JP3603433B2 - Polyarylene sulfide resin composition - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、電気・電子機器部品、自動車機器部品、あるいは化学機器部品用等の材料として、高い耐熱性を有し、かつ耐化学薬品性を有する熱可塑性樹脂が要求されてきている。ポリフェニレンスルフィド(以下ではPPSと略すことがある)に代表されるポリアリーレンスルフィド(以下ではPASと略すことがある)がこの要求に応える樹脂の一つとして、近年注目されてきている。しかし、該樹脂は溶融流動性が高すぎるため、成形時にバリが発生し易いという問題を有していた。
【0003】
低分子量のPASを熱酸化架橋して高分子量化し溶融粘度を高める試みがなされた。該熱酸化架橋PASは、非ニュートン性が高く、かかる観点からは射出成形に適していると思われる。しかし、該PASは、非常に脆く、機械的強度に著しく劣るものであった。
【0004】
機械的強度向上のために、熱酸化架橋処理をせずに、重合のみによって高分子量PASを製造するための種々の改善された方法が提案されている。
【0005】
例えば、特公昭52‐12240号公報に記載の、イオウ供給源、p‐ジハロベンゼン、有機アミド、塩基及びアルカリ金属カルボン酸塩を接触させて組成物を形成し、該組成物を重合条件に維持して重合体を生成する方法、あるいは特開昭61‐7332号公報に記載の、有機アミド溶媒中でアルカリ金属硫化物とジハロ芳香族化合物とを反応させてPASを製造するに際して、第1段階ではアルカリ金属硫化物1モル当り0.5〜2.4モルの水の存在下で180〜235℃で反応させて、ジハロ芳香族化合物の転化率50〜98モル%で溶融粘度5〜300ポイズのPASを生成させ、第2段階では水を追加して2.5〜7.0モルの水の存在下で245〜290℃で反応させる方法等が知られている。しかし、これらの高分子量PASは、実質的に線状の分子構造を有しており、ニュートン流体に近いためバリ特性に劣るものであった。また、製造面においてもコスト高となり、この面でも著しく不利であった。
【0006】
特公平5‐48786号、特開昭64‐9266号及び特開平2‐107666号公報には、いずれもバリの形成を低減するために、大きく異なる溶融粘度を持つ二種類のPASを混合してなる樹脂組成物が開示されている。しかし、これらの発明は、本発明で規定される二種類の異なるPASを使用するものではない。また、該樹脂組成物においても、バリの低減は十分であるとは言えなかった。特開平3‐255162号及び特開平3‐292335号公報には、いずれも性状の異なる二種類のPASを混合してなる樹脂組成物が開示されている。前者においては、いずれのPASも実質的に線状構造を持つPASであり、本発明で用いる熱酸化架橋PASとは異なる。また、後者においては、一方のPASは未硬化のPASであり、本発明において、いずれも熱酸化架橋PASを用いることと相違する。また、上記のいずれにおいても、バリの発生を低減させることは困難であった。
【0007】
特開平3‐146556号公報には、硬化前に事実上線状であるPASを硬化して得たPAS、ガラス繊維、結晶性ゼオライト及びオルガノシロキサンを夫々所定量含む成形材料において、該PASとして、溶融流量の高いPASと低いPASを所定量で混合して硬化したPASを使用し得ることが開示されている(請求項11)。しかし、該公報には、予め上記の各PASを別々に硬化した後に混合するという特別の方法を用いることは開示されていない。PASを混合した後に硬化すると、粘度調整が困難となり、また低分子量PASが十分に架橋しない。更に、バリの発生を低減するために有効な非ニュートン指数Nが得られないことがある。また、該成形材料は、成形サイクル時間を短縮することを目的としている。
【0008】
特開平2‐281078号及び特開平2‐286746号公報には、高温下又は高エネルギー下において、分子量あるいは溶融粘度の変化が少なく安定性に富んだPPS組成物として、PPSに安定化剤として所定構造の含イオウ化合物を含むものが記載されている。しかし、これら組成物においても、粘度の制御は十分とは言えず、バリ発生を十分に押さえることができなかった。
【0009】
また、成形時におけるバリの発生を低減すべく、PASに特定構造のアルミニウム化合物を添加してなる樹脂組成物(特開平2‐191666号公報)、PASとハイドロタルサイト類とを含む樹脂組成物(特開平2‐218754号公報)、PAS、リン酸のアルカリ土類金属塩及び無機質繊維状強化剤からなる樹脂組成物(特開平3‐12454号公報)、及びPAS、シラン化合物及び無機充填剤を配合した組成物(特開昭64‐89208号公報)が提案されている。しかし、いずれにおいてもバリ発生の改善は十分とは言えず、更には、添加剤を使用することによるコストアップと共に、作業が繁雑になるという欠点があった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、バリ発生量が少なく、かつ高い衝撃強度を有するポリアリーレンスルフィド樹脂組成物を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記欠点を解決すべく、種々の改良を試みた。その結果、下記所定の溶融粘度V及び非ニュートン指数Nを持つ二種類の異なったPASを所定量で配合すると、バリ発生量が少なく、かつ良好な衝撃強度を持つ樹脂組成物が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0012】
即ち、本発明は、
(1)(A)溶融粘度Vが250〜2000ポイズであるポリアリーレンスルフィド(イ)を気相酸化性雰囲気下で加熱処理して得られる、溶融粘度Vが800〜5000ポイズであり、かつ非ニュートン指数Nが1.15〜1.34であるポリアリーレンスルフィド 20〜90重量部、及び
(B)溶融粘度Vが40〜200ポイズであるポリアリーレンスルフィド(ロ)を、気相酸化性雰囲気下で加熱処理して得られる、溶融粘度Vが800〜5000ポイズであり、かつ非ニュートン指数Nが1.40〜2.00であるポリアリーレンスルフィド 80〜10重量部
を含む樹脂組成物である。
【0013】
本発明の樹脂組成物は、上記した特性を有する二種類のPASを組み合わせて用いることに特徴を有するものである。該組み合わせにより、樹脂組成物のバリ発生を少なくすることができると共に、耐衝撃性を向上することができる。上記の特性を持たないPASを用いても、また上記の特性を持つPASのいずれか一つだけを用いても、上記効果は発揮できない。
【0014】
本発明の好ましい態様として、
(2)(A)ポリアリーレンスルフィドの溶融粘度Vが1000〜3500ポイズである上記(1)記載の樹脂組成物、
(3)(A)ポリアリーレンスルフィドの非ニュートン指数Nが1.20〜1.30である上記(1)又は(2)記載の樹脂組成物、
(4)(B)ポリアリーレンスルフィドの溶融粘度Vが1000〜3500ポイズである上記(1)〜(3)のいずれか一つに記載の樹脂組成物、
(5)(B)ポリアリーレンスルフィドの非ニュートン指数Nが1.50〜1.70である上記(1)〜(4)のいずれか一つに記載の樹脂組成物
を挙げることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明の樹脂組成物において使用する成分(A)及び(B)PASは、いずれもアリーレンスルフィド繰り返し単位を有する公知のポリマーであり、特に好ましくはPPSである。
【0016】
本発明においては、成分(A)気相酸化性雰囲気下で加熱処理して得られるPASの溶融粘度Vは、その上限が5000ポイズ、好ましくは3500ポイズ、特に好ましくは3000ポイズであり、下限が800ポイズ、好ましくは1000ポイズ、特に好ましくは1500ポイズである。溶融粘度Vが上記下限未満では、成形時にバリの発生が著しいと共に、樹脂組成物の衝撃強度の低下を招く。上記範囲を超えては、樹脂組成物の成形加工性が低下するため好ましくない。
【0017】
(A)PASは、非ニュートン指数Nの下限が1.15、好ましくは1.20であり、上限が1.34、好ましくは1.30である。上記下限未満では、成形時におけるバリの発生が著しい。上記上限を超えては、樹脂組成物の成形加工性の低下を招く。
【0018】
上記の(A)PASは、下記の溶融粘度Vを持つPAS(イ)を気相酸化性雰囲気下で加熱処理することにより得られる。
【0019】
PAS(イ)の溶融粘度Vは、その上限が2000ポイズ、好ましくは1500ポイズ、特に好ましくは1000ポイズであり、下限が250ポイズ、好ましくは270ポイズ、特に好ましくは300ポイズである。上記下限未満では、樹脂組成物の耐衝撃性が低下する。上記上限を超えては、加熱処理して得られたPASの非ニュートン指数Nを本発明の(A)PASの範囲にできない。
【0020】
また、成分(B)気相酸化性雰囲気下で加熱処理して得られるPASの溶融粘度Vは、その上限が5000ポイズ、好ましくは3500ポイズ、特に好ましくは3000ポイズであり、下限が800ポイズ、好ましくは1000ポイズ、特に好ましくは1500ポイズである。溶融粘度Vが上記下限未満では、成形時にバリの発生が著しくなると共に、樹脂組成物の衝撃強度の低下を招く。上記範囲を超えては、樹脂組成物の成形加工性が低下するため好ましくない。
【0021】
(B)PASは、非ニュートン指数Nの下限が1.40、好ましくは1.50であり、上限が2.00、好ましくは1.70である。上記下限未満では、成形時におけるバリの発生が著しくなると共に、樹脂組成物の衝撃強度の低下を招く。上記上限を超えては、樹脂組成物の成形加工性が低下する。
【0022】
上記の(B)PASは、下記の溶融粘度Vを持つPAS(ロ)を気相酸化性雰囲気下で加熱処理することにより得られる。
【0023】
PAS(ロ)の溶融粘度Vは、その上限が200ポイズ、好ましくは180ポイズ、特に好ましくは150ポイズであり、下限が40ポイズ、好ましくは50ポイズ、特に好ましくは60ポイズである。上記下限未満では、加熱処理して得られたPASの衝撃強度が低く、樹脂組成物の耐衝撃性を高めることができない。上記上限を超えては、樹脂組成物のバリ特性の低下を招き、成形品のバリ長を短くすることができない。
【0024】
本発明において、溶融粘度Vは、フローテスターを用いて300℃、荷重20kgf/cm、L/D=10で6分間保持した後に測定した粘度(ポイズ)である。
【0025】
非ニュートン指数Nは、キャピログラフを用いて300℃、L/D=40の条件下で、剪断速度及び剪断応力を測定し、下記式(I)を用いて算出した値である。N値が1に近いほどPASは線状に近い構造であり、N値が高いほど分岐が進んだ構造であることを示す。
【0026】
【数1】
SR=K・SS (I)
[ここで、SRは剪断速度(秒−1)、SSは剪断応力(ダイン/cm)、そしてKは定数を示す。]
上記のPAS(イ)又は(ロ)を、夫々、気相酸化性雰囲気下で加熱処理して(A)又は(B)PASを得ることは、いずれも公知の方法により行うことができる。加熱処理を行う温度は、好ましくは100〜280℃、特に好ましくは170〜250℃である。該温度が上記範囲未満では、加熱処理に要する時間が増加し、上記範囲を越えては、溶融時の熱安定性が悪い。熱酸化処理に要する時間は、上記の加熱温度あるいは所望するPASの溶融粘度V及び非ニュートン指数Nにより異なるが、好ましくは0.5〜120時間、特に好ましくは1〜90時間である。該時間が、上記範囲未満では所望するV及びNを持つPASが得られず、上記範囲を越えては、処理したPAS中にミクロゲルが増加し好ましくない。
【0027】
上記の加熱処理は、好ましくは空気、純酸素等又はこれらと任意の適当な不活性ガスとの混合物のような酸素含有ガスの気相酸化性雰囲気下で実施される。不活性ガスとしては、例えば水蒸気、窒素、二酸化炭素等又はそれらの混合物が挙げられる。上記の酸素含有ガス中の酸素の濃度は、好ましくは0.5〜50体積%,特に好ましくは10〜25体積%である。該酸素濃度が、上記範囲を越えてはラジカル発生量が増大し溶融時の増粘が著しくなり、また色相が暗色化して好ましくなく、上記範囲未満では、熱酸化速度が遅くなり好ましくない。
【0028】
該加熱処理を行う装置は、回分式でも連続式でもよく、公知の装置を使用することができる。例えば、攪拌機を備えた密閉容器中において、PASを酸素含有ガスと接触させる装置等を挙げることができ、好ましくは、攪拌機を備えた流動層式熱酸化処理装置が使用される。該装置を使用すると、槽内の温度分布を小さくすることができる。その結果、熱酸化を促進することができると共に、分子量の不均一化を防止することができる。
【0029】
本発明のPAS(イ)及び(ロ)の製造法に特に制限はない。例えば、ジハロ芳香族化合物とアルカリ金属硫化物とを有機アミド溶媒中で反応させる方法(特公昭45‐3368号公報)等を使用し得る。
【0030】
好ましくは、特開平5‐222196号公報に記載された、有機アミド系溶媒中でアルカリ金属硫化物とジハロ芳香族化合物とを反応させてPASを製造する方法において、反応中に反応缶の気相部分を冷却することにより反応缶内の気相の一部を凝縮させ、これを液相に還流せしめる方法を使用することができる。該方法を使用することにより、比較的溶融粘度Vの高いPASを製造することができ、従って、衝撃強度等の機械的強度の高い樹脂組成物を得ることができるため好ましい。
【0031】
還流される液体は、水とアミド系溶媒の蒸気圧差の故に、液相バルクに比較して水含有率が高い。この水含有率の高い還流液は、反応溶液上部に水含有率の高い層を形成する。その結果、残存のアルカリ金属硫化物(例えばNaS)、ハロゲン化アルカリ金属(例えばNaCl)、オリゴマー等が、その層に多く含有されるようになる。従来法においては230℃以上の高温下で、生成したPASとNaS等の原料及び副生成物とが均一に混じりあった状態では、高分子量のPASが得られないばかりでなく、せっかく生成したPASの解重合も生じ、チオフェノールの副生成が認められる。しかし、本発明では、反応缶の気相部分を積極的に冷却して、水分に富む還流液を多量に液相上部に戻してやることによって上記の不都合な現象が回避でき、反応を阻害するような因子を真に効率良く除外でき、高分子量PASを得ることができるものと思われる。但し、本発明は上記現象による効果のみにより限定されるものではなく、気相部分を冷却することによって生じる種々の影響によって、高分子量のPASが得られるのである。
【0032】
この方法においては、反応の途中で水を添加することを要しない。しかし、水を添加することを全く排除するものではない。但し、水を添加する操作を行えば、この方法の利点のいくつかは失われる。従って、好ましくは、重合反応系内の全水分量は反応の間中一定である。
【0033】
反応缶の気相部分の冷却は、外部冷却でも内部冷却でも可能であり、自体公知の冷却手段により行える。たとえば、反応缶内の上部に設置した内部コイルに冷媒体を流す方法、反応缶外部の上部に巻きつけた外部コイルまたはジャケットに冷媒体を流す方法、反応缶上部に設置したリフラックスコンデンサーを用いる方法、反応缶外部の上部に水をかける又は気体(空気、窒素等)を吹き付ける等の方法が考えられるが、結果的に缶内の還流量を増大させる効果があるものならば、いずれの方法を用いても良い。外気温度が比較的低いなら(たとえば常温)、反応缶上部に従来備えられている保温材を取外すことによって、適切な冷却を行うことも可能である。外部冷却の場合、反応缶壁面で凝縮した水/アミド系溶媒混合物は反応缶壁を伝わって液相中に入る。従って、該水分に富む混合物は、液相上部に溜り、そこの水分量を比較的高く保つ。内部冷却の場合には、冷却面で凝縮した混合物が同様に冷却装置表面又は反応缶壁を伝わって液相中に入る。
【0034】
一方、液相バルクの温度は、所定の一定温度に保たれ、あるいは所定の温度プロフィールに従ってコントロールされる。一定温度とする場合、 230〜275 ℃の温度で 0.1〜20時間反応を行うことが好ましい。より好ましくは、 240〜265 ℃の温度で1〜6時間である。より高い分子量のPASを得るには、2段階以上の反応温度プロフィールを用いることが好ましい。この2段階操作を行う場合、第1段階は 195〜240 ℃の温度で行うことが好ましい。温度が低いと反応速度が小さすぎ、実用的ではない。 240℃より高いと反応速度が速すぎて、十分に高分子量なPASが得られないのみならず、副反応速度が著しく増大する。第1段階の終了は、重合反応系内ジハロ芳香族化合物残存率が1モル%〜40モル%、且つ分子量が 3,000〜20,000の範囲内の時点で行うことが好ましい。より好ましくは、重合反応系内ジハロ芳香族化合物残存率が2モル%〜15モル%、且つ分子量が 5,000〜15,000の範囲である。残存率が40モル%を越えると、第2段階の反応で解重合など副反応が生じやすく、一方、1モル%未満では、最終的に高分子量PASを得難い。その後昇温して、最終段階の反応は、反応温度 240〜270 ℃の範囲で、1時間〜10時間行うことが好ましい。温度が低いと十分に高分子量化したPASを得ることができず、また 270℃より高い温度では解重合等の副反応が生じやすくなり、安定的に高分子量物を得難くなる。
【0035】
実際の操作としては、先ず不活性ガス雰囲気下で、アミド系溶媒中のアルカリ金属硫化物中の水分量が所定の量となるよう、必要に応じて脱水または水添加する。水分量は、好ましくは、アルカリ金属硫化物1モル当り0.5 〜2.5 モル、特に0.8 〜1.2 モルとする。2.5 モルを超えては、反応速度が小さくなり、しかも反応終了後の濾液中にフェノール等の副生成物量が増大し、重合度も上がらない。0.5 モル未満では、反応速度が速すぎ、十分な高分子量の物を得ることができない。
【0036】
反応時の気相部分の冷却は、一定温度での1段反応の場合では、反応開始時から行うことが望ましいが、少なくとも 250℃以下の昇温途中から行わなければならない。多段階反応では、第1段階の反応から冷却を行うことが望ましいが、遅くとも第1段階反応の終了後の昇温途中から行うことが好ましい。冷却効果の度合いは、通常反応缶内圧力が最も適した指標である。圧力の絶対値については、反応缶の特性、攪拌状態、系内水分量、ジハロ芳香族化合物とアルカリ金属硫化物とのモル比等によって異なる。しかし、同一反応条件下で冷却しない場合に比べて、反応缶圧力が低下すれば、還流液量が増加して、反応溶液気液界面における温度が低下していることを意味しており、その相対的な低下の度合いが水分含有量の多い層と、そうでない層との分離の度合いを示していると考えられる。そこで、冷却は反応缶内圧が、冷却をしない場合と比較して低くなる程度に行うのが好ましい。冷却の程度は、都度の使用する装置、運転条件などに応じて、当業者が適宜設定できる。
【0037】
ここで使用する有機アミド系溶媒は、PAS重合のために知られており、たとえばN‐メチルピロリドン、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‐メチルカプロラクタム等、及びこれらの混合物を使用でき、N‐メチルピロリドンが好ましい。これらは全て、水よりも低い蒸気圧を持つ。アルカリ金属硫化物も公知であり、たとえば、硫化リチウム、硫化ナトリウム、硫化カリウム、硫化ルビジウム、硫化セシウム及びこれらの混合物である。これらの水和物及び水溶液であっても良い。又、これらにそれぞれ対応する水硫化物及び水和物を、それぞれに対応する水酸化物で中和して用いることができる。安価な硫化ナトリウムが好ましい。
【0038】
ジハロ芳香族化合物は、たとえば特公昭45‐3368号公報記載のものから選ぶことができるが、好ましくはp‐ジクロロベンゼンである。又、少量(20モル%以下)のジフェニルエーテル、ジフェニルスルホン又はビフェニルのパラ、メタ又はオルトジハロ物を1種類以上用いて共重合体を得ることができる。例えば、m‐ジクロロベンゼン、o‐ジクロロベンゼン、p,p´‐ジクロロジフェニルエーテル、m,p´‐ジクロロジフェニルエーテル、m,m´‐ジクロロジフェニルエーテル、p,p´‐ジクロロジフェニルスルホン、m,p´‐ジクロロジフェニルスルホン、m,m´‐ジクロロジフェニルスルホン、p,p´‐ジクロロビフェニル、m,p´‐ジクロロビフェニル、m,m´‐ジクロロビフェニルである。
【0039】
PASの分子量をより大きくするために、ポリハロ芳香族化合物をジハロ芳香族化合物に対して好ましくは5モル%以下の濃度で使用することもできる。該ポリハロ芳香族化合物は、1分子に3個以上のハロゲン置換基を有する化合物であり、例えば1,2,3‐トリクロロベンゼン、1,2,4‐トリクロロベンゼン、1,3,5‐トリクロロベンゼン、1,3‐ジクロロ‐5‐ブロモベンゼン、2,4,6‐トリクロロトルエン、1,2,3,5‐テトラブロモベンゼン、ヘキサクロロベンゼン、1,3,5‐トリクロロ‐2,4,6‐トリメチルベンゼン、2,2´,4,4´‐テトラクロロビフェニル、2,2´,6,6´‐テトラブロモ‐3,3´,5,5´‐テトラメチルビフェニル、1,2,3,4‐テトラクロロナフタレン、1,2,4‐トリブロモ‐6‐メチルナフタレン等及びそれらの混合物が挙げられ、1,2,4‐トリクロロベンゼン、1,3,5‐トリクロロベンゼンが好ましい。
【0040】
また、他の少量添加物として、末端停止剤、修飾剤としてのモノハロ化物を併用することもできる。
【0041】
こうして得られたPAS(イ)及び(ロ)は、当業者にとって公知の後処理法によって副生物から分離することができる。
【0042】
本発明の樹脂組成物は、成分(A)20〜90重量部及び成分(B)80〜10重量部、好ましくは(A)30〜80重量部及び(B)70〜20重量部、特に好ましくは(A)40〜70重量部及び(B)60〜30重量部を含む。成分(A)が上記下限未満で(B)が上記上限を超えると衝撃強度の改善が十分ではなく、成分(A)が上記上限を超え(B)が上記下限未満では成形品のバリ長が長くなり好ましくない。
【0043】
本発明の樹脂組成物には更に、任意成分として無機充填剤を配合することができる。無機充填剤としては特に限定されないが、例えば粉末状/リン片状の充填剤、繊維状充填剤などが使用できる。粉末状/リン片状の充填剤としては、例えばシリカ、アルミナ、タルク、マイカ、カオリン、クレー、シリカアルミナ、酸化チタン、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、リン酸カルシウム、硫酸カルシウム、酸化マグネシウム、リン酸マグネシウム、窒化ケイ素、ガラス、ハイドロタルサイト、酸化ジルコニウム、ガラスビーズ、カーボンブラック等が挙げられる。また、繊維状充填剤としては、例えばガラス繊維、アスベスト繊維、炭素繊維、シリカ繊維、シリカ/アルミナ繊維、チタン酸カリ繊維、ポリアラミド繊維等が挙げられる。また、この他にZnOテトラポット、金属塩(例えば塩化亜鉛、硫酸鉛など)、酸化物(例えば酸化鉄、二酸化モリブデンなど)、金属(例えばアルミニウム、ステンレスなど)等の充填剤を使用することもできる。これらを1種単独でまたは2種以上組合せて使用できる。また、無機充填剤は、その表面が、シランカップリング剤やチタネートカップリング剤で処理してあってもよい。無機充填剤は、(A)及び(B)の合計100重量部に対して400重量部以下、好ましくは300重量部以下の量で使用される。無機充填剤の量が上記値を超えると粘度変化が大きくなって成形不能となることがある。また機械的強度を高めるためには、0.01重量部以上配合するのが好ましい。
【0044】
更に、必要に応じて、上記の成分の他に、公知の添加剤及び充填剤、例えば酸化防止剤、紫外線吸収剤、離型剤、熱安定剤、滑剤、着色剤等を配合することができる。
【0045】
本発明の樹脂組成物の製造法は特に限定されない。例えば、上記の各成分を予めヘンシェルミキサー等の混合機で混合後、押出機等の慣用の装置にて溶融混練し、押出し、ペレット化することができる。
【0046】
本発明の樹脂組成物は、自動車機器部品、電気・電子機器部品、化学機器部品等の材料として使用し得る。
【0047】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。
【0048】
【実施例】
実施例において、PPSの溶融粘度V測定の際に用いたフローテスターは、島津製作所製フローテスターCFT‐500Cである。
【0049】
非ニュートン指数Nの測定に用いたキャピログラフは、東洋精機製作所製キャピログラフ1B P‐Cである。
【0050】
合成例1
150リットルオートクレーブに、フレーク状硫化ソーダ(60.8重量%NaS)19.222kgとN‐メチル‐2‐ピロリドン(以下ではNMPと略すことがある)45.0kgを仕込んだ。窒素気流下攪拌しながら液温204℃まで昇温して、水4.600kgを留出させた(残存する水分量は硫化ソーダ1モルあたり1.08モル)。その後、オートクレーブを密閉して180℃まで冷却し、p‐ジクロロベンゼン(以下ではp‐DCBと略すことがある)22.014kg及びNMP18.0kgを仕込んだ。液温150℃で窒素ガスを用いて1kg/cmGまで加圧して昇温を開始した。液温255℃になったところで昇温をやめ、そのまま3時間攪拌して反応を進めた。
【0051】
得られたスラリーに対し常法により濾過、温水洗を繰り返し、120℃で約5時間熱風循環乾燥機中で乾燥し、白色粉末状のPPSを得た。得られたPPS (P‐01、PAS(イ)に相当する)の溶融粘度Vは490ポイズであった。
【0052】
合成例2
p‐DCBの仕込量を22.463kgにした以外は、全て合成例1と同じく実施した。得られたPPS(P‐02、PAS(イ)に相当する)の溶融粘度Vは320ポイズであった。
【0053】
合成例3
p‐DCBの仕込量を23.211kgにした以外は、全て合成例1と同じく実施した。得られたPPS(P‐03、PAS(ロ)に相当する)の溶融粘度Vは90ポイズであった。
【0054】
合成例4
合成例1で得たPPS(P‐01)を230℃で20時間、熱酸化処理した。得られたPPS(P‐1、PAS(A)に相当する)の溶融粘度Vは2300ポイズであり、非ニュートン指数Nは1.24であった。
【0055】
合成例5
合成例2で得たPPS(P‐02)を230℃で21時間、熱酸化処理した。得られたPPS(P‐2、PAS(A)に相当する)の溶融粘度Vは1020ポイズであり、非ニュートン指数Nは1.22であった。
【0056】
合成例6
合成例2で得たPPS(P‐02)を230℃で34時間、熱酸化処理した。得られたPPS(P‐3、PAS(A)に相当する)の溶融粘度Vは2120ポイズであり、非ニュートン指数Nは1.30であった。
【0057】
合成例7
合成例3で得たPPS(P‐03)を230℃で67時間、熱酸化処理した。得られたPPS(P‐4、PAS(B)に相当する)の溶融粘度Vは2530ポイズであり、非ニュートン指数Nは1.61であった。
【0058】
合成例8
合成例2で得たPPS(P‐02)を230℃で16時間、熱酸化処理した。得られたPPS(PC‐1、比較成分)の溶融粘度Vは720ポイズであり、非ニュートン指数Nは1.15であった。
【0059】
合成例9
合成例2で得たPPS(P‐02)を230℃で52時間、熱酸化処理した。得られたPPS(PC‐2、比較成分)の溶融粘度Vは7100ポイズであり、非ニュートン指数Nは1.58であった。
【0060】
合成例10
合成例3で得たPPS(P‐03)を230℃で33時間、熱酸化処理した。得られたPPS(PC‐3、比較成分)の溶融粘度Vは690ポイズであり、非ニュートン指数Nは1.38であった。
【0061】
【実施例1〜6及び比較例1〜7】
実施例及び比較例で使用したガラス繊維及び炭酸カルシウムは下記の通りである。
<ガラス繊維>
・CS 3PE945S、商標、日東紡績株式会社製
<炭酸カルシウム>
・SL‐1000、商標、竹原化学工業株式会社製
各実施例及び比較例とも、各成分を表1に示す量(重量部)で配合し、ヘンシェルミキサーを使用して5分間予備混合して均一にした後、20mmφの二軸異方向回転押出機を用い、温度300℃、回転数400rpmで溶融混練してペレットを作成した。
【0062】
樹脂組成物のアイゾット衝撃強度及びバリ長は、下記のようにして測定した。<アイゾット衝撃強度>
上記のようにして得られたペレットを射出成形機に供給し、シリンダー温度320℃、金型温度130℃でダンベル片を成形し、ASTM D256に準拠して測定した。
<バリ長>
アイゾット衝撃強度測定と同一の条件で、幅20mm、長さ40mm、厚さ3mm、ピン穴16個、ピン穴寸法2×2mmのコネクターを成形し、ピン穴部 (クリアランス20μm)に発生したバリ長を測定して評価した。
【0063】
以上の結果を表1に示す。
【0064】
【表1】

Figure 0003603433
実施例1〜3は、成分(A)と(B)の配合量を本発明の範囲内で変化させたものである。いずれも成形品のバリ長は短く、衝撃強度は高かった。(A)の配合量を減らし、(B)の配合量を増やすと、成形品のバリ長はより短くなる。衝撃強度は低くなる傾向にあったが、本発明の効果を十分に達成し得るものであった。実施例4は、実施例1で使用した(A)に代えて、溶融粘度Vがより高く、非ニュートン指数Nがより小さい(A)を用いたものである。バリ長及び衝撃強度はいずれも実施例1とほぼ同じであった。実施例5は、実施例1で使用した(A)に代えて、Vがより低く、Nがより小さい(A)を用いたものである。実施例1に比べてバリ長は幾分長く、衝撃強度は多少低いが、本発明の効果を損なうものではなかった。また、実施例6は、無機充填剤としてガラス繊維に加えて更に炭酸カルシウムを加え、かつ無機充填剤の総量を増やしたものである。実施例1と比べて、バリ長は著しく短かった。衝撃強度は低くなったが本発明の効果を十分に達成するものであった。
【0065】
一方、比較例1はPASとして実施例1の(A)のみを用いたものであり、比較例2はPASとして実施例1の(B)のみを用いたものである。(A)のみ (比較例1)ではバリ長が著しく長く、(B)のみ(比較例2)では衝撃強度が著しく低かった。比較例1及び2から、本発明の範囲で(A)及び(B)を配合すれば、(A)の持つ衝撃強度の高さと、(B)の持つ優れたバリ特性とを良好に発現することができることが分かった。比較例3は、実施例1の(B)PASに代えて、V及びNがいずれも(B)の範囲未満のPAS(PC−3)を用いたものである。実施例1に比べてバリ長が著しく長かった。比較例4は、実施例1の(A)PASに代えて、Vが(A)の範囲未満のPAS(PC−1)を用いたものである。実施例1に比べてバリ長が著しく長く、かつ衝撃強度も低かった。比較例5は、実施例1の(A)PASに代えて、V及びNがいずれも(A)の範囲を超えるPAS(PC−2)を用いたものである。成形性が悪く、ショートショットを生じ、衝撃強度は低かった。また、バリ長は測定できなかった。比較例6及び7は、夫々、比較例3及び4において、無機充填剤としてガラス繊維に加えて更に炭酸カルシウムを加え、かつ無機充填剤の総量を増やしたものである。いずれもバリ長は著しく長く、かつ衝撃強度は低かった。
【0066】
【発明の効果】
本発明は、バリ発生量が少なく、かつ高い衝撃強度を有するポリアリーレンスルフィド樹脂組成物を提供することを目的とする。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a polyarylene sulfide resin composition.
[0002]
[Prior art]
In recent years, a thermoplastic resin having high heat resistance and chemical resistance has been demanded as a material for electric / electronic equipment parts, automobile equipment parts, chemical equipment parts, and the like. Polyarylene sulfide (hereinafter sometimes abbreviated as PAS) typified by polyphenylene sulfide (hereinafter sometimes abbreviated as PPS) has recently attracted attention as one of the resins that meets this requirement. However, this resin has a problem that burrs are easily generated at the time of molding because the melt fluidity is too high.
[0003]
Attempts have been made to increase the melt viscosity by thermally oxidatively crosslinking low molecular weight PAS to increase the molecular weight. The thermally oxidized crosslinked PAS has high non-Newtonian properties, and is considered suitable for injection molding from this viewpoint. However, the PAS was very brittle and had extremely poor mechanical strength.
[0004]
In order to improve the mechanical strength, various improved methods have been proposed for producing a high molecular weight PAS by polymerization alone without a thermal oxidation crosslinking treatment.
[0005]
For example, a composition is formed by contacting a sulfur source, p-dihalobenzene, an organic amide, a base and an alkali metal carboxylate described in JP-B-52-12240, and maintaining the composition under polymerization conditions. In producing a PAS by reacting an alkali metal sulfide with a dihaloaromatic compound in an organic amide solvent as described in JP-A-61-7332, The reaction is carried out at 180 to 235 ° C. in the presence of 0.5 to 2.4 mol of water per mol of alkali metal sulfide to obtain a dihalo aromatic compound having a conversion of 50 to 98 mol% and a melt viscosity of 5 to 300 poise. There is known a method in which PAS is produced, and in the second step, water is added and reacted at 245 to 290 ° C. in the presence of 2.5 to 7.0 mol of water. However, these high molecular weight PASs have a substantially linear molecular structure and are close to Newtonian fluids, so that they have poor burr characteristics. In addition, the cost is high in terms of manufacturing, and this is also extremely disadvantageous.
[0006]
JP-B 5-48786, JP-A-64-9266 and JP-A-2-107666 each disclose mixing two types of PAS having greatly different melt viscosities in order to reduce the formation of burrs. Resin compositions are disclosed. However, these inventions do not use the two different PASs defined in the present invention. In addition, even with the resin composition, reduction of burrs could not be said to be sufficient. JP-A-3-255162 and JP-A-3-292335 each disclose a resin composition obtained by mixing two types of PAS having different properties. In the former, each PAS is a PAS having a substantially linear structure, which is different from the thermally oxidized crosslinked PAS used in the present invention. In the latter, one of the PASs is an uncured PAS, which is different from the use of a thermally oxidized crosslinked PAS in the present invention. In any of the above, it was difficult to reduce the occurrence of burrs.
[0007]
JP-A-3-146556 discloses that a molding material containing a predetermined amount of each of a PAS, a glass fiber, a crystalline zeolite, and an organosiloxane obtained by curing a substantially linear PAS before curing is used as the PAS. It is disclosed that a PAS hardened by mixing a high flow rate PAS and a low flow rate PAS in a predetermined amount can be used (claim 11). However, the publication does not disclose the use of a special method of separately curing the above PASs and then mixing them. When cured after mixing PAS, viscosity adjustment becomes difficult, and low molecular weight PAS is not sufficiently crosslinked. Further, a non-Newtonian index N effective for reducing the occurrence of burrs may not be obtained. Also, the molding material aims to shorten the molding cycle time.
[0008]
JP-A-2-28178 and JP-A-2-286746 disclose that a PPS composition having a small change in molecular weight or melt viscosity and a high stability under high temperature or high energy is used as a stabilizer for PPS. Those containing structural sulfur-containing compounds are described. However, even in these compositions, the control of the viscosity was not sufficient, and the generation of burrs could not be sufficiently suppressed.
[0009]
Further, a resin composition obtained by adding an aluminum compound having a specific structure to PAS in order to reduce the occurrence of burrs during molding (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-191666), a resin composition containing PAS and hydrotalcites (JP-A-2-218754), PAS, a resin composition comprising an alkaline earth metal salt of phosphoric acid and an inorganic fibrous reinforcing agent (JP-A-3-12454), PAS, a silane compound and an inorganic filler (JP-A-64-89208) has been proposed. However, in any case, the improvement of burr generation cannot be said to be sufficient, and further, there is a disadvantage that the cost is increased due to the use of the additive and the operation becomes complicated.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a polyarylene sulfide resin composition having a low burr generation amount and high impact strength.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have attempted various improvements in order to solve the above-mentioned drawbacks. As a result, when blending two different PAS having a following predetermined melt viscosity V 6 and non-Newtonian index N by a predetermined amount, the less burr amount, and the resin composition having good impact strength can be obtained And completed the present invention.
[0012]
That is, the present invention
(1) (A) melt viscosity V 6 is obtained by heat treatment at polyarylene sulfide (a) under vapor phase oxidizing atmosphere is 250 to 2000 poise, a melt viscosity V 6 is 800 to 5,000 poises, and polyarylene sulfide 20 to 90 parts by weight non-Newtonian index N is 1.15 to 1.34, and (B) a melt viscosity V 6 is 40 to 200 poise polyarylene sulfide (B), gas-phase oxidation obtained by heating treatment under sexual atmosphere, melt viscosity V 6 is 800 to 5,000 poise, and a resin composition containing the polyarylene sulfide 80 to 10 parts by weight of non-Newtonian index N is 1.40 to 2.00 Things.
[0013]
The resin composition of the present invention is characterized by using two types of PAS having the above-mentioned properties in combination. By this combination, it is possible to reduce the occurrence of burrs in the resin composition and to improve the impact resistance. Even if a PAS not having the above characteristics is used, or if only one of the PASs having the above characteristics is used, the above effect cannot be exhibited.
[0014]
As a preferred embodiment of the present invention,
(2) (A) melt viscosity V 6 of the polyarylene sulfide is from 1,000 to 3,500 poise above (1) resin composition according,
(3) (A) The resin composition according to the above (1) or (2), wherein the non-Newton index N of the polyarylene sulfide is 1.20 to 1.30.
(4) (B) melt viscosity V 6 of the polyarylene sulfide is from 1000 to 3500 poise above (1) to the resin composition according to any one of (3),
(5) (B) The resin composition according to any one of the above (1) to (4), wherein the non-Newton index N of the polyarylene sulfide is 1.50 to 1.70.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The components (A) and (B) PAS used in the resin composition of the present invention are all known polymers having an arylene sulfide repeating unit, and particularly preferably PPS.
[0016]
In the present invention, the melt viscosity V 6 of the PAS obtained by heat treatment under component (A) gas phase oxidizing atmosphere, the upper limit is 5000 poises, preferably 3500 poises, particularly preferably 3000 poise, lower Is 800 poises, preferably 1000 poises, and particularly preferably 1500 poises. It is less than the melt viscosity V 6 is the lower limit, the occurrence of burrs is significant at the time of molding, leading to deterioration of the impact strength of the resin composition. Exceeding the above range is not preferred because the moldability of the resin composition is reduced.
[0017]
(A) In the PAS, the lower limit of the non-Newton index N is 1.15, preferably 1.20, and the upper limit is 1.34, preferably 1.30. Below the lower limit, burrs are remarkably generated during molding. If the upper limit is exceeded, the molding processability of the resin composition is reduced.
[0018]
The above (A) PAS is obtained by heat treatment PAS with (a) under vapor phase oxidizing atmosphere having a melt viscosity V 6 below.
[0019]
The melt viscosity V 6 of the PAS (A), the upper limit is 2000 poise, preferably 1500 poises, particularly preferably 1000 poises, the lower limit is 250 poises, preferably 270 poise, particularly preferably 300 poise. Below the lower limit, the impact resistance of the resin composition decreases. If the upper limit is exceeded, the non-Newton index N of the PAS obtained by the heat treatment cannot be in the range of the (A) PAS of the present invention.
[0020]
Further, melt viscosity V 6 of the PAS obtained by heat treatment under component (B) gas phase oxidizing atmosphere, the upper limit is 5000 poises, preferably 3500 poises, particularly preferably 3000 poise, the lower limit is 800 poise , Preferably 1000 poise, particularly preferably 1500 poise. The melt viscosity V 6 is lower than the lower limit, the generation of burr is significantly during the molding, deteriorating the impact strength of the resin composition. Exceeding the above range is not preferred because the moldability of the resin composition is reduced.
[0021]
(B) In the PAS, the lower limit of the non-Newton index N is 1.40, preferably 1.50, and the upper limit is 2.00, preferably 1.70. If it is less than the above lower limit, burrs are remarkably generated during molding, and the impact strength of the resin composition is reduced. If the upper limit is exceeded, the moldability of the resin composition will be reduced.
[0022]
The above (B) PAS can be obtained by heat treatment PAS and (b) under vapor phase oxidizing atmosphere having a melt viscosity V 6 below.
[0023]
The melt viscosity V 6 of the PAS (b), the upper limit of 200 poises, preferably 180 poises, particularly preferably 150 poise, the lower limit is 40 poise, preferably 50 poise, particularly preferably 60 poise. Below the lower limit, the impact strength of the PAS obtained by the heat treatment is low, and the impact resistance of the resin composition cannot be increased. If the upper limit is exceeded, the burr characteristics of the resin composition will be reduced, and the burr length of the molded product cannot be shortened.
[0024]
In the present invention, the melt viscosity V 6 is, 300 ° C. using a flow tester, a viscosity measured after holding at a load 20kgf / cm 2, L / D = 10 6 min (poise).
[0025]
The non-Newton index N is a value calculated by using the following formula (I) by measuring the shear rate and the shear stress under the conditions of 300 ° C. and L / D = 40 using a capillograph. As the N value is closer to 1, the PAS has a more linear structure, and as the N value is higher, the PAS has a more branched structure.
[0026]
(Equation 1)
SR = K · SS N (I)
[Where SR is the shear rate (sec- 1 ), SS is the shear stress (dynes / cm 2 ), and K is a constant. ]
The above-mentioned PAS (a) or (b) can be heat-treated in a gas phase oxidizing atmosphere to obtain (A) or (B) PAS, respectively, by any known method. The temperature at which the heat treatment is performed is preferably 100 to 280 ° C, particularly preferably 170 to 250 ° C. When the temperature is lower than the above range, the time required for the heat treatment increases, and when the temperature is higher than the above range, thermal stability during melting is poor. The time required for thermal oxidation treatment vary by melt viscosity V 6 and non-Newtonian index N of the heating temperature or the desired PAS, preferably 0.5 to 120 hours, particularly preferably 1 to 90 hours. Said time is less than the above range can not be obtained PAS having a desired V 6 and N, exceed the above range, the microgel is increased undesirably during processing the PAS.
[0027]
The above-mentioned heat treatment is preferably carried out in a gas-phase oxidizing atmosphere of an oxygen-containing gas such as air, pure oxygen or the like and a mixture thereof with any suitable inert gas. Examples of the inert gas include steam, nitrogen, carbon dioxide, and the like, and a mixture thereof. The concentration of oxygen in the oxygen-containing gas is preferably 0.5 to 50% by volume, particularly preferably 10 to 25% by volume. If the oxygen concentration exceeds the above range, the amount of generated radicals increases and the viscosity at the time of melting becomes remarkable, and the hue becomes dark, which is not preferable. If the oxygen concentration is lower than the above range, the thermal oxidation rate becomes slow, which is not preferable.
[0028]
The apparatus for performing the heat treatment may be a batch type or a continuous type, and a known apparatus can be used. For example, a device for bringing PAS into contact with an oxygen-containing gas in a closed vessel equipped with a stirrer can be used, and a fluidized bed thermal oxidation treatment apparatus equipped with a stirrer is preferably used. The use of such a device makes it possible to reduce the temperature distribution in the bath. As a result, the thermal oxidation can be promoted and the non-uniformity of the molecular weight can be prevented.
[0029]
The method for producing the PASs (a) and (b) of the present invention is not particularly limited. For example, a method of reacting a dihalo aromatic compound with an alkali metal sulfide in an organic amide solvent (Japanese Patent Publication No. 45-3368) can be used.
[0030]
Preferably, in the method described in JP-A-5-222196 for producing a PAS by reacting an alkali metal sulfide with a dihalo aromatic compound in an organic amide solvent, the gas phase of the reaction vessel during the reaction is preferably used. A method can be used in which a part of the gas phase in the reaction vessel is condensed by cooling the part, and this is refluxed to a liquid phase. By using the method, it is possible to manufacture a relatively high melt viscosity V 6 PAS, therefore, preferable since it is possible to obtain a high resin composition having mechanical strength of impact strength and the like.
[0031]
The refluxed liquid has a higher water content than liquid bulk due to the vapor pressure difference between water and the amide solvent. The high water content reflux liquid forms a high water content layer above the reaction solution. As a result, the layer contains a large amount of residual alkali metal sulfide (eg, Na 2 S), alkali metal halide (eg, NaCl), oligomers, and the like. In the conventional method, at a high temperature of 230 ° C. or higher, in a state where the produced PAS and the raw materials such as Na 2 S and by-products are uniformly mixed, not only a high molecular weight PAS cannot be obtained, but The depolymerized PAS also occurs, and thiophenol by-product is observed. However, in the present invention, the above disadvantageous phenomenon can be avoided by actively cooling the gas phase portion of the reaction vessel and returning a large amount of the reflux liquid rich in water to the upper part of the liquid phase so as to inhibit the reaction. It can be considered that such factors can be effectively eliminated and a high molecular weight PAS can be obtained. However, the present invention is not limited only to the effect of the above phenomenon, and a high molecular weight PAS can be obtained by various effects caused by cooling the gas phase portion.
[0032]
In this method, it is not necessary to add water during the reaction. However, this does not preclude the addition of water at all. However, if the operation of adding water is performed, some of the advantages of this method are lost. Therefore, preferably, the total water content in the polymerization reaction system is constant throughout the reaction.
[0033]
Cooling of the gas phase portion of the reaction vessel can be performed by external cooling or internal cooling, and can be performed by a cooling means known per se. For example, a method of flowing a cooling medium through an internal coil installed at an upper portion in a reaction vessel, a method of flowing a cooling medium through an external coil or a jacket wrapped around an upper portion of the outside of the reaction vessel, and using a reflux condenser installed at the top of the reaction vessel Methods, such as spraying water or blowing gas (air, nitrogen, etc.) on the upper part of the outside of the reaction vessel, are conceivable. However, any method that results in increasing the amount of reflux in the vessel can be considered. May be used. If the outside air temperature is relatively low (for example, normal temperature), appropriate cooling can be performed by removing a heat insulating material conventionally provided on the upper part of the reaction vessel. In the case of external cooling, the water / amide-based solvent mixture condensed on the reactor wall enters the liquid phase along the reactor wall. The water-rich mixture therefore accumulates in the upper part of the liquid phase, keeping the water content relatively high. In the case of internal cooling, the mixture condensed on the cooling surface likewise travels on the cooling device surface or on the reactor wall and enters the liquid phase.
[0034]
On the other hand, the temperature of the liquid phase bulk is kept at a predetermined constant temperature or controlled according to a predetermined temperature profile. When the temperature is kept constant, it is preferable to carry out the reaction at a temperature of 230 to 275 ° C for 0.1 to 20 hours. More preferably, it is at a temperature of 240 to 265 ° C for 1 to 6 hours. In order to obtain a higher molecular weight PAS, it is preferable to use a reaction temperature profile of two or more steps. When performing this two-step operation, the first step is preferably performed at a temperature of 195 to 240 ° C. If the temperature is low, the reaction rate is too low and is not practical. If the temperature is higher than 240 ° C., the reaction rate is too high, so that not only PAS having a sufficiently high molecular weight cannot be obtained, but also the side reaction rate significantly increases. The first stage is preferably terminated when the residual ratio of the dihalo aromatic compound in the polymerization reaction system is 1 mol% to 40 mol% and the molecular weight is in the range of 3,000 to 20,000. More preferably, the residual ratio of the dihaloaromatic compound in the polymerization reaction system is in the range of 2 mol% to 15 mol%, and the molecular weight is in the range of 5,000 to 15,000. If the residual ratio exceeds 40 mol%, side reactions such as depolymerization tend to occur in the second stage reaction, while if it is less than 1 mol%, it is difficult to finally obtain a high molecular weight PAS. Thereafter, the temperature is raised, and the reaction in the final stage is preferably performed at a reaction temperature of 240 to 270 ° C. for 1 hour to 10 hours. If the temperature is low, it is not possible to obtain a PAS having a sufficiently high molecular weight, and if the temperature is higher than 270 ° C., side reactions such as depolymerization are liable to occur, making it difficult to obtain a high molecular weight product stably.
[0035]
As an actual operation, first, under an inert gas atmosphere, dehydration or water addition is performed as necessary so that the amount of water in the alkali metal sulfide in the amide solvent becomes a predetermined amount. The water content is preferably 0.5 to 2.5 mol, particularly 0.8 to 1.2 mol, per 1 mol of alkali metal sulfide. If it exceeds 2.5 moles, the reaction rate will be low, and the amount of by-products such as phenol will increase in the filtrate after the reaction, and the degree of polymerization will not increase. If the amount is less than 0.5 mol, the reaction rate is too high, and a product having a sufficient high molecular weight cannot be obtained.
[0036]
In the case of a one-stage reaction at a constant temperature, the cooling of the gas phase during the reaction is desirably performed from the start of the reaction, but must be performed at least during the temperature rise of 250 ° C. or lower. In the multi-stage reaction, it is preferable to perform cooling from the first-stage reaction, but it is preferable to perform cooling at the latest at the middle of the temperature rise after completion of the first-stage reaction. The degree of the cooling effect is usually the most suitable index of the pressure in the reactor. The absolute value of the pressure differs depending on the characteristics of the reaction vessel, the stirring state, the amount of water in the system, the molar ratio of the dihalo aromatic compound to the alkali metal sulfide, and the like. However, when the pressure in the reaction vessel is reduced as compared with the case where the reaction vessel is not cooled under the same reaction conditions, the amount of the reflux liquid increases, which means that the temperature at the gas-liquid interface of the reaction solution decreases. It is considered that the relative degree of decrease indicates the degree of separation between a layer having a high water content and a layer having no water content. Therefore, it is preferable to perform cooling to such an extent that the internal pressure of the reaction vessel is lower than that in the case where no cooling is performed. The degree of cooling can be appropriately set by those skilled in the art according to the equipment used, operating conditions, and the like.
[0037]
The organic amide solvents used herein are known for PAS polymerization, such as N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylcaprolactam, and the like, and mixtures thereof. And N-methylpyrrolidone is preferred. They all have a lower vapor pressure than water. Alkali metal sulfides are also known, for example, lithium sulfide, sodium sulfide, potassium sulfide, rubidium sulfide, cesium sulfide and mixtures thereof. These hydrates and aqueous solutions may be used. Hydrosulfides and hydrates respectively corresponding to these can be used after being neutralized with the corresponding hydroxides. Inexpensive sodium sulfide is preferred.
[0038]
The dihalo aromatic compound can be selected from, for example, those described in JP-B-45-3368, but is preferably p-dichlorobenzene. In addition, a copolymer can be obtained using one or more kinds of paraphenyl, meta or ortho dihalo compounds of diphenyl ether, diphenyl sulfone or biphenyl in a small amount (20 mol% or less). For example, m-dichlorobenzene, o-dichlorobenzene, p, p'-dichlorodiphenylether, m, p'-dichlorodiphenylether, m, m'-dichlorodiphenylether, p, p'-dichlorodiphenylsulfone, m, p'- Dichlorodiphenylsulfone, m, m'-dichlorodiphenylsulfone, p, p'-dichlorobiphenyl, m, p'-dichlorobiphenyl and m, m'-dichlorobiphenyl.
[0039]
To increase the molecular weight of the PAS, the polyhaloaromatic compound can be used, preferably at a concentration of 5 mol% or less based on the dihaloaromatic compound. The polyhalo aromatic compound is a compound having three or more halogen substituents in one molecule, for example, 1,2,3-trichlorobenzene, 1,2,4-trichlorobenzene, 1,3,5-trichlorobenzene. , 1,3-dichloro-5-bromobenzene, 2,4,6-trichlorotoluene, 1,2,3,5-tetrabromobenzene, hexachlorobenzene, 1,3,5-trichloro-2,4,6- Trimethylbenzene, 2,2 ', 4,4'-tetrachlorobiphenyl, 2,2', 6,6'-tetrabromo-3,3 ', 5,5'-tetramethylbiphenyl, 1,2,3,4 -Tetrachloronaphthalene, 1,2,4-tribromo-6-methylnaphthalene and the like, and mixtures thereof, and 1,2,4-trichlorobenzene and 1,3,5-trichlorobenzene Masui.
[0040]
In addition, a terminal stopper and a monohalide as a modifying agent can be used in combination as other small amount additives.
[0041]
The PASs (a) and (b) thus obtained can be separated from by-products by post-treatment methods known to those skilled in the art.
[0042]
The resin composition of the present invention comprises 20 to 90 parts by weight of component (A) and 80 to 10 parts by weight of component (B), preferably 30 to 80 parts by weight of (A) and 70 to 20 parts by weight of (B). Contains (A) 40 to 70 parts by weight and (B) 60 to 30 parts by weight. If the component (A) is less than the above lower limit and (B) exceeds the above upper limit, the impact strength is not sufficiently improved, and if the component (A) exceeds the above upper limit and (B) is below the above lower limit, the burr length of the molded product will be insufficient. It is not preferable because it becomes longer.
[0043]
The resin composition of the present invention may further contain an inorganic filler as an optional component. The inorganic filler is not particularly limited, but for example, a powdery / flaky filler, a fibrous filler and the like can be used. Examples of the powdery / flaky filler include silica, alumina, talc, mica, kaolin, clay, silica alumina, titanium oxide, calcium carbonate, calcium silicate, calcium phosphate, calcium sulfate, magnesium oxide, magnesium phosphate, Examples include silicon nitride, glass, hydrotalcite, zirconium oxide, glass beads, carbon black, and the like. Examples of the fibrous filler include glass fiber, asbestos fiber, carbon fiber, silica fiber, silica / alumina fiber, potassium titanate fiber, and polyaramid fiber. In addition, a filler such as a ZnO tetrapot, a metal salt (eg, zinc chloride, lead sulfate, etc.), an oxide (eg, iron oxide, molybdenum dioxide, etc.), and a metal (eg, aluminum, stainless steel, etc.) may be used. it can. These can be used alone or in combination of two or more. The surface of the inorganic filler may be treated with a silane coupling agent or a titanate coupling agent. The inorganic filler is used in an amount of 400 parts by weight or less, preferably 300 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the total of (A) and (B). If the amount of the inorganic filler exceeds the above-mentioned value, the change in viscosity may be so large that molding may not be possible. In order to increase the mechanical strength, it is preferable to add 0.01 parts by weight or more.
[0044]
Further, if necessary, in addition to the above components, known additives and fillers such as antioxidants, ultraviolet absorbers, release agents, heat stabilizers, lubricants, coloring agents, and the like can be blended. .
[0045]
The method for producing the resin composition of the present invention is not particularly limited. For example, the components described above can be mixed in advance by a mixer such as a Henschel mixer and then melt-kneaded by a conventional apparatus such as an extruder, extruded, and pelletized.
[0046]
The resin composition of the present invention can be used as a material for automobile equipment parts, electric / electronic equipment parts, chemical equipment parts, and the like.
[0047]
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
[0048]
【Example】
In embodiments, the flow tester used in the melt viscosity of the PPS V 6 measurements are Shimadzu Flow Tester CFT-500C.
[0049]
The capillograph used for the measurement of the non-Newton index N is Toyo Seiki Seisakusho's Capillograph 1B PC.
[0050]
Synthesis Example 1
A 150-liter autoclave was charged with 19.222 kg of flaky sodium sulfide (60.8% by weight Na 2 S) and 45.0 kg of N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter sometimes abbreviated as NMP). The temperature was raised to 204 ° C. while stirring under a nitrogen stream to distill 4.600 kg of water (the remaining water content was 1.08 mol per mol of sodium sulfide). Thereafter, the autoclave was sealed and cooled to 180 ° C., and 22.014 kg of p-dichlorobenzene (hereinafter sometimes abbreviated as p-DCB) and 18.0 kg of NMP were charged. At a liquid temperature of 150 ° C., the pressure was increased to 1 kg / cm 2 G using nitrogen gas, and the temperature was raised. When the liquid temperature reached 255 ° C., the temperature was stopped and the reaction was allowed to proceed with stirring for 3 hours.
[0051]
The obtained slurry was repeatedly filtered and washed with warm water by a conventional method, and dried at 120 ° C. for about 5 hours in a circulating hot air drier to obtain a white powdery PPS. The melt viscosity V 6 of the obtained PPS (corresponding to P-01, PAS (i)) was 490 poise.
[0052]
Synthesis Example 2
All the procedures were carried out in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the amount of p-DCB charged was 22.463 kg. The melt viscosity V 6 of the obtained PPS (corresponding to P-02, PAS (i)) was 320 poise.
[0053]
Synthesis Example 3
The same procedure as in Synthesis Example 1 was carried out except that the amount of p-DCB charged was 23.211 kg. The melt viscosity V 6 of the obtained PPS (P-03, PAS (corresponding to b)) was 90 poise.
[0054]
Synthesis Example 4
The PPS (P-01) obtained in Synthesis Example 1 was thermally oxidized at 230 ° C. for 20 hours. The melt viscosity V 6 of the obtained PPS (corresponding to P-1, PAS (A) ) is 2300 poise, the non-Newtonian index N of 1.24.
[0055]
Synthesis Example 5
The PPS (P-02) obtained in Synthesis Example 2 was subjected to a thermal oxidation treatment at 230 ° C. for 21 hours. The melt viscosity V 6 of the obtained PPS (corresponding to P-2, PAS (A) ) is 1020 poise, the non-Newtonian index N of 1.22.
[0056]
Synthesis Example 6
The PPS (P-02) obtained in Synthesis Example 2 was thermally oxidized at 230 ° C. for 34 hours. The melt viscosity V 6 of the obtained PPS (P-3, which corresponds to the PAS (A)) is 2120 poise, the non-Newtonian index N was 1.30.
[0057]
Synthesis Example 7
The PPS (P-03) obtained in Synthesis Example 3 was subjected to a thermal oxidation treatment at 230 ° C. for 67 hours. The melt viscosity V 6 of the obtained PPS (P-4, PAS (corresponding to B)) is 2530 poise, the non-Newtonian index N was 1.61.
[0058]
Synthesis Example 8
The PPS (P-02) obtained in Synthesis Example 2 was thermally oxidized at 230 ° C. for 16 hours. The resulting PPS (PC-1, Comparative component) melt viscosity V 6 of a 720 poise, the non-Newtonian index N was 1.15.
[0059]
Synthesis Example 9
The PPS (P-02) obtained in Synthesis Example 2 was subjected to a thermal oxidation treatment at 230 ° C. for 52 hours. The resulting PPS (PC-2, Comparative component) melt viscosity V 6 of a 7100 poise, the non-Newtonian index N was 1.58.
[0060]
Synthesis Example 10
The PPS (P-03) obtained in Synthesis Example 3 was thermally oxidized at 230 ° C. for 33 hours. The resulting PPS (PC-3, compared component) melt viscosity V 6 of a 690 poise, the non-Newtonian index N was 1.38.
[0061]
Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 7
The glass fibers and calcium carbonate used in the examples and comparative examples are as follows.
<Glass fiber>
・ CS 3PE945S, trademark, manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd. <Calcium carbonate>
-SL-1000, trademark, manufactured by Takehara Chemical Industry Co., Ltd. In each of Examples and Comparative Examples, each component was blended in the amount (parts by weight) shown in Table 1, and premixed using a Henschel mixer for 5 minutes to be uniform. After that, the mixture was melt-kneaded at a temperature of 300.degree.
[0062]
The Izod impact strength and burr length of the resin composition were measured as described below. <Izod impact strength>
The pellets obtained as described above were supplied to an injection molding machine, and dumbbell pieces were molded at a cylinder temperature of 320 ° C. and a mold temperature of 130 ° C., and measured according to ASTM D256.
<Burr length>
Under the same conditions as the Izod impact strength measurement, a connector having a width of 20 mm, a length of 40 mm, a thickness of 3 mm, 16 pin holes, and a pin hole size of 2 × 2 mm was molded, and a burr length generated in the pin hole portion (clearance 20 μm). Was measured and evaluated.
[0063]
Table 1 shows the above results.
[0064]
[Table 1]
Figure 0003603433
In Examples 1 to 3, the amounts of components (A) and (B) were varied within the scope of the present invention. In each case, the burr length of the molded product was short, and the impact strength was high. When the amount of (A) is reduced and the amount of (B) is increased, the burr length of the molded product becomes shorter. Although the impact strength tended to be low, the effect of the present invention could be sufficiently achieved. Example 4, instead of the used in Example 1 (A), melt viscosity V 6 is higher, non-Newtonian index N is one using a smaller (A). The burr length and impact strength were almost the same as in Example 1. Example 5, instead of the used in Example 1 (A), V 6 is lower, in which N is used a smaller (A). The burr length was somewhat longer than in Example 1, and the impact strength was somewhat lower, but did not impair the effects of the present invention. In Example 6, calcium carbonate was further added in addition to glass fiber as an inorganic filler, and the total amount of the inorganic filler was increased. The burr length was significantly shorter than that of Example 1. Although the impact strength was low, the effect of the present invention was sufficiently achieved.
[0065]
On the other hand, Comparative Example 1 uses only (A) of Example 1 as a PAS, and Comparative Example 2 uses only (B) of Example 1 as a PAS. Only (A) (Comparative Example 1) had a significantly longer burr length, and only (B) (Comparative Example 2) had a significantly lower impact strength. From Comparative Examples 1 and 2, when (A) and (B) are blended within the scope of the present invention, the high impact strength of (A) and the excellent burr characteristics of (B) are well exhibited. I found that I could do it. Comparative Example 3 uses PAS (PC-3) in which both V 6 and N are less than the range of (B), instead of (B) PAS of Example 1. The burr length was significantly longer than in Example 1. Comparative Example 4 in place of the (A) PAS of Example 1, in which V 6 was used PAS less than the range of (A) (PC-1) . As compared with Example 1, the burr length was significantly longer and the impact strength was lower. Comparative Example 5, instead of the (A) PAS in Example 1, but V 6 and N using PAS (PC-2) beyond the range of both (A). Formability was poor, short shots occurred, and impact strength was low. Also, the burr length could not be measured. Comparative Examples 6 and 7 are the same as Comparative Examples 3 and 4, respectively, except that calcium carbonate was further added to the glass fiber as an inorganic filler, and the total amount of the inorganic filler was increased. In each case, the burr length was extremely long, and the impact strength was low.
[0066]
【The invention's effect】
An object of the present invention is to provide a polyarylene sulfide resin composition having a low burr generation amount and a high impact strength.

Claims (5)

(A)溶融粘度Vが250〜2000ポイズであるポリアリーレンスルフィド(イ)を気相酸化性雰囲気下で加熱処理して得られる、溶融粘度Vが800〜5000ポイズであり、かつ非ニュートン指数Nが1.15〜1.34であるポリアリーレンスルフィド 20〜90重量部、及び
(B)溶融粘度Vが40〜200ポイズであるポリアリーレンスルフィド(ロ)を、気相酸化性雰囲気下で加熱処理して得られる、溶融粘度Vが800〜5000ポイズであり、かつ非ニュートン指数Nが1.40〜2.00であるポリアリーレンスルフィド 80〜10重量部
を含む樹脂組成物。
(A) a melt viscosity V 6 is obtained by heat treatment at polyarylene sulfide under vapor phase oxidizing atmosphere (a) is 250 to 2000 poise, the melt viscosity V 6 is 800 to 5,000 poise, and non-Newtonian polyarylene sulfide 20 to 90 parts by weight index N is 1.15 to 1.34, and (B) the melt viscosity V 6 is 40 to 200 poise polyarylene sulfide (B), gas-phase oxidative atmosphere in heat treatment obtained, melt viscosity V 6 is 800 to 5,000 poise, and non-Newtonian index N is polyarylene sulfide 80 to 10 parts by weight of the resin composition comprising a 1.40 to 2.00.
(A)ポリアリーレンスルフィドの溶融粘度Vが1000〜3500ポイズである請求項1記載の樹脂組成物。(A) polyarylene sulfide resin composition according to claim 1, wherein the melt viscosity V 6 is 1000 to 3500 poise. (A)ポリアリーレンスルフィドの非ニュートン指数Nが1.20〜1.30である請求項1又は2記載の樹脂組成物。3. The resin composition according to claim 1, wherein (A) the non-Newtonian index N of the polyarylene sulfide is 1.20 to 1.30. (B)ポリアリーレンスルフィドの溶融粘度Vが1000〜3500ポイズである請求項1〜3のいずれか一つに記載の樹脂組成物。(B) polyarylene melt viscosity V 6 of the sulfide resin composition according to any one of claims 1 to 3 which is from 1000 to 3500 poise. (B)ポリアリーレンスルフィドの非ニュートン指数Nが1.50〜1.70である請求項1〜4のいずれか一つに記載の樹脂組成物。(B) The resin composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the non-Newton index N of the polyarylene sulfide is 1.50 to 1.70.
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