JPS6342941B2

JPS6342941B2 -

Info

Publication number: JPS6342941B2
Application number: JP11849382A
Authority: JP
Inventors: Fukuo Sugano; Takeshi Moriwaki; Masataka Yokota
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1982-07-09
Filing date: 1982-07-09
Publication date: 1988-08-26
Also published as: JPS5911358A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、ポリフエニレンサルフアイド樹脂
が、ビスマス、アンチモンあるいはそれらの化合
物の粉末に対して親和性を示すことを利用し、ポ
リフエニレンサルフアイド樹脂とビスマス、アン
チモンあるいはそれらの化合物の少なくとも１種
類とガラス繊維とからなる流動性が良く、しかも
機械的強度の優れた成形品の製造に用いられるポ
リフエニレンサルフアイド樹脂成形材料に関する
ものである。ポリフエニレンサルフアイド樹脂（以下、PPS
樹脂と称する）は熱可塑性樹脂でありながら、加
熱等により架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ツ
クと比較して剛性が極めて高く、耐熱性、耐薬品
性、耐燃性、電気的性質などの優れたエンジニア
リングプラスチツクとして知られている。PPS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
かつたPPS樹脂成形材料とし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、圧縮成形あるいは射出成形
などの成形の際、成形金型中において成形材料の
流れの合流点であるウエルド部での融着が不完全
となり易く、そのため成形品は熱応力や機械的応
力によりウエルド部から破壊する、いわゆるウエ
ルド強度が低いという欠点を有している。特に複
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、ウエルド部からの破壊が急増
するという問題がある。従来から、ウエルド強度の低下に対しては、圧
縮成形あるいは射出成形においては使用する金型
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、PPS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つている。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、配合剤としてFe₂O₃を
用いた成形材料が市販されているが、該材料によ
る成形品はウエルド強度は向上したにもかかわら
ず引張強度は低く、かつFe₂O₃は湿度の影響によ
り変色するという欠点があり、湿度の高い場所で
の使用には適していない。また、充填剤としての
ガラス繊維の径について、径を小さくすることに
よりウエルド強度を向上せしめるという提案もあ
るが顕著な効果は認められない。本発明者は、かかる問題点の認識にもとずいて
種々研究、検討を行なつた。その結果、合成樹脂
の難燃化剤として使用されるラジカル捕捉剤は
PPS樹脂に配合されると成形時の固化温度（結晶
化温度）を低下せしめる作用を有し、かかる作用
が樹脂の流動性を向上し、ウエルド部における溶
着性を高めること、更にラジカル捕捉剤としてビ
スマス、アンチモンあるいは、それらの化合物は
PPS樹脂が親和性を示し好適に配合しうることを
見い出した。本発明はかかる事実にもとずいて完
成されたものである。即ち、本発明はポリフエニ
レンサルフアイド樹脂とビスマス、アンチモンあ
るいはそれらの化合物の少なくとも１種類とガラ
ス繊維とからなることを特徴とするポリフエニレ
ンサルフアイド樹脂成形材料を提供するものであ
る。本発明におけるビスマス、アンチモンあるい
はそれらの化合物の少なくとも１種類とガラス繊
維とからなるPPS樹脂成形材料は成形時の流動性
が良好であり、成形性が優れているので成形加工
が容易である。また、有毒なガスを発生すること
もない。成形品は機械的強度や電気的特性が従来
のPPS樹脂成形品より優れている。 PPS樹脂は未架橋のものと、架橋されたものが
あるが、いずれも使用できる。更に、架橋度の異
なつた２種類あるいは数種類を組合せることもで
きる。かかるPPS樹脂は米国フイリツプスペトロ
ーリアム社から“ライトン”PPSという商標名で
製造販売されているものが広く知られていて、Ｖ
−１、Ｐ−２、Ｐ−３、Ｐ−４、Ｐ−６の各グレ
ードが好適に使用されうる。 PPS樹脂が親和性を示すビスマス、アンチモン
あるいはそれらの化合物はPPSに配合されると成
形時の固化温度を低下せしめ、樹脂の流動性を向
上させ、従つてウエルド部の融着が完全に行われ
るなど有用な効果を示す。ビスマス、アンチモン
はそれぞれ金属単体が使用できる。また、ビスマ
ス化合物として、三酸化ビスマス、塩化ビスマ
ス、硫酸ビスマス（）、オルトリン酸ビスマス、
酢酸ビスムチル（塩基性酢酸ビスマス）、キセロ
フオルム（ビスマストリブロモフエニレイト）
が、アンチモン化合物としては、三酸化アンチモ
ン、第一硫化アンチモン、第二硫化アンチモン、
三フツ化アンチモン、吐酒石（酒石酸アンチモニ
ルカリウム）などが挙げられる。好ましくはビス
マス、アンチモン金属単体あるいはそれらの無機
化合物である。また入手及び取扱いの容易性から
は酸化物が好ましい。かかるビスマス、アンチモ
ンあるいはそれらの化合物は細かく粉砕された粉
末状のものが流動性、機械的強度及びPPS樹脂と
の親和性の点で好ましい。また１種類に限定され
るものではなく、２種類以上を併用することがで
きる。本発明のPPS樹脂成形材料はPPS樹脂とビスマ
ス、アンチモンあるいはそれらの化合物の少なく
とも１種類の配合物とガラス繊維とからなるが、
ガラス繊維は成形品の機械的強度の向上のために
必要である。かかるガラス繊維はPPS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、
Ｃガラス、Ｓガラス、Ａガラスなど各種のガラス
繊維を使用することができる。ガラス繊維の形態
はチヨツプドストランド、ロービング、ミルドフ
アイバーなどいずれでもよいが、長い繊維や過剰
に使用することは成形材料の流動性を低下させる
ので適当でない。配合時のガラス繊維は好ましく
は直径５〜20ミクロン、長さ0.5〜10mm程度のも
の、特に好ましくは直径13ミクロン、長さ３mmの
チヨツプドストランドである。ガラス繊維はビニ
ルシラン、アミノシラン、エポキシシラン、メル
カプトシランなどの公知のシランカツプリング剤
あるいは集束剤で表面処理を施こしてもよく、こ
れらの処理は成形時の加工性を優れたものとし、
しかも成形品の耐水性、電気特性を向上せしめ
る。 PPS樹脂とビスマス、アンチモンあるいはそれ
らの化合物の少なくとも１種類とガラス繊維の配
合割合は特に限定されないが、成形時の流動性及
び成形品の機械的強度などの面から好ましい態様
はPPS樹脂99.9〜80重量％、ビスマス、アンチモ
ンあるいはそれらの化合物の少なくとも１種類
0.1〜20重量％からなる配合物95〜30重量％とガ
ラス繊維５〜70重量％である。特に配合物50〜70
重量％とガラス繊維50〜30重量％であるのが好ま
しい。これらの配合割合は経済性の面と成形品の
所要強度との関係において、必要かつ充分な量を
超えない方がよい。 PPS樹脂とビスマス、アンチモンあるいはそれ
らの化合物の少なくとも１種類及びガラス繊維と
の混合方法は公知の方法が採用される。たとえ
ば、PPS樹脂とビスマス化合物をヘンシエルミキ
サーなどの混合機により機械的に均一に混合して
予備混合物とし、次いで該予備混合物とガラス繊
維とをスクリユー式の単軸または２軸の混合押出
し機に投入し、300〜400℃に加熱、溶融、混練を
経て冷却し、ペレツト化することにより成形材料
とすることができる。本発明の成形材料は、本発明の目的を逸脱しな
い範囲でPPS樹脂に対して他の熱可塑性樹脂また
は熱硬化性樹脂を併用することができる。かかる
樹脂としては、たとえば、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、メタ
クリル樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリカ
ーボネート、フツ素樹脂、ポリアミド―イミド、
エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などの公知の樹脂
が挙げられる。また、ガラス繊維以外の強化剤、
たとえば、炭素繊維、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、熱安定剤、発泡剤、離型
剤、酸化防止剤などを併用することができる。本発明の成形材料は、ビスマス、アンチモンあ
るいはそれらの化合物の少なくとも１種及びガラ
ス繊維が適度に配合されていることにより、成形
時の流動性が向上し、従つて、従来種々のトラブ
ル原因となる充填剤、配合剤あるは強化剤の偏在
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は機械的強度、即ちウエル
ド強度、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樹脂成形材料に見られない
優れた強度を有するものである。本発明の成形材料は、通常の成形方法により成
形を行なうことができる。特に圧縮成形あるいは
射出成形において、従来、機械的強度が低いため
PPS樹脂成形材料の使用が困難であつた成形品、
とりわけ複雑な形状の成形品あるいは、二次加工
を必要とする成形品に好適に使用できる。本発明
の成形材料は、車輛用機材、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
は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ツ
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通りであ
る。即ち、溶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。固化温度は示差熱天秤（理学電機
製）を使用し、340℃から５℃／分の降温条件で
測定した。成形品の機械的強度はJIS−K7113に
従つて試験片を調製し、“テンシロン”引張試験
機（東洋ボールドウイン社製）を用いて引張ウエ
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℃、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。実施例１ PPS樹脂として“ライトン”PPS Ｐ―４グレ
ード（米国フイリツプスペトローリアム社製）と
三酸化ビスマスを57/3重量部の割合に配合しヘン
シエルミキサーにて混合し予備混合物を得た。こ
の予備混合物にガラス繊維としてチヨツプドスト
ランドCS―03―MA―497（長さ３mm、旭フアイ
バーグラス社製）40重量部を加えて、スクリユー
径40mmφ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℃、スクリユー回転毎分30回
転で押出し、ペレツトを作成した。このペレツト
を射出成形機を使用してシリンダー温度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―K7113に従つて強度試験片
を調製し、引張試験機にて引張ウエルド強度及び
引張強度を測定した。別に溶融粘度をフローテス
ターにて測定した。測定結果を第１表に示した。実施例２〜４実施例１における三酸化ビスマスの配合割合を
第１表に示す配合割合に変えた他は実施例１と同
様の方法でペレツト及び成形品を作成し、引張ウ
エルド強度、引張強度及び溶融粘度を測定した。
測定結果を第１表に示した。

【表】実施例５〜18 実施例１における三酸化ビスマスを第２表に示
す、ビスマス、アンチモンあるいはそれらの化合
物に変えた他は実施例１と同様の方法でペレツト
及び成形品を作成し、引張ウエルド強度、引張強
度及び溶融粘度を測定した。測定結果を第２表に示した。比較例１〜３第３表に示す配合物及び配合割合で、実施例と
同様の方法によりペレツト及び成形品を作成し、
引張ウエルド強度、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。

【表】

【表】実施例19、比較例４実施例１及び比較例１の配合物について固化温
度を測定して、その結果を第４表に示した。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１ポリフエニレンサルフアイド樹脂とビスマ
ス、アンチモンあるいはそれらの化合物の少なく
とも１種類とガラス繊維とからなることを特徴と
するポリフエニレンサルフアイド樹脂成形材料。２ポリフエニレンサルフアイド樹脂99.9〜80重
量％、ビスマス、アンチモンあるいはそれらの化
合物の少なくとも１種類0.1〜20重量％からなる
配合物95〜30重量％とガラス繊維５〜70重量％と
からなる特許請求の範囲第１項記載の成形材料。