JPS60229949A - 強化ポリアリ―レンサルファイド成形用組成物 - 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】 背　景 強化ポリ（アリーレンザルファイド）組成物は、強度、
高温安定性および耐薬品性を必要とする各種の物品に成
形するのに非常に好適である。炭素または繊維強化ポリ
（フェニレンサルファイド）を、ガスタンクのような大
きい厚肉の物体に成形したとき、壁の内部亀裂がときど
き起こる。この問題は、低メルトフローの線状ポリ（フ
ェニレンサルファイド）の使用によって幾分は防止でき
、また炭素強化より繊維強化の方が概して顕著でない。

組成物の加工性および離型性を改善するために強化ポリ
（フェニレンサルファイド）成形用組成物中に高密度ポ
リエチレンが使用されてきた。

しかし、厚肉部材の内部亀裂の問題は、成形用組成物、
特に分校した高メルトフロー樹脂および炭素繊維強化材
を含有する組成物に高密度ポリエチレンを添加しても−
・様に解決されてはいない。亀裂防止剤の選択の際の因
子は、成形用組成物およびその組成物から生成される成
形物品の他の性質に及ぼす任意のかにうな添加剤の影響
である。添加剤は、成形物品の機械的性質に実質的に不
利な影響を与えてはならず、また、一般に成形用組成物
の流量を著しく減少させてはならない。

従って、本発明の目的は、ポリ（アリーレンサルノアイ
ド）成形用組成物を提供することである。

改善された亀裂抵抗を有づる物品に成形できる繊維強化
ポリ（アリーレンサルファイド）成形用組成物を提供す
ることも本発明の別の目的である。

本ＲＩＩ１３の概要 本発明によって、ポリ（アリーレンザルファイド）、低
密度エチレンポリマーおよびガラス繊維または炭素１［
のような強化材を含んでいる組成物が提供される。かよ
うな組成物は一般に、約３５〜約８５重量％のポリ（ア
リーレンザルファイド）成分、約１０〜約６０重量％の
強化材および約０．９１０〜約０．９４０９／ｃｃの密
度を有する約０．１〜約１０重量％のエチレンポリマー
を含有するであろう。本発明組成物は、肉厚物品の成形
用組成物として有用である。

本発明の詳細な説明 本発明組成物は、ポリ（アリーレンサルファイド）を含
有する。本発明において使用するのに好適なアリーレン
サルファイドポリマーには、各種の等級および種類があ
り、それらの選択は重大ではなく、その組成物の最終用
途によって決まる。

強化ポリ（アリーレンザルファイド）成形用組成物は、
一般に、組成物の重量に基づいて約３５〜約８５、好ま
しくは約５０〜約７５、最も好ましくは約５０〜６５重
量％のポリ（アリーレンサルファイド）を含有するであ
ろう。

好適な樹脂は、例えば米２国特許明細書第３．３５４．
１２９号および同 第３．９１９．１７７号に記載されている。強化成形組
成物用どしてりｆましいポリ（アリーレンザルファイド
）は、６００　”Ｆにおいて５Ｋｇの荷重を使用して直
径０．０８２５インチのオリフィスを通づＡ３７Ｍ　Ｄ
−１２３８［３法によって測定して約４００ｇ／１０分
未満のメルトフローを有するポリ（〕■ニレンサルファ
イド）である。かようなポリ（フェニレンサルファイド
）は、米国特許明細書箱３，３５４．１２９号に記載の
方法によって製造し、所望のメルトフローまで空気硬化
させるか、あるいはまた、所望により少量のトリクロロ
ベンゼン分枝川薬剤を使用して所望のメルトフローのポ
リ（フェニレンサルファイド）にする米国特許明細書箱
３．９１９．１７７号に記載の方法によっても製造でき
る。非常に好適なポリ（アリーレンサルファイド）は、
約３０〜４００ｇ／１０分または所望によってこれより
大、　きいメルトフローを有するライドン■（ｎｙｔｏ
ｎ■）ポリ（フェニレンザルファイド）樹脂として商業
的に入手できる。

アリーレンザルファイド反復単位が含まれるコポリマー
の使用は、本発明の範囲内であり、少なくとも９０％の
未Ｎ換フェニレン単位を含有するポリ（アリーレンサル
ファイド）が、それらの性質および商業的入手性のため
に好ましい。

本発明組成物は、少量の低密度固体エチレンポリマーを
含有することができる。エチレンホモポリマーおよびコ
ポリマーが使用でき、同じく約９０〜約１００モル％の
エチレンと１０〜Ｏモル％の他の七ツマー１好ましくは
１−′Ａレフインから成るモノマーの配合によって製造
されたエチレンポリマーも使用できる。「低密度」とは
、ＡＳＴＭ　Ｄ　１５０５試験法によって測定して約０
．９１０〜約０．９４０、好ましくは約０．９１０〜約
０．９３０の密度を有するエチレンポリマーの意味であ
る。

エチレンポリマーは、一般に本発明組成物中に組成物の
全重量に基づいて約０．１〜約１０重量％の量で存在す
るであろう。好ましい組成物にお　□いては、エチレン
ポリマーが組成物の約０．２〜約５、最も好ましくは約
０．２５〜約３重間％を構成するであろう。

本発明組成物のために有用な低密度エチレンポリマーは
、約１００！？／１０分より大きい、最も好ましくは約
４００ｇ／１０分より大きいメルトインデックスを有す
るポリマーが好ましい。ポリマーの重量平均分子４６　
（Ｍ、　）は重要ではないが、一般には約１．ＯＯＯ〜
約２０，０００の範囲であろう、同様に約１，０００〜
約５．０００の重量平均分子昂を右Ｊるエチレンポリマ
ーが好ましい。

本発明組成物は、精度の高い成形物亀裂抵抗を示し、加
工性を改善するために高密度エチレンを含有する成形用
組成物に等しい機械的性質を有し、ポリ１チレン添加物
を含まない組成物よりすぐれた機械的性質を有する。

本発明組成物には、ガラスｍａｎまたは炭素繊維のよう
な強化材が含まれる。存在する場合のかような材料は、
一般に、組成物の全重量に基づいて、約１０〜約６０重
間％、好ましくは約２０〜約５０重Ｍ％、最も好ましく
は約２５〜約４５重量％を占める。

本発明組成物は、所望によって例えば炭酸カルシウムお
よび硫酸カルシウムのような充填剤を含ませることがで
きる。充填剤の好適な量は、広い範囲に変化するが、一
般には組成物の全重量に基づいて約０−５０、好ましく
は約５〜約２０重量％であり、存在する場合は約５〜約
２０重量％が好ましい。

本発明組成物は、金型防食剤、顔料、加工助剤などのよ
うな付加的の所望成分を含むことができる。好ましい組
成物は、Ｌｉ２ＣＯ３またはハイドロタルサイトのよう
な金型防食剤を約０．５〜約２．０重量％含有するであ
ろう。

エチレンポリマーは、任意の所望の方法によってポリ（
アリーレンサルファイド）組成物に添加できるが、全成
分をドライミックスし、次いで得られた混合物を高めら
れた温度、好導には約５００　’Ｆ〜約６５０　°Ｆで
押出すことによって溶融混合するのが好ましい。得られ
た組成物を、次いで後で成形生成物に押出および（また
は）成形するために細断または粒状化する。

実　施　例 本実施例では、ポリエチレンを含有するポリ（フェニレ
ンサルファイド＞（ＰＰＳ）組成物の製造および評価方
法を説明する。本実施例ではまた、ポリエチレンの密度
とメルトインデックスとが、射出成形したポリ（フェニ
レンサルファイド）組成物の亀裂抵抗に及ぼす影響も例
示する。方法は次の通りである：すなわら、１６５（ｌ
のＰＰＳ　（フィリップス石油会社製であり、５　Ｋ’
Ｊの荷重を使用し６００　°Ｆで直径０．０８２５イン
チのオリフィスを通すように変更したＡＳＴＭ試験法Ｄ
　１２３８方法１３を使用して測定して、２３０へ一２
５０ｇ／１０分のメルｉ−フローを有する）、１２００
ｇのＯ−，１２５インチの長さのガラス繊Ｍ（オーウエ
ンスコーニング社製１９７ガラス繊、　Ｉｆ）、６０ｇ
の顔料（ディビスブラウン社製ＮＯ。

６６２３）　、３０ｇのＬｉ２ＣＯ３および６０ｇの低
密度ポリエチレン（アライドケミカル社製Ａ（、−６、
密度０．９２０、メルトインデックス＞４００ｇ／１０
分、軟化点２２２下、粘度１４０℃で３５０ＣＩ）Ｓ）
をタンブラ−中でドライミックスし、混合物を、ダイ無
しで、ＤＤミキシングスクリューを用い１２０ｒｐｎ＋
でディビス標準押出機（Ｄａｖｉｓ　５ｔａｎｄａｒｄ
　Ｅｘｔｒｕｄｅｒ　）　ＮＯ，２によって押出し、空
気冷却した。押出物を粉砕してペレットまたは粗粉末に
し、ニュープリテン（ＮｅｗＢｒｉｔａｉｎ　）射出成
形機で金型キャビティ温度１００下を使用し、６００下
で射出成形した。直径２．５インチＸ厚さ０．５インチ
のディスクを製造した。

合計１８個のディスクを成形し、周囲ＷＡＩＬに冷却後
、８個のディスクを面に平行に０．２５インチの厚さに
切断し、亀裂を肉眼で観察した。次いで、これらの切断
したディスクを、４００°Ｆでアニールした。８個の完
全なディスクの組を４００°Ｆで２時間アニールした。

冷却後、これらディスクを、前と同様に円周状に切断し
た。全試料をアニールして４８時間後に亀裂の等綴付け
をした。

この方法を、低水準および（または）異なったポリ１ヂ
レンを使用した実験で繰返した。第工表に示された結果
から、最も亀裂抵抗の高い組成物は、２重量％の低密度
、高メル１へインデクスポリエチレンを含有するもので
あることが分かる。比較低濃度（組成物ＮＯ，５）では
、非スプルー側で良好な亀裂抵抗を示した。ポリエチレ
ンは、比較的高い８１度より０．２５重量％水準の方が
効果が少なかった（組成物ＮＯ，６）。比較的高密度の
ポリエチレン１〜２重量％を含有する組成物は、成形後
の亀裂抵抗に対する効果は著しく少ない。

説明した試験は、成形物品の亀裂感受性を増加させる傾
向があるポリ（フェニレンサルファイド）を使用した実
験であった。例えば、約３０〜６０の流量の線状ポリ（
フェニレンサルファイド）と細断したガラスＩｌ雑強化
材とを使用して製造した物品は、比較的高いメルトフロ
ーで分校樹脂の成形用樹脂または細断した炭素強化材を
使用して製造した物品に比較して低い亀裂感受性を示す
傾向がある。従って、低密度ポリエチレンの使用は、ポ
リ（アリーレンサルファイド）成形用組成物のだめの樹
脂および強化材の選択に際してかなりの自由を与える。

友−ｍ この実施例では、炭素Ｉ！維強化材を有する成形ＰＰＳ
の亀裂抵抗に及ぼす低密度、高メルトインデックスポリ
エチレンの影響を例証する。混合、成形および試験方法
は、別記しない限り実施例工に記載の方法を繰返した。

約５０のメルトフローを有するＰ１フＳを使用し、組成
物には顔料は含まれなかった。第■表に示した結果では
、低密度、低メルトインデックスポリエチレンが成形Ｐ
ＰＳの亀裂を防止する上で有効であることを示している
。成形物品の亀裂を減少させる傾向がある非常に低い流
量の樹脂および亀裂感受性を増加させる傾向がある炭素
Ｉｌ雑を使用して試験を行った。

１Ｈｉ Ｂ、亀裂したディスク数０ ａ、アニール後／切断　８　３　４　。

ｂ、切断後／アニール　８　１　１　。

ｅ、試験した８個のディスクの亀裂したディスク数。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　強化ポリ（アリーレンサルファイド）成形用組
   成物またはその成形生成物において、（ａ）ポリ（アリ
   ーレンザルファイド）、（ｂ）前記組成物の重量に基づ
   いて約０．１〜約１０重量％のがで存在する約０．９１
   ０〜約０．９４．０ＳＦ／ｃｃの範囲内の密度を有する
   エチレンポリマー、および、 （ｃ）強化用繊維材料 を含んでいることを特徴とする前記の成形用組成物また
   はその成形生成物。 （２）　前記のエチレンポリマーが、■チレンホモポリ
   マーである特許請求の範囲第１項に記載の組成物。 （３）　前記のｌｌＡｌ１１強化材に、ガラス繊維また
   は炭素繊維が含まれる特許請求の範囲第１項または第２
   項に記載の組成物。 （４）　前記のエチレンポリマーが、約１００ｇ／１０
   分より大きいメルトインデックスを有する特許請求の範
   囲第１〜３項の任意の１項に記載の組成物。 （５）　組成物の重量に基づいて、前記のポリ（アリー
   レンサルファイド）が、約５０〜約７５重量％の量で存
   在し、前記の繊維強化材が、約５０〜約２０重量％の量
   で存在し、前記のエチレンポリマーが、約０．２〜約５
   重量％の量で存在する特許請求の範囲第１〜４項の任意
   の１項に記載の組成物。 （６）　前記のポリ（アリーレンサルファイド）が、ポ
   リ（フェニレンサルファイド）である特許請求の範囲第
   １〜５項の任意の１項に記載の組成物。 （１）　前記のエチレンポリマーが、約０．９１０〜０
   ．９３０の範囲内の密度を有する特許請求の範囲第１〜
   ６項の任意の１項に記載の組成物。 （８）　前記のエチレンポリマーが、約０．２５〜約３
   重量％の量で存在する特許請求の範囲第１〜７項の任意
   の１項に記載の組成物。 （９）　前記のエチレンポリマーが、約４００ｇ／１０
   分より大きいメルトインデックスを有する特許請求の範
   囲第１〜８項の任意の１項に記載の組成物。 （１０）組成物の重量に基づいて、前記のポリ（）１二
   しンサルファイド）が、約５０〜約６５重石％の量で存
   在し、前記の＃Ｍ維強化材が、約２５〜約４５重量％の
   量で存在する特許請求の範囲第１〜９項の任意の１項に
   記載の組成物。 （１１）前記のポリ（アリーレンサルファイド）が、約
   ３０〜約４００ｇ／１０分のメルトフローを有するポリ
   （フェニレンサルファイド）であり、前記の繊維強化材
   が、炭素ＮＨである特許請求の範囲第１〜１０項の任意
   の１項に記載の組成物。 （１２）前記の炭素繊組が、前記の組成物中に約５０〜
   約２０＠世％の量で存在する特許請求の！　範囲第１１
   項に記載の組成物。 （１３）約０．５〜約２．０重量％のＬｉ２ＣＯ３およ
   びハイドロタルサイトの少なくとも１種がさらに含まれ
   る特許請求の範囲第１〜１２項の任意の１項に記載の組
   成物。 （１４）押出生成物の形態である特許請求の範囲第１〜
   １３項の任意の１項に記載の組成物。 （１５）射出成形生成物の形態である特許請求の範囲第
   １〜１３項の任意の１項に記載の組成物。