JPH01228815A - ポリフェニレンサルファイド射出成形材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は改良された架橋処理法に基づいて得られたポリ
フェニレンサルファイド射出成形材料に関するものであ
る。

〈従来の技術〉 ポリフェニレンサルファイドは一般式 ＰＰＳと略称されている（以下ＰＰＳと称する）。

このＰＰＳは加熱溶融して通常の熱可塑性樹脂と同様の
成形が可能なほか、加熱架橋させることができ、焼き付
は塗料などの熱硬化性樹脂的な使用も可能な、両者の性
質を併せ持つエンジニアリンググラスチックである。ま
たＰＰＳはこれら特性のほかにその優れた耐薬品性、広
い温度範囲における良好な機械的性質の保持、高温にお
ける剛性などエンジニアリングプラスチックとして優れ
た特性を有している。

ＰＰＳの製造方法は種々知られており、例えばｐ−ジク
ロルベンゼンと二硫化ソーダを極性溶媒中で反応させる
方法などがあり（例えば米国特許第３，３５４，１２９
号公報など）、現在商業生産されているＰＰＳは基本的
にはほとんどこの方法によっている。

また、このＰＰＳは酸素雰囲気下に加熱することにより
、加熱架橋を起こして、溶融粘度上昇、高分子量化でき
ることも知られている（例えば米国特許３，７１７，６
２０号公報など）。

商業的にも重合により得られたＰＰＳ重合体粉末を酸素
雰囲気下に加熱して所定の溶融粘度のＰＰＳを得ること
は実施されている。

成形材料としては、未架橋ＰＰＳ粉末、架橋ＰＰＳ粉末
および未架橋Ｐ　Ｐ　Ｓ粉末を加熱して架橋した後、ベ
レット化した架ｗｐｐｓペレットなどが知られている。

またガラス繊維入りベレットやそのほか目的に応じて充
填材、滑剤、そのほか添加物含有菌が知られている。

市販されている成形材料は各々重合度により塗装用、圧
縮成形用、射出成形用に区別されているが、いずれの成
形材料においても射出成形に使用することが可能である
。

従来未架ｖ＃ｐｐｓの架橋方法としては、前記した通り
未架橋ＰＰＳを酸素雰囲気下に加熱して架橋する方法が
知られている。

具体的には未架橋ＰＰＳ粉末を加熱容器中で所定の温度
において希望する溶融粘度が得られるまで加熱を行う方
法が（Ｐｏｌｙｎ、　Ｅｎｇ、　Ｓｃｉ、、　１６（１
２）、８３１（１９７６））に開示されている。

架橋処理条件は、所望の粘度により異なるが、成形材料
用には通常、２２０〜２３０℃の温度で３０〜５０時間
必要とされる。またこの架橋処理時間を短縮することは
例えばＰＰＳの融点以下の温度である２８０℃付近まで
上昇させて処理することにより可能である。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら公知のＰＰＳ粉末の加熱処理の場合（Ｐｏ
ｌｙｎ、Ｅｎｇ、　Ｓｃｉ、、１６（１２）、８３１（
１９７６））の２４５〜２８０℃の範囲の温度条件下で
は、架橋速度が増加し、処理時間は短縮されるものの、
初期に架橋反応が急激に進むため、希望する粘度のポリ
マ粉末を再現性よく得ることが難しく、また、粘度の不
均一化が起こるという欠点があった。これは、処理温度
を上げることにより、ＰＰＳ自体が粉末であることから
例えば加熱処理時に粉末同士の融着による固形化が一部
に起こり、均一に処理できないためである。また、この
場合は被処理ポリマが処理容器に付着するため作業性が
非常に悪いという欠点があった。つまり均一な架橋度を
有するポリマを効率よく、しかも作業性よく得ることは
困難であった。

さらに従来の方法で未架橋ＰＰＳを架橋処理したＰＰＳ
粉末を用いて池の添加剤とともに溶融混練押出する方法
は、コンパウンドの作業性が非常に悪く、また粉末飛散
の点から作業環境性も悪いという欠点があった。よって
、本発明は均一な架橋度を有するポリマを得ることに加
えて作業性に優れ、作業環境性が良好なＰＰＳ射出成形
材料の取得を課題とする。

く課題を解決するための手段〉 そこで本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討し
た結果、本発明をなすにいたったのである。

すなわち、本発明は未架橋ポリフェニレンサルファイド
をそれ単独、または添加剤とともに溶融混練押出しし、
ベレット化した後に、融点以下の温度で加熱処理して得
られるポリフェニレンサルファイド射出成形材料である
。

本発明で用いる未架ａｐｐｓは、一般式重合後、加熱な
どの架橋処理をしないものである。

上記未架橋ＰＰＳならば特に制限はなく、市販されてい
るものでもよい０例えばフィリップス・ベトローリアム
社製“ライドン”Ｖ−１などが好ましく使用できる。

本発明で用いる添加剤は、特に制限はなく、例えばガラ
ス繊維、炭素繊維、アスベストなどの繊維強化剤、炭酸
カルシウム、石英粉、微小ガラスピーズ、ガラス繊維、
ガラスフレーク、ミルドファイバー、グラファイト、タ
ルクなどの粉末状無機充填剤、フッ素樹脂、モリブデン
化合物、アンチモン化合物などの潤滑剤、ポリイミドな
どの合成樹脂などを使用することができる。

中でも繊維強化充填剤、粉末状無機充填剤などが好まし
く使用でき、特にガラス繊維が好ましく使用できる。

これら添加剤は未架ｅｐｐｓと添加剤の合計量１００重
量部に対して、０〜８０重量部の範囲で加えることが好
ましく、特に１〜５０重量部の範囲で加えることが好ま
しい。

本発明のＰＰＳ射出成形材料は、未架橋Ｐ　Ｐ　Ｓをそ
れ単独、または添加剤とともに溶融混練押出し、ペレッ
ト化した後に、融点以下の温度で加熱処理して得られる
ものである。

溶融混練押出の温度は通常、未架橋ＰＰＳの融点以上、
好ましくは２９０〜５００　’Ｃ１特に好ましくは２９
０〜３９０　”Ｃの範囲で行われる。

上記溶融混練押出しには、通常、単軸押出機、二軸押出
し機などが好ましく用いられる。これらの押出機には、
ベント装置がついており、溶融混練押出する際に、ベン
ト孔より減圧吸引を行なうことにより、未架橋ＰＰＳ中
に含有されていたオリゴマが効率よく除去されているの
である。

このような効果は、従来のように未架橋ｐｐｓを融点以
下の温度で架橋処理するのみの場合には得られなかった
効果であり、本発明の成形材料においては、その後の溶
融混練時、あるいは射出成形時の粘度変化が極めて少な
いのである。

溶融混練、押出しによりペレット化した後、加熱処理を
行なうことにより架橋させる。

加熱処理温度は通常、１７０〜２８０°Ｃが好ましく、
特に好ましくは２２０〜２８０°Ｃであり、時間は通常
の０．５〜１００時間が好ましく、特に好ましくは２〜
５０時間であるが、目標とする粘度レベルを得るにはこ
の両者をコントロールすることにより、容易に達成され
るが、好ましい粘度としては３２５ｇ荷重、３１５．５
℃におけるＭＦＲ値が（１０〜３０　ｇ／　１０分）で
ある、加熱処理の装置は通常の熱風乾燥機でもまた回転
式の加熱装置であってもよいが、効率よくしかもより均
一に処理する場合は回転式の加熱装置を用いるのがより
好ましい。

かかる方法にて処理された架橋あるいは部分的に架橋さ
れた、本発明のＰＰＳ射出成形材料はそのままの状態で
射出成形に供することもできるが、通常は充填剤を加え
たのち溶融混練押出して射出成形に供される。

その代表的な充填剤はガラス繊維であるが必要に応じて
前記した未架ＷＰＰＳを押出す場合と同様の種々の添加
剤を添加することができる。これら充填剤は架橋処理さ
れたＰＰ５１００重量部に対して０〜２５０重量部の間
で加えることができる。

この際の押出しは未架橋ＰＰＳを押出す条件と同様であ
る。また、そこで得られた射出成形材料の射出成形に使
用される射出成形機、あるいは射出成形条件は特に限定
されない、従来ＰＰＳの射出成形には通常の汎用機は勿
論、成形品に応じて種々の成形機が使用されていたが、
本発明においても、同様の成形機や成形条件を使用する
ことができる。

以下、本発明を実施例、比較例により具体的に説明する
が、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではな
い。

なお、架橋度の目安となる粘性についてはメルトイ〉・
デクサーを用いて行い、特に記さない限りは荷重３２５
ｚ−測定温度３１５．５℃でのＭ。

Ｆ、Ｒ−（ｇ／１０分）として表示した。

〈実施例〉 実施例１、比較例１ 粉末状の未架橋ＰＰ５（フィリップス・ベトロリアム社
製“ライドン”■−１）を押出温度３００℃において、
単独でベント付き押出機（東芝機械（株）製ＴＥＭ−５
０）により２φのストランド状に押出した後、カッター
によって３８１ＩＩの長さにカッティングし、２φＸ３
ｍのペレットを得た。

次に得られたペレットを２４５℃に加熱したロータリー
乾燥機（玉用ａ械（株）製ＤＣ−Ｄ型、１００１）で１
０時間加熱処理を行なったところ、ＭＦＲ２４（ｇ／１
０分）の部分架橋されたポリマーペレットが得られた。

なお、この場合のロータリー内部の空気は外気と連結さ
れている。この・ポリマペレットは全く融着が起こって
おらず、取り扱いは非常に良好であった。

続いてこれにガラス繊維含有率４０重量％となるように
ガラス繊維チョツプドストランドを加え、ベント付き押
出機により溶融混練した後にペレット化した（実施例１
）。

次にこのペレットを用いて射出成形により各種試験片を
作成した（東芝機械（株）製Ｉｓ−７５Ｅ、成形温度３
２０°Ｃ２金型温度１３０℃、冷却／成形サイクル（１
５／２０秒））、その物性を測定した結果を表１に示す
。

粉末状の架橋ＰＰ５（フィリップス・ベトロリアム（株
）製“ライドン”Ｐ−６）を用いて加熱処理しなかった
以外は実施例１と同様に押出し、成形した（比較例１）
が、作業性は実施例１に比べて非常に悪いものであった
。その物性を表１に併せ示す。

実施例１に比べて、３５０°Ｃ２２時間の条件で測定し
た加熱減量は高いものであった。

表１ 実施例２．３ 実施例１で得られた未架橋ＰＰＳベレットを表２に示す
条件で加熱処理した以外はすべて実施例１と同様の方法
で押出し、成形した。

その結果、加熱処理後のベレットはいずれも融着固化も
なく、取り扱いが極めて良好な部分架橋ベレットが得ら
れた。加熱処理後のベレットのＭＦＲｌｉｆｆと加熱減
量値を表２に記す。

実施例４ 実施例１において未架Ｆ５ＰＰｓの溶融混練ベレットを
未架橋ＰＰＳ単独からガラス繊維１０％を含有した未架
＠ｐｐｓに変更した以外は実施例１と同様に押出しを行
ないガラス繊維が１０％含有されたベレットを得た。

次にこのベレットを実施例１と同様に２４５℃、空気中
で１０時間ロータリー乾燥機中で加熱処理を行なったと
ころ、ＭＦＲ（１９１ｒ／分）のガラス繊維が含有され
た部分架１ＰｉＰ　Ｐ　Ｓベレットが得られた。このポ
リマベレットは実施例１と同様に全く融着もなく、取扱
は非常に良好であった。

比較例２ 実施例１で用いた未架橋ＰＰＳを実施例１で用いたロー
タリー乾燥機を用いて２４５℃、空気中で１０時間か熱
処理を行なったところＭＦＲ２２ｇ／１０分）の部分架
橋されたポリマ粉末が得られた。しかしこの加熱処理し
たポリマ粉末はロータリー乾燥機中から取り出す際に一
部融着、同化が起こっており、球状塊状体が多数存在し
、また乾燥機壁にはかなりの固着粉末がみられ、取出し
回収が不能であった。従って収率は実施例１に比べて非
常に劣るものであった。

この架橋ＰＰＳ粉末をベレット化したところ加熱域１は
０．４８％であった（比較例２）。

また上記架Ｆｆ：ｊｐｐｓ粉末にガラス繊維を加えて押
出した後のベレットの加熱減量は０．５１％であり、実
施例１で得られたポリマベレットに比べてかなり高いこ
とが判った（比較例３）。

比較例４．５ 実施例１で用いた未架橋ＰＰＳの加熱処理を、表２に示
す条件で比較例２と同様に行なったが、比較例３よりさ
らに乾燥機中での融着、同化が進んでおり、取り出しが
困難であり、低収率であった。

比較例６ 実施例１で用いた未架橋ＰＰＳの熱処理を２３０℃とし
、処理時間を表２に示した条件に変更して行なった以外
はずべて比較例３と同様の方法で行なった。

なお、この温度では比較例２で見られたような乾燥機中
でのポリマの触着、固化はほとんど見られなかったが、
比較例２で得られたポリマと同等の架橋度ＭＦＲ（ｇ／
１０分）を有するポリマを得るためには表からも明らか
なように４５時間以−Ｆも要することが判明した。

表２ 〈発明の効果〉 本発明のＰＰＳ射出成形材料は、改良された架橋処理に
基づくものであることにより、均一な架橋度を有し、し
かも加熱減量の低いものが高収率で得られ、かつ、作業
性、作業環境性が良好なものであるため、良好な品質で
、経済的な射出成形材料である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 未架橋ポリフェニレンサルファイドをそれ単独、または
   添加剤とともに溶融混練押出しし、ペレット化した後に
   、融点以下の温度で加熱処理して得られるポリフェニレ
   ンサルファイド射出成形材料。