JPH09302227A - ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物 - Google Patents

ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物

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JPH09302227A
JPH09302227A JP11936596A JP11936596A JPH09302227A JP H09302227 A JPH09302227 A JP H09302227A JP 11936596 A JP11936596 A JP 11936596A JP 11936596 A JP11936596 A JP 11936596A JP H09302227 A JPH09302227 A JP H09302227A
Authority
JP
Japan
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polyphenylene sulfide
sulfide resin
carbon black
resin composition
flame retardant
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Application number
JP11936596A
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English (en)
Inventor
Nori Yoshihara
法 葭原
Hideki Mitani
秀樹 三谷
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.)
Toyobo Co Ltd
Original Assignee
Toyobo Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 (a)ポリフェニレンスルフィド樹脂、
(b)下記式(1)で示される導電性指標が60以上で
ある導電性カーボンブラック、および(c)難燃剤を含
有してなるポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。 導電性指標=(比表面積×DBP吸油量)1/2 /(1+揮発分)・・・(1) 【効果】 本発明のポリフェニレンスルフィド樹脂組成
物は、優れた導電性および難燃性を有する。また、当該
ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物は、帯電防止材料
等としても有用であり、これを用いて、耐熱性に優れた
高機能な導電性・難燃性樹脂製品を提供することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、導電性と難燃性を
有するポリフェニレンスルフィド樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリフェニレンスルフィド樹脂を主成分
とした導電性樹脂は、耐熱性、耐薬品性に優れ、家電、
電子、自動車、建築等のあらゆる分野で電磁波シールド
材料、帯電防止材料として、最近著しく需要が伸びてい
る。
【0003】ポリフェニレンスルフィド樹脂は、燃焼性
の尺度となる最低酸素指数(LOI)が熱可塑性樹脂の
中では非常に高く、難燃剤を添加混合しなくても、 Und
erwriters laboratories社のUL94垂直燃焼試験にお
いてUL94V−0に合格する難燃性樹脂として、あら
ゆる分野で使用されている。
【0004】ここで、ポリフェニレンスルフィド樹脂1
00重量部に対して、導電性カーボンブラックとして最
も導電性の高いオイルファーネスブラックを4重量部混
合後、厚さ1/32インチのUL燃焼性評価試験片を成
形し、UL94垂直燃焼試験法に従って評価したとこ
ろ、UL94V−0に不合格の難燃性を示した。これに
対して、オイルファーネスブラックを含まないブランク
のポリフェニレンスルフィド樹脂自体は、UL94V−
0に合格の難燃性を示した。
【0005】また、上記ポリフェニレンスルフィド樹脂
60重量部、ガラス繊維40重量部の計100重量部に
対して、オイルファーネスブラックを4重量部混合後、
上記と同一条件で燃焼性を評価したところ、UL94V
−0に不合格の難燃性を示し、ガラス繊維による難燃効
果は殆ど得られなかった。
【0006】さらに、充填材や顔料として一般的に使用
されているチャンネルブラック等の補強用カーボンブラ
ック4重量部を、上記ポリフェニレンスルフィド樹脂1
00重量部に混合後、上記と同一条件で燃焼性を評価し
たところ、UL94V−0に合格の難燃性が得られた。
【0007】このように、ポリフェニレンスルフィド樹
脂自体はUL94V−0に合格の難燃性を示し、また、
ポリフェニレンスルフィド樹脂と補強用カーボンブラッ
クを混合してもUL94V−0に合格の難燃性を示す
が、ポリフェニレンスルフィド樹脂と導電性カーボンブ
ラックを混合するとUL94V−0に合格の難燃性は得
られず、難燃性が低下することを本発明者らは発見し
た。即ち、チャンネルブラック、オイルファーネスブラ
ック等のカーボンブラックは、共に難燃性を示すにも係
わらず、難燃性のポリフェニレンスルフィド樹脂に混合
した場合には、両者組成物の燃焼挙動が大きく異なると
いう、予想外の知見を得た。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、導電
性および難燃性を有するポリフェニレンスルフィド樹脂
組成物、特にUL94V−0に合格するような難燃性を
有し、かつ帯電防止材料等としても有用なポリフェニレ
ンスルフィド樹脂組成物を提供することである。なお、
当該課題はそれ自体が新規である。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者らが鋭意研究し
た結果、ポリフェニレンスルフィド樹脂に、高導電性カ
ーボンブラックと難燃剤を混合することによって、上記
課題を効果的に解決できることを見出した。
【0010】即ち、本発明は、(a)ポリフェニレンス
ルフィド樹脂、(b)下記式(1)で示される導電性指
標が60以上である導電性カーボンブラック、および
(c)難燃剤を含有してなるポリフェニレンスルフィド
樹脂組成物に関する。 導電性指標=(比表面積×DBP吸油量)1/2 /(1+揮発分)・・・(1)
【0011】また、本発明は、ポリフェニレンスルフィ
ド樹脂の溶融粘度が100〜20000ポイズである上
記ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物;難燃剤が融点
300℃以上の芳香族ハロゲン系難燃剤である上記ポリ
フェニレンスルフィド樹脂組成物;表面抵抗率が104
〜1013Ωである上記ポリフェニレンスルフィド樹脂組
成物に関する。
【0012】本発明に用いられるポリフェニレンスルフ
ィド樹脂としては、特に限定されるものではなく、従来
公知のもの、例えば架橋タイプ、セミリニアータイプ、
リニアータイプ等、種々のタイプのものが挙げられる。
具体的には、架橋タイプとして(株)トープレン製のK
−1、K−4等の各グレード、セミリニアータイプとし
て(株)トープレン製のT−1、T−3、T−4等の各
グレード、リニアータイプとして(株)トープレン製の
LN−1、LN−2等の各グレード等が挙げられ、成形
性、機械的強度等、種々の要求特性に応じて選択するの
が好ましい。また、当該ポリフェニレンスルフィド樹脂
は、1種でも2種以上でも用いることができる。
【0013】当該ポリフェニレンスルフィド樹脂の溶融
粘度、つまり、島津製作所製CFT−500型フローテ
スターを用い、溶融温度300℃、荷重20Kgf、ダ
イス直径1mm、ダイス長10mm、予熱時間6分間の
条件下で測定したポリフェニレンスルフィド樹脂の溶融
粘度は、好ましくは100〜20000ポイズ、より好
ましくは300〜10000ポイズである。
【0014】ポリフェニレンスルフィド樹脂の溶融粘度
が100ポイズ未満であると、導電性カーボンブラック
および難燃剤を含有したポリフェニレンスルフィド樹脂
組成物は、高流動性を示すが、機械的強度が弱く脆くな
り易い傾向がある。また、溶融粘度が20000ポイズ
を越えると、ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物にお
ける導電性カーボンブラックの連鎖凝集体(ストラクチ
ャー)が、押出時に高粘度ポリフェニレンスルフィド樹
脂によって破壊され、導電性が低下し易い傾向がある。
【0015】なお、当該ポリフェニレンスルフィド樹脂
の溶融粘度は、溶融粘度の異なるポリフェニレンスルフ
ィド樹脂を選択、混合等することにより、調節すること
ができる。
【0016】本発明に用いられる導電性カーボンブラッ
クとしては、下記式(1) 導電性指標=(比表面積×DBP吸油量)1/2 /(1+揮発分)・・・(1) で示される導電性指標が60以上であれば特に限定され
るものではないが、比表面積とDBP(フタル酸ジブチ
ル)吸油量が大きく、かつ導電性カーボンブラックの揮
発分の少ないものが好適に選択される。例えば、ケッチ
ェンブラックEC600JD (ライオン社製)、バルカンXC-7
2, CSX-99 (米国キャボット社製)等が挙げられ、特に
導電性指標の大きいケッチェンブラック等が好ましい。
また、当該導電性カーボンブラックは、1種でも2種以
上でも用いることができる。
【0017】当該導電性カーボンブラックの導電性指標
は、60以上であることが必要であり、300〜100
0が好ましい。導電性指標が60未満であると多量の導
電性カーボンブラックを添加混合しないと導電性が発現
しない欠点がある。
【0018】なお、カーボンブラックの導電性は、上記
式(1)で示される導電性指標に比例するものである。
式(1)において、比表面積は液体窒素吸着法(BET
吸着等温式)により、DBP吸油量はフタル酸ジブチル
アブソープトメーターにより、導電性カーボンブラック
の揮発分は950℃で7分間加熱した時の揮発減量によ
り、それぞれ求めることができる。
【0019】また、導電性指標は、導電性指標の異なる
カーボンブラックを選択または混合等することにより、
調節することができる。
【0020】また、導電性カーボンブラックの配合量
は、ポリフェニレンスルフィド樹脂100重量部に対し
て、好ましくは2〜10重量部、より好ましくは4〜7
重量部である。
【0021】本発明で用いられる難燃剤としては、例え
ば、テトラブロモビスフェノールA、テトラブロモビス
フェノールS、オクタブロモジフェニルエーテル、デカ
ブロモジフェニルエーテル、エチレンビステトラブロモ
フタルイミド、ビストリブロモフェノキシエタン、ビス
ペンタブロモフェノキシエタン、ヘキサブロモシクロド
デカン、テトラブロモビスフェノールAエポキシ/フェ
ノキシオリゴマー、臭素化ポリカーボネートオリゴマー
等のブロム系難燃剤;塩素化パラフィンパークロロペン
タデカン、クロレンド酸等の塩素系難燃剤;リン酸エス
テル、非ハロゲンリン酸エステル系、ポリリン酸系、赤
リン系等のリン系難燃剤;水酸化アルミニウム、水酸化
マグネシウム、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン等
の無機系難燃剤等、公知の難燃剤が挙げられる。
【0022】中でも特に、熱安定性(耐熱性)等の点か
ら、ポリフェニレンスルフィド樹脂の融点(約285
℃)以上、好ましくは300℃以上の融点を有する芳香
族ハロゲン系難燃剤(例えばエチレンビステトラブロモ
フタルイミド等)が好適に用いられる。また、当該難燃
剤は、1種でも2種以上でも用いることができる。な
お、難燃剤の融点は、示差熱分析(DTA)にて昇温速
度10℃/分で測定したものである。
【0023】難燃剤の配合量は、好ましくは導電性カー
ボンブラック配合量の1/2〜2倍を基準にすればよ
く、ポリフェニレンスルフィド樹脂100重量部に対し
て1〜20重量部、より好ましくは1〜10重量部であ
る。
【0024】さらに、本発明のポリフェニレンスルフィ
ド樹脂組成物には、耐熱性、機械的強度、寸法安定性、
導電性等をより向上させるため、例えば、ウィスカー
(ワラストナイト、チタン酸カリウム、ホウ酸アルミニ
ウム、酸化亜鉛等)、ガラス繊維、アラミド、カーボン
ファイバー、金属繊維等の繊維状充填材;補強用または
着色用カーボンブラック、黒鉛、炭酸カルシウム、酸化
マグネシウム、タルク、金属粉末、金属フレーク、マイ
カ、硫酸バリウム等の非繊維状充填材;脂肪酸アミド、
金属塩、エステルワックス等の離型剤等の充填材を、必
要に応じて含有させることもできる。
【0025】上記充填材の配合量は、流動性、機械的強
度等の点から、ポリフェニレンスルフィド樹脂100重
量部に対して、好ましくは0〜350重量部、より好ま
しくは0〜250重量部である。
【0026】本発明のポリフェニレンスルフィド樹脂組
成物の製造方法は特に限定されないが、例えば、粉末状
のポリフェニレンスルフィド樹脂、導電性カーボンブラ
ックおよび難燃剤を用い、さらに必要に応じて上記充填
材等を用いて、ブレンダー、高速ミキサー等の混合機で
予備混合後、押出機で溶融混合、混練し、ペレット化す
る方法等が挙げられ、容易に生産できるものである。な
お、ガラス繊維等の繊維状充填材を用いる場合は、押出
機途中よりサイドフィードすればよい。
【0027】上記のようにして得られたポリフェニレン
スルフィド樹脂組成物の表面抵抗率は、導電性(帯電防
止材料等としての用途)等の点から、好ましくは104
〜1013Ω、より好ましくは105 〜1010Ωである。
当該表面抵抗率は、JIS−K6911の熱硬化性プラ
スチックの一般試験方法に記載されている表面抵抗率測
定方法に準じて測定したものである。
【0028】当該表面抵抗率は、例えば、導電性カーボ
ンブラックの配合量の調節、ポリフェニレンスルフィド
樹脂の溶融粘度を選択すること等により調節することが
できる。
【0029】本発明のポリフェニレンスルフィド樹脂組
成物は、優れた導電性および難燃性を有し、帯電防止材
料や電磁波シールド材料等として用いることができる。
また、当該ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物を用い
た導電性・難燃性樹脂製品としては、電子機器用ハウジ
ング、ノイズ対策用ボックス(電子装置シールド材)等
が挙げられる。
【0030】
【実施例】以下、実施例を挙げて、本発明をより具体的
に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。
【0031】実施例1〜4、比較例1〜4 表1記載の所定量のポリフェニレンスルフィド樹脂、カ
ーボンブラック、難燃剤等を、2軸押出機を使用し、シ
リンダー温度270〜300℃で溶融混合、混練した。
冷却後、ストランドカッターでペレット化し、140℃
の熱風乾燥機で3時間乾燥し、表1記載のポリフェニレ
ンスルフィド樹脂組成物を得た。
【0032】なお、使用した原材料は下記の通りであ
り、各物性は前述のようにして測定した。また、表1中
の組成の数字は重量部を表す。 ・ポリフェニレンスルフィド樹脂(PPS):トープレ
ン製PPS(グレードT−4)、溶融粘度2000ポイ
ズ ・導電性カーボンブラック:ケッチェンブラック(ライ
オン製EC600JD )、導電性指標459 ・補強用カーボンブラック:チャンネルブラック(大日
精化工業製)、導電性指標20 ・難燃剤 :エチレンビステトラブロモフタルイミ
ド、融点446℃ ・難燃助剤 :三酸化アンチモン、融点656℃ ・ガラス繊維:日本電気硝子製ECS03T-717P
【0033】上記実施例および比較例で得られたポリフ
ェニレンスルフィド樹脂組成物を用い、下記のようにし
て燃焼性、表面抵抗率を測定した。結果を表1に示す。
【0034】燃焼性 上記ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物を用い、新潟
鉄工製射出成形機を使用して、シリンダー温度270〜
310℃にて、長さ127mm、巾12.7mm、厚さ
1/32インチのUL燃焼性評価試験片を作製した。次
いで、Underwriters laboratories 社のUL94垂直燃
焼試験〔バーナー長さ100mm 、内径9.5mm 、炎の大きさ
20mm、ガス流量105ml/min.、室温25℃、湿度60%;プラ
スチックと関連規格GUIDE BOOK(工業用熱可
塑性樹脂技術連絡会)参照〕に準じて、燃焼性を測定、
評価した。下記評価が全て○のものを合格とする。
【0035】1回目接炎:○は1サンプルの10秒接炎
後の燃焼時間が10秒以下、かつトータル燃焼時間(5
サンプル)が50秒以下のもの、△は1サンプルの10
秒接炎後の燃焼時間が10秒を越えるが全焼しなかった
もの、×は全焼したもの 2回目接炎:○は2度目の接炎後の火種の保持時間が3
0秒以下であるもの、×は30秒を越えるもの 溶融液滴:試験片が上記接炎により液滴となり下に落ち
たとき、下に置かれていた脱脂綿の燃焼の無いものを
○、有るものを×
【0036】表面抵抗率 上記ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物を用い、前記
射出成形機を使用して、シリンダー温度270〜310
℃にて、100×100×3tの平板を成形した。次い
で、アドバンテスト製デジタル超高抵抗/微小電流計R
8340を使用して、JIS−K6911に準じて表面
抵抗率を測定した。
【0037】
【表1】
【0038】
【発明の効果】本発明のポリフェニレンスルフィド樹脂
組成物は、優れた導電性および難燃性を有する。また、
当該ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物は、帯電防止
材料等としても有用であり、これを用いて、耐熱性に優
れた高機能な導電性・難燃性樹脂製品を提供することが
できる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)ポリフェニレンスルフィド樹脂、
    (b)下記式(1)で示される導電性指標が60以上で
    ある導電性カーボンブラック、および(c)難燃剤を含
    有してなるポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。 導電性指標=(比表面積×DBP吸油量)1/2 /(1+揮発分)・・・(1)
  2. 【請求項2】 ポリフェニレンスルフィド樹脂の溶融粘
    度が100〜20000ポイズであることを特徴とする
    請求項1記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。
  3. 【請求項3】 難燃剤が融点300℃以上の芳香族ハロ
    ゲン系難燃剤であることを特徴とする請求項1または2
    記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。
  4. 【請求項4】 表面抵抗率が104 〜1013Ωであるこ
    とを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のポリフ
    ェニレンスルフィド樹脂組成物。
JP11936596A 1996-05-14 1996-05-14 ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物 Pending JPH09302227A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1199546A (ja) * 1997-09-29 1999-04-13 Kureha Chem Ind Co Ltd ポリアリーレンスルフィド成形体の製造方法
JP2009013306A (ja) * 2007-07-05 2009-01-22 Honda Motor Co Ltd 炭素繊維強化シート状成形材料及びその製造方法
JP2013245288A (ja) * 2012-05-25 2013-12-09 Dic Corp 導電性樹脂組成物、電子写真用転写ベルトおよび画像形成装置

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