JPS5975949A - 充てん剤入りアリ−レンサルフアイド組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ガラスおよび鉱物充てん剤から選ばれた充て
ん剤を有し、しかも固体の樹脂状ブタジェン／スチレン
ブロック共重合体少量を含有するポリ（アリーレンサル
ファイド）組成物に関する。

充てん剤入りアリーレンサルファイド重合体組成物をと
共に流動向上剤として使用する種々の化合物を調べる間
に、固体の樹脂状デクジエン／スチレンブロック共重合
体を少量加えることによって、充てん剤入シボリ（アリ
ーレンサルファイド）組成物の物理的性質の望ましい向
上を付与し、かつ商業的に望ましい物理的特性の犠牲な
しにポリ（アリーレンサルファイド）をさらに加える鉱
物充てん剤で置きかえでき、これによって紅済性が与え
られることが見いだされた。

本発明により、（ａ）アリーレンサルファイドを全組成
物の少なくとも３０重量％　、（ｔ））ガラス充てん剤
および少なくとも１種の鉱物光てん剤を■む充てん剤を
全組成物の約６５重量％までおよび（Ｑｌ共重合体のポ
リシタジエンセグメントに基づいてビニル含量約１０％
ないし約１４チを有する固体の樹脂状ブタジェン／スチ
レンブロック共重合体を全組成物の約１２重量％までの
変性量が存在する充てん剤入りアリーレンサルファイＰ
重合体組成物が提供される。

添加する共重合体のみが欠けている同様の組成物と比較
して、シタジエン／スチレン共重合体含有組成物として
の重合体のポリシタジエンセグメントに基づいて約１０
チないし約１４チの範囲内のビニル含量を有する固体、
樹脂状ブタジェン／スチレンブロック共重合体を全組成
物の約１２重量％まで添加することによって物理的特性
が向上されるポリ（アリーレンサルファイド）、ガラス
繊維および鉱物光てん剤をベースとする組成物を得る方
法が提供される。この方法からの組成物は、アリーレン
サルファイド重合体を全組成物の６０重量％および充て
ん剤を全組成物の約６５重量％まで含有するものである
。

本発明の組成物に企図されているＰＡＳと略記されるこ
との多いポリ（アリーレンサルファイド）樹脂としては
、米国特許第３，６５４，１２９号および米国特許第３
，９１９，１７７号明細書に記載されているものがある
。ここで好ましい重合体は、ＰＰ日と略記されるのが多
いポリ（フェニレンサルファイド）である。

ポリ（アリーレンサルファイド）の用語としては、融点
または軟化点少なくとも６００°’Ｆ（１４９°Ｃ）１
一層好ましくは約４００°Ｆ’ないし約９００′）Ｆ（
２００℃ないし４８２°Ｃ）を有するポモポリマーおよ
び通常固体のアリーレンサルファイド共重合体、ターポ
リマーなどがある。ポリ（アリーレンサルファイド）の
他の例は、ポリ（４，４’−ビフェニレンサルファイド
）、ポリ（２，４−）リ　　□レン）、ｐ−ジクロロペ
ンセン、２．４−１り。

ロトルエンおよび硫化ナトリウムなどの共重合体である
。現在、本発明において便用する好ましいポリ（アリー
レンサルファイド）は、ポリフエニ°レンサルファイド
がメルトフロー約８５０１１／１０分±１００ｆ９／１
０分の範囲内を有するように少なくとも１部硬化されて
いるポリ（フェニレンサルファイＰ）である。

本発明において充てん剤として使用するに有用なガラス
材料は、重合体プレンＰにおいて充てん剤および補強材
として一般に使用される市販のこれらの製品の何れかか
ら選択できる。これらのがラス材料は、ガラス繊維また
はガラス♂−ズから選択でき、例えば本発明に好ましい
材料はガラス繊維である。

本発明において用いるに有用な鉱物光てん剤は、炭酸カ
ルシウム、硫酸カルシウム、タルク、実母などの材料か
ら選択でき、前記に示された物質は好ましい充てん剤で
ある。鉱物光てん剤は、小粒径のものでなければならず
、好ましくは米国ふるい系列のｌ’１ｋＬ３２５のふる
いを通過するような範囲内でなければならない。本発明
において特に好ましい粒径の代表的なものは平均粒径的
０．５ミクロンないし約１０ミクロンまでの範囲内、好
ましくは平均粒径的０．５ミクロンないし約５ミクロン
までの範囲内の硫酸カルシウムであろう。

鉱物光てん剤およびガラス充てん剤は、全量、全組成物
の約６５重量％まで、好ましくは全組成物の約５５重量
％ないし約６５重量％の範囲内で、本発明の組成物に存
在する。組成物中のガラス充てん剤対鉱物充てん剤の比
は約１：６ないし約６：１、好ましくは約１：２ないし
約２：１の範囲にある。

アリーレンサルファイド組成物の物理的性質を変性する
ために本発明において用いるに有用な固体、樹脂状ブタ
ジェン／スチレンブロック共重合体には、米国特許第３
，６３９，５１７号および米国特許第４，０９１，０５
３号明細書に記載され、開始剤およびモノビニル−置換
芳香族単量体を多段添加しながら共役ジエン中において
モノビニル−置換芳香族炭化水素の逐次重合および続い
て分子」６分布に関して多モデルである樹脂状分枝ブロ
ック共重合体を形成するだめに多官能処理剤をもって処
理されることによって製造されると記載されているもの
である。本発明において便用するに最も好ましい重合体
は、ポリブタジェンセグメントに基づいて約１５チまで
の範囲内、好ましくはポリブタジェンセグメントに基づ
いて約１０ｔ１６ないし約１４％の範囲内のビニル含量
を有することによって立証されるように水素化されてい
ないものである。

ポリ（アリーレンサルファイド）をペースとする重合体
ブレンドにおいて普通であるように、種種の他の添加剤
は、全組成物の約６重量％までの少量で使用できる。こ
れらの添加剤としては、流動向上（加工性）剤、シラン
および顔料のような材料がある。本発明の組成物におい
て使用できる加工性改良剤は、固体エチレン重合体（米
国特許第４，１５４，８７４号明細書を参照されたい）
、ステアリン酸亜鉛およびＮ　、　Ｎ’−アルキレンビ
ス（アルカンアミド）のような飽和脂肪酸塩、１０個か
ら６０個までの炭素原子を含有する飽和脂肪酸のグリセ
リドおよびホスフェート化グリセリド、飽和脂肪酸から
誘導されたモノアルカノールアミドおよびジアルカノー
ルアミＰおよび長鎖脂肪酸および長鎖飽和脂肪族アルコ
ールから誘導されたエステルの中から選ぶことができる
。炭酸リチウムのよう々一般的充てん剤も、また加工性
剤として適当である。

本方法において使用するに有用な組成物の混合またはブ
レンド方式としては、当業界において既知の従来の方法
がある。特に有用なものは商業的装置を用いる乾式混合
に続いて、商業的装置を用いる押出しおよびペレット化
がある。

下記の例は、例示的に採られ、しかも本発明を専ら具体
的に説明するとは考えるべきでない。例えば、ポリ（フ
ェニレンサルファイド）粉末、ガラス繊維、鉱物光てん
剤、加工剤および組成物の物理的特性を改質する添加剤
重合体状化合物のトライブレンドは、ヘンシェルミキサ
ー中において環境温度（約２６°Ｃ）で１０００　ｒｐ
ｍにおいて混合することによって製造された。ガラス以
外の全成分を５分混合し１、ガラスを添加し、次いで組
成物をさらに６０秒混合した。各ゾレンｒは、をらに４
６朋押出機を素材温度６００″Ｆ（３１６°Ｃ）におい
て通すことによって加工され、次に押出様に取りつけら
れたダイによってストランドに変換された。このストラ
ンｒを回転ナイフによってペレットに細断した。

各組成物は、米国特許第６，５５４，１２９号明細書に
゛従って製造され次いでＡＳＴＭＤ　１２３８−７０に
従って６１６°Ｃおよび重シ５ゆにおいて測定された呼
称メルトフロー８５０Ｆ／１０分に加熱予備硬化された
ポリ（フェニレンサルファイｌ”）、グレード４９７Ａ
Ａ）ツゾストランドとして示されオハイオ州トレド所在
のオーウエンス・コーニング・ファイバーグラス・コー
月？レーションから得られた長さ約Ａインチ（３，２ｉ
ｉ）のが２ス繊維、下記に示す一覧表から選ばれた鉱物
光てん斉Ｌフィリップス・ペトロリアム・カンパニーか
ら入手でき、米国特許第４，０９１，０５３号明細書に
従って製造された、ポリブタジェンセグメントに基づい
てビニル含量約１０チないし約１４係を有するブタジェ
ン／スチレン固体、樹脂状ブロック共重合体であるＫＲ
Ｑ３■および炭酸リチウム、ステアリン酸亜鉛、ポリエ
チレン、およびＮ、Ｎ’−エチレンビスステアラミド〔
アクラワックス（Ａｃｒａｗａｘ■）０、第６表脚注を
参照されたい〕を含有した。

使用した充てん剤は下記、ジョーシア州テート所在のジ
ョーシア・マーブル・カンパニーから陥１０ホワイトと
して購入された９９．５％が３２５メツシユを通過し平
均粒径１０μＭないし１５μＭの炭酸カルシウム、 イリノイ州シカゴ所在のユナイテッド・クラーク・ジゾ
ソン・カンパニーからグレード０Ａ−５として購入され
た平均粒径１．４μＭの硫酸カルシウム、 ニューシャーシー州プレインフィールド所在のライツタ
カー・クラーク・アンド・タニエルズ（Ｗｈｉｔｔａｋ
ｅｒ、　０１ａｒｋ、　ａｎｄ　Ｄａｎｉｅｌｓ）がら
２６２゜グレードという名称の購入されたヘゲマン・フ
ァインネｘ−グレード（Ｈｅｇｍａｎ　ｆｉｎｅｎｅｓ
ｓ　ｇｒａｄｅ）　４を有する中間吸油量、高白色度汎
用タルク、メリーランド州、ベテスダ所在のマリエッタ
・リゾーシズ・インターナショナル・リミテッド（Ｍａ
ｒｉｅｔｔａ　Ｒｅ５ｏｕｒｃｅｓ工ｎｔｅｒｎａｔｉ
ｏｎａｌ　Ｌｉｍ１ｔｅｄ）から購入された金震母フレ
ークという名称の雲母、水素化されて不飽和を本質的に
除去された重量平均分子量約９５，０００を有する７　
０／３０スチレン／デタジ工ンブロツク共重合体のフィ
リップス・ペトロリアム・カンパニーのツルプレン（８
ｏｌｐｒｅｎｅ■）５１２゜ である。

引張強さ、伸び、曲げ弾性率および曲げ強さ、およびア
イゾツト衝撃強さ用の試験片は、素材温度６００’Ｆ’
オｊび金型温度２７５’Ｆ（１３５°Ｃ）において２オ
ンス（５７，９）機中でペレットを射出成形することに
よって製造された。

試験片は、下記の操作 １ 引張（ｐｓ、ｉ）および伸び（％）　：　ＡＳＴＭ　Ｄ
　６６８型ルバー、クロスヘッド速度　０．５　ＣＩＩ
Ｌ／　ｍｉｎ　。

曲げ弾性率（ｐｓｉ）および曲げ強さくｐθ１）：ＡＳ
ＴＭ　Ｄ　７９０、 アイゾツト衝撃強さく　ｆｔ／　ｌｂｅ／　ｉｎ　）　
：　ＡＳＴＭＤ２５６、 流量（、！ｉＪ／１０分）　：　ＡＳＴＭ　Ｄ　１２３
８−７０．３１６℃および荷重５に９、 スパイラルフロー　（ｉｎ）、素材温度６１５°Ｆ’（
６２４°Ｃ）、金型温度２００°Ｆ（９０°Ｃ）、最高
射出速度および圧力１８，５００　ｐ８１　（１２８０
ＭＰａ）。

金型水路深さ′ｌ／Ｌ６“および幅ＩＡ“において前記
射出成型機に従って評価された。

各組成物の性質および得られた結果を下表に示す。

第１表 試　料　Ａ（対照）　　　Ｂ（本発明）　　Ｏ（対照）
　　　Ｄ（本発明）配合 ＰＰＳ　　３５チ　３５％　　３５チ　６０チがラス繊
維　　６５チ　　　　２５％　　　　２５％　　　　２
５％０ａ００３　　　２９％　　　　３４％　　　　３
４％　　　　３９％ＫＲＯ３５チ　　　　　　　　　　
　　５チソルゾレン５１２　−　　　　　　　　　　　
　　　　５−　　　　　−加工剤＊　　１チ　　　１ｇ
）１チ　　　１％性質 伸び、％　　０．２０　　　０．７８　　　０５２　　
　０．４８アイ六件衝撃Ｒｔ （ｆｔ−１ｂ／ｉｎ） ノツチ付　　０．９４　　　１．０４　　　０．９５　
　　０．９６非ノツチ　　３．４４　　　３，８７　　
　４，１２　　　　３．４６加熱変形（’Ｆ）＞５００
　　　）ｓｏｏ　　　　ｘ末　　　〉５００スパイラル
フロー（ｉｎ）１９　　　　　　２４．　　　１７．５
　　　　　　　　２１メルトフロー　　　　７５　　　
　　５４　　　１３０　　　　　　　５０本加工剤＝　
Ｌｉ２００３０．９重ｊｌチおよび２ ステアリン酸亜鉛０．１重量％。

＊本測定せず 前記データから、一般に本発明の組成物ＢおよびＤの物
理的特性は対照組成物Ａのものに十分匹敵したが、−力
木発明の未水素化デタジェン／スチレン共重合体添加剤
の代わりに添加剤として水素化ブタジェン／スチレン共
重合体を含有した組　　　□酸物Ｃは対照よ）も一般に
劣った特性を有したことが分かる。本発明の組成物の中
で特に興味深いものは、本発明の組成物の著しい加工性
を示す対照と比べてスパイラルフローの増加であった。

画表のデータから、再び本発明の組成物ＨＪおよびＪは
それぞれ対照組成物Ｅ、ＦおよびＧに十分匹敵すること
が分かる。再び、ここで、劇的なスパイラルフローの増
加は、対照と比べて本発明の組成物の加工性の増大を示
している。

第６表 試　料　　　　Ｋ（対照）　　　　Ｌ（本発明）　　　
　Ｍ（本発明）配合 ＰＰＳ　　　　５５チ　　３３．５　　３１．０ｑ６ガ
ラス繊維　　　６５チ　　　　６５チ　　　　６５チ０
ａＳＯ４２８，５２８，５２８，５ ポリエチレン　　　　０．２５　　　　０．２５　　　
　　０．２５ＫＲＯ３０２，０５，０ アクラワックスｃ＊１．０　　　　　　　　０．５　　
　　　　　　　−Ｌｉ２ＣＯａ　　　　　　　　　　　
１．０　　　　　　　　１．０　　　　　　　　１．０
性質 伸び　チ　　　　　０．４０　　　　０．５　’Ｉ　　
　　　Ｏ，５０（１５） アイゾツト衝撃Ｒｔ （ｆｔ−１ｂ／ｉｎ） ノツチ付　　　０．６８　　　　　０．７７　　　　１
．０メルトフロー　　　１９５　　　　　１３８　　　
　　１０８米グライコ・ケミカル−カンパニー（Ｇ１７
ＣＯａｈθｍ１ｃａｌ　Ｃｏ、）からの、加工剤として
使用された融点範囲８３°Ｃないし１４６°Ｃを有する
合成ろう。

前記のデータから、未水素化ブタジェン／スチレン共重
合体を漸進量添加し、かつポリ（アリーレンサルファイ
ド）組成物に充てん剤とじてガラス繊維および硫酸カル
シウムの組み合せを使用することによって、引張強さ、
アイゾツト衝撃および曲げ強さのすべてが増大したこと
が分かる。しかしまた、このデータから、加工性の減少
を示すスパイラルフローが減少したことも分かる。加工
剤として対照に加えられたアクラワックス（Ｃ）の減少
により、６種の試料にわたって多分加工性に影響があろ
う。

第４表 試　料　　　　Ｎ（対照）　　　　Ｏ（対照）　　　　
Ｐ（対照）配　　合 ｐｐｓ　　　　　　　　３５　％　　　　　５０％　　
　　６ｏ％ガラス繊維　　　３５優　　　　２ｏチ　　
　　２ｏチ０ａＯ０３２＆、７５　　　　３３．７５　
　　　３３．７５ＫＲＯり　　　　　　　　−−１５俤 ン、ルクＣ′Ｖ／　５　１　２　　　　　　　　　　−
　　　　　　　　　　　１　５チ　　　　　　　　　　
　　−ポリエチレン　　　　　　０．２５　　　　　０
．２５　　　　　０．２５加工剤＊１．０　　　　　１
．０　　　　　１．０性質 伸びチ　　　　０．８３　　　＊本　　　　４．１６８ アイゾツト衝撃Ｒｔ （ｆｔ−１ｂ／ｌ　ｎ　） ノツチ付　　　　１．０　　　　　　　　　　０．９９
未ノツチ　　　　３．５　　　　　　　　　　５．２ス
パイラルフロー　　　　　　１８　　　　　　　　　＞
４８　　　　　　２８本加工剤＝　Ｌｉ２Ｃｏ３０．９
重量％およびステアリン酸亜鉛０．１重量％ ＊本試験片の成型不能。

前記のデータから、ソルゾレン５１２またはＫＲＯ３の
何れかの１５重量％の添加によって、本発明の米水素化
デタジエン／スチレン共重合体添加剤は、ポリ（アリー
レンサルファイド）を、ガラス繊維および炭酸カルシウ
ム充てん剤と共にベースとする組成物の特性に決定的な
減少を生じることが分かる。従って、本発明において示
された改良を与える添加剤の量に上限があると思われる
。

代理人　浅　村　　　皓 ９

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１（ａ）　　アリーレンサルファイド重合体を全組
   成物の少なくとも３０重量％、 （ｂ）　　ガラス充てん剤と少なくとも１釉の鉱物充て
   ん剤とを含む充てん剤を全組成物の約６５重量％まで、
   および （Ｑ）　　重合体のポリブタジェンセグメントに基づい
   て約１０チないし約１４チの範囲内のビニル含有量を有
   する固体の樹脂状ブタジェン／スチレンブロック共重合
   体を、全組成物の約１２重量％までの変性量 含むことを特徴とする、充てん剤入りアリーレンサルフ
   ァイド組成物。 （２）前記光てん剤が、全組成物の約５５７１ｊ　ｉｎ
   ％ないし約６５重量％を特徴する特許請求の範囲第光て
   ん剤をガラス充てん剤対鉱物充てん剤比約１＝３ないし
   約６：１で含む、特許請求の範囲第１項または第２項の
   組成物。 （４）前記鉱物充てん剤が、炭酸カルシウム、硫酸カル
   シウム、タルクおよび雲母から選ばれる、特許請求の範
   囲第１項、第２項または第６項の組成物。