JPH03174466A

JPH03174466A - 芳香族ポリスルフォン樹脂組成物

Info

Publication number: JPH03174466A
Application number: JP1313736A
Authority: JP
Inventors: Kuniaki Asai; 浅井　邦明; Tadayasu Kobayashi; 小林　忠康; Mitsuo Maeda; 光男前田
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 1989-12-01
Filing date: 1989-12-01
Publication date: 1991-07-29
Anticipated expiration: 2013-09-10
Also published as: JP2794850B2; EP0430247B1; DE69017368T2; DE69017368D1; EP0430247A1; US5164115A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は優れた制電性、高耐熱性、高寸法精度を有する
、電子部品やＯＡ、ＡＶ機器部品などに好適な芳香族ポ
リスルフォン樹脂組成物に関する。

〔従来技術〕

芳香族ポリスルフォン樹脂は非晶性であるため、等方性
で成形収縮率は小さく、またポリフェニレンスルフィド
やポリエーテルケトンのような高耐熱性を持つ樹脂より
もガラス転移点が高いため、これらの樹脂に比べて、よ
り高温まで強度、弾性率、耐クリープ特性などの物性の
低下が小さく、高寸法精度、高耐熱性が要求される電子
部品やＯＡ、ＡＶ機器部品として好ましい材料である。

特に芳香族ポリスルフォン樹脂にガラス繊維のような繊
維状物を配合することにより、成形収縮率はより小さく
なり、強度、弾性率が向上するため該電子部品やＯＡ、
ＡＶ機器部品としてはより好ましい材料となり、例えば
リレー、スイッチ、コネクター、ソケット、コイルボビ
ン、半導体塔載キャリヤー、プリント基板、コンデンサ
一部品、ＦＤＤキャリッジ、ＣＤピックアップなどに応
用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら該電子部品やＯＡ、ＡＶ機器部品に、樹脂
本来の絶縁性を有しかつ優れた訓電性を付与させるため
には、表面固有抵抗値を１０７〜１０１Ωの範囲にする
必要がある。そのためには樹脂に導電性カーボンブラッ
クを添加することにより、表面抵抗値を該範囲にするこ
とは可能である。

ところが摺動を伴ったり、わずかな異物の付着でも誤操
作をまねく該電子部品やＯＡ、ＡＶ機器部品では、表面
固有抵抗値を該範囲にするだけでは不十分で、初期帯電
圧を低くしかつ帯電してもその減衰特性が優れているこ
とが要求される。−膜内に帯電したものの減衰特性は、
半減期（初期帯電圧が１／２に減衰する時間）で表され
る。該芳香族ポリスルフォン樹脂に特定の導電性カーボ
ンブラックを添加するだけでは、表面抵抗値を１０７〜
１０１３Ωにすることができても、この範囲では初期帯
電圧が高く、半減期が長いといった問題があった。

本発明は、表面抵抗値が１０’〜ｔｏ”Ωの範囲でかつ
初期帯電圧及び半減期を共に低減させた優れた制電性を
有し、かつ高耐熱性、高寸法精度を有する電子部品やＯ
Ａ、ＡＶ機器部品に好適な芳香族ポリスルフォン樹脂組
成物を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕本発明者らは、上記問題点を解決するために鋭意検討し
た結果、芳香族ポリスルフォン樹脂に特定の導電性カー
ボンブラック及びフルオロカーボン系界面活性剤を特定
量配合することにより、上記目的が達成されることを見
出し本発明に至った。

すなわち、本発明は芳香族ポリスルフォン樹脂１００重
量部に対して、１５０ｍｌ／１００ｇ以上のＤＢＰ吸油
量を有する導電性カーボンブラックを３〜１５重量部及
びフルオロカーボン系界面活性剤０．１〜２．５重量部
添加してなる優れた制電性、高耐熱性、高寸法精度を有
する芳香族ポリスルフォン樹脂組成物を提供するもので
ある。

本発明で用いる芳香族ポリスルフォン樹脂は、アリーレ
ン単位がエーテル及びスルフォン結合と共に無秩序にま
たは秩序正しく位置するポリアリーレン化合物として定
義される。代表的な例としては次のような繰り返し単位
を有するものが挙げられる。

＋１１十〇＋ｓ　ｏ、唖→ （３）←ｏ　＋ｓ　ｏ　２＋ｏ　（ｃしＤ→これらの中
でも（１）、（２）の繰り返し構造単位を持つものが好
ましく、（１）のものはＩＣ１社よりＶＩＣＴＲＥＸ■
ＰＥ５３６００Ｐ、４１００Ｐ及び４８００Ｐとして市
販されており、（２）のものはＡＭＯＣＯ社よりＵＤＥ
Ｌ■Ｐ−１７００として市販されている。この中で（１
）の繰り返し構造単位を持つ芳香族ポリスルフォンが特
に好ましい。

本発明で用いられる特定の導電性カーボンブラックは、
１５０ｍｌ／１００ｇ以上のＤＢＰ吸油量を有するもの
であり、市販品としてはケッチエンブラック■ＥＣ，ケ
ッチエンブラック■ＥＣ６００ＤＪ（ライオンアクゾ社
製）、パルカン■ＸＣ−７２（キャポット社製）などが
ある。なお、ＤＢＰ　（ジブチルフタレート）吸油量と
はＡＳＴＭ−Ｄ２４１４−８８に規定された吸油量を意
味する。

該芳香族ポリスルフォン樹脂に導電性カーボンブラック
を添加する場合、ＤＢＰ吸油量が１５０ｍ　ｌ　７１０
０　ｇ未満の導電性カーボンブラックを用いると、表面
固有抵抗値を目的の１０７〜ｌＯΩにするためには導電
性カーボンブラックの添加量は該芳香族ポリスルフォン
樹脂１００重量部に対して１５重量部を越えることにな
り、該組成物の溶融粘度が上昇するため成形性が低下す
るとともに機械的強度も低下する。一方、導電性カーボ
ンブラックのＤＢＰ吸油量の増大とともに表面固有抵抗
値を低下させる効果は大きく、少量の添加量で表面固有
抵抗値を目的の範囲にすることができるが、添加量が該
芳香族ポリスルフォン樹脂１００重量部に対して３重量
部未満の場合は、表面固有抵抗値を１０７〜１０目Ωに
することは難しく、かつ添加量のわずかな変化で表面固
有抵抗値が微妙に変化するといった問題もある。しかし
ながら、添加量が少ない方が成形性、機械的強度に及ぼ
す影響が小さく、３００ｍｌ／１００ｇ以上のＤＢＰ吸
油量を有する導電性カーボンであるケッチエンブラック
■を用いることが特に好ましい。

また、ＤＢＰ吸油量の上限は制限していないが、製造上
の都合から、実際は７５０ｍｌ／１００ｇ以下が適当で
ある。さらに吸油量の異なる２種以上の導電性カーボン
を添加して用いることも可能である。

本発明で用いられるフルオロカーボン系界面活性剤とは
フルオロカーボンを基本骨格としこれに親水基を付与さ
せたもので、本発明の樹脂組成物の加工温度である３０
０〜４００℃の高温においてもガス化して蒸散し効力を
発揮しなかったり、炭化し該組成物の熱安定性に悪影響
を与えないものである。該フルオロカーボン系界面活性
剤の熱安定性については、窒素ガス雰囲気中で１０８０
７分の昇温速度で測定した熱重量分析における３５０℃
の減量値で表すと、この値が低いほど好ましいが、約１
０重量部以下なら該組成物の加工工程で問題を生じない
。

このような界面活性剤の市販品としては、パーフルオロ
アルキルスルホン酸のカリウム塩であるフロラード■Ｆ
Ｃ−９５、ＦＣ−９８（３Ｍ社製）、トリフルオロメタ
ンスルホン酸のリチウム塩であるフロラード■ＦＣ−１
２４（３Ｍ社製）、高度に分岐したパーフルオロカーボ
ンのスルホン酸塩であるフタージェント■１００．１１
０（ネオス社製）などがある。

該芳香族ポリスルフォン樹脂組成物にフルオロカーボン
系界面活性剤を添加する場合、添加量が芳香族ポリスル
フォン樹脂１００重量部に対して０．１重量部未満の場
合は、該組成物の初期帯電量及び半減期を低減させる効
果はほとんどみられず、２．５重量部を越えて添加して
も、初期帯電量及び半減期を低減させる効果はそれほど
向上せず、また成形品の機械的強度が低下する。

さらに本発明においては、必要に応じてガラス繊維、シ
リカアルミナ繊維、ウオラストナイト、炭素繊維、チタ
ン酸カリウム繊維などの繊維状の補強材、炭酸カルシウ
ム、タルク、マイカ、クレイ、ガラスピーズなどの無機
充填材、ポリテトラフルオロエチレンやステアリン酸バ
リウムに代表される金属石けん類等の離型改良剤、染料
、顔料などの着色剤を添加してもよい。特に該電子部品
やＯＡ、ＡＶ機器部品に適用するには、寸法精度、強度
、弾性率の点からガラス繊維、シリカアルミナ繊維、ウ
オラストナイト、チタン酸カリウム繊維を該非晶性樹脂
１００重量部に対して１２０重量部以下、好ましくは８
０重量部以下を混合し、補強するのが好ましく、小物で
複雑な形状を持つか、薄肉部を持つ該電子部品やＯＡ、
ＡＶ機器部品においては、さらに金属石けん類などを添
加し、成形時、金型からの離型性を改良することが好ま
しい。

また、本発明の組成物には本発明の目的を損なわない範
囲でポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリ
エステル、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンオキ
サイド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルイミ
ド、ポリエーテルケトン、ポリアミドイミドなどの熱可
塑性樹脂やフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド
などの熱硬化性樹脂の少なくとも１種以上を添加するこ
ともできる。

本発明の成形材料を得るための原料成分の配合手段は特
に限定されない。芳香族ポリスルフォン樹脂、導電性カ
ーボンブラック、フルオロカーボン系界面活性剤、必要
に応じて金属石けん類などの離型剤などをヘンシェルミ
キサー、タンブラ−などを用いて混合した後、押出機を
用いて溶融混練するのが一般的である。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を示すが、本発明はこれらに限定さ
れるものではない。なお、実施例中の物性は次の方法で
測定された。

（１）表面固有抵抗二本発明の芳香族ポリスルフォン樹
脂組威物を射出成形機（住友重機械工業＠）製サイキャ
ップＮｌ　１０／４５）を用いて直径１００ｍｍ、厚み
３ｍｍの円板をシリンダー温度３６０℃、金型温度１５
０℃で成形し、絶縁抵抗計（東亜電波工業（即製ＳＭ−
１０Ｅ型）を用いて、ＡＳＴＭ　　Ｄ２５７に準拠して
測定した。

（２）初期帯電量、半減期：円板の成形と同条件で長さ
６４ｍｍ、幅６４ｍｍ、厚み３ｍｍの平板を成形し、５
ＴＡＴＩＣＨＯＮＥＳＴＭＥＴＥＲ（シシド静電気製Ｓ
−５１０９型）を用い、平板をターンテーブル上に置き
、平板の上面と印加部の針電極の先端、及び受電部の電
極までの距離を２０ｍｍとし、ターンテーブルを回転さ
せながら試験片にコロナ放電（印加電圧１０ＫＶ）で５
秒間帯電させた後、印加を止め、初期帯電圧と帯電圧が
１７２に減衰するまでの時間を測定した。

（３）曲げ強度、熱変形温度：円板の成形と同条件で、
長さ１２７　ｍｍ、幅１２．７ｍｍ、厚み６゜４ｍｍの
試験片を成形し、それぞれＡＳＴＭ　　Ｄ７９０、ＡＳ
ＴＭ　　Ｄ−６４８に準拠して測定した。

（４）加工時の熱安定性二本発明の芳香族ポリスルフォ
ン樹脂組成物のペレットを用い、高化式フローテスター
（＠）島津製作所製）において、ノズル径１ｍｍｌラン
ド長１０ｍｍのダイスを用い、４００℃で５分及び３０
分滞留させた後、５０Ｋｇ／ｄの荷重下で押し出したと
きのそれぞれの溶融粘度を測定した。

実施例１〜８、比較例１〜７芳香族ポリスルフォン樹脂パウダー（ＩＣＴ社製３６０
０Ｐ）１００重量部、チョツプドガラス繊維（塩ガラス
ファイバー社製Ｃ３Ｏ３ＭＡＰＸｌ）２５重量部、ＤＢ
Ｐ吸油量が３５０ｍｌ／１００ｇの導電性カーボンブラ
ックであるケッチエンブラック■ＥＣ（ライオンアクゾ
社製）、及びフルオロカーボン系界面活性剤であるフロ
ラード■ＦＣ−９５もしくはフタージエント■１００を
表１に示す組成でヘンシェルミキサーで混合後、二軸押
出機（池貝鉄工製　ＰＣＭ３０）を用いて、シリンダー
温度３４０℃で造粒し、芳香族ポリスルフォン樹脂組成
物のペレットを得た。

ナオ、フロラード■ＦＣ−９５、フタージエント■１０
０の窒素ガス雰囲気中で１０８０７分の昇温速度で測定
した熱重量分析における３５０℃における減量値は、そ
れぞれ１．０重量％、７．４重量％であった。

同様にして芳香族ポリスルフォン樹脂とガラス繊維だけ
からなる組成物（比較例１）、これに導電性カーボンブ
ラックのみを添加した組成物（比較例２）及びフロラー
ド■ＦＣ−９５のみを添加した組成物（比較例３）のペ
レットを得た。

これらのペレットから、上記方法により加工時の熱安定
性を測定するとともに、上記方法により射出成形し、表
面固有抵抗値、初期帯電量、半減期などの電気的特性、
曲げ強度、熱変形温度を測定した。これらの結果を表１
に示す。

比較例１と２から導電性カーボンブラックを添加するこ
とにより、表面固有抵抗値は１０１ｓ−１０１２Ωとな
る。また初期帯電量と半減期も低減されるがまだ十分で
ないことがわかる。また比較例１と３からフルオロカー
ボン系界面活性剤を添加しても表面固有抵抗値、初期帯
電量、半減期ともあまり低減しないことがわかる。

これに対し本発明の導電性カーボンブラックとフルオロ
カーボン系界面活性剤を含む芳香族ポリスルフォン樹脂
組成物（実施例１〜８）は、フルオロカーボン系界面活
性剤を含まない組成物（比較例２）にくらべ、曲げ強度
、熱変形温度、加工時の熱安定性においては顕著な変化
はなく、フルオロカーボン系界面活性剤の添加量ととも
に初期帯電圧、半減期が顕著に低減した。また表面固有
抵抗値においても低下が見られることから導電性カーボ
ンブラックの添加量を少なくすることが期待できる。ま
た、フルオロカーボン系界面活性剤の添加量が１重量部
未満の組成物（比較例４．６）は、フルオロカーボン系
界面活性剤を含まない組成物とほぼ同じ初期帯電量と半
減期を示し、一方フルオロカーボン系界面活性剤の添加
量が２．５重量部を越える組成物（比較例５．７）は、
初期帯電量、半減期の半減効果は添加量が２．１重量部
（実施例４．８）とほぼ同じで、曲げ強度の低下が顕著
であった。

実施例９〜１２、比較例８〜ＩＯ導電性カーボンブラックとして、ＤＢＰ吸油量が２１５
　ｍ　ｌ　／　１００　ｇのパルカン■ＸＣ−７２（キ
ャポット社製）を芳香族ポリスルフォン樹脂パウダー１
００重量部に対して、１４重量部添加する以外は、実施
例１〜８と同様の方法で実施した。結果を表２に示す。

本発明の導電性カーボンブラックとフルオロカーボン系
界面活性剤を含む芳香族ポリスルフォン樹脂組戊物は、
フルオロカーボン系界面活性剤を含まない組成物（比較
例８）と比較して、曲げ強度、熱変形温度、加工時の熱
安定性は損なわれることなく、初期帯電圧、半減期は顕
著に低減した。

また、表面固有抵抗値においても低下が認められること
から導電性カーボンブラックの添加量を少なくすること
が期待できる。また、フルオロカーボン系界面活性剤の
添加量が１重量部未満の組成物（比較例９）は、フルオ
ロカーボン系界面活性剤を含まない組成物とほぼ同じ初
期帯電量と半減期を示し、一方フルオロカーボン系界面
活性剤の添加量が２．５重量部を越える組成物（比較例
１０）は、初期帯電量、半減期の半減効果は添加量が２
．１重量部（実施例１２）とほぼ同じで、曲げ強度の低
下が顕著であった。

実施例１３．１４、比較例１１導電性カーボンブラックとして、ＤＢＰ吸油量が４８０
ｍｌ／１００ｇのケッチエンブラック■ＥＣ６００ＤＪ
（ライオンアクゾ社製）を芳香族ポリスルフォン樹脂パ
ウダー１００重量部に対して、４重量部添加する以外は
、実施例１〜８と同様の方法で実施した。結果を表３に
示す。

本発明の導電性カーボンブラックとフルオロカーボン系
界面、活性剤を含む芳香族ポリスルフォン樹脂組威物は
、フルオロカーボン系界面活性剤を含まない組成物（比
較例１１）と比較して、実施例１〜８と同様の結果が得
られた。

実施例１５、比較例１２ガラス繊維として、ミルドガラス繊維（セントラル硝子
（株）社製ＥＦＨ７５−０１）を芳香族ポリスルフォン
樹脂パウダー１００重量部に対して、６７重量部添加す
る以外は、実施例１３．１４と同様の方法で実施した。

結果を表４に示すが実施例１３．１４と同様の結果が得
られた。

実施例１６．１７、比較例１３〜１５芳香族ポリスルフオン樹脂パウダー（ＩＣ１社製４１０
０Ｐ）に対して導電性カーボンブラックとしてケッチエ
ンブラック■ＥＣもしくはパルカン■ＸＣ−７２、フル
オロカーボン系界面活性剤として、フロラード■ＦＣ−
９５を用いて、実施例１５と同様の方法で実施した。結
果を表５に示すが、ガラス繊維を含まない系においても
実施例１〜８と同様の結果が得られた。

〔発明の効果〕

本発明の芳香族ポリスルフォン樹脂組成物は、表面固有
抵抗値が１０７〜１０１３の範囲で、芳香族ポリスルフ
ォン樹脂と導電性カーボンブラックからなる組成物の初
期帯電圧及び半減期を顕著に低減させた優れた制電性を
有し、かつ高耐熱性、高寸法精度を有するため電子部品
やＯＡ、ＡＶ機器部品にきわめて有用なものである。

手続補正書（自発）平成２年１２月７２日 ■。

２゜３゜４゜事件の表示平成１年　特許願第３１３７３６号発明の名称芳香族ポリスルフォン樹脂組成物補正をする者事件との関係　　特許出願人住　所　　大阪市中央区北浜四丁目５番３３号名　称　
　（２０９）住友化学工業株式会社代表者　　森　　英
雄

Claims

【特許請求の範囲】

芳香族ポリスルフォン樹脂１００重量部に対して、１５
０ｍｌ／１００ｇ以上のＤＢＰ吸油量を有する導電性カ
ーボンブラック３〜１５重量部、及びフルオロカーボン
系界面活性剤０．１〜２．５重量部を添加してなること
を特徴とする芳香族ポリスルフォン樹脂組成物。