JP7453635B1 - ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物、成形品およびそれらの製造方法 - Google Patents

ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物、成形品およびそれらの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP7453635B1
JP7453635B1 JP2024502522A JP2024502522A JP7453635B1 JP 7453635 B1 JP7453635 B1 JP 7453635B1 JP 2024502522 A JP2024502522 A JP 2024502522A JP 2024502522 A JP2024502522 A JP 2024502522A JP 7453635 B1 JP7453635 B1 JP 7453635B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
parts
mass
polyarylene sulfide
resin composition
sulfide resin
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
JP2024502522A
Other languages
English (en)
Inventor
和浩 渡邉
文明 阿部
智道 神田
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.)
DIC Corp
Original Assignee
DIC Corp
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 DIC Corp filed Critical DIC Corp
Priority claimed from PCT/JP2023/034211 external-priority patent/WO2024080093A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7453635B1 publication Critical patent/JP7453635B1/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

優れた流動性、熱伝導性及び導電性を有するポリアリーレンスルフィド(PAS)成形品、当該成形品を提供可能なPAS樹脂組成物およびそれらの製造方法を提供すること。さらに詳しくは、PAS樹脂(A)と、鱗片状黒鉛(B)と、導電性カーボンブラック(C)とを配合してなるPAS樹脂組成物であって、前記PAS樹脂(A)の溶融粘度(V6)が5~45〔Pa・s〕の範囲であり、前記導電性カーボンブラック(C)が、比表面積が50~300〔m2/g〕のファーネスカーボンブラックであり、前記PAS樹脂(A)100質量部に対して、鱗片状黒鉛(B)が100~230質量部、導電性カーボンブラック(C)が1~30質量部であり、溶融粘度が100~400〔Pa・s〕の範囲であるPAS樹脂組成物及び成形品並びにそれらの製造方法。【選択図】 なし

Description

本開示は、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物、ポリアリーレンスルフィド樹脂成形品およびそれらの製造方法に関する。
ハイブリッド車や電気自動車等に搭載される車載用電装部品やモバイル端末等の電気電子部品の小型化・高性能化・高出力化に伴い、部品の熱による劣化や製品性能低下を抑制する高熱伝導化材料のニーズが高まっている。また、車両やデバイスの高機能化にあわせて、搭載される部品の種類や用途は増大の傾向にあり、それらが互いに干渉しないためには、導電性を有する材料の使用が求められている。さらに、各種部品の軽量化を実現させるために、金属を樹脂材料へ置換する試みも活発である。
一方、ポリフェニレンサルファイド(以下、PPSと表す)樹脂に代表されるポリアリーレンスルフィド(以下、PASと表す)樹脂は、耐熱性に優れつつ、かつ、機械的強度、耐薬品性、成形加工性、寸法安定性にも優れるため、自動車部品や電気電子などの分野で、広範に利用されている。PAS樹脂は単体では熱伝導性や導電性に乏しいが、他の材料、例えば炭素系材料を配合した組成物とすることで、熱伝導性や導電性を付与することができる。
例えば、炭素繊維1~30重量部、黒鉛1~40重量部及びポリアリーレンスルフィド樹脂30~98重量部を含む樹脂組成物が開示されている(特許文献1)。また、ポリフェニレンスルフィド樹脂30~90質量%及び鱗片状黒鉛10~70質量%を含む熱伝導性樹脂組成物が開示されている(特許文献2)。さらに、ポリアリーレンスルフィド40~98.5重量%、炭素前駆体1~40重量%、及び黒鉛又は導電性カーボンブラック0.5~30重量%からなる樹脂組成物が開示されている(特許文献3)。
国際公開2016/063855号パンフレット 国際公開2015/190324号パンフレット 特開2011-006707号公報
しかしながら、これらの方法で熱伝導性や導電性を大きく向上させるためには、炭素系材料の高充填が必要であった。樹脂に炭素系材料を高充填した場合、材料間の相互作用によって樹脂組成物の溶融粘度が高くなる傾向にあることから、溶融混練時や成形加工時に必要な流動性の維持と高熱伝導化や高導電化を両立することが困難であった。
そこで、本開示が解決しようとする課題は、優れた流動性、熱伝導性及び導電性を有するPAS成形品、当該成形品を提供可能なPAS樹脂組成物およびそれらの製造方法を提供することである。
本開示者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、特定の溶融粘度のPAS樹脂(A)と、鱗片状黒鉛(B)と、特定の比表面積を有するファーネスカーボンブラックを導電性カーボンブラック(C)とを必須成分としてして配合することで、優れた流動性と、優れた熱伝導性及び導電性の両立を達成することを見出し、本開示を完成するに至った。
すなわち、本開示は、PAS樹脂(A)と、鱗片状黒鉛(B)と、導電性カーボンブラック(C)とを必須成分として配合してなるPAS樹脂組成物であって、
前記PAS樹脂(A)の溶融粘度(V6)が5~45〔Pa・s〕の範囲であり、
前記導電性カーボンブラック(C)が、比表面積が50~300〔m/g〕のファーネスカーボンブラックであり、
前記PAS樹脂(A)100質量部に対して、鱗片状黒鉛(B)が100~230質量部、導電性カーボンブラック(C)が1~30質量部であり、
溶融粘度(R)が100~400〔Pa・s〕の範囲であるPAS樹脂組成物に関する。
また、本開示は、PAS樹脂(A)と、鱗片状黒鉛(B)と、導電性カーボンブラック(C)とを必須成分として配合し、PAS樹脂の融点以上で溶融混練する工程を有するPAS樹脂組成物の製造方法であって、
前記PAS樹脂(A)の溶融粘度(V6)が5~45〔Pa・s〕の範囲であり、
前記導電性カーボンブラック(C)が、比表面積が50~300〔m/g〕のファーネスカーボンブラックであり、かつ、
前記PAS樹脂(A)100質量部に対して、鱗片状黒鉛(B)が100~230質量部、導電性カーボンブラック(C)が1~30質量部であり、
溶融粘度(R)が100~400〔Pa・s〕の範囲である、PAS樹脂組成物の製造方法の製造方法に関する。
本開示によれば、優れた流動性と優れた熱伝導性及び導電性を両立したPAS樹脂成形品、当該成形品を提供可能なPAS樹脂組成物およびそれらの製造方法を提供することができる。
以下、本開示の一実施形態について詳細に説明するが、本開示の範囲はここで説明する一実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更ができる。また、特定のパラメータについて、複数の上限値及び下限値が記載されている場合、これらの上限値及び下限値の内、任意の上限値と下限値とを組合せて好適な数値範囲とすることができる。
本実施形態に係るPAS樹脂組成物は、PAS樹脂(A)と、鱗片状黒鉛(B)と、導電性カーボンブラック(C)とを必須成分として配合してなるPAS樹脂組成物であって、
前記PAS樹脂(A)の溶融粘度(V6)が5~45〔Pa・s〕の範囲であり、
前記導電性カーボンブラック(C)が、比表面積が50~300〔m/g〕のファーネスカーボンブラックであり、
前記PAS樹脂(A)100質量部に対して、鱗片状黒鉛(B)が100~230質量部、導電性カーボンブラック(C)が1~30質量部であることを特徴とする。以下、説明する。
<PAS樹脂(A)>
本実施形態に係るPAS樹脂組成物は、必須成分としてPAS樹脂(A)を配合してなる。
PAS樹脂(A)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、下記一般式(1)
Figure 0007453635000001
(式中、R及びRは、それぞれ独立して水素原子、炭素原子数1~4の範囲のアルキル基、ニトロ基、アミノ基、フェニル基、メトキシ基、エトキシ基を表す。)で表される構造部位と、必要に応じてさらに下記一般式(2)
Figure 0007453635000002
で表される3官能性の構造部位と、を繰り返し単位とする樹脂である。式(2)で表される3官能性の構造部位は、他の構造部位との合計モル数に対して0.001~3モル%の範囲が好ましく、特に0.01~1モル%の範囲であることが好ましい。
ここで、前記一般式(1)で表される構造部位は、特に該式中のR及びRは、前記PAS樹脂(A)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(3)で表されるパラ位で結合するもの、及び下記式(4)で表されるメタ位で結合するものが挙げられる。
Figure 0007453635000003
これらの中でも、特に繰り返し単位中の芳香族環に対する硫黄原子の結合は前記一般式(3)で表されるパラ位で結合した構造であることが前記PAS樹脂(A)の耐熱性や結晶性の面で好ましい。
前記PAS樹脂(A)は、前記一般式(1)や(2)で表される構造部位のみならず、下記の構造式(5)~(8)
Figure 0007453635000004
で表される構造部位を、前記一般式(1)と一般式(2)で表される構造部位との合計の30モル%以下で含んでいてもよい。特に本開示では上記一般式(5)~(8)で表される構造部位は10モル%以下であることが、PAS樹脂(A)の耐熱性、機械的強度の点から好ましい。前記PAS樹脂(A)中に、上記一般式(5)~(8)で表される構造部位を含む場合、それらの結合様式としては、ランダム共重合体、ブロック共重合体の何れであってもよい。
前記PAS樹脂(A)は、その分子構造中に、ナフチルスルフィド結合などを有していてもよいが、他の構造部位との合計モル数に対して、3モル%以下が好ましく、特に1モル%以下であることが好ましい。
PAS樹脂(A)の物性は、本発明の効果を損ねない限り特に限定されないが、以下の通りである。
(溶融粘度(V6))
本開示に用いるPAS樹脂(A)の溶融粘度は特に限定されないが、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、300℃で測定した溶融粘度(V6)が、好ましくは5Pa・s以上の範囲、より好ましくは10Pa・s以上の範囲であり、そして、好ましくは45Pa・s以下の範囲、より好ましくは40Pa・s以下の範囲である。ただし、溶融粘度(V6)の測定は、PAS樹脂を島津製作所製フローテスター、CFT-500Dを用いて行い、300℃、荷重:1.96×10Pa、L/D=10(mm)/1(mm)にて、6分間保持した後に測定した溶融粘度の測定値とする。
(非ニュートン指数)
本開示に用いるPAS樹脂(A)の非ニュートン指数は特に限定されないが、0.90以上から、2.00以下の範囲であることが好ましい。直鎖状PAS樹脂を用いる場合には、非ニュートン指数が、好ましくは0.90以上の範囲、より好ましくは0.95以上の範囲から、好ましくは1.50以下の範囲、より好ましくは1.20以下の範囲である。このようなPAS樹脂(A)は機械的物性、流動性、耐磨耗性に優れる。ただし、本開示において非ニュートン指数(N値)は、キャピラリーレオメーターを用いて融点+20℃、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(SR)及び剪断応力(SS)を測定し、下記式を用いて算出した値である。非ニュートン指数(N値)が1に近いほど線状に近い構造であり、非ニュートン指数(N値)が高いほど分岐が進んだ構造であることを示す。
Figure 0007453635000005
[ただし、SRは剪断速度(秒-1)、SSは剪断応力(ダイン/cm)、そしてKは定数を示す。]
(製造方法)
前記PAS樹脂(A)の製造方法は特に限定されないが、例えば(製造法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、(製造法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、(製造法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、(製造法4)ジヨード芳香族化合物と単体硫黄を、カルボキシ基やアミノ基等の官能基を有していてもよい重合禁止剤の存在下、減圧させながら溶融重合させる方法、等が挙げられる。これらの方法のなかでも、(製造法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や、水酸化アルカリを添加しても良い。上記(製造法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PAS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。
重合工程により得られたPAS樹脂(A)を含む反応混合物の後処理方法としては、特に制限されるものではないが、例えば、(後処理1)重合反応終了後、先ず反応混合物をそのまま、あるいは酸または塩基を加えた後、減圧下または常圧下で溶媒を留去し、次いで溶媒留去後の固形物を水、反応溶媒(又は低分子ポリマーに対して同等の溶解度を有する有機溶媒)、アセトン、メチルエチルケトン、アルコール類などの溶媒で1回または2回以上洗浄し、更に中和、水洗、濾過および乾燥する方法、或いは、(後処理2)重合反応終了後、反応混合物に水、アセトン、メチルエチルケトン、アルコール類、エーテル類、ハロゲン化炭化水素、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素などの溶媒(使用した重合溶媒に可溶であり、かつ少なくともPASに対しては貧溶媒である溶媒)を沈降剤として添加して、PASや無機塩等の固体状生成物を沈降させ、これらを濾別、洗浄、乾燥する方法、或いは、(後処理3)重合反応終了後、反応混合物に反応溶媒(又は低分子ポリマーに対して同等の溶解度を有する有機溶媒)を加えて撹拌した後、濾過して低分子量重合体を除いた後、水、アセトン、メチルエチルケトン、アルコール類などの溶媒で1回または2回以上洗浄し、その後中和、水洗、濾過および乾燥をする方法、(後処理4)重合反応終了後、反応混合物に水を加えて水洗浄、濾過、必要に応じて水洗浄の時に酸を加えて酸処理し、乾燥をする方法、(後処理5)重合反応終了後、反応混合物を濾過し、必要に応じ、反応溶媒で1回または2回以上洗浄し、更に水洗浄、濾過および乾燥する方法、等が挙げられる。
尚、上記(後処理1)~(後処理5)に例示したような後処理方法において、PAS樹脂の乾燥は真空中で行なってもよいし、空気中あるいは窒素のような不活性ガス雰囲気中で行なってもよい。
本実施形態に係るPAS樹脂組成物においてPAS樹脂(A)の配合量は、本発明の効果を損ねなければ特に限定されないが、樹脂組成物100質量部に対して、好ましくは20質量部以上、より好ましくは25質量部以上、さらに好ましくは30質量部以上の範囲から、好ましくは55質量部以下、より好ましくは50質量部以下、さらに好ましくは45質量部以下の範囲である。かかる範囲において、樹脂組成物が良好な機械的性質を呈するため好ましい。
<鱗片状黒鉛(B)>
本実施形態に係るPAS樹脂組成物は、鱗片状黒鉛(B)を必須成分として配合してなる。本開示における「鱗片状」とは、厚さと厚み方向に直交する面の長辺の長さとが1:5以上であることを意味する。鱗片状の黒鉛を用いることで、機械的強度等の物性を低下させることなく、熱伝導性を高めることができる。前記黒鉛の形状が鱗片状ではない場合(例えば、粒状、板状、針状等である場合)、機械的強度と熱伝導性を高いレベルで両立させることができない。
黒鉛には、大別して天然黒鉛と人造黒鉛があり、本開示にはこれらのいずれを用いてもよい。本開示の樹脂組成物に用いられる黒鉛としては、固定炭素含有量が95%以上のものが好ましく、より好ましくは固定炭素含有量が98%以上のものである。また、黒鉛の結晶化度は80%以上であることが好ましく、より好ましくは90%以上である。固定炭素含有量が大きく、結晶化度の高い黒鉛を用いることにより、特に熱伝導性が良好な樹脂組成物を得ることが出来る。
本開示に用いられる鱗片状黒鉛(B)の平均粒子径(D50)は、特に限定されないが、1次粒子での平均粒子径(D50)が5〔μm〕以上の範囲であることが好ましく、15〔μm〕以上の範囲であることがより好ましく、そして、300〔μm〕以下の範囲であることが好ましく、200〔μm〕以下の範囲であることがより好ましく、100〔μm〕以下の範囲がさらに好ましい。鱗片状黒鉛(B)の粒子径が該範囲にある場合に、特に溶融時の流動性と機械的特性のバランスに優れる樹脂組成物を得ることが出来る。なお、当該平均粒子径は、レーザー回折散乱式粒度分布測定機(Microtrac MT3300EXII)を用いて常法に従って測定した粒度分布に基づき求められる平均粒子径(D50)である。
本開示のPAS樹脂組成物において鱗片状黒鉛(B)の配合量は、本発明の効果を損ねなければ特に限定されないが、樹脂組成物100質量部に対して、好ましくは30質量部以上、より好ましくは40質量部以上の範囲から、好ましくは70質量部以下、より好ましくは60質量部以下の範囲である。かかる範囲において、樹脂組成物が良好な流動性を有しつつ、かつ、成形品の熱伝導率に優れるため好ましい。
<導電性カーボンブラック(C)>
本実施形態に係るPAS樹脂組成物は、導電性カーボンブラック(C)を必須成分として配合してなる。
本開示に用いられる導電性カーボンブラック(C)としては、比表面積が50~300〔m/g〕のファーネス法によって製造されたカーボンブラック(ファーネスカーボン)である。当該比表面積は、50〔m/g〕以上の範囲であり、100〔m/g〕以上の範囲であることが好ましく、200〔m/g〕以上の範囲であることがより好ましい。また、当該比表面積は300〔m/g〕以下の範囲であることが好ましい。かかる範囲において、導電性と流動性のバランスに優れる樹脂組成物を得ることが出来る。なお、当該比表面積は、株式会社島津製作所製「トライスターII3020」を用いて測定したBET比表面積である。
本開示に用いられる導電性カーボンブラック(C)の一次粒子径は、本発明の効果を損ねなければ特に限定されないが、好ましくは一次粒子径が20~50〔nm〕の範囲である。かかる範囲において、導電性と流動性のバランスに優れるため好ましい。なお、当該一次粒子径は、透過電子顕微鏡を用いた観察により、少なくとも5以上の試料を測定した平均の値である。
本開示のPAS樹脂組成物において導電性カーボンブラック(C)の配合量は、樹脂組成物100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは3質量部以上の範囲から、好ましくは15質量部以下、より好ましくは10質量部以下の範囲である。かかる範囲において、樹脂組成物が良好な流動性を有しつつ、かつ、成形品の導電性に優れるため好ましい。
<任意成分>
本実施形態に係るPAS樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、繊維状充填剤を任意成分として配合することができる。これら繊維状充填剤としては本発明の効果を損なうものでなければ公知慣用の材料を用いることもでき、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、シランガラス繊維、セラミック繊維、アラミド繊維、金属繊維等が使用できる。繊維状充填剤を配合する場合、その配合量は、前記鱗片状黒鉛(B)100質量部に対して、好ましくは50質量部以下、より好ましくは30質量部以下の範囲である。かかる範囲において、より機械的性質に優れる成形品を得ることができる。
本実施形態に係るPAS樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、非繊維状充填剤を任意成分として配合することができる。例えば、板状や球状など、さまざまな形状の充填剤等が挙げられる。具体的には、ガラスビーズ、ガラスフレーク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、クレー、パイロフィライト、ベントナイト、セリサイト、マイカ、タルク、アタパルジャイト、フェライト、ケイ酸カルシウム、ゼオライト、ベーマイト等の非繊維状充填剤が使用できる。
本開示において非繊維状充填剤は必須成分ではないが、配合する場合、その配合量は本発明の効果を損ねなければ特に限定されるものではない。他の充填剤の配合量としては、例えば、PAS樹脂(A)100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは5質量部以上の範囲から、好ましくは600質量部以下、より好ましくは200質量部以下の範囲である。かかる範囲において、樹脂組成物が良好な成形性を示し、かつ、成形品が機械的性質に優れるため好ましい。
本実施形態に係るPAS樹脂組成物は、必要に応じて、シランカップリング剤を任意成分として配合することができる。シランカップリング剤としては、本発明の効果を損ねなければ特に限定されないが、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、アミノ基または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。
本開示においてシランカップリング剤は必須成分ではないが、配合する場合、その配合量は、本発明の効果を損ねなければその添加量は特に限定されないが、PAS樹脂(A)100質量部に対して、好ましくは0.01質量部以上、より好ましくは0.1質量部以上から、好ましくは10質量部以下、より好ましくは5質量部以下までの範囲である。かかる範囲において、樹脂組成物が良好な成形性、特に離形性を有し、かつ成形品の機械的強度が向上するため好ましい。
本実施形態に係るPAS樹脂組成物は、必要に応じて、熱可塑性エラストマーを任意成分として配合することができる。熱可塑性エラストマーとしては、ポリオレフィン系エラストマー、弗素系エラストマーまたはシリコーン系エラストマーが挙げられ、このうちポリオレフィン系エラストマーが好ましいものとして挙げられる。これらのエラストマーを添加する場合、その配合量は、本発明の効果を損ねなければ特に限定されないが、PAS樹脂(A)100質量部に対して、好ましくは0.01質量部以上、より好ましくは0.1質量部以上から、好ましくは10質量部以下、より好ましくは5質量部以下までの範囲である。かかる範囲において、得られるPAS樹脂組成物の耐衝撃性が向上するため好ましい。
例えば、前記ポリオレフィン系エラストマーは、α-オレフィンの単独重合体、または2以上のα-オレフィンの共重合体、1または2以上のα-オレフィンと、官能基を有するビニル重合性化合物との共重合体が挙げられる。この際、前記α-オレフィンとしては、エチレン、プロピレン、1-ブテン等の炭素原子数が2以上から8以下までの範囲のα-オレフィンが挙げられる。また、前記官能基としては、カルボキシ基、酸無水物基(-C(=O)OC(=O)-)、エポキシ基、アミノ基、水酸基、メルカプト基、イソシアネート基、オキサゾリン基等が挙げられる。そして、前記官能基を有するビニル重合性化合物としては、酢酸ビニル;(メタ)アクリル酸等のα,β-不飽和カルボン酸;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル等のα,β-不飽和カルボン酸のアルキルエステル;アイオノマー等のα,β-不飽和カルボン酸の金属塩(金属としてはナトリウムなどのアルカリ金属、カルシウムなどのアルカリ土類金属、亜鉛等);グリシジルメタクリレート等のα,β-不飽和カルボン酸のグリシジルエステル等;マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等のα,β-不飽和ジカルボン酸;前記α,β-不飽和ジカルボン酸の誘導体(モノエステル、ジエステル、酸無水物)等の1種または2種以上が挙げられる。上述の熱可塑性エラストマーは、単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
更に、本実施形態に係るPAS樹脂組成物は、上記成分に加えて、さらに用途に応じて、適宜、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリスルフォン樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ四フッ化エチレン樹脂、ポリ二フッ化エチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ABS樹脂、エポキシ樹脂、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(以下、単に合成樹脂という)を任意成分として配合することができる。特に、フッ素系樹脂を配合すると摺動性がより向上するため好ましい。
本開示において前記合成樹脂は必須成分ではないが、配合する場合、その配合の割合は本発明の効果を損ねなければ特に限定されるものではなく、また、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、本開示に係る樹脂組成物中に配合する合成樹脂の割合として、例えばPAS樹脂(A)100質量部に対し5質量部以上の範囲であり、15質量部以下の範囲の程度が挙げられる。換言すれば、PAS樹脂(A)と合成樹脂との合計に対してPAS樹脂の割合は質量基準で、好ましくは(100/115)以上の範囲であり、より好ましくは(100/105)以上の範囲である。
また本実施形態に係るPAS樹脂組成物は、その他にも着色剤、帯電防止剤、酸化防止剤、耐熱安定剤、紫外線安定剤、紫外線吸収剤、発泡剤、難燃剤、難燃助剤、防錆剤、および離型剤(ステアリン酸やモンタン酸を含む炭素原子数18~30の脂肪酸の金属塩やエステル、ポリエチレン等のポリオレフィン系ワックスなど)等の公知慣用の添加剤を必要に応じ、任意成分として配合してもよい。これらの添加剤は必須成分ではなく、例えば、PAS樹脂(A)100質量部に対して、好ましくは0.01質量部以上の範囲であり、そして、好ましくは1000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10質量部以下の範囲で、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。
本実施形態に係るPAS樹脂組成物は、溶融粘度(R)が100~400〔Pa・s〕の範囲である。樹脂組成物の溶融粘度(R)をかかる範囲にするためには、必須成分であるPAS樹脂(A)と鱗片状黒鉛(B)と導電性カーボンブラック(C)の配合量と、PAS樹脂(A)の溶融粘度(V6)を調整することで達成できる。より具体的には、例えば、導電性カーボンブラック(C)の配合量が増えると樹脂組成物の溶融粘度(R)は増加する傾向にあるため、より低い溶融粘度(V6)のPAS樹脂(A)を用いることで調整できる。かかる範囲において、樹脂組成物が良好な溶融混練時及び成形加工時の流動性を有し、また、優れた外観を有する成形品を得ることができる。なお、本開示における樹脂組成物の溶融粘度(R)は、上記のPAS樹脂(A)の溶融粘度(V6)とは測定方法が相違する別の指標である。本開示における樹脂組成物の溶融粘度(R)は、実施例に記載の方法で、キャピラリーレオメーターを用いて温度350℃、剪断速度1216〔s-1〕、オリフィス長(L)とオリフィス径(D)の比、L/D=40で測定した値である。
本実施形態に係るPAS樹脂組成物は、熱伝導率に優れる。熱伝導率の値は特に限定されるものではないが、1.5〔W/m・K〕以上が好ましく、2.0〔W/m・K〕以上がより好ましい。かかる範囲において、摺動時に発生する摩擦熱や隣接する部品の発熱に起因する熱等を効率的に放出(放熱)することができるため、成形品の機械的性質の低下等の劣化を抑制することができる。また、かかる範囲の熱伝導率を有することで、隣接する部品の熱劣化も抑制することができる。なお、本開示における熱伝導率は、実施例に記載の方法で、成形品の厚み方向をJIS R 1611「ファインセラミックスのフラッシュ法による熱拡散率・比熱容量・熱伝導率の測定方法」に準拠して測定した値である。
本実施形態に係るPAS樹脂組成物は、導電性に優れる。導電率の値は特に限定されるものではないが、5〔S/cm〕以上が好ましく、7〔S/cm〕以上がより好ましく、10〔S/cm〕以上がさらに好ましい。かかる範囲において、樹脂組成物が導電性に優れるため、成形品が優れた電磁波遮蔽効果を呈することができる。なお、本開示における導電性は、実施例に記載の方法で測定した体積抵抗値から算出した値である。
<PAS樹脂組成物の製造方法>
本実施形態に係るPAS樹脂組成物の製造方法は、PAS樹脂(A)と、鱗片状黒鉛(B)と、導電性カーボンブラック(C)を配合し、PAS樹脂の融点以上で溶融混練する工程を有するPAS樹脂組成物の製造方法であって、前記PAS樹脂(A)の溶融粘度(V6)が5~45〔Pa・s〕の範囲であり、前記導電性カーボンブラック(C)が、比表面積が50~300〔m/g〕のファーネスカーボンブラックであり、かつ、前記PAS樹脂(A)100質量部に対して、鱗片状黒鉛(B)が100~230質量部、導電性カーボンブラック(C)が1~30質量部であり、溶融粘度(R)が100~400〔Pa・s〕の範囲であることを特徴とする。以下、詳述する。
本実施形態に係るPAS樹脂組成物の製造方法は、上記必須成分を配合し、PAS樹脂(A)の融点以上の温度範囲で溶融混錬する工程を有する。より詳しくは、本実施形態に係るPAS樹脂組成物は、各必須成分、および、必要に応じてその他の任意成分を配合してなる。本開示に用いる樹脂組成物を製造する方法としては、特に限定されないが、必須成分と必要に応じて任意成分を配合して、溶融混錬する方法、より詳しくは、必要に応じてタンブラーまたはヘンシェルミキサー等で均一に乾式混合し、次いで、二軸押出機に投入して溶融混練する方法が挙げられる
溶融混錬は、樹脂温度がPAS樹脂(A)の融点以上となる温度範囲、好ましくは該融点+10℃以上となる温度範囲、より好ましくは該融点+10℃以上、さらに好ましくは該融点+20℃以上から、好ましくは該融点+100℃以下、より好ましくは該融点+50℃以下までの範囲の温度に加熱して行うことができる。
前記溶融混練機としては分散性や生産性の観点から二軸混練押出機が好ましく、例えば、樹脂成分の吐出量5~500(kg/hr)の範囲と、スクリュー回転数50~500(rpm)の範囲とを適宜調整しながら溶融混練することが好ましく、それらの比率(吐出量/スクリュー回転数)が0.02~5(kg/hr/rpm)の範囲となる条件下に溶融混練することがさらに好ましい。また、溶融混練機への各成分の添加、混合は同時に行ってもよいし、分割して行っても良い。例えば、前記成分のうち、必須成分の黒鉛(B)や必要に応じて他の繊維状充填剤を添加する場合は、前記二軸混練押出機のサイドフィーダーから該押出機内に投入することが分散性の観点から好ましい。かかるサイドフィーダーの位置は、前記二軸混練押出機のスクリュー全長に対する、該押出機樹脂投入部(トップフィーダー)から該サイドフィーダーまでの距離の比率が、0.1以上であることが好ましく、0.3以上であることがより好ましい。また、かかる比率は0.9以下であることが好ましく、0.7以下であることがより好ましい。
このように溶融混練して得られる本開示に係るPAS樹脂組成物は、前記必須成分と、必要に応じて加える任意成分およびそれらの由来成分を含む溶融混合物である。このため、本開示のPAS樹脂組成物は、PAS樹脂(A)が連続相を形成し、他の必須成分や任意成分が分散されたモルフォロジーを有する。本開示に係るPAS樹脂組成物は、該溶融混練後に、公知の方法、例えば、溶融状態の樹脂組成物をストランド状に押出成形した後、ペレット、チップ、顆粒、粉末などの形態に加工してから、必要に応じて100~150℃の温度範囲で予備乾燥を施すことが好ましい。
<PAS樹脂成形品、PAS樹脂成形品の製造方法>
本実施形態に係る成形品は前記PAS樹脂組成物を溶融成形してなる。また、本実施形態に係る成形品の製造方法は、前記PAS樹脂組成物を溶融成形する工程を有する。このため、本実施形態に係る成形品は、PAS樹脂(A)が連続相を形成し、他の必須成分や任意成分が分散されたモルフォロジーを有する。PAS樹脂組成物が、かかるモルフォロジーを有することにより、熱伝導性および機械的強度に優れた成形品が得られる。
本実施形態に係るPAS樹脂組成物は、射出成形、圧縮成形、コンポジット、シート、パイプなどの押出成形、引抜成形、ブロー成形、トランスファー成形など各種成形に供することが可能であるが、特に離形性にも優れるため射出成形用途に適している。射出成形にて成形する場合、各種成形条件は特に限定されず、通常一般的な方法にて成形することができる。例えば、射出成形機内で、樹脂温度がPAS樹脂(A)の融点以上の温度範囲、好ましくは該融点+10℃以上の温度範囲、より好ましくは融点+10℃~融点+100℃の温度範囲、さらに好ましくは融点+20~融点+50℃の温度範囲で前記PAS樹脂組成物を溶融する工程を経た後、樹脂吐出口よりを金型内に注入して成形すればよい。その際、金型温度も公知の温度範囲、例えば、室温(23℃)~300℃、好ましくは130~190℃に設定すればよい。
本実施形態に係る成形品の製造方法は、前記成形品にアニール処理する工程を有してもよい。アニール処理は、成形品の用途あるいは形状等により最適な条件が選ばれるが、アニール温度はPAS樹脂(A)のガラス転移温度以上の温度範囲、好ましくは該ガラス転移温度+10℃以上の温度範囲であり、より好ましくは該ガラス転移温度+30℃以上の温度範囲である。一方、260℃以下の範囲であることが好ましく、240℃以下の範囲であることがより好ましい。アニール時間は特に限定されないが、0.5時間以上の範囲であることが好ましく、1時間以上の範囲であることがより好ましい。一方、10時間以下の範囲であることが好ましく、8時間以下の範囲であることがより好ましい。かかる範囲において、得られる成形品のひずみが低減し、かつ、樹脂の結晶性が向上するだけでなく、熱伝導率、機械的特性および燃料バリア性がさらに向上するため好ましい。アニール処理は空気中で行ってもよいが、窒素ガス等の不活性ガス中で行うことが好ましい。
本開示のPAS樹脂成形品は、熱伝導率および導電性に優れることを特徴としたものであるから、特に熱を効率的に伝導し放出する部材(放熱部材)等に好適である。具体的には、熱交換器、放熱板等といった車載用放熱部材や電子部品用放熱部材等に好適に用いることができる。また、本開示の成形品は放熱部材のみではなく、以下のような通常の樹脂成形品とすることもできる。例えば箱型の電気・電子部品集積モジュール用保護・支持部材・複数の個別半導体またはモジュール、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、光ピックアップ、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、パワーモジュール、端子台、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等に代表される電気・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・DVDディスク・ブルーレイディスク等の音声・映像機器部品、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、あるいは給湯機や風呂の湯量、温度センサなどの水回り機器部品等に代表される家庭、事務電気製品部品;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:顕微鏡、双眼鏡、カメラ、時計等に代表される光学機器、精密機械関連部品;オルタネーターターミナル、オルタネーターコネクタ、ブラシホルダー、スリップリング、ICレギュレータ、ライトディマ用ポテンシオメーターベース、リレーブロック、インヒビタースイッチ、排気ガスバルブ等の各種バルブ、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、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、ブレーキパットウェアーセンサ、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、温度センサ、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ー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、ワイパーモーター関係部品、デュストリビュータ、スタータースイッチ、イグニッションコイル及びそのボビン、モーターインシュレータ、モーターロータ、モーターコア、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、点火装置ケース等の自動車・車両関連部品が挙げられ、その他各種用途にも適用可能である。
以下、実施例、比較例を用いて説明するが、本開示はこれら実施例に限定されるものではない。なお、以下、特に断りが無い場合「%」や「部」は質量基準とする。
<参考例、実施例1~5及び比較例1~4>
表1及び2に記載する組成成分および配合量にしたがい、各材料を配合した。その後、株式会社日本製鋼所製ベント付2軸押出機「TEX-30α(製品名)」にこれら配合材料を投入し、樹脂成分吐出量25kg/hr、スクリュー回転数200rpm、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。原料成分はタンブラーで予め均一に混合しトップフィーダーから投入した。得られた樹脂組成物のペレットを140℃ギヤオーブンで2時間乾燥した後、射出成形することで各種試験片を作製し、下記の試験を行った。
<評価>
(1)溶融混練時の流動性の評価
上記の方法で樹脂組成物をベント付2軸押出機で溶融混練して製造する際の、混練トルクから流動性を評価した。参考例の混練トルクに対して混練トルクが1.2倍未満であって樹脂組成物が得られたものを○、参考例に対して混練トルクが1.2倍以上であるため、溶融混練による加工が不可と判断したものを×を評価した。評価結果を表1及び2に示す。
(2)熱伝導率の測定(キセノンフラッシュ法)
得られた樹脂組成物のペレットをシリンダー温度350℃に設定した住友重機製射出成形機(SE-75D-HP)に供給し、金型温度150℃に温調したISO D2 シート成形用金型を用いて射出成形を行い、ISO D2 シートを得た。得られたシートを10mm×10mm×2mmtに切削したものを試験片として、成形品の厚み方向をJIS R 1611「ファインセラミックスのフラッシュ法による熱拡散率・比熱容量・熱伝導率の測定方法」に準拠して、熱伝導率(W/m・K)を測定した。測定結果を表1及び2に示す。
(3)引張特性の評価
得られた樹脂組成物のペレットをシリンダー温度350℃に設定した住友重機製射出成形機(SE-75D-HP)に供給し、金型温度150℃に温調したISO Type 1Aダンベル片成形用金型を用いて射出成形を行い、ISO Type-Aダンベル片を得た。なお、ウェルド部を含まない試験片となるよう1点ゲートから樹脂を射出して作製したものとした。得られたダンベル片をISO 527-1および2に準拠した測定方法で引張強度を測定した。測定結果を表1及び2に示す。
(4)導電率の測定
得られた樹脂組成物の体積抵抗率から導電性を評価した。体積抵抗率は、日東精工アナリテック株式会社製「ロレスタAX MCP-T370」を用いて、室温21℃、湿度67RH%の条件下における各試験片の体積抵抗率をJIS K 7194「導電性プラスチックの4探針法による抵抗率試験方法」に準拠して測定し、得られた値から導電率を算出した。試験片は、各実施例及び比較例で得られた樹脂組成物をシリンダー温度350℃に設定した住友重機製射出成形機(SE-75D-HP)に供給し、金型温度150℃に温調したプレート(80mm×50mm×2mmt)成形用金型を用いて射出成形を行い、得られた成形品を用いた。測定結果を表1及び2に示す。
(5)溶融粘度(R)の測定
各実施例及び比較例で得られた樹脂組成物について、東洋精機製作所製「キャピログラフ1D」を用い、350℃、せん断速度1,216s-1、L/D=40(mm)/1(mm)にて、5分間保持した後の溶融粘度(R)を測定した。測定結果を「溶融粘度」として、表1及び2に示す。
Figure 0007453635000006
Figure 0007453635000007
・PAS樹脂(A)
A-1:PPS樹脂(溶融粘度(V6)15〔Pa・s〕)
・鱗片状黒鉛(B)
B-1:西村黒鉛株式会社製「鱗状黒鉛D-1」、平均粒子径(D50)52.9〔μm〕
・導電性カーボンブラック(C)
C-1:ファーネスカーボンブラック、比表面積225〔m/g〕、一次粒子径25〔nm〕
C-2:ファーネスカーボンブラック、比表面積165〔m/g〕、一次粒子径21〔nm〕
c-3:ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製「ケッチェンブラックEC600JD」、比表面積1270〔m/g〕、一次粒子径34〔nm〕
c-4:ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製「ライオナイトCB」、比表面積1052〔m/g〕、一次粒子径40〔nm〕
・炭素繊維(D)
D-1:ピッチ系炭素繊維、カット長0.2〔mm〕、繊維径11〔μm〕、引張弾性率900〔GPa〕、サイジング剤無
(製造例1) PPS樹脂(A-1)の製造
[工程1]
圧力計、温度計、コンデンサー、デカンタ、精留塔を連結した撹拌翼付き150Lオートクレーブにp-ジクロロベンゼン(p-DCB)35.868質量部(244モル部)、NMP3.420質量部(34.5モル部)、47.23質量%NaSH水溶液27.300質量部(NaSHとして230モル部)、及び49.21質量%NaOH水溶液18.533質量部(NaOHとして228モル部)を仕込み、撹拌しながら窒素雰囲気下で173℃まで5時間掛けて昇温して、水27.300質量部を留出させた後、オートクレーブを密閉した。脱水時に共沸により留出したp-DCBはデカンタで分離して、随時オートクレーブ内に戻した。脱水終了後のオートクレーブ内は微粒子状の無水硫化ナトリウム組成物がp-DCB中に分散した状態であった。この組成物中のNMP含有量は0.079質量部(0.8モル部)であったことから、仕込んだNMPの98モル%(33.7モル部)がNMPの開環体(4-(メチルアミノ)酪酸)のナトリウム塩(以下、「SMAB」と略記する。)に加水分解されていることが示された。オートクレーブ内のSMAB量は、オートクレーブ中に存在する硫黄原子1モル当たり0.147モル部であった。仕込んだNaSHとNaOHが全量、無水NaSに変わる場合の理論脱水量は27.921質量部であることから、オートクレーブ内の残水量0.878質量部(48.8モル部)の内、0.609質量部(33.8モル部)はNMPとNaOHとの加水分解反応に消費されて、水としてオートクレーブ内に存在せず、残りの0.269質量部(14.9モル部)は水、あるいは結晶水の形でオートクレーブ内に残留していることを示していた。オートクレーブ内の水分量はオートクレーブ中に存在する硫黄原子1モル当たり0.065モルであった。
[工程2]
上記脱水工程終了後に、内温を160℃に冷却し、NMP46.343質量部(467.5モル部)を仕込み、185℃まで昇温した。オートクレーブ内の水分量は、工程2で仕込んだNMP1モル当たり0.025モルであった。ゲージ圧が0.00MPaに到達した時点で、精留塔を連結したバルブを開放し、内温200℃まで1時間掛けて昇温した。この際、精留塔出口温度が110℃以下になる様に冷却とバルブ開度で制御した。留出したp-DCBと水の混合蒸気はコンデンサーで凝縮し、デカンタで分離して、p-DCBはオートクレーブへ戻した。留出水量は0.228質量部(12.7モル部)であった。
[工程3]
工程3開始時のオートクレーブ内水分量は0.041質量部(2.3モル部)で、工程2で仕込んだNMP1モル当たり0.005モルで、オートクレーブ中に存在する硫黄原子1モル当たり0.010モルであった。オートクレーブ内のSMAB量は工程1と同じく、オートクレーブ中に存在する硫黄原子1モル当たり0.147モルであった。次いで、内温200℃から230℃まで3時間掛けて昇温し、230℃で1時間撹拌した後、250℃まで昇温し、1時間撹拌した。内温200℃時点のゲージ圧は0.04MPaで、最終ゲージ圧は0.40MPaであった。冷却後、得られたスラリーの内、0.650質量部を3質量部(3L部)の水に注いで80℃で1時間撹拌した後、濾過した。このケーキを再び3質量部(3L部)の温水で1時間撹拌し、洗浄した後、濾過した。この操作を4回繰り返した。このケーキを再び3質量部(3L部)の温水と、酢酸を加え、pH4.0に調整した後、1時間撹拌し、洗浄した後、濾過した。このケーキを再び3質量部(3L部)の温水で1時間撹拌し、洗浄した後、濾過した。この操作を2回繰り返した。熱風乾燥機を用いて120℃で一晩乾燥して白色の粉末状のPPS樹脂(A-1)を得た。このポリマーの溶融粘度(V6)は15Pa・sであった。非ニュートン指数は1.07であった。
表1及び表2から、実施例の樹脂組成物からなる成形品は、比較例と対比して、流動性に優れ、かつ、高い熱伝導率及び導電性を有していることが示された。

Claims (10)

  1. ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)と、鱗片状黒鉛(B)と、導電性カーボンブラック(C)とを必須成分として配合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、
    前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)の溶融粘度(V6)が5~45〔Pa・s〕の範囲であり、
    前記導電性カーボンブラック(C)が、比表面積が50~300〔m/g〕のファーネスカーボンブラックであり、
    前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)100質量部に対して、鱗片状黒鉛(B)が100~230質量部、導電性カーボンブラック(C)が1~30質量部であり、かつ、
    溶融粘度(R)が100~400〔Pa・s〕の範囲であるポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
    (ただし、溶融粘度(V6)はフローテスターを用いて300℃、荷重1.96×10〔Pa〕、L/D=10〔mm〕/1〔mm〕にて、6分間保持した後に測定した値であり、溶融粘度(R)はキャピロレオメーターを用いて温度350℃、剪断速度1216〔s-1〕にて測定した値を示す。)
  2. さらに炭素繊維(D)を、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)100質量部に対して1~60質量部含む、請求項1記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
  3. 前記鱗片状黒鉛(B)の平均粒子径(D50)が1~100〔μm〕の範囲である、請求項1又は2記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
  4. 前記導電性カーボンブラック(C)の一次粒子径が20~50〔nm〕の範囲である、請求項1又は2記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
    (ただし、一次粒子径は透過電子顕微鏡を用いて測定した値である。)
  5. 請求項1又は2記載の樹脂組成物を溶融成形してなる、ポリアリーレンスルフィド樹脂成形品。
  6. ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)と、鱗片状黒鉛(B)と、導電性カーボンブラック(C)とを必須成分として配合し、ポリアリーレンスルフィド樹脂の融点以上で溶融混練する工程を有するポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の製造方法であって、
    前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)の溶融粘度(V6)が5~45〔Pa・s〕の範囲であり、
    前記導電性カーボンブラック(C)が、比表面積が50~300〔m/g〕のファーネスカーボンブラックであり、
    前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)100質量部に対して、鱗片状黒鉛(B)が100~230質量部、導電性カーボンブラック(C)が1~30質量部であり、かつ、
    溶融粘度(R)が100~400〔Pa・s〕の範囲である、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の製造方法。
    (ただし、溶融粘度(V6)はフローテスターを用いて300℃、荷重1.96×10〔Pa〕、L/D=10〔mm〕/1〔mm〕にて、6分間保持した後に測定した値であり、溶融粘度(R)はキャピロレオメーターを用いて温度350℃、剪断速度1216〔s-1〕にて測定した値を示す。)
  7. さらに炭素繊維(D)を、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)100質量部に対して1~60質量部配合する、請求項6記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の製造方法。
  8. 前記鱗片状黒鉛(B)の平均粒子径(D50)が1~100〔μm〕の範囲である、請求項6又は7記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の製造方法。
  9. 前記導電性カーボンブラック(C)の一次粒子径が20~50〔nm〕の範囲である、請求項6又は7記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の製造方法。
    (ただし、一次粒子径は透過電子顕微鏡を用いて測定した値である。)
  10. 請求項6又は7の方法で樹脂組成物を製造する工程、及び、前記樹脂組成物を溶融成形する工程を有する、ポリアリーレンスルフィド樹脂成形品の製造方法。
JP2024502522A 2022-10-13 2023-09-21 ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物、成形品およびそれらの製造方法 Active JP7453635B1 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022164619 2022-10-13
JP2022164619 2022-10-13
PCT/JP2023/034211 WO2024080093A1 (ja) 2022-10-13 2023-09-21 ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物、成形品およびそれらの製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP7453635B1 true JP7453635B1 (ja) 2024-03-21

Family

ID=90273397

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2024502522A Active JP7453635B1 (ja) 2022-10-13 2023-09-21 ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物、成形品およびそれらの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7453635B1 (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004168897A (ja) 2002-11-20 2004-06-17 Yuka Denshi Co Ltd 高導電性樹脂成形品
WO2018199008A1 (ja) 2017-04-26 2018-11-01 積水テクノ成型株式会社 樹脂成形体

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004168897A (ja) 2002-11-20 2004-06-17 Yuka Denshi Co Ltd 高導電性樹脂成形品
WO2018199008A1 (ja) 2017-04-26 2018-11-01 積水テクノ成型株式会社 樹脂成形体

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2007052727A1 (ja) ポリアリーレンスルフィド組成物
WO2019208377A1 (ja) ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物、成形品、複合成形品及びそれらの製造方法
WO2020171164A1 (ja) ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物およびその成形体、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の製造方法ならびに成形体の製造方法
JP6809083B2 (ja) ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物、成形品およびそれらの製造方法
WO2017069109A1 (ja) ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物、成形品およびそれらの製造方法
JP7047248B2 (ja) 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
JP7453635B1 (ja) ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物、成形品およびそれらの製造方法
JP7024932B1 (ja) ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物、成形品およびそれらの製造方法
JP6876261B2 (ja) 樹脂組成物およびその成形体
WO2024080093A1 (ja) ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物、成形品およびそれらの製造方法
WO2020080289A1 (ja) 樹脂組成物およびその成形体
JP2011012139A (ja) ポリアリーレンスルフィド組成物
JP7334873B1 (ja) ポリアリーレンスルフィド樹脂混合物、樹脂組成物及び成形品ならびにそれらの製造方法
JP7136372B2 (ja) ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物、成形品およびそれらの製造方法
JP7311051B2 (ja) ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物、成形品及びそれらの製造方法
JP7136394B1 (ja) ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物、成形品およびそれらの製造方法
JP7107466B1 (ja) ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の製造方法、成形品、成形品の製造方法
JP7070811B1 (ja) ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物、成形品およびそれらの製造方法
WO2023218850A1 (ja) ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物、成形品およびそれらの製造方法
JP2017088878A (ja) ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物および成形品
JP7180814B2 (ja) ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物、成形品およびそれらの製造方法
JP2024040672A (ja) ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物、成形品及びそれらの製造方法
JP6919178B2 (ja) ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物および成形品
JP6866609B2 (ja) ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物、成形品およびそれらの製造方法
WO2022215395A1 (ja) ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物、成形品およびそれらの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240116

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20240116

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: 20240207

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240220

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7453635

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151