JPH0558374B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〈産業上の利用分野〉 本発明は改良された架橋処理法に基づいて得ら
れたポリフエニレンサルフアイド射出成形材料に
関するものである。 〈従来の技術〉 ポリフエニレンサルフアイドは一般式

【式】で表わされる重合体であ り、通常PPSと略称されている（以下PPSと称す
る）。このPPSは加熱溶融して通常の熱可塑性樹
脂と同様の成形が可能なほか、加熱架橋させるこ
とができ、焼き付け塗料などの熱硬化性樹脂的な
使用も可能な、両者の性質を併せ持つエンジニア
リングプラスチツクである。またPPSはこれら特
性のほかにその優れた耐薬品性、広い温度範囲に
おける良好な機械的性質の保持、高温における剛
性などエンジニアリングプラスチツクとして優れ
た特性を有している。 PPSの製造方法は種々知られており、例えばｐ
−ジクロベンゼンと二硫化ソーダを極性溶媒中で
反応させる方法などがあり（例えば米国特許第
3354129号公報など）、現在商業生産されている
PPSは基本的にはほとんどこの方法によつてい
る。 また、このPPSは酸素雰囲気下に加熱すること
により、加熱架橋を起こして、溶融粘度上昇、高
分子量化できることも知られている（例えば米国
特許3717620号公報など）。 商業的にも重合により得られたPPS重合体粉末
を酸素雰囲気下に加熱して所定の溶融粘度のPPS
を得ることは実施されている。 成形材料としては、未架橋PPS粉末、架橋PPS
粉末および未架橋PPS粉末を加熱して架橋した
後、ペレツト化した架橋PPSペレツトなどが知ら
れている。 またガラス繊維入りペレツトやそのほか目的に
応じて充填材、滑剤、そのほか添加物含有品が知
られている。 市販されている成形材料は各々重合度により塗
装用、圧縮成形用、射出成形用に区別されている
が、いずれの成形材料においても射出成形に使用
することが可能である。 従来未架橋PPSの架橋方法としては、前記した
通り未架橋PPSを酸素雰囲気下に加熱して架橋す
る方法が知られている。 具体的には未架橋PPS粉末を加熱容器中で所定
の温度において希望する溶融粘度が得られるまで
加熱を行う方法が（Polym.Eng.Sci.，16（12），
831（1976））に開示されている。 架橋処理条件は、所望の粘度により異なるが、
成形材料用には通常、220〜230℃の温度で30〜50
時間必要とされる。またこの架橋処理時間を短縮
することは例えばPPSの融点以下の温度である
280℃付近まで上昇させて処理することにより可
能である。 〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら公知のPPS粉末の加熱処理の場合
（（Polym.Eng.Sci.，16（12），831（1976））の245
〜280℃の範囲の温度条件下では、架橋速度が増
加し、処理時間は短縮されるものの、初期に架橋
反応が急激に進むため、希望する粘度のポリマ粉
末を再現性よく得ることが難しく、また、粘度の
不均一化が起こるという欠点があつた。これは、
処理温度を上げることにより、PPS自体が粉末で
あることから例えば加熱処理時に粉末同士の融着
による固形化が一部に起こり、均一に処理できな
いためである。また、この場合は被処理ポリマが
処理容器に付着するため作業性が非常に悪いとい
う欠点があつた。つまり均一な架橋度を有するポ
リマを効率よく、しかも作業性よく得ることは困
難であつた。 さらに従来の方法で未架橋PPSを架橋処理した
PPS粉末を用いて他の添加剤とともに溶融混練押
出する方法は、コンパウンドの作業性が非常に悪
く、また粉末飛散の点から作業環境性も悪いとい
う欠点があつた。よつて、本発明は均一な架橋度
を有するポリマを得ることに加えて作業性に優
れ、作業環境性が良好なPPS射出成形材料の取得
を課題とする。 〈課題を解決するための手段〉 そこで本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭
意検討した結果、本発明をなすにいたつたのであ
る。 すなわち、本発明は未架橋ポリフエニレンサル
フアイドをそれ単独、または添加剤とともに溶融
混練押出しし、ペレツト化した後に、融点以下の
温度で加熱処理して得られるポリフエニレンサル
フアイド射出成形材料である。 本発明で用いる未架橋PPSは、一般式

【式】で表わされる重合体であ り、溶液重合後、加熱などの架橋処理をしないも
のである。上記未架橋PPSならば特に制限はな
く、市販されているものでもよい。例えばフイリ
ツプス・ペトローリアム社製“ライトン”Ｖ−１
などが好ましく使用できる。 本発明で用いる添加剤は、特に制限はなく、例
えばガラス繊維、炭素繊維、アスベストなどの繊
維強化剤、炭酸カルシウム、石英粉、微小ガラス
ビーズ、ガラス繊維、ガラスフレーク、ミルドフ
アイバー、グラフアイト、タルクなどの粉末状無
機充填剤、フツ素樹脂、モリブデン化合物、アン
チモン化合物などの潤滑剤、ポリイミドなどの合
成樹脂などを使用することができる。 中でも繊維強化充填剤、粉末状無機充填剤など
が好ましく使用でき、特にガラス繊維が好ましく
使用できる。 これら添加剤は未架橋PPSと添加剤の合計量
100重量部に対して、０〜80重量部の範囲で加え
ることが好ましく、特に１〜50重量部の範囲で加
えることが好ましい。 本発明のPPS射出成形材料は、未架橋PPSをそ
れ単独、または添加剤とともに溶融混練押出し、
ペレツト化した後に、融点以下の温度で加熱処理
して得られるものである。 溶融混練押出の温度は通常、未架橋PPSの融点
以上、好ましくは290〜500℃、特に好ましくは
290〜390℃の範囲で行われる。 上記溶融混練押出しには、通常、単軸押出機、
二軸押出し機などが好ましく用いられる。これら
の押出機には、ベント装置がついており、溶融混
練押出する際に、ベント孔より減圧吸引を行なう
ことにより、未架橋PPS中に含有されていたオリ
ゴマが効率よく除去されているのである。 このような効果は、従来のように未架橋PPSを
融点以下の温度で架橋処理するのみの場合には得
られなかつた効果であり、本発明の成形材料にお
いては、その後の溶融混練時、あるいは射出成形
時の粘度変化が極めて少ないのである。 溶融混練、押出しによりペレツト化した後、加
熱処理を行なうことにより架橋させる。 加熱処理温度は通常、170〜280℃が好ましく、
特に好ましくは220〜280℃であり、時間は通常の
0.5〜100時間が好ましく、特に好ましくは２〜50
時間であるが、目標とする粘度レベルを得るには
この両者をコントロールすることにより、容易に
達成されるが、好ましい粘度としては325ｇ荷重、
315.5℃におけるMFR値が（10〜30ｇ／10分）で
ある。加熱処理の装置は通常の熱風乾燥機でもま
た回転式の加熱装置であつてもよいが、効率よく
しかもより均一に処理する場合は回転式の加熱装
置を用いるのがより好ましい。 かかる方法には処理された架橋あるいは部分的
に架橋された、本発明のPPS射出成形材料はその
ままの状態で射出成形に供することもできるが、
通常は充填剤を加えたのち溶融混練押出して射出
成形に供される。 その代表的な充填剤はガラス繊維であるが必要
に応じて前記した未架橋PPSを押出す場合と同様
の種々の添加剤を添加することができる。これら
充填剤は架橋処理されたPPS100重量部に対して
０〜250重量部の間で加えることができる。 この際の押出しは未架橋PPSを押出す条件と同
様である。また、そこで得られた射出成形材料の
射出成形に使用される射出成形機、あるいは射出
成形条件は特に限定されない。従来PPSの射出成
形には通常の汎用機は勿論、成形品に応じて種々
の成形機が使用されていたが、本発明において
も、同様の成形機や成形条件を使用することがで
きる。 以下、本発明を実施例、比較例により具体的に
説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定さ
れるものではない。 なお、架橋度の目安となる粘性についてはメル
トインデクサーを用いて行い、特に記さない限り
は荷重325ｇ、測定温度315.5℃でのM.F.R.（ｇ／
10分）として表示した。 〈実施例〉 実施例１、比較例１ 粉末状の未架橋PPS（フイリツプス・ペトロリ
アム社製“ライトン”Ｖ−１）を押出温度300℃
において、単独でベント付き押出機（東芝機械
（株）製TEM−50）により2φのストランド状に
押出した後、カツターによつて３mmの長さにカツ
テイングし、2φ×３mmのペレツトを得た。 次に得られたペレツトを245℃に加熱したロー
タリー乾燥機（玉川機械（株）製DC−Ｄ型、100
）で10時間加熱処理を行なつたところ、
MFR24（ｇ／10分）の部分架橋されたポリマーペ
レツトが得られた。なお、この場合のロータリー
内部の空気は外気と連結されている。このポリマ
ペレツトは全く融着が起こつておらず、取り扱い
は非常に良好であつた。 続いてこれにガラス繊維含有率40重量％となる
ようにガラス繊維チヨツプドストランドを加え、
ベント付き押出機により溶融混練した後にペレツ
ト化した（実施例１）。 次にこのペレツトを用いて射出成形により各種
試験片を作成した（東芝機械（株）製IS−75E、
成形温度320℃、金型温度130℃、冷却／成形サイ
クル（15／20秒））。その物性を測定した結果を表
１に示す。 粉末状の架橋PPS（フイリツプス・ペトロリア
ム（株）製“ライトン”Ｐ−６）を用いて加熱処
理しなかつた以外は実施例１と同様に押出し、成
形した（比較例１）が、作業性は実施例１に比べ
て非常に悪いものであつた。その物性を表１に併
せ示す。 実施例１に比べて、350℃、２時間の条件で測
定した加熱減量は高いものであつた。

【表】 実施例 ２，３ 実施例１で得られた未架橋PPSペレツトを表２
に示す条件で加熱処理した以外はすべて実施例１
と同様の方法で押出し、成形した。 その結果、加熱処理後のペレツトはいずれも融
着固化もなく、取り扱いが極めて良好な部分架橋
ペレツトが得られた。加熱処理後のペレツトの
MFR値と加熱減量値を表２に記す。 実施例 ４ 実施例１において未架橋PPSの溶融混練ペレツ
トを未架橋PPS単独からガラス繊維10％を含有し
た未架橋PPSに変更した以外は実施例１と同様に
押出しを行ないガラス繊維が10％含有されたペレ
ツトを得た。 次にこのペレツトを実施例１と同様に245℃、
空気中で10時間ロータリー乾燥機中で加熱処理を
行なつたところ、MFR（19ｇ／分）のガラス繊維
が含有された部分架橋PPSペレツトが得られた。
このポリマペレツトは実施例１と同様に全く融着
もなく、取扱は非常に良好であつた。 比較例 ２ 実施例１で用いた未架橋PPSを実施例１で用い
たロータリー乾燥機を用いて245℃、空気中で10
時間か熱処理を行なつたところMFR22ｇ／10分）
の部分架橋されたポリマ粉末が得られた。しかし
この加熱処理したポリマ粉末はロータリー乾燥機
中から取り出す際に一部融着、固化が起こつてお
り、球状塊状体が多数存在し、また乾燥機壁には
かなりの固着粉末がみられ、取出し回収が不能で
あつた。従つて収率は実施例１に比べて非常に劣
るものであつた。 この架橋PPS粉末をペレツト化したところ加熱
減量は0.48％であつた（比較例２）。 また上記架橋PPS粉末にガラス繊維を加えて押
出した後のペレツトの加熱減量は0.51％であり、
実施例１で得られたポリマペレツトに比べてかな
り高いことが判つた（比較例３）。 比較例 ４，５ 実施例１で用いた未架橋PPSの加熱処理を、表
２に示す条件で比較例２と同様に行なつたが、比
較例３よりさらに乾燥機中での融着、固化が進ん
でおり、取り出しが困難であり、低収率であつ
た。 比較例 ６ 実施例１で用いた未架橋PPSの熱処理を230℃
とし、処理時間を表２に示した条件に変更して行
なつた以外はすべて比較例３と同様の方法で行な
つた。 なお、この温度では比較例２で見られたような
乾燥機中でのポリマの融着、固化はほとんど見ら
れなかつたが、比較例２で得られたポリマと同等
の架橋度MFR（ｇ／10分）を有するポリマを得る
ためには表からも明らかなように45時間以上も要
することが判明した。

【表】

【表】 〈発明の効果〉 本発明のPPS射出成形材料は、改良された架橋
処理に基づくものであることにより、均一な架橋
度を有し、しかも加熱減量の低いものが高収率で
得られ、かつ、作業性、作業環境性が良好なもの
であるため、良好な品質で、経済的な射出成形材
料である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 未架橋ポリフエニレンサルフアイドをそれ単
   独、または添加剤とともに溶融混練押出しし、ペ
   レツト化した後に、融点以下の温度で加熱処理し
   て得られるポリフエニレンサルフアイド射出成形
   材料。