JPH03140367A - 成形材料用樹脂組成物 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、ポリフェニレンスルフィド樹脂とポリアミド
樹脂および無機充填材からなる成形材料用樹脂組成物に
関する。さらに詳しくは、本発明は、成形性、耐薬品性
に優れ、かつ、特に機械的性質及び耐熱性の向上した成
形材料用樹脂組成物に関する。

［従来の技術］ ポリフェニレンスルフィドは耐熱性、難燃性及び剛性に
優れ、更に無機充填材に対する親和性にも優れているの
で、成形材料として種々の無機充填材を配合した使用が
考えられている。

しかしながら、樹脂としてポリフェニレンスルフィドを
単独で使用すると衝撃に対する脆さ及び樹脂の軟化温度
が高いという成形上の欠点がある。

かかる欠点を改良した樹脂組成物として特開昭５３−６
９２５５号公報でポリフェニレンスルフィドにポリアミ
ドを配合した樹脂組成物が開示されている。

また、ポリフェニレンスルフィドは、成形時に流動性が
悪いため、これを改良する目的でポリアミド樹脂を少量
配合することが特開昭５５−１３５１６０号公報に開示
されている。

更に、特開昭５９−１５５４６２号公報、及び特開昭６
１−１２６１．７２号公報にポリフェニレンスルフィド
の耐衝撃性及び機械的強度の改良を目的にポリアミド樹
脂を配合することも開示されている。

しかしながら、これら組成物又は成形品では金属材料の
代替を目的とした場合、なお機械的強度が不十分であり
またポリフェニレンスルフィド樹脂の優れた耐熱性が十
分発揮せれておらず、更にこれら特性の向上した組成物
の出現が望まれている。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、成形性、耐水性、耐薬品性に優れ、か
つ機械的強度及び耐熱性の向上した成形材料用樹脂組成
物を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らは、鋭意検討の結果、ポリフェニレンスルフ
ィドにシランカップリング剤を反応させた樹脂とポリア
ミド樹脂とからなる樹脂組成物に無機充填材を配合する
ことにより、優れた成形性、耐水性、耐薬品性を有し、
更に特に機械的強度および耐熱性に優れた成形材料用樹
脂組成物が得られることを見出し本発明を完成した。

すなわち、本発明は、ポリフェニレンスルフィドにシラ
ンカップリング剤を反応させた樹脂８０〜２０重量９６
とポリアミド樹脂２０〜８０重量％よからなる（ここで
重量％の合計は１００重量％きする）樹脂組成物　１０
０重量部に対し、無機充填材を２５〜１５０重量部配合
してなる成形材料用樹脂組成物に関するものである。

本発明で使用されるポリアミド樹脂として、四員環以上
のラクタムもしくはω−アミノ酸の重縮合、又は二塩基
酸きジアミンよの重縮合によって得られるポリアミド樹
脂が挙げられる。

上記四員斤以上のラクタムもしくはω−アミノ酸きして
ε−カプロラクタム、ω−ラウロラクタム、ω−アミノ
カプリル酸、ω−アミノラウリン酸が例示できる。

二塩基酸とジアミンから得られるポリアミドとして、ゲ
ルタール酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、
スペリン酸、ドデカン酸、エイコシオン酸、イソフター
ル酸、テレフタール酸等の二塩基酸と、テトラメチレン
ジアミンへキサメチレンジアミン、オクタメチレンジア
ミン、キシリレンジアミン、バラフェニレンジアミン等
のジアミン類から得られる重合体もしくは共重合体が例
示できる。

上記ポリアミドの具体例として、ポリアミド４、ポリア
ミド６、ポリアミド１２、ポリアミド６６、ポリアミド
６１０、ポリアミド６１２、ポリメタキシリレンアジパ
ミド、ポリメタキシリレンアジパミド、ポリメタキシレ
ントチ゛カミド、ポリへキサメチレンテレフタラミド等
、およびこれらの混合物あるいは共重合体が挙げられる
が、特にこれらに限定されるものではない。

本発明において、上記に例示したポリアミドのなかでも
メタキシリレン基含有ポリアミド樹脂（以下、ｒＭＸナ
イロン」という）を使用すると特に機絨的特性、耐水性
、耐熱性等の点で優れた性能を有する成形品が得られる
。

上記ＭＸナイロンの中でも好適なものして、メタキシリ
レンジアミン６０重量％以上と、バラキシリレンジアミ
ン４０重量％以下とのジアミン混合物と炭素数６ないし
１２のα、ω−直鎖脂肪族二塩基酸、例えば、アジピン
酸、セバシン酸、スペリン酸、ウンデカン酸、ドデカン
ニ酸との重縮合反応によって合成せれるポリアミド樹脂
である。

成形性、成形物性能等のバランスを考慮すると、上記α
、ω−直鎖脂肪族二塩基酸としてはアジピン酸、セバシ
ン酸等が特に好ましい。

本発明の樹脂組成物のポリアミド樹脂としてＭＸナイロ
ンにポリアミド６６を一定割合に混合して使用すると成
形時の成形サイクルを短縮できる効果がある。

上記混合ポリアミド樹脂中におけるポリアミド６６の配
合量は成形性すなわち、成形サイクル時間の短縮面から
のみみれば、広い範囲にわたって効果があるが、成形物
の物理的性能を合わせて考慮した場合、ＭＸナイロン４
０〜９９重量％に対して６０〜１重量％（ここで、重量
％の合計は１００重量％とする）が好ましく、ポリアミ
ド６６の配合量がこの範囲より少ない場合には期待する
成形サイクルの短縮には効果がなく、またこの範囲より
多くしてもこれ以上の成形サイクルの短縮効果がなく、
また吸水による強度低下が生じ易くなり、好ましくない
。

本発明で使用されるポリフェニレンスルフィドは、下式
［Ｉ］で示される繰り返し単位を７０モル％以上、好ま
しくは９０モル％以上を含む重合体であり、その繰り返
し単位の３０モル％以下の範囲で下式［Ｉｒｌ〜［、Ｖ
）で示される繰り返し単位を含んだ共重合体でもよい。

本発明で用いられるシランカップリング剤としては、エ
ポキシシラン、ビニルシラン、メルカプトシラン、アミ
ノシラン等であり、具体的には、γ−グリドキシプロピ
ルトリメトキシシラン、γ−グリドキシプロビルメチル
ジェキシシラン、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリ
メトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシ
シラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−
β（アミノエチル）Ｔ−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン等が例示できるがこれらに限定されるものではない
。

上記シランカップリング剤の中でもポリアミド樹脂と特
に相溶性の良いアミノ基、エポキシ基、もしくはメルカ
プト基を有するものが望ましい。

上記シランカップリング剤の使用により機械的強度また
は、耐熱性の向上を図ることができる。

ポリフェニレンスルフィドにシランカップリング剤を反
応させる際の配合割合は、好ましくはポリフェニレンス
ルフィド１００重量部に対しシランカップリング剤を０
．０５〜３重量部、特に好ましくはポリフェニレンスル
フィド１００重量部に対し０．１〜２重量部配合する。

ポリフェニレンスルフィド１００重量部に対しシランカ
ップリング剤を０．０５５重量部以上配すると得られた
成形品の機械的強度、耐熱性の向上がみられるが、一方
、ポリフェニレンスルフィド１００重量部に対しシラン
カップリング剤を３重量部以上配合すると成形品にかず
れが発生ずる場合がある。

シランカップリング剤とポリフェニレンスルフィドとの
反応は、ヘンシェルミキサー等の混合機内にポリフェニ
レンスルフィド粉末を入れ高速撹拌し、そこへシランカ
ップリング剤を添加後、更に３０〜６０分程度撹拌する
ことにより達成される。

本発明の樹脂組成物において、ポリアミド樹脂２０〜８
０重量％に対し、シランカップリング剤を反応させたポ
リフェニレンスルフィドの配合割合は、８０〜２０重量
％である（ここで重量％の合計は１００重量％とする）
。

ポリアミド樹脂の配合割合が上記範囲以上の場合は、期
待する耐薬品性、耐水性、耐熱性の性能が十分でなく、
また、ポリアミド樹脂の配合割合が上記範囲より少ない
場合は、流動性が悪く成形加工性が低下する。

成形加工性を向上するには、一般に成形時の樹脂温度を
高くすることにとなるが、樹脂温度をあまりに高くする
とポリアミドの熱老化によるガスが発生し、外観不良等
の実用上の不都合を生じる。

本願で使用する無機充填材として、ガラス繊維、炭素繊
維、チタン酸カルシウム、炭酸カルシウム、マイカ、シ
リカ、及びカオリナイト等が例示される。

上記無機充填材は本発明の組成物の使用目的に応じて、
好ましいものを適宜配合することができるが、通常の機
械的強度を向上させる場合はガラスｍ維を使用する。

上記無機充填材の配合量は、上記ポリアミド樹脂および
シランカップリング剤を反応させたポリフェニレンスル
フィドからなる樹脂組成物１００重量部に対して、２５
〜１５０重量部が好適である。

」１記無機充填材の配合量が上記ポリアミド樹脂オヨび
ポリフェニレンスルフィドからなる樹脂組成物１００重
攪部に対して、２５重量部より少ない場合は、機械的性
質、耐熱性等が不十分な場合があり、また、１５０重量
部より多い時は、組成物の溶融状態における流動性が低
下し、射出成形時での作業上問題が生じ、また成形品の
表面状態も悪くなる場合がある。

本発明の組成物には、必要に応じて高分子材料に一般に
用いられる各種添加材、例えば、安定材、顔染料、離型
剤、滑剤、充填材などを適宜配合することができる。

本発明の成形材料用樹脂組成物は、通常のベント式押出
機またはこれに類似した装置を溶融混練する方法により
製造される。溶融混練温度は本樹脂組成物の軟化温度よ
り５〜５０℃高い温度が好ましい。

し実施例１ 以下に、実施例および比較例を示して本発明を具体的に
説明する。

実施例および比較例中「部」は、重量部を表わす。尚、
機械的物性、熱変形温度（ＨＤＴ）は、以下の方法に準
じて行なった。

引張強度　　　　　：ＡＳＴＭ　　Ｄ６３８引張弾性率
　　　　：ＡＳＴＭ　　Ｄ６３８曲げ強度　　　　　：
ＡＳＴＭ　　Ｄ７９０曲げ弾性率　　　　：ＡＳＴＭ　
Ｄ７９０アイゾツト衝撃強度：ＡＳＴＭ　　Ｄ２５６熱
変形温度　　　　：ＡＳＴＭ　　Ｄ６４８（荷重：　１
８．６ｋｇ／ｃｍ’） 参考例１ ヘンシェルミキサーにポリフェニレンスルフィド（（）
＄）トーブレン製、商品名ニド−プレンＴ−４）を１０
０重量部仕込み、２００Ｏｒｐｍで撹拌しながら、Ｔ−
アミノプロピルトリエトキシシラン（チッソ器）製、商
品名：サイラエースＡＰＳ−Ｂ　５３３０）　　１重量
部を除々に添加した。

添加終了後、更に室温下で６０分間撹拌を行ない、シラ
ンカップリング剤を反応させたポリフェニレンスルフィ
ド樹脂を得た。

実施例１ メタキシリレンジアミンとアジピン酸とから重縮合によ
って得られた数平均分子量】６ｏ。

Ｏのポリメタキシリレンアジパミド（以下、「ポリアミ
ドＭＸＤ６Ｊと記す。）２．Ｌ５部、数平均分子量１８
０００のポリアミド６６　（東しＧ勾製、商品名：ＣＭ
３００１Ｎ）３．５部、参考例１で得たシランカップリ
ング剤を反応させたポリフェニレンスルフィド樹脂４２
部、及び長さ３ｍｍのガラス繊維チョップトストランド
（旭ファイバーグラス■製、商品名：Ｃ３Ｏ３ＪＡＦＴ
−２）を３０部配合した後、単軸押出機を用いてシリン
ダー温度３００℃で溶融混練してストランド状に押出し
た後、水冷し、更に、ペレット状に切断した後、乾繰し
てペレット状樹脂組成物を得た。

次に射出成形機を用い、金型温度１３０℃、シリンダー
温度２８０℃の条件下で上記のペレット状樹脂組成物か
ら種々のテストピースを成形した。　成形品の引張強度
、曲げ強度、曲げ弾性率、アイゾツト衝撃強度を測定し
た。

これらの結果を第１表に示した。

比較例１ 実施例１において、シランカップリング剤を反応させた
ポリフェニレンスルフィドの代ワリに無処理のポリフェ
ニレンスルフィド（＠トーブレン製　商品名ニド−プレ
ンＴ−４）を使用し、実施例１と同様の方法でペレット
を製造した。これを用いて射出成形により、種々のテス
トピースを成形し、成形品の物性測定を行なった。結果
を第１表に示す。

実施例２ ポリフェニレンスルフィド（ｅ））−フレン製、商品名
ニド−ブレンＴ−４）１００部に対してＴ−メルカプト
トリメトキシシラン１部を添加し、参考例１と同様の方
法でシランカップリング剤を反応させたポリフェニレン
スルフィド樹脂を得た。

このポリフェニレンスルフィド樹脂と第２表に示した成
分を第２表に示した割合に配合し、実施例１と同様にし
てペレットを製造した。

上記ペレットを用いて射出成形により種々テストピース
を成形し、成形品の物性測定を行なった。　結果を第２
表に示す。

比較例２ 第２表に示した各成分を用い実施例１と同様にしてペレ
ットを製造した。

上記ペレットを用いて射出成形により種々のテストピー
スを成形し、成形品の物性測定を行なった。結果を第２
表に示す。

［発明の効果］ ポリフェニレンスルフィドにシランカップリング剤を反
応させたポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリアミド樹
脂、および無機充填材を配合して得た成形材料用樹脂組
成物は、成形性、耐水性、耐薬品性に優れるとともに特
に機械的強度、及び耐熱性が向上し、金属の代替材料と
して実用上極めて有用である。

第１表

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリフェニレンスルフィドにシランカップリング
   剤を反応させた樹脂８０〜２０重量％とポリアミド樹脂
   ２０〜８０重量％とからなる（ここで重量％の合計は１
   ００重量％とする）樹脂組成物１００重量部に対し、無
   機充填材を２５〜１５０重量部配合してなる成形材料用
   樹脂組成物。
2. （２）ポリアミド樹脂がキシリレンジアミンとα，ω−
   直鎖脂肪族二塩基酸とから得られるポリアミド樹脂であ
   る請求項（１）記載の成形材料用樹脂組成物。
3. （３）ポリアミド樹脂がキシリレンジアミンとα，ω−
   直鎖脂肪族二塩基酸とから得られるポリアミド樹脂４０
   〜９９重量％とポリアミド６６６０〜１重量％からなる
   （ここで重量％の合計は１００重量％とする）混合ポリ
   アミド樹脂である請求項（１）記載の成形材料用樹脂組
   成物。
4. （４）シランカップリング剤が、アミノシランまたはメ
   ルカプトシランである請求項（１）記載の成形材料用樹
   脂組成物。
5. （５）ポリフェニレンスルフィドにシランカップリング
   剤を反応させた樹脂が、ポリフェニレンスルフィド１０
   ０重量部に対しシランカップリング剤を０．０５〜３重
   量部配合して反応させたものである請求項（１）記載の
   成形材料用樹脂組成物。
6. （６）無機充填材がガラス繊維である請求項（１）記載
   の成形材料用樹脂組成物。