WO2019093237A1 - ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物、その製造方法および成形体 - Google Patents

ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物、その製造方法および成形体 Download PDF

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sulfide resin
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water
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野口元
山ノ上寿
齋藤圭
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東レ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a polyphenylene sulfide resin composition which is excellent in impact resistance and water pressure resistance. More particularly, the present invention relates to a molded article having excellent resistance to water pressure fracture, particularly to a piping component for water circulation.
  • a polyphenylene sulfide resin (hereinafter sometimes abbreviated as PPS resin) belongs to a high heat resistance super engineering plastic, and is excellent in mechanical strength, rigidity, flame retardancy, chemical resistance, electrical characteristics and dimensional stability, etc. It is widely used in applications such as various electric and electronic parts, home appliance parts, automobile parts and machine parts.
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose PPS resin compositions in which a vinyl aromatic compound block copolymer is blended with polyphenylene sulfide resin. JP, 2015-28112, A JP, 2016-23263, A
  • the polyphenylene sulfide resin composition of the present invention has the following constitution in order to solve the above problems. That is, (A) 99.5 to 51 parts by weight of polyphenylene sulfide resin, and (B) at least one functional group selected from the group consisting of a carboxyl group, an acid anhydride group, a hydroxyl group, an amino group, an epoxy group, and an isocyanate group (C) at least one functional group selected from the group consisting of an epoxy group, an amino group, and an isocyanate group with respect to a total of 100 parts by weight with 0.5 to 49 parts by weight of a vinyl aromatic compound block copolymer having A polyphenylene sulfide resin composition comprising 0.1 to 2.0 parts by weight of an alkoxysilane compound having a hydroxyl group, and in the morphology (phase structure), the (A) polyphenylene sulfide resin is a continuous phase (sea phase) (B)
  • the vinyl aromatic compound block copolymer has
  • the method for producing the polyphenylene sulfide resin composition of the present invention has the following constitution. That is, It is a manufacturing method of the above-mentioned polyphenylene sulfide resin composition, and ratio L / D of screw length L and screw diameter D expresses with a following formula (2) at the time of carrying out melt kneading using a 10 or more twin screw extruder.
  • A is the screw rotational speed (rpm) of the twin screw extruder at the time of melt kneading
  • B is the maximum screw rotational speed (rpm) of the twin screw extruder
  • C is the output of the screw drive motor (kW) at the melt kneading.
  • F are discharge amounts (kg / h) of molten resin at the time of melt-kneading.
  • the molded article of the present invention has the following constitution. That is, It is a molded article which consists of said polyphenylene sulfide resin composition.
  • the calculated non-Newtonian index N is preferably 1.5 or more.
  • the (B) vinyl aromatic compound block copolymer preferably has at least one functional group selected from an acid anhydride group and an amino group.
  • the (C) alkoxysilane compound preferably has at least one functional group selected from an amino group and an epoxy group.
  • the screw rotation speed of the twin-screw extruder is preferably 300 rpm or more.
  • the resin temperature at the die exit of the twin-screw extruder is 400 ° C. or less.
  • a main feed port is provided in a cylinder of the twin-screw extruder, a side feed port is provided downstream of the main feed port in the extrusion direction, and the side feed port It is preferable to supply the (B) vinyl aromatic compound block copolymer from the above.
  • the polyphenylene sulfide resin composition of the present invention 80% to 98% by weight of the total amount of the (B) vinyl aromatic compound block copolymer is supplied from the side feed port, and the remaining 2 to 20% by weight. % Is preferably supplied from the main feed port.
  • the molded article of the present invention preferably has a water pressure resistance strength of 9 MPa or more when the molded article is a T-shaped joint having an outer diameter of 21.7 mm and a wall thickness of 2.8 mm.
  • the molded article of the present invention is any one of plumbing components selected from toilet related parts, water heater related parts, bath related parts, pump related parts, and water meter related parts. .
  • a vinyl aromatic compound block copolymer in a polyphenylene sulfide resin with a particle diameter or less within a certain particle size, it is possible to improve the impact resistance and the water pressure resistance of a molded article, making it difficult to use conventionally. It is possible to provide a polyphenylene sulfide resin composition and a molded article applicable to a water-covered part to which the internal pressure of the water supply or the internal water pressure by the water hammer is applied.
  • PPS resin used by this invention is a polymer which has a repeating unit shown by following Structural formula (I).
  • a polymer containing 70 mol% or more, and further 90 mol% or more of a polymer containing a repeating unit represented by the above structural formula is preferable.
  • the PPS resin less than about 30 mol% of the repeating units may be composed of repeating units having the following structure.
  • the polyhalogenated aromatic compound refers to a compound having two or more halogen atoms in one molecule. Specific examples thereof include p-dichlorobenzene, m-dichlorobenzene, o-dichlorobenzene, 1,3,5-trichlorobenzene, 1,2,4-trichlorobenzene, 1,2,4,5-tetrachlorobenzene, and hexa Polyhalogenated aromatic compounds such as chlorobenzene, 2,5-dichlorotoluene, 2,5-dichloro-p-xylene, 1,4-dibromobenzene, 1,4-diiodobenzene, 1-methoxy-2,5-dichlorobenzene Group compounds, preferably p-dichlorobenzene is used. Although it is possible to combine two or more different polyhalogenated aromatic compounds into a copolymer, it is preferable to use a p-dihalogen
  • the amount of the polyhalogenated aromatic compound used is 0.9 to 2.0 moles, preferably 0.95 to 1.5 moles, per mole of the sulfidizing agent, from the viewpoint of obtaining a PPS resin having a viscosity suitable for processing. More preferably, the range of 1.005 to 1.2 mol can be illustrated.
  • Sulfiding agents include alkali metal sulfides, alkali metal hydrosulfides, and hydrogen sulfide.
  • alkali metal sulfide examples include, for example, lithium sulfide, sodium sulfide, potassium sulfide, rubidium sulfide, cesium sulfide and a mixture of two or more of them. Among them, sodium sulfide is preferably used.
  • These alkali metal sulfides can be used as hydrates or aqueous mixtures or in the form of anhydrides.
  • alkali metal hydrosulfide examples include, for example, sodium hydrosulfide, potassium hydrosulfide, lithium hydrosulfide, rubidium hydrosulfide, cesium hydrosulfide and a mixture of two or more of these, and among them sodium hydrosulfide It is preferably used.
  • alkali metal hydrosulfides can be used as hydrates or aqueous mixtures or in the form of anhydrides.
  • sulfidizing agents which are prepared in situ in the reaction system from alkali metal hydrosulfides and alkali metal hydroxides.
  • a sulfidizing agent can be prepared from an alkali metal hydrosulfide and an alkali metal hydroxide, transferred to a polymerization tank, and used.
  • a sulfidizing agent prepared in situ in a reaction system from an alkali metal hydroxide such as lithium hydroxide and sodium hydroxide and hydrogen sulfide can also be used.
  • a sulfidizing agent can be prepared from an alkali metal hydroxide such as lithium hydroxide or sodium hydroxide and hydrogen sulfide, transferred to a polymerization tank, and used.
  • the amount of the charged sulfidizing agent means a residual amount obtained by subtracting the loss from the actual charging amount when a partial loss of the sulfidizing agent occurs before the start of the polymerization reaction due to dehydration operation or the like.
  • alkali metal hydroxide and / or an alkaline earth metal hydroxide in combination with the sulfidizing agent.
  • alkali metal hydroxide include, for example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, rubidium hydroxide, cesium hydroxide and a mixture of two or more of them as a preferable example, and alkaline earth metal hydroxides
  • a metal hydroxide calcium hydroxide, strontium hydroxide, barium hydroxide etc. are mentioned, for example, Especially, sodium hydroxide is used preferably.
  • an alkali metal hydrosulfide is used as the sulfidizing agent, it is particularly preferable to simultaneously use an alkali metal hydroxide, but the amount used is 0.95 to 1.% with respect to 1 mol of the alkali metal hydrosulfide.
  • the range of 20 moles, preferably 1.00 to 1.15 moles, more preferably 1.005 to 1.100 moles can be exemplified.
  • polymerization solvent It is preferable to use an organic polar solvent as the polymerization solvent.
  • organic polar solvent include N-alkylpyrrolidones such as N-methyl-2-pyrrolidone and N-ethyl-2-pyrrolidone, caprolactams such as N-methyl- ⁇ -caprolactam, 1,3-dimethyl-2-imidazolide
  • Aprotic organic solvents such as non, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, hexamethylphosphoric acid triamide, dimethylsulfone, tetramethylene sulfoxide and the like, and mixtures thereof and the like, all of which may be mentioned. It is preferably used because of high stability of the reaction. Among these, in particular, N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter sometimes abbreviated as NMP) is preferably used.
  • NMP N-methyl-2-pyrrolidone
  • the preferred amount of the organic polar solvent used is in the range of 2.0 mol to 10 mol, more preferably 2.25 to 6.0 mol, still more preferably 2.5 to 5.5 mol, per mol of the sulfidizing agent. Is selected.
  • polymerization assistant It is also one of the preferred embodiments to use a polymerization aid in order to obtain PPS resin having a relatively high degree of polymerization in a shorter time.
  • the polymerization assistant means a substance having an effect of increasing the viscosity of the obtained PPS resin.
  • Specific examples of such polymerization assistants include organic carboxylic acid salts, water, alkali metal chlorides, organic sulfonic acid salts, alkali metal sulfates, alkaline earth metal oxides, alkaline metal phosphates and alkaline earth metals. And the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among them, organic carboxylic acid salts and / or water are preferably used.
  • the alkali metal carboxylate is represented by the general formula R (COOM) n wherein R is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkylaryl group or an arylalkyl group.
  • M is an alkali metal selected from lithium, sodium, potassium, rubidium and cesium, and n is an integer of 1 to 3.
  • the alkali metal carboxylates can also be used as hydrates, anhydrides or as aqueous solutions.
  • alkali metal carboxylate examples include, for example, lithium acetate, sodium acetate, potassium acetate, sodium propionate, lithium valerate, sodium benzoate, sodium phenylacetate, potassium p-tolulate, and mixtures thereof It can be mentioned.
  • the alkali metal carboxylate is reacted by adding an organic acid and one or more compounds selected from the group consisting of alkali metal hydroxides, alkali metal carbonates and alkali metal bicarbonates in approximately equal chemical equivalents. It may be formed by Among the above alkali metal carboxylates, lithium salts are preferably used because they have high solubility in the reaction system and a large auxiliary effect, and sodium acetate having low solubility and appropriate solubility in the polymerization system is most preferably used.
  • the preferable use amount in the case of using these polymerization assistants is usually in the range of 0.01 mol to 0.7 mol with respect to 1 mol of the alkali metal sulfide charged, and 0.1 in the meaning of obtaining a higher degree of polymerization.
  • the range of -0.6 mol is more preferable, and the range of 0.2-0.5 mol is more preferable.
  • the use of water as a polymerization aid is one of the effective means for obtaining a resin composition in which the fluidity and the high toughness are highly balanced.
  • the preferable addition amount is usually in the range of 0.5 mol to 15 mol with respect to 1 mol of the alkali metal sulfide charged, and in the meaning of obtaining a higher degree of polymerization, the range of 0.6 to 10 mol is more preferable. Preferably, the range of 1 to 5 moles is more preferred.
  • these polymerization assistants may be added at any time during the pre-step, polymerization start time, and polymerization middle time, or may be divided into plural times.
  • an alkali metal carboxylate used as a polymerization assistant, it is more preferable to add simultaneously at the start of the previous step or at the start of polymerization from the viewpoint of easy addition.
  • water used as a polymerization aid, it is effective to charge the polyhalogenated aromatic compound and then added during the polymerization reaction, which is preferable.
  • a polymerization stabilizer can also be used to stabilize the polymerization reaction system and to prevent side reactions.
  • the polymerization stabilizer contributes to the stabilization of the polymerization reaction system and suppresses undesired side reactions.
  • One measure of side reaction is the formation of thiophenol, and the addition of a polymerization stabilizer can suppress the formation of thiophenol.
  • Specific examples of the polymerization stabilizer include compounds such as alkali metal hydroxides, alkali metal carbonates, alkaline earth metal hydroxides, and alkaline earth metal carbonates. Among them, alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and lithium hydroxide are preferable.
  • alkali metal carboxylates also act as polymerization stabilizers, they are one of the polymerization stabilizers used in the present invention. Further, it has been described above that it is particularly preferable to simultaneously use an alkali metal hydroxide in the case of using an alkali metal hydrosulfide as the sulfidizing agent. Oxides can also be polymerization stabilizers.
  • polymerization stabilizers can be used alone or in combination of two or more.
  • the preferred use amount of the polymerization stabilizer is usually in the range of 0.02 to 0.2 mol, more preferably in the range of 0.03 to 0.1 mol, relative to 1 mol of the alkali metal sulfide charged. More preferably, it is in the range of 0.04 to 0.09 mol. Within this preferred range, the stabilizing effect is sufficient and economical, and the polymer yield can be increased.
  • the addition timing of the polymerization stabilizer may be added at any time during the pre-process, the polymerization initiation time, and the polymerization middle, or may be divided into multiple times. It is more preferable to add simultaneously at the start of the process or at the start of the polymerization.
  • the sulfidizing agent is usually used in the form of hydrate, but before adding the polyhalogenated aromatic compound, the mixture containing the organic polar solvent and the sulfiding agent is heated to excess It is preferable to remove the amount of water out of the system. In addition, when water is removed too much by this operation, it is preferable to add and supplement the water of a deficiency.
  • an alkali metal sulfide prepared from an alkali metal hydrosulfide and an alkali metal hydroxide in situ in a reaction system or in a tank different from the polymerization tank is also used as a sulfidizing agent.
  • This method is not particularly limited, but preferably in an inert gas atmosphere, at a temperature range of normal temperature to 150 ° C., more preferably at a normal temperature to 100 ° C., alkali metal hydrosulfide and alkali metal hydroxide in organic polar solvent And the temperature is raised to preferably 150.degree. C. or higher, more preferably 180.degree. To 245.degree. C. under normal pressure or reduced pressure to distill off water.
  • a polymerization assistant may be added at this stage.
  • the reaction may be performed by adding toluene or the like.
  • the water content in the polymerization system in the polymerization reaction is preferably 0.5 to 10.0 moles per mole of the added sulfidizing agent.
  • the amount of water in the polymerization system is an amount obtained by subtracting the amount of water removed from the polymerization system from the amount of water charged in the polymerization system.
  • the water to be introduced may be any form of water, an aqueous solution, crystal water and the like.
  • the sulfidizing agent and the polyhalogenated aromatic compound are preferably added to the organic polar solvent in an inert gas atmosphere at a temperature range of normal temperature to 215 ° C., more preferably 100 to 215 ° C. .
  • a polymerization assistant may be added at this stage.
  • the preparation order of these raw materials may be out of order or may be simultaneous.
  • the temperature raising rate is not particularly limited, a rate of usually 0.01 to 5 ° C./min is preferably selected, and a range of 0.1 to 3 ° C./min is more preferable.
  • the reaction is usually carried out preferably for 0.25 to 50 hours, more preferably for 0.5 to 20 hours.
  • the method of raising the temperature to 270 to 290 ° C. after reaction for a predetermined time at, for example, 200 ° C. to 245 ° C. before reaching the final temperature is effective and preferable in obtaining a higher degree of polymerization.
  • a range of usually 0.25 hours to 20 hours is preferably selected, and more preferably a range of 0.25 to 10 hours is selected.
  • the conversion of the polyhalogenated aromatic compound in the system at 245 ° C. preferably reaches 40 mol% or more, more preferably 60 mol%. .
  • a method of gradually cooling to recover a particulate polymer may be used.
  • the slow cooling rate at this time it is usually preferable that the rate is about 0.1 ° C./min to 3 ° C./min. It is not necessary to perform slow cooling at the same speed in the entire process of the slow cooling process, but a method such as slowing at a speed of 0.1 to 1 ° C./min and then 1 ° C./min or more until polymer particles crystallize and precipitate It may be adopted.
  • the polymerization reaction product is flashed from a high temperature / high pressure (usually 250 ° C. or more, 8 kg / cm 2 or more) state into an atmosphere of normal pressure or reduced pressure, and the polymer is recovered in powder form simultaneously with solvent recovery.
  • the term "flash" means that the polymerization reactant is ejected from a nozzle.
  • the atmosphere to be flushed includes, for example, nitrogen or water vapor at normal pressure, and the temperature is preferably selected usually in the range of 150 ° C. to 250 ° C.
  • the flash method is an economical recovery method because solids can be recovered simultaneously with solvent recovery and the recovery time can be relatively shortened.
  • this recovery method there is a tendency that an ionic compound represented by Na and an organic low polymerization degree (oligomer) are easily incorporated into the polymer in the solidification process.
  • the acid used for the acid treatment in the present invention is not particularly limited as long as it does not decompose PPS resin, and includes acetic acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, silicic acid, carbonic acid and propylic acid.
  • Acetic acid and hydrochloric acid are more preferably used, but one that decomposes or degrades PPS resin such as nitric acid is not used.
  • Water when using an aqueous solution of acid is preferably distilled water or deionized water.
  • the aqueous solution of the acid preferably has a pH of 1 to 7, more preferably a pH of 2 to 4.
  • the pH is in this preferred range, the metal content of the PPS resin does not increase, and on the other hand, the volatile component of the PPS resin does not increase.
  • the acid treatment method it is preferable to immerse the PPS resin in an acid or an aqueous solution of an acid, and if necessary, it is also possible to appropriately stir and heat.
  • the temperature for heating is preferably 80 to 250 ° C., more preferably 120 to 200 ° C., and still more preferably 150 to 200 ° C. In this preferred temperature range, the acid treatment effect is sufficient, the metal content does not increase, and on the other hand, the pressure does not become too high, which is preferable in terms of safety.
  • the pH when the PPS resin is dipped and treated with an aqueous solution of acid is preferably less than 8 by acid treatment, and more preferably pH 2-8. It can prevent that the metal content of the PPS resin obtained as pH is this preferable range increases.
  • the acid treatment time is preferably a time sufficient for the reaction between the PPS resin and the acid to equilibrate, 2 to 24 hours for treatment at 80 ° C., and 0.01 to 5 hours for treatment at 200 ° C. preferable.
  • the ratio between the PPS resin and the acid or the aqueous solution of the acid in the acid treatment is preferably treated with the PPS resin sufficiently immersed in the acid or the aqueous solution of the acid.
  • the aqueous solution is preferably 0.5 to 500 L, more preferably 1 to 100 L, and still more preferably 2.5 to 20 L. If the ratio between the PPS resin and the acid or the aqueous solution of the acid is within this preferable range, the PPS resin can be sufficiently immersed in the aqueous solution to expect sufficient cleaning, and the metal content of the PPS resin does not increase. Since the amount of solution to the resin does not become a large excess, the production efficiency does not decrease significantly.
  • These acid treatments are performed by a method of charging a predetermined amount of PPS resin into predetermined amounts of water and acid, heating and stirring in a pressure vessel, a method of continuously performing an acid treatment, and the like.
  • a method of separating an aqueous solution and a PPS resin from a treated solution after acid treatment is simple in filtration using a sieve or a filter, and methods such as natural filtration, pressure filtration, vacuum filtration, centrifugal filtration and the like can be exemplified.
  • the washing method is exemplified by a method of filtering while pouring water on PPS resin on a filtration device, and a method of separating an aqueous solution and PPS resin by a method such as refiltering after charging the separated PPS resin in water prepared in advance.
  • the water used for washing is preferably distilled water or deionized water.
  • PPS resin which carried out acid treatment in this way changes in the terminal structure etc.
  • it is difficult to express the structure of PPS resin obtained by acid treatment with a general formula, and specifying by characteristics is also possible. As it is difficult, it can only be identified by the process for obtaining PPS resin (acid treatment).
  • the hot water treatment is preferably performed prior to the acid treatment step, and the method is as follows.
  • the water used for the hydrothermal treatment in the present invention is preferably distilled water or deionized water.
  • the hot water treatment temperature is preferably 80 to 250 ° C., more preferably 120 to 200 ° C., and still more preferably 150 to 200 ° C. When the hot water treatment temperature is in this preferable temperature range, the hot water treatment effect is sufficient, the amount of volatilized gas generation does not increase, and the pressure does not become too high, which is preferable from the viewpoint of safety.
  • the hot water treatment time is preferably a time sufficient for the extraction treatment with the PPS resin and the hot water, preferably 2 to 24 hours when treated at 80 ° C., and 0.01 to 5 hours if treated at 200 ° C. Is preferred.
  • the ratio of PPS resin to water in the hot water treatment is preferably treated with the PPS resin sufficiently immersed in water, preferably 0.5 to 500 L of water per 500 g of PPS resin, and 1 to 100 L. Is more preferable, and 2.5 to 20 L is more preferable. If the ratio between PPS resin and water is within this preferred range, PPS resin can be sufficiently immersed in water to expect sufficient cleaning, and the amount of gas generated to volatilize does not increase, while water for PPS resin is large Since there is no excess, production efficiency does not decrease significantly.
  • the operation of these hot water treatments is carried out by a method of charging a predetermined amount of PPS resin into a predetermined amount of water and heating and stirring in a pressure vessel, a method of continuously performing hot water treatment, etc. .
  • the method for separating the aqueous solution and the PPS resin from the treatment solution after the hot water treatment is not particularly limited, but filtration using a sieve or a filter is simple, and methods such as natural filtration, pressure filtration, vacuum filtration, centrifugal filtration etc. Can be illustrated.
  • the washing method is not particularly limited, but it is possible to carry out filtration while pouring water on PPS resin on a filtration device, or to charge the separated PPS resin in water prepared in advance and then carry out filtration again and so on. Can be exemplified.
  • the water used for washing is preferably distilled water or deionized water.
  • the acid treatment and the hot water treatment under an inert atmosphere.
  • an inert atmosphere nitrogen, helium, argon and the like can be mentioned, but from the viewpoint of economy, a nitrogen atmosphere is preferable.
  • the present invention may include a step of washing with an organic solvent before the step of acid treatment and the step of hot water treatment, and the method is as follows.
  • the organic solvent used to wash the PPS resin in the present invention is not particularly limited as long as it does not have the function of decomposing the PPS resin, and examples thereof include N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylformamide, dimethylacetamide, 1,3 -Nitrogen containing polar solvents such as dimethyl imidazolidinone, hexamethylphosphorus amide, piperazinones, sulfoxide sulfone solvents such as dimethyl sulfoxide, dimethyl sulfone, sulfolane, ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, acetophenone, Ether solvents such as dimethyl ether, dipropyl ether, dioxane, tetrahydrofuran, chloroform, methylene chloride
  • washing with an organic solvent there is a method of immersing a PPS resin in an organic solvent, etc. It is also possible to appropriately stir or heat as needed.
  • the washing temperature when washing the PPS resin with an organic solvent any temperature from normal temperature to about 300 ° C. can be selected. Although the cleaning efficiency tends to be higher as the cleaning temperature is higher, a sufficient cleaning effect can usually be obtained at a cleaning temperature of ordinary temperature to 150 ° C. It is also possible to wash under pressure at a temperature above the boiling point of the organic solvent in a pressure vessel. Also, there is no particular limitation on the washing time. Depending on the washing conditions, in the case of batch washing, a sufficient effect can be obtained by washing usually for 5 minutes or more. It is also possible to clean continuously.
  • the PPS resin used in the present invention may be one obtained by performing thermal oxidation treatment after preferably performing the acid treatment, hot water treatment or washing with an organic solvent.
  • the thermal oxidation treatment is to heat the PPS resin in an oxygen atmosphere or add a vulcanizing agent such as peroxide such as H 2 O 2 or sulfur or the like to the heat treatment. Particularly preferred is heating under an oxygen atmosphere for simplicity.
  • the heating device for the thermal oxidation treatment of the PPS resin may be a normal hot air dryer or a heating device with a rotary type or a stirring blade, but in the case of more efficient and more uniform processing, the rotary type Alternatively, it is more preferable to use a heating device with a stirring blade.
  • the oxygen concentration in the atmosphere during the thermal oxidation treatment is preferably 1% by volume or more, and more preferably 2% by volume or more. In order to exert the effects of the present invention, the upper limit of the oxygen concentration is preferably 5% by volume or less.
  • the thermal oxidation treatment By performing the thermal oxidation treatment at an oxygen concentration of 5% by volume or less, the thermal oxidation treatment does not proceed excessively, and the toughness of the molded article containing the PPS resin subjected to the thermal oxidation treatment is not impaired. On the other hand, it is preferable to perform the thermal oxidation treatment at an oxygen concentration of 1 volume% or more, because a sufficient thermal oxidation treatment can be performed, and a PPS resin with few volatile components can be obtained.
  • the temperature of thermal oxidation treatment of the PPS resin is preferably 160 to 270 ° C., and more preferably 160 to 230 ° C.
  • Thermal oxidation treatment at 270 ° C. or lower is preferable because thermal oxidation treatment does not rapidly progress and toughness of a molded article containing PPS resin subjected to thermal oxidation treatment is not impaired.
  • the treatment time of the thermal oxidation treatment is preferably 0.5 to 30 hours, more preferably 0.5 to 25 hours, and still more preferably 2 to 20 hours.
  • the treatment time is preferably 0.5 hours or more, sufficient thermal oxidation treatment can be performed, and a PPS resin with few volatile components can be obtained, which is preferable.
  • the treatment time is set to 30 hours or less, the crosslinking reaction by the thermal oxidation treatment can be controlled, and the toughness of the molded article containing the PPS resin subjected to the thermal oxidation treatment is not impaired, which is preferable.
  • the PPS resin used in the present invention preferably has a melt viscosity of 20 Pa ⁇ s or more and 300 Pa ⁇ s or less at a shear rate of 1000 / s at 310 ° C. 30 Pa ⁇ s or more and 250 Pa ⁇ s or less are more preferable, and 40 Pa ⁇ s or more and 200 Pa ⁇ s or less are further preferable.
  • the pressure By setting the pressure to 20 Pa ⁇ s or more, the hydraulic fracture strength is developed, and by setting the pressure to 300 Pa ⁇ s or less, the moldability becomes good.
  • the PPS resin used in the present invention has a melt flow rate (MFR) of 5 g / 10 min or more and 2,000 g / 10 measured according to ASTM D-1238-70 under a temperature of 315.5 ° C. and a load of 5,000 g. Minutes or less are preferred.
  • MFR melt flow rate
  • the PPS resin used in the present invention more preferably has a gas generation amount of 0.3% by weight or less which volatilizes when heated and melted at 320 ° C. for 2 hours under vacuum.
  • the gas generation amount is in this preferable range, the volatile components attached to the mold and the mold vent portion do not increase, and transfer failure and gas and injury hardly occur.
  • the lower limit of the gas generation amount is not particularly limited, but it becomes economically disadvantageous if the time required for polymer cleaning and thermal oxidation treatment mentioned as a method for reducing the gas generation amount is prolonged.
  • the above-mentioned gas generation amount means the amount of the adhesive component which is cooled and liquefied or solidified when the PPS resin is heated and melted under vacuum, and the glass in which the PPS resin is vacuum-sealed It is measured by heating the ampoule in a tubular furnace.
  • the shape of the glass ampoule is 100 mm ⁇ 25 mm in the abdomen, 255 mm ⁇ 12 mm in the neck, and 1 mm in thickness.
  • the barrel of the glass ampoule in which PPS resin is vacuum-sealed is inserted into a tubular furnace at 320 ° C. and heated for 2 hours, so that the neck of the ampoule not heated by the tubular furnace is volatile.
  • the gas cools and adheres. After the neck portion is cut out and weighed, the adhered gas is dissolved in chloroform and removed. The neck is then dried and weighed again.
  • the amount of gas generation is determined from the difference in weight between the ampule neck before and after gas removal.
  • the PPS resin used in the present invention preferably has an ash fraction of less than 0.25% by weight when incinerated at 550 ° C.
  • An ash fraction of 0.25% by weight or more means that the metal content of the PPS resin is high.
  • the metal content is small and the electrical insulation is excellent, and the melt flowability and the heat and moisture resistance do not easily decrease.
  • a more preferable ash content range is 0.15% by weight or less, and most preferably 0.10% by weight or less.
  • the PPS resin used in the present invention is dissolved in a 20-fold weight of 1-chloronaphthalene at 250 ° C. for 5 minutes, and the amount of residue after hot pressure filtration with a 1 ⁇ m pore size PTFE membrane filter is 4.0 weight It is preferable that it is% or less.
  • the thermal oxidation crosslinking of PPS resin is suppressed appropriately as the amount of residuals is within this preferable range, the increase of gelation in the resin can be prevented, the toughness of PPS resin does not decrease, and the water pressure resistance strength decreases. I have nothing to do.
  • the lower limit of the residual amount is not particularly limited, but is preferably 1.5% or more, more preferably 1.7% or more. When the lower limit of the residual amount is this preferable range, the degree of thermal oxidative crosslinking is not too slight, and the volatile component at the time of melting decreases, and the volatile matter reducing effect can be expected.
  • the amount of the residue is measured by using a PPS resin press-filmed to a thickness of about 80 ⁇ m as a sample and using a SUS test tube equipped with a high-temperature filtration device and a pneumatic cap and a collection funnel. Specifically, first, a membrane filter with a pore size of 1 ⁇ m is set in a SUS test tube, and then a PPS resin pressed to a thickness of about 80 ⁇ m and a 20-fold weight of 1-chloronaphthalene are weighed and sealed. This is set in a 250 ° C. high-temperature filtration apparatus and heated and shaken for 5 minutes.
  • the piston of the syringe is pushed out and hot air filtration is performed by pneumatic pressure.
  • it is determined from the weight difference between the membrane filter before filtration and the membrane filter vacuum-dried at 150 ° C. for 1 hour after filtration.
  • the blending amount of (A) polyphenylene sulfide resin is 99.5 to 51 weight Parts, preferably 98.5 to 70 parts by weight, more preferably 95 to 85 parts by weight. If the amount is less than 51 parts by weight, the heat resistance, the chemical resistance and the flame retardancy are impaired, and if it exceeds 99.5 parts by weight, the toughness is poor.
  • Vinyl aromatic compound block copolymer having at least one functional group selected from the group consisting of (B) carboxyl group, acid anhydride group, hydroxyl group, amino group, epoxy group, and isocyanate group used in the present invention
  • the combination includes a block copolymer having an aromatic vinyl unit, a dicarboxylic acid group or a derivative group thereof, such as maleic acid, fumaric acid, chloromaleic acid, itaconic acid, cis-4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid, Examples thereof include endo-cis-bicyclo (2,2,1) -5-heptene-2,3-dicarboxylic acid and the like, and those modified with acid anhydrides, esters, amides, imides and the like of these dicarboxylic acids.
  • the hydrogenated product of styrene-butadiene-styrene block copolymer is modified with an amino group or maleic anhydride, and specific examples thereof include (trade name) Tuftec (registered trademark) M-1913 (Asahi Kasei Co., Ltd .: Maleic anhydride denatured) (trade name) Tuftec (registered trademark) M-1943 (manufactured by Asahi Kasei Corp .: maleic anhydride denatured), Tuftec (registered trademark) MP-10 (manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd.): Commercially available products such as amino group-modified) can be mentioned.
  • styrene-butadiene-styrene block copolymer modified with maleic anhydride can be most preferably exemplified from the viewpoint of supporting various water- specification.
  • the blending amount of the (B) vinyl aromatic compound block copolymer needs to be 0.5 to 49 parts by weight, assuming that the total with the (A) polyphenylene sulfide resin is 100 parts by weight, and 1.5 -30 parts by weight is preferable, and 5-15 parts by weight is more preferable.
  • the amount is less than 0.5 parts by weight, impact strength decreases, and when the amount is more than 49 parts by weight, a large amount of gas is generated during molding.
  • the alkoxysilane compound having at least one functional group selected from the group consisting of (C) epoxy group, amino group and isocyanate group used in the present invention is ⁇ -isocyanatopropyltriethoxysilane, ⁇ -isocyanate propyl Isocyanate group-containing alkoxy such as trimethoxysilane, ⁇ -isocyanate propylmethyldimethoxysilane, ⁇ -isocyanate propylmethyldiethoxysilane, ⁇ -isocyanate propylethyldimethoxysilane, ⁇ -isocyanate propylethyl diethoxysilane, ⁇ -isocyanate propyltrichlorosilane and the like Silane compounds, ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropyltriethoxysilane, ⁇ - (3,4-epoxycyclohexyl) eth Epoxy group-containing
  • a silane compound containing another functional group is used in combination with an alkoxysilane compound containing at least one or more functional groups selected from the group consisting of (C) epoxy group, amino group and isocyanate group. It is also possible.
  • the content of the (C) alkoxysilane compound is 0.1 to 2.0 parts by weight with respect to a total of 100 parts by weight of the (A) polyphenylene sulfide resin and the (B) vinyl aromatic compound block copolymer. There is a need, and more preferably, 0.15 to 1.5 parts by weight, and even more preferably 0.2 to 1.0 parts by weight.
  • the amount is less than 0.1 part by weight, the average dispersion diameter of the vinyl aromatic compound block copolymer exceeds 1,000 nm, the impact resistance and the resistance to water pressure fracture decrease, and when it exceeds 2.0 parts by weight, the flowability As a result, the formability is significantly reduced.
  • the alkoxysilane compounds compounds having an epoxy group and an amino group are preferable, and aminosilane is most preferably used from the viewpoint of low toxicity.
  • the resin composition of this invention contains the reaction product which the components to mix
  • Organic crystal nucleating agent may be added to the PPS resin composition used in the present invention as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • Organic crystal nucleating agents include sorbitol compounds and metal salts thereof; phosphoric acid ester metal salts; rosin compounds; oleic acid amide, acrylic acid amide, stearic acid amide, decanedicarboxylic acid dibenzoylhydrazide, hexanedicarboxylic acid dibenzoylhydrazide, 1,4 -Cyclohexanedicarboxylic acid dicyclohexylamide, trimesic acid amide, anilide compound, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid dicyclohexylamide, N, N'-dibenzoyl-1,4-diaminocyclohexane, N, N'-dicyclohexanecarbonyl-1,5 -Diaminonaphthalene, Dioctanehydra
  • the PPS resin composition used in the present invention may further be blended with other resins as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • a blendable resin is not particularly limited, and specific examples thereof include polyester resins such as polyamide, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polycyclohexyl dimethylene terephthalate, and polynaphthalene terephthalate, polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene Polyolefin elastomers, polyether ester elastomers, polyether amide elastomers, polyamide imides, polyacetals, polyimides, polyether imides, polyether imides, polyether imides, polyether sulfones, poly sulfone resins, polyallyl sulfone resins, polyketone resins, polyarylate resins, liquid crystal polymers, poly Ether ketone resin, polythioether ketone resin, polyether ether ketone resin, polyamidoimid
  • antioxidants and heat stabilizers other than the above (hydroquinones), weathering agents (resorcinol, salicylate), as long as the effects of the present invention are not impaired , Benzotriazoles, benzophenones, hindered amines, etc., mold release agents and lubricants (Montanic acid and its metal salts, their esters, their half esters, stearyl alcohol, stearamides, bisureas and polyethylene waxes, etc.), pigments (cadmium sulfide) , Phthalocyanines, carbon blacks for coloring, etc., dyes (phthalocyanines, nigrosine etc.), plasticizers (octyl p-oxybenzoate, N-butylbenzenesulfonamides etc.), antistatic agents (alkyl sulfate type anionic antistatic agents, Quaternary ammonium salt type cation Antistatic agents, non
  • the PPS resin composition of the present invention is excellent in impact resistance and hydraulic fracture resistance.
  • PPS resin forms a continuous phase (sea phase or matrix) in the morphology observed by electron microscopy, and
  • a vinyl aromatic compound block copolymer is dispersed. It is necessary to form a phase (island phase or domain).
  • the number average dispersed particle diameter of the dispersed phase consisting of a vinyl aromatic compound block copolymer needs to be 1,000 nm or less, preferably 500 nm or less, and more preferably 400 nm or less, More preferably, it is 300 nm or less, and most preferably 200 nm or less.
  • the lower limit value of the number average dispersed particle diameter is preferably smaller from the viewpoint of improving the impact resistance strength and the water pressure fracture resistance strength, but is preferably 50 nm or more.
  • the PPS resin composition of the present invention is well-flowing and that the amount of burrs in the molded article is small. More specifically, the non-Newtonian index of the PPS resin composition is preferably 1.50 or more, more preferably 1.55 or more, still more preferably 1.58 or more, and most preferably 1.60 or more. In the resin composition, the non-Newtonian index is increased by the reaction of (A) PPS resin and (B) the vinyl aromatic compound block copolymer. When the non-Newton index is 1.5 or more, the reaction is sufficiently effected to further improve the impact resistance and the hydraulic fracture resistance. The non-Newtonian index is also preferably 1.5 or more from the viewpoint of improving the impact resistance strength and the hydraulic fracture resistance strength. The upper limit of the non-Newtonian index is preferably larger from the viewpoint of improving the impact resistance strength and the hydraulic fracture resistance, but the upper limit is preferably 2.5.
  • the non-Newtonian index referred to here is the shear stress and shear rate measured at 320 ° C using Capirograph 1B (capillary length 40 mm, orifice diameter 1 mm capillary) manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. And the value of N obtained by the following equation (1).
  • N is a non-Newtonian index
  • SR is a shear rate (1 / second)
  • SS is a shear stress (dyne / cm 2 )
  • K is a constant.
  • the method for producing the PPS resin composition of the present invention is not particularly limited, the raw materials are mixed and supplied to a commonly known melt mixer such as a single- or twin-screw extruder, a Banbury mixer, a kneader and a mixing roll.
  • a melt mixer such as a single- or twin-screw extruder, a Banbury mixer, a kneader and a mixing roll.
  • the method of kneading and kneading etc. can be mentioned as a representative example.
  • L / D is more preferably 20 or more and 100 or less, and still more preferably 30 or more and 100 or less.
  • the PPS resin composition of this invention when manufacturing the PPS resin composition of this invention, 300 rpm or more is preferable, as for screw rotation speed at the time of melt-kneading using a twin-screw extruder, 350 rpm or more is more preferable, and 400 rpm or more is still more preferable.
  • the upper limit of the screw rotational speed is not particularly limited, but is preferably 600 rpm or less from the viewpoint of suppressing the decomposition of the polymer accompanying an excessive increase in the resin temperature.
  • the melt-kneading energy when melt-kneading using a twin-screw extruder is 0.15 kWh / kg or more and 0.5 kWh / kg or less. Preferably it is 0.20 kWh / kg or more, and 0.25 kWh / kg or more is more preferable.
  • the upper limit is more preferably 0.45 kWh / kg or less, and still more preferably 0.40 kWh / kg or less.
  • melt-kneading becomes sufficient that melt-kneading energy is in this preferable range, and the number average dispersed particle diameter of the vinyl aromatic compound block copolymer does not exceed 1,000 nm, and excellent impact resistance, water pressure resistance
  • the breaking strength is easily expressed, and on the other hand, the control of the resin temperature is easy, the undesirable decomposition reaction does not occur, and the impact resistance and the water pressure resistance do not decrease.
  • melt-kneading energy said here is the value which represented the work done with the extruder with respect to the raw material per unit extrusion mass, and is a screw rotation speed (rpm) of the twin-screw extruder at the time of melt-kneading A , B is the maximum screw rotational speed (rpm) of the twin-screw extruder, C is the output (kW) of the screw drive motor during melt kneading, and F is the discharge amount of molten resin (kg / h) during melt kneading And can be expressed by the following equation (2).
  • the PPS resin composition of the present invention is melt-kneaded by a twin-screw extruder and continuously discharged from a die for recovery, but the range from 1 cm from the die outlet to the resin gut discharged from the die outlet
  • a preferred example is a method of controlling the temperature of the resin measured when the thermocouple is directly pressed against the resin gut (hereinafter referred to as the resin temperature at the time of die output) to be 400 ° C. or less.
  • the resin temperature at the time of die output 380 degrees C or less is preferable, 360 degrees C or less is more preferable, and 350 degrees C or less is the most preferable.
  • the resin temperature of the die is in this preferred range, the decomposition of the vinyl aromatic compound block copolymer is prevented, and excellent impact resistance and hydraulic fracture resistance are likely to be developed.
  • the method of controlling the die temperature of the resin to 400 ° C. or lower, but the method of adjusting the cylinder temperature is simple and suitable.
  • the shear heat may increase and the resin temperature may rather increase. .
  • a method of lowering the cylinder temperature in the screw configuration zone for conveying the resin rather than the kneading zone can be preferably exemplified.
  • a method of raising the cylinder temperature in order to raise the resin temperature higher than in practice and control it at 400 ° C or lower, there is a method of raising the cylinder temperature. However, if the temperature is raised too much, the shear heat is reduced and the resin temperature is rather lowered. There is also.
  • a method of raising the cylinder temperature can be preferably exemplified in the screw configuration zone for conveying the resin rather than the kneading zone.
  • As a more preferable lower limit of the resin temperature of the die-out of a twin-screw extruder it is 300 degreeC or more, and 330 degreeC or more is still more preferable.
  • the mixing order of the raw materials in melt-kneading and manufacturing the PPS resin composition of the present invention is not particularly limited, and after mixing all the raw materials, it is injected from the main feed port by the above method and melt-kneaded after mixing Method of melt-kneading by the following method, and blending and melting-kneading the remaining raw materials, or mixing of the remaining raw materials using a side feeder during melt-kneading with a single- or twin-screw extruder after mixing of some raw materials Any method may be used, such as In addition, with regard to the small amount additive component, it is of course possible to knead and pelletize the other components according to the above-mentioned method etc., and then to add them before molding and use for molding.
  • the (B) vinyl aromatic compound block copolymer is extruded in the extrusion direction from the main feed port.
  • the method of blending and melt-kneading from the side feed port on the downstream side is preferable.
  • the amount of the vinyl aromatic compound block copolymer blended from the side feed port is preferably half or more of the total blending amount, more preferably 70% or more of the total blending amount, and further, the total blending amount It is preferable to blend 80% or more of them from the side feed port.
  • the upper limit of the amount of the vinyl aromatic compound block copolymer blended from the side feed port is preferably 100% or less of the total blending amount, and more preferably 98% or less. As described above, by adjusting the compounding amounts from the main feed port and the side feed port, the balance between the tensile elongation and the impact strength of the non-weld part and the weld part of the PPS resin composition becomes good.
  • the PPS resin composition of the present invention preferably has a water pressure resistance strength of 9 MPa or more as measured using a test piece of a T-shaped piping type joint having an outer diameter of 21.7 mm and a wall thickness of 2.8 mm. 10 MPa or more is more preferable, and 11 MPa or more is more preferable. By setting the pressure to 9 MPa or more, the durability is improved and the use in a hot water environment is preferable, which is preferable.
  • the T-shaped pipe type joint supplies the PPS resin composition pellet of the present invention to an injection molding machine (SE100DU) manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd. in which the cylinder temperature is set to 305 ° C and the mold temperature is set to 130 ° C.
  • SE100DU injection molding machine manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.
  • the hydraulic resistance strength was determined by connecting a rubber pipe connected to one of the test pieces to a pump (T-300N) manufactured by KYOWA CO., LTD., Sealing the other side to a plug and a ball valve, and then opening the ball valve. Apply water to the test piece, and after removing the air inside the test piece, close the ball valve. Next, water pressure is applied using a pump, and the pressure indicated by the pressure gauge at the time of specimen failure is taken as the pressure resistance.
  • the PPS resin composition thus obtained can be used for various moldings such as injection molding, extrusion molding, blow molding and transfer molding, but is particularly suitable for injection molding applications.
  • the PPS resin composition of the present invention is excellent in water pressure fracture resistance and moist heat resistance, it is used in places where high temperature liquid flows and where large water pressure similar to the direct pressure of tap water or large water pressure by water hammer is applied.
  • the piping component is any one of a joint, a valve, a servo, a sensor, a pipe, and a pump, and is particularly preferably used for a water heater component.
  • a large hydraulic pressure is not applied to the piping parts in contact with high temperature water, and the piping parts made of the conventional PPS resin composition can be used.
  • the depressurization type hot water supply There was a problem that the water pressure dropped when pouring hot water from multiple faucets simultaneously.
  • piping parts made of conventional PPS resin composition because high temperature liquid contacts piping parts with high water pressure
  • the piping parts made of the PPS resin composition of the present invention can be applied to piping parts of a water direct pressure type water heater in which a liquid of 70 ° C. or more contacts at a pressure of 0.3 MPa or more.
  • it can be used for screw-shaped piping parts because of improvement in tightening torque strength.
  • the liquid flowing into the piping component may be an antifreeze liquid containing alcohol, glycols, glycerin and the like in addition to water, and the type and concentration thereof are not particularly limited.
  • water-flowing parts such as water tap parts with low water pressure load, liquid pump casing parts, piping parts such as mixing faucet, and water meter parts with high water pressure load but high temperature water does not flow. it can.
  • the piping component which consists of PPS resin composition of this invention is excellent in water pressure-resistant breaking strength and moist heat resistance, it is a location where a high temperature liquid flows and a large water pressure comparable to the direct pressure of a water supply is applied. It can be used for
  • VTR parts Electrical and electronic parts represented by: VTR parts, TV parts, irons, hair dryers, rice cooker parts, microwave oven parts, acoustic parts, audio equipment parts such as audio, laser disc (registered trademark) and compact disc , Lighting parts, refrigerator parts, air conditioner parts, typewriter parts, home, a typical example of which is the word processor parts, it can also be applied to office electrical product parts.
  • Other machine related parts such as office computer related parts, telephone related parts, facsimile related parts, copier related parts, cleaning jigs, motor parts, lighters, typewriters, etc .: microscopes, binoculars, cameras, watches, etc.
  • Valve alternator terminals, alternator connectors, IC regulators, potentiometers for light deager various valves such as exhaust gas valves, various pipes related to fuel, exhaust systems, intake systems, air Intake nozzle snorkel, intake manifold, fuel pump, engine coolant joint, carburetor main body, carburetor spacer, exhaust gas sensor, coolant sensor, oil temperature sensor, throttle position sensor, clan Shaft position sensor, air flow meter, brake pad wear sensor, thermostat base for air conditioner, heating warm air flow control valve, brush holder for radiator motor, water pump impeller, turbine vane, wiper motor related parts, dust rifter, starter switch, Starter relays, wire harnesses for transmissions, window washer nozzles, air conditioner panel switch boards, coils for fuel related electromagnetic valves, connectors for fuses, connectors for horns, horn terminals, insulators for electric parts, step motor rotors, lamp sockets, lamp reflectors, lamp housings, brakes Piston, solenoid bob
  • the reaction was carried out at 238 ° C. for 95 minutes, and then the temperature was raised to 270 ° C. at a rate of 0.8 ° C./minute.
  • the reaction was carried out at 270 ° C. for 100 minutes and then cooled to 250 ° C. at a rate of 1.3 ° C./minute while injecting 1,260 g (70 moles) of water over 15 minutes. Thereafter, it was cooled to 200 ° C. at a rate of 1.0 ° C./min and then rapidly cooled to around room temperature.
  • the solvent and solids were filtered off through a sieve (80 mesh), and the resulting particles were washed with 31,900 g of NMP and filtered off. This was washed several times with 56,000 g of ion exchanged water, filtered off, and then washed with 70,000 g of a 0.05 wt% aqueous acetic acid solution and filtered off. After washing with 70,000 g of ion exchanged water and filtering off, the obtained water-containing PPS particles were dried at 80 ° C. with hot air and dried at 120 ° C. under reduced pressure. The obtained PPS resin had an MFR of 100 g / 10 min.
  • melt flow rate is 315.5 ° C. under a load of 5,000 g using a melt indexer (a length of 8.00 mm, an orifice having a diameter of 2.095 mm) manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. Values measured according to ASTM D-1238-70.
  • the amount of residual water in the system per mole of the alkali metal sulfide charged was 1.06 mol including the water consumed for the hydrolysis of NMP.
  • the amount of scattered hydrogen sulfide was 0.02 mol per mol of alkali metal sulfide charged.
  • the contents were taken out and after dilution with 2.63 kg of NMP, the solvent and solids were filtered off through a sieve (80 mesh) and the particles obtained were washed with 31.90 kg of NMP and filtered off.
  • the product was washed several times with 56.00 kg of ion exchanged water, filtered off, and then washed with 70,000 g of a 0.05 wt% aqueous acetic acid solution and filtered off. After washing with 70.00 kg of ion exchanged water and filtering off, the obtained water-containing PPS particles were dried at 80 ° C. with hot air and dried at 120 ° C. under reduced pressure.
  • the obtained PPS resin had an MFR of 600 g / 10 min.
  • melt flow rate is 315.5 ° C. under a load of 5,000 g using a melt indexer (a length of 8.00 mm, an orifice having a diameter of 2.095 mm) manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. Values measured according to ASTM D-1238-70.
  • B-1 Hydrogenated product of styrene butadiene copolymer (Asahi Kasei Co., Ltd. Tuftec M-1943: modified with maleic anhydride)
  • B-2 Hydrogenated styrene-butadiene copolymer (Asahi Kasei Co., Ltd.
  • N a non-Newtonian index
  • SR a shear rate (1 / second)
  • SS a shear stress (dyne / cm 2 )
  • K a constant.
  • PPS resin composition pellets are supplied to Sumitomo Heavy Industries, Ltd.'s injection molding machine (SE100DU) set at a cylinder temperature of 305 ° C and a mold temperature of 130 ° C, filling time is 1s, and 50% of filling pressure Injection molding was carried out under a holding pressure to obtain a test piece of a T-shaped piping type joint having an outer diameter of 21.7 mm and a wall thickness of 2.8 mm.
  • a rubber pipe connected to a pump (T-300N, manufactured by Kyowa Co., Ltd.) was connected to one of the test pieces, and a plug and a ball valve were connected to the other two.
  • the PPS resin composition pellet is supplied to an injection molding machine (SE50DUZ-C160) manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd., which sets a cylinder temperature of 320 ° C. and a mold temperature of 135 ° C., and ASTM 4 dumbbell pieces having gates at both ends
  • SE50DUZ-C160 injection molding machine manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.
  • ASTM 4 dumbbell pieces having gates at both ends
  • the resin composition was injected from both ends to obtain a test piece having a weld in the center.
  • a tensile test was conducted at a chuck distance of 65 mm and at a strain rate of 10 mm / min.
  • the breaking strength was weld tensile strength, and the breaking strain was weld tensile elongation.
  • the said tensile elongation starts plastic deformation by more than 10%, becomes a ductile fracture form with necking by more than 15%, and becomes a standard which judges high toughness.
  • the appearance after treatment at 240 ° C for 500 hours The PPS resin composition pellets were injection molded under the same conditions as the test pieces for measurement of tensile strength and tensile elongation to obtain Type A1 test pieces defined in ISO 20753. The appearance of the test piece was confirmed after heat treatment at 240 ° C. for 500 hours in the atmosphere using an isothermal machine (PHH-202 manufactured by ESPEC Corp.) using a constant temperature machine to confirm the presence or absence of cracks on the surface of the test piece.
  • PSH-202 manufactured by ESPEC Corp. a constant temperature machine
  • Example 1 In Example 1 shown in Table 1, the entire amount of (B) vinyl aromatic compound block copolymer was added from the main feed port. The pellets obtained were melt-kneaded at a screw rotational speed of 400 rpm and a discharge rate of 40 kg / hour, and the obtained pellets were dried with hot air at 130 ° C. for 3 hours, and subjected to injection molding and morphology observation. The impact resistance strength and hydraulic fracture resistance strength of the obtained injection molded product were evaluated. The resin temperature at the die exit and the strength evaluation results are as shown in Table 1.
  • Examples 2 to 4 In Examples 2 to 4 shown in Table 1, the vinyl aromatic compound block copolymer (B) was added from the main feed port and the side feed port, respectively. Pellets obtained by melt-kneading at a screw rotation number of 400 rpm and a discharge amount of 40 kg / hour were dried with hot air at 130 ° C. for 3 hours, and subjected to injection molding and morphology observation. The impact resistance strength and hydraulic fracture resistance strength of the obtained injection molded product were evaluated. The resin temperature at the die exit and the strength evaluation results are as shown in Table 1.
  • Examples 5 to 7 and 10 to 13 In Examples 5 to 7 and 10 to 13 shown in Tables 1 and 2, (B) a vinyl aromatic compound block copolymer was added from the inlet shown in Table 1. Pellets obtained by melt-kneading at a screw rotation number of 400 rpm and a discharge amount of 40 kg / hour were dried with hot air at 130 ° C. for 3 hours, and subjected to injection molding and morphology observation. The impact resistance strength and hydraulic fracture resistance strength of the obtained injection molded product were evaluated. The resin temperature at the time of die output and each strength evaluation result are as shown in Table 1 and Table 2.
  • Example 8 In Example 8 shown in Table 1, (B) a vinyl aromatic compound block copolymer is added from a side feed port, and a pellet obtained by melt-kneading at a screw rotation speed of 300 rpm and a discharge amount of 40 kg / hour is 130 C. for 3 hours, followed by injection molding and morphology observation. The impact resistance strength and hydraulic fracture resistance strength of the obtained injection molded product were evaluated. The resin temperature at the die exit and the strength evaluation results are as shown in Table 1.
  • Example 9 In Example 9 shown in Table 1, (B) vinyl aromatic compound block copolymer is added from the side feed port, and the resin temperature of the die-out resin is 410 ° C. at a screw rotation number of 400 rpm and a discharge amount of 20 kg / hour. Pellets obtained by melt-kneading in such a manner as described above were hot-air dried at 130 ° C. for 3 hours, and subjected to injection molding and morphology observation. The impact resistance strength and hydraulic fracture resistance strength of the obtained injection molded product were evaluated. The resin temperature at the die exit and the strength evaluation results are as shown in Table 1.
  • Comparative Examples 1 to 3 Pellets obtained by melt-kneading under the conditions shown in Table 2 were dried with hot air at 130 ° C. for 3 hours, and subjected to injection molding and morphology observation.
  • the (C) alkoxysilane compound since the (C) alkoxysilane compound is not added, the number average dispersed particle diameter becomes large regardless of the feeding method of the (B) vinyl aromatic compound block copolymer, and the impact resistance and the impact resistance are increased. It was a result that hydraulic pressure breaking strength was inferior.
  • the PPS resin composition of the present invention is excellent in impact resistance and water pressure resistance in addition to tap parts with low water pressure load and mixed faucet, hot water flows and water pressure or pressure pressure similar to that of tap water It can be suitably used as a water-cooled component to which a large water pressure is applied by a water hammer, in particular, a water-cooled component in which a liquid of 70 ° C. or more contacts at a pressure of 0.3 MPa or more.

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Abstract

(A)ポリフェニレンスルフィド樹脂99.5~51重量部と(B)カルボキシル基、酸無水物基、ヒドロキシル基、アミノ基、エポキシ基、およびイソシアネート基からなる群より選ばれる少なくとも1種の官能基を有するビニル芳香族化合物系ブロック共重合体0.5~49重量部との合計100重量部に対し、(C)エポキシ基、アミノ基、およびイソシアネート基からなる群より選ばれる少なくとも1種の官能基を有するアルコキシシラン化合物を0.1~2.0重量部を配合してなるポリフェニレンスルフィド樹脂組成物であって、そのモルフォロジー(相構造)において、(A)ポリフェニレンスルフィド樹脂が連続相(海相)を形成し、前記(B)ビニル芳香族化合物系ブロック共重合体が数平均分散粒子径1,000nm以下で分散した分散相(島相)を形成した海-島構造を有するポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。 耐衝撃強度、耐水圧強度に優れるポリフェニレンスルフィド樹脂組成物を提供する。

Description

ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物、その製造方法および成形体
 本発明は、耐衝撃強度、耐水圧破壊強度に優れたポリフェニレンスルフィド樹脂組成物に関するものである。更に詳しくは、耐水圧破壊強度に優れた成形品、とりわけ水廻り用配管部品に関する。
 ポリフェニレンスルフィド樹脂(以下PPS樹脂と略す場合もある)は高耐熱性のスーパーエンジニアリングプラスチックに属し、機械的強度、剛性、難燃性、耐薬品性、電気特性および寸法安定性などに優れることから、各種電気・電子部品、家電部品、自動車部品および機械部品などの用途に幅広く使用されている。
 一方、通水して利用される住宅設備配管部品や給湯器配管部品などの水廻り用部品は、従来、金属製が主流であったが、比重が高く、加工性や形状の自由度にも劣るため、これに代わり得る樹脂材料が求められるようになってきた。しかし水廻り部品は、飲料水等人体に直接入る液体と接触するため、使用可能な樹脂及び添加剤が制限されている。
 特許文献1及び特許文献2には、ポリフェニレンスルフィド樹脂にビニル芳香族化合物系ブロック共重合体を配合したPPS樹脂組成物が開示されている。
特開2015―28112号公報 特開2016-23263号公報
 水廻り部品には、熱水が流れ且つ、水道の直圧並みの大きな水圧もしくはウォーターハンマーによる大きな水圧がかかるため、耐圧破壊強度の向上が必須である。しかし従来のPPS樹脂組成物からなる成形品では、こうした特性が不十分であることから、水廻り部品用途への適用は限定されていた。
 特許文献1や特許文献2に開示されるPPS樹脂組成物からなる成形品では、ビニル芳香族化合物系ブロック共重合体の分散性が不十分であり十分な耐衝撃強度、耐水圧破壊強度が得られず、高い水圧がかかる箇所で適用するには未だ不十分であった。
 本発明のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物は、上記問題点を解決するために次の構成を有する。すなわち、
(A)ポリフェニレンスルフィド樹脂99.5~51重量部と、(B)カルボキシル基、酸無水物基、ヒドロキシル基、アミノ基、エポキシ基、およびイソシアネート基からなる群より選ばれる少なくとも1種の官能基を有するビニル芳香族化合物系ブロック共重合体0.5~49重量部との合計100重量部に対し、(C)エポキシ基、アミノ基、およびイソシアネート基からなる群より選ばれる少なくとも1種の官能基を有するアルコキシシラン化合物を0.1~2.0重量部を配合してなるポリフェニレンスルフィド樹脂組成物であって、そのモルフォロジー(相構造)において、(A)ポリフェニレンスルフィド樹脂が連続相(海相)を形成し、前記(B)ビニル芳香族化合物系ブロック共重合体が数平均分散粒子径1,000nm以下で分散した分散相(島相)を形成した海-島構造を有するポリフェニレンスルフィド樹脂組成物、である。
 本発明のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物の製造方法は、次の構成を有する。すなわち、
上記ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物の製造方法であって、スクリュー長さLとスクリュー直径Dの比L/Dが10以上の二軸押出機を用い、溶融混練する際の下記式(2)で表される溶融混練エネルギーE(kWh/kg)が0.15kWh/kg以上0.50kWh/kg以下であるポリフェニレンスルフィド樹脂組成物の製造方法、である。
 E={(A/B)×C}/F ・・・(2)
 ここで、Aは溶融混練時の二軸押出機のスクリュー回転数(rpm)、Bは二軸押出機の最高スクリュー回転数(rpm)、Cは溶融混練時のスクリュー駆動モーターの出力(kW)、Fは溶融混練時の溶融樹脂の吐出量(kg/h)である。
 本発明の成形品は、次の構成を有する。すなわち、
上記ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物からなる成形品、である。
 本発明のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物は、キャピログラフを用いて、320℃、オリフィス長さL/オリフィス直径D=40の条件下で、剪断速度と剪断応力を測定した際の、下記式(1)で算出される非ニュートン指数Nが1.5以上であることが好ましい。
 SR=K・SSN  ・・・(1)
(ここで、Nは非ニュートン指数、SRはせん断速度(1/秒)、SSはせん断応力(ダイン/cm2)、Kは定数を示す。)
 本発明のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物は、前記(B)ビニル芳香族化合物系ブロック共重合体が酸無水物基およびアミノ基から選択される少なくとも1種の官能基を有することが好ましい。
 本発明のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物は、前記(C)アルコキシシラン化合物がアミノ基およびエポキシ基から選択される少なくとも1種の官能基を有することが好ましい。
 本発明のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物の製造方法は、前記二軸押出機のスクリュー回転数が300rpm以上であることが好ましい。
 本発明のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物の製造方法は、前記二軸押出機のダイス出の樹脂温度が400℃以下であることが好ましい。
 本発明のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物の製造方法は、前記二軸押出機のシリンダーにメインフィード口が設けられ、前記メインフィード口よりも押出方向下流側にサイドフィード口が設けられ、前記サイドフィード口から前記(B)ビニル芳香族化合物系ブロック共重合体を供給することが好ましい。
 本発明のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物の製造方法は、前記(B)ビニル芳香族化合物系ブロック共重合体の全量のうち、80%~98重量%をサイドフィード口から供給し、残り2~20重量%をメインフィード口から供給することが好ましい。
 本発明の成形品は、前記成形品が、外径21.7mm、肉厚2.8mmのT字型継手とした際の耐水圧強度が9MPa以上であることが好ましい。
 本発明の成形品は、前記成形品が、トイレ関連部品、給湯器関連部品、風呂関連部品、ポンプ関連部品、および水道メーター関連部品から選ばれるいずれか1つの水回り配管部品であることが好ましい。
 本発明によれば、ビニル芳香族化合物系ブロック共重合体をある粒子径以下でポリフェニレンスルフィド樹脂中に分散させることで、成形品の耐衝撃強度、耐水圧破壊強度を向上させ、従来使用困難であった水道の直圧やウォーターハンマーによる内水圧がかかる水廻り部品に適用可能なポリフェニレンスルフィド樹脂組成物および成形品を提供することができる。
 以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
 本発明で用いられる(A)PPS樹脂は、下記構造式(I)で示される繰り返し単位を有する重合体である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
耐熱性の観点からは上記構造式で示される繰り返し単位を含む重合体を70モル%以上、更には90モル%以上含む重合体が好ましい。またPPS樹脂はその繰り返し単位の30モル%未満程度が、下記の構造を有する繰り返し単位等で構成されていてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 以下に、本発明で用いるPPS樹脂の製造方法を述べる。まず、使用するポリハロゲン化芳香族化合物、スルフィド化剤、重合溶媒、分子量調節剤、重合助剤および重合安定剤の内容について説明する。
 [ポリハロゲン化芳香族化合物]
 ポリハロゲン化芳香族化合物とは、1分子中にハロゲン原子を2個以上有する化合物をいう。具体例としては、p-ジクロロベンゼン、m-ジクロロベンゼン、o-ジクロロベンゼン、1,3,5-トリクロロベンゼン、1,2,4-トリクロロベンゼン、1,2,4,5-テトラクロロベンゼン、ヘキサクロロベンゼン、2,5-ジクロロトルエン、2,5-ジクロロ-p-キシレン、1,4-ジブロモベンゼン、1,4-ジヨードベンゼン、1-メトキシ-2,5-ジクロロベンゼンなどのポリハロゲン化芳香族化合物が挙げられ、好ましくはp-ジクロロベンゼンが用いられる。また、異なる2種以上のポリハロゲン化芳香族化合物を組み合わせて共重合体とすることも可能であるが、p-ジハロゲン化芳香族化合物を主要成分とすることが好ましい。
 ポリハロゲン化芳香族化合物の使用量は、加工に適した粘度のPPS樹脂を得る点から、スルフィド化剤1モル当たり0.9から2.0モル、好ましくは0.95から1.5モル、更に好ましくは1.005から1.2モルの範囲が例示できる。
 [スルフィド化剤]
 スルフィド化剤としては、アルカリ金属硫化物、アルカリ金属水硫化物、および硫化水素が挙げられる。
 アルカリ金属硫化物の具体例としては、例えば硫化リチウム、硫化ナトリウム、硫化カリウム、硫化ルビジウム、硫化セシウムおよびこれら2種以上の混合物を挙げることができ、なかでも硫化ナトリウムが好ましく用いられる。これらのアルカリ金属硫化物は、水和物または水性混合物として、あるいは無水物の形で用いることができる。
 アルカリ金属水硫化物の具体例としては、例えば水硫化ナトリウム、水硫化カリウム、水硫化リチウム、水硫化ルビジウム、水硫化セシウムおよびこれら2種以上の混合物を挙げることができ、なかでも水硫化ナトリウムが好ましく用いられる。これらのアルカリ金属水硫化物は、水和物または水性混合物として、あるいは無水物の形で用いることができる。
 また、アルカリ金属水硫化物とアルカリ金属水酸化物から、反応系においてin situで調製されるスルフィド化剤も用いることができる。また、アルカリ金属水硫化物とアルカリ金属水酸化物からスルフィド化剤を調整し、これを重合槽に移して用いることができる。
 あるいは、水酸化リチウム、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属水酸化物と硫化水素から反応系においてin situで調製されるスルフィド化剤も用いることができる。また、水酸化リチウム、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属水酸化物と硫化水素からスルフィド化剤を調整し、これを重合槽に移して用いることができる。
 仕込みスルフィド化剤の量は、脱水操作などにより重合反応開始前にスルフィド化剤の一部損失が生じる場合には、実際の仕込み量から当該損失分を差し引いた残存量を意味するものとする。
 なお、スルフィド化剤と共に、アルカリ金属水酸化物および/またはアルカリ土類金属水酸化物を併用することも可能である。アルカリ金属水酸化物の具体例としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化ルビジウム、水酸化セシウムおよびこれら2種以上の混合物を好ましいものとして挙げることができ、アルカリ土類金属水酸化物の具体例としては、例えば水酸化カルシウム、水酸化ストロンチウム、水酸化バリウムなどが挙げられ、なかでも水酸化ナトリウムが好ましく用いられる。
 スルフィド化剤として、アルカリ金属水硫化物を用いる場合には、アルカリ金属水酸化物を同時に使用することが特に好ましいが、この使用量はアルカリ金属水硫化物1モルに対し0.95から1.20モル、好ましくは1.00から1.15モル、更に好ましくは1.005から1.100モルの範囲が例示できる。
 [重合溶媒]
 重合溶媒としては有機極性溶媒を用いることが好ましい。具体例としては、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドンなどのN-アルキルピロリドン類、N-メチル-ε-カプロラクタムなどのカプロラクタム類、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルリン酸トリアミド、ジメチルスルホン、テトラメチレンスルホキシドなどに代表されるアプロチック有機溶媒、およびこれらの混合物などが挙げられ、これらはいずれも反応の安定性が高いために好ましく使用される。これらのなかでも、特にN-メチル-2-ピロリドン(以下、NMPと略記することもある)が好ましく用いられる。
 有機極性溶媒の好ましい使用量は、スルフィド化剤1モル当たり2.0モルから10モルであり、より好ましくは2.25から6.0モル、さらに好ましくは2.5から5.5モルの範囲が選択される。
 [分子量調節剤]
 生成するPPS樹脂の末端を形成させるか、あるいは重合反応や分子量を調節するなどのために、モノハロゲン化合物(必ずしも芳香族化合物でなくともよい)を、上記ポリハロゲン化芳香族化合物と併用することができる。
 [重合助剤]
 比較的高重合度のPPS樹脂をより短時間で得るために重合助剤を用いることも好ましい態様の一つである。ここで重合助剤とは、得られるPPS樹脂の粘度を増大させる作用を有する物質を意味する。このような重合助剤の具体例としては、例えば有機カルボン酸塩、水、アルカリ金属塩化物、有機スルホン酸塩、硫酸アルカリ金属塩、アルカリ土類金属酸化物、アルカリ金属リン酸塩およびアルカリ土類金属リン酸塩などが挙げられる。これらは単独であっても、また2種以上を同時に用いることもできる。なかでも、有機カルボン酸塩および/または水が好ましく用いられる。
 上記アルカリ金属カルボン酸塩とは、一般式R(COOM)(式中、Rは、炭素数1~20を有するアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルキルアリール基またはアリールアルキル基である。Mは、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウムおよびセシウムから選ばれるアルカリ金属である。nは1~3の整数である。)で表される化合物である。アルカリ金属カルボン酸塩は、水和物、無水物または水溶液としても用いることができる。アルカリ金属カルボン酸塩の具体例としては、例えば、酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、プロピオン酸ナトリウム、吉草酸リチウム、安息香酸ナトリウム、フェニル酢酸ナトリウム、p-トルイル酸カリウム、およびそれらの混合物などを挙げることができる。
 アルカリ金属カルボン酸塩は、有機酸と、水酸化アルカリ金属、炭酸アルカリ金属塩および重炭酸アルカリ金属塩よりなる群から選ばれる一種以上の化合物とを、ほぼ等化学当量ずつ添加して反応させることにより形成させてもよい。上記アルカリ金属カルボン酸塩の中で、リチウム塩は反応系への溶解性が高く助剤効果が大きいので好ましく用いられ、安価で、重合系への適度な溶解性を有する酢酸ナトリウムが最も好ましく用いられる。
 これら重合助剤を用いる場合の好ましい使用量は、仕込みアルカリ金属硫化物1モルに対し、通常0.01モル~0.7モルの範囲であり、より高い重合度を得る意味においては0.1~0.6モルの範囲がより好ましく、0.2~0.5モルの範囲がさらに好ましい。
 また水を重合助剤として用いることは、流動性と高靭性が高度にバランスした樹脂組成物を得る上で有効な手段の一つである。その場合の好ましい添加量は、仕込みアルカリ金属硫化物1モルに対し、通常0.5モル~15モルの範囲であり、より高い重合度を得る意味においては0.6~10モルの範囲がより好ましく、1~5モルの範囲がさらに好ましい。
 これら重合助剤の添加時期には特に指定はなく、後述する前工程時、重合開始時、重合途中のいずれの時点で添加してもよく、また複数回に分けて添加してもよいが、重合助剤としてアルカリ金属カルボン酸塩を用いる場合は前工程開始時或いは重合開始時に同時に添加することが、添加が容易である点からより好ましい。また水を重合助剤として用いる場合は、ポリハロゲン化芳香族化合物を仕込んだ後、重合反応途中で添加することが効果的であり、好ましい。
 [重合安定剤]
 重合反応系を安定化し、副反応を防止するために、重合安定剤を用いることもできる。重合安定剤は、重合反応系の安定化に寄与し、望ましくない副反応を抑制する。副反応の一つの目安としては、チオフェノールの生成が挙げられ、重合安定剤の添加によりチオフェノールの生成を抑えることができる。重合安定剤の具体例としては、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ土類金属水酸化物、およびアルカリ土類金属炭酸塩などの化合物が挙げられる。そのなかでも、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、および水酸化リチウムなどのアルカリ金属水酸化物が好ましい。上述のアルカリ金属カルボン酸塩も重合安定剤として作用するので、本発明で使用する重合安定剤の一つに入る。また、スルフィド化剤としてアルカリ金属水硫化物を用いる場合には、アルカリ金属水酸化物を同時に使用することが特に好ましいことを前述したが、ここでスルフィド化剤に対して過剰となるアルカリ金属水酸化物も重合安定剤となり得る。
 これら重合安定剤は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。重合安定剤の好ましい使用量は、仕込みアルカリ金属硫化物1モルに対して、通常0.02~0.2モルの範囲であり、より好ましくは0.03~0.1モルの範囲であり、さらに好ましくは0.04~0.09モルの範囲である。この好ましい範囲であると安定化効果が十分で経済的であり、ポリマー収率を高くできる。
 重合安定剤の添加時期には特に指定はなく、後述する前工程時、重合開始時、重合途中のいずれの時点で添加してもよく、また複数回に分けて添加してもよいが、前工程開始時或いは重合開始時に同時に添加することがより好ましい。
 次に、前工程、重合反応工程、回収工程について順を追って具体的に説明する。
 [前工程]
 PPS樹脂の重合において、スルフィド化剤は通常水和物の形で使用されるが、ポリハロゲン化芳香族化合物を添加する前に、有機極性溶媒とスルフィド化剤を含む混合物を昇温し、過剰量の水を系外に除去することが好ましい。なお、この操作により水を除去し過ぎた場合には、不足分の水を添加して補充することが好ましい。
 また、上述したように、スルフィド化剤として、アルカリ金属水硫化物とアルカリ金属水酸化物から、反応系においてin situで、あるいは重合槽とは別の槽で調製されるアルカリ金属硫化物も用いることができる。この方法には特に制限はないが、好ましくは不活性ガス雰囲気下、常温~150℃、より好ましくは常温から100℃の温度範囲で、有機極性溶媒にアルカリ金属水硫化物とアルカリ金属水酸化物を加え、常圧または減圧下、好ましくは150℃以上、より好ましくは180~245℃まで昇温し、水分を留去させる方法が挙げられる。この段階で重合助剤を加えてもよい。また、水分の留去を促進するために、トルエンなどを加えて反応を行ってもよい。
 重合反応における、重合系内の水分量は、仕込みスルフィド化剤1モル当たり0.5~10.0モルであることが好ましい。ここで重合系内の水分量とは重合系に仕込まれた水分量から重合系外に除去された水分量を差し引いた量である。また、仕込まれる水は、水、水溶液、結晶水などのいずれの形態であってもよい。
 [重合反応工程]
 有機極性溶媒中でスルフィド化剤とポリハロゲン化芳香族化合物とを200℃以上290℃未満の温度範囲内で反応させることによりPPS樹脂粉粒体を製造することが好ましい。
 重合反応工程を開始するに際しては、好ましくは不活性ガス雰囲気下、常温~215℃、より好ましくは100~215℃の温度範囲で、有機極性溶媒にスルフィド化剤とポリハロゲン化芳香族化合物を加える。この段階で重合助剤を加えてもよい。これらの原料の仕込み順序は、順不同であってもよく、同時であってもさしつかえない。
 かかる混合物を通常200℃~290℃の範囲に昇温するのが好ましい。昇温速度に特に制限はないが、通常0.01~5℃/分の速度が好ましく選択され、0.1~3℃/分の範囲がより好ましい。
 一般に、最終的には250~290℃の温度まで昇温するのが好ましく、その温度で通常好ましくは0.25~50時間、より好ましくは0.5~20時間反応させる。
 最終温度に到達させる前の段階で、例えば200℃~245℃で一定時間反応させた後、270~290℃に昇温する方法は、より高い重合度を得る上で有効であり好ましい。この際、200℃~245℃での反応時間としては、通常0.25時間から20時間の範囲が好ましく選択され、より好ましくは0.25~10時間の範囲が選択される。
 なお、より高重合度のポリマーを得るためには、複数段階で重合を行うことが有効である。複数段階で重合を行う際は、245℃における系内のポリハロゲン化芳香族化合物の転化率が、好ましくは40モル%以上、より好ましくは60モル%に達した時点であることが有効である。
 [回収工程]
 PPS樹脂の製造方法においては、重合終了後に、重合体、溶媒などを含む重合反応物から固形物を回収する。回収方法については、公知の如何なる方法を採用してもよい。
 例えば、重合反応終了後、徐冷して粒子状のポリマーを回収する方法を用いてもよい。この際の徐冷速度には特に制限は無いが、通常0.1℃/分~3℃/分程度が好ましい。徐冷工程の全行程において同一速度で徐冷する必要はなく、ポリマー粒子が結晶化析出するまでは0.1~1℃/分、その後1℃/分以上の速度で徐冷する方法などを採用してもよい。
 また上記の回収を急冷条件下に行うことも好ましい方法の一つであり、この回収方法の好ましい一つの方法としてはフラッシュ法が挙げられる。フラッシュ法とは、重合反応物を高温高圧(通常250℃以上、8kg/cm以上)の状態から常圧もしくは減圧の雰囲気中へフラッシュさせ、溶媒回収と同時に重合体を粉末状にして回収する方法であり、ここでいうフラッシュとは、重合反応物をノズルから噴出させることを意味する。フラッシュさせる雰囲気は、具体的には例えば常圧中の窒素または水蒸気が挙げられ、その温度は通常150℃~250℃の範囲が好ましく選ばれる。
 フラッシュ法は、溶媒回収と同時に固形物を回収することができ、また回収時間も比較的短くできることから、経済性に優れた回収方法である。この回収方法では、固化過程でNaに代表されるイオン性化合物や有機系低重合度物(オリゴマー)がポリマー中に取り込まれやすい傾向がある。
 [後処理工程]
 本発明では、PPS樹脂として、たとえば上記重合反応工程、回収工程を経て得られたPPS樹脂を酸処理することが重要である。
 本発明における酸処理に用いる酸は、PPS樹脂を分解する作用を有しないものであれば特に制限はなく、酢酸、塩酸、硫酸、リン酸、珪酸、炭酸およびプロピル酸などが挙げられ、なかでも酢酸および塩酸がより好ましく用いられるが、硝酸のようなPPS樹脂を分解、劣化させるものは用いられない。
 酸の水溶液を用いるときの水は、蒸留水あるいは脱イオン水であることが好ましい。酸の水溶液は、pH1~7が好ましく、pH2~4がより好ましい。pHがこの好ましい範囲であるとPPS樹脂の金属含有量が増大せず、一方、PPS樹脂の揮発成分が多くなることもない。
 酸処理の方法は、酸または酸の水溶液にPPS樹脂を浸漬せしめることが好ましく、必要により適宜撹拌および加熱することも可能である。加熱する際の温度は80~250℃が好ましく、120~200℃がより好ましく、150~200℃がさらに好ましい。この好ましい温度範囲であると、酸処理効果が十分で、金属含有量が増大せず、一方、圧力が高くなりすぎることもなく安全上好ましい。また、酸の水溶液でPPS樹脂を浸漬せしめて処理した際のpHは、酸処理により8未満となることが好ましく、pH2~8がより好ましい。pHがこの好ましい範囲であると得られるPPS樹脂の金属含有量が増大するのを防ぐことができる。
 酸処理の時間は、PPS樹脂と酸の反応が十分に平衡となる時間が好ましく、80℃で処理する場合は2~24時間が好ましく、200℃で処理する場合は0.01~5時間が好ましい。
 酸処理におけるPPS樹脂と酸または酸の水溶液との割合は、PPS樹脂が酸または酸の水溶液中に十分に浸漬された状態で処理することが好ましく、PPS樹脂500gに対して、酸または酸の水溶液0.5~500Lが好ましく、1~100Lがより好ましく、2.5~20Lがさらに好ましい。PPS樹脂と酸または酸の水溶液との割合がこの好ましい範囲であるとPPS樹脂が水溶液に十分浸漬して十分な洗浄を期待でき、PPS樹脂の金属含有量が増大することはなく、一方、PPS樹脂に対する溶液量が大過剰となることはないので生産効率が著しく低下することもない。
 これらの酸処理は所定量の水および酸に所定量のPPS樹脂を投入し、圧力容器内で加熱・撹拌する方法、連続的に酸処理を施す方法などにより行われる。酸処理後の処理溶液から水溶液とPPS樹脂を分離する方法はふるいやフィルターを用いた濾過が簡便であり、自然濾過、加圧濾過、減圧濾過、遠心濾過などの方法が例示できる。処理液から分離されたPPS樹脂表面に残留している酸や不純物を除去するため、水または温水で数回洗浄することが好ましい。洗浄方法は濾過装置上のPPS樹脂に水をかけながら濾過する方法や、予め用意した水に、分離したPPS樹脂を投入した後に再度濾過するなどの方法で水溶液とPPS樹脂を分離する方法が例示できる。洗浄に用いる水は、蒸留水あるいは脱イオン水であることが好ましい。なお、このように酸処理したPPS樹脂は、末端の構造などが変化すると考えられるが、酸処理によって得られるPPS樹脂の構造を一般式で表すことは困難であるし、特性によって特定することも困難であるので、PPS樹脂を得るためのプロセス(酸処理)によって初めて特定が可能なものである。
 本発明では酸処理する工程の前に熱水処理を行うことが好ましく、その方法は次のとおりである。本発明における熱水処理に用いる水は、蒸留水あるいは脱イオン水であることが好ましい。熱水処理温度は80~250℃が好ましく、120~200℃がより好ましく、150~200℃がさらに好ましい。熱水処理温度がこの好ましい温度範囲であると熱水処理効果が十分で、揮発するガス発生量が多くなることはなく、一方、圧力が高くなりすぎることもないため安全上好ましい。
 熱水処理の時間は、PPS樹脂と熱水による抽出処理が十分となる時間が好ましく、80℃で処理する場合は2~24時間が好ましく、200℃で処理する場合は0.01~5時間が好ましい。
 熱水処理におけるPPS樹脂と水との割合は、PPS樹脂が水に十分に浸漬された状態で処理することが好ましく、PPS樹脂500gに対して、水0.5~500Lが好ましく、1~100Lがより好ましく、2.5~20Lがさらに好ましい。PPS樹脂と水との割合がこの好ましい範囲であるとPPS樹脂が水に十分浸漬して十分な洗浄を期待でき、揮発するガス発生量が増大することはなく、一方、PPS樹脂に対する水が大過剰となることはないので生産効率が著しく低下することもない。
 これらの熱水処理の操作に特に制限は無く、所定量の水に所定量のPPS樹脂を投入し、圧力容器内で加熱・撹拌する方法、連続的に熱水処理を施す方法などにより行われる。熱水処理後の処理溶液から水溶液とPPS樹脂を分離する方法に特に制限は無いが、ふるいやフィルターを用いた濾過が簡便であり、自然濾過、加圧濾過、減圧濾過、遠心濾過などの方法が例示できる。処理液から分離されたPPS樹脂表面に残留している不純物を除去するため、水または温水で数回洗浄することが好ましい。洗浄方法に特に制限は無いが、濾過装置上のPPS樹脂に水をかけながら濾過する方法や、予め用意した水に、分離したPPS樹脂を投入した後に再度濾過するなどの方法で水溶液とPPS樹脂を分離する方法が例示できる。洗浄に用いる水は、蒸留水あるいは脱イオン水であることが好ましい。
 また、これら酸処理や熱水処理時のPPS樹脂末端基の分解を防ぐため、酸処理や熱水処理を不活性雰囲気下とすることが好ましい。不活性雰囲気としては、窒素、ヘリウム、アルゴンなどがあげられるが、経済性の観点から窒素雰囲気下が好ましい。
 本発明では酸処理する工程や熱水処理する工程の前に有機溶媒により洗浄する工程を含んでもよく、その方法は次のとおりである。本発明でPPS樹脂の洗浄に用いる有機溶媒は、PPS樹脂を分解する作用などを有しないものであれば特に制限はなく、例えばN-メチル-2-ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、1,3-ジメチルイミダゾリジノン、ヘキサメチルホスホラスアミド、ピペラジノン類などの含窒素極性溶媒、ジメチルスルホキシド、ジメチルスルホン、スルホランなどのスルホキシド・スルホン系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、アセトフェノンなどのケトン系溶媒、ジメチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒、クロロホルム、塩化メチレン、トリクロロエチレン、2塩化エチレン、パークロルエチレン、モノクロルエタン、ジクロルエタン、テトラクロルエタン、パークロルエタン、クロルベンゼンなどのハロゲン系溶媒、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、フェノール、クレゾール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのアルコール・フェノール系溶媒およびベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒などが挙げられる。これらの有機溶媒のうちでも、N-メチル-2-ピロリドン、アセトン、ジメチルホルムアミドおよびクロロホルムなどの使用が特に好ましい。また、これらの有機溶媒は、1種類または2種類以上の混合で使用される。
 有機溶媒による洗浄の方法としては、有機溶媒中にPPS樹脂を浸漬せしめるなどの方法があり、必要により適宜撹拌または加熱することも可能である。有機溶媒でPPS樹脂を洗浄する際の洗浄温度については特に制限はなく、常温~300℃程度の任意の温度が選択できる。洗浄温度が高くなる程洗浄効率が高くなる傾向があるが、通常は常温~150℃の洗浄温度で十分に洗浄効果が得られる。圧力容器中で、有機溶媒の沸点以上の温度で加圧下に洗浄することも可能である。また、洗浄時間についても特に制限はない。洗浄条件にもよるが、バッチ式洗浄の場合、通常5分間以上洗浄することにより十分な効果が得られる。また連続式で洗浄することも可能である。
 これら酸処理、熱水処理または有機溶媒による洗浄は、これらを適宜組み合わせて行うことも可能である。
 本発明で用いられるPPS樹脂は、好ましくは上記酸処理、熱水処理または有機溶媒による洗浄をした後に、熱酸化処理を行うことで得られたものを用いても良い。熱酸化処理とは、PPS樹脂を、酸素雰囲気下においての加熱処理またはH等の過酸化物もしくは硫黄等の加硫剤を添加しての加熱処理を施すことであるが、処理の簡便さから酸素雰囲気下においての加熱が特に好ましい。
 PPS樹脂の熱酸化処理のための加熱装置は、通常の熱風乾燥機でもまた回転式あるいは撹拌翼付の加熱装置であってもよいが、効率よく、しかもより均一に処理する場合は、回転式あるいは撹拌翼付の加熱装置を用いるのがより好ましい。熱酸化処理の際の雰囲気における酸素濃度は1体積%以上、更には2体積%以上とすることが望ましい。本発明の効果を発揮するためには、酸素濃度の上限は5体積%以下が好ましい。酸素濃度5体積%以下で熱酸化処理を行うことで、熱酸化処理が過剰に進行することがなく、熱酸化処理をおこなったPPS樹脂を含む成形品の靭性が損なわれることがない。一方、酸素濃度1体積%以上での熱酸化処理を行うことで、十分な熱酸化処理を行うことができ、揮発成分が少ないPPS樹脂を得ることができるので好ましい。
 PPS樹脂の熱酸化処理温度は、160~270℃が好ましく、より好ましくは160~230℃である。270℃以下で熱酸化処理を行うことで、熱酸化処理が急激に進行することがなく、熱酸化処理をおこなったPPS樹脂を含む成形品の靭性が損なわれることがないので好ましい。一方、160℃以上の温度で、熱酸化処理を行うことで、適切な速度で熱酸化処理を進行させることができ、揮発成分の発生量が少ないPPS樹脂を得ることができるので好ましい。
 熱酸化処理の処理時間は、0.5~30時間が好ましく、0.5~25時間がより好ましく、2~20時間がさらに好ましい。処理時間を0.5時間以上とすることで十分な熱酸化処理を行うことができ揮発成分が少ないPPS樹脂を得ることができるので好ましい。処理時間を30時間以下とすることで、熱酸化処理による架橋反応を制御することができ、熱酸化処理をおこなったPPS樹脂を含む成形品の靭性を損なうことがないので好ましい。
 本発明で用いられるPPS樹脂は、310℃、せん断速度1000/sにおける溶融粘度が20Pa・s以上300Pa・s以下であることが好適である。30Pa・s以上250Pa・s以下がより好適であり、40Pa・s以上200Pa・s以下が更に好適である。20Pa・s以上とすることで耐水圧破壊強度が発現し、また300Pa・s以下とすることで成形加工性が良好となる。
 本発明で用いられるPPS樹脂は、温度315.5℃、荷重5,000gの条件下、ASTM D-1238-70に従って計測したメルトフローレート(MFR)が5g/10分以上、2,000g/10分以下が好ましい。2,000g/10分以下とすることで耐水圧破壊強度が発現し、また5g/10分以上とすることで成形加工性が良好となる。
 本発明で用いられるPPS樹脂は、真空下、320℃で2時間加熱溶融した際に揮発するガス発生量が0.3重量%以下であることがより好ましい。ガス発生量がこの好ましい範囲であると、金型や金型ベント部に付着する揮発性成分が増加せず、転写不良やガスやけが起こりにくい。ガス発生量の下限については特に制限しないが、ガス発生量を低減する手法として挙げられるポリマー洗浄や熱酸化処理に必要な時間が長くなると経済的に不利となる。
 なお、上記ガス発生量とは、PPS樹脂を真空下で加熱溶融した際に揮発するガスが、冷却されて液化または固化した付着性成分の量を意味しており、PPS樹脂を真空封入したガラスアンプルを、管状炉で加熱することにより測定されるものである。ガラスアンプルの形状としては、腹部が100mm×25mm、首部が255mm×12mm、肉厚が1mmである。具体的な測定方法としては、PPS樹脂を真空封入したガラスアンプルの胴部のみを320℃の管状炉に挿入して2時間加熱することにより、管状炉によって加熱されていないアンプルの首部で揮発性ガスが冷却されて付着する。この首部を切り出して秤量した後、付着したガスをクロロホルムに溶解して除去する。次いで、この首部を乾燥してから再び秤量する。ガスを除去した前後のアンプル首部の重量差よりガス発生量を求める。
 本発明で用いられるPPS樹脂は、550℃で灰化させたときの灰分率が0.25重量%未満であることが好ましい。灰分率が0.25重量%以上になることは、PPS樹脂の金属含有量が多いことを意味する。灰分率がこの好ましい範囲であると、金属含有量が少なく電気絶縁性に優れ、溶融流動性や、耐湿熱性が低下しにくい。更に好ましい灰分率の範囲としては、0.15重量%以下であり、0.10重量%以下が最も好ましい。
 本発明で用いられるPPS樹脂は、250℃で20倍重量の1-クロロナフタレンに5分間かけて溶解させ、ポアサイズ1μmのPTFEメンブランフィルターで熱時加圧濾過した際の残さ量が4.0重量%以下であることが好ましい。残さ量がこの好ましい範囲であると、PPS樹脂の熱酸化架橋が適度に抑制され、樹脂中のゲル化物の増加を防ぐことができ、PPS樹脂の靭性が低下せず、耐水圧強度が低下することもない。残さ量の下限については特に制限しないが、好ましくは1.5%以上、より好ましくは1.7%以上である。残さ量の下限がこの好ましい範囲であると、熱酸化架橋の程度が軽微すぎることもなく、溶融時の揮発成分が減少し、揮発分低減効果を期待できる。
 なお、上記残さ量は、PPS樹脂を約80μm厚にプレスフィルム化したものを試料とし、高温濾過装置および空圧キャップと採集ロートを具備したSUS試験管を用いて測定されるものである。具体的には、まずSUS試験管にポアサイズ1μmのメンブランフィルターをセットした後、約80μm厚にプレスフィルム化したPPS樹脂および20倍重量の1-クロロナフタレンを秤量して密閉する。これを250℃の高温濾過装置にセットして5分間加熱振とうする。次いで空圧キャップに空気を含んだ注射器を接続してから注射器のピストンを押し出し、空圧による熱時濾過を行う。残さ量の具体的な定量方法としては、濾過前のメンブランフィルターと濾過後に150℃で1時間真空乾燥したメンブランフィルターの重量差より求める。
 (A)ポリフェニレンスルフィド樹脂と(B)官能基を有するビニル芳香族化合物系ブロック共重合体との合計を100重量部とすると、(A)ポリフェニレンスルフィド樹脂の配合量は、99.5~51重量部である必要があり、98.5~70重量部が好ましく、95~85重量部がより好ましい。51重量部未満の場合は耐熱性、耐薬品性、難燃性が損なわれ、99.5重量部を超える場合は靱性が乏しくなる。
 本発明で用いられる(B)カルボキシル基、酸無水物基、ヒドロキシル基、アミノ基、エポキシ基、およびイソシアネート基からなる群より選ばれる少なくとも1種の官能基を有するビニル芳香族化合物系ブロック共重合体は、芳香族ビニル単位を有するブロック共重合体を、ジカルボン酸基またはその誘導体基、例えばマレイン酸、フマル酸、クロロマレイン酸、イタコン酸、シス-4-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸、エンド-シス-ビシクロ(2,2,1)-5-ヘプテン-2,3-ジカルボン酸等や、これらジカルボン酸の酸無水物、エステル、アミド、イミドなどで変性したものが挙げられる。その中でも、ジカルボン酸の酸無水物基、アミノ基を有するものが好ましい。さらに、スチレン-ブタジエン-スチレンブロック共重合体の水素添加物をアミノ基または無水マレイン酸で変性したものがより好ましく、具体的例示として例えば(商品名)タフテック(登録商標)M-1913(旭化成(株)製:無水マレイン酸変性)、(商品名)タフテック(登録商標)M-1943(旭化成(株)製:無水マレイン酸変性)、タフテック(登録商標)MP-10(旭化成(株)製:アミノ基変性)等の市販品を挙げることができる。
 中でも、各種水廻り規格に対応する観点からは、無水マレイン酸で変性したスチレン-ブタジエン-スチレンブロック共重合体が最も好ましく例示できる。
 (B)ビニル芳香族化合物系ブロック共重合体の配合量としては、(A)ポリフェニレンスルフィド樹脂との合計を100重量部とすると、0.5~49重量部である必要があり、1.5~30重量部が好ましく、5~15重量部がより好ましい。0.5重量部未満の場合は衝撃強度が低下し、49重量部を超える場合は成形加工時にガスが多く発生する。
 本発明で用いられる(C)エポキシ基、アミノ基、およびイソシアネート基からなる群より選ばれる少なくとも1種の官能基を有するアルコキシシラン化合物としては、γ-イソシアネートトプロピルトリエトキシシラン、γ-イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、γ-イソシアネートプロピルメチルジメトキシシラン、γ-イソシアネートプロピルメチルジエトキシシラン、γ-イソシアネートプロピルエチルジメトキシシラン、γ-イソシアネートプロピルエチルジエトキシシラン、γ-イソシアネートプロピルトリクロロシランなどのイソシアネート基含有アルコキシシラン化合物、γ-グリシドキシプロピ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などのエポキシ基含有アルコキシシラン化合物、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ-(2-アミノエチル)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メトキシシランなどのアミノ基含有アルコキシシラン化合物などのシラン化合物を挙げることができる。なお、本発明では、(C)エポキシ基、アミノ基、イソシアネート基からなる群より選ばれる少なくとも1種以上の官能基を含有するアルコキシシラン化合物と共に、その他の官能基を含有するシラン化合物を併用することも可能である。(C)アルコキシシラン化合物の含有量としては、前記(A)ポリフェニレンスルフィド樹脂と(B)ビニル芳香族化合物系ブロック共重合体の合計100重量部に対して0.1~2.0重量部である必要があり、0.15~1.5重量部がより好ましく、0.2~1.0重量部が更に好ましい。0.1重量部未満ではビニル芳香族化合物系ブロック共重合体の平均分散径が1,000nmを超え、耐衝撃強度、耐水圧破壊強度が低下し、2.0重量部を超えると流動性が低下し、成形加工性が著しく低下する。前記アルコキシシラン化合物の中では、エポキシ基、アミノ基を有する化合物が好ましく、その毒性が低い観点から、アミノシランが最も好適に用いられる。
 なお、本発明の樹脂組成物は、配合する成分同士が反応した反応物を含むものであるが、当該反応物は高分子同士の複雑な反応により生成されたものであることから、その構造を特定することが実際的でない事情が存在する。したがって、本発明の樹脂組成物は、配合する成分の量において発明を特定するものである。
 更に本発明で用いるPPS樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲において、有機結晶核剤を添加してもよい。有機結晶核剤としてはソルビトール化合物及びその金属塩;燐酸エステル金属塩;ロジン化合物;オレイン酸アミド、アクリル酸アミド、ステアリン酸アミド、デカンジカルボン酸ジベンゾイルヒドラジド、ヘキサンジカルボン酸ジベンゾイルヒドラジド、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸ジシクロヘキシルアミド、トリメシン酸アミド、アニリド化合物、2,6-ナフタレンジカルボン酸ジシクロヘキシルアミド、N,N’-ジベンゾイル-1,4-ジアミノシクロヘキサン、N,N’-ジシクロヘキサンカルボニル-1,5-ジアミノナフタレン、オクタンジカルボン酸ジベンゾイルヒドラジド等アミド化合物、エチレンジアミン・ステアリン酸・セバシン酸重縮合物、モンタン酸ワックス類、脂肪族カルボン酸金属塩、芳香族カルボン酸金属塩、芳香族ホスホン酸及び金属塩、芳香族リン酸金属塩、芳香族スルホン酸の金属塩、β-ジケトン類の金属塩、カルボキシル基の金属塩、有機リン化合物、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリスチレン、AS樹脂、ABS樹脂、ポリ(アクリル酸)、ポリ(アクリル酸エステル)、ポリ(メタクリル酸)、ポリ(メタクリル酸エステル)、ポリアミド6、ポリアミド46、ポリアミド66、ポリアミド6T、ポリアミド9T、ポリアミド10T、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン等の有機化合物及び高分子化合物が挙げられる。
 更に本発明で用いるPPS樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲において、更に他の樹脂をブレンドして用いてもよい。かかるブレンド可能な樹脂には特に制限はないが、その具体例としては、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリシクロヘキシルジメチレンテレフタレート、ポリナフタレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリオレフィン系エラストマー、ポリエーテルエステルエラストマー、ポリエーテルアミドエラストマー、ポリアミドイミド、ポリアセタール、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリサルフォン樹脂、ポリアリルサルフォン樹脂、ポリケトン樹脂、ポリアリレート樹脂、液晶ポリマー、ポリエーテルケトン樹脂、ポリチオエーテルケトン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、四フッ化ポリエチレン樹脂、エポキシ基含有ポリオレフィン共重合体などが挙げられる。
 なお、本発明で用いるPPS樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で他の成分、例えば前記以外の酸化防止剤や耐熱安定剤(ヒドロキノン系)、耐候剤(レゾルシノール系、サリシレート系、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、ヒンダードアミン系等)、離型剤および滑剤(モンタン酸およびその金属塩、そのエステル、そのハーフエステル、ステアリルアルコール、ステアラミド、ビス尿素およびポリエチレンワックス等)、顔料(硫化カドミウム、フタロシアニン、着色用カーボンブラック等)、染料(フタロシアニン、ニグロシン等)、可塑剤(p-オキシ安息香酸オクチル、N-ブチルベンゼンスルホンアミド等)、帯電防止剤(アルキルサルフェート型アニオン系帯電防止剤、4級アンモニウム塩型カチオン系帯電防止剤、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレートのような非イオン系帯電防止剤、ベタイン系両性帯電防止剤等)、難燃剤(例えば、赤燐、燐酸エステル、メラミンシアヌレート、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等の水酸化物、ポリリン酸アンモニウム、臭素化ポリスチレン、臭素化ポリフェニレンエーテル、臭素化ポリカーボネート、臭素化エポキシ樹脂あるいはこれらの臭素系難燃剤と三酸化アンチモンとの組み合わせ等)、熱安定剤、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸リチウムなどの滑剤、ビスフェノールA型などのビスフェノールエポキシ樹脂、ノボラックフェノール型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂などの強度向上材、紫外線防止剤、着色剤、難燃剤および発泡剤などの通常の添加剤を添加することができる。
 本発明のPPS樹脂組成物は、耐衝撃性、耐水圧破壊強度に優れたものである。かかる特性を発現させるためには、電子顕微鏡により観察されるモルフォロジーにおいて、(A)PPS樹脂が連続相(海相あるいはマトリックス)を形成し、(B)ビニル芳香族化合物系ブロック共重合体が分散相(島相あるいはドメイン)を形成することが必要である。(B)ビニル芳香族化合物系ブロック共重合体からなる分散相の数平均分散粒子径については1,000nm以下である必要があり、500nm以下であることが好ましく、400nm以下であることより好ましく、300nm以下であることが更に好ましく、200nm以下であることが最も好ましい。分散相の数平均分散粒子径が1,000nmを超えると、耐衝撃強度、耐水圧破壊強度が低下する。数平均分散粒子径の下限値は小さい方が耐衝撃強度、耐水圧破壊強度向上の観点から好ましいが、50nm以上が好ましい。
 本発明のPPS樹脂組成物は、良流動であり、かつ成形品のバリは少ないことが好ましい。より具体的に、PPS樹脂組成物の非ニュートン指数は1.50以上が好ましく、1.55以上がより好ましく、1.58以上が更に好ましく、1.60以上が最も好ましい。樹脂組成物中において、(A)PPS樹脂と(B)ビニル芳香族化合物系ブロック共重合体が反応することで非ニュートン指数は高くなる。非ニュートン指数を1.5以上とすることで十分反応し耐衝撃強度、耐水圧破壊強度がより向上する。なお、非ニュートン指数は、耐衝撃強度、耐水圧破壊強度向上の観点からも1.5以上とすることが好ましい。また非ニュートン指数の上限値は大きい方が耐衝撃強度、耐水圧破壊強度向上の観点から好ましいが、上限値は2.5が好ましい。
 なお、ここでいう非ニュートン指数とは、東洋精機(株)製キャピログラフ1B(オリフィスの長さ40mm、オリフィスの直径1mmのキャピラリー)を用いて、320℃の条件下、せん断応力、せん断速度を測定し次式(1)にて得られたNの値である。(ここで、Nは非ニュートン指数、SRはせん断速度(1/秒)、SSはせん断応力(ダイン/cm2)、Kは定数を示す。)Nが1であればニュートン流体であり、Nが1を超えると非ニュートン流体であることを示し、この値が大きくなるほど、ポリマー間の反応の進行に基づいて、溶融粘度の剪断速度依存性が向上することを意味する。
 SR=K・SS ・・・(1)
 本発明のPPS樹脂組成物の製造方法には特に制限はないが、各原料を混合して、単軸あるいは二軸の押出機、バンバリーミキサー、ニーダーおよびミキシングロールなど通常公知の溶融混合機に供給して混練する方法などを代表例として挙げることができる。
 なかでも、スクリュー長さLとスクリュー直径Dの比L/Dが10以上100以下である二軸押出機を用いて溶融混練する方法が好適である。L/Dは20以上100以下がより好適であり、30以上100以下が更に好適である。
 また、発明のPPS樹脂組成物を製造する際に、二軸押出機を用いて溶融混練する際のスクリュー回転数は、300rpm以上が好ましく、350rpm以上がより好ましく、400rpm以上が更に好ましい。このようにスクリュー回転数を比較的高くすることにより、(B)官能基を有するビニル芳香族化合物系ブロック共重合体がより微分散化し易くなり、優れた伸びや衝撃強度を発現できる。スクリュー回転数の上限については、特に限定されないが、樹脂温度の過度な上昇に伴うポリマーの分解を抑制する観点から、600rpm以下が好ましい。
 本発明のPPS樹脂組成物を製造する際に、二軸押出機を用いて溶融混練する際の溶融混練エネルギーは、0.15kWh/kg以上0.5kWh/kg以下とするものである。好ましくは0.20kWh/kg以上であり、0.25kWh/kg以上がより好ましい。上限については、0.45kWh/kg以下がより好ましく、0.40kWh/kg以下が更に好適である。溶融混練エネルギーがこの好ましい範囲であると、溶融混練が十分となり、ビニル芳香族化合物系ブロック共重合体の数平均分散粒子径が1,000nmを超えることがなく、優れた耐衝撃強度、耐水圧破壊強度が発現しやすく、一方、樹脂温度の制御が容易であると共に、望ましくない分解反応が起こらず、耐衝撃強度、耐水圧破壊強度が低下することもない。
 なお、ここで言う溶融混練エネルギーとは、原料に対して押出機で行った仕事を単位押出質量当たりで表した値であり、Aを溶融混練時の二軸押出機のスクリュー回転数(rpm)、Bを二軸押出機の最高スクリュー回転数(rpm)、Cを溶融混練時のスクリュー駆動モーターの出力(kW)、Fを溶融混練時の溶融樹脂の吐出量(kg/h)とした場合、次式(2)で表わすことができる。
 E={(A/B)×C}/F ・・・(2)。
 また、本発明のPPS樹脂組成物は、二軸押出機で溶融混練してダイスから連続的に吐出して回収するが、ダイス出口から吐出された樹脂ガットに対し、ダイス出口から1cm以内の範囲にて樹脂ガットに熱電対を直接押し当てた時に計測される樹脂温度(以下、ダイス出の樹脂温度と表すことがある)を400℃以下となるように制御する方法が好ましく例示できる。更には380℃以下が好ましく、360℃以下がより好ましく、350℃以下が最も好ましい。ダイス出の樹脂温度がこの好ましい範囲であると、ビニル芳香族化合物系ブロック共重合体の分解を防ぎ、優れた耐衝撃強度、耐水圧破壊強度が発現しやすい。ダイス出の樹脂温度を400℃以下に制御する方法は特に限定されないが、シリンダー温度を調整する方法が簡便で適している。実際よりも樹脂温度を低下させて400℃以下に制御するためには、シリンダー温度を低下する手法が挙げられるが、低下しすぎると剪断発熱が増加して、むしろ樹脂温度が上昇する場合もある。樹脂温度を低下するより好ましい方法としては、混練ゾーンよりも樹脂を搬送するスクリュー構成のゾーンにおいて、シリンダー温度を低下する方法が好ましく例示できる。一方、実際よりも樹脂温度を上昇させて400℃以下に制御するためには、シリンダー温度を上昇する手法が挙げられるが、上昇しすぎると剪断発熱が低下して、むしろ樹脂温度が低下する場合もある。樹脂温度を上昇するより好ましい方法としては、混練ゾーンよりも樹脂を搬送するスクリュー構成のゾーンにおいて、シリンダー温度を上昇する方法が好ましく例示できる。二軸押出機のダイス出の樹脂温度のより好ましい下限としては、300℃以上であり、330℃以上が更に好ましい。
 本発明のPPS樹脂組成物を溶融混練して製造する際の原料の混合順序は特に制限はなく、全ての原材料を配合後上記の方法によりメインフィード口から投入し溶融混練する方法、配合後上記の方法により溶融混練し、更に残りの原材料を配合し溶融混練する方法、あるいは一部の原材料を配合後単軸あるいは二軸の押出機により溶融混練中にサイドフィーダーを用いて残りの原材料を混合する方法などのいずれの方法を用いてもよい。また、少量添加剤成分については、他の成分を上記の方法などで混練しペレット化した後、成形前に添加して成形に供することももちろん可能である。(B)ビニル芳香族化合物系ブロック共重合体の熱分解を抑制し、平均分散粒子径を小さくする観点からは、(B)ビニル芳香族化合物系ブロック共重合体をメインフィード口よりも押出方向下流側にあるサイドフィード口から配合し溶融混錬する方法が好ましい。サイドフィード口から配合されるビニル芳香族化合物系ブロック共重合体は全配合量の半量以上とすることが好ましく、全配合量のうちの70%以上とすることがより好ましく、更には全配合量のうちの80%以上をサイドフィード口から配合することが好ましい。サイドフィード口から配合されるビニル芳香族化合物系ブロック共重合体量の上限については、全配合量のうちの100%以下が好ましく、98%以下であることが更に好ましい。以上の様に、メインフィード口、サイドフィード口からの配合量を調整することにより、PPS樹脂組成物の非ウエルド部及びウエルド部の引張伸びと衝撃強度のバランスが良好となる。
 本発明のPPS樹脂組成物は、外径21.7mm、肉厚2.8mmのT字配管型継手の試験片を用いて測定した耐水圧強度が、9MPa以上であることが好ましい。10MPa以上がより好適であり、11MPa以上がさらに好適である。9MPa以上とすることで、耐久性が向上し熱水環境下中での使用に耐えるので好ましい。なお、前記T字配管型継手は、本発明のPPS樹脂組成物ペレットを、シリンダー温度305℃、金型温度130℃に設定した住友重機械工業(株)製射出成形機(SE100DU)に供給し、充填時間1sで充填、充填圧力の50%の保圧にて射出成形を行うことで、JIS G 3452で規定される外径21.7mm、肉厚2.8mmのT字配管型継手の試験片を得る。耐水圧強度は、前記試験片の一方にキヨーワ(株)製ポンプ(T-300N)に接続したゴム配管を接続させ、残り二方に密栓、ボールバルブを接続した後、ボールバルブを開けた状態で試験片に通水させ、試験片内部のエアを抜いた後にボールバルブを閉じる。次いで、ポンプを使って水圧をかけ、試験片破壊時に圧力計が示した圧力を耐水圧強度とする。
 このようにして得られるPPS樹脂組成物は、射出成形、押出成形、ブロー成形、トランスファー成形など各種成形に供することが可能であるが、特に射出成形用途に適している。
 本発明のPPS樹脂組成物は、耐水圧破壊強度と耐湿熱性に優れていることから、高温の液体が流れ且つ、水道の直圧並みの大きな水圧もしくはウォーターハンマーによる大きな水圧がかかる箇所に使用される配管部品に適用できる。配管部品は継手、弁、サーボ、センサー、パイプ、ポンプのいずれかであり、特に給湯器部品に好ましく用いられる。従来の減圧式タイプの給湯器では、高温の水が接する配管部品に大きな水圧がかかることがなく、従来のPPS樹脂組成物からなる配管部品を利用することができたが、減圧式タイプの給湯器では複数の蛇口から一斉に出湯をすると水圧が下がるなどの問題があった。一方、出湯時のお湯の水圧や湯温ムラが改善された水道直圧式タイプの給湯器の場合は、高温の液体が高い水圧で配管部品に接触するため従来のPPS樹脂組成物からなる配管部品を用いることができなかった。本発明のPPS樹脂組成物からなる配管部品は70℃以上の液体が0.3MPa以上の圧力で接触する水道直圧式タイプの給湯器の配管部品などに適用することができる。また締め付けトルク強度の向上からネジ形状の配管部品にも使用可能である。
 配管部品に流れる液体は、水の他に、アルコール類、グリコール類、グリセリンなどを含む不凍液でもよく、その種類、および濃度は特に限定されない。
 また、水圧の負荷が低い水道蛇口部品、液体ポンプケーシング部品、混合水栓といった配管部品、水圧の負荷が高いが、高温の水が流れない水道メーター部品などの水廻り部品にも適用することができる。
 以上のように、本発明のPPS樹脂組成物からなる配管部品は、耐水圧破壊強度と耐湿熱性に優れていることから、高温の液体が流れ且つ、水道の直圧並みの大きな水圧がかかる箇所に使用することができる。
 その他本発明で用いられるPPS樹脂組成物からなる成形品の適用可能な用途としては、例えばセンサー、LEDランプ、民生用コネクター、ソケット、抵抗器、リレーケース、スイッチ、コイルボビン、コンデンサー、バリコンケース、発振子、各種端子板、変成器、プラグ、プリント基板、チューナー、スピーカー、マイクロフォン、ヘッドフォン、小型モーター、磁気ヘッドベース、半導体、液晶、FDDキャリッジ、FDDシャーシ、モーターブラッシュホルダー、パラボラアンテナ、コンピューター関連部品などに代表される電気・電子部品;VTR部品、テレビ部品、アイロン、ヘアードライヤー、炊飯器部品、電子レンジ部品、音響部品、オーディオ・レーザーディスク(登録商標)・コンパクトディスクなどの音声機器部品、照明部品、冷蔵庫部品、エアコン部品、タイプライター部品、ワードプロセッサー部品などに代表される家庭、事務電気製品部品への適用も可能である。その他、オフィスコンピューター関連部品、電話器関連部品、ファクシミリ関連部品、複写機関連部品、洗浄用治具、モーター部品、ライター、タイプライターなどに代表される機械関連部品:顕微鏡、双眼鏡、カメラ、時計などに代表される光学機器、精密機械関連部品;バルブオルタネーターターミナル、オルタネーターコネクター、ICレギュレーター、ライトディヤー用ポテンシオメーターベース、排気ガスバルブなどの各種バルブ、燃料関係・排気系・吸気系各種パイプ、エアーインテークノズルスノーケル、インテークマニホールド、燃料ポンプ、エンジン冷却水ジョイント、キャブレターメインボディー、キャブレタースペーサー、排気ガスセンサー、冷却水センサー、油温センサー、スロットルポジションセンサー、クランクシャフトポジションセンサー、エアーフローメーター、ブレーキパッド摩耗センサー、エアコン用サーモスタットベース、暖房温風フローコントロールバルブ、ラジエーターモーター用ブラッシュホルダー、ウォーターポンプインペラー、タービンベイン、ワイパーモーター関係部品、デュストリビューター、スタータースイッチ、スターターリレー、トランスミッション用ワイヤーハーネス、ウィンドウォッシャーノズル、エアコンパネルスイッチ基板、燃料関係電磁気弁用コイル、ヒューズ用コネクター、ホーンターミナル、電装部品絶縁板、ステップモーターローター、ランプソケット、ランプリフレクター、ランプハウジング、ブレーキピストン、ソレノイドボビン、エンジンオイルフィルター、点火装置ケース、車速センサー、ケーブルライナーなどの自動車・車両関連部品、家電、食器、箸、食品保存容器等の食品接触部品など各種用途が例示できる。
 以下に実施例を示し、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例の記載に限定されるものではない。
(A)PPS樹脂
 [参考例1]PPS-1の調製
 撹拌機付きの70Lオートクレーブに、47.5%水硫化ナトリウム8,267.37g(70.00モル)、96%水酸化ナトリウム2,957.21g(70.97モル)、N-メチル-2-ピロリドン(以下、NMP)11,434.50g(115.50モル)、酢酸ナトリウム2,583.00g(31.50モル)、及びイオン交換水10,500gを仕込み、常圧で窒素を通じながら245℃まで約3時間かけて徐々に加熱し、水14,780.1gおよびNMP280gを留出した後、反応容器を160℃に冷却した。仕込みアルカリ金属硫化物1モル当たりの系内残存水分量は、NMPの加水分解に消費された水分を含めて1.06モルであった。また、硫化水素の飛散量は、仕込みアルカリ金属硫化物1モル当たり0.02モルであった。次に、p-ジクロロベンゼン10,235.46g(69.63モル)、NMP9,009.00g(91.00モル)を加え、反応容器を窒素ガス下に密封し、240rpmで撹拌しながら、0.6℃/分の速度で238℃まで昇温した。238℃で95分反応を行った後、0.8℃/分の速度で270℃まで昇温した。270℃で100分反応を行った後、1,260g(70モル)の水を15分かけて圧入しながら250℃まで1.3℃/分の速度で冷却した。その後200℃まで1.0℃/分の速度で冷却してから、室温近傍まで急冷した。内容物を取り出し、26,300gのNMPで希釈後、溶剤と固形物をふるい(80mesh)で濾別し、得られた粒子を31900gのNMPで洗浄、濾別した。これを、56,000gのイオン交換水で数回洗浄、濾別した後、0.05重量%酢酸水溶液70,000gで洗浄、濾別した。70,000gのイオン交換水で洗浄、濾別した後、得られた含水PPS粒子を80℃で熱風乾燥し、120℃で減圧乾燥した。得られたPPS樹脂は、MFRが100g/10分であった。ここで、メルトフローレート(MFR)は、東洋精機(株)製メルトインデクサ(長さ8.00mm、穴直径2.095mmのオリフィス)を用い、温度315.5℃、荷重5,000gの条件下、ASTM D-1238-70に従って測定した値である。
 [参考例2]PPS-2の調製
 撹拌機付きの70Lオートクレーブに、47.5%水硫化ナトリウム8.27kg(70.00モル)、96%水酸化ナトリウム2.96kg(70.97モル)、NMP11.43kg(115.50モル)、酢酸ナトリウム2.58kg(31.50モル)、及びイオン交換水10.50kgを仕込み、常圧で窒素を通じながら245℃まで約3時間かけて徐々に加熱し、水14.78kgおよびNMP0.28kgを留出した後、反応容器を160℃に冷却した。仕込みアルカリ金属硫化物1モル当たりの系内残存水分量は、NMPの加水分解に消費された水分を含めて1.06モルであった。また、硫化水素の飛散量は、仕込みアルカリ金属硫化物1モル当たり0.02モルであった。
 次に、p-ジクロロベンゼン10.24kg(69.63モル)、NMP9.01kg(91.00モル)を加え、反応容器を窒素ガス下に密封し、240rpmで撹拌しながら、0.6℃/分の速度で238℃まで昇温した。238℃で95分反応を行った後、0.8℃/分の速度で270℃まで昇温した。270℃で100分反応を行った後、1,260g(70モル)の水を15分かけて圧入しながら250℃まで1.3℃/分の速度で冷却した。その後200℃まで1.0℃/分の速度で冷却してから、室温近傍まで急冷した。
 内容物を取り出し、2.63kgのNMPで希釈後、溶剤と固形物をふるい(80mesh)で濾別し、得られた粒子を31.90kgのNMPで洗浄、濾別した。これを、56.00kgのイオン交換水で数回洗浄、濾別した後、0.05重量%酢酸水溶液70,000gで洗浄、濾別した。70.00kgのイオン交換水で洗浄、濾別した後、得られた含水PPS粒子を80℃で熱風乾燥し、120℃で減圧乾燥した。得られたPPS樹脂は、MFRが600g/10分であった。ここで、メルトフローレート(MFR)は、東洋精機(株)製メルトインデクサ(長さ8.00mm、穴直径2.095mmのオリフィス)を用い、温度315.5℃、荷重5,000gの条件下、ASTM D-1238-70に従って測定した値である。
(B)ビニル芳香族化合物系ブロック共重合体
 B-1:スチレン・ブタジエン共重合物の水素添加物(旭化成(株)製タフテックM-1943:無水マレイン酸変性)
 B-2:スチレン・ブタジエン共重合物の水素添加物(旭化成(株)製タフテックMP-10:アミノ基変性)
(C)アルコキシシラン化合物
 C-1:3-アミノプロピルトリエトキシシラン(信越化学工業(株)製KBE-903)
 C-2:3-グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン(東レ・ダウコーニング(株)製SH6040)
 C-3:2-(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(信越化学工業(株)製KBM-303)
 〔測定評価方法〕
 本実施例および比較例における測定評価方法は以下の通りである。
 (数平均分散粒子径の測定)
 PPS樹脂組成物ペレットを、シリンダー温度310℃、金型温度145℃に設定した住友重機械工業(株)製射出成形機(SE50DUZ-C160)に供給し、充填時間0.8sで充填、充填圧力の75%の保圧にて射出成形を行い、ISO 20753に規定されるタイプA1試験片を得た。試験片を中心部から切断し、-20℃で0.1μm以下の薄片を切削し、(株)日立製作所製H-7100型透過型電子顕微鏡(分解能(粒子像)0.38nm、倍率50~60万倍)にて、1万倍に拡大して写真撮影した後、(A)PPS樹脂中に分散する(B)ビニル芳香族化合物系ブロック共重合体の分散粒子部分について、まずそれぞれの最大径と最小径を測定して平均値をその分散粒子径とし、その後それらの平均値として数平均分散粒子径を求めた。
 (非ニュートン指数の測定)
 PPS樹脂組成物ペレットを、東洋精機(株)製キャピログラフ1B(長さ40mm、直径1mmのキャピラリー、オリフィスL/D=40)を用いて、320℃の条件下、せん断応力、せん断速度を測定し、次式(1)により非ニュートン指数Nを求めた。ここで、Nは非ニュートン指数、SRはせん断速度(1/秒)、SSはせん断応力(ダイン/cm)、Kは定数を示す。
 SR=K・SS ・・・(1)
 (耐衝撃強度の測定)
 PPS樹脂組成物ペレットを、シリンダー温度310℃、金型温度145℃に設定した住友重機械工業(株)製射出成形機(SE50DUZ-C160)に供給し、充填時間0.8sで充填、充填圧力の75%の保圧にて射出成形を行い、ISO 20753に規定されるタイプA1試験片を得た。この試験片の中央部を80mmに切り出しVノッチを加工した試験片(4.0mm幅、ノッチあり)を作成し、23℃の温度条件下でISO179に準じて測定を行った。
 (耐水圧強度の測定)
 PPS樹脂組成物ペレットを、シリンダー温度305℃、金型温度130℃に設定した住友重機械工業(株)製射出成形機(SE100DU)に供給し、充填時間1sで充填、充填圧力の50%の保圧にて射出成形を行い、外径21.7mm、肉厚2.8mmのT字配管型継手の試験片を得た。この試験片の一方にキヨーワ(株)製ポンプ(T-300N)に接続したゴム配管を接続させ、残り二方に密栓、ボールバルブを接続した。ボールバルブを開けた状態で試験片に通水させ、試験片内部のエアを抜いた後にボールバルブを閉じた。ポンプを使って水圧をかけ、試験片破壊時に圧力計が示した圧力を耐水圧強度とした。
 (引張強さ、引張伸びの測定)
 PPS樹脂組成物ペレットを、シリンダー温度310℃、金型温度145℃に設定した住友重機械工業(株)製射出成形機(SE50DUZ-C160)に供給し、充填時間0.8sで充填、充填圧力の75%の保圧にて射出成形を行い、ISO 20753に規定されるタイプA1試験片を得た。この試験片を用いチャック間距離115mm、歪み速度5mm/分の速度で引張試験を行い、破断強度を非ウエルド部の引張強さ、破断歪みを非ウエルド部の引張伸びとした。当該引張伸びは10%超で塑性変形を開始し、15%超でネッキングを伴う延性破壊形態となり高度な靱性を判断する目安となる。
 (ウエルド引張強さ、ウエルド引張伸びの測定)
 PPS樹脂組成物ペレットを、シリンダー温度320℃、金型温度135℃に設定した住友重機械工業(株)製射出成形機(SE50DUZ-C160)に供給し、両端にゲートを有するASTM4号ダンベル片の両端から樹脂組成物を射出し、中央部にウエルド部を有する試験片を得た。この試験片を用いチャック間距離65mm、歪み速度10mm/分の速度で引張試験を行い、破断強度をウエルド引張強さ、破断歪みをウエルド引張伸びとした。当該引張伸びは10%超で塑性変形を開始し、15%超でネッキングを伴う延性破壊形態となり高度な靱性を判断する目安となる。
 (240℃ 500時間処理後外観)
 PPS樹脂組成物ペレットを、引張強さおよび引張伸びの測定用試験片と同様の条件で射出成形を行い、ISO 20753に規定されるタイプA1試験片を得た。得られた試験片を、恒温機(エスペック(株)製PHH-202)を用いて、大気下240℃、500時間熱処理後に試験片外観を確認し、試験片表面のひび割れ有無を確認した。
 (FDA取得可否)
 本発明のPPS樹脂組成物に使用される原料を米国規制連邦集Title21、177項及び178項で規定されるポリマー及び添加剤のリスト掲載物と照合し、リスト掲載物からなる場合をFDA取得可、リスト非掲載物を含有する場合を取得不可と判断した。
 (PPS樹脂組成物の製造)
 シリンダー温度を280℃に設定した、26mm直径の中間添加口を有する2軸押出機(東芝機械(株)製TEM-26SS、L/D=64.6)を用いて、(A)PPS樹脂、(B)ビニル芳香族化合物系ブロック共重合体、(C)アルコキシシラン化合物を表1に示す重量比で(A)PPS樹脂、(C)アルコキシシラン化合物をメインフィード口から、(B)ビニル芳香族化合物系ブロック共重合体をメインフィード口および/またはメインフィード口よりも押出方向下流側に設けられたサイドフィード口から添加後、溶融混練してペレットを得た。このペレットを用いて上記の各特性を評価した。その結果を表1および表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 〔実施例1〕
 表1に示す実施例1では、(B)ビニル芳香族化合物系ブロック共重合体を全量メインフィード口から添加した。スクリュー回転数400rpm、吐出量40kg/時間にて溶融混練して、得たペレットを130℃、3時間熱風乾燥し、射出成形とモルフォロジー観察に供した。得られた射出成形品の耐衝撃強度と耐水圧破壊強度を評価した。ダイス出の樹脂温度、各強度評価結果は表1に示すとおりであった。
 〔実施例2~4〕
 表1に示す実施例2~4では、(B)ビニル芳香族化合物系ブロック共重合体をメインフィード口、サイドフィード口からそれぞれ添加した。スクリュー回転数400rpm、吐出量40kg/時間にて溶融混練して得たペレットを130℃、3時間熱風乾燥し、射出成形とモルフォロジー観察に供した。得られた射出成形品の耐衝撃強度と耐水圧破壊強度を評価した。ダイス出の樹脂温度、各強度評価結果は表1に示すとおりであった。
 〔実施例5~7、10~13〕
 表1および表2に示す実施例5~7、10~13では、(B)ビニル芳香族化合物系ブロック共重合体を表1に示す投入口から添加した。スクリュー回転数400rpm、吐出量40kg/時間にて溶融混練して得たペレットを130℃、3時間熱風乾燥し、射出成形とモルフォロジー観察に供した。得られた射出成形品の耐衝撃強度と耐水圧破壊強度を評価した。ダイス出の樹脂温度、各強度評価結果は表1および表2に示すとおりであった。
 〔実施例8〕
 表1に示す実施例8では、(B)ビニル芳香族化合物系ブロック共重合体をサイドフィード口から添加し、スクリュー回転数300rpm、吐出量40kg/時間にて溶融混練して得たペレットを130℃、3時間熱風乾燥し、射出成形とモルフォロジー観察に供した。得られた射出成形品の耐衝撃強度と耐水圧破壊強度を評価した。ダイス出の樹脂温度、各強度評価結果は表1に示すとおりであった。
 〔実施例9〕
 表1に示す実施例9では、(B)ビニル芳香族化合物系ブロック共重合体をサイドフィード口から添加し、スクリュー回転数400rpm、吐出量20kg/時間にて、ダイス出の樹脂温度が410℃となるように溶融混練して得たペレットを130℃、3時間熱風乾燥し、射出成形とモルフォロジー観察に供した。得られた射出成形品の耐衝撃強度と耐水圧破壊強度を評価した。ダイス出の樹脂温度、各強度評価結果は表1に示すとおりであった。
 〔比較例1~3〕
 表2に示す条件で溶融混練して得られたペレットを130℃、3時間熱風乾燥し、射出成形とモルフォロジー観察に供した。比較例1~3では、(C)アルコキシシラン化合物を添加しないために、(B)ビニル芳香族化合物系ブロック共重合体のフィード方法に関わらず数平均分散粒子径が大きくなり耐衝撃性、耐水圧破壊強度が劣る結果であった。
 〔比較例4~5〕
 表2に示す条件で溶融混練して得られたペレットを130℃、3時間熱風乾燥し、射出成形とモルフォロジー観察に供した。比較例4~5では、溶融混錬エネルギーが小さいため、(B)ビニル芳香族化合物系ブロック共重合体をサイドフィード口から供給するも、数平均分散粒子径が大きくなり、耐衝撃性、耐水圧破壊強度が劣る結果であった。
 本発明のPPS樹脂組成物は、水圧の負荷が低い水道蛇口部品、混合水栓の他、耐衝撃強度と耐水圧強度に優れるため、熱水が流れ且つ、水道の直圧並みの大きな水圧もしくはウォーターハンマーによる大きな水圧がかかる水廻り部品、とりわけ70℃以上の液体が0.3MPa以上の圧力で接触する水廻り部品として好適に利用できる。

Claims (12)

  1.  (A)ポリフェニレンスルフィド樹脂99.5~51重量部と(B)カルボキシル基、酸無水物基、ヒドロキシル基、アミノ基、エポキシ基、およびイソシアネート基からなる群より選ばれる少なくとも1種の官能基を有するビニル芳香族化合物系ブロック共重合体0.5~49重量部との合計100重量部に対し、(C)エポキシ基、アミノ基、およびイソシアネート基からなる群より選ばれる少なくとも1種の官能基を有するアルコキシシラン化合物を0.1~2.0重量部を配合してなるポリフェニレンスルフィド樹脂組成物であって、そのモルフォロジー(相構造)において、(A)ポリフェニレンスルフィド樹脂が連続相(海相)を形成し、前記(B)ビニル芳香族化合物系ブロック共重合体が数平均分散粒子径1,000nm以下で分散した分散相(島相)を形成した海-島構造を有するポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。
  2.  キャピログラフを用いて、320℃、オリフィス長さL/オリフィス直径D=40の条件下で、剪断速度と剪断応力を測定した際の、下記式(1)で算出される非ニュートン指数Nが1.5以上である請求項1に記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。
     SR=K・SS ・・・(1)
    (ここで、Nは非ニュートン指数、SRはせん断速度(1/秒)、SSはせん断応力(ダイン/cm)、Kは定数を示す。)
  3.  前記(B)ビニル芳香族化合物系ブロック共重合体が酸無水物基およびアミノ基から選択される少なくとも1種の官能基を有する請求項1または2に記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。
  4.  前記(C)アルコキシシラン化合物がアミノ基およびエポキシ基から選択される少なくとも1種の官能基を有する請求項1~3のいずれかに記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。
  5.  請求項1~4のいずれかに記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物の製造方法であって、スクリュー長さLとスクリュー直径Dの比L/Dが10以上の二軸押出機を用い、溶融混練する際の下記式(2)で表される溶融混練エネルギーE(kWh/kg)が0.15kWh/kg以上0.50kWh/kg以下であるポリフェニレンスルフィド樹脂組成物の製造方法。
     E={(A/B)×C}/F ・・・(2)
     ここで、Aは溶融混練時の二軸押出機のスクリュー回転数(rpm)、Bは二軸押出機の最高スクリュー回転数(rpm)、Cは溶融混練時のスクリュー駆動モーターの出力(kW)、Fは溶融混練時の溶融樹脂の吐出量(kg/h)である。
  6.  前記二軸押出機のスクリュー回転数が300rpm以上である請求項5に記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物の製造方法。
  7.  前記二軸押出機のダイス出の樹脂温度が400℃以下である請求項5または6に記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物の製造方法。
  8.  前記二軸押出機のシリンダーにメインフィード口が設けられ、前記メインフィード口よりも押出方向下流側にサイドフィード口が設けられ、前記サイドフィード口から前記(B)ビニル芳香族化合物系ブロック共重合体を供給する請求項5~7のいずれかに記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物の製造方法。
  9.  前記(B)ビニル芳香族化合物系ブロック共重合体の全量のうち、80%~98重量%をサイドフィード口から供給し、残り2~20重量%をメインフィード口から供給する請求項8に記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物の製造方法。
  10.  請求項1~4のいずれかに記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物からなる成形品。
  11.  前記成形品が、外径21.7mm、肉厚2.8mmのT字型継手とした際の耐水圧強度が9MPa以上である請求項10に記載の成形品。
  12.  前記成形品が、トイレ関連部品、給湯器関連部品、風呂関連部品、ポンプ関連部品、および水道メーター関連部品から選ばれるいずれか1つの水回り配管部品である請求項10または11に記載の成形品。
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