JPH04239561A - ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は射出成形時の金型からの
離型性が改良され、熱的、化学的に安定で分解ガス発生
などがなく、機械的強度にも優れたポリフェニレンスル
フィド樹脂組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリフェニレンスルフィド樹脂（以下Ｐ
ＰＳ樹脂と略す。）は耐熱性、難燃性、剛性および電気
絶縁性などが優れており、エンジニアリングプラスチッ
クとしては好適な性質を有していることから、射出成形
用を中心として各種電気部品、機械部品および自動車部
品などの用途に使用されている。反面、成形品の小型化
、微細化が進むにつれ、射出成形の際の金型からの離型
性の悪さ、これに起因する成形サイクルの長さなどの問
題も指摘されるようになってきている。

【０００３】ＰＰＳ樹脂の離型性向上についてはこれま
でにもいくつかの検討がなされている。例えばＰＰＳ樹
脂にポリエチレン類を添加する方法（特開昭５４−４７
７５２号公報、特開昭６０−２２９９４９号公報等）や
Ｎ，Ｎーアルキレンビスアルカンアミドなどの脂肪族の
アミドを添加する方法（米国特許第４，３９５，５０９
号明細書）などが開示されている。しかしこれらの中で
ポリエチレンは離型性改良効果が少なく、一方その他の
モノマー型離型剤の熱分解温度はポリフェニレンスルフ
ィドの成形加工温度より低く、発生する揮発性ガスのた
めにウェルド強度などの機械的強度や成形品外観に悪影
響を与え、また着色といった問題も生じる。

【０００４】ペンタエリスリトール　　ステアレートを
加える方法（特開昭６３−２８９０６８）は離型性改良
効果が認められ、安定性の点でも改良されている。しか
しガス発生によるウェルド強度低下や外観不良、射出成
形時の金型汚れなどの欠点は未だ十分に解決されたとは
いえない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】即ち上記従来技術では
、離型性向上の効果が不十分であったり、一方で機械的
性質の著しい低下が同時に起こるなどの問題があり、離
型性、機械的性質の両方をバランス良く満足できる材料
は未だ得られていない。

【０００６】本発明は、ＰＰＳ樹脂の開発に当たって必
要な離型性、機械的性質が優れたＰＰＳ樹脂組成物の取
得を課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、ポリ
フェニレンスルフィド樹脂２５〜９５重量％に対し繊維
状および／または非繊維状の無機充填材５〜７５重量％
からなる樹脂組成物１００重量部および構造式（１）

【
０００８】

【化２】

【０００９】（ここでＲはＣ６　〜Ｃ３６の脂肪族、脂
環族、芳香族の炭化水素基を表わし，ｎは２〜１０の整
数を表わす。）で表わされる分岐ポリエステルオリゴマ
ー０．０５〜５重量部を含有するポリフェニレンスルフ
ィド樹脂組成物である。

【００１０】本発明においては特定の分岐ポリエステル
オリゴマーを使用することが重要であり、これを無機充
填材とともにＰＰＳ樹脂に添加配合することによって、
目的の諸性能を満足できる高性能ＰＰＳ樹脂組成物が得
られるものである。

【００１１】本発明において用いられるＰＰＳ樹脂とは
、構造式（２）

【００１２】

【化３】

【００１３】で示される繰り返し単位を７０モル％以上
、より好ましくは９０モル％以上を含む重合体である。 上記繰り返し単位が７０モル％未満では、耐熱性が損な
われるので好ましくない。なお、本発明で用いられるＰ
ＰＳ樹脂は、その繰り返し単位の３０モル％未満を下記
の構造式を有する繰り返し単位等で構成することが可能
である。

【００１４】

【化４】

【００１５】本発明においてはいかなる方法によって得
られたＰＰＳ樹脂を用いることも可能であるが、本質的
に線状で比較的高分子量の重合体が好ましい。

【００１６】本発明で用いられる無機充填材で繊維状の
ものとしては、ガラス繊維、アルミナ繊維、炭化珪素繊
維、セラミック繊維、アスベスト繊維、石コウ繊維、金
属繊維、チタン酸カリウィスカおよび炭素繊維などの繊
維状充填材が挙げられる。また非繊維状の充填材として
は、ワラステナイト、セリサイト、カオリン、マイカ、
クレー、ベントナイト、アスベスト、タルク、アルミナ
シリケートなどの珪酸塩、アルミナ、塩化珪素、酸化マ
グネシウム、酸化ジルコニウム、酸化チタンなどの金属
化合物、炭酸マグネシウム、ドロマイトなどの炭酸塩、
硫酸カルシウム、硫酸バリウムなどの硫酸塩、ガラス・
ビーズ、窒化ホウ素、炭化珪素およびシリカなどの非繊
維状充填材などが挙げられる。これらの繊維状および／
または非繊維状の充填材は２種類以上併用することも可
能である。これら充填材の配合量は、樹脂および充填材
のみから成る樹脂組成物中５〜７５重量％の範囲であり
、生成する組成物の寸法安定性、機械的強度、流動性と
のバランスの上から５〜７０重量％の充填材配合がより
好ましい。配合量が７５重量％を越えると組成物の流動
性を著しく損なうため好ましくない。配合量が５重量％
未満では機械的強度、特に衝撃強度が低くなるため好ま
しくない。

【００１７】本発明で用いる分岐ポリエステルオリゴマ
ーは下記構造式（１）

【００１８】

【化５】

【００１９】で表わされる。ここでＲはＣ６　〜Ｃ３６
、好ましくはＣ８　〜Ｃ３０、更に好ましくはＣ１１〜
Ｃ２５の脂肪族、脂環族、芳香族の炭化水素基を表わす
。具体的にはステアリル基、シクロヘキシル基、フェニ
ル基などが挙げられる。ｎは２〜１０、好ましくは２〜
８、特に好ましくは２〜６の整数である。ｎが２未満で
は耐熱性が不足し、混練や成形時のガス発生のため成形
品の外観不良が生じたりウェルド強度が落ちるなどの問
題が生じ、好ましくない。本発明において分岐ポリエス
テルオリゴマーの配合量はＰＰＳ樹脂および無機充填材
からなる組成物１００重量部に対して０．０５〜５重量
部であり、０．１〜３重量部の範囲が特に好ましい。こ
の分岐ポリエステルオリゴマーが５重量部を越えて配合
されると機械的性質に悪影響を与えるので好ましくない
。一方配合量が０．０５重量部未満では離型性改良効果
が全く発現しないので好ましくない。

【００２０】また本発明のＰＰＳ樹脂組成物には上記成
分に加えて平均粒径０．１ミクロン以下の微細炭酸カル
シウムを、ＰＰＳ樹脂と無機充填材からなる組成物１０
０重量部に対して０．１〜５重量部添加することにより
特性向上を図ることが可能である。即ちかかる微細炭酸
カルシウムを添加することにより、射出成形の際ＰＰＳ
樹脂自体から発生する揮発性物質、あるいは無機充填材
の表面処理剤などの種々の添加剤から発生する揮発性物
質の付着や、これら揮発性物質によってもたらされる金
型の腐食などの成形金型面の汚染を効果的に抑制するこ
とができ、さらに安定性、成形加工性の優れたＰＰＳ樹
脂組成物が得られるのである。ここで用いる炭酸カルシ
ウムは平均粒径０．１ミクロン以下の微細なものである
ことが必要であり、これより平均粒径が大きい粗大な炭
酸カルシウムを用いた場合には、ＰＰＳ樹脂の機械的強
度の低下が起こるので適当でない。また微細炭酸カルシ
ウムの添加量は０．１〜５重量部、好ましくは０．２〜
３重量部であり、添加量が０．１重量部に満たないと金
型汚染防止効果が十分でなく、逆に添加量が５重量部を
越えるとＰＰＳ樹脂組成物の機械的強度の低下が顕在化
するので好ましくない。

【００２１】さらにまた、本発明のＰＰＳ樹脂組成物に
は、本発明の効果を損なわない範囲で、酸化防止剤、熱
安定剤、滑剤、結晶核剤、紫外線防止剤、着色剤、難燃
剤などの通常の添加剤および少量の他種ポリマを添加す
ることができる。

【００２２】本発明のＰＰＳ樹脂組成物の調製方法は特
に制限はないが、原料の混合物を単軸あるいは２軸の押
出機、バンバリ−ミキサ−、ニ−ダ−およびミキシング
ロ−ルなど通常公知の溶融混合機に供給して２８０〜３
８０℃の温度で混練する方法などを代表例として挙げる
ことができ、原料の混合順序にも特に制限はない。また
、少量添加剤成分については、本発明の樹脂組成物を上
記の方法などで混練しペレット化した後、成形前に添加
することもできる。

【００２３】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説
明する。

【００２４】実施例および比較例の中で述べられる引張
強さ、ウェルド強度、離型性、金型汚れは各々次の方法
に従って評価測定した。

【００２５】引張強さ：ＡＳＴＭ−Ｄ６３８ウェルド強
度の測定：両端にゲ−トを有し、試験片中央部付近にウ
ェルドラインを有するＡＳＴＭ４号ダンベル片を射出成
形し、歪速度５ｍｍ／ｍｉｎ、支点間距離６４ｍｍの条
件で引張強度測定を行なった。

【００２６】離型性の評価：試験片を射出成形する際、
金型から成形片を突き出すときに突き出しピンにかかる
力を測定し、これを離型力とした。離型力が小さいほど
離型性に優れている。

【００２７】ガス発生の有無：各試験片を射出成形した
際、ガスに起因するシルバーストリークの有無を肉眼判
定した。

【００２８】金型汚れ：試験片を連続して１００ショッ
ト射出成形した後、金型表面を肉眼観察し、その汚れの
少ないものから◎、○、Ｘの順で判定した。

【００２９】本実施例および比較例で使用したＰＰＳ樹
脂原末は ＰＰＳ−１：東レ−フィリップス・ペトロリウム社製、
Ｍ２５８８、 ＰＰＳ−２：東レ−フィリップス・ペトロリウム社製、
Ｍ２８８８、 ＰＰＳ−３：東レ−フィリップス・ペトロリウム社製、
Ｍ２１００及び ＰＰＳ−４：東レ−フィリップス・ペトロリウム社製、
Ｍ２９００である。

【００３０】実施例１ ＰＰＳ−１をガラス繊維およびポリペンタエリスリトー
ル　　ステアレート（ｎ＝３）および平均粒径０．０７
ミクロンの炭酸カルシウムと共に表１に示す割合でドラ
イブレンドした後、３００℃の温度条件に設定したスク
リュ−式押出機により溶融混練後ペレタイズした。得ら
れたペレットを用い機械特性評価用試験片の成形を行な
った。得られた試験片について測定した引張強さ、ウェ
ルド強度、離型力、ガス発生の有無および金型汚れを表
２に示す。

【００３１】実施例２〜３ ＰＰＳ−１の代わりにＰＰＳ−２，ＰＰＳ−３を用いた
こと以外は、実施例１と同様にして、表１に示す割合で
ドライブレンド、溶融混練、ペレタイズ、成形、物性評
価を行なった。その結果を表２に示す。

【００３２】

【表１】

【００３３】

【表２】

【００３４】実施例４〜７ ガラス繊維および／または他の充填材を用い、その時に
適当なベースポリマーを使用したこと以外は、実施例１
と同様にして、表３に示す割合でドライブレンド、溶融
混練、ペレタイズ、成形、物性評価を行なった。その結
果を表４に示す。

【００３５】

【表３】

【００３６】

【表４】

【００３７】実施例８〜１１ ポリペンタエリスリトール　　ステアレート（ｎ＝３ま
たは４）の配合割合を変えた以外は実施例１と同様にし
て、表５に示す割合でドライブレンド、溶融混練、ペレ
タイズ、成形、物性評価を行なった。その結果を表６に
示す。

【００３８】

【表５】

【００３９】

【表６】

【００４０】比較例１ ポリペンタエリスリトール　　ステアレートを用いない
こと以外は、実施例１と同様にしてドライブレンド、溶
融混練、ペレタイズ、成形、物性評価を行なった。その
結果を表８に示す。

【００４１】比較例２〜３ ポリエチレン、ペンタエリスリトール　　ステアレート
を、ポリペンタエリスリトール　　ステアレートの代わ
りに用いたこと以外は、実施例１と同様にしてドライブ
レンド、溶融混練、ペレタイズ、成形、物性評価を行な
った。その結果を表８に示す。ポリエチレンは離型性改
良効果が不足であった。ペンタエリスリトールステアレ
ートもウェルド強度が低下している。

【００４２】

【表７】

【００４３】

【表８】

【００４４】比較例４ ポリペンタエリスリトール　　ステアレートを５重量部
以上用いたこと以外は、実施例１と同様にして、表９に
示す割合でドライブレンド、溶融混練、ペレタイズ、成
形、物性評価を行なった。その結果を表１０に示す。

【００４５】ポリペンタエリスリトール　　ステアレー
トを５重量部以上配合すると機械的性質に悪影響を与え
るのが分かる。

【００４６】

【表９】

【００４７】

【表１０】

【００４８】

【発明の効果】本発明のポリフェニレンスルフィド樹脂
組成物は、離型剤を添加しないものに対して成形時にお
ける金型からの離型抵抗が１／２〜１／４位に低下して
おり安定して連続射出成形できるため、成形サイクルを
短くできる。そのため小型化あるいは微細化した成形品
の射出成形に有用である。

【００４９】またガス発生もなく、引張強度、ウェルド
強度などの機械的物性も優れている。熱的、化学的にも
安定で、射出成形機内で滞留しても変色も少ない。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ポリフェニレンスルフィド樹脂２５〜
   ９５重量％、繊維状および／または非繊維状の無機充填
   材５〜７５重量％からなる樹脂組成物１００重量部およ
   び構造式（１） 【化１】 （ここでＲはＣ６　〜Ｃ３６の脂肪族、脂環族、芳香族
   の炭化水素基を表わし，ｎは２〜１０の整数を表わす。 ）で表わされる分岐ポリエステルオリゴマー０．０５〜
   ５重量部を含有するポリフェニレンスルフィド樹脂組成
   物。
2. 【請求項２】　　さらに平均粒径０．１ミクロン以下の
   微細炭酸カルシウム０．１〜５重量部を加えた請求項１
   記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。