JPH05239353A - ポリフェニレンサルファイド系樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、靭性および寸法安定性に優れ、異方
性が小さい樹脂成形品、例えば光ファイバコネクタ用フ
ェルール等を高精度に、効率よく、しかも容易に製造す
ることができるポリフェニレンサルファイド系樹脂組成
物を提供することを目的とする。 【構成】ポリフェニレンサルファイド樹脂９５〜６０重
量部、ポリ４−メチルペンテン−１樹脂３〜２０重量
部、およびエポキシ樹脂２〜２０重量部を混合した樹脂
分１００重量部に対して、繊維状を除く球形または不定
形の無機充填剤５０〜４００重量部を配合してなること
を特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバコネクタ用
フェルール等の精密な樹脂成形品素材に好適なポリフェ
ニレンサルファイド系樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ファイバのコネクタ用フェルー
ルは、セラミックスを成形して成形物を得て、その成形
物に切削加工を施すことにより製造されている。この方
法によれば、個々の成形物にそれぞれ切削加工を施すの
で製造効率が低く製造コストが高くなる。

【０００３】一方、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用
いて光ファイバのコネクタ用フェルールを製造する方法
も行われている。この方法は、フェルール材料が樹脂で
あるので低コストではあるが、樹脂を熱硬化させなけれ
ばならず大量生産することができない。例えば、熱硬化
性樹脂を用いてトランスファー成形法により光ファイバ
コネクタ用フェルールを製造する場合、熱硬化性樹脂を
金型内に供給して圧縮した後に熱硬化性樹脂を熱硬化せ
しめる時間を確保しなければならない。さらに、熱硬化
性樹脂は冷蔵保存しなければならないので、その保管及
び取扱いが面倒である。

【０００４】そこで、熱可塑性樹脂を用いた光ファイバ
コネクタ用フェルールを製造する方法が検討されてい
る。熱可塑性樹脂を用いた方法は、射出成形が可能であ
るので、成形サイクルが短く、歩留りが良く製造効率が
高い。また、熱可塑性樹脂を用いた方法によれば、射出
成形の際の不良品等を素材としてリサイクルすることが
できる等の利点がある。光ファイバコネクタ用フェルー
ルには、高寸法精度および高強度等の特性が要求され
る。このため、光ファイバコネクタ用フェルールの製造
において使用される熱可塑性樹脂としては、寸法安定性
および高流動性に優れ、しかも高強度であるポリフェニ
レンサルファイド、液晶ポリマー、ポリカーボネート、
ポリエーテルサルフォン等が挙げられる。

【０００５】しかしながら、液晶ポリマーは、分子配向
が強いので、得られる成形品の寸法安定性が悪く、機械
的強度に異方性が生じる。これは、液晶ポリマーの流動
方向における強度と流動方向に垂直な方向における機械
的強度に大きな差が生じているためである。

【０００６】ポリカーボネートは、もともと溶融粘度が
高いので、成形収縮率を小さくするために無機充填材を
高充填率で配合すると、樹脂の流動性が悪くなり射出成
形に支障が生じる。

【０００７】ポリエーテルサルフォンは、成形収縮率が
小さく、分子配向による異方性も小さく、無機充填材を
配合することにより強化することが可能であるが、吸湿
性が高いので成形品は耐湿性が悪く、吸湿による寸法変
化および重量変化が大きくなる。また、ポリカーボネー
トと同様に無機充填材を高充填率で配合すると樹脂の流
動性が悪くなり射出成形に支障が生じる。

【０００８】ポリフェニレンサルファルドは、樹脂単独
では収縮が大きいので得られる成形品にひけが生じてし
まう。

【０００９】このように、これらの熱可塑性樹脂は光フ
ァイバコネクタ用フェルール用として満足できる特性を
発揮することができない。

【００１０】本発明者らは、上記問題点を考慮して研究
を重ね、先に、光ファイバコネクタ用フェルール等の精
密成形品の製造に好適な素材として架橋型ポリフェニレ
ンサルファイド樹脂のみに所定量の無機充填材を配合さ
せてなる架橋型ポリフェニレンサルファイド樹脂組成物
を提案した。この樹脂組成物によれば、射出成形により
優れた寸法安定性、低い異方性、および高い機械的強度
を有する光ファイバコネクタ用フェルール等の成形品を
得ることができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
架橋型ポリフェニレンサルファイド樹脂に無機充填材を
高充填率で配合した樹脂組成物は流動性が低下し、射出
成形性に悪影響を与え、しかも得られた成形品の靭性が
やや低下してしまう等の問題があった。

【００１２】本発明はかかる点に鑑みなされたものであ
り、靭性および寸法安定性に優れ、異方性が小さい樹脂
成形品、例えば光ファイバコネクタ用フェルール等を高
精度に、効率よく、しかも容易に製造することができる
ポリフェニレンサルファイド系樹脂組成物を提供するこ
とを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、ポリフェニレ
ンサルファイド樹脂９５〜６０重量部、ポリ４−メチル
ペンテン−１樹脂３〜２０重量部、およびエポキシ樹脂
２〜２０重量部を混合した樹脂分１００重量部に対し
て、繊維状を除く球形または不定形の無機充填剤５０〜
４００重量部を配合してなることを特徴とするポリフェ
ニレンサルファイド系樹脂組成物を提供する。

【００１４】ここで、本発明において使用されるポリフ
ァニレンサルファイド樹脂（以下、ＰＰＳ樹脂と省略す
る）は、特に限定されないが、高充填率で無機充填材を
配合させることができるような、例えば３００℃におけ
る溶融粘度が２０００〜５０００ポイズ（１０³ ／秒）
であるものが好ましい。

【００１５】本発明において、ポリ４−メチルペンテン
−１樹脂（以下、ＰＭＰ樹脂と省略する）を使用する理
由は、融点が２３０〜２４０℃と比較的高く、ＰＰＳ樹
脂に混合する場合、他のポリオレフィン系樹脂や熱可塑
性エラストマーよりもＰＰＳ樹脂の優れた耐熱性を損な
うことなく得られる成形品の靭性を向上させることがで
きるからである。また、ＰＭＰは溶融流動性に優れるの
で、ＰＰＳ樹脂に配合した場合、樹脂混合物の溶融粘度
を比較的低く抑えることができる。このため、ＰＰＳ樹
脂に配合させる充填材の充填率を高くすることができ
る。

【００１６】本発明において、ＰＰＳ樹脂、ＰＭＰ樹脂
と共に使用するエポキシ樹脂は、特に限定するものでは
ないが、ビスフェノールタイプまたはノボラックタイプ
のエポキシであって、数平均分子量が８００以上のもの
が好適である。このエポキシ樹脂は、ＰＰＳ樹脂とＰＭ
Ｐ樹脂の相溶化剤として機能する。これは、ＰＰＳ樹脂
とＰＭＰ樹脂を単に混合しただけでは、相溶性が悪くな
り、かえって得られる成形品の靭性を低下させるので、
両者の相溶性の低下を防止するためである。

【００１７】ＰＭＰ樹脂の配合割合は、ＰＰＳ樹脂９５
〜６０重量部に対して３〜２０重量部に設定する。これ
は、ＰＰＳ樹脂９５〜６０重量部に対してＰＭＰ樹脂３
重量部未満であると得られる樹脂成形品の靭性改良効果
が認められず、ＰＰＳ樹脂９５〜６０重量部に対してＰ
ＭＰ樹脂２０重量部を超えると得られる樹脂成形品の機
械的強度や耐熱性が低下してしまうからである。

【００１８】エポキシ樹脂の配合割合は、ＰＰＳ樹脂９
５〜６０重量部に対して２〜２０重量部に設定する。こ
れは、ＰＰＳ樹脂９５〜６０重量部に対して２重量部未
満の配合であるとＰＰＳ樹脂とＰＭＰ樹脂との相溶性を
改善させる効果が低く、得られる樹脂成形品の靭性や外
観および寸法安定性が低下し、ＰＰＳ樹脂９５〜６０重
量部に対して２０重量部を超える配合であると得られる
樹脂成形品の機械的強度及び耐熱性が低下したり、使用
するエポキシ樹脂によっては、成形品表面にブリードを
発生させたり、樹脂組成物の溶融流動性を著しく低下さ
せたりするからである。

【００１９】本発明において使用される無機充填材とし
ては、繊維状を除く不定形、球形、非繊維状の対称形の
ものが好ましい。これは、繊維状の無機充填材を配合す
ると、樹脂成形品の機械的強度および成形収縮率に異方
性が生じるために得られる樹脂成形品にそりやひけが発
生して寸法精度が悪くなるからである。このような無機
充填材として、繊維状を除く不定形もしくは球形のシリ
カ、タルク、アルミナ、テトラポット形状のウィスカー
等がを用いることができる。さらに、これらにシラン系
やチタン系のカップリング剤等の表面処理剤を適宜選択
してコーティングすることにより一層効果を上げること
ができる。

【００２０】無機充填材の配合量は上記樹脂混合物１０
０重量部に対して５０〜４００重量部に設定する。これ
は、無機充填材の配合量が樹脂混合物１００重量部に対
して５０重量部未満であると樹脂組成物の成形収縮率が
大きくなり、得られる樹脂成形品の寸法安定性が悪くな
り、無機充填材の配合量が樹脂混合物１００重量部に対
して４００重量部を超えると得られる樹脂組成物の溶融
粘度が高くなり、これにより射出成形が困難になるから
である。

【００２１】また、本発明において上記樹脂を配合して
樹脂組成物に調製する方法には、種々の公知の方法を採
用することができる。例えば、上記樹脂および配合剤を
あらかじめタンブラーまたはヘンシェルミキサーのよう
な混合機でドライブレンドした後、一軸または二軸の押
出機等で溶融混練しペレタイズする方法、あるいは各樹
脂および配合剤を押出機の別々の供給口から供給して押
出機内で溶融混練してペレタイズする方法、あるいはこ
れらの方法を組み合わせた方法が挙げられる。このよう
にして得られた樹脂組成物は、射出成形に供される。

【００２２】

【作用】本発明のポリフェニレンサルファイド系樹脂組
成物では、ＰＰＳ樹脂を主体とし、これにＰＭＰ樹脂、
およびエポキシ樹脂を所定の割合で混合した樹脂混合物
に所定量の無機充填材を配合している。主体であるＰＰ
Ｓ樹脂にＰＭＰ樹脂を配合していることにより、得られ
る樹脂成形品は、靭性が改良され、さらに優れた耐熱性
および耐衝撃性を発揮する。しかも、この樹脂成形品
は、熱硬化性樹脂を成形品と同等の機械的強度を有し、
ＰＰＳ樹脂本来の特性である優れた耐炎性、耐薬品性、
耐湿性を兼備する。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例について具体的に説明
する。

【００２４】実施例１ ３００℃における溶融粘度が２５００ポイズである部分
架橋型ＰＰＳ樹脂７０重量部、ＰＭＰ樹脂としてＴＰＸ
ＲＴ１８（三井石油化学社製、商品名、メルトフロー
レート２６ｇ／１０分、ビカット軟化点１７３℃）２０
重量部、エポキシ樹脂としてエピコート＃１００１（油
化シェル社製、商品名、数平均分子量９００）１０重量
部、およびエポキシ系シランカップリング剤で表面処理
した平均粒径１５μｍの不定形シリカ１５０重量部を、
ヘンシェルミキサーにより混合した後、二軸混練押出機
を用いてコンパウンド化して樹脂組成物を調製した。得
られた樹脂組成物を用いて射出成形により、実施例１の
光ファイバコネクタ用フェルールおよび試験片を作製し
た。

【００２５】実施例１の光ファイバコネクタ用フェルー
ルおよび試験片について、曲げ強度および弾性率、たわ
み量、アイゾット衝撃強度、成形収縮率、線膨張係数、
熱変形温度、並びに成形品状態を調べた。その結果を下
記表１に示す。なお、曲げ強度および弾性率は、ＪＩＳ
Ｋ−７２０３に準じて測定した。たわみ量は、曲げ試
験において、曲げ破壊時の試験片の最大たわみ量とし
た。アイゾット衝撃強度は、ＪＩＳ Ｋ−７１１０に準
じて測定した。成形収縮率は、成形した光ファイバコネ
クタ用フェルールについて、金型寸法と成形品寸法を測
定することにより算出した。線膨張係数は、曲げ試験片
より、流動方向（ＭＤ）、流動方向に垂直な方向（Ｔ
Ｄ）の２方向について幅５ｍｍ、高さ１０ｍｍの試験片
を切り出し、熱機械分析（ＴＭＡ）により測定した。熱
変形温度は、荷重１８．６ｋｇ／ｃｍ² において測定し
た。成形品状態は、成形した光ファイバコネクタ用フェ
ルールについて、目視によりひけの有無、成形品表面の
外観の良し悪しを評価した。

【００２６】実施例２ 実施例１において使用したＰＰＳ樹脂およびＰＭＰ樹脂
をそれぞれ８０重量部、１０重量部、エポキシ樹脂とし
てエピコート＃１００４（油化シェル社製、商品名、数
平均分子量１６００）５重量部、並びにアミン系シラン
カップリング剤で表面処理した平均粒径８μｍの球形シ
リカ２５０重量部を用いて樹脂組成物を調製すること以
外は実施例１と同様にして実施例２の光ファイバコネク
タ用フェルールおよび試験片を作製した。

【００２７】実施例２の光ファイバコネクタ用フェルー
ルおよび試験片について、実施例１に示す特性評価を同
様の方法により調べた。その結果を下記表１に併記す
る。

【００２８】実施例３ 実施例１において使用したＰＰＳ樹脂、ＰＭＰ樹脂、お
よびエポキシ樹脂をそれぞれ９０重量部、５重量部、５
重量部、並びに平均粒径１５μｍの不定形シリカ１００
重量部を用いて樹脂組成物を調製すること以外は実施例
１と同様にして実施例３の光ファイバコネクタ用フェル
ールおよび試験片を作製した。

【００２９】実施例３の光ファイバコネクタ用フェルー
ルおよび試験片について、実施例１に示す特性評価を同
様の方法により調べた。その結果を下記表１に併記す
る。

【００３０】比較例１〜４ 下記表１に示す樹脂材料および無機充填剤を下記表１に
示す配合量で配合して樹脂組成物を調製すること以外は
実施例１と同様にして比較例１〜４の光ファイバコネク
タ用フェルールおよび試験片を作製した。

【００３１】比較例１〜４の光ファイバコネクタ用フェ
ルールおよび試験片について、実施例１に示す特性評価
を同様の方法により調べた。その結果を下記表１に併記
する。

【００３２】比較例５ ＰＭＰ樹脂の代わりにエチレン−プロピレン共重合体、
タフマ−Ｐ−０２８０（三井石油化学社製、商品名）２
０重量部を用いて樹脂組成物を調製すること以外は実施
例１と同様にして比較例５の光ファイバコネクタ用フェ
ルールおよび試験片を作製した。

【００３３】比較例５の光ファイバコネクタ用フェルー
ルおよび試験片について、実施例１に示す特性評価を同
様の方法により調べた。その結果を下記表１に併記す
る。

【００３４】

【表１】 表１から明らかなように、本発明の方法により得られた
光ファイバコネクタ用フェルール（実施例１〜３）は、
従来のもの（比較例１）に比べて靭性に優れ、しかも耐
熱性においては遜色のないものであった。これに対し
て、エポキシ樹脂の配合量が本発明の範囲より少ない樹
脂組成物を用いて得られた光ファイバコネクタ用フェル
ール（比較例２）では、ＰＰＳ樹脂とＰＭＰ樹脂との相
溶性が悪く靭性改善の効果がみられない上に、成形品の
外観も良くないものであった。また、ＰＰＳ樹脂の割合
が本発明の範囲より少ない樹脂組成物を用いて得られた
光ファイバコネクタ用フェルール（比較例３、４）およ
びエチレン−プロピレン共重合体を配合した樹脂組成物
より得られた光ファイバコネクタ用フェルール（比較例
５）では、靭性は改善されるものの、耐熱性が低下して
いた。

【００３５】

【発明の効果】以上説明した如く本発明のポリフェニレ
ンサルファイド系樹脂組成物によれば、靭性および寸法
安定性に優れ、異方性が小さく、ひけのない光ファイバ
コネクタ用フェルール等の樹脂成形品を高精度に、効率
よく、得ることができる。しかも、本発明のポリフェニ
レンサルファイド系樹脂組成物は、射出成形に適当な流
動性を有し、効率よくかつ容易に光ファイバコネクタ用
フェルール等の精密な樹脂成形品を製造することができ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリフェニレンサルファイド樹脂９５〜
   ６０重量部、ポリ４−メチルペンテン−１樹脂３〜２０
   重量部、およびエポキシ樹脂２〜２０重量部を混合した
   樹脂分１００重量部に対して、繊維状を除く球形または
   不定形の無機充填剤５０〜４００重量部を配合してなる
   ことを特徴とするポリフェニレンサルファイド系樹脂組
   成物。