DE69833267T2

DE69833267T2 - Thermoplastische harzzusammensetzung

Info

Publication number: DE69833267T2
Application number: DE69833267T
Authority: DE
Inventors: Naomitsu Nishiki Research Laboratori Nishihata; Nishiki Research Laboratories Hiroyuki SATO; Nishiki Research Laboratories Masahito TADA
Original assignee: Kureha Corp
Current assignee: Kureha Corp
Priority date: 1997-11-20
Filing date: 1998-11-06
Publication date: 2006-09-28
Anticipated expiration: 2018-11-07
Also published as: TW434294B; US6545075B2; EP1033388B1; EP1033388A4; JPH11293109A; WO1999027017A1; DE69833267D1; US20020107335A1; EP1033388A1

Description

<TECHNISCHES GEBIET>
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Harzzusammensetzung umfassend Poly(arylensulfid) und ein Polyamidimid und insbesondere eine thermoplastische Harzzusammensetzung mit verbesserter Kompatibilität, verbessertem Formpress- oder Formvermögen, verbesserten Schmelzfließeigenschaften und mechanischen Eigenschaften.
<TECHNISCHER HINTERGRUND>
Poly(arylensulfide) (hier im folgenden als "PAS" abgekürzt), die durch Poly(phenylensulfid) (hier im folgenden als "PPS" abgekürzt) repräsentiert sind, sind technische Kunststoffe mit ausgezeichneter Wärmebeständigkeit, ausgezeichneten Flammschutzeigenschaften, ausgezeichneter chemischer Beständigkeit, Dimensionsstabilität, ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften usw. und werden in großem Umfang für elektrische und elektronische Teile, Präzisionsmaschinenteile, Automobilteile usw. verwendet. Die PAS weisen aber eine vergleichsweise niedrige Glasübergangstemperatur auf und besitzen einen stark verringerten Elastizitätsmodul in einem Temperaturbereich, der nicht kleiner als die Glasübergangstemperatur ist, so dass ihre Verwendung bei Anwendungsgebieten beschränkt war, bei denen ein hoher Elastizitätsmodul bei einer hohen Temperatur von nicht weniger als 100°C erforderlich ist.
Andererseits sind Polyamidimide technische Kunststoffe, die bezüglich Wärmebeständigkeit, mechanischen Eigenschaften, elektrischen Eigenschaften, chemischer Beständigkeit usw. ausgezeichnet sind. Die meisten von ihnen können aber schwer spritzgegossen werden und sind in der Vergangenheit hauptsächlich auf Anwendungsgebieten für Lacke, Folien usw. verwendet worden.
Die offengelegte JP-Patentanmeldung Nr. 306283/1994 offenbart, dass Harzzusammensetzungen mit verbesserter Schmelzformbarkeit bereitgestellt werden können, ohne ihre Wärmebeständigkeit zu verschlechtern, indem ein aromatisches Polyamidimid-Copolymer mit Struktureinheiten einer bestimmten Struktur mit PPS gemischt wird. Da PAS und Polyamidimid eine schlechte Kompatibilität miteinander aufweisen, war es aber schwierig, eine Harzzusammensetzung mit ausreichenden mechanischen Eigenschaften durch einfaches Mischen zu erhalten.
JP-A-04-132765 beschreibt eine Harzzusammensetzung umfassend 5 bis 99 Gewichtsteile (Gew.-Teile) eines Polyarylensulfids (PAS), 1 bis 95 Gew.-Teile eines thermoplastische Harzes, das von PAS verschieden ist, und 0,5 bis 10 Gew.-Teile eines Amino-, Epoxy- oder Mercaptoalkoxysilans. Als Beispiele für das von PAS verschiedene thermoplastische Harz werden Polyamide, thermoplastische Polyester, Polyphenylenoxid, Polysulfone, Poly(etherimide), Poly(etherketone), ABS-Harz, Fluorkohlenstoffharze, Phenoxyharze, α-Olefinpolymere, Styrolpolymere und Mischungen davon beschrieben.
JP-A-07-309957 betrifft eine Harzzusammensetzung umfassend 100 Gew.-Teile eines Polyarylensulfid-Harzes, 0,3 bis 10 Gew.-Teile eines Polymers mit Amid-, Imid- und Aminogruppen und 0 bis 300 Gew.-Teile eines Alkoxysilans, wie Vinylalkoxysilan, Aminosilan und Epoxysilan. Die beschriebene Harzzusammensetzung wird durch Spritzguss formgepresst.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer thermoplastischen Harzzusammensetzung, umfassend ein Poly(arylensulfid) und Polyamidimid mit verbesserter Kompatibilität der beiden Harze untereinander und mit ausgezeichnetem Formpress- oder Formvermögen, ausgezeichneten Schmelzfließeigenschaften und mechanischen Eigenschaften.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer thermoplastischen Harzzusammensetzung, bei der sowohl der Elastizitätsmodul eines Poly(arylensulfids) bei hoher Temperatur als auch die Spritzgießbarkeit eines Polyamidimids verbessert sind und die Gratlänge beim Spritzgießen verringert wird.
Die Erfinder haben umfangreiche Untersuchungen im Hinblick auf die Überwindung der vorstehend beschriebenen Probleme, die mit dem Stand der Technik verbunden sind, durchgeführt. Im Ergebnis ist festgestellt worden, dass, wenn eine Silanverbindung mit einer bestimmten funktionellen Gruppe zu einer Harzkomponente umfassend ein PAS und Polyamidimid zugegeben wird, die Kompatibilität zwischen den beiden Harzen deutlich verbessert wird, wodurch eine thermoplastische Harzzusammensetzung mit ausgezeichnetem Formpress- oder Formvermögen, ausgezeichneten Schmelzfließeigenschaften und mechanischen Eigenschaften bereitgestellt wird.
Wenn die Silanverbindung mit der speziellen funktionellen Gruppe zugegeben wird, wenn ein faserartiger oder nicht faserartiger Füllstoff, andere Harze usw. zur Harzkomponente umfassend PAS und Polyamidimid gegeben werden, wird die Kompatibilität der betreffenden Komponenten einschließlich der Additivbestandteile untereinander deutlich verbessert, so dass ein thermoplastisches Harz mit verschiedenen ausgezeichneten Eigenschaften bereitgestellt wird.
Gemäß den thermoplastischen Harzzusammensetzungen nach der vorliegenden Erfindung werden der Elastizitätsmodul des PAS bei hoher Temperatur und die Spritzgießbarkeit und Extrudierbarkeit des Polyamidimids verbessert, während die Flammschutzeigenschaft, die chemische Beständigkeit, die Dimensionsstabilität und die mechanischen Eigenschaften, die durch PAS hervorgebracht werden, und die Wärmebeständigkeit, die mechanische Festigkeit, die elektrischen Eigenschaften und die chemische Beständigkeit, die durch das Polyamidimid hervorgebracht werden, bestens ausgenutzt werden.
Die vorliegende Erfindung ist auf Basis dieser Befunde vervollständigt worden.
Nach der vorliegenden Erfindung wird somit eine thermoplastische Harzzusammensetzung bereitgestellt, die 100 Gew.-Teile einer Harzkomponente enthaltend 50 bis 85 Gew.-% eines Poly(arylensulfids) (A) und 15 bis 50 Gew.-% Polyamidimid (B) und 0,01 bis 10 Gew.-Teile einer Silanverbindung (C) enthaltend mindestens eine funktionelle Gruppe ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Amino-, Ureido-, Epoxy-, Isocyanat- und Mercaptogruppen umfasst.
<BESTE ART DER DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG>
Poly(arylensulfid (PAS):
Das für die Durchführung der vorliegenden Erfindung geeignete PAS ist ein aromatisches Polymer, das überwiegend Struktureinheiten von durch die Formel [-Ar-S-], worin -Ar- eine Arylengruppe bedeutet, dargestelltes Arylensulfid aufweist. Wenn [-Ar-S-] als 1 Mol definiert ist (Basismol), ist das in der vorliegenden Erfindung verwendete PAS ein Polymer, das diese Struktureinheit in einem Anteil von im allgemeinen mindestens 50 Mol-%, bevorzugt mindestens 70 Mol-% und bevorzugter mindestens 90 Mol-% enthält.
Als Beispiele für die Arylengruppe können genannt werden eine p-Phenylengruppe, eine m-Phenylengruppe, substituierte Phenylengruppen (der Substituent ist bevorzugt eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder eine Phenylgruppe), eine p,p'-Diphenylensulfongruppe, eine p,p'-Biphenylengruppe, eine p,p'-Diphenylencarbonylgruppe und eine Naphthylengruppe. Als PAS kann ein Polymer mit überwiegend nur den gleichen Arylengruppen bevorzugt verwendet werden. Ein Copolymer mit zwei oder mehr unterschiedlichen Arylengruppen kann aber im Hinblick auf Verarbeitbarkeit und Wärmebeständigkeit verwendet werden.
Von diesen PAS ist PPS mit überwiegend Struktureinheiten von p-Phenylensulfid besonders bevorzugt, da es im Hinblick auf Verarbeitbarkeit und einfacher industrieller Verfügbarkeit ausgezeichnet ist. Neben PPS können Poly(arylenketonsulfide), Poly(arylenketonketonsulfid) usw. verwendet werden. Als spezielle Beispiele der Copolymere können genannt werden statistische Copolymere oder Blockcopolymere mit Struktureinheiten von p-Phenylensulfid und Struktureinheiten von m-Phenylensulfid, statistische Copolymere oder Blockcopolymere mit Struktureinheiten von Phenylensulfid und Struktureinheiten von Arylenketonsulfid, statistische Copolymere oder Blockcopolymere mit Struktureinheiten von Phenylensulfid und Struktureinheiten von Arylenketonketonsulfid und statistische Copolymere oder Blockcopolymere mit Struktureinheiten von Phenylensulfid und Struktureinheiten von Arylensulfonsulfid. Diese PAS sind bevorzugt kristalline Polymere. Die PAS sind bevorzugt lineare oder leicht verzweigte oder vernetzte Polymere im Hinblick auf Zähigkeit und Festigkeit.
Ein derartiges PAS kann gemäß jedem öffentlich bekannten Verfahren erhalten werden (z.B. JP-Patentveröffentlichung Nr. 33775/1988), bei dem ein Alkalimetallsulfid und eine Dihalogen-substituierte aromatische Verbindung einer Polymerisationsreaktion in einem polaren Lösungsmittel unterworfen werden.
Als Beispiele für das Alkalimetallsulfid können Lithiumsulfid, Natriumsulfid, Kaliumsulfid, Rubidiumsulfid und Cäsiumsulfid genannt werden. Natriumsulfid, das durch Reaktion von NaSH und NaOH im Reaktionssystem gebildet wird, kann ebenfalls verwendet werden.
Als Beispiele für die Dihalogen-substituierte aromatische Verbindung können genannt werden p-Dichlorbenzol, m-Dichlorbenzol, 2,5-Dichlortoluol, p-Dibrombenzol, 2,6-Dichlornaphthalin, 1-Methoxy-2,5-dichlorbenzol, 4,4'-Dichlordiphenyl, 3,5-Dichlorbenzoesäure, p,p'-Dichlordiphenylether, 4,4'-Dichlordiphenylsulfon, 4,4'-Dichlordiphenylether, 4,4'-Dichlordiphenylsulfon, 4,4'-Dichlordiphenylsulfoxid und 4,4'-Dichlordiphenylketon. Diese Verbindungen können entweder einzeln oder in irgendeiner Kombination verwendet werden.
Um einen Teil an verzweigter oder vernetzter Struktur in das PAS einzuführen, kann eine geringe Menge einer Polyhalogen-substituierten aromatischen Verbindung mit mindestens drei Halogensubstitutenten pro Molekül in Kombination verwendet werden. Als bevorzugte Beispiele der Polyhalogen-substituierten aromatischen Verbindungen können genannt werden Trihalogen-substituierte aromatische Verbindungen, wie 1,2,3-Trichlorbenzol, 1,2,3-Tribrombenzol, 1,2,4-Trichlorbenzol, 1,2,4-Tribrombenzol, 1,3,5-Trichlorbenzol, 1,3,5-Tribrombenzol und 1,3-Dichlor-5-brombenzol und Alkyl-substituierte Derivate davon. Diese Verbindungen können entweder einzeln oder in irgendeiner Kombination davon verwendet werden. Von diesen sind 1,2,4-Trichlorbenzol, 1,3,5-Trichlorbenzol und 1,2,3-Trichlorbenzol im Hinblick auf Rentabilität, Reaktivität, physikalische Eigenschaften usw. bevorzugt.
Als polare Lösungsmittel sind aprotische organische Amidlösungsmittel, wofür typische Beispiele sind N-Alkylpyrrolidone, wie N-Methyl-2-pyrrolidon (hier im folgenden als NMP abgekürzt), 1,3-Dialkyl-2-imidazolidinone, Tetraalkylharnstoffe und Hexaalkylphosphortriamide, bevorzugt, da sie eine hohe Stabilität im Reaktionssystem aufweisen und ohne weiteres ein hochmolekulares Polymer liefern.
Das in der vorliegenden Erfindung eingesetzte PAS ist ein Polymer mit einer Schmelzviskosität im Bereich von im allgemeinen 10 bis 500 Pa·s, bevorzugt 15 bis 450 Pa·s, gemessen bei einer Temperatur von 310°C und einer Schergeschwindigkeit von 1.200/s. Wenn die Schmelzviskosität des PAS zu gering ist, können die mechanischen Eigenschaften der sich ergebenden Harzzusammensetzung möglicherweise unzureichend werden. Wenn die Schmelzviskosität des PAS zu hoch ist, können die Spritzgießbarkeit und die Extrudierbarkeit der sich ergebenden Harzzusammensetzung möglicherweise unzureichend werden.
Das in der vorliegenden Erfindung eingesetzte PAS kann ein Polymer sein, das nach Vervollständigung der Polymerisation mit Wasser gewaschen wird. Als PAS kann aber bevorzugt ein Polymer verwendet werden, das mit einer wässrigen Lösung enthaltend eine Säure, wie Salzsäure oder Essigsäure, oder einer Mischlösung von Wasser und einem organischen Lösungsmittel behandelt ist, oder ein Polymer, das einer Behandlung mit einer Lösung von einem Salz, gebildet aus einer schwachen Säure und einer schwachen Base, unterworfen wurde. Insbesondere ermöglicht der Gebrauch eines PAS, das einer Waschbehandlung unterworfen wird, bis der pH in einer Mischlösung von Aceton/Wasser, die in einem Anteil von 1:2 hergestellt wird, 8,0 oder kleiner ist, stärker verbesserte Schmelzfließeigenschaften und mechanische Eigenschaften der sich ergebenden Harzzusammensetzung.
Das in der vorliegenden Erfindung eingesetzte PAS liegt zweckmäßigerweise in Form von Teilchen mit mittlerer Teilchengröße von 100 μm oder größer vor. Wenn die mittlere Teilchengröße des PAS zu gering ist, ist die Zufuhrrate der sich ergebenden thermoplastischen Harzzusammensetzung bei der Schmelzextrusion durch einen Extruder zu gering, so dass die Harzzusammensetzung möglicherweise eine zu lange Verweilzeit im Extruder aufweist, so dass Probleme im Hinblick auf Zerstörung der Harze usw. verursacht werden. Außerdem ist eine derartige zu kleine Teilchengröße im Hinblick auf die Produktionseffizienz nicht zweckmäßig.
Der Mischanteil des PAS in der Harzzusammensetzung nach der vorliegenden Erfindung ist 50 bis 85 Gew.-% auf Basis des Gesamtgewichts des PAS und des Polyamidimids. Wenn der Mischanteil des PAS zu gering ist, ist die mechanische Festigkeit der sich ergebenden Harzzusammensetzung beeinträchtigt und außerdem werden die Spritzgießbarkeit und Extrudierbarkeit unzureichend. Wenn der Mischanteil des PAS zu hoch ist, werden nicht nur die Verbesserung des Elastizitätsmoduls bei hoher Temperatur von mindestens 150°C, sondern auch die Grat-verhindernde Wirkung unzureichend.
Polyamidimid:
Das Polyamidimid (hier im folgenden kann es auch als "PAI" bezeichnet werden), das für die Durchführung der vorliegenden Erfindung geeignet ist, ist im allgemeinen ein Polymer, das aus einem aromatischen Tricarbonsäureanhydrid und einem aromatischen Diamin hergestellt ist und eine Strukturform aufweist, die alternierend eine Imidgruppe und eine Amidgruppe enthält.
Das Polyamidimid ist im allgemeinen ein Polymer mit einer durch die Formel (1) dargestellten Einheit als Hauptstruktureinheit:
worin Ar eine dreiwertige aromatische Gruppe enthaltend mindestens einen sechsgliedrigen Kohlenstoffring ist, R eine zweiwertige aromatische oder aliphatische Gruppe ist und R¹ ein Wasserstoffatom oder eine Alkyl- oder Phenylgruppe ist. Ein Teil (vorzugsweise weniger als 50 Mol-%, bevorzugter weniger als 30 Mol-%) der Imidbindung in der Formel (1) kann als Amidbindung verbleiben.
Als Polyamidimid, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist ein Polymer mit der durch die Formel (1) dargestellten Struktureinheit in einem Anteil von 100 Mol-% besonders bevorzugt. Ein Copolymer mit anderen Struktureinheiten in einem Anteil von vorzugsweise höchstens 50 Mol-%, bevorzugter höchstens 30 Mol-% kann aber auch verwendet werden.
Als Beispiele für andere Struktureinheiten können Struktureinheiten genannt werden, die durch die folgenden Formeln (2) bis (4) dargestellt sind. Das Copolymer kann eine oder mehrere dieser Struktureinheiten enthalten.
worin Ar¹ eine zweiwertige aromatische oder aliphatische Gruppe enthaltend mindestens eine sechsgliedrige Kohlenstoffringgruppe ist und R eine zweiwertige aromatische oder aliphatische Gruppe ist;
worin Ar² eine vierwertige aromatische Gruppe enthaltend mindestens eine sechsgliedrige Kohlenstoffringgruppe ist und R eine zweiwertige aromatische oder aliphatische Gruppe ist; und
worin Ar² eine vierwertige aromatische Gruppe enthaltend mindestens eine sechsgliedrige Kohlenstoffringgruppe ist und R eine zweiwertige aromatische oder aliphatische Gruppe ist.
In der Formel (1) beinhalten spezielle Beispiele der dreiwertigen aromatischen Gruppe (Ar) durch die Formeln (5) bis (8) dargestellte Gruppen:
Von diesen ist die Gruppe der Formel (5) bevorzugt.
Spezielle Beispiele der zweiwertigen aromatischen oder aliphatischen Gruppe (R) beinhalten die Formeln (9) bis (35):
Von diesen sind die durch die Formeln (9), (10), (11), (16), (17), (20), (23), (24), (27) und (28) dargestellten Gruppen bevorzugt und die durch die Formeln (9), (10), (11), (20), (23) und (24) dargestellten Gruppen besonders bevorzugt, wobei die durch die Formeln (9), (11) und (20) dargestellten Gruppen am meisten bevorzugt sind.
In der Formel (2) beinhalten spezielle Beispiele von Ar¹ die durch die folgenden Formeln (36) bis (41) dargestellten Gruppen neben den durch die Formeln (9), (10), (16), (17), (18), (19), (29), (30) und (35) dargestellten Gruppen:
In den Formeln (3) und (4) beinhalten spezielle Beispiele von Ar² durch die folgenden Formeln (42) und (43) dargestellte Gruppen:
In den durch die Formeln (1) bis (4) dargestellten betreffenden Struktureinheiten können unterschiedliche Gruppen, die Ar, Ar¹, Ar² bzw. R entsprechen, in dem Polyamidimid vorhanden sein.
Das Polyamidimid kann hergestellt werden gemäß einem Verfahren, wie (a) einem Verfahren, bei dem ein aromatisches Tricarbonsäureanhydridhalogenid und ein Diamin miteinander in einem Lösungsmittel umgesetzt werden (ein Säurechloridverfahren), (b) einem Verfahren, bei dem ein aromatisches Tricarbonsäureanhydrid und ein Diamin miteinander in einem Lösungsmittel umgesetzt werden (ein direktes Polykondensationsverfahren), oder (c) einem Verfahren, bei dem ein aromatisches Tricarbonsäureanhydrid und ein Diisocyanat miteinander in einem Lösungsmittel umgesetzt werden (ein Isocyanatverfahren).
Bei dem Säurechloridverfahren (a) können mindestens zwei aromatische Tricarbonsäureanhydridhalogenide und Diamine verwendet werden. Ferner können ein Dicarbonsäuredichlorid oder ein aromatisches Tetracarbonsäureanhydrid nach Bedarf umgesetzt werden. Die Reaktion kann entweder durch Reaktion der Reaktanten in Anwesenheit oder Abwesenheit eines Wasserstoffhalogenidakzeptors, wie Triethylamin und Natriumhydroxid, in einem polaren Lösungsmittel, wie NMP, oder durch Reaktion der Reaktanten in Anwesenheit des Hydrogenhalogenidakzeptors entsprechend in einem Mischlösungsmittel eines organischen Lösungsmittels (z.B. Aceton), das zumindest teilweise mit Wasser mischbar ist, und von Wasser durchgeführt werden.
Bei dem direkten Polykondensationsverfahren (b) können mindestens zwei aromatische Tricarbonsäureanhydride und Diamine verwendet werden. Ferner können eine Dicarbonsäure oder ein aromatisches Tetracarbonsäureanhydrid nach Bedarf umgesetzt werden. Die Reaktion kann in Anwesenheit oder Abwesenheit eines Dehydratisierungskatalysators in einem polaren Lösungsmittel, wie NMP, oder ohne Lösungsmittel durchgeführt werden.
Bei dem Isocyanatverfahren (c) können mindestens zwei aromatische Tricarbonsäureanhydride und Diisocyanate verwendet werden. Ferner können nach Bedarf eine Dicarbonsäure oder ein aromatisches Tetracarbonsäureanhydrid umgesetzt werden. Die Reaktion kann in einem polaren Lösungsmittel, wie NMP, oder ohne Lösungsmittel durchgeführt werden. Bei diesem Verfahren sind wirksame Mittel zur wirksamen Durchführung der Reaktion, zur Steuerung der Struktur des zu bildenden Polymers und zur Modifizierung des Molekulargewichts des Polymers z.B. die Durchführung der Reaktion mit einem streng kontrollierten Wassergehalt, die Steuerung der Reaktionstemperatur über mehrere Stufen, um eine Reaktion zur Bildung einer Imidgruppe nach Vervollständigung der Reaktion zur Bildung einer Amidgruppe durchzuführen, die Verwendung eines Katalysators nach Bedarf und die Durchführung der Reaktion unter strenger Kontrolle des Molverhältnisses der Säureanhydridverbindung zur Carbonsäureverbindung.
Bei den vorstehend beschriebenen Verfahren können jeweils eine monofunktionelle Verbindung, wie eine Monocarbonsäure, wie Benzoesäure; ein Säurechlorid, wie Benzoylchlorid; ein Dicarbonsäureanhydrid, wie Bernsteinsäureanhydrid oder Naphthalindicarbonsäureanhydrid; ein Monoisocyanat, wie Phenylisocyanat; oder ein Phenol zwecks Modifizierung des Molekulargewichts des zu bildenden Polymers oder zur Steuerung der Struktur der Endgruppen des Polymers verwendet werden. Das entsprechend irgendeinem der vorstehend beschriebenen Verfahren erhaltene Polymer kann einer Wärmebehandlung unterworfen werden, um nach Bedarf die Amidosäurestruktur in einen Imidoring umzuwandeln.
Wenn die Polymerisationsreaktion in Lösung durchgeführt wird, wird das in der vorliegenden Erfindung verwendete Polyamidimid durch Behandlung einer Lösung oder Aufschlämmung nach Vervollständigung der Reaktion mit einem Alkohol, wie Methanol, Ethanol oder Isopropanol; einem Keton, wie Aceton oder Methylethylketon; einem aliphatischen Kohlenwasserstoff, wie Hexan; oder einem aromatischen Kohlenwasserstoff, wie Benzol oder Toluol, um das gebildete Polymer zu fällen und zu waschen, gesammelt. Das Polymer kann gesammelt werden durch direktes Entfernen des Lösungsmittels durch Verdampfung nach Vervollständigung der Polymerisationsreaktion, um das gebildete Polymer abzuscheiden, und dann wird das Polymer mit dem vorstehend beschriebenen Lösungsmittel gewaschen. Bei dem Isocyanatverfahren kann das Lösungsmittel nach Vervollständigung der Polymerisationsreaktion in einem bestimmten Umfang konzentriert werden und dann unter vermindertem Druck durch einen Extruder oder dgl. entfernt werden.
Das in der vorliegenden Erfindung eingesetzte Polyamidimid kann ein Polymer sein, das gemäß irgendeinem Verfahren der Verfahren (a), (b) und (c) hergestellt ist. Wenn die sich ergebende Harzzusammensetzung in einem Spritzgussverfahren oder bei der Extrusion verwendet wird, kann aber das durch das Isocyanatverfahren (c) hergestellte Polyamidimid im Hinblick auf die leichte Strukturkontrolle und die leichte Molekulargewichtsmodifizierung des gebildeten Polymers bevorzugt verwendet werden. Das in der vorliegenden Erfindung eingesetzte Polyamidimid hat eine reduzierte Viskosität von im allgemeinen 0,10 bis 1,50 dl/g, bevorzugt 0,12 bis 1,00 dl/g und bevorzugter 0,15 bis 0,80 dl/g, wie durch Viskositätsmessung bei 30°C und einer Polymerkonzentration von 1 g/dl in Dimethylformamid bestimmt.
Der Mischanteil des Polyamidimids in der Harzzusammensetzung beträgt 15 bis 50 Gew.-% auf Basis des Gesamtgewichts von PAS und dem Polyamidimid. Wenn der Mischanteil des Polyamidimids zu gering ist, wird die Verbesserung des Elastizitätsmoduls bei hoher Temperatur unzureichend. Wenn der Mischanteil des PAS zu hoch ist, wird die mechanische Festigkeit der sich ergebenden Harzzusammensetzung beeinträchtigt und außerdem werden die Spritzgießbarkeit und Extrudierbarkeit unzureichend.
Silanverbindung:
Die eine funktionelle Gruppe enthaltende Silanverbindung, die sich für die Durchführung der vorliegenden Erfindung eignet, ist eine Silanverbindung mit mindestens einer funktionellen Gruppe ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Amino-, Ureido-, Epoxy-, Isocyanat- und Mercaptogruppen im Molekül. Die eine funktionelle Gruppe enthaltende Silanverbindung kann allgemein eine Silanverbindung mit irgendeiner dieser funktionellen Gruppen im Molekül sein. In manchen Fällen kann es sich um eine Silanverbindung mit zwei oder mehr dieser funktionellen Gruppen im Molekül handeln. Die Silanverbindung, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist im allgemeinen ein Alkoxysilan oder Halogensilan enthaltend eine derartige funktionelle Gruppe wie vorstehend beschrieben im Molekül.
Spezielle Beispiele der eine funktionelle Gruppe enthaltenden Silanverbindung beinhalten Aminogruppen enthaltende Silanverbindungen, wie γ-Aminopropyltrimethoxysilan, γ-Aminopropyltriethoxysilan, γ-Aminopropylmethyldimethoxysilan, γ-Aminopropylethyldiethoxysilan, γ-Aminopropylmethyldiethoxysilan, N-(β-Aminoethyl)-γ-aminopropyltrimethoxysilan, N-(β-Aminoethyl)-γ-aminopropylmethyldimethoxysilan, γ-Phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilan und γ-Ureidopropyltriethoxysilan; Ureidogruppen enthaltende Silanverbindungen, wie γ-Ureidopropyltrimethoxysilan, γ-Ureidopropylmethyltrimethoxysilan, γ-Ureidopropyltriethoxysilan, γ-Ureidopropylmethyltriethoxysilan und γ-(2-Ureidoethyl)aminopropyltrimethoxysilan; Epoxygruppen enthaltende Silanverbindungen, wie γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, γ-Glycidoxypropyldimethylmethoxysilan, γ-Glycidoxypropyltriethoxysilan, γ-Glycidoxypropylmethyldiethoxysilan, β-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilan und β-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltriethoxysilan; Isocyanatgruppen enthaltende Silanverbindungen, wie γ-Isocyanatopropyltrimethoxysilan, γ-Isocyanatopropylmethyldimeth oxysilan, γ-Isocyanatopropyltriethoxysilan, γ-Isocyanatopropylmethyldiethoxysilan, γ-Isocyanatopropylethyldimethoxysilan, γ-Isocyanatopropylethyldiethoxysilan und γ-Isocyanatopropyltrichlorsilan; und Mercaptogruppen enthaltende Silanverbindungen, wie γ-Mercaptopropylmethyldimethoxysilan, γ-Mercaptopropyltriethoxysilan, γ-Mercaptopropylmethyldiethoxysilan, γ-Mercaptopropylmethyldiethoxysilan, β-Mercaptoethyltrimethoxysilan, β-Mercaptoethyltriethoxysilan und β-Mercaptoethyldimethoxysilan.
Diese funktionelle Gruppen enthaltenden Silanverbindungen sind bevorzugt Alkoxysilanverbindungen oder Halogensilanverbindungen enthaltend mindestens eine funktionelle Gruppe ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Amino-, Ureido-, Epoxy-, Isocyanat- und Mercaptogruppen. Die eine funktionelle Gruppe enthaltenden Alkoxysilanverbindungen sind bevorzugt mit funktionellen Gruppen substituierte Alkylalkoxysilanverbindungen mit einer mit funktioneller Gruppe substituierten Alkylgruppe und einer Alkoxygruppe. Die mit einer funktionellen Gruppe substituierten Alkylalkoxysilanverbindungen sind bevorzugt Silanverbindungen, in denen die mit einer funktionellen Gruppe substituierte Alkylgruppe 1 bis 4 Kohlenstoffatome aufweist und die Alkoxygruppe 1 bis 4 Kohlenstoffatome aufweist, d.h. "mit funktioneller Gruppe substituierte (C₁-C₄)-Alkyl-(C₁-C₄)-alkoxysilan-Verbindungen". Als Beispiele für derartige mit funktioneller Gruppe substituierte Alkylalkoxysilanverbindungen können genannt werden γ-Aminopropyltrialkoxysilan-Verbindungen, γ-Glycidoxypropyltrialkoxysilane, γ-Mercaptopropyltrialkoxysilane, γ-Isocyanatopropyltrialkoxysilane und γ-Ureidopropyltrialkoxysilane, die bei Zugabe eine ausgezeichnete Wirkung aufweisen und ohne weiteres verfügbar sind.
Diese eine funktionelle Gruppe enthaltenden Silanverbindungen können entweder einzeln oder in irgendeiner Kombination davon verwendet werden. Ein Compoundieranteil der eine funktionelle Gruppe enthaltenden Silanverbindungen beträgt 0,01 bis 10 Gew.-Teile, bevorzugt 0,05 bis 8 Gew.-Teile, bevorzugter 0,1 bis 5 Gew.-Teile, auf Basis von 100 Gew.-Teilen der Gesamtmenge von PAS und dem Polyamidimid. Wenn der Compoundieranteil dieser eine funktionelle Gruppe enthaltenden Silanverbindungen zu gering ist, wird die Verbesserung der mechanischen Eigenschaften durch die Zugabe gering. Wenn der Anteil andererseits zu hoch ist, bildet die sich ergebende Harzzusammensetzung in der Regel Gase im Verlauf des Formpressens oder Formens und des Verarbeitens, was zu einem Formprodukt führt, das zu Hohlräumen neigt. In vielen Fällen kann die eine funktionelle Gruppe enthaltende Silanverbindung eine zufriedenstellende Wirkung bei einer Menge von etwa 0,3 bis 2 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teilen der Harzkomponente zeigen. Wenn eine große Menge an Füllstoff oder dgl. zugemischt wird, ist es aber bevorzugt, die eine funktionelle Gruppe enthaltende Silanverbindung in einer relativ großen Menge in die Harzkomponente zu compoundieren, um eine ausreichende Kompatibilität zu erreichen. Die eine funktionelle Gruppe enthaltende Silanverbindung kann eine Kompatibilitätsverbesserung in einer Menge von im allgemeinen etwa 0,1 bis 2 Gew.-%, vorzugsweise etwa 0,3 bis 1 Gew.-%, auf Basis des Gesamtgewichts der Harzzusammensetzung enthaltend die Harzkomponente und verschiedene Arten von Additiven, zeigen.
Organische Amidverbindung:
Wenn eine geringe Menge einer organischen Amidverbindung zur thermoplastischen Harzzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung zugegeben wird, können die Schmelzfließeigenschaften und die mechanischen Eigenschaften der Zusammensetzung verbessert werden.
Beispiele der organischen Amidverbindung beinhalten Amide, wie N,N-Dimethylformamid und N,N-Dimethylacetamid; N-Alkylpyrrolidone oder N-Cycloalkylpyrrolidone, wie N-Methyl-2-pyrrolidon und N-Cyclohexyl-2-pyrrolidon; N-Alkylcaprolactame oder N-Cycloalkylcaprolactame, wie N-Methyl-ε-caprolactam und N-Cyclohexylcaprolactam; Caprolactame, wie ε-Caprolactam; N,N-Dialkylimidazolidinone, wie 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon; Tetraalkylharnstoffe, wie Tetramethylharnstoff; und Hexaalkylphosphortriamide, wie Hexamethylphosphortriamid. Diese organischen Amidverbindungen können entweder einzeln oder in irgendeiner Kombination davon verwendet werden.
Von den organischen Amidverbindungen sind die N-Alkylpyrrolidone, N-Cycloalkylpyrrolidone, N-Alkylcaprolactame, N-Cycloalkylcaprolactame, Caprolactame und N,N-Dialkylimidazolidinone bevorzugt, wobei N-Alkylpyrrolidone, Caprolactame und N,N-Dialkylimidazolidinone besonders bevorzugt sind.
Die organische Amidverbindung wird in einem Anteil von im allgemeinen 0,01 bis 10 Gew.-Teilen, bevorzugt 0,1 bis 8 Gew.-Teilen, bevorzugter 0,5 bis 5 Gew.- Teilen, pro 100 Gew.-Teilen der Gesamtmenge an PAS und dem Polyamidimid zucompoundiert. Wenn der Compoundieranteil der organischen Amidverbindung zu gering ist, wird die Verbesserung der Schmelzfließeigenschaften und der mechanischen Eigenschaften gering. Wenn der Compoundieranteil zu hoch ist, verringert sich die Festigkeit der sich ergebenden Harzzusammensetzung und es besteht die Möglichkeit, dass ungünstige Phänomene, wie Ausbluten, verursacht werden.
Andere thermoplastische Harze:
In die Harzzusammensetzungen nach der vorliegenden Erfindung können andere thermoplastische Harze innerhalb bestimmter Grenzen zugegeben werden, welche die Ziele der vorliegenden Erfindung nicht stören. Die anderen thermoplastischen Harze sind bevorzugt thermoplastische Harze, die bei einer hohen Temperatur stabil sind.
Als Beispiele für die anderen thermoplastischen Harze können genannt werden aromatische Polyester, wie Polyethylenterephthalat und Polybutylenterephthalat; Fluorkohlenstoffharze, wie Polytetrafluorethylen (PTFE), Tetrafluorethylen/Hexafluorpropylen-Copolymere, Tetrafluorethylen/Perfluoralkylvinylether-Copolymere, Polychlortrifluorethylen, Polyvinylidenfluorid, Polyvinylidenfluorid/Hexafluorpropylen-Copolymere, Propylen/Tetrafluorethylen-Copolymere, Vinylidenfluorid/Chlortrifluorethylen-Copolymere und Ethylen/Hexafluorpropylen-Copolymere; Polyolefine, wie Polyethylen und Polypropylen; und Polyacetal, Polystyrol, Polyamid, Polycarbonat, Polyphenylenether, Polyalkylacrylat, ABS-Harze, Polyvinylchlorid, flüssigkristalline Polyester, Poly(etheretherketon), Poly(etherketon), Polysulfon und Poly(ethersulfon).
Diese thermoplastischen Harze können entweder einzeln oder in irgendeiner Kombination davon verwendet werden. In vielen Fällen werden die anderen thermoplastischen Harze aber in einer geringen Menge in Grenzen verwendet, welche die verschiedenen Eigenschaften der Harzzusammensetzung von PAS und dem Polyamidimid nicht stören. Ein bevorzugter Compoundieranteil der anderen thermoplastischen Harze ist höchstens 50 Gew.-Teile, bevorzugter höchstens 30 Gew.-Teile, pro 100 Gew.-Teilen der Gesamtmenge an PAS und dem Polyamidimid.
Füllstoff:
In die thermoplastischen Harzzusammensetzungen nach der vorliegenden Erfindung können nach Bedarf verschiedene Arten von Füllstoffen eincompoundiert werden. Als Beispiele der Füllstoffe können genannt werden faserartige Füllstoffe, wie anorganische faserartige Materialien, wie Glasfaser, Kohlenstofffaser, Asbestfaser, Siliciumoxidfaser, Aluminiumoxidfaser, Zirconiumoxidfaser, Bornitridfaser, Siliciumnitridfaser, Borfaser und Kaliumtitanatfaser (Whisker); metallische faserartige Materialien, wie Edelstahl, Aluminium, Titan, Kupfer und Messing; und hochschmelzende organische faserartige Materialien (z.B. Aramidfaser), wie Polyamid, Fluorkohlenstoffharze, Polyesterharze und Acrylharze.
Als Beispiele für nicht faserartige Füllstoffe können genannt werden teilchenförmige, pulvrige oder schuppige Füllstoffe, wie Glimmer, Kieselsäure, Talkum, Aluminiumoxid, Kaolin, Calciumsulfat, Calciumcarbonat, Titanoxid, Magnetpulver (z.B. Ferrit), Ton, Glaspulver, Zinkoxid, Nickelcarbonat, Eisenoxid, Quarzpulver, Magnesiumcarbonat und Bariumsulfat. Leitfähige Füllstoffe, wie leitfähiger Ruß, können ebenfalls als Füllstoff verwendet werden.
Diese Füllstoffe können entweder einzeln oder in irgendeiner Kombination davon verwendet werden. Die Füllstoffe können nach Bedarf mit Schlichtemitteln oder Oberflächenbehandlungsmitteln behandelt werden. Beispiele für Schlichtemittel oder Oberflächenbehandlungsmittel beinhalten funktionelle Verbindungen, wie Epoxyverbindungen, Isocyanatverbindungen und Titanatverbindungen. Diese Verbindungen können verwendet werden, um die Füllstoffe einer Oberflächenbehandlung oder Sammelbehandlung im vorhinein zu unterwerfen, oder sie können gleichzeitig bei der Herstellung einer Harzzusammensetzung zugegeben werden.
In den thermoplastischen Harzzusammensetzungen nach der vorliegenden Erfindung können diese Füllstoffe nach Bedarf in einem Bereich von im allgemeinen 0 bis 800 Gew.-Teilen, bevorzugt 0 bis 500 Gew.-Teilen, bevorzugter 0 bis 300 Gew.-Teilen, pro 100 Gew.-Teilen der Harzkomponente eincompoundiert werden. Der Compoundieranteil der Füllstoffe variiert entsprechend der beabsichtigten Funktionen der sich ergebenden thermoplastischen Harzzusammensetzung. Wenn die thermoplastische Harzzusammensetzung als magnetisches Material verwendet wird, z.B. indem Magnetpulver wie Ferrit damit compoundiert wird, wird das Magnetpulver im allgemeinen in einem Anteil von etwa 100 bis 800 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teilen der Harzkomponente eincompoundiert. Wenn die thermoplastische Harzzusammensetzung als wärmeleitfähiges Material verwendet wird, indem ein wärmeleitfähiger Füllstoff, wie Aluminiumoxid, eincompoundiert wird, wird der Füllstoff im allgemeinen in einem Anteil von etwa 50 bis 300 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teilen der Harzkomponente eincompoundiert. Bei elektrisch leitfähigem Ruß wird der Ruß im allgemeinen in einem Anteil von etwa 1 bis 100 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teilen der Harzkomponente entsprechend dem gewünschten spezifischen Durchgangswiderstand der sich ergebenden Harzzusammensetzung eincompoundiert.
Insbesondere das Zucompoundieren eines anorganischen faserartigen Füllstoffs, wie Glasfaser, ermöglicht die Bereitstellung einer Harzzusammensetzung mit ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften, wie Zugfestigkeit, Biegefestigkeit, Biegemodul und maximaler Verformung beim Biegen. Wenn der anorganische faserartige Füllstoff zur Verbesserung dieser mechanischen Eigenschaften zucompoundiert wird, wird er in einem Anteil von bevorzugt 1 bis 300 Gew.-Teilen, bevorzugter 5 bis 150 Gew.-Teilen, insbesondere bevorzugt 10 bis 100 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teilen der Harzkomponente eincompoundiert.
Die mit Glasfasern gefüllte thermoplastische Harzzusammensetzung eignet sich zur Verwendung als Isoliermaterial in einer großen Vielfalt von Gebieten. Die mit Kohlenstofffasern gefüllte thermoplastische Harzzusammensetzung eignet sich zur Verwendung als elektrisch leitfähiges Material oder Gleitmaterial. Die mit Ruß gefüllte thermoplastische Harzzusammensetzung eignet sich zur Verwendung als elektrisch leitfähiges Material. Die mit Aramidfaser, PTFE- oder Kaliumtitanat-Whisker gefüllte thermoplastische Harzzusammensetzung eignet sich zur Verwendung als Gleitmaterial. Die mit Aluminiumoxid gefüllte thermoplastische Harzzusammensetzung eignet sich zur Verwendung als wärmeleitfähiges Material. Die mit Kieselsäure gefüllte thermoplastische Harzzusammensetzung eignet sich zur Verwendung als Dichtmaterial. Die mit Ferrit gefüllte thermoplastische Harzzusammensetzung eignet sich zur Verwendung als magnetisches Material.
Mindestens zwei faserartige Füllstoffe, mindestens zwei nicht-faserartige Füllstoffe oder mindestens ein faserartiger Füllstoff und mindestens ein nicht-faserartiger Füllstoff können in Kombination verwendet werden. Ferner können mindestens ein anderes thermoplastisches Harz und mindestens ein Füllstoff (faserartiger Füllstoff und/oder nicht faserartiger Füllstoff) ebenfalls in Kombination verwendet werden. Spezielle Beispiele hierfür beinhalten die gemeinsame Verwendung von mindestens einem faserartigen Füllstoff (z.B. Glasfaser) und elektrisch leitfähigem Ruß und die gemeinsame Verwendung von PTFE und Kaliumtitanatfaser.
Andere Additive:
In die Harzzusammensetzungen nach der vorliegenden Erfindung können zweckmäßigerweise z.B. Harzmodifizierungsmittel, wie Ethylenglycidylmethacrylat, Schmiermittel wie Pentaerythrittetrastearat, Antioxidationsmittel, wärmehärtbare Harze, Ultraviolett-Absorptionsmittel, Nukleierungsmittel, wie Bornitrid, Flammschutzmittel; farbgebende Mittel, wie Farbstoffe und Pigmente, oder dgl. als andere Additive als die vorstehend beschriebenen Additive zugegeben werden.
Thermoplastische Harzzusammensetzung:
Die thermoplastischen Harzzusammensetzungen nach der vorliegenden Erfindung können durch Anlagen und Verfahren hergestellt werden, die im allgemeinen bei der Herstellung von synthetischen Harzzusammensetzungen verwendet werden. Die Harzzusammensetzung kann z.B. gemäß einem Verfahren hergestellt werden, das die Vormischung der einzelnen Ausgangskomponenten mit Hilfe eines Henschel-Mischers oder einer Drehtrommel, die Zugabe eines Füllstoffs, wie Glasfasern, nach Bedarf, weitere Fortsetzung des Mischens, das Kneten der sich ergebenden Mischung in einem Einschnecken- oder Doppelschneckenextruder und dann Extrudieren der gekneteten Mischung zu Pellets für den Formvorgang umfasst. Es können auch ein Verfahren, bei dem ein Teil der notwendigen Komponenten als Grundmischung gemischt werden und die Mischung mit den verbleibenden Komponenten gemischt wird, oder ein Verfahren, bei dem ein Teil der verwendeten Ausgangsmaterialien zur Verbesserung des Dispergiervermögens der einzelnen Komponenten gemahlen werden, wodurch die Teilchengröße der Komponenten gleichmäßig gemacht wird, und diese gemischt und schmelzextrudiert werden, verwendet werden.
Die thermoplastischen Harzzusammensetzungen nach der vorliegenden Erfindung können durch Anwenden von herkömmlichen Schmelzverarbeitungstech niken, wie Spritzguss und Extrusion, auf die Zusammensetzungen zu Platten, Folien, Röhren oder anderen formgepressten oder geformten Produkten formgepresst oder geformt werden. Die formgepressten oder geformten Produkte sind im Hinblick auf Steifigkeit bei einer Temperatur von nicht weniger als 150°C, Flammschutzeigenschaften, Wärmebeständigkeit, chemische Beständigkeit, Dimensionsstabilität, mechanische Eigenschaften usw. ausgezeichnet und können in einer großen Vielfalt von Gebieten verwendet werden, in denen diese Eigenschaften erforderlich sind.
<BEISPIELE>
Die vorliegende Erfindung wird hier im folgenden genauer durch die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist aber nicht nur auf diese Beispiele beschränkt.
Übrigens wurden die physikalischen Eigenschaften in den Beispielen entsprechend den folgenden Verfahren bestimmt oder gemessen.
(1) Zugeigenschaften (Zugfestigkeit und Zugdehnung):
Die Zugfestigkeit und Zugdehnung (Bruchfestigkeit) jeder Harzzusammensetzungsprobe wurden bei einer Messtemperatur von 23°C, einer Messlänge von 50 mm und einer Querhauptgeschwindigkeit von 5 mm/min entsprechend ASTM D 638 bestimmt.
(2) Biegeeigenschaften (Biegemodul, Biegefestigkeit und maximale Verformung beim Biegen):
Der Biegemodul, die Biegefestigkeit und die maximale Verformung beim Biegen jeder Harzzusammensetzungsprobe wurden bei einer Messtemperatur von 23°C, einem Abstand zwischen den Trägern von 80 mm und einer Querhauptgeschwindigkeit von 3,5 mm/min gemäß ASTM D 790 bestimmt. Übrigens wurde der Biegemodul bei Messtemperaturen von 23°C und 150°C in manchen Fällen bestimmt. Die gemessenen Werte in einem solchen Fall wurden mit der dahintergestellten Temperatur angezeigt.
(3) Schmelzviskosität:
Die Schmelzviskosität jeder Harzzusammensetzungsprobe wurde bei einer Temperatur von 310°C und einer Schergeschwindigkeit von 1.200/s mit Hilfe eines "Capirographen" (hergestellt von Toyo Seiki Seisakusho, Ltd.) gemessen.
(4) pH von PAS:
Der pH jeder PAS-Probe wurde in einem Mischlösungsmittel von Aceton und Wasser von 1:2 gemessen. Genauer wurden 50 ml Aceton zu 20 g des Polymers gegeben und es wurde heftig gemischt. Nachdem 100 ml ionenausgetauschtes Wasser zusätzlich zugegeben wurden, wurde die sich ergebende Mischung 30 min mit einer Schüttelvorrichtung geschüttelt, 60 ml der überstehenden Flüssigkeit wurden entnommen, um den pH zu messen.
(5) Extrudierbarkeit:
Ob die Extrudierbarkeit gut oder schlecht war, wurde vom Zustand der Extrusion nach Schmelzen und Kneten jeder Harzzusammensetzungsprobe in einem Doppelschneckenextruder mit einem Durchmesser von 45 mm gemäß dem folgenden Standard bewertet:
Gut: Die Harzzusammensetzung kann ohne Hinderung zugeführt werden;
Schlecht: Der Griff in den Schnecken ist schlecht, so dass eine Brückenbildung in der Zuführungsöffnung stattfindet, wodurch eine Varianz der Extrusionsgeschwindigkeit verursacht wird.
(6) Bewertungsverfahren der Gratlänge:
Ein pelletartiges Extrudat, das durch Schmelzextrusion erhalten wurde, wurde verwendet und in ein Formwerkzeug mit einem Hohlraum von 70 mm im Durchmesser und 3 mm in der Dicke spritzgegossen und bei einer Temperatur von 150°C unter einem Druck, der 1,05 mal höher war als der Mindesthaltedruck, unter dem die Harzzusammensetzung vollständig in das Formwerkzeug gefüllt wurde, gehalten, wodurch die Gratlänge mit Hilfe eines Vergrößerungsprojektors gemessen wurde, die in einer Aussparung (Schlitz zur Bewertung der Gratlänge) mit einer Dicke von 20 μm und einer Breite von 5 mm auftrat, die an einem Umfangsteil des Formwerkzeugs bereitgestellt wurde.
(7) Spezifischer Durchgangswiderstand:
Gemäß JIS K 6911 und JIS K 7194 gemessen.
[Synthesebeispiel 1]
Synthese von PAS(A)
Eine Polymerisationsvorrichtung wurde mit 720 kg N-Methyl-2-pyrrolidon (NMP) und 420 kg Natriumsulfidpentahydrat enthaltend 46,21 Gew.-% Natriumsulfid (Na₂S) gefüllt. Nach Spülen mit Stickstoffgas wurde die Temperatur des Reaktions systems allmählich auf 200°C unter Rühren angehoben, wobei 158 kg Wasser abdestilliert wurden. Zu diesem Zeitpunkt waren 62 Mol H₂S abgedampft. Nach dem vorstehend beschriebenen Dehydratisierungsschritt wurde die Polymerisationsvorrichtung mit 371 kg p-Dichlorbenzol (hier im folgenden als "pDCB" abgekürzt) und 189 kg NMP beschickt, um eine Reaktion bei 220°C für 4,5 h unter Rühren durchzuführen. Bei fortgesetztem Rühren wurden dann 49 kg Wasser unter Druck in die Polymerisationsvorrichtung eingeleitet und der Inhalt wurde auf 255°C erhitzt, um die Reaktion 5 h durchzuführen. Nach Vervollständigung der Reaktion wurde die Reaktionsmischung auf nahezu Raumtemperatur abgekühlt und der Inhalt wurde durch ein Sieb von 100 mesh gesiebt, um ein granuläres Polymer zu sammeln. Das so gesammelte granuläre Polymer wurde zweimal mit Aceton und dreimal mit Wasser gewaschen, wodurch ein gewaschenes Polymer erhalten wurde. Dieses gewaschene Polymer wurde weiter mit 0,6% wässriger Lösung von Ammoniumchlorid und dann mit Wasser gewaschen. Nach Entwässerung wurde das gesammelte granuläre Polymer bei 105°C 3 h getrocknet. Die Ausbeute des so erhaltenen Polymers [PAS (A)] betrug 92% und es hatte eine Schmelzviskosität von 55 Pa·s, einen pH von 6,2 und eine mittlere Teilchengröße von etwa 500 μm.
[Synthesebeispiel 2]
Synthese von PAS (B)
Eine Polymerisationsvorrichtung wurde mit 720 kg NMP und 420 kg Natriumsulfidpentahydrat enthaltend 46,21 Gew.-% Natriumsulfid (Na₂S) gefüllt. Nach Spülen mit Stickstoffgas wurde die Temperatur des Reaktionssystems unter Rühren allmählich auf 200°C erhöht, um 160 kg Wasser abzudestillieren. Zu diesem Zeitpunkt waren gleichzeitig 62 Mol H₂S abgedampft.
Nach dem vorstehend beschriebenen Dehydratisierungsschritt wurden zur Polymerisationsvorrichtung 364 kg pDCB und 250 kg NMP gegeben, um eine Reaktion bei 220°C für 4,5 h unter Rühren durchzuführen. Bei fortgesetztem Rühren wurden dann 59 kg Wasser unter Druck in die Polymerisationsvorrichtung eingeleitet und der Inhalt wurde auf 255°C erwärmt, um die Reaktion für 5 h durchzuführen. Nach Vervollständigung der Reaktion wurde die Reaktionsmischung auf nahezu Raumtemperatur abgekühlt und der Inhalt wurde durch ein Sieb von 100 mesh gesiebt, um ein granuläres Polymer zu sammeln. Das so gewonnene granuläre Poly mer wurde zweimal mit Aceton und dreimal mit Wasser gewaschen, wodurch ein gewaschenes Polymer erhalten wurde. Dieses gewaschene Polymer wurde weiter mit einer 3% wässrigen Lösung Ammoniumchlorid und dann mit Wasser gewaschen. Nach Entwässerung wurde das gewonnene granuläre Polymer bei 105°C 3 h getrocknet. Die Ausbeute des so erhaltenen Polymers [PAS (B)] betrug 89% und es hatte eine Schmelzviskosität von 140 Pa·s, einen pH von 6,5 und eine mittlere Teilchengröße von etwa 900 μm.
[Synthesebeispiel 3]
Synthese von PAS (C)
Eine Polymerisationsvorrichtung wurde mit 500 kg NMP und 435 kg Natriumsulfidpentahydrat enthaltend 46,21 Gew.-% Natriumsulfid (Na₂S) gefüllt. Nach Spülen mit Stickstoffgas wurde die Temperatur des Reaktionssystems allmählich unter Rühren auf 200°C erhöht, um 150 kg Wasser abzudestillieren. Zu diesem Zeitpunkt waren gleichzeitig 45 Mol H₂S abgedampft.
Nach dem vorstehend beschriebenen Dehydratisierungsschritt wurden zur Polymerisationsvorrichtung 395 kg pDCB und 320 kg NMP gegeben, um eine Reaktion bei 220°C für 3,5 h unter Rühren durchzuführen. Bei fortgesetztem Rühren wurden dann 35 kg Wasser unter Druck in die Polymerisationsvorrichtung eingeleitet und der Inhalt wurde auf 255°C erwärmt, um die Reaktion 5 h durchzuführen. Nach Vervollständigung der Reaktion wurde die Reaktionsmischung auf nahezu Raumtemperatur abgekühlt und der Inhalt wurde durch ein Sieb von 100 mesh gesiebt, um ein granuläres Polymer zu sammeln. Das so gewonnene granuläre Polymer wurde zweimal mit Aceton und dreimal mit Wasser gewaschen, wodurch ein gewaschenes Polymer erhalten wurde. Dieses gewaschene Polymer wurde weiter mit 1% wässriger Lösung Essigsäure und dann mehrere Male mit Wasser gewaschen. Nach Entwässerung wurde das gesammelte granuläre Polymer bei 105°C 3 h getrocknet. Die Ausbeute des so erhaltenen Polymers [PAS (C)] betrug 94% und es hatte eine Schmelzviskosität von 24 Pa·s, einen pH von 6,1 und eine mittlere Teilchengröße von etwa 300 μm.
[Synthesebeispiel 4]
Synthese von Polyamidimid (PAI)
Ein 20 l Reaktor, der mit einem Rührer, einem Thermometer und einem Gaseinlassrohr ausgerüstet war, wurde mit 10 l NMP und dann mit 2 kg Trimellitsäureanhydrid bei Raumtemperatur beschickt, wobei trockener Stickstoff eingeleitet wurde. Zu diesem Zeitpunkt war der Wassergehalt im System 45 ppm. Bei Einleitung von Stickstoff wurden unmittelbar 1,81 kg 2,4-Tolylendiisocyanat zugegeben und der Inhalt wurde von Raumtemperatur über 30 min auf 90°C erwärmt. Bei dieser Temperatur erfolgte die Reaktion für 60 min. Danach wurde die Reaktionsmischung weiter auf 115°C über 20 min erwärmt, um die Reaktion 8 h fortzusetzen, wobei die Temperatur gehalten wurde.
Nach Vervollständigung der Reaktion wurde die so erhaltene Polymerlösung in zwei Hälften geteilt und 10 l NMP wurden zu jeder Lösung gegeben, um sie zu verdünnen. Jede Polymerlösung wurde dann tropfenweise zu 40 l Methanol zugegeben, das mit hoher Geschwindigkeit gerührt wurde. Jedes abgeschiedene Polymer wurde durch Saugfiltration gesammelt, erneut in 40 l Methanol dispergiert und dann durch Filtration gesammelt. Nachdem dieses Verfahren zweimal wiederholt wurde, wurde das gesamte gesammelte Polymer unter vermindertem Druck bei 200°C getrocknet, um ein pulvriges Polymer zu erhalten. Bezüglich des so erhaltenen Polymers wurde durch das Infrarot-Absorptionsspektrum eine von einer Amidgruppe und einer Imidgruppe abgeleitete Absorption bestätigt. Die reduzierte Viskosität (bestimmt durch Viskositätsmessung bei 30°C und einer Polymerkonzentration von 1 g/dl in Dimethylformamid) war 0,22 dl/g. Die Glasübergangstemperatur (gemessen mit einem Differentialscanningkalorimeter) dieses Polymers betrug 323°C.
[BEISPIELE 1 bis 6 und VERGLEICHSBEISPIELE 1 bis 7]
Nachdem die entsprechenden betreffenden in den Tabellen 1 und 2 gezeigten Komponenten gleichmäßig trocken in einem Henschel-Mischer gemischt wurden, wurden die sich ergebenden Mischungen jeweils in einen Doppelschneckenknetextruder (PCM-45, hergestellt von Ikegai Corp.) mit einem Durchmesser von 45 mm gegeben und bei einer Zylindertemperatur von 260 bis 340°C geknetet, wodurch pelletartige Extrudate erhalten wurden. Die so erhaltenen pelletartigen Extrudate wurden bei 150°C 6 h getrocknet und dann bei einer Formwerkzeugtemperatur von 145°C und einer Zylindertemperatur von 300 bis 340°C mit einer Spritzgussmaschine (IS-75, hergestellt von Toshiba Machine Co., Ltd.) geformt, um Prüflinge für den Zugtest und Biegetest zu bilden. Die Formulierungen der Harzzusammensetzungen und die gemessenen Ergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 gezeigt.
(Anmerkung)

(1) Formulierung: Die Anteile PAS und PAI geben Gew.-% (gesamt: 100 Gew.-%) an und die Anteile der anderen Komponenten geben Teile oder Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teilen der Gesamtmenge an PAS und PAI an.
(2) PAS (A): PPS (Schmelzviskosität = 55 Pa·s, pH = 6,2, mittlere Teilchengröße = etwa 500 μm), hergestellt in Synthesebeispiel 1.
(3) PAS (B): PPS (Schmelzviskosität = 140 Pa·s, pH = 6,5, mittlere Teilchengröße = etwa 900 μm), hergestellt in Synthesebeispiel 2.
(4) PAS (D): Im Handel erhältliches PPS (T-2, Produkt von Toprene Co., Schmelzviskosität = 580 Pa·s, pH = 8,6, mittlere Teilchengröße = 100 μm oder kleiner).
(5) PAI: Polyamidimid (reduzierte Viskosität = 0,22 dl/g, Glasübergangstemperatur = 323°C), hergestellt in Synthesebeispiel 4.
(6) Aminoalkoxysilan: γ-Aminopropyltriethoxysilan (TSL8331, Produkt von Toshiba Silicone Co., Ltd.)
(7) Glasfaser: Produkt von Nippon Electric Glass Co., Ltd.; Durchmesser = 13 μm).
(8) Organische Amidverbindung: ε-Caprolactam.

Wie aus den in den Tabellen 1 und 2 gezeigten Versuchsergebnissen ersichtlich, weisen die Harzzusammensetzungen (Beispiele 1 bis 6), denen Aminoalkoxysilan zugegeben wurde, eine ausgezeichnete Zugfestigkeit und Bruchdehnung im Vergleich mit den entsprechenden Harzzusammensetzungen (Vergleichsbeispiele 1 bis 6), in denen kein Aminoalkoxysilan zugegeben wurde, auf. Die Harzzusammensetzungen (Beispiele 2 bis 6), in die Glasfasern compoundiert wurden, zeigten ferner auch eine verbesserte Biegefestigkeit und maximale Verformung beim Biegen. Die Harzzusammensetzung (Beispiel 4), in welche die organische Amidverbindung (ε-Caprolactam) compoundiert wurde, ist in den Schmelzfließeigenschaften (geringere Schmelzviskosität) und den mechanischen Eigenschaften weiter verbessert.
Die Harzzusammensetzung (Vergleichsbeispiel 6), die eine hohe Schmelzviskosität und einen hohen pH aufwies und in die kein Aminoalkoxysilan zugegeben wurde, weist eine schlechte Extrudierbarkeit und auch unzureichende mechanische Eigenschaften auf. In den Formprodukten, die durch Spritzgießen in den Beispielen 1 bis 6 erhalten wurden, war die Gratlänge im Vergleich mit denen, die in den Vergleichsbeispielen 1 bis 6 erhalten wurde, klein.
Die Harzzusammensetzung (Vergleichsbeispiel 7), in die nur PAS und Glasfasern und kein Polyamidimid compoundiert wurde, zeigte einen geringen Biegemodul bei 150°C und eine unzureichende Steifigkeit bei hoher Temperatur im Vergleich mit der Harzzusammensetzung (Beispiel 5), in die Polyamidimid, Glasfasern und Aminoalkoxysilan in das PAS compoundiert wurden. In der Harzzusammensetzung nach Beispiel 5 gleicht der Biegemodul bei normaler und hoher Temperatur dem der Harzzusammensetzung (Vergleichsbeispiel 4), in die kein Aminoalkoxysilan compoundiert wurde, aber die Zugfestigkeit, die Bruchdehnung, die Biegefestigkeit und die maximale Verformung beim Biegen waren deutlich verbessert.
[BEISPIELE 7 bis 14 und VERGLEICHSBEISPIELE 8 bis 15]
Prüflinge für den Zugtest und den Biegetest wurden auf die gleiche Weise wie in den Beispielen 1 bis 6 hergestellt, außer dass die Formulierungen durch die entsprechenden, in den Tabellen 3 und 4 gezeigten Formulierungen geändert wurden. Die Formulierungen der Harzzusammensetzungen und die gemessenen Ergebnisse sind in den Tabellen 3 und 4 gezeigt.
(Anmerkung)

(1) Formulierung: Die Anteile PAS und PAI geben Gew.-% (gesamt: 100 Gew.-%) an und die Anteile der anderen Komponenten geben Teile oder Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teilen der Gesamtmenge an PAS und PAI an.
(2) PAS (A): PPS (Schmelzviskosität = 55 Pa·s, pH = 6,2, mittlere Teilchengröße = etwa 500 μm), hergestellt in Synthesebeispiel 1.
(3) PAS (B): PPS (Schmelzviskosität = 140 Pa·s, pH = 6,5, mittlere Teilchengröße = etwa 900 μm), hergestellt in Synthesebeispiel 2.
(4) PAS (C): PPS (Schmelzviskosität = 24 Pa·s, pH = 6,1, mittlere Teilchengröße = 300 μm), hergestellt in Synthesebeispiel 3.
(5) PAI: Polyamidimid (reduzierte Viskosität = 0,22 dl/g, Glasübergangstemperatur = 323°C), hergestellt entsprechend dem Isocyanatverfahren in Synthesebeispiel 4.
(6) Aminoalkoxysilan: γ-Aminopropyltriethoxysilan (TSL8331, Produkt von Toshiba Silicone Co., Ltd.).
(7) PETS: Unistar 11476, Produkt von Nippon Oil & Fats Co., Ltd.; Pentaerythrittetrastearat (Schmiermittel).
(8) Glasfaser: Produkt von Nippon Electric Glass Co., Ltd.; Durchmesser = 13 μm).
(9) Kohlenstofffaser: PAN-Kohlenstofffaser CFC-E3, Produkt von Lignite Co.
(10) Aramdfaser: Technola T-322EP, Produkt von Teijin Limited.
(11) Ruß: Ketjen Black EC600JD, Produkt von Lion Corporation (DBP-Ölabsorption = 500 ml/100 g).
(12) PTFE: Polytetrafluorethylen, KT-400M, Produkt von K.K. Kitamura.
(13) Aluminiumoxid: AS-50, Produkt von Showa Denko K.K.
(14) Kieselsäure: FB-74, Produkt von Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha.
(15) Ferrit: NP-20, Produkt von Nippon Bengara Kogyo Co., Ltd.
(16) Kaliumtitanat: D102 (Whisker), Produkt von Tismo Co.

Wie aus den in den Tabellen 3 und 4 gezeigten Versuchsergebnissen ersichtlich, konnten, wenn die Aminoalkoxysilanverbindung zur Harzzusammensetzung gegeben wurde, in die Kohlenstofffaser (faserartiger Füllstoff), PTFE (Fluorkohlenstoffharz) bzw. Ferrit (anorganischer Füllstoff) compoundiert waren (Beispiele 7, 10 und 13), die Harzzusammensetzungen geformt werden und zeigten ausgezeichnete Schmelzfließeigenschaften und mechanische Eigenschaften. Wenn keine Aminoalkoxysilanverbindung zugegeben wurde (Vergleichsbeispiele 8, 11 und 14), konnten derartige Harzzusammensetzungen andererseits nicht die Form des Formgegenstandes behalten und die Schmelzfließeigenschaften waren ebenfalls schlecht.
Wenn die Aminoalkoxysilanverbindung zu Harzzusammensetzungen gegeben wurde, in die Glasfasern und Ruß, Aramidfasern, Aluminiumoxid, Kieselsäure und PTFE bzw. Kaliumtitanatwhisker compoundiert waren (Beispiele 8, 9, 11, 12 und 14), wurden die Fließeigenschaften und mechanischen Eigenschaften im Vergleich mit den entsprechenden Harzzusammensetzungen, in die keine Aminoalkoxysilanverbindung zugegeben wurde (Vergleichsbeispiele 9, 10, 12, 13 und 15), in großem Umfang verbessert. Bei den Harzzusammensetzungen, in die Glasfasern und Ruß compoundiert wurden, kann der spezifische elektrische Widerstand durch Eincompoundieren des Aminoalkoxysilans (Beispiel 8) verglichen mit dem Fall ohne Zugabe von Aminoalkoxysilan (Vergleichsbeispiel 9) stark verringert werden, selbst wenn nur eine geringe Menge an Ruß eincompoundiert wurde.
[BEISPIELE 15 bis 23 und VERGLEICHSBEISPIELE 16 bis 22]
Prüflinge für den Zugtest und Biegetest wurden auf die gleiche Weise wie in den Beispielen 1 bis 6 hergestellt, außer dass die Formulierungen in die in den Tabelle 5 und 6 gezeigten entsprechenden Formulierungen geändert wurden. Die Formulierungen der Harzzusammensetzungen und die gemessenen Ergebnisse sind in den Tabellen 5 und 6 gezeigt.
(Anmerkung)

(1) Formulierung: Die Anteile von PAS und PAI geben Gew.-% (gesamt: 100 Gew.-%) an und die Anteile der anderen Komponenten geben Teile oder Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile der Gesamtmenge an PAS und PAI an.
(2) PAS (A): PPS (Schmelzviskosität = 55 Pa·s, pH = 6,2, mittlere Teilchengröße = etwa 500 μm), hergestellt in Synthesebeispiel 1.
(3) PAS (B): PPS (Schmelzviskosität = 140 Pa·s, pH = 6,5, mittlere Teilchengröße = etwa 900 μm), hergestellt in Synthesebeispiel 2.
(4) PAS (C): PPS (Schmelzviskosität = 24 Pa·s, pH = 6,1, mittlere Teilchengröße = etwa 300 μm), hergestellt in Synthesebeispiel 3.
(5) PAI: Polyamidimid (reduzierte Viskosität = 0,22 dl/g, Glasübergangstemperatur = 323°C), hergestellt nach dem Isocyanatverfahren in Synthesebeispiel 4.
(6) Epoxysilan: γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan.
(7) Mercaptosilan: γ-Mercaptopropyltrimethoxysilan.
(8) Isocyanatosilan: γ-Isocyanatopropyltriethoxysilan.
(9) Ureidosilan: γ-Ureidopropyltriethoxysilan.
(10) Glasfaser: Produkt von Nippon Electric Glass Co., Ltd.; Durchmesser = 13 μm).
(11) Organische Amidverbindung: ε-Caprolactam.

Wie aus den in den Tabellen 5 und 6 gezeigten Versuchsergebnissen ersichtlich, zeigen die Harzzusammensetzungen, zu denen die Silanverbindung mit einer Ureido-, Epoxy-, Isocyanat- oder Mercaptogruppe zugegeben wurden (Beispiele 15 bis 23), eine ausgezeichnete Zugfestigkeit, Bruchdehnung und Schmelzfließeigenschaften (niedrigere Schmelzviskosität) im Vergleich mit den entsprechenden Harzzusammensetzungen (Vergleichsbeispiele 16 bis 20), zu denen keine Silanverbindung zugegeben wurde. Die Harzzusammensetzungen (Beispiele 16 bis 23), zu denen Glasfasern compoundiert wurden, sind ferner auch bei der Biegefestigkeit und der maximalen Verformung beim Biegen verbessert. Die Harzzusammensetzung (Beispiel 18), in welche die organische Amidverbindung (ε-Caprolactam) compoundiert wurde, besitzt eine geringe Schmelzviskosität und ist damit bezüglich der Schmelzfließeigenschaften weiter verbessert.
Die Harzzusammensetzungen (Vergleichsbeispiele 21 und 22), in die nur PAS und Glasfaser und weder Polyamidimid noch die Silanverbindung mit der speziellen funktionellen Gruppe compoundiert wurden, besitzen einen geringen Biegemodul bei 150°C, eine unzureichende Steifigkeit bei hoher Temperatur und eine ausgesprochen große Gratlänge im Vergleich mit den Harzzusammensetzungen (Beispiele 17 bis 21), in denen Polyamidimid, Glasfaser und Silanverbindung mit der speziellen funktionellen Gruppe in das PAS compoundiert wurden.
[BEISPIELE 24 bis 31 und VERGLEICHSBEISPIELE 23 bis 30]
Prüflinge für den Zugtest und den Biegetest wurden auf die gleiche Weise wie in den Beispielen 1 bis 6 hergestellt, außer dass die Formulierungen in die entsprechenden, in den Tabellen 7 und 8 gezeigten Formulierungen geändert wurden. Die Formulierungen der Harzzusammensetzungen und die gemessenen Ergebnisse sind in den Tabellen 7 und 8 gezeigt.
(Anmerkung)

(1) Formulierung: Die Anteile PAS und PAI geben Gew.-% (gesamt: 100 Gew.-%) und die Anteile der anderen Komponenten geben Teile oder Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teilen der Gesamtmenge an PAS und PAI an.
(2) PAS (A): PPS (Schmelzviskosität = 55 Pa·s, pH = 6,2, mittlere Teilchengröße = etwa 500 μm), hergestellt in Synthesebeispiel 1.
(3) PAS (B): PPS (Schmelzviskosität = 140 Pa·s, pH = 6,5, mittlere Teilchengröße = etwa 900 μm), hergestellt in Synthesebeispiel 2.
(4) PAS (C): PPS (Schmelzviskosität = 24 Pa·s, pH = 6,1, mittlere Teilchengröße = etwa 300 μm), hergestellt in Synthesebeispiel 3.
(5) PAI: Polyamidimid (reduzierte Viskosität = 0,22 dl/g, Glasübergangstemperatur = 323°C), hergestellt gemäß dem Isocyanatverfahren in Synthesebeispiel 4.
(6) Epoxysilan: γ-Glycidoxypropyltriethoxysilan.
(7) PETS: Unistar 11476, Produkt von Nippon Oil & Fats Co., Ltd.; Pentaerythrittetrastearat (Schmiermittel).
(8) Glasfaser: Produkt von Nippon Electric Glass Co., Ltd.; Durchmesser = 13 μm).
(9) Kohlenstofffaser: PAN-Kohlenstofffaser CFC-E3, Produkt von Lignite Co.
(10) Aramidfaser: Technola T-322EP, Produkt von Teijin Limited.
(11) Ruß: Ketjen Black EC600JD, Produkt von Lion Corporation (DBP-Ölabsorption = 500 ml/100 g).
(12) PTFE: Polytetrafluorethylen, KT-400M, Produkt von K.K. Kitamura.
(13) Aluminiumoxid: AS-50, Produkt von Showa Denko K.K.
(14) Kieselsäure: FB-74, Produkt von Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha.
(15) Ferrit: NP-20, Produkt von Nippon Bengara Kogyo Co., Ltd.
(16) Kaliumtitanat: D102 (Whisker), Produkt von Tismo Co.

Wie aus den in den Tabellen 7 und 8 gezeigten Versuchsergebnissen ersichtlich, können, wenn die eine funktionelle Gruppe enthaltende Silanverbindung zu den Harzzusammensetzungen gegeben wurde, in die Kohlenstofffasern (faserartiger Füllstoff), PTFE (Fluorkohlenstoffharz) bzw. Ferrit (anorganischer Füllstoff) compoundiert wurden (Beispiele 24, 27 und 30), die Harzzusammensetzungen einem Formvorgang unterworfen werden und zeigten ausgezeichnete Schmelzfließeigenschaften und mechanische Eigenschaften. Wenn andererseits keine eine funktionelle Gruppe enthaltende Silanverbindung zugegeben wurde (Vergleichsbeispiele 23, 26 und 29), konnten diese Harzzusammensetzungen die Form des Formgegenstandes nicht behalten und die Schmelzfließeigenschaften waren ebenfalls schlecht.
Wenn die eine funktionelle Gruppe enthaltende Silanverbindung zu Harzzusammensetzungen gegeben wurde, in die Glasfaser und Ruß, Aramidfaser, Aluminiumoxid, Kieselsäure und PTFE bzw. Kaliumtitanatwhisker compoundiert wurden (Beispiele 25, 26, 28, 29 und 31), waren die Fließeneigenschaften und mechanischen Eigenschaften im Vergleich mit den entsprechenden Harzzusammensetzungen, zu denen eine funktionelle Gruppe enthaltende Silanverbindung nicht zugegeben wurde (Vergleichsbeispiele 24, 25, 27, 28 und 30), in einem großen Umfang verbessert. Bei Harzzusammensetzungen, in die Glasfasern und Ruß compoundiert wurden, kann der spezifische elektrische Widerstand durch Compoundieren des eine funktionelle Gruppe enthaltenden Silans (Beispiel 25) im Vergleich mit dem Fall, bei dem kein eine funktionelle Gruppe enthaltendes Silan zugegeben wurde (Vergleichsbeispiel 20), stark verringert werden, selbst wenn nur eine geringe Menge an Ruß compoundiert wurde.
<GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT>
Nach der vorliegenden Erfindung werden thermoplastische Harzzusammensetzungen bereitgestellt, die eine verbesserte Kompatibilität zwischen PAS und Polyamidimid und ein ausgezeichnetes Formpress- oder Formvermögen, Schmelzfließverhalten und ausgezeichnete mechanische Eigenschaften aufweisen. Die zugegebene Menge an Polyamidimid zum PAS kann durch Zugabe der eine funktionelle Gruppe enthaltenden Silanverbindung erhöht werden. Wenn eine eine Epoxygruppe enthaltende Silanverbindung zugegeben wird, kann die Schmelzviskosität der sich ergebenden Harzzusammensetzung verringert werden, um das Fließverhalten über einen weiten Bereich des Zusammensetzungsverhältnisses des Polyamidimidgehalts im PAS zu verbessern.
Bei der thermoplastischen Harzzusammensetzung nach der vorliegenden Erfindung sind sowohl der Elastizitätsmodul des PAS bei hoher Temperatur als auch die Spritzgießbarkeit des Polyamidimids verbessert und die Gratlänge beim Spritz gießen ist verringert. Demgemäß können die Harzzusammensetzungen nach der vorliegenden Erfindung durch übliche Schmelzverarbeitungstechniken, wie Spritzgießen und Extrusion, zu Platten, Folien, Röhren oder anderen formgepressten oder geformten Produkten formgepresst oder geformt werden. Die so erhaltenen Formprodukte können in einer großen Vielfalt von Gebieten angewendet werden, in denen Steifigkeit bei hoher Temperatur von 100°C oder höher, Flammschutzeigenschaften, Wärmebeständigkeit, chemische Beständigkeit, Dimensionsstabilität, mechanische Eigenschaften usw. erforderlich sind.
Die ungefüllten thermoplastischen Harzzusammensetzungen und die mit Glasfasern gefüllten thermoplastischen Harzzusammensetzungen eignen sich zur Verwendung als Isoliermaterialien in einer großen Vielfalt von Gebieten. Die mit Kohlenstofffaser gefüllten thermoplastischen Harzzusammensetzungen eignen sich zur Verwendung als elektrisch leitfähige Materialien oder Gleitmaterialien. Die mit Aramidfaser, PTFE- oder Kaliumtitanatfaser gefüllten thermoplastischen Harzzusammensetzungen eignen sich zur Verwendung als Gleitmaterialien. Die mit Aluminiumoxid gefüllten thermoplastischen Harzzusammensetzungen eignen sich zur Verwendung als wärmeleitfähige Materialien. Die mit Kieselsäure gefüllten thermoplastischen Harzzusammensetzungen eignen sich zur Verwendung als Dichtmaterialien. Die mit Ferrit gefüllten thermoplastischen Harzzusammensetzungen eignen sich zur Verwendung als magnetische Materialien.

Claims

Thermoplastische Harzzusammensetzung, umfassend 100 Gew.-Teile einer Harzkomponente enthaltend 50 bis 85 Gew.-% eines Poly(arylensulfids) (A) und 15 bis 50 Gew.-% Polyamidimid (B) und 0,01 bis 10 Gew.-Teile einer Silanverbindung (C) enthaltend mindestens eine funktionelle Gruppe ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Amino-, Ureido-, Epoxy-, Isocyanat- und Mercaptogruppen.
Thermoplastische Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Poly(arylensulfid) (A) eine Schmelzviskosität im Bereich von 10 bis 500 Pa·s, gemessen bei 310°C und einer Schergeschwindigkeit von 1.200/s, aufweist.
Thermoplastische Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Poly(arylensulfid) (A) einen pH von höchstens 8,0 in einer 1:2 (bezogen auf das Volumen) Lösungsmittelmischung von Aceton und Wasser aufweist.
Thermoplastische Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Polyamidimid (B) ein Polyamidimid ist, das entsprechend einem Verfahren erhalten wird, in dem ein aromatisches Tricarbonsäureanhydrid und ein Diisocyanat miteinander in einem Lösungsmittel umgesetzt werden.
Thermoplastische Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, welche ferner eine organische Amidverbindung umfasst.
Thermoplastische Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, welche ferner ein anderes thermoplastisches Harz umfasst.
Thermoplastische Harzzusammensetzung nach Anspruch 1 oder Anspruch 6, welche ferner einen Füllstoff umfasst.
Thermoplastische Harzzusammensetzung nach Anspruch 7, wobei der Füllstoff mindestens ein faserartiger Füllstoff ist, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Glasfaser, Kohlenstofffaser, Aramidfaser und Kaliumtitanatfaser.
Thermoplastische Harzzusammensetzung nach Anspruch 7, wobei der Füllstoff mindestens ein nicht faserartiger Füllstoff ist.
Thermoplastische Harzzusammensetzung nach Anspruch 9, wobei der nicht faserartige Füllstoff ein elektrisch leitfähiger Füllstoff, vorzugsweise elektrisch leitfähiger Ruß, ist.
Thermoplastische Harzzusammensetzung nach Anspruch 9, wobei der nicht faserartige Füllstoff ein Magnetpulver, vorzugsweise Ferrit, ist.
Thermoplastische Harzzusammensetzung nach Anspruch 9, wobei der nicht faserartige Füllstoff aus Aluminiumoxid und Siliciumoxid ausgewählt ist.
Thermoplastische Harzzusammensetzung nach Anspruch 7, wobei der Füllstoff mindestens einen faserartigen Füllstoff und elektrisch leitfähigen Ruß umfasst.
Thermoplastische Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, welche Polytetrafluorethylen und Kaliumtitanatfaser umfasst.
Thermoplastische Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Silanverbindung mit funktioneller Gruppe (C) eine Alkoxysilanverbindung oder eine Halogensilanverbindung ist, die mindestens eine funktionelle Gruppe ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Amino-, Ureido-, Epoxy-, Isocyanat- und Mercaptogruppen enthält.
Thermoplastische Harzzusammensetzung nach Anspruch 15, wobei die Alkoxysilanverbindung mit funktioneller Gruppe eine mit funktioneller Gruppe substituierte Alkylalkoxysilanverbindung mit einer mit einer funktionellen Gruppe substituierten Alkylgruppe vorzugsweise mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und einer Alkoxygruppe vorzugsweise mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist.
Thermoplastische Harzzusammensetzung nach Anspruch 16, wobei die mit funktioneller Gruppe substituierte Alkylalkoxysilanverbindung eine γ-Aminopropyltrialkoxysilanverbindung, ein γ-Glycidoxypropyltrialkoxysilan, γ-Mercaptopropyltrialkoxysilan, γ-Isocyanatopropyltrialkoxysilan oder γ-Ureidopropyltrialkoxysilan ist und vorzugsweise eine Epoxygruppe enthaltende Silanverbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, γ-Glycidoxypropyldimethylmethoxysilan, γ-Glycidoxypropyltriethoxysilan, γ-Glycidoxypropylmethyldiethoxysilan, β-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilan und β-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltriethoxysilan ist.
Formteil, gebildet aus einer Zusammensetzung nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch.
Verfahren, in welchem eine Zusammensetzung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 17 geformt wird, vorzugsweise durch Spritzgießen oder Extrudieren.