JPH04154867A - ポリアリー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、成形加工性及び接着性、さらには機械的性質
に優れたポリアリーレンサルファイド（以下ＰＡＳと略
す）樹脂組成物に関するものであり、さらに詳しくは、
ＰＡＳ樹脂に離型剤２表面改質剤として特定の脂肪酸エ
ステルを配合することに依って、射出成形加工時に於て
金型温度の高低にかかわらず、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、同時に成形加工後の接着性をも向上し、
加えて良好な機械的強度を有することにより幅広い分野
へ使用可能を実現したＰＡＳ樹脂組成物に関するもので
ある。

［従来の技術］ 近年、電気・電子機器部品材料、自動車機器部品材料、
化学機器部品材料等には高い耐熱性の熱可塑性樹脂が要
求されてきている。ＰＡＳ樹脂もこの要求に応える樹脂
の１つであるが、ＰＡＳ樹脂は金属との親和性が良いこ
と、溶融状態から固化する際の収縮率が小さいこと、適
用される成形品に精密なものが多く、複雑な形状の金型
が多いこと等の理由から、成形時に金型からの離型が悪
く、安定して連続成形が困難となる場合があり、成形速
度（成形サイクル）がおそく生産性に劣ると言う問題点
を生ずる場合がある。さらに、それらの成形品は各種用
途に使用されているがＰＡＳの優れた耐薬品性が災いし
くすなわち、接着剤との接着性が劣る）他材料との接着
性が劣るという欠点も有してい名ことから、用途によっ
ては問題となることがある。

これらの問題点に関し離型性向上方法並びに接着剤・接
着性向上方法としては、従来次のようなものが知られて
いる。

即ち、 （１）離型性向上方法として １、ステアリン酸亜鉛を添加する方法 （特開昭５４−１６２７５２号） ２、Ｎ、Ｎ’−アルキレンビスアルカンアミド等の脂肪
酸のアミドを添加する方法 （米国特許第４３９５５０９号） ３、特定の脂肪酸エステルを添加する方法（特開昭６３
−２８９０６８号） しかし、１，２．３の方法はいずれも添加化合物の熱分
解温度が低く、離型効果はいくらか認められるものの添
加化合物の分解に起因する成形品の着色、機械的強度の
低下、混練加工時、成形時におけるガス発生等の問題を
有している。さらに発生するガスの為に成形品のウェル
ド部では樹脂の強度が弱いという問題が生じる。特に、
３の方法においては添加の脂肪酸エステル（例えハ、ヘ
ンタエリスリトールテトラステアレート）は、分解開始
温度が３００°Ｃ未満でありＰＡＳ樹脂に添加した場合
大幅な物性低下を引き起こす。更に、ＷＢＬ（ｗｅａｋ
　　ｂｏｕｎｄａｒｙ　　１ａｙｅｒ）の形成、　臨界
表面張力Ｔｃが小さい（ぬれ性が劣る）等により接着効
果が劣るという問題点も有している。

（２）接着剤・接着性向上方法として １、脱イオン処理を施されたＰＰＳにエポキシ樹脂を添
加する方法（特開昭６４−６９６５７号） しかし、１の方法によるとＰＰＳ樹脂組成物の耐熱性（
例えば、熱変形温度、耐熱劣化時゛性）、及び機械的強
度が大幅に低下し、さらに２００℃程度の温度下におい
ても多量のガスを発生して加熱後の接着強度を低下させ
る等の問題点を生じる。

また、接着性自体も不十分である。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、離型性及び接着性を改良し、しかも熱分解性
が優れ成形加工時におけるガス等が少な（、良好な機械
的性質を保持したＰＡＳ樹脂組成物を提供するものであ
る。

［課題を解決するための手段］ 本発明者等は、種々検討の結果、ＰＡＳ樹脂に特定の脂
肪酸エステルを添加配合することに依り、ＰＡＳ樹脂の
成形加工温度においても極めて安定で分解が見られず、
ガスの発生が少な（、機械物性も低下させないで離型性
、特に金型温度が６０〜１６０°Ｃの極めて広い温度領
域で良好な離型効果を有し、さらに接着性も同時に改良
できることを見い出し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明は、ＰＡＳ樹脂に下記式（１）で示される
脂肪酸エステルを配合して成るＰＰＳ樹脂組成物である
。

（但し、Ｒ１−Ｒ４は少なくとも１つが一〇−Ｃ−Ｘ基
よりなり、残りは−Ｈ，−ＯＨ，アルキル基又はアリー
ル基よりなる。Ｘ　は炭素数１０〜４０のアルキル基、
又は゛アルケニル基を示す。１．　０＜ｎ≦６．０） 本発明に使用するＰＡＳ樹脂は モル％以上含むものが好ましく、その量が９０モル％未
満ではすぐれた特性の組成物は得難い。特に、ポリフェ
ニレンサルファイド（ＰＰＳ）がこのましく使用される
。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り、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％未満であればメタ結合 ル基、ニトロ基、フェニル基、カルボ牛シル基、カルボ
ン酸の金属塩基、アルコシ基またはアミノ基を表すもの
とする。）を含有することができ、好ましくは４０モル
％以下である。また、三官能結合 などの結合を好ましくは５モル％以下、さらに好ましく
は３モル％以下含むことが出来る。

かかるＰＰＳ樹脂は一般的な製造法、例えば（１）ハロ
ゲン置換芳香族化合物を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り、目的に応じ任意に選択し得る
。

本発明の組成物の成分として添加配合される添加化合物
は前式（１）の構造を有する脂肪酸エステルであれば何
れにても有効であるが、特に式（１）におけるＲ１−Ｒ
４のすべてが下記式（２）１］ −Ｏ−Ｃ−Ｘ　　　　・・・・・・（２）式く但し、Ｘ
は炭素数１０〜４０のアルキル基又はアルケニル基）で
表される基である多価アルコールの脂肪酸エステルが好
ましい。又、式（２）におけるＸは炭素数ｌＯ〜４０の
アルキル基、アルケニル基であれば何れにてもよいが特
に好ましいものは炭素数１５〜３５のアルキル基である
。さらに、式（１）における　ｎ　は１．０ｗｎ≦６゜
０の範囲内にあれば何れにてもよいが特に好ましいもの
はｎ＝２．０〜４．０である。式（１）で表される代表
的な物質としては、ネオペンチルポリオールの脂肪酸エ
ステル、例えば、ネオペンチルアルコール、ネオペンチ
ルグリコール、ペンタエリスリトールと高級脂肪酸との
エステルであり特に好ましいものとしては、ペンタエリ
スリトールの２〜４量体及びこれらの混・合物のステア
リン酸エステル、又はモンクン酸エステルを挙げること
が出来る。

本発明で用いられる脂肪酸エステルの使用量は、好まし
くはＰＡＳ樹脂１００重量部あたり０．０１〜６重量部
であり、かかる添加量であれば目的とする効果が充分に
達成され、特に機械物性が優れるため好ましい。

本発明の組成物には繊維状強化材、好ましくはガラス繊
維およびカーボン繊維および／又は他の無機質充填材を
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プリング
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３〜６ｍｍにカットされた状態のものが
好ましい。又、カーボ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、他の無機充填材としては、炭酸カルシウム、タル
ク、カオリン、クレー、マイカ、ウオラストナイト、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、チタン酸カルシウム、チタン酸カリウム、炭
化ケイ素、セラミック繊維、金属繊維、アラミド繊維、
窒化涙イ素、硫酸バリウム、ベントナイト、セリサイト
、ゼオライト、雲母、ＰＭＦ、　　フェライト、ドロマ
イト、三酸化アンチモン、酸化鉄、ミルドカーボンファ
イバー、酸化チタン、黒鉛、プロセスドミネラルファイ
バー、ガラスバルーン等が使用できる。

これら繊維状強化材及び他の無機充填材の量的割合は、
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填材は、各々単独に使用
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、ポ
リアミド、ポリカーボネート、ポリサルフォン、ポリエ
ーテルケトンォン、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
、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、
ポリイミド、ボリアリレート、ポリエーテルケトンなど
の１種類以上を添加することができる。

ＰＡＳ樹脂への本発明における特定の脂肪酸エステルの
添加は、公知の方法で行うことができる。

例えば、粉状又はペレット状のＰＰＳ樹脂と、粉状、フ
レーク状、顆粒状、ペレット状の脂肪酸エステルを（必
要に応じ、ガラス繊維等強化剤及び／又は炭酸カルシウ
ム等の他の無機充填材を一緒にして）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、混線
工程を経て冷却、ペレット化することにより行われる。

尚、本発明の組成物には本発明の目的を逸脱し＝　１２
− ない範囲で少量の着色材、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。

本発明の組成物は各種成形品用材料、即ち電気・電子機
器部品、自動車機器部品材料、化学部品材料等に使用さ
れる。

［実施例］ 以下実施例により本発明を更に詳しく説明するが、本発
明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない
。

実施例　１〜６及び比較例１〜４ 米国フィリップス石油（株）より市販されている粉状の
ＰＰＳ樹脂；商品名ＲＹＴＯＮ”Ｐ−４°”と各種添加
化合物とを表１で示す割合で（合計６Ｋｇ）配合し、容
量３０リツトルのドラム式タンブラ−に入れ、約１分間
８０ｒｐｍの速度で均一混合した。

上記混合物（６０重量％；１５Ｋｇ／ｈ（吐出量））と
、旭ファイバーグラス（株）製のチョツプドグラスファ
イバー；商品名グラスロンチョップトストランド”Ｃ３
−０３−ＭＡ−４９７”　（４０重量％；１０Ｋｇ／ｈ
（吐出ｊｌ））を別フィードで、スクリュウ径φ３７ｍ
ｍ５　Ｌ／Ｄ＝３２　、ペン）付の高速同方向二軸混練
押出機（東芝機械（株）ＴＥＭ−３５Ｂ）にてシリンダ
ー温度３２０℃、スクリュウ回転数２５０ｒｐｍ、吐出
量２５Ｋｇ／ｈで混練後、穴径φ３．６ｍｍのノズルよ
り吐出させ、空冷の後ストランドカッタにて長さ３ｍｍ
のペレットを作成した。住人重機械工業（株）の最大型
締カフ５トンの住人−ネスクール射出成形機　５ＡＹＣ
ＡＰＳ　　１６５／７５型に外形φ３０ｍｍ、内径φ２
８ｍｍ、長さ１０ｍｍ、抜き勾配１度の筒型キャビティ
ーを有する金型を装着し金型温度１５０℃、成形機シリ
ンダー温度３２０°Ｃ１射出速度３０ｍｍ／秒、射出圧
力（１次庄：３５Ｋｇｆ／ｃ％、２次圧：２８Ｋｇｆ／
ｃｒｒｒ）、射出圧力時間（１次圧＝３秒、２次圧：３
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φ１ｍｍ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Ｋ
　Ｔ　５ＴＬＥＲ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。また、機械的強度
としてＡＳＴＭ　Ｄ　　７９０に準じて曲げ特性を測定
した。結果を第１表に示す。

実施例７〜１２及び比較例５〜１１ 表２で示す割合で各種添加化合物を実施例１に示した方
法と同様にしてペレットを作成し、東芝機械（株）製の
型締力５０トンの射出成形機Ｉｌ５−５０Ａ型に、Ｌ＝
１００ｍｍ、　　Ｄ＝２５ｍｍ。

ｔ＝１．６ｍｍのシート型キャビティーを有する金型を
装着し、金型温度１５０°Ｃ１成形機シリンダー温度３
２０°Ｃ１射出圧力８００　Ｋ　ｇ　ｆ　／　ｃイ、射
出時間８秒、冷却時間１５秒の条件で成形を行った。成
形加工後、ＪＩＳ　　Ｋ　　６８５６に準じて接着強度
の測定を行った。また、機械的強度としてＡＳＴＭ　Ｄ
　　７９０に準じて曲げ特性を、成形流動長として、東
芝機械（株）製の型締力５０トンの射出成形機１１５−
５０Ａに６．　３Ｘ１．　６ｍｍｔスパイラルキャビテ
ィーを有する金型を装着し、金型温度１５０℃、成形機
シリンダー温度３２０℃、射出圧力９８０　Ｋ　ｇ　／
　ｃ　ｇ、射出時間５秒、冷却時間１５秒の条件でスフ
＜イラルフローを測定した。さらに、前述の成形シート
における表面ぬれ性（接触角；対溶剤＝水、３０秒、経
過後を測定。〈エルマ　ゴニオメータ式接触角測定器Ｇ
−Ｉ型常温用〉）を評価した。結果を表２に示す。

１ｂ　− ［発明の効果コ 本発明は、ＰＡＳ樹脂に離型剤、表面改質剤として特定
の脂肪酸エステルを配合することに依って、射出成形加
工時に於て金型温度の高低にかかわらず、離型性が飛躍
的に向上し、成形加工時間の短縮化、同時に成形加工後
の接着性をも向上し、加えて良好な機械的強度を有する
ものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ポリアリーレンサルファイド樹脂に下記式（１）で
   示される脂肪酸エステルを配合してなるポリアリーレン
   サルファイド樹脂組成物。 ▲数式、化学式、表等があります▼ …（１）式 （但し、Ｒ＾１〜Ｒ＾４は少なくとも１つが−Ｏ−Ｃ−
   Ｘ基よりなり、残りは−Ｈ、−ＯＨ、アルキル基又はア
   リール基よりなる。Ｘは炭素数１０〜４０のアルキル基
   、又はアルケニル基を示す。 １．０＜ｎ≦６．０） ２、ポリアリーレンサルファイド樹脂１００重量部に対
   して脂肪酸エステル０．０１〜６重量部を配合すること
   を特徴とする請求項１記載の樹脂組成物。