WO2009128260A1 - ポリアリーレンサルファイド樹脂組成物 - Google Patents

ポリアリーレンサルファイド樹脂組成物 Download PDF

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WO2009128260A1
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polyarylene sulfide
weight
resin composition
sulfide resin
parts
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Inventor
高田一成
西川雷太
大西克平
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ポリプラスチックス株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L81/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing sulfur with or without nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of polysulfones; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L81/02—Polythioethers; Polythioether-ethers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/54—Silicon-containing compounds
    • C08K5/541—Silicon-containing compounds containing oxygen
    • C08K5/5415—Silicon-containing compounds containing oxygen containing at least one Si—O bond

Definitions

  • the present invention relates to a polyarylene sulfide resin composition having a reduced chlorine content.
  • PAS Polyarylene sulfide
  • PPS polyphenylene sulfide
  • PAS resin is obtained by polymerization using p-dichlorobenzene and alkali metal sulfide or alkali metal hydrosulfide as raw materials, it is not contained in the main molecular skeleton, but is a chlorine that is one of halogens at the end of the polymer. Has the property of inevitably remaining. From the viewpoint of the above environmental problems, there is a demand for a PAS resin having a lower chlorine content from the market. However, a PAS resin that reduces chlorine without impairing the excellent characteristics of the PAS resin and has excellent molding processability. It has been technically very difficult to provide.
  • PAS resins are excellent in compatibility with inorganic fillers, they are generally often used as composite materials to which inorganic fillers are added.
  • the amount of chlorine contained in the resin composition can be expected to be reduced to some extent by making it into a composite material, but considering the melt flowability and mechanical strength, there is a limit to the addition of inorganic fillers, and the level of chlorine reduction required by the market with composite technology alone Can not be satisfied.
  • the chlorine concentration in the polymer usually depends on the molecular weight of the polymer. That is, a low molecular weight polymer having a large number of total molecular ends has a high chlorine concentration, and a high molecular weight polymer having a small number of total molecular ends has a low chlorine concentration. For this reason, in order to obtain a PAS resin composition having a low chlorine content, it is preferable to use a high molecular weight polymer as a raw material. In addition, PAS resins are roughly classified into thermal crosslinkable and linear (linear) types depending on the molecular structure.
  • Thermally crosslinkable PAS resins are obtained by oxidative crosslinking using a low molecular weight PAS resin with a high chlorine concentration as a raw material. Therefore, the chlorine concentration is generally high. In order to obtain a PAS resin composition having a lower chlorine content, it is preferable to use a linear PAS resin.
  • a high molecular weight polymer with a low chlorine content can be used as a raw material, and when melt-kneading with an inorganic filler and an extruder, a high shearing force is applied to cut the molecular chain of the polymer to lower the viscosity.
  • a composition having no practical problem such as a composition having a large deposit has not been obtained. Disclosure of the invention
  • the present inventors have achieved high flow, less generation of burrs and mold deposits, and high quality by a melt-kneading technique under a specific condition using a specific PAS resin.
  • the present inventors have found that a low chlorine-containing PAS resin composition can be obtained and completed the present invention.
  • the present invention (A) Polyarylene sulfide having a substantially linear structure, melt viscosity of 80 to 400 Pa ⁇ s (temperature 310 ° C., shear rate 1200 / sec), chlorine content of 1000 to 2000 ppm, and pH of 4 to 7 100 parts by weight of resin (B) 10 to 250 parts by weight of inorganic filler (C) A polyarylene sulfide resin obtained by melt-kneading 0.1 to 3 parts by weight of an alkoxysilane compound so as to satisfy the following formula (1) and having a melt viscosity of 150 to 330 Pa ⁇ s and a chlorine content of 950 ppm or less It is a composition.
  • Mw (x) represents the weight average molecular weight of (A)
  • Mw (y) represents the weight average molecular weight of polyarylene sulfide in the polyarylene sulfide resin composition obtained by melt kneading.
  • PAS resin is mainly composed of-(Ar-S)-(where Ar is an arylene group) as a repeating unit.
  • the arylene group include p-phenylene group, m-phenylene group, o-phenylene group, substituted phenylene group, p, p′-diphenylene sulfone group, p, p′-biphenylene group, and p, p′-di.
  • a phenylene ether group, p, p′-diphenylenecarbonyl group, naphthalene group, and the like can be used.
  • a copolymer containing different types of repeating units is used from the viewpoint of processability of the composition. It may be preferable.
  • polyphenylene sulfide using p-phenylene group as an arylene group and p-phenylene sulfide group as a repeating unit is preferably used.
  • the copolymer among the arylene sulfide groups comprising the above-mentioned arylene groups, two or more different combinations can be used, and among them, a combination containing a p-phenylene sulfide group and an m-phenylene sulfide group is particularly preferably used. It is done.
  • those containing p-phenylene sulfide groups of 70 mol% or more, preferably 80 mol% or more are suitable from the viewpoint of physical properties such as heat resistance, moldability and mechanical properties.
  • a high molecular weight polymer having a substantially linear structure obtained by condensation polymerization from a monomer mainly composed of a bifunctional halogen aromatic compound can be preferably used.
  • a polymer in which a branched structure or a crosslinked structure is partially formed by using a small amount of a monomer such as a polyhaloaromatic compound having three or more halogen functional groups when polycondensation can be used.
  • Low molecular weight linear structure polymers can be used at high temperatures in the presence of oxygen or oxidants to increase melt viscosity by oxidative crosslinking or thermal crosslinking to improve molding processability, or mixtures thereof. is there.
  • the PAS resin used in the present invention is preferably obtained by purifying by-product impurities and the like by performing acid cleaning, hot water cleaning, organic solvent cleaning (or a combination thereof) after polymerization.
  • the amount of chlorine in the PAS resin is 1000 to 2000 ppm. If the chlorine content is 1000 to 2000 ppm, the production method of the PAS resin is not particularly limited.
  • Filling with inorganic filler reduces the chlorine content in the PAS resin composition, but if the chlorine concentration in the PAS resin exceeds 2000 ppm, it is difficult to achieve the target chlorine content of 950 ppm or less in the PAS resin composition. It becomes. Moreover, it is difficult to obtain a PAS resin of less than 1000 ppm by a normal production method.
  • the melt viscosity of the PAS resin is 80 to 400 Pa ⁇ s. If the melt viscosity is too low, it becomes very difficult to obtain a PAS resin having a chlorine concentration of 1000 to 2000 ppm. If the melt viscosity is too high, the melt viscosity of the PAS resin composition containing an inorganic filler and alkoxysilane is reduced. Since it becomes difficult to reduce, it is not preferable.
  • PAS resin is obtained by thermally crosslinking a low molecular weight polymer having a high chlorine concentration in order to obtain a desired chlorine concentration.
  • a PAS resin having a linear structure is selected.
  • the (A) PAS resin a resin that has been acid-treated in a post-treatment step after polymerization is used to react with an alkoxysilane that is added to reduce the occurrence of burrs during injection molding.
  • the pH is 4-7. If the resin pH is excessive, the reaction with the alkoxysilane is insufficient, so that the ability to suppress burrs becomes insufficient. Further, even if the resin pH is too small, the reaction with alkoxysilane becomes unstable, which is not suitable.
  • the inorganic filler is indispensable for reducing the chlorine content of the composition to 950 ppm or less and for obtaining sufficient mechanical strength.
  • the inorganic filler is not particularly limited, and for example, calcium carbonate powder such as light calcium carbonate, heavy or finely powdered calcium carbonate, special calcium-based filler; calcination of nepheline feldspar fine powder, montmorillonite, bentonite, etc.
  • Clay such as clay and silane modified clay; Talc; Silica (silicon dioxide) powder such as fused silica and crystalline silica; Silicate-containing compounds such as diatomaceous earth and silica sand; Pumice powder, Pumice Natural mineral pulverized products such as balloons, slate powder, mica powder; alumina-containing compounds such as alumina, alumina colloid (alumina sol), alumina white, aluminum sulfate; barium sulfate, lithopone, calcium sulfate, molybdenum disulfide, graphite (graphite) ) Minerals such as glass fiber, glass beads, glass Glass fillers such as flakes and foamed glass beads; fly ash sphere, volcanic glass hollow body, synthetic inorganic hollow body, single crystal potassium titanate, carbon fiber, carbon nanotube, carbon hollow sphere, carbon 64 fullerene, anthracite powder, artificial ice Examples thereof include crystallite (cryolite), titanium oxide,
  • fibrous inorganic fillers are preferable, and examples thereof include glass fiber, asbestos fiber, carbon fiber, silica fiber, silica / alumina fiber, potassium titanate fiber, and polyaramid fiber.
  • Component (B) is added in an amount of 10 to 250 parts by weight, preferably 30 to 150 parts by weight, per 100 parts by weight of (A) PAS resin. If the amount of component (B) is too small, sufficient mechanical strength cannot be obtained, and if too large, moldability and mechanical strength are lowered, which is not preferable.
  • Alkoxysilane is essential for the purpose of the present invention to increase the fluidity and reduce the occurrence of burrs during injection molding.
  • (C) When alkoxysilane is not used, sufficient resin viscosity cannot be obtained, so the share in the extruder is insufficient, and molecular cutting for high fluidization does not occur sufficiently. Moreover, a very long burr
  • the melt viscosity in the extruder is increased, and by increasing the shearing force at the time of extrusion, molecular cutting of the PAS resin occurs efficiently, providing sufficient fluidity and reducing burr. Obtainable.
  • alkoxysilane is not particularly limited, and examples thereof include epoxy alkoxysilane, aminoalkoxysilane, vinylalkoxysilane, mercaptoalkoxysilane, and the like, and one or more of these are used.
  • the alkoxy group has 1 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms.
  • epoxyalkoxysilane examples include ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane, ⁇ - (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropyltriethoxysilane, and the like.
  • aminoalkoxysilanes include ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane, ⁇ -aminopropyltriethoxysilane, ⁇ -aminopropylmethyldimethoxysilane, ⁇ -aminopropylmethyldiethoxysilane, N- ( ⁇ -aminoethyl)- Examples thereof include ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl- ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane, ⁇ -diallylaminopropyltrimethoxysilane, and ⁇ -diallylaminopropyltriethoxysilane.
  • vinylalkoxysilane examples include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris ( ⁇ -methoxyethoxy) silane, and the like.
  • mercaptoalkoxysilanes examples include ⁇ -mercaptopropyltrimethoxysilane, ⁇ -mercaptopropyltriethoxysilane, and the like.
  • the alkoxysilanes used are preferably epoxyalkoxysilanes and aminoalkoxysilanes, with ⁇ -aminopropyltriethoxysilane being particularly preferred.
  • the amount of the alkoxysilane compound used is 0.1 to 3 parts by weight, preferably 0.4 to 2 parts by weight, based on 100 parts by weight of the (A) PAS resin. If the amount of the alkoxysilane compound used is too small, a sufficient resin viscosity cannot be obtained, so the share in the extruder is insufficient, and molecular cutting for high fluidization does not occur sufficiently. Will cause long burrs. On the other hand, if the amount of the alkoxysilane compound used is excessive, problems such as an increase in generated gas occur, which is not preferable.
  • the melt viscosity of the obtained PAS resin composition is 150 to 330 Pa ⁇ s, preferably 150 to 300 Pa ⁇ s, particularly preferably 180 to 300 Pa ⁇ s.
  • An excessively low melt viscosity is not preferable because not only the moldability becomes unstable but also the occurrence of burrs deteriorates.
  • the melt viscosity is excessive, the fluidity is insufficient and the molding stability is deteriorated, or it is difficult to mold a thin molded product.
  • Mw (x) represents the weight average molecular weight of (A)
  • Mw (y) represents the weight average molecular weight of polyarylene sulfide in the polyarylene sulfide resin composition obtained by melt kneading.
  • melt kneading is performed using a melt kneader so as to satisfy the above formula (1) and the melt viscosity is lowered.
  • Use methods such as (increase shear rate), increase melt kneading time, increase cylinder temperature of extruder (acceleration of thermal decomposition), decrease cylinder temperature (acceleration of shear), increase screw L / D, etc. Therefore, the target composition cannot be obtained.
  • this kneading condition can be prepared by applying some contrivance to equipment generally used for preparing synthetic resin compositions. Generally, it is melt-kneaded using a single-screw or twin-screw extruder to form molding pellets.
  • a twin screw extruder having a large degree of freedom in the screw structure is preferably used.
  • the screw rotation may be in the same direction or in different directions.
  • the screw may be a triple screw or a double screw. .
  • FIG. 1 is a view showing a screw shape of an extruder, (a) and (b) are those used in the present invention, and (c) is a screw shape generally used. In the present invention, the shape of FIG. 1 (c) which is generally used is devised.
  • the present invention uses an extruder as shown in FIG. -(A) a process of supplying PAS resin from the raw material feed port (1) of the extruder; -Supplying the alkoxysilane compound (C) before plasticizing the resin, A step of plasticizing the supplied resin at the plasticizing section (2), A step of melt-kneading the plasticized resin in a kneading part a (3) into which one or more screw elements having a structure in which a part of the molten resin slips in the direction opposite to the flow direction is introduced; A step of filling the melt-kneaded resin with (B) an inorganic filler from the auxiliary raw material feed port (6); -Thereafter, a step of kneading the melt-kneaded resin and the inorganic filler in the kneading part b (7), A process of degassing from the vacuum vent (8), -By sequentially performing the extrusion process consisting of the process
  • a kneading part a (3) is provided downstream of the plasticizing part (2), and one screw element having a structure in which a part of the molten resin slips in the direction opposite to the flow direction (upstream direction) is provided as a screw element of the kneading part.
  • the screw element for realizing the manufacturing method as described above includes a conveying element composed of forward flight, a plasticizing element, and a kneading element.
  • a conveying element composed of forward flight, a plasticizing element, and a kneading element.
  • the kneading part a (3) element is used in combination with commonly used screw elements such as reverse flight, seal ring, forward kneading disk, reverse kneading disk, etc.
  • One or more screw elements having a structure that slips through in the direction opposite to the flow direction are introduced.
  • the shape of the structure to be slipped through is not particularly limited, and examples thereof include a notch shape, a gear shape, a hole shape, and the like, and among them, a notch shape as shown in FIG. 2 described in JP-A-2002-120271. Are preferred.
  • the ratio of the structure in which a part of the molten resin slips in the direction opposite to the flow direction is a structure part that passes through the area of a circle whose diameter is the length of the maximum diameter part when the element is projected in the screw axis direction. The area is 5 to 40%.
  • the structure in which a part of the molten resin slips through in the direction opposite to the flow direction is 5 to 40% with respect to the area of the circle whose diameter is the length of the maximum diameter portion when the element is projected in the screw axis direction. This indicates that the area of the structure part to be slipped is 5 to 40%.
  • screw elements such as reverse flight, seal ring, forward kneading disk, reverse kneading disk, etc. are used in combination.
  • at least one screw element having a structure in which a part of the molten resin slips in the direction opposite to the flow direction is also introduced into the kneading part b (7).
  • the vacuum vent is installed at (8) located downstream of the kneading part b (7), but when two places are provided, it is further provided between the kneading part a (3) and the auxiliary material feed port (6).
  • the vacuum vent in order to effectively perform vacuum exhaust from the vent port, it is necessary to keep the inside of the extruder near the vent port in a state where pressure reduction can be maintained, and a seal structure in which the plasticized resin is completely filled in the extruder It is necessary to provide.
  • the preferable shear rate of the kneading part is 50 / sec to 110 / sec (more preferably 55 / sec to 100 / sec).
  • the total kneading time of the kneading part a (3) and the kneading part b (7) is preferably 20 seconds to 60 seconds (more preferably 30 seconds to 55 seconds).
  • the shear rate and kneading time are calculated according to the following formula.
  • T Kneading time (seconds)
  • A Spatial sectional area (cm 2 )
  • L 1 / d
  • D cylinder inner diameter (cm)
  • ⁇ Material density (g / cm 3 )
  • Q Extrusion amount (kg / hour)
  • the degree of decompression of the first vent port (8) and the second vent port (5) is 0 to 380 Torr (0 to 50.7 kPa), practically 1 to 200 Torr (0 to 26.7 kPa), preferably 10 to 100 Torr (1.3 to 13.3 kPa).
  • the exhaust from the first vent port (8) and the second vent port (5) may be separate or common, and the exhaust speed from the first vent port (8) and the second vent port (5) is determined by the first vent.
  • the mouth (8) and the second vent mouth (5) are at a speed at which the degree of decompression can be maintained.
  • a trap or the like may be provided between each vent port and the pressure reducing device so as to collect high-boiling substances.
  • the effect of the present invention is further increased by further using (D) a crystal nucleating agent in combination.
  • a crystal nucleating agent used for this purpose, any of known organic nucleating agents and inorganic nucleating agents can be used.
  • inorganic substances include simple substances such as Zn powder, Al powder graphite, and carbon black, metal oxides such as ZnO, MgO, Al 2 O 3 , TiO 2 , MnO 2 , SiO 2 , and Fe 3 O 4 , and boron nitride.
  • Nitride such as Na 2 CO 3 , CaCO 3 , MgCO 3 , CaSO 4 , CaSiO 3 , BaSO 4 , Ca 3 (PO 4 ) 3 , silica, talc, kaolin, clay, clay, etc. .
  • organic salts such as calcium oxalate, sodium oxalate, calcium benzoate, calcium phthalate, calcium tartrate, magnesium stearate, heat-resistant polymers, cross-linked products of heat-resistant polymers, etc. be able to.
  • Particularly preferred are boron nitride; or clays such as talc, kaolin, clay and clay; polymer compounds having a crosslinked or branched structure, and the like.
  • the polymer compound having a crosslinked or branched structure is, for example, a polymer compound having a branched or crosslinked structure generated by polycondensation of a monomer having three or more functional units, or an existing polymer. Any of those obtained by adding a cross-linked or branched structure to the substance later may be used.
  • crystal nucleating agents overlap with (B) inorganic filler, and these substances can fulfill both functions, but the amount used as (D) crystal nucleating agent is component (A) 0.01 to 3 parts by weight per 100 parts by weight is sufficient, and preferably 0.1 to 2 parts by weight.
  • thermoplastic elastomer can be used in combination as appropriate in order to further improve the high and low temperature impact characteristics.
  • Thermoplastic elastomers include polyolefin-based elastomers, polyester-based elastomers, fluorine-based elastomers, silicone-based elastomers, butadiene-based elastomers, polyamide-based elastomers, polystyrene-based elastomers, urethane-based elastomers, and various particle-based elastomers with a cross-linked structure at the center. 1 type or 2 types or more can be used.
  • thermoplastic elastomer an olefin-based elastomer is preferable, and an olefin-based copolymer mainly composed of ⁇ -olefin and a glycidyl ester of ⁇ , ⁇ -unsaturated acid is used. Further, an olefin elastomer obtained by copolymerizing various graft copolymers with main components of ⁇ -olefin and glycidyl ester of ⁇ , ⁇ -unsaturated acid can also be preferably used.
  • the blending amount of the thermoplastic elastomer is 1 to 25 parts by weight, preferably 1 to 15 parts by weight, more preferably 1 to 8 parts by weight per 100 parts by weight of component (A).
  • the amount is less than 1 part by weight, the effect of improving the high and low temperature impact characteristics is not sufficient.
  • the amount is more than 25 parts by weight, there is a problem that the mold deposit attached to the mold during molding increases.
  • thermoplastic resins in the PAS resin composition of the present invention, other thermoplastic resins can be supplementarily used in small amounts in addition to the above components depending on the purpose.
  • the other thermoplastic resin used here may be any thermoplastic resin that is stable at high temperatures.
  • the PAS resin composition used in the present invention is a known substance generally added to a thermoplastic resin within a range not impairing the effects of the present invention, that is, a stabilizer such as an antioxidant, a flame retardant, a dye / pigment.
  • a stabilizer such as an antioxidant, a flame retardant, a dye / pigment.
  • coloring agents, lubricants, and the like can be appropriately added according to the required performance.
  • the resin molding method used in the present invention is not particularly limited, and can be molded using generally known thermoplastic resin molding methods such as injection molding, extrusion molding, vacuum molding, compression molding, etc., but is most preferable. Is injection molding.
  • Example 1 (Extruder) TEX44 (screw diameter 44mm, L / D38.5), manufactured by Nippon Steel Works An outline of the screw of the extruder is shown in FIG.
  • C1 Raw material feed port (1)
  • C3 to C4 Plasticized part (2)
  • C4 to C5 kneading part (3) (order kneading, notch containing element)
  • C5 Open vent (4)
  • C6 Second vacuum vent (5)
  • C7 Auxiliary raw material feed port (6)
  • C9 to C10 Kneading part (7) (forward kneading, reverse flight)
  • C10 First vacuum vent (8) Die part (9)
  • the seal part (10) was installed before and after the second vacuum vent port (5).
  • Cylinder temperature as follows from the resin feed side to the die head side.
  • A-4 Kureha Co., Ltd., Fortron KPS W312 (Linear PPS, 310 ° C, Viscosity 170Pa ⁇ s at
  • Glass fiber was supplied from the auxiliary raw material feed port (6) using a biaxial screw side feeder.
  • the mixture and the glass fiber were controlled using a weight feeder so as to have the composition of the formulation shown in Table 1, and the resin composition was extruded into a strand shape, and then pellets were obtained.
  • Examples 2-8, Comparative Examples 1-4 Pellets were obtained in the same manner as in Example 1 except that the shape of the extruder screw to be used, extrusion conditions, shear rate, kneading time, type of each component to be blended, etc. were changed as shown in Table 1.
  • the evaluation method in an Example and a comparative example is as follows.
  • ⁇ Method for measuring resin pH> At room temperature (15-25 ° C), 6 g of sample, 15 ml of acetone, and 30 ml of purified water (Kanto Chemical Co., Ltd.) are placed in a flask and shaken for 30 minutes using a shaker. Filtered. The pH of the supernatant was measured with a pH meter.
  • ⁇ Evaluation of tensile strength >> A test piece (width: 10 mm, thickness 4 mm) according to ISO 3167 was molded and measured according to ISO 527-1,2. ⁇ Measurement method of chlorine content> It was measured by combustion ion chromatography.
  • melt viscosity (Measurement condition) Ion chromatograph: DX320 made by DIONEX Combustion pretreatment equipment: Mitsubishi Chemical AQF-100, ABC, WS-100, GA-100 Sample: 10mg Heater: Inlet Temp / 900 °C, Outlet Temp / 1000 °C Absorbing solution: H 2 O 2 900ppm, internal standard PO 4 3- 25 ppm ⁇ Measuring method of melt viscosity> The melt viscosity was measured at 310 ° C. and a shear rate of 1200 (1 / second) using a capillograph equipped with a nozzle having an inner diameter of 1.0 mm ⁇ and a length of 20.0 mm.
  • ⁇ Measuring device Capillograph 1B manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.
  • ⁇ Measuring device SSC-7000 manufactured by Senshu Kagaku, UV detector ⁇ Evaluation of burr generation >> Using a disk-shaped cavity mold with a burr measuring part with a mold gap of 20 ⁇ m on the outer periphery, injection molding is performed at the minimum pressure necessary to completely fill the cavity, and the burr length generated at that part was measured. (Cylinder temperature 320 ° C, mold temperature 150 ° C) ⁇ Evaluation of mold deposit >> A molded product having a specific shape shown in FIG. 3 was continuously molded using an injection molding machine under the following conditions, and the amount of mold deposits was evaluated.

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Abstract

　本発明は、高流動、かつバリ及びモールドデポジットの発生量の少ない低塩素含有ポリアリーレンサルファイド樹脂組成物を提供する。詳しくは、(A)実質的に直鎖状構造で、溶融粘度が80～400Pa・s（温度310°C、剪断速度1200／秒）、含有塩素量が1000～2000ppm、且つpHが４～７のポリアリーレンサルファイド樹脂100重量部、(B)無機フィラー10～250重量部、(C)アルコキシシラン化合物0.1～３重量部を、下記式（１）を満足するように溶融混練して得られる、溶融粘度が150～330Pa・s、塩素量が950ppm以下であるポリアリーレンサルファイド樹脂組成物。 　0.3＜Mw（y)／Mw（x)＜0.67　　（１） （式中、Mw（x）は（A)の重量平均分子量を示し、Mw（y）は溶融混練して得られたポリアリーレンサルファイド樹脂組成物中のポリアリーレンサルファイドの重量平均分子量を示す。）

Description

ポリアリーレンサルファイド樹脂組成物
　本発明は、塩素含有量が低減されたポリアリーレンサルファイド樹脂組成物に関する。
背景技術
　ポリフェニレンサルファイド（以下ＰＰＳと略す）樹脂に代表されるポリアリーレンサルファイド（以下ＰＡＳと略す）は、高い耐熱性、機械的物性、耐薬品性、寸法安定性、難燃性を有していることから、電気・電子機器部品材料、自動車機器部品材料、化学機器部品材料等に広く使用されている。
　一方、近年、環境負荷低減の観点から材料に対するハロゲン含有量の低減に対する要求が高まっている。ＰＡＳ樹脂は、p－ジクロロベンゼンとアルカリ金属硫化物あるいはアルカリ金属水硫化物を原料とした重合により得られるため、主となる分子骨格には有しないもののポリマーの末端にハロゲンの一つである塩素が必然的に残存するという性質を持っている。上記、環境問題の観点から、塩素含有量がより少ないＰＡＳ樹脂が市場から求められているが、ＰＡＳ樹脂の優れた特性を損なうことなく塩素を低減し、かつ成形加工性に優れたＰＡＳ樹脂を提供するのは技術的に非常に困難とされてきた。
　また、ＰＡＳ樹脂は無機フィラーとの相溶性に優れるため、一般的に無機フィラーを添加した複合材料として使用されることが多い。複合材料化により樹脂組成物としての含有塩素量はある程度低減が見込めるが、溶融流動性や機械的強度を考慮すると無機フィラーの添加にも限界があり、複合化技術のみでは市場の求める塩素低減レベルを満足することができない。
　更に、ポリマー中の塩素濃度は、通常、ポリマーの分子量に依存する。即ち、総分子末端数の多い低分子量ポリマーは塩素濃度が高く、総分子末端数の少ない高分子量ポリマーでは塩素濃度が低くなる。このため、塩素量の低いＰＡＳ樹脂組成物を得るためには、高分子量ポリマーを原料とすることが好ましい。また、ＰＡＳ樹脂は分子構造により熱架橋型とリニア（直鎖）型に大別されるが、熱架橋型のＰＡＳ樹脂は、塩素濃度の高い低分子量ＰＡＳ樹脂を原料にして酸化架橋して得られるため一般に塩素濃度が高い。塩素含有量のより低いＰＡＳ樹脂組成物を得るには、リニア型ＰＡＳ樹脂を使用する方が好ましい。
　ところが一方リニア型ＰＡＳ樹脂を使用するにあたっては、射出成形時にバリが発生しやすいという問題点が挙げられている。この問題を解決する従来の方法としては、各種アルコキシシラン化合物を添加する方法が知られている（例えば、特開平１－８９２０８号公報、特開平９－１５３３８３号公報及び特開平１－１４６９５５号公報）。しかしながら、各種アルコキシシラン化合物とＰＡＳ樹脂とは反応性が高く樹脂の溶融粘度を増大させ、流動性を悪化させるという問題点がある。
　塩素低減を目的とした場合、上述のように高分子量リニア型ポリマーを原料に使用することが好ましいが、バリ発生の問題を解決するためにアルコシキシランシランを添加すると、流動性が低下してしまうため実用上好ましくない。
　また、塩素量の低い高分子量ポリマーを原料とし、無機フィラーと押出機で溶融混練する際に高剪断力をかけてポリマーの分子鎖を切断し低粘度化する方法も考えられるが、成形時にモールドデポジットが多い組成物しか得られない等、実用上問題のない組成物は得られていない。
発明の開示
　以上のように、高流動、かつバリ及びモールドデポジットの発生量の少ない低塩素含有ＰＡＳ樹脂組成物が市場からは望まれるが、これらの要求をすべて満足するＰＡＳ樹脂組成物はこれまで知られていない。
　本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、特定のＰＡＳ樹脂を用いた特定の条件下での溶融混練手法により、高流動で、バリ及びモールドデポジットの発生が少なく、かつ高品質の低塩素含有ＰＡＳ樹脂組成物が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
　即ち本発明は、
(A)実質的に直鎖状構造で、溶融粘度が80～400Pa・s（温度310℃、剪断速度1200／秒）、含有塩素量が1000～2000ppm、且つpHが４～７のポリアリーレンサルファイド樹脂100重量部
(B)無機フィラー10～250重量部
(C)アルコキシシラン化合物0.1～３重量部
を、下記式（１）を満足するように溶融混練して得られる、溶融粘度が150～330Pa・s、塩素量が950ppm以下であるポリアリーレンサルファイド樹脂組成物である。
　0.3＜Mw（y)／Mw（x)＜0.67　　（１）
（式中、Mw（x）は（A)の重量平均分子量を示し、Mw（y）は溶融混練して得られたポリアリーレンサルファイド樹脂組成物中のポリアリーレンサルファイドの重量平均分子量を示す。）
押出機のスクリュー形状を示す図で、(a)、(b)は本発明に用いるもの、(c)は一般的に用いられているスクリュー形状を示すものである。 溶融樹脂の一部が流動方向と逆方向にすり抜ける構造のスクリューエレメントの一例を示す図で、(a)は正面図、(b)は側面図である。 モールドデポジットの評価に用いた成形品及び評価状況を示す図である。
１　原料フィード口
２　可塑化部
３　混練部ａ
４　オープンベント
５　真空ベント口
６　副原料フィード口
７　混練部ｂ
８　真空ベント口
９　ダイ部
発明の詳細な説明
　(A)ＰＡＳ樹脂とは、繰返し単位として-(Ar-S)-（但しArはアリーレン基）で主として構成されたものである。アリーレン基としては、例えば、ｐ－フェニレン基、ｍ－フェニレン基、ｏ－フェニレン基、置換フェニレン基、ｐ，ｐ’－ジフェニレンスルフォン基、ｐ，ｐ’－ビフェニレン基、ｐ，ｐ’－ジフェニレンエーテル基、ｐ，ｐ’－ジフェニレンカルボニル基、ナフタレン基などが使用できる。
　この場合、前記のアリーレン基から構成されるアリーレンサルファイド基の中で同一の繰返し単位を用いたポリマー、即ちホモポリマーの他に、組成物の加工性という点から、異種繰返し単位を含んだコポリマーが好ましい場合もある。
　ホモポリマーとしては、アリーレン基としてｐ－フェニレン基を用いた、ｐ－フェニレンサルファイド基を繰返し単位とするポリフェニレンサルファイドが好ましく用いられる。また、コポリマーとしては、前記のアリーレン基からなるアリーレンサルファイド基の中で、相異なる２種以上の組み合わせが使用できるが、中でもｐ－フェニレンサルファイド基とｍ－フェニレンサルファイド基を含む組み合わせが特に好ましく用いられる。この中で、ｐ－フェニレンサルファイド基を70モル％以上、好ましくは80モル％以上含むものが、耐熱性、成形性、機械的特性等の物性上の点から適当である。
　又、これらのＰＡＳ樹脂の中で、２官能性ハロゲン芳香族化合物を主体とするモノマーから縮重合によって得られる実質的に直鎖状構造の高分子量ポリマーが好ましく使用できるが、直鎖状構造のＰＡＳ樹脂以外にも、縮重合させるときに３個以上のハロゲン官能基を有するポリハロ芳香族化合物等のモノマーを少量用いて、部分的に分岐構造又は架橋構造を形成させたポリマーも使用できるし、低分子量の直鎖状構造ポリマーを酸素又は酸化剤の存在下、高温で加熱して酸化架橋又は熱架橋により溶融粘度を上昇させ、成形加工性を改良したポリマー、あるいはこれらの混合物も使用可能である。
　また、本発明に用いるＰＡＳ樹脂は、重合後、酸洗浄、熱水洗浄、有機溶剤洗浄（或いはこれらの組合せ）等を行って副生不純物等を除去精製したものが好ましい。
　その中で、ＰＡＳ樹脂中の塩素量が1000～2000ppmであることが必須である。塩素量が1000～2000ppmであればＰＡＳ樹脂の製造法は特に限定されない。
　無機フィラーを充填することによりＰＡＳ樹脂組成物中の塩素量は低減するが、ＰＡＳ樹脂中の塩素濃度が2000ppmを超えると目的とするＰＡＳ樹脂組成物中の塩素量950ppm以下を達成することが困難となる。また、1000ppm未満のＰＡＳ樹脂は、通常の製造法では得ることが困難である。
　また、（A）ＰＡＳ樹脂の溶融粘度は80～400Pa・sである。溶融粘度が過少であると、塩素濃度が1000～2000ppmのＰＡＳ樹脂を得るのが非常に困難となり、溶融粘度が過大であると、無機フィラーとアルコキシシランを配合したＰＡＳ樹脂組成物の溶融粘度を低下することが困難となるため好ましくない。
　また、（A）ＰＡＳ樹脂は所望の塩素濃度を得るためには、塩素濃度の高い低分子量ポリマーを熱架橋することで得られるため塩素含有量が多くなる架橋タイプではなく、塩素含有量が少ない直鎖状の構造を有するＰＡＳ樹脂が選択される。
　また、（A）ＰＡＳ樹脂としては、射出成形時のバリの発生を低減するために添加されるアルコキシシランと反応させるため、重合後の後処理工程で酸処理したレジンを使用し、その時のレジンｐHは４～７である。レジンｐHが過大であるとアルコキシシランとの反応が不十分なため、バリを抑制能力が十分でなくなる。また、レジンｐHが過少であってもアルコキシシランとの反応が不安定になるため適さない。
　(B)無機フィラーは、組成物の塩素量を950ppm以下にするため、また、十分な機械的強度を得るためには必須である。無機フィラーとしては、特に種類を限定されず、例えば、軽質炭酸カルシウム、重質ないし微粉化炭酸カルシウム、特殊カルシウム系充填剤などの炭酸カルシウム粉末；霞石閃長石微粉末、モンモリロナイト、ベントナイト等の焼成クレー、シラン改質クレーなどのクレー（けい酸アルミニウム粉末）；タルク；溶融シリカ、結晶シリカなどのシリカ（二酸化けい素）粉末；ケイ藻土、ケイ砂などのけい酸含有化合物；軽石粉、軽石バルーン、スレート粉、雲母粉などの天然鉱物の粉砕品；アルミナ、アルミナコロイド（アルミナゾル）、アルミナ・ホワイト、硫酸アルミニウムなどのアルミナ含有化合物；硫酸バリウム、リトポン、硫酸カルシウム、二硫化モリブデン、グラファイト（黒鉛）などの鉱物；ガラス繊維、ガラスビーズ、ガラスフレーク、発泡ガラスビーズなどのガラス系フィラー；フライアッシュ球、火山ガラス中空体、合成無機中空体、単結晶チタン酸カリ、カーボン繊維、カーボンナノチューブ、炭素中空球、炭素64フラーレン、無煙炭粉末、人造氷晶石（クリオライト）、酸化チタン、酸化マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、ドロマイト、チタン酸カリウム、亜硫酸カルシウム、マイカ、ケイ酸カルシウム、アルミニウム粉、硫化モリブデン、ボロン繊維、炭化ケイ素繊維などが挙げられる。
　これらの中でも繊維状無機充填材が好ましく、例えばガラス繊維、アスベスト繊維、炭素繊維、シリカ繊維、シリカ／アルミナ繊維、チタン酸カリ繊維、ポリアラミド繊維等が挙げられる。
　成分(B)の配合量は(A)ＰＡＳ樹脂100重量部に対して、10～250重量部であり、好ましくは30～150重量部である。成分(B)の配合量が過少であると十分な機械的強度が得られず、また過大であると成形性や機械強度が低下し、好ましくない。
　（C）アルコキシシランは本発明の目的である高流動化および射出成形時のバリ発生を低減する上で必須である。（C）アルコキシシランを使用しない場合、十分な樹脂粘度が得られないため押出機内でのシェアが不十分となり高流動化のための分子切断が十分起こらない。また、射出成形時に非常に長いバリが発生してしまう。ＰＡＳ樹脂と（C）アルコキシシランを反応させることで押出機内での溶融粘度を高め、押出時の剪断力を高めることで効率よくＰＡＳ樹脂の分子切断が起こり、十分な流動性とバリ低減効果を得ることができる。
　（C）アルコキシシランの種類は特に限定しないが、エポキシアルコシキシラン、アミノアルコキシシラン、ビニルアルコキシシラン、メルカプトアルコキシシラン等が挙げられ、これらの１種または２種以上が用いられる。尚、アルコキシ基の炭素数は１～10、好ましくは１～４である。
　エポキシアルコキシシランの例としては、γ－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β－（３,４－エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
　アミノアルコキシシランの例としては、γ－アミノプロピルトリメトキシシラン、γ－アミノプロピルトリエトキシシラン、γ－アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ－アミノプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ－（β－アミノエチル）－γ－アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ－フェニル－γ－アミノプロピルトリメトキシシラン、γ－ジアリルアミノプロピルトリメトキシシラン、γ－ジアリルアミノプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
　ビニルアルコキシシランの例としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（β－メトキシエトキシ）シラン等が挙げられる。
　メルカプトアルコキシシランの例としては、例えば、γ－メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ－メルカプトプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
　使用するアルコキシシランはエポキシアルコキシシランとアミノアルコシシシランが好ましく、中でも特に好ましいのはγ－アミノプロピルトリエトキシシランである。
　アルコキシシラン化合物の使用量は、（A）ＰＡＳ樹脂100重量部に対して、0.1～３重量部であり、好ましくは0.4～２重量部である。アルコシシシラン化合物の使用量が過少であると、十分な樹脂粘度が得られないため押出機内でのシェアが不十分となり高流動化のための分子切断が十分起こらないばかりか、射出成形時に非常に長いバリが発生してしまう。また、アルコシシシラン化合物の使用量が過大であると、発生ガスが多くなる等の問題が生じ、好ましくない。
　得られるＰＡＳ樹脂組成物の溶融粘度は150～330Pa・s、好ましくは150～300Pa・s、特に好ましくは180～300Pa・sである。溶融粘度が過小であると成形性が不安定となるばかりか、バリの発生が悪化するため好ましくない。また、溶融粘度が過大であると流動性が不足するため成形安定性が悪くなる、あるいは薄肉成形品を成形するのが困難となる。
　このようなＰＡＳ樹脂組成物を得るには、下記式（１）を満足するような溶融混練条件を採用することが必須である。
　0.3＜Mw（y)／Mw（x)＜0.67　　（１）
（式中、Mw（x）は（A)の重量平均分子量を示し、Mw（y）は溶融混練して得られたポリアリーレンサルファイド樹脂組成物中のポリアリーレンサルファイドの重量平均分子量を示す。）
　好ましくは、0.4＜Mw（y)／Mw（x)＜0.6である。
　次に、上記のようなＰＡＳ樹脂組成物を製造するための好ましい方法について詳しく説明する。
　本発明では、溶融混練機を用いて、上記式（１）を満足するような溶融混練を行い、溶融粘度を低下させるのであるが、ただ、単純に、例えば、押出機のスクリュー回転数を上げる（剪断速度を上げる）、溶融混練時間を長くする、押出機のシリンダー温度を上げる（熱分解促進）、シリンダー温度を下げる（シェア促進）、スクリューのL／Dを大きくする、等の方法を用いることでは、目的の組成物を得ることはできない。
　即ち、単に押出機内での分子切断を促進するだけでは押出時の発生ガスが多大となり、適切な樹脂ストランドおよびペレット形状を得られない、あるいは押出機ダイ部での目ヤニの発生が増大するなどして安定的にペレットを製造することが困難となる、あるいは、その後の射出成形時のモールドデポジットが多くなってしまうという問題が発生する場合がある。適切なペレット形状を形成するためには、さらに押出機による溶融混練を１回以上追加して実施する手法も考えられるが、繊維状フィラーの折れに起因する物性低下、あるいは溶融混練回数が増加することに起因するコストアップが問題となるため好ましくない。
　このような問題の発生を回避するためには、特定のスクリュー形状を備えた押出機を用いて溶融混練することが好ましい。
　この混練条件を満足すれば、一般に合成樹脂組成物調製に用いられる設備に多少の工夫を施すことにより調製することができる。一般的には、１軸又は２軸押出機を用いて溶融混練し、成形用ペレットとする。上記の混練条件を満足するためには、スクリュー構造の自由度大きい２軸押出機は好ましく用いられる。２軸押出機は、スクリュー回転が同方向でも異方向でもよく、同方向２軸押出機ではスクリューが３条ネジでも２条ネジでもよく、異方向２軸押出機では平行軸でも斜軸でも良い。
　図１は押出機のスクリュー形状を示す図で、(a)、(b)は本発明に用いるもの、(c)は一般的に用いられているスクリュー形状を示すものである。本発明では、一般的に用いられている図１(c)の形状を工夫したものである。
　本発明は、図１(a)のような押出機により、
・押出機の原料フィード口（１）より、(A)ＰＡＳ樹脂を供給する工程、
・樹脂を可塑化する前に(C)アルコキシシラン化合物を供給する工程、
・供給された樹脂を可塑化部（２）で可塑化する工程、
・可塑化された樹脂を、溶融樹脂の一部が流動方向と逆方向にすり抜ける構造のスクリューエレメントを１個以上導入した混練部ａ（３）で溶融混練する工程、
・溶融混練された樹脂に（Ｂ）無機フィラーを副原料フィード口（６）より充填する工程、
・その後、溶融混練された樹脂と無機フィラーを混練部ｂ（７）で混練する工程、
・真空ベント（８）より減圧脱気する工程、
・混練で得られたポリアリーレンサルファイド樹脂組成物を押出機の出口に設けられたダイ（９）から排出する工程からなる押出工程を順に行うことによって、
所望の溶融混練条件を得ることができる。
　可塑化部（２）の下流に混練部ａ（３）を設け、その混練部のスクリューエレメントとして、溶融樹脂の一部が流動方向と逆方向（上流方向）にすり抜ける構造のスクリューエレメントを１個以上導入することによって、所望の溶融混練条件を得ることが可能となるのである。
　スクリューを形成するスクリューエレメントについて、更に詳しく説明する。
　上記のような製造方法を実現するスクリューエレメントとしては、順フライトからなる搬送用エレメントと、可塑化部用エレメント及び混練部用エレメントからなる。可塑化部用エレメントとしては、特に制約はなく、樹脂や充填剤の種類に応じて適宜設計されるものである。混練部ａ（３）用エレメントしては、一般的に用いられる逆フライト、シールリング、順ニーディングディスク、逆ニーディングディスク等のスクリューエレメントが組み合わされて用いられるが、溶融樹脂の一部が流動方向と逆方向にすり抜ける構造を有するスクリューエレメントを１個以上導入される。すり抜ける構造の形状は特に限定するものではないが、切り欠き形状、ギヤ形状、穴形状、等が挙げられ、中でも特開２００２－１２０２７１号公報に記載されている図２に示すような切り欠き形状のものが好ましい。また、溶融樹脂の一部が流動方向と逆方向にすり抜ける構造の割合は、エレメントをスクリュー軸方向へ投影したときの最大径部分の長さを直径とした円の面積に対して、すりぬける構造部の面積が５～４０％である。
　ここで、溶融樹脂の一部が流動方向と逆方向にすり抜ける構造が５～４０％とは、エレメントをスクリュー軸方向へ投影したときの最大径部分の長さを直径とした円の面積に対して、すりぬける構造部の面積が５～４０％であることを示す。
　混練部ｂ（７）用エレメントしては、一般的に用いられる逆フライト、シールリング、順ニーディングディスク、逆ニーディングディスク等のスクリューエレメントが組み合わされて用いられるが、図１(b)に示すように、混練部ｂ（７）にも、上記溶融樹脂の一部が流動方向と逆方向にすり抜ける構造を有するスクリューエレメントを１個以上導入することがより好ましい。
　次に、溶融混練された樹脂組成物からの揮発成分、分解物、高沸点物等を除去するための真空ベントは、二箇所以上設けるのが好ましい。ベント口より効率良く揮発成分等を除去することにより、ダイ部から突出するストランドの安定性、得られる樹脂ペレットの品質安定性がより一層向上する。
　一般的に真空ベントは混練部ｂ（７）の下流側に位置する（８）に設置するが、二箇所設ける場合は、さらに混練部ａ（３）と副原料フィード口（６）との間に設ける。また、ベント口からの減圧排気を効果的に行うにはベント口付近の押出機内部が減圧を維持できる状態にする必要があり、可塑化された樹脂が押出機内で完全に充満されるシール構造を設ける必要がある。シール構造にするためには、必要に応じて、ベント口の前後に、逆フライトのほか、シールリング、逆ニーディング等、幾何学的にスクリュー回転に対して昇圧能力を有するものが好適に用いられる。また、必要に応じてニーディングディスク等のエレメントが組み合わされて構成されても構わない。
　本発明において、混練部の好ましい剪断速度は５０／秒以上１１０／秒以下（より好ましくは５５／秒以上１００／秒以下）である。また、好ましい混練部ａ（３）と混練部ｂ（７）との合計混練時間が２０秒以上６０秒以下（より好ましくは３０秒以上５５秒以下）である。
　尚、剪断速度、および混練時間は以下の式に従って算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
γｃ：剪断速度（１/秒）
D：押出機のシリンダ内径（cm）
N：スクリュー回転数（１/分）
σ：スクリュー溝深さ（cm）
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
T：混練時間（秒）
A：空間断面積（cm2）
L：ｌ/ｄ
（ｌ：混練部スクリューエレメント長の合計、ｄ：混練部スクリューエレメントの直径）D：シリンダ内径（cm）
ρ：材料密度（g/cm3）
Q：押出量（kg/時間）
　第１ベント口（８）及び第２ベント口（５）の減圧度は、０～３８０Torr（０～５０．７ｋPa）、実用的には１～２００Torr（０～２６．７ｋPa）、好ましくは１０～１００Torr（１．３～１３．３ｋPa）である。第１ベント口（８）及び第２ベント口（５）からの排気は別々でも、共通でもよく、第１ベント口（８）及び第２ベント口（５）からの排気速度は、第１ベント口（８）及び第２ベント口（５）が上記減圧度を保てる速度である。各ベント口と減圧装置との間には、トラップなどを設けて高沸点物を捕集するようにしてもよい。
　また、溶融混練された樹脂組成物からの揮発成分、分解物、高沸点物等を除去し、かつ原料フィード口（１）からの原料フィード安定性を高めるため、混練部ａ（３）と副原料フィード口（６）との間に開放したベントを設けるのが、本発明の製造法を実施するにあたって一層好ましい。また、混練部ａ（３）と副原料フィード口（６）との間に開放ベントと真空ベントの両方を設置する場合は、上流側から開放したベント、真空ベントの順に設置するのが排気効率を高める上で好ましい。
　次に、特に必須ではないがさらに（D）結晶核剤を添加併用することにより、本発明の効果は一段と増大する。この目的に使用する結晶核剤としては、公知の有機質核剤、無機核剤のいずれも使用することができる。無機物としては、例えばＺｎ粉末、Ａｌ粉末グラファイト、カーボンブラックなどの単体や、ＺｎＯ、ＭｇＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＭｎＯ2、ＳｉＯ2、Ｆｅ3Ｏ4などの金属酸化物、ボロンナイトライドなどの窒化物、Ｎａ2ＣＯ3、ＣａＣＯ3、ＭｇＣＯ3、ＣａＳＯ4、ＣａＳｉＯ3、ＢａＳＯ4、Ｃａ3（ＰＯ4）3などの無機塩、シリカ、タルク、カオリン、クレー、白土などがあげられる。又、有機物としては、シュウ酸カルシウム、シュウ酸ナトリウム、安息香酸カルシウム、フタル酸カルシウム、酒石酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウムなどの有機塩類、耐熱性の高分子、耐熱性高分子の架橋物などを使用することができる。特に好ましいものはボロンナイトライド；或いはタルク、カオリン、クレー、白土等の粘土類；架橋又は分岐構造を有する高分子化合物等である。ここで架橋又は分岐構造を有する高分子化合物とは、例えばモノマーの一部に３ケ以上の官能機を有するものの重縮合によって生じた分岐、又は架橋構造を有する高分子化合物、或いは既成の高分子物質に後で架橋、分岐構造を付与したものの何れにてもよい。
　尚、上記結晶核剤中には（B）無機フィラーと重複するものも存在し、これらの物質は両機能を果たすことが出来るが、(D)結晶核剤としての使用量は(A)成分100重量部あたり0.01～３重量部あれば充分であり、好ましくは0.1～２重量部である。
　本発明では高低温衝撃特性のさらなる改善のために、熱可塑性エラストマーを適宜併用することができる。熱可塑性エラストマーとしては、ポリオレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、フッ素系エラストマー、シリコーン系エラストマー、ブタジエン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリスチレン系エラストマー、ウレタン系エラストマー、中心に架橋構造をもつ各種粒子系エラストマーなどが挙げられ、１種又は２種以上を用いることができる。
　熱可塑性エラストマーとしてはオレフィン系エラストマーが好ましく、さらに好ましくはα－オレフィンとα、β－不飽和酸のグリシジルエステルを主成分とするオレフィン系共重合体が用いられる。また、α－オレフィンとα、β－不飽和酸のグリシジルエステルの主成分に各種グラフト共重合体を共重合させたオレフィン系エラストマーも好ましく用いることができる。
　熱可塑性エラストマーの配合量としては(A)成分100重量部あたり１～25重量部が配合され、好ましくは１～15重量部、さらに好ましくは１～８重量部が配合される。１重量部より少ない場合には、高低温衝撃特性の改善効果が十分ではなく、25重量部より多い場合には成形時に金型に付着するモールドデポジットが多くなる問題が発生する。
　又、本発明のＰＡＳ樹脂組成物には、その目的に応じ前記成分の他に、他の熱可塑性樹脂を補助的に少量併用することも可能である。ここで用いられる他の熱可塑性樹脂としては、高温において安定な熱可塑性樹脂であれば、いずれのものでもよい。
　更に、本発明に使用するＰＡＳ樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で一般に熱可塑性樹脂に添加される公知の物質、すなわち酸化防止剤等の安定剤、難燃剤、染・顔料等の着色剤、潤滑剤等も要求性能に応じ適宜添加することができる。
　本発明で用いる樹脂成形法は特に限定されるものではなく、射出成形、押出し成形、真空成形、圧縮成形等、一般に公知の熱可塑性樹脂の成形法を用いて成形することができるが、最も好ましいのは射出成形である。
　以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例１
（押出機）
　日本製鋼所（株）製、ＴＥＸ４４（スクリュー径４４mm、Ｌ／Ｄ３８．５）
　押出機のスクリューの概略を図１(a)に示す。
C1：原料フィード口（１）
C３～C４：可塑化部（２）
C４～C５：混練部（３）（順ニーディング、切り欠き部含有エレメント）
C５：オープンベント（４）
C６：第２の真空ベント口（５）
C７：副原料フィード口（６）
C９～C１０：混練部（７）（順ニーディング、逆フライト）
C10：第１の真空ベント口（８）
ダイ部（９）
　シール部（１０）を第２の真空ベント口（５）の前後に設置した。
（２）押出条件
　シリンダー温度：樹脂フィード側からダイヘッド側に向けて次の通り。
(C1)50-(C2)100-(C3)300-(C4)320-(C5)320-(C6)320-(C7)280-(C8)280-(C9)280-(C10)280-(C11)280-(ダイ)300
（３）スクリュー形状（すり抜け構造を有するエレメント）
　図２に示す切り欠き部を有するエレメント
（４）使用原料
（A）ＰＡＳ樹脂
A-1：（株）クレハ製、フォートロンＫＰＳ　W214A
（リニアＰＰＳ、310℃、ズリ速度1200sec-1における粘度130Pa・s、Cl量1200ppm、レジンｐH=6.0）
A-2：（株）クレハ製、フォートロンＫＰＳ　W220A
（リニアＰＰＳ、310℃、ズリ速度1200sec-1における粘度210Pa・s、Cl量1700ppm、レジンｐH=6.0）
A-3：（株）クレハ製、フォートロンＫＰＳ　W203A
（リニアＰＰＳ、310℃、ズリ速度1200sec-1における粘度28Pa・s、Cl量3800ppm、レジンｐH=6.0）
A-4：（株）クレハ製、フォートロンＫＰＳ　W312
（リニアＰＰＳ、310℃、ズリ速度1200sec-1における粘度170Pa・s、Cl量1500ppm、レジンｐH=10.8）
（B）繊維状無機フィラー
・B-1：ガラス繊維（日本電気硝子（株）製、13μmφチョップドストランド（ＥＣＳ０３Ｔ－７１７））
（C）アルコキシシラン
・C-1：γ－アミノプロピルトリエトキシシラン
（D）結晶核剤
・D-1：ボロンナイトライド（川崎製鉄（株）製、ＦＳ－１）
（５）組成物の混練及び押出方法
　上記ＰＡＳ樹脂、アルコキシシランをヘンシェルミキサー（三井三池製作所（株）製）へ加え、885rpmで２分間混合して得られた混合物を押出機のフィード口（１）から供給した。
　ガラス繊維は副原料フィード口（６）から、２軸スクリューサイドフィーダーを用いて供給した。
　混合物及びガラス繊維は、表１に示す処方の組成になるように、重量フィーダーを用いて制御し、樹脂組成物をストランド状に押出した後、ペレットを得た。
実施例２～８、比較例１～４
　使用する押出機スクリューの形状、押出条件、剪断速度、混練時間、配合する各成分の種類等を表１に示すように変えた以外は実施例１と同様にしてペレットを得た。
　また、実施例および比較例での評価方法は以下の通りである。
《レジンpHの測定法》
　室温（15～25℃）にて、サンプル６gとアセトン15ml、及び精製水（関東化学（株）製）30mlをフラスコに入れ、振とう機を用いて30分間振とうした後、分液ロートで濾過した。その上澄みのpHをpHメーターで測定した。
《引張強度の評価》
　ISO3167に準じた試験片（幅：10mm，厚み４mm）を成形し、ISO 527-1,2に準じて測定した。
《塩素量の測定法》
　燃焼イオンクロマト法により測定した。
（測定条件）
　イオンクロマトグラフ：DIONEX製 DX320
燃焼用前処理装置：三菱化学製 AQF-100，ABC，WS-100，GA-100
　試料：10mg
　ヒーター：Inlet Temp／900℃，Outlet Temp／1000℃
　吸収液：H2O2 900ppm，内標準PO4 3- 25ppm
《溶融粘度の測定法》
　溶融粘度は内径1.0mmφ、長さ20.0mmのノズルを装着したキャピログラフを用い、310℃、剪断速度1200（１／秒）で測定した。
・測定装置：（株）東洋精機製作所製　キャピログラフ１B
《重量平均分子量（Mw）の測定法》
　溶媒として１－クロロナフタレンを使用し、オイルバスで230℃/10分間加熱溶解後、必要に応じ高温濾過により精製し、0.05 wt%濃度溶液を調製した。高温GPC測定を行い、標準ポリスチレン換算で分子量を算出した。
・測定装置： センシュー科学製SSC-7000、UV検出器
《バリ発生の評価》
　金型間隙20μmのバリ測定部が外周に設けられている円盤状キャビティーの金型を用い、キャビティーが完全に充填するのに必要な最小圧力で射出成形し、その部分に発生するバリ長さを測定した。
（シリンダー温度320℃、金型温度150℃）
《モールドデポジットの評価》
　射出成形機にて下記条件で、図３に示す特定形状の成形品を連続成形し、金型付着物の量を評価した。具体的には、試験片を500ショット成形し、ガスベント部（稼動側のみ）に付着するモールデポジットを採取し重量（μg）を測定した。
（成形条件）
　射出成形機：Fanuc S2000i 30A（ファナック（株）製）
　シリンダー温度：（シリンダー）320-320-305-290℃
　射出圧力：50MPa
　射出速度：60m/min
　保圧時間：２sec
　冷却時間：７sec
　成形サイクル：12sec
　金型温度：60℃
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001

Claims (6)

  1. (A)実質的に直鎖状構造で、溶融粘度が80～400Pa・s（温度310℃、剪断速度1200／秒）、含有塩素量が1000～2000ppm、且つpHが４～７のポリアリーレンサルファイド樹脂100重量部
    (B)無機フィラー10～250重量部
    (C)アルコキシシラン化合物0.1～３重量部
    を、下記式（１）を満足するように溶融混練して得られる、溶融粘度が150～330Pa・s、塩素量が950ppm以下であるポリアリーレンサルファイド樹脂組成物。
    　0.3＜Mw（y)／Mw（x)＜0.67　　（１）
    （式中、Mw（x）は（A)の重量平均分子量を示し、Mw（y）は溶融混練して得られたポリアリーレンサルファイド樹脂組成物中のポリアリーレンサルファイドの重量平均分子量を示す。）
  2. 　ポリアリーレンサルファイド樹脂組成物の溶融粘度が150～300Pa・sである請求項１記載のポリアリーレンサルファイド樹脂組成物。
  3. 　ポリアリーレンサルファイド樹脂組成物の溶融粘度が180～300Pa・sである請求項１記載のポリアリーレンサルファイド樹脂組成物。
  4. 　(B)無機フィラーの配合量が50～150重量部である請求項１～３の何れか１項記載のポリアリーレンサルファイド樹脂組成物。
  5. 　(C)アルコキシシラン化合物の配合量が0.2～２重量部である請求項１～４の何れか１項記載のポリアリーレンサルファイド樹脂組成物。
  6. 　更に、(A)ポリアリーレンサルファイド樹脂100重量部あたり、(D)結晶核剤0.01～３重量部を配合してなる請求項１～５の何れか１項記載のポリアリーレンサルファイド樹脂組成物。
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