JPH03199261A - ポリアリーレンサルファイド樹脂組成物 - 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］ 本発明は改良されたポリアリーレンサルファイド樹脂組
成物に関する。さらに詳しくは、成形加工時に於けるガ
ス発生が少なく、且つ成形用金型、製膜用ローラー等へ
の汚染物質による付着、腐蝕等の問題を改良したポリア
リーレンサルファイド樹脂組成物に関する。

［従来の技術とその課題］ 近年、電気・電子機器部品材料、自動車機器部品材料、
化学機器部品材料には、良好な機械的性質を有し、高い
耐熱性でかつ耐化学薬品性を有し、なおかつ難燃性の熱
可塑性樹脂が要求されてきている。

ポリフェニレンサルファイドに代表されるポリアリーレ
ンサルファイド樹脂もこの要求に応える樹脂の一つであ
り、対コスト物性比が良いこともあって需要を伸ばして
いる。

しかし、この系統の樹脂は射出成形、押出成形等の成形
加工に於いて、金型内壁やローラー表面に樹脂の低分子
成分、樹脂の分解生成物等が付着したり、腐蝕を生じて
成形品表面の外観を悪くするという問題を生じている。

又、この汚染物質は強固に金型内壁や製膜用ローラー表
面に付着し、この付着物質の除去に多大な労力を要し、
そのため、生産性の低下を生じ、又、金型表面の腐蝕に
よる短期更新等、経済的にも問題がある。

この問題を解決するための手段として、従来樹脂に積極
的に各種の安定剤や抑制剤を添加し、汚染付着物の発生
を抑制する提案がある。例えば炭酸カルシウム、炭酸リ
チウムの添加（特開昭５４−１６２７５２号公報、特開
昭６（１−２２９９４９号公報）、ハイドロタルサイト
の添加（特開昭６１−２７５３５３号公報）、酸化亜鉛
の添加（特開昭５９−１８１４０８号公報、特公昭６３
−４５７１１号公報、米国特許第４６５９７６１号明細
書、米国特許第４７４０４２５号明細書〉、シリカ、疎
水性シリカ、タルクの添加（特開昭６３−１３５４５１
号公報）等が提案されているがこれらの方法は、本発明
者等の追試では汚染付着物量低下は十分でなく、又、こ
れらの方法は別の問題を派生したりして実用上十分な解
決策となっていない。

［課題を解決するための手段］ 本発明者等はポリアリーレンサルファイド樹脂組成物に
ついて成形加工時に於ける金型内壁、ローラー表面等の
腐蝕、汚染物質の付着等を改良するため、幅広く種々の
添加剤について検討した結果、炭酸カリウム及び軽質炭
酸マグネシウムが成形加工時の金型内壁、製膜用ローラ
ー表面等の付着物質量を著しく減少させ、優れた成形材
料を提供し、経済的にも有利となることを見出し、本発
明を完成するに至った。

即ち、本発明は、 （Ａ＞ポリアリーレンサルファイド樹脂１００重量部に
、 （Ｂ）炭酸カリウム及び軽質炭酸マグネシウムから選ば
れた何れか１種、又はそれらの混合物を０．０５〜１５
重量部、 （（：）　ｕ）ｒ錐状充填剤、粉粒状又は板状充填剤及
びそれらの混合物から選ばれた無機充填剤を０〜４００
重量部、 配合してなることを特徴とするポリアリーレンサルファ
イド樹脂組成物である。

本発明の組成物における（Ａ）成分としてのポリアリー
レンサルファイド樹脂は、主として繰り返し単位−ｆＡ
ｒ−３＋（ただし八「はアリーレン基）で構成されたも
のである。

アリーレン基（−Ａｒ−）としては、例えば、（ただし
Ｒはアルキル基、好ましくは０１〜Ｃ３のアルキル基、
又はフェニル基、ｎは１〜４の整数。） ｐ、　ｐ’−ジフェニレンスルフォン基ｌｐ ジフェニレンエーテル基 ｐｌρ゛−ジフェニレンカルボニル基 ０−フェニレン基 （夾） ）、 ｎ などが使用できる。

この場合、前記のアリーレン基から構成されるアリーレ
ンサルファイド基の中で、同一な繰り返し単位を用いた
ポリマー、即ちホモボリマ−を用いることができるし、
組成物の加工性という点から、異種繰り返し単位を含ん
だコポリマーが好ましい場合もある。

ホモポリマーとしては、アリーレン基としてｐ−フェニ
レン基ヲ用いた、ｐ−フェニレンサルファイド基を繰り
返し単位とする実質上線状のものが特に好ましく用いら
れる。

コポリマーとしては、前記のアリーレン基からなるアリ
ーレンサルファイド基の中で、相異なる２種以上の組み
合わせが使用できるが、中でもｐ−フェニレンサルファ
イド基とｍ−フェニレンサルファイド基を含む組み合わ
せが特に好ましく用いられる。この中でｐ−フェニレン
サルファイド基を５０モル％以上、好ましくは６０モル
％以上、より好ましくは７０モル％以上含む実質上線状
のものが、耐熱性、成形性、機械的特性等の物性上の点
から適当である。

又、ｍ−フェニレンサルファイド基は５〜５０モル％、
特に１０〜２５モル％含むものが好ましい。

この場合、成分の繰り返し単位がランダム状のものより
、ブロック状に含まれているもの（例えば特開昭６１−
１４２２８号公報に記載のもの）が、加工性はほぼ同等
であるが、耐熱性、機械的物性が優れており、好ましく
使用できる。

本発明に使用する（Ａ）　Ｆ＆分としてのポリアリーレ
ンサルファイド樹脂は、前記のポリマーを酸化架橋又は
熱架橋によるキユアリングで溶融粘度を上昇させ、成形
加工性を改良したポリマーも使用できるし、２官能性モ
ノマーを主体とするモノマーから縮重合によって得られ
る実質的に線状構造のポリマーを使用することもできる
。得られる成形物の物性は後者の線状構造ポリマーのほ
うが高く好ましい場合が多い。

又、本発明のポリアリーレンサルファイド樹脂としては
、前記のポリマーの他に、モノマーの一部分として３個
以上の官能基を有するモノマーを混合使用して重合した
、架橋ボリアＩＪ　−レンサルファイド樹脂を、前記の
線状ポリマーにブレンドした配合樹脂も用いることがで
き好適である。

さらに、その使用目的に支障のない範囲で、ポリアリー
レンサルファイド樹脂の他に、他の熱可塑性樹脂を補助
的に少量添加することも可能である。ここで用いられる
熱可塑性樹脂は、ポリアリーレンサルファイド樹脂の溶
融温度程度の高温において安定な熱可塑性樹脂であれば
、いずれのものでもよい。

例えば、ポリアミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテ
ルイミド、フッ素樹脂、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、ポリフェニレンオキサイド、ポリカー
ボネート、ポリサルホン、ポリケトンサルファイド、Ａ
ＢＳなどがあげられる。

また、これらの熱可塑性樹脂を２種以上混合して使用す
ることもできる。

本発明の組成物における（Ｂ）　ａ分としての炭酸カリ
ウムはいずれの製造法による炭酸カリウムでも使用する
ことが出来る。

例えば、 （イ）塩化カリウム溶液に炭酸マグネシウムを加え、さ
らに炭酸ガスを通して生じた複塩を重炭酸マグネシウム
で処理し、加圧下で加熱して製造する方法、 （ロ）塩化カリウム溶液を電解して得た水酸化カリウム
溶液に炭酸ガスを吹込むか、あるいは炭酸ガスを吹込み
ながら塩化カリウム溶液を電解して炭酸カリウムを製造
する方法、 （ハ）硫酸カリウムに石灰石と石炭とを加え、焼成し、
その焼成物を水で浸出して得た炭酸カリウム溶液から製
造する方法、 等信れでもよいが、炭酸カリウムは水溶液から結晶させ
たものはに２ＣＯ３・３／２Ｈ２０であり、加熱すれば
無水物となるが、何れのものでも使用することが出来る
。

本発明の組成物における（Ｂ）　を分としての軽質炭酸
マグネシウムとは、（３〜５）！、Ｉｇ（：０３・Ｍｇ
（［］Ｈ）２・（３〜７）Ｈ，Ｏで示されるヒドロオキ
シ炭酸マグネシウムであり、比重２．１〜２．７、屈折
率１．５０〜１．５３の単斜晶系の塩基性塩である。

マグネサイトを粉砕して得られる物質は炭酸マグネシウ
ムとして知られているが、この物質は比重２．９０〜３
゜１０、屈折率１．５０〜１．７０で菱面体晶系の結晶
であり、軽質炭酸マグネシウムとは明らかに異なり充分
な効果が得られない。

これに対し本発明による軽質炭酸マグネシウムは、後記
する実施例で示される様に、マグネサイトを粉砕した炭
酸マグネシウムと比較して、ポリアリーレンサルファイ
ド樹脂組成物の成形加工時に於ける金型内壁、製膜用ロ
ーラー表面等の汚染付着物質量低下に著しい効果がある
。

（Ｂ）成分としての炭酸カリウム又は軽質炭酸マグネシ
ウムの使用量は、ポリアリーレンサルファイド樹脂［（
Ａ＞ａ分〕１００重量部に対して０．０５〜１５重量部
であり、好ましくは０．１〜１０重量部であるが、充填
剤としての目的をも兼備させるために、更に多量に添加
してもよい。添加する炭酸カリウム又は軽質炭酸マグネ
シウムの量はその目的とする組成物の用途によって異な
るが、過小の場合は上述の汚染物質付着の減少や腐蝕に
対する効果が充分でない。

本発明で用いられる（Ｃ）成分の無機充填剤は必ずしも
必須とされる成分ではないが、機械的強度、耐熱性、寸
法安定性（耐変形、そり）、電気的性質等の性能に優れ
た成形品を得るためには配合することが好ましく、これ
には目的に応じて繊維状、粉粒状又は板状の充填剤が用
いられる。

繊維状充填剤として、は、ガラスピーズ、アスベスト繊
維、カーボン繊維、シリカｕ）！維、シリカ・アルミナ
繊維、ジルコニアｍ維、窒化硼素繊維、窒化硅素繊維、
硼素繊維、チタン酸カリ繊維、更にステンレス、アルミ
ニウム、チタン、銅、真鍮等の金属の繊維状物などの無
機質繊維状物質が挙げられる。特に代表的な５ｉｔｅ状
充填剤はガラス繊維、又はカーボン繊維である。なお、
ポリアミド、フッ素樹脂、アクリル樹脂などの高融点有
機質繊維状物質も使用することができる。

一方、粉粒状充填剤としてはカーボンブラック、シリカ
、石英粉末、ガラスピーズ、ガラス粉、硅酸カルシウム
、硅素アルミニウム、カオリン、タルク、クレー、珪藻
土、ウオラストナイトの如き硅酸塩、酸化鉄、酸化チタ
ン、アルミナの如き金属の酸化物、炭酸カルシウム、炭
酸マグネシウムの如き金属の炭酸塩、硫酸カルシウム、
硫酸バリウムの如き金属の硫酸塩、その他炭化硅素、窒
化硅素、窒化硼素、各種金属粉末等が挙げられる。

又、板状充填剤としてはマイカ、ガラスフレーク、各種
の金属箔等が挙げられる。

これらの無機充填剤は一種又は二種以上併用することが
できる。繊維状充填剤、特にガラス繊維又はカーボン繊
維と、粒状又は板状充填剤の併用は特に機械的強度と寸
法精度、電気的性質等を兼備する上で好ましい組み合わ
せである。

これらの充填剤の使用にあたっては必要ならば収束剤又
は表面処理剤を使用することが望ましい。この例を示せ
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等の官能性化合物であ
る。これ等の化合物はあらかじめ表面処理又は収束処理
を施して用いるか、又は材料調製の際同時に添加しても
よい。

（Ｃ）成分としての無機充填剤の使用量はポリアリーレ
ンサルファイド樹脂１００重量部あたり０〜４００重量
部であり、好ましくは１０〜２５０重量部である。１０
重量部より過小の場合は剛性や機械的強度が劣り、過、
大の場合は成形作業が困難になるほか、成形品の機械的
強度にも問題がでる。

尚、本発明には、本発明の目的を逸脱−１ない範囲で、
一般の熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂に添加される公知
の物質、すなわち、酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、結晶
核剤、紫外線吸収剤、着色剤、離型剤、その他通常の添
加剤を添加することができる。

本発明の樹脂組成物は、一般の合成樹脂組底物の調製に
用いられる設備と方法により調製することかできる。す
なわち必要な成分を混合し１軸又は２軸の押出機を使用
して混練し、押出して成形用ペレットとすることができ
、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よくするため樹脂成分
の一部または全部を粉砕し、混合して溶融押し出しする
方法等いずれも可能である。

［発明の効果］ 本発明のポリアリーレンサルファイド樹脂組成物は次の
様な効果を有する。

（１）成形加工時に於いてガス発生が少なく、又、金型
内壁、型膜用ローラー等への汚染物質による付着が無い
ため、成形品表面の外観不良を生じない。

（２）金型、ローラー等の付着物質の除去作業が軽減し
生産性が向上する。

（３）金型内壁、ローラー表面等の腐蝕が少なく、経済
的である。

（４）添加物が安価で、押出作業性が良いため、安価に
樹脂組成物を製造できる。

［実施例］ 以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、
本発明はこれに限定されるものではない。

実施例１〜１８及び比較例１〜１８ ポリフ工ニレンサルフアイド重合体く融点２８５ｔ　＞
　ｉｏｏ重量部に表に示す無機塩又は有機酸塩を表に示
す量で加え、又、場合によりガラス繊維（直径１３ｍ、
長さ３ｍｍのチョツプドストランド）、更に炭酸カルシ
ウムを表に示す量で加え、ヘンシェルミキサーで５分間
予備混合した。これをシリンダー温度３１０℃の押出機
で溶融混練し、ポリフェニレンサルファイド樹脂組成物
のベレットを作製した。

次いでシリンダー温度３４０℃、金型温度１００℃の条
件で（金型汚染を促進させるために通常の成形条件より
シリンダー温度を上げ、金型温度を下げた）、巾１０ｍ
ｍ、長さ５０ｍｍ５厚さ２ｍｍの成形品を３００個成形
した後、金型汚染状態を目視により評価した。又、３０
０個目の成形品表面の外観（光沢、表面粗さ〉を目視に
より評価した。

さらに、これとは別に、シリンダー温度３１０℃、金型
温度１５０℃の条件でＡＳＴＭ試験片を成形して、引張
強さと引張伸びを測定した。（ＡＳＴＭ：０６３８） 尚、金型汚染状態と成形品表面の外観評価基準はそれぞ
れ目視により次に示す如く、その良否に応じて５又は３
段階に分けて評価した。

結果を表１〜３に示す。

金型汚染状態の評価基準 Ａ：汚染物質の金型への付着がほとんど無い。

Ｂ：汚染物質の金型への付着が微少。

Ｃ：汚染物質の金型への付着が少ない。

Ｄ：汚染物質の金型への付着がかなり多い。

Ｅ：汚染物質の金型への付着が著しい。

成形品表面の外観評価基準 Ａ：表面が平滑で光沢があり良好な外観。

Ｂ：表面の光沢が少し無くなる。

Ｃ：表面が粗く光沢がまったく無い。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　（Ａ）ポリアリーレンサルファイド樹脂１００重量
   部に、 （Ｂ）炭酸カリウム及び軽質炭酸マグネシウムから選ば
   れた何れか１種、又はそれらの混合物を０．０５〜１５
   重量部、 （Ｃ）繊維状充填剤、粉粒状又は板状充填剤及びそれら
   の混合物から選ばれた無機充填剤を０〜４００重量部、 配合してなることを特徴とするポリアリーレンサルファ
   イド樹脂組成物。 ２　（Ｂ）成分の軽質炭酸マグネシウムが（３〜５）Ｍ
   ｇＣＯ＿３・Ｍｇ（ＯＨ）＿２・（３〜７）Ｈ＿２Ｏで
   示される比重２．１〜２．７のヒドロオキシ炭酸マグネ
   シウムである請求項１記載の組成物。 ３　（Ｃ）成分がガラス繊維又はカーボン繊維１０〜２
   ５０重量部である請求項１記載の組成物。 ４　（Ｃ）成分がガラス繊維と、粉粒状又は板状無機充
   填剤との混合物よりなり、その合計が１０〜４００重量
   部である請求項１記載の組成物。