(57)【要約】【課題】本発明では、ＰＰＳ樹脂が本来有する優れた機械的強度、低ガス性などの諸性質を大きく損なうことなく、耐トラッキング性にも優れたＰＰＳ樹脂組成物を得ることを課題とする。【解決手段】（ａ）ポリフェニレンスルフィド樹脂１００重量部に対して、（ｂ）ポリアミド樹脂５〜５０重量部、（ｃ）金属水酸化物５０〜２５０重量部を含むポリフェニレンスルフィド樹脂組成物であって、前記組成物中に前記金属水酸化物が平均二次粒子径５μｍ以下で分散している【選択図】なし
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）ポリフェニレンスルフィド樹脂１００重量部に対して、（ｂ）ポリアミド樹脂５〜５０重量部、（ｃ）金属水酸化物５０〜２５０重量部を含むポリフェニレンスルフィド樹脂組成物であって、
前記組成物中に前記金属水酸化物が平均二次粒子径５μｍ以下で分散している、ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。
【請求項２】
請求項１記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物であって、
前記組成物中に前記ポリアミド樹脂が数平均分散粒子径１μｍ未満で分散している、ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。
【請求項３】
請求項１または２記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物であって、
前記ポリアミド樹脂の２３℃、水中浸漬下での２４時間経過時の吸水率が０．５重量％以下であり、３２０℃空気中、２時間での加熱減量が２．５重量％以下である、ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物であって、
前記ポリアミド樹脂が、植物由来成分を含む、ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物であって、
前記ポリアミド樹脂が、アミド基濃度６を越える脂肪族ポリアミド樹脂である、ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。
【請求項６】
請求項５記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物であって、
前記ポリアミド樹脂が、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１１、およびナイロン１２から構成される群から選択される１以上のポリアミド樹脂である、ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物であって、
前記ポリアミド樹脂が、アミド基濃度７を越える半芳香族ポリアミド樹脂である、ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。
【請求項８】
請求項７記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物であって、
前記ポリアミド樹脂が、ナイロン９Ｔ、およびナイロン１０Ｔから構成される群から選択される１以上のポリアミド樹脂である、ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物であって、
前記ポリフェニレンスルフィド樹脂が、灰分率が０．３重量％以下であり、真空下３２０℃で１２０分間加熱溶融した際の揮発性成分量が０．８重量％以下である、ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか1項に記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物であって、
前記金属水酸化物が、脂肪族有機化合物あるいは有機シラン化合物で表面処理されたものである、ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。
【請求項１１】
請求項１〜１０いずれか１項に記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物の製造方法であって、
二軸押出機による溶融混練において、ニーディング部を２箇所以上組み込んだスクリューアレンジで、周速度１５〜５０ｍ／分で溶融混練する、ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物の製造方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物の製造方法であって、
前記溶融混練において、吐出部のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物の樹脂温度が３５０℃以下で、前記樹脂温度と前記二軸押出機のシリンダー温度との温度差が０℃〜５０℃である、ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物の製造方法。
【請求項１３】
請求項１１または１２に記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物の製造方法であって、
前記溶融混練において、切り欠き型ミキシングスクリューを組み込んだスクリューアレンジで溶融混練する、ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物の製造方法。
【請求項１４】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物を、射出成形して得られる成形体。
【請求項１５】
請求項１４に記載の成形体であって、
前記成形体が電気機器部品用である、成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐トラッキング性、ガス発生率、機械物性に優れたポリフェニレンスルフィド樹脂組成物、および、その製造方法とその成形体に関するものであり、電気・電子部品、あるいは自動車電装部品などの電気部品用途に特に有用に適用されるほか、種々の広い分野に適用される。
【背景技術】
【０００２】
ポリフェニレンスルフィド（以下、「ＰＰＳ」と略す）樹脂は、耐熱性、難燃性、耐薬品性、電気絶縁性、耐湿熱性および機械的強度や寸法安定性などに優れたエンジニアリングプラスチックである。ＰＰＳ樹脂は、射出成形や押出成形などの各種成形法により、各種成形品や繊維、フィルムなどに成形可能であるため、電気・電子部品、機械部品および自動車部品など広範な分野において実用に供されている。【０００３】
しかしながら、絶縁体表面へ高電圧を印加した際に生じるトラッキング破壊に関して、ＰＰＳ樹脂は、ポリアミド樹脂やポリエステル樹脂等の他のエンジニアリングプラスチックに比較して劣る。【０００４】
そのため、上記に示したＰＰＳ樹脂が有する良好な耐熱性、難燃性、耐薬品性、電気絶縁性、耐湿熱性および機械的強度や寸法安定性等の特性にも関わらず、比較的高い電圧に晒される環境下においては、ＰＰＳ樹脂の使用が制限されている。このため、ＰＰＳ樹脂組成物の耐トラッキング性の向上が望まれてきた。【０００５】
これまでにもＰＰＳ樹脂の耐トラッキング性を改良する試みがされており、ＰＰＳ樹脂に水酸化マグネシウムや他のポリマーおよび添加剤を加えることで、耐トラッキング性を改良する出願が行われている。【０００６】
例えば、特許文献１は、ＰＰＳ樹脂に水酸化マグネシウムとポリアミド樹脂を添加することで耐トラッキング性を向上させる出願である。特許文献２は、ＰＰＳ樹脂に水酸化マグネシウムとポリオレフィン系重合体および／またはポリオレフィン系共重合体、シリコーン、フッ素系樹脂を添加した組成物についての出願である。特許文献３は、ＰＰＳ樹脂に水酸化マグネシウムとカルナバワックスおよび／またはカルボン酸アマイド系ワックスを添加した組成物についての出願である。また、特許文献４は、特定の一次粒子径を有する水酸化マグネシウムを用い、耐トラッキング性を向上したＰＰＳ樹脂組成物についての出願である。【０００７】
しかしながら、上記した特許文献が提案する樹脂組成物は、十分に優れた耐トラッキング性を得るため、高い水酸化マグネシウム含有量が必須となっている。このため、ＰＰＳ樹脂組成物の機械的強度が著しく低下する欠点を有していた。また含有する水酸化マグネシウムについて、一次粒子径に関する記載は認められるものの、組成物あるいは成形品中での分散状態に関する記載は認められない。また、分散状態を考慮した混練方法については何ら記載されていない。一般的な溶融混練方法では、水酸化マグネシウムの二次凝集が生じ易く、二次凝集が起因となった機械的強度の低下が生じるという欠点がある。また、特許文献１では特定の種類のポリアミド樹脂をＰＰＳ樹脂に添加しているが、ＰＰＳ樹脂の溶融加工温度における耐熱性に劣るため、組成物としての物性低下を招く。【０００８】
特許文献５は、水酸化マグネシウムを用いずにＰＰＳ樹脂の耐トラッキング性を向上させる方法として、ポリアリーレンスルフィド（以下、「ＰＡＳ」と略す）樹脂に多量のポリアミド樹脂を添加した樹脂組成物についての出願である。この出願の実施例では、ＰＰＳ樹脂１００部に対して８０部を越えるポリアミド樹脂が添加されており、高融点を有するポリアミドを添加した場合には、耐熱性は保たれるが、ＰＰＳ樹脂が本来有する低ガス性や難燃性、寸法安定性、低吸水性が損なわれる。【０００９】
特許文献６は、ＰＰＳ樹脂中でのポリアミド樹脂の分散状態を向上させた組成物についての出願である。ポリアミド樹脂の分散粒子径を低下させることで、靱性向上の効果に優れるが、特許文献６のポリアミド樹脂の組成では、高い耐トラッキング性を有するＰＰＳ樹脂組成物を得ることは出来ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平５−２７１５４２号公報
【特許文献２】特開平８−２９１２５３号公報
【特許文献３】特開２００８−１３６１７号公報
【特許文献４】特開２００１−２８８３６３号公報
【特許文献５】特開平１０−２７９８０１号公報
【特許文献６】国際公開２００６−３０５７７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
「トラッキング破壊」とは、汚損した絶縁体表面に対して電圧を印加した際に、炭化導電路が形成されることにより短絡電流が流れることをいう。６００Ｖ付近の高電圧印加における炭化導電路の形成は、表面の部分的な分解が引き金となり、急速に導電路の形成に至る。このため、トラッキング破壊を起こしにくい樹脂組成物が求められている。【００１２】
そこで、本発明では、ＰＰＳ樹脂が本来有する優れた機械的強度、低ガス性などの諸性質を大きく損なうことなく、耐トラッキング性にも優れたＰＰＳ樹脂組成物を得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、かかる課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、ＰＰＳ樹脂、ポリアミド樹脂、金属水酸化物を特定の組成で含有したＰＰＳ樹脂組成物において、この組成物中における金属水酸化物の分散状態を改良することにより、耐トラッキング性、機械的強度、低ガス性に優れたＰＰＳ樹脂組成物を得る。【００１４】
すなわち、本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実施可能である。【００１５】
（１）（ａ）ポリフェニレンスルフィド樹脂１００重量部に対して、（ｂ）ポリアミド樹脂５〜５０重量部、（ｃ）金属水酸化物５０〜２５０重量部を含むポリフェニレンスルフィド樹脂組成物であって、前記組成物中に前記金属水酸化物が平均二次粒子径５μｍ以下で分散している、ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。【００１６】
（２）（１）記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物であって、前記組成物中に前記ポリアミド樹脂が数平均分散粒子径１μｍ未満で分散している、ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。【００１７】
（３）（１）または（２）記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物であって、前記ポリアミド樹脂の２３℃、水中浸漬下での２４時間経過時の吸水率が０．５重量％以下であり、３２０℃空気中、２時間での加熱減量が２．５重量％以下である、ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。【００１８】
（４）（１）〜（３）のいずれか１項に記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物であって、前記ポリアミド樹脂が、植物由来成分を含む、ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。【００１９】
（５）（１）〜（４）のいずれか１項に記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物であって、前記ポリアミド樹脂が、アミド基濃度６を越える脂肪族ポリアミド樹脂である、ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。【００２０】
（６）（５）記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物であって、前記ポリアミド樹脂が、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１１、およびナイロン１２から構成される群から選択される１以上のポリアミド樹脂である、ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。【００２１】
（７）（１）〜（４）のいずれか１項に記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物であって、前記ポリアミド樹脂が、アミド基濃度７を越える半芳香族ポリアミド樹脂である、ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。【００２２】
（８）（７）記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物であって、前記ポリアミド樹脂が、ナイロン９Ｔ、およびナイロン１０Ｔから構成される群から選択される１以上のポリアミド樹脂である、ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。【００２３】
（９）（１）〜（８）のいずれか１項に記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物であって、前記ポリフェニレンスルフィド樹脂が、灰分率が０．３重量％以下であり、真空下３２０℃で１２０分間加熱溶融した際の揮発性成分量が０．８重量％以下である、ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。【００２４】
（１０）（１）〜（９）のいずれか1項に記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物であって、前記金属水酸化物が、脂肪族有機化合物あるいは有機シラン化合物で表面処理されたものである、ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。【００２５】
（１１）（１）〜（１０）いずれか１項に記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物の製造方法であって、二軸押出機による溶融混練において、ニーディング部を２箇所以上組み込んだスクリューアレンジで、周速度１５〜５０ｍ／分で溶融混練する、ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物の製造方法。【００２６】
（１２）（１１）に記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物の製造方法であって、前記溶融混練において、吐出部のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物の樹脂温度が３５０℃以下で、前記樹脂温度と前記二軸押出機のシリンダー温度との温度差が０℃〜５０℃である、ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物の製造方法。【００２７】
（１３）（１１）または（１２）に記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物の製造方法であって、前記溶融混練において、切り欠き型ミキシングスクリューを組み込んだスクリューアレンジで溶融混練する、ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物の製造方法。【００２８】
（１４）（１）〜（１０）のいずれか１項に記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物を、射出成形して得られる成形体。【００２９】
（１５）（１４）に記載の成形体であって、前記成形体が電気機器部品用である、成形体。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、耐トラッキング性、機械的強度、低ガス性に優れたポリフェニレンスルフィド樹脂組成物を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】切り欠き型ミキシングスクリューの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００３３】
（１）（ａ）ポリフェニレンスルフィド樹脂
本発明の実施形態で用いられるＰＰＳ樹脂は、下記構造式で示される繰り返し単位を有する重合体である。
【００３４】
【化１】
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【００３５】
耐熱性の観点から、ＰＰＳ樹脂は、上記構造式で示される繰り返し単位を７０モル％以上、更には９０モル％以上含む重合体が好ましい。またＰＰＳ樹脂は、その繰り返し単位の３０モル％未満程度が、下記の構造を有する繰り返し単位等で構成されていてもよい。
【００３６】
【化２】
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【００３７】
かかる構造を一部有するＰＰＳ共重合体は、融点が低くなるため、このような樹脂組成物は成形性の点で有利となる。
【００３８】
本発明の実施形態で用いられるＰＰＳ樹脂の溶融粘度に特に制限はないが、溶融混練および成形加工時の流動性や、溶融混練時の金属水酸化物の分解抑制や、分散性制御の観点から、２００Ｐａ・ｓ（３００℃、剪断速度１２１６／ｓ）以下が好ましく、１００Ｐａ・ｓ以下がより好ましく、７０Ｐａ・ｓ以下がさらに好ましく、５０Ｐａ・ｓ以下がさらに好ましい。一般に、高分子化合物は分子量の低下とともに粘度が低下する傾向を有する。そのため、下限については低分子量化に伴う靱性低下の点から１Ｐａ・ｓ以上であることが好ましく、５Ｐａ・ｓ以上であることがより好ましい。一方、２００Ｐａ・ｓを越える溶融粘度を有するＰＰＳ樹脂を用い、金属水酸化物やその他のフィラーとの溶融混練を行った場合には、大きなせん断発熱が生じ、金属水酸化物やポリアミド樹脂の分解が発生する。このため、このようなＰＰＳ樹脂は好ましくない。また、理由は明確ではないが、２００Ｐａ・ｓを越える溶融粘度を有するＰＰＳ樹脂を用いた場合、組成物中での金属水酸化物の平均二次粒子径が大きくなる。結果として、２００Ｐａ・ｓを越える溶融粘度を有するＰＰＳ樹脂は、耐トラッキング性や機械的強度が低下する。なお、溶融粘度を測定する方法としては、（株）東洋精機製作所社製キャピログラフを用いて測定する方法が例示できる。
【００３９】
本発明の実施形態で用いられるＰＰＳ樹脂の灰分率は、耐トラッキング性向上の観点から０．３重量％以下が好ましく、０．２重量％以下が更に好ましく、０．１重量％以下がより好ましい。機構は明確ではないが、灰分率として測定される金属含有物質の存在が、電圧印加時のトラッキング生成に寄与していると考えられる。
【００４０】
なお、灰分率の測定は、以下の方法に従った。乾燥状態のＰＰＳ原末５ｇを坩堝に測り取り、電気コンロ上で黒色塊状物となるまで焼成する。次いでこれを５５０℃に設定した電気炉中で炭化物が焼成しきるまで焼成を続ける。その後デシケータ中で冷却後、重量を測定し、初期重量との比較から灰分率を計算する。
【００４１】
本発明の実施形態で用いられるＰＰＳ樹脂の、真空下３２０℃で１２０分間加熱溶融した際の揮発性成分量は、高い耐トラッキング性、低ガス発生量、高強度化を満たすためには、０．８重量％以下、より好ましくは０．６重量％以下、さらに０．４重量％以下が好ましい。揮発性成分量にはＰＰＳ樹脂の分解物や、低分子量物が含まれている。これらの成分が、耐トラッキング試験時に炭化導電路の形成を促進させたり、ＰＰＳ樹脂の高強度化を阻害すると考えられる。
【００４２】
なお、「揮発性成分量」とは、ＰＰＳ樹脂を真空下で加熱溶融した際に揮発する成分が冷却されて液化または固化した付着性成分の量を意味する。揮発性成分量は、ＰＰＳ樹脂を真空封入したガラスアンプルを管状炉で加熱することにより測定される。ガラスアンプルの形状としては、腹部が１００ｍｍ×２５ｍｍ、首部が２５５ｍｍ×１２ｍｍ、肉厚が１ｍｍである。具体的な測定方法としては、ＰＰＳ樹脂を真空封入したガラスアンプルの胴部のみを３２０℃の管状炉に挿入して１２０分間加熱することにより、管状炉によって加熱されていないアンプルの首部で揮発性ガスが冷却されて付着する。この首部を切り出して秤量した後、付着した揮発性成分をクロロホルムに溶解して除去する。次いで、この首部を乾燥してから再び秤量する。揮発性成分を除去した前後のアンプル首部の重量差を求め、測定に使用したＰＰＳ樹脂の重量に対する割合で揮発性成分量を算出する。
【００４３】
以下に、本発明の実施形態に用いるＰＰＳ樹脂の製造方法について説明するが、上記構造のＰＰＳ樹脂が得られれば下記方法に限定されるものではない。
【００４４】
まず、製造方法において使用するポリハロゲン化芳香族化合物、スルフィド化剤、重合溶媒、分子量調節剤、重合助剤および重合安定剤の内容について説明する。
【００４５】
［ポリハロゲン化芳香族化合物］
「ポリハロゲン化芳香族化合物」とは、１分子中にハロゲン原子を２個以上有する化合物をいう。具体例としては、ｐ−ジクロロベンゼン、ｍ−ジクロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン、１，３，５−トリクロロベンゼン、１，２，４−トリクロロベンゼン、１，２，４，５−テトラクロロベンゼン、ヘキサクロロベンゼン、２，５−ジクロロトルエン、２，５−ジクロロ-ｐ-キシレン、１，４−ジブロモベンゼン、１，４−ジヨードベンゼン、１−メトキシ−２，５−ジクロロベンゼンなどのポリハロゲン化芳香族化合物が挙げられ、好ましくはｐ−ジクロロベンゼンが用いられる。また、異なる２種以上のポリハロゲン化芳香族化合物を組み合わせて共重合体とすることも可能であるが、ｐ−ジハロゲン化芳香族化合物を主要成分とすることが好ましい。
【００４６】
ポリハロゲン化芳香族化合物の使用量は、加工に適した粘度のＰＰＳ樹脂を得る点から、下限については、スルフィド化剤１モル当たり０．９モル以上、好ましくは０．９５モル以上、更に好ましくは１．００５モル以上が例示でき、上限については、スルフィド化剤１モル当たり２．０モル以下、好ましくは１．５モル以下、更に好ましくは１．２モル以下が例示できる。
【００４７】
［スルフィド化剤］
スルフィド化剤としては、アルカリ金属硫化物、アルカリ金属水硫化物、および硫化水素が挙げられる。
【００４８】
アルカリ金属硫化物の具体例としては、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、硫化セシウムおよびこれら２種以上の混合物を挙げることができ、なかでも硫化ナトリウムが好ましく用いられる。これらのアルカリ金属硫化物は、水和物または水性混合物として、あるいは無水物の形で用いることができる。
【００４９】
アルカリ金属水硫化物の具体例としては、例えば水硫化ナトリウム、水硫化カリウム、水硫化リチウム、水硫化ルビジウム、水硫化セシウムおよびこれら２種以上の混合物を挙げることができ、なかでも水硫化ナトリウムが好ましく用いられる。これらのアルカリ金属水硫化物は、水和物または水性混合物として、あるいは無水物の形で用いることができる。
【００５０】
また、アルカリ金属水硫化物とアルカリ金属水酸化物から、反応系においてｉｎ ｓｉｔｕで調製されるアルカリ金属硫化物も用いることができる。また、アルカリ金属水硫化物とアルカリ金属水酸化物からアルカリ金属硫化物を調整し、これを重合槽に移して用いることができる。
【００５１】
あるいは、水酸化リチウム、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属水酸化物と硫化水素から反応系においてｉｎ ｓｉｔｕで調製されるアルカリ金属硫化物も用いることができる。また、水酸化リチウム、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属水酸化物と硫化水素からアルカリ金属硫化物を調整し、これを重合槽に移して用いることができる。
【００５２】
「仕込み」スルフィド化剤の量は、脱水操作などにより重合反応開始前にスルフィド化剤の一部損失が生じる場合には、実際の仕込み量から当該損失分を差し引いた残存量を意味するものとする。
【００５３】
なお、スルフィド化剤と共に、アルカリ金属水酸化物および／またはアルカリ土類金属水酸化物を併用することも可能である。アルカリ金属水酸化物の具体例としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化ルビジウム、水酸化セシウムおよびこれら２種以上の混合物を好ましいものとして挙げることができる。アルカリ土類金属水酸化物の具体例としては、例えば水酸化カルシウム、水酸化ストロンチウム、水酸化バリウムなどが挙げられ、なかでも水酸化ナトリウムが好ましく用いられる。
【００５４】
スルフィド化剤として、アルカリ金属水硫化物を用いる場合には、アルカリ金属水酸化物を同時に使用することが特に好ましいが、アルカリ金属水酸化物の使用量はアルカリ金属水硫化物１モルに対し、下限については、０．９５モル以上、好ましくは１．００モル以上、更に好ましくは１．００５モル以上が例示でき、上限については、１．２モル以下、好ましくは１．１５モル以下、更に好ましくは１．１００モル以下が例示できる。
【００５５】
［重合溶媒］
重合溶媒としては、有機極性溶媒を用いるのが好ましい。具体例としては、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−エチル−２−ピロリドンなどのＮ−アルキルピロリドン類、Ｎ−メチル−ε−カプロラクタムなどのカプロラクタム類、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルリン酸トリアミド、ジメチルスルホン、テトラメチレンスルホキシドなどに代表されるアプロチック有機溶媒、およびこれらの混合物などが挙げられる。これらの重合溶媒はいずれも反応の安定性が高いために好ましく使用される。これらのなかでも、特にＮ−メチル−２−ピロリドン（以下、「ＮＭＰ」と略記することもある）が好ましく用いられる。
【００５６】
有機極性溶媒の使用量は、スルフィド化剤１モルに対し、下限については、２．０モル以上、好ましくは２．２５モル以上、より好ましくは２．５モル以上が選ばれ、上限については、１０モル以下、好ましくは６．０モル以下、より好ましくは５．５モル以下が選ばれる。
【００５７】
［分子量調節剤］
生成するＰＰＳ樹脂の末端を形成させるため、あるいは重合反応や分子量を調節するためなどにより、モノハロゲン化合物（必ずしも芳香族化合物でなくともよい）を、上記ポリハロゲン化芳香族化合物と併用することができる。
【００５８】
［重合助剤］
比較的に高重合度のＰＰＳ樹脂を、より短時間で得るために、重合助剤を用いることも好ましい態様の一つである。ここで「重合助剤」とは、得られるＰＰＳ樹脂の粘度を増大させる作用を有する物質を意味する。このような重合助剤の具体例としては、例えば有機カルボン酸塩、水、アルカリ金属塩化物、有機スルホン酸塩、硫酸アルカリ金属塩、アルカリ土類金属酸化物、アルカリ金属リン酸塩およびアルカリ土類金属リン酸塩などが挙げられる。これらは単独であっても、また２種以上を同時に用いることもできる。なかでも、有機カルボン酸塩、水、およびアルカリ金属塩化物が好ましく、さらに有機カルボン酸塩としてはアルカリ金属カルボン酸塩が、アルカリ金属塩化物としては塩化リチウムが好ましい。
【００５９】
上記アルカリ金属カルボン酸塩とは、一般式Ｒ（ＣＯＯＭ）n（式中、Ｒは、炭素数１〜２０を有するアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルキルアリール基またはアリールアルキル基である。Ｍは、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウムおよびセシウムから選ばれるアルカリ金属である。ｎは１〜３の整数である。）で表される化合物である。アルカリ金属カルボン酸塩は、水和物、無水物または水溶液としても用いることができる。アルカリ金属カルボン酸塩の具体例としては、例えば、酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、プロピオン酸ナトリウム、吉草酸リチウム、安息香酸ナトリウム、フェニル酢酸ナトリウム、ｐ−トルイル酸カリウム、およびそれらの混合物などを挙げることができる。
【００６０】
アルカリ金属カルボン酸塩は、有機酸と、水酸化アルカリ金属、炭酸アルカリ金属塩および重炭酸アルカリ金属塩からなる群から選ばれる一種以上の化合物とを、ほぼ等化学当量ずつ添加して反応させることにより形成させてもよい。上記アルカリ金属カルボン酸塩の中で、リチウム塩は反応系への溶解性が高く助剤効果が大きいが高価である。一方、カリウム、ルビジウムおよびセシウム塩は反応系への溶解性が不十分であると思われる。このため、安価で、重合系への適度な溶解性を有する酢酸ナトリウムが最も好ましく用いられる。
【００６１】
これらアルカリ金属カルボン酸塩を重合助剤として用いる場合の使用量は、仕込みアルカリ金属硫化物１モルに対し、下限としては、０．０１モル以上、より高い重合度を得る意味においては０．１モル以上が好ましく、０．２モル以上がより好ましく、上限としては、２モル以下、より高い重合度を得る意味においては０．６モル以下が好ましく、０．５モル以下がより好ましい。
【００６２】
また水を重合助剤として用いる場合の添加量は、仕込みアルカリ金属硫化物１モルに対し、下限としては、０．３モル以上、より高い重合度を得る意味においては０．６モル以上が好ましく、１モル以上がより好ましく、上限としては、１５モル以下、より高い重合度を得る意味においては１０モル以下が好ましく、５モル以下がより好ましい。
【００６３】
これら重合助剤は２種以上を併用することももちろん可能であり、例えばアルカリ金属カルボン酸塩と水を併用すると、より少量のアルカリ金属カルボン酸塩と水をでＰＰＳ樹脂の高分子量化が可能となる。
【００６４】
これら重合助剤の添加時期には特に指定はなく、後述する前工程時、重合開始時、重合途中のいずれの時点で添加してもよく、また複数回に分けて添加してもよい。重合助剤としてアルカリ金属カルボン酸塩を用いる場合は前工程開始時或いは重合開始時に他の添加物と同時に添加することが、添加が容易である点からより好ましい。また水を重合助剤として用いる場合は、ポリハロゲン化芳香族化合物を仕込んだ後、重合反応途中で添加することが効果的である。
【００６５】
［重合安定剤］
重合反応系を安定化し、副反応を防止するために、重合安定剤を用いることもできる。重合安定剤は、重合反応系の安定化に寄与し、望ましくない副反応を抑制する。副反応の一つの目安としては、チオフェノールの生成が挙げられる。重合安定剤の添加によりチオフェノールの生成を抑えることができる。重合安定剤の具体例としては、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ土類金属水酸化物、およびアルカリ土類金属炭酸塩などの化合物が挙げられる。そのなかでも、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、および水酸化リチウムなどのアルカリ金属水酸化物が好ましい。上述のアルカリ金属カルボン酸塩も重合安定剤として作用するので、重合安定剤の一つに入る。また、スルフィド化剤としてアルカリ金属水硫化物を用いる場合には、アルカリ金属水酸化物を同時に使用することが特に好ましいことを前述したが、ここでスルフィド化剤に対して過剰となるアルカリ金属水酸化物も重合安定剤となり得る。
【００６６】
これら重合安定剤は、それぞれ単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。重合安定剤は、仕込みアルカリ金属硫化物１モルに対して、下限については、０．０２モル以上、好ましくは０．０３モル以上、更に好ましくは０．０４モル以上が例示でき、上限については、０．２モル以下、好ましくは０．１モル以下、更に好ましくは０．０９モル以下が例示できる。この割合が少ないと安定化効果が不十分であり、逆に多すぎても経済的に不利益であり、ポリマー収率が低下する傾向となる。
【００６７】
重合安定剤の添加時期には特に指定はなく、後述する前工程時、重合開始時、重合途中のいずれの時点で添加してもよく、また複数回に分けて添加してもよいが、前工程開始時或いは重合開始時に同時に添加することが容易である点からより好ましい。
【００６８】
次に、本発明の実施形態に用いるＰＰＳ樹脂の好ましい製造方法について、前工程、重合反応工程、回収工程、および後処理工程と、順を追って具体的に説明するが、勿論この方法に限定されるものではない。
【００６９】
［前工程］
ＰＰＳ樹脂の製造方法において、通常、スルフィド化剤は水和物の形で使用されるが、ポリハロゲン化芳香族化合物を添加する前に、有機極性溶媒とスルフィド化剤を含む混合物を昇温し、過剰量の水を系外に除去することが好ましい。
【００７０】
また、上述したように、スルフィド化剤として、アルカリ金属水硫化物とアルカリ金属水酸化物から、反応系においてｉｎ ｓｉｔｕで、あるいは重合槽とは別の槽で調製されるスルフィド化剤も用いることができる。この方法には特に制限はないが、望ましくは不活性ガス雰囲気下において、常温〜１５０℃、好ましくは常温から１００℃の温度範囲で、有機極性溶媒にアルカリ金属水硫化物とアルカリ金属水酸化物を加え、常圧または減圧下、少なくとも１５０℃以上、好ましくは１８０〜２６０℃まで昇温し、水分を留去させる方法が挙げられる。この段階で重合助剤を加えてもよい。また、水分の留去を促進するため、トルエンなどを加えて反応を行ってもよい。
【００７１】
重合反応における、重合系内の水分量は、仕込みスルフィド化剤１モル当たり０．３〜１０．０モルであることが好ましい。ここで「重合系内の水分量」とは、重合系に仕込まれた水分量から重合系外に除去された水分量を差し引いた量である。また、仕込まれる水は、水、水溶液、結晶水などのいずれの形態であってもよい。
【００７２】
［重合反応工程］
有機極性溶媒中でスルフィド化剤とポリハロゲン化芳香族化合物とを２００℃以上２９０℃未満の温度範囲内で反応させることによりＰＰＳ樹脂を製造する。
【００７３】
重合反応工程を開始するに際しては、望ましくは不活性ガス雰囲気下、下限としては、常温以上、好ましくは１００℃以上の温度で、上限としては、２４０℃以下、好ましくは２３０℃以下の温度で、有機極性溶媒とスルフィド化剤とポリハロゲン化芳香族化合物を混合する。この段階で重合助剤を加えてもよい。これらの原料の仕込み順序は、順不同であってもよく、同時であってもさしつかえない。
【００７４】
この混合物を通常２００℃〜２９０℃の範囲に昇温する。昇温速度に特に制限はないが、下限としては、０．０１℃／分以上の速度が選択され、０．１℃／分以上の範囲がより好ましく、上限としては、５℃／分以下の速度が選択され、３℃／分以下の範囲がより好ましい。
【００７５】
一般的に、最終的には２５０〜２９０℃の温度まで昇温し、その温度で、下限としては、通常０．２５時間以上、好ましくは０．５時間以上で、上限としては、５０時間以下、好ましくは２０時間以下で反応させる。
【００７６】
最終温度に到達させる前の段階で、例えば２００℃〜２６０℃で一定時間反応させた後、２７０〜２９０℃に昇温する方法は、より高い重合度を得る上で有効である。この際、２００℃〜２６０℃での反応時間としては、通常０．２５時間から２０時間の範囲が選択され、好ましくは０．２５〜１０時間の範囲が選ばれる。
【００７７】
なお、より高重合度のポリマーを得るためには、複数段階で重合を行うことが有効である場合がある。複数段階で重合を行う際は、２４５℃における系内のポリハロゲン化芳香族化合物の転化率が、４０モル％以上、好ましくは６０モル％に達した時点であることが有効である。
【００７８】
なお、ポリハロゲン化芳香族化合物（ここでは「ＰＨＡ」と略記する）の転化率は、以下の式で算出した値である。ＰＨＡ残存量は、通常、ガスクロマトグラフ法によって求めることができる。
【００７９】
（Ａ）ポリハロゲン化芳香族化合物をアルカリ金属硫化物に対しモル比で過剰に添加した場合
転化率＝〔ＰＨＡ仕込み量（モル）−ＰＨＡ残存量（モル）〕／〔ＰＨＡ仕込み量（モル）−ＰＨＡ過剰量（モル）〕
【００８０】
（Ｂ）上記（Ａ）以外の場合
転化率＝〔ＰＨＡ仕込み量（モル）−ＰＨＡ残存量（モル）〕／〔ＰＨＡ仕込み量（モル）〕
【００８１】
［回収工程］
ＰＰＳ樹脂の製造方法においては、重合終了後に、重合体、溶媒などを含む重合反応物から固形物を回収する。回収方法については、公知の如何なる方法を採用しても良い。
【００８２】
例えば、重合反応終了後、徐冷して粒子状のポリマーを回収する方法を用いても良い。この際の徐冷速度には特に制限は無いが、通常０．１℃／分〜３℃／分程度である。徐冷工程の全行程において同一速度で徐冷する必要はなく、ポリマー粒子が結晶化析出するまでは０．１〜１℃／分、その後１℃／分以上の速度で徐冷する方法などを採用しても良い。
【００８３】
また上記の回収を急冷条件下に行うことも好ましい方法の一つである。この回収方法のうち、好ましい方法としてはフラッシュ法が挙げられる。「フラッシュ法」とは、重合反応物を高温高圧（通常２５０℃以上、８ｋｇ／ｃｍ2以上）の状態から常圧もしくは減圧の雰囲気中へフラッシュさせ、溶媒回収と同時に重合体を粉末状にして回収する方法である。ここで、「フラッシュ」とは、重合反応物をノズルから噴出させることを意味する。フラッシュさせる雰囲気は、具体的には、常圧中の窒素または水蒸気が挙げられ、その温度は通常１５０℃〜２５０℃の範囲が選ばれる。
【００８４】
［後処理工程］
ＰＰＳ樹脂は、上記重合、回収工程を経て生成した後、酸処理、熱水処理または有機溶媒による洗浄を施されたものであってもよい。
【００８５】
酸処理を行う場合は、次のとおりである。ＰＰＳ樹脂の酸処理に用いる酸は、ＰＰＳ樹脂を分解する作用を有しないものであれば特に制限はなく、酢酸、塩酸、硫酸、リン酸、珪酸、炭酸およびプロピル酸などが挙げられる。なかでも酢酸および塩酸がより好ましく用いられる。一方、硝酸のようなＰＰＳ樹脂を分解、劣化させるものは好ましくない。
【００８６】
酸処理の方法は、例えば酸または酸の水溶液にＰＰＳ樹脂を浸漬せしめる方法があり、必要により撹拌または加熱することも可能である。例えば、酢酸を用いる場合、ｐＨ４の酢酸水溶液を８０〜２００℃に加熱した中にＰＰＳ樹脂粉末を浸漬し、３０分間撹拌することにより十分な効果が得られる。処理後のｐＨは４以上となってもよく、例えばｐＨ４〜８程度となっても良い。酸処理を施されたＰＰＳ樹脂から残留している酸または塩などを除去するため、水または温水で数回洗浄することが好ましい。洗浄に用いる水は、酸処理によるＰＰＳ樹脂の好ましい化学的変性の効果を損なわないために、蒸留水、脱イオン水であることが好ましい。
【００８７】
熱水処理を行う場合は次のとおりである。ＰＰＳ樹脂を熱水処理するにあたり、熱水の温度を１００℃以上、より好ましくは１２０℃以上、さらに好ましくは１５０℃以上、特に好ましくは１７０℃以上とすることが好ましい。１００℃未満ではＰＰＳ樹脂の好ましい化学的変性の効果が小さいため好ましくない。
【００８８】
熱水洗浄によるＰＰＳ樹脂の好ましい化学的変性の効果を発現するため、使用する水は蒸留水あるいは脱イオン水であることが好ましい。熱水処理の操作に特に制限は無い。所定量の水に所定量のＰＰＳ樹脂を投入し、圧力容器内で加熱、撹拌する方法や、連続的に熱水処理を施す方法などにより行われる。ＰＰＳ樹脂と水との割合は、水の多い方が好ましいが、通常、水１リットルに対し、ＰＰＳ樹脂２００ｇ以下の浴比（乾燥ＰＰＳ重量に対する洗浄液重量）が選ばれる。
【００８９】
また、末端基の分解が好ましくないので、これを回避するため、処理の雰囲気は不活性雰囲気下とすることが望ましい。さらに、残留している成分を除去するため、この熱水処理操作を終えたＰＰＳ樹脂は、温水で数回洗浄するのが好ましい。
【００９０】
有機溶媒で洗浄する場合は次のとおりである。ＰＰＳ樹脂の洗浄に用いる有機溶媒は、ＰＰＳ樹脂を分解する作用などを有しないものであれば特に制限はない。例えばＮ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、ヘキサメチルホスホラスアミド、ピペラジノン類などの含窒素極性溶媒、ジメチルスルホキシド、ジメチルスルホン、スルホランなどのスルホキシド・スルホン系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、アセトフェノンなどのケトン系溶媒、ジメチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒、クロロホルム、塩化メチレン、トリクロロエチレン、２塩化エチレン、パークロルエチレン、モノクロルエタン、ジクロルエタン、テトラクロルエタン、パークロルエタン、クロルベンゼンなどのハロゲン系溶媒、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、フェノール、クレゾール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのアルコール・フェノール系溶媒およびベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒などがＰＰＳ樹脂の洗浄に用いる有機溶媒として挙げられる。これらの有機溶媒のうちでも、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、アセトン、ジメチルホルムアミドおよびクロロホルムなどの使用が特に好ましい。また、これらの有機溶媒は、１種類または２種類以上の混合で使用される。
【００９１】
有機溶媒による洗浄の方法としては、例えば有機溶媒中にＰＰＳ樹脂を浸漬せしめる方法があり、必要により適宜撹拌または加熱することも可能である。有機溶媒でＰＰＳ樹脂を洗浄する際の洗浄温度については特に制限はなく、常温〜３００℃程度の任意の温度が選択できる。洗浄温度が高くなる程洗浄効率が高くなる傾向があるが、通常は常温〜１５０℃の洗浄温度で十分効果が得られる。圧力容器中で、有機溶媒の沸点以上の温度で加圧下に洗浄することも可能である。また、洗浄時間についても特に制限はない。洗浄条件にもよるが、バッチ式洗浄の場合、通常５分間以上洗浄することにより十分な効果が得られる。また連続式で洗浄することも可能である。
【００９２】
後処理工程は、酸処理、熱水処理、有機溶媒による洗浄のいずれかを施すことが好ましく、２種以上の処理を併用することが、不純物除去の観点から好ましい。
【００９３】
本発明の実施形態においては、ＰＰＳ中にアルカリ金属やＣａなどのアルカリ土類金属を導入したＰＰＳを用いても良い。アルカリ金属、アルカリ土類金属を導入する方法としては、上記前工程の前、前工程中、前工程後にアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩を添加する方法や、重合行程前、重合行程中、重合行程後に重合釜内にアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩を添加する方法や、上記洗浄工程の最初、中間、最後の段階でアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩を添加する方法などが挙げられる。もっとも容易な方法としては、有機溶剤洗浄や、温水または熱水洗浄により残留オリゴマーや残留塩を除いた後に、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩を添加する方法が挙げられる。アルカリ金属、アルカリ土類金属を、酢酸塩、水酸化物、炭酸塩などのアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオンの形でＰＰＳ中に導入する方法が好ましい。また、温水洗浄などにより、過剰のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩は取り除く方が好ましい。上記アルカリ金属、アルカリ土類金属導入の際のアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン濃度としてはＰＰＳ１ｇに対して０．００１ｍｍｏｌ以上が好ましく、０．０１ｍｍｏｌ以上がより好ましい。温度としては、５０℃以上が好ましく、７５℃以上がより好ましく、９０℃以上が特に好ましい。上限温度は特にないが、操作性の観点から通常２８０℃以下が好ましい。浴比（乾燥ＰＰＳ重量に対する洗浄液重量）としては０．５以上が好ましく、３以上がより好ましく、５以上が更に好ましい。
【００９４】
ＰＰＳ樹脂は、重合終了後に酸素雰囲気下においての加熱や過酸化物などの架橋剤を添加しての加熱による熱酸化架橋処理により高分子量化して用いることも可能である。
【００９５】
熱酸化架橋による高分子量化を目的として乾式熱処理する場合には、その温度は、下限として、１６０℃以上が好ましく、１７０℃以上がより好ましく、上限として、２６０℃以下が好ましく、２５０℃以下がより好ましい。また、酸素濃度は５体積％以上、更には８体積％以上とすることが望ましい。酸素濃度の上限には特に制限はないが、５０体積％程度が限界である。処理時間は、下限としては、０．５時間以上が好ましく、１時間以上がより好ましく、２時間以上がさらに好ましく、上限としては、１００時間以下が好ましく、５０時間以下がより好ましく、２５時間以下がさらに好ましい。加熱処理の装置は通常の熱風乾燥機もしくは回転式あるいは撹拌翼付の加熱装置であってもよい。効率よく、より均一に処理する場合は、回転式あるいは撹拌翼付の加熱装置を用いるのが好ましい。
【００９６】
また、熱酸化架橋を抑制し、揮発分除去を目的として乾式熱処理を行うことが可能である。その温度は１３０〜２５０℃が好ましく、１６０〜２５０℃の範囲がより好ましい。また、この場合の酸素濃度は５体積％未満、更には２体積％未満とすることが望ましい。処理時間は、下限としては、０．５時間以上が好ましく、１時間以上がより好ましく、上限としては、５０時間以下が好ましく、２０時間以下がより好ましく、１０時間以下がさらに好ましい。加熱処理の装置は通常の熱風乾燥機もしくは回転式あるいは撹拌翼付の加熱装置であってもよい。効率よく、より均一に処理する場合は、回転式あるいは撹拌翼付の加熱装置を用いるのがより好ましい。
【００９７】
（２）（ｂ）ポリアミド樹脂
本発明の実施形態において用いるポリアミド樹脂は、公知のポリアミド樹脂であれば特に制限はないが、一般にアミノ酸、ラクタムあるいはジアミンとジカルボン酸を主たる構成成分とするポリアミドである。その主要構成成分の代表例としては、６−アミノカプロン酸、１１−アミノウンデカン酸、１２−アミノドデカン酸、パラアミノメチル安息香酸などのアミノ酸、ε−アミノカプロラクタム、ω−ラウロラクタムなどのラクタム、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナンメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、２，２，４−／２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジアミン、５−メチルノナメチレンジアミン、メタキシレンジアミン、パラキシリレンジアミン、１，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、１，４−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、１−アミノ−３−アミノメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキサン、ビス（４−アミノシクロヘキシル）メタン、ビス（３−メチル−４−アミノシクロヘキシル）メタン、２，２−ビス（４−アミノシクロヘキシル）プロパン、ビス（アミノプロピル）ピペラジン、アミノエチルピペラジン、２−メチルペンタメチレンジアミンなどの脂肪族、脂環族、芳香族のジアミン、およびアジピン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、テレフタル酸、イソフタル酸、２−クロロテレフタル酸、２−メチルテレフタル酸、５−メチルイソフタル酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸などの脂肪族、脂環族、芳香族のジカルボン酸が挙げられる。本発明の実施形態においては、これらの原料から誘導されるポリアミドホモポリマまたはコポリマを各々単独または混合物の形で用いることができる。
【００９８】
本発明の実施形態において、有用なポリアミド樹脂としては、ポリテトラメチレンセバカミド（ナイロン４１０）、ポリペンタメチレンセバカミド（ナイロン５１０）、ポリカプロアミド（ナイロン６）、ポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６６）、ポリヘキサメチレンセバカミド（ナイロン６１０）、ポリヘキサメチレンドデカミド（ナイロン６１２）、ポリデカメチレンセバカミド（ナイロン１０１０）、ポリドデカンアミド（ナイロン１２）、ポリウンデカンアミド（ナイロン１１）、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド（ナイロン６Ｔ）、ポリキシリレンアジパミド（ナイロンＸＤ６）、ポリノナンメチレンテレフタルアミド（ナイロン９Ｔ）、ポリデカメチレンテレフタルアミド（ナイロン１０Ｔ）などのホモポリアミド樹脂ないしはこれらの共重合体である共重合ポリアミド（ナイロン６／６６、ナイロン６／１０、ナイロン６／６６／６１０、６６／６Ｔ、６６／１０Ｔ）などが挙げられ、これらのポリアミド樹脂は混合物として用いることもできる（「／」は共重合を表す。以下同じ）。
【００９９】
上記のなかでも、耐トラッキング性向上の観点から、脂肪族ポリアミド樹脂としては、アミド基濃度が６を越えるポリアミド樹脂が好ましく、中でもナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１１、ナイロン１２がより好ましい。また、半芳香族ポリアミド樹脂としては、アミド基濃度が７を越えるポリアミド樹脂が好ましく、中でもナイロン９Ｔ、ナイロン１０Ｔがより好ましい。この理由としては、比較的長鎖の脂肪族を有するポリアミド樹脂は、ＰＰＳ樹脂の加工温度において比較的に耐熱性に優れており、分解物等による耐トラッキング試験時の炭化導電路形成が抑制されるためと推定される。なお、「アミド基濃度」とは、ポリアミド樹脂の構造式中アミド基１個あたりの炭素原子数として算出される。
【０１００】
本発明の実施形態におけるポリアミド樹脂としては、２３℃、水中浸漬下での２４時間経過時の吸水率が０．５重量％以下であることが好ましく、０．３重量％以下であることがより好ましい。この理由としては、吸水した際のＰＰＳ樹脂組成物が、優れた耐トラッキング性や機械的強度、寸法安定性、湿熱安定性を維持するためには、特に添加するポリアミド樹脂の吸水率を制御することが好ましいためである。
【０１０１】
なお、「吸水率」とは、ポリアミド樹脂を、ＡＳＴＭ−Ｄ５７０に従って、２３℃、水中２４時間浸漬処理し、処理前後のポリアミド樹脂の重量差を処理前のポリアミド樹脂の重量で除してパーセント表示した値である。
【０１０２】
ポリアミド樹脂の吸水率はアミド結合による影響が大きく、単位体積あたりのアミド結合の割合が低いほど低吸水性を示す傾向にある。そのため、本発明の実施形態が好ましい範囲と考える低吸水性のポリアミド樹脂を得るためには、ポリアミド樹脂の構成成分中に長鎖アルキル基を有することが好ましく、具体的には炭素が８以上のアルキル基を有することが好ましい。また、ポリアミド樹脂の構成成分として、脂肪環あるいは芳香環を有することも本発明の実施形態で好ましい範囲の低吸水性を得るのに効果的である。
【０１０３】
さらに、本発明の実施形態におけるポリアミド樹脂としては、３２０℃空気中、２時間加熱した際の重量減量（加熱減量）が２．５重量％以下であることが好ましく、２．０重量％以下であることがより好ましく、１．５重量％以下であることがさらに好ましい。樹脂加熱時の重量減少が少ないということは、溶融時の低ガス性に優れることを意味し、溶融混練や成形加工における生産性の低下を防ぐことにつながる。また、ＰＰＳ樹脂組成物とした際に、本来ＰＰＳ樹脂が有する優れた耐熱性を維持するためには、特にポリアミド樹脂の加熱減量が少ないことが好ましい。さらに、加熱減量の多さは、溶融混練や成形加工における分解物の生成のし易さの指標として用いることが出来る。分解物に起因する耐トラッキング性の低下を抑制する観点からも、ポリアミド樹脂の加熱減量が少ないことが好ましい。
【０１０４】
なお、「加熱減量」とは、ポリアミド樹脂を加熱した際に揮発する成分の量を意味しており、以下の方法で算出する。ポリアミド樹脂のペレット１０ｇをアルミカップに入れ、１３０℃の雰囲気で３時間予備乾燥する。ペレット重量を測定し、３２０℃の雰囲気で２時間処理後、再度ペレット重量を測定する。３２０℃の処理による重量の減量を処理前のペレットの重量で除してパーセント表示したのが加熱減量である。
【０１０５】
本発明の実施形態が好ましいと考える加熱減量の範囲のポリアミド樹脂を得るためには、加熱時の低分解性の観点から、繰り返し構造内により熱安定的な成分を有することが望ましく、具体的には炭素が８以上の長鎖アルキル基や芳香環を有することが好ましい。
【０１０６】
近年環境問題が重視されてきており、化石燃料の枯渇問題や大気中の二酸化炭素増加といった地球規模での環境負荷に対する対応が必要となっている。これに対し、ポリアミド樹脂の原料として植物から誘導された原料（植物由来成分）を用いることにより、化石燃料枯渇問題とは無関係となり、植物の育成により二酸化炭素が吸収されるため二酸化炭素削減にも貢献可能である。このような観点から、本発明の実施形態におけるポリアミド樹脂は植物由来成分を含むことが好ましい。具体的には、植物から誘導された１、５−ペンタメチレンジアミン、１、１０−デカメチレンジアミン、セバシン酸、ドデカン二酸、１１−アミノウンデカン酸、１２−アミノドデカン酸のいずれかを原料成分として含むポリアミド樹脂が好ましい。その代表例としては、ナイロン５１０、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１０１０、ナイロン１１、ナイロン１２が挙げられる。
【０１０７】
本発明の実施形態におけるポリアミド樹脂の配合量は、ＰＰＳ樹脂１００重量部に対して、ポリアミド樹脂５〜５０重量部の範囲が選択され、より好ましくはポリアミド樹脂が５〜４０重量部である。ポリアミド樹脂の量が５０重量部を越えると、ＰＰＳ樹脂が有する優れた低ガス性や耐湿熱性や難燃性、寸法安定性、低吸水性等の特性が損なわれるため好ましくない。また、ポリアミド樹脂が５重量部未満では、耐トラッキング性発現効果が減退するため好ましくない。
【０１０８】
これらポリアミド樹脂の重合度には特に制限はないが、サンプル濃度０．０１ｇ／ｍｌの９８％濃硫酸液溶液中、２５℃で測定した相対粘度として、下限としては、１．５以上が好ましく、特に１．８以上のポリアミド樹脂が好ましく、上限としては、６．０以下が好ましく、特に４．０以下のポリアミド樹脂が好ましい。相対粘度が１．５よりも小さい場合は、機械的強度の低下に繋がるため好ましくない。一方、相対粘度が６．０を越える場合は、組成物の溶融粘度が著しく増加する。これにより、金属水酸化物やその他のフィラーとの溶融混練を行った場合には、大きなせん断発熱が生じ、金属水酸化物やポリアミド樹脂の分解が発生するため好ましくない。
【０１０９】
（３）（ｃ）金属水酸化物
本発明の実施形態において用いられる金属水酸化物としては、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウムがあげられるが、耐トラッキング性の向上効果を考慮すると、水酸化マグネシウムを用いることが好ましい。本発明の実施形態において用いられる水酸化マグネシウムとしては、化学式Ｍｇ（ＯＨ）2で示される無機物を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挙げられる。耐トラッキング性、機械的強度、溶融粘度の点から、好ましくはＭｇ（ＯＨ）2で示される無機物を８０重量％以上、ＣａＯ含量５重量％以下、塩素含量１重量％以下、より好ましくはＭｇ（ＯＨ）2を９５重量％以上含み且つ、ＣａＯ含量１重量％以下、塩素含量０．５重量％以下、更に好ましくはＭｇ（ＯＨ）2９８重量％以上含み且つ、ＣａＯ含量０．１重量％以下、塩素含量０．１重量％以下の高純度水酸化マグネシウムが適している。
【０１１０】
本発明の実施形態で使用される水酸化マグネシウムの形状は、粒子状、フレ−ク状、繊維状いずれでもよいが、分散性などの観点から、粒子状、フレ−ク状が最も好適である。また比表面積は１５ｍ2 ／ｇ以下、更には１０ｍ2 ／ｇ以下であることが好ましく、比表面積が１５ｍ2／ｇを越えると水酸化マグネシウムの分散性に影響するためか耐トラッキング性向上効果、機械的強度などに悪影響を与えるため好ましくない。なお、「比表面積」とは、窒素を吸着ガスとしてＢＥＴ法により測定される値である。粒子状、フレ−ク状の水酸化マグネシウムを用いる場合その平均一次粒径は０．３〜５μｍ、好ましくは０．３〜３μｍの範囲のものが耐トラッキング性向上効果、機械的強度、溶融粘性のバランスにおいて適している。なお、「平均一次粒径」とは、レーザー回折・散乱法により測定される値である。また繊維状の水酸化マグネシウムを用いる場合、平均繊維径が０．１〜２μｍでアスペクト比２０〜６０、好ましくは平均繊維径０．３〜２μｍでアスペクト比３０〜５０の範囲のものが適当である。なお、「アスペクト比」とは、その物質の長辺の寸法を短辺の寸法で割った比率をいう。
【０１１１】
また、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリクロロシランなどのビニルシラン化合物、γ−グリシド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エトキシシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシランなどのエポキシシラン化合物、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）アミノ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などのアミノシラン化合物、γ−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルメチルジエトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルエチルジメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルエチルジエトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルトリクロロシランなどのイソシアナト基含有アルコキシシラン化合物、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシランなどのメタクリロキシシラン化合物、ステアリン酸、オレイン酸、モンタン酸、ステアリルアルコールなどの長鎖脂肪酸または長鎖脂肪族アルコールにより、金属水酸化物を表面処理して使用することは好ましい。特にエポキシシラン化合物、アミノシラン化合物、イソシアナトシラン化合物で表面処理した金属水酸化物の適用は、組成物あるいは成形体中での凝集抑制の点、および耐トラッキング性や機械的強度の点で好適である。
【０１１２】
かかる金属水酸化物の配合量は、ＰＰＳ樹脂１００重量部に対し、下限としては、５０重量部以上、好ましくは６０重量部以上、より好ましくは７０重量部以上であり、上限としては、２５０重量部以下、好ましくは２００重量部以下、より好ましくは１５０重量部以下である。添加量が５０重量部に満たないと耐トラッキング性向上効果が不十分であるため好ましくない。添加量が２５０重量部を越えると樹脂組成物の機械的強度、流動性などへの悪影響が大きくなるため好ましくない。
【０１１３】
（４）（ｄ）金属水酸化物以外の繊維状および／または非繊維状充填材
本発明の実施形態の方法により得られるＰＰＳ樹脂組成物には、本発明の実施形態の効果を損なわない範囲で金属水酸化物以外の繊維状および／または非繊維状充填材を配合して使用することも可能である。かかる充填材の具体例としてはガラス繊維、炭素繊維、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、チタン酸カリウムウィスカ、酸化亜鉛ウィスカ、炭酸カルシウムウィスカー、ワラステナイトウィスカー、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、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材、あるいはフラーレン、タルク、ワラステナイト、ゼオライト、セリサイト、マイカ、カオリン、クレー、パイロフィライト、ベントナイト、アスベスト、アルミナシリケートなどの珪酸塩、酸化珪素、酸化マグネシウム、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化鉄などの金属化合物、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、硫酸カルシウム、硫酸バリウムなどの硫酸塩、ガラスビーズ、ガラスフレーク、ガラス粉、セラミックビーズ、窒化ホウ素、炭化珪素、カーボンブラックおよびシリカ、黒鉛などの非繊維状充填材が挙げられる。これらは中空であってもよく、さらにはこれら充填材を２種類以上併用することも可能である。また、これらの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で予備処理して使用してもよい。
【０１１４】
中でも材料の剛性を向上する効果を得る上で、ガラス繊維および炭素繊維であることが好ましく、さらに材料コストの観点から、ガラス繊維であることがより好ましい。
【０１１５】
かかる金属水酸化物以外の繊維状および／または非繊維状充填材の配合量はＰＰＳ樹脂１００重量部に対し、下限としては、０重量部以上、好ましくは２０重量部以上、上限としては、３５０重量部以下、好ましくは２００重量部以下が選択される。好ましい配合量とすることで、さらに溶融流動性と機械的強度のバランスのより優れた樹脂組成物を得ることができる。
【０１１６】
（５）（ｅ）有機シラン化合物
本発明の実施形態のＰＰＳ樹脂組成物に有機シラン化合物を添加することは、金属水酸化物あるいは金属水酸化物以外の繊維状および／または非繊維状充填材とＰＰＳ樹脂との親和性を高めることに有用であり、機械的強度向上に効果的である。
【０１１７】
また、有機シラン化合物の添加は、ＰＰＳ樹脂に対するポリアミド樹脂の分散性を高め、ポリアミド樹脂の分散粒子径を低下させることにおいても効果的である。系内に粗大分散化したポリアミド樹脂が存在するということは、局所的にＰＰＳ樹脂組成が高い部分が存在することを意味する。このため、高電圧における耐トラッキング性が低下すると考えられる。
【０１１８】
かかる有機シラン化合物の具体例としては、γ−グリシド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エトキシシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシランなどのエポキシ基含有アルコキシシラン化合物、γ−メルカプト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エトキシシランなどのメルカプト基含有アルコキシシラン化合物、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリメトキシシシラン、γ−（２−ウレイドエチル）アミノプロピルトリメトキシシランなどのウレイド基含有アルコキシシラン化合物、γ−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルメチルジエトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルエチルジメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルエチルジエトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルトリクロロシランなどのイソシアナト基含有アルコキシシラン化合物、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）アミノ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などのアミノ基含有アルコキシシラン化合物などの有機シラン化合物を挙げることができる。かかる有機シラン化合物の添加量は、ＰＰＳ樹脂１００重量部に対して、下限としては、０．１重量部以上が好ましく、特に０．２重量部以上が好ましく、上限としては、５重量部以下が好ましく、特に３重量部以下が好ましい。
【０１１９】
（６）その他の添加物
さらに、本発明の実施形態のＰＰＳ樹脂組成物には本発明の実施形態の効果を損なわない範囲において、ポリアミド樹脂以外の樹脂を添加配合しても良い。その具体例としては、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリアリルサルフォン樹脂、ポリケトン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアリレート樹脂、液晶ポリマー、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリエーテル
ケトン樹脂、ポリチオエーテルケトン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、四フッ化ポリエチレン樹脂などが挙げられる。
【０１２０】
また、改質を目的として、以下のような化合物の添加が可能である。ポリアルキレンオキサイドオリゴマ系化合物、チオエーテル系化合物、エステル系化合物、有機リン系化合物などの可塑剤、タルク、カオリン、有機リン化合物、ポリエーテルエーテルケトンなどの結晶核剤、モンタン酸ワックス類、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸アルミ等の金属石鹸、エチレンジアミン・ステアリン酸・セバシン酸重縮合物、シリコーン系化合物などの離型剤、次亜リン酸塩などの着色防止剤、その他、滑剤、紫外線防止剤、着色剤、発泡剤などの通常の添加剤を配合することができる。上記化合物は何れも組成物全体の２０重量％を越えるとＰＰＳ樹脂本来の特性が損なわれるため好ましくなく、１０重量％以下、更に好ましくは１重量％以下の添加がよい。
【０１２１】
（７）樹脂組成物の製造方法
溶融混練としては、少なくとも（ａ）ＰＰＳ樹脂、（ｂ）ポリアミド樹脂、（ｃ）金属水酸化物を、二軸の押出機に供給してＰＰＳ樹脂の融解ピーク温度＋５〜１００℃の加工温度で混練する方法を代表例として挙げることができる。金属水酸化物の分散やＰＡ樹脂の分散をより細かくするには、せん断力を比較的強くする必要がある。具体的には、二軸押出機を使用することを必須とし、ニーディング部を２箇所以上有することが好ましく、ニーディング部が３箇所以上あることがより好ましい。ニーディング部の上限としては、一箇所あたりのニーディング部の長さとニーディング部の間隔との兼ね合いであるが、１０箇所以下が好ましく、８箇所以下がより好ましい。二軸押出機の「Ｌ／Ｄ」（Ｌ：スクリュー長さ、Ｄ：スクリュー直径）としては、２０以上が望ましく、３０以上がより好ましい。二軸押出機のＬ／Ｄの上限は通常６０である。この際の周速度としては、下限としては、１５ｍ／分以上が選択され、２０ｍ／分以上がより好ましく選択され、上限としては、５０ｍ／分以下が選択され、４０ｍ／分以下がより好ましく選択される。二軸押出機の「Ｌ／Ｄ」が２０未満の場合には、混練部分が不足となる。このため、金属水酸化物の分散性が低下し、本発明の実施形態が規定する金属水酸化物の平均二次粒子径を得ることが出来ず、ＰＰＳ樹脂組成物の機械的強度、耐トラッキング性の低下を招く。また、ニーディング部が２箇所未満の場合、あるいは周速度が１５ｍ／分未満の場合も、剪断力の低下に伴い金属水酸化物の分散性が低下するため、所望の物性を得ることが出来ない。一方、周速度が５０ｍ／分を越える場合には、二軸押出機への負荷が大きくなるため生産性において好ましくない。
【０１２２】
また、本発明の実施形態において、金属水酸化物の分散やＰＡ樹脂の分散をより細かくするためには、押出機のスクリューの全長に対するニーディング部の合計の長さの割合が、下限としては、１０％以上が好ましく、より好ましくは１５％以上、さらに好ましくは２０％以上であり、上限としては、６０％以下が好ましく、より好ましくは５５％以下、さらに好ましくは５０％以下である。全長に対するニーディング部の合計の長さの割合が１０％未満である場合には、混練不足となり、金属水酸化物やＰＡ樹脂の分散性が低下し、ＰＰＳ樹脂組成物の機械的強度、耐トラッキング性の低下を招く。一方、全長に対するニーディング部の合計の長さの割合が６０％を越える場合には、過剰なせん断による発熱が生じるため、樹脂温度が上昇し、混練する金属水酸化物やＰＡ樹脂の分解を招く。
【０１２３】
また、本発明の実施形態において、押出機のスクリューにおける一箇所あたりのニーディング部の長さを「Ｌｋ」とし、スクリュー直径を「Ｄ」とすると、混練性の観点から、「Ｌｋ／Ｄ」としては、下限としては、０．１以上が好ましく、１以上がより好ましく、２以上がさらに好ましく、上限としては、１０以下が好ましく、８以下がより好ましく、６以下がさらに好ましい。
【０１２４】
また、本発明の実施形態において、押出機のスクリューにおけるニーディング部同士の間隔を「Ｌｄ」とし、スクリュー直径を「Ｄ」とすると、連続するニーディング部でのせん断による、溶融樹脂の過剰な発熱を抑制する観点から、「Ｌｄ／Ｄ」としては、下限としては、０．５以上が好ましく、１以上がより好ましく、２以上がさらに好ましく、上限としては、１０以下が好ましく、８以下がより好ましく、６以下がさらに好ましい。
【０１２５】
混合時の樹脂温度は、下限としては、ＰＰＳ樹脂の融解ピーク温度＋５℃以上が選択され、＋１０℃以上がより好ましく、上限としては、ＰＰＳ樹脂の融解ピーク温度＋１００℃以下が選択され、＋７０℃以下がより好ましい。具体的には、混合時の樹脂温度は、３５０℃以下であることが好ましく、３４０℃以下であることがより好ましい。混練温度がＰＰＳ樹脂の融解ピーク＋５℃よりも低い場合には、部分的に融解しないＰＰＳ樹脂の存在により、組成物の粘度が大幅に上昇する。これにより、二軸押出機への付加が大きくなるため生産性上好ましくない。一方、混練温度がＰＰＳ樹脂の融解ピーク＋１００℃を越える場合には、混練するポリアミド樹脂や金属水酸化物の分解が生じるため好ましくない。
【０１２６】
上記の通り、金属水酸化物の分散やポリアミド樹脂の分散をより細かくするには、せん断力を比較的強くする必要がある。一方で、強いせん断力は同時に大きな発熱を生じるため、樹脂温度が上昇し、混練するポリアミド樹脂や金属水酸化物の分解が生じる。そのため、二軸押出機による溶融混練において、吐出部のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物の樹脂温度と押出機のシリンダー温度との温度差は、０℃以上５０℃以下であることが好ましく、０℃以上４０℃以下であることがより好ましく、さらに０℃以上３０℃以下であることが好ましい。樹脂温度とシリンダー温度の温度差が５０℃を越える場合には、せん断発熱の制御が出来ておらず、結果として混練するポリアミド樹脂や金属水酸化物の分解が生じるため好ましくない。
【０１２７】
このような混練時に発生するせん断発熱を抑制する方法として、切り欠き型ミキシングスクリューを組み込んだスクリューアレンジを用いて溶融混練する方法がある。ここで「切り欠き」とは、図１の１に示す部分であり、スクリューフライトの山部分を一部削って出来たものをいう。切り欠き型ミキシングスクリューは樹脂充填率を高くすることが可能であり、その切り欠き型ミキシングスクリューを連結させたニーディング部を通過する溶融樹脂は、押出機シリンダー温度の影響を受けやすい。そのため、混練時のせん断により発熱した溶融樹脂でも切り欠き型ミキシングスクリュー部分で効率的に冷却され、樹脂温度を低下させることが可能となる。その結果、発熱による金属水酸化物やポリアミド樹脂の分解を抑制することが出来る。
【０１２８】
切り欠き型ミキシングスクリューとしては、樹脂充満による溶融樹脂の冷却効率向上、混練性向上の観点から、スクリュー直径をＤとするとスクリューピッチの長さが０．１Ｄ〜０．３Ｄ、かつ切り欠き数が１ピッチあたり１０〜１５個である切り欠き型ミキシングスクリューであることが好ましい。ここで「スクリューピッチの長さ」とは、スクリューが３６０度回転したときの、スクリューの山部分間のスクリュー長さをいう。
【０１２９】
原料の混合順序には特に制限はない。全ての原材料を配合した後に上記の方法により溶融混練する方法や、一部の原材料を配合した後に上記の方法により溶融混練し、更に残りの原材料を配合した後に溶融混練する方法や、あるいは一部の原材料を配合した後に単軸あるいは二軸の押出機により溶融混練中にサイドフィーダーを用いて残りの原材料を混合する方法などが、方法として挙げられる。ただし、いずれの場合であっても、金属水酸化物の一次粒子同士の凝集を防ぐ観点から、ＰＰＳ樹脂、ポリアミド樹脂、金属水酸化物の存在下で、「Ｌ／Ｄ」が２０以上の二軸の押出機にて、ニーディング部を２箇所以上経る必要があり、その際の周速度が１５〜５０ｍ／分に設定する必要がある。また、少量添加剤成分については、他の成分を上記の方法などで混練しペレット化した後、成形前に添加して成形に供することも可能である。
【０１３０】
（８）ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物
本発明の実施形態のＰＰＳ樹脂組成物は、ＰＰＳ樹脂が本来有する優れた機械的強度や低ガス性等とともに、優れた耐トラッキング性を有するものである。かかる特性を発現させるためには、ＰＰＳ樹脂組成物中における、金属水酸化物の平均二次粒子径が５μｍ以下で分散していることが望ましく、平均二次粒子径が４μｍ以下であることがより好ましく、３μｍ以下であることがさらに好ましい。下限としては、用いる一次粒子の粒子径程度によるが、一次粒子の生産性を考慮すると、ＰＰＳ樹脂組成物中での金属水酸化物の平均二次粒子径が０．３μｍ以上であることが好ましい。一方、平均二次粒子径が５μｍを越える範囲においては、機械的強度の低下や耐トラッキング性の低下につながるため望ましくない。比較的大きな凝集体は、引張試験や曲げ試験での破断点の起点となるのみならず、耐トラッキング性に関して、粗大分散化することにより金属水酸化物の疎密度合いが大きくなるため、耐トラッキング性の低下につながると考えられる。また吸水率の観点からも分散性の向上が好ましい。ＰＰＳ樹脂組成物中の金属水酸化物の平均二次粒子径を５μｍ以下に制御する手段としては、少なくとも（ａ）ＰＰＳ樹脂、（ｂ）ポリアミド樹脂、（ｃ）金属水酸化物の二軸押出機での溶融混練において、「Ｌ／Ｄ」が２０以上、ニーディング部を２箇所以上有する、周速度が１５〜５０ｍ／分の条件を満たすことが必要である。
【０１３１】
なお、「平均二次粒子径」は、ＰＰＳ樹脂の融解ピーク温度＋２０〜４０℃の成形温度でＡＳＴＭ１号ダンベル試験片を成形し、その中心部から室温にて０．１μｍ以下の薄片をダンベル片の断面積方向に切削し、日立製作所製Ｈ−７１００型透過型電子顕微鏡（分解能（粒子像）０．３８ｎｍ、倍率５０〜６０万倍）にて、１０００倍に拡大して観察した際の任意の１００個の金属水酸化物成分について、まずそれぞれの最大径と最小径を測定して平均値をその分散粒子径とし、それら１００個の金属水酸化物成分の分散粒子径の数平均値をいう。
【０１３２】
本発明の実施形態のＰＰＳ樹脂組成物は、空気中３２０℃、２時間での加熱減量が５重量％以下であることが好ましく、より好ましくは３重量％以下が望ましい。加熱減量が上記範囲であると、金型表面や金型ベント部にモールドデポジットが発生しにくくなり、転写不良や成形不良を引き起こさず、さらに、金型の解体清掃の頻度が減り、生産性が向上する。加熱減量の下限については特に制限はない。
【０１３３】
ＰＰＳ樹脂組成物の加熱減量には、用いるポリアミド樹脂の影響が大きい。前述の通りポリアミド樹脂の構成成分内に熱安定的な成分を有することが、樹脂組成物の加熱減量低減にも効果的である。そのため、ＰＰＳ樹脂組成物の加熱減量を５重量％以下に制御するためには、用いるポリアミド樹脂の選択とその組成が重要である。具体的には炭素が８以上の長鎖アルキル基や芳香環を有するポリアミド樹脂を用いることが好ましい。また、ＰＰＳ樹脂組成物の加熱減量の低減には、二軸押出機による溶融混練時に、真空ポンプを用いて揮発成分を樹脂組成物外に除去することも効果的である。
【０１３４】
なお、「加熱減量」とは、ＰＰＳ樹脂組成物を加熱した際に揮発する成分の量を意味しており、以下の方法で算出する。樹脂組成物のペレット１０ｇをアルミカップに入れ、１３０℃の雰囲気で３時間予備乾燥する。ペレット重量を測定し、３２０℃の雰囲気で２時間処理後、再度ペレット重量を測定する。３２０℃の処理による重量の減量を処理前のペレットの重量で除してパーセント表示したのが加熱減量である。
【０１３５】
本発明の実施形態のＰＰＳ樹脂組成物は、加熱時の重量減少が少ないことから、溶融成形加工時の金型汚れ性が改善され、成形性に優れた材料といえる。
【０１３６】
材料強度を示す物性値の一つである引張強度（ＡＳＴＭ１号ダンベル試験片、引張速度１０ｍｍ／ｍｉｎ、２３℃、ＡＳＴＭ−Ｄ６３８に準拠して測定する）の範囲としては、８０ＭＰａ以上が好ましく、９０ＭＰａ以上がより好ましい。一方、曲げ強度（長さ１２７ｍｍ、幅１２．７ｍｍ、厚み６．３５ｍｍ曲げ試験片、支点間距離１００ｍｍ、クロスヘッド速度３ｍｍ／ｍｉｎ、２３℃、ＡＳＴＭ−Ｄ７９０に準拠して測定する）の範囲としては、１１０ＭＰａ以上が好ましく、１２５ＭＰａ以上がより好ましい。
【０１３７】
本発明の実施形態のＰＰＳ樹脂組成物におけるポリアミド樹脂の相構造としては、ＰＰＳ樹脂が海相（連続相あるいはマトリックス）を形成し、ポリアミド樹脂が島相（分散相）を形成することが望ましい。さらにポリアミド樹脂の数平均分散粒子径が１０００ｎｍ未満であることが好ましく、より好ましくは５００ｎｍ以下、更には３００ｎｍ以下が好ましい。下限としては、生産性の点から１ｎｍ以上であることが好ましい。ＰＰＳ樹脂相が連続相を形成し、ポリアミド樹脂が分散性良く存在することで、ＰＰＳ樹脂が本来有する優れた機械的強度、低ガス性、耐熱性、耐薬品性、低吸水性等とともに、優れた耐トラッキング性を発現することができる。
【０１３８】
なお、「ポリアミド樹脂の数平均分散粒子径」とは、ＰＰＳ樹脂の融解ピーク温度＋２０〜４０℃の成形温度でＡＳＴＭ１号試験片を成形し、その中心部から−２０℃にて０．１μｍ以下の薄片をダンベル片の断面積方向に切削し、透過型電子顕微鏡で１０００〜５０００倍程度の倍率で観察した際の任意の１００個のポリアミド樹脂の分散部分について、まずそれぞれの最大径と最小径を測定して平均値を求め、その後にそれらから求めた数平均値をいう。
【０１３９】
本発明の実施形態で得られるＰＰＳ樹脂組成物の耐トラッキング性としては、ＩＥＣ６０１１２第４版に準拠した耐トラッキング試験において、トラッキング破壊が生じない最大電圧が５２５Ｖ以上であることが好ましく、より好ましくは５５０Ｖ以上であり、更には６００Ｖであることが好ましい。より高電圧に耐えうることは、ＰＰＳ樹脂組成物の使用範囲の制限が小さくなることを意味し、多用途での展開が可能となる。本発明の実施形態のＰＰＳ樹脂組成物の耐トラッキング性向上には、少なくとも（ａ）ＰＰＳ樹脂、（ｂ）ポリアミド樹脂、（ｃ）金属水酸化物を特定の組成で含むＰＰＳ樹脂組成物において、ＰＰＳ樹脂組成物中の金属水酸化物の平均二次粒子径を５μｍ以下に制御する必要がある。
【０１４０】
（９）用途
本発明の実施形態により得られるＰＰＳ樹脂組成物は、ＰＰＳ樹脂組成物の本来有する熱安定性、溶融流動性、機械的強度、電気絶縁性、低吸水性を大きく損なうことなく、耐トラッキング性の向上と言う従来のＰＰＳ樹脂に不足していた新たな特性が付与された樹脂組成物である。こうして得られたＰＰＳ樹脂組成物は、射出成形、押出成形、圧縮成形、吹込成形、射出圧縮成形など各種公知の成形法への適用が可能であるが、特に射出成形には好適な樹脂組成物である。
【０１４１】
本発明の実施形態のＰＰＳ樹脂組成物の成形体は、発電機、電動機、変圧器、変流器、電圧調整器、整流器、インバーター、継電器、電力用接点、開閉器、機遮断機、ナイフスイッチ、他極ロッド、電気部品キャビネット、ライトソケット、各種端子板、プラグ、パワーモジュールなどの電気機器部品用途に特に適している他、センサー、ＬＥＤランプ、コネクター、抵抗器、リレーケース、小型スイッチ、コイルボビン、コンデンサー、バリコンケース、光ピックアップ、発振子、変成器、プリント基板、チューナー、スピーカー、マイクロフォン、ヘッドフォン、小型モーター、磁気ヘッドベース、半導体、液晶、ＦＤＤキャリッジ、ＦＤＤシャーシ、モーターブラッシュホルダー、パラボラアンテナ、コンピューター関連部品等に代表される電子部品；ＶＴＲ部品、テレビ部品、アイロン、ヘアードライヤー、炊飯器部品、電子レンジ部品、音響部品、オーディオ・レーザーディスク（登録商標）・コンパクトディスク等の音声機器部品、照明部品、冷蔵庫部品、エアコン部品、タイプライター部品、ワードプロセッサー部品等に代表される家庭、事務電気製品部品；オフィスコンピューター関連部品、電話器関連部品、ファクシミリ関連部品、複写機関連部品、洗浄用治具、モーター部品、ライター、タイプライターなどに代表される機械関連部品：顕微鏡、双眼鏡、カメラ、時計等に代表される光学機器、精密機械関連部品；オルタネーターターミナル、オルタネーターコネクター，ＩＣレギュレーター、ライトディヤー用ポテンシオメーターベース、排気ガスバルブ等の各種バルブ、燃料関係・排気系・吸気系各種パイプ、エアーインテークノズルスノーケル、インテークマニホールド、燃料ポンプ、エンジン冷却水ジョイント、キャブレターメインボディー、キャブレタースペーサー、排気ガスセンサー、冷却水センサー、油温センサー、ブレーキパットウェアーセンサー、スロットルポジションセンサー、クランクシャフトポジションセンサー、エアーフローメーター、ブレーキパッド摩耗センサー、エアコン用サーモスタットベース、暖房温風フローコントロールバルブ、ラジエーターモーター用ブラッシュホルダー、ウォーターポンプインペラー、タービンベイン、ワイパーモーター関係部品、デュストリビューター、スタータースイッチ、スターターリレー、トランスミッション用ワイヤーハーネス、ウィンドウォッシャーノズル、エアコンパネルスイッチ基板、燃料関係電磁気弁用コイル、ヒューズ用コネクター、ホーンターミナル、電装部品絶縁板、ステップモーターローター、ランプソケット、ランプリフレクター、ランプハウジング、ブレーキピストン、ソレノイドボビン、エンジンオイルフィルター、点火装置ケース等の自動車・車両関連部品等、各種用途に適用できる。
【実施例】
【０１４２】
次に、本発明の実施形態を実施例及び比較例によって更に具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。【０１４３】
実施例および比較例において、（ａ）ＰＰＳ樹脂、（ｂ）ポリアミド樹脂、（ｃ）金属水酸化物、（ｄ）ガラス繊維、（ｅ）有機シラン化合物として以下のものを用いた。【０１４４】
［（ａ）ＰＰＳ樹脂（ａ−１）］
撹拌機および底栓弁付きの７０リットルオートクレーブに、４７．５％水硫化ナトリウム８．２６ｋｇ（７０．００モル）、９６％水酸化ナトリウム２．９４ｋｇ（７０．６３モル）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）１４．５７ｋｇ（１４７．００モル）、及びイオン交換水３．１９ｋｇを仕込み、常圧で窒素を通じながら２４５℃まで約３時間かけて徐々に加熱し、水７．５３ｋｇおよびＮＭＰ０．２８ｋｇを留出した時点で加熱を終え冷却を開始した。この時点での仕込みアルカリ金属水硫化物１モル当たりの系内残存水分量は、ＮＭＰの加水分解に消費された水分を含めて１．０１モルであった。また、硫化水素の飛散量は１．４０モルであったため、本工程後の系内のスルフィド化剤は６８．６０モルであった。【０１４５】
その後２００℃まで冷却し、ｐ−ジクロロベンゼン（ｐ−ＤＣＢ）１０．３4ｋｇ（７０．３２モル）、ＮＭＰ５．５５ｋｇ（５６．００モル）を加えた後に反応容器を窒素ガス下に密封し、２４０ｒｐｍで撹拌しながら０．６℃／分の速度で２００℃から２７６℃まで昇温し、２７６℃で６３分反応した。その後、オートクレーブ底部の抜き出しバルブを開放し、窒素で加圧しながら内容物を攪拌機付き容器に１５分かけてフラッシュし、２５０℃でしばらく攪拌して、大半のＮＭＰを除去した。【０１４６】
得られた回収物およびイオン交換水７４リットルを攪拌機付きオートクレーブに入れ、７５℃で１５分洗浄した後、フィルターで濾過し、ケークを得た。この洗浄および濾過の操作を４回実施した後、ケークおよびイオン交換水７４リットルを攪拌機付きオートクレーブに入れ、オートクレーブ内部を窒素で置換した後、１９５℃まで昇温した。その後、オートクレーブを冷却し、内容物を取り出した。内容物をフィルターで濾過し、ケークを得た。その後、得られたケークおよびイオン交換水７４リットル、酢酸０．８１６ｋｇを攪拌機付きオートクレーブに入れ、オートクレーブ内部を窒素で置換した後、１９５℃まで昇温した。その後、オートクレーブを冷却し、内容物を取り出した。内容物をフィルターで濾過し、ケークを得た。得られたケークを窒素気流下、１２０℃で乾燥することで、乾燥ＰＰＳ樹脂（ａ−１）を得た。なお、（株）東洋精機製作所社製キャピログラフを用いて測定した溶融粘度は３０Ｐａ・ｓ（３００℃、剪断速度１２１６／ｓ）であった。また、灰分率は０．１８重量％であり、揮発性成分量は０．６重量％であった。【０１４７】
［（ａ）ＰＰＳ樹脂（ａ−２）］
ＰＰＳ樹脂（ａ−１）と同様の方法で、前工程、重合反応工程、回収工程を行って得られた回収物に対して、以下の方法で後処理工程を実施し、ＰＰＳ樹脂（ａ−２）を得た。【０１４８】
ＰＰＳ樹脂（ａ−１）と同様の方法で、前工程、重合反応工程、回収工程を行って得られた回収物およびイオン交換水７４リットルを攪拌機付きオートクレーブに入れ、７５℃で１５分洗浄した後、フィルターで濾過し、ケークを得た。この操作を４回実施した後、得られたケークおよびイオン交換水７４リットル、酢酸０．８１６ｋｇを攪拌機付きオートクレーブに入れ、オートクレーブ内部を窒素で置換した後、１９５℃まで昇温した。その後、オートクレーブを冷却し、内容物を取り出した。内容物をフィルターで濾過し、ケークを得た。得られたケークを窒素気流下、１２０℃で乾燥することで、乾燥ＰＰＳ樹脂（ａ−２）を得た。なお、溶融粘度は３５Ｐａ・ｓ（３００℃、剪断速度１２１６／ｓ）であった。また、灰分率は０．６重量％であり、揮発性成分量は１．４重量％であった。【０１４９】
［（ａ）ＰＰＳ樹脂（ａ−３）］
撹拌機および底栓弁付きの７０リットルオートクレーブに、４７．５％水硫化ナトリウム８．２６ｋｇ（７０．００モル）、９６％水酸化ナトリウム２．９４ｋｇ（７０．６３モル）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）１４．５７ｋｇ（１４７．００モル）、及びイオン交換水３．１９ｋｇを仕込み、常圧で窒素を通じながら２４５℃まで約３時間かけて徐々に加熱し、水７．５３ｋｇおよびＮＭＰ０．２８ｋｇを留出した時点で加熱を終え冷却を開始した。この時点での仕込みアルカリ金属水硫化物１モル当たりの系内残存水分量は、ＮＭＰの加水分解に消費された水分を含めて１．０１モルであった。また、硫化水素の飛散量は１．４０モルであったため、本工程後の系内のスルフィド化剤は６８．６０モルであった。【０１５０】
その後２００℃まで冷却し、ｐ−ジクロロベンゼン（ｐ−ＤＣＢ）１０．３4ｋｇ（７０．３２モル）、ＮＭＰ５．５５ｋｇ（５６．００モル）を加えた後に反応容器を窒素ガス下に密封し、２４０ｒｐｍで撹拌しながら０．６℃／分の速度で２００℃から２７６℃まで昇温し、２７６℃で６３分反応した。その後、２７６℃から２５０℃まで１５分かけて冷却しながら水２．４０ｋｇ（１３３モル）を圧入した。ついで２５０℃から２２０℃まで７５分かけて徐々に冷却した後、室温近くまで急冷し内容物を取り出した。内容物を約３５リットルのＮＭＰで希釈し、スラリーとして８５℃で３０分撹拌後、８０メッシュ金網（目開き０．１７５ｍｍ）で濾別して固形物を得た。得られた固形物を同様にＮＭＰ約３５リットルで洗浄濾別した。得られた固形物を７０リットルのイオン交換水で希釈し、７０℃で３０分撹拌後、８０メッシュ金網で濾過して固形物を回収する操作を合計３回繰り返した。得られた固形物および酢酸３２ｇを７０リットルのイオン交換水で希釈し、７０℃で３０分撹拌後、８０メッシュ金網で濾過し、更に得られた固形物を７０リットルのイオン交換水で希釈し、７０℃で３０分撹拌後、８０メッシュ金網で濾過して固形物を回収した。このようにして得られた固形物を窒素気流下、１２０℃で乾燥することにより、乾燥ＰＰＳ樹脂（ａ−３）を得た。なお、溶融粘度は４５Ｐａ・ｓ（３００℃、剪断速度１２１６／ｓ）であった。また、灰分率は０．０３重量％であり、揮発性成分量は０．４重量％であった。【０１５１】
［（ａ）ＰＰＳ樹脂（ａ−４）］
撹拌機および底栓弁付きの７０リットルオートクレーブに、４７．５％水硫化ナトリウム８．２６７ｋｇ（７０．００モル）、９６％水酸化ナトリウム２．９５７ｋｇ（７０．９７モル）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）１１．４３４ｋｇ（１１５．５０モル）、酢酸ナトリウム２．５８３ｋｇ（３１．５０モル）、及びイオン交換水１０．５００ｋｇを仕込み、常圧で窒素を通じながら２４５℃まで約３時間かけて徐々に加熱し、水１４．７８０ｋｇおよびＮＭＰ０．２８ｋｇを留出した時点で加熱を終え冷却を開始した。この時点での仕込みアルカリ金属水硫化物１モル当たりの系内残存水分量は、ＮＭＰの加水分解に消費された水分を含めて１．０６モルであった。また、硫化水素の飛散量は１．３０モルであったため、本工程後の系内のスルフィド化剤は６８．７０モルであった。【０１５２】
その後、１６０℃まで冷却し、ｐ−ジクロロベンゼン（ｐ−ＤＣＢ）１０．２３５ｋｇ（６９．６３モル）、ＮＭＰ９．０９０ｋｇ（９１．００モル）を加えた後に反応容器を窒素ガス下に密封し、２４０ｒｐｍで撹拌しながら０．６℃／分の速度で２００℃から２３８℃まで昇温した。２３８℃で９５分反応を行った後、０．８℃／分の速度で２７０℃まで昇温した。２７０℃で１００分反応した後、２７０℃から２５０℃まで１５分かけて冷却しながら水１．２６０ｋｇ（７０．００モル）を圧入した。ついで２５０℃から２２０℃まで７５分かけて徐々に冷却した後、室温近傍まで急冷し内容物を取り出した。内容物を約３５リットルのＮＭＰで希釈し、スラリーとして８５℃で３０分撹拌後、８０メッシュ金網（目開き０．１７５ｍｍ）で濾別して固形物を得た。得られた固形物を同様にＮＭＰ約３５リットルで洗浄濾別した。得られた固形物を７０リットルのイオン交換水で希釈し、７０℃で３０分撹拌後、８０メッシュ金網で濾過して固形物を回収する操作を合計３回繰り返した。得られた固形物および酢酸３２ｇを７０リットルのイオン交換水で希釈し、７０℃で３０分撹拌後、８０メッシュ金網で濾過し、更に得られた固形物を７０リットルのイオン交換水で希釈し、７０℃で３０分撹拌後、８０メッシュ金網で濾過して固形物を回収した。このようにして得られた固形物を窒素気流下、１２０℃で乾燥することにより、乾燥ＰＰＳ樹脂（ａ−４）を得た。なお、溶融粘度は２００Ｐａ・ｓ（３００℃、剪断速度１２１６／ｓ）であった。また、灰分率は０．０３重量％であり、揮発性成分量は０．４重量％であった。【０１５３】
［（ｂ）ポリアミド樹脂（ｂ−１〜５）］
ｂ−１：ナイロン６（東レ（株）社製ＣＭ１０１７）、吸水率１．８重量％、加熱減量３．３重量％、アミド基濃度６、相対粘度２．７
ｂ−２：ナイロン６６（東レ（株）社製ＣＭ３００１−Ｎ）、吸水率１．２重量％、加熱減量２．７重量％、アミド基濃度６、相対粘度２．９
ｂ−３：ナイロン６１０（東レ（株）社製ＣＭ２００１）、吸水率０．３重量％、加熱減量１．２重量％、アミド基濃度８、相対粘度２．７、植物から誘導されたセバシン酸を原料として用いている。
ｂ−４：ナイロン９Ｔ（（株）クラレ社製Ｎ１０００Ａ）、吸水率０．３重量％、加熱減量２．０重量％、アミド基濃度８．５、相対粘度２．６
ｂ−５：ナイロン１０Ｔ（ダイセルエボニック（株）社製ベスタミドＨＴｐｌｕｓ、Ｍ３０００）、吸水率０．３重量％、加熱減量２．４重量％、アミド基濃度９、相対粘度２．５
ｂ−６：ナイロンＸＤ６、（三菱エンジニアプラスチックス（株）社製Ｓ６０１１）、吸水率０．３重量％、加熱減量３．２重量％、アミド基濃度７、相対粘度２．８【０１５４】
［（ｃ）金属水酸化物（ｃ−１〜３）］
ｃ−１：表面処理水酸化マグネシウム（協和化学工業（株）社製キスマ５Ｅ）、Ｍｇ（ＯＨ）2 含有量：９９．６％、平均一次粒径：０．８μｍ、比表面積：６．０ｍ2／ｇ、表面処理剤：脂肪族有機化合物 
ｃ−２：表面処理水酸化マグネシウム（協和化学工業（株）社製キスマ５Ｐ）、Ｍｇ（ＯＨ）2 含有量：９９．８％、平均一次粒径：０．８μｍ、比表面積：５．６ｍ2／ｇ、表面処理剤：メタクリロキシシラン化合物
ｃ−３：水酸化マグネシウム（協和化学工業（株）社製キスマ５Ｃ）：Ｍｇ（ＯＨ）2 含有量：９９．８％、平均一次粒径：１．０μｍ、比表面積：６．２ｍ2／ｇ、表面処理なし【０１５５】
［（ｄ）ガラス繊維（ＧＦ：ｄ−１）］
ｄ−１：チョップドストランド（日本電気硝子（株）社製Ｔ−７４７）、平均繊維直径１３μｍ【０１５６】
［（ｅ）有機シラン化合物（ｅ−１、２）］
ｅ−１：β−（３、４エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン（信越化学工業（株）社製ＫＢＭ−３０３）
ｅ−２：γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン（信越化学工業（株）社製ＫＢＥ−９００７）【０１５７】
実施例及び比較例で用いた評価・測定方法を以下に示す。【０１５８】
［金属水酸化物の平均二次粒子径］
ＰＰＳ樹脂の融解ピーク温度＋２０〜４０℃の成形温度でＡＳＴＭ１号ダンベル試験片を成形し、その中心部から室温にて０．１μｍ以下の薄片をダンベル片の断面積方向に切削し、日立製作所製Ｈ−７１００型透過型電子顕微鏡（分解能（粒子像）０．３８ｎｍ、倍率５０〜６０万倍）にて、１０００倍に拡大して観察した際の任意の１００個の金属水酸化物成分について、まずそれぞれの最大径と最小径を測定して平均値をその分散粒子径とし、それら１００個の金属水酸化物成分の分散粒子径の数平均値を計算して平均二次粒子径を得た。【０１５９】
［ポリアミド樹脂の数平均分散粒子径］
住友重機械工業製射出成形機（ＳＥ７５ＤＵＺ−Ｃ２５０）を用い、樹脂温度３１０℃、金型温度１３０℃にて、長さ１２７ｍｍ、幅１２．７ｍｍ、厚み６．３５ｍｍの曲げ試験片を成形した。この試験片の中央部を流れ方向に対して直角方向に切断し、その断面の中心部を染色した後、０．１μｍ以下の薄片を切削し、透過型電子顕微鏡にて、２０００倍に拡大して観察した際の任意の１００個のポリアミド樹脂について、まずそれぞれの最大径と最小径を測定して平均値をその分散粒子径とし、それら１００個のポリアミド樹脂の分散粒子径の数平均値を計算して数平均分散粒子径を得た。【０１６０】
［吸水率］
用いるポリアミド樹脂についてＡＳＴＭ−Ｄ５７０に従い、２３℃、水中２４時間浸漬時の吸水率を求めた。【０１６１】
［加熱減量］
用いるポリアミド樹脂またはＰＰＳ樹脂組成物のペレット１０ｇをアルミカップに入れ、１３０℃の雰囲気で３時間予備乾燥する。ペレット重量を測定し、３２０℃の雰囲気で２時間処理後、再度ペレット重量を測定する。３２０℃の処理による重量の減量を処理前のペレットの重量で除してパーセント表示したのが加熱減量である。この加熱減量が少ない樹脂組成物ほど、低ガス性や成形加工性に優れる。【０１６２】
［引張強度］
住友重機械工業製射出成形機（ＳＥ７５ＤＵＺ−Ｃ２５０）を用い、樹脂温度３１０℃、金型温度１３０℃にて、ＡＳＴＭ１号ダンベル試験片を成形した。得られた試験片について、支点間距離１１４ｍｍ、引張速度１０ｍｍ／ｍｉｎ、温度２３℃×相対湿度５０％条件下で、ＡＳＴＭ  Ｄ６３８に従って引張強度を測定した。【０１６３】
［相対粘度］
９８％硫酸中、０．０１ｇ／ｍｌ濃度、２５℃でオストワルド式粘度計を用いて測定を行った。【０１６４】
［曲げ強度］
住友重機械工業製射出成形機（ＳＥ７５ＤＵＺ−Ｃ２５０）を用い、樹脂温度３１０℃、金型温度１３０℃にて、長さ１２７ｍｍ、幅１２．７ｍｍ、厚み６．３５ｍｍの曲げ試験片を成形した。この試験片を用い、支点間距離１００ｍｍ、クロスヘッド速度３ｍｍ／ｍｉｎ、温度２３℃×相対湿度５０％条件下で、ＡＳＴＭ  Ｄ７９０に従って曲げ強度を測定した。【０１６５】
［耐トラッキング性］
住友重機械工業製射出成形機（ＳＥ７５ＤＵＺ−Ｃ２５０）にて、シリンダー温度３２０℃、金型温度１３０℃で成形した角板（８０ｍｍ×８０ｍｍ×３．０ｍｍ厚み）を用い、ＩＥＣ６０１１２第４版に準拠し、トラッキング破壊が生じない最大電圧を求めた。電解液には０．１％塩化アンモニウム水溶液を用いた。【０１６６】
［灰分率］
乾燥状態のＰＰＳ原末５ｇを坩堝に測り取り、電気コンロ上で黒色塊状物となるまで焼成する。次いでこれを５５０℃に設定した電気炉中で炭化物が焼成しきるまで焼成を続ける。その後デシケータ中で冷却後、重量を測定し、初期重量との比較から灰分率を計算する。【０１６７】
［揮発性成分量］
腹部が１００ｍｍ×２５ｍｍ、首部が２５５ｍｍ×１２ｍｍ、肉厚が１ｍｍのガラスアンプルにサンプル３ｇを計り入れてから真空封入した。このガラスアンプルの胴部のみを、アサヒ理化製作所製のセラミックス電気管状炉ＡＲＦ−３０Ｋに挿入して３２０℃で２時間加熱した。アンプルを取り出した後、管状炉によって加熱されておらず揮発性成分の付着したアンプル首部をヤスリで切り出して秤量した。次いで付着ガスを５ｇのクロロホルムで溶解して除去した後、６０℃のガラス乾燥機で１時間乾燥してから再度秤量した。揮発性成分を除去した前後のアンプル首部の重量差を揮発性成分量（ポリマーに対する重量％）とした。【０１６８】
［実施例１］
ＰＰＳ樹脂（ａ−１）１００重量部、ポリアミド（ｂ−１）２０重量部、水酸化マグネシウム（ｃ−１）１０５重量部、有機シラン化合物（ｅ−１）２．５重量部をドライブレンドした後、（株）日本製鋼所社製ＴＥＸ３０α型二軸押出機（Ｌ／Ｄ＝３０、ニーディング部３箇所、切り欠き型ミキシングスクリュー部有り）に投入した。一方、ガラス繊維（ｄ−１）１２０重量部は該二軸押出機のサイドフィーダーから原料の投入をおこなった。溶融混練は、温度３２０℃、周速度２８ｍ／分の条件で実施した。この混練方法をＡ法とする（表１）。押出機より吐出した溶融樹脂の温度は３３５℃であった。ストランドカッターによりペレット化した後、１２０℃にて８時間熱風乾燥したペレットを射出成形に供した。金属水酸化物の平均二次粒子径、ＰＡ樹脂の数平均分散粒子径、引張強度、曲げ強度、加熱減量、耐トラッキング性の評価結果は表１に示すとおりであった。【０１６９】
［実施例２〜５、８、９、１１〜１７］
ＰＰＳ樹脂（ａ−１〜３）、ポリアミド樹脂（ｂ−１〜６）、水酸化マグネシウム（ｃ−１〜３）、ガラス繊維（ｄ−１）、有機シラン化合物（ｅ−１、２）を表１、２に示す配合組成とした以外は実施例１と同様の方法によりＰＰＳ樹脂組成物を調製し、実施例１と同様の方法に物性評価を行った。評価結果は表１、２に示すとおりであった。【０１７０】
［実施例６］
ＰＰＳ樹脂（ａ−１）１００重量部、ポリアミド（ｂ−３）２０重量部、水酸化マグネシウム（ｃ−１）１０５重量部、有機シラン化合物（ｅ−１）２．５重量部をドライブレンドした後、（株）日本製鋼所社製ＴＥＸ３０α型二軸押出機（Ｌ／Ｄ＝３０、ニーディング部２箇所、切り欠き型ミキシングスクリュー部無し）に投入した。一方、ガラス繊維（ｄ−１）１２０重量部は該二軸押出機のサイドフィーダーから原料の投入をおこなった。溶融混練は、温度３２０℃、周速度１９ｍ／分の条件で実施した。この混練方法をＢ法とする（表１）。ストランドカッターによりペレット化した後、１２０℃にて８時間熱風乾燥したペレットを射出成形に供した。評価結果は表１に示すとおりであった。【０１７１】
［実施例７］
ＰＰＳ樹脂（ａ−１）１００重量部、ポリアミド（ｂ−３）２０重量部、水酸化マグネシウム（ｃ−１）１０５重量部、有機シラン化合物（ｅ−１）２．５重量部をドライブレンドした後、（株）日本製鋼所社製ＴＥＸ３０α型二軸押出機（Ｌ／Ｄ＝３０、ニーディング部３箇所、切り欠き型ミキシングスクリュー部無し）に投入した。一方、ガラス繊維（ｄ−１）１２０重量部は該二軸押出機のサイドフィーダーから原料の投入をおこなった。溶融混練は、温度３２０℃、周速度１９ｍ／分の条件で実施した。この混練方法をＣ法とする（表１）。ストランドカッターによりペレット化した後、１２０℃にて８時間熱風乾燥したペレットを射出成形に供した。評価結果は表１に示すとおりであった。【０１７２】
［実施例１０］
ＰＰＳ樹脂（ａ−４）、ポリアミド樹脂（ｂ−３）、水酸化マグネシウム（ｃ−１）、ガラス繊維（ｄ−１）、有機シラン化合物（ｅ−１）を表１に示す配合組成とした以外は実施例７と同様の方法によりＰＰＳ樹脂組成物を調製し、同様に物性評価を行った。評価結果は表１に示すとおりであった。【０１７３】
［比較例１］
ＰＰＳ樹脂（ａ−１）１００重量部、ポリアミド（ｂ−２）２０重量部、水酸化マグネシウム（ｃ−１）１０５重量部、有機シラン化合物（ｅ−１）２．５重量部をドライブレンドした後、（株）日本製鋼所社製ＴＥＸ３０α型二軸押出機（Ｌ／Ｄ＝３０、ニーディング部無し、切り欠き型ミキシングスクリュー部無し）に投入した。一方、ガラス繊維（ｄ−１）１２０重量部は該二軸押出機のサイドフィーダーから原料の投入をおこなった。溶融混練は、温度３２０℃、周速度９ｍ／分の条件下で実施した。表２にはこの混練方法をＤ法と記載した。ストランドカッターによりペレット化した後、１２０℃にて８時間熱風乾燥したペレットを射出成形に供した。金属水酸化物の平均二次粒子径、ＰＡ樹脂の数平均分散粒子径、引張強度、曲げ強度、加熱減量、耐トラッキング性の評価結果は表２に示すとおりであった。【０１７４】
［比較例２］
ＰＰＳ樹脂（ａ−１）、ポリアミド樹脂（ｂ−３）、水酸化マグネシウム（ｃ−１）、ガラス繊維（ｄ−１）、有機シラン化合物（ｅ−１）を表２に示す配合組成とした以外は比較例１と同様の方法によりＰＰＳ樹脂組成物を調製し、比較例１と同様に物性評価を行った。評価結果は表２に示すとおりであった。【０１７５】
比較例１、２ではニーディング部を有さないスクリューおよび、周速度９ｍ／分に設定して溶融混練を行ったため、実施例２または３と同組成にもかかわらず、金属水酸化物の平均二次粒子径は大きく、機械的強度と耐トラッキング性が劣る結果となっている。【０１７６】
［比較例３〜５］
ＰＰＳ樹脂（ａ−１）、ポリアミド樹脂（ｂ−３）、水酸化マグネシウム（ｃ−１）、ガラス繊維（ｄ−１）、有機シラン化合物（ｅ−１）を表２に示す配合組成とした以外は実施例１と同様の方法によりＰＰＳ樹脂組成物を調製し、実施例１と同様に物性評価を行った。評価結果は表２に示すとおりであった。【０１７７】
比較例３では、実施例１に比較して、ポリアミド樹脂を用いなかったため、加熱減量の低下は認められたが、耐トラッキング性が低下する結果となった。【０１７８】
比較例４では、実施例３に比較して、ＰＰＳ樹脂に対してのポリアミド樹脂の組成比を増加させたが、加熱減量が増加し、成形性に劣る結果であった。また、機械的強度の低下も認められた。【０１７９】
比較例５では、実施例３に比較して、ＰＰＳ樹脂に対しての水酸化マグネシウムの組成比を低減させたが、機械的強度の向上と加熱減量の低減は認められるものの、耐トラッキング性が大幅に低下する結果となった。【０１８０】
［比較例６］
ＰＰＳ樹脂（ａ−１）、ポリアミド樹脂（ｂ−３）、水酸化マグネシウム（ｃ−１）、ガラス繊維（ｄ−１）、有機シラン化合物（ｅ−１）を表２に示す配合組成とした以外は実施例１と同様の方法によりＰＰＳ樹脂組成物の調製を試みたが、充填材成分が多く、混練不能であった。【０１８１】
【表１】
2013046682.tif 000005
【０１８２】
【表２】
2013046682.tif 000006
【産業上の利用可能性】
【０１８３】
ＰＰＳ樹脂組成物は、射出成形、押出成形、圧縮成形、吹込成形、射出圧縮成形など各種公知の成形法への適用が可能であるが、特に射出成形に好適な樹脂組成物である。本発明のＰＰＳ樹脂組成物の成形体は、発電機、電動機、変圧器、変流器、電圧調整器、整流器、インバーター、継電器、電力用接点、開閉器、機遮断機、ナイフスイッチ、他極ロッド、電気部品キャビネット、ライトソケット、各種端子板、プラグ、パワーモジュールなどの電気機器部品としての用途に特に適している。
【符号の説明】
【０１８４】
１：切り欠き
２：スクリューピッチ
３：スクリュー直径Ｄ
【図１】
2013046682.tif 000007
【国際調査報告】
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2013046682.tif 000009
2013046682.tif 000010
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