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      液晶聚酯組合物的制作方法_2

      文檔序號:9619083閱讀:來源:國知局
      [0032] 在本說明書中,全部重復單元的總量的含義是,構成液晶聚酯的各重復單元的質 量除以其各重復單元的式量,求出各重復單元的物質的量(mol),將所獲得的各物質的量相 加而獲得的值。
      [0033] 重復單元(1)的含量越多,熔融流動性、耐熱性和強度剛性等越容易提高。該含量 如果處于前述的通常范圍內,可以在適度的范圍內調節(jié)熔融溫度、熔融粘度等,因此可以使 成型溫度不致過高。
      [0034] 重復單元(2)的含量和重復單元(3)的含量之比用:重復單元(2)的含量/重 復單元(3)的含量(摩爾/摩爾)表示,通常為0. 9/1-1/0. 9、優(yōu)選0. 95/1-1/0. 95、更優(yōu)選 0.98/1-1/0. 98。
      [0035] 液晶聚酯中,重復單元(1)至(3)可以各自獨立地存在兩種以上。液晶聚酯中,也 可以具有重復單元(1)至(3)以外的重復單元,但其含量,相對于全部重復單元的總量,通 常為lOmol%以下,優(yōu)選5mol%以下。
      [0036] 液晶聚酯中,作為重復單元(3),如果具有X和Y各自是氧原子的重復單元,即具有 由特定的芳香族二醇衍生的重復單元,則熔融粘度容易降低,因此優(yōu)選,作為重復單元(3), 更優(yōu)選僅具有X和Y各自為氧原子的重復單元。
      [0037] 液晶聚酯優(yōu)選通過使構成其的重復單元所對應的原料單體熔融聚合獲得的聚合 物(以下有時稱為預聚物)進行固相聚合來進行制造。由此,可以操作性良好地制造耐熱性、 強度和剛性等高的高分子量液晶聚酯。熔融聚合可以在催化劑的存在下進行,作為該催化 劑的實例,可以舉出醋酸鎂、醋酸亞錫、鈦酸四丁基酯、醋酸鉛、醋酸鈉、醋酸鉀、三氧化二銻 等金屬化合物或4-(二甲基氨基)吡啶、1-甲基咪唑等含氮雜環(huán)化合物,優(yōu)選含氮雜環(huán)化合 物。
      [0038] 液晶聚酯的流動開始溫度通常為270°C以上,優(yōu)選270-400°C,更優(yōu)選280-380°C。 流動開始溫度越高,耐熱性和強度剛性等越容易提高。流動開始溫度如果處于前述的通常 范圍內,可以在適當?shù)姆秶鷥日{節(jié)熔融溫度和熔融粘度等,因此可以使成型溫度不致過高。
      [0039] 流動開始溫度也稱為流動溫度,是使用毛細管流變計,在9. 8MPa (lOOkg/cm2)的負 荷下,以4°C /分鐘的速度升溫,同時使液晶聚酯熔融,從內徑Imm和長度IOmm的噴嘴擠出 時,顯示4800Pa *s (48000泊)粘度的溫度,作為液晶聚酯分子量的指標(參見小出直之編, 《液晶聚合物-合成?成型?應用-》,株式會社シ一工Λシ一,1987年6月5日,第95頁)。
      [0040] 作為氟樹脂的實例,可以舉出聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚 三氯一氟乙烯以及四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物。本發(fā)明的組合物也可以含有兩種 以上的氟樹脂。
      [0041] 液晶聚酯組合物中的氟樹脂含量,相對于液晶聚酯100質量份,通常為5-30質量 份,優(yōu)選5-20質量份。氟樹脂的含量越多,液晶聚酯組合物的滑動性能就越容易提高。該 含量如果處于前述的通常范圍內,可以在適當?shù)姆秶鷥日{節(jié)液晶聚酯組合物的熔融流動性 和強度剛性等。
      [0042] 碳纖維可以是以聚丙烯腈為原料的PAN系碳纖維、可以是煤焦油或石油瀝青等為 原料的瀝青系碳纖維、可以是以粘膠人造絲或醋酸纖維素等為原料的纖維素系碳纖維、可 以是以烴等為原料的氣相生長系碳纖維,還可以使用這些碳纖維的兩種以上。另外,碳纖維 可以是短切碳纖維、可以是磨碎碳纖維、還可以使用這些碳纖維的兩種以上。
      [0043] 碳纖維的數(shù)均纖維直徑通常為5-20微米,優(yōu)選5-15微米,碳纖維的數(shù)均長寬比 (數(shù)均纖維長度/數(shù)均纖維直徑)通常為10-200,優(yōu)選20-100。碳纖維的數(shù)均纖維直徑和數(shù) 均纖維長度可以通過電子顯微鏡觀察進行測量。
      [0044] 碳纖維通過向液晶聚酯中熔融混煉等進行配合時,通常會折斷,因此如果使用數(shù) 均長寬比為500以上的長碳纖維為原料,使其在配合時發(fā)生折斷,使其長寬比達到前述范 圍內也可以。
      [0045] 液晶聚酯組合物中的碳纖維的含量,相對于液晶聚酯100質量份,通常為10-40質 量份,優(yōu)選15-30質量份。碳纖維的含量越多,液晶聚酯組合物的耐磨性和強度剛性等就越 容易提高。該含量如果處于前述的通常范圍之內,可以抑制滑動配合的配對材料的磨耗。
      [0046] 顆粒狀填充材料是具有纖維狀和板狀以外的形狀的填充材料,是具有球狀等形狀 的填充材料。作為顆粒狀填充材料,優(yōu)選顆粒狀無機填充材料,作為其優(yōu)選實例,可以舉出 氧化鋁、氧化硅和氧化鈦,可以使用其中的兩種以上。
      [0047] 顆粒狀填充材料的體積平均粒度從液晶聚酯組合物的滑動性能、液晶聚酯組合物 的耐磨性和滑動配合的配對材料的磨耗難易性等角度出發(fā),通常為20微米以下,優(yōu)選5微 米以下,更優(yōu)選1微米以下。并且,顆粒狀填充材料的體積平均粒度通常為〇. 1微米以上。
      [0048] 顆粒狀填充材料的體積平均粒度可以通過激光衍射散射法進行測量。比如,將顆 粒狀填充材料適量加入溶劑(六偏磷酸鈉水溶液等)中,通過超聲波洗滌裝置等用10分鐘將 顆粒狀填充材料分散在該溶劑中,然后照射激光光線,由透過的衍射可以求出顆粒狀填充 材料的體積平均粒度。這些操作可以使用MT-3000II (日機裝株式會社制造)等MICROTRAC 粒度分析儀進行。
      [0049] 顆粒狀填充材料的數(shù)均長寬比(數(shù)均最長直徑/數(shù)均最短直徑)通常為1-2,優(yōu)選 1-1. 5,優(yōu)選大致為1,即顆粒狀填充材料為近似球狀。
      [0050] 液晶聚酯組合物中顆粒狀填充材料的含量,相對于液晶聚酯100質量份,通常為 5-30質量份,優(yōu)選5-20質量份,更優(yōu)選5-15質量份。顆粒狀填充材料的含量越多,液晶聚 酯組合物的滑動性能就越容易提高。
      [0051] 該含量如果處于前述的通常范圍內,可以獲得耐磨性良好的組合物。
      [0052] 液晶聚酯組合物從滑動性能的角度出發(fā),優(yōu)選進一步含有板狀填充材料。
      [0053] 作為板狀填充材料,優(yōu)選板狀無機填充材料,作為其優(yōu)選實例,可以舉出云母和石 墨,可以使用其中的兩種以上。
      [0054] 板狀填充材料的體積平均粒度通常為1-80微米,優(yōu)選3-50微米。板狀填充材料 的體積平均粒度可以通過激光衍射散射法進行測量。比如,將板狀填充材料適量加入乙醇 等溶劑中,通過超聲波洗滌裝置等用10分鐘將板狀填充材料分散在該溶劑中,然后照射激 光光線,基于視野方向上的板狀填充材料的投影圖像求出面積,將假設與該面積相等的圓 時圓的直徑(面積圓等效直徑)作為板狀填充材料的粒度讀出,通過求解算術平均值可以求 得板狀填充材料的體積平均粒度。這些操作可以使用MT-3000II (日機裝株式會社制造)等 MICROTRAC粒度分析儀進行。
      [0055] 板狀填充材料的數(shù)均長寬比(數(shù)均板面直徑(面積圓等效直徑)/數(shù)均板厚度)通常 為 5-200,優(yōu)選 10-100。
      [0056] 板狀填充材料的數(shù)均板面直徑和數(shù)均板厚度可以通過電子顯微鏡觀察進行測量。
      [0057] 液晶聚酯組合物中板狀填充材料的含量,相對于液晶聚酯100質量份,通常為 5-20質量份,優(yōu)選5-10質量份。
      [0058] 板狀填充材料的含量如果處于前述的通常范圍內,可以使液晶聚酯組合物的耐磨 性變好。
      [0059] 液晶聚酯組合物根據(jù)需要還可以含有其他成分,比如液晶聚酯和氟樹脂以外的樹 月旨、碳纖維以外的纖維狀填充材料、以及抗氧化劑、熱穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、防靜電劑、表 面活性劑、阻燃劑、著色劑等添加劑,但其含量相對于液晶聚酯100質量份,含有多種時按 照總量計,通常為10質量份以下。
      [0060] 液晶聚酯組合物優(yōu)選通過將液晶聚酯、氟樹脂、碳纖維、顆粒狀填充材料和根據(jù)需 要使用的板狀填充材料等成分使用擠出機熔融混煉,擠出成為線材狀并造粒來進行制造。
      [0061] 作為擠出機,優(yōu)選使用具有機筒、機筒內配置的1根以上的螺桿、和在機筒上設置 的一個以上的加料口的擠出機,更優(yōu)選使用進一步具有在機筒上設置的一個以上排氣部的 擠出機。
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