(57)【要約】【課題】  特に耐トラッキング性などの電気特性と靭性に優れるとともに、機械的強度、溶融流動性、金型離型性、及び成形品外観にも優れることから、電気・電子部品又は自動車電装部品などの電気部品用途に有用なポリアリーレンスルフィド系組成物を提供する。【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−脂肪酸ビニルエステル−ビニルアルコール共重合体又はエチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）１〜５０重量部、ビスフェノール型エポキシ樹脂（Ｃ）１〜５０重量部、水酸化マグネシウム（Ｄ）３０〜２５０重量部及び繊維状充填材（Ｅ）１５〜２５０重量部を含むポリアリーレンスルフィド系組成物。【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、少なくとも下記の一般式（１）で示されるエチレン−脂肪酸ビニルエステル−ビニルアルコール共重合体又はエチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）１〜５０重量部、ビスフェノール型エポキシ樹脂（Ｃ）１〜５０重量部、水酸化マグネシウム（Ｄ）３０〜２５０重量部及び繊維状充填材（Ｅ）１５〜２５０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系組成物。
【化１】
2013035883.tif 000005
（ここで、ｘ、ｙ、ｚは、それぞれｘ＞０、ｙ≧０、ｚ＞０であり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１である。また、Ｒは炭素数１〜１０の炭化水素基を示す。）
【請求項２】
エチレン−脂肪酸ビニルエステル−ビニルアルコール共重合体又はエチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）が、ｘ＝０．７０〜０．９４、ｙ＝０．００〜０．１５、ｚ＝０．０２〜０．３０、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１であるエチレン−脂肪酸ビニルエステル−ビニルアルコール共重合体又はエチレン−ビニルアルコール共重合体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系組成物。
【請求項３】
エチレン−脂肪酸ビニルエステル−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）が、エチレン−酢酸ビニルエステル−ビニルアルコール共重合体であ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系組成物。
【請求項４】
ビスフェノール型エポキシ樹脂（Ｃ）が、ビスフェノールＡ及び／又はビスフェノールＦとエピクロルヒドリンとから誘導される固形エポキシ樹脂であることを特徴とする請求項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。
【請求項５】
水酸化マグネシウム（Ｄ）が、表面処理が施されていない水酸化マグネシウム（Ｄ１）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（Ｄ２）であることを特徴とする請求項１〜４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。
【請求項６】
ポリアリーレンスルフィド（Ａ）、エチレン−脂肪酸ビニルエステル−ビニルアルコール共重合体又はエチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）、ビスフェノール型エポキシ樹脂（Ｃ）、水酸化マグネシウム（Ｄ）及び繊維状充填剤（Ｅ）の合計量１００重量部に対し、さらに離型剤（Ｆ）０．０５〜５重量部を含むことを特徴とする請求項１〜５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。
【請求項７】
離型剤（Ｆ）が、カルナバワックス（Ｆ１）、ポリエチレンワックス（Ｆ２）、ポリプロピレンワックス（Ｆ３）、ステアリン酸金属塩（Ｆ４）及び酸アマイド系ワックス（Ｆ５）からなる群より選択される１種以上の離型剤であることを特徴とする請求項６に記載のポリアリーレンスルフィド系組成物。
【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と靭性に特に優れると共に、機械的強度、溶融流動性、金型離型性、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系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に特に有用なポリアリーレンスルフィド系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様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、ポリアリーレンスルフィドに極性基含有ポリオレフィンを配合し樹脂組成物とすることにより、その特性を改良する試みがなされ、例えば耐衝撃性を改良した樹脂組成物として、ポリフェニレンスルフィド樹脂７０〜９８重量％、エチレン−酢酸ビニル共重合体のケン化物２９〜１重量％、不飽和カルボン酸無水物基含有物又はエポキシ基含有物１０〜１重量％からなるポリフェニレンスルフィド樹脂組成物（例えば特許文献４参照。）、接着強度、密着強度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６７〜９８．９重量％、極性基含有ポリエチレン系共重合体１〜３０重量％、及び、ポリエチレンイミン０．１〜５重量％からなるポリアリーレンスルフィド組成物（例えば特許文献５参照。）、ポリアリーレンスルフィド６７〜９８．９重量％、極性基含有ポリエチレン系共重合体１〜３０重量％、及び、ヒドラジン誘導体０．１〜５重量％からなるポリアリーレンスルフィド組成物（例えば特許文献６参照。）、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０４−２９６３５５号公報（例えば特許請求の範囲参照。）
【特許文献５】特開２００９−２５６４３８号公報（例えば特許請求の範囲参照。）
【特許文献６】特開２０１０−００１３４０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、このため組成物の靭性を悪化させるのみならず、機械的強度や溶融流動性の低下も著しく、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靭性、高い機械的強度、良好な溶融流動性、金型離型性、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４〜６に提案された樹脂組成物は、耐衝撃性、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、特に優れた耐トラッキング性と靭性を有すると共に、機械的強度、溶融流動性、金型離型性、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系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に特に有用なポリアリーレンスルフィド系組成物を提供することにある。
【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−脂肪酸ビニルエステル−ビニルアルコール共重合体又はエチレン−ビニルアルコール共重合体、ビスフェノール型エポキシ樹脂、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系組成物は、特に優れた耐トラッキング性と靭性を有すると共に、機械的強度、溶融流動性、金型離型性、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、少なくとも下記の一般式（１）で示されるエチレン−脂肪酸ビニルエステル−ビニルアルコール共重合体又はエチレン−ビニルアルコール共重合体（以下、エチレン−脂肪酸ビニルエステル−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）と記す。）１〜５０重量部、ビスフェノール型エポキシ樹脂（Ｃ）１〜５０重量部、水酸化マグネシウム（Ｄ）３０〜２５０重量部、及び繊維状充填材（Ｅ）１５〜２５０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系組成物に関するものである。
【００１２】
【化１】
2013035883.tif 000002
（ここでｘ、ｙ、ｚは、それぞれｘ＞０、ｙ≧０、ｚ＞０であり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１である。また、Ｒは炭素数１〜１０の炭化水素基を示す。）
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系組成物は、ポリアリーレンスルフィド（Ａ）１００重量部に対し、エチレン−脂肪酸ビニルエステル−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）１〜５０重量部、ビスフェノール型エポキシ樹脂（Ｃ）１〜５０重量部、水酸化マグネシウム（Ｄ）３０〜２５０重量部、及び繊維状充填材（Ｅ）１５〜２５０重量部を含むものである。
【００１４】
本発明のポリアリーレンスルフィド系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系組成物が機械的強度、成型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のダイスを装着した高化式フローテスターにて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、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、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、例えば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系組成物を構成する上記の一般式（１）で示されるエチレン−脂肪酸ビニルエステル−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）は、ポリアリーレンスルフィド系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−脂肪酸ビニルエステル−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）は、上記の一般式（１）において、ｘ、ｙ、ｚ、は、それぞれｘ＞０、ｙ≧０、ｚ＞０であり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１である。またＲは炭素数１〜１０の炭化水素基である。
【００２０】
ここで、ｘ＝０である場合、得られる組成物は耐熱性に劣るものとなる。またｚ＝０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、ｙは０以上である。本発明のポリアリーレンスルフィド系樹脂組成物においては、ｙ＝０のエチレン−酢酸ビニルエステル−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）（エチレン−ビニルアルコール共重合体）であっても、ビスフェノール型エポキシ樹脂（Ｃ）を併用することにより、後述するようにポリアリーレンスルフィド（Ａ）とエチレン−脂肪酸ビニルエステル−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）との相溶性が向上し、耐トラッキング性に優れるものとなるものである。そして、特に優れた耐トラッキング性と靭性を有し、良好な機械的強度を併せ持つポリアリーレンスルフィド系組成物となることから、ｘ＝０．７０〜０．９４、ｙ＝０．００〜０．１５、ｚ＝０．０２〜０．３０の範囲であるエチレン−脂肪酸ビニルエステル−ビニルアルコール共重合体又はエチレン−ビニルアルコール共重合体であることが好ましい。
【００２１】
また、Ｒは炭素数１〜１０の炭化水素基であり、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基等を挙げることができる。ここで、炭素数１０を超えるエチレン−脂肪酸ビニルエステル−ビニルアルコール共重合体である場合、得られる組成物は機械的強度に劣るものとなる。
【００２２】
該エチレン−脂肪酸ビニルエステル−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）の製法は特に制限はなく、例えばエチレン単量体、脂肪酸ビニルエステル単量体及びビニルアルコール単量体を共重合する方法；エチレン−脂肪酸ビニルエステル共重合体を部分鹸化する方法、等により得ることが可能であり。中でもエチレン−脂肪酸ビニルエステル共重合体を鹸化し得られるエチレン−脂肪酸ビニルエステル−ビニルアルコール共重合体又はエチレン−−ビニルアルコール共重合体は工業的に入手が容易であることから好ましく、特にエチレン−酢酸ビニルエステル−ビニルアルコール共重合体は、工業的に入手が容易であること、より耐トラッキング性に優れるポリアリーレンスルフィド系組成物が得られることから最も好ましいものである。
【００２３】
本発明のポリアリーレンスルフィド系組成物を構成する該エチレン−脂肪酸ビニルエステル−ビニルアルコール共重合体（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、１〜５０重量部である。該エチレン−脂肪酸ビニルエステル−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）の配合量が１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−脂肪酸ビニルエステル−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）の配合量が５０重量部を越える場合、得られる組成物は特に靭性に劣り、機械的強度、成形品外観も低下するものとなる。
【００２４】
本発明のポリアリーレンスルフィド系組成物を構成するビスフェノール型エポキシ樹脂（Ｃ）は、ポリアリーレンスルフィド（Ａ）とエチレン−脂肪酸ビニルエステル−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）との相溶性を向上させ、耐トラッキング性の向上と靭性の大幅な改良を目的として用いられるものである。該ビスフェノール型エポキシ樹脂（Ｃ）としては、ビスフェノール型エポキシ樹脂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系組成物が、耐トラッキング性、靭性に優れ、かつ高い機械的強度を有するものとなることから、ビスフェノールＡ（２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン）及び／又はビスフェノールＦ（ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン）とエピクロルヒドリンとから誘導される固形エポキシ樹脂を用いることが好ましい。又、得られるポリアリーレンスルフィド系組成物が、靭性に優れ、かつ高い機械的強度を有するものとなることから、ビスフェノール型エポキシ樹脂（Ｃ）の数平均分子量が１０００〜３０００であり、且つ数平均分子量をエポキシ当量で除した一分子あたりの平均官能基数が１．８〜２．５のビスフェノール型エポキシ樹脂であることが好ましい。尚、前記数平均分子量は、ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）を使用し、試料０．１ｇをＴＨＦ（テトラヒドロフラン）１０ｍｌに溶解した試料液５０μｌをカラムに注入して測定し、分子量既知のポリスチレンを標準物質として作成した検量線により換算して求められる値である。
【００２５】
本発明のポリアリーレンスルフィド系組成物を構成する該ビスフェノール型エポキシ樹脂（Ｃ）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、１〜５０重量部である。該ビスフェノール型エポキシ樹脂（Ｃ）の配合量が１重量部未満である場合、得られる組成物はポリアリーレンスルフィドとエチレン−脂肪族ビニルエステル−ビニルアルコール共重合体との相溶性におとり、靭性に劣るものとなる。一方、該ビスフェノール型エポキシ樹脂（Ｃ）の配合量が５０重量部を越える場合、得られる組成物は機械的強度に劣るものとなる。
【００２６】
本発明のポリアリーレンスルフィド系組成物を構成する水酸化マグネシウム（Ｄ）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系組成物が、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。
【００２７】
該水酸化マグネシウム（Ｄ）は、特に優れた耐トラッキング性と靭性を有し、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系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（Ｄ）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系組成物となることから、１０ｍ２／ｇ以下であることが好ましい。
【００２８】
該水酸化マグネシウム（Ｄ）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（Ｄ１）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；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、が挙げられる。そして、これら水酸化マグネシウム（Ｄ）の中でも特に機械的強度に優れるポリアリーレンスルフィド系組成物となることから、表面処未理水酸化マグネシウム（Ｄ１）、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（Ｄ２）及びこれらの混合物が好ましい。
【００２９】
本発明のポリアリーレンスルフィド系組成物を構成する水酸化マグネシウム（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、３０〜２５０重量部である。該水酸化マグネシウム（Ｄ）の配合量が３０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（Ｄ）の配合量が２５０重量部を越える場合、得られる組成物は靭性、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。
【００３０】
本発明のポリアリーレンスルフィド系組成物を構成する繊維状充填材（Ｅ）は、該ポリアリーレンスルフィド系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材であれば、如何なるものを用いることも可能である。繊維状充填材（Ｅ）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。該繊維状充填材（Ｅ）は、該ポリアリーレンスルフィド系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。
【００３１】
本発明のポリアリーレンスルフィド系組成物を構成する繊維状充填材（Ｅ）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、１５〜２５０重量部である。該繊維状充填剤（Ｅ）の配合量が１５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（Ｅ）の配合量が２５０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。
【００３２】
本発明のポリアリーレンスルフィド系組成物は、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（Ｆ）を配合してなることが好ましい。該離型剤（Ｆ）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（Ｆ１）、ポリエチレンワックス（Ｆ２）、ポリプロピレンワックス（Ｆ３）、ステアリン酸金属塩（Ｆ４）、酸アマイド系ワックス（Ｆ５）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系組成物となることからカルナバワックス（Ｆ１）であることが好ましい。
【００３３】
該カルナバワックス（Ｆ１）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。
【００３４】
該離型剤（Ｆ）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系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−脂肪酸ビニルエステル−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）、ビスフェノール型エポキシ樹脂（Ｃ）、水酸化マグネシウム（Ｄ）及び繊維状充填剤（Ｅ）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。
【００３５】
本発明のポリアリーレンスルフィド系組成物は、本発明の目的を逸脱しない範囲で、非繊維状充填材を配合していてもよく、非繊維状充填材としては、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、該非繊維状充填材は、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。
【００３６】
さらに、本発明のポリアリーレンスルフィド系組成物は、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。
【００３７】
本発明のポリアリーレンスルフィド系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系組成物は、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に成形することができる。
【００３８】
さらに、本発明のポリアリーレンスルフィド系組成物は、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。
【００３９】
本発明のポリアリーレンスルフィド系組成物は、パワーモジュール、各種端子板、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、多極ロッド、電気部品キャビネット、ライトソケット、プラグ、コンデンサ封口板などの用途に特に好適に使用できる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明は、特に耐トラッキング性などの電気特性と靭性に優れるとともに、機械的強度、溶融流動性、金型離型性、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系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系組成物は、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に特に有用なものである。
【実施例】
【００４１】
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ものではない。
【００４２】
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−脂肪酸ビニルエステル−ビニルアルコール共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ビスフェノール型エポキシ樹脂、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、繊維状充填材、カルナバワックスの詳細を以下に示す。
【００４３】
＜ポリアリーレンスルフィド＞
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。
【００４４】
＜エチレン−脂肪酸ビニルエステル−ビニルアルコール共重合体＞
エチレン−脂肪酸ビニルエステル−ビニルアルコール共重合体（Ｂ−１）（以下、単に共重合体（Ｂ−１）と記す。）：東ソー（株）製、（商品名）メルセンＨ６０５１、ｘ＝０．８０２、ｙ＝０．０００、ｚ＝０．１９８。
エチレン−脂肪酸ビニルエステル−ビニルアルコール共重合体（Ｂ−２）（以下、単に共重合体（Ｂ−２）と記す。）：東ソー（株）製、（商品名）メルセンＨ６８２０、ｘ＝０．８１７、ｙ＝０．０２１、ｚ＝０．１６２、Ｒがメチル基。
エチレン−脂肪酸ビニルエステル−ビニルアルコール共重合体（Ｂ−３）（以下、単に共重合体（Ｂ−３）と記す。）：東ソー（株）製、（商品名）メルセンＨ６４１０、ｘ＝０．８５１、ｙ＝０．０６５、ｚ＝０．０８４、Ｒがメチル基。
【００４５】
＜ビスフェノール型エポキシ樹脂＞
ビスフェノール型エポキシ樹脂（Ｃ−１）（以下、単にエポキシ樹脂（Ｃ−１）と記す。）：ＤＩＣ（株）製、（商品名）ＥＰＩＣＬＯＮ  ３０５０、数平均分子量＝１８２０、エポキシ当量＝８００、数平均分子量をエポキシ当量で除した一分子あたりの平均官能基数＝２．３、ビスフェノールＡとエピクロルヒドリンとから誘導されるエポキシ樹脂。
ビスフェノール型エポキシ樹脂（Ｃ−２）（以下、単にエポキシ樹脂（Ｃ−２）と記す。）：ＤＩＣ（株）製、（商品名）ＥＰＩＣＬＯＮ  ４０５０、数平均分子量＝１９８０、エポキシ当量＝９７０、数平均分子量をエポキシ当量で除した一分子あたりの平均官能基数＝２．０、ビスフェノールＡとエピクロルヒドリンとから誘導されるエポキシ樹脂。
【００４６】
＜水酸化マグネシウム＞
表面未処理水酸化マグネシウム（Ｄ１−１）；神島化学工業（株）製、（商品名）マグシーズＸ−６；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（Ｄ２−１）；神島化学工業（株）製、（商品名）マグシーズＶ−６；Ｍｇ（ＯＨ）２含有量９９．５重量％、平均粒子径１．１μｍ、比表面積５．１ｍ２／ｇ、表面処理：ビニルシシラン。
【００４７】
＜繊維状充填材＞
ガラス繊維（Ｅ−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。
＜カルナバワックス＞
カルナバワックス（Ｆ１−１）；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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
更にＰＰＳ（Ａ−１）を、空気雰囲気下２３５℃で加熱硬化処理を行った。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
実施例及び比較例で用いた評価・測定方法を以下に示す。
【００５５】
〜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、ＩＣＥ１１２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５００（Ｖ）を超えるものを耐トラッキング性に優れると判断した。
【００５６】
〜引張強度、及び破断時伸び率の測定〜
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、及び破断時伸び率を測定した。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６０ＭＰａを超えるものを機械的強度に優れると判断した。また破断時伸び率が０．５０％を超えるものを靭性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８０ｍｍを超えるものを溶融流動性に優れると判断した。
【００５８】
〜金型離型性〜
射出成形機に、長さ１２０ｍｍ、幅６０ｍｍ、深さ２０ｍｍ、厚さ２ｍｍの箱型成形品の金型を装着し、次いで、シリンダー温度３１０℃、冷却時間６０秒、及び金型温度１３５℃の条件で、ポリアリーレンスルフィド組成物を射出し、冷却後、金型コアからの該箱型成形品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。
【００５９】
〜成形品外観〜
耐トラッキング性の測定と同じ円盤状試験片を作成し、該試験片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○、表面に艶のないものを×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。
【００６０】
〜ビスフェノール型エポキシ樹脂の数平均分子量〜
ビスフェノール型エポキシ樹脂（Ｃ）の数平均分子量の測定はＧＰＣを使用し測定した。ビスフェノール型エポキシ樹脂０．１ｇをＴＨＦ１０ｍｌに溶解して試料液を調整し、この試料液５０μｌをカラムに注入し測定を行った。数平均分子量は、分子量既知のポリスチレンを標準物質として作成した検量線により換算して求めた。
【００６１】
測定機器、カラム、測定条件を以下に示した。
ＧＰＣ測定機器；ＨＬＣ−８２２０ＧＰＣ（東ソー（株）製）。
カラム；ＴＳＧ−ＧＵＡＲＤＣＯＬＵＭＮ＋ＴＳＧ−ＧＥＬ  Ｇ２０００ＨＸＬ×２本＋ＴＳＧ−ＧＥＬ  Ｇ３０００ＨＸＬ＋ＴＳＧ−ＧＥＬ  Ｇ４０００ＨＸＬ（東ソー（株）製）
測定条件；カラム温度：４０℃。
移動相：ＴＨＦ、流量：１ｍｌ／分。
ピーク検出法：ＲＩ。
【００６２】
実施例１
ＰＰＳ（Ａ−２）１００重量部、共重合体（Ｂ−２）１５重量部、エポキシ樹脂（Ｃ−１）１０重量部及び表面処理水酸化マグネシウム（Ｄ２−１）６２．５重量部の割合で配合して、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（Ｅ−１）６２．５重量部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系組成物を作製した。
【００６３】
該ポリアリーレンスルフィド系組成物を、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を測定し成形品外観を評価するための円盤状試験片、引張強度並びに引破断時伸び率を測定するための試験片を、それぞれ成形した。更に金型離型性を評価すると共に、ＢＦＬを測定した。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、破断時伸び率、溶融流動性、金型離型性及び成形品外観に優れていた。
【００６５】
実施例２〜１２
ＰＰＳ（Ａ−１，２，３）、共重合体（Ｂ−１，２，３）、エポキシ樹脂（Ｃ−１，２）、表面未処理水酸化マグネシウム（Ｄ１−１）、表面処理水酸化マグネシウム（Ｄ２−１）、ガラス繊維（Ｅ−１）及びカルナバワックス（Ｆ１−１）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系組成物を作製し、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系組成物は、ＣＴＩ、引張強度、破断時伸び率、溶融流動性、金型離型性、及び成形品外観に優れていた。
【００６７】
【表１】
2013035883.tif 000003
比較例１〜７
ＰＰＳ（Ａ−２）、共重合体（Ｂ−２）、エポキシ樹脂（Ｃ−１）、表面処理水酸化マグネシウム（Ｄ２−１）、ガラス繊維（Ｅ−１）及びカルナバワックス（Ｆ１−１）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。
【００６８】
比較例１，４，５により得られた組成物は、耐トラッキング性に劣るものであった。比較例３，４，６，７に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１，２，３，４，６，７により得られた組成物は、靭性に劣るものであった。また、比較例６，７により得られた組成物は、成形流動性に劣るものであった。
【００６９】
【表２】
2013035883.tif 000004
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明のポリアリーレンスルフィド系組成物は、耐トラッキング性などの電気特性と靭性に特に優れるとともに、機械的強度、溶融流動性、金型離型性、および成形品外観にも優れるものであり、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に期待されるものである。