JP3966941B2

JP3966941B2 - Pump parts with excellent hot water resistance

Info

Publication number: JP3966941B2
Application number: JP15544797A
Authority: JP
Inventors: 研一岡田; 寿朗大関
Original assignee: Asahi Kasei Chemicals Corp
Current assignee: Asahi Kasei Chemicals Corp
Priority date: 1997-06-12
Filing date: 1997-06-12
Publication date: 2007-08-29
Anticipated expiration: 2017-06-12
Also published as: JPH111609A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新規な変性ポリフェニレンエーテル系樹脂組成物を用いることにより得られる耐熱水性、耐久性に優れたポンプ部品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリフェニレンエーテル系樹脂及びポリフェニレンエーテル系樹脂と芳香族ビニル化合物系重合体及びその共重合体とからなる樹脂組成物は耐熱性、耐酸性、耐アルカリ性が優れることから水回り、特にポンプ部品に使用されてきた。近年、２４時間風呂など耐久性の要求や長期耐熱水安定性などがさらに望まれるようになってきた。
【０００３】
ポリフェニレンエーテル系樹脂及びポリフェニレンエーテル系樹脂と芳香族ビニル化合物系重合体及びその共重合体とからなる樹脂組成物を無機フィラー、特にガラス繊維で強化することにより耐久性を持たせてきたが、より高度な要求に対してはさらに改良が望まれていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、無機フィラー、特にガラス繊維で強化したポリフェニレンエーテル系樹脂、芳香族ビニル化合物系重合体及び芳香族ビニル化合物共重合体からなる樹脂組成物に耐熱性、耐久性、長期耐熱水安定性を持たせたポンプ部品を開発することを目的としてなされたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、無機フィラー特にガラス繊維で強化したポリフェニレンエーテル系樹脂、芳香族ビニル化合物系重合体及び芳香族ビニル化合物共重合体からなる樹脂組成物に耐熱性、耐酸性、耐アルカリ性、さらに耐久性、長期耐熱水安定性を持たせたポンプ部品を開発するために、鋭意研究を重ねた結果、ポリフェニレンエーテル系樹脂、芳香族ビニル化合物系重合体及び芳香族ビニル化合物共重合体からなる樹脂組成物においてポリフェニレンエーテル系樹脂の一部または全部を不飽和カルボン酸またはその官能的誘導体で変性された変性ポリフェニレンエーテル系樹脂で置き換えた上、無機質充填材を配合することにより耐久性、長期耐熱水性に優れたポンプ部品を開発するに至った。
【０００６】
すなわち、本発明は、
［１］ポリフェニレンエーテル系樹脂、芳香族ビニル化合物系重合体及び芳香族ビニル化合物共重合体（但し、不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性処理されたスチレン系ポリマーブロックとオレフィン系エラストマーブロックとよりなる変性ブロック共重合体樹脂を除く。）からなる樹脂組成物において、ポリフェニレンエーテル系樹脂の一部または全部を不飽和カルボン酸またはその官能的誘導体で変性された変性ポリフェニレンエーテル系樹脂で置き換えた上、無機質充填材を配合してなる変性ポリフェニレンエーテル系樹脂組成物より得られる耐熱水性に優れたポンプ部品。
［２］芳香族ビニル化合物共重合体が、芳香族ビニル化合物と共役ジエンからなるブロック共重合体及びその水素添加物、芳香族ビニル化合物−無水マレイン酸共重合体、芳香族ビニル化合物−アクリロニトリル共重合体、芳香族ビニル化合物−アクリロニトリル−共役ジエン共重合体並びに芳香族ビニル化合物−メチルメタクリレート共重合体から選ばれる１種または２種以上であることを特徴とする［１］記載の耐熱水性に優れたポンプ部品。
［３］芳香族ビニル化合物共重合体が、少なくとも１個のビニル芳香族化合物重合体ブロックＡと少なくとも１個のオレフィン化合物重合体ブロックＢからなるブロック共重合体であることを特徴とする［１］記載の耐熱水性に優れたポンプ部品。
［４］少なくとも１個のビニル芳so香族化合物重合体ブロックＡと少なくとも１個のオレフィン化合物重合体ブロックＢからなるブロック共重合体が、ビニル芳香族化合物重合体ブロックＡの含有量が１０重量％以上９０重量％以下であることを特徴とする［３］記載の耐熱水性に優れたポンプ部品。
【０００７】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明で用いるポリフェニレンエーテル系樹脂とは、次に示す一般式（１）、
【０００８】
【化１】

【０００９】
（式中、Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 ，Ｒ5 ，Ｒ6 は炭素１〜４のアルキル基、アリール基、ハロゲン、水素等の一価の残基であり、Ｒ5 ，Ｒ6 は同時に水素ではない）を繰り返し単位とし、構成単位が一般式（１）の〔ａ〕及び〔ｂ〕からなる単独重合体、あるいは共重合体が使用できる。
ポリフェニレンエーテル系樹脂の単独重合体の代表例としては、ポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２−メチル−６−エチル１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２，６−ジエチル−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２−エチル−６−ｎ−プロピル−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２，６−ジ−ｎ−プロピル−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２−メチル−６−ｎ−ブチル−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２−エチル−６−イソプロピル−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２−メチル−６−クロロエチル−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２−メチル−６−ヒドロキシエチル−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２−メチル−６−クロロエチル−１，４−フェニレン）エーテル等のホモポリマーが挙げられる。
【００１０】
ポリフェニレンエーテル共重合体は、２，６−ジメチルフェノールと２，３，６−トリメチルフェノールとの共重合体あるいはｏ−クレゾールとの共重合体あるいは２，３，６−トリメチルフェノール及びｏ−クレゾールとの共重合体等、ポリフェニレンエーテル構造を主体としてなるポリフェニレンエーテル共重合体を包含する。
【００１１】
また、本発明のポリフェニレンエーテル系樹脂中には、本発明の主旨に反しない限り、従来ポリフェニレンエーテル樹脂中に存在させてもよいことが提案されている他の種々のフェニレンエーテルユニットを部分構造として含んでいても構わない。少量共存させることが提案されているものの例としては、特願昭６３−１２６９８号公報及び特開昭６３−３０１２２２号公報に記載されている、２−（ジアルキルアミノメチル）−６−メチルフェニレンエーテルユニットや、２−（Ｎ−アルキル−Ｎ−フェニルアミノメチル）−６−メチルフェニレンエーテルユニット等が挙げられる。また、ポリフェニレンエーテル樹脂の主鎖中にジフェノキノン等が少量結合したものも含まれる。
【００１２】
本発明に用いるポリフェニレンエーテル樹脂の分子量としては、数平均分子量で１，０００〜１００，０００である。その好ましい範囲は、約６，０００〜６０，０００のものである。本発明中の数平均分子量とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより、標準ポリスチレンの検量線を用いて求めたポリスチレン換算の数平均分子量である。
【００１３】
次に、本発明に用いる芳香族ビニル化合物系重合体及びその共重合体としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等の単独重合体、これらの共重合体、他のエチレン性不飽和モノマーとの共重合体等が挙げられる。また、これらの樹脂をエラストマーで補強したビニル芳香族系の重合体でも良い。
具体的なコモノマーの例としては、α−メチルスチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、無水マレイン酸、Ｎ−アルキルマレイミド類、Ｎ−アリールマレイミド類、ビニルオキサゾリン等がある。
【００１４】
また、芳香族ビニル化合物共重合体の例としては、芳香族ビニル化合物と共役ジエンから成るブロック共重合体、及びその水素添加物、芳香族ビニル化合物−無水マレイン酸共重合体、芳香族ビニル化合物−アクリロニトリル共重合体、芳香族ビニル化合物−アクリロニトリル−共役ジエン共重合体、芳香族ビニル化合物−メチルメタクリレート共重合体等が挙げられる。
【００１５】
その中でも好ましい物は、少なくとも１個のビニル芳香族化合物重合体ブロックＡと少なくとも１個のオレフィン化合物重合体ブロックＢからなるブロック共重合体であり、このブロック共重合体中のビニル芳香族化合物重合体ブロックＡの含有量が１０重量％以上９０重量％以下であり、しかもオレフィン化合物重合体ブロックＢ中のオレフィン化合物の不飽和度が２０％以下の芳香族ビニル化合物と共役ジエンから成るブロック共重合体の水素添加物である。
【００１６】
このブロック共重合体のオレフィン化合物重合体ブロックとは、エチレン、プロピレン、１−ブテン、イソブチレン等のモノオレフィン、あるいはブタジエン、イソプレン、１，３−ペンタジエン等の共役ジオレフィン、１，４−ヘキサジエン、ノルボルネン、ノルボルネン誘導体等の非共役ジオレフィンのうちから選ばれた１種以上のオレフィン化合物が重合、あるいは共重合した形態を有する重合体ブロックであり、しかも該ブロックの不飽和度は２０％以下である。
【００１７】
従って、オレフィン化合物重合体ブロックの構成モノマーとして上記のジオレフィン類を用いた場合には、該ブロック部分の不飽和度が２０％を越えない程度まで水添等の方法により不飽和度を減らす処置が施されていなければならない。また、オレフィン化合物重合体ブロックには、その特性を損なわない範囲でビニル芳香族化合物がランダムに共重合されていても良い。
【００１８】
ビニル芳香族化合物重合体ブロックと共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックとから構成されてなるブロック共重合体（以後これを、「前駆体としてのブロック共重合体」と呼ぶ）を構成するビニル芳香族化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等のうちから１種または２種以上が選ばれ、中でもスチレンが特に好ましい。
【００１９】
また共役ジエン化合物としては、ブタジエン、イソプレン、１，３−ペンタジエン等のうちから１種または２種以上選ばれ、中でもブタジエン及び／またはイソプレンが特に好ましい。
「前駆体としてのブロック共重合体」において、ビニル芳香族化合物の含有量と共役ジエン化合物の含有量の重量比は、１０／９０〜９０／１０の範囲が好ましく、１５／８５〜８５／１５の範囲がさらに好ましい。
【００２０】
上記ブロック共重合体は、数平均分子量が２，０００〜５００，０００、好ましくは、２０，０００〜３００，０００の範囲であり、また分子量分布（重量平均分子量と数平均分子量の比）は１．０５〜１０の範囲が好ましい。
また、ブロック共重合体の分子構造は、直鎖状、分枝状、放射状またはこれらの組み合わせなどが挙げられる。この中で、直鎖状の構造の物がより好ましい。
【００２１】
「前駆体としてのブロック共重合体」の製造方法としては、例えば特公昭３６−１９２８６号公報、特公昭４３−１４９７９号公報、特公報４９−３６９５７号公報、特公昭４８−２４２３号公報、特公昭４８−４１０６号公報などに記載された方法が挙げられる。これらはすべて、炭化水素溶剤中でアニオン重合開始剤として有機リチウム化合物等を用い、必要に応じてビニル化剤、カップリング剤等を用い、ビニル芳香族化合物と共役ジエン化合物をブロック共重合する方法である。
【００２２】
上記の「前駆体としてのブロック共重合体」を、公知の方法、例えば特公昭４２−８７０４号公報に記載の方法で水添する事により、本発明で好ましく用いられるブロック共重合体が得られる。これらのブロック共重合体は、単独でまたは２種類以上で用いられる。
【００２３】
本発明組成物においては、基本樹脂成分中のポリフェニレンエーテル系樹脂の一部又は全部を不飽和カルボン酸又はその官能的誘導体で変性された変性ポリフェニレンエーテル系樹脂で置き換えることが必要である。この場合、変性は、不飽和カルボン酸やその官能的誘導体の中の１種により行われていても良いし、２種以上の組み合わせにより行われていても良い。また、その他の単量体例えばスチレンとの組み合わせで行うこともできる。
【００２４】
この変性ポリフェニレンエーテル系樹脂は、例えばラジカル開始剤の存在下に、ポリフェニレンエーテル系樹脂に不飽和カルボン酸やその官能的誘導体を溶融混練し、反応させることによって製造される。この場合、スチレン系単量体を共存させて、これを構成単位中に含ませることもできるし、またスチレン系樹脂を共存させて変性スチレン系樹脂を生成させ、これを含有したまま用いることもできる。
【００２５】
前記不飽和カルボン酸又はその官能的誘導体としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、ハロゲン化マレイン酸、シス−４−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸、エンド−シス−ビシクロ［２，２，１］−５−ヘプテン−２，３−ジカルボン酸などや、これらジカルボン酸の酸無水物、エステル、アミド、イミドなど、さらには、アクリル酸、メタクリル酸などや、これらモノカルボン酸のエステル、アミドなどが挙げられる。これらは１種用いてもよいし、２種以上を組み合わせても良い。これらの中で不飽和ジカルボン酸及びその官能的誘導体、特に無水マレイン酸が好適である。
【００２６】
このようにして得られた変性ポリフェニレンエーテル系樹脂におけるカルボン酸やその官能的誘導体単位の含有量は、該変性樹脂全体の平均値として未変性ポリフェニレンエーテル系樹脂１００重量部当たり通常０．１〜１０重量部、好ましくは０．３〜５重量部の範囲にするのがよい。この含有量が０．１重量部未満では、耐久性の向上がほとんど認められないし、また、１０重量部を超えて多量に加えても効果に変わりがなく、コスト高を招くだけになる。
【００２７】
本発明ポンプ部品の樹脂組成物においては、この変性ポリフェニレンエーテル系樹脂によって未変性ポリフェニレンエーテル系樹脂の一部又は全部と置き換えるが、最終的に基本樹脂成分の合計重量に基づき、少なくとも１０重量％になるように含有させることが必要である。この量が１０重量％未満では、耐久性の向上は認められない。
【００２８】
本発明ポンプ部品においては、機械的強度を向上させるために無機質充填材を配合する必要があるが、この無機質充填材の種類については特に制限はなく、従来熱可塑性樹脂の補強材として慣用されているもの、例えば無機塩、ガラス、カーボン、金属、セラミックスなどの中から任意のものを、使用条件などの要求性能に応じ適宜選択して用いることができる。また、その形態は粉末状、粒状、繊維状、ウィスカー状などのいずれであっても良い。例えば、低寸法異方性が要求される場合にはガラスフレークやガラスビーズを、高剛性、高衝撃性が要求される場合にはガラス繊維やウィスカー類を選択して用いることが好ましい。
【００２９】
前記無機質充填材は１種用いても良いし、２種以上を組み合わせて用いても良く、また、本発明の目的を損なわない範囲で、所望に応じシランカップリング剤による表面処理や集束剤による集束処理が施されたものを用いることができる。この無機質充填材は、前記した基本樹脂成分の合計量１００重量部に対し、１０〜２００重量部の割合で配合することが必要である。この配合量が１０重量部未満ではポンプ部品としての剛性及び寸法精度の改良効果が不十分であるし、２００重量部を超えると、表面外観が悪くなり、また、もろくなることから、ポンプとしての性能も低下する。
【００３０】
本発明のポンプ部品の樹脂組成物には、その特徴を損なわない範囲で、帯電防止剤、各種の安定剤、可塑剤、難燃剤、顔料等を公知の方法に従い適宜添加して用いる事ができる。
本発明にいうところのポンプ部品には、ポンプケーシング（ポンプ筐体）、バルブ、配管ブロック、フランジなどが含まれる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
なお、各測定は以下の条件により行った。
1 ポリマーの粘度；
０．５％クロロホルム溶液を３０℃の条件でウベローデ粘度管を用いて測定し、ηｓｐ／ｃで表す。
【００３２】
２比重；
ＡＳＴＭＤ−７９２に準拠して測定する。
３引張強さ、伸び；
ＡＳＴＭＤ−６３８に準拠して測定する。
４曲げ強さ、曲げ弾性率；
ＡＳＴＭＤ−７９０に準拠して測定する。
【００３３】
５アイゾット衝撃強さ；
ＡＳＴＭＤ−２５６に準拠して測定する。
６熱変形温度；
ＡＳＴＭＤ−６４８に準拠し、荷重１８．６ｋｇ／ｃｍ2 で測定する。
７耐熱水性；
ＰＣＴ（プレッシャークッカーテスト）１３０℃、１００％ＲＨで５０００時間滞留後のダンベル試験片の幅の寸法変化（元の幅からの変化を％で示す）と引張強度の保持率（％）を測定する。
「変性ポリフェニレンエーテルの製造」
ηｓｐ／ｃ０．５５のポリフェニレンエーテル１００重量部、無水マレイン酸２．５重量部、ジクミルパーオキシド０．５重量部を二軸押出機（池貝製作所製ＰＣＭ３０）を用いて窒素雰囲気下、３２０℃で溶融混練して変性ポリフェニレンエーテル（ＭＰＰＥ１とする）を得た。該変性ポリフェニレンエーテル１００重量部あたりの無水マレイン酸の付加量は１．５重量部であった。
【００３４】
【実施例１】
ＭＰＰＥ１を３０重量部、ゴム変性ポリスチレン（ハイシスブタジエンゴム８％含有）４０重量部、ポリブタジエンブロックが３０重量％、ポリスチレンブロックが７０％からなる数平均分子量が約１２０，０００であるブロック共重合体の水素添加物１重量部、アミノシラン処理したチョップドストランドガラス繊維（商品名：Ａ１１００旭ファイバーガラス製）３０重量部及び２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール０．５重量部を２９０℃で二軸押出機（ウエルナー社製ＺＳＫ２５）を用いて樹脂組成物を得た。
【００３５】
この樹脂組成物の物性試験と、ポンプ部品として要求される耐熱水性の評価の結果を表１に示す。
【００３６】
【比較例１】
ηｓｐ／ｃ０．５５のポリフェニレンエーテル３０重量部、ゴム変性ポリスチレン（ハイシスブタジエンゴム８％含有）４０重量部、ポリブタジエンブロックが３０重量％、ポリスチレンブロックが７０％からなる数平均分子量が約１２０，０００であるブロック共重合体の水素添加物１重量部、アミノシラン処理したチョップドストランドガラス繊維（商品名：Ａ１１００旭ファイバーガラス製）３０重量部及び２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール０．５重量部を２９０℃で二軸押出機（ウエルナー社製ＺＳＫ２５）を用いて樹脂組成物を得た。
【００３７】
この樹脂組成物の物性試験と、ポンプ部品として要求される耐熱水性の評価の結果を表１に示す。
【００３９】
この樹脂組成物の物性試験と、ポンプ部品として要求される耐熱水性の評価の結果を表１に示す。
【００４０】
【比較例２】
ηｓｐ／ｃ０．５５のポリフェニレンエーテル３５重量部、ゴム変性ポリスチレン（ハイシスブタジエンゴム８％含有）４５重量部、ポリブタジエンブロックが３０重量％、ポリスチレンブロックが７０％からなる数平均分子量が約１２０，０００であるブロック共重合体の水素添加物１重量部、アミノシラン処理したチョップドストランドガラス繊維（商品名：Ａ１１００旭ファイバーガラス製）３０重量部及び２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール０．５重量部を２９０℃で二軸押出機（ウエルナー社製ＺＳＫ２５）を用いて樹脂組成物を得た。
【００４１】
この樹脂組成物の物性試験と、ポンプ部品として要求される耐熱水性の評価の結果を表１に示す。
【００４２】
【実施例３】
ηｓｐ／ｃ０．５５のポリフェニレンエーテル３０重量部、無水マレイン酸０．７５重量部、ジクミルパーオキシド０．１５重量部、及び２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール０．５重量部を二軸押出機（ウエルナー社製ＺＳＫ２５）のバレル１から窒素雰囲気下フィードし、３２０℃で溶融混練し、バレル４からゴム変性ポリスチレン（ハイシスブタジエンゴム８％含有）４０重量部、ポリブタジエンブロックが３０重量％、ポリスチレンブロックが７０％からなる数平均分子量が約１２０，０００であるブロック共重合体の水素添加物１重量部、アミノシラン処理したチョップドストランドガラス繊維（商品名：Ａ１１００旭ファイバーガラス製）３０重量部を２９０℃でフィードして樹脂組成物を得た。
【００４３】
この樹脂組成物の物性試験と、ポンプ部品として要求される耐熱水性の評価の結果を表１に示す。
【００４４】
【比較例３】
ηｓｐ／ｃ０．５５のポリフェニレンエーテル３０重量部、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール０．５重量部を二軸押出機（ウエルナー社製ＺＳＫ２５）のバレル１から窒素雰囲気下フィードし、３２０℃で溶融混練し、バレル４からゴム変性ポリスチレン（ハイシスブタジエンゴム８％含有）４０重量部、ポリブタジエンブロックが３０重量％、ポリスチレンブロックが７０％からなる数平均分子量が約１２０，０００であるブロック共重合体の水素添加物１重量部、アミノシラン処理したチョップドストランドガラス繊維（商品名：Ａ１１００旭ファイバーガラス製）３０重量部を２９０℃でフィードして樹脂組成物を得た。
【００４５】
この樹脂組成物の物性試験と、ポンプ部品として要求される耐熱水性の評価の結果を表１に示す。
【００４６】
【表１】

【００４７】
表１から明らかなように、実施例の組成物はポンプ部品として要求される物性、とりわけ耐熱水性に優れた特性を有している。
【００４８】
【発明の効果】
無機フィラー特にガラス繊維で強化したポリフェニレンエーテル系樹脂、芳香族ビニル化合物系重合体及び芳香族ビニル化合物共重合体とからなる樹脂組成物において新規なポリフェニレンエーテルを用いることにより耐熱性、耐久性、長期耐熱水安定性を持たせたポンプ部品を開発することができた。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pump component having excellent hot water resistance and durability obtained by using a novel modified polyphenylene ether resin composition.
[0002]
[Prior art]
A resin composition comprising a polyphenylene ether resin and a polyphenylene ether resin and an aromatic vinyl compound polymer and a copolymer thereof is excellent in heat resistance, acid resistance, and alkali resistance. I came. In recent years, demands for durability such as a 24-hour bath and long-term heat-resistant water stability have been further desired.
[0003]
The resin composition comprising polyphenylene ether resin and polyphenylene ether resin and aromatic vinyl compound polymer and its copolymer has been made durable by reinforcing it with an inorganic filler, particularly glass fiber. Further improvements were desired for high demands.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention relates to a resin composition comprising an inorganic filler, in particular a polyphenylene ether resin reinforced with glass fiber, an aromatic vinyl compound polymer and an aromatic vinyl compound copolymer , heat resistance, durability, long-term hot water stability. It was made for the purpose of developing pump parts with
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have added heat resistance, acid resistance, alkali resistance to a resin composition comprising a polyphenylene ether resin reinforced with an inorganic filler, particularly glass fiber, an aromatic vinyl compound polymer, and an aromatic vinyl compound copolymer. As a result of diligent research to develop pump parts with durability and long-term stability in hot water and water, a resin comprising a polyphenylene ether resin, an aromatic vinyl compound polymer, and an aromatic vinyl compound copolymer In the composition, a part or all of the polyphenylene ether resin is replaced with a modified polyphenylene ether resin modified with an unsaturated carboxylic acid or a functional derivative thereof, and a durable, long-term hot water resistance is obtained by adding an inorganic filler. Led to the development of excellent pump parts.
[0006]
That is, the present invention
[1] A polyphenylene ether resin, an aromatic vinyl compound polymer, and an aromatic vinyl compound copolymer (provided that a styrene polymer block modified with an unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof and an olefin elastomer block) In the resin composition comprising the modified block copolymer resin), a part or all of the polyphenylene ether resin is replaced with a modified polyphenylene ether resin modified with an unsaturated carboxylic acid or a functional derivative thereof, Pump parts excellent in hot water resistance obtained from a modified polyphenylene ether resin composition containing an inorganic filler.
[2] aromatic vinyl compound copolymer, block copolymer and its hydrogenated product of an aromatic vinyl compound and a conjugated diene, an aromatic vinyl compound - maleic anhydride copolymer, an aromatic vinyl compound - acrylonitrile copolymer The hot water resistance according to [1], which is one or more selected from a polymer, an aromatic vinyl compound-acrylonitrile-conjugated diene copolymer, and an aromatic vinyl compound-methyl methacrylate copolymer. Excellent pump parts.
[3] The aromatic vinyl compound copolymer is a block copolymer comprising at least one vinyl aromatic compound polymer block A and at least one olefin compound polymer block B [1] ] Pump parts with excellent hot water resistance as described above.
[4] A block copolymer comprising at least one vinyl aromatic polymer block A and at least one olefin compound polymer block B has a vinyl aromatic compound polymer block A content of 10% by weight. The pump component having excellent hot water resistance according to [3], wherein the pump component is at least 90% and not more than 90% by weight.
[0007]
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The polyphenylene ether resin used in the present invention is the following general formula (1),
[0008]
[Chemical 1]

[0009]
(Wherein R1, R2, R3, R4, R5, R6 are monovalent residues such as alkyl groups of 1 to 4 carbon atoms, aryl groups, halogens, and hydrogen, and R5 and R6 are not hydrogen at the same time). A homopolymer or a copolymer comprising [a] and [b] of the general formula (1) as the repeating unit can be used.
Typical examples of the homopolymer of polyphenylene ether resin include poly (2,6-dimethyl-1,4-phenylene) ether, poly (2-methyl-6-ethyl 1,4-phenylene) ether, poly (2 , 6-Diethyl-1,4-phenylene) ether, poly (2-ethyl-6-n-propyl-1,4-phenylene) ether, poly (2,6-di-n-propyl-1,4-phenylene) ) Ether, poly (2-methyl-6-n-butyl-1,4-phenylene) ether, poly (2-ethyl-6-isopropyl-1,4-phenylene) ether, poly (2-methyl-6-chloroethyl) -1,4-phenylene) ether, poly (2-methyl-6-hydroxyethyl-1,4-phenylene) ether, poly (2-methyl-6-chloroethyl-1,4-phenol) Include homopolymers of alkylene) ether.
[0010]
The polyphenylene ether copolymer is a copolymer of 2,6-dimethylphenol and 2,3,6-trimethylphenol, a copolymer of o-cresol, or 2,3,6-trimethylphenol and o-cresol. And a polyphenylene ether copolymer mainly composed of a polyphenylene ether structure.
[0011]
In addition, in the polyphenylene ether resin of the present invention, other various phenylene ether units that have been proposed to be allowed to exist in the polyphenylene ether resin as long as they do not contradict the gist of the present invention are used as partial structures. It may be included. Examples of those proposed to coexist in a small amount include 2- (dialkylaminomethyl) -6-methylphenylene ether described in Japanese Patent Application Nos. 63-12698 and 63-301222. Unit, 2- (N-alkyl-N-phenylaminomethyl) -6-methylphenylene ether unit, and the like. Also included are those in which a small amount of diphenoquinone or the like is bonded to the main chain of the polyphenylene ether resin.
[0012]
The molecular weight of the polyphenylene ether resin used in the present invention is 1,000 to 100,000 in terms of number average molecular weight. The preferred range is from about 6,000 to 60,000. The number average molecular weight in the present invention is a number average molecular weight in terms of polystyrene determined by gel permeation chromatography using a standard polystyrene calibration curve.
[0013]
Next, the aromatic vinyl compound polymer and its copolymer used in the present invention include homopolymers such as styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, these copolymers, and other ethylenically unsaturated monomers. And a copolymer thereof. Further, a vinyl aromatic polymer obtained by reinforcing these resins with an elastomer may be used.
Specific examples of comonomers include α-methylstyrene, acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylic acid esters, methacrylic acid esters, maleic anhydride, N-alkylmaleimides, N-arylmaleimides, vinyl oxazoline, and the like. is there.
[0014]
Examples of the aromatic vinyl compound copolymer include a block copolymer comprising an aromatic vinyl compound and a conjugated diene, and a hydrogenated product thereof, an aromatic vinyl compound-maleic anhydride copolymer, and an aromatic vinyl compound. -An acrylonitrile copolymer, an aromatic vinyl compound-acrylonitrile-conjugated diene copolymer, an aromatic vinyl compound-methyl methacrylate copolymer, etc. are mentioned.
[0015]
Among them, a preferable one is a block copolymer comprising at least one vinyl aromatic compound polymer block A and at least one olefin compound polymer block B, and the vinyl aromatic compound weight in the block copolymer. A block copolymer consisting of an aromatic vinyl compound and a conjugated diene in which the content of the combined block A is 10% by weight or more and 90% by weight or less and the degree of unsaturation of the olefin compound in the olefin compound polymer block B is 20% or less. It is a combined hydrogenated product.
[0016]
The olefin compound polymer block of this block copolymer is a monoolefin such as ethylene, propylene, 1-butene and isobutylene, or a conjugated diolefin such as butadiene, isoprene and 1,3-pentadiene, 1,4-hexadiene, It is a polymer block having a form in which one or more olefin compounds selected from non-conjugated diolefins such as norbornene and norbornene derivatives are polymerized or copolymerized, and the degree of unsaturation of the block is 20% or less. is there.
[0017]
Accordingly, when the above diolefins are used as the constituent monomer of the olefin compound polymer block, the degree of unsaturation is reduced by a method such as hydrogenation until the degree of unsaturation of the block portion does not exceed 20%. Must be given. In addition, vinyl aromatic compounds may be randomly copolymerized in the olefin compound polymer block as long as the characteristics thereof are not impaired.
[0018]
Vinyl constituting a block copolymer composed of a vinyl aromatic compound polymer block and a polymer block mainly composed of a conjugated diene compound (hereinafter referred to as “block copolymer as a precursor”) As an aromatic compound, 1 type (s) or 2 or more types are selected from styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, and the like, and among them, styrene is particularly preferable.
[0019]
The conjugated diene compound is selected from one or more of butadiene, isoprene, 1,3-pentadiene and the like, and butadiene and / or isoprene are particularly preferable.
In the “block copolymer as a precursor”, the weight ratio of the vinyl aromatic compound content to the conjugated diene compound content is preferably in the range of 10/90 to 90/10, and 15/85 to 85/15. The range of is more preferable.
[0020]
The block copolymer has a number average molecular weight of 2,000 to 500,000, preferably 20,000 to 300,000, and a molecular weight distribution (ratio of weight average molecular weight to number average molecular weight) of 1. A range of .05 to 10 is preferred.
The molecular structure of the block copolymer may be linear, branched, radial, or a combination thereof. Among these, a linear structure is more preferable.
[0021]
Examples of the method for producing the “block copolymer as a precursor” include Japanese Patent Publication No. 36-19286, Japanese Patent Publication No. 43-14879, Japanese Patent Publication No. 49-36957, Japanese Patent Publication No. 48-2423, The method described in Japanese Patent Publication No. 48-4106 is mentioned. These are all a method of block copolymerizing a vinyl aromatic compound and a conjugated diene compound using an organolithium compound or the like as an anionic polymerization initiator in a hydrocarbon solvent, and using a vinylating agent or a coupling agent as required. It is.
[0022]
The above-mentioned “block copolymer as a precursor” is hydrogenated by a known method, for example, the method described in Japanese Examined Patent Publication No. 42-8704, thereby obtaining a block copolymer preferably used in the present invention. . These block copolymers, also in alone is used in two or more.
[0023]
In the composition of the present invention, it is necessary to replace part or all of the polyphenylene ether resin in the basic resin component with a modified polyphenylene ether resin modified with an unsaturated carboxylic acid or a functional derivative thereof. In this case, the modification may be performed with one of unsaturated carboxylic acids or functional derivatives thereof, or may be performed with a combination of two or more. Moreover, it can also carry out in combination with another monomer, for example, styrene.
[0024]
This modified polyphenylene ether resin is produced, for example, by melting and kneading an unsaturated carboxylic acid or a functional derivative thereof with a polyphenylene ether resin in the presence of a radical initiator. In this case, a styrene monomer can be coexisted and included in the structural unit, or a styrene resin can be coexisted to produce a modified styrene resin, which can be used as it is contained. it can.
[0025]
Examples of the unsaturated carboxylic acid or functional derivative thereof include maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, halogenated maleic acid, cis-4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid, endo-cis-bicyclo [2, 2,1] -5-heptene-2,3-dicarboxylic acid, etc., acid anhydrides, esters, amides, imides, etc. of these dicarboxylic acids, acrylic acid, methacrylic acid, etc., and esters of these monocarboxylic acids And amides. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, unsaturated dicarboxylic acids and their functional derivatives, particularly maleic anhydride, are preferred.
[0026]
The content of the carboxylic acid or functional derivative unit in the modified polyphenylene ether resin thus obtained is usually 0.1 to 10 per 100 parts by weight of the unmodified polyphenylene ether resin as an average value of the entire modified resin. The weight is preferably in the range of 0.3 to 5 parts by weight. When the content is less than 0.1 parts by weight, almost no improvement in durability is observed, and even if it is added in excess of 10 parts by weight, the effect is not changed and only the cost is increased.
[0027]
In the resin composition of the pump component of the present invention, this modified polyphenylene ether resin replaces part or all of the unmodified polyphenylene ether resin, but finally it is at least 10% by weight based on the total weight of the basic resin components. It is necessary to make it contain. If this amount is less than 10% by weight, no improvement in durability is observed.
[0028]
In the pump component of the present invention, it is necessary to add an inorganic filler in order to improve the mechanical strength. However, the type of the inorganic filler is not particularly limited, and is conventionally used as a reinforcing material for thermoplastic resins. For example, any one selected from inorganic salts, glass, carbon, metal, ceramics, and the like can be appropriately selected according to required performance such as use conditions. Further, the form thereof may be any of powder, granule, fiber, whisker and the like. For example, it is preferable to use glass flakes or glass beads when low dimensional anisotropy is required, and select and use glass fibers or whiskers when high rigidity and high impact properties are required.
[0029]
One kind of the inorganic filler may be used, or two or more kinds may be used in combination. Also, as long as the object of the present invention is not impaired, surface treatment with a silane coupling agent or a sizing agent may be used as desired. Those subjected to a focusing process can be used. This inorganic filler needs to be blended at a ratio of 10 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the basic resin components described above. If the blending amount is less than 10 parts by weight, the effect of improving the rigidity and dimensional accuracy as a pump part is insufficient, and if it exceeds 200 parts by weight, the surface appearance becomes poor and fragile. Performance is also reduced.
[0030]
In the resin composition of the pump component of the present invention, an antistatic agent, various stabilizers, a plasticizer, a flame retardant, a pigment, and the like can be appropriately added and used according to a known method as long as the characteristics are not impaired. .
The pump parts referred to in the present invention include a pump casing (pump housing), a valve, a piping block, a flange, and the like.
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited by these Examples.
Each measurement was performed under the following conditions.
1 polymer viscosity;
A 0.5% chloroform solution was measured using an Ubbelohde viscometer at 30 ° C. and expressed as ηsp / c.
[0032]
2 specific gravity;
Measured according to ASTM D-792.
3 tensile strength, elongation;
Measured according to ASTM D-638.
4 Bending strength, flexural modulus;
Measured according to ASTM D-790.
[0033]
5 Izod impact strength;
Measured according to ASTM D-256.
6 heat distortion temperature;
Measured at a load of 18.6 kg / cm @ 2 according to ASTM D-648.
7 Hot water resistance;
PCT (Pressure Cooker Test) Measures the dimensional change of the dumbbell specimen width (representing the change from the original width in%) and the tensile strength retention rate (%) after staying at 130 ° C. and 100% RH for 5000 hours. .
"Production of modified polyphenylene ether"
Using a twin screw extruder (PCM30 manufactured by Ikegai Seisakusho), 100 parts by weight of polyphenylene ether of ηsp / c 0.55, 2.5 parts by weight of maleic anhydride and 0.5 parts by weight of dicumyl peroxide were used at 320 ° C. in a nitrogen atmosphere. And kneaded to obtain a modified polyphenylene ether (MPPE1). The amount of maleic anhydride added per 100 parts by weight of the modified polyphenylene ether was 1.5 parts by weight.
[0034]
[Example 1]
A block copolymer having a number average molecular weight of about 120,000, comprising 30 parts by weight of MPPE1, 40 parts by weight of rubber-modified polystyrene (containing 8% of high-cis butadiene rubber), 30% by weight of polybutadiene blocks and 70% of polystyrene blocks. 1 part by weight of hydrogenated product, 30 parts by weight of aminosilane-treated chopped strand glass fiber (trade name: A1100 Asahi Fiber Glass) and 0.5 part by weight of 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol A resin composition was obtained using a twin-screw extruder (ZSK25 manufactured by Werner) at 0 ° C.
[0035]
Table 1 shows the results of physical property tests of this resin composition and the evaluation of hot water resistance required for pump parts.
[0036]
[Comparative Example 1]
ηsp / c 0.55 polyphenylene ether 30 parts by weight, rubber-modified polystyrene (containing 8% high-cis butadiene rubber) 40 parts by weight, polybutadiene block 30% by weight, polystyrene block 70% number average molecular weight is about 120,000 1 part by weight of hydrogenated block copolymer, 30 parts by weight of aminosilane-treated chopped strand glass fiber (trade name: A1100 Asahi Fiber Glass) and 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol 0 .5 parts by weight of a resin composition was obtained at 290 ° C. using a twin screw extruder (ZSK25 manufactured by Werner).
[0037]
Table 1 shows the results of physical property tests of this resin composition and the evaluation of hot water resistance required for pump parts.
[0039]
Table 1 shows the results of physical property tests of this resin composition and the evaluation of hot water resistance required for pump parts.
[0040]
[Comparative Example 2]
ηsp / c 0.55 polyphenylene ether 35 parts by weight, rubber-modified polystyrene (containing 8% high-cis butadiene rubber) 45 parts by weight, polybutadiene block 30% by weight, polystyrene block 70% number average molecular weight is about 120,000 1 part by weight of hydrogenated block copolymer, 30 parts by weight of aminosilane-treated chopped strand glass fiber (trade name: A1100 Asahi Fiber Glass) and 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol 0 .5 parts by weight of a resin composition was obtained at 290 ° C. using a twin screw extruder (ZSK25 manufactured by Werner).
[0041]
Table 1 shows the results of physical property tests of this resin composition and the evaluation of hot water resistance required for pump parts.
[0042]
[Example 3]
ηsp / c 0.55 polyphenylene ether 30 parts by weight, maleic anhydride 0.75 parts by weight, dicumyl peroxide 0.15 parts by weight, and 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol 0.5 parts by weight Parts are fed from a barrel 1 of a twin screw extruder (ZSK25 manufactured by Werner) in a nitrogen atmosphere, melt kneaded at 320 ° C., and 40 parts by weight of rubber-modified polystyrene (containing 8% high-cis butadiene rubber), a polybutadiene block 1 wt part of a hydrogenated product of a block copolymer having a number average molecular weight of about 120,000 consisting of 30% by weight of polystyrene block and 70% polystyrene block, chopped strand glass fiber treated with aminosilane (trade name: A1100 made by Asahi Fiber Glass ) 30 parts by weight were fed at 290 ° C. to obtain a resin composition.
[0043]
Table 1 shows the results of physical property tests of this resin composition and the evaluation of hot water resistance required for pump parts.
[0044]
[Comparative Example 3]
Feed 30 parts by weight of polyphenylene ether of ηsp / c 0.55 and 0.5 parts by weight of 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol from the barrel 1 of a twin screw extruder (ZSK25 manufactured by Werner) in a nitrogen atmosphere. Then, melt-kneaded at 320 ° C., and the number average molecular weight consisting of 40 parts by weight of rubber-modified polystyrene (containing 8% of high-cis butadiene rubber), 30% by weight of polybutadiene block and 70% of polystyrene block from the barrel 4 is about 120,000. 1 part by weight of a hydrogenated block copolymer and 30 parts by weight of aminosilane-treated chopped strand glass fiber (trade name: A1100 Asahi Fiber Glass Co., Ltd.) were fed at 290 ° C. to obtain a resin composition.
[0045]
Table 1 shows the results of physical property tests of this resin composition and the evaluation of hot water resistance required for pump parts.
[0046]
[Table 1]

[0047]
As is apparent from Table 1, the compositions of the examples have excellent physical properties required for pump parts, particularly excellent hot water resistance.
[0048]
【The invention's effect】
Heat resistance, durability and long-term performance by using novel polyphenylene ether in resin composition comprising polyphenylene ether resin reinforced with inorganic filler, especially glass fiber , aromatic vinyl compound polymer and aromatic vinyl compound copolymer We have been able to develop a pump component with stable hot water stability.

Claims

Polyphenylene ether resins, aromatic vinyl compound polymers and aromatic vinyl compound copolymers (provided that a modified block copolymer comprising a styrene polymer block modified with an unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof and an olefin elastomer block) In the resin composition comprising the polymer resin), a part or all of the polyphenylene ether resin is replaced with a modified polyphenylene ether resin modified with an unsaturated carboxylic acid or a functional derivative thereof, and then an inorganic filler. Pump parts excellent in hot water resistance obtained from a modified polyphenylene ether-based resin composition.

Aromatic vinyl compound copolymer is a block copolymer and a hydrogenated product of an aromatic vinyl compound and a conjugated diene, an aromatic vinyl compound - maleic anhydride copolymer, an aromatic vinyl compound - acrylonitrile copolymers, aromatic The pump component having excellent hot water resistance according to claim 1, wherein the pump component is one or more selected from an aromatic vinyl compound-acrylonitrile-conjugated diene copolymer and an aromatic vinyl compound-methyl methacrylate copolymer. .

The aromatic vinyl compound copolymer is a block copolymer comprising at least one vinyl aromatic compound polymer block A and at least one olefin compound polymer block B. Pump parts with excellent hot water resistance.

A block copolymer comprising at least one vinyl aromatic compound polymer block A and at least one olefin compound polymer block B has a vinyl aromatic compound polymer block A content of 10 wt% or more and 90 wt%. The pump component having excellent hot water resistance according to claim 3, wherein: