JP2012158747A - Molding material, and method for producing the same - Google Patents

Molding material, and method for producing the same Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a molding material for easily producing a molded article having excellent dispersion of reinforced fiber into a molded article in injection molding and excellent heat resistance and mechanical characteristics without environmental pollution.SOLUTION: The molding material is obtained by adhering 35-98.9 wt.% of a thermoplastic resin (C) to a composite composed of 1-50 wt.% of a continuous reinforced fiber bundle (A) and 0.1-15 wt.% of a polyarylene sulfide (B) and the composite contains 0.001-20 mol%, based on sulfur atom in the component (B), a 0-valent transition metal compound (D) or a low valence iron compound (E). The method for producing the molding material is provided.

Description

本発明は、成形材料およびその製造方法に関する。さらに詳しくは、射出成形を行う際に強化繊維の成形品中への分散が良好であり、高い流動性と取扱性を兼ね備え、優れた耐熱性と力学特性を有する成形品を、容易に、分解ガスの発生を少なくして製造できる成形材料に関する。   The present invention relates to a molding material and a method for producing the same. More specifically, when injection molding is performed, the reinforcing fiber is well dispersed in the molded product, has high fluidity and handleability, and has excellent heat resistance and mechanical properties. The present invention relates to a molding material that can be produced with reduced generation of gas.

連続した強化繊維束と熱可塑性樹脂をマトリックスとする成形材料として、熱可塑性のプリプレグ、ヤーン、ガラスマット(GMT)など多種多様な形態が公知である。このような成形材料は、熱可塑性樹脂の特性を生かして成形が容易であったり、熱硬化性樹脂のような貯蔵の負荷を必要とせず、また得られる成形品の靭性が高く、リサイクル性に優れるといった特徴がある。とりわけ、ペレット状に加工した成形材料は、射出成形やスタンピング成形などの経済性、生産性に優れた成形法に適用でき、工業材料として有用である。   As a molding material having a continuous reinforcing fiber bundle and a thermoplastic resin as a matrix, a wide variety of forms such as thermoplastic prepreg, yarn, and glass mat (GMT) are known. Such molding materials are easy to mold by taking advantage of the properties of thermoplastic resins, and do not require storage load like thermosetting resins, and the resulting molded products have high toughness and are recyclable. It has the feature of being excellent. In particular, a molding material processed into a pellet can be applied to a molding method having excellent economic efficiency and productivity such as injection molding and stamping molding, and is useful as an industrial material.

しかしながら、成形材料を製造する過程で、熱可塑性樹脂を連続した強化繊維束に含浸させるには、経済性、生産性の面で問題があり、それほど広く用いられていないのが現状である。例えば、樹脂の溶融粘度が高いほど強化繊維束への含浸は困難とされることはよく知られている。靱性や伸度などの力学特性に優れた熱可塑性樹脂は、とりわけ高分子量体であり、熱硬化性樹脂に比べて粘度が高く、またプロセス温度もより高温を必要とするため、成形材料を容易に、生産性よく製造することには不向きであった。   However, in the process of producing a molding material, impregnating a continuous reinforcing fiber bundle with a thermoplastic resin has a problem in terms of economy and productivity and is not widely used at present. For example, it is well known that the higher the melt viscosity of the resin, the more difficult the impregnation of the reinforcing fiber bundle is. Thermoplastic resins with excellent mechanical properties such as toughness and elongation are high molecular weight polymers, have higher viscosity than thermosetting resins, and require higher processing temperatures, making molding materials easier. In addition, it is unsuitable for manufacturing with good productivity.

一方、含浸の容易さから低分子量の、すなわち低粘度の熱可塑性樹脂をマトリックス樹脂に用いると、得られる成形品の力学特性が大幅に低下するという問題がある。   On the other hand, when a low molecular weight, that is, a low viscosity thermoplastic resin is used for the matrix resin due to the ease of impregnation, there is a problem that the mechanical properties of the obtained molded product are significantly lowered.

特許文献1には、低分子量の熱可塑性重合体と連続した強化繊維からなる複合体に、高分子量の熱可塑性樹脂が接するように配置されてなる成形材料が開示されている。   Patent Document 1 discloses a molding material in which a high molecular weight thermoplastic resin is placed in contact with a composite composed of a low molecular weight thermoplastic polymer and continuous reinforcing fibers.

この成形材料では、連続した強化繊維束への含浸には低分子量体、マトリックス樹脂には高分子量体を使い分けることで、経済性、生産性と力学特性の両立を図っている。また、この成形材料を射出成形法による成形をおこなうと、成形時の材料可塑化の段階で強化繊維の折損を最小限に抑えつつマトリックス樹脂と容易に混合され、繊維の分散性に優れた成形品を製造することができる。従って、得られた成形品は、強化繊維の繊維長を従来よりも上げることができ、良好な力学特性と、優れた外観品位を合わせ持つことができる。   In this molding material, a low molecular weight material is used separately for impregnation into a continuous reinforcing fiber bundle, and a high molecular weight material is used for the matrix resin, thereby achieving both economic efficiency, productivity and mechanical properties. Also, when this molding material is molded by injection molding, it is easily mixed with matrix resin while minimizing breakage of reinforcing fibers at the stage of material plasticization during molding, and molding with excellent fiber dispersibility Product can be manufactured. Therefore, the obtained molded product can increase the fiber length of the reinforcing fiber as compared with the conventional one, and can have both good mechanical properties and excellent appearance quality.

しかし、近年になり、繊維強化複合材料の注目度が大きくなり、また用途も多岐に細分化されるようになり、成形性、取扱性、得られる成形品の力学特性に優れた成形材料が要求されるようになり、また工業的にもより高い経済性、生産性が必要になってきた。例えば、繊維強化複合材料がより過酷な環境で使用されるようになり、マトリックス樹脂にはより高い耐熱性が要求されるようになってきた。   In recent years, however, fiber-reinforced composite materials have gained a lot of attention, and their applications have been subdivided into various fields, requiring molding materials with excellent moldability, handleability, and mechanical properties of the resulting molded products. In addition, industrially higher economic efficiency and productivity have become necessary. For example, fiber reinforced composite materials have been used in harsher environments, and higher heat resistance has been required for matrix resins.

かかる状況では、低分子量の熱可塑性樹脂は、成形加工のプロセス温度で熱分解反応を起こし、分解ガスを発生するため成形設備周辺の設備汚染をしないよう特別な設備を必要としたり、分解ガスが成形品中にボイドとなって力学特性を低下させるなどの問題を生じる。従って、耐熱性に優れ、かつ分解ガスを発生しにくい成形材料が要望されるようになってきた。   Under such circumstances, the low molecular weight thermoplastic resin undergoes a thermal decomposition reaction at the process temperature of the molding process and generates a decomposition gas. Therefore, special equipment is required so as not to contaminate equipment around the molding equipment. Problems such as voids in the molded product and deterioration of mechanical properties occur. Accordingly, there has been a demand for molding materials that are excellent in heat resistance and that do not easily generate decomposition gas.

特許文献2には、高分子量ポリアリーレンスルフィドと連続した強化繊維からなる複合体に、高分子量の熱可塑性樹脂が接するように配置されてなる成形材料が開示されている。この材料は、加熱減量が小さい高分子量ポリアリーレンスルフィドを用いている為に、耐熱性に優れ、かつ分解ガスを発生しにくい成形材料である。しかしながら、この成形材料では、高分子量のポリアリーレンスルフィドの重合に、高温での加熱プロセスを必要とする問題があった。従って、工業的な経済性および生産性の観点から、より低温で、容易に製造可能な成形材料が要望されるようになってきた。   Patent Document 2 discloses a molding material in which a high molecular weight thermoplastic resin is placed in contact with a composite made of high molecular weight polyarylene sulfide and continuous reinforcing fibers. This material is a molding material that is excellent in heat resistance and hardly generates decomposition gas because it uses a high molecular weight polyarylene sulfide having a small loss on heating. However, this molding material has a problem that a high temperature heating process is required for the polymerization of the high molecular weight polyarylene sulfide. Therefore, from the viewpoint of industrial economy and productivity, a molding material that can be easily manufactured at a lower temperature has been demanded.

特開平10−138379号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-138379 特開2008−231292号公報JP 2008-231292 A

本発明は、かかる従来技術の問題点の改善を試み、連続した強化繊維束と熱可塑性樹脂からなる成形材料において、含浸性と低ガス性を両立しうる熱可塑性樹脂を、より低温で、容易に重合可能とすることで、射出成形を行う際には強化繊維の成形品中への分散が良好であり、優れた耐熱性、力学特性を有する成形品を容易に分解ガスの発生を抑制して製造できる成形材料およびその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention attempts to improve the problems of the prior art, and in a molding material composed of a continuous reinforcing fiber bundle and a thermoplastic resin, a thermoplastic resin capable of achieving both impregnation and low gasity can be easily obtained at a lower temperature. By making it possible to be polymerized, the injection of the reinforcing fiber in the molded product is good when performing injection molding, and the molded product having excellent heat resistance and mechanical properties can easily suppress the generation of decomposition gas. It is an object of the present invention to provide a molding material that can be manufactured by the method and a manufacturing method thereof.

かかる問題点を解決するための本発明は、以下の構成からなる。すなわち、
(1)連続した強化繊維束(A)1〜50重量%と、ポリアリーレンスルフィド(B)0.1〜15重量%からなる複合体に、熱可塑性樹脂(C)35〜98.9重量%が接着されてなる成形材料であって、さらに該複合体が、該成分(B)中の硫黄原子に対し0.001〜20モル%の0価遷移金属化合物(D)を含む成形材料。
(2)前記成分(D)が、周期表第8族から第11族かつ第4周期から第6周期の金属を含む化合物である(1)に記載の成形材料。
(3)前記成分(D)が、パラジウムまたはニッケルを含む化合物である(1)または(2)のいずれかに記載の成形材料。
(4)連続した強化繊維束(A)1〜50重量%と、ポリアリーレンスルフィド(B)0.1〜15重量%からなる複合体に、熱可塑性樹脂(C)35〜98.9重量%が接着されてなる成形材料であって、さらに該複合体が、該成分(B)中の硫黄原子に対し0.001〜20モル%の低原子価鉄化合物(E)を含む成形材料。
(5)前記成分(E)が、II価の鉄化合物である(4)に記載の成形材料。
(6)前記成分(B)が、ポリアリーレンスルフィドプレポリマー(B’)を加熱重合して得られるポリアリーレンスルフィドであって、さらに該成分(B’)が、環式ポリアリーレンスルフィドを少なくとも50重量%以上含み、かつ重量平均分子量が10,000未満である(1)〜(5)のいずれかに記載の成形材料。
(7)前記成分(B’)の前記成分(B)への転化率が70%以上である、(1)〜(6)のいずれかに記載の成形材料。
(8)前記成分(B)が、重量平均分子量が10,000以上であり、かつ重量平均分子量/数平均分子量で表される分散度が2.5以下であるポリアリーレンスルフィドである、(1)〜(7)のいずれかに記載の成形材料。
(9)前記成分(B)の、加熱した際の重量減少が下記式を満たす、(1)〜(8)のいずれかに記載の成形材料。
△Wr=(W1−W2)/W1×100≦0.20(%)
(ここで、△Wrは重量減少率(%)であり、常圧の非酸化性雰囲気下で50℃から330℃以上の任意の温度まで昇温速度20℃/分で熱重量分析を行った際に、100℃到達時点の試料重量(W1)を基準とした330℃到達時の試料重量(W2)から求められる値である。)
(10)前記成分(A)が、炭素繊維の単繊維を少なくとも10,000本含有してなる、(1)〜(9)のいずれかに記載の成形材料。
(11)前記成分(C)が、ポリアミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂から選択される少なくとも1種である、(1)〜(10)のいずれかに記載の成形材料。
(12)前記成分(A)が軸心方向にほぼ平行に配列されており、かつ該成分(A)の長さが成形材料の長さと実質的に同じである、(1)〜(11)のいずれかに記載の成形材料。
(13)前記成分(A)と前記成分(B)と前記成分(D)または前記成分(E)からなる複合体が芯構造であり、前記成分(C)が該複合体の周囲を被覆した芯鞘構造である(12)に記載の成形材料。
(14)成形材料の形態が、長繊維ペレットである(13)に記載の成形材料。
(15)長さが1〜50mmの範囲内である、(1)〜(14)のいずれかに記載の成形材料。
(16)前記成分(C)が、前記成分(A)と前記成分(B)と前記成分(D)または前記成分(E)からなる複合体と層状に配置され接着されている、(1)〜(11)のいずれかに記載の成形材料。
(17)前記成分(B’)および前記成分(D)または前記成分(E)からなる混合物を得る工程(I)、該混合物を前記成分(A)に含浸させた複合体を得る工程(II)、該複合体を前記成分(C)と接着させる工程(III)、からなる成形材料の製造方法であって、該工程(II)以降において、該成分(B’)を前記成分(D)または前記成分(E)存在下で加熱重合させて前記成分(B)に転化させる(1)〜(16)のいずれかに記載の成形材料の製造方法。
(18)前記工程(I)を180〜270℃の温度の下で行う(17)に記載の成形材料の製造方法。
(19)前記工程(II)を180〜320℃の温度の下で行う(17)または(18)のいずれかに記載の成形材料の製造方法。
(20)前記工程(I)〜(III)を経た後、さらに180〜320℃の温度で熱処理する(17)〜(19)のいずれかに記載の成形材料の製造方法。
である。
The present invention for solving such problems has the following configuration. That is,
(1) A composite composed of a continuous reinforcing fiber bundle (A) 1 to 50% by weight and a polyarylene sulfide (B) 0.1 to 15% by weight is added to a thermoplastic resin (C) 35 to 98.9% by weight. Is a molding material formed by bonding, wherein the composite further contains 0.001 to 20 mol% of a zero-valent transition metal compound (D) with respect to sulfur atoms in the component (B).
(2) The molding material as described in (1) whose said component (D) is a compound containing the metal of 8th to 11th group of a periodic table, and 4th to 6th period.
(3) The molding material according to either (1) or (2), wherein the component (D) is a compound containing palladium or nickel.
(4) A composite comprising a continuous reinforcing fiber bundle (A) 1 to 50% by weight and a polyarylene sulfide (B) 0.1 to 15% by weight is added to a thermoplastic resin (C) 35 to 98.9% by weight. Is a molding material, wherein the composite further comprises 0.001 to 20 mol% of a low-valent iron compound (E) based on sulfur atoms in the component (B).
(5) The molding material according to (4), wherein the component (E) is a divalent iron compound.
(6) The component (B) is a polyarylene sulfide obtained by heat polymerization of the polyarylene sulfide prepolymer (B ′), and the component (B ′) further contains at least 50 cyclic polyarylene sulfide. The molding material according to any one of (1) to (5), which contains at least% by weight and has a weight average molecular weight of less than 10,000.
(7) The molding material in any one of (1)-(6) whose conversion rate to the said component (B) of the said component (B ') is 70% or more.
(8) The component (B) is a polyarylene sulfide having a weight average molecular weight of 10,000 or more and a dispersity represented by weight average molecular weight / number average molecular weight of 2.5 or less. ) To (7).
(9) The molding material according to any one of (1) to (8), wherein the weight loss of the component (B) when heated satisfies the following formula.
ΔWr = (W1-W2) /W1×100≦0.20 (%)
(Here, ΔWr is the weight loss rate (%), and thermogravimetric analysis was performed at a temperature rising rate of 20 ° C./min from 50 ° C. to an arbitrary temperature of 330 ° C. or higher in a non-oxidizing atmosphere at normal pressure. (It is a value obtained from the sample weight (W2) when reaching 330 ° C. with reference to the sample weight (W1) when reaching 100 ° C.)
(10) The molding material according to any one of (1) to (9), wherein the component (A) contains at least 10,000 single fibers of carbon fibers.
(11) Any of (1) to (10), wherein the component (C) is at least one selected from polyamide resins, polyetherimide resins, polyamideimide resins, polyetheretherketone resins, and polyphenylene sulfide resins. Molding material according to crab.
(12) The components (A) are arranged substantially parallel to the axial direction, and the length of the components (A) is substantially the same as the length of the molding material (1) to (11) The molding material in any one of.
(13) A complex composed of the component (A), the component (B), the component (D) or the component (E) has a core structure, and the component (C) covers the periphery of the complex. The molding material according to (12), which has a core-sheath structure.
(14) The molding material according to (13), wherein the form of the molding material is long fiber pellets.
(15) The molding material according to any one of (1) to (14), wherein the length is in the range of 1 to 50 mm.
(16) The component (C) is arranged and bonded in layers with a composite comprising the component (A), the component (B), the component (D) or the component (E), (1) The molding material in any one of-(11).
(17) Step (I) for obtaining a mixture comprising the component (B ′) and the component (D) or the component (E), and a step for obtaining a composite obtained by impregnating the component (A) with the mixture (II) ), A method of producing a molding material comprising the step (III) of adhering the composite to the component (C), wherein the component (B ′) is converted to the component (D) after the step (II). Or the manufacturing method of the molding material in any one of (1)-(16) which heat-polymerizes in the presence of the said component (E), and converts into the said component (B).
(18) The manufacturing method of the molding material as described in (17) which performs said process (I) under the temperature of 180-270 degreeC.
(19) The method for producing a molding material according to any one of (17) and (18), wherein the step (II) is performed at a temperature of 180 to 320 ° C.
(20) The method for producing a molding material according to any one of (17) to (19), wherein the heat treatment is further performed at a temperature of 180 to 320 ° C. after the steps (I) to (III).
It is.

本発明の成形材料を用いることにより、射出成形を行う際に強化繊維の成形品中への分散が良好であり、優れた耐熱性、力学特性を有する成形品を容易に環境汚染なく製造することができる。   By using the molding material of the present invention, when the injection molding is carried out, the dispersion of the reinforcing fibers in the molded product is good, and a molded product having excellent heat resistance and mechanical properties can be easily produced without environmental pollution. Can do.

強化繊維束(A)とポリアリーレンスルフィド(B)と0価遷移金属化合物(D)または低原子価鉄化合物(E)からなる複合体の形態の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the form of the composite_body | complex which consists of a reinforced fiber bundle (A), a polyarylene sulfide (B), a zerovalent transition metal compound (D), or a low valence iron compound (E). 本発明の成形材料の好ましい態様の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the preferable aspect of the molding material of this invention. 本発明の成形材料の好ましい態様の、軸心方向断面の形状の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the shape of the axial direction cross section of the preferable aspect of the molding material of this invention. 本発明の成形材料の好ましい態様の、軸心方向断面の形状の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the shape of the axial direction cross section of the preferable aspect of the molding material of this invention. 本発明の成形材料の好ましい態様の、軸心方向断面の形状の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the shape of the axial direction cross section of the preferable aspect of the molding material of this invention. 本発明の成形材料の好ましい態様の、軸心方向断面の形状の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the shape of the axial direction cross section of the preferable aspect of the molding material of this invention. 本発明の成形材料の好ましい態様の、直交方向断面の形状の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the shape of the orthogonal cross section of the preferable aspect of the molding material of this invention. 本発明の成形材料の好ましい態様の、直交方向断面の形状の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the shape of the orthogonal cross section of the preferable aspect of the molding material of this invention. 本発明の成形材料の好ましい態様の、直交方向断面の形状の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the shape of the orthogonal cross section of the preferable aspect of the molding material of this invention. 本発明の成形材料の好ましい態様の、直交方向断面の形状の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the shape of the orthogonal cross section of the preferable aspect of the molding material of this invention. 本発明の成形材料の好ましい態様の、直交方向断面の形状の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the shape of the orthogonal cross section of the preferable aspect of the molding material of this invention.

本発明の成形材料は、連続した強化繊維束(A)と、ポリアリーレンスルフィド(B)、熱可塑性樹脂(C)、および0価遷移金属化合物(D)または低原子価鉄化合物(E)から構成される。まず各構成要素について説明する。   The molding material of the present invention comprises a continuous reinforcing fiber bundle (A), a polyarylene sulfide (B), a thermoplastic resin (C), and a zero-valent transition metal compound (D) or a low-valent iron compound (E). Composed. First, each component will be described.

<強化繊維束(A)>
本発明で用いられる強化繊維としては、特に限定されないが、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ボロン繊維、アルミナ繊維、鉱物繊維、炭化ケイ素繊維等が使用でき、これらの繊維を2種以上混在させることもできる。
<Reinforcing fiber bundle (A)>
The reinforcing fiber used in the present invention is not particularly limited, but carbon fiber, glass fiber, aramid fiber, boron fiber, alumina fiber, mineral fiber, silicon carbide fiber and the like can be used, and two or more of these fibers are mixed. You can also.

とりわけ、炭素繊維は比強度、比剛性に優れ、成形品の力学特性を向上させる観点で好ましい。これらの中でも、軽量かつ高強度、高弾性率の成形品を得る観点から、炭素繊維を用いるのが好ましく、特に引張弾性率で200〜700GPaの炭素繊維を用いることが好ましい。さらには、炭素繊維や、金属を被覆した強化繊維は、高い導電性を有するため、成形品の導電性を向上させる効果があり、例えば電磁波シールド性の要求される電子機器などの筐体用途には特に好ましい。   In particular, carbon fibers are preferable from the viewpoint of excellent specific strength and specific rigidity, and improving the mechanical properties of the molded product. Among these, from the viewpoint of obtaining a molded article having a light weight, high strength, and high elastic modulus, it is preferable to use carbon fibers, and it is particularly preferable to use carbon fibers having a tensile elastic modulus of 200 to 700 GPa. Furthermore, carbon fibers and reinforcing fibers coated with metal have high conductivity, and thus have the effect of improving the conductivity of the molded product. For example, for housing applications such as electronic devices that require electromagnetic shielding properties. Is particularly preferred.

また、炭素繊維のより好ましい態様として、X線光電子分光法により測定される繊維表面の酸素(O)と炭素(C)の原子数の比である表面官能基量(O/C)が、0.05〜0.4の範囲にあることがあげられる。O/Cが高いほど、炭素繊維表面の官能基量が多く、マトリックス樹脂との接着性を高めることができる。一方、O/Cが高すぎると、炭素繊維表面の結晶構造の破壊が懸念される。O/Cが好ましい範囲内で、力学特性のバランスにとりわけ優れた成形品を得ることが出来る。   As a more preferred embodiment of the carbon fiber, the amount of surface functional groups (O / C), which is the ratio of the number of atoms of oxygen (O) and carbon (C) on the fiber surface measured by X-ray photoelectron spectroscopy, is 0. The range is from 0.05 to 0.4. The higher the O / C, the greater the functional group amount on the carbon fiber surface, and the higher the adhesiveness with the matrix resin. On the other hand, if O / C is too high, there is a concern about the destruction of the crystal structure on the surface of the carbon fiber. Within the preferable range of O / C, it is possible to obtain a molded product particularly excellent in the balance of mechanical properties.

表面官能基量(O/C)は、X線光電子分光法により、次のような手順によって求められる。まず、溶媒でサイジング剤などを除去した炭素繊維をカットして銅製の試料支持台上に拡げて並べた後、光電子脱出角度を90゜とし、X線源としてMgKα1、2を用い、試料チャンバー中を1×10−8Torrに保つ。測定時の帯電に伴うピークの補正としてC1Sの主ピークの運動エネルギー値(K.E.)を969eVに合わせる。C1Sピーク面積は、K.E.として958〜972eVの範囲で直線のベースラインを引くことにより求める。O1Sピーク面積は、K.E.として714〜726eVの範囲で直線のベースラインを引くことにより求める。ここで表面官能基量(O/C)とは、上記O1Sピーク面積とC1Sピーク面積の比から、装置固有の感度補正値を用いて原子数比として算出する。 The surface functional group amount (O / C) is determined by the following procedure by X-ray photoelectron spectroscopy. First, the carbon fibers from which the sizing agent and the like have been removed with a solvent are cut and spread and arranged on a copper sample support, and then the photoelectron escape angle is set to 90 °, MgK α1,2 is used as the X-ray source, and the sample chamber Keep the inside at 1 × 10 −8 Torr. As a correction of the peak accompanying charging during measurement, the kinetic energy value (KE) of the main peak of C1S is adjusted to 969 eV. The C1S peak area is the K.S. E. Is obtained by drawing a straight base line in the range of 958 to 972 eV. The O1S peak area E. It is obtained by drawing a straight base line in the range of 714 to 726 eV. Here, the surface functional group amount (O / C) is calculated as an atomic ratio from the ratio of the O1S peak area to the C1S peak area using a sensitivity correction value unique to the apparatus.

強化繊維束は、強化繊維の単繊維数が多いほど経済性には有利であることから、単繊維は10,000本以上が好ましい。他方、強化繊維の単繊維数が多いほどマトリックス樹脂の含浸性には不利となる傾向があるため、強化繊維束として炭素繊維束を用いる場合、経済性と含浸性の両立を図る観点から、15,000本以上100,000本以下がより好ましく、20,000本以上50,000本以下がとりわけ好ましく使用できる。とりわけ、本発明の効果である、成形材料を製造する過程での熱可塑性樹脂の含浸性に優れている点や、射出成形を行う際に強化繊維の成形品中への分散が良好である点は、より繊維数の多い強化繊維束に好適である。   The number of single fibers is preferably 10,000 or more because the number of single fibers in the reinforcing fiber bundle is more advantageous for economy. On the other hand, the larger the number of single fibers of the reinforcing fiber, the more likely it is that the impregnation property of the matrix resin tends to be disadvantageous. More preferably, 10000 or more and 100,000 or less, more preferably 20,000 or more and 50,000 or less can be used. In particular, it is an effect of the present invention that is excellent in the impregnation property of the thermoplastic resin in the process of producing the molding material, and that the reinforcing fiber is well dispersed in the molded product during the injection molding. Is suitable for a reinforcing fiber bundle having a larger number of fibers.

さらに、単繊維を強化繊維束に束ねる目的で、本発明の成分(B)とは別に、集束剤を使用してもよい。これは強化繊維束に集束剤を付着させることで、強化繊維の移送時の取扱性や、成形材料を製造する過程でのプロセス性を高める目的で、本発明の目的を損なわない範囲で、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂や種々の熱可塑性樹脂などのサイジング剤を1種または2種以上併用することができる。   Furthermore, a sizing agent may be used separately from the component (B) of the present invention for the purpose of bundling single fibers into a reinforcing fiber bundle. This is because the sizing agent is attached to the reinforcing fiber bundle, and the handling property at the time of transferring the reinforcing fiber and the processability in the process of producing the molding material are improved, and within the range not impairing the object of the present invention. Sizing agents such as resins, urethane resins, acrylic resins and various thermoplastic resins can be used alone or in combination of two or more.

本発明の成形材料に用いられる、連続した強化繊維束(A)とは、単繊維が一方向に配列された強化繊維束が長さ方向に亘り連続した状態であることを意味するが、強化繊維束の単繊維全てが全長に亘り連続している必要はなく、一部の単繊維が途中で分断されていても良い。このような連続した強化繊維束としては、一方向性繊維束、二方向性繊維束、多方向性繊維束などが例示できるが、成形材料を製造する過程での生産性の観点から、一方向性繊維束がより好ましく使用できる。   The continuous reinforcing fiber bundle (A) used in the molding material of the present invention means that a reinforcing fiber bundle in which single fibers are arranged in one direction is in a continuous state in the length direction. It is not necessary for all the single fibers of the fiber bundle to be continuous over the entire length, and some of the single fibers may be divided in the middle. Examples of such continuous reinforcing fiber bundles include unidirectional fiber bundles, bi-directional fiber bundles, and multidirectional fiber bundles, but from the viewpoint of productivity in the process of manufacturing a molding material, unidirectional The fiber bundle can be used more preferably.

<ポリアリーレンスルフィド(B)>
本発明に用いられるポリアリーレンスルフィド(以下、PASと略することもある)は、式、−(Ar−S)−の繰り返し単位を主要構成単位とする、好ましくは当該繰り返し単位を80重量%以上、より好ましくは90重量%以上、さらに好ましくは95重量%以上含有するホモポリマーまたはコポリマーである。Arとしては下記の式(a)〜式(k)などであらわされる単位などがあるが、なかでも式(a)が特に好ましい。
<Polyarylene sulfide (B)>
The polyarylene sulfide used in the present invention (hereinafter sometimes abbreviated as PAS) has a repeating unit of the formula, — (Ar—S) —, as the main constituent unit, and preferably 80% by weight or more of the repeating unit. More preferably, it is a homopolymer or copolymer containing 90% by weight or more, more preferably 95% by weight or more. Ar includes units represented by the following formulas (a) to (k), among which the formula (a) is particularly preferable.

Figure 2012158747
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(R1,R2は水素、炭素原子数1〜12のアルキル基、炭素原子数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜24のアリーレン基、ハロゲン基から選ばれた置換基であり、R1とR2は同一でも異なっていてもよい。) (R1 and R2 are substituents selected from hydrogen, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an arylene group having 6 to 24 carbon atoms, and a halogen group, and R1 and R2 May be the same or different.)

この繰り返し単位を主要構成単位とする限り、下記の式(l)〜式(n)などで表される少量の分岐単位または架橋単位を含むことができる。これら分岐単位または架橋単位の共重合量は、−(Ar−S)−の単位1モルに対して0〜1モル%の範囲であることが好ましい。   As long as this repeating unit is a main structural unit, it can contain a small amount of branching units or crosslinking units represented by the following formulas (l) to (n). The amount of copolymerization of these branched units or cross-linked units is preferably in the range of 0 to 1 mol% with respect to 1 mol of-(Ar-S)-units.

Figure 2012158747
Figure 2012158747

また、本発明におけるPASは上記繰り返し単位を含むランダム共重合体、ブロック共重合体およびそれらの混合物のいずれかであってもよい。   Further, the PAS in the present invention may be any of a random copolymer, a block copolymer and a mixture thereof containing the above repeating unit.

これらの代表的なものとして、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンスルフィドスルホン、ポリフェニレンスルフィドケトン、ポリフェニレンスルフィドエーテル、これらのランダム共重合体、ブロック共重合体およびそれらの混合物などが挙げられる。特に好ましいPASとしては、ポリマーの主要構成単位としてp−フェニレンスルフィド単位   Typical examples of these include polyphenylene sulfide, polyphenylene sulfide sulfone, polyphenylene sulfide ketone, polyphenylene sulfide ether, random copolymers thereof, block copolymers and mixtures thereof. Particularly preferred PASs include p-phenylene sulfide units as the main structural unit of the polymer.

Figure 2012158747
Figure 2012158747

を80重量%以上、特に90重量以上含有するポリフェニレンスルフィド(以下、PPSと略すこともある)が挙げられる。 Of polyphenylene sulfide (hereinafter sometimes abbreviated as PPS).

本発明におけるPASの分子量は、重量平均分子量で10,000以上、好ましくは15,000以上、より好ましくは18,000以上である。重量平均分子量が上記好ましい下限値以上であると、より高温(例えば、360℃)での成形加工時であっても低分子量成分が熱分解反応を起こしにくく、分解ガスで成形設備周辺の環境汚染を引き起こすこともない。重量平均分子量の上限に特に制限は無いが、1,000,000以下を好ましい範囲として例示でき、より好ましくは500,000以下、さらに好ましくは200,000以下であり、この範囲内では高い成形加工性を得ることができる。   The molecular weight of PAS in the present invention is 10,000 or more, preferably 15,000 or more, more preferably 18,000 or more in terms of weight average molecular weight. When the weight average molecular weight is not less than the above-mentioned preferable lower limit, the low molecular weight component hardly causes a thermal decomposition reaction even at the time of molding at a higher temperature (for example, 360 ° C.), and the environmental pollution around the molding equipment is caused by the decomposition gas. It does not cause. The upper limit of the weight average molecular weight is not particularly limited, but 1,000,000 or less can be exemplified as a preferable range, more preferably 500,000 or less, and still more preferably 200,000 or less. Sex can be obtained.

本発明におけるPASの分子量分布の広がり、すなわち重量平均分子量と数平均分子量の比(重量平均分子量/数平均分子量)で表される分散度は2.5以下であり、2.3以下が好ましく、2.1以下がより好ましく、2.0以下がさらに好ましい。分散度がこの好ましい範囲であると、PASに含まれる低分子成分の量が少なく、成形設備周辺の環境汚染を引き起こすこともない。なお、前記重量平均分子量および数平均分子量は例えば示差屈折率検出器を具備したSEC(サイズ排除クロマトグラフィー)を使用して求めることができる。   The molecular weight distribution of PAS in the present invention, that is, the degree of dispersion represented by the ratio of weight average molecular weight to number average molecular weight (weight average molecular weight / number average molecular weight) is 2.5 or less, preferably 2.3 or less, 2.1 or less is more preferable, and 2.0 or less is more preferable. When the degree of dispersion is within this preferred range, the amount of low molecular components contained in PAS is small, and environmental pollution around the molding equipment is not caused. In addition, the said weight average molecular weight and number average molecular weight can be calculated | required, for example using SEC (size exclusion chromatography) equipped with the differential refractive index detector.

また、本発明におけるPASの溶融粘度に特に制限はないが、通常、溶融粘度が5〜10,000Pa・s(300℃、剪断速度1000/秒)の範囲が好ましい範囲として例示できる。   The melt viscosity of PAS in the present invention is not particularly limited, but a preferred range is usually a melt viscosity of 5 to 10,000 Pa · s (300 ° C., shear rate 1000 / sec).

また、本発明においてPASは実質的に塩素以外のハロゲン、すなわちフッ素、臭素、ヨウ素、アスタチンを含まないことが好ましい。本発明においてPASがハロゲンとして塩素を含有する場合、PASが通常使用される温度領域においては安定であるために塩素を少量含有してもPASの力学特性、発生ガスの人体に与える影響は少ないが、塩素以外のハロゲンを含有する場合、それらの特異な性質による分解ガスが成形設備周辺の環境へ悪影響を及ぼす場合があるためその分解ガスの除去のため過大な設備を必要とする。なお、ここで言う「実質的に塩素以外のハロゲンを含まない」とは、例えば、ポリマーを燃焼させ、燃焼ガスを吸収させた、溶液をイオンクロマト法などで定量分析を行い、塩素以外のハロゲンは検出限界以下であることを意味する。また、本発明においてPASがハロゲンとして塩素を含有する場合でも、同様の観点で、その好ましい量は1重量%以下、より好ましくは0.5重量%以下、さらに好ましくは0.2重量%以下である。   In the present invention, PAS preferably contains substantially no halogen other than chlorine, that is, fluorine, bromine, iodine, or astatine. When PAS contains chlorine as a halogen in the present invention, PAS is stable in the temperature range where PAS is normally used. Therefore, even if a small amount of chlorine is contained, the mechanical properties of PAS and the influence of generated gas on the human body are small. When halogens other than chlorine are contained, the cracked gas due to their unique properties may adversely affect the environment around the molding equipment, so excessive equipment is required to remove the cracked gas. Here, “substantially free of halogens other than chlorine” means, for example, that the polymer is burned and the combustion gas is absorbed, and the solution is subjected to quantitative analysis by ion chromatography or the like. Means below the detection limit. In the present invention, even when PAS contains chlorine as a halogen, from the same viewpoint, the preferable amount is 1% by weight or less, more preferably 0.5% by weight or less, and further preferably 0.2% by weight or less. is there.

本発明で用いられるPASは、成形時の分解ガスを低く抑える観点から、加熱した際の重量減少が下記式(1)を満たすことが好ましい。
△Wr=(W1−W2)/W1×100≦0.20(%) ・・・(1)。
The PAS used in the present invention preferably has a weight reduction upon heating satisfying the following formula (1) from the viewpoint of keeping the decomposition gas during molding low.
ΔWr = (W1-W2) /W1×100≦0.20 (%) (1).

ここで△Wrは重量減少率(%)であり、常圧の非酸化性雰囲気下で50℃から330℃以上の任意の温度まで昇温速度20℃/分で熱重量分析を行った際に、100℃到達時点の試料重量(W1)を基準とした330℃到達時の試料重量(W2)から求められる値である。   Here, ΔWr is a weight reduction rate (%), and when thermogravimetric analysis was performed at a temperature increase rate of 20 ° C./min from 50 ° C. to an arbitrary temperature of 330 ° C. or higher in a non-oxidizing atmosphere at normal pressure. The value obtained from the sample weight (W2) when reaching 330 ° C. with reference to the sample weight (W1) when reaching 100 ° C.

本発明で用いられるPASは△Wrが0.20%以下であり、0.16%以下であることが好ましく、0.13%以下であることが更に好ましく、0.10%以下であることがよりいっそう好ましい。△Wrが前記好ましい範囲であると、たとえば、繊維強化樹脂部材が火災などにより加熱された際であっても、発生ガス量が少ない。△Wrは一般的な熱重量分析によって求めることが可能であるが、この分析における雰囲気は常圧の非酸化性雰囲気を用いる。非酸化性雰囲気とは、酸素を実質的に含有しない雰囲気、すなわち窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガス雰囲気であることを示す。   In the PAS used in the present invention, ΔWr is 0.20% or less, preferably 0.16% or less, more preferably 0.13% or less, and 0.10% or less. Even more preferable. When ΔWr is in the preferred range, for example, even when the fiber-reinforced resin member is heated by a fire or the like, the amount of generated gas is small. ΔWr can be obtained by a general thermogravimetric analysis, and the atmosphere in this analysis is a normal pressure non-oxidizing atmosphere. The non-oxidizing atmosphere indicates an atmosphere that substantially does not contain oxygen, that is, an inert gas atmosphere such as nitrogen, helium, or argon.

また、△Wrの測定においては50℃から330℃以上の任意の温度まで昇温速度20℃/分で昇温して熱重量分析を行う。なお、本発明においては、50℃で1分間ホールドした後に昇温速度20℃/分で昇温して熱重量分析を行う。   In the measurement of ΔWr, thermogravimetric analysis is performed by increasing the temperature from 50 ° C. to an arbitrary temperature of 330 ° C. or higher at a temperature increase rate of 20 ° C./min. In the present invention, thermogravimetric analysis is performed by holding at 50 ° C. for 1 minute and then increasing the temperature at a rate of temperature increase of 20 ° C./min.

<ポリアリーレンスルフィドプレポリマー(B’)>
本発明において、PASは、下記の式(o)で表される環式ポリアリーレンスルフィドを少なくとも50重量%以上含み、かつ重量平均分子量が10,000未満のポリアリーレンスルフィドプレポリマーを加熱して、重量平均分子量10,000以上の高重合度体に転化させることによって製造することができる。
<Polyarylene sulfide prepolymer (B ')>
In the present invention, PAS heats a polyarylene sulfide prepolymer containing at least 50% by weight or more of a cyclic polyarylene sulfide represented by the following formula (o) and having a weight average molecular weight of less than 10,000, It can be produced by converting the polymer to a high degree of polymerization having a weight average molecular weight of 10,000 or more.

ポリアリーレンスルフィドプレポリマーのより好ましい態様としては、環式ポリアリーレンスルフィドを70重量%以上含み、さらに好ましくは80重量%以上含み、とりわけ好ましくは90重量%以上含むものである。また、ポリアリーレンスルフィドプレポリマーに含まれる環式ポリアリーレンスルフィドの上限値には特に制限は無いが、98重量%以下、好ましくは95重量%以下が好ましい範囲として例示できる。   As a more preferred embodiment of the polyarylene sulfide prepolymer, the cyclic polyarylene sulfide is contained in an amount of 70% by weight or more, more preferably 80% by weight or more, and particularly preferably 90% by weight or more. The upper limit value of the cyclic polyarylene sulfide contained in the polyarylene sulfide prepolymer is not particularly limited, but 98% by weight or less, preferably 95% by weight or less can be exemplified as a preferred range.

Figure 2012158747
Figure 2012158747

通常、ポリアリーレンスルフィドプレポリマーにおける環式ポリアリーレンスルフィドの重量比率が高いほど、加熱後に得られるPASの重合度が高くなる傾向にある。すなわち、本発明では、ポリアリーレンスルフィドプレポリマーにおける環式ポリアリーレンスルフィドの存在比率を調整することで、得られるPASの重合度を調整し、加熱時の発生ガス量をより低く抑えることができ好ましい。   Usually, the higher the weight ratio of cyclic polyarylene sulfide in the polyarylene sulfide prepolymer, the higher the degree of polymerization of PAS obtained after heating. That is, in the present invention, by adjusting the abundance ratio of the cyclic polyarylene sulfide in the polyarylene sulfide prepolymer, the degree of polymerization of the PAS obtained can be adjusted, and the amount of gas generated during heating can be further reduced. .

従って、ポリアリーレンスルフィドプレポリマーを連続した強化繊維束に予め含浸させ後、加熱してポリアリーレンスルフィドプレポリマーをPASの高重合度体に転化させる方法(I)や、ポリアリーレンスルフィドプレポリマーを加熱させて重合をさせながら連続した強化繊維束に含浸させる方法(II)や、ポリアリーレンスルフィドプレポリマーを加熱させてPASの高重合度体に転化させた後に、連続した強化繊維束に含浸させる方法(III)などで、連続した強化繊維束(A)とポリアリーレンスルフィド(B)からなる複合体を形成させることができるが、成形材料を製造する過程での経済性、生産性の観点から、前記方法(I)が好ましい。   Therefore, after the polyarylene sulfide prepolymer is impregnated into a continuous reinforcing fiber bundle in advance, it is heated to convert the polyarylene sulfide prepolymer into a high degree of polymerization of PAS (I), or the polyarylene sulfide prepolymer is heated. A method of impregnating a continuous reinforcing fiber bundle while polymerizing the polymer, and a method of impregnating a continuous reinforcing fiber bundle after the polyarylene sulfide prepolymer is heated to be converted to a high degree of polymerization of PAS. In (III) and the like, a composite composed of continuous reinforcing fiber bundle (A) and polyarylene sulfide (B) can be formed. From the viewpoint of economy and productivity in the process of producing a molding material, The method (I) is preferred.

環式ポリアリーレンスルフィドの前記(o)式中の繰り返し数mに特に制限は無いが、4〜50が好ましく、4〜25がより好ましく、4〜15がさらに好ましい範囲として例示でき、8以上を主成分とする前記(o)式環式化合物がよりいっそう好ましい。後述するように環式ポリアリーレンスルフィドの加熱によるポリアリーレンスルフィドへの転化は環式ポリアリーレンスルフィドが溶融解する温度以上で行うことが好ましいが、mが大きくなると環式ポリアリーレンスルフィドの溶融解温度が高くなる傾向にあるため、環式ポリアリーレンスルフィドのポリアリーレンスルフィドへの転化をより低い温度で行うことができるようになるとの観点でmを前記範囲にすることは有利となる。mが7以下の環式化合物は反応性が低い傾向があるため、短時間でポリアリーレンスルフィドが得られるようになるとの観点でmを8以上にすることは有利となる。   Although there is no restriction | limiting in particular in the repeating number m in the said (o) formula of cyclic polyarylene sulfide, 4-50 are preferable, 4-25 are more preferable, 4-15 can be illustrated as a more preferable range, 8 or more can be illustrated. The (o) cyclic compound as the main component is even more preferable. As will be described later, the conversion of the cyclic polyarylene sulfide to the polyarylene sulfide by heating is preferably performed at a temperature higher than the temperature at which the cyclic polyarylene sulfide is melted, but when m is increased, the melting temperature of the cyclic polyarylene sulfide is melted. Therefore, it is advantageous to set m in the above range from the viewpoint that the conversion of the cyclic polyarylene sulfide to the polyarylene sulfide can be performed at a lower temperature. Since cyclic compounds having m of 7 or less tend to have low reactivity, it is advantageous to set m to 8 or more from the viewpoint that polyarylene sulfide can be obtained in a short time.

また、環式ポリアリーレンスルフィドに含まれる前記(o)式の環式化合物は、単一の繰り返し数を有する単独化合物、異なる繰り返し数を有する環式化合物の混合物のいずれでもよいが、異なる繰り返し数を有する環式化合物の混合物の方が単一の繰り返し数を有する単独化合物よりも溶融解温度が低い傾向があり、異なる繰り返し数を有する環式化合物の混合物の使用はポリアリーレンスルフィドへの転化を行う際の温度をより低くできるため好ましい。   Further, the cyclic compound of the formula (o) contained in the cyclic polyarylene sulfide may be either a single compound having a single repeating number or a mixture of cyclic compounds having different repeating numbers, but different repeating numbers. A mixture of cyclic compounds having a tendency to have a lower melt solution temperature than a single compound having a single number of repetitions, and the use of a mixture of cyclic compounds having different numbers of repetitions may result in conversion to polyarylene sulfide. Since the temperature at the time of performing can be made lower, it is preferable.

環式ポリアリーレンスルフィドの分子量の上限値は、重量平均分子量で10,000以下が好ましく、5,000以下が好ましく、3,000以下がさらに好ましく、一方、下限値は重量平均分子量で300以上が好ましく、400以上が好ましく、500以上がさらに好ましい。   The upper limit value of the molecular weight of the cyclic polyarylene sulfide is preferably 10,000 or less in terms of weight average molecular weight, more preferably 5,000 or less, and further preferably 3,000 or less, while the lower limit value is 300 or more in terms of weight average molecular weight. Preferably, 400 or more is preferable, and 500 or more is more preferable.

ここで、前記ポリアリーレンスルフィドプレポリマーを得る方法としては例えば以下の(1)、(2)の方法が挙げられる。   Here, examples of the method for obtaining the polyarylene sulfide prepolymer include the following methods (1) and (2).

(1)少なくともポリハロゲン化芳香族化合物、スルフィド化剤および有機極性溶媒を含有する混合物を加熱してポリアリーレンスルフィド樹脂を重合することで、80meshふるい(目開き0.125mm)で分離される顆粒状PAS樹脂、重合で生成したPAS成分であって前記顆粒状PAS樹脂以外のPAS成分(ポリアリーレンスルフィドオリゴマーと称する)、有機極性溶媒、水、およびハロゲン化アルカリ金属塩を含む混合物を調製し、ここに含まれるポリアリーレンスルフィドオリゴマーを分離回収し、これを精製操作に処すことでポリアリーレンスルフィドプレポリマーを得る方法。   (1) Granules separated by 80 mesh sieve (aperture 0.125 mm) by polymerizing polyarylene sulfide resin by heating a mixture containing at least a polyhalogenated aromatic compound, a sulfidizing agent and an organic polar solvent A mixture containing a PAS resin, a PAS component produced by polymerization and other than the granular PAS resin (referred to as polyarylene sulfide oligomer), an organic polar solvent, water, and an alkali metal halide salt; A method of obtaining a polyarylene sulfide prepolymer by separating and recovering the polyarylene sulfide oligomer contained therein and subjecting it to a purification operation.

(2)少なくともポリハロゲン化芳香族化合物、スルフィド化剤および有機極性溶媒を含有する混合物を加熱してポリアリーレンスルフィド樹脂を重合して、重合終了後に有機極性溶媒の除去を行い、ポリアリーレンスルフィド樹脂、水、およびハロゲン化アルカリ金属塩を含む混合物を調製し、これを精製することで得られるポリアリーレンスルフィドプレポリマーを含むポリアリーレンスルフィド樹脂を得て、これを実質的にポリアリーレンスルフィド樹脂は溶解しないがポリアリーレンスルフィドプレポリマーは溶解する溶剤を用いて抽出してポリアリーレンスルフィドプレポリマーを回収する方法。   (2) A polyarylene sulfide resin is polymerized by heating a mixture containing at least a polyhalogenated aromatic compound, a sulfidizing agent and an organic polar solvent, and the organic polar solvent is removed after the polymerization is completed. A polyarylene sulfide resin containing a polyarylene sulfide prepolymer obtained by preparing a mixture containing water, an alkali metal halide salt, and refining the mixture is obtained, and the polyarylene sulfide resin is substantially dissolved therein. However, the polyarylene sulfide prepolymer is extracted using a solvent that dissolves, and the polyarylene sulfide prepolymer is recovered.

本発明におけるポリアリーレンスルフィドプレポリマーは、成形材料製造時の分解ガスを低く抑える観点から、加熱した際の重量減少が前記式(1)において、△Wrが5%以下であり、3%以下であることが好ましく、2%以下であることが更に好ましく、1%以下であることがよりいっそう好ましい。また、かかる要件を備えたポリアリーレンスルフィドプレポリマーを選択することで、ポリアリーレンスルフィドへの加熱重合時の原料減少を最低限に抑えることができる。   In the polyarylene sulfide prepolymer of the present invention, from the viewpoint of keeping the decomposition gas during the production of the molding material low, the weight loss when heated is ΔWr of 5% or less in the formula (1), and 3% or less. Preferably, it is preferably 2% or less, and more preferably 1% or less. Further, by selecting a polyarylene sulfide prepolymer having such requirements, it is possible to minimize the decrease in raw materials during heat polymerization to polyarylene sulfide.

さらに、本発明におけるポリアリーレンスルフィドは、ポリアリーレンスルフィドプレポリマーを0価遷移金属化合物または低原子価鉄化合物存在下に加熱することによって得ることができ、この方法によれば容易に前述した特性を有するポリアリーレンスルフィドを得ることができる。   Furthermore, the polyarylene sulfide in the present invention can be obtained by heating the polyarylene sulfide prepolymer in the presence of a zero-valent transition metal compound or a low-valent iron compound. According to this method, the above-described characteristics can be easily obtained. A polyarylene sulfide having the same can be obtained.

前記した製法における、環式ポリアリーレンスルフィドのポリアリーレンスルフィドへの転化率は70%以上であることが好ましく、80%以上がより好ましく、90%以上がさらに好ましい。転化率が70%以上では前述した特性を有するポリアリーレンスルフィドを得ることができる。ここでの環式ポリアリーレンスルフィドのポリアリーレンスルフィドへのへの転化率とは、ポリアリーレンスルフィドプレポリマー(B’)中の環式ポリアリーレンスルフィドが高分子量のポリアリーレンスルフィドに転化した割合を示した物である。   In the above-described production method, the conversion rate of cyclic polyarylene sulfide to polyarylene sulfide is preferably 70% or more, more preferably 80% or more, and further preferably 90% or more. If the conversion is 70% or more, a polyarylene sulfide having the above-described characteristics can be obtained. Here, the conversion ratio of cyclic polyarylene sulfide to polyarylene sulfide indicates the ratio of cyclic polyarylene sulfide converted to high molecular weight polyarylene sulfide in polyarylene sulfide prepolymer (B ′). It is a thing.

<0価遷移金属化合物(D)>
本発明において、種々の0価遷移金属化合物が重合触媒として用いられる。0価遷移金属としては、好ましくは、周期表第8族から第11族かつ第4周期から第6周期の金属が好ましく用いられる。例えば金属種として、ニッケル、パラジウム、白金、鉄、ルテニウム、ロジウム、銅、銀、金が例示できる。0価遷移金属化合物としては、各種錯体が適しているが、例えば配位子として、トリフェニルホスフィン、トリ−t−ブチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン、1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン、ジベンジリデンアセトン、ジメトキシジベンジリデンアセトン、シクロオクタジエン、カルボニルの錯体が挙げられる。具体的にはビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、ビス(トリ−t−ブチルホスフィン)パラジウム、ビス[1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン]パラジウム、ビス(トリシクロヘキシルホスフィン)パラジウム、[P,P’−1,3−ビス(ジ−i−プロピルホスフィノ)プロパン][P−1,3−ビス(ジ−i−プロピルホスフィノ)プロパン]パラジウム、1,3−ビス(2,6−ジ−i−プロピルフェニル)イミダゾール−2−イリデン(1,4−ナフトキノン)パラジウム二量体、1,3−ビス(2,4,6−トリメチルフェニル)イミダゾール−2−イリデン(1,4−ナフトキノン)パラジウム二量体、ビス(3,5,3’,5’−ジメトキシジベンジリデンアセトン)パラジウム、ビス(トリ−t−ブチルホスフィン)白金、テトラキス(トリフェニルホスフィン)白金、テトラキス(トリフルオロホスフィン)白金、エチレンビス(トリフェニルホスフィン)白金、白金−2,4,6,8−テトラメチル−2,4,6,8−テトラビニルシクロテトラシロキサン錯体、テトラキス(トリフェニルホスフィン)ニッケル、テトラキス(トリフェニルホスファイト)ニッケル、ビス(1,5−シクロオクタジエン)ニッケル、ドデカカルボニル三鉄、ペンタカルボニル鉄、ドデカカルボニル四ロジウム、ヘキサデカカルボニル六ロジウム、ドデカカルボニル三ルテニウムなどが例示できる。これらの重合触媒は、1種単独で用いてもよいし2種以上混合あるいは組み合わせて用いてもよい。
<Zerovalent transition metal compound (D)>
In the present invention, various zero-valent transition metal compounds are used as a polymerization catalyst. As the zero-valent transition metal, metals of Group 8 to Group 11 and Period 4 to Period 6 of the periodic table are preferably used. For example, nickel, palladium, platinum, iron, ruthenium, rhodium, copper, silver, and gold can be exemplified as the metal species. Various complexes are suitable as the zero-valent transition metal compound. For example, triphenylphosphine, tri-t-butylphosphine, tricyclohexylphosphine, 1,2-bis (diphenylphosphino) ethane, 1 , 1'-bis (diphenylphosphino) ferrocene, dibenzylideneacetone, dimethoxydibenzylideneacetone, cyclooctadiene, and carbonyl complexes. Specifically, bis (dibenzylideneacetone) palladium, tris (dibenzylideneacetone) dipalladium, tetrakis (triphenylphosphine) palladium, bis (tri-t-butylphosphine) palladium, bis [1,2-bis (diphenylphosphine) Fino) ethane] palladium, bis (tricyclohexylphosphine) palladium, [P, P′-1,3-bis (di-i-propylphosphino) propane] [P-1,3-bis (di-i-propyl) Phosphino) propane] palladium, 1,3-bis (2,6-di-i-propylphenyl) imidazol-2-ylidene (1,4-naphthoquinone) palladium dimer, 1,3-bis (2,4 , 6-Trimethylphenyl) imidazol-2-ylidene (1,4-naphthoquinone) palladium dimer, bi (3,5,3 ′, 5′-dimethoxydibenzylideneacetone) palladium, bis (tri-t-butylphosphine) platinum, tetrakis (triphenylphosphine) platinum, tetrakis (trifluorophosphine) platinum, ethylenebis (tri Phenylphosphine) platinum, platinum-2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane complex, tetrakis (triphenylphosphine) nickel, tetrakis (triphenylphosphite) nickel, Examples thereof include bis (1,5-cyclooctadiene) nickel, dodecacarbonyl triiron, pentacarbonyl iron, dodecacarbonyl tetrarhodium, hexadecacarbonyl hexarhodium, dodecacarbonyl triruthenium and the like. These polymerization catalysts may be used alone or in combination of two or more.

これらの重合触媒は、上記のような0価遷移金属化合物を添加してもよいし、系内で0価遷移金属化合物を形成させてもよい。ここで後者のように系内で0価遷移金属化合物を形成させるには、遷移金属の塩などの遷移金属化合物と配位子となる化合物を添加することで、系内で遷移金属の錯体を形成させる方法、あるいは、遷移金属の塩などの遷移金属化合物と配位子となる化合物で形成された錯体を添加する方法などが挙げられる。以下に本発明で使用される遷移金属化合物と配位子、及び、遷移金属化合物と配位子で形成された錯体の例を挙げる。系内で0価遷移金属化合物を形成させるための遷移金属化合物としては、例えば、種々の遷移金属の酢酸塩、ハロゲン化物などが例示できる。ここで遷移金属種としては例えば、ニッケル、パラジウム、白金、鉄、ルテニウム、ロジウム、銅、銀、金の酢酸塩、ハロゲン化物などが例示でき、具体的には酢酸ニッケル、塩化ニッケル、臭化ニッケル、ヨウ化ニッケル、硫化ニッケル、酢酸パラジウム、塩化パラジウム、臭化パラジウム、ヨウ化パラジウム、硫化パラジウム、塩化白金、臭化白金、酢酸鉄、塩化鉄、臭化鉄、ヨウ化鉄、酢酸ルテニウム、塩化ルテニウム、臭化ルテニウム、酢酸ロジウム、塩化ロジウム、臭化ロジウム、酢酸銅、塩化銅、臭化銅、酢酸銀、塩化銀、臭化銀、酢酸金、塩化金、臭化金などが挙げられる。また、系内で0価遷移金属化合物を形成させるために同時に添加する配位子としては、環式ポリアリーレンスルフィドと遷移金属化合物とを加熱した際に0価の遷移金属を生成するものであれば特に限定はされないが、塩基性化合物が好ましく、例えばトリフェニルホスフィン、トリ−t−ブチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン、1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン、ジベンジリデンアセトン、炭酸ナトリウム、エチレンジアミンなどが挙げられる。また、遷移金属化合物と配位子となる化合物で形成された錯体としては、上記のような種々の遷移金属塩と配位子からなる錯体が挙げられる。具体的にはビス(トリフェニルホスフィン)パラジウムジアセタート、ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウムジクロリド、[1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン]パラジウムジクロリド、[1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]パラジウムジクロリド、ジクロロ(1,5’−シクロオクタジエン)パラジウム、ビス(エチレンジアミン)パラジウムジクロリド、ビス(トリフェニルホスフィン)ニッケルジクロリド、[1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン]ニッケルジクロリド、[1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]ニッケルジクロリド、ジクロロ(1,5’−シクロオクタジエン)白金などが例示できる。これらの重合触媒及び配位子は、1種単独で用いてもよいし2種以上混合あるいは組み合わせて用いてもよい。   These polymerization catalysts may be added with a zero-valent transition metal compound as described above, or may form a zero-valent transition metal compound in the system. Here, in order to form a zero-valent transition metal compound in the system as in the latter case, a transition metal compound such as a transition metal salt and a ligand compound are added to form a transition metal complex in the system. And a method of adding a complex formed of a transition metal compound such as a transition metal salt and a compound serving as a ligand. Examples of transition metal compounds and ligands used in the present invention and complexes formed of transition metal compounds and ligands are given below. Examples of the transition metal compound for forming a zero-valent transition metal compound in the system include acetates and halides of various transition metals. Examples of the transition metal species include nickel, palladium, platinum, iron, ruthenium, rhodium, copper, silver, gold acetate, halide and the like. Specifically, nickel acetate, nickel chloride, nickel bromide. , Nickel iodide, nickel sulfide, palladium acetate, palladium chloride, palladium bromide, palladium iodide, palladium sulfide, platinum chloride, platinum bromide, iron acetate, iron chloride, iron bromide, iron iodide, ruthenium acetate, chloride Examples include ruthenium, ruthenium bromide, rhodium acetate, rhodium chloride, rhodium bromide, copper acetate, copper chloride, copper bromide, silver acetate, silver chloride, silver bromide, gold acetate, gold chloride, and gold bromide. The ligand added simultaneously to form a zero-valent transition metal compound in the system is one that generates a zero-valent transition metal when the cyclic polyarylene sulfide and the transition metal compound are heated. Although not particularly limited, basic compounds are preferable, and examples thereof include triphenylphosphine, tri-t-butylphosphine, tricyclohexylphosphine, 1,2-bis (diphenylphosphino) ethane, 1,1′-bis (diphenylphosphine). Fino) ferrocene, dibenzylideneacetone, sodium carbonate, ethylenediamine and the like. Moreover, as a complex formed with the compound used as a transition metal compound and a ligand, the complex which consists of the above various transition metal salts and a ligand is mentioned. Specifically, bis (triphenylphosphine) palladium diacetate, bis (triphenylphosphine) palladium dichloride, [1,2-bis (diphenylphosphino) ethane] palladium dichloride, [1,1′-bis (diphenylphosphine) Fino) ferrocene] palladium dichloride, dichloro (1,5′-cyclooctadiene) palladium, bis (ethylenediamine) palladium dichloride, bis (triphenylphosphine) nickel dichloride, [1,2-bis (diphenylphosphino) ethane] nickel Examples include dichloride, [1,1′-bis (diphenylphosphino) ferrocene] nickel dichloride, dichloro (1,5′-cyclooctadiene) platinum and the like. These polymerization catalysts and ligands may be used alone or in combination of two or more.

遷移金属化合物の価数状態は、X線吸収微細構造(XAFS)解析により把握が可能である。本発明において触媒として用いられる遷移金属化合物または遷移金属化合物を含む環式ポリアリーレンスルフィドまたは遷移金属化合物を含むポリアリーレンスルフィドにX線を照射し、その吸収スペクトルを規格化した際の吸収係数のピーク極大値を比較することで把握できる。   The valence state of the transition metal compound can be grasped by X-ray absorption fine structure (XAFS) analysis. Transition metal compound used as a catalyst in the present invention or cyclic polyarylene sulfide containing a transition metal compound or polyarylene sulfide containing a transition metal compound is irradiated with X-rays, and the absorption coefficient peak when the absorption spectrum is normalized This can be grasped by comparing the maximum values.

例えばパラジウム化合物の価数を評価する場合、L3端のX線吸収端近傍構造(XANES)に関する吸収スペクトルを比較することが有効であり、X線のエネルギーが3173eVの点を基準とし、3163〜3168eVの範囲内の平均吸収係数を0、3191〜3200eVの範囲内の平均吸収係数を1と規格化した際の吸収係数のピーク極大値を比較することで判断が可能である。パラジウムの例においては、2価のパラジウム化合物に対して、0価のパラジウム化合物では規格化した際の吸収係数のピーク極大値が小さい傾向があり、さらに、環式ポリアリーレンスルフィドの転化を促進する効果が大きい遷移金属化合物ほどピーク極大値が小さい傾向がある。この理由は、XANESに関する吸収スペクトルは内殻電子の空軌道への遷移に対応しており、吸収ピーク強度はd軌道の電子密度に影響されるためと推測している。   For example, when evaluating the valence of a palladium compound, it is effective to compare the absorption spectrum of the L3 end X-ray absorption near edge structure (XANES), and the X-ray energy is 3173 eV as a reference, 3163 to 3168 eV. This can be determined by comparing the peak maximum value of the absorption coefficient when the average absorption coefficient in the range of 0 and 3191 to 3200 eV is normalized to 1. In the example of palladium, the peak value of the absorption coefficient when normalized with the zero-valent palladium compound tends to be small compared to the divalent palladium compound, and further promotes the conversion of the cyclic polyarylene sulfide. A transition metal compound having a larger effect tends to have a smaller peak maximum value. The reason for this is presumed that the absorption spectrum for XANES corresponds to the transition of core electrons to empty orbitals, and the absorption peak intensity is affected by the electron density of d orbitals.

パラジウム化合物が環式ポリアリーレンスルフィドのポリアリーレンスルフィドへの転化を促進するためには、規格化した際の吸収係数のピーク極大値が6以下であることが好ましく、より好ましくは4以下、さらに好ましくは3以下であり、この範囲内では環式ポリアリーレンスルフィドの転化を促進することができる。   In order for the palladium compound to promote the conversion of cyclic polyarylene sulfide to polyarylene sulfide, the peak maximum value of the absorption coefficient when normalized is preferably 6 or less, more preferably 4 or less, still more preferably Is 3 or less, and within this range, the conversion of the cyclic polyarylene sulfide can be promoted.

具体的には、ピーク極大値は、環式ポリアリーレンスルフィドの転化を促進しない2価の塩化パラジウムでは6.32、環式ポリアリーレンスルフィドの転化を促進する0価のトリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム及びテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム及びビス[1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン]パラジウムではそれぞれ3.43及び2.99及び2.07である。   Specifically, the peak maximum is 6.32 for divalent palladium chloride that does not promote the conversion of cyclic polyarylene sulfide, and zero-valent tris (dibenzylideneacetone) divalent that promotes the conversion of cyclic polyarylene sulfide. For palladium and tetrakis (triphenylphosphine) palladium and bis [1,2-bis (diphenylphosphino) ethane] palladium it is 3.43 and 2.99 and 2.07, respectively.

<低原子価鉄化合物(E)>
本発明において、種々の低原子価鉄化合物(E)が重合触媒として用いられる。鉄原子は理論的に−II、−I、0、I、II、III、IV、V、VI価の価数状態を取りうることが知られており、ここで、低原子価鉄化合物とは、−II〜II価の価数を有する鉄化合物であることを指す。また、ここで述べる低原子価鉄化合物(E)とは、加熱による環式ポリアリーレンスルフィドのポリアリーレンスルフィドへの転化の際の、反応系内における鉄化合物の価数が−II〜II価であることを指す。
<Low-valent iron compound (E)>
In the present invention, various low-valent iron compounds (E) are used as a polymerization catalyst. It is known that an iron atom can theoretically take a valence state of -II, -I, 0, I, II, III, IV, V, and VI. The iron compound having a valence of -II to II. Further, the low-valent iron compound (E) described here is a valence of the iron compound in the reaction system at the time of conversion of the cyclic polyarylene sulfide to the polyarylene sulfide by heating is -II to II. It points to something.

低原子価鉄化合物(E)としては、−II〜II価の価数を有する鉄化合物が挙げられるが、鉄化合物の安定性、取り扱いの容易さ、入手のしやすさ等から、本発明における低原子価鉄化合物(E)としては、0価、I価、II価の鉄化合物が好ましく用いられ、その中でも特にII価の鉄化合物が好ましい。   Examples of the low-valent iron compound (E) include iron compounds having a valence of −II to II. From the viewpoint of stability of the iron compound, ease of handling, availability, and the like, As the low-valent iron compound (E), zero-valent, I-valent, and II-valent iron compounds are preferably used, and among these, II-valent iron compounds are particularly preferable.

II価の鉄化合物としては、各種鉄化合物が適しているが、例えば、II価の鉄のハロゲン化物、酢酸塩、硫酸塩、リン酸塩、フェロセン化合物などが挙げられる。具体的には例えば塩化鉄、臭化鉄、ヨウ化鉄、フッ化鉄、酢酸鉄、硫酸鉄、リン酸鉄、硝酸鉄、硫化鉄、鉄メトキシド、フタロシアニン鉄、フェロセンなどが例示できる。中でも、鉄化合物を環式ポリアリーレンスルフィド中に均一に分散させるという観点から、環式ポリアリーレンスルフィド中での分散性の良好な鉄のハロゲン化物が好ましく、経済性の観点及び得られるポリアリーレンスルフィドの特性面から、塩化鉄がより好ましい。ここで述べるポリアリーレンスルフィドの特性としては、例えば1−クロロナフタレンへの溶解性が挙げられる。本発明の好ましい低原子価鉄化合物(E)を用いれば、1−クロロナフタレンへの不溶部の少ない、好ましくは不溶部のないポリアリーレンスルフィドが得られる傾向があり、これは、ポリアリーレンスルフィドの分岐単位または架橋単位が少ないことを意味し、このことは、高い成形加工性や成形品の高い機械強度などの特性が得られるという観点でポリアリーレンスルフィドとして望ましい特性といえる。   As the divalent iron compound, various iron compounds are suitable, and examples thereof include divalent iron halides, acetates, sulfates, phosphates, ferrocene compounds, and the like. Specific examples include iron chloride, iron bromide, iron iodide, iron fluoride, iron acetate, iron sulfate, iron phosphate, iron nitrate, iron sulfide, iron methoxide, phthalocyanine iron, and ferrocene. Among these, from the viewpoint of uniformly dispersing the iron compound in the cyclic polyarylene sulfide, an iron halide having good dispersibility in the cyclic polyarylene sulfide is preferable. From the viewpoint of economy and the polyarylene sulfide obtained. From the viewpoint of the characteristics, iron chloride is more preferable. Examples of the characteristics of the polyarylene sulfide described here include solubility in 1-chloronaphthalene. When the preferred low-valent iron compound (E) of the present invention is used, there is a tendency to obtain a polyarylene sulfide having a small insoluble portion in 1-chloronaphthalene, and preferably having no insoluble portion. This means that there are few branch units or cross-linking units, and this is a desirable property as polyarylene sulfide from the viewpoint of obtaining properties such as high moldability and high mechanical strength of a molded product.

I価の鉄化合物としては、各種鉄化合物が適しているが、具体的には例えばシクロペンタジエニル鉄ジカルボニルニ量体、1,10−フェナントロリン硫酸鉄錯体などが例示できる。   Various iron compounds are suitable as the I-valent iron compound. Specific examples include cyclopentadienyl iron dicarbonyl dimer and 1,10-phenanthroline iron sulfate complex.

0価の鉄化合物としては、各種鉄化合物が適しているが、具体的にはドデカカルボニル三鉄、ペンタカルボニル鉄などが例示できる。   Various iron compounds are suitable as the zero-valent iron compound, and specific examples include dodecacarbonyl triiron and pentacarbonyl iron.

これらの重合触媒は、1種単独で用いてもよいし2種以上混合あるいは組み合わせて用いてもよい。   These polymerization catalysts may be used alone or in combination of two or more.

これらの重合触媒は、上記のような低原子価鉄化合物(E)を添加してもよいし、III価以上の高原子価鉄化合物から系内で低原子価鉄化合物(E)を形成させてもよい。ここで後者のように系内で低原子価鉄化合物(E)を形成させるには、加熱により高原子価鉄化合物から低原子価鉄化合物(E)を形成させる方法、環式ポリアリーレンスルフィドに高原子価鉄化合物と、高原子価鉄化合物に対して還元性を有する化合物を助触媒として添加することにより系内で低原子価鉄化合物を形成させる方法などが挙げられる。加熱により高原子価鉄化合物から低原子価鉄化合物(E)を形成させる方法としては、例えば高原子価ハロゲン化鉄化合物の加熱により低原子価鉄化合物(E)を形成させる方法などが挙げられる。なおここで、高原子価ハロゲン化鉄化合物の加熱の際には、これを構成するハロゲンの一部が脱離することで、低原子価鉄化合物(E)が形成すると推測している。   These polymerization catalysts may be added with the low-valent iron compound (E) as described above, or may form a low-valent iron compound (E) in the system from a high-valent iron compound having a valence of III or higher. May be. Here, in order to form a low-valent iron compound (E) in the system as in the latter, a method of forming a low-valent iron compound (E) from a high-valent iron compound by heating, a cyclic polyarylene sulfide Examples thereof include a method of forming a low-valent iron compound in the system by adding a high-valent iron compound and a compound having reducibility to the high-valent iron compound as a promoter. Examples of the method for forming the low-valent iron compound (E) from the high-valent iron compound by heating include a method of forming the low-valent iron compound (E) by heating the high-valent iron halide compound. . Here, when heating the high-valent iron halide compound, it is presumed that the low-valent iron compound (E) is formed by elimination of a part of the halogen constituting the high-valent iron halide compound.

本発明において、低原子価鉄化合物(E)が保存中に徐々に変質するような物質である場合は、より安定な高原子価鉄化合物の状態で添加しておき、ポリアリーレンスルフィドプレポリマー(B’)をポリアリーレンスルフィド(B)に転化させるプロセスにおいて、系内で低原子価鉄化合物(E)を形成させる方法が好ましく用いられる。かかるプロセスを用いることで、得られる成形材料の長期保管が可能であったり、ポリアリーレンスルフィドプレポリマー(B’)をポリアリーレンスルフィド(B)に転化率する際の添加率を高めることが可能となるため好ましい。   In the present invention, when the low-valent iron compound (E) is a substance that gradually deteriorates during storage, it is added in the state of a more stable high-valent iron compound, and the polyarylene sulfide prepolymer ( In the process of converting B ′) to polyarylene sulfide (B), a method of forming a low-valent iron compound (E) in the system is preferably used. By using such a process, the molding material obtained can be stored for a long period of time, and the addition rate when the polyarylene sulfide prepolymer (B ′) is converted to the polyarylene sulfide (B) can be increased. Therefore, it is preferable.

以下に本発明で使用される高原子価鉄化合物の例を挙げる。系内で低原子価鉄化合物(E)を形成させるための高原子価鉄化合物としては、各種鉄化合物が適しているが、例えば、III価の鉄化合物として塩化鉄、臭化鉄、フッ化鉄、クエン酸鉄、硝酸鉄、硫酸鉄、鉄アセチルアセトナート、鉄ベンゾイルアセトナートジエチルジチオカルバミン酸鉄、鉄エトキシド、鉄イソプロポキシド、アクリル酸鉄などが例示できる。中でも、鉄化合物を環式ポリアリーレンスルフィド中に均一に分散させるという観点から、環式ポリアリーレンスルフィド中での分散性の良好な鉄のハロゲン化物が好ましく、経済性の観点及び得られるポリアリーレンスルフィドの特性面から、塩化鉄がより好ましい。ここで述べるポリアリーレンスルフィドの特性としては、例えば1−クロロナフタレンへの溶解性が挙げられる。本発明の好ましい低原子価鉄化合物(E)を用いれば、1−クロロナフタレンへの不溶部の少ない、好ましくは不溶部のないポリアリーレンスルフィドが得られる傾向があり、これは、ポリアリーレンスルフィドの分岐単位または架橋単位が少ないことを意味し、このことは、高い成形加工性や成形品の高い機械強度などの特性が得られるという観点でポリアリーレンスルフィドとして望ましい特性といえる。   Examples of the high-valent iron compound used in the present invention are given below. Various iron compounds are suitable as the high-valent iron compound for forming the low-valent iron compound (E) in the system. For example, as the III-valent iron compound, iron chloride, iron bromide, fluoride Examples thereof include iron, iron citrate, iron nitrate, iron sulfate, iron acetylacetonate, iron benzoylacetonate diethyldithiocarbamate, iron ethoxide, iron isopropoxide, and iron acrylate. Among these, from the viewpoint of uniformly dispersing the iron compound in the cyclic polyarylene sulfide, an iron halide having good dispersibility in the cyclic polyarylene sulfide is preferable. From the viewpoint of economy and the polyarylene sulfide obtained. From the viewpoint of the characteristics, iron chloride is more preferable. Examples of the characteristics of the polyarylene sulfide described here include solubility in 1-chloronaphthalene. When the preferred low-valent iron compound (E) of the present invention is used, there is a tendency to obtain a polyarylene sulfide having a small insoluble portion in 1-chloronaphthalene, and preferably having no insoluble portion. This means that there are few branch units or cross-linking units, and this is a desirable property as polyarylene sulfide from the viewpoint of obtaining properties such as high moldability and high mechanical strength of a molded product.

以下に本発明で使用される助触媒の例を挙げる。系内で低原子価鉄化合物(E)を形成させるために添加する助触媒としては、環式ポリアリーレンスルフィドと高原子価鉄化合物とを加熱した際に高原子価鉄化合物と反応し低原子価鉄化合物を生成するものであれば特に限定はされないが、各種有機、無機の還元性を有する化合物が好ましく、例えば塩化銅(I)、塩化スズ(II)、塩化チタン(III)、エチレンジアミン、N,N’−ジメチルエチレンジアミン、トリフェニルホスフィン、トリ−t−ブチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタンなどが例示できる。中でも、塩化銅(I)、塩化スズ(II)、塩化チタン(III)が好ましく、固体状態で安全に取り扱いが可能な塩化銅(I)、塩化スズ(II)がより好ましい。   Examples of the promoter used in the present invention will be given below. As a co-catalyst added to form the low-valent iron compound (E) in the system, when the cyclic polyarylene sulfide and the high-valent iron compound are heated, the low-valent atom reacts with the high-valent iron compound. Although it will not specifically limit if it produces | generates a ferric iron compound, The compound which has various organic and inorganic reducibility is preferable, for example, copper chloride (I), tin chloride (II), titanium chloride (III), ethylenediamine, Examples thereof include N, N′-dimethylethylenediamine, triphenylphosphine, tri-t-butylphosphine, tricyclohexylphosphine, 1,2-bis (diphenylphosphino) ethane and the like. Among these, copper (I) chloride, tin (II) chloride, and titanium (III) chloride are preferable, and copper (I) and tin (II) chloride that can be safely handled in a solid state are more preferable.

これらの重合触媒及び助触媒は、1種単独で用いてもよいし2種以上混合あるいは組み合わせて用いてもよい。   These polymerization catalysts and cocatalysts may be used alone or in combination of two or more.

反応系内における鉄化合物の価数状態及び鉄原子近傍の構造は、X線吸収微細構造(XAFS)解析により把握が可能である。本発明において触媒として用いられる鉄化合物、または、鉄化合物を含む環式ポリアリーレンスルフィド、または、鉄化合物を含むポリアリーレンスルフィドにX線を照射し、その吸収スペクトルの形状を比較することで鉄化合物の価数状態及び鉄原子近傍の構造が把握できる。   The valence state of the iron compound in the reaction system and the structure near the iron atom can be grasped by X-ray absorption fine structure (XAFS) analysis. The iron compound used as a catalyst in the present invention, or a cyclic polyarylene sulfide containing an iron compound, or a polyarylene sulfide containing an iron compound is irradiated with X-rays, and the shape of the absorption spectrum thereof is compared to compare the iron compound The valence state and the structure near the iron atom can be grasped.

鉄化合物の価数を評価する場合、K端のX線吸収端近傍構造(XANES)に関する吸収スペクトルを比較することが有効であり、スペクトルが立ち上がるエネルギー及びスペクトル形状を比較することで判断が可能である。III価の鉄化合物の測定で得られるスペクトルに対し、II価の鉄化合物の測定で得られるスペクトル、さらには0価の鉄化合物の測定で得られるスペクトルは、メインピークの立ち上がりがより低エネルギー側となる傾向がある。具体的には、III価の鉄化合物である塩化鉄(III)、酸化鉄(III)などでは7120eV付近にメインピークの立ち上がりが、II価の鉄化合物である塩化鉄(II)、塩化鉄(II)四水和物などでは7110〜7115eV付近にメインピークの立ち上がりが、0価の鉄化合物である鉄金属(0)などでは7110eV付近からスペクトルに肩構造が観察される。また、III価の鉄化合物の測定で得られるスペクトルに対し、II価の鉄化合物の測定で得られるスペクトルは、メインピークのピークトップ位置もより低エネルギー側となる傾向がある。具体的には、III価の鉄化合物では7128〜7139eV付近に、II価の鉄化合物では7120〜7128eV付近にメインピークのピークトップが観察され、より具体的には、III価の鉄化合物である塩化鉄(III)では7128〜7134eV付近に、酸化鉄(III)では7132eV付近に、II価の鉄化合物である塩化鉄(II)では7120eV付近に、塩化鉄(II)四水和物では7123eV付近に、メインピークのピークトップが観察される。   When evaluating the valence of iron compounds, it is effective to compare the absorption spectra for the X-ray absorption near edge structure (XANES) at the K end, and it is possible to make a judgment by comparing the energy at which the spectrum rises and the spectrum shape. is there. The spectrum obtained by measuring the II-valent iron compound compared to the spectrum obtained by measuring the III-valent iron compound, and further the spectrum obtained by measuring the zero-valent iron compound, the rising of the main peak is on the lower energy side. Tend to be. Specifically, in the case of iron (III) chloride, which is a trivalent iron compound, iron oxide (III), etc., the rise of the main peak is around 7120 eV, and iron (II) chloride, iron chloride (II) which is a divalent iron compound. II) The rise of the main peak is observed in the vicinity of 7110 to 7115 eV in tetrahydrate and the like, and the shoulder structure is observed in the spectrum from around 7110 eV in iron metal (0) that is a zerovalent iron compound. Further, the spectrum obtained by measuring the II-valent iron compound has a tendency that the peak top position of the main peak is on the lower energy side as compared with the spectrum obtained by measuring the III-valent iron compound. Specifically, the peak top of the main peak is observed in the vicinity of 7128-7139 eV in the case of the III-valent iron compound, and in the vicinity of 7120-7128 eV in the case of the II-valent iron compound, and more specifically, it is a III-valent iron compound. It is around 7128-7134 eV for iron (III) chloride, about 7132 eV for iron (III) oxide, about 7120 eV for iron (II) chloride, which is a divalent iron compound, and 7123 eV for iron (II) chloride tetrahydrate. A peak top of the main peak is observed in the vicinity.

また、鉄化合物の鉄原子近傍の構造を評価する場合、K端の広域エックス線吸収微細構造(EXAFS)より得られた動径分布関数を比較することが有効であり、ピークが観察される距離を比較することで判断が可能である。鉄金属(0)では0.22nm付近及び0.44nm付近にFe−Fe結合に起因するピークが認められる。塩化鉄(III)では0.16〜0.17nm付近にFe−Cl結合に起因するピークが、塩化鉄(II)では0.21nm付近にFe−Cl結合に起因するピークが、塩化鉄(II)四水和物では0.16〜0.17nm付近にFe−Cl結合に起因するピークが、また0.21nm付近にも別のFe−Cl結合と考えられるサブピークが認められる。酸化鉄(III)では0.15〜0.17nm付近にFe−O結合に起因するピークが、0.26〜0.33nm付近にFe−Fe結合などに起因するピークが認められる。   Moreover, when evaluating the structure of the iron compound near the iron atom, it is effective to compare the radial distribution functions obtained from the K-edge broad X-ray absorption fine structure (EXAFS), and the distance at which the peak is observed is determined. Judgment is possible by comparison. In iron metal (0), peaks attributed to the Fe—Fe bond are observed around 0.22 nm and 0.44 nm. In iron (III) chloride, a peak attributed to Fe—Cl bond is around 0.16 to 0.17 nm, and in iron (II) chloride, a peak attributed to Fe—Cl bond is around 0.21 nm. ) In the tetrahydrate, a peak due to the Fe—Cl bond is observed in the vicinity of 0.16 to 0.17 nm, and a sub-peak considered to be another Fe—Cl bond is also observed in the vicinity of 0.21 nm. In iron (III) oxide, a peak attributed to the Fe—O bond is observed near 0.15 to 0.17 nm, and a peak attributed to the Fe—Fe bond or the like is observed near 0.26 to 0.33 nm.

すなわち、反応中または反応生成物のX線吸収微細構造(XAFS)解析により得られたスペクトルと、各種鉄化合物のスペクトルを比較することにより、鉄化合物の価数状態及び鉄原子近傍の構造が把握可能である。   That is, by comparing the spectrum obtained during X-ray absorption fine structure (XAFS) analysis of the reaction product or the reaction product with the spectra of various iron compounds, the valence state of the iron compound and the structure near the iron atom can be grasped. Is possible.

前記鉄化合物の添加に際しては、水分を含まない条件下で添加することが好ましい。環式ポリアリーレンスルフィド及び添加する鉄化合物が接する気相に含まれる好ましい水分量としては1重量%以下、より好ましくは0.5重量%以下、さらに好ましくは0.1重量%以下であり、水分を実質的に含有しないことがよりいっそう好ましい。環式ポリアリーレンスルフィド中に含まれる水分量、重合触媒中に含まれる水分量、重合触媒中に水和物として含まれる水分量の合計量の、添加した重合触媒に対するモル比は、9以下が好ましく、好ましくは6以下、より好ましくは3以下、さらに好ましくは1以下、よりいっそう好ましくは0.1以下であり、水分を実質的に含有しないことがなおいっそう好ましい。この水分量以下であれば、低原子価鉄化合物(E)の酸化反応や加水分解反応などの副反応を防ぐことができる。このことから、添加する鉄化合物の形態は、水和物よりも無水物であることが好ましい。   When adding the iron compound, it is preferable to add it under conditions that do not contain moisture. A preferable amount of water contained in the gas phase in contact with the cyclic polyarylene sulfide and the iron compound to be added is 1% by weight or less, more preferably 0.5% by weight or less, and further preferably 0.1% by weight or less. It is even more preferable that substantially no be contained. The molar ratio of the amount of water contained in the cyclic polyarylene sulfide, the amount of water contained in the polymerization catalyst, and the total amount of water contained as a hydrate in the polymerization catalyst to the added polymerization catalyst is 9 or less. Preferably, it is 6 or less, more preferably 3 or less, even more preferably 1 or less, and even more preferably 0.1 or less, and still more preferably contains substantially no water. If it is below this moisture content, side reactions, such as an oxidation reaction and a hydrolysis reaction of a low valent iron compound (E), can be prevented. For this reason, the form of the iron compound to be added is preferably an anhydride rather than a hydrate.

また、鉄化合物の添加に際し、環式ポリアリーレンスルフィド及び鉄化合物中に水分が含まれるのを防ぐためには、鉄化合物と乾燥剤を併せて添加してもよい。乾燥剤としては、金属、中性乾燥剤、塩基性乾燥剤、酸性乾燥剤などがあるが、低原子価鉄化合物(E)の酸化を防ぐためには酸化性物質を系内に存在させないことが重要であることから、中性乾燥剤や塩基性乾燥剤が好ましい。これら乾燥剤としては、具体的には中性乾燥剤として塩化カルシウム、酸化アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸ナトリウムなど、塩基性乾燥剤として、炭酸カリウム、酸化カルシウム、酸化バリウムなどが例示できる。中でも、吸湿容量が比較的大きく、取り扱いが容易な塩化カルシウム、酸化アルミニウムが好ましい。なお、鉄化合物と乾燥剤を併せて添加する場合、環式ポリアリーレンスルフィド中に含まれる水分量、重合触媒中に含まれる水分量、重合触媒中に水和物として含まれる水分子の合計量には、乾燥剤により脱水された水分量は含まないものとする。   Moreover, when adding an iron compound, in order to prevent a water | moisture content from being contained in cyclic polyarylene sulfide and an iron compound, you may add an iron compound and a desiccant together. Examples of the desiccant include metals, neutral desiccants, basic desiccants, and acidic desiccants. In order to prevent oxidation of the low-valent iron compound (E), an oxidizing substance may not be present in the system. Since it is important, a neutral desiccant and a basic desiccant are preferable. Specific examples of these desiccants include calcium chloride, aluminum oxide, calcium sulfate, magnesium sulfate, and sodium sulfate as neutral desiccants, and potassium carbonate, calcium oxide, barium oxide, and the like as basic desiccants. Of these, calcium chloride and aluminum oxide, which have a relatively large moisture absorption capacity and are easy to handle, are preferable. When adding an iron compound and a desiccant together, the amount of water contained in the cyclic polyarylene sulfide, the amount of water contained in the polymerization catalyst, and the total amount of water molecules contained as a hydrate in the polymerization catalyst. Does not include the amount of water dehydrated by the desiccant.

上記の水分量は、カール・フィッシャー法により定量が可能である。また、環式ポリアリーレンスルフィド及び添加する鉄化合物が接する気相に含まれる水分量は、気相の温度及び相対湿度からも算出できる。また、環式ポリアリーレンスルフィド中に含まれる水分量、重合触媒中に含まれる水分量は、赤外線水分計を用いることや、ガスクロマトグラフィーによっても定量が可能であるし、環式ポリアリーレンスルフィド、重合触媒を100〜110℃程度の温度で加熱した際の、加熱前後の重量変化からも求めることができる。   The water content can be quantified by the Karl Fischer method. The amount of water contained in the gas phase in contact with the cyclic polyarylene sulfide and the iron compound to be added can also be calculated from the temperature and relative humidity of the gas phase. In addition, the amount of water contained in the cyclic polyarylene sulfide and the amount of water contained in the polymerization catalyst can be quantified using an infrared moisture meter or gas chromatography, and the cyclic polyarylene sulfide, It can also be determined from the weight change before and after heating when the polymerization catalyst is heated at a temperature of about 100 to 110 ° C.

前記鉄化合物の添加に際しては、非酸化性雰囲気下で添加することが好ましい。ここで非酸化性雰囲気とは、環式ポリアリーレンスルフィド及び添加する鉄化合物が接する気相における酸素濃度が5体積%以下、好ましくは2体積%以下、さらに好ましくは酸素を実質的に含有しない雰囲気、すなわち窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガス雰囲気であることを指し、この中でも特に経済性及び取り扱いの容易さの面からは窒素雰囲気が好ましい。また、前記鉄化合物の添加に際しては、酸化性物質を含まない条件下で添加することが好ましい。ここで酸化性物質を含まないとは、環式ポリアリーレンスルフィド中に含まれる酸化性物質の、添加した重合触媒に対するモル比が1以下、好ましくは0.5以下、さらに好ましくは0.1以下、よりいっそう好ましくは酸化性物質を実質的に含有しないことを指す。酸化性物質とは、前記重合触媒を酸化させ、触媒活性を有さない化合物、例えば酸化鉄(III)に変化させてしまうような物質のことを指し、例えば、酸素、有機過酸化物、無機過酸化物などが挙られる。このような条件下であれば、低原子価鉄化合物の酸化反応などの副反応を防ぐことができる。   It is preferable to add the iron compound in a non-oxidizing atmosphere. Here, the non-oxidizing atmosphere is an atmosphere in which the oxygen concentration in the gas phase in contact with the cyclic polyarylene sulfide and the iron compound to be added is 5% by volume or less, preferably 2% by volume or less, more preferably substantially free of oxygen. That is, it means an inert gas atmosphere such as nitrogen, helium, argon, etc. Among them, a nitrogen atmosphere is particularly preferable from the viewpoint of economy and easy handling. Moreover, when adding the said iron compound, it is preferable to add on the conditions which do not contain an oxidizing substance. Here, the term “not containing an oxidizing substance” means that the molar ratio of the oxidizing substance contained in the cyclic polyarylene sulfide to the added polymerization catalyst is 1 or less, preferably 0.5 or less, more preferably 0.1 or less. More preferably, it means substantially free of oxidizing substances. The oxidizing substance refers to a substance that oxidizes the polymerization catalyst and changes it to a compound having no catalytic activity, for example, iron (III) oxide. For example, oxygen, organic peroxide, inorganic Peroxides are listed. Under such conditions, side reactions such as an oxidation reaction of the low-valent iron compound can be prevented.

使用する0価遷移金属化合物(D)または低原子価鉄化合物(E)の濃度は、目的とするポリアリーレンスルフィドの分子量ならびに0価遷移金属化合物(D)または低原子価鉄化合物(E)の種類により異なるが、通常、ポリアリーレンスルフィドプレポリマー中の硫黄原子に対して0.001〜20モル%、好ましくは0.005〜15モル%、さらに好ましくは0.01〜10モル%である。0.001モル%以上ではポリアリーレンスルフィドプレポリマーはポリアリーレンスルフィドへ十分に転化し、20モル%以下では前述した特性を有するポリアリーレンスルフィドを得ることができる。   The concentration of the zero-valent transition metal compound (D) or the low-valent iron compound (E) used depends on the molecular weight of the target polyarylene sulfide and the zero-valent transition metal compound (D) or the low-valent iron compound (E). Although it varies depending on the type, it is usually 0.001 to 20 mol%, preferably 0.005 to 15 mol%, more preferably 0.01 to 10 mol%, based on sulfur atoms in the polyarylene sulfide prepolymer. If it is 0.001 mol% or more, the polyarylene sulfide prepolymer is sufficiently converted to polyarylene sulfide, and if it is 20 mol% or less, a polyarylene sulfide having the above-mentioned properties can be obtained.

また、0価遷移金属化合物(D)または低原子価鉄化合物(E)は、本発明におけるポリアリーレンスルフィドの加熱重合後も残存する。この為、0価遷移金属化合物(D)または低原子価鉄化合物(E)は、ポリアリーレンスルフィド中の硫黄原子に対しても、0.001〜20モル%、好ましくは0.005〜15モル%、さらに好ましくは0.01〜10モル%含有されていることを特徴とする。   Further, the zero-valent transition metal compound (D) or the low-valent iron compound (E) remains even after the heat polymerization of the polyarylene sulfide in the present invention. Therefore, the zero-valent transition metal compound (D) or the low-valent iron compound (E) is also 0.001 to 20 mol%, preferably 0.005 to 15 mol, based on the sulfur atom in the polyarylene sulfide. %, More preferably 0.01 to 10 mol%.

0価遷移金属化合物(D)または低原子価鉄化合物(E)の添加に際しては、そのまま添加すればよいが、環式ポリアリーレンスルフィドに重合触媒を添加した後、均一に分散させることが好ましい。均一に分散させる方法として、例えば機械的に分散させる方法、溶媒を用いて分散させる方法などが挙げられる。機械的に分散させる方法として、具体的には粉砕機、撹拌機、混合機、振とう機、乳鉢を用いる方法などが例示できる。溶媒を用いて分散させる方法として、具体的には環式ポリアリーレンスルフィドを適宜な溶媒に溶解または分散し、これに重合触媒を所定量加えた後、溶媒を除去する方法などが例示できる。また、重合触媒の分散に際して、重合触媒が固体である場合、より均一な分散が可能となるため重合触媒の平均粒径は1mm以下であることが好ましい。   When the zero-valent transition metal compound (D) or the low-valent iron compound (E) is added, it may be added as it is, but it is preferable that the polymerization catalyst is added to the cyclic polyarylene sulfide and then dispersed uniformly. Examples of the uniform dispersion method include a mechanical dispersion method and a dispersion method using a solvent. Specific examples of the mechanical dispersion method include a pulverizer, a stirrer, a mixer, a shaker, and a method using a mortar. Specific examples of the method of dispersing using a solvent include a method of dissolving or dispersing cyclic polyarylene sulfide in an appropriate solvent, adding a predetermined amount of a polymerization catalyst thereto, and then removing the solvent. In addition, when the polymerization catalyst is dispersed, when the polymerization catalyst is a solid, it is preferable that the average particle size of the polymerization catalyst is 1 mm or less because more uniform dispersion is possible.

本発明において、0価遷移金属化合物(D)を重合触媒として用いる成形材料は、ポリアリーレンスルフィドプレポリマー(B’)のポリアリーレンスルフィド(B)への転化率が高いことに特徴がある。0価遷移金属化合物(D)を重合触媒に用いることにより、ポリアリーレンスルフィド(B)への転化率が高く、力学特性や耐熱性に優れる成形品が容易に得られる。   In the present invention, the molding material using the zero-valent transition metal compound (D) as a polymerization catalyst is characterized by a high conversion rate of the polyarylene sulfide prepolymer (B ′) to the polyarylene sulfide (B). By using the zero-valent transition metal compound (D) as a polymerization catalyst, a molded product having a high conversion to polyarylene sulfide (B) and excellent mechanical properties and heat resistance can be easily obtained.

本発明において、低原子化鉄化合物(E)は、重合触媒として0価遷移金属化合物(D)に比べて低コストで入手できるという特徴がある。低原子化鉄化合物(E)を重合触媒に用いることにより、よりコストや生産性に優れた成形材料が得られる。   In the present invention, the low atomized iron compound (E) is characterized in that it can be obtained as a polymerization catalyst at a lower cost than the zero-valent transition metal compound (D). By using the low atomized iron compound (E) as a polymerization catalyst, a molding material with higher cost and productivity can be obtained.

<熱可塑性樹脂(C)>
本発明に用いられる熱可塑性樹脂は、特に限定はなく、ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂、ポリトリメチレンテレフタレート(PTT)樹脂、ポリエチレンナフタレート(PENp)樹脂、液晶ポリエステル等のポリエステル系樹脂や、ポリエチレン(PE)樹脂、ポリプロピレン(PP)樹脂、ポリブチレン樹脂等のポリオレフィン樹脂や、スチレン系樹脂、ウレタン樹脂の他や、ポリオキシメチレン(POM)樹脂、ポリアミド(PA)樹脂、ポリカーボネート(PC)樹脂、ポリメチルメタクリレート(PMMA)樹脂、ポリ塩化ビニル(PVC)樹脂、ポリフェニレンスルフィド(PPS)樹脂、ポリフェニレンエーテル(PPE)樹脂、変性PPE樹脂、ポリイミド(PI)樹脂、ポリアミドイミド(PAI)樹脂、ポリエーテルイミド(PEI)樹脂、ポリスルホン(PSU)樹脂、変性PSU樹脂、ポリエーテルスルホン(PES)樹脂、ポリケトン(PK)樹脂、ポリエーテルケトン(PEK)樹脂、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂、ポリエーテルケトンケトン(PEKK)樹脂、ポリアリレート(PAR)樹脂、ポリエーテルニトリル(PEN)樹脂、フェノール系樹脂、フェノキシ樹脂、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素系樹脂、これらの共重合体、変性体、および2種類以上ブレンドした樹脂などであってもよい。
<Thermoplastic resin (C)>
The thermoplastic resin used in the present invention is not particularly limited, and includes polyethylene terephthalate (PET) resin, polybutylene terephthalate (PBT) resin, polytrimethylene terephthalate (PTT) resin, polyethylene naphthalate (PENp) resin, liquid crystal polyester, and the like. Polyester resin, polyethylene (PE) resin, polypropylene (PP) resin, polyolefin resin such as polybutylene resin, styrene resin, urethane resin, polyoxymethylene (POM) resin, polyamide (PA) resin, Polycarbonate (PC) resin, polymethyl methacrylate (PMMA) resin, polyvinyl chloride (PVC) resin, polyphenylene sulfide (PPS) resin, polyphenylene ether (PPE) resin, modified PPE resin, polyimide (PI Resin, polyamideimide (PAI) resin, polyetherimide (PEI) resin, polysulfone (PSU) resin, modified PSU resin, polyethersulfone (PES) resin, polyketone (PK) resin, polyetherketone (PEK) resin, poly Fluorine resins such as ether ether ketone (PEEK) resin, polyether ketone ketone (PEKK) resin, polyarylate (PAR) resin, polyether nitrile (PEN) resin, phenol resin, phenoxy resin, polytetrafluoroethylene, etc. Copolymers, modified products, and resins obtained by blending two or more of them may be used.

中でも、本発明の効果をより一層高める観点から、耐熱性に優れた樹脂が好ましく選択できる。ここで言う耐熱性とは、例えば、融点が200℃以上、好ましくは220℃以上、より好ましくは240℃以上、さらに好ましくは260℃以上である結晶性樹脂や、荷重たわみ温度が120℃以上、好ましくは140℃以上、より好ましくは160℃以上、さらに好ましくは180℃以上の非晶性樹脂が例示できる。従って、好ましい樹脂の一例としては、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルケトンケトン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、PPS樹脂が例示でき、さらにはポリアミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂が好ましい樹脂として例示できる。なお、熱可塑性樹脂(C)がPPS樹脂の場合、前記成分(B)と同一のPAS樹脂を使用してもよいし、異なるPAS樹脂を使用してもよいが、本発明の目的から、前記成分(B)よりも高分子量であるPPS樹脂を用いることが好ましい。   Among them, a resin excellent in heat resistance can be preferably selected from the viewpoint of further enhancing the effects of the present invention. The heat resistance referred to here is, for example, a crystalline resin having a melting point of 200 ° C. or higher, preferably 220 ° C. or higher, more preferably 240 ° C. or higher, more preferably 260 ° C. or higher, or a deflection temperature under load of 120 ° C. or higher. An amorphous resin having a temperature of preferably 140 ° C. or higher, more preferably 160 ° C. or higher, and still more preferably 180 ° C. or higher can be exemplified. Accordingly, examples of preferable resins include polyamide resins, polyimide resins, polyamideimide resins, polyetherimide resins, polyether ketone resins, polyether ether ketone resins, polyether ketone ketone resins, polyether sulfone resins, and PPS resins. Further, polyamide resins, polyetherimide resins, polyamideimide resins, polyetheretherketone resins, and polyphenylene sulfide resins can be exemplified as preferable resins. In addition, when the thermoplastic resin (C) is a PPS resin, the same PAS resin as the component (B) may be used or a different PAS resin may be used. It is preferable to use a PPS resin having a higher molecular weight than the component (B).

上記群に例示された熱可塑性樹脂組成物は、本発明の目的を損なわない範囲で、繊維強化剤、エラストマーあるいはゴム成分などの耐衝撃性向上剤、他の充填材や添加剤を含有しても良い。これらの例としては、無機充填材、難燃剤、導電性付与剤、結晶核剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、制振剤、抗菌剤、防虫剤、防臭剤、着色防止剤、熱安定剤、離型剤、帯電防止剤、可塑剤、滑剤、着色剤、顔料、染料、発泡剤、制泡剤、あるいは、カップリング剤が挙げられる。   The thermoplastic resin composition exemplified in the above group contains an impact resistance improver such as a fiber reinforcing agent, an elastomer or a rubber component, and other fillers and additives as long as the object of the present invention is not impaired. Also good. Examples of these include inorganic fillers, flame retardants, conductivity imparting agents, crystal nucleating agents, ultraviolet absorbers, antioxidants, vibration damping agents, antibacterial agents, insect repellents, deodorants, anti-coloring agents, heat stabilizers. , Release agents, antistatic agents, plasticizers, lubricants, colorants, pigments, dyes, foaming agents, antifoaming agents, or coupling agents.

<成形材料>
本発明の成形材料は、強化繊維束(A)、ポリアリーレンスルフィド(B)、熱可塑性樹脂(C)および0価遷移金属化合物(D)または低原子価鉄化合物(E)で構成される。
<Molding material>
The molding material of the present invention comprises a reinforcing fiber bundle (A), a polyarylene sulfide (B), a thermoplastic resin (C), and a zero-valent transition metal compound (D) or a low-valent iron compound (E).

このうち、(A)〜(C)の各構成成分の合計が100重量%とした際の、強化繊維束(A)は1〜50重量%、好ましくは5〜45重量%、より好ましくは10〜40重量%である。強化繊維束(A)が1重量%未満では、得られる成形品の力学特性が不十分となる場合があり、50重量%を超えると射出成形の際に流動性が低下する場合がある。   Of these, the reinforcing fiber bundle (A) is 1 to 50% by weight, preferably 5 to 45% by weight, more preferably 10 when the total of the constituent components (A) to (C) is 100% by weight. -40% by weight. If the reinforcing fiber bundle (A) is less than 1% by weight, the resulting molded article may have insufficient mechanical properties, and if it exceeds 50% by weight, the fluidity may be reduced during injection molding.

また、(A)〜(C)の各構成成分の合計が100重量%とした際の、ポリアリーレンスルフィド(B)は0.1〜15重量%、好ましくは0.5〜10重量%、より好ましくは1〜8重量%である。ポリアリーレンスルフィド(B)が0.1重量%未満では、成形材料の成形性、すなわち成形時の強化繊維の分散が不十分となる場合があり、15重量%を超えると、マトリックス樹脂である熱可塑性樹脂の力学特性を低下させる場合がある。   The polyarylene sulfide (B) is 0.1 to 15% by weight, preferably 0.5 to 10% by weight, when the total of the components (A) to (C) is 100% by weight. Preferably, it is 1 to 8% by weight. If the polyarylene sulfide (B) is less than 0.1% by weight, the moldability of the molding material, that is, the dispersion of the reinforcing fibers at the time of molding may be insufficient, and if it exceeds 15% by weight, the heat that is the matrix resin The mechanical properties of the plastic resin may be reduced.

さらに、(A)〜(C)の各構成成分の合計が100重量%とした際の、熱可塑性樹脂(C)は35〜98.9重量%、好ましくは45〜94.5重量%、より好ましくは52〜89重量%であり、この範囲内で用いることで、本発明の効果を達成することができる。熱可塑性樹脂(C)が35重量%未満では射出成形の際に流動性が低下する場合があり、98.9重量%を超えると得られる成形品の力学特性が不十分となる場合がある。   Furthermore, the thermoplastic resin (C) is 35 to 98.9% by weight, preferably 45 to 94.5% by weight, when the total of the components (A) to (C) is 100% by weight. Preferably it is 52 to 89 weight%, and the effect of this invention can be achieved by using in this range. If the thermoplastic resin (C) is less than 35% by weight, fluidity may be reduced during injection molding, and if it exceeds 98.9% by weight, the resulting molded article may have insufficient mechanical properties.

さらに、0価遷移金属化合物(D)または低原子価鉄化合物(E)は、ポリアリーレンスルフィド(B)中の硫黄原子に対し0.001〜20モル%、好ましくは0.005〜15モル%、より好ましくは0.01〜10モル%である。   Further, the zero-valent transition metal compound (D) or the low-valent iron compound (E) is 0.001 to 20 mol%, preferably 0.005 to 15 mol%, based on the sulfur atom in the polyarylene sulfide (B). More preferably, it is 0.01-10 mol%.

本発明の成形材料は、連続した強化繊維束(A)とポリアリーレンスルフィド(B)からなる複合体に熱可塑性樹脂(C)が接着するように配置されて構成される成形材料である。   The molding material of the present invention is a molding material that is arranged and arranged so that the thermoplastic resin (C) adheres to a composite composed of a continuous reinforcing fiber bundle (A) and a polyarylene sulfide (B).

強化繊維束(A)とポリアリーレンスルフィド(B)は、この2者で複合体が形成される。この複合体の形態は図1に示すようなものであり、強化繊維束(A)の各単繊維間にポリアリーレンスルフィド(B)が満たされている。すなわち、ポリアリーレンスルフィド(B)の海に、強化繊維(A)が島のように分散している状態である。具体的な複合体の形成については、前記した通りである。   A composite of the reinforcing fiber bundle (A) and the polyarylene sulfide (B) is formed by the two. The form of this composite is as shown in FIG. 1, and the polyarylene sulfide (B) is filled between the single fibers of the reinforcing fiber bundle (A). That is, the reinforcing fibers (A) are dispersed like islands in the polyarylene sulfide (B) sea. The specific formation of the complex is as described above.

0価遷移金属化合物(D)または低原子価鉄化合物(E)は、加熱重合触媒としての役割から、ポリアリーレンスルフィド(B)の海中、および/又は強化繊維束(A)とポリアリーレンスルフィド(B)との界面に存在することが好ましい。   The zero-valent transition metal compound (D) or the low-valent iron compound (E) has a role as a heat polymerization catalyst in the sea of the polyarylene sulfide (B) and / or the reinforcing fiber bundle (A) and the polyarylene sulfide ( It is preferably present at the interface with B).

本発明の成形材料において、耐熱性、低ガス性に優れたポリアリーレンスルフィド(B)が強化繊維束(A)に良好に含浸した複合体とすることで、熱可塑性樹脂(C)とが接着されていても、例えば、本発明の成形材料を射出成形すると、射出成形機のシリンダー内で溶融混練された、流動性の良いポリアリーレンスルフィド(B)が熱可塑性樹脂(C)に拡散し、強化繊維束(A)が熱可塑性樹脂(C)に分散することを助け、同時に熱可塑性樹脂(C)が強化繊維束(A)に置換、含浸することを助ける、いわゆる含浸助剤・分散助剤としての役割を持つ。   In the molding material of the present invention, a thermoplastic resin (C) is bonded to a composite in which a polyarylene sulfide (B) excellent in heat resistance and low gas properties is satisfactorily impregnated in a reinforcing fiber bundle (A). Even if, for example, when the molding material of the present invention is injection-molded, the polyarylene sulfide (B) having good fluidity, which is melt-kneaded in the cylinder of the injection molding machine, diffuses into the thermoplastic resin (C), A so-called impregnation aid / dispersion aid that helps the reinforcing fiber bundle (A) to disperse in the thermoplastic resin (C) and at the same time helps the thermoplastic resin (C) to replace and impregnate the reinforcing fiber bundle (A). Has a role as an agent.

本発明の成形材料においての好ましい態様としては、図2に示すように、強化繊維束(A)が成形材料の軸心方向にほぼ平行に配列され、かつ強化繊維束(A)の長さは成形材料の長さと実質的に同じ長さである。   As a preferred embodiment in the molding material of the present invention, as shown in FIG. 2, the reinforcing fiber bundle (A) is arranged substantially parallel to the axial direction of the molding material, and the length of the reinforcing fiber bundle (A) is The length is substantially the same as the length of the molding material.

ここで言う、「ほぼ平行に配列されて」いるとは、強化繊維束の長軸の軸線と、成形材料の長軸の軸線とが、同方向を指向している状態を示し、軸線同士の角度のずれが、好ましくは20°以下であり、より好ましくは10°以下であり、さらに好ましくは5°以下である。また、「実質的に同じ長さ」とは、例えばペレット状の成形材料において、ペレット内部の途中で強化繊維束が切断されていたり、ペレット全長よりも有意に短い強化繊維束が実質的に含まれたりしないことである。特に、そのペレット全長よりも短い強化繊維束の量について規定されているわけではないが、ペレット全長の50%以下の長さの強化繊維の含有量が30重量%以下である場合には、ペレット全長よりも有意に短い強化繊維束が実質的に含まれていないと評価する。さらに、ペレット全長の50%以下の長さの強化繊維の含有量は20重量%以下であることが好ましい。なお、ペレット全長とはペレット中の強化繊維配向方向の長さである。強化繊維束(A)が成形材料と同等の長さを持つことで、成形品中の強化繊維長を長くすることが出来るため、優れた力学特性を得ることができる。   Here, “arranged substantially in parallel” means that the long axis of the reinforcing fiber bundle and the long axis of the molding material are oriented in the same direction. The angle deviation is preferably 20 ° or less, more preferably 10 ° or less, and further preferably 5 ° or less. In addition, “substantially the same length” means that, for example, in a pellet-shaped molding material, a reinforcing fiber bundle is cut in the middle of the pellet, or a reinforcing fiber bundle substantially shorter than the entire length of the pellet is substantially included. It is not done. In particular, the amount of reinforcing fiber bundle shorter than the total length of the pellet is not specified, but when the content of reinforcing fiber having a length of 50% or less of the total length of the pellet is 30% by weight or less, the pellet It is evaluated that the reinforcing fiber bundle significantly shorter than the full length is not substantially contained. Furthermore, the content of reinforcing fibers having a length of 50% or less of the total length of the pellet is preferably 20% by weight or less. In addition, a pellet full length is the length of the reinforcing fiber orientation direction in a pellet. Since the reinforcing fiber bundle (A) has a length equivalent to that of the molding material, the reinforcing fiber length in the molded product can be increased, so that excellent mechanical properties can be obtained.

図3〜6は、本発明の成形材料の軸心方向断面の形状の例を模式的に表したものであり、図7〜10は、本発明の成形材料の直交方向断面の形状の例を模式的に表したものである。   3 to 6 schematically show examples of the shape of the cross section in the axial center direction of the molding material of the present invention, and FIGS. 7 to 10 show examples of the shape of the cross section in the orthogonal direction of the molding material of the present invention. This is a schematic representation.

成形材料の断面の形状は、強化繊維束(A)とポリアリーレンスルフィド(B)と0価遷移金属化合物(D)または低原子価鉄化合物(E)とからなる複合体に、熱可塑性樹脂(C)が接着するように配置されていれば図に示されたものに限定されないが、好ましくは軸心方向断面である図3〜5に示されるように、複合体が芯材となり熱可塑性樹脂(C)で層状に挟まれて配置されている構成が好ましい。   The shape of the cross-section of the molding material is such that the reinforcing fiber bundle (A), the polyarylene sulfide (B) and the zero-valent transition metal compound (D) or the low-valent iron compound (E) are combined with a thermoplastic resin ( As long as C) is arranged so as to adhere, it is not limited to the one shown in the figure, but preferably, as shown in FIGS. A configuration in which (C) is sandwiched between layers is preferable.

また直交方向断面である図7〜9に示されるように、複合体を芯に対して、熱可塑性樹脂(C)が周囲を被覆するような芯鞘構造に配置されている構成が好ましい。図11に示されるような複数の複合体を熱可塑性樹脂(C)が被覆するように配置する場合、複合体の数は2〜6程度が望ましい。   Moreover, as FIG. 7-9 which is a cross section of an orthogonal | vertical direction shows, the structure arrange | positioned at the core sheath structure that a thermoplastic resin (C) coat | covers the circumference | surroundings with respect to a core is preferable. When arranging a plurality of composites as shown in FIG. 11 so as to cover the thermoplastic resin (C), the number of composites is preferably about 2 to 6.

複合体と熱可塑性樹脂(C)の境界は接着され、境界付近で部分的に熱可塑性樹脂(C)が該複合体の一部に入り込み、複合体中のポリアリーレンスルフィド(B)と相溶しているような状態、あるいは強化繊維に含浸しているような状態になっていてもよい。   The boundary between the composite and the thermoplastic resin (C) is adhered, and the thermoplastic resin (C) partially enters the composite near the boundary and is compatible with the polyarylene sulfide (B) in the composite. You may be in the state which is carrying out, or the state which is impregnating the reinforced fiber.

成形材料の軸心方向は、ほぼ同一の断面形状を保ち連続であればよい。成形方法によってはこのような連続の成形材料をある長さにカットしてもよい。   The axial direction of the molding material may be continuous while maintaining substantially the same cross-sectional shape. Depending on the molding method, such a continuous molding material may be cut into a certain length.

本発明の成形材料は、例えば射出成形やプレス成形などの手法により強化繊維束(A)とポリアリーレンスルフィド(B)と0価遷移金属化合物(D)または低原子価鉄化合物(E)とからなる複合体に、熱可塑性樹脂(C)を混練して最終的な成形品を作製できる。成形材料の取扱性の点から、前記複合体と熱可塑性樹脂(C)は成形が行われるまでは分離せず、前述したような形状を保っていることが重要である。複合体と熱可塑性樹脂(C)では、形状(サイズ、アスペクト比)、比重、重量が全く異なるため、成形までの材料の運搬、取り扱い時、成形工程での材料移送時に分級し、成形品の力学特性にバラツキを生じたり、流動性が低下して金型詰まりを起こしたり、成形工程でブロッキングする場合がある。   The molding material of the present invention comprises, for example, a reinforcing fiber bundle (A), a polyarylene sulfide (B), a zero-valent transition metal compound (D), or a low-valent iron compound (E) by a technique such as injection molding or press molding. A final molded product can be produced by kneading the thermoplastic resin (C) into the resulting composite. From the viewpoint of the handling property of the molding material, it is important that the composite and the thermoplastic resin (C) are not separated until molding is performed and the shape as described above is maintained. The composite and the thermoplastic resin (C) are completely different in shape (size, aspect ratio), specific gravity, and weight, so they are classified at the time of transporting and handling the material until molding, and at the time of transferring the material in the molding process. In some cases, the mechanical properties vary, the fluidity decreases, the mold clogs, or the molding process blocks.

そのため、図7〜9に例示されるように、強化繊維である強化繊維束(A)とポリアリーレンスルフィド(B)と0価遷移金属化合物(D)または低原子価鉄化合物(E)とからなる複合体に対して、熱可塑性樹脂(C)が該複合体の周囲を被覆するように配置されていること、すなわち、強化繊維である強化繊維束(A)とポリアリーレンスルフィド(B)と0価遷移金属化合物(D)または低原子価鉄化合物(E)とからなる複合体が芯構造であり、熱可塑性樹脂(C)が該複合体の周囲を被覆した芯鞘構造とすることが好ましい。このような配置であれば、複合体が熱可塑性樹脂(C)をより強固な複合化ができる。また、熱可塑性樹脂(C)が強化繊維束(A)とポリアリーレンスルフィド(B)と0価遷移金属化合物(D)または低原子価鉄化合物(E)とからなる複合体の周囲を被覆するように配置されるか、該複合体と熱可塑性樹脂(C)が層状に配置されているか、いずれが有利であるかについては、製造の容易さと、材料の取り扱いの容易さから、熱可塑性樹脂(C)が該複合体の周囲を被覆するように配置されることがより好ましい。   Therefore, as illustrated in FIGS. 7 to 9, the reinforcing fiber bundle (A), the polyarylene sulfide (B), which is a reinforcing fiber, and the zero-valent transition metal compound (D) or the low-valent iron compound (E). The thermoplastic resin (C) is disposed so as to cover the periphery of the composite, that is, the reinforcing fiber bundle (A) and the polyarylene sulfide (B) which are reinforcing fibers. A complex composed of the zero-valent transition metal compound (D) or the low-valent iron compound (E) has a core structure, and the thermoplastic resin (C) has a core-sheath structure in which the periphery of the complex is covered. preferable. With such an arrangement, the composite can make the thermoplastic resin (C) stronger. Further, the thermoplastic resin (C) covers the periphery of the composite composed of the reinforcing fiber bundle (A), the polyarylene sulfide (B) and the zero-valent transition metal compound (D) or the low-valent iron compound (E). The thermoplastic resin (C) and the composite resin and the thermoplastic resin (C) are arranged in layers, which is advantageous because of the ease of manufacture and the ease of handling of the material. More preferably, (C) is arranged so as to cover the periphery of the composite.

前述したように、強化繊維束(A)はポリアリーレンスルフィド(B)によって完全に含浸されていることが望ましいが、現実的にそれは困難であり、強化繊維とポリアリーレンスルフィドからなる複合体にはある程度のボイドが存在する。特に強化繊維の含有率が大きい場合にはボイドが多くなるが、ある程度のボイドが存在する場合でも本発明の含浸・繊維分散促進の効果は達成される。ボイド率は0〜40%の範囲が好ましい。より好ましいボイド率の範囲は20%以下である。ボイド率が上記好ましい範囲であると、含浸・繊維分散促進の効果に優れる。ボイド率は、複合体の部分をASTM D2734(1997)試験法により測定する。   As described above, it is desirable that the reinforcing fiber bundle (A) is completely impregnated with the polyarylene sulfide (B). However, in reality, this is difficult, and the composite composed of the reinforcing fiber and the polyarylene sulfide is not suitable. There are some voids. In particular, when the content of reinforcing fibers is large, the number of voids increases. However, even when a certain amount of voids are present, the effect of promoting impregnation and fiber dispersion of the present invention is achieved. The void ratio is preferably in the range of 0 to 40%. A more preferable void ratio range is 20% or less. When the void ratio is in the above preferred range, the effect of promoting impregnation and fiber dispersion is excellent. The void fraction is measured on the part of the composite by the ASTM D2734 (1997) test method.

本発明の成形材料は、好ましくは1〜50mmの範囲の長さに切断して用いられる。前記の長さに調製することにより、成形時の流動性、取扱性を十分に高めることができる。このように適切な長さに切断された成形材料としてとりわけ好ましい態様は、射出成形用の長繊維ペレットが例示できる。   The molding material of the present invention is preferably used after being cut to a length in the range of 1 to 50 mm. By adjusting to the above length, the fluidity and handleability during molding can be sufficiently enhanced. A particularly preferred embodiment of the molding material cut to an appropriate length in this way can be exemplified by long fiber pellets for injection molding.

また、本発明の成形材料は、連続、長尺のままでも成形法によっては使用可能である。例えば、熱可塑性ヤーンプリプレグとして、加熱しながらマンドレルに巻き付け、ロール状成形品を得たりすることができる。このような成形品の例としては、液化天然ガスタンクなどが挙げられる。また本発明の成形材料を、複数本引き揃えて加熱・融着させることにより熱可塑性プリプレグを作製することも可能である。このようなプリプレグは、耐熱性、高い強度、弾性率、耐衝撃性が要求されるような分野、例えば自動車部材などに適用が可能である。   Further, the molding material of the present invention can be used depending on the molding method even if it is continuous or long. For example, as a thermoplastic yarn prepreg, it can be wound around a mandrel while heating to obtain a roll-shaped molded product. Examples of such molded products include liquefied natural gas tanks. It is also possible to produce a thermoplastic prepreg by aligning a plurality of the molding materials of the present invention and heating and fusing them. Such a prepreg can be applied to fields where heat resistance, high strength, elastic modulus, and impact resistance are required, such as automobile members.

本発明の成形材料は、通常の成形法により最終的な形状の製品に加工できる。成形方法としてはプレス成形、トランスファー成形、射出成形や、これらの組合せ等が挙げられる。成形品としては、シリンダーヘッドカバー、ベアリングリテーナ、インテークマニホールド、ペダル等の自動車部品、モンキー、レンチ等の工具類、歯車などの小物が挙げられる。また、本発明の成形材料は、流動性に優れるため成形品の厚みが0.5〜2mmといった薄肉の成形品を比較的容易に得ることができる。このような薄肉成形が要求されるものとしては、例えばパーソナルコンピューター、携帯電話などに使用されるような筐体や、パーソナルコンピューターの内部でキーボードを支持する部材であるキーボード支持体に代表されるような電気・電子機器用部材が挙げられる。このような電気・電子機器用部材では、強化繊維に導電性を有する炭素繊維を使用した場合に、電磁波シールド性が付与されるためにより好ましい。   The molding material of the present invention can be processed into a final product by an ordinary molding method. Examples of the molding method include press molding, transfer molding, injection molding, and combinations thereof. Examples of molded products include cylinder head covers, bearing retainers, intake manifolds, automobile parts such as pedals, tools such as monkeys and wrenches, and small items such as gears. Moreover, since the molding material of this invention is excellent in fluidity | liquidity, the thin molded product whose thickness of a molded product is 0.5-2 mm can be obtained comparatively easily. Such thin-wall molding is required to be represented by, for example, a casing used for a personal computer, a mobile phone, or a keyboard support that is a member that supports the keyboard inside the personal computer. Examples of members for electrical and electronic equipment. In such a member for an electric / electronic device, when carbon fiber having conductivity is used as the reinforcing fiber, electromagnetic shielding properties are imparted, which is more preferable.

また、上記した成形材料は射出成形用ペレットとして用いることができる。射出成形においては、ペレット状とした成形材料を可塑化する際、温度、圧力、混練が加えられるから、本発明によればその際にポリアリーレンスルフィド(B)が分散・含浸助剤として大きな効果を発揮する。この場合、通常のインラインスクリュー型射出成形機を用いることができ、たとえ圧縮比の低いような形状のスクリューを用いたり、材料可塑化の際の背圧を低く設定するなどしたりして、スクリューによる混練効果が弱い場合であっても、強化繊維がマトリックス樹脂中に良分散し、繊維への樹脂の含浸が良好な成形品を得ることができる。   The molding material described above can be used as an injection molding pellet. In injection molding, when plasticizing a pellet-shaped molding material, temperature, pressure, and kneading are applied, and according to the present invention, polyarylene sulfide (B) has a great effect as a dispersion / impregnation aid. Demonstrate. In this case, a normal in-line screw type injection molding machine can be used, such as using a screw with a low compression ratio or setting a low back pressure during material plasticization. Even when the kneading effect by is weak, the reinforcing fiber is well dispersed in the matrix resin, and a molded product in which the fiber is impregnated with the resin can be obtained.

<成形材料の製造方法>
本発明の成形材料は、前述した形状を容易に製造できると言った観点から、以下の工程を経て製造することが好ましい。すなわち、ポリアリーレンスルフィドプレポリマー(B’)および0価遷移金属化合物(D)または低原子価鉄化合物(E)からなる混合物を得る工程(I)、該混合物を連続した強化繊維束(A)に含浸させた複合体を得る工程(II)、該複合体を熱可塑性樹脂(C)と接着させる工程(III)、からなる成形材料の製造方法であって、該工程(II)以降においてポリアリーレンスルフィドプレポリマー(B’)を0価遷移金属化合物(D)または低原子価鉄化合物(E)存在下で加熱重合させてポリアリーレンスルフィドポリマー(B)に転化させる成形材料の製造方法である。
<Method of manufacturing molding material>
The molding material of the present invention is preferably manufactured through the following steps from the viewpoint that the shape described above can be easily manufactured. That is, the step (I) of obtaining a mixture comprising a polyarylene sulfide prepolymer (B ′) and a zero-valent transition metal compound (D) or a low-valent iron compound (E), and a continuous reinforcing fiber bundle (A) A method for producing a molding material comprising the step (II) of obtaining a composite impregnated in the step, and the step (III) of adhering the composite to a thermoplastic resin (C). This is a method for producing a molding material in which an arylene sulfide prepolymer (B ′) is polymerized by heating in the presence of a zero-valent transition metal compound (D) or a low-valent iron compound (E) to convert it into a polyarylene sulfide polymer (B). .

<工程(I)>
工程(I)において、混合物を得る装置は、投入したポリアリーレンスルフィドプレポリマー(B’)と0価遷移金属化合物(D)または低原子価鉄化合物(E)を混合させる機構を具備した物であれば特に制限は無いが、該成分(B’)と該成分(D)または該成分(E)とを均一に混合させる観点から、加熱溶融させるための加熱源を具備することが好ましい。また、溶融混合物を得た後に、速やかに工程(II)に移す為に、送液機構を具備することがより好ましい。送液の駆動方式としては、自重式、圧空式、スクリュー式、およびポンプ式などが例示できる。
<Process (I)>
In the step (I), an apparatus for obtaining a mixture is one having a mechanism for mixing the charged polyarylene sulfide prepolymer (B ′) with the zero-valent transition metal compound (D) or the low-valent iron compound (E). If there is no particular limitation, it is preferable to provide a heating source for heating and melting from the viewpoint of uniformly mixing the component (B ′) and the component (D) or the component (E). Moreover, in order to move to a process (II) immediately after obtaining a molten mixture, it is more preferable to provide a liquid feeding mechanism. Examples of the driving method for liquid feeding include a self-weight type, a pneumatic type, a screw type, and a pump type.

また、加熱の際の雰囲気は非酸化性雰囲気下で行うことが好ましく、減圧条件下で行うことも好ましい。これによりポリアリーレンスルフィドプレポリマー間、加熱により生成したポリアリーレンスルフィド間、及びポリアリーレンスルフィドとポリアリーレンスルフィドプレポリマー間などで架橋反応や分解反応などの好ましくない副反応の発生を抑制できる傾向にある。なお、非酸化性雰囲気とはポリアリーレンスルフィドプレポリマーが接する気相における酸素濃度が5体積%以下、好ましくは2体積%以下、さらに好ましくは酸素を実質的に含有しない雰囲気、即ち窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガス雰囲気であることを指し、この中でも特に経済性及び取扱いの容易さの面からは窒素雰囲気が好ましい。また、減圧条件下とは反応を行う系内が大気圧よりも低いことを指し、上限として50kPa以下が好ましく、20kPa以下がより好ましく、10kPa以下がさらに好ましい。下限としては0.1kPa以上が例示でき、0.2kPa以上がより好ましい。減圧条件が好ましい下限以上では、環式ポリアリーレンスルフィドに含まれる分子量の低い前記(o)式の環式化合物が揮散しにくく、一方好ましい上限以下では、架橋反応など好ましくない副反応が起こりにくい傾向にある。   In addition, the atmosphere during heating is preferably performed in a non-oxidizing atmosphere, and is preferably performed under reduced pressure. This tends to suppress the occurrence of undesirable side reactions such as cross-linking reactions and decomposition reactions between polyarylene sulfide prepolymers, between polyarylene sulfides produced by heating, and between polyarylene sulfides and polyarylene sulfide prepolymers. . Note that the non-oxidizing atmosphere is an atmosphere in which the oxygen concentration in the gas phase in contact with the polyarylene sulfide prepolymer is 5% by volume or less, preferably 2% by volume or less, and more preferably contains substantially no oxygen, that is, nitrogen, helium, This indicates an atmosphere of an inert gas such as argon. Among these, a nitrogen atmosphere is particularly preferable from the viewpoints of economy and ease of handling. The reduced pressure condition means that the reaction system is lower than the atmospheric pressure, and the upper limit is preferably 50 kPa or less, more preferably 20 kPa or less, and even more preferably 10 kPa or less. An example of the lower limit is 0.1 kPa or more, and 0.2 kPa or more is more preferable. When the decompression condition is at least the preferred lower limit, the cyclic compound of the formula (o) having a low molecular weight contained in the cyclic polyarylene sulfide is less likely to volatilize. It is in.

工程(I)において、溶融混練する際は、ポリアリーレンスルフィドプレポリマーの加熱重合反応をなるべく起こさないように温度や時間を設定するのが好ましい。溶融混練する際の温度は180〜270℃、好ましくは190〜260℃、より好ましくは200℃〜250℃である。上記好ましい温度で加熱した場合、ポリアリーレンスルフィドプレポリマーが容易に短時間で溶融し、一方、ポリアリーレンスルフィドプレポリマーの重合が急速に進むこととも無く、ポリアリーレンスルフィドの生成による粘度上昇が起こり、続く工程(II)における含浸性も良好である。   In the step (I), when melt-kneading, it is preferable to set the temperature and time so as not to cause the heat polymerization reaction of the polyarylene sulfide prepolymer as much as possible. The temperature at the time of melt kneading is 180 to 270 ° C, preferably 190 to 260 ° C, and more preferably 200 ° C to 250 ° C. When heated at the above preferred temperature, the polyarylene sulfide prepolymer easily melts in a short time, while the polymerization of the polyarylene sulfide prepolymer does not proceed rapidly, and an increase in viscosity due to the formation of polyarylene sulfide occurs. The impregnation property in the subsequent step (II) is also good.

工程(I)において、溶融混練する際の時間は、特に制限は無いが、ポリアリーレンスルフィドプレポリマーの重合が進み、増粘することを避ける為に、ポリアリーレンスルフィドプレポリマーと0価遷移金属化合物(D)または低原子価鉄化合物(E)を混合後できるだけ速やかに工程(II)に移ることが好ましい。かかる時間の範囲としては、0.01〜300分、好ましくは1〜120分、より好ましくは5〜60分となる。上記好ましい加熱時間であると、ポリアリーレンスルフィドプレポリマー(B’)と0価遷移金属化合物(D)または低原子価鉄化合物(E)の混合が十分となり、一方、ポリアリーレンスルフィドの生成による粘度上昇が起こりにくく、続く工程(II)における含浸性も良好である。   In the step (I), the time for melt-kneading is not particularly limited, but in order to prevent the polyarylene sulfide prepolymer from proceeding and thickening, the polyarylene sulfide prepolymer and the zero-valent transition metal compound It is preferable to move to step (II) as soon as possible after mixing (D) or the low-valent iron compound (E). The time range is 0.01 to 300 minutes, preferably 1 to 120 minutes, more preferably 5 to 60 minutes. When the heating time is preferable, the polyarylene sulfide prepolymer (B ′) and the zero-valent transition metal compound (D) or the low-valent iron compound (E) are sufficiently mixed, while the viscosity due to the formation of the polyarylene sulfide is sufficient. The rise is difficult to occur, and the impregnation property in the subsequent step (II) is also good.

<工程(II)>
工程(II)において、用いる装置は、工程(I)において得られた混合物を連続した強化繊維束に含浸させる機構を具備したものであれば特に制限は無く、溶融混合物をTダイやスリットダイなどの金型ダイに供給しつつ該金型ダイ中に強化繊維束を通過させる装置や、溶融混合物をギアポンプにて溶融バスに供給し、該溶融バス内で強化繊維束をしごきながら通過させる装置や、溶融混合物をプランジャーポンプでキスコーターに供給し、強化繊維束に塗布する装置や、溶融混合物を加熱した回転ロールの上に供給し、このロール表面に強化繊維束を通過させる方法が例示できる。これらの装置は、含浸性を向上させる目的で、組み合わせて使用しても良く、また得られた複合体をループさせて、複数回同じ装置を通過させても良い。
<Process (II)>
In the step (II), the apparatus used is not particularly limited as long as it has a mechanism for impregnating the continuous reinforcing fiber bundle with the mixture obtained in the step (I). An apparatus for passing the reinforcing fiber bundle through the mold die while being supplied to the mold die, an apparatus for supplying the molten mixture to the melting bath with a gear pump, and passing the reinforcing fiber bundle while squeezing in the melting bath; Examples thereof include a device for supplying the molten mixture to the kiss coater with a plunger pump and applying it to the reinforcing fiber bundle, and a method for supplying the molten mixture onto a heated rotating roll and passing the reinforcing fiber bundle through the roll surface. These apparatuses may be used in combination for the purpose of improving the impregnation property, and the obtained composite may be looped and passed through the same apparatus a plurality of times.

工程(II)において、溶融混練物を含浸させる際の温度は180〜320℃、好ましくは190〜300℃、より好ましくは200℃〜260℃である。上記好ましい温度で加熱した場合、ポリアリーレンスルフィドプレポリマーが凝固し、増粘、あるいは固化しにくく、含浸性に優れ、一方、ポリアリーレンスルフィドプレポリマー間、加熱により生成したポリアリーレンスルフィド間、及びポリアリーレンスルフィドとポリアリーレンスルフィドプレポリマー間などで架橋反応や分解反応などの好ましくない副反応が発生しにくい。   In the step (II), the temperature at which the melt-kneaded material is impregnated is 180 to 320 ° C, preferably 190 to 300 ° C, more preferably 200 to 260 ° C. When heated at the above preferred temperature, the polyarylene sulfide prepolymer coagulates, does not thicken or solidify easily, and has excellent impregnation properties, while the polyarylene sulfide prepolymer, between the polyarylene sulfide prepolymer generated by heating, and the polyarylene sulfide Undesirable side reactions such as a crosslinking reaction and a decomposition reaction hardly occur between the arylene sulfide and the polyarylene sulfide prepolymer.

工程(II)において、溶融混練物を含浸させる際の時間は、0.01〜1000分、好ましくは0.02〜120分、より好ましくは0.05〜60分、さらに好ましくは0.1〜10分となる。上記好ましい含浸時間とすると、溶融混練物の強化繊維束への含浸が十分となり、一方、成形材料の生産性も良好である。   In the step (II), the time for impregnating the melt-kneaded product is 0.01 to 1000 minutes, preferably 0.02 to 120 minutes, more preferably 0.05 to 60 minutes, still more preferably 0.1 to 0.1 minutes. 10 minutes. With the above preferred impregnation time, the reinforcing fiber bundle is sufficiently impregnated with the melt-kneaded product, while the productivity of the molding material is also good.

<工程(III)>
工程(III)において、用いる装置は、工程(II)で得られた複合体に熱可塑性樹脂を接着させる機構を具備したものであれば特に制限は無く、溶融させた熱可塑性樹脂をTダイやスリットダイなどの金型ダイに供給しつつ該金型ダイ中に複合体を通過させる装置や、溶融させた熱可塑性樹脂をギアポンプにて溶融バスに供給し、該溶融バス内に複合体を通過させる装置や、溶融させた熱可塑性樹脂をプランジャーポンプでキスコーターに供給し、複合体に塗布する装置や、溶融させた熱可塑性樹脂を加熱した回転ロールの上に供給し、このロール表面に複合体を通過させる方法が例示できる。
<Step (III)>
In the step (III), the apparatus used is not particularly limited as long as it has a mechanism for adhering a thermoplastic resin to the composite obtained in the step (II). A device that passes the composite through the mold die while supplying it to a mold die such as a slit die, or a molten thermoplastic resin is supplied to the melting bath by a gear pump, and the composite passes through the melting bath. A device that supplies the melted thermoplastic resin to the kiss coater with a plunger pump and applies it to the composite, or a melted thermoplastic resin that is fed onto a heated rotating roll and composites on the roll surface. A method of passing the body can be exemplified.

工程(III)において、複合体と熱可塑性樹脂を接着させる際の温度は、使用する熱可塑性樹脂の分子構造や分子量、組成といった各種特性によって異なるため一概ではないが、下限としては、使用する熱可塑性樹脂の融点が例示できる。上限としては前記融点に加えて80℃、好ましくは50℃、より好ましくは30℃、さらに好ましくは20℃が例示できる。かかる温度範囲において、熱可塑性樹脂は、複合体との接着が容易に行え、かつ熱可塑性樹脂が熱分解するといった製造上好ましくない現象を抑えることができる。なお、かかる融点は、示差走査熱量計(DSC)などによって求めることができる。   In step (III), the temperature at which the composite and the thermoplastic resin are bonded is not general because it varies depending on various properties such as the molecular structure, molecular weight, and composition of the thermoplastic resin used, but the lower limit is the heat used. The melting point of a plastic resin can be illustrated. As the upper limit, in addition to the melting point, 80 ° C., preferably 50 ° C., more preferably 30 ° C., and further preferably 20 ° C. can be exemplified. In such a temperature range, the thermoplastic resin can be easily bonded to the composite and can suppress undesirable phenomena in production such as thermal decomposition of the thermoplastic resin. Such a melting point can be determined by a differential scanning calorimeter (DSC) or the like.

工程(III)において、複合体が、複合体と熱可塑性樹脂とを接着させる装置を通過する時間としては、特に制限は無いが、0.0001〜120分、好ましくは0.0002〜60分、より好ましくは0.002〜30分が例示できる。上記好ましい通過時間とすると、複合体と熱可塑性樹脂との接着が容易であり、一方、成形材料の生産性も良好である。   In the step (III), the time for the composite to pass through the device for bonding the composite and the thermoplastic resin is not particularly limited, but is 0.0001 to 120 minutes, preferably 0.0002 to 60 minutes, More preferably, 0.002 to 30 minutes can be exemplified. If it is set as the said preferable passage time, adhesion | attachment with a composite body and a thermoplastic resin will be easy, on the other hand, productivity of a molding material is also favorable.

本発明の成形材料の製造方法において、ポリアリーレンスルフィドプレポリマーをポリアリーレンスルフィドに転化させるのは、工程(I)〜(III)のいずれの工程で行っても良いが、ポリアリーレンスルフィドプレポリマーの強化繊維束への含浸を効率良く行う為には、ポリアリーレンスルフィドプレポリマーを工程(II)以降で選択的に重合させることが好ましい。かかる要件を満たすためにも、前記した工程(I)〜工程(III)の装置、温度、及び時間といった条件が好適となる。   In the method for producing a molding material of the present invention, the polyarylene sulfide prepolymer may be converted into the polyarylene sulfide in any of the steps (I) to (III). In order to efficiently impregnate the reinforcing fiber bundle, it is preferable to selectively polymerize the polyarylene sulfide prepolymer after the step (II). In order to satisfy such requirements, conditions such as the apparatus, temperature, and time of the above-described steps (I) to (III) are suitable.

また、工程(I)〜(III)を経た後、さらに180〜320℃、好ましくは190〜300℃、より好ましくは200℃〜260℃で熱処理し、成形材料中に残存したポリアリーレンスルフィドプレポリマーを加熱重合させることも有意である。   In addition, after the steps (I) to (III), the polyarylene sulfide prepolymer remaining in the molding material after further heat treatment at 180 to 320 ° C., preferably 190 to 300 ° C., more preferably 200 to 260 ° C. It is also significant to heat polymerize.

以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。   The following examples illustrate the present invention more specifically.

まず、本発明に使用した評価方法を下記する。   First, the evaluation method used in the present invention is described below.

(1)ポリアリーレンスルフィドの平均分子量
ポリアリーレンスルフィドの平均分子量は、ゲルパーミレーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて、ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)を算出した。また、該分子量を用いて、分散度(Mw/Mn)を算出した。GPCの測定条件を以下に示す。
装置:センシュー科学 SSC−7100(カラム名:センシュー科学 GPC3506)
溶離液:1−クロロナフタレン、流量:1.0mL/min
カラム温度:210℃、検出器温度:210℃。
(1) Average molecular weight of polyarylene sulfide As for the average molecular weight of polyarylene sulfide, polystyrene-reduced weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) were calculated using gel permeation chromatography (GPC). Moreover, the dispersity (Mw / Mn) was calculated using the molecular weight. The measurement conditions for GPC are shown below.
Apparatus: Senshu Science SSC-7100 (Column name: Senshu Science GPC3506)
Eluent: 1-chloronaphthalene, flow rate: 1.0 mL / min
Column temperature: 210 ° C., detector temperature: 210 ° C.

(2)ポリアリーレンスルフィドプレポリマーの転化率
ポリアリーレンスルフィドプレポリマーのポリフェニレンスルフィドへの転化率の算出は、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)を用いて下記方法で行った。
ポリフェニレンスルフィド10mgを250℃で1−クロロナフタレン約5gに溶解させた。得られた溶液を、室温に冷却すると沈殿が生成した。孔径0.45μmのメンブランフィルターを用いて1−クロロナフタレン不溶成分を濾過し、1−クロロナフタレン可溶成分を得た。得られた可溶成分のHPLC測定により、未反応の環式ポリアリーレンスルフィドを定量し、ポリアリーレンスルフィドプレポリマーのポリアリーレンスルフィドへの転化率を算出した。HPLCの測定条件を以下に示す。
装置:島津株式会社製 LC−10Avpシリーズ
カラム:Mightysil RP−18 GP150−4.6(5μm)
検出器:フォトダイオードアレイ検出器(UV=270nm)。
(2) Conversion rate of polyarylene sulfide prepolymer The conversion rate of the polyarylene sulfide prepolymer to polyphenylene sulfide was calculated by the following method using high performance liquid chromatography (HPLC).
10 mg of polyphenylene sulfide was dissolved in about 5 g of 1-chloronaphthalene at 250 ° C. The resulting solution was cooled to room temperature and a precipitate formed. The 1-chloronaphthalene insoluble component was filtered using a membrane filter having a pore size of 0.45 μm to obtain a 1-chloronaphthalene soluble component. Unreacted cyclic polyarylene sulfide was quantified by HPLC measurement of the obtained soluble component, and the conversion rate of the polyarylene sulfide prepolymer to polyarylene sulfide was calculated. The measurement conditions for HPLC are shown below.
Apparatus: Shimadzu Corporation LC-10Avp series Column: Mightysil RP-18 GP150-4.6 (5 μm)
Detector: Photodiode array detector (UV = 270 nm).

(3)ポリアリーレンスルフィドの加熱による重量減少
熱重量分析機(パーキンエルマー社製TGA7)を用いて、下記条件にて重量減少率の測定を行った。なお、試料は2mm以下の細粒物を用いた。
測定雰囲気:窒素(純度:99.99%以上)気流下
試料仕込み重量:約10mg
測定条件:
(a)プログラム温度50℃で1分保持
(b)プログラム温度50℃から400℃まで昇温。この際の昇温速度20℃/分。
(3) Weight reduction due to heating of polyarylene sulfide The weight reduction rate was measured under the following conditions using a thermogravimetric analyzer (Perkin Elmer TGA7). In addition, the sample used the fine granule of 2 mm or less.
Measurement atmosphere: Nitrogen (purity: 99.99% or higher) Sample flow weight: about 10 mg
Measurement condition:
(A) Hold for 1 minute at a program temperature of 50 ° C. (b) Increase the temperature from the program temperature of 50 ° C. to 400 ° C. The temperature increase rate at this time is 20 ° C./min.

重量減少率△Wrは(b)の昇温において、100℃時の試料重量を基準として、330℃到達時の試料重量から前述の式(1)を用いて算出した。   The weight reduction rate ΔWr was calculated from the sample weight at the time of reaching 330 ° C. using the above-described formula (1) with the sample weight at 100 ° C. as the reference at the temperature rise of (b).

(4)成形材料を用いて得られた成形品に含まれる強化繊維の平均繊維長
成形品の一部を切り出し、300℃で加熱プレスし、30μm厚のフィルムを得た。得られたフィルムを光学顕微鏡にて150倍に拡大観察し、フィルム内で分散した繊維を観察した。その長さを1μm単位まで測定して、次式により重量平均繊維長(Lw)および数平均繊維長(Ln)を求めた。
重量平均繊維長(Lw)=Σ(Li×Wi/100)
数平均繊維長(Ln)=(ΣLi)/Ntotal
Li:測定した繊維長さ(i=1、2、3、・・・、n)
Wi:繊維長さLiの繊維の重量分率(i=1、2、3、・・・、n)
Ntotal:繊維長さを測定した総本数。
(4) Average fiber length of reinforcing fibers contained in a molded product obtained using the molding material A part of the molded product was cut out and heated and pressed at 300 ° C. to obtain a film having a thickness of 30 μm. The obtained film was magnified 150 times with an optical microscope, and fibers dispersed in the film were observed. The length was measured to the 1 micrometer unit, and the weight average fiber length (Lw) and the number average fiber length (Ln) were calculated | required by following Formula.
Weight average fiber length (Lw) = Σ (Li × Wi / 100)
Number average fiber length (Ln) = (ΣLi) / Ntotal
Li: measured fiber length (i = 1, 2, 3,..., N)
Wi: Weight fraction of fiber having fiber length Li (i = 1, 2, 3,..., N)
Ntotal: the total number of fibers measured.

(5)成形材料を用いて得られた成形品の密度
JIS K7112(1999)の5に記載のA法(水中置換法)に準拠し測定した。成形品から1cm×1cmの試験片を切り出し、耐熱性ガラス容器に投入し、この容器を80℃の温度で12時間真空乾燥し、吸湿しないようにデシケーターで室温まで冷却し、評価に用いた。浸漬液にはエタノールを用いた。
(5) Density of molded product obtained using molding material Measured in accordance with Method A (underwater substitution method) described in 5 of JIS K7112 (1999). A test piece of 1 cm × 1 cm was cut out from the molded product, put into a heat-resistant glass container, this container was vacuum-dried at a temperature of 80 ° C. for 12 hours, cooled to room temperature with a desiccator so as not to absorb moisture, and used for evaluation. Ethanol was used as the immersion liquid.

(6)成形材料を用いて得られた成形品の曲げ試験
ASTM D790(1997)に準拠し、3点曲げ試験冶具(圧子10mm、支点4mm)を用いて支持スパンを100mmに設定し、クロスヘッド速度2.8mm/分の試験条件にて曲げ強度および曲げ弾性率を測定した。試験機として、"インストロン"(登録商標)万能試験機4201型(インストロン社製)を用いた。
(6) Bending test of molded product obtained using molding material In accordance with ASTM D790 (1997), a support span is set to 100 mm using a three-point bending test jig (indenter 10 mm, fulcrum 4 mm), and crosshead Flexural strength and flexural modulus were measured under the test conditions of a speed of 2.8 mm / min. As a testing machine, “Instron” (registered trademark) universal testing machine 4201 type (manufactured by Instron) was used.

(7)成形材料を用いて得られた成形品のアイゾット衝撃試験
ASTM D256(1993)に準拠し、モールドノッチ付きアイゾット衝撃試験を行った。用いた試験片の厚みは3.2mm、試験片の水分率0.1重量%以下において、アイゾット衝撃強度(J/m)を測定した。
(7) Izod Impact Test of Molded Product Obtained Using Molding Material An Izod impact test with a mold notch was conducted according to ASTM D256 (1993). The Izod impact strength (J / m) was measured when the thickness of the used test piece was 3.2 mm and the moisture content of the test piece was 0.1% by weight or less.

(8)成形材料を用いて射出成形した時の分解ガスによる設備汚染評価
所定温度によって射出成形を実施する際の設備汚染について、射出成形機からの異臭の発生状況と、金型表面の汚れの目視観察により判定した。成形品形状は、幅150mm×長さ150mm×厚み1.2mmの薄肉平板成形品とし、測定は20サンプルについて行った。判定基準は、以下の4段階で評価し、○以上が合格である。
○○:異臭の発生は無く、金型表面にも汚れが見られない。
○ :異臭の発生は無いが、金型表面に汚れが少量確認される。
△ :異臭が発生する。また金型表面に汚れが少量確認される。
× :異臭が発生する。また金型表面に汚れが確認される。
(8) Assessment of equipment contamination due to cracked gas when injection molding is performed using molding materials Regarding equipment contamination when performing injection molding at a predetermined temperature, the occurrence of off-flavor from the injection molding machine and the contamination of the mold surface Judgment was made by visual observation. The shape of the molded product was a thin flat plate molded product having a width of 150 mm, a length of 150 mm, and a thickness of 1.2 mm, and the measurement was performed on 20 samples. Judgment criteria are evaluated in the following four stages, and ◯ or higher is acceptable.
○○: There is no off-flavor, and no dirt is seen on the mold surface.
○: Odor is not generated, but a small amount of dirt is confirmed on the mold surface.
Δ: Odor occurs. A small amount of dirt is confirmed on the mold surface.
X: Odor occurs. Moreover, dirt is confirmed on the mold surface.

(9)<X線吸収微細構造(XAFS)の測定
鉄化合物のX線吸収微細構造の測定は下記条件で行った。
実験施設:高エネルギー加速器研究機構 放射光科学研究施設
分光器:Si(111)2結晶分光器
ミラー:集光ミラー
吸収端:Fe K (7113eV) 吸収端
使用検出器:イオンチャンバー及びライトル検出器。
(9) <Measurement of X-ray absorption fine structure (XAFS) The X-ray absorption fine structure of the iron compound was measured under the following conditions.
Experimental Facility: High Energy Accelerator Research Organization Synchrotron Radiation Research Facility Spectrometer: Si (111) 2 crystal spectrometer Mirror: Condenser mirror Absorption edge: Fe K (7113 eV) Absorption edge detector: Ion chamber and rifle detector.

(参考例1)
<ポリフェニレンスルフィドプレポリマーの調製>
撹拌機付きのオートクレーブに、47.5%水硫化ナトリウム118kg(1000モル)、96%水酸化ナトリウム42.3kg(1014モル)、N−メチル−2−ピロリドン(以下NMPと略する場合もある)を163kg(1646モル)、酢酸ナトリウム24.6kg(300モル)、およびイオン交換水150kgを仕込み、常圧で窒素を通じながら240℃まで3時間かけて徐々に加熱し、精留塔を介して水211kgおよびNMP4kgを留出した後、反応容器を160℃に冷却した。なお、この脱液操作の間に仕込んだ硫黄原子1モル当たり0.02モルの硫化水素が系外に飛散した。
(Reference Example 1)
<Preparation of polyphenylene sulfide prepolymer>
In an autoclave equipped with a stirrer, 118 kg (1000 mol) of 47.5% sodium hydrosulfide, 42.3 kg (1014 mol) of 96% sodium hydroxide, N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter sometimes abbreviated as NMP) 163 kg (1646 mol) of sodium acetate, 24.6 kg (300 mol) of sodium acetate, and 150 kg of ion-exchanged water were gradually heated to 240 ° C. over 3 hours while passing nitrogen at normal pressure, and water was passed through a rectifying column. After distilling 211 kg and 4 kg of NMP, the reaction vessel was cooled to 160 ° C. In addition, 0.02 mol of hydrogen sulfide per 1 mol of sulfur atoms charged during the liquid removal operation was scattered out of the system.

次に、p−ジクロロベンゼン147kg(1004モル)、NMP129kg(1300モル)を加え、反応容器を窒素ガス下に密封した。240rpmで撹拌しながら、0.6℃/分の速度で270℃まで昇温し、この温度で140分保持した。水を18kg(1000モル)を15分かけて圧入しながら250℃まで1.3℃/分の速度で冷却した。その後220℃まで0.4℃/分の速度で冷却してから、室温近傍まで急冷し、スラリー(Sa)を得た。このスラリー(Sa)を376kgのNMPで希釈しスラリー(Sb)を得た。   Next, 147 kg (1004 mol) of p-dichlorobenzene and 129 kg (1300 mol) of NMP were added, and the reaction vessel was sealed under nitrogen gas. While stirring at 240 rpm, the temperature was raised to 270 ° C. at a rate of 0.6 ° C./min and held at this temperature for 140 minutes. Water was cooled to 250 ° C. at a rate of 1.3 ° C./min while 18 kg (1000 mol) of water was injected over 15 minutes. Thereafter, the mixture was cooled to 220 ° C. at a rate of 0.4 ° C./min, and then rapidly cooled to near room temperature to obtain a slurry (Sa). This slurry (Sa) was diluted with 376 kg of NMP to obtain a slurry (Sb).

80℃に加熱したスラリー(Sb)14.3kgをふるい(80mesh、目開き0.175mm)で濾別し、粗PPS樹脂とスラリー(Sc)を10kg得た。スラリー(Sc)をロータリーエバポレーターに仕込み、窒素で置換後、減圧下100〜160℃で1.5時間処理した後、真空乾燥機で160℃、1時間処理した。得られた固形物中のNMP量は3重量%であった。   14.3 kg of slurry (Sb) heated to 80 ° C. was filtered off with a sieve (80 mesh, opening 0.175 mm) to obtain 10 kg of crude PPS resin and slurry (Sc). The slurry (Sc) was charged into a rotary evaporator, replaced with nitrogen, treated at 100 to 160 ° C. under reduced pressure for 1.5 hours, and then treated at 160 ° C. for 1 hour in a vacuum dryer. The amount of NMP in the obtained solid was 3% by weight.

この固形物にイオン交換水12kg(スラリー(Sc)の1.2倍量)を加えた後、70℃で30分撹拌して再スラリー化した。このスラリーを目開き10〜16μmのガラスフィルターで吸引濾過した。得られた白色ケークにイオン交換水12kgを加えて70℃で30分撹拌して再スラリー化し、同様に吸引濾過後、70℃で5時間真空乾燥してポリフェニレンスルフィドオリゴマー100gを得た。ポリフェニレンスルフィドプレポリマーが所定量に達するまで上記操作を繰り返した。   After adding 12 kg of ion exchange water (1.2 times the amount of slurry (Sc)) to this solid, it was stirred at 70 ° C. for 30 minutes to make a slurry again. This slurry was subjected to suction filtration with a glass filter having an opening of 10 to 16 μm. 12 kg of ion-exchanged water was added to the obtained white cake, and the mixture was stirred again at 70 ° C. for 30 minutes to make a slurry again. Similarly, after suction filtration, vacuum drying was performed at 70 ° C. for 5 hours to obtain 100 g of a polyphenylene sulfide oligomer. The above operation was repeated until the polyphenylene sulfide prepolymer reached a predetermined amount.

得られたポリフェニレンスルフィドオリゴマーを4g分取してクロロホルム120gで3時間ソックスレー抽出した。得られた抽出液からクロロホルムを留去して得られた固体に再度クロロホルム20gを加え、室温で溶解しスラリー状の混合液を得た。これをメタノール250gに撹拌しながらゆっくりと滴下し、沈殿物を目開き10〜16μmのガラスフィルターで吸引濾過し、得られた白色ケークを70℃で3時間真空乾燥して白色粉末を得た。   4 g of the obtained polyphenylene sulfide oligomer was collected and subjected to Soxhlet extraction with 120 g of chloroform for 3 hours. Chloroform was distilled off from the obtained extract, and 20 g of chloroform was again added to the resulting solid, which was dissolved at room temperature to obtain a slurry-like mixture. This was slowly added dropwise to 250 g of methanol while stirring, and the precipitate was suction filtered through a glass filter having an opening of 10 to 16 μm, and the resulting white cake was vacuum dried at 70 ° C. for 3 hours to obtain a white powder.

この白色粉末の重量平均分子量は900であった。この白色粉末の赤外分光分析における吸収スペクトルより、白色粉末はポリフェニレンスルフィドプレポリマーであることが判明した。また、示差走査型熱量計を用いてこの白色粉末の熱的特性を分析した結果(昇温速度40℃/分)、約200〜260℃にブロードな吸熱を示し、ピーク温度は215℃であることがわかった。   The weight average molecular weight of this white powder was 900. From the absorption spectrum in the infrared spectroscopic analysis of the white powder, the white powder was found to be a polyphenylene sulfide prepolymer. Moreover, as a result of analyzing the thermal characteristics of this white powder using a differential scanning calorimeter (temperature increase rate 40 ° C./min), it shows a broad endotherm at about 200 to 260 ° C., and the peak temperature is 215 ° C. I understood it.

また高速液体クロマトグラフィーより成分分割した成分のマススペクトル分析、さらにMALDI−TOF−MSによる分子量情報より、この白色粉末は繰り返し単位数4〜11の環式ポリフェニレンスルフィドおよび繰り返し単位数2〜11の直鎖状ポリフェニレンスルフィドからなる混合物であり、環式ポリフェニレンスルフィドと直鎖状ポリフェニレンスルフィドの重量比は9:1であることがわかった。   Moreover, this white powder was obtained from cyclic polyphenylene sulfide having 4 to 11 repeating units and cyclic polyphenylene sulfide having 2 to 11 repeating units based on mass spectral analysis of components separated by high performance liquid chromatography and molecular weight information by MALDI-TOF-MS. It was a mixture of chain polyphenylene sulfide, and the weight ratio of cyclic polyphenylene sulfide to linear polyphenylene sulfide was found to be 9: 1.

(参考例3)
撹拌機付きのオートクレーブに、47.5%水硫化ナトリウム8.27kg(70.0モル)、96%水酸化ナトリウム2.96kg(71.0モル)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)11.44kg(116モル)、酢酸ナトリウム1.72kg(21.0モル)、及びイオン交換水10.5kgを仕込み、常圧で窒素を通じながら約240℃まで約3時間かけて徐々に加熱し、精留塔を介して水14.8kg及びNMP280gを留出した後、反応容器を160℃に冷却した。なお、この脱液操作の間に仕込んだイオウ成分1モル当たり0.02モルの硫化水素が系外に飛散した。
(Reference Example 3)
In an autoclave equipped with a stirrer, 47.5% sodium hydrosulfide 8.27 kg (70.0 mol), 96% sodium hydroxide 2.96 kg (71.0 mol), N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) 11 .44 kg (116 mol), 1.72 kg (21.0 mol) of sodium acetate, and 10.5 kg of ion-exchanged water were charged and gradually heated to about 240 ° C. over about 3 hours while flowing nitrogen at normal pressure. After distilling 14.8 kg of water and 280 g of NMP through the distillation column, the reaction vessel was cooled to 160 ° C. In addition, 0.02 mol of hydrogen sulfide per 1 mol of the sulfur component charged during this liquid removal operation was scattered out of the system.

次に、p−ジクロロベンゼン10.3kg(70.3モル)、NMP9.00kg(91.0モル)を加え、反応容器を窒素ガス下に密封した。240rpmで撹拌しながら、0.6℃/分の速度で270℃まで昇温し、この温度で140分保持した。水1.26kg(70モル)を15分かけて圧入しながら250℃まで1.3℃/分の速度で冷却した。その後220℃まで0.4℃/分の速度で冷却してから、室温近傍まで急冷し、スラリー(Sa)を得た。このスラリー(Sa)を20.0kgのNMPで希釈しスラリー(Sb)を得た。   Next, 10.3 kg (70.3 mol) of p-dichlorobenzene and 9.00 kg (91.0 mol) of NMP were added, and the reaction vessel was sealed under nitrogen gas. While stirring at 240 rpm, the temperature was raised to 270 ° C. at a rate of 0.6 ° C./min and held at this temperature for 140 minutes. While 1.26 kg (70 mol) of water was injected over 15 minutes, it was cooled to 250 ° C. at a rate of 1.3 ° C./min. Thereafter, the mixture was cooled to 220 ° C. at a rate of 0.4 ° C./min, and then rapidly cooled to near room temperature to obtain a slurry (Sa). This slurry (Sa) was diluted with 20.0 kg of NMP to obtain a slurry (Sb).

80℃に加熱したスラリー(Sb)10kgをふるい(80mesh、目開き0.175mm)で濾別し、メッシュオン成分としてスラリーを含んだ顆粒状PPS樹脂を、濾液成分としてスラリー(Sc)を約7.5kg得た。   10 kg of the slurry (Sb) heated to 80 ° C. is filtered through a sieve (80 mesh, opening 0.175 mm), granular PPS resin containing the slurry as a mesh-on component, and about 7 of the slurry (Sc) as a filtrate component. .5 kg was obtained.

得られたスラリー(Sc)1000gをロータリーエバポレーターに仕込み、窒素で置換してから、減圧下100〜150℃で1.5時間処理した後に、真空乾燥機で150℃、1時間処理して固形物を得た。   After 1000 g of the obtained slurry (Sc) was charged into a rotary evaporator and replaced with nitrogen, it was treated under reduced pressure at 100 to 150 ° C. for 1.5 hours, and then treated with a vacuum dryer at 150 ° C. for 1 hour to obtain solids. Got.

この固形物にイオン交換水1200g(スラリー(Sc)の1.2倍量)を加えた後、70℃で30分撹拌して再スラリー化した。ラジオライト#800S(昭和化学工業株式会社製)3gをイオン交換水10gに分散させた分散液を目開き10〜16μmのガラスフィルターで吸引濾過することで、フィルター上にラジオライトを積層し、これを用いてスラリーを固液分離した。得られた褐色のケークにイオン交換水1200gを加えて70℃で30分撹拌して再スラリー化し、同様に吸引濾過後、70℃で5時間真空乾燥してポリフェニレンスルフィド混合物を14.0g得た。   After adding 1200 g of ion-exchanged water (1.2 times the amount of slurry (Sc)) to this solid, it was stirred at 70 ° C. for 30 minutes to make a slurry again. Radiolite # 800S (manufactured by Showa Chemical Industry Co., Ltd.) 3 g of ion-exchanged water dispersed in 3 g of the dispersion liquid is suction filtered with a glass filter having a mesh opening of 10 to 16 μm. Was used for solid-liquid separation of the slurry. To the obtained brown cake, 1200 g of ion-exchanged water was added and stirred at 70 ° C. for 30 minutes to make a slurry again. Similarly, after suction filtration, vacuum drying was performed at 70 ° C. for 5 hours to obtain 14.0 g of a polyphenylene sulfide mixture. .

得られたポリフェニレンスルフィド混合物を10g分取し、溶剤としてクロロホルム240gを用いて、浴温約80℃でソックスレー抽出法により5時間ポリフェニレンスルフィド混合物と溶剤を接触させ、抽出液を得た。得られた抽出液は室温で一部固形状成分を含むスラリー状であった。この抽出液スラリーからエバポレーターを用いて約200gのクロロホルムを留去した後、これをメタノール500gに撹拌しながら約10分かけてゆっくりと滴下した。滴下終了後、約15分間攪拌を継続した。沈殿物を目開き10〜16μmのガラスフィルターで吸引濾過して回収し、得られた白色ケークを70℃で3時間真空乾燥して白色粉末を3.0g得た。白色粉末の収率は用いたポリフェニレンスルフィド混合物に対して31%であった。   10 g of the obtained polyphenylene sulfide mixture was collected, and 240 g of chloroform was used as a solvent, and the polyphenylene sulfide mixture was contacted with the solvent by a Soxhlet extraction method at a bath temperature of about 80 ° C. for 5 hours to obtain an extract. The obtained extract was in the form of a slurry partially containing solid components at room temperature. About 200 g of chloroform was distilled off from the extract slurry using an evaporator, and this was slowly added dropwise to 500 g of methanol over about 10 minutes while stirring. After completion of dropping, stirring was continued for about 15 minutes. The precipitate was collected by suction filtration with a glass filter having an opening of 10 to 16 μm, and the resulting white cake was vacuum dried at 70 ° C. for 3 hours to obtain 3.0 g of a white powder. The yield of white powder was 31% based on the polyphenylene sulfide mixture used.

この白色粉末の重量平均分子量は900であった。この白色粉末の赤外分光分析における吸収スペクトルより、白色粉末はフェニレンスルフィド単位からなる化合物であることを確認した。また、高速液体クロマトグラフィー(装置;島津社製LC−10,カラム;C18,検出器;フォトダイオードアレイ)より成分分割した成分のマススペクトル分析、更にMALDI−TOF−MSによる分子量情報より、この白色粉末はp−フェニレンスルフィド単位を主要構成単位とし繰り返し単位数4〜12の環式化合物を重量分率で約94%含むことがわかった。   The weight average molecular weight of this white powder was 900. From the absorption spectrum in the infrared spectroscopic analysis of this white powder, it was confirmed that the white powder was a compound composed of phenylene sulfide units. Moreover, this white color is obtained from mass spectrum analysis of components separated from high performance liquid chromatography (device; LC-10, Shimadzu Corporation LC-10, column; C18, detector; photodiode array) and molecular weight information by MALDI-TOF-MS. The powder was found to contain about 94% by weight fraction of a cyclic compound having a p-phenylene sulfide unit as a main constituent unit and 4 to 12 repeating units.

(実施例1)
参考例1で調製したポリフェニレンスルフィドプレポリマーに、0価遷移金属化合物としてテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウムを、ポリフェニレンスルフィドプレポリマー中の硫黄原子に対して0.5モル%となるよう添加し、250℃の溶融バス中で溶融し溶融混合物を得た。得られた溶融混合物をギアポンプにてキスコーターに供給した。250℃に加熱されたロール上にキスコーターからポリフェニレンスルフィドプレポリマーを塗布し、被膜を形成した。
Example 1
To the polyphenylene sulfide prepolymer prepared in Reference Example 1, tetrakis (triphenylphosphine) palladium as a zero-valent transition metal compound was added so as to be 0.5 mol% with respect to sulfur atoms in the polyphenylene sulfide prepolymer, and 250 The mixture was melted in a melting bath at 0 ° C. to obtain a molten mixture. The obtained molten mixture was supplied to the kiss coater with a gear pump. A polyphenylene sulfide prepolymer was applied from a kiss coater on a roll heated to 250 ° C. to form a film.

このロール上に炭素繊維“トレカ”(登録商標)T700S−24K(東レ(株)製)を接触させながら通過させて、炭素繊維束の単位長さあたりに一定量のポリフェニレンスルフィドプレポリマーを付着した。   A carbon fiber “Torayca” (registered trademark) T700S-24K (manufactured by Toray Industries, Inc.) was passed through the roll while contacting it, and a certain amount of polyphenylene sulfide prepolymer was adhered per unit length of the carbon fiber bundle. .

ポリフェニレンスルフィドプレポリマーを付着した炭素繊維を、260℃に加熱された炉内へ供給し、ベアリングで自由に回転する、一直線上に上下交互に配置された10個のロール(φ50mm)間に通過させ、かつ葛折り状に炉内に設置された10個のロールバー(φ200mm)を複数回ループさせて通過させ、合計10分間かけてポリフェニレンスルフィドプレポリマーを炭素繊維束に十分に含浸しながらポリフェニレンスルフィドに転化した。次に、炉内から引き出し、エアを吹き付けて冷却した後、ドラムワインダーで巻き取って、連続した強化繊維束(A)とポリアリーレンスルフィド(B)からなる複合体を得た。   The carbon fiber with the polyphenylene sulfide prepolymer attached is fed into a furnace heated to 260 ° C. and passed between 10 rolls (φ50 mm) alternately arranged in a straight line rotating freely in a bearing. In addition, ten roll bars (φ200 mm) installed in the furnace in a twisted manner are passed through a plurality of times, and the polyphenylene sulfide prepolymer is sufficiently impregnated into the carbon fiber bundle over a total of 10 minutes. Converted to. Next, after drawing out from the furnace and cooling by blowing air, it was wound up with a drum winder to obtain a composite composed of continuous reinforcing fiber bundle (A) and polyarylene sulfide (B).

なお、巻き取った複合体から、10mm長のストランドを10本カットし、炭素繊維とポリアリーレンスルフィドを分離するために、ソックスレー抽出器を用い、1−クロロナフタレンを用いて、210℃で6時間還流を行い、抽出したポリアリーレンスルフィドを分子量の測定に供した。得られたPPSの重量平均分子量(Mw)は19,700、分散度(Mw/Mn)は1.95であった。次に、抽出したポリアリーレンスルフィド中のポリアリーレンスルフィドプレポリマーの転化率を測定したところ、93%であった。   In addition, 10 strands 10 mm long were cut from the wound composite, and a Soxhlet extractor was used and 1-chloronaphthalene was used for 6 hours at 210 ° C. to separate carbon fibers and polyarylene sulfide. Refluxing was performed, and the extracted polyarylene sulfide was subjected to molecular weight measurement. The obtained PPS had a weight average molecular weight (Mw) of 19,700 and a dispersity (Mw / Mn) of 1.95. Next, the conversion of the polyarylene sulfide prepolymer in the extracted polyarylene sulfide was measured and found to be 93%.

続いて、成分(C)である“トレリナ”(登録商標)A900(東レ(株)製PPS樹脂、融点278℃)を330℃で単軸押出機にて溶融し、押出機の先端に取り付けたクロスヘッドダイ中に押し出すと同時に、得られた複合体も上記クロスヘッドダイ中に連続的に供給することによって、溶融した成分(C)を複合体に被覆した。このとき、強化繊維の含有率を20重量%とするように成分(C)の量を調整した。   Subsequently, “Torelina” (registered trademark) A900 (PPS resin manufactured by Toray Industries, Inc., melting point 278 ° C.) as component (C) was melted at 330 ° C. with a single screw extruder and attached to the tip of the extruder. Simultaneously with extrusion into the crosshead die, the obtained composite was continuously fed into the crosshead die, thereby coating the composite with the molten component (C). At this time, the amount of the component (C) was adjusted so that the content of the reinforcing fiber was 20% by weight.

上記記載の方法により得られたストランドを、冷却後、カッターにて7mmの長さに切断して本発明の成形材料である柱状ペレット(長繊維ペレット)を得た。この柱状ペレットは芯鞘構造を有していた。   The strand obtained by the method described above was cooled and then cut into a length of 7 mm with a cutter to obtain a columnar pellet (long fiber pellet) which is a molding material of the present invention. This columnar pellet had a core-sheath structure.

得られた長繊維ペレットは運搬による毛羽立ちもなく、良好な取扱性を示した。得られた長繊維ペレットを150℃、5時間以上真空下で乾燥させた。乾燥させた長繊維ペレットを、日本製鋼所(株)製J150EII−P型射出成形機を用いて、各試験片用の金型を用いて成形を行った。条件はいずれもシリンダー温度:320℃、金型温度:150℃、冷却時間30秒とした。成形後、真空下で80℃、12時間の乾燥を行い、かつデシケーター中で室温、3時間保管した乾燥状態の試験片について評価を行った。評価結果を表1に記載した。   The obtained long fiber pellets showed no fuzz due to transportation and showed good handleability. The obtained long fiber pellet was dried under vacuum at 150 ° C. for 5 hours or more. The dried long fiber pellets were molded using a mold for each test piece using a J150EII-P type injection molding machine manufactured by Nippon Steel Works. The conditions were as follows: cylinder temperature: 320 ° C., mold temperature: 150 ° C., and cooling time 30 seconds. After the molding, the test piece was dried at 80 ° C. for 12 hours under vacuum, and the dried test piece was stored in a desiccator at room temperature for 3 hours. The evaluation results are shown in Table 1.

(実施例2)
炉内温度を300℃とした以外は、実施例1と同様の方法で、本発明の成形材料である柱状ペレット(長繊維ペレット)を製造した。この柱状ペレットは芯鞘構造を有していた。得られた複合体から、実施例1と同様にポリアリーレンスルフィドを抽出し、各測定に供した。得られたポリアリーレンスルフィドの重量平均分子量(Mw)は24,800、分散度(Mw/Mn)は2.30であった。次に、抽出したポリアリーレンスルフィド中のポリアリーレンスルフィドプレポリマーの転化率を測定したところ、93%であった。
(Example 2)
A columnar pellet (long fiber pellet), which is the molding material of the present invention, was produced in the same manner as in Example 1 except that the furnace temperature was 300 ° C. This columnar pellet had a core-sheath structure. From the resulting composite, polyarylene sulfide was extracted in the same manner as in Example 1 and subjected to each measurement. The resulting polyarylene sulfide had a weight average molecular weight (Mw) of 24,800 and a dispersity (Mw / Mn) of 2.30. Next, the conversion of the polyarylene sulfide prepolymer in the extracted polyarylene sulfide was measured and found to be 93%.

また、得られた長繊維ペレットを用いて、実施例1と同様に射出成形を行い、各評価に供した。各プロセス条件および評価結果を表1に記載した。   Moreover, injection molding was performed in the same manner as in Example 1 using the obtained long fiber pellets and subjected to each evaluation. Table 1 shows the process conditions and evaluation results.

(実施例3)
0価遷移金属化合物としてテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウムに代えてトリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウムを用い、その添加量をポリフェニレンスルフィドプレポリマー中の硫黄原子に対して1モル%となるように変更した以外は、実施例1と同様の方法で、本発明の成形材料である柱状ペレット(長繊維ペレット)を製造した。この柱状ペレットは芯鞘構造を有していた。得られた複合体から、実施例1と同様にポリアリーレンスルフィドを抽出し、各測定に供した。得られたポリアリーレンスルフィドの重量平均分子量(Mw)は49,500、分散度(Mw/Mn)は1.83であった。次に、抽出したポリアリーレンスルフィド中のポリアリーレンスルフィドプレポリマーの転化率を測定したところ、81%であった。
(Example 3)
Instead of tetrakis (triphenylphosphine) palladium as the zero-valent transition metal compound, tris (dibenzylideneacetone) dipalladium was used, and the amount added was changed to 1 mol% with respect to the sulfur atom in the polyphenylene sulfide prepolymer. A columnar pellet (long fiber pellet), which is a molding material of the present invention, was produced in the same manner as in Example 1 except that. This columnar pellet had a core-sheath structure. From the resulting composite, polyarylene sulfide was extracted in the same manner as in Example 1 and subjected to each measurement. The resulting polyarylene sulfide had a weight average molecular weight (Mw) of 49,500 and a dispersity (Mw / Mn) of 1.83. Next, the conversion of the polyarylene sulfide prepolymer in the extracted polyarylene sulfide was measured and found to be 81%.

また、得られた長繊維ペレットを用いて、実施例1と同様に射出成形を行い、各評価に供した。各プロセス条件および評価結果を表1に記載した。   Moreover, injection molding was performed in the same manner as in Example 1 using the obtained long fiber pellets and subjected to each evaluation. Table 1 shows the process conditions and evaluation results.

(実施例4)
炉内温度を300℃とした以外は、実施例3と同様の方法で、本発明の成形材料である柱状ペレット(長繊維ペレット)を製造した。この柱状ペレットは芯鞘構造を有していた。得られた複合体から、実施例1と同様にポリアリーレンスルフィドを抽出し、各測定に供した。得られたポリアリーレンスルフィドの重量平均分子量(Mw)は44,100、分散度(Mw/Mn)は1.89であった。次に、抽出したポリアリーレンスルフィド中のポリアリーレンスルフィドプレポリマーの転化率を測定したところ、87%であった。
Example 4
A columnar pellet (long fiber pellet), which is the molding material of the present invention, was produced in the same manner as in Example 3 except that the furnace temperature was 300 ° C. This columnar pellet had a core-sheath structure. From the resulting composite, polyarylene sulfide was extracted in the same manner as in Example 1 and subjected to each measurement. The resulting polyarylene sulfide had a weight average molecular weight (Mw) of 44,100 and a dispersity (Mw / Mn) of 1.89. Next, the conversion of the polyarylene sulfide prepolymer in the extracted polyarylene sulfide was measured and found to be 87%.

また、得られた長繊維ペレットを用いて、実施例1と同様に射出成形を行い、各評価に供した。各プロセス条件および評価結果を表1に記載した。   Moreover, injection molding was performed in the same manner as in Example 1 using the obtained long fiber pellets and subjected to each evaluation. Table 1 shows the process conditions and evaluation results.

(実施例5)
0価遷移金属化合物としてテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウムに代えてビス[1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン]パラジウムを用いた以外は、実施例1と同様の方法で、本発明の成形材料である柱状ペレット(長繊維ペレット)を製造した。この柱状ペレットは芯鞘構造を有していた。得られた複合体から、実施例1と同様にポリアリーレンスルフィドを抽出し、各測定に供した。得られたポリアリーレンスルフィドの重量平均分子量(Mw)は31,900、分散度(Mw/Mn)は2.15であった。次に、抽出したポリアリーレンスルフィド中のポリアリーレンスルフィドプレポリマーの転化率を測定したところ、99%であった。
(Example 5)
The molding of the present invention was carried out in the same manner as in Example 1 except that bis [1,2-bis (diphenylphosphino) ethane] palladium was used as the zero-valent transition metal compound instead of tetrakis (triphenylphosphine) palladium. A columnar pellet (long fiber pellet) as a material was produced. This columnar pellet had a core-sheath structure. From the resulting composite, polyarylene sulfide was extracted in the same manner as in Example 1 and subjected to each measurement. The resulting polyarylene sulfide had a weight average molecular weight (Mw) of 31,900 and a dispersity (Mw / Mn) of 2.15. Next, the conversion of the polyarylene sulfide prepolymer in the extracted polyarylene sulfide was measured and found to be 99%.

また、得られた長繊維ペレットを用いて、実施例1と同様に射出成形を行い、各評価に供した。各プロセス条件および評価結果を表1に記載した。   Moreover, injection molding was performed in the same manner as in Example 1 using the obtained long fiber pellets and subjected to each evaluation. Table 1 shows the process conditions and evaluation results.

(比較例1)
0価遷移金属化合物を含まないとともに、ポリフェニレンスルフィドの含有量を10重量%から30重量%に、熱可塑性樹脂の含有量を70重量%から50重量%に変更になるよう、複合体におけるポリフェニレンスルフィドプレポリマーの付着量、および複合体への成分(C)の被覆量を変更した以外は、実施例1と同様の方法で、成形材料である柱状ペレット(長繊維ペレット)を製造した。この柱状ペレットは芯鞘構造を有していた。得られた複合体から、実施例1と同様にポリアリーレンスルフィドを抽出し、各測定に供した。得られたポリアリーレンスルフィド中のポリアリーレンスルフィドプレポリマーの転化率を測定したところ、わずか2%であった。
(Comparative Example 1)
The polyphenylene sulfide in the composite was changed so that the content of the polyphenylene sulfide was changed from 10% to 30% by weight and the content of the thermoplastic resin was changed from 70% to 50% by weight without containing the zero-valent transition metal compound. Columnar pellets (long fiber pellets), which are molding materials, were produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of prepolymer attached and the amount of component (C) coated on the composite were changed. This columnar pellet had a core-sheath structure. From the resulting composite, polyarylene sulfide was extracted in the same manner as in Example 1 and subjected to each measurement. The conversion of the polyarylene sulfide prepolymer in the obtained polyarylene sulfide was measured and found to be only 2%.

また、得られた長繊維ペレットを用いて、実施例1と同様に射出成形を行い、各評価に供した。各プロセス条件および評価結果を表1に記載した。   Moreover, injection molding was performed in the same manner as in Example 1 using the obtained long fiber pellets and subjected to each evaluation. Table 1 shows the process conditions and evaluation results.

(比較例2)
0価遷移金属化合物を含まない以外は、実施例1と同様の方法で、成形材料である柱状ペレット(長繊維ペレット)を製造した。この柱状ペレットは芯鞘構造を有していた。得られた複合体から、実施例1と同様にポリアリーレンスルフィドを抽出し、各測定に供した。得られたポリアリーレンスルフィド中のポリアリーレンスルフィドプレポリマーの転化率を測定したところ、わずか2%であった。
(Comparative Example 2)
Columnar pellets (long fiber pellets), which are molding materials, were produced in the same manner as in Example 1 except that the zero-valent transition metal compound was not included. This columnar pellet had a core-sheath structure. From the resulting composite, polyarylene sulfide was extracted in the same manner as in Example 1 and subjected to each measurement. The conversion of the polyarylene sulfide prepolymer in the obtained polyarylene sulfide was measured and found to be only 2%.

また、得られた長繊維ペレットを用いて、実施例1と同様に射出成形を行い、各評価に供した。各プロセス条件および評価結果を表1に記載した。   Moreover, injection molding was performed in the same manner as in Example 1 using the obtained long fiber pellets and subjected to each evaluation. Table 1 shows the process conditions and evaluation results.

(比較例3)
0価遷移金属化合物を含まない以外は、実施例2と同様の方法で、成形材料である柱状ペレット(長繊維ペレット)を製造した。この柱状ペレットは芯鞘構造を有していた。得られた複合体から、実施例1と同様にポリアリーレンスルフィドを抽出し、各測定に供した。得られたポリアリーレンスルフィド中のポリアリーレンスルフィドプレポリマーの転化率を測定したところ、12%であった。
(Comparative Example 3)
A columnar pellet (long fiber pellet) as a molding material was produced in the same manner as in Example 2 except that the zero-valent transition metal compound was not included. This columnar pellet had a core-sheath structure. From the resulting composite, polyarylene sulfide was extracted in the same manner as in Example 1 and subjected to each measurement. When the conversion of the polyarylene sulfide prepolymer in the obtained polyarylene sulfide was measured, it was 12%.

また、得られた長繊維ペレットを用いて、実施例1と同様に射出成形を行い、各評価に供した。各プロセス条件および評価結果を表1に記載した。   Moreover, injection molding was performed in the same manner as in Example 1 using the obtained long fiber pellets and subjected to each evaluation. Table 1 shows the process conditions and evaluation results.

(比較例4)
0価遷移金属化合物の代わりにジフェニルスルフィドを用いた以外は、実施例2と同様の方法で、成形材料である柱状ペレット(長繊維ペレット)を製造した。この柱状ペレットは芯鞘構造を有していた。得られた複合体から、実施例1と同様にポリアリーレンスルフィドを抽出し、各測定に供した。得られたポリアリーレンスルフィドの重量平均分子量(Mw)は14,700、分散度(Mw/Mn)は1.33であった。次に、抽出したポリアリーレンスルフィド中のポリアリーレンスルフィドプレポリマーの転化率を測定したところ、16%であった。
(Comparative Example 4)
Columnar pellets (long fiber pellets) that are molding materials were produced in the same manner as in Example 2, except that diphenyl sulfide was used instead of the zero-valent transition metal compound. This columnar pellet had a core-sheath structure. From the resulting composite, polyarylene sulfide was extracted in the same manner as in Example 1 and subjected to each measurement. The resulting polyarylene sulfide had a weight average molecular weight (Mw) of 14,700 and a dispersity (Mw / Mn) of 1.33. Next, the conversion of the polyarylene sulfide prepolymer in the extracted polyarylene sulfide was measured and found to be 16%.

また、得られた長繊維ペレットを、実施例1と同様に射出成形を行い、各評価に供した。各プロセス条件および評価結果を表1に記載した。   Moreover, the obtained long fiber pellet was subjected to injection molding in the same manner as in Example 1 and subjected to each evaluation. Table 1 shows the process conditions and evaluation results.

Figure 2012158747
Figure 2012158747

表1の実施例および比較例より以下のことが明らかである。実施例1〜5の長繊維ペレットは、0価の遷移金属触媒を含むため、比較例1〜3に比べ、ポリアリーレンスルフィドへの転化率が著しく高く、成形材料の取扱性に優れ、成形時の設備汚染がなく、得られる成形品の力学特性、外観品位に優れることがわかる。また、比較例1は転化率の小さいポリアリーレンスルフィドプレポリマーを多く含むため、力学特性に劣り、かつ成形時の設備汚染が特に大きい。また実施例1〜5と比較例4との比較により、0価の遷移金属触媒によるポリアリーレンスルフィドの転化率への寄与が優位であることがわかる。   From the examples and comparative examples in Table 1, the following is clear. Since the long fiber pellets of Examples 1 to 5 contain a zero-valent transition metal catalyst, the conversion rate to polyarylene sulfide is significantly higher than those of Comparative Examples 1 to 3, and the handling property of the molding material is excellent. It can be seen that the mechanical properties and appearance quality of the obtained molded product are excellent. In addition, since Comparative Example 1 contains a large amount of polyarylene sulfide prepolymer having a low conversion rate, the mechanical properties are inferior and the equipment contamination during molding is particularly large. Moreover, it turns out by the comparison with Examples 1-5 and the comparative example 4 that the contribution to the conversion of the polyarylene sulfide by a zerovalent transition metal catalyst is dominant.

(実施例6)
参考例1で調製したポリフェニレンスルフィドプレポリマーに、0価遷移金属化合物としてテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウムを、ポリフェニレンスルフィドプレポリマー中の硫黄原子に対して1モル%となるよう添加し、250℃の溶融バス中で溶融し溶融混合物を得た。得られた溶融混合物をギアポンプにてキスコーターに供給した。250℃に加熱されたロール上にキスコーターからポリフェニレンスルフィドプレポリマーを塗布し、被膜を形成した。
(Example 6)
Tetrakis (triphenylphosphine) palladium as a zero-valent transition metal compound was added to the polyphenylene sulfide prepolymer prepared in Reference Example 1 so as to be 1 mol% with respect to sulfur atoms in the polyphenylene sulfide prepolymer, The mixture was melted in a melting bath to obtain a molten mixture. The obtained molten mixture was supplied to the kiss coater with a gear pump. A polyphenylene sulfide prepolymer was applied from a kiss coater on a roll heated to 250 ° C. to form a film.

このロール上に炭素繊維“トレカ”(登録商標)T700S−24K(東レ(株)製)を接触させながら通過させて、炭素繊維束の単位長さあたりに一定量のポリフェニレンスルフィドプレポリマーを付着した。   A carbon fiber “Torayca” (registered trademark) T700S-24K (manufactured by Toray Industries, Inc.) was passed through the roll while contacting it, and a certain amount of polyphenylene sulfide prepolymer was adhered per unit length of the carbon fiber bundle. .

ポリフェニレンスルフィドプレポリマーを付着した炭素繊維を、300℃に加熱された炉内へ供給し、ベアリングで自由に回転する、一直線上に上下交互に配置された10個のロール(φ50mm)間に通過させ、かつ葛折り状に炉内に設置された10個のロールバー(φ200mm)を複数回ループさせて通過させ、合計60分間かけてポリフェニレンスルフィドプレポリマーを炭素繊維束に十分に含浸しながらポリフェニレンスルフィドに転化した。次に、炉内から引き出し、エアを吹き付けて冷却した後、ドラムワインダーで巻き取って、連続した強化繊維束(A)とポリアリーレンスルフィド(B)からなる複合体を得た。   Carbon fiber with polyphenylene sulfide prepolymer attached is fed into a furnace heated to 300 ° C. and passed between 10 rolls (φ50 mm) arranged alternately in a straight line, rotating freely with bearings. In addition, ten roll bars (φ200 mm) installed in the furnace in a twisted manner are passed through a plurality of loops, and the polyphenylene sulfide prepolymer is sufficiently impregnated into the carbon fiber bundle over a total of 60 minutes. Converted to. Next, after drawing out from the furnace and cooling by blowing air, it was wound up with a drum winder to obtain a composite composed of continuous reinforcing fiber bundle (A) and polyarylene sulfide (B).

なお、巻き取った複合体から、10mm長のストランドを10本カットし、炭素繊維とポリアリーレンスルフィドを分離するために、ソックスレー抽出器を用い、1−クロロナフタレンを用いて、210℃で6時間還流を行い、抽出したポリアリーレンスルフィドを分子量の測定に供した。得られたPPSの重量平均分子量(Mw)は17,800、分散度(Mw/Mn)は2.11であった。次に、抽出したポリアリーレンスルフィド中のポリアリーレンスルフィドプレポリマーの転化率を測定したところ、93%であった。次に、抽出したポリアリーレンスルフィドの重量減少率△Wrを測定したところ、0.12%であった。   In addition, 10 strands 10 mm long were cut from the wound composite, and a Soxhlet extractor was used and 1-chloronaphthalene was used for 6 hours at 210 ° C. to separate carbon fibers and polyarylene sulfide. Refluxing was performed, and the extracted polyarylene sulfide was subjected to molecular weight measurement. The obtained PPS had a weight average molecular weight (Mw) of 17,800 and a dispersity (Mw / Mn) of 2.11. Next, the conversion of the polyarylene sulfide prepolymer in the extracted polyarylene sulfide was measured and found to be 93%. Next, the weight reduction rate ΔWr of the extracted polyarylene sulfide was measured and found to be 0.12%.

続いて、成分(C)である“トレリナ”(登録商標)A900(東レ(株)製PPS樹脂、融点278℃)を330℃で単軸押出機にて溶融させ、押出機の先端に取り付けたクロスヘッドダイ中に押し出すと同時に、得られた複合体も上記クロスヘッドダイ中に連続的に供給することによって、溶融した成分(C)を複合体に被覆した。このとき、強化繊維の含有率を20重量%とするように成分(C)の量を調整した。   Subsequently, “Torelina” (registered trademark) A900 (PPS resin manufactured by Toray Industries, Inc., melting point 278 ° C.) as the component (C) was melted at 330 ° C. with a single screw extruder and attached to the tip of the extruder. Simultaneously with extrusion into the crosshead die, the obtained composite was continuously fed into the crosshead die, thereby coating the composite with the molten component (C). At this time, the amount of the component (C) was adjusted so that the content of the reinforcing fiber was 20% by weight.

上記記載の方法により得られたストランドを、冷却後、カッターにて7mmの長さに切断して本発明の成形材料である柱状ペレット(長繊維ペレット)を得た。この柱状ペレットは芯鞘構造を有していた。   The strand obtained by the method described above was cooled and then cut into a length of 7 mm with a cutter to obtain a columnar pellet (long fiber pellet) which is a molding material of the present invention. This columnar pellet had a core-sheath structure.

得られた長繊維ペレットは運搬による毛羽立ちもなく、良好な取扱性を示した。得られた長繊維ペレットを150℃、5時間以上真空下で乾燥させた。乾燥させた長繊維ペレットを、日本製鋼所(株)製J150EII−P型射出成形機を用いて、各試験片用の金型を用いて成形を行った。条件はいずれもシリンダー温度:320℃、金型温度:150℃、冷却時間30秒とした。成形後、真空下で80℃、12時間の乾燥を行い、かつデシケーター中で室温、3時間保管した乾燥状態の試験片について評価を行った。評価結果を表2に記載した。   The obtained long fiber pellets showed no fuzz due to transportation and showed good handleability. The obtained long fiber pellet was dried under vacuum at 150 ° C. for 5 hours or more. The dried long fiber pellets were molded using a mold for each test piece using a J150EII-P type injection molding machine manufactured by Nippon Steel Works. The conditions were as follows: cylinder temperature: 320 ° C., mold temperature: 150 ° C., and cooling time 30 seconds. After the molding, the test piece was dried at 80 ° C. for 12 hours under vacuum, and the dried test piece was stored in a desiccator at room temperature for 3 hours. The evaluation results are shown in Table 2.

(実施例7)
0価遷移金属化合物として、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウムに代えてトリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウムを用いた以外は、実施例6と同様の方法で、本発明の成形材料である柱状ペレット(長繊維ペレット)を製造した。この柱状ペレットは芯鞘構造を有していた。得られた複合体から、実施例1と同様にポリアリーレンスルフィドを抽出し、各測定に供した。得られたポリアリーレンスルフィドの重量平均分子量(Mw)は42,200、分散度(Mw/Mn)は1.9であった。次に、抽出したポリアリーレンスルフィド中のポリアリーレンスルフィドプレポリマーの転化率を測定したところ、90%であった。次に、抽出したポリアリーレンスルフィドの重量減少率△Wrを測定したところ、0.06%であった。
(Example 7)
A columnar pellet (which is a molding material of the present invention) in the same manner as in Example 6 except that tris (dibenzylideneacetone) dipalladium was used in place of tetrakis (triphenylphosphine) palladium as the zero-valent transition metal compound. Long fiber pellets) were produced. This columnar pellet had a core-sheath structure. From the resulting composite, polyarylene sulfide was extracted in the same manner as in Example 1 and subjected to each measurement. The resulting polyarylene sulfide had a weight average molecular weight (Mw) of 42,200 and a dispersity (Mw / Mn) of 1.9. Next, the conversion of the polyarylene sulfide prepolymer in the extracted polyarylene sulfide was measured and found to be 90%. Next, the weight loss rate ΔWr of the extracted polyarylene sulfide was measured and found to be 0.06%.

また、得られた長繊維ペレットを、実施例1と同様に射出成形を行い、各評価に供した。各プロセス条件および評価結果を表2に記載した。   Moreover, the obtained long fiber pellet was subjected to injection molding in the same manner as in Example 1 and subjected to each evaluation. Each process condition and evaluation result are shown in Table 2.

(実施例8)
0価遷移金属化合物として、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウムに代えてテトラキス(トリフェニルホスフィン)ニッケルを用いた以外は、実施例6と同様の方法で、本発明の成形材料である柱状ペレット(長繊維ペレット)を製造した。この柱状ペレットは芯鞘構造を有していた。得られた複合体から、実施例1と同様にポリアリーレンスルフィドを抽出し、各測定に供した。得られたポリアリーレンスルフィドの重量平均分子量(Mw)は43,500、分散度(Mw/Mn)は1.69であった。次に、抽出したポリアリーレンスルフィド中のポリアリーレンスルフィドプレポリマーの転化率を測定したところ、72%であった。次に、抽出したポリアリーレンスルフィドの重量減少率△Wrを測定したところ、0.19%であった。
(Example 8)
Columnar pellets (long length) which are molding materials of the present invention are the same as in Example 6 except that tetrakis (triphenylphosphine) nickel is used in place of tetrakis (triphenylphosphine) palladium as the zero-valent transition metal compound. Fiber pellets). This columnar pellet had a core-sheath structure. From the resulting composite, polyarylene sulfide was extracted in the same manner as in Example 1 and subjected to each measurement. The resulting polyarylene sulfide had a weight average molecular weight (Mw) of 43,500 and a dispersity (Mw / Mn) of 1.69. Next, the conversion of the polyarylene sulfide prepolymer in the extracted polyarylene sulfide was measured and found to be 72%. Next, the weight loss rate ΔWr of the extracted polyarylene sulfide was measured and found to be 0.19%.

また、得られた長繊維ペレットを、実施例1と同様に射出成形を行い、各評価に供した。各プロセス条件および評価結果を表2に記載した。   Moreover, the obtained long fiber pellet was subjected to injection molding in the same manner as in Example 1 and subjected to each evaluation. Each process condition and evaluation result are shown in Table 2.

(比較例5)
0価遷移金属化合物を含まない以外は、実施例6と同様の方法で、成形材料である柱状ペレット(長繊維ペレット)を製造した。この柱状ペレットは芯鞘構造を有していた。得られた複合体から、実施例1と同様にポリアリーレンスルフィドを抽出し、各測定に供した。得られたポリアリーレンスルフィドの重量平均分子量(Mw)は62,300、分散度(Mw/Mn)は1.77であった。次に、抽出したポリアリーレンスルフィド中のポリアリーレンスルフィドプレポリマーの転化率を測定したところ、54%であった。
(Comparative Example 5)
A columnar pellet (long fiber pellet) as a molding material was produced in the same manner as in Example 6 except that the zero-valent transition metal compound was not included. This columnar pellet had a core-sheath structure. From the resulting composite, polyarylene sulfide was extracted in the same manner as in Example 1 and subjected to each measurement. The resulting polyarylene sulfide had a weight average molecular weight (Mw) of 62,300 and a dispersity (Mw / Mn) of 1.77. Next, the conversion of the polyarylene sulfide prepolymer in the extracted polyarylene sulfide was measured and found to be 54%.

また、得られた長繊維ペレットを、実施例1と同様に射出成形を行い、各評価に供した。各プロセス条件および評価結果を表2に記載した。   Moreover, the obtained long fiber pellet was subjected to injection molding in the same manner as in Example 1 and subjected to each evaluation. Each process condition and evaluation result are shown in Table 2.

(比較例6)
炉内温度を340℃とした以外は、比較例5と同様の方法で、成形材料である柱状ペレット(長繊維ペレット)を製造した。この柱状ペレットは芯鞘構造を有していた。得られた複合体から、実施例1と同様にポリアリーレンスルフィドを抽出し、各測定に供した。得られたポリアリーレンスルフィドの重量平均分子量(Mw)は68,200、分散度(Mw/Mn)は2.04であった。次に、抽出したポリアリーレンスルフィド中のポリアリーレンスルフィドプレポリマーの転化率を測定したところ、92%であった。
(Comparative Example 6)
A columnar pellet (long fiber pellet) as a molding material was produced in the same manner as in Comparative Example 5 except that the furnace temperature was 340 ° C. This columnar pellet had a core-sheath structure. From the resulting composite, polyarylene sulfide was extracted in the same manner as in Example 1 and subjected to each measurement. The resulting polyarylene sulfide had a weight average molecular weight (Mw) of 68,200 and a dispersity (Mw / Mn) of 2.04. Next, the conversion of the polyarylene sulfide prepolymer in the extracted polyarylene sulfide was measured and found to be 92%.

また、得られた長繊維ペレットを、実施例1と同様に射出成形を行い、各評価に供した。各プロセス条件および評価結果を表2に記載した。   Moreover, the obtained long fiber pellet was subjected to injection molding in the same manner as in Example 1 and subjected to each evaluation. Each process condition and evaluation result are shown in Table 2.

(比較例7)
0価遷移金属化合物の代わりにジフェニルスルフィドを用いた以外は、実施例6と同様の方法で、成形材料である柱状ペレット(長繊維ペレット)を製造した。この柱状ペレットは芯鞘構造を有していた。得られた複合体から、実施例1と同様にポリアリーレンスルフィドを抽出し、各測定に供した。得られたポリアリーレンスルフィドの重量平均分子量(Mw)は49,900、分散度(Mw/Mn)は1.77であった。次に、抽出したポリアリーレンスルフィド中のポリアリーレンスルフィドプレポリマーの転化率を測定したところ、63%であった。
(Comparative Example 7)
Columnar pellets (long fiber pellets) that are molding materials were produced in the same manner as in Example 6 except that diphenyl sulfide was used instead of the zero-valent transition metal compound. This columnar pellet had a core-sheath structure. From the resulting composite, polyarylene sulfide was extracted in the same manner as in Example 1 and subjected to each measurement. The resulting polyarylene sulfide had a weight average molecular weight (Mw) of 49,900 and a dispersity (Mw / Mn) of 1.77. Next, the conversion of the polyarylene sulfide prepolymer in the extracted polyarylene sulfide was measured and found to be 63%.

また、得られた長繊維ペレットを、実施例1と同様に射出成形を行い、各評価に供した。各プロセス条件および評価結果を表2に記載した。   Moreover, the obtained long fiber pellet was subjected to injection molding in the same manner as in Example 1 and subjected to each evaluation. Each process condition and evaluation result are shown in Table 2.

(比較例8)
0価遷移金属化合物の代わりにチオフェノールナトリウム塩を用いた以外は、実施例6と同様の方法で、成形材料である柱状ペレット(長繊維ペレット)を製造した。この柱状ペレットは芯鞘構造を有していた。得られた複合体から、実施例1と同様にポリアリーレンスルフィドを抽出し、各測定に供した。得られたポリアリーレンスルフィドの重量平均分子量(Mw)は26,900、分散度(Mw/Mn)は1.68であった。次に、抽出したポリアリーレンスルフィド中のポリアリーレンスルフィドプレポリマーの転化率を測定したところ、35%であった。
(Comparative Example 8)
Columnar pellets (long fiber pellets) as a molding material were produced in the same manner as in Example 6 except that thiophenol sodium salt was used instead of the zero-valent transition metal compound. This columnar pellet had a core-sheath structure. From the resulting composite, polyarylene sulfide was extracted in the same manner as in Example 1 and subjected to each measurement. The resulting polyarylene sulfide had a weight average molecular weight (Mw) of 26,900 and a dispersity (Mw / Mn) of 1.68. Next, the conversion of the polyarylene sulfide prepolymer in the extracted polyarylene sulfide was measured and found to be 35%.

また、得られた長繊維ペレットを、実施例1と同様に射出成形を行い、各評価に供した。各プロセス条件および評価結果を表2に記載した。   Moreover, the obtained long fiber pellet was subjected to injection molding in the same manner as in Example 1 and subjected to each evaluation. Each process condition and evaluation result are shown in Table 2.

(参考例2)
市販の“トレリナ”(登録商標)A900(東レ(株)製PPS樹脂、融点278℃)を使用して、重量減少率△Wrを測定したところ、0.25%であった。
(Reference Example 2)
Using a commercially available “Torelina” (registered trademark) A900 (PPS resin manufactured by Toray Industries, Inc., melting point 278 ° C.), the weight reduction rate ΔWr was measured and found to be 0.25%.

Figure 2012158747
Figure 2012158747

表2の実施例および比較例より以下のことが明らかである。実施例6〜8で得られた本発明の成形材料は、比較例5、7、および8の成形材料にに比べ、ポリフェニレンスルフィドプレポリマーのポリアリーレンスルフィドの転化率が高く、成形材料の取扱性に優れ、成形時の設備汚染がなく、得られる成形品の力学特性、外観品位に優れる。また、実施例6および7で得られた本発明の成形材料は、比較例6の成形材料に比べ、低い炉内温度で同等の転化率が達成可能であることがわかる。かかる効果は、0価の遷移金属化合物の有無によるものである。また、実施例6〜8と参考例2を比較することにより本発明で用いるポリアリーレンスルフィドが分解ガスの発生を低減できることがわかる。   From the examples and comparative examples in Table 2, the following is clear. The molding materials of the present invention obtained in Examples 6 to 8 have a higher conversion rate of polyarylene sulfide of the polyphenylene sulfide prepolymer than the molding materials of Comparative Examples 5, 7, and 8, and the handling property of the molding material is high. Excellent mechanical properties and appearance quality of the molded product. In addition, it can be seen that the molding materials of the present invention obtained in Examples 6 and 7 can achieve the same conversion rate at a lower furnace temperature than the molding material of Comparative Example 6. This effect is due to the presence or absence of a zero-valent transition metal compound. Moreover, it turns out that the polyarylene sulfide used by this invention can reduce generation | occurrence | production of a decomposition gas by comparing Examples 6-8 with Reference Example 2.

(実施例9)
参考例3で調製したポリフェニレンスルフィドプレポリマー(B’)に、低原子価鉄化合物源として塩化鉄(III)無水物を、ポリフェニレンスルフィドプレポリマー中の硫黄原子に対して1モル%となるよう添加し、250℃の溶融バス中で溶融して溶融混合物を得た。得られた溶融混合物をギアポンプにてキスコーターに供給した。250℃に加熱されたロール上にキスコーターからポリフェニレンスルフィドプレポリマー(B’)を塗布し、被膜を形成した。
Example 9
To the polyphenylene sulfide prepolymer (B ′) prepared in Reference Example 3, iron (III) chloride anhydride as a low-valent iron compound source was added to 1 mol% with respect to sulfur atoms in the polyphenylene sulfide prepolymer. And melted in a 250 ° C. melting bath to obtain a molten mixture. The obtained molten mixture was supplied to the kiss coater with a gear pump. A polyphenylene sulfide prepolymer (B ′) was applied from a kiss coater on a roll heated to 250 ° C. to form a film.

このロール上に炭素繊維“トレカ”(登録商標)T700S−24K(東レ(株)製)を接触させながら通過させて、炭素繊維束の単位長さあたりに一定量のポリフェニレンスルフィドプレポリマー(B’)を付着した。   A carbon fiber “Torayca” (registered trademark) T700S-24K (manufactured by Toray Industries, Inc.) is passed through the roll while being in contact therewith, and a certain amount of polyphenylene sulfide prepolymer (B ′ ).

ポリフェニレンスルフィドプレポリマー(B’)を付着した炭素繊維を、300℃に加熱された炉内へ供給し、ベアリングで自由に回転する、一直線上に上下交互に配置された10個のロール(φ50mm)間に通過させ、かつ葛折り状に炉内に設置された10個のロールバー(φ200mm)を複数回ループさせて通過させ、合計60分間かけてポリフェニレンスルフィドプレポリマーを炭素繊維束に十分に含浸しながらポリフェニレンスルフィド(B)に転化した。次に、炉内から引き出し、エアを吹き付けて冷却した後、ドラムワインダーで巻き取って、連続した強化繊維束(A)とポリアリーレンスルフィド(B)からなる複合体を得た。この工程において、炉内のガス成分を検知管で調べた結果、塩素成分が確認された。   Ten rolls (φ50 mm) arranged alternately in a line on a straight line, with carbon fibers attached with polyphenylene sulfide prepolymer (B ′) fed into a furnace heated to 300 ° C. and freely rotated by bearings 10 roll bars (φ200mm) installed in the furnace in a twisted manner are passed through in multiple loops, and the carbon fiber bundle is fully impregnated with polyphenylene sulfide prepolymer over a total of 60 minutes The polyphenylene sulfide (B) was converted. Next, after drawing out from the furnace and cooling by blowing air, it was wound up with a drum winder to obtain a composite composed of continuous reinforcing fiber bundle (A) and polyarylene sulfide (B). In this process, the chlorine component was confirmed as a result of examining the gas component in the furnace with a detector tube.

なお、巻き取った複合体から、10mm長のストランドを10本カットし、ソックスレー抽出器を用い、1−クロロナフタレンを用いて、210℃で6時間還流を行い、ポリアリーレンスルフィド(B)を抽出した。次に、抽出したポリアリーレンスルフィド(B)中のポリアリーレンスルフィドプレポリマー(B’)の転化率を測定したところ、81%であった。   In addition, 10 strands 10 mm long were cut from the wound composite, and refluxed at 210 ° C. for 6 hours with 1-chloronaphthalene using a Soxhlet extractor to extract polyarylene sulfide (B). did. Next, the conversion of the polyarylene sulfide prepolymer (B ′) in the extracted polyarylene sulfide (B) was measured and found to be 81%.

また、巻き取った複合体から、10mm長のストランドを10本カットし、250℃の1クロロナフタレンに溶解したところ、不溶部として炭素繊維と鉄化合物が得られた。この不溶部から鉄化合物を単離し、XAFS測定を行い、鉄化合物の価数状態及び鉄原子近傍の構造を解析した。その結果、XANESに関する吸収スペクトルにおいて、塩化鉄(II)と同様の位置にメインピークが認められたが、形状は異なっており、動径分布関数では0.16nm付近に塩化鉄(III)、塩化鉄(II)四水和物と同様の特徴と考えられるメインピーク、0.21nm付近に塩化鉄(II)、塩化鉄(II)四水和物と同様の特徴と考えられるサブピークが認められ、III価の鉄化合物とともにII価の鉄化合物である塩化鉄(II)成分が存在することが確認された。   Moreover, when 10 strands 10 mm long were cut from the wound composite and dissolved in 1 chloronaphthalene at 250 ° C., carbon fibers and an iron compound were obtained as insoluble portions. The iron compound was isolated from this insoluble part, XAFS measurement was performed, and the valence state of the iron compound and the structure near the iron atom were analyzed. As a result, in the absorption spectrum for XANES, a main peak was observed at the same position as that of iron (II) chloride, but the shape was different, and in the radial distribution function, iron (III) chloride and chloride were around 0.16 nm. A main peak that is considered to have the same characteristics as iron (II) tetrahydrate, and a sub-peak that is considered to have the same characteristics as iron (II) chloride and iron (II) chloride tetrahydrate are observed around 0.21 nm. It was confirmed that an iron (II) chloride component, which is a divalent iron compound, was present together with the trivalent iron compound.

続いて、成分(C)である“トレリナ”(登録商標)A900(東レ(株)製PPS樹脂、融点278℃)を330℃で単軸押出機にて溶融させ、押出機の先端に取り付けたクロスヘッドダイ中に押し出すと同時に、得られた複合体も上記クロスヘッドダイ中に連続的に供給することによって、溶融した成分(C)を複合体に被覆した。このとき、強化繊維の含有率を20重量%とするように成分(C)の量を調整した。   Subsequently, “Torelina” (registered trademark) A900 (PPS resin manufactured by Toray Industries, Inc., melting point 278 ° C.) as component (C) was melted at 330 ° C. with a single screw extruder and attached to the tip of the extruder. Simultaneously with extrusion into the crosshead die, the obtained composite was continuously fed into the crosshead die, thereby coating the composite with the molten component (C). At this time, the amount of the component (C) was adjusted so that the content of the reinforcing fiber was 20% by weight.

上記記載の方法により得られたストランドを、冷却後、カッターにて7mmの長さに切断して本発明の成形材料である柱状ペレット(長繊維ペレット)を得た。この柱状ペレットは芯鞘構造を有していた。   The strand obtained by the method described above was cooled and then cut into a length of 7 mm with a cutter to obtain a columnar pellet (long fiber pellet) which is a molding material of the present invention. This columnar pellet had a core-sheath structure.

得られた長繊維ペレットは運搬による毛羽立ちもなく、良好な取扱性を示した。得られた長繊維ペレットを150℃、5時間以上真空下で乾燥した。乾燥した長繊維ペレットを、日本製鋼所(株)製J150EII−P型射出成形機を用いて、各試験片用の金型を用いて成形を行った。条件はいずれもシリンダー温度:320℃、金型温度:150℃、冷却時間30秒とした。成形後、真空下で80℃、12時間の乾燥を行い、かつデシケーター中で室温、3時間保管した乾燥状態の試験片について評価を行った。評価結果を表3に記載した。   The obtained long fiber pellets showed no fuzz due to transportation and showed good handleability. The obtained long fiber pellets were dried under vacuum at 150 ° C. for 5 hours or more. The dried long fiber pellets were molded using a mold for each test piece using a J150EII-P type injection molding machine manufactured by Nippon Steel Works. The conditions were as follows: cylinder temperature: 320 ° C., mold temperature: 150 ° C., and cooling time 30 seconds. After the molding, the test piece was dried at 80 ° C. for 12 hours under vacuum, and the dried test piece was stored in a desiccator at room temperature for 3 hours. The evaluation results are shown in Table 3.

(比較例9)
低原子価鉄化合物(E)の代わりに酸化鉄(III)を用い、その添加量をポリフェニレンスルフィドプレポリマー中の硫黄原子に対して0.5モル%となるように変更した以外は、実施例9と同様の方法で、成形材料である柱状ペレット(長繊維ペレット)を製造した。この柱状ペレットは芯鞘構造を有していた。得られた複合体から、実施例9と同様にポリアリーレンスルフィド(B)を抽出し、各測定に供した。抽出したポリアリーレンスルフィド(B)中のポリアリーレンスルフィドプレポリマー(B’)の転化率を測定したところ、36%であった。また、XAFS測定を行い、鉄化合物の価数状態及び鉄原子近傍の構造を解析した。その結果、XANESに関する吸収スペクトルにおいて、酸化鉄(III)と同様のスペクトル形状を有しており、動径分布関数では0.15nm付近及び0.26nm付近に酸化鉄(III)と同様のFe−O結合やFe−Fe結合などに起因するものと考えられるピークが認められ、酸化鉄(III)が主成分であることがわかった。
(Comparative Example 9)
Except that iron oxide (III) was used in place of the low-valent iron compound (E) and the amount added was changed to 0.5 mol% with respect to sulfur atoms in the polyphenylene sulfide prepolymer, the examples In the same manner as in No. 9, columnar pellets (long fiber pellets) as a molding material were produced. This columnar pellet had a core-sheath structure. From the resulting composite, polyarylene sulfide (B) was extracted in the same manner as in Example 9, and subjected to each measurement. The conversion of the polyarylene sulfide prepolymer (B ′) in the extracted polyarylene sulfide (B) was measured and found to be 36%. Further, XAFS measurement was performed to analyze the valence state of the iron compound and the structure near the iron atom. As a result, the absorption spectrum related to XANES has the same spectrum shape as that of iron (III) oxide, and the radial distribution function shows the same Fe − as that of iron oxide (III) around 0.15 nm and 0.26 nm. The peak considered to originate in O bond, Fe-Fe bond, etc. was recognized, and it turned out that iron oxide (III) is a main component.

また、得られた長繊維ペレットを、実施例9と同様に射出成形を行い、各評価に供した。各プロセス条件および評価結果を表3に記載した。   Further, the obtained long fiber pellets were subjected to injection molding in the same manner as in Example 9 and subjected to each evaluation. Each process condition and evaluation result are shown in Table 3.

(比較例10)
低原子価鉄化合物(E)を含まない以外は、実施例9と同様の方法で、成形材料である柱状ペレット(長繊維ペレット)を製造した。この柱状ペレットは芯鞘構造を有していた。得られた複合体から、実施例9と同様にポリアリーレンスルフィド(B’)を抽出し、各測定に供した。抽出したポリアリーレンスルフィド(B’)中のポリアリーレンスルフィドプレポリマー(B)の転化率を測定したところ、44%であった。
(Comparative Example 10)
Columnar pellets (long fiber pellets) that are molding materials were produced in the same manner as in Example 9, except that the low-valent iron compound (E) was not included. This columnar pellet had a core-sheath structure. Polyarylene sulfide (B ′) was extracted from the obtained complex in the same manner as in Example 9, and subjected to each measurement. When the conversion of the polyarylene sulfide prepolymer (B) in the extracted polyarylene sulfide (B ′) was measured, it was 44%.

また、得られた長繊維ペレットを、実施例9と同様に射出成形を行い、各評価に供した。各プロセス条件および評価結果を表3に記載した。   Further, the obtained long fiber pellets were subjected to injection molding in the same manner as in Example 9 and subjected to each evaluation. Each process condition and evaluation result are shown in Table 3.

(比較例11)
低原子価鉄化合物(E)の代わりにチオフェノールナトリウム塩を用いた以外は、実施例9と同様の方法で、成形材料である柱状ペレット(長繊維ペレット)を製造した。この柱状ペレットは芯鞘構造を有していた。得られた複合体から、実施例9と同様にポリアリーレンスルフィド(B’)を抽出し、各測定に供した。抽出したポリアリーレンスルフィド(B’)中のポリアリーレンスルフィドプレポリマー(B)の転化率を測定したところ、35%であった。
(Comparative Example 11)
Columnar pellets (long fiber pellets) that are molding materials were produced in the same manner as in Example 9 except that sodium thiophenol was used instead of the low-valent iron compound (E). This columnar pellet had a core-sheath structure. Polyarylene sulfide (B ′) was extracted from the obtained complex in the same manner as in Example 9, and subjected to each measurement. When the conversion of the polyarylene sulfide prepolymer (B) in the extracted polyarylene sulfide (B ′) was measured, it was 35%.

また、得られた長繊維ペレットを、実施例9と同様に射出成形を行い、各評価に供した。各プロセス条件および評価結果を表3に記載した。   Further, the obtained long fiber pellets were subjected to injection molding in the same manner as in Example 9 and subjected to each evaluation. Each process condition and evaluation result are shown in Table 3.

Figure 2012158747
Figure 2012158747

表3の実施例および比較例より以下のことが明らかである。   The following is clear from the examples and comparative examples in Table 3.

実施例9の本発明の成形材料は、低原子価鉄化合物(E)を含むため、比較例9〜11の成形材料に比べ、成形材料の製造プロセスにおける、ポリアリーレンスルフィドプレポリマー(B)のポリアリーレンスルフィド(B’)への転化率が高いことがわかる。さらに、実施例9の本発明の成形材料の製造プロセスにおける、ポリアリーレンスルフィドプレポリマー(B)のポリアリーレンスルフィド(B’)への転化率が高いため、成形時の設備汚染がなく、得られる成形品の力学特性が優れることがわかる。   Since the molding material of the present invention of Example 9 includes the low-valent iron compound (E), the polyarylene sulfide prepolymer (B) in the molding material production process is more compared to the molding materials of Comparative Examples 9 to 11. It can be seen that the conversion to polyarylene sulfide (B ′) is high. Furthermore, since the conversion rate of the polyarylene sulfide prepolymer (B) to the polyarylene sulfide (B ′) in the production process of the molding material of the present invention of Example 9 is high, there is no equipment contamination at the time of molding. It can be seen that the mechanical properties of the molded product are excellent.

本発明の成形材料は、射出成形を行う際に強化繊維の成形品中への分散が良好であり、耐熱性、力学特性に優れた成形品を容易に環境汚染なく製造することができるため、射出成形、ブロー成形、インサート成形などの成形方法に限らず、プランジャー成形、プレス成形、スタンピング成形など幅広い成形方法にも応用することができるが、その応用範囲がこれらに限定されるものではない。   The molding material of the present invention has a good dispersion of the reinforcing fibers in the molded product during injection molding, and can easily produce a molded product with excellent heat resistance and mechanical properties without environmental pollution. Not only molding methods such as injection molding, blow molding and insert molding, but also a wide range of molding methods such as plunger molding, press molding and stamping molding can be applied, but the application range is not limited to these. .

1 強化繊維束(A)
2 ポリアリーレンスルフィド(B)と0価遷移金属化合物(D)または低原子価鉄化合物(E)
3 強化繊維束(A)とポリアリーレンスルフィド(B)と0価遷移金属化合物(D)または低原子価鉄化合物(E)からなる複合体
4 熱可塑性樹脂(C)
1 Reinforcing fiber bundle (A)
2 Polyarylene sulfide (B) and zero-valent transition metal compound (D) or low-valent iron compound (E)
3 Composite composed of reinforcing fiber bundle (A), polyarylene sulfide (B) and zero-valent transition metal compound (D) or low-valent iron compound (E) 4 Thermoplastic resin (C)

Claims (20)

連続した強化繊維束(A)1〜50重量%と、ポリアリーレンスルフィド(B)0.1〜15重量%からなる複合体に、熱可塑性樹脂(C)35〜98.9重量%が接着されてなる成形材料であって、さらに該複合体が、該成分(B)中の硫黄原子に対し0.001〜20モル%の0価遷移金属化合物(D)を含む成形材料。 Thermoplastic resin (C) 35 to 98.9% by weight is bonded to a composite composed of continuous reinforcing fiber bundle (A) 1 to 50% by weight and polyarylene sulfide (B) 0.1 to 15% by weight. A molding material, wherein the composite further comprises 0.001 to 20 mol% of a zero-valent transition metal compound (D) with respect to the sulfur atoms in the component (B). 前記成分(D)が、周期表第8族から第11族かつ第4周期から第6周期の金属を含む化合物である請求項1に記載の成形材料。 2. The molding material according to claim 1, wherein the component (D) is a compound containing a metal in groups 8 to 11 and 4 to 6 in the periodic table. 前記成分(D)が、パラジウムまたはニッケルを含む化合物である請求項1または2のいずれかに記載の成形材料。 The molding material according to claim 1, wherein the component (D) is a compound containing palladium or nickel. 連続した強化繊維束(A)1〜50重量%と、ポリアリーレンスルフィド(B)0.1〜15重量%からなる複合体に、熱可塑性樹脂(C)35〜98.9重量%が接着されてなる成形材料であって、さらに該複合体が、該成分(B)中の硫黄原子に対し0.001〜20モル%の低原子価鉄化合物(E)を含む成形材料。 Thermoplastic resin (C) 35 to 98.9% by weight is bonded to a composite composed of continuous reinforcing fiber bundle (A) 1 to 50% by weight and polyarylene sulfide (B) 0.1 to 15% by weight. A molding material, wherein the composite further comprises 0.001 to 20 mol% of a low-valent iron compound (E) based on sulfur atoms in the component (B). 前記成分(E)が、II価の鉄化合物である請求項4に記載の成形材料。 The molding material according to claim 4, wherein the component (E) is a divalent iron compound. 前記成分(B)が、ポリアリーレンスルフィドプレポリマー(B’)を加熱重合して得られるポリアリーレンスルフィドであって、さらに該成分(B’)が、環式ポリアリーレンスルフィドを少なくとも50重量%以上含み、かつ重量平均分子量が10,000未満である請求項1〜5のいずれかに記載の成形材料。 The component (B) is a polyarylene sulfide obtained by heat polymerization of a polyarylene sulfide prepolymer (B ′), and the component (B ′) further contains at least 50% by weight of a cyclic polyarylene sulfide. The molding material according to any one of claims 1 to 5, which contains and has a weight average molecular weight of less than 10,000. 前記成分(B’)の前記成分(B)への転化率が70%以上である、請求項1〜6のいずれかに記載の成形材料。 The molding material in any one of Claims 1-6 whose conversion rate to the said component (B) of the said component (B ') is 70% or more. 前記成分(B)が、重量平均分子量が10,000以上であり、かつ重量平均分子量/数平均分子量で表される分散度が2.5以下であるポリアリーレンスルフィドである、請求項1〜7のいずれかに記載の成形材料。 The component (B) is a polyarylene sulfide having a weight average molecular weight of 10,000 or more and a dispersity expressed by weight average molecular weight / number average molecular weight of 2.5 or less. The molding material in any one of. 前記成分(B)の、加熱した際の重量減少が下記式を満たす、請求項1〜8のいずれかに記載の成形材料。
△Wr=(W1−W2)/W1×100≦0.20(%)
(ここで、△Wrは重量減少率(%)であり、常圧の非酸化性雰囲気下で50℃から330℃以上の任意の温度まで昇温速度20℃/分で熱重量分析を行った際に、100℃到達時点の試料重量(W1)を基準とした330℃到達時の試料重量(W2)から求められる値である。)
The molding material in any one of Claims 1-8 in which the weight reduction at the time of the said component (B) heating satisfy | fills following formula.
ΔWr = (W1-W2) /W1×100≦0.20 (%)
(Here, ΔWr is the weight loss rate (%), and thermogravimetric analysis was performed at a temperature rising rate of 20 ° C./min from 50 ° C. to an arbitrary temperature of 330 ° C. or higher in a non-oxidizing atmosphere at normal pressure. (It is a value obtained from the sample weight (W2) when reaching 330 ° C. with reference to the sample weight (W1) when reaching 100 ° C.)
前記成分(A)が、炭素繊維の単繊維を少なくとも10,000本含有してなる、請求項1〜9のいずれかに記載の成形材料。 The molding material according to any one of claims 1 to 9, wherein the component (A) contains at least 10,000 single fibers of carbon fibers. 前記成分(C)が、ポリアミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂から選択される少なくとも1種である、請求項1〜10のいずれかに記載の成形材料。 The molding according to any one of claims 1 to 10, wherein the component (C) is at least one selected from a polyamide resin, a polyetherimide resin, a polyamideimide resin, a polyetheretherketone resin, and a polyphenylene sulfide resin. material. 前記成分(A)が軸心方向にほぼ平行に配列されており、かつ該成分(A)の長さが成形材料の長さと実質的に同じである、請求項1〜11のいずれかに記載の成形材料。 The component (A) is arranged substantially parallel to the axial direction, and the length of the component (A) is substantially the same as the length of the molding material. Molding material. 前記成分(A)と前記成分(B)と前記成分(D)または前記成分(E)からなる複合体が芯構造であり、前記成分(C)が該複合体の周囲を被覆した芯鞘構造である請求項12に記載の成形材料。 A complex comprising the component (A), the component (B) and the component (D) or the component (E) has a core structure, and the component (C) covers the periphery of the complex. The molding material according to claim 12. 成形材料の形態が、長繊維ペレットである請求項13に記載の成形材料。 The molding material according to claim 13, wherein the molding material is in the form of long fiber pellets. 長さが1〜50mmの範囲内である、請求項1〜14のいずれかに記載の成形材料。 The molding material in any one of Claims 1-14 whose length exists in the range of 1-50 mm. 前記成分(C)が、前記成分(A)と前記成分(B)と前記成分(D)または前記成分(E)からなる複合体と層状に配置され接着されている、請求項1〜11のいずれかに記載の成形材料。 The said component (C) is arrange | positioned and adhere | attached on the composite which consists of the said component (A), the said component (B), the said component (D), or the said component (E), and is adhere | attached. The molding material in any one. 前記成分(B’)および前記成分(D)または前記成分(E)からなる混合物を得る工程(I)、該混合物を前記成分(A)に含浸させた複合体を得る工程(II)、該複合体を前記成分(C)と接着させる工程(III)、からなる成形材料の製造方法であって、該工程(II)以降において、該成分(B’)を前記成分(D)または前記成分(E)存在下で加熱重合させて前記成分(B)に転化させる請求項1〜16のいずれかに記載の成形材料の製造方法。 A step (I) for obtaining a mixture comprising the component (B ′) and the component (D) or the component (E), a step (II) for obtaining a composite obtained by impregnating the component (A) with the mixture, A process for producing a molding material comprising the step (III) of adhering a composite to the component (C), wherein the component (B ′) is replaced with the component (D) or the component in the step (II) and thereafter. (E) The manufacturing method of the molding material in any one of Claims 1-16 made to heat-polymerize in presence and to convert into the said component (B). 前記工程(I)を180〜270℃の温度の下で行う請求項17に記載の成形材料の製造方法。 The manufacturing method of the molding material of Claim 17 which performs the said process (I) under the temperature of 180-270 degreeC. 前記工程(II)を180〜320℃の温度の下で行う請求項17または18のいずれかに記載の成形材料の製造方法。 The manufacturing method of the molding material in any one of Claim 17 or 18 which performs the said process (II) under the temperature of 180-320 degreeC. 前記工程(I)〜(III)を経た後、さらに180〜320℃の温度で熱処理する請求項17〜19のいずれかに記載の成形材料の製造方法。 The manufacturing method of the molding material in any one of Claims 17-19 which heat-process at the temperature of 180-320 degreeC after passing through said process (I)-(III).
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