JP2871048B2 - ポリアリーレンスルフィド樹脂ペレットの製造方法 - Google Patents

ポリアリーレンスルフィド樹脂ペレットの製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はポリアリーレンスルフィド樹脂ペレットの改
善された製造方法に関するものであり、更に詳しくはポ
リアリーレンスルフィド樹脂のペレットを得るに当り、
該ポリアリーレンスルフィド樹脂として非溶融状態での
機械的な圧縮による造粒物を用いることを特徴とするポ
リアリーレンスルフィド樹脂のペレット製造方法に関す
るものであり、該方法によりペレット作製が高効率に且
つ安定的に行うことが出来、更に製品の品質が高められ
る。
(従来の技術) ポリアリーレンスルフィド樹脂は耐熱性、耐薬品性、
難燃性、電気的性質並びに機械的性質などが優れるエン
ジニアリングプラスチックであり、成形材料として各種
の用途に用いられているが、通常は各種の充填剤や添加
剤を配合したポリアリーレンスルフィド樹脂組成物のペ
レットとして射出成形機や押出成形機などの成形加工機
械に供給され、各種の形状の成形品としている。この際
該ペレットの形状が良くないと円滑な成形加工機械への
供給がなされなくなり成形品の品質が悪くなる。
ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物のペレットを作
製する方法は通常押出機の様な溶融混練機に該組成物の
原料配合物を供給し加熱溶融し混練りペレット化する
が、ポリアリーレンスルフィド樹脂自体がかさ密度の小
さな微細な粉体である為に該溶融混練機への原料配合物
の安定供給性が損なわれ、生産性が低下するだけでなく
得られるペレットの形状が悪化する。更にポリアリーレ
ンスルフィド樹脂の微細な粉体中に空気が多量に混入さ
れ易く、溶融混練機内での好ましくない酸化や変質を引
き起こしたり得られるペレットが密でなくなる事が生じ
る。
該問題点を解決する為に使用するポリアリーレンスル
フィド樹脂粉体のかさ密度を大きくする事が必要であ
る。しかしながら、該ポリアリーレンスルフィド樹脂は
通常、高温下で特殊溶媒中にて重合した後該溶媒から分
離する事により得ることが出来るが、平均20〜30μmの
微細な粉となる為そのままではかさ密度(緩み)は0.3
前後と小さいものとなる。そこでかさ密度を大きくする
ため特別な重合方法あるいは造粒方法を採る事も出来る
が一般的でないのが問題である。
尚、ポリアリーレンスルフィド樹脂粉体を溶融混練機
で予めペレット化してから該ペレットに各種の充填剤や
添加剤を加えた原料配合物を溶融混練機でペレット化す
る場合は安定に効率良く生産する事ができるが、最初の
ポリアリーレンスルフィド樹脂粉体のペレット化工程自
体が前述の理由で生産性が低い上、品質、コストの上で
も好ましくないので該方法は取り難い。
(発明が解決しようとする課題) 本発明は、上記のごとき状況に鑑み、ペレット作製が
高効率に且つ安定的に行うことが出来、更に製品の品質
が高められたポリアリーレンスルフィド樹脂のペレット
製造方法を提供することにある。
(課題を解決するための手段) 本発明は、特にポリアリーレンスルフィド樹脂の造粒
物と充填剤、必要により他の添加剤とを溶融混練し、ペ
レット化することを特徴とするポリアリーレンスルフィ
ド樹脂ペレットの製造方法、また造粒物が機械的な圧縮
により真比重0.7以上の固形物の粉砕物である上記製造
方法、更に造粒物の50重量%以上が1.0mm以上の粒子径
を有するものである上記製造方法に関する。
本発明におけるポリアリーレンスルフィド樹脂は を繰り返し単位として部分的にあるいはすべてに含む重
合体であり、例えば、特公昭45−3368号に開示されてい
る方法で得ることが出来る。
該重合体は (ここでRはアルキル基、ニトロ基、フェニル基、カル
ボキシル基、カルボン酸の金属塩基、アルコシ基または
アミノ基を表すものとする。)、三官能結合 などの結合を含むことが出来る。これらのポリアリーレ
ンスルフィドの代表的なものにはポリフェニレンスルフ
ィド、ポリフェニレンスルフィドケトン、ポリフェニレ
ンスルフィドスルフォン、ポリフェニレンスルフィドケ
トンスルフォンなどが含まれる。
これらの各種ポリアリーレンスルフィド樹脂はその分
子量は特に制限はなく又非架橋物あるいは架橋物及びこ
れらの混合物が含まれる。また、該樹脂は好ましくは50
重量%以上が粒径0.5mm以下の粉末で用いられる。
本発明に於いては、ポリアリーレンスルフィド樹脂造
粒物はポリアリーレンスルフィド樹脂粉末を機械的に造
粒したものであるが、該造粒物を得るにはポリアリーレ
ンスルフィド樹脂の粉体を該樹脂の融点以下で非溶融状
態のまま機械的に圧縮し、例えばシートや棒状の固形物
とした後粉砕することで得ることが出来る。該固形物の
真比重は0.7以上が適切で0.8以上がより好ましく0.7以
上であれば該固形物が外力に対して脆くなく、他の原
料、例えば充填剤等との配合時あるいは溶融混練機への
供給時に形状を保持でき、本発明の目的を達するうえで
好ましい。更に該固形物は通常の粉砕機を用いて任意の
粒状物とすることが出来るが、該造粒物の粒度は特に制
限は無い。しかしながら該造粒物の50重量%以上が1.0m
m以上の粒子径を有するのが微粉の余計な発生が無くよ
り好ましい。尚、前述の非溶融状態での機械的な圧縮の
具体的方法は例えばポリアリーレンスルフィド樹脂の粉
体を回転する2個のローラ間にフィードスクリュウによ
り押し込み該ローラにより高圧で圧縮成形する方法を挙
げることが出来る。
本発明に於けるポリアリーレンスルフィド樹脂はポリ
アリーレンスルフィド樹脂単独及び該樹脂と充填剤、必
要により他の添加物との組成物が包含される。かかる充
填剤や他の添加物の種類、量については特に制限はない
が、それらの量は80重量%以下が好ましい。充填剤につ
いては各種の無機及びの有機の充填材を1種又は2種以
上組合わせて加えることができる。具体的にはシリカ、
ケイ藻土、ドロマイト、γ−アルミナ、γ以外のアルミ
ナ、酸化チタン、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化マグネシウ
ム、アンチモン酸、酸化アンチモン、バリウムフェライ
ト、ストロンチウムフェライト、酸化ベリリウム、軽
石、軽石バルーン、酸化鉛、酸化ビスマス、酸化ジルコ
ニウムなどの酸化物;水酸化亜鉛、水酸化アルミニウ
ム、水酸化マグネシウムなどの水酸化物;炭酸リチウ
ム、炭酸カルシウム、炭酸亜鉛、炭酸マグネシウム、ド
ーソナイトなどの炭酸塩;硫酸カルシウム、硫酸バリウ
ム、硫酸アンモニウム、亜硫酸カルシウムなどの硫酸又
は亜硫酸塩;タルク、クレー、マイカ、アスベスト、ガ
ラス繊維、ガラスバルーン、ガラスビーズ、ケイ酸カル
シウム、モンモリロナイト、ベントナイトなどのケイ酸
塩、ハイドロタルサイト類;その他カーボンブラック、
グラファイト、硫化モリブデン、炭素繊維、ボロン繊
維、炭化ケイ素繊維、チタン酸カリウム、チタン酸、ジ
ルコン酸鉛、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、ホウ酸
カルシウム、ホウ酸ナトリウムなどの無機充填材の粒子
状、繊維状、ウイスカー状、球状、中空状物、更に芳香
族ポリアミド繊維、ポリテトラフルオロエチレン、シリ
コンゴムなどの有機充填材などが挙げられる。
他の添加物としては、例えば有機シラン、チタネー
ト、ジルコネート、ジルコアルミネート、アルミニウム
キレート化合物系カップリング剤などの表面処理剤、酸
化防止剤、熱安定剤、アルカリ金属又はアルカリ土類金
属の酸化物、水酸化物又は炭酸塩などの腐食防止剤、滑
剤、着色剤、結晶核剤、シリコンオイル、ポリアリーレ
ンスフィド樹脂以外の樹脂などが挙げられる。
ポリアリーレンスルフィド樹脂以外の樹脂としては、
例えばポリフェニレンエーテル、ポリアリレート、ポリ
アミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリ1.4−シクロヘキサンジメチレンテ
レフタレート、ポリカーボネート、各種液晶ポリマー
類、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリアリル
サルホン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテル
ケトン、ポリアリーレンスルフィドケトン、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリスチレ
ン、水添スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレン
ゴム、ポリイソプレン、ポリイソブチレン、ポリブテ
ン、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド、ポリ
アミドイミド、ユリア樹脂、フェノール樹脂、DAP樹脂
などの熱可塑性あるいは熱硬化性樹脂が挙げられる。
本発明の溶融混練機は通常スクリュウ式の1軸あるい
は2軸以上の多軸押出機が使用されるがこの限りではな
い。該溶融混練機を用いてポリアリーレンスルフィド樹
脂ペレットを作製する温度は該樹脂の構造によっても異
なるが通常250℃〜400℃である。
(実施例) 次に本発明を実施例により具体的に説明するが本発明
はこれらに限定されるものではない。尚、例中の部は重
量部を示す。
実施例1 平均粒子径が約20μmのポリフェニレンスルフィド樹
脂(緩みかさ密度0.35)の微粉を2個の回転ローラ内に
回転フィードスクリュウにより押し込み、該回転ローラ
の内1個のローラを油圧シリンダーにより5トンの圧で
押し付け(圧縮圧0.83トン/cm)真比重1.05の板状固形
物を得た。該固形物を粉砕機により粉砕し80重量%以上
が1mm〜5mmの粒状物を得た。該ポリフェニレンスルフィ
ド樹脂造粒物100部を3mm長のガラス繊維チョップ65部と
タンブラーにて混合し65mm1軸押出機(L/D=30、圧縮比
3.5のフルフライトスクリュウ)を用いて押出温度330
℃、スクリュウ回転数100rpmの押出条件にて溶融混練し
ガラス繊維含有ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物ペ
レットを作製した。得られたペレットの形状は良好であ
り生産速度は96kg/hrと高吐出で吐出変動も無かった。
比較例1 実施例1のポリフェニレンスルフィド樹脂の微粉100
部と3mm長のガラス繊維チョップ65部を用いて実施例1
と同様にしてガラス繊維含有ポリフェニレンスルフィド
樹脂組成物ペレットを作製した。得られたペレットの形
状は不良であり生産速度は16kg/hrと低吐出で吐出変動
が極めて大きかった。
実施例2 35mm同方向2軸押出機を用いて実施例1で得られたポ
リフェニレンスルフィド樹脂の造粒物を最初のフィード
口に供給し該樹脂100部に対し65部の3mm長のガラス繊維
チョップをシリンダの途中から定量供給し押出温度320
℃、スクリュウ回転数200rpmでガラス繊維含有ポリフェ
ニレンスルフィド樹脂組成物ペレットを作製した。該ペ
レットの生産速度は50kg/hrと高かった。
比較例2 実施例1のポリフェニレンスルフィド樹脂の微粉100
部と3mm長のガラス繊維チョップ65部を用いて実施例2
と同様にしてガラス繊維含有ポリフェニレンスルフィド
樹脂組成物ペレットを作製した。該ポリフェニレンスル
フィド樹脂の微粉が押出機のスクリュウ溝内に噛みこん
でいく速度に限界がありその為ガラス繊維含有ポリフェ
ニレンスルフィド樹脂組成物ペレットの生産速度は24kg
/hrであり実施例2に比較して低かった。
(発明の効果) 本発明のポリアリーレンスルフィド樹脂ペレットの改
善された作製方法は溶融混練り機で該ペレットの作製が
高効率に且つ安定的に行うことが出来、更に製品の品質
を高くすることが出来る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B29B 7/00 - 17/02

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポリアリーレンスルフィド樹脂粉末を機械
    的に造粒したポリアリーレンスルフィド樹脂造粒物を溶
    融混練し、ペレット化することを特徴とするポリアリー
    レンスルフィド樹脂ペレットの製造方法。
  2. 【請求項2】ポリアリーレンスルフィド樹脂粉末を機械
    的に造粒したポリアリーレンスルフィド樹脂造粒物と充
    填剤、必要により他の添加物とを溶融混練し、ペレット
    化することを特徴とするポリアリーレンスルフィド樹脂
    ペレットの製造方法。
  3. 【請求項3】該造粒物が機械的な圧縮により真比重0.7
    以上の固形物の粉砕物であることを特徴とする請求項1
    または2記載のポリアリーレンスルフィド樹脂ペレット
    の製造方法。
  4. 【請求項4】該造粒物の50重量%以上が1.0mm以上の粒
    子径を有するものであることを特徴とする請求項1また
    は2記載のポリアリーレンスルフィド樹脂ペレットの製
    造方法。
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