説明

ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物およびそれからなる成形品

【課題】本発明は、優れた低温靭性、耐熱性、低ガス性および低透湿性を示すPPS樹脂組成物およびその成形品を提供することを課題とする。
【解決手段】(A)ポリフェニレンスルフィド樹脂100重量部に対し、(B)エチレンと炭素原子数3〜12のα−オレフィン共重合体であって、190℃、0.1ラジアン/秒で測定されるタンデルタが0.01以上2.5未満の値である共重合体0.5〜29.5重量部、(C)エポキシ基、酸無水物基、カルボキシル基およびその塩、カルボン酸エステルから選ばれる少なくとも1種の官能基を含有する官能基含有オレフィン系共重合体0.5〜29.5重量部を配合してなり、かつ(B)と(C)の合計が1〜30重量部であることを特徴とするポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、優れた低温靭性、耐熱性、低ガス性および低透湿性を示すPPS樹脂組成物およびその成形品を提供する。
【背景技術】
【0002】
ポリフェニレンスルフィド樹脂(以下PPS樹脂と略す)は、剛性、耐熱性、耐熱水性、耐薬品性および成形加工性をバランスよく備えているため、電気・電子部品、水廻り部品および自動車部品などに広く用いられている。
【0003】
ただし、PPS樹脂は一般に他のエンジニアリングプラスチックに比べて、引張破断伸びや衝撃強度で示される靭性に劣る傾向にある。
【0004】
かかる問題点を解決するため、PPS樹脂に各種エラストマーを配合する方法がこれまでにも提案されており、例えば、特許文献1には靭性に優れるエチレン・α−オレフィン系共重合体を配合する方法が示されている。PPS樹脂に対して、エチレン・α−オレフィン共重合体の添加は、添加部数が少ないと靭性の改良効果が不十分となり、逆に添加部数が多いと成型加工性が損なわれる場合がある。すなわち、成形加工性の問題として、特に成形時の金型付着物が多くなる場合がある。なぜならPPS樹脂は、成形時の温度が280℃以上と高温であるため、成形品を得るまでのプロセスでエチレン・α−オレフィン系共重合体の一部が熱分解し、成形時に発生ガスが増えて、金型のベント詰まりや汚れにより成形品外観を悪化させる場合があるためである。
【0005】
かかる組成物はこれまでにも実際に多数使用されているが、近年、製品形状が複雑多様化し、これまで以上のガス低減や外観向上が求められるようになってきている。
【0006】
また、PPS樹脂は燃料ポンプやウォーターポンプなどの自動車部品、ポンプ部品や減圧弁、継手などの水廻り部品などに使用されている。特にこうした部品は、寒冷地などの低温環境下に置かれることもあるため、低温環境下での車両の衝突や工具や部品の落下等の外部衝撃、製品内部からの圧力等により、製品が破損する可能性がある。そのため、PPSの高い耐熱性、耐薬品性だけではなく、低温での高い靭性が求められている。かかる用途においても、PPS樹脂組成物はこれまでにも実際に多数使用されているが、近年 製品形状が薄肉軽量化、複雑多様化する傾向にあり、これまで以上の低温での高い靭性が求められるようになってきている。
【0007】
なお低温での靭性改良は、特許文献2にも示されている。成形加工性を考慮すると、エチレン・α−オレフィン共重合体および官能基含有オレフィン共重合体は、少ない添加量で、低温靭性の改良の効果が得られることが好ましい。しかしながら、上述のように 近年、薄肉軽量化要求の高まりから、さらに優れた低温靭性を材料に求める傾向があり、記載されているエチレン・α−オレフィン共重合体では、成形加工性が満足できる添加量の範囲では、得られる耐低温衝撃性が不十分な場合が生じてきている。
【0008】
以上のことから、低温靱性と成形加工性を両立したPPS樹脂が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開2000−198923号公報
【特許文献2】特開2010−6858号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
本発明は、優れた低温靭性、耐熱性、低ガス性および低透湿性を示すPPS樹脂組成物およびその成形品を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明者らは、上記問題点を解決するために鋭意検討を重ねた結果、本発明に至った。
【0012】
すなわち本発明は、下記を提供するものである。
1.(A)ポリフェニレンスルフィド樹脂100重量部に対し、(B)エチレンと炭素原子数3〜12のα−オレフィン共重合体であって、190℃、0.1ラジアン/秒で測定されるタンデルタが0.01以上2.5未満の値である共重合体0.5〜29.5重量部、(C)エポキシ基、酸無水物基、カルボキシル基およびその塩、カルボン酸エステルから選ばれる少なくとも1種の官能基を含有する官能基含有オレフィン系共重合体0.5〜29.5重量部を配合してなり、かつ(B)と(C)の合計が1〜30重量部であることを特徴とするポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。
2.前記(B)の190℃、0.1ラジアン/秒で測定されるタンデルタの値が2.2未満の値である上記1項記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。
3.前記(B)の190℃、2160gで測定されるメルトフローレートが0.01以上0.5g/10分未満である上記1または2項のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。
4.(A)ポリフェニレンスルフィド樹脂100重量部に対し、(D)無機充填材1〜400重量部を配合してなる上記1〜3項いずれか記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。
5.(D)無機充填材がガラス繊維、ガラスビーズ、ガラスフレーク、および炭酸カルシウムから選ばれる少なくとも1種である上記4項記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。
6.(A)ポリフェニレンスルフィド樹脂100重量部に対し、(E)高密度ポリエチレンのホモポリマーを1〜20重量部を配合してなる請求項1〜5いずれか記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。
7.上記1〜6項いずれかに記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物からなる成形品。
【発明の効果】
【0013】
本発明のPPS樹脂組成物は、低温靭性、低ガス性および低透湿性に優れるため、電気・電子関連機器、精密機械関連機器、水廻り部品、事務用機器、自動車・車両関連部品、建材、包装材、家具、日用雑貨、とりわけ自動車および水廻り用途に有用である。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】実施例において透湿性試験を行った装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明の実施の形態を説明する。本発明において「重量」とは「質量」を意味する。
【0016】
本発明の(A)PPS樹脂とは、下記構造式で示される繰り返し単位を有する重合体であり、
【0017】
【化1】

【0018】
上記構造式で示される繰り返し単位を70モル%以上、特に90モル%以上含む重合体であることが耐熱性の点で好ましい。またPPS樹脂は、その繰り返し単位の30モル%未満を、下記の構造を有する繰り返し単位等で構成されることが可能である。
【0019】
【化2】

【0020】
また、高い溶融粘度を有するPPSが所望の場合に、ジハロベンゼンを主モノマーとし、トリハロベンゼンを3モル%未満共重合した分岐状PPSを適用することも可能である。
【0021】
(PPS樹脂の重合)
かかるPPS樹脂は通常公知の方法即ち特公昭45−3368号公報に記載される比較的分子量の小さな重合体を得る方法あるいは特公昭52−12240号公報や特開昭61−7332号公報に記載される比較的分子量の大きな重合体を得る方法などによって製造することができる。本発明において上記のように得られたPPS樹脂を空気中加熱による架橋/高分子量化、窒素などの不活性ガス雰囲気下あるいは減圧下での熱処理、有機溶媒、熱水、酸水溶液などによる洗浄、酸無水物、アミン、イソシアネート、官能基含有ジスルフィド化合物などの官能基含有化合物による活性化など種々の処理を施した上で使用することももちろん可能である。
【0022】
PPS樹脂の加熱による架橋/高分子量化する場合の具体的方法としては、空気、酸素などの酸化性ガス雰囲気下あるいは前記酸化性ガスと窒素、アルゴンなどの不活性ガスとの混合ガス雰囲気下で、加熱容器中で所定の温度において希望する溶融粘度が得られるまで加熱を行う方法が例示できる。加熱処理温度は通常、170℃〜280℃が選択され、好ましくは200〜270℃であり、時間は通常0.5〜100時間が選択され、好ましくは2〜50時間であるが、この加熱処理温度と時間の両者をコントロールすることにより目標とする粘度レベルを得ることができる。加熱処理の装置は通常の熱風乾燥機でもまた回転式あるいは攪拌翼付の加熱装置を用いるのがより好ましい。
【0023】
PPS樹脂を窒素などの不活性ガス雰囲気下あるいは減圧下で熱処理する場合の具体的方法としては、窒素などの不活性ガス雰囲気下あるいは減圧下で、加熱処理温度150〜280℃、好ましくは200〜270℃、加熱時間は0.5〜100時間、好ましくは2〜50時間加熱処理する方法が例示できる。加熱処理の装置は通常の熱風乾燥機でもまた回転式あるいは攪拌翼付の加熱装置であってもよいが、効率よくより均一に処理するためには回転式あるいは攪拌翼付の加熱装置を用いるのがより好ましい。
【0024】
本発明において、脱イオン処理などにより、PPS中の灰分率が0.2重量%以下に低減されたPPS樹脂を用いることは、より優れた靭性および成形加工性を得る意味で好ましい。かかる脱イオン処理の具体的方法としては酸水溶液洗浄処理、熱水洗浄処理および有機溶剤洗浄処理などが例示でき、これらの処理は2種以上の方法を組み合わせて用いてもよい。なお、ここで灰分量の測定は以下の方法に従った。乾燥状態のPPS原末約5gを坩堝に測り取り、電気コンロ上で黒色塊状物となるまで焼成する。次にこれを550℃に設定した電気炉中で炭化物が焼成しきるまで焼成を続ける。その後デシケータ中で冷却後、重量を測定し、初期重量との比較から灰分率を計算する。
【0025】
PPS樹脂を有機溶媒で洗浄する場合の具体的方法としては以下の方法が例示できる。すなわち、洗浄に用いる有機溶媒としては、PPS樹脂を分解する作用などを有しないものであれば特に制限は無いが、例えば、N−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどの含窒素極性溶媒、ジメチルスルホキシド、ジメチルスルホンなどのスルホキシド・スルホン系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、アセトフェノンなどのケトン系溶媒、ジメチルエーテル、ジプロピルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒、クロロホルム、塩化メチレン、トリクロロエチレン、2塩化エチレン、ジクロロエタン、テトラクロロエタン、クロロベンゼンなどのハロゲン系溶媒、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、フェノール、クレゾール、ポリエチレングリコールなどのアルコール・フェノール系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒などが挙げられる。これらの有機溶媒のなかでN−メチルピロリドン、アセトン、ジメチルホルムアミド、クロロホルムなどの使用が好ましい。また、これらの有機溶媒は、1種類または2種類以上の混合で使用される。
【0026】
有機溶媒による洗浄の方法としては、有機溶媒中にPPS樹脂を浸漬せしめるなどの方法があり、必要により適宜攪拌または加熱することも可能である。有機溶媒でPPS樹脂を洗浄する際の洗浄温度については特に制限はなく、常温〜300℃程度の任意の温度が選択できる。洗浄温度が高くなるほど洗浄効率が高くなる傾向があるが、通常は常温〜150℃の洗浄温度で十分効果が得られる。また、有機溶媒洗浄を施されたPPS樹脂は、残留している有機溶媒を除去するため、水または温水で数回洗浄することが好ましい。
【0027】
PPS樹脂を熱水で処理する場合の具体的方法としては以下の方法が例示できる。すなわち熱水洗浄によるPPS樹脂の好ましい化学的変性の効果を発現するため、使用する水は蒸留水あるいは脱イオン水であることが好ましい。熱水処理の操作は、通常、所定量の水に所定量のPPS樹脂を投入し、常圧であるいは圧力容器内で過熱、攪拌することにより行われる。PPS樹脂と水との割合は、水の多いほうが好ましいが、通常、水1リットルに対し、PPS樹脂200g以下の浴比が選択される。
【0028】
PPS樹脂を酸処理する場合の具体的方法としては以下の方法が例示できる。すなわち、酸または酸の水溶液にPPS樹脂を浸漬せしめるなどの方法があり、必要により適宜攪拌または加熱することも可能である。用いられる酸はPPSを分解する作用を有しないものであれば特に制限はなく、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸などの脂肪族飽和モノカルボン酸、クロロ酢酸、ジクロロ酢酸などのハロ置換脂肪族飽和カルボン酸、アクリル酸、クロトン酸などの脂肪族不飽和モノカルボン酸、安息香酸、サリチル酸などの芳香族カルボン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、フタル酸、フマル酸などのジカルボン酸、硫酸、リン酸、塩酸、炭酸、珪酸などの無機酸性化合物などが挙げられる。中でも酢酸、塩酸がより好ましく用いられる。酸処理を施されたPPS樹脂は残留している酸または塩などを除去するため、水または温水で数回洗浄することが好ましい。また、洗浄に用いる水は、酸処理によるPPS樹脂の好ましい化学的変性の効果を損なわない意味で、蒸留水、脱イオン水であることが好ましい。
【0029】
次に本発明の必須成分である(B)は、エチレンと炭素原子数3〜12のα−オレフィン共重合体であって、190℃、0.1ラジアン/秒で測定されるタンデルタが0.01以上2.5未満の値である共重合体である。190℃、0.1ラジアン/秒で測定されるタンデルタが0.01以上2.5未満の値となる、かかる共重合体は、例えばポリマー主鎖中に長鎖分岐を含有させることにより得ることができる。長鎖分岐を有するとは、ポリマー主鎖に対して、炭素1000個当り0.01個から3個の長鎖分岐をもつことを指す。また長鎖分岐は、主鎖と同じ共重合体分布を有し、ポリマーの主鎖の長さとほぼ同じ長さを有する。
【0030】
本発明に用い得る、エチレンと炭素原子数3〜12のα−オレフィン共重合体であって、190℃、0.1ラジアン/秒で測定されるタンデルタが0.01以上2.5未満の値である長鎖分岐を有するエチレン・α−オレフィン共重合体の例は、米国特許第5,272,236号および同第5,278,272号に記載されている。
【0031】
また、本発明に用い得る長鎖分岐を有するエチレン・α−オレフィン共重合体は、長鎖分岐を得るために、幾何拘束触媒を用いて調製することも好ましい態様の一つである。幾何拘束触媒の例、およびかかる調製物の例は、米国特許第5,272,236号、同第5,278,272号、第29,613,199に記載されている。
【0032】
本発明に用い得る(B)長鎖分岐を有するエチレン・α−オレフィン共重合体は、分子内でランダムに分布している共重合体であることが好ましく、かつポリマー中の共重合比が同じエチレン/α−オレフィンの比を有することが好ましい。
【0033】
また、かかる本発明に使用し得る(B)長鎖分岐を有するエチレン・α−オレフィン共重合体中の長鎖分岐は、13C核磁気共鳴分光法を用いて決定され、ランダル(Randall)の方法(「Rev.Macromol.Chem.Phys.」、C29(2&3)、第285−297頁)を用いて定量される。
【0034】
本発明では、(B)エチレンと炭素原子数3〜12のα−オレフィン共重合体として、エポキシ基、酸無水物基、アミノ基、カルボキシル基およびその塩、カルボン酸エステルから選ばれる官能基を含有するものを用いることも可能である。このような官能基を含有する(B)α−オレフィン共重合体を用いることで、後述する(C)エポキシ基、酸無水物基、カルボキシル基およびその塩、カルボン酸エステルから選ばれる少なくとも1種の官能基を含有する官能基含有オレフィン系共重合体を併用する場合と同様の効果を得ることができる。しかし、実際にはエチレンと炭素原子数3〜12のα−オレフィン共重合体であって、190℃、0.1ラジアン/秒で測定されるタンデルタが0.01以上2.5未満の値である共重合体であり、かつエポキシ基、酸無水物基、アミノ基、カルボキシル基およびその塩、カルボン酸エステルから選ばれる官能基を含有するα−オレフィン共重合体を得ることは経済的には不利であるため、通常は、(B)エチレンと炭素原子数3〜12のα−オレフィン共重合体として、エポキシ基、酸無水物基、アミノ基、カルボキシル基およびその塩、カルボン酸エステルから選ばれる官能基を含有しないものを用いる。
【0035】
本発明に用いる(B)エチレン・α−オレフィン共重合体は、エチレンおよび炭素数3〜12を有する少なくとも1種以上のα−オレフィンを共重合してなる。
【0036】
上記の炭素数3〜12のα−オレフィンとして、具体的にはプロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセン、1−ドデセンおよびこれらの組み合わせが挙げられる。これらα−オレフィンの中でもとくに炭素数4〜8であるα−オレフィンを用いた共重合体が機械強度の向上、改質効果の一層の向上が見られるため好ましい。
【0037】
本発明の(B)エチレンと炭素原子数3〜12のα−オレフィン共重合体であって、190℃、0.1ラジアン/秒で測定されるタンデルタが0.01以上2.5未満の値である共重合体、におけるタンデルタは、減衰ピーク(d a m p e n i n g p e a k ) 、または損失弾性率対貯蔵弾性率の比として定義される損失正接としても知られている。減衰は、固形状態および溶融状態の材料中で起こる分子運動の極めて感度の良い指標である。減衰ピークは、ガラス転移での鎖の小セグメントについての自由度増加に関係付けられる。また、タンデルタは、分子からみ合い効果を無視することができ摩擦力が唯一流れを妨げるものとなる粘性流れ領域に材料が入るときにも、ピークを示す。タンデルタ値は、溶融強度とそのままの状態での流動性とのバランスを図るために極めて良好な指標であり、定義では粘性成分対弾性成分の比である。タンデルタが上昇または高くなるにつれて材料はより流動性になりタンデルタが低くなるにつれて材料はより弾性になる。ある剪断速度における温度の関数としてのタンデルタ値は、粘性流れ領域を経由しており、かかる値は、加工の際の温度および剪断速度に対するポリマーブレンドの感度を示すことができる。タンデルタ値は(エル・イー・ニールソン(L . E . N i e l s o n ) 著「ポリマーおよびコンポジットの機械的性質」( M e c h a n i c a l P r o p e r t i e s o f P o l y m e r s a n d C o m p o s i t e s ) 1 巻、マーセルデッカー( M a r ce l D e k k e r , I n c . ) 出版、p p . 1 3 9 − 1 5 0 ( 1 9 7 4 )に定義されている。
【0038】
一般に長鎖分岐を有さないエチレンと炭素原子数3〜12のα−オレフィン共重合体は、0.1ラジアン/秒付近のせん断速度の低い領域では、長鎖分岐を有さないエチレン・α−オレフィン共重合体はタンデルタの値は高くなる。しかしながら、本発明に用い得る(B)長鎖分岐を有するエチレン・α−オレフィン共重合体は、0.1ラジアン/秒から100ラジアン/秒の間の広いずり速度領域で低いタンデルタの値を示す。言い換えると貯蔵弾性率、すなわち溶融弾性が高く保持される。
【0039】
本発明に用いる(B)エチレンと炭素原子数3〜12のα−オレフィン共重合体は、190℃、0.1ラジアン/秒で測定されるタンデルタが0.01以上2.5未満の値であり、好ましくはタンデルタの値が0.01以上2.3未満、さらに好ましくはタンデルタの値が0.01以上2.2未満の値である。また、かかる(B)エチレン・α−オレフィン共重合体の190℃、0.1ラジアン/秒で測定されるタンデルタの値が0.01未満では、著しく流動性が悪くなるため、成形加工性の面で好ましくない。
【0040】
本発明に用いる(B)エチレン・α−オレフィン共重合体のタンデルタの測定は、特表2010−514857に記載に記載された方法で行う。具体的には、1/8インチ厚さの試験片、一般に、射出成形されたASTM D−790引張ドッグボーン試験片、から切断された円盤で行われる溶融試験である。このサンプルを動的機械的スペクトロメーター、例えばRheometrics製RMS−800またはARESの2つの平行なプレートの間に置いて測定する。タンデルタ試験温度は190℃にて行う。0.1ラジアン/秒、190℃でのタンデルタ値が参照される。
【0041】
長鎖分岐を持たないエチレンとα−オレフィンの共重合体の中には、共重合体に由来する短鎖分枝は有しており、かつ、同じポリマー鎖内と異なるポリマー鎖間の両方で均一に分布しているものがある。例えば、米国特許第3,645,992号にElstonにより記載されるような均一な分岐分布重合プロセスを用いて作製した線状低密度ポリエチレンポリマーまたは線状高密度ポリエチレンポリマーの場合と同じように、長鎖分枝を欠く。長鎖分岐を有さないエチレンとα−オレフィンの共重合体の市販されている例としては、Mitsui Chemical Companyにより供給されるTAFMER(商標)ポリマーおよびExxonMobil Chemical Companyにより供給されるEXACT(商標)ポリマーが挙げられる。
【0042】
本発明に用いる(B)エチレン・α−オレフィン共重合体は、ASTM−D1238に従った190℃、2160g荷重で測定したメルトフローレート(以下MFRと略す)が、0.01〜5g/10分の範囲であることが好ましく、0.01〜1g/10分の範囲がより好ましく、0.01/10分以上0.5g/10分以下の範囲がさらに好ましい。樹脂組成物の衝撃性の観点から、MFRは0.01g/10分以上が好ましく、樹脂組成物の流動性の観点から、MFRは5g/10分以下が好ましい。
【0043】
また、本発明に用いる(B)エチレン・α−オレフィン共重合体の配合量は、PPS樹脂100重量部に対し、0.5〜29.5重量部の範囲が選択され、好ましくは2〜20重量部、より好ましくは3〜10重量部である。(B)エチレン・α−オレフィン共重合体の配合量が少なすぎると、引張破断伸びや衝撃強度などの靭性改良効果が軽微であり、多すぎるとPPS樹脂が本来有する耐熱性、耐薬品性、耐熱水性が顕著に阻害される。
【0044】
次に、本発明では、(C)エポキシ基、酸無水物基、カルボキシル基及びその塩、カルボン酸エステルから選ばれる少なくとも1種の官能基を含有する官能基含有オレフィン系共重合体を(B)エチレン・α−オレフィン共重合体とともに配合することが、PPS樹脂との相溶性を向上させる上で好ましい。ここで、(C)エポキシ基、酸無水物基、カルボキシル基及びその塩、カルボン酸エステルから選ばれる少なくとも1種の官能基を含有する官能基含有オレフィン系共重合体とは、(B)エチレンと炭素原子数3〜12のα−オレフィン共重合体であって、190℃、0.1ラジアン/秒で測定されるタンデルタが0.01以上2.5未満の値である共重合体は含まない。
【0045】
(C)官能基含有オレフィン系共重合体の態様としては、エポキシ基を有するモノマーが共重合されたオレフィン系共重合体が挙げられ、特にα−オレフィンおよびα,β−不飽和酸のグリシジルエステルを共重合してなる(C)エポキシ基含有オレフィン系共重合体が好ましい。
【0046】
(C)官能基含有オレフィン系共重合体のα−オレフィンは、エチレン、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−1ペンテン、1−ヘキセン、1−デセン、1−オクテンなどが挙げられ、中でもエチレンが好ましく用いられる。またこれらは2種以上を同時に使用することもできる。
【0047】
また、(C)官能基含有オレフィン系共重合体のα,β−不飽和酸のグリシジルエステルとは、一般式
【0048】
【化3】

【0049】
(ここでRは水素原子または低級アルキル基を示す)で示される化合物であり、具体的にはアクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、エタクリル酸グリシジルなどが挙げられ、中でもメタクリル酸グリシジルが好ましく用いられる。
【0050】
本発明に用いる(C)官能基含有オレフィン系共重合体のα−オレフィンとα,β−不飽和酸のグリシジルエステルの共重合様式はランダム、交互、ブロック、グラフト共重合のいずれでもよい。
【0051】
また、本発明に用いる(C)官能基含有オレフィン系共重合体として、α−オレフィン(1)とα,β−不飽和酸のグリシジルエステル(2)に加え、さらに下記一般式で示される単量体(3)を必須成分とするエポキシ基含有オレフィン系共重合体もまた好適に用いられる。
【0052】
【化4】

【0053】
(ここで、Rは水素または低級アルキル基を示し、Xは−COOR基、−CN基あるいは芳香族基から選ばれた基。またR2は炭素数1〜12のアルキル基を示す)
【0054】
かかるオレフィン系共重合体に用いられるα−オレフィンとα,β−不飽和酸のグリシジルエステルの詳細は上述と同様である。
【0055】
一方、単量体(3)の具体例としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸イソブチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸イソブチルなどのα,β−不飽和カルボン酸アルキルエステル、アクリロニトリル、スチレン、α−メチルスチレン、芳香環がアルキル基で置換されたスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体などが挙げられ、これらは2種以上を同時に使用することもできる。
【0056】
かかる(C)官能基含有オレフィン系共重合体は、α−オレフィン(1)とα,β−不飽和酸のグリシジルエステル(2)と単量体(3)のランダム、交互、ブロック、グラフトいずれの共重合様式であってもよく、例えばα−オレフィン(1)とα,β−不飽和酸のグリシジルエステル(2)のランダム共重合体に対し、単量体(3)がグラフト共重合したような2種以上の共重合様式が組み合わされた共重合体であってもよい。
【0057】
(C)官能基含有オレフィン系共重合体の共重合割合は、目的とする効果への影響、重合性、ゲル化、耐熱性、流動性、強度への影響などの観点から、α−オレフィン(1)/α,β−不飽和酸のグリシジルエステル(2)=60〜99重量%/40〜1重量%の範囲が好ましく選択される。また、単量体(3)の共重合割合は、α−オレフィン(1)とα,β−不飽和酸のグリシジルエステル(2)の合計量95〜40重量%に対し,単量体(3)5〜60重量%の範囲(ただし、(1)、(2)および(3)の合計を100重量%とする)が好ましく選択される。
【0058】
また本発明におけるエポキシ含有オレフィン系状重合体のもう1つの好ましい態様として、エポキシ化ジエン系ブロック共重合体が挙げられる。
【0059】
かかるエポキシ化ジエン系ブロック共重合体とは、ブロック共重合体、部分水添ブロック共重合体の共役ジエン化合物に由来する二重結合をエポキシ化したものであり、その基体となるブロック共重合体とは、少なくとも1個の芳香族ビニル化合物を主体とする重合体ブロックAと、少なくとも1個の共役ジエン化合物を主体とするBとからなるブロック共重合体であり、例えばA−B、A−B−A、(A−B)4−Si、A−B−A−B−Aなどの構造を有する芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物ブロック共重合体である。また部分水添ブロック共重合体とは、該ブロック共重合体を水素添加して得られるものである。以下に該ブロック共重合体、部分水添ブロック共重合体に関してさらに詳細に述べる。
【0060】
このブロック共重合体は、芳香族ビニル化合物を5重量%以上95重量%未満、好ましくは10〜60重量%、さらに好ましくは10〜50重量%含み、芳香族ビニル化合物を主体とする重合体ブロックAが、芳香族ビニル化合物のホモ重合体ブロック、または芳香族ビニル化合物を50重量%好ましくは70重量%以上含有する芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物との共重合体ブロックの構造を有しており、さらに共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックBが、共役ジエン化合物のホモ重合体ブロック、または共役ジエン化合物を50重量%好ましくは70重量%以上含有する共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物との共重合体ブロックの構造を有するものである。また、これらの芳香族ビニル化合物を主体とする重合体ブロックA、共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックBは、それぞれの重合体ブロックにおける分子鎖中の共役ジエン化合物または芳香族ビニル化合物の分布がランダム、テーパード(分子鎖中に沿ってモノマー成分が増加または減少するもの)、一部ブロック状またはこれらの任意の組み合わせでなっていてもよく、該芳香族ビニル化合物を主体とする重合体ブロックおよび該共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックがそれぞれ2個以上ある場合は、各重合体ブロックはそれぞれが同一構造であってもよく、異なる構造であってもよい。
【0061】
ブロック共重合体を構成する芳香族ビニル化合物としては、例えばスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、p−第3ブチルスチレン、1,1−ジフェニルエチレン等のうちから1種または2種以上が選択でき、中でもスチレンが好ましい。また共役ジエン化合物としては、例えばブタジエン、イソプレン、1,3−ペンタジエン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン等のうちから1種または2種以上が選択でき、中でもブタジエン、イソプレンおよびこれらの組み合わせが好ましい。そして、共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックは、そのブロックにおけるミクロ構造を任意に選ぶことができ、例えばポリブタジエンブロックにおいては、1,2−ビニル結合構造が5〜65%の範囲が好ましく、特に好ましくは10〜50%の範囲である。
【0062】
上述エポキシ化ジエン系ブロック共重合体の上記構造を有するブロック共重合体の数平均分子量は、通常、5,000〜1,000,000、好ましくは10,000〜800,000、さらに好ましくは30,000〜500,000の範囲であり、分子量分布[重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)]は10以下である。さらにブロック共重合体の分子構造は、直鎖状、分岐状、放射状あるいはこれらの任意の組み合わせのいずれであってもよい。
【0063】
これらのブロック共重合体の製造方法としては、上記の構造を有するものであれば、どのような製造方法で得られるものであってもかまわない。
【0064】
また、部分水添ブロック共重合体とは、上記のかかる芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物ブロック共重合体を水素添加することによって得られるものであり、この水添ブロック共重合体の製造方法としては、本発明のPPS樹脂組成物の特性を損なわなければ特に限定されるものではない。
【0065】
次に本発明の(C)官能基含有オレフィン系共重合体の1つとして用い得るエポキシ化ジエン系ブロック共重合体は、上記した構造を有するブロック共重合体、部分水添ブロック共重合体にエポキシ化剤を反応させ、共役ジエン化合物に基づく脂肪族二重結合をエポキシ化したものである。本発明に用いるエポキシ化ジエン系ブロック共重合体の製造方法は、本発明のPPS樹脂組成物の特性を損なわなければ限定しない。
【0066】
また、本発明において(C)官能基含有オレフィン系共重合体の1つとして用いるカルボキシル基及びその塩、カルボン酸エステル基、酸無水物基を含有するオレフィン系共重合体の例としては、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−オクテン共重合体、エチレン−ヘキセン共重合体などのエチレンとα−オレフィンの共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、エチレン−プロピレン共重合体、ポリブテン、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SBS)、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体(SIS)、ポリブタジエン、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、ポリイソプレン、ブテン−イソプレン共重合体、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体(SEBS)、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロック共重合体(SEPS)、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−アクリルn−プロピル共重合体、エチレン−アクリル酸イソプロピル共重合体、エチレン−アクリル酸n−ブチル共重合体、エチレン−アクリル酸t−ブチル共重合体、エチレン−アクリル酸イソブチル共重合体、エチレン−メタクリル酸エチル共重合体、エチレン−メタクリルn−プロピル共重合体、エチレン−メタクリル酸イソプロピル共重合体、エチレン−メタクリル酸n−ブチル共重合体、エチレン−メタクリル酸t−ブチル共重合体、エチレン−メタクリル酸イソブチル共重合体などのオレフィン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸メチル−アクリロニトリル共重合体、メタクリル酸メチル−アクリロニトリル共重合体、アクリル酸プロピル−アクリロニトリル共重合体、メタクリル酸プロピル−アクリロニトリル共重合体、アクリル酸ブチル−アクリロニトリル共重合体、メタクリル酸ブチル−アクリロニトリル共重合体などの、(メタ)アクリル酸エステル−アクリロニトリル共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体およびそのNa、Zn、K、Ca、Mgなどの金属塩、エチレン−マレイン酸無水物共重合体、エチレン−ブテン−マレイン酸無水物共重合体、エチレン−プロピレン−マレイン酸無水物共重合体、エチレン−ヘキセン−マレイン酸無水物共重合体、エチレン−オクテン−マレイン酸無水物共重合体、プロピレン−マレイン酸無水物共重合体あるいは無水マレイン酸変性のSBS、SIS、SEBS、SEPS、エチレン−アクリル酸エチル共重合体などが例示できる。
【0067】
かかる(C)官能基含有オレフィン系共重合体の共重合様式には特に制限は無く、ランダム共重合体、グラフト共重合体、ブロック共重合体などいずれの共重合体様式であってもよい。
【0068】
また、上記(C)エポキシ基、酸無水物基、カルボキシル基及びその塩、カルボン酸エステルから選ばれる少なくとも1種の官能基を含有する官能基含有オレフィン系共重合体として、2種以上の(C)官能基含有オレフィン系共重合体を併用してもよい。
【0069】
また、本発明に用いる(C)官能基含有オレフィン系共重合体の配合量は、PPS樹脂100重量部に対し、0.5〜29.5重量部の範囲が選択され、好ましくは1〜10重量部、より好ましくは3〜5重量部である。(C)官能基含有オレフィン系共重合体の配合量が少なすぎると、(A)PPS樹脂と(B)エチレン・α−オレフィン共重合体の相溶性を向上させる効果が得られず、多すぎるとPPS樹脂が本来有する耐熱性、耐薬品性、耐熱水性、さらには増粘により流動性が顕著に低下し、さらには(B)エチレン・α−オレフィン共重合体の効果である低温での靭性改良効果が損なわれる。
【0070】
(B)エチレン・α−オレフィン共重合体と(C)官能基含有オレフィン系共重合体の合計の配合量は、ポリフェニレンスルフィド樹脂100重量部に対し、1〜30重量部の範囲、好ましくは2〜15重量部、特に5〜10重量部の範囲がより好ましく選択される。配合量が多すぎると耐熱性、耐薬品性、耐熱水性、さらには成形時に発生するガスにより成形加工性が著しく低下する。一方、配合量が少なすぎると温での靭性改良効果が得られない。
【0071】
また、(B)エチレン・α−オレフィン共重合体と(C)官能基含有オレフィン系共重合体の配合比(重量比)は、28/2〜10/20が好ましく、特に25/5〜15/15がより好ましく配合される。(B)エチレン・α−オレフィン共重合体と(C)官能基含有オレフィン系共重合体を好ましい範囲で配合することで、優れた靭性改良効果が得られ、また、成形時の流動性も高いため成形加工性にも優れる。
【0072】
本発明において、より優れた靭性等を得る観点から、更に追加成分として、アルコキシシラン化合物を、(A)ポリフェニレンスルフィド樹脂100重量部に対して、0.05〜5重量部、好ましくは0.1〜2重量部添加することは有用である。
【0073】
かかる化合物の具体例としては、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランなどのエポキシ基含有アルコキシシラン化合物、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシランなどのメルカプト基含有アルコキシシラン化合物、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリメトキシシシラン、γ−(2−ウレイドエチル)アミノプロピルトリメトキシシランなどのウレイド基含有アルコキシシラン化合物、γ−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルメチルジエトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルエチルジメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルエチルジエトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルトリクロロシランなどのイソシアナト基含有アルコキシシラン化合物、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ基含有アルコキシシラン化合物、およびγ−ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−ヒドロキシプロピルトリエトキシシランなどの水酸基含有アルコキシシラン化合物などが挙げられ、2量体以上のオリゴマー化した化合物を使用してもよい。中でも、エポキシ基含有アルコキシシラン化合物が望ましい。
【0074】
次に、本発明の樹脂組成物にはさらに(D)無機充填材を配合しても良い。(D)(D)無機充填材の具体例としては、繊維状もしくは、板状、鱗片状、粒状、不定形状、破砕品など非繊維状の充填剤が挙げられ、具体的には例えば、ガラス繊維、ガラスミルドファイバー、ガラスフラットファイバー、異形断面ガラスファイバー、ガラスカットファイバー、ステンレス繊維、アルミニウム繊維や黄銅繊維などの金属繊維、芳香族ポリアミド繊維やケブラーフィブリルなどの有機繊維、石膏繊維、セラミック繊維、アスベスト繊維、ジルコニア繊維、アルミナ繊維、シリカ繊維、酸化チタン繊維、炭化ケイ素繊維、Eガラス(板状・鱗片状・粒状・不定形状・破砕品)、Hガラス(板状・鱗片状・粒状・不定形状・破砕品)、Aガラス(板状・鱗片状・粒状・不定形状・破砕品)、Cガラス(板状・鱗片状・粒状・不定形状・破砕品)、天然石英ガラス(板状・鱗片状・粒状・不定形状・破砕品)、合成石英ガラス(板状・鱗片状・粒状・不定形状・破砕品)、ロックウール、アルミナ水和物(ウィスカー・板状)、チタン酸カリウムウィスカー、チタン酸バリウムウィスカー、ほう酸アルミニウムウィスカー、窒化ケイ素ウィスカー、タルク、カオリン、シリカ(破砕状・球状)、石英、炭酸カルシウム、炭酸亜鉛、マイカ、ガラスビーズ、ガラスフレーク、破砕状・不定形状ガラス、ガラスマイクロバルーン、クレー、二硫化モリブデン、ワラステナイト、酸化アルミニウム(破砕状)、透光性アルミナ(繊維状・板状・鱗片状・粒状・不定形状・破砕品)、酸化チタン(破砕状)、酸化亜鉛(繊維状・板状・鱗片状・粒状・不定形状・破砕品)などの金属酸化物、水酸化アルミニウム(繊維状・板状・鱗片状・粒状・不定形状・破砕品)などの金属水酸化物、窒化アルミニウム、透光性窒化アルミニウム(繊維状・板状・鱗片状・粒状・不定形状・破砕品)、ポリリン酸カルシウム、グラファイト、金属粉、金属フレーク、金属リボン、金属酸化物などが挙げられる。金属粉、金属フレーク、金属リボンの金属種の具体例としては銀、ニッケル、銅、亜鉛、アルミニウム、ステンレス、鉄、黄銅、クロム、錫などが例示できる。また、カーボン粉末、黒鉛、カーボンフレーク、鱗片状カーボン、カーボンナノチューブ、PAN系やピッチ系の炭素繊維などの炭素系フィラーが挙げられ、これら充填材を2種類以上併用することも可能である。中でも、ガラス繊維、ガラスビーズ、ガラスフレーク、および炭酸カルシウムから選ばれる少なくとも1種が好ましい。
【0075】
なお、本発明に使用する上記のガラス繊維やそれ以外のフィラーはその表面を公知のカップリング剤(例えば、シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤など)、その他の表面処理剤で処理して用いることもできる。
【0076】
本発明で用いられる(D)無機充填材の配合量は、耐熱性、機械的特性等のバランスから、(A)PPS樹脂100重量部に対して、1〜400重量部が好ましく、さらに好ましくは5〜200重量部、より好ましくは10〜150重量部である。(D)無機充填材をこの範囲で配合することで、耐熱性および機械的特性等が改良された組成物を得ることができる。
【0077】
本発明の樹脂組成物には低コスト化の観点から透湿性を著しく低下させない範囲で(E)高密度ポリエチレンのホモポリマーを配合してもよい。本発明で用いられる(E)高密度ポリエチレンのホモポリマーの配合量は、耐熱性、透湿性等のバランスから(A)PPS樹脂100重量部に対して、1〜20重量部であり、好ましくは5〜10重量部である。(E)高密度ポリエチレンのホモポリマーをこの範囲で配合することで、透湿性を維持しつつ低コスト化を図ることができる。

本発明におけるPPS樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で他の成分、例えば耐熱安定剤(ヒンダードフェノール系、ヒドロキノン系、ホスファイト系およびこれらの置換体等)、耐候剤(レゾルシノール系、サリシレート系、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、ヒンダードアミン系等)、離型剤及び滑剤(モンタン酸及びその金属塩、そのエステル、そのハーフエステル、ステアリルアルコール、ステアラミド、各種ビスアミド、ビス尿素及びポリエチレンワックス等)、顔料(硫化カドミウム、フタロシアニン、着色用カーボンブラック等)、染料(ニグロシン等)、可塑剤(p−オキシ安息香酸オクチル、N−ブチルベンゼンスルホンアミド等)、帯電防止剤(アルキルサルフェート型アニオン系帯電防止剤、4級アンモニウム塩型カチオン系帯電防止剤、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレートのような非イオン系帯電防止剤、ベタイン系両性帯電防止剤等)、難燃剤(例えば、赤燐、燐酸エステル、メラミンシアヌレート、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等の水酸化物、ポリリン酸アンモニウム、臭素化ポリスチレン、臭素化ポリフェニレンエーテル、臭素化ポリカーボネート、臭素化エポキシ樹脂あるいはこれらの臭素系難燃剤と三酸化アンチモンとの組み合わせ等)、他の重合体(例えばポリアミドイミド、ポリアリレート、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミド、ポリサルフォン、ポリフェニレンエーテル等の非晶性樹脂、エラストマー等)、を添加することができる。
【0078】
各成分の配合
本発明のPPS樹脂組成物の製造方法は、通常公知の方法で製造される。例えば、(A)PPS樹脂、(B)エチレン・α−オレフィン共重合体、(C)官能基含有オレフィン系共重合体、その他任意の配合成分である(D)無機充填材,(E)高密度ポリエチレンのホモポリマーおよびその他添加剤等を予備混合して、またはせずに押出機などに供給して十分溶融混練することにより調製される。また、(D)無機充填材のうち、ガラス繊維、ガラス繊維以外のフィラーで繊維状フィラーを添加する際、その折損を抑制するために好ましくは、(A)PPS樹脂、(B)エチレン・α−オレフィン共重合体、(C)官能基含有オレフィン系共重合体、(D)無機充填材のうち、ガラス繊維以外のフィラー(繊維状フィラーを除く)およびその他添加剤を押出機の元から投入し、(D)無機充填材のうち、ガラス繊維、ガラス繊維以外の繊維状フィラーをサイドフィーダーから、押出機へ供給することにより調製される。
【0079】
あるいは、(B)エチレン・α−オレフィン共重合体、(C)官能基含有オレフィン系共重合体の熱劣化を抑制する観点から、(B)エチレン・α−オレフィン共重合体、(C)官能基含有オレフィン系共重合体の全量あるいは一部をサイドフィーダーから、押出機へ供給することも好ましい方法の一つである。
【0080】
本発明のPPS樹脂組成物を製造するに際し、例えば“ユニメルト”(R)タイプのスクリューを備えた単軸押出機、二軸、三軸押出機およびニーダタイプの混練機などを用いて260〜360℃で溶融混練して組成物とすることができる。
【0081】
PPS樹脂組成物の成形・用途
本発明のPPS樹脂組成物は、射出成形、押出成形、圧縮成形、吹込成形、射出圧縮成形、トランスファー成形、真空成形など一般的に熱可塑性樹脂の公知の成形方法により成形されるが、なかでも射出成形、押出成形が好ましい。また円筒形状部を有する成形体で本発明の組成物が有する特性が特に有効に働く。
【0082】
かくして得られる成形体は、PPS樹脂が元来示す耐熱性、耐薬品性、耐熱水性、機械的特性を維持して低温靭性に優れるため、例えば、電気・電子用途、自動車用途、水廻り用途、一般雑貨用途、建築部材等に有用であり、具体的には、センサー、LEDランプ、コネクタ、ソケット、抵抗器、リレーケース、スイッチ、コイルボビン、コンデンサー、バリコンケース、光ピックアップ、発振子、各種端子板、変成器、プラグ、プリント基板、チューナー、スピーカー、マイクロフォン、ヘッドフォン、小型モータ、磁器ヘッドベース、パワーモジュール、半導体、液晶、FDDキャリッジ、FDDシャーシ、モーターブラッシュホルダー、パラボラアンテナ、コンピュータ関連部品等に代表される電気・電子部品;VTR部品、テレビ部品、アイロン、ヘアードライヤー、炊飯器部品、電子レンジ部品、音響部品、オーディオ・レーザーディスク・コンパクトディスク等の音声機器部品、照明部品、冷蔵庫部品、エアコン部品、タイプライター部品、ワードプロセッサー部品等に代表される家庭、事務電気製品部品;オフィスコンピュータ関連部品、電話機関連部品、ファクシミリ関連部品、複写機関連部品、洗浄用治具、モータ部品、ライター、タイプライターなどに代表される機械関連部品、顕微鏡、双眼鏡、カメラ、時計等に代表される光学機器、精密機械関連部品;水道蛇口コマ、混合水栓、ポンプ部品、パイプジョイント、バルブ、チーズ、継手、ソケット、水量調節弁、減圧弁、逃がし弁、電磁弁、湯温センサー、水量センサー、水道メーターハウジングなどの水廻り部品;バルブオルタネーターターミナル、オルタネーターコネクタ、ICレギュレータ、ライトディヤー用ポテンシオメーターベース、排気ガスバルブ等の各種バルブ、燃料関係・排気系・吸気系各種パイプ、エアーインテークノズルスノーケル、インテークマニホールド、燃料ポンプ、エンジン冷却水ジョイント、キャブレターメインボディー、キャブレタースペーサー、排気ガスセンサー、冷却水センサー、湯温センサー、ブレーキパッドウェアーセンサー、スロットルポジションセンサー、クランクシャフトポジションセンサー、エアーフローメーター、ブレーキパッド磨耗センサー、エアコン用サーモスタットベース、暖房温風フローコントロールバルブ、ラジエーターモーター用ブラッシュホルダー、ウォーターポンプ、ウォーターポンプインペラ、ウォーターインレット、ウォーターアウトレット、タービンベイン、ワイパーモータ関連部品、ディストリビューター、スタータースイッチ、スターターリレー、トランスミッション用ワイヤーハーネス、ウィンドウウォッシャーノズル、エアコンパネルスイッチ基板、燃料関係電磁気弁用コイル、ヒューズ用コネクタ、ホーンターミナル、電装部品絶縁板、ECUケース、コンデンサーケース、パワーモジュール部品、ステップモータローター、ランプソケット、ランプリフレクタ、ランプハウジング、ブレーキピストン、ソレノイドボビン、エンジンオイルフィルター、点火装置ケース、車速センサー、ケーブルライナー、ガソリンタンク、等の自動車・車両関連部品、その他各種用途が例示できる。特に水廻り部品は、成形時の発生ガスが多いと外観不良となって、水のシール性を低下して部品として成り立たなくなってしまうが、本発明のPPS樹脂組成物は成形時の発生ガスが少ないことから、好適に使用できる。また、電池などのガスケットやパッキンは電解液漏れを防ぐためのシール性に加えて、外部からの水分の浸透による電池寿命の低下を抑制する必要があることから部品そのものに低透湿性が必要である。本発明のPPS樹脂組成物は低透湿性であることからガスケットやパッキンに好適に使用できる。
【実施例】
【0083】
以下に実施例を示し、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例の記載に限定されるものではない。
【0084】
参考例 PPS樹脂の重合
なお、以下の方法により得られたPPS−1〜2のMFR値はJIS K7210に準拠して測定した。
【0085】
[参考例1]PPSの重合(PPS−1)
撹拌機および底栓弁付きの70リットルオートクレーブに、47.5%水硫化ナトリウム8.27kg(70.00モル)、96%水酸化ナトリウム2.94kg(70.63モル)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)11.45kg(115.50モル)、酢酸ナトリウム0.513kg(6.25モル)、及びイオン交換水3.82kgを仕込み、常圧で窒素を通じながら245℃まで約3時間かけて徐々に加熱し、水8.09kgおよびNMP0.28kgを留出した後、反応容器を200℃に冷却した。仕込みアルカリ金属硫化物1モル当たりの系内残存水分量は、NMPの加水分解に消費された水分を含めて1.06モルであった。また、硫化水素の飛散量は、仕込みアルカリ金属硫化物1モル当たり0.02モルであった。その後200℃まで冷却し、p−ジクロロベンゼン10.34kg(70.32モル)、NMP9.37kg(94.50モル)を加え、反応容器を窒素ガス下に密封し、240rpmで撹拌しながら0.6℃/分の速度で200℃から270℃まで昇温し、270℃で140分反応した。その後、270℃から250℃まで15分かけて冷却しながら水2.67kg(148.4モル)を圧入した。ついで250℃から220℃まで75分かけて徐々に冷却した後、室温近傍まで急冷し内容物を取り出した。内容物を約35リットルのNMPで希釈しスラリーとして85℃で30分撹拌後、80メッシュ金網(目開き0.175mm)で濾別して固形物を得た。得られた固形物を同様にNMP約35リットルで洗浄濾別した。得られた固形物を70リットルのイオン交換水で希釈し、70℃で30分撹拌後、80メッシュ金網で濾過して固形物を回収する操作を合計3回繰り返した。得られた固形物および酢酸32gを70リットルのイオン交換水で希釈し、70℃で30分撹拌後、80メッシュ金網で濾過し、更に得られた固形物を70リットルのイオン交換水で希釈し、70℃で30分撹拌後、80メッシュ金網で濾過して固形物を回収した。このようにして得られた固形物を窒素気流下、120℃で乾燥することにより、乾燥PPSを得た。得られたPPSは、MFRが600g/10分であった。
【0086】
[参考例2]PPSの重合(PPS−2)
撹拌機付きの70リットルオートクレーブに、47.5%水硫化ナトリウム8267.37g(70.00モル)、96%水酸化ナトリウム2957.21g(70.97モル)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)11434.50g(115.50モル)、酢酸ナトリウム2583.00g(31.50モル)、及びイオン交換水10500gを仕込み、常圧で窒素を通じながら245℃まで約3時間かけて徐々に加熱し、水14780.1gおよびNMP280gを留出した後、反応容器を160℃に冷却した。仕込みアルカリ金属硫化物1モル当たりの系内残存水分量は、NMPの加水分解に消費された水分を含めて1.06モルであった。また、硫化水素の飛散量は、仕込みアルカリ金属硫化物1モル当たり0.02モルであった。次に、p−ジクロロベンゼン10235.46g(69.63モル)、NMP9009.00g(91.00モル)を加え、反応容器を窒素ガス下に密封し、240rpmで撹拌しながら、0.6℃/分の速度で238℃まで昇温した。238℃で95分反応を行った後、0.8℃/分の速度で270℃まで昇温した。270℃で100分反応を行った後、1260g(70モル)の水を15分かけて圧入しながら250℃まで1.3℃/分の速度で冷却した。その後200℃まで1.0℃/分の速度で冷却してから、室温近傍まで急冷した。内容物を取り出し、26300gのNMPで希釈後、溶剤と固形物をふるい(80mesh)で濾別し、得られた粒子を31900gのNMPで洗浄、濾別した。これを、56000gのイオン交換水で数回洗浄、濾別した後、0.05重量%酢酸水溶液70000gで洗浄、濾別した。70000gのイオン交換水で洗浄、濾別した後、得られた含水PPS粒子を80℃で熱風乾燥し、120℃で減圧乾燥した。得られたPPSは、MFRが100g/10分であった。
【0087】
[実施例および比較例で用いた配合材とPPS樹脂組成物の製造法]
本実施例および比較例に用いた(A)PPS樹脂は以下の通りである。
PPS−1:参考例1に記載の方法で重合したPPS樹脂
PPS−2:参考例2に記載の方法で重合したPPS樹脂
【0088】
実施例に使用した(B)エチレンと炭素原子数3〜12のα-オレフィン共重合体であって、190℃、0.1ラジアン/秒で測定されるタンデルタが0.01以上2.5未満の値である共重合体は以下の通りである。
B−1:エチレン・1−ブテン共重合体(ダウケミカル社製 エンゲージHM7487、190℃および0,1ラジアン/秒でのタンデルタの値=2.1、MFR=0.5未満 g/10分)
【0089】
比較例に使用したエチレン・α−オレフィン共重合体は以下の通りである。
B−2:エチレン・1−オクテン共重合体(ダウケミカル社製 エンゲージ8100、190℃および0,1ラジアン/秒でのタンデルタの値=6.61、MFR=1.0 g/10分)
【0090】
本実施例および比較例に使用した(C)官能基含有オレフィン系共重合体は以下の通りである。
C−1 エチレン・グリシジルメタクリレート共重合体(住友化学(株)社製 ボンドファーストE)
【0091】
本実施例および比較例に使用した(D)無機充填材は以下の通りである。
D−1 チョップドストランド(日本電気硝子(株)社製 T−747H 3mm長、平均繊維径10.5μm)
【0092】
本実施例に使用した(E)高密度ポリエチレンのホモポリマーは以下の通りである。
E−1 高密度ポリエチレン((株)プライムポリマー社製 ハイゼックス1300J)
【0093】
[測定方法]
(1)落球衝撃試験
シリンダ温度320℃、金型温度130℃の条件で、住友重機械社製の住友SE100DUを使用し、80mm×80mm×3mmの角板を作製し、(縦)90mm×(横)90mm×(高さ)50mmの受け台付き落球試験装置を用いて、23℃、−20℃、および−35℃に調温した厚み3mmの角板を受け台に置き、その中心に高さを変えて1000gおよび530gの剛球を落下し、割れおよび亀裂発生の有無を確認した。剛球を落とした際に亀裂および割れない高さを求めた。割れない高さが高いほど、落球衝撃性が高いといえる。最も低い試験高さは10cmとし、10cmで割れるものはNGとした。
【0094】
(2)スパイラル流動長
1.0mm厚みのスパイラルフロー金型を用い、シリンダ温度320℃、金型温度130℃、射出速度230mm/sec、射出圧力98MPa、射出時間5sec、冷却時間15secの条件で成形し、流動長を測定した(使用成形機:住友重機製“SE−30D”)。この流動長の値が大きい程、溶融流動性に優れていると言える。
【0095】
(3)シャルピー衝撃強度の測定
シリンダ温度320℃、金型温度140℃にて、ISO3167に準じた1A型ダンベル片(4.0mm厚み)を射出成形し、中央部を80mmに切り出しVノッチを加工した試験片(4.0mm幅、ノッチあり)を作成し、23℃の温度条件下でISO179に準じて測定したものである。6kJ/m2以上あれば実用上問題のない製品強度レベルといえるが、この値が高いほど靭性が優れ、好ましい。
【0096】
(4)引張り伸び
シリンダ温度320℃、金型温度140℃にて、ISO3167に準じた1A型ダンベル片(4.0mm厚み)を射出成形し、23℃及び−40℃の温度条件下でISO527−1,−2に準じて引張り速度50mm/minで測定した。
【0097】
(5)透湿性試験
シリンダ温度320℃、金型温度130℃の条件で、住友重機械社製の住友SE100DUを使用し、80mm×80mm×1mmの角板を作製し、60mmφの円状に切削加工する。図1に示すアルミ製のカップ(透過面積:12.6cm)に蒸留水15ccを入れた後、前記60mmφの成形品にて封止し、90℃のオーブンで加熱処理を行い、単位時間あたりの透過量が一定になるまで加熱処理を行い式1に従い透過係数を求めた。値が小さいほど低透湿性であることを示す。
【0098】
【数1】

【0099】
実施例1、2及び比較例1、2
シリンダ設定温度を310℃、スクリュウ回転数を200rpmに設定した、44mm直径の中間添加口を有する2軸押出機(日本製鋼所製TEX−44)を用いて、参考例1〜2で得たPPS樹脂(A)100重量部および(B)長鎖分岐を有するエチレン・α−オレフィン共重合体、および(C)官能基含有オレフィン系共重合体を表1に示す重量比で原料供給口から添加して溶融状態とし、(D)無機充填材を表1に示す重量比で中間添加口から供給し、吐出量40kg/時間で溶融混練してペレットを得た。このペレットを用いて下記の各特性を評価した。その結果を表1に示す。
【0100】
実施例1、2に比べて、比較例1、2は落球衝撃性が低く、特に低温における落球衝撃性が低い結果となった。
【0101】
【表1】

【0102】
実施例3及び比較例3
シリンダ設定温度を310℃、スクリュウ回転数を200rpmに設定した、44mm直径の2軸押出機(日本製鋼所製TEX−44)を用いて、参考例1で得たPPS樹脂(A)100重量部および(B)長鎖分岐を有するエチレン・α−オレフィン共重合体および(C)官能基含有オレフィン系共重合体を表2に示す重量比で原料供給口から添加して溶融状態とし、吐出量40kg/時間で溶融混練してペレットを得た。このペレットを用いて下記の各特性を評価した。結果を表2に示す。
【0103】
実施例3に比べて、比較例3は低温での伸びが低く、透湿性が低い結果となった。
【0104】
実施例4
シリンダ設定温度を310℃、スクリュウ回転数を200rpmに設定した、44mm直径の中間添加口を有する2軸押出機(日本製鋼所製TEX−44)を用いて、参考例1で得たPPS樹脂(A)100重量部および(B)長鎖分岐を有するエチレン・α−オレフィン共重合体、(C)官能基含有オレフィン系共重合体および(D)高密度ポリエチレンのホモポリマーを表2に示す重量比で原料供給口から添加して溶融状態とし、吐出量40kg/時間で溶融混練してペレットを得た。このペレットを用いて下記の各特性を評価した。結果を表2に示す。
【0105】
比較例3よりも低温靭性、低透湿性にすぐれていることがわかる。
【0106】
【表2】

【産業上の利用可能性】
【0107】
本発明の樹脂組成物は、PPS樹脂が元来示す耐熱性、耐薬品性、耐熱水性、機械的特性を維持して低温靭性に優れるため、例えば、電気・電子用途、自動車用途、水廻り用途、一般雑貨用途、建築部材等に有用である。
【符号の説明】
【0108】
1 樹脂成形品
2 ボルト
3 アルミ製カップ
4 水

【特許請求の範囲】
【請求項1】
(A)ポリフェニレンスルフィド樹脂100重量部に対し、(B)エチレンと炭素原子数3〜12のα−オレフィン共重合体であって、190℃、0.1ラジアン/秒で測定されるタンデルタが0.01以上2.5未満の値である共重合体0.5〜29.5重量部、(C)エポキシ基、酸無水物基、カルボキシル基およびその塩、カルボン酸エステルから選ばれる少なくとも1種の官能基を含有する官能基含有オレフィン系共重合体0.5〜29.5重量部を配合してなり、かつ(B)と(C)の合計が1〜30重量部であることを特徴とするポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。
【請求項2】
前記(B)の190℃、0.1ラジアン/秒で測定されるタンデルタの値が2.2未満の値である請求項1記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。
【請求項3】
前記(B)の190℃、2160gで測定されるメルトフローレートが0.01以上0.5g/10分未満である請求項1または2記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。
【請求項4】
(A)ポリフェニレンスルフィド樹脂100重量部に対し、(D)無機充填材1〜400重量部を配合してなる請求項1〜3いずれか記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。
【請求項5】
(D)無機充填材がガラス繊維、ガラスビーズ、ガラスフレーク、および炭酸カルシウムから選ばれる少なくとも1種である請求項4記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。
【請求項6】
(A)ポリフェニレンスルフィド樹脂100重量部に対し、(E)高密度ポリエチレンのホモポリマーを1〜20重量部を配合してなる請求項1〜5いずれか記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。
【請求項7】
請求項1〜6いずれかに記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物からなる成形品。

【図1】
image rotate


【公開番号】特開2012−57139(P2012−57139A)
【公開日】平成24年3月22日(2012.3.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−214684(P2010−214684)
【出願日】平成22年9月27日(2010.9.27)
【出願人】(000003159)東レ株式会社 (7,677)
【Fターム(参考)】