JPS5898362A - 成形用樹脂組成物 - 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】 本発明は充填剤類を比較的高率で含有しながら流動特性
および機械的特性のバランスがすぐれた、新規な成形用
樹脂組成物を提供することを目的としたものである。

芳香族ポリスルホンは耐熱性、機械特性などに優れた熱
可塑性樹脂であり、これらの緒特性のゆえにエンジニア
リングプラスチックとして電気・電子部品、航空機部品
、自動車部品、衛生食品機器部品、医療機器部品などに
一部活用されている。しかし芳香族ポリスルホンはまだ
まだ高価な材料であると共に成形流動性が必ずしも十分
でないためにこれらを総合した経済性を要求される部品
類に本格採用されるにはいたっていない。特に芳香族ポ
リスルホンには充填剤類を配合するとその配合量の増加
に応じて溶融粘度がさらに上昇し、ある配合量以上では
もはや溶融ブレンドおよび溶融成形がむずかしいかまた
は不可能な組成物になる。。

そのため芳香族ポリスルホンを他の安価、かつ流動性の
良好な汎用熱可塑性樹脂、例えばビニル重合体とブレン
ドする方法が種々提案されている（例えば特公昭４６−
５７８９６号公報、特公昭４６−３７９０５号公報、特
公昭−４７−３１０９５号公報、特開昭４７−５５８１
号公報、特開昭４９−１２８０４８　号公報など）。し
かし、これら芳香族ポリスルホンとビニル重合体との配
合物では芳香族ポリスルホンの有するすぐれた耐熱性や
機械特性が十分に生かされておらず、耐熱性、成形加工
性の両者のバランスを高度に保持したものは得られてい
ない。

一方、経済的に有利に高い耐熱性および優れた加工性を
もつ組成物を得るためにはこの芳香族ポリスルホンの使
用を−＼らしても組成物に良好な耐熱性を維持し得るブ
レンド用樹脂材料および充填剤を選ぶことが重要である
。％に、ブレンド用樹脂材料としては芳香族ポリスルホ
ン自体の高い熱軟化温度を考慮して相互混和の工程中に
熱分解、熱時酸化、選択的溶融、凝集分離、層間分離な
どの副作用を起こさないようなものを選ぶ必要がある。

このようなポリスルホン類から機械的特性に優れた充填
剤入り製品を製造するだめの常法は、押出成形または射
出成形工程を使用するものである。しかしながら、多量
の充填剤を用いる場合にはこのような技術は実施できな
い（最大量は通常、使用される充填剤の種類に依−存す
る）ため、能率のよくない圧縮成形および焼結成形技術
を用いる必要があるという不利がある。

そこで本発明者らは前記芳香族ポリスルホンの流動特性
改良について鋭意検討した結果、ポリフェニレンスルフ
ィド（場下ｐｐ＋ｓ　ト略称）　樹脂を配合すれは高率
で充填剤邦を含有させても溶融時流動性および均一溶融
ブレンド性の面において極めて効果的、且つ機械的特性
に優れた成形用組成物が得られること、ただしＰＰＳ樹
脂を多量に添加しすぎると組成物の物理的性質の低下が
著しくなり好ましくないことを見い出し本発明に到達し
た。

すなわち本発明は重架比で、芳香族ポリスルホン樹脂９
９〜５０チ、に対し、ＰＰＳ樹脂１〜５０チ好ましくは
２〜３０チ、更に好ましくは１０〜３０係の割合で配合
したもの１００部に対し充填剤類１０〜２００部好まし
くは２５〜１８０部、更に好ましくは８０〜１８０部を
含んで成る成形用樹脂組成物を提供するものである。

本発明の組成物中におけるＰＰＳ　樹脂は組成物の溶融
粘度を低下させる効果を有するとともに充填剤類および
芳香族ポリスルホンの両者に対して強い親和性を有して
いるためではないかと推定されるが、本発明の組成物中
で充填剤類を組成物中に均一分散させる効果を兼ね備え
ている。

本発明で用いられる芳香族ポリスルホンとは、アルカリ
フェルレート基と、電子吸引性スルホン基で活性化され
た芳香族ノ・ロゲン基とを非プロトン性椿性溶媒中で縮
合反応させることにより得られる形式の重合体であり、
アリーレン結合（芳香族結合）、エーテル結合およびス
ルホン結合の三者を必須の結合単位とする線状重合体で
ある。

例えば極めて代表的な例として次のような構造式からな
るものが挙げられる。

（１）　　（＝Ｏ−φ−８Ｏ２−φ九 （ろ）　　　　＋０−φ−８Ｏ３−φ−０−φ−叶φ−
）。

（５）　　モ０−φ−８Ｏ２−φ−〇−φ−φ九（６）
　　モ〇−φ−８Ｏ２−φ−φ−８Ｏ２−φ−〇−φ九
（７）　　（−０−φ−８０２−φ−〇−φ−ＣＨ２−
φ）。

（但し上式中「−φ−」はｐ−フェニレン基を示す。以
下に於ても同様） これらの芳香族ポリスルホンは、例えば特公昭４０−１
００６７号公報、特公昭４２−７７９９号公報、特公昭
４７−６１７号公報などに記載の方法によって容易に製
造することができる。極めて代表的な市販品としてイン
ペリアルケミカルインダストリー社のＶＩＣＴＲＥＸが
ある。

ると次のようである。（ａ）補強材ニガラス繊維、カー
ボン繊維、ボロン繊維、炭化ケイ素繊維、カーボンウィ
スカー、゛アスベスト繊維、石綿、金属繊維など、（ｂ
）耐摩耗性向上剤：グラファイト、カーボランダム、ケ
イ石粉、二硫化モリブデン、フッ素樹脂など、（Ｃ）難
燃性向上剤二三而化アンチモノ、炭酸マグネシウム、炭
酸カルシウムなと、（ｄｌ電気特性向上剤：クレー、マ
イカなど、（Ｃ）耐トラッキング向上剤二石綿、シリカ
、グラファイト、（ｆ）耐酸性向上剤：硫酸バリウム、
／リカ、メタケイ酸力ルンウム、（ｇ）熱伝導度向り剤
：鉄、亜鉛、アルミニウム、銅などの金櫟粉末、（ｈ）
その他ニガラスビーズ、ガラス球、炭−カルシウム、ア
ルミナ、メルク、ケイ礫土、クレー、カオリン、セソコ
ウ、亜硫酸カルシウム、水和アルミナ、マイカ、石綿、
各種金属酸化物、無機質顔料類など３００℃以上で安定
な合成および天然の化合物類が含まれる。

本発明で用いられるＰＰＳ樹脂は一般式（−ｐ　ｈ−ｓ
−）で表わされる。

Ｃ１，ＢｒまたはＣＨ３、ｍは１〜４の整数を示す。

判に典型的なＰＰＳ樹脂は一般式モφ−８分　で示され
るものであり、米国フィリソブスペトローリアム社より
１ライドン」の商標で市販されている。その製造方法は
例えば米国舗許第３３５４１２９号およびそれに対応す
る特公昭４５−３３６８に開示されている。それによる
と「ライドン」はＮ−メチルピロリドン溶媒中、１６０
〜２５０℃、加圧条件下にＣｔ−φ−ＣｔとＮａ２Ｓ＋
＋Ｈ２０を反応させることによって製造される。「ライ
ドンＪ　’　ＰＰＳ　樹脂は全く交叉結合のないものか
ら部分的交叉結合を有するものまで、各種重合度のもの
を後熱処理工程にかけることにより自由に製造すること
ができ、目的め溶融ブレンドに適正な溶融粘度特性を有
するものを任意に選択することができる。

本発明の組成物では芳香族ポリスルホン樹脂、ＰＰＳ樹
脂、充填剤類が既述の範囲にあるように調整される。

芳香族ポリスルホン樹脂７　ＰＰＳ　１７脂複合系は高
温域において著しく低い溶融粘度を示す為に充填剤類含
量が上記範囲より少なければ射出成形や押出成形が困難
となり、また価格的にも利するところが少なくなる。１
だ逆に該範囲より多いと流動性が不足してこの種の成形
は困難となる。

捷だＩ）１）Ｓ樹脂の使用割合が上記範囲より多いと本
発明の組成物の機械的強度（特に、引張り強度、伸度お
よび耐衝撃強度）が低下するので、本発明には適さない
。またこの割合が該範囲より少いと組成物の射出、押出
成形は困難となる。

本発明の組成物を混合調整するにあたっては、ｊバ１常
のゴム捷たはプラスチック類を溶融ブレンドするのに用
いられる装置、例えば熱ロール、バンバリーミキサ−、
ブナベンダー、押出機などを利用することができる。混
合操作は均一な配合物が得られるまで継続される。

混合温度は両樹脂配合系が溶融可能な温度以上かつ配合
系が熱分解し始める温度以下に設定されるが、通常２０
０〜４００℃、好ましくは２５０〜６５０℃の範囲から
選択される。

本発明の組成物を混合調整するにあたって、”ｈ査族ポ
リスルホン、ＰＰＳ樹脂および充填剤類は各々別々に溶
融混合機に供給することが可能であり、またあらかじめ
これら原料類を例えば乳鉢、ヘンシェルミキサー、ボー
ルミル、リボンブレンダーなどを利用して固体状態で予
備混合してから溶融混合機に供給することもできる。

また本発明の組成物において、芳香族ポリスルホン、Ｐ
Ｐ５ｉ（脂および充填剤類の一括６者溶融ブレンドが溶
融混合機の性能上困難な場合には、芳香族ポリスルホン
とＰＰＳ樹脂との親和性およびＰＰＳ樹脂と充填剤類と
の親和性がともにすぐれていることから、あらかじめＰ
ＰＳ　樹脂と充填剤類の２者を溶融ブレンドしてマスタ
ーペレットを製造し、続いてこのマスターベレットと芳
香族ポリスルホンを溶融ブレンドするという２段ブレン
ド方式を採用すると比較的容易に目的の均一組成物を得
ることができる。

本発明の組成物は樹脂相が均一溶融し充填剤類が均一分
散した流動性のよいブレンド体を形成するので、生産性
の高い成形方法である射出成形または押出成形を行なう
ことが可能であるが、熱論その他の圧縮成形、焼結成形
などに適用してもなんらさしつかえない。

また溶融ブレンド性能のすぐれたスクリーーシリンダー
を備えた射出成形機、押出成形機などを利用して成形物
品を製造する場合は、あらかじめ均一な溶融ブレンド組
成物を別途調整しておくことは必ずしも必要でなく、直
接芳香族ポリスルホン、ＰＰＳ樹脂およ−び充填剤類を
別々にまたはそれらをドライブレンドシただけでスフＩ
Ｊ　ｚ−ホッパーに供給して、均一な組成の成形物品を
１段で製造することも可能である。

本発明の組成物を溶融成形して得られる成形物品は、充
填剤類の種類“および量に応じて耐熱性、機械特性、電
気特性、摺動特性、耐麹剤性などのすぐれた性質を有し
ており、多くの用途に活用することができる。例えば電
気・電子部品、航空機部品、自動車部品、衛生食品機器
部品、医療機器部品、事務機部品、給配水機器部品、特
殊機器部品、摺動部材などに有用な組成物を配合設計で
きる。

以下、実施例等をあげて本発明をさらに詳述する。なお
、以下に示す係、比および部の値は特にことわらない限
り重量による。

なお以下では次の略号を用いた。

５００Ｐ　：　インペリアル・ケミカル・インダス）　
　ＩＪ　−社商品芳香族ポリエーテルスルホン樹脂粉末
、ＶＩＣＴＲＥＸ　５００Ｐ　０ Ｐ−４＝フイリツプス・ペトローリアム社商品ｐｐｓ樹
脂粉末、ライドンＰ−４゜ 実施例１および比較例１ ５００Ｐ、　Ｐ−４および充填剤類を表１の組成（部）
でトライブレンドしたのち、圧縮比３０／１のスクリー
−を備えた４０ｍｍφ押出＠（処理温度２８０〜６１０
℃）で溶融混練しながら押出す操作を行なって均一配合
ペレットを得た。

次に上記で得た均一配合ペレットを通常の射出成形機に
かけて成形試験片を作成しくバレル温度３６０℃、金型
温度１５０℃）、物６理的・熱的特性を測定したところ
表１のような結果が得られた。

この物性測定結果は本実施例組成物が芳香族ポリスルホ
ンの有する緒特性を損わないで成形加工性を改良した耐
熱部材としてきわめてすぐれたものであることを示して
いる。

このような優秀な物性バランスおよび経済的にも有利な
配合組成を有する部材が、高生産性の低圧射出成形方式
で容易に成形できるということは画期的なことである。

実施例２〜６および比較例２〜３ ５００ＰＸ　Ｐ−４およびガラス繊維を表１の組成（部
）でトライブレンドしたのち、実施例１と同様にして均
一配合ペレットを得た。

次に上記で得た均一配合ペレットから実施例１と同様に
成形試験片を作成し物理的・熱的特性を測定したところ
表１のような結果が得られた。実施例２および比較例２
のデータを比較すればわかるように、ＰＰｓ配合量が少
量であっても射出成形時の射出圧力低下（流動性向上）
の効果が顕著である。さらにＰＰＳ添加量を増加させる
と溶融時粘性がよシ低下して、それだけ射出成形が容易
になる。しかし、比較例３のようにＰＰＳ樹脂含量が多
くなりすぎると引張強度、曲げ強度および耐衝撃強度の
面における物性低下が著しく、好ましくない影響がでて
くる。

実施例７ ５００Ｐ、　　Ｐ−４および炭素繊維〔東しく株）製チ
ョツプドファイバー、５闘長〕を衣１の組成でトライブ
レンドしたのち、実施例１と同様にして均一配合ペレッ
トを得、また成形試験片を作製し物理的・熱的特性を測
定したところ表１のようなすぐれた物性を有するもので
あった。

実施例８ ５００ＰＸＰ−４、炭素繊維（実施例７で用いたもの）
およびグラファイトを表１の組成でトライブレンドした
のち実施例１と同様にして均一配合ペレットを得、それ
から成形試験片を作製し物理的・熱的特性を測定したと
ころ表１及び２のようなすぐれた物性を有するものであ
った。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 重量比で、芳香族ポリスルホン樹脂９９〜５０チトポリ
   フエニレンスルフイドｍ脂１〜５０チの割合で配合した
   もの１００部に対し充填剤類１０〜２００部を含んで成
   る成形用樹脂組成物。