JP2016164223A - Polyarylene sulfide composition - Google Patents

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想 尾崎
So Ozaki
想 尾崎
春成 武
Takeshi Harunari
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyarylene sulfide composition useful for electronic component applications such as electric and electronic components or automobile electric components because it is especially excellent in electrical characteristics such as voltage resistance, and a case containing the same.SOLUTION: There is provided a polyarylene sulfide composition containing at least 10 to 100 pts.wt. of (B) a strontium compound and 10 to 150 pts.wt. of (C) a fibrous filler, based on 100 pts.wt. of (A) polyarylene sulfide.SELECTED DRAWING: None

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、耐電圧性などの電気特性に優れると同時に、機械的強度にも優れるポリアリーレンスルフィド系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に特に有用なポリアリーレンスルフィド系組成物に関するものである。   The present invention provides a polyarylene sulfide-based composition that is excellent in electrical properties such as voltage resistance and at the same time excellent in mechanical strength without impairing the heat resistance, chemical resistance, dimensional stability, etc. inherent to polyarylene sulfide. More particularly, the present invention relates to a polyarylene sulfide-based composition that is particularly useful for electrical component applications such as electrical / electronic components or automotive electrical components.

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。しかしながら、ポリアリーレンスルフィド樹脂は、ポリアミド等の他のエンジニアリングプラスチックスに比べて耐電圧性に劣ることから、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。   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. However, since polyarylene sulfide resins are inferior in voltage resistance compared to other engineering plastics such as polyamide, their use in applications where they are exposed to relatively high voltages has been limited.

一方で、近年特に自動車の電装化が進み、更に、部品の小型化が求められた結果、使用される樹脂材料には高い耐電圧性が要求されるようになった。   On the other hand, in recent years, automobiles have become more and more electrical, and as a result of the demand for smaller parts, high voltage resistance has been required for the resin materials used.

ポリアリーレンスルフィドの耐電圧性の改良は、これまでも検討されており、例えばポリアリーレンスルフィド、六方晶窒化硼素、扁平ガラス繊維からなるポリアリーレンスルフィド組成物が提案されている(例えば特許文献1参照。)。   Improvement of the voltage resistance of polyarylene sulfide has been studied so far. For example, a polyarylene sulfide composition comprising polyarylene sulfide, hexagonal boron nitride, and flat glass fiber has been proposed (see, for example, Patent Document 1). .)

特許第5525682号公報(例えば特許請求の範囲参照。)Japanese Patent No. 5525682 (see, for example, the claims).

しかし、特許文献1に提案された樹脂組成物においては、絶縁破壊強度や、耐アーク性に優れる特長を有するものの、高電圧を印加した場合の耐電圧性について検討されているものではなかった。   However, although the resin composition proposed in Patent Document 1 has the characteristics of excellent dielectric breakdown strength and arc resistance, the voltage resistance when a high voltage is applied has not been studied.

そこで、本発明は、優れた耐電圧性を有すると同時に、機械的強度にも優れるポリアリーレンスルフィド系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に特に有用なポリアリーレンスルフィド系組成物を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a polyarylene sulfide-based composition that has excellent voltage resistance and at the same time excellent mechanical strength, and more specifically, electrical / electronic parts or automotive electrical parts, etc. It is an object of the present invention to provide a polyarylene sulfide-based composition that is particularly useful for electrical component applications.

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、ストロンチウム化合物及び繊維状充填材を配合するポリアリーレンスルフィド系組成物が、優れた耐電圧性を有すると同時に、機械的強度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 problems, the inventors of the present invention have a polyarylene sulfide-based composition containing a polyarylene sulfide, a strontium compound, and a fibrous filler, while having excellent voltage resistance, The present inventors have found that the composition can be excellent in mechanical strength and have completed the present invention.

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、少なくともストロンチウム化合物(B)10〜100重量部及び繊維状充填剤(C)10〜150重量部を含んでなることを特徴とするポリアリーレンスルフィド系組成物に関するものである。   That is, the present invention comprises at least 10 to 100 parts by weight of a strontium compound (B) and 10 to 150 parts by weight of a fibrous filler (C) with respect to 100 parts by weight of polyarylene sulfide (A). The present invention relates to a polyarylene sulfide-based 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系組成物は、ポリアリーレンスルフィド(A)100重量部に対し、少なくともストロンチウム化合物(B)10〜100重量部、繊維状充填剤(C)10〜150重量部を含むものである。   The polyarylene sulfide-based composition of the present invention contains at least 10 to 100 parts by weight of the strontium compound (B) and 10 to 150 parts by weight of the fibrous filler (C) with respect to 100 parts by weight of the polyarylene sulfide (A). .

本発明のポリアリーレンスルフィド系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系組成物が機械的強度、成形加工性に優れる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-based composition of the present invention, any polyarylene sulfide (A) may be used as long as it belongs to the category referred to as polyarylene sulfide. Since the sulfide-based composition is excellent in mechanical strength and moldability, it was measured with a Koka flow tester using a die with a diameter of 1 mm and a length of 2 mm under the conditions of a measurement temperature of 315 ° C. and a load of 10 kg. A polyarylene sulfide having a viscosity of 50 to 3000 poise is preferable, and a viscosity of 60 to 1500 poise is particularly preferable.

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)であることが好ましい。   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. It may contain a contained phenylene sulfide unit and the like, and among them, poly (p-phenylene sulfide) is 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ホン、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系組成物を構成するストロンチウム化合物(B)としては、ストロンチウム化合物の範疇に属するものであれば如何なるものであってもよく、例えば酸化ストロンチウム、水酸化ストロンチウム、炭酸ストロンチウム、塩化ストロンチウム、硫酸ストロンチウム、チタン酸ストロンチウム、等を挙げることができ、その中でも特に耐電圧性に優れるポリアリーレンスルフィド系組成物となることから、炭酸ストロンチウム、塩化ストロンチウムであることが好ましい。そして、該ストロンチウム化合物(B)は、特に耐電圧性に優れたポリアリーレンスルフィド系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0.1〜500μmの範囲を有するものであることが好ましく、特に0.5〜200μmの範囲を有するものであることが好ましく、更に0.5〜100μmの範囲を有するものが好ましい。 The strontium compound (B) constituting the polyarylene sulfide-based composition of the present invention may be any strontium compound as long as it belongs to the category of strontium compounds. For example, strontium oxide, strontium hydroxide, strontium carbonate, chloride Strontium, strontium sulfate, strontium titanate, and the like can be mentioned. Among them, strontium carbonate and strontium chloride are preferable because a polyarylene sulfide-based composition having particularly excellent voltage resistance is obtained. Then, the strontium compound (B) is in the range especially be an excellent polyarylene sulfide composition voltage resistance, the average particle diameter measured by a laser diffraction scattering method (D 50) is 0.1~500μm In particular, it is preferable to have a range of 0.5 to 200 μm, and it is preferable to have a range of 0.5 to 100 μm.

また、該ストロンチウム化合物(B)は、その表面が被覆処理されているもの、又はされていないもののいずれも用いることができる。表面が被覆処理される場合の表面被覆処理剤に制限はなく、該表面被覆処理剤としては、例えば高級脂肪酸及び/又は高級脂肪酸の金属塩、アニオン系界面活性剤、リン酸エステル、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、多価アルコールと脂肪酸のエステル類等が挙げられる。そして、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;アルミネート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。   Moreover, as for this strontium compound (B), the thing by which the surface is coat-processed or what is not carried out can be used. There are no limitations on the surface coating agent when the surface is coated. Examples of the surface coating agent include higher fatty acids and / or metal salts of higher fatty acids, anionic surfactants, phosphate esters, and silane cups. Examples thereof include ring agents, titanate coupling agents, aluminate coupling agents, polyhydric alcohol and fatty acid esters. Examples of higher fatty acids and metal salts thereof include stearic acid, oleic acid, and alkali metal salts thereof; examples of anionic surfactants include sulfates of higher alcohols; examples of phosphate esters include ortholine. Acid and higher alcohol esters, etc .; examples of silane coupling agents include vinyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane and the like; titanate coupling agents such as isopropyl triisostearoyl titanate; aluminate coupling agents such as acetoalkoxyaluminum diisopropylate and the like; Examples of the esters of the call with fatty acids, for example glycerol monostearate, and the like.

本発明のポリアリーレンスルフィド系組成物を構成するストロンチウム化合物(B)の配合量としては、ポリアリーレンスルフィド(A)100重量部に対し、10〜100重量部である。該ストロンチウム化合物(B)の配合量が10重量部未満である場合、得られる組成物は耐電圧性に劣るものとなる。一方、該ストロンチウム化合物(B)の配合量が100重量部を越える場合、得られる組成物は機械的強度に劣るものとなる
本発明のポリアリーレンスルフィド系組成物を構成する繊維状充填剤(C)は、該ポリアリーレンスルフィド系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(C)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(C)は、該ポリアリーレンスルフィド系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。
As a compounding quantity of the strontium compound (B) which comprises the polyarylene sulfide type composition of this invention, it is 10-100 weight part with respect to 100 weight part of polyarylene sulfide (A). When the compounding quantity of this strontium compound (B) is less than 10 weight part, the composition obtained will be inferior to withstand voltage property. On the other hand, when the compounding amount of the strontium compound (B) exceeds 100 parts by weight, the resulting composition is inferior in mechanical strength. The fibrous filler constituting the polyarylene sulfide-based composition of the present invention (C ) Is compounded to improve the mechanical strength and dimensional stability of the polyarylene sulfide composition, and any fibrous filler can be used as long as it can achieve this purpose. It is. Examples of the fibrous filler (C) 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. The fibrous filler (C) has a high mechanical strength of the polyarylene sulfide-based composition, so that the surface is coated with an isocyanate compound, a silane coupling agent, a titanate coupling agent, an epoxy compound, or the like. It is preferable that it has been processed.

本発明のポリアリーレンスルフィド系組成物を構成する該繊維状充填剤(C)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、10〜150重量部である。該繊維状充填剤(C)の配合量が10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(E)の配合量が150重量部を越える場合、得られる組成物は耐電圧性に劣るものとなる。   The blending amount of the fibrous filler (C) constituting the polyarylene sulfide-based composition of the present invention is 10 to 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyarylene sulfide (A). When the blending amount of the fibrous filler (C) is less than 10 parts by weight, the resulting composition is inferior in mechanical strength. On the other hand, when the amount of the fibrous filler (E) exceeds 150 parts by weight, the resulting composition is inferior in voltage resistance.

本発明のポリアリーレンスルフィド系組成物は、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を配合することができる。該離型剤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、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、ステアリン酸金属塩、酸アマイド系ワックス等を挙げることができる。該カルナバワックスとしては、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。   In the polyarylene sulfide-based composition of the present invention, a mold release agent can be blended in order to improve the mold releasability and appearance of the obtained molded product. Any mold release agent may be used as long as it belongs to the category known as a mold release agent. Examples thereof include carnauba wax, polyethylene wax, polypropylene wax, metal stearate, acid amide wax, and the like. be able to. As the carnauba wax, a general commercial product can be used, and examples thereof include (trade name) purified carnauba No. 1 powder (manufactured by Nikko Fine Products).

該離型剤の配合量は、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系組成物となることからポリアリーレンスルフィド(A)、ストロンチウム化合物(B)、及び繊維状充填剤(C)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 is a polyarylene sulfide-based composition excellent in mold releasability and molded product appearance, so that polyarylene sulfide (A), strontium compound (B), and fibrous filler (C ) Is preferably 0.05 to 5 parts by weight per 100 parts by weight.

本発明のポリアリーレンスルフィド系組成物は、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-based 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 sight, 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 And 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; and glass flakes and glass beads, among which mica, clay, 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系組成物は、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-based composition of the present invention includes various thermosetting resins and thermoplastic resins such as epoxy resins, cyanate ester resins, phenol resins, polyimides, silicone resins, and the like within a range not departing from the object of the present invention. One or more of polyester, polyamide, polyphenylene oxide, polycarbonate, polysulfone, polyetherimide, polyethersulfone, polyetherketone, polyetheretherketone and the like can be mixed and used.

本発明のポリアリーレンスルフィド系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系組成物は、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に成形することができ、各種電子・電気機器のケース、機械装置のケース等として成形可能である。   As a method for producing the polyarylene sulfide-based 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 an arbitrary shape using an injection molding machine, an extrusion molding machine, a transfer molding machine, a compression molding machine, etc. It can be molded as a case of a mechanical device.

さらに、本発明のポリアリーレンスルフィド系組成物は、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-based composition of the present invention is a conventionally known heat stabilizer, antioxidant, ultraviolet absorber, crystal nucleating agent, foaming agent, mold corrosion inhibitor within the scope of the present invention. In addition, 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系組成物は、パワーモジュール、各種端子板、発電機、電動機、変圧器、昇圧器、フライバックトランス、電力用ガイシ、電力ケーブル、変流器、電圧調整器、整流器、冷蔵庫やエアコンなどのインバータ機器、多極ロッド、電気部品キャビネット、ライトソケット、コンデンサ封口板などに用いられる絶縁部材、そのケース等として特に好適に使用できる。   The polyarylene sulfide composition of the present invention includes a power module, various terminal boards, a generator, an electric motor, a transformer, a booster, a flyback transformer, a power insulator, a power cable, a current transformer, a voltage regulator, a rectifier, Insulating members used for inverter devices such as refrigerators and air conditioners, multipolar rods, electrical component cabinets, light sockets, capacitor sealing plates, and the like can be particularly suitably used.

本発明は、耐電圧性などの電気特性に優れると同時に機械的強度にも優れるポリアリーレンスルフィド系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系組成物は、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に特に有用である。   The present invention provides a polyarylene sulfide-based composition having excellent electrical characteristics such as voltage resistance and at the same time excellent in mechanical strength. The polyarylene sulfide-based composition is particularly suitable for electric / electronic parts or automobiles. It is particularly useful for electrical component applications such as electrical components.

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、ストロンチウム化合物、繊維状充填剤の詳細を以下に示す。   Details of the polyarylene sulfide, strontium compound, and fibrous filler 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.

<ストロンチウム化合物(B)>
炭酸ストロンチウム(B−1);堺化学(株)製、(商品名)SW−K、平均粒子径(D50)5μm。
炭酸ストロンチウム(B−2);堺化学(株)製、(商品名)POWDER-N、平均粒子径(D50)0.5μm。
塩化ストロンチウム(B−3);堺化学(株)製、(商品名)STC−K、平均粒子径(D50)100μm。
<Strontium compound (B)>
Strontium carbonate (B-1); manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd., (trade name) SW-K, average particle diameter (D 50 ) 5 μm.
Strontium carbonate (B-2); manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd., (trade name) POWDER-N, average particle size (D 50 ) 0.5 μm.
Strontium chloride (B-3); manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd., (trade name) STC-K, average particle diameter (D 50 ) 100 μm.

<繊維状充填剤(C)>
ガラス繊維(C−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 (C)>
Glass fiber (C-1); manufactured by NSG Vetrotex Co., Ltd., (trade name) RES03-TP91; fiber diameter 9 μm, fiber length 3 mm.

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、NaS・2.8HO1866g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 47% sodium hydrogen sulfide aqueous solution and 1142 g of 48% sodium hydroxide aqueous solution, gradually heated 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.

(ポリアリーレンスルフィド系組成物の性能評価)
〜耐電圧の測定〜
射出成形により70mm角、厚さ1mmの試験片を作製し、該試験片に対し、電圧10kV、周波数100Hzの交流電圧を室温で印加し、試験片が絶縁破壊するまでの時間を測定した。絶縁破壊時間が60分以上のものを耐電圧性に優れると判断した。
(Performance evaluation of polyarylene sulfide composition)
~ Measurement of withstand voltage ~
A test piece having a 70 mm square and a thickness of 1 mm was produced by injection molding, an AC voltage of 10 kV and a frequency of 100 Hz was applied to the test piece at room temperature, and the time until the test piece breaks down was measured. Those having a dielectric breakdown time of 60 minutes or more were judged to be excellent in voltage 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70MPa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 apparatus (manufactured by Shimadzu Corporation, (trade name) AG-5000B), the test was performed under test conditions of a distance between chucks of 110 mm and a measurement speed of 5 mm / min. Those having a tensile strength of 70 MPa or more were judged to be excellent in mechanical strength.

実施例1
PPS(A−2)91重量%、炭酸ストロンチウム(B−1)9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(C−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系組成物を作製した。その際のポリアリーレンスルフィド系組成物の構成割合は,PPS(A−2)100重量部に対し、炭酸ストロンチウム(B−1)10重量部、ガラス繊維(C−1)15重量部であった。
Example 1
A twin screw extruder (trade name: TEM-35, manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.) blended at a ratio of 91% by weight of PPS (A-2) and 9% by weight of strontium carbonate (B-1) and heated to a cylinder temperature of 310 ° C. -102B). On the other hand, the glass fiber (C-1) is put into the hopper of the side feeder of the twin screw extruder, melted and kneaded at a screw rotation speed of 200 rpm, and the molten composition flowing out from the die is cooled and cut into pellets. A polyarylene sulfide-based composition was prepared. The composition ratio of the polyarylene sulfide composition at that time was 10 parts by weight of strontium carbonate (B-1) and 15 parts by weight of glass fiber (C-1) with respect to 100 parts by weight of PPS (A-2). .

該ポリアリーレンスルフィド系組成物を、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、耐電圧性を測定するための試験片、引張強度、測定するための試験片を、それぞれ成形し、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-based composition is put 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 test piece for measuring voltage resistance, tension Test pieces for strength and measurement 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系組成物は、耐電圧性、引張強度に優れていた。   The obtained polyarylene sulfide-based composition was excellent in voltage resistance and tensile strength.

実施例2〜5
PPS(A−1、2、3)、炭酸ストロンチウム(B−1,2)、塩化ストロンチウム(B−3)、ガラス繊維(C−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系組成物を作製し、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 2-5
Examples, except that PPS (A-1, 2, 3), strontium carbonate (B-1, 2), strontium chloride (B-3), and glass fiber (C-1) were blended as shown in Table 1. A polyarylene sulfide composition was prepared by the same method as in Example 1 and evaluated by the same method 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系組成物は、耐電圧性、引張強度に優れていた。   All the obtained polyarylene sulfide-based compositions were excellent in voltage resistance and tensile strength.

Figure 2016164223
比較例1〜4
PPS(A−2)、炭酸ストロンチウム(B−1)、ガラス繊維(C−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。
Figure 2016164223
Comparative Examples 1-4
A composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that PPS (A-2), strontium carbonate (B-1), and glass fiber (C-1) were mixed in the proportions shown in Table 2. Evaluation was performed in the same manner as in 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、耐電圧性が劣るものであった。比較例1,2,3より得られた組成物は、引張強度が劣るものであった。   The compositions obtained from Comparative Examples 1, 2, and 4 were inferior in voltage resistance. The compositions obtained from Comparative Examples 1, 2, and 3 were inferior in tensile strength.

Figure 2016164223
Figure 2016164223

本発明のポリアリーレンスルフィド系組成物は、耐電圧性などの電気特性に優れるものであり、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に期待されるものである。   The polyarylene sulfide-based composition of the present invention is excellent in electrical characteristics such as withstand voltage, and is particularly expected for use in electrical parts such as electrical / electronic parts or automotive electrical parts.

Claims (2)

ポリアリーレンスルフィド(A)100重量部に対し、少なくともストロンチウム化合物(B)10〜100重量部及び繊維状充填剤(C)10〜150重量部を含んでなることを特徴とするポリアリーレンスルフィド系組成物。 A polyarylene sulfide composition comprising at least 10 to 100 parts by weight of a strontium compound (B) and 10 to 150 parts by weight of a fibrous filler (C) with respect to 100 parts by weight of polyarylene sulfide (A). object. ストロンチウム化合物が(B)が、炭酸ストロンチウム及び/又は塩化ストロンチウムであ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系組成物。 The polyarylene sulfide composition according to claim 1, wherein the strontium compound (B) is strontium carbonate and / or strontium chloride.
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