JP2002097364A

JP2002097364A - ポリフェニレンサルファイド樹脂組成物

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Publication number: JP2002097364A
Application number: JP2001234819A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Miyamori; 強宮森; Yoshihisa Yamamoto; 喜久山本; Masami Kato; 雅己加藤; Seiji Komori; 政二小森; Tetsuo Shimizu; 哲男清水
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2001-08-02
Filing date: 2001-08-02
Publication date: 2002-04-02
Anticipated expiration: 2020-05-11
Also published as: JP3646678B2

Abstract

(57)【要約】【課題】射出成形性および強度の機械的特性のような
ポリフェニレンサルファイドの特性を備えるとともに、
一般的なポリテトラフルオロエチレンを主成分とする摺
動材が有する優れた摩擦摩耗特性のような摺動特性を備
えるポリフェニレンサルファイド樹脂組成物をうる。【解決手段】その融点以上の温度で焼成されてえられ
た数平均分子量が１５０万以上で平均粒径２〜８００μ
ｍのＰＴＦＥ粉末またはフィブリル化しうる数平均分子
量が１５０万以上の高分子量ＰＴＦＥからなる芯部とフ
ィブリル化しない低分子量ＰＴＦＥからなる殻部とから
なる平均粒径０．０５〜１μｍのＰＴＦＥ微粒子が、マ
トリックスとしてのＰＰＳに組成物中含量が４０〜８０
重量％となるように充填されてなり、測定温度３００℃
におけるメルトフローレートが０．０１以上であるＰＰ
Ｓ樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリフェニレンサ
ルファイド（以下、ＰＰＳと称す）樹脂組成物、特にポ
リテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥと称す）が
高い割合で充填され、自動車、産業機器分野の軸受、す
べり板、ガイド部材などの摺動部材に適したＰＰＳ樹脂
組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＰＰＳは優れた耐熱性、機械的特性、成
形性を有する樹脂であり、特に射出成形ができること
は、産業上大きな利点である。一方、ＰＴＦＥは、成形
用原料として微粒子や粉末の形状で市販されており、耐
熱耐寒性・難燃性・非粘着性・防汚性・耐薬品性・耐候
性・電気特性などの性質を活かして利用されており、摺
動材料にも広く適用されている。ＰＴＦＥは、射出成形
のような溶融加工はできず、通常生産性の低い圧縮成形
により成形される。

【０００３】摺動性の優れた樹脂組成物としてＰＴＦＥ
を添加したＰＰＳ樹脂組成物が市販されている。この樹
脂組成物は、通常、ＰＴＦＥ含量が組成物基準で３０重
量％までであり、機械的強度が高い、成形性がよい、射
出成形ができるなどの利点を有するが、摺動材としては
ＰＴＦＥをマトリックスとする市販の摺動材（たとえ
ば、ダイキン工業（株）製ポリフロンＴＦＥフィラー入
りモールディングパウダー）と比べてシール性、摩擦摩
耗特性、耐衝撃性が不充分である。

【０００４】特開昭５０−１１９０４０号公報には、Ｐ
ＰＳに分子量３０万（後述の溶融粘度で約６×１０⁵ポ
イズに相当する）以上の未焼成ＰＴＦＥを０．５〜５０
重量％配合混練することが記載されている。未焼成ＰＴ
ＦＥとしてはモールディングパウダーと呼ばれるＰＴＦ
Ｅ粉末が使用され、えられるＰＰＳ樹脂組成物の耐衝撃
性がＰＴＦＥ粉末のフィブリル化により改善される。実
施例によればＰＴＦＥ含量は最高でも３０重量％であ
る。この方法により本発明のようなＰＴＦＥ高充填のＰ
ＰＳ樹脂組成物を調製すると、フィブリル化によりＰＰ
Ｓ固有の射出成形性が失われる。

【０００５】特開昭６２−２３２４５７号公報には、Ｐ
ＰＳ１００重量部に対して１〜８０重量部のＰＴＦＥ
を、ＰＴＦＥの融点以下の温度で混練することが記載さ
れている。しかし、この公報で用いられるＰＴＦＥは固
体潤滑剤として市販されている微粉末であり、それらは
通常分子量１００万（溶融粘度で約６×１０⁶ポイズに
相当する）以下、特に３０万（溶融粘度で約６×１０⁵
ポイズに相当する）以下である。分子量１５０万以上
（溶融粘度で１０⁷ポイズより大きい）の高分子量ＰＴ
ＦＥは使用されていない。また、実質的に本発明のよう
なＰＴＦＥ高充填のＰＰＳ樹脂組成物も開示されていな
い。

【０００６】特開昭６３−１７５０６５号公報には、直
鎖状ＰＰＳ３０〜８５重量％、オキソベンゾイルポリエ
ステル５〜３０重量％およびＰＴＦＥ１０〜６０重量％
を含んでなる樹脂組成物が開示されている。しかし、こ
こで使用されているＰＴＦＥも潤滑用の低分子量ＰＴＦ
Ｅである。

【０００７】特開昭６３−２１３５６１号公報には、そ
の融点以上の温度で予め焼成されたＰＴＦＥをＰＰＳに
５０重量％以下の量で配合することが記載されている
が、用いられているＰＴＦＥは分子量の低いもの（数平
均分子量１０〜４０万と推定される）である。実施例に
おいて、ＰＴＦＥを１５重量％使用した例が記載されて
いるが、５０重量％より多いと利点がないことが明細書
中に記載されている。

【０００８】特開平３−２１２４４２号公報には、モー
ルディングパウダーまたはファインパウダーとして市販
されている高分子量ＰＴＦＥ粉末３〜４０重量％、およ
び低分子量ＰＴＦＥ粉末５〜４０重量％をＰＰＳに配合
し、高分子量ＰＴＦＥをフィブリル化させることにより
ＰＰＳ樹脂組成物の強度を高くする記載がなされてい
る。しかし、この実施例において、ＰＴＦＥの合計含量
は最高でも３５重量％である。

【０００９】特開平４−１５４８４２号公報には、ＰＰ
Ｓに高分子量ＰＴＦＥを溶融混合することが開示されて
いるが、その量は２０重量％と低い。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、ＰＴＦ
Ｅは低分子量のものが潤滑剤としてＰＰＳ樹脂組成物に
添加され高分子量のものが強化剤としてＰＰＳ樹脂組成
物に添加されていたにすぎない。高分子量ＰＴＦＥをＰ
ＰＳに高い割合で充填することは行なわれておらず、一
般的なＰＴＦＥを主成分とする摺動材と比べて充分な摺
動特性を備えたＰＴＦＥを含むＰＰＳ樹脂組成物は現在
までえられていない。一般に、ＰＰＳに対して高分子量
ＰＴＦＥを高充填したばあいは、ＰＴＦＥのフィブリル
化ないし凝集により樹脂組成物の流動性がなくなる。低
分子量ＰＴＦＥを高充填したばあいは、流動性はあるが
凝集による分散不良が生じた樹脂組成物がえられたり、
機械的性質に劣った樹脂組成物がえられたりする。

【００１１】本発明は前記問題点に鑑みなされたもので
あり、その目的は、射出成形性、優れた機械的特性、耐
熱性のようなＰＰＳの特性を備えるとともに、一般的な
ＰＴＦＥを主成分とする摺動材が有する優れた摩擦摩耗
特性、シール性、耐薬品性、耐衝撃性を備えるＰＰＳ樹
脂組成物を提供すること、およびそのような樹脂組成物
の製法を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、そ
の融点以上の温度で焼成されてえられた数平均分子量が
１５０万以上で平均粒径２〜８００μｍのＰＴＦＥ粉末
またはフィブリル化しうる数平均分子量が１５０万以上
の高分子量ＰＴＦＥからなる芯部とフィブリル化しない
低分子量ＰＴＦＥからなる殻部とからなる平均粒径０．
０５〜１μｍのＰＴＦＥ微粒子が、マトリックスとして
のＰＰＳに組成物中含量が４０〜８０重量％、好ましく
は４５〜８０重量％となるように充填されてなり、測定
温度３００℃におけるメルトフローレート（ＭＦＲ）が
０．０１以上であるＰＰＳ樹脂組成物に関する。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明で使用されるＰＰＳは、機
械的特性、耐熱性および成形性に優れた熱可塑性樹脂で
あり、未加硫もしくは一部加硫されたＰＰＳおよびその
混合物、または変性物であってよい。その分子量は特に
限定されない。また、その融点は、２７０〜３００℃で
あることが好ましい。好ましいＰＰＳとして、たとえ
ば、フィリップス社製の「ライトンＰ−４」、呉羽化学
工業（株）製の「Ｗ−２１４」、（株）トープレン製の
「Ｔ−４」などがあげられる。

【００１４】本発明で使用されるＰＴＦＥは、耐熱耐寒
性、難燃性、非粘着性、防汚性、耐薬品性、耐候性、電
気特性などに優れた樹脂であり、数平均分子量が１５０
万以上の高分子量ＰＴＦＥ（通常、３８０℃における溶
融粘度が１０⁷ポイズより大きい）である。数平均分子
量が１５０万より小さくなると、ＰＰＳ樹脂組成物に対
して摺動性を付与できるが、成形品の強度、伸びなどの
機械的特性が充分でなくなる傾向がある。好ましい分子
量は、数平均分子量で３００万以上（溶融粘度で１０⁸
ポイズ以上）、より好ましくは溶融粘度で１０¹⁰〜約１
０¹³ポイズ（数平均分子量は数千万と推定される。）で
ある。また、本発明で使用されるＰＴＦＥの融点は、３
２７〜３４５℃であることが好ましい。このようなＰＴ
ＦＥとして、たとえば、平均粒径２〜８００μｍ、好ま
しくは５〜５００μｍ、さらに好ましくは１０〜３００
μｍのあらかじめ焼成されたＰＴＦＥ粉末、または、フ
ィブリル化しうる高分子量ＰＴＦＥからなる芯部とフィ
ブリル化しない低分子量ＰＴＦＥからなる殻部とからな
る複合ＰＴＦＥ微粒子があげられる。

【００１５】このようなＰＴＦＥが本発明のＰＰＳ樹脂
組成物中にＰＰＳ基準で４０〜８０重量％、好ましくは
４５〜８０重量％充填される。ＰＴＦＥ充填量が４０重
量％より少ないとＰＰＳ樹脂組成物の限界ＰＶやシール
性が低下し、８０重量％より多いと実質的にＰＰＳ樹脂
組成物の成形が困難になり、成形品強度が低下する。特
に好ましい充填量は４５〜７０重量％である。

【００１６】本発明のＰＰＳ樹脂組成物は、ＰＰＳおよ
びＰＴＦＥ以外に、フィラー、他の高分子成分などを含
みうる。

【００１７】フィラーは耐摩耗性、機械的性質の向上の
ために配合され、フィラーとして各種の繊維状または粒
子状の有機または無機フィラーを用いることができる。
フィラー配合量は、組成物基準で通常５〜４０重量％で
ある。繊維状フィラーとしては、たとえば、ガラス繊
維、炭素繊維、芳香族ポリアミド樹脂、芳香族ポリエス
テル樹脂などがあげられ、粒子状フィラーとしては、た
とえば、グラファイト、二硫化モリブデン、金属粉末な
どがあげられる。

【００１８】高分子成分は、さらに耐衝撃性を高めるた
めに配合される。配合量は１〜２０重量％である。この
高分子として、ポリケトン類、ポリエーテルサルホン、
ポリサルホン、液晶ポリマーなどのいわゆるエンジニア
リングプラスチック、エチレン／テトラフルオロエチレ
ン共重合体、フッ化ビニリデン系ポリマーなどのフッ素
樹脂、およびエラストマーがあげられる。

【００１９】前記本発明のＰＰＳ樹脂組成物、すなわ
ち、その融点以上の温度で焼成されてえられた数平均分
子量１５０万以上の高分子量ＰＴＦＥからなる平均粒径
２〜８００μｍのＰＴＦＥ粉末または数平均分子量１５
０万以上の高分子量ＰＴＦＥからなるフィブリル化しう
る芯部と低分子量ＰＴＦＥからなるフィブリル化しない
殻部とからなる平均粒径０．０５〜１μｍのＰＴＦＥ微
粒子が、マトリックスとしてのＰＰＳに組成物中含量が
４０〜８０重量％となるように充填されてなり、ＭＦＲ
が０．０１以上であるＰＰＳ樹脂組成物は、ＰＴＦＥ粉
末またはＰＴＦＥ微粒子およびＰＰＳを用いて、ＰＰＳ
の融点以上かつ高分子量ＰＴＦＥの融点以下の温度で同
時に溶融混練を行なうことにより製造することができ
る。

【００２０】ＰＰＳの融点は通常２７０〜３００℃であ
り、ＰＴＦＥの融点は通常３２７〜３４５℃である。混
練温度は両者の中間あたり、すなわち３１０±１５℃が
好ましく、より好ましくは３１０±１０℃である。この
ような条件の温度で溶融混練することにより、過度なＰ
ＴＦＥのフィブリル化を起こすことなくＰＴＦＥを高い
割合で配合することが可能となる。ＰＴＦＥの融点以上
の温度で混練すると、ＰＴＦＥ粉末同士が凝集し、その
結果えられるＰＰＳ組成物の溶融粘度が著しく上昇し、
射出成形性が失われる。なお、従来は通常、ＰＰＳへ無
機繊維などを混練するばあいは、約２８０〜３５０℃の
広い範囲の温度で行なわれていた。

【００２１】本発明のＰＰＳ樹脂組成物は、好ましく
は、その融点近傍またはそれ以上の温度で焼成し粉砕し
てえられた粉末状のＰＴＦＥとＰＰＳとを、ＰＰＳの融
点以上かつＰＴＦＥの融点以下の温度で同時に溶融混練
することにより製造される。この粉末状ＰＴＦＥは、焼
成されることによってフィブリル化が抑制されＰＰＳ中
で分散しやすくなっている。このＰＴＦＥ粉末の平均粒
径は２〜８００μｍの広い範囲内にあればよいが、成形
物の外観上、好ましくは５〜５００μｍ、より好ましく
は１０〜３００μｍの範囲内にあればよい。

【００２２】前述のように本発明のＰＰＳ樹脂組成物
は、ＰＰＳの融点以上かつ高分子量ＰＴＦＥの融点以下
の温度での同時溶融混練により製造されるが、数平均分
子量１５０万以上の高分子量ＰＴＦＥからなるフィブリ
ル化しうる芯部と低分子量ＰＴＦＥからなるフィブリル
化しない殻部とからなる平均粒径０．０５〜１μｍのＰ
ＴＦＥ微粒子とＰＰＳとを溶融混練するばあい、高分子
量ＰＴＦＥの融点はこのＰＴＦＥ微粒子を後述するＤＳ
Ｃによる融解特性の測定でえられるチャート上の最高ピ
ーク温度とする。この微粒子状ＰＴＦＥは、たとえば、
特開平４−１５４８４２号公報に記載の方法により、フ
ィブリル化しうる高分子量ＰＴＦＥからなる芯部とフィ
ブリル化しない低分子量ＰＴＦＥからなる殻部とからな
る平均粒径０．０５〜１μｍのコロイド状ＰＴＦＥ微粒
子であり、水性分散体を凝集・凝析・乾燥することによ
りえられる平均粒径１００〜１０００μｍの凝集粉末の
形で使用するのが好ましい。芯部と殻部との重量比は９
０：１０〜５０：５０が好ましい。芯部の高分子量ＰＴ
ＦＥの数平均分子量は１５０万以上であるが、好ましく
は３００万〜数千万である。殻部の低分子量ＰＴＦＥの
数平均分子量は数千〜１００万である。芯部と殻部との
重量比を考慮してそれぞれの数平均分子量を算術平均し
てえられる微粒子の平均分子量が１５０万以上であるこ
とが好ましい。この微粒子を高分子量ＰＴＦＥの融点以
上の温度で熱処理し、粒径５〜３００μｍの大きさに粉
砕した粉末をＰＰＳと溶融混練することも好ましい。

【００２３】前記芯・殻構造のＰＴＦＥ微粒子を溶融混
練するばあい、熱処理されたＰＴＦＥ粉末を溶融混練す
るばあいよりもＰＴＦＥがより良好に分散した均一な組
成物がえられ、その外観も優れている。

【００２４】本発明において、ＰＴＦＥおよびＰＰＳの
融点は、デュポン社製１０９０示差走査熱量計（ＤＳ
Ｃ）を用いて１０℃／分の割合で室温から昇温すること
によりえられる吸熱カーブのピーク温度とした。ダブル
ピークのばあいは、高温側のピーク温度とした。

【００２５】本発明においては、ＰＴＦＥの数平均分子
量が１５０万以上か１５０万より小さいかは、ＰＴＦＥ
の溶融粘度を測定することにより判断できる。ＰＴＦＥ
の溶融粘度は、まず下記に示す（Ａ）法により測定が行
なわれる。（Ａ）法により測定可能（ＰＴＦＥが流出す
るばあい）であるばあいは、その測定値を溶融粘度とす
る。（Ａ）法により測定不可能なばあい、すなわちＰＴ
ＦＥが流出しないばあいには、下記に示す（Ｂ）法によ
り測定し、その測定値を溶融粘度とすることができる。
前述したように、数平均分子量が１５０万であるばあい
に溶融粘度は１０⁷ポイズであるので、溶融粘度の測定
値が１０⁷ポイズより大きいばあいは、数平均分子量は
１５０万以上であることがわかる。

【００２６】（Ａ）法：島津製作所製高化式フローテス
ターを用い、ポリマー粉末を内径１１．３ｍｍのシリン
ダーに装填し、温度３８０℃で５分間保持したのち、ピ
ストンに荷重し（７または３２ｋｇ）、内径（２Ｒ）
０．２１ｃｍ、長さ（Ｌ）０．８ｃｍのオリフィスを通
して押出し、流出量（Ｑ：ｃｍ²／秒）を測定して、溶
融粘度をつぎの式で求める。

【００２７】

【数１】

【００２８】この方法において、数平均分子量が１５０
万のばあいにえられる値は約１０⁷ポイズである。

【００２９】（Ｂ）法：「サーモフレックス試料下位置
ＴＭＡ」（理学電機株式会社製）を用いて以下の手順で
クリープ試験を行ない測定する。

【００３０】まず、試料を次の方法で作製する。内径５
０ｍｍの円筒形の金型に、８０ｇのＰＴＦＥの粉末また
は微粒子を紙片にはさんで充填し、約３０秒間徐々に圧
力をかけて最終圧力約３５２ｋｇ／ｃｍ²となるように
し、この圧力を２分間保つ。次に金型から成形体を取り
出し、３７１℃で昇温した空気電気炉中で９０分間焼成
し、続いて１℃／分の速度で２５０℃まで降温し、この
温度で３０分間保った後取り出す。この円柱形の焼成体
を側面にそって切削加工し、厚み０．５ｍｍの帯状シー
トをうる。

【００３１】このシートから、幅４〜５ｍｍ、長さ１５
ｍｍの小片を切り取り、幅と厚みを正確に測定し、断面
積を計算する。小片の両端に試料装着金具を装着間距離
が１．０ｃｍになるように取り付ける。この金具−試料
のアセンブリーを円柱状の炉に入れ、２０℃／分の速度
で室温から３８０℃まで昇温し、この温度を保持する。
約５分間保持したのち、約１５ｇの負荷をかける。伸び
の時間変化の曲線から、負荷後の６０〜１２０分の間の
伸びを読取り、時間（６０分）に対する割合を求める。
溶融粘度を次の式から計算する。

【００３２】

【数２】

【００３３】但し、η ＝溶融粘度（ポイズ）Ｗ＝引っ張り荷重（ｇ）Ｌｒ＝試料の長さ（３８０℃）（ｃｍ）ｇ＝重力の定数９８０ｃｍ／秒² ｄＬｒ／ｄＴ＝６０〜１２０分の間の伸びの時間に対する割合（ｃｍ／秒）Ａｒ＝試料の断面積（３８０℃)(ｃｍ²）ここで、別に求めた熱膨脹の測定から、Ｌｒ／Ａｒは次
式を用いて計算することができる。

【００３４】Ｌｒ／Ａｒ＝０．８０×Ｌ（室温での長
さ）÷Ａ（室温での断面積）

【００３５】本発明において、大きなＰＴＦＥ粉末の平
均粒径はＪＩＳＫ６８９１−５．４に準拠して５０
ｇの粉末を用いて測定し、小さなＰＴＦＥ粉末およびＰ
ＴＦＥ微粒子の平均粒径は、（株）堀場製作所製ＣＡ
ＰＡ５００を用い、粉末を２重量％のＣ₇Ｆ₁₅ＣＯＯＮ
Ｈ₄水溶液中に超音波により分散し、自然沈降法により
測定した。

【００３６】なお、本発明で用いるＰＴＦＥは１重量％
未満の次記変性剤で共重合変性されたＰＴＦＥを含みう
るが、この変性により本発明の効果は損なわれない。変
性剤として、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロ
アルキルビニルエーテル、パーフルオロアルキル（炭素
数１〜１０）エチレン、パーフルオロアルキル（炭素数
１〜１０）アリルエーテル、および式：ＣＦ₂＝ＣＦ
〔ＯＣＦ₂ＣＦＸ（ＣＦ₂）_m〕_nＯＣＦ₂（ＣＦ₂）_pＹ
（式中、Ｘはフッ素またはトリフルオロメチル基、Ｙは
ハロゲン、ｍは０または１の数、ただしｍが１のばあ
い、Ｘはフッ素に限る、ｎは０〜５の数、ｐは０〜２の
数を表す）で示される化合物があげられる。

【００３７】具体的には、本発明のＰＰＳ樹脂組成物
は、公知の混合方法を利用してえられる。たとえば、Ｖ
型ブレンダ、タンブラー、ヘンシェルミキサーなどの混
合機によりＰＰＳ、ＰＴＦＥおよびその他の成分を混合
したのち、さらに、二軸押出し機などの溶融混練装置を
用いて混練することによりえられる。ここでＰＰＳ樹脂
組成物はペレットとしてえられる。また、溶融混練装置
内で溶融しているＰＰＳに、ＰＴＦＥおよびその他の成
分を供給してもよい。

【００３８】このようにしてたとえばペレット状でえら
れたＰＰＳ樹脂組成物は、一般的熱可塑性樹脂用の成形
機械、たとえば射出成形機、圧縮成形機、押出し成形機
などにより所望の形状、たとえば、シート状、パイプ
状、板状に成形することができる。この樹脂組成物の溶
融成形性はＭＦＲ（測定温度３００℃）の値により判断
される。樹脂組成物を溶融成形するためには樹脂組成物
のＭＦＲ（３００℃）が０．０１以上でなくてはならな
い。また、ＭＦＲ（３００℃）の上限は成形性の面から
は特に限定されないが、高分子量ＰＴＦＥを配合したば
あいは後述する実施例３に示す２．５程度である。射出
成形するためには樹脂組成物のＭＦＲ（３００℃）が
０．０３以上でなくてはならない。ＭＦＲ（３００℃）
が０．０３のとき溶融粘度は約１０⁷である。ＭＦＲの
測定は、本発明においては、ＭＥＬＴＩＮＤＥＸＥＲ
（（株）東洋精機製作所製）を使用して、試験圧力５ｋ
ｇｆ／ｃｍ²、オリフィス径２．１ｍｍ、オリフィス長
８ｍｍで行なった。

【００３９】前述のようにしてえられる本発明のＰＰＳ
樹脂組成物は、ＰＴＦＥが高い割合で充填されているの
で、ＰＰＳの有する機械的特性、耐熱性および成形性、
特に射出成形性とともに、ＰＴＦＥの有する耐熱耐寒
性、難燃性、非粘着性、防汚性、耐薬品性、耐候性、電
気特性などを充分に備える。

【００４０】

【実施例】つぎに、実施例により本発明を説明するが、
本発明はこの範囲に限定されるものではない。

【００４１】実施例１および２ＰＰＳ（Ｔ−４：トープレン社製、融点２８０℃）と、
いったん融点以上の温度で熱処理を受けたＰＴＦＥ粉末
（ダイキン工業（株）製ポリフロンＭ−１２を３８０℃
で加熱処理し粉砕した平均粒径１５０μｍの粉末：融点
３２９℃、溶融粘度約２×１０¹¹ポイズ（（Ｂ）法によ
る））を表１に示す配合割合でヘンシェルミキサーによ
り均一に混合し、えられた粉末８０ｇをブラベンダーミ
キサーにより３００℃（実施例１）および３２０℃（実
施例２）で１０分間溶融混練した。えられた組成物のＭ
ＦＲを、それぞれ３００℃、３２０℃および３４０℃の
温度で求めた。結果を表１に示す。

【００４２】実施例３ステンレス製アンカー型拡販翼と温度調節用ジャケット
を供え、内容量が６Ｌのステンレス鋼（ＳＵＳ３１６）
製オートクレーブに、脱イオン水２９６０ｍｌ、および
パーフルオロオクタン酸アンモニウム１．０ｇを仕込
み、５５℃に加温しながら、窒素ガスで３回、ＴＦＥガ
スで２回系内を置換して酸素を除いた後、ＴＦＥで内圧
を８ｋｇｆ／ｃｍ²にして攪拌を２５０ｒｐｍ、内温を
５５℃に保った。

【００４３】つぎにヘキサフルオロプロペン（ＨＦＰ）
０．４ｇ、続いて２０ｍｌの水に３４ｍｇ（全水量に対
し２３ｐｐｍ）の過硫酸アンモニウム（ＡＳＰ）を溶か
した水溶液をＴＦＥで圧入し、オートクレーブ内圧を９
ｋｇｆ／ｃｍ²にした。反応温度は５５℃、攪拌速度は
２５０ｒｐｍに維持した。ＴＦＥを、オートクレーブの
内圧が常に９±０．５ｋｇｆ／ｃｍ²に保たれるように
連続的に供給した。

【００４４】開始剤を添加してから反応で消費されたＴ
ＦＥが４８０ｇに達した時点で、ＴＦＥの供給と攪拌を
停止し、かつオートクレーブ内のＴＦＥを放出し、つぎ
にＴＦＥで内圧を９ｋｇｆ／ｃｍ²まで昇圧しながら２
０ｍｌの水に７００ｍｇ（全水量に対し２３３ｐｐｍ）
のＡＳＰを溶かした水溶液、および１，２−ジクロロエ
タン２０ｇを圧入した。その後、攪拌することで反応を
再開し、オートクレーブの内圧が常に９±０．５ｋｇｆ
／ｃｍ²に保たれるようにＴＦＥを連続的に供給した。

【００４５】合計６００ｇのＴＦＥモノマーが反応に消
費された時点で、攪拌およびモノマー共有を停止し、直
ちにオートクレーブ内のガスを常圧になるまで放出し反
応を終了させた。全反応時間は１７時間であり、芯部と
殻部との重量比は８０：２０であった。えられたラテッ
クスに炭酸アンモニウムを添加し、攪拌して凝析・洗浄
ののち、１４０℃で１５時間攪拌して平均粒径５００μ
ｍの凝集粉末をえた。合計３バッチの反応を行なった。
粉末を構成する微粒子の平均粒径は０．２０〜０．２１
μｍであった。芯部の溶融粘度は、約１．５〜約２．０
×１０¹¹ポイズであり、殻部の溶融粘度は、約２０００
〜約３０００ポイズであった。粉末をＤＳＣで測定した
ところ、吸熱カーブはダブルピークを示し、高温側のピ
ーク温度は３３８℃であった。

【００４６】なお、この粉末の平均分子量は高分子量Ｐ
ＴＦＥに属するに充分な大きさであり、通常、それに対
応する溶融粘度は約１０⁸ポイズ以上であるが、芯・殻
構造のために見掛け上低い溶融粘度を有する。

【００４７】この粉末を用いて表１の組成で混練を行な
い、ＭＦＲを測定した。結果を表１に示す。

【００４８】実施例４実施例３で用いたＰＴＦＥ粉末をさらに３５０℃で１時
間熱処理（焼成）し、粉砕してえられた粒径３５μｍの
ＰＴＦＥ粉末と、実施例１で用いたＰＰＳとを重量比７
０：３０で使用した以外は実施例１と同様にして溶融混
練を行ないＭＦＲを測定した。結果を表１に示す。

【００４９】比較例１混練温度を３４０℃とした以外は実施例１と同様にして
溶融混練を行ないＭＦＲを測定した。結果を表１に示
す。

【００５０】比較例２ＰＴＦＥとしてダイキン工業（株）製ポリフロンＭ−１
２（融点３４１℃、溶融粘度約２×１０¹¹ポイズ
（（Ｂ）法による）、未焼成、芯・殻構造ではないも
の）を用い、ＰＰＳとＰＴＦＥとの重量比を７０：３０
にした以外は実施例１と同様にして溶融混練を行ないＭ
ＦＲを測定した。結果を表１に示す。

【００５１】実施例５実施例１で用いたＰＰＳ４０重量％、実施例１で用いた
ＰＴＦＥ５０重量％および炭素繊維（呉羽化学工業
（株）製Ｍ−２０１Ｓ）１０重量％をヘンシェルミキサ
ーで均一に混合し、えられた混合粉末を二軸押出し機
（（株）東洋精機製作所製ラボプラストミル）により２
８０〜３００℃で溶融混練しペレット化した。押出速度
は１．５ｋｇ／時であった。えられたペレット状樹脂組
成物の３００℃で測定したＭＦＲは０．０３であった。

【００５２】このペレットを射出成形機（住友重機械工
業（株）製ＳＧ５０）に供給し、シリンダー温度２７０
〜３２０℃、金型温度１４０℃として各種試験片を作製
した。えられた試験片を利用して、ペレット状樹脂組成
物のロックウェル硬度、引張強度、伸び、引張弾性率、
曲げ強度、曲げ弾性率、比摩耗量、および摩擦係数を測
定した。結果を表２に示す。

【００５３】ロックウェル硬度は、（株）安田精機製作
所製ロックウェル硬さ試験機を使用し、ＡＳＴＭＤ７
８５にしたがってＲスケールにより測定した。

【００５４】引張強度、伸びおよび引張弾性率は、オリ
エンテック社製万能試験機を使用し、ＡＳＴＭＤ６３
８にしたがって室温下、引張強度１０ｍｍ／分として測
定した。曲げ強度および曲げ弾性率は、オリエンテッ
ク社製万能試験機を使用し、ＪＩＳＫ６９１１にした
がって室温下、曲げ速度２ｍｍ／分として測定した。

【００５５】比摩耗量・摩擦係数は、オリエンテック社
製鈴木・松原式（スラスト型）摩擦摩耗試験機を使用
し、次の条件下に測定した：荷重：１０ｋｇｆ／ｃｍ² 速度：６０ｍ／分距離：１０ｋｍ雰囲気：ドライ相手材：鋼（Ｓ４５Ｃ）

【００５６】実施例６ＰＴＦＥとして実施例４のＰＴＦＥ粉末を用い、表２に
示す組成を適用したほかは、実施例５と同様に溶融混練
を行ない、同じ特性を測定した。結果を表２に示す。な
お、えられた樹脂組成物の３００℃で測定したＭＦＲは
１．０であった。

【００５７】比較例３ＰＴＦＥとしてダイキン工業（株）製ルブロンＬ−５Ｆ
（融点３２７℃、溶融粘度２×１０⁵ポイズ（（Ａ）法
による））を用いたほかは、実施例５と同様に溶融混練
を行ない、同じ特性を測定した。結果を表２に示す。な
お、えられた樹脂組成物の３００℃で測定したＭＦＲは
３．３であった。

【００５８】比較例４ＰＴＦＥとして実施例１で用いたＰＴＦＥ粉末を用い、
ＰＰＳとＰＴＦＥと炭素繊維の重量比を６０：２０：２
０とした以外は実施例５と同様に溶融混練を行ない、同
じ特性を測定した。結果を表２に示す。なお、えられた
樹脂組成物の３００℃で測定したＭＦＲは１８であっ
た。

【００５９】

【表１】

【００６０】

【表２】

【００６１】表１から明らかなように、ＰＰＳの融点以
上かつＰＴＦＥの融点以下の温度で溶融混練を行うと、
ＰＴＦＥの充填量が高くても流動性を有する（成形性が
優れた）樹脂組成物がえられることがわかる。また、Ｐ
ＴＦＥの融点より低い温度では樹脂組成物の流動性がよ
り高いことがわかる。

【００６２】また、表２から明らかなように、高分子量
ＰＴＦＥを用いると低分子量ＰＴＦＥを用いたばあいよ
り機械的強度が向上し、かつＰＴＦＥの高充填により優
れた摩擦摩耗特性がえられることがわかる。したがっ
て、本発明のＰＰＳ樹脂組成物は各種のシール材、軸受
などに好適である。

【００６３】

【発明の効果】本発明によれば、射出成形性、優れた機
械的特性、耐熱性、シール性、耐薬品性、耐衝撃性を備
えるとともに、摩擦摩耗特性のような摺動特性が優れて
いるＰＰＳ樹脂組成物がえられる。

フロントページの続き (72)発明者加藤雅己大阪府摂津市西一津屋１番１号ダイキン工業株式会社淀川製作所内 (72)発明者小森政二大阪府摂津市西一津屋１番１号ダイキン工業株式会社淀川製作所内 (72)発明者清水哲男大阪府摂津市西一津屋１番１号ダイキン工業株式会社淀川製作所内Ｆターム(参考） 3J011 SA01 SC05 4J002 BD122 BD152 BN032 CF163 CL063 CN011 DA026 DA036 DA066 DG026 DL006 FA042 FB082 FD012 FD013 FD016 FD172 GJ02 GM00 GM05 GN00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】その融点以上の温度で焼成されている数
平均分子量が１５０万以上で平均粒径２〜８００μｍの
ポリテトラフルオロエチレン粉末またはフィブリル化し
うる数平均分子量が１５０万以上の高分子量ポリテトラ
フルオロエチレンからなる芯部とフィブリル化しない低
分子量ポリテトラフルオロエチレンからなる殻部とから
なる平均粒径０．０５〜１μｍのポリテトラフルオロエ
チレン微粒子が、マトリックスとしてのポリフェニレン
サルファイドに組成物中含量が４０〜８０重量％となる
ように充填されてなり、測定温度３００℃における組成
物のメルトフローレートが０．０１以上であるポリフェ
ニレンサルファイド樹脂組成物。
【請求項２】その融点以上の温度で焼成されている数
平均分子量が１５０万以上で平均粒径２〜８００μｍの
ポリテトラフルオロエチレン粉末またはフィブリル化し
うる数平均分子量が１５０万以上の高分子量ポリテトラ
フルオロエチレンからなる芯部とフィブリル化しない低
分子量ポリテトラフルオロエチレンからなる殻部とから
なる平均粒径０．０５〜１μｍのポリテトラフルオロエ
チレン微粒子が、マトリックスとしてのポリフェニレン
サルファイドに組成物中含量が４５〜８０重量％となる
ように充填されてなる請求項１記載のポリフェニレンサ
ルファイド樹脂組成物。
【請求項３】さらに、組成物中含量が５〜４０重量％
となるようにフィラーが充填されてなる請求項１記載の
ポリフェニレンサルファイド樹脂組成物。