JPH08217975A - ポリフェニレンサルファイド樹脂成形材料 - Google Patents

ポリフェニレンサルファイド樹脂成形材料

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JPH08217975A
JPH08217975A JP7051973A JP5197395A JPH08217975A JP H08217975 A JPH08217975 A JP H08217975A JP 7051973 A JP7051973 A JP 7051973A JP 5197395 A JP5197395 A JP 5197395A JP H08217975 A JPH08217975 A JP H08217975A
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Katsutoshi Ishioka
克敏 石岡
Shinji Mori
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 リニア型ポリフェニレンサルファイド樹脂、
ガラス繊維のチョップドストランドおよび長さ約10〜20
0μmのガラス繊維粉末または粒径約200μm以下のガラス
ビーズを含有するポリフェニレンサルファイド樹脂成形
材料。 【効果】 ポリフェニレンサルファイド樹脂にガラス繊
維のチョップドストランドを配合したポリフェニレンサ
ルファイド樹脂成形材料中に、ガラス繊維粉末またはガ
ラスビーズを更に配合することにより、射出成形、トラ
ンスファ成形などによって得られる成形品のウェルド部
の強度および伸びを向上させることができる。また、ガ
ラス繊維のチョップドストランドと共にガラスビーズを
併用した場合には、ウェルド部におけるなお一層のウェ
ルド特性の向上が図られるばかりではなく、非ウェルド
部の伸び(靱性)の著しい向上をもみることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリフェニレンサルフ
ァイド樹脂成形材料に関する。更に詳しくは、ポリフェ
ニレンサルファイド樹脂に繊維状物質を配合したポリフ
ェニレンサルファイド樹脂成形材料に関する。
【0002】
【従来の技術】射出成形、トランスファ成形などでは、
成形材料を溶融し、金型キャビティ内を流動させて成形
品を得ているが、キャビティ内にピンやインサートなど
の障害物が存在したり、多点ゲートで成形したりする場
合、樹脂の流動先端が一度分離し、その後再び合流する
挙動をとるため、ウェルドラインの発生を避けることが
できない。一般に、ウェルドラインの強度、特にウェル
ドラインと直角方向の引張応力に対する強度は非常に低
く、またウェルドラインの伸びの低下も著しい。このよ
うなウェルド部における強度および伸び(ウェルド特性)
の低下は、ガラス繊維等で強化した成形材料の場合にも
顕著にみられ、その結果ウェルド部でのクラックの発生
や破壊が生じ易くなる。
【0003】ポリフェニレンサルファイド樹脂は、耐熱
性、耐薬品性、寸法安定性、電気絶縁性等にすぐれてい
るという特徴を有するので、電気、電子、自動車の各分
野を始めとして多くの分野で用いられているが、これを
用いて複雑な形状の成形品を射出成形、トランスファー
成形等の成形法で成形した場合には、ウェルドラインの
発生が避け難く、そのためウェルド部での強度および伸
びの低下に対する有効な対策が強く望まれている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ガラ
ス繊維のチョップドストランドを配合したポリフェニレ
ンサルファイド樹脂成形材料であって、その成形品のウ
ェルド特性を向上せしめたものを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は、
リニア型ポリフェニレンサルファイド樹脂、ガラス繊維
のチョップドストランドおよび長さ約10〜200μmのガラ
ス繊維粉末または粒径約200μm以下のガラスビーズを含
有するポリフェニレンサルファイド樹脂成形材料によっ
て達成される。
【0006】ポリフェニレンサルファイド樹脂には、架
橋型、部分架橋型またはリニア型の各タイプのものがあ
り、これらの中では架橋型は一番低分子量のポリマーで
あり、リニア型は一番高分子量のポリマーである。成形
材料としては、ある一定の溶融粘度が必要なため、必要
な溶融粘度に迄達するように、架橋型および部分架橋型
は熱処理による酸素架橋を行っている。これに対して、
リニア型はこのような熱処理を特に行わなくとも、最初
から十分に成形できる溶融粘度を有しているポリマーで
あり、本発明においては重量平均分子量が約30000〜100
000、好ましくは約50000〜70000のものが用いられる。
かかる成形可能グレードの直鎖状のポリフェニレンサル
ファイド樹脂は、呉羽化学、トープレン等によって市場
に供給されており、本発明ではこのような市販品がその
まま用いられる。
【0007】ガラス繊維のチョップドストランドとして
は、繊維径6〜30μmのガラス繊維約1000〜30000本をエ
ポキシ樹脂、酢酸ビニル樹脂などのバインダで束ねたも
のを1.5〜6mmの長さにカットしたものが、ポリフェニレ
ンサルファイド樹脂100重量部当り約5〜200重量部、好
ましくは約40〜100重量部の割合で用いられる。
【0008】また、長さ約10〜200μmのガラス繊維粉末
は、繊維径6〜30μmのガラス繊維を粉砕機などで粉砕
し、所定の長さにしたものであり、ポリフェニレンサル
ファイド樹脂100重量部当り約15〜200重量部、好ましく
は約40〜160重量部の割合で用いられる。ガラス繊維粉
末の長さがこれより短いと、通常の強度が低下するよう
になり、一方これより長さの長いものを用いると、ウェ
ルド特性の向上が達成されないようになる。また、配合
割合がこれより少ないと、目的とするウェルド特性の向
上効果が得られず、反対にこれより多い割合で用いる
と、ウェルド強度などは大きくなるものの、混練性が悪
くなる。
【0009】また、ガラスビーズとしては、粒径が約20
0μm以下、好ましくは約30μm以下のものが、ポリフェ
ニレンサルファイド樹脂100重量部当り約15〜200重量
部、好ましくは約40〜160重量部の割合で用いられる。
ガラスビーズの粒径がこれより大きいものを用いると、
通常の強度が低下するようになり、更にウェルド特性の
向上効果も得られなくなる。配合割合がこれより少ない
場合には、本発明の目的とする効果が得られず、一方こ
れより多い割合で用いられると、混練性が悪化するよう
になる。
【0010】更に、ガラス繊維のチョップドストランド
および粉末またはガラスビーズの合計量は、ポリフェニ
レンサルファイド樹脂100重量部当り約20〜300重量部、
好ましくは約70〜240重量部の割合で用いられることが
望ましい。
【0011】上記ガラス繊維のチョップドストランドお
よび粉末またはガラスビーズに代えて、炭素繊維やアラ
ミド繊維などのチョップドストランドおよび粉末を用い
ることもできるが、成形品の強度およびコストの面から
みて、ガラス繊維のものの方が望ましい。ただし、これ
らのものをガラス繊維のものと、支障のない範囲内で併
用することはできる。
【0012】以上の各成分以外に、ポリフェニレンサル
ファイド樹脂とガラス繊維との接着性を向上させるため
のシラン系、チタネート系、アルミニウム系などのカッ
プリング剤、着色剤、硬化促進剤、離型剤なども、必要
に応じて適宜配合される。
【0013】成形材料は、各配合成分を2軸押出機など
で混練、ペレタイズすることにより調製され、調製され
た成形材料は、射出成形、トランスファ成形などに供さ
れる。
【0014】ポリフェニレンサルファイド樹脂にガラス
繊維のチョップドストランドを配合したポリフェニレン
サルファイド樹脂成形材料は、自動変速機などに用いら
れるステータの成形などに有効に用いられ、それの耐ク
ラック性を向上させることができる。
【0015】ポリフェニレンサルファイド樹脂製ステー
タは、その内周部の寸法精度が要求される部分に、金属
製アウターレースをインサート成形または後挿入して得
られる。ところで、ポリフェニレンサルファイド樹脂は
通常約300〜360℃のシリンダ温度および約130〜170℃の
金型温度で成形されるが、成形後の冷却の過程で、金属
との間の熱膨張係数の差により、ステータ本体には内部
応力が蓄積される。このステータ本体の内部応力は、実
使用時に高温雰囲気下におかれ、ポリフェニレンサルフ
ァイド樹脂が更に収縮することにより増大される。
【0016】こうした内部応力を低減するために、ポリ
フェニレンサルファイド樹脂に無機質の充填材が配合さ
れ、この無機質充填材としては、強度、耐熱性、コスト
などの点から、一般的には長さ約1.5〜6mm程度のガラス
繊維のチョップドストランドが用いられている。
【0017】ところで、ステータ本体の内周部には、ア
ウターレースの内周側に取り付けられるワンウェイクラ
ッチを潤滑する油の流路としての切欠きまたは油孔が必
要であり、その周辺に特に内部応力が集中し易い。更
に、切欠きまたは油孔を成形時に附形すると、その周囲
に必ずウェルド部が形成され、クラックが発生し易くな
る。
【0018】しかるに、ガラス繊維のチョップドストラ
ンドの一部を長さ約10〜200μmのガラス繊維粉末または
粒径約200μm以下のガラスビーズで置換して用いること
により、成形後および高温雰囲気中に長時間放置後のポ
リフェニレンサルファイド樹脂製ステータのクラック発
生率を殆んど0とすることができる。
【0019】
【発明の効果】ポリフェニレンサルファイド樹脂にガラ
ス繊維のチョップドストランドを配合したポリフェニレ
ンサルファイド樹脂成形材料中に、長さ約10〜200μmの
ガラス繊維粉末または粒径約200μm以下のガラスビーズ
を更に配合することにより、射出成形、トランスファ成
形などによって得られる成形品のウェルド部の強度およ
び伸びを向上させることができる。
【0020】この結果、本発明に係るポリフェニレンサ
ルファイド樹脂成形材料から成形されたウェルド部のあ
る成形品は、高負荷状態や熱応力を受ける環境下で使用
した場合でも、すぐれた耐久性を示すようになる。ま
た、金属などをインサートしたウェルド部を有する成形
品、例えば自動変速機に用いられるポリフェニレンサル
ファイド樹脂製ステータなどにおいては、すぐれた耐ク
ラック性を有している。
【0021】また、ガラス繊維のチョップドストランド
と共にガラスビーズを併用した場合には、ガラス繊維の
粉末を併用した場合と比較して、ウェルド部におけるな
お一層のウェルド特性の向上が図られるばかりではな
く、非ウェルド部の伸び(靱性)の著しい向上をもみるこ
とができる。これによって、ポリフェニレン樹脂、特に
ガラス繊維高充填ポリフェニレンサルファイド樹脂の欠
点とされていた脆さ(低靱性)の著しい改善が達成され
る。
【0022】
【実施例】次に、実施例について本発明を説明する。
【0023】実施例1 リニア型ポリフェニレンサルファイド樹脂(重量平均分
子量64900)、繊維径13μm、平均繊維長3mmのガラス繊維
のチョップドストランドおよび繊維径11μm、平均繊維
長70μmのガラス繊維粉末の所定量(重量部)を添加し、
ブレンダーで混合した。得られた混合物を、290〜340℃
の温度で、2軸混練押出機で混練し、ペレット状の成形
材料を得た。
【0024】このポリフェニレンサルファイド樹脂成形
材料を用いて、ASTM D-638、TYPE Iに準じた形状の試験
片を、シリンダ温度310〜340℃、金型温度140℃、射出
圧力800kgf/cm2の成形条件下で射出成形した。
【0025】ウェルド部の引張強さおよび伸びを測定し
た試験片は、成形用金型の両端から溶融成形材料を注入
し、ASTM D-638、TYPE Iに準じた形状の試験片として作
製された。
【0026】測定結果は、各成分の配合割合(重量%)と
共に、次の表1に示される。なお、そこには非ウェルド
部についての測定結果も併記されている。 表1 No.1 No.2 No.3 No.4 No.5 [配合成分;重量部] ポリフェニレンサルファイド 100 100 100 100 100 チョップドストランド 186 143 93 43 - ガラス繊維粉末 - 43 93 143 186 [ウェルド部測定結果] 引張強さ(MPa) 60 60 62 61 57 伸び (%) 0.48 0.56 0.60 0.62 0.52 [非ウェルド部測定結果] 引張強さ(MPa) 161 165 伸び (%) 0.88 0.89
【0027】実施例2 実施例1において、ガラス繊維粉末の代わりに、粒径6
μmまたは18μmのガラスビーズを用いると、次の表2に
示されるような測定結果が得られた。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成7年9月22日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0021
【補正方法】変更
【補正内容】
【0021】 また、ガラス繊維のチョップドストラン
ドと共にガラスビーズを併用した場合には、ガラス繊維
の粉末を併用した場合と比較して、ウェルド部における
なお一層のウェルド特性の向上が図られるばかりではな
く、非ウェルド部の伸び(靱性)の著しい向上をもみる
ことができる。これによって、ポリフェニレンサルファ
イド樹脂、特にガラス繊維高充填ポリフェニレンサルフ
ァイド樹脂の欠点とされていた脆さ(低靭性)の著しい
改善が達成される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // B29K 81:00 705:00 B29L 31:30

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 リニア型ポリフェニレンサルファイド樹
    脂、ガラス繊維のチョップドストランドおよび長さ約10
    〜200μmのガラス繊維粉末または粒径約200μm以下のガ
    ラスビーズを含有してなるポリフェニレンサルファイド
    樹脂成形材料。
  2. 【請求項2】 請求項1のポリフェニレンサルファイド
    樹脂成形材料から成形されたウェルド部を有するポリフ
    ェニレンサルファイド樹脂成形品。
  3. 【請求項3】 請求項1のポリフェニレンサルファイド
    樹脂成形材料から成形された、金属製アウターレースを
    インサート成形または後挿入したポリフェニレンサルフ
    ァイド樹脂製ステータ。
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