JPH0264159A - ポリフェニレンサルファイド樹脂組成物 - 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、成形加工性の優れたポリフェニレンサルファ
イド樹脂組成物に関するものであシ、さらに詳しくは、
ポリフェニレンサルファイドに離型剤として特定のワッ
クスを少量配合することに依って、射出成形加工時に於
て、成形品の金型からの型離れ性（以下離型性と言う）
が飛躍的に向上し、成形加工時間の短縮化を実現したポ
リフェニレンサルファイド樹脂組成物に関するものであ
−る。

［従来技術及び発明が解決しようとする課題」ポリフェ
ニレンサルファイド樹脂（以下、ＰＰＳと略す）は高い
耐熱性、耐薬品性、寸法安定性、難燃性を有している。

更にガラス繊維、カーゲン繊維などの強化材或いは炭酸
カルシウム、マイカ等をはじめとする無機質充てん材を
配合することに依って高度な機械的性質を発揮すること
が知られておシ、電子機器、家電機器、自動車電装部品
、を中心とする機能性機構部品といった部品に広く使用
されている。

ｐｐｓのこれら部品は射出成形と称される加工法に依っ
て主として生産されている。射出成形の最大の利点は、
短時間の内に同一の形状の成形品を極めて大量に生産可
能な点にある。射出成形のサイクルは、■射出時間（金
型への溶融樹脂の充てん時間＋樹脂の固化時間）、■冷
却時間（金型内で固化後、■の離型工程に耐える剛性、
強度となるのに必要な時間）、■離型時間（金型を開き
、突出ピン等に依り成形品を取シ出すに必要な時間）か
ら主として構成されている。

しかしながら、ＰＰＳ樹脂は一般には離型性が悪い樹脂
と言われている。その原因は、種々考えられるが、主な
ものとして■金属との密着性が高い、■成形収縮率が比
較的小さい等があげられる。かかる欠点が災いしてＰＰ
Ｓ樹脂の成形に際しては、樹脂の収縮が充分で、かつ高
い突出力（離型抵抗）に耐えるだけの強度、剛性になる
迄の充分な冷却時間が必要であり、結果としてＰＰＳは
離型性が悪く、かつ成形サイクルが比較的長いエンジニ
アリングプラスチックスとして認識されている。

又、金型キャビティーの抜き勾配が小さい場合、キャビ
ティー内の金型の面粗度が大きい場合又キャビティーの
形状が複雑な場合は、離型突出し工程に於て極めて大き
い離型抵抗が成形品に作用し、成形品に突出ピンの跡が
残るか、あるいは、極端な場合には突出ピンが成形品を
つき破シ成形不可能な事態さえ生じる。

更には、冷却時間゛が比較的短い場合には、キャビティ
ー内の成形品が充分４強度、剛性を有する迄に樹脂の温
度が低下しておらず、大きな離型抵抗に耐えることが出
来ず、突出ピンが成形品をつき破るといった場合が多い
。

以上のように、ＰＰＳ樹脂自体、金型との密着性が高く
、かつ、成形収縮率が小さいという特性によって金型離
型性が悪いという成形加工上重大な欠点を有している。

このような離型性の欠点を改良する為の方策として金型
キャビティーへのシリコーンオイルのスプレー、ステア
リン酸亜鉛等ヲＰＰＳ樹脂（し、ト表面に微量付着させ
、外部離型剤としての効果を期待するもの、ｐｐｓ樹脂
樹脂ツレ製造時にシリコーンオイル、ぼり四７．化エチ
レン樹脂粉末等を少量添加し、内部離型剤としての効果
をねらった対策が構じられている。

しかしながら、上記の離型性の対策としてキャビティー
へのシリコーンオイルのスプレー等ハ離型効果には極め
て優れる反面、数シ、、トに１回以上のスプレーを実施
する必要がある。又、成形品にウェルド部がある場合、
シリコーンオイルがウェルド部に集まシ、ＰＰＳの弱点
であるウェルド強度の低下を倍加する。更には、成形品
が電気。

電子部品に使用される場合には付着したシリコーンオイ
ルによる電気接点障害を生じる恐れがある等数々の不都
合が指摘されている。

又、ステアリン酸亜鉛等の金属石ケン類の外部添加は離
型改良効果がＰＰＳ樹脂に対してはあまシ見られない。

更ニは、シリコーンオイル、ポリ四７ツ化エチレン樹脂
粉末等の内部離型剤としての効果はある程度期待できる
が、シリコーンオイルは上述の様に電気接点障害という
欠点を有する。又、ポリ四フッ化エチレン樹脂粉末につ
いては、ＰＰＳ樹脂中に、多ｆｉｔＫ添加しなければ離
型改良効果は現れないという欠点を有する。

「課題を解決するための手段」 発明者らは、鋭意研究の結果、ｐｐｓに微量の脂肪酸と
一価アルコー°ルとから成る特定の天然ワ。

クスを添加することに依シ、ＰＰＳの重大欠点である射
出成形工程に於る離型性の改良を達成できることを見い
出した。この離型性の改良程度は、離型剤としての上記
天然ワックスを含まない場合に比べてｉｆ／１０の極め
て小さな離型力でキャビティーから成形品が得られると
言ったすばらしいものであるだけで衣＜、成形工程に於
る冷却時間の短縮化を実現すると共に機械的強度、電気
的性能等が低下しない好ましい効果を有することが判っ
た。

即ち、本発明は、基本的に、ＰＰＳ樹脂及び離型剤とし
てキャンデリラワックス、カルナウバワックス、ミツロ
ウ、ライスワックスから選ばれる脂肪酸と一価アルコー
ルとから成る天然ワックスとから成シ、又、エンジニア
リングプラスチックスとしての耐熱性１強度、剛性を付
与させるため、上記天然ワックスを含有するＰＰＳ樹脂
組成物に繊維状強化材、好ましくはガラス繊維、カーが
ン繊維および／又は他の無機質充てん材を添加して成る
強化ＰＰＳ樹脂組成物も包含する。

本発明に於いて使用される離型剤としての天然ワックス
、即ち天然エステルは脂肪酸と一価アルコールとから構
成されておシ１通常天然ワックスとしてキャンデリラワ
ックス、カルナウバワックス、ライスワックス、モンタ
ンロウ等の植物性のもの、ミツロウ、鯨ロウ、羊毛ロウ
等の動物性のものが存するが、キャンデリラワックス（
Ｃａｎｄ＠１ｉｌｌａ　Ｗａｘ　）、カルナウバワック
ス（Ｃａｒｎａｎｂａ　Ｗａｘ　）、ライスワックス（
Ｒ１ｃ＋ｅ　Ｗａｘ　）、ミツロウ（Ｂ・・ｍ　Ｗａｘ
　）の四種が効果が極めて著しい為、使用される。また
、ｐｐｓ樹脂に対するかかる天然ワックスの添加量とし
ては、ｐｐｓ樹脂１００重量部に対し０．０５〜３重量
部が好ましく、その量が０．０５重量部未満では離型効
果はあまり期待できない。一方、その量が３重量部を越
すと、ｐｐｓ樹脂の機械的性能低下が著しくなる。より
好ましい量は、０．１〜１重量部である。尚、上記天然
ワックスとしては不純物を除去した精製品が向上した耐
熱性を示すため好適である。

で示される構成単位を９０七ル一以上含むものが好まし
く、その量が９０七ル一未満ではすぐれた特性の組成物
は得難い。このポリマーの重合方法としては、Ｐ−ジク
ロルベンゼンを硫黄と炭酸ソーダの存在化で重合させる
方法、極性溶媒中で硫化ナトリウムあるいは水硫化ナト
リウムと水酸化ナトリウム又は硫化水素と水酸化ナトリ
ウムの存在下で重合させる方法、Ｐ−クロルチオフェノ
ールの自己縮合などがあげられるが、Ｎ−メチルピロリ
ドン、ジメチルアセトアミドなどのアミド系溶媒やスル
ホラン等のスルホン系溶媒中で硫化ナトリウムとＰ−ジ
クロルベンゼンを反応させる方法が適当である。この時
に重合度を調節するためにカルボン酸やスルホン酸のア
ルカリ金属塩を添加した夛、水酸化アルカリを添加する
ことは好ましい方法である。共重合成分として５０モル
チ未に フェニル、アルコキシ基を示す）、３官能フエニいても
ポリマーの結晶性、 に大きく影響しない範囲でかまわないが好ましくは共重
合成分は４０モルチ以下がよい、特に３官能性以上のフ
ェニル、ビフェニル、ナフチルスルフィド結合などを共
重合に選ぶ場合は３モルチ以下、さらに好ましくは５モ
ルチ以下がよい。

かかるｐｐｓ樹脂は一般的な製造法、例えば（１）ハロ
ダン置換芳香族化合物と硫化アルカリとの反応（米国特
許第２５１３１８８号明細書、特公昭４４−２７６７１
号および特公昭４５−３３６８号参照）（２）チオフェ
ノール類のアルカリ触媒又は銅塩等の共存下における縮
合反応（米国特許第３２７４１６５号、英国特許第１１
６０６６０号参照）（３）芳香族化合物を塩化硫黄との
ルイス酸触媒共存下に於ける縮合反応（特公昭４６−２
７２５５号、ベルギー特許第２９４３７号参照）等によ
り合成されるものであシ、目的に応じ任意に選択し得る
。

本発明組成物には繊維状強化材、好ましくはガラス繊維
およびカー？ン繊維および／又は他の無機質充てん材を
添加することができる。

使用され得るガラス繊維としては、素線直径５〜２０μ
ｍの無アルカリガラス繊維の表面にシランカッブリング
剤処理及び集束のためのバインダーと呼ばれる有機物で
処理され、長さ３〜６１１にカットされた状態のものが
好ましい、又、カーがン繊維としては、ポリアクリロニ
トリル系、ピッチ系のいずれも使用出来、通常、素線直
径５〜２０μｍで、エポキシ系樹脂、ナイロン系樹脂等
で表面処理されたものもしくは非処理品が好ましい。

更に、他の無機質光てん材としては、炭酸カルシウム、
タルク、カオリン、クレー、マイカ、ウォルストナイト
、硫酸カルシウム、シリカ、ガラスピーズ、ミルドグラ
スファイバー　Ｚルドカーがンファイバー、酸化チタン
、黒鉛、プロセスドミネラルファイバー、等が使用でき
る。

これら繊維状強化材及び他の無機充てん材の量的割合は
、全樹脂組成物中２０〜７０重量％である。尚、繊維状
強化材と他の無機充てん材は、各各単独に使用も可能で
あるが、併用もできる。

さらに本発明の組成物は、本発明の目的を損なわない範
囲で他の熱可塑性樹脂、例えばポリフェニレンエーテル
、ポリアセタール、ボリアリレート、テフロン樹脂、Ｉ
リアミド、ポリカーがネート、ポリサルフォン、ポリア
リールサルフォン、Ｉリエーテルサルフォン、ボリアリ
レート、ポリアセタール、ポリエーテルエーテルケトン
、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、Ｉリアンドイミド、ポリエーテルイミド、ポリ
エチレン、？リプロピレン、エポキシ樹脂などの１種類
以上を添加することができる。

ＰＰＳ樹脂への天然ワックスの添加は、公知の方法で行
うことができる。例えば、粉状又はペレ。

ト状のＰＰＳ樹脂と、粉状、フレーク状、力粒状の天然
ワックスを（必要に応じ、ガラス繊維等強化材及び／又
は炭酸カルシウム等の他の無機充てん材を一緒にして）
あらかじめドラムタンブラ−等の混合機で機械的に均一
混合し、スクリュー式のｌ軸又は２軸混練押出機にて、
加熱、溶融、混練工程を経て冷却、ペレット化すること
により行なわれる。

尚１本発明の組成物には本発明の目的を逸脱しない範囲
で少量の着色剤、耐熱安定剤、紫外線安定剤、防錆剤、
結晶核剤、有機シラン化合物等の改質剤を添加すること
ができる。

「実施例」 次いで、本発明を実施例を挙げて更に説明する。

（実施例−１） 米国フィリ、ブス石油■より市販されている粉状のＰＰ
Ｓ樹脂；商品名ライドンＰ−４５９，５重量％、野田ワ
ックス■より市販されている顆粒状のキャンデリラワッ
クス；商品名精製キャンデリラワックスＡ　２０．５重
量％、および旭ファイバーグラス■製のチ１．ブトグラ
スファイバー：商品名グラスロンチョツプドストランド
Ｃ８−０３−ＭＡ４９７４０Ａ４９７４０重量％１全計
１０５０ｔのドラム式タンブラ−に入れ、約１分間８０
　ｒｐｍの速度で均一混合した。

上記混合物を６５龍径、Ｌ／Ｄ＝３０ベント付の１軸押
出機にてシリンダー温度３２０℃、スクリュー回転数１
０　Ｏｒｐｍの条件で混線の後、穴径φ４のダイスより
吐出させ、空冷の後ストランドカ、りにて長さ３鵡のペ
レットを作成した。

東芝機械■裂の型締力５０トンの射出成形機Ｉｌ５−５
０Ａ型に、外径φ３０ｍｘ内径φ２８１１ｍ長さ１０ｍ
抜き勾配０．５°の筒型キャビティーを有する金型を装
着し、金型温度１５０Ｃ５成形機シリンダー温度３３０
℃、射出圧力ＳＯＯゆｆ／ｄ、射出時間４秒、冷却時間
１５秒の条件で成形を行った。

冷却工程終了後の型開き、突出工程に於て、直径φ１ｎ
の３本の突出ピンの１本に装着された圧力センサー（ス
イス国ＫＩＳＴＬＥＲ社製９２２１型圧力センサー）に
て突出ビンに作用する離型力を測定した所、３．０′Ｋ
ｇｆを示し、極めて小さい離型力で成形品を金型キャビ
ティーより取シ出す事が可能であった。

（実施例−２） 実施例−ＩＫ於て、射出成形時の冷却時間を１０秒、８
秒、６秒と短縮した所、離型力は各々３．２ゆｔ　、　
３．５ｋｇｆ　、　３．７ゆｆと何れも小さい離型力で
成形品が得られた。

（実施例−３〜６） 実施例１に於て天然エステルの種類と景を変えて実験し
た所、表−１に示す様にいずれも小さい離型力で成形品
が得られた。

（比較例−１） 実施例−１に於て、天然エステルを含まない系。

すなわち、ＰＰＳ樹脂；ライドンＰ−４６０重量％およ
びチョツプドグラスファイバー：　Ｃ８−０３−ＭＡ４
９７　４０重量％に変えて実施した所、離凰力２５に９
ｆと極めて大きな値を示し、離散性が悪いととが明らか
であった。

（比較例−２） 比較例−１に於て、実施例−２と同様にして冷却時間を
１０秒、８秒、６秒にそれぞれ短縮した所、１０秒では
離型力３３ｋｇｆ　　を示し、かつ成形品に深さ２００
きクロンの突出ピンの跡が残シ、成形品として欠陥品で
あった。又、冷却時間が６秒及び８秒の場合、突出ピン
が成形品に突きささシ、離型が不可能であった。

（比較例−３〜５） 実施例−１に於て、離型剤として、■モンタン酸ワ、ク
ス、■シリコーンオイル（信越化学■ＫＦ９６Ｈ）及び
■ポリ四ツ、化エチレン樹脂粉末にそれぞれ変えた所、
離型力低下に効果が見られるものの、不充分であったシ
、成形品の外観を損じる結果を示した。

以上実胞例、比較例につき、第１−表にまとめた。

「発明の効果」 本発明の組成物は成形時の金型からの離型性に優れてい
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ポリフェニレンサルファイド樹脂に離型剤として脂
   肪酸と一価アルコールとから成る下記（ａ）〜（ｄ）よ
   り選ばれた天然ワックスを添加してなるポリフェニレン
   サルファイド樹脂組成物。 （ａ）キャンデリラワックス （ｂ）カルナウバワックス （ｃ）ミツロウ （ｄ）ライスワックス ２）ポリフェニレンサルファイド樹脂１００重量部に対
   し天然ワックスを０．０５〜３重量部含有してなる請求
   項第１項の樹脂組成物。 ３）請求項第１項のポリフェニレンサルファイド樹脂組
   成物、繊維状強化材および／又は他の無機質充てん材と
   から成る強化ポリフェニレンサルファイド樹脂組成物。