JP2013181044A - ポリアリーレンサルファイド樹脂組成物およびその成形体 - Google Patents
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Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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Abstract
【解決手段】 ポリアリーレンサルファイド樹脂、非繊維状充填材および繊維状充填材を溶融混練してなるポリアリーレンサルファイド樹脂組成物であって、前記ポリアリーレンサルファイド樹脂は、溶融粘度(320℃、剪断速度1000/s)が100〔Pa・s〕未満かつ塩素原子含有量が2000ppm以下で、前記非繊維状充填材と繊維状充填材の合計量が、前記ポリアリーレンサルファイド樹脂組成物中の樹脂成分100質量部に対し、100〜300質量部で、さらに非繊維状充填材含有量が繊維状充填材含有量以上で、かつポリアリーレンサルファイド樹脂組成物中の塩素原子含有量が900ppm以下であるポリアリーレンサルファイド樹脂組成物およびその成形体。
【選択図】 なし
Description
前記(α)ポリアリーレンサルファイド樹脂は、溶融粘度(320 ℃、剪断速度1000/s)が100〔Pa・s〕未満の範囲かつ塩素原子含有量が2000ppm以下の範囲であり、前記(β)非繊維状充填材と(γ)繊維状充填材の合計量が、前記ポリアリーレンサルファイド樹脂組成物中の樹脂成分100質量部に対し、100〜300質量部であり、さらに(β)非繊維状充填材の含有量が(γ)繊維状充填材の含有量以上で、かつポリアリーレンサルファイド樹脂組成物中の塩素原子含有量が900ppm以下の範囲であることを特徴とするポリアリーレンサルファイド樹脂組成物ならびに前記ポリアリーレンサルファイド樹脂組成物を成形して得られる成形品に関する。
(1)重合反応終了後、まず反応スラリーをそのまま、あるいは酸または塩基を加えた後、減圧下または常圧下で溶媒を留去し、次いで溶媒流去後の固形物を水、アセトン、メチルエチルケトン、アルコール類等の溶媒で1回または2回以上洗浄し、さらに中和、水洗、濾過及び乾燥してPASを分離して取り出す方法。
かかるクロロホルム抽出量はポリアリーレンスフィド樹脂を製造する際の洗浄工程で、有機溶剤洗浄する方法等で適宜調整すればよい。なお本発明におけるクロロホルム抽出量は、ソックスレー抽出器を用い、PPSサンプル量約10g、クロロホルム200mlを用い5時間抽出し、その抽出液を50 ℃で乾燥し、得られた残さを仕込みPPSサンプル量で割り返し、100をかけて百分率表記としたものである。
このため本発明のポリアリーレンサルファイド樹脂組成物は、例えばセンサー、LEDランプ、コネクター、コネクター構成部品、コンデンサー構成部品ソケット、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、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、小型モーター、磁気ヘッドベース、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、コンピューター関連部品などに代表される電気・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・レーザディスク・コンパクトディスクなどの音声機器部品、光ピックアップ部品、再生及び記録両用の光ピックアップ部品、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などに代表される家庭、事務電気製品部品;オフィスコンピューター関連部品、電話器関連部品、ファクシミリ関連部品、複写機関連部品、洗浄用治具、モーター部品、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、時計など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、水量調節弁、逃がし弁、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ー,ICレギュレーター、ライトディヤー用ポテンシオメーターベース、排気ガスバルブなどの各種バルブ、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、油温センサー、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、ブレーキパッド摩耗センサー、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、ウォーターポンプインペラー、タービンベイン、ワイパーモーター関係部品、デュストリビューター、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ー、ホーンターミナル、電装部品絶縁板、ステップモーターローター、ランプソケット、ランプリフレクター、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、ケーブルライナーなどの自動車・車両関連部品など各種用途に用いることができる。
フローテスター(島津製作所製高化式フローテスター「CFT−500D型」)を用いて、温度300 ℃、荷重1.96MPa、オリフィス長とオリフィス径との、前者/後者の比が10/1であるオリフィスを使用して6分間保持後の溶融粘度を測定した。
ISO 178に準じて測定を行った。具体的には次のように測定を行った。ISOタイプA金型を用いて射出成形を行い、試験片を得た。試験片の中央部分幅10mm×長さ80mm×厚さ4mmの試験片を切り出し、23 ℃、相対湿度50%の雰囲気下、スパン64mm、歪み速度5mm/minの条件で測定を行った。
1.6mm厚みのスパイラルフロー金型を用い、シリンダー温度330 ℃、金型温度150 ℃、射出速度60mm/secで成形したときの流動長を測定した。
ダイアインスツルメンツ燃焼ガス吸収装置でポリマーを燃焼させ発生したガスを純水に吸収させ、吸収液中の塩素イオンをダイオネクスイオンクロマトグラフで定量して換算した。
ISO タイプD1金型(1mm厚み、幅60mm×長さ60mmのフィルムゲート金型)を用いて射出成形を行った。成形後、デシケーター中に無荷重状態で成形品を24時間放置した。水平机上に上向きに反る向きに成形品を置き、ゲート側2頂点を机上に固定したとき、机上から最も離れた頂点と机の距離を測定した。
温度センサー、冷却塔、滴下槽、滴下ポンプを連結した攪拌翼付チタンライニングステンレス製4リットルオートクレーブに、48%水流化ナトリウム(以下NaSH・3.4H2Oと略す)586.0g(5.0モル)、48%水酸化ナトリウム416g(5.0モル)及びN−メチルピロリドン(以下NMPと略)1586g(16モル)を室温で仕込み、攪拌しながら窒素雰囲気下で205 ℃まで昇温して、水522.0gを留出させた。その後、反応系を密閉し、更に220 ℃まで昇温し、NaSHに対し0.2モル%のチオフェノール1.10g(0.010モル)、p−ジクロルベンゼン(以下p−DCBと略す)735.0g(5.0モル)及びNMP396g(4モル)の混合液を1時間で滴下し、220 ℃で6時間攪拌した後、250 ℃まで昇温し、1時間攪拌した。ここで、チオフェノールは、p−ジクロルベンゼンの反応率が0%の時点で添加している。
得られたケーキを5リットルの水に再分散させ、80 ℃で1時間攪拌した後、濾過した。この操作を3回繰り返して得られたケーキを熱風乾燥機内で120 ℃で一晩乾燥して白色の粉末状のPASを515g(収率95%)得た。溶融粘度は37Pa・Sであった。PAS中の塩素原子含有量は、1800ppmであった。以下、得られたPASをPAS(A1)と記す。
p−DCB及びNMPの混合液を1時間で滴下した直後にNaSHに対し0.5モル%のチオフェノール2.75g(0.025モル)を添加した事以外は、実施例1と同じ操作を行った。チオフェノールを添加した時のp−DCBの反応率は25%であった。得られたPASの溶融粘度は28Pa・Sであった。PASの塩素原子含有量は、1900ppmであった。以下、得られたPASをPAS(A2)と記す。
NaSHに対し1.0モル%のチオフェノール5.50g(0.050モル)を添加し、220 ℃で6時間攪拌した後、250 ℃まで昇温し、3時間攪拌とした以外は、実施例1と同じ操作を行った。得られたPASの溶融粘度は10Pa・Sであった。PASの塩素原子含有量は、1200ppmであった。以下、得られたPASをPAS(A3)と記す。
特開2010−53356号公報の合成例1に従ってPASを製造した。すなわち、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1722.00g(21.00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。
特許文献1(特開2010−53356号公報)の合成例3に従ってPASを製造した。東レ株式会社製M3910を熱風オーブン中210 ℃×1時間処理した。得られたPPSは架橋型であり、溶融粘度が15Pa・s、塩素原子含有量3000ppmであった。以下、得られたPASをPAS(A5)と記す。
表に示す割合で各成分をドライブレンドした後、東芝機械株式会社製TEM−35B2軸押出機を用い、スクリュー回転数250rpm、シリンダー設定温度が320 ℃で溶融混練し、ストランドカッターによりペレット化した。140 ℃で3時間乾燥したペレットを用い、成形、評価に供した。
非繊維状フィラー(B1):炭酸カルシウム 丸尾カルシウム社製「炭酸カルシウム1級」
ガラス繊維(C1):ガラス繊維チョップドストランド(繊維長3mm、平均繊維直径10μm)
非晶性樹脂(D1): 三菱エンジニアリングプラスチックス社製ポリフェニレンエーテル「PX−100L」
Claims (6)
- (α)ポリアリーレンサルファイド樹脂、(β)非繊維状充填材および(γ)繊維状充填材を溶融混練してなるポリアリーレンサルファイド樹脂組成物であって、
前記(α)ポリアリーレンサルファイド樹脂は、溶融粘度(320℃、剪断速度1000/s)が100〔Pa・s〕未満の範囲かつ塩素原子含有量が2000ppm以下の範囲であり、前記(β)非繊維状充填材と(γ)繊維状充填材の合計量が、前記ポリアリーレンサルファイド樹脂組成物中の樹脂成分100質量部に対し、100〜300質量部であり、さらに(β)非繊維状充填材の含有量が(γ)繊維状充填材の含有量以上で、かつポリアリーレンサルファイド樹脂組成物中の塩素原子含有量が900ppm以下の範囲であることを特徴とするポリアリーレンサルファイド樹脂組成物。 - 前記(α)ポリアリーレンサルファイド樹脂が、極性溶媒中でアルカリ金属硫化物(A)とジハロ芳香族化合物(B)とを反応させてポリアリーレンサルファイドを製造する方法において、該ジハロ芳香族化合物(B)の反応率が0〜40%の時点でメルカプト化合物、メルカプト化合物の金属塩、フェノール化合物、フェノール化合物の金属塩およびジスルフィド化合物からなる群から選ばれる一種以上の化合物(C)を添加する製造方法により得られたものである請求項1記載のポリアリーレンサルファイド樹脂組成物。
- ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物を構成する樹脂成分の内、70質量%以上が(A)ポリアリーレンスルフィド樹脂であることを特徴とする請求項1又は2記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
- 前記成分に加え、さらに(δ)ガラス転移温度が110℃以上の非晶性樹脂を含有する請求項1〜3の何れか一項に記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
- 前記非晶性樹脂が、ポリカーボネート系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂またはポリアミドイミド系樹脂である請求項4に記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
- 請求項1〜5の何れか一項記載のポリアリーレンサルファイド樹脂組成物を溶融成形して得られる成形品。
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