JPH02166127A - 離型性の改良された芳香族ポリスルフォン樹脂成形材料の製造方法 - 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、金型からの離型性の改良された芳香族ポリス
ルフォン樹脂成形材料の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

芳香族ポリスルフォン樹脂は、耐熱性、強度、剛性、耐
クリープ性及び難燃性の優れたエンジニアリングプラス
チックとして電気・電子部品をはじめ、ＯＡ機器部品、
自動車部品などに適用されている。昨今、特に電子分野
の進歩は目ざましく、使用される電子部品、たとえば、
リレー、スイッチ、コネクター、ソケット、コイルボビ
ンなどは小型化、薄肉化、複雑化し、高寸法精度、高耐
熱性が要求されている。

芳香族ポリスルフォン樹脂は非晶性であるため、成形収
縮率は小さ（、またポリフェニレンスルフィドやポリエ
ーテルケトンのような高耐熱性を持つ樹脂よりもガラス
転移点が高いため、これらの樹脂に比べて、より高温ま
で強度、弾性率などの物性の低下が小さく、高寸法精度
、高耐熱性が要求される該電子部品としては好適な材料
である。

特に芳香族ポリスルフォン樹脂にガラス繊維、シリカア
ルミナ繊維、ウオラストナイトなどのような繊維状物を
配合することにより、成形収縮率はより小さくなり、強
度、弾性率が向上するためより好適な材料となる。しか
しながら芳香族ポリスルフォン樹脂は溶融時の粘度が比
較的高いため、射出成形特高圧を要し、成形収縮率が小
さいこととあわせて、抜き勾配を十分に取ることのでき
ない小物で複雑な形状を持つ電子部品や、薄肉部を持つ
電子部品においては、極めて離型性が悪いため高寸法精
度の製品を得ることができない、芳香族ポリスルフォン
樹脂に該繊維状充填物を配合した場合も全く同様である
。

このような問題を解決する手段として、芳香族ポリスル
フォン樹脂に金属石けんを添加する方法が知られている
。たとえば特開昭６３−２６４６６７号公報には、芳香
族ポリスルフォン樹脂１００重量部に、金属石けん０，
０２〜５重量部を溶融混練してなる成形材料が提案され
ている。しかし、該成形材料は離型効果は優れるが、金
属石けんを添加することにより得られる成形体の引張強
度、曲げ強度、アイゾツト衝撃強度などの機械的特性が
、かなり低下するという問題がある。

また、特開昭６０−１４９６２９号公報には、芳香族ポ
リスルフォン樹脂のベレットまたはパウダーの表面に２
００〜１１０００ｐｐの金属石けんを付着させ、射出成
形する方法が提案されている。この場合、特開昭６３−
２６４６６７号公報の成形材料に比べ金属石けんの量は
少な（、金属石けんは射出成形の１回の熱履歴を受ける
だけなので分解などの変化を起さず、成形品の性能にも
悪影響をおよぼさない、しかしながら、成形時にベレッ
トがスリップし、ベレットの供給性が極めて悪くなり、
安定して成形することができないという欠点がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、芳香族ポリスルフォン樹脂に、金属石けんを
添加してなる金型からの離型性の改良された成形材料に
おいて、上記の機械的特性の低下、不安定な成形性など
の問題点を改良した該成形材料の製造方法を提供するこ
とを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者は、上記問題点を解決するために鋭意検討した
結果、上記の目的を達成するためには芳香族ポリスルフ
ォン樹脂に、特定量の金属せっけんを添加してなる金型
からの離型性の改良された成形材料を製造するにあたっ
て、前もって芳香族ポリスルフォン樹脂と特定量の金属
石けんを含む成形用ベレットと、金属石けんを含まない
芳香族ポリスルフォン樹脂の成形用ベレットを別個に溶
融混練して作り、これら２種類のベレットを特定条件を
満たすよう乾式でブレンドすることが有効であることが
わかった。

すなわち、本発明は芳香族ポリスルフォン樹脂１００重
量部に対し金属石けん０．０２〜０．３重量部を含む離
型性の改良された芳香族ポリスルフォン樹脂成形材料を
製造する方法において以下の工程■、■を経ることを特
徴とする離型性の改良された芳香族ポリスルフォン樹脂
成形材料の製造方法である。

工程［１］；芳香族ポリスルフォン樹脂１００重量部に
対し金属石けん０．３〜１重量部を含む成形用ベレット
Ａと、金属石けんを含まない芳香族ポリスルフォン樹脂
の成形用ベレン）Ｂを別個に溶融混練して作る。

工程［２］：工程［１］で得た２種類のベレットを重量
比でベレットＢ／ベレットＡ≧１を満たしかつ芳香族ポ
リスルフォン樹脂１００重量部に対して金属石けんが０
．０２〜０．３重量部となるよう乾式でブレンドする。

本発明で用いられる芳香族ポリスルフォン樹脂は、アリ
ーレン単位がエーテルおよびスルフォン結合と共に無秩
序にまたは秩序正しく位置するポリアリーレン化合物と
して定義される０代表的な例としては次のような構造の
ものが挙げられる。

（３）＋−ｏ　−Ｑ−ｓ　ｏ　＊　−４−ｏＨ）−（ヒ
ト（４）　＋−０←◎−３ｏｗ−◎ヒ←◎−５Ｏｔ−◎
ヒ÷これらの中でも（１）の構造を持つものが好ましく
、コノも（７）！！ＩＣ１社よりＶＩＣＴＲＩ！Ｘ＠Ｐ
ＥＳ　３６００Ｐ　。

４１００Ｐ及び４８００Ｐとして市販されている。

本発明においては、ベレットＡ及びＢに必要に応じて、
ガラス繊維、シリカアルミナ繊維、ウオラストナイト、
炭素繊維、アルミナ繊維、チタン酸カリウム繊維などの
繊維状物をポリスルフォン樹脂１００重量部に対し、１
２０重量部以下混合したものを使用すると、より低収縮
率の成形体を得ることができるので好ましい、特に好ま
しい繊維状物はガラス繊維、シリカアルミナ繊維、ウオ
ラストナイトである。これら繊維は単独または２種以上
混合して使用してもよい。

ガラス繊維としては、樹脂の強化材として一般的に用い
られるもので繊維長５０〜２５０ｕｍのミルドガラス繊
維と称される短繊維、繊維長２〜５鵬のチップトガラス
繊維と称される長繊維が好適である。これらの繊維の径
は一般的に１３μｍである。

シリカアルミナ繊維はＡｌｔｏｓと５１０８とを主成分
とするもので、一般に高純度のシリカとアルミナのほぼ
等量を電気溶融し、その細流を高圧の空気で吹きとばす
ことにより繊維化したもので、−船釣な平均繊維長は５
０〜２００μｍで、ガラス繊維に比べ平均繊維径は１．
８〜３．０ｐｍと細（、かつ最高使用温度も１２６０℃
と高い、市販されているものの例としてはイビウール・
ＣＰ−υ３、イビウール・ＣＰ−Ｕ＋＋（イビデン■製
）がある。

ウオラストナイトは天然で産出されるメタケイ酸カルシ
ウムであり、Ｃａ５１０３で表される化学組成をもつ針
状鉱物で、比重が２．９、融点が１５４０℃のものであ
り、平均粒径２〜１０＃ｍ、アスペクト比３〜２０のも
のが適用される。市販されているものの例としては、Ｎ
ＹＡＤ＠Ｇ、ＮＹＡＤ・４００、ＮＹＡＤ・３２５（長
瀬産業■販売）、ケモリット＠ＡＳＢ−３，ケモリット
＠ＡＳＢ−４（丸和バイオケミカル■販売）、ＴＷ−Ｈ
ＡＲ−１０（■龍森版売）などがある。

本発明で用いられる金属石けんは炭素数１０〜３０の脂
肪酸のバリウム、カルシウム、亜鉛、マグネシウム、ア
ルミニウム、リチウム、鉛塩の１種または２種以上の混
合物であり、脂肪酸としては、カプリン酸、ラウリン酸
、トリデシル酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、ステ
アリン酸、ベヘン酸などがあげられる。これらの中でス
テアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウムが最も一
般的である。

本発明における芳香族ポリスルフォン樹脂成形材料を製
造する方法において、まず第一の工程として芳香族ポリ
スルフォン樹脂１００重量部に対し金属石けん０．３〜
１重量部、さらに必要に応じ繊維状物を添加した成形用
ペレッ）Ａと、芳香族ポリスルフォン樹脂、必要に応じ
繊維状物等を添加した成形用ベレットＢを別個に溶融混
線して作る必要がある。ベレットＡを作る際、金属石け
んの量が１重量部を越えるとベレットが発泡し、特に繊
維状物を含まない系においては透明性が失なわれる。一
方０゜３重量部未満の場合は第２の工程としてベレット
Ｂと乾式ブレンドする際、良好な離型性が得られる処決
にするにはペレ７）Ａの比率を高くする必要があり、こ
のようにして得られた成形材料を射出成形した場合、成
形品の機械的特性は低下するので好ましくない、第二の
工程としては、第一の工程で作ったベレットＡとベレッ
トＢを重量比でベレットＢ／ペレットＡ≧１を満たし、
かつ芳香族ポリスルフォン樹脂１００重量部に対して金
属石けんが０．０２〜０．３重量部となるように乾式で
トライブレンドする必要がある。

このとき、金属石けんの量が０．０２重量部未満になる
ようにトライブレンドした場合、得られた成形材料の射
出成形時の離型性は金属石けんを加えてないものとほと
んど同じであり、一方０．３重量部を越えてトライブレ
ンドした場合、射出成形して得られた成形品は機械的特
性が低下するので好ましくなく、また離型性についても
金属石けんを０．３重量部含む成形材料とほぼ同じで、
金属石けんを０．３重量部より多くしてもほとんど向上
しない、また、金属石けんの量が０．０２〜０．３重量
部となるようにブレンドした場合でも、重量比でベレッ
トＢ／ベレフトＡ＜１の条件でブレンドすると、得られ
た成形材料は射出成形時の離型性も良好で発泡はみられ
ないが機械的強度が低下するので好ましくない。

一方、繊維状物の充填量であるが、透明性が必須の用途
においては配合する必要はなく、充填量が増えるに従っ
て強度、弾性率は向上するが、芳香族ポリスルフォン樹
脂１００Ｉｉ量部に対して繊維状物が１２０重量部を越
えると流動性が掻めて低下し、複雑な形状の部品、薄肉
部を持つ部品の成形においては金型の末端まで充填させ
るのが困難となるので好ましくない、さらにベレットＡ
とベレットＢにおける繊維状物の種類、配合量を全く同
じものにしても、異なったものにしても、双方を該特定
条件でブレンドした場合、本発明の効果を１貝な、うち
のではない。

また、第一の工程におけるベレットＡ、Ｂを作る手段と
しては、特に限定されないが、芳香族ポリスルフォン樹
脂、金属石けん、必要に応じて繊維状物等をヘンシェル
ミキサーで混合し、押出機を用いて溶融混練するのが一
般的で、第二の工程におけるベレットＡ、Ｂを乾式でブ
レンドする手段も特に塵定はされないが、タンブラ−な
どを用いるのが一般的である。

本発明では更に該芳香族ポリスルフォン樹脂成形材料に
必要に応じ、炭酸カルシウム、タルク、マイカ、クレイ
、ガラスピーズ等の無機充填材、染料、顔料等の着色剤
、紫外線吸収剤、安定剤等を品質を損なわない範囲で添
加してもよい。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらに限定
される°ものではない、なお、実施例中の物性は次の方
法で測定された。

離型抵抗：本発明の芳香族ポリスルフォン成形材料を射
出成形ｌ１ｌ（住友重機械工業■製ナイキャップＮ１１
０／４５）を用いて、内径ｌｌ鵬、外径１５ｍ、高さ１
５腫の円筒形ブツシュをシリンダー温度３３０〜３６０
℃、金型温度１３０〜１５０℃で成形し、金型から離型
する際の離型抵抗をニジフタ−ビンに圧力センサーを設
置して検出した。このとき、各成形材料の離型抵抗値を
、同組成の金属石けんを含まないものの抵抗値を基準（
１００％）にし％表示し、離型性とした。また離型後、
成形品の外観を目視により観察した。

引張強度、曲げ強度：該円筒形ブツシュの成形と同条件
で、引張試験片、曲げ試験片を成形し、それぞれＡＳＴ
Ｍ　Ｄ−６３８，八５Ｔｌｉ　Ｄ−７９０に準拠した。

実施例１〜４．比較例１〜３ 芳香族ポリスルフォン樹脂パウダー（ＩＣ１社製４１０
０Ｐ）　１００重量部とステアリン酸バリウム０．５重
量部をヘンシェルミキサーで混合後、二軸押出機（池貝
鉄工製ＰＣＭ−３０）を用いてシリンダー温度３３０〜
３５０　’Ｃで造粒しベレットＡを作った。全く同様し
て芳香族ポリスルフォン樹脂だけからなるベレットＢを
作った。ベレットＡとベレットＢをタンブラ−ミキサー
を用いて表１に示すように各々、重量比で、ベレットＢ
／ペレットＡ−１９／１．９／１．４／１　、１．５／
１　、４９／１．１／１．５の割合で混合し、金属石け
んの含有量が芳香族ポリスルフォン樹脂１００重量部に
対して各々、０．０２５．０．０５．０．１．０．２．
０．００１．０．３重量部の芳香族ポリスルフォン樹脂
成形材料を作った。芳香族ポリスルフォン樹脂のベレッ
ト（比較例１）と該成形材料を上記の方法により射出成
形し、離型性、外観、引張強度、曲げ強度について測定
した。結果を表１に示す０本発明の製造法により得た芳
香族ポリスルフォン樹脂成形材料（実施例１〜４）は、
芳香族ポリスルフォン樹脂単独のベレット（比較例１）
に比べ離型性は改良されており、強度の低下もなく外観
は良好であった。これに対して、金属石けんの含有量が
０．０２重量部未満のもの（比較例２）は離型性の改良
効果はほとんどなく、ベレットＢ／ペレットＡ≧１をは
ずれた条件で混合したもの（比較例３）は強度の低下が
みられた。

比較例４ 実施例１と同様にしてステアリン酸バリウムの含有量が
０．８重量部のペレッ）Ａを作りこれとベレットＢを重
量比でベレットＢ／ペレットＡ−１／１で混合し、ステ
アリン酸バリウムの含有量が０．４のものを作り射出成
形したが表１に示すように強度の低下がみられた。

比較例５〜６ 芳香族ポリスルフォン樹脂１００重量部に対してステア
リン酸バリウムがそれぞれ０．１．０．７　！１量部の
ベレットを作り、これらを直接射出成形したが、表１に
示すようにステアリン酸バリウムを０．１重量部含むも
の（比較例５）は実施例３に比べ強度の低下がみられ、
ステアリン酸バリウムを０．７重量部含むもの（比較例
６）は成形品が発泡し半透明となった。

実施例５〜８ 実施例１と同様にして、金属石けんとして表２に示す化
合物をそれぞれ０．８１１量部含む芳香族ポリスルフォ
ン樹脂のベレットＡを作り、これらの各ベレットＡとベ
レットＢを重量比でベレットＢ／ベレットＡ−３／１に
なるように混合し、異なる金属石けんを０．２重量部含
む芳香族ポリスルフォン成形材料を作り、各々射出成形
したが、表１に示すように離型性の改良効果、外観は良
好で強度の低下はみられなかった。

実施例９〜１４．比較例７〜１４ 芳香族ポリスルフォン樹脂パウダー（ＩＣ１社製３６０
０Ｐ）、ガラス繊維（旭ファイバーグラス社製ＭＡＰＸ
　１　）　、ステアリン酸バリウムを表２に示す量用い
て、実施例１と同様の方法で検討し、評価結果をまとめ
て表２に示した６本発明の製造方法により得た芳香族ポ
リスルフォン樹脂成形材料は、離型性は改良されており
、強度の低下もなく外観は良好であり、本発明の製造方
法の範囲外で得たものに比べての有意差は顕著である。

実施例１５〜１Ｂ、比較例１５〜２０ 芳香族ポリスルフオン樹脂パウダー（ＩＣ１社１１ｉ１
３６００Ｐ）　、ウオラストナイト（長ＷＭ業■販売、
ＮＹＡＤ＠Ｇ）もしくはシリカアルミナ繊維（イビデン
■製イビウール＠ＣＰ−Ｕ、）、ステアリン酸カルシウ
ムを表３に示す量用いて、実施例１と同様の方法で検討
し、評価結果をまとめて１３に示した０本発明の製造方
法により得た芳香族ポリスルフォン樹脂成形材料は、離
型性は改良されており、強度の低下もなく外観は良好で
あり、本発明の製造方法の範囲外で得たものにくらべて
の有意差は顕著である。

〔発明の効果〕

本発明の方法により製造される芳香族ポリスルフォン樹
脂成形材料は、射出成形時、金型からの離型性に優れ、
得られた成形品の本来の機械的特性をほとんど低下させ
ず、外観面でも問題なく、電子部品をはじめとする精密
成形部品材料として極めて有用なものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）芳香族ポリスルフォン樹脂１００重量部に対し金
   属石けん０．０２〜０．３重量部を含む離型性の改良さ
   れた芳香族ポリスルフォン樹脂成形材料を製造する方法
   において、以下の工程の［１］、［２］を経ることを特
   徴とする離型性の改良された芳香族ポリスルフォン樹脂
   成形材料の製造方法。 工程［１］；芳香族ポリスルフォン樹脂１００重量部に
   対し金属石けん０．３〜１重量部を含む成形用ペレット
   Ａと、金属石けんを含まない芳香族ポリスルフォン樹脂
   の成形用ペレットＢを別個に溶融混練して作る。 工程［２］：工程［１］で得た２種類のペレットを重量
   比でペレットＢ／ペレットＡ≧１を満たしかつ芳香族ポ
   リスルフォン樹脂１００重量部に対して金属石けんが０
   ．０２〜０．３重量部となるように乾式でブレンドする
   。