JPH10310700A

JPH10310700A - ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物

Info

Publication number: JPH10310700A
Application number: JP13787897A
Authority: JP
Inventors: Naomitsu Nishihata; 直光西畑; Kiyomi Ouchi; 清美大内; Masato Tada; 正人多田; Hiroyuki Sato; 浩幸佐藤
Original assignee: Kureha Corp
Current assignee: Kureha Corp
Priority date: 1997-05-12
Filing date: 1997-05-12
Publication date: 1998-11-24

Abstract

(57)【要約】【課題】ポリアリーレンスルフィドとアラミド繊維と
を含有する樹脂組成物であって、引張伸びに代表される
靭性が顕著に改善された樹脂組成物を提供すること。【解決手段】ポリアリーレンスルフィドとアラミド繊
維とを含有するポリアリーレンスルフィド樹脂組成物に
おいて、（１）破壊靭性値（Ｋ_1c）が２．２ＭＰａ・ｍ
^1/2以上のポリアリーレンスルフィド８０〜９９重量％
と、（２）アラミド繊維１〜２０重量％とを含有し、か
つ、（３）樹脂組成物の引張強さ（ＴＳ）が、式（Ｉ）ＴＳ_un（１−Ｖｆ）＜ＴＳ＜ＴＳ_un（１＋Ｖｆ）（Ｉ）（ただし、ＴＳ_un＝未充填ポリアリーレンスルフィドの
引張強さ、Ｖｆ＝アラミド繊維の分率）の関係式を満足
することを特徴とするポリアリーレンスルフィド樹脂組
成物、及びその製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アラミド繊維を含
有するポリアリーレンスルフィド樹脂組成物に関し、さ
らに詳しくは、引張伸びに代表される靭性が顕著に改善
されたポリアリーレンスルフィド樹脂組成物に関する。
本発明のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物は、摺動
材料などの用途に好適である。

【０００２】

【従来の技術】ポリアリーレンスルフィド（以下、ＰＡ
Ｓと略記）は、式［−Ａｒ−Ｓ−］（ただし、Ａｒは、
アリーレン基である。）で表されるアリーレンスルフィ
ドの繰り返し単位を主たる構成要素とする芳香族ポリマ
ーであり、ポリフェニレンスルフィド（以下、ＰＰＳと
略記）がその代表例である。ＰＡＳは、耐熱性、耐薬品
性、難燃性、寸法安定性、機械的性質、電気絶縁性等に
優れたエンジニアリングプラスチックであり、自動車部
品、電気・電子機器部品、化学機器部品などの広範な分
野で使用されている。近年、ＰＡＳは、軸受けやギアな
どの摺動部材の材料としての用途においても需要が増大
している。ＰＡＳは、それ単独では脆いために、炭素繊
維やガラス繊維などの繊維状充填材を配合して、機械的
強度や耐摩耗性を高めている。ところが、炭素繊維やガ
ラス繊維を配合したＰＡＳ樹脂組成物は、機械的強度に
優れるものの、摺動部材とした場合、相手材の摩耗が激
しくなるという問題がある。

【０００３】そこで、従来より、繊維状充填材としてア
ラミド繊維を用いたＰＡＳ樹脂組成物が、摺動材料とし
て提案されている。例えば、ＰＰＳと潤滑剤とアラミド
繊維とを複合してなる摺動材料（特開昭６３−１６２７
２７号公報）、ＰＰＳ、アラミド繊維、チタン酸カリウ
ム繊維、及び潤滑剤を配合してなるＰＰＳ樹脂組成物
（特開平２−２０２５４８号公報）、ＰＰＳ、フッソ樹
脂、アラミド繊維などの充填材とからなる耐摩耗性樹脂
組成物（特開平３−２９２３６６号公報）、ＰＰＳ、ア
ラミド繊維などの補強剤、潤滑剤を含有する現像装置の
マグネットロールギャップ保持コロ用樹脂組成物（特開
平４−６３８６６号公報）、ＰＰＳにアラミド繊維及び
ステンレスフレークを配合した樹脂組成物（特開平６−
１１６４９５号公報）、結晶化度が３５％以上で結晶サ
イズが８０オングストローム以下のＰＰＳに、アラミド
繊維などの強化繊維を配合した結晶性熱可塑性樹脂複合
材料（特開平６−２５６５３４号公報）などが提案され
ている。

【０００４】繊維状充填材としてアラミド繊維を配合し
たＰＡＳ樹脂組成物は、機械的強度や耐摩耗性に優れて
おり、かつ、摺動部材とした場合に相手材の摩耗を低減
することができる。しかしながら、従来のアラミド繊維
を配合したＰＡＳ樹脂組成物は、引張伸びに代表される
靭性に劣り、応力が集中し易い形状の成形体には、適用
できないという欠点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ＰＡ
Ｓとアラミド繊維とを含有するＰＡＳ樹脂組成物であっ
て、引張伸びに代表される靭性が顕著に改善されたＰＡ
Ｓ樹脂組成物を提供することにある。本発明者らは、前
記従来技術の問題点を克服するために鋭意研究した結
果、特定の破壊靭性値を持つＰＡＳにアラミド繊維を特
定の割合で配合し、かつ、樹脂組成物の引張強さ（Ｔ
Ｓ）が特定の範囲内になるように調整することにより、
引張伸びが顕著に改善され、しかも引張強さや引張弾性
率も高度の水準にあるＰＡＳ樹脂組成物の得られること
を見いだした。特定の破壊靭性値を持つＰＡＳを使用す
ることにより、ＰＡＳとアラミド繊維との界面接着性が
適度の範囲内に制御され、樹脂組成物の引張伸びが向上
するものと推定される。また、押出機内での樹脂組成物
の調製時に混練温度を高めたり、予めＰＡＳでコーティ
ングしたアラミド繊維を用いたり、あるいは分散剤とし
て有機アミド化合物を併用することなどによって、引張
伸びをさらに改善することができる。本発明は、これら
の知見に基づいて完成するに至ったものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かくして、本発明によれ
ば、ポリアリーレンスルフィドとアラミド繊維とを含有
するポリアリーレンスルフィド樹脂組成物において、
（１）破壊靭性値（Ｋ_1c）が２．２ＭＰａ・ｍ^1/2以上
のポリアリーレンスルフィド８０〜９９重量％と、
（２）アラミド繊維１〜２０重量％とを含有し、かつ、
（３）樹脂組成物の引張強さ（ＴＳ）が、式（Ｉ）ＴＳ_un（１−Ｖｆ）＜ＴＳ＜ＴＳ_un（１＋Ｖｆ）（Ｉ）（ただし、ＴＳ_un＝未充填ポリアリーレンスルフィドの
引張強さ、Ｖｆ＝アラミド繊維の分率）の関係式を満足
することを特徴とするポリアリーレンスルフィド樹脂組
成物が提供される。また、本発明によれば、破壊靭性値
（Ｋ_1c）が２．２ＭＰａ・ｍ^1/2以上のポリアリーレン
スルフィド８０〜９９重量％とアラミド繊維１〜２０重
量％とを含有する混合物を押出機に供給し、３２０℃以
上の温度で混練することを特徴とするポリアリーレンス
ルフィド樹脂組成物の製造方法が提供される。

【０００７】

【発明の実施の形態】ポリアリーレンスルフィド（ＰＡＳ）本発明で使用するＰＡＳとは、式［−Ａｒ−Ｓ−］（た
だし、−Ａｒ−はアリーレン基である。）で表されるア
リーレンスルフィドの繰り返し単位を主たる構成要素と
する芳香族ポリマーである。［−Ａｒ−Ｓ−］を１モル
（基本モル）と定義すると、本発明で使用するＰＡＳ
は、この繰り返し単位を通常５０モル％以上、好ましく
は７０モル％以上、より好ましくは９０モル％以上含有
するポリマーである。アリーレン基としては、例えば、
ｐ−フェニレン基、ｍ−フェニレン基、置換フェニレン
基（置換基は、好ましくは炭素数１〜６のアルキル基、
またはフェニル基である。）、ｐ，ｐ′−ジフェニレン
スルホン基、ｐ，ｐ′−ビフェニレン基、ｐ，ｐ′−ジ
フェニレンカルボニル基、ナフチレン基などを挙げるこ
とができる。ＰＡＳとしては、主として同一のアリーレ
ン基を有するポリマーを好ましく用いることができる
が、加工性や耐熱性の観点から、２種以上のアリーレン
基を含んだコポリマーを用いることもできる。

【０００８】これらのＰＡＳの中でも、ｐ−フェニレン
スルフィドの繰り返し単位を主構成要素とするＰＰＳ
が、加工性に優れ、しかも工業的に入手が容易であるこ
とから特に好ましい。この他に、ポリアリーレンケトン
スルフィド、ポリアリーレンケトンケトンスルフィドな
どを使用することができる。コポリマーの具体例として
は、ｐ−フェニレンスルフィドの繰り返し単位とｍ−フ
ェニレンスルフィドの繰り返し単位を有するランダムま
たはブロックコポリマー、フェニレンスルフィドの繰り
返し単位とアリーレンケトンスルフィドの繰り返し単位
を有するランダムまたはブロックコポリマー、フェニレ
ンスルフィドの繰り返し単位とアリーレンケトンケトン
スルフィドの繰り返し単位を有するランダムまたはブロ
ックコポリマー、フェニレンスルフィドの繰り返し単位
とアリーレンスルホンスルフィドの繰り返し単位を有す
るランダムまたはブロックコポリマーなどを挙げること
ができる。これらのＰＡＳは、結晶性ポリマーであるこ
とが好ましい。また、ＰＡＳは、靭性や強度などの観点
から、直鎖状ポリマーであることが好ましい。

【０００９】このようなＰＡＳは、極性溶媒中で、アル
カリ金属硫化物とジハロゲン置換芳香族化合物とを重合
反応させる公知の方法（例えば、特公昭６３−３３７７
５号公報）により得ることができる。アルカリ金属硫化
物としては、例えば、硫化リチウム、硫化ナトリウム、
硫化カリウム、硫化ルビジウム、硫化セシウムなどを挙
げることができる。反応系中で、ＮａＳＨとＮａＯＨを
反応させることにより生成させた硫化ナトリウムなども
使用することができる。ジハロゲン置換芳香族化合物と
しては、例えば、ｐ−ジクロロベンゼン、ｍ−ジクロロ
ベンゼン、２，５−ジクロロトルエン、ｐ−ジブロムベ
ンゼン、２，６−ジクロロナフタリン、１−メトキシ−
２，５−ジクロロベンゼン、４，４′−ジクロロビフェ
ニル、３，５−ジクロロ安息香酸、ｐ，ｐ′−ジクロロ
ジフェニルエーテル、４，４′−ジクロロジフェニルス
ルホン、４，４′−ジクロロジフェニルスルホキシド、
４，４′−ジクロロジフェニルケトンなどを挙げること
ができる。これらは、それぞれ単独で、あるいは２種以
上を組み合わせて使用することができる。

【００１０】ＰＡＳに多少の分岐構造または架橋構造を
導入するために、１分子当たり３個以上のハロゲン置換
基を有するポリハロゲン置換芳香族化合物を少量併用す
ることができる。ポリハロゲン置換芳香族化合物の好ま
しい例としては、１，２，３−トリクロロベンゼン、
１，２，３−トリブロモベンゼン、１，２，４−トリク
ロロベンゼン、１，２，４−トリブロモベンゼン、１，
３，５−トリクロロベンゼン、１，３，５−トリブロモ
ベンゼン、１，３−ジクロロ−５−ブロモベンゼンなど
のトリハロゲン置換芳香族化合物、及びこれらのアルキ
ル置換体を挙げることができる。これらは、それぞれ単
独で、あるいは２種以上を組み合わせて使用することが
できる。これらの中でも、経済性、反応性、物性などの
観点から、１，２，４−トリクロロベンゼン、１，３，
５−トリクロロベンゼン、及び１，２，３−トリクロロ
ベンゼンがより好ましい。

【００１１】極性溶媒としては、Ｎ−メチル−２−ピロ
リドン（以下、ＮＭＰと略記）などのＮ−アルキルピロ
リドン、１，３−ジアルキル−２−イミダゾリジノン、
テトラアルキル尿素、ヘキサアルキル燐酸トリアミドな
どに代表されるアプロチック有機アミド溶媒が、反応系
の安定性が高く、高分子量のポリマーが得やすいので好
ましい。ＰＡＳの分子量は、特に限定されず、低分子量
のものから高分子量のものまで使用することができる。
３１０℃、剪断速度１２００／秒で測定したＰＡＳの溶
融粘度は、通常５〜６００Ｐａ・ｓ、好ましくは１０〜
４００Ｐａ・ｓ、より好ましくは２０〜３００Ｐａ・ｓ
である。

【００１２】本発明で使用するＰＡＳは、破壊靭性値
（Ｋ_1c）が２．２ＭＰａ・ｍ^1/2以上であることが必要
である。破壊靭性値（Ｋ_1c）とは、ＡＳＴＭＤ５０４
５に従って測定される値である。ＰＡＳの破壊靭性値
（Ｋ_1c）は、好ましくは２．３ＭＰａ・ｍ^1/2以上、よ
り好ましくは２．５ＭＰａ・ｍ^1/2以上、最も好ましく
は３．０ＭＰａ・ｍ^1/2以上である。ＰＡＳの破壊靭性
値（Ｋ_1c）の上限は、多くの場合、４．０Ｐａ・ｍ^1/2
程度である。ＰＡＳの破壊靭性値（Ｋ_1c）が小さすぎる
と、アラミド繊維を配合しても、充分な引張伸びを有す
る樹脂組成物を得ることができない。破壊靭性値
（Ｋ_1c）が２．２ＭＰａ・ｍ^1/2未満のＰＡＳであって
も、破壊靭性値（Ｋ_1c）が高いＰＡＳとブレンドするこ
とにより、ブレンド物の破壊靭性値（Ｋ_1c）が２．２Ｍ
Ｐａ・ｍ^1/2以上となる場合には、そのブレンド物を使
用することができる。また、本発明で用いるＰＡＳの形
状は、特に制限されないが、アラミド繊維の分散性、溶
融押し出し時の生産性などの観点から、平均粒径１００
μｍ以上の顆粒状であることが好ましい。

【００１３】アラミド繊維アラミド繊維は、芳香族ジアミンと芳香族ジカルボン酸
もしくはその誘導体との縮重合によって合成されるポリ
マーからなる繊維である。アラミド繊維は、引張特性と
耐熱性に優れた液晶性芳香族ポリアミド繊維であり、複
合材料用繊維強化材などとして実用化されている。本発
明では、市販の各種アラミド繊維を使用することができ
る。

【００１４】ＰＡＳ樹脂組成物本発明のＰＡＳ樹脂組成物は、ＰＡＳ８０〜９９重量
％、好ましくは８０〜９７重量％、より好ましくは８１
〜９５重量％と、アラミド繊維１〜２０重量％、好まし
くは３〜２０重量％、より好ましくは５〜１９重量％と
を含有する。アラミド繊維の配合割合が小さすぎると充
分な補強効果を得ることができない。アラミド繊維の配
合割合が２０重量％を越えると、引張伸びが低下する。
本発明のＰＡＳ樹脂組成物は、充分な引張伸びを得るた
めに、樹脂組成物の引張強さ（ＴＳ）が、式（Ｉ）ＴＳ_un（１−Ｖｆ）＜ＴＳ＜ＴＳ_un（１＋Ｖｆ）（Ｉ）（ただし、ＴＳ_un＝未充填ポリアリーレンスルフィドの
引張強さ、Ｖｆ＝アラミド繊維の分率）の関係式を満足
することが必要である。

【００１５】樹脂組成物の引張強さ（ＴＳ）が、式
（Ｉ）の関係式を満足するようにするには、破壊靭性値
（Ｋ_1c）が２．２ＭＰａ・ｍ^1/2以上のＰＡＳとアラミ
ド繊維とを前記特定の範囲で配合すればよいが、ＰＡＳ
とアラミド繊維との界面接着性を制御することが好まし
い。ＰＡＳとアラミド繊維との界面接着性は、例えば、
アラミド繊維を集束剤や表面処理剤などで処理すること
により、容易に制御することができる。界面接着性を制
御するために使用される集束剤または表面処理剤として
は、エポキシ系化合物、イソシアネート系化合物、シラ
ン系化合物、チタネート系化合物の官能性化合物が挙げ
られる。これらの官能性化合物は、アラミド繊維に対し
て予め表面処理または集束処理を施して用いるか、ある
いは樹脂組成物の調製の際に同時に添加してもよい。Ｐ
ＡＳをコーティングしたアラミド繊維を用いると、押し
出し量を上げることができ、しかも樹脂組成物の引張伸
びをさらに向上させることができる。

【００１６】＜分散剤＞本発明においては、アラミド繊
維をＰＡＳ中により均一に分散させるために、有機アミ
ド化合物を分散剤として使用することが効果的である。
本発明で分散剤として使用する有機アミド化合物として
は、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−
ジメチルアセトアミド等のアミド類；Ｎ−メチル−２−
ピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ−シクロヘキシル−２−ピロ
リドン等のＮ−アルキルピロリドン類またはＮ−シクロ
アルキルピロリドン類；Ｎ−メチル−ε−カプロラクタ
ム、Ｎ−シクロヘキシルカプロラクタムなどのＮ−アル
キルカプロラクタム類またはＮ−シクロアルキルカプロ
ラクタム類；ε−カプロラクタムなどのカプロラクタム
類；１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等のＮ，
Ｎ−ジアルキルイミダゾリジノン類；テトラメチル尿素
等のテトラアルキル尿素類；ヘキサメチル燐酸トリアミ
ド等のヘキサアルキルリン酸トリアミド類；等が挙げら
れる。これらの有機アミド化合物は、それぞれ単独で用
いてもよいし、２種類以上を組み合わせて用いてもよ
い。

【００１７】これらの有機アミド化合物の中でも、Ｎ−
アルキルピロリドン類、Ｎ−シクロアルキルピロリドン
類、Ｎ−アルキルカプロラクタム類、Ｎ−シクロアルキ
ルカプロラクタム類、カプロラクタム類、及びＮ，Ｎ−
ジアルキルイミダゾリジノン類が好ましく、Ｎ−アルキ
ルピロリドン類、カプロラクタム類、及びＮ，Ｎ−ジア
ルキルイミダゾリジノン類が特に好ましい。有機アミド
化合物は、アラミド繊維の分散性を改善するだけでな
く、樹脂組成物の押し出し機へのフィード効率を向上さ
せたり、ＰＡＳの靭性を向上させる効果も高い。本発明
で分散剤として使用する有機アミド化合物の配合割合
は、樹脂組成物１００重量部に対して、通常０．２〜１
０重量部、好ましくは０．５〜８重量部、より好ましく
は１〜６重量部である。有機アミド化合物の配合割合が
小さすぎると、アラミド繊維の分散性、樹脂の流動性と
靭性の改良効果が小さく、大きすぎると、強度が低下し
たり、ブリードするなどの好ましくない現象が起こるお
それがある。

【００１８】＜その他の配合剤＞本発明の樹脂組成物に
は、本発明の目的を損なわない範囲において、アラミド
繊維の他にその他の粉粒状または繊維状充填材を配合す
ることができる。その他の充填材としては、例えば、ガ
ラス繊維、炭素繊維、アスベスト繊維、シリカ繊維、ア
ルミナ繊維、ジルコニア繊維、窒化硼素繊維、窒化珪素
繊維、硼素繊維、チタン酸カリウム繊維等の無機繊維状
物；ステンレス、アルミニウム、チタン、銅、真鍮等の
金属繊維状物；フッ素樹脂、ポリエステル樹脂、アクリ
ル樹脂などからなる高融点の有機繊維状物；マイカ、シ
リカ、タルク、アルミナ、カオリン、硫酸カルシウム、
炭酸カルシウム、酸化チタン、フェライト、カーボンブ
ラック、グラファイト、クレー、カラスビーズ、酸化亜
鉛、炭酸ニッケル、酸化鉄、石英粉末、炭酸マグネシウ
ム、炭酸亜鉛、黒鉛、硫酸バリウム等の粒状または粉末
状充填材；を挙げることができる。これらの充填材は、
それぞれ単独で、あるいは２種類以上を組み合わせて使
用することができる。

【００１９】本発明の樹脂組成物においては、本発明の
目的を損なわない範囲において、ＰＡＳの他に他の樹脂
を配合することができる。ここで用いられる他の樹脂と
しては、高温において安定な樹脂であれば特に限定され
ない。その具体例としては、例えば、ポリエチレンテレ
フタレートやポリブチレンテレフタレート等の芳香族ポ
リエステル、ポリアセタール、ポリスチレン、ポリアミ
ド、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリ
アルキルアクリレート、ＡＢＳ、ポリ塩化ビニル、テト
ラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン／ヘキサ
フルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン
／パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリ
クロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、
ポリフッ化ビニリデン／ヘキサフルオロプロピレン共重
合体、プロピレン／テトラフルオロエチレン共重合体、
フッ化ビニリデン／クロロトリフルオロエチレン共重合
体、エチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体等の
フッ素樹脂を挙げることができる。これらの樹脂は、そ
れぞれ単独で、あるいは２種以上を組み合わせて使用す
ることができる。

【００２０】また、本発明の樹脂組成物には、本発明の
目的を損なわない範囲において、各種の添加剤を配合す
ることができる。ここで用いられる添加剤としては、エ
チレングリシジルメタクリレートなどの樹脂改良剤、ペ
ンタエリスリトールテトラステアレートなどの滑剤、熱
硬化性樹脂、酸化防止剤、紫外線吸収剤などの安定剤、
ボロンナイトライトなどの核剤、難燃剤、染料や顔料等
の着色剤などが例示される。これらの添加剤は、それぞ
れ単独で、あるいは２種以上を組み合わせて使用するこ
とができる。本発明の樹脂組成物を摺動材料として使用
する場合には、所望により、ポリテトラフルオロエチレ
ン粉末、ポリエチレン粉末、グラファイト粉末、二硫化
モリブデン粉末、シリコーンなどを、潤滑剤として適量
配合することができる。充填材などの各種配合剤は、必
要に応じて、集束剤または表面処理剤により処理して使
用することができる。集束剤または表面処理剤として
は、例えば、エポキシ系化合物、イソシアネート系化合
物、シラン系化合物、チタネート系化合物の官能性化合
物が挙げられる。これらの化合物は、予め表面処理また
は集束処理を施して用いるか、あるいは材料調製の際に
同時に添加してもよい。

【００２１】＜組成物の調製＞本発明のＰＡＳ樹脂組成
物は、一般に合成樹脂組成物の調製に用いられる設備と
方法により調製することができる。すなわち、必要な成
分を混合し、１軸または２軸の押し出し機を使用して混
練し、押し出して成型用ペレットとすることができる。
必要成分の一部をマスターバッチとして混合、成形する
方法、また、各成分の分散混合を良くするために、使用
する原料の一部を粉砕し、粒径を揃えて混合し溶融押し
出しすること等、いずれも可能である。アラミド繊維を
ＰＡＳ中により均一に分散させるためには、押し出し機
内でのＰＡＳの溶融粘度は低い方が有利であり、そのた
め、ＰＡＳとアラミド繊維との混合物を押出機に供給
し、３２０℃以上、好ましくは３３０℃以上の温度（押
出温度という）で混練することが好ましい。押出温度の
上限は、通常３５０℃、好ましくは３４０℃である。押
出温度を高めることによって、破壊靭性値（Ｋ_1c）がそ
れほど高くないＰＡＳを用いた場合であっても、引張弾
性率を保持したままで引張伸びを向上させることができ
る。

【００２２】本発明のＰＡＳ樹脂組成物は、破壊靭性値
（Ｋ_1c）が２．２ＭＰａ・ｍ^1/2以上のＰＡＳを選択し
て用いているため、引張伸びで代表される靭性が顕著に
優れたＰＡＳ樹脂組成物を得ることができる。引張伸び
は、アラミド繊維の収束剤や表面処理剤を選択するこ
と、アラミド繊維を予めＰＡＳでコーティング処理し
ておくこと、分散剤として有機アミド化合物を配合す
ること、押出機内での混練温度（押出温度）を高める
ことなどによって、さらに向上させることができる。

【００２３】本発明のＰＡＳ樹脂組成物は、引張強さや
引張弾性率が高水準で保持され、かつ、引張伸びが、通
常６％以上、好ましくは７重量％以上であり、多くの場
合、１０％以上にもなる。本発明のＰＡＳ樹脂組成物
は、射出成形、押出成形、圧縮成形などの各種成形法に
より、所望の形状の成形体に成形することができる。本
発明のＰＡＳ樹脂組成物は、靭性が顕著に改善されてい
るため、応力が集中し易い部分を有する成形体であって
も、適用することができる。本発明のＰＡＳ樹脂組成物
は、機械的強度、耐摩耗性、靭性などに優れているた
め、摺動材料として好適であるが、必ずしも特定の用途
に限定されず、これらの諸特性が必要とされる広範な用
途に使用することができる。

【００２４】

【実施例】以下に、合成例、実施例、及び比較例を挙げ
て、本発明についてより具体的に説明するが、本発明は
これら実施例により何ら限定されるものではない。物性
の測定方法は、以下に示すとおりである。（１）引張弾性率、引張強さ、引張伸びＡＳＴＭＤ６３８のＴｙｐｅ１により測定した、標点
間距離５０ｍｍ、クロスヘッド速度５ｍｍ／ｍｉｎで行
った。（２）破壊靭性値（Ｋ_1c）厚み６ｍｍの試験片を用い、ＡＳＴＭＤ５０４５のＳ
ＩＮＧＬＥＥＤＧＥＮＯＴＣＨＥＤＢＥＮＤ法に準
拠し、試験温度２３℃、クロスヘッド速度１ｍｍ／ｍｉ
ｎて測定した。

【００２５】［合成例１］ポリマーＡの合成例重合缶にＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）８００
ｋｇと４６．４重量％の硫化ナトリウム（Ｎａ₂Ｓ）を
含む硫化ナトリウム５水塩３９０ｋｇとを仕込み、窒素
ガスで置換後、撹拌しながら徐々に２００℃まで昇温し
て水１４７ｋｇを留出させた。この時、５７モルの硫化
水素（Ｈ₂Ｓ）が揮散した。上記脱水工程後、重合缶に
ｐ−ジクロロベンゼン（ｐＤＣＢ）３３９ｋｇと、ＮＭ
Ｐ２１８ｋｇ、及び水９．２ｋｇを加え、撹拌しながら
２２０℃で４．５時間反応させ、その後、撹拌を続けな
がら水７０ｋｇを圧入し、２５５℃に昇温して３時間反
応した後、２４５℃で８時間反応を継続した。反応終了
後、室温付近まで冷却してから、内容物を１００メッシ
ュのスクリーンに通して粒状ポリマーを篩分し、アセト
ン洗２回、さらに水洗３回行い、洗浄ポリマーを得た。
更に、この洗浄ポリマーを３％塩化アンモニウム水溶液
で洗浄した後、水洗を行った。脱水後、回収した粒状ポ
リマーは、１０５℃で３時間乾燥した。このようにして
得られたポリマーの収率は９２％で、溶融粘度は２３５
Ｐａ・ｓであり、破壊靭性値（Ｋ_1c）は３．７ＭＰａ・
ｍ^1/2であった。

【００２６】［合成例２］ポリマーＢの合成例合成例１と同様に仕込み、脱水を行ったところ、水１６
０ｇと６２モルの硫化水素が留出した。次に、ｐＤＣＢ
を３６６ｋｇとＮＭＰ２５０ｋｇを加え、撹拌しながら
２２０℃で４．５時間反応させた後、撹拌を続けながら
圧入する水量を５９ｋｇにした以外は、ポリマーＡの合
成例１と同様にして、反応及び生成ポリマーの処理を行
った。得られたポリマーの収率は８９％で、溶融粘度は
１２０Ｐａ・ｓであり、破壊靭性値（Ｋ_1c）は２．１Ｍ
Ｐａ・ｍ^1/2であった。

【００２７】［実施例１〜７、比較例１〜７］表１及び
表２に示す各ポリマー成分をヘンシェルミキサーにて均
一にドライブレンドし、４５ｍｍφ二軸混練押し出し機
（池貝鉄鋼社製ＰＣＭ−４５）へ供給し、シリンダー温
度２６０℃〜３３０℃にて混練を行い、ペレット状物を
得た。得られたペレット状物を１５０℃で６時間乾燥し
た後、射出成形機（東芝機械社製ＩＳ−７５）で、金型
温度１４５℃、シリンダー温度３００℃〜３２０℃で、
引張試験片及び破壊靭性評価用試験片を作製した。アラミド繊維としては、テクノーラＴ−３２２ＥＰ
（帝人社製）を用いた。実施例６では、アラミド繊維／ポリマーＡ＝３６／６
４（重量比）で、ポリマーＡをコーティングしたアラミ
ド繊維を用いた。ただし、表１には、ポリマーＡとアラ
ミド繊維の割合を分けて示してある。実施例７では、分散剤としてＮＭＰをさらに添加し
た。結果を表１及び表２に示す。

【００２８】

【表１】（＊１）アラミド繊維／ポリマーＡ＝３６／６４（重量
比）でポリマーＡをコーティングしたアラミド繊維（た
だし、ポリマーＡとアラミド繊維の割合を分けて示して
ある）

【００２９】

【表２】

【００３０】表１及び表２の結果及び試験状況から、以
下のことが分かる。（１）破壊靭性値（Ｋ_1c）が３．７ＭＰａ・ｍ^1/2と充
分に高いＰＡＳを用いた場合（実施例１〜３）には、ア
ラミド繊維を適量配合することにより、引張弾性率及び
引張強さを犠牲にすることなく、引張伸度を大幅に向上
させることができる。（２）破壊靭性値（Ｋ_1c）が２．５ＭＰａ・ｍ^1/2とそ
れ程高くないＰＡＳを用いた場合であっても、押出温度
を３３０℃に高めることにより、引張弾性率及び引張強
さを犠牲にすることなく、引張伸度を大幅に向上させる
ことができる。（３）ＰＡＳコーティングアラミド繊維を用いた場合
（実施例６）には、押し出し量を上げることができると
共に、引張伸びも向上させることができる。（４）分散剤として有機アミド化合物を添加すると（実
施例６）、引張伸びを顕著に向上させることが可能であ
る。（５）実施例１〜７の場合、引張試験において、いずれ
のも降伏点が認められ、降伏点に続いて塑性変形領域が
見られた。（６）破壊靭性値（Ｋ_1c）が２．２ＭＰａ・ｍ^1/2以上
のＰＡＳを用いた場合であっても、アラミド繊維を配合
しない場合（比較例１〜３）には、引張伸びが小さい。（７）破壊靭性値（Ｋ_1c）が２．１ＭＰａ・ｍ^1/2と小
さい場合には、アラミド繊維を配合しない場合（比較例
４）と配合した場合（比較例５〜６）とで、引張伸びに
顕著な差異が見られない。（８）破壊靭性値（Ｋ_1c）が３．７ＭＰａ・ｍ^1/2と充
分に高いＰＡＳを用い、かつ、アラミド繊維を配合した
場合であっても、アラミド繊維の配合割合が２５重量％
と高い場合（比較例７）には、充分な引張伸びを得るこ
とができない。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、ＰＡＳとアラミド繊維
とを含有するＰＡＳ樹脂組成物であって、引張伸びに代
表される靭性が顕著に改善されたＰＡＳ樹脂組成物が提
供される。本発明のＰＡＳ樹脂組成物は、靭性が顕著に
改善されているため、応力が集中し易い部分を有する成
形体に成形しても実用的な物性を充分に発揮することが
できる。本発明のＰＡＳ樹脂組成物は、機械的強度、耐
摩耗性、靭性などに優れているため、摺動材料をはじめ
とする広範な分野に使用することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐藤浩幸福島県いわき市錦町落合16 呉羽化学工業株式会社錦総合研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリアリーレンスルフィドとアラミド繊
維とを含有するポリアリーレンスルフィド樹脂組成物に
おいて、（１）破壊靭性値（Ｋ_1c）が２．２ＭＰａ・ｍ
^1/2以上のポリアリーレンスルフィド８０〜９９重量％
と、（２）アラミド繊維１〜２０重量％とを含有し、か
つ、（３）樹脂組成物の引張強さ（ＴＳ）が、式（Ｉ）ＴＳ_un（１−Ｖｆ）＜ＴＳ＜ＴＳ_un（１＋Ｖｆ）（Ｉ）（ただし、ＴＳ_un＝未充填ポリアリーレンスルフィドの
引張強さ、Ｖｆ＝アラミド繊維の分率）の関係式を満足
することを特徴とするポリアリーレンスルフィド樹脂組
成物。
【請求項２】樹脂組成物の引張伸びが６％以上である
請求項１記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
【請求項３】アラミド繊維が、ポリアリーレンスルフ
ィドでコーティングされたものである請求項１または２
記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
【請求項４】分散剤として有機アミド化合物をさらに
含有する請求項１ないし３のずれか１項に記載のポリア
リーレンスルフィド樹脂組成物。
【請求項５】破壊靭性値（Ｋ_1c）が２．２ＭＰａ・ｍ
^1/2以上のポリアリーレンスルフィド８０〜９９重量％
とアラミド繊維１〜２０重量％とを含有する混合物を押
出機に供給し、３２０℃以上の温度で混練することを特
徴とするポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の製造方
法。
【請求項６】ポリアリーレンスルフィドを平均粒径１
００μｍ以上の顆粒状物として押出機に供給する請求項
５記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の製造方
法。