WO2019208706A1 - 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品 - Google Patents

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WO2019208706A1
WO2019208706A1 PCT/JP2019/017672 JP2019017672W WO2019208706A1 WO 2019208706 A1 WO2019208706 A1 WO 2019208706A1 JP 2019017672 W JP2019017672 W JP 2019017672W WO 2019208706 A1 WO2019208706 A1 WO 2019208706A1
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WO
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mass
parts
inorganic filler
polyarylene sulfide
resin
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PCT/JP2019/017672
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English (en)
French (fr)
Inventor
大西 克平
竜也 金塚
Original Assignee
ポリプラスチックス株式会社
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02Fibres or whiskers
    • C08K7/04Fibres or whiskers inorganic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L81/00Compositions 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
    • C08L81/02Polythioethers; Polythioether-ethers

Definitions

  • the present invention relates to a polyarylene sulfide-based resin composition and an insert molded product.
  • An insert molded product is a molded product obtained by integrally molding an insert member made of a metal, an inorganic solid, or the like and a resin member made of a thermoplastic resin composition, and is widely used for automobile parts, electric / electronic parts, OA equipment parts, and the like. Applied to the field. However, the metal forming the insert molded product and the thermoplastic resin composition are greatly different in thermal expansion coefficient and shrinkage rate due to temperature change, and the insert molded product may be destroyed due to temperature change during use. . Therefore, high-low temperature impact resistance (heat shock resistance) is required for insert molded products.
  • Polyarylene sulfide resin is known as a resin having relatively excellent heat shock resistance among thermoplastic resins.
  • polyarylene sulfide-based resins have poor toughness and are fragile, the structure of the insert member is complicated and the resin member is, for example, a component such as a power module or a reactor used in a hybrid electric vehicle (HEV).
  • HEV hybrid electric vehicle
  • heat shock resistance may be reduced.
  • Patent Document 1 there is a technique in which an elastomer, a fibrous filler, and a granular filler are blended with a polyarylene sulfide-based resin.
  • the polyarylene sulfide-based resin is a crystalline resin, it has a so-called shrinkage rate anisotropy in which the shrinkage rate of the resin in the cooling process is different between the flow direction of the resin and the direction perpendicular thereto. Due to the anisotropy of the shrinkage rate, warpage may occur in the obtained insert molded product. In particular, an insert molded product having a certain size such as a large power module has a large amount of warpage. Dimensional accuracy may be reduced. Therefore, in addition to heat shock resistance, low warpage is also required for insert molded products using polyarylene sulfide-based resins.
  • Patent Document 2 JP 2003-176410 A JP 2002-129014 A
  • An object of the present invention is to provide a polyarylene sulfide-based resin composition excellent in heat shock resistance, low warpage and fluidity, and an insert molded product using the resin composition.
  • the weld part where the flow ends of the resin are joined together is the stress where the stress generated by the expansion and contraction of the resin is concentrated It has been found that in an insert molded product formed at a position at least partially coincident with the concentrated portion, the portion is easily broken by a temperature change and heat shock resistance is reduced.
  • the weld portion of the resin member is stressed by using three types of inorganic fillers in the form of plate, fiber and powder. It has been found that even when formed so as to coincide with the concentrated portion, both heat shock resistance and low warpage can be achieved.
  • the moldability may decrease due to a decrease in the fluidity of the resin.
  • the polyarylene sulfide-based resin composition according to the present invention contains the polyarylene sulfide-based resin A, the inorganic filler B, the olefin-based copolymer C, and the olefin-based copolymer D, and the inorganic filler B is , A plate-like inorganic filler B1, a fibrous inorganic filler B2, and a particulate inorganic filler B3, and the olefin copolymer C is composed of an ⁇ -olefin-derived structural unit and an ⁇ , ⁇ -unsaturated acid.
  • the content of the fibrous inorganic filler B2 is 30 parts by mass or more and 110 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyarylene sulfide-based resin A
  • the content of the particulate inorganic filler B3 is More than 20 parts by mass and 80 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyarylene sulfide-based resin A
  • the content of the olefin copolymer C is 3 parts by mass or more and 19 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyarylene sulfide-based resin A.
  • the content of the olefin copolymer D is less than parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyarylene sulfide-based resin A. 3 parts by mass or more and 30 parts by mass or less.
  • the average particle diameter of granular inorganic filler B3 is 10 micrometers or more.
  • An insert molded product according to the present invention includes an insert member formed using a metal, an alloy, or an inorganic solid material, and a resin member that covers at least a part of the surface of the insert member, and the resin member is the polyarylene described above. It is formed using a sulfide-based resin composition.
  • the resin member has at least one weld portion where flow ends of the resin composition are joined to each other, and one or more stress concentration portions where stress generated by expansion and contraction is concentrated, and at least one weld portion and stress concentration
  • the parts can be configured to match at least in some areas.
  • it can comprise so that the gate trace may be formed on the surface on the opposite side to the surface containing the at least 1 stress concentration part of the resin member.
  • the polyarylene sulfide-based resin composition (hereinafter also simply referred to as “resin composition”) is a resin composition containing a resin having a polyarylene sulfide-based resin as a main component. “Main component” means 80% by mass or more, 85% by mass or more, and 90% by mass or more in the resin component.
  • the resin composition according to this embodiment contains a polyarylene sulfide resin A, an inorganic filler B, an olefin copolymer C, and an olefin copolymer D.
  • the polyarylene sulfide-based resin A is a resin having a repeating unit represented by the following general formula (I). -(Ar-S)-(I) (However, Ar represents an arylene group.)
  • the arylene group is not particularly limited, and examples thereof include p-phenylene group, m-phenylene group, o-phenylene group, substituted phenylene group, p, p′-diphenylene sulfone group, p, p′-biphenylene group, p, A p′-diphenylene ether group, a p, p′-diphenylenecarbonyl group, a naphthalene group and the like can be mentioned.
  • the polyarylene sulfide-based resin A may be a homopolymer using the same repeating unit among the repeating units represented by the general formula (I) or a copolymer containing different types of repeating units depending on applications. .
  • the homopolymer preferably has a p-phenylene sulfide group having a p-phenylene group as an arylene group and a repeating unit. This is because a homopolymer having a p-phenylene sulfide group as a repeating unit has extremely high heat resistance, and exhibits high strength, high rigidity, and high dimensional stability in a wide temperature range. By using such a homopolymer, a molded product having very excellent physical properties can be obtained.
  • a combination of two or more kinds of arylene sulfide groups different from the arylene sulfide groups containing the above arylene groups can be used.
  • a combination containing a p-phenylene sulfide group and an m-phenylene sulfide group is preferable from the viewpoint of obtaining a molded product having high physical properties such as heat resistance, moldability, and mechanical properties.
  • a polymer containing 70 mol% or more of p-phenylene sulfide group is more preferable, and a polymer containing 80 mol% or more is more preferable.
  • the polyarylene sulfide-based resin A having a phenylene sulfide group is a polyphenylene sulfide resin (PPS resin).
  • the polyarylene sulfide-based resin A is generally known to have a molecular structure that is substantially linear and has no branching or cross-linking structure, and one that has a branching or cross-linking structure depending on the production method. In the form, any type is effective.
  • the melt viscosity of the polyarylene sulfide-based resin A measured at 310 ° C. and a shear rate of 1216 sec ⁇ 1 is preferably 5 Pa ⁇ s or more and 50 Pa ⁇ s or less, and is 7 Pa ⁇ s or more and 40 Pa ⁇ s or less. It is more preferable. When the melt viscosity is 5 Pa ⁇ s or more and 50 Pa ⁇ s or less, excellent heat shock resistance and good fluidity can be maintained.
  • the production method of the polyarylene sulfide-based resin A is not particularly limited, and can be produced by a conventionally known production method.
  • the polyarylene sulfide-based resin A can be produced by synthesizing a low-molecular-weight polyarylene sulfide-based resin A and then polymerizing it at a high temperature in the presence of a known polymerization aid to increase the molecular weight.
  • the inorganic filler B contains a plate-like inorganic filler B1, a fibrous inorganic filler B2, and a particulate inorganic filler B3 (hereinafter also simply referred to as “inorganic fillers B1 to B3”).
  • inorganic fillers B1 to B3 the weld part of the resin member becomes a stress-concentrated part with weak mechanical strength, as will be described later. Even a formed insert molded product can be made into a resin composition capable of achieving both excellent heat shock resistance and low warpage.
  • plate shape means a shape having a different diameter ratio larger than 4 and an aspect ratio of 1 or more and 500 or less
  • fibrous means a different diameter ratio of 1 or more and 4 or less
  • the average fiber length (cut length) is 0.01 to 3 mm
  • binder is a shape having a different diameter ratio of 1 to 4 and an aspect ratio of 1 to 2 (spherical shape). Including). Any shape is an initial shape (shape before melt-kneading).
  • the different diameter ratio is “the major axis of the cross section perpendicular to the longitudinal direction (longest linear distance of the cross section) / the minor axis of the cross section (the longest linear distance perpendicular to the major axis)”, and the aspect ratio is “ The longest linear distance in the longitudinal direction / the short diameter of the cross section perpendicular to the longitudinal direction (the longest straight line distance in the direction perpendicular to the longest straight line in the cross section) ”. Both the different diameter ratio and the aspect ratio can be calculated using a scanning electron microscope and image processing software.
  • the average fiber length (cut length) may be a manufacturer value (a numerical value published by a manufacturer in a catalog or the like).
  • Examples of the plate-like inorganic filler B1 include glass flakes, talc (plate-like), mica, kaolin, clay, alumina, various metal foils, etc., and these may be used alone or in combination of two or more. Can do. Among these, glass flakes and talc can be preferably used.
  • the plate-like inorganic filler B1 can be surface-treated with various surface treatment agents such as generally known epoxy compounds, isocyanate compounds, silane compounds, titanate compounds, and fatty acids. By the surface treatment, the adhesion with the polyarylene sulfide-based resin A can be improved.
  • the surface treatment agent may be applied to the plate-like inorganic filler B1 in advance before the material preparation and subjected to a surface treatment or a convergence treatment, or may be added simultaneously with the material preparation.
  • the average particle diameter (50% d) of the plate-like inorganic filler B1 is preferably 10 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less, and more preferably 30 ⁇ m or more and 800 ⁇ m or less in the initial shape (shape before melt kneading).
  • the average particle diameter (50% d) means a median diameter of 50% integrated value in the particle size distribution measured by the laser diffraction / scattering method.
  • the thickness of the plate-like inorganic filler B1 is preferably an average thickness of 0.1 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less, more preferably 0.5 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
  • the content of the plate-like inorganic filler B1 is 20 parts by mass or more and 90 parts by mass or less, preferably 20 parts by mass or more and 85 parts by mass or less, with respect to 100 parts by mass of the polyarylene sulfide-based resin A, and 25 parts by mass. More preferably, it is 80 parts by mass or less.
  • the fibrous inorganic filler B2 glass fiber, carbon fiber, zinc oxide fiber, titanium oxide fiber, wollastonite, silica fiber, silica-alumina fiber, zirconia fiber, boron nitride fiber, silicon nitride fiber, boron fiber, titanium Examples thereof include mineral fibers such as acid potassium fibers, metal fibers such as stainless fibers, aluminum fibers, titanium fibers, copper fibers, and brass fibers, and these can be used alone or in combination of two or more. Among these, glass fibers and carbon fibers can be preferably used.
  • the fibrous inorganic filler B2 may be surface-treated in the same manner as the plate-like inorganic filler B1.
  • the fibrous inorganic filler B2 preferably has an average fiber diameter of 5 ⁇ m to 30 ⁇ m, and an average length of 1 mm to 5 mm.
  • the “average fiber diameter” here means a single fiber diameter measured in accordance with the JIS R 3420 glass fiber general test method.
  • Average length means the length of chopped strands measured in accordance with JIS R 3420 glass fiber general test method.
  • the cross-sectional shape is not particularly limited, and examples thereof include a round shape and a flat shape.
  • the content of the fibrous inorganic filler B2 is 30 to 110 parts by mass, preferably 35 to 110 parts by mass, and 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyarylene sulfide-based resin A. More preferably, it is 110 parts by mass or less.
  • the anisotropy of the shrinkage rate of the resin composition can be reduced, and an insert molded product The low warpage property can be improved.
  • silicates such as calcium silicate, aluminum silicate, diatomaceous earth, iron oxide, titanium oxide, oxidation Metal oxides such as zinc and alumina, metal carbonates such as calcium carbonate and magnesium carbonate, metal sulfates such as calcium sulfate and barium sulfate, other silicon carbide, silicon nitride, boron nitride, various metal powders, etc. These can be used alone or in combination of two or more. Of these, calcium carbonate and glass beads can be preferably used.
  • the toughness of the weld part of the resin member can be improved and the heat shock resistance can be increased.
  • the granular inorganic filler B3 in combination with the above plate-like inorganic filler B1 and the fibrous inorganic filler B2, and further adjusting the composition ratio of each component, the plate-like inorganic filler B1 and the fibrous inorganic filler Resin composition that exhibits synergistic effects with each action of B2 and satisfies all of the toughness improvement of the weld part, the reduction of the linear expansion coefficient, the reduction of the anisotropy of the linear expansion coefficient, the reinforcing effect, and the low warpage It can be a thing.
  • the polyarylene sulfide-based resin composition may generate an acidic metal corrosive gas such as a sulfuric acid-based gas or a hydrogen chloride-based gas when heated and melted, but contains a granular inorganic filler B3. By doing so, generation
  • the average particle size (50% d) of the particulate inorganic filler B3 is preferably 10 ⁇ m or more, more preferably 12 ⁇ m or more, and more preferably 15 ⁇ m or more in the initial shape (shape before melt kneading). Is more preferable.
  • the upper limit of the average particle diameter of the granular inorganic filler B3 is 50 ⁇ m or less in that the compatibility between the polyarylene sulfide-based resin A and the granular inorganic filler B3 is difficult to decrease and the mechanical strength and the like are difficult to decrease. It is preferable that it is 40 ⁇ m or less.
  • the average particle size (50% d) is as described above.
  • the lower limit of the content of the particulate inorganic filler B3 is more than 20 parts by weight, preferably 21 parts by weight or more, more preferably 23 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the polyarylene sulfide-based resin A. preferable.
  • the upper limit of the content of the particulate inorganic filler B3 is 80 masses with respect to 100 parts by mass of the polyarylene sulfide-based resin A in terms of suppressing the toughness of the resin composition from decreasing and the heat shock resistance from decreasing. Part or less, preferably 70 parts by weight or less, and more preferably 60 parts by weight or less.
  • the total content of the inorganic filler B including the above-described plate-like, fibrous and granular inorganic fillers B1 to B3 is more than 70 parts by mass and 280 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyarylene sulfide-based resin A. However, it is 80 parts by mass or more and 250 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyarylene sulfide resin A in that the function of the inorganic fillers B1 to B3 is exhibited while maintaining the characteristics of the polyarylene sulfide resin A. It is preferably 100 parts by mass or more and 220 parts by mass or less.
  • the olefin copolymer C contains a structural unit derived from ⁇ -olefin and a structural unit derived from a glycidyl ester of an ⁇ , ⁇ -unsaturated acid as a copolymerization component. Since such olefin copolymer C is contained, the heat shock resistance of the insert molded product can be remarkably improved.
  • the olefin copolymer C is preferably an olefin copolymer further containing a structural unit derived from a (meth) acrylic acid ester.
  • the olefin copolymer can be used alone or in combination of two or more.
  • (meth) acrylic acid ester is also referred to as (meth) acrylate.
  • glycidyl (meth) acrylate is also referred to as glycidyl (meth) acrylate.
  • (meth) acrylic acid means both acrylic acid and methacrylic acid
  • (meth) acrylate” means both acrylate and methacrylate.
  • the ⁇ -olefin is not particularly limited.
  • ethylene propylene, butylene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 4-methyl-1-pentene, 4-methyl-1-hexene Etc.
  • ethylene is preferable.
  • the ⁇ -olefin one or more selected from the above can be used.
  • the content of the copolymer component derived from the ⁇ -olefin is not particularly limited, but can be, for example, 1% by mass or more and 8% by mass or less in the total resin composition.
  • Examples of the glycidyl ester of ⁇ , ⁇ -unsaturated acid include those having a structure represented by the following general formula (II). (However, R1 represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.)
  • Examples of the compound represented by the general formula (II) include glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, and glycidyl ethacrylate. Of these, glycidyl methacrylate is preferable.
  • the glycidyl ester of ⁇ , ⁇ -unsaturated acid can be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the copolymer component derived from the glycidyl ester of ⁇ , ⁇ -unsaturated acid is preferably 0.05% by mass or more and 0.6% by mass or less in the total resin composition. When the content of the copolymer component derived from the glycidyl ester of ⁇ , ⁇ -unsaturated acid is within this range, the deposition of mold deposits can be further suppressed while maintaining the heat shock resistance.
  • the (meth) acrylic acid ester is not particularly limited.
  • the (meth) acrylic acid ester can be used alone or in combination of two or more.
  • content of the copolymerization component derived from (meth) acrylic acid ester is not specifically limited, For example, it can be 0.5 mass% or more and 3 mass% or less in all the resin compositions.
  • Olefin-based copolymer containing a structural unit derived from ⁇ -olefin and a structural unit derived from a glycidyl ester of ⁇ , ⁇ -unsaturated acid, and an olefin-based copolymer containing a structural unit derived from (meth) acrylic acid ester The coalescence can be produced by performing copolymerization by a conventionally known method.
  • the olefin copolymer can be obtained by copolymerization by a well-known radical polymerization reaction.
  • the type of the olefin copolymer is not particularly limited, and may be, for example, a random copolymer or a block copolymer.
  • olefin copolymer examples include polymethyl methacrylate, polyethyl methacrylate, polymethyl acrylate, polyethyl acrylate, polybutyl acrylate, poly-2-ethylhexyl acrylate, polystyrene, polyacrylonitrile.
  • An olefin-based graft copolymer in which acrylonitrile-styrene copolymer, butyl acrylate-styrene copolymer, or the like is chemically bonded in a branched or cross-linked structure may be used.
  • the olefin copolymer C used in the present embodiment can contain structural units derived from other copolymer components as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • examples of the olefin copolymer C include a glycidyl methacrylate-modified ethylene copolymer and a glycidyl ether-modified ethylene copolymer. Among them, a glycidyl methacrylate-modified ethylene copolymer is preferable. .
  • Examples of the glycidyl methacrylate-modified ethylene copolymer include glycidyl methacrylate graft-modified ethylene polymer, ethylene-glycidyl methacrylate copolymer, ethylene-glycidyl methacrylate-methyl acrylate copolymer, ethylene-glycidyl methacrylate-ethyl acrylate copolymer, ethylene -Glycidyl methacrylate-propyl acrylate copolymer, ethylene-glycidyl methacrylate-butyl acrylate copolymer, and the like.
  • an ethylene-glycidyl methacrylate copolymer and an ethylene-glycidyl methacrylate-methyl acrylate copolymer are preferable, and an ethylene-glycidyl methacrylate-methyl acrylate copolymer is particularly preferable because a particularly excellent metal resin composite molded body can be obtained.
  • Specific examples of the ethylene-glycidyl methacrylate copolymer and the ethylene-glycidyl methacrylate-methyl acrylate copolymer include “Bond First” (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.).
  • Examples of the glycidyl ether-modified ethylene copolymer include glycidyl ether graft-modified ethylene copolymer, glycidyl ether-ethylene copolymer, and the like.
  • the content of the olefin copolymer C is 3 parts by mass or more and less than 19 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyarylene sulfide-based resin A.
  • 100 parts by mass of the polyarylene sulfide-based resin A 100 Is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 7 parts by mass or more, and still more preferably 9 parts by mass or more.
  • the content of the olefin copolymer C is preferably less than 19 parts by weight, more preferably 18 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of the polyarylene sulfide-based resin A. More preferably, it is 17 parts by mass or less.
  • the olefin copolymer D includes one or more olefin copolymers selected from the group consisting of the olefin copolymer D1 and the olefin copolymer D2 described below.
  • the polyarylene sulfide-based resin composition of the present embodiment contains not only the olefin copolymer C but also the olefin copolymer D, thereby improving the heat shock resistance of the insert molded product as a resin composition. It will have a certain fluidity.
  • the total content of the olefin copolymer D is 3 to 30 parts by mass, more preferably 5 to 25 parts by mass, more preferably 6 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyarylene sulfide-based resin A. More preferably, it is 20 parts by mass or less.
  • the olefin copolymer D1 contains ethylene and ⁇ -olefin as copolymerization components.
  • the ⁇ -olefin has preferably 3 to 20, more preferably 5 to 20, and even more preferably 5 to 15 carbon atoms.
  • the olefin copolymer D1 may be a random copolymer or a block copolymer.
  • the olefin copolymer D1 may be a copolymer composed of 5 to 95% by mass of ethylene and 5 to 95% by mass of ⁇ -olefin.
  • the olefin copolymer D1 include an ethylene-octene copolymer (EO), an ethylene-propylene copolymer, an ethylene-butylene copolymer, an ethylene-pentene copolymer, an ethylene-hexene copolymer, Examples thereof include ethylene-heptene copolymers, and these copolymers can also be used by mixing them.
  • EO ethylene-octene copolymer
  • EO ethylene-propylene copolymer
  • an ethylene-butylene copolymer an ethylene-pentene copolymer
  • an ethylene-hexene copolymer examples thereof include ethylene-heptene copolymers, and these copolymers can also be used by mixing them.
  • the olefin copolymer D2 contains a constituent unit derived from ⁇ -olefin and a constituent unit derived from ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid alkyl ester as a copolymer component, and is a random, block or graft copolymer. Alternatively, the copolymer may be modified with at least one selected from the group consisting of unsaturated carboxylic acids and acid anhydrides and derivatives thereof.
  • the ⁇ -olefin in the olefin copolymer D2 is not particularly limited.
  • ethylene propylene, butylene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 4-methyl-1-pentene, 4-methyl-1-hexene and the like can be mentioned. Of these, ethylene is preferable.
  • ⁇ -olefin one or more selected from the above can be used.
  • Examples of the ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid alkyl ester in the olefin copolymer D2 include methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, t-butyl acrylate, Isobutyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, hydroxyethyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, t-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, methacrylic acid 2-ethylhexyl, hydroxyethyl methacrylate and the like can be used.
  • Examples of unsaturated carboxylic acids or acid anhydrides used as modifiers include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, crotonic acid, methylmaleic acid, methyl fumaric acid, mesaconic acid, citraconic acid, and glutacone.
  • Examples include acids, monomethyl maleate, monoethyl maleate, monoethyl fumarate, methyl itaconate, methyl maleic anhydride, maleic anhydride, methyl maleic anhydride, citraconic anhydride, and the like.
  • the Specific examples of the olefin copolymer D2 include copolymers of ethylene and (meth) acrylic acid esters such as ethylene ethyl acrylate copolymer (EEA) and ethylene methyl methacrylate copolymer.
  • the content of the olefin copolymer C and the content of the olefin copolymer D are not particularly limited as long as they are within the specified range, but from the viewpoint of heat shock resistance, the content of the olefin copolymer C is It is more preferable that the content of the olefin copolymer D is equal to or more than that. Moreover, as the olefin copolymer D, it is more preferable to use the olefin copolymer D2 among the olefin copolymer D1 and the olefin copolymer D2.
  • the resin composition is a known additive that is generally added to a thermoplastic resin and a thermosetting resin in order to impart desired characteristics according to the purpose within a range not impairing the effects of the present invention, that is, burr suppression.
  • Agents, mold release agents, lubricants, plasticizers, flame retardants, coloring agents such as dyes and pigments, crystallization accelerators, crystal nucleating agents, various antioxidants, thermal stabilizers, weathering stabilizers, corrosion inhibitors, etc. Can be blended according to the required performance.
  • the burr suppressor include branched polyphenylene sulfide resins and silane compounds having a very high melt viscosity as described in International Publication No. 2006/068161 and International Publication No.
  • the silane compound include various types such as vinyl silane, methacryloxy silane, epoxy silane, amino silane, and mercapto silane, such as vinyl trichlorosilane, ⁇ -methacryloxypropyltrimethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane, Examples include ⁇ -aminopropyltriethoxysilane and ⁇ -mercaptotrimethoxysilane, but are not limited thereto.
  • the content of the additive can be, for example, 5% by mass or less in the total resin composition.
  • thermoplastic resin components can be supplementarily used in a small amount in combination with the resin composition depending on the purpose. Any other thermoplastic resin may be used as long as it is stable at high temperatures.
  • aromatic polyesters such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, aromatic polyesters composed of aromatic dicarboxylic acid and diol, oxycarboxylic acid, polyamide, polycarbonate, ABS, polyphenylene oxide, polyalkyl acrylate, polysulfone, polyethersulfone, poly Examples include ether imide, polyether ketone, and fluororesin.
  • these thermoplastic resins can also be used in mixture of 2 or more types.
  • the content of other thermoplastic resin components can be, for example, 20% by mass or less, 15% by mass or less, or 10% by mass or less in the total resin composition.
  • the resin composition can be easily prepared using equipment and methods generally used as a conventional resin composition preparation method. For example, 1) A method in which each component is mixed and then kneaded and extruded by a single-screw or twin-screw extruder to prepare pellets, and thereafter molded, 2) once pellets having different compositions are prepared, and a predetermined amount of the pellets are prepared Any of a method of mixing and molding to obtain a molded product of the desired composition after molding, 3) a method of directly charging one or more of each component into a molding machine, etc. can be used. Further, a method of adding a part of the resin component as a fine powder and mixing it with other components is a preferable method for achieving uniform blending of these components.
  • the polyarylene sulfide-based resin composition of the present embodiment is a resin composition excellent in heat shock resistance, low warpage and fluidity, and is useful for various applications by taking advantage of such characteristics. Especially, it is a structure which has a part which has a complicated and large thickness change of a resin member, or is used especially preferably for the insert member related to the motor vehicle which is used in the environment where a high and low temperature change is large.
  • automobile / vehicle-related parts include parts around the engine, drive system parts, and cooling system parts.
  • parts around the engine include an inverter case, a current sensor, a capacitor case, a reactor, and a bus bar part in a hybrid electric vehicle (HEV).
  • HEV hybrid electric vehicle
  • Examples of the drive system parts include a motor insulator and a rotation sensor.
  • Examples of the cooling system parts include a water pump, an oil pump, and a flow rate control part. Among these, application to inverter cases, current sensors, reactors, and bus bar parts is particularly preferable.
  • the insert molded product 1 has the insert member 11 and the resin member 12 which covers at least one part of the surface of an insert member.
  • the insert member 11 is formed of a metal, an alloy, or an inorganic solid, has a prismatic shape having four corner portions 120a to 120d, and a part thereof is embedded in the resin member 12.
  • the resin member 12 is formed of the polyarylene sulfide-based resin composition described above, and has one or more weld portions R and stress concentration portions 130a to 130d. Among these, the weld portion R and the stress concentration portion 130a are formed so as to coincide with each other at least in a part of the region.
  • Stress concentration part is a part where stress generated by expansion and contraction is concentrated.
  • the stress concentration portion include a corner portion (corner portion), a notch portion, a flaw portion, a through hole, a thinned portion, a thin portion, a portion having a large thickness change, a flow mark portion, and the like.
  • One or two or more stress concentration portions may be formed.
  • the corner portions 120 a to 120 d of the quadrangular columnar insert member 11 are arranged so as to face the side surface of the resin member 12.
  • the distance d between the tip of the corner (sharp corner) of the insert member 11 and the side surface of the resin member 12 is about 1 mm, and the vicinity thereof is a thin stress concentration portion 130a to 130d.
  • the stress concentration portions 130a to 130d are formed in a substantially rectangular shape from the ridge line of the region embedded in the resin member 12 at the corners 120a to 120d of the insert member 1 to the side surface of the resin member 12, as indicated by the hatched region. Yes.
  • the “weld portion” is a portion where the flow ends of the resin composition are joined (welded).
  • FIG. 1B shows how the weld portion R is formed.
  • the resin flow Q injected into the cavity from the mold gate (not shown) is divided into a plurality of resin flows Q 1 and Q 2 starting from the insert member 11.
  • the resin flows Q 1 and Q 2 wrap around the periphery of the insert member 11, and then merge again to join at the interface between the resin flows Q 1 and Q 2 , thereby forming a weld portion R.
  • the weld portion R is shown only for a part of the region, but the region where the weld portion R is formed is a region where the stress concentration portion 130a is formed. In the same manner as the stress concentration portion 130 a, it is formed in a rectangular shape from the ridge line of the corner portion of the insert member 1 to the side surface of the resin member 12.
  • the weld portion R Whether or not the weld portion R is formed, and the number, shape, and position of the weld portion R depend on the shape of the resin member 12, the position of the gate of the mold for forming the resin member 12, and the like.
  • the resin member 12 when the resin member 12 is formed with a substantially uniform thickness so as to surround the periphery of a part of the prismatic insert member 11, the resin flows Q 1 and Q 2 merge on substantially the opposite side of the gate. Therefore, the position where the weld portion R is formed is a position substantially opposite to the gate position.
  • the resin member 12 may have a gate mark (not shown) on the surface Y opposite to the surface X including at least one stress concentration portion 130a. .
  • the gate mark may be formed at a position overlapping the stress concentration portion 130a when the surface Y is viewed in plan.
  • 1A and 1B show an example in which the weld portion R is formed only in one place, but it may have two or more weld portions depending on the number of gates. Good.
  • the heat shock resistance of the weld portion is further deteriorated.
  • this problem is solved and the heat shock resistance is reduced. And low warpage can be made excellent.
  • metal corrosive gas can be prevented from being generated during molding, the frequency of mold replacement can be reduced.
  • the metal, alloy, or inorganic solid material constituting the insert member 11 is not particularly limited, but is preferably one that does not deform or melt when it comes into contact with the resin during molding.
  • Examples thereof include metals such as aluminum, magnesium, copper, and iron, alloys of the above metals such as brass, and inorganic solids such as glass and ceramics.
  • the method for producing the insert-molded product is not particularly limited, and for example, the above-described resin composition and an insert member that has been previously molded into a desired shape can be insert-molded.
  • insert molding for example, an insert member is mounted in advance on a mold, and the resin composition is filled on the outside by injection molding, extrusion compression molding, or the like, and then composite molding can be performed.
  • the shape and size of the insert molded product are not particularly limited.
  • Examples 1 to 8, Comparative Examples 1 to 17 Using the materials shown below, a polyarylene sulfide-based resin, an inorganic filler, and an olefin-based copolymer were dry blended with the compositions and content ratios shown in Table 1. This was put into a twin screw extruder having a cylinder temperature of 320 ° C. and melt kneaded to obtain resin composition pellets of Examples and Comparative Examples.
  • Polyarylene sulfide resin Polyarylene sulfide-based resin A: Polyphenylene sulfide resin (PPS), “Fortron KPS” manufactured by Kureha Corporation (melt viscosity: 20 Pa ⁇ s (shear rate: 1216 sec ⁇ 1 , 310 ° C.)) (Measurement of melt viscosity of polyarylene sulfide resin) The melt viscosity of the polyarylene sulfide-based resin A was measured as follows.
  • Fibrous inorganic filler B2 glass fiber, average fiber diameter 10.5 ⁇ m, average length 3 mm, “Chopped Strand ECS03T-747H” manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd.
  • Powdered inorganic filler B3 Calcium carbonate, average particle size (50% d) 25 ⁇ m, “MC-35W” manufactured by Asahi Mizue Co., Ltd. (Olefin copolymer)
  • Olefin-based copolymer C “Bond First 7L” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
  • As a copolymerization component 70% by mass of ethylene, 3% by mass of glycidyl methacrylate, and 27% by mass of methyl acrylate are included.
  • Olefin-based copolymer D1 ethylene octene copolymer, “engage 8440” manufactured by Dow Chemical Japan Co., Ltd.
  • Olefin copolymer D2 Ethylene ethyl acrylate copolymer, “NUC-6570” manufactured by NUC Corporation
  • a flat resin of 80 mm ⁇ 80 mm ⁇ 1.5 mm in thickness is obtained by injection molding under the conditions of a cylinder temperature of 320 ° C., a mold temperature of 150 ° C., and a holding pressure of 70 MPa. Five molded products 2 were produced. The first flat plate-shaped resin molded product 2 is placed on a horizontal plane, and a CNC image measuring machine (model: QVBHU404-PRO1F) manufactured by Mitutoyo Corporation is used at nine locations on the flat plate-shaped resin molded product 2. The height from the horizontal plane was measured, and the average height was calculated from the obtained measurement values.
  • a CNC image measuring machine model: QVBHU404-PRO1F

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Abstract

【課題】耐ヒートショック性、低反り性及び流動性に優れるポリアリーレンサルファイド系樹脂組成物及びそれを用いたインサート成形品を提供する。 【解決手段】ポリアリーレンサルファイド系樹脂A、無機充填剤B、オレフィン系共重合体C及びDを含有し、無機充填剤Bが、板状無機充填剤B1、繊維状無機充填剤B2及び粉粒状無機充填剤B3を含有し、無機充填剤B、板状無機充填剤B1、維状無機充填剤B2及び粉粒状無機充填剤B3の含有量が、ポリアリーレンサルファイド系樹脂A100質量部に対してそれぞれ70質量部を超え280質量部以下、20質量部以上90質量部以下、30質量部以上110質量部以下、20質量部を超え80質量部以下であり、オレフィン系共重合体C及びDの含有量が、ポリアリーレンサルファイド系樹脂A100質量部に対してそれぞれ3質量部以上19質量部未満、3質量部以上30質量部以下であることを特徴とするポリアリーレンサルファイド系樹脂組成物とする。

Description

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品
 本発明は、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品に関する。
 インサート成形品は、金属や無機固体物等からなるインサート部材と熱可塑性樹脂組成物からなる樹脂部材とを一体的に成形した成形品であり、自動車部品や電気電子部品、OA機器部品等の広い分野に応用されている。しかし、インサート成形品を構成する金属等と熱可塑性樹脂組成物とは、温度変化による熱膨張率や収縮率が大きく異なるため、使用中の温度変化でインサート成形品が破壊してしまう場合がある。そのため、インサート成形品には、高低温衝撃性(耐ヒートショック性)が求められている。
 ポリアリーレンサルファイド系樹脂は、熱可塑性樹脂の中では比較的に耐ヒートショック性が優れている樹脂として知られている。しかし、ポリアリーレンサルファイド系樹脂は、靱性に乏しく脆弱であるため、例えばハイブリッド電気自動車(HEV)に用いられるパワーモジュールやリアクトル等の部品のように、インサート部材の構造が複雑でありかつ樹脂部材が肉厚変化の大きい部分を有する場合や、自動車のエンジン回りの部品のように、使用される環境の高低温度変化が大きい場合は、耐ヒートショック性が低下してしまう場合がある。これらの問題を解決する方法として、ポリアリーレンサルファイド系樹脂に、エラストマー、繊維状充填剤及び粉粒状充填剤を配合する技術がある(特許文献1)。
 また、ポリアリーレンサルファイド系樹脂は、結晶性樹脂であるため、冷却過程における樹脂の収縮率が樹脂の流動方向とその直角方向とで異なる、いわゆる収縮率の異方性を有している。こうした収縮率の異方性によって、得られるインサート成形品に反りが生じる場合があり、特に、大型パワーモジュールのようにある程度の大きさを有するインサート成形品は、反り量の絶対量が大きくなって、寸法精度が低下する場合がある。そのため、ポリアリーレンサルファイド系樹脂を用いたインサート成形品には、耐ヒートショック性に加えて低反り性も求められている。低反り性と冷熱性(耐ヒートショック性)等の性能とが均衡して優れる技術として、ポリフェニレンスルフィド樹脂に、オレフィン系重合体及びガラスフレークを配合する技術がある(特許文献2)。
特開2003-176410号公報 特開2002-129014号公報
 本発明は、耐ヒートショック性、低反り性及び流動性に優れるポリアリーレンサルファイド系樹脂組成物及びその樹脂組成物を用いたインサート成形品を提供することを課題とする。
 本発明者は研究の過程で、上記従来の樹脂組成物を用いる場合でも、樹脂の流動末端同士が接合した部分であるウェルド部が、樹脂の膨張収縮により発生する応力が集中する部分である応力集中部と少なくとも一部で一致する位置に形成されているインサート成形品では、その部分が温度変化により破壊されやすく耐ヒートショック性が低下することを知見した。また、ポリアリーレンサルファイド系樹脂にオレフィン系共重合体と共に配合する無機充填剤として、板状、繊維状、及び粉粒状の3種類の無機充填剤を併用することで、樹脂部材のウェルド部が応力集中部に一致するように形成されている場合でも、耐ヒートショック性及び低反り性を両立できることを見出した。さらに、組成物中に含まれる無機充填剤の種類や組み合わせによっては樹脂の流動性が低下することにより成形性が低下する場合があるが、本発明者が見出した無機充填剤の配合では、所定の組成を有する複数のオレフィン系共重合体を組み合わせて用いることで、樹脂組成物の流動性が低下することを抑制しつつ優れた耐ヒートショック性を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
 すなわち、本発明に係るポリアリーレンサルファイド系樹脂組成物は、ポリアリーレンサルファイド系樹脂A、無機充填剤B、オレフィン系共重合体C、及びオレフィン系共重合体Dを含有し、無機充填剤Bが、板状無機充填剤B1、繊維状無機充填剤B2、及び粉粒状無機充填剤B3を含有し、オレフィン系共重合体Cが、α-オレフィン由来の構成単位とα,β-不飽和酸のグリシジルエステル由来の構成単位とを含有し、オレフィン系共重合体Dが、エチレン・α-オレフィン系共重合体D1及びα-オレフィン由来の構成単位とα,β-不飽和カルボン酸アルキルエステル由来の構成単位とを含有するオレフィン系共重合体D2からなる群から選択される少なくとも1種のオレフィン系共重合体を含有し、無機充填剤Bの総含有量が、ポリアリーレンサルファイド系樹脂A100質量部に対して70質量部を超え280質量部以下であり、板状無機充填剤B1の含有量が、ポリアリーレンサルファイド系樹脂A100質量部に対して20質量部以上90質量部以下であり、繊維状無機充填剤B2の含有量が、ポリアリーレンサルファイド系樹脂A100質量部に対して30質量部以上110質量部以下であり、粉粒状無機充填剤B3の含有量が、ポリアリーレンサルファイド系樹脂A100質量部に対して20質量部を超え80質量部以下であり、オレフィン系共重合体Cの含有量が、ポリアリーレンサルファイド系樹脂A100質量部に対して3質量部以上19質量部未満であり、オレフィン系共重合体Dの含有量が、ポリアリーレンサルファイド系樹脂A100質量部に対して3質量部以上30質量部以下であることを特徴とする。本発明において、粉粒状無機充填剤B3の平均粒子径が10μm以上であることが好ましい。
 本発明に係るインサート成形品は、金属、合金又は無機固体物を用いて形成されたインサート部材と、インサート部材の表面の少なくとも一部を覆う樹脂部材とを有し、樹脂部材が上記のポリアリーレンサルファイド系樹脂組成物を用いて形成されたことを特徴とする。
 本発明において、樹脂部材が、前記樹脂組成物の流動末端同士が接合したウェルド部、及び膨張収縮により発生する応力が集中する応力集中部をそれぞれ一以上有し、少なくとも一つのウェルド部及び応力集中部が、少なくとも一部の領域で一致しているように構成することができる。また、樹脂部材の少なくとも一つの応力集中部を含む表面の反対側の表面上にゲート痕が形成されているように構成することができる。
 本発明によれば、耐ヒートショック性、低反り性及び流動性に優れるポリアリーレンサルファイド系樹脂組成物及びその樹脂組成物を用いたインサート成形品を提供することができる。
インサート成形品の一実施形態を模式的に示す図であって、(A)は斜視図であり、(B)は平面図である。 低反り性の測定位置についての説明図である。
 以下、本発明の一実施形態について詳細に説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の効果を阻害しない範囲で適宜変更を加えて実施することができる。
[ポリアリーレンサルファイド系樹脂組成物]
 ポリアリーレンサルファイド系樹脂組成物(以下、単に「樹脂組成物」ともいう。)は、ポリアリーレンサルファイド系樹脂を主成分とする樹脂を含む樹脂組成物である。「主成分とする」とは、樹脂成分中、80質量%以上、85質量%以上、90質量%以上であることを意味する。本実施形態に係る樹脂組成物は、ポリアリーレンサルファイド系樹脂A、無機充填剤B、オレフィン系共重合体C及びオレフィン系共重合体Dを含有する。
(ポリアリーレンサルファイド系樹脂A)
 ポリアリーレンサルファイド系樹脂Aは、以下の一般式(I)で示される繰り返し単位を有する樹脂である。
 -(Ar-S)-  ・・・(I)
 (但し、Arは、アリーレン基を示す。)
 アリーレン基は、特に限定されないが、例えば、p-フェニレン基、m-フェニレン基、o-フェニレン基、置換フェニレン基、p,p’-ジフェニレンスルフォン基、p,p’-ビフェニレン基、p,p’-ジフェニレンエーテル基、p,p’-ジフェニレンカルボニル基、ナフタレン基等を挙げることができる。ポリアリーレンサルファイド系樹脂Aは、上記一般式(I)で示される繰り返し単位の中で、同一の繰り返し単位を用いたホモポリマーの他、用途によっては異種の繰り返し単位を含むコポリマーとすることができる。
 ホモポリマーとしては、アリーレン基としてp-フェニレン基を有する、p-フェニレンサルファイド基を繰り返し単位とするものが好ましい。p-フェニレンサルファイド基を繰り返し単位とするホモポリマーは、極めて高い耐熱性を持ち、広範な温度領域で高強度、高剛性、さらに高い寸法安定性を示すからである。このようなホモポリマーを用いることで非常に優れた物性を備える成形品を得ることができる。
 コポリマーとしては、上記のアリーレン基を含むアリーレンサルファイド基の中で異なる2種以上のアリーレンサルファイド基の組み合わせが使用できる。これらの中では、p-フェニレンサルファイド基とm-フェニレンサルファイド基とを含む組み合わせが、耐熱性、成形性、機械的特性等の高い物性を備える成形品を得るという観点から好ましい。p-フェニレンサルファイド基を70mol%以上含むポリマーがより好ましく、80mol%以上含むポリマーがさらに好ましい。なお、フェニレンサルファイド基を有するポリアリーレンサルファイド系樹脂Aは、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS樹脂)である。
 ポリアリーレンサルファイド系樹脂Aは、一般にその製造方法により、実質的に線状で分岐や架橋構造を有しない分子構造のものと、分岐や架橋を有する構造のものが知られているが、本実施形態においてはそのいずれのタイプのものについても有効である。
 ポリアリーレンサルファイド系樹脂Aの溶融粘度は、310℃及びせん断速度1216sec-1で測定した溶融粘度が、5Pa・s以上50Pa・s以下であることが好ましく、7Pa・s以上40Pa・s以下であることがより好ましい。溶融粘度が5Pa・s以上50Pa・s以下の場合、優れた耐ヒートショック性及び良好な流動性を維持することができる。
 ポリアリーレンサルファイド系樹脂Aの製造方法は、特に限定されず、従来公知の製造方法によって製造することができる。例えば、低分子量のポリアリーレンサルファイド系樹脂Aを合成後、公知の重合助剤の存在下で、高温下で重合して高分子量化することでポリアリーレンサルファイド系樹脂Aを製造することができる。
(無機充填剤B)
 無機充填剤Bは、板状無機充填剤B1、繊維状無機充填剤B2、及び粉粒状無機充填剤B3(以下、単に「無機充填剤B1~B3」ともいう。)を含有する。無機充填剤Bとして、板状、繊維状及び粉粒状の3種類の無機充填剤B1~B3を併用することにより、後述するような、樹脂部材のウェルド部が機械的強度の弱い応力集中部に形成されているインサート成形品でも、優れた耐ヒートショック性及び低反り性を両立可能な樹脂組成物にすることができる。
 本実施形態において、「板状」とは、異径比が4より大きく、かつ、アスペクト比が1以上500以下の形状をいい、「繊維状」とは、異径比が1以上4以下、かつ、平均繊維長(カット長)が0.01~3mmの形状をいい、「粉粒状」とは、異径比が1以上4以下、かつ、アスペクト比が1以上2以下の形状(球状を含む。)をいう。いずれの形状も初期形状(溶融混練前の形状)である。異径比とは、「長手方向に直角の断面の長径(断面の最長の直線距離)/当該断面の短径(長径と直角方向の最長の直線距離)」であり、アスペクト比とは、「長手方向の最長の直線距離/長手方向に直角の断面の短径(当該断面における最長距離の直線と直角方向の最長の直線距離)」である。異径比及びアスペクト比は、いずれも、走査型電子顕微鏡及び画像処理ソフトを用いて算出することができる。また、平均繊維長(カット長)はメーカー値(メーカーがカタログなどにおいて公表している数値)を採用することができる。
 板状無機充填剤B1としては、例えば、ガラスフレーク、タルク(板状)、マイカ、カオリン、クレイ、アルミナ、各種の金属箔等を挙げることができ、これらを1種又は2種以上併用することができる。中でも、ガラスフレーク、タルクを好ましく用いることができる。板状無機充填剤B1は、一般的に知られているエポキシ系化合物、イソシアネート系化合物、シラン系化合物、チタネート系化合物、脂肪酸等の各種表面処理剤により表面処理することができる。表面処理により、ポリアリーレンサルファイド系樹脂Aとの密着性を向上させることができる。表面処理剤は、材料調製の前に予め板状無機充填剤B1に適用して表面処理又は収束処理を施しておくか、または材料調製の際に同時に添加してもよい。
 板状無機充填剤B1の平均粒子径(50%d)は、初期形状(溶融混練前の形状)において、10μm以上1000μm以下であることが好ましく、30μm以上800μm以下であることがより好ましい。なお、平均粒子径(50%d)とは、レーザー回折・散乱法により測定した粒度分布における積算値50%のメジアン径を意味する。板状無機充填剤B1の厚みは、好ましくは平均厚みが0.1μm以上20μm以下、より好ましくは0.5μm以上10μm以下である。
 板状無機充填剤B1の含有量は、ポリアリーレンサルファイド系樹脂A100質量部に対して20質量部以上90質量部以下であり、20質量部以上85質量部以下であることが好ましく、25質量部以上80質量部以下であることがより好ましい。板状無機充填剤B1の含有量をポリアリーレンサルファイド系樹脂A100質量部に対して20質量部以上にすることで、樹脂組成物の収縮率の異方性を低減することができ、インサート成形品の低反り性を向上させることができる。板状無機充填剤B1の含有量をポリアリーレンサルファイド系樹脂A100質量部に対して90質量部以下にすることで、機械的強度や耐ヒートショック性が低下することを抑制することができる。
 繊維状無機充填剤B2としては、ガラス繊維、カーボン繊維、酸化亜鉛繊維、酸化チタン繊維、ウォラストナイト、シリカ繊維、シリカ-アルミナ繊維、ジルコニア繊維、窒化硼素繊維、窒化珪素繊維、硼素繊維、チタン酸カリ繊維等の鉱物繊維、ステンレス繊維、アルミニウム繊維、チタン繊維、銅繊維、真鍮繊維等の金属繊維状物質等が挙げられ、これらを1種又は2種以上併用することができる。中でも、ガラス繊維、カーボン繊維を好ましく用いることができる。繊維状無機充填剤B2は、板状無機充填剤B1と同様に表面処理されていてもよい。
 繊維状無機充填剤B2は、初期形状(溶融混練前の形状)において、平均繊維径が、5μm以上30μm以下であることが好ましく、平均長さが、1mm以上5mm以下であることが好ましい。ここでいう「平均繊維径」は、JIS R 3420ガラス繊維一般試験方法に準拠して測定される単繊維直径を意味する。「平均長さ」は、JIS R 3420ガラス繊維一般試験方法に準拠して測定されるチョップドストランドの長さを意味する。断面形状は特に限定されないが丸型形状や扁平形状等を挙げることができる。
 繊維状無機充填剤B2の含有量は、ポリアリーレンサルファイド系樹脂A100質量部に対して30質量部以上110質量部以下であり、35質量部以上110質量部以下であることが好ましく、40質量部以上110質量部以下であることがより好ましい。繊維状無機充填剤B2の含有量をポリアリーレンサルファイド系樹脂Aとの質量比で30質量部以上とすることで、樹脂組成物の線膨張を低減することができ、インサート成形品の耐ヒートショック性が低下することを抑制することができる。繊維状無機充填剤B2の含有量をポリアリーレンサルファイド系樹脂Aとの質量比で110質量部以下とすることで、樹脂組成物の収縮率の異方性を低減することができ、インサート成形品の低反り性を向上させることができる。
 粉粒状無機充填剤B3としては、カーボンブラック、シリカ、石英粉末、ガラスビーズ、ガラス粉、タルク(粒状)、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、珪藻土等のケイ酸塩、酸化鉄、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ等の金属酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の金属炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸バリウム等の金属硫酸塩、その他炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素、各種金属粉末等を挙げることができ、これらを1種又は2種以上併用することができる。中でも、炭酸カルシウム、ガラスビーズを好ましく用いることができる。
 粉粒状無機充填剤B3を含有することで、樹脂部材のウェルド部の靱性を向上させ、耐ヒートショック性を高めることができる。粉粒状無機充填剤B3を上記板状無機充填剤B1及び繊維状無機充填剤B2と組み合わせて用い、さらに各成分の組成比を調整することで、板状無機充填剤B1及び繊維状無機充填剤B2の各作用と相乗的に作用を発揮して、ウェルド部の靱性向上、線膨張係数の低下、線膨張係数の異方性の低下、補強効果、及び低反り性の全てを満足できる樹脂組成物とすることができる。これによって、インサート成形品の樹脂部材のウェルド部が機械的強度の弱い領域に形成される場合でも耐ヒートショック性及び低反り性が優れた樹脂組成物とすることができる。加えて、ポリアリーレンサルファイド系樹脂組成物は、加熱溶融されると、硫酸系ガスや塩化水素系ガス等の酸性の金属腐食性ガスを発生する場合があるが、粉粒状無機充填剤B3を含有することで、こうした金属腐食性ガスの発生を抑制することもできる。その結果、金型の取り換え頻度が少なく済む。
 粉粒状無機充填剤B3の平均粒子径(50%d)は、初期形状(溶融混練前の形状)において、10μm以上であることが好ましく、12μm以上であることがより好ましく、15μm以上であることがさらに好ましい。粉粒状無機充填剤B3の平均粒子径の上限値は、ポリアリーレンサルファイド系樹脂Aと粉粒状無機充填剤B3との相溶性が低下しにくく、機械強度等が低下しにくい点で、50μm以下であることが好ましく、40μm以下であることがより好ましい。なお、平均粒子径(50%d)については上記のとおりである。
 粉粒状無機充填剤B3の含有量の下限値は、ポリアリーレンサルファイド系樹脂A100質量部に対して20質量部を超え、21質量部以上であることが好ましく、23質量部以上であることがより好ましい。粉粒状無機充填剤B3の含有量をポリアリーレンサルファイド系樹脂A100質量部に対して20質量部を超える量とすることで、樹脂部材のウェルド部の耐ヒートショック性を向上させることができるとともに、成形時の金属腐食性ガスの発生を抑制することができる。粉粒状無機充填剤B3の含有量の上限値は、樹脂組成物の靭性が低下し、耐ヒートショック性が低下することを抑制する点で、ポリアリーレンサルファイド系樹脂A100質量部に対して80質量部以下であり、70質量部以下であることが好ましく、60質量部以下であることがより好ましい。
 上記した板状、繊維状及び粉粒状の無機充填剤B1~B3を含む無機充填剤Bの総含有量は、ポリアリーレンサルファイド系樹脂A100質量部に対して70質量部を超え280質量部以下であるが、ポリアリーレンサルファイド系樹脂Aの特性を維持しながら上記無機充填剤B1~B3の作用を発揮させる点で、ポリアリーレンサルファイド樹脂A100質量部に対して80質量部以上250質量部以下であることが好ましく、100質量部以上220質量部以下であることがさらに好ましい。
(オレフィン系共重合体C)
 オレフィン系共重合体Cは、共重合成分としてα-オレフィン由来の構成単位とα,β-不飽和酸のグリシジルエステル由来の構成単位とを含有する。こうしたオレフィン系共重合体Cを含有するので、インサート成形品の耐ヒートショック性を著しく高めることができる。オレフィン系共重合体Cは、中でも、さらに(メタ)アクリル酸エステル由来の構成単位を含有するオレフィン系共重合体であることが好ましい。オレフィン系共重合体は、1種単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。なお、以下、(メタ)アクリル酸エステルを(メタ)アクリレートともいう。例えば、(メタ)アクリル酸グリシジルエステルをグリシジル(メタ)アクリレートともいう。また、本明細書において、「(メタ)アクリル酸」は、アクリル酸とメタクリル酸との両方を意味し、「(メタ)アクリレート」は、アクリレートとメタクリレートとの両方を意味する。
 α-オレフィンとしては、特に限定されないが、例えば、エチレン、プロピレン、ブチレン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-ヘプテン、1-オクテン、4-メチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ヘキセン等を挙げることができる。中でも、エチレンが好ましい。α-オレフィンは、上記から選択される1種又は2種以上を用いることができる。α-オレフィンに由来する共重合成分の含有量は、特に限定されないが、例えば、全樹脂組成物中1質量%以上8質量%以下とすることができる。
 α,β-不飽和酸のグリシジルエステルとしては、例えば、以下の一般式(II)に示される構造を有するものを挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
(但し、R1は、水素又は炭素数1以上10以下のアルキル基を示す。)
 上記一般式(II)で示される化合物としては、例えば、アクリル酸グリシジルエステル、メタクリル酸グリシジルエステル、エタクリル酸グリシジルエステル等を挙げることができる。中でも、メタクリル酸グリシジルエステルが好ましい。α,β-不飽和酸のグリシジルエステルは、1種単独で使用することもでき、2種以上を併用することもできる。α,β-不飽和酸のグリシジルエステルに由来する共重合成分の含有量は、全樹脂組成物中0.05質量%以上0.6質量%以下であることが好ましい。α,β-不飽和酸のグリシジルエステルに由来する共重合成分の含有量がこの範囲である場合、耐ヒートショック性を維持しつつモールドデポジットの析出をより抑制することができる。
 (メタ)アクリル酸エステルとしては、特に限定されないが、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸-n-プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸-n-ブチル、アクリル酸-n-ヘキシル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸-n-アミル、アクリル酸-n-オクチル等のアクリル酸エステル;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸-n-プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸-n-ブチル、メタクリル酸-n-ヘキシル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸-n-アミル、メタクリル酸-n-オクチル等のメタクリル酸エステルを挙げることができる。中でも、アクリル酸メチルが好ましい。(メタ)アクリル酸エステルは、1種単独で使用することもでき、2種以上を併用することもできる。(メタ)アクリル酸エステルに由来する共重合成分の含有量は、特に限定されないが、例えば、全樹脂組成物中0.5質量%以上3質量%以下とすることができる。
 α-オレフィン由来の構成単位とα,β-不飽和酸のグリシジルエステル由来の構成単位とを含むオレフィン系共重合体、及び、さらに(メタ)アクリル酸エステル由来の構成単位を含むオレフィン系共重合体は、従来公知の方法で共重合を行うことにより製造することができる。例えば、通常よく知られたラジカル重合反応により共重合を行うことによって、上記オレフィン系共重合体を得ることができる。オレフィン系共重合体の種類は、特に問われず、例えば、ランダム共重合体であっても、ブロック共重合体であってもよい。また、上記オレフィン系共重合体に、例えば、ポリメタアクリル酸メチル、ポリメタアクリル酸エチル、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチル、ポリアクリル酸-2エチルヘキシル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、アクリロニトリル-スチレン共重合体、アクリル酸ブチル-スチレン共重合体等が、分岐状に又は架橋構造的に化学結合したオレフィン系グラフト共重合体であってもよい。
 本実施形態で用いるオレフィン系共重合体Cは、本発明の効果を害さない範囲で、他の共重合成分由来の構成単位を含有することができる。
 オレフィン系共重合体Cとしては、より具体的には、例えば、グリシジルメタクリレート変性エチレン系共重合体、グリシジルエーテル変性エチレン共重合体等が挙げられ、中でも、グリシジルメタクリレート変性エチレン系共重合体が好ましい。
 グリシジルメタクリレート変性エチレン系共重合体としては、グリシジルメタクリレートグラフト変性エチレン重合体、エチレン-グリシジルメタクリレート共重合体、エチレン-グリシジルメタクリレート-メチルアクリレート共重合体、エチレン-グリシジルメタクリレート-エチルアクリレート共重合体、エチレン-グリシジルメタクリレート-プロピルアクリレート共重合体、エチレン-グリシジルメタクリレート-ブチルアクリレート共重合体等を挙げることができる。中でも、特に優れた金属樹脂複合成形体が得られることから、エチレン-グリシジルメタクリレート共重合体及びエチレン-グリシジルメタクリレート-メチルアクリレート共重合体が好ましく、エチレン-グリシジルメタクリレート-メチルアクリレート共重合体が特に好ましい。エチレン-グリシジルメタクリレート共重合体及びエチレン-グリシジルメタクリレート-メチルアクリレート共重合体の具体例としては、「ボンドファースト」(住友化学株式会社製)等を挙げることができる。
 グリシジルエーテル変性エチレン共重合体としては、例えば、グリシジルエーテルグラフト変性エチレン共重合体、グリシジルエーテル-エチレン共重合体等を挙げることができる。
 オレフィン系共重合体Cの含有量は、ポリアリーレンサルファイド系樹脂A100質量部に対して3質量部以上19質量部未満であり、耐ヒートショック性の観点からは、ポリアリーレンサルファイド系樹脂A100質量部に対して5質量部以上であることが好ましく、7質量部以上であることがより好ましく、9質量部以上であることがさらに好ましい。一方、流動性の観点からオレフィン系共重合体Cの含有量は、ポリアリーレンサルファイド系樹脂A100質量部に対して19質量部未満であることが好ましく、18質量部以下であることがより好ましく、17質量部以下であることがさらに好ましい。
(オレフィン系共重合体D)
 オレフィン系共重合体Dは、以下に記載するオレフィン系共重合体D1及びオレフィン系共重合体D2からなる群から選択される1以上のオレフィン系共重合体を含む。本実施形態のポリアリーレンサルファイド系樹脂組成物は、オレフィン系共重合体Cだけでなくオレフィン系共重合体Dを含有することにより、インサート成形品の耐ヒートショック性を高めつつ、樹脂組成物として一定の流動性を有することとなる。
 オレフィン系共重合体Dの含有量は、ポリアリーレンサルファイド系樹脂A100質量部に対し合計して3質量部以上30質量部以下であり、5質量部以上25質量部以下がより好ましく、6質量部以上20質量部以下であることがさらに好ましい。
(オレフィン系共重合体D1)
 オレフィン系共重合体D1は、共重合成分としてエチレンとα-オレフィンとを含有する。オレフィン系共重合体D1において、α-オレフィンの炭素数は、3~20が好ましく、5~20がより好ましく、5~15がさらに好ましい。なお、オレフィン系共重合体D1はランダム共重合体であっても、ブロック共重合体であってもよい。オレフィン系共重合体D1は、エチレン5~95質量%とα-オレフィン5~95質量%からなる共重合体であってもよい。オレフィン系共重合体D1の具体例としては、エチレン-オクテン共重合体(EO)、エチレン-プロピレン共重合体、エチレン-ブチレン共重合体、エチレン-ペンテン共重合体、エチレン-ヘキセン共重合体、エチレン-ヘプテン共重合体等が挙げられ、さらにこれらの共重合体を混合しても使用できる。
(オレフィン系共重合体D2)
 オレフィン系共重合体D2は、共重合成分としてα-オレフィン由来の構成単位とα,β-不飽和カルボン酸アルキルエステル由来の構成単位とを含有するものであり、ランダム、ブロック又はグラフト共重合体や、その共重合体を不飽和カルボン酸及びその酸無水物及びそれらの誘導体からなる群より選択される少なくとも1種で変性したものであってもよい。オレフィン系共重合体D2におけるα-オレフィンとしては、特に限定されないが、例えば、エチレン、プロピレン、ブチレン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-ヘプテン、1-オクテン、4-メチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ヘキセン等を挙げることができる。中でも、エチレンが好ましい。α-オレフィンは、上記から選択される1種又は2種以上を用いることができる。オレフィン系共重合体D2におけるα,β-不飽和カルボン酸アルキルエステルとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n-プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸t-ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸2エチルヘキシル、アクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n-プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸n-ブチル、メタクリル酸t-ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸2エチルヘキシル、メタクリル酸ヒドロキシエチル等を用いることができる。
 変性剤として用いられる不飽和カルボン酸又はその酸無水物としては、アクリル酸、メタアクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸、メチルマレイン酸、メチルフマル酸、メサコン酸、シトラコン酸、グルタコン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、フマル酸モノエチル、イタコン酸メチル、無水メチルマレイン酸、無水マレイン酸、無水メチルマレイン酸、無水シトラコン酸等が挙げられ、これらは一種または二種以上で使用される。
 オレフィン系共重合体D2の具体例としては、エチレンアクリル酸エチル共重合体(EEA)、エチレンメタクリル酸メチル共重合体等のエチレンと(メタ)アクリル酸エステルとの共重合体等が挙げられる。
 オレフィン系共重合体Cの含有量とオレフィン系共重合体Dの含有量は、規定範囲内であれば特に限定されないが、耐ヒートショック性の観点から、オレフィン系共重合体Cの含有量は、オレフィン系共重合体Dの含有量と同じか、それ以上であることが、より好ましい。
 また、オレフィン系共重合体Dとしては、オレフィン系共重合体D1及びオレフィン系共重合体D2の中でも、オレフィン系共重合体D2を用いることが、より好ましい。
(その他の添加剤等)
 樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、その目的に応じた所望の特性を付与するために、一般に熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂に添加される公知の添加剤、即ちバリ抑制剤、離型剤、潤滑剤、可塑剤、難燃剤、染料や顔料等の着色剤、結晶化促進剤、結晶核剤、各種酸化防止剤、熱安定剤、耐候性安定剤、腐食防止剤等を要求性能に応じ配合することが可能である。バリ抑制剤としては、例えば、国際公開第2006/068161号や国際公開第2006/068159号等に記載されているような、溶融粘度が非常に高い分岐型ポリフェニレンサルファイド系樹脂、シラン化合物等を挙げることができる。シラン化合物としては、ビニルシラン、メタクリロキシシラン、エポキシシラン、アミノシラン、メルカプトシラン等の各種タイプが含まれ、例えばビニルトリクロロシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、γ-メルカプトトリメトキシシラン等が例示されるが、これらに限定されるものではない。添加剤の含有量は、例えば、全樹脂組成物中5質量%以下にすることができる。
 また、樹脂組成物には、その目的に応じ前記成分の他に、他の熱可塑性樹脂成分を補助的に少量併用することも可能である。ここで用いられる他の熱可塑性樹脂としては、高温において安定な樹脂であればいずれのものでもよい。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等の、芳香族ジカルボン酸とジオール、或いはオキシカルボン酸等からなる芳香族ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ABS、ポリフェニレンオキサイド、ポリアルキルアクリレート、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、フッ素樹脂等を挙げることができる。また、これらの熱可塑性樹脂は、2種以上混合して使用することもできる。他の熱可塑性樹脂成分の含有量は、例えば、全樹脂組成物中20質量%以下、15質量%以下、又は10質量%以下にすることができる。
 樹脂組成物の調製は、従来の樹脂組成物調製法として一般に用いられる設備と方法を用いて容易に調製できる。例えば、1)各成分を混合した後、1軸又は2軸の押出機により練り込み押出してペレットを調製し、その後成形する方法、2)一旦組成の異なるペレットを調製し、そのペレットを所定量混合して成形し成形後に目的組成の成形品を得る方法、3)成形機に各成分の1又は2以上を直接仕込む方法等、いずれも使用できる。また、樹脂成分の一部を細かい粉体として、これ以外の成分と混合して添加する方法は、これらの成分の均一配合を図る上で好ましい方法である。
本実施形態のポリアリーレンサルファイド系樹脂組成物は、耐ヒートショック性、低反り性及び流動性に優れた樹脂組成物であり、かかる特性を生かして、各種用途に有用である。中でも、複雑かつ樹脂部材の肉厚変化が大きい部分を有する構造である、あるいは、高低温度変化が大きい環境下で使用される自動車・車両関連のインサート部材用として、特に好ましく用いられる。自動車・車両関連部品としては、エンジンまわりの部品や、駆動系部品、冷却系部品等が挙げられる。エンジンまわりの部品としては、ハイブリッド電気自動車(HEV)におけるインバーターケース、電流センサー、コンデンサーケース、リアクトル、バスバー部品等が挙げられる。駆動系部品としては、モーターインシュレーター、回転センサー等が挙げられる。冷却系部品としてはウォーターポンプ、オイルポンプ、流量制御部品等が挙げられる。中でも特にインバーターケース、電流センサー、リアクトル、バスバー部品への適用が好ましい。
[インサート成形品]
 図1(A),(B)に、本実施形態に係るインサート成形品の一例を模式的に示す。(A)は斜視図であり、(B)は(A)の平面図である。図1(A)に示すように、インサート成形品1は、インサート部材11と、インサート部材の表面の少なくとも一部を覆う樹脂部材12とを有する。インサート部材11は、金属、合金又は無機固体物で形成されており、4つの角部120a~dを有する角柱状で、一部が樹脂部材12に埋設されている。樹脂部材12は、上記したポリアリーレンサルファイド系樹脂組成物で形成され、ウェルド部R及び応力集中部130a~dをそれぞれ一以上有している。これらのうち、ウェルド部R及び応力集中部130aは、少なくとも一部の領域で一致するように形成されている。
 「応力集中部」は、膨張収縮により発生する応力が集中する部分である。応力集中部としては、例えば、角部(コーナー部)、切り欠き部、傷部、貫通孔、肉抜き部、肉薄部、肉厚変化が大きい箇所及びフローマーク部等を挙げることができる。応力集中部は、1又は2以上形成されていてもよい。図1(A)に示すインサート成形品1は、四角柱状のインサート部材11の角部120a~dが、樹脂部材12の側面に向かうように配置されている。そして、インサート部材11の角部(シャープコーナー)の先端と、樹脂部材12の側面との距離dは約1mmであり、その近傍が肉薄な応力集中部130a~dとなっている。応力集中部130a~dは、斜線領域で示すように、インサート部材1の角部120a~dの樹脂部材12に埋設されている領域の稜線から樹脂部材12の側面にかけて略長方形状に形成されている。
 「ウェルド部」は、樹脂組成物の流動末端同士が接合(溶接)した部分である。図1(B)に、ウェルド部Rが形成される様子を示す。図1(B)に示すように、金型のゲート(図示しない)からキャビティ内に注入された樹脂流Qは、インサート部材11を起点として複数の樹脂流Q,Qに分流する。樹脂流Q,Qは、インサート部材11の周囲を回り込んだ後、再度合流して樹脂流Q,Qの界面で接合され、ウェルド部Rが形成される。なお、図1(B)では、説明の便宜上、ウェルド部Rは一部の領域についてのみ図示しているが、ウェルド部Rが形成されている領域は、応力集中部130aが形成されている領域と一致しており、応力集中部130aと同様に、インサート部材1の角部の稜線から樹脂部材12の側面にかけて長方形状に形成されている。
 ウェルド部Rが形成されるか否か、ウェルド部Rの数、形状及び位置は、樹脂部材12の形状や、樹脂部材12を形成するための金型が有するゲートの位置等に依存する。例えば、樹脂部材12が角柱状のインサート部材11の一部の周囲を囲むように略均一な肉厚で形成される場合は、樹脂流Q,Qは、ゲートの略反対側で合流するため、ウェルド部Rが形成される位置は、ゲート位置の略反対側の位置となる。この場合のインサート成形品1の例としては、樹脂部材12が、少なくとも一つの応力集中部130aを含む表面Xの反対側の表面Y上にゲート痕(図示しない)を有するものを挙げることができる。当該ゲート痕は、当該表面Yを平面視したときに、当該応力集中部130aと重なる位置に形成されていてもよい。また、図1(A),(B)では、ウェルド部Rは一か所にのみ形成されている例を示しているが、ゲートの数に応じて2以上のウェルド部を有していてもよい。
 ウェルド部が応力集中部に形成されている場合、ウェルド部の耐ヒートショック性がより低下してしまうが、本実施形態に係るインサート成形品によれば、この問題を解決して、耐ヒートショック性と低反り性とを優れたものにすることができる。加えて、成形時に金属腐食性ガスが発生することを抑制することができるので金型の取り換え頻度が少なく済む。
 インサート部材11を構成する金属、合金又は無機固体物は、特に限定されないが、成形時に樹脂と接触したとき、変形したり溶融したりしないものが好ましい。例えば、アルミニウム、マグネシウム、銅、鉄等の金属、真鍮等の上記金属の合金、及びガラス、セラミックス等の無機固体物等を挙げることができる。
 インサート成形品の製造方法は、特に限定されず、例えば、上記した樹脂組成物と予め所望の形状に成形されたインサート部材とをインサート成形することができる。インサート成形は、例えば、金型にインサート部材を予め装着し、その外側に上記樹脂組成物を射出成形又は押出圧縮成形等により充填して複合成形することができる。なお、インサート成形品の形状及び大きさは、特に限定されない。
 以下に実施例を示して本発明をさらに具体的に説明するが、これらの実施例により本発明の解釈が限定されるものではない。
[実施例1~8、比較例1~17]
 以下に示す材料を用いて、表1に示す組成及び含有割合で、ポリアリーレンサルファイド系樹脂、無機充填剤、及びオレフィン系共重合体をドライブレンドした。これをシリンダー温度320℃の二軸押出機に投入して溶融混練することで、実施例及び比較例の樹脂組成物ペレットを得た。
(ポリアリーレンサルファイド系樹脂)
 ポリアリーレンサルファイド系樹脂A:ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)、株式会社クレハ製「フォートロンKPS」(溶融粘度:20Pa・s(せん断速度:1216sec-1、310℃))
(ポリアリーレンサルファイド系樹脂の溶融粘度の測定)
 上記ポリアリーレンサルファイド系樹脂Aの溶融粘度は以下のようにして測定した。
 東洋精機製作所製キャピログラフを用い、キャピラリーとして1mmφ×20mmL/フラットダイを使用し、バレル温度310℃、せん断速度1216sec-1での溶融粘度を測定した。
(無機充填剤)
 板状無機充填剤B1:ガラスフレーク、平均粒子径(50%d)623μm、平均厚み5μm、日本板硝子株式会社製「フレカREFG-108」
 繊維状無機充填剤B2:ガラス繊維、平均繊維径10.5μm、平均長さ3mm、日本電気硝子株式会社製「チョップドストランドECS03T-747H」
 粉粒状無機充填剤B3:炭酸カルシウム、平均粒子径(50%d)25μm、旭鉱末株式会社製「MC-35W」
(オレフィン系共重合体)
 オレフィン系共重合体C:住友化学株式会社製「ボンドファースト7L」、共重合成分として、エチレンを70質量%、メタクリル酸グリシジルエステルを3質量%、及びアクリル酸メチルを27質量%含む。
 オレフィン系共重合体D1:エチレンオクテン共重合体、ダウ・ケミカル日本株式会社製「Engage 8440」
 オレフィン系共重合体D2:エチレンエチルアクリレート共重合体、株式会社 NUC製「NUC-6570」
[評価]
(流動性)
 東洋精機製作所製キャピログラフを用い、キャピラリーとして1mmφ×20mmL/フラットダイを使用し、バレル温度310℃、剪断速度1000sec-1での溶融粘度(Pa・s)を測定した。結果を表1に示す。溶融粘度が250Pa・s以下の場合、流動性に優れている。
(耐ヒートショック性)
 実施例及び比較例で得られた樹脂組成物と、JIS G4051:2005 機械構造用炭素鋼鋼材で規定されるS35C製のインサート部材(1.41cm×1.41cm×高さ2.4cmの角柱形状)とを用い、射出成形によりシリンダー温度320℃、金型温度150℃の条件で、図1中の表面Y側にあるゲートから樹脂組成物を金型内に流し込み、樹脂部の最小肉厚が1mmとなるようにインサート射出成形し、図1に示すインサート成形品1を製造し試験片とした。なお、ゲートの位置は、表面Yを平面視したときに、インサート成形品の表面X側の角部の一つ(図1(A)の120a)と重なる位置であった。
 この試験片について、冷熱衝撃試験機(エスペック株式会社製)を用い、-40℃にて1.5時間冷却後、180℃にて1.5時間加熱するというサイクルを繰り返し、20サイクル毎にウェルド部Rを観察した。ウェルド部Rにクラックが発生したときのサイクル数を耐ヒートショック性の指標として評価した。結果を表1に示す。サイクル数が190以上である場合に耐ヒートショック性が優れており、220以上である場合に耐ヒートショック性が特に優れている。
(低反り性)
 実施例及び比較例で得られた樹脂組成物を用いて、射出成形によりシリンダー温度320℃、金型温度150℃、保圧力70MPaの条件で、80mm×80mm×厚さ1.5mmの平板状樹脂成形品2を5枚作製した。1枚目の平板状樹脂成形品2を水平面に静置し、株式会社ミツトヨ製のCNC画像測定機(型式:QVBHU404-PRO1F)を用いて、上記平板状樹脂成形品2上の9箇所において、上記水平面からの高さを測定し、得られた測定値から平均の高さを算出した。図2中に黒丸で高さを測定した位置を示す(d=3mm、d=37mm)。上記水平面からの高さが上記平均の高さと同一であり、上記水平面と平行な面を基準面とした。上記9箇所で測定された高さから、基準面からの最大高さと最小高さとを選択し、両者の差を算出した。同様にして、他の4枚の平板状樹脂成形品についても上記の差を算出し、得られた5個の値を平均して、反り量の値とした。結果を表1に示す。反り量が少ない程、低反り性が優れている。
(金属腐食性)
 試験管の底部に実施例及び比較例の樹脂組成物ペレットを4g入れ、金属試験片(SKD-11)をペレット最上部から吊し、試験管上部に栓をして350℃で3時間保持した。その後、金属試験片を調湿箱(23℃、95%RH)中に24時間放置し、得られた金属試験片を目視にて3段階評価した。
 3:腐食が確認されなかった。
 2:一部に腐食が確認された。
 1:大部分に腐食が確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
1   インサート成形品
2   平板状樹脂成形品
11  インサート部材
12  樹脂部材
120a~d 角部
130a~d 応力集中部
R   ウェルド部
Q   樹脂流
 

Claims (5)

  1.  ポリアリーレンサルファイド系樹脂A、無機充填剤B、オレフィン系共重合体C、及びオレフィン系共重合体Dを含有し、
     無機充填剤Bが、板状無機充填剤B1、繊維状無機充填剤B2、及び粉粒状無機充填剤B3を含有し、
     オレフィン系共重合体Cが、α-オレフィン由来の構成単位とα,β-不飽和酸のグリシジルエステル由来の構成単位とを含有し、
     オレフィン系共重合体Dが、エチレン・α-オレフィン系共重合体D1及びα-オレフィン由来の構成単位とα,β-不飽和カルボン酸アルキルエステル由来の構成単位とを含有するオレフィン系共重合体D2からなる群から選択される少なくとも1種のオレフィン系共重合体を含有し、
     無機充填剤Bの総含有量が、ポリアリーレンサルファイド系樹脂A100質量部に対して70質量部を超え280質量部以下であり、
     板状無機充填剤B1の含有量が、ポリアリーレンサルファイド系樹脂A100質量部に対して20質量部以上90質量部以下であり、
     繊維状無機充填剤B2の含有量が、ポリアリーレンサルファイド系樹脂A100質量部に対して30質量部以上110質量部以下であり、
     粉粒状無機充填剤B3の含有量が、ポリアリーレンサルファイド系樹脂A100質量部に対して20質量部を超え80質量部以下であり、
     オレフィン系共重合体Cの含有量が、ポリアリーレンサルファイド系樹脂A100質量部に対して3質量部以上19質量部未満であり、
     オレフィン系共重合体Dの含有量が、ポリアリーレンサルファイド系樹脂A100質量部に対して3質量部以上30質量部以下であることを特徴とするポリアリーレンサルファイド系樹脂組成物。
  2.  粉粒状無機充填剤B3の平均粒子径が10μm以上である、請求項1に記載のポリアリーレンサルファイド系樹脂組成物。
  3.  金属、合金又は無機固体物を用いて形成されたインサート部材と、インサート部材の表面の少なくとも一部を覆う樹脂部材とを有し、樹脂部材が請求項1又は2に記載のポリアリーレンサルファイド系樹脂組成物を用いて形成されたことを特徴とするインサート成形品。
  4.  樹脂部材が、前記樹脂組成物の流動末端同士が接合したウェルド部、及び膨張収縮により発生する応力が集中する応力集中部をそれぞれ一以上有し、少なくとも一つのウェルド部及び応力集中部が、少なくとも一部の領域で一致している、請求項3に記載のインサート成形品。
  5.  樹脂部材の少なくとも一つの応力集中部を含む表面の反対側の表面上にゲート痕が形成されている、請求項4に記載のインサート成形品。
     
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