WO2015125974A1 - 樹脂組成物 - Google Patents
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Definitions
- the present invention includes a polyarylene sulfide resin and a polycarbonate resin having a degree of dispersion within a specific range, and maintains the excellent characteristics of the polyarylene sulfide resin while suppressing the decomposition of the polycarbonate resin during molding processing.
- the present invention relates to a resin composition having excellent toughness, impact strength, and low burr properties.
- Polyarylene sulfide resin is an engineering plastic that is excellent in chemical resistance, heat resistance, mechanical properties, and the like. For this reason, polyarylene sulfide resins are widely used as electrical and electronic parts, vehicle parts, aircraft parts, and residential equipment parts. However, polyarylene sulfide resins are inferior in toughness and impact strength and have the disadvantage that burrs are generated during molding. As means for solving this problem, Patent Document 1 discloses a resin composition containing a polyphenylene sulfide resin and a polycarbonate resin.
- Patent Document 2 proposes a polyphenylene sulfide resin having a low chlorine content.
- the decomposition of the polycarbonate resin cannot be suppressed only by using polyphenylene sulfide having a reduced chlorine content.
- the reaction process became complicated and it was inferior to cost competitiveness.
- Patent Document 3 discloses polyphenylene sulfide having a low alkali metal content, but it is not intended to be modified with a polycarbonate resin and is inferior in cost competitiveness.
- Patent Document 4 discloses a resin composition containing a polyphenylene sulfide resin having a dispersity of 2.5 or less and an alkali metal content of 50 ppm or less and a thermoplastic resin. However, it is not intended for modification with polycarbonate resin, particularly for suppressing burrs, and the properties are not satisfactory.
- An object of the present invention is to provide a resin composition containing a polyarylene sulfide resin and a polycarbonate resin and having excellent toughness, impact strength, low burr properties, and chemical resistance.
- a polyarylene sulfide resin containing a polyarylene sulfide resin and a polycarbonate resin having a dispersity in a specific range and having a low chlorine content and a low sodium content is superior in the polyarylene sulfide resin.
- the present inventors have found that the polycarbonate resin can be prevented from being decomposed during the molding process while maintaining the above properties, and that excellent toughness, impact strength, low burr properties, and chemical resistance can be exhibited.
- component A 99-1 parts by weight of polyarylene sulfide resin (component A) having a dispersity (Mw / Mn) represented by a weight average molecular weight (Mw) and a number average molecular weight (Mn) of 2.7 or more
- component B 1 to 99 parts by weight of a polycarbonate resin (component B)
- component A is a polyarylene sulfide resin having a total chlorine content of 550 ppm or less and a total sodium content of 30 ppm or less.
- the component A is a polyarylene sulfide resin having a total chlorine content of 50 ppm or less and a total sodium content of 8 ppm or less. It is a resin composition.
- One preferred embodiment of the present invention is (4) a resin composition having the above constitution (1) containing 5 to 400 parts by weight of a filler (component C) with respect to a total of 100 parts by weight of component A and component B. It is a thing.
- polyarylene sulfide resin (component A) examples include p-phenylene sulfide units, m-phenylene sulfide units, o-phenylene sulfide units, phenylene sulfide sulfone units, phenylene sulfide ketone units, phenylene sulfide ether units, as structural units. Examples thereof include diphenylene sulfide units, substituent-containing phenylene sulfide units, branched structure-containing phenylene sulfide units, and the like.
- the dispersity (Mw / Mn) expressed by the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) of the polyarylene sulfide resin (component A) is 2.7 or more, preferably 2.8 or more, more preferably 2 .9 or more. When the degree of dispersion is less than 2.7, burrs are often generated during molding, which is not preferable.
- the upper limit of the dispersity (Mw / Mn) is not particularly defined, but is preferably 10 or less.
- the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) are values calculated in terms of polystyrene by gel permeation chromatography (GPC). Note that 1-chloronaphthalene was used as the solvent, and the column temperature was 210 ° C.
- the total chlorine content of the polyarylene sulfide resin (component A) is preferably 550 ppm or less, more preferably 300 ppm or less, and even more preferably 50 ppm or less.
- the lower limit of the total chlorine content of the polyarylene sulfide resin is preferably 100 ppb.
- the total sodium content of the polyarylene sulfide resin (component A) is preferably 30 ppm or less, more preferably 10 ppm or less, and even more preferably 8 ppm or less. If it exceeds 30 ppm, the polycarbonate resin is decomposed during the molding process, and not only the expected properties are not obtained, but also in the case of remarkable, pelletization becomes impossible.
- the lower limit of the total sodium content of the polyarylene sulfide resin is preferably 10 ppb.
- the method for producing the polyarylene sulfide resin (component A) is not particularly limited and is polymerized by a known method, but as a particularly suitable polymerization method, US Pat. No. 4,746,758 and No. 4,786,713 may be mentioned.
- This production method is a method in which a diiodoaryl compound and solid sulfur are polymerized by direct heating without a polar solvent.
- the production method includes an iodination step and a polymerization step. In the iodination step, the aryl compound is reacted with iodo to obtain a diiodoaryl compound.
- a polyarylene sulfide resin is produced by polymerizing the diiodoaryl compound with solid sulfur using a nitro compound catalyst. Iodine is generated in a gaseous state in this step, and this is recovered and used again in the iodination step. Essentially iodine is a catalyst.
- the polyphenylene sulfide resin (component A) may contain a polyphenylene sulfide resin obtained by another polymerization method.
- the content of the polyarylene sulfide resin (component A) is 99 to 1 part by weight, preferably 95 to 5 parts by weight, and 95 to 70 parts by weight or 30 to 30 parts by weight in a total of 100 parts by weight of the component A and the component B. 5 parts by weight is more preferred.
- the polycarbonate resin (component B) may be various polycarbonate resins having a high heat resistance or a low water absorption rate, which are polymerized using other dihydric phenols in addition to the bisphenol A type polycarbonate usually used. .
- the polycarbonate resin may be produced by any production method, and in the case of interfacial polycondensation, a terminal stopper of a monohydric phenol is usually used.
- the polycarbonate resin may also be a branched polycarbonate resin obtained by polymerizing trifunctional phenols, and further a copolymer obtained by copolymerizing an aliphatic dicarboxylic acid, an aromatic dicarboxylic acid, or a divalent aliphatic or alicyclic alcohol. Polycarbonate may be used.
- the viscosity average molecular weight of the polycarbonate resin (component B) is preferably 1.3 ⁇ 10 4 to 4.0 ⁇ 10 4 , more preferably 1.5 ⁇ 10 4 to 3.8 ⁇ 10 4 .
- the viscosity average molecular weight (M) of the aromatic polycarbonate resin (component B) is obtained by inserting the specific viscosity ( ⁇ sp ) obtained at 20 ° C. from a solution of 0.7 g of the polycarbonate resin in 100 ml of methylene chloride into the following equation. It is a thing. Details of the polycarbonate resin are described in JP-A No. 2002-129003.
- BPM 4,4 '-(m-phenylenediisopropylidene) diphenol
- BCF 9,9-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) fluorene
- the bisphenol A component is 10 to 95 mol% (more preferably 50 to 90 mol%, more preferably 60 to 85 mol%), And a copolycarbonate having a BCF component content of 5 to 90 mol% (more preferably 10 to 50 mol%, still more preferably 15 to 40 mol%).
- the BPM component is 20 to 80 mol% (more preferably 40 to 75 mol%, more preferably 45 to 65 mol%), and
- the 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane component is 20 to 80 mol% (more preferably 25 to 60 mol%, more preferably 35 to 55 mol%).
- Copolycarbonate These special polycarbonates may be used alone or in combination of two or more. Moreover, these can also be mixed and used for the bisphenol A type polycarbonate generally used.
- the content of the polycarbonate resin (component B) is 1 to 99 parts by weight, preferably 5 to 95 parts by weight, in a total of 100 parts by weight of the component A and the component B. 5 to 30 parts by weight or 70 to 95 parts by weight is more preferable. In the case of 5 to 30 parts by weight, it is possible to design a resin taking advantage of the superior characteristics of the polyphenylene sulfide resin. On the other hand, in the case of 70 to 95 parts by weight, it is possible to design a resin that takes advantage of the superior properties of the polycarbonate resin. If the amount is less than 1 part by weight, the characteristics of the polycarbonate resin are not expressed and the generation of burrs cannot be suppressed.
- a filler (C component) can be further contained.
- the material is not particularly limited, and fillers such as fibrous, plate-like, powdery, and granular can be used. Specific examples include fibrous fillers such as carbon fibers, glass fibers, aramid fibers, potassium titanate whiskers, zinc oxide whiskers, alumina fibers, silicon carbide fibers, ceramic fibers, asbestos fibers, stone koji fibers, and metal fibers. .
- silicates such as wollastonite, sericite, kaolin, mica, clay, bentonite, asbestos, talc, alumina silicate and the like can be mentioned.
- swelling layered silicates such as a montmorillonite and a synthetic mica, are mentioned.
- metal compounds such as an alumina, silicon oxide, magnesium oxide, a zirconium oxide, a titanium oxide, and an iron oxide, are mentioned.
- carbonates such as calcium carbonate, magnesium carbonate, and dolomite, are mentioned.
- sulfates such as calcium sulfate and barium sulfate, are mentioned.
- Non-fibrous fillers such as glass beads, ceramic beads, boron nitride, silicon carbide, calcium phosphate, and silica are also included. These fillers may be hollow, and two or more kinds of these fillers can be used in combination. In addition, these fillers are pretreated with an organic onium ion in the case of coupling agents such as isocyanate compounds, organosilane compounds, organic titanate compounds, organoborane compounds, and epoxy compounds, and swellable layered silicates. The use is preferable in terms of obtaining a higher mechanical strength.
- the resin composition of the present invention can contain a conductive filler as a filler in order to impart conductivity.
- the material is not particularly limited, but the conductive filler is not particularly limited as long as it is a conductive filler usually used for conductive resin, and specific examples thereof include metal powder, metal flakes, and metal ribbons.
- metal species of metal powder, metal flakes, and metal ribbons include silver, nickel, copper, zinc, aluminum, stainless steel, iron, brass, chromium, and tin.
- Specific examples of the metal species of the metal fiber include iron, copper, stainless steel, aluminum, and brass.
- Such metal powders, metal flakes, metal ribbons, and metal fibers may be surface-treated with a surface treatment agent such as titanate, aluminum, or silane.
- a surface treatment agent such as titanate, aluminum, or silane.
- the metal oxide include SnO 2 (antimony dope), In 2 O 3 (antimony dope), ZnO (aluminum dope), etc., and these include the surface of titanate, aluminum, and silane coupling agents. Surface treatment may be performed with a treating agent.
- Specific examples of the conductive material in the inorganic filler coated with the conductive material include aluminum, nickel, silver, carbon, SnO 2 (antimony doped), and In 2 O 3 (antimony doped).
- Examples of the inorganic filler to be coated include mica, glass beads, glass fiber, carbon fiber, potassium titanate whisker, barium sulfate, zinc oxide, titanium oxide, aluminum borate whisker, zinc oxide whisker, titanic acid whisker, carbonized. Examples include silicon whiskers.
- Examples of the coating method include vacuum deposition, sputtering, electroless plating, and baking. These may be subjected to a surface treatment with a surface treatment agent such as a titanate, aluminum or silane coupling agent.
- a surface treatment agent such as a titanate, aluminum or silane coupling agent.
- Carbon powders are classified into acetylene black, gas black, oil black, naphthalene black, thermal black, furnace black, lamp black, channel black, roll black, disc black, etc., depending on the raw materials and production method.
- the carbon powder that can be used in the present invention is not particularly limited in its raw material and production method, but acetylene black and furnace black are particularly preferably used.
- a filler (component C) a resin composition containing carbon fiber is excellent in mechanical strength and electromagnetic wave shielding effect.
- the resin composition containing wholly aromatic polyamide fiber as the filler (C component) is excellent in mechanical strength and slidability.
- the resin composition containing glass fiber is excellent in mechanical strength and heat-and-moisture resistance.
- the content of the filler (component C) is preferably 5 to 400 parts by weight, more preferably 10 to 200 parts by weight, particularly preferably 20 to 200 parts by weight based on a total of 100 parts by weight of the component A and the component B.
- the resin composition in the present invention can contain an elastomer component as long as the effects of the present invention are not impaired.
- Suitable elastomer components include core-shells such as acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS resin), methyl methacrylate-butadiene-styrene copolymer (MBS resin), and silicone-acrylic composite rubber-based graft copolymer. Examples include graft copolymer resins.
- thermoplastic elastomers such as silicone-based thermoplastic elastomers, olefin-based thermoplastic elastomers, polyamide-based thermoplastic elastomers, polyester-based thermoplastic elastomers, and polyurethane-based thermoplastic elastomers can be mentioned.
- another thermoplastic resin can be included in the range which does not impair the effect of this invention.
- other thermoplastic resins include general-purpose plastics represented by polyethylene resin, polypropylene resin, polyalkyl methacrylate resin, and the like.
- Salicylates for example, Salicylates, benzotriazoles, benzophenones, hindered amines, etc., release agents and lubricants (montanic acid and its metal salts, its esters, their half esters, stearyl alcohol, stearamide, various bisamides, bisureas and polyethylene waxes) Etc.), pigments (cadmium sulfide, phthalocyanine, carbon black, etc.), dyes (eg, nigrosine), crystal nucleating agents (talc, silica, kaolin, clay, etc.), plasticizers (octyl p-oxybenzoate, N-butylbenzenesulfone) Amides), antistatic agents (alkyl) Sulfate type anionic antistatic agent, quaternary ammonium salt type cationic antistatic agent, nonionic antistatic agent such as polyoxyethylene sorbitan monostearate, betaine amphoteric antistatic agent, etc.), flame retardant (
- the total chlorine content of the resin composition of the present invention is 550 ppm or less, preferably 100 ppm or less, more preferably 50 ppm or less.
- the total sodium content is 30 ppm or less, preferably 10 ppm or less, more preferably 8 ppm or less. Even when the total sodium amount exceeds 30 ppm, the decomposition of the polycarbonate resin cannot be similarly suppressed.
- the resin composition of the present invention can be produced by mixing the above components simultaneously or in any order with a mixer such as a tumbler, V-type blender, nauter mixer, Banbury mixer, kneading roll, or extruder.
- a mixer such as a tumbler, V-type blender, nauter mixer, Banbury mixer, kneading roll, or extruder.
- melt kneading with a twin-screw extruder is preferred, and if necessary, it is preferable to supply an optional component into the other melt-mixed component from the second supply port using a side feeder or the like.
- a screw used in a twin-screw extruder is configured as a single screw by inserting and screwing variously shaped screw pieces between the forward flight pieces for transportation into a complex combination and integration. There is a combination of screw pieces such as a forward flight piece, a forward kneading piece, a reverse kneading piece, and a reverse flight piece arranged in an appropriate order and position in consideration of the characteristics of the raw material to be processed. As shown in FIG.
- a reverse feed single screw element having a flight part in which an arcuate notch is formed is preferable.
- the melt kneader include a banbury mixer, a kneading roll, a single screw extruder, a multi-screw extruder having three or more axes, in addition to a twin screw extruder.
- the resin extruded as described above is directly cut into pellets, or after forming strands, the strands are cut with a pelletizer to be pelletized. When it is necessary to reduce the influence of external dust during pelletization, it is preferable to clean the atmosphere around the extruder.
- the shape of the obtained pellet can take general shapes, such as a cylinder, a prism, and a spherical shape, it is more preferably a cylinder.
- the diameter of the cylinder is preferably 1 to 5 mm, more preferably 1.5 to 4 mm, and still more preferably 2 to 3.5 mm.
- the length of the cylinder is preferably 1 to 30 mm, more preferably 2 to 5 mm, and still more preferably 2.5 to 4 mm.
- a molded product comprising the resin composition of the present invention can be obtained by molding the pellets produced as described above. Preferably, it is obtained by injection molding or extrusion molding.
- injection molding not only ordinary molding methods, but also injection compression molding, injection press molding, gas-assisted injection molding, foam molding (including the method of injecting supercritical fluid), insert molding, in-mold coating molding, and heat insulation gold
- mold molding rapid heating / cooling mold molding, two-color molding, multicolor molding, sandwich molding, and ultrahigh-speed injection molding.
- either a cold runner method or a hot runner method can be selected for molding.
- extrusion molding various shaped extrusion molded products, sheets, films and the like are obtained.
- an inflation method, a calendar method, a casting method, or the like can be used for forming sheets and films.
- the resin composition of the present invention can also be formed into a molded product by rotational molding, blow molding or the like.
- each component shown in Table 1 was mixed at the ratio shown in the table, using a vent type twin screw extruder (Nippon Steel Works TEX30XSST) with a diameter of 30 mm ⁇ , and the A component was The B component was supplied from a stirring blade type supply device provided on a measuring instrument (CWF manufactured by Kubota Corporation) from one inlet. On the other hand, the C component was supplied to the side feeder so as to have a predetermined ratio using a vibratory feeder provided on the measuring instrument, and supplied to the extruder through the feeder. Extrusion was performed at a temperature of 320 ° C.
- a gas vent having a thickness of 200 ⁇ m and a width of 12 mm was provided in the final filling portion.
- the mold temperature was changed to 100 ° C.
- the TEX-30XSST manufactured by Nippon Steel Works, Ltd. has a reverse feed single screw element having a flight part formed with an arc-shaped notch described in FIG. 2 of JP 2012-213997 A. It is a vent type twin screw extruder.
- Weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) of polyarylene sulfide resin The weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) of the polyarylene sulfide resin were calculated in terms of polystyrene by gel permeation chromatography (GPC). As a solvent, 1-chloronaphthalene was used, and measurement was performed at a column temperature of 210 ° C. The degree of dispersion (Mw / Mn) was calculated from the calculated weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn).
- [Viscosity average molecular weight of polycarbonate resin] The polycarbonate resin was extracted from the pellets with methylene chloride, and the viscosity average molecular weight was measured by the method described in the specification.
- [Total chlorine content of resin composition] The total chlorine content was quantified by ion chromatography (IC method) by burning the pellets in an Ar / O 2 stream at 900 ° C., absorbing the generated gas in the absorbing solution.
- Total sodium content of resin composition The total sodium content is ashed by adding sulfuric acid to the pellets, melted with potassium hydrogen sulfate, dissolved in dilute nitric acid, fixed in pure water, and then quantitatively analyzed by ICP emission spectrometry (ICP-AES method).
- ICP-AES VISTA-MPX manufactured by Varian was used as a measuring device.
- the evaluation of burrs was carried out by measuring the length of burrs in the portion of the test piece that contacts the gas vent.
- [Chemical resistance evaluation] The said test piece was immersed in gasoline and the external appearance after 24 hours was observed. The case where there was no change in the appearance was marked with ⁇ , and the case where cracks were generated was marked with ⁇ .
- the test piece was molded by an injection molding machine (SG-150U, manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) at a cylinder temperature of 320 ° C. and a mold temperature of 130 ° C.
- a pin-shaped test piece (material: steel) having a spherical surface at the tip, in which a hemisphere having a diameter of 5 mm ⁇ and a cylinder having a diameter of 5 mm ⁇ and a length of 30 mm ⁇ were combined at a circular cross section, was mounted on the fixed-side test piece holder.
- a flat test piece 150 mm long ⁇ 150 mm wide ⁇ 2 mm thick from the resin composition of the example (a gate is a fin gate having a width 40 mm ⁇ thickness 1 mm from one end of the side) is formed by injection molding, and the center portion is formed.
- the sample was cut to a length of 50 mm and a width of 100 mm, and the cut specimen was fixed on a pedestal that reciprocated.
- Load load in the state where the cylindrical axis direction of the pin-shaped test piece and the plane normal direction of the flat-plate test piece are parallel to the flat surface portion of the cutting test piece of the flat plate-shaped test piece. It contacted in the state which applied the load of 9.8N.
- a capacitance connected to the pin-shaped test piece side was reciprocated 1000 times a distance of 25 mm one way on a straight line in the plane at a rate of 1 reciprocation 2 seconds in an atmosphere of 23 ° C. and relative humidity 50% RH.
- the frictional force after 1000 operations was measured with a 49N load cell, and the dynamic friction coefficient was calculated from the relationship with the load. The smaller this value, the better the sliding properties of the resin composition.
- the flat test piece was shape
- the test piece (size: length 80 mm ⁇ width 10 mm ⁇ thickness 4 mm) was measured for notch-free Charpy impact strength by a method according to ISO 179 in an atmosphere of a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50% RH.
- test piece was shape
- the test piece was shape
- the polyphenylene sulfide resin was produced by polymerization reaction for 4 hours in total for 11 hours. The total chlorine content was 20 ppm or less (below the detection limit), and the total sodium content was 7 ppm.
- the dispersity (Mw / Mn) represented by the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) was 3.4.
- PPS2 polyphenylene sulfide resin (manufactured by DIC, DIC-PPS, MA-505, total chlorine content 2200 ppm, total sodium content 160 ppm, dispersity (Mw / Mn) 3.5)
- PPS3 80 wt% of PPS1 and 20 wt% of PPS2 were melt-kneaded by the above twin screw extruder to obtain a polyphenylene sulfide resin. The total chlorine content was 330 ppm and the total sodium content was 26 ppm.
- the dispersity (Mw / Mn) was 3.4.
- PPS4 60 wt% of PPS1 and 40 wt% of PPS2 were melt-kneaded with the above twin screw extruder to obtain a polyphenylene sulfide resin.
- the total chlorine content was 870 ppm and the total sodium content was 67 ppm.
- the dispersity (Mw / Mn) was 3.5.
- PPS5 Polyphenylene sulfide resin obtained by melting and heating a cyclic PPS compound (total chlorine content 20 ppm or less (detection limit or less), total sodium content 7 ppm, dispersity (Mw / Mn) 2.4) ⁇ B component>
- PC1 Linear polycarbonate resin (manufactured by Teijin, viscosity average molecular weight 24,000, total chlorine content 60ppm, total sodium content less than 1ppm)
- PC2 Linear polycarbonate resin (manufactured by Teijin, viscosity average molecular weight 24,000, total chlorine content 800 ppm, total sodium content less than 1 ppm)
- Si-PC Siloxane copolymer polycarbonate resin (manufactured by Teijin, Si amount 4 wt%, viscosity average molecular weight 24000, total chlorine content 80 ppm, total sodium content less than 1 ppm)
- Branched PC Polycarbonate resin having a branche
- the resin composition of the present invention is suitable for applications such as electric and electronic parts, vehicle parts, aircraft parts, and residential equipment parts.
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Abstract
Description
この問題を解決する手段として特許文献1には、ポリフェニレンスルフィド樹脂およびポリカーボネート樹脂を含有する樹脂組成物が開示されている。しかしながら、従来市販されているポリフェニレンスルフィド樹脂は、ポリマー重合方法の制約から、不純物として塩素およびナトリウムを含有しているために、成形加工時にポリカーボネート樹脂が著しく分解し、優れた特性を発現するには至っていない。
特許文献2には、塩素含有量の少ないポリフェニレンスルフィド樹脂が提案されている。しかしながら、この塩素含有量を低減したポリフェニレンスルフィドを使用するのみではポリカーボネート樹脂の分解を抑制できない。また、塩素含有量を低減させるために、反応工程が煩雑になり、コスト競争力に劣るものであった。
特許文献3にはアルカリ金属の含有量の少ないポリフェニレンスルフィドが開示されているが、ポルカーボネート樹脂による改質を目的とするものではなく、またコスト競争力に劣るものであった。
さらに特許文献4には、分散度が2.5以下でアルカリ金属含量が50ppm以下であるポリフェニレンスルフィド樹脂と熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物が開示されている。しかしながら、ポリカーボネート樹脂による改質、特にバリの抑制を目的としたものではなく、特性についても満足できるものではなかった。
本発明者は鋭意検討を重ねた結果、分散度が特定範囲にあるポリアリーレンスルフィド樹脂およびポリカーボネート樹脂を含有し、塩素含有量およびナトリウム含有量の少ない樹脂組成物が、ポリアリーレンスルフィド樹脂が有する優れた特性を保持しつつ、成形加工時のポリカーボネート樹脂の分解を抑制し、優れた靭性、衝撃強度、低バリ性、耐薬品性を発現できることを見出し本発明に至った。
具体的には上記課題は、
(1)(A)重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)で表される分散度(Mw/Mn)が2.7以上であるポリアリーレンスルフィド樹脂(A成分)99~1重量部および
(B)ポリカーボネート樹脂(B成分)1~99重量部を含有し、
総塩素含有量が550ppm以下であり、かつ総ナトリウム含有量が30ppm以下である樹脂組成物により達成される。
本発明の好適な態様の1つは、(2)A成分が、総塩素含有量が550ppm以下であり、かつ総ナトリウム含有量が30ppm以下であるポリアリーレンスルフィド樹脂である上記構成(1)の樹脂組成物である。
本発明の好適な態様の1つは、(3)A成分が、総塩素含有量が50ppm以下であり、かつ総ナトリウム含有量が8ppm以下であるポリアリーレンスルフィド樹脂である上記構成(1)の樹脂組成物である。
本発明の好適な態様の1つは、(4)A成分とB成分との合計100重量部に対し、充填材(C成分)を5~400重量部含有する上記構成(1)の樹脂組成物である。
<ポリアリーレンスルフィド樹脂(A成分)>
ポリアリーレンスルフィド樹脂(A成分)としては、その構成単位として、例えばp−フェニレンスルフィド単位、m−フェニレンスルフィド単位、o−フェニレンスルフィド単位、フェニレンスルフィドスルホン単位、フェニレンスルフィドケトン単位、フェニレンスルフィドエーテル単位、ジフェニレンスルフィド単位、置換基含有フェニレンスルフィド単位、分岐構造含有フェニレンスルフィド単位、等よりなるものを挙げることができる。その中でも、p−フェニレンスルフィド単位を70モル%以上、特に90モル%以上含有しているものが好ましく、さらに、ポリ(p−フェニレンスルフィド)がより好ましい。
(Mw/Mn)
ポリアリーレンスルフィド樹脂(A成分)の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)で表される分散度(Mw/Mn)は2.7以上、好ましくは2.8以上、より好ましくは2.9以上である。分散度が2.7未満の場合は、成形時のバリ発生が多く好ましくない。なお、分散度(Mw/Mn)の上限は特に規定されないが、10以下であることが好ましい。ここで、重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)はゲルパーミネーションクロマトグラフィー(GPC)により、ポリスチレン換算で算出された値である。なお、溶媒には1−クロロナフタレンを使用し、カラム温度は210℃とした。
(総塩素含有量)
ポリアリーレンスルフィド樹脂(A成分)の総塩素含有量は、好ましくは550ppm以下、より好ましくは300ppm以下、さらに好ましくは50ppm以下である。総塩素含有量が550ppmを超える場合には、成形加工時にポリカーボネート樹脂が分解し、期待される特性が出ないばかりか、顕著な場合にはペレット化が不可能となる。ポリアリーレンスルフィド樹脂の総塩素含有量の下限は、100ppbであることが好ましい。
(総ナトリウム含有量)
ポリアリーレンスルフィド樹脂(A成分)の総ナトリウム含有量は、好ましくは30ppm以下、より好ましくは10ppm以下、さらに好ましくは8ppm以下である。30ppmを超える場合には、成形加工時にポリカーボネート樹脂が分解し、期待される特性が出ないばかりか、顕著な場合にはペレット化が不可能となる。ポリアリーレンスルフィド樹脂の総ナトリウム含有量の下限は、10ppbであることが好ましい。
(製造方法)
ポリアリーレンスルフィド樹脂(A成分)の製造方法としては、特に限定されるものではなく、既知の方法で重合されるが、特に好適な重合方法としては、米国登録特許第4,746,758号および第4,786,713号記載された製造方法が挙げられる。この製造方法は、ジヨードアリール化合物と固体硫黄を、極性溶媒なしに直接加熱して重合させる方法である。
前記製造方法はヨウ化工程および重合工程を含む。ヨウ化工程ではアリール化合物をヨードと反応させて、ジヨードアリール化合物を得る。続く重合工程では、ニトロ化合物触媒でジヨードアリール化合物を固体硫黄と重合反応させてポリアリーレンスルフィド樹脂を製造する。ヨードはこの工程で、気体状で発生し、これを回収して再びヨウ化工程に用いられる。実質的にヨードは触媒である。
この重合方法により、実質的に塩素含有量およびナトリウム含有量を低減させる必要が無く、塩素含有量およびナトリウム含有量の少ない、コストパフォーマンスに優れたポリフェニレンスルフィド樹脂を得ることができる。ポリフェニレンスルフィド樹脂(A成分)は、その他の重合方法によって得られたポリフェニレンスルフィド樹脂を含んでいてもよい。
ポリアリーレンスルフィド樹脂(A成分)の含有量は、A成分とB成分との合計100重量部中、99~1重量部であり、95~5重量部が好ましく、95~70重量部または30~5重量部がより好ましい。
<ポリカーボネート樹脂(B成分)>
ポリカーボネート樹脂(B成分)は、通常、使用されるビスフェノールA型ポリカーボネート以外にも、他の二価フェノールを用いて重合された、高耐熱性または低吸水率の各種のポリカーボネート樹脂であってもよい。ポリカーボネート樹脂はいかなる製造方法によって製造されたものでもよく、界面重縮合の場合は通常一価フェノール類の末端停止剤が使用される。ポリカーボネート樹脂はまた3官能フェノール類を重合させた分岐ポリカーボネート樹脂であってもよく、更に脂肪族ジカルボン酸や芳香族ジカルボン酸、または二価の脂肪族または脂環族アルコールを共重合させた共重合ポリカーボネートであってもよい。
ポリカーボネート樹脂(B成分)の粘度平均分子量は、好ましくは1.3×104~4.0×104、より好ましくは1.5×104~3.8×104である。芳香族ポリカーボネート樹脂(B成分)の粘度平均分子量(M)は、塩化メチレン100mlにポリカーボネート樹脂0.7gを溶解した溶液から20℃で求めた比粘度(ηsp)を次式に挿入して求めたものである。かかるポリカーボネート樹脂の詳細については、特開2002−129003号公報に記載されている。
ηsp/c=[η]+0.45×[η]2c(但し[η]は極限粘度)
[η]=1.23×10−4M0.83
c=0.7
他の二価フェノールを用いて重合された、高耐熱性または低吸水率の各種のポリカーボネート樹脂の具体例としては、下記のものが好適に例示される。
(1)該ポリカーボネートを構成する二価フェノール成分100モル%中、4,4’−(m−フェニレンジイソプロピリデン)ジフェノール(以下“BPM”と略称)成分が20~80モル%(より好適には40~75モル%、さらに好適には45~65モル%)であり、かつ9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)フルオレン(以下“BCF”と略称)成分が20~80モル%(より好適には25~60モル%、さらに好適には35~55モル%)である共重合ポリカーボネート。
(2)該ポリカーボネートを構成する二価フェノール成分100モル%中、ビスフェノールA成分が10~95モル%(より好適には50~90モル%、さらに好適には60~85モル%)であり、かつBCF成分が5~90モル%(より好適には10~50モル%、さらに好適には15~40モル%)である共重合ポリカーボネート。
(3)該ポリカーボネートを構成する二価フェノール成分100モル%中、BPM成分が20~80モル%(より好適には40~75モル%、さらに好適には45~65モル%)であり、かつ1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン成分が20~80モル%(より好適には25~60モル%、さらに好適には35~55モル%)である共重合ポリカーボネート。
これらの特殊なポリカーボネートは、単独で用いてもよく、2種以上を適宜混合して使用してもよい。また、これらを汎用されているビスフェノールA型のポリカーボネートと混合して使用することもできる。これらの特殊なポリカーボネートの製法および特性については、例えば、特開平6−172508号公報、特開平8−27370号公報、特開2001−55435号公報および特開2002−117580号公報等に詳しく記載されている。さらにポリオルガノシロキサン単位を共重合した、ポリカーボネート−ポリオルガノシロキサン共重合体の使用も可能である。
ポリカーボネート樹脂(B成分)は、バージン原料のみならず、使用済みの製品から再生されたポリカーボネート樹脂を利用することが可能である。その使用済みの製品としては、水ボトルに代表される容器、光学ディスクおよび自動車ヘッドランプなどが例示される。
ポリカーボネート樹脂(B成分)の含有量は、A成分とB成分との合計100重量部中、1~99重量部であり、5~95重量部が好ましい。5~30重量部または70~95重量部がより好ましい。5~30重量部の場合には、よりポリフェニレンスルフィド樹脂の優れた特性を生かした樹脂設計が可能である。一方70~95重量部の場合は、よりポリカーボネート樹脂の優れた特性を生かした樹脂設計が可能となる。1重量部未満ではポリカーボネート樹脂の特徴が発現されずバリの発生が抑えられない。99重量部より多いとポリフェニレンスルフィド樹脂の特徴が発現されず耐薬品性が悪化する。
<充填材(C成分)>
本発明では更に充填材(C成分)を含有することができる。その材料は特に限定されるものではないが、繊維状、板状、粉末状、粒状などの充填剤を使用することができる。
具体的には、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、チタン酸カリウィスカ、酸化亜鉛ウィスカ、アルミナ繊維、炭化珪素繊維、セラミック繊維、アスベスト繊維、石コウ繊維、金属繊維などの繊維状充填剤が挙げられる。またワラステナイト、セリサイト、カオリン、マイカ、クレー、ベントナイト、アスベスト、タルク、アルミナシリケートなどの珪酸塩が挙げられる。またモンモリロナイト、合成雲母などの膨潤性の層状珪酸塩が挙げられる。またアルミナ、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化鉄などの金属化合物が挙げられる。また炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ドロマイトなどの炭酸塩が挙げられる。また硫酸カルシウム、硫酸バリウムなどの硫酸塩が挙げられる。またガラスビーズ、セラミックビ−ズ、窒化ホウ素、炭化珪素、燐酸カルシウムおよびシリカなどの非繊維状充填剤が挙げられる。これらの充填剤は中空であってもよく、さらにはこれらの充填剤を2種類以上併用することも可能である。
また、これら充填材をイソシアネート系化合物、有機シラン系化合物、有機チタネート系化合物、有機ボラン系化合物、およびエポキシ化合物などのカップリング剤および膨潤性の層状珪酸塩では有機化オニウムイオンで予備処理して使用することは、より優れた機械的強度を得る意味において好ましい。
本発明の樹脂組成物には導電性を付与するために充填材として、導電性フィラーを含有することができる。その材料は特に限定されるものではないが、導電性フィラーとして、通常樹脂の導電化に用いられる導電性フィラーであれば特に制限は無く、その具体例としては、金属粉、金属フレーク、金属リボン、金属繊維、金属酸化物、導電性物質で被覆された無機フィラー、カーボン粉末、黒鉛、炭素繊維、カーボンフレーク、鱗片状カーボンなどが挙げられる。
金属粉、金属フレーク、金属リボンの金属種の具体例としては銀、ニッケル、銅、亜鉛、アルミニウム、ステンレス、鉄、黄銅、クロム、錫などが例示できる。
金属繊維の金属種の具体例としては鉄、銅、ステンレス、アルミニウム、黄銅などが例示できる。
かかる金属粉、金属フレーク、金属リボン、金属繊維はチタネート系、アルミ系、シラン系などの表面処理剤で表面処理を施されていてもよい。
金属酸化物の具体例としてはSnO2(アンチモンドープ)、In2O3(アンチモンドープ)、ZnO(アルミニウムドープ)などが例示でき、これらはチタネート系、アルミ系、シラン系カップリング剤などの表面処理剤で表面処理を施されていてもよい。
導電性物質で被覆された無機フィラーにおける導電性物質の具体例としてはアルミニウム、ニッケル、銀、カーボン、SnO2(アンチモンドープ)、In2O3(アンチモンドープ)などが例示できる。また被覆される無機フィラーとしては、マイカ、ガラスビーズ、ガラス繊維、炭素繊維、チタン酸カリウムウィスカー、硫酸バリウム、酸化亜鉛、酸化チタン、ホウ酸アルミニウムウィスカー、酸化亜鉛系ウィスカー、チタン酸系ウィスカー、炭化珪素ウィスカーなどが例示できる。被覆方法としては真空蒸着法、スパッタリング法、無電解メッキ法、焼き付け法などが挙げられる。またこれらはチタネート系、アルミ系、シラン系カップリング剤などの表面処理剤で表面処理を施されていてもよい。
カーボン粉末はその原料、製造法からアセチレンブラック、ガスブラック、オイルブラック、ナフタリンブラック、サーマルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック、チャンネルブラック、ロールブラック、ディスクブラックなどに分類される。本発明で用いることのできるカーボン粉末は、その原料、製造法は特に限定されないが、アセチレンブラック、ファーネスブラックが特に好適に用いられる。
充填材(C成分)として、炭素繊維を含有する樹脂組成物は、機械強度および電磁波遮蔽効果に優れる。充填材(C成分)として、全芳香族ポリアミド繊維を含有する樹脂組成物は、機械強度および摺動性に優れる。充填材(C成分)として、ガラス繊維を含有する樹脂組成物は、機械強度および耐湿熱性に優れる。
充填材(C成分)の含有量は、A成分とB成分との合計100重量部に対し、5~400重量部であることが好ましく、より好ましくは10~200重量部、特に好ましくは20~150重量部である。C成分の含有量が5重量部未満では剛性、耐熱性が劣り、400重量部を超えると成形加工性が低下する場合があるので好ましくない。
<その他の成分>
本発明における樹脂組成物中には本発明の効果を損なわない範囲で、エラストマー成分を含むことができる。好適なエラストマー成分としては、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン系共重合体(ABS樹脂)、メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレン共重合体(MBS樹脂)およびシリコーン・アクリル複合ゴム系グラフト共重合体などのコア−シェルグラフト共重合体樹脂が挙げられる。あるいはシリコーン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマーなどの熱可塑性エラストマーが挙げられる。
本発明における樹脂組成物中には本発明の効果を損なわない範囲で、他の熱可塑性樹脂を含むことができる。他の熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアルキルメタクリレート樹脂などに代表される汎用プラスチックスが挙げられる。またポリフェニレンエーテル樹脂、ポリアセタール樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、液晶性ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、ポリアリレート樹脂(非晶性ポリアリレート、液晶性ポリアリレート)等に代表されるエンジニアリングプラスチックスが挙げられる。またポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン等のいわゆるスーパーエンジニアリングプラスチックスが挙げられる。
本発明における樹脂組成物中には本発明の効果を損なわない範囲で、酸化防止剤や耐熱安定剤(ヒンダードフェノール系、ヒドロキノン系、ホスファイト系およびこれらの置換体等)、耐候剤(レゾルシノール系、サリシレート系、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、ヒンダードアミン系等)、離型剤および滑剤(モンタン酸およびその金属塩、そのエステル、そのハーフエステル、ステアリルアルコール、ステアラミド、各種ビスアミド、ビス尿素およびポリエチレンワックス等)、顔料(硫化カドミウム、フタロシアニン、カーボンブラック等)、染料(ニグロシン等)、結晶核剤(タルク、シリカ、カオリン、クレー等)、可塑剤(p−オキシ安息香酸オクチル、N−ブチルベンゼンスルホンアミド等)、帯電防止剤(アルキルサルフェート型アニオン系帯電防止剤、4級アンモニウム塩型カチオン系帯電防止剤、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレートのような非イオン系帯電防止剤、ベタイン系両性帯電防止剤等)、難燃剤(例えば、赤燐、リン酸エステル、メラミンシアヌレート、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等の水酸化物、ポリリン酸アンモニウム、臭素化ポリスチレン、臭素化ポリフェニレンエーテル、臭素化ポリカーボネート、臭素化エポキシ樹脂あるいはこれらの臭素系難燃剤と三酸化アンチモンとの組み合わせ等)、他の重合体を添加することができる。
<樹脂組成物の総塩素含有量、総ナトリウム含有量>
本発明の樹脂組成物の総塩素含有量は、550ppm以下であり、好ましくは100ppm以下、より好ましくは50ppm以下である。総塩素含有量が550ppmを超えると、ポリカーボネート樹脂の分解を抑制できず、そのため、ポリカーボネート樹脂によるバリ抑制効果が発現されないばかりか、よりひどい場合にはペレット化が困難となる。
また総ナトリウム含有量は30ppm以下であり、好ましくは10ppm以下、より好ましくは8ppm以下である。総ナトリウム量が30ppmを超える場合も、同様にポリカーボネート樹脂の分解を抑制できず、そのため、ポリカーボネート樹脂によるバリ抑制効果が発現されないばかりか、よりひどい場合にはペレット化が困難となる。なお、総塩素含有量はイオンクロマトグラフ法(IC法)により、総ナトリウム含有量はICP発光分析法(ICP−AES法)により測定した。
<樹脂組成物の製造>
本発明の樹脂組成物は上記各成分を同時に、または任意の順序でタンブラー、V型ブレンダー、ナウターミキサー、バンバリーミキサー、混練ロール、押出機等の混合機により混合して製造することができる。好ましくは2軸押出機による溶融混練が好ましく、必要に応じて、任意の成分をサイドフィーダー等を用いて第2供給口より、溶融混合された他の成分中に供給することが好ましい。
二軸押出機に使用するスクリューは、輸送用順フライトピースの間に多種多様な形状のスクリュピースを挿入して複雑に組合せ、一体化して一本のスクリューとして構成されている。順フライトピース、順ニーディングピース、逆ニーディングピース、逆フライトピースなどのスクリュピースを処理対象原材料の特性を考慮して、適宜の順序および位置に配置して組み合わせたものがある。
特開2012−213997号公報の図2に記載のような、円弧状の切り欠きが形成されたフライト部を有する逆送り一条のスクリューエレメントが好ましい。溶融混練機としては二軸押出機の他にバンバリーミキサー、混練ロール、単軸押出機、3軸以上の多軸押出機などを挙げることができる。
上記の如く押出された樹脂は、直接切断してペレット化するか、またはストランドを形成した後かかるストランドをペレタイザーで切断してペレット化される。ペレット化に際して外部の埃などの影響を低減する必要がある場合には、押出機周囲の雰囲気を清浄化することが好ましい。得られたペレットの形状は、円柱、角柱、および球状など一般的な形状を取り得るが、より好適には円柱である。かかる円柱の直径は好ましくは1~5mm、より好ましくは1.5~4mm、さらに好ましくは2~3.5mmである。一方、円柱の長さは好ましくは1~30mm、より好ましくは2~5mm、さらに好ましくは2.5~4mmである。
<成形品>
本発明の樹脂組成物からなる成形品は、上記の如く製造されたペレットを成形して得ることができる。好適には、射出成形、押出し成形により得られる。射出成形においては、通常の成形方法だけでなく、射出圧縮成形、射出プレス成形、ガスアシスト射出成形、発泡成形(超臨界流体を注入する方法を含む)、インサート成形、インモールドコーティング成形、断熱金型成形、急速加熱冷却金型成形、二色成形、多色成形、サンドイッチ成形、および超高速射出成形等を挙げることができる。また成形はコールドランナー方式およびホットランナー方式のいずれも選択することができる。また押出成形では、各種異形押出成形品、シート、フィルム等が得られる。シート、フィルムの成形にはインフレーション法や、カレンダー法、キャスティング法等も使用可能である。更に特定の延伸操作をかけることにより熱収縮チューブとして成形することも可能である。また本発明の樹脂組成物を回転成形やブロー成形等により成形品とすることも可能である。
実施例および比較例は、表1記載の各成分を表記載の配合割合で、径30mmφのベント式二軸押出機((株)日本製鋼所TEX30XSST)を使用し、A成分をスクリュー根元の第1投入口から、B成分を計量器((株)クボタ製CWF)上に設けられた攪拌羽根式の供給機から供給した。一方C成分は同じく計量器上に設けられた振動式の供給機を用いて所定の割合となるようサイドフィーダーに供給し、かかるフィーダーを通して押出機へ供給した。シリンダおよびダイス共に温度320℃にて押出を行い、スクリュー回転数250rpm、吐出量15kg/時、ベント吸引は使用しないでストランドを製造し、次いでペレタイザーでペレット化した。
比較例3および4はストランドが激しく暴れ、ペレット化が不可能であったため以下の評価を実施できなかった。
このペレットを130℃で6時間乾燥した後、射出成形機[FANUC(株)製T−150D]により成形温度320℃、金型温度130℃、射出圧70MPaで1.5mmtのUL燃焼用の試験片を成形した。また、最終充填部には厚さ200μm、幅12mmのガスベントを設けた。なお、実施例1、実施例2、比較例1、比較例2および比較例7は金型温度を100℃に変更した。
使用した(株)日本製鋼所製のTEX−30XSSTは、特開2012−213997号公報の図2に記載の、円弧状の切り欠きが形成されたフライト部を有する逆送り一条のスクリューエレメントを有するベント式二軸押出機である。
[ポリアリーレンスルフィド樹脂の重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)]
ポリアリーレンスルフィド樹脂の重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミネーションクロマトグラフィー(GPC)により、ポリスチレン換算で算出した。溶媒には1−クロロナフタレンを使用し、カラム温度210℃にて測定した。算出した重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)より分散度(Mw/Mn)を算出した。
[ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量]
ペレットから塩化メチレンにてポリカーボネート樹脂を抽出し、明細書記載の方法で粘度平均分子量を測定した。
[樹脂組成物の総塩素含有量]
総塩素含有量はペレットをAr/O2気流中にて900℃にて燃焼処理し、発生したガスを吸収液に吸収させ、イオンクロマトグラフ法(IC法)により定量した。
[樹脂組成物の総ナトリウム含有量]
総ナトリウム含有量はペレットに硫酸を添加して灰化後、硫酸水素カリウムで融解、希硝酸に溶解させ純水で定容した後、ICP発光分析法(ICP−AES法)により定量分析を行った。測定装置はバリアン製、ICP−AES VISTA−MPXを使用した。
[バリ評価]
バリの評価は、上記試験片のガスベントに接触する部分のバリの長さを測定することにより実施した。
[耐薬品性評価]
上記試験片をガソリンに浸漬させ、24時間後の外観を観察した。外観の変化が無いものを○、クラック等が発生したものを×とした。
[曲げ強さ]
ISO178(測定条件23℃)に準拠して測定した。なお、試験片は、射出成形機(住友重機械工業(株)製 SG−150U)によりシリンダー温度320℃、金型温度130℃で成形した。この数値が大きいほど樹脂組成物の機械強度が優れていることを意味する。
[電磁波遮蔽効果]
前記[曲げ強さ]と同条件で成形した試験片(寸法:長さ150mm×幅150mm×厚み1.5mm)を、温度23℃および相対湿度50%RHの雰囲気下において、(株)アドバンテスト製のTR−17301AとR3361Aを併用して電界波(周波数800MHz)について測定した。この数値が大きいほど樹脂組成物の電磁波遮蔽効果が優れていることを意味する。
[動摩擦係数]
評価機器として(株)オリエンテック製往復動摩擦摩耗試験機AFT−15Mを使用した。直径5mmφの半球と直径5mmφ、長さ30mmφの円柱とを円断面部分で結合した先端に球面を有するピン状試験片(材質:スチール)を固定側試験片ホルダーに装着した。一方、実施例の樹脂組成物より長さ150mm×幅150mm×厚さ2mmの平板状試験片(ゲートは辺の一端より幅40mm×厚み1mmのフィンゲート)を射出成形により作成し、中心部を長さ50mm×幅100mmに切削し、かかる切削試験片を往復動作する台座上に固定した。上記ピン状試験片の先端球面部分をかかる平板状試験片の切削試験片の平面部分に、ピン状試験片の円柱軸方向と平板状試験片の平面法線方向が平行となる状態で負荷荷重9.8Nの荷重をかけた状態で接触させた。かかる接触状態で、23℃、相対湿度50%RHの雰囲気中で平面内の1直線上を1往復2秒の割合で片道25mmの距離を1000回往復動作させ、ピン状試験片側に接続した容量49Nのロードセルにより1000回動作後の摩擦力を測定し、前記負荷荷重との関係より動摩擦係数を算出した。この数値が小さいほど樹脂組成物の摺動特性が優れていることを意味する。なお平板状試験片は、射出成形機(住友重機械工業(株)製、SG−150U)によりシリンダー温度320℃、金型温度130℃で成形した。
[衝撃強度]
試験片(寸法:長さ80mm×幅10mm×厚み4mm)を、温度23℃および相対湿度50%RHの雰囲気下においてISO179に準拠の方法によりノッチ無シャルピー衝撃強度を測定した。なお、試験片は、前記[動摩擦係数]と同条件で成形した。この数値が大きいほど樹脂組成物の耐衝撃性が優れていることを意味する。
[初期、PCT処理後の引張り強さ]
ISO527−1&2(測定条件23℃)に準拠して測定した。なお、試験片は、射出成形機(住友重機械工業(株)製、SG−150U)によりシリンダー温度320℃、金型温度130℃で成形した。試験片は初期の状態のものと、PCT処理後のもので測定した。初期の数値が大きく、PCT処理後の数値の初期の数値に対する低下が少ないものほど樹脂組成物の耐湿熱性および機械強度が優れていることを意味する。
[PCT処理]
平山製作所製プレッシャークッカー試験機PC−305III/Vを用い、温度120℃、湿度100%の条件下で100時間処理を実施した。
<A成分>
PPS1: 以下の製造方法で得られたポリフェニレンスルフィド樹脂
パラ−ジヨードベンゼン(p−diiodobenzene、pDIB)300.0gと固体硫黄29.15gと重合禁止剤として4−ヨードビフェニル(4−iodobiphenyl)1.48gの混合物を180℃で溶融させた。前記溶融混合物を、温度220℃および圧力350Torr(46.7kPa)で1時間、温度230℃および圧力200Torr(26.7kPa)で2時間、温度250℃および圧力120Torr(16.0kPa)で1時間、圧力を60Torr(8.0kPa)に下げて1時間、温度を280℃に上げて1時間、圧力を10Torr(1.3kPa)に下げて1時間、温度300℃および圧力1Torr(0.13kPa)以下で4時間の総計11時間重合反応させてポリフェニレンスルフィド樹脂を製造した。
総塩素含有量は20ppm以下(検出限界以下)、総ナトリウム含有量は7ppmであった。また、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)で表される分散度(Mw/Mn)は3.4であった。
PPS2: ポリフェニレンスルフィド樹脂(DIC製、DIC−PPS、MA−505、総塩素含有量2200ppm、総ナトリウム含有量160ppm、分散度(Mw/Mn)3.5)
PPS3: PPS1 80wt%およびPPS2 20wt%を上記2軸押出し機にて溶融混練しポリフェニレンスルフィド樹脂を得た。総塩素含有量は330ppm、総ナトリウム含有量は26ppmであった。また分散度(Mw/Mn)は3.4であった。
PPS4: PPS1 60wt%およびPPS2 40wt%を上記2軸押出し機にて溶融混練しポリフェニレンスルフィド樹脂を得た。総塩素量は870ppm、総ナトリウム含有量は67ppmであった。また分散度(Mw/Mn)は3.5であった。
PPS5: 環状PPS化合物を溶融加熱して得られたポリフェニレンスルフィド樹脂(総塩素含有量20ppm以下(検出限界以下)、総ナトリウム量7ppm、分散度(Mw/Mn)2.4)
<B成分>
PC1: 直鎖ポリカーボネート樹脂(帝人製、粘度平均分子量24000、総塩素含有量60ppm、総ナトリウム含有量1ppm未満)
PC2: 直鎖ポリカーボネート樹脂(帝人製、粘度平均分子量24000、総塩素含有量800ppm、総ナトリウム含有量1ppm未満)
Si−PC: シロキサン共重合ポリカーボネート樹脂(帝人製、Si量4wt%、粘度平均分子量24000、総塩素含有量80ppm、総ナトリウム含有量1ppm未満)
分岐PC: 分岐構造を有するポリカーボネート樹脂(帝人製、分岐率0.9mol%、粘度平均分子量24000、総塩素含有量90ppm、総ナトリウム含有量1ppm未満)
<C成分>
GF: ガラスチョップドストランド(オーウェンス コーニング社製 910−10P)
CF: 炭素繊維(東邦テナックス(株)製:HT C432 6mm、長径7μm、カット長6mm、ウレタン系集束剤)
アラミド: 全芳香族ポリアミド繊維(帝人(株)製:パラ系アラミド繊維 T322EH 長径12μm、カット長3mm、ポリエステル系集束剤)
本発明の樹脂組成物は、ポリアリーレンスルフィド樹脂が有する優れた特性を保持しつつ、成形加工時のポリカーボネート樹脂の分解を抑制する。その結果、優れた靭性、衝撃強度、低バリ性、耐薬品性を有する。
Claims (5)
- (A)重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)で表される分散度(Mw/Mn)が2.7以上であるポリアリーレンスルフィド樹脂(A成分)99~1重量部および
(B)ポリカーボネート樹脂(B成分)1~99重量部を含有し、
総塩素含有量が550ppm以下であり、かつ総ナトリウム含有量が30ppm以下である樹脂組成物。 - A成分が、総塩素含有量が550ppm以下であり、かつ総ナトリウム含有量が30ppm以下であるポリアリーレンスルフィド樹脂である請求項1に記載の樹脂組成物。
- A成分が、総塩素含有量が50ppm以下であり、かつ総ナトリウム含有量が8ppm以下であるポリアリーレンスルフィド樹脂である請求項1に記載の樹脂組成物。
- A成分とB成分との合計100重量部に対し、充填材(C成分)を5~400重量部含有する請求項1に記載の樹脂組成物。
- A成分が、ジヨードアリール化合物と固体硫黄を、極性溶媒なしに直接加熱して重合させる方法よって得られるポリアリーレンスルフィド樹脂である請求項1に記載の樹脂組成物。
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