JP2014214203A

JP2014214203A - ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物

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Publication number: JP2014214203A
Application number: JP2013091445A
Authority: JP
Inventors: 山野　直樹; Naoki Yamano; 直樹山野; 誠花谷; Makoto Hanatani; 後藤　博之; Hiroyuki Goto; 博之後藤
Original assignee: Tosoh Corp
Current assignee: Tosoh Corp
Priority date: 2013-04-24
Filing date: 2013-04-24
Publication date: 2014-11-17
Anticipated expiration: 2033-04-24
Also published as: JP6194623B2

Abstract

【課題】外装部品としての黒色色調と耐衝撃性、成形流動性に優れることから、特にモバイルパソコンやタブレット、携帯電話など携帯端末機器の筐体等の電子・電気部品用途、又は自動車電装部品等の電気部品用途に有用なポリアリーレンスルフィド樹脂組成物を提供する。【解決手段】溶融温度３１０℃、加圧力１００ｋｇｆ／ｃｍ２で圧縮成形した成形体の明度（Ｌ値）が７０以下であり、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５０〜１０００ポイズであるポリアリーレンスルフィド樹脂（Ａ）１００重量部に対し、変性エチレン系共重合体（Ｂ）１５〜３０重量部、ガラス繊維（Ｃ）１５〜３０重量部、並びに電子顕微鏡で測定した数平均粒子径が１０〜２０ｎｍのカーボンブラック（Ｄ）１．２〜３重量部を含んでなり、該変性エチレン系重合体（Ｂ）と該カーボンブラック（Ｄ）の配合割合が、変性エチレン系重合体（Ｂ）／該カーボンブラック（Ｄ）（重合部／重量部）＝０．０８〜０．１２の関係を満足するポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。【選択図】なし

Description

本発明は、外装部品としての黒色色調と耐衝撃性、成形流動性に優れるポリアリーレンスルフィド樹脂組成物に関するものであり、さらに詳しくは、特にモバイルパソコンやタブレット、携帯電話など携帯端末機器の筐体等の電子・電気部品用途、又は自動車電装部品等の電気部品用途に有用なポリアリーレンスルフィド樹脂組成物に関するものである。

ポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）（以下、ＰＰＳと略記することもある。）に代表される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、優れた機械的特性、熱的特性、電気的特性、耐薬品性を有し、多くの電気・電子機器部材や自動車機器部材、その他ＯＡ機器部材等、幅広く使用されている。

ＰＡＳは、ガラス繊維等の繊維状無機充填材、炭酸カルシウム、タルク等の粒状無機充填材を配合することにより、機械的強度、耐熱性、剛性等を大きく向上させることができる。しかしながら、他のエンジニアリングプラスチックに比較し耐衝撃性に劣り、モバイルパソコンやタブレット、携帯電話など携帯端末機器の筐体等の電子・電気部品用途、又は自動車電装部品等の電気部品用途への搭載が制限されている。また、これらの用途においては、部品形状の複雑化や小型化の要求から、部品の薄肉化が進展しており、薄肉化した際の衝撃性に優れることが望まれている。さらには、部品点数削減の点から、従来は内部部品として使用されていたＰＰＳ製部品を、外装部品としても使用することが望まれている。

ＰＡＳの耐衝撃性を改良するための技術として、ＰＡＳに変性エチレン系共重合体をブレンドすることが知られている。例えば、ポリアリーレンスルフィドおよびα，β−不飽和カルボン酸アルキルエステル、無水マレイン酸からなるエチレン系共重合体からなる樹脂組成物（例えば特許文献１参照。）、ポリアリーレンスルフィドおよびα−オレフィンとα，β−不飽和酸のグリシジルエステルからなるエチレン系共重合体からなる樹脂組成物（例えば特許文献２参照。）、等が報告されている。また、例えば、特定のポリアリーレンスルフィド、エチレンおよびグリシジルエステルを含有するオレフィン系共重合体、特定の弾性体、カーボンブラックからなる樹脂組成物（例えば特許文献３参照。）が報告されている。

特開昭６２−１５１４６０号公報（例えば特許請求の範囲参照。）特開昭５８−１５４７５７号公報（例えば特許請求の範囲参照。）特表２００７−５０２８９４号公報（例えば特許請求の範囲参照。）

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、耐衝撃性には優れるものの、成形加工に必要な成形流動性、外装部品としての色調、特に黒色色調については何ら述べられていない。即ちこれらの提案樹脂組成物はおしなべて、黒色色調、耐衝撃性、成形流動性を同時に満足することは難しいものであった。

そこで、本発明は、外装部品としての黒色色調、耐衝撃性、成形加工に必要な成形流動性に優れるポリアリーレンスルフィド樹脂組成物を提供することを目的とし、さらに詳しくは、モバイルパソコンやタブレット、携帯電話など携帯端末機器の筐体等の電子・電気部品用途、又は自動車電装部品等の電気部品用途に特に有用なポリアリーレンスルフィド樹脂組成物を提供することにある。

本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、特定のポリアリーレンスルフィド樹脂、変性エチレン系共重合体、ガラス繊維、及び特定のカーボンブラックから構成され、特定の配合割合からなる樹脂組成物が、黒色色調、耐衝撃性、成形流動性に優れるポリアリーレンスルフィド樹脂組成物となり得ることを見出し、本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明は、溶融温度３１０℃、加圧力１００ｋｇｆ／ｃｍ^２で圧縮成形した成形体の明度（Ｌ値）が７０以下であり、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５０〜１０００ポイズであるポリアリーレンスルフィド樹脂（Ａ）１００重量部に対し、エチレン−α、β−不飽和カルボン酸アルキルエステル−無水マレイン酸共重合体、エチレン−α、β−不飽和カルボン酸グリシジルエステル共重合体、エチレン−α、β−不飽和カルボン酸グリシジルエステル−酢酸ビニル共重合体、エチレン−α、β−不飽和カルボン酸グリシジルエステル−α、β−不飽和カルボン酸アルキルエステル共重合体及び無水マレイン酸グラフト変性エチレン−α−オレフィン共重合体からなる群より選択される少なくとも１種以上の変性エチレン系共重合体（Ｂ）１５〜３０重量部、ガラス繊維（Ｃ）１５〜３０重量部、並びに電子顕微鏡で測定した数平均粒子径が１０〜２０ｎｍのカーボンブラック（Ｄ）１．２〜３重量部を含んでなり、該変性エチレン系重合体（Ｂ）と該カーボンブラック（Ｄ）の配合割合が、変性エチレン系重合体（Ｂ）／該カーボンブラック（Ｄ）（重合部／重量部）＝０．０８〜０．１２の関係を満足することを特徴とするポリアリーレンスルフィド樹脂組成物に関するものである。

以下に、本発明を詳細に説明する。

本発明のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物を構成するポリアリーレンスルフィド樹脂（Ａ）としては、一般にポリアリーレンスルフィド樹脂と称される範疇に属するものであればよく、該ポリアリーレンスルフィド樹脂としては、例えば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、該ポリアリーレンスルフィド樹脂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等が挙げられ、その中でも、特に耐熱性、強度特性に優れるポリアリーレンスルフィド樹脂組成物となることから、ポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）であることが好ましい。

そして、該ポリアリーレンスルフィド樹脂（Ａ）は、とりわけ黒色度に優れたポリアリーレンスルフィド樹脂組成物が得られることから、溶融温度３１０℃、加圧力１００ｋｇｆ／ｃｍ^２で圧縮成形した成形体の明度（Ｌ値）が７０以下のものであり、Ｌ値が７０を越えるものである場合、得られる組成物は、黒色色調に劣るものとなる。

さらに、該ポリアリーレンスルフィド樹脂（Ａ）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において、機械的強度と薄肉流動性に優れるポリアリーレンスルフィド樹脂組成物が得られることから５０〜１０００ポイズのポリアリーレンスルフィド樹脂である。

該ポリアリーレンスルフィド樹脂（Ａ）の製造方法としては、ポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法として知られている方法により製造することが可能であり、例えば極性溶媒中で硫化アルカリ金属塩、ポリハロ芳香族化合物を重合することにより得る事が可能である。その際の極性有機溶媒としては、例えばＮ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−エチル−２−ピロリドン、シクロヘキシルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等を挙げる事ができ、硫化アルカリ金属塩としては、例えば硫化ナトリウム、硫化ルビジウム、硫化リチウムの無水物又は水和物を挙げる事ができる。また、硫化アルカリ金属塩としては、水硫化アルカリ金属塩とアルカリ金属水酸化物を反応させたものであってもよい。ポリハロ芳香族化合物としては、例えば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、４，４’−ジクロロジフェニルスルホン、４，４’−ジクロロベンゾフェノン、４，４’−ジクロロジフェニルエーテル、４，４’−ジクロロジビフェニル等を挙げる事ができる。

また、ポリアリーレンスルフィド樹脂（Ａ）としては、直鎖状のものであっても、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、ポリアリーレンスルフィド樹脂の分子鎖の一部及び／又は末端を例えばカルボキシル基、カルボキシ金属塩、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、ニトロ基等の官能基により変性されたものであっても、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し、さらにこれらの構造の混合物であってもかまわない。また、該ポリアリーレンスルフィド樹脂（Ａ）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。さらに、重合反応終了後に不活性ガス又は酸化性ガス中で加熱処理を行い、硬化を行ったものであってもよい。

本発明のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物を構成する変性エチレン系共重合体（Ｂ）は、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の耐衝撃性を改良するものであり、エチレン−α、β−不飽和カルボン酸アルキルエステル−無水マレイン酸共重合体，エチレン−α、β−不飽和カルボン酸グリシジルエステル共重合体，エチレン−α、β−不飽和カルボン酸グリシジルエステル−酢酸ビニル共重合体，エチレン−α、β−不飽和カルボン酸グリシジルエステル−α、β−不飽和カルボン酸アルキルエステル共重合体及び無水マレイン酸グラフト変性エチレン−α−オレフィン共重合体からなる群より選択される少なくとも１種以上の変性エチレン系共重合体である。

該エチレン−α、β−不飽和カルボン酸アルキルエステル−無水マレイン酸共重合体としては、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、中でも得られるポリアリーレンスルフィド樹脂組成物が耐衝撃性等に優れることから、エチレン残基単位：α、β−不飽和カルボン酸アルキルエステル残基単位：無水マレイン酸残基単位（重量比）＝５０〜９８：４０〜１：１０〜１の範囲であることが好ましい。該エチレン−α、β−不飽和カルボン酸アルキルエステル−無水マレイン酸共重合体の具体的例示としては、（商品名）ボンダインＬＸ４１１０（アルケマ（株）製）、（商品名）ボンダインＴＸ８０３０（アルケマ（株）製）、（商品名）ボンダインＡＸ８３９０（アルケマ（株）製）等が挙げられる。

該エチレン−α、β−不飽和カルボン酸グリシジルエステル共重合体としては、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、中でも得られるポリアリーレンスルフィド樹脂組成物が耐衝撃性等に優れることから、エチレン残基単位：α、β−不飽和カルボン酸グリシジルエステル残基単位（重量比）＝８５〜９９：１５〜１の範囲であることが好ましい。該エチレン−α、β−不飽和カルボン酸グリシジルエステル共重合体の具体的例示としては、（商品名）ボンドファースト２Ｃ（住友化学（株）製）、（商品名）ボンドファーストＥ（住友化学（株）製）等が挙げられる。

該エチレン−α、β−不飽和カルボン酸グリシジルエステル−酢酸ビニル共重合体としては、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、中でも得られるポリアリーレンスルフィド樹脂組成物が耐衝撃性等に優れることから、エチレン残基単位：α、β−不飽和カルボン酸グリシジルエステル残基単位：酢酸ビニル残基単位（重量比）＝５０〜９８：１５〜１：３５〜１の範囲であることが好ましい。該エチレン−α、β−不飽和カルボン酸グリシジルエステル−酢酸ビニル共重合体の具体的例示としては、（商品名）ボンドファースト２Ｂ（住友化学（株）製）、（商品名）ボンドファースト７Ｂ（住友化学（株）製）等が挙げられる。

該エチレン−α、β−不飽和カルボン酸グリシジルエステル−α、β−不飽和カルボン酸アルキルエステル共重合体としては、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、中でも得られるポリアリーレンスルフィド樹脂組成物が耐衝撃性等に優れることから、エチレン残基単位：α、β−不飽和カルボン酸グリシジルエステル残基単位：α、β−不飽和カルボン酸アルキルエステル残基単位（重量比）＝５０〜９８：１０〜１：４０〜１の範囲であることが好ましい。該エチレン−α、β−不飽和カルボン酸グリシジルエステル−α、β−不飽和カルボン酸アルキルエステル共重合体の具体的例示としては、（商品名）ボンドファースト７Ｌ（住友化学（株）製）、（商品名）ボンドファースト７Ｍ（住友化学（株）製）等が挙げられる。

該無水マレイン酸グラフト変性エチレン−α−オレフィン共重合体としては、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、中でも得られるポリアリーレンスルフィド樹脂組成物が耐衝撃性等に優れることから、エチレン残基単位：α−オレフィン残基単位：無水マレイン酸残基単位（重量比）＝５０〜９８：４５〜１：５〜１の範囲からなるものであることが好ましく、具体的には無水マレイン酸グラフト変性直鎖状低密度ポリエチレン、無水マレイン酸グラフト変性エチレン−プロピレンゴム等が挙げられる。該無水マレイン酸グラフト変性エチレン−α−オレフィン共重合体は、例えばエチレン−α−オレフィン共重合体、過酸化物、無水マレイン酸を共存し、グラフト化反応を進行することにより入手することが可能である。

そして、変性エチレン系共重合体（Ｂ）を構成するα−オレフィンとは、炭素数が３以上のα−オレフィンを言い、例えばプロピレン、ブテン−１、４−メチル−ペンテン−１、ヘキセン−１、オクテン−１等を例示できる。また、α、β−不飽和カルボン酸アルキルエステルとしては、例えばアクリル酸、メタクリル酸等のアルキルエステルが挙げられ、具体的には、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、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｔ−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、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル等が挙げられる。α、β−不飽和カルボン酸グリシジルエステルとしては、例えばアクリル酸グリシジルエステル、メタクリル酸グリシジルエステルが挙げられる。

該変性エチレン系共重合体（Ｂ）の配合量としては、とりわけ衝撃強度と成形流動性に優れたＰＡＳ樹脂組成物となることから、ポリアリーレンスルフィド樹脂（Ａ）１００重量部に対して、１５〜３０重量部であることが好ましい。

本発明のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物を構成するガラス繊維（Ｃ）は、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の耐衝撃性を改良するものであり、該ガラス繊維（Ｃ）としては、一般にガラス繊維と称すものであれば如何なるものを用いてもよい。該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、繊維断面のアスペクト比が２〜４の扁平ガラス繊維からなる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；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、その中でもとりわけ耐衝撃性と成形流動性に優れるポリアリーレンスルフィド樹脂組成物となることから、繊維断面のアスペクト比が２〜４である扁平ガラス繊維からなるチョップドストランドであることが好ましい。繊維断面のアスペクト比が４であるチョップドストランドとしては、例えば（商品名）ＣＳＧ−３ＰＡ８３０、（日東紡（株）製）、繊維断面のアスペクト比が２であるチョップドストランドとしては、（商品名）ＣＳＧ−３ＰＬ８３０（日東紡（株）製）等が挙げられる。これらのガラス繊維（Ｃ）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。該ガラス繊維（Ｃ）の配合量としては、とりわけ衝撃強度と成形流動性に優れたＰＡＳ樹脂組成物となることから、ポリアリーレンスルフィド樹脂（Ａ）１００重量部に対して、１５〜３０重量部である。

本発明のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物を構成するカーボンブラック（Ｄ）は、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の黒色度を改良するものであり、該カーボンブラック（Ｄ）としては、とりわけ黒色度に優れ、耐衝撃性、成形加工性に優れるポリアリーレンスルフィド樹脂組成物となることから、電子顕微鏡で測定した数平均粒子径が１０〜２０ｎｍのカーボンブラックであり、数平均粒子径１０ｎｍ未満のカーボンブラックである場合、又は、数平均粒子径２０ｎｍを越えるカーボンブラックである場合、得られる組成物は黒色色調、機械特性等に劣るものとなる。該カーボンブラックの具体的例示としては、三菱化学（株）製、（商品名）＃９５０（数平均粒子径１６ｎｍ）、三菱化学（株）製、（商品名）＃２６００（数平均粒子径１３ｎｍ）等が挙げられる。これらのカーボンブラック（Ｄ）は２種以上を併用することも可能であり、必要により表面を酸化処理したものを用いてもよい。該カーボンブラックの配合量としては、とりわけ黒色度に優れ、衝撃強度と成形流動性に優れたポリアリーレンスルフィド樹脂組成物となることから、ポリアリーレンスルフィド樹脂（Ａ）１００重量部に対して、１．２〜３重量部であり、更に、該変性エチレン系重合体（Ｂ）と該カーボンブラック（Ｄ）の配合割合が、変性エチレン系重合体（Ｂ）／該カーボンブラック（Ｄ）（重合部／重量部）＝０．０８〜０．１２の関係を満足するものである。ここで、カーボンブラック（Ｄ）が１．２重量部未満、又は、変性エチレン系重合体（Ｂ）／該カーボンブラック（Ｄ）（重合部／重量部）が０．０８未満である場合、得られる組成物は黒色度に劣るものとなり好ましくない。また、カーボンブラック（Ｄ）が３重量部を越える場合、又は、変性エチレン系重合体（Ｂ）／該カーボンブラック（Ｄ）（重合部／重量部）が０．１２を超える場合、得られる組成物は成形加工性に劣るものとなる。

本発明のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物は、特に成形加工性が優れたものとなることから、さらに、離型剤（Ｅ）を配合してなるものが好ましい。該離型剤（Ｅ）は、脂肪酸アミド系滑剤、カルナバワックスから選択される１種以上のものであることが好ましく、該脂肪酸アミド系滑剤、カルナバワックスは市販のものが使用できる。該脂肪酸アミド系滑剤は、高級脂肪酸アミド、エチレンビスステアロアミド、高級脂肪酸及びジアミンからなる重縮合物などが挙げられ、この範疇に属するものであれば如何なるものを用いることも可能であり、例えばステアリン酸、セバシン酸、エチレンジアミンからなる重縮合物である、（商品名）ライトアマイドＷＨ−２５５（共栄社化学（株）製）等を挙げることができる。また、該カルナバワックスしては、一般にカルナバワックスと称するものであれば如何なるものを用いる事が可能であり、例えば（商品名）精製カルナバ粉末１号（日興リカ（株）製）等を挙げることができる。該離型剤の配合量としては、ポリアリーレンスルフィド樹脂（Ａ）１００重量部に対して、０．１〜３重量部であることが好ましい。

本発明のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、炭素繊維、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のウイスカー；ロックウール、ジルコニア、チタン酸バリウム、炭化珪素、シリカ、高炉スラグ等の無機系繊維、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の有機系繊維；ワラステナイト、マグネシウムオキシサルフェート等の鉱物系繊維が添加されたものであってもよいし、本発明の効果を損なわない範囲で、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、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、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、ハイドロタルサイト、ガラスパウダー、ガラスバルーン、ガラスフレークが添加されたものであっても構わない。

また、本発明のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、従来公知のタルク、カオリン、シリカなどの結晶核剤；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；発泡剤などの通常の添加剤を１種以上添加するものであってもよい。

さらに、本発明のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物は、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、ポリエステル系エラストマー、ポリアルキレンオキサイド等の１種以上を混合して使用してなるものであってもよい。

本発明のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物を製造する際の製造方法としては特に制限はなく、一般的な混合・混練方法として知られている方法を用いる事が可能であり、例えば全て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した後で溶融混練し、さらに残りの原材料を配合し溶融混練する方法；あるいは原材料の一部を配合後単軸又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、小量の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。そして、溶融混練を行う方法としては、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、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２６０〜３５０℃の中から任意に選ぶことができる。

本発明のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物は、外装部品としての黒色色調、耐衝撃性、成形加工に必要な成形流動性に優れる特性をあわせもつことを特徴とする。さらに、得られたＰＡＳ樹脂組成物は、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、特に射出成形には好適な樹脂組成物である。

本発明のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物は、とりわけ外装部品としての黒色色調に優れたものとなることから、シリンダー温度３１０℃、金型温度１３５℃で射出成形した成形体の明度（Ｌ値）が２０以下であることが好ましい。

本発明のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物は、外装部品としての黒色色調、耐衝撃性、成形加工に必要な成形流動性に優れる特性をあわせもつことから、部品形状の複雑化や小型化のニーズから部品の薄肉化、外装部品としての使用が望まれている携帯端末機器の筐体等の電気・電子部品、又は自動車電装部品に好適に用いられる。

本発明は、外装部品としての黒色色調、耐衝撃性、成形加工に必要な成形流動性に優れるポリアリーレンスルフィド樹脂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樹脂組成物、モバイルパソコンやタブレット、携帯電話など携帯端末機器の筐体等の電子・電気部品用途、又は自動車電装部品等の電気部品用途に有用なものである。

以下に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらによりなんら制限されるものではない。

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樹脂（Ａ）、変性エチレン系共重合体（Ｂ）、ガラス繊維（Ｃ）、カーボンブラック（Ｄ）、離型剤（Ｅ）を以下に示す。

＜ポリアリーレンスルフィド樹脂（Ａ）＞
ポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）（以下、ＰＰＳ（Ａ−１）と記す。）：溶融粘度４００ポイズ、明度（Ｌ値）６８。
ポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）（以下、ＰＰＳ（Ａ−２）と記す。）：溶融粘度４６０ポイズ、明度（Ｌ値）６３。
ポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）（以下、ＰＰＳ（Ａ−３）と記す。）：溶融粘度３７０ポイズ、明度（Ｌ値）５９。
ポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）（以下、ＰＰＳ（Ａ−４）と記す。）：溶融粘度３５０ポイズ、明度（Ｌ値）８２。

＜変性エチレン系共重合体（Ｂ）＞
エチレン−α、β−不飽和カルボン酸アルキルエステル−無水マレイン酸共重合体（Ｂ−１）（以下、変性エチレン系共重合体（Ｂ−１）と記す。）：アルケマ（株）製、（商品名）ボンダインＡＸ８３９０。
エチレン−α、β−不飽和カルボン酸グリシジルエステル−α、β−不飽和カルボン酸アルキルエステル共重合体（Ｂ−２）（以下、変性エチレン系共重合体（Ｂ−２）と記す。）：住友化学（株）製、（商品名）ボンドファースト７Ｍ。
エチレン−α、β−不飽和カルボン酸グリシジルエステル−酢酸ビニル共重合体（Ｂ−３）（以下、変性エチレン系共重合体（Ｂ−３）と記す。）：住友化学（株）製、（商品名）ボンドファースト７Ｂ。
エチレン−α、β−不飽和カルボン酸−グリシジルエステル共重合体（Ｂ−４）（以下、変性エチレン系共重合体（Ｂ−４）と記す。）：住友化学（株）製、（商品名）ボンドファーストＥ。

＜ガラス繊維（Ｃ）＞
ガラス繊維（Ｃ−１）；日東紡（株）製チョップドストランド、（商品名）ＣＳＧ−３ＰＡ８３０、繊維断面のアスペクト比４。
ガラス繊維（Ｃ−２）；日東紡（株）製チョップドストランド、（商品名）ＣＳＧ−３ＰＬ８３０、繊維断面のアスペクト比２。

＜カーボンブラック（Ｄ）＞
カーボンブラック（Ｄ−１）；三菱化学（株）製、（商品名）＃９５０、数平均粒子径１６ｎｍ。
カーボンブラック（Ｄ−２）；三菱化学（株）製、（商品名）＃２６００、数平均粒子径１３ｎｍ。
カーボンブラック（Ｄ−３）；三菱化学（株）製、（商品名）ＭＡ１００、数平均粒子径２４ｎｍ。

＜離型剤（Ｅ）＞
脂肪酸アミド系滑剤（Ｅ−１）；共栄社化学（株）製、（商品名）ライトアマイドＷＨ−２５５。
カルナバワックス（Ｅ−２）；日興リカ（株）製、（商品名）精製カルナバ粉末１号。

＜合成例１（ＰＰＳ（Ａ−１）の合成）＞
攪拌機を装備する１５リットルオートクレーブに、フレーク状硫化ソーダ（Ｎａ_２Ｓ・２．９Ｈ_２Ｏ）１８１４ｇ、粒状の苛性ソーダ（１００％ＮａＯＨ：和光純薬特級）８．７ｇ及びＮ−メチル−２−ピロリドン３２３２ｇ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、３３９ｇの水を留去した。１９０℃まで冷却した後、ｐ−ジクロロベンゼン２１２９ｇ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン１７８３ｇ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１時間重合させた後、２５分かけて２５０℃に昇温し、２５０℃にて２時間重合を行った。次いで、この系に２５０℃で蒸留水５０９ｇを圧入し、２５５℃まで昇温してさらに２時間重合反応を行った。重合終了後、室温まで冷却し、重合スラリーを遠心濾過器で固液分離した。ケーキをＮ−メチル−２−ピロリドン、アセトン及び水で順次洗浄した。得られたポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）を１０５℃で一昼夜乾燥することによって、溶融粘度が４００ポイズのＰＰＳ（Ａ−１）を得た。

＜合成例２（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、フレーク状硫化ソーダ（Ｎａ_２Ｓ・２．９Ｈ_２Ｏ）１８１４ｇ、粒状の苛性ソーダ（１００％ＮａＯＨ：和光純薬特級）８．７ｇ及びＮ−メチル−２−ピロリドン３２３２ｇ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、３４０ｇの水を留去した。１９０℃まで冷却した後、ｐ−ジクロロベンゼン２１０７ｇ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン１７８３ｇ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１時間重合させた後、２５分かけて２５０℃に昇温し、２５０℃にて２時間重合を行った。次いで、この系に２５０℃で蒸留水５０９ｇを圧入し、２５５℃まで昇温してさらに２時間重合反応を行った。重合後、減圧下で重合スラリーからＮ−メチル−２−ピロリドンを蒸留操作で回収した。最終到達温度は１７０℃で圧力は４．７ｋＰａであった。得られたケーキに８０℃の温水を加えスラリー濃度２０％として洗浄し、再度、同様に温水を加え２００℃まで昇温してポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）の洗浄を合計２回行った。得られたポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）を１０５℃で一昼夜乾燥することによって、溶融粘度が４６０ポイズのＰＰＳ（Ａ−２）を得た。

＜合成例３（ＰＰＳ（Ａ−３）の合成）＞
攪拌機を装備する１５リットルオートクレーブに、フレーク状硫化ソーダ（Ｎａ_２Ｓ・２．９Ｈ_２Ｏ）１８５４ｇ、３０％苛性ソーダ溶液（３０％ＮａＯＨａｑ）４８ｇ及びＮ−メチル−２−ピロリドン３６７９ｇ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、３８０ｇの水を留去した。１９０℃まで冷却した後、ｐ−ジクロロベンゼン２１４０ｇ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン９８５ｇ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１時間重合させた後、２５分かけて２５０℃に昇温し、さらに２５０℃にて３時間重合を行った。重合後、減圧下で重合スラリーからＮ−メチル−２−ピロリドンを蒸留操作で回収した。最終到達温度は１７０℃で圧力は４．７ｋＰａであった。得られたケーキに８０℃の温水を加えスラリー濃度２０％として洗浄し、再度、同様に温水を加え１７５℃まで昇温してポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）の洗浄を合計２回行った。得られたポリフェニレンスルフィドを１０５℃で一昼夜乾燥した。次いで、乾燥したポリフェニレンスルフィドをバッチ式ロータリーキルン型焼成装置に充填し、窒素雰囲気下で２４０℃まで昇温し、１時間の保持による硬化処理を行うことによって、溶融粘度が３７０ポイズのＰＰＳ（Ａ−３）を得た。

＜合成例４（ＰＰＳ（Ａ−４）の合成）＞
攪拌機を装備する１５リットルオートクレーブに、フレーク状硫化ソーダ（Ｎａ_２Ｓ・２．９Ｈ_２Ｏ）１８１４ｇ、粒状の苛性ソーダ（１００％ＮａＯＨ：和光純薬特級）８．７ｇ及びＮ−メチル−２−ピロリドン３２３２ｇ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、３３９ｇの水を留去した。１９０℃まで冷却した後、ｐ−ジクロロベンゼン２１２９ｇ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン１７８３ｇ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１時間重合させた後、２５分かけて２５０℃に昇温し、２５０℃にて２時間重合を行った。次いで、この系に２５０℃で蒸留水５０９ｇを圧入し、２５５℃まで昇温してさらに２時間重合反応を行った。重合終了後、室温まで冷却し、重合スラリーを遠心濾過器で固液分離した。ケーキを窒素気流下でＮ−メチル−２−ピロリドン、アセトンで順次３回繰り返し洗浄し、さらに、窒素気流下で０．２％塩酸、及び温水で順次洗浄した。得られたポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）を１０５℃で一昼夜乾燥することによって、溶融粘度が３５０ポイズのＰＰＳ（Ａ−４）を得た。

得られたポリアリーレンスルフィド樹脂、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の評価・測定方法を以下に示す。

〜ポリアリーレンスルフィド樹脂の溶融粘度測定〜
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（（株）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。

〜ポリアリーレンスルフィド樹脂の明度（Ｌ値）測定〜
ポリアリーレンスルフィド樹脂を溶融温度３１０℃、加圧力１００ｋｇｆ／ｃｍ^２の圧力で圧縮成形した後、冷却温度１５０℃で５０ｍｍ×５０ｍｍ×１ｍｍ厚の成形体とし、色彩色差計（スガ試験機（株）製、商品名ＳＭカラーコンピューター）にて、室温下で明度（Ｌ値）の測定を行った。

〜ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の明度（Ｌ値）測定〜
ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物をシリンダー温度３１０℃、金型温度１３５℃とした射出成形機（住友重機械工業（株）製、商品名ＳＥ−７５Ｓ）によって射出成形し、７０ｍｍ×７０ｍｍ×２ｍｍ厚の成形体とし、色彩色差計（スガ試験機（株）製、商品名ＳＭカラーコンピューター）にて、室温下で明度（Ｌ値）の測定を行った。

〜耐衝撃性の測定〜
ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物を、シリンダー温度３１０℃、金型温度１３５℃とした射出成形機（住友重機械工業（株）製、商品名ＳＥ−７５Ｓ）によってシャルピー衝撃強度測定用試験片を作製し、ノッチングマシーン（（株）東洋精機製作所製、商品名Ａ−３型）によりノッチを入れ、シャルピー衝撃試験機（（株）東洋精機製作所製、商品名ＤＧ−ＣＢ型）を用いて、ＩＳＯ１７９に準拠し測定を行った。シャルピー衝撃強度として１２ｋＪ／ｍ^２を超えるものを実用上十分な値を示すと判断した。

〜成形流動性の測定〜
射出成形機（住友重機械工業（株）製、（商品名）ＳＥ７５Ｓ）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樹脂組成物を投入し、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成形流動性として測定した。成形流動性として１８０ｍｍを超えるものを実用上十分な値を示すと判断した。

実施例１
合成例１で得られたＰＰＳ（Ａ−１）１００重量部に対し、変性エチレン系共重合体（Ｂ−１）２６．６重量部、カーボンブラック（Ｄ−１）２．５重量部、及び離型剤（Ｅ−１）を予め均一に混合し、シリンダー温度３００℃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、扁平ガラス繊維（Ｃ−１）をＰＰＳ（Ａ−１）１００重量部に対して２６．６重量部となるように該二軸押出機のサイドフィーダーのホッパーから投入し、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）樹脂組成物（以下、ＰＰＳ樹脂組成物と記す。）を作製した。得られたＰＰＳ樹脂組成物の、明度、衝撃強度、成形流動性を評価した。評価結果を表１に示す。

得られたＰＰＳ樹脂組成物は、実用上十分な明度を有し、衝撃強度も良好であった。また、成形流動性も実用上十分な値を示した。

実施例２〜５
ＰＰＳ（Ａ−１、Ａ−２、Ａ−３）、変性エチレン系共重合体（Ｂ−２、Ｂ−３、Ｂ−４）、カーボンブラック（Ｄ−１、Ｄ−２）及び離型剤（Ｅ−１、Ｅ−２）を表１に示す構成割合で配合して、二軸押出機のホッパーに投入し、扁平ガラス繊維（Ｃ−１、Ｃ−２）を、表１に示す構成割合になるように二軸押出機のサイドフィーダーのホッパーに投入し、実施例１と同様の方法によりＰＰＳ樹脂組成物を作製し、実施例１と同様の方法により評価した。評価結果を表１に示す。

得られた全てのＰＰＳ樹脂組成物は、実用上十分な明度を有し、衝撃強度も良好であった。また、成形流動性も実用上十分な値を示した。

比較例１〜４
ＰＰＳ（Ａ−１、Ａ−２、Ａ−４）、変性エチレン系共重合体（Ｂ−１、Ｂ−２、Ｂ−３）、カーボンブラック（Ｄ−１、Ｄ−２、Ｄ−３）及び離型剤（Ｅ−１、Ｅ−２）を表２に示す構成割合で配合して、二軸押出機のホッパーに投入し、扁平ガラス繊維（Ｃ−１）を、表２に示す構成割合になるように、二軸押出機のサイドフィーダーのホッパーに投入し、実施例１と同様の方法によりＰＰＳ樹脂組成物を作製し、実施例１と同様の方法により評価した。評価結果を表２に示す。

比較例１、比較例２、比較例３により得られたＰＰＳ組成物は、明度において実用上十分な性能が得られなかった。比較例４により得られたＰＰＳ組成物は、衝撃強度、成形流動性において実用上十分な性能が得られなかった。

本発明のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物は、外装部品としての黒色色調と耐衝撃性、成形流動性に優れるものであり、特にモバイルパソコンやタブレット、携帯電話など携帯端末機器の筐体等の電気・電子部品用途、又は自動車電装部品等の電気部品用途に用いられる樹脂組成物として期待されるものである。

Claims

溶融温度３１０℃、加圧力１００ｋｇｆ／ｃｍ^２で圧縮成形した成形体の明度（Ｌ値）が７０以下であり、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５０〜１０００ポイズであるポリアリーレンスルフィド樹脂（Ａ）１００重量部に対し、エチレン−α、β−不飽和カルボン酸アルキルエステル−無水マレイン酸共重合体、エチレン−α、β−不飽和カルボン酸グリシジルエステル共重合体、エチレン−α、β−不飽和カルボン酸グリシジルエステル−酢酸ビニル共重合体、エチレン−α、β−不飽和カルボン酸グリシジルエステル−α、β−不飽和カルボン酸アルキルエステル共重合体及び無水マレイン酸グラフト変性エチレン−α−オレフィン共重合体からなる群より選択される少なくとも１種以上の変性エチレン系共重合体（Ｂ）１５〜３０重量部、ガラス繊維（Ｃ）１５〜３０重量部、並びに電子顕微鏡で測定した数平均粒子径が１０〜２０ｎｍのカーボンブラック（Ｄ）１．２〜３重量部を含んでなり、該変性エチレン系重合体（Ｂ）と該カーボンブラック（Ｄ）の配合割合が、変性エチレン系重合体（Ｂ）／該カーボンブラック（Ｄ）（重合部／重量部）＝０．０８〜０．１２の関係を満足することを特徴とするポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
ポリアリーレンスルフィド樹脂（Ａ）１００重量部に対し、さらに、脂肪酸アミド系滑剤、カルナバワックスからなる群より選択される少なくとも１種以上の離型剤（Ｅ）０．１〜３重量部を含んで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樹脂組成物。
ガラス繊維（Ｃ）が、繊維断面アスペクト比２〜４を有する扁平ガラス繊維であることを特徴とする請求項１又は２に記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
シリンダー温度３１０℃、金型温度１３５℃で射出成形した際の成形体が、明度（Ｌ値）２０以下を示すものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。