JP6624204B2 - ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物、成形品及び製造方法 - Google Patents
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- C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L83/04—Polysiloxanes
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Description
本発明に用いるポリアリーレンスルフィド樹脂は、300℃で測定した溶融粘度(V6)が2〜1000〔Pa・s〕の範囲であることが好ましく、さらに流動性および機械的強度のバランスが良好となることから2〜500〔Pa・s〕の範囲がより好ましく、特に2〜200〔Pa・s〕の範囲であることが特に好ましい。但し、本発明において、溶融粘度(V6)は、ポリアリーレンスルフィド樹脂を島津製作所製フローテスター、CFT−500Dを用い、300℃、荷重:1.96×106Pa、L/D=10(mm)/1(mm)にて、6分間保持した後に溶融粘度を測定した値とする。
本発明に用いるポリアリーレンスルフィド樹脂の非ニュートン指数は、本発明の効果を損ねない限り特に限定されないが、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0.90〜1.50の範囲であることが好ましく、さらに0.95〜1.20の範囲であることがより好ましい。このような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。
前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)の製造方法としては、特に限定されないが、例えば1)硫黄と炭酸ソーダの存在下でジハロゲノ芳香族化合物を、必要ならばポリハロゲノ芳香族化合物ないしその他の共重合成分を加えて、重合させる方法、2)極性溶媒中でスルフィド化剤等の存在下にジハロゲノ芳香族化合物を、必要ならばポリハロゲノ芳香族化合物ないしその他の共重合成分を加えて、重合させる方法、3)p−クロルチオフェノールを、必要ならばその他の共重合成分を加えて、自己縮合させる方法、等が挙げられる。これらの方法のなかでも、2)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2)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と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、必要に応じてポリハロゲノ芳香族化合物と加え、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ジハロゲノ芳香族化合物と必要ならばポリハロゲノ芳香族化合物ないしその他の共重合成分を加え、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モルの範囲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モル以下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。ジハロゲノ芳香族化合物の具体的な例としては、p−ジハロベンゼン、m−ジハロベンゼン、o−ジハロベンゼン、2,5−ジハロトルエン、1,4−ジハロナフタレン、1−メトキシ−2,5−ジハロベンゼン、4,4’−ジハロビフェニル、3,5−ジハロ安息香酸、2,4−ジハロ安息香酸、2,5−ジハロニトロベンゼン、2,4−ジハロニトロベンゼン、2,4−ジハロアニソール、p,p’−ジハロジフェニルエーテル、4,4’−ジハロベンゾフェノン、4,4’−ジハロジフェニルスルホン、4,4’−ジハロジフェニルスルホキシド、4,4’−ジハロジフェニルスルフィド、及び、上記各化合物の芳香環に炭素原子数1〜18の範囲のアルキル基を有する化合物が挙げられ、ポリハロゲノ芳香族化合物としては1,2,3−トリハロベンゼン、1,2,4−トリハロベンゼン、1,3,5−トリハロベンゼン、1,2,3,5−テトラハロベンゼン、1,2,4,5−テトラハロベンゼン、1,4,6−トリハロナフタレンなどが挙げられる。また、上記各化合物中に含まれるハロゲン原子は、塩素原子、臭素原子であることが望ましい。
前記ジメチルポリシロキサン(B)成分の市販品の具体例としては、GENIOPLAST(登録商標) Pellet S(旭化成ワッカーシリコーン株式会社製)等のシリカ含浸(B)成分などが挙げられる。
一般式(10)に示す通り、ポリオルガノシロキサンを構成する主な単位は、1官能型[R1R2R3SiO1/2](トリオルガノシルヘミオキサン)、2官能型[R4R5SiO2/2](ジオルガノシロキサン)、3官能型[R6SiO3/2](オルガノシルセスキオキサン)、4官能型[SiO4/2](シリケート)であり、これら4種の単位の構成比率を変えることにより、ポリオルガノシロキサンの性状の違いが出てくるため、所望の特性が得られるように適宜選択すればよい。シリコーン樹脂は、公知の硬化触媒の存在下で、熱エネルギーや光エネルギー等を与えることにより硬化させることができる。
その製造方法としては、本発明の効果を損なわない範囲において公知の方法でよいが、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物を成形してなる成形品と、前記硬化性樹脂とを接触させ、該硬化性樹脂を硬化させる方法が挙げられる。
表1〜3に記載する組成成分および配合量にしたがい、各材料をタンブラーで均一に混合した。その後、東芝機械株式会社製ベント付き2軸押出機「TEM−35B」に前記配合材料を投入し、樹脂成分吐出量25kg/hr、スクリュー回転数250rpm、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)=0.1(kg/hr・rpm)、設定樹脂温度330℃で溶融混練して樹脂組成物のペレットを得た。
上記試験片の成形において、成形用金型を用い、縦100mm×横100mm×厚み1mmの試験片を得た。
上記試験片の成形において、成形用金型としてASTM1号ダンベル片成形用金型を用い、ASTM1号ダンベル片を得た。
得られたASTM1号ダンベル片を中央から2等分し、シリコーン接着剤との接触面積が166mm2となるように、2等分したASTM1号ダンベル片2枚をクリップを用い固定した後、開口部にシリコーン樹脂(東レ・ダウコーニング株式会社製「SE−1714」)を注入し、150℃、30分保持して硬化・接着させた。23℃下で1日冷却後スペーサーを外し、試験片を得た。得られた試験片を−30℃雰囲気下で5分保持した後、接着面に対しせん断方向の試験力をかけ、接着面がはがれたときの試験力を評価した。
A1 DIC株式会社製ポリアリーレンスルフィド樹脂「DIC.PPS(V6溶融粘度50Pa・s)」
B2 ジメチルポリシロキサン 東レ・ダウコーニング社製「トレフィルF202」(ジメチルシロキサン(分子量Mw=130,000、シロキサン結合数(分子量Mw/74)=1,756)をシリカに担持させて粉末化したもの。ジメチルシロキサン/シリカ=60/40(質量比))
測定装置 :東ソー株式会社製「HLC−8320 GPC」
カラム :東ソー株式会社製ガードカラム「HXL−L」
+東ソー株式会社製「TSK−GEL G1000HXL」
+東ソー株式会社製「TSK−GEL G2000HXL」
+東ソー株式会社製「TSK−GEL G3000HXL」
+東ソー株式会社製「TSK−GEL G4000HXL」
検出器 :RI(示差屈折径)
データ処理:東ソー株式会社製「GPC−8020モデルIIバージョン4.10」
カラム温度:40℃
展開溶媒 :テトラヒドロフラン
流速 :1.0ml/分
標準試料 :前記「GPC−8020モデルIIバージョン4.10」の測定マニュアルに準拠して、分子量が既知の下記の単分散ポリスチレンを用いた。
単分散ポリスチレン:
東ソー株式会社製「A−500」
東ソー株式会社製「A−2500」
東ソー株式会社製「F−1」
東ソー株式会社製「F−4」
東ソー株式会社製「F−20」
東ソー株式会社製「F−128」
東ソー株式会社製「F−380」
測定試料 :樹脂1mg(溶剤可溶分)をテトラヒドロフラン1mlに溶解させた後、マイクロフィルター(ポアサイズ0.45μm)でろ過したもの(50μl)。
C2 炭酸カルシウム 日東粉加工業株式会社製「NITOREX23P」(平均粒子径1μm)
(※炭酸カルシウムの平均粒子径はいずれもレーザー回析式粒度分布測定器より分布を求め、重量累積粒度分布の50%径)
E1 ビニルオキサゾリン5wt%含有オキサゾリン/スチレン共重合体
F1 耐衝撃性付与剤 エチレン(Et)/エチルアクリレート(EA)/無水マレイン酸(Maah)三元共重合体、Et/EA/Maah=66/32/2(質量比)
G1 ガラス繊維チョップドストランド(Eガラス、繊維直径10μm、繊維長3mm、エポキシ系収束剤)
Claims (12)
- 前記ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物は、ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)100質量部に対して、ジメチルポリシロキサン(B)が1〜200質量部の範囲であり、炭酸カルシウム(C)が1〜100質量部の範囲である請求項1記載の複合成形品。
- 前記ジメチルポリシロキサン(B)は、シリカ含浸ジメチルポリシロキサンである請求項1または2記載の複合成形品。
- 前記シリカが、ヒュームドシリカである請求項3記載の複合成形品。
- 前記ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物は、溶融混練物である請求項1〜4の何れか一項記載の複合成形品。
- 前記ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物は、ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)100質量部に対して、ジメチルポリシロキサン(B)が1〜200質量部の範囲であり、炭酸カルシウム(C)が1〜100質量部の範囲である請求項6記載の複合成形品の製造方法。
- 前記ジメチルポリシロキサン(B)は、シリカ含浸ジメチルポリシロキサンである請求項6または7記載の複合成形品の製造方法。
- 前記シリカが、ヒュームドシリカである請求項8記載の複合成形品の製造方法。
- 前記ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物は、溶融混練物である請求項6〜9の何れか一項記載の複合成形品の製造方法。
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