(57)【要約】【課題】ＰＰＳ樹脂が本来有する優れた耐熱性、耐薬品性などの諸性質を大きく損なうことなく、切削加工性を改良することを課題とする。【解決手段】（Ａ）ＰＰＳ樹脂に、（Ｂ）水酸化マグネシウム、（Ｃ）非繊維状充填剤を配合してなるポリフェニレンスルフィド樹脂組成物であり、好ましくは、（Ａ）ポリフェニレンスルフィド樹脂１００重量部に対して、（Ｂ）水酸化マグネシウム５〜８０重量部、（Ｃ）炭酸カルシウム５０〜１５０重量部からなり、かつ（Ｂ）の、（Ｂ）と（Ｃ）の合計量に対する比率が５〜６０重量％であ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。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）ポリフェニレンスルフィド樹脂、（Ｂ）水酸化マグネシウム、および（Ｃ）非繊維状充填剤を配合してなるポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。
【請求項２】
（Ａ）ポリフェニレンスルフィド樹脂１００重量部に対して、（Ｂ）水酸化マグネシウム５〜８０重量部、（Ｃ）炭酸カルシウム５０〜１５０重量部からなり、かつ（Ｂ）の、（Ｂ）と（Ｃ）の合計量に対する比率が５〜６０重量％であることを特徴とする請求項１記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。
【請求項３】
（Ａ）ポリフェニレンスルフィド樹脂１００重量部に対して、（Ｂ）水酸化マグネシウム１５〜４５重量部、（Ｃ）炭酸カルシウム５０〜８０重量部からなり、かつ（Ｂ）の、（Ｂ）と（Ｃ）の合計量に対する比率が１５〜４５重量％であることを特徴とする請求項１記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。
【請求項４】
さらに（Ｄ）オレフィン系（共）重合体を、（Ａ）ポリフェニレンスルフィド樹脂１００重量部に対して１〜１０重量部配合してなる請求項１〜３のいずれか記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物からなる成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削加工性に優れた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。
【背景技術】
【０００２】
ポリフェニレンスルフィド樹脂（以下ＰＰＳ樹脂と略す場合がある）は優れた耐熱性、難燃性、剛性、耐薬品性、電気絶縁性、耐湿熱性などエンジニアリングプラスチックとしては好適な性質を有しており、射出成形用を中心として各種電気・電子部品、機械部品および自動車部品などに使用されている。射出成形品はそのまま用いられたり、あるいはバリ取りや表面加工、切削加工などが施されたのち用いられることが多いが、ＰＰＳ樹脂の切削加工性は一般に良好とは言えず、切削刃が磨耗しやすいなどの不都合があった。
【０００３】
そこで出願人が鋭意検討したところ、ＰＰＳ樹脂に、適量の水酸化マグネシウムと適量の非繊維状充填剤を配合してなる樹脂組成物の切削加工性が良好であることがわかった。
【０００４】
ＰＰＳ樹脂と水酸化マグネシウム、非繊維状充填剤を配合してなる樹脂組成物として、特許文献１にはＰＰＳ樹脂と水酸化マグネシウムからなる樹脂組成物が記載されており、炭酸カルシウム等の非繊維状フィラーを配合してよい旨の記載がある。また、特許文献２〜４には、ＰＰＳ樹脂と水酸化マグネシウム、並びに繊維状及び／または非繊維状充填剤からなる樹脂組成物が記載されている。これらの樹脂組成物はいずれもＰＰＳ樹脂の電気特性改良を目的としたものであり、水酸化マグネシウムや非繊維状充填剤の配合部数は、ＰＰＳ樹脂に易切削加工性を付与するために検討されたものでなく、また、両者の好適比率に関して全く検討されていない。特許文献５には、ＰＰＳ樹脂と水酸化マグネシウム、タルク、ガラス繊維を配合してなる電気特性に優れる樹脂組成物の記載があるが、ガラス繊維の配合は切削加工性を低下させるため好ましくない。特許文献６には、ＰＰＳ樹脂に水酸化マグネシウムを配合してよい旨の記載があるが、適した配合部数に関する記載がなく、また、その目的は成形品表面平滑性の向上であって、本発明とは異なっている。以上のように、ＰＰＳ樹脂に水酸化マグネシウムと非繊維状充填剤を配合することは知られているが、それぞれを適量配合することによって、切削加工性を向上させることは知られていなかった。
【特許文献１】特開平０１−３１８０６８号公報
【特許文献２】特開平０８−２９１２５３号公報
【特許文献３】特開２００１−２８８３６３号公報
【特許文献４】特開２００２−１６７５１０号公報
【特許文献５】特開平０２−０６４１５８号公報
【特許文献６】特開平０５−３２０５０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、ＰＰＳ樹脂が本来有する優れた耐熱性、耐薬品性などの諸性質を大きく損なうことなく、切削加工性を改良することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち本発明は、
（１）（Ａ）ポリフェニレンスルフィド樹脂、（Ｂ）水酸化マグネシウム、および（Ｃ）非繊維状充填剤を配合してなるポリフェニレンスルフィド樹脂組成物、
（２）（Ａ）ポリフェニレンスルフィド樹脂１００重量部に対して、（Ｂ）水酸化マグネシウム５〜８０重量部、（Ｃ）炭酸カルシウム５０〜１５０重量部からなり、かつ（Ｂ）の、（Ｂ）と（Ｃ）の合計量に対する比率が５〜６０重量％であることを特徴とする前記（１）記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物、
（３）（Ａ）ポリフェニレンスルフィド樹脂１００重量部に対して、（Ｂ）水酸化マグネシウム１５〜４５重量部、（Ｃ）炭酸カルシウム５０〜８０重量部からなり、かつ（Ｂ）の、（Ｂ）と（Ｃ）の合計量に対する比率が１５〜４５重量％であることを特徴とする前記（１）記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物、
（４）さらに（Ｄ）オレフィン系（共）重合体を、（Ａ）ポリフェニレンスルフィド樹脂１００重量部に対して１〜１０重量部配合してなる前記（１）〜（３）のいずれか記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物、および
（５）前記（１）〜（４）のいずれか記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物からなる成形品である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物は、ＰＰＳ樹脂が本来有する優れた耐熱性、耐薬品性などの諸性質を大きく損なうことなく、切削加工性を改良することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明で使用する（Ａ）ＰＰＳ樹脂とは、下記構造式
【０００９】
【化１】
2008081580.tif 000002
【００１０】
で示される繰り返し単位を７０モル％以上、より好ましくは９０モル％以上を含む重合体であり、上記繰り返し単位が７０モル％未満では、耐熱性が損なわれるので好ましくない。またＰＰＳ樹脂はその繰り返し単位の３０モル％未満を、下記の構造式
【００１１】
【化２】
2008081580.tif 000003
【００１２】
を有する繰り返し単位等で構成することが可能である。
【００１３】
本発明で用いられる（Ａ）ＰＰＳ樹脂の溶融粘度は、溶融混練が可能であれば特に制限はないが、通常１０〜１０，０００ポアズ（３００℃、剪断速度１２０ｓｅｃ−１）のものが使用され、３０〜５０００ポアズの範囲がより好ましく、特に１００〜２０００ポアズのＰＰＳ樹脂が好適である。かかるＰＰＳ樹脂は通常公知の方法即ち特公昭４５−３３６８号公報に記載される比較的分子量の小さな重合体を得る方法或は特公昭５２−１２２４０号公報や特開昭６１−７３３２号公報に記載される比較的分子量の大きな重合体を得る方法などによって製造できる。本発明において上記の様に得られたＰＰＳ樹脂を空気中加熱による架橋／高分子量化、窒素などの不活性ガス雰囲気下あるいは減圧下での熱処理、有機溶媒、熱水、酸水溶液などによる洗浄、酸無水物、アミン、イソシアネート、官能基含有ジスルフィド化合物などの官能基含有化合物による活性化など種々の処理を施した上で使用することももちろん可能である。
【００１４】
本発明において用いられる（Ｂ）水酸化マグネシウムとしては、化学式Ｍｇ（ＯＨ）２で示される無機物を８０重量％以上含む比較的純度の高い水酸化マグネシウムが挙げられ、機械的強度や溶融粘度の点から、好ましくはＭｇ（ＯＨ）２で示される無機物を８０重量％以上、ＣａＯ含量５重量％以下、塩素含量１重量％以下、より好ましくはＭｇ（ＯＨ）２を９５重量％以上含み且つ、ＣａＯ含量１重量％以下、塩素含量０．５重量％以下、更に好ましくはＭｇ（ＯＨ）２９８重量％以上含み且つ、ＣａＯ含量０．１重量％以下、塩素含量０．１重量％以下の高純度水酸化マグネシウムが適している。
【００１５】
本発明で使用される（Ｂ）水酸化マグネシウムの形状は、粒子状、フレ−ク状、繊維状いずれでもよいが、分散性などの観点から粒子状、フレ−ク状が最も好適である。また、その粒子径に関して特に限定はないが、樹脂組成物の機械的強度と溶融粘性のバランス上、レーザー回折法によって測定した平均粒子径が０．１〜１０μｍの範囲であることが好ましく、さらに好ましくは０．３〜４μｍの範囲である。
【００１６】
この（Ｂ）水酸化マグネシウムを、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリクロロシランなどのビニルシラン化合物、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシランなどのエポキシシラン化合物、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノシラン化合物、ステアリン酸、オレイン酸、モンタン酸、ステアリルアルコールなどの長鎖脂肪酸または長鎖脂肪族アルコールで表面処理して使用することは好ましく、特にエポキシシラン化合物、アミノシラン化合物で表面処理した（Ｂ）水酸化マグネシウムの適用は機械的強度の点で好適である。
【００１７】
かかる（Ｂ）水酸化マグネシウムの配合量は、（Ａ）ＰＰＳ樹脂１００重量部に対し５〜８０重量部の範囲が好ましく、より好ましくは１５〜４５重量部の範囲である。添加量が多すぎると機械的強度が低下し、少なすぎると切削加工性の改善効果が得られ難い。
【００１８】
本発明において用いられる（Ｃ）非繊維状充填材は、粒子の平均アスペクト比が５以下であることが好ましく、３以下であることがより好ましい。平均アスペクト比が大きくなると、切削加工性が低下する。
【００１９】
（Ｃ）非繊維状充填材の具体例として、ワラステナイト、ゼオライト、カオリン、マイカ、タルク、アルミナシリケートなどの珪酸塩、アルミナ、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化鉄などの金属化合物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ドロマイトなどの炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸バリウムなどの硫酸塩、ガラスビーズ、セラミックビ−ズ、窒化ホウ素、炭化珪素およびシリカなどの非繊維状充填剤が挙げられ、これらは中空であってもよく、さらにはこれら充填剤を２種類以上併用することも可能である。中でも、炭酸カルシウムが望ましい。
【００２０】
また、（Ｃ）非繊維状充填材をイソシアネート系化合物、有機シラン系化合物、有機チタネ−ト系化合物、有機ボラン系化合物、エポキシ化合物などのカップリング剤で予備処理して使用することは、より優れた機械的強度を得る意味において好ましい。
【００２１】
かかる（Ｃ）非繊維状充填材の配合量は（Ａ）ＰＰＳ樹脂１００重量部に対し５０〜１５０重量部の範囲が好ましく、より好ましくはＰＰＳ樹脂１００重量部に対して、５０〜８０重量部の範囲である。（Ｃ）非繊維状充填材が多すぎると樹脂組成物の機械的強度が低下し、少なすぎると切削加工性の改善効果が見られ難い。
【００２２】
（Ｂ）水酸化マグネシウムと（Ｃ）非繊維状充填材の比は、（Ｂ）の、（Ｂ）と（Ｃ）の合計量に対する比率が５〜６０重量％であることが望ましく、より好ましくは１５〜４５重量％である。この範囲の比率とすることで、切削加工性を向上させることができるので好ましい。
【００２３】
本発明においては、さらに、（Ｄ）ポリオレフィン系（共）重合体の配合が好ましい。（Ｄ）ポリオレフィン系（共）重合体の具体例としては、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、３−メチル−１−ブテン、３，３−ジメチル−１−ブテン、３−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、４，４−ジメチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ヘキセン、４−メチル−１−ヘキセン、５−メチル−１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、アリルシクロペンタン、アリルシクロヘキサン、３−シクロヘキシル−１−ブテン、ビニルシクロプロパン、ビニルシクロヘキサン、２−ビニルビシクロ［２，２，１］−ヘプタンなどの炭素原子を２〜２０個含むα−オレフィン類、ジシクロペンタジエン、１，４−ヘキサジエン、シクロオクタジエン、メチレンノルボルネンなどの非共役ジエン化合物、ブタジエン、イソプレンなどの共役ジエン化合物、塩化ビニル、塩化ビニリデンなどのハロゲン化ビニル化合物、アクリロニトリル、等々の不飽和単量体を重合して得られる単独重合体およびランダム、ブロック、グラフト共重合体が挙げられ、また上記不飽和単量体と上記以外の不飽和単量体、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、エタクリル酸メチル、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、エタクリル酸グリシジル、マレイン酸無水物、アクリル酸金属塩、メタクリル酸金属塩、エタクリル酸金属塩、イタコン酸金属塩などの不飽和有機酸及びその誘導体、酢酸ビニル、酪酸ビニルなどのビニルエステル、ビニルトリメチルメトキシシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランなどのビニルシラン、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルなどのビニルエーテル、スチレンなどの芳香族ビニル化合物等々とのランダム、ブロック、グラフト共重合体も適用可能である。これら（Ｄ）ポリオレフィン系（共）重合体のより具体的な例としては、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン／プロピレン共重合体、エチレン／プロピレン／ブタジエン共重合体、エチレン／酢酸ビニル共重合体、エチレン／アクリル酸エチル共重合体、エチレン／メタクリル酸エチル共重合体、エチレン／メタクリル酸ナトリウム共重合体、エチレン／メタクリル酸亜鉛共重合体、スチレン／ブタジエン共重合体、スチレン／ブタジエン／スチレン共重合体、スチレン／エチレン／ブチレン／スチレン共重合体、エチレン／アクリル酸グリシジル共重合体、エチレン／メタクリル酸グリシジル共重合体、エチレン／メタクリル酸グリシジルをグラフト共重合したアクリロニトリル／スチレン共重合体、エチレン／メタクリル酸グリシジルをグラフト共重合したポリスチレン重合体、エチレン／メタクリル酸グリシジルをグラフト共重合したポリメチルメタクリレ−ト重合体などが挙げられ、中でも高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン／プロピレン共重合体、エチレン／アクリル酸エチル共重合体、エチレン／メタクリ��酸グリシジル共重合体、エチレン／メタクリル酸グリシジルをグラフト共重合したアクリロニトリル／スチレン共重合体、エチレン／メタクリル酸エチル共重合体が特に好適である。
【００２４】
また、これら（Ｄ）ポリオレフィン系（共）重合体は、２種類以上を併用することも可能である。
【００２５】
かかる（Ｄ）ポリオレフィン系（共）重合体配合量は、（Ａ）ＰＰＳ樹脂１００重量部に対し１〜１０重量部の範囲が好ましく、より好ましくは１〜４重量部の範囲である。
【００２６】
本発明のＰＰＳ樹脂組成物には本発明の効果を損なわない範囲において、ポリアルキレンオキサイドオリゴマ系化合物、チオエーテル系化合物、エステル系化合物、有機リン化合物などの可塑剤、タルク、カオリン、有機リン化合物などの結晶核剤、ポリオレフィン系化合物、シリコーン系化合物、長鎖脂肪族エステル系化合物などの離型剤、酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、紫外線防止剤、着色剤、難燃剤、発泡剤などの通常の添加剤を添加することができる。また、本発明のＰＰＳ樹脂組成物は本発明の効果を損なわない範囲で、ポリエステル、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリチオエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリアミドエラストマ、ポリエステルエラストマ、ポリアルキレンオキサイド、等の樹脂を含んでも良い。
【００２７】
本発明のＰＰＳ樹脂組成物の調製方法は特に制限はないが、原料の混合物を単軸あるいは２軸の押出機、バンバリーミキサー、ニーダーおよびミキシングロールなど通常公知の溶融混合機に供給して２８０〜３８０℃の温度で混練する方法などを代表例として挙げることができる。原料の混合順序にも特に制限はなく、全ての原材料を配合後上記の方法により溶融混練する方法、一部の原材料を配合後上記の方法により溶融混練し、更に残りの原材料を配合し溶融混練する方法、あるいは一部の原材料を配合後単軸あるいは２軸の押出機により溶融混練中にサイドフィーダーを用いて残りの原材料を混合する方法など、いずれの方法を用いてもよい。また、少量添加剤成分については、他の成分を上記の方法などで混練しペレット化した後、成形前に添加して成形に供することももちろん可能である。
【００２８】
本発明により得られるＰＰＳ樹脂組成物は、ＰＰＳ樹脂組成物の本来有する熱安定性、溶融流動性、機械的強度、電気絶縁性、低吸水性を大きく損なうことなく、切削加工性の向上と言う従来のＰＰＳ樹脂に不足していた新たな特性が付与された樹脂組成物である。かくして得られたＰＰＳ樹脂組成物は、射出成形、押出成形、圧縮成形、吹込成形、射出圧縮成形など各種公知の成形法への適用が可能であるが、特に射出成形には好適な樹脂組成物である。
【実施例】
【００２９】
以下に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
【００３０】
実施例、比較例に示した切削加工性は以下の方法に従って測定した。
【００３１】
切削加工性：得られた組成物を、シリンダ温度３２０℃、金型温度１３０℃の条件下で射出成形し、ＩＳＯ試験片タイプＡを作成した。得られた試験片の中央部を、市販の木工加工用糸鋸を用いて切断した。５０本切断した時点の糸鋸刃の磨耗状態を観察し、ほとんど磨耗がない状態を○、磨耗が激しい状態を×とし、その中間状態を△とした。
【００３２】
また、切削時の状況として、刃の間に樹脂組成物が挟まって取れなかったり、刃の滑りが悪かったりした場合を△、そのような問題がなかった場合を○、問題がひどい場合を×とした。
【００３３】
参考例１（ＰＰＳ樹脂）
本実施例ならびに比較例で、ＰＰＳ樹脂として東レ（株）社製のＬ３３４０（ＰＰＳ−１）ならびにＬ２８４０（ＰＰＳ−２）を使用した。該ＰＰＳ樹脂の溶融粘度（３００℃、せん断速度１２０ｓｅｃ−１）はそれぞれ１７０ポイズ、４２０ポイズであった。
【００３４】
参考例２（その他の原材料）
水酸化マグネシウム：協和化学工業株式会社製ＫＩＳＵＭＡ５ＥＵ  
ガラス繊維：日本電気硝子株式会社製チョップドストランド  ＥＣＳ  ０３  Ｔ−７１７
炭酸カルシウム：丸尾カルシウム株式会社製炭酸カルシウム  スーパーＳ
オレフィン系（共）重合体：三井化学株式会社製タフマーＡ４０８５
【００３５】
実施例１〜３
（Ａ）ＰＰＳ樹脂、（Ｂ）水酸化マグネシウム、（Ｃ）炭酸カルシウムおよび（Ｄ）オレフィン系（共）重合体を表１に示す割合でドライブレンドした後、シリンダ温度を３１０℃に設定した二軸押出機により溶融混練後ペレタイズした。得られたペレットを用いて成形品を作り、切削加工性を評価した。
【００３６】
比較例１
（Ａ）ＰＰＳ樹脂、（Ｂ）水酸化マグネシウム、ガラス繊維、（Ｄ）オレフィン系（共）重合体を、表１に示す割合で用いた以外は、実施例１〜３と同等である。
【００３７】
【表１】
2008081580.tif 000004