DIC:PPS

1.特長
■200以上で連続使用が可能な耐熱性
■広い温度領域での高い剛性と強度保持
■樹脂固有のUL V-0ランクの難燃性
■広範な環境条件における優れた寸法安定性
■フッソ樹脂に次ぐ耐薬品性
■高温、多湿、高周波のもとでの高度な電気特性
■複雑な高精度成形が可能

Fig.1.1
 PPSはベンゼンと硫黄から成る簡単な化学構造の樹脂
ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂は、Fig.1.1に示す化学構造を持った結晶性の耐熱性ポリマーです。この樹脂は、約280の高い融点を持ち優れた耐薬品性と共に難燃剤を添加せずに自己消火性を示す燃え難い性質を持っています。

ガラス繊維などの繊維状強化材や無機質フィラーで強化、充填されたコンパウンドであるDIC.PPSは耐熱性はもちろん高度な機械的性質と同時に優れた寸法安定性を示す典型的なエンジニアリングプラスチックスの特性を備えております。

DIC.PPSには大別して二種類が有ります。一つは架橋型ポリマーをべースとしたコンパウンドで、高温度領域でも高い剛性を保持し、クリープ変形に対して有利なタイプです。他のタイプはリニアーポリマーをべースとし、伸び、靭性に特長が有ります。またリニアーポリマーは純度が高いため架橋型ポリマーに比較して高温多湿下ではさらに吸湿が少ない特長を持っています。

以上のDIC.PPSの特性は、以下に示すような応用面での要求性能に応えることのできる成形材料で、デザイナーや、モールダーにとって使い易い高度なエンジニアリングプラスチックスと言えます。

2.PPSポリマーの性質
2.1.基本的特性
耐熱性に特長あるPPS樹脂は、Fig.2.1に示すTGA分析(熱重量分析)によれぱ空気およぴ窒素雰囲気下で共に熱分解開始温度は500以上の高い耐熱安定性を示します。


Fig.2.1
 PPSポリマーのTGA熱分解曲線

また、Fig.2.2に示すように、PPS樹脂のDSC分析によるとガラス転移温度:Tgは約90、融点:MPは約280、再結晶化温度:Tc1は約125を示す部分結晶性のポリマーです。これらの温度は、PPS成型品の機械的特性をはじめ種々の特性にとって重要な意味を持っています。

この重要性はFig.2.3のポリマーの粘弾性挙動を示すダンピング特性の温度依存性でも明らかです。この特性は、ASTM D-5418に準拠し周波数0.1Hzで二重片持ち曲げ法で測定したもので、ガラス転移温度以上では力学特性が急変する結晶性樹脂特有の性質を示します。


Fig.2.2
 PPSのDSC熱分析チャート

Fig.2.3
 PPSポリマーの粘弾性挙動(架橋型PPS)

2.2.架橋型PPSとリニアー型PPS
温度 架橋型ポリマー リニアーポリマー
23 4,000MPa 3,700MPa
80 3,700 3,500
100 2,500 2,100
120 1,000 800
140 600 500
前章でも触れたようにPPSには架橋型と呼ばれるものとリニアー型と呼ばれるものがあります。架橋型はポリマーの製造工程中、酸素存在下で熱処理することに依ってポリマーの分子量を必要な水準に高めたものです。

このポリマーは、ポリマー分子の一部がお互いに酸素を介して2次元あるいは3次元の架橋構造を形成しています。このために次に述べるリニアー型ポリマーに比較して高温環境下でさえも高い剛性を保持し、クリープ変形が少ない点や応力緩和し難いと言った特長があります。

一方、リニアー型ポリマーは、ポリマーの製造において熱処理工程は無いためにポリマー分子中には架橋構造は含まれず、分子は1次元の直鎖状です。一般的にはリニアー型PPSは架橋型PPSに比較して剛性が低く、靭性や伸びが多少高いのが特長です。さらにリニアー型はポリマーの純度が高く、吸湿が少ないために高温多湿雰囲気でもさらに寸法変化が少なく電気絶縁性の低下も少ないという利点もあります。

Table2.1は、両タイプのPPSポリマーの粘弾性を示す貯蔵弾性率の比較ですが、架橋型の方が高い値を示し剛性が高く、耐クリープ性や緩和性に優れることが判ります。


Fig.2.4
 架橋とリニアーPPSコンパウンドの特性概念
以上、架橋型とリニアー型ポリマーについて述べましたが、これらポリマーをべ一スとしたコンパウンドは、べ一スポリマーの影響を多分に受け、Fig.2.4に示すような特性差を示します。

3.DlC.PPSの品番
DlC.PPSにはいろいろな用途要求に適応できる品番を用意しています。
■ ガラス繊維強化耐熱タイプ
■ ガラス繊維/フィラー強化充填耐熱タイプ
■ ガラス繊維強化靭性タイプ
■ ガラス繊維/フィラー強化充填靭性タイプ
■ スーパータフシリーズ
■ 摺動、導電タイプ
■ PPSアロイ
■ 電子素子封止タイプ
本資料では、DIC.PPSの基本である以下の4品番を中心に説明します。他の品番については"DIC.PPSの品番と特性"を参照下さい。
■ FZ-1140:ガラス繊維40%強化架橋型PPS
■ FZ-2140:ガラス繊維40%強化リニアー型PPS
■ FZ-3600:ガラス繊維/フィラー強化充填架橋型PPS
■ FZ-6600:ガラス繊維/フィラー強化リニアー型PPS

グレード展開表



大日本インキ化学工業株式会社(DIC)のホームページ
http://www.dic.co.jp/

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