JP2002012762A - ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物 - Google Patents
ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物Info
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Abstract
有している機械的特性や化学的特性の低下を招くことな
く、その成形品の金型からの離型性を向上させることの
できるポリアリ−レンスルフィド樹脂組成物を提供する
こと。 【解決手段】(a)ポリアリ−レンスルフィド樹脂30
〜75質量%と、(b)充填剤25〜70質量%との合
計100質量部に対して、(c)酸価が10mgKOH
/g以上であり、かつ滴点が120℃以下である酸化ポ
リエチレンワックス0.08〜1.0質量部を配合して
なるポリアリ−レンスルフィド樹脂組成物。
Description
ルフィド樹脂組成物に関する。さらに詳しくは、成形品
の離型性と機械的特性のバランスの改善されたポリアリ
ーレンスルフィド樹脂組成物に関するものである。
た耐熱性、難燃性、剛性、耐薬品性および電気絶縁性を
有している。そこで、このポリアリーレンスルフィド樹
脂は、自動車部品や、電気・電子機器、化学機器の部品
などの成形材料に広く用いられている。また、このポリ
アリーレンスルフィド樹脂は、ガラス繊維などの繊維状
強化剤を配合することによって、その機械的強度をさら
に高めることができると共に対コスト物性比が良好にな
ることから、これら繊維状強化剤を配合したポリアリー
レンスルフィド樹脂組成物が、より高い耐熱性や機械的
強度の要求される成形品の素材として用いられている。
ド樹脂やポリアリーレンスルフィド樹脂組成物は、その
成形金型などの金属との親和性が高く、また溶融状態か
ら固化する際の収縮率が小さいため、成形品の金型から
の離型性に劣るという難点がある。そこで、このポリア
リーレンスルフィド樹脂の成形品の金型からの離型性を
向上させるため、各種の離型剤が提案されている。例え
ば、特開昭54−162752号公報においては、ステ
アリン酸亜鉛やステアリン酸リチウムなどの脂肪酸金属
塩が提案され、特開昭58−74751号公報において
はグリセロールトリステアレートやペンタエリスリトー
ルテトラステアレートなど多価アルコールと脂肪酸との
エステル、特開平9−59513号公報においては多価
脂肪族カルボン酸と一価脂肪族アルコールからなるエス
テル、さらに米国特許第4395509号明細書におい
てはN,N’−アルキレンビスアルカンアミドなどを用
いる方法がそれぞれ提案されている。これら離型剤を用
いると、成形品の金型からの離型性は向上するのである
が、これらポリアリーレンスルフィド樹脂やポリアリー
レンスルフィド樹脂組成物は、その成形加工温度が高い
ことから、離型剤が分解してガスを発生し、成形品表面
にいわゆるガス焼けを発生したり、機械的強度の低下を
招くという問題を有している。
には、ポリアリーレンスルフィド樹脂に繊維状強化剤と
低分子量ポリエチレンを配合したポリアリーレンスルフ
ィド樹脂組成物が提案されている。また、特開平8−2
83575号公報には、高分子量を有し、かつ非架橋構
造を有するポリアリーレンスルフィド樹脂に、低分子量
ポリエチレンまたは低分子量ポリプロピレンを配合した
ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物が提案されてい
る。しかしながら、これら低分子量ポリオレフィンを配
合すると、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の離型
性は向上するが、ポリアリーレンスルフィド樹脂が有す
る耐熱性や難燃性、剛性、耐薬品性などの機械的特性や
化学的特性の低下を招くようになる。このため、これら
離型性と機械的特性や化学的特性とを共に満足する物性
バランスの良好なポリアリーレンスルフィド樹脂組成物
が得られるには至っていない。
フィド樹脂が本来的に有する高い耐熱性や難燃性、剛
性、耐薬品性などの機械的特性や化学的特性の低下を招
くことなく、その成形加工時の成形品の金型からの離型
性を向上させることのできる成形材料の開発が要望され
ている。
レンスルフィド樹脂が本来的に有している機械的特性や
化学的特性の低下を招くことなく、その成形品の金型か
らの離型性を向上させることのできるポリアリーレンス
ルフィド樹脂組成物を提供することを目的とするもので
ある。
を解決するため種々検討を重ねた結果、ポリアリーレン
スルフィド樹脂に、充填剤および特定の性質を有する酸
化ポリエチレンワックスを特定の配合割合において配合
してなるポリアリーレンスルフィド樹脂組成物によれ
ば、上記目的を達成することができるということを見出
し、これら知見に基づいて本発明を完成するに至った。
ある。 〔1〕(a)ポリアリーレンスルフィド樹脂30〜75
質量%と、(b)充填剤25〜70質量%との合計10
0質量部に対して、(c)酸価が10mgKOH/g以
上であり、かつ滴点が120℃以下である酸化ポリエチ
レンワックス0.08〜1.0質量部を配合してなるポ
リアリーレンスルフィド樹脂組成物。 〔2〕(a)ポリアリーレンスルフィド樹脂35〜70
質量%と、(b)充填剤30〜65質量%との合計10
0質量部に対して、(c)酸価が15mgKOH/g以
上であり、かつ滴点が110℃以下である酸化ポリエチ
レンワックス0.1〜0.8質量部を配合してなるポリ
アリーレンスルフィド樹脂組成物。
ド樹脂組成物は、(a)成分のポリアリーレンスルフィ
ド樹脂30〜75質量%と、(b)成分の充填剤25〜
70質量%との合計100質量部に対して、(c)成分
の酸価が10mgKOH/g以上であり、かつ滴点が1
20℃以下である酸化ポリエチレンワックス0.08〜
1.0質量部を配合してなるポリアリーレンスルフィド
樹脂組成物である。
アリーレンスルフィド樹脂は、その重合体鎖を構成する
基本的な繰返し単位が、アリーレン基と硫黄原子から構
成されている。このアリーレン基としては、例えば、p
−フェニレン基、m−フェニレン基、o−フェニレン
基、アルキル基置換フェニレン基、ハロゲン置換フェニ
レン基、p,p’−ビフェニレン基、p,p’−ジフェ
ニレンスルホン基、p,p’−ジフェニレンエーテル
基、p,p’−ジフェニレンカルボニル基、ナフタレン
基などが挙げられる。
ンスルフィド樹脂としては、これらアリーレン基の中で
も、p−フェニレン基を有するp−フェニレンスルフィ
ド基を基本的構成単位とするポリフェニレンスルフィド
が好適に用いられる。また、このp−フェニレンスルフ
ィド基とm−フェニレンスルフィド基を有する共重合体
も好適に用いられる。このポリフェニレンスルフィド共
重合体においては、さらにp−フェニレンスルフィド基
を有する繰返し単位の含有割合が70モル%以上であ
り、かつこのp−フェニレンスルフィド基を有する繰返
し単位とm−フェニレンスルフィド基を有する繰返し単
位がブロック状に含有されているブロック共重合体が好
適に用いられる。
リフェニレンスルフィド共重合体は、公知の種々の製造
方法によって製造されたものを用いることができる。例
えば、2官能性のハロゲン化芳香族化合物を主体とする
原料から縮重合することによって得られる実質的に線状
構造の高分子量ポリフェニレンスルフィドが好適に用い
られる。また、この2官能性のハロゲン化芳香族化合物
と共に、3官能性のハロゲン化芳香族化合物などを用い
て、重合体鎖中に部分的な分岐構造や架橋構造を形成さ
せたポリフェニレンスルフィドやポリフェニレンスルフ
ィド共重合体も好適に用いることができる。さらに、実
質的に線状構造を有するポリフェニレンスルフィドに、
熱架橋あるいは酸化架橋などの処理をして、その溶融粘
度を調整したものを用いることもできる。そして、これ
ら(a)成分として用いるポリアリーレンスルフィド樹
脂は、その溶融粘度〔測定温度310℃、剪断速度12
00/秒〕が50〜10,000ポイズ、好ましくは1
00〜5,000ポイズであるものが好適に用いられ
る。
充填剤が好適に用いられる。この繊維状充填剤として
は、例えば、アラミド繊維などの有機繊維や、ガラス繊
維、炭素繊維、アスベスト繊維、シリカ繊維、シリカア
ルミナ繊維、ジルコニア繊維、窒化硼素繊維、窒化珪素
繊維、硼素繊維、チタン酸カリ繊維、ステンレス繊維、
アルミニウム金属繊維、チタン金属繊維、銅金属繊維、
真鍮繊維などの無機繊維が挙げられる。これら繊維状充
填剤の中では、ガラス繊維、炭素繊維およびチタン酸カ
リ繊維が特に好ましい繊維状充填剤である。
剤、板状充填剤を併用することができる。この粒状充填
剤としては、カーボンブラック、シリカ、石英、ガラス
ビーズ、ガラス粉、珪酸カルシウム、珪酸アルミニウ
ム、カオリン、タルク、クレー、ケイソウ土、ウォラス
トナイト、酸化鉄、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ、
炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸カルシウム、
硫酸バリウム、炭化珪素、窒化珪素などが挙げられる。
そして、板状充填剤としては、マイカ、ガラスフレー
ク、各種金属箔などが挙げられる。このように、繊維状
充填剤に、粒状充填剤や板状充填剤を併用すると、これ
を充填して得られるポリアリーレンスルフィド樹脂組成
物の成形によって得られる成形品の機械的強度の向上と
同時に、寸法安定性や電気的性質を向上させることがで
きる。
維状充填剤や、繊維状充填剤と併用する粒状充填剤や板
状充填剤は、(a)成分のポリアリーレンスルフィド樹
脂に配合するに先立ち、表面処理や収束処理を施すのが
好ましい。このような表面処理剤や収束処理剤として
は、公知のエポキシ系化合物やイソシアネート系化合
物、シラン系化合物、チタネート系化合物を使用すれば
よい。
ンワックスについては、その酸価が10mgKOH/g
以上で、かつ滴点が120℃以下であるものを用いる。
この酸化ポリエチレンワックスは、エチレンの重合によ
り製造されたものであってもよいし、高分子量ポリエチ
レンを熱分解して製造したものであってもよく、その分
子量が1,000〜6,000程度であるもの、また、
その密度が0.94〜0.97g/cm3 程度であるも
のが好ましい。
エチレンワックスの化学的性質が、ASTM D138
6に準拠して測定した酸価の値が10mgKOH/g以
上であるものを用いる。それは、この酸価の値が10m
gKOH/g未満であるもの、すなわち、酸化されてカ
ルボキシル基を有しているが、その酸化の度合いの低い
ものや、酸化処理されていないポリエチレンワックスを
用いたのでは、充分な離型性が得られないことがあるか
らである。そして、この(c)成分の酸化ポリエチレン
ワックスの酸価の値は、15mgKOH/g以上である
ものがより好ましい。なお、この(c)成分の酸化ポリ
エチレンワックスの酸価の値は高いものほど好ましい
が、60mgKOH/g程度が上限である。
ワックスのASTM D127に準拠して測定した滴点
が120℃以下であるものを用いる。これは、この滴点
が120℃を超えるものでは、充分な離型性が得られな
いことがあるからである。そして、この(c)成分の酸
化ポリエチレンワックスの滴点は、110℃以下である
ものがさらに好ましい。なお、この酸化ポリエチレンワ
ックスの滴点は低いものが好ましいのであるが、その下
限は100℃程度である。
チレンワックスとしては、その酸価の値が15mgKO
H/g以上であり、かつ、その滴点が110℃以下であ
るものが特に好適に用いられる。
ド樹脂組成物における各成分の組成割合は、(a)成分
のポリアリーレンスルフィド樹脂30〜75質量%と、
(b)成分の充填剤25〜70質量%との合計100質
量部に対して、(c)成分の酸化ポリエチレンワックス
を0.08〜1.0質量部とする。
フィド樹脂の組成割合を30〜75質量%とするのは、
(a)成分の組成割合が30質量%未満であると、得ら
れるポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の機械的強度
の低下を招くほか、流動性が低下して成形加工性の低下
も招くようになるからである。また、この(a)成分の
組成割合が75質量%を超えると、得られるポリアリー
レンスルフィド樹脂組成物の機械的強度、特に剛性が不
足するようになるからである。そして、この(a)成分
のポリアリーレンスルフィド樹脂の組成割合は、35〜
70質量%であるものがさらに好ましい。
5〜70質量%とするのは、この(b)成分の組成割合
が25質量%未満であると、得られるポリアリーレンス
ルフィド樹脂組成物の機械的強度、特に剛性が不足する
ようになるからである。また、この(b)成分の組成割
合が70質量%を超えると、得られるポリアリーレンス
ルフィド樹脂組成物の機械的強度の低下を招くほか、流
動性が低下して成形加工性の低下も招くようになるから
である。そして、この(b)成分の充填剤の組成割合
は、30〜65質量%であるものがさらに好ましい。
ックスの組成割合を、(a)、(b)両成分の合計10
0質量部に対して0.08〜1.0質量部とするのは、
この(c)成分の組成割合が0.08質量部未満である
と、得られるポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の成
形加工時の成形品の金型からの離型性の低下を招くよう
になる。また、この(c)成分の組成割合が1.0質量
部を超えると、得られるポリアリーレンスルフィド樹脂
組成物の特性、すなわち、繊維状充填剤で強化されたポ
リアリーレンスルフィド樹脂の本来的に有する機械的強
度や化学的性質の低下を招くようになるからである。そ
して、この(c)成分の酸化ポリエチレンワックスの組
成割合は、(a)、(b)両成分の合計100質量部に
対して0.1〜0.8質量部とするのがより好ましい。
ド樹脂組成物における各成分の組成割合については、
(a)成分のポリアリーレンスルフィド樹脂35〜70
質量%と、(b)成分の充填剤30〜65質量%との合
計100質量部に対して、(c)成分の酸化ポリエチレ
ンワックスを0.1〜0.8質量部であるものが、この
ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の成形加工時の成
形品の金型からの離型性と、ポリアリーレンスルフィド
樹脂の本来的に有する機械的強度や化学的性質とのバラ
ンスにより優れることから特に好ましい。
脂組成物を製造するにあたっては、公知の方法により行
うことができる。例えば、タンブラーやヘンシェルミキ
サーなどの混合機により、各原料成分および必要に応じ
て添加する各種添加剤を均一に混合した後、一軸押出機
あるいは二軸押出機に供給して溶融混練し押出してペレ
ット化する方法によることができる。この場合の溶融混
練条件については、特に制約はなく、例えば、ポリアリ
ーレンスルフィド樹脂の溶融温度よりも5〜100℃高
い温度、より好ましくは10〜60℃高い温度とすれば
よい。また、添加剤としては、難燃剤や酸化防止剤、紫
外線防止剤、滑剤、核剤、発泡剤、着色剤などが用いら
れる。
さらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限
定されるものではない。
1,000ポイズのポリフェニレンスルフィド樹脂〔ト
ープレン社製:T−3〕を用い、また(b)成分の充填
剤としては、繊維径10μm、長さ3mmのガラス繊維
〔旭ファイバーグラス社製:CS03JAFT591〕
を用いた。そして、この(a)成分の使用割合は、これ
ら(a)成分と(b)成分との合計に対して60質量%
とし、かつ(b)成分の使用割合を(a)成分と(b)
成分との合計に対して40質量%とした。
クスとしては、酸価が15〜19mgKOH/gであ
り、かつ滴点が100〜108℃である酸化ポリエチレ
ンワックス〔クラリアントジャパン社製:Hostal
ub H12〕を用いた。そして、この(c)成分の使
用割合は、上記(a)、(b)両成分の合計100質量
部に対して、0.2質量部とした。
均一に混合した後、二軸混練押出機に供給した。二軸混
練押出機においてはシリンダー温度を320℃に設定し
て溶融混練し、ストランドに押出した後、冷却して切断
することにより、ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物
のペレットを得た。
物の評価 流動性の評価 上記(1)において得られたポリフェニレンスルフィド
樹脂組成物の射出成形時の流動性を、スパイラルフロー
の長さにより評価した。射出成形機としては、30トン
射出成形機〔東芝機械社製〕を用い、シリンダー温度3
20℃、金型温度135℃、射出圧力100MPaの条
件下に、厚み1mmの試験片を作成し、その場合のスパ
イラルフローの長さを測定した。結果を第1表に示す。
樹脂組成物につき、その剛性の評価を、ASTM D7
90に準拠した曲げ強度および曲げ弾性率を測定するこ
とにより行った。結果を第1表に示す。
樹脂組成物につき、その耐衝撃性の評価を、ASTM
D256に準拠した耐衝撃強度の測定により行った。結
果を第1表に示す。
樹脂組成物につき、その成形品の金型からの離型性の評
価をした。射出成形機としては、50トン射出成形機
〔日本製鋼所社製〕を用い、シリンダー温度320℃、
金型温度135℃、冷却時間5秒の条件下に、成形品と
して、縦60mm、横80mm、厚さ3mmの底板上の
中央部に、高さ30mm、外径20mm、厚さ2mmの
円筒を設けた形状を有する成形品を射出成形した。そし
て、この射出成形後、金型から成形品を取り出し、その
射出成形品における円筒の根元部へのクラックの発生状
況を目視によって判定した。この判定の基準は、下記の
とおりとした。結果を第1表に示す。
ンワックスの配合割合を0.1質量部とした他は、実施
例1と同様にした。結果を第1表に示す。
ンワックスとして、酸価が22〜28mgKOH/gで
あり、かつ滴点が102〜107℃である酸化ポリエチ
レンワックス〔クラリアントジャパン社製:Hoe−W
axPED522〕を0.5質量部用いた他は、実施例
1と同様にした。結果を第1表に示す。
ンワックスの配合割合を0.05質量部とした他は、実
施例1と同様にした。結果を第1表に示す。
ンワックスとして、実施例3で用いた酸化ポリエチレン
ワックスを、1.2質量部用いた他は、実施例1と同様
にした。結果を第1表に示す。
ポリエチレンワックスに代えて、酸価が0mgKOH/
g、かつ滴点が110〜115℃のポリエチレンワック
ス〔クラリアントジャパン社製:Hoe−WaxPE8
20〕を0.2質量部用いた他は、実施例1と同様にし
た。結果を第1表に示す。
ンワックスとして、酸価が15〜19mgKOH/gで
あり、かつ滴点が120〜125℃の酸化ポリエチレン
ワックス〔クラリアントジャパン社製:Hoe−Wax
PED191〕を0.2質量部用いた他は、実施例1と
同様にした。結果を第1表に示す。
スルフィド樹脂の使用割合を(a)成分と(b)成分と
の合計に対して70質量%とし、(b)成分の充填剤の
使用割合を(a)成分と(b)成分との合計に対して3
0質量%とし、これら(a)(b)両成分100質量部
あたりの(c)成分の酸化ポリエチレンワックスの配合
割合を0.3質量部とした他は、実施例1と同様にし
た。結果を第2表に示す。
における溶融粘度が300ポイズのポリフェニレンスル
フィド樹脂〔トープレン社製:T−1〕を(a)成分と
(b)成分との合計に対して50質量%用い、(b)成
分として、実施例1で用いたガラス繊維を(a)成分と
(b)成分との合計に対して30質量%、および粒状充
填剤として炭酸カルシウム〔白石工業社製:P−30〕
を(a)成分と(b)成分との合計に対して20質量%
用い、(c)成分の酸化ポリエチレンワックスの配合割
合を0.1質量部とした他は、実施例1と同様にした。
結果を第2表に示す。
と同一のポリフェニレンスルフィド樹脂を(a)成分と
(b)成分との合計に対して40質量%用い、(b)成
分として、実施例1で用いたガラス繊維を(a)成分と
(b)成分との合計に対して60質量%用いた他は、実
施例1と同様にした。結果を第2表に示す。
と同一のポリフェニレンスルフィド樹脂を(a)成分と
(b)成分との合計に対して35質量%用い、(b)成
分として、実施例1で用いたガラス繊維を(a)成分と
(b)成分との合計に対して35質量%、および実施例
5と同一の炭酸カルシウムを(a)成分と(b)成分と
の合計に対して30質量%用いた他は、実施例1と同様
にした。結果を第2表に示す。
スルフィド樹脂の使用割合を(a)成分と(b)成分と
の合計に対して80質量%とし、(b)成分の充填剤の
使用割合を(a)成分と(b)成分との合計に対して2
0質量%とした他は、実施例4と同様にした。結果を第
2表に示す。
と同一のポリフェニレンスルフィド樹脂を(a)成分と
(b)成分との合計に対して25質量%用い、(b)成
分として、実施例1で用いたガラス繊維を(a)成分と
(b)成分との合計に対して40質量%、および実施例
5と同一の炭酸カルシウムを(a)成分と(b)成分と
の合計に対して35質量%用いた他は、実施例7と同様
にした。結果を第2表に示す。
ィド樹脂が本来的に有している機械的特性や化学的特性
の低下を招くことなく、その成形品の金型からの離型性
を向上させることのできるポリアリーレンスルフィド樹
脂組成物を提供することができる。
Claims (2)
- 【請求項1】(a)ポリアリーレンスルフィド樹脂30
〜75質量%と、(b)充填剤25〜70質量%との合
計100質量部に対して、(c)酸価が10mgKOH
/g以上であり、かつ滴点が120℃以下である酸化ポ
リエチレンワックス0.08〜1.0質量部を配合して
なるポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。 - 【請求項2】(a)ポリアリーレンスルフィド樹脂35
〜70質量%と、(b)充填剤30〜65質量%との合
計100質量部に対して、(c)酸価が15mgKOH
/g以上であり、かつ滴点が110℃以下である酸化ポ
リエチレンワックス0.1〜0.8質量部を配合してな
るポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
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JP2000195763A JP4762401B2 (ja) | 2000-06-29 | 2000-06-29 | ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物 |
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