71●ＰＰＳ良接着グレードＰ−60−12の開発
四日市研究所 ＳＰ分野 ＰＰＳグループ

1．はじめに宗藤 俊彦
高野健

2．良接着グレード

PPSは、200〜240℃環境での長期使用に耐える耐熱〔1〕接着性の改良性を有し、また高い耐薬品性、自己難燃性、優れた機械特性を有している。更に、これらの優れた特性に加ＰＰＳは、ふっ素樹脂に匹敵する耐薬品性を有する
反面種々の接着剤との接着性が劣る。

えてスーパーエンプラのなかでは比較的低価格であ

一般に、接着強度を向上させるためには、基材表面り、コストパフォーマンスにも優れるため、金属代替における接着剤とのヌレ性を向上させることが重要でや熱硬化性樹脂代替用途を中心に着実に需要を伸ばしある。更に、接着剤との化学的な結合及び物理的な結ている。

合を付与することが重要なファクターである。２）1)

近年、自動車エンジンルーム内の高密度化による温度上昇のため、従来使用されてきたナイロン、ＰＢＴ

そこで、接着性に係わる要因を解析し、接着性の改良を行った。（表１）では耐熱不足となりＰＰＳでの開発テーマが増加している。しかし、エンジンルーム内でナイロン、ＰＢＴ

表１

接着性向上の手法が使用されている部品の多くは、エポキシ接着剤との・基材表面のヌレ性向上
・化学的な結合化学結合水素結合静電気力・物理的な結合アンカー効果

接着性が要求される場合が多い。また、昨今のハイブ
リット車、燃料電池車の開発に伴い、パワーモジュー
ル等電気・電子分野で開発された電子制御部品（ＩＣ等のエポキシ封止が必須となる）が応用されようとしており、従来のＰＰＳの特性に加え、耐熱性と接着性を合わせ持つ新規グレードの要求が強い。
（図１）
そこで、ＰＢＴ同等の接着性を付与したグレード「サスティール〔2〕Ｐ−60−12の特性Ｐ−60−12」を開発したのでその特徴について紹介する。

Ｐ−60−12は、従来のＰＰＳとほぼ同等の機械的特性、耐熱性を有する。（表２）耐熱性は、その指標である長期耐熱温度において、ＰＢＴと比較して大幅に上回る耐熱性を示す。また、成形性は、従来のＰＰＳと同じ成形温度・ほぼ同じ射出成形条件で加工できエポキシ接着性（MPa）9る。

PBT
PA66

ここで、当社の成形性の指標であるバーフロー流動

6

良接着グレードの目標長を表２に示す。この値からＰ−60−12は、従来のＰＰＳより良好な流動性を有する。

従来のPPS3〔3〕エポキシ接着性
エポキシ接着性は、封止用２液型エポキシ系接着剤を使用し、図２に示す剪断引張強度測定法により評価

0050

100

150200材料の長期耐熱性（℃）

250を行った。
Ｐ−60−12のエポキシ接着強度は、23℃において従来のＰＰＳと比較し、約２倍の接着強度を示す。また、

図１

良接着グレードの目標

従来のＰＰＳは、エポキシ接着剤とＰＰＳ母材との界（ 71 ）

72

TOSOH Research ＆ Technology Review Vol.47（2003）

表２

良接着グレード「サスティールP−60−12」の特性

試験方法
ASTM
比 重D792
引張強さ
D638
引張伸び
D638
引張ウエルド強さ
D638
曲げ強度
D790
曲げ弾性率
D790
アイゾット衝撃値（ノッチ付） D256
長期耐熱温度東ソー法
バーフロー流動長注1）
東ソー法
接着強度注2）（23℃）
東ソー法（150℃）
東ソー法
項目

単位

−
MPa％
MPa
MPa
GPa
J/m℃mmMPa
MPa

良接着グレード
P−60−121.81
118
0.7
35216
17.6
65200
150
7.2（材料破壊）
5.9（材料破壊）

従来のPPS
G−10−121.95
116
0.6
39221
20.0
64＞220125
3.7（界面剥離）
3.7（界面剥離）

PBT
ガラス繊維30％
1.62
118
3.0
−186
7.9
98
115
−7.3（材料破壊）
3.5（界面剥離）

注1）金型形状；1mm厚×10mm幅バーフロー金型
成形条件；シリンダ温度310℃，金型温度130℃，射出圧力177MPa
注2）引張剪断接着強度
接着剤；封止用2液型エポキシ系接着剤

面剥離であったがＰ−60−12は、ＰＰＳ母材の材料破壊であり、ＰＢＴとほぼ同等の接着強度が得られた。

3.2

（図４）

12.7

更に、150℃においてもＰＢＴの２倍近い接着強度を示し、常温との比較において接着強度の保持率は、12770％以上であった。
被接着材料〔4〕耐久試験後のエポキシ接着強度
自動車部品は、温度、湿度等特に過酷な条件下で使用される。そこで、図５に150℃の熱老化試験での接着強度を記す。ＰＢＴは、1000時間後に接着強度が大10幅に低下するがＰ−60−12は、熱老化試験後も接着強接着剤度の低下はみられなかった。次に、85℃、85ＲＨ％の高温高湿条件下での接着強度試験を実施した。結果を0.08

図６に記す。Ｐ−60−12は、熱老化試験の結果と同様に高温高湿下においても接着強度の低下はみられなかった。
以上よりＰ−60−12の接着性は、耐久性においても優れることが示された。
単位：mm〔5〕用 途 例
図２

接着強度の測定法

界面剥離

Ｐ−60−12は、上記のエポキシ接着性及び耐久性試

凝集破壊

図３

剪断引張試験における試験片の破壊形態（ 72 ）

材料破壊

東ソー研究・技術報告 第47巻（2003）73

験の結果が認められ、現在エンジンコントロールユニ
10ットのケース（写真１）、車載用フィルムコンデンサ

エポキシ接着強度（MPa）

23℃ーケース（写真２）等に採用されている。

150℃

8

また、近年省エネルギー、環境対応の観点からハイブリット車、燃料電池車が市場に投入されておりこれ6らの部品についても本グレードを用い開発が進んでい4る。ハイブリット車用の部品としては、大型コンデンサーケース、インテリジェントパワーモジュールケー

2ス等の電装部品である。他の自動車部品用途としては、
各種パワーモジュールケース、電子制御ユニットケー

0P−60−12G−10−12

PBTス等の電装部品に用いられている。更に、家電・重電用部品としては、インバータ用パワーモジュールケー

図４接着強度ス等がある。３)，４)

10エポキシ接着強度（MPa）

初期値
耐久試験後

86420P−60−12

図５G−10−12PBT

接着強度の耐久性（高温条件）
150℃×1000時間

写真１エンジンコントロールユニットのケース

10エポキシ接着強度（MPa）

初期値
耐久試験後

86420P−60−12

図６G−10−12PBT

写真２

接着強度の耐久性（高温高湿条件）
85℃×85％×1000時間（ 73 ）

車載用フィルムコンデンサーケース

74

TOSOH Research ＆ Technology Review Vol.47（2003）

3．おわりにＰＰＳの接着性を改良したグレード「サスティール
Ｐ−60−12」は、ＰＰＳの特徴である耐熱性、耐薬品性を維持し従来のＰＰＳに対しエポキシ接着性が高く評価され種々の部品での検討が現在進んでいる。今後も本グレードの特長を生かした用途開発をユーザーとともに取り組んでいきたい。また、ユーザーのニーズを汲み上げ本グレードのブラシュアップ、更には本技術を応用した新たなグレード開発を進めて行く所存である。

参考文献
１）山縣、石川、プラスチックス、53（１）、47（2002）
２）柴崎一郎、接着百科（上）、１（1975）
３）カーエレクトロニクスサブシステム（1989）
４）プラスチックス、53（４）、47（2002）（ 74 ）