JPH0641427A - ポリフェニレンサルファイド樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 （Ａ）ポリフェニレンサルファイド樹脂３０
〜９５重量％、（Ｂ）無機繊維４．５〜６９．５重量％
および（Ｃ）芳香族ポリアミド繊維０．５〜９重量％を
含有する樹脂組成物。 【効果】 本発明のポリフェニレンサルファイド樹脂組
成物は、射出成形により曲げ強度、剛性を著しく低下さ
せること無く、収縮率の異方性が減少し、かつウェルド
強度が向上した成形体を与える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、衝撃強度、剛性、寸法
精度、およびウェルド強度に優れた成形品を与えるポリ
フェニレンサルファイド樹脂組成物に関する。このもの
は、電子機器のハウジング、シャーシ、コネクターの成
形材料に適している。

【０００２】

【従来の技術】ポリフェニレンサルファイド樹脂（以下
ＰＰＳと略記する）は流動性、耐有機溶剤性、電気特
性、難燃性などが優れた高融点の耐熱樹脂として知られ
ており、一般にはガラス繊維、炭素繊維等の無機繊維で
補強されて利用されている（特開昭５９−１６４３６０
号）。

【０００３】しかしながら、この無機繊維を含有するポ
リフェニレンサルファイド樹脂を射出成形して得られる
成形体は、射出成形体内部の無機繊維の配向に起因し
て、成形収縮率をはじめ諸特性の異方性による寸法精度
の低下、ウェルド強度の低下が生じる。そのため、電子
機器等の精密機構部品分野において、精密な寸法制御が
困難であったり、あるいはビン圧入などの二次加工時に
ウェルドクラックが生じるなどの問題が指摘されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、寸法精度、
ウェルド強度、衝撃強度の優れた成形体を与えるポリフ
ェニレンサルファイド樹脂組成物を提供する。

【０００５】

【課題を解決する具体的手段】上記課題は、（Ａ）ポリ
フェニレンサルファイド樹脂３０〜９５重量％、（Ｂ）
無機繊維４．５〜６９．５重量％および（Ｃ）芳香族ポ
リアミド繊維０．５〜９重量％を含有する樹脂組成物に
より達成される。

【０００６】

【作用】ポリフェニレンサルファイド樹脂の骨格と同じ
く芳香族環を有する、かつ、耐熱性の高い芳香族ポリア
ミド繊維を無機繊維と併用することにより無機繊維の配
向が抑制され、寸法精度、ウェルド強度に優れた成形品
が与えられる。以下に、本発明をさらに詳細に説明す
る。

【０００７】（Ａ）ポリフェニレンサルファイド樹脂
（ＰＰＳ） 本発明の（Ａ）成分のＰＰＳは、一般式（化学式１）

【０００８】

【化１】

【０００９】で示される繰り返し単位を主構成要素とし
て含有する結晶性樹脂である。本発明では、上記の繰り
返し単位を主構成要素とするもの、すなわち上記繰り返
し単位からなるもの、又はこれを主成分として好ましく
は８０モル％以上、より好ましくは９０モル％以上含む
ものが、耐熱性等の物性上の点から好ましい。成分
（Ａ）の実質的全量が上記繰り返し単位からなる成分で
成り立っていない場合、残り（例えば２０モル％まで）
は共重合可能な、例えば下記のような繰り返し単位から
なる成分で充足させることができる。

【００１０】

【化２】

【００１１】

【化３】

【００１２】

【化４】

【００１３】

【化５】

【００１４】

【化６】

【００１５】

【化７】

【００１６】（式中、Ｒは炭素数１〜８のアルキル基、
フェニル基、アルコキシ基である。）

【００１７】

【化８】

【００１８】このＰＰＳは、実質的に線状構造であるも
のが、成形物の物性などの観点から好ましい。この物性
を実質的に低下させない範囲において、例えば重合時に
有効量の架橋剤（例えばトリハロベンゼン）を用いて得
た重合架橋物、あるいはポリマーを酸素の存在下等で加
熱処理して架橋させた熱架橋物も使用可能である。

【００１９】このＰＰＳは、３００℃での溶融粘度が１
００〜１００，０００ポイズ、好ましくは、５００〜５
０，０００ポイズ、さらに好ましくは５００〜５０，０
００ポイズの範囲のものが好ましい。溶融粘度が１００
ポイズ未満では、流動性が高すぎて成形が困難である。
また、溶融粘度が１００，０００ポイズを超えると逆に
流動性が低すぎ、成形が困難となる。

【００２０】このＰＰＳは例えばパラジクロルベンゼン
と硫化ソーダを反応させることにより製造することがで
きる。また、特公昭４５−３３６８号公報に開示される
ような比較的分子量の小さい重合体の製造法、特公昭５
２−１２２４０号公報に開示されるような線状の比較的
高分子量の重合体の製造法又は低分子量重合体を酸素存
在下で加熱して架橋体を得る方法に従って、あるいはこ
れらに必要な改変を加えて、製造することができる。

【００２１】この（Ａ）成分のポリフェニレンサルファ
イド樹脂（ＰＰＳ）の４０重量％までをナイロン６、ナ
イロン６，６、ナイロン１１、ナイロン１２等のポリア
ミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリブチレンテレフタレート、ポリスルホン、ポリ
エーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリスチレ
ン、ポリ（α−メチルスチレン）に置き代えてもよい。

【００２２】無機繊維 （Ｂ）成分の無機繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維
（ＰＡＮ系、ピッチ系）、チタン酸カリウムウィスカ、
アルミナウィスカなどが利用でき、これらは単独で、ま
たは二種以上併用して用いられる。繊維径は１〜１５μ
m 、繊維長が１〜２０mmのものが利用される。

【００２３】芳香族ポリアミド繊維 （Ｃ）成分の芳香族ポリアミド繊維は、たとえば、テレ
フタル酸とパラフェニレンジアミンを重合して得られる
パラ型、あるいはイソフタル酸とメタフェニレンジアミ
ンを重合して得られるメタ型芳香族ポリアミド繊維など
が使用できる。使用する芳香族ポリアミド繊維は、繊維
径が０．５〜２０μm 、好ましくは１〜１５μm 、繊維
長が０．１〜６mm、好ましくは０．５〜３mmのものが使
用される。また、本発明における無機繊維および芳香族
ポリアミド繊維には、ＰＰＳ樹脂との親和性を高めるた
めの各種表面改質を施すことができる。

【００２４】表面改質剤としては、シランカップリング
剤、チタンカップリング剤、ステアリン酸、オレイン酸
などの高級脂肪酸、高級脂肪酸グリセリンエステル、ア
ミド、高級脂肪酸金属塩、高級アルコール、各種ワック
ス、極性ポリオレフィン（無水マレイン酸変性ポリオレ
フィン、酸化ポリオレフィンなど）などを用いることが
できる。

【００２５】前記シランカップリング剤としては、例え
ば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシ
ラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン、
Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチル
ジメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−ア
ミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピル
トリエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメ
トキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメト
キシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）
エチルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルメチル
ジメトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシ
ラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−
クロロプロピルメチルジクロルシラン、３−クロロプロ
ピルメチルジエトキシシラン、メチルトリメトキシシラ
ン、メチルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシ
シラン、ヘキサメチルジシラザン−３−アニリノプロピ
ルトリメトキシシラン、メチルトリクロルシラン、ジメ
チルジクロルシラン、トリメチルクロルシラン等を挙げ
ることができる。チタネートカップリング剤としては、
イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプ
ロピルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルジメ
タクリルイソステアロイルチタネート等が利用できる。

【００２６】付加的成分 本発明による樹脂組成物には、他の付加的成分を添加す
ることができる。例えば、酸化防止剤、耐候性改良剤、
造核剤、難燃剤、各種着色剤およびそれらの分散剤を組
成物中、０．０５〜５重量％含有させてもよい。さら
に、耐衝撃強度向上剤の添加、特にスチレン−ブタジエ
ン共重合体ゴムおよびその水素化物、エチレン−プロピ
レン−（ジエン）共重合体ゴム、さらにそれらのα，β
−不飽和カルボン酸無水物変性体およびグリシジルエス
テルもしくは不飽和グリシジルエーテルとの変性体並び
に不飽和エポキシ化合物とエチレンからなる共重合体ま
たは不飽和エポキシ化合物、エチレンおよびエチレン系
不飽和化合物からなる共重合体等の添加は組成物の衝撃
強度向上に有効である。上記の耐衝撃性向上剤は、単独
で用いても良いし、２種またはそれ以上併用しても良
い。耐衝撃強度向上剤の配合量は、目安とする物性値に
より異なるが、例えば組成物の剛性と衝撃強度のバラン
スの改良の場合は、組成物の５〜３０重量％の割合で配
合される。

【００２７】組成比 樹脂組成物中、（Ａ）成分のＰＰＳは、３０〜９５重量
％、好ましくは４５〜７０重量％、（Ｂ）成分の無機繊
維は４．５〜６９．５重量％、好ましくは２５〜５３重
量％、（Ｃ）成分の芳香族ポリアミド繊維は０．５〜９
重量％、好ましくは２〜９重量％用いる。（Ａ）成分の
ＰＰＳが３０重量％未満では脆い成形体しか得られな
い。また、射出成形、押出成形が困難である。逆に９５
重量％を越えては寸法精度、機械的強度の改良効果が十
分でない。（Ｂ）成分の無機繊維の含量が４．５重量％
では機械的強度の低い成形品となり、６９．５重量％を
越えては成形品が脆いものとなる。（Ｃ）成分の含量が
０．５重量％未満では成形品の耐熱性、ウェルド強度、
耐摩耗性の向上に不十分である。逆に９重量％を越えて
は射出成形性、押出成形性が困難となる。好ましくは、
（Ｃ）成分の芳香族ポリアミド繊維は（Ｂ）成分の無機
繊維の３〜１００重量％、好ましくは５〜３０重量％の
割合で用いると無機繊維のポリフェニレンサルファイド
樹脂の補強効果を低減することなく、かつ、射出成形、
押出成形時の流動性を低下することなく成形できる。

【００２８】混合組成物の製法および成形法 本発明の熱可塑性樹脂組成物を得るための溶融混練の方
法としては、熱可塑性樹脂について一般に実用されてい
る混練方法が適用できる。例えば、粉状または粒状の各
成分を、必要であれば、付加的成分の項に記載の添加物
等と共に、ヘンシェルミキサー、リボンブレンダー、ブ
ラベンダープラストグラフ、Ｖ型ブレンダー等により均
一に混合した後、一軸または多軸混練押出機、ロール、
バンバリーミキサー等で混練することができる。成分の
混合順序は、特に限定されない。

【００２９】本発明の熱可塑性樹脂組成物の成形加工法
は、射出成形、押出成形、プレス成形等の成形法が適用
できる。成形温度は２６０〜３５０℃、好ましくは２９
０〜３３０℃である。

【００３０】

【実施例】以下、本発明を実施例によって、詳しく説明
する。使用した各成分は次のとおりである。 ＰＰＳ：トープレン社製ＰＰＳ（商品名：トープレンＴ
−４）を用いた。 炭素繊維：ＰＡＮ系炭素繊維、平均直径７μm 、繊維長
３mm、シランカップリング剤処理品。 芳香族ポリアミド繊維：帝人（株）製テクノーラＴ−３
２２（商品名）、繊維長１mm、径１２μm 。

【００３１】実施例１〜２および比較例１〜３ 表１に示す混合物を二軸押出機を用いて３００℃にて配
合混練したのち、ダイよりストランド状に押し出し、こ
れをペレット化した。このペレットをスクリューインラ
イン式射出成形機を用いて、成形温度３００℃、金型温
度１４０℃にて縦１００mm、横１００mm、肉厚２mmのテ
スト用シートを作製した。

【００３２】なお、測定法は次による。 曲げ弾性率 ： ＪＩＳ Ｋ−７２０３ アイゾット衝撃強度 ： ＪＩＳ Ｋ−７１１０（ノッ
チなし） 成形収縮率 ： 金型寸法ｌ_o に対し、成形品
の寸法ｌを測定し、１００（ｌ_o −ｌ）／ｌの値を算出
した。（ＭＤ縦方向、ＴＤ横方向） ウェルド強度 ： テスト用シートのウェルド部
を含む長さ８０mmのダンベルを切り抜き（５mm幅、６０
mm短冊）これを５mm／秒の速度で引張試験を行い（ＪＩ
Ｓ Ｋ−７２０４）、引張破断強度を求めた。 結果を表１に示す。

【００３３】実施例３および比較例４ 実施例１において炭素繊維として、平均径が１０μm 、
繊維長が６mmのシランカップリング剤で処理したガラス
繊維を用いる以外は実施例１と同様にして実験を行っ
た。結果を表１に示す。

【００３４】

【表１】

【００３５】

【発明の効果】上記の表１の結果から明らかなように、
本発明のポリフェニレンサルファイド樹脂組成物は、無
機繊維及び芳香族ポリアミド繊維を特定量併用して使用
することによって、曲げ強度、剛性を著しく低下させる
こと無く、収縮率の異方性が減少し、かつウェルド強度
が向上した成形体を与える。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）ポリフェニレンサルファイド樹脂
   ３０〜９５重量％、（Ｂ）無機繊維４．５〜６９．５重
   量％および（Ｃ）芳香族ポリアミド繊維０．５〜９重量
   ％を含有する樹脂組成物。