WO2012057143A1 - ポリスルホン組成物 - Google Patents

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WO2012057143A1
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WO
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polysulfone
carbon black
group
mass
parts
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PCT/JP2011/074557
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French (fr)
Inventor
寛和 松井
太野　大介
Original Assignee
住友化学株式会社
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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L81/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing sulfur with or without nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of polysulfones; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L81/06—Polysulfones; Polyethersulfones

Definitions

  • the present invention relates to a polysulfone composition containing polysulfone and carbon black.
  • Polysulfone is considered as a material for various products and parts, including electrical and electronic parts, because it has excellent heat resistance and chemical resistance, and has high strength and rigidity.
  • carbon black is blended with polysulfone, light resistance is imparted by the ultraviolet absorption ability of carbon black, and the black color of carbon black is blackened so that the color of polysulfone becomes inconspicuous. It is possible to impart antistatic properties or electrical conductivity due to the conductivity. Therefore, a polysulfone composition containing polysulfone and carbon black has been studied as a preferred polysulfone material.
  • Patent Document 1 describes a polysulfone composition containing 60.0 to 95.9 parts by mass of polysulfone and 3.0 to 15.0 parts by mass of carbon black.
  • Patent Document 2 describes a polysulfone composition containing polysulfone and 5 to 40% by mass of carbon black having a pH of 5.0 or less.
  • an object of the present invention is to provide a polysulfone composition comprising polysulfone and carbon black, having excellent light resistance and having good mechanical properties.
  • the present invention includes polysulfone and carbon black having a pH of 4 or less measured according to JIS K6221-6.4.2, and the content of the carbon black is 100 mass of the polysulfone.
  • the polysulfone composition is provided in an amount of 0.01 to 2.5 parts by weight per part.
  • the polysulfone composition of the present invention has excellent light resistance and good mechanical properties.
  • the polysulfone composition of this embodiment includes polysulfone and carbon black having a pH of 4 or less measured according to JIS K6221-6.4.2, and the carbon black content is 100 parts by mass of polysulfone. 0.01 to 2.5 parts by mass.
  • Polysulfone typically has a divalent aromatic group (residue obtained by removing two hydrogen atoms bonded to the aromatic ring from an aromatic compound), a sulfonyl group (—SO 2 —), oxygen, and the like. And a resin having a repeating unit containing an atom.
  • Polysulfone preferably has a repeating unit represented by the following formula (1) (hereinafter sometimes referred to as “repeating unit (1)”) from the viewpoint of heat resistance and chemical resistance.
  • Ph 1 and Ph 2 each independently represent a phenylene group.
  • Each hydrogen atom in the phenylene group may be independently substituted with an alkyl group, an aryl group, or a halogen atom.
  • polysulfone is a repeating unit represented by the following formula (2) (hereinafter sometimes referred to as “repeating unit (2)”) or a repeating unit represented by the following formula (3).
  • repeating unit (2) a repeating unit represented by the following formula (2)
  • repeating unit (3) a repeating unit represented by the following formula (3).
  • repeating unit (3) One or more other repeating units such as (hereinafter sometimes referred to as “repeating unit (3)”) may be further included.
  • Ph 3 and Ph 4 each independently represent a phenylene group.
  • Each hydrogen atom in the phenylene group may be independently substituted with an alkyl group, an aryl group, or a halogen atom.
  • R represents an alkylidene group, an oxygen atom or a sulfur atom.
  • Ph 5 represents a phenylene group. Each hydrogen atom in the phenylene group may be independently substituted with an alkyl group, an aryl group, or a halogen atom. n represents an integer of 1 to 3. When n is 2 or more, a plurality of Ph 5 may be the same as or different from each other.
  • the phenylene group represented by any of Ph 1 to Ph 5 may be a p-phenylene group, an m-phenylene group, or an o-phenylene group.
  • a phenylene group is preferred.
  • alkyl group which may substitute a hydrogen atom in the phenylene group examples include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, an s-butyl group, a t- Examples thereof include a butyl group, an n-hexyl group, a 2-ethylhexyl group, an n-octyl group, and an n-decyl group, and the carbon number thereof is usually 1 to 10.
  • Examples of the aryl group which may substitute a hydrogen atom in the phenylene group include a phenyl group, o-tolyl group, m-tolyl group, p-tolyl group, 1-naphthyl group and 2-naphthyl group.
  • the carbon number is usually 6-20.
  • the hydrogen atom in the phenylene group is substituted with these groups, the number is preferably 2 or less and more preferably 1 or less for each phenylene group.
  • alkylidene group as R examples include a methylene group, an ethylidene group, an isopropylidene group, and a 1-butylidene group, and the number of carbon atoms is usually 1 to 5.
  • the polysulfone preferably has a repeating unit (1) of 50 mol% or more, more preferably 80 mol% or more based on the total amount of all repeating units constituting the polysulfone, and substantially repeats as a repeating unit. More preferably, it has only unit (1).
  • the polysulfone may have two or more repeating units (1) to (3) independently of each other.
  • Polysulfone can be produced by polycondensation of a dihalogenosulfone compound and a dihydroxy compound corresponding to the repeating unit constituting the polysulfone.
  • a resin having a repeating unit (1) uses a compound represented by the following formula (4) as a dihalogenosulfone compound (hereinafter sometimes referred to as “compound (4)”), and a dihydroxy compound represented by the following formula ( It can be produced by using the compound represented by 5) (hereinafter sometimes referred to as “compound (5)”).
  • the resin having the repeating unit (1) and the repeating unit (2) uses the compound (4) as the dihalogenosulfone compound and the compound represented by the following formula (6) as the dihydroxy compound (hereinafter referred to as “compound ( 6) “, sometimes referred to as”) ". Further, the resin having the repeating unit (1) and the repeating unit (3) uses the compound (4) as the dihalogenosulfone compound and the compound represented by the following formula (7) as the dihydroxy compound (hereinafter referred to as “compound ( 7) “, which is sometimes referred to as”) ".
  • X 1 -Ph 1 -SO 2 -Ph 2 -X 2 (4)
  • X 1 and X 2 each independently represent a halogen atom.
  • Ph 1 and Ph 2 are as defined above.
  • Ph 1 and Ph 2 are as defined above.
  • Ph 3 , Ph 4 and R are as defined above.
  • Ph 5 and n are as defined above.
  • the polycondensation is preferably carried out in a solvent using an alkali metal carbonate.
  • the alkali metal carbonate may be an alkali carbonate that is a normal salt, an alkali bicarbonate (an alkali hydrogen carbonate) that is an acidic salt, or a mixture of both.
  • alkali carbonate sodium carbonate or potassium carbonate is preferably used, and as the alkali bicarbonate, sodium bicarbonate or potassium bicarbonate is preferably used.
  • Solvents include dimethyl sulfoxide, 1-methyl-2-pyrrolidone, sulfolane (1,1-dioxothyrane), 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, 1,3-diethyl-2-imidazolidinone, dimethyl sulfone
  • Organic polar solvents such as diethylsulfone, diisopropylsulfone, and diphenylsulfone are preferably used.
  • Polysulfone has a reduced viscosity of usually 0.3 dL / g or more, preferably 0.4 to 0.6 dL / g, more preferably 0.45 to 0.55 dL / g.
  • the higher the reduced viscosity the easier it is to improve the heat resistance, strength, and rigidity.
  • the reduced viscosity is too high, the melting temperature and the melt viscosity tend to increase, and the temperature required for the molding tends to increase.
  • the polysulfone composition of the present embodiment includes the polysulfone as described above and carbon black having a pH of 4 or less measured according to JIS K6221-6.4.2, the content of which is 100 parts by mass of polysulfone. On the other hand, it is 0.01 to 2 parts by mass.
  • a polysulfone composition having excellent light resistance and good mechanical properties can be obtained by blending a predetermined amount of carbon black with polysulfone.
  • the carbon black having a pH of 4 or less usually has an oxidized surface and has an oxygen-containing group such as a carboxyl group, a quinone group, a lactone group, or a hydroxyl group on the surface. It is considered that this oxygen-containing group captures radicals generated by light, thereby preventing the degradation chain reaction of polysulfone and improving the light resistance of the polysulfone composition.
  • the pH of the carbon black is preferably 2 or more and 4 or less, more preferably 2.0 or more and less than 4.0, and further preferably 2.0 to 3.7.
  • the content of carbon black is preferably 0.05 to 2.5 parts by mass, more preferably 0.5 to 2.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of polysulfone. If the carbon black content is too low, the light resistance of the polysulfone composition will be insufficient, and if it is too high, the mechanical properties of the polysulfone composition will be insufficient.
  • Carbon black preferably has a number average particle size of 30 nm or less. If the number average particle diameter of the carbon black is too large, the surface area per mass becomes small, and the amount of oxygen-containing groups on the surface per mass decreases, so the light resistance of the polysulfone composition tends to be insufficient.
  • the number average particle diameter of carbon black is more preferably 25 nm or less, and usually 10 nm or more. The number average particle diameter of carbon black can be measured by observing carbon black with an electron microscope.
  • the carbon black preferably has a volatile content of 1% by mass or more with respect to the carbon black before heating when heated at 950 ° C. for 7 hours.
  • This volatile content is considered as an index of the amount of oxygen-containing groups on the surface per mass, and if it is too small, the light resistance of the polysulfone composition tends to be insufficient.
  • the said volatile matter of carbon black is 10 mass% or less normally.
  • the polysulfone composition of the present embodiment may contain one or more other components such as a filler, an additive other than carbon black, and a resin other than polysulfone.
  • the filler may be a fibrous filler, a plate-like filler, or a spherical or other granular filler other than the fibrous and plate-like materials.
  • the filler may be an inorganic filler or an organic filler.
  • fibrous inorganic fillers include glass fibers; carbon fibers such as pan-based carbon fibers and pitch-based carbon fibers; ceramic fibers such as silica fibers, alumina fibers and silica-alumina fibers; and metal fibers such as stainless steel fibers. It is done.
  • whiskers such as potassium titanate whisker, barium titanate whisker, wollastonite whisker, aluminum borate whisker, silicon nitride whisker, and silicon carbide whisker are also included.
  • fibrous organic fillers include polyester fibers and aramid fibers.
  • the plate-like inorganic filler include talc, mica, graphite, wollastonite, glass flake, barium sulfate, and calcium carbonate. Mica may be muscovite, phlogopite, fluorine phlogopite, or tetrasilicon mica.
  • the particulate inorganic filler include silica, alumina, titanium oxide, glass beads, glass balloons, boron nitride, silicon carbide and calcium carbonate.
  • the content of the filler in the polysulfone composition is usually 0 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polysulfone.
  • additives other than carbon black examples include antioxidants, heat stabilizers, ultraviolet absorbers, antistatic agents, surfactants, flame retardants, and colorants other than carbon black.
  • the content of additives other than carbon black in the polysulfone composition is usually 0 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polysulfone.
  • resins other than polysulfone examples include thermoplastic resins other than polysulfone such as polypropylene, polyamide, polyester, polyphenylene sulfide, polyether ketone, polycarbonate, polyphenylene ether, and polyetherimide; and phenol resins, epoxy resins, polyimide resins, and cyanates.
  • thermosetting resins such as resins.
  • the content of the resin other than polysulfone in the polysulfone composition is usually 0 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of polysulfone.
  • the polysulfone composition is preferably prepared by melt-kneading polysulfone, carbon black and other components used as necessary using an extruder and extruding the pellets into a pellet.
  • an extruder one having a cylinder, one or more screws arranged in the cylinder, and one or more supply ports provided in the cylinder is preferably used, and further one place provided in the cylinder What has the above vent part is used more preferably.
  • a molded article having excellent light resistance and good mechanical properties can be obtained.
  • a molding method of the polysulfone composition a melt molding method is preferable, and examples thereof include an injection molding method, an extrusion molding method such as a T-die method and an inflation method, a compression molding method, a blow molding method, a vacuum molding method, and a press molding method. Is mentioned. Of these, the injection molding method is preferable.
  • Examples of products and parts that are molded products thus obtained include bobbins such as optical pickup bobbins and transformer bobbins; relay parts such as relay cases, relay bases, relay sprues, and relay armatures; RIMM, DDR, CPU sockets, S / O, DIMM, Board to Board connector, FPC connector, card connector, etc .; Lamp reflector, LED reflector, etc .; Lamp holder, heater holder, etc .; Diaphragm, such as speaker diaphragm; Separation claws such as separation claws for printers; camera module parts; switch parts; motor parts; sensor parts; hard disk drive parts; tableware such as ovenware; It includes the sealing member, such as Le for the sealing member.
  • bobbins such as optical pickup bobbins and transformer bobbins
  • relay parts such as relay cases, relay bases, relay sprues, and relay armatures
  • Polysulfone As a polysulfone, “Sumika Excel PES4800G” (reduced viscosity 0.48) manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. was used. The reduced viscosity of polysulfone is a value measured by the following method.
  • the specific viscosity (( ⁇ 0 ) / ⁇ 0 ) is obtained, and this specific viscosity is calculated as the concentration of the solution (about 1 g / dL ) To determine the reduced viscosity (dL / g) of polysulfone.
  • Carbon black “MA-100” (pH 3.5, number average particle size 24 nm, volatile matter 1.5 mass%) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation.
  • the pH of the carbon black is determined according to JIS K6221-6.4.2 by boiling a mixed solution of 10 g of carbon black and 100 ml of distilled water for 15 minutes, and then centrifuging to remove the supernatant. It is the value measured with the pH glass electrode pH meter of the mud.
  • the number average particle size of carbon black is a value measured by observing with an electron microscope.
  • the volatile matter of carbon black is obtained by heating carbon black at 950 ° C. for 7 minutes and dividing the mass reduction value ([mass before heating] ⁇ [mass after heating]) by [mass before heating]. This is the calculated value.
  • the polysulfone composition was molded into a test piece of 64 mm ⁇ 64 mm ⁇ 3 mm at a cylinder temperature of 370 ° C. and a mold temperature of 150 ° C. using an injection molding machine (“PS-20E5ASE” manufactured by Nissei Plastic Industry Co., Ltd.). .
  • PS-20E5ASE manufactured by Nissei Plastic Industry Co., Ltd.
  • CM-3600d manufactured by Minolta Co., Ltd.
  • the test specimens before and after the light irradiation were irradiated under the conditions of an illumination receiving optical system D65, a C light source, an observation field of view 10 °, and a measurement diameter of 25.4 mm
  • the chromaticity (L *, a *, b *) by the L * a * b * color system was measured, and the color difference ⁇ E * ab by the SCE method was calculated.
  • Table 1 The results are shown in Table 1.
  • a molded article having excellent light resistance and good mechanical properties can be produced.

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Abstract

　本発明は、ポリスルホンと、ＪＩＳ　Ｋ６２２１－６．４．２に従って測定されるｐＨが４以下であるカーボンブラックとを含み、カーボンブラックの含有量が、ポリスルホン１００質量部に対して、０．０１～２．５質量部であるポリスルホン組成物を提供する。

Description

ポリスルホン組成物
　本発明は、ポリスルホンとカーボンブラックとを含むポリスルホン組成物に関する。
　ポリスルホンは、耐熱性や耐薬品性に優れ、強度・剛性も高いことから、電気・電子部品をはじめ各種製品・部品の材料として検討されている。また、ポリスルホンにカーボンブラックを配合すると、カーボンブラックの紫外線吸収能により耐光性が付与され、また、カーボンブラックの黒色により黒色化されて、ポリスルホンが帯びた色味が目立たたなくなり、さらに、カーボンブラックの導電性により、帯電防止性又は通電性を付与することも可能となる。そこで、ポリスルホンとカーボンブラックとを含むポリスルホン組成物が、好ましいポリスルホン材料として検討されている。例えば、特許文献１には、ポリスルホン６０．０～９５．９質量部とカーボンブラック３．０～１５．０質量部とを含むポリスルホン組成物が記載されている。また、特許文献２には、ポリスルホンとｐＨ５．０以下のカーボンブラック５～４０質量％とを含むポリスルホン組成物が記載されている。
特開平３－９１５５６号公報 特開２００２－１４５４８号公報
　特許文献１に記載のポリスルホン組成物は、耐光性が必ずしも十分でなく、光照射により色調が変化し易い傾向にある。また、特許文献１及び２に記載のポリスルホン組成物は、ポリスルホン本来の良好な機械物性が損なわれ易い傾向にある。そこで、本発明の目的は、ポリスルホンとカーボンブラックとを含み、耐光性に優れ、良好な機械物性を有するポリスルホン組成物を提供することにある。
　前記目的を達成するため、本発明は、ポリスルホンと、ＪＩＳ　Ｋ６２２１－６．４．２に従って測定されるｐＨが４以下であるカーボンブラックとを含み、前記カーボンブラックの含有量が、前記ポリスルホン１００質量部に対して、０．０１～２．５質量部であるポリスルホン組成物を提供する。
　本発明のポリスルホン組成物は、耐光性に優れ、良好な機械物性を有する。
　本実施形態のポリスルホン組成物は、ポリスルホンと、ＪＩＳ　Ｋ６２２１－６．４．２に従って測定されるｐＨが４以下であるカーボンブラックとを含み、カーボンブラックの含有量が、ポリスルホン１００質量部に対して、０．０１～２．５質量部である。
　ポリスルホンは、典型的には、２価の芳香族基（芳香族化合物から、その芳香環に結合した水素原子を２個除いてなる残基）と、スルホニル基（－ＳＯ２－）と、酸素原子とを含む繰返し単位を有する樹脂である。
　ポリスルホンは、耐熱性や耐薬品性の点から、下記式（１）で表される繰返し単位（以下、「繰返し単位（１）」ということがある）を有することが好ましい。
　　－Ｐｈ１－ＳＯ２－Ｐｈ２－Ｏ－　　（１）
式中、Ｐｈ１及びＰｈ２は、それぞれ独立に、フェニレン基を表す。前記フェニレン基にある水素原子は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基又はハロゲン原子で置換されていてもよい。
　ポリスルホンは、繰返し単位（１）に加え、下記式（２）で表される繰返し単位（以下、「繰返し単位（２）」ということがある）や、下記式（３）で表される繰返し単位（以下、「繰返し単位（３）」ということがある）等の他の繰返し単位を１種以上更に有していてもよい。
　　－Ｐｈ３－Ｒ－Ｐｈ４－Ｏ－　　（２）
式中、Ｐｈ３及びＰｈ４は、それぞれ独立に、フェニレン基を表す。前記フェニレン基にある水素原子は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基又はハロゲン原子で置換されていてもよい。Ｒは、アルキリデン基、酸素原子又は硫黄原子を表す。
　　－（Ｐｈ５）ｎ－Ｏ－　　（３）
式中、Ｐｈ５は、フェニレン基を表す。前記フェニレン基にある水素原子は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基又はハロゲン原子で置換されていてもよい。ｎは、１～３の整数を表す。ｎが２以上である場合、複数存在するＰｈ５は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
　Ｐｈ１～Ｐｈ５のいずれかで表されるフェニレン基は、ｐ－フェニレン基であってもよいし、ｍ－フェニレン基であってもよいし、ｏ－フェニレン基であってもよいが、ｐ－フェニレン基であることが好ましい。
　前記フェニレン基にある水素原子を置換していてもよいアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、イソブチル基、ｓ－ブチル基、ｔ－ブチル基、ｎ－ヘキシル基、２－エチルヘキシル基、ｎ－オクチル基及びｎ－デシル基が挙げられ、その炭素数は、通常１～１０である。前記フェニレン基にある水素原子を置換していてもよいアリール基の例としては、フェニル基、ｏ－トリル基、ｍ－トリル基、ｐ－トリル基、１－ナフチル基及び２－ナフチル基が挙げられ、その炭素数は、通常６～２０である。前記フェニレン基にある水素原子がこれらの基で置換されている場合、その数は、前記フェニレン基毎に、それぞれ独立に、好ましくは２個以下であり、より好ましくは１個以下である。
　Ｒであるアルキリデン基の例としては、メチレン基、エチリデン基、イソプロピリデン基及び１－ブチリデン基が挙げられ、その炭素数は、通常１～５である。
　ポリスルホンは、繰返し単位（１）を、ポリスルホンを構成する全繰返し単位の合計量に対して、５０モル％以上有することが好ましく、８０モル％以上有することがより好ましく、繰返し単位として実質的に繰返し単位（１）のみを有することが更に好ましい。なお、ポリスルホンは、繰返し単位（１）～（３）を、それぞれ独立に、２種以上有してもよい。
　ポリスルホンは、それを構成する繰返し単位に対応するジハロゲノスルホン化合物とジヒドロキシ化合物とを重縮合させることにより、製造することができる。例えば、繰返し単位（１）を有する樹脂は、ジハロゲノスルホン化合物として下記式（４）で表される化合物（以下、「化合物（４）」ということがある）を用い、ジヒドロキシ化合物として下記式（５）で表される化合物（以下、「化合物（５）」ということがある）を用いることにより、製造することができる。また、繰返し単位（１）と繰返し単位（２）とを有する樹脂は、ジハロゲノスルホン化合物として化合物（４）を用い、ジヒドロキシ化合物として下記式（６）で表される化合物（以下、「化合物（６）」ということがある）を用いることにより、製造することができる。さらに、繰返し単位（１）と繰返し単位（３）とを有する樹脂は、ジハロゲノスルホン化合物として化合物（４）を用い、ジヒドロキシ化合物として下記式（７）で表される化合物（以下、「化合物（７）」ということがある）を用いることにより、製造することができる。
　　Ｘ１－Ｐｈ１－ＳＯ２－Ｐｈ２－Ｘ２　　（４）
式中、Ｘ１は及びＸ２は、それぞれ独立に、ハロゲン原子を表す。Ｐｈ１及びＰｈ２は、前記と同義である。
　　ＨＯ－Ｐｈ１－ＳＯ２－Ｐｈ２－ＯＨ　　（５）
式中、Ｐｈ１及びＰｈ２は、前記と同義である。
　　ＨＯ－Ｐｈ３－Ｒ－Ｐｈ４－ＯＨ　　（６）
式中、Ｐｈ３、Ｐｈ４及びＲは、前記と同義である。
　　ＨＯ－（Ｐｈ５）ｎ－ＯＨ　　（７）
式中、Ｐｈ５及びｎは、前記と同義である。
　前記重縮合は、炭酸のアルカリ金属塩を用いて、溶媒中で行うことが好ましい。炭酸のアルカリ金属塩は、正塩である炭酸アルカリであってもよいし、酸性塩である重炭酸アルカリ（炭酸水素アルカリ）であってもよいし、両者の混合物であってもよい。炭酸アルカリとしては、炭酸ナトリウムや炭酸カリウムが好ましく用いられ、重炭酸アルカリとしては、重炭酸ナトリウムや重炭酸カリウムが好ましく用いられる。溶媒としては、ジメチルスルホキシド、１－メチル－２－ピロリドン、スルホラン（１，１－ジオキソチラン）、１，３－ジメチル－２－イミダゾリジノン、１，３－ジエチル－２－イミダゾリジノン、ジメチルスルホン、ジエチルスルホン、ジイソプロピルスルホン、ジフェニルスルホン等の有機極性溶媒が好ましく用いられる。
　ポリスルホンは、その還元粘度が、通常０．３ｄＬ／ｇ以上、好ましくは０．４～０．６ｄＬ／ｇ、より好ましくは０．４５～０．５５ｄＬ／ｇである。還元粘度が高いほど、耐熱性や強度・剛性が向上し易いが、あまり高いと、溶融温度や溶融粘度が高くなり易く、その成形に必要な温度が高くなり易い。
　前記重縮合において、仮に副反応が生じなければ、ジハロゲノスルホン化合物とジヒドロキシ化合物とのモル比が１：１に近いほど、炭酸のアルカリ金属塩の使用量が多いほど、重縮合温度が高いほど、また、重縮合時間が長いほど、得られるポリスルホンの重合度が高くなり易く、還元粘度が高くなり易い。しかしながら、実際は、副生する水酸化アルカリ等により、ハロゲノ基のヒドロキシル基への置換反応や解重合等の副反応が生じ、この副反応により、得られるポリスルホンの重合度が低下し易く、還元粘度が低下し易い。そのため、この副反応の度合いも考慮して、所望の還元粘度を有するポリスルホンが得られるように、ジハロゲノスルホン化合物とジヒドロキシ化合物とのモル比、炭酸のアルカリ金属塩の使用量、重縮合温度及び重縮合時間を調整することが好ましい。
　本実施形態のポリスルホン組成物は、前記のようなポリスルホンと、ＪＩＳ　Ｋ６２２１－６．４．２に従って測定されるｐＨが４以下であるカーボンブラックとを含み、その含有量が、ポリスルホン１００質量部に対して、０．０１～２質量部のものである。このように、ポリスルホンに所定のカーボンブラックを所定量配合することにより、耐光性に優れ、良好な機械物性を有するポリスルホン組成物を得ることができる。
　前記ｐＨが４以下であるカーボンブラックは、通常、表面が酸化処理されており、表面にカルボキシル基、キノン基、ラクトン基、ヒドロキシル基等の酸素含有基を有するものである。この酸素含有基が光により生じたラジカルを補足することにより、ポリスルホンの劣化連鎖反応が防止され、ポリスルホン組成物の耐光性が向上すると考えられる。耐光性の改善の点から、カーボンブラックのｐＨは、好ましくは２以上４以下であり、より好ましくは２．０以上４．０未満であり、さらに好ましくは２．０～３．７である。
　カーボンブラックの含有量は、ポリスルホン１００質量部に対して、好ましくは０．０５～２．５質量部、より好ましくは０．５～２．５質量部である。カーボンブラックの含有量があまり少ないと、ポリスルホン組成物の耐光性が不十分になり、あまり多いと、ポリスルホン組成物の機械物性が不十分になる。
　カーボンブラックは、その数平均粒径が３０ｎｍ以下であることが好ましい。カーボンブラックの数平均粒径があまり大きいと、質量あたりの表面積が小さくなり、質量あたりの表面の酸素含有基の量が少なくなるためか、ポリスルホン組成物の耐光性が不十分になり易い。なお、カーボンブラックの数平均粒径は、より好ましくは２５ｎｍ以下であり、また、通常１０ｎｍ以上である。カーボンブラックの数平均粒子径は、カーボンブラックを電子顕微鏡で観察することにより測定できる。
　カーボンブラックは、それを９５０℃で７時間加熱したときの揮発分が、加熱前のカーボンブラックに対して、１質量％以上であることが好ましい。この揮発分は、質量あたりの表面の酸素含有基の量の指標と考えられ、あまり少ないと、ポリスルホン組成物の耐光性が不十分になり易い。なお、カーボンブラックの前記揮発分は、通常１０質量％以下である。
　本実施形態のポリスルホン組成物は、充填材、カーボンブラック以外の添加剤、ポリスルホン以外の樹脂等の他の成分を１種以上含んでもよい。
　充填材は、繊維状充填材であってもよいし、板状充填材であってもよいし、繊維状及び板状以外で、球状その他の粒状充填材であってもよい。また、充填材は、無機充填材であってもよいし、有機充填材であってもよい。繊維状無機充填材の例としては、ガラス繊維；パン系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維等の炭素繊維；シリカ繊維、アルミナ繊維、シリカアルミナ繊維等のセラミック繊維；及びステンレス繊維等の金属繊維が挙げられる。また、チタン酸カリウムウイスカー、チタン酸バリウムウイスカー、ウォラストナイトウイスカー、ホウ酸アルミニウムウイスカー、窒化ケイ素ウイスカー、炭化ケイ素ウイスカー等のウイスカーも挙げられる。繊維状有機充填材の例としては、ポリエステル繊維及びアラミド繊維が挙げられる。板状無機充填材の例としては、タルク、マイカ、グラファイト、ウォラストナイト、ガラスフレーク、硫酸バリウム及び炭酸カルシウムが挙げられる。マイカは、白雲母であってもよいし、金雲母であってもよいし、フッ素金雲母であってもよいし、四ケイ素雲母であってもよい。粒状無機充填材の例としては、シリカ、アルミナ、酸化チタン、ガラスビーズ、ガラスバルーン、窒化ホウ素、炭化ケイ素及び炭酸カルシウムが挙げられる。ポリスルホン組成物中の充填材の含有量は、ポリスルホン１００質量部に対して、通常０～１００質量部である。
　カーボンブラック以外の添加剤の例としては、酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、界面活性剤、難燃剤、カーボンブラック以外の着色剤が挙げられる。ポリスルホン組成物中のカーボンブラック以外の添加剤の含有量は、ポリスルホン１００質量部に対して、通常０～５質量部である。
　ポリスルホン以外の樹脂の例としては、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルイミド等のポリスルホン以外の熱可塑性樹脂；及びフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シアネート樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられる。ポリスルホン組成物中のポリスルホン以外の樹脂の含有量は、ポリスルホン１００質量部に対して、通常０～２０質量部である。
　ポリスルホン組成物は、ポリスルホン、カーボンブラック及び必要に応じて用いられる他の成分を、押出機を用いて溶融混練し、ペレット状に押し出すことにより調製することが好ましい。押出機としては、シリンダーと、シリンダー内に配置された１本以上のスクリュウと、シリンダーに設けられた１箇所以上の供給口とを有するものが、好ましく用いられ、さらにシリンダーに設けられた１箇所以上のベント部を有するものが、より好ましく用いられる。
　こうして得られる本実施形態のポリスルホン組成物を成形することにより、耐光性に優れ、良好な機械物性を有する成形体を得ることができる。ポリスルホン組成物の成形法としては、溶融成形法が好ましく、その例としては、射出成形法、Ｔダイ法やインフレーション法等の押出成形法、圧縮成形法、ブロー成形法、真空成形法及びプレス成形が挙げられる。中でも射出成形法が好ましい。
　こうして得られる成形体である製品・部品の例としては、光ピックアップボビン、トランスボビン等のボビン；リレーケース、リレーベース、リレースプルー、リレーアーマチャー等のリレー部品；ＲＩＭＭ、ＤＤＲ、ＣＰＵソケット、Ｓ／Ｏ、ＤＩＭＭ、Ｂｏａｒｄ　ｔｏ　Ｂｏａｒｄコネクター、ＦＰＣコネクター、カードコネクター等のコネクター；ランプリフレクター、ＬＥＤリフレクター等のリフレクター；ランプホルダー、ヒーターホルダー等のホルダー；スピーカー振動板等の振動板；コピー機用分離爪、プリンター用分離爪等の分離爪；カメラモジュール部品；スイッチ部品；モーター部品；センサー部品；ハードディスクドライブ部品；オーブンウェア等の食器；車両部品；航空機部品；及び半導体素子用封止部材、コイル用封止部材等の封止部材が挙げられる。
　以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれによって限定されるものではない。
実施例１～３、比較例１～４
〔ポリスルホン〕
　ポリスルホンとして、住友化学（株）の「スミカエクセルＰＥＳ４８００Ｇ」（還元粘度０．４８）を用いた。ポリスルホンの還元粘度は、次の方法により測定した値である。
〔ポリスルホンの還元粘度の測定〕
　ポリスルホン約１ｇをＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミドに溶解させて、その容量を１ｄＬとし、この溶液の粘度（η）を、オストワルド型粘度管を用いて、２５℃で測定した。また、溶媒であるＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミドの粘度（η０）を、オストワルド型粘度管を用いて、２５℃で測定した。前記溶液の粘度（η）と前記溶媒の粘度（η０）から、比粘性率（（η－η０）／η０）を求め、この比粘性率を、前記溶液の濃度（約１ｇ／ｄＬ）で割ることにより、ポリスルホンの還元粘度（ｄＬ／ｇ）を求めた。
〔カーボンブラック〕
　カーボンブラックとして、次のものを用いた。
カーボンブラック（１）：三菱化学（株）の「ＭＡ－１００」（ｐＨ３．５、数平均粒径２４ｎｍ、揮発分１．５質量％）。
カーボンブラック（２）：三菱化学（株）の「ＣＢ＃２０」（ｐＨ７．０、数平均粒径５０ｎｍ、揮発分０．６質量％）。
カーボンブラック（３）：三菱化学（株）の「ＣＢ＃３２」（ｐＨ８．０、数平均粒径３０ｎｍ、揮発分６．０質量％）
　ここで、カーボンブラックのｐＨは、ＪＩＳ　Ｋ６２２１－６．４．２に従って、カーボンブラック１０ｇと蒸留水１００ｍｌとの混合液を１５分煮沸した後、遠心分離して、上澄液を除去し、残った泥状物のｐＨガラス電極ｐＨメーターで測定した値である。また、カーボンブラックの数平均粒径は、電子顕微鏡で観察することにより測定した値である。また、カーボンブラックの揮発分は、カーボンブラックを９５０℃で７分間加熱し、その質量減少値（［加熱前の質量］－［加熱後の質量］）を［加熱前の質量］で割ることにより求めた値である。
〔ポリスルホン組成物の調製〕
　ポリスルホン１００質量部に対して、表１に示す種類及び量のカーボンブラックを配合し、ヘンシェルミキサーでドライブレンドした。この混合物を二軸押出機（池貝鉄工（株）の「ＰＣＭ－３０型」）を用いて、シリンダー温度３４０℃で造粒し、ペレット状のポリスルホン組成物を得た。
〔耐光性の評価〕
　ポリスルホン組成物を、射出成形機（日精樹脂工業（株）製の「ＰＳ－２０Ｅ５ＡＳＥ」）を用いて、シリンダー温度３７０℃、金型温度１５０℃で、６４ｍｍ×６４ｍｍ×３ｍｍの試験片に成形した。この試験片に、ウエザロメーター（スガ試験機（株）の「ＷＢＬ　７５ＸＳ」：キセノン型）を用いて、面照射照度１６０Ｗ／ｍ２、測定波長３００～４００ｎｍ、ブラックパネル温度６０℃、相対湿度５０％の条件で２４時間、光照射した。光照射前後の試験片について、色差計（ミノルタ（株）の「ＣＭ－３６００ｄ」）を用いて、照明受光光学系Ｄ６５、Ｃ光源、観察視野１０゜、測定径２５．４ｍｍの条件で、紫外線カットを行わずに、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系による色度（Ｌ＊、ａ＊、ｂ＊）を測定し、ＳＣＥ法による色差ΔＥ＊ａｂを算出した。結果を表１に示す。
〔耐衝撃性の評価〕
　ポリスルホン組成物を、射出成形機（日精樹脂工業（株）製の「ＰＳ－２０Ｅ５ＡＳＥ」）を用いて、シリンダー温度３７０℃、金型温度１５０℃で、１２７ｍｍ×１２．７ｍｍ×６．４ｍｍの試験片に成形した。この試験片を２等分し、ＡＳＴＭ　Ｄ－２５６に従ってアイゾット衝撃強度を測定した。結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　本発明のポリスルホン組成物によれば、耐光性に優れ、良好な機械物性を有する成形体を作製することができる。

Claims (5)

  1. 　ポリスルホンと、ＪＩＳ　Ｋ６２２１－６．４．２に従って測定されるｐＨが４以下であるカーボンブラックと、を含み、前記カーボンブラックの含有量が、前記ポリスルホン１００質量部に対して、０．０１～２．５質量部である、ポリスルホン組成物。
  2. 　前記ポリスルホンが、下記式（１）で表される繰返し単位を有する、請求項１に記載のポリスルホン組成物。
    　　－Ｐｈ１－ＳＯ２－Ｐｈ２－Ｏ－　　（１）
    （式中、Ｐｈ１及びＰｈ２－は、それぞれ独立に、フェニレン基を表し、前記フェニレン基にある水素原子は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基又はハロゲン原子で置換されていてもよい。）
  3. 　前記ポリスルホンが、該ポリスルホンを構成する全繰返し単位の合計量に対して、前記式（１）で表される繰返し単位を５０モル％以上有する、請求項２に記載のポリスルホン組成物。
  4. 　前記カーボンブラックの数平均粒径が、３０ｎｍ以下である、請求項１～３のいずれか一項に記載のポリスルホン組成物。
  5. 　前記カーボンブラックを９５０℃で７時間加熱したときの揮発分が、前記加熱前のカーボンブラックに対して、１質量％以上である、請求項１～４のいずれか一項に記載のポリスルホン組成物。
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