液晶聚酯組合物、液晶聚酯組合物的制造方法及成形體的制作方法
【專利摘要】一種液晶聚酯組合物,含有100質(zhì)量份液晶聚酯和總量在65質(zhì)量份以上、100質(zhì)量份以下的纖維狀填充材料及板狀填充材料,就所述纖維狀填充材料而言,其數(shù)均纖維直徑為5um以上、15ym以下,數(shù)均纖維長度大于200ym、小于400ym,所述纖維狀填充材料相對于所述板狀填充材料的質(zhì)量比在3以上、15以下,且流動開始溫度在250°C以上、小于314°C。
【專利說明】液晶聚酯組合物、液晶聚酯組合物的制造方法及成形體
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及液晶聚酯組合物、液晶聚酯組合物的制造方法及成形體。
[0002] 本申請基于2012年3月21日在日本提出申請的特愿2012-063666號主張優(yōu)先權(quán), 在這里援引其內(nèi)容。
【背景技術(shù)】
[0003] 以往已知一種液晶聚酯組合物,其由液晶聚酯、纖維狀填充材料及板狀填充材料 形成。
[0004] 例如,專利文獻1中公開了一種液晶聚酯組合物,其由流動溫度為310°C?400°C 的液晶聚酯(A)與流動溫度為270°C?370°C的液晶聚酯(B)形成,通過相對于液晶聚酯 (A) 100質(zhì)量份,混合10?150質(zhì)量份的液晶聚酯(B),在這樣得到的液晶聚酯組合物中,相 對于液晶聚酯(A)與液晶聚酯(B)的總量100質(zhì)量份,混合15?180質(zhì)量份的纖維狀和/ 或板狀無機填充材料而得到。
[0005] 專利文獻2中,公開了一種液晶性樹脂組合物,組合物中含有100質(zhì)量份液晶性樹 月旨、纖維狀填充材料及數(shù)均粒徑8μm以上的鱗片狀填充材料,纖維狀填充材料的混合量多 于鱗片狀填充材料的混合量,并且纖維狀填充材料與板狀填充材料的總量為70?150質(zhì)量 份。
[0006] 專利文獻3中公開了一種液晶聚酯組合物,該組合物中含有液晶聚酯、與10?20 質(zhì)量%的平均纖維直徑為5?30μm、重均纖維長度為250?350μm的纖維狀填充材料、 與30?40質(zhì)量%的板狀填充材料,纖維狀填充材料與板狀填充材料的總量相對于組合物 的整體為40?60質(zhì)量%。
[0007] 專利文獻4中公開了一種液晶聚酯組合物,該組合物由液晶聚酯、10?25質(zhì)量% 的重均纖維長度為250?600μm的纖維狀填充材料、25?30質(zhì)量%的板狀填充材料形成, 纖維狀填充材料與板狀填充材料的總量相對于組合物的整體為40?50質(zhì)量%。
[0008] 專利文獻1 :日本特開平10-219085號公報
[0009] 專利文獻2 :日本特開2007-254716號公報
[0010] 專利文獻3 :國際公開第2008/023839號
[0011] 專利文獻4 :日本特開2010-003661號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0012] 一般地,對樹脂組合物要求其能抑制使用該樹脂組合物得到的成形體的成形不 良。作為可預(yù)測的成形不良,舉例有毛刺、欠注(ShortShot)。"毛刺"是指,成形時從模具 的配合面(分型線)泄漏的樹脂固化而出現(xiàn)的不良現(xiàn)象,"欠注"是指,成形時樹脂材料填充 不足,以及伴隨于此的不良現(xiàn)象的總稱(參照大阪市立工業(yè)研究所,塑料讀本編輯委員會, 塑料技術(shù)協(xié)會編,"塑料讀本第19版",株式會社plasticsage,2002年5月20日,p. 255)。
[0013] 毛刺,其主要的產(chǎn)生原因是相對于使用的模具,熔融的樹脂組合物的流動性過剩, 欠注,其主要產(chǎn)生原因是熔融的樹脂組合物的流動性不足。因此,若改變樹脂組合物熔融 時的流動性(以下,有時稱為"熔融流動性"),會導(dǎo)致同時改變毛刺與欠注的產(chǎn)生頻率。例 如,若提高樹脂組合物熔融時的流動性,雖然可以抑制注射成形時的欠注,但是另一方面也 因為樹脂組合物容易從模具漏出從而使毛刺更容易地產(chǎn)生。
[0014] 以下的說明中,對于樹脂組合物,有時將毛刺與欠注產(chǎn)生量(產(chǎn)生頻率)的關(guān)系, 稱為該樹脂組合物的"流動平衡"。"流動平衡"良好是指:樹脂組合物具有可以平衡良好地 抑制(同時抑制)毛刺產(chǎn)生與欠注產(chǎn)生的熔融流動性。"流動平衡"不好是指:具有毛刺或 者欠注的至少任一方?jīng)]有得到抑制,發(fā)生了成形不良之類的熔融流動性。
[0015] 此外,對于樹脂組合物,不止要求良好的流動平衡,同時也要求可以維持或者提高 得到的成形體的強度。但是若為了提高成形體強度而在樹脂組合物中添加各種填充材料的 話,在填充材料的影響下,有樹脂組合物熔融時的流動性降低,流動平衡惡化的擔(dān)憂。例如, 雖然可以通過在樹脂組合物中添加各種填充材料來提高成形體的強度,但是在填充材料的 影響下,樹脂組合物熔融時的流動性降低,容易產(chǎn)生欠注。特別是對于上述專利文獻1?4 中所用的液晶聚酯來說,已知其因為熔融時容易流動從而容易產(chǎn)生毛刺,以及成形時存在 因樹脂取向?qū)е碌某尚误w強度的各向異性,所以注射成形的成形體的焊接部上容易產(chǎn)生裂 縫。上述專利文獻1?4中記載的液晶聚酯組合物,不一定能夠充分且兼顧地抑制成形體 裂縫的產(chǎn)生(以下,稱之為"抗裂性")與實現(xiàn)熔融時良好的流動平衡。
[0016] 本發(fā)明的目的在于提供一種兼顧抗裂性與良好的流動平衡,可制成優(yōu)異的成形體 的液晶聚酯組合物。此外,本發(fā)明的目的還在于提供這樣的液晶聚酯組合物的制造方法、及 使用液晶聚酯組合物而成形的成形體。
[0017] 本發(fā)明的一個實施方式中,提供了一種液晶聚酯組合物,其含有100質(zhì)量份液 晶聚酯和總量在65質(zhì)量份以上、100質(zhì)量份以下的纖維狀填充材料及板狀填充材料,就 所述纖維狀填充材料而言,其數(shù)均纖維直徑為5μπι以上、15μπι以下,數(shù)均纖維長度大于 200μm、小于400μm,所述纖維狀填充材料相對于所述板狀填充材料的質(zhì)量比在3以上、15 以下,且流動開始溫度在250°C以上、小于314°C。
[0018] 本發(fā)明的一個實施方式中,所述液晶聚酯優(yōu)選具有下述式(1)所表示的重復(fù)單 元、下述式(2)所表示的重復(fù)單元和下述式(3)所表示的重復(fù)單元。
[0019] (I)-O-Ar1-CO-
[0020] (2) -CO-Ar2-CO-
[0021] (3) -X-Ar3-Y-
[0022] 此處,Ar1表示亞苯基、亞萘基或亞聯(lián)苯基,Ar2及Ar3分別獨立地表示亞苯基、亞萘 基、亞聯(lián)苯基或下述式(4)所表示的基團,X及Y分別獨立地表示氧原子或者亞氨基,Ar1、 Ar2或Ar3所表示的所述基團中的氫原子可以分別獨立地被鹵素原子、烷基或者芳基取代。
[0023] (4)-Ar4-Z-Ar5-
[0024] 此處,Ar4及Ar5分別獨立地表示亞苯基或者亞萘基。Z表示氧原子、硫原子、羰基、 磺酰基或烷叉基。
[0025] 本發(fā)明的一個實施方式中,期望的是,所述液晶聚酯是液晶聚酯(A)與液晶聚酯 (B)的混合物,所述液晶聚酯(A)包含上述式(1)所表示的重復(fù)單元、上述式(2)所表示的 重復(fù)單元和上述式(3)所表示的重復(fù)單元,所述Ar1為對亞苯基,所述液晶聚酯(B)包含上 述式(1)所表示的重復(fù)單元、上述式(2)所表示的重復(fù)單元和上述式(3)所表示的重復(fù)單 元,所述Ar1為2,6-亞萘基。
[0026] 本發(fā)明的一個實施方式中,期望的是,所述液晶聚酯100質(zhì)量份之中,含有20質(zhì)量 份以上的所述液晶聚酯(A)。
[0027] 本發(fā)明的一個實施方式中,期望的是,所述纖維狀填充材料是從玻璃纖維、硅灰石 晶須、硼酸鋁晶須和鈦酸鉀晶須構(gòu)成的組中選擇的至少1種。
[0028] 本發(fā)明的一個實施方式中,期望的是,所述板狀填充材料是云母及滑石的任一者 或者兩者。
[0029] 本發(fā)明的一個實施方式中,期望的是,所述板狀填充材料的體積平均粒徑在IOym 以上、30μπι以下。
[0030] 此外,本發(fā)明的一個方式中,提供了一種液晶聚酯組合物的制造方法,所述方法具 有熔融混煉混合物的工序,所述混合物含有100質(zhì)量份的液晶聚酯、和總量在65質(zhì)量份以 上、100質(zhì)量份以下的纖維狀填充材料原料及板狀填充材料,就所述填充材料原料而言,其 數(shù)均纖維直徑在5μm以上、15μm以下,數(shù)均縱橫比在100以上,所述熔融混煉工序中所用 的擠出機具備料筒及設(shè)置于所述料筒內(nèi)的螺桿,所述料筒具有第1供給口、比所述第1供給 口位于更靠近擠壓方向下游側(cè)的第2供給口,就所述螺桿而言,該螺桿的有效長度(L)相 對于其直徑(D)的比率(L/D)在15以上、65以下,從所述第1供給口供給所述液晶聚酯的 總供給量的50質(zhì)量%以上和所述填充材料原料的總供給量的50質(zhì)量%以下,從所述第2 供給口供給所述液晶聚酯的剩余量、所述填充材料原料的剩余量與所述板狀填充材料的總 量,并進行熔融混煉。
[0031] 本說明書中"填充材料原料"是指:通過在熔融混煉中斷裂而成為包含于上述液晶 聚酯組合物中的纖維狀填充材料的纖維狀物質(zhì)。
[0032] 此外,本發(fā)明的一個方式中,提供一種成形體,其由上述液晶聚酯組合物,或者通 過上述液晶聚酯組合物的制造方法制造出的液晶聚酯組合物注射成形而得到。
[0033] 本發(fā)明的一個實施方式中,期望的是,所述成形體為連接器。
[0034] 本發(fā)明的一個實施方式中,期望的是,所述連接器為CPU插口。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0035] 圖1是顯示本實施方式的液晶聚酯組合物的制造方法中使用的擠出機的概略截 面圖。
[0036] 符號說明
[0037] 1...馬達、la...馬達盒、2. . ·料筒、3. . ·螺桿、4. . ·第1通風(fēng)部、5. . ·主進料口 (第1供給口)、6···第2通風(fēng)部、7···側(cè)進料口(第2供給口)、8···運送部、9···吐出模 具、10...擠出機、11...第1混煉部、12...第2混煉部、13...第3混煉部
【具體實施方式】
[0038][液晶聚酯組合物]
[0039] 就本實施方式的液晶聚酯組合物而言,其含有100質(zhì)量份液晶聚酯和總量在65 質(zhì)量份以上、100質(zhì)量份以下的纖維狀填充材料及板狀填充材料,就所述纖維狀填充材料而 言,其數(shù)均纖維直徑為5μm以上、15μm以下,數(shù)均纖維長度大于200μm、小于400μm,所述 纖維狀填充材料相對于所述板狀填充材料的質(zhì)量比(纖維狀填充材料的質(zhì)量/板狀填充材 料的質(zhì)量)在3以上、15以下,且流動開始溫度在250°C以上、小于314°C。
[0040] 液晶聚酯組合物可以是液晶聚酯與纖維狀填充材料與板狀填充材料的混合所得 物(各種粉末混合后所得物),也可以是各成分熔融混煉并加工成例如顆粒狀的所得物。
[0041](液晶聚酯)
[0042] 本實施方式涉及的液晶聚酯是在熔融狀態(tài)下顯示液晶性的液晶聚酯,優(yōu)選在 450°C以下的溫度下熔融的物質(zhì)。液晶聚酯可以是液晶聚酯亞胺胺,可以是液晶聚酯醚,可 以是液晶聚酯碳酸酯、也可以是液晶聚酯亞胺。液晶聚酯優(yōu)選為只使用芳香族化合物作為 原料單體而制成的全芳族液晶聚酯。
[0043] 作為液晶聚酯的典型之例,舉例有從芳香族二醇、芳香族羥基胺及芳香族二胺形 成的組中選擇的至少1種化合物與芳香族羥基羧酸與芳香族二羧酸聚合(縮聚)所成物; 多種芳香族羥基羧酸聚合所成物;從芳香族二醇、芳香族羥基胺及芳香族二胺形成的組中 選擇的至少1種化合物與芳香族二羧酸聚合所成物;及聚對苯二甲酸乙二醇酯等聚酯與芳 香族羥基羧酸聚合所成物。芳香族羥基羧酸、芳香族二羧酸、芳香族二醇、芳香族羥基胺及 芳香族二胺的一部分或者全部可以分別獨立地被可與這些化合物聚合的衍生物取代。
[0044] 作為可與具有芳香族羥基羧酸及芳香族二羧酸這樣的羧基的化合物聚合的衍生 物,可以舉例:羧基被改變?yōu)橥檠豸驶蛘叻佳豸驶蟮乃晌铮ィⅣ然桓淖優(yōu)辂u代 甲?;蟮乃晌铮{u化物)、及羧基被改變?yōu)轷Q豸驶蟮乃晌铮ㄋ狒W鳛榭膳c 具有芳香族羥基羧酸、芳香族二醇及芳香族羥基胺這樣的羥基的化合物聚合的衍生物,可 以舉例:羥基被酰基化后改變?yōu)轷Q趸乃晌铮;铮?。作為可與具有芳香族羥基 胺及芳香族二胺這樣的氨基的化合物聚合的衍生物,可以舉例:氨基被酰基化后改變?yōu)轷?氨基的所成物(?;铮?。
[0045]液晶聚酯優(yōu)選具有下述式(1)所表示的重復(fù)單元(以下稱之為"重復(fù)單元(1) "。), 更優(yōu)選具有重復(fù)單元(1)、與下述式(2)所表示的重復(fù)單元(以下稱之為"重復(fù)單元(2) ")、 與下述式(3)所表示的重復(fù)單元(以下稱之為"重復(fù)單元(3)")。
[0046] (I)-O-Ar1-CO-
[0047] (2) -CO-Ar2-CO-
[0048] (3) -X-Ar3-Y-
[0049] 此處,Ar1表示亞苯基、亞萘基或亞聯(lián)苯基,Ar2及Ar3分別獨立地表示亞苯基、 亞萘基、亞聯(lián)苯基或下述式(4)所表示的基團,X及Y分別獨立地表示氧原子或者亞氨基 (-NH-),Ar1、Ar2或Ar3所表示的所述基團中的氫原子可以分別獨立地被鹵素原子、烷基或 芳基取代。
[0050] (4) -Ar4-Z-Ar5-
[0051] 此處,Ar4及Ar5分別獨立地表示亞苯基或亞萘基。Z表示氧原子、硫原子、羰基、磺 醜基或者亞燒基。
[0052] 作為所述鹵原子之例,舉例有氟原子、氯原子、溴原子及碘原子。
[0053] 作為所述烷基之例,舉例有甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、 叔丁基、正己基、2-乙基己基、正辛基及正癸基。烷基的碳原子數(shù)優(yōu)選1?10。
[0054] 作為所述芳基之例,舉例有苯基、鄰甲苯基、間甲苯基、對甲苯基、1-萘基及2-萘 基。芳基的碳原子數(shù)優(yōu)選6?20。
[0055] 當(dāng)Ar1、Ar2或者Ar3所表示的所述基團中的氫原子被這些基團(即,齒素原子、烷 基和/或芳基)取代時,Ai^Ar2或者Ar3所表示的所述的每個基團中,分別獨立地優(yōu)選取 代氫原子的基團的數(shù)量為2個以下,更優(yōu)選1個。
[0056] 作為所述烷叉基之例,舉例有甲叉基、乙叉基、異丙叉基、正丁叉基及2-乙基己叉 基。烷叉基的碳原子數(shù)優(yōu)選1?10。
[0057] 重復(fù)單元(1)是來源于特定的芳香族羥基羧酸的重復(fù)單元。作為重復(fù)單元(1),優(yōu) 選來源于對羥基苯甲酸的重復(fù)單元(Ar1為對亞苯基)、或者來源于6-羥基-2萘甲酸的重 復(fù)單元(Ar1為2,6-亞萘基)。
[0058] 重復(fù)單元(2)是來源于特定的芳香族二羧酸的重復(fù)單元。作為重復(fù)單元(2),優(yōu) 選Ar2為對亞苯基的重復(fù)單元(來源于對苯二甲酸的重復(fù)單元)、Ar2為間亞苯基的重復(fù)單 元(來源于間苯二甲酸的重復(fù)單元)、Ar2為2,6-亞萘基(來源于2,6-萘二甲酸的重復(fù)單 元)的重復(fù)單元。
[0059] 重復(fù)單元(3)是來源于特定的芳香族二醇、芳香族羥基胺或者芳香族二胺的重復(fù) 單元。作為重復(fù)單元(3),優(yōu)選Ar3為對亞苯基的重復(fù)單元(來源于對苯二酚、對氨基苯酚 或者對亞苯基二胺的重復(fù)單元)、及Ar3為4,4' -亞聯(lián)苯基的重復(fù)單元(來源于4,4' -二 羥基聯(lián)苯、4-氨基-4' -羥基聯(lián)苯或者4,4' -二氨基聯(lián)苯的重復(fù)單元)單元。
[0060] 就重復(fù)單元(1)的含量而言,以構(gòu)成液晶聚酯的全部重復(fù)單元的總量(通過構(gòu)成 液晶聚酯的各重復(fù)單元的質(zhì)量除以各重復(fù)單元的式量,求出各重復(fù)單元的換算成物質(zhì)的量 的量(摩爾),將它們合計的值)為100摩爾%,優(yōu)選30摩爾%以上,更優(yōu)選30摩爾%以 上、80摩爾%以下,進一步優(yōu)選40摩爾%以上、70摩爾%以下,更進一步優(yōu)選45摩爾%以 上、65摩爾%以下。
[0061] 就重復(fù)單元(2)的含量而言,以構(gòu)成液晶聚酯的全部重復(fù)單元的總量為100摩 爾%,優(yōu)選35摩爾%以下,更優(yōu)選10摩爾%以上、35摩爾%以下,進一步優(yōu)選15摩爾%以 上、30摩爾%以下,更進一步優(yōu)選17. 5摩爾%以上、27. 5摩爾%以下。
[0062] 就重復(fù)單元(3)的含量而言,以構(gòu)成液晶聚酯的全部重復(fù)單元的總量為100摩 爾%,優(yōu)選35摩爾%以下,更優(yōu)選10摩爾%以上、35摩爾%以下,進一步優(yōu)選15摩爾%以 上、30摩爾%以下,更進一步優(yōu)選17. 5摩爾%以上、27. 5摩爾%以下。
[0063] 重復(fù)單元⑴的含量越多,則傾向于液晶聚酯的熔融流動性、耐熱性、強度?剛性 越提高。但是,若重復(fù)單元(1)的含量超過80摩爾%,則傾向于熔融溫度、熔融粘度變高、 成形時需要的溫度變高。
[0064] 重復(fù)單元(2)的含量與重復(fù)單元(3)的含量的比例用[重復(fù)單元(2)的含量]/
[重復(fù)單元(3)的含量](摩爾/摩爾)來表示,優(yōu)選0· 9/1?1/0. 9,更優(yōu)選0· 95/1? 1/0. 95,進一步優(yōu)選 0· 98/1 ?I/O. 98。
[0065] 液晶聚酯可以分別獨立地具有2種以上的重復(fù)單元(1)?(3)。此外,液晶聚酯可 以具有重復(fù)單元(1)?(3)之外的重復(fù)單元,就其含量而言,以全部重復(fù)單元的總量為100 摩爾%,優(yōu)選0摩爾%以上、10摩爾%以下,更優(yōu)選0摩爾%以上、5摩爾%以下。
[0066] 為了降低液晶聚酯的熔融粘度,優(yōu)選重復(fù)單元(3)的X及Y分別為氧原子(即為 來源于芳香族二醇的重復(fù)單元)。通過增加X及Y分別為氧原子的重復(fù)單元(3)的量,液晶 聚酯的熔融粘度降低,所以可以根據(jù)需要控制X及Y分別為氧原子的重復(fù)單元(3)的量,調(diào) 整液晶聚酯的熔融粘度。
[0067] 液晶聚酯優(yōu)選通過使與構(gòu)成液晶聚酯的重復(fù)單元對應(yīng)的原料單體進行熔融聚合, 使得到的聚合物(預(yù)聚合物)進行固相聚合而制造。由此可以操作性良好地制造出耐熱性、 強度?剛性高的高分子量的液晶聚酯,所以熔融聚合可以在催化劑存在下進行。作為該催 化劑之例,舉例有乙酸鎂、乙酸亞錫、鈦酸四丁酯、乙酸鉛、乙酸鈉、乙酸鉀及三氧化銻之類 的金屬化合物,或4-(二甲基氨基)吡啶及1-甲基咪唑之類的含氮雜環(huán)化合物,其中,優(yōu)選 含氮雜環(huán)化合物。
[0068] 根據(jù)后述的液晶聚酯組合物的流動開始溫度,可以對液晶聚酯的流動開始溫度適 當(dāng)調(diào)整。液晶聚酯組合物的流動開始溫度受成為基體的樹脂成分(液晶聚酯)的流動開始 溫度的影響較大,而填充材料的添加幾乎不使其發(fā)生變動。因此為了使液晶聚酯組合物的 流動開始溫度在250°C以上、小于314°C的溫度范圍內(nèi),對液晶聚酯的流動開始溫度進行控 制。詳見后述。
[0069] 流動開始溫度也稱為流動溫度(Flowtemperature),是液晶聚酯的分子量的標(biāo)識 溫度(參照小出直之編寫的"液晶聚合物-合成?成形?應(yīng)用_",株式會社CMC,1987年6 月5日,p. 95)。流動開始溫度可通過下述測定方法測定:使用流動測試儀(flowtester) ((株)島津制作所的"CFT-500型"),將大約2g液晶聚酯填充至裝備有模頭的料筒,所述 模頭具有內(nèi)徑Imm及長度IOmm的噴嘴,在9. 8MPa(100Kgf/cm2)的負荷下,邊以4°C/分鐘 的速度升溫,邊使液晶聚酯熔融,從噴嘴中擠壓出,測定顯示出4800Pa·s(48000泊)的粘 度的溫度(流動開始溫度)。
[0070](纖維狀填充材料)
[0071] 就本實施方式的液晶聚酯組合物中包含的纖維狀填充材料而言,其數(shù)均纖維直徑 在5μm以上、15μm以下,數(shù)均纖維長度大于200μm、小于400μm。
[0072] 數(shù)均纖維長度優(yōu)選大于200μm、350μm以下,更優(yōu)選大于200μm、300μm以下。通 過液晶聚酯組合物中的纖維狀填充材料的數(shù)均纖維長度為這樣的長度,可以提高得到的液 晶聚酯組合物形成的成形體的抗裂性,抑制毛刺與欠注。
[0073] 數(shù)均纖維直徑及數(shù)均纖維長度可以通過電子顯微鏡的觀察進行測定。具體的方法 在以下進行說明。
[0074] 首先,采取I.Og樹脂組合物置于坩堝中,在電爐內(nèi)600°C下處理4小時使其灰化, 得到含有纖維狀填充材料的殘渣。使該殘渣在甲醇中分散、拍攝其在載玻片上呈現(xiàn)展開狀 態(tài)的顯微鏡照片。接著,在由顯微鏡照片得到的視野方向的纖維狀填充材料的投影圖像中, 讀取長度方向長度作為纖維長,與長度方向垂直的方向的長度作為纖維直徑,計算出算術(shù) 平均值,由此來求出。計算平均值時,參數(shù)為400以上。
[0075] 作為纖維狀填充材料,可以使用纖維狀無機填充材料及纖維狀有機填充材料的任 一者或者兩者。作為纖維狀無機填充材料,可舉例玻璃纖維;PAN基碳纖維及浙青基碳纖維 之類的碳纖維;二氧化硅纖維、氧化鋁纖維及二氧化硅氧化鋁纖維之類的陶瓷纖維;不銹 鋼纖維之類的金屬纖維;以及鈦酸鉀晶須、鈦酸鋇晶須、硅灰石晶須、硼酸鋁晶須、氮化硅晶 須及碳化硅晶須之類的晶須。其中,優(yōu)選從玻璃纖維、鈦酸鉀晶須、硅灰石晶須及硼酸鋁晶 須形成的組中選擇的1種以上的纖維狀填充材料,更優(yōu)選玻璃纖維。
[0076](板狀填充材料)
[0077] 本實施方式的液晶聚酯組合物中包含的板狀填充材料適宜為無機填充材料。作為 板狀無機填充材料,可舉例從滑石、云母、石墨、硅灰石、玻璃鱗片、硫酸鋇及碳酸鈣形成的 組中選擇的1種以上的板狀填充材料。其中,優(yōu)選滑石及云母的任一者或者兩者,更優(yōu)選滑 O
[0078] 為了提高液晶聚酯組合物形成的成形體的抗裂性,本實施方式的液晶聚酯組合物 中包含的板狀填充材料的體積平均粒徑優(yōu)選10μm以上、30μm以下,更優(yōu)選10μm以上、 20μm以下。
[0079]板狀填充材料的體積平均粒徑通過電子顯微鏡的觀察進行測定。具體的方法在以 下進行說明。
[0080] 首先,采取I.Og樹脂組合物置于坩堝中,在電爐內(nèi)600°C下處理4小時使其灰化, 得到含有板狀填充材料的殘渣。使該殘渣在甲醇中分散,拍攝其在載玻片上呈現(xiàn)展開狀態(tài) 的顯微鏡照片。接著,求出由顯微鏡照片得到的,視野方向的板狀填充材料的投影圖像的面 積,假定一個等面積的圓形,讀取該圓形的直徑(等面積圓的相當(dāng)徑)作為板狀填充材料的 粒徑,計算出算術(shù)平均值,由此來求出。計算平均值時,參數(shù)為400以上。
[0081] 板狀填充材料的體積平均粒徑,通過后述的熔融混煉實質(zhì)上并無變化,因此可以 通過測定液晶聚酯組合物中含有的之前的板狀填充材料的體積平均粒徑來測定板狀填充 材料的體積平均粒徑。
[0082](液晶聚酯組合物)
[0083] 本實施方式的液晶聚酯組合物含有100質(zhì)量份的上述的液晶聚酯與總量65質(zhì)量 份以上、100質(zhì)量份以下的上述纖維狀填充材料及上述板狀填充材料。纖維狀填充材料與板 狀填充材料的總的混合量,以液晶聚酯100質(zhì)量份為基準,優(yōu)選65質(zhì)量份以上、90質(zhì)量份以 下,更優(yōu)選70質(zhì)量份以上、90質(zhì)量份以下。
[0084] 纖維狀填充材料與板狀填充材料的總的混合量在65質(zhì)量份以上時,液晶聚酯組 合物形成的成形體的抗裂性提高或翹曲降低的效果大。纖維狀填充材料與板狀填充材料的 總的混合量在100質(zhì)量份以下時,液晶聚酯組合物的熔融流動性變得充分。
[0085] 液晶聚酯組合物中,相對于板狀填充材料的纖維狀填充材料的質(zhì)量比在3以上、 15以下。相對于板狀填充材料的纖維狀填充材料的質(zhì)量比優(yōu)選3以上、10以下,更優(yōu)選4 以上、7以下。質(zhì)量比在上述范圍時,在得到具有薄壁部、焊接部的成形品的基礎(chǔ)上,相比于 單獨使用板狀填充材料與纖維狀填充材料的任一種的情況,還體現(xiàn)出特別優(yōu)異的抗裂性與 良好的流動平衡。
[0086] 進一步地,液晶聚酯組合物的流動開始溫度為250°C以上、小于314°C。液晶聚酯 組合物的流動開始溫度優(yōu)選260°C以上、310°C以下,更優(yōu)選280°C以上、310°C以下。若流動 開始溫度低于250°C,使用液晶聚酯組合物形成的成形體制造電子設(shè)備時,有不能承受回流 工序之類的高溫?zé)崽幚韽亩黄茡p的擔(dān)憂。流動開始溫度高于314°C時,液晶聚酯組合物形 成的成形體的抗裂性下降。
[0087]液晶聚酯組合物的流動開始溫度可通過控制纖維狀填充材料及板狀填充材料含 量、液晶聚酯的流動開始溫度來進行調(diào)整。
[0088] 其中,液晶聚酯組合物的流動開始溫度受到成為基體的樹脂成分的流動開始溫度 很大的影響。因此,通過根據(jù)纖維狀填充材料及板狀填充材料的含量選擇具有適當(dāng)?shù)牧鲃?開始溫度的液晶聚酯,可以得到顯示出目標(biāo)流動開始溫度的液晶聚酯組合物。
[0089]S卩,相對于液晶聚酯的填料(纖維狀填充材料及板狀填充材料)的添加量的總 量在65質(zhì)量份以上、100質(zhì)量份以下的范圍變化時,液晶聚酯組合物的流動開始溫度通常 在-15°C?+15°C的范圍變化。因此,為了使液晶聚酯組合物的流動開始溫度為250°C以上、 小于314°C,可使用流動開始溫度在235°C以上、小于329°C的范圍的液晶聚酯。液晶聚酯的 流動開始溫度若在265°C以上、小于299°C,則優(yōu)選。
[0090] 液晶聚酯可以是1種,也可以是2種以上的流動開始溫度不同的液晶聚酯的混合 物。液晶聚酯為2種以上的液晶聚酯的混合物時,通過控制液晶聚酯的混合物的流動開始 溫度,使液晶聚酯組合物的流動開始溫度在250°C以上、小于314°C。
[0091] 就液晶聚酯的混合物的流動開始溫度而言,可以作為與混合物中包含的液晶聚酯 的混合比對應(yīng)的各液晶聚酯的流動開始溫度的加權(quán)平均值來估算。因此,對于目標(biāo)流動開 始溫度,可通過混合具有高流動開始溫度的液晶聚酯與具有低流動開始溫度的液晶聚酯, 調(diào)整具有期望流動開始溫度的液晶聚酯的混合物。
[0092] 本實施方式的液晶聚酯組合物中,所用的液晶聚酯由液晶聚酯(A)與液晶聚酯 (B)形成,液晶聚酯(A)由上述式(1)所表示的重復(fù)單元、上述式(2)所表示的重復(fù)單元和 上述式(3)所表示的重復(fù)單元形成,式(1)中的Ar1為對亞苯基,液晶聚酯(B)由上述式(1) 所表示的重復(fù)單元、上述式(2)所表示的重復(fù)單元和上述式(3)所表示的重復(fù)單元形成,式 (1)中的Ar2為2,6-亞萘基。
[0093] 使用了這樣的液晶聚酯(A)與液晶聚酯(B)的液晶聚酯組合物,可以制造在成形 體中更加難以產(chǎn)生裂縫的成形體。
[0094] 液晶聚酯由液晶聚酯(A)與液晶聚酯(B)形成時,液晶聚酯100質(zhì)量份之中,優(yōu)選 含有液晶聚酯(A) 20質(zhì)量份以上。液晶聚酯優(yōu)選含有液晶聚酯(A) 20質(zhì)量份以上、小于100 質(zhì)量份,進一步優(yōu)選含有45質(zhì)量份以上、95質(zhì)量份以下,更進一步優(yōu)選含有70質(zhì)量份以上、 95質(zhì)量份以下。
[0095](其他成分)
[0096] 就本實施方式的液晶聚酯組合物而言,在不損害本發(fā)明效果范圍內(nèi),還可以含有 添加劑和/或液晶聚酯之外的樹脂成分。作為液晶聚酯組合物可含有的添加劑,可舉例抗 氧劑、熱穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、抗靜電劑、表面活性劑、阻燃劑及著色劑。這樣的添加劑的 混合比例,相對于液晶聚酯100質(zhì)量份,在0質(zhì)量份以上、5質(zhì)量份以下。
[0097] 作為液晶聚酯組合物可含有的液晶聚酯之外的樹脂成分,可列舉聚丙烯、聚酰胺、 液晶聚酯之外的聚酯、聚砜、聚亞苯基硫醚、聚醚酮、聚碳酸酯、聚亞苯基醚及聚醚酰亞胺之 類的熱塑性樹脂;以及酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺樹脂及氰酸酯樹脂之類的熱固性樹 月旨。就這樣的樹脂成分的混合比例而言,相對于液晶聚酯100質(zhì)量份,在〇質(zhì)量份以上、20 質(zhì)量份以下。
[0098](液晶聚酯組合物的制造方法)
[0099] 本實施方式的液晶聚酯組合物的制造方法具有將混合物熔融混煉的工序,所述混 合物含有100質(zhì)量份的上述液晶聚酯和總量在65質(zhì)量份以上、100質(zhì)量份以下的纖維狀填 充材料原料及上述板狀填充材料。
[0100] 本實施方式的液晶聚酯組合物的制造方法中使用的填充材料原料的數(shù)均纖維直 徑在5μπι以上、15μπι以下且數(shù)均縱橫比在100以上。填充材料原料優(yōu)選數(shù)均纖維直徑在 5μm以上、15μm以下,數(shù)均纖維長度在Imm以上、3mm以下。作為填充材料原料,可使用與 上述纖維狀填充材料相同的形成材料所形成物。
[0101] 熔融混煉工序中所用的擠出機具有料筒及設(shè)置于所述料筒內(nèi)的螺桿。料筒具有: 第1供給口、位于比所述第1供給口更靠近擠壓方向下游側(cè)的第2供給口。料筒優(yōu)選具有 1處以上的通風(fēng)部。
[0102] 對于螺桿,螺桿的有效長度(L)相對于螺桿直徑(D)的比率(L/D)在15以上、65 以下。
[0103] "螺桿的直徑"是指"螺桿的公稱外徑尺寸",即螺桿前端的螺桿外徑的基準尺寸。 "螺桿的有效長度",是指"螺桿的槽的軸向長度",即螺桿中設(shè)有槽的部分的軸向的長度。
[0104]本實施方式的液晶聚酯組合物的制造方法中,從第1供給口供給液晶聚酯的總供 給量的50質(zhì)量%以上和填充材料原料的總供給量的50質(zhì)量%以下,從第2供給口供給液 晶聚酯的剩余量和填充材料原料的剩余量及板狀填充材料的總量進行熔融混煉。
[0105] 以下使用圖對本實施方式的液晶聚酯組合物的制造方法進行具體說明。圖1是例 示液晶聚酯組合物的制造方法使用的擠出機的概略截面圖。
[0106] 圖1所示的擠出機10具有:馬達盒Ia中容納的馬達1、與馬達盒Ia鄰接設(shè)置的 料筒2、嵌入在料筒2內(nèi)且與馬達1連接的螺桿3。擠出機10是在料筒2內(nèi)配置了 2根螺 桿3的雙軸擠出機。
[0107] 料筒2設(shè)置有:用于向內(nèi)部供給液晶聚酯、填充材料原料、板狀填充材料、及根據(jù) 需要所使用的其他成分(以下,統(tǒng)稱為"原料成分"。)的一部分的主進料口(第1供給口)5、 位于比主進料口 5更靠近擠壓方向下游側(cè)(后方)且用于向料筒2內(nèi)部供給原料成分的剩 余部分的側(cè)進料口(第2供給口)7、用于排出料筒2內(nèi)產(chǎn)生的揮發(fā)成分(氣體)的第1通 風(fēng)部4及第2通風(fēng)部6、使熔融混煉后得到的混煉物成形的吐出模頭9。
[0108]料筒2中,在擠壓方向最上游的位置(馬達盒1側(cè)的位置)上設(shè)有主進料口 5,從 主進料口 5朝向擠壓方向下游側(cè)(擠壓方向后方,即吐出模頭9側(cè)),按順序設(shè)有側(cè)進料口 7、第1通風(fēng)部4及第2通風(fēng)部6,料筒2的擠壓方向下游側(cè)的端部設(shè)有吐出模頭9,該模頭 具有與料筒2連通的噴嘴孔9a。料筒2中,為了抑制剪切發(fā)熱,優(yōu)選對料筒溫度進行充分控 制。
[0109] 主進料口 5及側(cè)進料口 7具有連接于料筒2的內(nèi)部的料斗和以一定的質(zhì)量或者容 量供給原料成分的供給裝置。作為供給裝置的供給方式之例,舉例有帶式、螺桿式、振動式、 臺式。
[0110] 第1通風(fēng)部4及第2通風(fēng)部6可以是向大氣開放的開式通風(fēng)(Open-Vent)方式, 也可以是與水封式泵、旋轉(zhuǎn)泵、油擴散泵、渦輪泵等相連接的保持真空的真空通風(fēng)方式。
[0111] 螺桿3的L/D在15以上、65以下,設(shè)有用于運送原料成分或者混煉物的運送部8。 此外,螺桿3中,在主進料口 5與側(cè)進料口 7之間設(shè)有第1混煉部11,側(cè)進料口 7與第1通 風(fēng)部4之間設(shè)有第2混煉部12,第1通風(fēng)部4與第2通風(fēng)部6之間設(shè)有第3混煉部13。設(shè) 置第1混煉部11?第3混煉部13的目的在于分別進行原料成分或混煉物的塑化及混煉。 螺桿3中可以進一步地設(shè)有其他混煉部。
[0112] 這樣的螺桿3由螺桿元件組合而構(gòu)成。運送部8是正旋螺紋(全螺紋)的螺桿元 件,第1混煉部11、第2混煉部12及第3混煉部13 -般是由全螺紋、反旋螺紋、密封環(huán)、正 向捏合盤、中性捏合盤、反向捏合盤等螺桿元件組合構(gòu)成的。
[0113] 作為第1混煉部11、第2混煉部12及第3混煉部13,分別優(yōu)選捏合盤以大于0、小 于90度的相位角偏移且重復(fù)的結(jié)構(gòu)的元件與中性捏合元件(捏合盤以相位角90度偏移且 重復(fù)的結(jié)構(gòu))。
[0114] 作為構(gòu)成螺桿3的其它元件,只要沒有失去熔融的混煉物的整體的運送性,就可 以使用任意的螺桿元件。
[0115] 本實施方式中使用的擠出機并不限定于圖1所示的雙軸擠出機,還可以是短軸擠 出機。作為雙軸擠出機之例,舉例有同方向旋轉(zhuǎn)的單螺絲螺桿?三螺絲螺桿的雙軸擠出機, 不同方向旋轉(zhuǎn)的平行軸型、斜軸型或不完全嚙合型的雙軸擠出機,優(yōu)選相同方向旋轉(zhuǎn)的雙 軸擠出機。
[0116] 至此所說明的擠出機只不過是本實施方式中可以使用的一部分,也可以使用其它 公知的各種擠出機。
[0117] 本實施方式的液晶聚酯的制造方法中,使用這樣的擠出機,從主進料口 5供給液 晶聚酯的總供給量的50質(zhì)量%以上、填充材料原料的總供給量的50質(zhì)量%以下,從側(cè)進 料口 7供給液晶聚酯的剩余量、填充材料原料的剩余量和板狀填充材料的總量進行熔融混 煉。由此得到以下效果。
[0118] 通常,使用擠出機的熔融混煉中,有在擠出機中填充材料原料斷裂、數(shù)均纖維長度 變短的傾向。因此,通常的熔融混煉中,從擠出機的下游側(cè)(第2供給口)供給纖維狀填充 材料,縮短擠出機內(nèi)的混煉時間,降低纖維狀填充材料的數(shù)均纖維長度的變化。
[0119] 相對于此,本實施方式的液晶聚酯組合物的制造方法中,從第1供給口一起供給 填充材料原料的一部分與液晶聚酯,積極地延長在擠出機內(nèi)混煉的時間。由此,使填充材料 原料在擠壓加工中斷裂,成為數(shù)均纖維長度大于200μm、小于400μm的纖維狀填充材料。
[0120] 數(shù)均纖維長度大于200μm、小于400μm的纖維狀填充材料是微小的纖維,所以操 作較困難。但是,本實施方式的制造方法中,可以控制熔融混煉時纖維狀填充材料的數(shù)均纖 維長度,所以不需要使用了微小纖維狀填充材料的配合操作,可容易地制造期望的液晶聚 酯組合物。
[0121] 對于加工條件,雖然需要根據(jù)使用的填充材料原料的種類、配合等來改變,但是通 過在預(yù)備實驗中確認加工條件與得到的液晶聚酯中包含的纖維狀填充材料的數(shù)均纖維長 度的關(guān)系,可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。
[0122] 例如,以某加工條件(以下的說明中稱之為"基準條件")下得到的纖維狀填充材 料作為基準,縮短纖維狀填充材料的數(shù)均纖維長度時,可以相比基準條件增加從第1供給 口供給的填充材料原料的比。此外,通過使用L/D大于基準條件的螺桿,可以縮短纖維狀填 充材料的數(shù)均纖維長度。進一步地,通過使料筒溫度低于基本條件,可以提高螺桿引起的剪 切力,縮短纖維狀填充材料的數(shù)均纖維長度。此外,通過減少每單位時間的吐出量,可以延 長混煉時間,縮短纖維狀填充材料的數(shù)均纖維長度。
[0123] 就填充材料原料的數(shù)均纖維直徑、及板狀填充材料的體積平均粒徑而言,通過熔 融混煉而實質(zhì)上無變化。因此,填充材料原料的數(shù)均纖維直徑、及板狀填充材料的體積平均 粒徑可以使用與得到的液晶聚酯組合物中含有的纖維狀填充材料的數(shù)均纖維直徑、及板狀 填充材料的體積平均粒徑實質(zhì)相同的值。
[0124] (成形體)
[0125] 就本實施方式的成形體而言,其由上述液晶聚酯組合物,或者通過上述液晶聚酯 組合物的制造方法制造出的液晶聚酯組合物注射成形而得到。
[0126] 注射成形可以如下所述來進行,使用注射成形機(例如日精樹脂工業(yè)公司制"電 動式臥式成形機ES400型"),將上述液晶聚酯組合物熔融,將熔融的液晶聚酯組合物加熱至 適當(dāng)?shù)臏囟?,射出至具有期望的腔體形狀的模具內(nèi)。
[0127] 作為成形體,可列舉光拾取線圈及變壓器線圈之類的線圈;繼電器外殼、繼電器 底座、繼電器澆口及繼電器銜鐵之類的繼電器部件;RMM、DDR、I/O、DMM、板對板連接器 (BoardtoBoard連接器)、FPC連接器、卡類連接器及CPU插口之類的連接器;燈反射器及 LED反射器之類的反射器;燈架及加熱器架之類的架;揚聲器振動板之類的振動板;復(fù)印機 用分離爪及打印機用分離爪之類的分離爪;照相機模塊部件;開關(guān)部件;馬達部件;傳感器 部件;硬盤驅(qū)動部件;烤盤之類的餐具;車輛部件;航空器部件;以及半導(dǎo)體元件用密封部 件及卷材用密封部件之類的密封部件。
[0128] 特別是,就本實施方式的液晶聚酯組合物而言,即使成形為具有薄壁部的成形體、 具有復(fù)雜形狀的成形體,也可以制成抗裂性優(yōu)異、抑制了毛刺、欠注的成形體,所以適宜用 作CPU插口之類的連接器材料。
[0129] 就使用上述液晶聚酯組合物成形的連接器而言,例如即使在回流工序中加熱時, 也能夠抑制裂縫產(chǎn)生。
[0130] 根據(jù)如上所述的構(gòu)成的液晶聚酯組合物,可以兼顧地體現(xiàn)出所成形的成形體的抗 裂性與熔融加工時良好的流動平衡,制成優(yōu)異的成形體。
[0131] 此外,根據(jù)如上所述液晶聚酯組合物的制造方法,能控制加工中纖維狀填充材料 的數(shù)均纖維長度,所以可以容易地制造如上所述的液晶聚酯組合物。
[0132] 進一步地,根據(jù)如上所述的成形體,可以形成抗裂性優(yōu)異、毛刺與欠注被抑制的成 形體。
[0133] 實施例
[0134] 以下,通過實施例對本發(fā)明進行更詳細的說明,本發(fā)明并不限定于這些實施例。此 夕卜,本實施例中,通過以下方法進行測定。
[0135] (液晶聚酯及液晶聚酯組合物的流動開始溫度的測定)
[0136] 液晶聚酯的流動開始溫度通過下述方式求出:使用流動測試儀(島津制作所公司 制,CFT-500型),將大約2g液晶聚酯填充至裝備有模頭的料筒,所述模頭具有內(nèi)徑Imm及 長度IOmm的噴嘴,在9. 8MPa(100KgF/cm2)的負荷下,邊以4°C/分鐘的速度升溫,邊使液晶 聚酯熔融,從噴嘴中擠出,測定顯示出4800Pa·s(48000泊)的粘度的溫度。
[0137] 除了將上述操作的液晶聚酯作為液晶聚酯組合物之外,其他條件均相同地測定求 得液晶聚酯組合物的流動開始溫度。
[0138] (纖維狀填充材料的數(shù)均纖維長度、數(shù)均纖維直徑的測定)
[0139] 采取I.Og液晶聚酯組合物置于坩堝中,在電爐內(nèi)600°C下處理4小時使其灰化,得 到含有纖維狀填充材料的殘渣。使該殘渣在甲醇中分散,拍攝其在載玻片上處于展開狀態(tài) 的顯微鏡照片。接著,在由顯微鏡照片得到的視野方向的纖維狀填充材料的投影圖像中,讀 取長度方向長度作為纖維長,與長度方向垂直的方向的長度作為纖維直徑,計算出算術(shù)平 均值,由此來求出。此外,計算平均值時,參數(shù)為400以上。
[0140](液晶聚酯組合物中的板狀填充材料的體積平均粒徑的測定)
[0141] 采取I.Og液晶聚酯組合物置于坩堝中,在電爐內(nèi)600°C下處理4小時使其灰化,得 到含有板狀填充材料的殘渣。使該殘渣在甲醇中分散,拍攝其在載玻片上處于展開狀態(tài)的 顯微鏡照片。接著,求出由顯微鏡照片得到的視野方向的板狀填充材料的投影圖像的面積, 假定一個等面積的圓形,讀取該圓的直徑(面積圓相當(dāng)徑)作為板狀填充材料的粒徑,計算 出算術(shù)平均值,由此來求出。計算平均值時,參數(shù)為400以上。
[0142](成形體的裂縫的測定)
[0143] 成形體的裂縫,通過以下方法來測定。
[0144] 首先,準備5個后述的注射成形體(1021引腳兼容的模型CPU插口),使用烤箱 (ΥΑΜΑΤ0科學(xué)(株)制,DN63H)在260°C下加熱4分40秒,對5個成形體施加熱經(jīng)歷。該 溫度條件是假定了使用CPU插口制造電子設(shè)備時的回流工序的溫度條件。
[0145] 將成形體放冷至室溫后,使用15倍的ZOOM式實體顯微鏡(Sigma光機(株)制, ZMM-45T2),觀察加熱后的成形品的5個樣品,測量CPU插口的壁面產(chǎn)生的裂縫數(shù)量,將其總 值作為裂縫數(shù)量。
[0146] 本實施例中,將CPU插口所具有的1021個孔中,其裂縫數(shù)量不足1 %時的水平評價 為良好的產(chǎn)品。即可以將每1個CPU插口所容許的裂縫數(shù)量約為10個,5個CPU插口上產(chǎn) 生的裂縫數(shù)量的總數(shù)在50個以下的水平評價為良好產(chǎn)品。
[0147](成形體的毛刺、欠注的評價)
[0148] 就成形體的毛刺與欠注的評價而言,對后述注射成形體(1021引腳兼容的模型 CPU插口),使用倍率10倍的ZOOM式實體顯微鏡(Sigma光機(株)制,ZMM-45T2)觀察其 表面來進行。
[0149] 對于毛刺的評價,使用顯微鏡觀察全部的填充有樹脂的CPU插口的孔,若完全沒 有在相對空孔的開口面積約20%的范圍內(nèi)產(chǎn)生了毛刺的孔,則評價為"〇",1個時評價為 "X"。
[0150] 對于欠注的評價,預(yù)先確認CPU插口中的熔融樹脂的最后填充位置,使用顯微鏡 觀察各樹脂組合物所成形的CPU插口的最后填充位置,若樹脂被完全填充則評價為"〇", 欠注時無論凹陷的量,只要凹陷則評價為"X"。
[0151](參考例1:液晶聚酯⑴的制造)
[0152] 在裝備有攪拌裝置、扭矩計、氮氣導(dǎo)入管、溫度計及回流冷凝器的反應(yīng)器中, 添加對羥基苯甲酸994. 5g(7. 2摩爾)、對苯二甲酸239. 2g(1.44摩爾)、間苯二甲酸 159. 5g(0. 96摩爾)、4,4'-二羥基聯(lián)苯446. 9g(2. 4摩爾)及無水乙酸1347. 6g(13. 2摩 爾),反應(yīng)器內(nèi)的氣體被氮氣置換后,添加1-甲基咪唑0. 18g,氮氣氣流下,邊攪拌邊用30 分鐘從室溫升至150°C,在150°C下回流30分鐘。
[0153] 接著,加入2. 4g的1-甲基咪唑,邊蒸餾除去副產(chǎn)物乙酸及未反應(yīng)的無水乙酸,邊 用2小時50分鐘從150°C升溫至320°C,在觀察到扭矩上升的時間點上,將內(nèi)容物從反應(yīng)器 中取出,冷卻至室溫。
[0154] 將得到的固形物在粉碎機中粉碎,氮氣氣氛下,用1小時從室溫升至220°C,再用 30分鐘從220°C升溫至240°C,通過在240°C下保持10小時,使其固相聚合后冷卻,得到了 粉末狀的液晶聚酯(1)。液晶聚酯(1)的流動開始溫度為286°C。
[0155](參考例2 :液晶聚酯⑵的制造)
[0156] 對苯二甲酸的使用量為299.Og(1. 8摩爾)、間苯二甲酸的使用量為99. 7g(0. 6摩 爾),粉碎后固相聚合的條件為,氮氣氣氛下,用1小時從室溫升至250°C,用5小時從250°C 升溫至295°C,在295°C下保持3小時,除此之外,其他條件均與參考例1相同地進行,得到 了粉末狀的液晶聚酯(2)。液晶聚酯(2)的流動開始溫度為327°C。
[0157](參考例3:液晶聚酯⑶的制造)
[0158] 與參考例1相同的反應(yīng)容器中,添加2-輕基-6-萘甲酸1034. 99g(5. 5摩爾),氫 醌 272. 52g(2. 475 摩爾),2,6-萘二甲酸 378. 33g(1. 75 摩爾),對苯二甲酸 83. 07g(0. 5 摩 爾),無水乙酸1226. 87g(11. 9摩爾),用氮氣置換反應(yīng)器內(nèi)的氣體之后,添加0. 17g的1-甲 基咪唑,氮氣氣流下,邊攪拌邊升溫。在內(nèi)溫達到145°C時,在保持相同溫度的狀態(tài)下攪拌1 小時。
[0159] 接著,邊蒸餾除去蒸餾出的副產(chǎn)物乙酸、未反應(yīng)的無水乙酸,邊用3小時30分鐘從 145°C升溫至310°C。相同溫度下保溫3小時得到液晶聚酯。將得到的液晶聚酯冷卻至室 溫,用粉碎機粉碎,得到粒徑約為〇. 1?Imm的液晶聚酯粉末(預(yù)聚合物)。用1小時將得 到的粉末從25°C升溫至250°C,再用10小時從該溫度升溫至3KTC,接著在相同溫度下保溫 5小時使其固相聚合。
[0160] 然后,將固相聚合后的粉末冷卻,得到粉末狀的液晶聚酯(3)。液晶聚酯(3)的流 動開始溫度為333°C。
[0161](實施例1?13、比較例1?6)
[0162]使用雙軸擠出機(池貝鐵工(株)制,PCM-30HS、螺桿旋轉(zhuǎn):同方向,L/D= 44), 將液晶聚酯(1)、(2)、(3)與短切玻璃纖維(旭玻璃纖維(株)制,CS03JAPX-1,數(shù)均纖維 直徑10ym,數(shù)均纖維長度3mm,數(shù)均縱橫比300)、滑石(日本滑石(株)制,MS-KY,體積平 均粒徑14. 2μm),按圖2、3的表所示比例在340°C下熔融混煉,顆?;?。
[0163] 另外,上述顆?;暗幕捏w積平均粒徑是使用激光衍射法所測定的值。
[0164] 實施例1?13、比較例1?3、5、6中,從擠出機的上游部供給口供給液晶聚酯的總 供給量中的55質(zhì)量%與短切玻璃纖維的總供給量中的15質(zhì)量%,從擠出機的下游側(cè)供給 口供給液晶聚酯的總供給量的45質(zhì)量%與短切玻璃纖維的總供給量的85質(zhì)量%及滑石的 總供給量。
[0165] 比較例4中,從擠出機的上游部供給口供給液晶聚酯的總供給量,從擠出機的下 游側(cè)供給口供給短切玻璃纖維的總供給量與滑石的總供給量。
[0166] 使用注射成形機(日精樹脂工業(yè)(株)制,ES400)將得到的顆粒在料筒溫度 340°C、模具溫度65°C的成形條件下進行注射成形,得到1021引腳兼容的模型CPU插口成形 體。
[0167]實施例1的模型CPU插口成形體中,測定其所含的滑石(板狀填充材料)的體積 平均粒徑,結(jié)果為14. 6μm,確認其處于10μm以上、30μm以下的范圍。
[0168] 對得到的CPU插口,使用上述方法評估裂縫、毛刺、欠注。評價結(jié)果在下表1、2中 顯不。
[0169][表 1]
【權(quán)利要求】
1. 一種液晶聚酯組合物,其含有100質(zhì)量份液晶聚酯和總量在65質(zhì)量份以上且100質(zhì) 量份以下的纖維狀填充材料及板狀填充材料, 就所述纖維狀填充材料而言,其數(shù)均纖維直徑為5μm以上且15μm以下,數(shù)均纖維長 度大于200μm且小于400μm, 所述纖維狀填充材料相對于所述板狀填充材料的質(zhì)量比在3以上且15以下,且流動開 始溫度在250°C以上且小于314°C。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶聚酯組合物,其中,所述液晶聚酯具有下述式⑴所表示 的重復(fù)單元、下述式(2)所表示的重復(fù)單元和下述式(3)所表示的重復(fù)單元, (1) -O-Ar1-CO- (2) -CO-Ar2-CO- (3) -X-Ar3-Y- 其中,Ar1表示亞苯基、亞萘基或亞聯(lián)苯基,Ar2及Ar3分別獨立地表示亞苯基、亞萘基、 亞聯(lián)苯基或下述式(4)所表示的基團,X及Y分別獨立地表示氧原子或者亞氨基,Ar1、Ar2 或Ar3所表示的所述基團中的氫原子可以分別獨立地被鹵素原子、烷基或者芳基取代, (4) -Ar4-Z-Ar5- 其中,Ar4及Ar5分別獨立地表示亞苯基或亞萘基,Z表示氧原子、硫原子、羰基、磺?;?或亞烷基4。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶聚酯組合物,其中,所述液晶聚酯是液晶聚酯(A)與液晶 聚酯(B)的混合物, 所述液晶聚酯(A)包含上述式(1)所表示的重復(fù)單元、上述式(2)所表示的重復(fù)單元 和上述式(3)所表示的重復(fù)單元,所述Ar1為對亞苯基, 所述液晶聚酯(B)包含上述式(1)所表示的重復(fù)單元、上述式(2)所表示的重復(fù)單元 和上述式(3)所表示的重復(fù)單元,所述Ar1為2,6-亞萘基。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的液晶聚酯組合物,其中,所述液晶聚酯100質(zhì)量份之中,含有 20質(zhì)量份以上的所述液晶聚酯(A)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1?4的任一項所述的液晶聚酯組合物,其中,所述纖維狀填充材料是 選自玻璃纖維、硅灰石晶須、硼酸鋁晶須及鈦酸鉀晶須的至少1種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1?5的任一項所述的液晶聚酯組合物,其中,所述板狀填充材料是云 母及滑石的任一者或者兩者。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1?6的任一項所述的液晶聚酯組合物,其中,所述板狀填充材料的體 積平均粒徑為10μm以上且30μm以下。
8. -種液晶聚酯組合物的制造方法,其中,所述方法具有熔融混煉混合物的工序,所述 混合物含有100質(zhì)量份液晶聚酯、和總量在65質(zhì)量份以上且100質(zhì)量份以下的纖維狀填充 材料原料及板狀填充材料, 就所述填充材料原料而言,其數(shù)均纖維直徑在5μm以上且15μm以下,數(shù)均縱橫比在 100以上, 所述熔融混煉工序中所用的擠出機具備料筒及設(shè)置于所述料筒內(nèi)的螺桿, 所述料筒具有第1供給口、比所述第1供給口位于更靠近擠壓方向下游側(cè)的第2供給 Π, 就所述螺桿而言,其有效長度(L)相對于其直徑(D)的比率(L/D)在15以上且65以 下, 從所述第1供給口供給所述液晶聚酯的總供給量的50質(zhì)量%以上和所述填充材料原 料的總供給量的50質(zhì)量%以下,從所述第2供給口供給所述液晶聚酯的剩余量、所述填充 材料原料的剩余量和所述板狀填充材料的總量并進行熔融混煉。
9. 一種成形體,其由對權(quán)利要求1?7的任一項所述的液晶聚酯組合物、或通過權(quán)利要 求8所述的液晶聚酯組合物的制造方法制造的液晶聚酯組合物進行注射成形而得到。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的成形體,所述成形體為連接器。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的成形體,所述成形體為CPU插口。
【文檔編號】C08K7/00GK104220522SQ201380015236
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月21日
【發(fā)明者】小松晉太郎, 原田博史 申請人:住友化學(xué)株式會社