JPH0543801A

JPH0543801A - 樹脂組成物

Info

Publication number: JPH0543801A
Application number: JP3201821A
Authority: JP
Inventors: Takao Iwata; 孝夫岩田; Masami Matsuoka; 正己松岡
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 1991-08-12
Filing date: 1991-08-12
Publication date: 1993-02-23
Anticipated expiration: 2015-08-07
Also published as: JP3074814B2

Abstract

(57)【要約】【目的】成形性に優れ、耐熱性を有すると共に、ソリ
が小さいポリフェニレンスルフィド樹脂組成物を提供す
る。【構成】（Ａ）ポリフェニレンスルフィド系樹脂５０
〜９０重量％、（Ｂ）繊維径０．０５〜１μｍ、アスペ
クト比１〜２０００の炭素繊維（気相成長法にて製造さ
れたものも含む）５０〜１０重量％及び、（Ａ）＋
（Ｂ）１００重量部に対して（Ｃ）鎖状飽和モノカルボ
ン酸の金属塩０．３〜５重量部からなるポリフェニレン
スルフィド樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はポリフェニレンスルフィ
ド樹脂組成物に関し、さらに詳しくは、成形性に優れ、
耐熱性を有すると共に、ソリが小さいポリフェニレンス
ルフィド樹脂組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般にポリフェニレンスルフィド樹脂
（以下ＰＰＳ樹脂と略す）は耐熱性、耐薬品性、難燃
性、電気特性等に優れており、自動車部品、電気、電子
部品など種々の成形部品の素材として幅広く利用されて
いる。このようにＰＰＳ樹脂は、エンジニアリングプラ
スチックとして幅広く利用されており、ＰＰＳ樹脂の最
大の欠点である耐衝撃性が低いことも、特公昭６３−６
３５９１号公報、同６３−６３５９０号公報に記される
ように、ガラス繊維や炭素繊維等の強化剤、またはガラ
スビーズ、マイカ、炭酸カルシウム等を充填剤として、
単独または併用して配合させることにより克服されてき
た。この場合における炭素繊維はポリアクリロニトリル
系、ピッチ系等通常の炭素繊維で、繊維径も太く、か
つ、長いものである。また、これらの強化剤、充填剤の
配合物を形成した際に生じる、成形品の反り、収縮の異
方性は、特願平２−２１３７０４号等により改善された
が十分ではなく、成形流動性が低下する欠点が顕著にな
った。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者らは
ＰＰＳ樹脂の本来の特性を損なうことなく、成形品の反
り、収縮の異方性の小さい、流動性の良い樹脂組成物を
開発すべく鋭意研究を重ねた。すなわち本発明の課題は
成形品の反り、収縮の異方性、成形流動性を改善した樹
脂組成物を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】その結果、特定の炭素繊
維を所定割合で配合したＰＰＳ樹脂に、鎖状飽和モノカ
ルボン酸の金属塩を所定割合配合することにより、前記
課題を解決できることを見いだした。本発明はかかる知
見に基いて完成したものである。すなわち本発明は（Ａ）ＰＰＳ系樹脂５０〜９０重量％（Ｂ）繊維径０．０５〜１μｍ、アスペクト比１〜２０
００の炭素繊維５０〜１０重量％および、（Ａ）＋
（Ｂ）１００重量部に対して（Ｃ）鎖状飽和モノカルボ
ン酸の金属塩０．３〜５重量部からなる樹脂組成物を提
供するものである。

【０００５】本発明で使用される（Ａ）ＰＰＳ系樹脂
は、特に制限はなく、得られる組成物の要求特性や用途
に応じて各種のものを用いることができる。分子量につ
いては一般に１０，０００〜４０，０００の範囲、好ま
しくは１５，０００〜２５，０００の範囲である。ま
た、このＰＰＳ樹脂には、単独重合体は勿論のこと、５
０重量％未満の範囲で他の単量体を重合させた共重合体
を用いることもできる。この共重合体に使用しうる他の
単量体の構造単位としては、

【０００６】

【化１】

【０００７】等がある。次に本発明において使用される
（Ｂ）炭素繊維は、繊維径０．０５〜１μｍ、好ましく
は０．１〜０．５μｍ（特に好ましくは０．２〜０．３
μｍ）、アスペクト比１〜２０００、好ましくは５〜２
００のものであれば、特に制限はなく様々な手法により
製造したものを充当することができる。しかし、その中
で所謂気相成長法にて製造したものが特に好適に使用さ
れる。この気相成長法によれば、例えば、炭化水素類と
特定の有機金属化合物触媒との混合液を、必要に応じて
キャリアガスと共に、加熱帯域に導入して炭化水素類を
熱分解し、触媒上で反応させることにより製造した炭素
繊維を、不活性ガス雰囲気下で加熱焼成処理して得られ
る。この製造法は既に公知の方法であり、例えば特開昭
５０−６４５２７号公報、同６０−５４９９８号公報、
同６３−９２７２６号公報等に開示されている。

【０００８】また、本発明に用いる炭素繊維は、酸性官
能基を有していてもよく、酸素などの酸化性ガスや硝酸
などの酸化剤で酸化することも可能である。また、必要
に応じてハンドリング性を良好にするために、特公平１
−２７０５４３号公報等に記載の方法で炭素繊維を造粒
物としても良い。

【０００９】なお、本発明に用いる炭素繊維は、従来の
炭素繊維よりも直径が小さく、三次元的なからみあいが
あるため、樹脂組成物の異方性が小さい。繊維径０．０
５μｍ未満、あるいはアスペクト比が１未満の場合は、
充分な補強効果が得られず、一方、繊維径が１μｍより
も大きい場合、あるいはアスペクト比が２０００を越え
る場合では、成形性が悪く、しかも寸法変化、異方性が
大きくなり好ましくない。

【００１０】さらに、本発明における（Ｃ）鎖状飽和モ
ノカルボン酸の金属塩は特に制限はないが、Ｃ２５〜Ｃ
３５、好ましくはＣ２７〜３１の鎖状飽和モノカルボン
酸の金属塩で、一般にナトリウム、カリウム、マグネシ
ウム、カルシウム、アルミニウム、亜鉛の塩が用いら
れ、好ましくは亜鉛塩である。金属含有率は３〜１０重
量％が好ましい。炭素数が２５未満であると熱安定性が
悪く、３５を越えると滑剤としての効果が弱まり、成形
流動性が低下する。ここでいう滑剤とは、成形材料を加
熱溶融して成形する際に、その流動性を良くする作用な
いし成形加工機や金型への粘着性を抑制しかつ成形品の
型離れを良くする作用を有する薬剤をいう。また、金属
塩はＰＰＳ系樹脂と金属塩との親和性を高める働きをし
ているものと思われるが、３％未満では親和性が悪く、
１０％を越えると機械的物性が低下する。金属塩の中で
特に亜鉛塩はＰＰＳ系樹脂との親和性を高める働きをし
ているものと思われる。

【００１１】本発明の樹脂組成物は、上述のごとく
（Ａ）ＰＰＳ系樹脂５０〜９０重量％、（Ｂ）炭素繊維
５０〜１０重量％、及び（Ａ）＋（Ｂ）１００重量部に
対して、（Ｃ）鎖状飽和モノカルボン酸の金属塩０．３
〜５重量部を配合してなるものであるが、好ましくは
（Ａ）ＰＰＳ系樹脂６０〜８５重量％、（Ｂ）炭素繊維
４０〜１５重量％、及び（Ａ）＋（Ｂ）１００重量部に
対し（Ｃ）鎖状飽和モノカルボン酸の金属塩０．５〜３
重量部の割合で配合するものである。

【００１２】ここで、（Ｂ）炭素繊維が１０重量％未満
では、充分な補強効果を与えることができず、一方、５
０重量％を越えると流動性が悪く、成形困難となり好ま
しくない。また、（Ｃ）鎖状飽和モノカルボン酸の金属
塩０．３重量部未満では滑剤効果がなく、５重量部を越
えると機械的物性が低下する。

【００１３】本発明の樹脂組成物は、上述の（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）三成分を所定の割合で配合してなるもの
であるが、さらに必要に応じて、一般に高分子加工業界
で用いられる添加剤を適宜配合することができる。添加
剤の例としては、金属を含む無機物質や高分子の接着性
を向上させるための各種カップリング剤、可塑剤、着色
剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、核剤等が挙げられる。
また、本発明の炭素繊維と共に、本発明の組成物中、１
〜４０重量％のガラスビーズ、ガラスパウダー、ガラス
繊維、ガラスフレーク、マイカ、ワラストナイト、ケイ
酸塩、二硫化モリブデン、黒鉛、グラファイト、などの
公知無機質充填剤を併用する事ができる。

【００１４】上記（Ａ）ＰＰＳ系樹脂、（Ｂ）炭素繊
維、（Ｃ）鎖状飽和モノカルボン酸の金属塩、さらに必
要に応じて用いられる各種の添加剤の混合は、種々の手
法で行うことができるが、一般には通常用いられている
混合機、例えばヘンシェルミキサー、タンブラー、リボ
ンブレンダー等で行われる。混練機としては、一般に単
軸または二軸の押出機が用いられ、このような押出機に
よりペレットが製造される。このペレットを、圧縮成
形、射出成形、押出成形等により任意の形状に成形して
所望の樹脂製品とすればよい。

【００１５】

【実施例】次に実施例及び比較例により本発明をさらに
具体的に説明する。実施例及び比較例において用いられ
るソリ測定用試験片は、１００×１００×３ｍｍの平板
をフィルムゲートにより射出成形し、図１に示すよう
に、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ各コーナーのＺ軸座標を測定し、反
りの大きさを比較した（矢印は射出方向を示す）。曲げ
強度、曲げ弾性率はＡＳＴＭＤ７９０に準拠して測定
した。また、流動性の評価はＳｈｉｍａｄｚｕＦｌｏ
ｗｔｅｓｔｅｒＣＦＴ−５００〔島津製作所（株）
製〕により、シリンダー温度３２０℃、荷重５０ｋｇ、
ノズルのｌ／ｄ＝１０ｍｍ／１ｍｍ、滞留時間６分で粘
度を測定して行った。なお、実験に使用した二軸同方向
押出機は、池貝鉄工（株）製のＰＣＭ−３０を用いた。
また、射出成形は住友重工（株）製ＳＹＣＡＰ７５射出
成形機を用いて行い、その射出条件は、金型温度１５０
℃、シリンダー温度３２０℃、冷却時間１５秒であっ
た。

【００１６】実施例１〜３及び比較例１，２トープレン（株）製ＰＰＳ樹脂（Ｔ−４）、繊維径
０．２〜０．３μｍ、アスペクト比１５〜３０の気相法
炭素繊維、長さ約６００μｍ、厚み３〜５μｍの日本
板硝子（株）製ガラスフレーク（ＲＥＦ−６００Ａ）を
／／＝７０／１５／１５の割合で配合する。更に
ヘキストジャパン（株）製の鎖状飽和モノカルボン酸の
亜鉛塩〔（ＺＮＶ−１０４）（添加剤ａ）〕を表１に示
す割合で配合し、ヘンシェルミキサーで５分間、８００
ｒｐｍにて混合し、更に二軸方向押出機を用い、３２０
℃で混練してペレット化した。このペレットを射出成形
して得られた試験片の各種物性を測定した。その結果を
表１及び表２に示す。

【００１７】比較例３鎖状飽和モノカルボン酸の亜鉛塩の替わりに一般に用い
られている滑剤としてＣ２８〜３２の脂肪族ポリオール
と脂肪族モノカルボン酸のエステル〔（ヘキストジャパ
ン（株）製ＴＰＥＴ１４１）（添加剤ｂ）〕を１Ｐｈ
ｒ添加する。（表１及び表２）

【００１８】

【表１】

【表２】

【００１９】実施例４〜６及び比較例４，５実施例１〜３で用いたガラスフレークを加えず、また炭
素繊維を表３に示す割合で配合する以外は実施例１〜３
と同様の実験を行った。その結果を表３及び表４に示
す。

【００２０】

【表３】

【表４】

【００２１】

【発明の効果】本発明の樹脂組成物は、成形流動性に優
れ、耐熱性を有すると共に、反りの大きさを改善したも
のである。従って本発明の樹脂組成物は、自動車部品、
電気、電子部品等の種々の成形部品の素材として幅広い
利用が期待される。

【図面の簡単な説明】

【図１】試験片における反りの測定部位を示す説明図で
ある。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）ポリフェニレンスルフィド系樹脂
５０〜９０重量％（Ｂ）繊維径０．０５〜１μｍ、アスペクト比１〜２０
００の炭素繊維５０〜１０重量％上記（Ａ）＋（Ｂ）１００重量部に対して（Ｃ）鎖状飽
和モノカルボン酸の金属塩０．３〜５重量部からなる樹
脂組成物。
【請求項２】炭素繊維が、気相成長法にて製造された
ものである請求項１記載の樹脂組成物。