JP2013075997A - ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ポリアリーレンサルファイド樹脂(A)、エポキシ樹脂(B)、オキサゾリン基含有非晶性ポリマー(C)及びトリアジン骨格含有化合物(D)を必須成分として含有することを特徴とするポリアリーレンサルフィド樹脂組成物および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、電子・電機部品。
【選択図】 なし
Description
ところで、近年、電気・電子装置の高出力・高電圧化と、小型化/軽量化に伴う樹脂成形品の薄肉化に耐えうる電気絶縁性、特に樹脂成形品の厚み方向(沿面に対し垂直方向)に対して高い電圧に耐えうる優れた絶縁性を長時間維持することが望まれている。
しかしながら、前記特許文献1に記載のPAS樹脂組成物は成形品の厚み方向に対して必ずしも優れた絶縁寿命を付与できるわけではなく、改良の余地があった。
ポリアリーレンサルファイド樹脂(A)、エポキシ樹脂(B)、オキサゾリン基含有非晶性ポリマー(C)及びトリアジン骨格含有化合物(D)を必須成分として含有することを特徴とするポリアリーレンサルフィド樹脂組成物、
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、
前記成形品を組み込んで成る電子・電気部品、に関する。
[測定方法]
ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)10gを1mol/lのHCl10mlを加えて攪拌し、その後濾過する。次いでHClが検出されなくなるまで水洗を繰り返し、水洗で用いた濾液を全て回収し、該濾液中のHClをNaOHで滴定し、消費されたHClのモル数をΔHClとする。次いで、水洗後のポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を再度蒸留水に分散させ、そこに1mol/lNaOH10mlを加えて攪拌する。攪拌後濾過し、NaOHが検出されなくなるまで水洗を繰り返す。水洗で用いた濾液を全て回収し、該濾液中のNaOHをHClで滴定し、消費されたNaOHのモル数をΔNaOHとする。尚、ΔNaOH−ΔHClは、この様にしてもとめたΔNaOHとΔHClの差である。
[測定方法]
粉末状のポリマーサンプル10mg〜1g程度を精秤し、密栓型試験管に入れ、アセトン1mlと純水3mlを加え、更に希塩酸を加えて撹拌後、濾別した濾液をNaOH水溶液により逆滴定して末端酸性化に消費された塩酸のモル数を測定する。次いで濾別されたポリマーサンプルを純水にて30分間洗浄し、アセトン2.5mlおよびヨードアセトアミド50mモルからなるアセトン溶液2.5mlを加え、密栓し、100℃で60分間加熱し、水冷し、開栓し、それから液相部を分離し、紫外線吸光度計を用いて、450nmの吸光度(I2の吸光度)を測定する。前もってモデルチオール化合物「Cl−C6H4-SH」に関して作製しておいた検量線を用いて吸光度から酸性化後の全末端チオール基濃度を算出する(サンプル量はアセトンスラリー中のチオール基の濃度が0.1〜0.3mモルの範囲になるように適当に選ぶことが好ましい。)。この酸性化後の全末端チオール基濃度から末端酸性化に費やされた塩酸のモル数を差し引いたモル数が、求めるべきPAS樹脂の末端チオール基となる。同一粉末状サンプルにつき3回ずつ測定を行って、末端チオール基濃度の平均値を求める。
方法1−1:p−ジクロルベンゼンを硫黄と炭酸ソーダの存在下で重合させる方法、
方法1−2:p−ジクロルベンゼンを、極性溶媒中で、硫化ナトリウムと反応させる方法、
方法1−3:p−ジクロルベンゼンを、極性溶媒中で、水硫化ナトリウム及び水酸化ナトリウムと反応させる方法、
方法1−4:p−ジクロルベンゼンを、極性溶媒中で、硫化水素と水酸化ナトリウムの存在下で重合させる方法、
が挙げられ、また、方法2として、p−クロルチオフェノール等のチオフェノール類を炭酸カリウムや炭酸ナトリウム等のアルカリ触媒又は沃化銅等の銅塩の共存下で自己縮合させる方法が挙げられる。また、方法1にて使用し得る極性溶媒としては、N−メチルピロリドン、ジメチルアセトアミドなどのアミド系溶剤やスルホラン等が挙げられる。
この酸処理に使用される酸としては、ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を分解する作用を有するものでなければ特に制限はないが、酢酸、塩酸、硫酸、リン酸、珪酸、炭酸、プロピル酸等を挙げることができ、なかでも酢酸、塩酸が好ましく使用される。酸処理の方法としては、酸または酸水溶液にポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を浸漬する方法等がある。この際、必要に応じ撹拌または加熱することができる。例えば、酢酸により酸処理する場合、pH4の水溶液を80〜90℃に加熱した中にPAS樹脂を浸漬し、30分間撹拌することにより、十分な効果が得られる。酸処理されたPAS樹脂は、残存している酸または塩等を物理的に除去するため、水または温水で数回洗浄することが好ましい。このときに使用される水としては、蒸留水または脱イオン水であることが好ましい。
上記酸処理には、ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)の粉粒体を用いても、或いは重合後のスラリー状態にあるポリアリーレンスルフィド樹脂(A)をそのまま酸処理に供してもよい。
前述のヨードアセトアミド法に準拠。
PPSのα−メチルクロルナフタレン溶液(PPS濃度0.4g/100ml)の206℃(400°F)における相対粘度値を測定し、次式 〔η〕=ln(相対粘度値)/PPS濃度 に基づき算出。
ASTM D1238による316℃/5000g荷重下、オリフィス;0.0825±0.002インチ径×0.315±0.001インチ長さでの値。
ポリマーを硫酸分解して、原子吸光法により測定。
ポリマー10gを1mol/lのHCl10mlを加えて攪拌し、その後濾過する。次いでHClが検出されなくなるまで(AgNO3溶液を滴下して白濁しなくなるまで)水洗を繰り返し、水洗で用いた濾液を全て回収し、該濾液中のHClをNaOHで滴定し、消費されたHClのモル数をΔHClとした。次いで、水洗後のポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を再度蒸留水に分散させ、そこに1mol/lNaOH10mlを加えて攪拌する。攪拌後濾過し、NaOHが検出されなくなるまで(フェノールフタレイン溶液を滴下して赤色化しなくなるまで)水洗を繰り返す。水洗で用いた濾液を全て回収し、該濾液中のNaOHをHClで滴定し、消費されたNaOHのモル数をΔNaOHとした。
撹拌機付の5lオートクレーブにN−メチルピロリドン 1233gと硫化ナトリウム2.7水塩 636g(5.0モル、分析61.5%)、酢酸リチウム二水和物 510g(5.0モル)及び水 90g(5.0モル)とを仕込み、窒素雰囲気下で205℃において約1時間20分撹拌しながら水 257gを含む留出液290mlを生じた。次いで、反応系を150℃に冷却したのちp−ジクロルベンゼン 750g(5.1モル)をN−メチルピロリドン 400g中に溶解させた溶液を加え、265℃で3時間反応させたが、この間、重合反応終了時の内圧は9.0Kg/cm2であった。しかるのち、オートクレーブを冷却して内容物を濾別し、次いでケーキを熱水で3回洗浄し、さらにアセトンで2回洗浄した後、pH 1のHCl水溶液に室温で30分間浸漬後、脱イオン水で洗浄/80℃下減圧乾燥により467gのPPSを得た。(収率=86%)
ここに得られたPPSは、末端チオール基濃度が35μモル/g、固有粘度〔η〕0.25、メルトフローレート550g/10分、全ナトリウム含有量が100ppm、ΔHCl=1.0μmol/g、ΔNaOH=12.0μmol/gであった。これをPPSとして用いた。
上記の参考例1で製造したPPS樹脂及び第1表〜第2表に示す各配合成分を表中に示す割合で均一に混合の後、35mmφの2軸押出機にて300℃で溶融混練しペレットを得た。このペレットをインラインスクリュー式の3オンス射出成形機を用いシリンダー温度300℃、金型温度140℃、射出圧力1000Kgf/cm2、射出スピード中速にて、各種特性評価用の成形とテストピース作成し、各種特性を評価した。この結果を第1表〜第2表に示す。ガラス繊維は、10μm径のチョップドストランドを使用した。なお、評価項目は以下のとおりである。
JIS−C2110−1994の絶縁破壊強さの測定方法(7.1(1))に準拠し、25〔KV〕/50〔Hz〕の交流電圧を印加して導通するまでの時間〔h〕(以下、導通時間〔h〕という)を測定し、材料の厚み方向の絶縁寿命を評価した。但し、実施例1〜5の厚み方向の絶縁寿命は、比較例1の絶縁寿命を1(基準値)としたときの倍率で表した。
絶縁寿命=(実施例1〜5における導通時間〔h〕)/(比較例1における導通時間〔h〕)
エポキシ樹脂(B):ビスフェノールA型エポキシ樹脂、エポキシ当量2000
オキサゾリン変性樹脂(C):ビニルオキサゾリン5wt%含有オキサゾリン/スチレン/アクリロニトリル共重合体(スチレン/アクリロにトリス=70/25)
トリアジン骨格含有化合物(D2):メラミン
トリアジン骨格含有化合物(D3):シアヌル酸
トリアジン骨格含有化合物(D4):アミノトリアジンノボラック樹脂(DIC株式会社製「フェノライト KA−7052−L2」、軟化点80℃、水酸基当量120g/eq)
トリアジン骨格含有化合物(D5):メラミン樹脂(株式会社台和製「コーティングレジンCL透明20」)
Claims (9)
- ポリアリーレンサルファイド樹脂(A)、エポキシ樹脂(B)、オキサゾリン基含有非晶性ポリマー(C)及びトリアジン骨格含有化合物(D)を必須成分として含有することを特徴とするポリアリーレンサルフィド樹脂組成物。
- トリアジン骨格含有化合物(D)が、メラミン、シアヌル酸、メラミンシアヌレート、トリアジン、トリアジン変性ノボラック型フェノール樹脂およびメラミン樹脂からなる群から選ばれる1種以上である請求項1記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
- トリアジン骨格含有化合物(D)の含有割合がポリアリーレンサルファイド樹脂(A)100質量部当たり、1〜50質量部である請求項1または2記載のポリアリーレンサルファイド樹脂組成物。
- (A)〜(D)成分に加え、さらに耐衝撃性改良樹脂(E)を含有する請求項1記載のポリアリーレンサルフィド樹脂組成物。
- 耐衝撃性改良樹脂(E)が、酸基又はエポキシ基含有ビニル系重合体(E1)、および、酸基又はエポキシ基含有ゴム質重合体(E2)から選択される樹脂成分である請求項4記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
- (A)〜(D)成分に加え、さらに繊維状強化材(F)を含有する請求項1記載のポリアリーレンスフィド樹脂組成物。
- エポキシ樹脂(B)がビスフェノール型エポキシ樹脂である請求項1記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載の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。
- 請求項8に記載の成形品を組み込んで成る電子・電気部品。
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