JPS63178166A

JPS63178166A - 芳香族ポリスルフォン樹脂組成物

Info

Publication number: JPS63178166A
Application number: JP838887A
Authority: JP
Inventors: Yoshiharu Tategami; 義治立上; Shinichi Inoue; 眞一井上; Kuniaki Asai; 浅井　邦明; Kazuo Hinobeta; 比延田　和夫
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 1987-01-16
Filing date: 1987-01-16
Publication date: 1988-07-22
Also published as: JPH043780B2

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】〈産業上の利用分野〉本発明は、優れた機械的性質・熱的性質・寸法安定性を
有し、加工時の熱安定性が改良された、良好な成形性を
有する、メッキ特性にすぐれた芳香族ポリスルフォン樹
脂組成物に関する。

〈従来の技術〉芳香族ポリスルフォンは、耐熱性・弛度・剛性・難燃性
・耐クリープ性の優れたエンジニアリングプラスチック
として電気電子部品、自動車部品、ＯＡ機器部品などに
適用されている。

しかしながら、金属外観の付与または導電層の形成のた
めに成形品の表面にメッキする場合において、メッキ層
の密着強度が不十分であるために用途面において制限を
受けている。

かかるメッキ特性を改良するものとして、芳香族ポリス
ルフォン、チタン酸カリウム繊維およびアルカリ土類金
属炭酸塩とからなる樹脂組成物が提案されている（特開
昭６１−２８１１５１号公報参照）。

〈発明が解決しようとする間囚点〉しかしながら、本提案組成物は射出成形等の溶融成形法
の成形条件下において、成形機内の高温での滞留により
ゲル化し流動性を失ない成形不能となる欠点があり、改
良が望まれていた。

また、成形が可能な場合でも成形品の表面にゲル化物の
発生が見られ平滑とならず、メッキ層の外観が不良とな
ったり密着強度値が低く、その値にバラツキが認められ
るなどの欠点があった。

本発明の目的は、芳香族プリスルフォンの特性を低下さ
せないで加工時の熱安定性が改良され、良好な成形性を
有し、メッキ層の密着強度、外観および物性の改良され
た芳香族ギリスルフすン樹脂組成物を提供することにあ
る。

く問題点を解決するための手段〉木発者らは上記目的を達成するために鋭意研究を続けて
きた。その結果、芳香族ポリスルフォン、チタン酸カリ
ウム紘維およびアルカリ土類金属炭酸塩からなる樹脂組
成物において、遊離カリウム含有率が０．２５重量％以
下のチタン酸カリウム繊維を配合することにより、芳香
族ポリスルフォンの特性を低下させることな（加工時の
熱安定性が改良され、良好な成形性を有し、メッキ特性
に優れた樹脂組成物が得られることを見出ｌ）、本発明
を完成するに到った。すなわち、本発明は、芳香族ポリ
スルフォン６０〜９０重量％、チタン酸カリウム繊維８
〜３０重量％およびアルカリ土類金属炭酸塩８〜３０重
量％からなる樹脂組成物において、チタン酸カリウム繊
維中の遊離カリウム含有率がｏ、２５重量％以下である
ことを特徴とする芳香族ポリスルフォン樹脂組成物であ
る。

本発明組成物の成分として使用される芳香族ポリスルフ
ォンは、アリーレン単位がエーテルおよびスルフォン結
合と共に無秩字に又は秩序正しく位置するポリアリーレ
ン化合物として定義される。例えば、次の（１）〜（１
６）のような構造式からなるものが挙げられるが、特に
（１）　、　（２）　。

（６）の構造を有するものが物性と加工性のバランスが
優れており好ましい。

更に、溶液１００＋ｗ／中に重合体１ｆを含むジメチル
フォルムア主ド溶液について２５℃で測定された還元粘
度が０．８以上０．６以下の芳香族ポリスルフォンが、
耐熱性・強度・剛性・靭性などの物性と成形加工性のバ
ランスが優れておりより好ましい。

芳香族ポリスルフォンの配合量は芳香族ポリスルフォン
、チタン酸カリウム繊維およびアルカリ土類金属炭酸塩
の合計量に対して６０〜９０重量％が適当である。６０
重量％未満の場合は組成物の強度および成形品の外観が
十分でな（，９０重量％を越えた場合はメッキ層の密着
強度および耐熱性が十分でない。

本発明で使用されるチタン酸カリウムｍ紬は高強度単結
晶ｍ維（ウィスカー）の一種であり、化学組成として搗
０・６Ｔｉ０２　、Ｋ、０・５Ｔｉ０２・−Ｈ！０を基
本とする針状、＠晶であり、代表的融点は１３００〜１
８５０℃である。平均繊維長５〜１５０μｌ’ｎ、平均
繊維径０．０５〜２．０μｍのもの力櫃用されるが、平
均繊維長１０〜３０μｍ１平均繊維径０．１〜０．５μ
ｍのものが好ましい。

チタン酸カリウムｍ維の配合量は芳香族ポリスルフォン
、チタン酸カリウム繊維およびアルカリ土類金属炭酸塩
の合計量に対して８〜３０重量％が適当である。チタン
酸カリウム繊維が８重量％未満の場合は組成物の物性を
改良する効果が不十分であり、３０重量％を越えた場合
は成形品およびメッキ層の外観が不良となる。

本発明で使用されるチタン酸カリウムｌａ維は、該ｍＭ
Ａ中の遊離カリウム含有率が０．２５重量％以下である
ことが必須である。遊離カリウム含有率が０．２５重量
％を越えると、該芳香族ポリスルフォン樹脂組成物の溶
融時の熱安定性が低下し、溶融時の滞留による粘度の上
昇が極めて大きいものとなる。特に、より高温、より長
時間の滞留の場合やチタン酸カリウム繊維のより高い配
合量の場合において粘度上昇が一層大きくなり、ゲル化
を起こし、流動性を失ない、成形不能となる。また、成
形が可能な場合でも、成形品の表面にゲル化物の発生が
見られ平滑とならず、メッキ層の外観が不良となったり
密着強度が低下し、また、その値にバラツキが認められ
る。チタン酸カリウム繊維中の遊離カリウム含有率が０
．２５重量％以下の時に溶融粘度の上昇は極めて軽微と
なるが、特に０．０５重量％以下の時は厳しい条件下に
おいても一層粘度上昇を起こさないため好ましい。

該繊維中の遊離カリウム含有率は、例えば次の方法によ
って測定される。すなわち、該チタン酸カリウム繊維の
所定量を水中で長時間煮沸することによって溶出したカ
リウムの量を、炎光分光分析法、原子吸光分光分析法、
ＩＣＰ発光分光分析法（高周波誘導結合プラズマ発光分
析法）などの方法によって測定する。

チタン酸カリウム惨維の製造法としては焼成法、溶融法
、水熱法およびフラックス法が知られており、出発原料
であるに、ＯとＴｉｅ、との混合比、反応温度および反
応系の塩基度などによって、得られる絞細の化学組成に
、Ｏ・ｎＴｉＯ２のｎの値や繊維長が決定される。遊離
カリウム含有率が０．２５重量％以下のチタン酸カリウ
ム繊維の製造法は特に限定されず、遣定された適正な条
件下で上記の製造法を実施することによって遊離に、Ｏ
含有率の小さい、すなわち遊離カリウム含有率に換算し
て０．２５重量５６以下の繊維を得る方法、あるいは通
常の工業的製造法によって得られる遊離カリウム０．１
５〜０．４０　重重％を含む９維を例えば５００°Ｃ以
上の高温で焼成する、又は、水もしくは酸で遊￥Ｉ　Ｋ
２０を溶脱することによって遊離カリウム含有率０．２
５重量％以下の繊維を得る方法等を挙げることができる
。

本発明を構成する他の重要な要素であるアルカリ土類金
層炭酸塩としてはマグネシウム、カルシウム、ストロン
チウム、バリウムの炭酸塩が挙げられる。好ましくは炭
酸カルシウム、炭酸マグネシウムおよび炭酸カルシウム
と炭酸マグネシウムとの共晶体が用いられる。炭酸カル
シウムと炭酸マグネシウムとの共晶体とは、いわゆるド
ロマイトである。

アルカリ土類金属炭酸塩の配合量は芳香族ポリスルフォ
ン、チタン酸カリウム繊維およびアルカリ土類金属炭酸
塩の合計量に対して８〜３０重量％が適当である。アル
カリ土類金属炭酸塩か８重量％未満の場合はメッキ層の
密着強度が不十分であり、３０重量％を越えた場合は芳
香族ポリスルフォンの特徴である強度が低下する。

メッキ層の密着強度の改良および組成物の強度保持とを
より効果的に達成するには５〜２０重量％が好ましい。

本発明の組成物を得るための原料成分の配合手段は特に
限定されない。芳香族ポリスルフォン、チタン酸カリウ
ム繊維およびアルカリ土類金属炭酸塩を各々別々に溶融
混合機に供給するか、または、これらの原料成分を乳鉢
、ヘンシェルミキサー、ボールミル、リボンブレンダー
などを利用して予備混合してから溶融混合機に供給する
こともできる。

本発明の組成物には、本発明の目的をそこなわない範囲
で酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、離型剤
、染料・顔料などの着色剤、難燃剤、難燃助剤、帯電防
止剤などの通常の添加剤の１種以上を添加することがで
きる。また、少量の熱可塑性樹脂（例えばポリエチレン
、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリカーボネート、変
性ポリフェニレンオキサイドなど）、熱硬化性樹脂（例
えばフェノール樹脂、エポキシ！脂など）の１種以上を
添加することもできる。

本発明の組成物からなる成形品のメッキは例えば以下の
様にして行うことができる。

（無電解メッキの操作） ■　基材の調整 ■脱脂０ＰＣ−２６０クリーナーＬ（奥野製薬■製）１００譚
／／ｌ溶液に６５℃で５分間浸漬する。

■　　水　　洗 ■　エツチング無水クロム酸４００　ｆ／ｌと濃硫酸２２０胃ｉ／βと
の混合溶液に７８〜８２°Ｃで３０分間浸漬する。

■水洗 ■　　中　　和濃塩酸５０譚ｌ／ｌとトップキャッチＣＲ−２００（奥
野製薬味製）２０ｇ／／６との混合溶液に室温で５分間
浸漬する。

■　　水　　洗 ■　コンディショニング０ＰＣ−８５０コンディショナーＭ（奥野製薬■製）３
０ｍｌ／ｌ溶液に３０℃で３分間浸漬する。

■水洗 ■　プリディップ濃塩酸１５０＊／／ｌ溶液に室温で２分間浸漬する。

■　キャタライジング濃塩酸１５０＊ｌ／ｌと０ＰＣ−３０キャタリストＭ（
奥野裂薬■製）５０胃／／ｇとの混合溶液に室温で５分
間浸漬する。

■　　水　　洗＠　アクセレーティング０ＰＣ−５５５アクセレーターＭ（奥野製薬斜）製）１
００＊／／ｌ溶液に２８℃で７分間浸漬する。

■水洗Ｏ無電解メッキＴＭＰ化学銅メッキニュー１００　（奥野製薬■製）溶
液に室温で７分間浸漬し、０．３〜０．５μｍの銅膜を
形成する。

（［解メッキの操作）硫酸銅２００　ｆ／ｌ溶液中において、無電解メッキし
た試片を陰極、含燐鋼を陽極とし、８Ａ／ｄｍの電流密
度で１１０分間通電し５０μｍ厚のメッキ膜を形成する
。

〈発明の効果〉本発明によれば、芳香族ポリスルフォン６０〜９０重電
％、チタン酸カリウム紘維８〜３０重量％およびアルカ
リ土類金属炭酸塩３〜３０重駕％からなる樹脂組成物に
おいて、遊離カリウム含有率が０．２５重量％以下であ
るチタン酸カリウム繊維を用いることによって、芳香族
ポリスルフォンの特性を低下させることなく加工時の熱
安定性が改良され、良好な成形性を有し、メッキ層の密
着強度、外観および物性の改良された芳香族ポリスルフ
ォン樹脂組成物を得ることができる。後述する比較例で
示すように、遊離カリウム含有率が０．２５重量％を越
えるチタン酸カリウムｍ細を用いた場合の樹脂組成物は
、成形性ソたは成形品の表面平滑性におい°Ｃ劣り、メ
ッキ後の外観や密着強度においても不良である。これに
対して、後述する実施例で示すように、本発明の組成物
は高い引張強度、曲げ弾性率、衝撃強度および熱変形温
度を有し、優れた溶融時の熱安定性を示しながらｆｆ１
ｎだメッキ特性を示すのである。

〈実施例〉実施例１〜４下式の繰返し構造単位を有する芳香族ポリスルフォンＣｌＣｌ社製のポリエー
テルスルフォン８６００Ｐ）、遊離カリウム０．０８％
を含有するチタン酸カリウム繊維（チタン工業■製ＨＴ
−２００、繊維径０．８〜１．０μｍｔ繊維長２０〜１
２０μｍ）およびアルカリ土類金属炭酸塩を第１表に示
した組成で混合し、二軸押出機（池貝鉄工■製ＰＣＨ−
（０）により８３０°Ｃの温度で溶融混練した後、スト
ランドを水冷後切断してペレットを得た。

し、シリンダ一温度８４０〜８６０°Ｃ１金型温度１５
０°Ｃに設定）、引張試験片、曲げ試験片、アイゾツト
試験片、熱変形温度測定用試験片およびメッキ試験片を
得た。引張強度、曲げ弾性率、アイゾツト衝撃強度、熱
変形温度はそれぞれＡＳＴＭ　Ｄ−６８８、Ｄ−７９０
、Ｄ−２５６、Ｄ−６４８に準拠して測定した。また、
メッキ試験片に前述の方法でメッキ処理を施した後、そ
の密着強度をＪＩＳ　　Ｃ６４８１（９０°剥離、剥離
速度５０謂／ｍ　ｉｎ　）に準拠して測定した。結果を
第１表に示す。

一方、溶融時の熱安定性の評価法としては、高化式フロ
ーテスター（高滓製作所Ｖ、　＞においを比較した。結
果を第１表に示す。

いずれも高い引張強度、曲げ弾性率、衝撃強度および熱
変形温度を有し、優れた溶融時の熱安定性を示しながら
優れたメッキ特性を示している。

上記遊離カリウム凪は、該チタン酸カリウムｕａｍの所
定針を水中で２０時間煮沸した後、溶出水を炎光兼用原
子吸光分析装置（ダブルビームタイプ、高滓製作所製６
５０型、測定波長７６６５Ａ）により測定した値である
。

比較例１〜８遊離カリウム含有率が０．２８重量％のチタン酸カリウ
ムａ維（大塚化学薬品■製ティスモＤ）を用いた以外は
実施例１と同様な芳香族ポリスルフォンおよびアルカリ
土類金属炭酸塩を用いて試験片を作成した。結果を第１
表に示した。

溶融粘度については、いずれの組成とも滞留時間が長く
なるとゲル化を起こし、著しく上昇するか押出不能とな
った。また、滞留時間の比較的短かい条件における射出
成形においては、成形が可能で物性の著しい低下を示さ
なかったが、表面にゲル化物が見られ平滑性において劣
り、メッキ後の外観も劣り、密着強度において低下が見
られた。

実施例５〜６および比較例４〜５下式の繰返し構造単位を有する芳香族ポリスルフォン（Ｕ　Ｃ（４５１１のＵ
ｄｅ／Ｐ１７００）、チタン酸カリウム繊維およびアル
カリ土類金属炭酸塩を第２表に示した割合で混合し、ペ
レット化の温度を３００°Ｃ１射出成形のシリンダ一温
度を８３０〜８５０″Ｃとした以外は実施例１〜４と同
様の操作をした。

なお、実施例５〜６については、遊離カリウムが０．０
８重量％の実施例１〜４と同じチタン酸カリウム繊維を
用いた。比較例４〜６については、遊離カリウムが０．
２８重ど％の比較例１〜ａと同じチタン酸カリウム繊維
を用いた。結果を箭２表に示す。いずれもポリエーテル
スルフォンを用いた時と同様の結果が得られた。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）芳香族ポリスルフォン６０〜９０重量％、チタン
酸カリウム繊維３〜３０重量％およびアルカリ土類金属
炭酸塩３〜３０重量％からなる樹脂組成物において、チ
タン酸カリウム繊維中の遊離カリウム含有率が０．２５
重量％以下であることを特徴とする芳香族ポリスルフォ
ン樹脂組成物。
（２）アルカリ土類金属炭酸塩が炭酸カルシウム、炭酸
マグネシウムおよび炭酸カルシウムと炭酸マグネシウム
との共晶体からなる群から選ばれた一種または二種であ
る特許請求の範囲第１項記載の芳香族ポリスルフォン樹
脂組成物。