TWI788496B - 具有優異機械性質及抗腐蝕性之聚芳硫醚樹脂組成物 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於聚芳硫醚樹脂組成物，其具有優異的機械特性、抗腐蝕特徵、混濁度特徵及耐熱性，及由其模製之製品。樹脂組成物有效移除鹵素類副產物，使得有可能防止模具在射出模製時之腐蝕及防止產品之耐久性惡化。因為樹脂組成物具有優異的機械特性、抗腐蝕特徵、混濁度特徵及耐熱性，其可滿足汽車零件以及電氣及電子零件所需之標準。

Description

具有優異機械性質及抗腐蝕性之聚芳硫醚樹脂組成物
發明領域 本發明係關於聚芳硫醚樹脂組成物，其具有優異的機械特性、抗腐蝕特徵、混濁度特徵及耐熱性，及由其模製之製品。
發明背景 聚芳硫醚(PAS)為熱塑樹脂，其具有高溫熱穩定性、阻燃性、低水分含量及其類似性質。其已有利地用作鋼替代物及結構材料。特定言之，聚苯硫醚(PPS)由於其結構特徵而具有優異的耐化學性。因此，其廣泛用於不可由習知聚酯樹脂及聚醯胺樹脂置換之汽車零件以及電氣及電子零件(參見韓國專利特許公開案第2013-0020860號以及韓國專利案第1082636號及第1475658號)。
同時，由於汽車零件以及電氣及電子零件之小型化及輕量化趨勢，薄膜射出模製通常用於製造模製品。同時，需要改良作為電氣及電子零件之小型及薄型模製品之機械特性。此外，PPS大部分具有鹵素類副產物。此等副產物不僅引起諸如模具在射出模製時腐蝕之問題，且亦提高產品在其處理期間之缺陷率及降低產品之耐久性。因此，對具有優異的射出加工性及機械特性，由此增強產品之耐久性的樹脂組成物之需求增加。先前技術文獻 專利文獻
韓國專利特許公開案第2013-0020860號 韓國專利案第1082636號 韓國專利案第1475658號
發明概要待解決之技術問題 因此，本發明之目標為提供一種樹脂組成物，其具有優異的注射加工性及機械特性且具有改良的混濁度特徵及耐熱性，及由其模製之製品。問題解決方案
為了實現以上目標，本發明提供一種樹脂組成物，其包含聚芳硫醚樹脂、過渡金屬粒子、纖維無機填充劑及無機成核劑，其中以組成物之總重量計，樹脂組成物包含0.05至5.0重量%之過渡金屬粒子。
此外，本發明提供一種藉由模製樹脂組成物而製造的模製品。本發明之有利作用
本發明之樹脂組成物包含聚芳硫醚樹脂且可有效移除在其加工期間的鹵素類副產物。因此，其可藉由改良可能在射出模製期間引起的或加工產品中的腐蝕現象來增強模具之耐久性。特定言之，因為樹脂組成物具有優異的機械特性、混濁度特徵及耐熱性，其可滿足汽車零件以及電氣及電子零件所需之標準。
較佳實施例之詳細說明 本發明提供一種樹脂組成物，其包含聚芳硫醚樹脂、過渡金屬粒子、纖維無機填充劑以及無機成核劑。 聚芳硫醚樹脂
聚芳硫醚樹脂在300℃下之熔融黏度可為300至10,000泊。特定言之，聚芳硫醚樹脂在300℃下之熔融黏度可為300至5,000泊或1,000至3,000泊。
聚芳硫醚樹脂之數目平均分子量可為5,000至30,000 g/mol。特定言之，聚芳硫醚樹脂之數目平均分子量可為7,000至30,000 g/mol或8,000至20,000 g/mol。
較佳地，聚芳硫醚樹脂在300℃下之熔融黏度可為300至10,000泊且數目平均分子量為7,000至30,000 g/mol。若聚芳硫醚樹脂之熔融黏度在上述範圍內，則樹脂組成物之射出加工性可得到增強。若聚芳硫醚樹脂之數目平均分子量在上述範圍內，則加工產品之機械特性可得到改良。
聚芳硫醚樹脂之熔點可為265至290℃，尤其270至285℃或275至285℃。
聚芳硫醚樹脂之多分散性指數(PDI)可為1至10。特定言之，聚芳硫醚樹脂之多分散性指數(PDI)可為2至10、2至8或2至5。
以樹脂組成物之總重量計，聚芳硫醚樹脂可以40至65重量%之量使用。特定言之，以樹脂組成物之總重量計，聚芳硫醚樹脂可以50至65重量%之量使用。若聚芳硫醚樹脂以40重量%或更多的量使用，則由此製得之產品之機械特性將不會劣化。若其以65重量%或更少的量使用，則由此製得之產品之機械特性將增強。
用於製備聚芳硫醚樹脂之方法不受特定限制，只要其滿足以上物理性質即可。舉例而言，可藉由熔融聚合來製備聚芳硫醚樹脂。特定言之，可藉由熔融聚合包含二碘芳族化合物及硫元素之反應物來製備聚芳硫醚樹脂。
用於以上熔融聚合之二碘芳族化合物可為選自由以下組成之群的至少一者：二碘苯(DIB)、二碘萘、二碘聯苯、二碘雙酚及二碘二苯甲酮，但不限於此。此外，二碘芳族化合物可具有結合於上文所提及之化合物之取代基，諸如烷基或碸基團，或亦可使用其中芳族基團中含有諸如氧或氮之原子之二碘芳族化合物。此外，視碘原子之連接位置而定，二碘芳族化合物具有各種異構體。其中，其中碘連接至對位之化合物可為更合適的，諸如對二碘苯(p-DIB)、2,6-二碘萘或p,p'-二碘聯苯。
與二碘芳族化合物反應之硫元素不受特定限制。通常，硫元素在室溫下以環八硫(S8 )形式存在，其中八個原子係連接的。若硫可以除以上形式以外的任何固體或液體狀態商購，則其可不受限制地使用。
反應物，其包含二碘芳族化合物及硫元素，可進一步包含聚合引發劑、穩定劑或其混合物。特定言之，聚合引發劑可為選自由以下組成之群之至少一者：1,3-二碘-4-硝基苯、巰基苯并噻唑、2,2'-二硫代苯并噻唑、環己基苯并噻唑亞磺醯胺及丁基苯并噻唑亞磺醯胺，但其不限於此。穩定劑不受特定限制，只要其為通常用於樹脂聚合反應中之穩定劑即可。
同時，可在反應物聚合期間向其中添加聚合終止劑。聚合終止劑不受特別限制，只要其為能夠藉由移除所聚合之聚合物中所含之碘基來終止聚合的化合物即可。特定言之，聚合終止劑可為選自由以下組成之群之至少一者：二苯基型、苯甲酮型、單碘基芳基型、苯并噻唑型、苯并噻唑亞磺醯胺型、雙甲硫羰醯胺型、碘聯苯型及二硫代胺基甲酸酯型。更特定言之，聚合終止劑可為選自由以下組成之群之至少一者：苯硫醚、二苯醚、苯甲酮、二硫化二苯并噻唑、碘苯酚、碘苯胺、碘二苯甲酮、2-巰基苯并噻唑、2,2'-二硫代雙苯并噻唑、N-環己基苯并噻唑-2-亞磺醯胺、2-𠰌啉基硫代苯并噻唑、N,N-二環己基苯并噻唑-2-亞磺醯胺、一硫化四甲基甲硫碳醯胺、二硫化四甲基甲硫碳醯胺、二甲基二硫代胺基甲酸鋅、二乙基二硫代胺基甲酸鋅及二硫化二苯。
同時，可視聚芳硫醚樹脂之目標黏度或目標分子量來決定聚合終止劑之添加時序。特定言之，可在初始反應物中所含的70至100重量%之二碘芳族化合物由反應耗盡時添加聚合終止劑。
此外，如上文所描述之熔融聚合之條件不受特定限制，只要其能夠起始包含二碘芳族化合物及硫元素之反應物之聚合即可。舉例而言，熔融聚合可在高溫及減壓之條件下進行，其中聚合反應可進行約1至30小時，同時溫度及壓力分別自180至250℃及50至450托之初始反應條件上升及下降至270至350℃及0.001至20托之最終反應條件。特定言之，聚合反應可在約280至300℃及約0.1至1托之最終反應條件下進行。
同時，用於製備聚芳硫醚樹脂之方法可進一步包含在熔融聚合之前熔融混合反應物，該反應物包含二碘芳族化合物及硫元素。熔融混合不受特定限制，只要混合物可熔融混合即可。舉例而言，其可在130至200℃或160至190℃之溫度下進行。若在如上文所描述之熔融聚合之前進行熔融混合步驟，則隨後進行之熔融聚合可更容易地發生。
根據本發明之實施例，聚芳硫醚樹脂之熔融聚合可在以硝基苯為主之催化劑存在下進行。此外，若在如上文所描述之熔融聚合之前進行熔融混合步驟，則可在熔融混合步驟中添加以硝基苯為主之催化劑。舉例而言，以硝基苯為主之催化劑可為1,3-二碘-4-硝基苯或1-碘-4-硝基苯，但其不限於此。 過渡金屬粒子
以樹脂組成物之總重量計，過渡金屬粒子可以0.05至5.0重量%之量使用。特定言之，以樹脂組成物之總重量計，過渡金屬粒子可以0.05至3.0重量%、0.1至3.0重量%、0.1至2.0重量%或0.1至1.0重量%之量使用。更特定言之，其可以0.2至0.7重量%或0.2至1.0重量%之量使用。
若過渡金屬粒子以上述範圍內之量使用，則樹脂組成物之機械強度及抗腐蝕特徵得到增強。
過渡金屬粒子防止在樹脂組成物之高溫處理期間聚合物鏈之熱分解且抑制由副產物引起之氣體形成，藉此增強耐熱性及機械強度。因此，包含其之樹脂組成物在射出模製時不會引起金屬模具之腐蝕，由此使得有可能進行連續射出。
過渡金屬粒子可包含至少一種選自由以下組成之群之過渡金屬：銅、鎳、鈦、鈀、鉻、金、鋅、鐵、鉬、鈷、銀及鉑。特定言之，過渡金屬粒子可包含至少一種選自由以下組成之群之過渡金屬：銅、鎳、鈦、鋅、鉻及金。
過渡金屬粒子之平均直徑為0.1至10 µm。其可具有球形、板形、無定形形狀或其等混雜之形狀。特定言之，過渡金屬粒子之平均直徑為1至10 µm、1至8 µm或2至8 µm，且具有球形、板形、無定形形狀或其等混雜之形狀。 纖維無機填充劑
纖維無機填充劑用於改良樹脂組成物之耐熱性及機械強度。
纖維無機填充劑可包含選自由以下組成之群之至少一者：玻璃纖維、碳纖維、二氧化矽纖維、鈦酸鉀纖維、鈦纖維、芳綸纖維及石棉纖維。特定言之，纖維無機填充劑可為玻璃纖維。更特定言之，纖維無機填充劑可為硼矽酸鋁玻璃纖維。
纖維無機填充劑之平均直徑可為6至15 µm且平均長度為1至5 mm。特定言之，纖維無機填充劑之平均直徑可為6至13 µm或9至12 µm且平均長度為2至5 mm。
纖維無機填充劑可經表面處理以改良與樹脂之界面黏著。特定言之，纖維無機填充劑可用選自由以下組成之群之矽烷作表面處理：以胺基為主之矽烷、以環氧基為主之矽烷、以胺基甲酸酯為主之矽烷及其組合。
以樹脂組成物之總重量計，纖維無機填充劑可以20至65重量%之量使用。特定言之，以樹脂組成物之總重量計，纖維無機填充劑可以30至55重量%、35至55重量%或35至50重量%之量使用。若纖維無機填充劑以20重量%或更多的量使用，則物理性質可由於添加纖維無機填充劑而得到強化。若其以65重量%或更少的量使用，則有可能防止樹脂組成物之可加工性降低之問題。 無機成核劑
無機成核劑充當結晶聚合物之主要晶核以加快晶體生長且提高結晶速度，同時降低晶體尺寸。
特定言之，若樹脂組成物包含無機成核劑，則結晶速度加快，使得縮短在射出模製期間之循環時間，且甚至在低溫模具中亦可提高結晶程度。特定言之，由聚芳硫醚樹脂製得之製品之表面特徵將根據射出模製期間之模具溫度而極大地變化。一般而言，當模具溫度為130℃或更低時，將在產品之表面上產生諸如填充物突起之表面缺陷。然而，若樹脂組成物包含無機成核劑，則即使在模具溫度較低時，樹脂組成物之結晶速度仍加快，藉此顯著增強模製品之外觀品質。
無機成核劑可為以硼為主之成核劑，諸如滑石。特定言之，無機成核劑可包含選自由以下組成之群之至少一者：硼酸鹽、硫化硼(B2 S3 )、氯化硼(BCl3 )、硼酸(H3 BO3 )、硬硼鈣石、硼酸鋅、碳化硼(B4 C)、氮化硼(BN)及三氧化二硼(B2 O3 )。特定言之，無機成核劑可為氮化硼(BN)、三氧化二硼或其組合。更特定言之，以無機成核劑之總重量計，無機成核劑可包含5重量%或更少，或0.5重量%之三氧化二硼(B2 O3 )及95重量%之氮化硼(BN)。更特定言之，以無機成核劑之總重量計，無機成核劑可包含0.01至0.5重量%之三氧化二硼(B2 O3 )及99.5至99.99重量%之氮化硼(BN)。
硼酸鋅可為選自由以下組成之群之至少一者：Zn2 O14 .5H7 B6 、Zn4 O8 B2 H2 及Zn2 O11 B6 。
以樹脂組成物之總重量計，無機成核劑可以0.1至2重量%之量使用。特定言之，以樹脂組成物之總重量計，無機成核劑可以0.1至1.5重量%，或0.1至1重量%之量使用。若無機成核劑以以上量範圍內之量使用，則冷卻時間縮短，藉此增強產品之可模製性且縮短加工時間，藉此增強產品之加工效率。 相容劑
樹脂組成物可進一步包含相容劑。
相容劑為用於強化物理性質之試劑。其用於藉由增強聚芳硫醚與纖維無機填充劑之間的相容性來改良二者之間的界面黏著。
相容劑可為矽烷。特定言之，樹脂組成物可進一步包含至少一種選自由以下組成之群之相容劑：以環氧基為主之矽烷、以巰基為主之矽烷及以胺基為主之矽烷。
相容劑可為無水矽烷。無水矽烷可藉由在包含微孔之無機材料負載液體矽烷來製備。無水矽烷中所含的矽烷之量可為無水矽烷之總重量之50至80重量%，或60至75重量%。液體矽烷可選自由以下組成之群：環氧矽烷、巰基矽烷及胺基矽烷。
以樹脂組成物之總重量計，樹脂組成物可包含1.0重量%或更少的量之相容劑。特定言之，以樹脂組成物之總重量計，樹脂組成物可包含0.1至1.0重量%、0.1至0.8重量%或0.3至0.7重量%之量的相容劑。
樹脂組成物可進一步包含至少一種選自由以下組成之群之添加劑：熱穩定劑、潤滑劑、抗靜電劑、增滑劑及色素。模製品
本發明提供一種藉由模製樹脂組成物而製造之模製品。
模製品可為汽車零件以及電氣或電子零件。
模製品可藉由此項技術中已知的方法(諸如雙軸擠壓、射出及其類似方法)，藉由模製本發明之樹脂組成物來製造。舉例而言，模製品可呈薄膜、薄片、薄層或纖維之多種形式。此外，模製品可為射出模製品、擠壓模製品、薄層模製品或吹塑模製品。特定言之，模製品可為薄層模製品或射出模製品。
特定言之，若藉由射出模製來製造模製品，則模具溫度可設定成約130℃或更高。在模製品呈薄膜或薄片形式之情況下，其可為各種薄膜或薄片，例如未經拉伸、單向拉伸或雙向拉伸。在模製品為纖維之情況下，其可為各種纖維，諸如未拉伸絲、拉伸絲或高度拉伸絲。其可以織物、針織物、非編織織物(例如紡黏法、熔噴法及短纖維)、繩子或網形式使用。模製品可用作電氣零件，諸如電腦零件、電子零件、建築元件、汽車零件、機械零件、日用品、與化學物質接觸之零件之塗層或用於工業用途之耐化學性紡織物。
在下文中，將參考以下實例更詳細描述本發明。然而，闡述此等實例以說明本發明，且本發明之範疇不限於此。製備實例 1 ： 製備 PPS-1
將5,130 g對二碘苯(p-DIB)及450 g硫裝入5公升反應器中，該反應器配備有能夠量測反應器內部溫度之熱電偶及能夠進行氮氣吹掃及抽真空應用之真空管線。接著，將反應器加熱至180℃以完全熔融及混合p-DIB及硫。隨後，溫度及壓力分別自220℃及350托之初始反應條件逐漸上升及下降至300℃及0.6至0.9托之最終反應條件，且進行聚合反應同時添加硫七次，每次添加以19 g之量進行。藉由方程式「(當前黏度/目標黏度)×100%」，以當前黏度與目標黏度之相對比率形式量測聚合反應之進程。目標黏度設定為2,000泊，且用黏度計量測在聚合反應期間收集之樣品之當前黏度。當聚合反應進行至80%完成度時，添加35 g二硫化二苯作為聚合終止劑且反應進行1小時。隨後，在0.1至0.5托下逐漸進行抽真空以達到目標黏度，且終止反應以合成聚苯硫醚樹脂(PPS-1樹脂)。使用小型條帶切割機，以集結粒形式處理由此製備之樹脂。
根據以下方法量測由此獲得之PPS-1樹脂之熔點(Tm)、數均分子量(Mn)、多分散性指數(PDI)及熔融黏度(MV)。因此，其熔點為282℃，Mn為11,420 g/mol，PDI為2.8且熔融黏度為2,150泊。 熔點
在差示掃描量熱計(DSC)中，溫度以10℃/分鐘之速率自30℃升高至320℃，且使溫度冷卻至30℃，接著溫度又以10℃/分鐘之速率自30℃升高至320℃以量測熔點。 數目平均分子量(Mn)及多分散性指數(PDI)
使PPS樹脂以0.4重量%之濃度溶解於1-氯萘中，同時在250℃下攪拌25分鐘以製備樣品。接著，樣品在高溫凝膠滲透層析(GPC)系統中以1 ml/min之流動速率流動(在210℃下)且在管柱中連續分離成具有不同分子量之聚苯硫醚。隨後，用RI偵測器量測所分離之具有不同分子量之聚苯硫醚之強度。用具有已知分子量之標準樣品(亦即，聚苯乙烯)製備校準曲線，且計算樣品之數目平均分子量(Mn)及多分散性指數(PDI)。 熔融黏度(MV)
在300℃下，用旋轉圓盤式黏度計量測熔融黏度。在藉由頻率掃描方法進行之量測中，自0.6rad/s至500 rad/s量測角頻率，且將在1.84 rad/s下之黏度定義為熔融黏度。製備實例 2 ： 製備 PPS-2 樹脂
除了調節目標黏度以外，以與製備實例1相同之方式製備PPS-2樹脂。PPS-2之熔融黏度為1,980泊(poise)，熔點為281℃，Mn為17,290 g/mol且PDI為2.9。
實例及比較實例中使用之組分展示於以下表1中。 [表1]
Figure 107147470-A0304-0001
 實例 1 ：製備樹脂組成物
將59.3重量%之製備實例1中獲得之PPS-1樹脂、40重量%之用胺基矽烷進行表面處理之玻璃纖維、0.2重量%之以硼為主之成核劑及0.5重量%之過渡金屬粒子供應至用於混合之雙軸螺桿擠壓機中以製備樹脂組成物。
雙軸螺桿擠壓機之直徑為40 mm且L/D為44 (SM Platek)。擠壓條件係螺桿速度為250 rpm，進料速率為40公斤/小時，筒管溫度為280℃至320℃且力矩為60%。原料分別經由總共二個給料器供應，其中第一給料器用於供應PPS-1樹脂、以硼為主之成核劑及過渡金屬粒子；且第二給料器供應玻璃纖維，由此製備PPS樹脂組成物。實例 2 至 6 及比較實例 1 至 4
除了組分及其量如以下表2中所示以外，以與實例1中相同之方式製備PPS樹脂組成物。 [表2]
Figure 107147470-A0304-0002
 物理性質之測試實例量測
根據如下文所描述之方法各自量測實例1至6及比較實例1至4中製備之PPS樹脂組成物之物理性質，且量測結果展示於以下表3中。首先，在310℃下，將實例1至6及比較實例1至4中製備之PPS樹脂組成物各自射出模製以製備射出模製樣本，量測其物理性質。 (1)拉伸強度及伸長率
根據ISO 527方法，使用Universal Testing Machine (Zwick Roell Z010)量測測試樣本之拉伸強度及伸長率。 (2)衝擊強度
根據ISO 179方法，使用Charpy Impact Tester量測80 mm×10 mm×4 mm (長度×寬度×厚度)之射出模製樣本之衝擊強度。 (3)撓曲強度及撓曲模數
根據ISO 178方法，量測80 mm×10 mm×4 mm (長度×寬度×厚度)之射出模製樣本之撓曲強度及撓曲模數。 (4)熱變形溫度(HDT)
根據ISO 75方法，量測80 mm×10 mm×4 mm (長度×寬度×厚度)之射出模製樣本之熱變形溫度(HDT)。 (5)抗腐蝕
將鋼盤及射出模製樣本置放於配備有加壓裝置之循環烘箱中。將樣本插置在鋼盤中，用2 kg重量加壓，且保持在85℃及85%濕度之條件下。將十份具有相同組成之樣本置放於腔室中，其中一個每二分鐘取出一次以確認腐蝕。在此類事件中，記錄首次出現腐蝕之時間。射出模製樣本之尺寸為60 mm×40 mm×2 mm。用於抗腐蝕-1之鋼盤為不鏽鋼(由POSCO製造，商標名稱：304LN)，且用於抗腐蝕-2之鋼盤為塗有鎳之鋼(由Shinsung Chemical Co., Ltd.製造，商標名稱：NiKlad 752)。 [表3]
Figure 107147470-A0304-0003
如以上表3中所示，實例1至6之樹脂組成物，其包含過渡金屬粒子，具有優異的拉伸強度、拉伸伸長率、撓曲強度、撓曲模數、衝擊強度、熱變形溫度及抗腐蝕性。同時，比較實例1至4之樹脂組成物，其不包含過渡金屬粒子，具有弱抗腐蝕性。特定言之，比較實例3之樹脂組成物，其包含PPS-2但不包含過渡金屬粒子，與實例3相比展示顯著較低的拉伸強度、撓曲強度及衝擊強度。 (6)除氣
使用等溫熱重量分析儀(TGA)將實例1及比較實例1之集結粒型樣品(10 mg)各自在320℃下保持30分鐘，以量測在5分鐘增量中產生之除氣量(亦即，產生率(%))。量測結果展示於以下表4中。 [表4]
Figure 107147470-A0304-0004
 (7)混濁度
實例1及比較實例1之80 mm×10 mm×4 mm之射出模製樣本各自在320℃下保持5小時，以量測在測試前及測試後之混濁度變化。量測結果展示於以下表5中。 [表5]
Figure 107147470-A0304-0005
如表4及5中所示，實例1之樹脂組成物，其包含過渡金屬粒子，具有低混濁度，而比較實例1之樹脂組成物，其不包含過渡金屬粒子，具有顯著增加之混濁度。由以上可證實，藉由添加過渡金屬粒子，產物之混濁度可由於高溫環境中產生之除氣而顯著降低。 (8)短期耐熱性
實例1及2以及比較實例1及2中之0.8 mm之ASTM撓曲樣本各自在高溫烘箱中，在250℃下老化7分鐘及14分鐘且經歷21分鐘循環老化(3次7分鐘老化及7分鐘暫停)，以評估耐熱性。以在老化之前量測之撓曲強度為基準(作為100%)，藉由量測在老化之後的撓曲強度來評估耐熱性。結果展示於以下表6中。 [表6]
Figure 107147470-A0304-0006
如表6中所示，實例1及2之樹脂組成物，其包含過渡金屬粒子，具有優異的耐熱性，而比較實例1及2之樹脂組成物，其不包含過渡金屬粒子，具有顯著低耐熱性值。
因此，由於添加過渡金屬，實例1至6之樹脂組成物具有優異的混濁度特徵及熱穩定性以及優異的機械強度及抗腐蝕性。相比之下，比較實例1至4之樹脂組成物，其不包含過渡金屬，在所有或一些此等特性方面較差。因此，其不適合作為汽車零件以及電氣及電子零件之原料。

Claims (12)

  1. 一種樹脂組成物，其包含各自以該樹脂組成物總重量計：呈40至65重量%之量的一聚芳硫醚樹脂、呈0.05至5.0重量%之量的一過渡金屬粒子、呈30至55重量%之量的一纖維無機填充劑及呈0.1至2重量%之量的一無機成核劑，以及其中該過渡金屬粒子具有1至10μm之一平均直徑。
  2. 如請求項1之樹脂組成物，其中該聚芳硫醚樹脂在300℃下具有300至10,000泊之一熔融黏度以及7,000至30,000g/mol之一數目平均分子量。
  3. 如請求項1之樹脂組成物，其中該過渡金屬粒子具有一球形、一盤形、一非晶形形狀或其等混雜之形狀。
  4. 如請求項1之樹脂組成物，其中該過渡金屬粒子包含至少一種選自由以下組成之群之過渡金屬：銅、鎳、鈦、鋅、鉻以及金。
  5. 如請求項1之樹脂組成物，其中該纖維無機填充劑具有6至15μm之一平均直徑以及1至5mm之一平均長度，且用選自由以下組成之群之矽烷作表面處理：以胺基為主之矽烷、以環氧基為主之矽烷、以胺基甲酸酯為主之矽烷以及其組合。
  6. 如請求項1之樹脂組成物，其中該纖維無 機填充劑為一硼矽酸鋁玻璃纖維。
  7. 如請求項1之樹脂組成物，其中該無機成核劑包含選自由以下組成之群之至少一者：一硼酸鹽、硫化硼(B2S3)、氯化硼(BCl3)、硼酸(H3BO3)、硬硼鈣石、硼酸鋅、碳化硼(B4C)、氮化硼(BN)以及三氧化二硼(B2O3)。
  8. 如請求項1之樹脂組成物，其進一步包含至少一種選自由以下組成之群之相容劑：一以環氧基為主之矽烷、一以巰基為主之矽烷以及一以胺基為主之矽烷。
  9. 如請求項1之樹脂組成物，其進一步包含至少一種選自由以下組成之群之添加劑：一熱穩定劑、一潤滑劑、一抗靜電劑、一增滑劑及一色素。
  10. 一種模製品，其係藉由模製如請求項1至9中任一項之樹脂組成物來製造。
  11. 如請求項10之模製品，其為一汽車零件、一電氣零件或一電子零件。
  12. 如請求項10之模製品，其為一薄層模製品或一射出模製品。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220092704A (ko) * 2020-12-24 2022-07-04 에이치디씨폴리올 주식회사 폴리아릴렌 설파이드 수지 조성물 및 내열충격성 성형체

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102224202A (zh) * 2008-11-21 2011-10-19 Dic株式会社 聚芳硫醚树脂组合物和流体管道构件
WO2017200203A1 (ko) * 2016-05-19 2017-11-23 이니츠 주식회사 내화학성이 우수한 폴리아릴렌 설파이드 수지 조성물
KR20170130837A (ko) * 2016-05-19 2017-11-29 이니츠 주식회사 사출 성형성이 우수한 폴리아릴렌 설파이드 수지 조성물

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3451873A (en) * 1967-02-01 1969-06-24 Dow Chemical Co Method for crosslinking polyphenylene sulfide polymers and preparing laminar structures
JPS54146852A (en) * 1978-05-10 1979-11-16 Shin Etsu Chem Co Ltd Polyphenylene sulfide resin composition
JP4802644B2 (ja) * 2005-08-12 2011-10-26 東ソー株式会社 ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物
KR101082636B1 (ko) 2006-11-24 2011-11-10 주식회사 엘지화학 전기전도성이 우수한 열전도성 열가소성 수지 조성물, 및이의 제조방법
TWI428394B (zh) * 2008-01-31 2014-03-01 Dainippon Ink & Chemicals 聚伸芳硫醚樹脂組成物、其製造方法及表面安裝用電子構件
KR101457745B1 (ko) 2011-08-19 2014-11-03 주식회사 엘지화학 폴리페닐렌 설파이드 제조 방법 및 이로부터 제조된 폴리페닐렌 설파이드
WO2013090163A1 (en) * 2011-12-16 2013-06-20 Ticona Llc Boron-containing nucleating agent for polyphenylene sulfide
CN103987784B (zh) 2011-12-28 2015-11-25 东丽株式会社 聚苯硫醚树脂组合物、该树脂组合物的成型品及该树脂组合物的制造方法
US20150275063A1 (en) * 2012-09-19 2015-10-01 Chandrashekar Raman Thermally conductive plastic compositions, extrusion apparatus and methods for making thermally conductive plastics
JP5916972B2 (ja) * 2014-03-27 2016-05-11 ポリプラスチックス株式会社 ポリアリーレンサルファイド系樹脂組成物及びインサート成形体
CN107250278A (zh) * 2015-02-25 2017-10-13 东丽株式会社 聚苯硫醚树脂组合物、由其形成的成型品以及半导体封装的制造方法
KR102300453B1 (ko) * 2015-05-14 2021-09-09 에스케이케미칼 주식회사 금속과의 접착성이 우수한 폴리아릴렌 설파이드 조성물
CN105970333B (zh) * 2016-06-30 2017-12-15 江苏文凤化纤集团有限公司 聚四氟乙烯纤维

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102224202A (zh) * 2008-11-21 2011-10-19 Dic株式会社 聚芳硫醚树脂组合物和流体管道构件
WO2017200203A1 (ko) * 2016-05-19 2017-11-23 이니츠 주식회사 내화학성이 우수한 폴리아릴렌 설파이드 수지 조성물
KR20170130837A (ko) * 2016-05-19 2017-11-29 이니츠 주식회사 사출 성형성이 우수한 폴리아릴렌 설파이드 수지 조성물

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