JPH0565543B2 - - Google Patents

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JPH0565543B2
JPH0565543B2 JP1246162A JP24616289A JPH0565543B2 JP H0565543 B2 JPH0565543 B2 JP H0565543B2 JP 1246162 A JP1246162 A JP 1246162A JP 24616289 A JP24616289 A JP 24616289A JP H0565543 B2 JPH0565543 B2 JP H0565543B2
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JP
Japan
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pps resin
calcium carbonate
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polyphenylene sulfide
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Yasushi Kubo
Akira Kadoi
Kazuhiko Kobayashi
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Toray Industries Inc
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Toray Industries Inc
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Description

【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉 本発明は、溶融成形加工性のすぐれた射出成形
用ポリフエニレンスルフイド樹脂組成物に関する
ものであり、更に詳しくは溶融混練や射出成形な
どの溶融成形加工時において、押出機、射出成形
機および金型などの金属腐食性が極めて低く、し
かも耐衝撃性などの機械的性質がすぐれた成形品
を与え得る射出成形用ポリフエニレンスルフイド
樹脂組成物に関するものである。 〈従来の技術〉 ポリフエニレンスルフイド樹脂(以下、PPS樹
脂と略称する。)は耐熱性、耐薬品性、難燃性お
よび寸法安定性などのすぐれた熱可塑性エンジニ
アリングプラスチツクとして知られており、電
気・電子部品、自動車部品および精密機械部品な
どの用途に広く用いられている。 しかし、PPS樹脂はその高い耐熱性の故に溶融
成形加工温度が高く、高温で溶融したPPS樹脂か
ら発生すると考えられる亜硫酸ガスや硫化水素ガ
スなどのイオウ含有腐食性ガスにより、成形加工
機器の金属部分やスイツチ・コネクターなどの電
気部品成形品の金属インサート部分が腐食されや
すいという問題がある。 このようなPPS樹脂の金属腐食性を低減する方
法についてはこれまでにもいくつか開示されてお
り、たとえば炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、水
酸化ナトリウムなどのアルカリ金属の炭酸塩又は
水酸化物を添加する方法(米国特許第4017450
号)、ハイドロタルサイトを添加する方法(米国
特許第4529769号)および酸化亜鉛を添加する方
法(特開昭59−181408号公報)などの例を挙げる
ことができる。 〈考案が解決しようとする課題〉 しかし、上記従来技術ではPPS樹脂の金属腐食
性を改良する効果を認められるものの各々欠点を
併せもつており、完全に満足な腐食処方は未だ確
立されていない。 すなわち、アルカリ金属炭酸塩又は水酸化物
は、水溶性が大きいためにこれらを添加したPPS
樹脂成形品が高温高湿下に置かれた場合、これら
の添加剤が溶出し周囲を汚染したりPPS樹脂の絶
縁性が低下するという欠点がある。さらにはPPS
樹脂の耐衝撃性を大きく損うという問題も有して
おり、この耐衝撃性の低下は特に直鎖型のPPS樹
脂を用いた場合に顕著である。元来直鎖型PPS樹
脂はそのすぐれた耐衝撃性が最大の特徴であり、
この特徴を著しく損うというアルカリ金属炭酸塩
又は水酸化物の欠点は重大である。 また、上記ハイドロタルサイトおよび酸化亜鉛
も同様にPPS樹脂の耐衝撃性を著しく低下させる
という欠点を有している。 そこで本発明者らは、PPS樹脂の耐衝撃性を損
わず、高温高湿下の使用条件においても絶縁性低
下や周囲汚染がなく、しかも十分な腐食防止効果
を示すPPS樹脂の防食方法を得ることを課題とし
て鋭意検討した結果、特定の粒径を有する炭酸カ
ルシウムを特定量配合することにより上記課題が
全て解決できることを見出し、本発明に到達し
た。 〈課題を解決するための手段〉 すなわち本発明はPPS樹脂100重量部、繊維状
または非繊維状の強化材10〜300重量部および平
均粒径0.5μm以下の微粒子炭酸カルシウム0.1〜
5重量部からなることを特徴とする射出成形用
PPS樹脂組成物を提供するものである。 本発明で使用するPPS樹脂とは構造式
【式】で示される繰返し単位を70 モル%以上、より好ましくは90モル%以上を含む
重合体であり、上記繰返し単位が70モル%未満で
は耐熱性が損なわれるため好ましくない。 また、PPS樹脂はその繰返し単位の30モル%未
満を下記の構造式を有する繰返し単位等で構成す
ることが可能である。
【式】
【式】
【式】 PPS樹脂は一般に、特公昭45−3368号公報で代
表される製造法により得られる比較的分子量の小
さい重合体と、特公昭52−12240号公報で代表さ
れる製造法により得られる実質的に線状で比較的
高分子量の重合体等があり、前記特公昭45−3368
号公報記載の方法で得られた重合体においては、
重合後、酸素雰囲気下において加熱することによ
り、あるいは過酸化物等の架橋剤を添加して加熱
することにより高重合度化して用いることも可能
であり、本発明においてはいかなる方法により得
られたPPS樹脂を用いることも可能であるが、強
度、耐衝撃性のすぐれたPPS樹脂射出成形品が得
られる点で、実質的に線状且つ比較的高分子量の
PPS樹脂を用いることが好ましい。 本発明で用いられるPPS樹脂の溶融粘度は、強
化材および微粒子炭酸カルシウムとの混練が可能
であれば特に制限はないが、通常100〜10000ポイ
ズ、好ましくは500〜5000ポイズ(320℃、剪断速
度103/秒)のものが使用される。 本発明において繊維状または非繊維状の強化材
はPPS樹脂の耐熱性および強度を向上せしめる目
的で、PPS樹脂100重量部に対して10〜300重量部
の割合で配合するものである。 かかる繊維状強化剤としては、ガラス繊維、ア
ルミナ繊維、炭化珪素繊維、セラミツク繊維、ア
スベスト繊維、石コウ繊維、金属繊維などの無機
繊維および炭素繊維などが挙げられる。 また非繊維状の強化剤としては、ワラステナイ
ト、セリサイト、カオリン、マイカ、クレー、ベ
ントナイト、アスベスト、タルク、アルミナシリ
ケートなどの珪酸塩、アルミナ、塩化珪素、酸化
マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化チタンな
どの金属化合物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシ
ウム、ドロマイトなどの炭酸塩、硫酸カルシウ
ム、硫酸バリウムなどの硫酸塩、ガラスビーズ、
窒化ホウ素、炭化珪素およびシリカなどが挙げら
れ、これらは中空であつてもよい。これら強化剤
は2種以上を併用することが可能であり、必要に
よりシラン系およびチタン系などのカツプリング
剤で予備処理して使用することができる。 本発明においては、PPS樹脂の金属腐食性防止
剤として、特定の粒径を有する微細炭酸カルシウ
ムを特定量用いることが極めて重要である。何故
なら上記粒径と添加量の範囲内で炭酸カルシウム
を用いることによつて、初めてPPS樹脂の耐衝撃
性を損わず、金属腐食性を有効に防止することが
できるのである。上述した米国特許第4017450号
中には比較例として炭酸カルシウムがある程度の
防食効果を有することが記載されているが、使用
する炭酸カルシウムの粒径については全く言及さ
れておらず、本発明のように極めて粒径の小さい
特定の炭酸カルシウムを使用することにより顕著
に向上した防食効果が得られることについても何
ら示唆されていない。一般に汎用されている炭酸
カルシウムはその粒径が1〜5μm程度であり、
このような粒径では本発明の目的とする効果を得
ることができない。また上記汎用の炭酸カルシウ
ムをプラスチツクの充填剤として用いる場合に
は、配合量が5重量%以上であり、このように多
量に配合する場合も本発明の効果を得ることがで
きない。 本発明で用いる微粒子炭酸カルシウムとは、平
均粒径が0.5μm以下、好ましくは0.3μm以下の炭
酸カルシウムである。このような炭酸カルシウム
としては可溶性塩化合法、炭酸ガス化合法および
石灰乳ソーダ化合法などの化学的製造法で合成さ
れた微細沈降性炭酸カルシウムが挙げられ、たと
えば次表に示した市販製品を用いることができ
る。
【表】 炭酸カルシウムの粒径が0.5μmを越えるとPPS
樹脂組成物の防食性の低下、および耐衝撃性の低
下が顕在化するため好ましくない。 また、微粒子炭酸カルシウムの添加量はPPS樹
脂100重量部に対して0.1〜5重量部、好ましくは
0.2〜3重量部の範囲から選択される。添加量が
0.1重量部に満たないと防食効果が不十分となり、
逆に5重量部を越えるとPPS樹脂組成物の強度、
耐衝撃性が低下するため好ましくない。 本発明の組成物の製造方法は、一般的な方法が
用いられ、特に限定されるものではない。例え
ば、室温においてリボン羽根型混合機、ドラム型
回転混合機を用いて各成分を一緒に混合した後、
単軸あるいは2軸の押出機またはニーダーなどに
より溶融混練を行ない、ペレツト化することによ
り製造することができる。 なお溶融混練温度はPPS樹脂の溶融を充分にす
るために、280℃以上、PPS樹脂の熱劣化および
ゲル化防止の点から340℃以下が好ましい。 〈実施例〉 以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。なお、例中の部は重量基準である。 本実施例中の引張強さ、曲げ強さ、曲げ弾性率
およびアイゾツト衝撃強さは各々次の方法に従つ
て測定した。 引張強さ:ASTM−D638 曲げ強さ:ASTM−D790 曲げ弾性率:ASTM−D790 アイゾツト衝撃強さ:ASTM−D256 また、例中の金属腐食試験は、PPS樹脂組成物
ペレツトとS−55C製金属棒をガラス管に封入
し、下記条件下で熱処理した後、金属棒の腐食状
態を目視判定した。 金属棒材質:S55C 熱処理条件:温度 320℃ 時間 16時間 参考例1 (PPS樹脂の重合) オートクレーブに硫化ナトリウム3.26Kg(25モ
ル、結晶水40%を含む)、水酸化ナトリウム4g、
酢酸ナトリウム三水和物1.36Kg(約10モル)およ
びN−メチル−2−ピロリドン(以下NMPと略
称する)7.9Kgを仕込み、攪拌しながら徐々に205
℃まで昇温し、水1.36Kgを含む留出水約1.5を
除去した。残留混合物に1,4−ジクロルベンゼ
ン3.75Kg(約25.5モル)およびNMP2Kgを加え、
265℃で4時間加熱した。反応生成物を70℃の温
水で5回洗浄し、80℃で24時間減圧乾燥して、溶
融粘度約2500ポイズ(320℃、剪断速度1000秒-1
の実質的に直鎖状の粉末状PPS樹脂約2Kgを得
た。 同様の操作を繰返し、実施例に供した。 実施例1〜4、比較例1 参考例1のPPS樹脂粉末、ガラス繊維および微
粒子炭酸カルシウムを第1表の組成でドライブレ
ンドした後、290〜320℃に設定した40mmφ単軸押
出機に供給し、溶融混練してPPS樹脂組成物ペレ
ルトを得た。このペレツトをシリンダー温度280
〜320℃、金型温度150℃に設定した射出成形機に
供給し、テストピースを成形した。 次に該樹脂組成物の金属腐食テストおよび物性
を測定して結果を第1表に示す。 第1表から明らかなように、本発明の実施例組
成物は微粒子炭酸カルシウムを配合していない比
較例1と比較して、機械的特性は同等で(添加に
よる物性低下はない)、かつ、金属の防食効果に
優れている。 比較例 2〜3 微粒子炭酸カルシウムのかわりに炭酸リチウム
または酸化亜鉛を用いた以外は実施例1と同様に
行なつた。結果を第1表に示した。 比較例 4,5 微粒子炭酸カルシウムのかわりに平均粒径4.0μ
mおよび1.0μmの炭酸カルシウムを用いた以外は
実施例1と同様に行なつた。 結果を第1表に示したが、本発明の実施例と比
べて添加により物性が大幅に低下し、防食効果も
劣ることが明らかである。 比較例 6 微粒子炭酸カルシウムの添加量を10重量部とし
た以外は実施例1と全く同様に混練、成形、評価
を行つた。結果は第1表に示す通りであり、防食
効果は十分であるが機械的強度、耐衝撃性の低下
が著しいものであつた。
【表】 〈発明の効果〉 本発明のポリフエニレンスルフイド樹脂組成物
は押出機、射出成形機、金型などの防食防止効果
がすぐれており、さらにはインサート金属部品の
腐食による不良品率を大巾に改良することができ
るばかりか、耐衝撃性などの機械的性質がすぐれ
た成形品を与えることができる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ポリフエニレンスルフイド樹脂100重量部、
    繊維状または非繊維状の強化材10〜300重量部お
    よび平均粒径0.5μm以下の微粒子炭酸カルシウム
    0.1〜5重量部からなることを特徴とする射出成
    形用ポリフエニレンスルフイド樹脂組成物。 2 ポリフエニレンスルフイド樹脂が320℃にお
    いて100〜10000ポイズの溶融粘度を有し、実質的
    に直鎖状の構造のものであることを特徴とする請
    求項1に記載の射出成形用ポリフエニレンスルフ
    イド樹脂組成物。
JP1246162A 1988-10-11 1989-09-20 射出成形用ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物 Granted JPH02196858A (ja)

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