷氧基，例如可舉出氰基甲氧基、氰基乙氧基、氰基丁氧基。
作為R
1～R
4中之胺基烷基，例如可舉出胺基甲基、胺基乙基、胺基丙基。
作為碳數1～4的胺基烷氧基，例如可舉出胺基甲氧基、胺基乙氧基、胺基丁氧基。
作為(N)成分，具體可舉出咪唑、1-甲基咪唑、2-甲基咪唑、4-甲基咪唑、1-乙基咪唑、2-乙基咪唑、4-乙基咪唑、1,2-二甲基咪唑、1,4-二甲基咪唑、2,4-二甲基咪唑、1-甲基-2-乙基咪唑、1-甲基-4乙基咪唑、1-乙基-2-甲基咪唑、1-乙基-2-乙基咪唑、1-乙基-2-苯基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、1-苯甲基-2-甲基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、4-氰基乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-胺基乙基-2-甲基咪唑、1-苯甲基-2-苯基咪唑、1-胺基乙基-2-甲基咪唑、1-胺基乙基-2-乙基咪唑、4-甲醯基咪唑、2-甲基-4-甲醯基咪唑、4-甲基-5-甲醯基咪唑、2-乙基-4-甲基-5-甲醯基咪唑、2-苯基-4-甲基-4-甲醯基咪唑等，由獲得容易性及處理性之觀點來看，以1-甲基咪唑、2-甲基咪唑為佳。
步驟(i)中之(N)成分的添加量，相對於在步驟(i)所使用的芳香族羥基羧酸100質量份而言，以15質量ppm以上者為佳，以20質量ppm以上者為較佳，以25質量ppm以上者為佳。
步驟(i)中之(N)成分的添加量，相對於在步驟(i)所使用的芳香族羥基羧酸100質量份而言，以150質量ppm以下者為佳，以120質量ppm以下者為較佳，以100質量ppm以下者為佳。
步驟(i)中之(N)成分的添加量若在上述較佳範圍內時，可容易將比A控制在0.3以下。
例如步驟(i)中之(N)成分的添加量，相對於在步驟(i)所使用的芳香族羥基羧酸100質量份而言，以15質量ppm以上150質量ppm以下者為佳，以20質量ppm以上120質量ppm以下者為較佳，以25質量ppm以上100質量ppm以下者為佳。
將(N)成分添加於在步驟(i)中之反應系統的方法，亦可為藉由混合於對反應及物性未產生影響的溶劑中而添加於該反應系統。作為該溶劑，例如可舉出乙酸。
步驟(i)中之醯化反應係以在130℃～150℃之溫度範圍中進行30分鐘～20小時者為佳，以在135℃～145℃下進行30分鐘～3小時者為佳。
[步驟(ii)]
步驟(ii)係將藉由步驟(i)所得的醯化物與芳香族羥基羧酸，及/或與該醯化物彼此進行反應而得到液晶聚酯之步驟。
作為該芳香族羥基羧酸，可舉出與上述步驟(i)中之芳香族羥基羧酸相同者，即可舉出未反應之芳香族羥基羧酸。
步驟(ii)亦可在(N)成分之存在下進行反應。
步驟(ii)中之(N)成分的添加量，相對於在步驟(ii)所使用的芳香族羥基羧酸100質量份而言，以15質量ppm以上者為佳，以20質量ppm以上者為較佳，以25質量ppm以上者為佳。
步驟(ii)中之(N)成分的添加量，相對於在步驟(ii)所使用的芳香族羥基羧酸100質量份而言，以150質量ppm以下者為佳，以120質量ppm以下者為較佳，以100質量ppm以下者為佳。
步驟(ii)中之(N)成分的添加量若在上述較佳範圍內時，可容易將比A控制在0.3以下。
例如步驟(ii)中之(N)成分的添加量，相對於在步驟(ii)所使用的芳香族羥基羧酸100質量份而言，以15質量ppm以上150質量ppm以下者為佳，以20質量ppm以上120質量ppm以下者為較佳，以25質量ppm以上100質量ppm以下者為佳。
將(N)成分添加於步驟(ii)中之反應系統的方法，亦可為藉由混合於對反應及物性未產生影響的溶劑中而添加於該反應系統。作為該溶劑，例如可舉出乙酸。
步驟(ii)中之反應以0.1～5℃/分鐘自120～150℃升溫至250～350℃後，保持在升溫溫度下，進行2～5小時反應者為佳，以0.1～5℃/分鐘的比例自130～150℃升溫至270～330℃後，保持在升溫溫度下，進行2～5小時反應者為較佳。
欲使平衡偏向於液晶聚酯之生成，將副產物的脂肪酸(例如乙酸)及未反應的脂肪酸酐(例如乙酸酐)，使其蒸發而蒸餾排出於系統外者為佳。藉由將一部份蒸餾排出之脂肪酸循環回流至反應器，以使與脂肪酸同時蒸發或昇華的原料單體等經凝縮或逆昇華而可回到反應器。
步驟(i)及步驟(ii)中，作為反應器，可使用分批裝置以分批方式進行，亦可使用連續裝置以連續方式進行。
本實施形態的液晶聚酯之製造方法中，在上述步驟(i)及步驟(ii)之後，可進行欲使液晶聚酯高分子量化之步驟。例如，藉由冷卻在步驟(ii)所得之液晶聚酯後進行粉碎而製造出粉體狀液晶聚酯，進一步藉由加熱該粉體狀液晶聚酯，可使液晶聚酯高分子量化。
藉由將經冷卻及粉碎所得之粉體狀液晶聚酯經造粒而製造出顆粒狀液晶聚酯後並加熱該顆粒狀液晶聚酯，而亦可進行液晶聚酯之高分子量化。使用此等方法的高分子量化在該技術領域中稱為固相聚合。
固相聚合反應係經30分鐘～5小時自15～30℃升溫至150～250℃，其次經5～10小時自經升溫的溫度升溫至200～300℃後，保持在升溫之溫度下，進行5～15小時反應者為佳。
依據以上說明的本實施形態之液晶聚酯的製造方法，可容易地製造出實施形態之液晶聚酯。
(液晶聚酯組成物)
本實施形態的液晶聚酯組成物亦可含有上述液晶聚酯與溶劑。
＜溶劑＞
作為本實施形態之液晶聚酯組成物中的溶劑，具體可舉出甘油、新戊二醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、伸己甘醇、聚乙二醇、聚丙二醇等脂肪族多元醇；二氯甲烷、氯仿、1,1-二氯乙烷、1,2-二氯乙烷、1,1,2,2-四氯乙烷、1-氯丁烷、氯苯、o-二氯苯等鹵化烴；p-氯酚、五氯酚、五氟酚等鹵化酚；二乙基醚、二-(2-氯乙基)醚、四氫呋喃、1,4-二噁烷等醚；丙酮、環己酮、異佛爾酮等酮；乙酸乙酯、乳酸丁酯等酯；γ-丁內酯等內酯酯；伸乙基碳酸酯、伸丙基碳酸酯等碳酸酯；三乙基胺等胺；吡啶等含氮雜環芳香族化合物；乙腈、丁二腈等腈；N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯酮等醯胺、四甲基尿素等尿素化合物；硝基甲烷、硝基苯等硝基化合物；二甲基亞碸、環丁碸等硫化合物；及六甲基磷酸醯胺、三n-丁基磷酸等磷化合物，亦可使用此等2種以上。
溶劑亦可為非質子性溶劑。
作為非質子性溶劑，可舉出前述鹵化烴、前述醚、前述酮、前述酯、前述內酯酯、前述碳酸酯、前述胺、前述含氮雜環芳香族化合物、前述腈、前述醯胺、前述尿素化合物、前述硝基化合物、前述硫化合物及前述磷化合物等，亦可使用此等2種以上。
溶劑以在液晶聚酯薄膜之製膜時可揮發之物質者為佳。
液晶聚酯組成物除液晶聚酯及溶劑以外，視必要亦可含有未相當於填充材或添加劑、液晶聚酯粉末之其他樹脂等其他成分。
作為填充材，具體可舉出二氧化矽、氧化鋁、氧化鈦、鈦酸鋇、鈦酸鍶、氫氧化鋁、碳酸鈣等無機填充材；及硬化環氧樹脂、交聯苯並胍胺樹脂、交聯丙烯酸樹脂等有機填充材。
作為添加劑，具體可舉出塗平劑、消泡劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、難燃劑及著色劑等。
作為液晶聚酯以外的其他樹脂之例子，可舉出聚丙烯、聚醯胺、液晶聚酯以外的聚酯、聚伸二苯硫醚、聚醚酮、聚碳酸酯、聚醚碸、聚伸苯基醚及其變性物、聚醚醯亞胺等液晶聚酯以外的熱塑性樹脂；縮水甘油基甲基丙烯酸酯與聚乙烯之共聚物等彈性體；及酚樹脂、環氧樹脂、聚醯亞胺樹脂、氰酸酯樹脂等熱硬化性樹脂。作為其他較佳樹脂，可舉出氟樹脂。所謂「氟樹脂」表示於分子中含有氟原子的樹脂，可舉出具有含有氟原子的重複單位之聚合物。
液晶聚酯組成物之固體成分濃度可配合液晶聚酯組成物之流動性，或使用該液晶聚酯組成物而製造的成形體(具體為薄膜等)之厚度等而適宜調整。
(液晶聚酯組成物之製造方法)
液晶聚酯組成物可將液晶聚酯、溶劑與視必要而使用的其他成分可一括或適當順序下進行混合而得。
(薄膜)
圖1表示本實施形態的薄膜10之模式圖。
薄膜10含有液晶聚酯。
本實施形態的薄膜因含有本實施形態之液晶聚酯故具有高耐熱性。
(薄膜之製造方法)
本實施形態的薄膜之製造方法具有使液晶聚酯經熔融成形而製造薄膜之步驟。
具體為使液晶聚酯經加熱並軟化後可形成為所望形狀。
作為熔融成形法，可舉出射出成形法、T型模頭法或吹氣法等擠壓成形法、壓縮成形法、吹塑成形法、真空成形法及壓製成型。
作為熔融成形法，以吹氣法或T型模頭法為佳。
本實施形態的薄膜之製造方法因使用本實施形態之液晶聚酯，於製膜時可抑制氣體的產生。因此，該氣體附著於薄膜之捲繞輥而固定化時，成為薄膜中之異物等問題難以產生。
(電路基板)
本實施形態之電路基板含有本實施形態之薄膜。
薄膜因含有本實施形態之液晶聚酯故具有高耐熱性。又，液晶聚酯與其他熱塑性樹脂相比，具有低比電導率及低介電損耗正切。
特別為薄膜含有具有選自由重複單位(A1)及重複單位(A2)所成群的1種以上重複單位之液晶聚酯的情況時，具有更高耐熱性及電氣特性。
因此，本實施形態之薄膜作為電路基板之絕緣薄膜者為佳。具體而言，本實施形態之薄膜作為高頻率、高速型電路基板用等絕緣薄膜使用者為佳。
[實施例]
以下藉由實施例更具體說明本發明，本發明並非僅限定於以下實施例者。
[液晶聚酯之流動開始溫度]
首先，使用流量測試儀(島津製作所公司製之「CFT-500EX型」)，將液晶聚酯約2g填充於安裝具有內徑1mm及長度10mm之噴嘴的模具之氣缸。
其次，在9.8MPa(100kg/cm
2)的負載下，一邊以4℃/min之速度進行升溫，一邊熔融液晶聚酯，自噴嘴進行擠壓，測定液晶聚酯顯示4800Pa･s(48000泊)之黏度的溫度，將該溫度作為液晶聚酯之流動開始溫度。
[液晶聚酯的分子量之測定]
使用凝膠滲透層析法-多角度光散射光度計(差示折射率計(島津製作所製：RID-20A)、多角度光散射檢測器(Wyatt Technology製EOS)、管柱(昭和電工製：Shodex K-G、K-806M(2根)、K-802(1根)(ϕ8.0mm×30cm))、溶劑(五氟酚/氯仿(重量比35/65)))，測定液晶聚酯之數平均分子量及重量平均分子量。
測定用試料溶液係由添加試料(各例之液晶聚酯)2mg於五氟酚1.4g，在80℃使其溶解2小時，冷卻至室溫後，添加氯仿2.6g，進一步以溶劑(五氟酚/氯仿(重量比 35/65))稀釋2倍後，使用孔徑0.45μm之濾器進行過濾而調製。
[[酚性羥基/(酚性羥基+醯基)]之測定]
(i)自以以下所示的測定條件而得之
1H-NMR光譜，求得屬於來自液晶聚酯之醯基(具體為乙醯基)的氫原子之吸收峰面積A。
(ii)透過將吸收峰的面積A除以每個具有醯基的重複單位中的氫原子數，算出醯基之相對物質量(IntAc)。
(iii)自與(i)之相同之的
1H-NMR光譜，求得歸屬於液晶聚酯之酚性羥基所鍵結的碳原子鄰接之碳原子所具有的氫原子(芳香族氫原子)之吸收峰面積B。
(iv)透過將吸收峰的面積B除以每個具有酚性羥基的重複單位中的氫原子數，算出酚性羥基之相對物質量(IntOH)。
(v)使用在(ii)所求得之(IntAc)與在(iv)所求得之(IntOH)，經(IntOH)/[(IntOH)+(IntAc)]算出相對於酚性羥基與醯基之合計量的酚性羥基之莫耳比。
＜測定條件＞
NMR裝置：Bruker公司製AVANCE III
磁場強度：14.1T
探針：TCI冷凍探針
測定用試料溶液係由於試料10mg中添加重氫化五氟酚0.5mL，在100℃溶解2小時，進一步添加重氫化1,1,2,2-四氯乙烷0.3mL經混合而調製。
NMR測定藉由下述條件而進行。
測定法：
1H-1D(預飽和法)
測定溫度：30℃
積分次數：64次
等待時間：4秒
更具體的測定方法如以下所示。
對於所得的
1H光譜，將來自8.8ppm附近之2-羥基-6-萘甲酸的信號之化學位移校正為8.85ppm，施行基線校正後，將各區域所檢測的信號之積分值(吸收峰面積)除以各重複單位之質子數，得到乙醯基與羥基之莫耳比。
･乙醯基之相對莫耳數(IntAc)
於2.66～2.45ppm之區域中，檢測到如以下化學式(A1a)及(A2a)所示的來自乙醯基的氫原子(HA)之吸收峰。合計將在該區域所檢測出的吸收峰進行積分所得的值，並除以乙醯基之氫原子(HA)的數目之3而得到乙醯基之相對莫耳數(IntAc)。
･酚性羥基之相對莫耳數(IntOH-1)
於7.15～6.95ppm之區域中，檢測出如以下化學式(A1b)所示的酚性羥基所鍵結的碳原子鄰接之碳原子所具有氫原子(HB
1)的吸收峰。合計將在該區域所檢測的吸收峰經積分而得的值，除以氫原子(HB
1)的數目之2，得到來自p-羥基安息香酸的重複單位所具有酚性羥基之相對莫耳數(IntOH-1)。
･酚性羥基之相對莫耳數(IntOH-2)
又，在7.25～7.35ppm之區域中，如以下化學式(A2b)所示，檢測出酚性羥基所鍵結的碳原子上鄰接的碳原子所具有氫原子(HB
2)及(HB
3)之吸收峰。積分該區域所檢測的吸收峰，進一步除以氫原子(HB
2)及(HB
3)之合計數的2，得到來自2-羥基-6-萘甲酸之重複單位所具有酚性羥基的相對莫耳數(IntOH-2)。
各例的比A藉由式(1)而求得。
[實施例1的液晶聚酯之製造方法]
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，添加2-羥基-6-萘甲酸1511.1g(8.03莫耳)、p-羥基安息香酸 410.2g(2.97莫耳)、乙酸酐 1291.4g(12.65莫耳)及1-甲基咪唑0.058g，在室溫下進行5分鐘攪拌後，一邊攪拌一邊升溫。內溫成為140℃時，保持140℃下進行1小時攪拌。
其次，一邊餾去經餾出的副產物乙酸、未反應之乙酸酐，一邊自140℃經3小時升溫至275℃。在275℃保溫3小時30分鐘後取出內容物。將取出的內容物冷卻至室溫，並以粉碎機進行粉碎後，經1小時自25℃升溫至200℃後，經8小時20分鐘自200℃升溫至250℃，其次在250℃保溫10小時，進行固相聚合。
將所得的固相聚合物冷卻至室溫，得到粉末狀實施例1之液晶聚酯。
實施例1的液晶聚酯之流動開始溫度為299℃。
實施例1的液晶聚酯藉由偏光顯微鏡進行觀察之結果，於熔融時顯示光學各向異性。
[實施例2的液晶聚酯之製造方法]
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，添加2-羥基-6-萘甲酸1449.0g(7.7莫耳)、p-羥基安息香酸455.8g(3.3莫耳)、乙酸酐1291.4g (12.65莫耳)及1-甲基咪唑 0.171g，在室溫下進行5分鐘攪拌後，一邊攪拌一邊升溫。內溫成為140℃時，保持140℃下進行1小時攪拌。
其次，一邊餾去經餾出的副產物乙酸、未反應之乙酸酐，一邊自140℃經3小時升溫至275℃。在275℃保溫3小時30分鐘後取出內容物。將取出的內容物冷卻至室溫，並以粉碎機進行粉碎後，經1小時自25℃升溫至200℃後，經8小時50分鐘自200℃升溫至253℃，其次在253℃保溫10小時，進行固相聚合。
將所得的固相聚合物冷卻至室溫，得到粉末狀實施例2的液晶聚酯。
實施例2的液晶聚酯之流動開始溫度為300℃。
實施例2的液晶聚酯藉由偏光顯微鏡進行觀察之結果，於熔融時顯示光學各向異性。
[實施例3的液晶聚酯之製造方法]
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，添加2-羥基-6-萘甲酸1552.5g(8.25莫耳)、p-羥基安息香酸379.8g(2.75莫耳)、乙酸酐 1291.4g(12.65莫耳)及1-甲基咪唑0.097g，在室溫下進行5分鐘攪拌後，一邊攪拌一邊升溫。內溫成為140℃時，保持140℃下進行1小時攪拌。
其次，一邊餾去經餾出的副產物乙酸、未反應之乙酸酐，一邊自140℃經3小時升溫至275℃。在275℃保溫3小時30分鐘後取出內容物。將取出的內容物冷卻至室溫，並以粉碎機進行粉碎後，經1小時自25℃升溫至200℃後，經8小時20分鐘自200℃升溫至250℃，其次在250℃保溫10小時，進行固相聚合。
將所得的固相聚合物冷卻至室溫，得到粉末狀實施例3的液晶聚酯。
實施例3的液晶聚酯之流動開始溫度為303℃。
實施例3的液晶聚酯藉由偏光顯微鏡進行觀察之結果，於熔融時顯示光學各向異性。
[實施例4的液晶聚酯之製造方法]
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，添加2-羥基-6-萘甲酸1242.0g(6.6莫耳)、p-羥基安息香酸607.7g(4.4莫耳)、乙酸酐1291.4g (12.65莫耳)及1-甲基咪唑0.129g，在室溫下進行5分鐘攪拌後，一邊攪拌一邊升溫。內溫成為140℃時，保持140℃下進行1小時攪拌。
其次，一邊餾去經餾出的副產物乙酸、未反應之乙酸酐，自140℃經3小時升溫至320℃。成為所定力矩時終止反應後取出內容物。將取出的內容物冷卻至室溫，並以粉碎機進行粉碎後，經1小時自25℃升溫至200℃後，經8小時20分鐘自200℃升溫至250℃，其次在250℃保溫10小時，進行固相聚合。
將所得的固相聚合物冷卻至室溫，得到粉末狀實施例4的液晶聚酯。
實施例4的液晶聚酯之流動開始溫度為291℃。
實施例4的液晶聚酯藉由偏光顯微鏡進行觀察之結果，於熔融時顯示光學各向異性。
[比較例1的液晶聚酯之製造方法]
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，添加2-羥基-6-萘甲酸1449.0g(7.7莫耳)、p-羥基安息香酸455.8g(3.3莫耳)、乙酸酐1235.5g (12.1莫耳)，在室溫下進行5分鐘攪拌後，一邊攪拌一邊升溫。內溫成為140℃時，保持140℃下進行1小時攪拌。
其次，一邊餾去經餾出的副產物乙酸、未反應之乙酸酐，自140℃經3小時升溫至320℃。成為所定力矩時終止反應後取出內容物。將取出的內容物冷卻至室溫，並以粉碎機進行粉碎後，經1小時自25℃升溫至200℃後，經8小時20分鐘自200℃升溫至250℃，其次在250℃保溫10小時，進行固相聚合。
將所得的固相聚合物冷卻至室溫，得到粉末狀比較例1之液晶聚酯。
比較例1的液晶聚酯之流動開始溫度為302℃。
比較例1的液晶聚酯藉由偏光顯微鏡進行觀察之結果，於熔融時顯示光學各向異性。
[比較例2的液晶聚酯之製造方法]
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，添加2-羥基-6-萘甲酸1449.0g(7.7莫耳)、p-羥基安息香酸455.8g(3.3莫耳)、乙酸酐1235.5g (12.1莫耳)，在室溫下進行5分鐘攪拌後，一邊攪拌一邊升溫。內溫成為140℃時，保持140℃下進行1小時攪拌。
其次，一邊餾去經餾出的副產物乙酸、未反應之乙酸酐，一邊自140℃經3小時升溫至275℃。在275℃保溫3小時30分鐘後取出內容物。將取出的內容物冷卻至室溫，並以粉碎機進行粉碎後，經1小時自25℃升溫至200℃後，自200℃經9小時10分鐘升溫至255℃，其次在255℃保溫10小時，進行固相聚合。
將所得的固相聚合物冷卻至室溫，得到粉末狀比較例2之液晶聚酯。
比較例2的液晶聚酯之流動開始溫度為292℃。
比較例2的液晶聚酯藉由偏光顯微鏡進行觀察之結果，於熔融時顯示光學各向異性。
各例的液晶聚酯之原料單體的使用量(mol%)、乙酸酐比、1-甲基咪唑的使用量如表1所示。
又，藉由上述方法所測定的各例之比A，及各例的液晶聚酯之分子量亦如表1所示。
原料單體之使用量，表示2-羥基-6-萘甲酸及p-羥基安息香酸之配合比例(mol%)。
乙酸酐比為相對於2-羥基-6-萘甲酸及p-羥基安息香酸的酚性羥基1當量之乙酸酐的當量比。
對於1-甲基咪唑之使用量，相對於2-羥基-6-萘甲酸及p-羥基安息香酸之合計100質量份的1-甲基咪唑之使用量(質量ppm)。
＜耐熱性之評估＞
[重量減少溫度之測定]
使用熱重量測定裝置(島津股份有限公司製之DTG-50)，在空氣環境下，開始溫度30℃，終了溫度800℃，升溫速度10℃/分鐘之條件下，實施熱重量分析，將100℃中之各例的液晶聚酯之重量%作為100%，經溫度上升使各例的液晶聚酯之重量%達到99.9%時之溫度作為各0.1%重量減少溫度，使試樣重量%達到99.0%時之溫度作為各1%重量減少溫度。
該結果如表2所示。
如表2所示，實施例的液晶聚酯與比較例的液晶聚酯相比，確認到重量減少溫度為高。即，實施例之液晶聚酯與比較例之液晶聚酯相比，得知升溫中之氣體產生量為少。
由以上可確認本實施形態之液晶聚酯的耐熱性提高。
10:薄膜
[圖1]表示本實施形態之薄膜的模式圖。
10:薄膜
Claims (9)
- 一種液晶聚酯，其為含有來自芳香族羥基羧酸的重複單位之液晶聚酯，前述來自芳香族羥基羧酸的重複單位之含有量，相對於液晶聚酯全重複單位之合計數100%而言為80%以上，前述來自芳香族羥基羧酸的重複單位含有式(A1)所示重複單位(A1)及式(A2)所示重複單位(A2)，相對於前述重複單位(A1)之數的前述重複單位(A2)之數的比[重複單位(A2)/重複單位(A1)]為1.2以上，對於藉由1H-NMR所算出的酚性羥基與醯基之合計量的酚性羥基之莫耳比[酚性羥基/(酚性羥基+醯基)]為0.3以下，(A1)-O-Ar11-CO- (A2)-O-Ar12-CO-[式中，Ar11表示伸苯基；Ar11中之伸苯基所具有氫原子可由鹵素原子、烷基或芳基進行取代；Ar12表示亞萘基；Ar12中之亞萘基所具有氫原子可由鹵素原子、烷基或芳基進行取代]。
- 如請求項1之液晶聚酯，其中式(A1)中之Ar11為1,4-伸苯基，式(A2)中之Ar12為2,6-亞萘基。
- 如請求項1之液晶聚酯，其中重量平均分子量為100000~800000。
- 如請求項1之液晶聚酯，其中分散度為2.0~6.0。
- 一種液晶聚酯組成物，其中含有如請求項1之液晶聚酯與溶劑。
- 一種薄膜，其中含有如請求項1之液晶聚酯。
- 一種薄膜之製造方法，其中具有使如請求項1之液晶聚酯經熔融成形而製造薄膜之步驟。
- 如請求項7之薄膜之製造方法，其中經前述熔融成形製造薄膜之步驟為使用吹氣法或T型模頭法。
- 一種電路基板，其中含有如請求項6之薄膜。
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