JPH0539417A

JPH0539417A - 着色ポリアリーレンサルフアイド樹脂組成物

Info

Publication number: JPH0539417A
Application number: JP19658091A
Authority: JP
Inventors: Toshikatsu Nito; 敏克仁藤; Katsutoshi Suzuki; 克利鈴木
Original assignee: Polyplastics Co Ltd
Current assignee: Polyplastics Co Ltd
Priority date: 1991-08-06
Filing date: 1991-08-06
Publication date: 1993-02-19

Abstract

(57)【要約】【目的】調色に伴う機械的物性の低下を抑制し、機械的
物性の優れた白色系の繊維強化ポリアリーレンサルファ
イド樹脂組成物を提供する。【構成】（Ａ）ポリアリーレンサルファイド樹脂 100重
量部に対し、（Ｂ）繊維状充填材を５〜 200重量部（Ｃ）顔料として硫化亜鉛を0.05〜５重量部配合してなることを特徴とする着色ポリアリーレンサル
ファイド樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、機械的強度が改良され
た着色ポリアリーレンサルファイド樹脂組成物に関す
る。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】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、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（以下ＰＰＳと略す）
に代表されるポリアリーレンサルファイド（以下ＰＡＳ
と略す）樹脂もこの要求に応える樹脂の一つであり、特
にガラス繊維の如き無機の繊維状強化剤を配合したＰＡ
Ｓ樹脂組成物は優れた機械的強度を有し、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。最近、この
樹脂が市場に広まるにつれ、機械的物性、耐熱性、耐薬
品性等の機能以外に、成形品の外観を整え、また識別を
容易にし、光の反射性能向上等のために、白色をはじめ
とした種々の色調の着色品に対する要求が出てきてい
る。特に白色顔料は、白色に調色する場合は勿論、他の
色調に調色する場合にも複合顔料の成分としてその調色
には欠くことのできない顔料である。一般にこのような
目的に用いられる白色系顔料として、酸化チタンがよく
知られている。酸化チタンは隠蔽力に優れ、少量でも極
めて鮮明な白色度を呈すため、ＰＡＳ樹脂にも専ら使用
されている。ところが、ＰＡＳ樹脂、特に繊維強化され
たＰＡＳ樹脂に酸化チタンを添加すると、成形品の引張
強さ、引張伸び、曲げ強度、衝撃強度等の機械的強度を
著しく阻害し低下させるという望ましくない現象を呈
し、特に本来、引張伸びと衝撃強度の要求のきびしいＰ
ＡＳ樹脂成形品におけるかかる障害はその用途を制限
し、その改善が強く望まれている。白色系色調を付与す
る無機物質としては、酸化チタン以外にも例えば金属の
炭酸塩、硫酸塩、酸化物等多く存在し、白色の調色はあ
る程度可能であるが、これらの無機物は隠蔽力が劣り、
酸化チタンに比べて極めて多量に添加する必要があり、
その結果、機械的特性に悪影響を及ぼすと共に、色調に
よっては添加量の如何にかかわらず調色不可能な場合も
多かった。このようなことから、必要十分な隠蔽力を持
ち、機械物性の低下が少ない白色顔料の開発が望まれて
いる。本発明はかかる調色に伴う機械的物性の低下を抑
制し、機械的物性の優れた白色系の繊維強化ＰＡＳ樹脂
組成物を提供することを目的とする。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明者等はこのような
現状に鑑み、酸化チタンのようにＰＡＳ樹脂の機械的特
性を阻害することなく、しかも隠蔽力が大きくて少量で
も十分な着色、調色効果を有する白色系顔料について鋭
意検討した結果、多くの白色系無機物質、顔料の中で硫
化亜鉛が繊維強化ＰＡＳ樹脂組成物において特に有効で
あることを見出すに至り、本発明を完成するに到った。
即ち本発明は、（Ａ）ＰＡＳ樹脂 100重量部に対し、（Ｂ）繊維状充填材を５〜 200重量部（Ｃ）顔料として硫化亜鉛を0.05〜５重量部配合してなることを特徴とする着色ＰＡＳ樹脂組成物で
ある。

【０００４】本発明の組成物における（Ａ）成分として
のＰＡＳ樹脂は、主として繰り返し単位(-Ar-S-)（但し
Ar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、ｐ−フェニレン基、ｍ−
フェニレン基、ｏ−フェニレン基、置換フェニレン基
（但し置換基はアルキル基、好ましくはC₁〜C₅のアルキ
ル基、又はフェニル基）、ｐ，ｐ’−ジフェニレンスル
フォン基、ｐ，ｐ’−ビフェニレン基、ｐ，ｐ’−ジフ
ェニレンエーテル基、ｐ，ｐ’−ジフェニレンカルボニ
ル基、ナフタレン基などである。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、同一の繰り返し単位を用いたポリマー、即ちホモポ
リマーを用いることができ、また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−フェニレン基を用いた、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ＰＰＳが特
に好ましく用いられる。また、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を主とし、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。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、加工性が良く、且つ耐熱性、機械的物性も優れてお
り、好ましく使用できる。かかるポリマーは一般に特開
昭６１−７３３２号公報又は同６１−６６７２０号公報
等の方法により、２官能性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高分子量ポリマー、又はモ
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
ーを混合併用して重合した架橋ＰＡＳ樹脂、又はこれを
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。併し、低分子量（例えば 310℃で
150ポイズ以下）のＰＡＳ、又はこれを酸化架橋又は熱
架橋して増粘したＰＡＳは色調が不安定で、黒褐色を呈
し、調色、特に白色系調色が困難で、多量の白色顔料を
要し、材料として好ましくない。

【０００５】本発明の組成物に用いられる（Ｂ）成分の
繊維状充填材は、熱可塑性樹脂に一般に用いられる充填
材であればいずれも使用可能である。例えば、ガラス繊
維、アスベスト繊維、カーボン繊維、シリカ繊維、シリ
カ・アルミナ繊維、ジルコニア繊維、窒化硼素繊維、窒
化硅素繊維、硼素繊維、チタン酸カリウム繊維、硼酸ア
ルミニウム繊維、さらにステンレス、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
物質があげられる。特に代表的な繊維状充填材は、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。これらの繊維状充填材は、２種
以上併用することもできる。かかる繊維状充填材の使用
量は、一般にはＰＡＳ樹脂 100重量部に対して５〜200
重量部が望ましく、これより少ない場合は強化材として
の効果が少なく、機械的物性や熱変形温度が低くなり好
ましくない。また 200重量部を越えると成形時の溶融粘
度が高くなり、できた成形品も繊維による配向が強く、
機械的物性の異方性が高くなりすぎるため好ましくな
い。好ましくは10〜 150重量部である。これらの充填材
は、組成物の機械的強度を向上するため、あらかじめ収
束剤又は表面処理剤で処理しておくことも望ましく行わ
れる。この処理剤としては、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
物等があげられる。

【０００６】本発明の組成物における（Ｃ）成分の硫化
亜鉛は、白色の粉体で、天然では閃亜鉛鉱として産出す
る。また、硫酸亜鉛溶液や酢酸酸性の亜鉛塩溶液に硫化
アンモニウムや硫化水素を反応させてつくることもでき
る。本発明では天然物、合成物のいずれも使用すること
ができ、特に本発明の目的には、白色度の高い、高度の
比屈折率を備えた、隠蔽力の高いものが望ましく、この
観点から微粒子状であるのが望ましい。そのなかでも特
に、粒子の平均径は10μｍ以下のものが望ましく、好ま
しくは５μｍ以下であり、更に好ましくは２μｍ以下で
ある。添加する硫化亜鉛の配合量はＰＡＳ樹脂 100重量
部に対して0.05〜５重量部が望ましく、0.05重量部未満
では白色顔料として樹脂の色相を隠蔽する効果が少ない
ため望ましくなく、５重量部を越えると機械物性が低下
し、本発明の目的を達成できなくなるため望ましくな
い。特に本発明の特徴である、白色度と機械的物性のバ
ランスがとれた添加量は 0.1〜４重量部の範囲である。
かかる硫化亜鉛が特にＰＡＳ樹脂と繊維状強化材よりな
る組成物において酸化チタン等にみられない強度保持効
果を有する理由は十分明確ではないが、繊維状強化材と
の共存系において顕著であることから、強化材と何らか
の相互作用を呈するものと解される。

【０００７】次に本発明の組成物においては、特に必須
成分ではないが、目的により粉粒状充填材及び／又は板
状充填材（Ｄ）を用いることができる。これらを配合す
ることにより、機械物性のバランスがとれ、特に繊維状
充填材によるそり、変形を防ぐために有効である。この
中で、粉粒状充填材としては、カーボンブラック、シリ
カ、石英粉末、ガラスビーズ、ガラス粉、硅酸カルシウ
ム、硅酸アルミニウム、カオリン、タルク、クレー、硅
藻土、ウォラストナイトのごとき硅酸塩、酸化鉄、酸化
亜鉛、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、各種金属粉末等があげられ
る。また、板状充填材としてはマイカ、ガラスフレー
ク、各種の金属箔等があげられる。これらの充填材は１
種又は２種以上併用することもできる。これらの充填材
に対しても（Ｂ）成分と同様に、組成物の機械的強度を
向上するため、あらかじめ収束剤又は表面処理剤で処理
しておくことが望ましく行われる。この処理剤として
は、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があげられる。
（Ｄ）成分の粉粒状充填材及び／又は板状充填材の使用
量は、ＰＡＳ樹脂 100重量部あたり５〜 200重量部であ
り、好ましくは 150重量部以下である。過大であると成
形加工性を害し、また靭性が低下し好ましくない。

【０００８】本発明の組成物には、さらに調色のため
に、必要ならば硫化亜鉛以外の顔料や染料を配合して、
任意の色調に調製することができる。また、一般に熱可
塑性樹脂に添加される公知の物質、即ち各種安定剤類、
帯電防止剤、難燃剤、潤滑剤及び結晶化促進剤、結晶核
剤等も必要に応じ適宜添加することができる。

【０００９】本発明の樹脂組成物は、一般に合成樹脂組
成物の調製に用いられる設備と方法により調製すること
ができる。即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
ことができる。

【００１０】また、特に硫化亜鉛の添加方法について
は、押出機に樹脂その他の成分と共に添加して溶融混練
する以外に、樹脂組成物ペレットと硫化亜鉛を混合し、
樹脂ペレット表面に硫化亜鉛を付着させて直接成形加工
する方法や、高濃度のマスターバッチペレットとし、成
形加工前に加えて混合、成形加工し、目的の色調の成形
品を得る方法等、何れにてもよい。

【００１１】このようにして得た材料ペレットは射出成
形、押出成形、真空成形、圧縮成形等、一般に公知の熱
可塑性樹脂の成形法を用いて所望の成形品とすることが
できる。最も好ましいのは射出成形である。

【００１２】

【実施例】

実施例１〜７及び比較例１〜８表１に示す様に、（Ａ）成分として、ポリフェニレンサ
ルファイド樹脂（ＰＰＳ）（呉羽化学工業社製、商品名
「フォートロンＫＰＳ」）に対し、（Ｃ）成分として硫
化亜鉛を表１に示す添加量加え、ヘンシェルミキサーで
２分間混合した。次いでさらに（Ｂ）成分として繊維状
充填材を表１に示す量加え、必要に応じ（Ｄ）成分とし
て粉粒状無機充填材を表１に示す量加えてブレンダーで
30秒間混合した。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
のペレットをつくった。このペレットを用い、射出成形
機でシリンダー温度 320℃、金型温度 150℃、ＡＳＴＭ
試験片を成形し、引張強さ、引張伸び、曲げ強度、曲げ
弾性率、アイゾツト衝撃強度を測定した。また、同じ成
形条件で５mm×５mm×２mmｔの平板を成形し、日本電色
社製の色差計Ｚ−３００Ａを用いて白色度Ｌ値を測定し
た。又、比較のため、顔料を加えない場合及び白色顔料
として硫化亜鉛（Ｃ）の代わりに通常の酸化チタンを加
えた場合についても同様の試験を行った。これらの結果
を表１に示す。

【００１３】

【表１】

【００１４】

【発明の効果】前述の説明及び実施例から明らかな様
に、本発明の硫化亜鉛による着色ＰＡＳ樹脂組成物は、
酸化チタンの如き従来の白着色顔料を使用したＰＡＳ樹
脂組成物に比べ、白色度は同等に高い上に、従来欠点と
なっていた機械的物性が著しく改善された成形品が得ら
れる。このため、物性を害することなく、顔料で任意の
色に調色することができ、外観を整え、また部品の識別
等の目的にも有効であって、電子部品分野のコネクター
用途等において、ピン圧入割れを防ぐ高靭性の着色ＰＡ
Ｓ樹脂組成物として重用される。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）ポリアリーレンサルファイド樹脂 1
00重量部に対し、（Ｂ）繊維状充填材を５〜 200重量部（Ｃ）顔料として硫化亜鉛を0.05〜５重量部配合してなることを特徴とする着色ポリアリーレンサル
ファイド樹脂組成物。
【請求項２】繊維状充填材（Ｂ）がガラス繊維である請
求項１記載のポリアリーレンサルファイド樹脂組成物。
【請求項３】更に（Ｄ）成分として粉粒状充填材及び／
又は板状充填材を、（Ａ）成分 100重量部に対し５〜 2
00重量部配合してなることを特徴とする請求項１又は２
記載のポリアリーレンサルファイド樹脂組成物。