JP4013119B2 - 樹脂組成物および成形物 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリアリーレンスルフィド(以下、「PAS」という)を含有し、ガラス転位温度(Tg)が向上した樹脂組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ポリフェニレンスルフィド(以下、「PPS」という)に代表されるPASは高い融点と、優れた難燃性、耐薬品性を有し、成形時の流動性も良好であるため、主に射出成形用エンジニアリングプラスチックとして各種電子部品、機械部品、自動車部品に広く使われている。しかしながら、PPSのTgが低く、熱水機器部品などの100℃を超える高温の使用環境下では耐久性が劣るという欠点があった。また、例えば電子基板部品の鉛レスはんだ用などの高い耐熱性が要求される用途に対しては耐熱性が不十分であった。
【0003】
ところで、PASの耐熱性、耐衝撃性、難燃性を改良する目的で種々のポリマー、即ちポリカーボネート、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン等とのブレンドが試みられている(特公昭53−13468号公報、特公昭56−34032号、特開昭59−164360号公報)。しかしながらこれらの方法ではPAS単独のTgに比べてブレンド物中のPASのTgが高くなることはまったく見られていない。
【0004】
さらに、PASに芳香族ポリエステルをブレンドした例として特開昭53−57255号公報などがある。しかし、この場合も耐衝撃性などの改善はみられるものの、PAS単独のTgに比べてブレンド物中のPASのTgが高くなることはまったく見られなかった。
【0005】
このように、100℃を超える高温環境下でも高い強度や剛性、耐熱水性を保持できる特性を有するPASを含む樹脂組成物はこれまでに知られていなかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、PASのTgを高めることによって、100℃以上の高温環境下での強度・剛性に優れ、耐熱水性を有するPASを含む樹脂組成物及び該組成物による成形物を提供することにある。
また、本発明の目的は、該樹脂組成物からなる成形物を熱処理することによってさらに耐熱性が向上した耐熱性成形物を提供することにある。
さらに、本発明の目的は、該耐熱性成形物の耐はんだ温度が向上したことによってはんだ付け成形物を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上述した課題を解決するため鋭意研究した結果、特定の構造を有し、かつPASよりも高いTgを示す芳香族ポリエステルをPASと混合することにより、PASの優れた成形性を保持したまま、Tgおよび耐熱性をさらに向上できることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明は、ポリアリーレンスルフィドと、ポリアリーレンスルフィドよりも高いガラス転移温度を有する下記一般式(1)
【0008】
【化3】
【0009】
(ただし、Arは芳香環、複素環である。R1〜R4は、水素原子、炭素原子数1〜8のアルキル基であり、互いに同一でまたは相違し、そのうちの少なくとも1つが炭素原子数1〜8のアルキル基である。Yは、単結合、炭素原子数1〜8のアルキレン基、酸素原子、硫黄原子、窒素原子およびこれらのヘテロ原子と炭素原子の結合した連結基である。また、nは繰り返し単位で、整数である。)に示される芳香族ポリエステルとを、前記ポリアリーレンスルフィド99.9〜20重量部に対し前記芳香族ポリエステル0.1〜80重量部となる割合で含む樹脂組成物及び該組成物による成形物に関するものである。
また、本発明は、上記樹脂組成物による成形物を熱処理して得られる耐熱性成形物に関するものである。
さらに、本発明は、上記耐熱性成形物がはんだ付けされてなるはんだ付け成形物に関するものである。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明の樹脂組成物がPAS及び上記PASよりも高いTgを有する一般式(1)に示される芳香族ポリエステルを含有するものであるが、かかるTgについては、動的粘弾性測定装置を用いて以下のように求めた。すなわち、周波数1Hz、昇温速度4℃/分の条件下、得られたtanδピークの中で、低温側のピークの温度を本発明におけるPASのTg(℃)とした。尚、PAS単独及び本発明における組成物中のPASのTg、いずれの場合も上記の方法で測定したものである。
【0011】
本発明の樹脂組成物に用いられるPASは、構造式(−Ar−S−)n(Ar:アリーレン基)で表される重合体である。アリーレン基(―Ar―)は、p−フェニレン、m―フェニレン、o―フェニレン、2,6−ナフタレン、4,4’−ビフェニレンなどの2価芳香族残基、あるいは
【0012】
【化4】
【0013】
等のごとき少なくとも2個の炭素数6の芳香環を含む2価の芳香族残基であり、更に各芳香環にはF、Cl、Br、CH3、等の置換基を有していても良い。これはホモポリマーであっても、ランダム共重合体、ブロック共重合体であってもよく、線状、分岐状、あるいは架橋型及びこれらの混合物も用いられる。
【0014】
この中で特に、下記一般式(3)
【0015】
【化5】
【0016】
で示されるポリフェニレンスルフィドを構造単位として70モル%以上、特に好ましくは90モル%以上を含む重合体が好ましい。なお、該PPSに含まれるPPS構造単位以外の構成単位は、主に、上記アリーレン基であればよい。
【0017】
かかるPPSは、例えば(1)ハロゲン置換芳香族化合物と硫化アルカリとの反応(米国特許第2513188号明細書、特公昭44−27671号及び特公昭45−3368号参照)、(2)チオフェノール類のアルカリ触媒または銅塩などの共存下における縮合反応(米国特許第3274165号、英国特許第1160660号参照)、(3)芳香族化合物と塩化硫黄とのルイス酸触媒共存下における縮合反応(特公昭46−27255号、ベルギー特許第29437号参照)等により合成されるものであり、目的に応じて任意に選択しえる。
【0018】
一方、本発明の芳香族ポリエステルは、下記一般式(1)
【0019】
【化6】
【0020】
(ただし、Arは芳香環、複素環である。R1〜R4は、水素原子、炭素原子数1〜8のアルキル基であり、互いに同一でまたは相違し、そのうちの少なくとも1つが炭素原子数1〜8のアルキル基である。Yは、単結合、炭素原子数1〜8のアルキレン基、酸素原子、硫黄原子、窒素原子およびこれらのヘテロ原子と炭素原子の結合した連結基である。また、nは繰り返し単位で、整数である。)で示され、かつ、PASよりも高いTgを有する芳香族ポリエステル(以下、芳香族ポリエステルという)である。
【0021】
かかる芳香族ポリエステルは、一般的には芳香族ジカルボン酸及び芳香環に少なくとも1個のアルキル基の置換基を有する芳香族ジオールから得られ、PASを含有する組成物中のPASのTgを高温にシフトするには、芳香族ポリエステルのガラス転移温度が200℃以上であることが好ましく、さらに好ましくは230〜300℃であることである。尚、芳香族ポリエステルとしては、好ましくは重量平均分子量10,000〜1,000,000のものである。
【0022】
上記一般式(1)中の、Arとしては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、9−オキソフルオレン環、アントラセン環、アントラキノン環、ビフェニレン基、テルフェニル基、クアテルフェニル基、アゾベンゼン基、フラン環、チオフェン環、4H−ピラン環、4−オキソ−4H−ピラン環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、キサンテン環、ジベンゾジオキシン環、フェノキサチイン環、チアントレン環、ピロール環、インドール環、カルバゾール環、ピラゾール環、イミダゾール環、ピリジン環、キノリン環、ビピリジン環、ピリミジン環のごとき芳香環もしくは複素環構造のものが挙げられる。
【0023】
本発明で使用される芳香族ポリエステルのうち、一般式(2)
【0024】
【化7】
【0025】
(ただし、Arは芳香環、複素環である。R1〜R4は、水素原子、炭素原子数1〜8のアルキル基であり、互いに同一でまたは相違し、そのうちの少なくとも1つが炭素原子数1〜8のアルキル基である。また、nは繰り返し単位で、整数である。)で示され、PASよりも高いTg、好ましくは200℃以上、より好ましくは230〜300℃を有するものが好ましい。かかる芳香族ポリエステルでも、一般式(2)のR1〜R4が全てメチル基であるものが特に望ましい。
【0026】
本発明での芳香族ポリエステルを構成する芳香族ジカルボン酸成分としては、例えば、フタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、9−オキソフルオレンジカルボン酸、アントラセンジカルボン酸、アントラキノンジカルボン酸、ビフェニレンジカルボン酸、テルフェニルジカルボン酸、クアテルフェニルジカルボン酸、アゾベンゼンジカルボン酸、フランジカルボン酸、チオフェンジカルボン酸、4H−ピランジカルボン酸、4−オキソ−4H−ピランジカルボン酸、ジベンゾフランジカルボン酸、ジベンゾチオフェンジカルボン酸、キサンテンジカルボン酸、ジベンゾジオキシンジカルボン酸、フェノキサチインジカルボン酸、チアントレンジカルボン酸、ピロールジカルボン酸、インドールジカルボン酸、カルバゾールジカルボン酸、ピラゾールジカルボン酸、イミダゾールジカルボン酸、ピリジンジカルボン酸、キノリンジカルボン酸、ビピリジンジカルボン酸、ピリミジンジカルボン酸のごときジカルボン酸類が含まれる。このカルボン酸類には、各々の酸エステル誘導体、酸無水物、及び酸ハライド等も含まれる。
【0027】
このうち、イソフタル酸類またはテレフタル酸類が好ましく、配合比率としては、芳香族ジカルボン酸構造単位として、イソフタル酸成分5〜100モル%及びテレフタル酸成分95〜0モル%が好ましく、イソフタル酸成分60〜100モル%及びテレフタル酸成分40〜0モル%がより好ましい。
【0028】
一方、本発明の芳香族ポリエステルを構成する芳香族ジオール成分としては、例えば、3,3’,5,5’−テトラアルキル−(1,1’−ビフェニル)−4、4’−ジオール(アルキル基は炭素原子数1〜8)、3,3’−ジアルキル−(1,1’−ビフェニル)−4、4’−ジオール(アルキル基は炭素原子数1〜8)、2、2’−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、2、2’−ビス(4−ヒドロキシ−3−エチルフェニル)プロパン、α、α’―ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)−1,4−ジイソプロピルベンゼン、ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)メタン、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)エーテル、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)スルフィド、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)スルホン、4、4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジメチルアゾベンゼン、4、4’−ジヒドロキシ−3,3’,5,5’−テトラメチルベンゾフェノン等、2つ以上の芳香環を有し、かつ芳香環にアルキル基を1つ以上有したものが挙げられる。
【0029】
このうち3,3’,5,5’−テトラアルキル−(1,1’−ビフェニル)−4、4’−ジオール(アルキル基は炭素原子数1〜8)が好ましく、さらに3,3’,5,5’−テトラメチル−(1,1’−ビフェニル)−4、4’−ジオールがより好ましい。
【0030】
本発明での芳香族ポリエステルは従来公知の重合法で製造すればよい。例えば(1)芳香族ジカルボン酸ジハライドと芳香族ジオールをお互いに相溶しない二種の溶媒に溶解した後、アルカリおよび触媒量の第4級アンモニウム塩などの存在下に2液を混合・撹拌して重縮合反応を行う界面重合法、(2)芳香族ジカルボン酸ジハライドと芳香族ジオールを第3級アミンなどの酸を受容するアルカリ性化合物の存在下、有機溶媒中で反応せしめる溶液重合法、(3)芳香族ジカルボン酸と芳香族ジエステルまたは、芳香族ジカルボン酸ジエステルと芳香族ジオールを原料として溶融状態でエステル交換反応する溶融重合法などが挙げられるが、何れの方法で得られた芳香族ポリエステルでも使用できる。
【0031】
本発明の樹脂組成物は、上述したPASと芳香族ポリエステルとを従来公知の方法で混合して得られる。
【0032】
本発明の樹脂組成物では、芳香族ポリエステルのジオール成分として芳香環に置換基を有する芳香族ジオールを用いることによって初めて、組成物中のPASのTgが高温側へシフトする。このTgシフトに関するメカニズムは明らかではないが、PASと芳香族ポリエステルを混合した際に、芳香族ポリエステルの置換基によりPASとの親和性が強まり、相溶性の向上あるいはPASと芳香族ポリエステルが反応した結果として、組成物中のPASのTgがPAS単独のTgよりもたかくなる現象が起こると推定している。一般にTgの異なる2種類のポリマーからなるポリマーアロイの場合、相溶性が向上するとTgの低いポリマーが組成物中で高いTgの方にシフトする現象があるが、今までにそのような現象を示す他のポリマーをブレンドしたPAS組成物がなかったことからすると、意外性がある。
【0033】
本発明におけるPASと芳香族ポリエステルとの混合比は、好ましくはPAS99.9〜20重量部に対し芳香族ポリエステル0.1〜80重量部、より好ましくはPAS95〜50重量部に対し芳香族ポリエステル5〜50重量部である。芳香族ポリエステルの配合量が上記の範囲であれば、組成物中のPASのTgがより高くなり、成形性等の性質がより優れることになる。
【0034】
本発明の樹脂組成物には、必要に応じて、さらに従来公知の繊維状または粒状の充填剤を配合することが可能であり、好ましくはPASと芳香族ポリエステルの合計100重量部に対して、通常3〜400重量部の範囲で配合することによって強度、剛性、耐熱性及び寸法安定性などのいずれかを更に向上させることができる。
【0035】
充填剤としては、ガラス繊維、炭素繊維、ガラスミルドファイバー、ボロン繊維、チタン酸カリウムや酸化亜鉛などのウィスカー類、アルミナ繊維、アスベスト、炭化ケイ素、アラミド繊維、セラミック繊維、金属繊維、石こう繊維、マイカ、タルク、ワラステナイト、セリサイト、カオリン、クレー、ベントナイト、アルミナシリケート、ゼオライト、パイロフィライトなどの珪酸塩や炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ドロマイトなどの炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸バリウムなどの硫酸塩、アルミナ、酸化マグネシウム、シリカ、ジルコニア、チタニア、酸化鉄などの金属酸化物、ガラスビーズ、セラミックビーズ、窒化ホウ素、炭化珪素、リン酸カルシウムなどが挙げられ、これらは2種類以上併用してもよい。
【0036】
上記充填剤は、中空状のものであってもよく、また通常処理剤として用いられるシラン系やチタン系のカップリング剤で処理したものであってもよい。
【0037】
また、本発明の組成物では、更にシラン化合物を含有することが出来る。該シラン化合物としては、たとえば、アミノアルコキシシラン、エポキシアルコキシシラン、ビニルアルコキシシランなどの1種又は2種以上である。
【0038】
上記アミノアルコキシシランとしては、1分子中にアミノ基を1個以上有し、アルコキシ基を2個以上有するシラン化合物であれば何れのものでも有効であり、例えば、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N−β(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-フェニル−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。
【0039】
また、エポキシアルコシキシランとしては、1分子中にエポキシ基を1個以上有し、アルコキシ基を2個以上有するシラン化合物であれば何れのものでも有効であり、例えば、γ−グリシドキシ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、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランなどが挙げられる。
【0040】
更に、ビニルアルコキシシランとしては、1分子中にビニル基を1個以上有し、アルコキシ基を2個以上有するシラン化合物であれば何れのものでも有効であり、例えば、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シランなどが挙げられる。
【0041】
本発明で使用できるシラン化合物の配合量は、前記したPAS及び芳香族ポリエステルの合計100重量部に対して好ましくは0.01〜5重量部、より好ましくは0.1〜2重量部である。
【0042】
また、本発明の組成物には、本発明の目的を逸脱しない範囲で少量の離型剤、着色剤、耐熱安定剤、紫外線安定剤、滑剤、可塑剤、発泡剤、難燃剤、難燃助剤、防錆剤等の従来公知の添加剤を含有することができる。
【0043】
同様に耐候性、耐酸化劣化性、帯電防止性を改善するため、耐熱性を損なわない範囲で、各種紫外線吸収剤、酸化防止剤および帯電防止剤を本発明の樹脂組成物に添加することができる。
【0044】
本発明の組成物の調製は種々の公知の方法で可能である。例えば、原料をあらかじめタンブラーまたはヘンシェルミキサーのような混合機で混合した後、1軸、2軸の押出機、バンバリーミキサー、ニーダー、ミキシングロールなど通常の溶融混練装置に供給し、該混合物の溶融する温度、およそ200℃から500℃にて溶融混練した後ペレットとする方法、特定の溶媒中へPASと芳香族ポリエステルを溶解させて溶融状態で混合する方法などがある。
【0045】
上述した本発明の組成物は、その中のPASのTgがPAS単独のTgよりも高くなるため、100℃以上の高温環境下での強度、剛性に優れ、耐熱水性を有するものとなり、特に耐熱性が要求される用途に有用である。
【0046】
本発明の樹脂組成物は射出成形、押出成形、射出圧縮成形、圧縮成形、吹込成形等、従来公知の成形法により各種成形品の製造に適用でき、このうち特に射出成形に好ましく適用できる。
【0047】
本発明の組成物からなる成形物については、それを熱処理することによって、さらにTgが高められた耐熱性成形物を提供することが出来、かつ、はんだ付けを想定した場合の耐はんだ温度の向上が見られる。
【0048】
その熱処理条件は特に限定されないが、例えば、熱処理温度、換言すると成形物表面温度が好ましくはPASの融点のマイナス5〜マイナス100℃、特に好ましくは融点マイナス10〜マイナス85℃となる温度にて熱処理することが好適である。なお、ここでの融点とはJIS K7121に準じて、パーキンエルマー社製示差走査熱量計DSC7を用いて測定したものをさす。熱処理時間は熱処理温度によって相対的に変化するが、通常、好ましくは1分以上100時間である。熱処理時間の上限については特に制限はないが、1000時間以下が好ましい。
【0049】
また、成形物の熱処理方法については特に制限はないが、成形物表面を所定温度に保つことの出来る加熱装置内にて所定時間加熱する方法が適当である。加熱装置については特に制限はないが、例えば、熱循環式電気オーブン等が用いられる。
【0050】
本発明の組成物からなる成形物を熱処理した耐熱性成形物は、はんだ付けが可能な耐熱性を有するものであり、それを基板にはんだ付けした物品をもたらすことができる。即ち、例えばICなどのチップを内蔵した該耐熱性成形物から出ているリード線を配線基板にはんだ付けすることにより物品が得られる。その際、該耐熱性成形物がはんだ付けされる基板の表面温度230℃以上となる条件下でも、融解や変形することなくはんだ付けすることが可能となる。
【0051】
また、本発明での耐熱性成形物は、所謂鉛フリーのはんだを用いてはんだ付する場合でも、はんだ付けすることが可能である。即ち、鉛フリーのはんだ、例えばSn−Ag系、Sn−Bi系、Sn−Cu系、Sn−Zn系の230℃よりも数十度高いはんだ条件のものを用いた場合でも、例えばICなどのチップを内蔵した該耐熱性成形物から出ているリード線を配線基板にはんだ付けする基板の最高表面温度が280℃となる条件下で、融解、変形することなくはんだ付けすることができる。
【0052】
なお、ここで云うはんだ付けされる基板の表面温度とは、表面実装方式におけるはんだ付け工程において、実際に測定した基板の表面上の温度を意味する。また、ここで云う基板とは、具体例には表面実装方式におけるプリント印刷された配線基板や回路基板などが挙げられる。
【0053】
本発明におけるはんだ付け工程としては公知の方式を用いてよく、例えば、表面実装方式での加熱炉(リフロー炉)中で、耐熱ベルト上に基板を載せてコンベア式にベルトを移動して加熱する方法などが挙げられる。
【0054】
本発明の樹脂組成物の優れた機械的強度、耐熱性、電気特性、耐溶剤性を生かせる用途として、電気、電子部品、機械部品用途が挙げられる。例えば、コネクター、コイルボビン、各種ソケット、コンデンサー、バリコン、光ピックアップ、各種端子盤、プラグ類、磁気ヘッドベース、自動車用パイプ類、エアーインテークノズル、インテークマニホールド、キャブレター、ランプソケット、ランプリフレクター、ランプハウジング、熱水機器部品などである。
【0055】
【実施例】
以下に、実施例により本発明を更に詳しく説明する。しかし、本発明はこれらの実施例の範囲に限定されるものではない。
【0056】
参考例、実施例および比較例中における各種の測定は以下のように行った。
(1)溶融粘度の測定方法
得られたPPSの溶融粘度(η)は、高化式フローテスターを用いて以下の条件に従い測定した。
測定温度300℃
剪断速度100/秒
ノズル孔径0.5mm、長さ1.0mm
【0057】
(2)Tgの測定方法
Tgは動的粘弾性の測定から求めた。各組成物を50mm×10mm×厚さ2mmに成形したものを試験片とした。測定装置は、セイコーインスツルメンツ社製DMS6100を用い、周波数1Hz、昇温速度4℃/分、測定温度範囲20〜270℃にて測定した。得られたデータ中、tanδピークとして1つもしくは複数のピークが得られるが、最も低温側のピーク温度を本測定法におけるPPS側のTg(℃)とした。
【0058】
(3)融点の測定方法
示差走査熱量計(パーキンエルマー社製DSC7)を用いてJIS K7121に準拠して測定を行った。
【0059】
(4)曲げ弾性率保持率の測定方法
各組成物にて厚さ3.0mmの試験片を作成し、ASTM D−790に準じて曲げ弾性率測定を行った。常温下と120℃下での曲げ弾性率の比を120℃曲げ弾性率保持率として表1に示した。
【0060】
(5)はんだ付けを想定したリフロー加熱後の成形品の外観評価方法
各組成物について、縦70mm×横10mm×高さ8mm、厚さ0.8mmの箱型コネクターを成形した。次いでこのコネクター成形物を表面温度270℃で、10時間熱処理を行った後、専用のエポキシ樹脂基板の上に載せ赤外線リフロー装置(アサヒエンジニアリング社製;TPF−2)に導入して加熱した。リフロー加熱条件は、基体表面温度として200℃以上の温度域が100秒間、220℃以上の温度域が90秒間、240℃以上の温度域が80秒間、260℃以上の温度域が60秒間となるように温度プロファイルを設定して行った。この時の基体の最高表面温度は280℃であった。リフロー加熱後に箱型コネクターを目視観察し、以下の2段階の基準で評価した。
A:外観に変化はみられない。
B:表面荒れもしくは融解が観察される。
【0061】
[参考例1]
溜出口、モノマー溶液仕込み口および窒素ガス導入口付きのオートクレーブに水硫化ナトリウム(NaSH・2H2O)9.55Kg、水酸化ナトリウム4.05Kgおよび50.0KgのN−メチルピロリドンを投入し、窒素ガスの雰囲気下、190℃、1時間撹拌して脱水操作を行った。
次いで、オートクレーブを密閉し、200℃に加熱された脱水操作で得られた系に、p−ジクロルベンゼン14.8KgとN―メチルピロリドン10Kgとの溶液を約40分間かけて圧入して、加圧下220℃で4時間反応を行った後、更に240℃に昇温して約2時間反応させた。重合物を分離し、温水さらにアセトン、メタノール、N−メチルピロリドンなどで洗浄しPPS−1を得た。PPS−1の溶融粘度は30Pa・s、融点は285℃、tanδピーク温度(すなわちTg)は111℃であった。
さらにPPS−1を空気中、250℃で2時間空気酸化しPPS−2を得た。PPS−2の溶融粘度は200Pa・s、融点は286℃、tanδピーク温度は110℃であった。
【0062】
[参考例2]
得られたPPS−1を水中に分散させ塩酸を用いてpH=4に調整後、ろ過および水洗を繰り返してPPS−3を得た。PPS−3の溶融粘度は28Pa・s、融点は285℃、tanδピーク温度は110℃であった。
【0063】
[参考例3](芳香族ポリエステルPAR−1の合成)
撹拌翼、窒素導入口を備えた重合装置に3,3’,5,5’−テトラメチル−1,1’−ビフェニル−4、4’−ジオール2.42Kg(10.0モル)とメタクレゾール50gを、水酸化ナトリウム1.0Kgを含む30Lの脱酸素水に溶解し水溶液を得た。別に、64gのテトラブチルアンモニウムブロマイド、イソフタル酸クロリド1.62Kg(8.0モル)、テレフタル酸クロリド0.41Kg(2.0モル)を5Lのジクロロメタンに溶解させ有機溶液を得た。
水溶液を窒素気流下で撹拌しながら有機溶液を加え、25℃で30分間撹拌を続けた後、水溶液相を除去した。生成物を含む有機溶液相を蒸留水で繰り返し洗浄した後に、アセトン浴に注ぎ沈殿を得、更にアセトンで洗浄して芳香族ポリエステルを得た。その後、真空乾燥機にて200℃で3時間、約10Paの減圧条件下で真空乾燥して3.2Kgの芳香族ポリエステル樹脂PAR−1を得た。
このPAR−1のtanδピーク温度は292℃であった。
【0064】
[参考例4](芳香族ポリエステルPAR−2の重合)
参考例3における3,3’,5,5’−テトラメチル−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジオールに代えて、4,4’−ビフェノール1.86Kg(10.0モル)を用いてPAR−2を合成した。なお、PAR−2のtanδピーク温度は310℃であった。
【0065】
[参考例5](芳香族ポリエステルPAR−3の重合)
参考例4と同様にして、4,4’−イソプロピリデンビス(2,6−ジメチルフェノール)2.84Kg(10.0モル)を用いてPAR−3を合成した。なお、PAR−3のtanδピーク温度は260℃であった。
【0066】
(実施例1〜3および比較例1〜4)
参考例で得られたPPS−1〜3、PAR−1〜3及び市販の芳香族ポリエステルを用いて、表1及び2に記載の比率にてタンブラーで均一に混合した。その後、東芝機械(株)製ベント付き2軸押出機「TEM−35B」を用いて、サイドフィーダーから繊維径10μm、長さ3mmのガラス繊維チョップドストランドをポリマー60重量部に対して40重量部供給しながら320℃で溶融混練して組成物を得た。
各組成物での動的粘弾性測定用および曲げ弾性率測定用試験片を作製して、PPS側のtanδピーク温度および120℃での曲げ弾性率保持率を評価した。
【0067】
(実施例4および比較例5)
表3に示した配合で、実施例および比較例で得られた組成物より、20mm×100mm×厚さ2mmのシート成形品及び箱型コネクター成形品を得た。該シート成形品を270℃で、表3に記載した所定の時間熱処理したものについてPPS側のtanδピーク温度を評価した。一方、箱型コネクターを270℃で10時間加熱処理した後、さらにリフロー加熱してコネクター成形物の外観評価を行った。
【0068】
【表1】
【0069】
【表2】
【0070】
(注)表1及び表2中のU−100及びカリバー300−10は次の通りである。
1)U−100:ユニチカ株式会社製の芳香族ポリエステル(Uポリマー)。
4,4’−イソプロピリデンビスフェノールとイソフタル酸およびテレフタル酸からなる芳香族ポリエステル。tanδピーク温度は203℃。
2)カリバー300−10 :住友ダウ株式会社製のポリカーボネート。tanδピーク温度は155℃。
【0071】
【表3】
【0072】
(注)表3中のリフロー加熱後の外観は次のように処理したものの外観を観察した。
1)270℃、10時間熱処理後の試験片についてリフロー加熱を行った。
【0073】
【発明の効果】
本発明は、組成物中のPASのTgを大幅に高めることによって、100℃以上の高温環境下での強度、剛性に優れ、耐熱水性を有するPASを含む樹脂組成物を提供できる。また、本発明は、該組成物からなる成形物に熱処理を施すことによって更にTgおよび耐はんだ温度を高めた耐熱性成形物を提供することが可能である。
Claims (10)
- ポリアリーレンスルフィドと、ポリアリーレンスルフィドよりも高いガラス転移温度を有する下記一般式(1)
- 一般式(1)のR1〜R4が全てメチル基である芳香族ポリエステルを含む請求項1記載の樹脂組成物。
- 芳香族ポリエステルが、芳香族ジカルボン酸構造単位として、イソフタル酸成分5〜100モル%とテレフタル酸成分95〜0モル%である請求項1〜3のいずれかに記載の樹脂組成物。
- 充填剤を含む請求項1〜3のいずれかに記載の樹脂組成物。
- ポリアリーレンスルフィド及び芳香族ポリエステルの合計100重量部に対し、充填剤が3〜400重量部である請求項5に記載の樹脂組成物。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載の樹脂組成物を用いた成形物。
- 請求項7に記載の成形物を、成形物表面温度がポリアリーレンスルフィドの融点のマイナス5℃〜マイナス100℃となるように加熱処理して得られる耐熱性成形物。
- 請求項8記載の耐熱性成形物がはんだ付けされてなるはんだ付け成形物。
- 請求項8記載の耐熱性成形物が鉛フリーはんだではんだ付けされたはんだ付け成形物。
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