JPS63243162A - ポリ（アリーレンスルフィド）配合組成物とその製法 - 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】 本発明はポリ（アリーレンスルフィド）配合組成物とそ
の調製に関する。本発明の他の面はポリ（アリーレンス
ルフィド）配合組成物の成形、封入化及び被覆への利用
とそれによって作られた物品に関する。更に特定すれば
、本発明はポリ（アリーレンスルフィド）配合組成物の
表面平滑性と金属への接着性の改良に関する。

ポリ（アリーレンスルフィド）重合体は優れた耐熱性を
持つエンジニアリングサーモプラスチックスであり、種
々の用途に幅広く使われている。

ある幾つかの特定の用途では、そこに使われる重合体に
良好な表面平滑性および／または良好な金属接着性と云
ったある種の品質が要求される。慣用の方法によって作
られたポリ（アリーレンスルフィド）重合体は良好な表
面平滑性と良好な金属接着性を持たないので、それらの
品質を必要とする用途に商業的に利用できない。米国特
許第４．２４７．５９８号、同第４，３９５．５１２号
各明細書に開示されている如くポリ（アリーレンスルフ
ィド）に充填剤あるいは流動性改良剤としてシリカを用
いることが知られている。しかしながら、それ以前にポ
リ（アリーレンスルフィド）と組合せて用いるのに有用
であることが知られている充填剤は改善された表面平滑
性あるいは金属接着性を賦与しない。良好な金属接着性
を必要とする幾つかの用途には、若しもその金属が予備
エツチング又は下塗り処理を行う別工程を受けるならば
、ポリ（アリーレンスルフィド）を使用することができ
るが、しかしこの処理によってポリ（アリーレンスルフ
ィド）の表面平滑性は改善されない。

若しもポリ（アリーレンスルフィド）重合体の表面平滑
性と金属接着性が、他の物理的性質を損うこと無しに改
善され得るものならば有益であろう。

ポリ（アリーレンスルフィド）重合体の表面平滑性及び
／又は金属接着性を改良する方法を提供するのが本発明
の一つの目的である。改善された表面平滑性と金属接着
性を持つポリ（アリーレンスルフィド）重合体を提供す
るのが、本発明の別の目的である。改善された表面平滑
性と金属接着性を持ったポリ（アリーレンスルフィド）
重合体製品とその製品の製造方法を提供するのが本発明
の更に別の目的である。受容できる物理的性質と改善さ
れた表面平滑性と金属接着性を持つポリ（アリーレンス
ルフィド）を提供するのが更に別の目的である。

比較的高い嵩密度のシリカヒユーム（ヒユームシリカ）
の有効量をポリ（アリーレンスルフィド）に混合するこ
とによって改善された表面平滑性と金属接着性を有する
ポリ（アリーレンスルフィド）配合組成物が作られるこ
とを見い出した。これらの配合組成物は改善された表面
平滑性および／または金属接着性を持つ物品を作るのに
用いられる。

意外にも、改善された表面平滑性と金属接着性を持った
ポリ（アリーレンスルフィド）配合組成物が、ポリ（ア
リーレンスルフィド）重合体を比較的高い嵩密度の無定
形のシリカヒユームに混合することによって作られるこ
とを見い出した。このシリカヒユームは、例えばケイ素
−アルミニウム合金の製造に用いられるケイ素の製造か
ら出る廃棄物である。

この特別な型のシリカをポリ（アリーレンスルフィド）
重合体に混ぜた時に意外にも、それらの重合体の表面平
滑性と金属接着性すなわち密着性が改善されることを見
い出した。ポリ（アリーレンスルフィド）重合体の表面
平滑性と金属接着性を改善するこの特別なシリカは、ケ
イ素−アルミニウム合金用に石英（天然二酸化珪素）か
らケイ素を製造する時に出る白い煙状の副産物であって
一般にシリカヒユームと呼ばれている。本発明に有用な
このシリカヒユームの供給者であるレイノルズ・ケミカ
ル社（Ｒｅｙｎｏｌｄｓ　Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）はこの
種類のシリカをヒユームド無定形シリカ（ＦｕｍｅｄＡ
ｍｏｒｐｈｏｕｓ　５ｉｌｉｃａ）と呼んでいた。しか
しながら、この特別なシリカヒユームの調製は一般にヒ
ユームドシリカとじて知られている一般的な調製方法に
従うものではない。

ヒユームドシリカは一般にテトラハロゲン化シラン、酸
素及び水素の反応によって作られる。

対照的に本発明にそのように効果のあるシリカヒユーム
はケイ素（ケイ素−アルミニウム合金用の）の製造工程
で出る副産物であり、むしろ焼成炉の中で石英から気化
するものである。この気化したシリカは大気中に放出さ
れるのを防止する為にバッグフィルターで捕集して大気
汚染を防ぐ。

過去においては、このシリカヒユームは単に廃物として
棄てられていたが、近年セメント産業がこのシリカヒユ
ームが経済的な充填剤であることを発見し、そして現在
は、このシリカヒユームの主要な商業的販路となってい
る。

ヒユームドシリカとシリカヒユームは全く異なる。ヒユ
ームドシリカはポリ（アリーレンスルフィド）配合組成
物に表面平滑性と金属接着性を賦与しない。

ヒユームドシリカとこれら二つの異なる方法で作られた
副産物であるシリカヒユームの粒子サイズの範囲と不純
物含量は重複することもあるけれども、夫々の嵩密度は
明確に異なる。慣用のヒユームドシリカの嵩密度は５ポ
ンド／立方フィート以下であるのに対し、本発明で意外
にもそれ程まで有用な副産物のシリカヒユームはその嵩
密度が５ポンド／立方フィートより大きいと云う特徴を
持っている。

本配合組成物に配合され、ポリ（アリーレンスルフィド
）配合組成物に表面平滑性と金属接着性を与える為に必
要なシリカヒユームの量は用途に応じて変化するだろう
。ポリ（アリーレンスルフィド）配合組成物に用いられ
るシリカヒユームの量は一般に配合組成物の全重量を基
準として約１５〜約７０重量パーセントであろう。平滑
な表面を望む場合はシリカヒユームの好ましい範囲は、
配合組成物の全重量を基準として約３０〜６０重量パー
セント、更に好ましくは約５０重量パーセントになるだ
ろう。良好な金属接着性を望む時は、シリカヒユームの
好ましい量は配合組成物の全重量を基準として約１５〜
８５重量パーセント、更に好ましくは約２５重量パーセ
ントの範囲になるだろう。

ある種の用途には、改良された強度の重合体配合組成物
が必要である。これらの用途に用いられる重合体組成物
は、組成物の全重量を基準として好ましくは約５〜４０
重量パーセントの強化用無機繊維、約２５ル８０ レンスルフィド）と約１５〜６５重量パーセントのシリ
カヒユームを含む。より好ましくは、これらの配合組成
物は約１５〜３０重量パーセントの強化用無機繊維、約
３０〜７０重量パーセントのポリ（アリーレンスルフィ
ド）と１５〜５０重量パーセントのシリカヒユームを持
つだろう。

シリカヒユームの嵩密度は一般に５〜５０ポンド／立方
フィートの範囲にある。本発明に従って用いられるシリ
カヒユームの嵩密度は約１０〜３０ポンド／立方フィー
トの範囲内にあるのが好ましい。更に好ましくは約２０
ポンド／立方フィートである。

本発明に従えば、シリカヒユームの粒子サイズは約０．
０１〜１０ミクロン、より好ましくは約０．１〜５ミク
ロンの範囲内にあることが好ましい。又、シリカヒユー
ムのｐｌは３．５〜６、好ましくは４〜５の範囲にある
ことが好ましい。

本発明で用いられる典型的なシリカヒユームは重量パー
セントで約９８％のＳｉＯ，，１％のカーボン、０．０
１％のＦｅ　　０　　、　０．１％のＣａｂ。

０．１％のＡ　、Ｑ　２０　ｓ、０．２％のＭｇ０，０
．０１％のＭｎ０，０．０４％のＰｂＯ，０，３％のに
、０．１％のＮａ及び０，０５％のＳと云う代表的分析
値持つであろう。

この開示と付属の特許請求の範囲の為に、ここで云うポ
リ（アリーレンスルフィド）という述語はアリーレンス
ルフィド重合体を示すつもりである。単独重合体、共重
合体、三元共重合体等、又はそのような重合体のブレン
ドのいずれであれ、未硬化の又は部分的硬化のポリ（ア
リーレンスルフィド）が本発明の実施に用いることがで
きる。

未硬化の、または部分的硬化の重合体は熱のような十分
なエネルギーをそれに加えることによって（但しこの場
合酸素の存在は任意である）、分子鎖伸張または架橋結
合あるいは両者の組合せによって分子量を増加し得る重
合体である。適当なポリ（アリーレンスルフィド）重合
体は、ここに参考として引用する米国特許第３．３５４
，１２９号明細書の中に開示されたようなものも含むが
、それに限定されるものではない。

本発明のポリ（アリーレンスルフィド）は、下記の構造
式の繰返し単位によって表わすことができる。

（式中、Ｒは水素または１〜４個の炭素原子を有するア
ルキル基からなる群から選ばれる。）本発明のポリ　（
アリーレンスルフィド）はトリハロベンゼンのような枝
分れ剤を加えることによって枝分れさせることができる
。重合体分子鎖中に組込まれた枝分れ剤は次の式の単位
によって表わすことができる。

（式中、Ｒは上に定義したものであり、Ｘは≦３゜ｙは
≧２であり、ｘ＋ｙ＝５である。）本発明の目的にとっ
て適当なポリ（アリーレンスルフィド）の二、三の例を
挙げると、ポリ＜２．４−１−リレンスルフィド）、ポ
リ（４，４’−ビフェニレンスルフィド）とポリ（フェ
ニレンスルフィド）がある。その有用性と好ましい性質
（例えば耐薬品性、不燃性、高い強度と硬度）の故に、
ポリ（フェニレンスルフィド）が現在のところ好ましい
ポリ　（アリーレンスルフィド）と云える。

本発明によるポリ（アリーレンスルフィド）配合組成物
は照明に用いる反射面のように非常に平滑な表面を必要
とする用途に極めて有用である。

本発明に従って作られたポリ（アリーレンスルフィド）
配合組成物は又、機械部品と電子部品のように金属への
良好な接着力を必要とする用途にも極めて有用である。

シリカヒユームとポリ（アリーレンスルフィド）を含む
本発明の配合組成物は、良好な金属接着性または平滑表
面のいずれかを必要とする押出成型の用途に特に有用で
ある。

改善された表面平滑性を持つポリ（アリーレンスルフィ
ド）配合組成物を必要とする典型的な用途には、例えば
自動車のヘッドランプ、街灯のランプ、フラッシュライ
トなどの反射面がある。

良好な金属接着性を持ったポリ（アリーレンスルフィド
）配合組成物を必要とする典型的な用途は、塗被加工、
封入化と成形である。この発明に従って塗被されるか、
封入化され得る有用な金属基体には、適用された配合組
成物を溶融および／または硬化するのに必要な温度にお
いて、損傷あるいは変形を生ずることなく加熱され得る
ような金属と合金を含んでいる。好ましくは、そのよう
な金属は銅、金、銀、アルミニウム、クロミウム、チタ
ニウム、鉄とクロムめっき鋼、炭素鋼、ステンレス鋼等
の如き鋼と、それらの合金から選ばれる。塗被または封
入化すべき金属表面の調製は、一般にこれら金属の表面
に存在するかも知れない塵、油脂とスケールを除去する
ために綺麗にすることだけである。

本発明に従って金属部品全体またはその一部分を、本発
明のポリ（アリーレンスルフィド）配合組成物の中に封
入化することができる。この封入化は、本発明の配合組
成物を溶融した状態で、封入化すべき部分を覆うように
金型に流し込み、一方必要であれば接続リード線のよう
な他の部分を被覆から保護することによって達成される
。溶融゛した配合組成物は金型中で自然に固化させ、そ
して次にカプセル化された部品を金型から取出す。

重合体配合組成物の固着を必要とする典型的な機械部品
には、例えばスイッチ、ベアリング及びバルブ、計量機
、ポンプなどの部品がある。

電子部品を封入化する時は、封入化の段階は一般に電子
部品を含む金型中に本発明の配合組成物を射出させるこ
とによって行われる。この段階の温度は、一部分は封入
化すべき電子部品にもよるが、しかし配合組成物が金型
中を十分に流動して電子部品（単数または複数の）を完
全に包囲するのを可能とするに十分なだけポリ（アリー
レンスルフィド）の融点より高いものとなるだろう。こ
の温度は好ましくは、約５６０〜６７５°Ｆの範囲であ
ろう。

本発明はこれに限定されるものではないが、能動部品の
封入化に用いられる配合組成物の粘度は約８００ポアズ
を超えるべきではない。約８００ポアズ以上の粘度を持
つ配合組成物で能動電子部品を封入化すると、部品に損
傷を与える場合がある。

配合組成物の粘度は、例えばワイヤーリード線を備えた
集積回路のように極めてデリケートな部品以外の能動部
品に対しては一般に約１５０〜約５００ポアズの範囲に
あるのが適当と考えられる。ワイヤーリード線を持つ集
積回路のように極めてデリケートな部品に関しては、封
入化用の配合組成物の粘度は約１５０ポアズ以下でなけ
ればならない。

若し、ちょっとでも粘度の高い配合組成物で集積回路を
封入化すると、ワイヤー流れ（ｗｉｒｅ　ｗａｓｈ）（
すなわち集積回路のワイヤーの破壊）をもたらす可能性
がある。そのような集積回路とその類似物を封入化する
場合の配合組成物の粘度は一般に約７５〜約１５０ポア
ズが適当と考えられる。

約８００ポアズ以下の組成物粘度を得る為には、配合組
成物の粘度は多数の因子に依存するけれども、能動部品
の封入化に適当と考えられるポリ（アリーレンスルフィ
ド）の粘度は一般に約１３０ポアズを超えてはならない
。ポリ（アリーレンスルフィド）の粘度は、最も多くの
適用例で高々約７０ポアズの範囲と考えられる。例えば
ワイヤーリード線を持つ集積回路のようなデリケートな
能動部品に対して希望する範囲内の配合組成物粘度を得
る為には、ポリ（アリーレンスルフィド）の粘度は一般
に約２５ポアズ以下でなければならない。

本発明はこれによって限定されるものではないが、受動
部品の封入化に用いられる配合組成物の粘度は約１２０
０ポアズを超えるようなものであってはならない。約１
２００ポアズ以上の粘度を持った配合組成物で受動電子
部品を封入化すると、部品に損傷をもたらすことがある
。その場合の組成物の粘度は一般に約５００から約８０
０ポアズの範囲が適当と考えられる。希望する範囲内の
配合組成物粘度を得る為には、受動部品の封入化に適当
と考えられるポリ　（アリーレンスルフィド）の粘度は
約３００ポアズを超えてはならない。ポリ（アリーレン
スルフィド）の粘度は一般に約１９０から約３００ポア
ズの範囲であると考えられる。

上述の粘度はキャピラリーレオメータ−を用いて温度６
５０°Ｆ、剪断速度１０００秒−１で測定される。

この発明に従って、ある種の電子部品は、ポリ（アリー
レンスルフィド）の如き電気絶縁性物質の中に封入化す
ることが必要とされる。この発明において有用な電子部
品には例えば次のような物があるが、これに限定される
ものでなく、照明のソケット、ランプソケット、キャパ
シター、抵抗体、抵抗体ネットワーク、集積回路、トラ
ンジスター、ダイオード、三極管、サイリスター、コイ
ル、バリスター、コネクター、コンデンサー、トランス
ジューサー、水晶発振回路、ヒユーズ、整流器、電源及
びマイクロスイッチ等がある。

上記の電子部品の各々の定義も同様に広義で包括的なも
のを意図している。例えば集積回路と云う用語には次の
ものも含ませたつもりであるが、しかしこれに限定され
るものではない。

大規模集積回路、 ＴＴＬ　（トランジスタートランジスター論理回路）、 混成集積回路、 直線増幅器、 作動増幅器、 計測用増幅器、 断路増幅器、 乗算器と除算器、 ｌｏｇ　／反ｆｏｇ増幅器、 ＲＭＳ−ｔｏ−ＤＣ変換器、 電圧照合器、 トランスジューサー、 コンディショナー、 計測器、 デジタル−アナログ変換器、 アナログ−デジタル変換器、 電圧／周波数変換器、 シンクロ−デジタル変換器、 サンプル／トラック−ホールド増幅器、ＣＭＯＳスイッ
チとマルチプレキサ−、データ入手サブシステム、 電力供給源、 メモリー集積回路、 マイクロプロセサー　　等々。

ポリ（アリーレンスルフィド）とシリカヒユームに加え
て希望するならば次のような他の物質（但し、これに限
定されないカリもまた包含させることができる。すなわ
ち充填剤、強化材、加工助剤、流動性改良剤、添加物、
顔料、離型剤等。

これに限定されないが、そのような物質としては、タル
ク、シリカ、クレー、アルミナ、雲母、珪藻土、カーボ
ンブラック、金属硫酸塩、金属水酸化物、ポリエチレン
、ステアリン酸亜鉛；炭酸カルシウム、炭酸マグネシウ
ム及び炭酸亜鉛の如き金属炭酸塩；二酸化チタン、酸化
アルミニウム、酸化亜鉛、酸化鉄及び酸化クロミウムの
如き金属酸化物；アスベスト繊維、ガラス繊維及び炭素
繊維の如き無機繊維がある。

本発明の重合体配合組成物は、添加物を加え、または加
えずに各成分を均一にブレンドあるいは配合し、次に押
出機等を使ってペレット化することによって調製するこ
とができる。

ポリ（アリーレンスルフィド）熱可塑性組成物は５６８
〜７００°Ｆの範囲の温度とＯ〜１８００ｐｓｉｇの範
囲の圧力のもとで、溶融混合により配合されるのが望ま
しい。

上記の方法で調製された本発明のポリ（アリーレンスル
フィド）配合組成物は、射出成形、回転成形、圧縮成形
等、特定の成形法に限定されることなく慣用の成形法に
よって成形品に加工することができる。

一つの好ましい成形法は、次の工程： （ａ）　　ポリ（アリーレンスルフィド）とシリカヒユ
ームとからなる熱可塑性物質の計量された一定量を金型
に供給し、その際、該シリカヒユームの皿は表面平滑性
と金属に対する接着性とからなる群から選ばれた少なく
とも一つの性質を改善するのに足る量とする； （ｂ）　　金型を加熱して粉末状の熱可塑性物質を溶融
し： （ｃ）　　金型を冷却して融解した熱可塑性物質を固化
し、改善された性質を有する成形品を得る；以上の各工
程よりなる。

別の好ましい成形法は次の工程： （ａ）　　ポリ（アリーレンスルフィド）とシリカヒユ
ームとからなる溶融した熱可塑性物質の計量された一定
量を金型に供給し、その際該シリカヒユームの世は、表
面平滑性と金属に対する接着性とからなる群から選ばれ
た少なくとも一つの性質を改善するのに足る量とする； （ｂ）　　金型を冷却して溶融した熱可塑性物質を固化
し、改善された性質を有する成形品を得る：以上の工程
よりなる。

標準手順による射出成形は封入化物品と封入化しない物
品を調製するのに、より好ましい方法である。

実施例 以下は本発明を具体的に説明する実施例である。

そこで用いられた特定の物質２種類及び条件は、この発
明を更に良く説明することを意図したものであって、こ
の発明の合理的な範囲を限定するつもりはない。

実施例　■ 以下の各成分をヘンケル社の強力ミキサー中で予備ブレ
ンドし、混合した。これをブレンド１と名付ける。

ａ）　６２．６重世パーセントの融解シリカ（ハービソ
ン・ウオルカ−（Ｈａｒｂｉｓｏｎ　Ｗａｌｋｅｒ）耐
火物製造所、ピッツバーグ、ペンシルベニア州製の融解
シリカ粉末、製品コード番号ＧＰ７ＩＳＮ５．嵩密度６
３．６ポンド／立方フィート、粒子サイズ分布約４０〜
１ミクロン、平均粒子サイズ約１０ミクロン） ｂ）　３４．４重世パーセントの未硬化の生のポリ（フ
ェニレンスルフィド）、米国特許第３．３５４．１２９
号明細書に開示された一般手順に従って調製されたもの
（フィリップス・ペトロリウム社（Ｐｈｉｌｌｉｐｓ　
Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ　Ｃｏａ＋ｐａｎｙ）によって１９
７９年４月１２日に発行され、１９８２年８月１８日に
改訂されたＲｙｔｏｎ　　（登録商標）分析法７９１４
−　Ｂ　２２によって測定した押出速度が１２０〜１８
０　ｇ／１０分間） ｃ）　１重世パーセントのカーボンブラック（フィリッ
プス・ペトロリウム社（ＰｈｌｌｌｉｐｓＰｅｔｒｏｌ
ｅｕｍ　Ｃｏｍｐａｎｙ）製品のＮ１１０カーボンブラ
ツク） ｄ）　１重世パーセントのシランＡ−１８９＋ユニオン
・カーバイド社（Ｕｎｉｏｎ　Ｃａｒｂｉｄｅ）製品の
オルガノ　シラン） ｅ）　１重世パーセントの酸化亜鉛（スペシフィック・
スメルティング社（Ｐａｃｉｆｉｃ　Ｓｍｅｌｔｉｎｇ
Ｃｏｒｐ、）製品のフレンチ・プロセス（Ｆｒｅｎｃｈ
Ｐｒｏｃｅｓｓ）酸化亜鉛） 以上ａ）〜０）の合計１００％。

ブレンド２と名付ける第二の配合組成物は、３１．３重
世パーセントの上記の融解シリカの代りに、３１．３重
世パーセントのシリカヒユーム（アーカンサス州、リト
ルロックに在るレイノルズ・メタル社（Ｒｅｙｎｏｌｄ
ｓ　Ｍｅｔａｌ　Ｃｏｍｐａｎｙ）製品のヒユームド無
定形シリカ、製品コード番号Ｒ３−１、嵩密度２１ボン
ド／立方フィート、粒子サイズ分布約２〜０．１ミクロ
ン、メジアン又は平均粒子サイズ０．４ミクロン、ｐｎ
４．５）を用いた外はブレンド１と同じである。

ブレンド３と名付ける第三の配合組成物は、融解シリカ
の全量をシリカヒユーム（アーカンサス州、リトルロッ
クに在るレイノルズ・メタル社製品のＲ８−１と呼ばれ
るヒユームド無定形シリカ、嵩密度２１ポンド／立方フ
ィート、粒子サイズ分布約２〜０．１ミクロン、メジア
ン又は平均粒子サイズ０．４ミクロン、ｐＨ４，５）の
６２．６重世パーセントで置換えた以外はブレンド１と
同じである。

各配合物を次に１５アンペアで１５０ｒｐｍのスクリュ
ー速度で運転されるクラウン・コンパウンディング（ｃ
ｒｏｗｎ　Ｃｏｍｐｏｕｎｄｉｎｇ）押出機の中で溶融
混合した。溶融温度５６８±１０°Ｆ０人口から出口ま
での八つの温度ゾーンの温度は夫々、６３７　、５７８
　。

５９６　、５９８　、５９０　、５９１　、５８９及び
５９２°Ｆ±１０°Ｆであった。ダイ温度は６０５°Ｆ
を維持した。ダイは１／８インチ径のプラスチックのス
トランド（紐）を連続して押出し、これを熱面回転ブレ
ードペレタイザーで切断してペレットとした。ペレット
を次に７５屯のニューベリー（Ｎｅｗｂｕｒｙ）射出成
形押出機ヘフィードした。押出機を運転することによっ
て、金属インサート（リード線）の熱可塑性コンパウン
ドによる封入化ができる。

シャツトルテーブルの付属品の上に載せられた射出成形
機は垂直操作型のもので、これが成形機中の金属インサ
ートの位置決めを可能にする。射出成形押出機は３領域
バレル（樽型）システムであった。領域１は６７５°Ｆ
１領域２は６５０°Ｆそして領域３は６００°Ｆの各温
度で運転された。ノズル温度は６７５°Ｆ、そして金型
の温度は３００’Ｆであった。

封入化された装置は、パッケージの夫々向い合った長手
側面から出ている二本の銅のリード線を持゛つ慣用の集
積回路パッケージに類似した長方形のポリ　（アリーレ
ンスルフィド）のパッケージからなっていた。リード線
をインストロンの万能引張試験機モデル１１２５に取付
け、試験機を運転して、パッケージからリード線を引抜
くようにして引張強度（ポンド／平方インチ）を測定し
た。各配合組成物毎にそれぞれ異なるリード線の配置を
持った四つの装置を作り、試験した。表１の結果は引抜
き強度、従ってシール特性に改善が認められたことを示
している。

昭　こ　哩　饗 表からも分かるように、３１６３％のヒユームシリカの
添加は１３．６％の引抜き強度の増加をもたらした。引
抜き強度はまた、樹脂のシール特性の目安、すなわち封
入化されたパッケージの湿気不透過性を示す尺度にもな
る。融解シリカの全量を６２．６％のシリカヒユームで
置換した場合は、ただ一つの試験を除いた他のすべての
試験において引抜き強度が成形された樹脂の強度を上廻
り、結果としてリード線が分離する前にパッケージの破
壊が起った。破壊の後でも、樹脂パッケージの一部は依
然としてリード線に接続されているのが観察された。

破壊されなかった一つのパッケージは、融解シリカより
２６％も高い強度増加を示した。

封入化が目的の場合には、シール特性を高める為にはパ
ッケージ強度を犠牲にしなければならなかったことに注
目しなければならない。何故なら、カプセル化された電
子装置の場合には、そのシール特性が、装置の運転環境
を決定するからである。

嵩密度が５ポンド／立方フィート以下のヒユームドシリ
カの場合には実施例Ｉに従って試験されるには、余り多
量のヒユームドシリカをポリ　（アリーレンスルフィド
）に配合することができなかったことにも注目しなけれ
ばならない。この問題はヒユームドシリカの嵩密度が５
ポンド／立方フィートより低いと云う事実から起るもの
と信ぜられる。

実施例　■ 以下の各成分をヘンケルの強力ミキサー中で予備ブレン
ドし混合した。これをブレンドＡと名付ける。

ａ）１５重世パーセントのガラス繊維（テキサス州。

アマリロに在るオーエンス・コーニング社（Ｏｖｅｎｓ
　Ｃｏｒｎｉｎｇ）の製品で、グレード４９７と呼ばれ
るもの）、 ｂ）　０．２５重世パーセントの嵩密度ポリエチレン（
マルレックス（Ｍａｒｌｃｘ）　Ｄ　Ｘ　６０５と云う
名前で呼ばれるフィリップスφケミカル社（Ｐｈｉｌｌ
ｉｐｓ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｍｐａｎｙ）製のＨＤ
ＰＥＩ、ｃ）　０．５　Ｍｍバーセントのシラン（ユニ
オンΦカーバイド社の製品でＡ　−１８９と呼ばれる３
−メルカプトプロピルトリメトキシシラン）、ｄ）　４
８．２５重世パーセントの硫酸カルシウム（ＵＳガイサ
ム（Ｇｙｐｓｕｍ）社の製品でＣＡ５と呼ばれるＣａＳ
Ｏ４、平均粒子サイズ約１．５ミクロン）　、 ｅ）　１重量パーセントのノ＼イドロタルサイト（キョ
ーワ化学工業社（Ｋｙｏｗａ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｌｎ
ｄ。

Ｃｏ、　Ｌｔｄ）の製品で、ＤＨＴ−４Ａと呼ばれるマ
グネシウムアルミニウムヒドロキシ炭酸塩水和物）、 ｆ）米国特許第３．３５４．１２９号明細書に開示され
た一般手順に従って作られた硬化した生のポリ（フェニ
レンスルフィド）を３５ｆｆｉｆｆｌ／＜−セント（フ
ィリップス・ペトロリウム社から１９７９年４月１２０
に発行され、１９８２年８月１８日に改訂されたＲｙｔ
ｏｎ　　（商標名）分析法７９１４−８２２によって測
定した押出速度が２０〜３０　ｇ　／　１０分間）。

ブレンドＢと名付ける第二の配合組成物は４８．２５重
世パーセントの硫酸カルシウムを、４８．２５重世パー
セントのシリカヒユーム（アーカンサス州、リトルロッ
クに在るレイノルズ・メタル社の製品でＲ８−１と呼ば
れるヒユームド無定形シリカ、嵩密度２１ポンド／立方
フィート、粒子サイズ分布的２〜０．１　ミクロン、メ
ジアン又は平均粒子サイズ０．４ミクロン、ｐＨ４，５
）で置換えた以外はブレンドＡと同じである。

各配合物を次にクラウンコンパウンディング押出機の中
で４０アンペア、１２５ｒｐｆｆｌのスクリュー速度で
運転しながら溶融混合した。溶融温度６０１±４０°Ｆ
１人口から出口までの８つの領域温度は夫々６２０　、
６５０　、６３０　、６１０　、６２５　、６００　、
６００及び６０５±１０°Ｆであった。ダイから１／８
吋のプラスチックのストランドを押出し、これを熱面回
転ブレード式のペレタイザーで切断した。ペレットをそ
の後７５屯のニューベリー射出成形押出機に供給した。

射出成形押出機は７００ｐｓｉの射出圧力と５０％の射
出速度で運転した。原料温度は６２５°Ｆで金型温度は
３００°Ｆであった。樹脂は表面を艶出し研磨した金型
の中に射出した。成形された装置は平らな矩形型のブラ
ックからなっていた。

成形用の装置はプロフィロメーター（テンカー・インス
トルメント（Ｔｅｎｃｏｒ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ）に
よるアルファーステップ）で表面をプロファイルして表
面平滑度の試験をした。この試験は、表面を機械的な針
（レコードプレイヤーの針に似たもの）で走査すること
からなっていた。−回走査の移動長さは３ミリメートル
で走査には１０秒かかる。

プロフィロメーター試験の結果（表面平滑性の指標）を
図１に示す。すべての試験条件、例えばチャートスピー
ド等は両方の走査とも全く同一で、ただ添加物だけを変
えた。図１は硫酸カルシウムを含んだブレンドＡの比較
基準ポリマーが粗い輪郭（断面プロフィル）を示してい
るのに対し、シリカヒユームを含んだ本発明のブレンド
ロポリマーは断面輪郭の変形が著しく減って改善された
表面平滑性を示していることを表わしている。

実施例　■ 次の各成分をヘンケルの強力ミキサー中で予備ブレンド
し、混合した。これをブレンドＩと名付ける。

ａ）３５重量パーセントのガラス繊維（テキサス州。

アマリロに在るオーニング・コーニング社の製品で、グ
レード４９７と呼ばれるもの）、ｂ）　０．２５重量パ
ーセントの嵩密度ポリエチレン（フィリップス・ケミカ
ル社の製品でマルレ・ソクス（Ｍａｒｌｅｘ）　ＥＭＮ
　−ＴＲ８８５と呼ばれるＨＤＰＥＩ、 ｃ）　２５．２５重量パーセントの硫酸カルシウム（Ｕ
Ｓガイサム社の製品でＣＡ５と呼ばれるＣ　ａ　Ｓ　Ｏ
４）、 ｄ）　１．５重量パーセントの７１イドロタルサイト（
キョーワ化学工業社の製品でＤＨＴ−４Ａと呼ばれるマ
グネシウムアルミニウムヒドロキシ炭酸塩水和物）、 ｅ）３８重量パーセントの硬化した生のポリ（フニニレ
ンスルフイド）、 実施例Ｈの中でブレンドＡに記されたものと同じ。

ブレンド■と名付ける第二の配合組成物は２５　、２５
重量パーセントの硫酸カルシウムを２５．２５重量パー
セントのシリカヒユーム（アーカンサス州、リトルロッ
クに在るレイノルズ・メタル社の製品で、Ｒ８−１と呼
ばれるヒユームド無定形シリカ、嵩密度２１ポンド／立
方フィート、粒子サイズ分布的２〜０．１　ミクロン、
メジアン又は平均粒子サイズ０．４ミクロン、ｐＨ４，
５）で置換した以外はブレンド■と同じものを使用する
。

各配合物を次にクラウンコンパウンディング押出機の中
で３０アンペア、ｌｏＯｒｐｍのスクリュー速度で溶融
混合した。溶融温度は６１０±４０°Ｆで、入口から出
口までの８つの温度領域は夫々、６５０゜６５０　、６
４０　、６１５　、６２０　、６１０　、６２０及び６
２０±４０°Ｆであった。ダイ温度は６８５°Ｆに維持
した。ダイから押出された１／８インチのプラスチック
のストランドは熱血回転ブレード式のペレタイザーで切
断してペレットとした。ペレットをその次に７５屯のニ
ューベリー射出成形押出機にフィードした。押出機の運
転の結果、金属インサートの熱可塑性コンパウンドによ
る封入化が得られる。

シャツトルテーブル付属品上の射出金型は垂直操作型の
もので、これにより金型内での金属インサートの位置決
めが可能であった。射出成形押出機は３領域のバレル型
式のものであった。領域１は６５０’Ｆ、領域２は６２
５°Ｆ１領域３は６００°Ｆで運転した。ノズル温度は
６４０°Ｆで金型温度は３００°Ｆであった。封入化さ
れた装置は直径が３インチのシミュレートされたキャパ
シター頂部の厚い環状要素（ディスク）で、要素の上の
中心に二つの金属の円筒状のインサートが位置している
。装置を密封して一端開放のカニスターとし、これに内
部から圧力をかけてインサート回りからの圧力の洩れを
試験した。アルコール溶液を適用し、次に泡の発生状況
を肉眼で観察して各配合組成物ごとに洩れの無いものを
合格、洩れのあるものを落第と云う具合に等吸付けした
。試験されたすべての場合において、ブレンドＩ（比較
の基準）を用いて封入化した装置は洩れが多く、一方、
すべての場合においてブレンド■（本発明）を用いてカ
プセル化した装置では洩れが起らなかった。

ら作られた二枚の平らな成形品の表面の輪郭（断面のプ
ロフィル）を示す。本発明による重合体配合組成物、す
なわちシリカヒユームを含むブレンドＢは、硫酸カルシ
ウムを含む慣用の重合体配合組成物ブレンドＡと比較し
た時、改善された表面平滑性を持つ。

（外４名）

Claims (32)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリ（アリーレンスルフィド）とシリカヒューム
   とからなる重合体配合組成物であって、該組成物は少な
   くともその表面平滑性あるいは該組成物の金属への接着
   性を改善するのに足る量のシリカヒュームを含み、該シ
   リカヒュームの嵩密度が５〜５０ポンド／立方フィート
   の範囲にあることを特徴とする前記配合組成物。
2. （２）該重合体組成物が少なくとも充填剤、強化剤、加
   工助剤、流動改善剤あるいは顔料を含む特許請求の範囲
   第１項記載の配合組成物。
3. （３）該重合体組成物がタルク、シリカ、クレー、アル
   ミナ、金属硫酸塩、金属炭酸塩、金属酸化物、金属水酸
   化物、雲母、珪藻土、無機繊維またはカーボンブラック
   の少なくとも一種を含む特許請求の範囲第１項記載の配
   合組成物。
4. （４）該無機繊維がアスベスト繊維、ガラス繊維あるい
   は炭素繊維である特許請求の範囲第３項記載の配合組成
   物。
5. （５）全配合組成物の約５〜４０重量パーセントが該強
   化用無機繊維である特許請求の範囲第３項または第４項
   記載の配合組成物。
6. （６）該金属酸化物が二酸化チタン、酸化アルミニウム
   、酸化亜鉛、酸化鉄または酸化クロミウムである特許請
   求の範囲第３項乃至第５項のいずれかに記載の配合組成
   物。
7. （７）該金属炭酸塩が炭酸カルシウム、炭酸マグネシウ
   ム、及び炭酸亜鉛である特許請求の範囲第３項乃至第６
   項のいずれかに記載の配合組成物。
8. （８）該シリカヒュームの粒子サイズが０．０１〜１０
   ミクロンの範囲内にある特許請求の範囲第１項乃至第７
   項のいずれかに記載の配合組成物。
9. （９）該シリカヒュームが約０．４ミクロンのメジアン
   粒子サイズを有する特許請求の範囲第１項乃至第８項の
   いずれかに記載の配合組成物。
10. （１０）該シリカヒュームが約１０〜３０ポンド／立方
    フィートの嵩密度を有する特許請求の範囲第１項乃至第
    ９項のいずれかに記載の配合組成物。
11. （１１）該シリカヒュームの濃度が、配合組成物の全重
    量に換算して約１５〜７０重量パーセントの範囲内にあ
    る特許請求の範囲第１項乃至第１０項のいずれかに記載
    の配合組成物。
12. （１２）該シリカヒュームが約９８％のＳｉＯ＿２、１
    ％のカーボン、０．０１％のＦｅ＿２Ｏ＿３、０．１％
    のＣａＯ、０．１％のＡｌ＿２Ｏ＿３、０．２％のＭｇ
    Ｏ、０．０１％のＭｎＯ、０．０４％のＰｂＯ、０．３
    ％のＫ、０．１％のＮａ、及び０．０５％のＳを含有す
    る特許請求の範囲第１項乃至第１１項のいずれかに記載
    の配合組成物。
13. （１３）該ポリ（アリーレンスルフィド）が下記の構造
    式の繰返し単位によって表わされる特許請求の範囲第１
    項乃至第１２項のいずれかに記載の配合組成物。 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒは水素または１〜４個の炭素原子を有するア
    ルキル基である。）
14. （１４）該ポリ（アリーレンスルフィド）が下記の構造
    式の単位を包含する特許請求の範囲第１項乃至第１２項
    のいずれかに記載の重合体組成物。 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒは水素または１〜４個の炭素原子を有するア
    ルキル基で、ｘは≦３、ｙは≧２でｘ＋ｙ＝５である。 ）
15. （１５）該ポリ（アリーレンスルフィド）がポリ（フェ
    ニレンスルフィド）である特許請求の範囲第１項乃至第
    １４項のいずれかに記載の重合体組成物。
16. （１６）該シリカヒュームが該ポリ（アリーレンスルフ
    ィド）と配合される特許請求の範囲第１項乃至第１５項
    のいずれかに記載の配合組成物。
17. （１７）（ａ）特許請求の範囲第１項乃至第１６項のい
    ずれかに従って、計量された一定量の熱可塑性配合組成
    物を金型に供給し； （ｂ）金型を加熱して粉末状の熱可塑性配合組成物を融
    合し；そして （ｃ）金型を冷却して融合済熱可塑性配合組成物を固化
    し、改良された性質を有する成形品を作る； 各工程からなる成形品の製造方法。
18. （１８）該熱可塑性配合組成物が金型に供給される前に
    配合され、ペレット化された特許請求の範囲第１７項記
    載の方法。
19. （１９）該熱可塑性配合組成物が溶融混合によって配合
    された特許請求の範囲第１８項記載の方法。
20. （２０）（ａ）特許請求の範囲第１項乃至第１６項のい
    ずれかに従って、計量された一定量の溶融された熱可塑
    性配合組成物を金型に供給し；そして（ｂ）金型を冷却
    して溶融した熱可塑性配合組成物を固化させる； 各工程からなる成形品の製造方法。
21. （２１）該溶融された熱可塑性配合組成物が該金型中へ
    射出される特許請求の範囲第２０項記載の方法。
22. （２２）該金型が少なくとも一つの電子部品を含む特許
    請求の範囲第２１項記載の方法。
23. （２３）該溶融された熱可塑性配合組成物が金属基体を
    封入化する為に金型へ射出される特許請求の範囲第２１
    項または第２２項記載の方法。
24. （２４）該金属が蝕刻されたものである特許請求の範囲
    第２３項記載の方法。
25. （２５）該金属が銅、金、銀、アルミニウム、クロミウ
    ム、チタニウム、鉄またはそれらの合金あるいは鋼であ
    る特許請求の範囲第２３項または第２４項記載の方法。
26. （２６）（ａ）特許請求の範囲第１項乃至第１６項のい
    ずれか一つに従って溶融した熱可塑性配合組成物のある
    一定量を基体に施し；そして （ｂ）基体を冷却して溶融した熱可塑性配合組成物を固
    化させる； 各工程からなる基体の塗被方法。
27. （２７）該熱可塑性配合組成物が該基体へペレット化さ
    れた熱可塑性配合組成物として供給され、次いで溶融さ
    れて、該溶融された熱可塑性配合組成物を形成する特許
    請求の範囲第２６項記載の方法。
28. （２８）該ペレット化された熱可塑性配合組成物が該基
    体へ供給される前に混合されたものである特許請求の範
    囲第２７項記載の方法。
29. （２９）該基体が金属である特許請求の範囲第２６項乃
    至第２８項のいずれかに記載の方法。
30. （３０）特許請求の範囲第１項乃至第１６項のいずれか
    に従う配合組成物でもって金属部品を封入化することか
    らなる該部品の封入化方法。
31. （３１）該金属部品がアルミニウム、クロミウム、チタ
    ニウム、鉄または鋼から作られたものである特許請求の
    範囲第３０項記載の方法。
32. （３２）該金属部品が電子性のものであって、キャパシ
    ター、抵抗体、抵抗体ネットワーク、集積回路、トラン
    ジスター、ダイオード、三極管、サイリスター、コイル
    、バリスター、コネクター、コンデンサー、トランスジ
    ューサー、水晶発振回路、ヒューズ、整流器、電源また
    はマイクロスイッチである特許請求の範囲第３０項また
    は第３１項記載の方法。