JPH04159369A - ポリアリーレンサルファイド組成物 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、成形加工性及び接着性の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、
表面改質剤として特定のペンタエリスリトールテトラモ
ンタネート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、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（、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ることから、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、機械物性の低
下、混線加工時、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（例えば、ペン
タエリスリトールテトラステアレート）は、３００℃程
度の温度下で１０分〜３０分保持されると４０重量％〜
５０重量％の重量減少を生じ、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　　（ｗ
ｅａｋ　　ｂｏｕｎｃｌａｒｙｌａｙｅｒ）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ＰＡＳ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ＰＡＳ樹脂組成物の耐熱性（
例えば、熱変形温度、耐熱劣化特性）、及び機械的強度
が大幅に低下し、さらに２００″Ｃ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く、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。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者らは、種々の添加剤につき検討した結果、ＰＡ
Ｓ樹脂にペンタエリスリトールテトラモンタネートを添
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
く、機械物性も低下させないで離型性特に金型温度が６
０−１６０’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）で示されるベンタエリスリト
ールテトラモンタネートを配合して成るＰＡＳ樹脂組成
物である。

Ｃ＝Ｏ ＣＨ。

Ｃ＝０ （Ｒ＝−Ｃ−Ｈｚ−＋、ｎ＝２７〜３２）・・・・・・
　（１）式 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）樹脂が好ましく使用され
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、カルボキシル基、カルボ
ン酸の金属塩基、アルコシ基またはアミン基を表すもの
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 ＣＨ。

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ＰＡＳ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り、目的に応じ任意に選択し得る
。

本発明における前記一般式で示されるペンタエリスリト
ールテトラモンタネートは、ペンタエリスリトールのテ
トラモンタン酸エステルであり、該モンタン酸の炭素数
は「２７〜３２」である。

特に「２７〜３２」の炭素数分布を有する石炭系モンタ
ン酸によるペンタエリスリトールテトラモンタネートが
好ましい。

本発明におけるペンタエリスリトールテトラモンタネー
トの添加量は好ましくはＰＡＳ樹脂１゜０重量部に対し
て０．０１〜６重量部であり、かかる添加量であれば本
発明の効果を充分に達成でき、また機械物性も優れるた
め好ましい。

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
ドｌｌ’Ｌｌ’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Ｏ 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、つｔ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、
窒化ケイ素、硫酸バリウム、ベントナイト、セリサイト
、ゼオライト、Ｎ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％が好ましい。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
囲で他の熱可望性樹脂、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
ーテルケトンオン、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、エボキン樹脂、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。

ＰＡＳｍ脂へのペンタエリスリトールテトラモンタネー
トの添加は、公知の方法で行うことができる。例えば、
粉状又はベレット状のＰＡＳ樹脂と、粉状、フレーク状
、顆粒状、ベレット状のベンタエリスリトールテトラモ
ンタ不一トを（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ＩＪ、−式の１軸又は２軸混練押出槻にて
、加熱、溶融、混練工程を経て冷却、ベレ・ソト化する
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　１〜３及び比較例１〜５ 米国フイリ′ツブス石油（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％；　１５　Ｋ　ｇ／）（、（吐
出１１）＞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ジップドスト
ランド°Ｃ３−０３−ＭＡ−４９７″　（４０重量％；
　１０　Ｋ　ｇ／Ｈ，（吐出量））を別フィードで、ス
クリニウ径φ３７ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝３２　　、ベント付の
高速同方向二軸混練押出Ｒ（来遊機械〈株）ＴＥＭ−３
５Ｂ）にてシリンダー温度３２０°Ｃ、スクリュウ回転
数２５０ｒｐｍ、吐出ｆｉ２５Ｋｇ／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
スタール射出成形機　５ＡＹＣＡＰＳ　　１６５／７５
型に外形φ３０ｍ、ｍ、、内径φ２８ｍｍ。

長さ１０ｒｎｍ、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°Ｃ１成形機シリンダ
ー温度３２０°Ｃ１射出速度３０ｍｍ／秒、射出圧力（
１次圧：　３５　′Ｋｇ　ｆ　／　ｃ　ｒｄ、２次圧＝
２８Ｋｇｆ／ｃｎｆ）、射出圧力時間（１沈圧＝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φ１ｍ
ｍの３本の突出ビンの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）
にて突出ピンに作用する離型力を測定した。結果を第１
表に示す◇実施例４〜５及び比較例６〜１０ 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
法と同様にしてベレットを作成し、来遊機械（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のシート型牛ヤ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ボ、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。結果を表２に示す。

［発明の効果コ 本発明は、ＰＡＳ樹脂に離型剤２表面改質剤として特定
のペンタエリスリトールテトラモンタネートを配合する
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
   示されるペンタエリスリトールテトラモンタネートを配
   合して成るポリアリーレンサルファイド組成物。 ▲数式、化学式、表等があります▼ （Ｒ＝−Ｃ＿ｎＨ＿２＿ｎ＿＋＿１、ｎ＝２７〜３２）
   （１）式 ２、ポリアリーレンサルファイド１００重量部に対して
   ペンタエリスリトールテトラモンタネートを０．０１〜
   ６重量部を配合して成る請求項１記載の組成物。