DE3617138A1

DE3617138A1 - Popyphenylensulfidharzzusammensetzungen und ihre formteile

Info

Publication number: DE3617138A1
Application number: DE19863617138
Authority: DE
Inventors: Tatsuo Nagoya Aichi Akatsu; Yoshio Nagoya Aichi Takezawa
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1985-05-23
Filing date: 1986-05-22
Publication date: 1986-11-27

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Polyphenylensulfidharzzusammensetzungen, die in ihrer Witterungsbeständigkeit hervorragend sind und deren Ultraschall- und Formteilschweißnaht in der Festigkeit erhöht sind, und auf deren Formteile.

Polyphenylensulfidharze sind im wesentlichen in ihrer Wärmebeständigkeit (einschließlich Kurz- und Langzeiteigenschaften), chemischer Beständigkeit, Flammwidrigkeit, Größenstabilität und anderen Eigenschaften hervorragend. Indem sie auch in ihrer Formbarkeit überlegen sind, werden sie für sogenannte technische Zwecke in der Elektrik, Elektronik, Autoindustrie und anderen Industriezweigen spritzgegossen. Es ist deshalb vorherzusehen, daß der Bedarf nach ihnen sich in der Zukunft weiter erhöhen wird, und es wird erwartet, daß sie bei der Herstellung von Folien, Fasern und anderen Extrusionsformteilen verwendet werden.

Folglich haben Polyphenylensulfidharze eine Vielfalt an Besonderheiten. Es ist jedoch im wesentlichen ihr einziger Mangel, daß sie in ihrer Beständigkeit gegenüber ultravioletten Strahlen und ihrer Witterungsbeständigkeit nicht ausgezeichnet sind. Deshalb sind sie für solche Materialien nicht geeignet, die außen als Extrusionsformteile, Folien, Fasern und andere verwendet werden, genauso wie sie für Innenzwecke mit starker Aussetzung gegenüber ultravioletter Strahlung nicht geeignet sind. Wenn z. B. Extrusionsformteile, Folien und Fasern außen verwendet werden, wird die Oberfläche der Formteile rauh, es werden Mikrorisse bewirkt, die mechanische Festigkeit wird beträchtlich verringert, sie verändern zu dunkelbraun oder verringern ihre Transparenz. Der Nachteil der Polyphenylensulfidharze, in der Witterungsbeständigkeit gering zu sein, war bisher bekannt, und so wurden viele Versuche unternommen, um diesen in einer großen Anzahl

von Bereichen zu verhüten. In ihren Hauptbesonderheiten ist eingeschlossen, daß sie in ihrer Wärmebeständigkeit sehr hervorragend sind. Dieser Mangel erfordert immer, daß die Formtemperatur auf einen beträchtlich hohen Wert erhöht werden muß. Sein Standard liegt im Bereich zwischen etwa 300 und 360 ⁰C. Nach den allgemeinen Erkenntnissen ist es zur Verbesserung der Eigenschaften notwendig, geeignete Additive zu den sogenannten universalen Thermoplasten zuzugeben, deren Formtemperatur unter 300 ⁰C liegt, und universale technische Harze. Die Verbesserung der Witterungsbeständigkeit von Polyolefinen zum Beispiel, die im Zweck der vorliegenden Erfindung eingeschlossen ist, wird durch Zugabe von ültraviolett-Adsorbenzien und/oder Oxidations-Vorbeugungsmitteln geschaffen. Polyphenylensulfidharze erfordern jedoch eine Formtemperatur. Die Additive zur Verbesserung der Eigenschaften müssen eine Beständigkeit bis zu mehr als 350 ⁰C Wärme haben, d. h. weder sublimieren, noch verdampfen und verändern sich in der Qualität durch Verschlechterung bei diesen Temperaturen nicht. Gegenwärtig gibt es auf dem Markt bzw. wurden veröffentlicht Absorbenzien für ultraviolette Strahlen von nicht mehr als 350 ⁰C Wärmbebeständigkeit, obwohl die Hersteller die Anstrengungen in der Forschung fortsetzen. Es wurden nicht viele Patente oder Literaturstellen veröffentlicht, die sich auf die Verbesserung der Witterungsbeständigkeit der Polyphenylensulfidharze beziehen. In diesem Zusammenhang kann nur die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 100139/ 1984 zitiert werden. Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, Harzzusammensetzungen zu schaffen, die aus Polyphenylensulf id und Ruß mit Hauptpartikeldurchmessern von kleiner als 30 um zusammengesetzt sind. Die Zugabe des letzteren zur Verbesserung der Witterungsbeständigkeit ist ein bekanntes Verfahren in der KunststoffIndustrie. Es wird auf Polyphenylensulfidharze angewendet. Die Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Er-

findung beinhaltet, daß sie in der Witterungsbeständigkeit durch Zugabe von 10 Gew.-% Ruß verbessert sind, eine beträchtlich größere Menge als die, die zum üblichen Schwärzen verwendet wird. Die Erfinder gaben zum Vergleich 0,5 Gew.-% Ruß zu, die übliche Zusatzmenge für das Schwärzen von Polyphenylensulfid. Als Ergebnis wurde jedoch gefunden, daß der Effekt der Verbesserung der Witterungsbeständigkeit des dadurch erhaltenen Polyphenylensulfids zu gering ist, um sie außen zu verwenden. Es ist in Anbetracht dieser Tatsache angemessen, daß verschiedene Zugabeverhältnisse bis zur Ordnung von 10 Gew.-% notwendig sind, um die Witterungsbeständigkeit für Außenzwecke zu erzielen, wie es in Verbindung mit den Ausführungsformen der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 10013/1984 festgestellt ist.

Neben den obengenannten Tatsachen sind die bevorzugten Eigenschaften von Polyphenylensulfidharzen ihre Festigkeit der Ultraschall- und Formschweißnähte. Es kann weder festgestellt werden, daß sie beträchtlich geringer als die von anderen Harzen ist, noch daß sie stark mangelhaft ist. Die unzureichende Festigkeit bewirkt Beschränkungen bei der Gestaltung, Risse beim Verfahren der Zusammenfügung von Teilen und andere Ärgernisse. Es ist eine Tatsache, daß diese die Vergrößerung der Verwendungszwecke der Polyphenylensulfidharze hemmen. Die Untersuchung zur Verbesserung ihrer Festigkeit wird von vielen Unternehmen ernsthaft durchgeführt.

Wie oben festgestellt wurden, legt der Stand der Technik, der in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 100139/1984 beschrieben ist, z. B. die folgenden Beschränkungen zur erfolgreichen Verbesserung der Witterungsbeständigkeit fest, von der gesagt werden kann, daß sie in: wesentlichen der einzige Nachteil der Polyphenylensulf idharze ist. Diese sind:

(1) Sie können nur für schwarz gefärbte Waren verwendet werden, jedoch nicht für Folien, die Transparenz erfordern.

(2) Sie verringern die elektrischen Eigenschaften beträchtlich, die zu den Besonderheiten der Polyphenylensulf idharze gehören, da Ruß in großen Mengen zugegeben wird, der in der Isolationsleistung geringer ist.

(3) Ihre Ultraschall- und andere Schweißnähte sind in der Festigkeit nicht erhöht.

Λ- Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Polyphenylensulf idharzzusammensetzungen zu schaffen, die in der Witterungsbeständigkeit ausgezeichnet sind, wobei ihre Transparenz, elektrische Isolationsleistungen und Wärmeisolationsbeständigkeit beibehalten werden.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Polyphenylensulfidharzformteile zu schaffen, deren Schweißnähte in der Festigkeit erhöht sind.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Polyphenylensulfidharzformteile zu schaffen, deren Ultraschallschweißnähte in der Festigkeit erhöht sind.

Um diese Aufgaben zu erfüllen, betrachtet die vorliegende Erfindung Polyphenylensulfidharzzusammensetzungen, die aus Polyphenylensulfid, dessen Hauptkomponente eine Einheit ist, die durch die Formel

(I)

dargestellt ist, und halogenisiertem Kupfer zusammengesetzt ist, und deren Formteile.

Die beigefügten Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein Prüfstück zum Prüfen der Festigkeit der Schweißnähte von erfindungsgemäßen Formteilen, wobei A und B eine Drauf- bzw. Seitenansicht des Schnittes nach dem Trennen sind,

Fig. 2 eine Seitenansicht eines mit Ultraschall geschweißten Probestückes.

Das Polyphenylensulfid, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, hat eine Einheit als Hauptkomponente, die durch die allgemeine Formel

dargestellt ist, und sollte einen Gehalt von vorzugsweise mehr als 90 Mol-%, noch bevorzugter von mehr als 95 Mol-% haben. Falls die Einheit von Γ {3~S~f" ^{unter 90} Mol-%

beträgt, verringern sich unter den Besonderheiten der Polyphenylensulfidharze die Wärmebeständigkeit und die chemische Beständigkeit wegen der Verringerung der Kristallinität der Polymere.

Es ist gestattet, daß die anderen Einheiten des Polyphenylensulf ids wahllos copolymerisierbar sind. Darunter werden z. B. genannt eine Metaphenylensulfideinheit

, eine Diphenylethereinheit

eine Diphenylsulfoneinheit —/3—SO2—£3— '

Biphenylsulf ideinheit —£3-C3"-S ' ^eine Naphthyl-

sulfideinheit ζ,^^^"^ ,eine substituierte Phenyl-

sulfideinheit ( X , worin R eine Alkylgruppe, eine Nitrophenylgruppe, eine Alkoxygruppe und andere Substituenten darstellt) und eine dreiwertige Phenylsulfideinheit

Es ist möglich jedes der bekannten Verfahren der Polymerindustrie zur Herstellung von Polyphenylensulfidharzen zu verwenden. Polyphenylensulfidharze werden im allgemeinen durch Polykondensation von p-Dihalogenbenzol und Alkalisulfid hergestellt. Sie können grob in zwei Gruppen eingeteilt werden; ein Verfahren zur Herstellung gerackettiger Hochmoleküle (eine teilweise Verzweigung wird in einigen Fällen gemacht) mit praktischen Molekulargewichten durch Polykondensation und ein Verfahren zur Herstellung der Harze mit praktischen Eigenschaften durch teilweise Brückenbildung mit einem System, das Sauerstoff enthält, nachdem Vorpolymere durch Polykondensation hergestellt wurden. Die letzteren werden im allgemeinen als das Material von Verbindungen verwendet, die durch Glasfasern, Graphitfasern, Füllstoffe usw. verstärkt werden, während die ersteren als Material für diese Verbindungen genauso wie für Folie, Fasern usw. verwendet werden. Das entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendete Polyphenylensulf id kann durch jedes der beiden Verfahren erhalten werden. Die Verfahren zur Herstellung dieser Harze sind jedoch nicht begrenzt.

Unter den entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendeten halogenisierten Kupferverbindungen ist auf der

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anderen Seite Kupfer(I)-jodid am bevorzugtesten, genauso wie Kupfer(I)-chlorid und Kupfer(I)-bromid, die Mischungen von Kupfer(I)-halogenid mit anderen organischen Ver-

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bindungen, z. B. fl T MLJ^LrOM/^-AJ 1 r usw. Die Wir-

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kungen der Mischungen werden hauptsächlich durch Kupfer(I)-halogenid erzeugt. Die Zugabemenge hängt von den erwarteten Wirkungen ab. Sie sollte jedoch vorzugsweise im Bereich zwischen 0,03 und 3 Gew.-% Kupfer pro Harz liegen und noch bevorzugter zwischen 0,06 und 1 Gew.-% Kupfer pro Harz.

Die erfindungsgemäßen Polyphenylensulfidharzzusammensetzungen können sogar in dem Fall geformt werden, indem sie im wesentlichen aus Polyphenylensulfidharzen und halogenisiertem Kupfer zusammengesetzt sind. Darüber hinaus ist es gestattet, daß die, die geformt werden sollen, Glasfaser, Graphitfaser, Calciumcarbonat, Talkum, Calciumsulfat oder ein anderes Verstärkungsmittel oder mehr als einen das aus Füllstoffen ausgewählt ist, enthält, Polyfluorolefin, üblicherweise Teflon ^ genannt, enhält, oder mit einer geringen Menge eines anderen Polymers gemischt ist.

Die Verfahren der Zugabe des halogenisierten Kupfers sind nicht begrenzt. Wenn die Kondensation des Polyphenylensulfids nicht gehemmt wird, kann diese Zugabe am Beginn der Polymerisation oder zu jeder Zeit im Verlauf der Herstellung von Polyphenylensulfid erfolgen. Ein Polyphenylensulf idharz, ein halogenisiertes Kupfer, ein obengenanntes Verstärkungsmittel und/oder ein Füllstoff können, falls notwendig, unter Verwendung eines Extruders verschweißt und geknetet werden, spritzgegossen werden oder dem sogenannten Trockenmischungs-ExtrusionsschweiBen von Folien, Fasern, Platten usw. untcrzoqen werden.

(I

Die thermoplastischen Harzzusammensetzungen sind aus Polyphenylensulfidharzen und halogenisiertem Kupfer und in einigen Fällen einem Verstärkungsmittel und/oder einem Füllstoff, einem Schäumungsmittel, einem Oxidationshinderungsmittel, einem Wärmestabilisator, einem Schmiermittel, einem Kernmitteli einem Farbstoff und einem anderen Additiv zusammengesetzt, wenn die Wirkungen der vorliegenden Erfindung nicht gehemmt werden. Kupfer(I)-halogenid sollte vorzugsweise in Kombination mit einem halogenisierten Alkalimetall mit Vereinbarkeit mit dem in Betracht gezogenen Polymer verwendet werden. Daneben können die erfindungsgemäßen thermoplastischen Harzzusammensetzungen dem Färben, Bedrucken und anderen Bearbeitungsschritten unterzogen werden, nachdem sie geformt wurden.

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen und Formteile sind in der Witterungsbeständigkeit ausgezeichnet und zum Aussetzen gegenüber der Atmosphäre geeignet.

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen, die eine große Festigkeit haben, sind für die Herstellung der Formteile mit Schweißnähten geeignet, die hergestellt werden, wenn geschmolzene Polymerströme in einem Formteil aufeinandertreffen.

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sind zur Herstellung von Formteilen durch Schweißen einer Vielzahl von Stücken geeignet, da Ultraschallschweißungen in der Festigkeit hervorragend sind.

Die vorliegende Erfindung wird detaillierter in Verbindung mit den folgenden Ausführungsformen beschrieben.

Beispiel 1 und Vergleichsbeispiele 1 bis 5

Ein Probestück vom Typ ASTM Nr. 1 mit einer Dicke von 1/8 inch (0,32 cm) wurde unter Verwendung einer Spritzgußmaschine vom Typ Toshiba IS-75E mit Zylinder geformt, und die Formtemperaturen wurden bei 320 bzw. 130 ⁰C festgelegt, nachdem 0,5 Gew.-Teile einer in Tabelle 1 gezeigten Verbindung mit 100 Gew.-Teilen eines Polyphenylensulfidharzes (Toray PPS-Harz A504) ausreichend gemischt wurden, das einen Glasfibergehalt von etwa 40 Gew.-% hat. Der Spritzdruck wurde bei 400 kg/cm² festgelegt, die Spritzzeit bei 10 s und die Kühlzeit bei 15 s. Andere Probestücke wurden zum Vergleich durch Formen von A504 selbst ohne irgendwelche Additive unter denselben Bedingungen erhalten.

Um die Witterungsbeständigkeit der Probestücke zu bewerten, wurden ihre Spannungseigenschaften vor und nach einer Bestrahlung mit einem Prüfgerät vom Typ "Weather-O-Meter" und die Oberflächenrauheit der Formteile geprüft, das letztere mit bloßem Auge, und die Veränderung ihrer Oberflächenrauheit wurde geprüft. Dabei wurde ein Prüfgerät vom Typ "Sunshine Weather-O-Meter", hergestellt von Suga Test Instruments Co., Ltd., verwendet, und die Temperatur der schwarzen Platte und die Sprühzeit wurden bei 63 ⁰C bzw. 18 min für 120 min festgelegt. Ein Spannungsversuch wurde bei einer Geschwindigkeit von 5 mm/s in 50% RH Atmosphäre bei 23 ⁰C mit einem Abstand zwischen den befestigten Spannfuttern von 114 mm durchgeführt. Bezüglich der Oberflächenrauheit wurde die Mitte seines nahezu parallelen Teils in bezug auf die Hauptrauheit Rz vom JIS 10-Punkt bei einer Geschwindigkeit von 0,3 mm/s unter Verwendung eines Meßgerätes für die Oberflächenrauheit gemessen, hergestellt von Tokyo Seimitsu Co., Ltd., mit einer festgelegten Abtastlänge von 2,5 mm. Die Ergebnisse dieser Messung sind in Tabelle 1 gezeigt.

Tabelle 1: Verhältnis zwischen der Art der Additiven und der Witterungsbeständigkeit

Additive

Oberflächen-Rauheit

Vor der Bestrahlung

Zugfestig-

Dehnung Rz

Nach der Bestrahlung
Oberflächen- Zugfestig-

Rauheit keit
(kg/cm²)

Dehnung Rz (%) (μ)

Vergleichs beispiel 1	-	ausgezeichnet	1,600	3,0
Beispiel 1	CuI (1)	ausgezeichnet	1,450	2,6
Vergleichs beispiel 2	Ruß	ausgezeichnet	1,580	2,8
Vergleichs beispiel 3	MarkLA-51(2)	ausgezeichnet	1,520	2,5
Vergleichs beispiel 4	MarkLA-63(3)	ausgezeichnet	1,350	2,3
Vergleichs beispiel 5	TTB(4)	1,570	2,7

1,5 schlecht 1,610 3,0 9,9

1,5 gut 1,470 2,7 2,0

1,5 makellos 1,530 2,6 6,9

1,3 schlecht 1,530 2,2 9,3

1,0 schlecht 1,350 2,2 8,5

1,0 schlecht 1,580 2,6 9,1;

Anmerkungen:

(1) 0,2 Gew.-Teile KI wurden zusätzlich in Kombination verwendet.

(2) Benzophenon-Absorbens für ultraviolette Strahlung, hergestellt von Adeka Argus Co., Ltd.

(3) Gehindertes Amin von hochmolekularem Typ, hergestellt von Adeka Argus Co., Ltd.

(4) Benzotriazol-Absorbens für ultraviolette Strahlung, hergestellt von Adeka Argus Co., Ltd

Wie es aus dem in Tabelle 1 gezeigten Vergleichsbeispiel 1 deutlich wird, verringerten sich die mit Glasfaser verstärkten Polyphenylensulfidharze in den mechanischen Eigenschaften überhaupt nicht, die durch die Zugfestigkeit und Dehnung dargestellt sind, jedoch verringerten sie sich beträchtlich in der Rauheit, die durch die Oberflächenrauheit Rz dargestellt wird, wobei die Glasfaser an der Oberfläche mit dem Auge ganz deutlich zu sehen war, nach 200stündiger Bestrahlung mit dem Prüfgerät "Weather-O-Meter".

Auf der anderen Seite verringerten sich die durch Zugabe von 0,5 Gew.-Teilen Kupfer(I)-jodid erhaltenen Harzzusammensetzungen, wie es in Verbindung mit Beispiel 1 genannt ist, nach 200stündiger Bestrahlung mit dem "Weather-O-Meter" nur leicht. Dies wurde durch die Tatsache bekräftigt, daß ihr Rz-Wert - 2,0 u - beträchtlich kleiner als der von Vergleichsbeispiel 1 war. Sie veränderten sich überhaupt nicht in den Zugeigenschaften.

Es wird üblicherweise erwartet, daß Ruß, Benzophenon-Absorbens für ultraviolette Strahlung, gehindertes Amin und Benzotriazol-Absorbens für ultraviolette Strahlen eine kleine Wirkung oder überhaupt keine Wirkung zur Verbesserung der erzeugten Witterungsbeständigkeit beitragen, wenn die gleiche Menge davon zugegeben wurde (Vergleichsbeispiele 2 bis 5).

Beispiele 2 bis 5

Die Harzzusammensetzungen, die durch Zugabe von 0,1, 0,2, 1,0 und 1,5 Gew.-Teile CuI zu 100 Gew.-Teilen desselben mit Glasfaser verstärkten Polyphenylensulfidharzes A504, wie es in Verbindung mit Beispiel 1 genannt ist, hergestellt wurden, wurden spritzgegossen. Dafür wurde das gleiche Bewertungsverfahren wie in Beispiel 1 verwendet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.

Tabelle 2: Verhältnis zwischen dem Zugabeverhältnis von CuI und der Witterungsbeständigkeit

Additive

Vor der Bestrahlung Nach der Bestrahlung

Oberflächen- Zugfestig- Dehnung Rz Oberflächen- Zugfestigrauheit keit (%) (μ) rauheit keit

(kg/cm')

(kg/cnf )

Dehnung Rz (%) (μ)

Beispiel	2	0,1
Beispiel	3	0,2
Beispiel	4	1,0
Beispiel	5	1,5

ausgezeichnet 1,570

ausgezeichnet 1,480

ausgezeichnet 1,500

ausgezeichnet 1,480

Anmerkung:

(1) 0,2 Gew.-Teile KI wurden zugegeben.

2,7 1,7 gut-makellos 1,600 2,8 4,9

2.5 1,5 gut 1,510 2,7 1,8

2.6 1,9 gut 1,490 2,6 2,1 2,6 2,0 gut 1,480 2,6 1,9

Der Effekt der Verbesserung der Witterungsbeständigkeit dessen, das durch Zugabe von 0,1 Gew.-Teilen CuI (Beispiel 2) erhalten wurde, war etwas klein, jedoch größer als der von dem, das durch Zugabe von 0,5 Gew.-Teilen Ruß (Vergleichsbeispiel 2) erhalten wurde. Das, das durch Zugabe von mehr als 0,2 Gew.-Teilen CuI erhalten wurde, zeigte im wesentlichen die gleiche Witterungsbeständigkeit wie Beispiel 1. Dies zeigt an, daß mehr als 0,1 Gew.-Teile (Cu - mehr als 0,03 %) vorzugsweise zugegeben werden sollten, um die Polyphenylensulfidharze zu erhalten, die in der Witterungsbeständigkeit ausgezeichnet sind.

Beispiel 6 und Vergleichsbeispiel 6

60 Gew.-Teile Polyphenylensulfid "Leiton" P-4, hergestellt von Phillips Petroleum Co., 40 Gew.-Teile einer zerhäckselten Glasfaser, 0,5 Gew.-Teile CuI und 0,5 Gew.-Teile KI wurden ausreichend vermischt. Diese Mischung wurde pelletiert, während sie unter Verwendung einer Extrusionsmaschine geschweißt und geknetet wurde, die eine Entlüftung mit Zylindertemperatur und einen Grad der Entlüftungsdruckverringerung, festgelegt bei 320 ⁰C bzw. -400 mmHg (-1,33 χ 10 Pa), hat. Zum Vergleich wurde eine Mischung mit anderen Komponenten als CuI und KI unter ziemlich denselben Schweiß- und Knetbedingungen pelletiert. Diese Pellets wurden unter denselben Bedingungen in Teststücke ASTM Nr. 1 l/8"-inch (3,2 mm) und 1/8 χ 1/2 χ 5" (3,2 χ 12,7 χ 127 mm) Vierkantstücke geformt .

Tabelle 3 zeigt die Ergebnisse des Zugversuches nach ASTMD 638 für die obengenannten Formteile und ihren Stoßversuch nach ASTMD 256.

Tabelle 3

	kg/cm²)	Beispiel 6	Vgl.-Beispiel 6
CuI/KI		vorhanden	nicht vorhanden
Zugfestigkeit (	der Teststücke	1570	1450
Dehnung (%)	Kerbe	3,0	2,8
Stoßfestigkeit
und -stäbe mit	der Teststücke
(kg χ cm/cm)	Kerbe	10,6	10,5
Stoßfestigkeit
und -'stäbe ohne
(kg χ cm/cm)	28	27

Tabelle 3 zeigt, daß Beispiel 6 eine größere Festigkeit als Vergleichsbeispiel 6 aufweist.

Zwei Stücke wurden durch Schneiden des unten genannten Probestückes ASTM Nr. 1 erhalten, und ihr Teil mit der geringen Breite wurde, wie in Fig. 1 gezeigt, geschnitten. Die Bezugsziffern 1 und 2 in der Zeichnung kennzeichnen ein Probestück und seinen Schnitteil.

Das Probestück und der Schnittrest des einen wurden, wie in Fig. 2 gezeigt, in Kontakt gebracht, und 0,4 und 0,5 s Schweißen bei einem Druck von 3 kg/cm² unterzogen, indem ein Ultraschallschweißgerät verwendet wurde, hergestellt von Branson Sonic Power Co., mit einer festgelegten Amplitude bei 90 μ, Abstandshalter wurden aneinander befestigt, und ein Spannungs-Bruchversuch (n = 5) wurde bei einer Geschwindigkeit von 5 mm/min durchgeführt.

Die Bezugsziffern 3 und 4 in Fig. 2 kennzeichnen eine Schweißnaht bzw. einen Abstandshalter.

Die Ergebnisse des Spannungsversuches sind in Tabelle 4 gezeigt.

1?

Tabelle 4 Beispiel 6 Vgl.-Beispiel 6

CuI/KI vorhanden nicht vorhanden

Zeit (s) 0,4 0,5 0,4 0,5

Bruchkraft (kg) 68 84 53 55

Tabelle 4 zeigt, daß die ültraschallschweißungen der erfindungsgernäßen Zusammensetzungen deutlich in der Festigkeit erhöht sind.

Beispiele 7 bis 12 und Vergleichsbeispiel 7

Es wurden verbundene Probestücke verwendet, die dieselbe Form wie ASTM Nr. 1 haben und deren Schweißnaht in ihrer Mitte angeordnet ist, mit dem Verhältnis der Zugabe von CuI und KI, das für dieselben mit Glasfaser verstärkten Polyphenylensulfidharze variiert wurde (Toray A504), wie sie Beispiel 1 verwendet wurden.

Zylindertemperatur 320 ⁰C

Preßformtemperatur 80 ⁰C

Spritzdruck 500 kg/cm²

Spritzzeit 10 s

Kühlzeit 15 s

Die Teststücke wurden dem Spannungs-Bruch bei einer Geschwindigkeit von 5 mm/s nach ASTMD 638 unterzogen, um ihre Belastung (n = 10) zu erhalten. Die Ergebnisse dieses Versuches sind in Tabelle 5 gezeigt.

Tabelle 5

Zugabeverhältnis Zugabeverhältnis Bruchbelastung von CuI von KI

	(Teile)
Vergl.-
beispiel 7	0
Beispiel 7	0.2
" " 8	0.5
If H Q	1.0
" " 10	0.5
" " 11	0.5
" " 12	0.5

(Teile)

0.5

(kg/cm²)

435

500

0.5	555
0.5	575
0	485
1.0	560
2.0	560

Die Tabelle 5 zeigt an, daß die Schweißnaht der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen beträchtlich in der
Festigkeit erhöht ist.

Die Ergebnisse der Beispiele 1 bis 12 und Vergleichsbeispiele 1 bis 7 zeigen an, daß die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen die folgenden Wirkungen erzeugen:

(a) Polyphenylensulfidharze sind in der Witterungsbeständigkeit beträchtlich verbessert, ohne daß ihre ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften beeinflußt sind.

(b) Polyphenylensulfidharze können die Transparenz beibehalten und sind in ihrer elektrischen Isolationsleistung ausgezeichnet, da es nicht unbedingt notwendig ist, Kohlenstoff zuzugeben.

(c) Die ausgezeichnete mechanische Eigenschaft der PoIyphenylensulfidharze kann weiter erhöht werden, und ihre Ultraschall- und Formschweißnähte sind in der Festigkeit beträchtlich erhöht.

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Claims

Patentansprüche

1. Polyphenylensulfidharzzusammensetzung, dadurch gekennzeichnet , daß sie Polyphenylensulfid mit einer Einheit, dargestellt durch die Formel

(I)

als Hauptkomponente, und halogenisiertes Kupfer umfaßt.

2. Polyphenylensulfidharzzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyphenylensulfid aus mindestens 90 Mol-% dieser Einheit zusammengesetzt ist.

3. Polyphenylensulfidharzzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das halogenisierte Kupfer mindestens eines ist, das aus der Gruppe von CuI, CuCl und CuBr ausgewählt ist.

4. Polyphenylensulfidharzzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

der Anteil des halogenisierten Kupfers in der Polyphenylensulf ldharzzusammensetzung 0,03 bis 3 Gew.-% Kupfer pro Polyphenylensulfid beträgt.

5. Polyphenylensulfldharzzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außerdem ein halogenisiertes Alkalimetall zugegeben wird.

6. Formteil einer Polyphenylensulfldharzzusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß es Polyphenylensulfid mit einer Einheit, die durch die Formel (I) dargestellt ist, als Hauptkomponente und halogenisiertes Kupfer umfaßt.

(D

7. Formteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schweißstelle vorgesehen ist, indem zwei geschmolzene Harzströme in eine Form verbunden werden.

8. Formteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Polyphenylensulf ldharzzusammensetzung einen Faserverstärker enthält.

9. Formteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß eine Schweißstelle vorgesehen ist, um eine Vielzahl von Formteilstücken zu verbinden.