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    • 专利摘要:
    目的為提供一種能夠製備其中粒子之產生量被顯著減少的模製品之液晶聚酯樹脂組成物。本發明提供一種液晶聚酯樹脂組成物，其包含(1)液晶聚酯，及(2)具有5至15μm纖維直徑和30至200μm數目平均纖維長度之纖維狀填料，其中纖維長度大於200μm之纖維的含量以100質量%之纖維狀填料的量計為10質量%或更少。
    公开号:TW201302992A
    申请号:TW101107477
    申请日:2012-03-06
    公开日:2013-01-16
    发明作者:Satoshi Sekimura；Hirokazu Matsui；Hiroshi Harada
    申请人:Sumitomo Chemical Co；
    IPC主号:C08L67-00
    专利说明:
    液晶聚酯樹脂組成物
    本發明關於一種液晶聚酯樹脂組成物。
    液晶聚酯因為其令人滿意的造模性、高耐熱性和強度，及極佳絕緣性質而應用作為電氣和電子零件及光學零件的材料。
    通常，由液晶聚酯製造之樹脂模製品往往藉由使用樹脂組成物製造，該樹脂組成物藉由將補強填料加至液晶聚酯以提高機械強度而製得。然而，有一個問題，當電氣和電子零件、光學零件由含有其中加入補強填料的樹脂模製品製造時，外來顆粒物質(粒子)可能會在零件表面上產生。該等粒子的產生可能導致在組裝步驟中零件產率減少及當使用產品時故障。
    有關粒子的產生，JP-A2008-239950揭示粒子在零件表面上的產生可藉由界定含有纖維狀填料的液晶聚酯樹脂模製品之表面粗糙度防止。 發明概述
    從樹脂模製品製造的電氣和電子零件、光學零件有時在製造過程中會進行超音波清洗，以便除去附著在零件表面上的污斑。該等污斑是由附著在用以製造樹脂模製品之模具的污斑(例如，有機物質)所造成的污斑。尤其，當零件在低頻下進行超音波清洗時，不可能充分減少由樹脂模製品製造之習知零件中之粒子的產生量。因此，想要進一步減少粒子的產生量。
    在這些情況下，已進行本發明且其目的是提供一種能夠製造其中粒子的產生量充分減少之模製品的液晶聚酯樹脂組成物。
    為了解決該等問題，本發明為一種液晶聚酯樹脂組成物，其包含：(1)液晶聚酯，及(2)纖維直徑為5至15μm和數目平均纖維長度為30至200μm之纖維狀填料，其中纖維長度大於200μm之纖維的含量以100質量%之纖維狀填料的量計為10質量%或更少。
    根據本發明，可能提供一種能夠製造其中粒子的產生量充分減少之模製品的液晶聚酯樹脂組成物。 較佳實施態樣之詳細說明
    欲使用於本發明之液晶聚酯樹脂組成物(以下簡稱為“樹脂組成物”)中的液晶聚酯較佳為一種在熔融狀態下呈現介晶性且在450℃或更低之溫度下熔融之液晶聚酯。液晶聚酯為液晶聚酯醯胺、液晶聚酯醚、液晶聚酯碳酸酯、或液晶聚酯醯亞胺。液晶聚酯較佳為其中只有芳族化合物用作原料單體之完全芳族液晶聚酯。
    液晶聚酯的典型例子包括(I)藉由聚合(聚縮合)芳族羥基羧酸、與芳族二羧酸及至少一種選自芳族二醇、芳族羥胺和芳族二胺之化合物所獲得之液晶聚酯；(II)藉由聚合複數種芳族羥基羧酸所獲得之液晶聚酯；(III)藉由聚合芳族二羧酸與至少一種選自由芳族二醇、芳族羥胺及芳族二胺所組成之群組的化合物所獲得之液晶聚酯；及(IV)藉由聚合聚酯(諸如聚對酞酸乙二酯)與芳族羥基羧酸所獲得之液晶聚酯。在本文中，芳族羥基羧酸、芳族二羧酸、芳族二醇、芳族羥胺及芳族二胺之部分或全部可分別獨立地改變至其可聚合衍生物。
    具有羧基的化合物之可聚合衍生物的例子(諸如芳族羥基羧酸或芳族二羧酸)包括其中羧基已轉化成烷氧羰基或芳氧羰基之衍生物(酯)；其中羧基已轉化成鹵甲醯基之衍生物(醯鹵)，及其中羧基已轉化成醯氧羰基之衍生物(酸酐)。
    具有羥基的化合物之可聚合衍生物的例子(諸如芳族羥基羧酸、芳族二醇及芳族羥胺)包括其中羥基已藉由醯化作用轉化成醯氧基之衍生物(醯化物)。
    具有胺基的化合物之可聚合衍生物的例子(諸如芳族羥胺或芳族二胺)包括其中胺基已藉由醯化作用轉化成醯胺基之衍生物(醯化物)。
    液晶聚酯較佳包括一種下列通式(1)表示之重複單元(以下稱為“重複單元(1)”)，且更佳包括重複單元(1)，下列通式(2)表示之重複單元(以下稱為“重複單元(2)”)、及下列通式(3)表示之重複單元(以下稱為“重複單元(3)”)：(1)-O-Ar1-CO-，(2)-CO-Ar2-CO-，(3)-X-Ar3-Y-，和(4)-Ar4-Z-Ar5-：其中Ar1表示伸苯基、伸萘基或伸聯苯基(biphenylylene)，Ar2及Ar3各自獨立表示伸苯基、伸萘基、伸聯苯基或通式(4)表示之基團；X及Y各自獨立表示氧原子或亞胺基(-NH-)；Ar4和Ar5各自獨立表示伸苯基或伸萘基；Z表示氧原子、硫原子、羰基、磺醯基或亞烷基；Ar1、Ar2或Ar3中之一或多個氫原子各自獨立可經鹵素原子、烷基或芳基取代。
    鹵素原子的例子包括氟原子、氯原子、溴原子及碘原子。烷基的例子包括甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、正己基、正庚基、2-乙基己基、正辛基、正壬基和正癸基，且碳原子數較佳為從1至10。芳基的例子包括苯基、鄰-甲苯基、間-甲苯基、對-甲苯基、1-萘基和2-萘基，且碳原子數較佳為從6至20。
    當氫原子經這些基團(其數目較佳為2個或更少，且更佳為1個)取代時，各基團分別獨立地以Ar1、Ar2或Ar3表示。
    亞烷基的例子包括亞甲基、亞乙基、亞異丙基、亞正丁基和2-乙基亞己基，且碳原子數較佳為從1至10。
    重複單元(1)為衍生自芳族羥基羧酸之重複單元。重複單元(1)較佳為衍生自對-羥基苯甲酸之重複單元(Ar1為對-伸苯基)，或衍生自6-羥基-2-萘甲酸之重複單元(Ar1為2,6-伸萘基)。
    重複單元(2)為衍生自芳族二羧酸之重複單元。重複單元(2)較佳為衍生自對酞酸之重複單元(Ar2為對-伸苯基)、衍生自異酞酸之重複單元(Ar2為間-伸苯基)、衍生自2,6-萘二羧酸之重複單元(Ar2為2,6-伸萘基)、或衍生自二苯醚-4,4’-二羧酸之重複單元(Ar2為二苯醚-4,4’-二基)。
    重複單元(3)為衍生自芳族二醇、芳族羥胺或芳族二胺之重複單元。重複單元(3)較佳為衍生自氫醌、對-胺酚或對-苯二胺之重複單元(Ar3為對-伸苯基)，或衍生自4,4’-二羥基聯苯、4-胺基-4’-羥基聯苯或4,4’-二胺基聯苯之重複單元(Ar3為4,4’-伸聯苯基)。
    重複單元(1)的含量較佳為30個單元或更多，更佳30至80個單元，仍更佳40至70個單元，及特佳為45至65個單元。重複單元(2)的含量較佳為35個單元或更少。更佳從10至35個單元，仍更佳從15至30個單元，及特佳為從17.5至27.5個單元。重複單元(3)的含量較佳為35個單元或更少，更佳從10至35個單元，仍更佳從15至30個單元，及特佳為從17.5至27.5個單元。當重複單元(1)的含量增加時，液晶聚酯的熔體流動性、耐熱性、強度和剛度有可能得到改善。然而，當含量太大時，熔融溫度和熔融黏度有可能增加且因此模製所需要之溫度可能會增加。
    重複單元(2)的含量對重複單元(3)的含量之比[重複單元(2)的含量]/[重複單元(3)的含量]較佳為從0.9/1至1/0.9，更佳從0.95/1至1/0.95，且仍更佳從0.98/1至1/0.98。
    液晶聚酯可分別獨立地包括二或多種之重複單元(1)至(3)。液晶聚酯可包括非重複單元(1)至(3)之重複單元，且其含量以包含在液晶聚酯中之全部重複單元的總共100個單元計較佳為10個單元或更少，和更佳5個單元或更少。
    從液晶聚酯的熔體黏度可能減少的事實之觀點而言，該液晶聚酯較佳包括其中X和Y分別為氧原子之重複單元，即，衍生自芳族二醇之重複單元作為重複單元(3)，且更佳只包括其中X和Y分別為氧原子之重複單元作為重複單元(3)。
    從製備具有高耐熱性以及具有滿意可操作性的強度和剛性之高分子量液晶聚酯的觀點而言，該液晶聚酯較佳為藉由包括(1)將原料化合物(單體)熔融聚合以獲得聚合物(預聚合物)的步驟及(2)所獲得的預聚合物進行固相聚合的步驟之製法製備。該熔融聚合可在觸媒存在下進行，及觸媒的例子包括金屬化合物諸如乙酸鎂、乙酸亞錫、鈦酸四丁酯、乙酸鉛、乙酸鈉、乙酸鉀和三氧化銻；及含氮雜環化合物諸如4-(二甲胺基)吡啶和1-甲基咪唑。在該等觸媒之中，含氮雜環化合物為較佳。
    液晶聚酯之流動開始溫度較佳為250℃或更高，更佳從250℃至350℃，及仍更佳從260℃至330℃。當流動開始溫度增加時，耐熱性、強度和剛性可能被改善。當流動開始溫度太高時，熔融溫度和熔體黏度可能增加且因此模製所需的溫度可能會增加。
    流動開始溫度亦稱為流動溫度且表示當液晶聚酯在9.8 MPa(100公斤/公分2)之負載下以4℃/分鐘之加熱速率熔融並擠壓通過使用毛細管型流變計之具有1毫米內徑及10毫米長度的噴嘴時，熔體黏度變為4,800 Pa．s(48,000泊)之溫度，且流動開始溫度充當指示液晶聚酯分子量的指標(參見“Liquid Crystalline Polymer Synthesis,molding,and Application”Naoyuki Koide編輯，第95頁，CMC出版有限公司於1987年6月5日出版)。
    欲使用於本發明之樹脂組成物中的纖維狀填料為無機纖維狀填料或有機纖維狀填料。無機纖維狀填料的例子包括玻璃纖維；碳纖維諸如PAN基底之碳纖維和瀝青基底之碳纖維；陶瓷纖維諸如矽石纖維、氧化鋁纖維和矽石氧化鋁纖維：金屬纖維諸如不銹鋼纖維；和晶鬚(whiskers)諸如鈦酸鉀晶鬚、鈦酸鋇晶鬚、矽灰石晶鬚、硼酸鋁晶鬚、氮化矽晶鬚和碳化矽晶鬚。有機纖維狀填料的例子包括聚酯纖維和聚芳醯胺纖維。這些填料之中，從(1)纖維狀填料之利用容易性，和(2)在模製樹脂組成物之情形下施用於模製裝置之磨損負載的觀點而言，玻璃纖維作為纖維狀填料為較佳。
    從(1)抑制從得自本發明樹脂組成物之模製品產生氣體進而改良模製品之化學穩定性，和(2)在使用模製品裝配電氣和電子儀器或光學儀器的情況下，抑制氣體(該氣體係從模製品產生、來自污染的外圍構件)的觀點而言，纖維狀填料較佳為未進行表面塗佈處理之纖維狀填料。表面塗佈處理的例子包括用偶合劑諸如矽烷偶合劑或鈦偶合劑之表面塗佈處理，和用各種熱固性樹脂和熱塑性樹脂之表面塗佈處理。
    從獲得其中粒子的產生量充分減少之模製品的觀點而言，纖維狀填料為一種其中纖維直徑為5至15μm且較佳為6至12μm、數目平均纖維長度為30至200μm且較佳為50至150μm及纖維長度大於200μm之纖維的含量以100重量%的纖維狀填料計為10重量%或更少之纖維狀填料。纖維直徑和纖維長度表示包含在樹脂組成物中之纖維狀填料的纖維直徑和纖維長度。
    上述纖維直徑和纖維長度係藉由包括下列流程之方法測量(1)將樹脂組成物模製成顆粒，(2)在600℃或更高下灰化將該等顆粒，(3)將焚化物質分散在甲醇中，(4)將分散液分散在載玻片上並拍攝顯微照片，(5)從顯微照片直接讀取纖維狀填料的纖維直徑和纖維長度，及(6)從使用400或更高的參數之讀值計算平均值。
    上述“纖維長度大於200μm之纖維的含量”可藉由下列方法-1或方法-2測量。方法-1為一種包括下列流程之方法：(1-1)將纖維狀填料通過一具有500μm或更大之孔大小的篩子，(1-2)將纖維狀填料進一步通過具有200μm之孔大小的篩子，和(1-3)使用上述方法測量通過篩子的纖維狀填料之纖維長度，進而決定纖維長度大於200μm之纖維的含量。根據本發明之纖維狀填料可藉由適當地重複方法-1的流程而獲得。較佳者為在流程(1-1)和(1-2)中該篩子係排列成傾向於纖維狀填料可自然地在篩上滑動。這些分子篩較佳為圓柱形篩，其中該側邊由網組成。將纖維狀填料放進圓柱形篩且然後旋轉篩的方面為較佳，因為網的有效面積增加。
    方法-2為一種包括下列流程之方法：(2-1)將纖維狀填料分散在溶劑諸如水、丙酮、酒精或乙醚中並攪拌，(2-2)使該分散液靜置，進而自然沉降纖維狀填料，(2-3)除去溶劑以獲得纖維狀填料之層板，其中纖維長度延著層連續改變且下層具有較長的纖維長度，(2-4)將層板適當地分成一些層，及使用上述方法測量各層纖維狀填料之纖維長度，進而決定纖維長度大於200μm之纖維的含量。根據本發明之纖維狀填料可藉由適當地除去此層板下層之纖維狀填料而獲得。流程(2-3)中除去溶劑之方法的例子包括一種藉由器具諸如吸管吸取溶劑之方法。流程(2-1)中之分散液較佳藉由一種包括過濾裝置的容器進行以簡單除去溶劑。
    纖維狀填料在本發明樹脂組成物中的含量以100質量份的液晶聚酯計較佳為5至250質量份。當該含量大於250質量份時，樹脂組成物之造模性可能變差且因此機械強度也會減少，導致脆樹脂組成物。當含量小於5質量份時，(1)由樹脂組成物製成的模製品之尺寸穩定性可能變差且因此不太可能獲得具有所要尺寸之模製品，(2)強烈呈現液晶聚酯在樹脂組成物中之異向性，且因此不利的現象諸如翹曲可在模製品中出現，和(3)藉由纖維形填料改善機械強度的效果可能變差。
    考慮到上述特性之間的平衡，纖維狀填料在本發明樹脂組成物中的含量以100質量份的液晶聚酯計更佳為10至150質量份，仍更佳25至100質量份，和特佳為40至70質量份。
    本發明樹脂之組成物可含有一或多種的其他成分諸如添加劑，及非液晶聚酯的樹脂。
    添加劑的例子包括抗氧化劑、熱穩定劑、紫外線吸收劑、抗靜電劑、界面活性劑、阻燃劑、著色劑、調平劑、消泡劑和片狀填料。添加劑在液晶聚酯組成物中的含量以100質量份的液晶聚合物計較佳為0至5質量份。
    非液晶聚酯之樹脂的例子包括熱塑性樹脂諸如聚丙烯、聚醯胺、非液晶聚酯之聚酯、聚碸、聚苯硫、聚醚酮、聚碳酸酯、聚醚碸、聚苯醚和聚醚醯亞胺；及熱固性樹脂諸如酚樹脂、環氧樹脂、聚醯亞胺樹脂和氰酸酯樹脂。非液晶聚酯之樹脂在液晶聚酯組成物中的含量以計100質量份的液晶聚酯計較佳為0至99質量份。
    本發明之樹脂組成物較佳藉由使用擠壓機熔融-捏合液晶聚酯、纖維狀填料和任意可用其他成分，和然後將熔融-捏合混合物擠壓成顆粒而製造。包括圓筒、一個或多個配置在圓筒中之螺桿和一個或多個圓筒提供於其之供應口的擠壓機為較佳和進一步包括一個或多個圓筒提供於其之排氣部分的擠壓機為更佳。
    為了從本發明之樹脂組成物獲得模製品，較佳為預先熔融-捏合液晶聚酯和纖維狀填料以製造顆粒狀樹脂組成物(以下稱為“樹脂組成物顆粒”)。在使用其他成分諸如添加劑之情形下，液晶聚酯、纖維狀填料和其他成分可混合和熔融-捏合以製造樹脂組成物顆粒。
    雖然樹脂組成物顆粒可藉由各種常用方法製造，但較佳者為纖維長度沒有因切割纖維狀填料而顯著縮短。製造樹脂組成物顆粒之方法的例子包括(1)一種方法，其中以擠壓機將液晶聚酯熱-熔融且然後將纖維狀填料和其他成分進料於擠壓機中，及將混合物熔融-捏合和製粒，和(2)一種方法，其中使用混合器諸如Henschel混合器或轉鼓混合液晶聚酯、纖維狀填料和其他成分，及然後以擠壓機將混合物熔融-捏合和製粒。為了防止纖維狀填料之纖維長度被切割而顯著縮短，必須最佳化上述方法(1)和(2)中之熔融-捏合溫度和剪切力，及上述方法(2)中之混合溫度。
    上述方法(1)和(2)中之熔融-捏合溫度較佳為[FT+10]℃至[FT+80]℃，其中FT(℃)為液晶聚酯之流動開始溫度。剪切力(特別是根據擠壓機之剪切力)係根據擠壓機之種類和規模最佳化。從防止的纖維長度顯著縮短和令人滿意的操作性的觀點而言，較佳擠壓機為雙螺桿擠壓機。上述方法(2)中之混合溫度係從0℃至FT(℃)。當溫度高於FT(℃)時，在所得樹脂組成物顆粒中纖維狀填料和其他成分都不太可能被均勻混合，因此獲得纖維狀填料和其他成分不均分佈在其中的樹脂組成物顆粒。實際溫度係從約20至200℃。混合時間通常是0.001至5小時，和較佳0.01至3小時。在模製諸如射出模製中可能容易處理在上述溫度和時間之條件下獲得的樹脂組成物顆粒。
    使用本發明樹脂組成物獲得模製品之模製方法較佳為熔融模製方法。熔融模製方法的例子包括擠壓模製方法諸如射出模製方法、T-模方法或充氣(infation)方法；壓縮模製方法；吹氣模製方法；真空模製方法；和加壓模製方法。在這些方法之中，射出模製方法為較佳，和使用樹脂組成物顆粒之射出模製方法為特佳。
    適合於充分減少粒子的產生量之射出模製方法為一種方法，其中在[FT+30]℃至[FT+80]℃之溫度下將樹脂組成物顆粒熔融，其中FT(℃)為樹脂組成物顆粒之流動開始溫度，和然後藉由射入設定於80℃或更高之溫度的模具將熔體模製。樹脂組成物顆粒之流動開始溫度表示樹脂組成物顆粒在射出模製機之製粒裝置中熔融的溫度，且通常是液晶聚酯之流動開始溫度。欲用於射出模製之樹脂組成物顆粒最好預先乾燥。
    當射出模製品在低於[FT+30]℃之溫度下進行時，所得模製品之表面強度減少，且因此粒子的產生可被促進和樹脂組成物顆粒之流動性可被不佳地(unpreferably)大幅退化。當射出模製在高於[FT+80]℃之溫度下進行時，(1)液晶聚酯在模製機中被分解，且結果，所得模製品可能導致脫氣或類似者，且因此可能變得模製品難以使用在諸如電氣和電子零件及光學零件的應用中，和(2)有可能有在射出模製之後從模具移出模製品之情形下，熔融樹脂流出噴嘴且因此不佳地造成諸如模製品的生產率變差之問題的壞影響。從模製品之穩定性和造模性的觀點而言，樹脂組成物顆粒較佳在[FT+30]℃至[FT+60]℃範圍之溫度下熔融。
    當模具溫度低於80℃，所得模製品之表面平滑度受損且因此粒子的產生量可被促進。從減少粒子的產生量的觀點而言，愈高的模具溫度變得更為有利。當模具溫度太高時，可不佳地出現以下問題：(1)因為模製品被模具冷卻之效果變差，所以冷卻步驟所需的時間可能會延長，導致生產率下降，(2)因為模具脫模性(releasability)變差，所以模製品可能發生變形，和(3)因為模具的相互嚙合變得更糟，所以模製品在模具的打開和關閉的時間可能被打破。較佳者為根據樹脂組成物顆粒的種類將模具溫度的上限適當地最佳化，以防止包含在樹脂組成物顆粒之液晶聚酯的分解。
    如上所述，藉由射出模製本發明樹脂組成物的顆粒，可能獲得其中粒子的產生量充分減少之模製品。模製品可適合用作電氣和電子儀器、及光學儀器之零件。
    得自本發明之樹脂組成物的模製品較佳包括平面部分，其中由下列表面膠帶剝離試驗方法獲得之“表面粗糙度的增加幅度(Ra)”為0.4μm或更少，致使在製造模製品之情形下充分減少粒子的產生量和由於隨時間流逝而劣化之粒子的產生量。
    表面膠帶剝離試驗方法包括以下流程：(1)根據JIS B0601-1994中定義的中心線平均粗糙度測量測定模製品之平面的初表面粗糙度(Ra1)；(2)將具有4.0 N/mm之黏著強度的膠帶貼在平面上；(3)移除膠帶；(4)就在相同平面上重複流程(2)和(3)30次(流程(2)和(3)之剝離試驗的細節揭示於JP-A-2008-239950)；(5)根據與流程(1)相同的方法測量平面之表面粗糙度(Ra2)；及(6)測定Ra2和Ra1之間的差(Ra2-Ra1)作為“表面粗糙度的增加幅度(Ra)”。
    從充分減少粒子的產生量的觀點而言，得自本發明之樹脂組成物的模製品之較低“表面粗糙度的增加幅度(Ra)”，為較佳。表面粗糙度的增加幅度較佳為0.4μm或更少，更佳0.3μm，且仍更佳0.2μm或更少。
    迄今為止，模製品隨時間流逝而劣化所引起之粒子產生的程度不能確定，除非進行模製品之長期耐久性試驗。與此相反，根據上述表面膠帶剝離試驗方法，可能最佳化模製品之模製條件而沒有進行長期耐久性試驗。因此，表面膠帶剝離試驗方法，從穩定製造模製品的觀點而言是非常有用的。
    模製品之模製條件可藉由使用其中獲得具有64 mm(長)×64 mm(寬)×1 mm(厚)形狀之平板形模製品(標準模製品)之模具的預試決定。當模製在該模製條件下進行時，藉由使用具有所要形狀的模具可獲得之模製品具有“表面粗糙度(Ra)增加的幅度”等於標準模製品。可能容易地獲得模製品，其中根據該類預試，來自本發明樹脂組成物，在製造模製品之情形下的粒子產生量及由於模製品隨時間流逝而劣化之粒子產生量充分減少。
    藉使用本發明樹脂組成物獲得之模製品的例子包括電氣和電子零件、及光學零件諸如連接器、插座、繼電零件(relay part)、線圈架、光學讀頭、振盪器、印刷線路板、電路基板、半導體封裝件、電腦相關零件、相機鏡頭桶、光學感測器外殼、小型相機模組外殼(套件和鏡頭桶)、投影機光學引擎結構構件、和半導體相關零件諸如IC盤和晶圓載體；家電產品諸如VCR、電視機、熨斗、空調、立體音響裝置(stereo)、吸塵器、冰箱、電鍋、和照明器具；照明器具零件諸如，燈反射器和燈架；音響產品諸如光碟、雷射光碟和麥克風；通訊裝置諸如光纜套管、電話零件、傳真機零件和數據機。
    非上述模製品之模製品的例子包括影印機和印表機相關零件諸如剝離指(stripping finger)和加熱器支架；機械零件諸如葉輪(impellor)、風扇齒輪、齒輪、軸承、馬達零件和外殼；汽車零件，諸如汽車用機械零件、引擎零件、引擎室內零件、電子零件及內部零件；烹調設備諸如微波烹調平盤及耐熱餐具；建材和/或建築材料諸如隔熱材料或隔聲材料諸如地板材料及壁材、支撐材料諸如樑和柱、和屋頂材料；飛機、太空機械和太空機械用零件；及輻射設施用零件，諸如核反應器、海洋設施零件、清潔用夾具、光學儀器零件、燈泡、管、噴嘴、過濾器、膜、醫療應用儀器零件及醫療應用材料、感測器零件、衛生用品、運動用品和休閒用品。
    根據本發明，可能提供一種能夠製造模製品之液晶聚酯樹脂組成物，其中粒子之產生量被充分減少，且機械強度、耐熱性和造模性也極佳。 實例
    本發明將藉由實例說明於下，但本發明不被限制於此等實例中。實例和比較例中之測量值係根據下列方法測定。
    1.彎曲強度，彎曲彈性模數
    使用A & D有限公司製造的Tensilon的UTM-500，根據ASTM D790在測量條件下測量使用射出模製機(型號PS40E-5ASE，日精樹脂工業股份有限公司製造)模製而得之長127毫米、寬12.7毫米且厚6.4毫米試片的三點彎曲強度和彎曲彈性模數。
    2.載荷撓曲溫度
    使用安田精機製作所有限公司(Yasuda Seiki Seisakusho LTD)製造的148號HD-PC熱變形測試儀，根據ASTM D64在測量條件下測量上述相同試片的載荷撓曲溫度。
    3.抗拉強度，拉伸伸長
    使用島津公司製造之Autograph AG-5000D，藉由根據ASTM D790的方法測量使用射出模製機(型號PS40E-5ASE，日精樹脂工業股份有限公司製造)模製而得之第4號啞鈴形試片的抗拉強度和伸長。
    4.模製收縮率
    使用射出模製機(型號PS40E-5ASE，日精樹脂工業股份有限公司製造)和尺寸為64 mm(長)×64 mm(寬)×3 mm(厚)之模具，以測微計測量藉由使用薄膜澆口(gate)模製獲得之試片尺寸。然後，根據模具的尺寸計算試片尺寸之在模具流動方向(MD)和在試件流動之切線方向(TD)的收縮率。
    5.測量粒子的數量之方法(1)
    測量粒子的數量之方法(1)包括下列流程：(1)使用射出模製機(型號PS40E-5ASE，日精樹脂工業股份有限公司製造)模製原料以獲得外徑25.60 mmφ、內徑20.00 mmφ和長19.85 mm之模製品，其包括捲軸部分、澆道部分和圓柱模製品；(2)使澆道部分和圓柱模製品之間的切割部分熔融進而進行密封；(3)在50 mL的純水中浸泡密封圓柱模製品，清洗表面，同時輕輕攪拌1分鐘；(4)停止攪拌，並使模製品靜置10分鐘；(5)使用RION股份有限公司製造的液體載粒子計數器系統(包括注射器取樣器KZ-30W1(用於收集粒子分散液)、粒子感測器KS-65和控制器KL-11A))測量大小為2μm至100μm的粒子分佈在10毫升洗液中之數量；(6)從流程(5)之測量結果確定粒子分佈在1毫升洗液中之數量；(7)進一步進行流程(4)中獲得之洗液的流程(5)和(6)四次以獲得共計5個之有關粒子數量的數據；和(8)採用五個數據之平均值作為粒子之數量。
    6.測量粒子的數量之方法(2)
    測量粒子的數量之方法(2)包括包括下列流程：(1)使用射出模製機(型號PS40E-5ASE，日精樹脂工業股份有限公司製造)模製原料以獲得64 mm(長)×64 mm(寛)×1 mm(厚)之平板形試片；(2)使試片懸浮在其中含有500 mL超純水之500 mL燒杯中(試片的澆口部分沒有與超純水接觸)；(3)透過用超音波(36 Hz)輻射清洗懸浮在燒杯中的試片經60秒，並使用燒杯中的水溶液作為測試水；及(4)以與上述“測量粒子的數量之方法(1)”的流程(5)至(8)相同方式進行關於測試水之流程，且採用五個數據之平均值作為粒子之數量。
    電氣和電子儀器之零件、和光學儀器之零件通常藉是由振動型(超音波)清潔器清洗，並證實藉由此清理操作從零件表面產生粒子。 製備例1 (液晶聚酯之製備)
    將994.5 g(7.2 mol)的對-羥基苯甲酸、299.0 g(1.8 mol)的對酞酸、99.7 g(0.6 mol)的異酞酸、446.9 g(2.4 mol)的4,4’-二羥基聯苯、1347.6 g(13.2 mol)的乙酸酐及0.194 g的1-甲基咪唑進料於配備有攪拌器、轉矩計、氮氣導入管、溫度計及回流冷凝器的反應器中。在氮氣流下，將溫度從室溫上升至145℃經15分鐘同時攪拌，且然後將混合物在145℃下回流1小時。然後，添加0.194g的1-甲基咪唑，並將溫度從145℃上升至320℃經3小時，同時蒸餾出副產物乙酸及未反應之乙酸酐。在320℃下維持2小時之後，從反應器取出內容物且然後冷卻至室溫。將所獲得的固體物質以研磨機研磨而獲得粉末預聚合物。此預聚合物之流動開始溫度係藉由島津公司製造之流動試驗機型號CFT-500測量。結果，其為261℃。
    預聚合物藉由下述進行固相聚合反應：在氮氣氛圍下經1小時將溫度從室溫上升至250℃，經5小時將溫度從250℃上升至285℃及在285℃下維持3小時，接著冷卻以獲得流動開始溫度為327℃之粉末液晶聚酯。 實例1
    使用池貝鐵工有限公司(Ike gai Iron Works,Ltd.)製造之雙螺桿擠出機PCM-30在340℃之筒溫度下將量為100質量份之製備例1中所得液晶聚酯與67質量份的纖維狀填料(1)一起熔融-捏合，其中纖維直徑10μm、數目平均纖維長度109μm和纖維長度大於200μm之纖維的含量為6.3質量%，藉由篩選(分類)中央硝子股份有限公司製造之玻璃纖維EFH75-01獲得，以獲得液晶聚酯樹脂組成物的顆粒。
    將該等顆粒乾燥和然後藉由射出模製機(型號PS40E-5ASE，日精樹脂工業股份有限公司製造)模製以獲得長度127 mm、寛度12.7 mm和厚度6.4 mm之試片。各試片顯示130 MPa之抗拉強度、8.4%之伸長、118 MPa之抗彎強度、10,800 MPa之彈性模數、277℃之載荷撓曲溫度和0.24%(MD)和1.22%(TD)之模製收縮率。另外，藉由測量方法(1)和(2)測量乾燥顆粒之粒子的數量。結果顯示於表1和2中。
    上述纖維直徑和數目平均纖維長度係藉由包括下列流程之方法測量：(1)將1.0 g的顆粒稱重於坩堝中，(2)透過在電爐中於600℃處理4小時將該等顆粒灰化，(3)將焚化物質分散在甲醇中，(4)將分散液分散在載玻片上並拍攝顯微照片，(5)從顯微照片直接讀取纖維狀填料的纖維直徑和纖維長度，及(6)從使用400的參數之讀值計算平均值。
    關於測量方法(1)，當粒子計數小於100粒子/mL時，表2中的粒子數量被評為“良好(允許範圍內)”，而當粒子計數為100粒子/mL或更多時，粒子數量被評為“差(不在允許範圍內)”。關於測量方法(2)，粒子數量係以對應於各粒子直徑(μm)粒子的粒子數量(計算數量)指示。 實例2
    以與實例1相同的方式，除了纖維狀填料(1)改變成纖維狀填料(2)之外，其中纖維直徑10μm、數目平均纖維長度106μm和纖維長度大於200μm之纖維的含量為7.3質量%，藉由篩選(分類)中央硝子股份有限公司製造之玻璃纖維EFH75-01獲得。結果顯示於表1和2中。 實例3
    以與實例1相同的方式，除了纖維狀填料(1)改變成纖維狀填料(3)之外，其中纖維直徑10μm、數目平均纖維長度100μm和纖維長度大於200μm之纖維的含量為5.1質量%，藉由篩選(分類)中央硝子股份有限公司製造之玻璃纖維EFH75-01獲得。結果顯示於表1和2中。 比較例1
    以與實例1相同的方式，除了纖維狀填料(1)改變成中央硝子股份有限公司製造之玻璃纖維EFH75-01之外，其中纖維直徑10μm、數目平均纖維長度114μm和纖維長度大於200μm之纖維的含量為10.6質量%，獲得顆粒。結果顯示於表1和2中。

    從上面的結果很容易理解下列各項。
    1.實例1至3和比較例1全部顯示令人滿意的抗拉強度、伸長、抗彎強度、彈性模數、載荷撓曲溫度(耐熱性)和模製收縮率(造模性)。
    2.實例1至3和比較例1全部，藉由測量方法(1)之粒子的數量在允許範圍內。
    3.相較於比較例1，實例1至3藉由測量方法(2)之粒子的數量較小。
    因此，顯然：根據本發明，可能獲得一種能夠製造模製品之液晶聚酯樹脂組成物，其中粒子的產生量充分地減少，且在機械強度(抗拉強度、伸長、抗彎強度、彈性模數)、耐熱性和造模性方面極佳。
    本發明之樹脂組成物可用於各種模製品諸如電氣和電子零件、光學零件、半導體製造方法相關的零件、家電產品零件、照明器具零件、音響用品、通訊裝置零件、印刷機相關零件、汽車零件、烹調設備零件、建材及/或建築材料、太空機械用零件、醫療應用儀器零件、運動用品和休閒用品。
    权利要求:
    Claims (4)
    [1] 一種液晶聚酯樹脂組成物，其包含：(1)液晶聚酯，及(2)具有5至15μm纖維直徑和30至200μm數目平均纖維長度之纖維狀填料，其中纖維長度大於200μm之纖維的含量以100質量%之該纖維狀填料的量計為10質量%或更少。
    [2] 根據申請專利範圍第1項之液晶聚酯樹脂組成物，其中該液晶聚酯為包括以下列通式(1)、(2)和(3)表示之重複單元的液晶聚酯：(1)-O-Ar1-CO-，(2)-CO-Ar2-CO-，(3)-X-Ar3-Y-，和(4)-Ar4-Z-Ar5-其中Ar1表示伸苯基、伸萘基或伸聯苯基(biphenylylene)、Ar2及Ar3各自獨立表示伸苯基、伸萘基、伸聯苯基或通式(4)表示之基團；X及Y各自獨立表示氧原子或亞胺基；Ar4和Ar5各自獨立表示伸苯基或伸萘基；Z表示氧原子、硫原子、羰基、磺醯基或亞烷基；Ar1、Ar2或Ar3中的氫原子各自獨立可由鹵素原子、烷基或芳基取代。
    [3] 根據申請專利範圍第2項之液晶聚酯樹脂組成物，其中該液晶聚酯為包括下列之液晶聚酯：共計100個單元之以通式(1)、(2)和(3)表示之重複單元計量為30至80個單元的通式(1)表示之重複單元、量為10至35個單元的通式(2)表示之重複單元和量為10至35個單元的通式(3)表示之重複單元。
    [4] 根據申請專利範圍第2項之液晶聚酯樹脂組成物，其中在通式(3)中X和Y為氧原子。
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    JP2012193270A|2012-10-11|
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