[发明专利]液晶聚酯树脂组合物,其制备方法以及其模塑制品

说明书

本发明涉及一种液晶聚酯树脂组合物。

由于它们具有优良的耐热性和机械物理性能以及在熔融状态下具有良好的流动性，即加工性能，熔融状态下表现液晶行为的熔融液晶性聚酯树脂(下文此类树脂被称为液晶聚酯树脂)已经作为可进行精确模塑的模塑材料被用于各种领域。近年来，在普遍采用液晶聚酯树脂的电气和电子领域中，越来越要求产品小型化、轻型化、高速加工和节能，代表性产品有蜂窝电话部件和光盘拾音部件。其次，作为具有所需机械物理性能和加工性能的材料已要求更轻质的(低比重)树脂。

由于仅有液晶聚酯树脂的注塑制品具有强各向异性，因而模塑困难，通常加入诸如玻璃纤维之类的无机填料以用作复合材料。就含有玻璃纤维的液晶聚酯树脂组合物来说，例如，JP-B1-27103公开了具有特定纤维直径和纤维长度的玻璃纤维，其在模压加工性和物理性能方面具有良好平衡。JP-B7-68409公开了具有不同平均纤维长度的两种玻璃纤维按一定比例的混合体。JP-A4-292651公开了具有特定重均纤维长度和特定数均纤维长度的玻璃纤维。而且，JP-A63-101448公开了复合的玻璃纤维，其具有十或更大的长径比以及0.15至0.6mm的纤维长度。

JP-A6-240114公开了具有特定纤维长度分布的玻璃纤维。

为了减小各向异性，通常更有利的是加入大量此类玻璃纤维，市购用于注塑的液晶聚酯树脂组合物含有20～50wt％。然而，就含有大量玻璃纤维而言，液晶聚酯树脂组合物的比重会变大，在要求轻质性能的领域中，要使用它已经变得很困难。

本发明的目的在于解决上述问题，并且提供一种比重低且在加工性能、机械性能和耐热性能方面优良的液晶聚酯树脂组合物；提供一种制备它的方法；以及提供一种使用它的模塑制品。

经深入研究，结果本发明人发现，具有低比重、优良加工性能和机械性能的特定液晶聚酯树脂可通过以下方法得到：使一定量的具有特定数均纤维直径和特定数均纤维长度的玻璃纤维复合(compounding)，从而完成了本发明。

换句话说，本发明涉及[1]一种液晶聚酯树脂组合物，包括5～20重量份玻璃纤维，该玻璃纤维具有2～20μm模塑后数均纤维直径和210～500μm模塑后数均纤维长度；和100重量份液晶聚酯树脂，该液晶聚酯树脂包含下述结构单元(Ⅰ)、(Ⅱ)和(Ⅲ)或者下述结构单元(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅳ)和(Ⅳ)；并且(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)和(Ⅳ)的总和是95mol％或更多，采用0.5mm厚的试样所测得的弯曲模量是25Gpa或更大。

本发明还涉及[2]一种通过采用以上[1]的液晶聚酯树脂组合物获得的模塑制品。

而且，本发明涉及[3]一种制备[1]的聚酯树脂组合物的方法，其中采用装有螺杆的熔融捏合挤出机，并且挤出机带有位于其挤出方向上游部位的上游侧供料部位和位于所述上游侧供料部位下游部位的下游侧供料部位，所述上游侧供料部位和所述下游侧供料部位之间的距离(L)与螺杆直径(D)的比值(L/D)为4～30(L和D是相同的刻度单位)；在螺杆旋转之下，液晶聚酯树脂总供给量的90％或90％以上和玻璃纤维总供给量的5wt％以下由上游侧供料部位供应，液晶聚酯树脂总供给量的10％以下和玻璃纤维总供给量的95％或95％以上由下游侧供料部位供应。

图1是熔融捏合挤出机的横断面视图。图中所用标记如下：

1：喷嘴；2：加热器；3：通气口；4：机筒；5：下游侧供料部位；6：通气口；7：上游侧供料部位；8：马达；9：螺杆(螺杆直径：D)；10：捏合区；11：加热器；12：捏合区；13：变速齿轮；L：上游侧供料部位与下游侧供料部位之间的距离。

本发明所用液晶聚酯树脂包含上述结构单元(Ⅰ)、(Ⅱ)和(Ⅲ)，或上述结构单元(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)和(Ⅳ)，以及(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)和(Ⅳ)的总和为95％摩尔或更多。虽然还可能加入不超过5％摩尔的其他结构单元，但是考虑到耐热性和加工性能之间的均衡，必须使之保持在5％摩尔以下。作为其他结构单元，适宜地选自(1)芳香族羟基羧酸，(2)芳香族二羧酸，和(3)芳香族二醇。

其中，优选的是，液晶聚酯树脂中基于结构单元(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)和(Ⅳ)之和的结构单元的量为40～80％摩尔的上述(Ⅰ)，和10～30％摩尔的(Ⅱ)；并且(Ⅱ)/((Ⅲ)+(Ⅳ)=0.9～1.1和(Ⅳ)/((Ⅲ)+(Ⅳ))=0～0.5。