JP6201456B2 - Polyarylene sulfide resin composition, molded article, and production method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、導電性を有するポリアリーレンスルフィド樹脂組成物、成形体およびそれらの製造方法に関する。 The present invention relates to a polyarylene sulfide resin composition having conductivity, a molded article, and a method for producing them.
ポリフェニレンスルフィド樹脂(以下、PPS樹脂と略すことがある)に代表されるポリアリーレンスルフィド樹脂(以下、PAS樹脂と略すことがある)は耐熱性、耐薬品性に優れた熱可塑性ポリマーであり、各種の成形加工分野に利用されている。また、ポリアリーレンスルフィド樹脂にカーボンブラック等の導電性フィラーを混合することで導電性や帯電性を付与し、帯電防止燃料チューブや帯電防止または導電シートおよびフィルム、防塵性プラスチックギヤ等へ適用することも検討されている(例えば特許文献1、2参照)。しかし、所望の導電特性を得るために必要なカーボンブラック等の導電性フィラーの添加量は少なくなく、このため樹脂組成物の靭性は低下するものの、これらチューブ、シートおよびフィルム、プラスチックギヤといった用途はその性質上靭性が求められることから、また、異物を起点とする破壊を抑制するため樹脂組成物中に含まれる異物を極力少なくすることが求められている。更に、意匠性、摺動性や磨耗性の観点から、成形品表面の外観性や平滑性も必要とされている。チューブ、シートおよびフィルムは押出成形で製造されることが多いが、異物除去のためスクリーンメッシュ等で異物除去が行われるものの、異物の多い材料では短時間でスクリーンメッシュが閉塞し、成形材料の寸法等を所望の規格内とすることができなくなり、その結果、スクリーンメッシュの頻繁な交換が必要となるため、製品歩留まりの低下という生産性低下に繋がる。 Polyarylene sulfide resins (hereinafter sometimes abbreviated as PAS resins) represented by polyphenylene sulfide resins (hereinafter sometimes abbreviated as PPS resins) are thermoplastic polymers having excellent heat resistance and chemical resistance. Is used in the field of molding. In addition, by adding a conductive filler such as carbon black to polyarylene sulfide resin, conductivity and chargeability are imparted and applied to antistatic fuel tubes, antistatic or conductive sheets and films, dustproof plastic gears, etc. (For example, refer to Patent Documents 1 and 2). However, the amount of conductive filler such as carbon black necessary for obtaining the desired conductive properties is not so small, and thus the toughness of the resin composition is lowered, but these uses such as tubes, sheets and films, plastic gears, etc. Since toughness is required in terms of its properties, it is also required to reduce the number of foreign substances contained in the resin composition as much as possible in order to suppress breakage starting from the foreign substances. Furthermore, the appearance and smoothness of the surface of the molded product are also required from the viewpoints of design properties, slidability and wear properties. Tubes, sheets, and films are often manufactured by extrusion molding, but foreign matter is removed with a screen mesh to remove foreign matter. Etc. cannot be within the desired standard, and as a result, frequent replacement of the screen mesh is required, leading to a reduction in productivity such as a reduction in product yield.
ところで、ポリアリーレンスルフィド樹脂に靭性を付与する手法として、ポリアリーレンスルフィド樹脂を熱処理(熱架橋)によって分子量を上げたものを用いられることが知られているが、このような処理を行うと強度は得られものの脆くなり、また成形加工時にポリアリーレンスルフィド樹脂が熱架橋ゲルにより異物を生じやすい、といった欠点を生じる。例えば、前記特許文献2ではポリアリーレンスルフィド樹脂とポリアリーレンスルフィド樹脂以外の熱可塑性樹脂とを併用することでカーボンブラック添加による靭性を向上させる手法が提案されているが、ポリアリーレンスルフィド樹脂と屈折率の異なる熱可塑樹脂を改質剤として併用するため、表面光沢性が大きく低下し外観性の制約となる。 By the way, as a technique for imparting toughness to the polyarylene sulfide resin, it is known to use a polyarylene sulfide resin whose molecular weight is increased by heat treatment (thermal crosslinking). The resulting product becomes brittle and has the disadvantages that the polyarylene sulfide resin is liable to generate foreign matter due to the heat-crosslinking gel during the molding process. For example, Patent Document 2 proposes a method of improving toughness by adding carbon black by using a polyarylene sulfide resin and a thermoplastic resin other than the polyarylene sulfide resin in combination, but the polyarylene sulfide resin and the refractive index are proposed. Since the different thermoplastic resins are used together as a modifier, the surface gloss is greatly lowered, and the appearance is restricted.
そこで、熱架橋や他の熱可塑樹脂とのアロイに頼らずに靭性を付与する手法の一つとして、エポキシシラン等のシランカップリング剤を添加する方法がある。アルカリ金属硫化物に一定量以上のアルカリ金属水酸化物を添加することにより、さらには重合反応終了後に酸処理することにより、エポキシシランとの反応性の高いポリアリーレンスルフィド樹脂を製造し、これをシランカップリング剤と併用することで機械的特性を向上させることも知られている(特許文献3参照)。さらに、カルボキシル基を樹脂中50〜100μmol/gなる割合で含有するポリアリーレンスルフィド樹脂と、エポキシ基を有するシランカップリング剤とを必須成分とするポリアリーレンスルフィド樹脂組成物が知られている(特許文献4参照)。しかし、いずれの方法も、シランカップリング剤同士が縮合して粒状物を生成するため、ポリアリーレンスルフィド樹脂と反応するシランカップリング剤の有効量が減少し、十分な添加効果が得られておらず、その結果、ポリアリーレンスルフィド樹脂成形体の機械的強度や押出成形に代表される成形連続性が低下する原因となっていた。 Therefore, as one method for imparting toughness without relying on thermal crosslinking or alloying with other thermoplastic resins, there is a method of adding a silane coupling agent such as epoxy silane. By adding a certain amount or more of alkali metal hydroxide to the alkali metal sulfide, and further by acid treatment after completion of the polymerization reaction, a polyarylene sulfide resin highly reactive with epoxysilane is produced, It is also known to improve mechanical properties by using in combination with a silane coupling agent (see Patent Document 3). Furthermore, a polyarylene sulfide resin composition containing a polyarylene sulfide resin containing a carboxyl group in the resin at a ratio of 50 to 100 μmol / g and a silane coupling agent having an epoxy group as essential components is known (patent) Reference 4). However, in both methods, since the silane coupling agents are condensed with each other to form a granular material, the effective amount of the silane coupling agent that reacts with the polyarylene sulfide resin is reduced, and a sufficient addition effect is not obtained. As a result, the mechanical strength of the polyarylene sulfide resin molded article and the molding continuity represented by extrusion molding were reduced.
そこで、本発明が解決しようとする課題は、ポリアリーレンスルフィド樹脂とカップリング剤と導電性フィラーとを含むポリアリーレンスルフィド樹脂組成物を成形して得られ、カップリング剤に由来する微小な粒状物の発生を抑制し成形時の連続成形性に優れ、かつ異物起点による破壊を抑制し、導電性フィラーによる機械的強度の低下を抑制したポリアリーレンスルフィド樹脂成形体、当該成形体を成形可能な組成物およびそれらの製造方法、さらに当該導電性材料をチューブ状、シート状、フィルム状、ギア形状に成形して所望の導電特性を得ると共に、表面外観性および磨耗性に優れた導電チューブ、フィルム、シート、ギアを提供することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is a fine particulate material obtained by molding a polyarylene sulfide resin composition containing a polyarylene sulfide resin, a coupling agent and a conductive filler, and derived from the coupling agent. Of polyarylene sulfide resin, which is excellent in continuous formability during molding, suppresses breakage due to foreign matter, and suppresses reduction in mechanical strength due to conductive filler, composition capable of molding the molded body And a method for producing the same, and further, the conductive material is molded into a tube shape, a sheet shape, a film shape, and a gear shape to obtain desired conductive characteristics, and a conductive tube, a film having excellent surface appearance and wear properties, To provide seats and gears.
本発明者らは、上記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樹脂を溶融混練する際に、カップリング剤を直接添加すると、カップリング剤の縮合物が発生しやすいことから、予め、カップリング剤を水溶液中に均一に溶解させ、これをポリアリーレンスルフィド樹脂と導電性フィラーと添加混合することにより当該カップリング剤の縮合物の発生を抑制できることを見出し、上記課題を解決するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention, when a polyarylene sulfide resin is melt-kneaded, when a coupling agent is directly added, a condensate of the coupling agent is likely to be generated. In order to solve the above-mentioned problem, the coupling agent is uniformly dissolved in an aqueous solution, and the polyarylene sulfide resin and the conductive filler are added and mixed to suppress the generation of the condensate of the coupling agent. It came.
すなわち、本発明は、アルコール濃度が0.1〜90v/v%の範囲である水及びアルコール混合溶媒(a1)にカップリング剤(a2)を溶解させて得られる水溶液(a)と、ポリアリーレンスルフィド樹脂(b)と導電性フィラー(c)とを溶融混練するポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の製造方法に関する。 That is, the present invention relates to an aqueous solution (a) obtained by dissolving a coupling agent (a2) in water and an alcohol mixed solvent (a1) having an alcohol concentration in the range of 0.1 to 90 v / v%, and polyarylene. The present invention relates to a method for producing a polyarylene sulfide resin composition in which a sulfide resin (b) and a conductive filler (c) are melt-kneaded.
また、本発明はアルコール濃度が0.1〜90v/v%の範囲である水及びアルコール混合溶媒(a1)にカップリング剤(a2)を溶解させて得られる水溶液(a)と、ポリアリーレンスルフィド樹脂(b)と導電性フィラー(c)とを溶融混練して得られたポリアリーレンスルフィド樹脂組成物(c)を成形してなるポリアリーレンスルフィド樹脂成形体の製造方法に関する。 The present invention also provides an aqueous solution (a) obtained by dissolving a coupling agent (a2) in water and an alcohol mixed solvent (a1) having an alcohol concentration in the range of 0.1 to 90 v / v%, and a polyarylene sulfide. The present invention relates to a method for producing a polyarylene sulfide resin molded article obtained by molding a polyarylene sulfide resin composition (c) obtained by melt-kneading a resin (b) and a conductive filler (c).
さらに、本発明はポリアリーレンスルフィド樹脂(b)からなる連続相に、カップリング剤(a2)と導電性フィラー(c)とが分散してなるポリアリーレンスルフィド樹脂組成物であって、1μm以上の円相当径を有するカップリング剤を含む粒状物が、組成物表面1mm2あたり5個未満であるポリアリーレンスルフィド樹脂組成物に関する。 Furthermore, the present invention is a polyarylene sulfide resin composition in which a coupling agent (a2) and a conductive filler (c) are dispersed in a continuous phase comprising a polyarylene sulfide resin (b), and the composition is 1 μm or more. The present invention relates to a polyarylene sulfide resin composition in which the number of granules containing a coupling agent having an equivalent circle diameter is less than 5 per 1 mm 2 of the composition surface.
さらに、本発明は前記ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物を成形して得られる1μm以上の円相当径を有するカップリング剤を含む粒状物が、成形体表面1mm2あたり5個未満であるポリアリーレンスルフィド樹脂成形体に関する。 Furthermore, the present invention provides a polyarylene sulfide resin in which the number of granules containing a coupling agent having an equivalent circle diameter of 1 μm or more obtained by molding the polyarylene sulfide resin composition is less than 5 per 1 mm 2 of the molded body surface. It relates to a molded body.
本発明によれば、ポリアリーレンスルフィド樹脂とカップリング剤と導電性フィラーとを含むポリアリーレンスルフィド樹脂組成物を成形して得られ、カップリング剤に由来する微小な粒状物の発生を抑制し、機械的強度に優れたポリアリーレンスルフィド樹脂成形体、当該成形体を成形可能な組成物およびそれらの製造方法、さらに当該成形体からなる導電性に優れた導電性材料、当該成形体をシート状またはフィルム状に成形して用いられる導電性のばらつきを抑制し、表面外観性および磨耗性に優れた導電フィルム、シートを提供することができる。 According to the present invention, it is obtained by molding a polyarylene sulfide resin composition containing a polyarylene sulfide resin, a coupling agent, and a conductive filler, and suppresses the generation of fine particles derived from the coupling agent, A polyarylene sulfide resin molded article having excellent mechanical strength, a composition capable of molding the molded article and a method for producing the same, a conductive material having excellent conductivity comprising the molded article, and forming the molded article into a sheet or It is possible to provide a conductive film and sheet excellent in surface appearance and wear resistance by suppressing variation in conductivity used by being formed into a film.
本発明のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の製造方法は、アルコール濃度が0.1〜90v/v%の範囲の水及びアルコール混合溶媒(a1)にカップリング剤(a2)を溶解して得られる水溶液(a)と、ポリアリーレンスルフィド樹脂(b)と導電性フィラー(c)とを溶融混練することを特徴とする。 The method for producing the polyarylene sulfide resin composition of the present invention is an aqueous solution obtained by dissolving the coupling agent (a2) in water and an alcohol mixed solvent (a1) having an alcohol concentration in the range of 0.1 to 90 v / v%. (A), polyarylene sulfide resin (b) and conductive filler (c) are melt-kneaded.
本発明に用いるカップリング剤(a2)を溶解させる溶媒には、水とアルコールとの混合溶媒を用いる。アルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、2−プロパノール、2−メトキシエタノールなどのアルコールなどが挙げられ、このうちエタノールが好ましい。また、水溶液中のアルコール濃度の下限値は0.1v/v%以上の範囲であるが、保存安定性に優れる点から15v/v%以上の範囲が好ましく、さらに30v/v%以上の範囲がより好ましい。一方、水溶液中のアルコール濃度の上限値は、90v/v%以下であるが、混練溶融時の作業性に優れる点から80v/v%以下の範囲が好ましく、さらに70v/v%以下の範囲がより好ましい。 As a solvent for dissolving the coupling agent (a2) used in the present invention, a mixed solvent of water and alcohol is used. Examples of the alcohol include alcohols such as methanol, ethanol, 2-propanol, and 2-methoxyethanol. Of these, ethanol is preferable. The lower limit of the alcohol concentration in the aqueous solution is in the range of 0.1 v / v% or more, but is preferably in the range of 15 v / v% or more from the viewpoint of excellent storage stability, and more preferably in the range of 30 v / v% or more. More preferred. On the other hand, the upper limit of the alcohol concentration in the aqueous solution is 90 v / v% or less, but is preferably in the range of 80 v / v% or less, and more preferably in the range of 70 v / v% or less from the viewpoint of excellent workability during kneading and melting. More preferred.
前記混合溶媒中において、カップリング剤(a2)を攪拌混合する。その際の撹拌混合条件としては、カップリング剤が混合溶媒中に溶解すれば特に限定されるものではないが、例えば、撹拌混合時の温度が0〜80℃の範囲であることが好ましく、さらに20〜50℃であることがより好ましく、また、撹拌混合時間が、例えば、0.1〜6時間の範囲であることが好ましく、さらに0.5〜2時間の範囲であることがより好ましい。また、水溶液(a)中のカップング剤の濃度は5〜75質量%の範囲であることが好ましく、さらに10〜50質量%の範囲であることがより好ましい。 In the mixed solvent, the coupling agent (a2) is stirred and mixed. The stirring and mixing conditions at that time are not particularly limited as long as the coupling agent dissolves in the mixed solvent. For example, the temperature during stirring and mixing is preferably in the range of 0 to 80 ° C. The temperature is more preferably 20 to 50 ° C., and the stirring and mixing time is preferably in the range of 0.1 to 6 hours, for example, and more preferably in the range of 0.5 to 2 hours. Moreover, it is preferable that the density | concentration of the coupling agent in aqueous solution (a) is the range of 5-75 mass%, and it is more preferable that it is the range of 10-50 mass%.
このようなカップリング剤(a2)としてはシラン系、チタン系などのカップリング剤が用いられる。このうちシランカップリング剤が好ましく、さらにカルボキシ基と反応する官能基(例えばエポキシ基、イソシアナト基、アミノ基や水酸基)を有するシランカップリング剤が好ましいものとして挙げられる。このようなシランカップリング剤としては、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エトキシシラン、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等のエポキシ基含有アルコキシシラン化合物、γ−イソシアナトプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルメチルジエトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルエチルジメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルエチルジエトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルトリクロロシラン等のイソシアナト基含有アルコキシシラン化合物、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノ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等のアミノ基含有アルコキシシラン化合物、γ−ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−ヒドロキシプロピルトリエトキシシラン等の水酸基含有アルコキシシラン化合物が挙げられる。 As such a coupling agent (a2), a coupling agent such as silane or titanium is used. Among these, a silane coupling agent is preferable, and a silane coupling agent having a functional group that reacts with a carboxy group (for example, an epoxy group, an isocyanato group, an amino group, or a hydroxyl group) is preferable. Examples of such silane coupling agents include epoxy groups such as γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, and β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane. Containing alkoxysilane compound, γ-isocyanatopropyltrimethoxysilane, γ-isocyanatopropyltriethoxysilane, γ-isocyanatopropylmethyldimethoxysilane, γ-isocyanatopropylmethyldiethoxysilane, γ-isocyanatopropylethyldimethoxysilane , Γ-isocyanatopropylethyldiethoxysilane, isocyanato group-containing alkoxysilane compounds such as γ-isocyanatopropyltrichlorosilane, γ- (2-aminoethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, γ- ( -Aminoethyl) Amino group-containing alkoxysilane compounds such as aminopropyltrimethoxysilane and γ-aminopropyltrimethoxysilane, and hydroxyl group-containing alkoxysilane compounds such as γ-hydroxypropyltrimethoxysilane and γ-hydroxypropyltriethoxysilane. It is done.
ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物中におけるカップリング剤(a2)の含有量は、本発明の効果を損なう範囲でなければ特に限定されるものではないが、優れた機械的強度やポリアリーレンスルフィド樹脂を増粘して優れた成形性を付与できる観点から、その下限値がポリアリーレンスルフィド樹脂(b)100質量部に対して、0.01質量部以上の範囲であることが好ましく、さらに0.1質量部以上の範囲であることがより好ましく、さらに0.3質量部以上の範囲であることが最も好ましい。一方、上限値が、成形物の外観の悪化を抑制することができる点から、ポリアリーレンスルフィド樹脂(b)100質量部に対して、5質量部以下の範囲であることが好ましく、さらに3質量部以下の範囲がより好ましく、さらに1.5質量部以下の範囲であることが最も好ましい。 The content of the coupling agent (a2) in the polyarylene sulfide resin composition is not particularly limited as long as it does not impair the effects of the present invention. However, the mechanical strength and the polyarylene sulfide resin are increased. From the viewpoint of imparting excellent moldability by sticking, the lower limit is preferably in the range of 0.01 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the polyarylene sulfide resin (b), and further 0.1 mass More preferred is a range of at least 0.3 parts, and most preferred is a range of at least 0.3 parts by mass. On the other hand, the upper limit is preferably in the range of 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyarylene sulfide resin (b) from the viewpoint that deterioration of the appearance of the molded product can be suppressed, and further 3 masses. More preferred is a range of not more than 1.5 parts, and most preferred is a range of not more than 1.5 parts by mass.
本発明に使用するポリアリーレンスルフィド樹脂(b)は、芳香族環と硫黄原子とが結合した構造を繰り返し単位とする樹脂構造を有するものであり、具体的には、下記式(1) The polyarylene sulfide resin (b) used in the present invention has a resin structure having a repeating unit of a structure in which an aromatic ring and a sulfur atom are bonded. Specifically, the polyarylene sulfide resin (b) is represented by the following formula (1):
ここで、前記式(1)で表される構造部位は、特に該式中のR1及びR2は、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂の機械的強度の点から水素原子であることが好ましく、その場合、下記式(2)で表されるパラ位で結合するもの、及び下記式(3)で表されるメタ位で結合するものが挙げられる。 Here, in the structural site represented by the formula (1), R 1 and R 2 in the formula are preferably hydrogen atoms from the viewpoint of the mechanical strength of the polyarylene sulfide resin. And those bonded at the para position represented by the following formula (2) and those bonded at the meta position represented by the following formula (3).
また、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂は、前記式(1)で表される構造部位のみならず、下記の構造式(4)〜(7) Further, the polyarylene sulfide resin is not only the structural portion represented by the formula (1), but also the following structural formulas (4) to (7).
また、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂は、その分子構造中に、下記式(8)
The polyarylene sulfide resin has the following formula (8) in its molecular structure.
また、本発明に用いるポリアリーレンスルフィド樹脂(b)の溶融粘度は本発明の効果を損なうものでなければ特に限定されるものではないが、表面外観性、表面平滑性、機械的強度に優れる点から300℃で測定した溶融粘度(V6)が2〜1,000〔Pa・s〕の範囲であることが好ましく、このうち20〜500〔Pa・s〕の範囲がより好ましい。ただし、300℃で測定した粘度(V6)とは、フローテスターを用いて、温度300℃、荷重1.96MPa、オリフィス長とオリフィス径との、前者/後者の比が10/1であるオリフィスを使用して6分間保持した後の溶融粘度を表す。 Further, the melt viscosity of the polyarylene sulfide resin (b) used in the present invention is not particularly limited as long as it does not impair the effects of the present invention, but has excellent surface appearance, surface smoothness, and mechanical strength. The melt viscosity (V6) measured at 300 ° C. is preferably in the range of 2 to 1,000 [Pa · s], more preferably in the range of 20 to 500 [Pa · s]. However, the viscosity (V6) measured at 300 ° C. means that an orifice whose ratio of the former / the latter of the temperature / 300 ° C., the load 1.96 MPa, the orifice length and the orifice diameter is 10/1 by using a flow tester. It represents the melt viscosity after using and holding for 6 minutes.
また、ポリアリーレンスルフィド樹脂の非ニュートン指数は本発明の効果を損なうものでなければ特に限定されるものではないが、0.90〜2.00の範囲であることが好ましい。リニア型ポリアリーレンスルフィド樹脂を用いる場合には、非ニュートン指数が0.90〜1.25の範囲のものを用いることが好ましく、さらに0.95〜1.15の範囲のものを用いることがより好ましく、さらに0.95〜1.10の範囲のものを用いることが最も好ましい。このような非ニュートン指数を有するリニア型のポリアリーレンスルフィド樹脂は機械的物性、流動性、耐磨耗性に優れる。ただし、非ニュートン指数(N値)は、キャピログラフを用いて300℃、オリフィス長(L)とオリフィス径(D)の比、L/D=40の条件下で、剪断速度及び剪断応力を測定し、下記式を用いて算出した値である。 Further, the non-Newtonian index of the polyarylene sulfide resin is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired, but is preferably in the range of 0.90 to 2.00. When using a linear polyarylene sulfide resin, it is preferable to use a non-Newtonian index in the range of 0.90 to 1.25, more preferably in the range of 0.95 to 1.15. It is preferable to use one having a range of 0.95 to 1.10. Such a linear polyarylene sulfide resin having a non-Newtonian index is excellent in mechanical properties, fluidity, and wear resistance. However, the non-Newtonian index (N value) is measured by measuring the shear rate and shear stress using a capillograph at 300 ° C, the ratio of the orifice length (L) to the orifice diameter (D), and L / D = 40. These are values calculated using the following formula.
ポリアリーレンスルフィド樹脂(b)の製造方法としては、特に限定されないが、例えば1)ジハロゲノ芳香族化合物と、更に必要ならばその他の共重合成分とを、硫黄と炭酸ソーダの存在下で重合させる方法、2)p−クロルチオフェノールと、更に必要ならばその他の共重合成分とを自己縮合させる方法、3)有機極性溶媒中で、スルフィド化剤とジハロゲノ芳香族化合物と、更に必要ならばその他の共重合成分とを反応させる方法、4)ジヨード芳香族化合物と単体硫黄と必要に応じて重合禁止剤とを溶融重合する方法等が挙げられる。これらの方法のなかでも、3)の方法が汎用的であり好ましい。反応の際に、重合度を調節するためにカルボン酸やスルホン酸のアルカリ金属塩を添加したり、水酸化アルカリを添加しても良い。上記3)方法のなかでも、加熱した有機極性溶媒とジハロゲノ芳香族化合物を含む混合物に含水スルフィド化剤を水が反応混合物から除去され得る速度で導入し、有機極性溶媒中でジハロゲノ芳香族化合物とスルフィド化剤とを反応させること、及び反応系内の水分量を該有機極性溶媒1モルに対して0.02〜0.5モルの範囲にコントロールすることによりポリアリーレンスルフィド樹脂を製造する方法(特開平07−228699号公報参照。)や、固形のアルカリ金属硫化物及び非プロトン性極性有機溶媒の存在下でポリハロ芳香族化合物、アルカリ金属水硫化物及び有機酸アルカリ金属塩を、硫黄源1モルに対して0.01〜0.9モルの有機酸アルカリ金属塩および反応系内の水分量を非プロトン性極性有機溶媒1モルに対して0.02モルの範囲にコントロールしながら反応させる方法(WO2010/058713号パンフレット参照。)で得られるものが特に好ましい。 The production method of the polyarylene sulfide resin (b) is not particularly limited. For example, 1) a method of polymerizing a dihalogenoaromatic compound and, if necessary, other copolymerization components in the presence of sulfur and sodium carbonate. 2) Self-condensation of p-chlorothiophenol with other copolymerization components if necessary, 3) In an organic polar solvent, sulfidizing agent and dihalogenoaromatic compound, and further if necessary Examples thereof include a method of reacting a copolymerization component and 4) a method of melt polymerization of a diiodo aromatic compound, elemental sulfur, and a polymerization inhibitor as required. Among these methods, the method 3) is versatile and preferable. In the reaction, an alkali metal salt of carboxylic acid or sulfonic acid or an alkali hydroxide may be added to adjust the degree of polymerization. Among the above methods 3), a hydrous sulfiding agent is introduced into a mixture containing a heated organic polar solvent and a dihalogenoaromatic compound at a rate at which water can be removed from the reaction mixture, and the dihalogenoaromatic compound and A method for producing a polyarylene sulfide resin by reacting with a sulfidizing agent and controlling the amount of water in the reaction system in the range of 0.02 to 0.5 mol relative to 1 mol of the organic polar solvent ( Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-228699), a polyhaloaromatic compound, an alkali metal hydrosulfide and an organic acid alkali metal salt in the presence of a solid alkali metal sulfide and an aprotic polar organic solvent. 0.01-0.9 mol of organic acid alkali metal salt and 1 mol of water in the reaction system with respect to 1 mol of aprotic polar organic solvent A method of reacting while controlling the .02 mols (WO2010 / 058 713 pamphlet reference.) Is what is particularly preferably obtained by.
本発明に用いる導電性フィラー(c)としては、例えば、人造黒鉛、天然黒鉛、ガラス状カーボン、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、炭素繊維、カーボンナノファイバーなどの炭素材料や、金属繊維や銀、銅などの金属ないし金属化合物などが挙げられるが、なかでも炭素材料は、軽量であり、耐食性に優れることから好ましく、これらの炭素材料を単独で、もしくは2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの炭素材料の粉粒体の形状に特に制限はなく、板状、球状、繊維状、無定形等の何れであってもよい。また、黒鉛を化学処理して得られる膨張黒鉛も使用できる。導電性を考慮すれば、より少量で高度の導電性を有する材料が得られるという点で、人造黒鉛、天然黒鉛、膨張黒鉛等が好ましい。 Examples of the conductive filler (c) used in the present invention include carbon materials such as artificial graphite, natural graphite, glassy carbon, carbon black, acetylene black, ketjen black, carbon fiber, and carbon nanofiber, metal fiber, Metals or metal compounds such as silver and copper can be mentioned. Among them, carbon materials are preferable because they are lightweight and excellent in corrosion resistance, and these carbon materials can be used alone or in combination of two or more. it can. There is no restriction | limiting in particular in the shape of the granular material of these carbon materials, Any of plate shape, spherical shape, fibrous shape, an amorphous shape, etc. may be sufficient. Also, expanded graphite obtained by chemically treating graphite can be used. In view of conductivity, artificial graphite, natural graphite, expanded graphite and the like are preferable in that a material having high conductivity can be obtained in a smaller amount.
該導電性フィラー(c)の大きさは、本発明の効果を損ねない範囲であれば特に限定されないが、表面抵抗や体積抵抗率などの導電性に優れ、特に転写ベルトや導電性トレー、キャリアテープなどの導電性材料用途に用いる場合には、表面外観性および表面平滑性に優れる点から、平均粒子径が1μm以下の範囲であり、さらにグロス(光沢性)に優れる点から0.5μm以下の範囲であることが好ましく、さらに0.1μm以下の範囲であることがより好ましい。さらに、均一な導電性、すなわち、成形体内の場所による電気抵抗のばらつきを低く抑える場合や、導電性特に転写ベルトや導電性トレー、キャリアテープなどといった表面外観性および表面平滑性の差が顕著に表れるシート状またはフィルム状の導電性材料用途に用いる場合には、100nm以下の範囲であることが好ましい。一方、ポリアリーレンスルフィド樹脂との濡れ性に優れ、成形性および分散性が良好となる点から、10nm以上の範囲であることが好ましく、さらに20nm以上の範囲であることがより好ましい。 The size of the conductive filler (c) is not particularly limited as long as it does not impair the effects of the present invention. However, the conductive filler (c) has excellent conductivity such as surface resistance and volume resistivity. When used for conductive materials such as tape, the average particle size is in the range of 1 μm or less from the viewpoint of excellent surface appearance and surface smoothness, and 0.5 μm or less from the viewpoint of excellent gloss (glossiness). It is preferable that it is the range of this, and it is more preferable that it is the range of 0.1 micrometer or less. Furthermore, uniform conductivity, that is, when the variation in electrical resistance depending on the location in the molded body is kept low, and the difference in surface appearance and surface smoothness such as conductivity, especially transfer belts, conductive trays, carrier tapes, etc. is remarkable. When it is used for a sheet-like or film-like conductive material appearing, it is preferably in the range of 100 nm or less. On the other hand, in terms of excellent wettability with the polyarylene sulfide resin and good moldability and dispersibility, the thickness is preferably in the range of 10 nm or more, and more preferably in the range of 20 nm or more.
ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物中における前記導電性フィラー(c)の含有量は、本発明の効果を損なう範囲でなければ特に限定されるものではないが、優れた機械的強度や導電性を付与できる観点から、ポリアリーレンスルフィド樹脂(b)100質量部に対して、1質量部以上の範囲であることが好ましく、さらに3質量部以上の範囲であることがより好ましく、さらに5質量部以上の範囲であることが最も好ましい。一方、成形物の外観の悪化を抑制することができる点から、ポリアリーレンスルフィド樹脂(b)100質量部に対して、50質量部以下の範囲であることが好ましく、さらに40質量部以下の範囲がより好ましく、さらに30質量部以下の範囲であることが最も好ましい。 The content of the conductive filler (c) in the polyarylene sulfide resin composition is not particularly limited as long as it does not impair the effects of the present invention, but can impart excellent mechanical strength and conductivity. From the viewpoint, it is preferably in the range of 1 part by mass or more, more preferably in the range of 3 parts by mass or more, and further in the range of 5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the polyarylene sulfide resin (b). Most preferably. On the other hand, from the viewpoint of suppressing deterioration of the appearance of the molded product, the range is preferably 50 parts by mass or less and more preferably 40 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyarylene sulfide resin (b). Is more preferable, and the range of 30 parts by mass or less is most preferable.
本発明のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、強度、耐熱性、寸法安定性等の性能を改善するため、上記成分に加え、さらに充填材やその他添加剤が含まれていてもよい。 In addition to the above components, the polyarylene sulfide resin composition of the present invention, in addition to the above-described components, further improves the performance of the present invention within the range that does not impair the effects of the present invention. May be included.
当該添加剤としては、着色剤、耐熱安定剤、紫外線安定剤、発泡剤、防錆剤、難燃剤、滑剤等の各種添加剤や、また用途に応じて、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリアリーレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ四弗化エチレン、ポリ二弗化エチレン、ポリスチレン、ABS樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、液晶ポリマー等の合成樹脂、或いは、弗素ゴム、シリコーンゴム等のエラストマ、特にエポキシ基、アミノ基、カルボキシ基、イソシアナト基または下記の構造式(1)、構造式(2) Such additives include various additives such as colorants, heat stabilizers, UV stabilizers, foaming agents, rust preventives, flame retardants, lubricants, and polyesters, polyamides, polyimides, polyetherimides, depending on the application. , Polycarbonate, Polyphenylene ether, Polysulfone, Polyethersulfone, Polyetheretherketone, Polyetherketone, Polyarylene, Polyethylene, Polypropylene, Polytetrafluoroethylene, Polydifluoroethylene, Polystyrene, ABS resin, Epoxy resin, Silicone Synthetic resins such as resins, phenolic resins, urethane resins, and liquid crystal polymers, or elastomers such as fluorine rubber and silicone rubber, especially epoxy groups, amino groups, carboxy groups, isocyanato groups, or the following structural formulas (1) and ( 2)
また、充填材としても、粒状、繊維状などさまざまな形状の充填材等が挙げられ、例えば、ガラス繊維、シランガラス繊維、セラミック繊維、アラミド繊維、チタン酸カリウム、炭化珪素、硫酸カルシウム、珪酸カルシウム等の繊維、ウォラストナイト等の天然繊維等の繊維状の充填材や、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、クレー、パイロフィライト、ベントナイト、セリサイト、ゼオライト、マイカ、雲母、タルク、アタパルジャイト、フェライト、珪酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ガラスビーズ等が挙げられる。 Examples of the filler include fillers of various shapes such as granular and fibrous, for example, glass fiber, silane glass fiber, ceramic fiber, aramid fiber, potassium titanate, silicon carbide, calcium sulfate, calcium silicate. Fiber fillers such as natural fibers such as wollastonite, barium sulfate, calcium sulfate, clay, pyrophyllite, bentonite, sericite, zeolite, mica, mica, talc, attapulgite, ferrite, silicic acid Examples include calcium, calcium carbonate, magnesium carbonate, and glass beads.
これらの添加剤、充填剤の使用量は、それぞれの目的に応じて異なり、一概に規定することはできないが、ポリアリーレンスルフィド樹脂100質量部に対して0.01〜1000質量部の範囲で、本発明の効果を損なわないよう目的や用途に応じて適宜調整して用いればよい。また、前記充填剤の大きさは、本発明の効果を損ねない範囲であれば特に限定されるものではないが、表面外観性および表面平滑性の点から、平均粒子径が1μm未満の範囲であることが好ましい。一方、ポリアリーレンスルフィド樹脂との濡れ性に優れ、成形性および分散性が良好となる点から、10nm以上の範囲であることが好ましい。 The amount of these additives and fillers used varies depending on the purpose and cannot be specified in general. However, in the range of 0.01 to 1000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyarylene sulfide resin, What is necessary is just to adjust suitably according to the objective and the use so that the effect of this invention may not be impaired. Further, the size of the filler is not particularly limited as long as it does not impair the effects of the present invention, but from the viewpoint of surface appearance and surface smoothness, the average particle diameter is within a range of less than 1 μm. Preferably there is. On the other hand, it is preferably in the range of 10 nm or more from the viewpoint of excellent wettability with the polyarylene sulfide resin and good moldability and dispersibility.
本発明のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の製造方法は、本発明の効果を損なわなければ特に制限されず、例えば、原料である前記水溶液(a)とポリアリーレンスルフィド樹脂(b)と導電性材料(c)を、タンブラー又はヘンシェルミキサーなどで均一に混合、次いでバンバリーミキサー、ミキシングロール、単軸または2軸の押出機およびニーダーなどを用いて溶融混練する方法などが挙げられる。なかでも十分な混練力を有する単軸または2軸の押出機を用いて溶融混練する方法が好ましい。 The method for producing the polyarylene sulfide resin composition of the present invention is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired. For example, the aqueous solution (a), polyarylene sulfide resin (b), and conductive material (raw materials) Examples thereof include a method in which c) is uniformly mixed with a tumbler or Henschel mixer, and then melt kneaded using a Banbury mixer, a mixing roll, a single or twin screw extruder, a kneader, and the like. In particular, a melt kneading method using a single or twin screw extruder having a sufficient kneading force is preferable.
具体的には、前記水溶液(a)と前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(b)と導電性フィラー(c)と、更に必要に応じてその他の配合成分を、タンブラー又はヘンシェルミキサーなどで均一に混合、次いで押出機に投入し、樹脂成分の吐出量(kg/hr)とスクリュー回転数(rpm)との比率(吐出量/スクリュー回転数)が0.02〜2(kg/hr/rpm)なる条件下に溶融混練する方法が挙げられる。かかる条件下に製造することによって前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(b)をマトリックス(連続相)として、カップリング剤(a)と導電性フィラー(c)が微分散する成形体を製造することができる。 Specifically, the aqueous solution (a), the polyarylene sulfide resin (b), the conductive filler (c), and, if necessary, other blending components are mixed uniformly with a tumbler or Henschel mixer, A condition in which the ratio (discharge amount / screw rotation number) between the resin component discharge amount (kg / hr) and the screw rotation speed (rpm) is 0.02 to 2 (kg / hr / rpm). And a method of melt kneading. By producing under such conditions, a molded body in which the coupling agent (a) and the conductive filler (c) are finely dispersed can be produced using the polyarylene sulfide resin (b) as a matrix (continuous phase).
上記製造方法につき更に詳述すれば、前記した各成分を押出機内に投入し、設定温度300℃、樹脂温度320℃程度の温度条件下に溶融混練する方法が好ましく挙げられる。この際、樹脂成分の吐出量は回転数200rpmで4〜400kg/hrの範囲であることが好ましく、なかでも分散性の点から10〜250kg/hrであることがより好ましい。したがって、樹脂成分の吐出量(kg/hr)とスクリュー回転数(rpm)との比率(吐出量/スクリュー回転数)は、特に0.05〜1.25(kg/hr/rpm)であることが好ましい。 More specifically, the above-described production method is preferably a method in which the above-described components are put into an extruder and melt-kneaded under temperature conditions of a set temperature of 300 ° C. and a resin temperature of about 320 ° C. At this time, the discharge amount of the resin component is preferably in the range of 4 to 400 kg / hr at a rotation speed of 200 rpm, and more preferably 10 to 250 kg / hr from the viewpoint of dispersibility. Accordingly, the ratio (discharge amount / screw rotation number) between the resin component discharge amount (kg / hr) and the screw rotation speed (rpm) is particularly 0.05 to 1.25 (kg / hr / rpm). Is preferred.
このようにして溶融混練されたポリアリーレンスルフィド樹脂組成物はその後、直接各種公知の成形法を用いて成形体へと成形されるか、一旦、ペレットとして成形された後、次いで、これを各種成形機に供して溶融成形することにより、目的とする成形体に成形することができる。公知の成形法としては、射出成形法、プレス成形法、カレンダー成形法、ロール成形法、押出成形法、注型成形法およびブロー成形法などが挙げられる。 The polyarylene sulfide resin composition melt-kneaded in this manner is then directly molded into a molded body using various known molding methods, or once molded as pellets, and then molded into various moldings. By subjecting to a machine and melt molding, it can be molded into a desired molded body. Known molding methods include injection molding, press molding, calendar molding, roll molding, extrusion molding, cast molding, and blow molding.
このようにして得られた成形体は、ポリアリーレンスルフィド樹脂(b)からなる連続相に、カップリング剤(a)と導電性フィラー(c)が微分散してなり、とくにカップリング剤の凝集に由来する粒状物の割合が低く抑えられたものである。例えば、1μm以上の円相当径を有するカップリング剤を含む粒状物の割合が、成形体表面1mm2あたり5個未満であり、好ましくは2個未満であり、さらに好ましくは1個未満である。このため、本発明の成形体は外観表面性、表面平滑性に優れたものとなり、シート状またはフィルム状に成形した場合にはその効果が特に顕著なものとなる。さらにシート状、フィルム状、ストランド状または繊維状に成形した場合には、粒状物に起因して発生する機械的強度の低下を抑制でき、フィルムないしシートの破断、また、ストランド切れまたは繊維切れを抑制することができる。 The molded body thus obtained is obtained by finely dispersing the coupling agent (a) and the conductive filler (c) in the continuous phase composed of the polyarylene sulfide resin (b). The ratio of the granular material originating in is suppressed low. For example, the ratio of the granular material containing a coupling agent having a circle-equivalent diameter of 1 μm or more is less than 5, preferably less than 2 and more preferably less than 1 per 1 mm 2 of the molded body surface. For this reason, the molded object of this invention becomes the thing excellent in the external appearance surface property and surface smoothness, and the effect becomes remarkable especially when shape | molded in a sheet form or a film form. Furthermore, when it is formed into a sheet, film, strand, or fiber, it is possible to suppress a decrease in mechanical strength caused by the granular material, and breakage of the film or sheet, as well as strand breakage or fiber breakage. Can be suppressed.
目的とする形状に成形するためには、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物のペレットをさらに成形機に供して押出成形法、射出成形法、圧縮成形法、吹込成形法、射出圧縮成形法などの公知の各種成形法に適用して、シートまたはフィルムとして得る(成形工程)。 In order to form the target shape, the pellets of the polyarylene sulfide resin composition are further subjected to a molding machine, and known methods such as an extrusion molding method, an injection molding method, a compression molding method, a blow molding method, and an injection compression molding method. Apply to various molding methods to obtain a sheet or film (molding process).
特に配合量が少ない添加剤は、成形工程直前に添加・混合してもよい。 In particular, additives with a small amount may be added and mixed immediately before the molding step.
本発明のポリアリーレンスルフィド樹脂成形体は、ポリアリーレンスルフィド樹脂の本来有する機械的強度、耐熱性、寸法安定性等の諸性能を活かして、例えば、センサ、LEDランプ、コネクタ、ソケット、抵抗器、リレーケース、スイッチ、コイルボビン、コンデンサ、バリコンケース、発振子、各種端子板、変成器、プラグ、プリント基板、チューナ、スピーカ、マイクロフォン、ヘッドフォン、小型モータ、磁気ヘッドベース、半導体、液晶、FDDキャリッジ、FDDシャーシ、モーターブラッシュホルダ、パラボラアンテナ、コンピュータ関連部品などに代表される電気・電子部品、VTR部品、テレビ部品、アイロン、ヘアードライヤ、炊飯器部品、電子レンジ部品、音響部品、オーディオ・レーザディスク・コンパクトディスクなどの音声機器部品、照明部品、冷蔵庫部品、エアコン部品、タイプライタ部品、ワードプロセッサ部品などに代表される家庭、事務電気製品部品や、オフィスコンピュータ関連部品、電話器関連部品、ファクシミリ関連部品、複写機関連部品、洗浄用治具、モータ部品、ライタ、タイプライタなどに代表される機械関連部品や、顕微鏡、双眼鏡、カメラ、時計などに代表される光学機器、精密機械関連部品や、水道蛇口コマ、混合水栓、ポンプ部品、パイプジョイント、水量調節弁、逃がし弁、湯温センサ、水量センサ、水道メーターハウジングなどの水廻り部品や、バルブオルタネーターターミナル、オルタネーターコネクタ,ICレギュレータ、ライトディヤ用ポテンシオメーターベース、排気ガスバルブなどの各種バルブ、燃料関係・排気系・吸気系各種パイプ、エアーインテークノズルスノーケル、インテークマニホールド、燃料ポンプ、エンジン冷却水ジョイント、キャブレターメインボディ、キャブレタースペーサ、排気ガスセンサ、冷却水センサ、油温センサ、スロットルポジションセンサ、クランクシャフトポジションセンサ、エアーフローメータ、ブレーキパッド摩耗センサ、エアコン用サーモスタットベース、暖房温風フローコントロールバルブ、ラジエーターモータ用ブラッシュホルダ、ウォーターポンプインペラ、タービンベイン、ワイパーモータ関係部品、デュストリビュータ、スタータースイッチ、スターターリレ、トランスミッション用ワイヤーハーネス、ウィンドウォッシャーノズル、エアコンパネルスイッチ基板、燃料関係電磁気弁用コイル、ヒューズ用コネクタ、ホーンターミナル、電装部品絶縁板、ステップモーターロータ、ランプソケット、ランプリフレクタ、ランプハウジング、ブレーキピストン、ソレノイドボビン、エンジンオイルフィルタ、点火装置ケース、HEV用コンデンサーケース、車速センサ、ケーブルライナ、プラスチックギヤなどの自動車・車両関連部品など各種用途あるいはバグフィルター、保温衣料、不織布や縫い糸等の繊維若しくは粘着フィルム用基材、離型フィルム、回路基板、フィルムコンデンサ、モーター・トランス用絶縁フィルム、転写ベルト、回路基板、燃料チューブ等、フィルム用の材料、電磁波の遮蔽材などとして幅広く有用である。 The polyarylene sulfide resin molded article of the present invention utilizes various performances such as mechanical strength, heat resistance and dimensional stability inherent in the polyarylene sulfide resin, for example, sensors, LED lamps, connectors, sockets, resistors, Relay case, switch, coil bobbin, capacitor, variable capacitor case, oscillator, various terminal boards, transformer, plug, printed circuit board, tuner, speaker, microphone, headphones, small motor, magnetic head base, semiconductor, liquid crystal, FDD carriage, FDD Electrical / electronic parts such as chassis, motor brush holder, parabolic antenna, computer-related parts, VTR parts, TV parts, irons, hair dryers, rice cooker parts, microwave oven parts, acoustic parts, audio / laser discs / compacts Di Audio equipment parts such as mobile phone, lighting parts, refrigerator parts, air conditioner parts, typewriter parts, word processor parts, home electrical appliance parts, office computer related parts, telephone related parts, facsimile related parts, copying Machine-related parts such as machine-related parts, cleaning jigs, motor parts, writers, typewriters, etc., optical equipment such as microscopes, binoculars, cameras, and watches, precision machine-related parts, and water taps , Mixing faucets, pump parts, pipe joints, water volume control valves, relief valves, hot water temperature sensors, water volume sensors, water meter housings and other water-related parts, valve alternator terminals, alternator connectors, IC regulators, light dial potentio Various valves such as meter base and exhaust gas valve, fuel Engagement / exhaust / intake system pipes, air intake nozzle snorkel, intake manifold, fuel pump, engine coolant joint, carburetor main body, carburetor spacer, exhaust gas sensor, coolant sensor, oil temperature sensor, throttle position sensor, crankshaft Position sensor, air flow meter, brake pad wear sensor, thermostat base for air conditioner, warm air flow control valve for heating, brush holder for radiator motor, water pump impeller, turbine vane, wiper motor related parts, distributor, starter switch, starter Relais, wire harness for transmission, window washer nozzle, air conditioner panel switch board, carp for fuel related electromagnetic valve Connector, fuse terminal, horn terminal, electrical component insulation plate, step motor rotor, lamp socket, lamp reflector, lamp housing, brake piston, solenoid bobbin, engine oil filter, ignition device case, HEV condenser case, vehicle speed sensor, cable Various uses such as liners and plastic gears for automobiles and vehicle-related parts, bag filters, thermal insulation, non-woven fabrics and sewing fibers, adhesive films, release films, circuit boards, film capacitors, insulating films for motors and transformers They are widely useful as film materials, electromagnetic wave shielding materials, and the like, such as transfer belts, circuit boards, and fuel tubes.
次に、本発明を実施例及び比較例により、具体的に説明するが、以下において部及び%は、特に断りのない限り、全て質量基準である。 EXAMPLES Next, although an Example and a comparative example demonstrate this invention concretely, all parts and% are mass references | standards unless there is particular notice below.
〔比較例1〕ドライブレンド
表1に示したカップリング剤とポリアリーレンスルフィド樹脂と導電性フィラーを、表1に記載する配合比率に従い、タンブラーで均一に混合し、株式会社日本製鋼所製ベント付き2軸押出機「TEX−30α」に投入し、樹脂成分吐出量15kg/hr、スクリュー回転数200rpm、樹脂成分の吐出量(kg/hr)とスクリュー回転数(rpm)との比率(吐出量/スクリュー回転数)=0.075(kg/hr/rpm)、最大トルク32(A)、設定樹脂温度300℃で溶融混練して樹脂組成物のペレットを得た。次いで、得られた樹脂組成物のペレットを室温で24時間放置した後、Tダイ押出機を用いて設定温度300℃、ロール温度70℃で押出成形して、厚み80〜100μmのフィルムを作製した。
[Comparative Example 1] Dry blend The coupling agent, polyarylene sulfide resin and conductive filler shown in Table 1 were uniformly mixed with a tumbler according to the blending ratio shown in Table 1, with a vent made by Nippon Steel Co., Ltd. A biaxial extruder “TEX-30α” is charged and the resin component discharge rate is 15 kg / hr, the screw rotation speed is 200 rpm, and the ratio of the resin component discharge rate (kg / hr) to the screw rotation rate (rpm) (discharge rate / Screw rotation number) = 0.075 (kg / hr / rpm), maximum torque 32 (A), melt kneading at a set resin temperature of 300 ° C. to obtain resin composition pellets. Next, after the pellets of the obtained resin composition were allowed to stand at room temperature for 24 hours, they were extruded using a T-die extruder at a set temperature of 300 ° C. and a roll temperature of 70 ° C. to produce a film having a thickness of 80 to 100 μm. .
(実施例1〜10、比較例2〜4)
表1〜2に示したカップリング剤を、所定のアルコール濃度を有する水−エタノール混合溶媒140gに、23℃、1時間撹拌して、水溶液を調製した。
(Examples 1-10, Comparative Examples 2-4)
The coupling agents shown in Tables 1 and 2 were stirred at 23 ° C. for 1 hour in 140 g of a water-ethanol mixed solvent having a predetermined alcohol concentration to prepare an aqueous solution.
続いて、調整した水溶液とポリアリーレンスルフィド樹脂と導電性フィラーを、表1〜2に記載する配合比率に従い、タンブラーで均一に混合し、株式会社日本製鋼所製ベント付き2軸押出機「TEX−30α」に投入し、表1〜3に記載した樹脂成分の吐出量(kg/hr)とスクリュー回転数(rpm)との比率Q/N(吐出量/スクリュー回転数)(kg/hr/rpm)、設定樹脂温度300℃で溶融混練して樹脂組成物のペレットを得た。次いで、得られた樹脂組成物のペレットを室温で24時間放置した後、Tダイ押出機を用いて設定温度300℃ロール温度70℃で押出成形して、厚み80〜100μmのフィルムを作製した。 Subsequently, the prepared aqueous solution, polyarylene sulfide resin and conductive filler were uniformly mixed with a tumbler according to the blending ratios described in Tables 1 and 2, and a twin-screw extruder “TEX- The ratio Q / N (discharge amount / screw rotation number) (kg / hr / rpm) of the resin component discharge amount (kg / hr) and screw rotation speed (rpm) described in Tables 1 to 3 ), And melt-kneaded at a set resin temperature of 300 ° C. to obtain resin composition pellets. Next, after the pellets of the obtained resin composition were allowed to stand at room temperature for 24 hours, they were extruded using a T-die extruder at a set temperature of 300 ° C. and a roll temperature of 70 ° C. to produce a film having a thickness of 80 to 100 μm.
(表面外観性の評価)
フィルムをSEM/EDS装置(日本電子株式会社製「JSM−6360A」)により、Si元素でマッピング画像を作製し、当該画像から円相当径1μm以上の粒状物の個数をカウントした。30視野を観察して平均し、表面外観性は以下の基準に則して判断した。
◎+:1mm2に2個未満
◎:1mm2に2個以上5個未満
○:1mm2に5個以上10個未満
△:1mm2に10個以上100個未満
×:1mm2に100個以上
(Evaluation of surface appearance)
A mapping image of the film was prepared with an Si element using a SEM / EDS apparatus (“JSM-6360A” manufactured by JEOL Ltd.), and the number of granular materials having an equivalent circle diameter of 1 μm or more was counted from the image. The 30 visual fields were observed and averaged, and the surface appearance was judged according to the following criteria.
◎ +: 1mm 2 in less than two ◎: 1mm 2 to less than five two or more ○: 1mm 2 to 5 or more less than 10 △: 1mm 2 to 10 or more less than 100 ×: 1mm 2 to 100 or more
(機械的強度の測定)
(引張特性)
フィルムを15×110mmに切り出し、測定温度23℃、標線間距離50mm、試験速度10mm/minで、引張試験機(AGS−5kNX:株式会社 島津製作所製)により、引張強度を測定した。
(Measuring mechanical strength)
(Tensile properties)
The film was cut into 15 × 110 mm, and the tensile strength was measured with a tensile tester (AGS-5kNX: manufactured by Shimadzu Corporation) at a measurement temperature of 23 ° C., a distance between marked lines of 50 mm, and a test speed of 10 mm / min.
(表面抵抗の測定)
<表面抵抗率、体積抵抗率>
表面抵抗率(Ω/□)及び体積抵抗率(Ω・cm)は、三菱化学株式会社製の抵抗測定器“ハイレスタUP・URSブローブ”を用いて23℃、55%RH環境下で測定した。実施例1〜5及び比較例1〜2で作製したフィルムを、縦方向に長さ300mmにカットしたベルトをサンプルとし、該サンプルの幅方向に等ピッチで3ヶ所、縦方向に4カ所の合計12ヶ所について、印加電圧100V、10秒後に表面抵抗率及び体積抵抗率をそれぞれ測定し、その平均値の常用対数値で示した。なお該測定サンプルは23℃、55%RH環境下で24時間放置してから測定した。
(Measurement of surface resistance)
<Surface resistivity, volume resistivity>
The surface resistivity (Ω / □) and the volume resistivity (Ω · cm) were measured in a 23 ° C. and 55% RH environment using a resistance measuring instrument “HIRESTA UP / URS probe” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation. The films produced in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 were used as a sample in which the belt was cut to a length of 300 mm in the longitudinal direction, and a total of 3 locations at equal pitches in the width direction of the samples and 4 locations in the longitudinal direction. The surface resistivity and the volume resistivity were measured for 12 locations at an applied voltage of 100 V and 10 seconds later, respectively, and the average values were shown as common logarithmic values. The measurement sample was measured after being left for 24 hours in an environment of 23 ° C. and 55% RH.
(光沢値の測定)
光沢計「VG2000」(日本電色製)で光沢の測定を行い、その結果をグロスで示した。光沢の測定条件は入射角20度とした。
(Gloss value measurement)
The gloss was measured with a gloss meter “VG2000” (manufactured by Nippon Denshoku), and the result was shown in gloss. The gloss measurement condition was an incident angle of 20 degrees.
<カーボンブラック分散性、カップリング剤凝集物の評価方法>
スクリュー径が30mmで、L/D値が30である単軸押出機の出口側に濾圧試験機を取り付けた試験機に当該組成物と希釈用ポリプロピレン樹脂とを質量比で1/1となる割合で流通させ、当該組成物と希釈用ポリプロピレン樹脂との混合物を上記濾圧試験機から押し出した。ここで、単軸押出機のジャケットの温度は320℃に設定した。濾圧試験機に取り付けたフィルターの構成は、#80μm×焼成20μm×#80μmとし、スクリュー回転数は30rpmとした。
<Method for evaluating carbon black dispersibility, coupling agent aggregate>
The composition and the dilution polypropylene resin are 1/1 in a mass ratio in a test machine in which a filtration tester is attached to the outlet side of a single screw extruder having a screw diameter of 30 mm and an L / D value of 30. The mixture of the composition and the polypropylene resin for dilution was extruded from the filtration tester. Here, the temperature of the jacket of the single screw extruder was set to 320 ° C. The configuration of the filter attached to the filtration pressure tester was # 80 μm × baked 20 μm × # 80 μm, and the screw rotation speed was 30 rpm.
上記濾圧試験機から押し出す際にフィルター入口側に材料を流入させる時の圧力(樹脂圧)とフィルター出口側から排出される際の圧力を測定し、その差(濾過圧。MPa)を求め、これを濾過圧試験値とした。濾過圧試験値が低い程、カーボンブラック凝集物やシランカップリング剤縮合物などの粗大粒子形成が低減され、成形品の表面外観が優れていることを意味する。 When extruding from the filtration pressure tester, the pressure when the material flows into the filter inlet side (resin pressure) and the pressure when discharged from the filter outlet side are measured, and the difference (filtration pressure, MPa) is obtained. This was used as a filtration pressure test value. The lower the filtration pressure test value, the smaller the formation of coarse particles such as carbon black aggregates and silane coupling agent condensates, which means that the surface appearance of the molded product is excellent.
なお、表1〜2中の配合樹脂、材料は下記のものである。
Si(A1):3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(東レ・ダウコーニング社製「Z−6040」)
Si(A2):3−アミノプロピルトリメトキシシラン(東レ・ダウコーニング社製「Z−6610」)
PPS(B1):ポリフェニレンスルフィド(DIC株式会社製「MA−520」、溶融粘度(V6)120〔Pa・s〕)
ただし、PPS樹脂の溶融粘度(V6)は以下の方法で測定した値である。
フローテスター(島津製作所製高化式フローテスター「CFT−500D型」)を用い
て、温度300℃、荷重1.96MPa、オリフィス長とオリフィス径との、前者/後者
の比が10/1であるオリフィスを使用して6分間保持後の溶融粘度を測定した。
Si (A1): 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (“Z-6040” manufactured by Dow Corning Toray)
Si (A2): 3-aminopropyltrimethoxysilane (“Z-6610” manufactured by Toray Dow Corning)
PPS (B1): Polyphenylene sulfide (“MA-520” manufactured by DIC Corporation, melt viscosity (V6) 120 [Pa · s])
However, the melt viscosity (V6) of the PPS resin is a value measured by the following method.
Using a flow tester (Shimadzu Corporation Koka-type flow tester “CFT-500D type”), the temperature / 300 ° C., the load 1.96 MPa, the orifice length / orifice diameter ratio is 10/1. The melt viscosity after holding for 6 minutes was measured using an orifice.
導電性フィラー(C1):カーボン(電気化学工業株式会社製「デンカブラック粒状品」平均粒子径35nm)
導電性フィラー(C2):カーボン(電気化学工業株式会社製「デンカブラックHS−100」平均粒子径48nm)
導電性フィラー(C3):人造黒鉛(昭和電工株式会社製「UF−G30」平均粒子径10μm)
Conductive filler (C1): carbon (“Denka Black granular product” manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., average particle size: 35 nm)
Conductive filler (C2): carbon (“DENKA BLACK HS-100” average particle size 48 nm, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.)
Conductive filler (C3): Artificial graphite (“UF-G30” average particle diameter 10 μm, manufactured by Showa Denko KK)
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