DE60206243T2

DE60206243T2 - Harzzusammensetzung und Formteil

Info

Publication number: DE60206243T2
Application number: DE60206243T
Authority: DE
Inventors: Ikuko Izumiotsu-shi Ogawa; Takashi Izumiotsu-shi Furusawa; Kiyotaka Kishiwada-shi Kawashima; Yoshiyuki Yachimata-shi Ono; Yoshinari Sakura-shi Santo; Katsuji Sakura-shi Takahashi
Original assignee: Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 2002-03-22
Filing date: 2002-06-13
Publication date: 2006-06-01
Anticipated expiration: 2022-06-14
Also published as: DE60206243D1; US6677406B2; EP1347015A1; US20030187150A1; EP1347015B1; EP1347015A8

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Harzzusammensetzung, umfassend ein Polyarylensulfid (nachstehend als PAS bezeichnet) mit erhöhter Glasübergangstemperatur (Tg) sowie ein Formteil, ein hitzebeständiges Formteil, das daraus hergestellt ist, und ein gelötetes Formteil eines solchen hitzebeständigen Formteils.
2. Beschreibung des einschlägigen Standes der Technik
PAS-Verbindungen, von denen das Polyphenylensulfid (nachstehend als PPS bezeichnet) ein repräsentatives Beispiel ist, haben hohe Schmelzpunkte und sie zeigen überlegene Eigenschaften hinsichtlich der Flammbeständigkeit und der Beständigkeit gegenüber Chemikalien. Sie haben eine gute Fließfähigkeit während des Verformens und als Ergebnis werden sie daher in weitem Umfang als Konstruktionskunststoffe für das Spritzgießen von verschiedenen elektronischen Komponenten, mechanischen Komponenten und Automobilkomponenten verwendet. Jedoch hat das PPS einen niedrigen Tg-Wert und es verliert seine Dauerhaftigkeit bzw. Beständigkeit bei Hochtemperaturbedingungen oberhalb 100°C, wodurch diese Materialien zur Verwendung in Komponenten von Heißwasseranlagen und dergleichen ungeeignet werden. Weiterhin zeigt das PPS eine nicht-zufriedenstellende Hitzebeständigkeit zur Verwendung auf Gebieten, die eine hohe Hitzebeständigkeit erfordern, wie bei der Verwendung eines bleifreien Lötmittels mit elektronischen Leiterplattenkomponenten.
Es sind schon verschiedene Gemische von PAS mit anderen Polymeren, wie einem Polycarbonat, einem Polyphenylenoxid, einem Polysulfon und einem Polyethersulfon, mit dem Ziel vorgeschlagen worden, die Hitzebeständigkeit, die Schlagfestigkeit und die Flammbeständigkeit von PAS zu verbessern (geprüfte japanische Patentanmeldung, Zweite Publikation Nr. Sho 53-13468, geprüfte japanische Patentanmeldung, Zweite Publikation Nr. Sho 56-34032 und ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Erste Publikation Nr. Sho 59-164360). Jedoch zeigt bei diesen Verfahren der Tg-Wert des PAS in dem Mischprodukt absolut keine Verbesserung gegenüber dem Tg-Wert von nicht-gemischtem PAS.
Gemische von PAS mit aromatischen Polyestern werden in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung, Erste Publikation Nr. Sho 53-57255 und anderen Druckschriften beschrieben. Jedoch ist es auch in diesen Fällen so, dass, obgleich die Gemische Verbesserungen hinsichtlich der Schlagfestigkeit etc. aufweisen, der Tg-wert des PAS in den Mischprodukten absolut keine Verbesserung gegenüber dem Tg-Wert von nicht-gemischtem PAS zeigt.
Die U.S.-Patentanmeldung US 2001/0007888 beschreibt eine flammverzögernde Harzzusammensetzung mit ausgezeichneten Eigenschaften hinsichtlich der Schlagfestigkeit, der Hitzebeständigkeit, der Dimensionsstabilität und den flammverzögernden Eigenschaften, umfassend: 100 Gew.-Teile eines thermoplastischen Harzes (A), umfassend 80 bis 10 Gew.-% (A-1) von mindestens einem aromatischen Polyesterharz und/oder einem Polyamidharz, 17 bis 85 Gew.-% mindestens eines Kautschuk-enthaltenden Copolymeren eines Vinylcyanids und einer aromatischen Vinylverbindung (A-2) und ein Copolymeres eines Vinylcyanids und einer aromatischen Vinylverbindung (A-3) und 3 bis 40 Gew.-% von (A-4) mindestens eines Polyphenylenetherharzes und/oder eines Polyphenylsulfidharzes, 1 bis 60 Gew.-Teile eines halogen freien organischen flammverzögernden Mittels (B) und 100 Gew.-Teile oder weniger eines Füllstoffs (C).
Die europäische Patentanmeldung EP 0 704 486 beschreibt eine Harzzusammensetzung für das Formen von Präzisionsteilen, enthaltend 20 bis 40 Gew.-% mindestens eines Polyphenylensulfids und eines thermotropen flüssigen kristallinen Polymeren aus einem aromatischen Polyester, 15 bis 25 Gew.-% Whisker und 40 bis 60 Gew.-% kugelförmige feine Teilchen, wobei der Gesamtgehalt der Whisker und der kugelförmigen Teilchen 60 bis 80 Gew.-% beträgt, und eine Harzzusammensetzung für die Formung von Präzisionsteilen, enthaltend 20 bis 40 Gew.-% mindestens eines Polyphenylensulfids und/oder eines thermotropen flüssigen kristallinen Polymeren aus einem aromatischen Polyester, 5 bis 25 Gew.-% Whisker, 40 bis 75 Gew.-% kugelförmige feine Teilchen und 0,5 bis 3 Gew.-% eines Silankupplungsmittels, wobei der Gesamtgehalt der Whisker und der kugelförmigen feinen Teilchen 60 bis 80 Gew.-% beträgt.
Die U.S. Patentschrift 5,475,053 und die europäische Patentanmeldung EP 0 576 960 beschreiben eine Formzusammensetzung mit einer matten Oberfläche auf der Basis eines Schlag-modifizierten, thermoplastischen Harzes A, ausgewählt aus ABS, ASA, schlagfestem Polystyrol (HIPS), schlagfestem Polymethylmethacrylat, schlagfestem PVC, Polycarbonat, Polyestercarbonat, Polyester, Polyamid, Polyphenylenether, Polyetherketon, Polyethersulfon, Polysulfon, Polyoxyalkylen, Polyarylensulfid und auch Gemischen davon, enthaltend ein Mattierungsmittel B, zusammengesetzt aus 30 bis 80 Gew.-% einer elastomeren Pfropfgrundlage B1 von 75 bis 99,8 Gew.-% eines Alkylacrylats mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen in dem Alkylrest (B11), 0,1 bis 5 Gew.-% eines polyfunktionellen vernetzenden Monomeren (B12) und 0,1 bis 20 Gew.-% eines Monomeren, enthaltend eine oder mehrere saure Gruppen, oder 49,9 bis 99,9 Gew.-% eines oder mehrerer Diene (B111), bis zu 50 Gew.-% eines weite ren ethylenisch ungesättigten Monomeren (B112) und 0,1 bis 20 Gew.-% eines Monomeren, enthaltend ein oder mehrere saure Gruppen (B113), und 20 bis 70 Gew.-% einer Pfropfhülle B2, zusammengesetzt aus 40 bis 99,9 Gew.-% eines aromatischen Vinylmonomeren (B21), bis zu 49,9 Gew.-% eines polaren, copolymerisierbaren, ethylenisch ungesättigten Monomeren (B22) und 0,1 bis 20 Gew.-% eines Monomeren, enthaltend ein oder mehrere basische Gruppen (B23), sowie eine Formzusammensetzung, deren Bestandteile B13 und B113 und B23 untereinander ausgetauscht sind.
Die U.S. Patentschrift 4,954,569 beschreibt die Verwendung von Homopolycarbonaten von 3,3'-Dihydroxyphenylether zur Modifizierung von Filmen aus thermoplastischen Kunststoffen.
Folglich blieb immer noch eine Harzzusammensetzung, in die PAS eingearbeitet worden ist, die dazu imstande ist, einen hohen Grad der Festigkeit und der Starrheit aufrechtzuerhalten, und die auch eine gute Beständigkeit gegenüber heißem Wasser selbst bei hohen Temperaturbedingungen von über 100°C aufrecht erhält, bisher unerreichbar.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Tg-Wert von PAS zu erhöhen, um eine Harzzusammensetzung, in die PAS eingearbeitet ist, und ein daraus hergestelltes Formteil zur Verfügung zu stellen, das überlegene Eigenschaften hinsichtlich der Festigkeit und der Starrheit sowie eine gute Beständigkeit gegenüber heißem Wasser bei Bedingungen hoher Temperatur, die über 100°C hinausgeht, zeigt.
Weiterhin ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein hitzebeständiges Formteil zur Verfügung zu stellen, das noch größere Hitzebeständigkeit hat, indem ein aus der obigen Harzzusammensetzung hergestelltes Formteil hitzebehandelt worden ist.
Weiterhin ist es noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gelötetes Formteil zur Verfügung zu stellen, indem die Lötmittel-Beständigkeitstemperatur des obigen hitzebeständigen Formteils erhöht wird.
Als Ergebnis von ausgedehnten Untersuchungen mit dem Ziel, die obigen Aufgaben zu lösen, haben die benannten Erfinder nunmehr entdeckt, dass durch Vermischen von PAS mit einem aromatischen Polyester einer speziellen Struktur und mit einem höheren Tg-Wert als demjenigen von PAS eine Zusammensetzung erhalten werden kann, die die überlegene Verformbarkeit von PAS aufrechterhält und die sogar verbesserte Tg- und Hitzebeständigkeitswerte zeigt. Hierdurch konnte die vorliegende Erfindung vervollständigt werden.
Mit anderen Worten ausgedrückt betrifft die vorliegende Erfindung eine Harzzusammensetzung, umfassend ein Polyarylensulfid und einen aromatischen Polyester, angegeben durch die unten gezeigte allgemeine Formel (1) und mit einer höheren Glasübergangstemperatur als derjenigen des Polyarylensulfids
(worin Ar entweder für einen aromatischen Ring oder einen heterocyclischen steht; R¹ bis R⁴ jeweils für ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, die gleich oder verschieden sein können, stehen, mit der Maßgabe, dass mindestens eine dieser Gruppen eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen ist; Y für eine Einfachbindung, eine zweiwertige Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, in die ein Heteroatom, ein Sauerstoffatom, ein Schwefelatom, ein Stickstoffatom, eine Verknüpfungsgruppe, in der Heteroatome miteinander verbunden sind, oder eine Verknüpfungsgruppe, umfassend eine Bindung zwischen Heteroatomen und Kohlenstoffatomen, steht; und n eine ganze Zahl ist, die die Zahl der wiederkehrenden Einheiten angibt), sowie ein unter Verwendung einer derartigen Zusammensetzung hergestelltes Formteil.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung auch ein hitzebeständiges Formteil, erhalten durch Hitzebehandlung eines Formteils, das aus der vorgenannten Harzzusammensetzung gebildet worden ist.
Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung auch ein gelötetes Formteil, hergestellt durch Löten des vorgenannten hitzebeständigen Formteils.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Zuerst wird eine Beschreibung einer Harzzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung gegeben. Eine Harzzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält PAS und den vorgenannten aromatischen Polyester, der durch die allgemeine Formel (1) angegeben wird und der einen höheren Tg-Wert hat als das PAS. Die Tg-Werte werden unter Verwendung einer Messvorrichtung für die Bestimmung der dynamischen Viskoelastizität in der untenstehenden Weise bestimmt. Die Messbedingungen schließen eine Frequenz von 1 Hz und eine Geschwindigkeit der Temperaturerhöhung von 4°C/Minute ein. Die Temperatur beim Peak mit der niedrigsten Temperatur der erhaltenen tan δ-Peaks wurde als Wert für Tg (°C) für das erfindungsgemäß verwendete PAS aufgezeichnet. Die Tg-Werte sowohl für nicht-vermischtes PAS als auch das PAS in einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung wurden auf diese Art und Weise gemessen.
Das in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen verwendete PAS ist ein Polymeres, das durch die Strukturformel (-Ar-S-)n angegeben wird (worin Ar eine Arylengruppe bedeutet). Beispiele für die Arylengruppe (-Ar-) schließen zweiwertige aromatische Reste, wie p-Phenylen, m-Phenylen-, o-Phenylen-, 2,6-Naphthalin- und 4,4'-Biphenylenreste oder zweiwertige aromatische Reste, mit mindestens zwei aromatischen Ringen mit 6 Kohlenstoffgliedern, wie die unten angegebenen Reste
ein, obgleich alle vorstehend angegebenen aromatischen Ringe auch substituierende Gruppen, wie F, Cl, Br oder CH₃, umfassen können. Diese Polymere können Homopolymere, statistische Copolymere oder Blockcopolymere sein und sie können linear, verzweigt oder vernetzt sein. Auch Gemische dieser Polymeren können eingesetzt werden.
Von den obigen Polymeren werden Polymere, in denen der Anteil des durch die allgemeine Formel (3) angegebenen Polyphenylensulfids mindestens 70 Mol-% der Struktureinheiten ist, bevorzugt und Polymere mit mindestens 90 Mol-% werden noch mehr bevorzugt.
Die anderen als die PPS-Struktureinheiten in den PAS-enthaltenden Struktureinheiten können beliebige der vorgenannten Arylengruppen einschließen.
Dieser Typ von PAS kann durch (1) eine Reaktion zwischen einer Halogen-substituierten aromatischen Verbindung und einem Alkalisulfid (vergleiche U.S. Patentschrift Nr. 2,513,188, geprüfte japanische Patentanmeldung, Zweite Publikation Nr. Sho 44-27671 und geprüfte japanische Patentanmeldung, Zweite Publikation Nr. Sho 45-3368), (2) eine Kondensationsreaktion eines Thiophenols in Gegenwart eines Alkalikatalysators oder eines Kupfersalzes (vergleiche U.S. Patentschrift Nr. 3,274,165), (3) eine Kondensationsreaktion zwischen einer aromatischen Verbindung und Schwefelchlorid in Gegenwart eines Lewis-Säure-Katalysators (vergleiche geprüfte japanische Patentanmeldung, Zweite Publikation Nr. Sho 46-27255) synthetisiert werden, wobei das jeweilige ausgewählte Syntheseverfahren in Abhängigkeit von dem erforderlichen Polymeren ausgewählt wird.
Der erfindungsgemäß verwendete aromatische Polyester wird durch die unten angegebene allgemeine Formel (1) angegeben
(worin Ar für einen aromatischen Ring oder einen heterocyclischen Ring steht; R¹ bis R⁴ jeweils für ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, die gleich oder verschieden sein können, stehen, mit der Maßgabe, dass mindestens eine dieser Gruppen eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen ist; Y für eine Einfachbindung, eine zweiwertige Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, die ein Heteroatom enthalten kann, ein Sauerstoffatom, ein Schwefelfatom, ein Stickstoffatom, eine Verknüpfungsgruppe, in der Heteroatome miteinander verbunden sind, oder eine Verknüpfungsgruppe, umfassend eine Bindung zwischen Heteroatomen und Kohlenstoffatomen, steht und n eine ganze Zahl ist, die die Anzahl der wiederkehrenden Einheiten angibt). Es handelt sich um einen aromatischen Polyester, der einen höheren Tg-Wert hat als das PAS (obgleich dieser nachstehend der Einfachheit halber als aromatischer Polyester bezeichnet wird).
Ein derartiger aromatischer Polyester wird typischerweise aus einer aromatischen Dicarbonsäure und einem aromatischen Diol, das mindestens einen Alkylgruppensubstituenten auf dem aromatischen Ring hat, hergestellt. Um eine Verschiebung des Tg-Werts des PAS innerhalb der Zusammensetzung zu einen höheren Temperaturwert zu bewirken, sollte der Tg-Wert des aromatischen Polyesters vorzugsweise mindestens 200°C betragen und mehr bevorzugt innerhalb des Bereichs von 230 bis 300°C liegen.
Der aromatische Polyester sollte vorzugsweise ein massegemitteltes Molekulargewicht im Bereich von 10.000 bis 1.000.000 haben.
Von den aromatischen Polyestern, die den obigen Erfordernissen genügen, werden aromatische Polyester, bei denen alle der Gruppen R¹ bis R⁴ in der obigen Formel (1) Methylgruppen sind, besonders bevorzugt.
Geeignete Beispiele für die Gruppierung Ar bei der obigen allgemeinen Formel (1) schließen sowohl aromatische Ringstrukturen als auch heterocyclische Ringstrukturen, wie einen Benzolring, einen Naphthalinring, einen 9-Oxofluorenring, einen Anthracenring, einen Anthrachinonring, eine Biphenylengruppe, eine Terphenylgruppe, eine Quaterphenylgruppe, eine Azobenzolgruppe, einen Furanring, einen Thiophenring, einen 4H-Pyranring, einen 4-Oxo-4H-pyranring, einen Dibenzofuranring, einen Dibenzothiophenring, einen Xanthenring, einen Dibenzodioxinring, einen Phenoxathiinring, einen Thianthrenring, einen Pyrrolring, einen Indolring, einen Carbazolring, einen Pyrazolring, einen Imidazolring, einen Pyridinring, einen Chinolinring, einen Bipyridinring und einen Pyrimidinring, ein.
Geeignete Beispiele für die Gruppierung Y in der obigen allgemeinen Formel (1) schließen eine Einfachbindung (was die unten angegebene allgemeine Formel (2) ergibt), -C(CH₃)₂-, -C(CH₃)₂-C₆H₄-C(CH₃)₂-, -CH₂-, -S-, -S(=O)₂-, -N=N-, -C(=O)- und -O- ein.
Von den vorgenannten aromatischen Polyestern werden solche, angegeben durch die untenstehende Formel (2) mit einem höheren Tg-Wert als PAS und mit einem Tg-Wert, der vorzugsweise mindestens 200°C beträgt und noch mehr bevorzugt innerhalb eines Bereichs von 230 bis 300°C liegt, bevorzugt.
(worin Ar für einen aromatischen Ring oder einen heterocyclischen Ring steht, R¹ bis R⁴ jeweils für ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, die gleich oder verschieden sein können, stehen, wobei jedoch mindestens eine dieser Gruppen eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen sein muss; und n eine ganze Zahl ist, die die Anzahl der wiederkehrenden Einheiten angibt). Von diesen bevorzugten aromatischen Polyestern werden solche, bei denen alle Gruppen R¹ bis R⁴ in der obigen allgemeinen Formel (2) Methylgruppen sind, besonders bevorzugt.
In der oben angegebenen allgemeinen Formel (2) gibt die Gruppierung Ar die gleichen Gruppierungen wie oben im Zusammenhang mit der allgemeinen Formel (1) beschrieben an.
Geeignete Beispiele für die aromatische Dicarbonsäurekomponente des erfindungsgemäß verwendeten aromatischen Polyesters schließen verschiedene Dicarbonsäuren, wie Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Naphthalindicarbonsäure, 9-Oxofluorendicarbonsäure, Anthracendicarbonsäure, Anthrachinondicarbonsäurebiphenylendicarbonsäure, Terphenyldicarbonsäure, Quaterphenyldicarbonsäure, Azobenzoldicarbonsäure, Furandicarbonsäure, Thiophendicarbonsäure, 4H-Pyrandicarbonsäure, 4-Oxo-4H-pyrandicarbonsäure, Dibenzofurandicarbonsäure, Dibenzothiophendicarbonsäure, Xanthendicarbonsäure, Dibenzodioxindicarbonsäure, Phenoxathiindicarbonsäure, Thianthrendicarbonsäure, Pyrroldicarbonsäure, Indoldicarbonsäure, Carbazoldicarbonsäure, Pyrazoldicarbonsäure, Imidazoldicarbonsäure, Pyridindicarbonsäure, Chinolindicarbonsäure, Bipyridindicarbonsäure und Pyrimidindicarbonsäure, ein. Diese Dicarbonsäuren schlie ßen auch die verschiedenen Esterderivate, Säureanhydride und Säurehalogenide davon ein.
Von den oben angegebenen Dicarbonsäuren werden Isophthalsäure und/oder Terephthalsäure bevorzugt und die relativen Verhältnismengen dieser Dicarbonsäuren, bezogen auf die Struktureinheiten der aromatischen Dicarbonsäure, sollten vorzugsweise 5 bis 100 Mol-% der Isophthalsäurekomponente und 95 bis 0 Mol-% der Terephthalsäurekomponente betragen, wobei Werte von 60 bis 100 Mol-% für die Isophthalsäurekomponente und von 40 bis 0 Mol-% für die Terephthalsäurekomponente noch mehr bevorzugt werden.
Geeignete Beispiele für die aromatische Diolkomponente des erfindungsgemäß verwendeten aromatischen Polyesters schließen verschiedene Diole mit mindestens zwei aromatischen Ringen und mindestens einer Alkylgruppe auf einem aromatischen Ring ein. Spezielle Beispiele schließen 3,3',5,5'-Tetraalkyl-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diole (wobei die Alkylgruppen 1 bis 8 Kohlenstoffatome enthalten), 3,3'-Dialkyl-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diole (wobei die Alkylgruppen 1 bis 8 Kohlenstoffatome enthalten), 2,2'-Bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)propan, 2,2'-Bis(4-hydroxy-3-ethylphenyl)propan, α,α'-Bis(4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)-1,4-diisopropylbenzol, Bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)methan, Bis(4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)ether, Bis(4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)sulfid, Bis(4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)sulfon, 4,4'-Dihydroxy-3,3'-dimethylazobenzol und 4,4'-Dihydroxy-3,3',5,5'-tetramethylbenzophenon ein.
Von den oben genannten Verbindungen werden 3,3',5,5'-Tetraalkyl-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diole (wobei die Alkylgruppen 1 bis 8 Kohlenstoffatome enthalten) bevorzugt und das 3,3',5,5'-Tetramethyl-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diol wird besonders bevorzugt.
Die erfindungsgemäß verwendeten aromatischen Polyester können dadurch hergestellt werden, dass herkömmliche bekannte Polymerisationsverfahren angewendet werden. Beispiele für geeignete Verfahren schließen (1) Grenzflächen-Polymerisationsverfahren, bei denen ein aromatisches Dicarbonsäuredihalogenid und ein aromatisches Diol in zwei getrennten Lösungsmitteln, die ineinander unlöslich sind, aufgelöst werden und die zwei Flüssigkeiten dann vermischt werden und in Gegenwart von Alkali und einer katalytischen Menge eines quaternären Ammoniumsalzes gerührt werden, um eine Polykondensation zu bewirken, (2) Lösungs-Polymerisationsverfahren, bei denen ein aromatisches Dicarbonsäuredihalogenid und ein aromatisches Diol in einem organischen Lösungsmittel und in Gegenwart einer Alkaliverbindung, wie eines tertiären Amins, die als Rezeptor für eine Säure wirkt, umgesetzt werden und (3) Schmelz-Polymerisationsverfahren, bei denen entweder eine aromatische Dicarbonsäure und ein aromatischer Diester oder ein aromatischer Dicarboxylatdiester und ein aromatisches Diol als Ausgangsmaterialien verwendet werden und diese Produkte einer Esteraustauschreaktion in einem geschmolzenen Zustand unterworfen werden, ein. Aromatische Polyester, die durch eines dieser Verfahren erhalten worden sind, können zum Einsatz kommen.
Eine erfindungsgemäße Harzzusammensetzung kann dadurch hergestellt werden, dass das vorgenannte PAS und der aromatische Ester unter Anwendung von herkömmlichen Methoden miteinander vermischt werden.
In einer Harzzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung tritt nur dann, wenn ein aromatisches Diol mit einer Substituentengruppe auf dem aromatischen Ring als Diolkomponente des aromatischen Polyesters verwendet wird, auf, dass der Tg-Wert des PAS innerhalb der Zusammensetzung in Richtung auf eine höhere Temperatur verschoben werden kann. Der Mechanismus dieser Tg-Verschiebung ist noch et was im Unklaren geblieben, obgleich die benannten Erfinder angenommen haben, dass bei der Kombination von PAS mit dem aromatischen Polyester ein Phänomen dahingehend auftritt, dass der Tg-Wert des PAS in der Zusammensetzung zu einem höheren Wert als demjenigen von nicht-vermischtem PAS verschoben wird und zwar entweder als Ergebnis der Substituentengruppe auf dem aromatischen Polyester, wodurch die Affinität gegenüber dem PAS erhöht wird und die Verträglichkeit verbessert wird, oder als Ergebnis einer Reaktion zwischen dem PAS und dem aromatischen Polyester. Es ist auch bereits bekannt, dass im Falle von Polymerlegierungen, die aus zwei Polymeren mit unterschiedlichen Tg-Werten gebildet worden sind, gewöhnlich eine Verbesserung der Verträglichkeit zu dem Phänomen führt, dass der Tg-Wert des Polymeren mit dem niedrigeren Tg-Wert in der Zusammensetzung in Richtung auf einen höheren Wert verschoben wird. Jedoch weist die Tatsache, dass bislang keine PAS-Mischzusammensetzungen, umfassend ein anderes Polymeres, dieses Phänomen gezeigt haben, auf die Einzigartigkeit der Resultate hin, die von den benannten Erfindern beobachtet worden sind.
In einer erfindungsgemäßen Harzzusammensetzung sollten die relativen Mischverhältnisse des PAS und des aromatischen Polyesters vorzugsweise 99,9 bis 20 Massen-Teile PAS und 0,1 bis 80 Massen-Teile des aromatischen Polyesters betragen, wobei Zusammensetzungen, umfassend 95 bis 50 Massen-Teile PAS und 5 bis 50 Massen-Teile des aromatischen Polyesters, sogar noch mehr bevorzugt werden. Zusammensetzungen, in denen der Anteil des aromatischen Polyesters in den obigen Bereich fällt, werden bevorzugt, da in diesem Fall der Tg-Wert des PAS innerhalb der Zusammensetzung sogar noch weiter erhöht werden kann und auch solche Eigenschaften, wie die Fließfähigkeit während des Verformens und die Hitzebeständigkeit, weiter verbessert werden können.
Herkömmliche faserartige oder kornförmige Füllstoffe können ebenfalls zu der erfindungsgemäßen Harzzusammensetzung gegeben werden, wenn es erforderlich ist.
Die Menge von solchen zugesetzten Füllstoffen sollte vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 3 bis 400 Massen-Teilen pro 100 Massen-Teilen der Kombination von PAS und dem aromatischen Polyester liegen. Unter der Voraussetzung, dass die Menge des Füllstoffs innerhalb dieses Bereichs gehalten wird, kann eine Vielzahl von Eigenschaften, wie die Festigkeit, die Starrheit, die Hitzebeständigkeit und die Dimensionsstabilität, weiter verbessert werden.
Spezielle Beispiele für die Füllstoffe, die erfindungsgemäß verwendet werden können, schließen Glasfasern, Kohlefasern, gemahlene Glasfasern, Borfasern, Whisker von Materialien, wie Kaliumtitanat und Zinkoxid, Aluminiumoxidfasern, Asbest, Siliciumcarbid, Aramidfasern, Keramikfasern, Metallfasern, Gipsfasern, Glimmer, Talk, Wollastonit, Sericit, Kaolin, Ton, Bentonit, Aluminiumsilicate, Zeolithe und Silicate, wie Pyrophyllit, sowie Carbonate, wie Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat und Dolomit, Sulfate, wie Calciumsulfat und Bariumsulfat, Metalloxide, wie Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Siliciumdioxid, Zirkondioxid, Titandioxid und Eisenoxid, sowie Glasperlen, Keramikperlen, Bornitrid, Siliciumcarbid und Calciumphosphat ein. Diese Materialien können entweder einzeln oder in Kombination von zwei oder mehreren Materialien verwendet werden.
Die obigen Füllstoffe können entweder hohl sein oder sie können mit Kupplungsmitteln auf Silanbasis oder Titanbasis, die typischerweise als Behandlungsmittel verwendet werden, behandelt werden.
Weiterhin kann die erfindungsgemäße Harzzusammensetzung auch eine Silanverbindung umfassen. Beispiele für geeigne te Silanverbindungen schließen entweder eine oder zwei oder mehr Substanzen aus der Gruppe Aminoalkoxysilane, Epoxyalkoxysilane oder Vinylalkoxysilane ein.
Innerhalb der oben genannten Gruppe der Aminoalkoxysilane ist jede beliebige Silanverbindung mit mindestens einer Aminogruppe und mit mindestens zwei Alkoxygruppen in jedem Molekül wirksam. Spezielle Beispiele schließen γ-Aminopropyltriethoxysilan, γ-Aminopropyltrimethoxysilan, N-β-(Aminoethyl)-γ-aminopropyltriethoxysilan, N-β-(Aminoethyl)-γ-aminopropyltrimethoxysilan, N-β-(Aminoethyl)-γ-aminopropylmethyldiethoxysilan, N-β-(Aminoethyl)-γ-aminopropylmethyldimethoxysilan, N-Phenyl-γ-aminopropyltriethoxysilan und N-Phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilan ein.
Weiterhin sind in der vorgenannten Gruppe von Epoxyalkoxysilanen alle beliebigen Silanverbindungen mit mindestens einer Epoxygruppe und mit mindestens zwei Alkoxygruppen in jedem Molekül wirksam. Spezielle Beispiele hierfür schließen γ-Glycidoxypropyltriethoxysilan, γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan und β-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilan ein.
Weiterhin ist innerhalb der vorgenannten Gruppe von Vinylalkoxysilanen jede Silanverbindung mit mindestens einer Vinylgruppe und mit mindestens zwei Alkoxygruppen in jedem Molekül wirksam. Spezielle Beispiele schließen Vinyltriethoxysilan, Vinyltrimethoxysilan und Vinyltris-(β-methoxyethoxy)silan ein.
Die Zumischungsmenge dieses Typs von Silanverbindung, die erfindungsgemäß verwendet werden kann, beträgt vorzugsweise 0,01 bis 5 Massen-Teile und mehr bevorzugt 0,1 bis 2 Massen-Teile der vorgenannten Kombination aus PAS und dem aromatischen Polyester.
Erforderlichenfalls können auch andere herkömmliche Additive in kleinen Mengen in die erfindungsgemäße Zusammensetzung eingeführt werden, vorausgesetzt, dass die Einarbeitung von solchen Additiven nicht die Wirkungen und die Effekte der Zusammensetzung verschlechtert. Beispiele für solche Additive schließen Formtrennmittel, Farbmittel, Hitzebeständigkeits-Stabilisierungsmittel, Ultraviolettstabilisatoren, Schmiermittel, Weichmacher, Schäumungsmittel, flammverzögernde Mittel, flammverzögernde Hilfsmittel und Antirostmittel ein.
Weiterhin können die verschiedenen Ultraviolettabsorptionsmittel, Antioxidantien und antistatischen Mittel gleichfalls in eine erfindungsgemäße Zusammensetzung eingegeben werden, um die Wetterbeständigkeit, die Oxidationsbeständigkeit und die antistatischen Eigenschaften zu verbessern, unter der Voraussetzung, dass die Zugabe nicht die Hitzebeständigkeit der Zusammensetzung beeinträchtigt.
Die Herstellung einer Harzzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung kann durch verschiedene herkömmliche Verfahren erfolgen, mit Einschluss von Verfahren, bei denen die Ausgangsmaterialien in einem Mischer, wie in einem Trommelmischer oder einem Henschelmischer, vorgemischt werden und danach in eine typische Schmelzmischvorrichtung, wie einen uniaxialen oder biaxialen Extruder, einen Banbury-Mischer, eine Knetvorrichtung oder einen Mischwalzenstuhl, eingegeben werden und dann miteinander bei einer Temperatur von 200 bis 500°C, die ausreichend ist, das Gemisch zu schmelzen, vermischt werden, bevor sie in Pellets umgewandelt werden, sowie Verfahren, bei denen das PAS und der aromatische Polyester in einem speziellen Lösungsmittel aufgelöst werden und dann in gelöstem Zustand vermischt werden.
Eine erfindungsgemäße Harzzusammensetzung zeigt einen Tg-Wert für das eingearbeitete PAS, der höher ist als derje nige für das nicht-gemischte PAS und demgemäß wird eine überlegene Festigkeit und Starrheit bei Hochtemperaturumgebungen von mehr als 100°C erhalten. Die Zusammensetzung besitzt auch eine gute Beständigkeit gegenüber heißem Wasser, wodurch die Zusammensetzung besonders gut für Anwendungszwecke geeignet ist, die eine hohe Hitzebeständigkeit erfordern.
Eine erfindungsgemäße Harzzusammensetzung kann zur Herstellung von Formteilen auf dem Wege über eine Vielzahl von herkömmlichen Verformungsverfahren mit Einschluss von Spritzgießen, Extrudierungsverformen, Spritzgusskompressionsverformen, Kompressionsverformen und Blasverformen verwendet werden, obgleich von diesen Verfahren dieser Typ der Zusammensetzung besonders gut für das Spritzgießen geeignet ist.
Nachstehend erfolgt eine Beschreibung eines erfindungsgemäßen Formteils.
Das erfindungsgemäße Formteil wird unter Verwendung der oben genannten Harzzusammensetzung hergestellt. Das aus einer Harzzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung gebildete Formteil kann in ein hitzebeständiges Formteil mit einem Tg-wert, der sogar noch weiter erhöht ist, umgewandelt werden, indem das Formteil einer Hitzebeständigkeit unterworfen wird. Weiterhin ergibt eine derartige Behandlung auch eine Verbesserung der Lötmittelbeständigkeitstemperatur.
Hinsichtlich der Bedingungen für die Hitzebehandlung des Formteils bestehen keine besonderen Einschränkungen, obgleich die Temperatur der Hitzebehandlung, mit anderen Worten die Oberflächentemperatur des Formteils, vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 5 bis 100°C unterhalb des Schmelzpunktes des PAS und noch mehr bevorzugt von 10 bis 85°C unterhalb des Schmelzpunkts, gehalten werden sollte.
Unter dem oben genannten Schmelzpunkt soll der Wert verstanden werden, der gemäß der JIS-Norm K7121 unter Verwendung eines Differential Scanning Kalorimeters DSC7, hergestellt von der Firma PerkinElmer Instruments Inc., gemessen worden ist.
Die Länge der Hitezbehandlung hängt von der verwendeten Temperatur der Hitzebehandlung ab, obgleich die Hitzebehandlung vorzugsweise mindestens eine Minute lang durchgeführt werden sollte. Hinsichtlich der oberen Zeitgrenze für die Hitzebehandlung bestehen keine besonderen Einschränkungen, obgleich Hitzebehandlungen über einen Zeitraum von nicht mehr als 1000 Stunden bevorzugt werden.
Weiterhin bestehen keine besonderen Einschränkungen hinsichtlich des in der Praxis verwendeten Hitzebehandlungsverfahrens zur Behandlung des Formteils und es sind Verfahren geeignet, bei denen das Formteil einfach über eine vorbestimmte Zeitspanne im Inneren einer Heizvorrichtung erhitzt wird, die dazu imstande ist, die Oberfläche des Formteils bei der vorgewählten Temperatur zu halten. Hinsichtlich der Heizvorrichtung bestehen keine besonderen Einschränkungen und Vorrichtungen, wie ein elektrischer Zirkulations-Heizofen, sind geeignet.
Ein hitzebeständiges Formteil, hergestellt durch eine Hitzebehandlung eines Formteils, das aus einer erfindungsgemäßen Harzzusammensetzung gebildet worden ist, hat eine ausreichende Hitzebeständigkeit, um die Durchführung eines Lötens zu ermöglichen und es kann daher für Gegenstände verwendet werden, die an Substrate angelötet werden, nämlich gelötete Formteile. So kann beispielsweise ein Gegenstand dadurch hergestellt werden, dass die Leitungen, die von einem hitzebeständigen Formteil von einem Chip, wie einem IC-Chip, zu einer Leiterplatte vorstehen, verlötet werden. In einem solchen Fall kann selbst bei Bedingungen, bei denen die Oberflächentemperatur des Substrats, mit dem das hitzebeständige Formteil verlötet werden soll, über 230°C hinausgeht, das Löten immer noch durchgeführt werden, ohne dass das Formteil schmilzt oder eine Deformation erleidet.
Weiterhin kann auch das hitzebeständige Formteil gemäß der vorliegenden Erfindung unter Verwendung von sogenannten „bleifreien" Lötmitteln gelötet werden. Mit anderen Worten ausgedrückt ist es so, dass selbst im Falle von Lötbedingungen, die für bleifreie Lötsysteme, wie Sn-Ag-Systeme, Sn-Bi-Systeme, Sn-Cu-Systeme oder Sn-Zn-Systeme, erforderlich sind und die typischerweise mehrere Dutzend Grad höher als 230°C sind, immer noch ein Gegenstand hergestellt werden kann, indem die Leitungen, die von einem hitzebeständigen Formprodukt, das einen Chip, wie einen IC-Chip, beinhaltet, zu einer Leiterplatte vorspringen, verlötet werden. Selbst obgleich die Oberflächentemperatur des Lötsubstrats Temperaturen so hoch wie 280°C erreichen kann, kann das Löten immer noch durchgeführt werden, ohne dass das Formteil schmilzt oder irgendeine Deformation erleidet.
In dieser Beschreibung bedeutet die Oberflächentemperatur des Lötsubstrats die tatsächliche Temperatur, die an der Oberfläche des Substrats während der Lötstufe der Oberflächen-Montierungstechnologie gemessen wird. Weiterhin bedeutet das Substrat eine gedruckte Leiterplatte oder eine Leiterplatte, die für ein Oberflächen-Montierungsverfahren verwendet wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Lötverfahren können herkömmliche Verfahren angewendet werden. Bei einem geeigneten Beispiel wird ein Substrat auf ein hitzebeständiges Band im Inneren eines Heizofens (Rückflussofen), der beim Oberflächen- Montierungsprozess verwendet wird, aufgelegt und das Band wird dann im Stil einer Fördereinrichtung bewegt, um das Substrat zu erhitzen.
Beispiele für Anwendungen, bei denen die überlegenen Eigenschaften hinsichtlich der mechanischen Festigkeit, der Hitzebeständigkeit, der Lösungsmittelbeständigkeit und der elektrischen Eigenschaften einer erfindungsgemäßen Harzzusammensetzung mit Vorteil verwertet werden können, schließen die Gebiete von elektrischen und elektronischen Komponenten und von mechanischen Komponenten ein. Spezielle Beispiele hierfür schließen Verbindungsstücke, Spulen, verschiedene Hülsen bzw. Muffen, Kondensatoren, variable Kondensatoren, optische Messgeber, verschiedene Terminalplatten, Stöpsel, Magnetkopfbasen, Rohre zur Verwendung in Fahrzeugen, Lufteinsaugdüsen, Einführungsverteiler, Vergaser, Lampensockel, Lampenreflektoren, Lampengehäuse und mechanische Komponenten von Heißwassereinrichtungen ein.
BEISPIELE
Es folgt eine detailliertere Beschreibung der vorliegenden Erfindung auf der Basis einer Reihe von Beispielen, obgleich die vorliegende Erfindung in keiner Weise auf die hierin angegebenen Beispiele beschränkt ist.
Die verschiedenen Messungen in den Referenzbeispielen, den Vergleichsbeispielen und den Beispielen wurden nach den unten beschriebenen Methoden durchgeführt.
(1) Methode der Messung der Schmelzviskosität
Die Schmelzviskosität (η) jedes PPS-Produkts wurde bei folgenden Bedingungen und unter Verwendung eines Fließtestgeräts vom Koka-Typ gemessen.
Messtemperatur: 300°C
Schergeschwindigkeit: 100 mm/Sekunde
Durchmesser der Düsenbohrung: 0,5 mm, Länge 1,0 mm
(2) Methode zur Messung des Tg-Werts
Der Tg-Wert wurde aus den Ergebnissen der Messung der dynamischen Viskoelastizität bestimmt. Unter Verwendung eines Probekörpers aus der Harzzusammensetzung mit den Abmessungen 50 mm × 10 mm und einer Dicke von 2 mm und unter Verwendung einer von der Seiko Instruments Ltd. hergestellten Messvorrichtung mit der Bezeichnung DMS6100 wurde die Viskoelastizität über einen Temperaturbereich von 20 bis 270°C gemessen, wobei eine Frequenz von 1 Hz und eine Geschwindigkeit der Temperaturerhöhung von 4°C/Minute angewendet wurde. In den resultierenden Daten ist bzw. sind ein wert oder eine Vielzahl von tan δ-Peaks angegeben. Der Tg-Wert (°C) des PPS wird als Temperatur beim niedrigsten Temperatur-Peak angegeben.
(3) Methode zur Messung des Schmelzpunkts
Die Schmelzpunkte wurden gemäß der JIS-Norm K7121 und unter Verwendung eines von der Firma PerkinElmer Instruments Inc. hergestellten Differential-Scanning-Kalorimeters (DSC7) gemessen.
(4) Methode zur Messung der Retention des Biegemoduls der Elastizität
Ein Probekörper mit einer Dicke von 3,0 mm wurde aus einer Harzzusammensetzung hergestellt und der Biegemodul der Elastizität wurde gemäß der ASTM-Norm D790 gemessen. Das Verhältnis des Biegemoduls der Elastizität bei Raumtemperatur zu dem Biegemodul der Elastizität bei 120°C wird in Tabelle 1 als Biegemodul der Elastizitäts-Retentions-Rate bei 120°C angegeben.
(5) Methode zur Beurteilung des äußeren Aussehens eines Formteils nach einem Rückflusserhitzen, wobei ein gelötetes Produkt angenommen wird
Ein kastenförmiges Verbindungsteil mit den Abmessungen einer Länge von 70 mm, einer Breite von 10 mm, einer Höhe von 8 mm und einer Dicke von 0,8 mm wurde aus einer Harzzusammensetzung gebildet. Dieses geformte Verbindungsteil wurde danach montiert auf einem Substrat aus einem speziellen Epoxyharz, 10 Stunden lang bei einer Oberflächentemperatur von 270°C hitzebehandelt und dann in eine Infrarot-Rückflussvorrichtung (TPF-2, hergestellt von der Firma Asahi Engineering Ltd.) eingesetzt und erhitzt. Die Bedingungen für die Rückflusserhitzung folgten einem vorbestimmten Temperaturprofil mit Einschluss von 100 Sekunden bei einer Oberflächentemperatur oberhalb von 200°C, 90 Sekunden bei einer Temperatur von mindestens 220°C, 80 Sekunden bei einer Temperatur von mindestens 240°C und 60 Sekunden bei einer Temperatur von mindestens 260°C. Die maximale Oberflächentemperatur, die von dem Substrat erreicht worden war, betrug 280°C. Nach der Beendigung des Rückflusserhitzens wurde das kastenförmige Verbindungsteil visuell inspiziert und entsprechend der zwei folgenden Be wertungen beurteilt:

A: Hinsichtlich des äußeren Aussehens waren keine Variationen bzw. Schwankungen erkennbar.
B: ein Oberflächenfließen oder ein Schmelzen war sichtbar.

(Referenzbeispiel 1) (Herstellung der Polyphenylensulfide PPS-1 und PPS-2)
In einem Autoklaven, der mit einem Destillationsventil, einer Einführungsleitung für eine Monomerlösung und einem Einlass für Stickstoffgas ausgerüstet war, wurden 9,55 kg Natriumhydrogensulfid (NaSH·2H₂O), 4,05 kg Natriumhydroxid, 50,0 kg N-Methylpyrrolidon eingegeben und das Gemisch wurde daraufhin unter Rühren unter einer Atmosphäre von Stickstoff über eine Stunde bei 190°C entwässert.
Der Autoklav wurde dann verschlossen und zu dem entwässerten System, das auf 200°C erhitzt wurde, wurden im Verlauf eines Zeitraums von 40 Minuten eine Lösung von 14,8 kg p-Dichlorbenzol und 10 kg N-Methylpyrrolidon gegeben. Das resultierende Gemisch wurde unter Druck vier Stunden lang bei 220°C umgesetzt und die Temperatur wurde dann auf 240°C erhöht. Die Reaktion wurde zwei weitere Stunden lang fortschreiten gelassen. Das Polymerprodukt wurde abgetrennt und dann mit heißem Wasser, Aceton, Methanol und N-Methylpyrrolidon gewaschen, wodurch ein Polymeres PPS-1 erhalten wurde. Die Schmelzviskosität des PPS-1 betrug 30 Pa·s; der Schmelzpunkt betrug 285°C und die tan δ-Peaktemperatur (mit anderen Worten der Tg-Wert) betrug 111°C.
Eine Probe des PPS-1 wurde in Luft zwei Stunden lang bei 250°C oxidiert, wodurch ein Polymeres PPS-2 erhalten wurde. Die Schmelzviskosität des PPS-2 betrug 200 Pa·s; der Schmelzpunkt betrug 286°C und die tan δ-Peaktemperatur betrug 110°C.
(Referenzbeispiel 2) (Herstellung eines Polyphenylensulfids PPS-3)
Eine Probe von PPS-1 wurde in Wasser dispergiert. Mit Salzsäure wurde der pH-Wert auf 4 eingestellt und es wurde dann eine Filtration und ein wiederholtes Waschen durchgeführt, um das Polymere PPS-3 herzustellen. Die Schmelzviskosität des PPS-3 betrug 28 Pa·s; der Schmelzpunkt betrug 285°C und die tan δ-Peaktemperatur betrug 110°C.
(Referenzbeispiel 3) (Herstellung eines aromatischen Polyesters PAR-1)
In einem Polymerisationsgefäß, das mit einem Rührflügel und einem Einlass für Stickstoffgas ausgerüstet war, wurden 2,42 kg 3,3',5,5'-Tetramethyl-1,1'-biphenyl-4,4'-diol (10,0 mol) und 50 g meta-Kresol in 30 l desoxygeniertem Wasser, enthaltend 1,0 kg Natriumhydroxid, zu einer wässrigen Lösung aufgelöst. In einem gesonderten Gefäß wurden 64 g Tetrabutylammoniumbromid, 1,62 kg (8,0 mol) Isophthalsäurechlorid und 0,41 kg (2,0 mol) Terephthalsäurechlorid in 5 l Dichlormethan gelöst, um eine organische Lösung herzustellen.
Während die vorgenannte wässrige Lösung unter einer Atmosphäre von Stickstoff gerührt wurde, wurde die organische Lösung zu dem Polymerisationsgefäß gegeben und nach fortgeführtem Rühren über einen Zeitraum von 30 Minuten bei 25°C wurde die wässrige Phase entfernt. Die Phase des organischen Lösungsmittels, die das Produkt enthielt, wurde wiederholt mit destilliertem Wasser gewaschen, und dann in ein Acetonbad eingegossen. Der gebildete Niederschlag wurde gesammelt und mit Aceton gewaschen, wodurch ein aromatischer Ester erhalten wurde. Dieser aromatische Polyester wurde dann in einem Vakuumtrockner drei Stunden lang bei 200°C bei einem verminderten Druck von ungefähr 10 Pa vakuumgetrocknet, wodurch 3,2 kg des aromatischen Polyesters PAR-1 erhalten wurden.
Die tan δ-Peaktemperatur dieses aromatischen Polyesters PAR-1 betrug 292°C.
(Referenzbeispiel 4) (Herstellung eines aromatischen Polyesters PAR-2)
Mit der Ausnahme, dass das 3,3',5,5'-Tetramethyl-1,1'-biphenyl-4,4'-diol des Referenzbeispiels 3 durch 1,86 kg (10,0 mol) 4,4'-Biphenyl ersetzt wurde, wurde ein aromatischer Polyester PAR-2 in der gleichen Art und Weise wie in Referenzbeispiel 3 synthetisiert. Die δ-Peak-Temperatur für den aromatischen Polyester PAR-2 betrug 310°C. Dieser aromatische Polyester PAR-2 enthält keine Alkylgruppen auf dem aromatischen Ring und er stellt daher als solcher nicht den Typ eines aromatischen Polyesters dar, der als wesentliche Komponente der vorliegenden Erfindung benötigt wird.
(Referenzbeispiel 5) (Herstellung eines aromatischen Polyesters PAR-3)
Unter Verwendung von 2,84 kg (10,0 mol) 4,4'-Isopropylidenbis(2,6-dimethylphenol) wurde ein aromatischer Polyester PAR-3 in der gleichen Art und Weise wie in Referenzbeispiel 4 synthetisiert. Die tan δ-Peak-Temperatur für den aromatischen Polyester PAR-3 betrug 260°C.
(Beispiele 1 bis 3 und Vergleichsbeispiele 1 bis 4)
Die Polymeren PPS-1 bis PPS-3 und die aromatischen Polyesterverbindungen PAR-1 bis PAR-3, die in den Referenzbeispielen erhalten worden waren, sowie im Handel erhältliche aromatische Polyester wurden in den in Tabelle 1 und Tabelle 2 gezeigten Mischverhältnissen gleichförmig miteinander vermischt.
Danach wurde ein ventilierter Biaxialextruder TEM-35B, hergestellt von der Firma Toshiba Machine Ltd., dazu verwendet, um einen Schmelzmischvorgang bei 320°C durchzuführen, wobei 40 Massen-Teile gehackte Stränge von Glasfasern mit einer Länge von 3 mm und einem Faserdurchmesser von 10 μm mittels einer Seitenbeschichtungseinrichtung für jede 60 Massen-Teile Polymeres zugeführt wurden. Auf diese Weise wurde eine Harzzusammensetzung hergestellt.
Jede Harzzusammensetzung wurde dazu verwendet, um einen Probekörper zur Messung der dynamischen Viskoelastizität und einen Probekörper zur Messung des Biegemoduls der Elastizität herzustellen. Die PPS-Seiten-tan-δ-Peak-Temperatur und der Biegemodul der Elastizitäts-Retentions-Rate bei 120°C wurden dann bestimmt.
(Beispiel 4 und Vergleichsbeispiel 5)
Unter Verwendung der in Tabelle 3 jeweils gezeigten Zusammensetzungen wurden blättchenförmige Produkte mit den Abmessungen 20 mm × 100 mm und einer Dicke von 2 mm hergestellt. Kastenförmige Verbindungsteil-Formteile wurden unter Verwendung der in den Beispielen und den Vergleichsbeispielen erhaltenen Harzzusammensetzungen hergestellt. Die blättchenförmigen Formteile wurden jeweils einer Hitzebehandlung bei 270°C über die vorgegebenen, in Tabelle 3 gezeigten Zeitspannen unterworfen. In jedem Fall wurde die PPS-Seiten-tan-δ-Peak-Temperatur bestimmt.
Jedes kastenförmige Verbindungsteil wurde 10 Stunden lang einer Hitzebehandlung bei 270°C unterworfen und dann einem weiteren Rückflusserhitzen unterworfen, bevor das äußere Aussehen des geformten Verbindungsteils beurteilt wurde. Tabelle 1
Tabelle 2

Fußnoten: In Tabelle 1 und in Tabelle 2 bezeichnen die Bezeichnungen U-100 und Calibre 300-10 die unten beschriebenen Materialien.
1) U-100: Es handelt sich um einen aromatischen Polyester (Polymeres U), hergestellt von der Firma Unitika Ltd. U-100 ist ein aromatischer Polyester, gebildet aus 4,4'-Isopropylidenbisphenol, Isophthalsäure und Terephthalsäure, und hat eine tan-δ-Peak-Temperatur von 203°C.
2) Calibre 300-10: Ein Polycarbonat, hergestellt von der Firma Sumitomo Dow Limited, mit einer tan-δ-Peak-Temperatur von 155°C.

Fußnoten: Das äußere Aussehen nach der Rückflussbehandlung, das in Tabelle 3 angegeben wird, wurde durch Inspektion einer in der folgenden Art und Weise behandelten Probe ermittelt.
3) Ein Probekörper, der bereits 10 Stunden lang einer Hitzebehandlung bei 270°C unterworfen worden war, wurde einem Rückflusserhitzen unterworfen.

Claims

Harzzusammensetzung, umfassend ein Polyarylensulfid und einen aromatischen Polyester, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte aromatische Polyester eine höhere Glasübergangstemperatur hat als das genannte Polyarylensulfid und durch die allgemeine Formel (1):
angegeben wird, worin Ar entweder für einen aromatischen Ring oder einen heterocyclischen Ring steht; R¹ bis R⁴ jeweils für ein Wasserstoffatom und/oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, die gleich oder verschieden sein können, stehen, mit der Maßgabe, dass mindestens eine der Gruppen R¹ bis R⁴ eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen ist; Y für eine Einfachbindung, eine zweiwertige Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, in die ein Heteroatom eingearbeitet sein kann, ein Sauerstoffatom, ein Schwefelatom, ein Stickstoffatom, eine Verknüpfungsgruppe, in der Heteroatome miteinander verbunden sind, oder eine Verknüpfungsgruppe, umfassend eine Bindung zwischen Heteroatomen und Kohlenstoffatomen, steht; und n eine ganze Zahl ist, die die Zahl der wiederkehrenden Einheiten angibt.
Harzzusammensetung nach Anspruch 1, wobei der genannte aromatische Polyester durch die allgemeine Formel (2):
angegeben wird, worin Ar entweder für einen aromatischen Ring oder einen heterocyclischen Ring steht; R¹ bis R⁴ jeweils für ein Wasserstoffatom und/oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, die gleich oder verschieden sein können, stehen, mit der Maßgabe, dass mindestens eine der Gruppen R¹ bis R⁴ eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen ist; und n eine ganze Zahl ist, die die Anzahl der wiederkehrenden Einheiten angibt.
Harzzusammensetung nach Anspruch 1, umfassend einen aromatischen Polyester, bei dem die Gruppen R¹ bis R⁴ der genannten allgemeinen Formel (1) alle Methylgruppen sind.
Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, umfassend 99,9 bis 20 Massenteile des genannten Polyarylensulfids und 0,1 bis 80 Massenteile des genannten aromatischen Polyesters.
Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der genannte aromatische Polyester 5 bis 100 Mol-% einer Isophthalsäurekomponente und 95 bis 0 Mol-% einer Terephthalsäurekomponente als Struktureinheiten einer aromatischen Dicarbonsäure umfasst.
Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend einen Füllstoff.
Harzzusammensetzung nach Anspruch 6, umfassend 100 Massenteile des kombinierten genannten Polyarylensulfids und des genannten aromatischen Polyesters und 3 bis 400 Massenteile des genannten Füllstoffs.
Formteil, hergestellt unter Verwendung der Harzzusammensetzung nach Anspruch 1.
Hitzebeständiges Formteil, hergestellt durch Hitzebehandlung eines Formteils nach Anspruch 8.
Hitzebeständiges Formteil nach Anspruch 9, wobei die Oberflächentemperatur des genannten Formteils während der Hitzebehandlung 5 bis 100°C unterhalb des Schmelzpunkts des genannten Polyarylensulfids liegt.
Gelötetes Formteil, hergestellt durch Löten eines hitzebeständigen Formteils nach Anspruch 9.
Gelötetes Formteil, hergestellt durch Löten eines hitzebeständigen Formteils nach Anspruch 8 mit einem bleifreien Lötmittel.