JPS5911357A - ポリフエニレンサルフアイド樹脂成形材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は圧縮圧形相あるいは射出Ｉフシ形用のポリフェ
ニレンサルファイド４ｉ４脂成形材料に関するものであ
シ、特にポリフェニレンサルファイド樹脂がメルトフロ
ーレイトの異なる２林類からなり、無機質充填剤及びガ
ラス繊維を含有するホリフエニレンサルファイド樹脂成
形制料に関するものである。

ポリフェニレンサルファイド樹脂（以下、ｐｐｓ樹脂と
称する）は熱可塑性樹脂でありながら、加熱等によジ榮
橋しうる熱硬化性樹脂の性質を有しており、ポリカーボ
ネート、ナイロン、飽和ポリエステル、その他のエンジ
ニアリングプラスチックと比較して剛性が極めて高く、
耐熱性、側薬品性、耐燃性、電気的性質などの優れたエ
ンジニアリングプラスチックとして知られている。ｐｐ
ｓ樹脂は単独では伸びが少なく脆弱であるので成形材料
としての形態はガラス繊維を充填して強化をはかったｐ
ｐｓ樹脂樹脂成形材上て種々の成形用途に供されている
。

しかしながら、かかるガラス繊維を充填したｐｐｓ樹脂
成形材料は、圧縮成形あるいけ射出成形の際、ｆｉｋ、
彫金型中において成形材料の流ｔの伯九点であるウェル
ド部での融層が不児全とカリ易く、そのため成形品は熱
応力や機械的応力によりウェルド部から破壊する、いわ
ゆるウェルド強贋が低いという欠点を有している。特に
榛雑な形状の成形品を超音波溶着などの二次加工により
製造する場合、ウェルド部分からの破壊が著るしく増加
するという問題がある。

従来から、ウェルド強度の低下に対しては、圧縮成形摩
・るいは射出成形に使用する金型の設計に改良を加えて
、この欠点を回避する手段がとられてきた。しかし、Ｐ
ＰＳ樹脂の優れた特性は、更に多様な、しかも複雑な形
状の成形品への対応が求められ、金型の改良による欠点
の回避という手段では対処しえなくなっている。

一方、ＰＰＳ樹脂成形材料の改良が行なわれ、配合剤あ
るいは充填剤の検討が進み、配合剤とｉ〜てＦｅ２Ｏ２
を用いた成形材料が市販されているが、該桐料による成
形品はウェルド強度は向上したにもかかわらす引張強度
は低く、かつＦｅ２Ｏ２は置屋゛の影響によ多変色する
という欠点かあり、湿度の高い場所での使用には適して
いない。−士だ、充填剤としてのカラス繊維の径につい
て、径を小さくすることによりウェルド強度を向−卜せ
しめるという掟案もあるが、海老な効果は認められ々い
。

本発明者は、かかる問題点の認識にもとすいて梅々研死
、検削を行なった。その結果、ＰＰＳ欄脂′がメルトフ
ローレイトを異ＶＣする２種類からなり、無機質充填剤
及びガラス繊維を含有するＰＰＳ樹脂成形材料は成形時
の流動性が改良さ扛ることによυ成形品のウェルド強唐
が向上し、しかもＰＰＳ樹脂特有の性質を損なうことな
く、前記問題点を解決しうることを見い出した。

即ち、本発明は、圧縮成形用ああいは射出成形用のポリ
フェニレンサルファイド樹脂成形材料において、該成形
材料中のポリフェニレンザルファイト樹脂がメルトフロ
ーレイト（３００℃、荷重５ｏｏｏｒ）５〜】００と５
００以上の２種類からなシ、無機質充填剤及びガラス繊
維を含有するポリフェニレンサルファイド樹脂成形材料
に関するものである。本発明のｐｐｓ樹脂成形材料にお
いて、ＰＰＳ樹脂はＡＳＴＭＤ　１２３８−７０Ｔで定
めるメルトインデクサ−にて３００℃、荷重５０００Ｆ
の条件で測定したメルトフローレイトが５〜１００　（
ｙ／１０分）（以下、ＰＰ５−Ａと称する）と５ｏｏ（
ｒ／］０分）以上（以下、ＰＰ５−Ｂと称する）の２釉
類からなるものである。メルトフローレイトの前記範、
囲にある２種類のＰＰＳ樹脂の配合は、後に示す実施例
と比較例の対比からも明らかなように、成形時の加工性
、即ち、流動性が改良されるため、ウェルド部における
樹脂の融着が完全に行なわれ、充填剤の配合による効果
とともに、成形品のウェルド強度など機械的強度を向上
せしめることができる。２種類のＰＰＳ樹脂のメルトフ
ローレイトが前記の範囲を逸脱すると成形時の流動性は
改良されず、従って成形品の機械的強度の向上は認めら
れない。

ｐｐｓ樹脂は市販品か入手できる。即ち、ｐｐｓ樹脂は
米国フィリップスペトローリアム社より１ライドン’Ｐ
ＰＳという商標名で製造収光されているものが広く知ら
れている。７ライトン’ＰＰＳにはその架橋度に応じて
各種のタイプのものがあり、本発明のＰＰ５−ＡはＰ−
４（粉体）りＬ／−ト、ｐ　Ｐ　Ｓ　−Ｂ　ｒ６：　ｖ
　−１、Ｐ−２、Ｐ−３、Ｐ−６（いずわも粉体）グレ
ードが使用できる。

ＰＰ５−ＡとＰＰ５−Ｂを配合することにより、流動性
が改良されるため、充填剤を多量に１合１−ることか可
能となる。かかる充填剤としては無機質充填剤が好適に
用いられる。無機質充填剤は特に限定されないが、成形
時の加熱により分解あるいは発煙を伴なわず、吸湿性あ
るいは経時変化などによシ成形品に影響を与えないもの
が好ましい。無機質充填剤を例示すれば、炭鯵カルシウ
ム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム
のような炭酸塩類、硫酸均類あるいは酸化銅、酸化亜鉛
、酸化チタン、酸化マグネシウム、アルミナのような金
桐酸化物、更に、シリカ、クラファイト、ホロンナイト
ライド、クルジ、クレーなどが革けられる。

無機質充填剤は、細かく粉砕されフｙ粉床状σ）もの、
あるいｄ、鱗片状のものが、流動性、機械的強度力どの
点で好すしい。無機質充填剤は１朴扛に１［（定でれる
ものでになく、２Ｓ類以上台併用することもできる。

本発明のＰＰＳ樹脂成形材料はＰＰ５−Ａ、Ｐ１？Ｓ−
Ｂ、無機質充填剤の配合物にカラス繊維が充填される。

ガラスゆ糺は熱可塑性位ｊ脂成形制狛によって成形され
゛る成形品の機械的強度の向上のために必塘である。か
かるカラス神維けＰ　ｐ　ｓ　樹脂の強化に通常使用さ
れるものでよく、市販のＥガラス、０カラス、Ｓカラス
、Ａガラスなど各種のカラス繊維を使用することができ
る。カラス繊維の形態はチョツプドストランド、ロービ
ング、ミルドファイバーなどいずれでもよいが、長い線
維や過剰に使用するととｔｉｔ成形材料の流動性を低下
させるので適当でない。配合時のカラス繊維は、好管し
く１ｌ−１直径５〜２　（１ミクロン、長で）０５〜１
０筋程）ｋのもの、慣に好管しく（づ肉径１３ミクロン
、長さ３關のチョツフトストラントで葎〕る。カラス輸
緬σビニノドシラン、ブミノシラン、エポキシシラン、
メルカフトシランなどの公知のシランカップリング剤あ
るいは集束剤で着面処理を施してもよく、こｎらの処理
は成形時の加工性を優朴たものとし、しかも成形品の面
ｊ＊性、Ｔｒ＋　５特性を白土させる。

ＰＰ５−Ａ、ＰＰ５−Ｂ、無？ｌ仙充埴剤及びツノラス
繊維の配合割合は牛与に限定されるものでれ１ノ（いが
、圧縮酸形あるいし射出成形におけるＲ形時のａｉＰＩ
Ｉ性及び成形品の機誠的弥暦などの面から、好脣しい態
様けＰＰ５−Ａ９９〜６０重隼襲、ＰＰ５−Ｂｏ、５〜
２０重ｉ＝　％、無機質）１）埴剤０５〜２０７ｉｉ　
％％であり、かかる配合物９５〜３０箆匍チに対しカラ
ス細＃１５〜７０重４４４％の配合が適当でめる。特に
ＰＰ６１−Ａ、ＰＰ５−Ｂ、無機質充填剤から々る配も
物５５〜６５重量−に対しガラス繊維３５〜４５１［間
係であるのが好ましい。これらの配合剤４１Ｊは１済性
の面Ｃ・−おいて無機質充填剤を多量とし、カラス繊維
を少がとするのが針管しいが、成形品の肪妄！ｉｉ　ｊ
Ｊｊ、との関係において、必要かつ充分な紹を越え庁い
方がよい。

これらの混合方法は、公知の方法が採用づれる。たとえ
ば、ＰＰ５−Ａ、ＰＰ５−Ｂ、無機質充填剤をヘンシェ
ルミキサーなどの混合棒（Ｃより機械的に均一に混合し
７て予備混合物とし、次いで該予備混合物とガラス給維
どケスクリユ一式の単ｉｌｌ捷たけ２軸の混練押出し根
に投入し、３００〜４（）０℃に加熱、溶融、混線を紅
て冷却（１１、ベレット化することにより成形相料とす
ることがてきる。

本発明の成形制料は、本発明の目的を逸脱しない範囲で
ＰＰＳ征脂に対して他の熱可塑性樹脂すたＶＪ熱熱化化
性樹脂併用することかできる。

かかる樹脂としては、たとえば、ポリエチレン、ホリプ
ロビレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、メタクリル
樹脂、・丁すウレタン、ポリアミド、ポリカーホネート
、フッ素樹脂、ホリアミト−イミド、エポキシ樹脂、シ
リコーン樹脂などの公知の棒ｊ脂が￥けられる。まだ、
カフス懺給以夕１の強化剤、たとえば、炭素締紐、チタ
ン酸カリウム、アスベスト、炭化ケイ素などを使用して
もよく、更に、潤滑剤、滑剤、着色剤、Ｗ〜安定剤、４
；泡剤、離型剤、酸化防止剤などを使用すること力・で
きる。

本発明の成形材料は無機質充填剤及びカラス繊維が適度
に配合されていることにより、ベレットや成形品の外観
は従来の成形材料に与らねない美味さを崩していイ、。

し、かも成形時の流動１＝ｊ：力−１好のため、従来、
神々のトラブルの原因どなる充填剤、配合剤あるいは強
化剤の偏在を起すことがない。而して、本発明の成形材
料により成形された成形品の機械的強度、即ち、ウェル
ド強射、引張強度は後に示す比較例からも明らかなよう
に従来のｐｐｓ樹脂成形材相にない強度を有するもので
ある。

本発明の成形材料は通常の圧縮成形あるいは射出成形に
よって成形することができる。成形条件は牲に限定され
ることなく、通常の条件で行なわれる。本発明の成形材
料は、従来、機械的強度が低く、ｐｐｓ樹脂成形材料の
使用が困難であった複雑影状の成形品、／ことえは、超
音波溶層による二次加工を必要とする成形品の製ガ１を
可能とする。本発明の成形材料は１車輛用様制、電気機
械器具、電子機械器具、事務機械器具、化学機械器具、
あるいけその他の機械器具の部品、たとえば、板、棒、
管、容器、歯車などエンジニアリングプラスチックとし
て広い用途に使用できる。

本発明の成形材料の評価方法は次の辿りである。即ち、
浴融粘度は高化式フローテスター（島津製作所製）を使
用し、温度３００℃における粘度を測定した。成形品の
機械的強度はＪＩＳ−に７　］　１３１／Ｃ従つ−ｒ試
験片をＰＡ製し、′テンシロン１引張試験機（東洋ホー
ルドウィン社製）を用いて引張ウェルド強度及び引張強
度を測定した。試験用成形品の成形は射出成形により行
ない、その条件は成形温度３４０°Ｃ１平均滞留時間２
．５分である。

以下に本発明を実施例により具体的に駅、明するか、杢
−発明はとｇら実施例のみに限定さねるもので１ない。

実施例１ ＰＰＳ−Ａとして”ライドン’ＰＰ５Ｐ−４グレード（
メルトフローレイト実測値１００以−ト）、ＰＰ５−Ｂ
として１ライドン”ＰＰ５Ｖ−１グレード（メルトフロ
ーレイト実測値約１５００）（いずれも米国フィリップ
スベトローリアム社製）及び無機質充填剤として炭酸カ
ルシウムを５２　／　５　／　３各重量部の割合に配合
しヘンシェルミキサーにて混合し予備混合物を得た。こ
の予備混合物にカラス繊維としてチョップドヌトラント
Ｏ８−０３−λ４Ａ−４９７゛（長さ３諭、旭ファイバ
ーグラス社製）４０重量部を加えて、スクリュー径４０
ｔｍｎｌの単軸混練押出機に投入し、シリンダー及びダ
イス温度３２０℃、スクリュー回転毎分３０回転で押出
し、ペレットを作成した。このペレットを射出成形機を
使用してシリンダー渦層３４０℃、金型温度１２０℃で
成形を行ない成形品を得た。得られた成形品をＪＩＳ−
に７］１３に従った強度試験片に調製し、引張試験機に
て引張ウェルド強度及び引張強）基を測定した。別に溶
融粘度苓「フローテスターにて測定した。

測定結果ｆ第１表に示しだ。

実施例２〜４ 実施例１におけるＰＰ５−Ａ、−Ｂ及び炭酸カルシウム
の配合割合を第１表に示す配合割合に変えた他は実施例
１と同様の方法でペレット及び成形品を作成し、引張ウ
ェルド強度、引張強度及び浩融粘度を測定した。

測定結果１１表に示した。

実施例５〜１２ 実施例】における無核質充填剤としての炭酸カルシウム
を第２衣に示す無機質充填剤に変えた他は実施例１と同
様の方法でベレット及び成形品全作成し、引張ウェルド
強度、引張強度及び電融粘度を測定した。

測定結果を第２表に示した。

比較例１〜５ 組３表に示す配合物及び配合割合で、実施例と同様の方
法によシペレット及び成形品を作成し、引張ウコールド
強度、引張強度及び溶融粘度を測定した。

測定結果を第３表に示した。

ｆｌり１ ３６１−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　圧縮成形用あるいは射出成形用のポリフェニ
   レンプルファイト樹脂成形材料において、該成形材料中
   のポリフェニレンサルファイド樹脂がメルトフローレイ
   ト（３００℃、荷重５０００ｆ）５〜１００と５００以
   上の２棟類からなり、無機質充填剤及びガラス繊維を含
   有するポリフェニレンサルファイド樹脂成形材料。
2. （２）　　ポリフェニレンサルファイド樹脂のメルトフ
   ローレイト５〜１００が９９〜６０重量％、メルトフロ
   ーレイト５００以上が０５〜２０重量％、無機質充填剤
   ０５〜２０重匍・チとからなる配合物９５〜３０重都チ
   とガラス繊維５〜７０篇葉チを含有する特許請求の範囲
   第１項記載の成形材料。