JP3596214B2

JP3596214B2 - 射出溶着用樹脂組成物

Info

Publication number: JP3596214B2
Application number: JP3798697A
Authority: JP
Inventors: 敦石王; 晃下山; 和彦小林
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1997-02-21
Filing date: 1997-02-21
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2017-02-21
Also published as: JPH10237305A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐熱性、成形性品表面外観、寸法安定性、射出溶着性が均衡して優れた射出溶着用樹脂組成物に関し、更には溶融成形時に、同時または順次に２つ以上の成形品を射出溶着して得られる中空成形体などに適した樹脂組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ナイロン樹脂は、その優れた射出成形性、耐熱性、強靱性、耐オイル・ガソリン性、耐磨耗性などを利して、自動車、機械部品の分野で射出成形品として広範に利用されている。上記分野でのナイロン樹脂の開発経緯は基本的には金属材料からの代替が主体であり、軽量化、防錆化などの利点の多い部品から実用化が進んできた。更に最近はナイロン樹脂材料の高性能化および成形加工技術の進展に伴って、大型且つ複雑形状で、従来技術では樹脂化が困難とされてきた部品へのナイロン樹脂の適用が検討されるようになっている。このような難度の高い部品を樹脂化するためには射出成形や押し出し成形、ブロー成形などの単独成形技術だけでは不十分で、切削、接着、溶着などの後加工技術を組み合わせることが必要となる。しかし、従来のナイロン樹脂材料の設計はかかる後加工への適用性まで考慮したものとは言えず、たとえば２つ以上のパーツからなるガラス繊維強化ナイロン樹脂成形品を射出溶着法などによって溶着して用いる場合には特に部品が大型の場合、吸水による寸法変化に起因する溶着部分の強度低下などのために使用が制限されるのが現状であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した従来のナイロン樹脂における問題点であった寸法精度、吸水性、射出溶着性の改良を課題とし、更に成形性、耐熱性、強靱性、耐オイル・ガソリン性、耐磨耗性、成形品表面平滑性などの特性にも均衡して優れた射出溶着に適した樹脂組成物を得ることを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明者らは上記の課題を解決すべく検討した結果、マトリクス樹脂成分としてポリフェニレンスルフィド（以下ＰＰＳと略す）とナイロン樹脂からなるアロイ組成物を用いることにより目的が達成されることを見出し本発明に到達した。即ち本発明は、
１．「樹脂組成物からなる成形品にさらに樹脂組成物を射出溶着して射出溶着成形体を製造する射出溶着法に用いる、成形品側または溶着する側の射出溶着用樹脂組成物であって、（Ａ）（ａ）ポリフェニレンスルフィド樹脂２０〜１００重量％および（ｂ）ナイロン樹脂８０〜０重量％からなるマトリクス樹脂１００重量部ならびに（Ｂ）ガラス繊維１０〜１５０重量部を含有する射出溶着用樹脂組成物。」
２．「ガラス繊維の平均繊維径が５〜１５μｍである前記の射出溶着用樹脂組成物。」
３．「（ａ）成分のポリフェニレンスルフィド樹脂が灰分量０．４重量％以下のものである前記いずれかの射出溶着用樹脂組成物。」
４．「（ａ）成分のポリフェニレンスルフィド樹脂が３５０℃、１時間の空気中熱処理時の加熱減量が０．４重量％以下のものである前記いずれかの射出溶着用樹脂組成物。」
５．「樹脂マトリクス中に占めるポリフェニレンスルフィドの割合が４０〜１００重量％の範囲である前記いずれかの射出溶着用樹脂組成物。」
６．「ナイロン樹脂が融点２００℃以上のナイロン樹脂の中から選ばれた少なくとも１種である前記いずれかの射出溶着用樹脂組成物。」
７．「ナイロン樹脂がナイロン６６、ナイロン６およびそれらを主成分とする共重合ナイロンの中から選ばれた少なくとも１種である前記いずれかの射出溶着用樹脂組成物。」
８．「ナイロン樹脂がヘキサメチレンテレフタラミ単位を含む共重合ナイロン樹脂の中から選ばれた少なくとも１種である前記いずれかの射出溶着用樹脂組成物。」
９．「（Ａ）（ａ）ポリフェニレンスルフィド樹脂２０〜１００重量％および（ｂ）ナイロン樹脂８０〜０重量％からなるマトリクス樹脂１００重量部に対して、（Ｂ）ガラス繊維１０〜１５０重量部を溶融混練することを特徴とする前記いずれかの射出溶着用樹脂組成物の製造方法。」
１０．「溶融混練されるガラス繊維の平均繊維径が５〜１５μｍである前記の射出溶着用樹脂組成物の製造方法。」
１１．「前記いずれかの射出溶着用樹脂組成物の成形品に対して、前記の射出溶着用樹脂組成物を射出溶着することを特徴とする射出溶着成形体の製造方法。」
１２．「前記いずれかの振動溶着用樹脂組成物の成形品に対して、前記の射出溶着用樹脂組成物を射出溶着した射出溶着成形体。」
を提供するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。本発明において「重量」とは「質量」を意味する。
【０００６】
本発明で使用するポリフェニレンスルフィド樹脂とは、下記構造式で示される繰り返し単位を
【化１】

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、下記の構造式を有する繰り返し単位等で構成することが可能である。
【０００７】
【化２】

本発明で用いられる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５〜２，０００Ｐａ・ｓ（３２０℃、剪断速度１，０００ｓｅｃ−１）のものが使用され、１０〜２００Ｐａ・ｓの範囲がより好ましい。
【０００８】
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。
【０００９】
ＰＰＳ樹脂の加熱による架橋／高分子量化する場合の具体的方法としては、空気、酸素などの酸化性ガス雰囲気下あるいは前記酸化性ガスと窒素、アルゴンなどの不活性ガスとの混合ガス雰囲気下で、加熱容器中で所定の温度において希望する溶融粘度が得られるまで加熱を行う方法が例示できる。加熱処理温度は通常、１７０〜２８０℃が選択され、好ましくは２００〜２７０℃であり、時間は通常の０．５〜１００時間が選択され、好ましくは２〜５０時間であるが、この両者をコントロールすることにより目標とする粘度レベルを得ることができる。加熱処理の装置は通常の熱風乾燥機でもまた回転式あるいは撹拌翼付の加熱装置であってもよいが、効率よくしかもより均一に処理する場合は回転式あるいは撹拌翼付の加熱装置を用いるのがより好ましい。
【００１０】
ＰＰＳ樹脂を窒素などの不活性ガス雰囲気下あるいは減圧下で熱処理する場合の具体的方法としては、窒素などの不活性ガス雰囲気下あるいは減圧下で、加熱処理温度１５０〜２８０℃、好ましくは２００〜２７０℃、加熱時間は０．５〜１００時間、好ましくは２〜５０時間加熱処理する方法が例示できる。加熱処理の装置は通常の熱風乾燥機でもまた回転式あるいは撹拌翼付の加熱装置であってもよいが、効率よくしかもより均一に処理する場合は回転式あるいは撹拌翼付の加熱装置を用いるのがより好ましい。
【００１１】
ＰＰＳ樹脂を有機溶媒で洗浄する場合の具体的方法としては以下の方法が例示できる。すなわち、洗浄に用いる有機溶媒としては、ＰＰＳ樹脂を分解する作用などを有しないものであれば特に制限はないが、例えばＮ−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどの含窒素極性溶媒、ジメチルスルホキシド、ジメチルスルホンなどのスルホキシド・スルホン系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、アセトフェノンなどのケトン系溶媒、ジメチルエーテル、ジプロピルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒、クロロホルム、塩化メチレン、トリクロロエチレン、２塩化エチレン、ジクロルエタン、テトラクロルエタン、クロルベンゼンなどのハロゲン系溶媒、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、フェノール、クレゾール、ポリエチレングリコールなどのアルコール・フェノール系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒などがあげられる。これらの有機溶媒のなかでＮ−メチルピロリドン、アセトン、ジメチルホルムアミド、クロロホルムなどの使用が好ましい。また、これらの有機溶媒は、１種類または２種類以上の混合で使用される。有機溶媒による洗浄の方法としては、有機溶媒中にＰＰＳ樹脂を浸漬せしめるなどの方法があり、必要により適宜撹拌または加熱することも可能である。有機溶媒でＰＰＳ樹脂を洗浄する際の洗浄温度については特に制限はなく、常温〜３００℃程度の任意の温度が選択できる。洗浄温度が高くなるほど洗浄効率が高くなる傾向があるが、通常は常温〜１５０℃の洗浄温度で十分効果が得られる。
【００１２】
また有機溶媒洗浄を施されたＰＰＳ樹脂は残留している有機溶媒を除去するため、水または温水で数回洗浄することが好ましい。
【００１３】
ＰＰＳ樹脂を熱水で処理する場合の具体的方法としては以下の方法が例示できる。すなわち熱水洗浄によるＰＰＳ樹脂の好ましい化学的変性の効果を発現するため、使用する水は蒸留水あるいは脱イオン水であることが好ましい。熱水処理の操作は、通常、所定量の水に所定量のＰＰＳ樹脂を投入し、常圧で或いは圧力容器内で加熱、撹拌することにより行われる。ＰＰＳ樹脂と水との割合は、水の多いほうが好ましいが、通常、水１リットルに対し、ＰＰＳ樹脂２００ｇ以下の浴比が選択される。
【００１４】
ＰＰＳ樹脂を酸処理する場合の具体的方法としては以下の方法が例示できる。すなわち、酸または酸の水溶液にＰＰＳ樹脂を浸漬せしめるなどの方法があり、必要により適宜撹拌または加熱することも可能である。用いられる酸はＰＰＳを分解する作用を有しないものであれば特に制限はなく、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸などの脂肪族飽和モノカルボン酸、クロロ酢酸、ジクロロ酢酸などのハロ置換脂肪族飽和カルボン酸、アクリル酸、クロトン酸などの脂肪族不飽和モノカルボン酸、安息香酸、サリチル酸などの芳香族カルボン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、フタル酸、フマル酸などのジカルボン酸、硫酸、リン酸、塩酸、炭酸、珪酸などの無機酸性化合物などがあげられる。中でも酢酸、塩酸がより好ましく用いられる。酸処理を施されたＰＰＳ樹脂は残留している酸または塩などを除去するため、水または温水で数回洗浄することが好ましい。また洗浄に用いる水は、酸処理によるＰＰＳ樹脂の好ましい化学的変性の効果を損なわない意味で蒸留水、脱イオン水であることが好ましい。
【００１５】
上記例示の後処理のいくつかを用いて製造されるＰＰＳの内、特に灰分量０．４重量％以下のＰＰＳ、あるいは３５０℃、１時間の空気中熱処理時の加熱減量が０．４重量％以下のＰＰＳが本発明においてはナイロン樹脂とのアロイ化の際に良好な混和性を示すので好ましい。また、酸無水物による後処理なども本発明においては好ましい態様の一つである。なお、全灰分量は１５０℃で１時間乾燥した樹脂５ｇをるつぼに入れ、５４０℃、６時間燃焼させた残渣重量を測定し、乾燥後の樹脂（５ｇ）に対する残渣重量の割合を算出したものである。
【００１６】
本発明で用いられる（ｂ）成分のナイロン樹脂は必須成分ではない。ナイロン樹脂とはアミノ酸、ラクタムあるいはジアミンとジカルボン酸を主たる構成成分とするポリアミドである。その主要構成成分の代表例としては、６ーアミノカプロン酸、１１ーアミノウンデカン酸、１２ーアミノドデカン酸、パラアミノメチル安息香酸などのアミノ酸、εーアミノカプロラクタム、ωーラウロラクタムなどのラクタム、テトラメチレンジアミン、ヘキサメレンジアミン、２ーメチルペンタメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、２，２，４ー／２，４，４ートリメチルヘキサメチレンジアミン、５ーメチルノナメチレンジアミン、メタキシレンジアミン、パラキシリレンジアミン、１，３ービス（アミノメチル）シクロヘキサン、１，４ービス（アミノメチル）シクロヘキサン、１ーアミノー３ーアミノメチルー３，５，５ートリメチルシクロヘキサン、ビス（４ーアミノシクロヘキシル）メタン、ビス（３ーメチルー４ーアミノシクロヘキシル）メタン、２，２ービス（４ーアミノシクロヘキシル）プロパン、ビス（アミノプロピル）ピペラジン、アミノエチルピペラジンなどの脂肪族、脂環族、芳香族のジアミン、およびアジピン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、テレフタル酸、イソフタル酸、２ークロロテレフタル酸、２ーメチルテレフタル酸、５ーメチルイソフタル酸、５ーナトリウムスルホイソフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸などの脂肪族、脂環族、芳香族のジカルボン酸が挙げられ、本発明においては、これらの原料から誘導されるナイロンホモポリマーまたはコポリマーを各々単独または混合物の形で用いることができる。
【００１７】
本発明において、とくに有用なナイロン樹脂は、２００℃以上の融点を有する耐熱性や強度に優れたナイロン樹脂であり、具体的な例としてはポリカプロアミド（ナイロン６）、ポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６６）、ポリテトラメチレンアジパミド（ナイロン４６）、ポリヘキサメチレンセバカミド（ナイロン６１０）、ポリヘキサメチレンドデカミド（ナイロン６１２）、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド／ポリカプロアミドコポリマー（ナイロン６Ｔ／６）、ポリヘキサメチレンアジパミド／ポリヘキサメチレンテレフタルアミドコポリマー（ナイロン６６／６Ｔ）、ポリヘキサメチレンアジパミド／ポリヘキサメチレンイソフタルアミドコポリマー（ナイロン６６／６Ｉ）、ポリヘキサメチレンアジパミド／ポリヘキサメチレンテレフタルアミド／ポリヘキサメチレンイソフタルアミドコポリマー（ナイロン６６／６Ｔ／６Ｉ）、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド／ポリヘキサメチレンイソフタルアミドコポリマー（ナイロン６Ｔ／６Ｉ）、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド／ポリ（２ーメチルペンタメチレン）テレフタルアミドコポリマー（ナイロン６Ｔ／Ｍ５Ｔ）、ポリキシリレンアジパミド（ナイロンＸＤ６）およびこれらの混合物ないし共重合体などが挙げられる。
【００１８】
とりわけ好ましいものとしては、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６／６６コポリマー、またナイロン６Ｔ／６６コポリマー、ナイロン６Ｔ／６Ｉコポリマー、ナイロン６Ｔ／６コポリマーなどのヘキサメチレテレフタラミド単位を有する共重合体を挙げることができ、更にこれらのナイロン樹脂を成形性、耐熱性、溶着性などの必要特性に応じて混合物として用いることも実用上好適である。
【００１９】
これらナイロン樹脂の重合度にはとくに制限がなく、１％の濃硫酸溶液中、２５℃で測定した相対粘度が、１．５〜５．０の範囲、特に２．０〜４．０の範囲のものが好ましい。
【００２０】
マトリクス樹脂において、（ａ）成分と（ｂ）成分の重量比率（ａ）／（ｂ）は、２０／８０〜１００／０の範囲であり、さらに４０／６０〜１００／０の範囲が好ましい。
【００２１】
本発明においては（Ｂ）成分として用いられるガラス繊維はナイロン樹脂との溶融混練後の状態、特に１回の溶融混練を受けた状態で重量平均繊維長１００〜４００μｍ、且つ繊維長６０μｍ以下のガラス繊維の割合が全ガラス繊維中１０〜５０重量％の範囲に制御されていることが好ましい。本発明の組成物では（Ｂ）成分としてガラス繊維が配合され、その平均繊維径は５〜１５μｍの範囲が好ましい。また平均繊維長はマトリクス樹脂との溶融混練後の状態、特に１回の溶融混練を受けた状態で重量平均繊維長１００〜４００μｍ、且つ繊維長６０μｍ以下のガラス繊維の割合が全ガラス繊維中１０〜５０重量％の範囲に制御されていることが好ましい。なぜならば繊維長６０μｍ以下のガラス繊維が特定量存在することによりナイロン樹脂組成物の成形品を振動溶着させた場合に高い溶着強度が得られるからである。この理由は必ずしも明確ではないが、摩擦熱で溶融したナイロン樹脂層中のガラス繊維の振動による配向挙動に影響を与えることが一因と考えられる。ガラス繊維の好ましい重量平均繊維長および６０μｍ以下のガラス繊維の割合は各々１２０〜３００μｍおよび１５〜４０重量％の範囲である。ガラス繊維の重量平均繊維長が上記の範囲より短いと樹脂組成物の強度が低下するので好ましくなく、一方上記範囲より長いと成形品外観、振動溶着性が低下するので好ましくない。また、６０μｍ以下のガラス繊維の割合が上記範囲より少ないと振動溶着性の低下を招くので好ましくなく、逆に上記範囲より多いと機械強度への悪影響が出るので好ましくない。かかる繊維長分布を有するガラス繊維強化ナイロン樹脂組成物を１回の溶融混練工程で得ることが生産効率上好ましく、それを実現するための効率的な方法の一例としてストランド長１ｍｍ以上のガラス繊維と繊維長２０〜５００μｍのガラス繊維を適正な割合の混合物として原料に使用する方法を挙げることができる。また、ストランド長の異なるガラス繊維を２種以上併用する際には、用いるガラス繊維の平均径が２μｍ以上異なる種類のものを使用することも好ましい方法である。
【００２２】
本発明の樹脂組成物中の全ガラス繊維の含有量はマトリクス樹脂１００重量部に対して１０〜１５０重量部の範囲であり、２０〜８０重量部の範囲が更に好ましい。
【００２３】
本発明においては、得られる樹脂組成物の安定性や溶着後のアニーリング処理時の溶着部強度を向上させる目的で更に第３成分として少量の銅化合物を添加することができる。この目的に用いられる銅化合物の具体的な例としては、塩化第一銅、塩化第二銅、臭化第一銅、臭化第二銅、ヨウ化第一銅、ヨウ化第二銅、硫酸第二銅、硝酸第二銅、リン酸銅、酢酸第一銅、酢酸第二銅、サリチル酸第二銅、ステアリン酸第二銅、安息香酸第二銅および前記無機ハロゲン化銅とキシリレンジアミン、２ーメルカプトベンズイミダゾール、ベンズイミダゾールなどとの錯化合物などが挙げられる。なかでも１価の銅化合物とりわけ１価のハロゲン化銅化合物が好ましく、酢酸第１銅、ヨウ化第１銅などを特に好適な銅化合物として例示できる。銅化合物の添加量は通常使用されるマトリクス樹脂１００重量部に対して０．０１〜２重量部であり、さらに０．０１５〜１重量部の範囲であることが好ましい。更に銅化合物と併用する形でハロゲン化アルカリを添加することも可能である。このハロゲン化アルカリ化合物の例としては、塩化リチウム、臭化リチウム、ヨウ化リチウム、塩化カリウム、臭化カリウム、ヨウ化カリウム、臭化ナトリウムおよびヨウ化ナトリウムを挙げることができ、ヨウ化カリウム、ヨウ化ナトリウムが特に好ましい。
【００２４】
本発明においては上記の特定のガラス繊維以外にも繊維状／非繊維状無機強化材を添加することも可能であり、それら強化剤の具体例としては、炭素繊維、チタン酸カリウィスカ、酸化亜鉛ウィスカ、硼酸アルミウィスカ、アラミド繊維、アルミナ繊維、炭化珪素繊維、セラミック繊維、アスベスト繊維、石コウ繊維、金属繊維などの繊維状充填剤、ワラステナイト、ゼオライト、セリサイト、カオリン、マイカ、クレー、パイロフィライト、ベントナイト、アスベスト、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、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウムなどの水酸化物、ガラスビーズ、セラミックビーズ、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。また、これら繊維状／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、有機チタネート系化合物、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。
【００２５】
また本発明の樹脂組成物にエポキシ基、アミノ基、イソシアネート基、水酸基、メルカプト基、ウレイド基の中から選ばれた少なくとも１種の官能基を有するアルコキシシランの添加は、機械的強度、靱性などの向上に有効である。かかる化合物の具体例としては、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基含有アルコキシシラン化合物、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシランなどのメルカプト基含有アルコキシシラン化合物、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリメトキシシシラン、γ−（２−ウレイドエチル）アミノプロピルトリメトキシシランなどのウレイド基含有アルコキシシラン化合物、γ−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルメチルジエトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルエチルジメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルエチルジエトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルトリクロロシランなどのイソシアナト基含有アルコキシシラン化合物、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基含有アルコキシシラン化合物、γ−ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−ヒドロキシプロピルトリエトキシシランなどの水酸基含有アルコキシシラン化合物などなどが挙げられる。
【００２６】
さらに、本発明の樹脂組成物には、タルク、カオリン、有機リン化合物、ポリエーテルエーテルケトンなどの結晶核剤、次亜リン酸塩などの着色防止剤、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミンなどの酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、紫外線防止剤、着色剤、などの添加剤を添加することができる。
【００２７】
本発明の樹脂組成物の調製方法は特定の方法に限定されないが、具体的且つ効率的な例として原料のＰＰＳ樹脂、必要に応じて配合されるナイロン樹脂およびガラス繊維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公知の溶融混練機に供給して、用いるＰＰＳ樹脂、ナイロン樹脂の高い方の融点に応じて、例えば２７０〜３６０℃の温度で溶融混練する方法などを挙げることができる。この溶融混練において、ＰＰＳ樹脂、ナイロン樹脂およびガラス繊維の混練の順序については特に制限はなく、３成分の場合には、予めいずれか２成分を溶融混練した後残る１成分を混練してもよく、３成分を一括して混練しても良い。
【００２８】
このようにして得られた本発明の樹脂組成物の成形品に対して、さらに本発明の樹脂組成物を射出溶着することによって射出成形体が得られる。この場合、先の成形品と射出溶着する材料とは、それぞれ本発明の範囲であればよく、同一組成である必要はない。
【００２９】
得られる成形体は、耐熱性、成形製品表面外観、寸法安定性、接着性が均衡して優れたものである。特に射出成形や押し出し成形、ブロー成形で得られた成形品から溶着して成形体とする場合に特に有用であり、この利点を生かしてたとえば自動車のインテークマニホールドなどの吸気系部品ウォーターインレット、ウォーターアウトレットなどの冷却系部品、フューエルインジェクション、フューエルデリバリーパイプなどの燃料系部品、オイルタンクなどの容器類といった中空形状部品用などに好適に用いることができる。
【００３０】
【実施例】
以下に実施例を示し、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例の記載に限定されるものではない。また、実施例及び比較例中に示された配合割合は全て重量％である。
【００３１】
また、以下の実施例において材料強度、流動性、成形品表面平滑性、振動溶着強度の評価は、次の方法により行った。
［材料強度］以下の標準方法に従って測定した。
引張強度：ＡＳＴＭＤ６３８
曲げ弾性率：ＡＳＴＭＤ７９０
［表面平滑性］８０ｘ８０ｘ３ｍｍの角板を射出成形し、得られた成形品表面で蛍光灯の反射像の鮮明度を肉眼観察し、平滑性の指標とした。
◎：蛍光灯の反射像が明瞭に観察される。
○：蛍光灯の反射像が不明瞭ながらも観察される。
△：蛍光灯の反射像が観察できない。
［接着強度測定］
曲げ疲労測定用試験片を半割りした形であり、図１に示す表面形状で厚さ１０ｍｍの試験片を、以下に説明する方法で得られた樹脂組成物を射出成形法で成形することにより得た。この成形片１つを曲げ疲労試験片用金型にインサートし、残りの部分を同じ樹脂組成物で新たに射出成形し、図１の辺Ａが接合部となる図２に示す形状の成形品を得た。この成形品の引っ張り試験を行い、破断強度を接着強度１の値とした。
【００３２】
別に得られた図１の形状を有する試験片２個を、辺Ａ同士が接触するように金型にインサートし、図３に示すように、さらに辺Ａを中心線として、新たに厚さ１ｍｍ、幅１０ｍｍの帯状部Ｂを、同じ樹脂組成物を用いて射出成形を行い、帯状部Ｂによって接着された接着試験片を得た。得られた試験片について曲げ強度を測定し、その値を接着強度２とした。
【００３３】
実施例１
ＰＰＳ樹脂、必要に応じて配合されるナイロン樹脂およびガラス繊維の溶融混練は日本製鋼所製ＴＥＸ３０型２軸押し出し機を用いて行った。メルトフローレート（３１５℃、５０００ｇ荷重）６００ｇ／１０分、灰分量０．１％、加熱減量０、２％のＰＰＳ樹脂７０重量部、相対粘度２．７０のナイロン６樹脂３０重量部、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン０．５重量部をドライブレンドしてシリンダー温度３１０℃、スクリュー回転数１５０ｒｐｍの条件で運転中の押し出し機のフィーダーに供給し、ついで押し出し機先端部のサイドフィーダーから繊維径９μｍ、ストランド長３ｍｍのガラス繊維７０重量部を供給して溶融混練を行い、押し出しガットを冷却後ペレタイザーでペレット化した。
【００３４】
ここで得られた樹脂組成物を種々の試験片に射出成形して流動性、表面平滑性、材料強度、溶着強度などを測定した結果は表１に示すとおりであった。
【００３５】
【表１】

【００３６】
比較例１
樹脂成分として実施例１で用いたナイロン６樹脂のみを用い、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを添加しなかった以外は実施例１に記載した方法と全く同様に混練、ペレット化、射出成形、物性測定を行った。その結果は表１に示すとおりであり、ここで得られた組成物は吸水処理後の溶着強度保持率が実施例１に示す本発明の組成物に比べて不足であった。
【００３７】
実施例２〜６
表２に示すように用いるＰＰＳ樹脂、ナイロン樹脂、ガラス繊維の種類と配合量を変えた以外は実施例１に記載した方法と全く同様の方法で溶融混練、ペレット化、射出成形、物性測定を行い、表１に示す結果を得た。ここで得られた組成物も流動性、表面平滑性、溶着強度の優れた実用価値の高いものであった。
【００３８】
【表２】

【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の樹脂組成物から射出溶着により得られる成形体は、耐熱性、成形製品表面外観、寸法安定性、溶着性が均衡して優れたものであり、射出成形や押し出し成形、ブロー成形で得られた成形品を射出溶着法によって溶着して成形体を製造する場合に特に有用であり、この利点を生かしてたとえば自動車のインテークマニホールドなどの吸気系部品ウォーターインレット、ウォーターアウトレットなどの冷却系部品、フューエルインジェクション、フューエルデリバリーパイプなどの燃料系部品、オイルタンクなどの容器類といった中空形状部品用などに好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例で使用した二色成形される前の試験片の形状を示す平面図
【図２】実施例で引っ張り強度測定した試験片の平面図
【図３】実施例で曲げ強度を測定した試験片の平面図および側面図

Claims

樹脂組成物からなる成形品にさらに樹脂組成物を射出溶着して射出溶着成形体を製造する射出溶着法に用いる、成形品側または溶着する側の射出溶着用樹脂組成物であって、（Ａ）（ａ）ポリフェニレンスルフィド樹脂２０〜１００重量％および（ｂ）ナイロン樹脂８０〜０重量％からなるマトリクス樹脂１００重量部ならびに（Ｂ）ガラス繊維１０〜１５０重量部を含有する射出溶着用樹脂組成物。
（ａ）成分のポリフェニレンスルフィド樹脂が灰分量０．４重量％以下のものである請求項１記載の射出溶着用樹脂組成物。
（ａ）成分のポリフェニレンスルフィド樹脂が３５０℃、１時間の空気中熱処理時の加熱減量が０．４重量％以下のものである請求項１記載の射出溶着用樹脂組成物。
樹脂マトリクス中に占めるポリフェニレンスルフィドの割合が４０〜１００重量％の範囲である請求項１〜３いずれかに記載の射出溶着用樹脂組成物。
ナイロン樹脂が融点２００℃以上のナイロン樹脂の中から選ばれた少なくとも１種である請求項１〜４いずれかに記載の射出溶着用樹脂組成物。
ナイロン樹脂がナイロン６６、ナイロン６およびそれらを主成分とする共重合ナイロンの中から選ばれた少なくとも１種である請求項１〜５いずれかに記載の射出溶着用樹脂組成物。
ナイロン樹脂がヘキサメチレンテレフタラミド単位を含む共重合ナイロン樹脂の中から選ばれた少なくとも１種である請求項１〜５いずれかに記載の射出溶着用樹脂組成物。
（Ａ）（ａ）ポリフェニレンスルフィド樹脂２０〜１００重量％および（ｂ）ナイロン樹脂８０〜０重量％からなるマトリクス樹脂１００重量部に対して、（Ｂ）ガラス繊維１０〜１５０重量部を溶融混練してなることを特徴とする請求項１〜７いずれかの射出溶着用樹脂組成物の製造方法。
請求項１〜７いずれかの射出溶着用樹脂組成物の成形品に対して、前記の射出溶着用樹脂組成物を射出溶着することを特徴とする射出溶着成形体の製造方法。
請求項１〜７いずれかの射出溶着用樹脂組成物の成形品に対して、前記の射出溶着用樹脂組成物を射出溶着した射出溶着成形体。