JP2863019B2

JP2863019B2 - ランプリフレクター

Info

Publication number: JP2863019B2
Application number: JP3038511A
Authority: JP
Inventors: 幹夫仲井
Original assignee: Polyplastics Co Ltd
Current assignee: Polyplastics Co Ltd
Priority date: 1991-03-05
Filing date: 1991-03-05
Publication date: 1999-03-03
Anticipated expiration: 2014-03-03
Also published as: IE920629A1; ES2107501T3; US5223564A; EP0502676A1; DE69222205T2; EP0502676B1; JPH0570688A; DE69222205D1; GR3025551T3; DK0502676T3

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は特定の強化ポリアリーレ
ンサルファイド樹脂組成物から成形したランプリフレク
ターに関する。更に詳しくは、本発明は特に成形品の表
面が良好で表面光沢に優れ、なおかつ耐熱性、成形性に
優れ、更に機械的物性にも優れたポリアリーレンサルフ
ァイド樹脂組成物からなり、特に自動車、電気・電子機
器、その他、耐熱性、機械的物性と表面平滑性の要求さ
れるランプリフレクターに関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
電気・電子機器部品材料、自動車機器部品材料、化学機
器部品材料には、高い耐熱性でかつ耐化学薬品性を有
し、なおかつ難燃性の熱可塑性樹脂が要求されてきてい
る。ポリフェニレンサルファイド（PPS)樹脂に代表され
るポリアリーレンサルファイド樹脂は、この要求に応え
る樹脂の一つであり、需要を伸ばしている。しかし、こ
の樹脂はやや高価であり、単独では脆弱であるため、ガ
ラス繊維、炭素繊維等の繊維状の強化剤またはその他の
充填剤を配合し、機械的物性などを改善することが広く
行われている。しかしながら、このような一般の無機充
填剤、特に機械的強度に著しい改善効果が見られるガラ
ス繊維や炭素繊維等の繊維状強化剤の配合は、流動性を
悪化させるとともに、特に成形品表面の平滑性が非常に
悪くなり、表面光沢が悪化するという大きな欠点を有す
る。そこでポリアリーレンサルファイド樹脂の成形性や
機械的強度の補強効果に優れ、しかも成形品表面の平滑
性や光沢等の優れたランプリフレクターに適した強化樹
脂組成物が強く要望されているが、いまだにその目的を
充分満足するものは得られていないのが実情である。本
発明は、かかる問題点に鑑み、成形性が優れ、優れた機
械的物性と耐熱性を有し、しかも特に光り反射を目的と
した場合の表面が平滑で光沢が優れた強化ポリアリーレ
ンサルファイド樹脂材料からなるランプリフレクターを
提供することを目的としたものである。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明者は上記の課題を
解決すべく研究した結果、従来のポリアリーレンサルフ
ァイド樹脂を主成分とし、ガラス繊維、炭素繊維等を使
用した繊維強化組成物による成形品の表面状態が悪いの
は、強化剤として使用する繊維状物質に原因があること
を見出し、かかる表面粗化を生じることなく、しかも強
化効果を有する繊維状物質について広く探索検討した結
果、以下に示す特定の鉱物繊維又はセラミック繊維が極
めて有効であることを発見し、本発明を完成したもので
ある。即ち本発明は (A) ポリアリーレンサルファイド樹脂 100重量部に、 (B) 化学組成が酸化物換算でSiO₂ 35 〜50重量％、Al₂O
₃８〜20重量％、CaO10〜40重量％、MgO ３〜20重量％
よりなる鉱物繊維又はセラミック繊維を１〜200 重量部配合して成る強化ポリアリーレンサルファイド樹脂組成
物から成形したランプリフレクターに関するものであ
る。

【０００４】本発明の組成物における(A) 成分としての
ポリアリーレンサルファイド樹脂は、主として繰り返し
単位-(-Ar-S-)-（但しArはアリーレン基）で構成された
ものである。アリーレン基(-Ar-)としては、例えば、ｐ
−フェニレン基、ｍ−フェニレン基、ｏ−フェニレン
基、置換フェニレン基（但し置換基はアルキル基、好ま
しくはC₁〜C₅のアルキル基、又はフェニレン基）、p,p'
−ジフェニレンスルフォン基、p,p'−ビフェニレン基、
p,p'−ジフェニレンエーテル基、p,p'−ジフェニレンカ
ルボニル基、ナフタレン基などが使用できる。この場
合、前記のアリーレン基から構成されるアリーレンサル
ファイド基の中で、同一の繰り返し単位を用いたポリマ
ー、即ちホモポリマーを用いることができ、又組成物の
加工性という点から、異種繰り返し単位を含んだコポリ
マーが好ましい場合もある。ホモポリマーとしては、ア
リーレン基としてｐ−フェニレン基を用いた、ｐ−フェ
ニレンサルファイド基を繰り返し単位とする実質上線状
のものが特に好ましく用いられる。又、コポリマーとし
ては、前記のアリーレン基からなるアリーレンサルファ
イド基の中で、相異なる２種以上の組み合わせが使用で
きるが、中でもｐ−フェニレンサルファイド基を主と
し、ｍ−フェニレンサルファイド基を含む組み合わせが
特に好ましく用いられる。この中でｐ−フェニレンサル
ファイド基を60モル％以上、より好ましくは70モル％以
上含む実質上線状のものが耐熱性、成形性、機械的特性
等の物性上の点から適当である。この場合、成分の繰り
返し単位がランダム状のものより、ブロック状に含まれ
ているもの（例えば特開昭61−14228 号公報に記載のも
の）が、加工性が良く且つ、耐熱性、機械的物性も優れ
ており、好ましく使用できる。本発明に使用する(A) 成
分としてのポリアリーレンサルファイド樹脂は、比較的
低分子量の線状ポリマーを酸化架橋又は熱架橋により溶
融粘度を上昇させ、成形加工性を改良したポリマーも使
用できるが、２官能性モノマーから縮重合によって得ら
れる実質的に線状構造の高分子量ポリマーを使用するこ
ともできる。得られる成形物の物性は後者の実質的に線
状構造ポリマーのほうが高く好ましい場合が多い。又、
本発明のポリアリーレンサルファイド樹脂としては、前
記のポリマーの他に、モノマーの一部分として３個以上
の官能基を有するモノマーを混合使用して重合した架橋
ポリアリーレンサルファイド樹脂、又はこれを前記の線
状ポリマーにブレンドした配合樹脂も用いることができ
好適である。

【０００５】次に本発明に於て(B) 成分として用いる強
化剤は、化学的構成成分が酸化物として示した場合、Si
O₂ 35 〜50重量％、Al₂O₃８〜20重量％、CaO 10〜40重
量％、MgO ３〜20重量％より成る鉱物繊維又はセラミッ
ク繊維であり、更にFeO を10重量％以下で、又、TiO₂、
MnO 、Na₂O、K₂O 等の成分を夫々３重量％以下で含有し
ていてもよい。本発明はかかる化学組成より成る鉱物繊
維又はセラミック繊維を配合することによって、本発明
の目的とするランプリフレクターの機械的物性に対する
強化効果を充分発揮し、しかも一般に使用されているガ
ラス繊維、炭素繊維等の繊維状強化剤に比し、特にその
表面状態を著しく改善したランプリフレクターを得るに
至ったのである。強化剤としての成分含量が上記本発明
の範囲を外れると機械的物性や成形品の表面状態等の少
くとも何れかが悪化し好ましくない。例えばSiO₂含量が
50重量％を越えると一般のガラス繊維に近似し、成形品
とした場合の表面状態を悪化させ、又、35重量％未満で
あると機械的物性に対する補強効果が減退する傾向にあ
る。又、Al₂O₃、CaO 、MgO についてもその含量が過大
又は過少であると機械的物性に対する強化効果が減退
し、或いは成形品の表面状態に対する効果も充分でな
く、又、調製時の取扱い、成形性、耐熱性等にも好まし
くない場合が生じる。又、本発明において(B) 成分の鉱
物繊維又はセラミック繊維は平均繊維径が２〜10μm 、
平均繊維長50〜800 μm の範囲が好ましく、特に好まし
くは平均径４〜８μm 、平均繊維長150 〜800 μm であ
る。繊維径が小なるものはその製造が困難となり、過大
であると機械的物性に関する補強効果が減退する。又、
繊維長が過少であるとこれ又補強効果を減退し、過大で
あると組成物の流動性を阻害し成形加工性の見地から好
ましくなく、又、ランプリフレクターの表面状態も充分
でなくなる。本発明の(B) 成分として用いる繊維状強化
剤は特定の天然の岩石、例えば玄武岩等の火成岩等や、
製鉄等の際に副生する高炉スラグを溶融して加工精製
し、紡糸して、所望の繊維径に繊維化することにより上
記の化学成分を含有する繊維として調製される。これ
は、次いで適当な破砕機又は切断機で破砕又は切断し、
一部粉状のものを含んだまま使用しても良く、又、必要
ならば切断後、これを分級して適当な繊維長のものを選
択使用してもよい。かかる(B) 成分としの鉱物繊維又は
セラミック繊維は市販品から入手することもできる（例
えば、ROCKWOOL LAPINUS社製、商品名「LAPINUS ROCKFI
L 」、或いは新日本製鉄（株）製、商品名「エスファイ
バーFF」等) 。本発明に於て使用する(B) 成分の強化剤
は、そのまま使用してもよいが、公知の表面処理剤例え
ば有機シラン系化合物、有機ボラン系化合物、エポキシ
系化合物、有機チタネート系化合物、イソシアネート系
化合物等のカップリング剤等で表面処理又収束処理して
使用してもよく、又組成物の調製の際同時に添加しても
よい。特にアミノアルコキシシラン、エポキシアルコキ
シシラン、ビニルアルコキシシラン、メルカプトアルコ
キシシラン等による表面処理、又は添加は機械的物性に
対し有効である。又、(B) 成分の強化剤は組成物調製時
の毛羽立ち、飛散等を防ぐため他の適当な有機物質を用
いて収束したものを用いてもよい。本発明において(B)
成分の含有量は、ポリアリーレンサルファイド樹脂100
重量部に対し１〜200 重量部、好ましくは５〜150 重量
部である。(B) 成分の配合量が過少の場合は機械的物性
に対する補強効果が充分でなく、又、過大になると成形
性が悪化し、且つランプリフレクターとしての表面状態
も悪化して本発明の目的を達成し難く好ましくない。
尚、本発明の組成物は特に本発明の目的を阻害しなけれ
ば(B) 成分以外の繊維状強化剤の併用を妨げるものでは
なく、例えば弗素樹脂繊維、芳香族ポリアミド繊維の如
き高融点の有機高分子繊維やチタン酸カリ繊維等の少量
の併用は可能である。併し、通常、ポリアリーレンサル
ファイド樹脂の強化剤として広く使用されているガラス
繊維や炭素繊維の併用は前述の如くランプリフレクター
としての表面状態を著しく悪化させる作用を有し、本発
明の目的に支障を生じるため併用しないことが望まし
く、仮に併用するとしても、極めて僅少、例えば(B) 成
分である鉱物繊維又はセラミック繊維の1/5 以下に限定
すべきである。

【０００６】次に本発明のランプリフレクターに用いる
組成物は特に必須とされるものではないが、上記(B) 成
分と共に更に(C) 成分として粉粒状（中空状も含む）又
は板状の充填剤を配合することが出来る、かかる充填剤
(C) は特に成形時の収縮率の異方性をなくし、そり変形
を抑制し寸法精度を改善する上で、又、電気的性質や耐
熱性を改善する上で、(B) 成分と併用することが好まし
い。これは目的に応じて粉状、粒状、球状、中空状又は
板状のうち任意のものが併用され、２種以上であっても
よい。かかる充填剤(C) の併用は成形品としてその表面
状態をあまり阻害することがなく、目的とする成形品に
上記の如く物性のバランスをはかる上で有効である。か
かる(C) 成分の例をあげると、粉粒状充填剤としては、
溶融シリカ、石英粉末、ガラスビーズ、ガラス粉、硅酸
カルシウム、硅酸アルミニウム、カオリン、タルク、ク
レー、硅藻土、ウォラストナイトの如き硅酸塩、酸化
鉄、酸化チタン、アルミナの如き金属の酸化物、炭酸カ
ルシウム、炭酸マグネシウムの如き金属の炭酸塩、硫酸
カルシウム、硫酸バリウムの如き金属の硫酸塩、その他
炭化硅素、窒化硅素、窒化硼素、(B) 成分と同質の、又
は他のSiO₂-Al₂O₃系の粉粒体等が挙げられる。板状充填
剤としては、マイカ、ガラスフレーク、タルク等が挙げ
られる。又、中空状充填剤としては、シラスバルーン、
金属バルーン、ガラスバルーン、SiO₂- Al₂O₃系中空粒
子等が挙げられる。かかる充填剤(C) は平均粒径が、一
般の粉粒状物の場合は20μm 以下、好ましくは10μm 以
下、球状物又は平板状物の場合は50μm 以下、好ましく
は40μm 以下である、充填剤(C) はその形状により上記
の限度を越えると成形品の表面状態を阻害する傾向にあ
り、本発明の目的とする成形品の表面状態からみて好ま
しくない。又、充填剤(C) の配合量はポリアリーレンサ
ルファイド樹脂100 重量部に対し、150 重量部以下、好
ましくは 130重量部以下であり、又、(B) 成分との和が
ポリアリーレンサルファイド樹脂100 重量部に対し250
重量部以下好ましくは200重量部以下である。(C) 成
分、或いは(B) 成分と(C) 成分の和が過大であると成形
性に問題を生じ成形品の表面状態の点でも好ましくな
い。かかる充填剤(C) もそのまま使用してもよいが、
(B) 成分と同様にカップリング剤により表面処理、又は
他の有機物質により収束して使用してもよい。

【０００７】本発明のランプリフレクター用組成物には
その目的を逸脱しない範囲で、他の熱可塑性樹脂、例え
ばポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂等のビ
ニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹
脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエ
ステル系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリスルホン系樹
脂、エポキシ樹脂、天然ゴム、合成ゴム等を補助的に少
量配合することも出来る。又、難燃剤、酸化防止剤、紫
外線防止剤、滑剤、離型剤、核剤、発泡剤、架橋剤、着
色剤等の添加剤を必要に応じ加えても差し支えない。

【０００８】本発明の組成物の調製法は種々の公知の方
法で溶融混練して調製することが出来る。例えば所要の
成分を予めタンブラー又はヘンシェルミキサーの如き混
合機で均一に混合し、これを一軸又は二軸の押出機に供
給し、溶融混練してペレットとしこれを成形に供するの
が一般的である。又ペレット化に際し、押出機で一旦溶
融した(A) 成分に(B) 成分及び必要に応じ(C) 成分を加
えてもよく、この方法によれば繊維状物の破損を防ぐ上
で有効である。又、必要成分を混合後、直接成形機に供
給し、溶融混練後そのままランプリフレクターに成形し
てもよいが、一般には上記調製した組成物ペレットを射
出成形等により成形してランプリフレクターとする。

【０００９】

【発明の効果】上記説明及び実施例に示す如く、本発明
の組成物は優れた成形性、耐熱性、機械的物性を有し、
ポリアリーレンサルファイド樹脂の繊維状強化剤として
公知のガラス繊維や炭素繊維を配合した組成物に比べて
特にランプリフレクターとした場合の平滑性、光沢等表
面状態が著しく改善され、外観良好でかかる性状の要求
される各種機器材料における光反射等を目的とする機器
部品等に好適に使用される。又、かかる表面状態はその
成形品に塗装やスパッタリング、メッキ、真空蒸着、イ
オンプレーティング等、表面に薄膜を被覆加工してラン
プリフレクターとして用いる場合にも、平滑な表面状態
を得るのに有効である。

【００１０】

【実施例】以下実施例により本発明を更に具体的に説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【００１１】実施例１〜12、比較例１〜９ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS) に、表１に示す
如き本発明の強化剤(B) 及び比較のため(B')を、場合に
より粉粒状又は板状充填剤(C) を加え、ブレンダーでよ
く混合し、これをシリンダー温度 310℃の押出機で溶融
混練し、ポリフェニレンサルファイド樹脂組成物のペレ
ットをつくった。次いで、射出成形機でシリンダー温度
320℃、金型温度 150℃で試験片を成形し、物性値（引
張強伸度、曲げ特性）を測定した。また、ランプリフレ
クターとしての表面の平滑性、反射性を測定するため
に、射出成形機を用いてシリンダー温度 320℃、金型温
度 150℃で120mm ×120mm ×３mmの平板を成形し、写像
性測定器（スガ試験機製）を使用して、反射光の鮮明度
を測定した。即ち、光を45°の角度で試料成形板に入射
し、45°の反射光を、巾1.0mm の光学くしを通過させ、
光学くしの透過光の明部最大値Ｍと暗部の最小値ｍを受
光器により計測し、次式により像鮮明度（％）を求め
た。

【００１２】（光源；タングステンフィラメント、光波
長：400〜700nm ）

【００１３】

【数１】

【００１４】この値が大きければ鮮明度が高く、試料板
が平滑であることを示し、小さければ“ボケ”または
“歪み”を生じ、試料板表面が粗いことを示す。

【００１５】結果を表２及び表３に示す。

【００１６】

【表１】

【００１７】

【表２】

【００１８】

【表３】

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】 (A) ポリアリーレンサルファイド樹脂 100重量部に、 (B) 化学組成が酸化物換算でSiO₂ 35 〜50重量％、Al₂O
₃８〜20重量％、CaO10〜40重量％、MgO ３〜20重量％
よりなる鉱物繊維又はセラミック繊維を１〜200 重量部
配合して成る強化ポリアリーレンサルファイド樹脂組成
物から成形したランプリフレクター。
【請求項２】(B) 成分の鉱物繊維又はセラミック繊維が
平均径２〜10μm 、平均繊維長50〜800 μm のものであ
る請求項１記載のランプリフレクター。
【請求項３】更に(C）粉粒状及び又は板状充填剤を１〜
150 重量部配合して成る組成物から成形した請求項１又
は２記載のランプリフレクター。