JP2012122023A - Liquid crystalline polyester - Google Patents
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Abstract
【課題】植物由来モノマーが共重合され、かつ、耐熱性と難燃性に優れたポリエステルを提供することができる。
【解決手段】ジカルボン酸成分(A)、グリコール成分(B)、および芳香族ヒドロキシカルボン酸成分(C)からなり、(A)、(B)および(C)の合計100モル%に対して、(C)の共重合量が40〜90モル%であり、2,5−フランジカルボン酸の共重合量が5〜30モル%である液晶ポリエステルおよびグリコール成分(B)が、リン原子含有のグリコールである液晶ポリエステル。
【選択図】なし[Problem] To provide a polyester copolymerized with a plant-derived monomer and excellent in heat resistance and flame retardancy.
A dicarboxylic acid component (A), a glycol component (B), and an aromatic hydroxycarboxylic acid component (C), and the total amount of (A), (B), and (C) is 100 mol%, A liquid crystal polyester having a copolymerization amount of (C) of 40 to 90 mol% and a copolymerization amount of 2,5-furandicarboxylic acid of 5 to 30 mol% and a glycol component (B) are glycols containing a phosphorus atom. Liquid crystalline polyester.
[Selection figure] None
Description
本発明は、2,5−フランジカルボン酸を用いた、難燃性に優れる液晶ポリエステルに関するものである。 The present invention relates to a liquid crystal polyester using 2,5-furandicarboxylic acid and excellent in flame retardancy.
環境保全の見地から、フランジカルボン酸をはじめとする植物由来のモノマーを用いたバイオプラスチックが注目されている。フランジカルボン酸を用いたポリエステル樹脂は、バイオプラスチックの代表であるポリ乳酸よりも耐熱性に優れており、様々な分野への応用が期待されている(特許文献1〜4)。 From the viewpoint of environmental conservation, bioplastics using plant-derived monomers such as furandicarboxylic acid have attracted attention. Polyester resins using flanged carboxylic acid are superior in heat resistance to polylactic acid, which is a representative of bioplastics, and are expected to be applied in various fields (Patent Documents 1 to 4).
近年、安全性の観点から、バイオプラスチックにも難燃性の向上が求められており、耐熱性および難燃性いずれもが良好であるバイオプラスチックが待望されている。 In recent years, from the viewpoint of safety, bioplastics are also required to have improved flame retardancy, and bioplastics that are good in both heat resistance and flame retardancy are expected.
しかしながら、特許文献1〜4のポリエステル樹脂は、難燃性が低く、容易に燃焼してしまうという問題があった。 However, the polyester resins of Patent Documents 1 to 4 have a problem of low flame retardancy and easy combustion.
本発明者等は、このような課題を解決するために鋭意検討の結果、2,5−フランジカルボン酸を用いたポリエステルに芳香族ヒドロキシカルボン酸を特定量共重合して液晶性を発現させれば、耐熱性と難燃性が向上することを見出し、本発明に到達した。すなわち、本発明の要旨は以下の通りである。 As a result of intensive studies to solve such problems, the present inventors have been able to develop liquid crystallinity by copolymerizing a specific amount of aromatic hydroxycarboxylic acid with polyester using 2,5-furandicarboxylic acid. Thus, the present inventors have found that heat resistance and flame retardancy are improved, and have reached the present invention. That is, the gist of the present invention is as follows.
(1)ジカルボン酸成分(A)、グリコール成分(B)、および芳香族ヒドロキシカルボン酸成分(C)からなり、(A)、(B)および(C)の合計100モル%に対して、(C)の共重合量が40〜90モル%であり、2,5−フランジカルボン酸の共重合量が5〜30モル%である液晶ポリエステル。
(2)グリコール成分(B)が、リン原子含有のグリコールである(1)記載の液晶ポリエステル。
(3)ジカルボン酸成分(A)として、芳香族ジカルボン酸を含む(1)または(2)記載の液晶ポリエステル。
(1) It consists of a dicarboxylic acid component (A), a glycol component (B), and an aromatic hydroxycarboxylic acid component (C), and (A), (B), and (C) in a total of 100 mol%, A liquid crystal polyester having a copolymerization amount of C) of 40 to 90 mol% and a copolymerization amount of 2,5-furandicarboxylic acid of 5 to 30 mol%.
(2) The liquid crystalline polyester according to (1), wherein the glycol component (B) is a phosphorus atom-containing glycol.
(3) The liquid crystalline polyester according to (1) or (2), which contains an aromatic dicarboxylic acid as the dicarboxylic acid component (A).
本発明によれば、植物由来モノマーが共重合され、かつ、耐熱性と難燃性に優れたポリエステルを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the plant origin monomer can be copolymerized and the polyester excellent in heat resistance and a flame retardance can be provided.
以下、本発明について詳細を説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
液晶ポリエステルは、ジカルボン酸成分(A)、グリコール成分(B)、および芳香族ヒドロキシカルボン酸成分(C)を主成分として構成される。 The liquid crystal polyester is composed mainly of a dicarboxylic acid component (A), a glycol component (B), and an aromatic hydroxycarboxylic acid component (C).
ジカルボン酸成分(A)としては、2,5−フランジカルボン酸を共重合する必要がある。2,5−フランジカルボン酸は、そのエステル誘導体を加水分解することで得ることができる。エステル誘導体は、例えば、ガラクトースを硝酸酸化して得られるガラクタル酸から合成することができ(特開2008−127282号公報)、また、フルクトース等の単糖から合成することができる(Topics in Catalysis、13、p237−242、2000)。 As the dicarboxylic acid component (A), it is necessary to copolymerize 2,5-furandicarboxylic acid. 2,5-furandicarboxylic acid can be obtained by hydrolyzing the ester derivative. The ester derivative can be synthesized from, for example, galactaric acid obtained by oxidizing galactose with nitric acid (Japanese Patent Laid-Open No. 2008-127282), or can be synthesized from a monosaccharide such as fructose (Topics in Catalysis, 13, p237-242, 2000).
2,5−フランジカルボン酸の共重合量は、(A)、(B)および(C)の合計100モル%に対して、5〜30モル%とすることが必要で、10〜25モル%とすることが好ましく、15〜20モル%とすることがより好ましい。2,5−フランジカルボン酸の共重合量が5モル%未満であると、植物由来モノマーの割合が少なくなり、環境面でのメリットが小さくなるので好ましくない。一方、2,5−フランジカルボン酸の共重合量が90モル%を超えると、液晶性が発現しなくなり、難燃性が低下するので好ましくない。 The copolymerization amount of 2,5-furandicarboxylic acid is required to be 5 to 30 mol% with respect to the total of 100 mol% of (A), (B) and (C), and 10 to 25 mol%. It is preferable to set it as 15-20 mol%. If the copolymerization amount of 2,5-furandicarboxylic acid is less than 5 mol%, the proportion of the plant-derived monomer is decreased, and the environmental merit is reduced, which is not preferable. On the other hand, when the copolymerization amount of 2,5-furandicarboxylic acid exceeds 90 mol%, liquid crystal properties are not exhibited and flame retardancy is lowered, which is not preferable.
ジカルボン酸成分を構成する他のジカルボン酸としては、芳香族ジカルボン酸、脂環族ジカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸等が挙げられる。中でも、液晶性を発現させやすく、難燃性が向上することから、芳香族ジカルボン酸が好ましい。 Examples of other dicarboxylic acids constituting the dicarboxylic acid component include aromatic dicarboxylic acids, alicyclic dicarboxylic acids, and aliphatic dicarboxylic acids. Of these, aromatic dicarboxylic acids are preferable because liquid crystallinity is easily exhibited and flame retardancy is improved.
芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、4,4’−ジフェニルジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、1,6−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、ジフェノキシエタン−4,4’−ジカルボン酸、ジフェノキシブタン−4,4’−ジカルボン酸、ジフェニルエタン−4,4’−ジカルボン酸、ジフェニルエーテル−3,3’−ジカルボン酸、ジフェノキシエーテル−3,3’−ジカルボン酸、ジフェニルエタン−3,3’−ジカルボン酸等が挙げられる。中でも、テレフタル酸、イソフタル酸、4,4’−ジフェニルジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸が好ましい。 Aromatic dicarboxylic acids include terephthalic acid, isophthalic acid, 4,4′-diphenyldicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 1,6-naphthalenedicarboxylic acid, diphenyl ether-4,4′-dicarboxylic acid, diphenoxy Ethane-4,4′-dicarboxylic acid, diphenoxybutane-4,4′-dicarboxylic acid, diphenylethane-4,4′-dicarboxylic acid, diphenyl ether-3,3′-dicarboxylic acid, diphenoxy ether-3,3 Examples include '-dicarboxylic acid and diphenylethane-3,3'-dicarboxylic acid. Among these, terephthalic acid, isophthalic acid, 4,4'-diphenyldicarboxylic acid, and 2,6-naphthalenedicarboxylic acid are preferable.
脂環族ジカルボン酸としては、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、2,5−ノルボルネンジカルボン酸等が挙げられる。 Examples of the alicyclic dicarboxylic acid include 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid, 2,5-norbornene dicarboxylic acid, and the like.
脂肪族ジカルボン酸としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、水添ダイマー酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸、ダイマー酸等が挙げられる。 Aliphatic dicarboxylic acids include oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, hydrogenated dimer acid, fumaric acid, maleic acid, itacone An acid, a citraconic acid, a dimer acid, etc. are mentioned.
グリコール成分(B)としては、芳香族グリコール、脂肪族グリコール等が挙げられる。中でも、液晶性を発現させやすいため、芳香族グリコールが好ましい。 Examples of the glycol component (B) include aromatic glycols and aliphatic glycols. Among these, aromatic glycol is preferable because it easily exhibits liquid crystallinity.
芳香族グリコールとしては、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、2,6−ナフタレンジオール、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、ビス(4−ヒドロキシフェノキシ)エタン、3,3’−ジヒドロキシジフェニル、3,3’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、1,6−ナフタレンジオール、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、メチルハイドロキノン、t−ブチルハイドロキノン、フェニルハイドロキノン、フェノキシハイドロキノン、4−メチルレゾルシン、化学式(1)で示される9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキサイドとハイドロキノンの反応物(HCA−HQ)、ジフェニルホスフィルハイドロキノン(PPQ)、ジフェニルホスフィルハイドロキノンのエチレングリコール付加体(PPQ−E)、1,4−シクロオクチルホスホニル−1,4−ベンゼンジオールおよび/または1,5−シクロオクチルホスホニル−1,4−ベンゼンジオール(CHPO−HQ)、2−カルボキシエチルフェニルホスフィン酸(CEPPA)等が挙げられる。中でも、難燃性が向上することから、リン原子を含有するHCA−HQ、PPQ、PPQ−E、CHPO−HQ、CEPPAがより好ましい。 Aromatic glycols include hydroquinone, resorcin, 4,4′-dihydroxydiphenyl, 2,6-naphthalenediol, 4,4′-dihydroxydiphenyl ether, bis (4-hydroxyphenoxy) ethane, 3,3′-dihydroxydiphenyl, 3,3′-dihydroxydiphenyl ether, 1,6-naphthalenediol, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) methane, methylhydroquinone, t-butylhydroquinone, phenyl Hydroquinone, phenoxyhydroquinone, 4-methylresorcin, 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide represented by chemical formula (1) and a reaction product of hydroquinone (HCA-HQ), dipheny Phosphylhydroquinone (PPQ), ethylene glycol adduct of diphenylphosphil hydroquinone (PPQ-E), 1,4-cyclooctylphosphonyl-1,4-benzenediol and / or 1,5-cyclooctylphosphonyl-1 , 4-benzenediol (CHPO-HQ), 2-carboxyethylphenylphosphinic acid (CEPPA), and the like. Among these, HCA-HQ, PPQ, PPQ-E, CHPO-HQ, and CEPPA containing a phosphorus atom are more preferable because flame retardancy is improved.
脂肪族グリコールとしては、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール、2−アミノ−2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジール、ネオペンチルグリコール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等が挙げられ、中でも、植物由来の製品があり、汎用性が高いエチレングリコールが好ましい。なお、植物由来のエチレングリコールは、例えば、Greencol Taiwan Corp.から入手することができる。 Examples of the aliphatic glycol include ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2-methyl-1, 3-propanediol, 2,2-diethyl-1,3-propanediol, 2-amino-2-ethyl-1,3-propanediol, 2-amino-2-methyl-1,3-propanediol, 2- Ethyl-2-methyl-1,3-propanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, neopentyl glycol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, Triethylene glycol, polypropylene glycol, and among them, there are products of vegetable origin, versatile ethylene glycol. In addition, plant-derived ethylene glycol is, for example, Greencol Taiwan Corp. Can be obtained from
芳香族ヒドロキシカルボン酸成分(C)としては、p−ヒドロキシ安息香酸、m−ヒドロキシ安息香酸、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、6−ヒドロキシ−1−ナフトエ酸、3−メチル−4−ヒドロキシ安息香酸、3−メトキシ−4−ヒドロキシ安息香酸等が挙げられる。中でも、液晶性が発現しやすく、難燃性が向上することから、p−ヒドロキシ安息香酸および6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸が好ましい。 Examples of the aromatic hydroxycarboxylic acid component (C) include p-hydroxybenzoic acid, m-hydroxybenzoic acid, 6-hydroxy-2-naphthoic acid, 6-hydroxy-1-naphthoic acid, 3-methyl-4-hydroxybenzoic acid. Acid, 3-methoxy-4-hydroxybenzoic acid and the like. Among these, p-hydroxybenzoic acid and 6-hydroxy-2-naphthoic acid are preferable because liquid crystallinity is easily exhibited and flame retardancy is improved.
芳香族ヒドロキシカルボン酸(C)の共重合量は、(A)、(B)および(C)の合計100モル%に対して、40〜90モル%とすることが必要で、50〜80モル%とすることが好ましく、60〜70モル%とすることがより好ましい。芳香族ヒドロキシカルボン酸の共重合量が40モル%未満であると、液晶性が発現しなくなり、難燃性が低下するので好ましくない。一方、芳香族ヒドロキシカルボン酸の共重合量が90モル%を超えると、植物由来モノマーの割合が少なくなり、環境面でのメリットが小さくなるので好ましくない。 The copolymerization amount of the aromatic hydroxycarboxylic acid (C) is required to be 40 to 90 mol% with respect to the total of 100 mol% of (A), (B) and (C), and 50 to 80 mol. %, And more preferably 60 to 70 mol%. When the copolymerization amount of the aromatic hydroxycarboxylic acid is less than 40 mol%, liquid crystal properties are not exhibited and flame retardancy is lowered, which is not preferable. On the other hand, when the copolymerization amount of the aromatic hydroxycarboxylic acid exceeds 90 mol%, the proportion of the plant-derived monomer is decreased, and the environmental merit is decreased, which is not preferable.
次に、本発明の液晶ポリエステルの製造方法について説明する。 Next, the manufacturing method of the liquid crystalline polyester of this invention is demonstrated.
液晶ポリエステルは、前記のモノマーを組み合わせて、公知の方法で製造することができる。例えば、アセチル化反応、エステル化反応および重縮合反応からなる方法が挙げられる。 Liquid crystalline polyester can be manufactured by a well-known method combining the said monomer. For example, a method comprising an acetylation reaction, an esterification reaction and a polycondensation reaction can be mentioned.
アセチル化反応では、全モノマー成分および/またはその低重合体と無水酢酸を、反応缶に投入した後、窒素置換をおこない、不活性雰囲気下、全グリコール成分の水酸基およびヒドロキシカルボン酸の水酸基と無水酢酸を反応させアセチル化物を得る。グリコール成分の水酸基およびヒドロキシカルボン酸の水酸基の合計に対する無水酢酸のモル比は、1.00〜1.20とすることが好ましい。反応温度は100〜160℃とすることが好ましく、130〜150℃とすることがより好ましい。反応時間は1〜5時間とすることが好ましい。 In the acetylation reaction, all monomer components and / or low polymers thereof and acetic anhydride are charged into a reaction can, and then purged with nitrogen. Under an inert atmosphere, hydroxyl groups of all glycol components and hydroxyl groups of hydroxycarboxylic acids and anhydrides are added. Acetic acid is reacted to obtain an acetylated product. The molar ratio of acetic anhydride to the total of hydroxyl groups of the glycol component and hydroxycarboxylic acid is preferably 1.00 to 1.20. The reaction temperature is preferably 100 to 160 ° C, more preferably 130 to 150 ° C. The reaction time is preferably 1 to 5 hours.
エステル化反応では、アセチル化物と、ジカルボン酸成分のカルボン酸およびヒドロキシカルボン酸のカルボン酸とを反応させ、低重合体を得る。反応温度は180〜240℃とすることが好ましく、200〜220℃とすることがより好ましい。反応温度は、反応の進行にともなって、徐々に上げることが好ましい。反応時間は0.5〜5時間とすることが好ましく、1〜2時間とすることがより好ましい。 In the esterification reaction, an acetylated product is reacted with a carboxylic acid of a dicarboxylic acid component and a carboxylic acid of a hydroxycarboxylic acid to obtain a low polymer. The reaction temperature is preferably 180 to 240 ° C, more preferably 200 to 220 ° C. The reaction temperature is preferably raised gradually as the reaction proceeds. The reaction time is preferably 0.5 to 5 hours, more preferably 1 to 2 hours.
重縮合反応では、エステル化反応で得られた低重合体から、減圧下、酢酸成分を留去させ、所望の分子量に達するまでおこなう。反応温度は、290〜350℃とすることが好ましく、320〜340℃とすることがより好ましい。反応温度は、反応の進行にともなって、徐々に上げることが好ましい。減圧度は、130Pa以下とすることが好ましく、100Pa以下とすることがより好ましい。大気圧から所定の減圧度に達するまで、1〜3時間かけて徐々に減圧することが好ましい。 In the polycondensation reaction, the acetic acid component is distilled off from the low polymer obtained by the esterification reaction under reduced pressure until the desired molecular weight is reached. The reaction temperature is preferably 290 to 350 ° C, more preferably 320 to 340 ° C. The reaction temperature is preferably raised gradually as the reaction proceeds. The degree of vacuum is preferably 130 Pa or less, and more preferably 100 Pa or less. It is preferable that the pressure is gradually reduced over 1 to 3 hours until reaching a predetermined degree of pressure reduction from atmospheric pressure.
アセチル化反応、エステル化反応および重縮合反応の際には、必要に応じて、触媒を用いることができる。触媒としては、テトラブチルチタネート等の有機チタン酸化合物、酢酸亜鉛、酢酸マグネシウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属の酢酸塩、三酸化アンチモン、ヒドロキシブチルスズオキサイド、オクチル酸スズ等の有機錫化合物等が挙げられる。触媒の使用量は、生成する樹脂質量に対し、1.0質量%以下とすることが好ましい。 In the acetylation reaction, esterification reaction and polycondensation reaction, a catalyst can be used as necessary. Catalysts include organic titanate compounds such as tetrabutyl titanate, alkali metals such as zinc acetate and magnesium acetate, acetates of alkaline earth metals, organotin compounds such as antimony trioxide, hydroxybutyltin oxide, and tin octylate. Can be mentioned. The amount of the catalyst used is preferably 1.0% by mass or less with respect to the mass of the resin produced.
液晶ポリエステルには、必要に応じて、強化材、他の熱可塑性樹脂、顔料、熱安定剤、酸化防止剤、耐候剤、離型剤を配合してもよい。 If necessary, the liquid crystal polyester may contain a reinforcing material, other thermoplastic resins, pigments, heat stabilizers, antioxidants, weathering agents, and release agents.
強化材としては繊維状強化材、フィラー系強化材等が挙げられる。繊維状強化材としては、ガラス繊維、金属繊維、チタン酸カリウムウイスカー、炭素繊維等が挙げられ、フィラー系強化材としては、タルク、炭酸カルシウム、マイカ、ガラスフレーク、金属フレーク等が挙げられる。中でも、樹脂組成物の溶融粘度を安定化させ、強度、弾性率および耐熱性を向上させることができることから、ガラス繊維が好ましい。ガラス繊維の直径は3〜20μmとすることが好ましい。 Examples of the reinforcing material include a fibrous reinforcing material and a filler-based reinforcing material. Examples of the fibrous reinforcing material include glass fiber, metal fiber, potassium titanate whisker, and carbon fiber. Examples of the filler-based reinforcing material include talc, calcium carbonate, mica, glass flake, and metal flake. Among these, glass fiber is preferable because the melt viscosity of the resin composition can be stabilized and the strength, elastic modulus, and heat resistance can be improved. The diameter of the glass fiber is preferably 3 to 20 μm.
他の熱可塑性樹脂としては、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアリレート、ポリカプロラクトン、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン46、非晶性ナイロン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合樹脂、ポリメチルメタクリレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、フェノキシ樹脂、合成ゴム等が挙げられる。他の熱可塑性樹脂の配合量は、液晶ポリエステル100質量部に対して30質量部以下であることが好ましい。 Other thermoplastic resins include polycarbonate, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyarylate, polycaprolactone, nylon 6, nylon 66, nylon 46, amorphous nylon, polysulfone, polyethersulfone, polyetherketone, polyetherether. Examples include ketone, polyetherimide, polyphenylene oxide, polyphenylene sulfide, acrylonitrile / butadiene / styrene copolymer resin, polymethyl methacrylate, polypropylene, polyethylene, phenoxy resin, and synthetic rubber. It is preferable that the compounding quantity of another thermoplastic resin is 30 mass parts or less with respect to 100 mass parts of liquid crystalline polyester.
本発明の液晶ポリエステルは、熱分解開始温度が350℃以上である。そのため、耐熱性が要求される部品に好適に用いることができる。 The liquid crystalline polyester of the present invention has a thermal decomposition starting temperature of 350 ° C. or higher. Therefore, it can be suitably used for components that require heat resistance.
また、本発明の液晶ポリエステルは、一般的な難燃性の基準とされているアメリカのUL規格サブジェクト94(UL94)において、V−2以上の難燃性を示す。なお、難燃性の評価は、高い順に、5VA>5VB>V−0>V−1>V−2>HBである。 Further, the liquid crystalline polyester of the present invention exhibits flame retardancy of V-2 or higher in the American UL standard subject 94 (UL94), which is a general flame retardance standard. In addition, evaluation of a flame retardance is 5VA> 5VB> V-0> V-1> V-2> HB in descending order.
本発明の液晶ポリエステルは、難燃性、耐熱性に優れているので、特に自動車、機械、電気・電子機器等の用途に好適である。 Since the liquid crystalline polyester of the present invention is excellent in flame retardancy and heat resistance, it is particularly suitable for applications such as automobiles, machines and electrical / electronic devices.
以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
1.評価項目
(1)樹脂組成
高分解能核磁気共鳴装置(日本電子社製ECA500 NMR)を用いて、1H−NMR分析することにより、それぞれの共重合成分のピーク強度から樹脂組成を求めた(分解能:500MHz、溶媒:DMSO−d6、温度:25℃)。
1. Evaluation item (1) Resin composition Using a high-resolution nuclear magnetic resonance apparatus (ECA500 NMR manufactured by JEOL Ltd.), 1 H-NMR analysis was performed to determine the resin composition from the peak intensity of each copolymer component (resolution) : 500 MHz, solvent: DMSO-d 6 , temperature: 25 ° C.).
(2)生物起源含有率
ASTM D6868 06に準拠して、生物起源含有率を測定した。
(2) Biogenic content The biogenic content was measured in accordance with ASTM D6868 06.
(3)熱分解開始温度
パーキンエルマー社製TGA−7を用いて、試料10mgを、窒素雰囲気下30℃から10℃/分で昇温し、重量減少率が5%の割合となる温度を熱分解開始温度とした。
(3) Thermal decomposition start temperature Using TGA-7 manufactured by PerkinElmer, the temperature of 10 mg of the sample was increased from 30 ° C. to 10 ° C./min in a nitrogen atmosphere, and the temperature at which the weight loss rate was 5% was heated. It was set as the decomposition start temperature.
(4)難燃性試験
試料を型に入れ、テスター産業株式会社のTABLE TYPE TEST PRESS SA−303−I−Sを用いて、10MPaの圧力下、330℃で2分溶融した。その後、常温になるまで冷却し、127mm×12.7mm×厚さ2mmの試験片を得た。
得られた試験片を用いて、UL94規格に基づき、燃焼試験をおこなった。
(4) Flame Retardancy Test A sample was put into a mold, and melted at 330 ° C. for 2 minutes under a pressure of 10 MPa using TABLE TYPE TEST PRESS SA-303-IS of Tester Sangyo Co., Ltd. Then, it cooled until it became normal temperature, and obtained the test piece of 127 mm x 12.7 mm x thickness 2mm.
Using the obtained specimen, a combustion test was performed based on the UL94 standard.
(5)液晶性
ホットステージ付偏光顕微鏡を用い、試料を300℃から10℃/分で昇温して流動させ、直交ニコル下で偏光を通過させるか否かにより評価した。偏光が通過したものを液晶性あり、偏光が通過しなかったものを液晶性なしと判定した。なお、ホットステージは、リンカム社、heating−Freezing ATAGE TH−600型顕微鏡用加熱装置を用いた。
(5) Liquid crystallinity Using a polarizing microscope with a hot stage, the sample was heated from 300 ° C. to 10 ° C./min to flow and evaluated by whether or not the polarized light was allowed to pass under crossed Nicols. A sample that passed through polarized light was determined to have liquid crystal properties, and a sample that did not pass polarized light was determined to have no liquid crystal properties. As the hot stage, a heating device for a microscope of Linking, heating-Freezing AGE TH-600 type microscope was used.
2.原料
2,5−フランジカルボン酸
ディーン・スターク管を取り付けた内容量1Lの反応容器に、ガラクタル酸50g、1−ブタノール500mL、硫酸100gを添加し、油浴中で8時間加熱還流した。生成した水は共沸により除去した。反応後、ジイソプロピルエーテル300mLと蒸留水200mLを加えて洗浄し、さらに、1重量%の炭酸水素ナトリウム水溶液200mLを加えて1回、蒸留水200mLを加えて2回洗浄した。その後、有機層を取り出し、減圧蒸留をおこない(150℃/1.4mmHg)、2,5−フランジカルボン酸ジブチルを得た。収率は47.7モル%であった。
2,5−フランジカルボン酸ジブチルを、メタノールを用いて再結晶した後、加水分解して、2,5−フランジカルボン酸を得た。
2. Raw material 2,5-furandicarboxylic acid 50 g of galactaric acid, 500 mL of 1-butanol and 100 g of sulfuric acid were added to a reaction vessel having an internal volume of 1 L equipped with a Dean-Stark tube, and heated under reflux for 8 hours in an oil bath. The produced water was removed azeotropically. After the reaction, 300 mL of diisopropyl ether and 200 mL of distilled water were added for washing, and then 200 mL of a 1% by weight aqueous sodium hydrogen carbonate solution was added once, and 200 mL of distilled water was added for washing twice. Then, the organic layer was taken out and distilled under reduced pressure (150 ° C./1.4 mmHg) to obtain dibutyl 2,5-furandicarboxylate. The yield was 47.7 mol%.
Dibutyl 2,5-furandicarboxylate was recrystallized using methanol and then hydrolyzed to obtain 2,5-furandicarboxylic acid.
実施例1
2,5−フランジカルボン酸8.2g、ハイドロキノン3.3g、p−ヒドロキシ安息香酸138.1g、無水酢酸129.0gからなる混合物を、反応容器中で、窒素雰囲気下、140℃で3時間加熱攪拌してアセチル化反応をおこなった(2,5−フランジカルボン酸:ハイドロキノン:p−ヒドロキシ安息香酸:無水酢酸=5:5:90:105(モル比))。なお、2,5−フランジカルボン酸は植物由来であり、その他のモノマーは石油由来であった。その後、攪拌しながら、系の温度を210℃に上げ、さらに1時間かけて290℃に上げ、エステル化反応をおこなった。続いて、系の圧力を徐々に減じて1.5時間後に40Paとし、この条件下で重縮合反応を6時間おこなった。その後、窒素を用いて系内を常圧としてから、窒素圧でポリエステルを反応容器から払い出し、ストランドカッターを用いてペレット状のポリエステルを得た。
Example 1
A mixture consisting of 8.2 g of 2,5-furandicarboxylic acid, 3.3 g of hydroquinone, 138.1 g of p-hydroxybenzoic acid and 129.0 g of acetic anhydride was heated in a reaction vessel at 140 ° C. for 3 hours in a nitrogen atmosphere. The acetylation reaction was carried out by stirring (2,5-furandicarboxylic acid: hydroquinone: p-hydroxybenzoic acid: acetic anhydride = 5: 5: 90: 105 (molar ratio)). 2,5-furandicarboxylic acid was derived from plants, and the other monomers were derived from petroleum. Thereafter, while stirring, the temperature of the system was raised to 210 ° C., and further raised to 290 ° C. over 1 hour to carry out an esterification reaction. Subsequently, the pressure in the system was gradually reduced to 40 Pa after 1.5 hours, and a polycondensation reaction was performed for 6 hours under these conditions. Then, after making the inside of a system into a normal pressure using nitrogen, polyester was discharged from a reaction container with nitrogen pressure, and pellet-like polyester was obtained using a strand cutter.
実施例2〜8、比較例1〜3
仕込樹脂組成を、表1のように変更した以外は、実施例1と同様にしてポリエステルを得た。
Examples 2-8, Comparative Examples 1-3
A polyester was obtained in the same manner as in Example 1 except that the charged resin composition was changed as shown in Table 1.
表1に、実施例および比較例で得られたポリエステルの仕込樹脂組成、最終樹脂組成および特性値を示す。 Table 1 shows the charged resin composition, final resin composition, and characteristic values of the polyesters obtained in Examples and Comparative Examples.
実施例1〜8は、植物由来のモノマーが共重合され、耐熱性と難燃性が高い液晶ポリエステルであった。
実施例7、8は、グリコール成分として、リン原子含有のグリコールを用いたため、他の実施例に比べ、特に難燃性が高い液晶ポリエステルであった。
比較例1は、芳香族ヒドロキシカルボン酸の共重合量が多かったため、生物起源含有率5%未満と低かった。
比較例2、3は、芳香族ヒドロキシカルボン酸の共重合量が少なかったため、液晶性が発現せず、難燃性が低かった。
Examples 1 to 8 were liquid crystal polyesters in which plant-derived monomers were copolymerized and had high heat resistance and flame retardancy.
In Examples 7 and 8, since a phosphorus atom-containing glycol was used as a glycol component, it was a liquid crystal polyester having particularly high flame retardancy compared to other examples.
Comparative Example 1 had a low biogenic content of less than 5% because the copolymerization amount of aromatic hydroxycarboxylic acid was large.
In Comparative Examples 2 and 3, since the copolymerization amount of the aromatic hydroxycarboxylic acid was small, the liquid crystallinity was not expressed and the flame retardancy was low.
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| JP2014034611A (en) * | 2012-08-08 | 2014-02-24 | Okayama Univ | Polyester and process of producing the same |
| WO2021045527A1 (en) * | 2019-09-05 | 2021-03-11 | 주식회사 엘지화학 | Diol compound, polycarbonate, and method for producing same |
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6456727A (en) * | 1987-05-13 | 1989-03-03 | Stamicarbon | Aromatic polyester, article produced therefrom and fiber and film |
| JPH03134021A (en) * | 1989-10-18 | 1991-06-07 | Toray Ind Inc | Flame-retarding liquid crystal polyester |
| JPH048758A (en) * | 1990-04-27 | 1992-01-13 | Unitika Ltd | Biaxially oriented polyester film |
| JPH0446925A (en) * | 1990-06-15 | 1992-02-17 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | copolymerized polyester |
| JP2007023132A (en) * | 2005-07-14 | 2007-02-01 | Unitika Ltd | Liquid crystalline polyester |
| WO2010013606A1 (en) * | 2008-07-30 | 2010-02-04 | Dic株式会社 | Liquid crystal polymer and process for producing the liquid crystal polymer |
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6456727A (en) * | 1987-05-13 | 1989-03-03 | Stamicarbon | Aromatic polyester, article produced therefrom and fiber and film |
| JPH03134021A (en) * | 1989-10-18 | 1991-06-07 | Toray Ind Inc | Flame-retarding liquid crystal polyester |
| JPH048758A (en) * | 1990-04-27 | 1992-01-13 | Unitika Ltd | Biaxially oriented polyester film |
| JPH0446925A (en) * | 1990-06-15 | 1992-02-17 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | copolymerized polyester |
| JP2007023132A (en) * | 2005-07-14 | 2007-02-01 | Unitika Ltd | Liquid crystalline polyester |
| WO2010013606A1 (en) * | 2008-07-30 | 2010-02-04 | Dic株式会社 | Liquid crystal polymer and process for producing the liquid crystal polymer |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014034611A (en) * | 2012-08-08 | 2014-02-24 | Okayama Univ | Polyester and process of producing the same |
| WO2021045527A1 (en) * | 2019-09-05 | 2021-03-11 | 주식회사 엘지화학 | Diol compound, polycarbonate, and method for producing same |
| KR20210029104A (en) * | 2019-09-05 | 2021-03-15 | 주식회사 엘지화학 | Diol compound, polycarbonate and method for preparing the same |
| CN113412257A (en) * | 2019-09-05 | 2021-09-17 | 株式会社Lg化学 | Diol compound, polycarbonate and preparation method thereof |
| EP3904420A4 (en) * | 2019-09-05 | 2022-03-09 | LG Chem, Ltd. | DIOL COMPOUND, POLYCARBONATE AND METHOD FOR PRODUCTION THEREOF |
| KR102407792B1 (en) | 2019-09-05 | 2022-06-10 | 주식회사 엘지화학 | Diol compound, polycarbonate and method for preparing the same |
| CN113412257B (en) * | 2019-09-05 | 2023-09-29 | 株式会社Lg化学 | Diol compound, polycarbonate and preparation method thereof |
| TWI827880B (en) * | 2019-09-05 | 2024-01-01 | 南韓商Lg化學股份有限公司 | Diol compound, polycarbonate, and preparation method thereof |
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