JP5564986B2 - 熱可塑性樹脂組成物及びその成形体 - Google Patents

熱可塑性樹脂組成物及びその成形体 Download PDF

Info

Publication number
JP5564986B2
JP5564986B2 JP2010041900A JP2010041900A JP5564986B2 JP 5564986 B2 JP5564986 B2 JP 5564986B2 JP 2010041900 A JP2010041900 A JP 2010041900A JP 2010041900 A JP2010041900 A JP 2010041900A JP 5564986 B2 JP5564986 B2 JP 5564986B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thermoplastic resin
group
resin composition
polysulfone
composition according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2010041900A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2011178830A (ja
Inventor
寛和 松井
博史 原田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority to JP2010041900A priority Critical patent/JP5564986B2/ja
Priority to KR1020110016073A priority patent/KR101727327B1/ko
Priority to TW100105937A priority patent/TWI510553B/zh
Priority to US13/034,089 priority patent/US8530576B2/en
Priority to CN201110105675.9A priority patent/CN102241873A/zh
Publication of JP2011178830A publication Critical patent/JP2011178830A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5564986B2 publication Critical patent/JP5564986B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/38Polymers
    • C09K19/3804Polymers with mesogenic groups in the main chain
    • C09K19/3809Polyesters; Polyester derivatives, e.g. polyamides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/02Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C08L67/03Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds the dicarboxylic acids and dihydroxy compounds having the carboxyl- and the hydroxy groups directly linked to aromatic rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L81/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing sulfur with or without nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of polysulfones; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L81/06Polysulfones; Polyethersulfones
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L27/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L27/02Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L27/12Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C08L27/18Homopolymers or copolymers or tetrafluoroethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers

Description

本発明は、熱可塑性樹脂組成物及びその成形体に関する。
近年、パソコン、DVDレコーダー、デジタル音楽プレーヤー等のデジタル家電の小型化に伴い、デジタル家電に内蔵されているハードディスクドライブは、大容量化と共に小型化が進んでいる。このため、ハードディスクドライブの構成部品(以下「HDD部品」ということがある)の多くは、小型化さらには低コスト化の要請から、樹脂化が進んでいる。このように樹脂化が進むHDD部品の中には、高い摺動性が要求されるものがある。例えば、ロード・アンロード機構のハードディスクドライブにおいては、磁気ディスクの作動・停止に伴い、磁気ヘッドを備えた磁気ヘッド支持体が、磁気ディスク外に設置したランプ材と磁気ディスク表面との間を高速で作動し、ランプ材と摺動するので、ランプ材の摺動性が低いと、ランプ材から磨耗粉が発生し易くなり、磨耗粉が磁気ディスクに付着して、誤作動を引き起こすという不都合がある。このため、ランプ材には高い摺動性が要求され、その樹脂材料として、例えば、特許文献1には、フッ素樹脂と芳香族ポリスルホン樹脂とを含む樹脂組成物が開示されている。
特開2004−87022号公報
特許文献1に開示の樹脂組成物は、摺動性に優れ、磨耗粉の発生を抑制しうるが、より小型化が求められるHDD部品の樹脂材料としては、さらなる摺動性の向上が求められる。そこで、本発明の目的は、さらに摺動性に優れる樹脂材料を提供することにある。
前記目的を達成するため、本発明は、ヒドロキシル基及び/又はその塩を有するポリスルホン(A)と、フッ素樹脂(B)と、前記ポリスルホン(A)及び前記フッ素樹脂(B)以外の熱可塑性樹脂(C)とを含む熱可塑性樹脂組成物を提供する。また、本発明によれば、この熱可塑性樹脂組成物を成形してなる成形体も提供される。
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、摺動性に優れており、これを成形することにより、HDD部品をはじめ、高い摺動性が要求される製品・部品として好適な成形体を得ることができる。
<ポリスルホン(A)>
ポリスルホン(A)は、典型的には、その主鎖に芳香族基を有し、該芳香族基同士を連結する基としてスルホニル基(−SO2−)を有する樹脂であり、該芳香族基同士を連結する基として、さらに酸素原子、硫黄原子及び炭素数1〜3のアルキレン基からなる群より選ばれる基を有するものであることが好ましい。
本発明では、ポリスルホン(A)として、ヒドロキシル基及び/又はその塩(以下、合わせて「ヒドロキシル基類」ということがある。)を有するものを用いる。これにより、摺動性に優れる熱可塑性樹脂組成物を得ることができる。熱可塑性樹脂組成物の溶融加工時における安定性向上の観点からは、ヒドロキシル基類の全てがヒドロキシル基であることが好ましい。また、ポリスルホン(A)は、ヒドロキシル基類を、芳香環に結合した状態で、すなわちフェノール性ヒドロキシル基及び/又はその塩として有していることが好ましく、また、主鎖の末端に有していることが好ましい。
ヒドロキシル基の塩は、ヒドロキシル基からプロトンが解離してなるオキシアニオン基と、対カチオンとから構成され、対カチオンの例としては、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオンの等のアルカリ金属イオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン等のアルカリ土類金属イオン、アンモニアや1〜3級アミンがプロトン化されてなるアンモニウムイオン、4級アンモニウムイオンが挙げられる。なお、対カチオンが、アルカリ土類金属イオン等の多価カチオンである場合、対アニオンは、複数のオキシアニオン基から構成されていてもよいし、オキシアニオン基と、塩化物イオン、水酸化物イオン等の他のアニオンとから構成されていてもよい。
ポリスルホン(A)におけるヒドロキシル基類の含有量は、ポリスルホン(A)1gあたり、通常6×10-5個以上、好ましくは8×10-5個以上であり、また、通常20×10-5個以下、好ましくは17×10-5個以下である。このヒドロキシル基類の含有量が多いほど、熱可塑性樹脂組成物の摺動性が向上する傾向にあるが、あまり多いと、熱可塑性樹脂組成物の強度が低下し易くなり、好ましくない。
ポリスルホン(A)は、典型的には、下記式(1)で表される繰返し単位(以下「繰返し単位(1)」ということがある)を有するものであり、さらに、下記式(2)で表される繰返し単位(以下「繰返し単位(2)」ということがある)及び/又は下記式(3)で表される繰返し単位(以下「繰返し単位(3)」ということがある)を有していてもよい。ポリスルホン(A)において、繰返し単位(1)の含有量は、全繰返し単位の合計量に対して、好ましくは50モル%以上であり、より好ましくは80モル%以上である。
−Ph1−SO2−Ph2−O− (1)
(Ph1及びPh2は、それぞれ独立に、下記式(4)で表される基を表す。)
−Ph3−R−Ph4−O− (2)
(Ph3及びPh4は、それぞれ独立に、下記式(4)で表される基を表し、Rは、炭素数1〜3のアルキリデン基若しくはアルキレン基、酸素原子又は硫黄原子を表す。)
−(Ph5)n−O− (3)
(Ph5は、下記式(4)で表される基を表し、nは、1〜5の整数を表す。nが2以上である場合、複数存在するPh5は、互いに同一であっても異なっていてもよい。)
Figure 0005564986
(R1は、炭素数1〜3のアルキル基、ハロゲノ基、スルホ基、ニトロ基、アミノ基、カルボキシル基、フェニル基、又はヒドロキシル基若しくはその塩を表す。n1は、0〜2の整数を表し、n1が2である場合、2つのR1は、互いに同一であっても異なっていてもよい。)
ポリスルホン(A)の製造方法としては、例えば、対応する2価フェノールとジハロゲノベンゼノイド化合物とを、炭酸のアルカリ金属塩を用いて、有機高極性溶媒中で重縮合させる方法が挙げられる。その際、原材料のモル比や反応温度を、副生する水酸化アルカリによるポリスルホン(A)の解重合やハロゲノ基のヒドロキシル基類への置換反応等の副反応も考慮して、調整することにより、得られるポリスルホン(A)にヒドロキシル基類を導入することができる。
2価フェノールの例としては、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)スルホン、4,4’−スルホニル−2,2’−ジフェニルビスフェノール、ヒドロキノン、レゾルシン、カテコール、フェニルヒドロキノン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフロロプロパン、4,4’−ジヒドロキシジフェニル、2,2’−ジヒドロキシジフェニル、3,5,3’,5’−テトラメチル−4,4’−ジヒドロキシじフェニル、2,2’−ジフェニル−4,4’−ビスフェノール、4,4’’’−ジヒドロキシ−p−クオターフェニル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)スルフィド、4,4’−オキシジフェノールが挙げられる。
ジハロゲノベンゼノイド化合物の例としては、4,4’−ジクロロジフェニルスルホン、4−クロロフェニル−3’,4’−ジクロロフェニルスルホン、4,4’−ビス(4−クロロフェニルスルホニル)ジフェニルが挙げられる。ジハロゲノベンゼノイド化合物としては、そのハロゲン原子が、それに対しパラ位に結合したスルホニル基で活性化されているものが好ましい。
また、2価フェノール及びジハロゲノベンゼノイド化合物の全部又は一部に代えて、フェノール性ヒドロキシル基及びハロゲン原子を有する化合物、例えば4−ヒドロキシ−4’−(4−クロロフェニルスルホニル)ビフェニルを用いることもできる。
ジハロゲノベンゼノイド化合物の使用量は、2価フェノールに対して、80〜110モル%であることが、ポリスルホン(A)の分子量を上げるうえでも好ましい。より高分子量のポリスルホン(A)を得るためには、98〜105モル%であることがことが好ましい。
有機高極性溶媒としては、例えば、ジメチルスルホキシド、1−メチル−2−ピロリドン、スルホラン(1,1−ジオキソチラン)、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、1,3−ジエチル−2−イミダゾリジノン、ジメチルスルホン、ジエチルスルホン、ジイソプロピルスルホン、ジフェニルスルホンが挙げられる。
炭酸のアルカリ金属塩は、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等の正塩であってもよいし、重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウム等の酸性塩であってもよく、両者を併用してもよい。その使用量は、2価フェノールのフェノール性ヒドロキシル基に対して、アルカリ金属として、0.95モル倍以上であることが好ましく、1.001〜1.25モル倍であることがより好ましい。炭酸のアルカリ金属塩の使用量があまり多いと、生成するポリスルホン(A)の開裂や分解を生じさせ易く、あまり少ないと、重合が進み難く、いずれも高分子量のポリスルホン(A)が得られ難いので好ましくない。
典型的な製造方法では、第1段階として、2価フェノールとジハロゲノベンゼノイド化合物とを有機極性溶媒に溶解させ、第2段階として、得られた溶液に炭酸のアルカリ金属塩を加え、2価フェノールとジハロゲノベンゼノイド化合物とを重縮合させ、第3段階として、得られた反応混合物から、未反応の炭酸のアルカリ金属塩と、副生したアルカリ金属ハロゲン化物等のアルカリ金属塩と、有機極性溶媒とを除去して、ポリスルホン(A)を得る。
ここで、第1段階の溶解温度は、通常40〜180℃であり、第2段階の重縮合温度は、通常180〜400℃である。重縮合温度が高いほど、高分子量のポリスルホン(A)が得られる傾向にあることから好ましいが、あまり高いと、分解等の副反応が生じ易くなるため好ましくない。また、あまり低いと、反応が遅くなり、好ましくない。通常、副生する水を除去しながら徐々に昇温し、有機極性溶媒の還流温度に達した後、さらに1〜50時間、好ましくは10〜30時間攪拌するのがよい。
また、前記第1段階及び第2段階に代えて、まず、炭酸のアルカリ金属塩と2価フェノール類と有機極性溶媒とを、予め混合、反応させ、副生する水を予め取り出してもよい。その際、水を反応溶液から取り出すために、水と共沸する有機溶媒を反応溶液に混合させ、共沸脱水させてもよい。水と共沸する有機溶媒としては、例えば、ベンゼン、クロロベンゼン、トルエン、メチルイソブチルケトン、ヘキサン、シクロヘキサンが挙げられる。共沸脱水を実施する温度は、共沸溶媒と水が共沸する温度によるが、通常70〜200℃である。
次いで、水が共沸しなくなるまで反応させたのち、ジハロゲノベンゼノイド化合物を混合し、前記と同様に通常180〜400℃で重縮合させる。この場合も、重縮合温度が高いほど、高分子量のポリスルホン(A)が得られる傾向にあることから好ましいが、あまり高いと、分解等の副反応が生じ易くなるため好ましくない。また、あまり低いと、反応が遅くなり、好ましくない。
第3段階においては、反応混合物から、炭酸のアルカリ金属塩と、副生したアルカリ金属ハロゲン化物等のアルカリ金属塩を、濾過器や遠心分離器等で除去することにより、ポリスルホン(A)が有機極性溶媒に溶解してなる溶液を得ることができる。その溶液から有機極性溶媒を除去することで、ポリスルホン(A)が得られる。有機極性溶媒の除去には、ポリスルホン(A)の溶液から、直接、有機極性溶媒を留去する方法や、ポリスルホン(A)の溶液を一旦、ポリスルホン(A)の貧溶媒におとして、ポリスルホン(A)を析出させ、濾過や遠心分離等で分離して得る方法がとられる。
また、比較的高融点の有機極性溶媒が重合溶媒として用いられる場合には、第2段階の後、反応混合物を冷却固化させ、その固溶体を粉砕させた後、水と、ポリスルホン(A)に対して溶解力を持たず、かつ、有機極性溶媒に対して溶解力をもつ溶媒とを用いて、未反応の炭酸のアルカリ金属塩と、副生したアルカリ金属ハロゲン化物等のアルカリ金属塩と、有機極性溶媒とを抽出除去することも可能である。
粉砕粒径は、抽出効率や抽出時の作業性から、中心粒径として50〜2000μmであることが好ましい。粉砕粒径があまり大きいと、抽出効率が悪く、あまり小さいと、溶液抽出の際に固結したり、抽出後に濾過や乾燥を行う際に目詰まりを起こしたりするため、好ましくない。粉砕粒径は、100〜1500μmであることがより好ましく、200〜1000μmであることがさらに好ましい。
抽出溶媒としては、例えば重合溶媒にジフェニルスルホンを使用した場合、アセトンとメタノールとの混合溶媒を用いることができる。ここで、アセトンとメタノールとの混合比は、抽出効率や、芳香族ポリスルホン粉体の固着性から決めるのがよい。
ポリスルホン(A)の還元粘度は、分子量の指標となり得、0.25〜0.60dl/gであることが好ましい。還元粘度があまり小さいと、本発明の熱可塑性樹脂組成物を成形した際に、得られる成形体の機械的強度が低くなったり、成形時にガスが発生したりするために好ましくない。一方、還元粘度があまり大きいと、ヒドロキシル基類の含有量が少なくなり易く、フッ素樹脂(B)との相溶性が低下し易くなる。このように、本発明の熱可塑性樹脂組成物の成形性、得られる成形体の機械的強度などのバランスを考慮すると、該還元粘度は、より好ましくは0.30〜0.55dl/gであり、さらに好ましくは0.36〜0.55dl/gである。
ポリスルホン(A)の市販品の例としては、住友化学株式会社製「スミカエクセル5003P」が挙げられる。
<フッ素樹脂(B)>
フッ素樹脂(B)は、炭素−フッ素結合を有する樹脂であり、その例としては、ボリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリテトラフルオロエチレン−へキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、ポリトリクロロフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリフッ化ビニル(PVF)、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(ETRE)、エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体(ECTRE)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)が挙げられる。中でも、加工時の耐熱性の点で、PTFEが好ましい。
また、PTFEとしては、平均粒径20μ未満のPTFE粉末を用いることが好ましく、その市販品の例としては、旭硝子株式会社製の「フルオンL169J」、「フルオンL150J」、「フルオンL170J」、「フルオンL172J」、「フルオンL173J」;ダイキン工業株式会社製の「ルブロンL−2」、「ルブロンL−5」、「ルブロンLD−1」;デュポン株式会社製の「テフロン(登録商標)TLP−10」、「テフロン(登録商標)TLP−10F−1」;セントラル硝子株式会社製の「セフラルルーブI」、「セフラルルーブIP」、「セフラルルーブV」;住友スリーエム株式会社製の「ダイニオンTF/TFM」が挙げられる。
また、フッ素樹脂(B)のは、その流動開始温度が400℃以下であることが好ましく、360℃以下であることがより好ましい。このような流動開始温度を有するフッ素樹脂(B)は、熱可塑性樹脂(C)との相溶性が一層良好になり、それに伴い成形体において、熱可塑性樹脂(C)からなるマトリックス中のフッ素樹脂(B)の分散性が良好になる。
ここで、流動開始温度とは、内径1mm、長さ10mmのキャピラリーをもつ毛細管レオメーターを用い、9.81MPa(100kgf/cm2)の荷重下において、4℃/分の昇温速度で加熱溶融体を昇温しながらノズルから押し出すときに、溶融粘度が4800Pa・s(48000ポイズ)を示す温度をいう。
好適なフッ素樹脂(B)である流動温度が360℃以下のPTFEについて、その市販品を例示すると、セントラル硝子株式会社製の「セフラルルーブI」(流動開始温度329℃)、「セフラルルーブIP」(流動開始温度337℃);住友スリーエム株式会社製の「ダイニオンTF9205」(流動開始温度330℃);ダイキン工業株式会社製の「ルブロンL−5」(流動開始温度350℃);旭硝子株式会社製の「フルオンL169J」(流動開始温度358℃)が挙げられる。
<熱可塑性樹脂(C)>
熱可塑性樹脂(C)は、加熱による軟化と冷却による固化とを、加熱と冷却とを繰り返したときに可逆的に起こす樹脂である。熱可塑性樹脂(C)は、液晶性熱可塑性樹脂(C1)と結晶性熱可塑性樹脂(C2)と非晶性熱可塑性樹脂(C3)とに大別することができる。
<液晶性熱可塑性樹脂(C1)>
液晶性熱可塑性樹脂(C1)は、溶融時に光学異方性を示し、450℃以下の温度で異方性溶融体を形成する樹脂である。この光学的異方性は、直交偏光子を利用した通常の偏光検査法によって確認することができる。液晶性熱可塑性樹脂(C1)は、その分子形状が細長く、扁平で分子の長鎖に沿って剛性が高い分子鎖(この剛性が高い分子鎖は通常「メソゲン基」と呼称されている)を有するものであり、かかるメソゲン基を高分子主鎖又は側鎖のいずれか一方又は両方に有するものであるが、より高耐熱性を求めるならば、高分子主鎖にメソゲン基を有するものであることが好ましい。
液晶性熱可塑性樹脂(C1)の例としては、液晶性ポリエステル、液晶性ポリエステルアミド、液晶性ポリエステルエーテル、液晶性ポリエステルカーボネート、液晶性ポリエステルイミド、液晶性ポリアミドが挙げられる。中でも、高強度の樹脂成形体が得られる点で、液晶性ポリエステル、液晶性ポリエステルアミド、液晶性ポリアミドが好ましく、より低吸水性の成形体が得られる点で、液晶性ポリエステル、液晶性ポリエステルアミドが好ましい。
好適な液晶性熱可塑性樹脂(C1)としては、下記の(C1−1)、(C1−2)、(C1−3)、(C1−4)、(C1−5)、(C1−6)が挙げられ、それらの2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(C1−1):下記式(i)で表される繰返し単位(以下「繰返し単位(i)」ということがある。)を有する液晶性ポリエステル。
(C1−2):下記式(ii)で表される繰返し単位(以下「繰返し単位(ii)」ということがある。)及び下記式(iii)で表される繰返し単位(以下「繰返し単位(iii)」ということがある。)を有する液晶性ポリエステル。
(C1−3):下記式(i)で表される繰返し単位、下記式(ii)で表される繰返し単位、及び下記式(iii)で表される繰返し単位を有する液晶性ポリエステル。
(C1−4):前記(C1−1)において、下記式(i)で表される繰返し単位の一部又は全部を、下記式(iv)で表される繰返し単位(以下「繰返し単位(iv)」ということがある。)に置き換えてなる、液晶性ポリエステルアミド又は液晶性ポリアミド。
(C1−5):前記(C1−2)において、下記式(iii)で表される繰返し単位の一部又は全部を、下記式(v)で表される繰返し単位(以下「繰返し単位(v)」ということがある。)及び/又は下記式(vi)で表される繰返し単位(以下「繰返し単位(i)」ということがある。)に置き換えてなる、液晶性ポリエステルアミド又は液晶性ポリアミド。
(C1−6):前記(C1−3)において、下記式(iii)で表される繰返し単位の一部又は全部を、下記式(v)で表される繰返し単位及び/又は下記式(vi)で表される繰返し単位に置き換えてなる、液晶性ポリエステルアミド。
−O−Ar1−CO− (i)
−CO−Ar2−CO− (ii)
−O−Ar3−O− (iii)
−NH−Ar4−CO− (iv)
−O−Ar5−NH− (v)
−NH−Ar6−NH− (vi)
(Ar1及びAr4は、それぞれ独立に、1,4−フェニレン基、2,6−ナフタレンジイル基又は4,4’−ビフェニリレン基を表す。Ar2、Ar3、Ar5及びAr6は、それぞれ独立に、1,4−フェニレン基、2,6−ナフタレンジイル基、1,3−フェニレン基又は4,4’−ビフェニリレン基を表す。ただし、Ar1、Ar2、Ar3、Ar4、Ar5又はAr6で表される前記基にある水素原子は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基又はアリール基で置換されていてもよい。)
繰返し単位(i)は、芳香族ヒドロキシカルボン酸から誘導される繰返し単位であり、該芳香族ヒドロキシカルボン酸の例としては、4−ヒドロキシ安息香酸、3−ヒドロキシ安息香酸、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、7−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、6−ヒドロキシ−1−ナフトエ酸、4’−ヒドロキシビフェニル−4−カルボン酸や、これら芳香族ヒドロキシカルボン酸にある芳香環上の水素原子の一部又は全部が、アルキル基、アリールシ基又はハロゲン原子で置換されてなる芳香族ヒドロキシカルボン酸が挙げられる。
繰返し単位(ii)は、芳香族ジカルボン酸から誘導される繰返し単位であり、該芳香族ジカルボン酸の例としては、テレフタル酸、フタル酸、4,4’−ジフェニルジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、イソフタル酸や、これら芳香族ジカルボン酸にある芳香環上の水素の一部又は全部が、アルキル基、アリール基又はハロゲン原子で置換されてなる芳香族ジカルボン酸が挙げられる。
繰返し単位(iii)は、芳香族ジオールから誘導される繰返し単位であり、該芳香族ジオールの例としては、ハイドロキノン、レゾルシン、ナフタレン−2,6−ジオール、4,4’−ビフェニレンジオール、3,3’−ビフェニレンジオール、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホンや、これら芳香族ジオールにある芳香環上の水素の一部又は全部が、アルキル基、アリール基又はハロゲン原子で置換されてなる芳香族ジオールが挙げられる。
繰返し単位(iv)は、芳香族アミノカルボン酸から誘導される繰返し単位であり、該芳香族アミノカルボン酸の例としては、4−アミノ安息香酸、3−アミノ安息香酸、6−アミノ−2−ナフトエ酸や、これら芳香族アミノカルボン酸にある芳香環上の水素の一部又は全部が、アルキル基、アリール基又はハロゲン原子で置換されてなる芳香族アミノカルボン酸が挙げられる。
繰返し単位(v)は、芳香族ヒドロキシアミンから誘導される繰り返し単位であり、該芳香族ヒドロキシアミンの例としては、4−アミノフェノール、3−アミノフェノール、4−アミノ−1−ナフトール、4−アミノ−4’−ヒドロキシジフェニルや、これら芳香族ヒドロキシアミンにある芳香環上の水素の一部又は全部が、アルキル基、アリール基又はハロゲン原子で置換されてなる芳香族ヒドロキシアミンが挙げられる。
繰返し単位(vi)は、芳香族ジアミンから誘導される構造単位であり、該芳香族ジアミンの例としては、1,4−フェニレンジアミン、1,3−フェニレンジアミンや、これら芳香族ジアミンにある芳香環上の水素の一部又は全部が、アルキル基、アリール基又はハロゲン原子で置換されてなる芳香族ジアミンが挙げられる。
ここで、繰返し単位(i)〜(vi)が有しうる置換基である前記アルキル基の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、tert−ブチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、デシル基等の炭素数1〜10の直鎖状、分岐状又は脂環状のアルキル基が挙げられ、アリール基の例としては、フェニル基、ナフチル基等の炭素数6〜10のアリール基が挙げられ、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
上述した好適な液晶性熱可塑性樹脂(C1)の中でも、(C1−1)〜(C1−3)の群より選ばれる液晶性ポリエステルが、より耐熱性や寸法安定性に優れた成形体が得られる点で好ましく、(C1−3)の液晶性ポリエステルがより好ましい。
以下、本発明で特に好適な液晶性熱可塑性樹脂(C1)である(C1−3)の液晶性ポリエステルに関し詳細を説明する。
(C1−3)の液晶性ポリエステルは、繰返し単位(i)、繰返し単位(ii)及び繰返し単位(iii)を有するものであり、これらの合計を100モル%としたとき、繰返し単位(i)の合計が30〜80モル%であり、繰返し単位(ii)の合計が10〜35モル%であり、繰返し単位(iii)の合計が10〜35モル%であることが好ましい。なお、繰返し単位(ii)と繰返し単位(iii)とのモル比率は、繰返し単位(ii)/繰返し単位(iii)で表して、0.9/1.0〜1.0/0.9であることが好ましく、実質的に1[繰返し単位(ii)/繰返し単位(iii)=1.0/1.0]であると、液晶性ポリエステルを製造する際に、エステル結合を形成しうるカルボキシル基の数とヒドロキシル基の数とが同等となることから、得られる液晶性ポリエステルの高分子量化が図れ、より耐熱性に優れた成形体を得るうえで有利である。
ここで、繰返し単位(i)があまり少ない場合や、繰返し単位(ii)及び/又は繰返し単位(iii)があまり多い場合は、得られるポリエステルが液晶性を発現し難くなる傾向にある。
一方、繰返し単位(i)があまり多い場合や、繰返し単位(ii)及び/又は繰返し単位(iii)があまり少ない場合は、得られる液晶性ポリエステルが溶融し難くなり、成形性が低下する傾向にある。
繰返し単位(i)は40〜70モル%であることがより好ましく、45〜65モル%であることがさらに好ましい。
一方、繰返し単位(ii)及び繰返し単位(iii)は、それぞれ15〜30モル%であることがより好ましく、それぞれ17.5〜27.5モル%であることがさらに好ましい。
次に好適な(C1−3)の液晶性ポリエステルを製造する方法に関し説明する。このような液晶性ポリエステルは、当該液晶性ポリエステルを誘導する原料モノマー、すなわち芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸及び芳香族ジオールを公知の手段により重合させることで得ることができるが、液晶性ポリエステル製造の容易さの面で、原料モノマーを予めエステル形成性誘導体に転換してから、液晶性ポリエステルを製造することが好ましい。
エステル形成性誘導体は、エステル生成反応を促進するような基を有するものであり、分子内にカルボキシル基を有する原料モノマーの場合、例えば、カルボキシル基をハロホルミル基やアシルオキシカルボニル基に転換してエステル形成性を向上したものや、当該カルボキシル基がエステル交換反応によりエステル結合を形成しやすいように、低級アルコールによりアルコキシカルボニル基を形成しているものを挙げることができる。また、分子内にヒドロキシル基を有する原料モノマーの場合、例えば、ヒドロキシル基を低級アシルオキシル基に転換することでエステル形成性を向上させたものが挙げられる。
このようなエステル形成性誘導体を用いた液晶性ポリエステルの製造において、特に好適な方法としては、芳香族ヒドロキシカルボン酸及び芳香族ジオールのヒドロキシル基を低級アシルオキシル基に転換したエステル形成性誘導体を用いた方法であり、低級アシルオキシル基としては、アセチルオキシル基が好ましい。アセチル化は通常、ヒドロキシル基を有する化合物を、無水酢酸と反応させることで達成できる。
前記エステル形成性誘導体を用いた液晶性ポリエステルの製造方法としては、例えば、特開2002−146003号公報に記載の方法が挙げられる。すなわち、前記の繰返し単位(i)、繰返し単位(ii)及び繰返し単位(iii)に対応するモノマーを混合し、無水酢酸でアシル化してエステル形成性誘導体を形成した後、該エステル形成性誘導体を含む原料モノマーを溶融重合させることにより、液晶性ポリエステルを得ることができる。
ここで、より耐熱性に優れた成形体を目的とする場合、前記溶融重合で得られた液晶性ポリエステルをプレポリマーとし、該プレポリマーをさらに高分子量化させることが好ましく、かかる高分子量化には固相重合を用いると有利である。この固相重合は、前記プレポリマーを粉砕して粉末とし、この粉末を加熱することにより行うことができる。
前記プレポリマーを粉末とするには、例えば、プレポリマーを冷却固化した後に粉砕するのがよい。粉砕して得られる粉末の平均粒径は、0.05〜3mmであることが好ましく、0.05〜1.5mmであることが、液晶性ポリエステルの高分子量化がより促進されることから、より好ましい。また、この平均粒径は0.1〜1.0mmであることが、粒子間のシンタリングを生じ難いため、固相重合の操作性が良好になり易く、効率的に液晶性ポリエステルの高分子量化が促進されるため、さらに好ましい。
典型的な固相重合では、まず、室温からプレポリマーの流動開始温度より20℃以上低い温度まで昇温する。このときの昇温時間は、特に限定されるものではないが、反応時間の短縮といった観点から、1時間以内であることが好ましい。
次いで、プレポリマーの流動開始温度より20℃以上低い温度から280℃以上の温度まで昇温させる。昇温は、0.3℃/分以下の昇温速度で行うことが好ましく、0.1〜0.15℃/分の昇温速度がで行うことがより好ましい。該昇温速度が0.3℃/分以下であれば、前記粉末の粒子間のシンタリングがより生じ難くなり、より高分子量の液晶性ポリエステルの製造が可能となる。
また、液晶性ポリエステルの分子量をより高めるためには、前記固相重合の最終過程において、好ましくは280℃以上、より好ましくは280〜400℃で、30分以上反応させるのがよい。とりわけ、液晶性ポリエステルの熱安定性をより良好にする点からは、280〜350℃で30分〜30時間反応させることが好ましく、285〜340℃で30分〜20時間反応させることがより好ましい。かかる加熱条件は、当該液晶性ポリエステルの製造に用いた原料モノマーの種類により、適宜最適化することが好ましい。
前記固相重合を行って得られた(C1−3)の液晶性ポリエステルは、十分な高分子量化が達成され、耐熱性に優れた成形体を得ることができる。その流動開始温度は、好ましくは280℃以上であり、より好ましくは280〜390℃である。
なお、液晶性ポリエステルの流動開始温度とは、前記フッ素樹脂(B)の流動開始温度同様、内径1mm、長さ10mmのダイスを取付けた毛細管型レオメーターを用い、9.8MPa(100kg/cm2)の荷重下において昇温速度4℃/分で液晶性ポリエステルをノズルから押出すときに、溶融粘度が4800Pa・s(48000ポイズ)を示す温度を意味し、該流動開始温度は当技術分野で周知の液晶性ポリエステルの分子量を表す指標である(小出直之編、「液晶性ポリマー合成・成形・応用−」、95〜105頁、シーエムシー、1987年6月5日発行を参照。本発明においては、流動開始温度を測定する装置として、株式会社島津製作所製の流動特性評価装置「フローテスターCFT−500D」を用いる)。
以上、本発明に用いる液晶性熱可塑性樹脂(C1)として特に好適な(C1−3)の液晶性ポリエステルの製造方法について説明したが、その他の液晶性熱可塑性樹脂(C1)も、上述したようなエステル形成性誘導体を用いる製造方法によれば、容易に製造することができる。
<結晶性熱可塑性樹脂(C2)>
結晶性熱可塑性樹脂(C2)とは、分子構造の中に長い鎖状の分子が規則的に並んだ結晶性領域と、規則的に並んでいない非結晶領域とが混在した樹脂をいう。その例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリイミド(PI)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルニトリル(PEN)、脂肪族ポリアミド、半芳香族ポリアミド、芳香族ポリアミドが挙げられる。
結晶性熱可塑性樹脂(C2)には明確な融点が存在する。市販されているものとその融点の例として、ポリエチレン(108〜136℃)、ポリプロピレン(〜165℃)、ポリアセタール(175℃)、PBT(224℃)、PET(263℃)、PPS(285℃)、PI(388℃・・・三井化学株式会社製の「AURUM PL500」)、PEEK(334℃)、PEN(340℃・・・出光石油化学株式会社製の「出光PEN−RF」)、脂肪族ポリアミド(PA46:295℃・・・DSM Engineer Plastics社製の「Stanyl TS300」)、芳香族ポリアミド(304℃・・・株式会社クラレ製の「Genestar N1000A」)が挙げられる。
他成分である芳香族ポリスルホン樹脂(成分A)と、フルオロカーボン重合体(成分B)との加工温度差を勘案すると、融点が200℃以上の樹脂が好ましい。さらに好ましくは250℃以上の融点をもつ樹脂が望ましい。
<非晶性熱可塑性樹脂(C3)>
非晶性熱可塑性樹脂(C3)は、実質的に、分子構造の中に長い鎖状の分子が規則的に並んだ結晶性領域が存在せず、規則的に並んでいない非結晶領域のみで構成された樹脂であり。その例としては、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリサルホン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミドが挙げられる。なお、非晶性熱可塑性樹脂(C3)であるポリサルホンとしては、ヒドロキシル基類を有しない以外は、ポリスルホン(A)と同様のものを用いることができる。
<熱可塑性樹脂組成物>
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、上述したポリスルホン(A)と、フッ素樹脂(B)と、熱可塑性樹脂(C)とを含むものである。ポリスルホン(A)の含有量は、熱可塑性樹脂組成物の総量に対し、0.3〜40質量%であることが好ましい。ポリスルホン(A)の含有量があまり少ないと、得られる成形体においてフッ素樹脂(B)の分散効果が十分でなくなる恐れがある。一方、あまり多いと、溶融安定性が低下し、熱可塑性樹脂組成物を溶融加工により製造するプロセスや、成形体に成形するプロセスにおいて、該熱可塑性樹脂組成物が増粘して、成形加工し難くなる恐れがあり、ひどい場合には極度に高粘度化した塊を生じて、加工装置のノズルを閉塞する恐れがある。
一方、本発明の熱可塑性樹脂組成物において、フッ素樹脂(B)の含有量は、必要とされる摺動性の度合いにより決定される。好ましくは、熱可塑性樹脂組成物の総量に対して、0.3〜50質量%である。フッ素樹脂(B)の含有量があまり少ないと、例えばHDD部品としての摺動性が十分ではなくなる恐れがあり、あまり多いと、加工時の流動性が低下すると共に、得られる成形体の機械的強度が低下する傾向がある。このように摺動性と、加工性や機械強度とのバランスを良好に保持するには、フッ素樹脂(B)の含有量は、5〜40質量%であることがより好ましく、5〜30質量%であることがさらに好ましく、10〜30質量%であることが特に好ましい。
本発明の熱可塑性樹脂組成物には、必要に応じて、例えば機械強度の向上を求めて、ポリスルホン(A)、フッ素樹脂(B)及び熱可塑性樹脂(C)以外の成分が含まれていてもよい。その例としては、繊維状フィラー、板状フィラー、球状フィラー、粉状フィラー、異形フィラー、ウイスカーなどのフィラーの他、着色剤、潤滑剤、各種界面活性剤、酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤が挙げられる。
繊維状フィラーの例としては、ガラス繊維、PAN系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維、シリカアルミナ繊維、シリカ繊維、アルミナ繊維、その他セラミック繊維、液晶高分子(LCP)繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維が挙げられる。板状フィラーの例としては、タルク、マイカ、グラファイト、ウォラストナイトが挙げられる。球状フィラーの例としては、ガラスビース、ガラスバルーンが挙げられる。粉状フィラーの例としては、炭酸カルシウム、ドロマイト、クレイ硫酸バリウム、酸化チタン、カーボンブラック、導電カーボン、微粒シリカが挙げられる。異形フィラーの例としては、ガラスフレーク、異形断面ガラス繊維が挙げられる。ウイスカーの例としては、ウォラストナイト、チタン酸カリウム繊維が挙げられる。また、二硫化モリブデン等の固体潤滑剤、オキシベンゾイルポリエステル、ポリイミド等の耐熱性樹脂粒子、染料、顔料等の着色材も挙げられる。これら任意成分は、1種単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。これら任意成分の使用量は、ポリスルホン(A)、フッ素樹脂(B)及び熱可塑性樹脂(C)の合計量100重量部に対して、通常250質量部以下、好ましくは150質量部以下、より好ましくは100質量部以下、さらに好ましくは67質量部以下である。
なお、ポリスルホン(A)、フッ素樹脂(B)及び熱可塑性樹脂(C)を含む本発明の熱可塑性樹脂組成物が、ポリスルホン(A)を含まず、フッ素樹脂(B)及び熱可塑性樹脂(C)を含む従来の熱可塑性樹脂組成物に比べて、摺動性に優れる理由は明らかではないが、ポリスルホン(A)が有するヒドロキシル基類が、フッ素樹脂(B)中のフッ素が結合している炭素に求核的に作用することにより、高い親和性を発現し、すなわち、ポリスルホン(A)がフッ素樹脂(B)の分散媒として効果的に機能して、フッ素樹脂(B)が高度に分散するためであると考えられる。
<熱可塑性樹脂組成物の製造方法>
本発明の熱可塑性樹脂組成物の製造は、当該熱可塑性樹脂組成物から成形体を得るための成形がより容易になる点で、ポリスルホン(A)、フッ素樹脂(B)、熱可塑性樹脂(C)及び必要に応じて他の成分を、溶融混練することにより行うことが好ましく、溶融混練してペレット状にすることにより行うことがより好ましい。具体的には、ポリスルホン(A)、フッ素樹脂(B)、熱可塑性樹脂(C)及び必要に応じて他の成分を、ヘンシェルミキサーやタンブラー等を用いて混合し、その混合物を、押出機を用いて溶融混練してもよいし、ポリスルホン(A)、フッ素樹脂(B)、熱可塑性樹脂(C)及び必要に応じて他の成分を、押出機に別々に投入し、溶融混練してもよい。後者の場合、押出機に投入する順序は任意であるが、通常は熱可塑性成分あらかじめ十分に加熱溶融させてから、熱可塑性成分以外の成分を投入する方法がとられる。また、前期方法の組合せ、すなわち、あらかじめ一部の成分を混合分散化しておき、それを、押出機で加熱溶融させた残りの熱可塑性樹脂に投入して混練してもよい。また、溶融混練は必ずしも押出機行う必要はなく、バンバリーミキサーやロールを用いることもできる。なお、押出機としては、2軸の混練押出機を用いることが好ましい。
<熱可塑性樹脂組成物の成形方法>
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、従来公知の溶融成形、好ましくは、射出成形、押出成形、圧縮成形、ブロー成形、真空成形、プレス成形に適用可能である。また、Tダイを用いたフィルム成形、インフレーション成形等のフィルム製膜、溶融紡糸にも適用可能である。
特に、様々な形状の成形体が製造可能で、さらに高生産性である点で射出成形が有利である。好適な射出成形では、まず、熱可塑性樹脂組成物の流動開始温度FT(℃)を求める。ここで、流動開始温度の測定方法は、前記のフッ素樹脂(B)の流動開始温度の測定方法と同様である。
次いで、熱可塑性樹脂組成物の流動開始温度FT(℃)を基準として、[FT]℃以上[FT+250]℃以下の温度(溶融温度)で熱可塑性樹脂組成物を溶融させて、0℃以上の温度に設定された金型に射出成形する。なお、熱可塑性樹脂組成物は、射出成形する前に、乾燥させておくことが好ましい。
溶融温度があまり低いと、流動性が低く微細な形状において完全に充填することができなかったり、金型面への転写性が低く成形体表面が荒れる傾向があったりして、好ましくない。一方、溶融温度があまり高いと、成形機内で滞留する熱可塑性樹脂成分の分解が生じ易くなり、成形体の表面膨れ等の外観異常が生じ易くなったり、ガスが発生し易くなったりして、好ましくない。また、溶融温度があまり高いと、射出成形後、金型を開いて成形体を取り出す際に、ノズルから熱可塑性樹脂組成物の溶融体が流れ出るような弊害が生じ易いことから、成形体の生産性が低下する恐れもある。成形体の安定性と成形性を考慮すると、溶融温度は[FT+10]℃以上[FT+200]℃以下であることが好ましく、[FT+15]℃以上[FT+180]℃以下であることがより好ましい。
また、金型温度は前記のとおり、通常0℃以上に設定されるが、得られる成形体の外観、寸法及び機械強度に加え、加工性や成形サイクルといった生産性を加味して決定される。一般的には、金型温度は、40℃以上であることが好ましく、50℃以上であることがより好ましい。金型温度があまり低いと、連続成形した際の金型温度のコントロールが難しくなり、その温度ばらつきが成形体に悪影響を及ぼすことがある。また、得られる成形体の表面平滑性が損なわれることから、該成形体の磨耗性が低下する恐れもある。表面平滑性を良好にする観点からは、金型温度は高いほど有利であるが、高すぎると冷却効果が低下して冷却工程に要する時間が長くなるため、生産性が低下したり、離型性の低下により成形体が変形したりして、好ましくない。さらにいえば、金型温度を上げすぎると、金型どうしの噛み合いが悪くなり、金型開閉時に破損する危険性が増加する恐れもある。金型温度の上限も、熱可塑性樹脂組成物の分解を防止するために、適用する熱可塑性樹脂組成物の種類に応じて適宜最適化することが好ましい。金型温度は50℃以上220℃以下であることがさらに好ましく、70℃以上200℃以下であることが特に好ましい。
<成形体の用途>
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、摺動性が必要とされる部材(摺動部材)の材料として好適である。このような部品としては、すべり軸受、スラストブッシュといった各種軸受、ベアリングリテーナー、歯車、チェインの材料、又は後述する電子部品・光学部品が挙げられる。また、本発明の熱可塑性樹脂組成物が発現する摺動性は、成形体成形時の加工性や離型性、非粘着性といった特性にも活用できる。この特性を活かし、摺動部材に限定されず、電気・電子部品、光学部品などの構造部材、機械部品や機構部品に好適である。当該電気・電子部品、光学部品としては、例えば、コネクター、ソケット、リレー部品、コイルボビン、光ピックアップ、発振子、プリント配線板、 回路基板、半導体パッケージ、コンピュータ関連部品、カメラ鏡筒、光学センサー筐体、コンパクトカメラモジュール筐体(パッケージや鏡筒)、プロジェクター光学エンジン構成部材、ICトレー、ウエハーキャリヤー、等の半導体製造プロセス関連部品;VTR、テレビ、アイロン、エアコン、ステレオ、掃除機、冷蔵庫、炊飯器、電気ポット、照明器具、等の家庭電気製品部品;ランプリフレクター、ランプホルダー等照明器具部品;コンパクトディスク、レーザーディスク、スピーカー、等の音響製品部品;光ケーブル用フェルール、電話機部品、ファクシミリ部品、モデム等の通信機器部品;分離爪、ヒータホルダー、等の複写機、印刷機関連部品;インペラー、ファン歯車、ギヤ、モーター部品及びケース、等の機械部品;自動車用機構部品、エンジン部品、エンジンルーム内部品、電装部品、内装部品等の自動車部品、マイクロ波調理用鍋、耐熱食器、等の調理用器具;床材、壁材などの断熱、防音用材料、梁、柱などの支持材料、屋根材等の建築資材、または土木建築用材料;航空機、宇宙機、宇宙機器用部品;原子炉等の放射線施設部材、海洋施設部材、洗浄用治具、光学機器部品、バルブ類、パイプ類、ノズル類、フィルター類、膜、医療用機器部品及び医療用材料、センサー類部品、サニタリー備品、スポーツ用品、レジャー用品が挙げられる。
このように、様々な用途に、本発明の熱可塑性樹脂組成物を用いてなる成形体を使用することができるが、当該成形体は耐磨耗性に極めて優れることから、とりわけHDD部品、特にハードディスクドライブのランプに好適であり、摩耗粉の発生を良好に抑制できることから、本発明の熱可塑性樹脂組成物を用いてなるHDD部品はハードディスクドライブの信頼性を顕著に向上することができる。
熱可塑性樹脂組成物の評価方法は以下のとおりである。
<外観>
熱可塑性樹脂組成物を、射出成形機にて、厚さ1mmのフィルムゲートを有する64mm×64mm×3mmの平板に成形し、目視することにより、均一であるか、分散不良による微細な斑点模様がないかを観察した。
<比重>
熱可塑性樹脂組成物を、射出成形機にて、ASTM4号ダンベルに成形し、ASTM D792に準拠して測定した(23℃)。なお、ASTM4号ダンベルの代わりに64×64×15mm厚みの試験片や長さ127mm、幅12.7mm、厚さ6.4mmの試験片を用いても、同等の結果となった。
<Izod衝撃強度>
熱可塑性樹脂組成物を、射出成形機にて、6.4mm厚みの試験片(127mm長×12.7mm幅×6.4mm厚み)に成形し、ASTM D256に準拠して測定した。
<荷重たわみ温度>
熱可塑性樹脂組成物を、射出成形機にて、6.4mm厚みの試験片(127mm長×12.7mm幅×6.4mm厚み)に成形し、ASTM D648に準拠して測定した。
<摩擦試験>
熱可塑性樹脂組成物を、射出成形機にて、64mm×64mm×3mmの平板に成形し、この成形体に対して、新東科学株式会社製HEIDON表面性試験機TYPE14DRを用いて、半径0.25mmのSUS304製球を圧子とし、2gfの荷重下、30mmの距離において0.1m/secで往復摩擦を与え(矩形波)、50000回往復の摩擦を与えた後に、成形体表面についた痕跡を比較した。明瞭な痕跡(摩耗)がありかつ粉立ちがみられるものを×、明瞭な痕跡があるものを△、不明瞭ではあるが痕跡がみられるものを○、痕跡が殆ど見られないものを◎とした。
<スラスト摩耗試験>
鈴木式摩擦摩耗試験機(金属磨擦磨耗試験機 100−C形 島津製作所製)を用い、23℃に調節された室内にて面圧0.05MPa、周速6m/minの条件下で24時間試験を行い、動摩擦係数、磨耗量を測定した。動摩擦係数は小さいほど摺動性が良好であり、磨耗量も値が小さいほど樹脂成形品の削れが少なく良好であることを表す。相手材としては、#1200のサンドペーパーで表面を研摩したSUS−306を用いた。
<ポリスルホン(A)>
ポリエーテルスルホンである住友化学株式会社製「スミカエクセル5003P」を用いた(以下「PES1」と略記する。)。このPES1は、繰返し単位が前記式(1)においてPh1及びPh2がそれぞれp−フェニレン基である繰返し単位であり、末端基がヒドロキシル基であり、その含有量が8.6×10-5個/gであり、還元粘度が0.51dl/gである。
なお、ポリスルホン(A)中のヒドロキシル基類の含有量は、所定量のポリスルホン(A)をジメチルホルムアミドに溶解させ、過剰量のパラトルエンスルホン酸を加えた後、電位差滴定装置を用いて、0.05モル/Lのカリウムメトキシド/トルエン・メタノール溶液で滴定し、残存パラトルエンスルホン酸を中和した後、ヒドロキシル基を中和し、このヒドロキシル基の中和に要したカリウムメトキシドの量(モル→個数)を、ポリスルホン(A)の前記所定量(g)で割ることにより、求めた。
また、ポリスルホン(A)の還元粘度は、ポリスルホン(A)約1gをN,N−ジメチルホルムアミドに溶解させて、その容量を1dlとし、この溶液の粘度(η)を、オストワルド型粘度管を用いて、25℃で測定し、また、溶媒であるN,N−ジメチルホルムアミドの粘度(η0)を、オストワルド型粘度管を用いて、25℃で測定し、比粘性率((η−η0)/η0)を、前記溶液の濃度(約1g/dl)で割ることにより、求めた。
<フッ素樹脂(B)>
PTFEである住友スリーエム株式会社製「ダイニオンTF9205」を用いた(以下「PTFE1」と略記する。)。このPTFE1の流動開始温度は、330℃であった。
また、PTFEである旭硝子株式会社製「フルオンL169J」を用いた(以下「PTFE2」と略記する。)。このPTFE2の流動温度は、350℃であった。
<液晶性熱可塑性樹脂(C1)>
攪拌装置、トルクメータ、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却器を備えた反応器に、パラヒドロキシ安息香酸994.5g(7.2モル)、4,4’−ジヒドロキシビフェニル446.9g(2.4モル)、テレフタル酸299.0g(1.8モル)、イソフタル酸99.7g(0.6モル)及び無水酢酸1347.6g(13.2モル)及び触媒として1−メチルイミダゾール0.194gを添加し、室温で15分間攪拌して反応器内を十分に窒素ガスで置換した後、攪拌しながら昇温した。内温が145℃となったところで、同温度を保持したまま1時間攪拌した。その後、留出する副生酢酸、未反応の無水酢酸を留去しながら2時間50分かけて320℃まで昇温し、トルクの上昇が認められる時点を反応終了としてプレポリマーを得た。プレポリマーの流動開始温度は261℃であった。得られたプレポリマーは室温まで冷却し、粗粉砕機で粉砕して、液晶性ポリエステルの粉末(粒子径は約0.1mm〜約1mm)を得た後、窒素雰囲気下、室温から250℃まで1時間かけて昇温し、250℃から285℃まで5時間かけて昇温し、285℃で3時間保持し、固層で重合反応を進めた。得られたポリエステルの流動開始温度は327℃であった。このようにして得られたポリエステルを、液晶性熱可塑性樹脂(C1)として用いた(以下「LCP1」と略記する。)。
<非晶性熱可塑性樹脂(C3)>
ポリエーテルスルホンである住友化学株式会社製「スミカエクセル4100P」を用いた(以下「PES2」と略記する。)。このPES2は、繰返し単位が前記式(1)においてPh1及びPh2がそれぞれp−フェニレン基である繰返し単位であり、末端基がクロロ基であり(ヒドロキシル基類を有しない)、還元粘度が0.41dl/gである。
また、ポリエーテルイミドであるSABICイノベーティブプラスチックス株式会社製「ウルテム1010」を用いた(以下「PEI1」と略記する。)。
(PEI1)
<酸化チタン>
堺化学工業株式会社製「D2378」を用いた(以下「TiO2」と略記する。)。
実施例1〜9、比較例1〜9
表1〜3に示す成分を、それぞれ表1〜3に示す割合で、ヘンシェルミキサーを用いて、混合した後、二軸押出機(池貝鉄工株式会社製「PCM−30」)を用いて、シリンダー温度350℃で造粒し、ペレット状の熱可塑性樹脂組成物を得た。この熱可塑性樹脂組成物を、温風循環式乾燥器を用いて、180℃で12時間乾燥後、射出成形機(日精樹脂工業(株)製「PS40E−5ASE型」)を用いて、シリンダー温度350℃、金型温度150℃にて射出成形して、前記各試験片を得、前記各評価を行い、結果を表1〜3に示した。
Figure 0005564986
Figure 0005564986
Figure 0005564986

Claims (25)

  1. ヒドロキシル基及び/又はその塩を有するポリスルホン(A)と、フッ素樹脂(B)と、前記ポリスルホン(A)及び前記フッ素樹脂(B)以外の熱可塑性樹脂(C)とを含み、ポリスルホン(A)におけるヒドロキシル基及び/又はその塩の含有量は、ポリスルホン(A)1gあたり、6×10 −5 個以上、20×10 −5 個以下である熱可塑性樹脂組成物。
  2. 前記ポリスルホン(A)の含有量が、前記熱可塑性樹脂組成物の総量に対して、0.3〜40質量%である請求項1に記載の熱可塑性樹脂組成物。
  3. 前記ポリスルホン(A)が、下記式(1)で表される繰返し単位を有するものである請求項1又は2に記載の熱可塑性樹脂組成物。
    −Ph1−SO2−Ph2−O− (1)
    (Ph1及びPh2は、それぞれ独立に、下記式(4)で表される基を表す。)
    Figure 0005564986
    (R1は、炭素数1〜3のアルキル基、ハロゲノ基、スルホ基、ニトロ基、アミノ基、カルボキシル基、フェニル基、又はヒドロキシル基若しくはその塩を表す。n1は、0〜2の整数を表し、n1が2である場合、2つのR1は、互いに同一であっても異なっていてもよい。)
  4. 前記ポリスルホン(A)の還元粘度が、0.25〜0.60dl/gである請求項1〜3のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
  5. 前記フッ素樹脂(B)の含有量が、前記熱可塑性樹脂組成物の総量に対して、0.3〜50質量%である請求項1〜4のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
  6. 前記フッ素樹脂(B)の流動開始温度が、400℃以下である請求項1〜5のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
  7. 前記フッ素樹脂(B)が、ポリテトラフルオロエチレンである請求項1〜6のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
  8. 前記熱可塑性樹脂(C)が、液晶性熱可塑性樹脂(C1)、結晶性熱可塑性樹脂(C2)及び非晶性熱可塑性樹脂(C3)からなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項1〜7のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
  9. 前記熱可塑性樹脂(C)が、液晶性熱可塑性樹脂(C1)である請求項1〜7のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
  10. 前記液晶性熱可塑性樹脂(C1)が、液晶性ポリエステルである請求項8又は9に記載の熱可塑性樹脂組成物。
  11. 前記液晶性ポリエステルが、下記(C1−1)、(C1−2)及び(C1−3)からなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項10に記載の熱可塑性樹脂組成物。
    (C1−1):下記式(i)で表される繰返し単位を有する液晶性ポリエステル。
    (C1−2):下記式(ii)で表される繰返し単位及び下記式(iii)で表される繰返し単位を有する液晶性ポリエステル。
    (C1−3):下記式(i)で表される繰返し単位、下記式(ii)で表される繰返し単位及び下記式(iii)で表される繰返し単位を有する液晶性ポリエステル。
    −O−Ar1−CO− (i)
    −CO−Ar2−CO− (ii)
    −O−Ar3−O− (iii)
    (Ar1は、1,4−フェニレン基、2,6−ナフタレンジイル基又は4,4’−ビフェニリレン基を表し、Ar2及びAr3は、それぞれ独立に、1,4−フェニレン基、2,6−ナフタレンジイル基、1,3−フェニレン基又は4,4’−ビフェニリレン基を表す。ただし、Ar1、Ar2又はAr3で表される前記基にある水素原子は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基又はアリール基で置換されていてもよい。)
  12. 前記熱可塑性樹脂(C)が、結晶性熱可塑性樹脂(C2)である請求項1〜7のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
  13. 前記結晶性熱可塑樹脂(C2)の融点が、200℃以上である請求項8又は12に記載の熱可塑性樹脂組成物。
  14. 前記結晶性熱可塑性樹脂(C2)が、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルフィド、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルニトリル及びポリアミドからなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項8、12又は13に記載の熱可塑性樹脂組成物。
  15. 前記熱可塑性樹脂(C)が、非晶性熱可塑性樹脂(C3)である請求項1〜7のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
  16. 前記非晶性熱可塑性樹脂(C3)のガラス転移温度が、140℃以上である請求項8又は15に記載の熱可塑性樹脂組成物。
  17. 前記非晶性熱可塑性樹脂(C3)が、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリエーテルイミド及びポリアミドイミドからなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項8、15又は16に記載の熱可塑性樹脂組成物。
  18. 前記非晶性熱可塑性樹脂(C3)が、ポリスルホンである請求項8、15又は16に記載の熱可塑性樹脂組成物。
  19. 前記非晶性熱可塑性樹脂(C3)である前記ポリスルホンが、前記式(1)で表される繰返し単位を有するものである請求項17又は18に記載の熱可塑性樹脂組成物。
  20. 前記非晶性熱可塑性樹脂(C3)が、ポリエーテルイミドである請求項8、15又は16に記載の熱可塑性樹脂組成物。
  21. 請求項1〜20のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物を成形してなる成形体。
  22. 請求項1〜20のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物を押出成形してなる成形体。
  23. 請求項1〜20のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物を射出成形してなる成形体。
  24. 請求項1〜20のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物をプレス成形してなる成形体。
  25. ハードディスクドライブの構成部品として用いられる請求項21〜24のいずれかに記載の成形体。
JP2010041900A 2010-02-26 2010-02-26 熱可塑性樹脂組成物及びその成形体 Active JP5564986B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010041900A JP5564986B2 (ja) 2010-02-26 2010-02-26 熱可塑性樹脂組成物及びその成形体
KR1020110016073A KR101727327B1 (ko) 2010-02-26 2011-02-23 열가소성 수지 조성물 및 그 성형품
TW100105937A TWI510553B (zh) 2010-02-26 2011-02-23 熱塑性樹脂組成物及其模製品
US13/034,089 US8530576B2 (en) 2010-02-26 2011-02-24 Thermoplastic resin composition and molded article thereof
CN201110105675.9A CN102241873A (zh) 2010-02-26 2011-02-24 热塑性树脂组合物及其模制品

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010041900A JP5564986B2 (ja) 2010-02-26 2010-02-26 熱可塑性樹脂組成物及びその成形体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011178830A JP2011178830A (ja) 2011-09-15
JP5564986B2 true JP5564986B2 (ja) 2014-08-06

Family

ID=44505616

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010041900A Active JP5564986B2 (ja) 2010-02-26 2010-02-26 熱可塑性樹脂組成物及びその成形体

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8530576B2 (ja)
JP (1) JP5564986B2 (ja)
KR (1) KR101727327B1 (ja)
CN (1) CN102241873A (ja)
TW (1) TWI510553B (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012211289A (ja) * 2011-03-31 2012-11-01 Sumitomo Chemical Co Ltd ヒドロキシ末端ポリスルホンの製造方法
JP5879661B2 (ja) * 2012-03-29 2016-03-08 住友化学株式会社 絶縁被覆体及びその製造方法
FR3059151B1 (fr) * 2016-11-21 2018-12-07 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Circuit electronique et son procede de fabrication
CN108440961A (zh) * 2018-04-25 2018-08-24 长沙五犇新材料科技有限公司 一种改性聚砜复合材料及其制备方法与应用
US20210260816A1 (en) * 2018-06-18 2021-08-26 Solvay Specialty Polymers Usa, Llc Method of making a three-dimensional object using a poly(aryl ether sulfone) (paes) polymer
CN109880367A (zh) * 2019-03-12 2019-06-14 湖南七纬科技有限公司 一种建筑工程支撑滑动元件用材料及其制备方法
JP2019183175A (ja) * 2019-08-01 2019-10-24 ダイキン工業株式会社 離型フィルム
WO2022163862A1 (ja) * 2021-02-01 2022-08-04 住友化学株式会社 樹脂組成物及び成形体

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US952005A (en) * 1905-11-25 1910-03-15 Jeffrey Mfg Co Machine for winding wire.
US4020046A (en) * 1970-06-19 1977-04-26 Imperial Chemical Industries Limited Aromatic polysulphone coated article and bonded structure
UST952005I4 (ja) * 1975-07-14 1976-11-02
JPS58160353A (ja) * 1982-03-16 1983-09-22 Sumitomo Chem Co Ltd 樹脂組成物
JPH06172647A (ja) * 1992-12-09 1994-06-21 Nippon Petrochem Co Ltd 樹脂組成物
JP2000309707A (ja) * 1999-02-23 2000-11-07 Sumitomo Chem Co Ltd 芳香族ポリサルホン樹脂組成物およびその成形体
TWI251611B (en) * 1999-06-24 2006-03-21 Sumitomo Chemical Co Aromatic polysulfone resin composition and molded article thereof
JP2001146571A (ja) * 1999-11-19 2001-05-29 Sumitomo Chem Co Ltd 塗料およびその塗装物
JP2003080540A (ja) * 2001-09-14 2003-03-19 Sumitomo Chem Co Ltd 芳香族ポリサルホン樹脂シートの製造方法
JP2004224821A (ja) * 2003-01-20 2004-08-12 Sumitomo Chem Co Ltd ランプ機構部品用樹脂組成物
JP2005213363A (ja) * 2004-01-29 2005-08-11 Toray Ind Inc 熱可塑性樹脂組成物および二軸配向フィルム
JP5560770B2 (ja) * 2010-02-26 2014-07-30 住友化学株式会社 液晶高分子組成物及びその成形体

Also Published As

Publication number Publication date
US8530576B2 (en) 2013-09-10
KR20110098648A (ko) 2011-09-01
KR101727327B1 (ko) 2017-04-14
JP2011178830A (ja) 2011-09-15
TW201137041A (en) 2011-11-01
CN102241873A (zh) 2011-11-16
US20110213086A1 (en) 2011-09-01
TWI510553B (zh) 2015-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5564986B2 (ja) 熱可塑性樹脂組成物及びその成形体
JP5560770B2 (ja) 液晶高分子組成物及びその成形体
JP5633338B2 (ja) 液晶ポリエステル組成物
JP5332188B2 (ja) 樹脂成形体及びその製造方法
JP5172279B2 (ja) 液晶ポリマー組成物およびそれからなる成形品
KR101821415B1 (ko) 액정 폴리에스테르 조성물
EP3029107B1 (en) Liquid crystal polyester composition
JP5556223B2 (ja) 液晶高分子組成物、その製造方法及び成形体
JP2007161898A (ja) 液晶ポリエステル樹脂組成物
KR20220003149A (ko) 액정 폴리에스테르 수지 조성물
JP2011202062A (ja) 摺動用熱可塑性樹脂組成物、摺動用熱可塑性樹脂組成物の製造方法および摺動部品
EP3053966B1 (en) Resin composition for sliding member
JP6052671B2 (ja) 樹脂組成物および成形体
JP2011137064A (ja) 液晶ポリエステル樹脂組成物、成形品及び複合部材
TWI806997B (zh) 芳香族液晶聚酯、芳香族液晶聚酯組成物及成型品
JP2011132281A (ja) 熱可塑性樹脂組成物及びその成形体
TWI701274B (zh) 樹脂組成物及成形體
JP5281751B2 (ja) 液晶性ポリマー組成物及びその製造方法、並びに、これを用いた成形品及び平面状コネクター
TW201900766A (zh) 液晶聚酯組成物
JP5407988B2 (ja) 液晶性樹脂組成物及びその成形体
JP2023020691A (ja) 液晶ポリマー粒子及びその製造方法、並びに、複合材
WO2012105468A1 (ja) 積層シート及びその用途
JPH0853543A (ja) 液晶ポリエステル、その組成物およびその成形品
JPH11228798A (ja) 熱可塑性樹脂組成物および成形体

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130109

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130826

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130903

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20131028

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20131031

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131129

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20131202

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140520

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140602

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5564986

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350