WO2018124145A1 - 液晶ポリエステル樹脂組成物 - Google Patents
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- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/002—Physical properties
- C08K2201/003—Additives being defined by their diameter
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
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- C08K2201/004—Additives being defined by their length
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C08K2201/005—Additives being defined by their particle size in general
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/014—Additives containing two or more different additives of the same subgroup in C08K
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
- C09K2019/521—Inorganic solid particles
Definitions
- the present invention relates to a liquid crystal polyester resin composition.
- Liquid crystalline polyester has excellent thin-wall formability and high heat resistance. For this reason, liquid crystal polyester is used for electronic components for surface mounting such as connectors, relays, and bobbins using a reflow soldering process. In the information communication field, electronic components for surface mounting have been highly integrated, miniaturized, thinned, and reduced in height, and in particular, connector components are prone to thinning.
- Typical examples of such a thinned connector are a board-to-board connector used for joining printed wiring boards and a flexible printed board (sometimes abbreviated as FPC).
- FPC flexible printed board
- Examples thereof include an FPC connector used to connect a flexible flat cable (sometimes abbreviated as FFC).
- FFC flexible flat cable
- a narrow pitch connector having a pitch between metal terminals of the connector of 0.35 mm or less is provided.
- a low-profile connector having a thickness dimension (so-called stacking height) of 0.6 mmt or less when the connector is fitted.
- liquid crystal polyester which is a molding material for a thin connector typified by a Board to Board connector and an FPC connector, is required to have excellent thin fluidity and thin strength at the same time.
- a composition having a small filler content has insufficient strength, and causes a problem of warping and deformation due to heat treatment during reflow soldering at the time of mounting (hereinafter sometimes referred to as “reflow treatment”).
- the connector when the connector is warped in the reflow soldering process, a gap is generated between the metal terminal and the circuit formed on the substrate. If it does so, the volume which solder can fill up the crevice cannot be maintained, but solder will solidify in the state where the metal terminal and the circuit left. As a result, a bonding failure that cannot be electrically conducted occurs. Further, even when the connector is cooled to room temperature and then warp deformation occurs, the metal terminal is separated from the circuit, and a contact failure that is not electrically conductive is induced. Therefore, it is desirable for the connector to have less warping deformation during the heat treatment in the reflow soldering process, and further, it is required to have less warping deformation when the solder is solidified during reflow.
- Patent Document 1 discloses a liquid crystalline polyester resin containing at least 100 parts by weight of (A) liquid crystalline polyester resin and 10 to 100 parts by weight of talc as liquid crystalline polyester having excellent heat resistance, moldability and mechanical properties.
- the composition (B) has a ratio (a1 / a2) of (B) talc oil absorption (a1) ml / 100 g to specific surface area (a2) (m 2 / g) in the composition of 14.0 to 26.26.
- a liquid crystalline polyester resin composition characterized by 0 (ml ⁇ g) / (100 g ⁇ m 2 ) and a number average particle diameter of 10 to 30 ⁇ m is disclosed.
- the average particle diameter is 5 to 100 ⁇ m and the aspect ratio is 3.0 to 5.0 with respect to 100 parts by weight of a liquid crystalline polymer for the purpose of reducing warpage of a molded product.
- a liquid crystal polymer composition comprising 1 to 200 parts by weight of a certain talc is disclosed.
- Patent Document 3 discloses talc 10 having an average particle diameter of 2.5 to 3.5 ⁇ m with respect to 100 parts by weight of a liquid crystalline polyester resin as a liquid crystalline polyester resin composition having excellent heat resistance and impact resistance.
- a liquid crystalline polyester resin composition comprising ⁇ 150 parts by weight and 10 to 150 parts by weight of glass fibers having an average fiber diameter of 3 to 9 ⁇ m is disclosed.
- the present invention has been made in view of the above circumstances, and obtains a molded product having high fluidity, high thin-wall strength, solder resistance, and reduced warpage during reflow treatment. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal polyester resin composition that can be used.
- the present invention provides the following [1] to [6].
- [1] Contains (A) liquid crystal polyester, (B) talc, and (C) mica, and is a total of (B) talc and (C) mica with respect to 100 parts by mass of (A) liquid crystal polyester.
- the amount ((B) + (C)) is 5 parts by mass or more and 100 parts by mass or less, and the mass ratio ((B) / (C)) between the (B) talc and the (C) mica is 9 / 1 to 1/9, a liquid crystal polyester resin composition.
- the liquid crystal polyester resin composition according to [1] further comprising (D) 5 to 100 parts by mass of a glass fiber with respect to 100 parts by mass of the (A) liquid crystal polyester.
- liquid crystal polyester resin composition capable of obtaining a molded product having high fluidity, high thin-wall strength, solder resistance, and reduced warpage during reflow treatment. be able to.
- This invention contains (A) liquid crystal polyester, (B) talc, and (C) mica, and (B) talc and (C) mica with respect to 100 parts by mass of (A) liquid crystal polyester.
- the total amount ((B) + (C)) is 5 parts by mass or more and 100 parts by mass or less, and the mass ratio ((B) / (C)) between the (B) talc and the (C) mica is A liquid crystal polyester resin composition characterized by having a ratio of 9/1 to 1/9.
- the liquid crystal polyester resin composition of the present invention is characterized in that the above (A) liquid crystal polyester, (B) talc, and (C) mica are essential components, and these are contained in a specific amount.
- the liquid crystalline polyester resin composition of the present invention has high thinness and blister resistance while having high fluidity. Furthermore, a molded product molded using the liquid crystal polyester resin composition of the present invention can reduce warpage during reflow treatment.
- each material used in the present invention will be described.
- the liquid crystalline polyester of the present invention is a liquid crystalline polyester that exhibits liquid crystallinity in a molten state, and is preferably melted at a temperature of 450 ° C. or lower.
- the liquid crystal polyester may be a liquid crystal polyester amide, a liquid crystal polyester ether, a liquid crystal polyester carbonate, or a liquid crystal polyester imide.
- the liquid crystal polyester is preferably a wholly aromatic liquid crystal polyester using only an aromatic compound as a raw material monomer.
- a typical example of the liquid crystal polyester is polymerization (polycondensation) of an aromatic hydroxycarboxylic acid, an aromatic dicarboxylic acid, and at least one compound selected from the group consisting of an aromatic diol, an aromatic hydroxyamine, and an aromatic diamine. At least one compound selected from the group consisting of aromatic dicarboxylic acids and aromatic diols, aromatic hydroxyamines and aromatic diamines; And those obtained by polymerizing a polyester such as polyethylene terephthalate and an aromatic hydroxycarboxylic acid.
- aromatic hydroxycarboxylic acid, the aromatic dicarboxylic acid, the aromatic diol, the aromatic hydroxyamine and the aromatic diamine are each independently replaced with a part or all of the polymerization in terms of easy production. Possible derivatives may be used.
- Examples of polymerizable derivatives of a compound having a carboxyl group are those obtained by converting a carboxyl group into an alkoxycarbonyl group or an aryloxycarbonyl group (ester), Examples include those obtained by converting a carboxyl group into a haloformyl group (acid halide), and those obtained by converting a carboxyl group into an acyloxycarbonyl group (acid anhydride).
- polymerizable derivatives of hydroxyl group-containing compounds such as aromatic hydroxycarboxylic acids, aromatic diols and aromatic hydroxyamines include those obtained by acylating hydroxyl groups and converting them to acyloxyl groups (acylated products) ).
- polymerizable derivatives of amino group-containing compounds such as aromatic hydroxyamines and aromatic diamines include those obtained by acylating an amino group and converting it to an acylamino group (acylated product).
- a polymerizable derivative in which a phenolic hydroxyl group forms an ester with a lower carboxylic acid, that is, an aromatic hydroxycarboxylic acid and an aromatic diol are acylated.
- the acylated product obtained in this way is preferred.
- the liquid crystalline polyester preferably has a repeating unit represented by the following formula (1) (hereinafter sometimes referred to as “repeating unit (1)”), and the repeating unit (1) and the following formula (2) A repeating unit represented (hereinafter sometimes referred to as “repeating unit (2)”) and a repeating unit represented by the following formula (3) (hereinafter sometimes referred to as “repeating unit (3)”). And more preferably. (1) —O—Ar 1 —CO— (2) —CO—Ar 2 —CO— (3) —X—Ar 3 —Y—
- Ar 1 represents a phenylene group, a naphthylene group, or a biphenylylene group.
- Ar 2 and Ar 3 are each independently a phenylene group, a naphthylene group, a biphenylylene group, or a group represented by the following formula ( 4) represents a group represented by 4)
- X and Y each independently represents an oxygen atom or an imino group (—NH—), a hydrogen atom in the group represented by Ar 1 , Ar 2 or Ar 3
- Each independently may be substituted with a halogen atom, an alkyl group or an aryl group.
- Ar 4 and Ar 5 each independently, .Z which represents a phenylene group or a naphthylene group, an oxygen atom, a sulfur atom, a carbonyl group, a sulfonyl group or the represented by .Ar 4 or Ar 5 represents an alkylidene group
- the hydrogen atoms contained in the group may each independently be substituted with a halogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms.
- Examples of the halogen atom that can be substituted with a hydrogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
- Examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms that can be substituted with a hydrogen atom include a methyl group, an ethyl group, a 1-propyl group, an isopropyl group, a 1-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, and a tert-butyl group. Group, 1-hexyl group, 2-ethylhexyl group, 1-octyl group and 1-decyl group.
- Examples of the aryl group having 6 to 20 carbon atoms that can be substituted with a hydrogen atom include monocyclic aromatic groups such as a phenyl group, an orthotolyl group, a metatolyl group, a paratolyl group, a 1-naphthyl group, and 2- Examples thereof include a condensed aromatic group such as a naphthyl group.
- One or more hydrogen atoms in the group represented by Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , Ar 4 or Ar 5 are the halogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or the 6 to 20 carbon atoms.
- the number of groups substituting the preceding hydrogen atom is preferably independently of each other for each group represented by Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , Ar 4 or Ar 5. One or two, more preferably one.
- alkylidene group examples include a methylene group, an ethylidene group, an isopropylidene group, a 1-butylidene group, and a 2-ethylhexylidene group, and the number of carbon atoms is usually 1 to 10.
- the repeating unit (1) is a repeating unit derived from an aromatic hydroxycarboxylic acid.
- the aromatic hydroxycarboxylic acid include 4-hydroxybenzoic acid, metahydroxybenzoic acid, 2-hydroxy-6-naphthoic acid, 2-hydroxy-3-naphthoic acid, 1-hydroxy-5-naphthoic acid, 4 -Hydroxy-4'-carboxydiphenyl ether and a part of hydrogen atoms in the aromatic ring of these aromatic hydroxycarboxylic acids are substituted with a substituent selected from the group consisting of an alkyl group, an aryl group and a halogen atom Aromatic hydroxycarboxylic acids are mentioned.
- the said aromatic hydroxycarboxylic acid may be used independently in manufacture of liquid crystalline polyester, and may be used in combination of 2 or more type.
- Ar 1 is a 1,4-phenylene group (that is, a repeating unit derived from 4-hydroxybenzoic acid), and Ar 1 is a 2,6-naphthylene group (that is, a repeating unit derived from 4-hydroxybenzoic acid) , Repeating units derived from 6-hydroxy-2-naphthoic acid).
- the repeating unit (2) is a repeating unit derived from an aromatic dicarboxylic acid.
- the aromatic dicarboxylic acid include terephthalic acid, isophthalic acid, biphenyl-4,4′-dicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, diphenyl ether-4,4′-dicarboxylic acid, and diphenylthioether-4,4.
- the said aromatic dicarboxylic acid may be used independently in manufacture of liquid crystalline polyester, and may be used in combination of 2 or more type.
- Ar 2 is a 1,4-phenylene group (for example, a repeating unit derived from terephthalic acid), Ar 2 is a 1,3-phenylene group (for example, isophthalic acid Derived repeating units), Ar 2 is a 2,6-naphthylene group (eg, repeating units derived from 2,6-naphthalenedicarboxylic acid), and Ar 2 is a diphenyl ether-4,4′-diyl group Those (for example, repeating units derived from diphenyl ether-4,4′-dicarboxylic acid) are preferred.
- the repeating unit (3) is a repeating unit derived from aromatic diol, aromatic hydroxyamine or aromatic diamine.
- aromatic diol, aromatic hydroxyamine or aromatic diamine examples include 4,4′-dihydroxybiphenyl, hydroquinone, resorcin, 4,4′-dihydroxydiphenyl ketone, 4,4′-dihydroxydiphenyl ether, bis (4- Hydroxyphenyl) methane, 1,2-bis (4-hydroxyphenyl) ethane, 4,4′-dihydroxydiphenylsulfone, 4,4′-dihydroxydiphenylthioether, 2,6-dihydroxynaphthalene, 1,5-dihydroxynaphthalene, Examples include 4-aminophenol, 1,4-phenylenediamine, 4-amino-4′-hydroxybiphenyl, and 4,4′-diaminobiphenyl.
- Ar 3 is a 1,4-phenylene group (for example, a repeating unit derived from hydroquinone, 4-aminophenol or 1,4-phenylenediamine), and Ar 3 is 4,4 Those having a '-biphenylylene group (for example, a repeating unit derived from 4,4'-dihydroxybiphenyl, 4-amino-4'-hydroxybiphenyl or 4,4'-diaminobiphenyl) are preferred.
- the number of these substituents is small, and in particular, a substituent such as an alkyl group. It is preferable not to have.
- [D] Combination of 4-hydroxybenzoic acid / terephthalic acid / isophthalic acid / 4,4′-dihydroxybiphenyl / hydroquinone.
- [E] 4-hydroxybenzoic acid / terephthalic acid / 2,6-naphthalenedicarboxylic acid / hydroquinone / 4,4′-dihydroxybiphenyl combination.
- [F] Combination of 4-hydroxybenzoic acid / terephthalic acid / 2,6-naphthalenedicarboxylic acid / hydroquinone.
- [G] 4-hydroxybenzoic acid / 2-hydroxy-6-naphthoic acid / terephthalic acid / 4,4′-dihydroxybiphenyl combination.
- [H] Combination of 4-hydroxybenzoic acid / 2-hydroxy-6-naphthoic acid / terephthalic acid / isophthalic acid / 4,4′-dihydroxybiphenyl.
- [I] 4-hydroxybenzoic acid / 2-hydroxy-6-naphthoic acid / terephthalic acid / 4-aminophenol / 4,4′-dihydroxybiphenyl combination.
- [J] Combination of 4-hydroxybenzoic acid / 2-hydroxy-6-naphthoic acid / terephthalic acid / hydroquinone.
- [K] Combination of 4-hydroxybenzoic acid / 2,6-naphthalenedicarboxylic acid / terephthalic acid / hydroquinone / 4,4′-dihydroxybiphenyl.
- [L] Combination of 4-hydroxybenzoic acid / 2-hydroxy-6-naphthoic acid / 2,6-naphthalenedicarboxylic acid / hydroquinone.
- [M] 2-hydroxy-6-naphthoic acid / terephthalic acid / 4-aminophenol combination.
- [N] A combination of 2-hydroxy-6-naphthoic acid / terephthalic acid / 2,6-naphthalenedicarboxylic acid / 4,4′-dihydroxybiphenyl / hydroquinone.
- [O] 4-hydroxybenzoic acid 2-hydroxy-6-naphthoic acid / terephthalic acid / 2,6-naphthalenedicarboxylic acid / hydroquinone combination.
- [P] Combination of 2-hydroxy-6-naphthoic acid / terephthalic acid / isophthalic acid / 2,6-naphthalenedicarboxylic acid / hydroquinone.
- the molar ratio of 4,4′-dihydroxybiphenyl to 4-hydroxybenzoic acid (molar ratio 4,4′-dihydroxybiphenyl / 4-hydroxybenzoic acid), which is the combination [a] Acid) is 0.2 to 1.0, and the molar ratio of the total amount of terephthalic acid and isophthalic acid to 4,4′-dihydroxybiphenyl (molar ratio (terephthalic acid + isophthalic acid) / 4,4′-dihydroxy) Biphenyl) is 0.9 to 1.1, and the molar ratio of isophthalic acid to terephthalic acid (molar ratio isophthalic acid / terephthalic acid) is preferably greater than 0 and 1 or less.
- the content of the repeating unit (1) is the total amount of all repeating units (the mass equivalent amount of each repeating unit (moles by dividing the mass of each repeating unit constituting the liquid crystal polyester by the formula amount of each repeating unit). Is usually 30 mol% or more, preferably 30 to 80 mol%, more preferably 35 to 70 mol%, still more preferably 35 to 65 mol%.
- the content of the repeating unit (2) is usually 35 mol% or less, preferably 10 to 35 mol%, more preferably 15 to 30 mol%, still more preferably 17.5 to less than the total amount of all repeating units. 27.5 mol%.
- the content of the repeating unit (3) is usually 35 mol% or less, preferably 10 to 35 mol%, more preferably 15 to 30 mol%, still more preferably 17.5 to less than the total amount of all repeating units. 27.5 mol%.
- the ratio between the content of the repeating unit (2) and the content of the repeating unit (3) is expressed as [content of repeating unit (2)] / [content of repeating unit (3)] (mol / mol). In general, it is 0.9 / 1 to 1 / 0.9, preferably 0.95 / 1 to 1 / 0.95, and more preferably 0.98 / 1 to 1 / 0.98.
- the liquid crystal polyester may have two or more repeating units (1) to (3) independently of each other.
- the liquid crystalline polyester may have repeating units other than the repeating units (1) to (3), and the content thereof is usually 10 mol% or less, preferably with respect to the total amount of all repeating units. 5 mol% or less.
- the liquid crystalline polyester preferably has, as the repeating unit (3), X and Y each having an oxygen atom, that is, having a repeating unit derived from an aromatic diol because the melt viscosity tends to be low. It is more preferable that the repeating unit (3) has only those in which X and Y are each an oxygen atom.
- the liquid crystalline polyester can be produced by melt polymerizing raw material monomers corresponding to the repeating units constituting the liquid crystalline polyester and solid-phase polymerizing the obtained polymer (hereinafter sometimes referred to as “prepolymer”).
- prepolymer solid-phase polymerizing the obtained polymer
- melt polymerization may be carried out in the presence of a catalyst.
- this catalyst examples include metal compounds such as magnesium acetate, stannous acetate, tetrabutyl titanate, lead acetate, sodium acetate, potassium acetate, and antimony trioxide, And nitrogen-containing heterocyclic compounds such as 4- (dimethylamino) pyridine and 1-methylimidazole, and 1-methylimidazole is preferable.
- the flow initiation temperature of the liquid crystalline polyester is preferably 270 ° C. to 400 ° C., more preferably 280 ° C. to 380 ° C.
- the liquid crystal polyester composition has good flowability and heat resistance tends to be good.
- thermal degradation is less likely to occur when melt molding is performed to obtain a molded body from liquid crystal polyester.
- the flow start temperature is also called flow temperature or flow temperature.
- the capillary polyester rheometer is used to melt the liquid crystalline polyester while increasing the temperature at a rate of 4 ° C./min under a load of 9.8 MPa. This is a temperature that shows a viscosity of 4800 Pa ⁇ s (48000 poise) when extruded through a 10 mm nozzle, and is a measure of the molecular weight of liquid crystal polyester (Naoyuki Koide, “Liquid Crystal Polymer-Synthesis, Molding, Applications” -", CMC Co., Ltd., June 5, 1987, p. 95).
- ⁇ Liquid crystal polyester may be used alone or in combination of two or more. When using 2 or more types together, the combination and ratio can be set arbitrarily.
- the blending amount of the liquid crystal polyester (A) is preferably 45 parts by mass or more and 90 parts by mass or less, and 50 parts by mass or more and 80 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the liquid crystal polyester resin composition. More preferred is 50 to 70 parts by mass.
- ⁇ (B) Talc ⁇ Talc used in the present invention is a pulverized product of minerals composed of magnesium hydroxide and a silicate mineral.
- an octahedral structure composed of three magnesium (Mg) oxides and hydroxides is sandwiched between four tetrahedral structures formed by a four-atom silicon (Si) oxide.
- Examples of the method for producing the talc include dry milling methods such as a grinding mill method using a roller mill, a Raymond mill, an impact milling method using an atomizer, a hammer mill, a micron mill, and a collision milling method using a jet mill, a ball mill, and the like.
- a pulverization method is mentioned.
- wet pulverization may be used in which the pulverized talc powder is brought into contact with water to form a slurry having a flowable viscosity, and pulverization is performed by a ball mill, a bead mill, a wet jet mill, a discoplex, or the like.
- the dry pulverization method is preferable from the viewpoints of economy and availability.
- the talc surface may be treated with a coupling agent or the like for the purpose of improving wettability between talc and resin. Further, talc that has been heat-treated for the purpose of removing impurities and hardening talc may be used. Moreover, you may use the compressed talc for the purpose of the improvement of handling property.
- the talc is preferably 1.0% by mass or less with respect to the total mass of the talc with which the remaining 45 ⁇ m sieve residue is passed through a 45 ⁇ m mesh sieve. When it is 1.0% by mass or less, clogging at a thin portion during molding can be suppressed, moldability can be improved, and thin wall strength can be improved.
- the 45 ⁇ m sieve residue is preferably 0.8% by mass or less, and more preferably 0.6% by mass or less, based on the total mass of talc applied to the sieve.
- the talc has an ignition loss (Ig. Loss) of preferably 7% or less, more preferably 6% or less, and particularly preferably 5% or less.
- Ig. Loss is lower, decomposition of the liquid crystal polyester is suppressed and solder resistance is improved.
- Ig.Loss is a value measured according to JIS M8853 1998.
- the volume average particle size of (B) talc is preferably 5.0 ⁇ m or more, more preferably 5.5 ⁇ m or more, and particularly preferably 6.0 ⁇ m or more.
- the volume average particle size is preferably 25 ⁇ m or less, more preferably 24.5 ⁇ m or less, and particularly preferably 24 ⁇ m or less.
- the upper limit value and the lower limit value can be arbitrarily combined.
- the volume average particle diameter of (B) talc is preferably 5.0 ⁇ m or more and 25 ⁇ m or less, more preferably 5.5 ⁇ m or more and 24.5 ⁇ m or less, and 6.0 ⁇ m. More preferably, it is 24 ⁇ m or less.
- the volume average particle diameter of talc can be measured by a laser diffraction method.
- the volume average particle size is calculated under the following measurement conditions with talc dispersed in water using a scattering type particle size distribution measuring device “LA-950V2” manufactured by HORIBA Ltd. as a measuring device. Can do.
- the blending amount of (B) talc is preferably 1 part by mass or more, preferably 3 parts by mass or more, preferably 5 parts by mass or more, with respect to 100 parts by mass of the (A) liquid crystal polyester. Is more preferable, and 12 parts by mass or more is particularly preferable. Moreover, 90 mass parts or less are preferable with respect to 100 mass parts of said (A) liquid crystalline polyester, 80 mass parts or less are more preferable, and 50 mass parts or less are especially preferable.
- the upper limit value and the lower limit value can be arbitrarily combined.
- the blending amount of (B) talc is preferably 1 part by mass or more and 90 parts by mass or less, and preferably 3 parts by mass or more and 90 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the (A) liquid crystal polyester.
- the blending amount of (B) talc is preferably 1 part by mass or more and 100 parts by mass or less, and more preferably 3 parts by mass or more and 80 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the liquid crystal polyester resin composition. Preferably, 5 parts by mass or more and 50 parts by mass or less are more preferable.
- Mica is a pulverized product of silicate mineral containing aluminum, potassium, magnesium, sodium, iron and the like.
- An octahedral structure composed of two or three metal oxides / hydroxides is sandwiched between four tetrahedral structures formed by oxides of three atoms of silicon (Si) and one atom of aluminum (Al). It is a mineral that has formed a structure.
- the mica used in the present invention may be any of muscovite, phlogopite, fluorine phlogopite, tetrasilicon mica and artificially produced mica. Two or more of these may be included.
- the mica used in the present invention preferably consists essentially of muscovite.
- Examples of the method for producing mica include water jet pulverization, wet pulverization, dry ball mill pulverization, pressure roller mill pulverization, air flow jet mill pulverization, and dry pulverization using an impact pulverizer such as an atomizer. Since mica can be pulverized thinly and finely, it is preferable to use mica produced by a wet pulverization method.
- polyaluminum chloride, aluminum sulfate, aluminum sulfate, ferrous sulfate, ferric sulfate are used.
- a coagulating sedimentation agent / sedimentation aid such as ash (Na 2 CO 3 ).
- the mica used in the present invention is subjected to wet pulverization. Those not using a coagulating sedimentation agent / precipitation aid are preferred.
- the volume average particle size of (C) mica is preferably 20 ⁇ m or more, more preferably 21 ⁇ m or more, and particularly preferably 22 ⁇ m or more. As another aspect of the present invention, it is preferable that the volume average particle diameter of (C) mica is 15 ⁇ m or more.
- the volume average particle size is preferably 45 ⁇ m or less, more preferably 44 ⁇ m or less, and particularly preferably 43 ⁇ m or less.
- the upper limit value and the lower limit value can be arbitrarily combined.
- the volume average particle diameter of (C) mica is preferably 15 ⁇ m or more and 45 ⁇ m or less, more preferably 20 ⁇ m or more and 45 ⁇ m or less, and further preferably 21 ⁇ m or more and 44 ⁇ m or less. It is particularly preferable that it is 22 ⁇ m or more and 43 ⁇ m or less.
- the volume average particle diameter of mica can be measured by a laser diffraction method.
- the volume average particle size is calculated under the following measurement conditions with mica dispersed in water using a scattering type particle size distribution measuring device “ORI-950 V2” as a measuring device. Can do. [Measurement condition] Particle refractive index: 1.59-0.1i Dispersion medium: water Dispersion medium refractive index: 1.33 Mica having such a volume average particle size has good miscibility with the liquid crystal polyester, and can further improve the fluidity of the liquid crystal polyester resin composition of the present invention.
- the amount of the (C) mica is preferably 1 part by mass or more, more preferably 3 parts by mass or more, and particularly preferably 5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the (A) liquid crystal polyester. Moreover, 90 mass parts or less are preferable with respect to 100 mass parts of said (A) liquid crystalline polyester, 50 mass parts or less are more preferable, 30 mass parts or less are more preferable, and 20 mass parts or less are especially preferable.
- the upper limit value and the lower limit value can be arbitrarily combined.
- the amount of the (C) mica is preferably 1 part by mass or more and 90 parts by mass or less, and preferably 3 parts by mass or more and 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the liquid crystal polyester (A). Or less, more preferably 3 parts by mass or more and 30 parts by mass or less, and particularly preferably 5 parts by mass or more and 20 parts by mass or less.
- the blending amount of the mica is not less than the above lower limit value, the occurrence of warpage during the reflow treatment of the obtained molded product, particularly the long connector, is sufficiently suppressed, while the blending amount of the mica is not more than the above upper limit value. If it exists, the fluidity
- liquid crystal polyester resin composition in which the blending amount of the (C) mica with respect to the liquid crystal polyester is in such a range should improve the heat resistance of the connector, particularly when trying to form a long connector. Therefore, it is also advantageous in obtaining a practical blister-resistant molded product.
- the blending amount of (C) mica is preferably 1 part by mass or more and 100 parts by mass or less, and more preferably 2 parts by mass or more and 30 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the liquid crystal polyester resin composition. It is preferably 3 parts by mass or more and 20 parts by mass or less.
- the total amount ((B) + (C)) of the (B) talc and the (C) mica is 5 parts by mass or more and 100 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the (A) liquid crystal polyester.
- the mass ratio ((B) / (C)) is 9/1 to 1/9.
- ((B) + (C)) is preferably 10 parts by mass or more, more preferably 15 parts by mass or more, and particularly preferably 18 parts by mass or more.
- 80 mass parts or less are preferable, 70 mass parts or less are more preferable, and 60 mass parts or less are especially preferable.
- the upper limit value and the lower limit value can be arbitrarily combined.
- the ((B) + (C)) is preferably 10 parts by weight or more and 80 parts by weight or less, more preferably 15 parts by weight or more and 70 parts by weight or less, and 18 parts by weight or more and 60 parts by weight or less. More preferred are: When ((B) + (C)) is in the above range, the occurrence of warpage during reflow treatment of a molded product molded using the liquid crystal polyester resin composition of the present invention can be suppressed.
- the mass ratio ((B) / (C)) is 9/1 to 1/9, preferably 8/1 to 1/1, more preferably 7/1 to 1/1. 6/1 to 1/1 is particularly preferred.
- the mass ratio ((B) / (C)) is in the above range, it is possible to suppress the occurrence of warpage during reflow treatment of a molded product molded using the liquid crystal polyester resin composition of the present invention.
- the liquid crystal polyester resin composition of the present invention may contain fillers and additives other than the liquid crystal polyester, talc and mica.
- the filler is preferably a fibrous filler, and more preferably a fibrous filler made of an inorganic material (fibrous inorganic filler).
- the fibrous inorganic filler include glass fiber, wollastonite, aluminum borate whisker, potassium titanate whisker, silica alumina fiber, and alumina fiber. Among these, glass fiber, carbon fiber, wollastonite, aluminum borate whisker, and potassium titanate whisker are preferable.
- the said fibrous inorganic filler when using a fibrous inorganic filler, the said fibrous inorganic filler may be used individually or may be used in combination of 2 or more types.
- glass fiber means “glass having a fiber diameter of 1 to 50 ⁇ m and an aspect ratio of 2 to 1000”. The diameter of the fiber can be measured by the method described later.
- the “aspect ratio” means a ratio of fiber length (major axis length) / fiber diameter (minor axis length). Methods for measuring “fiber length” and “fiber diameter” will be described later.
- the number average fiber length of the glass fibers is preferably 50 ⁇ m or more, more preferably 70 ⁇ m or more, and particularly preferably 100 ⁇ m or more.
- 300 ⁇ m or less is preferable, 250 ⁇ m or less is more preferable, and 200 ⁇ m or less is particularly preferable.
- the upper limit value and the lower limit value can be arbitrarily combined.
- the number average fiber length of the glass fibers is preferably from 50 ⁇ m to 300 ⁇ m, more preferably from 70 ⁇ m to 250 ⁇ m, and even more preferably from 100 ⁇ m to 200 ⁇ m.
- the compounding quantity of glass fiber contains 5 mass parts or more and 100 mass parts or less of (D) glass fiber with respect to 100 mass parts of said liquid crystalline polyester (A).
- the blending amount of (D) glass fiber is preferably 0 to 100 parts by mass, preferably 3 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the liquid crystal polyester resin composition. More preferred is 15 to 30 parts by mass.
- ⁇ Glass fiber length> As a method for measuring the number average fiber length of glass fibers, 5 g of a pellet made of a composition containing glass fibers is heated at 600 ° C. for 4 hours in an air atmosphere in a muffle furnace (“FP410” manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.). The resin was removed. Disperse the resulting ashing residue containing glass fibers in an ethylene glycol solution, apply ultrasonic waves for 3 minutes, drop a few drops of the dispersion onto the slide glass, and the fibrous filler overlaps on the slide glass.
- FP410 manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.
- the cover glass After loosening it so that it does not fit, place a cover glass and adjust it with a video microscope ("VHX1000" manufactured by Keyence Corporation) at a magnification of 100x so that the outline of the glass fiber is in focus. The length of 500 fibers was measured and the number average fiber length was calculated. In calculating the aspect ratio of the glass fiber described above, the number average fiber length measured by the above method can be used as the fiber length.
- the “fiber diameter” of the glass fiber is a value measured by “Method A” among the methods described in JIS R3420: 2013 “7.6 Single Fiber Diameter” unless otherwise specified. means.
- the glass fiber a long fiber type chopped glass fiber obtained by cutting a strand spun from the glass melting process into a certain length immediately after spinning, and pulverizing the glass fiber, or making the fiber extremely short
- glass fibers produced by various methods such as a cut short fiber type milled glass fiber, and two or more of these may be used in combination.
- the glass fiber may be treated with a surface treatment agent such as a coupling agent such as a silane coupling agent and a titanium coupling agent. In view of mechanical strength, weakly alkaline glass fibers are preferred.
- a glass fiber having a silicon oxide content of 50 to 80% by mass with respect to the total mass of the glass fiber is preferred, and a glass having a silicon oxide content of 65 to 77% by mass with respect to the total mass of the glass fiber. Fiber is more preferred.
- the glass fiber may be coated or bundled with a thermoplastic resin such as urethane resin, acrylic resin, ethylene / vinyl acetate copolymer, or thermosetting resin such as epoxy resin.
- thermoplastic resin when glass fiber is coat
- the mass of the sizing agent, the coupling agent, and the other surface treatment agent is not included in the mass of the glass fiber.
- additives examples include resins other than liquid crystal polyester and additives well known in the art.
- Additives well known in the art include, for example, mold release improvers such as higher fatty acid esters and metal soaps, colorants such as dyes and pigments, antioxidants, heat stabilizers, UV absorbers and antistatic agents. , Surfactants, flame retardants and plasticizers. Also included are additives having an external lubricant effect such as higher fatty acids, higher fatty acid esters, higher fatty acid metal salts, and fluorocarbon surfactants. Similar to the fibrous inorganic filler, these additives are determined in kind and amount of use so as not to significantly impair the excellent fluidity of the liquid crystal polyester resin composition of the present invention.
- Carbon black As the colorant described as the additive component.
- the carbon black used in the embodiment of the present invention include channel black, furnace black, lamp black, thermal black, ketjen black, naphthalene black, and the like. May be. Of these, furnace black type and lamp black type can be preferably used, but commercially available carbon black for coloring can be used as long as it has the desired characteristics described above. .
- the moldability can be improved by further adding a release agent as the additive component.
- the mold release agent include montanic acid and salts thereof, esters thereof, half esters thereof, stearyl alcohol, stearamide and polyethylene wax, and preferably fatty acid esters of pentaerythritol.
- the compounding amount of the release agent is usually 0.1 to 0.7 parts by mass, more preferably 0.3 to 0.6 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the liquid crystalline polyester. When the blending amount of the release agent is within the above range, mold contamination and blistering of molded products tend not to occur, and a release effect can be obtained.
- resins other than liquid crystal polyester include polypropylene, polyamide, polyester other than liquid crystal polyester, thermoplastic resin other than liquid crystal polyester such as polysulfone, polyether sulfone, polyphenylene sulfide, polyether ketone, polycarbonate, polyphenylene ether, and polyetherimide. And thermosetting resins such as phenol resin, epoxy resin, polyimide resin, and cyanate resin.
- the content of the resin other than the liquid crystal polyester is usually 0 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the liquid crystal polyester.
- the deflection temperature under a load of 1.82 MPa measured by the method described in Examples below for the liquid crystalline polyester resin composition of the present invention is 240 to 290 ° C. It is more preferably ⁇ 280 ° C., and further preferably 245 ⁇ 275 ° C.
- the soldering resistance temperature of the liquid crystal polyester resin composition of the present invention measured by the method described in the examples described later is preferably 250 to 300 ° C., and preferably 260 to 300 ° C. More preferably, the temperature is 270 to 300 ° C.
- the amount of warpage after the first reflow treatment of the liquid crystal polyester resin composition of the present invention measured by the method described in Examples below is 0.10 to 0.20 mm. Is preferably 0.10 to 0.18 mm, and more preferably 0.10 to 0.15 mm. According to still another aspect of the present invention, the amount of warpage during the first reflow treatment of the liquid crystal polyester resin composition of the present invention measured by the method described in Examples below is 0.01 to 0.05 mm. Is preferable, and more preferably 0.01 to 0.04 mm.
- Still another aspect of the present invention is the amount of warpage after the first reflow treatment relative to the amount of warpage before the first reflow treatment of the liquid crystal polyester resin composition of the present invention measured by the method described in Examples below.
- the amount of warpage after reflow treatment (mm)] / [the amount of warpage before reflow treatment (mm)] is preferably 1.00 to 2.80 mm, more preferably 1.20 to 2.50 mm. More preferably, it is 40 to 2.00 mm.
- the amount of warpage after the second reflow treatment of the liquid crystal polyester resin composition of the present invention measured by the method described in the examples described later is 0.10 to 0.24 mm. Is preferably, 0.10 to 0.22 mm, more preferably 0.10 to 0.20 mm. As yet another aspect of the present invention, the amount of warpage during the second reflow treatment of the liquid crystal polyester resin composition of the present invention measured by the method described in Examples below is 0.01 to 0.06 mm. Is preferably 0.02 to 0.05 mm, and more preferably 0.02 to 0.04 mm.
- Still another aspect of the present invention is the amount of warpage after the second reflow treatment with respect to the amount of warpage before the second reflow treatment of the liquid crystalline polyester resin composition of the present invention measured by the method described in Examples below.
- the amount of warpage after reflow treatment (mm)] / [the amount of warpage before reflow treatment (mm)] is preferably 0.75 to 1.70 mm, more preferably 0.90 to 1.40 mm. More preferably, it is 0.000 to 1.20 mm.
- each raw material component such as liquid crystal polyester, mica, talc and a fibrous filler and additives used as necessary
- examples thereof include a method of supplying each of them separately to a melt kneader, and a method of premixing these raw material components using a mortar, a Henschel mixer, a ball mill, a ribbon blender or the like and then supplying them to the melt kneader.
- the liquid crystal polyester resin composition is preferably prepared by melt-kneading the liquid crystal polyester, talc, mica and other components used as necessary using an extruder and extruding them into pellets.
- an extruder one having a cylinder, one or more screws arranged in the cylinder, and one or more supply ports provided in the cylinder is preferably used, and further provided in one place in the cylinder. What has the above vent part is used more preferably.
- Examples of products and parts that are molded products of liquid crystal polyester resin compositions include: bobbins such as optical pickup bobbins and transbobbins; relay parts such as relay cases, relay bases, relay sprues, and relay armatures; RIMM, DDR, CPU Sockets, S / O, DIMM, Board to Board connectors, FPC connectors, card connectors, etc .; Lamp reflectors, LED reflectors, etc .; Lamp holders, heater holders, etc .; Separation claw such as separation claw for printer, separation claw for printer; camera module part; switch part; motor part; sensor part; hard disk drive part; tableware such as ovenware; Stop member, and a sealing member of the sealing member such as a coil.
- bobbins such as optical pickup bobbins and transbobbins
- relay parts such as relay cases, relay bases, relay sprues, and relay armatures
- a melt molding method is preferable.
- examples thereof include an injection molding method, an extrusion molding method such as a T-die method and an inflation method, a compression molding method, a blow molding method, a vacuum molding method, and the like.
- Examples include press molding. Of these, the injection molding method is preferable.
- LCP-1 liquid crystal polyester
- B-1 “GH7” manufactured by Hayashi Kasei Co., Ltd. (volume average particle size: 6.5 ⁇ m, 45 ⁇ m sieve residue: 0% (all), Ig. Loss: 4.7%)
- B-2) “MG115” manufactured by Fuji Talc Kogyo Co., Ltd. (volume average particle size: 13 ⁇ m, 45 ⁇ m sieve residue: 0.69%, Ig. Loss: 5.9%)
- C ⁇ (C) Mica>
- the following materials were used as mica.
- the evaluation method for each characteristic is as follows.
- volume average particle diameters of talc and mica were measured by a laser diffraction method under the following conditions. Using a scattering type particle size distribution measuring device “ORI-950V2” manufactured by HORIBA Co., Ltd. as a measuring device, talc and mica were dispersed in water, and the volume average particle size was measured under the following measuring conditions. did.
- Measuring device Laser diffraction / scattering particle size distribution measuring device (manufactured by HORIBA; LA-950V2) Particle refractive index: 1.57-0.1i (talc) Particle refractive index: 1.59-0.1i (Mica) Dispersion medium: water Dispersion medium refractive index: 1.33
- ⁇ Glass fiber length> Prior to the method for measuring the number average fiber length of glass fibers, 5 g of a pellet made of a composition containing glass fibers was used in a muffle furnace (“FP410” manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.) at 600 ° C. for 4 hours in an air atmosphere. The resin was removed by heating. Disperse the resulting ashing residue containing glass fibers in an ethylene glycol solution, apply ultrasonic waves for 3 minutes, drop a few drops of the dispersion onto the slide glass, and the fibrous filler overlaps on the slide glass.
- FP410 manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.
- the obtained pellets were dried with hot air at 130 ° C. for 4 hours, and then evaluated by the following methods. Table 1 shows the results.
- a test piece of 12.7 mm ⁇ 6.4 mm ⁇ 6.4 mmt was injection molded using an injection molding machine (“PNX40-5A” manufactured by Nissei Plastic Industry Co., Ltd.). The molding conditions were a cylinder temperature of 350 ° C., a mold temperature of 130 ° C., and an injection speed of 75 mm / second. The obtained test piece was subjected to a load deflection temperature under a load of 1.82 MPa in accordance with ASTM D648.
- a JIS K7161 (1/2) dumbbell test piece ⁇ 1.2 mmt was injection molded using an injection molding machine (“PNX40-5A” manufactured by Nissei Plastic Industry Co., Ltd.).
- the molding conditions were a cylinder temperature of 350 ° C., a mold temperature of 130 ° C., and an injection speed of 90 mm / second.
- the obtained test piece was placed in a thermal circulation oven (“DN63H” manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.) for 3 minutes, and the temperature at which no blister was generated on the test piece was measured. Specifically, 10 test pieces were put in an oven having a constant temperature and were taken out after being held for 3 minutes, and the maximum temperature at which none of the test pieces had blisters was defined as the soldering temperature.
- ⁇ Thin wall fluidity evaluation> Using a mold that can change the product thickness, thin wall fluidity was evaluated at each thickness. The shape and dimensions of the mold used are shown in FIG. The thickness shown in X of FIG. 1 was changed to 0.12 mmt, 0.20 mmt, and 0.30 mmt. The length of the molded product taken out was measured and defined as thin-walled fluidity. In addition, the unit of the dimension shown by FIG. 1 is mm.
- ⁇ Thin wall strength measurement> A 0.3 mm test piece prepared by the fluidity measurement is cut into 5 mm ⁇ 35 mm, and a test speed of 10 mm / second and a distance between fulcrums using a precision load measuring device “MODEL-1605IIVL” manufactured by Aiko Engineering Co., Ltd. A thin-wall bending strength test by three-point bending was performed at 5 mm and an indenter width of 1 mm.
- ⁇ Method of measuring warpage before reflow treatment, during reflow treatment, and before and after reflow treatment> As an injection molding machine, “ROBOSHOT S2000i30B” manufactured by FANUC Co., Ltd. was used to form a connector having the dimensions shown in FIG.
- the injection molding conditions were a cylinder temperature of 350 ° C., a mold temperature of 70 ° C., and an injection speed of 150 mm / second.
- the connector is a 53 pin (0.3 mm pitch) FPC connector having a length of 18 mm, a width of 3.5 mm, and a height of 1.0 mm, and has a minimum wall thickness of 0.1 mm.
- the amount of warpage of the obtained connector was measured with “Core 9030C” manufactured by Cores Co., Ltd., a flatness measurement module. Place the connector on a glass plane at room temperature, and start from 0.15 mm inside position in the short direction and 1.5 mm inside position in the long direction with respect to the bottom surface (board surface) of the connector every 0.02 mm. 31 points were measured, and the height from the glass plane was determined (line AA ′ connecting both ends in the longitudinal direction shown in FIG. 2). Similarly, 31 points were measured every 0.02 mm at a position 0.15 mm inside in the short direction and a position 0.5 mm inside in the long direction as a starting point, and the height from the glass plane was determined.
- STEP5 Hold at 220 ° C. for 10 seconds.
- STEP 6 The temperature is raised from 220 ° C to 240 ° C in 10 seconds.
- STEP 7 The temperature is raised from 240 ° C. to 270 ° C. in 10 seconds.
- Step 8 When the temperature reaches 270 ° C., the measurement is started.
- STEP 9 Hold at 270 ° C. for 10 seconds.
- Step 10 The temperature is lowered from 270 ° C. to 220 ° C. in 20 seconds.
- Step 11 The temperature is lowered from 220 ° C. to 180 ° C. in 20 seconds.
- Step 12 The temperature is lowered from 180 ° C. to 50 ° C. in 20 seconds.
- the warpage amount (mm) before, during, and after the reflow process by the above method is shown in Table 1 as “first time”.
- the second reflow process was subsequently performed. Specifically, after measuring the amount of warpage after the first reflow treatment, the connector was cooled at room temperature for 24 hours, and the amount of warpage before “reflow treatment” was measured by the same method as described above. The amount of warpage before the second reflow ”. Subsequently, reflow treatment was performed under the same temperature rise conditions as described above, and when the temperature reached 270 ° C., the amount of warpage was measured by the same method as before the reflow treatment. The result was defined as “second warpage during reflow”. Further, after adjusting the state of the connector subjected to the reflow treatment at room temperature for 1 hour, the amount of warpage was measured in the same manner as before the reflow treatment, and it was defined as “the amount of warpage after the second reflow”.
- Examples 1 to 8 to which the present invention is applied have high fluidity, good properties such as thin-wall strength and solder resistance, and are in the first reflow process.
- the warpage of each was 0.05 mm or less.
- Comparative Examples 1 to 8 to which the present invention is not applied the warp generated during the first reflow process exceeds 0.05 mm, and other physical properties (fluidity, thin-wall strength, solder resistance) ).
- the warpage amount during reflow in the second reflow process was approximately 0.05 mm or less. That is, according to the present invention, it is possible to provide a liquid crystal polyester resin composition capable of reducing the amount of warping even when exposed to a high temperature twice, for example, when performing soldering on both sides.
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Abstract
本発明は、(A)液晶ポリエステル、(B)タルク、及び(C)マイカ、を含有し、前記(A)液晶ポリエステル100質量部に対し、前記(B)タルクと前記(C)マイカとの合計量((B)+(C))が5質量部以上100質量部以下であり、かつ、前記(B)タルクと前記(C)マイカとの質量比((B)/(C))が9/1~1/9であることを特徴とする液晶ポリエステル樹脂組成物に関する。
Description
本発明は、液晶ポリエステル樹脂組成物に関する。
本願は、2016年12月28日に、日本に出願された特願2016-256462号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本願は、2016年12月28日に、日本に出願された特願2016-256462号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
液晶ポリエステルは、優れた薄肉成形性や、高い耐熱性を有している。このため、液晶ポリエステルは、リフローハンダ工程を使用したコネクターやリレー、ボビンなどの表面実装用電子部品に採用されている。情報通信分野においては、表面実装用電子部品の高集積化、小型化、薄肉化、低背化が進んでおり、中でもコネクター部品において、薄肉化の傾向が顕著である。
このような薄肉化されたコネクターの代表例としては、プリント配線基板同士を接合するのに使用されるボードツーボード(Board to Board)コネクターや、フレキシブルプリント基板(FPCと略す場合がある。)とフレキシブルフラットケーブル(FFCと略す場合がある。)とを接続するのに使用されるFPC用コネクター等が挙げられる。Board to BoardコネクターやFPC用コネクターには、プリント配線基板を用いる電子機器の小型化に伴って、コネクターの実装面積の省スペース化が求められている。例えば、コネクターの金属端子間のピッチを0.35mm以下にした狭ピッチコネクターが提供されている。また、コネクターを嵌合した状態での厚み寸法(いわゆる、スタッキング高さ)が0.6mmt以下である低背のコネクターも提供されている。
このような狭ピッチ化、低背化の要求に応えようとすれば、金属端子を保持する液晶ポリエステル成形品の寸法を小さくしなければならず、コネクターの強度が非常に弱くなり、実用強度を維持できなくなる可能性がある。つまり、コネクターが薄型化すると、コネクターの取り扱い時又は実装時に生じる応力によって、コネクターに捻れや割れ等の破壊が生じる可能性が高くなる。
このため、Board to Boardコネクター、FPC用コネクターに代表される薄肉のコネクターの成形材料である液晶ポリエステルには、優れた薄肉流動性と薄肉強度が同時に要求される。
例えば、1.0mmt程度の薄肉の部分へ樹脂を充填させるためには、充填材の量を少なくする必要がある。しかし、充填材の含有量が少ない組成物では強度不足となり、実装時のリフローハンダ工程の加熱処理(以下、「リフロー処理」と略す場合がある。)により反り変形するという問題が生じる。
このため、Board to Boardコネクター、FPC用コネクターに代表される薄肉のコネクターの成形材料である液晶ポリエステルには、優れた薄肉流動性と薄肉強度が同時に要求される。
例えば、1.0mmt程度の薄肉の部分へ樹脂を充填させるためには、充填材の量を少なくする必要がある。しかし、充填材の含有量が少ない組成物では強度不足となり、実装時のリフローハンダ工程の加熱処理(以下、「リフロー処理」と略す場合がある。)により反り変形するという問題が生じる。
加えて、リフローハンダ工程で、コネクターに反りが発生すると、金属端子と基板に形成されている回路との間に隙間が発生してしまう。そうすると、ハンダがその隙間を埋められるだけの体積を維持できず、金属端子と回路とが離れた状態でハンダが固まってしまう。その結果、電気的に導通できない接合不良を生じてしまう。
また、コネクターが常温まで冷却され、その後、反り変形を発生させるような場合においても、金属端子が回路から離れてしまい、電気的に導通していない接点不良を誘発してしまう。
従って、コネクターは、リフローハンダ工程の加熱処理時の反り変形が少ないことが望ましく、更に、リフロー中にハンダが固化する状態において反り変形が少ないことが求められる。
また、コネクターが常温まで冷却され、その後、反り変形を発生させるような場合においても、金属端子が回路から離れてしまい、電気的に導通していない接点不良を誘発してしまう。
従って、コネクターは、リフローハンダ工程の加熱処理時の反り変形が少ないことが望ましく、更に、リフロー中にハンダが固化する状態において反り変形が少ないことが求められる。
特許文献1には、耐熱性、成形性及び機械的特性に優れた液晶ポリエステルとして、(A)液晶性ポリエステル樹脂100重量部及び(B)タルク10~100重量部を少なくとも含有する液晶性ポリエステル樹脂組成物であって、組成物中における(B)タルクの吸油量(a1)ml/100gと比表面積(a2)(m2/g)との比(a1/a2)が14.0~26.0(ml・g)/(100g・m2)であり、かつ数平均粒子径が10~30μmであることを特徴とする液晶性ポリエステル樹脂組成物が開示されている。
特許文献2には、成形品の反りを低減させることを目的とした、液晶性ポリマー100重量部に対して、平均粒子径が5~100μmであり、縦横比が3.0~5.0であるタルクを、1~200重量部配合してなる液晶ポリマー組成物が開示されている。
また、特許文献3には、耐熱性、耐衝撃性に優れた液晶性ポリエステル樹脂組成物として、液晶性ポリエステル樹脂100重量部に対して、平均粒子径が2.5~3.5μmのタルク10~150重量部と、平均繊維径が3~9μmのガラス繊維10~150重量部とを配合してなる液晶性ポリエステル樹脂組成物が開示されている。
特許文献2には、成形品の反りを低減させることを目的とした、液晶性ポリマー100重量部に対して、平均粒子径が5~100μmであり、縦横比が3.0~5.0であるタルクを、1~200重量部配合してなる液晶ポリマー組成物が開示されている。
また、特許文献3には、耐熱性、耐衝撃性に優れた液晶性ポリエステル樹脂組成物として、液晶性ポリエステル樹脂100重量部に対して、平均粒子径が2.5~3.5μmのタルク10~150重量部と、平均繊維径が3~9μmのガラス繊維10~150重量部とを配合してなる液晶性ポリエステル樹脂組成物が開示されている。
ところで、現在の技術ではリフロー処理の前後での反りの発生には注目されていたものの、リフロー処理中の反りの発生に積極的に着目した試みはされていない。
特許文献1に記載の樹脂組成物を用いて得られる成形品は、通常リフローハンダの工程のハンダ厚みが0.1mm程度あることを考慮すると、リフロー処理中の反り量低減効果は不十分である。
また、特許文献2及び3に記載の樹脂組成物を用いて得られる成形品は、リフロー処理前の反り量は低減されているものの、リフロー処理中の反り量低減効果は不十分である課題がある。
特許文献1に記載の樹脂組成物を用いて得られる成形品は、通常リフローハンダの工程のハンダ厚みが0.1mm程度あることを考慮すると、リフロー処理中の反り量低減効果は不十分である。
また、特許文献2及び3に記載の樹脂組成物を用いて得られる成形品は、リフロー処理前の反り量は低減されているものの、リフロー処理中の反り量低減効果は不十分である課題がある。
このように、薄肉のコネクターに用いる液晶ポリエステル樹脂組成物に関しては様々な検討が行われているが、従来公知の技術では十分ではなく、さらなる改良が求められている。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、高い流動性を有しながら、高い薄肉強度、耐ハンダ性を有し、かつ、リフロー処理中の反りを低減した成形品を得ることができる液晶ポリエステル樹脂組成物を提供することを課題とする。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、高い流動性を有しながら、高い薄肉強度、耐ハンダ性を有し、かつ、リフロー処理中の反りを低減した成形品を得ることができる液晶ポリエステル樹脂組成物を提供することを課題とする。
本発明は、下記の[1]~[6]を提供する。
[1](A)液晶ポリエステル、(B)タルク、及び(C)マイカ、を含有し、前記(A)液晶ポリエステル100質量部に対し、前記(B)タルクと前記(C)マイカとの合計量((B)+(C))が5質量部以上100質量部以下であり、かつ、前記(B)タルクと前記(C)マイカとの質量比((B)/(C))が9/1~1/9であることを特徴とする液晶ポリエステル樹脂組成物。
[2]更に、前記(A)液晶ポリエステル100質量部に対し、(D)ガラス繊維を5質量部以上100質量部以下含有する[1]に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物。
[3]前記(D)ガラス繊維の数平均繊維長が50μm以上300μm以下である[2]に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物。
[4]前記(D)ガラス繊維の数平均繊維長が50μm以上150μm以下である[2]に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物。
[5]前記(B)タルクの体積平均粒径が5μm以上25μm以下である、[1]~[4]のいずれか1に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物。
[6]前記(C)マイカの体積平均粒径が15μm以上45μm以下である、[1]~[5]のいずれか1に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物。
[7][1]~[6]のいずれか1に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物で形成された成形体。
[1](A)液晶ポリエステル、(B)タルク、及び(C)マイカ、を含有し、前記(A)液晶ポリエステル100質量部に対し、前記(B)タルクと前記(C)マイカとの合計量((B)+(C))が5質量部以上100質量部以下であり、かつ、前記(B)タルクと前記(C)マイカとの質量比((B)/(C))が9/1~1/9であることを特徴とする液晶ポリエステル樹脂組成物。
[2]更に、前記(A)液晶ポリエステル100質量部に対し、(D)ガラス繊維を5質量部以上100質量部以下含有する[1]に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物。
[3]前記(D)ガラス繊維の数平均繊維長が50μm以上300μm以下である[2]に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物。
[4]前記(D)ガラス繊維の数平均繊維長が50μm以上150μm以下である[2]に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物。
[5]前記(B)タルクの体積平均粒径が5μm以上25μm以下である、[1]~[4]のいずれか1に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物。
[6]前記(C)マイカの体積平均粒径が15μm以上45μm以下である、[1]~[5]のいずれか1に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物。
[7][1]~[6]のいずれか1に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物で形成された成形体。
本発明によれば、高い流動性を有しながら、高い薄肉強度、耐ハンダ性を有し、かつ、リフロー処理中の反りを低減した成形品を得ることができる液晶ポリエステル樹脂組成物を提供することができる。
<液晶ポリエステル樹脂組成物>
本発明は、(A)液晶ポリエステル、(B)タルク、及び(C)マイカ、を含有し、前記(A)液晶ポリエステル100質量部に対し、前記(B)タルクと前記(C)マイカとの合計量((B)+(C))が5質量部以上100質量部以下であり、かつ、前記(B)タルクと前記(C)マイカとの質量比((B)/(C))が9/1~1/9であることを特徴とする液晶ポリエステル樹脂組成物である。
本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物は、上記(A)液晶ポリエステル、(B)タルク、(C)マイカを必須成分とし、これらを上記特定量含有することを特徴とする。これにより、本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物は高い流動性を有しながら、高い薄肉強度、耐ブリスター性を有している。更に、本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物を用いて成形した成形品は、リフロー処理中の反りを低減できる。
以下、本発明に用いる各材料について説明する。
本発明は、(A)液晶ポリエステル、(B)タルク、及び(C)マイカ、を含有し、前記(A)液晶ポリエステル100質量部に対し、前記(B)タルクと前記(C)マイカとの合計量((B)+(C))が5質量部以上100質量部以下であり、かつ、前記(B)タルクと前記(C)マイカとの質量比((B)/(C))が9/1~1/9であることを特徴とする液晶ポリエステル樹脂組成物である。
本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物は、上記(A)液晶ポリエステル、(B)タルク、(C)マイカを必須成分とし、これらを上記特定量含有することを特徴とする。これにより、本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物は高い流動性を有しながら、高い薄肉強度、耐ブリスター性を有している。更に、本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物を用いて成形した成形品は、リフロー処理中の反りを低減できる。
以下、本発明に用いる各材料について説明する。
≪(A)液晶ポリエステル≫
本発明の液晶ポリエステルは、溶融状態で液晶性を示す液晶ポリエステルであり、450℃以下の温度で溶融するものであることが好ましい。なお、液晶ポリエステルは、液晶ポリエステルアミドであってもよいし、液晶ポリエステルエーテルであってもよいし、液晶ポリエステルカーボネートであってもよいし、液晶ポリエステルイミドであってもよい。液晶ポリエステルは、原料モノマーとして芳香族化合物のみを用いてなる全芳香族液晶ポリエステルであることが好ましい。
本発明の液晶ポリエステルは、溶融状態で液晶性を示す液晶ポリエステルであり、450℃以下の温度で溶融するものであることが好ましい。なお、液晶ポリエステルは、液晶ポリエステルアミドであってもよいし、液晶ポリエステルエーテルであってもよいし、液晶ポリエステルカーボネートであってもよいし、液晶ポリエステルイミドであってもよい。液晶ポリエステルは、原料モノマーとして芳香族化合物のみを用いてなる全芳香族液晶ポリエステルであることが好ましい。
液晶ポリエステルの典型的な例としては、芳香族ヒドロキシカルボン酸と芳香族ジカルボン酸と芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミン及び芳香族ジアミンからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物とを重合(重縮合)させてなるもの;複数種の芳香族ヒドロキシカルボン酸を重合させてなるもの;芳香族ジカルボン酸と芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミン及び芳香族ジアミンからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物とを重合させてなるもの;及びポリエチレンテレフタレート等のポリエステルと芳香族ヒドロキシカルボン酸とを重合させてなるものが挙げられる。
ここで、製造が容易である点で芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミン及び芳香族ジアミンは、それぞれ独立に、その一部又は全部に代えて、その重合可能な誘導体が用いられてもよい。
ここで、製造が容易である点で芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミン及び芳香族ジアミンは、それぞれ独立に、その一部又は全部に代えて、その重合可能な誘導体が用いられてもよい。
芳香族ヒドロキシカルボン酸及び芳香族ジカルボン酸のような、カルボキシル基を有する化合物の重合可能な誘導体の例としては、カルボキシル基をアルコキシカルボニル基又はアリールオキシカルボニル基に変換してなるもの(エステル)、カルボキシル基をハロホルミル基に変換してなるもの(酸ハロゲン化物)、及びカルボキシル基をアシルオキシカルボニル基に変換してなるもの(酸無水物)が挙げられる。
芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジオール及び芳香族ヒドロキシアミンのようなヒドロキシル基を有する化合物の重合可能な誘導体の例としては、ヒドロキシル基をアシル化してアシルオキシル基に変換してなるもの(アシル化物)が挙げられる。
芳香族ヒドロキシアミン及び芳香族ジアミンのようなアミノ基を有する化合物の重合可能な誘導体の例としては、アミノ基をアシル化してアシルアミノ基に変換してなるもの(アシル化物)が挙げられる。
例示した重合可能な誘導体の中でも、液晶ポリエステルの原料モノマーとしては、フェノール性水酸基が低級カルボン酸類とエステルを形成している重合可能な誘導体、すなわち、芳香族ヒドロキシカルボン酸及び芳香族ジオールをアシル化して得られるアシル化物が好ましい。
芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジオール及び芳香族ヒドロキシアミンのようなヒドロキシル基を有する化合物の重合可能な誘導体の例としては、ヒドロキシル基をアシル化してアシルオキシル基に変換してなるもの(アシル化物)が挙げられる。
芳香族ヒドロキシアミン及び芳香族ジアミンのようなアミノ基を有する化合物の重合可能な誘導体の例としては、アミノ基をアシル化してアシルアミノ基に変換してなるもの(アシル化物)が挙げられる。
例示した重合可能な誘導体の中でも、液晶ポリエステルの原料モノマーとしては、フェノール性水酸基が低級カルボン酸類とエステルを形成している重合可能な誘導体、すなわち、芳香族ヒドロキシカルボン酸及び芳香族ジオールをアシル化して得られるアシル化物が好ましい。
液晶ポリエステルは、下記式(1)で表される繰返し単位(以下、「繰返し単位(1)」ということがある。)を有することが好ましく、繰返し単位(1)と、下記式(2)で表される繰返し単位(以下、「繰返し単位(2)」ということがある。)と、下記式(3)で表される繰返し単位(以下、「繰返し単位(3)」ということがある。)と、を有することがより好ましい。
(1)-O-Ar1-CO-
(2)-CO-Ar2-CO-
(3)-X-Ar3-Y-
(1)-O-Ar1-CO-
(2)-CO-Ar2-CO-
(3)-X-Ar3-Y-
(式(1)~式(3)中、Ar1は、フェニレン基、ナフチレン基又はビフェニリレン基を表す。Ar2及びAr3は、それぞれ独立に、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニリレン基又は下記式(4)で表される基を表す。X及びYは、それぞれ独立に、酸素原子又はイミノ基(-NH-)を表す。Ar1、Ar2又はAr3で表される前記基にある水素原子は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基又はアリール基で置換されていてもよい。)
(4)-Ar4-Z-Ar5-
(Ar4及びAr5は、それぞれ独立に、フェニレン基又はナフチレン基を表す。Zは、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、スルホニル基又はアルキリデン基を表す。Ar4又はAr5で表される前記基に含まれる水素原子は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基又は炭素数6~20のアリール基で置換されていてもよい。)
水素原子と置換可能な前記ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。
水素原子と置換可能な前記炭素数1~10のアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、1-プロピル基、イソプロピル基、1-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、1-ヘキシル基、2-エチルヘキシル基、1-オクチル基及び1-デシル基が挙げられる。
水素原子と置換可能な前記炭素数6~20のアリール基の例としては、フェニル基、オルトトリル基、メタトリル基、パラトリル基等のような単環式芳香族基や、1-ナフチル基及び2-ナフチル基等のような縮環式芳香族基が挙げられる。
Ar1、Ar2、Ar3、Ar4又はAr5で表される前記基中の1個以上の水素原子が前記ハロゲン原子、前期炭素数1~10のアルキル基又は前記炭素数6~20のアリール基で置換されている場合、前基水素原子を置換する基の数は、Ar1、Ar2、Ar3、Ar4又はAr5で表される基毎に、互いに独立に、好ましくは1個又は2個であり、より好ましくは1個である。
水素原子と置換可能な前記炭素数1~10のアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、1-プロピル基、イソプロピル基、1-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、1-ヘキシル基、2-エチルヘキシル基、1-オクチル基及び1-デシル基が挙げられる。
水素原子と置換可能な前記炭素数6~20のアリール基の例としては、フェニル基、オルトトリル基、メタトリル基、パラトリル基等のような単環式芳香族基や、1-ナフチル基及び2-ナフチル基等のような縮環式芳香族基が挙げられる。
Ar1、Ar2、Ar3、Ar4又はAr5で表される前記基中の1個以上の水素原子が前記ハロゲン原子、前期炭素数1~10のアルキル基又は前記炭素数6~20のアリール基で置換されている場合、前基水素原子を置換する基の数は、Ar1、Ar2、Ar3、Ar4又はAr5で表される基毎に、互いに独立に、好ましくは1個又は2個であり、より好ましくは1個である。
前記アルキリデン基の例としては、メチレン基、エチリデン基、イソプロピリデン基、1-ブチリデン基及び2-エチルヘキシリデン基が挙げられ、その炭素数は通常1~10である。
繰返し単位(1)は、芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する繰返し単位である。
前記芳香族ヒドロキシカルボン酸としては、例えば、4-ヒドロキシ安息香酸、メタヒドロキシ安息香酸、2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸、2-ヒドロキシ-3-ナフトエ酸、1-ヒドロキシ-5-ナフトエ酸、4-ヒドロキシ-4’-カルボキシジフェニルエーテルや、これらの芳香族ヒドロキシカルボン酸の芳香環にある水素原子の一部が、アルキル基、アリール基及びハロゲン原子からなる群より選ばれる置換基で置換されてなる芳香族ヒドロキシカルボン酸が挙げられる。前記芳香族ヒドロキシカルボン酸は、液晶ポリエステルの製造において、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
繰返し単位(1)としては、Ar1が1,4-フェニレン基であるもの(すなわち、4-ヒドロキシ安息香酸に由来する繰返し単位)、及びAr1が2,6-ナフチレン基であるもの(すなわち、6-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸に由来する繰返し単位)が好ましい。
前記芳香族ヒドロキシカルボン酸としては、例えば、4-ヒドロキシ安息香酸、メタヒドロキシ安息香酸、2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸、2-ヒドロキシ-3-ナフトエ酸、1-ヒドロキシ-5-ナフトエ酸、4-ヒドロキシ-4’-カルボキシジフェニルエーテルや、これらの芳香族ヒドロキシカルボン酸の芳香環にある水素原子の一部が、アルキル基、アリール基及びハロゲン原子からなる群より選ばれる置換基で置換されてなる芳香族ヒドロキシカルボン酸が挙げられる。前記芳香族ヒドロキシカルボン酸は、液晶ポリエステルの製造において、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
繰返し単位(1)としては、Ar1が1,4-フェニレン基であるもの(すなわち、4-ヒドロキシ安息香酸に由来する繰返し単位)、及びAr1が2,6-ナフチレン基であるもの(すなわち、6-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸に由来する繰返し単位)が好ましい。
繰返し単位(2)は、芳香族ジカルボン酸に由来する繰返し単位である。
前記芳香族ジカルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、ビフェニル-4,4’-ジカルボン酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルエーテル-4,4’-ジカルボン酸、ジフェニルチオエーテル-4,4’-ジカルボン酸や、これらの芳香族ジカルボン酸の芳香環にある水素原子の一部が、アルキル基、アリール基及びハロゲン原子からなる群より選ばれる置換基で置換されてなる芳香族ジカルボン酸が挙げられる。
前記芳香族ジカルボン酸は、液晶ポリエステルの製造において、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
繰返し単位(2)としては、Ar2が1,4-フェニレン基であるもの(例えば、テレフタル酸に由来する繰返し単位)、Ar2が1,3-フェニレン基であるもの(例えば、イソフタル酸に由来する繰返し単位)、Ar2が2,6-ナフチレン基であるもの(例えば、2,6-ナフタレンジカルボン酸に由来する繰返し単位)、及びAr2がジフェニルエーテル-4,4’-ジイル基であるもの(例えば、ジフェニルエーテル-4,4’-ジカルボン酸に由来する繰返し単位)が好ましい。
前記芳香族ジカルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、ビフェニル-4,4’-ジカルボン酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルエーテル-4,4’-ジカルボン酸、ジフェニルチオエーテル-4,4’-ジカルボン酸や、これらの芳香族ジカルボン酸の芳香環にある水素原子の一部が、アルキル基、アリール基及びハロゲン原子からなる群より選ばれる置換基で置換されてなる芳香族ジカルボン酸が挙げられる。
前記芳香族ジカルボン酸は、液晶ポリエステルの製造において、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
繰返し単位(2)としては、Ar2が1,4-フェニレン基であるもの(例えば、テレフタル酸に由来する繰返し単位)、Ar2が1,3-フェニレン基であるもの(例えば、イソフタル酸に由来する繰返し単位)、Ar2が2,6-ナフチレン基であるもの(例えば、2,6-ナフタレンジカルボン酸に由来する繰返し単位)、及びAr2がジフェニルエーテル-4,4’-ジイル基であるもの(例えば、ジフェニルエーテル-4,4’-ジカルボン酸に由来する繰返し単位)が好ましい。
繰返し単位(3)は、芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミン又は芳香族ジアミンに由来する繰返し単位である。
芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミン又は芳香族ジアミンとしては、例えば、4,4’-ジヒドロキシビフェニル、ハイドロキノン、レゾルシン、4,4’-ジヒドロキシジフェニルケトン、4,4’-ジヒドロキシジフェニルエーテル、ビス(4-ヒドロキシフェニル)メタン、1,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’-ジヒドロキシジフェニルチオエーテル、2,6-ジヒドロキシナフタレン、1,5-ジヒドロキシナフタレン、4-アミノフェノール、1,4-フェニレンジアミン、4-アミノ-4’-ヒドロキシビフェニル、4,4’-ジアミノビフェニルが挙げられる。
前記芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミン又は芳香族ジアミンは、液晶ポリエステルの製造において、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
繰返し単位(3)としては、Ar3が1,4-フェニレン基であるもの(例えば、ヒドロキノン、4-アミノフェノール又は1,4-フェニレンジアミンに由来する繰返し単位)、及びAr3が4,4’-ビフェニリレン基であるもの(例えば、4,4’-ジヒドロキシビフェニル、4-アミノ-4’-ヒドロキシビフェニル又は4,4’-ジアミノビフェニルに由来する繰返し単位)が好ましい。
芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミン又は芳香族ジアミンとしては、例えば、4,4’-ジヒドロキシビフェニル、ハイドロキノン、レゾルシン、4,4’-ジヒドロキシジフェニルケトン、4,4’-ジヒドロキシジフェニルエーテル、ビス(4-ヒドロキシフェニル)メタン、1,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’-ジヒドロキシジフェニルチオエーテル、2,6-ジヒドロキシナフタレン、1,5-ジヒドロキシナフタレン、4-アミノフェノール、1,4-フェニレンジアミン、4-アミノ-4’-ヒドロキシビフェニル、4,4’-ジアミノビフェニルが挙げられる。
前記芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミン又は芳香族ジアミンは、液晶ポリエステルの製造において、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
繰返し単位(3)としては、Ar3が1,4-フェニレン基であるもの(例えば、ヒドロキノン、4-アミノフェノール又は1,4-フェニレンジアミンに由来する繰返し単位)、及びAr3が4,4’-ビフェニリレン基であるもの(例えば、4,4’-ジヒドロキシビフェニル、4-アミノ-4’-ヒドロキシビフェニル又は4,4’-ジアミノビフェニルに由来する繰返し単位)が好ましい。
本明細書において、「由来」とは重合するために化学構造が変化することを意味する。
なお、本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物から得られる成形体が、特に良好な耐熱性が要求される場合には、これらの置換基の数は少ない方が好ましく、特にアルキル基のような置換基は有しないことが好ましい。
次に、上述した構造単位の好適な組み合わせについて説明する。
本実施形態では、上述した液晶ポリエステルの構造単位を、下記[a]~[p]のいずれかに示した組み合わせで使用することが好ましい。
[a]:4-ヒドロキシ安息香酸/テレフタル酸/イソフタル酸/4,4'-ジヒドロキシビフェニルの組み合わせ。
[b]:4-ヒドロキシ安息香酸/テレフタル酸/4,4'-ジヒドロキシビフェニルの組み合わせ。
[c]:4-ヒドロキシ安息香酸/2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸の組み合わせ。
[d]:4-ヒドロキシ安息香酸/テレフタル酸/イソフタル酸/4,4'-ジヒドロキシビフェニル/ハイドロキノンの組み合わせ。
[e]:4-ヒドロキシ安息香酸/テレフタル酸/2,6-ナフタレンジカルボン酸/ハイドロキノン/4,4'-ジヒドロキシビフェニルの組み合わせ。
[f]:4-ヒドロキシ安息香酸/テレフタル酸/2,6-ナフタレンジカルボン酸/ハイドロキノンの組み合わせ。
[g]:4-ヒドロキシ安息香酸/2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/4,4'-ジヒドロキシビフェニルの組み合わせ。
[h]:4-ヒドロキシ安息香酸/2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/イソフタル酸/4,4'-ジヒドロキシビフェニルの組み合わせ。
[i]:4-ヒドロキシ安息香酸/2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/4-アミノフェノール/4,4'-ジヒドロキシビフェニルの組み合わせ。
[j]:4-ヒドロキシ安息香酸/2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/ハイドロキノンの組み合わせ。
[k]:4-ヒドロキシ安息香酸/2,6-ナフタレンジカルボン酸/テレフタル酸/ハイドロキノン/4,4'-ジヒドロキシビフェニルの組み合わせ。
[l]:4-ヒドロキシ安息香酸/2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/2,6-ナフタレンジカルボン酸/ハイドロキノンの組み合わせ。
[m]:2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/4-アミノフェノールの組み合わせ。
[n]:2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/2,6-ナフタレンジカルボン酸/4,4'-ジヒドロキシビフェニル/ハイドロキノンの組み合わせ。
[o]:4-ヒドロキシ安息香酸2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/2,6-ナフタレンジカルボン酸/ハイドロキノンの組み合わせ。
[p]:2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/イソフタル酸/2,6-ナフタレンジカルボン酸/ハイドロキノンの組み合わせ。
本実施形態では、上述した液晶ポリエステルの構造単位を、下記[a]~[p]のいずれかに示した組み合わせで使用することが好ましい。
[a]:4-ヒドロキシ安息香酸/テレフタル酸/イソフタル酸/4,4'-ジヒドロキシビフェニルの組み合わせ。
[b]:4-ヒドロキシ安息香酸/テレフタル酸/4,4'-ジヒドロキシビフェニルの組み合わせ。
[c]:4-ヒドロキシ安息香酸/2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸の組み合わせ。
[d]:4-ヒドロキシ安息香酸/テレフタル酸/イソフタル酸/4,4'-ジヒドロキシビフェニル/ハイドロキノンの組み合わせ。
[e]:4-ヒドロキシ安息香酸/テレフタル酸/2,6-ナフタレンジカルボン酸/ハイドロキノン/4,4'-ジヒドロキシビフェニルの組み合わせ。
[f]:4-ヒドロキシ安息香酸/テレフタル酸/2,6-ナフタレンジカルボン酸/ハイドロキノンの組み合わせ。
[g]:4-ヒドロキシ安息香酸/2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/4,4'-ジヒドロキシビフェニルの組み合わせ。
[h]:4-ヒドロキシ安息香酸/2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/イソフタル酸/4,4'-ジヒドロキシビフェニルの組み合わせ。
[i]:4-ヒドロキシ安息香酸/2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/4-アミノフェノール/4,4'-ジヒドロキシビフェニルの組み合わせ。
[j]:4-ヒドロキシ安息香酸/2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/ハイドロキノンの組み合わせ。
[k]:4-ヒドロキシ安息香酸/2,6-ナフタレンジカルボン酸/テレフタル酸/ハイドロキノン/4,4'-ジヒドロキシビフェニルの組み合わせ。
[l]:4-ヒドロキシ安息香酸/2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/2,6-ナフタレンジカルボン酸/ハイドロキノンの組み合わせ。
[m]:2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/4-アミノフェノールの組み合わせ。
[n]:2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/2,6-ナフタレンジカルボン酸/4,4'-ジヒドロキシビフェニル/ハイドロキノンの組み合わせ。
[o]:4-ヒドロキシ安息香酸2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/2,6-ナフタレンジカルボン酸/ハイドロキノンの組み合わせ。
[p]:2-ヒドロキシ-6-ナフトエ酸/テレフタル酸/イソフタル酸/2,6-ナフタレンジカルボン酸/ハイドロキノンの組み合わせ。
前記組み合わせ[a]~[p]の中でも、組み合わせ[a]である、4-ヒドロキシ安息香酸に対する4,4’-ジヒドロキシビフェニルのモル比率(モル比率4,4’-ジヒドロキシビフェニル/4-ヒドロキシ安息香酸)が0.2~1.0であり、4,4’-ジヒドロキシビフェニルに対するテレフタル酸とイソフタル酸との合計量のモル比率(モル比率(テレフタル酸+イソフタル酸)/4,4’-ジヒドロキシビフェニル)が0.9~1.1であり、テレフタル酸に対するイソフタル酸のモル比率(モル比率イソフタル酸/テレフタル酸)が0より大きく1以下であるものが好ましい。このような構造単位の組み合わせ及びそのモル比率を満たすことで、液晶ポリエステル樹脂組成物の溶融流動性をより良好とすることに加え、得られる成形体の耐衝撃性を良好にすることができる。
繰返し単位(1)の含有量は、全繰返し単位の合計量(液晶ポリエステルを構成する各繰返し単位の質量をその各繰返し単位の式量で割ることにより、各繰返し単位の物質量相当量(モル)を求め、それらを合計した値)に対して、通常30モル%以上、好ましくは30~80モル%、より好ましくは35~70モル%、更に好ましくは35~65モル%である。
繰返し単位(2)の含有量は、全繰返し単位の合計量に対して、通常35モル%以下、好ましくは10~35モル%、より好ましくは15~30モル%、更に好ましくは17.5~27.5モル%である。
繰返し単位(3)の含有量は、全繰返し単位の合計量に対して、通常35モル%以下、好ましくは10~35モル%、より好ましくは15~30モル%、更に好ましくは17.5~27.5モル%である。
繰返し単位(2)の含有量は、全繰返し単位の合計量に対して、通常35モル%以下、好ましくは10~35モル%、より好ましくは15~30モル%、更に好ましくは17.5~27.5モル%である。
繰返し単位(3)の含有量は、全繰返し単位の合計量に対して、通常35モル%以下、好ましくは10~35モル%、より好ましくは15~30モル%、更に好ましくは17.5~27.5モル%である。
繰返し単位(2)の含有量と繰返し単位(3)の含有量との割合は、[繰返し単位(2)の含有量]/[繰返し単位(3)の含有量](モル/モル)で表して、通常0.9/1~1/0.9、好ましくは0.95/1~1/0.95、より好ましくは0.98/1~1/0.98である。
なお、液晶ポリエステルは、繰返し単位(1)~(3)を、それぞれ独立に、2種以上有してもよい。また、液晶ポリエステルは、繰返し単位(1)~(3)以外の繰返し単位を有してもよいが、その含有量は、全繰返し単位の合計量に対して、通常10モル%以下、好ましくは5モル%以下である。
液晶ポリエステルは、繰返し単位(3)として、X及びYがそれぞれ酸素原子であるものを有すること、すなわち、芳香族ジオールに由来する繰返し単位を有することが、溶融粘度が低くなり易いので、好ましく、繰返し単位(3)として、X及びYがそれぞれ酸素原子であるもののみを有することが、より好ましい。
液晶ポリエステルは、それを構成する繰返し単位に対応する原料モノマーを溶融重合させ、得られた重合物(以下、「プレポリマー」ということがある。)を固相重合させることにより、製造することが好ましい。これにより、耐熱性や強度・剛性が高い高分子量の液晶ポリエステルを操作性良く製造することができる。
溶融重合は、触媒の存在下に行ってもよく、この触媒の例としては、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、酢酸カリウム、三酸化アンチモン等の金属化合物や、4-(ジメチルアミノ)ピリジン、1-メチルイミダゾール等の含窒素複素環式化合物が挙げられ、1-メチルイミダゾールが好ましい。
溶融重合は、触媒の存在下に行ってもよく、この触媒の例としては、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、酢酸カリウム、三酸化アンチモン等の金属化合物や、4-(ジメチルアミノ)ピリジン、1-メチルイミダゾール等の含窒素複素環式化合物が挙げられ、1-メチルイミダゾールが好ましい。
液晶ポリエステルの流動開始温度は、270℃~400℃であることが好ましく、280℃~380℃であることがさらに好ましい。流動開始温度がこのような範囲にある場合、液晶ポリエステル組成物の流動性が良好になるとともに、耐熱性が良好となりやすい。
更に、流動開始温度が上述の範囲である場合、液晶ポリエステルから成形体を得るための溶融成形を行う際に、熱劣化が生じ難くなる。
更に、流動開始温度が上述の範囲である場合、液晶ポリエステルから成形体を得るための溶融成形を行う際に、熱劣化が生じ難くなる。
流動開始温度は、フロー温度又は流動温度とも呼ばれ、毛細管レオメーターを用いて、9.8MPaの荷重下、4℃/分の速度で昇温しながら、液晶ポリエステルを溶融させ、内径1mm及び長さ10mmのノズルから押し出すときに、4800Pa・s(48000ポイズ)の粘度を示す温度であり、液晶ポリエステルの分子量の目安となるものである(小出直之編、「液晶ポリマー-合成・成形・応用-」、株式会社シーエムシー、1987年6月5日、p.95参照)。
液晶ポリエステルは一種を単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。二種以上を併用する場合、その組合せ及び比率は、任意に設定できる。
本発明の一つの側面としては、(A)液晶ポリエステルの配合量は、液晶ポリエステル樹脂組成物100質量部に対し、45質量部以上90質量部以下が好ましく、50質量部以上80質量部以下がより好ましく、50質量部以上70質量部以下がさらに好ましい。
≪(B)タルク≫
本発明で使用するタルクは、水酸化マグネシウムとケイ酸塩鉱物からなる鉱物の粉砕物である。4原子のケイ素(Si)酸化物が形成する4個の四面体構造間に、3個のマグネシウム(Mg)酸化・水酸化物が構成する八面体構造を挟み込んだ構造を形成したものである。
前記タルクの製造方法としては、例えば、ローラーミル、レイモンドミル等による摩砕式粉砕法、アドマイザー、ハンマーミル、ミクロンミル等による衝撃式粉砕法、ジェットミル、ボールミル等による衝突式粉砕法等の乾式粉砕法が挙げられる。
また、粉砕されたタルク粉末を水と接触させ、流動可能な粘度のスラリー状として状態で、ボールミル、ビーズミル、湿式ジェットミル、ディスコプレックス等により粉砕を行う湿式粉砕を用いてもよい。前記製造方法の中でも、乾式粉砕法が経済性や入手性の観点から好ましい。
本発明で使用するタルクは、水酸化マグネシウムとケイ酸塩鉱物からなる鉱物の粉砕物である。4原子のケイ素(Si)酸化物が形成する4個の四面体構造間に、3個のマグネシウム(Mg)酸化・水酸化物が構成する八面体構造を挟み込んだ構造を形成したものである。
前記タルクの製造方法としては、例えば、ローラーミル、レイモンドミル等による摩砕式粉砕法、アドマイザー、ハンマーミル、ミクロンミル等による衝撃式粉砕法、ジェットミル、ボールミル等による衝突式粉砕法等の乾式粉砕法が挙げられる。
また、粉砕されたタルク粉末を水と接触させ、流動可能な粘度のスラリー状として状態で、ボールミル、ビーズミル、湿式ジェットミル、ディスコプレックス等により粉砕を行う湿式粉砕を用いてもよい。前記製造方法の中でも、乾式粉砕法が経済性や入手性の観点から好ましい。
タルクと樹脂との濡れ性を向上させる目的で前記タルク表面をカップリング剤などで処理しても良い。また、不純物の除去、タルクの硬質化を目的として熱処理加工をしたタルクを用いても良い。また、ハンドリング性の向上を目的として圧縮したタルクを用いても良い。
前記タルクは、45μmメッシュの篩にかけたときに残る45μm篩残分が篩にかけたタルクの全質量に対して、1.0質量%以下であることが好ましい。
1.0質量%以下であると、成形時の薄肉部でのつまりを抑制して、成形性を向上させ、薄肉強度を向上することができる。前記45μm篩残分は、篩にかけたタルクの全質量に対して0.8質量%以下が好ましく、0.6質量%以下がより好ましい。
1.0質量%以下であると、成形時の薄肉部でのつまりを抑制して、成形性を向上させ、薄肉強度を向上することができる。前記45μm篩残分は、篩にかけたタルクの全質量に対して0.8質量%以下が好ましく、0.6質量%以下がより好ましい。
前記タルクは、強熱減量(Ig.Loss)が、7%以下であることが好ましく、6%以下がよりに好ましく、5%以下が特に好ましい。Ig.Lossが低いほど、液晶ポリエステルの分解が抑制され、耐ハンダ性が良好になる。なお、本発明においてIg.Lossは、JIS M8853 1998に準拠し測定する値とする。
本発明においては、(B)タルクの体積平均粒径が5.0μm以上であることが好ましく、5.5μm以上であることがより好ましく、6.0μm以上であることが特に好ましい。
また、体積平均粒径が25μm以下であることが好ましく、24.5μm以下であることがより好ましく、24μm以下であることが特に好ましい。
上記上限値と下限値は任意に組み合わせることができる。
本発明の別の側面としては、(B)タルクの体積平均粒径が5.0μm以上25μm以下であることが好ましく、5.5μm以上24.5μm以下であることがよりの好ましく、6.0μm以上24μm以下であることがさらに好ましい。
また、体積平均粒径が25μm以下であることが好ましく、24.5μm以下であることがより好ましく、24μm以下であることが特に好ましい。
上記上限値と下限値は任意に組み合わせることができる。
本発明の別の側面としては、(B)タルクの体積平均粒径が5.0μm以上25μm以下であることが好ましく、5.5μm以上24.5μm以下であることがよりの好ましく、6.0μm以上24μm以下であることがさらに好ましい。
本発明において、タルクの体積平均粒径はレーザー回折法により測定方法することができる。測定装置として、散乱式粒径分布測定装置HORIBA(株)社製「LA-950V2」を用い、タルクを水に分散させた状態で、以下の測定条件にて、体積平均粒子径を算出することができる。
[測定条件]
粒子屈折率:1.57-0.1i
分散媒:水
分散媒屈折率:1.33
[測定条件]
粒子屈折率:1.57-0.1i
分散媒:水
分散媒屈折率:1.33
本発明において、(B)タルクの配合量は、前記(A)液晶ポリエステル100質量部に対し、1質量部以上が好ましく、3質量部以上が好ましく、5質量部以上が好ましく、10質量部以上がより好ましく、12質量部以上が特に好ましい。また、前記(A)液晶ポリエステル100質量部に対し、90質量部以下が好ましく、80質量部以下がより好ましく、50質量部以下が特に好ましい。
上記上限値と下限値は任意に組み合わせることができる。
本発明の別の側面としては、(B)タルクの配合量は、前記(A)液晶ポリエステル100質量部に対し、1質量部以上90質量部以下が好ましく、3質量部以上90質量部以下が好ましく、5質量部以上90質量部以下が好ましく、10質量部以上80質量部以下がより好ましく、12質量部以上50質量部以下がさらに好ましい。
上記上限値と下限値は任意に組み合わせることができる。
本発明の別の側面としては、(B)タルクの配合量は、前記(A)液晶ポリエステル100質量部に対し、1質量部以上90質量部以下が好ましく、3質量部以上90質量部以下が好ましく、5質量部以上90質量部以下が好ましく、10質量部以上80質量部以下がより好ましく、12質量部以上50質量部以下がさらに好ましい。
本発明の一つの側面としては、(B)タルクの配合量は、液晶ポリエステル樹脂組成物100質量部に対し、1質量部以上100質量部以下が好ましく、3質量部以上80質量部以下がより好ましく、5質量部以上50質量部以下がさらに好ましい。
≪(C)マイカ≫
マイカとは、アルミニウム、カリウム、マグネシウム、ナトリウム、鉄等を含んだケイ酸塩鉱物の粉砕物である。3原子のケイ素(Si)と1原子のアルミニウム(Al)の酸化物が形成する4個の四面体構造間に、2個若しくは3個の金属酸化・水酸化物が構成する八面体構造を挟み込んだ構造を形成した鉱物である。
本発明で使用するマイカは、白雲母、金雲母、フッ素金雲母、四ケイ素雲母及び人工的に製造される合成マイカのいずれもよい。これらを2種類以上含んでも良い。
マイカとは、アルミニウム、カリウム、マグネシウム、ナトリウム、鉄等を含んだケイ酸塩鉱物の粉砕物である。3原子のケイ素(Si)と1原子のアルミニウム(Al)の酸化物が形成する4個の四面体構造間に、2個若しくは3個の金属酸化・水酸化物が構成する八面体構造を挟み込んだ構造を形成した鉱物である。
本発明で使用するマイカは、白雲母、金雲母、フッ素金雲母、四ケイ素雲母及び人工的に製造される合成マイカのいずれもよい。これらを2種類以上含んでも良い。
本発明で使用するマイカは、実質的に白雲母のみからなることが好ましい。
マイカの製造方法としては、例えば、水流式ジェット粉砕、湿式粉砕、乾式ボールミル粉砕、加圧ローラーミル粉砕、気流式ジェットミル粉砕、アトマイザー等の衝撃粉砕機による乾式粉砕などがあげられる。マイカを薄く細かく粉砕することができるため、湿式粉砕法より製造されたマイカを使用するのが好ましい。
湿式粉砕を行う場合には、粉砕物を水に分散させることが必要となるため、粉砕物の分散効率を高めるため、ポリ塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、塩化コッパラス、ポリ硫酸鉄、ポリ塩化第二鉄、鉄-シリカ無機高分子凝集剤、塩化第二鉄-シリカ無機高分子凝集剤、消石灰(Ca(OH)2)、苛性ソーダ(NaOH)、ソーダ灰(Na2CO3)等の凝集沈降剤・沈降助剤を加えることが一般的であるが、液晶ポリエステルの分解を引き起こす場合があるため、本発明で使用するマイカは、湿式粉砕する際に凝集沈降剤・沈降助剤を使用していないものが好ましい。
本発明においては、(C)マイカの体積平均粒径が20μm以上であることが好ましく、21μm以上であることがより好ましく、22μm以上であることが特に好ましい。本発明の別の側面としては、(C)マイカの体積平均粒径が15μm以上であることが好ましい。また、体積平均粒径が45μm以下であることが好ましく、44μm以下がより好ましく、43μm以下が特に好ましい。
上記上限値と下限値は任意に組み合わせることができる。
本発明の別の側面としては、(C)マイカの体積平均粒径が15μm以上45μm以下であることが好ましく、20μm以上45μm以下であることがより好ましく、21μm以上44μm以下であることがさらに好ましく、22μm以上43μm以下であることが特に好ましい。
上記上限値と下限値は任意に組み合わせることができる。
本発明の別の側面としては、(C)マイカの体積平均粒径が15μm以上45μm以下であることが好ましく、20μm以上45μm以下であることがより好ましく、21μm以上44μm以下であることがさらに好ましく、22μm以上43μm以下であることが特に好ましい。
本発明において、マイカの体積平均粒径はレーザー回折法により測定方法することができる。測定装置として、散乱式粒径分布測定装置HORIBA(株)社製「LA-950V2」を用い、マイカを水に分散させた状態で、以下の測定条件にて、体積平均粒子径を算出することができる。
[測定条件]
粒子屈折率:1.59-0.1i
分散媒:水
分散媒屈折率:1.33
このような体積平均粒径を有するマイカは、液晶ポリエステルとの混和性が良好になって、本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物の流動性を更に良好にすることができる。
[測定条件]
粒子屈折率:1.59-0.1i
分散媒:水
分散媒屈折率:1.33
このような体積平均粒径を有するマイカは、液晶ポリエステルとの混和性が良好になって、本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物の流動性を更に良好にすることができる。
前記(C)マイカの配合量は、前記(A)液晶ポリエステル100質量部に対して、1質量部以上が好ましく、3質量部以上がより好ましく、5質量部以上が特に好ましい。また、前記(A)液晶ポリエステル100質量部に対して、90質量部以下が好ましく、50質量部以下がより好ましく、30質量部以下がさらに好ましく、20質量部以下が特に好ましい。
上記上限値と下限値は任意に組み合わせることができる。
本発明の別の側面としては、前記(C)マイカの配合量は、前記(A)液晶ポリエステル100質量部に対して、1質量部以上90質量部以下が好ましく、3質量部以上50質量部以下がより好ましく、3質量部以上30質量部以下がさらに好ましく、5質量部以上20質量部以下が特に好ましい。
上記上限値と下限値は任意に組み合わせることができる。
本発明の別の側面としては、前記(C)マイカの配合量は、前記(A)液晶ポリエステル100質量部に対して、1質量部以上90質量部以下が好ましく、3質量部以上50質量部以下がより好ましく、3質量部以上30質量部以下がさらに好ましく、5質量部以上20質量部以下が特に好ましい。
前記マイカの配合量が上記下限値以上であれば、得られる成形体、特に長尺状コネクターのリフロー処理中の反りの発生が十分抑制され、一方、前記マイカの配合量が上記上限値以下であれば、溶融成形時の流動性が良好となり、成形がより容易になる。
また、前記液晶ポリエステルに対する前記(C)マイカの配合量がこのような範囲である液晶ポリエステル樹脂組成物は、特に長尺状コネクターに成形しようとする場合、このコネクターの耐熱性を良好にすることができるので、実用的な耐ブリスター性の成形体を得る点でも有利である。
本発明の一つの側面としては、(C)マイカの配合量は、液晶ポリエステル樹脂組成物100質量部に対し、1質量部以上100質量部以下が好ましく、2質量部以上30質量部以下がより好ましく、3質量部以上20質量部以下がさらに好ましい。
本発明においては、前記(A)液晶ポリエステル100質量部に対し、前記(B)タルクと前記(C)マイカとの合計量((B)+(C))が5質量部以上100質量部以下であり、質量比((B)/(C))が9/1~1/9である。
((B)+(C))は、10質量部以上が好ましく、15質量部以上がより好ましく、18質量部以上が特に好ましい。また、80質量部以下が好ましく、70質量部以下がより好ましく、60質量部以下が特に好ましい。
上記上限値と下限値は任意に組み合わせることができる。
本発明の別の側面としては、前記((B)+(C))は10質量部以上80質量部以下が好ましく、15質量部以上70質量部以下がより好ましく、18質量部以上60質量部以下がさらに好ましい。
((B)+(C))が上記の範囲であることにより、本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物を用いて成形した成形品のリフロー処理中の反りの発生を抑制することができる。
((B)+(C))は、10質量部以上が好ましく、15質量部以上がより好ましく、18質量部以上が特に好ましい。また、80質量部以下が好ましく、70質量部以下がより好ましく、60質量部以下が特に好ましい。
上記上限値と下限値は任意に組み合わせることができる。
本発明の別の側面としては、前記((B)+(C))は10質量部以上80質量部以下が好ましく、15質量部以上70質量部以下がより好ましく、18質量部以上60質量部以下がさらに好ましい。
((B)+(C))が上記の範囲であることにより、本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物を用いて成形した成形品のリフロー処理中の反りの発生を抑制することができる。
更に、本発明においては、質量比((B)/(C))が9/1~1/9であり、8/1~1/1が好ましく、7/1~1/1がより好ましく、6/1~1/1が特に好ましい。
質量比((B)/(C))が上記の範囲であることにより、本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物を用いて成形した成形品のリフロー処理中の反りの発生を抑制することができる。
質量比((B)/(C))が上記の範囲であることにより、本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物を用いて成形した成形品のリフロー処理中の反りの発生を抑制することができる。
≪その他の成分≫
本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物には、前記液晶ポリエステル、タルク、マイカ以外の充填材や添加剤を含有させることもできる。得られる成形体の機械強度を改善するために、前記充填材としては繊維状充填材が好ましく、無機材料からなる繊維状充填材(繊維状無機充填材)がより好ましい。
前記繊維状無機充填材としては、例えば、ガラス繊維、ウォラストナイト、ホウ酸アルミニウムウイスカ、チタン酸カリウムウイスカ、シリカアルミナ繊維、アルミナ繊維が挙げられる。中でも、ガラス繊維、炭素繊維、ウォラストナイト、ホウ酸アルミニウムウイスカ、チタン酸カリウムウイスカが好ましい。なお繊維状無機充填材を使用する場合、前記繊維状無機充填材は単独で使用しても、2種類以上を合わせて使用してもよい。
本発明においては、上記の中でもガラス繊維を含有させることが好ましい。
本明細書において「ガラス繊維」とは、「繊維の径が1~50μm、アスペクト比が2~1000のガラス」をいう。繊維の径は後述する方法により測定することができる。本明細書において「アスペクト比」とは、繊維長さ(長軸の長さ)/繊維の径(短軸の長さ)の比のことをいう。「繊維長さ」、及び「繊維の径」の測定方法については後述する。
本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物には、前記液晶ポリエステル、タルク、マイカ以外の充填材や添加剤を含有させることもできる。得られる成形体の機械強度を改善するために、前記充填材としては繊維状充填材が好ましく、無機材料からなる繊維状充填材(繊維状無機充填材)がより好ましい。
前記繊維状無機充填材としては、例えば、ガラス繊維、ウォラストナイト、ホウ酸アルミニウムウイスカ、チタン酸カリウムウイスカ、シリカアルミナ繊維、アルミナ繊維が挙げられる。中でも、ガラス繊維、炭素繊維、ウォラストナイト、ホウ酸アルミニウムウイスカ、チタン酸カリウムウイスカが好ましい。なお繊維状無機充填材を使用する場合、前記繊維状無機充填材は単独で使用しても、2種類以上を合わせて使用してもよい。
本発明においては、上記の中でもガラス繊維を含有させることが好ましい。
本明細書において「ガラス繊維」とは、「繊維の径が1~50μm、アスペクト比が2~1000のガラス」をいう。繊維の径は後述する方法により測定することができる。本明細書において「アスペクト比」とは、繊維長さ(長軸の長さ)/繊維の径(短軸の長さ)の比のことをいう。「繊維長さ」、及び「繊維の径」の測定方法については後述する。
≪(D)ガラス繊維≫
ガラス繊維の数平均繊維長は、50μm以上が好ましく、70μm以上がより好ましく、100μm以上が特に好ましい。一方、液晶ポリエステル樹脂組成物の流動性の観点から、300μm以下が好ましく、250μm以下がより好ましく、200μm以下が特に好ましい。
上記上限値と下限値は任意に組み合わせることができる。
本発明の別の側面としては、ガラス繊維の数平均繊維長は、50μm以上300μm以下が好ましく、70μm以上250μm以下がより好ましく、100μm以上200μm以下がさらに好ましい。
ガラス繊維の数平均繊維長は、50μm以上が好ましく、70μm以上がより好ましく、100μm以上が特に好ましい。一方、液晶ポリエステル樹脂組成物の流動性の観点から、300μm以下が好ましく、250μm以下がより好ましく、200μm以下が特に好ましい。
上記上限値と下限値は任意に組み合わせることができる。
本発明の別の側面としては、ガラス繊維の数平均繊維長は、50μm以上300μm以下が好ましく、70μm以上250μm以下がより好ましく、100μm以上200μm以下がさらに好ましい。
ガラス繊維の配合量は、前記液晶ポリエステル(A)100質量部に対し、(D)ガラス繊維を5質量部以上100質量部以下含有することが好ましい。
本発明の一つの側面としては、(D)ガラス繊維の配合量は、液晶ポリエステル樹脂組成物100質量部に対し、0質量部以上100質量部以下が好ましく、3質量部以上50質量部以下がより好ましく、15質量部以上30質量部以下がさらに好ましい。
<ガラス繊維長>
ガラス繊維の数平均繊維長の測定方法として、ガラス繊維を含有する組成物からなるペレット5gをマッフル炉(ヤマト科学(株)社製「FP410」)にて空気雰囲気下において600℃で4時間加熱して樹脂を除去した。得られたガラス繊維を含有する灰化残渣をエチレングリコール溶液に分散させて、超音波を3分間かけた後、スライドガラス上に分散液を数滴落とし、スライドガラス上で繊維状充填材が重なり合わないようにほぐした後、カバーガラスを載せ、ビデオマイクロスコープ(キーエンス(株)社製「VHX1000」)により、拡大倍数100倍にて、ガラス繊維の輪郭にピントが合うよう調整して、ガラス繊維の500本の長さを測定し、数平均繊維長を算出した。前述したガラス繊維のアスペクト比を計算する上で、上記方法で測定された数平均繊維長を前記繊維長さとして使用することができる。
ガラス繊維の数平均繊維長の測定方法として、ガラス繊維を含有する組成物からなるペレット5gをマッフル炉(ヤマト科学(株)社製「FP410」)にて空気雰囲気下において600℃で4時間加熱して樹脂を除去した。得られたガラス繊維を含有する灰化残渣をエチレングリコール溶液に分散させて、超音波を3分間かけた後、スライドガラス上に分散液を数滴落とし、スライドガラス上で繊維状充填材が重なり合わないようにほぐした後、カバーガラスを載せ、ビデオマイクロスコープ(キーエンス(株)社製「VHX1000」)により、拡大倍数100倍にて、ガラス繊維の輪郭にピントが合うよう調整して、ガラス繊維の500本の長さを測定し、数平均繊維長を算出した。前述したガラス繊維のアスペクト比を計算する上で、上記方法で測定された数平均繊維長を前記繊維長さとして使用することができる。
本明細書においてガラス繊維の「繊維の径」とは、特に断りのない限り、JIS R3420:2013「7.6 単繊維直径」に記載の方法のうち、「A法」で測定された値を意味する。
ガラス繊維としては、より具体的には、ガラス熔融工程から紡糸されたストランドを紡糸直後に一定の長さに切断加工した長繊維タイプのチョップドガラス繊維、及びガラス繊維を粉砕、または繊維をごく短く切断した短繊維タイプのミルドガラス繊維等、種々の方法で製造されたガラス繊維が挙げられ、これらのうちの2種以上を併用してもよい。
前記ガラス繊維は、シラン系カップリング剤及びチタン系カップリング剤のようなカップリング剤などの表面処理剤で処理されていてもよい。
機械的強度の点で、弱アルカリ性のガラス繊維が好ましい。酸化ケイ素含有率が、ガラス繊維の総質量に対して、50~80質量%であるガラス繊維が好ましく、酸化ケイ素含有率が、ガラス繊維の総質量に対して、65~77質量%であるガラス繊維がより好ましい。
前記ガラス繊維は、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エチレン/酢酸ビニル共重合体などの熱可塑性樹脂や、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂で被覆若しくは集束されていてもよい。
なおガラス繊維が前記熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂で被覆、若しくは集束されている場合、液晶ポリエステル(A)100質量部に対する(D)ガラス繊維の配合量を計算する上で、前記熱可塑性樹脂、前記集束剤、前記カップリング剤、前記その他の表面処理剤の質量はガラス繊維の質量に含まれない。
前記ガラス繊維は、シラン系カップリング剤及びチタン系カップリング剤のようなカップリング剤などの表面処理剤で処理されていてもよい。
機械的強度の点で、弱アルカリ性のガラス繊維が好ましい。酸化ケイ素含有率が、ガラス繊維の総質量に対して、50~80質量%であるガラス繊維が好ましく、酸化ケイ素含有率が、ガラス繊維の総質量に対して、65~77質量%であるガラス繊維がより好ましい。
前記ガラス繊維は、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エチレン/酢酸ビニル共重合体などの熱可塑性樹脂や、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂で被覆若しくは集束されていてもよい。
なおガラス繊維が前記熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂で被覆、若しくは集束されている場合、液晶ポリエステル(A)100質量部に対する(D)ガラス繊維の配合量を計算する上で、前記熱可塑性樹脂、前記集束剤、前記カップリング剤、前記その他の表面処理剤の質量はガラス繊維の質量に含まれない。
本発明においては、ガラス繊維の分散性を向上させるためには、溶融混練を行う時にスクリューの回転速度をあげることや、シリンダー温度を下げ、溶融樹脂の溶融粘度を大きくし、せん断力を大きくする手段などが有効である。
≪添加剤成分≫
本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物に含まれうる添加剤としては、例えば、液晶ポリエステル以外の樹脂や当技術分野で周知の添加剤が挙げられる。
本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物に含まれうる添加剤としては、例えば、液晶ポリエステル以外の樹脂や当技術分野で周知の添加剤が挙げられる。
当技術分野で周知の添加剤としては、例えば、高級脂肪酸エステル、金属石鹸類等の離型改良剤、染料や顔料等の着色剤、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、難燃材及び可塑剤が挙げられる。また、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添加剤も挙げられる。これらの添加剤も前記繊維状無機充填材と同様に、本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物の優れた流動性を極端に損なわないようにして、その種類及び使用量が決定される。
<カーボンブラック>
本実施形態では、上記添加剤成分として記載した着色剤として、カーボンブラックを使用することが好ましい。
本発明の実施形態に用いられるカーボンブラックとしては、例えば、チャネルブラック系、ファーネスブラック系、ランプブラック系、サーマルブラック系、ケッチェンブラック系、ナフタレンブラック系などが挙げられ、これらを2種以上含有してもよい。これらのうち、特にファーネスブラック系、ランプブラック系のものが好ましく使用できるが、前記に示した所望の特性を有するカーボンブラックであれば、一般に市販されている着色用カーボンブラックを使用することができる。
本実施形態では、上記添加剤成分として記載した着色剤として、カーボンブラックを使用することが好ましい。
本発明の実施形態に用いられるカーボンブラックとしては、例えば、チャネルブラック系、ファーネスブラック系、ランプブラック系、サーマルブラック系、ケッチェンブラック系、ナフタレンブラック系などが挙げられ、これらを2種以上含有してもよい。これらのうち、特にファーネスブラック系、ランプブラック系のものが好ましく使用できるが、前記に示した所望の特性を有するカーボンブラックであれば、一般に市販されている着色用カーボンブラックを使用することができる。
<離型剤>
本実施形態では、上記添加剤成分として、さらに離型剤を添加することで、成形加工性を向上させることが可能である。離型剤として、例えば、モンタン酸及びその塩、そのエステル、そのハーフエステル、ステアリルアルコール、ステアラミド及びポリエチレンワックスなどが挙げられ、好ましくはペンタエリスリトールの脂肪酸エステルが挙げられる。
離型剤の配合量は、液晶ポリエステル100質量部に対して、通常、0.1~0.7質量部であり、より好ましくは0.3~0.6質量部である。離型剤の配合量が前記の範囲にあると、金型汚染や成形品のブリスターなどが起こりにくい傾向があり、また離型効果が得られる。
本実施形態では、上記添加剤成分として、さらに離型剤を添加することで、成形加工性を向上させることが可能である。離型剤として、例えば、モンタン酸及びその塩、そのエステル、そのハーフエステル、ステアリルアルコール、ステアラミド及びポリエチレンワックスなどが挙げられ、好ましくはペンタエリスリトールの脂肪酸エステルが挙げられる。
離型剤の配合量は、液晶ポリエステル100質量部に対して、通常、0.1~0.7質量部であり、より好ましくは0.3~0.6質量部である。離型剤の配合量が前記の範囲にあると、金型汚染や成形品のブリスターなどが起こりにくい傾向があり、また離型効果が得られる。
<液晶ポリエステル以外に含んでいてもよい樹脂>
液晶ポリエステル以外の樹脂の例としては、ポリプロピレン、ポリアミド、液晶ポリエステル以外のポリエステル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルイミド等の液晶ポリエステル以外の熱可塑性樹脂;及びフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シアネート樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられる。液晶ポリエステル以外の樹脂の含有量は、液晶ポリエステル100質量部に対して、通常0~20質量部である。
液晶ポリエステル以外の樹脂の例としては、ポリプロピレン、ポリアミド、液晶ポリエステル以外のポリエステル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルイミド等の液晶ポリエステル以外の熱可塑性樹脂;及びフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シアネート樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられる。液晶ポリエステル以外の樹脂の含有量は、液晶ポリエステル100質量部に対して、通常0~20質量部である。
本発明の一つの側面としては、本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物を後述する実施例に記載の方法で測定した1.82MPa荷重下の荷重たわみ温度が240~290℃であることが好ましく、240~280℃であることがより好ましく、245~275℃であることがさらに好ましい。
本発明のさらに別の側面としては、本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物を後述する実施例に記載の方法で測定した耐ハンダ温度が250~300℃であることが好ましく、260~300℃であることがより好ましく、270~300℃であることがさらに好ましい。
本発明のさらに別の側面としては、本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物を後述する実施例に記載の方法で測定した1回目のリフロー処理後反り量が、0.10~0.20mmであることが好ましく、0.10~0.18mmであることがより好ましく、0.10~0.15mmであることがさらに好ましい。
本発明のさらに別の側面としては、本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物を後述する実施例に記載の方法で測定した1回目のリフロー処理中反り量が、0.01~0.05mmであることが好ましく、0.01~0.04mmであることがより好ましい。
本発明のさらに別の側面としては、本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物を後述する実施例に記載の方法で測定した1回目のリフロー処理前反り量に対する1回目のリフロー処理後反り量である[リフロー処理後反り量(mm)]/[リフロー処理前反り量(mm)]が、1.00~2.80mmであることが好ましく、1.20~2.50mmであることがより好ましく、1.40~2.00mmであることがさらに好ましい。
本発明のさらに別の側面としては、本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物を後述する実施例に記載の方法で測定した1回目のリフロー処理中反り量が、0.01~0.05mmであることが好ましく、0.01~0.04mmであることがより好ましい。
本発明のさらに別の側面としては、本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物を後述する実施例に記載の方法で測定した1回目のリフロー処理前反り量に対する1回目のリフロー処理後反り量である[リフロー処理後反り量(mm)]/[リフロー処理前反り量(mm)]が、1.00~2.80mmであることが好ましく、1.20~2.50mmであることがより好ましく、1.40~2.00mmであることがさらに好ましい。
本発明のさらに別の側面としては、本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物を後述する実施例に記載の方法で測定した2回目のリフロー処理後反り量が、0.10~0.24mmであることが好ましく、0.10~0.22mmであることがより好ましく、0.10~0.20mmであることがさらに好ましい。
本発明のさらに別の側面としては、本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物を後述する実施例に記載の方法で測定した2回目のリフロー処理中反り量が、0.01~0.06mmであることが好ましく、0.02~0.05mmであることがより好ましく、0.02~0.04mmであることがさらに好ましい。
本発明のさらに別の側面としては、本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物を後述する実施例に記載の方法で測定した2回目のリフロー処理前反り量に対する2回目のリフロー処理後反り量である[リフロー処理後反り量(mm)]/[リフロー処理前反り量(mm)]が、0.75~1.70mmであることが好ましく、0.90~1.40mmであることがより好ましく、1.00~1.20mmであることがさらに好ましい。
本発明のさらに別の側面としては、本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物を後述する実施例に記載の方法で測定した2回目のリフロー処理中反り量が、0.01~0.06mmであることが好ましく、0.02~0.05mmであることがより好ましく、0.02~0.04mmであることがさらに好ましい。
本発明のさらに別の側面としては、本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物を後述する実施例に記載の方法で測定した2回目のリフロー処理前反り量に対する2回目のリフロー処理後反り量である[リフロー処理後反り量(mm)]/[リフロー処理前反り量(mm)]が、0.75~1.70mmであることが好ましく、0.90~1.40mmであることがより好ましく、1.00~1.20mmであることがさらに好ましい。
上述した本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物を用いた成形品の物性値の好ましい範囲は任意に組み合わせることができる。
〔液晶ポリエステル樹脂組成物の製造方法〕
本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物を得るための原料成分の配合手段としては、例えば、液晶ポリエステル、マイカ、タルク及び必要に応じて使用される繊維状充填材や添加剤等の各原料成分を、各々別々に溶融混練機に供給する方法や、これらの原料成分を乳鉢、ヘンシェルミキサー、ボールミル、リボンブレンダー等を利用して予備混合してから、溶融混練機に供給する方法が挙げられる。
本発明の液晶ポリエステル樹脂組成物を得るための原料成分の配合手段としては、例えば、液晶ポリエステル、マイカ、タルク及び必要に応じて使用される繊維状充填材や添加剤等の各原料成分を、各々別々に溶融混練機に供給する方法や、これらの原料成分を乳鉢、ヘンシェルミキサー、ボールミル、リボンブレンダー等を利用して予備混合してから、溶融混練機に供給する方法が挙げられる。
液晶ポリエステル樹脂組成物は、液晶ポリエステル、タルク、マイカ及び必要に応じて用いられる他の成分を、押出機を用いて溶融混練し、ペレット状に押し出すことにより調製することが好ましい。押出機としては、シリンダーと、シリンダー内に配置された1本以上のスクリューと、シリンダーに設けられた1箇所以上の供給口とを有するものが、好ましく用いられ、更にシリンダーに設けられた1箇所以上のベント部を有するものが、より好ましく用いられる。
液晶ポリエステル樹脂組成物の成形体である製品・部品の例としては、光ピックアップボビン、トランスボビン等のボビン;リレーケース、リレーベース、リレースプルー、リレーアーマチャー等のリレー部品;RIMM、DDR、CPUソケット、S/O、DIMM、Board to Boardコネクター、FPCコネクター、カードコネクター等のコネクター;ランプリフレクター、LEDリフレクター等のリフレクター;ランプホルダー、ヒーターホルダー等のホルダー;スピーカー振動板等の振動板;コピー機用分離爪、プリンター用分離爪等の分離爪;カメラモジュール部品;スイッチ部品;モーター部品;センサー部品;ハードディスクドライブ部品;オーブンウェア等の食器;車両部品;航空機部品;及び半導体素子用封止部材、コイル用封止部材等の封止部材が挙げられる。
液晶ポリエステル樹脂組成物の成形法としては、溶融成形法が好ましく、その例としては、射出成形法、Tダイ法やインフレーション法等の押出成形法、圧縮成形法、ブロー成形法、真空成形法及びプレス成形が挙げられる。中でも射出成形法が好ましい。
以下、実施例により本発明の効果を更に詳細に説明する。液晶ポリエステルの分析及び特性評価は以下の方法により行った。
<液晶ポリエステルの流動開始温度の測定方法>
(株)島津製作所社製「フローテスターCFT-500EX」を用いて、液晶ポリエステル2gを、内径1mm及び長さ10mmのノズルを有するダイを取り付けたシリンダーに充填し、9.8MPaの荷重下、4℃/分の速度で昇温しながら、液晶ポリエステルを溶融させ、ノズルから押し出し、4800Pa・s(48000ポイズ)の粘度を示す温度を測定した。
(株)島津製作所社製「フローテスターCFT-500EX」を用いて、液晶ポリエステル2gを、内径1mm及び長さ10mmのノズルを有するダイを取り付けたシリンダーに充填し、9.8MPaの荷重下、4℃/分の速度で昇温しながら、液晶ポリエステルを溶融させ、ノズルから押し出し、4800Pa・s(48000ポイズ)の粘度を示す温度を測定した。
<(A)液晶ポリエステル>
(A)液晶ポリエステルとして、下記製造例で製造したLCP-1を用いた。
[製造例]
(A)液晶ポリエステル(LCP-1)の製造
攪拌装置、トルクメータ、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却器を備えた反応機に、4-ヒドロキシ安息香酸994.5g(7.2モル)、テレフタル酸272.1g(1.64モル)、イソフタル酸126.6g(0.76モル)、4,4’-ジヒドロキシビフェニル446.9g(2.4モル)及び無水酢酸1347.6g(13.2モル)を仕込み、触媒として1-メチルイミダゾールを0.2g添加し、反応器内を十分に窒素ガスで置換した。
その後、窒素ガス気流下で攪拌しながら、室温から150℃まで30分かけて昇温し、同温度を保持して30分間還流させた。
次いで、1-メチルイミダゾール2.4gを加え、副生酢酸と未反応の無水酢酸を留去しながら、150℃から320℃まで2時間50分かけて昇温し、320℃で30分保持した後、内容物を取り出し、これを室温まで冷却した。
得られた固形物を、粉砕機で粒径0.1~1mmに粉砕後、窒素雰囲気下、室温から250℃まで1時間かけて昇温し、250℃から295℃まで5時間かけて昇温し、295℃で3時間保持することにより、固相重合を行った。固相重合後、冷却して、粉末状の液晶ポリエステル(LCP-1)を得た。得られた液晶ポリエステルの流動開始温度は312℃であった。
(A)液晶ポリエステルとして、下記製造例で製造したLCP-1を用いた。
[製造例]
(A)液晶ポリエステル(LCP-1)の製造
攪拌装置、トルクメータ、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却器を備えた反応機に、4-ヒドロキシ安息香酸994.5g(7.2モル)、テレフタル酸272.1g(1.64モル)、イソフタル酸126.6g(0.76モル)、4,4’-ジヒドロキシビフェニル446.9g(2.4モル)及び無水酢酸1347.6g(13.2モル)を仕込み、触媒として1-メチルイミダゾールを0.2g添加し、反応器内を十分に窒素ガスで置換した。
その後、窒素ガス気流下で攪拌しながら、室温から150℃まで30分かけて昇温し、同温度を保持して30分間還流させた。
次いで、1-メチルイミダゾール2.4gを加え、副生酢酸と未反応の無水酢酸を留去しながら、150℃から320℃まで2時間50分かけて昇温し、320℃で30分保持した後、内容物を取り出し、これを室温まで冷却した。
得られた固形物を、粉砕機で粒径0.1~1mmに粉砕後、窒素雰囲気下、室温から250℃まで1時間かけて昇温し、250℃から295℃まで5時間かけて昇温し、295℃で3時間保持することにより、固相重合を行った。固相重合後、冷却して、粉末状の液晶ポリエステル(LCP-1)を得た。得られた液晶ポリエステルの流動開始温度は312℃であった。
<(B)タルク>
(B)タルクとして、下記の材料を用いた。
(B-1)林化成(株)社製「GH7」(体積平均粒径:6.5μm、45μm篩残分:0%(全通)、Ig.Loss:4.7%)
(B-2)富士タルク工業(株)社製「MG115」(体積平均粒径:13μm、45μm篩残分:0.69%、Ig.Loss:5.9%)
(B-3)日本タルク(株)社製「MS-KY」(体積平均粒径:23μm、45μm篩残分:1.0%、Ig.Loss:6.2%)
(B)タルクとして、下記の材料を用いた。
(B-1)林化成(株)社製「GH7」(体積平均粒径:6.5μm、45μm篩残分:0%(全通)、Ig.Loss:4.7%)
(B-2)富士タルク工業(株)社製「MG115」(体積平均粒径:13μm、45μm篩残分:0.69%、Ig.Loss:5.9%)
(B-3)日本タルク(株)社製「MS-KY」(体積平均粒径:23μm、45μm篩残分:1.0%、Ig.Loss:6.2%)
<(C)マイカ>
(C)マイカとして、下記の材料を用いた。
(C-1)ヤマグチマイカ(株)社製「AB-25S」(体積平均粒径:24μm)(C-2)ヤマグチマイカ(株)社製「A-41S」(体積平均粒径:41μm)
(C)マイカとして、下記の材料を用いた。
(C-1)ヤマグチマイカ(株)社製「AB-25S」(体積平均粒径:24μm)(C-2)ヤマグチマイカ(株)社製「A-41S」(体積平均粒径:41μm)
<(D)ガラス繊維>
(D)ガラス繊維として、下記の材料を用いた。
(D-1)セントラル硝子(株)社製「EFH75-01」(数平均繊維径:10.5μm)
(D-2)オーウェンスコーニングジャパン(株)社製「CS03JAPX1」(数平均繊維径:10μm)
(D)ガラス繊維として、下記の材料を用いた。
(D-1)セントラル硝子(株)社製「EFH75-01」(数平均繊維径:10.5μm)
(D-2)オーウェンスコーニングジャパン(株)社製「CS03JAPX1」(数平均繊維径:10μm)
<添加剤>
離型剤として、エメリーオレオケミカルズジャパン社(株)社製「ロキシオールVPG861」を使用した。「ロキシオールVPG861」を表1中、「(E-1)」と記載する。着色剤として、三菱化学(株)社製「カーボンブラックCB♯45」を使用した。
「カーボンブラックCB♯45」を表1中、「(F-1)」と記載する。
離型剤として、エメリーオレオケミカルズジャパン社(株)社製「ロキシオールVPG861」を使用した。「ロキシオールVPG861」を表1中、「(E-1)」と記載する。着色剤として、三菱化学(株)社製「カーボンブラックCB♯45」を使用した。
「カーボンブラックCB♯45」を表1中、「(F-1)」と記載する。
各特性の評価方法は以下の通りである。
<体積平均粒径>
タルク、マイカの体積平均粒子径は、下記条件でレーザー回折法により測定した。測定装置として、散乱式粒径分布測定装置HORIBA(株)社製「LA-950V2」を用い、タルク、マイカを水に分散させた状態で、以下の測定条件にて、体積平均粒子径を測定した。
[測定条件]
測定装置:レーザー回折/散乱式粒径分布測定装置(HORIBA(株)製;LA-950V2)
粒子屈折率:1.57-0.1i (タルク)
粒子屈折率:1.59-0.1i (マイカ)
分散媒:水
分散媒屈折率:1.33
タルク、マイカの体積平均粒子径は、下記条件でレーザー回折法により測定した。測定装置として、散乱式粒径分布測定装置HORIBA(株)社製「LA-950V2」を用い、タルク、マイカを水に分散させた状態で、以下の測定条件にて、体積平均粒子径を測定した。
[測定条件]
測定装置:レーザー回折/散乱式粒径分布測定装置(HORIBA(株)製;LA-950V2)
粒子屈折率:1.57-0.1i (タルク)
粒子屈折率:1.59-0.1i (マイカ)
分散媒:水
分散媒屈折率:1.33
<ガラス繊維長>
ガラス繊維の数平均繊維長の測定方法に先立ち、ガラス繊維を含有する組成物からなるペレット5gをマッフル炉(ヤマト科学(株)社製「FP410」)にて、空気雰囲気下600℃で4時間加熱して樹脂を除去した。得られたガラス繊維を含有する灰化残渣をエチレングリコール溶液に分散させて、超音波を3分間かけた後、スライドガラス上に分散液を数滴落とし、スライドガラス上で繊維状充填材が重なり合わないようにほぐした後、カバーガラスを載せ、ビデオマイクロスコープ(キーエンス(株)社製「VHX1000」)により、拡大倍数100倍にて、ガラス繊維の輪郭にピントが合うよう調整して、ガラス繊維の500本の長さを測定し、数平均繊維長を算出した。
ガラス繊維の数平均繊維長の測定方法に先立ち、ガラス繊維を含有する組成物からなるペレット5gをマッフル炉(ヤマト科学(株)社製「FP410」)にて、空気雰囲気下600℃で4時間加熱して樹脂を除去した。得られたガラス繊維を含有する灰化残渣をエチレングリコール溶液に分散させて、超音波を3分間かけた後、スライドガラス上に分散液を数滴落とし、スライドガラス上で繊維状充填材が重なり合わないようにほぐした後、カバーガラスを載せ、ビデオマイクロスコープ(キーエンス(株)社製「VHX1000」)により、拡大倍数100倍にて、ガラス繊維の輪郭にピントが合うよう調整して、ガラス繊維の500本の長さを測定し、数平均繊維長を算出した。
<実施例1~8、比較例1~8>
(A)液晶ポリエステル、(B)タルク、(C)マイカ、必要に応じてその他成分を、表1に示す質量割合でドライブレンドした後、真空ベント付き2軸押出機(池貝鉄工(株)社製「PCM-30」)にて、水封式真空ポンプ(神港精機(株)社製「SW-25」)を用い、真空ベントで脱気しながら、スクリュー回転数150rpmの条件で溶融混練して、直径3mmの円形ノズル(吐出口)を経由してストランド状に吐出し、水温30℃の水浴に1.5秒くぐらせた後、引き取り速度40m/分で引き取りローラーを経て回転刃を60m/分に調整されたストランドカッター(田辺プラスチック機械(株)社製)にてペレタイズし、液晶ポリエステル組成物のペレットを得た。
(A)液晶ポリエステル、(B)タルク、(C)マイカ、必要に応じてその他成分を、表1に示す質量割合でドライブレンドした後、真空ベント付き2軸押出機(池貝鉄工(株)社製「PCM-30」)にて、水封式真空ポンプ(神港精機(株)社製「SW-25」)を用い、真空ベントで脱気しながら、スクリュー回転数150rpmの条件で溶融混練して、直径3mmの円形ノズル(吐出口)を経由してストランド状に吐出し、水温30℃の水浴に1.5秒くぐらせた後、引き取り速度40m/分で引き取りローラーを経て回転刃を60m/分に調整されたストランドカッター(田辺プラスチック機械(株)社製)にてペレタイズし、液晶ポリエステル組成物のペレットを得た。
得られたペレットを130℃で4時間、熱風乾燥した後、以下の方法により評価した。
表1にその結果を示した。
表1にその結果を示した。
<荷重たわみ温度>
射出成形機(日精樹脂工業(株)社製「PNX40-5A」)を用いて、12.7mm×6.4mm×6.4mmtの試験片を射出成形した。成形条件は、シリンダー温度350℃、金型温度130℃、射出速度75mm/秒とした。得られた試験片をASTM D648に準拠し、1.82MPaの荷重下にて、荷重たわみ温度を測定した。
射出成形機(日精樹脂工業(株)社製「PNX40-5A」)を用いて、12.7mm×6.4mm×6.4mmtの試験片を射出成形した。成形条件は、シリンダー温度350℃、金型温度130℃、射出速度75mm/秒とした。得られた試験片をASTM D648に準拠し、1.82MPaの荷重下にて、荷重たわみ温度を測定した。
<耐ハンダ試験>
射出成形機(日精樹脂工業(株)社製「PNX40-5A」)を用いて、JIS K7161(1/2)号ダンベル試験片×1.2mmtを射出成形した。成形条件は、シリンダー温度350℃、金型温度130℃、射出速度90mm/秒とした。得られた試験片を熱循環式オーブン(ヤマト科学(株)製「DN63H」)に3分間入れ、試験片にブリスターが生じない温度を測定した。具体的には、温度一定のオーブンに、試験片を10本入れ、3分間保持した後に取出し、試験片中に1本もブリスターがない最大温度を耐ハンダ温度とした。
射出成形機(日精樹脂工業(株)社製「PNX40-5A」)を用いて、JIS K7161(1/2)号ダンベル試験片×1.2mmtを射出成形した。成形条件は、シリンダー温度350℃、金型温度130℃、射出速度90mm/秒とした。得られた試験片を熱循環式オーブン(ヤマト科学(株)製「DN63H」)に3分間入れ、試験片にブリスターが生じない温度を測定した。具体的には、温度一定のオーブンに、試験片を10本入れ、3分間保持した後に取出し、試験片中に1本もブリスターがない最大温度を耐ハンダ温度とした。
<薄肉流動性評価>
製品厚さを変更できる金型を用い、各厚みにて薄肉流動性評価を行った。用いた金型の形状と寸法を図1に示す。厚さは図1のXに示す厚みを0.12mmt、0.20mmt、0.30mmtの各厚さに変更して成形した。取出した成形品の長さを測定し、薄肉流動性とした。なお、図1に示される寸法の単位はmmである。
製品厚さを変更できる金型を用い、各厚みにて薄肉流動性評価を行った。用いた金型の形状と寸法を図1に示す。厚さは図1のXに示す厚みを0.12mmt、0.20mmt、0.30mmtの各厚さに変更して成形した。取出した成形品の長さを測定し、薄肉流動性とした。なお、図1に示される寸法の単位はmmである。
射出成形機として、ファナック(株)製「ROBOSHOT S2000i30B」を用い、下記に示す成形条件にて射出成形した。得られた成形品の長さを目視にて読み取り、流動した距離を流動長とした。その結果を「薄肉流動長」として表1に記載する。
[射出成形条件]
シリンダー温度:(ノズル側)350℃-350℃-330℃-310℃-280℃-80℃(ホッパー側)
金型温度:120℃
計量値:20mm
射出速度:200mm/秒
VP切替:100MPa、150MPaにて圧力切替
保圧:20MPa
ここで、100MPa、150MPaにて圧力切替とは、射出圧力が100MPa、150MPaに到達した際に、射出速度から射出圧力制御に切り替える射出成形方法のことを示す。
[射出成形条件]
シリンダー温度:(ノズル側)350℃-350℃-330℃-310℃-280℃-80℃(ホッパー側)
金型温度:120℃
計量値:20mm
射出速度:200mm/秒
VP切替:100MPa、150MPaにて圧力切替
保圧:20MPa
ここで、100MPa、150MPaにて圧力切替とは、射出圧力が100MPa、150MPaに到達した際に、射出速度から射出圧力制御に切り替える射出成形方法のことを示す。
<薄肉強度測定>
前記流動性測定にて作成した0.3mmの試験片を5mm×35mmにカットし、精密荷重測定器アイコーエンジニアリング(株)社製「MODEL-1605IIVL」を用いて試験速度10mm/秒、支点間距離5mm、圧子の幅1mmにて、3点曲げによる薄肉曲げ強度試験を行った。
前記流動性測定にて作成した0.3mmの試験片を5mm×35mmにカットし、精密荷重測定器アイコーエンジニアリング(株)社製「MODEL-1605IIVL」を用いて試験速度10mm/秒、支点間距離5mm、圧子の幅1mmにて、3点曲げによる薄肉曲げ強度試験を行った。
<リフロー処理前、リフロー処理中、及びリフロー処理前後の反り測定方法>
射出成形機として、ファナック(株)社製「ROBOSHOT S2000i30B」を用いて成形し、図2に示す各寸法のコネクターを得た。射出成形条件は、シリンダー温度350℃、金型温度70℃、射出速度150mm/秒とした。
前記コネクターは、長さ18mm、幅3.5mm、高さ1.0mmの、53pin(0.3mmピッチ)FPC用コネクターであり、最小肉厚部は0.1mmである。
射出成形機として、ファナック(株)社製「ROBOSHOT S2000i30B」を用いて成形し、図2に示す各寸法のコネクターを得た。射出成形条件は、シリンダー温度350℃、金型温度70℃、射出速度150mm/秒とした。
前記コネクターは、長さ18mm、幅3.5mm、高さ1.0mmの、53pin(0.3mmピッチ)FPC用コネクターであり、最小肉厚部は0.1mmである。
≪リフロー処理前の反り測定方法≫
得られたコネクターの反り量を平坦度測定モジュール(株)コアーズ社製「Core9030C」にて測定した。室温にてコネクターをガラス平面上に置き、コネクターの底面(基板面)に対し、短尺方向に0.15mm内側の位置を、長尺方向に1.5mm内側の位置を始点として0.02mm毎に31点測定し、前記ガラス平面からの高さを求めた(図2に示す長尺方向の両端を結ぶ線A-A´)。同様に、短尺方向に0.15mm内側の位置を、長尺方向に0.5mm内側の位置を始点として0.02mm毎に31点測定し、前記ガラス平面からの高さを求めた。(図2に示す長尺方向の両端を結ぶ線B-B´)。その後、最小二乗法によりコネクターの最小二乗平面を算出した。全62点の高さのうち最も低い点を含むように前記最小二乗平面の高さを平行移動したときの、最小二乗平面から、前記62点の高さのうち最も高い点までの距離を反り量として算出した。なお、反り量の算出にあたり、移動平均は、平均数1とループ数1とし、端点補正はせず、大幅にずれた測定点のみハネカットを行った。
得られたコネクターの反り量を平坦度測定モジュール(株)コアーズ社製「Core9030C」にて測定した。室温にてコネクターをガラス平面上に置き、コネクターの底面(基板面)に対し、短尺方向に0.15mm内側の位置を、長尺方向に1.5mm内側の位置を始点として0.02mm毎に31点測定し、前記ガラス平面からの高さを求めた(図2に示す長尺方向の両端を結ぶ線A-A´)。同様に、短尺方向に0.15mm内側の位置を、長尺方向に0.5mm内側の位置を始点として0.02mm毎に31点測定し、前記ガラス平面からの高さを求めた。(図2に示す長尺方向の両端を結ぶ線B-B´)。その後、最小二乗法によりコネクターの最小二乗平面を算出した。全62点の高さのうち最も低い点を含むように前記最小二乗平面の高さを平行移動したときの、最小二乗平面から、前記62点の高さのうち最も高い点までの距離を反り量として算出した。なお、反り量の算出にあたり、移動平均は、平均数1とループ数1とし、端点補正はせず、大幅にずれた測定点のみハネカットを行った。
≪リフロー処理中の反り測定方法≫
得られたコネクターの反り量を平坦度測定モジュール(株)コアーズ社製「Core9030C」にて、以下の温度プロファイルにてリフロー処理を実施し、270℃に達した際に、反り量の測定をリフロー処理前と同様の方法により測定し、リフロー中反り量とした。
温度パターン:(図3)
STEP1 50℃から100℃まで30秒間で昇温する。
STEP2 100℃から160℃まで30秒間で昇温する。
STEP3 160℃で60秒間保持する。
STEP4 160℃から220℃まで20秒間で昇温する。
STEP5 220℃で10秒間保持する。
STEP6 220℃から240℃まで10秒間で昇温する。
STEP7 240℃から270℃まで10秒間で昇温する。
STEP8 270℃に到達した時点で測定を開始する。
STEP9 270℃で10秒間保持する。
STEP10 270℃から220℃まで20秒間で降温する。
STEP11 220℃から180℃まで20秒間で降温する。
STEP12 180℃から50℃まで20秒間で降温する。
得られたコネクターの反り量を平坦度測定モジュール(株)コアーズ社製「Core9030C」にて、以下の温度プロファイルにてリフロー処理を実施し、270℃に達した際に、反り量の測定をリフロー処理前と同様の方法により測定し、リフロー中反り量とした。
温度パターン:(図3)
STEP1 50℃から100℃まで30秒間で昇温する。
STEP2 100℃から160℃まで30秒間で昇温する。
STEP3 160℃で60秒間保持する。
STEP4 160℃から220℃まで20秒間で昇温する。
STEP5 220℃で10秒間保持する。
STEP6 220℃から240℃まで10秒間で昇温する。
STEP7 240℃から270℃まで10秒間で昇温する。
STEP8 270℃に到達した時点で測定を開始する。
STEP9 270℃で10秒間保持する。
STEP10 270℃から220℃まで20秒間で降温する。
STEP11 220℃から180℃まで20秒間で降温する。
STEP12 180℃から50℃まで20秒間で降温する。
≪リフロー処理後≫
前記温度プロファイルにてリフロー処理を行ったコネクターを1時間室温にて状態調整を行った後、リフロー処理前と同様にして反り量を測定し、リフロー処理後反り量とした。
前記温度プロファイルにてリフロー処理を行ったコネクターを1時間室温にて状態調整を行った後、リフロー処理前と同様にして反り量を測定し、リフロー処理後反り量とした。
上記方法により、リフロー処理前、リフロー処理中、リフロー処理後についての反り量(mm)を、「1回目」として表1に記載する。
1回目のリフロー処理を行った後、引き続いて2回目のリフロー処理を行った。具体的には、前記1回目のリフロー処理後反り量を測定した後、室温で24時間コネクターを冷却し、「リフロー処理前」の反り量を上記と同様の方法により測定し、その結果を「2回目 リフロー前反り量」とした。
続いて、上記と同様の昇温条件でリフロー処理を行い、270℃に達した際に、反り量の測定をリフロー処理前と同様の方法により測定した。その結果を「2回目 リフロー中反り量」とした。
さらに、リフロー処理を行ったコネクターを1時間室温にて状態調整を行った後、リフロー処理前と同様にして反り量を測定し、「2回目 リフロー後反り量」とした。
続いて、上記と同様の昇温条件でリフロー処理を行い、270℃に達した際に、反り量の測定をリフロー処理前と同様の方法により測定した。その結果を「2回目 リフロー中反り量」とした。
さらに、リフロー処理を行ったコネクターを1時間室温にて状態調整を行った後、リフロー処理前と同様にして反り量を測定し、「2回目 リフロー後反り量」とした。
上記結果に示した通り、本発明を適用した実施例1~8は、高い流動性を有し、薄肉強度、耐ハンダ性等の特性がいずれも良好であり、かつ、1回目のリフロー処理中の反りがいずれも0.05mm以下であった。
これに対し、本発明を適用しない比較例1~8は、1回目のリフロー処理中に発生する反りが0.05mmを大きく超えるものがあり、他の物性(流動性、薄肉強度、耐ハンダ性)との両立ができていなかった。
また本発明を適用した実施例1~8は、2回目のリフロー処理における、リフロー中の反り量がおおよそ0.05mm以下であった。つまり本発明によれば、例えば両面にハンダ処理を行う場合など、2回高温に曝される場合にも反り量が低減できる液晶ポリエステル樹脂組成物を提供することができる。
これに対し、本発明を適用しない比較例1~8は、1回目のリフロー処理中に発生する反りが0.05mmを大きく超えるものがあり、他の物性(流動性、薄肉強度、耐ハンダ性)との両立ができていなかった。
また本発明を適用した実施例1~8は、2回目のリフロー処理における、リフロー中の反り量がおおよそ0.05mm以下であった。つまり本発明によれば、例えば両面にハンダ処理を行う場合など、2回高温に曝される場合にも反り量が低減できる液晶ポリエステル樹脂組成物を提供することができる。
Claims (6)
- (A)液晶ポリエステル、(B)タルク、及び(C)マイカ、を含有し、
前記(A)液晶ポリエステル100質量部に対し、前記(B)タルクと前記(C)マイカとの合計量((B)+(C))が5質量部以上100質量部以下であり、かつ、前記(B)タルクと前記(C)マイカとの質量比((B)/(C))が9/1~1/9であることを特徴とする液晶ポリエステル樹脂組成物。 - 更に、前記(A)液晶ポリエステル100質量部に対し、(D)ガラス繊維を5質量部以上100質量部以下含有する請求項1に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物。
- 前記(D)ガラス繊維の数平均繊維長が50μm以上300μm以下である請求項2に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物。
- 前記(B)タルクの体積平均粒径が5μm以上25μm以下である、請求項1~3のいずれか1項に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物。
- 前記(C)マイカの体積平均粒径が15μm以上45μm以下である、請求項1~4のいずれか1項に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物。
- 請求項1~5のいずれか1項に記載の液晶ポリエステル樹脂組成物で形成された成形体。
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