TW200951179A - Method for manufacturing polyarylene sulfide resin composition - Google Patents

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Kazunari Takada
Raita Nishikawa
Katsuhei Ohnishi
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Polyplastics Co
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Description

200951179 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於令含氯量減低之聚芳硫鴨脂組成物之製 造方法。 【先前技術】 以聚苯硫醚(以下簡稱為pps)樹脂所代表的聚芳硫叫以 下簡稱為PAS),*於具有高耐熱性、機械物性、㈣品性、 尺寸安定性、難祕、故廣被使祕電性·電子機器構件材 料、汽車機轉件材料、化學機器構件材料等。 另方面近年來,由減低環境負荷之觀點而言,對於減 低函素相對於材料之含量的要求變高。pAs樹脂為以對-二 氯苯與驗金屬硫化物錢金錢硫化物作為原料經由聚合 而取得’故雖然於主要的分子骨架中不具有,但於聚合物: 末端具有必_存_素之—之氯的性質。上述,㈣境問題 之觀點而言,於市場上雖要求含氣量更少的pAs樹脂,但 提供不損害PAS樹脂之優良特性而減低氯,且成形加工性 優良的PAS樹脂於技術上為非常困難。 又,因為PAS樹脂與無機充填劑的相溶性優,故—般多 以添加無機充填劑之複合材料型式供使用。經由複合材料化 雖察見樹脂組成物的含氣量有某程度減低,但若考慮熔融流 動性和機械強度,則無機充填劑的添加有其限度,僅以複合 化技術並無法滿足市場所要求的氣減低程度。 098111466 4 200951179 更且,聚合物中的氯濃度,通常,依存於聚合物的分子量。 即,總分子末端數多的低分子量聚合物為氯濃度高,總分子 末端數少的高分子量聚合物為氣濃度變低。因此,於取得氯 里低的PAS樹脂組成物上,以高分子量聚合物作為原料為 佳。又,PAS樹脂根據分子構造可大致分成熱交聯型和直線 (直鏈)型,熱交聯型的PAS樹脂因以氯濃度高之低分子量 Ο
PAS樹脂作為原料並進行氧化交聯而取得,故一般氣濃产 高。於取得含氣量更低的PAS樹脂組成物上,以使用直線 型PAS樹脂為佳。 然而,另一方面使用直線型PAS樹脂時,可列舉射出成 形時易發生溢料之問題點。作為解決此問 70刖万法,已 知有添加各種烷氧基矽烷化合物的方法(例如,日本 開平1-89208號公報、特開平9-153383號公報及特門、, M46955號公報)。但是’各種烷氧矽烷化合物與平 反應性咼且樹脂的熔融黏度增大,具有流動性惡化的卩η月曰 以減低氣為目的時,如上述將高分子量直線型聚人物題。 於原料為佳’但若為了解決溢料之問題而添加燒& 使用 則因流動性降低,故於實用上不佳。 基矽垸, 【發明内容】 低氣的PAS 此些要求之 如上述,雖然市場期望低溢料、且高流動之含 樹脂組成物’但直到目前並未知製造全部滿足 PAS樹脂組成物的手法。 098111466 5 200951179 本發明者等人為了解決上述課題而致力檢討之結果’發現 根據使用特定之PAS樹脂之特定條件下的熔融混練手法, 則可取得少發生溢料、高流動、且高品質之含低氯的PAS 樹脂組成物,並且達到完成本發明。 即,本發明為 將(A)聚芳硫醚樹脂、(B)無機充填劑及(C)烷氧基矽烷化 合物熔融混練製造聚芳硫越樹脂組成物時,依序進行 •由押出機的原料餵料口(1),供給(A)熔融黏度為 80〜4〇OPa· s(溫度310°C、剪切速度1200/秒)、含氣量為 1000〜2000ppm之聚芳硫醚樹脂的步驟、 •於樹脂可塑化前供給(C)烷氧基矽烷化合物的步驟、 •將供給的樹脂以可塑化部(2)進行可塑化的步驟、 •將經可塑化的樹脂以混練部a(3)進行熔融混練的步驟、 •於經熔融混練之樹脂中由副原料餵料口(6)充填(B)無機 充填劑的步驟、 •其後,將經熔融混練之樹脂與無機充填劑以混練部b(7) 進行混練的步驛、 •由真空通氣孔(8)進行減麼脫氣的步驟、 •將混練所得之聚芳硫醚樹脂組成物由押出機之出口所設 置的型板(9)排出之步驟所構成的押出步驟, 於混練部a(3)及混練部b(7)中,以「剪切速度(1/(秒))χ混 練時間(秒>=1600〜6000(混練時間為混練部a(3)與混練部b(7) 098111466 6 200951179 之合計混練時間)」押出為其特徵之炫融黏度為i5〇〜蕭a· S(溫度3HTC、剪切速度·/秒)、氣量為咖卿以下之 聚芳硫趟樹脂組成物之製造法。 - 【實施方式】 - 所謂⑷PAS樹脂,係以_(Ar_s)_(但,&為伸芳基)作為重 f單位為其主要構成者。作為伸芳基,可使用例如,對-伸 苯基、間-伸苯基、㈣苯基、經取代伸苯基、p,p,_二伸苯 ❹基續基、P,P,-伸聯苯基、p,p,-二伸笨基峻基、p於二伸苯基 羰基、萘基等。 ’ 此時,除了前述伸絲所構成之芳_基中❹相同重複 •單位的聚合物,即均聚物以外,由組成物之加工性觀點而 言’含有異種重複單位之共聚物有時為較佳之情形。 作為均聚物’以使用對·伸祕作為伸芳基,赠_苯硫驗 基作為重複單位的聚苯_為較佳使用。又,作為共聚物, 可由前述伸芳基所構成之芳硫驗基中,使用不同之二種以上 的組合,其中亦以包含對_笨硫醚基與間-苯硫喊之組合為 特佳使用。其中’含有7〇莫耳%以上、較佳為8〇莫耳%以 上對苯賴基者’就耐触、成雜、賊躲等物性上 之方面而言為適當。 又’此些PAS樹脂中,以二官能性鹵素芳香族化合物作 為主體之單體縮聚所得之實質上直鏈狀構造的高分子量聚 合物為較佳使用,於直鏈狀構造之pAS樹脂以外,於縮聚 098111466 7 200951179 時少量使用具有3個以上鹵素官能基之聚鹵芳香族化合物 等之單體,部分形成分支構造或交聯構造的聚合物亦可使 用,且令低分子量之直鍵狀構造聚合物於氧或氧化劑之存在 下’以高溫加熱或經由氧化交聯或熱交聯令溶融黏度上升, 改良成形加工性的聚合物、或其混合物亦可使用。 又’本發明所用之PAS樹脂為聚合後,進行酸洗淨、熱 水洗淨、有機溶劑洗淨(或其組合)等將副生成的雜質等除去 精製者為佳。 其中,PAS樹脂中的氯量必須為1〇〇〇〜2〇〇〇ppm。氯量若 為1000〜2000ppm ’則PAS樹脂的製造法並無特別限定。 經由充填無機充填劑使PAS樹脂組成物中的氯量減低, 但若PAS樹脂中之氣濃度為超過2000ppm,則難以達成目 的之PAS樹脂組成物中之氯量950ppm以下。又,未達 lOOOppm的PAS樹脂’難依通常之製造法取得。 又,(A)PAS樹脂的熔融黏度為80〜400Pa . s。若炼融黏度 過少’則非常難以取得氣濃度為1〇〇〇〜2〇〇〇ppm的pAs樹 脂,若熔融黏度過大,則難以降低配合無機充填劑和烷氧基 石夕燒之PAS樹脂組成物的炫融黏度,故為不佳。 又’(A)PAS樹脂於取得所欲之氣濃度上,並非以氣濃度 高之低分子量聚合物進行熱交聯所得之含氯量變多的交聯 型,而為選擇含氣量少之具有直鏈狀構造的PAS樹脂。 又,作為(A)PAS樹脂,因為與減低射出成形時發生溢料 098111466 8 200951179 所添加的烧氧基矽烷反應,故使用以聚合後之後處理步驟予 以酸處理的範圍,此時之範圍pH為4〜7為佳。範圍?11若 過大’則與燒氧基石夕烧的反應不夠充分,故抑制溢料的能力 不夠充分。又,即使範圍pH過少,亦因與燒氧基石夕烧的反 應不女疋’故為不適。 Ο Φ ⑻無機充_並無特職定麵,μ 了令所得組成物 的氯量為95〇Ppm以下,又,取得充分的機械強度上為必須 的。作為無機充填劑’可列舉例如,輕質碳峡、重質且微 粉化碳_、特殊㈣充填解之碳_粉末;霞石閃長石 微粉末、蒙脫石、膨潤土等之職黏土、魏改質黏土等之 黏土(㈣峰末);滑石;縣二氧切、結晶二氧化石夕等 之一乳切(二氧化靖末;㈣土 1砂等之含㈣化人 ::輕::、輕:汽球、板岩粉、雲母粉等之天然礦物的: 石口口’氧bJ呂、氧化紹膠體(氧化銘 名 等之含氧化鋁化合物;炉酸鋇、鈕心)Λ土白硫酸鋁 初’硫酸鋇、鋅鋇白、硫酸鈣、二硫化 石墨⑹等之鶴;玻璃纖維、玻璃珠粒、玻璃片、_、 璃珠粒專之麵系充填劑;飛灰球、火山破璃中空體二 無機中空體、單結晶鈦酸卸、碳纖維:成 碳64富勒烯、叙熘碘 s反τ又球、 备减^ 造冰晶石(冰晶石)、氧化鈇
氣化鎮、驗性石炭酸鎂、白雲石、鈦酸鉀、亞硫_、雲L 矽=紹粉、硫化錮、硼纖維、碳化 098111466 其中亦以纖維狀無機充填材為佳,可列舉例如玻璃纖維、 9 200951179 石棉纖維、碳纖維、二氧化矽纖維、二氧化矽/氧化鋁纖維、 欽酸鉀纖維、聚芳醯胺纖維等。 成分(B)之配合量為相對於(A)PAS樹脂1〇〇重量份,以 10〜250重量份為佳,更佳為3〇〜15〇重量份。成分(B)之配 合量若過少’則所得組成物之氯量非為950ppm以下,又, 無法取得充分的機械強度,若過大則成形性和機械強度降 低,為不佳。 (C)炫氧基石夕烧為本發明目的之高流動化及減低射出成形 時之溢料發生上所必須的。未使用(c)烷氧基矽烷時,無法 取得充分的樹脂黏度,故押出機内的剪切不足,無法充分弓丨 起用以咼流動化的分子切斷。又,射出成形時發生非常長的 溢料。令PAS樹脂與(〇烷氧基矽烷反應提高押出機内的熔 融黏度,且提咼押出時的剪切力,有效率引起pAS樹脂的 分子切斷,可取得充分的流動性和減低溢料效果。 (C)烷氧基矽烷之種類並無特別限定,可列舉環氧烷氧基 矽烧、胺基烷氧基矽烧、乙烯基烷氧基矽烷、氫硫基烷氧基 矽烷等,且可使用1種或2種以上。另外,烷氧基的碳數為 1〜10個、較佳為1〜4個。 作為環氧烷氧基矽烷之例,可列舉環氧丙氧基丙基三 曱氧基矽烷、yS-(3,4-環氧環己基)乙基三曱氧基矽烷、^ _ 環氧丙氧基丙基三乙氧基石夕烧等。 作為胺基烷氧基矽烷之例,可列舉7_胺基丙基三甲氧基 098111466 10 200951179 矽烷、r-胺基丙基三乙氧基矽烷、胺基两基甲基二曱氧 基石夕'烧、r-胺基丙基曱基二乙氧基矽烷、队(点_胺基乙基)_ r-胺基丙基二曱氧基矽烧、N-苯基胺基丙基三曱氧基 石夕烧、r-二烯丙基胺基丙基三曱氧基石找、卜二_基胺 基丙基三乙氧基矽烷等。 作為乙烯基烷氧基矽烷之例,可列舉乙烯基三甲氧基矽 烧、乙烯基三乙氧基石夕烧、乙烯基三(^_甲氧乙氧基)石夕烷等。 β 作為氫硫基烷氧基矽烷之例,可列舉例如,氫硫基丙 基三甲氧基矽烷、氫硫基丙基三乙氧基矽烷等。 所使用之烷氧基矽烷為環氧烷氧基矽烷和胺基烷氧基矽 烷為佳,其中特佳者為7_胺基丙基三乙氧基矽烷。 烷氧基矽烷化合物之使用量,相對於(A)PAS樹脂1〇〇重 量份,以0.1〜3重量份為佳,更佳為〇 2〜2重量份。烷氧基 矽烷化合物之使用量若過少,則因無法取得充分的樹脂黏 度,故於押出機内的剪切不足,不僅無法充分引起用以高流 動化的分子切斷,於射出成形時亦發生非常長的溢料。又, 烷氧基矽烷化合物之使用量若過大,則產生發生氣體變多等 問題,故而不佳。 所得之PAS樹脂組成物的熔融黏度為15〇〜33〇pa . 5,較 佳為150〜300Pa . s。熔融黏度若過小,則不僅成形性變得 不安定,且因溢料的發生惡化故為不佳。又,熔融黏度若過 大,則流動性不足,因此成形安定性變差,或者難以成形出 098111466 11 200951179 薄身成形品。 其次,詳細說明關於本發明之製造方法。 圖1為示出押出機之螺桿形狀圖,(a)、(b)為示出本發明 所用者’(C)為示出一般所用之螺桿形狀者。本發明中,對 一般所用之圖1(C)之形狀下功夫。 本發明為藉由如圖1(a)之押出機,依序進行 •由押出機的原料餵料口(1) ’供給(A)pAS樹脂的步驟、 •於樹脂可塑化前供給(C)烷氧基矽烷化合物的步驟、 •將供給的樹脂以可塑化部(2)進行可塑化的步驟、 •將經可塑化的樹脂以混練部a(3)進行熔融混練的步驟、 •於經溶融混練之樹脂中由副原料餵料口(6)充填(B)無機 充填劑的步驟、 •其後,將經熔融混練之樹脂與無機充填劑以混練部b(7) 進行混練的步驟、 •由真空通氣孔(8)進行減壓脫氣的步驟、 •將混練所得之聚芳硫醚樹脂組成物由押.出機之出口所設 置的型板(9)排出之步驟所構成的押出步驟, •於混練部a(3)及混練部b(7)中,以[剪切速度(1/(秒))χ 混練時間(秒)=16〇〇〜6〇〇〇(混練時間為混練部a(3)與混練部 b(7)之合計混練時間)]押出為其特徵。 本發明中,使用熔融混練機,經由剪切力引起pAS樹脂 的分子切斷令熔融黏度降低,但,單純地,例如,使用提高 098111466 12 200951179 押出機的螺桿迴轉數(提高剪切速度)、增長熔融混練時間、 5又置加以高剪切形狀的螺桿元件、提高押出機之汽缸溫度 (促進熱分解)、降低汽缸溫度(促進剪切)、增大螺桿之L/D 等方法,並無法取得目的組成物。 - 即’單僅促進押出機内的分子切斷,則押出時的氣體發生 夕’無法取得適切的樹脂束及粒狀物形狀,或者於押出機型 板部的眼垢發生增大等,以致難以安定製造粒狀物。或者, 夺發生其後射出成形時之模件沈積物變多的問題。於形成 適切的粒狀形狀上’亦考慮進一步以押出機追加實施1次以 上炼融混練的手法,但因纖維狀充填劑的折斷而引起物性降 低、或者因炫融混練次數增加而引起費用上升成為問題,故 為不佳。
為了迴避如上述問題的發生,於經由熔融混練作成樹脂組 成物時’所供給之樹脂以可塑部(2)進行可塑化之步驟後, 追加將可塑化之樹脂以混練部a(3)進行熔融混練的步驟,且 混練部a(3)與無機充填劑充填後之混練部b(7)之全熔融混 練中的[剪切速度(1/(秒))X混練時間(秒)]必須為 1600〜6000、較佳為2100〜4200、特佳為2200〜4100。 若滿足此混練條件,則對一般使用於調製合成樹脂組成物 之设備施以些許功夫即可調製。一般而言,使用單軸或雙軸 押出機予以熔融混練,作成成形用粒狀物。於滿足上述之混 練條件上,較佳使用螺桿構造之自由度大的雙轴押出機。雙 098111466 13 200951179 轴押出機之螺桿迴轉可為相同方向或相異方向亦可相同方 向雙軸押出機中螺桿可為3條螺絲或2條螺絲亦可,相異方 向雙軸押出機可為平行軸或斜轴亦可。 於本發明中,剪切速度、及混練時間為根據下式算出。 v〇= 6 Ο - 〇r :剪切速度(1/秒) D :押出機之汽缸内徑(cm) N :螺桿迴轉數(1/分) σ :螺桿溝深度(cm) T_ 3600· A - L - Ε> - ο 1000· Q ~~~ τ :混練時間(秒) A :空間剖面積(cm2) L : 1/d (1 :混練部螺桿元件長之合計、d :混練部螺桿元件之直 徑)D :汽缸内徑(cm) :材料密度(g/cm3) Q :押出量(kg/小時)
作為更具體的製造方法,於圖1(a)所示之押出步驟中,T 練部的剪切速度為50/秒以上、110秒/以下(较佳為 上、100/秒以下)’且,混練部a(3)與混練部b(7)之人5/秒以 時間為20秒以上、60秒以下(較佳為30秒以 5計現練 、5S秒以下、 098111466 14 200951179 特佳為40秒以上、55秒以下)之情形。 又,混練部a(3)中之混練時間為8秒以上、2〇秒以下為 佳,混練部b(7)中之混練時間為8秒以上、52秒以下(特別 為15秒以上、4〇秒以下)為佳。經由增長混練部b(7)的混練 時間,則可減低剪切速度,故熔融混練的自由度增加。 作為實現如上述製造方法之螺桿元件為由順螺紋所構成 的搬送用it件、和可塑化元件及輯部用元件所構成。 ❹作為可塑化部用元件,並無特別限制,可根據樹脂和充填劑 之種類而適當設計。作為混練部用元件,若可取得指定之剪 —切速度及混練時_無❹值制,—般為組合制逆螺紋、 頂棚、順捏和盤、逆捏和盤等之螺桿元件。 其中作為較佳使用的螺桿元件,可列舉溶融樹脂之—部分 為與流動方向相反方向(上游方向)上擠出的構造。擠出構二 之形狀並無制限定,可贿㈣缺口形狀、錄形狀、孔 穴形狀等,其中如日本專利特開2〇〇2_ΐ2〇27ι號公報所記载 之圖2所示之切出缺口形狀者為佳。又,溶融樹脂之—部八 為與流動方向相反方向上擠出構造的比例,將元件對於螺^ 轴方向投科之最大直㈣分的長度作為紐關面積,: 出構造部的面積為5〜40%。 此處,所謂㈣樹脂之-部分為與流動方向相反方向 出構造為5〜概’絲以件相對於螺桿財向投影 最大直㈣分的長度料直徑_轉,擠㈣造部 098111466 15 200951179 為5〜40%。 熔融樹脂之一部分為與流動方向相反方向上擠出構造之 螺桿元件,於混練部a(3)之元件導入1個以上為佳,更且如 圖2(b)所示般於混練部b(7)亦導入1個以上為更佳。 其次’用以除去來自熔融混練之樹脂組成物的揮發成分、 分解物、高沸點物等之真空通氣口,設置二處以上為佳。由 通氣口有效率除去揮發成分等’則可令型板部突出之束狀物 的安定性、所得樹脂粒狀物的品質安定性更加提高。 一般真空通氣口為設置於混練部b(7)之下流侧的位置 (8) ’於設置二處之情形,進一步設置於混練部與副原 料餵料口(6)之間。又,於有效進行通氣口之減壓排氣上, 必須令通氣口附近之押出機内部作成可維持減壓的狀態,必 須設置經可塑化之樹脂於押出軸完全充滿的密封構造。於 作成密封構造上’視需要,於通氣口之前後,除了逆螺紋以 外可適當使用頂棚、逆捏和等對於螺桿迴轉有幾何學性升 壓能力者。密封構造可代用混練部。 第1通氣口(8)及第2通氣口(5)的減壓力 〇:38〇Τ〇ΓΓ(〇〜5〇.7紙)、實用上為卜細化餐26 7 kp =佳為队請吨純鳥)。來自第】通氣口⑻及 通虱口(5)的排氣可為分別、或者共通亦可來自第η 口=及第2通氣σ(5)權速度,係令第丨通氣口⑽ 乳口(5)為保持上述賴度的速度。於各通氣口與減肩 098111466
16 200951179 置之間,亦可設置捕集器等捕集高沸點物。 又,為了除去來自溶融混練之樹脂組成物的揮發成分、分 解物、高沸點物等,且提高來自原料餵料口(1)之原料健料 安定性’於混練部a(3)與副原料餵料口(6)之間設置開放通 氣口,實施本發明之製造法為更佳。又,於混練部a(3)與副 原料餵料口(6)之間設置開放通氣口與真空通氣口兩者之情 形,以上游側依序設置開放通氣口、真空通氣口提高排氣效 © 率為佳。 其次,雖無特別必須’但經由添加併用(D)結晶核劑,則 可令本發明之效果更加增大。作為此目的所使用的結晶核 • 劑,公知的有機質核劑、無機核劑之任一者均可使用。作為 無機物’可列舉例如Zn粉末、A1粉末、石墨、碳黑等之單 體’和 ZnO、MgO、Al2〇3、Ti02、Mn02、Si〇2、Fe3〇4 等 之金屬氧化物、氮化硼等之氮化物、Na2c〇3、caC〇
MgC03、CaS04、CaSi03、BaS04、CaKP04)3 等之無機鹽、 一氧化矽、滑石、高嶺土、黏土、白土等。又,作為有機物, 可使用草酸舞、草酸鈉、苯曱酸辦、苯二曱酸約、酒石酸躬、 • 硬脂酸鎂等之有機鹽類、耐熱性之高分子、耐熱性高分子之 -交聯物等。特佳者為氮化蝴;或滑石、高嶺土、點土、白土 等之黏土類;具有交聯或分支構造之高分子化合物等。此處 所谓具有交聯或分支構造之高分子化合物,例如於單體之一 部为雖具有3個以上官能基但經由縮聚生成具有分支、或交 098111466 17 200951179 聯構造的高分子化合物、或 聯、分支構造之任-者均可的'"分子化合物其後滅予交 另外’於上述結晶核”料在與⑻無機 t’且此些物質可產生兩種機能,作為⑼結晶核劑2複 里為(A)成分每100重量份若以—重量 八使用 為0.1〜2重量份。 凡刀,較佳 又,於本發明之PAS樹脂組成物中,視目的 分以外’亦可輔助性少量併用其他之熱可塑性樹腸。=成 處所使用之其他的熱可塑性樹脂,若於高溫 乍為此 塑性樹脂,則為任一者均可。 文弋的熱可 更且,於本發明所使用之PAS樹脂組成物中 本發明效果之範圍下,—般熱可塑性樹脂所添不^害 質’即抗氧化劑等之安定劑、難燃劑、染·顏料等之,物 潤滑劑等亦可根據要求性能而適當添加。 者色劑、 本發明所用之樹脂成形法並無特別限定,可 形、押出成形、真空成形、壓縮成形等一般公知之敎:成 樹脂之成形法予以成形,但最佳者為射出成形。-塑性 [實施例] 限根據實施例具體說明本發明,但本發明並非被其所 [實施例1] (押出機) 098111466 18 200951179 曰本製鋼所(股)製、ΤΕΧ44(螺桿徑44mm、L/D38.5) 押出機之螺桿概略示於圖l(a)。 C1 ·原料館·料口(1) - C3〜C4 :可塑化部(2) C4〜C5 :混練部(3)(順捏和、含有切出缺口部之元件) C5 :烤爐通氣口(4) C6 :第2真空通氣口(5) Φ C7:副原料餵料口(6) C9〜C10 :混練部(7)(順捏和、逆螺紋) * C10 :第1真空通氣口(8) ' 型板部(9) 將密封部(10)設置於第2真空通氣口(5)的前後。 (2) 押出條件 汽缸溫度:由樹脂餵料侧如下朝向型板頭侧。 ® (C1)50-(C2)100-(C3)300-(C4)320-(C5)320-(C6)320-(C7)280- (C8)280-(C9)280-(C10)280-(C11)280-(型板)300 (3) 螺桿形狀(具有擠出構造的元件) - 具有圖2所示切出缺口部的元件 -- (4) 使用原料 (A)PAS樹脂 A-1 : CUREHA(股)製、FortolonKPS W214A (直線型PPS、310°C、剪切速度1200sec-1中之黏度130Pa . s、 098111466 19 200951179
Cl 量 1400ppm、範圍 pH=6.0) A-2 : CUREHA(股)製、Fortolon KPS W220A (直線型PPS、310°C、剪切速度1200sec4中之黏度210Pa . s、 Cl 量 1700ppm、範圍 pH=6.0) A-3 : CUREHA(股)製、Fortolon KPS W203A (直線型PPS、310°C、剪切速度HOOsec·1中之黏度28Pa. s、 Cl 量 3800ppm、範圍 pH=6.0) A-4 : CUREHA(股)製、Fortolon KPS W312 (直線型PPS、310°C、剪切速度UOOsec·1中之黏度170Pa . s、 Cl 量 1500ppm、範圍 pH=10_8) (B) 纖維狀無機充填劑 • B-l :玻璃纖維(日本電氣硝子(股)製、13μϊΠφ短切原絲 (ECS03T-717)) (C) 烷氧基矽烷 • c-i : 胺基丙基三乙氧基矽烷 (D) 結晶核劑 • D-ι :氮化硼(川崎製鐵(股)製、FSJ) (5) 組成物之混練及押出方法 將上述PAS樹脂、烷氧基矽烷加入漢歇爾混合器(三井三 池製作所(股)製)’以885rpm混合2分鐘所得之混合物由押 出機的餵料口(1)供給。 玻璃纖維為由副原料餵料口(6),使用雙軸螺桿侧餵料器 098111466 20 200951179 供給。 混合物及玻璃纖維為如表丨所示之處方組成,使用重量餵 料器控制,將樹脂組成物以束狀押出後,取得粒狀物。 [實施例2〜8、比較例1〜5]
除了將使用之押出機螺桿的形狀、押出條件、剪切速度、 混練時間、配合之各成分種類等如表卜2所示變更以外, 同實施例1處理取得粒狀物。另外,於比較例4 t,於押出 時發生若干眼屏,且非為良好的押出性。又,於比較例5 中押出時發生大1眼原,且非為良好的押出性。 [實施例9〜10] _ 除了使用日本製鋼所(股)製、TEX65(螺桿徑65mm、 L/D38.5)作為押出機,汽缸溫度如下,押出條件等如表1所 示般變更以外,同實施例1處理取得粒狀物並評價。另外, 螺桿為使用與螺桿II同樣類型者。 ® <汽缸溫度〉 (C1)50-(C2)250-(C3)330-(C4)330-(C5)330-(C6)330-(C7)300-(C8)280-(C9)280_(C10)280-(C11)280-(型板)300 又’實施例及比較例之評價方法為如下。 《範圍pH之測定法》 於室溫(15〜25°C)中’將樣品6克和丙酮15毫升、及精製 水(關東化學(股)製)30毫升放入燒瓶,使用振盪機振盪30 分鐘後,以分液漏斗過濾。其上清液的PH以pH計測定。 098111466 21 200951179 《拉引強度之評價》 根據IS03167成形出試驗片(寬:1〇nmi,厚度4mm),並 且根據IS0527-1,2測定。 《氣量之測定法》 根據燃燒離子層析法測定。 (測定條件) 離子層析:DIONEX製DX320 燃燒用前處理裝置:三菱化學製AQF-100,ABC,WS-100, GA-100 試料:10毫克 加熱器:Inlet Temp/900°c、Outlet Temp/lOOOt: 吸收液:H2〇2 900ppm,内標準 p〇43- 25ρριη 《熔融黏度之測定法》 炫融黏度為使用裝配内控1.0mm φ、長度20.0mm管嘴之
Capilograph,以 31〇°C、剪切速度 1200(1/秒)測定。
•測定裝置:東洋精機製作所(股)製Capil〇graph 1B 《溢科發生之評價》 使用外周設置金屬模具間隙之溢料測定部之圓盤狀 模槽的金屬模具,以完全充填模槽所必須之最小壓力射出成 形’並且測定此部分發生的溢料長度。 (汽紅溫度320〇C、金屬模具溫度15〇。〇) 《模件沈積物之評價》 098111466 22 200951179 以射出成形機以下述條件,連續成形圖3所示之特定形狀 的成形品,並且評價金屬模具附著物的份量。具體而言,將 試驗片以500次射擊成形,採取附著至氣體通氣部(僅運轉 . 側)的模件沈積物並測定重量(jLtg)。 - (成形條件) 射出成形機:Fanuc S2000i 30A(Fanac(股)製) 汽缸溫度:(汽缸)320-320-305-290°C ® 射出壓力:50MPa 射出速度:60m/min ; 保壓時間:2sec • 冷卻時間:7sec 成形周期:12sec 金屬模具溫度:60°C 《押出性之評價》 ® 於押出機之型板部所突出的束狀物中,以目視判定氣體所 造成的發泡狀況。 此些結果示於表1〜2。 098111466 23 200951179 【1<】 實施例 〇 B ΤΕΧ-65 160/290 83.8 51.7 1 4332 | < ώ ίο i-H ό 790 | 230 ΓΟ a\ 150 2 1若干發生1 HH ΤΕΧ-65 160/230 I 66.4 1 3433 17·2 1 < Τ**Η ώ ύ τ-Η 750 260 t·^ 00 Η ΤΕΧ-44 60/280 76.5 46.6 3565 1__ <Ν 1—< ώ VO r-H 6 D-l <N 〇 800 230 00 卜 ΗΗ ΤΕΧ-44 60/280 76.5 1 31.1 1 2379 CS 1-Η < Β-1 ύ r—^ 790 280 ss 100 cn Ό 1—| ΤΕΧ-44 60/320 87.5 46.6 4078 (N 1—Η ώ ίο 0 770 215 m 00 i-H CO |—| ΤΕΧ-44 60/280 76.5 46.6 3565 CN Lm——— J Β-1 VO U 780 230 00 t-H 宕 1-H CN 寸 ΗΗ ΤΕΧ-44 60/240 65.6 46.6 I [3057 | <N 1 Α-1 1 ώ VO ό t—H 770 270 00 o 1-H m ΗΗ ΤΕΧ-44 60/240 65.6 m 2040 CS r-H ώ 6 760 320 <N ON § CO CA ΗΗ ΤΕΧ-44 60/320 I 87.5 31.1—」 2721 CN 1 Α-2 1 m r"H U 00 o 820 270 ΗΗ ΤΕΧ-44 60/320 L—… … 87.5 1 31.1 I 2721 CN Β-1 t-H ό 770 260 … 00 r-H o T-H i-H cn 螺桿 押出機 押出條件 押出速度(kg/h)/螺桿迴轉數(rpm) 1 種類 種類 |重量份1 種類 |重量份 種類 重量份; ppm (Λ PL, MPa //m CUO 1 剪切速度 全混練時間 剪切速度X混練時間 混練部a之混練時間 (A)PAS樹脂(100重量份) (Β)纖維狀無機充填劑 (c)烷氧基矽烷 (D)結晶核劑 含氣量 溶融黏度 拉引強度 溢料發生量 模件沈積物 押出性(發泡之有無) ❹ :-'Z ❹ 200951179 [表2] 比較例 1 2 3 4 5 螺桿 I m I m m 押出機 TEX-44 TEX-44 TEX-44 TEX-44 TEX-44 押出條件 押出速度(kg/h)/螺桿迴轉數(rpm) 60/200 80/200 60/320 80/200 100/325 剪切速度 1/秒 54.7 54.7 87.5 54.7 88.8 全混練時間 秒 31.1 16.3 31.1 16.3 13 剪切速度X混練時間 - 1701 892 2721 892 1154 混練部a之混練時間 秒 12 9.3 12 7 5.6 (A)PAS樹脂(100重量份) 種類 A-l A-3 A-4 A-l A-l (B)纖維狀無機充填劑 種類 B-l B-l B-l B-l B-l 重量份 67 67 67 67 67 (C)烷氧基矽烷 種類 C-l C-l C-l C-l 重量份 1 1 1 1 (D)結晶核劑 種類 重量份 含氯量 ppm 750 2250 790 780 720 嫁融黏度 Pa · s 290 250 260 390 260 拉引強度 MPa 190 195 185 190 194 溢料發生量 βτη 330 80 300 120 150 模件沈積物 βΖ 14 25 13 14 24 押出性(發泡之有無) - 無 無 無 無 發生量多
【圖式簡單說明】 ❹ 圖1為示出押出機之螺桿形狀圖,(a)、(b)為示出本發明 所用者,(c)為示出一般所用之螺桿形狀者。 圖2為示出溶融樹脂之一部分為與流動方向相反方向擠 出構造之螺桿元件之一例圖,⑻為正面圖,(b)為側面圖。 . 圖3為示出模件沈積物評價中所用之成形品及評價狀況 圖。 【主要元件符號說明】 原料餵料口 098111466 25 200951179 2 可塑化部 3 混練部a 4 烤爐通氣孔 5 第2真空通氣口 6 副原料館料口 7 混練部b 8 第1真空通氣口 9 型板部 10 密封部 098111466 26

Claims (1)

  1. 200951179 七、申請專利範圍: 1. 一種聚务硫趟樹脂組成物之製造法,係於將(A)聚芳琉 醚樹脂、(B)無機充填劑及(C)烷氧基矽烷化合物熔融混練製 造聚芳硫醚樹脂組成物時,依序進行以下步驟所構成的押出 • 步驟: •由押出機的原料餵料口( 1)’供給(A)溶融黏度為 80〜400Pa · s(溫度31(TC、剪切速度1200/秒)、含氯量為 β 100〇〜2000ppm之聚芳硫醚樹脂的步驟; •於樹脂可塑化前供給(C)烷氧基矽烷化合物的步驟; '•將供給的樹脂以可塑化部(2)進行可塑化的步驟; •將經可塑化的樹脂以混練部a(3)進行熔融混練的步驟; .於經熔融混練之樹脂中由副原料餵料口(6)充填(B)無機 充填劑的步驟; •其後,將經炫融混練之樹脂與無機充填劑以混練部b(7) ® 進行混練的步驟; •由真空通氣孔(8)進行減壓脫氣的步驟;以及 •將混練所得之聚芳硫轉樹脂組成物由押出機之出口所設 :置的型板(9)排出之步驟; 該聚芳硫_樹脂組成物係於混練部a(3)及混練部b(7) 中’以[剪切速度(1/(秒))χ混練時間(秒)=16〇〇〜6〇〇〇(混練時 間為混練部a(3)與混練部b(7)之合計混練時間)]押出之熔融 黏度為150〜330Pa . s(溫度3l〇°c、剪切速度1200/秒)、氯 098111466 27 200951179 量為950ppm以下者。 2. 如申請專利範圍第1項之聚芳硫醚樹脂組成物之製造 法,其係以[剪切速度(1/秒))χ混練時間(秒)=2100〜4200]押 出。 •"4 3. 如申請專利範圍第1或2項之聚芳硫醚樹脂組成物之製 . 造法,其中,押出機為雙軸螺桿押出機。 4. 如申清專利範圍第1或2項之聚芳硫趟樹脂組成物之製 造法,其中’混練部之剪切速度為50/秒以上、11〇/秒以下, ❹ 且混練部a(3)與混練部b(7)之合計混練時間為2〇秒以上、 60秒以下。 . 5. 如申請專利範圍第1或2項之聚芳硫醚樹脂組成物之製 造法,其中,混練部之剪切速度為55/秒以上、1〇〇/秒以下, 且混練部a(3)與混練部b(7)之合計混練時間為3〇秒以上、 55秒以下。 〇 6.如申請專利範圍第i項之聚芳硫喊樹脂組成物之製造 法,其中,於混練部a(3)中,導入Μ以上的具有5〜4〇〇/〇 令熔融樹脂之-部分在與流動方向相反方向上擠出 的螺桿元件,並且進行熔融混練。 7·如中料利顧第6項之料俩_ 法,其中,進-步於鱗^⑺中亦導人 = :=樹ΓΓ分在與流動方向相反方向= 之構k的料7^件,並料彳mm 098111466 28 200951179 8.如申請專利範圍第6或7項之聚芳硫_脂組成物之製 造法,其中’具有令嫁融樹脂之-部分在與流動方向相反方 向擠出之構造之螺科㈣雜’係於其前端部數處形成切 —出缺口部的構造。 • 9.如申請專利範圍第卜6及7項中任-項之聚芳硫醚樹 脂組成物之製造*,其中,進-步於思練部a⑶與副原料銀 料口⑹之間設置第2真空通氣孔,且於第2真空通氣孔的 參前後設置成為密封構造形狀的元件,並由二處之真空通氣孔 進行脫氣排氣。 :1G·如中請專利範圍第卜6及7項中任1之聚芳硫醚樹 ’月旨組成物之製造法,其中,進一步於現練部a(3)與副肩料餵 料口⑹之間設置開放的通氣孔,並進行炫融混練。 H·如申請專利範圍第!、6及7項中任—項之聚芳破酿樹 脂組成物之製造法,其中,進一步於混練部a(3)與副原科餵 料口(6)之間,由上游側依序設置開放的通氣孔、第2真空 通氣孔,且於第2真空通氣孔的前後設置成為密封構造形狀 的元件,並由二處真空通氣孔進行脫氣排氣。 098111466 29
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