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Dokumentenidentifikation DE69031781T2 16.07.1998
EP-Veröffentlichungsnummer 0382486
Titel Flüssigkristalline Polyesterharz-Zusammensetzung
Anmelder Polyplastics Co. Ltd., Osaka, JP
Erfinder Nakai, Mikio, Fuji-shi, Shizuoka, JP
Vertreter Patentanwälte von Kreisler, Selting, Werner et col., 50667 Köln
DE-Aktenzeichen 69031781
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, GR, IT, LI, LU, NL, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 06.02.1990
EP-Aktenzeichen 903012482
EP-Offenlegungsdatum 16.08.1990
EP date of grant 10.12.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.07.1998
IPC-Hauptklasse C08L 67/00
IPC-Nebenklasse C08K 5/11   C08G 63/60   C09K 19/38   C08K 5/10   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine flüssig-kristalline Polyesterharz-Zusammensetzung. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine flüssig-kriställine Polyesterharz-Zusammensetzung, die verbesserte Formtrenn- Eigenschaften aufweist, eine derartige thermische und chemische Stabilität aufweist, daß sie kein Zersetzungsgas erzeugt, elektrische Kontakte nicht verschmutzt und ausgezeichnete mechanische Eigenschaften hat.

Von thermoplastischen Harzen, die als elektrische oder elektronische Komponenten oder als Teile von Automobilen oder chemischen Instrumenten verwendet werden, wird im allgemeinen gefordert, daß sie eine hohe Wärmebeständigkeit aufweisen. Flüssig-kristalline Polyesterharze genügen dieser Anforderung und werden häufig bei der Herstellung von geformten Präzisionsgegenständen verwendet, da das Harz eine ausgezeichnete Fließfähigkeit hat und eine geringe Schrumpfung aufweist, wenn sich seine Schmelze verfestigt. Jedoch haben sogar flüssigkristalline Polyesterharze schlechte Freisetzungseigenschaften aus einem Werkzeug von komplizierter Form, so daß die Schwierigkeiten zum Erreichen eines stabilen, kontinuierlichen Formens derselben eine geringe Verarbeitungsgeschwindigkeit (ein langer Verarbeitungszyklus) und demgemäß eine geringe Produktivität ergibt. D.h., obwohl ein flüssig-kristallines Polyesterharz bessere Formtrenneigenschaften hat als andere Harze, sind seine Formtrenneigenschaften für das Formen von Präzisionsteilen bisher unbefriedigend.

Die Zugabe eines Freisetzungs(Trenn)mittels zu einem Harz wurde vorhergehend als Mittel zur Verbesserung der Formtrenneigenschaften des Harzes angewendet. Die folgenden Verfahren sind offenbart worden:

(1) die Zugabe eines Metallsalzes einer Fettsäure wie Zinkstearat oder Lithiumstearat;

(2) die Zugabe eines Fettsäureesters wie Glycerintristearat und

(3) die Zugabe eines Fettsäureamids wie N,N'-Alkylenbisalkanamid.

Obwohl die Verfahren (1), (2) und (3) zur Verbesserung der Formtrenneigenschaften eines Gegenstandes wirksam sind, der aus einem flüssig-kristallinen Polyesterharz gebildet wird, tritt bei allen eine Zersetzung des Trennmittels auf. Diese Zersetzung führt zu einer Gasentwicklung beim Kneten oder Formen eines Gegenstandes, einer Verfärbung des geformten Gegenstandes, einer Verringerung der mechanischen Eigenschaften des Gegenstandes und/oder dem Verschmutzen elektrischer Kontakte auf dem Gegenstand. Diese unerwünschten Zersetzungswirkungen treten deshalb auf, weil die thermische Zersetzungstemperatur des Trennmittels niedriger ist als die Formbildungstemperatur eines flüssig-kristallinen Polyesterharzes.

Die Deutsche Offenlegungsschrift DE-A-3031491 bezieht sich auf bestimmte Polyester-Mischungen, insbesondere auf eine Mischung, die eine Polyarylat-Verbindung enthält, die aus Repetiereinheiten besteht, die sich von Bisphenol-A (50 Mol-%), Isophthalsäure (25 Mol-%) und Terephthalsäure (25 Mol-%) ableiten, welche aufgrund des Vorliegens eines kleinen Anteils Pentaerythrittetrastearat als Fließverbesserer verbesserte Fließeigenschaften aufweisen.

Die US Patentschrift US-A-4 530 953 bezieht sich auf eine Polyethylenterephthalat-Zusammensetzung, die mit anorganischen Fasern verstärkt ist und eine verbesserte Formtrenneigenschaft aufweist. Insbesondere beansprucht es eine Polyesterharz- Zusammensetzung, umfassend ein Polyethylenterephthalatharz, 50 bis 60 Gew.-% anorganische Fasern und 0,01 bis 2 Gew.-% eines definierten Esters, wie Pentaerythrittetrastearat oder andere Mono-, Di-, Tri- und Tetraester des Pentaerythrits.

Unsere frühere Europäische Patentschrift EP-A-0 242 987 bezieht sich auf eine Harz-Zusammensetzung, die im geschmolzenen Zustand Anisotropie aufweist und eine erste Harz-Komponente mit einem steifen Gerüst und eine zweite Harz-Komponente mit einem steifen Gerüst und einem flexiblen Gerüst, und gegebenenfalls Gleitmittel zur Verbesserung der Fließfähigkeit und der Entformbarkeit umfaßt. Verbindungen, die zur Bildung der entsprechenden Gerüste verwendet werden, umfassen Polyester, Polyesteramide und Polyamide. Das Segment, das das flexible Gerüst der zweiten Komponente ausmacht, wird aus Polyacrylat- Polyestern (aufgebaut aus Bisphenol, Terephthalsäure und Isophthalsäure), Polyalkylenterephthalat, Polycarbonat, Polyethersulfon und Polyacrylat ausgewählt.

Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben Untersuchungen über verschiedene Trennmittel durchgeführt, um eine flüssigkristalline Polyesterharz-Zusammensetzung zu erhalten, die verbesserte Formtrenneigenschaften und einen nicht signifikanten Zersetzungsgrad hat, welche die oben beschriebenen unerwünschten Wirkungen vermeidet. Sie fanden, daß die Formtrenneigenschaften eines flüssig-kristallinen Polyesterharzes beträchtlich verbessert werden, indem man demselben einen Ester einer Fettsäure mit einem aliphatischen Alkohol zufügt, der keine Wasserstoffatome aufweist, die an die Kohlenstoffatome in der Position β zu einer alkoholischen Hydroxylgruppe gebunden sind. Die Verbesserungen werden ohne eine Verringerung der mechanischen Eigenschaften des Harzes erreicht, so daß die sich ergebende Zusammensetzung selbst bei Harzformungstemperaturen stabil ist, wobei weder eine Zersetzung noch eine Gasentwicklung eintritt. Die vorliegende Erfindung wurde auf der Basis dieser Ergebnisse vervollständigt.

D.h. die vorliegende Erfindung bezieht sich - wie in den Ansprüchen 1-10 offenbart wird - auf eine flüssig-kristalline Polyesterharz - Zusammensetzung, umfassend:

(A) 100 Gewichtsteile eines flüssig-kristallinen Polyesterharzes, das aus aromatischen Segmenten und gegebenenfalls bis zu 20 Mol-% Poly(C&sub2;&submin;&sub4;-alkylen)terephthalat-Segmenten besteht, und

(B) 0,01 bis 5 Gewichtsteile eines Fettsäureesters, dargestellt durch die allgemeine Formel:

worin wenigstens eines von X¹, X², X³ und X&sup4; eine Gruppe ist, die durch die allgemeine Formel:

dargestellt wird, worin R eine Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 2 bis 30 Kohlenstoffatomen ist, und die anderen derselben jeweils -H, -OH oder eine Alkyl- oder Arylgruppe sind.

Wenn ein geformtener Gegenstand aus einer Zusammensetzung, die durch die Zugabe eines wie oben definierten Fettsäureesters (B) zu einem allgemein wärmebeständigen Harz wie Polyphenylensulfid oder Polyetherketon hergestellt wird, bei einer hohen Temperatur während einer langen Zeitspanne verwendet wird, wird der Fettsäureester ausbluten und alle angegliederten elektrischen Kontakte verschmutzen. Demgegenüber ist ein flüssig-kristallines Polyesterharz gemäß der vorliegenden Erfindung aufgrund der in dem Harzgerüst vorliegenden Esterbindungen mit dem Fettsäureester kompatibel, so daß ein geringes oder kein Ausbluten erfolgt, und das Verschmutzen angegliederter elektrischer Kontakte reduziert oder eliminiert wird.

Obwohl das in der vorliegenden Erfindung als Komponente (B) zu verwendende Trennmittel jeder Fettsäureester sein kann, der eine Struktur aufweist, die durch die allgemeine Formel (1) dargestellt wird, wird es bevorzugt, einen Ester einer Fettsäure mit einem mehrwertigen Alkohol zu verwenden, der durch die allgemeine Formel (1) dargestellt wird, worin alle X¹, X², X³ und X&sup4; Gruppen sind, die durch die allgemeine Formel:

dargestellt werden, worin X¹, X², X³ Gruppen sind, die durch die allgemeine Formel (2) dargestellt werden, und X&sup4; -OH, -H oder eine Alkyl- oder eine Arylgruppe ist.

Obwohl R in der allgemeinen Formel (2) jede Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 2 bis 30 Kohlenstoffatomen sein kann, wird es bevorzugt, daß R eine Alkylgruppe mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen ist.

Weiterhin wird es bevorzugt, daß jedes X¹, X², X³ und X&sup4; eine Alkylgruppe ist, wobei jede derartige Alkylgruppe 1 bis 6 Kohlenstoffatome, am meisten bevorzugt 1 bis 3 Kohlenstoffatome aufweist, und daß, wenn irgendeine der Gruppen X¹, X², X³ und X&sup4; eine Arylgruppe ist, jedes derartige Aryl Phenyl ist.

Wenn ein geformter Gegenstand einer Zusammensetzung, die durch die Zugabe eines wie oben definierten Fettsäureesters (B) zu einem allgemein wärmebeständigen Harz wie Polyphenylensulfid oder Polyetherketon hergestellt wird, eine längere Zeitspanne bei einer hohen Temperatur verwendet wird, blutet der Fettsäureester aus und verschmutzt irgendwelche angegliederte elektrische Kontakte. Demgegenüber ist ein flüssig-kristallines Polyesterharz gemäß der vorliegenden Erfindung aufgrund der in dem Harzgerüst vorliegenden Esterbindungen mit dem zugefügten Fettsäureester kompatibel, so daß eine geringes oder kein Ausbluten des zugefügten Esters erfolgt, und das Verschmutzen angegliederter elektrischer Kontakte reduziert oder eliminiert wird.

Repräsentative Beispiele der durch die allgemeine Formel (1) dargestellten Verbindung umfassen Ester höherer Fettsäuren mit Neopentylalkohol, Neopentylglycol oder Pentaerythrit, unter denen Pentaerythrittri- oder -tetrastearat und Pentaerythrittri- oder -tetraoleat bevorzugt werden, da sie eine geringere Verschmutzung der Kontakte einer elektrischen Komponente verursachen.

Die Menge des in der Erfindung zu verwendenden Fettsäureesters beträgt 0,01 bis 5 Gewichtsteile, vorzugsweise 0,1 bis 2 Gewichtsteile, pro 100 Gewichtsteile des flüssig-kristallinen Polyesterharzes. Wenn die Menge weniger als 0,01 Gewichtsteile beträgt, kann keine konkrete Wirkung erreicht werden, während, wenn sie 5 Gewichtsteile übersteigt, sich die physikalischen Eigenschaften der sich ergebenden Zusammensetzung verschlechtern und aus derselben sich ein Gas entwickelt.

Der in der vorliegenden Erfindung zu verwendende Polyester ist von dem Typ, der den flüssig-kristallinen oder anisotropen Zustand aufweist, er ist in der Schmelze verarbeitbar und weist die Eigenschaft auf, daß seine Molekülketten im geschmolzenen Zustand eine reguläre, parallele Anordnung einnehmen. Ein derartig orientierter Zustand von Molekülen ist auch als "nematische Phase einer flüssig-kristallinen Substanz" bekannt. Das Molekül eines flüssig-kristallinen Polymers ist im allgemeinen schmal und flach, es weist eine reaktiv hohe Steifigkeit entlang seiner Hauptachse auf und hat eine Mehrzahl kettenverlängernder Bindungen, die koaxial oder parallel zueinander vorliegen.

Das Vorliegen einer anisotropen, geschmolzenen Phase kann durch einen konventionellen Test mit polarisiertem Licht unter Verwendung gekreuzter Nicols bestätigt werden. Genauer ausgedrückt wird eine geschmolzene, auf einen Leitz-Heiztisch gelegte Probe in einer Stickstoffatmosphäre durch die Verwendung eines Leitz-Polarisationsmikroskops (40fache Vergrößerung) beobachtet. Wenn das Polymer gemäß der vorliegenden Erfindung dem obigen Test zwischen gekreuzten Nicols unterzogen wird, wird polarisiertes Licht durch die Nicols durchgelassen, selbst wenn das Polymer in einem statischen, geschmolzenen Zustand vorliegt, was bedeutet, daß das Polymer optisch anisotrop ist.

Flüssig-kristalline Polymere zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung sind im wesentlichen in einem gebräuchlichen Lösungsmittel unlöslich, so daß eine Verarbeitung derselben im gelösten Zustand nicht möglich ist. Wie oben beschrieben wurde, können sie jedoch durch ein konventionelles Verarbeitungsverfahren in der Schmelze leicht verarbeitet werden.

Die Komponenten, die ein anisotropes, geschmolzene Phase bildendes Polymer ausmachen, werden ausgewählt aus: [1] einer oder mehrerer aromatischer Dicarbonsäuren, [2] einer oder mehrerer aromatischer oder alicyclischer Diole,

[3] einer oder mehrerer aromatischer Hydroxycarbonsäuren,

[4] einer oder mehrerer aromatischer Thiolcarbonsäuren,

[5] einer oder mehrerer aromatischer Thiolphenole und

[6] einer oder mehrerer aromatischer Hydroxyamine und aromatischer Diamine.

D.h. das anisotrope, geschmolzene Phase bildende Polymer gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Polymer, das aus wenigstens einem Segment, ausgewählt aus:

(I) Polyestern, die hauptsächlich die Komponenten [1] und [2] umfassen,

(II) Polyestern, die hauptsächlich die Komponente [3] allein umfassen,

(III) Polyestern, die hauptsächlich die Komponenten [1], [2] und [3] umfassen,

(IV) Polythiolestern, die hauptsächlich die Komponente [4] allein umfassen,

(V) Polythiolestern, die hauptsächlich die Komponenten [1] und [5] umfassen,

(VI) Polythiolestern, die hauptsächlich die Komponenten [1] , [4] und [5] umfassen,

(VII) Polyesteramiden, die hauptsächlich die Komponenten [1], [3] und [6] umfassen, und

(VIII) Polyesteramiden, die hauptsächlich die Komponenten [1] , [2] , [3] und [6] umfassen, besteht.

Diese Polymere können jeweils 8 bis 20 Mol-% Poly(C&sub2;&submin;&sub4;-alkylen)terephthalat enthalten, insofern sie flüssig-kristalline Eigenschaften aufweisen können.

Weiterhin schließt das anisotrope, geschmolzene Phase bildende Polymer gemäß der vorliegenden Erfindung Polyestercarbonate ein, obwohl sie nicht in irgendeine der obigen Kombinationskategorien fallen. Polyestercarbonate umfassen im wesentlichen 4-Oxybenzoyl-Struktureinheiten, Dioxyphenyl-Struktureinheiten, Dioxycarbonyl -Struktureinheiten und Terephthaloyl-Struktureinheiten.

Ein anisotropes, geschmolzene Phase bildendes Polymer, welches zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung besonders geeignet ist, ist ein Polymer das hauptsächlich aromatische Polyester (I), (II) oder (III) oder aromatische Polyesteramide (VIII) umfaßt. Es kann durch Umsetzung organischer Monomerer mit funktionellen Gruppen hergestellt werden, die gemäß verschiedenen Veresterungsmethoden die entsprechenden Repetiereinheiten bilden können.

Bevorzugte Beispiele der Monomere, die die obigen Polymere ausmachen, umfassen Naphthalin-Verbindungen, wie 2,6-Naphthalindicarbonsäure, 2,6-Dihydroxynaphthalin, 1,4-Dihydroxynaphthalin und 6-Hydroxynaphthoesäure; Biphenyl-Verbindungen, wie 4,4'-Diphenyldicarbonsäure und 4,4'-Dihydroxybiphenyl; Verbindungen, dargestellt durch die folgenden, allgemeinen Formeln (I) , (II) und (III):

worin X eine Gruppe ist, die aus einer Alkylen(C&sub1;&submin;&sub4;)-, Alkyliden-, -O-, -SO-, -SO&sub2;, -S- und -CO-Gruppe ausgewählt ist, und Y eine Gruppe ist, die aus -(CH&sub2;)n- (n = 1 bis 4) und -O(CH&sub2;)nO- (n = 1 bis 4) ausgewählt ist; p-substituierte Benzol-Verbindungen, wie p-Hydroxybenzoesäure, Terephthalsäure, Hydrochinon, p-Aminophenol und p-Phenylendiamin, kernsubstituierte Derivate derselben (der Substituent wird aus Chlor, Brom, Methyl, Phenyl und 1-Phenylethyl ausgewählt) und m-substituierte Benzol-Verbindungen, wie Iso phthalsäure und Resorcin.

Der in der vorliegenden Erfindung zu verwendende flüssigkristalline Polyester kann zusätzlich zu dem obigen Segment teilweise ein Polyalkylenterephthalat-Segment in der gleichen Molekülkette enthalten, das keine anisotrope, geschmolzene Phase bildet. Die Alkylengruppe kann eine mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen sein.

Unter den obigen Monomeren werden am meisten bevorzugt eine oder mehrere Komponenten verwendet, die aus Naphthalin-Verbindungen, Biphenyl-Verbindungen und p-substituierten Benzol- Verbindungen als Bestandteile des Polymers ausgewählt werden. Unter den p-substituierten Benzol-Verbindungen werden besonders bevorzugt p-Hydroxybenzoesäure, Methylhydrochinon oder 1-Phenylethylhydrochinon verwendet.

Bestimmte Beispiele der bei der Herstellung der Polymere (I) bis (VIII) zu verwendenden Verbindungen und vorzugsweise Beispiele des in der vorliegenden Erfindung zu verwendenden anisotropen, geschmolzene Phase bildenden Polyesters werden in der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 69866/1986 beschrieben.

Weiterhin kann die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung ein anderes thermoplastisches Harz in einer derartigen Menge als Hilfskomponente enthalten, daß nicht der Gegenstand der vorliegenden Erfindung behindert wird.

Das als Hilfskomponente zuzufügende thermoplastische Harz ist nicht speziell eingeschränkt, sondern umfaßt Polyolefine, wie Polyethylen und Polypropylen, aromatische Polyester, die durch die Polykondensation einer aromatischen Dicarbonsäure mit einem Diol hergestellt werden, wie Polyethylenphthalat und Polybutylenterephthalat, oder solche einer Hydroxycarbonsäure; Polyacetal (Homo- und Copolymere); Polystyrol; Polyvinylchlorid; Polyamid; Polycarbonat; ABS; Polyphenylenoxid; Polyphenylensulfid und Fluorharze. Diese thermoplastischen Harze können auch als eine Mischung von zwei oder mehreren derselben verwendet werden.

Weiterhin kann die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung gemäß dem erforderlichen Zweck verschiedene faserige, pulverförmige, körnige oder flockige anorganische Füllstoffe enthalten.

Die faserigen Füllstoffe umfassen anorganische, faserige Materialien, z.B. Glasfaser, Asbestfaser, Siliciumdioxidfaser, Siliciumdioxid/Aluminiumoxid-Faser, Aluminiumoxid-Faser, Zirconiumoxidfaser, Bornitridfaser, Siliciumnitridfaser, Borfaser, Kaliumtitanat-Fasern und Fasern von Metallen wie rostfreiem Stahl, Aluminium, Titan, Kupfer oder Messing.

Die pulverförmigen und körnigen Füllstoffe umfassen Ruß, Graphit, Siliciumdioxid, Quarz-Pulver, Glasperlen, gemahlene Glasfaser, Glasballons, Glaspulver, Silicate, wie Calciumsilicat, Aluminiumsilicat, Kaolin, Talkum, Ton, Diatomeenerde und Wollastonit; Metalloxide, wie Eisenoxid, Titanoxid, Zinkoxid, Antimontrioxid und Aluminiumoxid; Metallcarbonate, wie Calciumcarbonat und Magnesiumcarbonat; Metallsulfate, wie Calciumsulfat und Bariumsulfat; Ferrit, Siliciumcarbid, Siliciumnitrid, Bornitrid und verschiedene Metallpulver.

Der flockige Füllstoff umfaßt Glimmer, Glasflocke und verschiedene Metallfolien.

Diese anorganischen Füllstoffe können allein oder als eine Mischung von zwei oder mehreren derselben verwendet werden.

Falls es notwendig ist, können diese Füllstoffe jeweils zusammen mit einem Schlichtemittel oder einer Oberflächenbehandlung verwendet werden. Beispiele derselben umfassen funktionelle Verbindungen, wie Epoxy-, Isocyanat-, Silan- und Titanat-Verbindungen. Diese Verbindungen können jeweils vorhergehend auf den, dem Harz zuzufügenden Füllstoff aufgebracht werden oder können b) im Verlaufe der Herstellung der Zusammensetzung zugegeben werden.

Die Menge des zuzufügenden anorganischen Füllstoffs beträgt höchstens 500 Gewichtsteile, vorzugsweise 0,5 bis 500 Gewichtsteile, besonders bevorzugt 5 bis 250 Gewichtsteile, pro 100 Gewichtsteile des verwendeten flüssig-kristallinen Polyesterharzes. Wenn die Menge 500 Gewichtsteile übersteigt, weist die sich ergebende Zusammensetzung eine so geringe Fließfähigkeit auf, daß es schwierig wird, die Zusammensetzung zu formen, insbesondere mit einem Formwerkzeug, das eine komplizierte Form hat. Wenn weiterhin die Menge zu groß ist, wird die sich ergebende Zusammensetzung spröde sein, wodurch die mechanische Festigkeit eines daraus geformtenen Gegenstandes beeinträchtigt wird.

Weiterhin kann die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung geeigneterweise bestimmte Additive enthalten, die gemäß dem erforderlichen Zweck allgemein einem thermoplastischen oder härtbaren Harz zugegeben werden. Beispiele der Additive umfassen Stabilisatoren, wie Antioxidationsmittel und Ultraviolettabsorber; antistatische Mittel; Flammverzögerungsmittel; Färbemittel, wie Farbstoffe und Pigmente , und Gleitmittel.

Die flüssig-kristalline Polyesterharz-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann gemäß einem konventionellen Verfahren zur Herstellung einer synthetischen Harz-Zusammensetzung mit einer konventionellen Ausrüstung für dieselbe hergestellt werden. So kann die Zusammensetzung durch Vermischen der notwendigen Komponenten, Kneten und Zerkleinern der erhaltenen Mischung mit einem Ein- oder Doppelschneckenextruder hergestellt werden. Weiterhin kann ein Teil der notwendigen Komponenten als ein Masterbatch zu dem Rest derselben gegeben werden. Um das Dipergieren und das Mischen der Komponenten zu erleichtern, kann alternativ dazu ein Teil des flüssig-kristallinen Polyesterharzes oder das gesamte flüssig-kristalline Polyesterharz pulverisiert und mit den anderen Komponenten vermischt werden, worauf die Schmelzextrusion folgt.

Die flüssig-kristalline Polyesterharz-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung hat die folgenden Vorteile:

(1) Die Formtrennbeständigkeit der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung wird auf 1/2 bis 1/4 der Formtrennbeständigkeit eines flüssig-kristallinen Polyesters reduziert, der keinen Fettsäureester gemäß der vorliegenden Erfindung enthält, so daß die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung auf stabile Weise kontinuierlich spritzgegossen werden kann, ohne daß irgendeine Deformation oder ein Brechen eines geformten Gegenstandes aufgrund schlechter Formtrenneigenschaften erfolgt. So wird der Formverfahrenszyklus der Zusammensetzung verkürzt, wodurch die Produktivität beträchtlich erhöht wird: und

(2) Das Trennmittel gemäß der vorliegenden Erfindung ist beim Spritzgießen oder Kneten thermisch und chemisch stabiler als solche gemäß dem Stand der Technik, so daß die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung, die dasselbe enthält, weniger verfärbt ist und während ihres Vorliegens in einer Spritzgußmaschine kein Gas entwickelt. Deshalb wird das verwendete Werkzeug durch das Zersetzungsgas nicht korrodiert. Weiterhin erzeugt die Zusammensetzung eine geringere Verschmutzung der Kontakte einer elektrischen Komponente, und die mechanischen Eigenschaften der Zusammensetzung werden nicht negativ beeinflußt.

(Beispiel)

Die vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele ausführlicher beschrieben, auf die sie jedoch nicht beschränkt ist.

Die in den Beispielen verwendeten flüssig-kristallinen Polyester haben die folgenden Struktureinheiten:

(alle Zahlen bedeuten Stoffmengenverhältnisse)

Beispiele 1 bis 11

100 Gewichtsteile eines jeden dieser 8 flüssig-kristallinen, nachstehend beschriebenen Polyesterharze A bis H wurden mit 60 Gewichtsteilen Glasfaser, 40 Gewichtsteilen gemahlener Faser und 0,5 Gewichtsteilen eines in der Tabelle 1 aufgeführten Stearats des Pentaerythrits vermischt. Die sich ergebende Mischung wurde mit einem konventionellen Extruder pelletisiert, und die erhaltenen Pellets wurden mit einer Spritzgußmaschine bei einer Zylindertemperatur von 300 ºC zu einem Teststück gemäß ASTM geformt. Dieses Teststück wurde im Hinblick auf verschiedene Eigenschaften untersucht.

Die Formtrennbeständigkeit wurde bestimmt, indem man das Spritzgießen unter Verwendung eines boxförmigen Werkzeugs, das einen mit einem Drucksensor versehen Ausdrückstift aufweist, bei einer Formtemperatur von 120 ºC durchführt, um den auf den Ausdrückstift ausgeübten Druck zum Freisetzen eines geformten Gegenstandes aus dem Werkzeug zu messen. Die Gasentwicklung wurde bestimmt, indem man beobachtete, ob gegebenenfalls Rauch aus einer Düse bei dem Spritzgießen entwickelt wurde. Der elektrische Widerstand wurde bestimmt, indem man 22 g der obigen Pellets am Boden eines Teströhrchens eines Außendurchmessers von 30 mm und einer Höhe von 150 mm anordnete, eine Silberplatte (2 mm x 12 mm) mit einem Faden in einer Höhe von etwa 60 mm von der Oberseite des Pellets aufhängt, das Teströhrchen verschließt, das Teströhrchen in einen Gebläsetrockner legt, um es 1 Stunde bei 260 ºC zu behandeln, die Silberplatte aus dem Teströhrchen herausnimmt und den elektrischen Widerstand der Oberfläche der Platte bei einem Kontaktdruck von 10 g unter Verwendung eines Milliohmmeters mißt. Ein kleinerer Wert des elektrischen Widerstandes deutet auf eine geringere Verschmutzung hin. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 aufgeführt.

Beispiele 12 bis 14

100 Gewichtsteile des nachstehend beschrieben, flüssig-kristallinen Polyesterharzes A wurde mit 45 Gewichtsteilen Kahumtitanat-Fasern und Pentaerythrittetrastearat in einer in der Tabelle 2 aufgeführten Menge vermischt. Die erhaltene Mischung wurde mit einem konventionellen Extruder pelletisiert. Das erhaltene Pellet wurde auf die gleiche Weise behandelt und auf die Abtrennung aus dem Werkzeug und andere Eigenschaften untersucht. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 aufgeführt.

Beispiele 15 bis 17

100 Gewichtsteile des nachstehend beschrieben, flüssig-kristallinen Polyesterharzes A wurde mit 45 Gewichtsteilen Glasfasern und Pentaerythrittristearat in einer in der Tabelle 3 aufgeführten Menge vermischt. Die erhaltene Mischung wurde mit einem konventionellen Extruder pelletisiert Die erhaltenen Pellets wurden auf die gleiche Weise behandelt und auf die Abtrennung aus dem Werkzeug und andere Eigenschaften untersucht. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 3 aufgeführt. Die Ergebnisse der Biegefestigkeit und des Biegemoduls werden in kg/cm² (1 kg/cm² = 0,0981 MPa) angegeben.

Vergleichsbeispiele 1 bis 5

Die gleiche wie im Beispiel 1 beschriebene Arbeitsweise wurde wiederholt, außer daß kein Pentaerythrittetrastearat verwendet wurde, oder das Pentaerythrittetrastearat durch ein in der Tabelle 4 aufgeführtes Trennmittel nicht erfindungsgemäßes ersetzt wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 4 aufgeführt.

Vergleichsbeispiele 6 und 7

Die Ergebnisse sind in der Tabelle 5 aufgeführt.

Vergleichsbeispiele 8 bis 10

100 Gewichtsteile eines in der Tabelle 6 aufgeführten wärmebeständigen Harzes, 45 Gewichtsteile Glasfaser und Pentaerythrittetrastearat in einer in der Tabelle 6 aufgeführten Menge wurden vermischt und mit einem konventionellen Extruder pelletisiert. Die erhaltenen Pellets wurden auf die gleiche Weise behandelt und auf die Abtrennung aus dem Werkzeug und andere Eigenschaften untersucht. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 6 aufgeführt.

Tabelle 1
Fortsetzung der Tabelle 1
Tabelle 2
Tabelle 3
Tabelle 4
Tabelle 5
Tabelle 6


Anspruch[de]

1. Flüssig-kristalline Polyesterharz-Zusammensetzung, umfassend:

(A) 100 Gewichtsteile eines flüssig-kristallinen Polyesterharzes, das aus aromatischen Segmenten und gegebenenfalls bis zu 20 Mol-% Poly(C&sub2;&submin;&sub4;-alkylen)terephthalat-Segmenten besteht, und

(B) 0,01 bis 5 Gewichtsteile eines Fettsäureesters, dargestellt durch die allgemeine Formel:

worin wenigstens eines von X¹, X², X³ und X&sup4; eine Gruppe ist, die durch die allgemeine Formel:

dargestellt wird, worin R eine Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 2 bis 30 Kohlenstoffatomen ist, und die anderen derselben jeweils -H, -OH oder eine Alkyl- oder Arylgruppe sind.

2. Flüssig-kristalline Polyesterharz-Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssigkristalline Polyesterharz aus Monomeren besteht, die aus Naphthal in-Verbindungen, Biphenyl-Verbindungen und parasubstituierten Benzol-Verbindungen ausgewählt werden.

3. Flüssig-kristalline Polyesterharz-Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fettsäureester (B) durch die allgemeine Formel (1) dargestellt wird, worin alle X¹, X², X³ und X&sup4; Gruppen sind, die durch die allgemeine Formel (2) dargestellt werden.

4. Flüssig-kristalline Polyesterharz-Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fettsäureester durch die allgemeine Formel (1) dargestellt wird, worin alle X¹, X², X³ Gruppen sind, die durch die allgemeine Formel (2) dargestellt werden und X&sup4; -H, -OH oder eine Alkyl- oder Arylgruppe ist.

5. Flüssig-kristalline Polyesterharz-Zusammensetzung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß R eine Alkylgruppe mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen ist.

6. Flüssig-kristalline Polyesterharz-Zusammensetzung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenn irgendeines von X¹, X², X³ und X&sup4; eine Alkylgruppe ist, jede derartige Alkylgruppe 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist.

7. Flüssig-kristalline Polyesterharz-Zusammensetzung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenn irgendeines von X¹, X², X³ und X&sup4; eine Arylgruppe ist, jede derartige Arylgruppe Phenyl ist.

8. Flüssig-kristalline Polyesterharz-Zusammensetzung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Fettsäureesters 0,1 bis 2 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des Polyesterharzes beträgt.

9. Flüssig-kristalline Polyesterharz-Zusammensetzung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, die weiterhin einen anorganischen Füllstoff oder mehrere anorganische Füllstoffe in einer Menge enthält, die 500 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des Polyesterharzes nicht übersteigt.

10. Flüssig-kristalline Polyesterharz-Zusammensetzung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des anorganischen Füllstoffs (der anorganischen Füllstoffe) 5 bis 250 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des Polyesterharzes beträgt.







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