JP3239491B2 - ポリフェニレンサルファイド樹脂組成物 - Google Patents
ポリフェニレンサルファイド樹脂組成物Info
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Description
改良されたポリフェニレンサルファイド樹脂(以下、P
PS樹脂という。)組成物に関する。詳しくは、本発明
は、PPS樹脂に、特定のオレフィン系共重合体とビス
フェノールA型エポキシ樹脂とをあらかじめ反応してな
る変性エラストマーを溶融混合することにより、PPS
の剛性を損なうことなく靱性及び耐熱水性の改良された
ガラス繊維強化PPS樹脂組成物に関する。
たコンパウンドとして提供され、その優れた耐熱性、難
燃性、耐薬品性、寸法安定性から、電気・電子機器部品
材料、自動車、機械部品材料、精密機器部品材料等に広
く用いられている。しかし、PPS樹脂はもともと伸び
や衝撃強度といった靱性に劣るという欠点を有している
ため、その用途が制限されていた。
樹脂として、特開昭59−207921号公報に、PP
S樹脂に不飽和カルボン酸またはその無水物あるいはそ
れらの誘導体をグラフト共重合したα−オレフィン共重
合体およびエポキシ樹脂を配合せしめてなる組成物が開
示されている。
維強化した場合の靱性の改良効果は不十分であった。ま
た、特開昭58−154757号には、オレフィン系モ
ノマーとエポキシ基を含むビニル系モノマーとの共重合
体を配合せしめてなる樹脂組成物が開示されている。し
かし、このものは、耐水性、特に耐熱水性が不十分であ
った。
記課題につき鋭意検討した結果、PPS樹脂に、特定の
オレフィン系共重合体とビスフェノールA型エポキシ樹
脂とをあらかじめ反応してなる変性エラストマーを溶融
混合し、ガラス繊維強化することにより、靱性が向上し
さらに耐熱水性が改良されることを見いだし本発明に至
った。
ェニレンサルファイド樹脂100重量部に、(B)カル
ボキシル基またはカルボン酸誘導体基を含有するオレフ
ィン系共重合体とビスフェノールA型エポキシ樹脂とを
あらかじめ反応させてなる変性エラストマー1〜50重
量部及び(C)ガラス繊維10〜200重量部を配合し
てなることを特徴とするポリフェニレンサルファイド樹
脂組成物に存する。
使用するPPS樹脂(A)は、構造式−Ar−S−で表
される繰り返し単位を70モル%以上、好ましくは90
モル%以上有するホモポリマーまたはコポリマーであ
る。ここで、上記構造式中、Arは、
ル基(好ましくは炭素数1〜6のアルキル基)、フェニ
ル基等の置換基を有していてもよい。これらのうち特に
好ましいのは、Arがp−フェニレン基の場合、すなわ
ち下記構造式で表される繰り返し単位90モル%以上か
らなるPPS樹脂である。
返し単位70モル%以上と、Arがm−フェニレン基で
ある繰り返し単位とのブロック共重合体も、耐熱性や機
械的物性に優れており、好適である。PPS樹脂の製造
法については特に制限はなく、一般的にはN−メチルピ
ロリドン等の極性溶媒中でp−ジクロルベンゼン等のジ
ハロゲンと硫化ナトリウム等の硫黄供給源とを反応させ
て得られるものが用いられる。
たPPS樹脂を融点以下の温度で熱処理して高分子量化
した、いわゆる架橋型のものを用いることもできるが、
本発明の高靱性、高耐熱水性を達成し得るPPS樹脂と
しては、特定の触媒の存在下にp−ジハロゲンベンゼン
等のハロゲン化ベンゼンと硫黄供給源とを反応させて得
られる、実質的に直鎖状の高分子量PPS樹脂が好まし
い。
る硫黄供給源としては、チオ硫酸リチウム、ナトリウ
ム、カリウム、ルビジウム、マグネシウム、カルシウ
ム、ストロンチウム、及びバリウムからなる群から選定
されるチオ硫酸塩、置換及び非置換チオ尿素、非環式及
び環式チオアミド、元素硫黄、二硫化炭素及びオキシ硫
化炭素、チオカルバメート、モノチオカルボナート、ジ
チオカルボナート、及びトリチオカルボナート、メルカ
プタン、メチカプチド、及びαまたはβ活性の置換基を
有するスルフィド、五硫化リン、及びアルカリ金属硫化
物並びにアルカリ金属重硫化物のうちからなる群から選
択されるが、これらのうち好ましいものは、式M2 S
(Mはナトリウム、カリウム、リチウム、ルビジウム、
セシウム等のアルカリ金属)で表されるアルカリ金属硫
化物であり、このうち特に好ましいものは、硫化ナトリ
ウムである。アルカリ金属重硫化物を用いる場合には、
塩基に併用し、塩基の使用量はアルカリ金属重硫化物が
アルカリ金属硫化物となるに十分な量、当量で1.0〜
1.2使用する。
は、式(I)
から成る群から選定され、且つR′は水素及びヒドロカ
ルビルから成る群から選定され、この場合ヒドロカルビ
ルはアルキル、シクロアルキル、及びアリール基、及び
アルカリール、アラルキルなどのようなそれらの組み合
わせであってもよい。nは1〜4の整数を示す。なお、
使用されたジハロゲンベンゼンは、少なくとも50モル
%中においては各R′が水素でなければならないことを
条件として、各分子中における炭素原子の総数は6〜約
24個の範囲内にある。)
体的にはp−ジクロルベンゼン、p−ジブロムベンゼ
ン、m−ジクロルベンゼン、m−ジブロムベンゼン、p
−ジヨードベンゼン、1−クロル−4−ブロムベンゼ
ン、1−クロル−4−ヨードベンゼン、1−ブロム−4
−ヨードベンゼン、2,5−ジクロルトルエン、2,5
−ジクロル−p−キシレン、1−エチル−4−イソプロ
ピル−2,5−ジブロムベンゼン、1,2,4,5−テ
トラメチル−3,6−ジクロルベンゼン、1−ブチル−
4−シクロヘキシル−2,5−ジブロムベンゼン、1−
ヘキシル−3−ドデシル−2,5−ジクロルベンゼン、
1−オクタデシル−2,5−ジヨードベンゼン、1−フ
ェニル−2−クロル−5−ブロムベンゼン、1−p−ト
リル−2,5−ジクロルベンゼン、1−ベンジル−2,
5−ジクロルベンゼン、1−オクチル−4−(3−メチ
ルシクロペンチル)−2,5−ジクロルベンゼン、及び
その他同種類のもの、及びそれらの混合物を包含する。
る触媒としては、式(II)
適に用いられる。ここで、式(II)中Rはアルキル、シ
クロアルキル、及びアリール、及びアルキルアリール、
アルキルシクロアルキル、アリールアルキル、アリール
シクロアルキル、アルキルアリールアルキル、及びアル
キルシクロアルキルアルキルのうちから選定されるヒド
ロカルビル基であり、好ましくは炭素数1〜20のもの
である。
ビジウム、及びセシウムから成る群から選定されるアル
カリ金属である。Rとして特に好ましいのは、炭素数が
1〜6のアルキル基、またはフェニル基である。Mはリ
チウムまたはナトリウムであるのが好ましく、リチウム
が最も好ましい。所望によっては、アルカリ金属カルボ
ン酸塩を水和物として、または水溶液あるいは水分散液
として使用することができる。
るアルカリ金属カルボン酸塩の例には、酢酸リチウム、
酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、プロピオン酸リチウ
ム、プロピオン酸ナトリウム等が挙げられる。本発明の
直鎖状PPS樹脂は、有機アミド等の有機溶媒中で重合
して得られるが、ここで使用される有機アミドは、使用
される反応温度及び圧において実質的に液体である必要
がある。有機アミドは環式でも非環式でもよく、炭素数
1〜10のものが好ましい。具体的には、ホルムアミ
ド、アセトアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−
ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミ
ド、N−エチルプロピオンアミド、N,N−ジプロピル
ブチルアミド、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロ
リドン、ε−カプロラクタム、N−メチル−ε−カプロ
ラクタム、N,N′−エチレン−ジ−2−ピロリドン、
ヘキサメチルホスホルアミド、テトラメチル尿素等が挙
げられ、これらは混合して使用しても良い。特に好まし
いのはN−メチル−2−ピロリドンである。
黄源とp−ジハロゲンベンゼンを、N−メチル−2−ピ
ロリドン等の有機溶媒中で200〜450℃、好ましく
は240〜350℃、より好ましくは240〜285℃
の温度で数時間加熱重合する事により得られる。重合体
は、反応液を濾過後水洗するか、反応混合物を水中に投
入して水洗するか、または反応混合物から溶媒を蒸留除
去もしくはフラッシュ除去するなどして取り出され、更
に水洗または必要に応じ洗剤で洗浄した後乾燥される。
は、詳しくは特公昭52−12240号公報に記載され
ている。本発明に使用する変性エラストマー(B)は、
カルボキシル基またはカルボン酸誘導体基を含有するオ
レフィン系共重合体とビスフェノールA型エポキシ樹脂
とを反応させたものである。該オレフィン系共重合体
は、1種以上のα−オレフィンの単独重合体あるいは共
重合体に、α,β−不飽和カルボン酸またはその無水物
あるいはそれらのアルキルエステルが、ランダムまたは
ブロックで共重合されているもの、あるいはグラフト重
合またはグラフト反応されたものである。
フィン単量体としては、エチレン、プロピレン、ブテン
−1、イソブテン、ペンテン−1,4−メチルペンテン
−1、ヘキセン−1等が挙げられる。また、α,β−不
飽和カルボン酸またはその無水物としては、アクリル
酸、メタクリル酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレ
イン酸、フマール酸、イタコン酸、シトラコン酸、無水
マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸などが
あり、この中でも特に、無水マレイン酸が好ましい。ま
たそれらのアルキルエステルとしては、アクリル酸メチ
ル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリ
ル酸t−ブチル、アクリル酸イソブチル、メタクリル酸
メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−ブチ
ル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸イソブチル
などがあり、この中でも特に、アクリル酸エチル、アク
リル酸n−ブチル、メタクリル酸メチルが好ましい。
キシ樹脂としては、分子内にエポキシ基を2個以上含む
化合物であり、液体または固体状のものが使用できる。
具体的には、ビスフェノールAのグリシジルエーテルで
ある。
としては、オレフィン系共重合体に含有されるカルボキ
シル基あるいは酸無水物基に対して0.1〜10倍当
量、好ましくは0.5〜5倍当量である。本発明におい
ては、上述のオレフィン系共重合体とビスフェノールA
型エポキシ樹脂とを予め反応させた変性エラストマーを
PPS樹脂に配合する必要がある。この反応は、押出
機、混合機等を用いて加熱溶融混錬化で行うことができ
る。加熱溶融混錬温度としては、オレフィン系共重合体
の溶融温度から溶融温度より100℃程度高い温度が好
ましい。
カルボン酸無水物基を含有するオレフィン系共重合体と
ビスフェノールA型エポキシ樹脂とをあらかじめ反応さ
せた後に、PPS樹脂と配合することにより、靱性の向
上だけでなく、耐熱水性が改良されたガラス繊維強化樹
脂組成物が得られるのであり、オレフィン系共重合体と
ビスフェノールA型エポキシ樹脂とを各々個別にPPS
樹脂に配合したのでは、本発明の効果は得られない。
添加量としては、PPS樹脂100重量部に対し1〜5
0重量部、好ましくは5〜30重量部である。使用量が
少ないと靱性効果が小さく、使用量が多すぎると耐熱性
が損なわれる。本発明に使用するガラス繊維(C)は、
通常の射出成形用コンパウンド向けに提供されるチョッ
プドストランドであればいずれでもよい。エポキシシラ
ン、アミノシラン、ビニルシランその他の公知のカップ
リング剤および収束剤を含んでいてもよく、直径3〜2
0μ、好ましくは6〜13μ、ストランド長0.1〜1
0mm、好ましくは3〜6mmのものであり、組成物調
整時に混練り粉砕し、平均繊維長が150〜400μと
なることが好ましい。
(C)の原料を種々の公知の方法、具体的はタンブラー
やヘンシェルミキサー等の混合機で均一にしたのち、一
軸あるいは二軸押出機中で加熱溶融混合し、ストランド
カッターでペレット化して得ることができる。尚、オレ
フィン系共重合体とビスフェノールA型エポキシ樹脂と
の反応およびPPS樹脂との混錬を一段で行う方法、す
なわち、例えば、L/Dが25以上、材料供給部が3箇
所以上の二軸押出機を用いて、第1フィード口よりオレ
フィン系共重合体とビスフェノールA型エポキシ樹脂を
フィードして加熱混錬し、次いで第2フィード口よりP
PS樹脂を供給混錬した後、第3フィード口よりガラス
繊維を供給するなどの方法を採用することもできる。
維の他に、ミルドファイバー、ガラスビーズ、炭素繊
維、タルク、マイカ、シリカ、炭酸カルシウム等の無機
充填剤、酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、
離型剤、結晶核剤、着色剤等の公知の添加剤を添加する
ことができる。
発明はその要旨を逸脱しない限り、これら実施例により
何ら制限されるものではない。
樹脂を表に示した割合で配合し、タンブラーにて均一混
合したのち、シリンダ温度を220℃に設定した二軸押
出機(L/D=28,30mmφ)にて溶融混錬し、ス
トランドカッターでペレット化した。
た割合で配合し、離型剤としてポリエチレンワックスを
0.8重量部加えてタンブラーにて均一混合したのち、
シリンダ温度を300℃に設定した上記押出機にて溶融
混練を行った。なおガラス繊維については押出機9ゾー
ン中の第6ゾーンよりサイドフィーダーを用いて供給し
た。樹脂組成物は、混練後、ストンドカッターでペレッ
ト化した。
乾燥したのち、シリンダ温度を310℃に設定した成形
機で試験片を成形し、これを用いて各種物性を評価し
た。結果を表−1に示す。尚、本実施例で用いた原料
は、以下の通りである。
g、酢酸リチウム二水和物68.5g、N−メチル−2
−ピロリドン250gを仕込み、N2 気流下、1.5時
間かけて205℃に昇温し、水60gを含む留出液70
mlを生じた。ここに1,4−ジクロルベンゼン150
g、N−メチル−2−ピロリドン100gからなる溶液
を仕込み、40分かけて265℃に昇温し、3時間保持
した。冷却後、生成物の懸濁液を熱湯2リットルで7回
洗浄し、80℃にて10時間真空乾燥し、メルトフロー
レート600のPPS樹脂を得た。
TM D1238−79に準じ600±1°F、荷重5
kg、オリフィス系φ0.0825±0.0002イン
チ、オリフィス長0.315±0.001インチにて行
なった。
ン(重量比)=85/15)に無水マレイン酸4000
ppmをグラフト反応したもの。 (B)エチレン68重量%、エチルアクリレート30重
量%、無水マレイン酸2重量%からなるエチレン共重合
体。 (C)エチレン80重量%とグリシジルメタクリレート
20重量%からなる共重合体。
ット衝撃強度)ASTM−D−256に準じて測定し
た。
−790に準じて測定した。 (熱水浸漬後強度保持率)1号ダンベル片を、100℃
に保持した蒸留水に浸し、500時間後の引張強度を浸
漬前の引張強度と比較して強度保持率を求めた。引張試
験はASTM−D−638に準じて測定した。
スを0.8重量部加え、ガラス繊維を除いて一括配合
し、タンブラーにて均一混合したのち、シリンダ温度を
300℃に設定した上記押出機にて溶融混練を行なっ
た。なおガラス繊維は実施例と同様にサイドフィーダー
から供給し、混練後、ストランドカッターでペレット化
した。実施例と同様に物性を評価した結果を表−1に示
す。
脂組成物は、衝撃強度や伸び等の靱性に優れ、さらに耐
熱水性も改良されており、各種機械部品等に用いられ、
特に水と接触する部品等に好適に用いられる。
Claims (1)
- 【請求項1】 (A)ポリフェニレンサルファイド樹
脂:100重量部に、(B)カルボキシル基またはカル
ボン酸誘導体基を含有するオレフィン系共重合体とビス
フェノールA型エポキシ樹脂とをあらかじめ反応させて
なる変性エラストマー:1〜50重量部及び(C)ガラ
ス繊維:10〜200重量部を配合してなることを特徴
とするポリフェニレンサルファイド樹脂組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33628392A JP3239491B2 (ja) | 1992-12-16 | 1992-12-16 | ポリフェニレンサルファイド樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33628392A JP3239491B2 (ja) | 1992-12-16 | 1992-12-16 | ポリフェニレンサルファイド樹脂組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06184440A JPH06184440A (ja) | 1994-07-05 |
JP3239491B2 true JP3239491B2 (ja) | 2001-12-17 |
Family
ID=18297512
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33628392A Expired - Lifetime JP3239491B2 (ja) | 1992-12-16 | 1992-12-16 | ポリフェニレンサルファイド樹脂組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3239491B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005306926A (ja) * | 2004-04-19 | 2005-11-04 | Toray Ind Inc | ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物および成形体 |
-
1992
- 1992-12-16 JP JP33628392A patent/JP3239491B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06184440A (ja) | 1994-07-05 |
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