JPH08183902A

JPH08183902A - ポリフェニレンエーテル樹脂組成物

Info

Publication number: JPH08183902A
Application number: JP33966094A
Authority: JP
Inventors: Takumi Sato; 匠佐藤; Akihiro Saito; 明宏斎藤
Original assignee: GE Plastics Japan Ltd
Current assignee: SABIC Innovative Plastics Japan KK
Priority date: 1994-12-28
Filing date: 1994-12-28
Publication date: 1996-07-16

Abstract

(57)【要約】【目的】成形品の耐衝撃性を損なうことなく、寸法精
度及び流動性を改良したポリフェニレンエーテル樹脂組
成物を提供する。【構成】（Ａ）極限粘度［η］が０．２５〜０．４０
ｄｌ／ｇのポリフェニレンエーテル樹脂１０〜１００重
量部及び（Ｂ）芳香族ビニル系樹脂９０〜０重量部の合
計１００重量部に対して、（Ｃ）ガラス繊維５〜１５０
重量部及び（Ｄ）板状フィラー５〜１５０重量部を含む
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、ポリフェニレンエーテ
ル樹脂組成物に関し、更に詳しくは成形品の耐衝撃性を
損なうことなく、寸法精度及び流動性を改良したポリフ
ェニレンエーテル樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリフェニレンエーテル樹脂（以下、Ｐ
ＰＥと略すことがある）は、耐熱性、靭性、加水分解安
定性、寸法安定性及び電気特性の優れた熱可塑性樹脂で
ある。ＰＰＥ単体では溶融粘度が高いため、多くの場
合、流動性に優れた芳香族ビニル系樹脂とブレンドして
使用される。ＰＰＥと芳香族ビニル系樹脂との配合比は
所望の比率でブレンドされるが、ＰＰＥの比率が高いと
流動性が不十分となり、逆に芳香族ビニル系樹脂の比率
が高いとＰＰＥの持つ優れた耐熱性が損なわれてしまう
ので、その用途により両方の特性のバランスをとりなが
ら配合比が設定され使用される。

【０００３】成形品の平面度、そり等の寸法精度を改良
する手段として、マイカ、ガラスフレーク等の板状フィ
ラーを高比率充填する方法がある。これにより、高い寸
法精度の成形品を得ることができるが、該組成物の成形
時の流動性は低く、最近の大型薄肉成形を満足させるも
のではない。

【０００４】また一方において、近年の成形品の大型
化、薄肉化のために、あるいは生産効率アップや成形サ
イクルの縮小を目的として、更には成形機のサイズ（一
般に型締圧により決まる）を小型化できる等の理由によ
り、樹脂の流動性の向上が強く求められてきている。

【０００５】流動性を改善する方法としては、上記のよ
うにＰＰＥ樹脂に対する芳香族ビニル系樹脂の配合率を
増やす方法が採られてきたが、耐熱性を犠牲にしてしま
うといった欠点を有していた。

【０００６】特開平３‐２２９７５６号公報には、ガラ
ス繊維強化ＰＰＥ系樹脂組成物において、低極限粘度の
ＰＰＥを使用することにより、流動性が改善されること
が開示されている。しかし、該樹脂組成物では、成形品
の平面度あるいはそり等の寸法精度が不十分の場合が多
い。従って、高い精度を要求される最近の電気・電子機
器等の精密部品として、使用できないという欠点があっ
た。

【０００７】板状強化材を含むＰＰＥ系樹脂組成物にお
いて、低極限粘度のＰＰＥを使用することにより、流動
性を改善する試みがなされている（特開平６‐１７２６
３５号公報）。しかし、該樹脂組成物は、機械強度、特
に耐衝撃性が著しく低下するという欠点があった。この
ため、大型薄肉成形品の製造においては、金型から離型
する際に、成形品が割れてしまう、あるいは成形後、落
下等の衝撃で成形品が割れてしまうといった大きな問題
が生じていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、成形品の耐
衝撃性を損なうことなく、寸法精度及び流動性を改良し
たポリフェニレンエーテル樹脂組成物を提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討を
重ねた結果、ガラス繊維と板状フィラーとを下記所定範
囲内にて、低極限粘度のＰＰＥに配合することにより、
上記課題を解決し得ること、更には、従来のＰＰＥより
極限粘度の低い下記所定のＰＰＥを用いることで、より
一層寸法精度が改良されることをも見出し、本発明を完
成するに至った。

【００１０】即ち、本発明は、（１）（Ａ）極限粘度［η］が０．２５〜０．４０ｄｌ
／ｇのポリフェニレンエーテル樹脂１０〜１００重量
部及び（Ｂ）芳香族ビニル系樹脂９０〜０重量部の合
計１００重量部に対して、（Ｃ）ガラス繊維５〜１５
０重量部及び（Ｄ）板状フィラー５〜１５０重量部を
含む樹脂組成物である。

【００１１】好ましい態様として、（２）（Ｃ）ガラス繊維５〜７０重量部及び（Ｄ）板
状フィラー５〜７０重量部を含む上記（１）記載の樹
脂組成物、（３）（Ｃ）ガラス繊維１０〜５０重量部及び（Ｄ）
板状フィラー１０〜５０重量部を含む上記（１）記載
の樹脂組成物等を挙げることができる。

【００１２】本発明の樹脂組成物において、成分（Ａ）
ＰＰＥと成分（Ｂ）芳香族ビニル系樹脂との配合比は、
（Ａ）１０〜１００重量部に対して、（Ｂ）９０〜０重
量部、好ましくは（Ａ）２０〜９０重量部に対して、
（Ｂ）８０〜１０重量部、特に好ましくは（Ａ）３０〜
８０重量部に対して、（Ｂ）が７０〜２０重量部であ
る。成分（Ａ）が上記下限未満で（Ｂ）が上記上限を越
えるとＰＰＥの持つ優れた耐熱性が発揮されないため好
ましくない。成分（Ｃ）の配合量は、成分（Ａ）と
（Ｂ）の合計１００重量部に対して、下限が５重量部、
好ましくは１０重量部であり、上限が１５０重量部、好
ましくは７０重量部、特に好ましくは５０重量部であ
る。上記下限未満では、衝撃強度が低下し、上記上限を
超えては、流動性の低下及び寸法精度の悪化をきたし好
ましくない。また、成分（Ｄ）の配合量は、成分（Ａ）
と（Ｂ）の合計１００重量部に対して、下限が５重量
部、好ましくは１０重量部であり、上限が１５０重量
部、好ましくは７０重量部、特に好ましくは５０重量部
である。上記下限未満では、寸法精度（そり）の改良効
果が小さく、上記上限を越えては、流動性の低下及び衝
撃強度の低下をきたし好ましくない。

【００１３】本発明において用いられる成分（Ａ）ポリ
フェニレンエーテル樹脂は、極限粘度［η］が０．２５
〜０．４０ｄｌ／ｇ、好ましくは０．２５〜０．３５ｄ
ｌ／ｇ、特に好ましくは０．２７〜０．３３ｄｌ／ｇの
範囲にあるものである。上記範囲のポリフェニレンエー
テル樹脂を使用することにより、成形品の寸法精度を改
良することができる。上記範囲未満では、成形品の衝撃
強度の低下が大きく実用品としての価値を損なう。上記
範囲を超えては、樹脂組成物の流動性の低下をきたし、
特に大型薄肉成形品の成形が困難になる。ここで、極限
粘度［η］は、２５℃クロロホルム溶液中で測定した値
である。

【００１４】本発明において成分（Ａ）ポリフェニレン
エーテル樹脂は公知のものを使用し得る。ポリフェニレ
ンエーテル樹脂とは、例えば一般式：

【００１５】

【化１】（式中Ｑ¹、Ｑ²、Ｑ³及びＱ⁴はそれぞれ独立して、
水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基お
よびハロゲン原子とフェニル環との間に少くとも２個の
炭素原子を有するハロアルキル基またはハロアルコキシ
基で第３級α‐炭素を含まないものから選ばれた一価置
換基を表し、ｑは重合度を表わす整数である）で示され
る重合体の総称であって、上記一般式で示される重合体
の一種単独であっても、二種以上が組合わされた共重合
体であってもよい。

【００１６】ＰＰＥの製造法は特に制限はなく、例え
ば、米国特許第3,306,874 号明細書並びに米国特許第3,
257,357 号明細書及び第3,257,358 号明細書に記載のご
とき手順に従ってフェノール類の反応によって製造する
ことができる。これらフェノール類には、2,6-ジメチル
フェノール、2,6-ジエチルフェノール、2,6-ジブチルフ
ェノール、2,6-ジラウリルフェノール、2,6-ジプロピル
フェノール、2,6-ジフェニルフェノール、2-メチル-6-
エチルフェノール、2-メチル-6- シクロヘキシルフェノ
ール、2-メチル-6- トリルフェノール、2-メチル-6- メ
トキシフェノール、2-メチル-6- ブチルフェノール、2,
6-ジメトキシフェノール、2,3,6-トリメチルフェノー
ル、2,3,5,6-テトラメチルフェノール及び2,6-ジエトキ
シフェノールが包含されるが、これらに限定されるもの
ではない。これらの各々は単独に反応させて対応するホ
モポリマーとしてもよいし、別のフェノールと反応させ
て上記式に包含される異なる単位を有する対応するコポ
リマーとしてもよい。

【００１７】好ましい具体例ではＱ¹及びＱ²が炭素原
子数１〜４のアルキル基であり、Ｑ³及びＱ⁴が水素原
子もしくは炭素原子数１〜４のアルキル基である。例え
ば、ポリ(2,6‐ジメチル‐1,4 ‐フェニレン）エ―テ
ル、ポリ(2,6‐ジエチル‐1,4‐フェニレン）エ―テ
ル、ポリ（２‐メチル‐６‐エチル‐1,4 ‐フェニレ
ン）エ―テル、ポリ（２‐メチル‐６‐プロピル‐1,4
‐フェニレン）エ―テル、ポリ(2,6‐ジプロピル‐1,4
‐フェニレン）エ―テル、ポリ（２‐エチル‐６‐プロ
ピル‐1,4 ‐フェニレン）エ―テル等が挙げられる。ま
たＰＰＥ共重合体としては、上記ポリフェニレンエ―テ
ル繰返し単位中にアルキル三置換フェノ―ル、例えば
2,3,6‐トリメチルフェノ―ルを一部含有する共重合体
を挙げることができる。また、これらのＰＰＥに、スチ
レン系化合物がグラフトした共重合体であってもよい。
スチレン系化合物グラフト化ポリフェニレンエ―テルと
しては上記ＰＰＥにスチレン系化合物として、例えばス
チレン、α‐メチルスチレン、ビニルトルエン、クロル
スチレンなどをグラフト重合して得られる共重合体であ
る。本発明において任意的に用いられる成分（Ｂ）芳香
族ビニル系樹脂も、それ自体公知であり一般式

【００１８】

【化２】（式中Ｒは水素または炭素原子数１〜４のアルキル基で
あり、Ｚはハロゲンまたは炭素原子数１〜４のアルキル
基である置換基を示し、ｐは０〜５の整数である）で示
される芳香族ビニル化合物から誘導された繰り返し構造
単位を、その重合体中に少なくとも２５重量％以上有す
るものでなければならない。

【００１９】かかる芳香族ビニル系樹脂としては例えば
スチレンもしくはその誘導体の単独重合体並びに例えば
ポリブタジエン、ポリイソプレン、ブチルゴム、ＥＰＤ
Ｍゴム、エチレン‐プロピレン共重合体、天然ゴム、ポ
リスルフィドゴム、ポリウレタンゴム、エピクロロヒド
リンの如き、天然または合成エラストマー物質の混合あ
るいは相互作用によって変性されたスチレン重合体、更
には、スチレン含有共重合体、例えば、スチレン‐アク
リロニトリル共重合体（ＳＡＮ）、スチレン‐ブタジエ
ン共重合体、スチレン‐無水マレイン酸共重合体、スチ
レン‐アクリロニトリル‐ブタジエンターポリマー（Ａ
ＢＳ）、ポリ‐α‐メチル‐スチレン、エチルビニルベ
ンゼンとジビニルベンゼンの共重合体などが挙げられ
る。更に、本発明のために好ましい樹脂はポリスチレン
ホモポリマー、またはポリブタジエンゴム若しくはＥＰ
ＤＭゴムの３〜３０重量％、好ましくは４〜１２重量％
と混合、またはそれでグラフト化したゴム変性ポリスチ
レンである。

【００２０】成分（Ｃ）ガラス繊維は、それ自体公知で
あり、市販のＥガラス、Ｃガラス、Ｓガラス、Ａガラス
等各種のガラス繊維を使用できる。ガラス繊維の直径
は、好ましくは５〜２０ミクロン、特に好ましくは８〜
１５ミクロンである。上記下限未満では、ＰＰＥと加熱
混練する際、ガラス繊維の取扱いが困難となり、かつガ
ラス繊維の樹脂中への分散が悪くなる。上記範囲を超え
ると、衝撃強度及び剛性が低下する。樹脂への混練後の
平均繊維長は好ましくは１５０〜５００μｍ、特に好ま
しくは２００〜４００μｍであり、上記範囲が衝撃強度
及び流動性の点で好ましい。アスペクト比（径と長さの
比）は、好ましくは１０〜４０、特に好ましくは１５〜
３５である。上記下限未満では、強度及び剛性が低下
し、上記範囲を超えると、流動性及び寸法精度が悪化す
る。該ガラス繊維としては、例えば、チョップドストラ
ンド、ロービング等が好ましく使用できる。また、好ま
しくは米国特許第４３，２８９号明細書に記載の接着型
ガラス繊維が使用される。該ガラス繊維は、典型的には
熱可塑性樹脂マトリックス中の樹脂に対して親和性を有
するものである。

【００２１】成分（Ｄ）板状フィラーもそれ自体公知の
ものであり、特に制限はない。例えばカオリナイト、タ
ルク、絹雲母（セリサイト）、白雲母（マスコバイト）
及び金雲母（フロゴパイト）等の雲母類、クロライト、
モンモリロナイト、ハロサイト等の層状粘土鉱物、ガラ
スフレーク、金属板状粒子（例えば金）等の人造板状フ
ィラー等が挙げられる。該板状フィラーの形状は、径
（広がり方向の平均長さ）が好ましくは５〜５００μ
ｍ、特に好ましくは２０〜３００μｍ、厚さが好ましく
は０．１〜１０μｍ、特に好ましくは１〜８μｍ、アス
ペクト比（径と厚さの比）が好ましくは３以上、特に好
ましくは１０〜１００の鱗片状のものが好適である。ア
スペクト比が上記下限未満では補強効果が小さく、強
度、剛性が改良できない。

【００２２】上記（Ｃ）ガラス繊維及び（Ｄ）板状フィ
ラーは、そのまま使用し得ることは勿論、通常の表面処
理剤、例えばエポキシシラン、アミノシラン、ビニルシ
ラン、メルカプトシラン、クロロシラン等のシラン系カ
ップリング剤、チタネート系カップリング剤及びアルミ
ニウム系カップリング剤等で表面処理して使用すること
もできる。

【００２３】また、本発明の樹脂組成物においては、上
記の成分以外に当業者に公知の各種の添加剤、例えば顔
料や染料、金属繊維、炭素繊維などの補強材や充填剤、
熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、滑
剤、可塑剤、帯電防止剤及び難燃剤などを添加すること
ができる。

【００２４】本発明のポリフェニレンエーテル樹脂組成
物を製造するに際しては、従来から公知の方法で各成分
を混合することができる。例えば、各成分をペレット、
粉末、細片状態などで、ターンブルミキサーやヘンシェ
ルミキサーで代表される高速ミキサーで分散混合した
後、一軸又は多軸の押出機、バンバリーミキサー、ロー
ル等で溶融混練する方法が適宜選択される。

【００２５】本発明の樹脂組成物は、成形品の耐衝撃
性、寸法精度及び流動性のバランスが非常に優れてお
り、更には成形時の流動性が良好であるので、自動車部
品、電子・電気機器部品等の分野における大型で薄肉の
精密成形品用の材料として広く使用することができる。

【００２６】以下、実施例及び比較例により本発明を更
に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるもの
ではない。

【００２７】

【実施例】以下の実施例、比較例においては下記の物質
を使用した。＜成分（Ａ）：ポリフェニレンエーテル樹脂（ＰＰＥ）
＞極限粘度［η］が０．３０ｄｌ／ｇのポリ（２，６‐
ジメチル‐１，４‐フェニレン）エーテル＜成分（Ｂ）：芳香族ビニル系樹脂＞一般用ポリスチレ
ン（ＧＰＰＳ）（ＣＲ‐３５００、商標、大日本インキ
化学工業株式会社製）＜成分（Ｃ）：ガラス繊維（ＧＦ）＞平均径１３μｍ、
平均長３ｍｍ、ＣＳ‐３ＰＥ‐２９１、商標、日東紡績
株式会社製、混練後は平均長３００μｍ程度で分散して
いた。＜成分（Ｄ）：板状フィラー＞マイカ（平均径５５μ
ｍ、平均アスペクト比５５、Ｓ‐２００ＨＧ、商標、レ
プコ株式会社製）＜任意成分：難燃剤＞トリフェニルホスフェート（ＴＰ
Ｐ、大八化学株式会社製）及びレゾルシノールテトラフ
ェニルジホスフェート（ＲＤＰ）（ＣＲ７３３Ｓ、商
標、大八化学株式会社製）を使用した。＜比較成分：ポリフェニレンエーテル樹脂（ＰＰＥ‐
Ｃ）＞極限粘度［η］が０．４６ｄｌ／ｇのポリ（２，
６‐ジメチル‐１，４‐フェニレン）エーテル

【００２８】

【実施例１〜６及び比較例１〜１５】表１及び２に示す
量（重量部）の各成分を５３ｍｍφ二軸押出機を使用し
て、シリンダー設定温度３００℃、スクリュー回転数１
５０ｒｐｍで溶融混練し、吐出量９０ｋｇ／時で押出し
てペレットを作成した。得られたペレットを８０℃で４
時間乾燥した後、東洋精機製Ｔ‐８０型射出成形機によ
り、シリンダー設定温度２８０℃、金型温度６０℃の条
件にて各種試験片を作成し、評価試験に供した。

【００２９】これらの評価結果を表１及び２に示した。
これら諸特性は以下のようにして測定した。＜ノッチ付アイゾット衝撃強度（ＮＩＩ）＞ＡＳＴＭ
Ｄ２５６に準拠し、１／８インチノッチ付アイゾット衝
撃強度を測定した。＜引張強度（ＴＳ）＞ＡＳＴＭＤ６３８に準拠して測
定した。＜曲げ特性（曲げ強さＦＳ、曲げ弾性率ＦＭ）＞ＡＳＴ
ＭＤ７９０に準拠して測定した。＜熱変形温度（ＨＤＴ）＞ＡＳＴＭＤ６４８に準拠
し、荷重１８．６ｋｇ／ｃｍ²にて測定した。＜メルトインデックス（ＭＩ）＞ＡＳＴＭＤ１２３８
に準拠し、ペレットを８０℃で４時間前処理乾燥し、３
００℃、５ｋｇ荷重、オリフィス径２．０９ｍｍφにて
測定した。＜そり＞サイドゲートにより１００ｍｍφ、厚さ１．６
ｍｍの円盤を作成した。三次元測定器を使用して、平面
上の定められた各点と仮想平面との距離を測定し、最大
値と最小値との差をそり（ｍｍ）として表す。＜難燃性（ＵＬ９４）＞アンダーライターズラボラト
リーズコーポレーションのブレチン９４材料分類のた
めの燃焼試験（ＵＬ９４という）に示された試験方法に
従って、厚み１．６ｍｍの５個の試験片を使用して実施
した。１個の試験片について１０秒間接炎の後に燃焼時
間（消火までの時間）を測定するという操作を２回繰り
返した。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【表２】実施例１及び２は、本発明の樹脂組成物による結果であ
る。成形品の衝撃強度が高く、かつ寸法精度及び流動性
が非常に優れていた。

【００３２】一方、比較例１は、成分（Ｄ）マイカを配
合しなかったものである。そりが大きく、寸法安定性に
欠けていた。比較例２は、成分（Ｃ）ガラス繊維を配合
しなかったものである。衝撃強度が低かった。比較例３
及び４は、成分（Ａ）に代えて、極限粘度が本発明の範
囲を超えるＰＰＥを使用したものである。いずれもメル
トインデックスが小さく、流動性が悪かった。また、夫
々実施例１及び２と比べて、寸法精度が悪かった。比較
例５は、成分（Ａ）に代えて、極限粘度が本発明の範囲
を超えるＰＰＥを使用し、かつ成分（Ｃ）を配合しなか
ったものである。実施例１及び２とほぼ同等の寸法安定
性を持つが、衝撃強度と流動性は低かった。

【００３３】実施例３及び４は、夫々実施例１及び２に
対して、本発明の範囲内で成分（Ａ）の配合量を減ら
し、成分（Ｂ）の配合量を増加したものである。比較例
６及び７は、夫々実施例３及び４に対して、成分
（Ｄ）、成分（Ｃ）を配合しなかったもの、比較例８及
び９は、夫々実施例３及び４に対して、成分（Ａ）に代
えて、極限粘度が本発明の範囲を超えるＰＰＥを使用し
たもの、比較例１０は、成分（Ａ）に代えて、極限粘度
が本発明の範囲を超えるＰＰＥを使用し、かつ成分
（Ｃ）を配合しなかったものである。上記比較例１〜５
と同じく、比較例６はそりが大きく、比較例７は衝撃強
度が低く、比較例８及び９はいずれもメルトインデック
スが小さく、成形品の寸法精度及び流動性が悪かった。
また、比較例１０は、実施例３及び４とほぼ同等の寸法
安定性を持つが、衝撃強度と流動性は低かった。

【００３４】実施例５及び６は、夫々成分（Ｃ）及び
（Ｄ）の配合量を多くしたものである。比較例１１及び
１２は、夫々実施例５及び６に対して、成分（Ｄ）、成
分（Ｃ）を配合しなかったもの、比較例１３及び１４
は、夫々実施例５及び６に対して、成分（Ａ）に代え
て、極限粘度が本発明の範囲を超えるＰＰＥを使用した
もの、比較例１５は、成分（Ａ）に代えて、極限粘度が
本発明の範囲を超えるＰＰＥを使用し、かつ成分（Ｃ）
を配合しなかったものである。比較例１１はそりが大き
く、比較例１２は衝撃強度が低く、比較例１３及び１４
はいずれもメルトインデックスが小さく、かつそりが大
きく、また、比較例１５は、衝撃強度が低く、かつメル
トインデックスが小さかった。

【００３５】

【発明の効果】本発明は、成形品の耐衝撃性を損なうこ
となく、寸法精度及び流動性を改良したポリフェニレン
エーテル樹脂組成物を提供することを目的とする。従っ
て、その成形品は離型時、及び落下時に割れることがな
い。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）極限粘度［η］が０．２５〜０．４
０ｄｌ／ｇのポリフェニレンエーテル樹脂１０〜１０
０重量部及び（Ｂ）芳香族ビニル系樹脂９０〜０重量
部の合計１００重量部に対して、（Ｃ）ガラス繊維５
〜１５０重量部及び（Ｄ）板状フィラー５〜１５０重
量部を含む樹脂組成物。