JP2021509426A - 優れた機械的及び耐食特性を有するポリアリーレンスルフィド樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

本発明は優れた機械的特性、耐食性、ヘーズ特性、及び耐熱性を有するポリアリーレンスルフィド樹脂組成物、並びに当該組成物から成形される成形品に関し、当該樹脂組成物はハロゲン系副産物を効果的に除去することにより射出成形に際して金型を腐食及び製品の耐久性の低下から防ぐ。さらに前記樹脂組成物は、自動車及び電気／電子デバイスの部品のために求められる基準を満たすことができるような優れた機械特性、耐食性、及びヘーズ特性、及び耐熱性も有する。【選択図】なし

Description

本発明はポリアリーレンスルフィド樹脂組成物に関し、当該組成物は機械的特性、耐食性、ヘーズ特性、及び耐熱性において優れ、並びに当該組成物から成形される物品に関する。

ポリアリーレンスルフィド（ＰＡＳ）は、高温熱安定性、難燃性、低含水量等
を有する熱可塑性樹脂である。ポリアリーレンスルフィドは、鋼の代替品及び構造材料として有利に使用される。特に、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）は、その構造上の特徴により耐薬品性において優れている。それによって、従来のポリエステル樹脂やポリアミド樹脂によって置き換えることができなかった自動車部品や電気及び電子部品に幅広く使用されている（韓国公開特許公報２０１３−００２０８６０、韓国特許番号１０−１０８２６３６及び１０−１４７５６５８を参照）。

一方で、薄膜射出成形が、自動車部品や電気及び電子部品の小型化及び軽量化の傾向のために、成形品の生成に一般的に使用される。同時に、電気及び電子部品としての小型及び薄型成形品の機械的特性の向上が求められる。さらに、ＰＰＳは大抵ハロゲン系副産物を有する。これらの副産物は射出成形の際に型の腐食等の問題をもたらすだけでなく、成形工程間の製品の不良率も増大し、製品の耐久性を減少させる。したがって、射出加工性及び機械的特性において優れ、それにより製品の耐久性が向上する樹脂組成物に対する要求が高まっている。

従って、本発明の目的は、射出加工性及び機械的特性に優れ、及び改良されたヘーズ特性及び耐熱性を有する樹脂組成物、並びにその樹脂組成物から成形された物品を供することである。

上記目的を達成するために、本発明は、ポリアリーレンスルフィド樹脂、遷移金属粒子、繊維状無機フィラー、及び無機核形成剤（又は成核剤、核剤;nucleating agent）を含んで成る樹脂組成物を供し、当該樹脂組成物は組成物の総重量に対して（又は基づいて；based on）遷移金属粒子を０．０５〜５重量％含んで成る。

さらに、本発明は樹脂組成物を成形することにより生成される成形品を供する。

本発明による樹脂組成物は、ポリアリーレンスルフィド樹脂を含んで成り、その加工中にハロゲン系副産物を効果的に除去することができる。それによって、射出成形の間又は加工製品において引き起こされ得る腐食現象を改善することにより型の耐久性を向上することができる。特に、樹脂組成物は機械的特性、ヘーズ特性、及び耐熱性に優れ、自動車部品や電気及び電子部品に対して求められる基準を満たすことができる。

本発明は、ポリアリーレンスルフィド樹脂、遷移金属粒子、繊維状無機フィラー、及び無機核形成剤を含んで成る樹脂組成物を供する。

ポリアリーレンスルフィド樹脂は３００℃で３００〜１００００ポアズの溶融粘度を有し得る。具体的には、ポリアリーレンスルフィド樹脂は３００℃で３００〜５０００ポアズ、又は１０００〜３０００ポアズの溶融粘度を有し得る。

ポリアリーレンスルフィド樹脂は５０００〜３００００ｇ／モルの数平均分子量を有し得る。具体的には、ポリアリーレンスルフィド樹脂は７０００〜３００００ｇ／モル、又は８０００〜２００００ｇ／モルの数平均分子量を有し得る。

好ましくは、ポリアリーレンスルフィド樹脂は３００℃で３００〜１００００ポアズの溶融粘度及び７０００〜３００００ｇ／モルの数平均分子量を有し得る。ポリアリーレンスルフィド樹脂の溶融粘度が上記範囲内である場合、樹脂組成物の射出加工性が向上し得る。ポリアリーレンスルフィド樹脂の数平均分子量が上記範囲内である場合、加工製品の機械的特性が向上し得る。

ポリアリーレンスルフィド樹脂は２６５〜２９０℃、具体的には２７０〜２８５℃、又は２７５〜２８５℃の融点を有し得る。

ポリアリーレンスルフィド樹脂は１〜１０の多分散指数（ＰＤＩ）を有し得る。具体的には、ポリアリーレンスルフィド樹脂は２〜１０、２〜８、又は２〜５の多分散指数（ＰＤＩ）を有し得る。

ポリアリーレンスルフィド樹脂は、樹脂組成物の総重量に対して４０〜６５重量％の量で用いられ得る。具体的には、ポリアリーレンスルフィド樹脂は、樹脂組成物の総重量に対して５０〜６５重量％の量で用いられ得る。ポリアリーレンスルフィド樹脂が４０重量％以上の量で用いられる場合、それによって生成される製品の機械的特性は悪化しない。６５重量％以下の量で用いられる場合、それによって生成される製品の機械的特性が向上する。

ポリアリーレンスルフィド樹脂を作製するための方法は、上記物理特性を満たす限り、特に限定されない。例えば、ポリアリーレンスルフィド樹脂は溶融重合によって作製され得る。具体的には、ポリアリーレンスルフィド樹脂は、二ヨウ化芳香族化合物（diiodide aromatic compound）及び硫黄元素を含んで成る反応物を溶融重合することによって作製され得る。

上記溶融重合で用いられるような二ヨウ化芳香族化合物は、二ヨウ化ベンゼン(diiodobenzene)（ＤＩＢ）、二ヨウ化ナフタレン(diiodonaphthalene)、二ヨウ化ビフェニル(diiodobiphenyl)、二ヨウ化ビスフェノール(diiodobisphenol)、及び二ヨウ化ベンゾフェノン(diiodobenzophenone)から成る群から選択される少なくとも１つであり得るが、それらに限定されない。さらに、二ヨウ化芳香族化合物は、上記化合物に結合したアルキル基又はスルホン基等の置換基を有し得て、又は酸素や窒素等の原子が芳香族基中に含んで成る二ヨウ化芳香族化合物も使用され得る。さらに、二ヨウ化芳香物化合物は、ヨウ素原子が結合する位置によって様々な異性体を有する。これらの中で、パラ二ヨウ化ベンゼン（para-diiodobenzene）（ｐ−ＤＩＢ）、２，６−二ヨウ化ナフタレン（２，６−diiodonaphthalene）、又はｐ，ｐ’−二ヨウ化ビフェニル（p,p'-diiodobiphenyl）等のヨウ素がパラ位置に結合した化合物がより適し得る。

二ヨウ化芳香族化合物と反応させるような硫黄元素は、特に限定されない。通常、硫黄元素は、室温で、８原子が結合されているシクロオクタサルファ−（Ｓ_８）中に存在する。硫黄は、上記形態以外の任意の固体又は液体の状態で、市販で利用できるものであれば、制限なく使用されることができる。

二ヨウ化芳香族化合物及び硫黄元素を含んで成る反応物は、重合開始剤、安定剤、又はそれらの混合物をさらに含んで成り得る。具体的には、重合開始剤は、１，３−二ヨウ化−４−ニトロベンゼン、メルカプトベンゾチアゾール、２，２’−ジチオベンゾチアゾール、シクロヘキシルベンゾチアゾールスルフェンアミド、及びブチルベンゾチアゾールスルフェンアミドから成る群から選択される少なくとも１つであり得るが、それらに限定されない。安定剤は、樹脂の重合反応で一般的に使用される安定剤である限り、特に限定されない。

なお、重合停止剤が反応物の重合の間に、反応物に添加され得る。重合停止剤は、重合される重合体中に含まれるヨウ素基を除去することにより重合を停止することができる化合物である限り、特に限定されない。具体的には、重合停止剤は、ジフェニル型、ベンゾフェノン型、モノヨウ素アリル型、ベンゾチアゾール型、ベンゾチアゾールスルフェンアミド型、チウラム型、ヨウ素ビフェニル型、及びジチオカルバメート型から成る群から選択される少なくとも１つであり得る。より具体的には、重合停止剤は、ジフェニルスルフィド、ジフェニルエーテル、ベンゾフェノン、ジベンゾチアゾールジスルフィド、ヨードフェノール、ヨードアニリン、ヨードベンゾフェノンノン、２−メルカプトベンゾチアゾール、２，２’−ジチオビスベンゾチアゾール、Ｎ−シクロヘキシルベンゾチアゾール−２−スルフェンアミド、２−モルホリノチオベンゾチアゾール、Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシルベンゾチアゾール−２−スルフェンアミド、テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛、及びジフェニルジスルフィドから成る群から選択される少なくとも１つであり得る。

一方で、重合停止剤を添加するタイミングは、ポリアリーレンスルフィド樹脂の目標粘度、又は目標分子量を考慮して決定することができる。具体的には、重合停止剤は初期反応に含まれる二ヨウ化芳香族化合物の７０〜１００重量％が反応により消費した際に添加され得る。

さらに、上記のような溶融重合のための条件は、二ヨウ化芳香族化合物及び硫黄元素を含んで成る反応物の重合を開始することができる限り、特に限定されない。例えば、溶融重合は、昇温及び減圧条件下で実行することができ、重合反応は１８０〜２５０℃及び５０〜４５０トルの初期反応条件から２７０〜３５０℃及び０．００１〜２０トルの最終反応条件へ、温度が上昇し圧力が減少しながら、約１〜３０時間で実施され得る。具体的には、重合反応は約２８０〜３００℃及び約０．１〜１トルの最終反応条件下で実施され得る。

一方で、ポリアリーレンスルフィド樹脂を作製するための方法は、溶融重合の前に、二ヨウ化芳香族化合物及び硫黄要素を含んで成る反応物を溶融混合することをさらに含んでなり得る。溶融混合は混合物が溶融混合されることができる限り、特に限定されない。例えば、１３０〜２００℃又は１６０〜１９０℃の温度で実施され得る。溶融混合工程が上記のように溶融重合前に実施される場合、その後に実施される溶融重合はより容易に進行することができる。

本発明の一実施形態によると、ポリアリーレンスルフィド樹脂の溶融重合は、ニトロベンゼン系触媒の存在中で実施されることができる。さらに、溶融混合工程が上記のような溶融重合前に実施される場合、ニトロベンゼン系触媒は溶融混合工程中に加えられ得る。例えば、ニトロベンゼン系触媒は、１、３−ジヨード−4−ニトロベンゼン又は１−ヨード−４−ニトロベンゼンであり得るが、それらに限定されない。

遷移金属粒子
遷移金属粒子は、樹脂組成物の総重量に対して０．０５〜５重量％の量で用いられ得る。具体的には、遷移金属粒子は樹脂組成物の総重量に対して０．０５〜３．０重量％、０．１〜３．０重量％、０．１〜２．０重量％、又は０．１〜１．０重量％の量で用いられ得る。より具体的には、０．２〜０．７重量％又は０．２〜１．０重量％の量で用いられ得る。

遷移金属粒子が上記範囲内で用いられる場合、樹脂組成物の機械的強度及び耐食性能が向上される。

遷移金属粒子は、樹脂組成物の高温処理の間のポリマー鎖の熱分解を防ぎ、副産物によるガス形成を抑制し、それにより、耐熱性及び機械的強度を向上する。それによって、遷移金属粒子を含んで成る樹脂組成物は射出成形時における型の腐食の原因とならず、連続射出が可能となる。

遷移金属粒子は、銅、ニッケル、チタン、パラジウム、クロム、金、亜鉛、鉄、モリブテン、コバルト、銀及び白金から成る群から選択される少なくとも１つの遷移金属を含んで成り得る。具体的には、遷移金属粒子は銅、ニッケル、チタン、亜鉛、クロム及び金から成る群から選択される少なくとも１つの遷移金属を含んで成り得る。

遷移金属粒子は０．１〜１０μｍの平均径（又は平均径；average diameter）を有する。遷移金属粒子は球状、プレート形状（又は板状；plate shape）、アモルファス形状（又は無定形状、又は不定形状；amorphous shape）、又はそれらの混合物で有し得る。具体的には、遷移金属粒子は１〜１０μｍ、１〜８μｍ、又は２〜８μｍの平均径、及び球状、プレート形状、アモルファス形状、又はそれらの混合物を有する。

繊維状無機フィラー
繊維状無機フィラーは樹脂組成物の耐熱性及び機械的強度を改善するのに役立つ。

繊維状無機フィラーは、ガラス繊維、炭素繊維、シリカ繊維、チタン酸カリウム繊維、チタン繊維、アラミド繊維、及びアスベスト繊維から成る群から選択される少なくとも１つを含んで成り得る。具体的には繊維状無機フィラーは、ガラス繊維であり得る。より具体的には、繊維状無機フィラーはアルミノホウケイ酸ガラス繊維であり得る。

繊維状無機フィラーは６〜１５μｍの平均径、及び１〜５ｍｍの平均長さを有し得る。具体的には、繊維状無機フィラーは６〜１３μｍ又は９〜１２μｍの平均径又は、及び２〜５ｍｍの平均長さを有し得る。

繊維状無機フィラーは、樹脂との界面接着性を改善するために表面処理され得る。具体的には、繊維状無機フィラーは、アミノ系シラン、エポキシ系シラン、ウレタン系シラン、及びこれらの組合せから成る群から選択されるシランで表面処理され得る。

繊維状無機フィラーは、樹脂組成物の総重量に対して２０〜６５重量％の量で使用され得る。具体的には、繊維状無機フィラーは、樹脂組成物の総重量に対して３０〜５５重量％、３５〜５５重量％、３５〜５０重量％の量で用いられ得る。繊維状無機フィラーが２０重量％以上の量で用いられ得る場合、繊維状無機フィラーの添加により物理特性が強化され得る。６５重量％以下の量で用いられ得る場合、樹脂組成物の加工性が低下する問題を防ぐことができる。

無機核形成剤
無機核形成剤は、結晶成長を促進し、結晶サイズを減少しながら結晶化速度を増加させるために、結晶性ポリマーの初期の結晶核として作用する。

特に、樹脂組成物が無機核形成剤を含んで成る場合、結晶化速度が促進され、それによって射出成形の間のサイクルタイムが減少し、結晶化度が低温成形でも増加させることができる。特に、ポリアリーレンスルフィド樹脂から生成された物品の表面特性は射出成形の間の成形温度によって大きく変化する。一般に、成形温度（又は型温度；mold temperature）が１３０℃以下の際にフィラーの突起等の表面欠陥が製品の表面に発生する。しかしながら、樹脂組成物が無機核形成剤を含んで成る場合、樹脂組成物の結晶が成形温度が低い際にでも促進され、それにより成形品の外観品質が大幅に向上する。

無機核形成剤はタルク等のホウ素系（又はボロン系；boron）核形成剤あり得る。具体的には、無機核形成剤は、ホウ酸塩（borate）、硫化ホウ素（Ｂ_２Ｓ_３）、塩化ホウ素（又は三塩化ホウ素；ＢＣｌ_３）、ホウ酸（Ｈ_３ＢＯ_４）、灰硼石（又はコールマン石、又はコレマナイト；colemanite）、ホウ酸亜鉛、炭化ホウ素（Ｂ_４Ｃ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、及び酸化ホウ素（Ｂ_２Ｏ_３）から成る群から選択される少なくとも１つを含んで成り得る。具体的には、無機核形成剤は、窒化ホウ素（ＢＮ）、酸化ホウ素、又はそれらの組合せであり得る。より具体的には、無機核形成剤は、無機核形成剤の総重量に対して、５重量％以下又は０．５重量％以下の酸化ホウ素（Ｂ_２Ｏ_３）、及び９５重量％の窒化ホウ素（ＢＮ）を含んで成り得る。より具体的には、無機核形成剤は、無機核形成剤の総重量に対して、０．０１〜０．５重量％の酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）、及び９９．５〜９９．９９重量％の窒化ホウ素（ＢＮ）を含んで成り得る。

ホウ酸亜鉛は、Ｚｎ_２Ｏ_１４.５Ｈ_７Ｂ_６、Ｚｎ_４Ｏ_８Ｂ_２Ｈ_２、及びＺｎ_２Ｏ_１１Ｂ_６から成る群から選択される少なくとも１つであり得る。

無機核形成剤は、樹脂組成物の総重量に対して、０．１〜２重量％の量で用いられ得る。具体的には、無機核形成剤は、樹脂組成物の総重量に対して、０．１〜１．５重量％、又は０．１〜１重量％の量で用いられ得る。無機核形成剤が上記の量の範囲での量で用いられる場合、冷却時間が短縮され、それにより製品の成形性が向上し、及び加工時間が減少し、それにより製品の加工効率が向上する。

相容化剤
樹脂組成物はさらに相容化剤を含んで成り得る。

相容化剤は、物理特性を強化するための物質である。相容化剤は、ポリアリーレンスルフィドと繊維状無機フィラーとの間の相溶性を向上することにより、ポリアリーレンスルフィドと繊維状無機フィラーとの間の界面接着性を改善する働きをする。

相容化剤はシランであり得る。具体的には、樹脂組成物はさらにエポキシ系シラン、メルカプト系シラン、及びアミノ系シランから成る群から選択される少なくとも１つの相容化剤を含んで成り得る。

相容化剤はドライシラン（又は乾燥シラン；dry silane）であり得る。ドライシランは、微細孔を含んで成る無機材に液体シランを担持することにより作製され得る。ドライシランに含まれるシランの量は、５０〜８０重量％、６０〜７５重量％のドライシランの総重量であり得る。液体シランは、エポキシシラン、メルカプトシラン、及びアミノシランから成る群から選択され得る。

樹脂組成物は、樹脂組成物の総重量に対して１．０重量％以下の量で相容化剤を含んで成り得る。具体的には、樹脂組成物は、樹脂組成物の総重量に対して、０．１〜１．０重量％、０．１〜０．８重量％、又は０．３〜０．７重量％の量で相容化剤を含んで成り得る。

樹脂組成物は、熱安定剤、帯電防止剤、潤滑剤、スリップ剤（又は滑剤、又はすべり剤；slip agent）、及び顔料から成る群から選択される少なくとも１つの添加剤をさらに含んで成り得る。

成形品
本発明は、樹脂組成物を成形することにより生成される成形品を供する。

成形品は、自動車部品及び電気又は電子部品であり得る。

成形品は、二軸押出機、射出等の分野で公知である方法により、本発明の樹脂組成物を成形することにより生成され得る。例えば、成形品はフィルム、シート、薄層、又は繊維の様々な形態であり得る。さらに、成形品は射出成形品、押出成形品、薄層成形品、又はブロー成形品（又は吹込み成形品；blow molded article）であり得る。具体的には、成形品は薄層成形品、又は射出成形品であり得る。

具体的には、成形品が射出成形によって生成される場合、成形温度は約１３０℃以上に設定され得る。成形品がフィルム又はシートの形状である場合、例えば、未延伸、一軸延伸、又は二軸延伸の様々なフィルム又はシートであり得る。成形が繊維である場合、未延伸糸、延伸糸、又は高度延伸糸等の様々な繊維であり得る。当該繊維は、布、編物、不織布（例えば、スパンボンド、メルトブロー、及びステープル）、ロープ、又は網として用いられ得る。成形品は、コンピューター部品、電子部品、建築部材、自動車部品、機械部品、日用品、化学薬品と接触する部品用のコーティング、又は産業用途のための耐薬品性テキスタイル等の電気部品として用いられ得る。

発明の形態
以下に、下記実施例を参照して、本発明をより詳細に説明する。しかしながら、それら実施例は本発明を例示するために述べ、本発明の範囲はそれらに限定されない。

作製例１：ＰＰＳ−１の作製
反応器内部の温度を測定することができる熱電対並びに窒素パージ及び真空に適用することができる真空ラインを備えた５リットル反応器に、５１３０ｇのパラ二ヨウ化ベンゼン（ｐ−ＤＩＢ）及び４５０ｇの硫黄を入れた。次いで、反応器を１８０℃に加熱し、ｐ−ＤＩＢと硫黄を完全に溶解し混合した。その後、徐々に、初期反応条件である２２０℃及び３５０トルから最終反応条件である３００℃及び０．６〜０．９トルへと、温度が上昇し圧力が低下し、各添加における１回量が１９ｇで硫黄を７回添加しながら重合反応を実施した。重合反応の進捗を、「（現在の粘度／目標年度）×１００％」の式により目標年度に対する現在の粘度の相対比として測定した。目標年度を２０００ポアズに設定し、現在の粘度は重合反応の間に採取したサンプルを粘度計で測定した。重合反応が完成の８０％進行した際、重合停止剤としてジフェニルジスルフィド３５ｇを加え、反応を１時間行った。その後、真空を０．１〜０．５トルで徐々に適用して目標粘度に到達し、反応を停止してポリフェニレンスルフィド樹脂（ＰＰＳ−１樹脂）を合成した。このようにして作製した樹脂を小さなストランドカッターを用いてペレットの形状に加工した。

このようにして得られたＰＰＳ−１樹脂の融点（Ｔｍ）、数平均分子量（Ｍｎ）、多分散指数（ＰＤＩ）、及び溶融粘度（ＭＶ）を下記方法に従って測定した。結果として、２８０℃の融点、１１４２０ｇ／モルのＭｎ、２．８のＰＤＩ、及び２１５０ポアズの溶融粘度を有していた。

融点
温度を示差走査熱量測定（ＤＳＣ）で１０℃／分の速度で３０℃から３２０℃まで昇温し、その後３０℃に冷却し、再度温度を１０℃／分の速度で３０℃から３２０℃まで昇温し、融点を測定した。

数平均分子量（Ｍｎ）及び多分散指数（ＰＤＩ）
ＰＰＳ樹脂を０．４重量％の濃度で１−クロロナフタレンに２５０℃で２５分間撹拌しながら溶解し、サンプルを作製した。次いで、高温ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）システム（２１０℃）で１ｍｌ／分の流速でサンプルを流し、異なる分子量を有するポリフェニレンスルフィドをカラム内で順次分離した。その後、異なる分子量を有する分離したポリフェニレンスルフィドの強度をＲＩ検出器で測定した。既知の分子量を有する標準資料（即ち、ポリスチレン）で検量線を作製し、サンプルの数平均分子量（Ｍｎ）及び多分散指数（ＰＤＩ）を計算した。

溶融粘度（ＭＶ）
溶融粘度は回転ディスク粘度計を用いて３００℃で測定した。スイープ周波数法による測定において、０．６ｒａｄ／秒〜５００ｒａｄ／秒まで角周波数を測定し、１．８４ｒａｄ／秒での粘度を溶融粘度と規定した。

作製例２：ＰＰＳ−２樹脂の作製
ＰＰＳ−２樹脂を、目標粘度を調整したことを除き、作製例１のような同様の方法で作製した。ＰＰＳ−２は１９８０ポアズの溶融粘度、２８１℃の融点、１７２９０ｇ／モルのＭｎ、２．９のＰＤＩを有した。

実施例と比較例で用いた組成を以下の表１に示した。

実施例１：樹脂組成物の作製
作製例１で得られた５９．３重量％のＰＰＳ−１樹脂、アミノシランで表面処理された４０重量％のガラス繊維、０．２重量％のホウ素系核形成剤、及び０．５重量％の遷移金属粒子を混合用二軸スクリュー押出機に供給し、樹脂組成物を作製した。

二軸スクリュー押出機は、直径が４０ｍｍ及びＬ／Ｄは４４（ＳＭ Ｐｌａｔｅｋ）であった。押出条件は２５０ｒｐｍのスクリュー速度、４０ｋｇ／時の供給速度、２８０℃〜３２０℃のバレル温度、及び６０％のトルクであった。原材料を合計２つのフィーダーを通じて別々に供給し、第１のフィーダーをＰＰＳ−１樹脂、ホウ素系核形成剤、及び遷移金属粒の供給のために使用し、第２のフィーダーをガラス繊維の供給ために使用し、それによりＰＰＳ樹脂組成物を作製するために使用した。

実施例２〜６及び比較例１〜４
下記表２に示されるような成分及び量であることを除き、ＰＰＳ樹脂組成物を実施例１のような同じ方法で作製した。

実施例における物理特性の測定
実施例１〜６及び比較例１〜４で作製されたＰＰＳ樹脂組成物の物理特性を下記のような方法に従って各々測定し、測定結果を下記表３に示す。まず、実施例１〜６及び比較例１〜４で作製されたＰＰＳ樹脂組成物を３１０℃で各々射出成形し、物理特性を測定する射出成形の検体を作製した。

（１）引張強度及び伸び
試験検体の引張強度及び伸びを、ＩＳＯ５２７の方法に従って、ユニバーサル・テスト・マシン（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅ）（Ｚｗｉｃｋ Ｒｏｅｌｌ Ｚ０１０）を用いて測定した。

（２）衝撃強度
８０ｍｍ×１０ｍｍ×４ｍｍ（長さ×幅×厚さ）の射出成形の検体の衝撃強度を、ＩＳＯ１７９の方法に従って、シャルピー衝撃試験機（東洋精機）を用いて測定した。

（３）曲げ強度及び曲げ弾性率
８０ｍｍ×１０ｍｍ×４ｍｍ（長さ×幅×厚さ）の射出成形の検体の曲げ強度及び曲げ弾性率を、ＩＳＯ１７８の方法に従った測定した。

（４）熱変形温度（ＨＤＴ）
８０ｍｍ×１０ｍｍ×４ｍｍ（長さ×幅×厚さ）の射出成形の検体の熱変形温度（ＨＤＴ）を、ＩＳＯ７５の方法に従って測定した。

（５）耐食性
鋼板及び射出成形の検体を、加圧装置を備えたサイクルオーブン中に置いた。試験片を鋼板で挟み、２ｋｇの重さでプレスし、及び８５℃、８５％の湿度の条件下で放置した。同じ組成の検体１０個をチャンバー内に置き、腐食を確認するために２分毎にそれらの内の１個を取り出した。その場合、最初の腐食が発生した時間を記録した。射出成形の検体のサイズは６０ｍｍ×４０ｍｍ×２ｍｍであった。耐食−１の鋼板はステンレス鋼（ポスコ（Ｐｏｓｃｏ）製、商品名：３０４ＬＮ）、及び耐食−２の鋼板はニッケルメッキ鋼（シンスン（Shinsung）ケミカル株式会社製、商品名：ニクラド（ＮｉＫｌａｄ）７５２）であった。

上記表３に示すように、遷移金属粒子を含んで成る実施例１〜６の樹脂組成物は、引張強度、引張伸び、曲げ強度、曲げ弾性率、衝撃強度、熱変形温度、及び耐食性が優れていた。一方で、遷移金属粒子を含んでいない比較例１〜４の樹脂組成物は、耐食性が劣っていた。特に、遷移金属粒子を有しないＰＰＳ−２を含んで成る比較例３の樹脂組成物は、実施例３と比較して著しく低い引張強度、曲げ強度、及び衝撃強度を示した。

（６）アウトガス
実施例１と比較例１のペレット型サンプル（１０ｍｇ）を、等温熱重量分析装置（ＴＧＡ）を用いて３２０℃で３０分間各々維持し、５分の増分で発生する放出ガス（アウトガス；outgas）の量（即ち、発生割合（％））を測定した。測定結果を下記表４に示す。

（７）ヘーズ
実施例１及び比較例１の８０ｍｍ×１０ｍｍ×４ｍｍの射出成形の検体を２３０℃、５時間各々維持し、試験前後のヘーズ（曇り又は曇り度；haze）の変化を測定した。測定結果を下記表５に示す。

表４及び５で示すように、遷移金属粒子を含んで成る実施例１の樹脂組成物は低いヘーズを有したが、一方で遷移金属粒子を含まない比較例１は著しく増加したヘーズを有した。高温環境下で発生する放出ガスによる製品のヘーズを、遷移金属粒子を添加することにより、著しく低減することができることが上記から確認された。

（８）短期耐熱性
実施例１及び２並びに比較例１及び２の０．８ｍｍのＡＳＴＭ曲げ検体が、２５０℃の高温オーブンで７分及び１４分間各々エイジングされ、２１分のサイクルエイジングを受け（７分のエイジングと７分の休止を３回）、耐熱性を評価した。エイジング前に測定した曲げ強度を１００％として、エイジング前の曲げ強度に対するエイジング後の曲げ強度を測定することにより耐熱性を測定した。

表６に示すように、遷移金属粒子を含んで成る実施例１及び２の樹脂組成物は耐熱性において優れており、一方で遷移金属粒子を含まない比較例１及び２の樹脂組成物は著しく低い耐熱性値を有した。

結果として、実施例１〜６の樹脂組成物は、遷移金属の添加により機械的特性及び耐食性と同様、ヘーズ特性及び熱安定性において優れていた。対照的に、遷移金属粒子を含まない比較例１〜４の樹脂組成物は、それらの特性の全て又はいくつかは劣っていた。それによって、それらは自動車部品及び電気・電子部品用の原材料として適切ではない。

Claims (13)

1. 樹脂組成物であって、
   ポリアリーレンスルフィド樹脂、遷移金属粒子、繊維状無機フィラー、及び無機核形成剤を含んで成り、
   前記樹脂組成物は該組成物の総重量に対して０．０５〜５．０重量％の遷移金属粒子を含んで成る、
   樹脂組成物。
2. 前記ポリアリーレンスルフィド樹脂が３００℃で３００〜１００００ポアズの溶融粘度及び７０００〜３００００ｇ／モルの数平均分子量を有する、請求項１に記載の樹脂組成物。
3. 前記遷移金属粒子が０．１〜１０μｍの平均径及び球状、プレート形状、アモルファス形状、又はそれらの混合物を有する、請求項１に記載の樹脂組成物。
4. 前記遷移金属粒子が銅、ニッケル、チタン、亜鉛、クロム、及び金から成る群から選択される少なくとも１つの遷移金属を含んで成る、請求項１に記載の樹脂組成物。
5. 前記繊維状無機フィラーが、６〜１５μｍの平均径及び１〜５ｍｍの平均長さを有し、並びにアミノ系シラン、エポキシ系シラン、ウレタン系シラン及びこれらの組合せから成る群から選択されるシランで表面処理される、請求項１に記載の樹脂組成物。
6. 前記繊維状無機フィラーがアルミノホウケイ酸ガラス繊維である、請求項１に記載の樹脂組成物。
7. 前記無機核形成剤が、ホウ酸塩、硫化ホウ素（Ｂ_２Ｓ_３）、塩化ホウ素（ＢＣｌ_３）、ホウ酸（Ｈ_３ＢＯ_３）、灰硼石、ホウ酸亜鉛、炭化ホウ素（Ｂ_４Ｃ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、及び酸化ホウ素（Ｂ_２Ｏ_３）から成る群から選択される少なくとも１つを含んで成る、 請求項１に記載の樹脂組成物。
8. ４０〜６５重量％のポリアリーレンスルフィド樹脂、３０〜５５重量％の繊維状無機フィラー及び０．１〜２重量％の無機核形成剤を含んで成る、請求項１に記載の樹脂組成物。
9. エポキシ系シラン、メルカプト系シラン、及びアミノ系シランから成る群から選択される少なくとも１つの相溶化剤をさらに含んで成る、請求項１に記載の樹脂組成物。
10. 熱安定剤、潤滑剤、帯電防止剤、スリップ剤及び顔料から成る群から選択される少なくとも１つの添加剤をさらに含んで成る、請求項１に記載の樹脂組成物。
11. 請求項１〜１０のいずれかに記載の樹脂組成物を成形することにより生成される成形品。
12. 自動車部品、電気部品、又は電子部品である、請求項１１に記載の成形品。
13. 薄層成形品又は射出成形品である、請求項１１に記載の成形品。