JP2014224198A - Polyarylene sulfide composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポリアリーレンスルフィドが本来有する耐熱性、耐薬品性、寸法安定性などを損なうことなく、耐トラッキング性などの電気特性に優れると同時に加熱安定性に優れ、かつ機械的強度、溶融流動性、金型離型性、金型汚染性および成形品外観にも優れる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、電気・電子部品又は自動車電装部品などの電気部品用途、特に大容量パワーモジュールのケースに有用なポリアリーレンスルフィド組成物に関するものである。 The present invention is excellent in electrical properties such as tracking resistance, at the same time excellent in heat resistance, and mechanical strength, melt flow without impairing heat resistance, chemical resistance, dimensional stability, etc. inherent in polyarylene sulfide. It relates to a polyarylene sulfide composition having excellent properties, mold releasability, mold contamination, and molded product appearance. More specifically, it is used for electric parts such as electric / electronic parts or automobile electric parts, particularly large capacity. The present invention relates to a polyarylene sulfide composition useful for a power module case.
ポリアリーレンスルフィドは、耐熱性、耐薬品性、寸法安定性などに優れた特性を示す樹脂であり、その優れた特性を生かし、電気・電子機器部材、自動車機器部材およびＯＡ機器部材等に幅広く使用されている。 Polyarylene sulfide is a resin that exhibits excellent properties such as heat resistance, chemical resistance, and dimensional stability. Utilizing these excellent properties, it is widely used in electrical and electronic equipment members, automotive equipment members, OA equipment members, etc. Has been.
しかしながら、ポリアリーレンスルフィドは、ポリアミド等の他のエンジニアリングプラスチックと比較して、耐トラッキング性が大きく劣ることから、比較的高い電圧にさらされるような用途での使用は制限されていた。 However, since polyarylene sulfide is greatly inferior in tracking resistance as compared with other engineering plastics such as polyamide, its use in applications where it is exposed to a relatively high voltage has been limited.
ポリアリーレンスルフィドの耐トラッキング性を改良する試みについては、これまでにもいくつかの検討がなされ、例えば（ａ）ポリフェニレンスルフィド、（ｂ）ポリアミド、及び（ｃ）主要成分が水酸化マグネシウムである金属水酸化物を配合する樹脂組成物（例えば特許文献１参照。）、（ａ）ポリアリーレンスルフィド、（ｂ）ポリオレフィン系（共）重合体、シリコーン、フッ素系樹脂から選択される１種以上の重合体、（ｃ）水酸化マグネシウム及び（ｄ）繊維状及び／又は非繊維状充填材を配合する樹脂組成物（例えば特許文献２参照。）、また、（ａ）ポリフェニレンスルフィド、（ｂ）特定の平均粒子径と特定の粒度分布を有する水酸化マグネシウム及び（ｃ）繊維状及び／又は非繊維状充填材を配合する樹脂組成物（例えば特許文献３参照。）、等が提案されている。 Several attempts have been made to improve the tracking resistance of polyarylene sulfides. For example, (a) polyphenylene sulfide, (b) polyamide, and (c) a metal whose main component is magnesium hydroxide. One or more kinds of heavy materials selected from a resin composition containing a hydroxide (see, for example, Patent Document 1), (a) polyarylene sulfide, (b) polyolefin (co) polymer, silicone, and fluorine resin. (C) magnesium hydroxide and (d) a resin composition containing a fibrous and / or non-fibrous filler (see, for example, Patent Document 2), (a) polyphenylene sulfide, (b) specific Resin composition containing magnesium hydroxide having an average particle size and a specific particle size distribution and (c) fibrous and / or non-fibrous filler (example) Situ Patent Document 3.), And the like have been proposed.
また、成形品外観、耐衝撃性を改良した樹脂組成物として、ポリアリーレンスルフィド５〜９５重量％、エチレン／α、β−エチレン型不飽和カルボン酸共重合体系アイオノマー樹脂９５〜５重量％、エポキシ基含有アルコキシシランもしくはイソシアネート基含有アルコキシシラン０．０１〜５重量％からなるポリアリーレンスルフィド樹脂組成物（例えば特許文献４参照。）等が提案されている。
Further, as a resin composition with improved molded article appearance and impact resistance,
しかし、特許文献１〜３に提案された樹脂組成物においては、耐トラッキング性がまだ十分に満足できないという課題があった。また、これらの提案樹脂組成物においては、十分に優れた耐トラッキング性を得るためには、高い水酸化マグネシウム含有量が必須となり、このため組成物は靭性に劣るのみならず、機械的強度や溶融流動性の低下が著しく、更には金型離型性や成形品外観の悪化をきたすものであった。即ち、これらの樹脂組成物はおしなべて、優れた耐トラッキング性と、高い靭性、高い機械的強度、良好な溶融流動性、金型離型性、金型汚染性、成形品外観とを同時に得ることは難しかった。 However, the resin compositions proposed in Patent Documents 1 to 3 have a problem that the tracking resistance is not yet satisfactory. In addition, in these proposed resin compositions, in order to obtain sufficiently excellent tracking resistance, a high magnesium hydroxide content is essential, so that the composition is not only inferior in toughness, but also in mechanical strength and The melt fluidity was remarkably lowered, and the mold releasability and the appearance of the molded product were deteriorated. In other words, these resin compositions generally obtain excellent tracking resistance and high toughness, high mechanical strength, good melt fluidity, mold releasability, mold contamination, and molded product appearance at the same time. Was difficult.
また、特許文献４に提案された樹脂組成物は、耐衝撃性、靭性、接着強度、密着強度等の耐トラッキング性とは異なる特性を改良するために提案された樹脂組成物であるとともに、そのポリアリーレンスルフィドの配合量も多いことから耐トラッキング性という面では満足できないものであった。 In addition, the resin composition proposed in Patent Document 4 is a resin composition proposed for improving characteristics different from tracking resistance such as impact resistance, toughness, adhesive strength, adhesion strength, and the like. Since the blending amount of polyarylene sulfide was large, it was not satisfactory in terms of tracking resistance.
そこで、本発明は、優れた耐トラッキング性を有すると同時に、加熱安定性に優れ、かつ、機械的強度、溶融流動性、金型離型性、金型汚染性および成形品外観に優れるポリアリーレンスルフィド組成物を提供することを目的とし、さらに詳しくは、電気・電子部品又は自動車電装部品などの電気部品用途、特に電器部品のケース等、その中でも大容量パワーモジュールのケースに、有用なポリアリーレンスルフィド組成物を提供するものである。 Accordingly, the present invention provides a polyarylene having excellent tracking resistance, excellent heat stability, and excellent mechanical strength, melt fluidity, mold releasability, mold contamination, and molded product appearance. A polyarylene useful for the purpose of providing a sulfide composition, and more particularly for use in electrical parts such as electrical / electronic parts or automobile electrical parts, particularly in the case of electrical parts such as large capacity power modules. A sulfide composition is provided.
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、ポリアリーレンスルフィド、エチレン系アイオノマー樹脂、水酸化マグネシウム及び繊維状充填材を配合し、更に必要に応じて離型剤を配合するポリアリーレンスルフィド組成物は、優れた耐トラッキング性を有すると同時に加熱安定性に優れ、かつ機械的強度、溶融流動性、金型離型性、金型汚染性、成形品外観にも優れる組成物となりうることを見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors compounded polyarylene sulfide, ethylene ionomer resin, magnesium hydroxide and fibrous filler, and further compounded a release agent as necessary. The polyarylene sulfide composition has excellent tracking resistance and at the same time has excellent heat stability, and is excellent in mechanical strength, melt fluidity, mold releasability, mold fouling, and molded article appearance. As a result, the present invention has been completed.
即ち、本発明は、ポリアリーレンスルフィド（Ａ）１００重量部に対し、少なくともエチレン系アイオノマー樹脂（Ｂ）３〜３５重量部、水酸化マグネシウム（Ｃ）５０〜２００重量部及び繊維状充填剤（Ｄ）５０〜１５０重量部を含むことを特徴とするポリアリーレンスルフィド組成物に関するものである。 That is, the present invention relates to at least 3-35 parts by weight of an ethylene ionomer resin (B), 50-200 parts by weight of magnesium hydroxide (C) and a fibrous filler (D) with respect to 100 parts by weight of the polyarylene sulfide (A). And 50 to 150 parts by weight of polyarylene sulfide composition.
以下、本発明に関し詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明のポリアリーレンスルフィド組成物は、ポリアリーレンスルフィド（Ａ）１００重量部に対し、少なくともエチレン系アイオノマー樹脂（Ｂ）３〜３５重量部、水酸化マグネシウム（Ｃ）５０〜２００重量部及び繊維状充填剤（Ｄ）５０〜１５０重量部を含むことからなるものである。 The polyarylene sulfide composition of the present invention comprises at least 3 to 35 parts by weight of an ethylene ionomer resin (B), 50 to 200 parts by weight of magnesium hydroxide (C), and fibrous with respect to 100 parts by weight of the polyarylene sulfide (A). The filler (D) comprises 50 to 150 parts by weight.
本発明のポリアリーレンスルフィド組成物を構成するポリアリーレンスルフィド（Ａ）としては、ポリアリーレンスルフィドと称される範疇に属するものであれば如何なるものを用いてもよく、その中でも、得られるポリアリーレンスルフィド組成物が機械的強度、成形加工性に優れたものとなることから測定温度３１５℃、荷重１０ｋｇの条件下、直径１ｍｍ、長さ２ｍｍのダイスを用いて高化式フローテスターで測定した溶融粘度が５０〜３０００ポイズのポリアリーレンスルフィドが好ましく、特に６０〜１５００ポイズであるものが好ましい。 As the polyarylene sulfide (A) constituting the polyarylene sulfide composition of the present invention, any polyarylene sulfide may be used as long as it belongs to the category called polyarylene sulfide. Since the composition is excellent in mechanical strength and moldability, melt viscosity measured with a Koka flow tester using a die with a diameter of 1 mm and a length of 2 mm under conditions of a measurement temperature of 315 ° C. and a load of 10 kg. Is preferably a polyarylene sulfide having 50 to 3000 poise, particularly preferably 60 to 1500 poise.
該ポリアリーレンスルフィド（Ａ）としては、その構成単位としてｐ−フェニレンスルフィド単位を７０モル％以上、特に９０モル％以上含有しているものが好ましい。また、他の構成単位として、例えば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ホン単位、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、ジフェニレンスルフィド単位、置換基含有フェニレンスルフィド単位、分岐構造含有フェニレンスルフィド単位、等を含有していてもよく、中でもポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）が好ましい。 The polyarylene sulfide (A) preferably contains 70 mol% or more, particularly 90 mol% or more of p-phenylene sulfide units as the structural unit. Examples of other structural units include m-phenylene sulfide units, o-phenylene sulfide units, phenylene sulfide sulfone units, phenylene sulfide ketone units, phenylene sulfide ether units, diphenylene sulfide units, substituent-containing phenylene sulfide units, and branched structures. The phenylene sulfide unit may be contained, and poly (p-phenylene sulfide) is particularly preferable.
該ポリアリーレンスルフィド（Ａ）の製造方法としては、特に制限はなく、例えば一般的に知られている重合溶媒中で、アルカリ金属硫化物とジハロ芳香族化合物とを反応する方法により製造することが可能であり、アルカリ金属硫化物としては、例えば硫化リチウム、硫化ナトリウム、硫化カリウム、硫化ルビジウム、硫化セシウム及びそれらの混合物が挙げられ、これらは水和物の形で使用しても差し支えない。これらアルカリ金属硫化物は、水硫化アルカリ金属とアルカリ金属塩基とを反応させることによって得られ、ジハロ芳香族化合物の重合系内への添加に先立ってその場で調製されても、また系外で調製されたものを用いても差し支えない。また、ジハロ芳香族化合物としては、ｐ−ジクロロベンゼン、ｐ−ジブロモベンゼン、ｐ−ジヨードベンゼン、ｍ−ジクロロベンゼン、ｍ−ジブロモベンゼン、ｍ−ジヨードベンゼン、１−クロロ−４−ブロモベンゼン、４，４’−ジクロロジフェニルスルフォン、４，４’−ジクロロジフェニルエーテル、４，４’−ジクロロベンゾフェノン、４，４’−ジクロロジフェニル等が挙げられる。また、アルカリ金属硫化物及びジハロ芳香族化合物の仕込み比は、アルカリ金属硫化物／ジハロ芳香族化合物（モル比）＝１．００／０．９０〜１．１０の範囲とすることが好ましい。 The method for producing the polyarylene sulfide (A) is not particularly limited. For example, the polyarylene sulfide (A) can be produced by a method of reacting an alkali metal sulfide and a dihaloaromatic compound in a generally known polymerization solvent. Possible alkali metal sulfides include, for example, lithium sulfide, sodium sulfide, potassium sulfide, rubidium sulfide, cesium sulfide and mixtures thereof, which may be used in the form of hydrates. These alkali metal sulfides are obtained by reacting an alkali metal hydrosulfide with an alkali metal base and can be prepared in situ prior to addition of the dihaloaromatic compound into the polymerization system, or outside the system. The prepared one can be used. Examples of the dihaloaromatic compound include p-dichlorobenzene, p-dibromobenzene, p-diiodobenzene, m-dichlorobenzene, m-dibromobenzene, m-diiodobenzene, 1-chloro-4-bromobenzene, 4,4'-dichlorodiphenyl sulfone, 4,4'-dichlorodiphenyl ether, 4,4'-dichlorobenzophenone, 4,4'-dichlorodiphenyl, and the like. The charging ratio of the alkali metal sulfide and the dihaloaromatic compound is preferably in the range of alkali metal sulfide / dihaloaromatic compound (molar ratio) = 1.00 / 0.90 to 1.10.
重合溶媒としては、極性溶媒が好ましく、特に非プロトン性で高温でのアルカリに対して安定な有機アミドが好ましい溶媒である。該有機アミドとしては、例えばＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルホスホルアミド、Ｎ−メチル−ε−カプロラクタム、Ｎ−エチル−２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド、スルホラン、テトラメチル尿素及びその混合物、等が挙げられる。また、該重合溶媒は、重合によって生成するポリマーに対し１５０〜３５００重量％で用いることが好ましく、特に２５０〜１５００重量％となる範囲で使用することが好ましい。重合は２００〜３００℃、特に２２０〜２８０℃にて０．５〜３０時間、特に１〜１５時間攪拌下にて行うことが好ましい。 As the polymerization solvent, a polar solvent is preferable, and an organic amide which is aprotic and stable to alkali at high temperature is particularly preferable. Examples of the organic amide include N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, hexamethylphosphoramide, N-methyl-ε-caprolactam, N-ethyl-2-pyrrolidone, and N-methyl-2-pyrrolidone. 1,3-dimethylimidazolidinone, dimethyl sulfoxide, sulfolane, tetramethylurea and mixtures thereof. Moreover, it is preferable to use this polymerization solvent in 150-3500 weight% with respect to the polymer produced | generated by superposition | polymerization, and it is preferable to use especially in the range used as 250-1500 weight%. The polymerization is preferably carried out at 200 to 300 ° C., particularly 220 to 280 ° C. for 0.5 to 30 hours, particularly 1 to 15 hours with stirring.
さらに、該ポリアリーレンスルフィド（Ａ）は、直鎖状のものであっても、酸素存在下高温で処理し、架橋したものであっても、トリハロ以上のポリハロ化合物を少量添加して若干の架橋または分岐構造を導入したものであっても、窒素等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し、さらにこれらの構造の混合物であってもかまわない。 Furthermore, even if the polyarylene sulfide (A) is linear or is treated and crosslinked at a high temperature in the presence of oxygen, a slight amount of trihalo or higher polyhalo compound is added to form a slight crosslink. Alternatively, a branched structure may be introduced, a heat treatment may be performed in a non-oxidizing inert gas such as nitrogen, or a mixture of these structures may be used.
本発明のポリアリーレンスルフィド組成物を構成するエチレン系アイオノマー樹脂（Ｂ）は、ポリアリーレンスルフィド組成物の耐トラッキング性を向上させるために用いられるものである。該エチレン系アイオノマー樹脂（Ｂ）は、エチレン等のオレフィン類と、アクリル酸等の不飽和カルボン酸類の共重合体において、カルボキシル基が部分的あるいは完全に、金属イオンで中和された構造を有しており、さらに金属イオンを介し分子鎖が架橋した構造をもっている。該金属イオンとしては、特に限定するものはなく、ナトリウムイオン、カリウムイオン等の１価の金属イオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン、亜鉛イオン等の２価の金属イオン、アルミニウムイオン等の３価の金属イオン等が挙げられる。 The ethylene ionomer resin (B) constituting the polyarylene sulfide composition of the present invention is used for improving the tracking resistance of the polyarylene sulfide composition. The ethylene ionomer resin (B) has a structure in which a carboxyl group is partially or completely neutralized with a metal ion in a copolymer of an olefin such as ethylene and an unsaturated carboxylic acid such as acrylic acid. Furthermore, it has a structure in which molecular chains are cross-linked through metal ions. The metal ions are not particularly limited, and monovalent metal ions such as sodium ions and potassium ions, divalent metal ions such as magnesium ions, calcium ions and zinc ions, and trivalent metals such as aluminum ions. And ions.
該エチレン系アイオノマー樹脂としては、この範疇に属するものであれば如何なるものを用いても良く、例えばエチレン／アクリル酸共重合体において、金属イオンがナトリウムイオンあるいは亜鉛イオンのもの、エチレン／メタクリル酸共重合体において、金属イオンがナトリウムイオン、亜鉛イオンのもの等が挙げられる。 Any ethylene ionomer resin may be used as long as it belongs to this category. For example, in an ethylene / acrylic acid copolymer, the metal ion is sodium ion or zinc ion, and the ethylene / methacrylic acid copolymer. Examples of the polymer include those having metal ions such as sodium ions and zinc ions.
該エチレン系アイオノマーとしては、三井・デュポンポリケミカル社より、商品名ハイミランとして市販されている。 The ethylene ionomer is commercially available from Mitsui DuPont Polychemicals under the trade name High Milan.
本発明のポリアリーレンスルフィド組成物を構成する該エチレン系アイオノマー樹脂（Ｂ）の配合量は、ポリアリーレンスルフィド（Ａ）１００重量部に対し、３〜３５重量部である。該エチレン系アイオノマー樹脂（Ｂ）の配合量が３重量部未満である場合、得られる組成物は耐トラッキング性に劣るものとなる。一方、該エチレン系アイオノマー樹脂（Ｂ）の配合量が３５重量部を越える場合、得られる組成物は機械的強度、溶融流動性、金型汚染性に劣るものとなる。 The compounding quantity of this ethylene-type ionomer resin (B) which comprises the polyarylene sulfide composition of this invention is 3-35 weight part with respect to 100 weight part of polyarylene sulfide (A). When the blending amount of the ethylene ionomer resin (B) is less than 3 parts by weight, the resulting composition is inferior in tracking resistance. On the other hand, when the blending amount of the ethylene ionomer resin (B) exceeds 35 parts by weight, the resulting composition is inferior in mechanical strength, melt fluidity, and mold contamination.
本発明のポリアリーレンスルフィド組成物を構成する水酸化マグネシウム（Ｃ）としては、水酸化マグネシウムと称される範疇に属するものであれば如何なるものを用いても良く、中でも、得られるポリアリーレンスルフィド組成物が、耐トラッキング性、溶融流動性に優れ、かつ高い機械的強度を有するものとなることから、化学式Ｍｇ（ＯＨ）２で示される水酸化物を８０重量％以上含む比較的純度の高い水酸化マグネシウムが好ましく、化学式Ｍｇ（ＯＨ）２で示される水酸化物を８０重量％以上、ＣａＯ含有量５重量％以下、塩素含有量１重量％以下である水酸化マグネシウムがより好ましく、Ｍｇ（ＯＨ）２９５重量％以上、ＣａＯ含有量１重量％以下、塩素含有量０．５重量％以下である水酸化マグネシウムが更に好ましく、Ｍｇ（ＯＨ）２９８重量％以上、ＣａＯ含有量０．１重量％以下、塩素含有量０．１重量％以下の高純度水酸化マグネシウムが最も好ましい。
As the magnesium hydroxide (C) constituting the polyarylene sulfide composition of the present invention, any magnesium hydroxide (C) may be used as long as it belongs to the category called magnesium hydroxide, and among them, the resulting polyarylene sulfide composition Since the product has excellent tracking resistance and melt fluidity, and has high mechanical strength, relatively high purity water containing 80% by weight or more of the hydroxide represented by the chemical formula Mg (OH) 2 Magnesium oxide is preferable, and hydroxide represented by the chemical formula Mg (OH) 2 is more preferably 80% by weight,
該水酸化マグネシウム（Ｃ）は、特に耐トラッキング性、機械的強度、溶融流動性、成形品外観に優れたポリアリーレンスルフィド組成物となることから、レーザー回折散乱法により測定した平均粒子径（Ｄ５０）が０．３〜１０μｍの範囲を有するものであることが好ましく、特に０．５〜３μｍの範囲を有するものであることが好ましい。また、該水酸化マグネシウム（Ｃ）の比表面積は、特に耐トラッキング性、機械的強度、溶融流動性に優れたポリアリーレンスルフィド組成物となることから、１０ｍ２／ｇ以下であることが好ましい。 The magnesium hydroxide (C) is a polyarylene sulfide composition having excellent tracking resistance, mechanical strength, melt flowability, and molded article appearance, so that the average particle diameter (D) measured by a laser diffraction scattering method is used. 50 ) is preferably in the range of 0.3 to 10 μm, particularly preferably in the range of 0.5 to 3 μm. Further, the specific surface area of the magnesium hydroxide (C) is preferably 10 m 2 / g or less because a polyarylene sulfide composition excellent in tracking resistance, mechanical strength and melt fluidity is obtained.
該水酸化マグネシウム（Ｃ）としては、例えば表面処理が施されていない水酸化マグネシウム（以下、表面未処理水酸化マグネシウム（Ｃ１）と記す。）、高級脂肪酸及び／又は高級脂肪酸の金属塩、シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミネート系カップリング剤等で表面処理が施された水酸化マグネシウム（以下、表面処理水酸化マグネシウム（Ｃ２）と記す。）、等が挙げられる。そして、表面処理水酸化マグネシウムの表面被覆処理剤について特に制限はなく、高級脂肪酸及びその金属塩としては、例えばステアリン酸、オレイン酸等、及びそのアルカリ金属塩等；アニオン系界面活性剤としては、例えば高級アルコールの硫酸エステル等；リン酸エステルとしては、例えばオルトリン酸と高級アルコールのエステル類等；シラン系カップリング剤としては、例えばビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシ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、γ−グリシドキシ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メトキシシラン等；チタネート系カップリング剤としては、例えばイソプロピルトリイソステアロイルチタネート等；アルミニウム系カップリング剤としては、例えばアセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート等；多価アルコールと脂肪酸のエステル類としては、例えばグリセリンモノステアレート等、が挙げられる。そして、これら水酸化マグネシウム（Ｃ）の中でも特に靭性、機械的強度に優れるポリアリーレンスルフィド組成物となることから、表面処未理水酸化マグネシウム（Ｃ１）、シラン系カップリング剤で表面処理が施された表面処理水酸化マグネシウム（Ｃ２）及びこれらの混合物が好ましい。 Examples of the magnesium hydroxide (C) include magnesium hydroxide not subjected to surface treatment (hereinafter referred to as surface untreated magnesium hydroxide (C1)), higher fatty acid and / or metal salt of higher fatty acid, silane. Examples thereof include magnesium hydroxide (hereinafter referred to as surface-treated magnesium hydroxide (C2)) subjected to surface treatment with a system coupling agent, a titanate coupling agent, an aluminate coupling agent, or the like. And there is no restriction | limiting in particular about the surface coating processing agent of surface treatment magnesium hydroxide, As a higher fatty acid and its metal salt, for example, stearic acid, oleic acid, etc., and its alkali metal salt etc .; As an anionic surfactant, For example, sulfates of higher alcohols; phosphate esters such as esters of orthophosphoric acid and higher alcohols; silane coupling agents such as vinyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ- Aminopropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, etc .; titanate coupling agents such as isopropyltriisostearoyl titanate; aluminum coupling agents , For example, acetoalkoxyaluminum diisopropylate; the esters of polyhydric alcohols and fatty acids such as glycerin monostearate, and the like. Among these magnesium hydroxides (C), a polyarylene sulfide composition having particularly excellent toughness and mechanical strength is obtained, so that surface treatment is performed with surface-treated untreated magnesium hydroxide (C1) and a silane coupling agent. Surface treated magnesium hydroxide (C2) and mixtures thereof are preferred.
本発明のポリアリーレンスルフィド組成物を構成する該水酸化マグネシウム（Ｃ）の配合量は、ポリアリーレンスルフィド（Ｃ）１００重量部に対し、５０〜２００重量部である。該水酸化マグネシウム（Ｃ）の配合量が５０重量部未満である場合、得られる組成物は耐トラッキング性に劣るものとなる。一方、該水酸化マグネシウム（Ｃ）の配合量が２００重量部を越える場合、得られる組成物は機械的強度、溶融流動性、金型離型性、成形品外観に劣るものとなる。 The compounding quantity of this magnesium hydroxide (C) which comprises the polyarylene sulfide composition of this invention is 50-200 weight part with respect to 100 weight part of polyarylene sulfide (C). When the compounding quantity of this magnesium hydroxide (C) is less than 50 weight part, the composition obtained will be inferior to tracking resistance. On the other hand, when the compounding amount of the magnesium hydroxide (C) exceeds 200 parts by weight, the resulting composition is inferior in mechanical strength, melt fluidity, mold releasability, and molded product appearance.
本発明のポリアリーレンスルフィド組成物を構成する繊維状充填剤（Ｄ）は、該ポリアリーレンスルフィド組成物の機械的強度及び寸法安定性を向上させるために配合されるものであり、この目的を達成できる繊維状充填剤であれば、如何なるものを用いることも可能である。繊維状充填剤（Ｄ）としては、例えばガラス繊維、炭素繊維、チタン酸カリウムウィスカ、酸化亜鉛ウィスカ、硼酸アルミニウムウィスカ、アラミド繊維、アルミナ繊維、炭化珪素繊維、アスベスト繊維、石コウ繊維、金属繊維等が例示でき、その中でも、ガラス繊維が好ましい。該繊維状充填剤（Ｄ）は、該ポリアリーレンスルフィド組成物の機械的強度が高いものとなることから、イソシアネート系化合物、シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤、エポキシ化合物等で表面処理したものであることが好ましい。 The fibrous filler (D) constituting the polyarylene sulfide composition of the present invention is blended in order to improve the mechanical strength and dimensional stability of the polyarylene sulfide composition and achieve this purpose. Any fibrous filler can be used. Examples of the fibrous filler (D) include glass fiber, carbon fiber, potassium titanate whisker, zinc oxide whisker, aluminum borate whisker, aramid fiber, alumina fiber, silicon carbide fiber, asbestos fiber, stone koji fiber, and metal fiber. Among them, glass fiber is preferable. Since the fibrous filler (D) has high mechanical strength of the polyarylene sulfide composition, it is surface-treated with an isocyanate compound, a silane coupling agent, a titanate coupling agent, an epoxy compound, or the like. It is preferable that
本発明のポリアリーレンスルフィド組成物を構成する該繊維状充填剤（Ｄ）の配合量は、ポリアリーレンスルフィド（Ａ）１００重量部に対し、５０〜１５０重量部である。該繊維状充填剤（Ｄ）の配合量が５０重量部未満である場合、得られる組成物は機械的強度に劣るものとなる。一方、該繊維状充填剤（Ｄ）の配合量が１５０重量部を越える場合、得られる組成物は溶融流動性、成形品外観に劣るものとなる。 The blending amount of the fibrous filler (D) constituting the polyarylene sulfide composition of the present invention is 50 to 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyarylene sulfide (A). When the compounding quantity of this fibrous filler (D) is less than 50 weight part, the composition obtained will be inferior to mechanical strength. On the other hand, when the blending amount of the fibrous filler (D) exceeds 150 parts by weight, the resulting composition is inferior in melt flowability and molded product appearance.
本発明のポリアリーレンスルフィド組成物は、得られる成形品の金型離型性や外観をより優れたものとするために離型剤（Ｅ）を配合してなることが好ましい。該離型剤（Ｅ）としては離型剤として知られている範疇に属するものであれば用いることが可能であり、例えばカルナバワックス（Ｅ１）、ポリエチレンワックス（Ｅ２）、ポリプロピレンワックス（Ｅ３）、ステアリン酸金属塩（Ｅ４）、酸アマイド系ワックス（Ｅ５）等を挙げることができ、その中でも特に得られる成形品の金型離型性、成形品外観に優れるポリアリーレンスルフィド組成物となることからカルナバワックス（Ｅ１）であることが好ましい。 The polyarylene sulfide composition of the present invention is preferably formed by blending a mold release agent (E) in order to improve the mold releasability and appearance of the obtained molded product. The release agent (E) can be used as long as it belongs to a category known as a release agent. For example, carnauba wax (E1), polyethylene wax (E2), polypropylene wax (E3), Examples thereof include a metal stearate (E4) and an acid amide wax (E5). Among them, a polyarylene sulfide composition excellent in mold releasability and appearance of a molded product is obtained. Carnauba wax (E1) is preferred.
該カルナバワックス（Ｅ１）としては、一般的な市販品を用いることができ、例えば（商品名）精製カルナバ１号粉（日興ファインプロダクツ製）等を挙げることができる。 As the carnauba wax (E1), a general commercially available product can be used, and examples thereof include (trade name) purified carnauba No. 1 powder (manufactured by Nikko Fine Products).
該離型剤（Ｅ）の配合量は、特に金型離型性、成形品外観に優れるポリアリーレンスルフィド組成物となることからポリアリーレンスルフィド（Ａ）、エチレン系アイオノマー樹脂（Ｂ）、水酸化マグネシウム（Ｃ）及び繊維状充填剤（Ｄ）の合計量１００重量部に対し、０．０５〜５重量部であることが好ましい。 The compounding amount of the mold release agent (E) is a polyarylene sulfide composition excellent in mold releasability and molded product appearance, so that polyarylene sulfide (A), ethylene ionomer resin (B), hydroxylation. It is preferable that it is 0.05-5 weight part with respect to 100 weight part of total amounts of magnesium (C) and fibrous filler (D).
本発明のポリアリーレンスルフィド組成物は、本発明の目的を逸脱しない範囲で、非繊維状充填剤を配合していてもよく、非繊維状充填剤としては、例えばワラストナイト、ゼオライト、セリサイト、カオリン、マイカ、クレー、パイロフィライト、ベントナイト、タルク、アルミナシリケート等の珪酸塩；酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄等の酸化物；炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ドロマイト等の炭酸塩；硫酸カルシウム、硫酸バリウム等の硫酸塩；窒化珪素、窒化硼素、窒化アルミニウム等の窒化物；ガラスフレーク、ガラスビーズ等を例示でき、その中でも、マイカ、クレー、タルク、炭酸カルシウム、ガラスフレーク、ガラスビーズが好ましい。また、該非繊維状充填剤は、イソシアネート系化合物、シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤、エポキシ化合物等で表面処理したものであってもよい。 The polyarylene sulfide composition of the present invention may contain a non-fibrous filler without departing from the object of the present invention. Examples of the non-fibrous filler include wollastonite, zeolite, and sericite. Silicates such as kaolin, mica, clay, pyrophyllite, bentonite, talc, alumina silicate; oxides such as aluminum oxide, silicon oxide, magnesium oxide, zirconium oxide, titanium oxide, zinc oxide, iron oxide; calcium carbonate, Carbonates such as magnesium carbonate and dolomite; sulfates such as calcium sulfate and barium sulfate; nitrides such as silicon nitride, boron nitride and aluminum nitride; glass flakes and glass beads, etc., among which mica, clay and talc , Calcium carbonate, glass flakes and glass beads are preferred. The non-fibrous filler may be a surface treated with an isocyanate compound, a silane coupling agent, a titanate coupling agent, an epoxy compound, or the like.
さらに、本発明のポリアリーレンスルフィド組成物は、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、例えばエポキシ樹脂、シアン酸エステル樹脂、フェノール樹脂、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等の１種以上を混合して使用することができる。 Furthermore, the polyarylene sulfide composition of the present invention can be used in various thermosetting resins and thermoplastic resins, such as epoxy resins, cyanate ester resins, phenol resins, polyimides, silicone resins, polyolefins, without departing from the object of the present invention. One or more of polyester, polyamide, polyphenylene oxide, polycarbonate, polysulfone, polyetherimide, polyethersulfone, polyetherketone, polyetheretherketone, etc. can be mixed and used.
本発明のポリアリーレンスルフィド組成物の製造方法としては、従来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。例えば単軸または二軸押出機、ニーダー、ミル、ブラベンダー等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２８０〜４００℃の中から任意に選ぶことが出来る。また、本発明のポリアリーレンスルフィド組成物は、射出成形機、押出成形機、トランスファー成形機、圧縮成形機等を用いて任意の形状を有するケースに成形することができる。 As a method for producing the polyarylene sulfide composition of the present invention, a conventionally used hot melt kneading method can be used. For example, a heat melt kneading method using a single screw or twin screw extruder, a kneader, a mill, a Brabender or the like can be mentioned, and a melt kneading method using a twin screw extruder excellent in kneading ability is particularly preferable. Moreover, the kneading | mixing temperature in this case is not specifically limited, Usually, it can select arbitrarily from 280-400 degreeC. The polyarylene sulfide composition of the present invention can be molded into a case having an arbitrary shape using an injection molding machine, an extrusion molding machine, a transfer molding machine, a compression molding machine, or the like.
さらに、本発明のポリアリーレンスルフィド組成物は、本発明の目的を逸脱しない範囲で、従来公知の熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、結晶核剤、発泡剤、金型腐食防止剤、難燃剤、難燃助剤、染料、顔料等の着色剤、帯電防止剤等の添加剤を１種以上併用しても良い。 Further, the polyarylene sulfide composition of the present invention is a conventionally known heat stabilizer, antioxidant, ultraviolet absorber, crystal nucleating agent, foaming agent, mold corrosion inhibitor, and the like within a range not departing from the object of the present invention. One or more additives such as flame retardants, flame retardant aids, colorants such as dyes and pigments, and antistatic agents may be used in combination.
本発明のポリアリーレンスルフィド組成物は、発電機、電動機、変圧器、変流器、電圧調整器、整流器、インバータ、コンデンサ板などの各種ケース用途に好適に使用でき、その中でも、優れた耐トラッキング性を有すると同時に加熱安定性に優れ、かつ機械的強度、溶融流動性、金型離型性、金型汚染性および成形品外観に優れるポリアリーレンスルフィド組成物からなる大容量パワーモジュールのケースとして特に好適に使用できる。 The polyarylene sulfide composition of the present invention can be suitably used for various cases such as a generator, an electric motor, a transformer, a current transformer, a voltage regulator, a rectifier, an inverter, and a capacitor plate. Among them, an excellent tracking resistance As a case of a large-capacity power module consisting of a polyarylene sulfide composition that has excellent heat stability and mechanical strength, melt fluidity, mold releasability, mold fouling and molded product appearance It can be particularly preferably used.
該大容量パワーモジュール用ケースは、大型の無停電電源装置のインバータ、電気自動車やハイブリッド自動車の電動機用のインバータ、太陽光発電や風力発電のパワーコンディショナ、大型モータやエレベータ等のインバータ等に使用される、定格電圧が１０００Ｖ以上、定格電流が１０Ａ以上である大容量パワーモジュールのケースとして適用でき、その信頼性を高めることができる。 The large-capacity power module case is used for inverters for large uninterruptible power supplies, inverters for electric motors of hybrid and automobiles, power conditioners for solar power generation and wind power generation, inverters for large motors and elevators, etc. It can be applied as a case of a large capacity power module having a rated voltage of 1000 V or more and a rated current of 10 A or more, and its reliability can be improved.
本発明は、耐トラッキング性などの電気特性に優れると同時に加熱安定性に優れ、かつ機械的強度、溶融流動性、金型離型性、金型汚染性および成形品外観にも優れるポリアリーレンスルフィド組成物を提供するものであり、該ポリアリーレンスルフィド組成物は、特に電気・電子部品又は自動車電装部品などの電気部品用途、その電気部品ケースとして、特に大容量パワーモジュールのケースとして有用である。 The present invention provides polyarylene sulfide having excellent electrical characteristics such as tracking resistance and at the same time, excellent heat stability, and excellent mechanical strength, melt fluidity, mold releasability, mold fouling and molded product appearance. The present invention provides a composition, and the polyarylene sulfide composition is particularly useful as an electrical component case such as an electrical / electronic component or an automobile electrical component, as an electrical component case thereof, particularly as a case of a large capacity power module.
次に、本発明を実施例及び比較例によって説明するが、本発明はこれらの例になんら制限されるものではない。 EXAMPLES Next, although an Example and a comparative example demonstrate this invention, this invention is not restrict | limited to these examples at all.
実施例及び比較例において用いたポリアリーレンスルフィド、エチレン系アイオノマー樹脂、表面未処理水酸化マグネシウム、表面処理水酸化マグネシウム、繊維状充填剤、カルナバワックスの詳細を以下に示す。 Details of polyarylene sulfide, ethylene ionomer resin, surface untreated magnesium hydroxide, surface treated magnesium hydroxide, fibrous filler and carnauba wax used in Examples and Comparative Examples are shown below.
＜ポリアリーレンスルフィド（Ａ）＞
ポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）（Ａ−１）（以下、単にＰＰＳ（Ａ−１）と記す。）
：溶融粘度１１０ポイズ。
ポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）（Ａ−２）（以下、単にＰＰＳ（Ａ−２）と記す。）
：溶融粘度３００ポイズ。
ポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）（Ａ−３）（以下、単にＰＰＳ（Ａ−３）と記す。）
：溶融粘度３５０ポイズ。
<Polyarylene sulfide (A)>
Poly (p-phenylene sulfide) (A-1) (hereinafter simply referred to as PPS (A-1))
: Melt viscosity 110 poise.
Poly (p-phenylene sulfide) (A-2) (hereinafter simply referred to as PPS (A-2))
: Melt viscosity 300 poise.
Poly (p-phenylene sulfide) (A-3) (hereinafter simply referred to as PPS (A-3))
: Melt viscosity 350 poise.
＜エチレン系アイオノマー樹脂（Ｂ）＞
エチレン系アイオノマー樹脂（Ｂ−１）：三井・デュポンポリケミカル社製、（商品名）ハイミラン１７０２；金属イオン種＝亜鉛イオン、ＭＦＲ＝１６ｇ／１０分。
エチレン系アイオノマー樹脂（Ｂ−２）：三井・デュポンポリケミカル社製、（商品名）ハイミラン１７０７；金属イオン種＝ナトリウムイオン、ＭＦＲ＝０．９ｇ／１０分。
<Ethylene ionomer resin (B)>
Ethylene ionomer resin (B-1): manufactured by Mitsui DuPont Polychemical Co., Ltd. (trade name) Himiran 1702; metal ion species = zinc ion, MFR = 16 g / 10 min.
Ethylene ionomer resin (B-2): manufactured by Mitsui DuPont Polychemical Co., Ltd. (trade name) Himiran 1707; metal ion species = sodium ion, MFR = 0.9 g / 10 min.
＜水酸化マグネシウム（Ｃ）＞
表面未処理水酸化マグネシウム（Ｃ１−１）；神島化学工業（株）製、（商品名）マグシーズＸ６；Ｍｇ（ＯＨ）２含有量９９．８重量％、平均粒子径１．０μｍ、比表面積６．０ｍ２／ｇ。
表面処理水酸化マグネシウム（Ｃ２−１）；神島化学工業（株）製、（商品名）マグシーズＶ６；Ｍｇ（ＯＨ）２含有量９９．８重量％、平均粒子径１．０μｍ、比表面積５．１ｍ２／ｇ、表面処理：ビニルシラン。
<Magnesium hydroxide (C)>
Surface untreated magnesium hydroxide (C1-1); manufactured by Kamishima Chemical Co., Ltd., (trade name) Magsees X6; Mg (OH) 2 content 99.8% by weight, average particle size 1.0 μm, specific surface area 6 0.0 m 2 / g.
Surface treated magnesium hydroxide (C2-1); manufactured by Kamishima Chemical Industry Co., Ltd., (trade name) Magseeds V6; Mg (OH) 2 content 99.8% by weight, average particle diameter 1.0 μm,
＜繊維状充填剤（Ｄ）＞
ガラス繊維（Ｄ−１）；エヌエスジー・ヴェトロテックス（株）製、（商品名）ＲＥＳ０３−ＴＰ９１；繊維径９μｍ、繊維長３ｍｍ。
<Fibrous filler (D)>
Glass fiber (D-1); manufactured by NSG Vetrotex Co., Ltd. (trade name) RES03-TP91; fiber diameter 9 μm, fiber length 3 mm.
＜カルナバワックス（Ｅ）＞
カルナバワックス（Ｅ１−１）；日興ファインプロダクツ製、（商品名）精製カルナバ１号粉末。
<Carnauba wax (E)>
Carnauba wax (E1-1); Nikko Fine Products, (trade name) purified carnauba No. 1 powder.
合成例１（ＰＰＳ（Ａ−１）、ＰＰＳ（Ａ−２）の合成）
攪拌機を装備する１５リットルオートクレーブに、Ｎａ２Ｓ・２．８Ｈ２Ｏ１８６６ｇ及びＮ−メチル−２−ピロリドン（以下、ＮＭＰと記す。）５リットルを仕込み、窒素気流下攪拌しながら徐々に２０５℃まで昇温して、４０７ｇの水を溜出させた。この系を１４０℃まで冷却した後、ｐ−ジクロロベンゼン２２８０ｇとＮＭＰ１５００ｇを添加し、窒素気流下に系を封入した。この系を２２５℃に昇温し、２２５℃にて２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器により単離した。温水でポリマーを繰り返し洗浄し、１００℃で一昼夜乾燥し、ポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）を得た。
Synthesis Example 1 (Synthesis of PPS (A-1) and PPS (A-2))
A 15 liter autoclave equipped with a stirrer was charged with 1866 g of Na 2 S · 2.8H 2 O and 5 liters of N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter referred to as NMP) and gradually heated to 205 ° C. while stirring under a nitrogen stream. The temperature was raised and 407 g of water was distilled off. After cooling the system to 140 ° C., 2280 g of p-dichlorobenzene and 1500 g of NMP were added, and the system was sealed under a nitrogen stream. The system was heated to 225 ° C. and polymerized at 225 ° C. for 2 hours. After completion of the polymerization, the mixture was cooled to room temperature, and the polymer was isolated using a centrifuge. The polymer was washed repeatedly with warm water and dried at 100 ° C. for a whole day and night to obtain poly (p-phenylene sulfide).
得られたポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）（ＰＰＳ（Ａ−１））の溶融粘度は１１０ポイズであった。 The melt viscosity of the obtained poly (p-phenylene sulfide) (PPS (A-1)) was 110 poise.
更にＰＰＳ（Ａ−１）を、空気雰囲気下２３５℃で加熱硬化処理を行った。 Further, PPS (A-1) was heat-cured at 235 ° C. in an air atmosphere.
得られたポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）（ＰＰＳ（Ａ−２））の溶融粘度は３００ポイズであった。 The melt viscosity of the obtained poly (p-phenylene sulfide) (PPS (A-2)) was 300 poise.
合成例２（ＰＰＳ（Ａ−３）の合成）
攪拌機を装備する１５リットルチタン製オートクレーブにＮＭＰ３２３２ｇ、４７％硫化水素ナトリウム水溶液１６８２ｇ及び４８％水酸化ナトリウム水溶液１１４２ｇを仕込み、窒素気流下攪拌しながら徐々に２００℃まで昇温して、１３６０ｇの水を溜出させた。この系を１７０℃まで冷却し、ｐ−ジクロロベンゼン２１１８ｇとＮＭＰ１７８３ｇを添加し、窒素気流下に系を封入した。この系を２２５℃に昇温し、２２５℃にて１時間重合し、続けて２５０℃まで昇温し、２５０℃にて２時間重合した。更に、２５０℃で水４５１ｇを圧入し、再度２５５℃まで昇温し、２２５℃にて２時間重合を行った。重合終了後、室温まで冷却し、重合スラリーを固液分離した。ポリマーをＮＭＰ、アセトン及び水で順次洗浄し、１００℃で一昼夜乾燥し、ポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）を得た。
Synthesis Example 2 (Synthesis of PPS (A-3))
A 15 liter titanium autoclave equipped with a stirrer was charged with 3232 g of NMP, 1682 g of a 47% aqueous solution of sodium hydrogen sulfide and 1142 g of a 48% aqueous solution of sodium hydroxide. The temperature was gradually raised to 200 ° C. while stirring under a nitrogen stream, and 1360 g of water was added. Distilled. The system was cooled to 170 ° C., 2118 g of p-dichlorobenzene and 1783 g of NMP were added, and the system was sealed under a nitrogen stream. The system was heated to 225 ° C., polymerized at 225 ° C. for 1 hour, then heated to 250 ° C. and polymerized at 250 ° C. for 2 hours. Furthermore, 451 g of water was injected at 250 ° C., the temperature was raised again to 255 ° C., and polymerization was carried out at 225 ° C. for 2 hours. After completion of the polymerization, the mixture was cooled to room temperature, and the polymerization slurry was subjected to solid-liquid separation. The polymer was washed successively with NMP, acetone and water, and dried at 100 ° C. overnight to obtain poly (p-phenylene sulfide).
得られたポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）（ＰＰＳ（Ａ−３））は直鎖状のものであり、その溶融粘度は３５０ポイズであった。 The obtained poly (p-phenylene sulfide) (PPS (A-3)) was linear, and its melt viscosity was 350 poise.
実施例及び比較例で用いた評価・測定方法を以下に示す。 Evaluation and measurement methods used in Examples and Comparative Examples are shown below.
〜耐トラッキング性の測定〜
射出成形により直径５０ｍｍ、厚さ３ｍｍの円盤状試験片を作製し、該試験片を用いて、ＩＥＣ６０１１２に準じて比較トラッキング指数（以下、ＣＴＩと記す。）を測定した。ＣＴＩとして４００（Ｖ）以上のものを耐トラッキング性に優れると判断した。
~ Measurement of tracking resistance ~
A disk-shaped test piece having a diameter of 50 mm and a thickness of 3 mm was produced by injection molding, and a comparative tracking index (hereinafter referred to as CTI) was measured using the test piece according to IEC60112. A CTI of 400 (V) or higher was judged to be excellent in tracking resistance.
〜引張強度の測定〜
射出成形によりＡＳＴＭ Ｄ−６３８の１号試験片を作製し、該試験片を用いて、ＡＳＴＭ Ｄ−６３８に準じ、引張強度を測定した。測定装置（島津製作所製、（商品名）ＡＧ−５０００Ｂ）を用い、チャック間距離１１０ｍｍ、測定速度５ｍｍ／分の試験条件で行った。引張強度として８０ＭＰａ以上のものを機械的強度に優れると判断した。
~ Measurement of tensile strength ~
A No. 1 test piece of ASTM D-638 was prepared by injection molding, and the tensile strength was measured using the test piece according to ASTM D-638. Using a measuring device (manufactured by Shimadzu Corporation, (trade name) AG-5000B), the test was performed under the test conditions of a distance between chucks of 110 mm and a measurement speed of 5 mm / min. A tensile strength of 80 MPa or more was judged to be excellent in mechanical strength.
〜引張ウェルド強度の測定〜
ＡＳＴＭ Ｄ−６３８の１号試験片の両端から溶融樹脂が流れ込み、試験片の中央にウェルド部を形成する金型を用い、射出成形により試験片を作製した。該試験片を用いて、ＡＳＴＭ Ｄ−６３８に準じ、引張ウェルド強度を測定した。測定装置（島津製作所製、（商品名）ＡＧ−５０００Ｂ）を用い、チャック間距離１１０ｍｍ、測定速度５ｍｍ／分の試験条件で行った。引張ウェルド強度として３０ＭＰａ以上のものを機械的強度に優れると判断した。
~ Measurement of tensile weld strength ~
A molten resin flowed in from both ends of ASTM D-638 No. 1 test piece, and a test piece was prepared by injection molding using a mold that formed a weld portion at the center of the test piece. Using this test piece, the tensile weld strength was measured in accordance with ASTM D-638. Using a measuring device (manufactured by Shimadzu Corporation, (trade name) AG-5000B), the test was performed under the test conditions of a distance between chucks of 110 mm and a measurement speed of 5 mm / min. A tensile weld strength of 30 MPa or more was judged to be excellent in mechanical strength.
〜バーフロー長さの測定〜
溶融流動性の指標としてバーフロー長さ（以下、ＢＦＬと記す。）を測定した。射出成形機（住友重機械工業製、（商品名）ＳＥ７５）に、深さ１ｍｍ、幅１０ｍｍの溝がスパイラル状に掘られた金型を装着し、次いで、シリンダー温度を３１０℃、射出圧力を１９０ＭＰａ、射出速度を最大、射出時間を１．５秒、及び金型温度を１３５℃に設定した該射出成形機のホッパーにポリアリーレンスルフィド組成物を投入し、射出した。そして金型内のスパイラル状の溝を溶融流動した長さをＢＦＬとして測定した。ＢＦＬとして１２０ｍｍ以上のものを溶融流動性に優れると判断した。
~ Measurement of bar flow length ~
The bar flow length (hereinafter referred to as BFL) was measured as an index of melt fluidity. An injection molding machine (manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd., (trade name) SE75) is mounted with a mold having a groove with a depth of 1 mm and a width of 10 mm, and the cylinder temperature is 310 ° C. and the injection pressure is The polyarylene sulfide composition was charged into a hopper of the injection molding machine set to 190 MPa, injection speed maximum, injection time 1.5 seconds, and mold temperature set to 135 ° C., and injected. And the length which melted and flowed the spiral groove | channel in a metal mold | die was measured as BFL. A BFL of 120 mm or more was judged to be excellent in melt fluidity.
〜ボルト締め付け割れ試験〜
射出成形機に、図１に示すナット受け部を有する箱型ケースの金型を装着し、シリンダー温度３１０℃、冷却時間４０秒、金型温度１３５℃の条件で、ポリアリーレンスルフィド組成物を射出した。次いで、成形した箱型ケースのナット受け部に、Ｍ５ナットを装着し、１０Ｎ・ｍのトルクに設定したトルクレンチを用い、Ｍ５ボルトを締め付けた。締め付け後、ナット受け部の亀裂或いはナット受け部の破壊がなかったものを○、亀裂を生じたもの、ナット受け部が破壊したもの、を×として判定した。ボルト締め付け割れ試験で○であるものを靭性に優れると判断した。
~ Bolt tightening crack test ~
1 is mounted on the injection molding machine, and the polyarylene sulfide composition is injected under the conditions of a cylinder temperature of 310 ° C., a cooling time of 40 seconds, and a mold temperature of 135 ° C. did. Next, an M5 nut was attached to the nut receiving portion of the molded box-shaped case, and an M5 bolt was tightened using a torque wrench set to a torque of 10 N · m. After tightening, the case where the nut receiving part was not cracked or the nut receiving part was not broken was judged as ◯, the case where the crack was generated, and the case where the nut receiving part was broken was judged as x. In the bolt tightening cracking test, it was judged that the one with ◯ was excellent in toughness.
〜金型離型性〜
図１に示す箱型ケースの金型にポリアリーレンスルフィド組成物を射出し、冷却後、金型コアからの該箱型ケースの離型性を評価した。金型コアからまったく抵抗無く離型できる状態を○、抵抗はあるものの離型に手間取らない状態、抵抗が大きく離型に手間取る状態、を×として判定した。離型性が○である状態を離型性に優れると判断した。
~ Mold releasability ~
The polyarylene sulfide composition was injected into the mold of the box-type case shown in FIG. 1 and, after cooling, the releasability of the box-type case from the mold core was evaluated. A state where the mold could be released from the mold core without any resistance was judged as ◯, a state where there was a resistance but not time-consuming in the mold release, and a state where the resistance was large and time-consuming in the mold release was judged as x. The state where the releasability was ○ was judged to be excellent.
〜金型汚染性〜
図１に示す箱型ケースを、射出成形により連続して１００個成形し、その後の金型キャビティー内に付着する汚染物の有無を観察した。汚染物が認められないものを○、僅かでも汚染物が認められるものを×として判定した。金型汚染性は、○である状態を金型汚染が無く優れると判断した。
~ Mold contamination ~
100 box cases shown in FIG. 1 were continuously formed by injection molding, and the presence or absence of contaminants adhering in the mold cavity was observed. The case where no contaminant was found was judged as ◯, and the case where even a slight amount of contaminant was found was judged as ×. The mold contamination property was judged to be excellent when there was no mold contamination.
〜成形品外観〜
得られた箱型ケースの表面状態を目視にて観察した。表面全体に艶のあるものを○、表面の一部に艶のあるもの、表面にまったく艶のないもの、を×として判定した。成形品外観が○であるものを成形品外観に優れると判断した。
~ Appearance of molded product ~
The surface state of the obtained box-shaped case was visually observed. A case where the entire surface was glossy was evaluated as ◯, a portion where the surface was glossy, and a case where the surface was not glossy at all. Those having a molded product appearance of ◯ were judged to be excellent in the molded product appearance.
実施例１
ＰＰＳ（Ａ−２）４６．５重量％、エチレン系アイオノマー樹脂（Ｂ−１）７．０重量％及び表面処理水酸化マグネシウム（Ｃ２−１）４６．５重量％の割合で配合して、シリンダー温度３１０℃に加熱した二軸押出機（東芝機械製、（商品名）ＴＥＭ−３５−１０２Ｂ）のホッパーに投入した。一方、ガラス繊維（Ｄ−１）を該二軸押出機のサイドフィーダーのホッパーに投入し、スクリュー回転数２００ｒｐｍにて溶融混練し、ダイより流出する溶融組成物を冷却後裁断し、ペレット状のポリアリーレンスルフィド組成物を作製した。その際のポリアリーレンスルフィド組成物の構成割合は，ＰＰＳ（Ａ−２）１００重量部に対し、エチレン系アイオノマー樹脂（Ｂ−１）１５重量部、表面処理水酸化マグネシウム（Ｃ２−１）１００重量部、ガラス繊維（Ｄ−１）７５重量部であった。
Example 1
Blended in a ratio of 46.5% by weight of PPS (A-2), 7.0% by weight of ethylene ionomer resin (B-1) and 46.5% by weight of surface-treated magnesium hydroxide (C2-1). It put into the hopper of the twin-screw extruder (Toshiba machine make, (brand name) TEM-35-102B) heated at the temperature of 310 degreeC. On the other hand, the glass fiber (D-1) is put into the hopper of the side feeder of the twin-screw extruder, melted and kneaded at a screw rotational speed of 200 rpm, and the molten composition flowing out from the die is cooled and then cut. A polyarylene sulfide composition was prepared. In this case, the polyarylene sulfide composition is composed of 15 parts by weight of ethylene ionomer resin (B-1) and 100 parts by weight of surface-treated magnesium hydroxide (C2-1) with respect to 100 parts by weight of PPS (A-2). Part, 75 parts by weight of glass fiber (D-1).
該ポリアリーレンスルフィド組成物を、シリンダー温度３１０℃に加熱した射出成形機（住友重機械工業製、（商品名）ＳＥ７５）のホッパーに投入し、ＣＴＩを測定するための円盤状試験片、引張強度を測定するための試験片、並びに引張ウェルド強度を測定するための試験片を、それぞれ成形すると共に、ＢＦＬを測定した。更にボルト締め付け割れ試験、金型離型性、金型汚染性、成形品外観を評価するために図１に示す箱型ケースを１００個成形し、それぞれの評価を行った。これらの結果を表１に示した。 The polyarylene sulfide composition is charged into a hopper of an injection molding machine (manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd., (trade name) SE75) heated to a cylinder temperature of 310 ° C., and a disk-shaped test piece for measuring CTI, tensile strength A test piece for measuring the tensile strength and a test piece for measuring the tensile weld strength were respectively molded and BFL was measured. Furthermore, in order to evaluate the bolt tightening crack test, mold releasability, mold contamination, and appearance of the molded product, 100 box cases shown in FIG. 1 were molded and evaluated. These results are shown in Table 1.
得られたポリアリーレンスルフィド組成物は、ＣＴＩ、引張強度、引張ウェルド強度、溶融流動性に優れ、得られた箱型ケースは、ボルト締め付け割れ試験、金型離型性、金型汚染性、及び成形品外観に優れていた。 The resulting polyarylene sulfide composition is excellent in CTI, tensile strength, tensile weld strength, and melt fluidity, and the resulting box-type case has a bolt clamping crack test, mold releasability, mold contamination, and The appearance of the molded product was excellent.
実施例２〜８
ＰＰＳ（Ａ−１、Ａ−２、Ａ−３）、エチレン系アイオノマー樹脂（Ｂ−１、Ｂ−２）、水酸化マグネシウム（Ｃ１−１、Ｃ２−１）、ガラス繊維（Ｄ−１）、及びカルナバワックス（Ｅ１−１）を表１に示す配合割合とした以外は、実施例１と同様の方法によりポリアリーレンスルフィド組成物を作製し、実施例１と同様の方法により評価した。評価結果を表１に示した。
Examples 2-8
PPS (A-1, A-2, A-3), ethylene ionomer resin (B-1, B-2), magnesium hydroxide (C1-1, C2-1), glass fiber (D-1), A polyarylene sulfide composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the blending ratio shown in Table 1 was changed to that of carnauba wax (E1-1), and evaluated in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 1.
得られた全てのポリアリーレンスルフィド組成物は、ＣＴＩ、引張強度、引張ウェルド強度、溶融流動性に優れ、得られた箱型ケースは、ボルト締め付け割れ試験、金型離型性、金型汚染性、及び成形品外観に優れていた。 All the obtained polyarylene sulfide compositions are excellent in CTI, tensile strength, tensile weld strength, and melt fluidity. The resulting box-type case has a bolt clamping crack test, mold releasability, and mold contamination. And the appearance of the molded product was excellent.
比較例１〜５
ＰＰＳ（Ａ−２）、エチレン系アイオノマー樹脂（Ｂ−１）、表面処理水酸化マグネシウム（Ｃ２−１）、ガラス繊維（Ｄ−１）、及びカルナバワックス（Ｅ１−１）を表２に示す配合割合とした以外は、実施例１と同様の方法によりポリアリーレンスルフィド組成物を作製し、実施例１と同様の方法により評価した。評価結果を表２に示した。
Comparative Examples 1-5
Table 2 shows the composition of PPS (A-2), ethylene ionomer resin (B-1), surface-treated magnesium hydroxide (C2-1), glass fiber (D-1), and carnauba wax (E1-1). Except for the ratio, a polyarylene sulfide composition was prepared in the same manner as in Example 1, and evaluated in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 2.
比較例１，２，４より得られた組成物は、耐トラッキング性が劣るものであった。比較例５より得られた組成物は、引張強度が劣るものであった。比較例３，５より得られた組成物は、ＢＦＬが低く、溶融流動性が劣るものであった。比較例１，２，５より得られた組成物から成形した箱型ケースは、ボルト締め付け割れ試験で亀裂或いは破壊が生じ、靭性に劣るものであった。比較例３，４より得られた組成物は、金型汚染性が劣るものであった。また、比較例３，５より得られた組成物から成形した箱型ケースは、成形品外観が劣るものであった。 The compositions obtained from Comparative Examples 1, 2, and 4 were inferior in tracking resistance. The composition obtained from Comparative Example 5 was inferior in tensile strength. The compositions obtained from Comparative Examples 3 and 5 had low BFL and poor melt fluidity. The box-shaped cases molded from the compositions obtained from Comparative Examples 1, 2, and 5 were inferior in toughness due to cracking or breaking in the bolt tightening crack test. The compositions obtained from Comparative Examples 3 and 4 were inferior in mold contamination. Moreover, the box-shaped case molded from the composition obtained from Comparative Examples 3 and 5 was inferior in the appearance of the molded product.
本発明のポリアリーレンスルフィド組成物は、耐トラッキング性などの電気特性に優れると同時に加熱安定性に優れ、かつ機械的強度、溶融流動性、金型離型性、金型汚染性および成形品外観に優れるものであり、電気・電子部品又は自動車電装部品などの電気部品のケース用途、特に大容量パワーモジュールのケースとして期待されるものである。 The polyarylene sulfide composition of the present invention is excellent in electrical properties such as tracking resistance and at the same time, excellent in heat stability, and mechanical strength, melt fluidity, mold releasability, mold contamination, and appearance of molded products. It is expected to be used as a case for electrical parts such as electric / electronic parts or automobile electrical parts, particularly as a case for a large capacity power module.
Claims (5)
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