液晶聚合物模制品的制作方法

文档序号:4415984阅读:310来源:国知局

专利名称::液晶聚合物模制品的制作方法
技术领域
:本发明涉及一种液晶聚合物模制品。
背景技术
:液晶聚合物,特别是具有熔融结晶度的液晶聚合物具有包括刚性分子骨架和在熔化时显示液晶态以及在剪切流动和拉伸流动时显示分子链取向的特征。由于这些特征,在将液晶聚合物进行诸如注塑、挤塑、吹塑(inflationmolding)、或者吹塑(blowmolding)的熔融加工方法的情况下所述液晶聚合物显示出优异的流动性,并且得到的模制品具有优异的机械性能。特别地,由芳族液晶聚合物得到的模塑体(molding),其除了具有优异的模塑流动性外,还具有化学稳定性和源于刚性分子骨架的高耐热性、高强度和高刚性,因此作为对于需要“轻重量”、“薄”和“以较小尺寸制造的”工程塑料是非常有用的。作为分别包括薄壁部分的经受表面安装步骤的电子和电气元件和当使用时暴露在高温下的分别具有高输出和大容量的电子和电气元件,汽车部件等,其是特别有用的。然而,由于非常大的各向异性和高固化速率,液晶聚合物存在的问题是焊接部分具有显著低的强度。这里,所述的焊接部分是指其中在注射模塑的情况下由于接合(junction)在模具接合处流动的两或更多液晶聚合物熔体被焊接的部分。因此,公开了一种使用其中将液晶聚合物与填料(例如玻璃纤维)混合以降低各向异性和增加焊接部分强度的组合物来生产模塑体的方法。然而该生产方法存在问题,即未必施加大的改进焊接部分强度的效果,以及模塑体的表面变粗糙,导致表面性能的恶化。相反,JP-A-3-59067公开了一种光学各向异性的聚酯树脂组合物,即,液晶聚合物组合物,其由特定比例的光学各向异性聚酯和特定比例的针状二氧化钛晶须和/或针状硼酸铝晶须组成,其中该聚酯具有作为具有优异耐热性、模塑性和流动性以及具有高机械性能,尤其是模塑体的焊接部分的高强度的液晶聚合物的特定结构、液晶转变温度和熔体粘度。JP-A-3-281656公开了一种由特定比例的液晶聚酯和特定比例的硼酸铝晶须组成的液晶聚酯树脂组合物,该组合物降低了液晶聚酯的各向异性,从而改善了模塑体焊接部分的强度。然而,JP-A-3-59067和JP-A-3-281656描述的组合物存在问题,即当通过注射模塑生产包括开口部分的模塑体时,在模塑后冷却工艺中,在焊接部分发生的开裂(cracking)从模制品的开口部分扩展到外部。特别地,当厚度为3mm或更大时,焊接部分的强度增加。然而,当厚度为2.5mm或更小时,强度降低,并且在该模塑体的冷却过程中很可能出现开裂。还存在表面性能降低的问题,例如,明显出现在模塑体表面上的变粗糙和流动条纹(flowmark)。
发明内容在上述情况下,做出本发明,并且其目标是提供一种液晶聚合物模制品,其包括开口部分,其中焊接部分具有高强度以及表面性能是令人满意的。为了实现上述目标,本发明提供了一种液晶聚合物模塑体(molding),该模塑体包括通过使包含球形填料的液晶聚合物组合物注射模塑得到的开口部分,其中液晶聚合物模塑体包括由注射模塑形成的从开口部分向外部延伸的焊接部分,并且焊接部分具有2.5mm或更小的在开口部分中的厚度,还具有沿着模塑体表面的至少两倍于厚度的长度。本发明的液晶聚合物模制品中,液晶聚合物优选是液晶聚酯。本发明的液晶聚合物模塑体中,基于构成液晶聚酯的全部重复单元的总量,液晶聚酯优选包括30mOl%或更多衍生自对羟基苯甲酸的重复单元。本发明的液晶聚合物模制品优选在一次注射模塑中通过在这样的条件下注射模塑而得到,即由注射速率的最大值除以从注射开始到达到最大值所需要的时间所定义的注射加速度是1000-25000mm/sec2,以及在模具入口的注射压力的最大值是5_150MPa。本发明的液晶聚合物模塑体优选通过在这样的条件下注射模塑而得到,即液晶聚合物组合物在注射时的温度是[液晶聚合物组合物的流动起始温度+20°C]或更高,且[液晶聚合物组合物的流动温度+80°C]或更低。本发明的液晶聚合物模制品优选通过在这样的条件下注射模塑而得到,即在注射模塑时模具的温度是80°C或更高,且[液晶聚合物组合物的流动起始温度-100°C]或更低。本发明的液晶聚合物模制品优选是微型相机模组(compactcameramodule)的组件(component)。根据本发明,可以提供一种液晶聚合物模制品,其包括这样的开口部分,其中焊接部分具有高强度以及表面性能是令人满意的。图I是例举根据本发明的一个实施方案的模制品的透视图。具体实施例方式下面将详细描述本发明。本发明的液晶聚合物模制品模塑体(以下有时简称为模塑体)是包括使包含球形填料的液晶聚合物组合物经受注射模塑得到的开口部分的液晶聚合物模制品,其中液晶聚合物模制品包括由注射模塑形成的从开口部分向外部延伸的焊接部分,并且该焊接部分在开口部分中的厚度是2.5mm或更小,还具有沿着模塑体表面的至少两倍于厚度的长度。使用具有用于在内部形成开口部分的结构的模具,通过将液晶聚合物组合物的熔体从一端(上游侧)向另一端(下游侧)注射到模具中形成模塑体的开口部分。由此注射到模具中的液晶聚合物组合物撞击到结构,由此被分成两部分流体,其在模具中流动。在通过所述结构后,这两部分流体合并,由此所述液晶聚合物组合物环绕该结构。因此,从模具中移除的模制品在所述结构存在的地方具有开口部分。此时,在模具中两部分流体合并的地方通过焊接在一起形成模塑体中的焊接部分。因此,焊接部分从开口部分的下游侧的地方向最下游侧(即,外部)延伸。在模制品中所述焊接部分未必在视觉上从表面侧证实。然而,在本发明的模制品中,该焊接部分的存在可以通过使用显微镜等观察在其横截面的球形填料的分散状态或排列状态或者分析该液晶聚合物的取向来证实。图I是例举根据本发明一个实施方案的模制品的透视图。表示在图中的模制品I具有薄板形状,开口表面包括圆形开口部分11。具有开口部分的表面Ia和后表面Ib具有方形的外部形状,和开口部分11与该模制品I同心。以图I箭头表明的方向,将液晶聚合物组合物熔体注入到模具(未示出)中,在模具中液晶聚合物组合物流体从上游侧流向下游侧和充满以及模塑,由此得到模制品I。焊接部分12从开口部分11的一部分(在液晶聚合物组合物的流动方向的下游侧的地方)向模制品I的外部(即,在液晶聚合物组合物流动方向的最下游侧)延伸。焊接部分12的一端12a与开口部分11重合。可以任选地设定具有模制品I的开口部分的表面Ia和后表面Ib的外部形状的边的长度X和Y,以及不同于模制品I的开口部分11的厚度Z。在本文中,Z表示外围部分Ic的厚度。在本文中,Z是模制品I中的给定值并且可以是取决于位置变化的值。焊接部分12的开口部分11(一端12a)的厚度T1是2.5mm或更小。即使在所述的范围内,所述焊接部分12具有高强度,由此抑制了开裂。此外,从焊接部分12的显著开裂抑制效果考虑,T1优选1_或更小,更优选O.5mm或更小,并且再更优选O.2mm或更小。对于T1的下限值没有限制,只要它不是O(零),并且所述下限值优选是O.02mm。通过将下限值调节到上述范围内在模塑时有可能很容易将液晶聚合物组合物的熔体注入到模具中。在本文中,T1和Z可以相同但也可以彼此不同。此外,沿着焊接部分12的一端12a和在对侧的另一端12b之间的表面la(或者后表面Ib)的长度L1是厚度T1的至少两倍(L1彡2\)。因此,改进了该焊接部分12的开裂抑制效果。从改进这样的效果的观点考虑,L1优选是厚度T1的至少三倍。所述模制品I仅仅作为本发明液晶聚合物模制品的例子举例说明,本发明的液晶聚合物模制品不限于此,只要其包括焊接部分。例如,模制品的外部形状和开口表面的形状可以不同于四边形。开口部分可以不是与模制品同心。焊接部分的另一端也可以与模制品的外周围部分重合。开口部分和焊接部分的数量可以不是I。本发明中,对于液晶聚合物没有特别的限定,液晶聚合物优选液晶聚酯。所述液晶聚酯是在熔融态下显示液晶态(mesomorphism)的液晶聚酯,并且优选在450°C或更低的温度熔融。所述液晶聚酯也可以是液晶聚酯酰胺,液晶聚酯醚,液晶聚酯碳酸酯,或者液晶聚酯酰亚胺。液晶聚酯优选是其中仅使用芳族化合物作为原料单体的全芳族液晶聚酯。所述液晶聚酯的典型实例包括(I)通过聚合(缩聚)芳族羟基羧酸,芳族二羧酸和至少一种选自芳族二醇、芳族羟基胺和芳族二胺的化合物得到的那些;(II)通过聚合多种芳族羟基羧酸得到的那些;(III)通过聚合芳族二羧酸和至少一种选自芳族二醇、芳族羟基胺和芳族二胺的化合物得到的那些,(IV)通过聚合聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯)和芳族羟基羧酸得到的那些。在本文中,可以代替其部分或全部,分别独立地使用芳族羟基羧酸、芳族二羧酸、芳醇二醇、芳族羟基胺和芳族二胺的可聚合衍生物。具有羧基的化合物(例如芳族羟基羧酸和芳族二羧酸)的可聚合衍生物的实例包括其中羧基被转变为烷氧基羰基或芳氧基羰基的那些(酯),其中羧基被转变为卤甲酰(haloformyl)基团的那些(酰卤(acidhalide)),以及其中羰基被转变为酰氧羰基基团的那些(酸酐)。具有羟基的化合物(例如芳族羟基羧酸,芳族二醇和芳族羟基胺)的可聚合衍生物的实例包括其中通过酰化将羟基转变为酰氧基的那些(酰化产物)。具有氨基的化合物(例如芳族羟基胺和芳族二胺)的可聚合衍生物的实例包括其中通过酰化将氨基转变为酰氨基的那些(酰化产物)。液晶聚酯优选包括由下面通式(I)表示的重复单元(后文有时也称为“重复单元(I)”),更优选包括重复单元(I),由下面通式(2)表示的重复单元(后文有时也称为“重复单元(2)”),和由下面通式(3)表示的重复单元(后文有时也称为“重复单元(3)”)(I)-O-Ar1-CO-,(2)-CO-Ar2-CO-,和(3)-X-Ar3-Y-其中,Ar1表示亚苯基、亚萘基或者亚联苯基;Ar2和Ar3每个独立表示亚苯基、亚萘基或者亚联苯基、或者由下面通式(4)表示的基团;X和Y每个独立表示氧原子或者亚氨基;在Ar1、Ar2和Ar3中的一个或多个氢原子每个独立地可以被齒素原子、烷基或者芳基取代,(4)-Ar4-Z-Ar5-其中Ar4和Ar5每个独立地表示亚苯基或亚萘基;并且Z表示氧原子、硫原子、羰基、磺酰基(sulfonyl)或者次烧基(alkylidene)。卤素原子的实例包括氟原子、氯原子、溴原子和碘原子。烧基的实例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正丁基、正己基、正庚基、2-乙基己基、正辛基、正壬基和正癸基,并且碳原子的数目优选1-10。芳基的实例包括苯基、邻甲苯基、间甲苯基、对甲苯基、I-萘基和2-萘基,碳原子的数目优选6-20。当氢原子为这些基团所取代时,它们的数目优选2或更少,更优选I或更小,每个基团分别独立地由Ar1Jr2或者Ar3表示。次烧基的实例包括亚甲基(methylene)、次乙基(ethylidene)、次异丙基(isopropylidene)、次正丁基(n-butylidene)和2_乙基次己基(2-ethylhexylidene),并且碳原子的数目优选1-10。重复单元(I)是衍生自预定芳族羟基羧酸的重复单元。重复单元(I)优选是其中Ar1是对亚苯基基团的重复单元(衍生自对羟基苯甲酸的重复单元),或者其中Ar1是2,6-亚萘基基团的重复单元(衍生自6-羟基-2-萘甲酸的重复单元)。重复单元(2)是衍生自预定的芳族二羧酸的重复单元。重复单元(2)优选是其中Ar2是对亚苯基基团的重复单元(衍生自对苯二甲酸的重复单元),其中Ar2是间亚苯基基团的重复单元(衍生自间苯二甲酸的重复单元),其中Ar2是2,6-亚萘基基团的重复单元(衍生自2,6-萘二甲酸的重复单元),或者其中Ar2是二苯基醚-4,4’-二基的重复单元(衍生自二苯基醚_4,4’-二羧酸的重复单元)。重复单元(3)是衍生自预定的芳族二醇、芳族羟基胺或芳族二胺的重复单元。重复单元(3)优选是其中Ar3是对亚苯基基团的重复单元(衍生自氢醌、对氨基苯酚或者对苯二胺的重复单元),或者其中Ar3是4,4’-亚联苯基基团的重复单元(衍生自4,4’-二羟基联苯,4-氨基-4’-羟基联苯或者4,4’-二氨基联苯的重复单元)。重复单元(I)的含量优选为30mol%或更多,更优选30_80mol%,还更优选40-70mol%,并且特别优选45-65mol%,基于构成液晶聚酯的全部重复单元的总量(这样的值,其中将构成液晶聚酯的每个重复单元的质量除以每个重复单元的分子量(formulaweight)而获得相当于每个重复单元的物质的量的数量(mol),然后合计由此得到的数量(masses))。重复单元⑵的含量优选为35m0l%或更少,更优选10-35mOl%,还更优选15-30mol%,并且特别优选17.5-27.5mol%,基于构成液晶聚酯的全部重复单元的总量。重复单元⑶的含量优选为35mol%或更少,更优选10_35mol还更优选15-30mol%,并且特别优选17.5-27.5mol%,基于构成液晶聚酯的全部重复单元的总量。随着重复单元(I)的含量的增加,熔体流动性、耐热性、强度和刚性可能被改善。然而,当所述含量太大时,熔融温度和熔体粘度可能增加,模塑需要的温度可能增加。基于构成液晶聚酯的全部重复单元的总量,液晶聚酯优选包括30mol%或更多的衍生自对羟基苯甲酸的重复单元。就[重复单元⑵的含量]/[重复单元(3)的含量](mol/mol)来说,重复单元(2)的含量和重复单元(3)的含量的比例优选O.9/1-1/0.9,更优选O.95/1-1/0.95,还更优选O.98/1-1/0.98。液晶聚酯可以分别独立地包括重复单元(I)到(3)中的两种或更多种。液晶聚酯可以包括除重复单元⑴到⑶之外的重复单元,并且优选它的含量是IOmol^或更少,更优选5mol%或更少,基于构成液晶聚酯的全部重复单元的总量。作为重复单元(3),液晶聚酯优选包括其中X和Y分别是氧原子的那些,S卩,衍生自预定的芳族二醇的重复单元,作为重复单元(3),更优选包括仅仅其中X和Y分别是氧原子的那些。因此,液晶聚酯的熔体粘度很可能减小。液晶聚酯优选地通过下述方式制备熔融聚合相应于构成液晶聚酯的重复单元的原料单体,然后使得到的聚合物(预聚物)经受固相聚合。这使得制备具有耐热性以及高强度和刚性和令人满意的可操作性的高分子量液晶聚酯成为可能。熔融聚合可以在催化剂的存在下进行。在这种情况下,所述催化剂的实例包括金属化合物例如醋酸镁,醋酸亚锡(stannousacetate),钛酸四丁酯,醋酸铅,醋酸钠,醋酸钾和三氧化二铺(antimonytrioxide);和含氮杂环化合物,例如4-(二甲基氨基)卩比唳和I-甲基咪唑。在这些催化剂中,优选使用的是含氮杂环化合物。液晶聚酯的流动起始温度优选为270°C或更高,更优选270°C_400°C,并且还更优选280°C-380°C。当流动起始温度增加时,耐热性以及强度和刚性可能被改善。当流动起始温度太高时,熔融温度和熔体粘度可能增加,模塑需要的温度可能会增加。所述流动起始温度还被称为流动温度,并且是指当在9.8MPa(100kg/cm2)的载荷下以4°C/分钟的加热速率加热使液晶聚酯熔融并使用毛细管流变仪挤出通过具有Imm内径和IOmm长度的喷嘴时,熔体粘度变成4,800Pa.s(48,000泊)的温度,并且所述流动起始温度作为表示液晶聚酯分子量的指标(参见由CMC于1987年6月5日出版的NaoyukiKoide主编的“LiquidCrystallinePolymer-Synthesis,Molding,andApplication,,,第95页)。当将其他液晶聚合物或者液晶聚合物组合物用于代替所述液晶聚酯时,这些流动起始温度可以和上述方法同样的方式测量。用于制备液晶聚合物组合物的球形填料是非朝特定方向延伸的颗粒状填料,例如,纤维状填料,板状填料和带状填料,并且它们的平均球形度优选是3或更小,更优选是1-2,还更优选1-1.5,特别优选1-1.2。本文中所使用的,平均球形度是指球形度的平均值,其是通过从大量填料中随机选择30颗填料,观察填料,测量每种填料的最大长度Dl和最小长度D2,然后确定D1/D2的值作为球形度得到的。可以例如通过使用轮廓投影仪(profileprojector)投影或者使用高倍立体显微镜(highmagnificationstereomicroscope)来进行观察。球形填料的平均颗粒直径优选O.01-1,000μm,更优选0.1-500μm,还更优选1-100μm,并且特别优选10-75μm。球形填料的具体例子包括由以下制成的那些玻璃如玻璃珠、玻璃粉末和中空玻璃;和由以下材料制成的那些,例如,高岭土、粘土、蛭石;硅酸盐例如硅酸钙、硅酸铝、长石粉(feldsparpowder)、酸性粘土(acidclay)、叶腊石粘土(pyrophylliteclay)、絹云母(sericite)、娃线石(sillimanite)、膨润土(bentonite)、板岩粉末(slatepowder)和娃烧(silane);碳酸盐例如碳酸I丐、白灰粉(whitewash)、碳酸钡、碳酸镁和白云石(dolomite);硫酸盐例如重土粉末(barytapowder)、硫酸钡粉(blancfixe)、沉淀硫酸隹丐(precipitatedcalciumsulfate)、煅烧石膏(calcinedgypsum)和硫酸钡;氢氧化物例如水合氧化铝;氧化物例如氧化铝、氧化锑、氧化镁、二氧化钛、氧化锌、二氧化硅、石英砂、石英、白炭黑和娃操土;硫化物例如_■硫化钥;金属颗粒物质;有机聚合物例如氣树脂;和有机低分子量晶体例如溴化二苯基醚;并且还包括具有小高宽比(aspectratio)的颗粒物质。这些球形填料可以单独使用,或者两种或更多种可以结合使用。在这些填料中,玻璃珠和中空玻璃是典型的球形填料。对液晶聚合物组合物的球形填料的含量没有特别限定。为维持液晶聚合物组合物的流动性和改善表面性能而没有导致模制品性质(例如强度和尺寸稳定性)劣化由此增强焊接部分的开裂抑制效果,球形填料的含量优选1-70%质量。当将该含量调节到下限值或更大时,更加改进表面性能,并且由此更加增强了焊接部分的开裂抑制效果。此外,当将该含量调节到上限值或更小时,树脂的流动性得到改善,模塑性变得更令人满意,并且由此改善了模制品的机械性能。从有效改进表面性能同时维持令人满意的模塑性由此有效地抑制焊接部分的开裂的观点,球形填料的含量更优选20-60%质量,并且还更优选25-50%质量。考虑球形填料的形状,与其他填料例如纤维状填料、板状填料、带状填料相比,估计球形填料施加较小的改进模制品中的焊接部分的强度的效果。然而,令人惊奇的是,在本发明中球形填料施加最大的改进强度的效果。液晶聚合物组合物可以包含一种或多种其他组分例如除了球形填料外的填料、添加剂和除液晶聚合物外的树脂,只要不损害本发明的目的即可。除球形填料外的填料可以是纤维状填料、板状填料或者除纤维状填料和板状填料外的颗粒状填料。填料可以是无机填料或有机填料。纤维状无机填料的实例包括玻璃纤维;碳纤维例如PAN基碳纤维和浙青基碳纤维;陶瓷纤维(ceramicfiber)例如石英纤维(silicafiber),氧化招纤维(aluminafiber),和娃招纤维(silicaaluminafiber);金属纤维例如不锈钢纤维。它们的实例还包括晶须例如钦酸钟晶须、钦酸锁晶须、娃灰石(wollastonite)晶须、砸酸招晶须、氣化娃晶须和碳化娃晶须。纤维状有机填料的实例包括聚酯纤维和芳族聚酰胺(aramide)纤维。板状无机填料的实例包括滑石、云母、石墨、硅灰石(wollastonite)、玻璃片(glassflake)、硫酸钡和碳酸I丐。云母可以是白云母(muscovite)、金云母(phlogopite)、氟金云母(fluorphlogopite)或四氟娃云母(tetrasilicicmica)。颗粒状无机填料的实例包括硅石(silica)、氧化铝、二氧化钛、氮化硼、碳化硅和碳酸钙。填料的含量优选0-100质量份,基于100质量份液晶聚合物。添加剂的实例包括抗氧化剂、热稳定剂、紫外线吸收剂、抗静电剂、表面活性剂、阻燃剂、润滑剂、释放剂和着色剂。添加剂的含量优选为0-5质量份,基于100质量份液晶聚合物。除液晶聚合物外的树脂的实例包括热塑性树脂例如聚丙烯、聚酰胺、聚酯、聚砜、聚苯硫醚、聚醚酮、聚碳酸酯、聚苯醚和聚醚酰亚胺,和不与液晶聚合物相应的热固性树脂例如酚树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂和氰酸酯树脂。除了液晶聚合物外的树脂的含量优选0-20质量份,基于100质量份液晶聚合物。优选通过使用挤出机熔融-捏合液晶聚合物、球形填料和任选可用的其他组分,然后挤出该熔融-捏合的混合物成为粒料来制备液晶聚合物组合物。作为挤出机,优选使用包括料筒、设置在料筒中的一个或多个螺杆和在料筒中提供的一个或多个供料口的挤出机,并且更加优选使用还包括在料筒中提供的一个或多个排气口部分(ventportions)的挤出机。在使液晶聚合物组合物经受注射模塑的情况下,使用具有期望形状的所选模具可以进行模塑,其中焊接部分的开口部分中的厚度被调整从而变为预定值。在使液晶聚合物组合物经受注射模塑的情况下,在一次注射模塑中,由将注射速率的最大值Vmax除以从注射开始到达到最大值所需要的时间L(VmajZt1)定义的注射加速度优选被调整为500-25000mm/sec2,并且更优选1000-25000mm/sec2。注射速率例如可通过波形监视器(waveformmonitor)来观测。焊接部分的开裂抑制效果通过将注射加速度调整到下限值或更大而更加被改善。通过调整到上限值或更小,作为注射模塑机的专门机器变得不必要,并且由此改进了多用性。在使液晶聚合物组合物经受注射模塑的情况下,在一次注射模塑中优选将模具入口的注射压力的最大值调整到5-150MPa。例如可以从压力波形读出注射压力。焊接部分的开裂抑制效果通过将注射压力调整到下限值或更大而更加被改善。通过调整到上限值或更小,模塑体中毛刺的出现得到抑制,并且还促进模制品从模具中的取出。因此,在脱模时与模制品变形有关的焊接部分的开裂得到抑制。本发明中,当使液晶聚合物组合物经受注射模塑时,优选将注射加速度和注射压力二者调整到上述范围内的数值。当使液晶聚合物组合物经受注射模塑时,优选,首先通过下述方法测量液晶聚合物组合物的流动起始温度,并且然后将液晶聚合物组合物在注射时的温度(熔融状态液晶聚合物组合物的实际温度)调整到[液晶聚合物组合物的流动起始温度+20°C]或更高且[液晶聚合物组合物的流动起始温度+80°C]或更低。通过将温度调整到下限值或更大,抑制得到模制品的表面变粗糙,并且由此进一步改善表面性能。此外,焊接部分的开裂抑制效果也得到更加的改善。通过调整到上限值或更小,抑制保留在模塑机中液晶聚合物的分解,并且由此更加改善模制品的表面性能。此夕卜,抑制在模塑后将模制品从模具中取出时穿过喷嘴的熔融树脂的外流(outflow),并且由此更加改进模塑的生产率。从进一步改进焊接部分的开裂抑制效果和模塑性的观点看,在注射时液晶聚合物组合物的温度优选被调整到[液晶聚合物组合物的流动起始温度+30°C]或更高且[液晶聚合物组合物的流动起始温度+60°C]或更低。当使液晶聚合物组合物经受注射模塑时,模具的温度优选调整到80°C或更高。因此,抑制得到的模制品的表面变粗糙,因此进一步改进表面性能。此外,焊接部分的开裂抑制效果也得到进一步改善。当使液晶聚合物组合物经受注射模塑时,模具的温度的上限值优选根据液晶聚合物组合物的种类适当调节以阻止液晶聚合物组合物的分解,并且更优选调整到[液晶聚合物组合物的流动起始温度_50°C]。因此,模塑后模制品的冷却时间可以缩短并且由此改进生产率。此外,促进模制品从模具中的取出,由此抑制模具变形。此外,由于改进了模具的相互接合(engagement),因此抑制模具在开部分模和闭模时的损坏。由于上述效果被更显著地施加,模具的温度优选调整到80°C或更高且[液晶聚合物组合物的流动起始温度-100°C]或更低,更优选100°C或更高且[液晶聚合物组合物的流动起始温度-100°C]或更低,并且还更优选130°C或更高且[液晶聚合物组合物的流动起始温度-100°C]或更低。以下将描述用于测量更多实际注射模塑条件的方法。在本发明的方法中,将包括具有3mm直径的开口部分和具有给定2mm厚度的平板形状的模塑体作为标准模塑体。通过改变模塑条件的同时注射模塑生产标准模塑体,并且通过使它的焊接部分进行弯曲强度测试来优化注射模塑条件。例如(totakeaninstance),首先,将注射时液晶聚合物组合物的温度调整到合适的范围(例如,[液晶聚合物组合物的流动起始温度+20°C]或更高且[液晶聚合物组合物的流动起始温度+80°C]或更低),将注射加速度调整到合适的范围(例如,1000-25000mm/sec2),将模具入口的注射压力的最大值调整到合适的范围(例如5-150MPa)和将模具的温度调整到80°C,并且随后进行注射模塑生产标准模塑体。将包括焊接部分的测试件从所获得的标准模塑体切割,并且随后进行焊接部分的弯曲强度测试,测量它的强度。此外,模制品的表面性能通过例如使用表面粗糙度计测量粗糙度来评价。然后,将模具的温度设定到80°C或更高的预定温度,和采用与上述同样的方式制备标准模塑体。进行焊接部分的强度的测量和模制品表面性能的评价,和在不同的温度下重复该操作。将模具的温度设定到80°C或更低的预定温度,重复同样的操作。如上所述,可以从焊接部分的强度测量和模制品表面性能的评价的结果来优化模具的温度。虽然本文中描述了优化模具温度的方法,但是液晶聚合物组合物的温度,注射加速度,和注射时模具入口的注射压力的最大值可以很容易以与上述相同的方式来优化。焊接部分的弯曲强度优选是15MPa或更大,更优选是20MPa或更大,并且还优选25MPa或更大。在通过上述方法测量实际注射模塑条件后,在采用用于获得目标模塑体的模具代替所述模具后可以进行模塑。虽然在本文中描述了使用标准模塑体的方法,但是如果可以在目标模塑体中进行焊接部分的强度的测量和模塑体的表面性能的评估,则可以使用该模塑体来确定实际的注射模塑条件。本发明的模制品适用于需要具有高耐热性、高强度和高刚性的各种产品或者部件,例如线轴(bobbins)(例如光学摄像管线轴(opticalpickupbobbin)和反式线轴(transbobbin));继电器部件(relaycomponents)(继电器柜(relaycase),继电器基座(relaybase),继电器烧铸道(relaysprue),和继电器衔铁(relayarmature));反射镜(reflectors)(例如车灯反射镜(lampreflector)和LED反射镜(LEDreflector));夹持器(holders)(例如加热器夹持器(heaterholder));膜片(diaphragms)(例如扬声器膜片(speakerdiaphragm));分离爪(separationclaws)(例如用于复印机的分离爪,和用于打印机的分离爪);包括微型相机(compactcamera)的相机的模组组件(modulecomponents);转换器部件(switchcomponents);马达部件(motorcomponents);传感器部件(sensorcomponents);硬盘驱动部件(harddiskdrivecomponents);餐具(tablewares)(例如烤炉用盘(ovenware));车辆部件(vehiclecomponents);飞行器部件(aircraftcomponents);和密封部件(sealingmembers)(例如用于半导体设备的密封部件和用于线圈的密封部件)。即使开口部分中的焊接部分的厚度是2.5_或更小,本发明的模制品具有足够的强度,并且还抑制了焊接部分的开裂,即使在模塑后的冷却过程的后续工艺中。另外,表面也未出现明显粗糙和流动条纹,由此表面性能是令人满意的。实施例通过特定的实施例将更加详细地描述本发明。然而,本发明不局限于下列实施例。液晶聚酯的流动起始温度和液晶聚酯组合物的流动起始温度由下面的方法测量。(测量液晶聚酯的流动起始温度和液晶聚酯组合物的流动起始温度)使用流动测试仪(CFT-500型,由Shimadzu公司制造),将约2g液晶聚酯或者液晶聚酯组合物填入具有模头的料筒中,该模头包括连接在其上的内径为Imm和长度为IOmm喷嘴,在9.8MPa(100kg/cm2)载荷下以4°C/分钟速率升高温度时熔融液晶聚酯或者液晶聚酯组合物,并通过喷嘴挤出,然后测量该挤出物显示粘度为4,800Pa.s(48,000泊)时的温度。〈制备液晶聚酯>[制备实施例I]在装有搅拌器、扭矩测量仪、氮气引入管、温度计和回流冷凝器的反应器中,加入994.5g(7.2mol)的对羟基苯甲酸,299.Og(I.8mol)的对苯二甲酸,99.7g(O.6mol)的间苯二甲酸,446.9g(2.4mol)的4,4,-二轻基联苯,1347.6g(13.2mol)的乙酸酐,和O.194g的I-甲基咪唑。在氮气流下搅拌,30分钟内将温度从室温升高到145°C,然后将混合物在145°C下回流I小时。然后在2小时50分钟内将温度从145°C升高到320°C,同时将副产物乙酸和未反应的乙酸酐蒸馏出。维持在320°C下I小时后,将内容物从反应器中取出然后冷却到室温。通过研磨机研磨得到的固体物质以获得粉末化的预聚物。预聚物具有261°C的流动起始温度。随后,使预聚物经受固相聚合反应,包括在氮气氛围下在I小时内将温度从室温升高到250°C,在5小时内将温度从250°C升高到285°C,维持在285°C3小时,随后冷却得到粉末化的液晶聚酯(LCPl)。液晶聚酯具有327°C的流动起始温度。〈制备液晶聚酯组合物〉[制备实施例2]将由制备实施例I得到液晶聚酯(LCPl)和下述根据表I中所示的组成的填料混合,然后使用双螺杆挤出机(PCM-30,由IkegaiIronWorks,Ltd.制造),在料筒温度为340°C时将混合物造粒,得到液晶聚酯组合物的粒料。表I中显示得到的粒料的流动起始温度(FT:流动温度)的测量结果。(填料)玻璃珠(GB)EGB731-PN(尺寸由制造商公开中心颗粒直径20μm),由Potters-BallotiniCo.,Ltd.制造。研磨玻璃纤维(mGF):研磨玻璃纤维粉末Ε75-01(尺寸由制造商公开纤维直径ΙΟμηφ,纤维长为75μm),由CentralGlassCo.,Ltd.制造。切短玻璃纤维(cGF):玻璃切短纤维CS03JAPX-1(尺寸由制造商公开纤维直径ΙΟμηκρ,纤维长为3mm),由OwensCorningCorporation制造。滑石滑石X_50(板状填料,中心颗粒直径为14.5μm),由NIPPONTALCCo.,Ltd.制造。晶须硼酸铝晶须ALB0REXG,由SHIKOKUCHEMICALSCORPORATION制造。中心颗粒直径是指中值直径D50,是指其中当将颗粒直径两极化时,具有大颗粒直径的颗粒的数量变得与具有小颗粒直径的数量相同时的数值。<制备液晶聚酯模塑体>[实施例1-5和比较例1-4]在干燥在120°C下干燥以上得到的液晶聚酯组合物的粒料3小时后,使用注射模塑机(UH-1,000型,由NisseiResinIndustryCo.Ltd.制造),在表I中所示的条件下制备图I表示的液晶聚酯模塑体(用于评价焊接部分的测试片)。图I中每个模制品的尺寸如下-X='=64mm,Z=T1=0.5mm,开口部分的直径是3mm。任何模制品满足L1彡3\的条件。此时,通过波形监视器测量注射速率的最大值,出动时间(attacktime)和冲击压力(shockpressure)(在模具入口的注射压力的最大值)从而确定注射加速度。对于得到的模塑体,评价它的表面性能,随后通过下述步骤来确定焊接部分存在或者不存在开裂。结果在表2中显不。(评价液晶聚酯模制品的表面性能)通过肉眼观察模制品的表面评价存在或者不存在粗糙和流动条纹。(确认焊接部分存在或者不存在开裂)在注射模塑后的第14天,使用显微镜在20倍放大下观察模制品的焊接部分。实施例6除了使用由NisseiResinIndustryCo.Ltd.制造的PS40E5ASE型注射模塑机外,以与实施例I中同样的方式制备模塑体,随后测量注射速率的最大值、出动时间和冲击压力以确定注射加速度。评价得到的模制品的表面性能,和确定焊接部分存在或者不存在开裂。结果在表2中显示。使用由NirecoCorporation制造的MOBACM220-16作为波形监视器。在该注射模塑机中,注射速率的设定不能采用“mm/sec(毫米/秒)”单位表达。因此,表I中注射速率由%表示(参见“*”)。权利要求1.一种液晶聚合物模制品,其包括通过使包含球形填料的液晶聚合物组合物经受注射模塑得到的开口部分,其中液晶聚合物模制品包括由注射模塑形成的焊接部分,其从开口部分向外部延伸,并且焊接部分具有2.5mm或更小的在开口部分中的厚度,以及具有沿着模塑体的表面至少两倍于厚度的长度。2.根据权利要求I所述的液晶聚合物模制品,其中液晶聚合物是液晶聚酯。3.根据权利要求2所述的液晶聚合物模制品,其中液晶聚酯包括以30mol%或更大比例的衍生自对羟基苯甲酸的重复单元,基于构成液晶聚酯的全部重复单元的总量。4.根据权利要求I所述的液晶聚合物模制品,其在一次注射模塑中通过在这样的条件下注射模塑而得到,即由注射速率的最大值除以从注射开始到达到最大值所需要的时间所定义的注射加速度是1000-25000mm/sec2,以及在模具入口的注射压力最大值是5_150MPa。5.根据权利要求I所述的液晶聚合物模制品,其通过在这样的条件下注射模塑而得至IJ,即注射时液晶聚合物组合物的温度是[液晶聚合物组合物的流动起始温度+20°C]或更高,且[液晶聚合物组合物的流动温度+80°C]或更低。6.根据权利要求I所述的液晶聚合物模制品,其通过在这样的条件下注射模塑而得到,即注射模塑时模具的温度是80°C或更高且[液晶聚合物组合物的流动起始温度-100°C]或更低。7.根据权利要求I所述的液晶聚合物模制品,其是微型相机模组的组件。全文摘要提供了一种液晶聚合物模制品,其包括开口部分,其中焊接部分具有高强度以及表面性能是令人满意的。包括开口部分的液晶聚合物模塑体由使包含球形填料的液晶聚合物组合物经受注射模塑得到,其中液晶聚合物模塑体包括由注射模塑形成的焊接部分,其从开口部分向外部延伸,并且焊接部分具有2.5mm或更小的开口部分厚度,以及具有沿着模塑体的表面至少两倍于厚度的长度。文档编号B29C45/00GK102766319SQ20121020221公开日2012年11月7日申请日期2012年3月28日优先权日2011年3月30日发明者关村谕,原田博史申请人:住友化学株式会社
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