JP2006090760A - ポリフェニレンサルファイドの低分子量化に関する評価方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ＰＰＳコンパウンドおよび成形体製造時に生じたＰＰＳの低分子量化を、簡単に且つ高精度に推定する方法を提供する。
【解決手段】ポリフェニレンサルファイドコンパウンドおよび成形体の溶媒抽出物を高速液体クロマトグラフ法で測定し、そのピーク面積から低分子量化の度合を推定する。抽出溶媒にはクロロホルム、テトラヒドロフランのどちらか１つ、またはこれらの混合物を使用する。ＰＰＳコンパウンドおよび成形体を凍結粉砕して溶媒抽出するのが好ましい。
【選択図】 なし
【解決手段】ポリフェニレンサルファイドコンパウンドおよび成形体の溶媒抽出物を高速液体クロマトグラフ法で測定し、そのピーク面積から低分子量化の度合を推定する。抽出溶媒にはクロロホルム、テトラヒドロフランのどちらか１つ、またはこれらの混合物を使用する。ＰＰＳコンパウンドおよび成形体を凍結粉砕して溶媒抽出するのが好ましい。
【選択図】 なし
Description
本発明は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）コンパウンドおよび成形体製造時に生じたＰＰＳの低分子量化を、簡単に且つ高精度に推定する方法に関する。
ＰＰＳは耐熱性、寸法精度、耐薬品性、電機特性、成形性等に優れているとともに、各種フィラーとの親和性が良いという特長を有している。そのため、ガラス繊維、無機フィラー、フッ素樹脂、カーボン繊維などと配合したコンパウンドとして用いられるのが一般的である。ＰＰＳコンパウンドは目的の形状に加熱成形され、最終的に電機部品、自動車用部品、精密機械部品などに使用されている。ＰＰＳコンパウンドおよび成形体の機械的強度はＰＰＳに添加するフィラーの種類や熱履歴などにより低下する。その原因の一つにＰＰＳの低分子量化がある。機械的強度に優れたＰＰＳコンパウンドや成形体を製造するためには、予め各種フィラーや成形条件におけるＰＰＳの分子量変化を把握しなければならない。
ＰＰＳの分子量評価には１−クロロナフタレンの加熱溶媒を用いた高温ＨＰＬＣ測定がある（非特許文献１および２）。
Ｃ．Ｊ．Ｓｔａｃｙ：Ｊ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．，３２，３９５９（１９８６）． Ｍ．Ｏｂａｓａ，Ｍ．Ｎａｇａｓａｗａ，Ｔ．Ｈａｂｅ，Ｍ．Ｔａｋａｓａｋａ，Ｔ．Ｋａｔｏ：Ｐｏｌｙｍ．Ｐｒｅｐｒｉｎｔｓ，Ｊｐｎ．，３９，４０６１（１９９０）．
Ｃ．Ｊ．Ｓｔａｃｙ：Ｊ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．，３２，３９５９（１９８６）． Ｍ．Ｏｂａｓａ，Ｍ．Ｎａｇａｓａｗａ，Ｔ．Ｈａｂｅ，Ｍ．Ｔａｋａｓａｋａ，Ｔ．Ｋａｔｏ：Ｐｏｌｙｍ．Ｐｒｅｐｒｉｎｔｓ，Ｊｐｎ．，３９，４０６１（１９９０）．
しかし、この評価方法は高温測定のため、特殊なＨＰＬＣ装置や検出器が必要であり、一般的なＨＰＬＣ装置での測定は困難である。また、ＰＰＳコンパウンドや成形体のようにフィラーを含む試料の場合は、ＰＰＳを高温溶媒で溶解後、フィラーの分離操作が必要となるため、試料調製に時間を要すること、１−クロロナフタレンの刺激臭が大量に発生するなどの問題がある。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、ＰＰＳコンパウンドおよび成形体製造時に生じたＰＰＳの低分子量化を、簡単に且つ高精度に推定する方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明が提供するＰＰＳコンパウンド及び成形体製造時に生じたＰＰＳ低分子量化の推定方法は、コンパウンドおよび成形体の溶媒抽出物をＨＰＬＣで測定し、そのピーク面積から低分子量化の度合を推定することを特徴とする。
さらに、本発明のＰＰＳコンパウンドおよび成形体製造時に生じたＰＰＳ低分子量化の推定方法では、凍結粉砕したＰＰＳコンパウンドおよび成形体をクロロホルム、テトラヒドロフランのどちらか１つ、またはこれらの混合物を用いて溶媒抽出することを特徴とする。
本発明の方法によれば、従来の特殊なＨＰＬＣ装置や検出器を使用して評価していたＰＰＳの低分子量化を、一般的なＨＰＬＣ装置を用いて簡単且つ高精度に推定することができる。
本発明の方法は、コンパウンドおよび成形体の溶媒抽出物をＨＰＬＣで測定し、そのピーク面積から低分子量化の度合を推定するものである。下記の（化１）にＰＰＳの化学構造を示す。
ＰＰＳはベンゼンと硫黄からなる樹脂であり、一般的に成形用に使用されるＰＰＳ原料は数平均分子量が数万、繰返し単位数（ｎ）が１００以上のものである。ＰＰＳコンパウンドおよび成形体の製造工程でＰＰＳの低分子量化が発生すると、数平均分子量が低下するとともに、分子量が１００〜１０００程度の成分が生成する。分子量が数千から数万のＰＰＳ成分は１−クロロナフタレンの加熱溶媒でなければ溶解しないが、分子量が１００〜１０００程度の成分はクロロホルムやテトラヒドロフランに溶解可能である。
このクロロホルムやテトラヒドロフランに可溶な成分量はＰＰＳの低分子量化が進むにつれて多くなる。したがって、コンパウンドおよび成形体の溶媒抽出物をＨＰＬＣ測定することにより、ＰＰＳの低分子量化を推定できる。ＨＰＬＣ測定で使用する分離カラムは、一般的に分子量測定で使用される多孔性ゲルのものが使用可能である。コンパウンドおよび成形体から溶媒可溶成分を抽出するとき、試料を凍結粉砕することにより、短時間に精度の良い抽出操作が可能である。
実施例１
低分子量化の度合が異なる３種類のＰＰＳ成形体を使用した。低分子量化の度合については、１−クロロナフタレンの加熱溶媒を用いた高温ＨＰＬＣ測定で確認した。凍結粉砕した各成形体のクロロホルム抽出液をＨＰＬＣ装置に導入し、抽出成分のピーク面積を示差屈折率検出器で測定した。その際の測定条件を下記表１に示す。
低分子量化の度合が異なる３種類のＰＰＳ成形体を使用した。低分子量化の度合については、１−クロロナフタレンの加熱溶媒を用いた高温ＨＰＬＣ測定で確認した。凍結粉砕した各成形体のクロロホルム抽出液をＨＰＬＣ装置に導入し、抽出成分のピーク面積を示差屈折率検出器で測定した。その際の測定条件を下記表１に示す。
クロロホルム抽出物のピーク面積を下記表２に示す。これらの結果から、ＰＰＳの低分子量化が進むとクロロホルム可溶成分が増大することが分かった。
実施例２
実施例１と同じＰＰＳ成形体を使用した。凍結粉砕した各成形体のテトラヒドロフラン抽出液をＨＰＬＣ装置に導入し、抽出成分のピーク面積を示差屈折率検出器で測定した。その際の測定条件を下記表３に示す。
実施例１と同じＰＰＳ成形体を使用した。凍結粉砕した各成形体のテトラヒドロフラン抽出液をＨＰＬＣ装置に導入し、抽出成分のピーク面積を示差屈折率検出器で測定した。その際の測定条件を下記表３に示す。
テトラヒドロフラン抽出物のピーク面積を下記表４に示す。これらの結果から、ＰＰＳの低分子量化が進むとテトラヒドロフラン可溶成分が増大することが分かった。
実施例３
実施例１と同じＰＰＳ成形体を使用した。凍結粉砕した各成形体のクロロホルムとテトラヒドロフラン混合溶媒による抽出液をＨＰＬＣ装置に導入し、抽出成分のピーク面積を示差屈折率検出器で測定した。その際の測定条件は実施例２と同じである。
実施例１と同じＰＰＳ成形体を使用した。凍結粉砕した各成形体のクロロホルムとテトラヒドロフラン混合溶媒による抽出液をＨＰＬＣ装置に導入し、抽出成分のピーク面積を示差屈折率検出器で測定した。その際の測定条件は実施例２と同じである。
クロロホルムとテトラヒドロフラン混合溶媒抽出物のピーク面積を下記表５に示す。これらの結果から、ＰＰＳの低分子量化が進むと溶媒可溶成分が増大することが分かった。
実施例４
低分子量化したＰＰＳ成形体を１種類使用した。凍結粉砕したものと小片（７ｍｍ×１４ｍｍ×２ｍｍ）のクロロホルム抽出液をＨＰＬＣ装置に導入し、抽出成分のピーク面積を示差屈折率検出器で測定した。測定は抽出操作を含めて各々３回実施した。その際の測定条件は実施例１と同じである。
低分子量化したＰＰＳ成形体を１種類使用した。凍結粉砕したものと小片（７ｍｍ×１４ｍｍ×２ｍｍ）のクロロホルム抽出液をＨＰＬＣ装置に導入し、抽出成分のピーク面積を示差屈折率検出器で測定した。測定は抽出操作を含めて各々３回実施した。その際の測定条件は実施例１と同じである。
各試料形状を用いたクロロホルム抽出物のピーク面積を下記表６に示す。これらの結果から、小片をクロロホルムで抽出すると、ピーク面積値がバラツキを示すが、凍結粉砕すると非常に安定したピーク面積値が得られることが分かった。
実施例５
実施例４と同じＰＰＳ成形体を使用した。凍結粉砕したものと小片（７ｍｍ×１４ｍｍ×２ｍｍ）のテトラヒドロフラン抽出液をＨＰＬＣ装置に導入し、抽出成分のピーク面積を示差屈折率検出器で測定した。測定は抽出操作を含めて各々３回実施した。その際の測定条件は実施例２と同じである。
実施例４と同じＰＰＳ成形体を使用した。凍結粉砕したものと小片（７ｍｍ×１４ｍｍ×２ｍｍ）のテトラヒドロフラン抽出液をＨＰＬＣ装置に導入し、抽出成分のピーク面積を示差屈折率検出器で測定した。測定は抽出操作を含めて各々３回実施した。その際の測定条件は実施例２と同じである。
各試料形状を用いたテトラヒドロフラン抽出物のピーク面積を下記表７に示す。これらの結果から、小片をテトラヒドロフランで抽出すると、ピーク面積値がバラツキを示すが、凍結粉砕すると非常に安定したピーク面積値が得られることが分かった。
実施例６
実施例４と同じＰＰＳ成形体を使用した。凍結粉砕したものと小片（７ｍｍ×１４ｍｍ×２ｍｍ）のクロロホルムとテトラヒドロフラン混合溶媒による抽出液をＨＰＬＣ装置に導入し、抽出成分のピーク面積を示差屈折率検出器で測定した。測定は抽出操作を含めて各々３回実施した。その際の測定条件は実施例２と同じである。
実施例４と同じＰＰＳ成形体を使用した。凍結粉砕したものと小片（７ｍｍ×１４ｍｍ×２ｍｍ）のクロロホルムとテトラヒドロフラン混合溶媒による抽出液をＨＰＬＣ装置に導入し、抽出成分のピーク面積を示差屈折率検出器で測定した。測定は抽出操作を含めて各々３回実施した。その際の測定条件は実施例２と同じである。
各試料形状を用いたクロロホルムとテトラヒドロフラン混合溶媒抽出物のピーク面積を下記表８に示す。これらの結果から、小片をクロロホルムとテトラヒドロフラン混合溶媒で抽出すると、ピーク面積値がバラツキを示すが、凍結粉砕すると非常に安定したピーク面積値が得られることが分かった。
実施例７
低分子量化により曲げ強度が僅かに低下したＰＰＳ成形体を２種類使用した。凍結粉砕した各成形体のクロロホルム抽出液をＨＰＬＣ装置に導入し、抽出成分のピーク面積を示差屈折率検出器で測定した。その際の測定条件は実施例１と同じである。
低分子量化により曲げ強度が僅かに低下したＰＰＳ成形体を２種類使用した。凍結粉砕した各成形体のクロロホルム抽出液をＨＰＬＣ装置に導入し、抽出成分のピーク面積を示差屈折率検出器で測定した。その際の測定条件は実施例１と同じである。
クロロホルム抽出物のピーク面積を下記表９に示す。これらの結果から、曲げ強度の僅かな変化に対応する低分子量化についても推定できることが分かった。
実施例８
実施例７と同じＰＰＳ成形体を使用した。凍結粉砕した各成形体のテトラヒドロフラン抽出液をＨＰＬＣ装置に導入し、抽出成分のピーク面積を示差屈折率検出器で測定した。その際の測定条件は実施例２と同じである。
実施例７と同じＰＰＳ成形体を使用した。凍結粉砕した各成形体のテトラヒドロフラン抽出液をＨＰＬＣ装置に導入し、抽出成分のピーク面積を示差屈折率検出器で測定した。その際の測定条件は実施例２と同じである。
テトラヒドロフラン抽出物のピーク面積を下記表１０に示す。これらの結果から、曲げ強度の僅かな変化に対応する低分子量化についても推定できることが分かった。
実施例９
実施例７と同じＰＰＳ成形体を使用した。凍結粉砕した各成形体のクロロホルムとテトラヒドロフラン混合溶媒による抽出液をＨＰＬＣ装置に導入し、抽出成分のピーク面積を示差屈折率検出器で測定した。その際の測定条件は実施例２と同じである。
実施例７と同じＰＰＳ成形体を使用した。凍結粉砕した各成形体のクロロホルムとテトラヒドロフラン混合溶媒による抽出液をＨＰＬＣ装置に導入し、抽出成分のピーク面積を示差屈折率検出器で測定した。その際の測定条件は実施例２と同じである。
クロロホルムとテトラヒドロフラン混合溶媒抽出物のピーク面積を下記表１１に示す。これらの結果から、曲げ強度の僅かな変化に対応する低分子量化についても推定できることが分かった。
表２、表４および表５の結果から判るように、ＰＰＳの低分子量化が進むと溶媒可溶成分が増加することから、ＨＰＬＣ測定で得られたピーク面積値から低分子量化の推定が可能であった。
また、表６、表７および表８の結果から試料を凍結粉砕することで安定したピーク面積値が得られることが分かった。
そして、表９、表１０および表１１の結果から、曲げ強度の僅かな変化に対応する低分子量化についても正確に推定できることが分かった。
従来の高温ＨＰＬＣ測定による分子量評価は特殊なＨＰＬＣ装置や検出器が必要であり、高温溶媒によるＰＰＳとフィラーの分離操作も煩雑であったのに対して、本発明の方法では一般的なＨＰＬＣ装置を用いて、クロロホルム、テトラヒドロフランのどちらか１つ、またはこれらの混合物可溶成分量から低分子量化の推定が可能であった。
Claims (3)
- ポリフェニレンサルファイド（以下，ＰＰＳという）コンパウンドおよび成形体の溶媒抽出物を高速液体クロマトグラフ法（以下ＨＰＬＣという）で測定し、そのピーク面積から低分子量化の度合を推定することを特徴とするＰＰＳの低分子量化に関する評価方法。
- 抽出溶媒にクロロホルム、テトラヒドロフランのどちらか１つ、またはこれらの混合物を使用することを特徴とする請求項１に記載のＰＰＳの低分子量化に関する評価方法。
- 凍結粉砕したＰＰＳコンパウンドおよび成形体を溶媒抽出することを特徴とする請求項１あるいは請求項２に記載のＰＰＳの低分子量化に関する評価方法。
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| JP2004274324A JP2006090760A (ja) | 2004-09-22 | 2004-09-22 | ポリフェニレンサルファイドの低分子量化に関する評価方法 |
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| JP2004274324A JP2006090760A (ja) | 2004-09-22 | 2004-09-22 | ポリフェニレンサルファイドの低分子量化に関する評価方法 |
Publications (1)
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN111537387A (zh) * | 2020-05-19 | 2020-08-14 | 河北冀研能源科学技术研究院有限公司 | 一种聚苯硫醚纤维失效定量判断方法 |
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2004
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