JP2982237B2 - ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物 - Google Patents

ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物

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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は強度、耐衝撃性などの機械的性質がすぐれ、
しかもウエルド強度が改善されたポリフェニレンスルフ
ィド樹脂組成物に関するものである。
<従来の技術> ポリフェニレンスルフィド樹脂(以下PPS樹脂と略
す)は優れた耐熱性、難燃性、剛性、電気絶縁性などエ
ンジニアリングプラスチックとしては好適な性質を有し
ており、射出成形用を中心として各種電気部品、機械部
品および自動車部品などに使用されている。
しかし、PPS樹脂には、脆く耐衝撃性が低いことおよ
び特にガラス繊維などで補強した強化品のウェルド強度
が低いこと、などの欠点があるため、とりわけこれらの
特性が要求される小型精密部品などの用途においては使
用が制限されている。
このような実状に鑑み、PPS樹脂の耐衝撃性およびウ
ェルド強度の向上を目的にこれまでにもいくつかの検討
がなされており、例えば、特定の範囲内の直径を有する
ガラス繊維を用いる方法(例えば特公昭63−63591号公
報)および粘度の異なる2種のPPS樹脂を併用する方法
(例えば特公昭63−67503号公報)などが提案されてい
る。
<発明が解決しようとする課題> しかし前者の方法においては、特定の径を有する高価
なガラス繊維を使用しなければならないこと、そしてそ
のようなガラス繊維の使用により流動性が低下すること
などの問題がある。一方、後者の方法においては得られ
た組成物のウェルド強度が高々550kgf/cm2であり、十分
な改良がなされているとは言えない。
そこで本発明は、強度、耐衝撃性が優れ、且つウエル
ド強度が改善されたポリフェニレンスルフィド樹脂組成
物の取得を課題とする。本発明者らは、上記課題を解決
するために鋭意検討した結果、特定の分子量分布とメル
トフローレイト保持率を有するPPS樹脂に対し特定のシ
ラン化合物とガラス繊維とを組合せて配合することによ
り、強度、耐衝撃性およびウェルド強度が特異的に向上
する組成物が得られることを見いだし本発明に至った。
<課題を解決するための手段> すなわち本発明は、(A)1−クロロナフタレンを溶
媒とするゲル浸透クロマトグラフ法により求められた数
平均分子量(▲▼)と重量平均分子量(▲▼)
の比が下記(1)式を満たす分子量分布を有し、且つAS
TM D1238−86に準ずる方法(315.5℃、5000g荷重)で
測定されたメルトフローレイト値が下記(2)式を満足
するポリフェニレンスルフィド樹脂100重量部、(B)
分子中に1個以上のイソシアナト基を有するシラン化合
物0.01〜10重量部および(C)ガラス繊維10〜250重量
部より成るポリフェニレンスルフィド樹脂組成物を提供
するものである。
▲▼/▲▼<20 (1) 50<(MF5/MF15)×100<150 (2) (ここで、MF5,MF15はそれぞれ滞留時間5分および15分
におけるメルトフローレイト値を表わす。) 本発明はまた、上記ポリフェニレンスルフィド樹脂組
成物からなるウエルド部を有する成形品を提供するもの
である。
本発明において使用するPPS樹脂(A)は、1−クロ
ロナフタレンを溶媒とするゲル浸透クロマトグラフ法に
より求められた数平均分子量(▲▼)と重量平均分
子量(▲▼)の比が下記(1)式を満たす分子量分
布を有し、且つASTM D1238−86に準ずる方法(315.5
℃、5000g荷重)で測定されたメルトフローレイト値が
下記(2)式を満足することが、本発明の目的を達成す
るためにきわめて重要である。
▲▼/▲▼<20 (1) 50<(MF5/MF15)×100<150 (2) (ここで、MF5,MF15はそれぞれ滞留時間5分および15分
におけるメルトフローレイト値を表わす。) 上記二つの条件を満足しないPPS樹脂(A)にイソシ
アナト基を有するシラン化合物(B)を添加しても耐衝
撃性、ウェルド強度の向上はほとんど得られない。
かかる諸条件を満足するPPS樹脂としては、例えば東
レ・フィリップスペトロリウム社から製造販売されてい
るM2888およびM2588などが挙げられる。
次に本発明で用いる、シラン化合物(B)とは分子中
に一個以上のイソシアナト基を有するアルコキシシラン
またはハロシランであって、例えばγ−イソシアナトプ
ロピルトリエトキシシラン、γ−イソシアナトプロピル
トリメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルメチル
ジメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルメチルジ
エトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルエチルジメ
トキシシラン、γ−イソシアナトプロピルエチルジエト
キシシラン、γ−イソシアナトプロピルトリクロロシラ
ンなどが挙げられ、これらは2種以上を併用することも
できる。
本発明においては、特にこれらイソシアナト基を有す
るシラン化合物(B)は耐衝撃性およびウェルド強度の
改善効果が著しく、他の代表的な有機シラン化合物、例
えば不飽和シラン化合物などを用いても同様の改善効果
を得ることはできない。
PPS樹脂(A)100重量部に対するこれらイソシアナト
基を有するシラン化合物(B)の配合量は0.01〜10重量
部、とくに0.1〜5重量部の範囲が好適である。添加量
が0.01重量部未満では、耐衝撃性およびウェルド強度の
改善効果が十分に発現せず、また10重量部を越えると組
成物の流動性を著しく損なうため好ましくない。
本発明で用いるガラス繊維(C)としては、直径が5
〜15μmの通常市販のプラスチック強化用ガラス繊維ま
たはガラスチョップドストランドが挙げられる。ガラス
繊維(C)の、PPS樹脂(A)100重量部に対する配合量
は、10〜250重量部の範囲が選択される。配合量が10重
量部未満では組成物の機械的強度が不十分であり、250
重量部を越えると流動性が損なわれるので好ましくな
い。
なお、ガラス繊維に加えてその他の充填剤を、本発明
の効果を損なわない限りにおいて配合することが可能で
ある。
かかるガラス繊維以外の充填剤としては、アルミナ繊
維、炭化珪素繊維、セラミック繊維、アスベスト繊維、
石コウ繊維、金属繊維などの無機繊維および炭素繊維な
どの繊維状充填剤や、ワラステナイト、セリサイト、カ
オリン、マイカ、クレー、ベントナイト、アスベルト、
タルク、アルミナシリケートなどの珪酸塩、アルミナ、
塩化珪素、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化
チタンなどの金属化合物、炭酸カルシウム、炭酸マグネ
シウム、ドロマイトなどの炭酸塩、硫酸カルシウム、硫
酸バリウムなどの硫酸塩、ガラス・ビーズ、窒化ホウ
素、炭化珪素およびシリカなどの非繊維状充填剤が挙げ
られ、これらは中空であってもよく、さらにはこれら充
填剤を2種類以上を併用することも可能である。
また本発明のPPS樹脂組成物には、本発明の効果を損
なわない範囲で、酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、結晶核
剤、紫外線防止剤、着色剤、難燃剤などの通常の添加剤
および少量の他種ポリマを添加することができる。
本発明の組成物の調製方法は特に制限はないが、PPS
樹脂、ガラス繊維およびイソシアナト基を有するシラン
化合物の3者をドライブレンドした後PPS樹脂の融点以
上の温度(即ち280〜380℃)で押出機内で溶融混練する
方法、あるいはPPS樹脂とガラス繊維またはPPS樹脂とイ
ソシアナト基を有するシラン化合物の2者をドライブレ
ンドして溶融混練した後、これと残る1者を溶融混練す
る方法が代表的である。
かくして得られる組成物は射出成形などの通常の方法
で成形でき、耐衝撃性、強度などの機械的性質が優れ、
しかもウエルド強度が改善されているため、かかる性質
を生かしてウエルド部を有する成形品に特に適してい
る。
以下に実施例を挙げて本発明をさらに説明する。
<実施例> 実施例および比較例の中で述べられている引張強さ、
曲げ強さ、曲げ弾性率、アイゾット衝撃強さ、ウェルド
強度、メルトフローレイト、分子量および分子量分布は
各々次の方法に従って測定した。
引張強さ:ASTM−D638 曲げ強さ:ASTM−D790 曲げ弾性率:ASTM−D790 アイゾット衝撃強さ:ASTM−D256 ウェルド強度の測定:両端にゲートを有し、試験片中央
部付近にウェルドラインを有するASTM2号ダンベル片を
射出成形し、歪速度5mm/min、支点間距離64mmの条件で
引張試験を行なった。メルトフローレイト:測定温度31
5.5℃、5000g荷重とし、ASTM−D1238−86に準ずる方法
で測定した。なお、滞留時間5分のメルトフローレート
値はプレヒート時間を5分とし、滞留時間15分のメルト
フローレート値はプレヒート時間を15分とすることによ
り行なった。分子量および分子量分布の測定:Waters社
製、ゲル浸透クロマトグラフ装置を用い、高分子論文集
44巻(1987)2月号139〜141頁に開示された方法にし
たがって実施した。
参考例 本実施例および比較例で使用したPPS樹脂原末を以下
に示す。またこれらの特性値を第1表に示す。
PPS−1:東レ−フィリップス・ペトロリウム社製、M25
88 PPS−2:東レ−フィリップス・ペトロリウム社製、M28
88 PPS−3:東レ−フィリップス・ペトロリウム社製、M21
00 PPS−4:東レ−フィリップス・ペトロリウム社製、M29
00 実施例1 PPS−1とγ−イソシアナトプロピルトリエトキシシ
ランとガラス繊維を第2表に示す割合でドライブレンド
した後、300〜310℃の温度条件に設定したスクリュー式
押出機により溶融混練後ペレタイズした。得られたペレ
ットを用い機械特性評価用試験片を成形した。
得られた試験片について測定した引張強さ、曲げ強
さ、曲げ弾性率、アイゾット衝撃強さおよびウェルド強
度を第3表に示す。
実施例2 PPS−2とγ−イソシアナトプロピルトリエトキシシ
ランとガラス繊維を第2表に示す割合でドライブレンド
した後、300〜310℃の温度条件に設定したスクリュー式
押出機により溶融混練後ペレタイズした。得られたペレ
ットを用い機械特性評価用試験片を成形した。
得られた試験片について測定した引張強さ、曲げ強
さ、曲げ弾性率、アイゾット衝撃強さおよびウェルド強
度を第3表に示す。
実施例3 PPS−1とγ−イソシアナトプロピルトリメトキシシ
ランとガラス繊維を第2表に示す割合でドライブレンド
した後、300〜310℃の温度条件に設定したスクリュー式
押出機により溶融混練後ペレタイズした。得られたペレ
ットを用い機械特性評価用試験片を成形した。
得られた試験片について測定した引張強さ、曲げ強
さ、曲げ弾性率、アイゾット衝撃強さおよびウェルド強
度を第3表に示す。
実施例4,5 PPS−1とγ−イソシアナトプロピルトリエトキシシ
ランとガラス繊維を第2表に示す割合でドライブレンド
した後、300〜310℃の温度条件に設定したスクリュー式
押出機により溶融混練後ペレタイズした。得られたペレ
ットを用い機械特性評価用試験片を成形した。
得られた試験片について測定した引張強さ、曲げ強
さ、曲げ弾性率、アイゾット衝撃強さおよびウェルド強
度を第3表に示す。
比較例1 γ−イソシアナトプロピルトリエトキシシランを用い
ないこと以外は実施例1と全く同様にして混練および成
形を実施して評価用試験片を作成した。
得られた試験片について測定した引張強さ、曲げ強
さ、曲げ弾性率、アイゾット衝撃強さおよびウェルド強
度を第3表に示す。
比較例2 γ−イソシアナトプロピルトリエトキシシランを用い
ないこと以外は実施例2と全く同様にして混練および成
形を実施して評価用試験片を作成した。
得られた試験片について測定した引張強さ、曲げ強
さ、曲げ弾性率、アイゾッド衝撃強さおよびウェルド強
度を第3表に示す。
比較例3〜4 PPS−3(比較例3)およびPPS−4(比較例4)を用
いた以外は実施例1と全く同様にして混練および成形を
実施し評価用試験片を作成した。
得られた試験片について測定した引張強さ、引張伸
び、曲げ強さ、曲げ弾性率、アイゾット衝撃強さおよび
ウェルド強度を第3表に示す。
比較例5〜6 γ−イソシアナトプロピルトリエトキシシランの代わ
りに第2表に示した各種有機シラン化合物を用いたこと
以外は実施例1と全く同様にして混練および成形を実施
して評価用試験片を作成した。
得られた試験片について測定した引張強さ、曲げ強
さ、曲げ弾性率、アイゾット衝撃強さおよびウェルド強
度を第3表に示す。
<発明の効果> 本発明のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物は耐衝
撃性をはじめとする機械特性が優れ、且つ、ウェルド強
度が優れており、とくに射出成形用途に好適である。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】1−クロロナフタレンを溶媒とするゲル浸
    透クロマトグラフ法により求められた数平均分子量(▲
    ▼)と重量平均分子量(▲▼)の比が下記
    (1)式を満たす分子量分布を有し、且つASTM D1238
    −86に準ずる方法(315.5℃、5000g荷重)で測定された
    メルトフローレイト値が下記(2)式を満足するポリフ
    ェニレンスルフィド樹脂100重量部、(B)分子中に1
    個のイソシアナト基を有するシラン化合物0.01〜10重量
    部および(C)ガラス繊維10〜250重量部より成るポリ
    フェニレンスルフィド樹脂組成物。 ▲▼/▲▼<20 (1) 50<(MF5/MF15)×100<150 (2) (ここで、MF5、MF15はそれぞれ滞留時間5分および15
    分におけるメルトフローレイト値を表わす。)
  2. 【請求項2】請求項1記載のポリフェニレンスルフィド
    樹脂組成物からなるウエルド部を有する成形品。
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