WO2021029265A1 - 液晶ポリエステル樹脂組成物及びその製造方法並びに成形体 - Google Patents

液晶ポリエステル樹脂組成物及びその製造方法並びに成形体 Download PDF

Info

Publication number
WO2021029265A1
WO2021029265A1 PCT/JP2020/029748 JP2020029748W WO2021029265A1 WO 2021029265 A1 WO2021029265 A1 WO 2021029265A1 JP 2020029748 W JP2020029748 W JP 2020029748W WO 2021029265 A1 WO2021029265 A1 WO 2021029265A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
liquid crystal
crystal polyester
polyester resin
mass
carbon fiber
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/029748
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
貴之 杉山
翼 田村
Original Assignee
住友化学株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 住友化学株式会社 filed Critical 住友化学株式会社
Priority to CN202080056229.0A priority Critical patent/CN114222790B/zh
Priority to EP20852269.8A priority patent/EP4011585A4/en
Priority to US17/633,406 priority patent/US20220289925A1/en
Publication of WO2021029265A1 publication Critical patent/WO2021029265A1/ja

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/80Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/82Heating or cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/002Methods
    • B29B7/007Methods for continuous mixing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/30Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/58Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/72Measuring, controlling or regulating
    • B29B7/726Measuring properties of mixture, e.g. temperature or density
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/80Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/88Adding charges, i.e. additives
    • B29B7/90Fillers or reinforcements, e.g. fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/80Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/88Adding charges, i.e. additives
    • B29B7/94Liquid charges
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00Making granules
    • B29B9/12Making granules characterised by structure or composition
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00Making granules
    • B29B9/12Making granules characterised by structure or composition
    • B29B9/14Making granules characterised by structure or composition fibre-reinforced
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/60Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from the reaction of a mixture of hydroxy carboxylic acids, polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/605Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from the reaction of a mixture of hydroxy carboxylic acids, polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds the hydroxy and carboxylic groups being bound to aromatic rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/12Powdering or granulating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C08J5/06Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material using pretreated fibrous materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/24Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs
    • C08J5/241Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs using inorganic fibres
    • C08J5/243Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs using inorganic fibres using carbon fibres
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/24Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs
    • C08J5/248Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs using pre-treated fibres
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00Use of pretreated ingredients
    • C08K9/08Ingredients agglomerated by treatment with a binding agent
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/30Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/34Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices
    • B29B7/38Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary
    • B29B7/40Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with single shaft
    • B29B7/42Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with single shaft with screw or helix
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/30Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/34Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices
    • B29B7/38Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary
    • B29B7/46Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft
    • B29B7/48Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft with intermeshing devices, e.g. screws
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00Making granules
    • B29B9/02Making granules by dividing preformed material
    • B29B9/06Making granules by dividing preformed material in the form of filamentary material, e.g. combined with extrusion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/05Filamentary, e.g. strands
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/15Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. extrusion moulding around inserts
    • B29C48/156Coating two or more articles simultaneously
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/285Feeding the extrusion material to the extruder
    • B29C48/288Feeding the extrusion material to the extruder in solid form, e.g. powder or granules
    • B29C48/2886Feeding the extrusion material to the extruder in solid form, e.g. powder or granules of fibrous, filamentary or filling materials, e.g. thin fibrous reinforcements or fillers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/78Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling
    • B29C48/79Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling of preformed parts or layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/78Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling
    • B29C48/793Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling upstream of the plasticising zone, e.g. heating in the hopper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2367/00Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2367/02Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2367/00Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2367/02Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C08J2367/03Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds the dicarboxylic acids and dihydroxy compounds having the hydroxy and the carboxyl groups directly linked to aromatic rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02Fibres or whiskers
    • C08K7/04Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/06Elements

Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal polyester resin composition, a method for producing the same, and a molded product manufactured by using the liquid crystal polyester resin composition.
  • the present application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2019-148163 filed in Japan on August 9, 2019, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • Liquid crystal polyester is known to have high fluidity, heat resistance and dimensional accuracy. Liquid crystal polyesters are rarely used alone, and are used as liquid crystal polyester resin compositions containing a filler in order to satisfy the required characteristics (for example, bending characteristics and impact resistance) in various applications. It is known that a molded product made from such a liquid crystal polyester resin composition is lightweight and has high strength.
  • the molded product obtained from the above-mentioned liquid crystal polyester resin composition has a problem that the mechanical properties are lower than those of the molded product obtained from the metal material.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and a liquid crystal polyester resin composition capable of further increasing the strength of the molded product, a method for producing the same, and a molded product produced by using the liquid crystal polyester resin composition.
  • the purpose is to provide.
  • the present invention adopts the following configuration.
  • One aspect of the present invention is a liquid crystal polyester resin composition containing a liquid crystal polyester resin and carbon fibers with a converging agent, and the content of the carbon fibers with a converging agent is 100 parts by mass of the liquid crystal polyester resin.
  • the amount of the converging agent attached to the carbon fiber is 0.1 to 1.2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carbon fiber.
  • the liquid crystal polyester resin preferably has a flow start temperature of 280 ° C. or higher.
  • the carbon fibers with a focusing agent are pellets solidified with the liquid crystal polyester resin, and the carbon fibers are arranged substantially parallel to the longitudinal direction of the pellets. Moreover, it is preferable that the length is substantially the same as the length of the pellet.
  • the shape of the pellet include, and are not limited to, a columnar shape, a disk shape, an elliptical columnar shape, an elliptical disk shape, a go stone shape, a spherical shape, and an indefinite shape. Cylindrical is more preferable from the viewpoint of productivity and handling at the time of molding.
  • the pellet length is preferably 3 to 50 mm.
  • the length of the pellet means the length in the longitudinal direction of the pellet.
  • one aspect of the present invention is a molded product, which is produced by using the liquid crystal polyester resin composition.
  • one aspect of the present invention is a method for producing a liquid crystal polyester resin composition, which comprises a step of mixing a liquid crystal polyester resin and carbon fibers with a converging agent, wherein the blending amount of the carbon fibers with a converging agent is , 5 to 120 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the liquid crystal polyester resin, and in the carbon fiber with a converging agent, the amount of the converging agent attached to the carbon fiber is 0. It is 1 to 1.2 parts by mass, and when the carbon fiber with a converging agent is heated in air from 25 ° C. to 400 ° C. at a heating rate of 50 ° C./min, the mass decreases in the range of 300 ° C. to 400 ° C. It is a method for producing a liquid crystal polyester resin composition, characterized in that the ratio is less than 0.8% by mass.
  • the method for producing the liquid crystal polyester resin composition according to one aspect of the present invention is a method for obtaining pellets in which the carbon fibers with a converging agent are solidified with the liquid crystal polyester resin, and a plurality of single fibers are converged with the converging agent.
  • To obtain pellets having substantially the same length as the carbon fibers arranged in the liquid crystal polyester resin layer by cutting the liquid crystal polyester resin layer to a predetermined length in the longitudinal direction. It may be a manufacturing method.
  • liquid crystal polyester resin composition capable of further increasing the strength of the molded product and a method for producing the same. Further, according to one aspect of the present invention, it is possible to provide a molded product produced by using a liquid crystal polyester resin composition having higher strength.
  • the liquid crystal polyester resin composition of the present embodiment contains a liquid crystal polyester resin and carbon fibers with a converging agent.
  • liquid crystal polyester resin composition the mixture obtained by mixing the liquid crystal polyester resin and the carbon fiber with a converging agent is referred to as a "liquid crystal polyester resin composition”. Further, the material for producing a molded product obtained by preparing the obtained mixture in the form of pellets is also referred to as a “liquid crystal polyester resin composition”.
  • liquid crystal polyester resin composition of the present embodiment is suitably used as a material (molded article) described later.
  • the liquid crystal polyester resin used in the present embodiment is a liquid crystal polyester that exhibits liquid crystallinity in a molten state, and is preferably melted at a temperature of 450 ° C. or lower.
  • the liquid crystal polyester resin used in the present embodiment may be a liquid crystal polyester amide, a liquid crystal polyester ether, a liquid crystal polyester carbonate, or a liquid crystal polyester imide. Good.
  • the liquid crystal polyester resin used in the present embodiment is preferably a fully aromatic liquid crystal polyester using only an aromatic compound as a raw material monomer.
  • a typical example of the liquid crystal polyester resin used in the present embodiment is at least one selected from the group consisting of aromatic hydroxycarboxylic acid, aromatic dicarboxylic acid, aromatic diol, aromatic hydroxyamine and aromatic diamine.
  • Select from the group consisting of polymerized (polycondensed) compounds those obtained by polymerizing multiple types of aromatic hydroxycarboxylic acids, aromatic dicarboxylic acids and aromatic diols, aromatic hydroxyamines and aromatic diamines. Examples thereof include those obtained by polymerizing at least one of these compounds, and those obtained by polymerizing a polyester such as polyethylene terephthalate and an aromatic hydroxycarboxylic acid.
  • aromatic hydroxycarboxylic acid, the aromatic dicarboxylic acid, the aromatic diol, the aromatic hydroxyamine, and the aromatic diamine are independently used in place of a part or all of them, and a polymerizable derivative thereof is used. May be good.
  • Examples of polymerizable derivatives of compounds having a carboxyl group are those obtained by converting a carboxyl group into an alkoxycarbonyl group or an aryloxycarbonyl group (ester), carboxyl. Examples thereof include those obtained by converting a group into a haloformyl group (acid halide) and those obtained by converting a carboxyl group into an acyloxycarbonyl group (acid anhydride).
  • Examples of polymerizable derivatives of compounds having a hydroxyl group such as aromatic hydroxycarboxylic acids, aromatic diols and aromatic hydroxyamines, are those obtained by acylating a hydroxyl group into an acyloxyl group (acylated product).
  • the liquid crystal polyester resin used in the present embodiment preferably has a repeating unit represented by the following formula (1) (hereinafter, may be referred to as “repeating unit (1)”), and the repeating unit (1) and the repeating unit (1).
  • the repetition unit represented by the following formula (2) hereinafter, may be referred to as “repetition unit (2)”
  • the repetition unit represented by the following formula (3) hereinafter, “repetition unit (3)”
  • Ar 1 represents a phenylene group, a naphthylene group or a biphenylylene group.
  • Ar 2 and Ar 3 independently represent a phenylene group, a naphthylene group, a biphenylylene group or a group represented by the following formula (4).
  • Y each independently represent an oxygen atom or an imino group (-NH-).
  • the hydrogen atom in the group represented by Ar 1 , Ar 2 or Ar 3 independently represents a halogen atom or an alkyl group, respectively. Alternatively, it may be substituted with an aryl group.
  • Ar 4 and Ar 5 independently represent a phenylene group or a naphthylene group.
  • Z represents an oxygen atom, a sulfur atom, a carbonyl group, a sulfonyl group or an alkylidene group.
  • halogen atom examples include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom.
  • alkyl group examples include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, s-butyl group, t-butyl group, n-hexyl group and 2-ethylhexyl group.
  • examples thereof include an n-octyl group and an n-decyl group, and the number of carbon atoms thereof is preferably 1 to 10.
  • aryl group examples include a phenyl group, an o-tolyl group, an m-tolyl group, a p-tolyl group, a 1-naphthyl group and a 2-naphthyl group, and the number of carbon atoms thereof is preferably 6 to 20.
  • the number is preferably 2 or less, more preferably 1 or less, independently for each of the groups represented by Ar 1 , Ar 2 or Ar 3. preferable.
  • alkylidene group examples include a methylene group, an ethylidene group, an isopropylidene group, an n-butylidene group and a 2-ethylhexylidene group, and the carbon number thereof is preferably 1 to 10.
  • the repeating unit (1) is a repeating unit derived from a predetermined aromatic hydroxycarboxylic acid.
  • Ar 1 is a 1,4-phenylene group (repeating unit derived from p-hydroxybenzoic acid), and Ar 1 is a 2,6-naphthylene group (6-hydroxy).
  • a repeating unit derived from -2-naphthoic acid) is preferred.
  • the term "origin” means that the chemical structure of the functional group that contributes to the polymerization changes due to the polymerization of the raw material monomer, and no other structural change occurs.
  • the repeating unit (2) is a repeating unit derived from a predetermined aromatic dicarboxylic acid.
  • Ar 2 is a 1,4-phenylene group (repeating unit derived from terephthalic acid) and Ar 2 is a 1,3-phenylene group (repeating unit derived from isophthalic acid).
  • Ar 2 is a 2,6-naphthylene group (repetitive unit derived from 2,6-naphthalenedicarboxylic acid)
  • Ar 2 is a diphenyl ether-4,4'-diyl group (diphenyl).
  • a repeating unit derived from ether-4,4'-dicarboxylic acid) is preferred.
  • the repeating unit (3) is a repeating unit derived from a predetermined aromatic diol, aromatic hydroxylamine or aromatic diamine.
  • Ar 3 is a 1,4-phenylene group (a repeating unit derived from hydroquinone, p-aminophenol or p-phenylenediamine), and Ar 3 is a 4,4'-biphenylylene group. (Repeat unit derived from 4,4'-dihydroxybiphenyl, 4-amino-4'-hydroxybiphenyl or 4,4'-diaminobiphenyl) is preferred.
  • the content of the repeating unit (1) is the total amount of all repeating units (by dividing the mass of each repeating unit constituting the liquid crystal polyester resin by the formula amount of each repeating unit, the amount equivalent to the amount of substance of each repeating unit ( 30 mol% or more is preferable, 30 mol% or more and 80 mol% or less is more preferable, 40 mol% or more and 70 mol% or less is further preferable, and 45 mol% or more is preferable with respect to the total value). 65 mol% or less is particularly preferable.
  • the content of the repeating unit (2) is preferably 35 mol% or less, more preferably 10 mol% or more and 35 mol% or less, still more preferably 15 mol% or more and 30 mol% or less, based on the total amount of all repeating units. , 17.5 mol% or more and 27.5 mol% or less are particularly preferable.
  • the content of the repeating unit (3) is preferably 35 mol% or less, more preferably 10 mol% or more and 35 mol% or less, still more preferably 15 mol% or more and 30 mol% or less, based on the total amount of all repeating units. , 17.5 mol% or more and 27.5 mol% or less are particularly preferable. However, the total amount of the repeating units (1), (2) and (3) does not exceed 100 mol%.
  • the ratio between the content of the repeating unit (2) and the content of the repeating unit (3) is expressed by [content of repeating unit (2)] / [content of repeating unit (3)] (mol / mol). Therefore, 0.9 / 1 to 1 / 0.9 is preferable, 0.95 / 1 to 1 / 0.95 is more preferable, and 0.98 / 1 to 1 / 0.98 is even more preferable.
  • the liquid crystal polyester resin used in the present embodiment may have two or more repeating units (1) to (3) independently of each other. Further, the liquid crystal polyester resin may have a repeating unit other than the repeating units (1) to (3), but the content thereof is preferably 10 mol% or less with respect to the total amount of all repeating units. More preferably, it is 5 mol% or less.
  • the liquid crystal polyester resin used in the present embodiment melts because the repeating unit (3) has X and Y each of which are oxygen atoms, that is, it has a repeating unit derived from a predetermined aromatic diol. Since the viscosity tends to be low, it is preferable to have only those in which X and Y are oxygen atoms as the repeating unit (3), respectively.
  • the raw material monomers corresponding to the repeating units constituting the resin are melt-polymerized, and the obtained polymer (hereinafter, may be referred to as “prepolymer”) is solid-phase polymerized. Therefore, it is preferable to manufacture it. As a result, a high molecular weight liquid crystal polyester resin having high heat resistance, strength and rigidity can be produced with good operability.
  • the melt polymerization may be carried out in the presence of a catalyst, and examples of this catalyst include metal compounds such as magnesium acetate, stannous acetate, tetrabutyl titanate, lead acetate, sodium acetate, potassium acetate and antimony trioxide. , 4- (Dimethylamino) pyridine, 1-methylimidazole and the like, and the nitrogen-containing heterocyclic compound is preferably used.
  • the flow start temperature of the liquid crystal polyester resin used in the present embodiment is preferably 280 ° C. or higher, more preferably 280 ° C. or higher and 400 ° C. or lower, and further preferably 280 ° C. or higher and 380 ° C. or lower.
  • the higher the flow start temperature of the liquid crystal polyester resin used in the present embodiment the more the heat resistance and strength of the liquid crystal polyester resin tend to improve.
  • the flow start temperature of the liquid crystal polyester resin exceeds 400 ° C., the melting temperature and the melting viscosity of the liquid crystal polyester resin tend to increase. Therefore, the temperature required for molding the liquid crystal polyester resin tends to increase.
  • the content of the liquid crystal polyester resin is preferably 30% by mass or more and 95% by mass or less, more preferably 40% by mass, based on the total mass of the liquid crystal polyester resin composition. It can be 90% by mass or more, more preferably 50% by mass or more and 90% by mass or less.
  • the flow start temperature of the liquid crystal polyester resin is also referred to as a flow temperature or a flow temperature, and is a temperature that serves as a guideline for the molecular weight of the liquid crystal polyester resin (edited by Naoyuki Koide, "Liquid Crystal Polymer-Synthesis / Molding / Application”. -”, CMC Co., Ltd., June 5, 1987, p.95).
  • a capillary rheometer was used to melt the liquid crystal polyester resin while raising the temperature at a rate of 4 ° C./min under a load of 9.8 MPa (100 kg / cm 2 ), and a nozzle with an inner diameter of 1 mm and a length of 10 mm was used. It is a temperature showing a viscosity of 4800 Pa ⁇ s (48000 poisons) when extruded from.
  • the carbon fiber with a converging agent used in the present embodiment is a general carbon fiber obtained by firing a precursor called a precursor, to which a converging agent (sizing agent) is added.
  • a precursor to which a converging agent (sizing agent) is added.
  • the precursor is treated to be flame-resistant in an oxidizing atmosphere, and then the obtained flame-resistant fibers are calcined in an inert gas atmosphere at about 800 to 2000 ° C. Further, if necessary, it is calcined in a higher temperature inert gas.
  • a fiber having a converging agent added to the surface of the fired fiber is preferably used.
  • the type of carbon fiber in the present embodiment is not particularly limited, but for example, polyacrylonitrile type (hereinafter sometimes referred to as "PAN type”), petroleum / coal pitch type (hereinafter sometimes referred to as “pitch type”), and so on. Rayon type, lignin type and so on.
  • PAN type polyacrylonitrile type
  • Pitch type petroleum / coal pitch type
  • Rayon type lignin type and so on.
  • Examples of the PAN-based carbon fiber include “Treca (registered trademark)” manufactured by Toray Industries, Inc., “Pyrofil (registered trademark)” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, and “Tenax (registered trademark)” manufactured by Teijin Limited.
  • Examples of pitch-based carbon fibers include “Dialed (registered trademark)” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, “Donna Carbo (registered trademark)” manufactured by Osaka Gas Chemical Corporation, and “GRANOC (registered trademark)” manufactured by Nippon Graphite Fiber Co., Ltd. And so on.
  • the carbon fiber with a converging agent in the present embodiment is not particularly limited as long as a converging agent is applied to the surface of the carbon fiber.
  • a bundle of carbon fibers in which a plurality of single fibers are converged by the converging agent is wound into a roll.
  • Carbon fiber roving, chopped carbon fiber obtained by cutting a carbon fiber bundle converged by a converging agent to about 3 to 15 mm, or this chopped carbon fiber is crushed by a crusher such as a ball mill to unravel the fiber bundle and fiber length. Examples thereof include milled carbon fibers whose fibers have been shortened to 20 to 400 ⁇ m.
  • the number average fiber diameter of the carbon fibers in the present embodiment is not particularly limited, but is preferably 1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less, and more preferably 5 ⁇ m or more and 8 ⁇ m or less.
  • the number average fiber diameter of the carbon fibers the number average value of the values obtained by observing the carbon fibers with a scanning electron microscope (1000 times) and measuring the fiber diameters of 50 randomly selected carbon fibers is adopted.
  • the number average fiber diameter of the carbon fibers is at least the lower limit of the above-mentioned preferable range, the carbon fibers are likely to be dispersed in the liquid crystal polyester resin. In addition, it is easy to handle carbon fibers during the production of the liquid crystal polyester resin composition.
  • the liquid crystal polyester resin is efficiently strengthened by the carbon fiber. Therefore, excellent bending strength can be imparted to the molded product obtained by molding the liquid crystal polyester resin composition of the present embodiment.
  • the carbon fiber with a converging agent of the present embodiment is a carbon fiber bundle in which a plurality of single fibers are converged by a converging agent, such as carbon fiber roving and chopped carbon fiber
  • the number of fiber convergent in the carbon fiber bundle is particularly large. Although not limited, 3000 or more is preferable, and 12000 or more is more preferable.
  • the number of carbon fiber bundles converged is preferably 60,000 or less, and more preferably 18,000 or less.
  • the carbon fibers are likely to be dispersed in the liquid crystal polyester resin.
  • the content of carbon fibers in the liquid crystal polyester resin composition can be easily adjusted.
  • the type of the converging agent in the carbon fiber with a converging agent used in the present embodiment is not particularly limited, and is, for example, a nylon polymer, a polyether polymer, an epoxy polymer, an ester polymer, a urethane polymer, or a mixture thereof.
  • examples thereof include based polymers or modified polymers thereof.
  • the converging agent a nylon polymer, a polyether polymer, an epoxy polymer or each of these modified polymers is preferable because the mass reduction rate of the carbon fiber with the converging agent can be easily suppressed to a low level.
  • Polyether-based polymers, epoxy-based polymers, and modified epoxy-based polymers are more preferable, and nylon-based polymers, polyether-based polymers, and epoxy-based polymers are even more preferable.
  • the amount of the converging agent adhered to the carbon fiber with the converging agent can be measured as follows.
  • the carbon fiber with a converging agent is dried at 110 ° C. for 1 hour, and the mass (W1 (g)) of the carbon fiber in an absolutely dry state cooled to 25 ° C. is precisely weighed.
  • 50 mL of 95% concentrated sulfuric acid is added to the carbon fiber with a converging agent in an absolutely dry state, and the mixture is left at 25 ° C. for 2 hours to decompose the converging agent.
  • the carbon fibers are dried in advance at 110 ° C.
  • the carbon fibers are filtered using a glass filter having a mass of W2 (g) that has been precisely weighed, washed with about 1000 mL of water, and then the glass filter containing the carbon fibers is placed at 110 ° C. After drying for 1 hour and cooling to 25 ° C., the mass (W3 (g)) of the glass filter containing the carbon fiber is precisely weighed. Then, the amount of the converging agent adhered is calculated by the following equation.
  • the mass reduction rate in the range of 300 ° C. to 400 ° C. is 0. It is less than 8.8% by mass, preferably 0.7% by mass or less, more preferably 0.6% by mass or less, further preferably 0.5% by mass or less, particularly preferably 0.4% by mass or less, and the mass reduction thereof.
  • the lower the ratio the easier it is to maintain the strength of the molded body, which is preferable.
  • the lower limit of the mass reduction rate is, for example, 0.1% by mass or more.
  • the mass loss rate of the carbon fiber with a converging agent can be measured by thermogravimetric analysis (TGA).
  • TGA thermogravimetric analysis
  • the mass W 300 at 300 ° C. and the mass W 400 at 400 ° C. were calculated by the following equations.
  • the mass reduction rate (mass%) in the range of 300 ° C. to 400 ° C. is determined.
  • Weight reduction rate (mass%) (W 300- W 400 ) / W 300 x 100
  • the content of the carbon fiber with a converging agent is 5 to 120 parts by mass, preferably 5 to 100 parts by mass, and 10 to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the liquid crystal polyester resin. Parts by mass are more preferred.
  • the content of the carbon fiber with a converging agent is at least the lower limit of the above-mentioned preferable range, the liquid crystal polyester resin is efficiently strengthened by the carbon fiber.
  • the carbon fibers are easily dispersed in the liquid crystal polyester resin.
  • the liquid crystal polyester resin composition of the present embodiment contains the above-mentioned liquid crystal polyester resin and carbon fiber with a converging agent as raw materials, and other components such as a filler, an additive, and a resin other than the liquid crystal polyester resin, if necessary. May be contained in one or more kinds.
  • the filler may be a fibrous filler, a plate-shaped filler, a spherical filler or other granular filler. Further, the filler may be an inorganic filler or an organic filler.
  • fibrous inorganic fillers examples include glass fibers; ceramic fibers such as silica fibers, alumina fibers, and silica-alumina fibers; metal fibers such as stainless steel fibers; potassium titanate whiskers, barium whiskers titanate, wollastonite whiskers, and hoes. Examples thereof include whiskers such as aluminum acid acid whiskers, silicon nitride whiskers, and silicon carbide whiskers.
  • fibrous organic filler include polyester fibers and aramid fibers.
  • plate-like inorganic fillers examples include talc, mica, graphite, wollastonite, glass flakes, barium sulfate, and calcium carbonate.
  • the mica may be muscovite, phlogopite, fluorine phlogopite, or tetrasilicon mica.
  • Examples of granular inorganic fillers include silica, alumina, titanium oxide, glass beads, glass balloons, boron nitride, silicon carbide, and calcium carbonate.
  • additives examples include antioxidants, heat stabilizers, UV absorbers, antistatic agents, surfactants, flame retardants, and colorants.
  • resins other than liquid crystal polyester resins include polypropylene, polyamide, polyesters other than liquid crystal polyester resins, polysulfones, polyphenylene sulfides, polyether ketones, polycarbonates, polyphenylene ethers, polyetherimides, and other thermoplastic resins other than liquid crystal polyester resins;
  • thermoplastic resins other than liquid crystal polyester resins examples include thermosetting resins such as phenol resin, epoxy resin, polyimide resin and cyanate resin.
  • the liquid crystal polyester resin composition of the present invention has the following aspects.
  • the carbon fiber with a converging agent has 120 parts by mass, and the amount of the converging agent adhered to the carbon fiber is 0.1 to 1.2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carbon fiber, and the converging agent
  • the mass reduction rate in the range of 300 ° C. to 400 ° C. is less than 0.8% by mass.
  • Resin composition When the carbon fiber with carbon fiber is heated in air from 25 ° C. to 400 ° C. at a heating rate of 50 ° C./min, the mass reduction rate in the range of 300 ° C. to 400 ° C. is less than 0.8% by mass. Resin composition.
  • the carbon fiber with a converging agent has 100 parts by mass, and the amount of the converging agent adhered to the carbon fiber is 0.2 to 1.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carbon fiber, and the converging agent
  • the mass reduction rate in the range of 300 ° C. to 400 ° C. was 0.1% by mass or more and 0.7% by mass.
  • the following is a liquid crystal polyester resin composition.
  • the carbon fiber with a converging agent has 80 parts by mass, and the amount of the converging agent adhered to the carbon fiber is 0.2 to 0.8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carbon fiber, and the converging agent
  • the mass reduction rate in the range of 300 ° C. to 400 ° C. was 0.1% by mass or more and 0.6% by mass.
  • the following is a liquid crystal polyester resin composition.
  • the mass reduction rate in the range of 300 ° C. to 400 ° C. was 0.24% by mass or more and 0.49% by mass.
  • the following is a liquid crystal polyester resin composition.
  • a liquid crystal polyester resin and carbon fibers with a converging agent are contained, and the content of the carbon fibers with a converging agent is 5 to 120 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the liquid crystal polyester resin.
  • the amount of the converging agent adhered to the carbon fiber is 0.1 to 1.2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carbon fiber, and the carbon fiber with a converging agent is used.
  • a liquid crystal polyester resin composition having a mass reduction rate of less than 0.8% by mass in the range of 300 ° C. to 400 ° C. when heated in air from 25 ° C. to 400 ° C. at a heating rate of 50 ° C./min.
  • a liquid crystal polyester resin and carbon fibers with a converging agent are contained, and the content of the carbon fibers with a converging agent is 5 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the liquid crystal polyester resin.
  • the amount of the converging agent adhered to the carbon fiber is 0.2 to 1.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carbon fiber, and the carbon fiber with a converging agent is used.
  • the mass reduction rate in the range of 300 ° C. to 400 ° C. is 0.1% by mass or more and 0.7% by mass or less.
  • Liquid crystal polyester resin composition When heated in air from 25 ° C. to 400 ° C. at a heating rate of 50 ° C./min, the mass reduction rate in the range of 300 ° C. to 400 ° C. is 0.1% by mass or more and 0.7% by mass or less.
  • the liquid crystal polyester resin and the carbon fiber with a converging agent are contained, and the content of the carbon fiber with a converging agent is 10 to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the liquid crystal polyester resin.
  • the amount of the converging agent adhered to the carbon fiber is 0.2 to 0.8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carbon fiber, and the carbon fiber with a converging agent is used.
  • the mass reduction rate in the range of 300 ° C. to 400 ° C. is 0.1% by mass or more and 0.6% by mass or less.
  • Liquid crystal polyester resin composition When heated in air from 25 ° C. to 400 ° C. at a heating rate of 50 ° C./min, the mass reduction rate in the range of 300 ° C. to 400 ° C. is 0.1% by mass or more and 0.6% by mass or less.
  • a liquid crystal polyester resin and carbon fibers with a converging agent are contained.
  • the content of the carbon fibers with a converging agent is 18 to 67 mass with respect to 100 parts by mass of the liquid crystal polyester resin.
  • the amount of the converging agent adhered to the carbon fiber is 0.2 to 1.2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carbon fiber, and the carbon with the converging agent
  • the mass reduction rate in the range of 300 ° C. to 400 ° C. was 0.24% by mass or more and 0.49% by mass or less.
  • the mass reduction rate is 0.7% by mass or less, preferably 0.6% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or less, and further preferably 0.4% by mass or less.
  • the liquid crystal polyester resin composition according to any one of the above “1" to "11".
  • the liquid crystal polyester resin has a flow start temperature of 280 ° C. or higher, preferably 280 ° C. or higher and 400 ° C. or lower, more preferably 280 ° C. or higher and 380 ° C. or lower, the above-mentioned “1" to "12".
  • the liquid crystal polyester resin composition according to any one of the above.
  • the content of the carbon fiber with a converging agent is 5 to 100 parts by mass, preferably 10 to 80 parts by mass, and more preferably 18 to 67 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the liquid crystal polyester resin.
  • the liquid crystal polyester resin composition according to any one of the above “1" to "13".
  • the amount of the converging agent adhered to the carbon fiber is 0.2 to 1.2 parts by mass, preferably 0.2 to 1.2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carbon fiber.
  • the liquid crystal polyester resin contains a repeating unit represented by the following formula (1), (2) or (3).
  • the content of the repeating unit represented by the following formula (1) with respect to the total amount of the repeating units represented by the following formulas (1), (2) and (3) is 30 mol% or more and 100 mol% or less. It is preferably 30 mol% or more and 80 mol% or less, more preferably 40 mol% or more and 70 mol% or less, and further preferably 45 mol% or more and 65 mol% or less.
  • the content of the repeating unit represented by the following formula (2) with respect to the total amount of the repeating units represented by the following formulas (1), (2) and (3) is 0 mol% or more and 35 mol% or less.
  • the content of the repeating unit represented by the following formula (3) with respect to the total amount of the repeating units represented by the following formulas (1), (2) and (3) is 0 mol% or more and 35 mol% or less.
  • the total amount of the repeating units represented by the formulas (1), (2) and (3) does not exceed 100 mol%.
  • Ar 1 represents a phenylene group, a naphthylene group or a biphenylylene group.
  • Ar 2 and Ar 3 independently represent a phenylene group, a naphthylene group, a biphenylylene group or a group represented by the following formula (4).
  • Y each independently represent an oxygen atom or an imino group (-NH-).
  • the hydrogen atom in the group represented by Ar 1 , Ar 2 or Ar 3 independently represents a halogen atom or an alkyl group, respectively. Alternatively, it may be substituted with an aryl group.
  • (4) -Ar 4- Z-Ar 5- (Ar 4 and Ar 5 independently represent a phenylene group or a naphthylene group. Z represents an oxygen atom, a sulfur atom, a carbonyl group, a sulfonyl group or an alkylidene group.)
  • the content of the repeating unit represented by the formula (1) is 30 mol% or more and 80 mol% or less with respect to the total amount of the repeating units represented by the formulas (1), (2) and (3).
  • the content of the repeating unit represented by the formula (2) is 10 mol% or more and 35 mol% or less with respect to the total amount of the repeating units represented by the formulas (1), (2) and (3).
  • the content of the repeating unit represented by the formula (3) is 10 mol% or more and 35 mol% or less with respect to the total amount of the repeating units represented by the formulas (1), (2) and (3).
  • 16 is the liquid crystal polyester resin composition.
  • the liquid crystal polyester resin composition of the present embodiment is produced by mixing 100 parts by mass of the above liquid crystal polyester resin, 5 to 120 parts by mass of the carbon fiber with a converging agent, and other components as necessary. Can be done.
  • the liquid crystal polyester resin and other components are melt-kneaded if necessary, and the obtained melt is impregnated into the carbon fiber with a converging agent and pelletized, so that the carbon fiber with a converging agent is made into a liquid crystal polyester resin.
  • the pellets hardened with are obtained.
  • the carbon fiber with the converging agent is impregnated with the liquid crystal polyester, if the carbon fiber is a carbon fiber bundle converged by the converging agent, unraveling or the like does not occur when the carbon fiber bundle is unwound from the carbon fiber roving. It is preferable because the handleability is good.
  • FIG. 1 shows an embodiment of an apparatus for producing a liquid crystal polyester resin composition.
  • the carbon fiber roving 10 in which a plurality of carbon fibers are converged by a converging agent and the carbon fiber bundle 11 with a converging agent is wound into a roll is used to form a liquid crystal polyester resin composition.
  • the case of obtaining the pellet 15 will be described.
  • the manufacturing apparatus 100 includes a preheating unit 121, an impregnation unit 123, a cooling unit 125, a take-up unit 127, a cutting unit 129, and transfer rolls 101 to 109.
  • the extruder 120 is connected to the impregnation unit 123.
  • FIG. 1 shows how the carbon fiber bundle 11 with a converging agent is continuously fed out from the carbon fiber roving 10.
  • the carbon fiber bundle 11 with a converging agent unwound from the carbon fiber roving 10 is transported in the longitudinal direction by the transport rolls 101 to 109 to prepare pellets made of the liquid crystal polyester resin composition.
  • the fineness of the carbon fiber roving 10 used in the production of the liquid crystal polyester resin composition of the present embodiment is not particularly limited, but is preferably 200 g / 1000 m or more, and more preferably 800 g / 1000 m or more.
  • the fineness of the carbon fiber roving 10 is preferably 3750 g / 1000 m or less, and more preferably 3200 g / 1000 m or less.
  • the carbon fibers are easily dispersed in the liquid crystal polyester resin.
  • the fineness of the carbon fiber roving 10 is preferably 200 g / 1000 m or more and 3750 g / 1000 m or less, and more preferably 800 g / 1000 m or more and 3200 g / 1000 m or less.
  • the carbon fiber bundle 11 with a converging agent unwound from the carbon fiber roving 10 is heated and dried.
  • the heating temperature at that time is not particularly limited, but is, for example, 50 to 250 ° C.
  • the heating time in the preheating unit 121 is not particularly limited, but is, for example, 3 to 30 seconds.
  • the molding material M liquid crystal polyester resin, other components to be blended if necessary
  • the molding material M may be charged from the supply port 123a and heated in the impregnation portion 123 to impregnate the carbon fiber bundle 11 with the converging agent, or the molding material may be melt-kneaded by the extruder 120. M may be charged from the supply port 123a to impregnate the carbon fiber bundle 11 with the converging agent. Then, in the embodiment shown in FIG. 1, the resin structure 13 in which the carbon fiber bundle is impregnated and coated with the melt is obtained.
  • the heating temperature in the impregnated portion 123 is appropriately determined according to the type of the liquid crystal polyester resin, and is preferably set to a temperature 10 to 80 ° C. higher than the flow start temperature of the liquid crystal polyester resin used, for example, 300 to 400 ° C. ..
  • the liquid crystal polyester resin is added to 5 to 120 parts by mass, preferably 5 to 100 parts by mass, and more preferably 10 to 100 parts by mass of the carbon fiber with a converging agent, depending on the characteristics required for the molded product. Impregnate 80 parts by mass.
  • the blending amount of the carbon fiber with a converging agent is not less than the lower limit of the above-mentioned preferable range, the liquid crystal polyester resin is efficiently strengthened by the carbon fiber.
  • the value is not more than the upper limit of the above-mentioned preferable range, the carbon fiber bundle can be easily opened and the liquid crystal polyester resin can be easily impregnated into the carbon fiber bundle.
  • the blending ratio of the liquid crystal polyester resin and the carbon fiber with the converging agent in the resin structure 13 is adjusted. be able to.
  • the cooling unit 125 cools the resin structure 13 (resin structure 13 in which the carbon fiber bundle is impregnated and coated with the melt) heated by the impregnation unit 123 to, for example, 50 to 150 ° C.
  • the cooling time is not particularly limited, but is, for example, 3 to 30 seconds.
  • the take-up section 127 continuously picks up the resin structure 13 cooled by the cooling section 125 and feeds it to the next cutting section 129.
  • the cooled resin structure 13 is cut to a desired length to prepare pellets 15.
  • the cutting portion 129 includes, for example, a rotary blade.
  • the liquid crystal polyester resin composition of the present embodiment may consist of only pellets in which the carbon fibers with a converging agent are hardened with the liquid crystal polyester resin, or the carbon fibers with a converging agent are hardened with the liquid crystal polyester resin. It may be composed of a pellet mixture of pellets and liquid crystal polyester resin pellets containing no carbon fiber with a converging agent.
  • liquid crystal polyester resin composition of the present embodiment for example, pellets in which carbon fibers with a converging agent are hardened with the liquid crystal polyester resin are manufactured as follows.
  • the preheating unit 121 heats and dries the carbon fiber bundle 11 with the converging agent while continuously feeding out the carbon fiber bundle 11 in which a plurality of single fibers are converged by the converging agent from the carbon fiber roving 10.
  • the molding material M melt-kneaded by the extruder 120 is charged from the supply port 123a to the carbon fiber bundle 11 with a converging agent.
  • the molten molding material M is impregnated.
  • the resin structure 13 in which the carbon fiber bundle is impregnated and coated with the melt is obtained.
  • the resin structure 13 heated by the impregnated portion 123 is cooled by the cooling portion 125.
  • the carbon fibers are arranged substantially parallel to the longitudinal direction of the resin structure 13.
  • the carbon fibers are arranged substantially parallel to the longitudinal direction of the resin structure means that the angle formed by the longitudinal direction of the carbon fibers and the longitudinal direction of the resin structure is approximately 0 °. Specifically, carbon It shows a state in which the angle formed by each of the fiber and the resin structure in the longitudinal direction is -5 ° to 5 °.
  • the cooled resin structure 13 is taken up in a strand shape by the taking-up portion 127 and fed out to the cutting portion 129.
  • the strand-shaped resin structure 13 is cut to a predetermined length in the longitudinal direction thereof to obtain pellets 15.
  • the predetermined length of the pellet 15 referred to here is the length of the pellet 15 set according to the required performance of the molded product using the pellet 15 as a material.
  • the length of the pellet 15 and the length of the carbon fibers arranged in the pellet 15 are substantially the same length.
  • the length of the pellet and the length of the carbon fiber are substantially the same means that the length-weighted average fiber length of the carbon fibers arranged in the pellet is 95, which is the length in the longitudinal direction of the pellet. It shows that it is ⁇ 105%.
  • the pellet 15 made of the liquid crystal polyester resin composition of the present embodiment is produced.
  • carbon fibers with a converging agent are hardened with a liquid crystal polyester resin, and the carbon fibers are arranged substantially parallel to the longitudinal direction of the pellet.
  • the length of the carbon fibers arranged in the pellet 15 is substantially the same as the length of the pellet.
  • the length of the pellet 15 produced in the present embodiment is, for example, 3 to 50 mm, depending on the required performance of the molded product made of the pellet 15 as a material. In this way, the carbon fibers are arranged substantially parallel to the longitudinal direction of the pellets, and the length of the carbon fibers is substantially the same as the length of the pellets.
  • the arrangement direction of the carbon fibers in the pellet can be confirmed by observing the cross section of the pellet cut in the longitudinal direction with a microscope.
  • the length of carbon fibers in the pellet is measured by the following procedure.
  • Procedure (1) Heat 2 g of pellets in a muffle furnace at 500 ° C. for 3 hours to remove the resin component (liquid crystal polyester resin).
  • Procedure (2) The resin content is removed from the resin pellets and dispersed in 1000 mL of an aqueous solution containing 0.05% by volume of a surfactant (Micro90, INTERRNATIONAL PRODUCTS CORPORATION) to prepare a dispersion.
  • a surfactant Micro90, INTERRNATIONAL PRODUCTS CORPORATION
  • Procedure (3) Take out 100 mL from the dispersion and dilute it 5 to 20 times with pure water. Take out 50 mL from the diluted dispersion, filter under reduced pressure using a filter paper for Kiriyama funnel (No. 5C) with a diameter of 90 mm, and use a microscope (VH-Z25, manufactured by KEYENCE, 10 to 20 times magnification) to filter paper. Observe the dispersed carbon fibers, and take 10 images per sample so that the imaging areas do not overlap.
  • Procedure (4) Measure the lengths of all the fibers present in one captured image with a measuring tool of a microscope. It should be noted that the bent fibers are measured by multi-point measurement, and the fibers in contact with the edge of the image are not measured. The same operation is sequentially performed on the 10 captured images until the total number of measured fibers exceeds 500, and the fiber length is measured. If the total number of fibers in the 10 images taken does not exceed 500, return to step (3), adjust the dilution ratio with pure water as appropriate, retake the image, and remeasure the fiber length. To do.
  • the method for producing a liquid crystal polyester resin composition of the present invention has the following aspects.
  • a method for producing a liquid crystal polyester resin composition which comprises a step of mixing a liquid crystal polyester resin and carbon fibers with a converging agent.
  • the blending amount of the carbon fiber with a converging agent is 5 to 120 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the liquid crystal polyester resin.
  • the amount of the converging agent adhered to the carbon fiber is 0.1 to 1.2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carbon fiber.
  • the carbon fiber bundle is impregnated with the liquid crystal polyester resin while feeding out a carbon fiber bundle in which a plurality of single fibers are converged by a converging agent, and the carbon fibers are substantially parallel to the longitudinal direction of the liquid crystal polyester resin layer.
  • the process of obtaining the resin structure arranged in A step of cutting the resin structure in the longitudinal direction to a predetermined length to obtain pellets having substantially the same length as the carbon fibers arranged in the liquid crystal polyester resin layer.
  • the mass reduction rate is 0.1% by mass or more and 0.7% by mass or less, preferably 0.1% by mass or more and 0.6% by mass or less, and more preferably 0.1% by mass or more and 0. 5.
  • the liquid crystal polyester resin has a flow start temperature of 280 ° C. or higher, preferably 280 ° C. or higher and 400 ° C. or lower, and more preferably 280 ° C. or higher and 380 ° C. or lower, the "51" to "54".
  • the method for producing a liquid crystal polyester resin composition according to any one of the above.
  • the blending amount of the carbon fiber with a converging agent is 5 to 100 parts by mass, preferably 10 to 80 parts by mass, and more preferably 18 to 67 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the liquid crystal polyester resin.
  • the method for producing a liquid crystal polyester resin composition according to any one of "51" to "55".
  • the amount of the converging agent adhered to the carbon fiber is 0.2 to 1.2 parts by mass, preferably 0.2 to 1.2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carbon fiber.
  • liquid crystal polyester resin composition according to any one of “51” to “57”, wherein the liquid crystal polyester resin composition is pellets in which the carbon fibers with a focusing agent are hardened with the liquid crystal polyester resin. How to make things.
  • the molded product of the present embodiment is a molded product produced by using the liquid crystal polyester resin composition described above.
  • the molded product of the present embodiment can be obtained by a known molding method using a liquid crystal polyester resin composition.
  • a melt molding method is preferable, and examples thereof include an injection molding method, an extrusion molding method such as a T-die method and an inflation method, a compression molding method, and a blow molding method. Vacuum forming method and press molding can be mentioned. Of these, the injection molding method is preferable.
  • liquid crystal polyester resin composition when used as a molding material and molded by an injection molding method, the liquid crystal polyester resin composition is melted by using a known injection molding machine, and the melted liquid crystal polyester resin composition is obtained by gold. Molded by injecting into a mold.
  • known injection molding machines include TR450EH3 manufactured by Sodick Co., Ltd. and PS40E5ASE type hydraulic horizontal molding machine manufactured by Nissei Resin Industry Co., Ltd.
  • the cylinder temperature of the injection molding machine is appropriately determined according to the type of the liquid crystal polyester resin, and is preferably set to a temperature 10 to 80 ° C. higher than the flow start temperature of the liquid crystal polyester resin to be used, for example, 300 to 400 ° C.
  • the temperature of the mold is preferably set in the range of room temperature (for example, 23 ° C.) to 180 ° C. from the viewpoint of the cooling rate and productivity of the liquid crystal polyester resin composition.
  • the molded product of the present embodiment described above uses the liquid crystal polyester resin composition to which the present invention is applied, the strength is further increased.
  • the reason why such an effect can be obtained is presumed as follows.
  • a carbon fiber with a specific converging agent is used in combination with the liquid crystal polyester resin. Since the mass reduction rate of the specific carbon fiber with a converging agent in the range of 300 ° C. to 400 ° C. is less than 0.8% by mass, it is used during heating in the impregnated portion 123 or melt-kneading in the injection molding machine. Mass loss due to heating is unlikely to occur.
  • the generation of voids due to decomposition of the converging agent or the like is suppressed in the produced molded product. Since the voids are mainly generated at the interface between the carbon fibers and the resin, poor adhesion between the resin and the fibers occurs, and the reinforcing effect of the carbon fibers is not sufficiently exhibited. Therefore, by using the liquid crystal polyester resin composition of the present embodiment, the generation of voids is suppressed, and a molded product having improved mechanical properties such as bending strength can be obtained.
  • the molded product of the present invention has the following aspects.
  • the molded product of the present embodiment described above can be generally applied to all applications to which the liquid crystal polyester resin can be applied, and is particularly suitable for applications in the automobile field.
  • Applications in the automobile field include, for example, injection molded products for automobile interior materials, injection molded products for ceiling materials, injection molded products for wheel house covers, injection molded products for trunk room lining, injection molded products for instrument panel skin materials, and handles.
  • Injection molded product for cover injection molded product for armrest, injection molded product for headrest, injection molded product for seat belt cover, injection molded product for shift lever boot, injection molded product for console box, injection molded product for horn pad, for knob Injection molding, injection molding for airbag cover, injection molding for various trims, injection molding for various pillars, injection molding for door lock bezel, injection molding for grab box, injection molding for defroster nozzle, for scuff plate
  • Examples thereof include an injection molded product, an injection molded product for a steering wheel, and an injection molded product for a steering column cover.
  • injection molded products for automobile exterior materials injection molded products for bumpers, injection molded products for spoilers, injection molded products for mudguards, injection molded products for side moldings, injection molding for door mirror housings, etc.
  • examples include a body and an injection molded body for an underbody shield.
  • injection molded products for automobile parts include injection molded products for automobile head lamps, injection molded products for glass run channels, injection molded products for weather strips, injection molded products for drain hoses, and injection molded products for window washer tubes.
  • Injection moldings for tubes injection moldings for tubes, injection moldings for rack and pinion boots, injection moldings for gaskets, injection moldings for bumper beams, injection moldings for various members, injection moldings for suspension systems, front ends Examples thereof include an injection molded body for a module, an injection molded body for a radiator support, and an injection molded body for a back door inner.
  • the molded body of the present embodiment includes a sensor, an LED lamp, a connector, a socket, a resistor, a relay case, a switch, a coil bobbin, a capacitor, a variable condenser case, an optical pickup, an oscillator, various terminal boards, and a metamorphic device.
  • Plugs printed circuit boards, tuners, speakers, microphones, headphones, small motors, magnetic head bases, power modules, semiconductors, liquid crystal displays, FDD carriages, FDD chassis, motor brush holders, parabolic antennas, computer-related parts, microwave parts, It can also be applied to applications such as audio / audio equipment parts, lighting parts, air conditioner parts, office computer-related parts, telephone / FAX-related parts, and copying machine-related parts.
  • the temperature was raised from 145 ° C. to 310 ° C. over 3.5 hours and maintained at 310 ° C. for 3 hours. Then, the contents were taken out and cooled to room temperature to obtain a solid matter.
  • the obtained solid material was pulverized with a pulverizer to a particle size of about 0.1 to 1 mm. Then, in a nitrogen atmosphere, the temperature was raised from room temperature to 250 ° C. over 1 hour, the temperature was raised from 250 ° C. to 310 ° C. over 10 hours, and the temperature was maintained at 310 ° C. for 5 hours to carry out solid phase polymerization.
  • This liquid crystal polyester contains 55 mol% of the repeating unit (1) in which Ar 1 in the above formula (1) is a 2,6-naphthylene group, based on the total amount of all repeating units, in the above formula (2).
  • the repeating unit (2) in which Ar 2 is a 2,6-naphthylene group is 17.5 mol%
  • the repeating unit (2) in which Ar 2 is a 1,4-phenylene group is 5 mol%
  • Ar 3 in the mixture had 22.5 mol% of the repeating unit (3) which was a 1,4-phenylene group, and its flow start temperature was 322 ° C.
  • the obtained powdered liquid crystal polyester was granulated by a twin-screw extruder (PMT47, manufactured by IKG) at a cylinder temperature of 320 ° C. to obtain carbon fiber-free liquid crystal polyester pellets having a length of 3 mm.
  • the flow start temperature of the liquid crystal polyester pellets thus obtained was 303 ° C.
  • Carbon fiber bundle with converging agent (CF1): Trade name "TR50S15L MB", manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation; number of carbon fibers average fiber diameter 7 ⁇ m, fiber convergence number 15000, fineness 1000 g / 1000 m
  • Carbon fiber bundle with converging agent (CF2): Trade name "TR50S15L GF”, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation; number of carbon fibers average fiber diameter 7 ⁇ m, fiber convergence number 15000, fineness 1000 g / 1000 m
  • Carbon fiber bundle with converging agent (CF3): Trade name "TR50S15L AD”, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation; number of carbon fibers average fiber diameter 7 ⁇ m, fiber convergence number 15000, fineness 1000 g / 1000 m
  • Carbon fiber bundle with converging agent (CF4): Product name "TR50S12L AL”, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation; number of carbon fibers average fiber diameter 7 ⁇ m, fiber convergence number 12000, fineness 800 g / 1000 m Carbon fiber bundle with convergent (CF5): Product name "TR50S
  • the amount of the converging agent adhered to the carbon fiber with the converging agent was measured as follows. 1 g (W1) of carbon fiber with a converging agent in an absolutely dry state, which was dried at 110 ° C. for 1 hour in a 100 mL Kjeldahl flask and cooled to 25 ° C. in a desiccator, was precisely weighed, 50 mL of 95% concentrated sulfuric acid was added, and 25 ° C. was added. The converging agent was decomposed by leaving it for 2 hours. Next, the carbon fibers were dried in advance at 110 ° C.
  • the carbon fibers were filtered using a glass filter having a mass of W2 (g), which was precisely weighed, and washed with about 1000 mL of water. Then, the glass filter containing carbon fiber was dried at 110 ° C. for 1 hour, cooled to 25 ° C. in a desiccator, and then the mass (W3 (g)) of the glass filter containing carbon fiber was precisely weighed. The amount of the converging agent adhered was calculated by the following equation.
  • Mass reduction rate of carbon fiber with converging agent [Mass reduction rate of carbon fiber with converging agent]
  • Table 1 the mass reduction rate of the carbon fiber with a converging agent was measured by thermogravimetric analysis (TGA).
  • TGA thermogravimetric analysis
  • the mass W 300 at 300 ° C. and the mass W 400 at 400 ° C. are calculated by the following equations.
  • the mass reduction rate (mass%) in the range of 300 ° C. to 400 ° C. was determined.
  • Weight reduction rate (mass%) (W 300- W 400 ) / W 300 x 100
  • Example 1 Using the same manufacturing apparatus as shown in FIG. 1, a pellet-shaped liquid crystal polyester resin composition was obtained as follows. A GTS-40 type extruder (manufactured by Plastic Engineering Laboratory Co., Ltd.) was used as the extruder 120. EBD-1500A (manufactured by Imex Co., Ltd.) was used as the belt type pick-up machine.
  • a GTS-40 type extruder manufactured by Plastic Engineering Laboratory Co., Ltd.
  • EBD-1500A manufactured by Imex Co., Ltd.
  • the carbon fiber bundle (CF1) 11 with a converging agent is continuously fed out from the carbon fiber roving 10 at a take-up speed of 10 m / min, and first, the preheating unit 121 Then, the carbon fiber bundle (CF1) 11 with a converging agent was heated to 150 ° C. and dried.
  • the carbon fiber-free liquid crystal polyester pellets obtained in the above ⁇ Production of carbon fiber-free liquid crystal polyester pellets> were heated to 380 ° C. to prepare a molten state.
  • the melted liquid crystal polyester (molding material M) is supplied from the extruder 120. It was thrown in from the mouth 123a.
  • the liquid crystal polyester is melted at 380 ° C., impregnated into the carbon fiber bundle (CF1) with a converging agent, and at the outlet of the die (impregnated portion 123) into a die head having a nozzle diameter of 1.5 mm.
  • a resin structure 13 in which the carbon fiber bundle (CF1) with a converging agent was 67 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the liquid crystal polyester was obtained.
  • the carbon fibers were arranged substantially parallel to the longitudinal direction of the liquid crystal polyester resin layer. After that, the resin structure 13 in a heated state in the die (impregnated portion 123) was cooled to 150 ° C. or lower by the cooling portion 125.
  • the cooled resin structure 13 is taken up in a strand shape by the belt-type take-up machine (take-up portion 127), fed out to a pelletizer (cutting portion 129), and cut to a predetermined length in the longitudinal direction thereof. A cylindrical (12 mm long) pellet 15 was obtained.
  • the pellet 15 was cut in the longitudinal direction, and the cross section obtained by the cutting was observed with a microscope. As a result of the observation, it was confirmed that the arrangement direction of the carbon fibers was substantially the same as the longitudinal direction of the pellets and was substantially parallel to the longitudinal direction of the pellets. In addition, the length of carbon fibers in the pellet was measured by the following procedure.
  • Procedure (1) 2 g of pellets were heated in a muffle furnace at 500 ° C. for 3 hours to remove the resin component (liquid crystal polyester resin).
  • Procedure (2) The resin content was removed from the resin pellets and dispersed in 1000 mL of an aqueous solution containing 0.05% by volume of a surfactant (Micro90, INTERRNATIONAL PRODUCTS CORPORATION) to prepare a dispersion.
  • a surfactant Micro90, INTERRNATIONAL PRODUCTS CORPORATION
  • Procedure (3) 100 mL was taken out from the dispersion and diluted 10-fold with pure water. 50 mL was taken out from the diluted dispersion, filtered under reduced pressure using a filter paper for Kiriyama funnel (No. 5C) having a diameter of 90 mm, and dispersed on the filter paper with a microscope (VH-Z25, manufactured by KEYENCE Corporation, magnification 10 times). The carbon fibers were observed, and 10 images were taken per sample so that the imaging areas did not overlap.
  • Procedure (4) The lengths of all the fibers present in one photographed image were measured with a measuring tool of a microscope. The bent fibers were measured by multi-point measurement, and the fibers in contact with the edge of the image were not measured. The fiber length was measured by sequentially performing the same operation on the 10 images taken until the total number of measured fibers exceeded 500.
  • Example 2 A cylindrical pellet (length 12 mm) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the carbon fiber bundle with a converging agent (CF1) was changed to the carbon fiber bundle with a converging agent (CF2) shown in Table 1. ..
  • Example 3 A cylindrical pellet (length 12 mm) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the carbon fiber bundle with a converging agent (CF1) was changed to the carbon fiber bundle with a converging agent (CF3) shown in Table 1. ..
  • CF3 a carbon fiber bundle with a converging agent is obtained with respect to 100 parts by mass of the liquid crystal polyester.
  • a pellet mixture adjusted to 18 parts by mass was obtained.
  • Example 4 A cylindrical pellet (length 12 mm) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the carbon fiber bundle with a converging agent (CF1) was changed to the carbon fiber bundle with a converging agent (CF3) shown in Table 1. ..
  • Example 5 Examples except that the carbon fiber bundle with a converging agent (CF1) was changed to a carbon fiber bundle with a converging agent (CF4) and a die head having a nozzle diameter of 1.3 mm at the outlet of the die (impregnated portion 123) shown in Table 1.
  • a resin structure 13 in which the carbon fiber bundle (CF4) with a converging agent was 67 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the liquid crystal polyester was obtained. From this resin structure 13, cylinder-shaped pellets (length 12 mm) were obtained in the same manner as in Example 1.
  • Example 6 A cylindrical pellet (length 12 mm) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the carbon fiber bundle with a converging agent (CF1) was changed to the carbon fiber bundle with a converging agent (CF5) shown in Table 1. ..
  • Comparative Example 2 Examples except that the carbon fiber bundle with a converging agent (CF1) was changed to a carbon fiber bundle with a converging agent (CF4) and a die head having a nozzle diameter of 1.3 mm at the outlet of the die (impregnated portion 123) shown in Table 1.
  • pellets having a cylindrical shape were obtained.
  • a carbon fiber bundle (CF4) with a converging agent is obtained with respect to 100 parts by mass of the liquid crystal polyester.
  • a pellet mixture adjusted to have 3 parts by mass was obtained.
  • Comparative Example 4 Examples except that the carbon fiber bundle with a converging agent (CF1) was changed to a carbon fiber bundle with a converging agent (CF7) and a die head having a nozzle diameter of 1.3 mm at the outlet of the die (impregnated portion 123) shown in Table 1. In the same manner as in No. 1, pellets having a cylindrical shape (length 12 mm) were obtained.
  • Example 5 The carbon fiber bundle (CF1) with a converging agent weighs 125 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the liquid crystal polyester in the same manner as in Example 1 except that the die head has a nozzle diameter of 1.1 mm at the outlet of the die (impregnation part 123). A resin structure 13 as a part was obtained. From this resin structure 13, cylinder-shaped pellets (length 12 mm) were obtained in the same manner as in Example 1.
  • the liquid crystal polyester resin composition (pellet) of each example is melt-kneaded in an injection molding machine TR450EH3 (manufactured by Sodic Co., Ltd.) having a molding temperature of 360 ° C., and injected into a mold having a mold temperature of 100 ° C. at an injection speed of 50 mm / sec.
  • a multipurpose test piece (type A1) (thickness 4 mm) conforming to JIS K7139 was molded by injection in.
  • the gate was a film gate having a thickness of 0.5 mm from the upper side of the grip portion on one side of the multipurpose test piece.
  • Other injection conditions Screw rotation speed 250 rpm, holding pressure 100 MPa x 5 seconds, back pressure 5 MPa
  • the molded article prepared by using the liquid crystal polyester resin compositions of Examples 1 to 6 to which the present invention was applied was prepared by using the liquid crystal polyester resin compositions of Comparative Examples 1 to 5. It can be confirmed that the value of the bending strength is larger than that of the molded product, and the strength of the molded product is higher.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)

Abstract

本発明は、液晶ポリエステル樹脂と、収束剤付き炭素繊維と、を含有する液晶ポリエステル樹脂組成物及びその製造方法に関する。収束剤付き炭素繊維の含有量は、液晶ポリエステル樹脂100質量部に対して5~120質量部である。収束剤付き炭素繊維は、収束剤の炭素繊維に対する付着量が、炭素繊維100質量部に対して0.1~1.2質量部である。収束剤付き炭素繊維を、空気中で25℃から400℃まで昇温速度50℃/minで加熱した際に、300℃から400℃の範囲における質量減少割合が0.8質量%未満である。

Description

液晶ポリエステル樹脂組成物及びその製造方法並びに成形体
 本発明は、液晶ポリエステル樹脂組成物及びその製造方法、並びに当該液晶ポリエステル樹脂組成物を用いて作製された成形体に関する。
 本願は、2019年8月9日に、日本に出願された特願2019-148163号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 液晶ポリエステルは、流動性、耐熱性及び寸法精度が高いことが知られている。液晶ポリエステルは通常、単体で用いられることは少なく、各種用途における要求特性(例えば、曲げ特性、耐衝撃性)を満たすために、充填材を含有させた液晶ポリエステル樹脂組成物として用いられている。このような液晶ポリエステル樹脂組成物から作製される成形体は、軽量でありながら強度が高いことが知られている。
 近年、自動車や航空機を含む輸送機器の分野において、燃費向上を目的として部品の軽量化が進められている。部品の軽量化を図るため、各部品の材質に、現行の金属材料の代わりに樹脂材料を用いることが検討されている。例えば、液晶ポリエステルを自動車用のフレーム系部材やサスペンション系部材などの成形材料として用いることにより、現行品に比べて軽量な自動車が得られる。
 しかしながら、上述の液晶ポリエステル樹脂組成物から得られる成形体は、金属材料から得られる成形体と比べて機械的性質が低いという問題があった。
 従来、熱可塑性樹脂組成物などの成形材料の強度向上を図るため、熱可塑性樹脂に、充填材として繊維を混合する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開平10-77350号公報
 自動車用のフレーム系部材やサスペンション系部材のような車体重量に占める割合の大きな成形体の形成においては、更なる軽量化が求められる。しかしながら、成形体の更なる軽量化に伴い、成形体強度の確保が問題となる。
 このような問題に対し、充填材として繊維を液晶ポリエステルに単に混合するこれまでの方法では、必要な成形体強度が得られない。
 本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、成形体強度をより高められる液晶ポリエステル樹脂組成物及びその製造方法、並びに液晶ポリエステル樹脂組成物を用いて作製された成形体を提供することを目的とする。
 上記課題を解決するため、本発明は、以下の構成を採用する。
 本発明の一態様は、液晶ポリエステル樹脂と、収束剤付き炭素繊維と、を含有する液晶ポリエステル樹脂組成物であって、前記収束剤付き炭素繊維の含有量は、前記液晶ポリエステル樹脂100質量部に対して5~120質量部であり、前記収束剤付き炭素繊維は、当該収束剤の当該炭素繊維に対する付着量が、当該炭素繊維100質量部に対して0.1~1.2質量部であり、前記収束剤付き炭素繊維を、空気中で25℃から400℃まで昇温速度50℃/minで加熱した際に、300℃から400℃の範囲における質量減少割合が0.8質量%未満であることを特徴とする、液晶ポリエステル樹脂組成物である。
 本発明の一態様の液晶ポリエステル樹脂組成物において、前記液晶ポリエステル樹脂は、流動開始温度が280℃以上であることが好ましい。
 本発明の一態様の液晶ポリエステル樹脂組成物においては、前記収束剤付き炭素繊維が前記液晶ポリエステル樹脂で固められたペレットであり、当該炭素繊維は、当該ペレットの長手方向に略平行に配列し、かつ、当該ペレットの長さと実質的に同じ長さであることが好ましい。
 当該ペレットの形状としては、円柱状、円盤状、楕円柱状、楕円盤状、碁石状、球状、不定形状等が挙げられ、これらに限られない。生産性や成形時の取り扱いの観点から、円柱状がより好ましい。
 本発明の一態様の液晶ポリエステル樹脂組成物においては、前記ペレットの長さが3~50mmであることが好ましい。
 ペレットの長さとは、ペレットの長手方向の長さをいう。
 また、本発明の一態様は、前記液晶ポリエステル樹脂組成物を用いて作製されたことを特徴とする、成形体である。
 また、本発明の一態様は、液晶ポリエステル樹脂と、収束剤付き炭素繊維と、を混合する工程を有する、液晶ポリエステル樹脂組成物の製造方法であって、前記収束剤付き炭素繊維の配合量は、前記液晶ポリエステル樹脂100質量部に対して5~120質量部であり、前記収束剤付き炭素繊維は、当該収束剤の当該炭素繊維に対する付着量が、当該炭素繊維100質量部に対して0.1~1.2質量部であり、前記収束剤付き炭素繊維を、空気中で25℃から400℃まで昇温速度50℃/minで加熱した際に、300℃から400℃の範囲における質量減少割合が0.8質量%未満であることを特徴とする、液晶ポリエステル樹脂組成物の製造方法である。
 本発明の一態様の液晶ポリエステル樹脂組成物の製造方法は、前記収束剤付き炭素繊維が前記液晶ポリエステル樹脂で固められたペレットを得る方法であり、複数の単繊維が収束剤にて収束された炭素繊維束を繰り出しながら、当該炭素繊維束に前記液晶ポリエステル樹脂を含浸させて、当該炭素繊維が液晶ポリエステル樹脂層の長手方向に略平行に配列した樹脂構造体を得る工程と、前記樹脂構造体を前記長手方向に所定の長さで切断して、前記液晶ポリエステル樹脂層に配列している当該炭素繊維と実質的に同じ長さとなるペレットを得る工程と、を有する、液晶ポリエステル樹脂組成物の製造方法としてもよい。
 本発明の一態様によれば、成形体強度をより高められる液晶ポリエステル樹脂組成物及びその製造方法を提供することができる。
 また、本発明の一態様によれば、強度がより高められた、液晶ポリエステル樹脂組成物を用いて作製された成形体を提供することができる。
液晶ポリエステル樹脂組成物の製造装置の一例を示す模式図である。
(液晶ポリエステル樹脂組成物)
 本実施形態の液晶ポリエステル樹脂組成物は、液晶ポリエステル樹脂と、収束剤付き炭素繊維と、を含有する。
 尚、本明細書においては、液晶ポリエステル樹脂と、収束剤付き炭素繊維とを混合して得られる混合物を「液晶ポリエステル樹脂組成物」とする。また、得られた混合物をペレット状に調製した成形体作製用の材料も同様に「液晶ポリエステル樹脂組成物」とする。
 本実施形態の液晶ポリエステル樹脂組成物は、後述する(成形体)の材料として好適に用いられる。
<液晶ポリエステル樹脂>
 本実施形態で用いられる液晶ポリエステル樹脂は、溶融状態で液晶性を示す液晶ポリエステルであり、450℃以下の温度で溶融するものであることが好ましい。
 尚、本実施形態で用いられる液晶ポリエステル樹脂は、液晶ポリエステルアミドであってもよいし、液晶ポリエステルエーテルであってもよいし、液晶ポリエステルカーボネートであってもよいし、液晶ポリエステルイミドであってもよい。本実施形態で用いられる液晶ポリエステル樹脂は、原料モノマーとして芳香族化合物のみを用いてなる全芳香族液晶ポリエステルであることが好ましい。
 本実施形態で用いられる液晶ポリエステル樹脂の典型的な例としては、芳香族ヒドロキシカルボン酸と芳香族ジカルボン酸と芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミンおよび芳香族ジアミンからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物とを重合(重縮合)させてなるもの、複数種の芳香族ヒドロキシカルボン酸を重合させてなるもの、芳香族ジカルボン酸と芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミンおよび芳香族ジアミンからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物とを重合させてなるもの、およびポリエチレンテレフタレートなどのポリエステルと芳香族ヒドロキシカルボン酸とを重合させてなるものが挙げられる。ここで、芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミンおよび芳香族ジアミンは、それぞれ独立に、その一部または全部に代えて、その重合可能な誘導体が用いられてもよい。
 芳香族ヒドロキシカルボン酸および芳香族ジカルボン酸のようなカルボキシル基を有する化合物の重合可能な誘導体の例としては、カルボキシル基をアルコキシカルボニル基またはアリールオキシカルボニル基に変換してなるもの(エステル)、カルボキシル基をハロホルミル基に変換してなるもの(酸ハロゲン化物)、およびカルボキシル基をアシルオキシカルボニル基に変換してなるもの(酸無水物)が挙げられる。芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジオールおよび芳香族ヒドロキシアミンのようなヒドロキシル基を有する化合物の重合可能な誘導体の例としては、ヒドロキシル基をアシル化してアシルオキシル基に変換してなるもの(アシル化物)が挙げられる。芳香族ヒドロキシアミンおよび芳香族ジアミンのようなアミノ基を有する化合物の重合可能な誘導体の例としては、アミノ基をアシル化してアシルアミノ基に変換してなるもの(アシル化物)が挙げられる。
 本実施形態で用いられる液晶ポリエステル樹脂は、下記式(1)で表される繰返し単位(以下、「繰返し単位(1)」ということがある。)を有することが好ましく、繰返し単位(1)と、下記式(2)で表される繰返し単位(以下、「繰返し単位(2)」ということがある。)と、下記式(3)で表される繰返し単位(以下、「繰返し単位(3)」ということがある。)とを有することがより好ましい。
 (1)-O-Ar-CO-
 (2)-CO-Ar-CO-
 (3)-X-Ar-Y-
(Arは、フェニレン基、ナフチレン基またはビフェニリレン基を表す。ArおよびArは、それぞれ独立に、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニリレン基または下記式(4)で表される基を表す。XおよびYは、それぞれ独立に、酸素原子またはイミノ基(-NH-)を表す。Ar、ArまたはArで表される前記基にある水素原子は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基またはアリール基で置換されていてもよい。)
 (4)-Ar-Z-Ar
(ArおよびArは、それぞれ独立に、フェニレン基またはナフチレン基を表す。Zは、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、スルホニル基またはアルキリデン基を表す。)
 前記ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子およびヨウ素原子が挙げられる。前記アルキル基の例としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、n-ヘキシル基、2-エチルヘキシル基、n-オクチル基およびn-デシル基が挙げられ、その炭素数は、1~10が好ましい。前記アリール基の例としては、フェニル基、o-トリル基、m-トリル基、p-トリル基、1-ナフチル基および2-ナフチル基が挙げられ、その炭素数は、6~20が好ましい。前記水素原子がこれらの基で置換されている場合、その数は、Ar、ArまたはArで表される前記基毎に、それぞれ独立に、2個以下が好ましく、1個以下がより好ましい。
 前記アルキリデン基の例としては、メチレン基、エチリデン基、イソプロピリデン基、n-ブチリデン基および2-エチルヘキシリデン基が挙げられ、その炭素数は1~10が好ましい。
 繰返し単位(1)は、所定の芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する繰返し単位である。繰返し単位(1)としては、Arが1,4-フェニレン基であるもの(p-ヒドロキシ安息香酸に由来する繰返し単位)、およびArが2,6-ナフチレン基であるもの(6-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸に由来する繰返し単位)が好ましい。
 尚、本明細書において「由来」とは、原料モノマーが重合するために、重合に寄与する官能基の化学構造が変化し、その他の構造変化を生じないことを意味する。
 繰返し単位(2)は、所定の芳香族ジカルボン酸に由来する繰返し単位である。繰返し単位(2)としては、Arが1,4-フェニレン基であるもの(テレフタル酸に由来する繰返し単位)、Arが1,3-フェニレン基であるもの(イソフタル酸に由来する繰返し単位)、Arが2,6-ナフチレン基であるもの(2,6-ナフタレンジカルボン酸に由来する繰返し単位)、およびArがジフェニルエ-テル-4,4’-ジイル基であるもの(ジフェニルエ-テル-4,4’-ジカルボン酸に由来する繰返し単位)が好ましい。
 繰返し単位(3)は、所定の芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシルアミンまたは芳香族ジアミンに由来する繰返し単位である。繰返し単位(3)としては、Arが1,4-フェニレン基であるもの(ヒドロキノン、p-アミノフェノールまたはp-フェニレンジアミンに由来する繰返し単位)、およびArが4,4’-ビフェニリレン基であるもの(4,4’-ジヒドロキシビフェニル、4-アミノ-4’-ヒドロキシビフェニルまたは4,4’-ジアミノビフェニルに由来する繰返し単位)が好ましい。
 繰返し単位(1)の含有量は、全繰返し単位の合計量(液晶ポリエステル樹脂を構成する各繰返し単位の質量をその各繰返し単位の式量で割ることにより、各繰返し単位の物質量相当量(モル)を求め、それらを合計した値)に対して、30モル%以上が好ましく、30モル%以上80モル%以下がより好ましく、40モル%以上70モル%以下がさらに好ましく、45モル%以上65モル%以下が特に好ましい。
 繰返し単位(2)の含有量は、全繰返し単位の合計量に対して、35モル%以下が好ましく、10モル%以上35モル%以下がより好ましく、15モル%以上30モル%以下がさらに好ましく、17.5モル%以上27.5モル%以下が特に好ましい。
 繰返し単位(3)の含有量は、全繰返し単位の合計量に対して、35モル%以下が好ましく、10モル%以上35モル%以下がより好ましく、15モル%以上30モル%以下がさらに好ましく、17.5モル%以上27.5モル%以下が特に好ましい。
 ただし、繰返し単位(1)、(2)及び(3)の合計量は100モル%を超えない。
 繰返し単位(1)の含有量が多いほど、溶融流動性や耐熱性や強度・剛性が向上し易いが、あまり多いと、溶融温度や溶融粘度が高くなり易く、成形に必要な温度が高くなり易い。
 繰返し単位(2)の含有量と繰返し単位(3)の含有量との割合は、[繰返し単位(2)の含有量]/[繰返し単位(3)の含有量](モル/モル)で表して、0.9/1~1/0.9が好ましく、0.95/1~1/0.95がより好ましく、0.98/1~1/0.98がさらに好ましい。
 尚、本実施形態で用いられる液晶ポリエステル樹脂は、繰返し単位(1)~(3)を、それぞれ独立に、2種以上有してもよい。また、液晶ポリエステル樹脂は、繰返し単位(1)~(3)以外の繰返し単位を有してもよいが、その含有量は、全繰返し単位の合計量に対して、10モル%以下が好ましく、5モル%以下がより好ましい。
 本実施形態で用いられる液晶ポリエステル樹脂は、繰返し単位(3)として、XおよびYがそれぞれ酸素原子であるものを有すること、すなわち、所定の芳香族ジオールに由来する繰返し単位を有することが、溶融粘度が低くなり易いので、好ましく、繰返し単位(3)として、XおよびYがそれぞれ酸素原子であるもののみを有することが、より好ましい。
 本実施形態で用いられる液晶ポリエステル樹脂は、それを構成する繰返し単位に対応する原料モノマーを溶融重合させ、得られた重合物(以下、「プレポリマー」ということがある。)を固相重合させることにより、製造することが好ましい。これにより、耐熱性や強度・剛性が高い高分子量の液晶ポリエステル樹脂を操作性良く製造することができる。
 溶融重合は、触媒の存在下に行ってもよく、この触媒の例としては、酢酸マグネシウム、酢酸第一錫、テトラブチルチタネート、酢酸鉛、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、三酸化アンチモンなどの金属化合物や、4-(ジメチルアミノ)ピリジン、1-メチルイミダゾールなどの含窒素複素環式化合物が挙げられ、含窒素複素環式化合物が好ましく用いられる。
 本実施形態で用いられる液晶ポリエステル樹脂の流動開始温度は、280℃以上が好ましく、280℃以上400℃以下がより好ましく、280℃以上380℃以下がさらに好ましい。
 本実施形態で用いられる液晶ポリエステル樹脂の流動開始温度が高いほど、液晶ポリエステル樹脂の耐熱性並びに強度が向上する傾向がある。一方で、液晶ポリエステル樹脂の流動開始温度が400℃を超えると、液晶ポリエステル樹脂の溶融温度や溶融粘度が高くなる傾向がある。そのため、液晶ポリエステル樹脂の成形に必要な温度が高くなる傾向がある。
 本実施形態の液晶ポリエステル樹脂組成物において、前記液晶ポリエステル樹脂の含有量は、当該液晶ポリエステル樹脂組成物の総質量に対して、30質量%以上95質量%以下が好ましく、より好ましくは40質量%以上90質量%以下、さらに好ましくは50質量%以上90質量%以下であり得る。
 本明細書において、液晶ポリエステル樹脂の流動開始温度は、フロー温度または流動温度とも呼ばれ、液晶ポリエステル樹脂の分子量の目安となる温度である(小出直之編、「液晶ポリマー-合成・成形・応用-」、株式会社シーエムシー、1987年6月5日、p.95参照)。
 流動開始温度は、毛細管レオメーターを用いて、液晶ポリエステル樹脂を9.8MPa(100kg/cm)の荷重下4℃/minの速度で昇温しながら溶融させ、内径1mmおよび長さ10mmのノズルから押し出すときに、4800Pa・s(48000ポイズ)の粘度を示す温度である。
<収束剤付き炭素繊維>
 本実施形態で用いられる収束剤付き炭素繊維は、プリカーサーと呼ばれる前駆体を焼成して得られる一般的な炭素繊維に、収束剤(サイジング剤)を付与したものである。例えば、まず、プリカーサーを酸化雰囲気中で耐炎化処理した後、得られた耐炎化繊維を不活性ガス雰囲気中、800~2000℃程度で焼成する。さらに必要に応じて、これをより高温の不活性ガス中で焼成する。この焼成した繊維表面に収束剤を付与したものが好適に用いられる。
 本実施形態における炭素繊維の種類は、特に限定されないが、例えばポリアクリロニトリル系(以下「PAN系」と言うことがある)、石油・石炭ピッチ系(以下「ピッチ系」と言うことがある)、レーヨン系、リグニン系などが挙げられる。
 PAN系炭素繊維としては、例えば、東レ株式会社製「トレカ(登録商標)」、三菱ケミカル株式会社製「パイロフィル(登録商標)」、帝人株式会社製「テナックス(登録商標)」等が挙げられる。
 ピッチ系炭素繊維としては、例えば、三菱ケミカル株式会社製「ダイアリード(登録商標)」、大阪ガスケミカル株式会社製「ドナカーボ(登録商標)」、日本グラファイトファイバー株式会社製「GRANOC(登録商標)」等が挙げられる。
 本実施形態における収束剤付き炭素繊維は、炭素繊維の表面に収束剤が付与されていれば特に制限されないが、例えば、複数の単繊維が収束剤により収束した炭素繊維束をロール状に巻き取った炭素繊維ロービング、収束剤により収束した炭素繊維束を3~15mm程度に切断したチョップド炭素繊維、又はこのチョップド炭素繊維をボールミル等の粉砕機にて粉砕し、繊維束を解して、繊維長20~400μmに短繊維化したミルド炭素繊維等が挙げられる。これらの中でも、製造上の取扱いの観点から、炭素繊維ロービング又はチョップド炭素繊維を用いることが好ましく、成形体強度が高められやすいことから炭素繊維ロービングを用いることがより好ましい。
 本実施形態における炭素繊維の数平均繊維径は、特に限定されないが、1μm以上10μm以下が好ましく、5μm以上8μm以下がより好ましい。炭素繊維の数平均繊維径は、炭素繊維を走査型電子顕微鏡(1000倍)にて観察し、無作為に選んだ50本の炭素繊維について繊維径を計測した値の数平均値を採用する。
 炭素繊維の数平均繊維径が、前記の好ましい範囲の下限値以上であると、液晶ポリエステル樹脂中で炭素繊維が分散されやすい。また、液晶ポリエステル樹脂組成物の製造時に炭素繊維を取り扱いやすい。一方、前記の好ましい範囲の上限値以下であると、炭素繊維による液晶ポリエステル樹脂の強化が効率良く行われる。そのため、本実施形態の液晶ポリエステル樹脂組成物を成形した成形体に、優れた曲げ強度を付与できる。
 本実施形態の収束剤付き炭素繊維が、炭素繊維ロービングやチョップド炭素繊維のように、複数の単繊維が収束剤により収束された炭素繊維束の場合、その炭素繊維束の繊維収束本数は、特に限定されないが、3000本以上が好ましく、12000本以上がより好ましい。炭素繊維束の繊維収束本数が3000本以上であると、液晶ポリエステル樹脂組成物の製造時に炭素繊維を取り扱いやすい。また、炭素繊維束の繊維収束本数は、60000本以下が好ましく、18000本以下がより好ましい。炭素繊維束の繊維収束本数が60000本以下であると、液晶ポリエステル樹脂中で炭素繊維が分散されやすい。また、液晶ポリエステル樹脂組成物中の炭素繊維の含有量を調節しやすい。
 本実施形態で用いられる収束剤付き炭素繊維における収束剤の種類は、特に限定されないが、例えば、ナイロン系ポリマー、ポリエーテル系ポリマー、エポキシ系ポリマー、エステル系ポリマー、ウレタン系ポリマー、又はこれらの混合系ポリマー若しくはこれらの各変性ポリマーが挙げられる。
 なかでも、収束剤としては、収束剤付き炭素繊維の質量減少割合が低く抑えられやすいことから、ナイロン系ポリマー、ポリエーテル系ポリマー、エポキシ系ポリマー又はこれらの各変性ポリマーが好ましく、ナイロン系ポリマー、ポリエーテル系ポリマー、エポキシ系ポリマー、変性エポキシ系ポリマーがより好ましく、ナイロン系ポリマー、ポリエーテル系ポリマー、エポキシ系ポリマーがさらに好ましい。
 前記収束剤付き炭素繊維は、当該収束剤の当該炭素繊維に対する付着量が、当該炭素繊維100質量部に対して0.1~1.2質量部であり、0.2~1.0質量部が好ましく、0.2~0.8質量部がより好ましい。
 収束剤の付着量が、前記の好ましい範囲の下限値以上であれば、液晶ポリエステル樹脂組成物の製造時に炭素繊維を取り扱いやすい。一方、前記の好ましい範囲の上限値以下であれば、炭素繊維の開繊が容易になる。
 前記の収束剤付き炭素繊維における収束剤の付着量は、以下のようにして測定することができる。
 収束剤付き炭素繊維を、110℃で1時間乾燥し、25℃まで冷却した絶乾状態のものの質量(W1(g))を精秤する。前記の絶乾状態の収束剤付き炭素繊維に、95%濃硫酸50mLを加え、25℃で2時間放置して収束剤を分解する。その後、予め110℃で1時間乾燥し、精秤した質量W2(g)のガラスフィルターを用いて炭素繊維を濾過し、約1000mLの水で洗浄した後、炭素繊維の入ったガラスフィルターを110℃で1時間乾燥し、25℃まで冷却した後、炭素繊維の入ったガラスフィルターの質量(W3(g))を精秤する。そして、次式によって、収束剤の付着量を求める。
  収束剤の付着量(質量%)=(W1-W3+W2)×100/W1
 かかる収束剤の付着量から、当該収束剤の当該炭素繊維に対する付着量として、炭素繊維100質量部に対する割合(質量部)を求める。
  炭素繊維100質量部に対する収束剤の付着量(質量部)
  =(W1-W3+W2)×100/(W3-W2)
 本実施形態で用いられる収束剤付き炭素繊維においては、空気中で25℃から400℃まで昇温速度50℃/minで加熱した際に、300℃から400℃の範囲における質量減少割合が、0.8質量%未満であり、0.7質量%以下が好ましく、0.6質量%以下がより好ましく、0.5質量%以下がさらに好ましく、0.4質量%以下が特に好ましく、当該質量減少割合は低いほど、成形体強度が保たれやすいことから好ましい。一方、当該質量減少割合の下限値は、例えば0.1質量%以上である。
 前記の収束剤付き炭素繊維についての質量減少割合は、熱重量分析(TGA)により測定することができる。収束剤付き炭素繊維束を、空気中で25℃から400℃まで昇温速度50℃/minで加熱した際に、300℃における質量W300と、400℃における質量W400とから、次式によって、300℃から400℃の範囲における質量減少割合(質量%)を求める。
  質量減少割合(質量%)=(W300-W400)/W300×100
 本実施形態の液晶ポリエステル樹脂組成物中、収束剤付き炭素繊維の含有量は、前記液晶ポリエステル樹脂100質量部に対して5~120質量部であり、5~100質量部が好ましく、10~80質量部がより好ましい。
 収束剤付き炭素繊維の含有量が、前記の好ましい範囲の下限値以上であれば、炭素繊維による液晶ポリエステル樹脂の強化が効率良く行われる。一方、前記の好ましい範囲の上限値以下であれば、液晶ポリエステル樹脂中で炭素繊維が分散されやすい。
<その他成分>
 本実施形態の液晶ポリエステル樹脂組成物は、原料として、上述の液晶ポリエステル樹脂及び収束剤付き炭素繊維の他、必要に応じて、充填材、添加剤、液晶ポリエステル樹脂以外の樹脂等の他の成分を1種以上含んでもよい。
 充填材としては、繊維状充填材、板状充填材、球状充填材その他の粒状充填材であってもよい。また、充填材は、無機充填材であってもよいし、有機充填材であってもよい。
 繊維状無機充填材の例としては、ガラス繊維;シリカ繊維、アルミナ繊維、シリカアルミナ繊維等のセラミック繊維;ステンレス繊維等の金属繊維;チタン酸カリウムウイスカー、チタン酸バリウムウイスカー、ウォラストナイトウイスカー、ホウ酸アルミニウムウイスカー、窒化ケイ素ウイスカー、炭化ケイ素ウイスカー等のウイスカーが挙げられる。
 繊維状有機充填材の例としては、ポリエステル繊維、アラミド繊維が挙げられる。
 板状無機充填材の例としては、タルク、マイカ、グラファイト、ウォラストナイト、ガラスフレーク、硫酸バリウム、炭酸カルシウムが挙げられる。マイカは、白雲母であってもよいし、金雲母であってもよいし、フッ素金雲母であってもよいし、四ケイ素雲母であってもよい。
 粒状無機充填材の例としては、シリカ、アルミナ、酸化チタン、ガラスビーズ、ガラスバルーン、窒化ホウ素、炭化ケイ素、炭酸カルシウムが挙げられる。
 添加剤の例としては、酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、界面活性剤、難燃剤、着色剤が挙げられる。
 液晶ポリエステル樹脂以外の樹脂の例としては、ポリプロピレン、ポリアミド、液晶ポリエステル樹脂以外のポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルイミド等の液晶ポリエステル樹脂以外の熱可塑性樹脂;フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シアネート樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられる。
 本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物は、以下の側面を有する。
「1」 液晶ポリエステル樹脂と、収束剤付き炭素繊維と、を含有する液晶ポリエステル樹脂組成物であって、前記収束剤付き炭素繊維の含有量は、前記液晶ポリエステル樹脂100質量部に対して5~120質量部であり、前記収束剤付き炭素繊維は、当該収束剤の当該炭素繊維に対する付着量が、当該炭素繊維100質量部に対して0.1~1.2質量部であり、前記収束剤付き炭素繊維を、空気中で25℃から400℃まで昇温速度50℃/minで加熱した際に、300℃から400℃の範囲における質量減少割合が0.8質量%未満である、液晶ポリエステル樹脂組成物。
「2」 液晶ポリエステル樹脂と、収束剤付き炭素繊維と、を含有する液晶ポリエステル樹脂組成物であって、前記収束剤付き炭素繊維の含有量は、前記液晶ポリエステル樹脂100質量部に対して5~100質量部であり、前記収束剤付き炭素繊維は、当該収束剤の当該炭素繊維に対する付着量が、当該炭素繊維100質量部に対して0.2~1.0質量部であり、前記収束剤付き炭素繊維を、空気中で25℃から400℃まで昇温速度50℃/minで加熱した際に、300℃から400℃の範囲における質量減少割合が0.1質量%以上0.7質量%以下である、液晶ポリエステル樹脂組成物。
「3」 液晶ポリエステル樹脂と、収束剤付き炭素繊維と、を含有する液晶ポリエステル樹脂組成物であって、前記収束剤付き炭素繊維の含有量は、前記液晶ポリエステル樹脂100質量部に対して10~80質量部であり、前記収束剤付き炭素繊維は、当該収束剤の当該炭素繊維に対する付着量が、当該炭素繊維100質量部に対して0.2~0.8質量部であり、前記収束剤付き炭素繊維を、空気中で25℃から400℃まで昇温速度50℃/minで加熱した際に、300℃から400℃の範囲における質量減少割合が0.1質量%以上0.6質量%以下である、液晶ポリエステル樹脂組成物。
「4」 液晶ポリエステル樹脂と、収束剤付き炭素繊維と、を含有する液晶ポリエステル樹脂組成物であって、前記収束剤付き炭素繊維の含有量は、前記液晶ポリエステル樹脂100質量部に対して18~67質量部であり、前記収束剤付き炭素繊維は、当該収束剤の当該炭素繊維に対する付着量が、当該炭素繊維100質量部に対して0.2~1.2質量部であり、前記収束剤付き炭素繊維を、空気中で25℃から400℃まで昇温速度50℃/minで加熱した際に、300℃から400℃の範囲における質量減少割合が0.24質量%以上0.49質量%以下である、液晶ポリエステル樹脂組成物。
「5」 液晶ポリエステル樹脂と、収束剤付き炭素繊維と、を含有するものであって、前記収束剤付き炭素繊維の含有量は、前記液晶ポリエステル樹脂100質量部に対して5~120質量部であり、前記収束剤付き炭素繊維は、当該収束剤の当該炭素繊維に対する付着量が、当該炭素繊維100質量部に対して0.1~1.2質量部であり、前記収束剤付き炭素繊維を、空気中で25℃から400℃まで昇温速度50℃/minで加熱した際に、300℃から400℃の範囲における質量減少割合が0.8質量%未満である、液晶ポリエステル樹脂組成物。
「6」 液晶ポリエステル樹脂と、収束剤付き炭素繊維と、を含有するものであって、前記収束剤付き炭素繊維の含有量は、前記液晶ポリエステル樹脂100質量部に対して5~100質量部であり、前記収束剤付き炭素繊維は、当該収束剤の当該炭素繊維に対する付着量が、当該炭素繊維100質量部に対して0.2~1.0質量部であり、前記収束剤付き炭素繊維を、空気中で25℃から400℃まで昇温速度50℃/minで加熱した際に、300℃から400℃の範囲における質量減少割合が0.1質量%以上0.7質量%以下である、液晶ポリエステル樹脂組成物。
「7」 液晶ポリエステル樹脂と、収束剤付き炭素繊維と、を含有するものであって、前記収束剤付き炭素繊維の含有量は、前記液晶ポリエステル樹脂100質量部に対して10~80質量部であり、前記収束剤付き炭素繊維は、当該収束剤の当該炭素繊維に対する付着量が、当該炭素繊維100質量部に対して0.2~0.8質量部であり、前記収束剤付き炭素繊維を、空気中で25℃から400℃まで昇温速度50℃/minで加熱した際に、300℃から400℃の範囲における質量減少割合が0.1質量%以上0.6質量%以下である、液晶ポリエステル樹脂組成物。
「8」 液晶ポリエステル樹脂と、収束剤付き炭素繊維と、を含有するものであって、例えば、前記収束剤付き炭素繊維の含有量は、前記液晶ポリエステル樹脂100質量部に対して18~67質量部であり、前記収束剤付き炭素繊維は、当該収束剤の当該炭素繊維に対する付着量が、当該炭素繊維100質量部に対して0.2~1.2質量部であり、前記収束剤付き炭素繊維を、空気中で25℃から400℃まで昇温速度50℃/minで加熱した際に、300℃から400℃の範囲における質量減少割合が0.24質量%以上0.49質量%以下である、液晶ポリエステル樹脂組成物。
「9」 前記収束剤付き炭素繊維が前記液晶ポリエステル樹脂で固められたペレットである、前記「1」~「8」のいずれか一項に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物。
「10」 前記収束剤付き炭素繊維は、当該ペレットの長手方向に略平行に配列し、かつ、当該ペレットの長さと実質的に同じ長さである、前記「9」に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物。
「11」 前記ペレットの長さが3~50mmである、前記「10」に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物。
「12」 前記質量減少割合が0.7質量%以下であり、好ましくは0.6質量%以下であり、より好ましくは0.5質量%以下であり、さらに好ましくは0.4質量%以下である、前記「1」~「11」のいずれか一項に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物。
「13」 前記液晶ポリエステル樹脂は、流動開始温度が280℃以上であり、好ましくは280℃以上400℃以下であり、より好ましくは280℃以上380℃以下である、前記「1」~「12」のいずれか一項に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物。
「14」 前記収束剤付き炭素繊維の含有量は、前記液晶ポリエステル樹脂100質量部に対して5~100質量部であり、好ましくは10~80質量部であり、より好ましくは18~67質量部である、前記「1」~「13」のいずれか一項に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物。
「15」 前記収束剤付き炭素繊維は、当該収束剤の当該炭素繊維に対する付着量が、当該炭素繊維100質量部に対して0.2~1.2質量部であり、好ましくは0.2~1.0質量部であり、より好ましくは0.2~0.8質量部である、前記「1」~「14」のいずれか一項に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物。
「16」 前記液晶ポリエステル樹脂が、下記式(1)、(2)又は(3)で表される繰返し単位を含み、
 下記式(1)、(2)及び(3)で表される繰返し単位の合計量に対する下記式(1)で表される繰返し単位の含有量が、30モル%以上100モル%以下であり、好ましくは30モル%以上80モル%以下であり、より好ましくは40モル%以上70モル%以下であり、さらに好ましくは45モル%以上65モル%以下であり、
 下記式(1)、(2)及び(3)で表される繰返し単位の合計量に対する下記式(2)で表される繰返し単位の含有量が、0モル%以上35モル%以下であり、好ましくは10モル%以上35モル%以下であり、より好ましくは15モル%以上30モル%以下であり、さらに好ましくは17.5モル%以上27.5モル%以下であり、
 下記式(1)、(2)及び(3)で表される繰返し単位の合計量に対する下記式(3)で表される繰返し単位の含有量が、0モル%以上35モル%以下であり、好ましくは10モル%以上35モル%以下であり、より好ましくは15モル%以上30モル%以下であり、さらに好ましくは17.5モル%以上27.5モル%以下である、前記「1」~「15」のいずれか一項に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物。ただし、式(1)、(2)及び(3)で表される繰返し単位の合計量は100モル%を超えない。
 (1)-O-Ar1-CO-
 (2)-CO-Ar2-CO-
 (3)-X-Ar3-Y-
(Arは、フェニレン基、ナフチレン基またはビフェニリレン基を表す。ArおよびArは、それぞれ独立に、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニリレン基または下記式(4)で表される基を表す。XおよびYは、それぞれ独立に、酸素原子またはイミノ基(-NH-)を表す。Ar、ArまたはArで表される前記基にある水素原子は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基またはアリール基で置換されていてもよい。)
 (4)-Ar4-Z-Ar5
(ArおよびArは、それぞれ独立に、フェニレン基またはナフチレン基を表す。Zは、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、スルホニル基またはアルキリデン基を表す。)
「17」 式(1)、(2)及び(3)で表される繰返し単位の合計量に対する式(1)で表される繰返し単位の含有量が、30モル%以上80モル%以下であり、
 式(1)、(2)及び(3)で表される繰返し単位の合計量に対する式(2)で表される繰返し単位の含有量が、10モル%以上35モル%以下であり、
 式(1)、(2)及び(3)で表される繰返し単位の合計量に対する式(3)で表される繰返し単位の含有量が、10モル%以上35モル%以下である、前記「16」に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物。
「18」 前記炭素繊維の数平均繊維径が1μm以上10μm以下であり、好ましくは5μm以上8μm以下である、前記「1」~「17」のいずれか一項に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物。
「19」 前記収束剤付き炭素繊維が前記液晶ポリエステル樹脂で固められたペレットである、前記「1」~「18」のいずれか一項に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物。
(液晶ポリエステル樹脂組成物の製造方法)
 本実施形態の液晶ポリエステル樹脂組成物は、上記の液晶ポリエステル樹脂100質量部と、上記の収束剤付き炭素繊維5~120質量部と、必要に応じてその他成分とを混合することにより製造することができる。
 例えば、液晶ポリエステル樹脂と、必要に応じてその他成分とを溶融混練し、得られる溶融物を、収束剤付き炭素繊維に含浸させて、ペレット化することにより、収束剤付き炭素繊維が液晶ポリエステル樹脂で固められたペレットが得られる。液晶ポリエステルを収束剤付き炭素繊維に含浸させる際に、当該炭素繊維が、収束剤にて収束された炭素繊維束であると、炭素繊維ロービングから炭素繊維束を繰り出す際に解れ等が生じず、ハンドリング性が良好となるため好ましい。
 図1は、液晶ポリエステル樹脂組成物の製造装置の一実施形態を示している。
 図1に示す本実施形態では、複数の炭素繊維が収束剤にて収束された収束剤付き炭素繊維束11をロール状に巻き取った炭素繊維ロービング10を用いて、液晶ポリエステル樹脂組成物からなるペレット15を得る場合を説明する。
 図1に示すように、製造装置100は、予備加熱部121と、含浸部123と、冷却部125と、引取部127と、切断部129と、搬送ロール101~109とを備える。図1に示す製造装置100では、含浸部123に押出機120が接続されている。
 図1では、炭素繊維ロービング10から収束剤付き炭素繊維束11が連続的に繰り出される様子を示している。本実施形態では、炭素繊維ロービング10から繰り出される収束剤付き炭素繊維束11を搬送ロール101~109によって長手方向に搬送しながら、液晶ポリエステル樹脂組成物からなるペレットを作製する。
 本実施形態の液晶ポリエステル樹脂組成物の製造に用いられる炭素繊維ロービング10の繊度は、特に限定されないが、200g/1000m以上が好ましく、800g/1000m以上がより好ましい。炭素繊維ロービング10の繊度が、200g/1000m以上であると、液晶ポリエステル樹脂組成物の製造方法において、炭素繊維ロービング10を取り扱いやすい。
 また、炭素繊維ロービング10の繊度は、3750g/1000m以下が好ましく、3200g/1000m以下がより好ましい。炭素繊維ロービング10の繊度が3750g/1000m以下であると、液晶ポリエステル樹脂中で炭素繊維が分散されやすい。また、液晶ポリエステル樹脂組成物の製造時に炭素繊維を取り扱いやすい。
 すなわち、炭素繊維ロービング10の繊度は、200g/1000m以上3750g/1000m以下が好ましく、800g/1000m以上3200g/1000m以下がより好ましい。
 予備加熱部121では、炭素繊維ロービング10から繰り出される収束剤付き炭素繊維束11を加熱して乾燥させる。その際の加熱温度は、特に限定されないが、例えば50~250℃である。
 また、予備加熱部121での加熱時間は、特に限定されないが、例えば3~30秒である。
 含浸部123では、収束剤付き炭素繊維束11以外の成形材料M(液晶ポリエステル樹脂、必要に応じて配合されるその他成分)を、収束剤付き炭素繊維束11に含浸させる。
 成形材料Mを供給口123aから投入し、含浸部123内で加熱して得られる溶融物を、収束剤付き炭素繊維束11に含浸させてもよいし、押出機120にて溶融混練した成形材料Mを供給口123aから投入して、収束剤付き炭素繊維束11に含浸させてもよい。
 そして、図1に示す実施形態では、炭素繊維束に前記溶融物が含浸及び被覆した樹脂構造体13が得られる。
 含浸部123での加熱温度は、液晶ポリエステル樹脂の種類に応じて適宜決定され、用いる液晶ポリエステル樹脂の流動開始温度より10~80℃高い温度に設定することが好ましく、例えば300~400℃である。
 含浸部123においては、成形体に要求される特性等に応じて、液晶ポリエステル樹脂100質量部を、収束剤付き炭素繊維5~120質量部、好ましくは5~100質量部、より好ましくは10~80質量部に含浸させる。収束剤付き炭素繊維の配合量が、前記の好ましい範囲の下限値以上であれば、炭素繊維による液晶ポリエステル樹脂の強化が効率良く行われる。一方、前記の好ましい範囲の上限値以下であれば、炭素繊維束の開繊及び液晶ポリエステル樹脂の炭素繊維束への含浸が容易になる。
 含浸部123の出口におけるダイヘッドのノズル径を、収束剤付き炭素繊維束11の径に対して変化させることにより、樹脂構造体13における液晶ポリエステル樹脂と収束剤付き炭素繊維との配合比を調整することができる。
 冷却部125では、含浸部123で加熱された状態の樹脂構造体13(炭素繊維束に前記溶融物が含浸及び被覆した樹脂構造体13)を、例えば50~150℃に冷却する。冷却時間は、特に限定されないが、例えば3~30秒である。
 引取部127では、冷却部125で冷却された樹脂構造体13を連続的に引き取り、次の切断部129へ繰り出していく。
 切断部129では、冷却後の樹脂構造体13を所望の長さに切断し、ペレット15を作製する。切断部129は、例えば回転刃などを備える。
 本実施形態の液晶ポリエステル樹脂組成物は、収束剤付き炭素繊維が前記液晶ポリエステル樹脂で固められたペレットのみから構成されていてもよいし、収束剤付き炭素繊維が前記液晶ポリエステル樹脂で固められたペレットと収束剤付き炭素繊維を含まない液晶ポリエステル樹脂ペレットとのペレット混合物から構成されていてもよい。
 上述した製造装置100を用い、本実施形態の液晶ポリエステル樹脂組成物として、例えば、収束剤付き炭素繊維が前記液晶ポリエステル樹脂で固められたペレットを以下のようにして製造する。
<樹脂構造体を得る工程>
 炭素繊維ロービング10から複数の単繊維が収束剤にて収束された炭素繊維束11を連続的に繰り出しながら、まず、予備加熱部121で、収束剤付き炭素繊維束11を加熱して乾燥させる。
 次に、含浸部123に、乾燥後の収束剤付き炭素繊維束11を供給しつつ、押出機120により溶融混練した成形材料Mを供給口123aから投入して、収束剤付き炭素繊維束11に、溶融状態の成形材料Mを含浸させる。これにより、炭素繊維束に前記溶融物が含浸及び被覆した樹脂構造体13が得られる。この後、含浸部123で加熱された状態の樹脂構造体13を冷却部125で冷却する。
 ここで得られる樹脂構造体13においては、炭素繊維が樹脂構造体13の長手方向に略平行に配列している。
 「炭素繊維が樹脂構造体の長手方向に略平行に配列する」とは、炭素繊維の長手方向と樹脂構造体の長手方向とのなす角度が、略0°であり、具体的には、炭素繊維及び樹脂構造体のそれぞれの長手方向のなす角度が-5°~5°である状態を示す。
<ペレットを得る工程>
 次に、冷却後の樹脂構造体13を、引取部127でストランド状に引き取り、切断部129へ繰り出していく。
 次に、切断部129で、ストランド状の樹脂構造体13を、その長手方向に所定の長さで切断し、ペレット15を得る。
 ここでいうペレット15についての所定の長さとは、ペレット15を材料とする成形体の要求性能に応じて設定されるペレット15の長さのことである。本実施形態の製造方法で得られる液晶ポリエステル樹脂組成物においては、ペレット15の長さと、ペレット15中に配列している炭素繊維の長さと、が実質的に同じ長さとなる。
 「ペレットの長さと炭素繊維の長さとが実質的に同じ長さになる」とは、ペレット中に配列している炭素繊維の長さ加重平均繊維長が、ペレットの長手方向の長さの95~105%であることを示す。
 上述のようにして、本実施形態の液晶ポリエステル樹脂組成物からなるペレット15が製造される。
 このペレット15は、収束剤付き炭素繊維が液晶ポリエステル樹脂で固められたものであって、当該炭素繊維は、当該ペレットの長手方向に略平行に配列している。また、ペレット15中に配列している炭素繊維の長さは、当該ペレットの長さと実質的に同じ長さである。本実施形態で製造されるペレット15の長さは、ペレット15を材料とする成形体の要求性能等によるが、例えば3~50mmである。
 このように、炭素繊維が当該ペレットの長手方向に略平行に配列し、かつ、炭素繊維の長さがペレットの長さと実質的に同じ長さとされていることにより、成形体とした際、成形体中の残存炭素繊維の長繊維化が可能となり、成形体の耐熱性向上及び異方性緩和に効果がある。
 ペレット中における炭素繊維の配列方向については、ペレットを長手方向に切断した断面をマイクロスコープにて観察することで確認できる。また、ペレット中の炭素繊維の長さは以下の手順で測定する。
 手順(1):ペレット2gをマッフル炉で500℃、3時間加熱して、樹脂分(液晶ポリエステル樹脂)を除去する。
 手順(2):樹脂ペレットから樹脂分を除去したものを、界面活性剤(Micro90、INTERNATIONAL PRODUCTS CORPORATION社製)0.05体積%入り水溶液1000mLに分散させて、分散液を調製する。
 手順(3):分散液から100mLを取り出し、純水で5~20倍に希釈する。希釈後の分散液から50mLを取り出し、φ90mmの桐山ロート用ろ紙(No.5C)を用いて減圧濾過を行い、マイクロスコープ(VH-Z25、キーエンス社製、倍率10~20倍)にてろ紙に分散した炭素繊維を観察し、画像を1サンプルにつき、撮影領域が重ならないように10枚撮影する。
 手順(4):撮影した画像1枚中に存在する全ての繊維の長さを、マイクロスコープの計測ツールで測定する。尚、屈曲した繊維は、多点間計測により測定し、画像の淵に接している繊維は測定しないこととする。繊維の測定本数合計が500本を超えるまで、撮影した10枚の画像で順次同様の操作を行い、繊維長を測定する。撮影した10枚の画像中の繊維本数合計が500本を超えない場合、手順(3)に戻り、純水での希釈倍率を適宜調整した上で、画像を再撮影して繊維長を再測定する。
 手順(5):手順(4)で測定した炭素繊維の繊維長から、長さ加重平均繊維長lm=(Σli×ni)/(Σli×ni)を求める(Σni>500)。
 li:炭素繊維の繊維長
 ni:繊維長liの炭素繊維の本数
 本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物の製造方法は、以下の側面を有する。
「51」 液晶ポリエステル樹脂と、収束剤付き炭素繊維と、を混合する工程を有する、液晶ポリエステル樹脂組成物の製造方法であって、
 前記収束剤付き炭素繊維の配合量は、前記液晶ポリエステル樹脂100質量部に対して5~120質量部であり、
 前記収束剤付き炭素繊維は、当該収束剤の当該炭素繊維に対する付着量が、当該炭素繊維100質量部に対して0.1~1.2質量部であり、
 前記収束剤付き炭素繊維を、空気中で25℃から400℃まで昇温速度50℃/minで加熱した際に、300℃から400℃の範囲における質量減少割合が0.8質量%未満である、液晶ポリエステル樹脂組成物の製造方法。
「52」 前記収束剤付き炭素繊維が前記液晶ポリエステル樹脂で固められたペレットを得る方法である、前記「51」に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物の製造方法。
「53」 複数の単繊維が収束剤にて収束された炭素繊維束を繰り出しながら、当該炭素繊維束に前記液晶ポリエステル樹脂を含浸させて、当該炭素繊維が液晶ポリエステル樹脂層の長手方向に略平行に配列した樹脂構造体を得る工程と、
 前記樹脂構造体を前記長手方向に所定の長さで切断して、前記液晶ポリエステル樹脂層に配列している当該炭素繊維と実質的に同じ長さとなるペレットを得る工程と、
 を有する、前記「52」に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物の製造方法。
「54」 前記質量減少割合が0.1質量%以上0.7質量%以下であり、好ましくは0.1質量%以上0.6質量%以下であり、より好ましくは0.1質量%以上0.5質量%以下であり、さらに好ましくは0.1質量%以上0.4質量%以下である、前記「51」~「53」のいずれか一項に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物の製造方法。
「55」 前記液晶ポリエステル樹脂は、流動開始温度が280℃以上であり、好ましくは280℃以上400℃以下であり、より好ましくは280℃以上380℃以下である、前記「51」~「54」のいずれか一項に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物の製造方法。
「56」 前記収束剤付き炭素繊維の配合量は、前記液晶ポリエステル樹脂100質量部に対して5~100質量部であり、好ましくは10~80質量部であり、より好ましくは18~67質量部である、前記「51」~「55」のいずれか一項に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物の製造方法。
「57」 前記収束剤付き炭素繊維は、当該収束剤の当該炭素繊維に対する付着量が、当該炭素繊維100質量部に対して0.2~1.2質量部であり、好ましくは0.2~1.0質量部であり、より好ましくは0.2~0.8質量部である、前記「51」~「56」のいずれか一項に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物の製造方法。
「58」 前記液晶ポリエステル樹脂組成物は、前記収束剤付き炭素繊維が前記液晶ポリエステル樹脂で固められたペレットである、前記「51」~「57」のいずれか一項に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物の製造方法。
(成形体)
 本実施形態の成形体は、上述した液晶ポリエステル樹脂組成物を用いて作製された成形体である。
 本実施形態の成形体は、液晶ポリエステル樹脂組成物を用いて、公知の成形方法により得ることができる。本実施形態の液晶ポリエステル樹脂組成物の成形方法としては、溶融成形法が好ましく、その例としては、射出成形法、Tダイ法やインフレーション法などの押出成形法、圧縮成形法、ブロー成形法、真空成形法およびプレス成形が挙げられる。中でも射出成形法が好ましい。
 例えば、上述した液晶ポリエステル樹脂組成物を成形材料とし、射出成形法により成形する場合、公知の射出成形機を用いて、液晶ポリエステル樹脂組成物を溶融させ、溶融した液晶ポリエステル樹脂組成物を、金型内に射出することにより成形する。
 公知の射出成形機としては、例えば、株式会社ソディック製のTR450EH3、日精樹脂工業社製の油圧式横型成形機PS40E5ASE型などが挙げられる。
 射出成形機のシリンダー温度は、液晶ポリエステル樹脂の種類に応じて適宜決定され、用いる液晶ポリエステル樹脂の流動開始温度より10~80℃高い温度に設定することが好ましく、例えば300~400℃である。
 金型の温度は、液晶ポリエステル樹脂組成物の冷却速度と生産性の点から、室温(例えば23℃)から180℃の範囲に設定することが好ましい。
 以上説明した本実施形態の成形体は、本発明を適用した液晶ポリエステル樹脂組成物が用いられているため、強度がより高められている。かかる効果が得られる理由としては以下のように推測される。
 本発明を適用した液晶ポリエステル樹脂組成物においては、液晶ポリエステル樹脂に、特定の収束剤付き炭素繊維が併用されている。かかる特定の収束剤付き炭素繊維は、300℃から400℃の範囲における質量減少割合が0.8質量%未満であることから、含浸部123での加熱や、射出成形機内での溶融混練の際の加熱による質量減少が生じにくい。このため、作製される成形体において収束剤の分解等による空隙の発生が抑制される。
 空隙は炭素繊維と樹脂との界面で主に生じるため、樹脂と繊維との密着不良が生じ、炭素繊維による補強効果が十分に発揮されないことになる。よって、本実施形態の液晶ポリエステル樹脂組成物を用いることにより、空隙の発生が抑制され、曲げ強度などの機械的性質が高められた成形体が得られる。
 本発明の成形体は、以下の側面を有する。
「101」 前記「1」~「19」のいずれか一項に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物を用いて作製された成形体。
 上述した本実施形態の成形体は、一般に液晶ポリエステル樹脂が適用し得るあらゆる用途に適用可能であり、中でも自動車分野の用途に特に好適である。
 自動車分野の用途としては、例えば、自動車内装材用射出成形体として、天井材用射出成形体、ホイールハウスカバー用射出成形体、トランクルーム内張用射出成形体、インパネ表皮材用射出成形体、ハンドルカバー用射出成形体、アームレスト用射出成形体、ヘッドレスト用射出成形体、シートベルトカバー用射出成形体、シフトレバーブーツ用射出成形体、コンソールボックス用射出成形体、ホーンパッド用射出成形体、ノブ用射出成形体、エアバッグカバー用射出成形体、各種トリム用射出成形体、各種ピラー用射出成形体、ドアロックベゼル用射出成形体、グラブボックス用射出成形体、デフロスタノズル用射出成形体、スカッフプレート用射出成形体、ステアリングホイール用射出成形体、ステアリングコラムカバー用射出成形体などが挙げられる。
 また、自動車分野の用途としては、例えば、自動車外装材用射出成形体として、バンパー用射出成形体、スポイラー用射出成形体、マッドガード用射出成形体、サイドモール用射出成形体、ドアミラーハウジング用射出成形体、アンダーボディシールド用射出成形体などが挙げられる。
 その他の自動車部品用射出成形体としては、自動車ヘッドランプ用射出成形体、グラスランチャンネル用射出成形体、ウェザーストリップ用射出成形体、ドレーンホース用射出成形体、ウィンドウォッシャーチューブ用射出成形体などのホース用射出成形体、チューブ類用射出成形体、ラックアンドピニオンブーツ用射出成形体、ガスケット用射出成形体、バンパービーム用射出成形体、各種メンバー用射出成形体、サスペンションシステム用射出成形体、フロントエンドモジュール用射出成形体、ラジエーターサポート用射出成形体、バックドアインナー用射出成形体などが挙げられる。
 また、本実施形態の成形体は、上述の他、センサー、LEDランプ、コネクター、ソケット、抵抗器、リレーケース、スイッチ、コイルボビン、コンデンサー、バリコンケース、光ピックアップ、発振子、各種端子板、変成器、プラグ、プリント基板、チューナー、スピーカー、マイクロフォン、ヘッドフォン、小型モーター、磁気ヘッドベース、パワーモジュール、半導体、液晶ディスプレイ、FDDキャリッジ、FDDシャーシ、モーターブラッシュホルダー、パラボラアンテナ、コンピューター関連部品、電子レンジ部品、音響・音声機器部品、照明部品、エアコン部品、オフィスコンピューター関連部品、電話・FAX関連部品、および複写機関連部品などの用途にも適用可能である。
 以下、具体的な実施例により、本発明についてさらに詳しく説明する。ただし、本発明は、以下に示す実施例に何ら限定されるものではない。
[液晶ポリエステルの流動開始温度]
 まず、フローテスター((株)島津製作所の「CFT-500型」)を用いて、液晶ポリエステル約2gを、内径1mm及び長さ10mmのノズルを有するダイを取り付けたシリンダーに充填した。次に、9.8MPa(100kg/cm)の荷重下、4℃/minの速度で昇温しながら、液晶ポリエステルを溶融させ、ノズルから押し出し、4800Pa・s(48000ポイズ)の粘度を示す温度(流動開始温度)を測定し、液晶ポリエステルの流動開始温度とした。
<液晶ポリエステルの製造>
 撹拌装置、トルクメータ、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却器を備えた反応器に、6-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸(1034.99g、5.5モル)と、2,6-ナフタレンジカルボン酸(378.33g、1.75モル)と、テレフタル酸(83.07g、0.5モル)と、ヒドロキノン(272.52g、2.475モル、2,6-ナフタレンジカルボン酸及びテレフタル酸の合計量に対して0.225モル過剰)と、無水酢酸(1226.87g、12モル)と、触媒として1-メチルイミダゾール(0.17g)とを入れ、反応器内のガスを窒素ガスで置換した。その後、窒素ガス気流下、撹拌しながら、室温から145℃まで15分間かけて昇温し、145℃で1時間還流させた。
 次いで、副生酢酸及び未反応の無水酢酸を留去しながら、145℃から310℃まで3.5時間かけて昇温し、310℃で3時間保持した。その後、内容物を取り出し、これを室温まで冷却して固形物を得た。得られた固形物を、粉砕機で粒径約0.1~1mmに粉砕した。その後、窒素雰囲気下、室温から250℃まで1時間かけて昇温し、250℃から310℃まで10時間かけて昇温し、310℃で5時間保持することにより、固相重合を行った。固相重合後、冷却して、粉末状の液晶ポリエステルを得た。
 この液晶ポリエステルは、全繰り返し単位の合計量に対して、上記式(1)中のArが2,6-ナフチレン基である繰返し単位(1)を55モル%、上記式(2)中のArが2,6-ナフチレン基である繰返し単位(2)を17.5モル%、Arが1,4-フェニレン基である繰返し単位(2)を5モル%、及び上記式(3)中のArが1,4-フェニレン基である繰返し単位(3)を22.5モル%有し、その流動開始温度は322℃であった。
<炭素繊維無しの液晶ポリエステルペレットの製造>
 得られた前記の粉末状の液晶ポリエステルを、二軸押出機(PMT47、IKG社製)にてシリンダー温度320℃で造粒し、長さ3mmの炭素繊維無しの液晶ポリエステルペレットを得た。このようにして得られた液晶ポリエステルペレットの流動開始温度は303℃であった。
<炭素繊維束>
 用いた炭素繊維束(CF1)~(CF8)を表1に示した。
 収束剤付き炭素繊維束(CF1):商品名「TR50S15L MB」、三菱ケミカル株式会社製;炭素繊維の数平均繊維径7μm、繊維収束本数15000本、繊度1000g/1000m
 収束剤付き炭素繊維束(CF2):商品名「TR50S15L GF」、三菱ケミカル株式会社製;炭素繊維の数平均繊維径7μm、繊維収束本数15000本、繊度1000g/1000m
 収束剤付き炭素繊維束(CF3):商品名「TR50S15L AD」、三菱ケミカル株式会社製;炭素繊維の数平均繊維径7μm、繊維収束本数15000本、繊度1000g/1000m
 収束剤付き炭素繊維束(CF4):商品名「TR50S12L AL」、三菱ケミカル株式会社製;炭素繊維の数平均繊維径7μm、繊維収束本数12000本、繊度800g/1000m
 収束剤付き炭素繊維束(CF5):商品名「TR50S15L JJ」、三菱ケミカル株式会社製;炭素繊維の数平均繊維径7μm、繊維収束本数15000本、繊度1000g/1000m
 収束剤付き炭素繊維束(CF6):商品名「TR50S12L KL」、三菱ケミカル株式会社製;炭素繊維の数平均繊維径7μm、繊維収束本数12000本、繊度800g/1000m
 収束剤付き炭素繊維束(CF7):商品名「TR50S12L RN」、三菱ケミカル株式会社製;炭素繊維の数平均繊維径7μm、繊維収束本数12000本、繊度800g/1000m
 収束剤未使用の炭素繊維束(CF8):TR50S15L(商品名、三菱ケミカル株式会社製)を水で収束したもの;炭素繊維の数平均繊維径7μm、繊維収束本数15000本、繊度1000g/1000m
 [収束剤付き炭素繊維における収束剤の付着量]
 表1中、収束剤付き炭素繊維における収束剤の付着量は、以下のようにして測定した。
 100mLのケルダールフラスコ中に110℃で1時間乾燥し、デシケーター中で25℃まで冷却した絶乾状態の収束剤付き炭素繊維1g(W1)を精秤し、95%濃硫酸50mLを加え、25℃で2時間放置して収束剤を分解した。次に、予め110℃で1時間乾燥し、精秤した質量W2(g)のガラスフィルターを用いて炭素繊維を濾過し、約1000mLの水で洗浄した。その後、炭素繊維の入ったガラスフィルターを110℃で1時間乾燥し、デシケーター中で25℃まで冷却した後、炭素繊維の入ったガラスフィルターの質量(W3(g))を精秤した。次式によって、収束剤の付着量を求めた。
  収束剤の付着量(質量%)=(W1-W3+W2)×100/W1
 かかる収束剤の付着量から、当該収束剤の当該炭素繊維に対する付着量として、炭素繊維100質量部に対する割合(質量部)を求めた。
  炭素繊維100質量部に対する収束剤の付着量(質量部)
  =(W1-W3+W2)×100/(W3-W2)
 [収束剤付き炭素繊維の質量減少割合]
 表1中、収束剤付き炭素繊維の質量減少割合は、熱重量分析(TGA)により測定した。収束剤付き炭素繊維束を、空気中で25℃から400℃まで昇温速度50℃/minで加熱した際の、300℃における質量W300と、400℃における質量W400とから、次式によって、300℃から400℃の範囲における質量減少割合(質量%)を求めた。
  質量減少割合(質量%)=(W300-W400)/W300×100
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
<液晶ポリエステル樹脂組成物の製造>
 (実施例1~6、比較例1~6)
 上記<液晶ポリエステルの製造>で得られた粉末状の液晶ポリエステルと、上記<炭素繊維無しの液晶ポリエステルペレットの製造>で得られた液晶ポリエステルペレットと、上記炭素繊維束(CF1)~(CF8)とを用いて、液晶ポリエステル樹脂組成物の製造を行った。
 (実施例1)
 図1に示す形態と同様の製造装置を用い、以下のようにして、ペレット状の液晶ポリエステル樹脂組成物を得た。押出機120にはGTS-40型押出機(株式会社プラスチック工学研究所製)を用いた。ベルト式引取機にはEBD-1500A(アイメックス株式会社製)を用いた。
<樹脂構造体を得る工程>
 前記ベルト式引取機(引取部127)を作動させることにより、炭素繊維ロービング10から収束剤付き炭素繊維束(CF1)11を引取速度10m/minで連続的に繰り出しながら、まず、予備加熱部121で、収束剤付き炭素繊維束(CF1)11を150℃に加熱して乾燥させた。
 別途、押出機120を用いて、上記<炭素繊維無しの液晶ポリエステルペレットの製造>で得られた炭素繊維無しの液晶ポリエステルペレットを、380℃に加熱して溶融状態に調製した。
 次に、押出機120の先端に取り付けたダイ(含浸部123)に、乾燥後の収束剤付き炭素繊維束11を供給しつつ、押出機120から溶融状態の液晶ポリエステル(成形材料M)を供給口123aから投入した。ダイ(含浸部123)内で、液晶ポリエステルを、380℃で溶融し、収束剤付き炭素繊維束(CF1)に含浸させて、ダイ(含浸部123)出口にてノズル径1.5mmのダイヘッドにてストランド径を調整することで、液晶ポリエステル100質量部に対して収束剤付き炭素繊維束(CF1)が67質量部となる樹脂構造体13を得た。ここで得られた樹脂構造体13においては、炭素繊維が液晶ポリエステル樹脂層の長手方向に略平行に配列していた。
 この後、ダイ(含浸部123)内で加熱された状態の樹脂構造体13を、冷却部125で150℃以下に冷却した。
<ペレットを得る工程>
 次に、冷却後の樹脂構造体13を、前記ベルト式引取機(引取部127)でストランド状に引き取り、ペレタイザー(切断部129)へ繰り出し、その長手方向に所定の長さで切断して、円柱形状(長さ12mm)のペレット15を得た。
 ペレット15を長手方向に切断し、切断により得られた断面をマイクロスコープにて観察した。その観察の結果、炭素繊維の配列方向は、ペレットの長手方向と略一致し、ペレットの長手方向と略平行であることを確認できた。
 また、ペレット中の炭素繊維の長さに関して以下の手順で測定した。
 手順(1):ペレット2gをマッフル炉で500℃、3時間加熱して、樹脂分(液晶ポリエステル樹脂)を除去した。
 手順(2):樹脂ペレットから樹脂分を除去したものを、界面活性剤(Micro90、INTERNATIONAL PRODUCTS CORPORATION社製)0.05体積%入り水溶液1000mLに分散させて、分散液を調製した。
 手順(3):分散液から100mLを取り出し、純水で10倍に希釈した。希釈後の分散液から50mLを取り出し、φ90mmの桐山ロート用ろ紙(No.5C)を用いて減圧濾過を行い、マイクロスコープ(VH-Z25、キーエンス社製、倍率10倍)にてろ紙に分散した炭素繊維を観察し、画像を1サンプルにつき、撮影領域が重ならないように10枚撮影した。
 手順(4):撮影した画像1枚中に存在する全ての繊維の長さを、マイクロスコープの計測ツールで測定した。尚、屈曲した繊維は、多点間計測により測定し、画像の淵に接している繊維は測定しないこととした。繊維の測定本数合計が500本を超えるまで、撮影した10枚の画像で順次同様の操作を行い、繊維長を測定した。
 手順(5):手順(4)で測定した炭素繊維の繊維長から、長さ加重平均繊維長lm=(Σli×ni)/(Σli×ni)を求めた(Σni>500)。
 li:炭素繊維の繊維長
 ni:繊維長liの炭素繊維の本数
 その結果、炭素繊維の長さ加重平均繊維長は、ペレットの長さ(12mm)と同じであった。
 (実施例2)
 収束剤付き炭素繊維束(CF1)を、表1に示す収束剤付き炭素繊維束(CF2)に変更した以外は、実施例1と同様にして、円柱形状(長さ12mm)のペレットを得た。
 (実施例3)
 収束剤付き炭素繊維束(CF1)を、表1に示す収束剤付き炭素繊維束(CF3)に変更した以外は、実施例1と同様にして、円柱形状(長さ12mm)のペレットを得た。
 得られたペレットに対し、上記<炭素繊維無しの液晶ポリエステルペレットの製造>で得られた液晶ポリエステルペレットを混合することで、液晶ポリエステル100質量部に対して収束剤付き炭素繊維束(CF3)が18質量部となるように調整したペレット混合物を得た。
 (実施例4)
 収束剤付き炭素繊維束(CF1)を、表1に示す収束剤付き炭素繊維束(CF3)に変更した以外は、実施例1と同様にして、円柱形状(長さ12mm)のペレットを得た。
 (実施例5)
 収束剤付き炭素繊維束(CF1)を、表1に示す収束剤付き炭素繊維束(CF4)及びダイ(含浸部123)出口にてノズル径1.3mmのダイヘッドにそれぞれ変更した以外は、実施例1と同様にして、液晶ポリエステル100質量部に対して収束剤付き炭素繊維束(CF4)が67質量部となる樹脂構造体13を得た。この樹脂構造体13から、実施例1と同様にして、円柱形状(長さ12mm)のペレットを得た。
 (実施例6)
 収束剤付き炭素繊維束(CF1)を、表1に示す収束剤付き炭素繊維束(CF5)に変更した以外は、実施例1と同様にして、円柱形状(長さ12mm)のペレットを得た。
 (比較例1)
 収束剤付き炭素繊維束(CF1)を、表1に示す収束剤付き炭素繊維束(CF6)及びダイ(含浸部123)出口にてノズル径1.3mmのダイヘッドにそれぞれ変更した以外は、実施例1と同様にして、円柱形状(長さ12mm)のペレットを得た。
 (比較例2)
 収束剤付き炭素繊維束(CF1)を、表1に示す収束剤付き炭素繊維束(CF4)及びダイ(含浸部123)出口にてノズル径1.3mmのダイヘッドにそれぞれ変更した以外は、実施例1と同様にして、円柱形状(長さ12mm)のペレットを得た。
 得られたペレットに対し、上記<炭素繊維無しの液晶ポリエステルペレットの製造>で得られた液晶ポリエステルペレットを混合することで、液晶ポリエステル100質量部に対して収束剤付き炭素繊維束(CF4)が3質量部となるように調整したペレット混合物を得た。
 (比較例3)
 収束剤付き炭素繊維束(CF1)を、表1に示す収束剤付き炭素繊維束(CF7)及びダイ(含浸部123)出口にてノズル径1.3mmのダイヘッドにそれぞれ変更した以外は、実施例1と同様にして、円柱形状(長さ12mm)のペレットを得た。
 得られたペレットに対し、上記<炭素繊維無しの液晶ポリエステルペレットの製造>で得られた液晶ポリエステルペレットを混合することで、液晶ポリエステル100質量部に対して収束剤付き炭素繊維束(CF7)が18質量部となるように調整したペレット混合物を得た。
 (比較例4)
 収束剤付き炭素繊維束(CF1)を、表1に示す収束剤付き炭素繊維束(CF7)及びダイ(含浸部123)出口にてノズル径1.3mmのダイヘッドにそれぞれ変更した以外は、実施例1と同様にして、円柱形状(長さ12mm)のペレットを得た。
 (比較例5)
 ダイ(含浸部123)出口にてノズル径1.1mmのダイヘッドに変更した以外は、実施例1と同様にして、液晶ポリエステル100質量部に対して収束剤付き炭素繊維束(CF1)が125質量部となる樹脂構造体13を得た。この樹脂構造体13から、実施例1と同様にして、円柱形状(長さ12mm)のペレットを得た。
 (比較例6)
 収束剤付着量ゼロ質量部の炭素繊維束(CF8)を用いた場合、ペレット製造工程でのロービング繰り出しの際、繊維同士が絡まり、液晶ポリエステル樹脂組成物を製造不可であった。
<成形体の製造>
 各例の液晶ポリエステル樹脂組成物(ペレット)を、成形温度360℃の射出成形機TR450EH3(株式会社ソディック製)内で溶融混練し、金型温度100℃の金型内へ、射出速度50mm/秒にて射出することにより、JIS K7139に準拠した多目的試験片(タイプA1)(厚さ4mm)を成形した。尚、ゲートは、多目的試験片の片側つかみ部の上辺より厚さ0.5mmのフィルムゲートとした。
 その他射出条件:スクリュー回転数250rpm、保圧100MPa×5秒間、背圧5MPa
 [成形体の曲げ強度及び曲げ弾性率]
 得られた多目的試験片から、幅10mm×長さ80mm×厚さ4mm、ノッチ無しの形状となるように切削し、5個の板状試験片を得た。得られた5個の板状試験片を用いて、曲げ強度及び曲げ弾性率を、それぞれISO178に準拠し、5回測定した。成形体の曲げ強度及び曲げ弾性率は、得られた測定値の平均値を採用した。この結果を表2に示した。
 [成形体のシャルピー衝撃強度]
 上記と同様にして、射出成形により得られた多目的試験片から、5個の板状試験片(幅10mm×長さ80mm×厚さ4mm、ノッチ無し)を得た。得られた5個の板状試験片を用いて、ノッチ無しのシャルピー衝撃強度を、ISO179に準拠し、5回測定した。成形体のシャルピー衝撃強度は、得られた測定値の平均値を採用した。この結果を表2に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表2に示す結果から、本発明を適用した実施例1~6の液晶ポリエステル樹脂組成物を用いて作製された成形体は、比較例1~5の液晶ポリエステル樹脂組成物を用いて作製された成形体に比べて、曲げ強度の値が大きく、成形体強度がより高められていることが確認できる。
100 製造装置、101~109 搬送ロール、120 押出機、121 予備加熱部、123 含浸部、125 冷却部、127 引取部、129 切断部

Claims (7)

  1.  液晶ポリエステル樹脂と、収束剤付き炭素繊維と、を含有する液晶ポリエステル樹脂組成物であって、
     前記収束剤付き炭素繊維の含有量は、前記液晶ポリエステル樹脂100質量部に対して5~120質量部であり、
     前記収束剤付き炭素繊維は、当該収束剤の当該炭素繊維に対する付着量が、当該炭素繊維100質量部に対して0.1~1.2質量部であり、
     前記収束剤付き炭素繊維を、空気中で25℃から400℃まで昇温速度50℃/minで加熱した際に、300℃から400℃の範囲における質量減少割合が0.8質量%未満である、液晶ポリエステル樹脂組成物。
  2.  前記液晶ポリエステル樹脂は、流動開始温度が280℃以上である、請求項1に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物。
  3.  前記収束剤付き炭素繊維が前記液晶ポリエステル樹脂で固められたペレットであり、
     当該炭素繊維は、当該ペレットの長手方向に略平行に配列し、かつ、当該ペレットの長さと実質的に同じ長さである、請求項1又は2に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物。
  4.  前記ペレットの長さが3~50mmである、請求項3に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物。
  5.  請求項1~4のいずれか一項に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物を用いて作製された成形体。
  6.  液晶ポリエステル樹脂と、収束剤付き炭素繊維と、を混合する工程を有する、液晶ポリエステル樹脂組成物の製造方法であって、
     前記収束剤付き炭素繊維の配合量は、前記液晶ポリエステル樹脂100質量部に対して5~120質量部であり、
     前記収束剤付き炭素繊維は、当該収束剤の当該炭素繊維に対する付着量が、当該炭素繊維100質量部に対して0.1~1.2質量部であり、
     前記収束剤付き炭素繊維を、空気中で25℃から400℃まで昇温速度50℃/minで加熱した際に、300℃から400℃の範囲における質量減少割合が0.8質量%未満である、液晶ポリエステル樹脂組成物の製造方法。
  7.  前記収束剤付き炭素繊維が前記液晶ポリエステル樹脂で固められたペレットを得る方法であり、
     複数の単繊維が収束剤にて収束された炭素繊維束を繰り出しながら、当該炭素繊維束に前記液晶ポリエステル樹脂を含浸させて、当該炭素繊維が液晶ポリエステル樹脂層の長手方向に略平行に配列した樹脂構造体を得る工程と、
     前記樹脂構造体を前記長手方向に所定の長さで切断して、前記液晶ポリエステル樹脂層に配列している当該炭素繊維と実質的に同じ長さとなるペレットを得る工程と、
     を有する、請求項6に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物の製造方法。
PCT/JP2020/029748 2019-08-09 2020-08-04 液晶ポリエステル樹脂組成物及びその製造方法並びに成形体 WO2021029265A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202080056229.0A CN114222790B (zh) 2019-08-09 2020-08-04 液晶聚酯树脂组合物及其制造方法以及成型体
EP20852269.8A EP4011585A4 (en) 2019-08-09 2020-08-04 LIQUID CRYSTAL POLYESTER RESIN COMPOSITION, PRODUCTION METHOD AND BODY MOLDING THEREFOR
US17/633,406 US20220289925A1 (en) 2019-08-09 2020-08-04 Liquid crystal polyester resin composition, method for producing same and molded body of same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-148163 2019-08-09
JP2019148163A JP6737939B1 (ja) 2019-08-09 2019-08-09 液晶ポリエステル樹脂組成物及びその製造方法並びに成形体

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021029265A1 true WO2021029265A1 (ja) 2021-02-18

Family

ID=71949392

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/029748 WO2021029265A1 (ja) 2019-08-09 2020-08-04 液晶ポリエステル樹脂組成物及びその製造方法並びに成形体

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20220289925A1 (ja)
EP (1) EP4011585A4 (ja)
JP (1) JP6737939B1 (ja)
CN (1) CN114222790B (ja)
TW (1) TW202112918A (ja)
WO (1) WO2021029265A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023033171A1 (ja) * 2021-09-06 2023-03-09 住友化学株式会社 熱可塑性樹脂ペレット及び熱可塑性樹脂ペレットの製造方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023030998A (ja) * 2021-08-24 2023-03-08 住友化学株式会社 液晶ポリエステルペレット組成物及び射出成形品
JP2023030997A (ja) * 2021-08-24 2023-03-08 住友化学株式会社 液晶ポリエステルペレット組成物及び射出成形品

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1077350A (ja) 1996-09-04 1998-03-24 Toray Ind Inc 炭素繊維チョップドストランド
JP2001026702A (ja) * 1999-05-13 2001-01-30 Sumitomo Chem Co Ltd 液晶ポリエステル樹脂組成物およびその成形品
CN102161817A (zh) * 2011-05-17 2011-08-24 深圳市科聚新材料有限公司 一种碳纤维增强聚酯复合材料及其制备方法
JP2013104156A (ja) * 2011-11-15 2013-05-30 Sumitomo Seika Chem Co Ltd 炭素繊維束
JP2015189896A (ja) * 2014-03-28 2015-11-02 東レ株式会社 液晶性樹脂組成物およびその成形品
WO2018021339A1 (ja) * 2016-07-29 2018-02-01 リンテック株式会社 薄膜撥液層の製造方法、及び薄膜撥液層
JP2018188496A (ja) * 2017-04-28 2018-11-29 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 炭素繊維/ポリカーボネート樹脂複合ペレット及びその製造方法
JP2019073657A (ja) * 2017-10-18 2019-05-16 上野製薬株式会社 液晶ポリエステル樹脂組成物
JP2019108543A (ja) * 2017-12-19 2019-07-04 上野製薬株式会社 熱可塑性樹脂プリプレグおよび複合材料
JP2019148163A (ja) 2018-02-15 2019-09-05 欣吾 西村 曲線弾力連結集積体及びその応用

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4945097B2 (ja) * 2005-07-05 2012-06-06 Jx日鉱日石エネルギー株式会社 全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物および光ピックアップレンズホルダー
JP5325442B2 (ja) * 2008-03-28 2013-10-23 Jx日鉱日石エネルギー株式会社 カメラモジュール用液晶ポリエステル樹脂組成物
JP5614187B2 (ja) * 2010-09-10 2014-10-29 東レ株式会社 複合強化繊維束の製造方法およびそれを用いた成形材料
JP5316618B2 (ja) * 2011-10-04 2013-10-16 東レ株式会社 炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物および成形品
JP5533849B2 (ja) * 2011-12-05 2014-06-25 東レ株式会社 成形材料および炭素繊維強化複合材料
JP5454668B1 (ja) * 2012-10-18 2014-03-26 東レ株式会社 炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物および成形品
US11098173B2 (en) * 2016-07-27 2021-08-24 Sumitomo Chemical Company, Limited Prepreg, prepreg laminate and method for producing prepreg
JP6694998B1 (ja) * 2019-08-09 2020-05-20 住友化学株式会社 液晶ポリエステル樹脂組成物及び成形体

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1077350A (ja) 1996-09-04 1998-03-24 Toray Ind Inc 炭素繊維チョップドストランド
JP2001026702A (ja) * 1999-05-13 2001-01-30 Sumitomo Chem Co Ltd 液晶ポリエステル樹脂組成物およびその成形品
CN102161817A (zh) * 2011-05-17 2011-08-24 深圳市科聚新材料有限公司 一种碳纤维增强聚酯复合材料及其制备方法
JP2013104156A (ja) * 2011-11-15 2013-05-30 Sumitomo Seika Chem Co Ltd 炭素繊維束
JP2015189896A (ja) * 2014-03-28 2015-11-02 東レ株式会社 液晶性樹脂組成物およびその成形品
WO2018021339A1 (ja) * 2016-07-29 2018-02-01 リンテック株式会社 薄膜撥液層の製造方法、及び薄膜撥液層
JP2018188496A (ja) * 2017-04-28 2018-11-29 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 炭素繊維/ポリカーボネート樹脂複合ペレット及びその製造方法
JP2019073657A (ja) * 2017-10-18 2019-05-16 上野製薬株式会社 液晶ポリエステル樹脂組成物
JP2019108543A (ja) * 2017-12-19 2019-07-04 上野製薬株式会社 熱可塑性樹脂プリプレグおよび複合材料
JP2019148163A (ja) 2018-02-15 2019-09-05 欣吾 西村 曲線弾力連結集積体及びその応用

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023033171A1 (ja) * 2021-09-06 2023-03-09 住友化学株式会社 熱可塑性樹脂ペレット及び熱可塑性樹脂ペレットの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20220289925A1 (en) 2022-09-15
CN114222790A (zh) 2022-03-22
JP2021028376A (ja) 2021-02-25
TW202112918A (zh) 2021-04-01
JP6737939B1 (ja) 2020-08-12
EP4011585A4 (en) 2023-08-23
CN114222790B (zh) 2023-10-27
EP4011585A1 (en) 2022-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021029110A1 (ja) 液晶ポリエステル樹脂組成物及び成形体
WO2021029265A1 (ja) 液晶ポリエステル樹脂組成物及びその製造方法並びに成形体
JP6993176B2 (ja) 液晶ポリエステル樹脂組成物および射出成形体
WO2021029275A1 (ja) 液晶ポリエステル樹脂ペレット、及びその製造方法、並びに成形体の製造方法
WO2021029109A1 (ja) 樹脂組成物及び成形体
WO2021029271A1 (ja) 液晶ポリエステル樹脂ペレット、及び液晶ポリエステル樹脂成形体、並びに液晶ポリエステル樹脂成形体の製造方法
WO2021029267A1 (ja) 液晶ポリエステル樹脂成形体
WO2021029276A1 (ja) 射出成形品
WO2021029263A1 (ja) 射出成形品及びその製造方法
WO2023033169A1 (ja) 液晶ポリエステル樹脂ペレット及び成形体
WO2022113845A1 (ja) ペレット、ペレットの製造方法及び射出成形体の製造方法
JP2021139496A (ja) 衝撃吸収部材及び車両

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20852269

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020852269

Country of ref document: EP

Effective date: 20220309