JP3118885B2 - ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は塗装・金属蒸着などの表
面後加工に際して、良好な表面平滑性、プライマー等と
の密着性を有し、且つ、成形加工性のすぐれたポリフェ
ニレンスルフィド樹脂組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリフェニレンスルフィド樹脂（以下、
ＰＰＳと略す）はすぐれた強度、耐熱性、難燃性、耐薬
品性を有するエンジニアリングプラスチックとして射出
成形用を中心に電気・電子部品、自動車部品、精密機械
部品などの用途に用いられている。

【０００３】しかしながらＰＰＳ樹脂の用途が拡大し、
種々の他材料との組み合わせや表面後加工の必要のある
機能部品への適用が検討されるに至り、ＰＰＳ樹脂が金
属やエポキシ樹脂に対して密着性が低いこと或いは成形
加工品を塗装・金属蒸着などにより修飾しようとした場
合プライマーとの密着性が低いことが問題として顕在化
してきた。このようなＰＰＳ樹脂の金属やエポキシ樹脂
等との密着性を改良する目的でこれまでにＰＰＳ樹脂に
モノエポキシ化合物を添加する方法（たとえば特開昭６
４−６５１７１号公報）、特定のシラン化合物を添加す
る方法（たとえば特開平１−１０１３６６号公報）、Ｐ
ＰＳ樹脂に特定のワックスを添加する方法（特開平２−
２７２０６３号公報）などが提案されている。しかしこ
れら特定の有機化合物を添加する方法は、ＰＰＳ樹脂の
溶融成形加工工程において、添加剤の一部揮散或いは分
解などが起こり易く、接着性改良効果が不安定であった
り、また成形品にヤケ・着色など好ましくない影響が現
われたりするなど必ずしも、十分満足できるものではな
い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、ＰＰ
Ｓ樹脂の本来有するすぐれた特性を損なうことなく、ま
た、成形品のヤケ・着色等の問題もなく、表面平滑性に
すぐれ、安定して、プライマー等との良好な密着力を発
揮するＰＰＳ樹脂組成物を得ることを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、ポリ
フェニレンスルフィド樹脂１００重量部に対し、亜リン
酸リチウム、亜リン酸ナトリウム、亜リン酸マグネシウ
ムおよび亜リン酸カルシウムから選ばれた少なくとも１
種の亜リン酸金属塩０．０５〜１０重量部を添加配合し
てなるポリフェニレンスルフィド樹脂組成物を提供する
ものである。

【０００６】本発明で使用する（Ａ）ポリフェニレンス
ルフィド樹脂とは、構造式（Ｉ）で示される繰り返し単
位を

【０００７】

【化１】

【０００８】７０モル％以上、より好ましくは９０モル
％以上を含む重合体であり、上記繰り返し単位が７０モ
ル％未満では、耐熱性が損なわれるので好ましくない。
またＰＰＳ樹脂はその繰り返し単位の３０モル％未満
を、下記の構造式を有する繰り返し単位等で構成するこ
とが可能である。

【０００９】

【化２】

【００１０】本発明で用いられるＰＰＳ樹脂の溶融粘度
は、溶融混練が可能であれば特に制限はないが、通常５
０〜２０，０００ポアズ（３２０℃、剪断速度１０ｓｅ
ｃ^-1）のものが使用される。

【００１１】かかるＰＰＳ樹脂は通常公知の方法即ち、
特公昭４５−３３６８号公報に記載される比較的分子量
の小さな重合体を得る方法或いは特公昭５２−１２２４
０号公報や、特開昭６１−７３３２号公報に記載される
比較的分子量の大きな重合体を得る方法などによって製
造できる。本発明においては上記のようにして得られた
ＰＰＳ樹脂を空気中加熱による架橋／高分子量化、有機
溶媒、熱水、酸水溶液などによる洗浄、酸無水物、イソ
シアネートなどの官能基含有化合物による活性化など種
々の処理を施した上で使用することももちろん可能であ
る。

【００１２】本発明で用いられる亜リン酸金属塩の具体
例としては、亜リン酸リチウム、亜リン酸ナトリウム、
亜リン酸マグネシウムおよび亜リン酸カルシウムから選
ばれた少なくとも１種が挙げられるが、これらの中でも
亜リン酸ナトリウムが特に好ましい。亜リン酸金属塩添
加によるＰＰＳ樹脂の塗装または金属蒸着用プライマー
に対する接着性向上の機構については必ずしも明らかで
はないが、亜リン酸金属塩の添加により、ＰＰＳ樹脂成
形品表面の結晶化特性、配向挙動などに、微妙な変化を
与えている可能性がある。また亜リン酸金属塩の添加に
より、ＰＰＳ樹脂の溶融成形工程における“ヤケ”や着
色の発生が大幅に抑制されるという効果も同時に得られ
ることも本発明の特徴である。

【００１３】本発明において亜リン酸金属塩の配合量は
ＰＰＳ樹脂１００重量部に対して０．０５〜１０重量
部、好ましくは０．１〜５重量部の範囲である。亜リン
酸金属塩の添加量が０．０５重量部に満たないと、接着
性向上や劣化抑制の効果が不十分なので好ましくなく、
一方添加量が１０重量部を越えると、ＰＰＳ樹脂組成物
の機械的強度が損なわれるので好ましくない。

【００１４】本発明において、繊維状および／または粒
状の強化材は必須成分ではないが、必要に応じてＰＰＳ
樹脂１００重量部に対して４００重量部を越えない範囲
で配合することが可能であり、通常１０〜２００重量部
の範囲で配合することにより強度、剛性、耐熱性および
寸法安定性などの向上を図ることが可能である。

【００１５】かかる繊維状強化材としては、ガラス繊
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、石膏繊維、金属繊維および炭素繊維など
が挙げられる。

【００１６】また粒状の強化材としては、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、アルミナ、塩化珪素、酸化マグネシウム、酸化
ジルコニウム、酸化チタンなどの金属酸化物、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、窒化ホウ素、炭化珪素およびシリカなどが挙げ
られ、これらは中空であってもよい。これら強化材は２
種以上を併用することが可能であり、必要によりシラン
系およびチタン系などのカップリング剤で予備処理して
使用することができる。

【００１７】本発明で用いられる樹脂組成物の調製方法
は特に制限なく、ＰＰＳ樹脂、亜リン酸金属塩の粉末、
ペレット、結晶および必要に応じて強化材をリボンブレ
ンター、ヘンシェルミキサー、Ｖブレンターなどを用い
てドライブレンドした後、バンバリーミキサー、ミキシ
ングロール、単軸または２軸の押出機およびニーダーな
どを用いて溶融混練する方法などが挙げられる。なかで
も十分な混練力を有する単軸または２軸の押出機を用い
て溶融混練する方法が代表的である。

【００１８】また、本発明で用いるＰＰＳ樹脂と亜リン
酸金属塩を配合してなる樹脂組成物には、本発明の効果
を損わない範囲で、酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、結晶
核剤、紫外線防止剤、着色剤、難燃剤などの通常の添加
剤を添加することができ、さらにＰＰＳ樹脂の架橋度を
制御する目的で、通常の過酸化剤および特開昭５９−１
３１６５０号公報に記載されているチオホスフィン酸金
属塩などの架橋促進剤または特開昭５８−２０４０４５
号公報や特開昭５８−２０４０４６号公報などに記載さ
れているジアルキル錫ジカルボオキシレート、アミノト
リアゾールなどの架橋防止剤を配合することも可能であ
る。

【００１９】更に本発明のＰＰＳ樹脂組成物は、本発明
の効果を損わない範囲で、ポリアミド、ポリフェニレン
オキシド、ポリスルホン、四フッ化ポリエチレン、ポリ
エーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリ
カーボネート、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、エポキシ樹脂、フ
ェノール樹脂、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロ
ピレン、ＡＢＳ樹脂、ポリエステル、ポリアミドエラス
トマー、ポリエステルエラストマー等の樹脂を含んでも
良い。

【００２０】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を更に詳しく説
明する。実施例および比較例の中で述べられる引張り強
度、曲げ強度、熱変形温度、塗膜密着性、成形品色調は
各々、次の方法で測定した。

【００２１】引張り強度 ：ＡＳＴＭ Ｄ６３８ 曲げ強度 ：ＡＳＴＭ Ｄ７９０ 熱変形温度 ：ＡＳＴＭ Ｄ６４８ 塗膜密着性 ：射出成形機を用いてシリンダー温
度３００〜３２０℃、金型温度１３０℃の条件下で８０
×８０×３ｍｍの角板を成形し、この角板に脱脂処理後
二液硬化型ウレタン塗料（日本ビーケミカル社製 Ｐｒ
ｉｍｅｒ ＲＢ−２９１／ＴＯＰ Ｒ−２６３）を順次
吹付け塗布／８０℃、４０分間の焼付けを行って塗膜を
形成した。この塗膜に１ｍｍ間隔でタテ、ヨコに切れ目
を入れ、計１００個のゴバン目を作った。このゴバン目
の上からセロテープを貼り付けた後、セロテープをはが
し、成形片上に残った目の数を数え塗膜密着性の目安と
した。

【００２２】成形片色調 ：上記角板の色調（Ｌ
値）をスガ試験機（株）製 ＳＭ−３型カラーコンピュ
ーターを用いて測定した。

【００２３】実施例１ ＰＰＳ粉末（東レ・フィリップス・ベトローリアム社製
Ｍ２５８８）１００重量部および亜リン酸ナトリウム
０．５重量部をドライブレンドし、３０ｍｍφ２軸押出
機を用いてシリンダー温度３００℃、スクリュー回転数
１００ｒｐｍの条件で溶融混練してペレット化した。こ
のペレットを１３０℃／４時間熱風乾燥した後、射出成
形機を用いて、シリンダー温度３００℃、金型温度１３
０℃の条件で各種試験片および角板を成形した。これら
の成形品を用いて測定した諸特性は表１に示す通りであ
り、ここで得られた樹脂組成物は塗膜密着性が良好で極
めて実用価値の高いものであることが判明した。

【００２４】比較例１ 亜リン酸ナトリウムを使用しなかった以外は実施例１と
全く同様にＰＰＳの押出しペレタイズ成形を行い、得ら
れた成形品の諸特性を測定したところ、このものは、塗
膜密着性が著しく低く、また色調の点でも劣るものであ
った。

【００２５】実施例２ 実施例１で用いたＰＰＳ粉末１００重量部および亜リン
酸マグネシウム１．０部をドライブレンドし、以下実施
例１と同様の手順で押し出し混練、射出成形を行い各種
成形片を得た。ここで得られた成形片の特性は表１に示
す通りであり、塗膜密着性、色調共にすぐれたものであ
った。

【００２６】

【表１】

【００２７】実施例３ 実施例１で用いたＰＰＳ粉末１００重量部、繊維径約９
μｍのガラス繊維６５重量部および亜リン酸ナトリウム
２重量部をヘンシェルミキサーでドライブレンドした
後、４０ｍｍφ単軸押出機のフィーダーに供給し、シリ
ンダー温度３２０℃、スクリュー回転数８０ｒｐｍの条
件で溶融混練し、ペレット化した。このペレットを１４
０℃、３時間熱風乾燥した後、射出成形機を用い、シリ
ンダー温度３２０℃、金型温度１５０℃の条件で各種成
形片を成形した。これら成形片の諸特性は表２に示す通
りであり、ここで得られた強化ＰＰＳ樹脂組成物も、塗
膜密着性および色調のすぐれた実用価値の高いものであ
ることが判明した。

【００２８】実施例４〜６ ＰＰＳ粉末、亜リン酸塩および充填材の種類と配合量を
種々変え、押出し混練、射出成形を実施例３と同様の手
順で行い、表２に示す諸特性を有する組成物を得た。こ
こで得られた樹脂組成物もいずれも密着性、機械特性な
どがすぐれたものであった。

【００２９】

【表２】

【００３０】

【発明の効果】本発明のＰＰＳ樹脂、亜リン酸塩および
必要に応じて強化充填材からなる樹脂組成物はすぐれた
塗膜密着性、表面平滑性を有し、塗装や金属蒸着などの
表面処理加工の必要な諸部品に有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08L 81/00 - 81/02 C08K 3/32

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリフェニレンスルフィド樹脂１００重
   量部に対し、亜リン酸リチウム、亜リン酸ナトリウム、
   亜リン酸マグネシウムおよび亜リン酸カルシウムから選
   ばれた少なくとも１種の亜リン酸金属塩０．０５〜１０
   重量部を添加配合してなるポリフェニレンスルフィド樹
   脂組成物。
2. 【請求項２】 請求項１記載のポリフェニレンスルフィ
   ド樹脂組成物に対し、さらに繊維状および／または粒状
   の強化材をポリフェニレンスルフィド樹脂１００重量部
   に対し４００重量部以下添加配合してなるポリフェニレ
   ンスルフィド樹脂組成物。