JPH05269830A - 結晶性ポリアリーレンサルファイド樹脂薄肉成形品の製造法 - Google Patents
結晶性ポリアリーレンサルファイド樹脂薄肉成形品の製造法Info
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- JPH05269830A JPH05269830A JP4073909A JP7390992A JPH05269830A JP H05269830 A JPH05269830 A JP H05269830A JP 4073909 A JP4073909 A JP 4073909A JP 7390992 A JP7390992 A JP 7390992A JP H05269830 A JPH05269830 A JP H05269830A
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Abstract
本来の結晶性PAS 樹脂の有する優れた物性の薄肉成形品
を真空成形又は圧縮成形等の熱成形により効率的に製造
する。 【構成】 結晶性ポリアリーレンサルファイド樹脂又は
その組成物を溶融押出後急冷して実質上非晶性のシート
を成形し、このシートを該樹脂の少なくともガラス転移
温度(Tg ) 以上昇温結晶化温度(Tcc)以下の温度に
予熱し、次いで昇温結晶化温度以上、融点(Tm )下10
℃までの温度に設定した金型を用いて、真空成形又は圧
縮成形することを特徴とする結晶性ポリアリーレンサル
ファイド樹脂薄肉成形品の製造法。
Description
ルファイド樹脂又はこれを主体とする樹脂組成物より成
る耐熱性、機械的物性等の優れた薄肉成形品の製造法に
関する。
ェニレンサルファイド(以下PPS と略称)で代表される
ポリアリーレンサルファイド(以下PAS と略称)系樹脂
は、一般に無機充填剤等を配合した組成物としてその優
れた機械的強度、耐熱性、耐薬品性、電気特性等の物性
を有するため、近年自動車、電子・電子部品、化学機器
等の部品材料に幅広く使用されている。しかしながら、
これらPAS 系樹脂の成形品は専ら射出成形によるもので
あるが、容器、その他トレー状の薄肉成形品を射出成形
により成形しようとすると流動性等のため成形性に問題
があり、正確な形状の薄肉成形品を効率よく成形するこ
とが困難である。流動性を向上させるため樹脂温を上昇
させると、樹脂の分解が生じ十分な物性が得られず、
又、低粘度樹脂を用いても同様である。一方、一般に熱
可塑性樹脂の薄肉成形品の成形方法としては、該シート
を成形し、樹脂の融点付近の温度まで加熱軟化させて真
空成形又は圧縮成形等の熱成形により成形する方法が知
られているが、結晶性PAS 系樹脂材料の場合はその特異
な結晶化挙動のため通常の真空成形や圧縮成形等の熱成
形方法では不均一な結晶化を生じ、安定した正確な形状
の薄肉成形品を得ることが困難で、本来の結晶性PAS 樹
脂の有する優れた機械的物性、耐熱性等の物性を有する
薄肉成形品として多くの用途が期待されるにもかかわら
ずその実用化が限定されているのが実情である。
鑑み、本来のPAS 樹脂の優れた物性を有する薄肉成形品
を効率良く得る方法について鋭意研究を重ねた結果、特
定の条件下で実質上非晶性のシートを作成し、これを特
定の条件で真空成形又は圧縮成形等の熱成形を行うこと
により、その目的が達成されることを見出し本発明に至
った。即ち、本発明は結晶性ポリアリーレンサルファイ
ド樹脂又はその組成物を溶融押出後急冷して実質上非晶
性のシートを成形し、このシートを該樹脂の少なくとも
ガラス転移温度(Tg ) 以上昇温結晶化温度(Tcc)以
下の温度に予熱し、次いで昇温結晶化温度以上、融点
(Tm )下10℃までの温度に設定した金型を用いて、真
空成形又は圧縮成形することを特徴とする結晶性ポリア
リーレンサルファイド樹脂薄肉成形品の製造法に関す
る。本発明の特徴の一つは、本来結晶性であるPAS 樹脂
を実質上非晶性のシートとして予め成形し、これを真空
成形又は圧縮成形等の熱成形に用いることにある。かか
るシートが通常の成形条件で得られるような結晶化した
状態のものでは以後の熱成形において如何に条件を選定
しても成形性が悪く、寸法精度、物性上も好ましくな
い。
シートを成形する方法としては、特に限定する必要はな
いが、例えばTダイ等を用いて溶融押出し、この樹脂の
ガラス転移温度(Tg )以下に設定した冷却ロール等に
充分接触させ急冷却することによって得ることができ
る。冷却ロールの温度を該樹脂のTg より更に5℃以上
低い温度に設定すれば充分非晶性の好ましいシートを得
ることが出来る。又、本発明の実質上非晶性シートは溶
融押出後、少なくともTg より低い温度の媒体に接触さ
せ冷却固化してもよい。この場合も冷却媒体の温度はT
g より更に5℃以上低いことが好ましく、又、媒体とし
ては水等の熱容量が大きく、冷却速度の速い液体が好ま
しい。本発明でいう実質上非晶性シートとは上記の如き
方法によって調製されるもので、その結晶化度が3%以
下、望ましくは2%以下のものである。
脂のガラス転移温度(Tg )以上Tcc以下、望ましくは
(Tg +5℃)より(Tcc−5℃)までの温度範囲に予
熱し、これをTcc以上、融点Tm 以下10℃まで、望まし
くは(Tcc+5℃)より(Tm −20℃)までの温度に設
定した成形金型を用いて、真空又は加圧下でこの金型の
キャビティーに圧着し成形することにある。この際、シ
ートの予熱温度がTg以下であると、シートが軟化しな
いため、真空又は加圧による賦形が困難であり、またT
cc以上であるとシートが成形以前に部分的に結晶化し、
成形が困難になる他、成形品の寸法精度(変形等)に悪
影響を生じる。更に融点以上ではドローダウンを生じ成
形不能となる。一方、この熱成形の際の金型温度につい
ては、融点以下であれば一応成形は可能であるが、一般
に行われている如く、その樹脂のTcc以下であると、成
形品が結晶化せず機械的強度、耐熱性、耐薬品性等が低
下し、特にその成形品の使用温度が高い場合には使用中
に局部的結晶化を生じて変形の原因となり好ましくな
い。又融点に著しく近い温度では離形性が悪く、成形サ
イクルに長時間を要し好ましくない。Tcc以下の金型温
度で成形された成形品を、金型から取り出した後Tcc以
上の温度で加熱して結晶化させることも考えられるが、
不均一な収縮、成形品の変形等が生じ、好ましくない。
しかしTcc以下の金型温度で一旦熱成形した成形品を別
のTcc以上の金型に入れ、結晶化させる方法は実質的に
は本発明に包含される態様であって有効である。尚、本
発明の特性値であるガラス転移温度(Tg )、昇温結晶
化温度(Tcc)、融点(Tm )等は示差走査熱量測定計
(DSC )を用い、20℃/分の速度で昇温した時の熱量曲
線のクニック又は発熱ピークより求めることが出来る。
説明する。本発明に用いるPAS 樹脂は、繰返し単位-(-A
r-S-)-(ただしArはアリーレン基である)で主として構
成された、本来は結晶性の重合体である。アリーレン基
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、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、同一な繰返し単位を用いたポリマー、すなわ
ちホモポリマーを用いることができるし、結晶性を有す
るものであれば、異種繰返し単位を少量含んだコポリマ
ーであってもよい。アリーレン基として最も好ましいの
はp−フェニレン基で、p−フェニレンサルファイド基
を繰返し単位とするホモポリマー(PPS )が特に好まし
く用いられる。コポリマーとしては、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
を含む共重合体が好ましく用いられる。このなかで、p
−フェニレンサルファイド基を70モル%以上、好ましく
は80モル%以上含むものが、結晶性ポリマーとして製品
の耐熱性、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(たとえば特開昭61−14
228 号に記載のもの)が、耐熱性、機械的物性が優れて
おり、好ましく使用できる。本発明で用いるPAS 樹脂
は、2官能性ハロゲン芳香族化合物を主体とするモノマ
ーから縮重合によって得られる実質的に線状構造のポリ
マーが好ましく使用できるが、線状構造のポリマー以外
にも、縮重合させるときに、3個以上のハロゲン置換基
を有するポリハロ芳香族化合物等の架橋剤を少量用い
て、部分的に分岐又は架橋構造を形成させたポリマーも
好ましく使用でき、かかる分岐ポリマーを前記の線状構
造のポリマーと併用することも好ましい方法である。
又、比較的低分子量の線状構造ポリマーを酸素又は酸化
剤の存在下、高温で加熱して架橋反応を行い溶融粘度を
上昇させ、成形加工性を改良したポリマーも使用可能で
ある。本発明に使用する基体樹脂としてのPAS 樹脂の溶
融粘度は特に限定されるものではないが、シートの成形
性、成形品の機械的強度等の見地から溶融粘度(温度31
0 ℃、剪断速度1200/秒)が 100〜5000ポイズの範囲が
好ましく、特に好ましくは 300〜3000ポイズの範囲であ
る。
じて繊維状、粉粒状、板状の充填剤を添加配合すること
ができる。繊維状充填剤としては、ガラス繊維、アスベ
スト繊維、カーボン繊維、シリカ繊維、シリカ・アルミ
ナ繊維、ジルコニア繊維、窒化硼素繊維、窒化硅素繊
維、硼素繊維、チタン酸カリ繊維、さらにステンレス、
アルミニウム、チタン、銅、真鍮等の金属の繊維状物な
どの無機質繊維状物質があげられる。又、芳香族ポリア
ミドの如き、高融点の有機質繊維状物質も好ましく使用
できる。特に代表的な繊維状充填剤はガラス繊維であ
る。一方、粉粒状充填剤としてはカーボンブラック、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ごとき硅酸塩、酸化鉄、酸
化チタン、酸化亜鉛、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ごとき金属の炭酸
塩、硫酸カルシウム、硫酸バリウムのごとき金属の硫酸
塩、その他炭化硅素、窒化硅素、窒化硼素、各種金属粉
末等が挙げられる。又、板状充填剤としてはマイカ、ガ
ラスフレーク、各種の金属箔等が挙げられる。これらの
無機充填剤は一種又は二種以上併用することができる。
繊維状充填剤、特にガラス繊維と粒状および/又は板状
充填剤の併用は成形品の機械的強度と寸法精度、電気的
性質等を兼備する上で好ましい組み合わせである。これ
らの充填剤の使用にあたっては収束剤又は表面処理剤を
使用することが望ましい。この例を示せば、エポキシ化
合物、イソシアネート系化合物、チタネート系化合物、
シラン系化合物等の官能性化合物である。
可塑性樹脂を補助的に少量併用した組成物とすることも
可能である。ここで用いられる他の熱可塑性樹脂として
は、高温において安定な熱可塑性樹脂であればいずれの
ものでもよい。例えばポリオレフィン系(共)重合体、
ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレ
ート等の芳香族ジカルボン酸とジオールあるいはオキシ
カルボン酸などからなる芳香族ポリエステル、ポリアミ
ド系重合体、ポリカーボネート、ABS、ポリフェニレ
ンオキサイド、ポリアルキルアクリレート、ポリアセタ
ール、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエー
テルイミド、ポリエーテルケトン、フッ素樹脂などを挙
げることができる。またこれらの熱可塑性樹脂は2種以
上混合して使用することもできる。
般に合成樹脂に添加される公知の物質、すなわち酸化防
止剤や紫外線吸収剤等の安定剤、帯電防止剤、難燃剤、
染料や顔料等の着色剤、潤滑剤、離型剤、および結晶化
促進剤、結晶核剤等も要求性能に応じ適宜選択すること
ができる。
物性、耐薬品性、寸法精度等本来の結晶性PAS 樹脂の有
する優れた物性の薄肉成形品を真空成形又は圧縮成形等
の熱成形により効率的に製造することが出来、多くの用
途が期待される。
明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
尚、主な特性値の測定条件は次の通りである。 (1) 溶融粘度 310℃、剪断速度1200 sec-1において東洋精機製キャピ
ログラフを用いて測定した。 (2) 融点(Tm )、昇温結晶化温度(Tcc)、ガラス転
移温度(Tg ) JIS K-7121に準じ示差熱分析法(DSC )により昇温速度
を20℃/min で測定した。 (3) 相対結晶化度 X線回折法を用い、相対結晶化度として測定した。 (4) 成形性 実際の成形機を用いてカップ状容器を成形し、目視にて
評価した。 (5) 耐熱性 充填変形率 次式により充填変形率(X1 )を測定した。 X1 =〔(VC −VF )/VC 〕× 100(%) (VC =カップ状成形品の内容量、VF =カップに150
℃のオイルを充填し、室温まで放冷した後のカップ状成
形品の内容量) 空耐熱変形率 次式により空耐熱変形率(X2 )を測定した。 X2 =〔(VC −VH )/VC 〕× 100(%) (VC =カップ状成形品の内容量、VH =180 ℃の温度
の送風乾燥機中に10分間放置した後のカップ状成形品の
内容量) 実施例1〜5、比較例1〜5 溶融粘度1500ポイズ(310 ℃、剪断速度1200/sec)、T
g =90℃、Tcc=125℃、Tm =286 ℃のPPS 樹脂を用
い、先端にTダイを付けたシート成形用押出機を用いて
シリンダー及びダイ温310 ℃にて溶融押出し、直ちに表
1に示す温度条件の冷却ロール(3段)と接触させて、
平均厚み0.5mm のシートを作成した。次にこのシートを
用い表1に示す条件にて熱成形を行い、底径6cm、上部
径8cm、高さ5cmのカップ状成形品を作成した。成形品
の性状特性を表1に示す。尚、熱成形はプラグアシスト
真空圧空成形法により、プラグ温度は 110℃(一定)と
し、成形時間20秒、成形圧力は3kg/cmで行った。
g =85℃、Tcc=120℃のPPS 樹脂70重量部とガラス繊
維10重量部、ガラスビーズ20重量部より成る樹脂組成物
を使用し、前記実施例、比較例と同様にしてカップ状成
形品を成形し評価した。結果を表2に示す。
℃)で1分間保持したものは結晶化度31.8(%)、充填
変形率1.2 (%)、空耐熱変形率1.7 (%)でほぼ良好
な耐熱性を示した。
Claims (2)
- 【請求項1】 結晶性ポリアリーレンサルファイド樹脂
又はその組成物を溶融押出後急冷して実質上非晶性のシ
ートを成形し、このシートを該樹脂の少なくともガラス
転移温度(Tg ) 以上昇温結晶化温度(Tcc)以下の温
度に予熱し、次いで昇温結晶化温度以上、融点(Tm )
下10℃までの温度に設定した金型を用いて、真空成形又
は圧縮成形することを特徴とする結晶性ポリアリーレン
サルファイド樹脂薄肉成形品の製造法。 - 【請求項2】 実質上非晶性のシートが、溶融押出後該
樹脂のガラス転移温度(Tg )以下の温度の冷却ロール
に接触させ急冷したシートである請求項1記載の結晶性
ポリアリーレンサルファイド樹脂薄肉成形品の製造方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4073909A JP2635261B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 結晶性ポリアリーレンサルファイド樹脂薄肉成形品の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4073909A JP2635261B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 結晶性ポリアリーレンサルファイド樹脂薄肉成形品の製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05269830A true JPH05269830A (ja) | 1993-10-19 |
JP2635261B2 JP2635261B2 (ja) | 1997-07-30 |
Family
ID=13531784
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4073909A Expired - Lifetime JP2635261B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 結晶性ポリアリーレンサルファイド樹脂薄肉成形品の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2635261B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012030471A (ja) * | 2010-07-30 | 2012-02-16 | Daicel Pack Systems Ltd | 薄肉の中間成形品の製造方法 |
JP2013018226A (ja) * | 2011-07-13 | 2013-01-31 | Daicel Pack Systems Ltd | 一体成形体の製造方法及び一体成形体 |
JP2013060508A (ja) * | 2011-09-13 | 2013-04-04 | Furukawa Electric Co Ltd:The | ポリフェニレンサルファイド発泡体およびその製造方法 |
JP2020523223A (ja) * | 2017-06-15 | 2020-08-06 | アーケマ・インコーポレイテッド | 疑似非晶質ポリマーからの半晶質の部品の製造 |
-
1992
- 1992-03-30 JP JP4073909A patent/JP2635261B2/ja not_active Expired - Lifetime
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---|---|---|---|---|
JP2012030471A (ja) * | 2010-07-30 | 2012-02-16 | Daicel Pack Systems Ltd | 薄肉の中間成形品の製造方法 |
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JP2020523223A (ja) * | 2017-06-15 | 2020-08-06 | アーケマ・インコーポレイテッド | 疑似非晶質ポリマーからの半晶質の部品の製造 |
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---|---|
JP2635261B2 (ja) | 1997-07-30 |
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