DE112020003049T5

DE112020003049T5 - Harzzusammensetzung auf styrolbasis

Info

Publication number: DE112020003049T5
Application number: DE112020003049.0T
Authority: DE
Inventors: Ryosuke KONDO
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 2019-06-27
Filing date: 2020-06-22
Publication date: 2022-05-05
Also published as: CN114040942A; JP7447113B2; US20220389221A1; TW202108686A; KR20220029570A; WO2020262277A1; JPWO2020262277A1

Abstract

Eine Styrolharzzusammensetzung enthält: ein Harz (A), das ein Styrolharz (A1) mit einer syndiotaktischen Struktur und ein aliphatisches Polyamid (A2) umfasst; und 0,05 bis 0,75 Massen % eines Metallsalzes (B) einer höheren Fettsäure. Das Massenverhältnis [(A1)/(A2)] zwischen dem Styrolharz (A1) und dem aliphatischen Polyamid (A2) in dem Harz (A) beträgt 25/75 bis 55/45.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Styrolharzzusammensetzung.
Hintergrund der Erfindung
Ein Styrolharz mit einer syndiotaktischen Struktur (syndiotaktisches Polystyrol, im Folgenden auch als SPS bezeichnet) hat ausgezeichnete Eigenschaften wie mechanische Festigkeit, Wärmebeständigkeit, elektrische Eigenschaften, Dimensionsstabilität bei Wasseraufnahme und chemische Beständigkeit. SPS eignet sich daher sehr gut als Harz für verschiedene Anwendungen, z. B. als Material für elektrische oder elektronische Geräte, elektrische Komponenten für Kraftfahrzeuge, elektrische Haushaltsgeräte, verschiedene Maschinenteile und industrielle Materialien.
Das Mischen von SPS mit anderen Harzen wurde untersucht, um ein Gleichgewicht zwischen Eigenschaften wie Festigkeit, Zähigkeit, Wärmebeständigkeit, chemischer Beständigkeit, Formbarkeit zu erreichen.
Zum Beispiel offenbart Patentdokument 1 eine Polystyrolharzzusammensetzung, die insbesondere darauf ausgerichtet ist, eine hohe Zähigkeit zu erreichen, und die ein Styrolpolymer mit einer syndiotaktischen Struktur, ein gummiartiges Elastomer, ein Polyamid und einen säuremodifizierten Polyphenylenether umfasst.
In Bezug auf eine Mischung aus einem Polyamid und einem Polystyrolharz offenbart Patentdokument 2 eine Polyamidharzzusammensetzung, die aus einem Polyamid mit einer bestimmten Struktur und einem Polystyrolharz zusammengesetzt ist, und ein daraus geformtes Produkt, die auf die Verbesserung von Eigenschaften einschließlich der Wärmebeständigkeit ausgerichtet sind.
Andererseits wurde die Verwendung eines Fettsäurederivats untersucht, um die Produktivität eines geformten Harzprodukts bei dessen Herstellung zu erhöhen. Das Patentdokument 3 offenbart beispielsweise eine Polyamidharzzusammensetzung, die Polyamidharzpellets enthält. Ein Schmiermittel, das einen bestimmten Durchmesser hat und aus einem Metallsalz einer Fettsäure besteht, haftet an den Oberflächen der Polyamidharzpellets, um die Produktivität eines Formteils zu erhöhen.
Zitatliste
Patentliteratur

Patentschrift 1: JP2005-248185A
Patentschrift 2: JP2000-256553A
Patentschrift 3: JP2006-282943A

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Wie oben beschrieben, wurde kürzlich die Mischung eines SPS mit einem Polyamidharz untersucht, um ein Gleichgewicht zwischen den Eigenschaften zu erreichen und gleichzeitig die hervorragenden Eigenschaften des SPS zu nutzen. Für die Verwendung in Teilen, die Stößen oder Vibrationen ausgesetzt sind, wie z. B. elektronische Teile, Automobilteile, mechanische Produkte, Geschirr, ist eine solche Harzmischung erforderlich, um eine höhere Zähigkeit zu erreichen. Außerdem werden solche Teile heutzutage immer häufiger in einer heißen und feuchten Umgebung oder in einer Umgebung, in der warmes oder heißes Wasser verwendet wird, eingesetzt. Daher müssen diese Teile unter solch schwierigen Bedingungen nicht nur eine hohe Zähigkeit aufweisen, sondern auch gute mechanische Eigenschaften, insbesondere eine gute Beständigkeit gegen heißes Wasser. Auf der anderen Seite gab es folgendes Problem. Wenn eine solche Harzmischung im Spritzgussverfahren zu einem Formteil verarbeitet wird, kann eine Ablagerung in der Form verbleiben und die Form verunreinigen, was zu einer Verringerung der Produktivität führt. Daher besteht ein Bedarf an einer Erhöhung der Produktivität beim Spritzformen.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Styrolharzzusammensetzung bereitzustellen, die eine ausgezeichnete Heißwasserbeständigkeit aufweist und die Verunreinigung einer Form beim Formen der Zusammensetzung verhindern kann.
Lösung des Problems
Die Erfinder haben durch intensive Studien herausgefunden, dass die oben genannten Probleme durch eine Harzzusammensetzung gelöst werden können, die ein SPS und ein aliphatisches Polyamid in einem bestimmten Verhältnis umfasst und eine bestimmte Menge eines Metallsalzes einer höheren Fettsäure enthält. Daher betrifft die vorliegende Erfindung die folgenden [1] bis [15].

[1] Styrolharzzusammensetzung, umfassend: ein Harz (A), umfassend ein Styrolharz (A1) mit einer syndiotaktischen Struktur und ein aliphatisches Polyamid (A2); und 0,05 bis 0,75 Masse-% eines Metallsalzes (B) einer höheren Fettsäure, wobei das Massenverhältnis [(A1)/(A2)] zwischen dem Styrolharz (A1) und dem aliphatischen Polyamid (A2) in dem Harz (A) 25/75 bis 55/45 beträgt.
[2] Styrolharzzusammensetzung wie in [1] beschrieben, wobei das aliphatische Polyamid (A2) Polyamid 66 ist.
[3] Styrolharzzusammensetzung wie in [1] oder [2] beschrieben, wobei das Metallsalz (B) einer höheren Fettsäure ein Metallsalz der Stearinsäure ist.
[4] Styrolharzzusammensetzung, wie in einem der Punkte [1] bis [3] beschrieben, wobei das Metallsalz (B) einer höheren Fettsäure Aluminiumstearat ist.
[5] Styrolharzzusammensetzung, wie sie in einem der Punkte [1] bis [4] beschrieben ist, enthaltend außerdem ein Kompatibilisierungsmittel (C), das mit dem Styrolharz (A1) kompatibel ist und eine polare Gruppe aufweist, die mit dem aliphatischen Polyamid (A2) reaktiv ist.
[6] Styrolharzzusammensetzung wie in [5] beschrieben, wobei die polare Gruppe, die mit dem Polyamid (A2) reaktiv ist und in dem Kompatibilisierungsmittel (C) enthalten ist, mindestens eine ist, die aus einer Säureanhydridgruppe, einer Carbonsäuregruppe, einer Carbonsäureestergruppe einer Carbonsäurehalogenidgruppe, einer Carbonsäureamidgruppe, einer Carboxylatgruppe, einer Sulfonsäuregruppe, einer Sulfonsäureestergruppe, einer Sulfonsäurechloridgruppe, einer Sulfonsäureamidgruppe, einer Sulfonatgruppe, einer Epoxygruppe, einer Aminogruppe, einer Imidgruppe und einer Oxazolingruppe ausgewählt ist.
[7] Styrolharzzusammensetzung wie in [5] oder [6] beschrieben, wobei der Kompatibilisator (C) als eine Hauptkette oder eine Pfropfkette der Polymerkette mindestens eines der folgenden Elemente enthält: Polystyrol, Polyphenylenether und Polyvinylmethylether.
[8] Styrolharzzusammensetzung wie in einem von [5] bis [7] beschrieben, wobei der Kompatibilisator (C) mindestens einer ist, ausgewählt aus einem modifizierten Polyphenylenether und einem modifizierten Polystyrol.
[9] Styrolharzzusammensetzung wie in einem der Punkte [1] bis [8] beschrieben, die außerdem einen anorganischen Füllstoff (D) enthält.
[10] Styrolharzzusammensetzung wie in [9] beschrieben, wobei der anorganische Füllstoff (D) mit einem Silan-Kupplungsmittel oder einem Titan-Kupplungsmittel behandelt wurde.
[11] Styrolharzzusammensetzung wie in [9] oder [10] beschrieben, wobei der anorganische Füllstoff (D) ein Glasfüllstoff ist.
[12] Styrolharzzusammensetzung wie in [11] beschrieben, wobei der Glasfüllstoff mindestens einer ist, der aus Glasfasern, Glaspulver, Glasflocken, gemahlenen Fasern, Glasgewebe und Glasperlen ausgewählt ist.
[13] Styrolharz-Zusammensetzung, wie in einem von [1] bis [12] beschrieben, enthaltend außerdem ein Antioxidans (E).
[14] Styrolharzzusammensetzung wie in [13] beschrieben, wobei das Antioxidans (E) mindestens eines ist, das aus einer Kupferverbindung, einer Jodverbindung, einer Phosphorverbindung, einer Phenolverbindung und einer Schwefelverbindung ausgewählt ist.
[15] Geformtes Produkt, umfassend die Styrolharzzusammensetzung wie in einem von [1] bis [14] beschrieben.

Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Die Styrolharzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung weist insbesondere eine ausgezeichnete Heißwasserbeständigkeit auf, wie sie durch die nach dem Eintauchen der Zusammensetzung in heißes Wasser gemessene Zugfestigkeit definiert ist, und kann die Kontamination einer Form beim Formen der Zusammensetzung verhindern.
Beschreibung der Ausführungsformen
Die Styrolharzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung umfasst: ein Harz (A), das ein Styrolharz (A1) mit einer syndiotaktischen Struktur und ein aliphatisches Polyamid (A2) umfasst; und 0,05 bis 0,75 Massen % eines Metallsalzes (B) einer höheren Fettsäure, wobei das Massenverhältnis [(A1)/(A2)] zwischen dem Styrolharz (A1) und dem aliphatischen Polyamid (A2) im Harz (A) 25/75 bis 55/45 beträgt.
Die jeweiligen Komponenten und Merkmale werden nun im Detail beschrieben.
[Harz (A)]
Das in der Styrolharzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthaltene Harz (A) umfasst ein Styrolharz (SPS) (A1) mit syndiotaktischer Struktur und ein aliphatisches Polyamid (A2). Das Massenverhältnis [(A1)/(A2)] zwischen dem Styrolharz (A1) und dem aliphatischen Polyamid (A2) in dem Harz (A) beträgt 25/75 bis 55/45.
Wenn das Massenverhältnis zwischen dem Styrolharz (A1) und dem aliphatischen Polyamid (A2) im Harz (A) weniger als 25/75 beträgt, ist die Heißwasserbeständigkeit der Zusammensetzung ungünstig niedrig. Wenn das Massenverhältnis zwischen dem SPS (A1) und dem aliphatischen Polyamid (A2) im Harz (A) mehr als 55/45 beträgt, sind die mechanischen Eigenschaften der Zusammensetzung, wie z.B. die Reißdehnung, gering. Insbesondere unter den Anfangsbedingungen des Zugversuchs ist die Reißdehnung ungünstig niedrig.
Das Massenverhältnis [(A1)/(A2)] zwischen dem Styrolharz (A1) und dem aliphatischen Polyamid (A2) im Harz (A) beträgt vorzugsweise 25/75 bis 50/50, noch bevorzugter 25/75 bis 40/60 und noch bevorzugter 25/75 bis 35/65 unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der mechanischen Anfangseigenschaften und der Heißwasserbeständigkeit. Andererseits ist das Massenverhältnis [(A1)/(A2)] vorzugsweise 29/71 bis 55/45, bevorzugter 35/65 bis 55/45 und noch bevorzugter 40/60 bis 55/45 unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der mechanischen Eigenschaften wie der Zugfestigkeit.
Der Anteil des Harzes (A) in der Styrolharzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung beträgt vorzugsweise 50 bis 95 Massen %. Der Anteil des Harzes (A) in der Styrolharzzusammensetzung beträgt vorzugsweise nicht weniger als 60 Massen %, noch bevorzugter nicht weniger als 65 Massen % und noch bevorzugter nicht weniger als 70 Massen %. Andererseits beträgt der Anteil des Harzes (A) in der Styrolharzzusammensetzung vorzugsweise nicht mehr als 90 Massen %, noch bevorzugter nicht mehr als 85 Massen % und noch bevorzugter nicht mehr als 80 Massen %. Wenn der Anteil des Harzes (A) in den oben genannten Bereichen liegt, kann die Harzzusammensetzung die Verunreinigung einer Form verhindern und gleichzeitig die Heißwasserbeständigkeit aufrechterhalten.
<Styrolharz (A1) mit einer syndiotaktischen Struktur>
Das Styrolharz (A1) ist ein SPS mit einer stark syndiotaktischen Struktur. Wie hier verwendet, bedeutet „syndiotaktisch“, dass ein hoher Anteil von Phenylringen in benachbarten Styroleinheiten in Bezug auf eine Ebene, die durch die Hauptkette des Polymerblocks gebildet wird, alternierend angeordnet ist (im Folgenden als Syndiotaktizität bezeichnet).
Die Taktizität kann durch die kernmagnetische Resonanzmethode (¹³C-NMR-Methode) unter Verwendung von Kohlenstoffisotopen quantitativ bestimmt werden. Die Anteile aufeinanderfolgender konstitutioneller Einheiten, z. B. zwei aufeinanderfolgende Monomereinheiten als Diade, drei aufeinanderfolgende Monomereinheiten als Triade und fünf aufeinanderfolgende Monomereinheiten als Pentade, können mit der ¹³C-NMR-Methode quantitativ bestimmt werden.
In der vorliegenden Erfindung bedeutet das „Styrolharz mit einer hochsyndiotaktischen Struktur“ ein Styrolpolymer wie ein Polystyrol, ein Poly(kohlenwasserstoffsubstituiertes Styrol), ein Poly(halostyrol), ein Poly(haloalkylstyrol), ein Poly(alkoxystyrol) oder einen Poly(vinylbenzoatester), ein hydriertes Polymer oder eine Mischung davon, oder ein Copolymer, das eine solche konstituierende Einheit als eine Hauptkomponente umfasst, jeweils mit einer solchen Syndiotaktizität, dass der Anteil einer racemischen Diade (r) im allgemeinen nicht weniger als 75 Mol-%, vorzugsweise nicht weniger als 85 Mol-%, oder der Anteil einer racemischen Pentade (rrrr) im allgemeinen nicht weniger als 30 Mol-%, vorzugsweise nicht weniger als 50 Mol-%, beträgt.
Beispiele für Poly(kohlenwasserstoffsubstituiertes Styrol) sind Poly(methylstyrol), Poly(ethylstyrol), Poly(isopropylstyrol), Poly(tert-butylstyrol), Poly(phenyl)styrol, Poly(vinylnaphthalin) und Poly(vinylstyrol). Beispiele für Poly(halostyrol) sind Poly(chlorostyrol), Poly(bromostyrol) und Poly(fluorostyrol). Ein Beispiel für Poly(haloalkylstyrol) ist Poly(chlormethylstyrol). Beispiele für Poly(alkoxystyrol) sind Poly(methoxystyrol) und Poly(ethoxystyrol).
Beispiele für die Comonomerbestandteile des Copolymers, das eine solche Baueinheit umfasst, sind neben den Monomeren der oben genannten Styrolpolymere Olefinmonomere wie Ethylen, Propylen, Buten, Hexen und Octen; Dienmonomere wie Butadien und Isopren; und polare Vinylmonomere wie cyclische Olefinmonomere, cyclische Dienmonomere, Methylmethacrylat, Maleinsäureanhydrid und Acrylnitril.
Beispiele für bevorzugte Copolymere zur Verwendung als Styrolharz (A1) umfassen ein Copolymer aus Styrol und p-Methylstyrol, ein Copolymer aus Styrol und p-tert-Butylstyrol und ein Copolymer aus Styrol und Divinylbenzol. Unter diesen wird ein Copolymer aus Styrol und p-Methylstyrol bevorzugt.
Unter den oben aufgeführten Styrolharzen ist mindestens eines ausgewählt aus Polystyrol, Poly(p-methylstyrol), Poly(m-methylstyrol), Poly(p-tert-butylstyrol), Poly(p-chlorstyrol), Poly(m-chlorstyrol), Poly(p-fluorstyrol) und einem Copolymer von Styrol und p-Methylstyrol bevorzugt, mindestens eines, ausgewählt aus Polystyrol, Poly(p-methylstyrol), Poly(m-methylstyrol) und einem Copolymer aus Styrol und p-Methylstyrol ist bevorzugter, und Polystyrol und/oder ein Copolymer aus Styrol und p-Methylstyrol wird noch mehr bevorzugt.
Das SPS (A1) hat vorzugsweise ein gewichtsmittleres Molekulargewicht von nicht weniger als 1 × 10⁴ und nicht mehr als 1 × 10⁶, vorzugsweise nicht weniger als 50.000 und nicht mehr als 500.000 unter dem Gesichtspunkt der Fließfähigkeit des Harzes beim Formen und der Festigkeit des resultierenden geformten Produkts. Wenn das gewichtsmittlere Molekulargewicht nicht weniger als 1 × 10⁴ beträgt, kann ein geformtes Produkt mit ausreichender Festigkeit erhalten werden. Wenn das gewichtsmittlere Molekulargewicht nicht mehr als 1 x 10⁶ beträgt, gibt es keine Probleme mit der Fließfähigkeit des Harzes beim Formen.
Sofern nicht anders angegeben, bezieht sich der Begriff „gewichtsmittleres Molekulargewicht“ hier auf einen Wert, der anhand eines Standardpolystyrols unter Verwendung einer Kalibrierungskurve desselben aus einem gemessenen Wert bestimmt wurde. Der gemessene Wert wird durch Gelpermeationschromatographie erhalten, die bei 145°C unter Verwendung einer GPC-Apparatur (HLC-8321 GPC/HT), hergestellt von Tosoh Corporation, einer GPC-Säule (GMHHR-H(S)HTC/HT), hergestellt von Tosoh Corporation, und 1,2,4-Trichlorbenzol als Elutionsmittel durchgeführt wird.
Das SPS (A1) hat vorzugsweise eine Schmelzflussrate (MFR), gemessen bei einer Temperatur von 300°C unter einer Last von 1,2 kg, von nicht weniger als 2 g/10 min, mehr bevorzugt nicht weniger als 4 g/10 min, und vorzugsweise nicht mehr als 50 g/10 min, bevorzugter nicht mehr als 30 g/10 min. Wenn die MFR des SPS (A1) nicht weniger als 2 g/10 min beträgt, gibt es keine Probleme mit der Fließfähigkeit der Zusammensetzung beim Formen. Wenn die MFR des SPS (A1) nicht mehr als 50 g/10 min, vorzugsweise nicht mehr als 30 g/10 min, beträgt, kann ein geformtes Produkt mit zufriedenstellenden mechanischen Eigenschaften erhalten werden.
Das SPS (A1) kann beispielsweise durch Polymerisation eines Styrolmonomers (entsprechend dem Styrolpolymer) unter Verwendung einer Titanverbindung als Katalysator und eines Kondensationsprodukts von Trialkylaluminium mit Wasser (Aluminoxan) in einem inerten Kohlenwasserstofflösungsmittel oder in Abwesenheit eines Lösungsmittels hergestellt werden (siehe z.B. JP2009-068022A ).
<Aliphatisches Polyamid (A2)>
Jedes bekannte aliphatische Polyamid kann als das aliphatische Polyamid verwendet werden, das die Styrolharzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung bildet.
Das aliphatische Polyamid ist ein Polymer, das durch Polymerisation einer aliphatischen Diaminkomponente und einer aliphatischen Dicarbonsäurekomponente oder durch Polymerisation einer aliphatischen Aminocarbonsäure erhalten wird.
Beispiele für aliphatische Polyamide schließen Polyamid 4, Polyamid 6, Polyamid 66, Polyamid 34, Polyamid 12, Polyamid 11 und Polyamid 610 ein. Polyamid 6 und Polyamid 66 sind bevorzugt, wobei Polyamid 66 noch bevorzugter ist.
Während diese Polyamide wie das aliphatische Polyamid (A2) entweder einzeln oder in einer Kombination von zwei oder mehr in der Styrolharzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, werden sie vorzugsweise einzeln verwendet.
[Metallsalz (B) einer höheren Fettsäure]
Die Styrolharzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthält 0,05 bis 0,75 Massen % des Metallsalzes (B) einer höheren Fettsäure.
Der Gehalt des Metallsalzes (B) einer höheren Fettsäure in der Styrolharzzusammensetzung beträgt 0,05 bis 0,75 Massen %, vorzugsweise 0,05 bis 0,50 Massen %, noch bevorzugter 0,05 bis 0,30 Massen %, noch bevorzugter 0,07 bis 0,20 Massen % und noch bevorzugter 0,08 bis 0,15 Massen %.
Wenn der Gehalt des Metallsalzes einer höheren Fettsäure 0,05 bis 0,75 Massen % beträgt, kann die „Formablagerung“ beim Formen der Zusammensetzung wirksam verhindert werden. Außerdem hat das resultierende geformte Produkt eine ausgezeichnete Festigkeit und Heißwasserbeständigkeit.
Es ist zwar nicht genau bekannt, warum der Zusatz der bestimmten Menge des Metallsalzes einer höheren Fettsäure in die Styrolharzzusammensetzung „Formablagerungen“ beim Formen der Zusammensetzung wirksam verhindern kann, aber Folgendes kann in Betracht gezogen werden. Die Kristallisation und Ablagerung einer zyklischen Struktur, die sich von einem aliphatischen Polyamid ableitet und in einem bei der Formgebung entstehenden Abgas enthalten ist, wird als Ursache für „Formablagerungen“ angesehen. Wenn die Styrolharzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung einer Formgebung unterzogen wird, wird ein Gas, das aus dem Metallsalz einer höheren Fettsäure stammt, zusammen mit einem Gas, das aus dem aliphatischen Polyamid stammt, erzeugt. Das aus dem Metallsalz stammende Gas verhindert die Kristallisation der vom aliphatischen Polyamid stammenden zyklischen Struktur und verhindert damit die Ablagerung von Nadelkristallen.
In der Styrolharzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung beträgt der Anteil des vom Metallsalz (B) einer höheren Fettsäure stammenden Gases an der Gesamtmenge der Ausgasungen vorzugsweise 10 bis 50 %, noch bevorzugter 20 bis 50 % und noch bevorzugter 30 bis 40 % unter dem Gesichtspunkt der wirksamen Verhinderung von „Formablagerungen“.
Der Anteil des aus dem Metallsalz (B) einer höheren Fettsäure stammenden Gases an der Gesamtmenge der Ausgasungen kann durch Erhitzen der Styrolharzzusammensetzung und Bestimmung der Gesamtmenge der Ausgasungen und der Menge des von einer höheren Fettsäure stammenden Gases mittels Gaschromatographie und insbesondere durch die in den Arbeitsbeispielen beschriebene Methode bestimmt werden.
Die Fettsäure des Metallsalzes (B) einer höheren Fettsäure hat vorzugsweise 16 bis 22 Kohlenstoffatome, noch bevorzugter 16 bis 18 Kohlenstoffatome und noch bevorzugter 18 Kohlenstoffatome. Beispiele sind Palmitinsäure, Stearinsäure, Arachidinsäure und Behensäure. Stearinsäure ist bevorzugt.
Das Metall des Metallsalzes ist vorzugsweise ein zweiwertiges oder dreiwertiges repräsentatives Element (Hauptgruppenelement). Beispiele hierfür sind Aluminium, Calcium, Zink und Magnesium. Aluminium wird bevorzugt.
Der Schmelzpunkt des Metallsalzes (B) einer höheren Fettsäure liegt vorzugsweise bei 100 bis 200°C.
Beispiele für das Metallsalz (B) einer höheren Fettsäure sind Metallsalze der Stearinsäure wie Aluminiumstearat, Calciumstearat, Zinkstearat, Magnesiumstearat und Bleistearat. Unter ihnen sind Aluminiumstearat und Calciumstearat bevorzugt, wobei Aluminiumstearat noch bevorzugter ist.
[Kompatibilisierungsmittel (C)]
Die Styrolharzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthält vorzugsweise ein Kompatibilisierungsmittel (C), das mit dem Styrolharz (A1) kompatibel ist und eine polare Gruppe aufweist, die mit dem aliphatischen Polyamid (A2) reaktiv ist.
Das Kompatibilisierungsmittel (C) wird verwendet, um die Kompatibilität zwischen dem SPS (A1) und dem aliphatischen Polyamid (A2) zu verbessern, die Domänen fein zu dispergieren und die Grenzflächenfestigkeit zwischen den jeweiligen Komponenten zu erhöhen.
Das mit dem SPS (A1) kompatible Kompatibilisierungsmittel (C) weist vorzugsweise eine zur Kompatibilität beitragende Struktur auf, die in der Polymerkette eine mit dem SPS verträgliche Kette enthält.
Zum Beispiel enthält die Struktur als Hauptkette oder als Pfropfkette der Polymerkette Polystyrol, Polyphenylenether oder Polyvinylmethylether, vorzugsweise Polyphenylenether.
Das Kompatibilisierungsmittel (C) enthält also vorzugsweise als Hauptkette oder als Pfropfkette der Polymerkette mindestens einen Bestandteil, der aus Polystyrol, Polyphenylenether und Polyvinylmethylether ausgewählt ist, vorzugsweise Polyphenylenether,.
Die mit dem Polyamid reaktive polare Gruppe (A2) bedeutet eine funktionelle Gruppe, die mit einer polaren Gruppe des Polyamids reaktiv ist. Beispiele für bevorzugte funktionelle Gruppen umfassen mindestens eine Gruppe, die aus einer Säureanhydridgruppe, einer Carbonsäuregruppe, einer Carbonsäureestergruppe, einer Carbonsäurehalogenidgruppe, einer Carbonsäureamidgruppe, einer Carboxylatgruppe, einer Sulfonsäuregruppe, einer Sulfonsäureestergruppe, einer Sulfonsäurechloridgruppe, einer Sulfonsäureamidgruppe, einer Sulfonatgruppe, einer Epoxygruppe, einer Aminogruppe, einer Imidogruppe und einer Oxazolingruppe ausgewählt ist. Unter ihnen ist eine Säureanhydridgruppe und/oder eine Carbonsäuregruppe besonders bevorzugt.
Das Kompatibilisierungsmittel (C) kann mindestens eines sein, das aus einem modifizierten Polyphenylenether und einem modifizierten Polystyrol ausgewählt wird. Ein modifizierter Polyphenylenether wird bevorzugt.
Beispiele für modifizierte Polyphenylenether sind mit Fumarsäure modifizierter Polyphenylenether, mit Maleinsäureanhydrid modifizierter Polyphenylenether, ein (Styrol-Maleinsäureanhydrid)-Polyphenylenether-Pfropfcopolymer, mit Glycidylmethacrylat modifizierter Polyphenylenether und mit Amin modifizierter Polyphenylenether. Unter ihnen werden Fumarsäure-modifizierter Polyphenylenether und Maleinsäureanhydrid-modifizierter Polyphenylenether bevorzugt, wobei Fumarsäure-modifizierter Polyphenylenether noch bevorzugter ist.
Der oben beschriebene modifizierte Polyphenylenether kann durch Modifizierung eines bekannten Polyphenylenethers mit einem Modifizierungsmittel erhalten werden; das Verfahren zur Gewinnung des modifizierten Polyphenylenethers ist jedoch nicht auf dieses Verfahren beschränkt, solange das Polymer für die Zwecke der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Polyphenylenether ist eine bekannte Verbindung, und es kann auf die U.S. Pat. Nrn. 3,306,874, 3,306,875, 3,257,357 und 3,257,358 verwiesen werden. Polyphenylenether wird in der Regel durch eine oxidative Kupplungsreaktion unter Verwendung eines di- oder trisubstituierten Phenols in Gegenwart eines Kupfer-Amin-Komplex-Katalysators hergestellt. Der Kupfer-Amin-Komplex kann von einem primären, sekundären oder tertiären Amin abgeleitet sein.
Beispiele für Polyphenylenether sind Poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylenether), Poly(2,3-dimethyl-6-ethyl-1,4-phenylenether), Poly(2-methyl-6-chlormethyl-1,4-phenylenether), Poly(2-methyl-6-hydroxyethyl-1,4-phenylenether), Poly(2-methyl-6-n-butyl-1,4-phenylenether), Poly(2-ethyl-6-isoproyl-1,4-phenylenether), Poly(2-ethyl-6-n-propyl-1,4-phenylenether), Poly(2,3,6-trimethyl-1,4-phenylenether), Poly[2-(4'-methylphenyl)-1,4-phenylenether], Poly(2-bromo-6-phenyl-1,4-phenylenether), Poly(2-methyl-6-phenyl-1,4-Phenylenether), Poly(2-phenyl-1,4-phenylenether), Poly(2-chloro-1,4-phenylenether), Poly(2-methyl-1,4-phenylenether), Poly(2-chloro-6-ethyl-1,4-phenylenether), Poly(2-chloro-6-bromo-1,4-phenylenether), Poly(2,6-di-n-propyl-1,4-phenylenether), Poly(2-methyl-6-isopropyl-1,4-phenylenether), Poly(2-chloro-6-methyl-1,4-phenylenether), Poly(2-methyl-6-ethyl-1,4-phenylenether), Poly(2,6-dibromo-1,4-phenylenether), Poly(2,6-dichloro-1,4-phenylenether) und Poly(2,6-diethyl-1,4-phenylenether). Unter ihnen wird Poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylenether) bevorzugt.
Es ist möglich, ein von zwei oder mehreren Phenolverbindungen abgeleitetes Copolymer zu verwenden, das zur Herstellung von Polyphenylenether verwendet werden kann, oder ein Copolymer aus einer vinylaromatischen Verbindung, wie z. B. Polystyrol, und Polyphenylenether.
Ein Modifizierungsmittel zur Modifizierung von Polyphenylenether kann eine Verbindung mit einer ethylenischen Doppelbindung und einer polaren Gruppe in einem Molekül sein. Beispiele für eine solche Verbindung sind Maleinsäureanhydrid, Maleinsäure, Fumarsäure, ein Maleinsäureester, ein Fumarsäureester, Maleinimid und ein N-substituiertes Derivat davon, ein Maleinsäuresalz, ein Fumarsäuresalz, Acrylsäure, ein Acrylsäureester, Acrylamid, ein Acrylsäuresalz, Methacrylsäure, ein Methacrylsäureester, Methacrylamid, ein Methacrylsäuresalz und Glycidylmethacrylat. Unter ihnen werden Maleinsäureanhydrid, Fumarsäure und Glycidylmethacrylat bevorzugt. Diese Modifizierungsmittel können einzeln oder in einer Kombination von zwei oder mehr verwendet werden.
Ein modifizierter Polyphenylenether kann z. B. durch Reaktion eines Polyphenylenethers mit dem Modifizierungsmittel in Gegenwart eines Lösungsmittels oder eines anderen Harzes erhalten werden. Die Methode zur Modifizierung ist nicht beschränkt, und es kann jede bekannte Methode verwendet werden. Zu den beispielhaften Verfahren gehören ein Verfahren, bei dem die Materialien bei einer Temperatur im Bereich von 150 bis 350 °C unter Verwendung einer Walzmühle, eines Banbury-Mischers, eines Extruders oder dergleichen geschmolzen und geknetet werden, um eine Reaktion durchzuführen, und ein Verfahren, bei dem die Materialien in einem Lösungsmittel wie Benzol, Toluol oder Xylol erhitzt werden, um eine Reaktion durchzuführen. Zur Erleichterung der Reaktion ist es zweckmäßig, einen Radikalbildner in das Reaktionssystem einzubringen. Beispiele für den Radikalbildner sind Benzoylperoxid, Di-tert-Butylperoxid, Dicumylperoxid, tert-Butylperoxybenzoat, Azobisisobutyronitril, Azobisisovaleronitril und 2,3-Diphenyl-2,3-dimethylbutan. Bevorzugt ist ein Verfahren, das das Schmelzen und Kneten der Materialien in Gegenwart eines solchen Radikalbildners umfasst.
Beispiele für modifiziertes Polystyrol sind ein modifiziertes SPS, ein Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymer, ein Styrol-Glycidylmethacrylat-Copolymer, Polystyrol mit Carbonsäure-Endgruppen, Polystyrol mit Epoxy-Endgruppen, Polystyrol mit Oxazolin-Endgruppen, Polystyrol mit Amin-Endgruppen, sulfoniertes Polystyrol, ein Styrol-Ionomer, ein Styrol-Methylmethacrylat-Pfropfpolymer, ein (Styrol-Glycidylmethacrylat)-Methylmethacrylat-Pfropfcopolymer, ein säuremodifiziertes Acrylat-Styrol-Pfropfpolymer, ein (Styrol-Glycidylmethacrylat)-Styrol-Pfropfpolymer und ein Polybutylenterephthalat-Polystyrol-Pfropfpolymer. Unter diesen wird ein modifiziertes SPS bevorzugt.
Das modifizierte SPS hat vorzugsweise eine polare Gruppe. Beispiele für ein solches modifiziertes SPS sind Maleinsäureanhydrid-modifiziertes SPS, Fumarsäure-modifiziertes SPS, Glycidylmethacrylat-modifiziertes SPS und Aminmodifiziertes SPS.
Der Anteil des Kompatibilisierungsmittels (C) in der Styrolharzzusammensetzung beträgt vorzugsweise nicht weniger als 1,0 Massen % und nicht mehr als 10,0 Massen %. Wenn der Gehalt des Kompatibilisierungsmittels (B) nicht weniger als 1,0 Massen % beträgt, kann die Zusammensetzung eine ausgezeichnete mechanische Festigkeit aufweisen und ist ausgezeichnet in der Produktivität eines geformten Produkts. Wenn der Gehalt des Kompatibilisierungsmittels (C) nicht mehr als 10,0 Massen % beträgt, kann ein geformtes Produkt eine gute chemische Beständigkeit beibehalten. Der Gehalt des Kompatibilisierungsmittels (C) in der Styrolharzzusammensetzung beträgt vorzugsweise nicht weniger als 1,5 Massen % und noch mehr bevorzugt nicht weniger als 2,0 Massen %, während er vorzugsweise nicht mehr als 5,0 Massen % und noch mehr bevorzugt nicht mehr als 4,0 Massen % beträgt.
[Anorganischer Füllstoff (D)]
Die Styrolharzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthält vorzugsweise einen anorganischen Füllstoff (D).
Der anorganische Füllstoff (D) kann eine faserige Form, eine GranulatForm, eine pulverförmige Form usw. haben.
Beispiele für den faserförmigen Füllstoff sind Glasfasern, Kohlenstofffasern, Whisker, Keramikfasern und Metallfasern. Glasfasern werden bevorzugt.
Die Whisker können aus Bor, Aluminiumoxid, Siliziumdioxid, Siliziumkarbid oder ähnlichem bestehen.
Die Keramikfasern können aus Gips, Kaliumtitanat, Magnesiumsulfat, Magnesiumoxid oder Ähnlichem bestehen.
Die Metallfasern können aus Kupfer, Aluminium, Stahl oder Ähnlichem bestehen.
Der anorganische Füllstoff kann die Form eines Gewebes, einer Matte, eines geschnittenen Bündels, einer kurzen Faser, eines Filaments oder eines Whiskers haben. Im Falle einer Schnittbündelform beträgt seine Länge vorzugsweise 0,05 bis 50 mm, und sein Faserdurchmesser beträgt vorzugsweise 5 bis 20 µm. Bei der Form eines Gewebes oder einer Matte beträgt die Länge vorzugsweise nicht weniger als 1 mm, noch bevorzugter nicht weniger als 5 mm.
Der granuläre oder pulverförmige Füllstoff kann aus Talk, Ruß, Graphit, Titandioxid, Siliciumdioxid, Glimmer, Calciumcarbonat, Calciumsulfat, Bariumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Magnesiumsulfat, Bariumsulfat, Oxysulfat, Zinnoxid, Aluminiumoxid, Kaolin, Siliciumcarbid, Metallpulver, Glaspulver, Glasflocken, Glasperlen oder Ähnlichem bestehen. Unter ihnen werden Glaspulver, Glasflocken oder Glasperlen bevorzugt.
Der anorganische Füllstoff (D) ist vorzugsweise ein Glasfüllstoff.
Der Glasfüllstoff ist vorzugsweise mindestens einer, der aus Glasfasern, Glaspulver, Glasflocken, gemahlenen Fasern, Glasgewebe und Glasperlen ausgewählt ist, und noch mehr bevorzugt sind Glasfasern, da die Zusammensetzung eine ausgezeichnete mechanische Festigkeit aufweisen kann.
Beispiele für den Glasfüllstoff sind E-Glas, C-Glas, S-Glas, D-Glas, ECR-Glas, A-Glas und AR-Glas. Es kann auch Glas verwendet werden, das kein Boroxid enthält.
Die Glasfasern haben vorzugsweise eine Länge von 0,05 bis 50 mm und einen Durchmesser von 5 bis 20 µm.
Um die Haftung des anorganischen Füllstoffs (D) am SPS (B) zu erhöhen, wird der anorganische Füllstoff (D) vorzugsweise mit einem Haftvermittler oberflächenbehandelt, besonders bevorzugt mit einem Silan-Kupplungsmittel oder einem Titan-Kupplungsmittel und unter dem Gesichtspunkt der Kompatibilität mit den Harzkomponenten noch bevorzugter mit einem Silan-Kupplungsmittel.
Spezifische Beispiele für Silan-Kupplungsmittel sind Triethoxysilan, Vinyltris(6-methoxyethoxy)silan, γ-Methacryloxypropyltrimethoxysilan, γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, ß-(1,1-Epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilan, N-ß- (Aminoethyl) -γ- aminopropyltrimethoxysilan, N- ß- (Aminoethyl)-γ-aminopropylmethyldimethoxysilan, γ-Aminopropyltriethoxysilan, N-Phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilan, γ-Mercaptopropyltrimethoxysilan, γ-Chloropropyltrimethoxysilan, γ-Aminopropyltrimethoxysilan, γ-Aminopropyltris(2-methoxy-ethoxy)silan, N-Methyl-γ-aminopropyltrimethoxysilan, N-Vinylbenzyl-γ-aminopropyltriethoxysilan, 3-Ureidopropyltrimethoxysilan, 3-4,5-Dihydroimidazol-propyltriethoxysilan, Hexamethyldisilazan, N,N-Bis(trimethylsilyl)harnstoff und 3-Triethoxysilyl-N-(1,3-dimethylbutyliden)-propylamin. Unter ihnen sind Aminosilane und Epoxysilane, wie γ-Aminopropyltrimethoxysilan, N-ß-(Aminoethyl)-γ-aminopropyltrimethoxysilan, γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan und ß-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilan, bevorzugt.
Spezifische Beispiele für das Titankupplungsmittel sind Isopropyltriisostearoyltitanat, Isopropyltridodecylbenzolsulfonyltitanat, Isopropyltris(dioctylpyrophosphat)titanat, Tetraisopropylbis(dioctylphosphit)-titanat, Tetraoctylbis(ditridecylphosphit)titanat, Tetra(1,1-diallyloxymethyl-1-butyl)bis(ditridecyl)phosphittitanat, Bis(dioctylpyrophosphat)oxyacetat titanat, Bis(dioctylpyrophosphat)ethylentitanat, Isopropyltrioctanoyltitanat, Isopropyldimethacrylisostearoyltitanat, Isopropylisostearoyldiacryltitanat, Isopropyltri-(dioctylphosphat)titanat, Isopropyltricumylphenyltitanat, Isopropyltri(N-amidoethyl, aminoethyl)titanat, Dicumylphenyloxyacetattitanat und Diisostearoylethylentitanat. Unter ihnen wird Isopropyltri(N-amidoethyl, aminoethyl)titanat bevorzugt.
Die Oberflächenbehandlung des anorganischen Füllstoffs mit dem oben beschriebenen Kupplungsmittel kann nach jeder bekannten Methode durchgeführt werden. Zu den beispielhaften Methoden gehören eine Schlichtehandlung, bei der eine Lösung oder Suspension des Kupplungsmittels in einem organischen Lösungsmittel auf den Füllstoff aufgebracht wird, ein Trockenmischverfahren, ein Sprühverfahren, ein integrales Mischverfahren und ein Trockenkonzentratverfahren. Unter diesen Verfahren werden die Schlichtebehandlung, das Trockenmischen und das Sprühverfahren bevorzugt.
Der Anteil des anorganischen Füllstoffs (D) in der Harzzusammensetzung beträgt vorzugsweise nicht weniger als 1 Massen % und nicht mehr als 30 Massen %. Wenn die Menge des anorganischen Füllstoffs (D) nicht weniger als 1 Massen % beträgt, kann die Zusammensetzung eine zufriedenstellende Steifigkeit beim Entformen aufweisen. Wenn die Menge des anorganischen Füllstoffs (D) nicht mehr als 30 Massen % beträgt, beeinträchtigt der anorganische Füllstoff (D) die mechanischen Eigenschaften der Styrolharzzusammensetzung nicht. Der Anteil des anorganischen Füllstoffs (D) in der Harzzusammensetzung beträgt vorzugsweise nicht weniger als 3 Massen %, noch bevorzugter nicht weniger als 5 Massen %, noch bevorzugter nicht weniger als 10 Massen % und noch bevorzugter nicht weniger als 15 Massen %, während er vorzugsweise nicht mehr als 25 Massen % und noch bevorzugter nicht mehr als 22 Massen % beträgt.
[Antioxidans (E))
Die Styrolharzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthält vorzugsweise ein Antioxidans (E).
Als Antioxidans (E) wird vorzugsweise mindestens eine aus einer Kupferverbindung, einer Iodverbindung, einer Phosphorverbindung, einer Phenolverbindung oder einer Schwefelverbindung ausgewählte Verbindung verwendet. Eine Kupferverbindung, eine Iodverbindung und/oder eine Phenolverbindung wird unter dem Gesichtspunkt der Hitzebeständigkeit bevorzugt verwendet.
Die Kupferverbindung kann ein anorganisches Kupferhalogenid, ein Kupfersalz einer anorganischen Säure, ein Kupfersalz einer organischen Säure oder eine Kupferkomplexverbindung sein. Ein anorganisches Kupferhalogenid oder ein Kupfersalz einer anorganischen Säure ist bevorzugt, und ein anorganisches Kupferhalogenid ist noch bevorzugter.
Beispiele für anorganische Kupferhalogenide sind Kupferchlorid, Kupferbromid und Kupferjodid.
Beispiele für das Kupfersalz einer anorganischen Säure sind Kupfersulfat, Kupfernitrat und Kupferphosphat.
Beispiele für das Kupfersalz einer organischen Säure sind Acetat, Kupfersalicylat, Kupferstearat, Kupferoleat, Kupferbenzoat, Kupferformiat, Kupferpropionat, Kupferoxalat, Kupfersebacat, Kupferlactat, Kupfermontanit, Kupferadipat, Kupferisophthalat, Kupferpyrophosphat und ammoniakalisches Kupfer.
Die Kupferkomplexverbindung kann aus einem anorganischen Kupferhalogenid und Xylylendiamin, Benzimidazol, 2-Mercaptobenzimidazol oder Ähnlichem gebildet werden.
Unter ihnen werden Kupferchlorid, Kupferbromid, Kupferiodid und Kupfernitrat bevorzugt. Die oben genannten Kupferverbindungen können einzeln oder in einer Kombination von zwei oder mehr verwendet werden.
Beispiele für die Iodverbindung sind Kaliumiodid, Magnesiumiodid und Ammoniumiodid. Auch elementares Iod kann verwendet werden. Solche Iodverbindungen können einzeln oder in einer Kombination von zwei oder mehr verwendet werden. Das Antioxidans (E) umfasst vorzugsweise eine Kupferverbindung und eine Iodverbindung, bevorzugter Kupferiodid und Kaliumiodid.
Beispiele für die Phosphorverbindung sind Mono- oder Diphosphite wie Tris(2,4-di-tert-butylphenyl)phosphit und Tris(mono- und dinonylphenyl)phosphit.
Beispiele für das Phenol-Antioxidans sind 2,6-Di-tert-butyl-4-methylphenol, 2,6-Diphenyl-4-methoxyphenol, 2,2'-Methylenbis(6-tert-butyl-4-methylphenol), 2,2'-Methylenbis[4-methyl-6-(α-methylcyclohexyl)phenol], 1,1-Bis(5-tert-butyl-4-hydroxy-2-methylphenyl)butan, 2,2'-Methylenbis(4-methyl-6-cyclohexylphenol), 2,2'-Methylenbis(4-methyl-6-nonylphenol), 1,1,3-Tris(5-tert-butyl-4-hydroxy-2-methylphenyl)butan, 2,2-Bis(5-tert-butyl-4-hydroxy-2-methylphenyl)-4-n-dodecylmercaptobutan, Ethylenglykol-bis[3,3-bis(3-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)butyrat], 1,1-Bis(3,5-dimethyl-2-hydroxyphenyl)-3-(n-dodecylthio)butan, 4,4'-Thiobis(6-tert-butyl-3-methylphenol), 1,3,5-Tris(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)-2,4,6-trimethylbenzol, Dioctadecyl-2,2-bis(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)malonat, n-Octadecyl-3-(4-hydroxy-3,5-di-tert-butylphenyl)-propionat und Pentaerythritol-tetrakis{3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)-propionat}.
Die Styrolharzzusammensetzung kann eines oder mehrere der oben aufgeführten Antioxidantien als Antioxidans enthalten. Der Anteil des Antioxidans in der Styrolharzzusammensetzung beträgt vorzugsweise nicht weniger als 0,05 Massen %, bevorzugter nicht weniger als 0,1 Massen % und noch mehr bevorzugt nicht weniger als 0,15 Massen %. Der Anteil des Antioxidans beträgt vorzugsweise nicht mehr als 2,0 Massen %, bevorzugter nicht mehr als 1,0 Massen % und noch mehr bevorzugt nicht mehr als 0,5 Massen %. Wenn der Anteil des Antioxidans nicht weniger als 0,05 Massen % beträgt, kann ein geformtes Produkt eine gute Langzeit-Wärmebeständigkeit aufweisen. Wenn der Anteil des Antioxidans nicht mehr als 2,0 Massen % beträgt, kann verhindert werden, dass das Antioxidans aus einem geformten Produkt ausblutet und das Aussehen des geformten Produkts beeinträchtigt.
[Andere Bestandteile]
Die Styrolharzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann andere Komponenten enthalten, die übliche Zusatzstoffe sind, wie z. B. ein Vernetzungsmittel, ein Vernetzungshilfsmittel, ein Keimbildner, ein Weichmacher, ein Formtrennmittel, ein Farbstoff und/oder ein Antistatikum, solange die beabsichtigte Wirkung der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt wird.
Das Keimbildungsmittel kann jedes bekannte sein, ausgewählt aus einem Metallsalz einer Carbonsäure, einschließlich Aluminiumdi-(p-tert-butylbenzoat), einem Metallsalz der Phosphorsäure, einschließlich Natriummethylenbis(2,4-ditert-butylphenol)-phosphat, einem Phthalocyaninderivat usw.
Das Formtrennmittel kann jedes bekannte Mittel sein, ausgewählt aus einem Polyethylenwachs, einem Silikonöl, einer langkettigen Carbonsäure usw.
[Geformtes Produkt]
Die Styrolharzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung wird durch Mischen und Kneten des Harzes (A), des Metallsalzes (B) einer höheren Fettsäure und der oben beschriebenen anderen Komponenten nach Bedarf erhalten. Das Mischen und Kneten kann durch ein Verfahren erfolgen, das das Vormischen der Komponenten unter Verwendung eines gewöhnlichen Mischers, wie eines Bandmischers, eines Trommeltumblers oder eines Henschelmischers, und das anschließende Mischen und Kneten der Komponenten unter Verwendung eines Banbury-Mischers, eines Einschneckenextruders, eines Doppelschneckenextruders, eines Mehrschneckenextruders, eines Co-Kneters oder dergleichen umfasst.
Verschiedene geformte Produkte können durch Spritzgießen, Spritzpressen, Extrusionsformen, Blasformen, Pressformen, Vakuumformen, Schaumformen oder dergleichen unter Verwendung der schmelzgekneteten Styrolharzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung oder ihrer Pellets als Rohmaterial hergestellt werden. Die so hergestellten Formprodukte enthalten die Styrolharzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung. Insbesondere können solche Pellets vorteilhaft zur Herstellung eines Spritzgusserzeugnisses durch Spritzgießen oder Spritzprägen verwendet werden.
Die Styrolharzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung weist eine ausgezeichnete Heißwasserbeständigkeit auf und kann die Kontamination einer Form beim Formen der Zusammensetzung verhindern. Daher kann ein geformtes Produkt, das die Styrolharzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung umfasst, vorteilhaft in solchen Anwendungen wie einem Automobilsensor, - gehäuse oder -steckverbinder, einem Magnetventil einer Auspuffbremse für ein großes Automobil, einer LED-Anzeigekomponente, die Wärme erzeugt, einer Automobilbeleuchtung, einer Signallampe, einer Notleuchte, einer Klemmleiste, einer Sicherungskomponente und einer Hochspannungskomponente, und insbesondere für einen Automobilsteckverbinder, verwendet werden.
Beispiele
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die vorliegende Erfindung in größerem Detail und sollen den Umfang der Erfindung nicht einschränken.
<I> Herstellung von Pellets
Komponenten abgesehen vom anorganischen Füllstoff (D) wurden in einem Henschel-Mischer in den in Tabelle 1 beschriebenen Anteilen trocken gemischt. Anschließend wurde die Harzzusammensetzung unter Verwendung eines Doppelschneckenkneters (TEM 35B, hergestellt von Toshiba Machine Co., Ltd.) mit einem Zylinderdurchmesser von 37 mm bei einer Schneckendrehzahl von 200 U/min und einer Zylindertemperatur von 330°C geknetet, während der anorganische Füllstoff (D) in dem in Tabelle 1 beschriebenen Verhältnis zugeführt wurde, um Pellets herzustellen. Die so erhaltenen Pellets wurden 5 Stunden lang bei 80°C in einem Heißlufttrockner getrocknet.
Für die getrockneten Pellets (Harzzusammensetzung), die auf die oben beschriebene Weise in den Beispielen und Vergleichsbeispielen erhalten wurden, wurden die folgenden Eigenschaftsbewertungen durchgeführt.
(1) Formkontamination
Unter Verwendung einer Spritzgießmaschine [SH100A, hergestellt von Sumitomo Heavy Industries, Ltd.] wurden die oben in <I> erhaltenen Pellets einem Spritzgussverfahren unter den folgenden Bedingungen unterzogen: Zylindertemperatur 290°C; Formtemperatur 80°C; und Formungszyklus 40 Sekunden (Kühlzeit 18 Sekunden). Nach der Durchführung von 500 Spritzgießvorgängen im Kurzschussverfahren unter Verwendung eines Formeinsatzes zur Bewertung der Ablagerung in einer quadratischen, plattenförmigen Probe mit einer Größe von 80 mm × 80 mm × 2 mm wurde eine Formablagerung visuell beobachtet und nach folgenden Kriterien bewertet:

A: Es wurde zwar eine sehr geringe Menge einer öligen Ablagerung beobachtet, aber keine Nadelkristallablagerung
B: Es wurde zwar eine geringe Menge einer öligen Ablagerung festgestellt, aber keine Nadelkristallablagerung
C: Es wurde eine geringe Menge einer Nadelkristallablagerung festgestellt.
D: Es wurde eine große Menge einer Nadelkristallablagerung festgestellt.
E: Es wurde eine sehr große Menge einer Nadelkristallablagerungen festgestellt.

Die Einstufung A oder B weist auf eine geringe Kontamination der Form hin und bedeutet, dass ein weiterer Formungsvorgang möglich ist.
(2) Erhaltung der Zugfestigkeit nach Eintauchen in heißes Wasser (Heißwasserbeständigkeit)
Unter Verwendung einer Spritzgussmaschine [SH100A, hergestellt von Sumitomo Heavy Industries, Ltd.] wurden die in <I> oben erhaltenen Pellets unter den folgenden Bedingungen spritzgegossen: Zylindertemperatur 290°C; Formtemperatur 80°C; und Formgebungszyklus 38 Sekunden (Kühlzeit 18 Sekunden). Hantelzugproben (Typ A) wurden durch Spritzgießen gemäß JIS K 7139: 2015 hergestellt. Die Proben wurden jeweils an einem Zugprüfgerät (hergestellt von Shimadzu Corp., Handelsname: Autograph AG5000B) befestigt, und es wurde ein Zugversuch gemäß ISO 527-1: 2012 (2. Auflage) unter den folgenden Bedingungen durchgeführt: Anfangsabstand zwischen den Spannfuttern 100 mm; Zuggeschwindigkeit 5 mm/min; und Raumtemperatur. Anschließend wurde jede Probe in einen Dampfdruckkochtopf gelegt und 400 Stunden lang bei 120 °C im Topf gehalten. Danach wurde die Zugfestigkeit der Probe auf die oben beschriebene Weise gemessen, um die Erhaltung der Zugfestigkeit (%) der Probe zu bestimmen. Die Bewertung der Eigenschaftserhaltung erfolgte nach den folgenden Kriterien.

A: nicht weniger als 60%
B: nicht weniger als 57 % und weniger als 60 %
C: nicht weniger als 53% und weniger als 57%
D: nicht weniger als 50% und weniger als 53%
E: weniger als 50%

Die Einstufung A, B oder C bedeutet eine ausgezeichnete Heißwasserbeständigkeit.
(3) Erhaltung der Bruchdehnung nach Eintauchen in heißes Wasser
Bei den Harzzusammensetzungen (Pellets) der Beispiele wurde gleichzeitig mit der unter (2) beschriebenen Messung der Zugfestigkeitserhaltung auch die Erhaltung der Bruchdehnung gemessen.
Wenn die Bruchdehnung nach dem Eintauchen in heißes Wasser hoch ist, weist die Zusammensetzung eine ausgezeichnete Zähigkeit auf. Daher ist es unwahrscheinlich, dass ein Gegenstand, wie z. B. ein geformtes Produkt, bricht, selbst wenn eine äußere Kraft auf den Gegenstand ausgeübt wird.
(4) Anteil des vom Salz der höheren Fettsäure stammenden Gases an der Gesamtmenge der Abgase
Die in <I> oben erhaltenen Pellets wurden pulverisiert, und 10 mg des pulverisierten Produkts wurden unter Verwendung eines Gaschromatographen (TDU-GC), der mit einer thermischen Desorptionseinheit ausgestattet ist, einer Gaschromatographie unterzogen, um die Menge der Ausgasungen aus der Harzzusammensetzung unter den folgenden Bedingungen zu messen. Der Anteil (%) eines Gases, das von einem Salz einer höheren Fettsäure stammt, an der Gesamtmenge der Ausgasungen wurde aus der Peakfläche berechnet, die von Aluminiumstearat stammt.
(Messbedingungen)
Gaschromatograph (GC-Gerät): GC 7890B (hergestellt von Agilent Technologies) Thermische Desorptionseinheit: TDU (hergestellt von Gerstel) Säule DB-5MS (30 m x 0,25 mm i.d. df= 0,25 µm)
TDU-Bedingungen: 50°C (0,01 min) → 720°C/min → 310°C oder 330°C (10 in), ungeteilt
CIS-Bedingungen: -50°C (0,01 min) → 12°C/sec → 350°C (5 min), geteilt
Ofentemperaturbedingungen: 50°C (5 min) → 10°C/min → 330°C (10 min)
Durchflussrate des Trägergases: He, 1 mL/min
Temperatur des Detektors (FID): 330°C
Quantitative Bestimmungsmethode: Die quantitative Bestimmung des von Aluminiumstearat stammenden Peaks wurde mit der absoluten Kalibrierungsmethode unter Verwendung von Stearinsäure als Referenzmaterial durchgeführt.
Beispiele 1 bis 3 und Vergleichsbeispiele 1 bis 7

Die Komponenten wurden in den in Tabelle 1 beschriebenen Anteilen (Masse-%) gemischt und geknetet, um Pellets in der oben beschriebenen Weise herzustellen. Die Pellets wurden den oben beschriebenen Bewertungstests unterzogen. Die verwendeten Komponenten sind wie folgt.
SPS (A1): [XAREC 90ZC, hergestellt von Idemitsu Kosan Co., Ltd., gewichtsmittleres Molekulargewicht 200.000, MFR 9,0 g/10 min (Temperatur 300°C, Last 1,2 kg)]
Aliphatisches Polyamid (A2): Nylon 66 [Vydyne (eingetragene Marke) 50BWFS, hergestellt von Ascend Performance Materials]
Metallsalz (B) einer höheren Fettsäure: Aluminiumstearat [M-132HG, hergestellt von FACI]
Kompatibilisierungsmittel (C): mit Fumarsäure modifizierter Polyphenylenether
[CX-1 hergestellt von Idemitsu Kosan Co., Ltd.]
Anorganischer Füllstoff (D): ECS03T-249H [hergestellt von Nippon Electric Glass Co., Ltd., E-Glas, Glasfasern (geschnittene Stranglänge 3 mm), im Wesentlichen perfekter kreisförmiger Faserquerschnitt (φ 10,5 µm), oberflächenbehandelt mit einem Silankupplungsmittel]
Antioxidans (E): Kupferjodid/Kaliumjodid-Verbindung: [AL-120FF, hergestellt von PolyAd] Tabelle 1

				Bsp. 1	Bsp. 2	Bsp. 3	Vgl. Bsp. 1	Vgl. Bsp. 2	Vgl. Bsp. 3	Vgl. Bsp. 4	Vgl. Bsp. 5	Vgl. Bsp. 6	Vgl. Bsp. 7
(A)	(A1) SPS	90ZC	Massen %	21.9	21.9	38.3	21.9	21.9	38.4	37.9	10.0	10.0	10.0
	(A2) Aliphatisches Polyamid	50BWFS	Massen %	54.8	54.7	38.3	54.9	53.9	38.4	37.9	66.8	66.6	65.8
	Massenverhältnis (Al)/(A2)			29/71	29/71	50/50	29/71	29/71	50/50	50/50	13/87	13/87	13/87
	Anteil (A) in Zusammensetzung		Massen %	76.7	76.6	76.6	76.8	75.8	76.8	75.8	76.8	76.6	75.8
(B)	Metallsalz einer höheren Fettsäure	M-132HG	Massen %	0.1	0.2	0.2	0.0	1.0	0.0	1.0	0.0	0.2	1.0
(C)	Kompatibilisierungsmittel	CX-1	Massen %	3.0	3.0	3.0	3.0	3.0	3.0	3.0	3.0	3.0	3.0
(D)	Anorganischer Füllstoff	ECS03 T-249H	Massen %	20.0	20.0	20.0	20.0	20.0	20.0	20.0	20.0	20.0	20.0
(E)	Antioxidans	AL120FF Bewertung	Massen %	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
Bewertung	Formkontamination	AL120FF Bewertung		A	A	A	D	B	D	B	E	C	B
		Zustand		ölig	ölig	ölig	Nadeln	ölig	Nadeln	ölig	Nadeln	Nadeln	ölig
		Ablagerungsmeng e		sehr klein	sehr klein	sehr klein	groß	klein	groß	klein	sehr groß	klein	klein
	Zugfestigkeitserhaltun g nach Eintauchen in heißes Wasser (Heißwasserfestigkeit)	Bewertung		B	C	A	B	E	A	D	D	D	E
			%	58	56	61	59	49	63	52	51	50	45
Referenz	Bruchdehnungserhaltung nach Eintauchen in heißes Wasser		%	104.2	100.5	80.7
Referenz	Anteil ans aus Metallsalz einer höheren Fettsäure stammendem Gas an der Gesamtmenge Gas		%	26.7	34.4	35.3	0.0	57.1	0.0	56.7	0.0	34.6	54.3

Die Ergebnisse der Beispiele zeigen, dass die Styrolharzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung eine ausgezeichnete Heißwasserbeständigkeit aufweist und die Kontamination einer Form beim Gießen der Zusammensetzung verhindern kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2005248185 A [0006]
JP 2000256553 A [0006]
JP 2006282943 A [0006]
JP 2009068022 A [0027]

Claims

Styrolharzzusammensetzung, umfassend: ein Harz (A), umfassend ein Styrolharz (A1) mit einer syndiotaktischen Struktur und ein aliphatisches Polyamid (A2); und 0,05 bis 0,75 Masse-% eines Metallsalzes (B) einer höheren Fettsäure, wobei das Massenverhältnis [(A1)/(A2)] zwischen dem Styrolharz (A1) und dem aliphatischen Polyamid (A2) in dem Harz (A) 25/75 bis 55/45 beträgt.
Styrolharzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das aliphatische Polyamid (A2) Polyamid 66 ist.
Styrolharzzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Metallsalz (B) einer höheren Fettsäure ein Metallsalz der Stearinsäure ist.
Styrolharzzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei es sich bei dem Metallsalz (B) einer höheren Fettsäure um Aluminiumstearat handelt.
Styrolharzzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend einen Kompatibilitätsvermittler (C), der mit dem Styrolharz (A1) verträglich ist und eine polare Gruppe aufweist, die mit dem aliphatischen Polyamid (A2) reaktiv ist.
Styrolharzzusammensetzung nach Anspruch 5, wobei die mit dem Polyamid (A2) reaktive polare Gruppe, die in dem Kompatibilitätsvermittler (C) enthalten ist, mindestens eine Gruppe ist, die aus einer Säureanhydridgruppe, einer Carbonsäuregruppe, einer Carbonsäureestergruppe einer Carbonsäurehalogenidgruppe, einer Carbonsäureamidgruppe, einer Carboxylatgruppe, einer Sulfonsäuregruppe, einer Sulfonsäureestergruppe, einer Sulfonsäurechloridgruppe, einer Sulfonsäureamidgruppe, einer Sulfonatgruppe, einer Epoxygruppe, einer Aminogruppe, einer Imidgruppe und einer Oxazolingruppe ausgewählt wird.
Styrolharzzusammensetzung nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Kompatibilitätsvermittler (C) als eine Hauptkette oder eine Pfropfkette der Polymerkette mindestens eine Gruppe enthält, die aus Polystyrol, Polyphenylenether und Polyvinylmethylether ausgewählt wird.
Styrolharzzusammensetzung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei der Kompatibilitätsvermittler (C) mindestens einer ist, der aus einem modifizierten Polyphenylenether und einem modifizierten Polystyrol ausgewählt wird.
Styrolharzzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, die ferner einen anorganischen Füllstoff (D) enthält.
Styrolharzzusammensetzung nach Anspruch 9, wobei der anorganische Füllstoff (D) mit einem Silan-Kupplungsmittel oder einem Titan-Kupplungsmittel behandelt worden ist.
Styrolharzzusammensetzung nach Anspruch 9 oder 10, wobei der anorganische Füllstoff (D) ein Glasfüllstoff ist.
Styrolharzzusammensetzung nach Anspruch 11, wobei der Glasfüllstoff mindestens einer ist, der aus Glasfasern, Glaspulver, Glasflocken, gemahlenen Fasern, Glasgewebe und Glasperlen ausgewählt wird.
Styrolharzzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, ferner umfassend ein Antioxidans (E).
Styrolharzzusammensetzung nach Anspruch 13, wobei das Antioxidans (E) mindestens eines ist, das aus einer Kupferverbindung, einer Iodverbindung, einer Phosphorverbindung, einer Phenolverbindung und einer Schwefelverbindung ausgewählt wird.
Geformtes Produkt, umfassend die Styrolharzzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 14.