JP7136636B2 - wholly aromatic polyester - Google Patents
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Description
本発明は、全芳香族ポリエステルに関する。 The present invention relates to wholly aromatic polyesters.
全芳香族ポリエステルとして、溶融時に光学異方性を示すものは液晶性ポリマーと呼ばれ、流動性、耐熱性、耐薬品性、寸法精度等に優れ、成形時にバリ発生が少ない等、様々な利点を有することから、エンジニアリングプラスチックとして種々の成形品の材料として活用されている。 Among wholly aromatic polyesters, those that exhibit optical anisotropy when melted are called liquid crystalline polymers. Since it has , it is utilized as a material for various molded products as an engineering plastic.
全芳香族ポリエステルとしては、例えば、6-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸、4-ヒドロキシ安息香酸、及び必要に応じて他のモノマー成分を共重合して得られるものが知られている(特許文献1~5参照。)。特許文献1~4においては、4-ヒドロキシ安息香酸を主モノマーとした全芳香族ポリエステルが記載されており、例えば、加工性の向上を目的としている。また、特許文献5には、6-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸、4-ヒドロキシ安息香酸、及び3-ヒドロキシ安息香酸のいずれかを主モノマーとする全芳香族ポリエステルが記載されており、所定の温度において延伸可能なものを得ることを目的としている。 As the wholly aromatic polyester, for example, those obtained by copolymerizing 6-hydroxy-2-naphthoic acid, 4-hydroxybenzoic acid, and optionally other monomer components are known (Patent Document 1 5). Patent Documents 1 to 4 describe wholly aromatic polyesters containing 4-hydroxybenzoic acid as a main monomer, for the purpose of improving workability, for example. Further, Patent Document 5 describes a wholly aromatic polyester containing any one of 6-hydroxy-2-naphthoic acid, 4-hydroxybenzoic acid, and 3-hydroxybenzoic acid as a main monomer, and The object is to obtain a stretchable product in
ところで、射出成形により成形して成形品を得る場合、成形品にウェルド部(流動する樹脂の合流部)が生じると、その部分の機械的強度がそれ以外の部分(非ウェルド部)よりも劣り、割れ等が発生しやすいことが知られている。液晶性ポリマーたる全芳香族ポリエステルは異方性が大きく、射出成形時に流動方向に配向しやすい特性を有する。そのため、射出成形時において、合流する樹脂同士が結合し難く、その結果、ウェルド部で低強度となる傾向にある。上記特許文献1~5においては、ウェルド部の強度向上は考慮されておらず、特に、4-ヒドロキシ安息香酸を主モノマーとするものは一般にウェルド部の強度に劣り、さらには分解ガスが発生しやすい傾向にある。 By the way, when a molded product is obtained by injection molding, if a welded portion (a confluence of flowing resins) occurs in the molded product, the mechanical strength of that portion is inferior to that of the other portion (non-welded portion). , cracks, etc. are known to occur easily. A wholly aromatic polyester, which is a liquid crystalline polymer, is highly anisotropic and has the property of being easily oriented in the direction of flow during injection molding. Therefore, during injection molding, it is difficult for the merging resins to bond with each other, and as a result, the strength tends to be low at the weld portion. In Patent Documents 1 to 5, no consideration is given to improving the strength of the weld portion, and in particular, those using 4-hydroxybenzoic acid as the main monomer generally have poor strength at the weld portion, and furthermore, decomposition gas is generated. tends to be easy.
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、その課題は、成形時における分解ガスの発生が少なく、ウェルド部の強度に優れた全芳香族ポリエステルを提供することにある。 The present invention has been devised in view of the conventional problems described above, and an object thereof is to provide a wholly aromatic polyester that generates less cracked gas during molding and has excellent weld strength.
本発明者は、全芳香族ポリエステルにおいて、6-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸を主モノマーとし、3-ヒドロキシ安息香酸を所定の比率で含有させることで、射出成形時に配向性が低下しウェルド部の強度が向上すること、及び分解ガスの発生が減少することを見出し、本発明を完成するに至った。
前記課題を解決する本発明の一態様は以下の通りである。
The present inventors have found that the wholly aromatic polyester contains 6-hydroxy-2-naphthoic acid as the main monomer and 3-hydroxybenzoic acid in a predetermined ratio, so that the orientation during injection molding is lowered and the weld portion is The inventors have found that the strength is improved and the generation of cracked gas is reduced, leading to the completion of the present invention.
One aspect of the present invention for solving the above problems is as follows.
(1)下記構成単位(I)、(II)及び(III)からなり、全構成単位に対して下記構成単位(I)が65~85モル%、下記構成単位(II)が1~25モル%、下記構成単位(III)が1~25モル%であり、下記構成単位(I)~(III)の合計が100モル%である全芳香族ポリエステル。 (1) Consists of the following structural units (I), (II) and (III), with 65 to 85 mol% of the following structural unit (I) and 1 to 25 mol of the following structural unit (II) relative to all structural units % , a wholly aromatic polyester containing 1 to 25 mol % of the following structural units (III) and having a total of 100 mol % of the following structural units (I) to (III).
(2)融点よりも8~20℃高い温度における溶融粘度が1000Pa・s以下である、前記(1)に記載の全芳香族ポリエステル。 (2) The wholly aromatic polyester according to (1) above, which has a melt viscosity of 1000 Pa·s or less at a temperature 8 to 20° C. higher than its melting point.
(3)融点よりも8~20℃高い温度における溶融粘度が3~500Pa・sである、前記(1)又は(2)に記載の全芳香族ポリエステル。 (3) The wholly aromatic polyester according to (1) or (2) above, which has a melt viscosity of 3 to 500 Pa·s at a temperature 8 to 20°C higher than its melting point.
(4)融点が380℃以下である、前記(1)~(3)のいずれかに記載の全芳香族ポリエステル。 (4) The wholly aromatic polyester according to any one of (1) to (3) above, which has a melting point of 380° C. or lower.
(5)融点が260~370℃である、前記(1)~(4)のいずれかに記載の全芳香族ポリエステル。 (5) The wholly aromatic polyester according to any one of (1) to (4) above, which has a melting point of 260 to 370°C.
(6)前記(1)~(5)のいずれかに記載の全芳香族ポリエステルを含有するポリエステル樹脂組成物。 (6) A polyester resin composition containing the wholly aromatic polyester described in any one of (1) to (5) above.
(7)前記(1)~(5)のいずれかに記載の全芳香族ポリエステル、又は前記(6)に記載のポリエステル樹脂組成物を成形して得られるポリエステル成形品。 (7) A polyester molded article obtained by molding the wholly aromatic polyester described in any one of (1) to (5) above or the polyester resin composition described in (6) above.
本発明によれば、成形時における分解ガスの発生が少なく、ウェルド部の強度に優れた全芳香族ポリエステルを提供することができる。 EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, it is possible to provide a wholly aromatic polyester that generates less cracked gas during molding and has excellent weld strength.
<全芳香族ポリエステル>
本実施形態の全芳香族ポリエステルは、下記構成単位(I)、(II)及び(III)からなり、全構成単位に対して下記構成単位(I)が1~25モル%、下記構成単位(II)が65~85モル%、下記構成単位(III)が1~25モル%であり、下記構成単位(I)~(III)の合計が100モル%であることを特徴としている。
<Whole aromatic polyester>
The wholly aromatic polyester of the present embodiment consists of the following structural units (I), (II) and (III), the following structural unit (I) is 1 to 25 mol% with respect to all structural units, and the following structural unit ( II) is 65 to 85 mol %, structural unit (III) below is 1 to 25 mol %, and the total of structural units (I) to (III) below is 100 mol %.
本実施形態の全芳香族ポリエステルは、特に、構成単位(III)を所定の比率で含むため、溶融時に配向性が弱まり、射出成形時において合流する樹脂同士が結合しやすくなることからウェルド部の強度が向上する。また、分解ガス発生の原因となる4-ヒドロキシ安息香酸を主モノマーとしていないため、分解ガスの発生も少ない。 Since the wholly aromatic polyester of the present embodiment particularly contains the structural unit (III) in a predetermined ratio, the orientation is weakened during melting, and the resins that merge during injection molding are more likely to bond. Improves strength. Moreover, since 4-hydroxybenzoic acid, which causes generation of cracked gas, is not used as the main monomer, less cracked gas is generated.
構成単位(I)は、6-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸(以下、「HNA」ともいう。)から誘導される。本実施形態の全芳香族ポリエステルは、全構成単位に対して構成単位(I)を65~85モル%含む。構成単位(I)の含有量が65モル%未満であると、ウェルド部の強度が低下するとともに、分解ガスの発生が増加する。また、構成単位(I)の含有量が85モル%を超えると、固化が発生し十分に重合できない。構成単位(I)の含有量は、好ましくは67.5~85モル%、より好ましくは67.5~82.5モル%、更に好ましくは70~82.5モル%、特に好ましくは70~80モル%である。 Structural unit (I) is derived from 6-hydroxy-2-naphthoic acid (hereinafter also referred to as “HNA”). The wholly aromatic polyester of the present embodiment contains 65 to 85 mol % of structural units (I) with respect to all structural units. If the content of the structural unit (I) is less than 65 mol %, the strength of the welded portion is lowered and the generation of cracked gas increases. On the other hand, when the content of the structural unit (I) exceeds 85 mol %, solidification occurs and sufficient polymerization cannot be achieved. The content of the structural unit (I) is preferably 67.5 to 85 mol%, more preferably 67.5 to 82.5 mol%, still more preferably 70 to 82.5 mol%, particularly preferably 70 to 80 in mol %.
構成単位(II)は、4-ヒドロキシ安息香酸(以下、「pHBA」ともいう。)から誘導される。本実施形態の全芳香族ポリエステルは、全構成単位に対して構成単位(II)を1~25モル%含む。構成単位(II)の含有量が1モル%未満であると、製造時にポリマーが重合容器内で固化し、十分に重合できない。構成単位(II)の含有量が25モル%を超えると、分解ガスの発生が増加する。構成単位(II)の含有量は、好ましくは1~22.5モル%、より好ましくは3~22.5モル%、更に好ましくは3~20モル%、特に好ましくは5~20モル%である。 Structural unit (II) is derived from 4-hydroxybenzoic acid (hereinafter also referred to as "pHBA"). The wholly aromatic polyester of the present embodiment contains 1 to 25 mol % of structural units (II) based on all structural units. If the content of the structural unit (II) is less than 1 mol %, the polymer will solidify in the polymerization vessel during production, resulting in insufficient polymerization. If the content of the structural unit (II) exceeds 25 mol %, the generation of cracked gas increases. The content of the structural unit (II) is preferably 1 to 22.5 mol%, more preferably 3 to 22.5 mol%, still more preferably 3 to 20 mol%, particularly preferably 5 to 20 mol%. .
構成単位(III)は、3-ヒドロキシ安息香酸(以下、「mHBA」ともいう。)から誘導される。本実施形態の全芳香族ポリエステルは、全構成単位に対して構成単位(III)を1~25モル%含む。構成単位(III)の含有量が1モル%未満であると、溶融時に配向性が高くなりウェルド部に強度が低下する。構成単位(III)の含有量が25モル%を超えると、液晶性が低下する。構成単位(III)の含有量は、好ましくは1~22.5モル%、より好ましくは3~22.5モル%、更に好ましくは3~20モル%、特に好ましくは5~20モル%である。 Structural unit (III) is derived from 3-hydroxybenzoic acid (hereinafter also referred to as "mHBA"). The wholly aromatic polyester of the present embodiment contains 1 to 25 mol % of structural unit (III) based on all structural units. If the content of the structural unit (III) is less than 1 mol %, the orientation becomes high during melting and the strength at the welded portion decreases. When the content of the structural unit (III) exceeds 25 mol%, the liquid crystallinity is lowered. The content of the structural unit (III) is preferably 1 to 22.5 mol%, more preferably 3 to 22.5 mol%, still more preferably 3 to 20 mol%, particularly preferably 5 to 20 mol%. .
以上の通り、本実施形態の全芳香族ポリエステルは、特定の構成単位(I)~(III)を、全構成単位に対して特定の量含有するため、発生ガスが少なく、かつ、溶融時において配向性が低くなりウェルド部の強度が高くなる。なお、本実施形態の全芳香族ポリエステルは、全構成単位に対して構成単位(I)~(III)を合計で100モル%含む。 As described above, the wholly aromatic polyester of the present embodiment contains specific structural units (I) to (III) in a specific amount relative to all structural units, so that less gas is generated, and when melted, The orientation is lowered and the strength of the welded portion is increased. The wholly aromatic polyester of the present embodiment contains 100 mol % of structural units (I) to (III) in total with respect to all structural units.
次いで、全芳香族ポリエステルの性質について説明する。本実施形態の全芳香族ポリエステルは、溶融時に光学的異方性を示す。溶融時に光学的異方性を示すことは、本実施形態の全芳香族ポリエステルが液晶性ポリマーであることを意味する。 Next, properties of the wholly aromatic polyester will be described. The wholly aromatic polyester of the present embodiment exhibits optical anisotropy when melted. Exhibiting optical anisotropy when melted means that the wholly aromatic polyester of the present embodiment is a liquid crystalline polymer.
本実施形態において、全芳香族ポリエステルが液晶性ポリマーであることは、全芳香族ポリエステルが熱安定性と易加工性を併せ持つ上で不可欠な要素である。上記構成単位(I)~(III)から構成される全芳香族ポリエステルは、構成成分及びポリマー中のシーケンス分布によっては、異方性溶融相を形成しないものも存在するが、本実施形態のポリマーは溶融時に光学的異方性を示す全芳香族ポリエステルに限られる。 In the present embodiment, the fact that the wholly aromatic polyester is a liquid crystalline polymer is an essential factor for the wholly aromatic polyester to have both thermal stability and easy processability. Some wholly aromatic polyesters composed of the structural units (I) to (III) do not form an anisotropic melt phase depending on the constituent components and the sequence distribution in the polymer. is limited to wholly aromatic polyesters that exhibit optical anisotropy when melted.
溶融異方性の性質は直交偏光子を利用した慣用の偏光検査方法により確認することができる。より具体的には溶融異方性の確認は、オリンパス社製偏光顕微鏡を使用しリンカム社製ホットステージにのせた試料を溶融し、窒素雰囲気下で150倍の倍率で観察することにより実施できる。液晶性ポリマーは光学的に異方性であり、直交偏光子間に挿入したとき光を透過させる。試料が光学的に異方性であると、例えば溶融静止液状態であっても偏光は透過する。 The properties of melt anisotropy can be confirmed by a conventional polarization inspection method using crossed polarizers. More specifically, melting anisotropy can be confirmed by using an Olympus polarizing microscope, melting a sample placed on a Linkcom hot stage, and observing it under a nitrogen atmosphere at a magnification of 150 times. Liquid crystalline polymers are optically anisotropic and transmit light when interposed between crossed polarizers. If the sample is optically anisotropic, polarized light will be transmitted even in the quiescent molten state, for example.
ネマチックな液晶性ポリマーは融点以上で著しく粘性低下を生じるので、一般的に融点又はそれ以上の温度で液晶性を示すことが加工性の指標となる。融点は、でき得る限り高い方が耐熱性の観点からは好ましいが、ポリマーの溶融加工時の熱劣化や成形機の加熱能力等を考慮すると、380℃以下であることが好ましい目安となる。なお、融点は好ましくは260~370℃であり、より好ましくは270~370℃であり、更に好ましくは280~370℃である。 Since a nematic liquid crystalline polymer significantly lowers in viscosity above its melting point, exhibiting liquid crystallinity at a temperature equal to or above the melting point is generally an index of workability. From the viewpoint of heat resistance, the melting point is preferably as high as possible, but considering the thermal deterioration of the polymer during melt processing, the heating capacity of the molding machine, etc., 380° C. or less is a preferable standard. The melting point is preferably 260 to 370°C, more preferably 270 to 370°C, still more preferably 280 to 370°C.
本実施形態の全芳香族ポリエステルの融点より8~20℃高い温度、かつ、剪断速度1000/秒における前記全芳香族ポリエステルの溶融粘度は、好ましくは1000Pa・s以下であり、より好ましくは3~500Pa・sであり、更に好ましくは3~250Pa・sであり、より更に好ましくは3~100Pa・sである。上記溶融粘度が上記範囲内であると、前記全芳香族ポリエステルそのもの、又は、前記全芳香族ポリエステルを含有する組成物は、その成形時において、流動性が確保されやすく、充填圧力が過度になりにくい。なお、本明細書において、溶融粘度とは、ISO11443に準拠して測定した溶融粘度をいう。 The melt viscosity of the wholly aromatic polyester at a temperature 8 to 20° C. higher than the melting point of the wholly aromatic polyester of the present embodiment and at a shear rate of 1000/sec is preferably 1000 Pa s or less, more preferably 3 to It is 500 Pa·s, more preferably 3 to 250 Pa·s, and even more preferably 3 to 100 Pa·s. When the melt viscosity is within the above range, the wholly aromatic polyester itself or the composition containing the wholly aromatic polyester is easy to ensure fluidity during molding, and the filling pressure becomes excessive. Hateful. In addition, in this specification, a melt viscosity means the melt viscosity measured based on ISO11443.
次いで、本実施形態の全芳香族ポリエステルの製造方法について説明する。本実施形態の全芳香族ポリエステルは、直接重合法やエステル交換法等を用いて重合される。重合に際しては、溶融重合法、溶液重合法、スラリー重合法、固相重合法等、又はこれらの2種以上の組み合わせが用いられ、溶融重合法、又は溶融重合法と固相重合法との組み合わせが好ましく用いられる。 Next, a method for producing the wholly aromatic polyester of the present embodiment will be described. The wholly aromatic polyester of the present embodiment is polymerized using a direct polymerization method, a transesterification method, or the like. In the polymerization, a melt polymerization method, a solution polymerization method, a slurry polymerization method, a solid phase polymerization method, or a combination of two or more thereof is used. is preferably used.
本実施形態では、重合に際し、重合モノマーに対するアシル化剤や、酸塩化物誘導体として末端を活性化したモノマーを使用できる。アシル化剤としては、無水酢酸等の脂肪酸無水物等が挙げられる。 In this embodiment, in the polymerization, an acylating agent for the polymerization monomer or a terminal-activated monomer as an acid chloride derivative can be used. Acylating agents include fatty acid anhydrides such as acetic anhydride.
これらの重合に際しては種々の触媒の使用が可能であり、代表的なものとしては、酢酸カリウム、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、三酸化アンチモン、トリス(2,4-ペンタンジオナト)コバルト(III)等の金属塩系触媒、N-メチルイミダゾール、4-ジメチルアミノピリジン等の有機化合物系触媒を挙げることができる。触媒の使用量は一般にはモノマーの全質量に基づいて約0.001~1質量%、特に約0.003~0.2質量%が好ましい。 Various catalysts can be used for these polymerizations, and representative ones are potassium acetate, magnesium acetate, stannous acetate, tetrabutyl titanate, lead acetate, sodium acetate, antimony trioxide, tris ,4-pentanedionato)cobalt (III), and organic compound catalysts such as N-methylimidazole and 4-dimethylaminopyridine. The amount of catalyst used is generally about 0.001 to 1% by weight, preferably about 0.003 to 0.2% by weight, based on the total weight of the monomers.
[ポリエステル樹脂組成物]
本実施形態の全芳香族ポリエステルには、使用目的に応じて各種の繊維状、粉粒状、板状の無機及び有機の充填剤を配合することができる。
[Polyester resin composition]
Various fibrous, particulate, plate-like inorganic and organic fillers can be blended into the wholly aromatic polyester of the present embodiment according to the purpose of use.
本実施形態のポリエステル樹脂組成物に配合される無機充填剤としては、繊維状、粒状、板状のものが挙げられる。 Examples of inorganic fillers to be blended in the polyester resin composition of the present embodiment include fibrous, granular, and plate-like fillers.
繊維状無機充填剤としてはガラス繊維、アスベスト繊維、シリカ繊維、シリカ・アルミナ繊維、アルミナ繊維、ジルコニア繊維、窒化硼素繊維、窒化珪素繊維、硼素繊維、チタン酸カリ繊維、ウォラストナイトの如き珪酸塩の繊維、硫酸マグネシウム繊維、ホウ酸アルミニウム繊維、更にステンレス、アルミニウム、チタン、銅、真鍮等の金属の繊維状物等の無機質繊維状物質が挙げられる。特に代表的な繊維状充填剤はガラス繊維である。 Examples of fibrous inorganic fillers include glass fiber, asbestos fiber, silica fiber, silica/alumina fiber, alumina fiber, zirconia fiber, boron nitride fiber, silicon nitride fiber, boron fiber, potassium titanate fiber, and silicates such as wollastonite. fibers, magnesium sulfate fibers, aluminum borate fibers, and inorganic fibrous materials such as fibrous materials of metals such as stainless steel, aluminum, titanium, copper and brass. A particularly representative fibrous filler is glass fiber.
また、粉粒状無機充填剤としてはカーボンブラック、黒鉛、シリカ、石英粉末、ガラスビーズ、ミルドガラスファイバー、ガラスバルーン、ガラス粉、硅酸カルシウム、硅酸アルミニウム、カオリン、クレー、硅藻土、ウォラストナイトの如き硅酸塩、酸化鉄、酸化チタン、酸化亜鉛、三酸化アンチモン、アルミナの如き金属の酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムの如き金属の炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸バリウムの如き金属の硫酸塩、その他フェライト、炭化硅素、窒化硅素、窒化硼素、各種金属粉末等が挙げられる。 Examples of powdery inorganic fillers include carbon black, graphite, silica, quartz powder, glass beads, milled glass fiber, glass balloons, glass powder, calcium silicate, aluminum silicate, kaolin, clay, diatomaceous earth, and wollastonite. silicates such as night, iron oxide, titanium oxide, zinc oxide, antimony trioxide, metal oxides such as alumina, metal carbonates such as calcium carbonate and magnesium carbonate, metal sulfates such as calcium sulfate and barium sulfate Salt, other ferrite, silicon carbide, silicon nitride, boron nitride, various metal powders, and the like.
また、板状無機充填剤としてはマイカ、ガラスフレーク、タルク、各種の金属箔等が挙げられる。 Examples of plate-like inorganic fillers include mica, glass flakes, talc, and various metal foils.
本実施形態のポリエステル樹脂組成物に配合される、有機充填剤の例を示せば、芳香族ポリエステル繊維、液晶性ポリマー繊維、芳香族ポリアミド、ポリイミド繊維等の耐熱性高強度合成繊維等である。 Examples of organic fillers blended in the polyester resin composition of the present embodiment include heat-resistant high-strength synthetic fibers such as aromatic polyester fibers, liquid crystalline polymer fibers, aromatic polyamide fibers, and polyimide fibers.
これらの無機及び有機充填剤は一種又は二種以上を併用することができる。繊維状無機充填剤と粒状又は板状無機充填剤との併用は、機械的強度と寸法精度、電気的性質等を兼備する上で好ましい組み合わせである。特に好ましくは、繊維状充填剤としてガラス繊維、板状充填剤としてマイカ及びタルクであり、その配合量は、全芳香族ポリエステル100質量部に対して120質量部以下、好ましくは20~80質量部である。ガラス繊維をマイカ又はタルクと組み合わせることで、ポリエステル樹脂組成物は、熱変形温度、機械的物性等の向上が特に顕著である。 These inorganic and organic fillers can be used alone or in combination of two or more. Combined use of a fibrous inorganic filler and a granular or plate-like inorganic filler is a preferable combination for achieving mechanical strength, dimensional accuracy, electrical properties, and the like. Particularly preferably, glass fiber is used as the fibrous filler, and mica and talc are used as the plate-like filler. is. By combining glass fibers with mica or talc, the polyester resin composition has a particularly remarkable improvement in heat distortion temperature, mechanical properties, and the like.
これらの充填剤の使用にあたっては必要ならば収束剤又は表面処理剤を使用することができる。 When using these fillers, a sizing agent or a surface treatment agent can be used if necessary.
本実施形態のポリエステル樹脂組成物は、上述の通り、必須成分として、本実施形態の全芳香族ポリエステル、及び必要に応じて無機又は有機充填剤を含むが、本実施形態の効果を害さない範囲であれば、その他の成分が含まれていてもよい。ここで、その他の成分とは、どのような成分であってもよく、例えば、その他の樹脂、酸化防止剤、安定剤、顔料、結晶核剤等の添加剤を挙げることができる。 As described above, the polyester resin composition of the present embodiment contains, as essential components, the wholly aromatic polyester of the present embodiment and, if necessary, an inorganic or organic filler, within a range that does not impair the effects of the present embodiment. If so, other components may be included. Here, the other component may be any component, and examples thereof include additives such as other resins, antioxidants, stabilizers, pigments, and crystal nucleating agents.
また、本実施形態のポリエステル樹脂組成物の製造方法は特に限定されず、従来公知の方法で、ポリエステル樹脂組成物を調製することができる。 Moreover, the method for producing the polyester resin composition of the present embodiment is not particularly limited, and the polyester resin composition can be prepared by a conventionally known method.
[ポリエステル成形品]
本実施形態のポリエステル成形品は、本実施形態の全芳香族ポリエステル又はポリエステル樹脂組成物を成形してなる。成形方法としては、特に限定されず一般的な成形方法を採用することができる。一般的な成形方法としては、射出成形、押出成形、圧縮成形、ブロー成形、真空成形、発泡成形、回転成形、ガスインジェクション成形、インフレーション成形等の方法を例示することができる。
[Polyester molded product]
The polyester molded article of the present embodiment is obtained by molding the wholly aromatic polyester or polyester resin composition of the present embodiment. The molding method is not particularly limited, and a general molding method can be adopted. Examples of general molding methods include injection molding, extrusion molding, compression molding, blow molding, vacuum molding, foam molding, rotational molding, gas injection molding, and inflation molding.
本実施形態のポリエステル成形品は、上述の本実施形態の全芳香族ポリエステル又はポリエステル樹脂組成物を成形してなるためウェルド部の強度に優れる。 The polyester molded article of the present embodiment is obtained by molding the above-described wholly aromatic polyester or polyester resin composition of the present embodiment, and thus has excellent strength at the weld portion.
また、本実施形態の全芳香族ポリエステル、ポリエステル樹脂組成物は、成形性に優れるため、種々の立体成形品、繊維、フィルム等に加工できる。 In addition, the wholly aromatic polyester and polyester resin composition of the present embodiment are excellent in moldability and can be processed into various three-dimensional molded articles, fibers, films, and the like.
以上のような性質を有する本実施形態のポリエステル成形品の好ましい用途としては、コネクター、CPUソケット、リレースイッチ部品、ボビン、アクチュエータ、ノイズ低減フィルターケース、電子回路基板又はOA機器の加熱定着ロール等が挙げられる。 Preferable uses of the polyester molded article of the present embodiment having the properties as described above include connectors, CPU sockets, relay switch parts, bobbins, actuators, noise reduction filter cases, electronic circuit boards, heat fixing rolls of OA equipment, and the like. mentioned.
以下に、実施例により本実施形態をさらに具体的に説明するが、本実施形態は以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES The present embodiment will be described in more detail below with reference to examples, but the present embodiment is not limited to the following examples.
[実施例1]
撹拌機、還流カラム、モノマー投入口、窒素導入口、減圧/流出ラインを備えた重合容器に、以下の原料モノマー、脂肪酸金属塩触媒、アシル化剤を仕込み、窒素置換を開始した。なお、下記(I)~(III)はそれぞれ、構成単位(I)~(III)の由来となるモノマーである。
(I)6-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸:1869g(70モル%)(HNA)
(II)4-ヒドロキシ安息香酸:196g(10モル%)(pHBA)
(III)3-ヒドロキシ安息香酸:392g(20モル%)(mHBA)
酢酸カリウム触媒165mg
無水酢酸1477g(HNAとHBAの合計の水酸基当量の1.02倍)
原料を仕込んだ後、反応系の温度を140℃に上げ、140℃で2時間反応させた。その後、更に340℃まで4.1時間かけて昇温し、そこから15分かけて10Torr(即ち1330Pa)まで減圧して、酢酸、過剰の無水酢酸、その他の低沸分を留出させながら重縮合を行った。撹拌トルクが所定の値に達した後、窒素を導入して減圧状態から常圧を経て加圧状態にして、重合容器の下部からポリマーを排出した。
[Example 1]
A polymerization vessel equipped with a stirrer, a reflux column, a monomer inlet, a nitrogen inlet, and a pressure reduction/effluent line was charged with the following raw material monomers, a fatty acid metal salt catalyst, and an acylating agent to initiate nitrogen substitution. The following (I) to (III) are monomers from which the structural units (I) to (III) are derived, respectively.
(I) 6-hydroxy-2-naphthoic acid: 1869 g (70 mol%) (HNA)
(II) 4-hydroxybenzoic acid: 196 g (10 mol%) (pHBA)
(III) 3-hydroxybenzoic acid: 392 g (20 mol%) (mHBA)
Potassium acetate catalyst 165mg
1477 g of acetic anhydride (1.02 times the total hydroxyl equivalent of HNA and HBA)
After charging the raw materials, the temperature of the reaction system was raised to 140° C., and the reaction was carried out at 140° C. for 2 hours. After that, the temperature was further raised to 340° C. over 4.1 hours, and the pressure was reduced to 10 Torr (that is, 1330 Pa) over 15 minutes to distill off acetic acid, excess acetic anhydride, and other low-boiling components. condensation was performed. After the stirring torque reached a predetermined value, nitrogen was introduced to increase the pressure from a reduced pressure state to a normal pressure state and then to a pressurized state, and the polymer was discharged from the bottom of the polymerization vessel.
<評価>
実施例1の全芳香族ポリエステルについて、融点、溶融粘度、曲げ強度、及び分解ガス発生量の評価を以下の方法で行った。評価結果を表1に示す。
<Evaluation>
The wholly aromatic polyester of Example 1 was evaluated for melting point, melt viscosity, bending strength, and cracked gas generation amount by the following methods. Table 1 shows the evaluation results.
[融点]
示差走査熱量計(DSC、パーキンエルマー社製)にて、全芳香族ポリエステルを室温から20℃/分の昇温速度で加熱した際に観測される吸熱ピーク温度(Tm1)の測定後、(Tm1+40)℃の温度で2分間保持した後、20℃/分の降温速度で室温まで一旦冷却した後、再度、20℃/分の昇温速度で加熱した際に観測される吸熱ピークの温度(Tm2)を融点として測定した。測定結果を表1に示す。
[Melting point]
After measuring the endothermic peak temperature (Tm1) observed when the wholly aromatic polyester is heated from room temperature at a rate of 20° C./min using a differential scanning calorimeter (DSC, manufactured by PerkinElmer), (Tm1+40 ) ° C. for 2 minutes, then once cooled to room temperature at a temperature decrease rate of 20 ° C./min, and then heated again at a temperature increase rate of 20 ° C./min. ) was determined as the melting point. Table 1 shows the measurement results.
[溶融粘度]
(株)東洋精機製作所製キャピログラフを使用し、全芳香族ポリエステルの融点よりも8~20℃高い温度で、内径1.0mm、長さ20mmのオリフィスを用いて、剪断速度1000/秒で、ISO11443に準拠して、全芳香族ポリエステルの溶融粘度を測定した。測定結果を表1に示す。
[Melt viscosity]
Using a Capilograph manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd., at a temperature of 8 to 20 ° C. higher than the melting point of the wholly aromatic polyester, using an orifice with an inner diameter of 1.0 mm and a length of 20 mm, at a shear rate of 1000 / sec, ISO 11443 The melt viscosity of the wholly aromatic polyester was measured according to. Table 1 shows the measurement results.
[曲げ強度]
得られたペレットを、成形機(住友重機械工業社製 「SE-100DU」)を用いて、以下の成形条件で成形し、ウェルド部を有する120mm×12.5mm×0.8mmの曲げ試験片を作製した。この試験片を用いて、ASTM D790に準拠し、曲げ強度を測定した。測定結果を表1に示す。
(成形条件)
シリンダー温度:370℃-370℃―360℃―350℃
金型温度:80℃
[Bending strength]
The obtained pellets are molded under the following molding conditions using a molding machine (“SE-100DU” manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.), and a 120 mm × 12.5 mm × 0.8 mm bending test piece having a weld part is obtained. was made. Using this test piece, bending strength was measured according to ASTM D790. Table 1 shows the measurement results.
(Molding condition)
Cylinder temperature: 370℃-370℃-360℃-350℃
Mold temperature: 80°C
[分解ガス発生量]
各実施例及び比較例において、熱重量測定装置(TG/DTA、セイコーインスツル(株)製)を使用し、全芳香族ポリエステル10mgを窒素気流下にて、370℃で、30分保持した際の重量減少量を測定し、それを分解ガス発生量として評価した。
[Amount of cracked gas generated]
In each example and comparative example, a thermogravimetry device (TG/DTA, manufactured by Seiko Instruments Inc.) was used, and 10 mg of wholly aromatic polyester was held at 370 ° C. under a nitrogen stream for 30 minutes. The amount of weight loss was measured and evaluated as the amount of cracked gas generated.
[実施例2~7、比較例1~6]
原料モノマーの種類、仕込み比率(モル%)を表1に示す通りとした以外は、実施例1と同様にしてポリマーを得た。そして、実施例1と同様の評価を行った。評価結果を表1に示す。
[Examples 2 to 7, Comparative Examples 1 to 6]
A polymer was obtained in the same manner as in Example 1, except that the types of raw material monomers and the charging ratio (% by mol) were as shown in Table 1. Then, the same evaluation as in Example 1 was performed. Table 1 shows the evaluation results.
表1より、実施例1~7はいずれも曲げ強度が大きく、ウェルド部の強度に優れていることが分かる。また、いずれの実施例も分解ガス発生量が少なかった。
これに対して、HNAの量が少ない比較例1及び2は曲げ強度に劣っていた。また、HNAの量が多い比較例3は固まりが発生し重合すらできなかった。pHBAが多い比較例4~6は曲げ強度に劣り、かつ、分解ガス発生量が多かった。
From Table 1, it can be seen that Examples 1 to 7 all have high bending strength and excellent weld strength. In addition, the amount of cracked gas generated was small in any of the examples.
On the other hand, Comparative Examples 1 and 2, in which the amount of HNA was small, were inferior in bending strength. Moreover, in Comparative Example 3, in which the amount of HNA was large, lumps occurred and even polymerization could not be performed. Comparative Examples 4 to 6, which contained a large amount of pHBA, were inferior in bending strength and generated a large amount of cracked gas.
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