説明

ポリアリーレンスルフィド組成物

【課題】 機械的物性、耐熱性、成形加工性に優れ、かつエポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂等に対する接着性をも改良したポリアリーレンスルフィド組成物を提供する。
【解決手段】 直径1mm、長さ2mmのダイスを装着した高化式フローテスターにて、測定温度315℃、荷重10kgの条件下で測定した溶融粘度が200〜30000ポイズであるポリアリーレンスルフィド60〜98.3重量%、エポキシ当量が450〜2300、かつ融点が50℃〜135℃であるビスフェノールA型エポキシ樹脂0.5〜20重量%、無水マレイン酸変性エチレン系共重合体1〜30重量%及びカルナバワックス0.2〜10重量%からなるポリアリーレンスルフィド組成物。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ポリアリーレンスルフィド組成物に関するものであり、さらに詳しくは、機械的物性、耐熱性、成形加工性に優れ、かつエポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂等に対する接着性をも改良したポリアリーレンスルフィド組成物に関するものである。
【背景技術】
【0002】
ポリアリーレンスルフィド(以下、PASと略記することもある。)は、機械的強度、耐熱性、耐薬品性、成形加工性、寸法安定性に優れ、これら特性を利用して、電気・電子機器部品、自動車部品材料等として使用されている。
【0003】
そして、これら部品はその二次加工としてエポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂等からなる部品材料と接着する場合が多々見られる。しかし、PAS材料の場合、接着剤によって得られる接合力は比較的小さいことが知られており、この際にこれらエポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂等からなる部品材料とPASからなる部品材料との接着性が問題となることが多い。
【0004】
そこで、このような部品材料の接着性を改良する方法として、成形品表面を機械的又は化学的に粗面化し、そのアンカー効果によって接着強度を向上させる方法が提案されており、該方法としては、例えば無水クロム酸と硫酸との混合液、フリーデル・クラフツ反応触媒を有機溶媒に溶解せしめた液(例えば、特許文献1参照。)、クロロスルホン酸とジクロロエタンとからなる処理剤(例えば、特許文献2参照。)、フィリップス石油社が開発したフッ酸系エッチング液等による表面処理法等が挙げられる。また、成形品表面をコロナ放電処理する方法も知られている。更に、PASにカルナバワックスを添加しエポキシ樹脂との接着性を改良する方法も提案されている(例えば、特許文献3参照。)。
【0005】
しかし、特許文献1、特許文献2等に提案された方法は、人体に有毒な劇薬を使用する場合が多く、安全衛生上や廃水処理など環境上に課題を残す場合が多い。また、コロナ放電処理法には、特殊な設備を必要とすることが多く実用上に課題がある。更に、特許文献3に提案された方法では、PASの接着性改良に効果は見られるものの厳しい使用環境下における実用では充分とは言い難いレベルのものである。
【0006】
また、熱可塑性樹脂にエポキシ樹脂を配合した組成物として、特定のポリアリーレンスルフィド樹脂にエポキシ樹脂を配合した組成物が開示されている。しかし、その効果は溶融粘度を増加させるものであり接着性改良効果について何ら開示されていない(例えば、特許文献4参照。)。
【0007】
加えて、ポリフェニレンスルフィドに無水マレイン酸変性エチレン系共重合体を配合した組成物が開示されている。しかし、その効果は耐衝撃性、靭性を改良するものであり接着性改良効果について何ら開示されていない(例えば、特許文献5、6参照。)。
【0008】
【特許文献1】特開昭63−089544号公報
【特許文献2】特開昭63−118342号公報
【特許文献3】特開平02−272063号公報
【特許文献4】特開昭59−051944号公報
【特許文献5】特開平10−237150号公報
【特許文献6】特開平11−181283号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
そこで、本発明は、機械的物性、耐熱性、成形加工性に優れ、かつエポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂に対する接着性を改良したPAS組成物を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明者らは上記課題に関し鋭意検討した結果、特定のPAS、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、無水マレイン酸変性エチレン系共重合体及びカルナバワックスからなるPAS組成物が、機械的物性、耐熱性、成形加工性かつエポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂に対する接着性に優れることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0011】
即ち、本発明は、直径1mm、長さ2mmのダイスを装着した高化式フローテスターにて、測定温度315℃、荷重10kgの条件下で測定した溶融粘度が200〜30000ポイズであるPAS60〜98.3重量%、エポキシ当量が450〜2300、かつ融点が50〜135℃であるビスフェノールA型エポキシ樹脂0.5〜20重量%、無水マレイン酸変性エチレン系共重合体1〜30重量%及びカルナバワックス0.2〜10重量%からなることを特徴とするPAS組成物に関するものである。
【0012】
以下に、本発明を詳細に説明する。
【0013】
本発明のPAS組成物は、直径1mm、長さ2mmのダイスを装着した高化式フローテスターにて、測定温度315℃、荷重10kgの条件下で測定した溶融粘度が200〜30000ポイズであるポリアリーレンスルフィド60〜98.3重量%、エポキシ当量が450〜2300、かつ融点が50〜135℃であるビスフェノールA型エポキシ樹脂0.5〜20重量%、無水マレイン酸変性エチレン系共重合体1〜30重量%及びカルナバワックス0.2〜10重量%からなるPAS組成物である。
【0014】
本発明に用いられるPASは、直径1mm、長さ2mmのダイスを装着した高化式フローテスターにて、測定温度315℃、荷重10kgの条件下で測定した溶融粘度が200〜30000ポイズであるPASであり、該PASとしては、例えば下記一般式(1)〜(8)に示されるp−フェニレンスルフィド単位、m−フェニレンスルフィド単位、o−フェニレンスルフィド単位、フェニレンスルフィドスルフォン単位、フェニレンスルフィドケトン単位、フェニレンスルフィドエーテル単位、ビフェニルスルフィド単位、置換基含有フェニレンスルフィド単位からなる単独重合体又は共重合体を挙げることができ、これら単独重合体又は共重合体の具体的例示としては、ポリ(p−フェニレンスルフィド)、ポリフェニレンスルフィドスルフォン、ポリフェニレンスルフィドケトン、ポリフェニレンスルフィドエーテル、アミノ基置換ポリ(p−フェニレンスルフィド)、アミノ基置換ポリフェニレンスルフィドスルフォン、アミノ基置換ポリフェニレンスルフィドケトン、アミノ基置換ポリフェニレンスルフィドエーテル、ヒドロキシル基置換ポリ(p−フェニレンスルフィド)、ヒドロキシル基置換ポリフェニレンスルフィドスルフォン、ヒドロキシル基置換ポリフェニレンスルフィドケトン、ヒドロキシル基置換ポリフェニレンスルフィドエーテル、カルボキシル基置換ポリ(p−フェニレンスルフィド)、カルボキシル基置換ポリフェニレンスルフィドスルフォン、カルボキシル基置換ポリフェニレンスルフィドケトン、カルボキシル基置換ポリフェニレンスルフィドエーテル等が挙げられ、その中でも、特に耐熱性、接着性に優れたPAS組成物となることから、ポリ(p−フェニレンスルフィド)、アミノ基置換ポリ(p−フェニレンスルフィド)であることが好ましい。
【0015】
【化1】

さらに、本発明に用いられるPASとは、直径1mm、長さ2mmのダイスを装着した高化式フローテスターにて、測定温度315℃,荷重10kgの条件下で測定した溶融粘度が200〜30000ポイズのものであり、好ましくは500〜20000ポイズのものである。ここで、溶融粘度が200ポイズ未満である場合、得られるPAS組成物は靭性及びウエルド強度に劣るものとなる。一方、溶融粘度が30000ポイズを越える場合、得られるPAS組成物は成形加工性に劣るものとなる。
【0016】
また、本発明に用いられるPASは、直鎖状であっても、重合時にトリハロゲン以上のポリハロゲン化合物を少量添加して若干の架橋又は分岐構造を導入したものであっても、前処理として窒素などの非酸化性の不活性ガス中で加熱処理を施したものであってもかまわない。また、直鎖状PASを酸素存在下高温で加熱硬化して得られる熱硬化型PASでもよい。さらにこれらの構造の混合物であってもかまわない。
【0017】
これらPASの中でも、特に靱性、ウエルド強度が向上したPAS組成物となることから、直径1mm、長さ2mmのダイスを装着した高化式フローテスターにて、測定温度315℃、荷重10kgの条件下で測定した溶融粘度が200ポイズ以上、好ましくは300ポイズ以上の溶融粘度を有する直鎖状PASを酸素存在下高温で加熱硬化して得られる熱硬化型PASが好ましい。
【0018】
また、該PASは、加熱硬化前又は後に脱イオン処理(酸洗浄や熱水洗浄など)、あるいはアセトン、メチルアルコールなどの有機溶媒による洗浄処理を行うことによってイオン、オリゴマーなどの不純物を低減させたものであってもよい。
【0019】
本発明のPAS組成物を構成するPASの配合量は60〜98.3重量%であり、特に機械的物性、耐熱性、接着性に優れるPAS組成物となることから75〜95重量%であることが好ましい。ここで、PASの配合量が60重量%未満である場合、得られるPAS組成物は耐熱性、成形加工性、機械的物性に劣るものとなる。一方、98.3重量%を越える場合、得られるPAS組成物は、接着性に劣るものとなる。
【0020】
本発明に用いられるエポキシ樹脂は、エポキシ当量が450〜2300で、かつ融点が50〜135℃のビスフェノールA型エポキシ樹脂であり、その中でもエポキシ当量が700〜2100で、かつ融点が80〜131℃のビスフェノールA型エポキシ樹脂が好ましく、その性状としては、エポキシ基を2個以上含む固体状のビスフェノールA型エポキシ樹脂が用いられ、ビスフェノールA型エポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂である場合、得られるPAS組成物は接着性に劣るものとなる。
【0021】
ここで、エポキシ当量が450未満のビスフェノールA型エポキシ樹脂である場合、得られるPAS組成物を成形品とする際に金型汚染性が著しく悪化したり、成形品の外観が劣ったものとなる。一方、エポキシ当量が2300を越えるビスフェノールA型エポキシ樹脂である場合、得られるPAS組成物の接着強度の改善効果にバラツキが発生し、扱い難いものとなる。また、融点が50℃未満のビスフェノールA型エポキシ樹脂である場合、得られるPAS組成物を成形品とする際に金型汚染性が著しく悪化したり、成形品の外観が劣ったものとなる。一方、融点が135℃を越えるビスフェノールA型エポキシ樹脂である場合、得られるPAS組成物の接着強度の改善効果にバラツキが発生し、扱い難いものとなる。
【0022】
本発明のPAS組成物を構成するビスフェノールA型エポキシ樹脂の配合量は、0.5〜20重量%であり、特に機械的物性、耐熱性、接着性に優れるPAS組成物となることから1〜15重量%であることが好ましい。ここで、ビスフェノールA型エポキシ樹脂の配合量が0.5重量%未満である場合、得られるPAS組成物の接着性改良効果が発現しない。一方、ビスフェノールA型エポキシ樹脂の配合量が20重量%を越える場合、得られるPAS組成物の成形加工性が著しく低下する。
【0023】
本発明に使用される無水マレイン酸変性エチレン系共重合体としては、如何なる無水マレイン酸変性エチレン系共重合体をも用いることが可能であり、例えば無水マレイン酸変性ポリエチレン重合体、無水マレイン酸変性ポリプロピレン重合体、無水マレイン酸−エチレン−アクリル酸エステル共重合体等の共重合体;エチレンあるいはエチレン−プロピレン共重合体に無水マレイン酸がグラフトした共重合体等を用いることができる。これらの中でも、接着性に優れるPAS組成物となることから、メルトフローレート[測定方法はJIS K6730(1980年)準拠]が10g/10分以下である無水マレイン酸変性エチレン系共重合体であることが好ましい。
【0024】
次に、本発明に使用される無水マレイン酸変性エチレン系共重合体の配合量は1〜30重量%であり、PAS組成物を成形する際にガス発生が抑えられることから好ましくは3〜20重量%である。配合量が1重量%未満ではPAS組成物が接着性に劣り、30重量%を越えるとPAS組成物を成形する際にガスの発生が著しい。
【0025】
本発明のPAS組成物は、カルナバワックスを0.2〜10重量%配合するものである。ここで、カルナバワックスの配合量が0.2重量部未満である場合、得られるPAS組成物を成形品とした際の成形品表面外観性が著しく低下したものとなる。一方、カルナバワックスが10重量%を越える場合、成形加工時にこれら成分が金型汚染等を引き起こす問題が発生しやすい。該カルナバワックスとしては、一般的な市販品を用いることができる。
【0026】
本発明のPAS組成物は、特に機械的強度に優れたものとなることからPAS100重量部に対し、さらに繊維状充填材及び/又は無機充填材10〜200重量部を配合してなるものが好ましい。
【0027】
該繊維状充填材としては、例えばガラス繊維、炭素繊維、グラファイト化繊維、ウイスカー、金属繊維、無機系繊維、有機系繊維、鉱物系繊維等が挙げられる。
【0028】
そして、ガラス繊維の具体的例示としては、平均繊維径が6〜14μmのチョップドストランド、ミルドファイバー、ロービング等のガラス繊維;ニッケル、銅等金属コートしたガラス繊維;シラン繊維;アルミノ珪酸塩ガラス繊維;中空ガラス繊維;ノンホーローガラス繊維等が挙げられる。
【0029】
炭素繊維の具体的例示としては、ポリアクリロニトリルを原料とするPAN系炭素繊維、ピッチを原料とするピッチ系炭素繊維等が挙げられる。
【0030】
無機系繊維の具体的例示としては、ロックウール、ジルコニア、アルミナシリカ、チタン酸バリウム、炭化珪素、アルミナ、シリカ、高炉スラグ等の各種無機系繊維が挙げられる。
【0031】
鉱物系繊維の具体的例示としては、アスベスト、ワラステナイト、マグネシウムオキシサルフェート等が挙げられる。
【0032】
有機系繊維の具体的例示としては、全芳香族ポリアミド繊維、フェノール樹脂繊維、全芳香族ポリエステル繊維等が挙げられる。
【0033】
ウイスカーの具体的例示としては、窒化珪素ウイスカー、塩基性硫酸マグネシウムウイスカー、チタン酸バリウムウイスカー、チタン酸カリウムウイスカー、炭化珪素ウイスカー、ボロンウイスカー、酸化亜鉛ウイスカー等が挙げられる。
【0034】
また、該無機充填材とは、板状、粉粒状の無機物であり、例えば炭酸カルシウム、炭酸リチウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、マイカ、シリカ、タルク、クレイ、硫酸カルシウム、カオリン、ワラステナイト、ゼオライト、ガラスパウダー、アルミナ、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化鉄、酸化スズ、珪酸マグネシウム、珪酸カルシウム、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、黒鉛、カーボンブラック、ガラスパウダー、ガラスバルーン、ガラスフレーク、ハイドロタルサイト等が挙げられる。これらの無機充填材は2種以上を併用することも可能であり、必要によりエポキシ系化合物、イソシアネート系化合物、シラン系化合物、チタネート系化合物等の官能性化合物又はポリマーで、予め表面処理したものを用いてもよい。
【0035】
本発明において場合によっては用いることのできる繊維状充填材及び/又は無機充填材は、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤で処理したものあることが好ましく、特にアミノアルコキシルシラン又はエポキシアルコキシルシランで表面処理されたものであることが好ましい。また、繊維状充填材は、場合によって前記表面処理を行った後、ハンドリング性を良くするためにガラス繊維の束をエポキシ樹脂及び/又はウレタン樹脂で収束処理を施したものであってもよい。
【0036】
さらに、本発明のPAS組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、ポリアルキレンオキサイドオリゴマー系化合物、チオエーテル系化合物、エステル系化合物、有機リン化合物などの可塑剤;酸化防止剤;熱安定剤;滑剤;紫外線防止剤;着色剤;結晶核剤;発泡剤などの通常の添加剤を1種以上添加することも可能である。
【0037】
また、本発明のPAS組成物は、本発明の目的を逸脱しない範囲で、各種熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、例えばシアン酸エステル樹脂、ポリイミド、シリコーン樹脂、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリフェニレンオキサイド、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルイミド、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、ポリアミドイミド、ポリアミド系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアルキレンオキサイド等を1種以上混合して使用することができる。
【0038】
本発明のPAS組成物の製造方法としては、従来から使用されている加熱溶融混練方法を用いることができる。例えば、単軸又は二軸押出機、ニーダー、ミル、ブラベンダーなどによる加熱溶融混練方法が挙げられ、特に混練能力に優れた二軸押出機による溶融混練方法が好ましい。また、この際の混練温度は特に限定されるものではなく、通常280〜370℃の中から任意に選ぶことができる。原料の混合順序にも特に制限はなく、全ての原材料を配合した後上記の方法により溶融混練する方法;原材料の一部を配合した後で上記の方法により溶融混練し、さらに残りの原材料を配合し溶融混練する方法;原材料の一部を配合後単軸あるいは二軸の押出機により溶融混練中にサイドフィーダーを用いて残りの原材料を混合する方法など、いずれの方法を用いてもよい。また、小量添加成分については、他の成分を上記の方法などで混練しペレット化した後、成形前に添加することで使用してもよい。
【0039】
本発明により得られるPAS組成物は、耐薬品性、成形加工性、寸法安定性などの特性を保持し、良好な機械的強度及び耐熱性を有し、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂に対する接着性が良好な特徴を有する。さらに、得られたPAS組成物は、射出成形機、押出成形機、圧縮成形機などを用いて任意の形状に成形することができる。このようにして得られた成形品としては、リレーケース、バリコンケース、コンデンサーケース、パワーモジュールケース、インテリジェントパワーモジュールケース、エンジンコントロールユニットケース、点火装置ケース、ランプハウジング等の各種ケースとすることができ、電気・電子機器部材、自動車部材、OA機器部材などに幅広く使用できる。
【発明の効果】
【0040】
本発明によれば、耐薬品性、成形加工性、寸法安定性などの特性を保持し、良好な機械的強度及び耐熱性をも合わせ有し、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂に対する接着性が良好なPAS組成物が得られるため、その工業的価値は高い。
【実施例】
【0041】
以下に本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によりなんら制限されるものではない。
【0042】
なお、実施例に用いたPAS、PAS組成物は、以下の方法により評価・測定した。
【0043】
〜接着強度の測定〜
実施例により得られたPAS組成物をASTM1号引張試験片に成形し、該試験片を2つに切断しバリを取った後、アセトンで表面を洗浄し、接着面積1.3cmにて、二液型エポキシ接着剤(長瀬産業(株)製;主剤:XNR5002(商品名)/硬化剤:XNH5002(商品名)=100/90(重量部))を塗布し、バインダークリップ(ライオン(株)製、商品名No.155)にて固定後、100℃、1時間硬化し、更に150℃、3時間にて硬化を行い、接着強度測定試験片を調製した。
【0044】
得られた接着強度測定試験片は、23℃、50RH%の環境下24時間放置し、その後、バインダークリップをはずし低速引張試験機(島津製作所製:商品名オートグラフAG−5000B)により、50mm/分の引張速度で引張剪断接着強度の試験を行い、その結果を接着強度とした。
【0045】
〜金型汚染性の評価〜
実施例により得られたPAS組成物をASTM1号引張試験片に成形し、該引張試験片を50ショット成形した後の成形金型の汚染性を目視により観察した。
【0046】
評価基準を以下に示す。
○:金型表面への付着物なし。
×:金型表面に褐色の付着物有り。
【0047】
〜成形品表面外観の評価〜
実施例により得られたPAS組成物をASTM1号引張試験片に成形し、その表面を目視により観察した。
【0048】
評価基準を以下に示す。
○:表面が平滑であり良好である。
×:表面にざらつきが発生又は成形不可である。
【0049】
〜ヒートサイクル試験〜
得られたケース(100mm×100mm×高さ30mm、肉厚1.5mm)に、二液型エポキシ接着剤(長瀬産業(株)製;主剤:XNR5002(商品名)/硬化剤:XNH5002(商品名)=100/90(重量部))を充填し硬化した。次に、該エポキシ接着剤を充填したケースを−40℃で1時間保持を行い、その後150℃まで昇温し1時間保持を行い再度−40℃まで冷却する工程を1サイクルとしたヒートサイクルを2000サイクル繰り返すヒートサイクル試験を行った。試験後、PAS組成物製ケースとエポキシ接着剤の界面の観察を行った。
【0050】
評価基準を以下に示す。
○:PAS組成物製ケースとエポキシ接着剤の界面にクラックなし。
×:PAS組成物製ケースとエポキシ接着剤の界面にクラック発生。
【0051】
〜PASの溶融粘度測定〜
直径1mm、長さ2mmのダイスを装着した高化式フローテスター(島津製作所製、商品名CFT−500)にて、測定温度315℃、荷重10kgの条件下で溶融粘度の測定を行った。
【0052】
合成例1(ポリ(p−フェニレンスルフィド)の合成)
攪拌機を装備する15リットルオートクレーブに、NaS・2.9HO1866g及びN−メチル−2−ピロリドン5lを仕込み、窒素気流下攪拌しながら徐々に205℃まで昇温して、407gの水を留去した。この系を140℃まで冷却した後、p−ジクロロベンゼン2150gとN−メチル−2−ピロリドン1500gを添加し、窒素気流下に系を封入した。この系を2時間かけて225℃に昇温し、225℃にて2時間重合させた後、30分かけて250℃に昇温し、さらに250℃にて3.0時間重合を行った。重合終了後、室温まで冷却しポリマーを遠心分離機により単離した。温水でポリマーを繰り返し洗浄し100℃で一昼夜乾燥することによりポリ(p−フェニレンスルフィド)(以下、PPS(1)と記す。)を得た。
【0053】
得られたPPS(1)の溶融粘度は、280ポイズであった。
【0054】
合成例2(ポリ(p−フェニレンスルフィド)の合成)
合成例1で得られたPPS(1)を、さらに空気雰囲気下250℃で10時間硬化を行いポリ(p−フェニレンスルフィド)(以下、PPS(2)と記す。)を得た。
【0055】
得られたPPS(2)の溶融粘度は、28000ポイズであった。
【0056】
合成例3(ポリ(p−フェニレンスルフィド)の合成)
攪拌機を装備する15リットルオートクレーブに、N−メチル−2−ピロリドン3.5l及びNaS・5.0HO2400gを仕込み、窒素気流下約2時間かけて撹拌しながら徐々に205℃まで昇温して、水を970g留出させた。140℃まで冷却した後、p−ジクロロベンゼン1990gとN−メチル−2−ピロリドン1.2lを加えて、250℃に昇温し、250℃で3時間重合させて、スラリーを得た。次に、オートクレーブにn−デカン2100gを注入し、250℃に昇温し、5時間重合させた。重合終了後、室温まで冷却しポリマーを遠心分離機により単離した。温水でポリマーを繰り返し洗浄し100℃で一昼夜乾燥することによりポリ(p−フェニレンスルフィド)(以下、PPS(3)と記す。)を得た。得られたPPS(3)の溶融粘度は、1600ポイズであった。
【0057】
合成例4(ポリ(p−フェニレンスルフィド)の合成)
攪拌機を装備する15リットルオートクレーブに、NaS・2.9HO1866g及びN−メチル−2−ピロリドン5lを仕込み、窒素気流下攪拌しながら徐々に205℃まで昇温して、407gの水を留去した。この系を140℃まで冷却した後、p−ジクロロベンゼン2280gとN−メチル−2−ピロリドン1500gを添加し、窒素気流下に系を封入した。この系を2時間かけて225℃に昇温し、225℃にて2時間重合させた後、30分かけて250℃に昇温し、さらに250℃にて2.0時間重合を行った。重合終了後、室温まで冷却しポリマーを遠心分離機により単離した。温水でポリマーを繰り返し洗浄し100℃で一昼夜乾燥することによりポリ(p−フェニレンスルフィド)(以下、PPS(4)と記す。)
得られたPPS(4)の溶融粘度は、110ポイズであった。
【0058】
合成例5(ポリ(p−フェニレンスルフィド)の合成)
合成例4で得られたPPS(4)を、さらに空気雰囲気下250℃で12時間硬化を行いポリ(p−フェニレンスルフィド)(以下、PPS(5)と記す。)を得た。
【0059】
得られたPPS(5)の溶融粘度は、36000ポイズであった。
【0060】
実施例1
合成例3で得られたPPS(3)92.0重量%、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業(株)製、商品名エピクロン7050;エポキシ当量2000、融点125℃)(以下、エポキシ樹脂(1)と記す。)2.0重量%、無水マレイン酸変性エチレン系共重合体(アトフィナジャパン社製、商品名ボンダイン AX−8390[メルトフローレート:7g/10分])(以下、無水マレイン酸変性エチレン系共重合体(1)と記す。)5.5重量%及びカルナバワックス(関東化学(株)製)0.5重量%をあらかじめヘンシェルミキサー(三井三池化工機(株)製、HENSCHEL FD20D/K)にて均一に混合した。その後、スクリュー径37mmφの二軸押出機(東芝機械(株)製、商品名TEM―35B−102B)を用い、シリンダー温度300℃で溶融混練してペレット化したポリ(p−フェニレンスルフィド)組成物(以下、PPS組成物と記す。)を得、得られたPPS組成物を175℃で5時間乾燥した。
【0061】
そして、得られたPPS組成物をシリンダー温度310℃、金型温度140℃に設定した射出成形機(住友重機械工業製、商品名SE75S)によりを試験片に成形し、接着強度、金型汚染性、成形品表面外観の評価を行った。その結果を表1に示す。
【0062】
また、得られたPPS組成物をケース(100mm×100mm×高さ30mm、肉厚1.5mm)用金型を装着し、シリンダー温度310℃、金型温度140℃に設定した射出成形機(住友重機械工業製、商品名SE75S)によりケースに成形し、ヒートサイクル試験を行った。その結果を表1に示す。
【0063】
実施例2
PPS(3)92.0重量%の代わりに合成例2で得られたPPS(2)85.5重量%、エポキシ樹脂(1)2.0重量%の代わりに4.0重量%、無水マレイン酸変性エチレン系共重合体(1)5.5重量%の代わりに10.0重量%とし、さらにPPS(2)100重量部に対し、繊維径10μm、繊維長3mmのガラス繊維(日本板ガラス(株)製 チョップドストランド:RES03−TP91)28重量部を二軸押出機のサイドフィーダーから供給した以外は、実施例1と同様の方法により、PPS組成物、試験片、PPS製ケースを得、それらの評価を行った。その結果を表1に示す。
【0064】
実施例3
PPS(2)85.5重量%の代わりに合成例3で得られたPPS(3)64.0重量%、エポキシ樹脂(1)4.0重量%の代わりに5.0重量%、無水マレイン酸変性エチレン系共重合体(1)10.0重量%の代わりに無水マレイン酸変性エチレン系共重合体(アトフィナジャパン社製、商品名ボンダイン TX−8030[メルトフローレート:3g/10分])(以下、無水マレイン酸変性エチレン系共重合体(2)と記す。)28.0重量%、カルナバワックス0.5重量%の代わりに3.0重量%、ガラス繊維28重量部の代わりに80重量部とし、さらにPPS(3)100重量部に対し炭酸カルシウム(白石カルシウム(株)製、商品名ホワイトンP−30)19.0重量部とした以外は、実施例2と同様の方法により、PPS組成物、試験片、PPS製ケースを得、それらの評価を行った。その結果を表1に示す。
【0065】
実施例4
PPS(3)64.0重量%の代わりに合成例1で得られたPPS(1)71.0重量%、エポキシ樹脂(1)5.0重量%の代わりにビスフェノールA型エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業(株)製、商品名エピクロン3050;エポキシ当量780、融点95℃)(以下、エポキシ樹脂(2)と記す。)18重量%、無水マレイン酸変性エチレン系共重合体(2)28.0重量%の代わりに4.0重量%、カルナバワックス3.0重量%の代わりに7.0重量%とし、PPS(1)100重量部に対し、ガラス繊維80.0重量部の代わりに86.0重量部、炭酸カルシウム19.0重量部の代わりに37.0重量部とした以外は、実施例3と同様の方法により、PPS組成物を得、試験片、PPS製ケースを得、それらの評価を行った。その結果を表1に示す。
【0066】
比較例1
PPS(3)92.0重量%の代わりに合成例1で得られたPPS(1)100重量%とし、エポキシ樹脂(1)、無水マレイン酸変性エチレン系共重合体(1)及びカルナバワックスを用いなかった以外は、実施例1と同様の方法により、試験片、PPS製ケースを得、それらの評価を行った。その結果を表2に示す。
【0067】
得られたPPSは接着強度が低く、試験片は表面外観が劣り、さらにPPS製ケースはヒートサイクル性に劣るものであった。
【0068】
比較例2
PPS(3)92.0重量%の代わりに合成例1で得られたPPS(1)97.5重量%とし、無水マレイン酸変性エチレン系共重合体(1)を用いなかった以外は、実施例1と同様の方法により、PPS組成物、試験片、PPS組成物製ケースを得、それらの評価を行った。その結果を表2に示す。
【0069】
得られたPPS組成物は接着強度が低く、PPS組成物製ケースはヒートサイクル性に劣るものであった。
【0070】
比較例3
PPS(3)92.0重量%の代わりに合成例1で得られたPPS(1)94.0重量%とし、エポキシ樹脂(1)を用いなかった以外は、実施例1と同様の方法により、PPS組成物、試験片、PPS組成物製ケースを得、それらの評価を行った。その結果を表2に示す。
【0071】
得られたPPS組成物は接着強度が低く、PPS組成物製ケースはヒートサイクル性に劣るものであった。
【0072】
比較例4
PPS(3)92.0重量%の代わりに合成例5で得られたPPS(5)96.0重量%、無水マレイン酸変性エチレン共重合体(1)5.5重量%の代わりに2.0重量%とし、カルナバワックスを用いなかった以外は、実施例1と同様の方法により、PPS組成物、試験片を得、それらの評価を行った。なお、PPS組成物製ケースは成形することが出来なかった。その結果を表2に示す。
【0073】
得られたPPS組成物は接着強度が低く、試験片は表面外観が劣るものであった。
【0074】
比較例5
PPS(3)92.0重量%の代わりに合成例1で得られたPPS(1)92.0重量%、エポキシ樹脂(1)2.0重量%の代わりにクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(3)(大日本インキ化学工業(株)製、商品名エピクロンN−695;エポキシ当量230、融点95℃)(以下、エポキシ樹脂(3)と記す。)2.0重量%とし、実施例1と同様の方法により、PPS組成物、試験片、PPS組成物製ケースを得、それらの評価を行った。その結果を表2に示す。
【0075】
得られたPPS組成物は接着強度が低く、PPS組成物製ケースはヒートサイクル性に劣るものであった。
【0076】
比較例6
PPS(1)92.0重量%の代わりに68.0重量%、エポキシ樹脂(3)2.0重量%の代わりにビスフェノールA型エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業(株)製、商品名エピクロン855;エポキシ当量185、室温(25℃)で液体)(以下、エポキシ樹脂(4)と記す。)3.5重量%、無水マレイン酸変性エチレン共重合体(1)5.5重量%の代わりに28.0重量%とし、比較例5と同様の方法により、PPS組成物、試験片、PPS組成物製ケースを得、それらの評価を行った。その結果を表2に示す。
【0077】
得られたPPS組成物は接着強度が低く、金型汚染性が激しく、さらにPPS組成物製ケースはヒートサイクル性に劣るものであった。
【0078】
【表1】

【0079】
【表2】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
直径1mm、長さ2mmのダイスを装着した高化式フローテスターにて、測定温度315℃、荷重10kgの条件下で測定した溶融粘度が200〜30000ポイズであるポリアリーレンスルフィド60〜98.3重量%、エポキシ当量が450〜2300、かつ融点が50〜135℃であるビスフェノールA型エポキシ樹脂0.5〜20重量%、無水マレイン酸変性エチレン系共重合体1〜30重量%及びカルナバワックス0.2〜10重量%からなることを特徴とするポリアリーレンスルフィド組成物。
【請求項2】
ポリアリーレンスルフィド100重量部に対し、さらに繊維状充填材及び/又は無機充填材10〜200重量部を配合してなることを特徴とする請求項1に記載のポリアリーレンスルフィド組成物。

【公開番号】特開2006−45293(P2006−45293A)
【公開日】平成18年2月16日(2006.2.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−225952(P2004−225952)
【出願日】平成16年8月2日(2004.8.2)
【出願人】(000003300)東ソー株式会社 (1,901)
【Fターム(参考)】