TWI623405B - 液晶聚酯成形體之製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於一種液晶聚酯成形體之製造方法,其係以具備料缸、螺桿及加熱器之成形機成形液晶聚酯組成物,俾製造液晶聚酯成形體之方法,前述螺桿係設於前述料缸內,並以供料部、壓縮部、及計量部所構成,前述螺桿之供料部及壓縮部為以單頂螺旋所構成,前述加熱器係設於前述料缸之外周部,前述液晶聚酯組成物為含有液晶聚酯及聚醯胺樹脂,製造前述聚酯成形體之方法為包含:使液晶聚酯組成物熔融而計量化之步驟;鎖緊模具而進行鎖模之步驟;注入使之熔融於模具內的前述液晶聚酯組成物的步驟;及從模具內取出已固化之樹脂的步驟。
Description
本發明係關於一種液晶聚酯成形體之製造方法。本案係於2011年3月22日依據日本所申請之特願2011-062436號,主張優先權,於此援用其內容。
液晶聚酯組成物係熔融流動性優異,依構造係具有300℃以上之耐熱變形性,故至今可使用來作為用以製造OA、AV等之電氣電子零件的成型材料,但近年,用以製造汽車或航空機等之大型零件的成形材料之研究亦正在進行。
成形液晶聚酯組成物之方法一般為射出成形或押出成形。繼而,在射出成形中係計量步驟所耗費之時間(可塑化時間)成為一定,又,在押出成形中係以吐出量成為一定,要求使液晶聚酯組成物安定地可塑化。
在液晶聚酯組成物之押出成形中係若使用在丙烯等之汎用樹脂的押出成形所使用的一般螺桿,由於在混練部之剪切速度差、或單僅在從料缸壁傳熱之樹脂部分黏度降低,導致料缸內之樹脂產生很大的黏度差而產生吐出不良,可塑化很難安定,故使用規定計量部與供料部之溝徑等的全頂螺旋型螺桿之技術已被揭示(參照專利文獻1)。
[專利文獻1]特開2001-162670號公報
但,尤其在大型成形機中係使用全頂螺旋型之螺桿而形成液晶聚酯組成物,可塑化亦很難安定,故於成形體之翹曲或尺寸產生參差不齊,又,或於可塑化耗費時間,致於成形機內樹脂長時間滯留,故有產生氣體等之問題點。
本發明係有鑑於上述事情者,課題在於提供一種可使液晶聚酯組成物安定地可塑化而成形之液晶聚酯成形體的製造方法。
用以解決上述課題,本發明係具有以下之態樣。
本發明之第1態樣係一種液晶聚酯成形體之製造方法,係以具備料缸、螺桿及加熱器之成形機成形液晶聚酯組成物,俾製造液晶聚酯成形體之方法,前述螺桿係設於前述料缸內,並以供料部、壓縮部、及計量部所構成,前述螺桿之供料部及壓縮部以單頂螺旋所構成,前述加熱器係設於前述料缸之外周部,前述液晶聚酯組成物為含有液晶聚酯及聚醯胺樹脂,
製造前述聚酯成形體之方法為包含:使液晶聚酯組成物熔融而計量化之步驟;鎖緊模具而進行鎖模之步驟;於模具內注入已熔融之前述液晶聚酯組成物的步驟;及從模具內取出已固化之樹脂的步驟。
本發明之第2態樣係在第1態樣之液晶聚酯成形體之製造方法中,前述成形機之螺桿與料缸之間隔為0.1~0.25mm。
本發明之第3態樣係在第1或第2態樣之液晶聚酯成形體之製造方法中,前述螺桿為全頂螺旋螺桿。
本發明之第4態樣係在第1~3中任一項態樣之液晶聚酯成形體之製造方法中,前述液晶聚酯組成物相對於前述聚醯胺樹脂以外之含有成分的總量100質量份,含有前述聚醯胺樹脂0.005~1.0質量份。
若依本發明,可提供一種可使液晶聚酯組成物安定地可塑化而成形之液晶聚酯成形體的製造方法。
以下,詳細說明有關本發明。
本發明之液晶聚酯成形體之製造方法,其特徵係以具備料缸、螺桿及加熱器之成形機成形液晶聚酯組成物,俾
製造液晶聚酯成形體之方法,前述螺桿之供料部及壓縮部以單頂螺旋所構成,前述液晶聚酯組成物為含有液晶聚酯及聚醯胺樹脂。
液晶聚酯係以熔融狀態表示液晶性之液晶聚酯,宜為以450℃以下之溫度熔融者。又,液晶聚酯係可為液晶聚酯醯胺,亦可為液晶聚酯醚,亦可為液晶聚酯碳酸酯,或亦可為液晶聚酯醯亞胺。液晶聚酯係宜為只使用芳香族化合物作為原料單體而成之全芳香族液晶聚酯。
液晶聚酯之典型的例係可舉例如(I)使芳香族羥基羧酸、芳香族二羧酸、與由芳香族二醇、芳香族羥基胺及芳香族二胺所構成之群中選出的至少1種化合物聚合(聚縮合)而成者、(II)使複數種之芳香族羥基羧酸聚合而成者、(III)使芳香族二羧酸、與由芳香族二醇、芳香族羥基胺及芳香族二胺所構成之群中選出的至少1種化合物聚合而成者、(IV)使聚對苯二甲酸乙二酯等之聚酯、與芳香族羥基羧酸聚合而成者。
此處,使芳香族羥基羧酸、芳香族二羧酸、芳香族二醇、芳香族羥基胺及芳香族二胺係分別獨立地可使用其可聚合之衍生物取代一部分或全部。
具有如芳香族羥基羧酸及芳香族二羧酸之羧基的化合物係可為可聚合的衍生物,可聚合之衍生物的例係可舉例如將羧基轉換成烷氧基羰基或芳基氧羰基而成者(酯)、
將羧基轉換成鹵甲醯基而成者(酸鹵化物)、及將羧基轉換成醯氧基羰基而成者(酸酐)。
具有如芳香族羥基羧酸、芳香族二醇及芳香族羥基胺之具有羥基的化合物,係可為可聚合的衍生物,可聚合之衍生物的例係可舉例如使羥基進行醯化而轉換成醯氧基而成者(醯化物)。
如芳香族羥基胺及芳香族二胺之具有胺基的化合物係可為可聚合的衍生物,可聚合之衍生物的例係可舉例如使胺基進行醯化而轉換成醯胺基而成者(醯化物)。
芳香族羥基羧酸可舉例如對羥基安息香酸、間羥基安息香酸、2-羥基-6-萘甲酸、2-羥基-3-萘甲酸、1-羥基-5-萘甲酸、4-羥基-4’-羥基二苯基醚或在於此等之芳香族羥基羧酸的芳香環之氫原子的一部分被由烷基、芳基、及鹵原子所構成之群中選出的取代基取代而成之芳香族羥基羧酸。該芳香族羥基羧酸係在液晶性聚酯之製造中,可單獨使用,亦可組合2種以上而使用。
芳香族二羧酸可舉例如對酞酸、異酞酸、聯苯基-4,4’-二羧酸、2,6-萘二羧酸、二苯基醚-4,4’-二羧酸、二苯基硫醚-4,4’-二羧酸、或在於此等之芳香族二羧酸的芳香環之氫原子的一部分被由烷基、芳基及鹵原子所構成之群中選出的取代基取代而成之芳香族二羧酸。該芳香族二羧酸係在液晶性聚酯之製造中,可單獨使用,亦可組合2種以上而使用。
芳香族二醇可舉例如4,4’-二羥基聯苯基、氫醌、間
二甲酚、4,4’-二羥基二苯基酮、4,4’-二羥基二苯基醚、雙(4-羥基苯基)甲烷、1,2-雙(4-羥基苯基)乙烷、4,4’-二羥基二苯碸、4,4’-二羥基二苯碸硫醚、2,6-二羥基萘、1,5-二羥基萘、或在於此等之芳香族二醇的芳香環之氫原子的一部分被由烷基、芳基及鹵原子所構成之群中選出的取代基取代而成之芳香族二醇。該芳香族二醇係在液晶性聚酯之製造中,可單獨使用,亦可組合2種以上而使用。
前述芳香族羥基胺、前述芳香族二胺具體上可舉例如4-胺基酚、4-乙醯胺酚、1,4-苯二胺、N-甲基-1,4-苯二胺、N,N’-二甲基-1,4-苯二胺、3-胺基酚、3-甲基-4-胺基酚、2-氯-4-胺基酚、4-胺基-1-萘酚、4-胺基-4’-羥基二苯基、4-胺基-4’-羥基二苯基醚、4-胺基-4’-羥基二苯基甲烷、4-胺基-4’-羥基二苯基硫醚、4,4’-二胺基苯基硫醚(硫二苯胺)、4,4’-二胺基苯基碸、2,5-二胺基甲苯、4,4’-亞乙基二苯胺、4,4’-二胺基二苯氧基乙烷、4,4’-二胺基二苯基甲烷(亞甲基二苯胺)、4,4’-二胺基二苯基醚(氧二苯胺)等。該芳香族羥基胺及芳香族二胺之酯衍生物及/或醯胺衍生物係可舉例如乙醯基、丙醯基等之衍生物。該芳香族羥基胺及芳香族二胺係在液晶性聚酯之製造中,可單獨使用,亦可組合2種以上而使用。
液晶聚酯宜為具有以下述通式(1)所示之重複單元(以下,有時稱為「重複單元(1)」),更宜為具有重複單元(1)、以下述通式(2)所示之重複單元(以下,
有時稱為「重複單元(2)」)、以下述通式(3)所示之重複單元(以下,有時稱為「重複單元(3)」)。
【化1】-O-Ar1-CO- (1)
【化2】-CO-Ar2-CO- (2)
【化3】-X-Ar3-Y- (3)(式中,Ar1係伸苯基、伸萘基或聯伸苯基;Ar2及Ar3係分別獨立為伸苯基、伸萘基或聯伸苯基或以下述通式(4)所示之基;X及Y係分別獨立為氧原子或亞胺基;前述Ar1、Ar2及Ar3中之一個以上的氫原子係分別獨立被鹵原子、直鏈或分枝之烷基或芳基取代)
【化4】-Ar4-Z-Ar5- (4)(式中,Ar4及Ar5係分別獨立為伸苯基或伸萘基;Z為氧原子、硫原子、羰基、磺醯基或亞烷基)
前述鹵原子可舉例如氟原子、氯原子、溴原子及碘原子。
前述直鏈或分枝之烷基的例係可舉例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、正己基、正庚基、2-乙基己基、正辛基、正壬基及正癸基,其碳數宜為1~10。
前述芳基之例可舉例如苯基、鄰甲苯基、間甲苯基、對甲苯基、1-萘基及2-萘基,其碳數宜為6~20。
前述氫原子可被此等之基取代時,其數宜為以Ar1、Ar2或Ar3所示之每一前述基,宜分別獨立為2個以下,更宜為1個。
前述亞烷基之例可舉例如亞甲基、亞乙基、亞異丙基、亞正丁基及2-乙基亞己基,其碳數宜為1~10。
重複單元(1)係源自於特定之芳香族羥基羧酸的重複單元。重複單元(1)宜Ar1為對伸苯基者(源自於對羥基安息香酸之重複單元)、及Ar1為2,6-伸萘基者(源自於6-羥基-2-萘甲酸之重複單元)。
重複單元(2)係源自於特定之芳香族二羧酸的重複單元。重複單元(2)宜Ar2為對-伸苯基者(源自於對酞酸之重複單元)、Ar2為間-伸苯基者(源自於異酞酸之重複單元)、Ar2為2,6-伸萘基者(源自於2,6-萘二羧酸之重複單元)、及Ar2為二苯基醚-4,4’-二基者(源自於二苯基醚-4,4-二羧酸的重複單元)。
重複單元(3)係源自於特定之芳香族二醇、芳香族羧基胺或芳香族二胺之重複單元。重複單元(3)係Ar3為對-伸苯基者(源自於羥醌、對胺基酚或對苯二胺之重複單元)、及Ar3為4,4’-聯伸苯基者(源自於4,4’-二羥基聯苯基、4-胺基-4’-羥基聯苯基或4,4’-二胺基聯苯基之重複單元)。
重複單元(1)之含量係相對於構成液晶聚酯之全重
複單元的合計量(藉由使構成液晶聚酯之各重複單元的質量除以其各重複單元之式量,求出各重複單元之物質量相當量(莫耳),合計其等之值),宜為30莫耳%以上、更宜為30~80莫耳%、最宜為40~70莫耳%、尤宜為45~65莫耳%。
重複單元(2)之含量係相對於構成液晶聚酯之全重複單元的合計量,宜為35莫耳%以下、更宜為10~35莫耳%、最宜為15~30莫耳%、尤宜為17.5~27.5莫耳%。
重複單元(3)之含量係相對於構成液晶聚酯之全重複單元的合計量,宜為35莫耳%以下、更宜為10~35莫耳%、最宜為15~30莫耳%、尤宜為17.5~27.5莫耳%。
重複單元(1)之含量愈多,熔融流動性、耐熱性、強度、剛性易提昇,但若太多,熔融溫度或熔融黏度易變高,成形所需之溫度易變高。
重複單元(2)之含量與重複單元(3)之含量的比率係以[重複單元(2)之含量]/[重複單元(3)之含量](莫耳/莫耳)表示,宜為0.9/1~1/0.9,更宜為0.95/1~1/0.95,最宜為0.98/1~1/0.98。
又,液晶聚酯係亦可分別獨立地具有重複單元(1)~(3)二種以上。又,液晶聚酯係亦可具有重複單元(1)~(3)以外之重複單元,但其含量係相對於構成液晶聚酯之全重複單元的合計量,宜為10莫耳%以下,更宜為5莫耳%以下。
液晶聚酯係就重複單元(3)而言,宜具有X及Y分
別為氧原子者,亦即,具有源自特定之芳香族二醇的重複單元,就重複單元(3)而言,更宜為只具有X及Y分別為氧原子者。如此做法,液晶聚酯係熔融黏度易變低。
液晶聚酯係使對應於構成此之重複單元的原料單體熔融聚合,使所得到之聚合物(預聚物)固相聚合來製造。藉此,可操作性良好地製造耐熱性或強度、剛性高之高分子量的液晶聚酯。熔融聚合係亦可在觸媒的存在下進行,此時之觸媒的例可舉例如醋酸鎂、醋酸第一錫、四丁基鈦酸酯、醋酸鉛、醋酸鈉、醋酸鉀、三氧化銻等之金屬化合物、或4-(二甲基胺基)吡啶、1-甲基咪唑等之含氮雜環式化合物,宜為含氮雜環式化合物。
液晶聚酯係其流動開始溫度宜為270℃以上、更宜為270℃~400℃、最宜為280℃~380℃。流動開始溫度愈高,耐熱性或強度、剛性愈易提昇,但若太高,熔融溫度或熔融黏度易變高,其成形所需要之溫度易變高。
又,流動開始溫度係亦被稱為Flow溫度或流動溫度,使用毛細管流變儀,在9.8MPa(100kg/cm2)的荷重下、以4℃/分之速度昇溫,同時使液晶聚酯熔融,從內徑1mm及長度10mm之噴嘴押出時,顯示4800Pa.s(48000poise)之黏度的溫度,成為液晶聚酯之分子量的標準(參照小出直之編、「液晶聚酯-合成、成形、應用-」、股份公司CMC、1987年6月5日、p.95)。
前述聚醯胺樹脂的例可舉例如尼龍6、尼龍4,6、尼龍6,6、尼龍11、尼龍12、尼龍6,12等之脂肪族聚
醯胺樹脂;尼龍6T、尼龍9T等之半芳香族聚醯胺樹脂;苯二胺單元與對酞酸單元的交互共聚物等之全芳香族聚醯胺樹脂;聚酯醯胺樹脂;聚醯胺醯亞胺樹脂等,此等可1種單獨使用,亦可組合2種以上而使用。此等之中,前述聚醯胺樹脂從可塑化更安定之點,宜為脂肪族聚醯胺樹脂。
聚醯胺樹脂之融點宜為30℃以上,更宜為50℃以上,尤宜為100℃以上。融點為30℃以上,在成形前之液晶聚酯組成物的預備乾燥中,可抑制聚醯胺樹脂之一部分揮發,可塑化更安定。
聚醯胺樹脂宜為粉末狀,此時之聚醯胺樹脂的平均粒徑宜為100μm以下,更宜為50μm以下。使用平均粒徑為100μm以下之粉末狀聚醯胺樹脂,與液晶聚酯之混合變容易,可塑化更安定。
液晶聚酯組成物係前述液晶聚酯及聚醯胺樹脂以外,亦可依需要而含有填充材、添加劑、液晶聚酯以外之樹脂等的其他成分1種以上。
前述填充材係可為纖維狀填充材,亦可為板狀填充材,亦可為纖維狀及板狀以外之其他的填充材。其他之填充材可舉例如球狀等之粒狀填充材。
又,填充材係可為無機填充材,亦可為有機填充材。
纖維狀無機填充材之例可舉例如玻璃纖維;聚丙烯腈系碳纖維、瀝青系碳纖維等之碳纖維;二氧化矽纖維、氧化鋁纖維、氧化矽氧化鋁纖維等之陶瓷纖維;不銹鋼纖維
等之金屬纖維。又,鈦酸鉀晶絲、鈦酸鋇晶絲、鈣灰石晶絲、硼酸鋁晶絲、氮化矽晶絲、碳化矽晶絲等之晶絲。
纖維狀有機填充材的例係可舉例如聚酯纖維及芳醯胺纖維。
板狀無機填充材的例係可舉例如滑石、雲母、石墨、鈣灰石、玻璃片、硫酸鋇、碳酸鈣。雲母係可為白雲母、金雲母、氟金雲母及四矽雲母之任一者。
粒狀無機填充材的例係可舉例如氧化矽、氧化鋁、氧化鈦、玻璃珠、中空玻璃珠、氮化硼、碳化矽、碳酸鈣。
填充材之含量係相對於液晶聚酯100質量份,宜為0~100質量份。
前述添加劑之例係可舉例如流平劑、消泡劑、抗氧化劑、熱安定劑、紫外線吸收劑、抗靜電劑、界面活性劑、耐燃劑及著色劑,其含量係相對於液晶聚酯100質量份,宜為0~5質量份。
前述液晶聚酯以外之樹脂的例係可舉例如聚丙烯、液晶聚酯以外之聚酯、聚碸、聚苯醚、聚醚酮、聚碳酸酯、聚醚碸、聚苯醚、聚醚醯亞胺等之熱塑性樹脂;酚樹脂、環氧樹脂、聚醯亞胺樹脂、氰酸酯樹脂等之熱硬化性樹脂,其含量係相對於液晶聚酯100質量份,宜為0~20質量份。
液晶聚酯組成物係藉由使液晶聚酯、聚醯胺樹脂、及依需要所使用之其他的成分在該液晶聚酯的流動開始溫度以下之溫度進行混合來得到。又,使用押出機,使液晶聚
酯及依需要所使用之其他成分熔融混練而形成顆粒狀後,再與聚醯胺樹脂混合。又,只要在流動開始溫度以下之溫度混合,混合方法係無特別限定,而可舉例如室溫或加溫環境中,使用漢歇爾混合機、轉鼓混合機(Tumbler)等而混合之方法等。
在前述液晶聚酯組成物中,前述聚醯胺樹脂之含量係相對於前述聚醯胺樹脂以外之含有成分的總量100質量份,宜為0.005~1.0質量份,更宜為0.005~0.2質量份,尤宜為0.01~0.02質量份。亦即,例如液晶聚酯組成物只含有液晶聚酯及聚醯胺樹脂時係聚醯胺樹脂之含量相對於液晶聚酯100質量份,宜為0.005~1.0質量份。繼而,液晶聚酯組成物為含有液晶聚酯、聚醯胺樹脂及其他的成分時,聚醯胺樹脂的含量係相對於液晶聚酯及其他的成分之合計100質量份,宜為0.005~1.0質量份。
藉由聚醯胺樹脂之含量為1.0質量份以下,可抑制成形加工時起因於聚醯胺樹脂本身之分解的氣體發生,更可抑制成形體中之膨脹的發生。又,藉聚醯胺樹脂之含量為0.005質量份以上,俾可塑化更安定。
液晶聚酯組成物之成形法係可採用射出成形法或押出成形法之熔融成形法。射出成形法係可為射出壓縮成形法。押出成形法可例示吹瓶(blow)成形法、吹袋(inflation)成形法及T模頭成形法。
成形機係具備料缸、螺桿及加熱器者。繼而前述螺桿係設於前述料缸內,並由供料部(供給部)、壓縮部、及計
量部所構成。前述加熱器係設於前述料缸之外周部,設有複數時,宜分別獨立地為可調整溫度。
螺桿係供料部及壓縮部以單頂螺旋所構成者。繼而,較佳之螺桿的例係進一步,可舉例如計量部之一部為次螺旋(阻礙螺旋)或混合,其他之部位為以單頂螺旋分別所構成之螺桿;或計量部全體為以單頂螺旋所構成之全頂螺旋螺桿(全單頂螺旋螺桿)。此等之中,螺桿係從在料缸內的液晶聚酯組成物之流動變成更良好,故宜為全頂螺旋螺桿。
螺桿與料缸之間隔(△)係宜為0.1~0.25mm。為0.1mm以上,螺桿與料缸之接觸可安定而抑制。又,0.25mm以下,在螺桿前端側之熔融的液晶聚酯組成物於螺桿基端側之逆流可更安定而抑制,可塑化更安定。又,此處所謂「螺桿與料缸的間隔」係指螺桿之外表面與料缸之內表面之間的最短距離,一般指各別之螺桿的山部外表面與料缸之內表面之間的最短距離。
螺桿中之供料部的中心軸方向之長度(L1)係宜為螺桿全體的中心軸方向之長度(LA)的40~60%。如此之範圍,在壓縮部加熱器的熱充分送達至液晶聚酯組成物全體,可塑化更安定。又,在本說明書中,「螺桿之長度」係只要無特別聲明,指為「螺桿之中心軸方向的長度」。
螺桿之壓縮部的中心軸方向之長度(L2)係宜為螺桿全體的中心軸方向之長度(LA)的10~45%,更宜為25~40%。如此之範圍,可塑化更安定。
螺桿之壓縮比宜為1.3~3.0,更宜為1.5~2.5。為1.3以上,液晶聚酯組成物變成更易熔融,為3.0以下,可抑制液晶聚酯組成物之急劇壓縮,可塑化更安定。又,此處「壓縮比」指供料部之單節距分的流路體積與計量部之單節距分的流路體積之比。
螺桿係宜使螺桿的節距(P)除以螺桿之外徑(D)之值(P/D)為0.8~1.2。如此之範圍,在加熱器的熱充分送達至液晶聚酯組成物全體,可塑化更安定。
圖1係例示在本發明所使用之適當的射出成形機之概略截面圖。
此處所示之成形機1係具備略圓筒狀之料缸11、與於其內部一軸之螺桿12。
螺桿12係藉由具備馬達15a之驅動部15而旋轉驅動。
在料缸11中係於螺桿12之基端側的端部附近,設有於內部供給液晶聚酯組成物之料斗14。又,於料缸11之外周部係獨立地可調整溫度之複數加熱器13,13…併設於料缸之中心軸方向。
螺桿12係螺旋狀之螺旋12a從基端側至前端側而以一定之節距設有一條的全頂螺旋螺桿,藉螺旋12a形成螺旋狀之螺桿溝12b。又,螺旋12a係相當於螺桿山部,螺桿溝12b係相當於螺桿谷部。
螺桿12(長度:LA)係從基端側至前端側而由供料部121(長:L1)、壓縮部122(長:L2)及計量部123
(長:L3)所構成。
在中心軸方向,螺桿12之外徑D為一定,螺桿12與料缸11之間隔△亦為一定。又,螺桿12之節距P亦為一定。
另外,在供料部121之螺桿溝121b的徑、與在計量部123中之螺桿溝123b的徑係任一者均在中心軸方向為一定,螺桿溝123b之徑亦變成大於螺桿溝121b的徑。繼而,在壓縮部122中之螺桿溝122b的徑係供料部121側朝向計量部123側而連續地變大。
若藉由成形機1,從料斗14供給至料缸11之內部的液晶聚酯組成物係以加熱器13加熱,以驅動部15旋轉驅動之螺桿12而熔融混練,從成形機1之前端部1a射出。
又,成形機1係不過作為適於本發明使用之一例而表示,而成形機係不限定於此。
液晶聚酯成形體之製造方法係可舉例如具有如下步驟之製造方法:使液晶聚酯組成物熔融而計量化之步驟;鎖緊模具而進行鎖模之步驟;於模具內注入已熔融之液晶聚酯組成物的步驟;及從模具內取出已固化之樹脂的步驟。
鎖緊模具之機構係可舉例如藉由切換(toggle)機構而進行模具之開關、鎖模之切換式、與藉由油壓料缸等而直接進行鎖模的直壓式等。
射出成形大型零件時,鎖模力大的成形機從成形性之觀點,佳,鎖模力宜為4500kN以上,更宜為5500kN以
上。
液晶聚酯成形體之用途係可舉例如燈具反射器、LED反射器等之反射器;燈具固定架、加熱器固定架等之固定架、線圈線軸、硬碟驅動器零件;烘箱等之食器;車輛零件;航空機零件;半導體用治具;汽車零件等。
若依本發明,使用以供料部及壓縮部以單頂螺旋所構成之螺桿與含有聚醯胺樹脂之液晶聚酯組成物,即使以大型成形機成形液晶聚酯組成物,可塑化亦安定,故可抑制成形體之形狀或尺寸之參差不齊。又,於成形機內組成物亦不長時間滯留,故可抑制分解,亦可抑制氣體之發生。
以下,藉具體之實施例,更詳細說明有關本發明。但,本發明係不受以下所示之實施例任何限定。
又,在以下之實施例中,液晶聚酯之流動開始溫度、成形體之氣體發生量係分別以如下之方法測定。
使用流動測試機(島津製作所,CFT-500型),將液晶聚酯約2g填充於安裝有具內徑1mm及長10mm之噴嘴的模頭之料缸,9.8MPa(100kg/cm2)之荷重下、以4℃/分之速度一邊昇溫,一邊使液晶聚酯熔融,從噴嘴押出,測定顯示4800Pa.s(48000 poise)的黏度之溫度。
切削成形體而精秤4g,以蒸餾水洗淨後,置入於真空乾燥的25ml之微量瓶,以由聚四氟乙烯所構成的墊片密封後,在溫度設定於150℃之熱風乾燥機中加熱20小時,從成形體產生氣體。將此微量瓶裝載於頂空氣體色層分析(島津製作所製、GC-15A/HSS-3A),一邊保持於120℃,一邊注入使用HR-1701(信和化學工業公司製)作為填充劑之管柱(長度50m×直徑0.25mm)產生的氣體,與注入同時地以40℃保持管柱溫度5分鐘,以10℃/分昇溫至280℃,其後保持5分鐘,以偵測器檢測出開始至34分鐘之氣體的總量。偵測器係使用FID型,於載體氣體係使用氦。
於具備攪拌裝置、扭力計、氮氣導入管、溫度計及回流冷卻器之反應管中,置入對羥基安息香酸(994.5g、7.2莫耳)、對酞酸(299.1g、1.8莫耳)、異酞酸(99.7g、0.6莫耳)、4,4’-二羥基聯苯基(446.9g、2.4莫耳)、(醋酸酐1347.6g、13.2莫耳)及1-甲基咪唑0.2g,在氮氣流下,一邊攪拌,一邊花30分鐘從室溫昇溫至150℃,以150℃回流1小時。然後,添加1-甲基咪唑0.9g,一邊餾去副生成醋酸及未反應之醋酸酐,一邊花2小時50分鐘昇溫至320℃,以320℃保持至可看出扭力之
上昇後,從反應器取出內容物,再冷卻至室溫。以粉碎機粉碎所得到之固形物,得到粉末狀之預聚物。繼而,使此預聚物在氮氣環境下,花1小時從室溫昇溫至250℃,花5小時從250℃昇溫至285℃,而以285℃保持3小時,俾使之固相聚合後,冷卻,得到粉末狀之液晶聚酯。此液晶聚酯之流動開始溫度為327℃。
以轉鼓混合機混合在製造例1所得到之液晶聚酯85質量份、碳纖維(三菱Rayon公司製、TCTR-03158)15質量份後,再使用二軸押出機(池貝鐵工社製、PCM30型)而以料缸溫度340℃造粒以得到組成物。相對於所得到之組成物100質量份,添加聚醯胺樹脂(Daicel Degussa公司製、VESTOSINT 2070)0.02質量份,使用轉鼓混合機而混合,得到液晶聚酯組成物1。
除未使用聚醯胺樹脂以外,其餘係與製造例2同樣之方法,得到液晶聚酯組成物1R。
除使用Sumilizer GP(住友化學公司製)0.0075質量份、與Armoslip E(Lion公司製)0.0075質量份取代聚
醯胺樹脂以外,其餘係與製造例2同樣之方法,得到液晶聚酯組成物2R。
使用射出成形機(日本製鋼所公司製、J650 AD、鎖模力6500kN)、螺桿1(螺桿外徑:92mm、螺桿全體之長度與螺桿外徑之比:22、壓縮比:1.7、P/D:1、供料部之長度:螺桿全體的長度之50%、壓縮部之長度:螺桿全體的長度之40%、計量部之長度:螺桿全體之長度的10%、螺桿構造:全頂螺旋螺桿、螺桿與料缸之間隔:0.2mm),以料缸溫度360℃、模具溫度95℃使液晶聚酯組成物1成形為箱型成形體(400mm×300mm×100mm、厚度3mm),測定10發之可塑化時間。又,測定箱型成形體之氣體產生量。
使用螺桿2(螺桿外徑:84mm、螺桿全體之長度與螺桿外徑之比:22、壓縮比:1.7、P/D:1、供料部之長度:螺桿全體的長度之50%、壓縮部之長度:螺桿全體的長度之40%、計量部之長度:螺桿全體之長度的10%、螺桿構造:供料部與壓縮部係單頂螺旋,於計量部具有2個次螺旋之螺桿、螺桿與料缸之間隔:0.2mm)取代螺桿1以外,其餘係與實施例1同樣的方法,測定可塑化時間
與氣體發生量。
除使用液晶聚酯組成物1R取代液晶聚酯組成物1以外,其餘係與實施例1同樣之方法,測定可塑化時間與氣體發生量。
除使用液晶聚酯組成物2R取代液晶聚酯組成物1以外,其餘係與實施例1同樣之方法,測定可塑化時間與氣體發生量。
除使用液晶聚酯組成物1R取代液晶聚酯組成物1以外,其餘係與實施例2同樣之方法,測定可塑化時間與氣體發生量。
除使用液晶聚酯組成物2R取代液晶聚酯組成物1以外,其餘係與實施例2同樣之方法,測定可塑化時間與氣體發生量。
使用螺桿3(螺桿外徑:92mm、螺桿全體之長度與
螺桿外徑之比:22、壓縮比:1.4、P/D:0.8、供料部之長度:螺桿全體的長度之60%、壓縮部之長度:螺桿全體的長度之15%、計量部之長度:螺桿全體之長度的25%、螺桿構造:供料部係單頂螺旋,壓縮部係次螺旋1個,於計量部具有1個次螺旋之螺桿、螺桿與料缸之間隔:0.2mm)取代螺桿1以外,其餘係與實施例1同樣的方法,測定可塑化時間與氣體發生量。
除使用液晶聚酯組成物1R取代液晶聚酯組成物1以外,其餘係與比較例5同樣之方法,測定可塑化時間與氣體發生量。
除使用液晶聚酯組成物2R取代液晶聚酯組成物1以外,其餘係與比較例5同樣之方法,測定可塑化時間與氣體發生量。
將所製造之液晶聚酯組成物的含有成分與比率表示於表1中,所使用之螺桿的主要構成表示於表2中,液晶聚酯成形體之主要製造條件、可塑化時間及氣體發生量表示於表3中。
從上述結果明顯地,在實施例1及2中係可塑化時間短且安定,於成形機內組成物亦未長時間滯留,可抑制氣體發生量。
然而,使用未含有聚醯胺樹脂的液晶聚酯組成物1R之比較例1及3中係即使使用與實施例1或2相同之成形機,亦可塑化時間長且不安定。
又,使用含有已知具有可塑化時間之安定化效果的Sumilizer GP等之液晶聚酯組成物2R的比較例2及4取代聚醯胺樹脂,即使使用與實施例1或2相同之成形機,亦可塑化時間長且不安定,亦無法抑制氣體發生量。
又,使用壓縮部未以單頂螺旋構成之螺桿3的比較例5中,係即使使用與實施例1及2相同之液晶聚酯組成物1,亦可塑化時間長且不安定。繼而,尚且,使用
與比較例1及3相同之液晶聚酯組成物1R的比較例6、使用與比較例2及4相同之液晶聚酯組成物2R的比較例7係進一步,可塑化時間長且不安定。
如此地,僅使用液晶聚酯組成物1、與螺桿1或2之實施例1及2明顯地,具有可塑化時間之安定、與抑制氣體發生量的效果。
本發明係從電氣電子零件,可廣泛利用於汽車或航空機等之大型零件的製造,尤其適宜於大型零件之製造。
1‧‧‧成形機
11‧‧‧料缸
12‧‧‧螺桿
12a‧‧‧螺旋
121‧‧‧供料部
122‧‧‧壓縮部
13‧‧‧加熱器
△‧‧‧螺桿與料缸之間隔
圖1係例示適於本發明使用之射出成形機之概略截面圖。
Claims (2)
- 一種液晶聚酯成形體之製造方法,其係以具備料缸、螺桿及加熱器之成形機成形液晶聚酯組成物而製造液晶聚酯成形體之方法,前述螺桿係設於前述料缸內,並以供料部、壓縮部、及計量部所構成,前述螺桿之供料部及壓縮部以單頂螺旋所構成,前述螺桿中之供料部之中心軸方向之長度係為螺桿全體之中心軸方向之長度的40~60%,前述螺桿之壓縮部之中心軸方向之長度係為螺桿全體之中心軸方向之長度的25~40%,前述螺桿與料缸之間隔為0.1~0.25mm,前述加熱器係設於前述料缸之外周部,前述液晶聚酯組成物為含有液晶聚酯及聚醯胺樹脂,製造前述聚酯成形體之方法為包含:使液晶聚酯組成物熔融而計量化之步驟;鎖緊模具而進行鎖模之步驟;於模具內注入已熔融之前述液晶聚酯組成物的步驟;及從模具內取出已固化之樹脂的步驟;前述液晶聚酯組成物相對於前述聚醯胺樹脂以外之含有成分的總量100質量份,含有前述聚醯胺樹脂0.005~0.2質量份。
- 如申請專利範圍第1項之液晶聚酯成形體之製造方法,其中前述螺桿為全螺旋螺桿。
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