WO2023120029A1 - ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物、及びポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の製造方法 - Google Patents

ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物、及びポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の製造方法 Download PDF

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WO2023120029A1
WO2023120029A1 PCT/JP2022/043517 JP2022043517W WO2023120029A1 WO 2023120029 A1 WO2023120029 A1 WO 2023120029A1 JP 2022043517 W JP2022043517 W JP 2022043517W WO 2023120029 A1 WO2023120029 A1 WO 2023120029A1
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WO
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polyarylene sulfide
sulfide resin
resin composition
dispersed phase
thermoplastic elastomer
Prior art date
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PCT/JP2022/043517
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English (en)
French (fr)
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新吾 高田
徹 鈴木
俊則 山地
伸 堀内
良浩 竹林
巧 小野
智 依田
Original Assignee
Dic株式会社
国立研究開発法人産業技術総合研究所
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/20Compounding polymers with additives, e.g. colouring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L21/00Compositions of unspecified rubbers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L81/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing sulfur with or without nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of polysulfones; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L81/02Polythioethers; Polythioether-ethers

Definitions

  • the present invention relates to a polyarylene sulfide resin composition and a method for producing a polyarylene sulfide resin composition.
  • Polyarylene sulfide resin represented by polyphenylene sulfide resin, has excellent heat resistance and chemical resistance, and is widely used for electrical and electronic parts, automobile parts, machine parts, water heater parts, fibers, film applications, etc.
  • Patent Document 2 describes a polyarylene sulfide resin (A) and thermoplastic elastomer particles (B) having a volume average particle size of 0.1 mm to 3.0 mm, wherein the thermoplastic elastomer particles (B) are all compounded components.
  • a method for producing a polyarylene sulfide resin composition that is melt-kneaded at a ratio of 0.1% to 2.0% by mass based on
  • an object of the present invention is to provide a polyarylene sulfide resin composition having excellent impact resistance.
  • Another object of the present invention is to provide a method for producing a polyarylene sulfide resin composition having excellent impact resistance.
  • the present inventors have made intensive studies to solve the above problems, and found that a polyarylene sulfide resin composition containing a polyarylene sulfide resin (A) and a thermoplastic elastomer (B) has a specific morphology.
  • the inventors have found that a polyarylene sulfide resin composition exhibits excellent impact resistance, and have completed the present invention.
  • the present invention has the following aspects.
  • the content of the secondary dispersed phase is 8% by volume or more and 80% by volume or less with respect to the total 100% by volume of the volume of the primary dispersed phase and the volume of the secondary dispersed phase measured by USAXS analysis.
  • the polyarylene sulfide resin composition according to ⁇ 3> is 8% by volume or more and 80% by volume or less with respect to the total 100% by volume of the volume of the primary dispersed phase and the volume of the secondary dispersed phase measured by USAXS analysis.
  • a polyarylene sulfide resin composition containing a polyarylene sulfide resin (A) and a thermoplastic elastomer (B), a continuous phase containing the polyarylene sulfide resin (A); a primary dispersed phase containing the thermoplastic elastomer (B); and a secondary dispersed phase containing the polyarylene sulfide resin (A) in the primary dispersed phase
  • the content of the secondary dispersed phase is 8% by volume or more and 80% by volume or less with respect to the total 100% by volume of the volume of the primary dispersed phase and the volume of the secondary dispersed phase measured by USAXS analysis, polyarylene A sulfide resin composition.
  • ⁇ 6> The above-described ⁇ 5>, wherein a reaction layer containing a reaction product of the polyarylene sulfide resin (A) and the thermoplastic elastomer (B) is provided at the interface between the continuous phase and the primary dispersed phase.
  • ⁇ 7> The polyarylene sulfide resin composition according to ⁇ 6>, wherein the reaction layer has an average thickness of 10 to 24 nm.
  • ⁇ 8> The polyarylene sulfide resin composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 7>, wherein the primary dispersed phase has an average dispersed diameter of 100 to 170 nm.
  • ⁇ 9> The polyarylene according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 8>, wherein the primary dispersed phase has a dispersion diameter of (D84 ⁇ D16)/2 and has a particle size distribution width of 50 nm or less.
  • a sulfide resin composition Any one of ⁇ 1> to ⁇ 9>, wherein the primary dispersed phase having a dispersed diameter of 200 nm or more accounts for 18% or less in the particle size distribution of the dispersed diameter of the primary dispersed phase.
  • R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a nitro group, an amino group, a phenyl group, a methoxy group, or an ethoxy group.
  • thermoplastic elastomer (B) is a polyolefin thermoplastic elastomer.
  • thermoplastic elastomer (B) is a glycidyl-modified polyolefin thermoplastic elastomer having an epoxy group in its molecular structure.
  • Composition. ⁇ 15> The above ⁇ 1> to ⁇ 14>, wherein the content of the primary dispersed phase containing the thermoplastic elastomer (B) is 5 to 40% by mass with respect to the total mass of the polyarylene sulfide resin composition.
  • the polyarylene sulfide resin composition according to any one.
  • the polyarylene sulfide resin composition conforms to ISO 179-1 with respect to a test piece of length 80 mm ⁇ width 10.0 mm ⁇ thickness 4.0 mm, which is a molded product of the polyarylene sulfide resin composition.
  • Resin composition according to the above-mentioned ⁇ 1> to ⁇ 15>.
  • a method for producing the polyarylene sulfide resin composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 16> A step of melt-kneading a raw material polyarylene sulfide resin (A) and a raw material thermoplastic elastomer (B) with an extruder, The screw of the extruder has a kneading zone, the kneading zone has a plurality of stirring blades, and the thickness T ( A method for producing a polyarylene sulfide resin composition, wherein T/a) is from 0.09 to 0.19.
  • ⁇ 18> The length of the kneading zone where the T/a is 0.09 to 0.19 is 0.5a to 20a with respect to the screw diameter a.
  • Production method. ⁇ 19> The production method according to ⁇ 17> or ⁇ 18> above, wherein the set temperature of the cylinder is less than 300°C in a region of 3/15 or more of the total length of the cylinder of the extruder.
  • ⁇ 20> The above ⁇ 17> to ⁇ 19>, wherein the shear rate generated by the screw rotation of the screw with respect to the inner wall of the cylinder in the kneading zone where the T/a is 0.09 to 0.19 is 1000 to 6500 s -1 .
  • the manufacturing method according to any one of.
  • ⁇ 21> The production method according to any one of ⁇ 17> to ⁇ 20>, wherein the raw material polyarylene sulfide resin (A) has a carboxyl group in its molecular structure.
  • ⁇ 22> The production method according to any one of ⁇ 17> to ⁇ 21>, wherein the polyarylene sulfide resin (A) has a structural site represented by the following structural formula (1) as a repeating unit.
  • R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a nitro group, an amino group, a phenyl group, a methoxy group, or an ethoxy group.
  • the raw material thermoplastic elastomer (B) is a polyolefin thermoplastic elastomer.
  • the starting thermoplastic elastomer (B) is a glycidyl-modified polyolefin thermoplastic elastomer having an epoxy group in its molecular structure.
  • the polyarylene sulfide resin composition which is excellent in impact resistance can be provided. Moreover, according to the present invention, it is possible to provide a method for producing a polyarylene sulfide resin composition having excellent impact resistance.
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating the ratio of the average thickness of the reaction layer portion to the average dispersion diameter of the primary dispersed phase and the reaction layer portion in the polyarylene sulfide resin composition of the embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an example of the morphology of the polyarylene sulfide resin composition of the second embodiment;
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of the morphology of the polyarylene sulfide resin composition of the third embodiment; It is a figure for demonstrating the functional structure of the twin-screw extruder which concerns on embodiment. It is a figure for explaining an example of screw composition of a twin screw extruder concerning an embodiment.
  • 1 is a front view showing an example of a kneading element that may be arranged in a kneading zone of a twin-screw extruder according to an embodiment; FIG. FIG.
  • 3 is a side view showing an example of a kneading element that may be arranged in the kneading zone of the twin-screw extruder according to the embodiment; 4 is an observation image of the measurement target sample of Example 1 used for USAXS analysis. It is an observation image of a measurement target sample obtained by STEM-EDS analysis.
  • Embodiments of the polyarylene sulfide resin composition and the method for producing the polyarylene sulfide resin composition of the present invention are described below.
  • the polyarylene sulfide resin composition according to the embodiment may be simply referred to as "the resin composition of the embodiment” or “the resin composition”.
  • the method for producing the polyarylene sulfide resin composition of the embodiment may be simply referred to as "the production method of the embodiment” or “the production method”.
  • the polyarylene sulfide resin composition of the present embodiment is a polyarylene sulfide resin composition containing a polyarylene sulfide resin (A) and a thermoplastic elastomer (B), wherein the polyarylene sulfide resin (A) is a continuous phase containing the thermoplastic elastomer (B); and a reaction of the polyarylene sulfide resin (A) and the thermoplastic elastomer (B) at the interface between the continuous phase and the primary dispersed phase.
  • the ratio of the average thickness of the reaction layer portion to the average dispersion diameter of the primary dispersed phase and the reaction layer portion is 0.15 to 0.22.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of the morphology of the polyarylene sulfide resin composition of the present embodiment.
  • the polyarylene sulfide resin composition 101 has a continuous phase 1 containing a polyarylene sulfide resin (A) and a primary dispersed phase 10 containing a thermoplastic elastomer (B), the continuous phase 1 and the primary dispersed phase 10 It has a reaction layer 30 at the interface with.
  • the continuous phase may contain the polyarylene sulfide resin (A) as a main component, and the content of the polyarylene sulfide resin (A) in the continuous phase is the total amount of the continuous phase in the resin composition. With respect to 100% by mass, it may be 50% by mass or more, may be 70% by mass or more, may be 75% by mass or more, or may be 90% by mass or more, and the continuous phase is polyarylene It may consist of a sulfide resin (A).
  • the primary dispersed phase may contain the thermoplastic elastomer (B) as a main component, and the content of the thermoplastic elastomer (B) in the primary dispersed phase is the primary dispersed phase in the resin composition. It may be 50% by weight or more, may be 70% by weight or more, may be 75% by weight or more, may be 90% by weight or more, relative to 100% by weight of the total weight of the phase, the primary dispersion
  • the phase may consist of a thermoplastic elastomer (B).
  • the primary dispersed phase further includes a secondary dispersed phase described later, the mass of the secondary dispersed phase is not included in the total mass of the primary dispersed phase. However, this does not apply to the calculation of the volume of the primary dispersed phase and the total volume of the secondary dispersed phase measured by the USAXS analysis described later. It may be considered that the volume of the next dispersed phase is included.
  • the reaction layer 30 contains a reaction product of the polyarylene sulfide resin (A) contained in the continuous phase 1 and the thermoplastic elastomer (B) contained in the primary dispersed phase 10.
  • the presence of the reaction layer can be confirmed by energy-dispersive X-ray analysis [STEM-EDS (Energy-Dispersive-Spectroscopy) analysis] using a scanning transmission electron microscope (STEM).
  • the content of S atoms derived from the polyarylene sulfide resin (A) in the reaction layer portion becomes relatively low compared to other portions of the continuous phase. phenomenon is observed. From this, for example, based on the content ratio of S atoms, the reactive functional groups of the polyarylene sulfide resin (A) and the thermoplastic elastomer (B) are reacted with each other to form a bond. The existence of the reaction layer can be confirmed by evaluating the content ratio of the atoms whose content ratio is relatively high.
  • the polyarylene sulfide resin (A) has a carboxyl group in its molecular structure
  • the thermoplastic elastomer (B) is a glycidyl-modified polyolefin-based resin having an epoxy group in its molecular structure.
  • the reaction layer has an oxygen atom mass% with respect to the total amount (100 mass%) of carbon atoms, oxygen atoms, and sulfur atoms detected by STEM-EDS analysis.
  • a layer in which the mass % of sulfur atoms is relatively high relative to the total amount (100 mass %) of carbon atoms, oxygen atoms, and sulfur atoms detected by STEM-EDS analysis can be defined as a layer in which the mass % of sulfur atoms is relatively high relative to the total amount (100 mass %) of carbon atoms, oxygen atoms, and sulfur atoms detected by STEM-EDS analysis.
  • carbon atoms whose mass% (O) of oxygen atoms is detected by STEM-EDS analysis with respect to the total detected amount (100 mass%) of carbon atoms, oxygen atoms, and sulfur atoms analyzed by STEM-EDS analysis A layer in which the ratio (O/S) to the mass % (S) of sulfur atoms with respect to the total detected amount (100 mass %) of oxygen atoms and sulfur atoms is 2 or more can be specified as a reaction layer.
  • Confirmation of the layer in which the O / S is 2 or more is performed by selecting a region in which the mass% of the oxygen atoms is relatively high relative to the mass% of the sulfur atoms as a target position for calculation in advance. You can decide and do it.
  • the impact resistance of the resin composition is improved by increasing the effect of suppressing the extension of cracks generated by impact to the resin composition.
  • the polyarylene sulfide resin composition of one embodiment of the present invention has a ratio of the average thickness of the reaction layer portion to the average dispersion diameter of the primary dispersed phase and the reaction layer portion (average thickness of the reaction layer portion /average dispersion diameter of the portion of the primary dispersed phase and the reaction layer) is 0.15 or more, preferably 0.17 or more, and more preferably 0.18 or more.
  • the upper limit is 0.22 or less, preferably 0.21 or less, and more preferably 0.20 or less.
  • the upper limit and lower limit of the above ratio may be freely combined, and the numerical range is from 0.15 to 0.22, and an example of the above numerical range is preferably 0.17 to 0.21, more preferably 0.18 to 0.20.
  • the polyarylene sulfide resin composition in which the ratio of the average thickness of the reaction layer portion/the average dispersion diameter of the primary dispersed phase and the reaction layer portion is within the above numerical range, It has excellent impact resistance compared to polyarylene sulfide resin compositions that do not satisfy the above numerical range.
  • FIGS. 2A and 2B illustrate the ratio of the average thickness of the reaction layer portion to the average dispersion diameter of the primary dispersed phase and the reaction layer portion in the polyarylene sulfide resin composition of one embodiment. It is a schematic diagram for. Here, it is assumed that the observation image of the primary dispersed phase and reaction layer portion is a perfect circle, and that the thickness of the reaction layer is uniform.
  • d represents the average dispersion diameter of the primary dispersed phase and the reaction layer, and 30d represents the thickness of the reaction layer.
  • the average dispersed diameter d is the sum of the diameter of the primary dispersed phase and the thickness of the reaction layer.
  • the value of the average dispersion diameter d is the same, and the thickness 30d of the reaction layer in FIG. , the value of the reaction layer thickness 30d' is large.
  • the value of the thickness of the reaction layer/the average dispersion diameter of the portion of the primary dispersed phase and the reaction layer that is, 30d ⁇ 2/d, the smaller the value, the more the thickness of the reaction layer occupied in the portion of the primary dispersed phase and the reaction layer.
  • the smaller the thickness ratio and the larger the 30d ⁇ 2/d value the larger the ratio of the thickness of the reaction layer to the portion of the primary dispersed phase and the reaction layer.
  • the ratio (average thickness of the reaction layer/average dispersion diameter of the primary dispersed phase and the reaction layer) is at least the above lower limit, the impact resistance inherent in the primary dispersed phase can be exhibited very well. can.
  • the ratio (average thickness of the reaction layer portion/average dispersion diameter of the primary dispersed phase and the reaction layer portion) is equal to or less than the above upper limit, the impact resistance of the resin composition tends to be better.
  • the elastic modulus of the reaction layer is increased above the original elastic modulus of the thermoplastic elastomer (B) by increasing the molecular weight of the components constituting the reaction layer itself through the reaction.
  • the impact resistance performance is considered to be degraded, by setting the ratio of the average thickness of the reaction layer to the above upper limit or less, the original impact resistance of the thermoplastic elastomer (B) of the primary dispersed phase can be improved. It is considered that the characteristics are likely to be exhibited satisfactorily.
  • the ratio (average thickness of the reaction layer portion/average dispersion diameter of the primary dispersed phase and the reaction layer portion) is within the above range, so that with regard to the secondary dispersed phase described later, in the primary dispersed phase
  • the effect of increasing the content ratio of the secondary dispersed phase in the resin composition can be obtained, and the impact resistance of the resin composition can be further improved.
  • the primary dispersed phase further includes a secondary dispersed phase described later, in calculating the ratio, the secondary dispersed phase is also included in the average dispersed diameter of the primary dispersed phase.
  • the value of the ratio is twice the average value of the reaction layer thickness obtained by the STEM-EDS analysis described later. The value is obtained by dividing the sum of twice the average thickness of the reaction layer and the average dispersion diameter of the primary dispersed phase, which will be described later. Average thickness of the reaction layer ⁇ 2 / [(average thickness of the reaction layer ⁇ 2) + average dispersion diameter of the primary dispersed phase]
  • the average thickness of the reaction layer is preferably 10 nm or more, more preferably 13 nm or more, and even more preferably 15 nm or more. .
  • the average thickness of the reaction layer is preferably 24 nm or less, more preferably 22 nm or less, and 20 nm or less. is more preferred.
  • An example of the numerical range of the average thickness of the reaction layer may be 10 to 24 nm, 13 to 22 nm, or 15 to 20 nm.
  • the average thickness of the reaction layer can be obtained by the following method.
  • the resin composition to be measured as a molding material is molded with an injection molding machine under the conditions of a cylinder setting temperature of 300 ° C. and a mold setting temperature of 130 ° C., and the resin composition is 80 mm in length ⁇ 10 mm in width ⁇ 4 mm in thickness. obtain a test piece of A thin film piece of 100 nm obtained by cutting this test piece with a cryomicrotome is immersed in xylene at 50° C. for 30 minutes, and the dispersion containing the thermoplastic elastomer (B) on the cross section is removed by xylene extraction.
  • the particle area including the primary dispersed phase and the reaction layer and the area of the primary dispersed phase not including the reaction layer are calculated using image analysis software (eg, ImageJ).
  • Equivalent circular area diameter value obtained by obtaining the diameter of the perfect circle corresponding to the area of the circular object
  • the difference circular area equivalent diameter of the primary dispersed phase and reaction layer - primary dispersion
  • the average value obtained by dividing the equivalent circle diameter of the phase by 2 is obtained as the average thickness of the reaction layer.
  • thermoplastic elastomer (B) contained in the primary dispersed phase mainly exerts the effect of suppressing the occurrence or extension of cracks. It is considered that the good condition enhances the effect of suppressing the occurrence or extension of cracks and contributes to the improvement of the impact resistance of the resin composition.
  • the average dispersed diameter of the primary dispersed phase of the polyarylene sulfide resin composition is preferably 170 nm or less, more preferably 160 nm or less, and even more preferably 140 nm or less.
  • the ratio of the thickness of the reaction layer to the size of the primary dispersed phase tends to increase.
  • the average dispersed diameter of the primary dispersed phase of the polyarylene sulfide resin composition is preferably 100 nm or more, more preferably 110 nm or more, and even more preferably 120 nm or more.
  • An example of the numerical range of the average dispersed diameter of the primary dispersed phase is preferably 100 to 170 nm, more preferably 110 to 160 nm, and even more preferably 120 to 140 nm.
  • the average dispersed diameter of the primary dispersed phase can be obtained by the following method.
  • image analysis software e.g., ImageJ
  • the components constituting the reaction layer portion have higher molecular weights than the components constituting the primary dispersed phase due to the reaction between the continuous phase and the primary dispersed phase, and are not removed by the xylene extraction.
  • the resin composition has a secondary dispersed phase, which will be described later, since the secondary dispersed phase is dispersed in the primary dispersed phase, the primary dispersed phase is removed by xylene extraction, and the secondary dispersed phase is also removed.
  • the particle size distribution width represented by (D84-D16)/2 of the dispersed diameter of the primary dispersed phase is preferably 50 nm or less.
  • a resin composition having a primary dispersed phase in which the particle size distribution width is equal to or less than the above upper limit value has a small degree of dispersion in the dispersed diameter of the primary dispersed phase, provides a homogeneous dispersed state, and is effective in suppressing the extension of cracks.
  • the impact resistance exhibited by the resin composition can be further improved.
  • the value of D84 is the cumulative 84% value from the smaller diameter side in the particle size distribution based on the total number of particles obtained when obtaining the average dispersed diameter of the primary dispersed phase.
  • the value of D16 is the cumulative 16% value from the smaller diameter side in the particle size distribution based on the total number of particles obtained when obtaining the average dispersed diameter of the primary dispersed phase.
  • a resin composition having a primary dispersed phase in which the ratio of the primary dispersed phase having a dispersed diameter of 200 nm or more is equal to or less than the above upper limit has a better dispersion state of the primary dispersed phase and a primary dispersed phase dispersed in the continuous phase.
  • the lower limit of the ratio of the primary dispersed phase having a dispersion diameter of 200 nm or more is not particularly limited, but as an example, it may be 0% or more, or 1% or more. It may be 2% or more.
  • examples of the above numerical range for the ratio of the primary dispersed phase having a dispersion diameter of 200 nm or more may be 0 to 18%, 1 to 16%, 2 It may be ⁇ 14%.
  • a raw material poly having reactive functional groups capable of forming bonds by reacting with each other may be appropriately selected. Preferred types and combinations of the polyarylene sulfide resin (A) and the thermoplastic elastomer (B) will be detailed later.
  • the thickness T (T/a) per stirring blade with respect to the screw diameter a of the extruder, the rotation speed of the screw, the shear rate described later, etc. By adjusting, the thickness of the reaction layer and the average dispersed diameter of the primary dispersed phase can be controlled.
  • the polyarylene sulfide resin composition of the present embodiment is a polyarylene sulfide resin composition containing a polyarylene sulfide resin (A) and a thermoplastic elastomer (B), wherein the polyarylene sulfide resin (A) is a continuous phase containing the thermoplastic elastomer (B); and a secondary dispersed phase containing the polyarylene sulfide resin (A) in the primary dispersed phase, USAXS (Ultra-Small -Angle X-ray Scattering, ultra-small angle X-ray scattering) analysis, the content ratio of the secondary dispersed phase is 8 with respect to the total 100% by volume of the volume of the primary dispersed phase and the volume of the secondary dispersed phase It is vol% or more and 80 vol% or less.
  • USAXS Ultra-Small -Angle X-ray Scattering, ultra-small angle X-ray scattering
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of the morphology of the polyarylene sulfide resin composition of this embodiment.
  • the polyarylene sulfide resin composition 102 has a continuous phase 1 containing a polyarylene sulfide resin (A) and a primary dispersed phase 10 containing a thermoplastic elastomer (B), the primary dispersed phase 10 containing polyarylene sulfide It has a secondary dispersed phase 20 containing resin (A).
  • the secondary dispersed phase may contain the polyarylene sulfide resin (A) as a main component, and the content of the polyarylene sulfide resin (A) in the secondary dispersed phase is the secondary dispersed phase in the resin composition.
  • the total mass of 100% by mass it may be 50% by mass or more, may be 70% by mass or more, may be 75% by mass or more, may be 90% by mass or more, and the secondary dispersion
  • the phase may consist of the polyarylene sulfide resin (A).
  • the polyarylene sulfide resin (A) that can be contained in the secondary dispersed phase 20 and the polyarylene sulfide resin (A) that can be contained in the continuous phase 1 may be of the same type or different types. may be In a resin composition obtained by melt-kneading a raw polyarylene sulfide resin (A) and a raw thermoplastic elastomer (B) with an extruder according to the method for producing a polyarylene sulfide resin composition described later, usually two It is considered that the polyarylene sulfide resin (A) contained in the secondary dispersed phase 20 and the polyarylene sulfide resin (A) contained in the continuous phase 1 have the same composition.
  • Such a structure having a secondary dispersed phase within the primary dispersed phase is sometimes referred to as a salami structure. Since the resin composition has a salami structure, the impact resistance exhibited by the resin composition can be improved.
  • the resin composition containing the polyarylene sulfide resin (A) and the thermoplastic elastomer (B) has a salami structure and contains a large amount of the secondary dispersed phase forming the salami structure.
  • a resin composition can be provided. How the salami structure improves the impact resistance of the resin composition of the present embodiment can be explained by the following cavitation hypothesis. When an impact is applied to a molding of a resin composition, cavitation occurs due to stress concentration near the boundary between the primary dispersed phase and the secondary dispersed phase, and this influence facilitates fluidization near the boundary between the continuous phase and the primary dispersed phase. It is thought that plastic deformation occurs due to this, and energy is locally absorbed (impact resistance is exhibited). According to the resin composition of the embodiment, since the resin composition has a salami structure, cavitation occurs even in the vicinity of the boundary between the continuous phase and the primary dispersed phase, and an effect of exhibiting further impact resistance is also considered.
  • the salami structure contains the secondary dispersed phase in the primary dispersed phase, so the volume fraction of the apparent primary dispersed phase increases, and the original impact resistance of the thermoplastic elastomer (B) of the primary dispersed phase tends to be exhibited satisfactorily.
  • the volume fraction of the apparent primary dispersed phase increases, and the original impact resistance of the thermoplastic elastomer (B) of the primary dispersed phase tends to be exhibited satisfactorily.
  • having a salami structure complicates the morphology, increases the number of stress concentration origins, and improves the impact resistance.
  • the lower limit of the content ratio of the secondary dispersed phase with respect to the total 100% by volume of the volume of the primary dispersed phase and the volume of the secondary dispersed phase measured by USAXS analysis The value is 8% by volume or more, preferably 10% by volume or more, more preferably 15% by volume or more.
  • the upper limit of the content of the secondary dispersed phase is 80% by volume or less, may be 50% by volume or less, or may be 30% by volume or less.
  • the numerical range of the content of the secondary dispersed phase is 8 to 80% by volume, preferably 10 to 50% by volume, more preferably 15 to 50% by volume.
  • a polyarylene sulfide resin composition in which the content of the secondary dispersed phase is within the above numerical range with respect to 100% by volume of the total volume of the primary dispersed phase and the secondary dispersed phase is a polyarylene sulfide resin composition that does not satisfy the above numerical range. Excellent impact resistance compared to sulfide resin compositions.
  • the content ratio of the secondary dispersed phase can be obtained by the following method.
  • the particle content (% by volume) calculated for Distribution 1 is the sum of the volume of the primary dispersed phase and the volume of the secondary dispersed phase, which is 100% by volume.
  • the volume of distribution 1 calculated here is considered to correspond to the volume % inside the boundary portion between the primary dispersed phase including the included secondary dispersed phase and the reaction layer.
  • the particle content (% by volume) calculated for Distribution 2 is defined as the content of the secondary dispersed phase with respect to the total 100% by volume of the volume of the primary dispersed phase and the volume of the secondary dispersed phase.
  • the average dispersion diameter of the secondary dispersed phase measured by USAXS analysis is preferably 75 nm or less, more preferably 70 nm or less. It is preferably 65 nm or less, more preferably 65 nm or less.
  • the average dispersion diameter of the secondary dispersed phase measured by USAXS analysis is preferably 10 nm or more, and is 20 nm or more. is more preferable, and 30 nm or more is even more preferable.
  • An example of the numerical range of the average dispersion diameter of the secondary dispersed phase measured by USAXS analysis is preferably 10 to 75 nm, more preferably 20 to 70 nm, and further preferably 30 to 65 nm. preferable.
  • the value at which the peak area of distribution 2 in the above [secondary dispersed phase content] is 50% is adopted as the average dispersed diameter of the secondary dispersed phase.
  • the polyarylene sulfide resin composition of the present embodiment is a polyarylene sulfide resin composition containing a polyarylene sulfide resin (A) and a thermoplastic elastomer (B), wherein the polyarylene sulfide resin (A) is a continuous phase containing the thermoplastic elastomer (B); and a reaction of the polyarylene sulfide resin (A) and the thermoplastic elastomer (B) at the interface between the continuous phase and the primary dispersed phase. and a secondary dispersed phase containing the polyarylene sulfide resin (A) in the primary dispersed phase.
  • FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an example of the morphology of the polyarylene sulfide resin composition of this embodiment.
  • the polyarylene sulfide resin composition 103 of the present embodiment is the polyarylene sulfide resin composition 101 of the first embodiment, and further has the secondary dispersed phase 20 described in the first embodiment.
  • the configuration of the resin composition of the second embodiment can be freely combined with the configuration of the resin composition of the second embodiment. Detailed descriptions of the parts having the same configuration as the resin composition of the first embodiment and the parts having the same configuration as the resin composition of the second embodiment are omitted.
  • the continuous phase, primary dispersed phase, reaction layer, and secondary dispersed phase may have the same configurations as those described in the above first embodiment or second embodiment.
  • the polyarylene sulfide resin composition By having both the reaction layer and the secondary dispersed phase, the polyarylene sulfide resin composition exhibits extremely excellent impact resistance due to the effect of improving the impact resistance of both the reaction layer and the secondary dispersed phase.
  • a polyarylene sulfide resin composition can be provided.
  • the polyarylene sulfide resin composition of the present embodiment is, for example, a polyarylene sulfide resin composition containing a polyarylene sulfide resin (A) and a thermoplastic elastomer (B), a continuous phase containing the polyarylene sulfide resin (A); a primary dispersed phase containing the thermoplastic elastomer (B); a secondary dispersed phase containing the polyarylene sulfide resin (A) in the primary dispersed phase; and the polyarylene sulfide resin (A) and the thermoplastic elastomer ( a reaction layer containing the reactant of B),
  • Ratio of the average thickness of the reaction layer portion to the average dispersion diameter of the primary dispersed phase and the reaction layer portion is preferably 0.15 to 0.22, more preferably 0.17 to 0.21, even more preferably 0.18 to 0.20.
  • the impact resistance exhibited by the polyarylene sulfide resin composition is further enhanced. further improved.
  • the polyarylene sulfide resin composition having the reaction layer tends to contain more secondary dispersed phases, and it is possible to easily provide the resin composition in which the content of the secondary dispersed phase is 8% by volume or more. .
  • the thermoplastic elastomer (B) contained in the primary dispersed phase 10 is mixed with the polyarylene sulfide resin (A) contained in the continuous phase 1 and , the state in which the reaction product of the polyarylene sulfide resin (A) contained in the continuous phase 1 and the thermoplastic elastomer (B) contained in the primary dispersed phase 10 is incorporated is more likely to be obtained by having the reaction layer. This is considered to be because
  • the polyarylene sulfide resin composition of the present embodiment is a polyarylene sulfide resin composition containing a polyarylene sulfide resin (A) and a thermoplastic elastomer (B), a continuous phase containing the polyarylene sulfide resin (A); a primary dispersed phase containing the thermoplastic elastomer (B); a secondary dispersed phase containing the polyarylene sulfide resin (A) in the primary dispersed phase; a reaction layer containing a reactant of the polyarylene sulfide resin (A) and the thermoplastic elastomer (B) at the interface between the continuous phase and the primary dispersed phase;
  • the content of the secondary dispersed phase is preferably 8% by volume or more, preferably 10% by volume, relative to the total 100% by volume of the volume of the primary dispersed phase and the volume of the secondary dispersed phase measured by USAXS analysis. and more preferably 15% by volume.
  • the content of the secondary dispersed phase is at least the above lower limit, the impact resistance of the resin composition tends to be improved.
  • the upper limit of the content of the secondary dispersed phase may be 80% by volume or less, 50% by volume or less, or 30% by volume or less.
  • the numerical range of the content of the secondary dispersed phase is 8 to 80% by volume, preferably 10 to 50% by volume, more preferably 15 to 50% by volume.
  • the impact resistance exhibited by the polyarylene sulfide resin composition The properties are further improved compared to polyarylene sulfide resin compositions that do not satisfy the above numerical range.
  • the polyarylene sulfide resin composition of the present embodiment is a polyarylene sulfide resin composition containing a polyarylene sulfide resin (A) and a thermoplastic elastomer (B), a continuous phase containing the polyarylene sulfide resin (A); a primary dispersed phase containing the thermoplastic elastomer (B); a secondary dispersed phase containing the polyarylene sulfide resin (A) in the primary dispersed phase; and the polyarylene sulfide resin (A) and the thermoplastic elastomer ( a reaction layer containing the reactant of B),
  • Ratio of the average thickness of the reaction layer portion to the average dispersion diameter of the primary dispersed phase and the reaction layer portion is preferably 0.15 to 0.22, more preferably 0.17 to 0.21, even more preferably 0.18 to 0.20,
  • An example of the average thickness of the reaction layer in this embodiment may be 10 to 24 nm, 13 to 22 nm, or 15 to 20 nm.
  • the resin composition of the embodiment exemplifies any one or more of the above first to third embodiments.
  • the polyarylene sulfide resin (A) contained in the resin composition of the embodiment has a resin structure in which a repeating unit is a structure in which an aromatic ring and a sulfur atom are bonded.
  • a repeating unit is a structure in which an aromatic ring and a sulfur atom are bonded.
  • examples thereof include resins having a structural site represented by formula (1) as a repeating unit.
  • R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a nitro group, an amino group, a phenyl group, a methoxy group, or an ethoxy group.
  • the structural sites represented by the structural formula (1) are hydrogen atoms from the viewpoint of the mechanical strength of the polyarylene sulfide resin (A).
  • those bound at the para position represented by the following structural formula (2) and those bound at the meta position represented by the following structural formula (3) are mentioned.
  • the heat resistance of the polyarylene sulfide resin (A) and the heat resistance of the polyarylene sulfide resin (A) are particularly characterized by the structure in which the sulfur atom is bonded to the aromatic ring in the repeating unit at the para position represented by the structural formula (2). It is preferable from the viewpoint of crystallinity.
  • the polyarylene sulfide resin (A) includes not only the structural site represented by the structural formula (1), but also any one or more structures represented by the following structural formulas (4) to (7).
  • the moiety may be contained in an amount of 30 mol % or less with respect to the total amount of the structural moiety represented by the structural formula (1) taken as 100 mol %.
  • containing 10 mol% or less of any one or more structural moieties represented by the above structural formulas (4) to (7) improves the heat resistance and mechanical strength of the polyarylene sulfide resin (A).
  • the binding mode thereof is random copolymer, block Any copolymer may be used.
  • the polyarylene sulfide resin (A) described above includes a crosslinked polyarylene sulfide resin and a so-called linear polyarylene sulfide resin having a substantially linear structure.
  • Such polyarylene sulfide resin (A) is easy to control the reaction and has excellent industrial productivity. It can be produced by a method of reacting sodium sulfide and p-dichlorobenzene.
  • the polyarylene sulfide resin (A) preferably has a carboxyl group in the molecular structure of the polyarylene sulfide resin (A) from the viewpoint of further enhancing the reactivity of the polyarylene sulfide resin (A). More preferably, the polyarylene sulfide resin (A) has a carboxyl group at the end of its main chain. Specifically, the content of the carboxyl groups in the polyarylene sulfide resin (A) measured by the neutralization titration method is preferably in the range of 10 ⁇ mol/g to 200 ⁇ mol/g, and preferably 10 ⁇ mol/g to More preferably in the range of 100 ⁇ mol/g.
  • the content of carboxyl groups in the polyarylene sulfide resin (A) measured by the neutralization titration method described above is 10 ⁇ mol/g or more, the reactivity of the polyarylene sulfide resin (A) can be increased, On the other hand, when it is 200 ⁇ mol/g or less, it becomes easy to control the reactivity of the polyarylene sulfide resin (A).
  • the resin composition may contain unreacted carboxyl groups that do not contribute to the formation of the reaction layer.
  • the polyarylene sulfide resin (A) may have functional groups other than carboxyl groups.
  • the polyarylene sulfide resin (A) having a carboxyl group as a functional group having an active hydrogen atom in the molecular structure After the polymerization of the polyarylene sulfide resin (A) is completed, it is cooled to room temperature and washed with water. After that, the polyarylene sulfide resin (A) is filtered, treated with an acid, and then washed with water. , carbonic acid, oxalic acid, or propionic acid are preferred from the viewpoint of efficiently reducing the amount of residual metal ions without decomposing the polyarylene sulfide resin (A), and among these, acetic acid or hydrochloric acid is more preferred.
  • the polyarylene sulfide resin (A) of the embodiment preferably has a melt viscosity measured at 300°C in the range of 60 Pa ⁇ s to 240 Pa ⁇ s.
  • the melt viscosity of the polyarylene sulfide resin (A) is 60 Pa ⁇ s or more, the toughness of the polyarylene sulfide resin composition is improved, while the melt viscosity of the polyarylene sulfide resin (A) is 240 Pa ⁇ s or less. In the case of , it becomes easy to suppress the heat generation of the polyarylene sulfide resin composition under high shear.
  • the melt viscosity of the polyarylene sulfide resin (A) is particularly It is preferably in the range of 80 Pa ⁇ s to 180 Pa ⁇ s.
  • melt viscosity of the polyarylene sulfide resin (A) measured at 300° C. was measured using an elevation flow tester with an orifice of 10 mm in length and 1 mm in diameter at 300° C. under a test load of 50 kg.
  • the content of the continuous phase containing the polyarylene sulfide resin (A) in the resin composition of the embodiment is 50 to 95% by mass with respect to the total mass (100% by mass) of the polyarylene sulfide resin composition. is preferred, 70 to 90 mass % is more preferred, and 75 to 85 mass % is even more preferred.
  • the upper limit and lower limit of the numerical range of the content of the continuous phase containing the polyarylene sulfide resin (A) exemplified above can be freely combined.
  • the content ratio of the total mass of the continuous phase containing the polyarylene sulfide resin (A) and the secondary dispersed phase in the resin composition is the polyarylene sulfide resin composition It is preferably 50 to 95% by mass, more preferably 70 to 90% by mass, and even more preferably 75 to 85% by mass, relative to the total mass (100% by mass) of.
  • the upper limit and lower limit of the numerical range of the content ratio of the total mass of the continuous phase and the secondary dispersed phase containing the polyarylene sulfide resin (A) exemplified above can be freely combined.
  • thermoplastic elastomer (B) in the resin composition of the embodiment has a property of softening when heated (thermoplasticity), for example, has a melting point of 300° C. or less and has rubber elasticity at room temperature. preferable.
  • thermoplastic elastomer (B) is preferable because it is excellent in the effect of improving impact resistance given to the polyarylene sulfide resin composition.
  • thermoplastic elastomer (B) is preferably a polyolefin-based thermoplastic elastomer or a nitrile-based thermoplastic elastomer, and more preferably a polyolefin-based thermoplastic elastomer.
  • the polyolefin-based thermoplastic elastomer can be exemplified by thermoplastic elastomers containing structural units derived from olefins.
  • Preferred olefins are ⁇ -olefins.
  • the thermoplastic elastomer (B) has one or more functional groups or structures selected from the group consisting of hydroxyl groups, carboxyl groups, amino groups, mercapto groups, epoxy groups, acid anhydride structures, ester structures and isocyanate groups. It is preferable to have it in the structure from the viewpoint of excellent reactivity with the polyarylene sulfide resin (A) and formation of the reaction layer.
  • the polyolefin thermoplastic elastomer having a carboxyl group, an epoxy group, an acid anhydride structure or an ester structure in its molecular structure is superior in reactivity and compatibility with the polyarylene sulfide resin (A). It is more preferable in that the polyarylene sulfide resin composition which is improved and uniformly mixed can be obtained.
  • the resin composition Even when the resin composition has a reaction layer, the resin composition contains hydroxyl, carboxyl, amino, mercapto, and epoxy groups as unreacted functional groups or structures that do not contribute to the formation of the reaction layer. , an acid anhydride structure, an ester structure and an isocyanate group.
  • the thermoplastic elastomer (B) is preferably a glycidyl-modified polyolefin-based thermoplastic elastomer having an epoxy group in its molecular structure.
  • Glycidyl-modified polyolefin-based thermoplastic elastomers having epoxy groups in their molecular structure can impart excellent impact resistance. It was difficult. According to the manufacturing method of the embodiment described later, even when the thermoplastic elastomer (B) is a glycidyl-modified polyolefin thermoplastic elastomer, its dispersibility can be in a good state, and excellent impact resistance can be exhibited.
  • a polyarylene sulfide resin composition can be produced.
  • the polyarylene sulfide resin (A) preferably has carboxyl groups in its molecular structure, and the thermoplastic elastomer (B) preferably contains hydroxyl groups, Examples of combinations having one or more functional groups or structures selected from the group consisting of carboxyl group, amino group, mercapto group, epoxy group, acid anhydride structure, ester structure and isocyanate group in the molecular structure can.
  • the polyarylene sulfide resin (A) more preferably has a carboxyl group in its molecular structure from the viewpoint of high reaction efficiency and good formation of the reaction layer, and is a thermoplastic elastomer.
  • a combination in which (B) is a glycidyl-modified polyolefin thermoplastic elastomer having an epoxy group in its molecular structure can be exemplified.
  • the polyolefin thermoplastic elastomer having the carboxyl group, epoxy group, acid anhydride structure, or ester structure in the molecular structure is, for example, an ⁇ -olefin and a carboxyl group, epoxy group, acid anhydride structure, or ester structure.
  • the ⁇ -olefin include ⁇ -olefins having 2 to 8 carbon atoms such as ethylene, propylene and butene.
  • the polyolefin thermoplastic elastomer having the carboxyl group in the molecular structure is, for example, an ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid such as acrylic acid or methacrylic acid, or maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, or other It can be obtained by copolymerization of ⁇ 10 unsaturated dicarboxylic acids with the ⁇ -olefins.
  • an ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid such as acrylic acid or methacrylic acid, or maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, or other It can be obtained by copolymerization of ⁇ 10 unsaturated dicarboxylic acids with the ⁇ -olefins.
  • the glycidyl-modified polyolefin thermoplastic elastomer having the epoxy group in the molecular structure can be obtained by copolymerizing glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, or the like with the ⁇ -olefin.
  • Polyolefin-based thermoplastic elastomers having the acid anhydride structure in the molecular structure include ⁇ , ⁇ -unsaturated acid anhydrides of maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, and other unsaturated dicarboxylic acids having 4 to 10 carbon atoms. It can be obtained by copolymerizing an anhydride of a saturated dicarboxylic acid and the ⁇ -olefin.
  • Polyolefin-based thermoplastic elastomers having the above-described ester structure in the molecular structure include alkyl esters of ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid esters and methacrylic acid esters, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, and other carbon number It can be obtained by copolymerization of mono- and diesters of 4-10 unsaturated dicarboxylic acids with the ⁇ -olefins.
  • a copolymer containing a plurality of these two or more functional groups or structures at the same time can be used.
  • Preferred examples of these include terpolymers of ⁇ -olefins, acrylic esters, and glycidyl methacrylate.
  • thermoplastic elastomer (B) preferably contains 40 to 95% by mass of ⁇ -olefin-derived structural units with respect to the total mass (100% by mass) of the structural units constituting the thermoplastic elastomer (B). More preferably 50 to 90% by mass, and even more preferably 60 to 80% by mass.
  • thermoplastic elastomer (B) contains 0.1 to 30% by mass of structural units derived from glycidyl (meth)acrylate with respect to the total mass (100% by mass) of the structural units constituting the thermoplastic elastomer (B). preferably 0.5 to 15% by mass, even more preferably 1 to 7% by mass.
  • (meth)acrylate is a concept that includes both acrylate and methacrylate.
  • thermoplastic elastomer (B) preferably contains 0.1 to 50% by mass of structural units derived from methyl acrylate with respect to the total mass (100% by mass) of the structural units constituting the thermoplastic elastomer (B). , more preferably 3 to 40% by mass, more preferably 10 to 35% by mass.
  • thermoplastic elastomer (B) Containing 0.1 to 30% by mass of structural units derived from glycidyl (meth) acrylate
  • examples include those containing 0.1 to 50% by mass of structural units derived from methyl acrylate.
  • thermoplastic elastomer (B) As an example of the above copolymer, relative to the total mass (100% by mass) of structural units constituting the thermoplastic elastomer (B), Containing 40 to 95% by mass of structural units derived from an ⁇ -olefin, Containing 0.1 to 30% by mass of structural units derived from glycidyl (meth) acrylate, Examples include those containing 0.1 to 50% by mass of structural units derived from methyl acrylate.
  • examples of the nitrile-based thermoplastic elastomer include copolymers of unsaturated nitriles and conjugated dienes.
  • examples of the unsaturated nitrile include acrylonitrile or methacrylonitrile
  • examples of the conjugated diene include 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3 butadiene, 1,3 - Pentadiene and the like.
  • an acrylonitrile-butadiene copolymer is preferable, and a hydrogenated nitrile thermoplastic obtained by hydrogenating part or all of the double bonds of the conjugated diene to increase heat resistance while maintaining the triple bonds of the nitrile group. Elastomers are more preferred.
  • the hydrogenated nitrile-based thermoplastic elastomer is selected from the group consisting of a vinyl group, a hydroxyl group, a carboxyl group, an acid anhydride structure, a glycidyl group, an amino group, an isocyanate group, a mercapto group, an oxazoline group, an isocyanurate group, and a maleimide group. It is preferable to have one or more functional groups selected from among in the molecular structure from the viewpoint of excellent reactivity and compatibility with the polyarylene sulfide resin (A), and among these, a carboxyl group Hydrogenated nitrile thermoplastic elastomer having is particularly preferable from the viewpoint of excellent heat resistance and reactivity.
  • the content of the primary dispersed phase containing the thermoplastic elastomer (B) in the resin composition of the embodiment is preferably 5 to 40% by mass with respect to the total mass (100% by mass) of the polyarylene sulfide resin composition, 10 to 30% by mass is more preferable, and 15 to 25% by mass is even more preferable from the viewpoint that the effect of improving the impact resistance due to the inclusion of the secondary dispersed phase is likely to be reflected more remarkably.
  • the upper limit and lower limit of the numerical range of the content of the primary dispersed phase containing the thermoplastic elastomer (B) exemplified above can be freely combined.
  • the total content (100 parts by mass) of the continuous phase containing the polyarylene sulfide resin (A) and the primary dispersed phase containing the thermoplastic elastomer (B) in the polyarylene sulfide resin composition The content of the primary dispersed phase containing the thermoplastic elastomer (B) is preferably 5 to 40 parts by mass, more preferably 10 to 30 parts by mass, even more preferably 15 to 25 parts by mass.
  • the resin composition of the embodiment has a secondary dispersed phase, from another aspect, a continuous phase and a secondary dispersed phase containing the polyarylene sulfide resin (A) in the polyarylene sulfide resin composition, and a thermoplastic elastomer
  • the content of the primary dispersed phase containing the thermoplastic elastomer (B) is preferably 5 to 40 parts by mass, more preferably 10 to 30 parts by mass, relative to the total content (100 parts by mass) of the primary dispersed phase containing (B). Parts by weight are more preferred, and 15 to 25 parts by weight is even more preferred.
  • thermoplastic elastomer (B) As the content of the thermoplastic elastomer (B) increases, the impact resistance tends to be improved. , the effect of improving the impact resistance given to the polyarylene sulfide resin composition is satisfactorily expressed.
  • the content of the primary dispersed phase containing the thermoplastic elastomer (B) is equal to or less than the above upper limit, the amount of gas generated during molding of the polyarylene sulfide resin composition can be effectively reduced.
  • a preferable content ratio of the continuous phase containing the polyarylene sulfide resin (A) and the primary dispersed phase containing the thermoplastic elastomer (B) in the resin composition of the embodiment is the total mass of the polyarylene sulfide resin composition (100 % by mass),
  • the continuous phase containing the polyarylene sulfide resin (A) may be 50 to 95% by mass, and the primary dispersed phase containing the thermoplastic elastomer (B) may be 5 to 40% by mass
  • the continuous phase containing the polyarylene sulfide resin (A) may be 70 to 90% by mass, and the primary dispersed phase containing the thermoplastic elastomer (B) may be 10 to 30% by mass
  • the continuous phase containing the polyarylene sulfide resin (A) may be 75 to 85% by mass, and the primary dispersed phase containing the thermoplastic elastomer (B) may be 15 to 25% by mass (however, the continuous phase, the primary dispersed
  • the resin composition of the embodiment When the resin composition of the embodiment has a secondary dispersed phase, the resin composition includes a continuous phase and a secondary dispersed phase containing the polyarylene sulfide resin (A), and a primary dispersed phase containing the thermoplastic elastomer (B).
  • a preferable content ratio of is based on the total mass (100% by mass) of the polyarylene sulfide resin composition,
  • the total mass of the continuous phase and the secondary dispersed phase containing the polyarylene sulfide resin (A) is 50 to 95% by mass, and the primary dispersed phase containing the thermoplastic elastomer (B) is 5 to 40% by mass,
  • the total mass of the continuous phase and the secondary dispersed phase containing the polyarylene sulfide resin (A) is 70 to 90% by mass, and the primary dispersed phase containing the thermoplastic elastomer (B) is 10 to 30% by mass
  • the total mass of the continuous phase and the secondary dispersed phase containing the polyarylene sulfide resin (A) may be 75 to 85% by mass, and the primary dispersed phase containing the thermoplastic elastomer (B) may be 15 to 25% by mass (
  • the total mass of the continuous phase, primary dispersed phase, secondary dispersed phase, and reaction layer
  • the resin composition of the embodiment contains other optional components, and the total content (% by mass) thereof is a polyarylene sulfide resin composition It can be contained so as not to exceed 100% by mass of the total mass of.
  • At least one of the continuous phase, the primary dispersed phase and the secondary dispersed phase may further contain other resins other than the polyarylene sulfide resin (A) and the thermoplastic elastomer (B).
  • Other resins include single monomers such as ethylene, butylene, pentene, butadiene, isoprene, chloroprene, styrene, ⁇ -methylstyrene, vinyl acetate, vinyl chloride, acrylic acid esters, methacrylic acid esters, and (meth)acrylonitrile.
  • Polymers or copolymers polyurethanes, polyesters, polyesters such as polybutylene terephthalate and polyethylene terephthalate, polyacetals, polycarbonates, polysulfones, polyarylsulfones, polyethersulfones, polyphenylene ethers, polyetherketones, polyetheretherketones, polyimides , polyamideimides, polyetherimides, silicone resins, epoxy resins, phenoxy resins, liquid crystal polymers, polyarylether homopolymers, random copolymers, block copolymers, graft copolymers, and the like.
  • the resin composition of the embodiment can further contain an epoxysilane coupling agent (C) in addition to the above components. Due to the excellent reactivity of the polyarylene sulfide resin (A) and the thermoplastic elastomer (B) with the epoxysilane coupling agent, uniform dispersibility of the thermoplastic elastomer (B) is improved, and the This is preferable because the adhesion at the interface between the polyarylene sulfide resin (A) and the thermoplastic elastomer (B) is improved, and the effect of improving the strength of the polyarylene sulfide resin composition is more pronounced.
  • an epoxysilane coupling agent (C) in addition to the above components. Due to the excellent reactivity of the polyarylene sulfide resin (A) and the thermoplastic elastomer (B) with the epoxysilane coupling agent, uniform dispersibility of the thermoplastic elastomer (B) is improved, and the This is preferable because the adhesion at the interface between the
  • the epoxysilane coupling agent (C) is an epoxy structure-containing group such as a glycidoxyalkyl group or a 3,4-epoxycyclohexylalkyl group having a linear alkyl group having 1 to 4 carbon atoms as an alkyl group. and two or more methoxy groups and ethoxy groups bonded to a silicon atom.
  • Such epoxysilane coupling agents (C) are specifically ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane, ⁇ -(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane.
  • Ethoxysilane and epoxy-based silicone oil can be mentioned.
  • Examples of the epoxy-based silicone oil include compounds having a polyalkyleneoxy group composed of 2 to 6 units in which an alkoxy group having 2 to 6 carbon atoms is used as a repeating unit.
  • the content of the epoxysilane coupling agent (C) is preferably in the range of 0.1% by mass to 5% by mass with respect to 100% by mass of the total mass of the polyarylene sulfide resin composition.
  • the content is 1% by mass or more, the compatibility between the polyarylene sulfide resin (A) and the thermoplastic elastomer (B) is improved. decreases.
  • the compatibility between the polyarylene sulfide resin (A) and the thermoplastic elastomer (B) and the content during melt molding of the polyarylene sulfide resin composition as a content relative to the total amount of the polyarylene sulfide resin composition From the viewpoint of the balance of the amount of generated gas, it is particularly preferably in the range of 0.1% by mass to 2% by mass.
  • an inorganic filler can be appropriately contained in addition to the above-described compound.
  • the inorganic filler include fibrous inorganic fillers and non-fibrous inorganic fillers.
  • the fibrous inorganic fillers include, for example, glass fiber, PAN-based or pitch-based carbon fiber, silica fiber, zirconia fiber, boron nitride fiber, silicon nitride fiber, boron fiber, aluminum borate fiber, potassium titanate fiber, and stainless steel.
  • inorganic fibrous materials such as metal fibrous materials such as aluminum, titanium, copper and brass, and organic fibrous materials such as aramid fibers.
  • non-fibrous inorganic filler is, for example, mica, talc, wollastonite, sericite, kaolin, clay, bentonite, asbestos, alumina silicate, zeolite, silicates such as pyrophyllite, calcium carbonate, magnesium carbonate, dolomite Sulfates such as carbonates, calcium sulfate, barium sulfate, metal oxides such as alumina, magnesium oxide, silica, zirconia, titania, iron oxide, glass beads, ceramic beads, boron nitride, silicon carbide, calcium phosphate, etc. mentioned.
  • These fibrous inorganic fillers and non-fibrous inorganic fillers may be used alone or in combination of two or more.
  • timing of blending these non-fibrous inorganic fillers is not particularly limited, but they are preferably blended when the polyarylene sulfide resin (A) and the thermoplastic elastomer (B) are dry-blended by Nauta Mixer or the like.
  • the content ratio of the polyarylene sulfide resin (A) and the inorganic filler is determined from the viewpoint of the melting characteristics of the polyarylene sulfide resin composition and the mechanical characteristics of its molded product.
  • the ratio is preferably in the range of 30 parts by mass to 100 parts by mass/70 parts by mass to 0 parts by mass.
  • the mixing ratio of the fibrous inorganic filler and the non-fibrous inorganic filler may be any content ratio from the viewpoint of the mechanical properties required for the molded product.
  • the ratio is preferably in the range of 20 parts by mass to 100 parts by mass/80 parts by mass to 0 parts by mass.
  • the polyarylene sulfide resin composition can be provided, for example, as pellets.
  • the desired molded article can be obtained by subjecting the pellets of the polyarylene sulfide resin composition to a molding machine and melt-molding them.
  • the melt molding method include injection molding, extrusion molding, compression molding, and the like, and are not particularly limited.
  • pellets and moldings of the resin composition of the embodiment are also included in the resin composition of the present embodiment as long as they have the specific morphology (reaction layer and/or secondary dispersed phase) described above. be.
  • the molded product of the polyarylene sulfide resin composition has the above-mentioned unique morphology (reaction layer and/or secondary dispersed phase), and therefore exhibits exceptionally good impact resistance.
  • the polyarylene sulfide resin composition obtained by the production method of the embodiment can be suitably used for, for example, automobile parts, and vehicle parts or vehicle members such as electric or electronic parts used as automobile parts.
  • vehicle parts include drive system parts in the engine room (for example, transmission gears, drive motor parts, etc.), control parts (PCU, etc.), cooling parts (pipes, valves, pump parts, etc.), and battery parts.
  • the resin composition of the embodiment it is possible to provide a polyarylene sulfide resin composition exhibiting excellent impact resistance.
  • a Charpy impact value of a molding of the resin composition of the embodiment which is measured with respect to a test piece in the following [Charpy impact test] can be adopted.
  • the Charpy impact value of the molding of the resin composition can be obtained by the following [Charpy impact test].
  • the test piece (molded product of the resin composition) has a notched Charpy impact value at 23° C. of 40 kJ/m 2 or more, measured in accordance with ISO 179-1. is preferably 50 kJ/m 2 or more, more preferably 60 kJ/m 2 or more, even more preferably 62 kJ/m 2 or more, and particularly 64 kJ/m 2 or more. preferable.
  • the upper limit of the Charpy impact value is not particularly limited, for example, it may be 160 kJ/m 2 or less, 120 kJ/m 2 or less, or 80 kJ/m 2 or less.
  • the resin composition of the embodiment has a notched Charpy impact value at 23 ° C. of the test piece (molded product of the resin composition) measured in accordance with ISO 179-1, It may be 40 kJ/m 2 or more and 160 kJ/m 2 or less, it may be 50 kJ/m 2 or more and 100 kJ/m 2 or less, it may be 60 kJ/m 2 or more and 120 kJ/m 2 or less, and it may be 62 kJ/m 2 or more. It may be 120 kJ/m 2 or less, or 64 kJ/m 2 or more and 80 kJ/m 2 or less.
  • a method for producing the resin composition of the embodiment is a method for producing the polyarylene sulfide resin composition of the above embodiment, A step of melt-kneading a raw material polyarylene sulfide resin (A) and a raw material thermoplastic elastomer (B) with an extruder, The screw of the extruder has a kneading zone, the kneading zone has a plurality of stirring blades, and the thickness T ( T/a) is 0.09 to 0.19.
  • the polyarylene sulfide resin composition of the above embodiment is exemplified by any one or more of the above first to third embodiments.
  • raw materials for the constituent components of the continuous phase containing the raw material polyarylene sulfide resin (A) and raw materials for the constituent components of the primary dispersed phase containing the raw thermoplastic elastomer (B) are fed into an extruder.
  • the polyarylene sulfide resin composition of the embodiment having the continuous phase, the primary dispersed phase, the reaction layer and/or the secondary dispersed phase by melt-kneading with an extruder under the above conditions. can manufacture things.
  • extruder examples include a single-screw extruder with one screw disposed inside the cylinder and a twin-screw extruder with two screws, but the entire polyarylene sulfide resin composition
  • twin-screw extruder examples include a single-screw extruder with one screw disposed inside the cylinder and a twin-screw extruder with two screws, but the entire polyarylene sulfide resin composition
  • the method using the twin-screw extruder is preferable because the kneading efficiency of the ingredients is high.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the functional configuration of the twin-screw extruder 100 that may be used in the manufacturing method of the embodiment.
  • the functional configuration of the twin-screw extruder 100 according to the embodiment will be described with reference to the figure.
  • the twin-screw extruder 100 includes a drive device 11, a feeder 12, a cylinder 13, a screw 14, and an infrared temperature sensor IR.
  • the feeder 12 is an inlet for charging raw materials of the polyarylene sulfide resin composition according to the embodiment.
  • the polyarylene sulfide resin composition broadly includes resin compositions containing polyarylene sulfide.
  • the raw material of the polyarylene sulfide resin composition can contain the raw material polyarylene sulfide resin (A).
  • Polyphenylene sulfide can be exemplified as the raw material polyarylene sulfide resin (A).
  • the raw material of the polyarylene sulfide resin composition includes compounding components constituting the polyarylene sulfide resin composition and precursors of the compounding components.
  • raw materials for the polyarylene sulfide resin composition optional components to be mixed with the raw polyarylene sulfide resin (A) can be further used.
  • the raw thermoplastic elastomer (B) may also be fed from the feeder 12 .
  • the number of feeders 12 may be one, or may be two or more for individually feeding the raw materials of the polyarylene sulfide resin composition.
  • Cylinder 13 has a tubular shape. The cylinder 13 has one end connected to the feeder 12 and the other end connected to the die 19 .
  • the feeder 12 side of the cylinder 13 may be referred to as the upstream side, and the die 19 side may be referred to as the downstream side.
  • the cylinder 13 accommodates the screw 14 inside.
  • a raw material fed from the feeder 12 is heated by a heater (not shown), and at least part of the raw material (for example, polyarylene sulfide) is melted inside the cylinder 13, and the whole fed raw material is kneaded by the screw 14. be.
  • raw materials of the polyarylene sulfide resin composition are kneaded.
  • the content in the cylinder during melt-kneading is referred to as a kneaded material.
  • a plurality of heating units may be installed at different positions along the x-axis direction.
  • a plurality of heating units installed at different positions in the x-axis direction can heat the cylinder 13 at different temperatures.
  • the twin-screw extruder 100 has a plurality of heating units, and heats the cylinder 13 at different temperatures, thereby heating the kneaded material at different temperatures on the upstream side and the downstream side of the cylinder 13 .
  • a barrel covering the cylinder 13 can be exemplified as the heating unit.
  • the infrared temperature sensor IR measures the temperature of the cylinder 13. Specifically, the infrared temperature sensor IR measures the temperature of the kneaded molding material present inside the cylinder 13 during melt kneading.
  • the twin-screw extruder 100 may be equipped with multiple infrared temperature sensors IR. In the present embodiment, the twin-screw extruder 100 includes, as infrared temperature sensors IR, a first infrared temperature sensor IR1, a second infrared temperature sensor IR2, and a third infrared temperature sensor IR3 in order from the upstream side of the cylinder 13. , and a fourth infrared temperature sensor IR4.
  • the screw 14 may be rotationally driven by the driving device 11 .
  • the screw 14 can transfer the kneaded material inside the cylinder from the upstream side to the downstream side by being rotationally driven.
  • the raw material introduced into the feeder 12 is extruded from the die 19 as a polyarylene sulfide resin composition obtained by melt-kneading through the cylinder 13 .
  • the driving device 11 includes a motor, a gearbox, and the like (not shown). The driving device 11 rotates the screw 14 by controlling the rotation speed, torque, etc. of the motor so that the screw rotation speed (rpm) is set in advance.
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an example of the screw configuration of the twin-screw extruder 100.
  • FIG. Shown here is the barrel of a twin-screw extruder and the screw 14 housed therein.
  • the number of barrels is 15 (15 equally divided barrels are designated as C1 to C15 from the raw material supply side to the discharge side). It has a kneading zone KZ1, a second kneading zone KZ2, a third kneading zone KZ3, and a fourth kneading zone KZ4.
  • the kneading zone is a screw portion having a kneading function to disperse the dispersed phase in the phase (to reduce the dispersed diameter of the dispersed phase) by melt-kneading.
  • the total length of the kneading zone may be 4 to 36%, 6 to 30%, or 8 to 20% of the total length (100%) of the screw. can be as long as
  • the screw of the twin-screw extruder can be combined with various screw configurations by attaching various elements around the shaft according to the desired action.
  • the four kneading zones KZ1-KZ4 each have four kneading elements 5 or 5'.
  • the shape of the screw constituting the kneading element is not particularly limited, but it is preferable to use a co-rotating twin-screw extruder equipped with a kneading disk for kneading.
  • the screw configurations of the twin-screw extruder can be identical or symmetrical to each other.
  • FIGS. 7 and 8 are schematic diagrams showing examples of kneading elements that may be arranged in the kneading zone of the twin-screw extruder according to the embodiment.
  • the kneading element include those having a plurality of kneading discs 51 as stirring blades, such as the kneading element 5 shown in FIGS.
  • the number of kneading discs 51 (stirring blades) exemplified here is seven.
  • the kneading disk 51 generally has a shape having a plane perpendicular to the length direction of the screw of the extruder.
  • the long axis of the kneading disk 51 is represented by a, and the short axis of the kneading disk 51 is represented by b.
  • the screw diameter a here corresponds to the long diameter of the kneading disk.
  • the kneading zone has a plurality of kneading discs, and the thickness T (T/a) per kneading disc with respect to the screw diameter a of the screw is 0.09. ⁇ 0.19 is exemplified.
  • the kneading element 5 has a plurality of kneading discs 51, and each kneading disc 51 is attached by sequentially shifting the attachment angle so that the central portion of the screw shaft becomes the central axis.
  • the angle ⁇ of the adjacent stirring blades can be arbitrarily adjusted from 0° to 180° as long as there is no problem in meshing during kneading.
  • the width of the kneeling disk 51 (minor diameter b of the kneeling disk) can be arbitrarily adjusted and used as long as there is no problem in meshing during kneading.
  • the thickness T per stirring blade may be obtained as the average value of the thickness T per stirring blade. good.
  • the thickness T (T/a) per stirring blade with respect to the screw diameter a is 0.09 to 0.19, preferably 0.1 to 0.17, and 0.12 to 0. 0.15 is more preferred.
  • the state of kneading and stirring performed can be adjusted to the continuous phase of the polyarylene sulfide resin composition of the embodiment. , it is suitable for forming the primary dispersed phase, the reaction layer and/or the secondary dispersed phase, and the polyarylene sulfide resin composition of the embodiment having the morphology can be easily produced.
  • T/a value the thinner the thickness of the stirring blade with respect to the screw diameter
  • the resin composition of the embodiment has a reaction layer, by setting the value of T/a within the above range, the average thickness of the portion of the reaction layer having a preferable value/the primary dispersed phase and the reaction layer It is possible to easily produce a resin composition having an average dispersion diameter ratio of
  • the resin composition of the embodiment has a secondary dispersed phase
  • the content ratio of the secondary dispersed phase measured by USAXS analysis is 8% by volume or more, the resin composition can be easily produced.
  • the screw of the extruder is provided with a kneading zone in which the value of T / a is within the range of 0.09 to 0.19, so that the impact resistance of the resin composition produced The properties can be made extremely good.
  • the number of kneading discs (stirring blades) constituting one kneading element is the number that satisfies the above T/a, for example, may be 6 to 11, or may be 7 to 10, It may be 7 to 9 sheets.
  • the number of kneading discs (stirring blades) constituting one kneading element is the number that satisfies the above T/a, and may be, for example, 6 to 11, or 8 to 10. , and may be 9 to 10 sheets.
  • the screw diameter a may be 0.94 to 0.995D, 0.95 to 0.99D, 0.96 to 0 .98D.
  • the screw diameter a may be, for example, 5 to 300 mm, 8 to 100 mm, or 10 to 35 mm.
  • the kneading element is a forward kneading element having a transportability from the upstream side to the downstream side, a reverse kneading element having a transportability from the downstream side to the upstream side, and a transportability It can be classified into three types of neutral kneading elements that do not have. The kind and combination of types of kneading elements in the kneading zone may be appropriately selected.
  • part of the kneaded material is retained in the kneading zone and the strength of kneading is suitably increased. be able to.
  • the screw can have a plurality of kneading zones, but all of the kneading zones at a plurality of locations have the above-mentioned plurality of stirring blades. It does not have to be a kneading zone of 0.19.
  • the screw shown in FIG. 6 has four kneading zones KZ1 to KZ4, and among the four kneading zones, it has a plurality of stirring blades and the T / a is 0.09 to 0.19.
  • the kneading elements 5' constituting the third kneading zone KZ3 and the fourth kneading zone KZ4 may not satisfy the above T/a regulation, and may be any screw structure having a kneading function. you can
  • At least one of the kneading zones having the kneading element 5 that satisfies the above T/a is preferably arranged upstream of the plurality of kneading zones.
  • the length of the kneading zone where the T/a is 0.09 to 0.19 is, over the entire length of the screw,
  • the screw diameter a is 1, the screw diameter a may have a length of 0.5a to 20a, a length of 0.75a to 15a, and a length of 1a to 12a. It's okay.
  • the length of the kneading zone where T/a is 0.09 to 0.19 is 3 to 20% of the total length (100%) of the screw. It may be as short as it is, it may be 5-15% as long, or it may be as long as 8-12%.
  • the morphology of the resin composition of the embodiment can be easily formed.
  • the length of the kneading zone where the T/a is 0.09 to 0.19 is equal to or less than the above upper limit, excessive shear heat generation due to kneading is suppressed, and thermal deterioration of the resin composition is suppressed. By doing so, the impact resistance of the resin composition is further improved.
  • the screw has a plurality of kneading zones in which the T/a is 0.09 to 0.19.
  • the number of kneading zones may be, for example, 2 to 5, or 2 to 3.
  • agitating blades with multiple T/a may be combined in one kneading zone.
  • angle ⁇ of the adjacent stirring blades a plurality of angles may be used in combination in one kneading zone as long as there is no problem in meshing during kneading.
  • the kneading zone where the T/a is 0.09 to 0.19 may be discontinuous.
  • the total length of the area corresponding to the kneading zone where T / a is 0.09 to 0.19 is adopted as the length of the kneading zone. can do.
  • the raw material polyarylene sulfide resin (A) has the same configuration as that exemplified as the polyarylene sulfide resin (A) in the above «resin composition».
  • the raw material thermoplastic elastomer (B) has the same configuration as the thermoplastic elastomer (B) exemplified in the above ⁇ resin composition>>.
  • the raw material polyarylene sulfide resin (A) preferably has a carboxyl group in its molecular structure.
  • the raw material thermoplastic elastomer (B) is preferably a polyolefin thermoplastic elastomer.
  • the starting thermoplastic elastomer (B) contains one or more functional groups or structures selected from the group consisting of hydroxyl groups, carboxyl groups, amino groups, mercapto groups, epoxy groups, acid anhydride structures, ester structures and isocyanate groups. in the molecular structure is preferable from the viewpoint of excellent reactivity with the raw material polyarylene sulfide resin (A) and formation of the reaction layer.
  • the polyolefin thermoplastic elastomer having a carboxyl group, an epoxy group, an acid anhydride structure or an ester structure in its molecular structure has excellent reactivity and compatibility with the raw material polyarylene sulfide resin (A).
  • a glycidyl-modified polyolefin-based thermoplastic elastomer having an epoxy group in its molecular structure is more preferable in terms of obtaining a more improved and uniformly mixed polyarylene sulfide resin composition.
  • the raw polyarylene sulfide resin (A) has a carboxyl group in its molecular structure
  • the raw thermoplastic elastomer A combination in which (B) is a glycidyl-modified polyolefin thermoplastic elastomer having an epoxy group in its molecular structure is preferred.
  • the preferred compounding ratio of the starting polyarylene sulfide resin (A) and the starting thermoplastic elastomer (B) is 50 to 95 parts by mass of the starting polyarylene sulfide resin (A).
  • the raw thermoplastic elastomer (B) may be 5 to 40 parts by mass
  • the raw polyarylene sulfide resin (A) is 70 to 90 parts by mass
  • the raw thermoplastic elastomer (B) is 10 to 30 parts by mass.
  • the raw material polyarylene sulfide resin (A) may be 75 to 85 parts by mass
  • the raw material thermoplastic elastomer (B) may be 15 to 25 parts by mass.
  • the preferred mixing ratio of the raw material polyarylene sulfide resin (A) is 50 to 95% of the raw material polyarylene sulfide resin (A) with respect to the total weight of the raw materials (100% by mass). % by mass, the starting polyarylene sulfide resin (A) may be 70 to 90% by mass, or the starting polyarylene sulfide resin (A) may be 75 to 85% by mass.
  • the preferred mixing ratio of the raw thermoplastic elastomer (B) is 5 to 40% by mass of the raw thermoplastic elastomer (B) with respect to the total mass of the raw materials (100% by mass).
  • the raw thermoplastic elastomer (B) may be 10 to 30% by mass, or the raw thermoplastic elastomer (B) may be 15 to 25% by mass.
  • the preferred blending ratio of the raw material polyarylene sulfide resin (A) and the raw material thermoplastic elastomer (B) is the total weight of the raw materials (100% by mass).
  • the arylene sulfide resin (A) may be 50 to 95% by mass
  • the raw material thermoplastic elastomer (B) may be 5 to 40% by mass
  • the raw material polyarylene sulfide resin (A) may be 70 to 90% by mass.
  • the thermoplastic elastomer (B) may be 10 to 30% by mass
  • the raw polyarylene sulfide resin (A) is 75 to 85% by mass
  • the raw thermoplastic elastomer (B) is 15 to 25% by mass. good too.
  • the raw material polyarylene sulfide resin (A) and the raw material thermoplastic elastomer (B) are dry-blended in advance in a mixing apparatus before melt-kneading them to obtain the raw material polyarylene sulfide resin ( A mixture comprising A) and the starting thermoplastic elastomer (B) may be obtained.
  • the mixture includes a mixture containing polyarylene sulfide resin particles (a) and thermoplastic elastomer particles (b), which will be described later. Throwing the mixture into a melt-kneading apparatus and melt-kneading the mixture is preferable because the thermoplastic elastomer (B) can be well dispersed.
  • the method of dry-blending the raw material polyarylene sulfide resin (A) and the raw material thermoplastic elastomer (B) in advance includes a method of mixing using a mixing device such as a Nauta mixer, a tumbler, or a Henschel mixer.
  • a mixing device such as a Nauta mixer, a tumbler, or a Henschel mixer.
  • the operating conditions when mixing using a Nauta mixer are that the rotation speed of the screw installed inside the Nauta mixer is in the range of 50 rpm to 80 rpm, and the revolution speed is in the range of 1.5 rpm to 2.5 rpm. An operating condition of a certain number of revolutions can be mentioned.
  • the raw material polyarylene sulfide resin (A) is preferably polyarylene sulfide resin particles (a) having a volume average particle size in the range of 1.0 mm to 3.0 mm.
  • the volume average particle diameter of the polyarylene sulfide resin particles (a) is 1.0 mm or more, the polyarylene sulfide resin particles (a) are difficult to re-aggregate and are easy to handle, and are uniform with the thermoplastic elastomer particles (b). easily mixed with
  • the polyarylene sulfide resin particles (a) are particles having a volume average particle diameter of 3.0 mm or less, they are easily mixed uniformly with the thermoplastic elastomer particles (b).
  • the strength improvement effect given is improved.
  • polyarylene sulfide resin particles (a) having a volume average particle diameter in the range of 1.5 mm to 2.5 mm are more preferable.
  • the polyarylene sulfide resin particles (a) having a volume average particle diameter in the range of 1.0 mm to 3.0 mm can be produced, for example, by the following method (a) or (b).
  • a press such as a belt press
  • the raw material thermoplastic elastomer (B) that can be used in the manufacturing method of the embodiment is preferably thermoplastic elastomer particles (b) having a volume average particle diameter in the range of 0.1 mm to 3.0 mm.
  • the volume average particle diameter of the thermoplastic elastomer particles (b) is 0.1 mm or more, the specific surface area of the thermoplastic elastomer particles (b) becomes small, and reaggregation of the thermoplastic elastomer particles (b) occurs. It becomes difficult and easy to handle, and it becomes easy to blend the thermoplastic elastomer particles (b) in a predetermined blending amount.
  • thermoplastic elastomer particles (b) are particles having a volume average particle diameter of 3.0 mm or less, uniform mixing with the polyarylene sulfide resin (A) is facilitated, and the polyarylene sulfide resin The effect of improving the strength of the composition is well exhibited.
  • the volume-average particle diameters described above the balance between the ease of handling in the work of the thermoplastic elastomer particles (b), the ease of uniform mixing, and the effect of improving impact resistance and bending strength. From this point of view, the volume average particle diameter of the thermoplastic elastomer particles (b) is preferably in the range of 0.3 mm to 2.0 mm.
  • thermoplastic elastomer particles (b) having a volume average particle size in the range of 0.1 mm to 3.0 mm includes thermoplastic elastomer particles having a volume average particle size exceeding 3.0 mm.
  • a method of finely cutting the elastomer particles using a cutter for production, or a method of freeze pulverizing the thermoplastic elastomer particles having a volume average particle size of more than 3.0 mm can be used.
  • the method of freeze-grinding includes freezing with dry ice, liquid nitrogen, or the like, followed by grinding using an ordinary hammer-type grinder, cutter-type grinder, stone mill-type grinder, or the like.
  • the method of producing the thermoplastic elastomer particles (b) by freeze-grinding is preferable because the thermoplastic elastomer particles (b) can be easily produced.
  • antioxidants processing heat stabilizers, plasticizers, mold release agents, colorants, lubricants, weather stabilizers, foaming agents, and rust preventives are used within the range that does not impair the effects of the present invention.
  • An appropriate amount of additives such as agents and waxes may be added.
  • the timing of adding these additives is not particularly limited, but they are preferably added when the polyarylene sulfide resin (A) and the thermoplastic elastomer (B) are dry-blended by the Nauta Mixer.
  • other resin components that do not correspond to the polyarylene sulfide resin (A) and the thermoplastic elastomer (B) may be appropriately blended according to the required properties.
  • the timing of addition of the other resin components is not particularly limited, but they are preferably added when the raw material polyarylene sulfide resin (A) and the raw material thermoplastic elastomer (B) are dry-blended by the Nauta Mixer.
  • the filler when the filler is used, the filler is fed from the side feeder of the twin-screw extruder into the extruder because the dispersibility of the filler is good. It is particularly preferable from the viewpoint of The position of the side feeder is preferably in the range of 0.1 to 0.6 for the ratio of the distance from the extruder resin input part to the side feeder with respect to the total screw length of the twin screw extruder. Among them, the range of 0.2 to 0.4 is particularly preferable.
  • Melt-kneading by an extruder in the manufacturing method of the embodiment is preferably performed under the condition that the shear rate caused by the rotation of the screw against the inner wall of the cylinder is 1000 to 6500 s -1 , and the shear rate is 1500 to 4800 s -1 . Melt-kneading is more preferable, and melt-kneading under the condition that the shear rate is 1700 to 4000 s ⁇ 1 is even more preferable.
  • shear rate is the value obtained by the following formula.
  • Shear rate ( ⁇ ) [ ⁇ x a x (N/60)]/H
  • a is the screw diameter (mm)
  • N is the screw rotation speed (rpm)
  • H is the tip clearance (mm), that is, the clearance at the position of the major diameter a (screw diameter a).
  • the number of screw revolutions N is divided by 60 in order to be converted into seconds.
  • the above shear rate is preferably the value in the kneading zone, more preferably the value in the kneading zone where the T/a is 0.09 to 0.19.
  • the shear rate in the kneading zone can be arbitrarily adjusted, for example, by changing the values of the screw diameter a and tip clearance H.
  • an example of the extruder screw rotation speed that produces the above shear rate may be 330 to 2000 rpm, 500 to 1500 rpm, or 970 to 1250 rpm.
  • the set temperature of the cylinder is preferably less than 300 ° C. in a region of 3/15 or more of the total length of the cylinder of the extruder. , It is preferably 220 ° C. or higher and lower than 300 ° C., more preferably 230 ° C. or higher and 295 ° C. or lower, further preferably 250 ° C. or higher and 290 ° C. or lower, and particularly 260 ° C. or higher and 285 ° C. or lower. preferable.
  • the set temperature of the cylinder can be exemplified by the set temperature of a barrel that covers the cylinder.
  • thermoplastic elastomer (B) By providing a "low temperature region" in which the set temperature is within the above numerical range, it is possible to prevent thermal deterioration of the resin composition and improve the dispersibility of the primary dispersed phase containing the thermoplastic elastomer (B). The impact resistance of the resin composition in the form can be further improved.
  • the low temperature region may be a region with a length of 3/15 or more, a region with a length of 3/15 or more and 15/15 or less with respect to the total length of the cylinder of the extruder, or 4/15
  • the region may be greater than or equal to 13/15 or less in length, or the region may be greater than or equal to 5/15 and less than or equal to 12/15 in length.
  • the low temperature region may be continuous or discontinuous.
  • the total length of the regions corresponding to the low temperature region can be adopted as the low temperature region.
  • the low temperature region is preferably a continuous region.
  • the low temperature region may be a continuous region with a length of 3/15 or more with respect to the total length of the cylinder of the extruder, or a continuous region with a length of 3/15 or more and 15/15 or less. , continuous 4/15 or more and 13/15 or less length regions, or continuous 5/15 or more and 12/15 or less length regions.
  • the total length of the cylinder does not include the die and head of the extruder.
  • the remaining cylinder region can be set to an arbitrary value that exceeds a predetermined set value of less than 300°C for the set temperature of the barrel in the low-temperature region.
  • the set temperature of the cylinder may be a low temperature region of less than 300 ° C., and the set temperature of the cylinder in the remaining high temperature region. It may be 300° C. or higher and 370° C. or lower, In a region with a length of 3/15 or more with respect to the total length of the cylinder of the extruder, the set temperature of the cylinder may be a low temperature region of 230 ° C. or higher and 295 ° C. or lower, and the remaining high temperature region The set temperature of the cylinder may be more than 295 ° C. and 360 ° C.
  • the set temperature of the cylinder may be a low temperature region of 250 ° C. or higher and 290 ° C. or lower, and the remaining high temperature region
  • the set temperature of the cylinder may be more than 290 ° C. and 340 ° C. or less
  • the set temperature of the cylinder may be a low temperature region of 260 ° C. or higher and 285 ° C. or lower, and the remaining high temperature region
  • the set temperature of the cylinder may be more than 285° C. and 320° C. or less.
  • the set temperature of the cylinder when the set temperature of the cylinder is a low temperature region of less than 300 ° C in a region of 3/15 or more of the total length of the cylinder of the extruder, the set temperature of the cylinder in the remaining high temperature region may be, for example, 300° C. or higher and 370° C. or lower, 300° C. or higher and 360° C. or lower, 300° C. or higher and 340° C. or lower, or 300° C. or higher and 320° C. or lower.
  • the temperature difference between the maximum value and the minimum value of the set temperature of the cylinder may be 10 to 150 ° C. as an example. , 30-120°C, and may be 50-100°C.
  • the temperature difference between the maximum set temperature of the cylinder in the low temperature range and the minimum set temperature of the cylinder in the high temperature range may be, for example, 5 to 150 ° C., may be 7 to 100 ° C., and may be 10 to It may be 30°C.
  • a temperature difference may be provided within the low-temperature region.
  • the temperature difference between the maximum and minimum cylinder temperature settings in the low temperature range is, for example, 5 to 80 degrees Celsius in the range where the cylinder temperature is set to 220 degrees Celsius or higher. may be from 10 to 70°C, and may be from 20 to 60°C.
  • the upstream side where the raw material of the resin composition is charged (the raw material inlet side when the total length of the cylinder is divided into two) Cylinder region) can be more effective in improving the impact resistance of the resin composition of the embodiment.
  • the total length of the cylinder of the extruder is divided into 15 equal parts, at least the 3/15th to 5/15th regions are counted from the raw material inlet side (upstream side) where the ingredients of the resin composition are introduced.
  • the low temperature region may be set to include at least the 2/15th to 6/15th region, and the low temperature region may be set to include at least the 1/15th to 7/15th region The low temperature region may be set.
  • the reason why the upstream side of the extruder should be the low temperature region is presumed as follows.
  • the front half of the extruder is endothermic when the polymer is melted, but since it is the position where the raw materials are mixed, it is thought that it is also a region where more heat is generated due to friction. Therefore, it is considered that by lowering the temperature in the upstream region, which is the raw material inlet side, the thermal deterioration of the resin composition is suppressed, and as a result, it contributes to the improvement of the Charpy impact value.
  • the maximum temperature of the kneaded material to be kneaded in the cylinder is preferably 250° C. or higher and lower than 320° C., more preferably 270° C. or higher and 315° C. or lower, and 280° C. or higher and 310° C. or lower. is more preferable.
  • the maximum temperature of the kneaded material to be kneaded in the cylinder may be in the above high temperature range, and is preferably above 315°C and 400°C or less. From the viewpoint of effectively suppressing deterioration of the thermoplastic elastomer, the temperature is more preferably 315° C. or higher and 350° C. or lower, and further preferably 315° C. or higher and 330° C. or lower.
  • the value of screw length (L)/screw diameter (a) is preferably 40-200, more preferably 50-150, even more preferably 70-120.
  • the value of L/a is at least the lower limit, temperature control during kneading is easy, and a polyarylene sulfide resin composition exhibiting excellent impact resistance can be easily obtained.
  • the value of L/a is equal to or less than the upper limit, the efficiency of production of the resin composition is excellent.
  • the operating conditions for melt-kneading in the twin-screw extruder are such that the ratio of the discharge rate (kg/h) of the resin component to the screw rotation speed (rpm) (discharge rate/screw rotation speed) is preferably from 0.001 to 0.01 (kg/h ⁇ rpm), more preferably 0.002 to 0.009 (kg/h ⁇ rpm), still more preferably 0.003 to 0.005 (kg/h ⁇ rpm) and a method of melt-kneading.
  • the dispersibility of the primary dispersed phase in the continuous phase becomes better.
  • the ratio of each monomer used as the raw material for the above polyethylene elastomer is shown below. The values are the amount (% by mass) of each monomer relative to the total mass of monomers used as raw materials for the polyethylene elastomer.
  • the set temperature of the barrel of the twin-screw extruder in this example is the condition that all the barrel temperatures after C2 are set to 300 ° C. (pattern a-1), and the infrared temperature sensor IR is used to set the four passages in the extruder.
  • Conditions patterns f-1 to f-4) where resin temperatures are actually measured and the temperatures measured by the sensors IR1 and IR2 are in the range of 310 to 315° C. are broadly divided into two types.
  • Table 2 shows the set temperature pattern of the barrel.
  • the set temperature of the barrel is the set temperature of the heater (cartridge type) that wraps the barrel.
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating the configuration of the twin-screw extruder used.
  • the twin-screw extruder has a cylinder inner diameter D of 15.5 mm, a ratio of cylinder length and screw diameter (cylinder length/screw diameter) of 90, a discharge rate of 3 kg/h, and a barrel number of 15 (15 equally divided barrels are used to supply raw materials).
  • a co-rotating twin-screw extruder (C1 to C15 from the side toward the discharge side) was used, and the screw configuration was such that the positions of C4, C7, C10, and C12 became kneading zones (KZ1 to KZ4).
  • the major axis a (screw diameter a) is 0.97D (15 mm)
  • the minor axis b is Approximately elliptical kneading discs of 0.67D (10.4 mm) have 7 kneading discs with 7 blades arranged with a uniform thickness T (2.14 mm) in the length direction of the block.
  • Four kneading blocks each were placed in succession at positions C4 and C7.
  • the cylinder inner diameter D 15.5 mm, and when the block length is 1D, the major axis a (screw diameter a) is 0.97D (15 mm) and the minor axis b is 0.97D (15 mm).
  • Example 1 the thickness T (mm) per kneading disk (stirring blade) with respect to the screw diameter a (mm) (T/a) of the kneading zones of KZ1 and KZ2 is 0.143. .
  • the ratio of the kneading zones (KZ1 and KZ2) to the total length of the screw is eight times the screw diameter a.
  • the ratio of the kneading zones (KZ1 and KZ2) to the total length of the screw is 8.9% with respect to 100% of the total length of the screw.
  • the set temperature pattern of the set temperature (° C.) of the barrels C2 to C15 shown in Table 2 is f-1, and the above polyphenylene sulfide resin and polyethylene elastomer A are melt-kneaded under the conditions shown in Table 3, The strand coming out of the die was cooled and cut to obtain pellets of the polyarylene sulfide resin composition of Example 1.
  • Example 2 Pellets of the polyarylene sulfide resin composition of Example 2 were obtained in the same manner as in Example 1, except that the screw rotation speed was changed to that shown in Table 3.
  • Example 3 Pellets of the polyarylene sulfide resin composition of Example 3 were obtained in the same manner as in Example 1, except that the type of elastomer and the set temperature pattern of the barrel were changed as shown in Table 3.
  • Example 4 Pellets of the polyarylene sulfide resin composition of Example 4 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the type of elastomer was changed as shown in Table 3.
  • Comparative Example 1 was prepared in the same manner as in Example 1, except that four kneading blocks each having five kneading discs were arranged in succession at positions C4 and C7. of the polyarylene sulfide resin composition was obtained.
  • the thickness T (mm) per kneading disk (stirring blade) with respect to the screw diameter a (mm) (T/a) of the kneading zones of KZ1 and KZ2 is 0.2. .
  • Comparative Example 2 Pellets of the polyarylene sulfide resin composition of Comparative Example 2 were obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the set temperature pattern of the barrel and the number of screw revolutions were changed as shown in Table 3.
  • Comparative Example 3 Pellets of the polyarylene sulfide resin composition of Comparative Example 3 were obtained in the same manner as in Comparative Example 1, except that the type of elastomer, the set temperature pattern of the barrel, and the number of screw rotations were changed as shown in Table 3. .
  • Example 5 ⁇ Production of Resin Composition (2) ⁇ Elastomer 30% by Mass ⁇ > [Example 5]
  • Example 1 the same operation as in Example 1 was performed except that the mixing ratio of the raw materials was changed to polyphenylene sulfide resin MA-520 (70 parts by mass) and polyethylene elastomer A (30 parts by mass). Pellets of the polyarylene sulfide resin composition of Example 5 were obtained.
  • Example 6 Pellets of the polyarylene sulfide resin composition of Example 6 were obtained in the same manner as in Example 5, except that the type of elastomer and the set temperature pattern of the barrel were changed as shown in Table 4.
  • Example 7 Pellets of the polyarylene sulfide resin composition of Example 7 were obtained in the same manner as in Example 5 except that the type of elastomer was changed as shown in Table 4.
  • Example 8 The same operation as in Example 7 was carried out, except that four kneading blocks each having nine kneading disks arranged at C4 and C7 were arranged in succession at positions C4 and C7. No. 8 polyarylene sulfide resin composition pellets were obtained.
  • the thickness T (mm) per kneading disk (stirring blade) with respect to the screw diameter a (mm) (T/a) of the kneading zones of KZ1 and KZ2 is 0.11 .
  • the ratio of the kneading zones (KZ1 and KZ2) occupied is eight times the length of the screw diameter a.
  • the kneading zones (KZ1 and KZ2) account for 8.9% of the total length of the screw (100%).
  • Comparative Example 4 In Comparative Example 1, the same operation as in Comparative Example 1 was performed except that the mixing ratio of the raw materials was changed to polyphenylene sulfide resin MA-520 (70 parts by mass) and polyethylene elastomer A (30 parts by mass). Pellets of the polyarylene sulfide resin composition of Example 4 were obtained.
  • Comparative Example 5 Pellets of the polyarylene sulfide resin composition of Comparative Example 5 were obtained in the same manner as in Comparative Example 4 except that the screw rotation speed was changed as shown in Table 4.
  • Example 9 ⁇ Production of Resin Composition (3) ⁇ Elastomer 10% by Mass ⁇ > [Example 9]
  • Example 3 the same operation as in Example 3 was performed except that the mixing ratio of the raw materials was changed to polyphenylene sulfide resin MA-520 (90 parts by mass) and polyethylene elastomer B (10 parts by mass). Pellets of the polyarylene sulfide resin composition of Example 9 were obtained.
  • Example 10 Pellets of the polyarylene sulfide resin composition of Example 10 were obtained in the same manner as in Example 9 except that the set temperature pattern of the barrel was changed as shown in Table 5.
  • Example 11 In Example 10, in the kneading zones KZ1 and KZ2 of the kneading zones of the twin-screw extruder, the kneading blocks having the same 9-bladed kneading discs as in Example 8 were placed at positions C4 and C7. 2, the same operation as in Example 10 was carried out, except that four of each were continuously arranged, to obtain pellets of the polyarylene sulfide resin composition of Example 11.
  • Comparative Example 6 In Comparative Example 1, the same operation as in Comparative Example 1 was performed except that the mixing ratio of the raw materials was changed to polyphenylene sulfide resin MA-520 (90 parts by mass) and polyethylene elastomer A (10 parts by mass). Pellets of the polyarylene sulfide resin composition of Example 6 were obtained.
  • Example 7 In Example 9, the screw rotation speed was changed as shown in Table 5, and the kneading zones KZ1 and KZ2 of the kneading zones of the twin-screw extruder did not have a kneading disk, A polyarylene sulfide resin composition of Comparative Example 7 was prepared in the same manner as in Example 9, except that four kneading blocks each having a notched screw shape were continuously arranged at positions C4 and C7. of pellets were obtained.
  • Example 8 Pellets of the polyarylene sulfide resin composition of Example 6 were obtained in the same manner as in Example 5, except that the type of elastomer and the set temperature pattern of the barrel were changed as shown in Table 5.
  • Shear rate [ ⁇ x a x (N/60)]/H [a is the screw diameter (mm), N is the screw rotation speed (rpm), and H is the tip clearance (mm), that is, the clearance at the position of the major diameter a (screw diameter a). The number of screw revolutions N is divided by 60 in order to be converted into seconds.
  • the kneading zones KZ1 to KZ4 use kneading disks having the same major diameter a, and the shear rate in all the kneading zones KZ1 to KZ4 is the same value. be.
  • image analysis software imageJ
  • all (n 300 pieces Above) The average value obtained by dividing by the number of circular objects was taken as the average dispersion diameter of the primary dispersed phase.
  • [Particle size distribution width of dispersion diameter of primary dispersed phase] The value obtained by (D84-D16)/2 was taken as the distribution width of the dispersed diameter of the primary dispersed phase.
  • the value of D16 was defined as the cumulative 16% value from the smaller diameter side in the particle size distribution based on the total number of particles obtained when obtaining the average dispersed diameter of the primary dispersed phase.
  • the value of D50 was defined as the cumulative 50% value from the smaller diameter side in the particle size distribution based on the total number of particles obtained when obtaining the average dispersed diameter of the primary dispersed phase.
  • the value of D84 was defined as the cumulative 84% value from the smaller diameter side in the particle size distribution based on the total number of particles obtained when obtaining the average dispersed diameter of the primary dispersed phase.
  • the resin composition to be measured as a molding material is molded with an injection molding machine under the conditions of a cylinder setting temperature of 300 ° C. and a mold setting temperature of 130 ° C., and the resin composition is 80 mm in length ⁇ 10 mm in width ⁇ 4 mm in thickness. of test pieces were obtained. A thin film piece obtained by cutting this test piece to a thickness of 100 nm with a cryomicrotome was immersed in xylene at 50° C. for 30 minutes, and the dispersion containing the thermoplastic elastomer in the cross section was removed by xylene extraction. .
  • the obtained thin film piece was placed on a copper mesh, and an observation image was obtained at a magnification of 40,000 times by STEM-EDS analysis so that 5 or more particle traces of the dispersion from which the thermoplastic elastomer-containing dispersion was removed were included.
  • rice field Also, sulfur, oxygen, nitrogen, and carbon were detected by elemental analysis. Measurements were taken at four points per sample, and observation images of particle traces of 20 or more randomly selected dispersions were acquired to obtain the results of elemental analysis. Mapping of carbon, oxygen, and sulfur was performed from the obtained observation images.
  • the amount of oxygen detected relative to sulfur is small, but at the interface between the particle traces of the dispersion and the PPS resin, there is a region where the amount of oxygen detected relative to sulfur is relatively large. (the ratio of the mass % of oxygen atoms to the mass % of sulfur atoms is 2 or more), and this region was defined as the existence position of the reaction layer. In addition, the region in which elements (for example, sulfur and oxygen) were not detected in the particle trace portion of the removed dispersion was taken as the position where the primary dispersed phase exists.
  • FIG. 10 shows an example of an observation image of the sample to be measured obtained by STEM-EDS analysis of the surface from which the dispersion containing the thermoplastic elastomer was removed by xylene extraction (the composition of the sample to be measured is polyphenylene sulfide resin MA -520 (90 parts by mass), polyethylene elastomer A (10 parts by mass)). From the observed image obtained by mapping, the particle area including the primary dispersed phase and the reaction layer and the area of the primary dispersed phase not including the reaction layer were calculated using image analysis software (ImageJ).
  • the particle content (% by volume) calculated for Distribution 1 was the sum of the volume of the primary dispersed phase and the volume of the secondary dispersed phase, 100% by volume.
  • the volume of distribution 1 calculated here is considered to correspond to the volume % inside the boundary portion between the primary dispersed phase including the included secondary dispersed phase and the reaction layer.
  • the particle content (% by volume) calculated for Distribution 2 was defined as the content of the secondary dispersed phase with respect to the total 100% by volume of the volume of the primary dispersed phase and the volume of the secondary dispersed phase.
  • FIG. 9 shows an observed image of the measurement target sample of Example 1 used for USAXS analysis.
  • the presence of a continuous phase, a primary dispersed phase, and a secondary dispersed phase within the primary dispersed phase was confirmed.
  • the presence of a reaction layer was confirmed at the boundary between the continuous phase and the primary dispersed phase.
  • the portions of the primary dispersed phase and secondary dispersed phase that may originally exist are removed.
  • the ratio of the average thickness of the reaction layer portion to the average dispersion diameter of the primary dispersed phase and the reaction layer portion is in the range of 0.15 to 0.22, exhibits a high Charpy impact value, and has shock absorption resistance
  • a resin composition excellent in when the ratio of the average thickness of the reaction layer portion is within the above range, the occurrence of cracks caused by interfacial peeling is suppressed, and also from the viewpoint of efficient formation of the secondary dispersed phase. It is presumed that a resin composition having excellent impact resistance and absorption was obtained.
  • the screw configuration is 7 blades or 9 blades and the kneading zone has a T / a of 0.09 to 0.19
  • the content of the secondary dispersed phase with respect to the total 100% by volume of the volume of the primary dispersed phase and the volume of the secondary dispersed phase is 8% by volume or more and 80% by volume or less, and exhibits a high Charpy impact value, shock absorption resistance
  • a resin composition having excellent properties was obtained.
  • the particle size distribution width represented by (D84 ⁇ D16)/2 of the dispersion diameter of the primary dispersed phase is smaller than that of the resin compositions of Comparative Examples 1 and 2. Met. Furthermore, in the resin compositions of Examples 1 to 4, compared with the resin compositions of Comparative Examples 1 and 2, in the particle size distribution of the dispersion diameter of the primary dispersed phase, the dispersion diameter of the primary dispersed phase is 200 nm or more. The ratio was suppressed to a low level of 18% or less.
  • the set temperature pattern f-1 (relative to the total length of the cylinder of the extruder In the area of 3/15 or more length

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Abstract

ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)と、熱可塑性エラストマー(B)とを含有するポリアリーレンスルフィド樹脂組成物であって、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を含む連続相と、前記熱可塑性エラストマー(B)を含む一次分散相と、前記連続相と前記一次分散相との界面に、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)及び前記熱可塑性エラストマー(B)の反応物を含有する反応層と、を有し、前記一次分散相及び前記反応層の部分の平均分散径に対する前記反応層の部分の平均厚さの比(前記反応層の部分の平均厚さ/前記一次分散相及び前記反応層の部分の平均分散径)が0.15~0.22である、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。

Description

ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物、及びポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の製造方法
 本発明は、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物、及びポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の製造方法に関する。
 本願は、2021年12月24日に、日本に出願された特願2021-211352号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 ポリフェニレンスルフィド樹脂に代表されるポリアリーレンスルフィド樹脂は、耐熱性、耐薬品性等に優れ、電気電子部品、自動車部品、機械部品、給湯機部品、繊維、フィルム用途等に幅広く利用されている。
 従来、溶融混練プロセスによりポリアリーレンスルフィド樹脂組成物を製造する技術があった。このような技術によれば、2種類以上の樹脂のペレットを混合し、混合されたペレットをスクリュウで回転させることにより撹拌しながら加熱し、混練された樹脂を押し出すことによりポリマーブレンドを行う(例えば、特許文献1を参照)。
 また、なかでも自動車等の車両用部品の用途では、軽量化を目的とした金属の代替材料として、耐衝撃性等の機械的物性に優れた樹脂材料が要求されている。
 従来、ポリアリーレンスルフィド樹脂の耐衝撃性を高めるため、エラストマー成分の配合方法が検討される場合がある。
 特許文献2には、ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)と、体積平均粒子径が0.1mm~3.0mmの熱可塑性エラストマー粒子(B)とを、前記熱可塑性エラストマー粒子(B)が全配合成分に対して0.1質量%~2.0質量%となる割合で溶融混練するポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の製造方法が開示されている。
特開2017-149002号公報 特開2008-163112号公報
 しかしながら、優れた耐衝撃性を示すポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の提供にあたっては、未だの検討の余地がある。
 そこで、本発明は、耐衝撃性に優れるポリアリーレンスルフィド樹脂組成物を提供することを目的とする。
 また本発明は、耐衝撃性に優れるポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の製造方法を提供することを目的とする。
 本発明者らは、上記課題を解決すべく、鋭意検討した結果、ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)と、熱可塑性エラストマー(B)とを含有するポリアリーレンスルフィド樹脂組成物において、特定のモルフォロジーを有するポリアリーレンスルフィド樹脂組成物が、優れた耐衝撃性を示すことを見出し、本発明を完成するに至った。
 本発明は以下の態様を有する。
<1> ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)と、熱可塑性エラストマー(B)とを含有するポリアリーレンスルフィド樹脂組成物であって、
 前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を含む連続相と、
 前記熱可塑性エラストマー(B)を含む一次分散相と、
 前記連続相と前記一次分散相との界面に、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)及び前記熱可塑性エラストマー(B)の反応物を含有する反応層と、
 を有し、
 前記一次分散相及び前記反応層の部分の平均分散径に対する前記反応層の部分の平均厚さの比(前記反応層の部分の平均厚さ/前記一次分散相及び前記反応層の部分の平均分散径)が0.15~0.22である、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
<2> 前記反応層の平均厚さが10~24nmである、前記<1>に記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
<3> 前記一次分散相内に、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を含む二次分散相を有する、前記<1>又は<2>に記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
<4> USAXS分析により測定された、前記一次分散相の体積および前記二次分散相の体積の総和100体積%に対する、前記二次分散相の含有割合が8体積%以上80体積%以下である、前記<3>に記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
<5> ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)と、熱可塑性エラストマー(B)とを含有するポリアリーレンスルフィド樹脂組成物であって、
 前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を含む連続相と、
前記熱可塑性エラストマー(B)を含む一次分散相と、
 前記一次分散相内に、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を含む二次分散相と、を有し、
 USAXS分析により測定された、前記一次分散相の体積および前記二次分散相の体積の総和100体積%に対する、前記二次分散相の含有割合が8体積%以上80体積%以下である、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
<6> 前記連続相と前記一次分散相との界面に、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)及び前記熱可塑性エラストマー(B)の反応物を含有する反応層を有する、前記<5>に記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
<7> 前記反応層の平均厚さが10~24nmである、前記<6>に記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
<8> 前記一次分散相の平均分散径が100~170nmである、前記<1>~<7>のいずれか一つに記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
<9> 前記一次分散相の分散径の、(D84-D16)/2で表される粒度分布幅が50nm以下である、前記<1>~<8>のいずれか一つに記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
<10> 前記一次分散相の分散径の粒度分布において、前記分散径が200nm以上である前記一次分散相の占める割合が18%以下である、前記<1>~<9>のいずれか一つに記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
<11> 前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)が、カルボキシル基を分子構造中に有する、前記<1>~<10>のいずれか一つに記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
<12> 前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)が、下記構造式(1)で表される構造部位を繰り返し単位として有する、前記<1>~<11>のいずれか一つに記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
(式中、R及びRは、それぞれ独立に水素原子、炭素原子数1~4のアルキル基、ニトロ基、アミノ基、フェニル基、メトキシ基、又はエトキシ基を表す。)
<13> 前記熱可塑性エラストマー(B)が、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーである、前記<1>~<12>のいずれか一つに記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
<14> 前記熱可塑性エラストマー(B)が、エポキシ基を分子構造中に有するグリシジル変性ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーである、前記<1>~<13>のいずれか一つに記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
<15> 前記熱可塑性エラストマー(B)を含む一次分散相の含有割合が、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の総質量に対し、5~40質量%である、前記<1>~<14>のいずれか一つに記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
<16> 前記ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物は、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の成形物である、長さ80mm×幅10.0mm×厚さ4.0mmの試験片に対して、ISO179-1に準拠して測定された、23℃におけるノッチ付(B:8mm)のシャルピー衝撃値が40kJ/m以上である、前記<1>~<15>のいずれか一つに記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
<17> 前記<1>~<16>のいずれか一つに記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の製造方法であって、
 原料ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)と、原料熱可塑性エラストマー(B)と、を押出機によって溶融混練する工程を含み、
 前記押出機のスクリュウはニーディングゾーンを備え、前記ニーディングゾーンは、複数個の攪拌羽を有し、前記ニーディングゾーンの前記スクリュウのスクリュウ径aに対する前記攪拌羽1枚あたりの厚さT(T/a)が0.09~0.19である、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の製造方法。
<18> 前記T/aが0.09~0.19であるニーディングゾーンの長さが、前記スクリュウ径aに対して0.5a~20aの長さである、前記<17>に記載の製造方法。
<19> 前記押出機のシリンダーの全長に対して3/15以上の長さの領域で、前記シリンダーの設定温度が300℃未満である、前記<17>又は<18>に記載の製造方法。
<20> 前記T/aが0.09~0.19であるニーディングゾーンのシリンダー内壁に対する前記スクリュウのスクリュウ回転より生じるせん断速度が1000~6500s-1である、前記<17>~<19>のいずれか一つに記載の製造方法。
<21> 前記原料ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)が、カルボキシル基を分子構造中に有する、前記<17>~<20>のいずれか一つに記載の製造方法。
<22> 前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)が、下記構造式(1)で表される構造部位を繰り返し単位として有する、前記<17>~<21>のいずれか一つに記載の製造方法。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
(式中、R及びRは、それぞれ独立に水素原子、炭素原子数1~4のアルキル基、ニトロ基、アミノ基、フェニル基、メトキシ基、又はエトキシ基を表す。)
<23> 前記原料熱可塑性エラストマー(B)が、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーである、前記<17>~<22>のいずれか一つに記載の製造方法。
<24> 前記原料熱可塑性エラストマー(B)が、エポキシ基を分子構造中に有するグリシジル変性ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーである、前記<17>~<23>のいずれか一つに記載の製造方法。
 本発明によれば、耐衝撃性に優れるポリアリーレンスルフィド樹脂組成物を提供できる。
 また、本発明によれば、耐衝撃性に優れるポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の製造方法を提供できる。
第一実施形態のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物のモルフォロジーの一例を説明する模式図である。 実施形態のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物における、一次分散相及び反応層の部分の平均分散径に対する前記反応層の部分の平均厚さの比について説明する模式図である。 第二実施形態のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物のモルフォロジーの一例を説明する模式図である。 第三実施形態のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物のモルフォロジーの一例を説明する模式図である。 実施形態に係る二軸押出機の機能構成について説明するための図である。 実施形態に係る二軸押出機のスクリュウ構成の一例を説明するための図である。 実施形態に係る二軸押出機のニーディングゾーンに配置されてよいニーディングエレメントの一例を示す正面図である。 実施形態に係る二軸押出機のニーディングゾーンに配置されてよいニーディングエレメントの一例を示す側面図である。 USAXS分析に用いた実施例1の測定対象試料の観察画像である。 STEM-EDS分析により得られた測定対象試料の観察画像である。
 以下、本発明のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物、及びポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の製造方法の実施形態を説明する。
 本明細書において、実施形態に係るポリアリーレンスルフィド樹脂組成物を、単に「実施形態の樹脂組成物」又は「樹脂組成物」ということがある。また、実施形態のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の製造方法を、単に「実施形態の製造方法」又は「製造方法」ということがある。
≪樹脂組成物≫
[第一実施形態]
 本実施形態のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物は、ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)と、熱可塑性エラストマー(B)とを含有するポリアリーレンスルフィド樹脂組成物であって、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を含む連続相と、前記熱可塑性エラストマー(B)を含む一次分散相と、前記連続相と前記一次分散相との界面に、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)及び前記熱可塑性エラストマー(B)の反応物を含有する反応層と、を有し、前記一次分散相及び前記反応層の部分の平均分散径に対する前記反応層の部分の平均厚さの比(前記反応層の部分の平均厚さ/前記一次分散相及び前記反応層の部分の平均分散径)が0.15~0.22である。
 図1は、本実施形態のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物のモルフォロジーの一例を説明する模式図である。
 ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物101は、ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を含む連続相1と、熱可塑性エラストマー(B)を含む一次分散相10とを有し、前記連続相1と前記一次分散相10との界面に、反応層30とを有する。
 前記連続相は、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を主成分として含むものであってよく、前記連続相におけるポリアリーレンスルフィド樹脂(A)の含有割合は、前記樹脂組成物における前記連続相の総質量100質量%に対して、50質量%以上であってよく、70質量%以上であってよく、75質量%以上であってよく、90質量%以上であってよく、前記連続相がポリアリーレンスルフィド樹脂(A)からなるものであってよい。
 同様に前記一次分散相は、前記熱可塑性エラストマー(B)を主成分として含むものであってよく、一次分散相における前記熱可塑性エラストマー(B)の含有割合は、前記樹脂組成物における前記一次分散相の総質量100質量%に対して、50質量%以上であってよく、70質量%以上であってよく、75質量%以上であってよく、90質量%以上であってよく、前記一次分散相が熱可塑性エラストマー(B)からなるものであってよい。
 なお、一次分散相が後述の二次分散相を更に含む場合、二次分散相の質量は、一次分散相の総質量には含まれないものとする。ただし、後述のUSAXS分析により測定された一次分散相の体積及び二次分散相の総和の体積の算出に関してはその限りではなく、分布1として算出された体積には、一次分散相の体積及び二次分散相の体積が包含されていると考えてよい。
 反応層30には、連続相1に含まれるポリアリーレンスルフィド樹脂(A)と、一次分散相10に含まれる熱可塑性エラストマー(B)との反応物が含有される。反応層の存在は、走査型透過電子顕微鏡(STEM)を用いたエネルギー分散型X線分析[STEM-EDS(Energy-Dispersive-Spectroscopy)分析]により確認できる。
 ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物において反応層が形成されると、反応層部分におけるポリアリーレンスルフィド樹脂(A)に由来するS原子の含有割合が、連続相の他の部分に比べて相対的に低くなる現象が観察される。このことから、例えば、S原子の含有割合を基準として、ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)と、熱可塑性エラストマー(B)との反応性官能基同士が反応して形成された結合に起因してその含有割合が相対的に高くなる原子の含有割合を評価対象とすることで、反応層の存在を確認できる。
 後述の実施例に示されるように、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)がカルボキシル基を分子構造中に有するものであり、熱可塑性エラストマー(B)がエポキシ基を分子構造中に有するグリシジル変性ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーである組み合わせを原料として用いた場合、前記反応層は、STEM-EDS分析により検出される炭素原子、酸素原子、及び硫黄原子の総検出量(100質量%)に対する酸素原子の質量%が、STEM-EDS分析により検出される炭素原子、酸素原子、及び硫黄原子の総検出量(100質量%)に対する硫黄原子の質量%に対して相対的に高く検出される層と定義できる。例えば、STEM-EDS分析により分析される炭素原子、酸素原子、及び硫黄原子の総検出量(100質量%)に対する酸素原子の質量%(O)が、STEM-EDS分析により検出される炭素原子、酸素原子、及び硫黄原子の総検出量(100質量%)に対する硫黄原子の質量%(S)に対する比(O/S)で2以上である層を、反応層と特定できる。前記O/Sが2以上である層の確認は、前記酸素原子の質量%が、前記硫黄原子の質量%に対して相対的に高く検出されると認められる領域を、予め算出の対象位置と定めて行なってよい。
 前記反応層を有するポリアリーレンスルフィド樹脂組成物は、連続相1と一次分散相10との界面における結合が形成されているために、連続相1と一次分散相10との間の密着が強固であり、樹脂組成物への衝撃により発生するクラックの伸展の抑制効果が高まることで、樹脂組成物の耐衝撃性が向上すると考えられる。
 本発明の一実施形態のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物は、前記一次分散相及び前記反応層の部分の平均分散径に対する前記反応層の部分の平均厚さの比(反応層の部分の平均厚さ/一次分散相及び前記反応層の部分の平均分散径)の下限値が、0.15以上であり、0.17以上であることが好ましく、0.18以上であることがより好ましい。
 前記一次分散相及び前記反応層の部分の平均分散径に対する前記反応層の部分の平均厚さの比(反応層の部分の平均厚さ/一次分散相及び反応層の部分の平均分散径)の上限値は、0.22以下であり、0.21以下であることが好ましく、0.20以下であることがより好ましい。
 上記の比(反応層の部分の平均厚さ/一次分散相及び反応層の部分の平均分散径)の上限値と下限値とは自由に組み合わせてよく、上記数値範囲としては、0.15~0.22であり、上記数値範囲の一例としては、0.17~0.21であることが好ましく、0.18~0.20であることがより好ましい。
 後述の実施例に示されるように、前記反応層の部分の平均厚さ/一次分散相及び反応層の部分の平均分散径の比が、上記数値範囲内であるポリアリーレンスルフィド樹脂組成物は、上記数値範囲を満たさないポリアリーレンスルフィド樹脂組成物に比べ、耐衝撃性に優れる。
 図2(A)~(B)は、一実施形態のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物における、一次分散相及び反応層の部分の平均分散径に対する前記反応層の部分の平均厚さの比を説明するための模式図である。ここでは、一次分散相及び反応層の部分の観察画像が真円で、反応層の厚さも均一であると仮定している。図2(A)~(B)中、一次分散相及び反応層の部分の平均分散径をdで表し、反応層の厚さを30dで表す。平均分散径dは、一次分散相の径と反応層の厚さとを合わせた値である。
 図2(A)及び図2(B)に示される各模式図では、平均分散径dの値が同一であり、図2(A)の反応層の厚さ30dよりも、図2(B)の反応層の厚さ30d’の値が大きい。ここでは、反応層の厚さ/一次分散相及び反応層の部分の平均分散径の値、即ち30d×2/dの値が小さいほど、一次分散相及び反応層の部分に占める反応層の厚さの割合が小さく、当該30d×2/d値が大きいほど、一次分散相及び反応層の部分に占める反応層の厚さの割合が大きい。
 前記比(反応層の部分の平均厚さ/一次分散相及び反応層の部分の平均分散径)が上記下限値以上であることで、一次分散相が本来持つ耐衝撃性能を非常に良好に発揮できる。
 前記比(反応層の部分の平均厚さ/一次分散相及び反応層の部分の平均分散径)が上記上限値以下であることにより、樹脂組成物の耐衝撃性がより良好と傾向にあることの理由の詳細は必ずしも明らかではないが、反応層自体を構成する成分が反応により高分子量化することで、熱可塑性エラストマー(B)の本来の弾性率よりも反応層の弾性率が高められて耐衝撃性能が低下していると考えられるため、反応層の部分の平均厚さが占める割合を上記上限値以下とすることで、一次分散相の熱可塑性エラストマー(B)の有する本来の耐衝撃性が良好に発揮されやすいと考えられる。
 そのうえ、前記比(反応層の部分の平均厚さ/一次分散相及び反応層の部分の平均分散径)の値が上記範囲内であることで、後述の二次分散相に関し、一次分散相内への二次分散相の含有割合をより高める作用が得られ、樹脂組成物の耐衝撃性をより一層向上させることができる。
 なお、一次分散相が後述の二次分散相を更に含む場合、前記比の算出にあたり、二次分散相の部分も一次分散相の部分の平均分散径に含まれるものとする。
 前記比(反応層の部分の平均厚さ/一次分散相及び反応層の部分の平均分散径)の値は、後述のSTEM-EDS分析によって得られる反応層の厚さの平均値の2倍の値を、該反応層の厚さの平均値の2倍の値に、後述の一次分散相の平均分散径の値を足した値で除することで取得する。
 反応層の厚さの平均値×2/[(反応層の厚さの平均値×2)+一次分散相の平均分散径]
(反応層)
 ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の耐衝撃性を向上させる観点から、前記反応層の平均厚さは、10nm以上であることが好ましく、13nm以上であることがより好ましく、15nm以上であることがさらに好ましい。
 同様に、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の耐衝撃性を向上させる観点から、前記反応層の平均厚さは、24nm以下であることが好ましく、22nm以下であることがより好ましく、20nm以下であることがさらに好ましい。
 前記反応層の平均厚さの上記数値範囲の一例としては、10~24nmであってよく、13~22nmであってよく、15~20nmであってよい。
 反応層の平均厚さは、以下の方法により求めることができる。
[反応層の平均厚さ]
 測定対象の樹脂組成物を成形材料として、シリンダー設定温度300℃、金型設定温度130℃の条件にて射出成形機で成形し、前記樹脂組成物からなる長さ80mm×幅10mm×厚さ4mmの試験片を得る。この試験片をクライオミクロトームで切削して得られる100nmの薄膜片を50℃のキシレン中に30分浸漬させ、断面にある熱可塑性エラストマー(B)を含む分散物をキシレン抽出にて取り除く。得られた薄膜片を用い、STEM-EDS分析により取得された薄膜片断面の観察画像において、無作為に選定した20個以上の分散物の粒子跡に対して、元素マッピングを行い、反応層の存在を確認する。
 上記のように、炭素、酸素、硫黄をマッピング対象とする場合、取り除かれた分散物の粒子跡の境界面にある、硫黄に対して酸素が相対的に多く検出される領域(例えば、上記で説明した酸素原子の質量%が、硫黄原子の質量%に対する比で2以上の領域)を、反応層の存在位置とする。
 また、取り除かれた分散物の粒子跡部分の、硫黄も酸素も検出されない領域を、一次分散相の存在位置とする。
 マッピングで得られた観察画像から、画像解析ソフト(例えば、ImageJ)を用い、一次分散相及び反応層を含む粒子面積と、反応層を含まない一次分散相の面積を算出する。それぞれの面積を真円換算した円面積相当径(円状物の面積に相当する真円の直径を求めた値)を求め、その差(一次分散相及び反応層の円面積相当径-一次分散相の円面積相当径)を2で除した値の平均値を、反応層の平均厚さとして取得する。
(一次分散相)
 樹脂組成物の成形物に衝撃が与えられ、成形物に新たに亀裂が発生又は伸展すると、耐衝撃性の評価を下げることとなる。一次分散相が含む熱可塑性エラストマー(B)が、亀裂の発生又は伸展の抑制作用を主として発揮すると考えられるため、一次分散相の平均分散径の値が小さいことや、一次分散相の分散性が良好であることにより、亀裂の発生又は伸展の抑制作用が高まり、樹脂組成物の耐衝撃性の向上に寄与するものと考えられる。
 かかる観点から、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の前記一次分散相の平均分散径は、170nm以下であることが好ましく、160nm以下であることがより好ましく、140nm以下であることがさらに好ましい。
 一方で、一次分散相の平均分散径が小さくなるにつれ、一次分散相のサイズに対して前記反応層の厚みが占める割合が高くなる傾向にある。
 かかる観点からは、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の前記一次分散相の平均分散径は、100nm以上であることが好ましく、110nm以上であることがより好ましく、120nm以上であることがさらに好ましい。
 前記一次分散相の平均分散径の数値範囲の一例としては、100~170nmであることが好ましく、110~160nmであることがより好ましく、120~140nmであることがさらに好ましい。
 一次分散相の平均分散径は、以下の方法により求めることができる。
[一次分散相の平均分散径]
 測定対象の樹脂組成物を成形材料として、射出成形機により、ISO 3167タイプAの多目的試験片(成形物)を成形する。次に該多目的試験片を長さ方向の中心位置で切断して切断面を研磨し、キシレン中に浸し、50℃の温度条件で超音波処理を実施し、断面にある熱可塑性エラストマー(B)を含む分散物をキシレン抽出にて取り除く。その後130℃で2時間乾燥し、断面をSEMで観察し画像を取得する。熱可塑性エラストマー(B)を含む分散物が取り除かれた箇所は空隙相となり、明度が低い黒色の円状に表示される。画像解析ソフト(例えば、ImageJ)により、画像視野内に認められる当該黒色の円状物の円面積相当径(円状物の面積に相当する真円の直径を求めた値)を全て(n=300個以上)計測し、円状物の個数で割った平均値を一次分散相の平均分散径とする。
 なお、反応層部分を構成する成分は、一次分散相を構成する成分よりも、連続相と一次分散相との反応により高分子量化しており、キシレン抽出では取り除かれない。
 なお、樹脂組成物が後述する二次分散相を有する場合については、二次分散相が一次分散相内に分散しているため、キシレン抽出により一次分散相が取り除かれるとともに、二次分散相も取り除かれる。
 前記一次分散相の分散径の、(D84-D16)/2で表される粒度分布幅は、50nm以下であることが好ましい。
 前記粒度分布幅が上記上限値以下である一次分散相を有する樹脂組成物は、一次分散相の分散径のばらつきの程度が小さく、均質な分散状態が得られ、亀裂の伸展抑制に有効となり、樹脂組成物の発揮する耐衝撃性をより一層向上させることができる。
 D84の値は、前記一次分散相の平均分散径を求める際に得た全粒子数を基準とした粒度分布において、径の小さい側からの累積84%の値である径である。
 D16の値は、前記一次分散相の平均分散径を求める際に得た全粒子数を基準とした粒度分布において、径の小さい側からの累積16%の値である径である。
 前記一次分散相の平均分散径を求める際に得られるn=300個以上の粒子を全て計測した全粒子数を基準とした粒度分布において、前記分散径が200nm以上である前記一次分散相の割合は、18%以下であることが好ましく、16%以下であることがより好ましく、14%以下であることがさらに好ましい。
 分散径が200nm以上である一次分散相の割合が、上記上限値以下である一次分散相を有する樹脂組成物は、一次分散相の分散状態が更に良好であり、かつ連続相中に分散する一次分散相の個数の割合が増すことにより、亀裂の伸展を効果的に抑制することができ、樹脂組成物の発揮する耐衝撃性をより一層向上させることができる。
 前記一次分散相の分散径において、分散径が200nm以上である一次分散相の割合の下限値は、特に制限されるものではないが、一例として、0%以上であってよく、1%以上であってよく、2%以上であってよい。
 前記一次分散相の分散径において、分散径が200nm以上である一次分散相の割合の、上記数値範囲の一例としては、0~18%であってよく、1~16%であってよく、2~14%であってよい。
 反応層を有する実施形態の樹脂組成物を得るためには、例えば、後述のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の製造方法において、互いに反応して結合を形成可能な反応性官能基同士を有する、原料ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)および原料熱可塑性エラストマー(B)を適宜選定すればよい。ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)及び熱可塑性エラストマー(B)の好ましい種類や組み合わせについては、後に詳述する。
 また例えば、後述のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の製造方法において、押出機のスクリュウ径aに対する攪拌羽1枚あたりの厚さT(T/a)や、スクリュウの回転数、後述するせん断速度などを調節することで、反応層の厚みや一次分散相の平均分散径を制御することができる。
[第二実施形態]
 本実施形態のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物は、ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)と、熱可塑性エラストマー(B)とを含有するポリアリーレンスルフィド樹脂組成物であって、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を含む連続相と、前記熱可塑性エラストマー(B)を含む一次分散相と、前記一次分散相内に、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を含む二次分散相とを有し、USAXS(Ultra-Small-Angle X-ray Scattering、超小角X線散乱)分析により測定された、前記一次分散相の体積および前記二次分散相の体積の総和100体積%に対する、前記二次分散相の含有割合が8体積%以上80体積%以下である。
 以下、上記第一実施形態の樹脂組成物と同様の構成を有する部分については詳細な説明を省略する。
 図3は、本実施形態のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物のモルフォロジーの一例を説明する模式図である。
 ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物102は、ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を含む連続相1と、熱可塑性エラストマー(B)を含む一次分散相10とを有し、一次分散相10内に、ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を含む二次分散相20を有する。
 前記二次分散相は、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を主成分として含んでよく、二次分散相におけるポリアリーレンスルフィド樹脂(A)の含有割合は、前記樹脂組成物における前記二次分散相の総質量100質量%に対して、50質量%以上であってよく、70質量%以上であってよく、75質量%以上であってよく、90質量%以上であってよく、前記二次分散相がポリアリーレンスルフィド樹脂(A)からなるものであってよい。
 二次分散相20が含むことのできるポリアリーレンスルフィド樹脂(A)と、連続相1が含むことのできるポリアリーレンスルフィド樹脂(A)とは、互いに同一の種類であってもよく、互いに異なる種類であってもよい。後述のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の製造方法により、原料ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)と、原料熱可塑性エラストマー(B)と、を押出機によって溶融混練するによって得られる樹脂組成物では、通常、二次分散相20が含むポリアリーレンスルフィド樹脂(A)と、連続相1が含むポリアリーレンスルフィド樹脂(A)とが、互いに同一の組成となると考えられる。
 このような、一次分散相内に二次分散相を更に有する構造は、サラミ構造と称される場合がある。樹脂組成物がサラミ構造を有することで、樹脂組成物の発揮する耐衝撃性を向上させることができる。
 本実施形態においては、ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)と、前記熱可塑性エラストマー(B)を含む樹脂組成物において、サラミ構造を有し、かつサラミ構造を形成する二次分散相の含有量が多い樹脂組成物を提供できる。本実施形態の樹脂組成物において、どのようにしてサラミ構造が耐衝撃性を向上させるのかについては、以下のようなキャビテーション仮説による説明が可能である。
 樹脂組成物の成形物に衝撃が与えられると、一次分散相と二次分散相の境界付近に応力集中によるキャビテーションが発生し、その影響により連続相と一次分散相の境界付近が流動し易くなることによる塑性変形がおこり、局所的にエネルギーが吸収(耐衝撃性が発揮)されると考えられる。実施形態の樹脂組成物によれば、樹脂組成物がサラミ構造を有することで、連続相と一次分散相との境界付近でもキャビテーションが発生し、さらなる耐衝撃性が発揮される効果も考えられる。
 その他の推定される仮説として、同原料比率から製造された組成物同士の比較であれば、サラミ構造では一次分散相に二次分散相が含まれることで、みかけの一次分散相の体積分率が増加し、一次分散相の熱可塑性エラストマー(B)の有する本来の耐衝撃性が良好に発揮されやすくなることが挙げられる。
 さらにその他の推定される仮説として、サラミ構造を有することによりモルフォロジーが複雑化することで応力の集中起点の数が増え、耐衝撃性が向上されることが挙げられる。
 本実施形態のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物は、USAXS分析により測定された、前記一次分散相の体積および前記二次分散相の体積の総和100体積%に対する、前記二次分散相の含有割合の下限値が、8体積%以上であり、10体積%以上であることが好ましく、15体積%以上であることがより好ましい。前記二次分散相の含有割合が上記下限値以上であると、樹脂組成物の耐衝撃性が向上される。
 前記二次分散相の含有割合の上限値は、80体積%以下であり、50体積%以下であってよく、30体積%以下であってよい。
 前記二次分散相の含有割合の数値範囲としては、8~80体積%であり、10~50体積%であることが好ましく、15~50体積%であることがより好ましい。
 前記一次分散相および前記二次分散相の総体積100体積%に対する、前記二次分散相の含有割合が上記の数値範囲内であるポリアリーレンスルフィド樹脂組成物は、上記数値範囲を満たさないポリアリーレンスルフィド樹脂組成物に比べ、耐衝撃性に優れる。
 二次分散相の含有割合は、以下の方法により求めることができる。
[二次分散相の含有割合]
 樹脂組成物のペレット(円柱状、切断面の直径2.7±0.3mm、長さ3.0±0.2mm)を5g計り取り、プレス温度300℃、プレス圧力×時間:0.5MPa×2分の後5MPa×2分の条件で、厚さ0.5mmのフィルム状となるよう円柱の側面方向から加熱プレスを実施する。得られたフィルムを15mm角に切り取り、金属試料板に固定し透過用試料台に取り付けて測定する。
 X線回折装置(例えば、SmartLab、リガク製)を用い、測定条件:USAXS法 2θ=0~1.0°、step=0.001°、測定モード:ステップ、計測時間:6秒の条件にて透過測定を行う。
 得られた2θの散乱強度の結果から、粒子解析ソフト(例えば、Nano-Solver3)を用い、散乱体となるドメインモデルを球状ドメインとし、粒径分布のばらつきが存在すると仮定して、粒径分布モデルによるフィッティングにより粒径分布の解析を行う。粒径(nm)を指標とする分布において2つの分布(分布1、分布2)のピークの有無を確認し、粒径の大きなほうの分布を分布1とし、粒径の小さなほうの分布を分布2とする。分布1および分布2に対して算出される粒子の体積の総和を100体積%として、分布1に対して算出される粒子の含有率(体積%)と、分布2に対して算出される粒子の含有率(体積%)とを求める。
 分布1に対して算出される粒子の含有率(体積%)を、前記一次分散相の体積および前記二次分散相の体積の総和100体積%とする。ここで算出される分布1の体積は、包含される二次分散相を含めた一次分散相と反応層との境界部分よりも内側の体積%に相当すると考えられる。
 分布2に対して算出される粒子の含有率(体積%)を、前記一次分散相の体積および前記二次分散相の体積の総和100体積%に対する、二次分散相の含有割合とする。
 なお、分布2として測定される二次分散相の含有割合が高いほど、上述したSTEM像による二次分散相の量が多く認められる傾向にある。
 ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の発揮する耐衝撃性を向上させる観点から、USAXS分析により測定された前記二次分散相の平均分散径は、75nm以下であることが好ましく、70nm以下であることがより好ましく、65nm以下であることがさらに好ましい。
 同様に、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の発揮する耐衝撃性を向上させる観点から、USAXS分析により測定された前記二次分散相の平均分散径は、10nm以上であることが好ましく、20nm以上であることがより好ましく、30nm以上であることがさらに好ましい。
 USAXS分析により測定された前記二次分散相の平均分散径の数値範囲の一例としては、10~75nmであることが好ましく、20~70nmであることがより好ましく、30~65nmであることがさらに好ましい。
 二次分散相の平均分散径は、上記の[二次分散相の含有率]における、分布2のピーク面積が50%となる値を二次分散相の平均分散径として採用する。
[第三実施形態]
 本実施形態のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物は、ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)と、熱可塑性エラストマー(B)とを含有するポリアリーレンスルフィド樹脂組成物であって、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を含む連続相と、前記熱可塑性エラストマー(B)を含む一次分散相と、前記連続相と前記一次分散相との界面に、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)及び前記熱可塑性エラストマー(B)の反応物を含有する反応層と、前記一次分散相内に、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を含む二次分散相と、を有する。
 図4は、本実施形態のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物のモルフォロジーの一例を説明する模式図である。
 本実施形態のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物103は、上記第一実施形態のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物101が、更に上記第一実施形態で説明した二次分散相20を有するので、上記第一実施形態の樹脂組成物の構成と、第二実施形態の樹脂組成物の構成とを、自由に組み合わせることができる。
 上記第一実施形態の樹脂組成物と同様の構成を有する部分、及び上記第二実施形態の樹脂組成物と同一の構成を有する部分については詳細な説明を省略する。連続相、一次分散相、反応層及び二次分散相については、上記の第一実施形態又は第二実施形態で説明したものと同一の構成が挙げられる。
 ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物が、前記反応層と前記二次分散相の両方を有することで、反応層及び二次分散相の両方の耐衝撃性向上効果により、極めて優れた耐衝撃性を発揮するポリアリーレンスルフィド樹脂組成物を提供できる。
 本実施形態のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物は、一例として、ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)と、熱可塑性エラストマー(B)とを含有するポリアリーレンスルフィド樹脂組成物であって、
 前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を含む連続相と、
 前記熱可塑性エラストマー(B)を含む一次分散相と、
 前記一次分散相内に、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を含む二次分散相と、 前記連続相と前記一次分散相との界面に、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)及び前記熱可塑性エラストマー(B)の反応物を含有する反応層と、を有し、
 前記一次分散相及び前記反応層の部分の平均分散径に対する前記反応層の部分の平均厚さの比(前記反応層の部分の平均厚さ/前記一次分散相及び前記反応層の部分の平均分散径)が0.15~0.22であることが好ましく、0.17~0.21であることがより好ましく、0.18~0.20であることがさらに好ましい。
 前記反応層の部分の平均厚さ/一次分散相及び反応層の部分の平均分散径の比が、上記数値範囲内であることで、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の発揮する耐衝撃性が、より一層向上される。
 前記反応層を有するポリアリーレンスルフィド樹脂組成物は、二次分散相がより多く含まれる傾向にあり、前記二次分散相の含有割合が8体積%以上である前記樹脂組成物を容易に提供できる。これは、後述の樹脂組成物の製造方法での押出機内での混練により、一次分散相10に含まれる熱可塑性エラストマー(B)内に、連続相1に含まれるポリアリーレンスルフィド樹脂(A)および、連続相1に含まれるポリアリーレンスルフィド樹脂(A)と、一次分散相10に含まれる熱可塑性エラストマー(B)との反応物が取り込まれた状態が、反応層を有することでより得られ易くなるからであると考えられる。
 本実施形態のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物は、ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)と、熱可塑性エラストマー(B)とを含有するポリアリーレンスルフィド樹脂組成物であって、
 前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を含む連続相と、
 前記熱可塑性エラストマー(B)を含む一次分散相と、
 前記一次分散相内に、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を含む二次分散相と、
 前記連続相と前記一次分散相との界面に、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)及び前記熱可塑性エラストマー(B)の反応物を含有する反応層と、を有し、
 USAXS分析により測定された、前記一次分散相の体積および前記二次分散相の体積の総和100体積%に対する、前記二次分散相の含有割合が8体積%以上であることが好ましく、10体積%であることがより好ましく、15体積%であることがさらに好ましい。
 前記二次分散相の含有割合が上記下限値以上であると、樹脂組成物の耐衝撃性が向上される傾向にある。
 前記二次分散相の含有割合の上限値は、一例として、80体積%以下であってよく、50体積%以下であってよく、30体積%以下であってよい。
 前記二次分散相の含有割合の数値範囲としては、8~80体積%であり、10~50体積%であることが好ましく、15~50体積%であることがより好ましい。
 前記一次分散相および前記二次分散相の体積の総体積100体積%に対する、前記二次分散相の含有割合が上記の数値範囲内であることで、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の発揮する耐衝撃性が、上記数値範囲を満たさないポリアリーレンスルフィド樹脂組成物に比べ、より一層向上される。
 本実施形態のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物は、ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)と、熱可塑性エラストマー(B)とを含有するポリアリーレンスルフィド樹脂組成物であって、
 前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を含む連続相と、
 前記熱可塑性エラストマー(B)を含む一次分散相と、
 前記一次分散相内に、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を含む二次分散相と、 前記連続相と前記一次分散相との界面に、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)及び前記熱可塑性エラストマー(B)の反応物を含有する反応層と、を有し、
 前記一次分散相及び前記反応層の部分の平均分散径に対する前記反応層の部分の平均厚さの比(前記反応層の部分の平均厚さ/前記一次分散相及び前記反応層の部分の平均分散径)が0.15~0.22であることが好ましく、0.17~0.21であることがより好ましく、0.18~0.20であることがさらに好ましく、
 USAXS分析により測定された、前記一次分散相の体積および前記二次分散相の体積の総和100体積%に対する、前記二次分散相の含有割合が8体積%以上であることが好ましく、10体積%であることがより好ましく、15体積%であることがさらに好ましい。
 本実施形態における、前記反応層の平均厚さの一例としては、10~24nmであってよく、13~22nmであってよく、15~20nmであってよい。
 以下、実施形態の樹脂組成物が含む、又は含み得る各成分について説明する。実施形態の樹脂組成物とは、上記第1~第3実施形態のいずれか一以上を例示する。
<ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)>
 実施形態の樹脂組成物に含有されるポリアリーレンスルフィド樹脂(A)は、芳香族環と硫黄原子とが結合した構造を繰り返し単位とする樹脂構造を有するものであり、具体的には、下記構造式(1)で表される構造部位を繰り返し単位として有する樹脂が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
(式中、R及びRは、それぞれ独立に水素原子、炭素原子数1~4のアルキル基、ニトロ基、アミノ基、フェニル基、メトキシ基、又はエトキシ基を表す。)
 ここで、前記構造式(1)で表される構造部位は、特に該式中のR及びRは、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)の機械的強度の点から水素原子であることが好ましく、その場合、下記構造式(2)で表されるパラ位で結合するもの、及び下記構造式(3)で表されるメタ位で結合するものが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 これらの中でも、特に繰り返し単位中の芳香族環に対する硫黄原子の結合は前記構造式(2)で表されるパラ位で結合した構造であることが前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)の耐熱性や結晶性の観点より好ましい。
 また、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)は、前記構造式(1)で表される構造部位のみならず、下記の構造式(4)~(7)で表されるいずれか1種以上の構造部位を、前記構造式(1)で表される構造部位との合計を100モル%とした量に対して30モル%以下で含んでいてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 特に上記構造式(4)~(7)で表されるいずれか1種以上の構造部位を10モル%以下で含むことが、ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)の耐熱性、及び機械的強度の点から好ましい。前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)中に、上記構造式(4)~(7)で表されるいずれか1種以上の構造部位を含む場合、それらの結合様式としては、ランダム共重合体、ブロック共重合体の何れであってもよい。
 前記したポリアリーレンスルフィド樹脂(A)は、架橋型のポリアリーレンスルフィド樹脂、及び実質的に線状構造を有する所謂リニア型のポリアリーレンスルフィド樹脂が挙げられる。かかるポリアリーレンスルフィド樹脂(A)は、反応の制御が容易であり、工業的生産性に優れることから、例えば、N-メチルピロリドン、ジメチルアセトアミドなどのアミド系溶剤やスルホラン等のスルホン系溶媒中で硫化ナトリウムとp-ジクロルベンゼンとを反応させる方法によって製造することができる。
 ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)は、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)の反応性をより高められる点から、該ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)の分子構造中に、カルボキシル基を有するものであることが好ましく、該ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)の主鎖末端にカルボキシル基を有するものであることがより好ましい。具体的には、中和滴定法で測定した該ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)中の、前記のカルボキシル基の含有量が10μmol/g~200μmol/gの範囲にあることが好ましく、10μmol/g~100μmol/gの範囲にあることがより好ましい。前記した中和滴定法で測定した該ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)中の、カルボキシル基の含有量が10μmol/g以上の場合、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)の反応性を高めることができ、一方200μmol/g以下の場合、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)の反応性の制御が容易になる。
 なお、樹脂組成物が反応層を有する場合であっても、樹脂組成物は、反応層の形成に寄与しない未反応のカルボキシ基を含有することができる。
 また、ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)は、カルボキシル基以外の官能基を有していても構わない。
 前記の分子構造中に活性水素原子を有する官能基としてカルボキシル基を有するポリアリーレンスルフィド樹脂(A)の製造方法は、該ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)の重合終了後、室温まで冷却し水で洗浄した後、該ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)をろ別し、酸で処理した後、次いで水で洗浄する方法が挙げられ、この際使用し得る酸は、酢酸、塩酸、硫酸、リン酸、珪酸、炭酸、シュウ酸、又はプロピオン酸が前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を分解することなく、残存金属イオン量を効率的に低減できる点から好ましく、これらのなかでも酢酸、又は塩酸がより好ましい。
 さらに実施形態のポリアリーレンスルフィド樹脂(A)は、300℃で測定した溶融粘度が、60Pa・s~240Pa・sの範囲にあるものが好ましい。該ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)の溶融粘度が60Pa・s以上の場合、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の靭性が向上し、一方、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)の溶融粘度が240Pa・s以下の場合、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の高せん断下の発熱を抑制することが容易になる。これらの中でも、前記熱可塑性エラストマー(B)の添加による強度改善効果と、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の流動性とのバランスの点から、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)の溶融粘度は、特に80Pa・s~180Pa・sの範囲にあることが好ましい。
 ここで、前記した300℃で測定したポリアリーレンスルフィド樹脂(A)の溶融粘度とは、高下型フローテスターを用い、長さ10mm、径1mmのオリフィスを使用して、300℃、試験荷重50kgの条件で、6分間保持した後に測定した前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)の溶融粘度(Pa・s)を示す。
 実施形態の樹脂組成物における、ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を含む連続相の含有割合は、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の総質量(100質量%)に対して、50~95質量%であることが好ましく、70~90質量%がより好ましく、75~85質量%がさらに好ましい。上記で例示した、ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を含む連続相の含有割合の数値範囲の上限値と下限値とは、自由に組み合わせることができる。
 実施形態の樹脂組成物が二次分散相を有する場合、樹脂組成物における、ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を含む連続相及び二次分散相の合計質量の含有割合は、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の総質量(100質量%)に対して、50~95質量%であることが好ましく、70~90質量%がより好ましく、75~85質量%がさらに好ましい。上記で例示した、ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を含む連続相及び二次分散相の合計質量の含有割合の数値範囲の上限値と下限値とは、自由に組み合わせることができる。
<熱可塑性エラストマー(B)>
 実施形態の樹脂組成物における前記熱可塑性エラストマー(B)は、加熱により軟化する性質(熱可塑性)を有し、例えば、融点が300℃以下であり、室温でゴム弾性を有するものであることが好ましい。かかる熱可塑性エラストマー(B)は、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物に与える耐衝撃性の改善効果に優れるため好ましい。また、耐熱性に優れる点から、熱可塑性エラストマー(B)は、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーまたはニトリル系熱可塑性エラストマーであることが好ましく、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーであることがより好ましい。
 前記ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーとは、オレフィンに由来する構成単位を含む熱可塑性エラストマーを例示できる。オレフィンとしては、α-オレフィンが好ましい。
 熱可塑性エラストマー(B)は、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、メルカプト基、エポキシ基、酸無水物構造、エステル構造及びイソシアネート基からなる群の中から選ばれる一つ以上の官能基または構造を分子構造中に有するものであることが、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)との反応性に優れ、上記の反応層を形成する観点から好ましい。これらのなかでもカルボキシル基、エポキシ基、酸無水物構造またはエステル構造を分子構造中に有する前記ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーは、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)との反応性により優れ、相溶性がより向上し均一混合された前記ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物を得られる点でより好ましい。
 なお、樹脂組成物が反応層を有する場合であっても、樹脂組成物は、反応層の形成に寄与しない未反応の官能基または構造として、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、メルカプト基、エポキシ基、酸無水物構造、エステル構造及びイソシアネート基からなる群の中から選ばれる一つ以上の官能基または構造を含有することができる。
 なかでも、熱可塑性エラストマー(B)は、エポキシ基を分子構造中に有するグリシジル変性ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーであることが好ましい。エポキシ基を分子構造中に有するグリシジル変性ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーは、優れた耐衝撃性を付与可能である一方、従来、樹脂組成物中に含有比率を高めた該エラストマーを良好に分散させることは困難であった。
 後述の実施形態の製造方法によれば、熱可塑性エラストマー(B)がグリシジル変性ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーである場合でも、その分散性を良好な状態とすることができ、優れた耐衝撃性を示すポリアリーレンスルフィド樹脂組成物を製造可能である。
 反応層を効果的に形成可能であるとの観点から、好ましくは、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)が、カルボキシル基を分子構造中に有するものであり、熱可塑性エラストマー(B)が、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、メルカプト基、エポキシ基、酸無水物構造、エステル構造及びイソシアネート基からなる群の中から選ばれる一つ以上の官能基または構造を分子構造中に有するものである組み合わせを例示できる。
 上記のなかでも、反応効率が高く、反応層の形成が良好となる観点から、より好ましくは、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)が、カルボキシル基を分子構造中に有するものであり、熱可塑性エラストマー(B)が、エポキシ基を分子構造中に有するグリシジル変性ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーである組み合わせを例示できる。
 前記したカルボキシル基、エポキシ基、酸無水物構造、またはエステル構造を分子構造中に有するポリオレフィン系熱可塑性エラストマーは、例えば、α-オレフィンと、カルボキシル基、エポキシ基、酸無水物構造、またはエステル構造を分子構造中に有するビニル重合性化合物との共重合で得ることができる。前記α-オレフィンとしては、例えば、エチレン、プロピレン、ブテン等の炭素数2~8のα-オレフィン等が挙げられる。
 前記したカルボキシル基を分子構造中に有する前記ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーは、例えば、アクリル酸、メタクリル酸等のα,β-不飽和カルボン酸、またはマレイン酸、フマル酸、イタコン酸、その他炭素数4~10の不飽和ジカルボン酸と前記α-オレフィンとの共重合で得ることができる。
 前記したエポキシ基を分子構造中に有する前記グリシジル変性ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーは、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート等と前記α-オレフィンとの共重合で得ることができる。
 前記した酸無水物構造を分子構造中に有するポリオレフィン系熱可塑性エラストマーは、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、その他炭素数4~10の不飽和ジカルボン酸の酸無水物等のα,β-不飽和ジカルボン酸の無水物と前記α-オレフィンとの共重合で得ることができる。
 前記したエステル構造を分子構造中に有するポリオレフィン系熱可塑性エラストマーは、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル等のα,β-不飽和カルボン酸のアルキルエステル、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、その他炭素数4~10の不飽和ジカルボン酸のモノ及びジエステルと前記α-オレフィンとの共重合で得ることができる。
 また、これらの二種以上の官能基又は構造を複数個、同時に含有した共重合体を用いることができる。これらの好ましい例としては、α-オレフィン、アクリル酸エステル、及びメタクリル酸グリシジルの三元共重合体が挙げられる。
 熱可塑性エラストマー(B)は、熱可塑性エラストマー(B)を構成する構成単位の総質量(100質量%)に対して、α-オレフィンに由来する構成単位を40~95質量%含むことが好ましく、50~90質量%含むことがより好ましく、60~80質量%含むことがさらに好ましい。
 熱可塑性エラストマー(B)は、熱可塑性エラストマー(B)を構成する構成単位の総質量(100質量%)に対して、グリシジル(メタ)アクリレートに由来する構成単位を0.1~30質量%含むことが好ましく、0.5~15質量%含むことがより好ましく、1~7質量%含むことがさらに好ましい。ここで(メタ)アクリレートとは、アクリレート及びメタクリレートの両方を包含する概念とする。
 熱可塑性エラストマー(B)は、熱可塑性エラストマー(B)を構成する構成単位の総質量(100質量%)に対して、メチルアクリレートに由来する構成単位を0.1~50質量%含むことが好ましく、3~40質量%含むことがより好ましく、10~35質量%含むことがさらに好ましい。
 上記共重合体の一例として、熱可塑性エラストマー(B)を構成する構成単位の総質量(100質量%)に対して、
 グリシジル(メタ)アクリレートに由来する構成単位を0.1~30質量%含み、
 メチルアクリレートに由来する構成単位を0.1~50質量%含むものが挙げられる。
 上記共重合体の一例として、熱可塑性エラストマー(B)を構成する構成単位の総質量(100質量%)に対して、
 α-オレフィンに由来する構成単位を40~95質量%含み、
 グリシジル(メタ)アクリレートに由来する構成単位を0.1~30質量%含み、
 メチルアクリレートに由来する構成単位を0.1~50質量%含むものが挙げられる。
 次に、前記ニトリル系熱可塑性エラストマーとしては、不飽和ニトリルと共役ジエンとの共重合体が挙げられる。前記不飽和ニトリルは例えばアクリロニトリルまたはメタクリロニトリルが挙げられ、前記共役ジエンは例えば1,3-ブタジエン、2-メチル-1,3-ブタジエン、2,3-ジメチル-1,3ブタジエン、1,3-ペンタジエン等が挙げられる。これらの中でもアクリロニトリル-ブタジエン共重合体が好ましく、さらに前記共役ジエンの二重結合の一部または全部を水素添加し、ニトリル基の三重結合を維持したまま耐熱性を高めた水添ニトリル系熱可塑性エラストマーがより好ましい。
 また、前記水添ニトリル系熱可塑性エラストマーは、ビニル基、水酸基、カルボキシル基、酸無水物構造、グリシジル基、アミノ基、イソシアネート基、メルカプト基、オキサゾリン基、イソシアヌレート基、マレイミド基からなる群の中から選ばれる一つ以上の官能基を分子構造中に有するものであることが、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)との反応性に優れ、相溶性に優れる点から好ましく、これらの中でもカルボキシル基を有する水添ニトリル系熱可塑性エラストマーが、耐熱性及び反応性に優れる点から特に好ましい。
 実施形態の樹脂組成物における、熱可塑性エラストマー(B)を含む一次分散相の含有割合は、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の総質量(100質量%)に対して、5~40質量%が好ましく、10~30質量%がより好ましく、上記の二次分散相を含有することによる耐衝撃性の向上効果がより顕著に反映されやすいとの観点からは15~25質量%がさらに好ましい。上記で例示した、熱可塑性エラストマー(B)を含む一次分散相の含有割合の数値範囲の上限値と下限値とは、自由に組み合わせることができる。
 また別の側面からは、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物におけるポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を含む連続相と、熱可塑性エラストマー(B)を含む一次分散相との総含有量(100質量部)に対して、前記熱可塑性エラストマー(B)を含む一次分散相の含有割合は、5~40質量部が好ましく、10~30質量部がより好ましく、15~25質量部がさらに好ましい。
 実施形態の樹脂組成物が二次分散相を有する場合、更に別の側面からは、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物におけるポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を含む連続相及び二次分散相と、熱可塑性エラストマー(B)を含む一次分散相との総含有量(100質量部)に対して、前記熱可塑性エラストマー(B)を含む一次分散相の含有割合は、5~40質量部が好ましく、10~30質量部がより好ましく、15~25質量部がさらに好ましい。
 前記熱可塑性エラストマー(B)の含有量が増えるほど、耐衝撃性が向上される傾向にあるため、前記熱可塑性エラストマー(B)を含む一次分散相の含有割合が上記下限値以上であることで、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物に与える耐衝撃性の向上効果が良好に発現される。前記熱可塑性エラストマー(B)を含む一次分散相の含有割合が上記上限値以下であることで、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の成形時のガス発生量を効果的に低減できる。
 実施形態の樹脂組成物における、ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を含む連続相と、熱可塑性エラストマー(B)を含む一次分散相との好ましい含有割合は、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の総質量(100質量%)に対して、
 ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を含む連続相が50~95質量%で、熱可塑性エラストマー(B)を含む一次分散相が5~40質量%であってもよく、
 ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を含む連続相が70~90質量%で、熱可塑性エラストマー(B)を含む一次分散相が10~30質量%であってもよく、
 ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を含む連続相が75~85質量%で、熱可塑性エラストマー(B)を含む一次分散相が15~25質量%であってもよい(ただし、連続相、一次分散相、及び反応層の合計質量がポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の総質量100質量%を超えないものとする)。
 実施形態の樹脂組成物が二次分散相を有する場合、樹脂組成物における、ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を含む連続相及び二次分散相と、熱可塑性エラストマー(B)を含む一次分散相との好ましい含有割合は、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の総質量(100質量%)に対して、
 ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を含む連続相及び二次分散相の合計質量が50~95質量%で、熱可塑性エラストマー(B)を含む一次分散相が5~40質量%であってもよく、
 ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を含む連続相及び二次分散相の合計質量が70~90質量%で、熱可塑性エラストマー(B)を含む一次分散相が10~30質量%であってもよく、
 ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を含む連続相及び二次分散相の合計質量が75~85質量%で、熱可塑性エラストマー(B)を含む一次分散相が15~25質量%であってもよい(ただし、連続相、一次分散相、二次分散相、及び反応層の合計質量がポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の総質量100質量%を超えないものとする)。
(その他の成分)
 実施形態の樹脂組成物は、ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)及び前記熱可塑性エラストマー(B)の他に、その他の任意成分を、それらの含有量(質量%)の合計がポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の総質量100質量%を超えないよう含有することができる。
 例えば、前記連続相、一次分散相及び二次分散相の少なくとも1つに、ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)及び前記熱可塑性エラストマー(B)に該当しない、その他の樹脂を更に含んでもよい。
 その他の樹脂としては、エチレン、ブチレン、ペンテン、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン、スチレン、α-メチルスチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、(メタ)アクリロニトリルなどの単量体の単独重合体または共重合体、ポリウレタン、ポリエステル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリサルホン、ポリアリルサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、液晶ポリマー、ポリアリールエーテルなどの単独重合体、ランダム共重合体またはブロック共重合体、グラフト共重合体等が挙げられる。
 実施形態の樹脂組成物は、前記各成分に加え、更にエポキシシランカップリング剤(C)を含有することができる。前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)及び前記熱可塑性エラストマー(B)と該エポキシシランカップリング剤との優れた反応性のため、前記熱可塑性エラストマー(B)の均一分散性が改善されるとともに、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)と前記熱可塑性エラストマー(B)との界面における密着性が向上し前記ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の強度改善効果が一層顕著なものとなる点から好ましい。
 前記エポキシシランカップリング剤(C)は、アルキル基として炭素原子数1~4の直鎖型アルキル基を有する、グリシドキシアルキル基、3,4-エポキシシクロヘキシルアルキル基のようなエポキシ構造含有基と、2個以上のメトキシ基及びエトキシ基とが珪素原子に結合した構造を有するシラン化合物が好ましい。
 このようなエポキシシランカップリング剤(C)は、具体的には、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、及びエポキシ系シリコーンオイルが挙げられる。
 前記エポキシ系シリコーンオイルは炭素原子数2~6アルコキシ基を繰り返し単位として2単位乃至6単位で構成されるポリアルキレンオキシ基を有する化合物が挙げられる。
 前記エポキシシランカップリング剤(C)のなかでも、特に、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)、及び前記熱可塑性エラストマー(B)との反応性に優れる点から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ランに代表されるグリシドキシアルキルトリアルコキシシラン化合物が特に好ましい。
 前記エポキシシランカップリング剤(C)の含有率は、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物全質量100質量%に対する含有率として、0.1質量%~5質量%の範囲にあることが好ましく、0.1質量%以上の場合前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)と前記熱可塑性エラストマー(B)との相溶性が良くなり、5質量%以下の場合前記ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の溶融成型時の発生ガスが減少する。これらのなかでも前記ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物全量に対する含有率として、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)と前記熱可塑性エラストマー(B)との相溶性、及び前記ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の溶融成型時の発生ガスの量のバランスの点から、特に0.1質量%~2質量%の範囲にあることが好ましい。
 実施形態のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物において、前記した配合物に加え、適宜無機フィラーを含有することができる。前記無機フィラーは、繊維状無機フィラーと非繊維状無機フィラーとを挙げることができる。
 前記繊維状無機フィラーは、例えば、ガラス繊維、PAN系又はピッチ系の炭素繊維、シリカ繊維、ジルコニア繊維、窒化ホウ素繊維、窒化ケイ素繊維、ホウ素繊維、ホウ酸アルミニウム繊維、チタン酸カリウム繊維、更にステンレス、アルミニウム、チタン、銅、真ちゅう等の金属の繊維状物の無機質繊維状物質、及びアラミド繊維等の有機質繊維状物質等が挙げられる。
 また、前記非繊維状無機フィラーは、例えば、マイカ、タルク、ワラステナイト、セリサイト、カオリン、クレー、ベントナイト、アスベスト、アルミナシリケート、ゼオライト、パイロフィライトなどの珪酸塩や炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ドロマイトなどの炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸バリウムなどの硫酸塩、アルミナ、酸化マグネシウム、シリカ、ジルコニア、チタニア、酸化鉄などの金属酸化物、ガラスビーズ、セラミックビーズ、窒化ホウ素、炭化珪素、燐酸カルシウムなどが挙げられる。これらの前記繊維状無機フィラー、及び前記非繊維状無機フィラーは、単独使用でも2種以上を併用してもよい。これらの非繊維状無機フィラーの配合時期は特に限定されないがナウタミキサー等により前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)と前記熱可塑性エラストマー(B)とがドライブレンドされるときに配合されることが好ましい。
 前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)と前記無機フィラーとの含有割合は、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の溶融特性やその成型品の力学的特性の観点からポリアリーレンスルフィド樹脂(A)/無機フィラーの比で30質量部~100質量部/70質量部~0質量部となる範囲にあることが好ましい。さらに、前記繊維状無機フィラーと前記非繊維状無機フィラーとの混合割合は成型品に要求される力学的特性の観点から任意の含有割合でよいが、繊維状無機フィラー/非繊維状無機フィラーの比で20質量部~100質量部/80質量部~0質量部となる範囲にあることが好ましい。
(成形物)
 前記ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物は、例えば、ペレットとして提供できる。このポリアリーレンスルフィド樹脂組成物のペレットを成形機に供して溶融成形することにより、目的とする成形物を得ることができる。前記溶融成形法は、例えば、射出成形、押出成形、圧縮成形等が挙げられ、特に限定するものでない。
 なお、実施形態の樹脂組成物のペレットや成形物も、上記に説明した特有のモルフォロジー(反応層及び/又は二次分散相)を有するものである限り、本実施形態の樹脂組成物に包含される。
 前記ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の成形物は、上記の特有のモルフォロジー(反応層及び/又は二次分散相)を有するものであるため、格別良好な耐衝撃性を発揮する。
 実施形態の製造方法によって得られた前記ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物は、例えば自動車部品や、自動車部品として用いられる電気又は電子部品の車両部品用又は車両部材用途に好適に用いることができる。
 車両部品としては、エンジンルーム内での駆動系部品(例えば、トランスミッションギア、駆動モータ部品等)、制御部品(PCU等)、冷却部品(配管、バルブやポンプ部品等)、電池部品を例示できる。
 実施形態の樹脂組成物によれば、優れた耐衝撃性を示すポリアリーレンスルフィド樹脂組成物を提供可能である。
 実施形態の樹脂組成物の耐衝撃性としては、下記の[シャルピー衝撃試験]における試験片に対して測定される、実施形態の樹脂組成物の成形物のシャルピー衝撃値を採用することができる。
 樹脂組成物の成形物のシャルピー衝撃値は、以下の[シャルピー衝撃試験]により求めることができる。
 [シャルピー衝撃試験]
 測定対象の樹脂組成物を成形材料として、シリンダー設定温度300℃、金型設定温度130℃の条件にて射出成形機で成形し、前記樹脂組成物からなる長さ80mm×幅10.0mm×厚さ4.0mmの試験片を得る。次にISO 2818に従って試験片にノッチ(B:8mm)を切削し、ISO 179-1に従い試験を行い、23℃におけるノッチ付のシャルピー衝撃値(kJ/m)を得る。
 実施形態の樹脂組成物は、上記試験片(樹脂組成物の成形物)の、ISO179-1に準拠して測定された、23℃におけるノッチ付のシャルピー衝撃値が、40kJ/m以上であることが好ましく、50kJ/m以上であることがより好ましく、60kJ/m以上であることがさらに好ましく、62kJ/m以上であることがさらに好ましく、64kJ/m以上であることが特に好ましい。
 上記シャルピー衝撃値の上限値は特に制限されるものではないが、一例として、160kJ/m以下であってよく、120kJ/m以下であってよく、80kJ/m以下であってよい。
 上記数値範囲の一例として、実施形態の樹脂組成物は、上記試験片(樹脂組成物の成形物)の、ISO179-1に準拠して測定された、23℃におけるノッチ付のシャルピー衝撃値が、40kJ/m以上160kJ/m以下であってよく、50kJ/m以上100kJ/m以下であってよく、60kJ/m以上120kJ/m以下であってよく、62kJ/m以上120kJ/m以下であってよく、64kJ/m以上80kJ/m以下であってよい。
≪樹脂組成物の製造方法≫
 実施形態の樹脂組成物の製造方法は、上記実施形態のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の製造方法であって、
 原料ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)と、原料熱可塑性エラストマー(B)と、を押出機によって溶融混練する工程を含み、
 前記押出機のスクリュウはニーディングゾーンを備え、前記ニーディングゾーンは、複数個の攪拌羽を有し、前記ニーディングゾーンの前記スクリュウのスクリュウ径aに対する前記攪拌羽1枚あたりの厚さT(T/a)が0.09~0.19である。
 上記実施形態のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物とは、上記第1~第3実施形態のいずれか一以上を例示する。
 実施形態の製造方法では、原料ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を含む連続相の構成成分の原料と、原料熱可塑性エラストマー(B)を含む一次分散相の構成成分の原料とを押出機に投入して、押出機により、上記の条件にて溶融混練することで、前記連続相と、前記一次分散相と、前記反応層及び/又は二次分散相と、を有する実施形態のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物を製造できる。
 前記押出機は、シリンダーの内部に配設されたスクリュウの数が一本の一軸押出機、該スクリュウの数が二本の二軸押出機が挙げられるが、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の全配合成分の混練効率が高いことから、前記二軸押出機を用いる方法が好ましい。
 図5は、実施形態の製造方法に用いられてよい二軸押出機100の機能構成について説明するための図である。同図を参照しながら、実施形態に係る二軸押出機100の機能構成について説明する。 二軸押出機100は、駆動装置11と、フィーダー12と、シリンダー13と、スクリュウ14と、赤外線温度センサIRとを備える。
 フィーダー12は、実施形態に係るポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の原料を投入するための投入口である。
 本実施形態において、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物とは、ポリアリーレンスルフィドを含む樹脂組成物を広く包含する。ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の原料は、原料ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を含むことができる。原料ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)としては、ポリフェニレンスルフィドを例示できる。なお、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の原料とは、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物を構成する配合成分、及び配合成分の前駆体を含む。
 ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の原料には、原料ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)と混合される任意の成分を更に用いることができる。原料ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)と原料熱可塑性エラストマー(B)とを混合する場合、原料熱可塑性エラストマー(B)についてもフィーダー12から投入されてよい。フィーダー12の個数は1個であっても、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の原料を個別に投入するために2個以上あっても構わない。
 シリンダー13は、筒状の形状を有する。シリンダー13は、一端がフィーダー12に接続され、他端がダイス19に接続される。以後の説明において、シリンダー13のフィーダー12側を上流側と記載し、ダイス19側を下流側と記載する場合がある。シリンダー13は内部にスクリュウ14を収容する。フィーダー12から投入された原料は、不図示の加熱器により加熱され、原料の少なくとも一部(例えばポリアリーレンスルフィド)はシリンダー13の内部で溶融するとともに、投入された原料全体がスクリュウ14により混練される。シリンダー13内では、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の原料が混練される。以下、溶融混練時のシリンダー内の内容物を、混練物と称する。
 本実施形態において、不図示の加熱部は、x軸方向に沿って異なる位置に複数設置されていてもよい。x軸方向において異なる位置に設置された複数の加熱部は、それぞれ異なる温度によりシリンダー13を加熱することができる。二軸押出機100は、複数の加熱部を備え、それぞれ異なる温度によりシリンダー13を加熱することにより、シリンダー13の上流側と下流側において異なる温度で混練物を加熱することができる。加熱部としては、シリンダー13を覆うバレルを例示できる。
 赤外線温度センサIRは、シリンダー13の温度を測定する。具体的には、赤外線温度センサIRは、シリンダー13の内部に存在する成形材料の、溶融混練時の混練物の温度を測定する。二軸押出機100は、複数の赤外線温度センサIRを備えていてもよい。本実施形態においては、二軸押出機100は、赤外線温度センサIRとして、シリンダー13の上流側から順に、第1赤外線温度センサIR1と、第2赤外線温度センサIR2と、第3赤外線温度センサIR3と、第4赤外線温度センサIR4とを備える。
 スクリュウ14は、駆動装置11により回転駆動されてよい。スクリュウ14は、回転駆動されることにより、シリンダー内部の混練物を、上流側から下流側に移送できる。フィーダー12に投入された原料は、シリンダー13を介し、溶融混練されて得られたポリアリーレンスルフィド樹脂組成物として、ダイス19から押し出される。
 駆動装置11は、不図示のモータ及びギアボックス等を備える。駆動装置11は、予め規定されたスクリュウ回転数(rpm)となるように、モータの回転数やトルク等を制御し、スクリュウ14を回転させる。
 図6は、前記二軸押出機100のスクリュウ構成の一例を説明する模式図である。ここでは二軸押出機のバレルと、その内部に収容されるスクリュウ14を示している。バレルは、バレル数15(15等分割されたバレルを原料供給側から吐出側に向かいC1~C15とする)であり、C4、C7、C10、C12付近の位置に、上流側から順に、第1ニーディングゾーンKZ1と、第2ニーディングゾーンKZ2と、第3ニーディングゾーンKZ3と、第4ニーディングゾーンKZ4と、を備える。
 ニーディングゾーンは、溶融混練により前記分散相を相中に分散させる(分散相の分散径を小さくする)ニーディング機能を有するスクリュウ部分である。
 ニーディングゾーンの合計の長さとしては、スクリュウの全長(100%)に対して4~36%の長さであってよく、6~30%の長さであってもよく、8~20%の長さであってもよい。
 二軸押出機のスクリュウは、軸の周囲に、所望の作用に応じた種々のエレメントを取り付けることで様々なスクリュウ形態の組み合わせを構成することができる。図6に示す模式図では、4つのニーディングゾーンKZ1~KZ4が、それぞれ4つのニーディングエレメント5又はニーディングエレメント5’を有する。ニーディングエレメントを構成するスクリュウ形態は、特に制限されるものではないが、混練用のニーディングディスクを備えた同方向回転の二軸押出機を用いることが好ましい。二軸押出機のスクリュウ形態は互いに同一又は対称とすることができる。
 図7~8は、実施形態に係る二軸押出機のニーディングゾーンに配置されてよいニーディングエレメントの一例を示す模式図である。ニーディングエレメントとしては、図7~8に示すニーディングエレメント5のような、攪拌羽として複数個のニーディングディスク51を有するものが挙げられる。ここで例示するニーディングディスク51(攪拌羽)の枚数は7枚である。ニーディングディスク51は、前記押出機のスクリュウの長さ方向と垂直な平面を有する形状が一般的である。
 ニーディングディスク51の長径をaで、ニーティングディスク51の短径をbで表す。ここでのスクリュウ径aは、ニーディングディスクの長径と一致する。
 実施形態の製造方法において、前記ニーディングゾーンは、複数個のニーディングディスクを有し、前記スクリュウのスクリュウ径aに対する前記ニーディングディスク1枚あたりの厚さT(T/a)が0.09~0.19である場合を例示する。
 図8に示すように、ニーディングエレメント5は、複数個のニーディングディスク51を有し、各ニーディングディスク51は、スクリュウの軸の中央部分が中心軸となるよう取り付け角度を順次ずらして取り付けられている。隣りあう合攪拌羽の角度θを、ニーディングの噛み合いに不具合のない限りにおいて、0°から180°まで任意に調整して使用することができる。
 また、ニーティングディスク51の幅(ニーティングディスクの短径b)もニーディングの噛み合いに不具合のない限りにおいて、任意に調整して使用することができる。
 1つのニーティングエレメントが互いに厚さの異なる複数の攪拌羽を有する場合には、前記攪拌羽1枚あたりの厚さTは、前記攪拌羽1枚あたりの厚さTの平均値として求めてもよい。
 前記スクリュウ径aに対する前記攪拌羽1枚あたりの厚さT(T/a)は、0.09~0.19であり、0.1~0.17であることが好ましく、0.12~0.15であることがより好ましい。
 前記スクリュウ径aに対する前記攪拌羽の厚さTが上記範囲内であるスクリュウを採用することで、実施される混練や攪拌の状況が、実施形態のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物が有する前記連続相と、前記一次分散相と、前記反応層及び/又は二次分散相の形成に好適となり、該モルフォロジーを有する実施形態のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物を容易に製造できる。
 上記のT/aの値が低い(スクリュウ径に対する攪拌羽の厚さが薄い)ほど、一次分散相の平均分散径を小さく、粒度分布幅も小さくでき、一次分散相の分散状態が更に良好となる傾向にある。
 従って、上記のT/aの値を上記上限値以下とすることで、一次分散相の分散状態を更に良好なものとできる。また、上記のT/aの値を上記下限値以上とすることで、混練による過度なせん断発熱の発生が抑制され、樹脂組成物の熱劣化が抑制される。
 実施形態の樹脂組成物が反応層を有する場合には、上記のT/aの値を上記範囲内とすることで、好ましい値の前記反応層の部分の平均厚さ/一次分散相及び反応層の部分の平均分散径の比を有する樹脂組成物を容易に製造できる。
 また、実施形態の樹脂組成物が二次分散相を有する場合には、上記のT/aの値を上記範囲内とすることで、USAXS分析により測定される上記の二次分散相の含有割合が8体積%以上である前記樹脂組成物を容易に製造できる。
 これらのことから、前記押出機のスクリュウが、上記のT/aの値が上記0.09~0.19の範囲内であるニーディングゾーンを備えることで、製造される樹脂組成物の耐衝撃性を極めて良好なものとできる。
 1つのニーディングエレメントを構成するニーディングディスク(攪拌羽)の枚数は、前記T/aを満たす枚数であって、例えば、6~11枚であってよく、7~10枚であってよく、7~9枚であってよい。
 別の側面として、1つのニーディングエレメントを構成するニーディングディスク(攪拌羽)の枚数は、前記T/aを満たす枚数であって、例えば、6~11枚であってよく、8~10枚であってよく、9~10枚であってよい。
 シリンダー内径Dを1とするとき、スクリュウ径aは、シリンダー内径Dに対して、0.94~0.995Dであってよく、0.95~0.99Dであってよく、0.96~0.98Dであってよい。
 スクリュウ径aは、例えば、5~300mmであってよく、8~100mmであってよく、10~35mmであってよい。
 なお、ニーディングエレメントを構成するニーディングディスクの取り付け角度や順序を変更することで、ニーディングエレメントによる混練物の移送を制御することができる。ニーディングエレメントは、例えば移送能の種類により、上流側から下流側への移送能を有する正方向ニーディングエレメント、下流側から上流側への移送能を有する逆方向ニーディングエレメント、及び移送能を持たないニュートラルニーディングエレメントの3タイプに分類できる。ニーディングゾーンにおけるニーディングエレメントのタイプの種類や組み合わせは、適宜選択すればよい。正方向ニーディングエレメントを備え、その下流側の少なくとも一部に逆方向ニーディングエレメントも組み合わせて備える構成とすることで、混練物の一部をニーディングゾーンに留め、混練の強度を好適に高めることができる。
 なお、スクリュウは複数のニーディングゾーンを有することができるが、複数箇所のニーディングゾーンのうちの全ての箇所が、上記に挙げた複数個の攪拌羽を有する前記T/aが0.09~0.19のニーディングゾーンである必要はない。
 図6に示すスクリュウでは、4箇所のニーディングゾーンKZ1~KZ4を有し、4箇所のニーディングゾーンのうち、複数個の攪拌羽を有し前記T/aが0.09~0.19であるニーディングエレメント5を有するニーディングゾーンは、第1ニーディングゾーンKZ1及び第2ニーディングゾーンKZ2の2箇所としている。
 なお、第3ニーディングゾーンKZ3、及び第4ニーディングゾーンKZ4を構成するニーディングエレメント5’は、上記前記T/aの規定を満たさなくともよく、ニーディング機能を有する任意のスクリュウ構成であってよい。
 上記前記T/aの規定を満たすニーディングエレメント5を有するニーディングゾーンの少なくとも1つは、複数箇所のニーディングゾーンのうちの、上流側に配置されることが好ましい。
 前記T/aが0.09~0.19であるニーディングゾーンの長さとしては、前記T/aが0.09~0.19であるニーディングゾーンの長さが、スクリュウの全長において、前記スクリュウ径aを1とするとき、前記スクリュウ径aに対して0.5a~20aの長さであってよく、0.75a~15aの長さであってよく、1a~12aの長さであってよい。
 別の側面として、前記T/aが0.09~0.19であるニーディングゾーンの長さとしては、当該ニーディングゾーンが、スクリュウの全長(100%)に対して3~20%の長さであってもよく、5~15%の長さであってもよく、8~12%の長さであってもよい。
 前記T/aが0.09~0.19であるニーディングゾーンの長さが上記下限値以上であることにより、実施形態の樹脂組成物の前記モルフォロジーを容易に形成できる。前記T/aが0.09~0.19であるニーディングゾーンの長さが上記上限値以下であることにより、混練による過度なせん断発熱の発生が抑制され、樹脂組成物の熱劣化が抑制されることで、樹脂組成物の耐衝撃性がより一層向上される。
 混練強度の制御が容易となる観点から、スクリュウは、前記T/aが0.09~0.19であるニーディングゾーンを複数箇所備えることが好ましい。当該ニーディングゾーンの数は、例えば2~5箇所であってよく、2~3箇所であってよい。
 ニーディングの噛み合いに不具合の無い限りで、1箇所のニーディングゾーンで複数のT/aを持つ攪拌羽を組み合わせてもよい。また、隣りあう合攪拌羽の角度θにおいても、ニーディングの噛み合いに不具合のない限りにおいて、1箇所のニーディングゾーンで複数の角度を組み合せて用いてもよい。
 このように、前記T/aが0.09~0.19であるニーディングゾーンは不連続であってもよい。当該ニーディングゾーンが不連続である場合には、T/aが0.09~0.19であるニーディングゾーンに該当する領域の合計の長さを、該当するニーディングゾーンの長さとして採用することができる。
 実施形態の製造方法において、前記原料ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)としては、上記の≪樹脂組成物≫において、ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)として例示したものと同一の構成が挙げられる。
 実施形態の製造方法において、前記原料熱可塑性エラストマー(B)としては、上記の≪樹脂組成物≫において、熱可塑性エラストマー(B)として例示したものと同一の構成が挙げられる。
 反応層形成の観点から、前記原料ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)は、カルボキシル基を分子構造中に有するものが好ましい。
 前記原料熱可塑性エラストマー(B)が、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーであることが好ましい。
 前記原料熱可塑性エラストマー(B)は、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、メルカプト基、エポキシ基、酸無水物構造、エステル構造及びイソシアネート基からなる群の中から選ばれる一つ以上の官能基または構造を分子構造中に有するものであることが、前記原料ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)との反応性に優れ、上記の反応層を形成する観点から好ましい。これらのなかでもカルボキシル基、エポキシ基、酸無水物構造またはエステル構造を分子構造中に有する前記ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーは、前記原料ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)との反応性により優れ、相溶性がより向上し、均一混合された前記ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物を得られる点でより好ましく、エポキシ基を分子構造中に有するグリシジル変性ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーであることがより好ましい。
 上記のなかでも、反応効率が高く、反応層の形成が良好となる観点から、前記原料ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)が、カルボキシル基を分子構造中に有するものであって、前記原料熱可塑性エラストマー(B)が、エポキシ基を分子構造中に有するグリシジル変性ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーである組み合わせが好ましい。
 実施形態の樹脂組成物の製造方法における、原料ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)と、原料熱可塑性エラストマー(B)との好ましい配合比は、原料ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)が50~95質量部で、原料熱可塑性エラストマー(B)が5~40質量部であってもよく、原料ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)が70~90質量部で、原料熱可塑性エラストマー(B)が10~30質量部であってもよく、原料ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)が75~85質量部で、原料熱可塑性エラストマー(B)が15~25質量部であってもよい。
 実施形態の樹脂組成物の製造方法における、原料ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)の好ましい配合割合は、原料の総質量(100質量%)に対して、原料ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)が50~95質量%であってもよく、原料ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)が70~90質量%であってもよく、原料ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)が75~85質量%であってもよい。
 実施形態の樹脂組成物の製造方法における、原料熱可塑性エラストマー(B)の好ましい配合割合は、原料の総質量(100質量%)に対して、原料熱可塑性エラストマー(B)が5~40質量%であってもよく、原料熱可塑性エラストマー(B)が10~30質量%であってもよく、原料熱可塑性エラストマー(B)が15~25質量%であってもよい。
 実施形態の樹脂組成物の製造方法における、原料ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)と、原料熱可塑性エラストマー(B)との好ましい配合割合は、原料の総質量(100質量%)に対して、原料ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)が50~95質量%で、原料熱可塑性エラストマー(B)が5~40質量%であってもよく、原料ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)が70~90質量%で、原料熱可塑性エラストマー(B)が10~30質量%であってもよく、原料ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)が75~85質量%で、原料熱可塑性エラストマー(B)が15~25質量%であってもよい。
 実施形態の製造方法において、原料ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)と原料熱可塑性エラストマー(B)とはこれらを溶融混練する前に、両者を予め混合装置でドライブレンドして、原料ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)及び原料熱可塑性エラストマー(B)を含む混合物を得てもよい。混合物としては、後述のポリアリーレンスルフィド樹脂粒子(a)及び熱可塑性エラストマー粒子(b)を含む混合物が挙げられる。該混合物を溶融混練装置に投入して溶融混練することは、前記熱可塑性エラストマー(B)を良好に分散できることから好ましい。
 ここで原料ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)と原料熱可塑性エラストマー(B)とを予めドライブレンドする方法は、ナウタミキサー、タンブラー、又はヘンシェルミキサーなどの混合装置を用いて混合する方法が挙げられる。例えばナウタミキサーを用いて混合する際の運転条件は、前記ナウタミキサー内部に設置されたスクリュウの自転回転数が50rpm~80rpmの範囲にあり、公転回転数が1.5rpm~2.5rpmの範囲にある回転数の運転条件が挙げられる。
 前記原料ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)は、体積平均粒子径が1.0mm~3.0mmの範囲の粒径を有するポリアリーレンスルフィド樹脂粒子(a)であることが好ましい。前記ポリアリーレンスルフィド樹脂粒子(a)の体積平均粒子径が1.0mm以上の場合、該ポリアリーレンスルフィド樹脂粒子(a)が再凝集しにくく取り扱いが容易で、熱可塑性エラストマー粒子(b)と均一に混合し易い。また、該ポリアリーレンスルフィド樹脂粒子(a)の体積平均粒子径が3.0mm以下の粒子である場合、該熱可塑性エラストマー粒子(b)と均一に混合し易いため前記ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物に与える強度改善効果が向上する。これらの中でも、体積平均粒子径が1.5mm~2.5mmの範囲にあるポリアリーレンスルフィド樹脂粒子(a)であることがより好ましい。
 前記した体積平均粒子径が1.0mm~3.0mmの範囲にあるポリアリーレンスルフィド樹脂粒子(a)は、例えば、以下の(イ)又は(ロ)の方法によって製造できる。(イ)前記した前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)の重合終了後、該ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)の反応溶液を冷却し、次いで水または温水で数回洗浄した後に乾燥して得られた、ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)の粒子を、ベルトプレス装置等のプレス機を用いて圧縮固着することにより板状の固形物を得、次いで粉砕して体積平均粒子径が1.0mm~3.0mmの範囲にあるポリアリーレンスルフィド樹脂粒子(a)を得る方法。
(ロ)前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)の重合終了後、該ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)の反応溶液を冷却する前の、該ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)が反応溶媒に溶解した状態で水を添加し、体積平均粒子径が1.0mm~3.0mmの範囲にあるポリアリーレンスルフィド樹脂粒子(a)を得る方法。
 実施形態の製造方法で用いることのできる、原料熱可塑性エラストマー(B)は、その体積平均粒子径が0.1mm~3.0mmの範囲にある熱可塑性エラストマー粒子(b)であることが好ましい。該熱可塑性エラストマー粒子(b)の体積平均粒子径が0.1mm以上の場合、該熱可塑性エラストマー粒子(b)の比表面積が小さくなり、該熱可塑性エラストマー粒子(b)の再凝集が発生し難く取り扱いが容易になり、所定配合量の前記熱可塑性エラストマー粒子(b)の配合が容易になる。一方、前記熱可塑性エラストマー粒子(b)の体積平均粒子径が3.0mm以下の粒子である場合、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)に対し均一混合することが容易になり、該ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物に与える強度改善効果が良好に発現される。前記した体積平均粒子径のなかでも、前記熱可塑性エラストマー粒子(b)の作業上の取り扱いの容易性、均一混合の容易性、及び耐衝撃性や曲げ強度が改善される効果の各効果のバランスの点から、前記熱可塑性エラストマー粒子(b)の体積平均粒子径は、特に0.3mm~2.0mmの範囲にあることが好ましい。
 前記した、体積平均粒子径が0.1mm~3.0mmの範囲にある粒子径を有する前記熱可塑性エラストマー粒子(b)を製造する方法は、3.0mmを超える体積平均粒子径を有する熱可塑性エラストマー粒子を、切断機を用いて細かく切断して製造する方法、あるいは前記の体積平均粒子径が3.0mmを超える粒子径を有する熱可塑性エラストマー粒子を凍結粉砕する方法を挙げることができる。凍結粉砕の方法は、ドライアイスあるいは液体窒素等で凍結させた後、通常のハンマータイプ粉砕機、カッタータイプ粉砕機あるいは石臼型の粉砕機等を用いて粉砕する方法が挙げられる。前記した方法のなかでも、前記熱可塑性エラストマー粒子(b)を容易に製造することができる点から、凍結粉砕して該前記熱可塑性エラストマー粒子(b)を製造する方法が好ましい。
 更に、実施形態の製造方法では、本発明の効果を損なわない範囲で、酸化防止剤、加工熱安定剤、可塑剤、離型剤、着色剤、滑剤、耐候性安定剤、発泡剤、防錆剤、ワックス等の添加剤を適量添加してもよい。これらの添加剤の配合時期は特に限定されないが、前記ナウタミキサーにより前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)と前記熱可塑性エラストマー(B)とがドライブレンドされるときに配合されることが好ましい。
 更に実施形態の製造方法では、更に、要求される特性に合わせて、ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)および熱可塑性エラストマー(B)に該当しないその他の樹脂成分を適宜配合してもよい。その他の樹脂成分の配合時期は特に限定されないが、前記ナウタミキサーにより前記原料ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)と前記原料熱可塑性エラストマー(B)とがドライブレンドされるときに配合されることが好ましい。
 実施形態のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の製造方法において、前記フィラーを用いる場合には、前記フィラーは前記2軸押出機のサイドフィーダーから該押出機内に投入することが前記フィラーの分散性が良好となる点から特に好ましい。かかるサイドフィーダーの位置は、前記2軸押出機のスクリュウ全長に対する、押出機樹脂投入部から該サイドフィーダーまでの距離の比率が、0.1~0.6の範囲にあることが好ましく、これらの中でも0.2~0.4の範囲にあることが特に好ましい。
 実施形態の製造方法における押出機による溶融混練は、シリンダー内壁に対するスクリュウ回転より生じるせん断速度が1000~6500s-1の条件で溶融混練することが好ましく、前記せん断速度が1500~4800s-1の条件で溶融混練することがより好ましく、前記せん断速度が1700~4000s-1の条件で溶融混練することがさらに好ましい。
 ここで、せん断速度は以下の式で求めた値とする。
 せん断速度(γ)=[π×a×(N/60)]/H
[aはスクリュウ径(mm)、Nはスクリュウ回転数(rpm)、Hはチップクリアランス(mm)、即ち、長径a(スクリュウ径a)の位置のクリアランスを表す。スクリュウ回転数Nは秒換算とするため60で除している。]
 上記のせん断速度は、ニーディングゾーンにおける値であることが好ましく、前記T/aが0.09~0.19であるニーディングゾーンにおける値であることがより好ましい。
 ニーディングゾーンにおけるせん断速度は、例えば、スクリュウ径aやチップクリアランスHの値を変えることで、任意に調整できる。
 せん断速度が速いほど、一次分散相の平均分散径が小さく、反応層の平均厚さが薄くなる傾向にあり、上記下限値以上のせん断速度で混練を行うことで、分散性の良好な樹脂組成物が得られ、また二次分散相の効率的な形成にも寄与するものと考えられ、実施形態の樹脂組成物の発揮する耐衝撃性を向上させることができる。
 また、上記上限値以下のせん断速度で混練を行うことで、熱可塑性エラストマー(B)の劣化や低分子化を防止できるとともに、反応層の平均厚さを良好なものとでき、実施形態の樹脂組成物の耐衝撃性をより一層向上させることができる。
 実施形態の製造方法において、上記せん断速度を生じさせる押出機のスクリュウ回転数の一例としては、330~2000rpmであってよく、500~1500rpmであってよく、970~1250rpmであってよい。
 また、実施形態の製造方法における押出機による溶融混練は、前記押出機のシリンダーの全長に対して3/15以上の長さの領域で、前記シリンダーの設定温度が300℃未満であることが好ましく、220℃以上300℃未満であることが好ましく、230℃以上295℃以下であることがより好ましく、250℃以上290℃以下であることがさらに好ましく、260℃以上285℃以下であることが特に好ましい。
 前記シリンダーの設定温度とは、前記シリンダーを覆うバレルの設定温度を例示できる。
 設定温度を上記数値範囲内とする“低温領域”を設けることで、樹脂組成物の熱劣化の防止と、熱可塑性エラストマー(B)を含む一次分散相の分散性の向上とが両立され、実施形態の樹脂組成物の耐衝撃性を更に向上させることができる。
 上記の観点から、低温領域はある程度の長さ(3/15以上)を確保することが好ましい。一方、低温領域の長さに上限値を設け、低温領域とする領域の他に、低温領域よりも高温の“高温領域”を設けることも、樹脂組成物のシャルピー衝撃値をより向上させることができることから、好ましい。
 上記低温領域は、前記押出機のシリンダーの全長に対して3/15以上の長さの領域であってよく、3/15以上15/15以下の長さの領域であってよく、4/15以上13/15以下の長さの領域であってよく、5/15以上12/15以下の長さの領域であってよい。
 上記低温領域は、連続であっても、不連続であってもよい。上記低温領域が不連続である場合には、低温領域に該当する領域の合計の長さを低温領域として採用することができる。
 上記低温領域は、連続した領域であることが好ましい。上記低温領域は、前記押出機のシリンダーの全長に対して連続する3/15以上の長さの領域であってよく、連続する3/15以上15/15以下の長さの領域であってよく、連続する4/15以上13/15以下の長さの領域であってよく、連続する5/15以上12/15以下の長さの領域であってよい。
 なお、シリンダーの全長部分には、押出機のダイス及びヘッド部分は含まれないものとする。
 低温領域の長さに上限値を設ける場合、残りのシリンダーの領域では、低温領域におけるバレルの設定温度300℃未満の所定の設定数値を超える、任意の値の温度を設定することができる。
 例えば、前記押出機のシリンダーの全長に対して3/15以上の長さの領域で、前記シリンダーの設定温度が300℃未満の低温領域としてもよく、その残りの高温領域でシリンダーの設定温度を300℃以上370℃以下としてもよく、
 前記押出機のシリンダーの全長に対して3/15以上の長さの領域で、前記シリンダーの設定温度が230℃以上295℃以下の低温領域としてもよく、その残りの高温領域でシリンダーの設定温度を295℃超360℃以下としてもよく、
 前記押出機のシリンダーの全長に対して3/15以上の長さの領域で、前記シリンダーの設定温度が250℃以上290℃以下の低温領域としてもよく、その残りの高温領域でシリンダーの設定温度を290℃超340℃以下としてもよく、
 前記押出機のシリンダーの全長に対して3/15以上の長さの領域で、前記シリンダーの設定温度が260℃以上285℃以下の低温領域としてもよく、その残りの高温領域でシリンダーの設定温度を285℃超320℃以下としてもよい。
 或いは、前記押出機のシリンダーの全長に対して3/15以上の長さの領域で、前記シリンダーの設定温度が300℃未満の低温領域であるとき、その残りの高温領域でのシリンダーの設定温度は、例えば、300℃以上370℃以下であってよく、300℃以上360℃以下であってよく、300℃以上340℃以下であってよく、300℃以上320℃以下であってよい。
 シリンダーの設定温度に温度差を設ける場合、シリンダーの設定温度を220℃以上とした領域において、シリンダーの設定温度の最高値と最低値との温度差は、一例として10~150℃であってよく、30~120℃であってよく、50~100℃であってよい。
 低温領域におけるシリンダーの設定温度の最高値と、高温領域におけるシリンダーの設定温度の最低値との温度差は、一例として5~150℃であってよく、7~100℃であってよく、10~30℃であってよい。
 また、低温領域内においても温度差を設けてもよい。低温領域内においても温度差を設ける場合、シリンダーの設定温度を220℃以上とした領域において、低温領域におけるシリンダーの設定温度の最高値と最低値との温度差は、一例として5~80℃であってよく、10~70℃であってよく、20~60℃であってよい。
 このように、溶融混練における温度にシリンダーの領域によって温度差を設ける形態について、興味深いことに、樹脂組成物の原料が投入される上流側(シリンダーの全長を2等分した場合の原料投入口側のシリンダーの領域)のほうに低温領域を設けたほうが、実施形態の樹脂組成物の耐衝撃性の向上について、より効果的なものとすることができる。
 例えば、前記押出機のシリンダーの全長を15等分割したとき、樹脂組成物の配合成分が投入される原料投入口側(上流側)から数えて、少なくとも3/15~5/15番目の領域を含むよう上記低温領域を設定してもよく、少なくとも2/15~6/15番目の領域を含むよう上記低温領域を設定してもよく、少なくとも1/15~7/15番目の領域を含むよう上記低温領域を設定してもよい。
 押出機の上流側を上記低温領域としたほうがよい理由としては、以下が推察される。押出機前半部はポリマーの溶融時には吸熱ではあるのだが、原料の混ざり合う位置であるため、それ以上に摩擦による発熱が生じる領域でもあると考えられる。したがって、原料投入口側である上流側の領域における温度を下げる方向とすることで、樹脂組成物の熱劣化が抑制され、その結果シャルピー衝撃値の向上に寄与するものと考えられる。
 上記のせん断速度において混練を行った場合、せん断発熱により、実際のシリンダー内温度は、その設定温度よりも上昇する傾向にある。
 上記低温領域における、シリンダー内で混練される混練物温度の最高値は、250℃以上320℃未満であることが好ましく、270℃以上315℃以下であることがより好ましく、280℃以上310℃以下であることがさらに好ましい。
 シリンダー内で混練される混練物温度の最高値は、上記高温領域におけるものであってよく、315℃超400℃以下であることが好ましい。熱可塑性エラストマーの劣化を効果的に抑制するとの観点からは、315℃以上350℃以下であることがより好ましく、315℃以上330℃以下であることがさらに好ましい。
 前記押出機は、スクリュウ長(L)/スクリュウ径(a)の値が40~200であることが好ましく、50~150であることがより好ましく、70~120であることがさらに好ましい。上記L/aの値が上記下限値以上であると混練時の温度制御が容易であって優れた耐衝撃性を示すポリアリーレンスルフィド樹脂組成物が容易に得られる。上記L/aの値が上記上限値以下であると、樹脂組成物の製造の効率に優れる。
 前記二軸押出機での溶融混練の運転条件は、樹脂成分の吐出量(kg/h)とスクリュウ回転数(rpm)との比率(吐出量/スクリュウ回転数)が、好ましくは0.001~0.01(kg/h・rpm)、より好ましくは0.002~0.009(kg/h・rpm)、さらに好ましくは0.003~0.005(kg/h・rpm)となる条件下で溶融混練する方法が挙げられる。かかる条件下に製造することによって、前記連続相中の一次分散相の分散性がより良好なものとなる。
 次に実施例を示して本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
<原料>
 ・ポリフェニレンスルフィド(DIC株式会社製、MA-520)
 ・ポリエチレン系エラストマーA(住友化学社製、ボンドファーストBF-7L)
 ・ポリエチレン系エラストマーB(住友化学社製、ボンドファーストBF-7M)
 ・ポリエチレン系エラストマーC(住友化学社製、ボンドファーストBF-E)
 上記のポリエチレン系エラストマーの原料として使用される各モノマーの割合を以下に示す。値は、ポリエチレン系エラストマーの原料として使用されるモノマーの総質量に対する各モノマー量(質量%)である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
 本実施例における二軸押出機のバレルの設定温度は、C2以降のバレル温度を全て300℃に設定する条件(パターンa-1)と、赤外線温度センサIRを用いて押出機内流路4ヶ所の樹脂温度を実測し、センサIR1、IR2の実測温度が310~315℃の範囲となる条件(パターンf-1~f-4)との、大きく分けて2種類とした。
 バレルの設定温度パターンを表2に示す。バレルの設定温度とは、バレルを包むヒーター(カートリッジ型)の設定温度であり、C1の「常温」は温度を設定していない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
<樹脂組成物の製造(1) ~エラストマー20質量%~>
 [実施例1]
 ポリフェニレンスルフィド樹脂MA-520(80質量部)と、ポリエチレン系エラストマーA(20質量部)とを混合後、二軸押出機に投入した。
 図6は、使用した二軸押出機の構成を説明する模式図である。二軸押出機は、シリンダー内径D=15.5mm、シリンダー長さとスクリュウ径の比(シリンダー長さ/スクリュウ径)90、吐出量3kg/h、バレル数15(15等分割されたバレルを原料供給側から吐出側に向かいC1~C15とする)の同方向回転二軸押出機を用い、C4、C7、C10、C12位置がニーディングゾーン(KZ1~KZ4)となるスクリュウ構成とした。
 上記のニーディングゾーンのうちの、KZ1およびKZ2のニーディングゾーンでは、ブロック長をシリンダー内径と同一の1Dとしたとき、長径a(スクリュウ径a)が0.97D(15mm)、短径bが0.67D(10.4mm)である略楕円状のニーディングディスクが、ブロックの長さ方向に均等な厚さT(2.14mm)で7枚配置された7枚羽のニーディングディスクを有するニーディングブロックを、C4およびC7の位置に、それぞれ4個ずつ連続して配置した。
 残りのKZ3およびKZ4のニーディングゾーンでは、シリンダー内径D=15.5mmであり、ブロック長が1Dとしたとき、長径a(スクリュウ径a)が0.97D(15mm)、短径bが0.67D(10.4mm)である略楕円状のニーディングディスクが、ブロックの長さ方向に均等な厚さT(3mm)で5枚配置された5枚羽のニーディングディスクを有するニーディングブロックを、C10およびC12の位置に、それぞれ4個ずつ連続して配置した。
 実施例1における、KZ1およびKZ2のニーディングゾーンの、スクリュウ径a(mm)に対するニーティングディスク(攪拌羽)1枚あたりの厚さT(mm)(T/a)は、0.143である。
 スクリュウの全長において、当該ニーディングゾーン(KZ1およびKZ2)の占める割合は、スクリュウ径aに対して8倍の長さである。
 スクリュウの全長において、当該ニーディングゾーン(KZ1およびKZ2)の占める割合は、スクリュウの全長100%に対し8.9%の長さである。
 表2に示すC2~C15のバレルの設定温度(℃)の設定温度パターンをf-1とし、表3に示す各条件で、上記のポリフェニレンスルフィド樹脂と、ポリエチレン系エラストマーAとを溶融混練し、ダイスから出たストランドを冷却してカッティングし、実施例1のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物のペレットを得た。
 [実施例2]
 スクリュウ回転数を表3に記載のとおりの回転数に変更した以外は、実施例1と同様の操作を行い、実施例2のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物のペレットを得た。
 [実施例3]
 エラストマー種およびバレルの設定温度パターンを表3に記載のとおりに変更した以外は、実施例1と同様の操作を行い、実施例3のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物のペレットを得た。
 [実施例4]
 エラストマー種を表3に記載のとおりに変更した以外は、実施例1と同様の操作を行い、実施例4のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物のペレットを得た。
 [比較例1]
 実施例1において、二軸押出機の上記のニーディングゾーンのうちの、KZ1およびKZ2のニーディングゾーンで、シリンダー内径D=15.5mmであり、ブロック長が1Dとしたとき、長径a(スクリュウ径a)が0.97D(15mm)、短径bが0.67D(10.4mm)である略楕円状のニーディングディスクが、ブロックの長さ方向に均等な厚さT(3mm)で5枚配置された5枚羽のニーディングディスクを有するニーディングブロックを、C4およびC7の位置に、それぞれ4個ずつ連続して配置した以外は、実施例1と同様の操作を行い、比較例1のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物のペレットを得た。
 比較例1における、KZ1およびKZ2のニーディングゾーンの、スクリュウ径a(mm)に対するニーティングディスク(攪拌羽)1枚あたりの厚さT(mm)(T/a)は、0.2である。
 [比較例2]
 バレルの設定温度パターンおよびスクリュウ回転数を表3に記載のとおりに変更した以外は、比較例1と同様の操作を行い、比較例2のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物のペレットを得た。
 [比較例3]
 エラストマー種、バレルの設定温度パターンおよびスクリュウ回転数を表3に記載のとおりに変更した以外は、比較例1と同様の操作を行い、比較例3のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物のペレットを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
<樹脂組成物の製造(2) ~エラストマー30質量%~>
 [実施例5]
 実施例1において、原料の配合割合を、ポリフェニレンスルフィド樹脂MA-520(70質量部)と、ポリエチレン系エラストマーA(30質量部)に変更した以外は、実施例1と同様の操作を行い、実施例5のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物のペレットを得た。
 [実施例6]
 エラストマー種およびバレルの設定温度パターンを表4に記載のとおりに変更した以外は、実施例5と同様の操作を行い、実施例6のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物のペレットを得た。
 [実施例7]
 エラストマー種を表4に記載のとおりに変更した以外は、実施例5と同様の操作を行い、実施例7のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物のペレットを得た。
 [実施例8]
 実施例7において、二軸押出機の上記のニーディングゾーンのうちの、KZ1およびKZ2のニーディングゾーンで、シリンダー内径D=15.5mmであり、ブロック長が1Dとしたとき、長径a(スクリュウ径aが0.97D(15mm)、短径bが0.67D(10.4mm)である略楕円状のニーディングディスクが、ブロックの長さ方向に均等な厚さT(1.7mm)で9枚配置された9枚羽のニーディングディスクを有するニーディングブロックを、C4およびC7の位置に、それぞれ4個ずつ連続して配置した以外は、実施例7と同様の操作を行い、実施例8のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物のペレットを得た。
 実施例8における、KZ1およびKZ2のニーディングゾーンの、スクリュウ径a(mm)に対するニーティングディスク(攪拌羽)1枚あたりの厚さT(mm)(T/a)は、0.11である。
 当該ニーディングゾーン(KZ1およびKZ2)の占める割合は、スクリュウ径aに対して8倍の長さである。
 当該ニーディングゾーン(KZ1およびKZ2)の占める割合は、スクリュウの全長(100%)に対し8.9%の長さである。
 [比較例4]
 比較例1において、原料の配合割合を、ポリフェニレンスルフィド樹脂MA-520(70質量部)と、ポリエチレン系エラストマーA(30質量部)に変更した以外は、比較例1と同様の操作を行い、比較例4のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物のペレットを得た。
 [比較例5]
 スクリュウ回転数を表4に記載のとおりに変更した以外は、比較例4と同様の操作を行い、比較例5のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物のペレットを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
<樹脂組成物の製造(3) ~エラストマー10質量%~>
 [実施例9]
 実施例3において、原料の配合割合を、ポリフェニレンスルフィド樹脂MA-520(90質量部)と、ポリエチレン系エラストマーB(10質量部)に変更した以外は、実施例3と同様の操作を行い、実施例9のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物のペレットを得た。
 [実施例10]
 バレルの設定温度パターンを表5に記載のとおりに変更した以外は、実施例9と同様の操作を行い、実施例10のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物のペレットを得た。
 [実施例11]
 実施例10において、二軸押出機のニーディングゾーンのうちの、KZ1およびKZ2のニーディングゾーンで、実施例8と同じく9枚羽のニーディングディスクを有するニーディングブロックを、C4およびC7の位置に、それぞれ4個ずつ連続して配置した以外は、実施例10と同様の操作を行い、実施例11のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物のペレットを得た。
 [比較例6]
 比較例1において、原料の配合割合を、ポリフェニレンスルフィド樹脂MA-520(90質量部)と、ポリエチレン系エラストマーA(10質量部)に変更した以外は、比較例1と同様の操作を行い、比較例6のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物のペレットを得た。
 [比較例7]
 実施例9において、スクリュウ回転数を表5に記載のとおりに変更し、更に、二軸押出機のニーディングゾーンのうちの、KZ1およびKZ2のニーディングゾーンで、ニーティングディスクを有さず、切欠のスクリュウ形状を有するニーディングブロックを、C4およびC7の位置に、それぞれ4個ずつ連続して配置した以外は、実施例9と同様の操作を行い、比較例7のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物のペレットを得た。
 [比較例8]
 エラストマー種およびバレルの設定温度パターンを表5に記載のとおりに変更した以外は、実施例5と同様の操作を行い、実施例6のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物のペレットを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
<評価・測定>
[せん断速度]
 ニーディングゾーンがニーディングディスクを有する場合(比較例7以外)、ニーディングゾーンの、せん断速度を以下の式により求めた。
 せん断速度(γ)=[π×a×(N/60)]/H
[aはスクリュウ径(mm)、Nはスクリュウ回転数(rpm)、Hはチップクリアランス(mm)、即ち、長径a(スクリュウ径a)の位置のクリアランスを表す。スクリュウ回転数Nは秒換算とするため60で除している。]
 なお、各実施例及び比較例では、ニーディングゾーンKZ1~KZ4で、同一の長径aを有するニーディングディスクを用いており、KZ1からKZ4までの全てのニーディングゾーンのせん断速度が同一の値である。
[一次分散相の平均分散径]
 測定対象の樹脂組成物を成形材料として、射出成形機により、ISO 3167タイプAの多目的試験片(成形物)を成形した。次に該多目的試験片を長さ方向の中心位置で切断して切断面を研磨し、キシレン中に浸し、50℃の温度条件で超音波処理を実施し、断面にある熱可塑性エラストマー(B)を含む分散物をキシレン抽出にて取り除いた。その後130℃で2時間乾燥し、断面をSEMで観察し画像を取得した。熱可塑性エラストマー(B)を含む分散物が取り除かれた箇所は空隙相となり、明度が低い黒色の円状に表示される。画像解析ソフト(ImageJ)により、画像視野内に認められる当該黒色の円状物の円面積相当径(円状物の面積に相当する真円の直径を求めた値)を全て(n=300個以上)計測し、円状物の個数で割った平均値を一次分散相の平均分散径とした。
[一次分散相の分散径の粒度分布幅]
 (D84-D16)/2で求められる値を一次分散相の分散径の分布幅とした。
 D16の値は、前記一次分散相の平均分散径を求める際に得た全粒子数を基準とした粒度分布において、径の小さい側からの累積16%の値である径とした。
 D50の値は、前記一次分散相の平均分散径を求める際に得た全粒子数を基準とした粒度分布において、径の小さい側からの累積50%の値である径とした。
 D84の値は、前記一次分散相の平均分散径を求める際に得た全粒子数を基準とした粒度分布において、径の小さい側からの累積84%の値である径とした。
[分散径が200nm以上である前記一次分散相の割合]
 前記一次分散相の平均分散径を求める際に得た全粒子数を基準とした粒度分布において、前記分散径が200nm以上である一次分散相の割合を算出した。
 表中の一次分散相の粒度分布(%)の項目中の「下限値-上限値(μm)」の表記は、下限値以上、上限値未満の該当割合を意味する。
[反応層の平均厚さ]
 測定対象の樹脂組成物を成形材料として、シリンダー設定温度300℃、金型設定温度130℃の条件にて射出成形機で成形し、前記樹脂組成物からなる長さ80mm×幅10mm×厚さ4mmの試験片を得た。この試験片をクライオミクロトームにより100nmの厚さに切削して得られた薄膜片を、50℃のキシレン中に30分浸漬させ、断面にある熱可塑性エラストマーを含む分散物をキシレン抽出にて取り除いた。得られた薄膜片を銅メッシュ上に載せ、STEM-EDS分析により、熱可塑性エラストマーを含む分散物が取り除かれた分散物の粒子跡が5個以上入るよう、40000倍の倍率で観察画像を得た。また、元素分析により硫黄、酸素、窒素、及び炭素の検出を行った。1試料につき4ヶ所測定し、無作為に選定した20個以上の分散物の粒子跡の観察画像を取得し、元素分析結果を得た。得られた観察画像から炭素、酸素、硫黄を対象としたマッピングを行った。ポリフェニレンスルフィド(PPS)樹脂部分では、硫黄に対して酸素の検出量が少ないが、分散物の粒子跡のPPS樹脂との境界面には、硫黄に対して酸素の検出量が相対的に多い領域(酸素原子の質量%が、硫黄原子の質量%に対する比で2以上)が存在し、この領域を、反応層の存在位置とした。
 また、取り除かれた分散物の粒子跡部分の、元素(例えば、硫黄や酸素)が検出されない領域を、一次分散相の存在位置とした。
 図10に、キシレン抽出により熱可塑性エラストマーを含む分散物を取り除いた面の、STEM-EDS分析により得られた測定対象試料の観察画像の一例を示す(測定対象試料の配合は、ポリフェニレンスルフィド樹脂MA-520(90質量部)、ポリエチレン系エラストマーA(10質量部))。
 マッピングで得られた観察画像から、画像解析ソフト(ImageJ)を用い、一次分散相及び反応層を含む粒子面積と、反応層を含まない一次分散相の面積を算出した。それぞれの面積を真円換算した円面積相当径(直径)を求め、その差(一次分散相及び反応層の円面積相当径-一次分散相の円面積相当径)を2で除した値の平均値を、反応層の平均厚さとした。
[二次分散相の含有割合]
 樹脂組成物のペレット(円柱状、切断面の直径2.7±0.3mm、長さ3.0±0.2mm)を5g計り取り、プレス温度300℃、プレス圧力×時間:0.5MPa×2分の後5MPa×2分の条件で、厚さ0.5mmのフィルム状となるよう円柱の側面方向から加熱プレスを実施した。得られたフィルムを15mm角に切り取り、金属試料板に固定し透過用試料台に取り付けて測定した。
 X線回折装置(SmartLab、リガク製)を用い、測定条件:USAXS法2θ=0~1.0°、step=0.001°測定モード:ステップ、計測時間:6秒の条件にて透過測定を行った。
 得られた2θの散乱強度の結果から、粒子解析ソフト(Nano-Solver3)を用い、散乱体となるドメインモデルを球状ドメインとし、粒径分布のばらつきが存在すると仮定して、粒径分布モデルによるフィッティングにより粒径分布の解析を行った。粒径(nm)を指標とする分布において2つの分布(分布1、分布2)のピークの有無を確認し、粒径の大きなほうの分布を分布1とし、粒径の小さなほうの分布を分布2とした。分布1および分布2に対して算出される粒子の体積の総和を100体積%として、分布1に対して算出される粒子の含有率(体積%)と、分布2に対して算出される粒子の含有率(体積%)とを求めた。
 分布1に対して算出される粒子の含有率(体積%)を、前記一次分散相の体積および前記二次分散相の体積の総和100体積%とした。ここで算出される分布1の体積は、包含される二次分散相を含めた一次分散相と反応層との境界部分よりも内側の体積%に相当すると考えられる。
 分布2に対して算出される粒子の含有率(体積%)を、前記一次分散相の体積および前記二次分散相の体積の総和100体積%に対する、二次分散相の含有割合とした。
[シャルピー衝撃試験]
 測定対象の樹脂組成物を成形材料として、シリンダー設定温度300℃、金型設定温度130℃の条件にて射出成形機で成形し、前記樹脂組成物からなる長さ80mm×幅10.0mm×厚さ4.0mmの試験片を得た。次にISO 2818に従って試験片にノッチ(B:8mm)を切削し、ISO 179-1に従い試験を行い、23℃におけるノッチ付のシャルピー衝撃値(kJ/m)を得た。
 上記の測定結果を表3~5に示す。
 図9に、USAXS分析に用いた実施例1の測定対象試料の観察画像を示す。各実施例において、連続相、一次分散相、および一次分散相内の二次分散相の存在が確認できた。
 また図10のSTEM-EDS分析結果の画像に示されるように、各実施例において、連続相と一次分散相が存在していた跡の境界の界面に、反応層の存在が確認できた。
 なお、図10においては、分散物をキシレン抽出にて取り除いているため、本来は存在してもよい一次分散相および二次分散相の部分は取り除かれている。
 表3における比較例1~3と実施例1~4との対比、表4における比較例4~5と実施例5~8との対比、及び表5における比較例6~9と実施例9~11との対比によれば、スクリュウ構成が7枚羽又は9枚羽であって、T/aが0.09~0.19のニーディングゾーンを備える条件にて製造された各実施例においては、一次分散相及び反応層の部分の平均分散径に対する前記反応層の部分の平均厚さの比率が0.15~0.22の範囲内であり、高いシャルピー衝撃値を示し、耐衝撃吸収性に優れた樹脂組成物が得られた。
 このように、前記反応層の部分の平均厚さの比率が上記範囲内であると、界面剥離を起因とするクラック発生が抑制されるうえ、二次分散相の効率的な形成の点からも有利となり、耐衝撃性の吸収に優れる樹脂組成物が得られたものと推測される。
 また、スクリュウ構成が7枚羽又は9枚羽であって、T/aが0.09~0.19のニーディングゾーンを備える条件にて製造された各実施例においては、USAXS分析により測定された、一次分散相の体積および二次分散相の体積の総和100体積%に対する二次分散相の含有割合が、8体積%以上80体積%以下であり、高いシャルピー衝撃値を示し、耐衝撃吸収性に優れた樹脂組成物が得られた。
 このように、一次分散相であるエラストマー内にPPS樹脂が二次分散相として多く含まれることで、エネルギーを試験片に加えた際、微細な空隙が発生し易くなり、エラストマーを含む一次分散相とPPS樹脂連続相との界面近傍や、エラストマー以外の二次分散相とエラストマーを含む一次分散相との界面近傍で、クレイズやせん断降伏を起こし、耐衝撃性の吸収に優れる樹脂組成物が得られたものと推測される。
 また、実施例1~4の樹脂組成物では、比較例1~2の樹脂組成物に比べ、一次分散相の分散径の、(D84-D16)/2で表される粒度分布幅が小さいものであった。さらには、実施例1~4の樹脂組成物では、比較例1~2の樹脂組成物に比べ、一次分散相の分散径の粒度分布において、前記分散径が200nm以上である前記一次分散相の占める割合が18%以下と低く抑えられていた。
 このような、分散粒子の均一化および粗大粒子の低減により、エラストマー間の距離が近くなることにより、衝撃が与えられた際にPPS樹脂とエラストマー界面よりクレイズが発生するものの、クラックに変わる前のクレイズ形成にまでに留まることでエネルギー吸収能を保持し、耐衝撃性をより一層向上させる効果が認められたと考えられる。
 また、例えば、実施例3と4との対比、実施例6と7との対比、実施例9と10との対比によれば、設定温度パターンf-1(押出機のシリンダーの全長に対して3/15以上の長さの領域で、前記シリンダーの設定温度が300℃未満である設定温度パターン)の製造条件を採用した実施例のほうが、高いシャルピー衝撃値を示しており、耐衝撃吸収性に更に優れた樹脂組成物が得られていた。
 各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は各実施形態によって限定されることはなく、請求項(クレーム)の範囲によってのみ限定される。
101,102,103…ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物
1…連続相
10…一次分散相
20…二次分散相
30…反応層
d…一次分散相及び反応層の部分の平均分散径
30d,30d’…反応層の厚さ
100…二軸押出機
11…駆動装置
12…フィーダー
13…シリンダー
14…スクリュウ
19…ダイス
IR1…第1赤外線温度センサ
IR2…第2赤外線温度センサ
IR3…第3赤外線温度センサ
IR4…第4赤外線温度センサ
KZ1…第1ニーディングゾーン
KZ2…第2ニーディングゾーン
KZ3…第3ニーディングゾーン
KZ4…第4ニーディングゾーン
5,5’…ニーディングエレメント
51…ニーディングディスク
T…攪拌羽厚さ
a…スクリュウ径

Claims (24)

  1.  ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)と、熱可塑性エラストマー(B)とを含有するポリアリーレンスルフィド樹脂組成物であって、
     前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を含む連続相と、
     前記熱可塑性エラストマー(B)を含む一次分散相と、
     前記連続相と前記一次分散相との界面に、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)及び前記熱可塑性エラストマー(B)の反応物を含有する反応層と、
     を有し、
     前記一次分散相及び前記反応層の部分の平均分散径に対する前記反応層の部分の平均厚さの比(前記反応層の部分の平均厚さ/前記一次分散相及び前記反応層の部分の平均分散径)が0.15~0.22である、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
  2.  前記反応層の平均厚さが10~24nmである、請求項1に記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
  3.  前記一次分散相内に、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を含む二次分散相を有する、請求項1又は2に記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
  4.  USAXS分析により測定された、前記一次分散相の体積および前記二次分散相の体積の総和100体積%に対する、前記二次分散相の含有割合が8体積%以上80体積%以下である、請求項3に記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
  5.  ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)と、熱可塑性エラストマー(B)とを含有するポリアリーレンスルフィド樹脂組成物であって、
     前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を含む連続相と、
    前記熱可塑性エラストマー(B)を含む一次分散相と、
     前記一次分散相内に、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)を含む二次分散相と、を有し、
     USAXS分析により測定された、前記一次分散相の体積および前記二次分散相の体積の総和100体積%に対する、前記二次分散相の含有割合が8体積%以上80体積%以下である、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
  6.  前記連続相と前記一次分散相との界面に、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)及び前記熱可塑性エラストマー(B)の反応物を含有する反応層を有する、請求項5に記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
  7.  前記反応層の平均厚さが10~24nmである、請求項6に記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
  8.  前記一次分散相の平均分散径が100~170nmである、請求項1~7のいずれか一項に記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
  9.  前記一次分散相の分散径の、(D84-D16)/2で表される粒度分布幅が50nm以下である、請求項1~8のいずれか一項に記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
  10.  前記一次分散相の分散径の粒度分布において、前記分散径が200nm以上である前記一次分散相の占める割合が18%以下である、請求項1~9のいずれか一項に記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
  11.  前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)が、カルボキシル基を分子構造中に有する、請求項1~10のいずれか一項に記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
  12.  前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)が、下記構造式(1)で表される構造部位を繰り返し単位として有する、請求項1~11のいずれか一項に記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (式中、R及びRは、それぞれ独立に水素原子、炭素原子数1~4のアルキル基、ニトロ基、アミノ基、フェニル基、メトキシ基、又はエトキシ基を表す。)
  13.  前記熱可塑性エラストマー(B)が、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーである、請求項1~12のいずれか一項に記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
  14.  前記熱可塑性エラストマー(B)が、エポキシ基を分子構造中に有するグリシジル変性ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーである、請求項1~13のいずれか一項に記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
  15.  前記熱可塑性エラストマー(B)を含む一次分散相の含有割合が、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の総質量に対し、5~40質量%である、請求項1~14のいずれか一項に記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
  16.  前記ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物は、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の成形物である、長さ80mm×幅10.0mm×厚さ4.0mmの試験片に対して、ISO179-1に準拠して測定された、23℃におけるノッチ付(B:8mm)のシャルピー衝撃値が40kJ/m以上である、請求項1~15のいずれか一項に記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
  17.  請求項1~16のいずれか一項に記載のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の製造方法であって、
     原料ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)と、原料熱可塑性エラストマー(B)と、を押出機によって溶融混練する工程を含み、
     前記押出機のスクリュウはニーディングゾーンを備え、前記ニーディングゾーンは、複数個の攪拌羽を有し、前記ニーディングゾーンの前記スクリュウのスクリュウ径aに対する前記攪拌羽1枚あたりの厚さT(T/a)が0.09~0.19である、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の製造方法。
  18.  前記T/aが0.09~0.19であるニーディングゾーンの長さが、前記スクリュウ径aに対して0.5a~20aの長さである、請求項17に記載の製造方法。
  19.  前記押出機のシリンダーの全長に対して3/15以上の長さの領域で、前記シリンダーの設定温度が300℃未満である、請求項17又は18に記載の製造方法。
  20.  前記T/aが0.09~0.19であるニーディングゾーンのシリンダー内壁に対する前記スクリュウのスクリュウ回転より生じるせん断速度が1000~6500s-1である、請求項17~19のいずれか一項に記載の製造方法。
  21.  前記原料ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)が、カルボキシル基を分子構造中に有する、請求項17~20のいずれか一項に記載の製造方法。
  22.  前記ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)が、下記構造式(1)で表される構造部位を繰り返し単位として有する、請求項17~21のいずれか一項に記載の製造方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (式中、R及びRは、それぞれ独立に水素原子、炭素原子数1~4のアルキル基、ニトロ基、アミノ基、フェニル基、メトキシ基、又はエトキシ基を表す。)
  23.  前記原料熱可塑性エラストマー(B)が、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーである、請求項17~22のいずれか一項に記載の製造方法。
  24.  前記原料熱可塑性エラストマー(B)が、エポキシ基を分子構造中に有するグリシジル変性ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーである、請求項17~23のいずれか一項に記載の製造方法。
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