(57)【要約】  全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンド及びその物品に係り、該全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンドは、全芳香族液晶ポリエステル樹脂及び導電性フィラを含む。【特許請求の範囲】
【請求項１】
３００〜４５０℃の溶融温度を有する全芳香族液晶ポリエステル樹脂と、
導電性フィラと、を含み、
前記導電性フィラは、カーボンブラック、炭素ファイバ、金属粉末、金属コーティング無機粉末及び炭素ナノチューブからなる群から選択された少なくとも一つを含む全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンド。
【請求項２】
前記導電性フィラは、１０〜１００ｎｍの粒子サイズを有することを特徴とする請求項１に記載の全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンド。
【請求項３】
前記導電性フィラの含量は、前記全芳香族液晶ポリエステル樹脂１００重量部を基準にして、５〜３０重量部であることを特徴とする請求項１に記載の全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンド。
【請求項４】
前記全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンドは、非導電性フィラをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンド。
【請求項５】
前記非導電性フィラは、ガラスファイバ、滑石、炭酸カルシウム及び粘土からなる群から選択された少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項４に記載の全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンド。
【請求項６】
前記非導電性フィラの含量は、前記全芳香族液晶ポリエステル樹脂１００重量部を基準にして、５〜９０重量部である請求項４に記載の全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンド。
【請求項７】
前記全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンドは、１０７〜４×１０１１Ω／ｓｑの表面抵抗を有することを特徴とする請求項１に記載の全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンド。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンドを含む物品。
【請求項９】
前記物品は、前記全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンドの射出成型品であることを特徴とする請求項８に記載の物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンド及びその物品に係り、さらに詳細には、導電性フィラを含むことにより、帯電防止特性を有する全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンド、及び該樹脂コンパウンドを含む物品に関する。
【背景技術】
【０００２】
全芳香族液晶ポリエステル樹脂は、耐熱性及び寸法安定性にすぐれ、溶融時に、流動性が優秀であり、精密射出成形材料として、電子部品分野を中心に広く使用されている。特に、かような全芳香族液晶ポリエステル樹脂は、優秀な寸法安定性及び電気絶縁性により、電子製品のコネクタ用及びボビン用の素材としてその用途が拡大している。
【０００３】
全芳香族液晶ポリエステル樹脂は、１種以上のモノマーの縮重合で製造される熱可塑性高分子の一種であり、これを、ガラスファイバや滑石のような無機充填剤と混練して押出加工することにより、樹脂コンパウンドを製造することができる。また、前記のように製造された樹脂コンパウンドは、射出工程を経て、製品として加工される。
【０００４】
一方、前記樹脂コンパウンドが使用される電子製品のコネクタ製品やボビン製品などは、主に射出工程を介して製造される。ところで、射出工程時に発生する異物、ほこりまたは樹脂粉末などは、製品に付着して外観不良を引き起こし、それにより、製品の機械的及び／または電気的絶縁強度が低下されることがある。
【０００５】
前述のように、製品の外観不良が生じる場合、射出メーカーは、生産性低下及び工程不安定などにより、時間的及び経済的な損害を受ける。従って、かような外観不良現象を防止するためには、クリーンルームのような異物除去設備の設置が要求される。しかし、前記設備は、製造コストを引き上げ、製品の価格競争力を落とす原因になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の一具現例は、導電性フィラを含むことにより、帯電防止特性を有する全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンドを提供する。
【０００７】
本発明の他の具現例は、前記全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンドを含む物品を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面は、全芳香族液晶ポリエステル樹脂と、導電性フィラと、を含む全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンドを提供するものである。
【０００９】
前記全芳香族液晶ポリエステル樹脂は、３００〜４５０℃の溶融温度を有することができる。
【００１０】
前記導電性フィラは、１０〜１００ｎｍの粒子サイズを有することができる。
【００１１】
前記導電性フィラは、カーボンブラック、炭素ファイバ、金属粉末、金属コーティング無機粉末及び炭素ナノチューブからなる群から選択された少なくとも一つを含んでもよい。
【００１２】
前記導電性フィラの含量は、前記全芳香族液晶ポリエステル樹脂１００重量部を基準にして、５〜３０重量部でもある。
【００１３】
前記全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンドは、非導電性フィラを追加して含んでもよい。
【００１４】
前記非導電性フィラは、ガラスファイバ、滑石、炭酸カルシウム及び粘土からなる群から選択された少なくとも一つを含んでもよい。
【００１５】
前記非導電性フィラの含量は、前記全芳香族液晶ポリエステル樹脂１００重量部を基準にして、５〜９０重量部でもある。
【００１６】
前記全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンドは、１０７〜４×１０１１Ω／ｓｑの表面抵抗を有することができる。
【００１７】
本発明の他の側面は、前記全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンドを含む物品を提供するものである。
【００１８】
前記物品は、前記全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンドの射出成型品でもある。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の一具現例による全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンドを使用して、電子製品のコネクタ製品やボビン製品を製造すれば、射出工程時に生じうる異物、ほこりまたは樹脂粉末が製品に付着して生じる製品の外観不良と、それによって生じる製品の機械的及び電気的な絶縁強度の低下を防止することができる。また、前記全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンドが、電磁波を発生させる電気製品に使用される場合には、電磁波遮蔽効果を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の一具現例による全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンドについて、詳細に説明する。
【００２１】
本発明の一具現例による全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンドは、全芳香族液晶ポリエステル樹脂及び導電性フィラ（electrically conductive filler）を含む。
【００２２】
前記導電性フィラを含む全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンドを使用して、射出工程によって、製品（すなわち、射出成型品）を製造する場合には、前記射出工程中に、異物、ほこり及び／または樹脂粉末が生じても、それらが製品に付着せず、製品に外観不良が発生しなくなる。従って、前記製品は、高い機械的強度を有することができ、前記全芳香族液晶ポリエステル樹脂が有する電気絶縁性によって、高い電気的絶縁強度（すなわち、電流漏れ抑制力）を維持することができる。さらに、前記製品は、導電性フィラを具備することにより、電磁波遮蔽効果を有することができる。
【００２３】
前記全芳香族液晶ポリエステル樹脂は、３００〜４５０℃の溶融温度を有することができる。前記全芳香族液晶ポリエステル樹脂の溶融温度が、前記範囲以内であるならば、耐熱度が高く、射出加工性にすぐれる全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンドを得ることができる。
【００２４】
前記全芳香族液晶ポリエステル樹脂は、高い溶融温度を有するので、耐熱性も高い。かような全芳香族液晶ポリエステル樹脂は、下記段階を経て製造される：
（ａ）少なくとも１種の単量体を縮重合することにより、全芳香族液晶ポリエステルプレポリマーを合成する段階；及び
（ｂ）前記プレポリマーを固相縮重合することにより、全芳香族液晶ポリエステル樹脂を合成する段階。
【００２５】
前記（ａ）段階で使用される単量体は、芳香族ジオール、芳香族ジアミン、芳香族ヒドロキシルアミン、芳香族ジカルボン酸、芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族アミノカルボン酸、またはそれらの組み合わせを含んでもよい。
【００２６】
前記（ａ）段階の合成方法としては、溶液縮重合法、塊状縮重合法（bulk condensation polymerization）が使用される。また、前記（ａ）段階での縮合反応を促進させるために、前記（ａ）段階の単量体として、アシル化（特に、アセチル化）された単量体を使用することができる。このために、前記（ａ）段階以前に、単量体を前もってアシル化する段階を追加して含んでもよい。
【００２７】
前記（ｂ）段階の固相重合反応のためには、前記プレポリマーに適当な熱が提供されなければならず、かような熱提供方法としては、加熱板を利用する方法、熱風を利用する方法、高温の流体を利用する方法などがある。固相縮重合反応時に生じる副産物を除去するために、不活性ガスを利用したパージや、真空による除去を実施することができる。
【００２８】
前記導電性フィラは、前記全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンド及びその射出成型品に、帯電防止特性を付与する役割を行う。
【００２９】
前記導電性フィラは、１０〜１００ｎｍの粒子サイズを有することができる。前記導電性フィラの粒子サイズが前記範囲以内であるならば、導電性フィラの分散性が高い全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンド、及び機械的物性が高い射出成型品を得ることができる。
【００３０】
前記導電性フィラは、カーボンブラック、炭素ファイバ、金属粉末、金属コーティング無機粉末及び炭素ナノチューブからなる群から選択された少なくとも一つを含んでもよい。
【００３１】
前記導電性フィラの含量は、前記全芳香族液晶ポリエステル樹脂１００重量部を基準にして、５〜３０重量部でもある。前記導電性フィラの含量が前記範囲以内であるならば、高い帯電防止特性、高い電気的絶縁強度及び高い機械的物性を有する射出成型品を得ることができる。
【００３２】
前記全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンドは、非導電性フィラ（electrically non-conductive filler）を追加して含んでもよい。
【００３３】
前記非導電性フィラは、射出成型品に、機械的物性及び耐熱性を付与する役割を行う。
【００３４】
前記非導電性フィラは、ガラスファイバ、滑石、炭酸カルシウム及び粘土からなる群から選択された少なくとも一つを含んでもよい。
【００３５】
前記非導電性フィラの含量は、前記全芳香族液晶ポリエステル樹脂１００重量部を基準にして、５〜９０重量部でもある。前記非導電性フィラの含量が、前記範囲以内であるならば、流動性が高い全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンド、及び機械的物性及び耐熱性にすぐれる射出成型品を得ることができる。
【００３６】
前記全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンドは、添加剤として、安定剤（stabilizer）を追加して含んでもよい。前記安定剤は、モンタン酸カルシウム（Ｃａ−ＭＯＮ）、ベヘン酸カルシウム（Ｃａ−ＢＥＨ）及びステアリン酸カルシウム（Ｃａ−ＳＴ）からなる群から選択された少なくとも１種を含んでもよい。
【００３７】
前記のような構成を有する本発明の一具現例による全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンドは、１０７〜４×１０１１Ω／ｓｑの表面抵抗を有することができる。本明細書で、全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンドの表面抵抗は、ＡＳＴＭ Ｄ２５７によって測定された値を意味する。
【００３８】
前記全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンドは、前記全芳香族液晶ポリエステル樹脂、前記導電性フィラ、及び選択的に、前記非導電性フィラを混合して樹脂組成物を製造し、前記樹脂組成物を乾燥させた後、溶融混練することによって製造される。
【００３９】
かような溶融混練のために、二軸押出機、回分式混練機またはミキシングロールなどが使用される。特に、二軸押出機を使用して、前記溶融混練を行う場合には、押出機のバレル温度を３３０〜４５０℃に維持することができる。ここで、押出機のバレルとは、押出原料（すなわち、樹脂組成物）を溶融、混練及び輸送する部分であり、シリンダとも呼ばれる。前記バレルの内部には、スクリューが装着されており、前記スクリューの回転によって押出原料が前方に移送され、それと同時に、前記押出原料は、バレル壁面から伝導される熱によって溶融される。また、円滑な溶融混練のために、溶融混練時に滑剤が使用されもする。
【００４０】
また、前記溶融混練後、前記製造された全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンドの射出成形安定性及び計量性を高めるために、前述の安定剤が、前記樹脂コンパウンドに添加されもする。
【００４１】
前記溶融混練後、または前記安定剤の添加後、前記導電性フィラ、前記非導電性フィラ及び前記安定剤のような添加剤が、それらを含む全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンドの表面に等しく融着されるように、前記樹脂コンパウンドを十分に混合した後、前記添加剤の溶融温度以上で、２時間以上乾燥する。
【００４２】
また、本発明の一具現例は、前記全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンドを含む物品、例えば、電子製品のコネクタ製品及びボビン製品を提供することができる。
【００４３】
前記物品は、前記全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンドの射出成型品でもある。
【００４４】
以下、実施例を挙げ、本発明についてさらに詳細に説明するが、本発明がかような実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００４５】
実施例１〜８及び比較例１
（１）全芳香族液晶ポリエステル樹脂（ＬＣＰ）の製造
温度調節が可能な１００リットル容量の回分式反応器に、パラヒドロキシベンゾ酸２４．４ｋｇ、４，４’−ビフェノール１０．８ｋｇ、テレフタル酸７．３ｋｇ及びイソフタル酸２．４ｋｇを投入し、窒素ガスを注入し、前記反応器の内部空間を不活性状態にした後、前記反応器に、酢酸無水物（acetic anhydride）３３ｋｇをさらに添加した。その後、反応器温度を、３０分にかけて１５０℃まで昇温させ、前記温度で３時間、前記単量体のヒドロキシ基をアセチル化させた。次に、前記アセチル化反応で生成された酢酸を除去しながら、反応器温度を６時間にかけて３３０℃まで昇温させ、単量体の縮重合反応によって、全芳香族液晶ポリエステルプレポリマーを製造した。また、前記プレポリマー製造時、副産物として酢酸がさらに生成されるが、該酢酸も、前記アセチル化反応で生成された酢酸と共に、前記プレポリマー製造の間に、連続して除去した。次に、前記プレポリマーを反応器から回収して冷却固化させた。その後、前記全芳香族液晶ポリエステルプレポリマーを、平均粒径１ｍｍに粉砕した後、前記粉砕された全芳香族液晶ポリエステルプレポリマー２０ｋｇを、１００リットル容量のロータリーキルン反応器に投入し、窒素を１Ｎｍ３／時間の流速で、続けて流しながら、重量減量開始温度である２００℃まで、１時間にかけて昇温させた後、さらに２８０℃まで、１０時間にかけて昇温させて３時間維持することにより、全芳香族液晶ポリエステル樹脂（ＬＣＰ）を製造した。次に、前記反応器を、常温で１時間にかけて冷却させた後、前記反応器から、全芳香族液晶ポリエステル樹脂を回収した。示差走査熱量計を使用して測定した前記樹脂の溶融温度は、３２０℃であった。
【００４６】
（２）全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンドの製造
前記（１）で製造された全芳香族液晶ポリエステル樹脂、カーボンブラック（セウォンＩ＆Ｃ、Hiblack、平均粒子サイズ＝５８ｎｍ）及びガラスファイバ（ソンジンファイバ、ＭＦ１５０Ｗ−ＮＴ）を、下記表１の比率で混合し、二軸押出機（Ｌ／Ｄ：４０、直径：２０ｍｍ）を使用して溶融混練した。前記溶融混練時、押出機のバレル温度は、３４０℃であった。また、前記溶融混練時、前記二軸押出機に真空を加えて副産物を除去した。次に、前記溶融混練物を自動混合機（第一産業機器製）で１０分間混合し、熱風乾燥機（アソンPLANT製）で１３０℃で２時間乾燥させ、全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンドを製造した。
【００４７】
（３）全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンドへの安定剤添加
前記（２）で製造された全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンドに、ステアリン酸カルシウム（Ｃａ−ＳＴ）を、前記全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンドの重量基準で、１００ｐｐｍ添加した後、自動混合機（第一産業機器）で１０分間混合し、四角形乾燥オーブン（第一産業機器）で１３０℃で２時間乾燥させた。
【００４８】
【表１】
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【００４９】
評価例
前記実施例１〜８及び比較例１で製造された各全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンドの物性を下記のような方法で測定し、その結果を下記表２に示した。
【００５０】
（表面抵抗の測定）
前記各全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンドの表面抵抗を、ＡＳＴＭ Ｄ２５７によって測定した。
【００５１】
（屈曲強度及び屈曲弾性率の測定）
前記各全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンドの屈曲強度及び屈曲弾性率を、ＡＳＴＭ Ｄ７９０によって測定した。
【００５２】
（耐熱度の測定）
前記各全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンドの耐熱度を、ＡＳＴＭ Ｄ６４８によって測定した。このとき、付与された圧力は、１８．５ｋｇｆ／ｃｍ２であった。
【００５３】
（製品（射出成型品）の外観不良）
前記各実施例及び比較例で製造された全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンドを射出原料にし、射出成型機（ＦＡＮＵＣ ＲＯＢＯＳＨＯＴ ２０００ｉ−５０Ｂ）を使用して、シリンダ温度が３８０℃であり、金型温度が１２０℃であり、射出速度が１５０ｍｍ／ｓであり、冷却時間が１０秒であるという条件で、横５０ｍｍ×縦５０ｍｍ×厚み３ｍｍの試片をそれぞれ製造した。全５０回の射出を実施し、５０枚の試片（すなわち、射出成型品）を得た後、それらのうち異物が発生した試片の枚数が１０未満であるならば、「外観良好」、１０以上であるならば、「外観不良」と評価した。
【００５４】
【表２】
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【００５５】
前記表２を参照すれば、実施例１〜８で製造された全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンドは、比較例１で製造された全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンドに比べ、表面抵抗が低いということが分かった。
【００５６】
特に、実施例１〜５で製造された全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンド、及び比較例１で製造された全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンドは、同一の含量のガラスファイバを含むので、互いに同等レベルの機械的物性及び耐熱度を有すると分かった。
【００５７】
また、実施例１〜８で製造された全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンドの射出成型品は、比較例１で製造された全芳香族液晶ポリエステル樹脂コンパウンドの射出成型品に比べ、外観不良が少ないということが分かった。
【００５８】
本発明は、実施例を参照して説明したが、それらは例示的なものに過ぎず、本技術分野の当業者であるならば、それらから多様な変形及び均等な他の実施例が可能であるという点を理解するであろう。従って、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決められるものである。
【国際調査報告】
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