(57)【要約】【課題】  特に耐トラッキング性などの電気特性に優れると同時に加熱安定性に優れ、かつ機械的強度、溶融流動性、金型離型性、金型汚染性及び成形品外観に優れることから、電気・電子部品又は自動車電装部品などの電気部品用途、特に大容量パワーモジュールのケースに有用なポリアリーレンスルフィド組成物を提供する。【解決手段】  ポリアリーレンスルフィド（Ａ）１００重量部に対し、エチレン系アイオノマー樹脂（Ｂ）３〜３５重量部、水酸化マグネシウム（Ｃ）５０〜２００重量部及び繊維状充填剤（Ｄ）５０〜１５０重量部を含むことを特徴とするポリアリーレンスルフィド組成物。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリアリーレンスルフィド（Ａ）１００重量部に対し、エチレン系アイオノマー樹脂（Ｂ）３〜３５重量部、水酸化マグネシウム（Ｃ）５０〜２００重量部及び繊維状充填剤（Ｄ）５０〜１５０重量部を含むことを特徴とするポリアリーレンスルフィド組成物。
【請求項２】
水酸化マグネシウム（Ｃ）が、表面処理が施されていない水酸化マグネシウム（Ｃ１）及び／又はシラン系カップリング剤で表面処理された水酸化マグネシウム（Ｃ２）であることを特徴とする請求項１に記載のポリアリーレンスルフィド組成物。
【請求項３】
ポリアリーレンスルフィド（Ａ）、エチレン系アイオノマー樹脂（Ｂ）、水酸化マグネシウム（Ｃ）及び繊維状充填剤（Ｄ）の合計量１００重量部に対し、さらに離型剤（Ｅ）０．０５〜５重量部を配合してなることを特徴とする請求項１又は２に記載のポリアリーレンスルフィド組成物。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のポリアリーレンスルフィド系組成物からなることを特徴とするパワーモジュール用ケース。
【請求項５】
定格電圧が１０００Ｖ以上、定格電流が１０Ａ以上の大容量パワーモジュールの外装であることを特徴とする請求項４に記載のパワーモジュール用ケース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリアリーレンスルフィドが本来有する耐熱性、耐薬品性、寸法安定性などを損なうことなく、耐トラッキング性などの電気特性に優れると同時に加熱安定性に優れ、かつ機械的強度、溶融流動性、金型離型性、金型汚染性および成形品外観にも優れるポリアリーレンスルフィド組成物に関するものであり、さらに詳しくは、電気・電子部品又は自動車電装部品などの電気部品用途、特に大容量パワーモジュールのケースに有用なポリアリーレンスルフィド組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリアリーレンスルフィドは、耐熱性、耐薬品性、寸法安定性などに優れた特性を示す樹脂であり、その優れた特性を生かし、電気・電子機器部材、自動車機器部材およびＯＡ機器部材等に幅広く使用されている。
【０００３】
しかしながら、ポリアリーレンスルフィドは、ポリアミド等の他のエンジニアリングプラスチックと比較して、耐トラッキング性が大きく劣ることから、比較的高い電圧にさらされるような用途での使用は制限されていた。
【０００４】
ポリアリーレンスルフィドの耐トラッキング性を改良する試みについては、これまでにもいくつかの検討がなされ、例えば（ａ）ポリフェニレンスルフィド、（ｂ）ポリアミド、及び（ｃ）主要成分が水酸化マグネシウムである金属水酸化物を配合する樹脂組成物（例えば特許文献１参照。）、（ａ）ポリアリーレンスルフィド、（ｂ）ポリオレフィン系（共）重合体、シリコーン、フッ素系樹脂から選択される１種以上の重合体、（ｃ）水酸化マグネシウム及び（ｄ）繊維状及び／又は非繊維状充填材を配合する樹脂組成物（例えば特許文献２参照。）、また、（ａ）ポリフェニレンスルフィド、（ｂ）特定の平均粒子径と特定の粒度分布を有する水酸化マグネシウム及び（ｃ）繊維状及び／又は非繊維状充填材を配合する樹脂組成物（例えば特許文献３参照。）、等が提案されている。
【０００５】
また、成形品外観、耐衝撃性を改良した樹脂組成物として、ポリアリーレンスルフィド５〜９５重量％、エチレン／α、β−エチレン型不飽和カルボン酸共重合体系アイオノマー樹脂９５〜５重量％、エポキシ基含有アルコキシシランもしくはイソシアネート基含有アルコキシシラン０．０１〜５重量％からなるポリアリーレンスルフィド樹脂組成物（例えば特許文献４参照。）等が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０５−２７１５４２号公報（例えば特許請求の範囲参照。）
【特許文献２】特開平０８−２９１２５３号公報（例えば特許請求の範囲参照。）
【特許文献３】特開２００１−２８８３６３号公報（例えば特許請求の範囲参照。）
【特許文献４】特開平０７−８２４８４号公報（例えば特許請求の範囲参照。）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１〜３に提案された樹脂組成物においては、耐トラッキング性がまだ十分に満足できないという課題があった。また、これらの提案樹脂組成物においては、十分に優れた耐トラッキング性を得るためには、高い水酸化マグネシウム含有量が必須となり、このため組成物は靭性に劣るのみならず、機械的強度や溶融流動性の低下が著しく、更には金型離型性や成形品外観の悪化をきたすものであった。即ち、これらの樹脂組成物はおしなべて、優れた耐トラッキング性と、高い靭性、高い機械的強度、良好な溶融流動性、金型離型性、金型汚染性、成形品外観とを同時に得ることは難しかった。
【０００８】
また、特許文献４に提案された樹脂組成物は、耐衝撃性、靭性、接着強度、密着強度等の耐トラッキング性とは異なる特性を改良するために提案された樹脂組成物であるとともに、そのポリアリーレンスルフィドの配合量も多いことから耐トラッキング性という面では満足できないものであった。
【０００９】
そこで、本発明は、優れた耐トラッキング性を有すると同時に、加熱安定性に優れ、かつ、機械的強度、溶融流動性、金型離型性、金型汚染性および成形品外観に優れるポリアリーレンスルフィド組成物を提供することを目的とし、さらに詳しくは、電気・電子部品又は自動車電装部品などの電気部品用途、特に電器部品のケース等、その中でも大容量パワーモジュールのケースに、有用なポリアリーレンスルフィド組成物を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、ポリアリーレンスルフィド、エチレン系アイオノマー樹脂、水酸化マグネシウム及び繊維状充填材を配合し、更に必要に応じて離型剤を配合するポリアリーレンスルフィド組成物は、優れた耐トラッキング性を有すると同時に加熱安定性に優れ、かつ機械的強度、溶融流動性、金型離型性、金型汚染性、成形品外観にも優れる組成物となりうることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１１】
即ち、本発明は、ポリアリーレンスルフィド（Ａ）１００重量部に対し、少なくともエチレン系アイオノマー樹脂（Ｂ）３〜３５重量部、水酸化マグネシウム（Ｃ）５０〜２００重量部及び繊維状充填剤（Ｄ）５０〜１５０重量部を含むことを特徴とするポリアリーレンスルフィド組成物に関するものである。
【００１２】
以下、本発明に関し詳細に説明する。
【００１３】
本発明のポリアリーレンスルフィド組成物は、ポリアリーレンスルフィド（Ａ）１００重量部に対し、少なくともエチレン系アイオノマー樹脂（Ｂ）３〜３５重量部、水酸化マグネシウム（Ｃ）５０〜２００重量部及び繊維状充填剤（Ｄ）５０〜１５０重量部を含むことからなるものである。
【００１４】
本発明のポリアリーレンスルフィド組成物を構成するポリアリーレンスルフィド（Ａ）としては、ポリアリーレンスルフィドと称される範疇に属するものであれば如何なるものを用いてもよく、その中でも、得られるポリアリーレンスルフィド組成物が機械的強度、成形加工性に優れたものとなることから測定温度３１５℃、荷重１０ｋｇの条件下、直径１ｍｍ、長さ２ｍｍのダイスを用いて高化式フローテスターで測定した溶融粘度が５０〜３０００ポイズのポリアリーレンスルフィドが好ましく、特に６０〜１５００ポイズであるものが好ましい。
【００１５】
該ポリアリーレンスルフィド（Ａ）としては、その構成単位として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い。また、他の構成単位として、例えば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、等を含有していてもよく、中でもポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）が好ましい。
【００１６】
該ポリアリーレンスルフィド（Ａ）の製造方法としては、特に制限はなく、例えば一般的に知られている重合溶媒中で、アルカリ金属硫化物とジハロ芳香族化合物とを反応する方法により製造することが可能であり、アルカリ金属硫化物としては、例えば硫化リチウム、硫化ナトリウム、硫化カリウム、硫化ルビジウム、硫化セシウム及びそれらの混合物が挙げられ、これらは水和物の形で使用しても差し支えない。これらアルカリ金属硫化物は、水硫化アルカリ金属とアルカリ金属塩基とを反応させることによって得られ、ジハロ芳香族化合物の重合系内への添加に先立ってその場で調製されても、また系外で調製されたものを用いても差し支えない。また、ジハロ芳香族化合物としては、ｐ−ジクロロベンゼン、ｐ−ジブロモベンゼン、ｐ−ジヨードベンゼン、ｍ−ジクロロベンゼン、ｍ−ジブロモベンゼン、ｍ−ジヨードベンゼン、１−クロロ−４−ブロモベンゼン、４，４’−ジクロロジフェニルスルフォン、４，４’−ジクロロジフェニルエーテル、４，４’−ジクロロベンゾフェノン、４，４’−ジクロロジフェニル等が挙げられる。また、アルカリ金属硫化物及びジハロ芳香族化合物の仕込み比は、アルカリ金属硫化物／ジハロ芳香族化合物（モル比）＝１．００／０．９０〜１．１０の範囲とすることが好ましい。
【００１７】
重合溶媒としては、極性溶媒が好ましく、特に非プロトン性で高温でのアルカリに対して安定な有機アミドが好ましい溶媒である。該有機アミドとしては、例えばＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルホスホルアミド、Ｎ−メチル−ε−カプロラクタム、Ｎ−エチル−２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド、スルホラン、テトラメチル尿素及びその混合物、等が挙げられる。また、該重合溶媒は、重合によって生成するポリマーに対し１５０〜３５００重量％で用いることが好ましく、特に２５０〜１５００重量％となる範囲で使用することが好ましい。重合は２００〜３００℃、特に２２０〜２８０℃にて０．５〜３０時間、特に１〜１５時間攪拌下にて行うことが好ましい。
【００１８】
さらに、該ポリアリーレンスルフィド（Ａ）は、直鎖状のものであっても、酸素存在下高温で処理し、架橋したものであっても、トリハロ以上のポリハロ化合物を少量添加して若干の架橋または分岐構造を導入したものであっても、窒素等の非酸化性の不活性ガス中で加熱処理を施したものであってもかまわないし、さらにこれらの構造の混合物であってもかまわない。
【００１９】
本発明のポリアリーレンスルフィド組成物を構成するエチレン系アイオノマー樹脂（Ｂ）は、ポリアリーレンスルフィド組成物の耐トラッキング性を向上させるために用いられるものである。該エチレン系アイオノマー樹脂（Ｂ）は、エチレン等のオレフィン類と、アクリル酸等の不飽和カルボン酸類の共重合体において、カルボキシル基が部分的あるいは完全に、金属イオンで中和された構造を有しており、さらに金属イオンを介し分子鎖が架橋した構造をもっている。該金属イオンとしては、特に限定するものはなく、ナトリウムイオン、カリウムイオン等の１価の金属イオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン、亜鉛イオン等の２価の金属イオン、アルミニウムイオン等の３価の金属イオン等が挙げられる。
【００２０】
該エチレン系アイオノマー樹脂としては、この範疇に属するものであれば如何なるものを用いても良く、例えばエチレン／アクリル酸共重合体において、金属イオンがナトリウムイオンあるいは亜鉛イオンのもの、エチレン／メタクリル酸共重合体において、金属イオンがナトリウムイオン、亜鉛イオンのもの等が挙げられる。
【００２１】
該エチレン系アイオノマーとしては、三井・デュポンポリケミカル社より、商品名ハイミランとして市販されている。
【００２２】
本発明のポリアリーレンスルフィド組成物を構成する該エチレン系アイオノマー樹脂（Ｂ）の配合量は、ポリアリーレンスルフィド（Ａ）１００重量部に対し、３〜３５重量部である。該エチレン系アイオノマー樹脂（Ｂ）の配合量が３重量部未満である場合、得られる組成物は耐トラッキング性に劣るものとなる。一方、該エチレン系アイオノマー樹脂（Ｂ）の配合量が３５重量部を越える場合、得られる組成物は機械的強度、溶融流動性、金型汚染性に劣るものとなる。
【００２３】
本発明のポリアリーレンスルフィド組成物を構成する水酸化マグネシウム（Ｃ）としては、水酸化マグネシウムと称される範疇に属するものであれば如何なるものを用いても良く、中でも、得られるポリアリーレンスルフィド組成物が、耐トラッキング性、溶融流動性に優れ、かつ高い機械的強度を有するものとなることから、化学式Ｍｇ（ＯＨ）２で示される水酸化物を８０重量％以上含む比較的純度の高い水酸化マグネシウムが好ましく、化学式Ｍｇ（ＯＨ）２で示される水酸化物を８０重量％以上、ＣａＯ含有量５重量％以下、塩素含有量１重量％以下である水酸化マグネシウムがより好ましく、Ｍｇ（ＯＨ）２９５重量％以上、ＣａＯ含有量１重量％以下、塩素含有量０．５重量％以下である水酸化マグネシウムが更に好ましく、Ｍｇ（ＯＨ）２９８重量％以上、ＣａＯ含有量０．１重量％以下、塩素含有量０．１重量％以下の高純度水酸化マグネシウムが最も好ましい。
【００２４】
該水酸化マグネシウム（Ｃ）は、特に耐トラッキング性、機械的強度、溶融流動性、成形品外観に優れたポリアリーレンスルフィド組成物となることから、レーザー回折散乱法により測定した平均粒子径（Ｄ５０）が０．３〜１０μｍの範囲を有するものであることが好ましく、特に０．５〜３μｍの範囲を有するものであることが好ましい。また、該水酸化マグネシウム（Ｃ）の比表面積は、特に耐トラッキング性、機械的強度、溶融流動性に優れたポリアリーレンスルフィド組成物となることから、１０ｍ２／ｇ以下であることが好ましい。
【００２５】
該水酸化マグネシウム（Ｃ）としては、例えば表面処理が施されていない水酸化マグネシウム（以下、表面未処理水酸化マグネシウム（Ｃ１）と記す。）、高級脂肪酸及び／又は高級脂肪酸の金属塩、シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミネート系カップリング剤等で表面処理が施された水酸化マグネシウム（以下、表面処理水酸化マグネシウム（Ｃ２）と記す。）、等が挙げられる。そして、表面処理水酸化マグネシウムの表面被覆処理剤について特に制限はなく、高級脂肪酸及びその金属塩としては、例えばステアリン酸、オレイン酸等、及びそのアルカリ金属塩等；アニオン系界面活性剤としては、例えば高級アルコールの硫酸エステル等；リン酸エステルとしては、例えばオルトリン酸と高級アルコールのエステル類等；シラン系カップリング剤としては、例えばビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノ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−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等；チタネート系カップリング剤としては、例えばイソプロピルトリイソステアロイルチタネート等；アルミニウム系カップリング剤としては、例えばアセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート等；多価アルコールと脂肪酸のエステル類としては、例えばグリセリンモノステアレート等、が挙げられる。そして、これら水酸化マグネシウム（Ｃ）の中でも特に靭性、機械的強度に優れるポリアリーレンスルフィド組成物となることから、表面処未理水酸化マグネシウム（Ｃ１）、シラン系カップリング剤で表面処理が施された表面処理水酸化マグネシウム（Ｃ２）及びこれらの混合物が好ましい。
【００２６】
本発明のポリアリーレンスルフィド組成物を構成する該水酸化マグネシウム（Ｃ）の配合量は、ポリアリーレンスルフィド（Ｃ）１００重量部に対し、５０〜２００重量部である。該水酸化マグネシウム（Ｃ）の配合量が５０重量部未満である場合、得られる組成物は耐トラッキング性に劣るものとなる。一方、該水酸化マグネシウム（Ｃ）の配合量が２００重量部を越える場合、得られる組成物は機械的強度、溶融流動性、金型離型性、成形品外観に劣るものとなる。
【００２７】
本発明のポリアリーレンスルフィド組成物を構成する繊維状充填剤（Ｄ）は、該ポリアリーレンスルフィド組成物の機械的強度及び寸法安定性を向上させるために配合されるものであり、この目的を達成できる繊維状充填剤であれば、如何なるものを用いることも可能である。繊維状充填剤（Ｄ）としては、例えばガラス繊維、炭素繊維、チタン酸カリウムウィスカ、酸化亜鉛ウィスカ、硼酸アルミニウムウィスカ、アラミド繊維、アルミナ繊維、炭化珪素繊維、アスベスト繊維、石コウ繊維、金属繊維等が例示でき、その中でも、ガラス繊維が好ましい。該繊維状充填剤（Ｄ）は、該ポリアリーレンスルフィド組成物の機械的強度が高いものとなることから、イソシアネート系化合物、シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤、エポキシ化合物等で表面処理したものであることが好ましい。
【００２８】
本発明のポリアリーレンスルフィド組成物を構成する該繊維状充填剤（Ｄ）の配合量は、ポリアリーレンスルフィド（Ａ）１００重量部に対し、５０〜１５０重量部である。該繊維状充填剤（Ｄ）の配合量が５０重量部未満である場合、得られる組成物は機械的強度に劣るものとなる。一方、該繊維状充填剤（Ｄ）の配合量が１５０重量部を越える場合、得られる組成物は溶融流動性、成形品外観に劣るものとなる。
【００２９】
本発明のポリアリーレンスルフィド組成物は、得られる成形品の金型離型性や外観をより優れたものとするために離型剤（Ｅ）を配合してなることが好ましい。該離型剤（Ｅ）としては離型剤として知られている範疇に属するものであれば用いることが可能であり、例えばカルナバワックス（Ｅ１）、ポリエチレンワックス（Ｅ２）、ポリプロピレンワックス（Ｅ３）、ステアリン酸金属塩（Ｅ４）、酸アマイド系ワックス（Ｅ５）等を挙げることができ、その中でも特に得られる成形品の金型離型性、成形品外観に優れるポリアリーレンスルフィド組成物となることからカルナバワックス（Ｅ１）であることが好ましい。
【００３０】
該カルナバワックス（Ｅ１）としては、一般的な市販品を用いることができ、例えば（商品名）精製カルナバ１号粉（日興ファインプロダクツ製）等を挙げることができる。
【００３１】
該離型剤（Ｅ）の配合量は、特に金型離型性、成形品外観に優れるポリアリーレンスルフィド組成物となることからポリアリーレンスルフィド（Ａ）、エチレン系アイオノマー樹脂（Ｂ）、水酸化マグネシウム（Ｃ）及び繊維状充填剤（Ｄ）の合計量１００重量部に対し、０．０５〜５重量部であることが好ましい。
【００３２】
本発明のポリアリーレンスルフィド組成物は、本発明の目的を逸脱しない範囲で、非繊維状充填剤を配合していてもよく、非繊維状充填剤としては、例えばワラストナイト、ゼオライト、セリサイト、カオリン、マイカ、クレー、パイロフィライト、ベントナイト、タルク、アルミナシリケート等の珪酸塩；酸化アルミニウム、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、酸化亜鉛、酸化鉄等の酸化物；炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ドロマイト等の炭酸塩；硫酸カルシウム、硫酸バリウム等の硫酸塩；窒化珪素、窒化硼素、窒化アルミニウム等の窒化物；ガラスフレーク、ガラスビーズ等を例示でき、その中でも、マイカ、クレー、タルク、炭酸カルシウム、ガラスフレーク、ガラスビーズが好ましい。また、該非繊維状充填剤は、イソシアネート系化合物、シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤、エポキシ化合物等で表面処理したものであってもよい。
【００３３】
さらに、本発明のポリアリーレンスルフィド組成物は、本発明の目的を逸脱しない範囲で、各種熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、例えばエポキシ樹脂、シアン酸エステル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド、シリコーン樹脂、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリフェニレンオキサイド、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン等の１種以上を混合して使用することができる。
【００３４】
本発明のポリアリーレンスルフィド組成物の製造方法としては、従来使用されている加熱溶融混練方法を用いることができる。例えば単軸または二軸押出機、ニーダー、ミル、ブラベンダー等による加熱溶融混練方法が挙げられ、特に混練能力に優れた二軸押出機による溶融混練方法が好ましい。また、この際の混練温度は特に限定されるものではなく、通常２８０〜４００℃の中から任意に選ぶことが出来る。また、本発明のポリアリーレンスルフィド組成物は、射出成形機、押出成形機、トランスファー成形機、圧縮成形機等を用いて任意の形状を有するケースに成形することができる。
【００３５】
さらに、本発明のポリアリーレンスルフィド組成物は、本発明の目的を逸脱しない範囲で、従来公知の熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、結晶核剤、発泡剤、金型腐食防止剤、難燃剤、難燃助剤、染料、顔料等の着色剤、帯電防止剤等の添加剤を１種以上併用しても良い。
【００３６】
本発明のポリアリーレンスルフィド組成物は、発電機、電動機、変圧器、変流器、電圧調整器、整流器、インバータ、コンデンサ板などの各種ケース用途に好適に使用でき、その中でも、優れた耐トラッキング性を有すると同時に加熱安定性に優れ、かつ機械的強度、溶融流動性、金型離型性、金型汚染性および成形品外観に優れるポリアリーレンスルフィド組成物からなる大容量パワーモジュールのケースとして特に好適に使用できる。
【００３７】
該大容量パワーモジュール用ケースは、大型の無停電電源装置のインバータ、電気自動車やハイブリッド自動車の電動機用のインバータ、太陽光発電や風力発電のパワーコンディショナ、大型モータやエレベータ等のインバータ等に使用される、定格電圧が１０００Ｖ以上、定格電流が１０Ａ以上である大容量パワーモジュールのケースとして適用でき、その信頼性を高めることができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明は、耐トラッキング性などの電気特性に優れると同時に加熱安定性に優れ、かつ機械的強度、溶融流動性、金型離型性、金型汚染性および成形品外観にも優れるポリアリーレンスルフィド組成物を提供するものであり、該ポリアリーレンスルフィド組成物は、特に電気・電子部品又は自動車電装部品などの電気部品用途、その電気部品ケースとして、特に大容量パワーモジュールのケースとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】；実施例において作成した箱型ケースの概略図。
【実施例】
【００４０】
次に、本発明を実施例及び比較例によって説明するが、本発明はこれらの例になんら制限されるものではない。
【００４１】
実施例及び比較例において用いたポリアリーレンスルフィド、エチレン系アイオノマー樹脂、表面未処理水酸化マグネシウム、表面処理水酸化マグネシウム、繊維状充填剤、カルナバワックスの詳細を以下に示す。
【００４２】
＜ポリアリーレンスルフィド（Ａ）＞
ポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）（Ａ−１）（以下、単にＰＰＳ（Ａ−１）と記す。）
：溶融粘度１１０ポイズ。
ポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）（Ａ−２）（以下、単にＰＰＳ（Ａ−２）と記す。）
：溶融粘度３００ポイズ。
ポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）（Ａ−３）（以下、単にＰＰＳ（Ａ−３）と記す。）
：溶融粘度３５０ポイズ。
【００４３】
＜エチレン系アイオノマー樹脂（Ｂ）＞
エチレン系アイオノマー樹脂（Ｂ−１）：三井・デュポンポリケミカル社製、（商品名）ハイミラン１７０２；金属イオン種＝亜鉛イオン、ＭＦＲ＝１６ｇ／１０分。
エチレン系アイオノマー樹脂（Ｂ−２）：三井・デュポンポリケミカル社製、（商品名）ハイミラン１７０７；金属イオン種＝ナトリウムイオン、ＭＦＲ＝０．９ｇ／１０分。
【００４４】
＜水酸化マグネシウム（Ｃ）＞
表面未処理水酸化マグネシウム（Ｃ１−１）；神島化学工業（株）製、（商品名）マグシーズＸ６；Ｍｇ（ＯＨ）２含有量９９．８重量％、平均粒子径１．０μｍ、比表面積６．０ｍ２／ｇ。
表面処理水酸化マグネシウム（Ｃ２−１）；神島化学工業（株）製、（商品名）マグシーズＶ６；Ｍｇ（ＯＨ）２含有量９９．８重量％、平均粒子径１．０μｍ、比表面積５．１ｍ２／ｇ、表面処理：ビニルシラン。
【００４５】
＜繊維状充填剤（Ｄ）＞
ガラス繊維（Ｄ−１）；エヌエスジー・ヴェトロテックス（株）製、（商品名）ＲＥＳ０３−ＴＰ９１；繊維径９μｍ、繊維長３ｍｍ。
【００４６】
＜カルナバワックス（Ｅ）＞
カルナバワックス（Ｅ１−１）；日興ファインプロダクツ製、（商品名）精製カルナバ１号粉末。
【００４７】
合成例１（ＰＰＳ（Ａ−１）、ＰＰＳ（Ａ−２）の合成）
攪拌機を装備する１５リットルオートクレーブに、Ｎａ２Ｓ・２．８Ｈ２Ｏ１８６６ｇ及びＮ−メチル−２−ピロリドン（以下、ＮＭＰと記す。）５リットルを仕込み、窒素気流下攪拌しながら徐々に２０５℃まで昇温して、４０７ｇの水を溜出させた。この系を１４０℃まで冷却した後、ｐ−ジクロロベンゼン２２８０ｇとＮＭＰ１５００ｇを添加し、窒素気流下に系を封入した。この系を２２５℃に昇温し、２２５℃にて２時間重合を行った。重合終了後、室温まで冷却し、ポリマーを遠心分離器により単離した。温水でポリマーを繰り返し洗浄し、１００℃で一昼夜乾燥し、ポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）を得た。
【００４８】
得られたポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）（ＰＰＳ（Ａ−１））の溶融粘度は１１０ポイズであった。
【００４９】
更にＰＰＳ（Ａ−１）を、空気雰囲気下２３５℃で加熱硬化処理を行った。
【００５０】
得られたポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）（ＰＰＳ（Ａ−２））の溶融粘度は３００ポイズであった。
【００５１】
合成例２（ＰＰＳ（Ａ−３）の合成）
攪拌機を装備する１５リットルチタン製オートクレーブにＮＭＰ３２３２ｇ、４７％硫化水素ナトリウム水溶液１６８２ｇ及び４８％水酸化ナトリウム水溶液１１４２ｇを仕込み、窒素気流下攪拌しながら徐々に２００℃まで昇温して、１３６０ｇの水を溜出させた。この系を１７０℃まで冷却し、ｐ−ジクロロベンゼン２１１８ｇとＮＭＰ１７８３ｇを添加し、窒素気流下に系を封入した。この系を２２５℃に昇温し、２２５℃にて１時間重合し、続けて２５０℃まで昇温し、２５０℃にて２時間重合した。更に、２５０℃で水４５１ｇを圧入し、再度２５５℃まで昇温し、２２５℃にて２時間重合を行った。重合終了後、室温まで冷却し、重合スラリーを固液分離した。ポリマーをＮＭＰ、アセトン及び水で順次洗浄し、１００℃で一昼夜乾燥し、ポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）を得た。
【００５２】
得られたポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）（ＰＰＳ（Ａ−３））は直鎖状のものであり、その溶融粘度は３５０ポイズであった。
【００５３】
実施例及び比較例で用いた評価・測定方法を以下に示す。
【００５４】
〜耐トラッキング性の測定〜
射出成形により直径５０ｍｍ、厚さ３ｍｍの円盤状試験片を作製し、該試験片を用いて、ＩＥＣ６０１１２に準じて比較トラッキング指数（以下、ＣＴＩと記す。）を測定した。ＣＴＩとして４００（Ｖ）以上のものを耐トラッキング性に優れると判断した。
【００５５】
〜引張強度の測定〜
射出成形によりＡＳＴＭ  Ｄ−６３８の１号試験片を作製し、該試験片を用いて、ＡＳＴＭ  Ｄ−６３８に準じ、引張強度を測定した。測定装置（島津製作所製、（商品名）ＡＧ−５０００Ｂ）を用い、チャック間距離１１０ｍｍ、測定速度５ｍｍ／分の試験条件で行った。引張強度として８０ＭＰａ以上のものを機械的強度に優れると判断した。
【００５６】
〜引張ウェルド強度の測定〜
ＡＳＴＭ  Ｄ−６３８の１号試験片の両端から溶融樹脂が流れ込み、試験片の中央にウェルド部を形成する金型を用い、射出成形により試験片を作製した。該試験片を用いて、ＡＳＴＭ  Ｄ−６３８に準じ、引張ウェルド強度を測定した。測定装置（島津製作所製、（商品名）ＡＧ−５０００Ｂ）を用い、チャック間距離１１０ｍｍ、測定速度５ｍｍ／分の試験条件で行った。引張ウェルド強度として３０ＭＰａ以上のものを機械的強度に優れると判断した。
【００５７】
〜バーフロー長さの測定〜
溶融流動性の指標としてバーフロー長さ（以下、ＢＦＬと記す。）を測定した。射出成形機（住友重機械工業製、（商品名）ＳＥ７５）に、深さ１ｍｍ、幅１０ｍｍの溝がスパイラル状に掘られた金型を装着し、次いで、シリンダー温度を３１０℃、射出圧力を１９０ＭＰａ、射出速度を最大、射出時間を１．５秒、及び金型温度を１３５℃に設定した該射出成形機のホッパーにポリアリーレンスルフィド組成物を投入し、射出した。そして金型内のスパイラル状の溝を溶融流動した長さをＢＦＬとして測定した。ＢＦＬとして１２０ｍｍ以上のものを溶融流動性に優れると判断した。
【００５８】
〜ボルト締め付け割れ試験〜
射出成形機に、図１に示すナット受け部を有する箱型ケースの金型を装着し、シリンダー温度３１０℃、冷却時間４０秒、金型温度１３５℃の条件で、ポリアリーレンスルフィド組成物を射出した。次いで、成形した箱型ケースのナット受け部に、Ｍ５ナットを装着し、１０Ｎ・ｍのトルクに設定したトルクレンチを用い、Ｍ５ボルトを締め付けた。締め付け後、ナット受け部の亀裂或いはナット受け部の破壊がなかったものを○、亀裂を生じたもの、ナット受け部が破壊したもの、を×として判定した。ボルト締め付け割れ試験で○であるものを靭性に優れると判断した。
【００５９】
〜金型離型性〜
図１に示す箱型ケースの金型にポリアリーレンスルフィド組成物を射出し、冷却後、金型コアからの該箱型ケースの離型性を評価した。金型コアからまったく抵抗無く離型できる状態を○、抵抗はあるものの離型に手間取らない状態、抵抗が大きく離型に手間取る状態、を×として判定した。離型性が○である状態を離型性に優れると判断した。
【００６０】
〜金型汚染性〜
図１に示す箱型ケースを、射出成形により連続して１００個成形し、その後の金型キャビティー内に付着する汚染物の有無を観察した。汚染物が認められないものを○、僅かでも汚染物が認められるものを×として判定した。金型汚染性は、○である状態を金型汚染が無く優れると判断した。
【００６１】
〜成形品外観〜
得られた箱型ケースの表面状態を目視にて観察した。表面全体に艶のあるものを○、表面の一部に艶のあるもの、表面にまったく艶のないもの、を×として判定した。成形品外観が○であるものを成形品外観に優れると判断した。
【００６２】
実施例１
ＰＰＳ（Ａ−２）４６．５重量％、エチレン系アイオノマー樹脂（Ｂ−１）７．０重量％及び表面処理水酸化マグネシウム（Ｃ２−１）４６．５重量％の割合で配合して、シリンダー温度３１０℃に加熱した二軸押出機（東芝機械製、（商品名）ＴＥＭ−３５−１０２Ｂ）のホッパーに投入した。一方、ガラス繊維（Ｄ−１）を該二軸押出機のサイドフィーダーのホッパーに投入し、スクリュー回転数２００ｒｐｍにて溶融混練し、ダイより流出する溶融組成物を冷却後裁断し、ペレット状のポリアリーレンスルフィド組成物を作製した。その際のポリアリーレンスルフィド組成物の構成割合は，ＰＰＳ（Ａ−２）１００重量部に対し、エチレン系アイオノマー樹脂（Ｂ−１）１５重量部、表面処理水酸化マグネシウム（Ｃ２−１）１００重量部、ガラス繊維（Ｄ−１）７５重量部であった。
【００６３】
該ポリアリーレンスルフィド組成物を、シリンダー温度３１０℃に加熱した射出成形機（住友重機械工業製、（商品名）ＳＥ７５）のホッパーに投入し、ＣＴＩを測定するための円盤状試験片、引張強度を測定するための試験片、並びに引張ウェルド強度を測定するための試験片を、それぞれ成形すると共に、ＢＦＬを測定した。更にボルト締め付け割れ試験、金型離型性、金型汚染性、成形品外観を評価するために図１に示す箱型ケースを１００個成形し、それぞれの評価を行った。これらの結果を表１に示した。
【００６４】
得られたポリアリーレンスルフィド組成物は、ＣＴＩ、引張強度、引張ウェルド強度、溶融流動性に優れ、得られた箱型ケースは、ボルト締め付け割れ試験、金型離型性、金型汚染性、及び成形品外観に優れていた。
【００６５】
実施例２〜８
ＰＰＳ（Ａ−１、Ａ−２、Ａ−３）、エチレン系アイオノマー樹脂（Ｂ−１、Ｂ−２）、水酸化マグネシウム（Ｃ１−１、Ｃ２−１）、ガラス繊維（Ｄ−１）、及びカルナバワックス（Ｅ１−１）を表１に示す配合割合とした以外は、実施例１と同様の方法によりポリアリーレンスルフィド組成物を作製し、実施例１と同様の方法により評価した。評価結果を表１に示した。
【００６６】
得られた全てのポリアリーレンスルフィド組成物は、ＣＴＩ、引張強度、引張ウェルド強度、溶融流動性に優れ、得られた箱型ケースは、ボルト締め付け割れ試験、金型離型性、金型汚染性、及び成形品外観に優れていた。
【００６７】
【表１】
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【００６８】
比較例１〜５
ＰＰＳ（Ａ−２）、エチレン系アイオノマー樹脂（Ｂ−１）、表面処理水酸化マグネシウム（Ｃ２−１）、ガラス繊維（Ｄ−１）、及びカルナバワックス（Ｅ１−１）を表２に示す配合割合とした以外は、実施例１と同様の方法によりポリアリーレンスルフィド組成物を作製し、実施例１と同様の方法により評価した。評価結果を表２に示した。
【００６９】
比較例１，２，４より得られた組成物は、耐トラッキング性が劣るものであった。比較例５より得られた組成物は、引張強度が劣るものであった。比較例３，５より得られた組成物は、ＢＦＬが低く、溶融流動性が劣るものであった。比較例１，２，５より得られた組成物から成形した箱型ケースは、ボルト締め付け割れ試験で亀裂或いは破壊が生じ、靭性に劣るものであった。比較例３，４より得られた組成物は、金型汚染性が劣るものであった。また、比較例３，５より得られた組成物から成形した箱型ケースは、成形品外観が劣るものであった。
【００７０】
【表２】
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【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明のポリアリーレンスルフィド組成物は、耐トラッキング性などの電気特性に優れると同時に加熱安定性に優れ、かつ機械的強度、溶融流動性、金型離型性、金型汚染性および成形品外観に優れるものであり、電気・電子部品又は自動車電装部品などの電気部品のケース用途、特に大容量パワーモジュールのケースとして期待されるものである。
【図１】
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