KR20200130384A - 폴리아릴렌설피드 수지 조성물, 성형품, 복합 성형품 및 그들의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

어닐 처리를 행해도 에폭시 접착성이 우수한, 폴리아릴렌설피드 수지 조성물의 성형품과, 에폭시 수지를 포함하는 경화성 수지 조성물의 경화물이 접착해서 이루어지는 복합 성형품 및 그 제조 방법을 제공하는 것, 또한, 당해 복합 성형품을 제공 가능한, 폴리아릴렌설피드 수지 조성물 및 그 성형품 그리고 그들의 제조 방법을 제공한다. 더 상세하게는, 산가 65∼150〔mgKOH/g〕의 카르복시기 및 카르복시산무수물기 함유 올레핀 왁스와 에폭시 수지를 필수 성분으로서 배합해서 이루어지는 폴리아릴렌설피드 수지 조성물을 성형해서 이루어지고, 어닐 처리된 성형품과, 에폭시 수지를 포함하는 경화성 수지 조성물의 경화물이 접착해서 이루어지는 복합 성형품, 당해 복합 성형품을 제공하기 위한 폴리아릴렌설피드 수지 조성물, 성형품, 및 그들의 제조 방법을 제공한다.

Description

폴리아릴렌설피드 수지 조성물, 성형품, 복합 성형품 및 그들의 제조 방법
본 발명은, 폴리아릴렌설피드 수지 조성물, 성형품, 복합 성형품 및 그들의 제조 방법에 관한 것이다.
폴리페닐렌설피드(이하, 「PPS」로 약기하는 경우가 있다) 수지로 대표되는 폴리아릴렌설피드(이하, 「PAS」로 약기하는 경우가 있다) 수지는, 고융점이고 내열성이 우수하며, 또한, 기계적 강도, 내약품성, 성형가공성, 치수안정성도 우수한 것이 알려져 있다. 그래서, 일반적으로는, PAS 수지에, 충전제나 엘라스토머 등의 첨가제를 배합하고, 이들이 PAS 수지로 이루어지는 매트릭스 중에 분산되도록 용융 혼련(混練)해서 PAS 수지 조성물로 한 후에, 용융 성형해서 전기·전자기기 부품, 자동차 부품 등으로서 사용되는 성형품으로 가공된다.
그리고, 이들 부품은 그 2차 가공으로서 에폭시 수지 등으로 이루어지는 부품 재료와 접착하는 경우가 많이 보인다. 그러나, 폴리아릴렌설피드 수지는 다른 수지와의 접착성, 특히 에폭시 수지와의 접착성이 비교적 나쁘다. 그 때문에, 예를 들면, 에폭시계 접착제에 의한 폴리아릴렌설피드끼리의 접합, 폴리아릴렌설피드 수지와 다른 재료와의 접합, 혹은 에폭시 수지에 의한 전기·전자 부품의 봉지(封止) 등 시에, 폴리아릴렌설피드 수지와 에폭시 수지를 포함하는 경화성 수지 조성물과의 접착성(이하, 에폭시 수지 접착성이라 하는 경우가 있다)의 나쁨이 문제로 되어 있었다.
그래서, PAS 수지의 에폭시 접착성의 개량을 목적으로, 폴리아릴렌설피드 수지에, 산가가 65∼150〔mgKOH/g〕의 범위이며, 또한 카르복시기 및 카르복시산무수물기를 갖는 폴리올레핀을 배합한 수지 조성물, 그것을 성형해서 이루어지는 성형품이 제안되어 있다(특허문헌 1).
그러나, 당해 성형품에 대해서, 용융 성형 시의 수지의 변형이나 응력을 완화하기 위하여, 어닐 처리를 행하면, 어닐 처리 전에 우수한 에폭시 수지 접착성이 얻어졌어도, 어닐 처리를 행함에 의해서 에폭시 수지 접착성의 저하를 초래하는 경향이 있다.
국제공개 제2013/141364호 팸플릿
그래서 본 발명이 해결하려고 하는 과제는, 어닐 처리 후에 있어서도, 어닐 처리 전과 비교해서 에폭시 수지 접착성의 저하를 억제할 수 있는 폴리아릴렌설피드 수지 조성물, 어닐 처리 후의 에폭시 접착 강도가 우수한 폴리아릴렌설피드 수지 조성물로 이루어지는 성형품, 또한, 에폭시 수지를 포함하는 경화성 수지 조성물의 경화물이 접착해서 이루어지는 접착성이 우수한 복합 성형품, 및 그들의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명자는 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 연구한 결과, 폴리아릴렌설피드 수지에, 에폭시 수지와, 산가가 65∼150〔mgKOH/g〕의 범위인 카르복시기 및 카르복시산무수물기를 함유하는 올레핀 왁스를 필수 성분으로서 배합해서 이루어지는 폴리아릴렌설피드 수지 조성물을 사용함에 의해, 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성하는데 이르렀다.
즉, 본 발명은, 폴리아릴렌설피드 수지 조성물을 성형해서 이루어지는 성형품과, 에폭시 수지를 포함하는 경화성 수지 조성물의 경화물이 접착해서 이루어지는 복합 성형품의 제조 방법으로서,
상기 성형품에 어닐 처리하는 공정(1)과, 어닐 처리된 상기 성형품과 상기 경화물을 접착하는 공정(2)을 갖고,
상기 폴리아릴렌설피드 수지 조성물이 폴리아릴렌설피드 수지(A)와 에폭시 수지(B)와 산가가 65〔mgKOH/g〕 이상 150〔mgKOH/g〕 이하의 범위인 카르복시기 및 카르복시산무수물기를 함유하는 올레핀 왁스(C)를 필수 성분으로서 배합해서 용융 혼련해서 얻어지는 것이고,
폴리아릴렌설피드 수지(A) 100질량부에 대해서, 상기 에폭시 수지(B)가 1질량부 이상 250질량부 이하의 범위이며, 또한 상기 올레핀 왁스(C)가 0.01질량부 이상 5질량부 이하의 범위인 것을 특징으로 하는 복합 성형품의 제조 방법에 관한 것이다.
즉, 본 발명은, 폴리아릴렌설피드 수지 조성물을 성형해서 이루어지는 성형품과, 에폭시 수지를 포함하는 경화성 수지 조성물의 경화물이 접착해서 이루어지는 복합 성형품으로서,
상기 성형품이 어닐 처리된 것이고,
상기 폴리아릴렌설피드 수지 조성물이 폴리아릴렌설피드 수지(A)와 에폭시 수지(B)와 산가가 65〔mgKOH/g〕 이상 150〔mgKOH/g〕 이하의 범위인 카르복시기 및 카르복시산무수물기를 함유하는 올레핀 왁스(C)를 필수 성분으로서 배합해서 이루어지는 것이고, 폴리아릴렌설피드 수지(A) 100질량부에 대해서, 상기 에폭시 수지(B)가 1질량부 이상 250질량부 이하의 범위이며, 또한 상기 올레핀 왁스(C)가 0.01질량부 이상 5질량부 이하의 범위인 것을 특징으로 하는 복합 성형품에 관한 것이다.
즉, 본 발명은, 폴리아릴렌설피드 수지(A)와 에폭시 수지(B)와 산가가 65〔mgKOH/g〕 이상 150〔mgKOH/g〕 이하의 범위인 카르복시기 및 카르복시산무수물기를 함유하는 올레핀 왁스(C)를 필수 성분으로서 배합해서 이루어지는 것이고, 폴리아릴렌설피드 수지(A) 100질량부에 대해서, 상기 에폭시 수지(B)가 1질량부 이상 250질량부 이하의 범위이며, 또한 상기 올레핀 왁스(C)가 0.01질량부 이상 5질량부 이하의 범위인 것을 특징으로 하는 폴리아릴렌설피드 수지 조성물에 관한 것이다.
즉, 본 발명은, 폴리아릴렌설피드 수지(A)와 에폭시 수지(B)와 산가가 65〔mgKOH/g〕 이상 150〔mgKOH/g〕 이하의 범위인 카르복시기 및 카르복시산무수물기를 함유하는 올레핀 왁스(C)를 필수 성분으로서 배합해서 용융 혼련하는 것이고, 폴리아릴렌설피드 수지(A) 100질량부에 대해서, 상기 에폭시 수지(B)가 1질량부 이상 250질량부 이하의 범위이며, 또한 상기 올레핀 왁스(C)가 0.01질량부 이상 5질량부 이하의 범위인 것을 특징으로 하는 폴리아릴렌설피드 수지 조성물의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 어닐 처리 후에 있어서도, 어닐 처리 전과 비교해서 에폭시 수지 접착성의 저하를 억제할 수 있는 폴리아릴렌설피드 수지 조성물, 어닐 처리 후의 에폭시 접착 강도가 우수한 폴리아릴렌설피드 수지 조성물로 이루어지는 성형품, 또한, 에폭시 수지를 포함하는 경화성 수지 조성물의 경화물이 접착해서 이루어지는 접착성이 우수한 복합 성형품, 및 그들의 제조 방법을 제공할 수 있다.
본 발명에 사용하는 폴리아릴렌설피드 수지 조성물은, 폴리아릴렌설피드 수지(A)와 에폭시 수지(B)와 산가가 65〔mgKOH/g〕 이상 150〔mgKOH/g〕 이하의 범위인 카르복시기 및 카르복시산무수물기를 함유하는 올레핀 왁스(C)를 필수 성분으로서 배합해서 이루어지는 것이고, 폴리아릴렌설피드 수지(A) 100질량부에 대해서, 상기 에폭시 수지(B)가 1질량부 이상 250질량부 이하의 범위이며, 또한 상기 올레핀 왁스(C)가 0.01질량부 이상 5질량부 이하의 범위인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 사용하는 폴리아릴렌설피드 수지 조성물은, 폴리아릴렌설피드 수지(A)를 필수 성분으로서 배합해서 이루어진다. 본 발명에서 사용하는 폴리아릴렌설피드 수지는, 방향족환과 황 원자가 결합한 구조를 반복 단위로 하는 수지 구조를 갖는 것이고, 구체적으로는, 하기 일반식(1)
Figure pct00001
(식 중, R1 및 R2은, 각각 독립해서 수소 원자, 탄소 원자수 1∼4의 범위의 알킬기, 니트로기, 아미노기, 페닐기, 메톡시기, 에톡시기를 나타낸다)으로 표시되는 구조 부위와, 필요에 따라서 또한 하기 일반식(2)
Figure pct00002
으로 표시되는 3관능성의 구조 부위를 반복 단위로 하는 수지이다. 식(2)으로 표시되는 3관능성의 구조 부위는, 다른 구조 부위와의 합계 몰수에 대해서 0.001몰% 이상 3몰% 이하의 범위가 바람직하고, 0.01몰% 이상 1몰% 이하의 범위인 것이 특히 바람직하다.
여기에서, 상기 일반식(1)으로 표시되는 구조 부위는, 특히 당해 식 중의 R1 및 R2은, 상기 폴리아릴렌설피드 수지의 기계적 강도의 점에서 수소 원자인 것이 바람직하고, 그 경우, 하기 식(3)으로 표시되는 파라 위치에서 결합하는 것, 및 하기 식(4)으로 표시되는 메타 위치에서 결합하는 것을 들 수 있다.
Figure pct00003
이들 중에서도, 특히 반복 단위 중의 방향족환에 대한 황 원자의 결합은 상기 일반식(3)으로 표시되는 파라 위치에서 결합한 구조인 것이 상기 폴리아릴렌설피드 수지의 내열성이나 결정성의 면에서 바람직하다.
또한, 상기 폴리아릴렌설피드 수지는, 상기 일반식(1)이나 (2)으로 표시되는 구조 부위뿐만 아니라, 하기의 구조식(5)∼(8)
Figure pct00004
으로 표시되는 구조 부위를, 상기 일반식(1)과 일반식(2)으로 표시되는 구조 부위와의 합계의 30몰% 이하로 포함하고 있어도 된다. 특히 본 발명에서는 상기 일반식(5)∼(8)으로 표시되는 구조 부위는 10몰% 이하인 것이, 폴리아릴렌설피드 수지의 내열성, 기계적 강도의 점에서 바람직하다. 상기 폴리아릴렌설피드 수지 중에, 상기 일반식(5)∼(8)으로 표시되는 구조 부위를 포함할 경우, 그들의 결합 양식으로서는, 랜덤 공중합체, 블록 공중합체의 어느 것이어도 된다.
또한, 상기 폴리아릴렌설피드 수지는, 그 분자 구조 중에, 나프틸설피드 결합 등을 갖고 있어도 되지만, 다른 구조 부위와의 합계 몰수에 대해서, 3몰% 이하가 바람직하고, 1몰% 이하인 것이 특히 바람직하다.
또한, 폴리아릴렌설피드 수지의 물성은, 본 발명의 효과를 손상하지 않는 한 특히 한정되지 않지만, 이하와 같다.
(용융 점도)
본 발명에 사용하는 폴리아릴렌설피드 수지의 용융 점도는 특히 한정되지 않지만, 300℃에서 측정한 용융 점도(V6)가 2〔Pa·s〕 이상 1000〔Pa·s〕 이하의 범위인 것이 바람직하고, 유동성 및 기계적 강도의 밸런스가 더 양호하게 되므로 10〔Pa·s〕 이상 500〔Pa·s〕 이하의 범위가 보다 바람직하고, 특히 60〔Pa·s〕 이상 200〔Pa·s〕 이하의 범위인 것이 특히 바람직하다. 단, 본 발명에 있어서, 용융 점도(V6)는, 폴리아릴렌설피드 수지를 시마즈세이사쿠죠제 플로테스터, CFT-500D를 사용하여, 300℃, 하중 : 1.96×106Pa, L/D=10(㎜)/1(㎜)에서, 6분간 유지한 후에 용융 점도를 측정한 값으로 한다.
(비뉴턴 지수)
본 발명에 사용하는 폴리아릴렌설피드 수지(A)의 비뉴턴 지수는, 본 발명의 효과를 손상하지 않는 한 특히 한정되지 않지만, 0.90 이상 2.00 이하의 범위인 것이 바람직하다. 리니어형 폴리아릴렌설피드 수지를 사용하는 경우에는, 비뉴턴 지수가 0.90 이상 1.50 이하의 범위인 것이 바람직하고, 또한 0.95 이상 1.20 이하의 범위인 것이 보다 바람직하다. 이와 같은 폴리아릴렌설피드 수지는 기계적 물성, 유동성, 내마모성이 우수하다. 단, 비뉴턴 지수(N값)는, 캐필로 그래프를 사용해서 300℃, 오리피스 길이(L)와 오리피스 직경(D)의 비, L/D=40의 조건 하에서, 전단 속도 및 전단 응력을 측정하고, 하기 식을 사용해서 산출한 값이다.
Figure pct00005
[단, SR은 전단 속도(초-1), SS는 전단 응력(다인/㎠), 그리고 K는 상수를 나타낸다] N값은 1에 가까울수록 PPS는 선상에 가까운 구조이고, N값이 높을수록 분기가 진행한 구조인 것을 나타낸다.
(제조 방법)
상기 폴리아릴렌설피드 수지(A)의 제조 방법으로서는, 특히 한정되지 않지만, 예를 들면 1) 황과 탄산소다의 존재 하에서 디할로게노 방향족 화합물을, 필요하다면 폴리할로게노 방향족 화합물 내지 그 밖의 공중합 성분을 더하고, 중합시키는 방법, 2) 극성 용매 중에서 설피드화제 등의 존재 하에 디할로게노 방향족 화합물을, 필요하다면 폴리할로게노 방향족 화합물 내지 그 밖의 공중합 성분을 더하고, 중합시키는 방법, 3) p-클로로티오페놀을, 필요하다면 그 밖의 공중합 성분을 더하고, 자기 축합시키는 방법 등을 들 수 있다. 이들 방법 중에서도, 2)의 방법이 범용적이며 바람직하다. 반응 시에, 중합도를 조절하기 위하여 카르복시산이나 설폰산의 알칼리 금속염이나, 수산화알칼리를 첨가해도 된다. 상기 2) 방법 중에서도, 가열한 유기 극성 용매와 디할로게노 방향족 화합물을 포함하는 혼합물에 함수 설피드화제를 물이 반응 혼합물로부터 제거될 수 있는 속도로 도입하고, 유기 극성 용매 중에서 디할로게노 방향족 화합물과 설피드화제를, 필요에 따라서 폴리할로게노 방향족 화합물과 더하고, 반응시키는 것, 및 반응계 내의 수분량을 당해 유기 극성 용매 1몰에 대해서 0.02몰 이상 0.5몰 이하의 범위로 컨트롤함에 의해 폴리아릴렌설피드 수지를 제조하는 방법(일본 특개평07-228699호 공보 참조)이나, 고형의 알칼리 금속 황화물 및 비프로톤성 극성 유기 용매의 존재 하에서 디할로게노 방향족 화합물과 필요하다면 폴리할로게노 방향족 화합물 내지 그 밖의 공중합 성분을 더하고, 알칼리 금속 수황화물 및 유기산 알칼리 금속염을, 황원 1몰에 대해서 0.01몰 이상 0.9몰 이하의 범위의 유기산 알칼리 금속염 및 반응계 내의 수분량을 비프로톤성 극성 유기 용매 1몰에 대해서 0.02몰 이하의 범위로 컨트롤하면서 반응시키는 방법(WO2010/058713호 팸플릿 참조)으로 얻어지는 것이 특히 바람직하다. 디할로게노 방향족 화합물의 구체적인 예로서는, p-디할로벤젠, m-디할로벤젠, o-디할로벤젠, 2,5-디할로톨루엔, 1,4-디할로나프탈렌, 1-메톡시-2,5-디할로벤젠, 4,4'-디할로비페닐, 3,5-디할로벤조산, 2,4-디할로벤조산, 2,5-디할로니트로벤젠, 2,4-디할로니트로벤젠, 2,4-디할로아니솔, p,p'-디할로디페닐에테르, 4,4'-디할로벤조페논, 4,4'-디할로디페닐설폰, 4,4'-디할로디페닐설폭시드, 4,4'-디할로디페닐설피드, 및, 상기 각 화합물의 방향환에 탄소 원자수 1∼18의 범위의 알킬기를 갖는 화합물을 들 수 있고, 폴리할로게노 방향족 화합물로서는 1,2,3-트리할로벤젠, 1,2,4-트리할로벤젠, 1,3,5-트리할로벤젠, 1,2,3,5-테트라할로벤젠, 1,2,4,5-테트라할로벤젠, 1,4,6-트리할로나프탈렌 등을 들 수 있다. 또한, 상기 각 화합물 중에 포함되는 할로겐 원자는, 염소 원자, 브롬 원자인 것이 바람직하다.
중합 공정에 의해 얻어진 폴리아릴렌설피드 수지를 포함하는 반응 혼합물의 후처리 방법으로서는, 특히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, (1) 중합 반응 종료 후, 우선 반응 혼합물을 그대로, 혹은 산 또는 염기를 더한 후, 감압 하 또는 상압 하에서 용매를 증류 제거하고, 이어서 용매 증류 제거 후의 고형물을 물, 반응 용매(또는 저분자 폴리머에 대해서 동등한 용해도를 갖는 유기 용매), 아세톤, 메틸에틸케톤, 알코올류 등의 용매로 1회 또는 2회 이상 세정하고, 추가로 중화, 수세, 여과 및 건조하는 방법, 혹은, (2) 중합 반응 종료 후, 반응 혼합물에 물, 아세톤, 메틸에틸케톤, 알코올류, 에테르류, 할로겐화탄화수소, 방향족 탄화수소, 지방족 탄화수소 등의 용매(사용한 중합 용매에 가용이며, 또한 적어도 폴리아릴렌설피드에 대해서는 빈용매(貧溶媒)인 용매)를 침강제로서 첨가해서, 폴리아릴렌설피드나 무기염 등의 고체상 생성물을 침강시키고, 이들을 여과 분별, 세정, 건조하는 방법, 혹은, (3) 중합 반응 종료 후, 반응 혼합물에 반응 용매(또는 저분자 폴리머에 대해서 동등한 용해도를 갖는 유기 용매)를 더하고 교반한 후, 여과해서 저분자량 중합체를 제거한 후, 물, 아세톤, 메틸에틸케톤, 알코올류 등의 용매로 1회 또는 2회 이상 세정하고, 그 후 중화, 수세, 여과 및 건조를 하는 방법, (4) 중합 반응 종료 후, 반응 혼합물에 물을 더해서 수(水)세정, 여과, 필요에 따라서 수세정 시에 산을 더해서 산 처리하고, 건조를 하는 방법, (5) 중합 반응 종료 후, 반응 혼합물을 여과하고, 필요에 따라, 반응 용매로 1회 또는 2회 이상 세정하고, 추가로 수세정, 여과 및 건조하는 방법 등을 들 수 있다.
또, 상기 (1)∼(5)에 예시한 바와 같은 후처리 방법에 있어서, 폴리아릴렌설피드 수지의 건조는 진공 중에서 행해도 되고, 공기 중 혹은 질소와 같은 불활성 가스 분위기 중에서 행해도 된다.
본 발명의 폴리아릴렌설피드 수지 조성물은, 에폭시 수지(B)를 필수 성분으로서 배합한다.
본 발명에 사용하는 에폭시 수지로서는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않으면 특히 한정되지 않으며, 예를 들면, 비스페놀형 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지나 폴리아릴렌에테르 구조(α)를 갖는 에폭시 수지 등을 들 수 있고, 이 중, 접착성이 우수하므로 비스페놀형 에폭시 수지를 바람직한 것으로서 들 수 있다. 본 발명에 사용하는 에폭시 수지의 에폭시 당량으로서는, 에폭시 수지 접착성, 특히 어닐 처리 후의 에폭시 수지 접착성 저하를 억제하면서, 또한, 용융 시의 가스 발생량을 저감하고, 또한, 냉열충격성, 특히 웰드부를 갖는 경우의 냉열충격성뿐만 아니라, TD 방향의 냉열충격성도 우수한 관점에서, 바람직하게는 5000〔g/eq.〕 이하, 보다 바람직하게는 2400〔g/eq.〕 이하, 더 바람직하게는 2100〔g/eq.〕 이하, 특히 바람직하게는 1900〔g/eq.〕 이하의 범위이며, 또한, 유동성이 우수한 관점에서, 바람직하게는 100〔g/eq.〕 이상, 보다 바람직하게는 190〔g/eq.〕 이상, 더 바람직하게는 210〔g/eq.〕 이상의 범위이다.
상기 비스페놀형 에폭시 수지의 에폭시 수지의 종류로서는, 비스페놀류의 글리시딜에테르를 들 수 있으며, 구체적으로는 비스페놀A형 에폭시 수지, 비스페놀F형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 테트라메틸비페닐형 에폭시 수지, 비스페놀S형 에폭시 수지, 비스페놀AD형 에폭시 수지, 또는 테트라브로모비스페놀A형 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 비스페놀형 에폭시 수지의 경우, 에폭시 수지 접착성, 특히 어닐 처리 후의 에폭시 수지 접착성 저하를 억제하면서, 또한, 용융 시의 가스 발생량을 저감하고, 또한, 냉열충격성, 특히 웰드부를 갖는 경우의 냉열충격성뿐만 아니라, TD 방향의 냉열충격성도 우수한 관점에서, 바람직하게는 5000〔g/eq.〕 이하, 보다 바람직하게는 2400〔g/eq.〕 이하, 더 바람직하게는 2100〔g/eq.〕 이하, 특히 바람직하게는 1900〔g/eq.〕 이하의 범위이며, 또한, 유동성이 우수한 관점에서, 바람직하게는 100〔g/eq.〕 이상, 보다 바람직하게는 190〔g/eq.〕 이상, 더 바람직하게는 210〔g/eq.〕 이상의 범위이다.
또한, 상기 노볼락형 에폭시 수지의 종류로서는 페놀류와 알데히드와의 축합 반응에 의해 얻어진 노볼락형 페놀 수지를 에피할로히드린과 반응시켜서 얻어지는 노볼락형 에폭시 수지를 들 수 있으며, 구체예에는, 페놀노볼락형 에폭시 수지, 크레졸노볼락형 에폭시 수지, 나프톨노볼락형 에폭시 수지, 나프톨-페놀 공축 노볼락형 에폭시 수지, 나프톨-크레졸 공축 노볼락형 에폭시 수지, 브롬화페놀노볼락형 에폭시 수지를 들 수 있다. 에폭시 수지가 노볼락형 에폭시 수지일 경우, 에폭시 수지 접착성, 특히 어닐 처리 후의 에폭시 수지 접착성 저하를 억제하면서, 또한, 용융 시의 가스 발생량을 저감하고, 또한, 냉열충격성, 특히 웰드부를 갖는 경우의 냉열충격성뿐만 아니라, TD 방향의 냉열충격성도 우수한 관점에서, 바람직하게는 300〔g/eq.〕 이하, 보다 바람직하게는 250〔g/eq.〕 이하의 범위이며, 또한, 유동성이 우수한 관점에서, 바람직하게는 100〔g/eq.〕 이상, 보다 바람직하게는 190〔g/eq.〕 이상의 범위이다. 또, 본 발명에서는, 에폭시 당량은 JIS K7236(2001)에 준거해서 측정한 값을 말한다.
또, 본 발명에 사용하는 에폭시 수지는, 페놀 수지나 아민(활성 수소 화합물), 카르복시산무수물과 같은, 소위 경화제로서 작용하는 성분(이하, 경화제 작용 성분이라 한다)이 존재하면 용융 혼련 시에 경화 반응(활성 수소 화합물과의 부가 반응, 산무수물과의 공중 축합 반응)에 의해 에폭시기가 소실하기 때문에, 폴리아릴렌설피드 수지 조성물 중의 경화제 작용 성분의 비율이, 에폭시 수지 성분 중의 에폭시기의 합계 1당량에 대해서, 경화제 작용 성분 중의 활성기가 0.1당량 이하, 보다 바람직하게는 0.01당량 이하, 가장 바람직하게는 0당량, 즉 존재하지 않는(검출 한계량 이하) 것이다.
본 발명의 폴리아릴렌설피드 수지 조성물에 있어서의 에폭시 수지의 배합 비율은 본 발명의 효과를 손상하지 않으면 특히 한정되지 않지만, 에폭시 수지 접착성, 특히 어닐 처리 후의 에폭시 수지 접착성 저하의 억제, 내열성, 기계적 강도, 특히 냉열충격성, 치수안정성이 향상하는 관점에서, 폴리아릴렌설피드 수지 100질량부에 대해서, 1질량부 이상의 범위인 것이 바람직하고, 2질량부 이상의 범위인 것이 보다 바람직하고, 5질량부 이상의 범위인 것이 더 바람직하다. 한편, 유동성이 향상하는 관점에서, 30질량부 이하의 범위가 바람직하고, 15질량부 이하의 범위가 보다 바람직하고, 10질량부 이하의 범위인 것이 더 바람직하다.
또한, 본 발명의 폴리아릴렌설피드 수지 조성물 중의 에폭시 수지의 배합은, 에폭시 접착성 및 냉열충격성, 특히 웰드부를 갖는 경우의 냉열충격성뿐만 아니라, TD 방향의 냉열충격성이 보다 향상하는 관점에서 또한 폴리아릴렌설피드 수지 조성물 1g당, 에폭시 수지 유래의 에폭시기의 비율이 1〔㎛ol〕 이상의 범위인 것이 바람직하고, 5〔㎛ol〕 이상의 범위인 것이 보다 바람직하고, 10〔㎛ol〕 이상의 범위인 것이 더 바람직하고, 20〔㎛ol〕 이상의 범위인 것이 특히 바람직하고, 한편, 500〔㎛ol〕 이하의 범위인 것이 바람직하고, 350〔㎛ol〕 이하의 범위인 것이 보다 바람직하고, 300〔㎛ol〕 이하의 범위인 것이 더 바람직하고, 250〔㎛ol〕 이하의 범위인 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 폴리아릴렌설피드 수지 조성물은, 산가가 65∼150〔mgKOH/g〕의 범위인 카르복시기 및 카르복시산무수물기(-CO-O-CO-)를 갖는 올레핀 왁스(C)(이하, 단순히, 올레핀 왁스(C)로 약기하는 경우가 있다)를 필수 성분으로서 배합한다.
본 발명에서 사용하는 올레핀 왁스(C)는, 카르복시기 및 카르복시산무수물기로 이루어지는 극성기와, 올레핀으로 이루어지는 비극성기를 갖고 있기 때문에, 성형 시에 극성기는 수지 성형물측에 배향하고, 반대로 비극성기는 금형측에 배향함에 의해 이형제로서 작용하는 올레핀 구조를 갖는 왁스이다. 단, 본 발명에 있어서 왁스란, 중합에 의해 제조되고, 통상 25℃에서 고체상의 저분자량 수지이고, 폴리아릴렌설피드 수지 조성물에 대한 첨가제로서 이형 효과를 나타내는 것을 말한다. 통상적으로, 분자량(Mn)이 250 이상, 바람직하게는 300 이상, 10000 이하의 범위, 바람직하게는 7000 이하의 범위인 것을 말한다. 분자량이 250 미만인 경우는, 용융 혼련 시 등에 진공 벤트로부터 휘발하기 쉬워지고, 이형제로서의 효과를 발휘하기 어려운 경향이 있다. 또한, 성형 중, 왁스가 필요 이상으로 블리드 아웃하여 금형 오염의 원인으로 되는 경우도 있다. 한편, 분자량이 10,000을 초과하는 경우는, 블리드 아웃하기 어려운 경향으로 되어 이형제로서의 효과가 저감하는 경우가 있다.
본 발명에 사용하는 카르복시기 및 카르복시산무수물기를 함유하는 올레핀 왁스(C)는, 올레핀 왁스(c)를 후처리에 의해, 카르복시기 및 카르복시산무수물기를 함유시킨 화합물, 바람직하게는 말레산 및/또는 무수말레산으로 후처리에 의해 변성한 것을 들 수 있다. 당해 올레핀 왁스(c)로서는, 특히 폴리에틸렌 왁스 및/또는 1-알켄 중합체의 사용이 바람직하고 극히 양호한 이형 효과가 얻어진다. 폴리에틸렌 왁스의 제조 방법으로서는 현재 일반적으로 널리 알려져 있는 것을 사용할 수 있고, 에틸렌을 고온 고압 하에서 중합한 것, 폴리에틸렌을 열분해한 것, 폴리에틸렌 중합물로부터 저분자량 성분을 분리 정제한 것 등을 들 수 있다. 또한 에틸렌 및/또는 1-알켄을 중합 또는 공중합할 때에 이러한 모노머와 공중합 가능한 카르복시기 및/또는 카르복시산무수물기를 함유하는 화합물, 바람직하게는 무수말레산 또는 무수말레산 및 말레산을 공중합한 것도 들 수 있고, 이러한 공중합을 한 것은 카르복시기 및 카르복시산무수물기가 고농도이며 또한 안정해서 포함되므로 바람직하다. 1-알켄으로서는 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-노넨, 1-데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 1-헵타데센, 1-옥타데센, 1-노나데센, 1-에이코센, 1-헤네이코센, 1-도코센, 1-트리코센, 1-테트라코센, 1-펜타코센, 1-헥사코센, 1-헵타코센, 1-옥타코센, 1-노나코센 등을 들 수 있다. 본 발명에 사용하는 올레핀 왁스(B)를 구성하는 지방족 탄화수소기는 직쇄형, 분지형(分枝型)의 쌍방을 사용할 수 있고, 또한 일부에 불포화 결합이나 에스테르 결합, 에테르 결합을 포함하고 있어도 된다. 이와 같은 올레핀 왁스(B)의 구체예로서는, 다이야카루나3(미쓰비시가가쿠가부시키가이샤), 리코루브CE2(클라리언트재팬가부시키가이샤)를 들 수 있다.
본 발명에 사용하는 올레핀 왁스(C)의 산가는, 65mgKOH/g 이상의 범위, 바람직하게는 70mgKOH/g 이상의 범위, 보다 바람직하게는 75mgKOH/g 이상의 범위로부터, 150mgKOH/g 이하의 범위, 바람직하게는 120mgKOH/g 이하의 범위, 보다 바람직하게는 90mgKOH/g 이하의 범위이다. 산가는, 성형물과 에폭시 수지와의 접착성에 영향을 미친다. 산가는, JIS K 3504에 준거한 방법에 의해 측정할 수 있다. 구체적으로는, 왁스류 1g 중에 함유하는 유리 지방산을 중화하는데 요하는 수산화칼륨의 밀리그램수로서 측정된다. 이하의 예에 있어서도, 마찬가지의 방법에 의해 측정할 수 있다. 본 발명에서 사용하는 올레핀 왁스(C)는, 통상적으로, 폴리아릴렌설피드 수지의 이형제로서 사용되는 왁스에 비해서 고산가이다. 이 때문에, 성형물 표면에 스며나온 올레핀 왁스(C)가, 우수한 이형 효과를 발휘할 뿐만 아니라, 또한 에폭시 수지와의 접착성을 양호하게 하기 때문에 바람직하다.
본 발명에 사용하는 올레핀 왁스(C)는, 적점이 50℃ 이상의 범위인 것이 바람직하고, 60℃ 이상의 범위인 것이 보다 바람직하고, 70℃ 이상의 범위인 것이 더 바람직하다. 한편, 당해 적점이 100℃ 이하의 범위인 것이 바람직하고, 90℃ 이하의 범위인 것이 보다 바람직하고, 80℃ 이하의 범위인 것이 더 바람직하다. 적점은, ASTM D127에 준거한 방법에 의해 측정할 수 있다. 구체적으로는, 금속 니플을 사용해서, 용융한 왁스가 금속 니플로부터 최초로 적하할 때의 온도로서 측정된다. 이하의 예에 있어서도, 마찬가지의 방법에 의해 측정할 수 있다. 적점이 상기 범위 내이면, 올레핀 왁스(C)는 금형으로부터의 성형물의 이형성을 양호하게 할 뿐만 아니라, 연속성형성에도 호적한 영향을 준다. 또한, 상기 범위 내이면, 성형물 표면에 올레핀 왁스(C)가 스며나오기 쉬워진다. 또한, 폴리아릴렌설피드 수지 조성물을 용융 혼련시킬 때, 올레핀 왁스(C)가 충분히 용융한다. 이에 의해, 성형물 중에 올레핀 왁스(C)가 대략 균일하게 분산하는 경향으로 된다. 그 때문에, 성형물 표면에 있어서의 올레핀 왁스(C)의 편석이 억제되는 경향으로 되고, 금형의 오염이나 성형물의 외관의 악화를 저감할 수 있다.
폴리아릴렌설피드 수지 조성물 중에 있어서의 올레핀 왁스(C)의 배합 비율은, 폴리아릴렌설피드 수지(A) 100질량부에 대해서, 에폭시 접착성, 특히 어닐 처리 후의 에폭시 수지 접착성 저하의 억제에 더하여, 금형으로부터의 성형물의 이형성이 우수한 관점에서, 0.01질량부 이상, 바람직하게는 0.05질량부 이상, 보다 바람직하게는 0.1질량부 이상의 범위로부터, 성형 시에 있어서의 금형의 오염이나 성형물의 외관의 악화를 억제할 수 있는 관점에서 10질량부 이하의 범위, 바람직하게는 5질량부 이하의 범위, 보다 바람직하게는 3질량부 이하의 범위이다.
분자량(Mw)은, 이하의 조건을 사용한 GPC 측정법에 의한 것으로 한다.
측정 장치 : 도소가부시키가이샤제 「HLC-8320 GPC」
칼럼 : 도소가부시키가이샤제 가드칼럼 「HXL-L」
+도소가부시키가이샤제 「TSK-GEL G1000HXL」
+도소가부시키가이샤제 「TSK-GEL G2000HXL」
+도소가부시키가이샤제 「TSK-GEL G3000HXL」
+도소가부시키가이샤제 「TSK-GEL G4000HXL」
검출기 : RI(시차 굴절계)
데이터 처리 : 도소가부시키가이샤제 「GPC-8020모델II 버전4.10」
칼럼 온도 : 40℃
전개 용매 : 테트라히드로퓨란
유속 : 1.0ml/분
표준 시료 : 상기 「GPC-8020모델II 버전4.10」의 측정 매뉴얼에 준거해서, 분자량이 기지인 하기의 단분산 폴리스티렌을 사용했다.
단분산 폴리스티렌 :
도소가부시키가이샤제 「A-500」
도소가부시키가이샤제 「A-2500」
도소가부시키가이샤제 「F-1」
도소가부시키가이샤제 「F-4」
도소가부시키가이샤제 「F-20」
도소가부시키가이샤제 「F-128」
도소가부시키가이샤제 「F-380」
측정 시료 : 수지 1mg(용제 가용분)을 테트라히드로퓨란 1ml에 용해시킨 후, 마이크로 필터(포어 사이즈 0.45㎛)로 여과한 것(50μl).
본 발명의 폴리아릴렌설피드 수지 조성물은, 유리 플레이크(D)를 임의 성분으로서 배합할 수 있다.
본 발명에서 사용하는 유리 플레이크는, 인편상(鱗片狀)의 유리 필러이면 공지의 것을 사용할 수 있지만, 이 중, 평균 입경이 10㎛ 이상 4000㎛ 이하의 범위이고, 및/또는, 평균 두께가 0.1㎛ 이상 20㎛ 이하의 범위인 인편상 유리인 것이 바람직하고, 내투습성 및 표면외관성이 우수한 점에서, 평균 입경이 100㎛ 이상 300㎛ 이하의 범위이고, 및/또는 평균 두께가 2㎛ 이상 10㎛ 이하의 범위인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
또, 본 발명에 있어서, 평균 입경, 평균 두께는 레이저광 회절법에 의해서 측정된 누적 입도 분포 곡선으로부터 얻어지는 누적도 50% 입도를 의미한다.
본 발명에 사용하는 유리 플레이크에는 실란커플링제 등으로 미리 처리된 것을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명은 이와 같은 인편상의 유리 플레이크를 사용해서 성형품 중에 분산시킴에 의해, 유동 방향·직각 방향의 선팽창 계수를 작게 하고, 저온과 고온을 반복하는 냉열충격성을 향상시킬 수 있다.
유리 플레이크는 임의 성분이지만, 배합할 경우, 그 배합 비율은, 에폭시 수지 접착성, 특히 어닐 처리 후의 에폭시 수지 접착성 저하의 억제, 내열성, 기계적 강도, 특히 냉열충격성, 치수안정성이 향상하는 관점에서, 폴리아릴렌설피드 수지 100질량부에 대해서, 1질량부 이상의 범위인 것이 바람직하고, 20질량부 이상의 범위인 것이 보다 바람직하고, 30질량부 이상의 범위인 것이 더 바람직하고, 한편, 유동성이 향상하는 관점에서, 250질량부 이하의 범위가 바람직하고, 100질량부 이하의 범위가 보다 바람직하고, 80질량부 이하의 범위인 것이 더 바람직하다.
본 발명에 사용하는 폴리아릴렌설피드 수지 조성물은, 에폭시 수지(B) 및 올레핀 왁스(C)를 사용함에 의한 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 필요에 따라서, 충전제(이하, 단순히 「다른 충전제」라 한다)를 임의 성분으로서 더 함유할 수 있다. 이들 다른 충전제로서는 본 발명의 효과를 손상시키지 않으면 공지 관용의 재료를 사용할 수도 있으며, 예를 들면, 섬유상의 것이나, 입상이나 판상 등의 비섬유상의 것 등, 다양한 형상의 충전제 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 유리 섬유, 탄소 섬유, 실란 유리 섬유, 세라믹 섬유, 아라미드 섬유, 금속 섬유, 티탄산칼륨, 탄화규소, 규산칼슘, 월라스트나이트 등의 섬유, 천연 섬유 등의 섬유상 충전제를 사용할 수 있고, 또한 유리 비드, 황산바륨, 클레이, 파이로필라이트, 벤토나이트, 세리사이트, 마이카, 운모, 탈크, 아타풀자이트(attapulgite), 페라이트, 규산칼슘, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 유리 비드, 제올라이트, 밀드 파이버, 황산칼슘 등의 비섬유상 충전제도 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서 다른 충전제는 필수 성분이 아니며, 첨가할 경우, 그 함유량은 본 발명의 효과를 손상하지 않으면 특히 한정되는 것은 아니다. 다른 충전제의 함유량으로서는 예를 들면, 폴리아릴렌설피드 수지(A) 100질량부에 대해서, 바람직하게는 1질량부 이상, 보다 바람직하게는 10질량부 이상의 범위로부터, 바람직하게는 600질량부 이하, 보다 바람직하게는 200질량부 이하의 범위이다. 이러한 범위에 있어서, 수지 조성물이 양호한 기계 강도와 성형성을 나타내기 때문에 바람직하다.
본 발명에 사용하는 폴리아릴렌설피드 수지 조성물은, 에폭시 수지(B) 및 올레핀 왁스(C)를 사용함에 의한 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 필요에 따라서, 실란커플링제를 임의 성분으로서 함유할 수 있다. 실란커플링제로서는, 본 발명의 효과를 손상하지 않으면 특히 한정되지 않지만, 폴리아릴렌설피드 수지 말단의 카르복시기, 티올기 또는 그들의 염과 반응하는 관능기, 예를 들면, 에폭시기, 이소시아나토기, 아미노기 또는 수산기를 갖는 실란커플링제를 바람직한 것으로서 들 수 있다. 이와 같은 실란커플링제로서는, 예를 들면, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란 등의 에폭시기 함유 알콕시실란 화합물, γ-이소시아나토프로필트리메톡시실란, γ-이소시아나토프로필트리에톡시실란, γ-이소시아나토프로필메틸디메톡시실란, γ-이소시아나토프로필메틸디에톡시실란, γ-이소시아나토프로필에틸디메톡시실란, γ-이소시아나토프로필에틸디에톡시실란, γ-이소시아나토프로필트리클로로실란 등의 이소시아나토기 함유 알콕시실란 화합물, γ-(2-아미노에틸)아미노프로필메틸디메톡시실란, γ-(2-아미노에틸)아미노프로필트리메톡시실란, γ-아미노프로필트리메톡시실란 등의 아미노기 함유 알콕시실란 화합물, γ-히드록시프로필트리메톡시실란, γ-히드록시프로필트리에톡시실란 등의 수산기 함유 알콕시실란 화합물을 들 수 있다. 이들 알콕시실란 화합물은 관능기를 개재해서 폴리아릴렌설피드 폴리머와 반응하고, 외관상의 분자량을 증가시킬 수 있기 때문에 바람직하다. 본 발명에 있어서 실란커플링제는 필수 성분은 아니지만, 첨가할 경우, 그 배합량은, 본 발명의 효과를 손상하지 않으면 그 첨가량은 특히 한정되지 않지만, 폴리아릴렌설피드 수지(A) 100질량부에 대해서, 바람직하게는 0.01질량부 이상, 보다 바람직하게는 0.1질량부 이상의 범위로부터, 바람직하게는 10질량부 이하, 보다 바람직하게는 5질량부 이하의 범위이다. 이러한 범위에 있어서, 수지 조성물이 양호한 내코로나성과 성형성, 특히 이형성을 가지며, 또한 성형품이 에폭시 수지와 우수한 접착성을 나타내면서, 기계적 강도가 더 향상하기 때문에 바람직하다.
본 발명에 사용하는 폴리아릴렌설피드 수지 조성물은, 에폭시 수지(B) 및 올레핀 왁스(C)를 사용함에 의한 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 필요에 따라서, 열가소성 엘라스토머를 임의 성분으로서 함유할 수 있다. 열가소성 엘라스토머로서는, 폴리올레핀계 엘라스토머, 불소계 엘라스토머 또는 실리콘계 엘라스토머를 들 수 있고, 이 중 폴리올레핀계 엘라스토머를 바람직한 것으로서 들 수 있다. 이들 엘라스토머를 첨가할 경우, 그 함유량은, 본 발명의 효과를 손상하지 않으면 특히 한정되지 않지만, 폴리아릴렌설피드 수지(A) 100질량부에 대해서, 바람직하게는 0.01질량부 이상, 보다 바람직하게는 0.1질량부 이상으로부터, 바람직하게는 10질량부 이하의 범위, 보다 바람직하게는 5질량부 이하의 범위이다. 이러한 범위에 있어서, 얻어지는 폴리아릴렌설피드 수지 조성물의 내충격성이 향상하기 때문에 바람직하다.
상기 폴리올레핀계 엘라스토머는, 예를 들면, α-올레핀의 단독 중합 또는 서로 다른 α-올레핀끼리의 공중합에 의해, 또한, 관능기를 부여하는 경우에는, α-올레핀과 관능기를 갖는 비닐 중합성 화합물과의 공중합에 의해 얻을 수 있다. α-올레핀은, 예를 들면, 에틸렌, 프로필렌 및 부텐-1 등의 탄소 원자수 2∼8의 범위의 것을 들 수 있다. 또한, 관능기로서는, 카르복시기, 식 -(CO)O(CO)-로 표시되는 산무수물기, 그들의 에스테르, 에폭시기, 아미노기, 수산기, 메르캅토기, 이소시아네이트기, 또는 옥사졸린기 등을 들 수 있다.
이와 같은 관능기를 갖는 비닐 중합성 화합물의 구체예로서는, 예를 들면, (메타)아크릴산 및 (메타)아크릴산에스테르 등의 α,β-불포화 카르복시산 및 그 알킬에스테르, 말레산, 푸마르산, 이타콘산 및 그 밖의 탄소 원자수 4∼10의 α,β-불포화 디카르복시산 및 그 유도체(모노 혹은 디에스테르, 및 그 산무수물 등), 그리고 글리시딜(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 상술한 에폭시기, 카르복시기, 및, 당해 산무수물기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 관능기를 갖는 에틸렌-프로필렌 공중합체 및 에틸렌-부텐 공중합체가, 기계적 강도, 특히 인성 및 내충격성의 향상의 점에서 바람직하다.
또한, 본 발명에 사용하는 폴리아릴렌설피드 수지 조성물은, 에폭시 수지(B) 및 올레핀 왁스(C)를 사용함에 의한 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 상기 성분에 더하여, 또한 용도에 따라서, 적의(適宜), 폴리에스테르 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리에테르이미드 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리페닐렌에테르 수지, 폴리설폰 수지, 폴리에테르설폰 수지, 폴리에테르에테르케톤 수지, 폴리에테르케톤 수지, 폴리아릴렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리사불화에틸렌 수지, 폴리이불화에틸렌 수지, 폴리스티렌 수지, ABS 수지, 우레탄 수지, 액정 폴리머 등의 합성 수지 등을 임의 성분으로서 배합할 수 있다. 또한, 이들 수지의 배합량은, 각각의 목적에 따라서 서로 다르고, 일괄적으로 규정할 수 없지만, 폴리아릴렌설피드 수지(A) 100질량부에 대해서 바람직하게는 0.01질량부 이상, 보다 바람직하게는 0.1질량부 이상, 더 바람직하게는 1질량부 이상의 범위로부터, 바람직하게는 1000질량부 이하, 보다 바람직하게는 500질량부 이하, 더 바람직하게는 100질량부 이하의 범위에서, 본 발명의 효과를 손상시키지 않도록 목적이나 용도에 따라서 적의 조정해서 사용하면 된다.
또한 본 발명에 사용하는 폴리아릴렌설피드 수지 조성물은, 에폭시 수지(B) 및 올레핀 왁스(C)를 사용함에 의한 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 그 외에도 착색제, 대전방지제, 산화방지제, 내열안정제, 자외선 안정제, 자외선 흡수제, 발포제, 난연제, 난연조제(難燃助劑), 및 방청제 등, 올레핀 왁스(C) 이외의 이형제(이하, 단순히 「다른 이형제」라 한다) 등의 공지 관용의 첨가제를 필요에 따라, 임의 성분으로서 배합해도 된다. 이들 첨가제는 필수 성분이 아니며, 예를 들면, 폴리아릴렌설피드 수지(A) 100질량부에 대해서, 바람직하게는 0.01질량부 내지 1000질량부 이하의 범위에서, 본 발명의 효과를 손상시키지 않도록 목적이나 용도에 따라서 적의 조정해서 사용하면 된다.
다른 이형제로서는, 예를 들면 카나우바 왁스 등의 천연 왁스, 스테아르산아연 등의 고급 지방산의 금속염류, 산화 내지 비산화폴리에틸렌 왁스 등의 폴리올레핀 왁스를 들 수 있다.
본 발명에 사용하는 폴리아릴렌설피드 수지 조성물은, 폴리아릴렌설피드 수지(A)와, 상기 에폭시 수지(B)와, 상기 올레핀 왁스(C)를 필수 성분으로 하여, 폴리아릴렌설피드 수지(A)의 융점 이상에서 용융 혼련하는 공정을 포함하는 방법에 의해 제조할 수 있다.
본 발명에 사용하는 폴리아릴렌설피드 수지 조성물의 바람직한 제조 방법은, 상술한 함유량으로 되도록, 폴리아릴렌설피드 수지(A)와, 상기 에폭시 수지(B)와, 상기 올레핀 왁스(C)의 각 필수 성분과, 필요에 따라서, 상술한 다른 충전제, 첨가제 등의 임의 성분을, 분말, 펠렛, 세편 등 다양한 형태로 리본 블렌더, 헨쉘 믹서, V 블렌더 등에 투입하고 드라이 블렌드한 후, 밴버리 믹서, 믹싱 롤, 단축 또는 2축의 압출기 및 니더 등의 공지의 용융 혼련기에 투입하고, 수지 온도가 폴리아릴렌설피드 수지의 융점 이상으로 되는 온도 범위, 바람직하게는 융점+10℃ 이상으로 되는 온도 범위, 보다 바람직하게는 융점+10℃ 이상으로 되는 온도 범위, 더 바람직하게는 융점+20℃ 이상으로 되는 온도 범위로부터, 바람직하게는 융점+100℃ 이하로 되는 온도 범위, 보다 바람직하게는 융점+50℃ 이하로 되는 온도 범위에서 용융 혼련하는 공정을 거쳐 제조할 수 있다. 용융 혼련기에의 각 성분의 첨가, 혼합은 동시에 행해도 되고, 분할해서 행해도 된다.
상기 용융 혼련기로서는 분산성이나 생산성의 관점에서 이축 혼련 압출기가 바람직하며, 예를 들면, 수지 성분의 토출량 5(kg/hr) 이상 500(kg/hr) 이하의 범위와, 스크류 회전수 50(rpm) 이상 500(rpm) 이하의 범위를 적의 조정하면서 용융 혼련하는 것이 바람직하고, 그들의 비율(토출량/스크류 회전수)이 0.02(kg/hr/rpm) 이상 5(kg/hr/rpm) 이하의 범위로 되는 조건 하에서 용융 혼련하는 것이 더 바람직하다. 또한, 상기 성분 중, 충전제나 첨가제를 첨가하는 경우는, 상기 이축 혼련 압출기의 사이드 피더로부터 당해 압출기 내에 투입하는 것이 분산성의 관점에서 바람직하다. 이러한 사이드 피더의 위치는, 상기 이축 혼련 압출기의 스크류 전장에 대한, 당해 압출기 수지 투입부로부터 당해 사이드 피더까지의 거리의 비율이, 바람직하게는 0.1 이상, 보다 바람직하게는 0.3 이상, 바람직하게는 0.9 이하의 범위, 보다 바람직하게는 0.7 이하의 범위이다.
이와 같이 용융 혼련해서 얻어지는 본 발명에 사용하는 폴리아릴렌설피드 수지 조성물은, 필수 성분인 폴리아릴렌설피드 수지(A)와, 상기 에폭시 수지(B)와, 상기 올레핀 왁스(C)와, 필요에 따라서 더하는 임의 성분 및 그들의 유래 성분을 포함하는 용융 혼합물이고, 당해 용융 혼련 후에, 공지의 방법으로 펠렛, 칩, 과립, 분말 등의 형태로 가공하고 나서, 필요에 따라서 100℃ 이상 150℃ 이하의 온도에서 예비 건조를 실시하고, 각종 성형에 제공하는 것이 바람직하다.
상기 제조 방법에 의해 제조되는 본 발명에 사용하는 폴리아릴렌설피드 수지 조성물은, 폴리아릴렌설피드 수지를 매트릭스로 하고, 당해 매트릭스 중에, 필수 성분인 상기 에폭시 수지(B)와, 상기 올레핀 왁스(C)와, 그들에 유래하는 성분, 필요에 따라서 첨가하는 임의 성분이 분산한 모르폴로지를 형성한다. 그 결과, 폴리아릴렌설피드 수지 성형품이 우수한 에폭시 수지 접착성, 특히, 어닐 처리 후도 에폭시 수지 접착성의 저하를 억제하고, 또한 기계적 강도 및 난연성을 가지며, 또한 폴리아릴렌설피드 수지 조성물의 용융 시에 있어서의 가스 발생량의 저감과 용융 성형 시의 증점을 억제함에 의해 유동성이 우수한 것으로 할 수 있다.
본 발명의 성형품은, 상기 폴리아릴렌설피드 수지 조성물을 용융 성형함에 의해 얻어진다. 용융 성형으로서는 일반적인 방법이어도 되고, 사출 성형, 압축 성형, 콤퍼짓, 시트, 파이프 등의 압출 성형, 인발(引拔) 성형, 블로 성형, 트랜스퍼 성형 등 각종 성형에 제공하는 것이 가능하지만, 특히 이형성도 우수하기 때문에 사출 성형 용도에 적합하다. 사출 성형으로 성형할 경우, 각종 성형 조건은 특히 한정되지 않으며, 통상 일반적인 방법으로 성형할 수 있다. 예를 들면, 사출 성형기 내에서, 수지 온도가 폴리아릴렌설피드 수지의 융점 이상의 온도 범위, 바람직하게는 당해 융점+10℃ 이상의 온도 범위, 보다 바람직하게는 융점+10℃ 이상의 온도 범위, 더 바람직하게는 융점+20℃ 이상의 온도 범위로부터, 바람직하게는 융점+100℃ 이하의 온도 범위, 보다 바람직하게는 융점+50℃ 이하의 온도 범위에서 상기 폴리아릴렌설피드 수지 조성물을 용융하는 공정을 거친 후, 수지 토출구로부터 금형 내에 주입해서 성형하면 된다. 그때, 금형 온도도 공지의 온도 범위, 예를 들면, 실온(23℃) 이상, 바람직하게는 120℃ 이상으로부터, 바람직하게는 300℃ 이하, 보다 바람직하게는 180℃ 이하의 범위로 설정하면 된다.
본 발명에 사용하는 폴리아릴렌설피드 수지 조성물을 성형해서 이루어지는 성형품은, 에폭시 수지 접착성에, 특히 어닐 처리 후의 에폭시 수지 접착성의 저하를 억제할 수 있을 뿐만 아니라, 기계적 강도, 및 난연성도 우수하다.
본 발명에 사용하는 폴리아릴렌설피드 수지 성형품은, 에폭시 수지를 포함하는 경화성 수지 조성물과의 접착성이 우수하다. 여기에서 말하는 에폭시 수지를 포함하는 경화성 수지 조성물이란, 에폭시 수지와 경화제를 혼합해서 얻어지는 조성물인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서 사용하는 상기 에폭시 수지로서는, 본 발명의 효과를 손상하지 않으면 특히 한정되지 않으며, 예를 들면, 비스페놀형 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지나 폴리아릴렌에테르 구조(α)를 갖는 에폭시 수지 등을 들 수 있고, 이 중, 접착성이 우수하므로 비스페놀형 에폭시 수지를 바람직한 것으로서 들 수 있다.
상기 비스페놀형 에폭시 수지의 에폭시 수지의 종류로서는, 비스페놀류의 글리시딜에테르를 들 수 있으며, 구체적으로는 비스페놀A형 에폭시 수지, 비스페놀F형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 테트라메틸비페닐형 에폭시 수지, 비스페놀S형 에폭시 수지, 비스페놀AD형 에폭시 수지, 또는 테트라브로모비스페놀A형 에폭시 수지 등을 들 수 있다.
또한, 상기 노볼락형 에폭시 수지의 종류로서는 페놀류와 알데히드와의 축합 반응에 의해 얻어진 노볼락형 페놀 수지를 에피할로히드린과 반응시켜서 얻어지는 노볼락형 에폭시 수지를 들 수 있으며, 구체예에는, 페놀노볼락형 에폭시 수지, 크레졸노볼락형 에폭시 수지, 나프톨노볼락형 에폭시 수지, 나프톨-페놀 공축 노볼락형 에폭시 수지, 나프톨-크레졸 공축 노볼락형 에폭시 수지, 브롬화페놀노볼락형 에폭시 수지를 들 수 있다.
본 발명에 사용하는 경화성 수지 조성물에 포함되는 이들 에폭시 수지는, 경화제에 의해 경화 반응시켜서 사용되는 것이 바람직하다. 당해 경화제로서는, 일반적으로 에폭시 수지의 경화제로서 사용되는 것이면 특히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 아민형 경화제, 페놀 수지형 경화제, 산무수물형 경화제, 잠재성 경화제 등을 들 수 있다.
아민형 경화제로서는, 공지의 것을 사용할 수 있고, 지방족 폴리아민, 방향족 폴리아민, 복소환식 폴리아민 등이나 그들의 에폭시 부가물, 만니히 변성화물, 폴리아미드의 변성물을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라아민, 테트라에틸렌펜타민, m-자일렌디아민, 트리메틸헥사메틸렌디아민, 2-메틸펜타메틸렌디아민, 이소포론디아민, 1,3-비스아미노메틸시클로헥산, 비스(4-아미노시클로헥실)메탄, 노르보르넨디아민, 1,2-디아미노시클로헥산, 디아미노디페닐메탄, m-페닐렌디아민, 디아미노디페닐설폰, 디에틸톨루엔디아민, 트리메틸렌비스(4-아미노벤조에이트), 폴리테트라메틸렌옥사이드-디-p-아미노벤조에이트 등을 들 수 있다. 이 중, 경화성이 우수하므로, m-자일렌디아민, 1,3-비스아미노메틸시클로헥산을 특히 바람직한 것으로서 들 수 있다.
페놀 수지형 경화제로서는, 공지의 것을 사용할 수 있으며, 예를 들면, 비스페놀A, 비스페놀F, 비페놀 등의 비스페놀류, 트리(히드록시페닐)메탄, 1,1,1-트리(히드록시페닐)에탄 등의 3관능 페놀 화합물, 페놀노볼락, 또는 크레졸노볼락 등을 들 수 있다.
산무수물형 경화제로서는, 공지의 것을 사용할 수 있으며, 예를 들면, 무수프탈산, 무수트리멜리트산, 무수피로멜리트산, 무수말레산, 테트라히드로무수프탈산, 메틸테트라히드로무수프탈산, 무수메틸나딕산, 헥사히드로무수프탈산, 메틸헥사히드로무수프탈산 등을 들 수 있다.
잠재성 경화제로서는, 디시안디아미드, 이미다졸, BF3-아민 착체, 구아니딘 유도체 등을 들 수 있다.
이들 경화제는, 단독으로 사용할 수도 있고 2종 이상 병용할 수도 있다. 또한, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에 있어서, 경화촉진제를 적의 병용해서 사용하는 것도 가능하다. 상기 경화촉진제로서는 각종 것을 사용할 수 있지만, 예를 들면, 인계 화합물, 제3급 아민, 이미다졸, 유기산 금속염, 루이스산, 아민 착염 등을 들 수 있다.
본 발명에 사용하는 에폭시 수지를 포함하는 경화성 수지 조성물은, 무용매 하에서 경화 반응을 시켜도 되지만, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 아세트산에틸, 아세톤, 메틸에틸케톤, 디에틸에테르, 테트라히드로퓨란, 아세트산메틸, 아세토니트릴, 클로로포름, 염화메틸렌, 사염화탄소, 1,2-디클로로에탄, 1,1,2-트리클로로에탄, 테트라클로로에틸렌, N-메틸피롤리돈, 이소프로필알코올이나 이소부탄올, t-부틸알코올 등의 용매 하에서 경화 반응을 시켜도 된다.
본 발명에 사용하는 경화성 수지 조성물에 있어서, 에폭시 수지와 경화제와의 사용 비율은, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에 있어서 공지의 비율이면 특히 한정되는 것은 아니지만, 경화성이 우수하고, 경화물의 내열성이나 내약품성이 우수한 경화물이 얻어지므로, 에폭시 수지 성분 중의 에폭시기의 합계 1당량에 대해서, 경화제 중의 활성기가 0.7∼1.5당량으로 되는 양이 바람직하다.
본 발명에 사용하는 폴리아릴렌설피드 수지 조성물을 성형해서 이루어지는 성형품은, 에폭시 수지 접착성, 특히 어닐 처리 후도 에폭시 수지 접착성 저하를 억제할 수 있으므로, 에폭시 수지를 포함하는 경화성 수지 조성물의 경화물이 접착해서 이루어지는 복합 성형품으로서 호적하게 사용할 수 있다.
본 발명의 복합 성형품의 제조 방법은, 상기 성형품에 어닐 처리하는 공정(1)과, 어닐 처리된 상기 성형품과 상기 경화물을 접착하는 공정(2)을 갖는다.
상기한 바와 같이,
공정(1)은, 본 발명에 사용하는 「폴리아릴렌설피드 수지 조성물을 성형해서 이루어지는 성형품」에 어닐 처리를 행하는 공정이다. 어닐 처리는, 복합 성형품의 용도 혹은 형상 등에 따라 최적한 조건이 선택되지만, 어닐 온도는 100℃ 이상의 범위인 것이 바람직하고, 120℃ 이상의 범위인 것이 보다 바람직하다. 한편, 260℃ 이하의 범위인 것이 바람직하고, 240℃ 이하의 범위인 것이 보다 바람직하다. 어닐 시간은 특히 한정되지 않지만, 0.5시간 이상의 범위인 것이 바람직하고, 1시간 이상의 범위인 것이 보다 바람직하다. 한편, 10시간 이하의 범위인 것이 바람직하고, 8시간 이하의 범위인 것이 보다 바람직하다. 어닐 처리는 공기 중에서 행해도 되지만, 질소가스 등의 불활성 가스 중에서 행하는 것이 바람직하다.
공정(2)은 어닐 처리된 상기 성형품과 상기 경화물을 접착하는 공정이다.
성형품과 경화물과의 접착은, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에 있어서 공지의 방법이어도 되지만, 공정(1)에서 어닐 처리된 상기 성형품과, 에폭시 수지를 포함하는 경화성 수지 조성물을 접촉시켜서, 당해 경화성 수지 조성물을 경화시키는 방법을 들 수 있다. 또한, 미리 어닐 처리한 성형품을, 접착 시에 상기 경화성 수지 조성물과 접착시키는 표면의 적어도 일부, 바람직하게는 50% 이상, 보다 바람직하게는 전면(全面)을 가열해서 용융하고 나서, 에폭시 수지를 포함하는 경화성 수지 조성물을 접촉시켜서, 당해 경화성 수지 조성물을 경화시키는 방법도 들 수 있다. 한편, 당해 경화성 수지 조성물의 경화는, 당해 경화성 수지 조성물의 미경화 상태의 것을 당해 성형품과 접촉시키고 나서 완전하게 경화시키는 것이나, 일단, 당해 경화성 수지 조성물을 반경화 상태(소위 B 스테이지 상태)로 하고 나서, 당해 성형품과 접촉시켜서 완전 경화시킬 수도 있다.
이와 같이 해서 얻어진 본 발명의 복합 성형품은, 각종 용도에 사용할 수 있다. 주된 용도예로서는, 각종 가전 제품, 휴대전화, 및 PC(Personal Computer) 등의 전자기기의 케이싱, 상자형의 전기·전자 부품 집적 모듈용 보호·지지 부재·복수의 개별 반도체 또는 모듈, 센서, LED 램프, 커넥터, 소켓, 저항기, 릴레이 케이스, 스위치, 코일 보빈, 콘덴서, 바리콘 케이스, 광 픽업, 발진자, 각종 단자판, 변성기, 플러그, 프린트 기판, 튜너, 스피커, 마이크로폰, 헤드폰, 소형 모터, 자기 헤드 베이스, 파워 모듈, 단자대, 반도체, 액정, FDD 캐리지, FDD 섀시, 모터 브러쉬 홀더, 파라볼라 안테나, 컴퓨터 관련 부품 등으로 대표되는 전기·전자 부품; VTR 부품, 텔레비전 부품, 전기다리미, 헤어 드라이어, 전기밥솥 부품, 전자레인지 부품, 음향 부품, 오디오·레이저 디스크·컴팩트 디스크·DVD 디스크·블루레이 디스크 등의 음성·영상기기 부품, 조명 부품, 냉장고 부품, 에어컨 부품, 타이프라이터 부품, 워드 프로세서 부품, 혹은 급탕기나 욕조의 탕량, 온도 센서 등의 워터 섹션 기기 부품 등으로 대표되는 가정, 사무 전기 제품 부품; 오피스 컴퓨터 관련 부품, 전화기 관련 부품, 팩시밀리 관련 부품, 복사기 관련 부품, 세정용 지그, 모터 부품, 라이터, 타이프라이터 등으로 대표되는 기계 관련 부품; 현미경, 쌍안경, 카메라, 시계 등으로 대표되는 광학기기, 정밀 기계 관련 부품; 얼터네이터 터미널, 얼터네이터 커넥터, 브러쉬 홀더, 슬립 링, IC 레귤레이터, 라이트디아용 포텐셔미터 베이스, 릴레이 블록, 인히비터 스위치, 배기 가스 밸브 등의 각종 밸브, 연료 관계·배기계·흡기계 각종 파이프, 에어 인테이크 노즐 스노클, 인테이크 매니폴드, 연료 펌프, 엔진 냉각수 조인트, 카뷰레터 메인 바디, 카뷰레터 스페이서, 배기 가스 센서, 냉각수 센서, 유온(油溫) 센서, 브레이크 패드 웨어 센서, 스로틀 포지션 센서, 크랭크 샤프트 포지션 센서, 에어 플로 미터, 브레이크 패드 마모 센서, 에어컨용 서모스탯 베이스, 난방 온풍 플로 컨트롤 밸브, 라디에이터 모터용 브러쉬 홀더, 워터 펌프 임펠러, 터빈 베인, 와이퍼 모터 관계 부품, 디스트리뷰터, 스타터 스위치, 이그니션 코일 및 그 보빈, 모터 인슐레이터, 모터 로터, 모터 코어, 스타터 릴레이, 트랜스미션용 와이어 하니스, 윈도 워셔 노즐, 에어컨 패널 스위치 기판, 연료관계 전자기 밸브용 코일, 퓨즈용 커넥터, 혼 터미널, 전장 부품 절연판, 스텝 모터 로터, 램프 소켓, 램프 리플렉터, 램프 하우징, 브레이크 피스톤, 솔레노이드 보빈, 엔진오일 필터, 점화 장치 케이스, 파워 모듈, 인버터, 파워 디바이스, 인텔리전트 파워 모듈, 절연 게이트 바이폴러 트랜지스터, 파워 컨트롤 유닛, 리액터, 컨버터, 콘덴서, 인슐레이터, 모터 단자대, 배터리, 전동 컴프레서, 배터리 전류 센서, 정크션 블록, DLI 시스템용 이그니션 코일 등을 수납하는 케이스 등의 자동차·차량 관련 부품, 그 외 각종 용도에도 적용 가능하다.
(실시예)
이하에 구체적인 예를 들어서, 본 발명을 더 상세히 설명한다. 또, 부, %는, 특히 한정하지 않을 경우, 질량 기준으로 한다. 또한, 제조예에서 제조한 수지의 분석은 각각 이하의 조건에서 행했다.
(실시예 1∼8 및 비교예 1∼6) PPS 수지 조성물의 제조
표 1∼3에 기재하는 조성 성분 및 배합량에 따라서, 각 재료를 텀블러로 균일하게 혼합했다. 그 후, 도시바기카이가부시키가이샤제 벤트 부착 2축 압출기 「TEM-35B」에 상기 배합 재료를 투입하고, 수지 성분 토출량 25kg/hr, 스크류 회전수 200rpm, 수지 성분의 토출량(kg/hr)과 스크류 회전수(rpm)와의 비율(토출량/스크류 회전수)=0.1(kg/hr·rpm), 설정 수지 온도 320℃에서 용융 혼련해서 수지 조성물의 펠렛을 얻었다. 이 펠렛을 사용해서 이하의 접착 시험을 행했다. 시험 및 평가의 결과는, 표 1∼3에 나타낸다.
(측정예 1a) PPS 성형품(어닐 처리 없음)과 에폭시 수지와의 밀착 강도
이어서, 얻어진 펠렛을 실린더 온도 310℃로 설정한 스미토모쥬키제 사출 성형기(SE75D-HP)에 공급하고, 금형 온도 140℃로 온조(溫調)한 ASTM 1호 덤벨편 성형용 금형을 사용해서 사출 성형을 행하여, ASTM 1호 덤벨편을 얻었다. 그 후, ASTM 1호 덤벨편을 중앙으로부터 2등분하고, 에폭시 접착제와의 접촉 면적이 170㎟로 되도록 불소 수지 점착 테이프(테프론(등록상표) 테이프)(두께 : 0.08㎜)로 마스킹하고, 에폭시 수지(나가세켐텍스(주)제 2액형 에폭시 수지, 주제 : XNR5002, 경화제 : XNH5002, 배합비는 주제:경화제=100:90)를 도포했다(도포 면적 : 12.9㎜×12.9㎜). 다른 한쪽을 도포면에 맞붙이고, 클립을 사용하여 고정하고, 135℃로 설정한 열풍 건조기 중에서 3시간 가열하여 경화·접착시켰다. 23℃ 하에서 1일 냉각 후 스페이서를 떼어내서, 얻어진 시험편을 얻고, 이어서 변형 속도 5㎜/min, 지점 간 거리 60㎜, 23℃ 하에서 인스트론샤제 인장 시험기를 사용하여 인장 파단 강도를 측정하고, 접착 면적으로 나눈 값을 에폭시 접착 강도(MPa)로 했다.
(측정예 1b) PPS 성형품(어닐 처리 있음)과 에폭시 수지와의 밀착 강도
ASTM 1호 덤벨편을 얻은 후, 얻어진 ASTM 1호 덤벨편에 175℃의 오븐에서 3시간 어닐 처리를 행한 것 이외는 (측정예 1a)와 마찬가지로 해서, 에폭시 접착 강도(MPa)를 측정했다.
[표 1]
Figure pct00006
[표 2]
Figure pct00007
[표 3]
Figure pct00008
또, 표 1∼3 중의 배합 수지, 재료의 배합 비율은 질량부를 나타내고, 하기의 것을 사용했다.
폴리페닐렌설피드 수지
(A-1) 이하의 (제조예 1)에 의해 제조한 것을 사용했다.
(제조예 1) 폴리페닐렌설피드 수지(A-1)의 제조
[공정 1]
압력계, 온도계, 콘덴서, 디캔터, 정류탑을 연결한 교반 날개 부착 150리터 오토클레이브에 p-디클로로벤젠(이하, 「p-DCB」로 약기한다) 33.222kg(226몰), NMP 3.420kg(34.5몰), 47.23질량% NaSH 수용액 27.300kg(NaSH로서 230몰), 및 49.21질량% NaOH 수용액 18.533g(NaOH로서 228몰)을 투입하고, 교반하면서 질소 분위기 하에서 173℃까지 5시간에 걸쳐서 승온하고, 물 27.300kg을 유출시킨 후, 오토클레이브를 밀폐했다. 탈수 시에 공비에 의해 유출한 p-DCB는 디캔터로 분리하고, 수시로 오토클레이브 내로 되돌렸다. 탈수 종료 후의 오토클레이브 내는 미립자상의 무수황화나트륨 조성물이 p-DCB 중에 분산한 상태였다. 이 조성물 중의 NMP 함유량은 0.079kg(0.8몰)이었으므로, 투입한 NMP의 98몰%(33.7몰)가 NMP의 개환체(4-(메틸아미노)부티르산)의 나트륨염(이하, 「SMAB」로 약기한다)으로 가수 분해되어 있는 것이 나타났다. 오토클레이브 내의 SMAB양은, 오토클레이브 중에 존재하는 황 원자 1몰당 0.147몰이었다. 투입한 NaSH와 NaOH가 전량, 무수Na2S로 변하는 경우의 이론 탈수량은 27.921g이므로, 오토클레이브 내의 잔수량 878g(48.8몰) 중, 609g(33.8몰)은 NMP와 NaOH와의 가수 분해 반응에 소비되어, 물로서 오토클레이브 내에 존재하지 않고, 나머지 269g(14.9몰)은 물, 혹은 결정수의 형태로 오토클레이브 내에 잔류하고 있는 것을 나타내고 있었다. 오토클레이브 내의 수분량은 오토클레이브 중에 존재하는 황 원자 1몰당 0.065몰이었다.
[공정 2]
상기 탈수 공정 종료 후에, 내온을 160℃로 냉각하고, NMP 46.343kg(467.5몰)을 투입하고, 185℃까지 승온했다. 오토클레이브 내의 수분량은, 공정 2에서 투입한 NMP 1몰당 0.025몰이었다. 게이지압이 0.00MPa에 도달한 시점에서, 정류탑을 연결한 밸브를 개방하고, 내온 200℃까지 1시간에 걸쳐서 승온했다. 이때, 정류탑 출구 온도가 110℃ 이하로 되도록 냉각과 밸브 개도로 제어했다. 유출한 p-DCB와 물의 혼합 증기는 콘덴서로 응축하고, 디캔터로 분리하고, p-DCB는 오토클레이브로 되돌렸다. 유출 수량은 228g(12.7몰)이었다.
[공정 3]
공정 3 개시 시의 오토클레이브 내 수분량은 41g(2.3몰)이고, 공정 2에서 투입한 NMP 1몰당 0.005몰이고, 오토클레이브 중에 존재하는 황 원자 1몰당 0.010몰이었다. 오토클레이브 내의 SMAB양은 공정 1과 마찬가지로, 오토클레이브 중에 존재하는 황 원자 1몰당 0.147몰이었다. 다음으로, 내온 200℃로부터 230℃까지 3시간에 걸쳐서 승온하고, 230℃에서 1.5시간 교반한 후, 250℃까지 승온하고, 1시간 교반했다. 내온 200℃ 시점의 게이지압은 0.03MPa고, 최종 게이지압은 0.40MPa였다. 냉각 후, 얻어진 슬러리 중, 650g을 3리터의 물에 붓고 80℃에서 1시간 교반한 후, 여과했다. 이 케이크를 다시 3리터의 온수에서 1시간 교반하고, 세정한 후, 여과했다. 이 조작을 4회 반복했다. 이 케이크를 다시 3리터의 온수와, 아세트산을 더하고, pH4.0으로 조정한 후, 1시간 교반하고, 세정한 후, 여과했다. 이 케이크를 다시 3리터의 온수에서 1시간 교반하고, 세정한 후, 여과했다. 이 조작을 2회 반복했다. 열풍 건조기를 사용해서 120℃에서 하룻밤 건조해서 백색의 분말상의 PPS 수지(A-1)를 얻었다. 이 폴리머의 300℃에 있어서의 용융 점도는 73Pa·s였다. 비뉴턴 지수는 1.07이었다.
(A-2) 이하의 (제조예 2)에서 제조한 것을 사용했다.
(제조예 2)
「이어서, 내온 200℃로부터 230℃까지 3시간에 걸쳐서 승온하고, 230℃에서 1.5시간 교반한 후, 250℃까지 승온하고, 1시간 교반했다」라는 부분을 「이어서, 내온 200℃로부터 230℃까지 3시간에 걸쳐서 승온하고, 230℃에서 1시간 교반한 후, 250℃까지 승온하고, 1시간 교반했다」라고 한 것 이외는 제조예 1과 마찬가지로 해서, 백색의 분말상의 PPS 수지(이하, A-2)를 얻었다. 얻어진 폴리머의 용융 점도는 41Pa·s, 비뉴턴 지수가 1.07이었다.
(A-3) 이하의 (제조예 3)에서 제조한 것을 사용했다.
(제조예 3)
압력계, 온도계, 콘덴서를 연결한 교반 날개 및 보텀 밸브 부착 150리터 오토클레이브에, 플레이크상 황화소다(60.3질량% Na2S) 19.413kg과, NMP 45.0kg을 투입했다. 질소 기류 하 교반하면서 209℃까지 승온하고, 물 4.644kg을 유출시켰다(잔존하는 수분량은 황화소다 1몰당 1.13몰). 그 후, 오토클레이브를 밀폐해서 180℃까지 냉각하고, 파라디클로로벤젠 22.185kg, 1,2,4-트리클로로벤젠 0.027kg 및 NMP 18.0kg을 투입했다. 액온 150℃에서 질소가스를 사용해서 게이지압으로 0.1MPa로 가압하고 승온을 개시했다. 액온 240℃에서 2시간 유지한 후, 액온 260℃에서 3시간 교반하면서 반응을 진행하고, 오토클레이브 상부를 산수(散水)함에 의해 냉각했다. 다음으로 강온시킴과 함께 오토클레이브 상부의 냉각을 멈추었다. 오토클레이브 상부를 냉각 중, 액온이 내려가지 않도록 일정하게 유지했다. 반응 중의 최고 압력은, 0.85MPa였다. 반응 후, 냉각하고, 온도 170℃의 시점에서 옥살산·2수화물 0.284kg(2.25몰)을 NMP 0.663kg에 포함하는 용액을 가압 주입했다. 30분간 교반 후, 냉각하고, 100℃에서 보텀 밸브를 열고, 반응 슬러리를 150리터 평판 여과기에 이송하고 120℃에서 가압 여과한 후, NMP 16kg을 더하고, 가압 여과했다. 여과 후, 교반 날개 부착 150리터 진공 건조기를 사용해서, 감압 하 150℃에서 2시간 교반해서 NMP를 제거하여, 백색의 분말상의 PPS 수지(A-3)를 얻었다. 이 폴리머의 300℃에 있어서의 용융 점도는 77Pa·s였다. 비뉴턴 지수는 1.25였다.
에폭시 수지
(B-1) : 에폭시 수지 DIC가부시키가이샤제 「에피크론7050」(에폭시 당량 1900g/당량)
(B-2) : 에폭시 수지 DIC가부시키가이샤제 「에피크론N-673」(에폭시 당량 210g/당량)
왁스
(C-1) : 산화폴리에틸렌 왁스(클라리언트재팬가부시키가이샤제 「리코루브CE2」산가 84mgKOH/g, 적점 73℃, 100C 용융 점도 350MPa)
(C-2) : 산화폴리에틸렌 왁스(미쓰이가가쿠가부시키가이샤제 「다이야카루나」 산가 100mgKOH/g, 적점 74℃, 100C 용융 점도 180MPa)
(c-3) : 말레산 변성 폴리에틸렌 왁스(클라리언트재팬가부시키가이샤제 「LICOCENE PE MA 4351」 산가 45mgKOH/g, 적점 123℃, 140C 용융 점도 250MPa)
(c-4) : 몬탄산에스테르 왁스(클라리언트재팬가부시키가이샤제 「리코루브WE40」 산가 20mgKOH/g, 적점 76℃, 100C 용융 점도 150MPa)
무기충전제
(D-1) : 유리 플레이크(니혼이타가라스가부시키가이샤제 「REFG-301」 평균 두께 5㎛, 평균 입경 160〔㎛〕)
(D-2) : 유리 섬유(섬유 직경 10㎛, 길이 3㎜의 유리 섬유 촙드 스트랜드)
그 밖의 수지
(E-1) : 에틸렌/무수말레산/아크릴산에틸 공중합체(스미토모가가쿠고교가부시키가이샤제 「본다인AX8390」)

Claims (11)

  1. 폴리아릴렌설피드 수지 조성물을 성형해서 이루어지는 성형품과, 에폭시 수지를 포함하는 경화성 수지 조성물의 경화물이 접착해서 이루어지는 복합 성형품의 제조 방법으로서,
    상기 성형품에 어닐 처리하는 공정(1)과, 어닐 처리된 상기 성형품과 상기 경화물을 접착하는 공정(2)을 갖고,
    상기 폴리아릴렌설피드 수지 조성물이 폴리아릴렌설피드 수지(A)와 에폭시 수지(B)와 산가가 65〔mgKOH/g〕 이상 150〔mgKOH/g〕 이하의 범위인 카르복시기 및 카르복시산무수물기를 함유하는 올레핀 왁스(C)를 필수 성분으로서 배합해서 용융 혼련(混練)해서 얻어지는 것이고,
    폴리아릴렌설피드 수지(A) 100질량부에 대해서, 상기 에폭시 수지(B)가 1질량부 이상 250질량부 이하의 범위이며, 또한 상기 올레핀 왁스(C)가 0.01질량부 이상 5질량부 이하의 범위인 것을 특징으로 하는 복합 성형품의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    공정(1)은, 100℃ 이상 260℃ 이하의 범위에서 어닐 처리하는 공정인, 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    공정(2)은, 상기 성형품과, 에폭시 수지를 포함하는 경화성 수지 조성물을 접촉시킨 후, 당해 경화성 수지 조성물을 경화시키는 공정인, 복합 성형품의 제조 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리아릴렌설피드 수지 조성물은, 당해 폴리아릴렌설피드 수지 조성물 1g당 에폭시기량이 1〔㎛ol〕 이상 500〔㎛ol〕 이하의 범위로 되도록, 에폭시 수지(B)를 배합해서 이루어지는 것인, 복합 성형품의 제조 방법.
  5. 폴리아릴렌설피드 수지 조성물을 성형해서 이루어지는 성형품과, 에폭시 수지를 포함하는 경화성 수지 조성물의 경화물이 접착해서 이루어지는 복합 성형품으로서,
    상기 성형품이 어닐 처리된 것이고,
    상기 폴리아릴렌설피드 수지 조성물이 폴리아릴렌설피드 수지(A)와 에폭시 수지(B)와 산가가 65〔mgKOH/g〕 이상 150〔mgKOH/g〕 이하의 범위인 카르복시기 및 카르복시산무수물기를 함유하는 올레핀 왁스(C)를 필수 성분으로서 배합해서 이루어지는 것이고, 폴리아릴렌설피드 수지(A) 100질량부에 대해서, 상기 에폭시 수지(B)가 1질량부 이상 250질량부 이하의 범위이며, 또한 상기 올레핀 왁스(C)가 0.01질량부 이상 5질량부 이하의 범위인 것을 특징으로 하는 복합 성형품.
  6. 폴리아릴렌설피드 수지(A)와 에폭시 수지(B)와 산가가 65〔mgKOH/g〕 이상 150〔mgKOH/g〕 이하의 범위인 카르복시기 및 카르복시산무수물기를 함유하는 올레핀 왁스(C)를 필수 성분으로서 배합해서 이루어지는 것이고, 폴리아릴렌설피드 수지(A) 100질량부에 대해서, 상기 에폭시 수지(B)가 1질량부 이상 250질량부 이하의 범위이며, 또한 상기 올레핀 왁스(C)가 0.01질량부 이상 5질량부 이하의 범위인 것을 특징으로 하는 폴리아릴렌설피드 수지 조성물.
  7. 제6항에 기재된 폴리아릴렌설피드 수지 조성물을 성형해서 이루어지는 성형품.
  8. 제7항에 있어서,
    어닐 처리되어 이루어지는 성형품.
  9. 폴리아릴렌설피드 수지(A)와 에폭시 수지(B)와 산가가 65〔mgKOH/g〕 이상 150〔mgKOH/g〕 이하의 범위인 카르복시기 및 카르복시산무수물기를 함유하는 올레핀 왁스(C)를 필수 성분으로서 배합해서 용융 혼련하는 것이고, 폴리아릴렌설피드 수지(A) 100질량부에 대해서, 상기 에폭시 수지(B)가 1질량부 이상 250질량부 이하의 범위이며, 또한 상기 올레핀 왁스(C)가 0.01질량부 이상 5질량부 이하의 범위인 것을 특징으로 하는 폴리아릴렌설피드 수지 조성물의 제조 방법.
  10. 제9항에 기재된 제조 방법에 의해 제조한 폴리아릴렌설피드 수지 조성물을 용융 성형하는 성형품의 제조 방법.
  11. 제10항에 기재된 제조 방법에 의해 제조한 성형품을 어닐 처리하는, 성형품의 제조 방법.
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