JPH03263464A - Polyarylene sulfide resin composition and production thereof - Google Patents
Polyarylene sulfide resin composition and production thereofInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ポリアリーレンサルファイド樹脂と、フッ素
系樹脂とを含有するポリアリーレンサルファイド樹脂組
成物及びその製造方法に関し、特にポリアリーレンザル
ファイド樹脂と、フッ素系樹脂とが良好に相溶し、耐熱
性、耐薬品性、低摩擦性、耐摩耗性等に優れたポリ−f
IJ−レンサルファイド樹脂組成物及びその製造方法
に関する。Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention relates to a polyarylene sulfide resin composition containing a polyarylene sulfide resin and a fluororesin, and a method for producing the same, particularly a polyarylene sulfide resin composition containing a polyarylene sulfide resin and a fluororesin. Poly-f, which is well compatible with fluororesins and has excellent heat resistance, chemical resistance, low friction, and abrasion resistance, etc.
The present invention relates to an IJ-rensulfide resin composition and a method for producing the same.
ポリフェニレンづルファイド樹脂等のポリアリーレンサ
ルファイド樹脂は、−船釣な機械的物性や耐熱性等に優
れCいるが、摺動部品材料、例えばギアー、軸受、シー
ル材等に用いる場合には、低摩擦性ではあるが耐摩耗性
が十分でない。Polyarylene sulfide resins such as polyphenylene sulfide resins have excellent mechanical properties and heat resistance, but when used in sliding parts materials such as gears, bearings, sealing materials, etc., they have low friction. Although it has good wear resistance, it does not have sufficient wear resistance.
一方ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチ
レン−バー・フルオロアルキルビニルエーテル共重合体
等のフッ素系樹脂は、耐薬品性、非粘着性、耐熱性を有
する材料として知られているが、低摩擦性ではあるもの
の耐摩耗性については十分ではないという問題がある。On the other hand, fluororesins such as polytetrafluoroethylene and tetrafluoroethylene-bar fluoroalkyl vinyl ether copolymers are known to have chemical resistance, non-adhesiveness, and heat resistance, but they do not have low friction properties. There is a problem that the wear resistance of the material is not sufficient.
このようなポリアリーレンサルファイド樹脂と、ポリデ
トラフルオI】丁チレン又はjトラフルレオ[11エチ
レンーバーフルオT−1フルキルビ;、ルj”−m−プ
ル共重合体とを混合することにより、摺動性をイ・1与
、することが種々提案されでいる。Sliding properties can be improved by mixing such a polyarylene sulfide resin with a polydetrafluoro (I) ethylene, or (i) ethylene-berfluoro (T-1, fluoro, or fluorine) copolymer. There have been various proposals to do this.
特開昭52−129761号は、ポリフェニレンづルフ
ァイド樹脂に、黒鉛、ポリテトラフルオロエチレン及び
潤滑油を添加してなる要滑部材を開示し、いる。JP-A-52-129761 discloses a sliding member made of a polyphenylene sulfide resin with graphite, polytetrafluoroethylene, and lubricating oil added thereto.
特開昭55−45704号は、ポリフェニレンザルファ
イド樹脂に低結晶性熱可塑性樹脂組成物、炭素線維、黒
鉛及びフッ素樹脂を含む組成物を開示している。JP-A-55-45704 discloses a composition containing a polyphenylene sulfide resin, a low crystallinity thermoplastic resin composition, carbon fiber, graphite, and a fluororesin.
特開昭60−228558号は、ポリフェニレンザルフ
ァイド樹脂にポリテトラフルオロエチレン、二硫化モリ
ブデン、無機充填材及び繊維状強化材を含有する組成物
を開示し“Cいる。JP-A-60-228558 discloses a composition containing a polyphenylene sulfide resin, polytetrafluoroethylene, molybdenum disulfide, an inorganic filler, and a fibrous reinforcing material.
さらに特開昭61−266451号は、(a)テトラフ
ルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル
共重合樹脂、テトラフルオロエチレン−ベキ1フルオロ
プロピレン共重合樹脂及びフルオロエチ −
レンブロビレンエーテル樹脂よりなる少なくとも一種の
樹脂と、ポリフェニレンサルファイド樹脂とからなる摺
動部材用組成物を開示している。Furthermore, JP-A No. 61-266451 discloses (a) at least one resin consisting of a tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin, a tetrafluoroethylene-perfluoropropylene copolymer resin, and a fluoroethyl-lene brobylene ether resin; and a polyphenylene sulfide resin.
しかしながら、前述の各組成物ではその製造の際に、ポ
リテトラフルオロエチレンやテトラフルメロエチレン−
パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体等のフッ
素系樹脂を粉体の状態で、ポリフェニレンサルファイド
樹脂と配合し、その融点以」二の温度で混練しているの
で、ポリテトラフルオロエチレンやテトラフルオロエチ
レン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体の
粉体は集合してマクロ的自己層を形成し、相溶性が良好
でないという問題がある。However, in the production of each of the above-mentioned compositions, polytetrafluoroethylene or tetrafluoroethylene-
Fluororesin such as perfluoroalkyl vinyl ether copolymer is blended with polyphenylene sulfide resin in powder form and kneaded at a temperature above its melting point. The problem is that the fluoroalkyl vinyl ether copolymer powder aggregates to form a macroscopic self-layer, resulting in poor compatibility.
一方、ポリフェニレンサルファイド樹脂とポリテトラフ
ルオロエチレン等のフッ素系樹脂の粉体を混合して、ラ
ム押出機等により成形したり、あるいは圧縮成形する方
法もあるが、ポリフェニレンザルファイド樹脂中にフッ
素系樹脂が必ずしも均一に分散しでいるとはいえない状
態にある。On the other hand, there is a method of mixing polyphenylene sulfide resin and fluororesin powder such as polytetrafluoroethylene and molding the mixture using a ram extruder, etc., or compression molding. is not necessarily uniformly dispersed.
上述のように、従来のボリフェニl/ンザルファイド樹
脂等のポリアリーレンタルファイド樹脂とポリテトラフ
ルオロエチレン又はテトラフルオロエチレン−パーフル
オロアルキルビニルエーテル共重合体とを含有する組成
物は、両者が親和性を有さないため、均一に分散し得る
相溶性の良好なものはなかった。As mentioned above, a composition containing a polyaryl rental resin such as a conventional polyphenylene/insulfide resin and a polytetrafluoroethylene or a tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer has an affinity for both. Therefore, there was no material with good compatibility that could be uniformly dispersed.
したがって本発明の目的は、ポリアリーレンタルファイ
ド樹脂中にポリテトラフルオロエチレンやテトラフルオ
ロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重
合体等が微細に分散し、相溶性が良好で、耐熱性、耐薬
品性、低摩擦性及び耐摩耗性に優れたポリアリ−92号
ルファイド樹脂組成物を提供することである。Therefore, the object of the present invention is to finely disperse polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, etc. in a polyaryl rental oxide resin, to have good compatibility, heat resistance, chemical resistance, An object of the present invention is to provide a polyaryl No. 92 ruphide resin composition having excellent low friction properties and wear resistance.
上記目的に鑑み鋭意研究の結果、本発明者らは、ポリア
リーレンサルファイド樹脂とポリテトラフルオロエチレ
ン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビ
ニルエーテル共重合体等のフッ素系樹脂とを含有する樹
脂組成物において、ボリテトラフルオロエチレン、テト
ラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエー
テル共重合体等に、相溶化剤としてテトラフルオロエチ
レン−オレフィン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、フ
ッ化ビニリデン共重合体から選ばれた一種または二種以
上を配合して、あらかじめ溶融混練し、得られた混合物
に、ポリアリーレンサルファイド樹脂を所定の温度で、
溶融混練することにより、上記問題点を解消した組成物
が得られることを見出し、本発明に想到した。As a result of intensive research in view of the above objectives, the present inventors have found that in a resin composition containing a polyarylene sulfide resin and a fluororesin such as polytetrafluoroethylene or a tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, Polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, etc., and one or two types selected from tetrafluoroethylene-olefin copolymer, polyvinylidene fluoride, vinylidene fluoride copolymer as a compatibilizer. The above is blended and melt-kneaded in advance, and polyarylene sulfide resin is added to the resulting mixture at a predetermined temperature.
It was discovered that a composition that solved the above problems could be obtained by melt-kneading, and the present invention was conceived.
すなわち、本発明のポリアリーレンサルファイド樹脂組
成物は、
(a)ポリテトラフルオロエチレン、及び/又はテトラ
フルオロエチレン及びフルオロビニルモノマーを含む共
重合体と、
(b)テトラフルオロエチレン−オレフィン共重合体。That is, the polyarylene sulfide resin composition of the present invention comprises (a) polytetrafluoroethylene and/or a copolymer containing tetrafluoroethylene and a fluorovinyl monomer, and (b) a tetrafluoroethylene-olefin copolymer.
ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン共重合体から
選ばれた一種又は二種以上と、(c)ポリアリーレンサ
ルファイド樹脂とを含有し、前記(a)と前記(b)と
の容積比が5/95〜70/30で、かつ前記((a)
+ (b) )と前記(c)との容積比が5/95〜
30/ 70であることを特徴とする。Contains one or more selected from polyvinylidene fluoride and vinylidene fluoride copolymers and (c) polyarylene sulfide resin, and the volume ratio of the above (a) and the above (b) is 5/95. ~70/30, and said ((a)
+ (b)) and the volume ratio of the above (c) is 5/95 ~
It is characterized by being 30/70.
また本発明のポリアリーレンサルファイド樹脂組成物の
製造方法は、(a)ポリテトラフルオロエチレン、及び
/又はテトラフルオロエチレン及びフルオロビニルモノ
マーを含む共重合体5〜30容量部と、(b)テトラフ
ルオロエチレン−オレフィン共重合体、ポリフッ化ビニ
リデン、フッ化ビニリデン共重合体から選ばれた一種又
は二種以上95〜70容量部とを、前記(a)及び前記
(b)の融点以上の温度で溶融混練し、次いで得られた
混練物5〜30容量部と、(c)ポリアリーレンサルフ
ァイド樹脂95〜70容量部とを、前記(6)及び前記
(c)の融点以上、前記(a)の融点未満の温度で溶融
混練することを特徴とする。Further, the method for producing the polyarylene sulfide resin composition of the present invention includes (a) 5 to 30 parts by volume of a copolymer containing polytetrafluoroethylene and/or tetrafluoroethylene and a fluorovinyl monomer; Melt 95 to 70 parts by volume of one or more selected from ethylene-olefin copolymer, polyvinylidene fluoride, and vinylidene fluoride copolymer at a temperature equal to or higher than the melting point of (a) and (b). 5 to 30 parts by volume of the resulting kneaded product and 95 to 70 parts by volume of (c) polyarylene sulfide resin are kneaded at a temperature equal to or higher than the melting point of (6) and (c) above, and the melting point of (a) above. It is characterized in that it is melt-kneaded at a temperature below.
以下、本発明の詳細な説明する。The present invention will be explained in detail below.
本発明において、(a)のポリテトラフルオロエチレン
とは、テトラフルオロエチレン(cF2 =CF2)を
重合して得られるポリマーであり、一般弐:%式%
で表されるものである。上記ポリテトラフルオロエチレ
ンは通常1011〜10”のボイズ(380℃)の溶融
粘度を有し、その融点は327℃である。このようなポ
リテトラフルオロエチレンは、デュポン社の「テフロン
」の商標名で知られているものであるが、粉体の市販品
として例えば、ダイキンエ業■製「ルブロンL−5J
(商品名)、同社製[ポリフロンTFBJ (商品
名)、三井デュポンフロロケミカル■製「テフロンTB
914JJ (商品名)等が挙げられる。In the present invention, the polytetrafluoroethylene (a) is a polymer obtained by polymerizing tetrafluoroethylene (cF2 = CF2), and is expressed by the general formula %. The above-mentioned polytetrafluoroethylene usually has a melt viscosity of 1011-10'' (380°C) and a melting point of 327°C. However, as a commercially available powder product, for example, "Luburon L-5J" manufactured by Daikin Industries, Ltd.
(product name), manufactured by the same company [Polyflon TFBJ (product name), manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical ■ "Teflon TB
914JJ (product name) and the like.
また、本発明においてテトラフルオロエチレント共重合
するフルオロビニルモノマーとは、ビニル基の水素原子
がフッ素置換されたもので、フッ素化された置換基を有
する。上記フルオロビニルモノマーとしては、パーフル
オロアルキルビニルエーテル等が挙げられる。Further, in the present invention, the fluorovinyl monomer to be copolymerized with tetrafluoroethylene is one in which the hydrogen atom of a vinyl group is substituted with fluorine, and has a fluorinated substituent. Examples of the fluorovinyl monomer include perfluoroalkyl vinyl ether.
上記テトラフルオロエチレン及びフルオロビニルモノマ
ーを含む共重合体としては、例えばテトラフルオロエチ
レン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(
PFA)等の二元共重合体の他に、テトラフルオロエチ
レンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとヘキサフ
ルオロプロピレンとの三元共重合体(EPE)等が挙げ
られる。Examples of copolymers containing the above-mentioned tetrafluoroethylene and fluorovinyl monomers include tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymers (
In addition to binary copolymers such as PFA), terpolymer copolymers of tetrafluoroethylene, perfluoroalkyl vinyl ether, and hexafluoropropylene (EPE), and the like can be mentioned.
なお、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキル
ビニルエーテル共重合体(PFA)は、一般弐:
%式%
(式中、R7はCF3 、CzFs、C3F、などのパ
ーフルオロ置換基を示す。)
で表されるものである。Note that tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) is generally represented by the following formula: % (wherein, R7 represents a perfluoro substituent such as CF3, CzFs, C3F, etc.) It is something.
上記テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビ
ニルエーテル共重合体は、通常104〜105ポイズ(
380℃)の溶融粘度を有し、その融点は302〜31
0℃である。The above tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer is usually 104 to 105 poise (
It has a melt viscosity of 380°C) and a melting point of 302-31
It is 0°C.
このようなテトラフルオロエチレンとフルオロビニルモ
ノマーとの共重合体の市販品としては、例えば三井デュ
ポンフロロケミカル社■製「テフロンPFAJ(商品名
)、ダイキン工業側製「ネオフロンPFAJ(商品名)
等が挙げられる。Commercially available copolymers of tetrafluoroethylene and fluorovinyl monomers include, for example, "Teflon PFAJ (trade name)" manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd., "Neoflon PFAJ (trade name)" manufactured by Daikin Industries, Ltd.
etc.
−
−10=
14た本発明において、0〕)の5トラノルオI’l
−Tu ヲレンーJ−レフイン共重合体は、デトラフル
オp玉チレンとヱヂレン、ブマ−】ピレン、ブテン−1
等のオレフィンとの共重合体である。その代表的な例と
しでは、J−fレンーテトラフルオロエチレン共重合体
(ETFE)が挙げられる。このエチレンテトラフルオ
ロ]チレン共千合体は、−・般弐:%式%
」二記エチレンーテトラフルオロエヂレン共重合体(E
TF’E)は、通常104〜105ボイズ(300〜3
30℃)の溶融粘度を有し、その融点は260℃である
。- -10 = 14 In the present invention, 0])'s 5 toranol I'l
-Tu Wolene-J-Refin copolymer is composed of detrafluoropoethylene, ethylene, pyrene, butene-1
It is a copolymer with olefins such as A typical example thereof is J-f lene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE). This ethylene-tetrafluoroethylene copolymer is a ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (E
TF'E) is usually 104-105 boiz (300-3
It has a melt viscosity of 30°C) and a melting point of 260°C.
上記エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体の市販
品としては、例えば、ダイキン工業■製[ネフロンBT
FE EP520J (商品名)等が挙げられる。As a commercially available product of the above-mentioned ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, for example, Daikin Industries ■ [Nephron BT
Examples include FE EP520J (product name).
本発明において1. (b)のポリフッ化ビニリデン(
P V D F )は、フッ化ビニリデン(c112=
CF2)を重合して得られるポリマーであり、一般弐:
%式%)
」−記分子構造を有するポリフッ化ビニリデンは、通常
2X103〜2 x 10’(210〜270℃)の溶
融粘度を有し、その融点は160〜180℃である。こ
のようなポリフッ化ビニリデンとしては、射出成形用、
押出成形用等の各種グレードのものが製造されているが
、本発明においでは特に制限されない。In the present invention: 1. (b) polyvinylidene fluoride (
P V D F ) is vinylidene fluoride (c112=
It is a polymer obtained by polymerizing CF2), and general 2:
Polyvinylidene fluoride having the following molecular structure usually has a melt viscosity of 2 x 103 to 2 x 10' (210 to 270°C) and a melting point of 160 to 180°C. Such polyvinylidene fluoride is used for injection molding,
Although various grades for extrusion molding and the like are manufactured, there is no particular limitation in the present invention.
上記ポリフッ化ビニリデンの市販品としては、呉羽化学
工業■製rKPボリマーコ (商品名)、ダイキン工業
■製[ネオフロンPVDFJ (商品名)等を挙げるこ
とができる。Commercially available products of the polyvinylidene fluoride include rKP Polymarco (trade name) manufactured by Kureha Chemical Industries, Ltd. and Neoflon PVDFJ (trade name) manufactured by Daikin Industries, Ltd.
また、フッ化ビニリデン共重合体とは、上述のフッ化ビ
ニリデンと四フッ化エチレン、六フッ化プロピレン等の
パーフロロモノマー類ヲ主要モノマーとする共重合体で
ある。共重合体はブロック又はランダムの共重合体に限
らず、グラフト共重合体でもよく、放射線照射またはパ
ーオキサイド触媒により製造することができる。Furthermore, the vinylidene fluoride copolymer is a copolymer in which the main monomers are the above-mentioned vinylidene fluoride and perfluoromonomers such as tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene. The copolymer is not limited to a block or random copolymer, but may also be a graft copolymer, and can be produced by radiation irradiation or peroxide catalyst.
本発明で用いる(c)ポリアリーレンサルファイド樹脂
は、一般弐:′□□−(Ar−3−)−(ただしA’r
は芳香族残基であり、Sは硫黄である。)により表され
る繰り返し単位を有するものである。ここで上記一般弐
中の芳香族残基<−Ar−)として、例えば、
(ただし式中、Xはフッ素、塩素、臭素及びC11゜で
あり、Tl’lはj〜4の正の整数である。)等が挙げ
られる。The polyarylene sulfide resin (c) used in the present invention is general 2:'□□-(Ar-3-)-(However, A'r
is an aromatic residue and S is sulfur. ) has a repeating unit represented by Here, as the aromatic residue <-Ar-) in the above general 2, for example, (wherein, ), etc.
上記のボリア’ IJ−レンサルファイド樹脂のうち代
表的なものとして、一般弐:
で表されるポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)
が挙げられる。また、上記ポリフェニレンサルファイド
樹脂に、他の千ツマ−を10モル%以下程度共重合体し
たものも用いることができる。Among the above Boria' IJ-ren sulfide resins, a typical one is polyphenylene sulfide resin (PPS) represented by general 2:
can be mentioned. Furthermore, a copolymer of about 10 mol % or less of other mercury with the above-mentioned polyphenylene sulfide resin can also be used.
また上記樹脂は鎮状分子間において未架橋のものである
が、加熱処理などの方法で部分架橋したものを使用する
こともできる。Further, although the above-mentioned resin is uncrosslinked between molecules, it is also possible to use a resin that has been partially crosslinked by a method such as heat treatment.
このような、ポリフェニレンサルファイド樹脂は、30
0℃における溶融粘度が20〜30.000ポアズであ
り、好ましくは100〜15.000ポアズである。Such polyphenylene sulfide resin has 30
The melt viscosity at 0° C. is 20 to 30,000 poise, preferably 100 to 15,000 poise.
またその融点は通常280〜290℃である。Moreover, its melting point is usually 280 to 290°C.
このようなポリフェニレンザルファイド樹脂としては、
射出成形用、押出成形用等の各種グレードのものが製造
れているが、本発明においては特に制限されない。As such polyphenylene sulfide resin,
Although various grades of materials for injection molding, extrusion molding, etc. are manufactured, there is no particular restriction in the present invention.
上記ポリフェニレンサルファイド樹脂の市販品としては
、例えば■トーブレン製(゛トープシンPP5J (
商品名)、旭硝子■製rAsAIII PPS 、、1
(商品名)、信越化学工業@製[信越PP5J(商品名
)、保土谷化学■製「ザスティール」4
3
(商品名)等が挙げられる。As a commercially available product of the polyphenylene sulfide resin mentioned above, for example, ■Tobren's (Topsin PP5J)
Product name), rAsAIII PPS manufactured by Asahi Glass, 1
(product name), Shin-Etsu Chemical @ [Shin-Etsu PP5J (product name), Hodogaya Chemical ■ "The Steel" 4 3 (product name), etc.
上述の(a)成分、(b)成分及び(c)成分の配合比
は、まず(a)成分/Q))成分が容積比テ5 /95
〜70/30、好ましくは1.5/85〜50/ 50
である。(a)成分/(b)成分が5/95未満では、
(a)成分の含有の効果が不十分であり、一方70/
30を超えると(a)成分がポリアリーレンサルファイ
ド樹脂中で、単独で凝集しやすくなり、ポリアリーレン
サルファイド樹脂とフッ素系樹脂との相溶性の良好な組
成物が得られない。The mixing ratio of the above-mentioned components (a), (b) and (c) is as follows: component (a)/component Q)) in a volume ratio of 5/95.
~70/30, preferably 1.5/85~50/50
It is. If the ratio of component (a)/component (b) is less than 5/95,
(a) The effect of containing the component is insufficient, while 70/
If it exceeds 30, component (a) tends to aggregate alone in the polyarylene sulfide resin, making it impossible to obtain a composition with good compatibility between the polyarylene sulfide resin and the fluororesin.
また(c)ポリアリーレンサルファイド樹脂の配合比は
、 ((a)成分子〇)成分)/(c)成分の容積比で
5/95〜30/ 70、好ましくは15/ 85〜3
0/ 70である。In addition, the blending ratio of (c) polyarylene sulfide resin is 5/95 to 30/70, preferably 15/85 to 3 in volume ratio of ((a) component 〇 component)/(c) component.
It is 0/70.
上記容積比が5/95未満では、(a)成分及び(b)
成分は(c)成分との混練時に凝集化傾向を示し、(c
)成分中に安定して均一に分散しなくなる。一方30/
70を超えると、フッ素系樹脂含有による耐熱性、耐
薬品性、低摩擦性、及び耐摩耗性等の向上効果が不十分
である。If the above volume ratio is less than 5/95, component (a) and (b)
The component shows a tendency to agglomerate upon kneading with component (c);
) No longer stably and uniformly dispersed in the ingredients. On the other hand, 30/
If it exceeds 70, the effects of improving heat resistance, chemical resistance, low friction properties, wear resistance, etc. due to the inclusion of fluororesin will be insufficient.
なお、本発明においては各種構成成分の配合比率を容積
比で示しているが、容積比は、各成分の重量をその密度
で除して得られる。In the present invention, the blending ratio of various constituent components is expressed as a volume ratio, and the volume ratio is obtained by dividing the weight of each component by its density.
本発明の組成物は上記各成分以外に、必要に応じてシリ
コンオイルや二硫化モリブデン、離型剤、滑剤、熱安定
剤、発泡剤、無機充填剤等を添加することができる。In addition to the above-mentioned components, the composition of the present invention may contain silicone oil, molybdenum disulfide, a mold release agent, a lubricant, a heat stabilizer, a foaming agent, an inorganic filler, and the like, if necessary.
次に本発明のポリアリーレンサルファイド樹脂組成物を
製造する方法について説明する。Next, a method for producing the polyarylene sulfide resin composition of the present invention will be explained.
本発明においては、まず(a)成分と(b)成分とを混
練する (第一の混練工程)。第一の混練工程は(a)
成分及び(b)成分の融点以上、熱分解開始温度未満の
温度で行う。具体的には310〜340℃が好ましく、
特に320〜340℃が好ましい。また混練に要する時
間は、樹脂の混合比や使用する混練装置により異なるが
、例えばワイゼンベルグ押出機を用いる場合は1〜30
分が好ましく、特に5〜15分が好ましい。In the present invention, components (a) and (b) are first kneaded (first kneading step). The first kneading step is (a)
It is carried out at a temperature that is higher than the melting point of the component and component (b) and lower than the thermal decomposition initiation temperature. Specifically, 310 to 340°C is preferable,
Particularly preferred is 320 to 340°C. The time required for kneading varies depending on the resin mixing ratio and the kneading equipment used, but for example, when using a Weisenberg extruder, the time required for kneading is 1 to 30 minutes.
minutes is preferred, particularly 5 to 15 minutes.
次いで、このようにして得られた混練物と、ポリアリー
レンサルファイド樹脂組成物及び必要に応じて添加され
る各種添加剤等とを混練する (第 5 −
一 16 −
二の混練工程)。第二の混練工程は(a)成分の融点未
満で、かつ(b)及び(c)成分の融点以上の温度で行
う。具体的にはポリアリーレンサルファイド樹脂として
ポリフェニレンサルファイド樹脂を用いた場合、280
〜300℃が好ましく、特に285〜290℃が好まし
い。また混線に要する時間は前記ワイゼンベルグ押出機
を用いる場合、1〜30分が好ましく、特に5〜15分
が好ましい。Next, the kneaded product thus obtained is kneaded with the polyarylene sulfide resin composition and various additives added as necessary (kneading step of 5-1 and 16-2). The second kneading step is carried out at a temperature below the melting point of component (a) and above the melting points of components (b) and (c). Specifically, when polyphenylene sulfide resin is used as the polyarylene sulfide resin, 280
-300 degreeC is preferable, and 285-290 degreeC is especially preferable. Further, the time required for cross-talk is preferably 1 to 30 minutes, particularly preferably 5 to 15 minutes, when the Weisenberg extruder is used.
なお、上記第−及び第二の混練の方法は特に限定されな
いが、(a)成分は第一の溶融混練の際、溶融状態にあ
っても、高い粘度を有するため、例えばワイゼンベルグ
押出機やスクリュー型押出機等を使用するのが好ましい
。また溶融混線に先たち各種成分は、通常の熱可塑性樹
脂の混合の場合と同様に粉体やペレットの状態で予約混
合しておくことが好ましい。Note that the methods for the above-mentioned first and second kneading are not particularly limited, but since component (a) has a high viscosity even in a molten state during the first melt-kneading, for example, a Weissenberg extruder or screw kneading method is used. It is preferable to use a die extruder or the like. Further, prior to melting and mixing, it is preferable to pre-mix the various components in the form of powder or pellets, as in the case of mixing ordinary thermoplastic resins.
このようにして得られる本発明のポリアリーレンサルフ
ァイド樹脂組成物の模式図を第1図に示す。第1図中に
おいて、(a)成分2は、(b)成分により包含された
状態で、ポリアリーレンサルファイド樹脂のマトリック
スj中に分散している。なお、上記(a)成分はその全
域が(b)成分により包含されている必要はなく (図
中の4”)、一部が露出した状態であってもよい(図中
の4)。また3は(b)成分単独の粒子である。A schematic diagram of the polyarylene sulfide resin composition of the present invention obtained in this manner is shown in FIG. In FIG. 1, component (a) 2 is dispersed in a matrix j of polyarylene sulfide resin while being included in component (b). Note that the entire area of component (a) does not need to be covered by component (b) (4'' in the figure), and may be partially exposed (4 in the figure). No. 3 is a particle containing component (b) alone.
上記(b)成分に包含された(a)成分粒子の粒径は通
常5〜50庫、好ましくは5〜15ρである。また(b
)成分単独の粒子の粒径は通常5加未滴である。The particle size of component (a) included in component (b) is usually 5 to 50 p, preferably 5 to 15 p. Also (b
) The particle size of the component alone is usually 5 drops.
なお、第1図中においては、それぞれその特徴が顕著な
粒子にのみ番号をつけである。In FIG. 1, only particles with remarkable characteristics are numbered.
本発明のポリアリーレンザルファイド樹脂組成物は、(
a)成分と(c) a分の相溶化剤として(b)成分を
含有しているため、(a)成分が(c)成分マトリック
ス中に均一に分散した相溶性の良好な濃茶褐色または黒
褐色のポリアリーレンサルファイド樹脂特有の外観を呈
する。The polyarylene sulfide resin composition of the present invention is (
Since it contains component (a) and (c) component (b) as a compatibilizer for component a, component (a) is uniformly dispersed in the matrix of component (c), resulting in a dark brown or blackish brown color with good compatibility. It exhibits an appearance unique to polyarylene sulfide resin.
このような樹脂組成物を、電子顕微鏡により観察すると
、(a)成分の微粒子を相溶化剤の(b)成分が包みこ
んだ形の粒子状物 (島構造)が(c)ポリアリ 7−
8
レン@Jルファイド樹脂組成物の相(海構造)中に均一
に分散し2でいる。When such a resin composition is observed with an electron microscope, it is found that particulate matter (island structure) in which the component (b) of the compatibilizing agent surrounds the fine particles of the component (a) (c) Polyaryl 7-8 Ren@J is uniformly dispersed in the phase (sea structure) of the ruphide resin composition.
このような効果が得られる理由は、その製造方法におい
て、(11,)成分及び()〕)成分を°よず溶融混練
し、(a)成分をCI))成分中に分散させてから、こ
の混練物を(c)成分と所定の温度で、さらに溶融混練
し、でいるた約、(a)成分が0))成分に包含された
まま(c)成分中に存在し、(c)成分と親和性のある
(b)成分を介して(a)成分が良好に相溶化するため
であると考えられる。The reason why such an effect is obtained is that in the manufacturing method, components (11,) and ()]) are melt-kneaded, and component (a) is dispersed in component CI)). This kneaded product is further melt-kneaded with component (c) at a predetermined temperature, resulting in a reduction in which component (a) is present in component (c) while being included in component (0)), and (c) This is believed to be because component (a) is well compatible with component (b), which has an affinity with the component.
なお、本発明の組成比の各成分を同時に混練したar、
物を、観察すると白色分離物力身忍められる。In addition, ar, which is obtained by kneading each component of the composition ratio of the present invention at the same time,
When you observe things, you can feel the power of white separation.
この白色分離物を走査型X線マイク+7アリ゛ライザー
で解析したところ、(a)成分及び(b)成分のフッ素
系樹脂であることがわかった。これは(a)成分がポリ
アリーレンザルファイド樹脂に相溶化し7ていないため
、凝集し、て均〜な組成物を得ることができないためで
あると考えられる。When this white separated substance was analyzed using a scanning X-ray microphone and a 7-alienizer, it was found to be fluorine-based resins of components (a) and (b). This is thought to be because the component (a) is not compatibilized with the polyarylene sulfide resin and therefore aggregates, making it impossible to obtain a uniform composition.
また本発明のように第一の混練I―程l・、第二の混練
工程とを有する場合Cも、第二の混練「程の温度が(a
)成分の融点以1−7である場合には、同様に白色分離
物がh忍められる。これは、第一′、の混練工程の際の
温度が(a)成分の融点より高いと、(a、)成分を(
b)成分中に結合分散さゼた状態を随持し2だまま、(
c)成分中に均一に分散さ1トるのが困蕪となり、(a
)成分及び(b)成分が凝集しCしまうためであるき考
えられる。Furthermore, in the case C as in the present invention, which has a first kneading step I--degree l· and a second kneading step, the temperature of the second kneading process is (a
) If the temperature is 1-7% above the melting point of the component, white separation is likewise tolerated. This is because if the temperature during the kneading step in step 1' is higher than the melting point of component (a), component (a,) (
b) The state of bonding and dispersion in the components remains 2, (
c) It becomes difficult to disperse uniformly in the ingredients, and (a
This is thought to be due to component () and component (b) agglomerating and leaving C.
本発明を以下の実施例に、よりさらに詳細に説明する。 The invention is explained in more detail in the following examples.
なお、各実施例及び比較例においで用いた原料樹脂は以
下の通りである。。Note that the raw resins used in each Example and Comparative Example are as follows. .
(a)成分
ポリテトラフルオ11エチレン
PTFE:[ダイキン工業■製[ルブTl1l) ンl
−5−1、融点327℃コ
テトラブルオロエチレン−パーフルioアルキルビニル
エーテル共重合体
PFA:[:三井デュポンフロ1コケミカル■製[デフ
DンPFA 340J、融点3[)2〜3xo’ta9
20
11))成分
エチレンーデトラフルオ0エチレン共重合体ETFE:
[:ダイキンーr業@製1ネオ711 :/ BTfl
B口P520、融点26o’ta
ポリフッ化ビ!リデン
pvI)F:cベルギーソルベ・−社製rsolef
#1010J、融点177℃〕
(c)成分
ボリフエニ暑ノンづルファイド樹脂
PPS:[■トーブレン製[゛トーブレンT−4−h融
点280℃]
実施例1〜7及び仕較例1〜・3
第1表に承り一割合で、(a)成分のポリテトラブルー
i、−oエチレン又はテトラフルオロエチレン−バーフ
ルメ[]]アルキルビニルコーチル共重合体&、、(b
)成分のエチレンーデドンフルメロJヂレン共重合体又
はポリフッ化ビニリデンとを、ワイゼンベルグ押出機2
に供給I5.70rpmで溶融混練し、てべt、・ット
化[、た1、
次に不IJらtlだ各ペレット2:′、(c)成分のポ
リプエニレンザルファイド樹脂とを、第1表に示す割合
で溶融混練し、さらにワイゼンベルグ押出機に供給し、
回転速度70rpmで溶融混練してポリフェニレンザル
ファイド樹脂組成物のペレットを得た、。(a) Component polytetrafluoro-11 ethylene PTFE: [manufactured by Daikin Industries [Lube Tl1l]
-5-1, melting point 327℃Cotetralu fluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer PFA: [:Mitsui DuPont FLO1 Cochemical ■[DEF DON PFA 340J, melting point 3 [)2~3xo'ta9 20 11] ) component ethylene-detrafluoro-ethylene copolymer ETFE:
[:Daikin R Industry @1 Neo 711 :/ BTfl
B mouth P520, melting point 26o'ta polyfluorinated vinyl! Reden pvI) F: c rsolef manufactured by Belgian Sorbet
#1010J, melting point 177°C] (c) Ingredient Borifueni heat non-sulfide resin PPS: [■ Manufactured by Toblen [Toblen T-4-h melting point 280°C] Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3 1st Component (a) polytetrablue i, -o ethylene or tetrafluoroethylene-verflume[]] alkylvinylcochyl copolymer &, (b
) component ethylene-dedone-fulmero-J dylene copolymer or polyvinylidene fluoride, and the Weissenberg extruder 2.
The pellets were melted and kneaded at 5.70 rpm, and then the pellets were mixed with the component (c) polyphenylene sulfide resin. Melt-kneaded in the proportions shown in Table 1, and further fed to a Weisenberg extruder,
Pellets of the polyphenylene sulfide resin composition were obtained by melt-kneading at a rotational speed of 70 rpm.
このようにして得られたポリフs5ニレンザルファイド
樹脂組成物のペレットを、プレスし2て70mmφX0
.3mmの円板として外観を観察した。またこのポリス
1;、レンザルフアイド樹脂組成物の冷凍破断法による
試料を、走査型電子顕微鏡により観察した。、」二記各
観察結果に基づき、以下の基準により相溶性を評価した
1、
◎:外観が茶褐色又は黒褐色の均一であり、か°つ顕微
鏡観察におい′Cもフッ素系樹脂の島構造が均一に分散
したもの、。The pellets of the polyph s5 nylene sulfide resin composition thus obtained were pressed to a size of 70 mmφ
.. The appearance was observed as a 3 mm disk. In addition, a sample of this polysulfide resin composition prepared by the freeze-fracture method was observed using a scanning electron microscope. Based on the observation results described in Section 2, the compatibility was evaluated according to the following criteria. Dispersed in,.
△:外観にフッ素系樹脂の白色線状物がわずかに認めら
れるもの。△: Slight white linear objects of fluororesin are observed in the appearance.
×:外観にフッ素系樹脂の白色分離物が認狛られるもの
。×: A white separated substance of fluororesin was observed in the appearance.
結果を混練温度とともに、第1表にあわせで示1
2
また、比較のために(a)成分、(b)成分及び(c)
成分の配合比率が本発明の範囲外である組成物(比較例
1.2)、及び各成分を一段階で混合した組成物(比較
例3)についても、同様にしてペレット化して、同様に
相溶性を評価した。結果を第1表にあわせて示す。The results are shown in Table 1 along with the kneading temperature. 1 2 Also, for comparison, component (a), component (b), and component (c)
A composition in which the blending ratio of the components is outside the scope of the present invention (Comparative Example 1.2) and a composition in which each component is mixed in one step (Comparative Example 3) are pelletized in the same manner and treated in the same manner. Compatibility was evaluated. The results are also shown in Table 1.
23−
第1表より明らかなように、本発明のポリアリーレンサ
ルファイド樹脂組成物は、外観が茶褐色又は黒褐色で均
一であり、フッ素系樹脂と、ポリフェニレンサルファイ
ド樹脂組成物とが良好に相溶化している。23- As is clear from Table 1, the polyarylene sulfide resin composition of the present invention has a uniform brown or blackish brown appearance, and the fluororesin and the polyphenylene sulfide resin composition are well compatible. There is.
これに対し、比較例1乃至3の組成物は、その外観に白
色線状物あるいは白色分離物が観察された。On the other hand, in the compositions of Comparative Examples 1 to 3, white linear objects or white separated substances were observed in the appearance.
以上詳述したように、本発明のポリアリーレンサルファ
イド樹脂組成物は、(a)ポリテトラフルオロエチレン
、及び/又はテトラフルオロエチレン及びフルオロビニ
ルモノマーを含む共重合体と、(b)テトラフルオロエ
チレン−オレフィン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、
フッ化ビニリデン共重合体から選ばれた一種又は二種以
上とを、(a)及び(b)の融点以上の温度で溶融混練
した後、得られた混練物と、(c)ポリアリーレンサル
ファイド樹脂とを前記(c)の融点以上、前記(a)の
融点未満の温度で溶融混練してなるので、(a)成分と
(c)成分の相溶性が良好である。As detailed above, the polyarylene sulfide resin composition of the present invention comprises (a) polytetrafluoroethylene and/or a copolymer containing tetrafluoroethylene and fluorovinyl monomer, and (b) tetrafluoroethylene- Olefin copolymer, polyvinylidene fluoride,
After melt-kneading one or more selected vinylidene fluoride copolymers at a temperature equal to or higher than the melting point of (a) and (b), the resulting kneaded product and (c) polyarylene sulfide resin Since the components are melt-kneaded at a temperature higher than the melting point of (c) and lower than the melting point of (a), the components (a) and (c) have good compatibility.
このような本発明のポリアリーレンサルファイド樹脂組
成物は、耐熱性、耐薬品性、低摩擦性、耐摩耗性等に優
れており、ギアー、軸受、シール材等の摺動部材に好適
である。Such a polyarylene sulfide resin composition of the present invention has excellent heat resistance, chemical resistance, low friction property, wear resistance, etc., and is suitable for sliding members such as gears, bearings, and sealing materials.
第1図は本発明のポリアリーレンサルファイド樹脂組成
物の相溶化状態を示す模式図である。
1・・・ポリアリーレンサルファイド樹脂マトリックス
2・・・(a)成分
3・・・(b)成分
4.4′ ・・・(b)成分により包含された(a)成
分比 願 人 東燃石油化学株式会社
大西 俊次FIG. 1 is a schematic diagram showing the compatibilized state of the polyarylene sulfide resin composition of the present invention. 1... Polyarylene sulfide resin matrix 2... (a) component 3... (b) component 4.4'... Ratio of (a) component included in (b) component Applicant Person Tonen Petrochemical Shunji Onishi Co., Ltd.
Claims (3)
テトラフルオロエチレン及びフルオロビニ ルモノマーを含む共重合体と、 (b)テトラフルオロエチレン−オレフィン共重合体、
ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニ リデン共重合体から選ばれた一種又は二種 以上と、 (c)ポリアリーレンサルファイド樹脂とを含有し、前
記(a)と前記(b)との容積比が5/95〜70/3
0で、かつ前記((a)+(b))と前記(c)との容
積比が5/95〜30/70であることを特徴とするポ
リアリーレンサルファイド樹脂組成物。(1) (a) polytetrafluoroethylene and/or a copolymer containing tetrafluoroethylene and a fluorovinyl monomer; (b) a tetrafluoroethylene-olefin copolymer;
Contains one or more selected from polyvinylidene fluoride and vinylidene fluoride copolymers, and (c) polyarylene sulfide resin, and the volume ratio of the above (a) and the above (b) is 5/95. ~70/3
0, and the volume ratio of the above ((a)+(b)) to the above (c) is from 5/95 to 30/70.
脂組成物において、前記テトラフルオロエチレン−オレ
フィン共重合体が、エチレン−テトラフルオロエチレン
共重合体であることを特徴とするポリアリーレンサルフ
ァイド樹脂組成物。(2) The polyarylene sulfide resin composition according to claim 1, wherein the tetrafluoroethylene-olefin copolymer is an ethylene-tetrafluoroethylene copolymer.
テトラフルオロエチレン及びフルオロビニルモノマーを
含む共重合体5〜30容量部と、(b)テトラフルオロ
エチレン−オレフィン共重合体、ポリフッ化ビニリデン
、フッ化ビニリデン共重合体から選ばれた一種又は二種
以上95〜70容量部とを、前記(a)及び前記(b)
の融点以上の温度で溶融混練し、次いで得られた混練物
5〜30容量部と、(c)ポリアリーレンサルファイド
樹脂95〜70容量部とを、前記(b)及び前記(c)
の融点以上、前記(a)の融点未満の温度で溶融混練す
ることを特徴とするポリアリーレンサルファイド樹脂組
成物の製造方法。(3) (a) 5 to 30 parts by volume of polytetrafluoroethylene and/or a copolymer containing tetrafluoroethylene and a fluorovinyl monomer; and (b) a tetrafluoroethylene-olefin copolymer, polyvinylidene fluoride, 95 to 70 parts by volume of one or more selected from vinylidene chloride copolymers, as described in (a) and (b) above.
5 to 30 parts by volume of the resulting kneaded product and 95 to 70 parts by volume of (c) polyarylene sulfide resin are melt-kneaded at a temperature equal to or higher than the melting point of (b) and (c).
A method for producing a polyarylene sulfide resin composition, which comprises melting and kneading at a temperature higher than the melting point of (a) and lower than the melting point of (a).
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