JP6507656B2 - ポリアリーレンスルフィド系組成物 - Google Patents
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ポリ(p−フェニレンスルフィド)(以下、PPS(A−1)と記す。):溶融粘度350ポイズ、明度(L値)82。
ポリ(p−フェニレンスルフィド)(以下、PPS(A−2)と記す。):溶融粘度470ポイズ、明度(L値)78。
ポリ(p−フェニレンスルフィド)(以下、PPS(A−3)と記す。):溶融粘度365ポイズ、明度(L値)60。
エチレン−α、β−不飽和カルボン酸アルキルエステル−無水マレイン酸共重合体(B−1−1)(以下、エチレン系重合体(B−1−1)と記す。):アルケマ(株)製、(商品名)ボンダインAX8390。
エチレン−α、β−不飽和カルボン酸グリシジルエステル−α、β−不飽和カルボン酸アルキルエステル共重合体(B−2−1)(以下、エチレン系重合体(B−2−1)と記す。):住友化学(株)製、(商品名)ボンドファースト7M。
ガラス繊維(C−1);日東紡(株)製チョップドストランド、(商品名)CSG−3PA 830、繊維断面のアスペクト比4。
ガラス繊維(C−2);日東紡(株)製チョップドストランド、(商品名)CSG−3PL 830、繊維断面のアスペクト比2。
超微粒子酸化チタン(D−1−1)(以下、遮蔽剤(D−1−1)と記す。);(商品名)TTO−55(B)(石原産業(株)製、平均一次粒子径:40nm、ルチル結晶、焼成法、表面処理:水酸化アルミニウム)。
超微粒子酸化亜鉛(D−2−1)(以下、遮蔽剤(D−2−1)と記す。);(商品名)FINEX−30S−LP2(堺化学工業(株)製、平均一次粒子径:35nm、ハイドロゲンジメチコン処理)。
超微粒子酸化亜鉛(D−2−2)(以下、遮蔽剤(D−2−2)と記す。);(商品名)FINEX−25−LPT(堺化学工業(株)製、平均一次粒子径:60nm、ハイドロゲンジメチコン処理)。
超微粒子酸化セリウム(D−3−1)(以下、遮蔽剤(D−3−1)と記す。);(商品名)CERIGUARD W−500(大東化成工業(株)製、平均一次粒子径:30nm、酸化セリウム含有量:98%、酸化カルシウムとの複合体)。
黒着色剤(E−1−1);カーボンブラック;(商品名)#950(三菱化学(株)製、平均粒子径:16nm、DBP吸油量:79cm3/100g)。
黒着色剤(E−1−2);四酸化三鉄;(商品名)Bayferrox303T(ランクセス社製、平均粒子径:0.6μm)。
白着色剤(E−2−1);酸化チタン;(商品名)タイペークCR−60(石原産業(株)製、平均一次粒子径:210nm、比表面積:10m2/g、ルチル結晶)。
白着色剤(E−2−2);酸化亜鉛;(商品名)銀嶺A(東邦亜鉛(株)製、平均粒子径:600nm、比表面積:5m2/g)。
白着色剤(E−2−3);硫化亜鉛;(商品名)サクトリスHD(Sachtleben製)。
赤着色剤(E−3−1);(商品名)H08H152((株)ヘキサケミカル製、Solvent Red179が97%以上)。
赤着色剤(E−3−2);(商品名)H08H151((株)ヘキサケミカル製、Solvent Orange63が80%以上)。
青着色剤(E−4−1);(商品名)H04F583((株)ヘキサケミカル製、Pigment Blue29が95%以上)
<リン系酸化防止剤(F)>
リン系酸化防止剤(F−1)(以下、酸化防止剤(F−1)と記す。);(商品名)アデカスタブPEP−36((株)アデカ製)。
ヒンダードアミン系光安定剤(G−1)(以下、HALS(G−1)と記す。); (商品名)アデカスタブLA−63P((株)アデカ製))。
紫外線吸収剤(H−1);(商品名)アデカスタブLA−31((株)アデカ製)。
脂肪酸アミド系滑剤(I−1−1)(以下、離型剤(I−1−1)と記す。);共栄社化学(株)製、(商品名)ライトアマイドWH−255。
カルナバワックス(I−2−1)(以下、離型剤(I−2−1)と記す。);日興リカ(株)製、(商品名)精製カルナバ粉末1号。
攪拌機を装備する15リットルオートクレーブに、フレーク状硫化ソーダ(Na2S・2.9H2O)1814g、粒状の苛性ソーダ(100%NaOH:和光純薬特級)8.7g及びN−メチル−2−ピロリドン3232gを仕込み、窒素気流下攪拌しながら徐々に200℃まで昇温して、339gの水を留去した。190℃まで冷却した後、p−ジクロロベンゼン2129g、N−メチル−2−ピロリドン1783gを添加し、窒素気流下に系を封入した。この系を2時間かけて225℃に昇温し、225℃にて1時間重合させた後、25分かけて250℃に昇温し、250℃にて2時間重合を行った。次いで、この系に250℃で蒸留水509gを圧入し、255℃まで昇温してさらに2時間重合反応を行った。重合終了後、室温まで冷却し、重合スラリーを遠心濾過器で固液分離した。ケーキを窒素気流下でN−メチル−2−ピロリドン、アセトンで順次3回繰り返し洗浄し、さらに、窒素気流下で0.2%塩酸、及び温水で順次洗浄した。得られたポリ(p−フェニレンスルフィド)を105℃で一昼夜乾燥することによって、溶融粘度が350ポイズのPPS(A−1)を得た。
攪拌機を装備する15リットルオートクレーブに、フレーク状硫化ソーダ(Na2S・2.9H2O)1814g、粒状の苛性ソーダ(100%NaOH:和光純薬特級)8.7g及びN−メチル−2−ピロリドン3232gを仕込み、窒素気流下攪拌しながら徐々に200℃まで昇温して、340gの水を留去した。190℃まで冷却した後、p−ジクロロベンゼン2100g、N−メチル−2−ピロリドン1783gを添加し、窒素気流下に系を封入した。この系を2時間かけて225℃に昇温し、225℃にて1時間重合させた後、25分かけて250℃に昇温し、250℃にて2時間重合を行った。次いで、この系に250℃で蒸留水509gを圧入し、255℃まで昇温してさらに2時間重合反応を行った。重合終了後、室温まで冷却し、重合スラリーを遠心濾過器で固液分離した。ケーキを窒素気流下でN−メチル−2−ピロリドン、アセトンで順次2回繰り返し洗浄し、さらに、窒素気流下で0.2%塩酸、及び温水で順次洗浄した。得られたポリ(p−フェニレンスルフィド)を105℃で一昼夜乾燥することによって、溶融粘度が470ポイズのPPS(A−2)を得た。
攪拌機を装備する15リットルオートクレーブに、フレーク状硫化ソーダ(Na2S・2.9H2O)1854g、30%苛性ソーダ溶液(30%NaOHaq)48g及びN−メチル−2−ピロリドン3679gを仕込み、窒素気流下攪拌しながら徐々に200℃まで昇温して、379gの水を留去した。190℃まで冷却した後、p−ジクロロベンゼン2140g、N−メチル−2−ピロリドン985gを添加し、窒素気流下に系を封入した。この系を2時間かけて225℃に昇温し、225℃にて1時間重合させた後、25分かけて250℃に昇温し、さらに250℃にて3時間重合を行った。重合後、減圧下で重合スラリーからN−メチル−2−ピロリドンを蒸留操作で回収した。最終到達温度は172℃で圧力は4.6kPaであった。得られたケーキに80℃の温水を加えスラリー濃度20%として洗浄し、再度、同様に温水を加え175℃まで昇温してポリ(p−フェニレンスルフィド)の洗浄を合計2回行った。得られたポリフェニレンスルフィドを105℃で一昼夜乾燥した。次いで、乾燥したポリフェニレンスルフィドをバッチ式ロータリーキルン型焼成装置に充填し、窒素雰囲気下で240℃まで昇温し、1時間の保持による硬化処理を行うことによって、溶融粘度が365ポイズのPPS(A−3)を得た。
〜ポリアリーレンスルフィドの明度(L値)の測定〜
ポリアリーレンスルフィドを溶融温度310℃、加圧力100kgf/cm2の圧力で圧縮成形した後、冷却温度150℃で冷却し、50mm×50mm×1mm厚の成形体を作製し、この成形体を用い、色彩色差計(スガ試験機(株)製、(商品名)SMカラーコンピューター)にて、室温下で明度(L値)の測定を行った。
直径1mm、長さ2mmのダイスを装着した高化式フローテスター((株)島津製作所製、(商品名)CFT−500)にて、測定温度315℃、荷重10kgの条件下で溶融粘度の測定を行った。
〜ポリアリーレンスルフィド系組成物のL値(明度)、a値、b値の測定〜
ポリアリーレンスルフィド系組成物をシリンダー温度310℃、金型温度135℃とした射出成形機(住友重機械工業(株)製、(商品名)SE−75S)によって射出成形し、70mm×70mm×2mm厚の成形板を作製し、この成形板を用い、色彩色差計(スガ試験機(株)製、(商品名)SMカラーコンピューター)にて、室温下でL値(明度)、a値、及びb値の測定を行った。
〜誘電率の測定〜
ポリアリーレンスルフィド系組成物をシリンダー温度310℃、金型温度135℃とした射出成形機(住友重機械工業(株)製、(商品名)SE−75S)によって射出成形し、70mm×70mm×1mm厚の成形板を作製し、この成形板から70mm×3mm×1mm厚の誘電率測定用試験片を切削加工にて作製した。この試験片にて、誘電率測定装置((株)エーイーティー製、(商品名)空洞共振器)を用い、JIS C−2565に準拠して、測定周波数2GHzにて誘電率を測定した。誘電率が3.70以下であるものを実用上十分に低い誘電率と判断した。
図1に示す分光分布を有する100Wの紫外線ランプを2個配した紫外線照射箱に、上記成形板を、ランプ下端と成形板表面との距離が10cmとなるように挿入し、紫外線を照射した。紫外線照射時間は6時間および30時間で行った。耐紫外線劣化性は、紫外線照射前の成形板のL値、a値、b値と、紫外線照射後の成形板のL値、a値、b値から下式(1)により紫外線照射6時間後のΔE6及び紫外線照射30時間後のΔE30を算出し、その値の大小で劣化性を評価した。
ΔE=((L1−L2)2+(a1−a2)2+(b1−b2)2)0.5 (1)
(ここで、L1は、紫外線照射前のL値、a1は、紫外線照射前のa値、b1は紫外線照射前のb値、L2は、規定時間紫外線照射後のL値、a2は、規定時間紫外線照射後のa値、b2は、規定時間紫外線照射後のb値のそれぞれを示す。)
〜耐衝撃性の測定〜
ポリアリーレンスルフィド系組成物を、シリンダー温度310℃、金型温度135℃とした射出成形機(住友重機械工業(株)製、(商品名)SE−75S)によってシャルピー衝撃強度測定用試験片を作製し、ノッチングマシーン((株)東洋精機製作所製、(商品名)A−3型)によりノッチを入れ、シャルピー衝撃試験機((株)東洋精機製作所製、(商品名)DG−CB型)を用いて、ISO179に準拠し測定を行った。シャルピー衝撃強度として12kJ/m2を超えるものを実用上十分な値を示すと判断した。
合成例3で得られたPPS(A−3)100重量部に対し、エチレン系重合体(B−1−1)25重量部、遮蔽剤(D−1−1)15重量部、及び黒着色剤(E−1−1)2重量部を予め均一に混合し、シリンダー温度310℃に加熱した二軸押出機(東芝機械製、(商品名)TEM−35−102B)のホッパーに投入した。一方、ガラス繊維(C−1)をPPS(A−3)100重量部に対して25重量部となるように該二軸押出機のサイドフィーダーのホッパーから投入し、溶融混練してペレット化したポリアリーレンスルフィド系組成物を作製した。
PPS(A−1、A−2、A−3)、エチレン系重合体(B−1−1、B−2−1)、遮蔽剤(D−2−1、D−2−2、D−3−1)、黒着色剤(E−1−2)、白着色剤(E−2−1、E−2−2、E−2−3)、赤着色剤(E−3−1、E−3−2)、青着色剤(E−4−1)、酸化防止剤(F−1)、HALS(G−1)、紫外線吸収剤(H−1)、及び離型剤(I−1−1、I−2−1)を表1に示す構成割合で配合して、二軸押出機のホッパーに投入し、ガラス繊維(C−1、C−2)を、表1に示す構成割合になるように二軸押出機のサイドフィーダーのホッパーに投入し、実施例1と同様の方法によりポリアリーレンスルフィド系組成物を作製し、実施例1と同様の方法により評価した。評価結果を表2に示した。
PPS(A−1、A−3)、エチレン系重合体(B−1−1、B−2−1)、遮蔽剤(D−1−1、D−2−1、D−2−2)、黒着色剤(E−1−1)、白着色剤(E−2−1)、酸化防止剤(F−1)、HALS(G−1)、紫外線吸収剤(H−1)、及び離型剤(I−1−1)を表3に示す構成割合で配合して、二軸押出機のホッパーに投入し、ガラス繊維(C−1、C−2)を、表3に示す構成割合になるように、二軸押出機のサイドフィーダーのホッパーに投入し、実施例1と同様の方法によりポリアリーレンスルフィド系組成物を作製し、実施例1と同様の方法により評価した。評価結果を表4に示した。
Claims (6)
- ポリアリーレンスルフィド(A)100重量部に対し、少なくともエチレン系重合体(B)15〜30重量部、ガラス繊維(C)15〜65重量部、超微粒子酸化チタン(D−1),超微粒子酸化亜鉛(D−2)及び超微粒子酸化セリウム(D−3)からなる群より選択される少なくとも1種以上のものであり平均一次粒子径が10〜100nmである紫外線遮蔽剤(D)5〜30重量部、並びに着色剤(E)1〜30重量部を含んでなり、JIS C−2565に準拠して、周波数2GHzにて測定した誘電率が3.70以下であることを特徴とする低誘電性彩色ポリアリーレンスルフィド系組成物。
- さらに、リン系酸化防止剤(F)、ヒンダードアミン系光安定剤(G)を含んでなることを特徴とする請求項1に記載の低誘電性彩色ポリアリーレンスルフィド系組成物。
- さらに、紫外線吸収剤(H)を含んでなることを特徴とする請求項1又は2に記載の低誘電性彩色ポリアリーレンスルフィド系組成物。
- さらに、脂肪酸アミド系滑剤(I−1)、カルナバワックス(I−2)からなる群より選択される少なくとも1種以上の離型剤(I)を含んでなることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の低誘電性彩色ポリアリーレンスルフィド系組成物。
- ポリアリーレンスルフィド(A)が、溶融温度310℃、加圧力100kgf/cm2で圧縮成形した成形体の明度(L値)が70以上を示すものであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の低誘電性彩色ポリアリーレンスルフィド系組成物。
- ガラス繊維(C)が、繊維断面アスペクト比2〜4を有する扁平ガラス繊維であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の低誘電性彩色ポリアリーレンスルフィド系組成物。
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