JPH03292367A - 改善された衝撃強さを有するポリ(アリーレンスルフィド)組成物 - Google Patents
改善された衝撃強さを有するポリ(アリーレンスルフィド)組成物Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
(000月
本発明は改善された衝撃強さを有するポリ(アリーレン
スルフィド)組成物、該組成物の調製方法および該組成
物から形成させた成形物に関する。 [0002] ポリ(アリーレンスルフィド)樹脂組成物は優れた耐薬
品性、耐熱性、電気絶縁性のみならず他の熱可塑性物質
に比して優れた剛性を有する熱可塑性物質として広く受
は入れられている。しかし、用途によっては、これまで
ポリ(アリーレンスルフィド)組成物によって得ること
ができた以上のすぐれた耐衝撃性が要求されている。た
とえば、他の良好な機械的性質とともに合わさった高衝
撃性が吸気マニホルドや他のエンジンルームの機械部品
のような成る自動車の用途に必要とされている。 ポリ(アリーレンスルフィド)樹脂組成物の機械的性質
を改善する多くの添加剤が提案されており、それによっ
ているいろの成功を収めている。たとえば、ガラス繊維
のような補強材やカップリング剤が衝撃強さおよび他の
性質を改善するために樹脂組成物中に配合されている。 しかし、前記の自動車用途のみならず他の類似な用途に
、さらに改善された衝撃強さを有するポリ(アリーレン
スルフィド)組成物に対する要望がある。 [0003] 本発明は、成形したときに改善された衝撃強さを有する
ポリ(アリーレンスルフィド)組成物、該組成物の製造
方法および該組成物から形成した成形物を提供すること
によって、前記の要望を満足させる。 [0004] 該組成物はそれぞれ基本的にポリ(アリーレンスルフィ
ド)樹脂、ポリオレフィンエラストマーおよび無水カル
ボン酸より成る。好適なポリ(アリーレンスルフィド)
樹脂はポリ(フェニレンスルフィド)樹脂およびポリ(
フェニレンスルフィド/スルホン)樹脂である。好適な
ポリオレフィンエラストマーはエチレン−プロピレンゴ
ムおよびエチレン−プロピレンターポリマーであり、好
適な無水カルボン酸は無水マレイン酸、無水ナト酸およ
びそれらの誘導体である。 [0005] 該組成物は、ポリ(アリーレンスルフィド)樹脂、ポリ
オレフィンエラストマーおよび無水カルボン酸を合わせ
てその混合物をつくることによって調製される。次に、
たとえばポリ(アリーレンスルフィド)樹脂の融点を土
建る温度で混合物を押出機に通すことによって混合物を
溶融ブレンドする。該組成物からつくった成形物は改善
された衝撃強さを有している。 [0006] 好適な態様においては、ポリ(アリーレンスルフィド)
樹脂は多価金属カチオンを含むポリ (フェニレンスル
フィド)樹脂より成る。 従って、本発明の主目的は、改善された衝撃強さを有す
るポリ(アリーレンスルフィド)組成物および該組成物
の製造方法を提供することである。 本発明の別の目的は、改善された衝撃強さを有するポリ
(アリーレンスルフィド)組成物からつくった成形物の
提供である。 本発明のその他および別の目的、特徴ならびに利点は以
下の好適な態様の説明を読めば容易に当業者には明らか
となろう。 [0007] 本発明の、改善された衝撃強さを有するポリ(アリーレ
ンスルフィド)組成物はそれぞれ、少なくとも1つのポ
リ(アリーレンスルフィド)樹脂、少なくとも1種のポ
リオレフィンエラストマーおよび少なくとも1種の無水
カルボン酸より成る。該組成物は、場合により補強材の
みならず可塑剤、顔料、離型剤、酸化防止剤等のような
他の添加剤を含むことができる。 [0008] 本明細書においては、「ポリ(アリーレンスルフィド)
樹脂」という用語を、ホモポリマー コポリマー ター
ポリマー等であろうと、または該ポリマーの混合物であ
ろうと、アリーレンスルフィドを広範囲に示すために使
用する。本発明に従って使用するのに適当なポリ (ア
リーレンスルフィド)樹脂は、1967年発行の同第4
,415,729号; 1986年5月13日発行の同
第4.588789号; 1975年11月11日発行
の同第3,919,177号;1977年7月26日発
行の同第4,038,261号;および1987年4月
7日発行の同第4,656,231号の各明細書に記載
されている樹脂であって、これらの特許は参考資料とし
て本明細書に含める。使用することができるさまざまの
ポリ(アリーレンスルフィド)樹脂の中でポリ(フェニ
レンスルフィド)樹脂およびポリ(フェニレンスルフィ
ド/スルホン)樹脂がもっとも好ましい。好適な市販の
ポリ(フェニレンスルフィド)樹脂はオクラホマ州Ba
r t 1esvi 11eのPh1llips P
etroleum Companyで製造され、RY
TON (登録商標)ポリ(フェニレンスルフィド)樹
脂として市販されておりASTM D1238、B法
、条件31515.0で測定して約0. 1ないし約5
00グラム710分の範囲内のフローレートを有する樹
脂である。 [0009] ポリ(フェニレンスルフィド/スルホン)樹脂は、19
77年4月5日発行の米国特許第4,016,145号
および1978年11月28日に発行の同第4127.
713号の各明細書に具体的に記述されており、該特許
は参考資料として本明細書に含める。好適な市販のポリ
(フェニレンスルフィド/スルホン)樹脂はPh1ll
ips Petroleum Companyで製
造され、RYTON Sポリ(フェニレンスルフィド
/スルホン)樹脂として市販されており、ASTM
D1238、B法、条件34375.0で測定して約0
.1ないし約500グラム710分の範囲内のフローレ
ートを有する樹脂である。 [0010] ポリ(フェニレンスルフィド)樹脂が、アルカリ金属イ
オン溶液または多価金属イオン溶液で洗った結果として
アルカリ金属カチオンまたは多価金属カチオンを含む樹
脂である場合には特に有益な効果が認められている。 [0011] 概して、ポリ(アリーレンスルフィド)樹脂は重合相お
よび回収相、さらに場合により回収相に続く洗浄相から
生成する樹脂である。重合相では、ポリハロ置換芳香族
化合物を極性有機溶媒中で硫黄含有反応物と反応させて
樹脂を生成させる。代表的な例としては、はぼ50重量
%の水酸化ナトリウム水溶液をほぼ60重景%のNa5
H水溶液と反応させて硫化ナトリウム水溶液を生成させ
ることによってポリマーを調製することができる。一定
量のN−メチル−2−ピロリドン(NMP)を硫化ナト
リウム水溶液に加え、得られた溶液を公知の方法で脱水
して下記式■の溶液を生成させる: (Na S−NMP−HO)+2NMP (I
)[0012] この溶液に適当な変性剤すなわち相間移動剤を添加する
ことができる。特に好ましい態様においては、N a
2 S 1モル当り約0.3モルの酢酸ナトリウムを
加えて反応混合物を生成させ、それに適当量のジクロロ
ベンゼン(好ましくはバラジクロロベンゼン)を添加す
る。得られた反応混合物を好ましくは2段階の逐次加熱
サイクルによって重合させて、ポリ(パラフェニレンス
ルフィド)樹脂を含有する反応混合物を生成させる。 現在では、この2段階の逐次加熱サイクルの採用が前記
の重合によって生成したPPSの線状分子量の見掛けの
増大を生じると考えられている。 [0013] 好適な態様においては、2段階の加熱サイクルの中の第
1のサイクルは最初の温度であり、第2のサイクルはそ
れよりも高い温度である。第2の高温サイクルは低温サ
イクル終了後直ちに実施される。低温サイクルの間に、
反応混合物を約400’Fないし約460’Fの範囲内
の温度で、約1時間ないし約6時間の範囲内の時間加熱
する。より好ましくは、この加熱は約400’Fないし
約440Fの範囲内の温度で、約3時間ないし約4時間
の範囲内の間行い、さらにより好ましくは加熱は約44
0’Fで約4時間行われる。好適な態様においては、高
温サイクルは反応混合物を約500°Fないし約520
°Fの範囲内の温度に、約1時間ないし約4時間の範囲
内の時間加熱するようにする。さらに好適には、高温サ
イクル中の加熱は約510°F温度で約3時間行う。こ
れら2段階の加熱サイクルを行った後では、反応混合物
はNMP中に分散した液状で高分子量の線状PPSを含
有する。 [0014] 重合後、いかなる副生物をも除去しやすいように固形状
高分子量線状ポリ(アリーレンスルフィド)樹脂を回収
することが望ましい。また、この場合の本発明の配合物
のような製品をつくるのに典型的に用いられるのは固形
状PASである。゛重合混合物からのPASの回収はポ
リマーを劣化させない任意の適当な方法で行うことがで
きる。現在、3つの方法が好適である。 [0015] 1つの好適な方法は高分子量線状PASのフラッシュ回
収を含む。好ましいフラッシュ回収を無脱気フラッシュ
回収という。これは重合後に、重合が行われた反応容器
の圧力を抜くことなく開始される。無脱気フラッシュ回
収を始めるために温度を重合温度以上に上げ、次に低温
低圧の容器(たとえば460°Fおよび窒素のパージ圧
力0.02psigのリボンブレンダーのような)に反
応混合物を急速に流出させる。この無脱気フラッシュ回
収の結果として、ポリマーは固形状で回収される。 [0016] 別の回収法を本明細書でNMP急冷回収という。この方
法は大まかに言えば、(a)高分子量PASおよび低分
子量PASを含む反応混合物から冷却を制御することに
よって高分子量線状PASついで低分子量線状PASを
逐次凝固させ;(b)低分子量線状PASを再溶解し;
そして(C)反応混合物から凝固した高分子量線状PA
Sを濾別することを含んでいる。液状高分子量の線状P
PSをつくった前記特定の重合例のNMP急冷回収にお
いては、約510F°の温度で重合させた後、重合から
の反応混合物を約3°F/分の速度で約470°Fに冷
却し、さらに約1°F/分の速度で約400’Fに冷却
することができる。高分子量線状PPSは約425°F
で粒状に凝固する。前記の工程を行う容器内の圧力を下
げるためにさらに冷却を続ける。約250’Fで屡々オ
リゴマーと呼ばれる低分子量様のPPSが凝固して、残
留液体は極めて粘稠になりやすい。濾過を容易にするよ
うに粘度を下げるために、NMPのような極性有機化合
物を大量に、たとえば存在する硫黄1モル当り約3ない
し約5モルを添加する。大量のNMPを用いると、凝固
したオリゴマーを再溶解させ、その結果回収される固体
PPSは実質的に少ない量の低分子量オリゴマーを含む
ことが見出された。液体から固体の分離は篩分け、遠心
処理、または濾過のような任意の適当な公知の方法を用
いて行うことができる。 第3の回収法は反応混合物を希釈するのにNMPではな
くて水を用いるという意思外はNMP急冷法と類似する
。 [0017] 反応混合物から分離した後であってさえもPAS粒子は
若干の濾液を保持する傾向がある。もしこれを除かねば
ならない場合には、固形物をさらに洗浄工程で処理する
必要がある。洗浄工程は任意の適当な方法で行うことが
できる。しかしながら、成る種の洗浄工程は回収された
PAS樹脂の特性を改善させることが発見された。洗浄
がPAS樹脂の特性を改善させるプロセスの若干例が米
国特許第4.588,789号、同第4,801,66
4号、および同第4.877、850号の各明細書に開
示されており、該開示は参考資料として本明細書に含め
る。洗浄の1つの方法には米国特許第4,801,66
4号明細書に開示されているように酸処理水溶液の使用
がある。別の方法には単に水洗のみの方法がある。 さらに他の方法には米国特許第4,588,789号明
細書に開示されているように、周期表第■族および第1
IA族金属の塩類、酸化物または水酸化物の水溶液によ
る洗浄がある。これらの中の若干の方法を次ぎ次ぎに用
い、たとえば水洗に続く酸性水溶液洗浄、これに続くア
ルカリ金属イオン含有水溶液による洗浄、最後にカルシ
ウム、マグネシウムおよび亜鉛より成る群から選ばれる
多価金属カチオン水溶液による洗浄によって該洗浄を行
うことも本発明の範囲内にある。実際に、本発明におい
てマレエート化オレフィンおよびエラストマー〇使用に
よって認められている衝撃強さの最大の改善は、最終洗
浄に、カルシウム、マグネシウムおよび亜鉛より成る群
から選ばれた多価カチオンを含む水溶液を用いたポリ(
アリーレンスルフィド)樹脂を用いて得られることが見
出された。 [0018] 本発明の好適な組成物は、組成物中に約20ないし約9
9重量%の範囲内の量で存在するポリ(アリーレンスル
フィド)樹脂、好ましくはポリ(フェニレンスルフィド
)樹脂またはポリ(フェニレンスルフィド/スルホン)
樹脂、約1.0ないし約50重量%の範囲内の量で存在
するポリオレフィンエラストマー 好ましくはエチレン
−プロピレンゴムまたはエチレン−プロピレンターポリ
マー および約0.01ないし約5重量%の範囲内の量
で存在する無水カルボン酸、好ましくは無水マレイン酸
もしくは無水ナト酸または該酸無水物の誘導体より成る
。 本明細書では「重量%」という用語を、組成物または混
合物中のすべての成分の総重量を基準にして組成物また
は混合物中の1成分の重量パーセントを意味するように
使用する。 [0019] 本発明によれば、エチレン−プロピレンゴムおよびエチ
レン−プロピレンターポリマー(略してEPPおよびE
P DMと呼ぶことがある)以外に種々のポリオレフ
ィンエラストマーを使用することができる。一般に、該
エラストマーはエチレン、プロピレン、ブテン、イソブ
チン、ペンテン、メチルペンテン、ヘキセン等のような
アルファオレフィンから誘導されるホモポリマーまたは
コポリマーである。エチレン−プロピレンゴムおよびエ
チレン−プロピレンターポリマーが、本発明によって使
用するのに好ましく、エチレン−プロピレンターポリマ
ーがもっとも好ましい。 [00201 エチレン−プロピレンターポリマー(EPDM)という
用語はエチレン、プロピレンおよび少なくとも1つの非
共役ジエンのコポリマーを指す。E P DMをつくる
のに用いられる好適な非共役ジエンは1個の末端結合お
よび1個の内部二重結合を有する少なくとも6個の炭素
原子を有する線状脂肪族ジエンおよび炭素−炭素二重結
合の片方または両方がカルボキシル環の一部である環状
ジエンである。エチレン、プロピレンおよび1,4−へ
キサジエンのエラストマーの、すなわちゴム状ターポリ
マーが特に好ましい。該EPDMエラストマー調製の詳
細は米国特許第2,933,480号;同第2,962
,451号;同第3,000゜866号;同第3,09
3,620号;および同第3,260,708号の各明
細書に開示されており、該開示は参考資料として本明細
書に含める。 [0021] 使用することができる無水カルボン酸は二重結合及び酸
無水物基を有するものである。該化合物には無水マレイ
ン酸および無水ナト酸等がある。メチルナト酸無水物の
ような前記化合物の誘導体もまた適切である。 [0022] 本発明の組成物は場合により補強剤、たとえばガラス繊
維、炭素繊維またはアラミド繊維等を含むことができる
。ガラス補強剤が好ましく、ガラス繊維がもっとも好ま
しい。補強剤は前記組成物中に最高約70重量%、すな
わちOないし約70重量%、さらに一般的にはOないし
約60重量%の量で包含させることができる。 [0023] 本発明の特に好適な組成物は、組成物中に約40ないし
約95重量%の範囲内の量で存在するポリ(フェニレン
スルフィド)樹脂およびポリ (フェニレンスルフィド
/スルホン)樹脂より成る群から選ばれるポリ(アリー
レンスルフィド)樹脂、約3ないし約40重量%の範囲
内の量で存在するエチレン−プロピレンゴムおよびエチ
レン−プロピレンターポリマーより成る群から選ばれる
ポリオレフィンエラストマーおよび約0.05ないし約
2.0重量%の範囲内の量で存在する無水マレイン酸、
無水ナト酸およびそれらの誘導体より成る群から選ばれ
る無水カルボン酸より成る。組成物中に補強剤を用いる
場合には、組成物中に最高約50重量%の量で存在する
ガラス繊維が好ましい。 [0024] 成形したときに改善された衝撃強さを有する本発明のも
っとも好適なポリ(アリーレンスルフィド)組成物は、
組成物中に約60ないし約90重量%の範囲内の量で存
在するポリ(フェニレンスルフィド)樹脂、約5ないし
約20重量%の範囲内の量で存在するエチレン−プロピ
レンターポリマー および0. 1ないし約1重量%の
範囲内の量で存在する無水マレイン酸より成る。組成物
中に補強剤を用いる場合には、最高約40重量%の範囲
内の量で存在するガラス繊維が好ましい。 [0025] 上記のように、組成物はカーボンブラックのような顔料
、マナセアイトのような金型腐食防止剤、および高密度
ポリエチレンのような加工助剤を含む他の添加剤を含有
することができるが、これに限定されるものではない。 [00263 成形したときに改善された衝撃強さを有する本発明の組
成物はポリ(アリーレンスルフィド)樹脂をポリオレフ
ィンエラストマーおよび無水カルボン酸と合わせてその
混合物をつくることによって調製される。ポリ(アリー
レンスルフィド)樹脂は使用前に強制通風炉内で約10
0°ないし約140℃の範囲内の温度で約8時間の間乾
燥することが望ましい。 [0027] 多くの適当な諸成分の混合方法は当業者には周知のこと
である。たとえば、諸成分を回転ドラムブレングー中か
、またはヘンシェルミキサーのような強力ミキサー中で
室温下で混ぜ合わせて、諸成分の均質混合物とすること
ができる。次に均質混合物をポリ(アリーレンスルフィ
ド)樹脂の融点を上回る温度に加熱してさらにブレンデ
ィングすることによって該混合物を溶融ブレンドする。 混合物を溶融ブレンドするのに特に適する方法は約30
0℃ないし約330℃の範囲内の温度で混合物を押出機
に通すことである。押出物はペレットにするか、または
ストランド状、シート状またはテープ状に成形すること
ができ、それにより、たとえば射出成形、プレス成形等
によって成形物をつくるために押出物をもつとも有利に
使用することができる。 [0028]
スルフィド)組成物、該組成物の調製方法および該組成
物から形成させた成形物に関する。 [0002] ポリ(アリーレンスルフィド)樹脂組成物は優れた耐薬
品性、耐熱性、電気絶縁性のみならず他の熱可塑性物質
に比して優れた剛性を有する熱可塑性物質として広く受
は入れられている。しかし、用途によっては、これまで
ポリ(アリーレンスルフィド)組成物によって得ること
ができた以上のすぐれた耐衝撃性が要求されている。た
とえば、他の良好な機械的性質とともに合わさった高衝
撃性が吸気マニホルドや他のエンジンルームの機械部品
のような成る自動車の用途に必要とされている。 ポリ(アリーレンスルフィド)樹脂組成物の機械的性質
を改善する多くの添加剤が提案されており、それによっ
ているいろの成功を収めている。たとえば、ガラス繊維
のような補強材やカップリング剤が衝撃強さおよび他の
性質を改善するために樹脂組成物中に配合されている。 しかし、前記の自動車用途のみならず他の類似な用途に
、さらに改善された衝撃強さを有するポリ(アリーレン
スルフィド)組成物に対する要望がある。 [0003] 本発明は、成形したときに改善された衝撃強さを有する
ポリ(アリーレンスルフィド)組成物、該組成物の製造
方法および該組成物から形成した成形物を提供すること
によって、前記の要望を満足させる。 [0004] 該組成物はそれぞれ基本的にポリ(アリーレンスルフィ
ド)樹脂、ポリオレフィンエラストマーおよび無水カル
ボン酸より成る。好適なポリ(アリーレンスルフィド)
樹脂はポリ(フェニレンスルフィド)樹脂およびポリ(
フェニレンスルフィド/スルホン)樹脂である。好適な
ポリオレフィンエラストマーはエチレン−プロピレンゴ
ムおよびエチレン−プロピレンターポリマーであり、好
適な無水カルボン酸は無水マレイン酸、無水ナト酸およ
びそれらの誘導体である。 [0005] 該組成物は、ポリ(アリーレンスルフィド)樹脂、ポリ
オレフィンエラストマーおよび無水カルボン酸を合わせ
てその混合物をつくることによって調製される。次に、
たとえばポリ(アリーレンスルフィド)樹脂の融点を土
建る温度で混合物を押出機に通すことによって混合物を
溶融ブレンドする。該組成物からつくった成形物は改善
された衝撃強さを有している。 [0006] 好適な態様においては、ポリ(アリーレンスルフィド)
樹脂は多価金属カチオンを含むポリ (フェニレンスル
フィド)樹脂より成る。 従って、本発明の主目的は、改善された衝撃強さを有す
るポリ(アリーレンスルフィド)組成物および該組成物
の製造方法を提供することである。 本発明の別の目的は、改善された衝撃強さを有するポリ
(アリーレンスルフィド)組成物からつくった成形物の
提供である。 本発明のその他および別の目的、特徴ならびに利点は以
下の好適な態様の説明を読めば容易に当業者には明らか
となろう。 [0007] 本発明の、改善された衝撃強さを有するポリ(アリーレ
ンスルフィド)組成物はそれぞれ、少なくとも1つのポ
リ(アリーレンスルフィド)樹脂、少なくとも1種のポ
リオレフィンエラストマーおよび少なくとも1種の無水
カルボン酸より成る。該組成物は、場合により補強材の
みならず可塑剤、顔料、離型剤、酸化防止剤等のような
他の添加剤を含むことができる。 [0008] 本明細書においては、「ポリ(アリーレンスルフィド)
樹脂」という用語を、ホモポリマー コポリマー ター
ポリマー等であろうと、または該ポリマーの混合物であ
ろうと、アリーレンスルフィドを広範囲に示すために使
用する。本発明に従って使用するのに適当なポリ (ア
リーレンスルフィド)樹脂は、1967年発行の同第4
,415,729号; 1986年5月13日発行の同
第4.588789号; 1975年11月11日発行
の同第3,919,177号;1977年7月26日発
行の同第4,038,261号;および1987年4月
7日発行の同第4,656,231号の各明細書に記載
されている樹脂であって、これらの特許は参考資料とし
て本明細書に含める。使用することができるさまざまの
ポリ(アリーレンスルフィド)樹脂の中でポリ(フェニ
レンスルフィド)樹脂およびポリ(フェニレンスルフィ
ド/スルホン)樹脂がもっとも好ましい。好適な市販の
ポリ(フェニレンスルフィド)樹脂はオクラホマ州Ba
r t 1esvi 11eのPh1llips P
etroleum Companyで製造され、RY
TON (登録商標)ポリ(フェニレンスルフィド)樹
脂として市販されておりASTM D1238、B法
、条件31515.0で測定して約0. 1ないし約5
00グラム710分の範囲内のフローレートを有する樹
脂である。 [0009] ポリ(フェニレンスルフィド/スルホン)樹脂は、19
77年4月5日発行の米国特許第4,016,145号
および1978年11月28日に発行の同第4127.
713号の各明細書に具体的に記述されており、該特許
は参考資料として本明細書に含める。好適な市販のポリ
(フェニレンスルフィド/スルホン)樹脂はPh1ll
ips Petroleum Companyで製
造され、RYTON Sポリ(フェニレンスルフィド
/スルホン)樹脂として市販されており、ASTM
D1238、B法、条件34375.0で測定して約0
.1ないし約500グラム710分の範囲内のフローレ
ートを有する樹脂である。 [0010] ポリ(フェニレンスルフィド)樹脂が、アルカリ金属イ
オン溶液または多価金属イオン溶液で洗った結果として
アルカリ金属カチオンまたは多価金属カチオンを含む樹
脂である場合には特に有益な効果が認められている。 [0011] 概して、ポリ(アリーレンスルフィド)樹脂は重合相お
よび回収相、さらに場合により回収相に続く洗浄相から
生成する樹脂である。重合相では、ポリハロ置換芳香族
化合物を極性有機溶媒中で硫黄含有反応物と反応させて
樹脂を生成させる。代表的な例としては、はぼ50重量
%の水酸化ナトリウム水溶液をほぼ60重景%のNa5
H水溶液と反応させて硫化ナトリウム水溶液を生成させ
ることによってポリマーを調製することができる。一定
量のN−メチル−2−ピロリドン(NMP)を硫化ナト
リウム水溶液に加え、得られた溶液を公知の方法で脱水
して下記式■の溶液を生成させる: (Na S−NMP−HO)+2NMP (I
)[0012] この溶液に適当な変性剤すなわち相間移動剤を添加する
ことができる。特に好ましい態様においては、N a
2 S 1モル当り約0.3モルの酢酸ナトリウムを
加えて反応混合物を生成させ、それに適当量のジクロロ
ベンゼン(好ましくはバラジクロロベンゼン)を添加す
る。得られた反応混合物を好ましくは2段階の逐次加熱
サイクルによって重合させて、ポリ(パラフェニレンス
ルフィド)樹脂を含有する反応混合物を生成させる。 現在では、この2段階の逐次加熱サイクルの採用が前記
の重合によって生成したPPSの線状分子量の見掛けの
増大を生じると考えられている。 [0013] 好適な態様においては、2段階の加熱サイクルの中の第
1のサイクルは最初の温度であり、第2のサイクルはそ
れよりも高い温度である。第2の高温サイクルは低温サ
イクル終了後直ちに実施される。低温サイクルの間に、
反応混合物を約400’Fないし約460’Fの範囲内
の温度で、約1時間ないし約6時間の範囲内の時間加熱
する。より好ましくは、この加熱は約400’Fないし
約440Fの範囲内の温度で、約3時間ないし約4時間
の範囲内の間行い、さらにより好ましくは加熱は約44
0’Fで約4時間行われる。好適な態様においては、高
温サイクルは反応混合物を約500°Fないし約520
°Fの範囲内の温度に、約1時間ないし約4時間の範囲
内の時間加熱するようにする。さらに好適には、高温サ
イクル中の加熱は約510°F温度で約3時間行う。こ
れら2段階の加熱サイクルを行った後では、反応混合物
はNMP中に分散した液状で高分子量の線状PPSを含
有する。 [0014] 重合後、いかなる副生物をも除去しやすいように固形状
高分子量線状ポリ(アリーレンスルフィド)樹脂を回収
することが望ましい。また、この場合の本発明の配合物
のような製品をつくるのに典型的に用いられるのは固形
状PASである。゛重合混合物からのPASの回収はポ
リマーを劣化させない任意の適当な方法で行うことがで
きる。現在、3つの方法が好適である。 [0015] 1つの好適な方法は高分子量線状PASのフラッシュ回
収を含む。好ましいフラッシュ回収を無脱気フラッシュ
回収という。これは重合後に、重合が行われた反応容器
の圧力を抜くことなく開始される。無脱気フラッシュ回
収を始めるために温度を重合温度以上に上げ、次に低温
低圧の容器(たとえば460°Fおよび窒素のパージ圧
力0.02psigのリボンブレンダーのような)に反
応混合物を急速に流出させる。この無脱気フラッシュ回
収の結果として、ポリマーは固形状で回収される。 [0016] 別の回収法を本明細書でNMP急冷回収という。この方
法は大まかに言えば、(a)高分子量PASおよび低分
子量PASを含む反応混合物から冷却を制御することに
よって高分子量線状PASついで低分子量線状PASを
逐次凝固させ;(b)低分子量線状PASを再溶解し;
そして(C)反応混合物から凝固した高分子量線状PA
Sを濾別することを含んでいる。液状高分子量の線状P
PSをつくった前記特定の重合例のNMP急冷回収にお
いては、約510F°の温度で重合させた後、重合から
の反応混合物を約3°F/分の速度で約470°Fに冷
却し、さらに約1°F/分の速度で約400’Fに冷却
することができる。高分子量線状PPSは約425°F
で粒状に凝固する。前記の工程を行う容器内の圧力を下
げるためにさらに冷却を続ける。約250’Fで屡々オ
リゴマーと呼ばれる低分子量様のPPSが凝固して、残
留液体は極めて粘稠になりやすい。濾過を容易にするよ
うに粘度を下げるために、NMPのような極性有機化合
物を大量に、たとえば存在する硫黄1モル当り約3ない
し約5モルを添加する。大量のNMPを用いると、凝固
したオリゴマーを再溶解させ、その結果回収される固体
PPSは実質的に少ない量の低分子量オリゴマーを含む
ことが見出された。液体から固体の分離は篩分け、遠心
処理、または濾過のような任意の適当な公知の方法を用
いて行うことができる。 第3の回収法は反応混合物を希釈するのにNMPではな
くて水を用いるという意思外はNMP急冷法と類似する
。 [0017] 反応混合物から分離した後であってさえもPAS粒子は
若干の濾液を保持する傾向がある。もしこれを除かねば
ならない場合には、固形物をさらに洗浄工程で処理する
必要がある。洗浄工程は任意の適当な方法で行うことが
できる。しかしながら、成る種の洗浄工程は回収された
PAS樹脂の特性を改善させることが発見された。洗浄
がPAS樹脂の特性を改善させるプロセスの若干例が米
国特許第4.588,789号、同第4,801,66
4号、および同第4.877、850号の各明細書に開
示されており、該開示は参考資料として本明細書に含め
る。洗浄の1つの方法には米国特許第4,801,66
4号明細書に開示されているように酸処理水溶液の使用
がある。別の方法には単に水洗のみの方法がある。 さらに他の方法には米国特許第4,588,789号明
細書に開示されているように、周期表第■族および第1
IA族金属の塩類、酸化物または水酸化物の水溶液によ
る洗浄がある。これらの中の若干の方法を次ぎ次ぎに用
い、たとえば水洗に続く酸性水溶液洗浄、これに続くア
ルカリ金属イオン含有水溶液による洗浄、最後にカルシ
ウム、マグネシウムおよび亜鉛より成る群から選ばれる
多価金属カチオン水溶液による洗浄によって該洗浄を行
うことも本発明の範囲内にある。実際に、本発明におい
てマレエート化オレフィンおよびエラストマー〇使用に
よって認められている衝撃強さの最大の改善は、最終洗
浄に、カルシウム、マグネシウムおよび亜鉛より成る群
から選ばれた多価カチオンを含む水溶液を用いたポリ(
アリーレンスルフィド)樹脂を用いて得られることが見
出された。 [0018] 本発明の好適な組成物は、組成物中に約20ないし約9
9重量%の範囲内の量で存在するポリ(アリーレンスル
フィド)樹脂、好ましくはポリ(フェニレンスルフィド
)樹脂またはポリ(フェニレンスルフィド/スルホン)
樹脂、約1.0ないし約50重量%の範囲内の量で存在
するポリオレフィンエラストマー 好ましくはエチレン
−プロピレンゴムまたはエチレン−プロピレンターポリ
マー および約0.01ないし約5重量%の範囲内の量
で存在する無水カルボン酸、好ましくは無水マレイン酸
もしくは無水ナト酸または該酸無水物の誘導体より成る
。 本明細書では「重量%」という用語を、組成物または混
合物中のすべての成分の総重量を基準にして組成物また
は混合物中の1成分の重量パーセントを意味するように
使用する。 [0019] 本発明によれば、エチレン−プロピレンゴムおよびエチ
レン−プロピレンターポリマー(略してEPPおよびE
P DMと呼ぶことがある)以外に種々のポリオレフ
ィンエラストマーを使用することができる。一般に、該
エラストマーはエチレン、プロピレン、ブテン、イソブ
チン、ペンテン、メチルペンテン、ヘキセン等のような
アルファオレフィンから誘導されるホモポリマーまたは
コポリマーである。エチレン−プロピレンゴムおよびエ
チレン−プロピレンターポリマーが、本発明によって使
用するのに好ましく、エチレン−プロピレンターポリマ
ーがもっとも好ましい。 [00201 エチレン−プロピレンターポリマー(EPDM)という
用語はエチレン、プロピレンおよび少なくとも1つの非
共役ジエンのコポリマーを指す。E P DMをつくる
のに用いられる好適な非共役ジエンは1個の末端結合お
よび1個の内部二重結合を有する少なくとも6個の炭素
原子を有する線状脂肪族ジエンおよび炭素−炭素二重結
合の片方または両方がカルボキシル環の一部である環状
ジエンである。エチレン、プロピレンおよび1,4−へ
キサジエンのエラストマーの、すなわちゴム状ターポリ
マーが特に好ましい。該EPDMエラストマー調製の詳
細は米国特許第2,933,480号;同第2,962
,451号;同第3,000゜866号;同第3,09
3,620号;および同第3,260,708号の各明
細書に開示されており、該開示は参考資料として本明細
書に含める。 [0021] 使用することができる無水カルボン酸は二重結合及び酸
無水物基を有するものである。該化合物には無水マレイ
ン酸および無水ナト酸等がある。メチルナト酸無水物の
ような前記化合物の誘導体もまた適切である。 [0022] 本発明の組成物は場合により補強剤、たとえばガラス繊
維、炭素繊維またはアラミド繊維等を含むことができる
。ガラス補強剤が好ましく、ガラス繊維がもっとも好ま
しい。補強剤は前記組成物中に最高約70重量%、すな
わちOないし約70重量%、さらに一般的にはOないし
約60重量%の量で包含させることができる。 [0023] 本発明の特に好適な組成物は、組成物中に約40ないし
約95重量%の範囲内の量で存在するポリ(フェニレン
スルフィド)樹脂およびポリ (フェニレンスルフィド
/スルホン)樹脂より成る群から選ばれるポリ(アリー
レンスルフィド)樹脂、約3ないし約40重量%の範囲
内の量で存在するエチレン−プロピレンゴムおよびエチ
レン−プロピレンターポリマーより成る群から選ばれる
ポリオレフィンエラストマーおよび約0.05ないし約
2.0重量%の範囲内の量で存在する無水マレイン酸、
無水ナト酸およびそれらの誘導体より成る群から選ばれ
る無水カルボン酸より成る。組成物中に補強剤を用いる
場合には、組成物中に最高約50重量%の量で存在する
ガラス繊維が好ましい。 [0024] 成形したときに改善された衝撃強さを有する本発明のも
っとも好適なポリ(アリーレンスルフィド)組成物は、
組成物中に約60ないし約90重量%の範囲内の量で存
在するポリ(フェニレンスルフィド)樹脂、約5ないし
約20重量%の範囲内の量で存在するエチレン−プロピ
レンターポリマー および0. 1ないし約1重量%の
範囲内の量で存在する無水マレイン酸より成る。組成物
中に補強剤を用いる場合には、最高約40重量%の範囲
内の量で存在するガラス繊維が好ましい。 [0025] 上記のように、組成物はカーボンブラックのような顔料
、マナセアイトのような金型腐食防止剤、および高密度
ポリエチレンのような加工助剤を含む他の添加剤を含有
することができるが、これに限定されるものではない。 [00263 成形したときに改善された衝撃強さを有する本発明の組
成物はポリ(アリーレンスルフィド)樹脂をポリオレフ
ィンエラストマーおよび無水カルボン酸と合わせてその
混合物をつくることによって調製される。ポリ(アリー
レンスルフィド)樹脂は使用前に強制通風炉内で約10
0°ないし約140℃の範囲内の温度で約8時間の間乾
燥することが望ましい。 [0027] 多くの適当な諸成分の混合方法は当業者には周知のこと
である。たとえば、諸成分を回転ドラムブレングー中か
、またはヘンシェルミキサーのような強力ミキサー中で
室温下で混ぜ合わせて、諸成分の均質混合物とすること
ができる。次に均質混合物をポリ(アリーレンスルフィ
ド)樹脂の融点を上回る温度に加熱してさらにブレンデ
ィングすることによって該混合物を溶融ブレンドする。 混合物を溶融ブレンドするのに特に適する方法は約30
0℃ないし約330℃の範囲内の温度で混合物を押出機
に通すことである。押出物はペレットにするか、または
ストランド状、シート状またはテープ状に成形すること
ができ、それにより、たとえば射出成形、プレス成形等
によって成形物をつくるために押出物をもつとも有利に
使用することができる。 [0028]
以下の実施例は本発明の組成および方法をさらに説明す
るために示すものである。実施例中に用いる特定の種お
よび条件は本発明を説明するためのものであって、それ
を限定するためのものではない。 [0029] (実施例1) フローレートがそれぞれ28グラム/10分、52グラ
ム/10分および94グラム/10分のPh1llip
s Petroleum CompanyのRYT
ON (登録商標)ポリ(フェニレンスルフィド)樹脂
を用いて、本発明の種々の組成物を調製した。組成物に
使用するその他の成分はエチレンープロピレンターポリ
マーニラストマー(コネチカット州NorwalkのR
,T、Vanderbilt Companyから得
たNor de 15892) および無水マレイン
酸であった。 ポリ(フェニレンスルフィド)樹脂を強制通風炉中で約
120℃で約4時間乾燥させて混合した。乾燥した成分
をプラスチックバッグの中でタンブルブレンドした後、
開放形排気孔お呵びペレタイザーを有する30mm同速
回転のWerner−Pf le 1derer二軸押
出機中、約310℃ないし約320℃で溶融ブレンドを
行った。生成したペレットを、Ar bur g305
EcOまたはENGEIJ出成形機で約316℃のバレ
ル温度および38℃の金型温度を用いて成形した。組成
物からつくった供試試験片を、ノツチ付およびノツチな
し試験片についてASTM D−256により測定さ
れるアイゾツト衝撃強さを試験した。 メルトフローはASTM D1238、条件3151
5.0で測定した。これらの試験結果を下記表工に示す
。 [0030] ン酸を含有する本発明の組成物が純樹脂に比べて著しく
すぐれた衝撃強さを示したことを知ることができる。 [0031] (実施例2) 85重量%のエチレン−プロピレンターポリマーエラス
トマー(Norde11145)および15重量%の高
密度ポリエチレンを含有する市販混合物(N。 rdel 5501−R,T、Vanderbilt
Company、Inc)の種々な量と、種々な量
の無水マレイン酸を含むかまたは含まない組成物を調製
した。使用したポリ (アリーレンスルフィド)樹脂は
フローレートが41のPh1llips Petro
leum CompanyのRYTONポリ(フェニ
レンスルフィド)樹脂であった。この特定のポリ(フェ
ニレンスルフィド)樹脂は、重合およびNMP急冷を含
み酢酸カルシウム洗浄を伴う方法によって調製された。 [0032] 実施例1に述べた方法によって組成物の供試試料を調製
した。機械的性質を試験する前に供試試料を204℃で
2時間さらにアニールした。該機械的性質にはASTM
D−256でノツチ付試、鋏片で測定するアイゾツ
ト衝撃強さ、ASTMD−638による引張強さ、およ
びASTM D648で求める加熱撓み温度がある。 これらの試験結果を下記衣IIに示す。 [0033] 表IIから、使用するエチレン−プロピレンターポリマ
ーエラストマーおよび無水マレイン酸の量は衝撃強さの
向上と対応する引張強さおよび加熱撓み温度の[003
4] (実施例3) エチレン−プロピレンターポリマーおよびエチレン−プ
ロピレンターポリマーと種々の量の高密度ポリエチレン
との混合物を含む本発明の組成物を調製し、実施例1の
方法に従って試験を行った。若干の供試試験片は試験前
に204℃で2時間アニールした。測定した唯一の機械
的性質はノツチ付アイゾツト衝撃強さであった。これら
の試験結果を下記表IIIに示す。この場合にも、ポリ
(フェニレンスルフィド)樹脂は重合およびNMP冷却
に続く酢酸カルシウム水溶液による洗浄によって調製し
たものであった。 [0035]
るために示すものである。実施例中に用いる特定の種お
よび条件は本発明を説明するためのものであって、それ
を限定するためのものではない。 [0029] (実施例1) フローレートがそれぞれ28グラム/10分、52グラ
ム/10分および94グラム/10分のPh1llip
s Petroleum CompanyのRYT
ON (登録商標)ポリ(フェニレンスルフィド)樹脂
を用いて、本発明の種々の組成物を調製した。組成物に
使用するその他の成分はエチレンープロピレンターポリ
マーニラストマー(コネチカット州NorwalkのR
,T、Vanderbilt Companyから得
たNor de 15892) および無水マレイン
酸であった。 ポリ(フェニレンスルフィド)樹脂を強制通風炉中で約
120℃で約4時間乾燥させて混合した。乾燥した成分
をプラスチックバッグの中でタンブルブレンドした後、
開放形排気孔お呵びペレタイザーを有する30mm同速
回転のWerner−Pf le 1derer二軸押
出機中、約310℃ないし約320℃で溶融ブレンドを
行った。生成したペレットを、Ar bur g305
EcOまたはENGEIJ出成形機で約316℃のバレ
ル温度および38℃の金型温度を用いて成形した。組成
物からつくった供試試験片を、ノツチ付およびノツチな
し試験片についてASTM D−256により測定さ
れるアイゾツト衝撃強さを試験した。 メルトフローはASTM D1238、条件3151
5.0で測定した。これらの試験結果を下記表工に示す
。 [0030] ン酸を含有する本発明の組成物が純樹脂に比べて著しく
すぐれた衝撃強さを示したことを知ることができる。 [0031] (実施例2) 85重量%のエチレン−プロピレンターポリマーエラス
トマー(Norde11145)および15重量%の高
密度ポリエチレンを含有する市販混合物(N。 rdel 5501−R,T、Vanderbilt
Company、Inc)の種々な量と、種々な量
の無水マレイン酸を含むかまたは含まない組成物を調製
した。使用したポリ (アリーレンスルフィド)樹脂は
フローレートが41のPh1llips Petro
leum CompanyのRYTONポリ(フェニ
レンスルフィド)樹脂であった。この特定のポリ(フェ
ニレンスルフィド)樹脂は、重合およびNMP急冷を含
み酢酸カルシウム洗浄を伴う方法によって調製された。 [0032] 実施例1に述べた方法によって組成物の供試試料を調製
した。機械的性質を試験する前に供試試料を204℃で
2時間さらにアニールした。該機械的性質にはASTM
D−256でノツチ付試、鋏片で測定するアイゾツ
ト衝撃強さ、ASTMD−638による引張強さ、およ
びASTM D648で求める加熱撓み温度がある。 これらの試験結果を下記衣IIに示す。 [0033] 表IIから、使用するエチレン−プロピレンターポリマ
ーエラストマーおよび無水マレイン酸の量は衝撃強さの
向上と対応する引張強さおよび加熱撓み温度の[003
4] (実施例3) エチレン−プロピレンターポリマーおよびエチレン−プ
ロピレンターポリマーと種々の量の高密度ポリエチレン
との混合物を含む本発明の組成物を調製し、実施例1の
方法に従って試験を行った。若干の供試試験片は試験前
に204℃で2時間アニールした。測定した唯一の機械
的性質はノツチ付アイゾツト衝撃強さであった。これら
の試験結果を下記表IIIに示す。この場合にも、ポリ
(フェニレンスルフィド)樹脂は重合およびNMP冷却
に続く酢酸カルシウム水溶液による洗浄によって調製し
たものであった。 [0035]
【表I I Il
表I I Iから、種々の市販エチレン−プロピレンタ
ーポリマーエラストマー混合物を用いても結果として生
じる衝撃強さに実質的には影響を与えないことがわかる
。 [0036] (実施例4) 実施例1に述べた方法により種々の量の無水マレイン酸
を用いて本発明の組成物を調製した。本実施例で使用し
たポリ(フェニレンスルフィド)樹脂も、重合およびN
MP急冷に続く酢酸カルシウム水溶液洗浄によって調製
した樹脂であった。ノツチ付試、鋏片によるアイゾツト
衝撃強さはアニールなしの試験片、150℃で2時間ア
ニールした試、鋏片および204℃で2時間アニールし
た試験片を用いて測定した。これらの試、験結果を下記
表IVに示す。 [0037] 【表IVI 表IVから、 無水マレイン酸の量の変動がアニール後の試験片の衝撃
強さに著しい変化をもたらすことがわかる。 [0038] (実施例5) ポリ (フェニレンスルフィ ド)樹脂とマレエート化オレフィンニラストマーとの関
係に及ぼす種々の洗浄工程の影響を評価するために一連
の実、験を行った。これらの実、験ではNMP急冷を用
いて回収したPPSを使用した。水急冷回収またはフラ
ッシュ回収したPPS樹脂と比べて、NMP急冷回収は
一般に、少量のスライムと呼ぶこともある低分子量オリ
ゴマーを含む樹脂を生成する。この一連の実験の出発P
PSは工業プラントから得た5種類のNMP急冷酸洗浄
ポリマーの混合物であった。混合物のフローレートは8
8であった。ポリマーに付随する金属イオンが可及的に
少なくなっていることを確実にするために混合物を17
7℃の酢酸で洗った。得られた酸洗浄PPSはさらに別
の実験では他の洗浄工程を行い、種々の生成PPS樹脂
を用いて、Nordel 5501という商品名で市
販されているEPDMとの配合物をつくった。配合物は
すべて79.6重量パーセント(7)PPS、20重量
パーセントのNordel 5501、および0゜4
重量パーセントの無水マレイン酸を含むように調製した
。変数および試験結果を表■に要約する。 [0039] 【表■】 [0040] 単に酸洗しただけのPPSから調製した配合物の衝撃強
さは、引続いてカチオン変換洗浄を行った配合物より得
た値より遥かに低かった。その他の実験で得られた値よ
りも低かったけれども単に酸処理しただけのPPSから
得た配合物の16というアイゾツト衝撃強さ値は無水マ
レイン酸を用いることなく単に酸洗PPSとEPDMと
を配合しただけの配合物から得られると思われる値より
もまだ高いものであった。 [0041] 表Vのデータはさらに、再洗に続いて水酸化カリウム、
水酸化ナトリウムまたは水酸化カルシウム洗浄を行う場
合には、得られた配合物は配合1の酸洗PPSの値に比
べてわずかに大きいアニール後の衝撃強さ、すなわち1
.6フイート・ポンド/インチに対して2.1.2.7
、および2.7フイート・ポンド/インチを示した。デ
ータからさらに、水酸化ナトリウム洗浄に続く酢酸マグ
ネシウム酢酸カルシウム、または酢酸亜鉛洗浄は著しく
高い衝撃強さ、すなわち8.49.8、および7.7フ
イート・ポンド/インチを示す配合物となるPPSを与
えたことがわかる。さらにこれら3種類のPPS樹脂の
マグネシウム、カルシウムおよび亜鉛含量は酸および水
酸化ナトリウムと接触しただけの前駆物質樹脂の含量よ
りもすべて著しく高かった。従って、衝撃強さをもっと
も顕著に向上させるためには、カルシウム、マグネシウ
ムまたは亜鉛のような多価カチオンによってナトリウム
イオンが交換されているポリ(フェニレンスルフィド)
樹脂を用いることが望ましいと考えられる。 [0042] 酸洗したPPSに行う一工程の熱水酸化カルシウム洗浄
(すなわち配合物12−7)は高カルシウム含量のPP
S樹脂を与えるけれども該配合物は、最初に水酸化ナト
リウムで洗い、次いでカルシウムカチオン含有水溶液で
洗ったPPSから調製した配合物はどのすぐれた耐衝撃
性の向上は決して示さなかった。1配合物12−7のよ
うに水酸化カルシウム洗浄のみを用いて得られる高カル
シウム含量は主として水への溶解性が低いために洗い落
とされにくい過剰の水酸化カルシウムによるものであろ
う。従って、PPSとマレイン化EPDMとの最高の相
互作用のためには、カルシウムが樹脂にただ付着しては
いるが抽出可能な形をとるのではなくである程度「結合
」している形を有することが必要であろうと立論される
。 [0043] 本実施例においては、重合およびNMP急冷に続いて約
70℃の酢酸カルシウムによる洗浄によって生成した一
連の工業用PPS樹脂を使用した。重合によりわれる。 酸洗によってナトリウムイオンを除去しない場合には、
酢酸カルシウム洗浄工程でナトリウムイオンをさらにカ
ルシウムカチオンと交換することができると考えられる
。本実験においては、分子量の異なる4種類の該PPS
樹脂を用いて配合物を調製した。種々のPPS樹脂のカ
チオン分析およびそれらの樹脂を用いてつくった配合物
の衝撃強さを表VIに要約する。 [0044] ppsロット番号 P88−224 P88−1
05 P88−103 P88−0095Na (
ppm) 108 100
96 100Ca (ppm)
243 272 248
275[0045] 表VIから4種類のカルシウム洗浄PPS樹脂のカルシ
ウム含量は同じようであることがわかる。フローレート
が41ないし73の範囲にある始めの3つの配合物の衝
撃強さは、それよりもフローレートが大きいPPSをベ
ースとする配合物よりも著しく高い。マトリックスのP
PS樹脂が成る「臨界フローレート」を有する場合には
、配合物の耐衝撃性の急激な低下を予想することは妥当
なことであろうと考えられる。しかしそれにもかかわら
ず、無水マレイン酸を使用しない同じPPS樹脂とE
P DMとの配合物の衝撃強さよりも該配合物の衝撃強
さの方がすぐれているであろうと考えられる。 [0046] (実施例7) 種々のタイプの市販エチレン−プロピレンゴム、すなわ
ちEpsyn7006Epsyn5206、およびVi
stalon719を用いてPP5S組成物を調製した
。Epsyn EPRは約60重量パーセントのエチ
レンを含むといわれる。Vistalon EPRは
約75重量パーセントのエチレンを含むといわれる。処
方および得られた試験結果の要約を表VIIに示す。 [0047] 【表VI Il PP5S (a) 硅し/田り変性理鐸 80 79.6 80 79.6 79.6 Vistalon 719 無水マレイン酸 0.4 0.4 0.4 引張強さ(Ksi) 5 5.6 5.7 6.
5 6.4 6.9引張伸び(χ) 6.7 6
.7 6.9 7.8 7.3 8.2[0048] 表VIIから、無水マレイン酸の使用はEPR/PP5
S配合物のノツチ付衝撃強さのみならずノツチなし衝撃
強さをも著しく向上させたことがわかる。引張強さもま
た無水マレイン酸を使用した場合にはすぐれていた。高
エチレン含量のEPRを含む組成物が最高のノツチ付ア
イゾツト衝撃強さを示した。 このように、本発明は目的を遂行し、上記のみならず本
来の結果および利点を得るのにうまく適合する。当業者
によって成分、量等をいろいろに変化させることができ
るけれども、該変化は特許請求の範囲によって定められ
ている本発明の精神の中に含まれる。
ーポリマーエラストマー混合物を用いても結果として生
じる衝撃強さに実質的には影響を与えないことがわかる
。 [0036] (実施例4) 実施例1に述べた方法により種々の量の無水マレイン酸
を用いて本発明の組成物を調製した。本実施例で使用し
たポリ(フェニレンスルフィド)樹脂も、重合およびN
MP急冷に続く酢酸カルシウム水溶液洗浄によって調製
した樹脂であった。ノツチ付試、鋏片によるアイゾツト
衝撃強さはアニールなしの試験片、150℃で2時間ア
ニールした試、鋏片および204℃で2時間アニールし
た試験片を用いて測定した。これらの試、験結果を下記
表IVに示す。 [0037] 【表IVI 表IVから、 無水マレイン酸の量の変動がアニール後の試験片の衝撃
強さに著しい変化をもたらすことがわかる。 [0038] (実施例5) ポリ (フェニレンスルフィ ド)樹脂とマレエート化オレフィンニラストマーとの関
係に及ぼす種々の洗浄工程の影響を評価するために一連
の実、験を行った。これらの実、験ではNMP急冷を用
いて回収したPPSを使用した。水急冷回収またはフラ
ッシュ回収したPPS樹脂と比べて、NMP急冷回収は
一般に、少量のスライムと呼ぶこともある低分子量オリ
ゴマーを含む樹脂を生成する。この一連の実験の出発P
PSは工業プラントから得た5種類のNMP急冷酸洗浄
ポリマーの混合物であった。混合物のフローレートは8
8であった。ポリマーに付随する金属イオンが可及的に
少なくなっていることを確実にするために混合物を17
7℃の酢酸で洗った。得られた酸洗浄PPSはさらに別
の実験では他の洗浄工程を行い、種々の生成PPS樹脂
を用いて、Nordel 5501という商品名で市
販されているEPDMとの配合物をつくった。配合物は
すべて79.6重量パーセント(7)PPS、20重量
パーセントのNordel 5501、および0゜4
重量パーセントの無水マレイン酸を含むように調製した
。変数および試験結果を表■に要約する。 [0039] 【表■】 [0040] 単に酸洗しただけのPPSから調製した配合物の衝撃強
さは、引続いてカチオン変換洗浄を行った配合物より得
た値より遥かに低かった。その他の実験で得られた値よ
りも低かったけれども単に酸処理しただけのPPSから
得た配合物の16というアイゾツト衝撃強さ値は無水マ
レイン酸を用いることなく単に酸洗PPSとEPDMと
を配合しただけの配合物から得られると思われる値より
もまだ高いものであった。 [0041] 表Vのデータはさらに、再洗に続いて水酸化カリウム、
水酸化ナトリウムまたは水酸化カルシウム洗浄を行う場
合には、得られた配合物は配合1の酸洗PPSの値に比
べてわずかに大きいアニール後の衝撃強さ、すなわち1
.6フイート・ポンド/インチに対して2.1.2.7
、および2.7フイート・ポンド/インチを示した。デ
ータからさらに、水酸化ナトリウム洗浄に続く酢酸マグ
ネシウム酢酸カルシウム、または酢酸亜鉛洗浄は著しく
高い衝撃強さ、すなわち8.49.8、および7.7フ
イート・ポンド/インチを示す配合物となるPPSを与
えたことがわかる。さらにこれら3種類のPPS樹脂の
マグネシウム、カルシウムおよび亜鉛含量は酸および水
酸化ナトリウムと接触しただけの前駆物質樹脂の含量よ
りもすべて著しく高かった。従って、衝撃強さをもっと
も顕著に向上させるためには、カルシウム、マグネシウ
ムまたは亜鉛のような多価カチオンによってナトリウム
イオンが交換されているポリ(フェニレンスルフィド)
樹脂を用いることが望ましいと考えられる。 [0042] 酸洗したPPSに行う一工程の熱水酸化カルシウム洗浄
(すなわち配合物12−7)は高カルシウム含量のPP
S樹脂を与えるけれども該配合物は、最初に水酸化ナト
リウムで洗い、次いでカルシウムカチオン含有水溶液で
洗ったPPSから調製した配合物はどのすぐれた耐衝撃
性の向上は決して示さなかった。1配合物12−7のよ
うに水酸化カルシウム洗浄のみを用いて得られる高カル
シウム含量は主として水への溶解性が低いために洗い落
とされにくい過剰の水酸化カルシウムによるものであろ
う。従って、PPSとマレイン化EPDMとの最高の相
互作用のためには、カルシウムが樹脂にただ付着しては
いるが抽出可能な形をとるのではなくである程度「結合
」している形を有することが必要であろうと立論される
。 [0043] 本実施例においては、重合およびNMP急冷に続いて約
70℃の酢酸カルシウムによる洗浄によって生成した一
連の工業用PPS樹脂を使用した。重合によりわれる。 酸洗によってナトリウムイオンを除去しない場合には、
酢酸カルシウム洗浄工程でナトリウムイオンをさらにカ
ルシウムカチオンと交換することができると考えられる
。本実験においては、分子量の異なる4種類の該PPS
樹脂を用いて配合物を調製した。種々のPPS樹脂のカ
チオン分析およびそれらの樹脂を用いてつくった配合物
の衝撃強さを表VIに要約する。 [0044] ppsロット番号 P88−224 P88−1
05 P88−103 P88−0095Na (
ppm) 108 100
96 100Ca (ppm)
243 272 248
275[0045] 表VIから4種類のカルシウム洗浄PPS樹脂のカルシ
ウム含量は同じようであることがわかる。フローレート
が41ないし73の範囲にある始めの3つの配合物の衝
撃強さは、それよりもフローレートが大きいPPSをベ
ースとする配合物よりも著しく高い。マトリックスのP
PS樹脂が成る「臨界フローレート」を有する場合には
、配合物の耐衝撃性の急激な低下を予想することは妥当
なことであろうと考えられる。しかしそれにもかかわら
ず、無水マレイン酸を使用しない同じPPS樹脂とE
P DMとの配合物の衝撃強さよりも該配合物の衝撃強
さの方がすぐれているであろうと考えられる。 [0046] (実施例7) 種々のタイプの市販エチレン−プロピレンゴム、すなわ
ちEpsyn7006Epsyn5206、およびVi
stalon719を用いてPP5S組成物を調製した
。Epsyn EPRは約60重量パーセントのエチ
レンを含むといわれる。Vistalon EPRは
約75重量パーセントのエチレンを含むといわれる。処
方および得られた試験結果の要約を表VIIに示す。 [0047] 【表VI Il PP5S (a) 硅し/田り変性理鐸 80 79.6 80 79.6 79.6 Vistalon 719 無水マレイン酸 0.4 0.4 0.4 引張強さ(Ksi) 5 5.6 5.7 6.
5 6.4 6.9引張伸び(χ) 6.7 6
.7 6.9 7.8 7.3 8.2[0048] 表VIIから、無水マレイン酸の使用はEPR/PP5
S配合物のノツチ付衝撃強さのみならずノツチなし衝撃
強さをも著しく向上させたことがわかる。引張強さもま
た無水マレイン酸を使用した場合にはすぐれていた。高
エチレン含量のEPRを含む組成物が最高のノツチ付ア
イゾツト衝撃強さを示した。 このように、本発明は目的を遂行し、上記のみならず本
来の結果および利点を得るのにうまく適合する。当業者
によって成分、量等をいろいろに変化させることができ
るけれども、該変化は特許請求の範囲によって定められ
ている本発明の精神の中に含まれる。
Claims (19)
- 【請求項1】ポリ(アリーレンスルフィド)樹脂、ポリ
オレフィンエラストマーおよび無水カルボン酸より成る
、成形すると改善された衝撃強さを有するポリ(アリー
レンスルフィド)組成物。 - 【請求項2】前記ポリ(アリーレンスルフィド)樹脂が
前記組成物中に約20ないし約99重量%の範囲内の量
で存在し、前記ポリオレフィンエラストマーが約1.0
ないし約50重量%の範囲内の量で存在し、かつ前記無
水カルボン酸が約0.01ないし約5.0重量%の範囲
内の量で存在する請求項1記載の組成物。 - 【請求項3】前記ポリ(アリーレンスルフィド)樹脂が
ポリ(フェニレンスルフィド)樹脂またはポリ(フェニ
レンスルフィド/スルホン)樹脂である請求項1または
請求項2記載の組成物。 - 【請求項4】前記ポリオレフィンエラストマーがエチレ
ン−プロピレンゴムまたはエチレン−プロピレンターポ
リマーである請求項1ないし請求項3のいずれか1つの
項に記載の組成物。 - 【請求項5】前記無水カルボン酸が無水マレイン酸、無
水ナド酸または前記酸無水物の誘導体である請求項1な
いし請求項4のいずれか1つの項に記載の組成物。 - 【請求項6】前記樹脂が前記組成物中に約40ないし約
95重量%の範囲内の量で存在し、前記ポリオレフィン
エラストマーが、約3.0ないし約40重量%の範囲内
の量で存在し、かつ前記無水マレイン酸が約0.05な
いし約2.0重量%の範囲内の量で存在する請求項1な
いし請求項5のいずれか1つの項に記載の組成物。 - 【請求項7】前記樹脂が前記組成物中に約60ないし約
90重量%の量で存在し、前記エチレン−プロピレンタ
ーポリマーが約5ないし約20重量%の範囲内の量で存
在し、かつ前記無水マレイン酸が約0.1ないし約1重
量%の範囲内の量で存在する請求項1ないし請求項6の
いずれか1つの項に記載の組成物。 - 【請求項8】前記組成物中に最高50重量%のガラス補
強剤を含む請求項1ないし請求項7のいずれか1つの項
に記載の組成物。 - 【請求項9】前記ポリ(アリーレンスルフィド)樹脂、
前記ポリオレフィンエラストマーおよび前記無水カルボ
ン酸の混合物の溶融ブレンドによって調製した請求項1
ないし請求項8のいずれか1つの項に記載の組成物。 - 【請求項10】前記ブレンドを、前記ポリ(アリーレン
スルフィド)樹脂の融点を上回る温度で前記混合物を押
出機に通すことによって実施する請求項9記載の組成物
。 - 【請求項11】前記混合物を約310℃ないし約320
℃の範囲内の温度で前記押出機に通す請求項10記載の
組成物。 - 【請求項12】多価金属カチオンを含む請求項1ないし
請求項11のいずれか1つの項に記載の組成物。 - 【請求項13】前記多価金属カチオンがマグネシウム、
カルシウムまたは亜鉛を有する請求項12記載の組成物
。 - 【請求項14】ポリ(アリーレンスルフィド)樹脂が、
樹脂をプロトン酸で洗い、次いで前記多価金属カチオン
を含む溶液で洗うことによって調製された請求項12ま
たは請求項13記載の組成物。 - 【請求項15】前記ポリ(アリーレンスルフィド)樹脂
をまずプロトン酸で洗い、次にアルカリ金属イオン含有
溶液で洗い、さらに前記多価金属カチオン溶液で洗う請
求項14記載の組成物。 - 【請求項16】前記アルカリ金属イオンがナトリウムを
含む請求項15記載の組成物。 - 【請求項17】前記プロトン酸が酢酸である請求項14
ないし請求項16のいずれか1つの項に記載の組成物。 - 【請求項18】前記ポリ(アリーレンスルフィド)樹脂
が、反応混合物からナトリウム含有ポリ(アリーレンス
ルフィド)樹脂を回収し、次いで該ナトリウム含有ポリ
(アリーレンスルフィド)樹脂を酢酸カルシウムで洗う
ことによって調製される請求項13記載の組成物。 - 【請求項19】請求項1ないし請求項18のいずれか1
つの項に記載の組成物から形成した成形物。
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- 1990-12-27 JP JP2407908A patent/JPH03292367A/ja active Pending
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