JPWO2018056240A1 - 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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Abstract
Description
ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)100質量部に対して、前記脂肪酸エステル(B)が0.01〜5質量部の範囲であり、かつ前記脂肪酸金属塩(C)が0.01〜5質量部の範囲であること、を特徴とするポリアリーレンスルフィド樹脂組成物、に関する。
ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)100質量部に対して、前記脂肪酸エステル(B)が0.01〜5質量部の範囲であり、かつ前記脂肪酸金属塩(C)が0.01〜5質量部の範囲であること、を特徴とする。
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10〜500〔Pa・s〕の範囲がより好ましく、特に60〜200〔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=10/1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(A)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や、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。
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、エポキシ樹脂を含む硬化性樹脂組成物とを接触させ、該硬化性樹脂組成物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(全て質量単位)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。このペレットを用いて以下の各種評価試験を行った。試験及び評価の結果は、表1〜3に示す。
得られたペレットをシリンダー温度320℃に設定した住友−ネスタール社製射出成形機(SG75−HIPRO・MIII)に供給し、金型温度130℃に温調したASTM1号ダンベル片成形用金型を用いて射出成形を行い、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、エポキシ樹脂を含む硬化性樹脂組成物との接触面積が50mm2となるように作成したスペーサー(厚さ:1.8〜2.2mm、開口部:5mm×10mm)を2等分したASTM1号ダンベル片2枚の間に挟み、クリップを用い固定した後開口部にエポキシ樹脂を含む硬化性樹脂組成物(ナガセケムテックス株式会社製2液型エポキシ樹脂、主剤:XNR5002、硬化剤:XNH5002、配合比は主剤:硬化剤=100:90)を注入し、135℃に設定した熱風乾燥機中で3時間加熱し硬化・接着させた。23℃下で1日冷却後スペーサーを外し、得られた試験片を用いて歪み速度1mm/min、支点間距離80mm、23℃下で島津社製引張試験機を用い引張破断強さを測定し、接着面積で除した値をエポキシ接着強度とした。
得られたペレットをシリンダー温度320℃に設定した住友−ネスタール社製射出成形機(SG75−HIPRO・MIII)に供給し、金型温度130℃に温調したISO D2プレート成形用金型を用いて射出成形を行い、ISO D2プレートに切削して試験片を作成した。得られた試験片をISO178に準拠した測定方法でTD曲げ強度、TD曲げ伸びを測定した。
A1:ポリフェニレンスルフィド(DIC株式会社製「LR−2G」、溶融粘度(V6)80〔Pa・s〕)
A2:ポリフェニレンスルフィド(DIC株式会社製「T−2G」、溶融粘度(V6)55〔Pa・s〕)
B1:モンタン酸エステルワックス(クラリアントジャパン株式会社製「リコルブWE4」酸価29mgKOH/g、滴点81℃)
B2:モンタン酸エステルワックス(クラリアントジャパン株式会社製「リコルブWM31」酸価12mgKOH/g、滴点75℃)
b3:直鎖状ポリエチレンワックス(クラリアントジャパン株式会社製「Licowax PE 130」、酸価0mgKOH/g)
C1:モンタン酸カルシウム(クラリアントジャパン株式会社製「CaV−102」)
C2:モンタン酸ナトリウム(クラリアントジャパン株式会社製「NaV−101」)
C3:ベヘン酸カルシウム(日東化成工業株式会社製「CS−7」)
C4:12−ヒドロキシステアリン酸リチウム(日東化成工業株式会社製「LS−6」)
D1:ガラス繊維(繊維径10μm、長さ3mmのガラス繊維チョップドストランド)
D2:炭酸カルシウム(平均粒径5〔μm〕)
Claims (8)
- ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)と、脂肪酸エステル(B)と、脂肪酸アルカリ金属塩および脂肪酸アルカリ金属土類塩からなる群から選ばれる一種以上の脂肪酸金属塩(C)とを必須成分として含有すること、
ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)100質量部に対して、前記脂肪酸エステル(B)が0.01〜5質量部の範囲であり、かつ前記脂肪酸金属塩(C)が0.01〜5質量部の範囲であること、を特徴とするポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。 - 前記脂肪酸金属塩(C)が、炭素原子数20以上の長鎖脂肪酸塩である請求項1に記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
- 溶融混練物である請求項1または2に記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
- 前記請求項1〜3の何れか一項に記載の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。
- 前記請求項4に記載の成形品と、エポキシ樹脂を含む硬化性樹脂組成物の硬化物とが接着してなる複合成形品。
- ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)と、脂肪酸エステル(B)と、脂肪酸アルカリ金属塩および脂肪酸アルカリ金属土類塩からなる群から選ばれる一種以上の脂肪酸金属塩(C)とを必須成分として、ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)の融点以上で溶融混練することを特徴とするポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の製造方法。
- ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)100質量部に対して、前記脂肪酸エステル(B)が0.01〜5質量部の範囲であり、かつ前記脂肪酸金属塩(C)が0.01〜5質量部の範囲である、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。
- 請求項4に記載の成形品と、エポキシ樹脂を含む硬化性樹脂組成物とを接触させた後、該硬化性樹脂組成物を硬化させることを特徴とする複合成形品の製造方法。
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