JP4027734B2 - 離型性に優れるｐｐｓ系樹脂組成物 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、成形離型性を改良したポリフェニレンサルファイド系樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
樹脂製品の形状多様化、複雑化に伴い、成形性、離型性に優れた樹脂組成物を望む市場ニーズが高まっている。従来、樹脂の金型離型性を改良する方法としては、脂肪酸、またはその金属塩、ワックス等を潤滑剤として樹脂に添加する方法が一般的である。然しながら、これらの潤滑剤は、一般に熱安定性に乏しく、特に多量に添加を行なった場合には、樹脂組成物を高温で成形すると分解ガス等で外観不良が発生したり、分解で効果が薄れる等の問題を抱えている。
特にポリフェニレンサルファイド系樹脂組成物においては、成形温度，金型温度が高くなることもあり、成形時に離型不良の問題が発生することが多いが、ポリフェニレンサルファイド樹脂系樹脂組成物の離型性を外観不良、剥離不良、物性低下等の問題を引き起こさず、且つ少量添加で大きな離型改良効果を発揮する離型処方は未だ市場に提供されていないのが現状である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、射出成形した際の金型離型性に優れたポリフェニレンサルファイド系樹脂組成物を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記課題を解決する為に鋭意検討した結果、非結晶性α−オレフィン共重合体と脂肪酸金属塩を併用配合したポリフェニレンサルファイド系樹脂組成物は、離型性が飛躍的に改善されることを見出し、本発明をなすに至った。
即ち、本発明は、
［１］ ポリフェニレンサルファイド樹脂単体、又はポリフェニレンサルファイド樹脂と他の樹脂のポリマーアロイに非結晶性α−オレフィン共重合体と脂肪酸金属塩を合計量０．２〜３．０質量％併用配合して成ることを特徴とするポリフェニレンサルファイド系樹脂組成物、
［２］ 非結晶性α−オレフィン共重合体と脂肪酸金属塩を合計量０．２〜３．０質量％併用配合することが、非結晶性α−オレフィン共重合体を０．１５〜２．０質量％と脂肪酸金属塩を０．０２〜１．０質量％併用配合することである［１］に記載のポリフェニレンサルファイド系樹脂組成物、
［３］ ポリフェニレンサルファイド樹脂と他の樹脂のポリマーアロイがポリフェニレンサルファイドとポリフェニレンエーテルのポリマーアロイであり、非結晶性α−オレフィン共重合体がエチレン−プロピレン共重合体、脂肪酸金属塩がステアリン酸マグネシウムであることを特徴とする［１］又は［２］に記載のポリフェニレンサルファイド系樹脂組成物、
である。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明について、以下具体的に説明する。
本発明の樹脂組成物は、ポリフェニレンサルファイド（以下ＰＰＳと略記する）系樹脂組成物に非結晶性α−オレフィン共重合体と脂肪酸金属塩を併用配合した樹脂組成物である。
本発明のＰＰＳ系樹脂組成物とは、ＰＰＳ樹脂単体、及びＰＰＳと他樹脂のポリマーアロイであり、ここでＰＰＳと他樹脂とのポリマーアロイとしては、ＰＰＳ／ポリフェニレンエーテルアロイ，ＰＰＳ／ポリカーボネートアロイ、ＰＰＳ／ポリフェニレンエーテル／ポリスチレンアロイ、ＰＰＳ／ポリフェニレンエーテル／ハイインパクトポリスチレンアロイ等が挙げられる。
【０００６】
ここでいうＰＰＳ樹脂の構造は、直鎖状のもの、分岐状のもの何れでも良く、またこれら構造の混合物であっても構わない。
また、これらのＰＰＳ系樹脂組成物は、ポリブタジエン、ポリイソプレン、スチレン−ブタジエン共重合体、ブタジエン−イソプレン共重合体、水添スチレン−ブタジエンブロック共重合体、水添スチレン−イソプレンブロック共重合体等の熱可塑性エラストマーが配合されていても構わない。
配合成分である非結晶性α−オレフィン共重合体としては、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン共重合体等を挙げること出来るが、エチレン−プロピレン共重合体を用いることが特に好ましい。また、脂肪酸金属塩としては、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛等を挙げることが出来るが、ステアリン酸マグネシウムを用いることが特に好ましい。
【０００７】
これらの配合量としては、配合後の組成物全量に対して、非結晶性α−オレフィン共重合体と脂肪酸金属塩の合計量として０．２〜３．０質量％であり、０．３〜２．０質量％配合することが好ましく、０．５〜１．１質量％配合することが特に好ましい。非結晶性α−オレフィン共重合体と脂肪酸金属塩の合計量が０．２質量％未満では、離型性向上の効果が殆どなく、また合計量として３．０質量％を超えて配合を行った場合には、成形品の外観不良等の成形不具合や物性低下を起こすことがあるため好ましくない。それぞれの成分の配合量については、非結晶性α−オレフィン共重合体の配合量は、０．１５〜２．０質量％とすることが好ましく、更に好ましくは０．４〜１．０質量％である。非結晶性α−オレフィン共重合体の配合量が０．１５質量％未満では、離型性向上の効果が充分ではなく、またα−オレフィン共重合体の配合量が２．０質量％を超えると成形品の外観不良、剥離不良等の不良現象が発生することがあり好ましくない。脂肪酸金属塩の配合量は、０．０２〜１．０質量％が好ましく、０．０３〜０．５質量％とすることが特に好ましい。脂肪酸金属塩の配合量が０．０２質量％未満では、非結晶性α−オレフィン共重合体と脂肪酸金属塩の併用配合による離型性向上効果が不充分であり、脂肪酸金属塩の配合量が１．０質量％を超えると外観不良等が発生し易くなる為、好ましくない。
【０００８】
これら非結晶性α−オレフィン共重合体と脂肪酸金属塩の配合効果としては、射出成形した際に成形品の極表層近傍に非相溶の軟質の非結晶性α−オレフィン重合体が微少分散存在することにより、成形品の極表面近傍の弾性率が低下する。このことにより、離型の際に金型と接触する成形品界面が微少変形し易くなり、成形品が離型し易くなると想定される。また、併用する脂肪酸金属塩は選択的に非結晶性α−オレフィン共重合体に取り込まれ、離型の際の成形品表面と金型の摩擦を低減すると作用を及ぼすものと想定される。
【０００９】
本発明の樹脂組成物は非結晶性α−オレフィン共重合体と脂肪酸金属塩を併用配合により、離型の際の金型に接触する成形品の極表面の微少変形と金型と成形品の摩擦低減の相乗効果により、飛躍的に離型性が向上する。
本発明を構成する樹脂組成物の混合は、ドライブレンド、押出機、加熱ロール、バンバリーミキサー、ニーダー等の従来公知の技術によって達成され、これらを組み合わせて用いることもできるが、特に好適なのは、押出機による混合である。また、ＰＰＳ系樹脂組成物と非結晶性α−オレフィン共重合体の混合を押出機にて行った後に、得られたペレットに脂肪酸金属塩をドライブレンドすることにより混合を行うことも好適である。
【００１０】
本発明を構成する樹脂組成物には発明を損なわない範囲で、他の添加剤、例えば、可塑剤、安定剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、着色剤、及びガラス繊維、カーボン繊維、チタン酸カリウムウィスカー、酸化亜鉛ウィスカー等の繊維状補強剤、更にはガラスビーズ、ガラスフレーク、マイカ、炭酸カルシウム、タルク等の充填剤を添加することができる。
本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００１１】
実施例及び比較例において使用した成分は以下のものであり、押出機にて溶融混練りし、得られたペレットの射出成形を行なう事により、離型性及び樹脂表面剥離の有無についての評価を実施した。
１）ポリフェニレンサルファイド樹脂
溶融粘度（フローテスターを用いて、３００℃、荷重２０ｋｇｆ／ｃｍ²、Ｌ／Ｄ＝１０／１で６分間保持した後測定した値。）が５０（Ｐａ・ｓ）である直鎖状構造を有するポリフェニレンサルファイド。
２）ポリフェニレンエーテル樹脂
極限粘度［η］が０．５２（３０℃、クロロホルム中）であるポリ２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル（密度１．０６ｇ／ｃｍ³）
【００１２】
３）相溶化剤
グリシジルメタクリレートを５重量％含有するスチレン−グリシジルメタクリレート共重合体（重量平均分子量１１０，０００）
４）エチレン−プロピレン共重合体
三井化学（株）製、タフマーＰ０６８０Ｊ
５）ステアリン酸マグネシウム
大日化学工業（株）製
６）繊維状強化充填剤：ガラス繊維
ＲＥＳ０３−ＴＰＯ１５（日本板硝子社製）
７）鱗片状無機質充填剤：ガラスフレーク
マイクログラスフレカＲＥＦＧ−３０２（日本板硝子製）
【００１３】
なお、離型性及び樹脂表面剥離性の評価方法は、以下の通りである。
（１）離型性
外径５０ｍｍ、高さ５０ｍｍ、肉厚３ｍｍのカップ形状の成形品の射出成形を行い、成形品突き出しに必要な荷重を離型力として測定した。
（２）上記成形品の樹脂表面剥離の有無について目視確認を行なった。
【００１４】
【実施例１および２】
表１に示す組成のポリフェニレンサルファイド樹脂、ガラス繊維、及び非結晶性α−オレフィン共重合体（エチレン−プロピレンブロック共重合体）と脂肪酸金属塩（ステアリン酸マグネシウム）の各成分を温度２９０〜３２０℃、スクリュー回転数５００ｒｐｍに設定したニ軸押出機（ＺＳＫ−４０：ＷＥＲＮＥＲ＆ＰＦＬＥＩＤＥＲＥ社製）にて溶融混練りし、組成物ペレットを得た。 得られた樹脂ペレットを射出成形（樹脂温度３１０℃、金型温度１４０℃）することにより、離型性及び樹脂表面剥離の有無について評価を行なった。評価結果を表１に示す。
【００１５】
【実施例３および４】
表１に示す組成のポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、相溶化剤、ガラス繊維、ガラスフレーク、及び非結晶性α−オレフィン共重合体（エチレン−プロピレンブロック共重合体）の各成分を温度２９０〜３２０℃、スクリュー回転数５００ｒｐｍに設定したニ軸押出機（ＺＳＫ−４０：ＷＥＲＮＥＲ＆ＰＦＬＥＩＤＥＲＥ社製）にて溶融混練りし、組成物ペレットを得た。 得られた樹脂ペレットに脂肪酸金属塩（ステアリン酸マグネシウム）をドライブレンドした後、射出成形（樹脂温度３１０℃、金型温度１４０℃）することにより、離型性及び樹脂表面剥離の有無について評価を行なった。評価結果を表１に示す。
【００１６】
【比較例１〜６】
比較例１および２に実施例１および３と同様の樹脂組成に添加剤を配合しなかった場合の離型性を示す。また比較例３および４に非結晶性α−オレフィン共重合体または脂肪酸金属塩の単独使用のみで、両者を併用しなかった場合の離型性を示す。
非結晶性α−オレフィン共重合体と脂肪酸金属塩を配合していない場合だけでなく、併用を行なわず単独で配合した場合と比較しても、実施例の離型力は大幅に下がっており、良好な離型性を示している事が分かる。
比較例５に非結晶性α−オレフィン共重合体と脂肪酸金属塩を合計量０．２質量％未満しか配合しなかった場合の結果を示すが、離型性向上の効果は十分に現れていない。また比較例６に２．０％を超える量の非結晶性α−オレフィン共重合体と１．０％を超える量の脂肪酸金属塩を添加した場合の結果を示す。離型性は良好であるが、成形品の樹脂表面に剥離が認められた。
【００１７】
【表１】

【００１８】
【発明の効果】
本発明のポリフェニレンサルファイド系樹脂組成物は、離型性に優れる為、複雑な射出成形品形状に対応でき、形状設計の自由性を広げる事が可能となる。離型性向上の為に非結晶性α−オレフィン共重合体と脂肪酸金属塩を併用配合することにより、相乗効果が生じ、添加量を低減できると共に安定、且つ優れた離型性を保持できることから、価格的にも、性能的にもポリフェニレンサルファイド系樹脂の射出成形時における離型性向上の市場ニーズに十分応えるものである。

Claims (3)

1. ポリフェニレンサルファイド樹脂単体、又はポリフェニレンサルファイド樹脂と他の樹脂のポリマーアロイに非結晶性α−オレフィン共重合体と脂肪酸金属塩を合計量０．２〜３．０質量％併用配合して成ることを特徴とするポリフェニレンサルファイド系樹脂組成物。
2. 非結晶性α−オレフィン共重合体と脂肪酸金属塩を合計量０．２〜３．０質量％併用配合することが、非結晶性α−オレフィン共重合体を０．１５〜２．０質量％と脂肪酸金属塩を０．０２〜１．０質量％併用配合することである請求項１に記載のポリフェニレンサルファイド系樹脂組成物。
3. ポリフェニレンサルファイド樹脂と他の樹脂のポリマーアロイがポリフェニレンサルファイドとポリフェニレンエーテルのポリマーアロイであり、非結晶性α−オレフィン共重合体がエチレン−プロピレン共重合体、脂肪酸金属塩がステアリン酸マグネシウムであることを特徴とする請求項１又は２に記載のポリフェニレンサルファイド系樹脂組成物。