JP7578507B2 - Liquid crystal polyester amide resin - Google Patents
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Description
本発明は、機械強度に優れた液晶ポリエステルアミド樹脂に関する。 The present invention relates to a liquid crystal polyester amide resin with excellent mechanical strength.
液晶ポリマーは、優れた流動性、機械強度、耐熱性、耐薬品性、電気的性質等をバランス良く有するため、高機能エンジニアリングプラスチックスとして広く利用されている。液晶ポリマーとしては、液晶ポリエステルや液晶ポリエステルアミドなどが知られている。 Liquid crystal polymers are widely used as high-performance engineering plastics because they have a good balance of excellent fluidity, mechanical strength, heat resistance, chemical resistance, electrical properties, etc. Known examples of liquid crystal polymers include liquid crystal polyesters and liquid crystal polyester amides.
液晶ポリエステルアミドとして、例えば、特許文献1には特定の繰返し単位により構成され、低融点化と耐熱性との両立が十分であるとされる全芳香族ポリエステルアミドが提案されている。 As a liquid crystal polyesteramide, for example, Patent Document 1 proposes a wholly aromatic polyesteramide that is composed of specific repeating units and is said to have a sufficient balance between a low melting point and heat resistance.
しかし、特許文献1に記載の全芳香族ポリエステルアミドは、引張強度や耐衝撃強度などの機械特性に劣るものであり、日常の使用において落下などによる衝撃を受けやすい携帯電話等の電子デバイスの部品には使用しにくいという問題があった。 However, the wholly aromatic polyesteramide described in Patent Document 1 has poor mechanical properties such as tensile strength and impact resistance, making it difficult to use for parts of electronic devices such as mobile phones that are susceptible to shocks from being dropped during daily use.
本発明の目的は、引張強度やIzod衝撃強度などの機械特性に優れる液晶ポリエステルアミド樹脂を提供することにある。 The object of the present invention is to provide a liquid crystal polyesteramide resin that has excellent mechanical properties such as tensile strength and Izod impact strength.
本発明者らは、上記課題に鑑み、鋭意検討した結果、特定の繰返し単位から構成される液晶ポリエステルアミド樹脂が引張強度やIzod衝撃強度などの機械特性に優れることを見出し、本発明を完成するに至った。 In view of the above problems, the inventors conducted intensive research and discovered that liquid crystal polyesteramide resins composed of specific repeating units have excellent mechanical properties such as tensile strength and Izod impact strength, leading to the completion of the present invention.
すなわち、本発明は、以下の好適な態様を包含する。
〔1〕 式(I)~(V)
25≦p≦60、
3≦q≦50、
5≦r≦30、
5≦s≦25、および
0≦t≦25]
で表される繰返し単位を含む、液晶ポリエステルアミド樹脂。
〔2〕 さらにp+q≧50を満たす、〔1〕に記載の液晶ポリエステルアミド樹脂。
〔3〕 さらにp+q+r+s+t=100を満たす、〔1〕または〔2〕に記載の液晶ポリエステルアミド樹脂。
〔4〕 引張強度が190MPa以上である、〔1〕~〔3〕のいずれかに記載の液晶ポリエステルアミド樹脂。
〔5〕 ASTM D256に準拠したIzod衝撃強度が300J/m以上である、〔1〕~〔4〕のいずれかに記載の液晶ポリエステルアミド樹脂。
〔6〕 〔1〕~〔5〕のいずれかに記載の液晶ポリエステルアミド樹脂100質量部に対し、繊維状、板状または粒状の充填剤0.1~200質量部を含む、液晶ポリエステルアミド樹脂組成物。
〔7〕 〔1〕~〔5〕のいずれかに記載の液晶ポリエステルアミド樹脂あるいは〔6〕に記載の液晶ポリエステルアミド樹脂組成物から構成される成形品。
That is, the present invention includes the following preferred embodiments.
[1] Formulas (I) to (V)
25≦p≦60,
3≦q≦50,
5≦r≦30,
5≦s≦25, and 0≦t≦25]
A liquid crystal polyester amide resin comprising a repeating unit represented by the formula:
[2] The liquid crystal polyesteramide resin according to [1], further satisfying p+q≧50.
[3] The liquid crystal polyesteramide resin according to [1] or [2], further satisfying p+q+r+s+t=100.
[4] The liquid crystal polyesteramide resin according to any one of [1] to [3], having a tensile strength of 190 MPa or more.
[5] The liquid crystal polyesteramide resin according to any one of [1] to [4], having an Izod impact strength according to ASTM D256 of 300 J/m or more.
[6] A liquid crystal polyesteramide resin composition comprising 0.1 to 200 parts by mass of a fibrous, plate-like or granular filler per 100 parts by mass of the liquid crystal polyesteramide resin according to any one of [1] to [5].
[7] A molded article made of the liquid crystal polyesteramide resin according to any one of [1] to [5] or the liquid crystal polyesteramide resin composition according to [6].
本発明の液晶ポリエステルアミド樹脂および液晶ポリエステルアミド樹脂組成物は、引張強度やIzod衝撃強度などの機械特性に優れるため、例えば、各種通信機器、電子デバイス等の筐体やパッケージなどといった電気電子部品の用途に好適に用いられる。 The liquid crystal polyesteramide resin and liquid crystal polyesteramide resin composition of the present invention have excellent mechanical properties such as tensile strength and Izod impact strength, and are therefore suitable for use in electrical and electronic components such as housings and packages for various communication equipment and electronic devices.
本明細書および請求の範囲において、「液晶ポリエステルアミド樹脂」とは、異方性溶融相を形成するポリエステルアミド樹脂であり、当該技術分野においてサーモトロピック液晶ポリエステルアミド樹脂と呼ばれているものである。 In this specification and claims, "liquid crystal polyesteramide resin" refers to a polyesteramide resin that forms an anisotropic molten phase, and is known in the art as a thermotropic liquid crystal polyesteramide resin.
異方性溶融相の性質は、直交偏光子を利用した慣用の偏光検査法により確認することができる。より具体的には、異方性溶融相の確認は、Leitz偏光顕微鏡を使用し、Leitzホットステージにのせた試料を窒素雰囲気下で40倍の倍率で観察することにより実施できる。本発明の液晶ポリエステルアミド樹脂は光学的に異方性を示すもの、即ち、直交偏光子の間で検査したときに光を透過させるものである。試料が光学的に異方性であると、たとえ静止状態であっても偏光は透過する。 The nature of the anisotropic molten phase can be confirmed by conventional polarized light examination using crossed polarizers. More specifically, the anisotropic molten phase can be confirmed by observing the sample on a Leitz hot stage under a nitrogen atmosphere at 40x magnification using a Leitz polarizing microscope. The liquid crystal polyesteramide resin of the present invention is optically anisotropic, i.e., it transmits light when examined between crossed polarizers. If the sample is optically anisotropic, polarized light will be transmitted even when it is stationary.
本発明の液晶ポリエステルアミド樹脂は、繰返し単位として式(I)および式(II)で表される芳香族オキシカルボニル繰返し単位を含む。 The liquid crystal polyesteramide resin of the present invention contains aromatic oxycarbonyl repeating units represented by formula (I) and formula (II) as repeating units.
本発明の液晶ポリエステルアミド樹脂において、式(I)で表される繰返し単位の液晶ポリエステルアミド樹脂に対する組成比pは、25~60モル%、好ましくは30~55モル%である。また、式(II)で表される繰返し単位の液晶ポリエステルアミド樹脂に対する組成比qは、3~50モル%、好ましくは4~40モル%、より好ましくは5~35モル%である。 In the liquid crystal polyesteramide resin of the present invention, the composition ratio p of the repeating unit represented by formula (I) to the liquid crystal polyesteramide resin is 25 to 60 mol%, preferably 30 to 55 mol%. The composition ratio q of the repeating unit represented by formula (II) to the liquid crystal polyesteramide resin is 3 to 50 mol%, preferably 4 to 40 mol%, more preferably 5 to 35 mol%.
本発明の液晶ポリエステルアミド樹脂において、式(I)および式(II)で表される繰返し単位は、p+q≧50の関係を満たすのが好ましく、p+q≧55の関係を満たすのがより好ましく、p+q≧60の関係を満たすのがさらに好ましく、p+q≧65の関係を満たすのが特に好ましい。 In the liquid crystal polyesteramide resin of the present invention, the repeating units represented by formula (I) and formula (II) preferably satisfy the relationship p+q≧50, more preferably satisfy the relationship p+q≧55, even more preferably satisfy the relationship p+q≧60, and particularly preferably satisfy the relationship p+q≧65.
式(I)で表される繰返し単位を与える単量体の具体例としては、例えば、4-ヒドロキシ安息香酸、ならびにそのアシル化物、エステル誘導体、酸ハロゲン化物などのエステル形成性の誘導体が挙げられる。 Specific examples of monomers that give the repeating unit represented by formula (I) include, for example, 4-hydroxybenzoic acid and its acylated products, ester derivatives, acid halides, and other ester-forming derivatives.
式(II)で表される繰返し単位を与える単量体の具体例としては、例えば、6-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸、ならびにそのアシル化物、エステル誘導体、酸ハロゲン化物などのエステル形成性の誘導体が挙げられる。 Specific examples of monomers that give the repeating unit represented by formula (II) include 6-hydroxy-2-naphthoic acid and its acylated products, ester derivatives, acid halides, and other ester-forming derivatives.
また、本発明の液晶ポリエステルアミド樹脂は、式(III)で表される芳香族オキシアミノ繰返し単位を含む。 The liquid crystal polyesteramide resin of the present invention also contains an aromatic oxyamino repeating unit represented by formula (III).
本発明の液晶ポリエステルアミド樹脂において、式(III)で表される繰返し単位の液晶ポリエステルアミド樹脂に対する組成比rは、5~30モル%、好ましくは7~28モル%、より好ましくは10~25モル%である。 In the liquid crystal polyesteramide resin of the present invention, the composition ratio r of the repeating unit represented by formula (III) to the liquid crystal polyesteramide resin is 5 to 30 mol%, preferably 7 to 28 mol%, and more preferably 10 to 25 mol%.
式(III)で表される繰返し単位を与える単量体の具体例としては、例えば、4-アミノフェノール、ならびにそのアシル化物などのアミド形成性の誘導体が挙げられる。 Specific examples of monomers that provide the repeating unit represented by formula (III) include, for example, 4-aminophenol and its acylated and other amide-forming derivatives.
また、本発明の液晶ポリエステルアミド樹脂は、式(IV)で表される芳香族ジカルボニル繰返し単位を含む。 The liquid crystal polyesteramide resin of the present invention also contains an aromatic dicarbonyl repeating unit represented by formula (IV).
本発明の液晶ポリエステルアミド樹脂において、式(IV)で表される繰返し単位の液晶ポリエステルアミド樹脂に対する組成比sは、3~25モル%、好ましくは5~23モル%である。 In the liquid crystal polyesteramide resin of the present invention, the composition ratio s of the repeating unit represented by formula (IV) to the liquid crystal polyesteramide resin is 3 to 25 mol %, preferably 5 to 23 mol %.
式(IV)で表される繰返し単位を与える単量体の具体例としては、例えば、2,6-ナフタレンジカルボン酸、ならびにそのエステル誘導体、酸ハロゲン化物などのエステル形成性誘導体が挙げられる。 Specific examples of monomers that provide the repeating unit represented by formula (IV) include 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, as well as its ester derivatives and ester-forming derivatives such as acid halides.
本発明の液晶ポリエステルアミド樹脂は、他の芳香族ジカルボニル繰返し単位として、さらに式(V)で表される繰返し単位を含んでいてもよい。 The liquid crystal polyesteramide resin of the present invention may further contain a repeating unit represented by formula (V) as another aromatic dicarbonyl repeating unit.
本発明の液晶ポリエステルアミド樹脂において、式(V)で表される繰返し単位の液晶ポリエステルアミド樹脂に対する組成比tは、0~25モル%、好ましくは1~20モル%、より好ましくは2~15モル%である。 In the liquid crystal polyesteramide resin of the present invention, the composition ratio t of the repeating unit represented by formula (V) to the liquid crystal polyesteramide resin is 0 to 25 mol%, preferably 1 to 20 mol%, and more preferably 2 to 15 mol%.
式(V)で表される繰返し単位を与える単量体の具体例としては、例えば、テレフタル酸およびイソフタル酸、ならびにこれらのエステル誘導体、酸ハロゲン化物などのエステル形成性誘導体が挙げられる。 Specific examples of monomers that provide the repeating unit represented by formula (V) include terephthalic acid and isophthalic acid, as well as their ester derivatives and ester-forming derivatives such as acid halides.
すなわち、式(V)で表される繰返し単位が、式(VI)および/または式(VII)で表される繰返し単位であることが好ましい。 That is, it is preferable that the repeating unit represented by formula (V) is a repeating unit represented by formula (VI) and/or formula (VII).
本発明の液晶ポリエステルアミド樹脂において繰返し単位の組成比の合計[p+q+r+s+t]が100モル%であることが好ましいが、本発明の目的を損なわない範囲において、他の繰返し単位をさらに含んでもよい。 In the liquid crystal polyesteramide resin of the present invention, the total composition ratio of the repeating units [p+q+r+s+t] is preferably 100 mol %, but other repeating units may be further included as long as the object of the present invention is not impaired.
本発明の液晶ポリエステルアミド樹脂を構成する他の繰返し単位を与える単量体としては、他の芳香族ヒドロキシカルボン酸、他の芳香族ヒドロキシアミン、他の芳香族ジカルボン酸あるいは芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシジカルボン酸、芳香族ジアミン、芳香族アミノカルボン酸、芳香族メルカプトカルボン酸、芳香族ジチオール、芳香族メルカプトフェノールおよびこれらの組合せなどが挙げられる。 Examples of monomers that provide other repeating units constituting the liquid crystal polyesteramide resin of the present invention include other aromatic hydroxycarboxylic acids, other aromatic hydroxyamines, other aromatic dicarboxylic acids or aromatic diols, aromatic hydroxydicarboxylic acids, aromatic diamines, aromatic aminocarboxylic acids, aromatic mercaptocarboxylic acids, aromatic dithiols, aromatic mercaptophenols, and combinations thereof.
これらの他の単量体成分から与えられる繰返し単位の割合は、繰返し単位全体において、10モル%以下であるのが好ましい。 The proportion of repeat units provided by these other monomer components is preferably 10 mol % or less of the total repeat units.
以下、本発明の液晶ポリエステルアミド樹脂の製造方法について説明する。 The method for producing the liquid crystal polyesteramide resin of the present invention is described below.
本発明の液晶ポリエステルアミド樹脂の製造方法には特に限定はなく、上記単量体成分間にエステル結合またはアミド結合を形成させる公知のポリエステルまたはポリアミドの重縮合方法、たとえば溶融アシドリシス法、スラリー重合法などを用いることができる。 There are no particular limitations on the method for producing the liquid crystal polyesteramide resin of the present invention, and any known polyester or polyamide polycondensation method that forms an ester bond or amide bond between the above-mentioned monomer components, such as the molten acidolysis method or slurry polymerization method, can be used.
溶融アシドリシス法は、本発明の液晶ポリエステルアミド樹脂を製造するのに好ましい方法である。この方法は、最初に重合性単量体を加熱して反応物質の溶融溶液を形成し、次いで重縮合反応を続けて溶融ポリマーを得るものである。なお、縮合の最終段階で副生する揮発物(たとえば酢酸、水など)の除去を容易にするために真空を適用してもよい。 The molten acidolysis method is the preferred method for producing the liquid crystal polyesteramide resin of the present invention. In this method, the polymerizable monomers are first heated to form a molten solution of the reactants, and then the polycondensation reaction is continued to obtain the molten polymer. A vacuum may be applied to facilitate removal of volatile by-products (e.g., acetic acid, water, etc.) produced in the final stage of condensation.
スラリー重合法とは、熱交換流体の存在下で重合性単量体を反応させる方法であって、固体生成物は熱交換媒質中に懸濁した状態で得られる。 Slurry polymerization is a process in which polymerizable monomers are reacted in the presence of a heat exchange fluid, and a solid product is obtained in a state suspended in the heat exchange medium.
溶融アシドリシス法およびスラリー重合法のいずれの場合においても、液晶ポリエステルアミド樹脂を製造する際に使用される重合性単量体成分は、ヒドロキシル基および/またはアミノ基をアシル化した変性形態、すなわち低級アシル化物として反応に供することもできる。低級アシル基は炭素原子数2~5のものが好ましく、炭素原子数2または3のものがより好ましい。特に好ましくは前記単量体成分のアセチル化物を反応に用いる方法が挙げられる。 In both the molten acidolysis method and the slurry polymerization method, the polymerizable monomer components used in producing the liquid crystal polyesteramide resin can be subjected to the reaction in a modified form in which the hydroxyl group and/or amino group is acylated, i.e., as a lower acylated product. The lower acyl group preferably has 2 to 5 carbon atoms, and more preferably has 2 or 3 carbon atoms. Particularly preferred is a method in which an acetylated product of the monomer component is used in the reaction.
重合性単量体の低級アシル化物は、別途アシル化して予め合成したものを用いてもよいし、液晶ポリエステルアミド樹脂の製造時にモノマーに無水酢酸等のアシル化剤を加えて反応系内で生成せしめることもできる。 The lower acylated polymerizable monomer may be a pre-synthesized product obtained by separate acylation, or may be produced in the reaction system by adding an acylating agent such as acetic anhydride to the monomer during the production of the liquid crystal polyester amide resin.
溶融アシドリシス法またはスラリー重合法のいずれにおいても、重縮合反応は、通常、温度150~400℃、好ましくは250~370℃で、常圧および/または減圧下で行うのがよく、必要に応じて触媒を用いてもよい。 In either the molten acidolysis method or the slurry polymerization method, the polycondensation reaction is usually carried out at a temperature of 150 to 400°C, preferably 250 to 370°C, under normal pressure and/or reduced pressure, and a catalyst may be used as necessary.
触媒の具体例としては、ジアルキルスズオキシド(例えばジブチルスズオキシド)、ジアリールスズオキシドなどの有機スズ化合物;二酸化チタン;三酸化アンチモン;アルコキシチタンシリケート、チタンアルコキシドなどの有機チタン化合物;カルボン酸のアルカリおよびアルカリ土類金属塩(例えば酢酸ナトリウム、酢酸カリウム);ルイス酸(例えば三フッ化硼素)、ハロゲン化水素(例えば塩化水素)などの気体状酸触媒などが挙げられる。 Specific examples of catalysts include organotin compounds such as dialkyltin oxides (e.g., dibutyltin oxide) and diaryltin oxides; titanium dioxide; antimony trioxide; organotitanium compounds such as alkoxytitanium silicates and titanium alkoxides; alkali and alkaline earth metal salts of carboxylic acids (e.g., sodium acetate and potassium acetate); gaseous acid catalysts such as Lewis acids (e.g., boron trifluoride) and hydrogen halides (e.g., hydrogen chloride).
触媒の使用割合は、通常モノマー全量に対し10~1000ppm、好ましくは20~200ppmである。 The catalyst is usually used in an amount of 10 to 1000 ppm, preferably 20 to 200 ppm, based on the total amount of monomer.
このようにして得られる本発明の液晶ポリエステルアミド樹脂は、後述する示差走査熱量計(DSC)により測定される結晶融解温度が好適には200℃以上であり、耐熱性に優れたものである。本発明の液晶ポリエステルアミド樹脂の結晶融解温度は、好ましくは200℃以上、より好ましくは210℃以上である。 The liquid crystal polyesteramide resin of the present invention thus obtained has a crystalline melting temperature of preferably 200°C or higher as measured by a differential scanning calorimeter (DSC) described below, and has excellent heat resistance. The crystalline melting temperature of the liquid crystal polyesteramide resin of the present invention is preferably 200°C or higher, more preferably 210°C or higher.
なお、本明細書および特許請求の範囲において、「結晶融解温度」とは、示差走査熱量計(Differential Scanning Calorimeter、以下DSCと略す)によって、昇温速度20℃/分で測定した際の結晶融解に基づく吸熱ピークを示す温度から求めたものである。より具体的には、液晶ポリエステルアミド樹脂の試料を、室温から20℃/分の昇温条件で測定した際に観測される吸熱ピーク温度(Tm1)の観測後、Tm1より20~50℃高い温度で10分間保持し、次いで、20℃/分の降温条件で室温まで試料を冷却した後に、再度20℃/分の昇温条件で測定した際の吸熱ピークを観測し、そのピークトップを示す温度を液晶ポリエステルアミド樹脂の結晶融解温度とする。測定機器としては、例えば、株式会社日立ハイテクサイエンス製DSC7020等を用いることができる。 In this specification and claims, the "crystalline melting temperature" is determined from the temperature at which an endothermic peak due to crystalline melting is observed when a differential scanning calorimeter (hereinafter abbreviated as DSC) is used to measure at a heating rate of 20°C/min. More specifically, after observing the endothermic peak temperature (Tm1) observed when a sample of liquid crystal polyesteramide resin is measured under heating conditions of 20°C/min from room temperature, the sample is held at a temperature 20 to 50°C higher than Tm1 for 10 minutes, and then cooled to room temperature under a cooling condition of 20°C/min. After that, the endothermic peak is observed when the sample is measured again under heating conditions of 20°C/min, and the temperature showing the peak top is taken as the crystalline melting temperature of the liquid crystal polyesteramide resin. For example, a DSC7020 manufactured by Hitachi High-Tech Science Corporation can be used as a measuring instrument.
本発明の液晶ポリエステルアミド樹脂は、キャピラリーレオメーター(東洋精機(株)製キャピログラフ1D)により、0.7mmφ×10mmのキャピラリーを用いて、剪断速度1000s-1の条件下、結晶融解温度+30℃で測定した溶融粘度が、1~1000Pa・sであるものが好ましく、5~300Pa・sであるものがより好ましい。 The liquid crystal polyesteramide resin of the present invention preferably has a melt viscosity of 1 to 1000 Pa·s, more preferably 5 to 300 Pa·s, as measured using a capillary rheometer (Capillograph 1D manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.) with a capillary of 0.7 mmφ×10 mm under a shear rate of 1000 s -1 at a crystal melting temperature +30°C.
また、本発明の液晶ポリエステルアミド樹脂は、ダンベル状試験片(長さ63.5mm×幅3.5mm×厚さ2.0mm)を用いた引張試験において、引張強度が190MPa以上であることが好ましく、より好ましくは205MPa以上、さらに好ましくは220MPa以上である。上記引張強度の上限値は、特に限定されないが、例えば350MPaである。 In addition, in a tensile test using a dumbbell-shaped test piece (length 63.5 mm × width 3.5 mm × thickness 2.0 mm), the liquid crystal polyester amide resin of the present invention preferably has a tensile strength of 190 MPa or more, more preferably 205 MPa or more, and even more preferably 220 MPa or more. The upper limit of the tensile strength is not particularly limited, but is, for example, 350 MPa.
なお、引張強度の測定は、スパン間距離25.4mm、引張速度5.0mm/分で行うことができる。 The tensile strength can be measured with a span distance of 25.4 mm and a tensile speed of 5.0 mm/min.
また、本発明の液晶ポリエステルアミド樹脂は、ASTM D256に準拠した23℃におけるIzod衝撃強度が300J/m以上であることが好ましく、より好ましくは350J/m以上、さらに好ましくは400J/m以上である。上記Izod衝撃強度の上限値は、特に限定されないが、例えば1000J/mである。
The liquid crystal polyesteramide resin of the present invention preferably has an Izod impact strength of 300 J/m or more, more preferably 350 J/m or more, and even more preferably 400 J/m or more at 23° C. according to ASTM D256. The upper limit of the Izod impact strength is not particularly limited, but is, for example, 1000 J/m .
本発明はさらに、本発明の液晶ポリエステルアミド樹脂に繊維状、板状または粒状の充填剤の1種または2種以上を配合せしめて得られる液晶ポリエステルアミド樹脂組成物を提供する。充填剤としては、樹脂組成物に用いられることが知られている物質から、液晶ポリエステルアミド樹脂組成物の使用目的、用途等に応じて適宜選択すればよい。 The present invention further provides a liquid crystal polyesteramide resin composition obtained by blending one or more fibrous, plate-like or granular fillers with the liquid crystal polyesteramide resin of the present invention. The filler may be appropriately selected from substances known to be used in resin compositions depending on the intended use and application of the liquid crystal polyesteramide resin composition.
繊維状の充填剤としては、例えば、ガラス繊維、シリカアルミナ繊維、アルミナ繊維、炭素繊維、アラミド繊維、などが挙げられる。これらの中では、ガラス繊維が物性とコストのバランスが優れている点から好ましい。 Examples of fibrous fillers include glass fiber, silica alumina fiber, alumina fiber, carbon fiber, and aramid fiber. Among these, glass fiber is preferred because it has an excellent balance between physical properties and cost.
板状あるいは粒状の充填剤としては、例えば、タルク、マイカ、グラファイト、ウォラストナイト、炭酸カルシウム、ドロマイト、クレイ、ガラスフレーク、ガラスビーズ、硫酸バリウム、酸化チタンなどが挙げられる。これらの中では、タルクが物性とコストのバランスが優れている点から好ましい。 Examples of plate-like or granular fillers include talc, mica, graphite, wollastonite, calcium carbonate, dolomite, clay, glass flakes, glass beads, barium sulfate, and titanium oxide. Among these, talc is preferred because it has an excellent balance between physical properties and cost.
充填剤が配合された液晶ポリエステルアミド樹脂組成物において、充填剤はその合計配合量が、液晶ポリエステルアミド樹脂100質量部に対して、通常0.1~200質量部、特に10~100質量部であるのが好ましい。充填剤の配合量が200質量部を超える場合、樹脂組成物の成形加工性が低下したり、成形機のシリンダーや金型の磨耗が大きくなる傾向がある。 In liquid crystal polyesteramide resin compositions containing a filler, the total amount of filler is usually 0.1 to 200 parts by mass, and preferably 10 to 100 parts by mass, per 100 parts by mass of liquid crystal polyesteramide resin. If the amount of filler exceeds 200 parts by mass, the moldability of the resin composition tends to decrease and wear of the cylinder and mold of the molding machine tends to increase.
また、本発明の液晶ポリエステルアミド樹脂には、本発明の効果を損なわない範囲でさらに、高級脂肪酸、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸アミド、高級脂肪酸金属塩、ポリシロキサン、フッ素樹脂などの離型改良剤;染料、顔料などの着色剤;酸化防止剤;熱安定剤;紫外線吸収剤;帯電防止剤;界面活性剤などの、樹脂組成物に用いられることが知られている添加剤を、樹脂組成物の目的及び用途に応じて1種または2種以上を組み合わせて配合してもよい。 In addition, the liquid crystal polyesteramide resin of the present invention may further contain one or more of the following additives that are known to be used in resin compositions, such as release improvers such as higher fatty acids, higher fatty acid esters, higher fatty acid amides, higher fatty acid metal salts, polysiloxanes, and fluororesins; colorants such as dyes and pigments; antioxidants; heat stabilizers; ultraviolet absorbers; antistatic agents; and surfactants, in a range that does not impair the effects of the present invention, depending on the purpose and use of the resin composition.
高級脂肪酸、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸金属塩、フルオロカーボン系界面活性剤等の外部滑剤効果を有するものについては、成形に際して予めペレットに付着せしめて用いてもよい。 Materials that have an external lubricant effect, such as higher fatty acids, higher fatty acid esters, higher fatty acid metal salts, and fluorocarbon surfactants, may be attached to the pellets beforehand during molding.
本発明の液晶ポリエステルアミド樹脂組成物は、充填剤および添加剤などの全ての成分をポリエステルアミド樹脂に配合し、バンバリーミキサー、ニーダー、一軸もしくは二軸押出機などを用いて、液晶ポリエステルアミド樹脂の結晶融解温度近傍から結晶融解温度+100℃までの温度下で溶融混練して調製することができる。 The liquid crystal polyesteramide resin composition of the present invention can be prepared by blending all components such as fillers and additives with polyesteramide resin, and melt-kneading the mixture at a temperature ranging from near the crystalline melting temperature of the liquid crystal polyesteramide resin to the crystalline melting temperature + 100°C using a Banbury mixer, kneader, single-screw or twin-screw extruder, or the like.
このようにして得られた本発明の液晶ポリエステルアミド樹脂および液晶ポリエステルアミド樹脂組成物は、従来公知の射出成形、圧縮成形、押出成形、ブローなどの成形法によって、射出成形品、フィルム、シートおよび不織布などの成形品に加工することができる。 The liquid crystal polyesteramide resin and liquid crystal polyesteramide resin composition of the present invention obtained in this manner can be processed into molded articles such as injection molded articles, films, sheets, and nonwoven fabrics by conventional molding methods such as injection molding, compression molding, extrusion molding, and blow molding.
本発明の液晶ポリエステルアミド樹脂および液晶ポリエステルアミド樹脂組成物は、引張強度やIzod衝撃強度などの機械特性に優れるため、例えば、各種通信機器、電子デバイス等の筐体やパッケージなどといった電気電子部品の用途に好適に用いられる。 The liquid crystal polyesteramide resin and liquid crystal polyesteramide resin composition of the present invention have excellent mechanical properties such as tensile strength and Izod impact strength, and are therefore suitable for use in electrical and electronic components such as housings and packages for various communication equipment and electronic devices.
以下、実施例により本発明を詳述するが、本発明はこれに限定されるものではない。 The present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
実施例において、下記の略号は以下の化合物を表す。
POB:4-ヒドロキシ安息香酸
BON6:6-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸
BP:4,4’-ジヒドロキシビフェニル
PAP:4-アミノフェノール
NDA:2,6-ナフタレンジカルボン酸
IPA:イソフタル酸
TPA:テレフタル酸
In the examples, the following abbreviations represent the following compounds.
POB: 4-hydroxybenzoic acid BON6: 6-hydroxy-2-naphthoic acid BP: 4,4'-dihydroxybiphenyl PAP: 4-aminophenol NDA: 2,6-naphthalenedicarboxylic acid IPA: isophthalic acid TPA: terephthalic acid
〈結晶融解温度の測定〉
示差走査熱量測計(株式会社日立ハイテクサイエンス製DSC7020)を用いて測定を行った。下記実施例および比較例の樹脂試料を、室温から20℃/分の昇温条件下で測定し、吸熱ピーク温度(Tm1)を観測した後、Tm1より20~50℃高い温度で10分間保持した。次いで20℃/分の降温条件で室温まで試料を冷却した後に、再度20℃/分の昇温条件で測定した際の吸熱ピークを観測し、そのピークトップを示す温度を樹脂試料の結晶融解温度とした。
Measurement of Crystal Melting Temperature
Measurements were performed using a differential scanning calorimeter (DSC7020 manufactured by Hitachi High-Tech Science Corporation). The resin samples of the following examples and comparative examples were measured under conditions of a temperature rise of 20°C/min from room temperature, and the endothermic peak temperature (Tm1) was observed, and then the sample was held at a temperature 20 to 50°C higher than Tm1 for 10 minutes. The sample was then cooled to room temperature under a temperature drop condition of 20°C/min, and the endothermic peak was observed when measured again under a temperature rise condition of 20°C/min, and the temperature showing the peak top was taken as the crystalline melting temperature of the resin sample.
〈引張強度〉
射出成形機射出成形機(住友重機械工業(株)製 MINIMAT M26/15)を用いて、融点+20~40℃のシリンダー温度、金型温度70℃で、長さ63.5mm、幅3.5mm、厚さ2.0mmのダンベル状引張試験片を成形し、引張強度を測定した。
引張強度の測定は、スパン間距離25.4mm、引張速度5.0mm/分で行った。
Tensile strength
Using an injection molding machine (MINIMAT M26/15 manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.), a cylinder temperature of melting point +20 to 40°C and a mold temperature of 70°C were used to mold dumbbell-shaped tensile test pieces having a length of 63.5 mm, a width of 3.5 mm and a thickness of 2.0 mm, and the tensile strength was measured.
The tensile strength was measured at a span distance of 25.4 mm and a pulling speed of 5.0 mm/min.
〈Izod衝撃強度〉
射出成形機射出成形機(住友重機械工業(株)製 MINIMAT M26/15)を用いて、融点+20~40℃のシリンダー温度、金型温度70℃で、長さ65mm、幅12.7mm、厚さ2.0mmの短冊状試験片を成形し、ASTM D256に準拠して測定した。
<Izod impact strength>
Injection molding machine: Using an injection molding machine (MINIMAT M26/15 manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.), a cylinder temperature of melting point +20 to 40°C and a mold temperature of 70°C were used to mold rectangular test pieces having a length of 65 mm, a width of 12.7 mm and a thickness of 2.0 mm. Measurements were performed in accordance with ASTM D256.
実施例1
トルクメーター付き攪拌装置および留出管を備えた反応容器にPOB、BON6、PAP、NDAおよびIPAを、表1に示す組成比で、総量6.5モルとなるように仕込み、さらに全モノマーの水酸基量(モル)に対して1.03倍モルの無水酢酸を仕込み、次の条件で脱酢酸重合を行った。
Example 1
A reaction vessel equipped with a stirrer with a torque meter and a distillation tube was charged with POB, BON6, PAP, NDA and IPA in a total amount of 6.5 moles in the composition ratios shown in Table 1, and acetic anhydride was further charged in an amount of 1.03 moles relative to the amount (mol) of hydroxyl groups of all monomers, and deacetic acid polymerization was carried out under the following conditions.
窒素ガス雰囲気下に室温から150℃まで1時間で昇温し、同温度にて30分間保持した。次いで、副生する酢酸を留去させつつ210℃まで速やかに昇温し、同温度にて30分間保持した。その後、345℃まで4時間かけ昇温した後、80分かけ10mmHgにまで減圧を行なった。所定のトルクを示した時点で重合反応を終了し、反応容器内容物を取り出し、粉砕機により液晶ポリエステルアミド樹脂のペレットを得た。重合時の留出酢酸量は、ほぼ理論値どおりであった。 The temperature was raised from room temperature to 150°C in a nitrogen gas atmosphere over one hour and maintained at that temperature for 30 minutes. The temperature was then raised quickly to 210°C while distilling off the by-product acetic acid and maintained at that temperature for 30 minutes. The temperature was then raised to 345°C over four hours, after which the pressure was reduced to 10 mmHg over 80 minutes. The polymerization reaction was terminated when a predetermined torque was reached, the contents of the reaction vessel were removed, and pellets of liquid crystal polyesteramide resin were obtained using a grinder. The amount of acetic acid distilled during polymerization was almost the theoretical value.
実施例2~5および比較例1~4
モノマー組成比を、表1に示す組成比に変えること以外は、実施例1と同様にして、樹脂ペレットを得た。重合時の酢酸留出量は、ほぼ理論値どおりであった。
Examples 2 to 5 and Comparative Examples 1 to 4
Resin pellets were obtained in the same manner as in Example 1, except that the monomer composition ratio was changed to the composition ratio shown in Table 1. The amount of acetic acid distilled during polymerization was approximately the theoretical value.
得られた実施例1~5および比較例1~4の樹脂の結晶融解温度、引張強度およびIzod衝撃強度を表1に示す。 The crystalline melting temperatures, tensile strengths, and Izod impact strengths of the resins obtained in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4 are shown in Table 1.
表1から、特定の繰返し単位から構成される実施例1~5の液晶ポリエステルアミド樹脂はいずれも、引張強度やIzod衝撃強度などの機械特性に優れるものであった。 As can be seen from Table 1, all of the liquid crystal polyesteramide resins of Examples 1 to 5, which are composed of specific repeating units, had excellent mechanical properties such as tensile strength and Izod impact strength.
一方、比較例1~4の樹脂はいずれも、実施例1~5の液晶ポリエステルアミド樹脂と比較して、引張強度やIzod衝撃強度などの機械特性に劣るものであった。 On the other hand, the resins of Comparative Examples 1 to 4 all had inferior mechanical properties, such as tensile strength and Izod impact strength, compared to the liquid crystal polyester amide resins of Examples 1 to 5.
Claims (6)
25≦p≦60、
3≦q≦50、
5≦r≦30、
3≦s≦25、および
0≦t≦25]
で表される繰返し単位を含み、
p+q+r+s+t=100を満たす、液晶ポリエステルアミド樹脂。 Formulas (I) to (V)
25≦p≦60,
3≦q≦50,
5≦r≦30,
3≦s≦25, and 0≦t≦25]
The repeating unit is represented by
A liquid crystal polyesteramide resin that satisfies p+q+r+s+t=100 .
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