(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融粘度が３０００ポイズ以上であるポリフェニレンスルフィド樹脂５０〜６０重量％、平均粒径が１〜５μｍであるポリテトラフルオロエチレン２０〜３０重量％、ポリオレフィン２〜７重量％および繊維状無機充填材１５〜３０重量％からなることを特徴とするポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、優れた撥水性、耐熱性および成形性をあわせ有するポリフェニレンスルフィド樹脂組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリフェニレンスルフィド樹脂は、その優れた耐熱性、耐薬品性を生かし、電気・電子機器部材、自動車機器部材およびＯＡ機器部材として、耐熱性、耐薬品性の要求される分野に幅広く使用されている。
【０００３】
各種機器部材は様々な環境下で使用されるが、汚水、薬液、ハンダ等の付着による機器部材の汚染を防止するため、撥水性が要求される場合が多々ある。
【０００４】
ポリフェニレンスルフィド樹脂の各種機器部材への展開として、例えば、特開昭６１−４０３５７号公報（ポリフェニレンスルフィド樹脂、粉末状高分子系固体潤滑剤、チタン酸カリウム繊維からなる樹脂組成物）等が報告されている。
【０００５】
しかしながら、特開昭６１−４０３５７号公報に開示された樹脂組成物では、機械的強度が充分ではなく、撥水性の向上についても明確にされていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、優れた撥水性、耐熱性および機械的強度をあわせ有するポリフェニレンスルフィド樹脂組成物を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、溶融粘度が３０００ポイズ以上であるポリフェニレンスルフィド樹脂５０〜６０重量％、平均粒径が１〜５μｍであるポリテトラフルオロエチレン２０〜３０重量％、ポリオレフィン２〜７重量％および繊維状無機充填材１５〜３０重量％からなることを特徴とするポリフェニレンスルフィド樹脂組成物に関するものである。
【０００９】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１０】
本発明に使用されるポリフェニレンスルフィド樹脂は、その構成単位として、
【００１１】
【化１】
0003674163.tif 000002
【００１２】
を７０モル％以上、より好ましくは９０モル％以上含有しているものが好ましい。
【００１３】
また、構成単位として３０モル％未満、好ましくは１０モル％未満であれば、ｍ−フェニレンスルフィド単位、
【００１４】
【化２】
0003674163.tif 000003
【００１５】
ｏ−フェニレンスルフィド単位、
【００１６】
【化３】
0003674163.tif 000004
【００１７】
フェニレンスルフィドスルホン単位、
【００１８】
【化４】
0003674163.tif 000005
【００１９】
フェニレンスルフィドケトン単位、
【００２０】
【化５】
0003674163.tif 000006
【００２１】
フェニレンスルフィドエーテル単位、
【００２２】
【化６】
0003674163.tif 000007
【００２３】
ジフェニレンスルフィド単位、
【００２４】
【化７】
0003674163.tif 000008
【００２５】
種々の官能基を有するフェニレンスルフィド単位、
【００２６】
【化８】
0003674163.tif 000009
【００２７】
（ただし、式中Ｒは、アルキル基、フェニル基、ニトロ基、カルボキシル基、ニトリル基、アミノ基、アルコキシル基、ヒドロキシル基またはスルホン酸基等である。）
等の共重合単位を含有していてもさしつかえない。
【００２８】
さらに、本発明に使用されるポリフェニレンスルフィド樹脂は、直鎖状のものであっても、酸素雰囲気下での加熱処理または過酸化物等を添加しての加熱処理により硬化させ、重合度を上げたものであっても、また、非酸化性の不活性ガス中で加熱処理を施したものであってもかまわないし、さらにこれらの構造の混合物であってもかまわない。また、上記のポリフェニレンスルフィド樹脂は、脱イオン処理（酸洗浄や熱水処理等）を行うことによってイオンを低減させたものであってもよい。
【００２９】
本発明に使用されるポリフェニレンスルフィド樹脂の溶融粘度は、測定温度３１５℃，荷重１０ｋｇの条件下、直径１ｍｍ，長さ２ｍｍのダイスを用いて高化式フローテスターで測定した溶融粘度が３０００ポイズ以上、好ましくは４０００ポイズ以上である。溶融粘度が３０００ポイズ未満では成形時のドルーリングが著しいため好ましくない。溶融粘度が４０００ポイズ以上であるポリフェニレンスルフィド樹脂は、成形性が特に優れるため好ましい。
【００３０】
本発明に使用されるポリフェニレンスルフィド樹脂の配合量は５０〜６０重量％である。配合量が５０〜６０重量％では、優れた耐熱性、衝撃強度および成形性をあわせ有するため好ましい。
【００３１】
本発明に使用されるポリテトラフルオロエチレンの粒径は、平均粒径が１〜５μｍ、好ましくは２〜４μｍである。平均粒径が１μｍ未満および５μｍを越える場合には、撥水性の改良効果が小さいため好ましくない。平均粒径が２〜４μｍでは、撥水性の改良効果が特に優れるため好ましい。ポリテトラフルオロエチレンにおける平均粒径の測定は、日機装製  粒度分析計マイクロトラックＨＲＡ（レーザー解析法）を使用し、５０％粒径を平均粒径とした。
【００３２】
本発明に使用されるポリテトラフルオロエチレンの配合量は２０〜３０重量％、好ましくは２０〜２５重量％である。配合量が２０重量％未満では撥水性の改良効果が小さいため好ましくない。一方、３０重量％を越えると耐熱性および衝撃強度が低下するため好ましくない。配合量が２０〜２５重量％では、撥水性、耐熱性および衝撃強度が特に優れるため好ましい。
【００３３】
本発明に使用されるポリオレフィンは、市販のものが使用できる。
【００３４】
本発明に使用されるポリオレフィンの種類は特に規定しないが、好ましくは比重が０．９４２ｇ／ｃｍ3以上である高密度ポリエチレンである。高密度ポリエチレンは成形性が特に良好であるため好ましい。
【００３５】
また、本発明に使用されるポリオレフィンのメルトフローレイト（ＭＦＲ）［測定方法はＪＩＳ  Ｋ−６７６０（１９９５年）準拠］は特に規定しないが、好ましくは０．１〜１５０ｇ／１０分である。メルトフローレイトが０．１〜１５０ｇ／１０分ではポリフェニレンスルフィド樹脂への分散が特に良好であるため好ましい。
【００３６】
本発明に使用されるポリオレフィンの配合量は２〜７重量％、好ましくは３〜６重量％である。配合量が２重量％未満では撥水性の改良効果が小さいため好ましくない。一方、７重量％を越えると成形性が低下するため好ましくない。配合量が３〜６重量％では、撥水性の改良効果および成形性が特に優れるため好ましい。
【００３７】
本発明に使用される繊維状無機充填材としては、ガラス繊維、炭素繊維、セラミックス繊維等が挙げられる。これらは単独あるいは混合して用いることができる。
【００３８】
本発明に使用される繊維状無機充填材の配合量は１５〜３０重量％、好ましくは１５〜２５重量％である。配合量が１５重量％未満では耐熱性および衝撃強度の低下が著しいため好ましくない。一方、３０重量％を越えると成形品表面外観が劣るため好ましくない。配合量が１５〜２５重量％では耐熱性、衝撃強度および成形品表面外観が特に優れるため好ましい。
【００３９】
本発明の樹脂組成物は、本発明の目的を逸脱しない範囲で、各種熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、例えば、エポキシ樹脂、シアン酸エステル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド、シリコーン樹脂、ポリエステル、ポリアミド、ポリフェニレンオキサイド、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィドスルホン、ポリフェニレンスルフィドケトン等の１種以上を混合して使用することができる。
【００４０】
また、本発明の目的を逸脱しない範囲で、炭酸カルシウム、マイカ、シリカ、タルク、硫酸カルシウム、カオリン、クレー、ガラスビーズ、ガラスパウダー等の粉末状充填剤、チタン酸カリウム、ホウ酸アルミニウム、酸化亜鉛等のウィスカーの１種以上を混合して使用することができる。
【００４１】
さらに、本発明の樹脂組成物は、本発明の目的を逸脱しない範囲で、従来公知の離型剤、滑剤、熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、結晶核剤、発泡剤、防錆剤、イオントラップ剤、難燃剤、難燃助剤、染料，顔料等の着色剤、帯電防止剤等の添加剤を１種以上併用しても良い。
【００４２】
本発明のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物の製造方法としては、従来使用されている加熱溶融方法を用いることができる。例えば、Ｖ−ブレンダー、ヘンシェルミキサー等の各種ブレンダーで混合した後、ニーダー、ミル、一軸または二軸の押出機で加熱溶融混合する方法が挙げられる。さらに、得られた組成物は、射出成形機、押出成形機、トランスファー成形機、圧縮成形機を用いて成形することができる。
【００４３】
【実施例】
以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【００４４】
実施例１〜４
ポリフェニレンスルフィド樹脂（ＰＰＳ、東ソー・サスティール（株）製）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ、平均粒径３μｍ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ１、ＭＦＲ＝２０ｇ／１０分、比重＝０．９６３ｇ／ｃｍ3）、（ＨＤＰＥ２、ＭＦＲ＝０．３５ｇ／１０分、比重＝０．９５４ｇ／ｃｍ3）、ガラス繊維（ＧＦ１、平均繊維径６．５μｍ、カット長３ｍｍのチョップドストランド）を表１に示す割合で配合した後、二軸押出機を用いて３００℃で溶融混練し、ペレット化した。ついで、成形品の接触角、荷重撓み温度、曲げ強度、Ｉｚｏｄ衝撃強度を評価するため、射出成形機によって試験片を作成し、測定を行った。接触角の測定は、試験片の表面をアセトンにて洗浄した後、イオン交換水を用いて自動接触角計（協和界面化学（株）製）にて測定を行った。荷重撓み温度の測定はＡＳＴＭ  Ｄ６４８、曲げ強度はＡＳＴＭ  Ｄ７９０、Ｉｚｏｄ衝撃強度の測定はＡＳＴＭ  Ｄ２５６（各々１９９５年）に準拠した。また、成形性の評価は、射出成形機により試験片を作成する際の状況を目視にて判断した。○は成形性良好、×は成形性不良を示す。結果を表２に示す。得られた樹脂組成物は、撥水性、耐熱性および成形性に優れたものであった。
【００４５】
実施例５〜６
ポリフェニレンスルフィド樹脂（ＰＰＳ、東ソー・サスティール（株）製）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ、平均粒径３μｍ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ１、ＭＦＲ＝０．３ｇ／１０分、比重＝０．９２０ｇ／ｃｍ3）、（ＬＤＰＥ２、ＭＦＲ＝１００ｇ／１０分、比重＝０．９１４ｇ／ｃｍ3）、ガラス繊維（ＧＦ１、平均繊維径６．５μｍ、カット長３ｍｍのチョップドストランド）を表１に示す割合で配合し、実施例１〜４と同様の操作および評価を行った。結果を表２に示す。得られた樹脂組成物は、撥水性、耐熱性および成形性に優れたものであった。
【００４６】
実施例７
ポリフェニレンスルフィド樹脂（ＰＰＳ、東ソー・サスティール（株）製）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ、平均粒径３μｍ）、ポリプロピレン（ＰＰ、ＭＦＲ＝５ｇ／１０分、比重＝０．９００ｇ／ｃｍ3）、ガラス繊維（ＧＦ１、平均繊維径６．５μｍ、カット長３ｍｍのチョップドストランド）を表１に示す割合で配合し、実施例１〜４と同様の操作および評価を行った。結果を表２に示す。得られた樹脂組成物は、撥水性、耐熱性および成形性に優れたものであった。
【００４７】
実施例８
ポリフェニレンスルフィド樹脂（ＰＰＳ、東ソー・サスティール（株）製）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ、平均粒径３μｍ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ１、ＭＦＲ＝２０ｇ／１０分、比重＝０．９６３ｇ／ｃｍ3）、ガラス繊維（ＧＦ２、平均繊維径１３μｍ、カット長３ｍｍのチョップドストランド）を表１に示す割合で配合し、実施例１〜４と同様の操作および評価を行った。結果を表２に示す。得られた樹脂組成物は、撥水性、耐熱性および成形性に優れたものであった。
【００４８】
比較例１
ポリフェニレンスルフィド樹脂（ＰＰＳ、東ソー・サスティール（株）製）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ１、ＭＦＲ＝２０ｇ／１０分、比重＝０．９６３ｇ／ｃｍ3）、ガラス繊維（ＧＦ１、平均繊維径６．５μｍ、カット長３ｍｍのチョップドストランド）を表１に示す割合で配合し、実施例と同様の操作および評価を行った。結果を表２に示す。得られた樹脂組成物は、耐熱性、成形性および機械的強度には優れるが、撥水性に劣るものであった。
【００４９】
比較例２
ポリフェニレンスルフィド樹脂（ＰＰＳ、東ソー・サスティール（株）製）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ、平均粒径７μｍ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ１、ＭＦＲ＝２０ｇ／１０分、比重＝０．９６３ｇ／ｃｍ3）を表１に示す割合で配合し、実施例と同様の操作および評価を行った。結果を表２に示す。得られた樹脂組成物は、撥水性、耐熱性および機械的強度に劣るものであった。
【００５０】
比較例３
ポリフェニレンスルフィド樹脂（ＰＰＳ、東ソー・サスティール（株）製）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ、平均粒径７μｍ）、ガラス繊維（ＧＦ１、平均繊維径６．５μｍ、カット長３ｍｍのチョップドストランド）を表１に示す割合で配合し、実施例と同様の操作および評価を行った。結果を表２に示す。得られた樹脂組成物は、成形性および機械的強度には優れるが、撥水性に劣るものであった。
【００５１】
比較例４〜１１
ポリフェニレンスルフィド樹脂（ＰＰＳ、東ソー・サスティール（株）製）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ、平均粒径０．３μｍ、３μｍ、７μｍ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ１、ＭＦＲ＝２０ｇ／１０分、比重＝０．９６３ｇ／ｃｍ3）、ガラス繊維（ＧＦ１、平均繊維径６．５μｍ、カット長３ｍｍのチョップドストランド）を表１に示す割合で配合し、実施例と同様の操作および評価を行った。結果を表２に示す。得られた樹脂組成物は、撥水性、耐熱性、成形性の一部の特性を満足することはあっても、すべての特性を同時に満足することはなかった。
【００５２】
【表１】
0003674163.tif 000010
【００５３】
【表２】
0003674163.tif 000011
【００５４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は、特定の溶融粘度を有するポリフェニレンスルフィド樹脂に、粒径および配合量を特定したポリテトラフルオロエチレン、ポリオレフィン、繊維状無機充填材を配合することにより、優れた撥水性、耐熱性および成形性をあわせ有するポリフェニレンスルフィド樹脂組成物であり、その工業的価値は高い。