JP2009209185A - Polyphenylene sulfide resin composition and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、引張伸び特性、およびクリープ特性に優れたポリフェニレンスルフィド樹脂組成物および製造方法、ならびに前記ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物からなる成形品に関するものである。 The present invention relates to a polyphenylene sulfide resin composition excellent in tensile elongation characteristics and creep characteristics, a production method thereof, and a molded article comprising the polyphenylene sulfide resin composition.
ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物は、耐熱性、耐衝撃性、高剛性、成形加工性に優れ、かつ、難燃性、耐薬品性、寸法安定性、電気特性に優れた性能を有するため高機能、高性能のエンジニアリングプラスチックとして注目されている。また近年、これらの特性を活かしてオイルが通る配管部品や水が通る家庭用の給湯器配管部品などやその周辺部品にポリフェニレンスルフィド樹脂組成物が応用されている。 The polyphenylene sulfide resin composition has excellent heat resistance, impact resistance, high rigidity, molding processability, and high performance and high performance due to its excellent flame resistance, chemical resistance, dimensional stability and electrical properties. Has attracted attention as a performance engineering plastic. In recent years, polyphenylene sulfide resin compositions have been applied to piping parts through which oil passes, household water heater piping parts through which water passes, and peripheral parts by utilizing these characteristics.
ところが、ポリフェニレンスルフィド樹脂を含む組成物もいくつかの欠点が指摘されている。特に、ポリフェニレンスルフィド樹脂とエラストマーを含む組成物の場合、給湯器の配管部品として使用する際は、80℃程度に加熱された熱水が通るため、成形品が変形し、組み付け部分から水が漏れるという問題、すなわち、クリープ特性が悪いという問題があり、製品設計に制約ができることや、大量に熱水が流れ、かつ内圧がかかる部品には使用できないという問題があった。このような問題があるため、よりクリープ特性を高めた樹脂組成物による部品供給が求められている。 However, the composition containing the polyphenylene sulfide resin has some drawbacks. In particular, in the case of a composition containing a polyphenylene sulfide resin and an elastomer, when used as a piping part of a water heater, hot water heated to about 80 ° C. passes, so that the molded product is deformed and water leaks from the assembly part. That is, there is a problem that the creep characteristics are poor, and there are problems that the product design can be restricted, and that it cannot be used for a part in which a large amount of hot water flows and internal pressure is applied. Because of such problems, there is a demand for component supply using a resin composition with improved creep characteristics.
一方、ポリフェニレンスルフィド樹脂の改質による靭性および衝撃性の改良は以前より行われている。 On the other hand, improvements in toughness and impact properties have been made by modifying polyphenylene sulfide resins.
特許文献1には、部分的に架橋したポリフェニレンスルフィド樹脂、エポキシ基含有エラストマー、無水マレイン酸基含有化合物からなるポリフェニレンスルフィド樹脂組成物が開示されている。しかし本件のような架橋度に起因する耐クリープ特性については検討はされておらず、耐クリープ特性と靭性のバランスが確保できておらず、本件の目的とする用途には不向きである。 Patent Document 1 discloses a polyphenylene sulfide resin composition comprising a partially crosslinked polyphenylene sulfide resin, an epoxy group-containing elastomer, and a maleic anhydride group-containing compound. However, the creep resistance attributed to the degree of cross-linking as in this case has not been studied, and the balance between the creep resistance and toughness has not been secured, and is not suitable for the intended use of this case.
特許文献2には、ポリアリレーンスルフィド樹脂、ポリマーゴム、HDPE、不飽和カルボン酸無水物からなる耐衝撃性の改良されたポリアリレーンスルフィド樹脂の組成物が開示されているが、本件のような検討はされておらず、本件の効果を得ることは出来ない。 Patent Document 2 discloses a composition of polyarylene sulfide resin with improved impact resistance comprising polyarylene sulfide resin, polymer rubber, HDPE, and unsaturated carboxylic acid anhydride. It has not been examined, and the effect of this case cannot be obtained.
特許文献3には、ポリアリレーンスルフィド樹脂、ポリアリレーンスルフィド樹脂と反応性を有する酸性化合物からなる組成物が開示されているが、エラストマー含有系は検討されておらず、本件が目的とする高い引張破断伸びを得ることは出来ない。 Patent Document 3 discloses a polyarylene sulfide resin and a composition comprising an acidic compound having reactivity with the polyarylene sulfide resin, but an elastomer-containing system has not been studied, and the object of the present invention is High tensile elongation at break cannot be obtained.
特許文献4には、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリアミドイミド樹脂から選ばれた少なくとも1種の熱可塑性樹脂、カルボン酸無水物からなる組成物が開示されているが、非ニュートン指数の小さいポリフェニレンスルフィド樹脂を前提としており、本件が目的とする耐クリープ特性は改良できない。
従って、本発明は、引張破断伸び特性およびクリープ特性に優れるポリフェニレンスルフィド樹脂組成物、および製造方法、これを成形してなる成形品、特に引張破断伸びが必要で、かつクリープ特性が必要な自動車部品、電気部品および一般機器の流体配管用部品、すなわち水廻り用の配管用部品を提供することを課題とする。 Accordingly, the present invention relates to a polyphenylene sulfide resin composition excellent in tensile elongation at break and creep characteristics, and a production method, and a molded product formed from the same, particularly an automobile part that requires tensile elongation at break and requires creep characteristics. It is an object of the present invention to provide electric parts and parts for fluid piping of general equipment, that is, parts for piping around water.
本発明は、以下のような手法にてポリフェニレンスルフィド樹脂を含む組成物とするこ
とで、上記課題が解決できる。すなわち、本発明は、
(1)(A)非ニュートン指数1.3〜1.7のポリフェニレンスルフィド樹脂100重量部に対し、(B)オレフィン重合体1〜30重量部、および(C)無水カルボン酸含有化合物0.1〜5重量部を配合してなるポリフェニレンスルフィド樹脂組成物、
(2)前記(A)非ニュートン指数1.3〜1.7のポリフェニレンスルフィド樹脂のメルトフローレート(ASTM D−1238−70に準ず。温度315.5℃、荷重5Kgにて測定)が20〜300g/10分であることを特徴とする(1)記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。
(3)前記(B)オレフィン重合体がエポキシ基含有αーオレフィン系共重合体であることを特徴とする(1)、(2)のいずれかに記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物、
(4)(A)非ニュートン指数1.3〜1.7のポリフェニレンスルフィド樹脂と(C)無水カルボン酸含有化合物を溶融混練した後、(B)オレフィン重合体を溶融混練することを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれかに記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物の製造方法、
(5)ポリフェニレンスルフィド樹脂と(C)無水カルボン酸含有化合物を混合し、170℃以上の温度で処理することにより、ポリフェニレンスルフィド樹脂を(A)非ニュートン指数1.3〜1.7のポリフェニレンスルフィド樹脂とした後、(B)オレフィン重合体を溶融混練することを特徴とする前記(1)〜(3)のいずれかに記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物の製造方法、
(6)(1)〜(3)のいずれかに記載のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物からなる成形品、
(7)成形品が、流体搬送用の円形空洞を有する部品である(6)記載の成形品、
(8)成形品が水廻り用のバルブ部品である(6)または(7)のいずれかに記載の成形品、である。
This invention can solve the said subject by setting it as the composition containing polyphenylene sulfide resin by the following methods. That is, the present invention
(1) (A) 1 to 30 parts by weight of an olefin polymer and (C) a carboxylic anhydride-containing compound 0.1 to 100 parts by weight of a polyphenylene sulfide resin having a non-Newtonian index of 1.3 to 1.7 A polyphenylene sulfide resin composition comprising ~ 5 parts by weight,
(2) The melt flow rate (according to ASTM D-1238-70, measured at a temperature of 315.5 ° C. and a load of 5 kg) of the polyphenylene sulfide resin of (A) non-Newtonian index 1.3 to 1.7 is 20 to The polyphenylene sulfide resin composition according to (1), wherein the composition is 300 g / 10 minutes.
(3) The polyphenylene sulfide resin composition according to any one of (1) and (2), wherein the (B) olefin polymer is an epoxy group-containing α-olefin copolymer,
(4) (A) A polyphenylene sulfide resin having a non-Newtonian index of 1.3 to 1.7 and (C) a carboxylic anhydride-containing compound are melt-kneaded, and then (B) an olefin polymer is melt-kneaded. A method for producing the polyphenylene sulfide resin composition according to any one of (1) to (3) above,
(5) A polyphenylene sulfide resin and (C) a carboxylic anhydride-containing compound are mixed and treated at a temperature of 170 ° C. or higher to give a polyphenylene sulfide resin having a non-Newtonian index of 1.3 to 1.7. (B) The method for producing a polyphenylene sulfide resin composition according to any one of (1) to (3), wherein the olefin polymer is melt-kneaded after the resin is formed,
(6) A molded article comprising the polyphenylene sulfide resin composition according to any one of (1) to (3),
(7) The molded product according to (6), wherein the molded product is a part having a circular cavity for fluid conveyance,
(8) The molded product according to any one of (6) and (7), wherein the molded product is a valve part for turning around water.
本発明のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物を用いれば、引張伸び特性に優れるため、配管部品に残っている媒体が凍って、媒体が膨張し部品を破壊させるのを防止すること(以下、耐凍結性と呼ぶ)ができる。同時に高温時のクリープ特性にも優れるため、熱媒体による配管部品の組み付け部からの媒体漏れを防止する効果がある。 If the polyphenylene sulfide resin composition of the present invention is used, it is excellent in tensile elongation characteristics, so that the medium remaining in the piping part is frozen and the medium is prevented from expanding and breaking the part (hereinafter referred to as freezing resistance). Can be called). At the same time, it has excellent creep characteristics at high temperatures, and therefore has the effect of preventing medium leakage from the assembly part of the piping parts due to the heat medium.
特に、本発明のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物を用いた成形品は、自動車部品、電気部品および一般機器の流体配管用部品に有用であり、特に水廻り用の部品として有用である。 In particular, a molded article using the polyphenylene sulfide resin composition of the present invention is useful for automobile parts, electrical parts and parts for fluid piping of general equipment, and particularly useful as a part for watering.
(A)本発明で使用するポリフェニレンスルフィド樹脂としては、下記構造式で示される繰り返し単位を有するポリフェニレンスルフィド樹脂が好ましく挙げられる。 (A) As a polyphenylene sulfide resin used by this invention, the polyphenylene sulfide resin which has a repeating unit shown by the following structural formula is mentioned preferably.
上記構造式で示される繰り返し単位を70モル%以上、特に90モル%以上含むポリフェニレンスルフィド樹脂であることが耐熱性の点でより好ましい。また、上記ポリフェニレンスルフィド樹脂はその繰り返し単位の30モル%未満を、下記の構造を有する繰り返し単位等で構成したものであってもよい。 A polyphenylene sulfide resin containing 70 mol% or more, particularly 90 mol% or more of the repeating unit represented by the above structural formula is more preferable from the viewpoint of heat resistance. Further, the polyphenylene sulfide resin may comprise less than 30 mol% of the repeating units composed of repeating units having the following structure.
ポリフェニレンスルフィド樹脂の製造方法については、特に制限はなく、通常、公知の方法、例えば特公昭45−3368号公報に記載される比較的分子量の小さな重合体を得る方法(以下、フラッシュ法と呼ぶ)、あるいは特公昭52−12240号公報に記載される比較的分子量の大きな重合体を得る方法(以下、クウェンチ法と呼ぶ)などによって製造できる。 The method for producing the polyphenylene sulfide resin is not particularly limited, and is generally a known method, for example, a method for obtaining a polymer having a relatively small molecular weight described in JP-B-45-3368 (hereinafter referred to as a flash method). Or a method for obtaining a polymer having a relatively large molecular weight (hereinafter referred to as Quench method) described in JP-B-52-12240.
本発明において上記の方法で得られたポリフェニレンスルフィド樹脂を有機溶媒、熱水、酸水溶液などによる洗浄を施した上で使用することが好ましい。有機溶媒洗浄は機械的特性の低下やオレフィン重合体との相溶性を阻害する不純物の除去が可能であるため好ましい。 In the present invention, the polyphenylene sulfide resin obtained by the above method is preferably used after being washed with an organic solvent, hot water, an acid aqueous solution or the like. Organic solvent cleaning is preferred because it can reduce mechanical properties and remove impurities that impair compatibility with the olefin polymer.
本発明の樹脂組成物におけるポリフェニレンスルフィド樹脂は非ニュートン指数が1.3〜1.7であるポリフェニレンスルフィド樹脂が好ましい。非ニュートン指数が1.3以下の場合にはクリープ特性の改良効果が小さく、非ニュートン指数が1.7以上では引張破断伸びが小さく好ましくない。 The polyphenylene sulfide resin in the resin composition of the present invention is preferably a polyphenylene sulfide resin having a non-Newtonian index of 1.3 to 1.7. When the non-Newton index is 1.3 or less, the effect of improving the creep characteristics is small, and when the non-Newton index is 1.7 or more, the tensile elongation at break is small, which is not preferable.
本発明のポリフェニレンスルフィド樹脂の非ニュートン指数は、キャピログラフ1Bを用いて、300℃、L/D=40の条件下、せん断応力、せん断速度を測定し下記式にて求めた値である。 The non-Newtonian index of the polyphenylene sulfide resin of the present invention is a value obtained by measuring the shear stress and shear rate under the conditions of 300 ° C. and L / D = 40 using Capillograph 1B, and obtaining the following formula.
SR=k・SSn
SR:せん断速度
SS:せん断応力
K:定数
n:非ニュートン指数。
SR = k · SS n
SR: Shear rate
SS: Shear stress
K: Constant
n: Non-Newtonian index.
ポリフェニレンスルフィド樹脂の非ニュートン指数は分子鎖が分岐あるいは架橋構造を持ち、分子同士の絡まりあいが多くなることにより高くなる。そのため非ニュートン指数が高いものは低応力領域での分子の運動が抑制され結果的に耐クリープ特性が良くなると考えられる。一方非ニュートン指数が高すぎると分子拘束が強すぎて引張破断伸びが低下する欠点がある。
ポリフェニレンスルフィド樹脂の非ニュートン指数は、重合時にトリクロロベンゼンを添加する方法や、粉末あるいは顆粒状のポリフェニレンスルフィド樹脂を170〜270℃に加熱し架橋させる方法が上げられるが、好ましいのは加熱し架橋させる方法である。
The non-Newtonian index of the polyphenylene sulfide resin increases as the molecular chain has a branched or cross-linked structure and the entanglement between molecules increases. Therefore, it is considered that those with a high non-Newtonian index suppress the movement of molecules in the low stress region, resulting in improved creep resistance. On the other hand, if the non-Newtonian index is too high, the molecular constraint is too strong and the tensile elongation at break decreases.
The non-Newtonian index of the polyphenylene sulfide resin can be increased by a method of adding trichlorobenzene at the time of polymerization or a method of crosslinking a powdered or granular polyphenylene sulfide resin by heating to 170 to 270 ° C., but preferably by heating and crosslinking. Is the method.
非ニュートン指数が1.3〜1.7のポリフェニレンスルフィド樹脂のメルトフローレイト(MFR)は20〜300g/10分が好ましく、更には30〜200g/10分が好ましい。MFRが20g/10分以下では流動性が低く射出成形性におとり、300g/10分以上では引張破断伸びが小さく好ましくない。 The melt flow rate (MFR) of the polyphenylene sulfide resin having a non-Newtonian index of 1.3 to 1.7 is preferably 20 to 300 g / 10 minutes, more preferably 30 to 200 g / 10 minutes. When the MFR is 20 g / 10 min or less, the fluidity is low and the injection moldability is low, and when it is 300 g / 10 min or more, the tensile elongation at break is small, which is not preferable.
本発明におけるポリフェニレンスルフィド樹脂のメルトフローレイト(MFR)は以下に示す方法で算出した値である。 The melt flow rate (MFR) of the polyphenylene sulfide resin in the present invention is a value calculated by the following method.
ASTM−D1238に従ってポリフェニレンスルフィド樹脂10gを、東洋精機(株)製メルトインデクサーを用いて、315.5℃で5分間滞留させ、その後、5kgの荷重をかけて、任意の時間の間にメルトインデクサーより出てくるポリフェニレンスルフィド樹脂量を測定し、メルトフローレイトを算出した。 In accordance with ASTM-D1238, 10 g of polyphenylene sulfide resin was retained at 315.5 ° C. for 5 minutes using a melt indexer manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. The amount of polyphenylene sulfide resin coming out of the kusa was measured, and the melt flow rate was calculated.
本発明で用いられる(B)オレフィン重合体としては、エチレン、プロピレン、ブテン−1、ペンテン−1、4−メチルペンテン−1、イソブチレンなどのα−オレフィン単独または2種以上を重合して得られる重合体、α−オレフィンとアクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチルなどのα,β−不飽和酸およびそのアルキルエステルとの共重合体、カルボン酸金属錯体などのアイオノマーを含有する単量体などが挙げられ、靭性改良の観点からエチレン・α−オレフィン系共重合体が好ましい。
エチレン・α−オレフィン系共重合体の具体例としては、エチレンおよび炭素数3〜20を有する少なくとも1種以上のα−オレフィンを構成成分とする共重合体である。上記の炭素数3〜20のα−オレフィンとして、具体的にはプロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセン、1−ドデセン、1−トリデセン、1−テトラデセン、1−ペンタデセン、1−ヘキサデセン、1−ヘプタデセン、1−オクタデセン、1−ノナデセン、1−エイコセン、3−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ペンテン、3−エチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ヘキセン、4,4−ジメチル−1−ヘキセン、 4,4−ジメチル−1−ペンテン、4−エチル−1−ヘキセン、3−エチル−1−ヘキセン、9−メチル−1−デセン、11−メチル−1−ドデセン、12−エチル−1−テトラデセンおよびこれらの組み合わせが挙げられる。これらα−オレフィンの中でも炭素数6から12であるα−オレフィンを用いた共重合体が靭性の向上、改質効果の一層の向上が見られるためより好ましい。
またオレフィン系共重合体は、カルボン酸基、アミド基、エポキシ基などの官能基を持った変性オレフィン系共重合体が好ましく、特にエポキシ基含有αーオレフィン系共重合体が好ましい。エポキシ基含有αーオレフィン系共重合体はα−オレフィン50.0〜99.5重量%、α、β−不飽和酸グリシジルエステルが0.5〜50.0重量%である。
The (B) olefin polymer used in the present invention is obtained by polymerizing an α-olefin such as ethylene, propylene, butene-1, pentene-1, 4-methylpentene-1, and isobutylene alone or in combination of two or more. Polymers, α-olefins and α, β-unsaturated acids such as acrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, methacrylic acid, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, and alkyl esters thereof; And monomers containing ionomers such as carboxylic acid metal complexes, and ethylene / α-olefin copolymers are preferred from the viewpoint of improving toughness.
A specific example of the ethylene / α-olefin copolymer is a copolymer containing ethylene and at least one α-olefin having 3 to 20 carbon atoms as constituent components. Specific examples of the α-olefin having 3 to 20 carbon atoms include propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-nonene, 1-decene and 1-undecene. 1-dodecene, 1-tridecene, 1-tetradecene, 1-pentadecene, 1-hexadecene, 1-heptadecene, 1-octadecene, 1-nonadecene, 1-eicosene, 3-methyl-1-butene, 3-methyl-1 -Pentene, 3-ethyl-1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 4-methyl-1-hexene, 4,4-dimethyl-1-hexene, 4,4-dimethyl-1-pentene, 4-ethyl -1-hexene, 3-ethyl-1-hexene, 9-methyl-1-decene, 11-methyl-1-dodecene, 12-ethyl-1-tetradecene and these See fit, and the like. Among these α-olefins, a copolymer using an α-olefin having 6 to 12 carbon atoms is more preferable because an improvement in toughness and a further improvement in the reforming effect can be seen.
The olefin copolymer is preferably a modified olefin copolymer having a functional group such as a carboxylic acid group, an amide group, or an epoxy group, and particularly preferably an epoxy group-containing α-olefin copolymer. The epoxy group-containing α-olefin copolymer is 50.0 to 99.5% by weight of α-olefin and 0.5 to 50.0% by weight of α, β-unsaturated glycidyl ester.
(B)オレフィン系共重合体の含有量は本発明の(A)非ニュートン指数1.3〜1.7であるポリフェニレンスルフィド樹脂100重量部に対し、1〜30重量部とする必要がある。(B)オレフィン系共重合体が1重量部以下では良好な引張破断伸びが発現せず、30重量部以上ではクリープ特性が悪くなり好ましくない。 (B) Content of an olefin type copolymer needs to be 1-30 weight part with respect to 100 weight part of polyphenylene sulfide resin which is (A) non-Newtonian index 1.3-1.7 of this invention. (B) When the olefin-based copolymer is 1 part by weight or less, good tensile elongation at break is not exhibited, and when it is 30 parts by weight or more, the creep characteristics are deteriorated.
さらに好ましい(B)オレフィン系共重合体量は3〜20重量部であり、この範囲とすることにより高いクリープ特性を維持しつつ、特異的な高い引張破断伸びを持つ樹脂組成物が得られる。 Furthermore, the preferable amount of (B) olefin-based copolymer is 3 to 20 parts by weight. By setting the amount within this range, a resin composition having a specific high tensile elongation at break can be obtained while maintaining high creep characteristics.
本発明でもちいられる(C)カルボン酸無水物としては無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水琥珀酸、無水シトラコン酸、エンドビシクロ−(2,2,1)−5−ヘプテン−2,3−ジカルボン酸、エンドビシクロ−(2,2,1)−5−ヘプテン−2,3−ジカルボン酸無水物などが挙げられ、本発明の熱可塑性樹脂中の0.1〜5重量%である必要がある。特に好ましい(C)カルボン酸無水物としては無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水琥珀酸、無水シトラコン酸である。 (C) Carboxylic anhydride used in the present invention includes maleic anhydride, itaconic anhydride, succinic anhydride, citraconic anhydride, endobicyclo- (2,2,1) -5-heptene-2,3-dicarboxylic acid. Acid, endobicyclo- (2,2,1) -5-heptene-2,3-dicarboxylic anhydride, and the like, and it is necessary to be 0.1 to 5% by weight in the thermoplastic resin of the present invention. . Particularly preferred (C) carboxylic acid anhydrides are maleic anhydride, itaconic anhydride, succinic anhydride, and citraconic anhydride.
(C)カルボン酸無水物が0.1重量部未満では(B)オレフィン系共重合体の分散が十分ではなく、5重量部以上では得られた組成物の引張破断伸びが低下し好ましくない。 If (C) the carboxylic acid anhydride is less than 0.1 parts by weight, the dispersion of the (B) olefin copolymer is not sufficient, and if it is 5 parts by weight or more, the tensile elongation at break of the resulting composition is undesirably lowered.
本発明において(B)オレフィン重合体は1種もしくは2種類以上で使用することも可能である。 In the present invention, the (B) olefin polymer may be used alone or in combination of two or more.
本発明においては、本発明の効果を損なわない程度の量で、さらに離型剤、結晶核剤等を配合することができる。この離型剤としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、またはモンタン酸ワックス類、または脂肪酸アミド系重縮合物、例えばエチレンジアミン・ステアリン酸重縮合物、エチレンジアミン・ステアリン酸・セバシン酸重縮合物、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸アルミニウム等の金属石鹸などが挙げられる。結晶核剤としてはポリエーテルエーテルケトン樹脂、ナイロン樹脂、タルク、カオリン等が挙げられる。 In the present invention, a release agent, a crystal nucleating agent, and the like can be further blended in an amount that does not impair the effects of the present invention. Examples of the release agent include polyolefins such as polyethylene and polypropylene, or montanic acid waxes, or fatty acid amide polycondensates such as ethylenediamine / stearic acid polycondensate, ethylenediamine / stearic acid / sebacic acid polycondensate, and stearic acid. Examples thereof include metal soaps such as lithium and aluminum stearate. Examples of the crystal nucleating agent include polyether ether ketone resin, nylon resin, talc, kaolin and the like.
また、改質剤、着色防止剤、可塑剤、あるいは防食剤、酸化防止剤、熱安定剤、渇剤、紫外線吸収剤、着色剤、難燃剤、帯電防止剤、発泡剤等の添加剤を本発明の効果を損なわない範囲で添加することができる。 In addition, additives such as modifiers, anti-coloring agents, plasticizers, anticorrosives, antioxidants, heat stabilizers, thirstants, ultraviolet absorbers, coloring agents, flame retardants, antistatic agents, foaming agents, etc. It can add in the range which does not impair the effect of invention.
本発明のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物の製造方法は、非ニュートン指数1.3〜1.7のポリフェニレンスルフィド樹脂とカルボン酸無水物を溶融混合、またはポリフェニレンスルフィド樹脂とカルボン酸無水物のブレンド物を加熱することにより、ポリフェニレンスルフィド樹脂を非ニュートン指数1.3〜1.7のポリフェニレンスルフィド樹脂とした後、オレフィン系樹脂組成物を溶融混練して得ることが重要である。 The method for producing the polyphenylene sulfide resin composition of the present invention is a method of melting and mixing a polyphenylene sulfide resin having a non-Newtonian index of 1.3 to 1.7 and a carboxylic acid anhydride, or heating a blend of the polyphenylene sulfide resin and the carboxylic acid anhydride. Thus, it is important to obtain a polyphenylene sulfide resin having a non-Newtonian index of 1.3 to 1.7 and then melt-knead the olefin resin composition.
溶融混練する方法は特に制限はないが、原料の混合物を2軸押出機、バンバリーミキサー、ニーダーおよびミキシングロールなどの通常公知の溶融混合機に供給して、290℃〜380℃の樹脂温度で溶融混練する方法などを代表例として挙げることができる。この際、原料の混合順序には特に制限はなく、全ての原材料を配合後、上記の方法により溶融混練する方法、あるいは一部の原材料を配合後、溶融混練中にサイドフィーダーを用いて残りの原材料を混合する方法など、何れの方法を用いても良い。好ましくは、(A)ポリフェニレンスルフィド樹脂と(C)無水カルボン酸含有化合物を溶融混練してペレット化した後、(B)オレフィン重合体を溶融混練する方法が挙げられる。また、(A)ポリフェニレンスルフィド樹脂と(C)無水カルボン酸含有化合物を溶融混練中に、サイドフィーダーを用いて(B)オレフィン重合体を混合する方法も好ましい方法として例示できる。
また、ポリフェニレンスルフィド樹脂とカルボン酸無水物のブレンド物を加熱し非ニュートン指数1.3〜1.7のポリフェニレンスルフィド樹脂にする方法としては、顆粒又は粉末又はケーク状のポリフェニレンスルフィド樹脂にカルボン酸無水物をブレンドし、エアー又は窒素雰囲気中で190℃〜240℃で加熱処理するする方法が挙げられる。特にケーク状のポリフェニレンスルフィド樹脂にカルボン酸無水物をブレンドして攪拌しながら過熱処理することが望ましい。またカルボン酸無水物をN−メチル−2−ピロリドンや水に溶解させてポリフェニレンスルフィド樹脂にブレンドしても良い。
The method of melt kneading is not particularly limited, but the mixture of raw materials is supplied to a commonly known melt mixer such as a twin screw extruder, Banbury mixer, kneader and mixing roll, and melted at a resin temperature of 290 ° C to 380 ° C. A typical example is a kneading method. At this time, the mixing order of the raw materials is not particularly limited, and after mixing all the raw materials, the method of melt kneading by the above method, or after blending some raw materials, the rest of the raw materials are mixed using the side feeder during the melt kneading. Any method such as a method of mixing raw materials may be used. Preferably, (A) a polyphenylene sulfide resin and (C) a carboxylic anhydride-containing compound are melt-kneaded and pelletized, and then (B) an olefin polymer is melt-kneaded. Moreover, the method of mixing (B) olefin polymer using a side feeder during melt kneading | mixing (A) polyphenylene sulfide resin and (C) carboxylic anhydride containing compound can also be illustrated as a preferable method.
In addition, as a method of heating a blend of polyphenylene sulfide resin and carboxylic acid anhydride to obtain a polyphenylene sulfide resin having a non-Newtonian index of 1.3 to 1.7, a carboxylic acid anhydride is added to a granular, powder or cake-like polyphenylene sulfide resin. The method of blending a thing and heat-processing in 190 degreeC-240 degreeC in air or nitrogen atmosphere is mentioned. In particular, it is desirable to blend a cake-like polyphenylene sulfide resin with a carboxylic acid anhydride and heat-treat with stirring. Further, the carboxylic acid anhydride may be dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone or water and blended with the polyphenylene sulfide resin.
かくして得られる本発明のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物は、射出成形、押出成
形、圧縮成形、吹込成形、射出圧縮成形、トランスファー成形、真空成形など一般に熱可
塑性樹脂の公知の成形方法により成形されるが、なかでも射出成形が好ましい。
The polyphenylene sulfide resin composition of the present invention thus obtained is generally molded by a known thermoplastic resin molding method such as injection molding, extrusion molding, compression molding, blow molding, injection compression molding, transfer molding, vacuum molding, Of these, injection molding is preferred.
本発明で得られたポリフェニレンスルフィド樹脂組成物は80℃、20MPaでの100時クリープ歪が3%以下で、且つASTM−D638に従って測定した23℃での引張伸びが7%以上であり、内部を高温の流体が流れ、かつ内圧がかかる成形品に使用することができることを見いだした。 The polyphenylene sulfide resin composition obtained in the present invention has a creep strain at 100 ° C. at 80 ° C. and 20 MPa of 3% or less, and a tensile elongation at 23 ° C. measured according to ASTM-D638 of 7% or more. It has been found that it can be used for molded articles in which high-temperature fluid flows and internal pressure is applied.
引張伸びは以下に示す方法で測定した値である。 The tensile elongation is a value measured by the following method.
引張試験は、片方にゲートを有するASTM1号ダンベル片を型締力100tonの射出成形機を用いてシリンダー温度320℃、金型温度130℃の条件で成形し、引張歪速度10mm/min、支点間距離114mm、雰囲気温度23℃の条件で、ASTM−D638に従い引張伸びの測定を行った。なお、破断までの変位量を5回測定し、その平均値を引張伸びとした。 In the tensile test, an ASTM No. 1 dumbbell piece having a gate on one side was molded using an injection molding machine with a clamping force of 100 tons at a cylinder temperature of 320 ° C. and a mold temperature of 130 ° C., and a tensile strain rate of 10 mm / min, between fulcrums. Tensile elongation was measured according to ASTM-D638 under conditions of a distance of 114 mm and an ambient temperature of 23 ° C. In addition, the displacement amount until a fracture | rupture was measured 5 times, and the average value was made into tensile elongation.
引張クリープ歪みは以下に示す方法で測定した値である。 The tensile creep strain is a value measured by the following method.
引張試験は、片方にゲートを有するASTM1号ダンベル片を型締力100tonの射出成形機を用いてシリンダー温度320℃、金型温度150℃の条件で成形し、支点間距離114mm、雰囲気温度80℃、引張応力20MPaの条件で、ASTM−D2990に従い、引張クリープ試験を行った。なお、引張クリープ歪みは、変位量を支点間距離で割った値であり、試験開始から100時間経過した後の引張クリープ歪みを、5回測定した平均値を引張クリープ歪みとした。 In the tensile test, an ASTM No. 1 dumbbell piece having a gate on one side was molded using an injection molding machine with a clamping force of 100 tons under conditions of a cylinder temperature of 320 ° C. and a mold temperature of 150 ° C., a fulcrum distance of 114 mm, and an ambient temperature of 80 ° C. A tensile creep test was performed in accordance with ASTM-D2990 under the condition of a tensile stress of 20 MPa. The tensile creep strain is a value obtained by dividing the displacement amount by the distance between the fulcrums, and the average value obtained by measuring the tensile creep strain after 100 hours from the start of the test five times is defined as the tensile creep strain.
本発明のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物からなる成形品は靭性に優れ、かつ靭性と相反するクリープ特性に極めて優れるものである。本発明のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物からなる成形品は、自動車部品、電気部品および一般機器の流体配管用部品に有用であり、なかでも流体配管用部品が水廻り用の部品に極めて有用である。 A molded article made of the polyphenylene sulfide resin composition of the present invention has excellent toughness and extremely excellent creep characteristics contrary to toughness. The molded article comprising the polyphenylene sulfide resin composition of the present invention is useful for automobile parts, electrical parts, and fluid piping parts for general equipment, and among them, the fluid piping parts are extremely useful for parts around water.
次に実施例および比較例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらによって何ら制限を受けるものではない。 EXAMPLES Next, although an Example and a comparative example demonstrate this invention concretely, this invention is not restrict | limited at all by these.
実施例における非ニュートン指数、メルトフローレイト(MFR)、引張試験、引張クリープ試験は次の方法に従い測定を行った。 The non-Newtonian index, melt flow rate (MFR), tensile test, and tensile creep test in the examples were measured according to the following methods.
〈非ニュートン指数〉
東洋精機社製キャピログラフ1Bを用いて、300℃、L/D=40の条件下、せん断応力、せん断速度を測定し下記式にて非ニュートン指数を測定した。
<Non-Newtonian index>
Using a Capillograph 1B manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd., shear stress and shear rate were measured under the conditions of 300 ° C. and L / D = 40, and the non-Newton index was measured by the following formula.
SR=k・SSn
SR:せん断速度
SS:せん断応力
K:定数
n:非ニュートン指数
〈メルトフローレイト(MFR)〉
ASTM−D1238に従ってポリフェニレンスルフィド樹脂10gを、東洋精機(株)製メルトインデクサーを用いて、315.5℃で5分間滞留させ、その後、5kgの荷重をかけて、任意の時間の間にメルトインデクサーより出てくるポリフェニレンスルフィド樹脂量を測定し、メルトフローレイトを算出した。
SR = k · SS n
SR: Shear rate
SS: Shear stress
K: Constant
n: Non-Newtonian index <Melt flow rate (MFR)>
In accordance with ASTM-D1238, 10 g of polyphenylene sulfide resin was retained at 315.5 ° C. for 5 minutes using a melt indexer manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. The amount of polyphenylene sulfide resin coming out of the kusa was measured, and the melt flow rate was calculated.
〈引張試験〉
引張試験は、片方にゲートを有するASTM1号ダンベル片を型締力100tonの射出成形機を用いてシリンダー温度320℃、金型温度130℃の条件で成形し、引張歪速度10mm/min、支点間距離114mm、雰囲気温度−20℃の条件で、ASTM−D638に従い引張伸びの測定を行った。なお、実施例記載の引張伸びは、破断までの変位量を引張伸びとして、5回測定し、その平均値を記載している。
<Tensile test>
In the tensile test, an ASTM No. 1 dumbbell piece having a gate on one side was molded using an injection molding machine with a clamping force of 100 tons at a cylinder temperature of 320 ° C. and a mold temperature of 130 ° C., and a tensile strain rate of 10 mm / min, between fulcrums. Tensile elongation was measured according to ASTM-D638 under conditions of a distance of 114 mm and an ambient temperature of -20 ° C. In addition, the tensile elongation as described in the examples is measured five times with the amount of displacement until breakage as the tensile elongation, and the average value is described.
〈引張クリープ試験〉
引張試験は、片方にゲートを有するASTM4号ダンベル片を型締力100tonの射出成形機を用いてシリンダー温度320℃、金型温度150℃の条件で成形し、支点間距離65mm、雰囲気温度80℃、引張応力20MPaの条件で、ASTM−D2990に従い、引張クリープ試験を行った。なお、引張クリープ歪みは、変位量を支点間距離で割った値であり、実施例記載の引張クリープ歪みは、試験開始から100時間経過した後の引張クリープ歪みであり、5回測定した平均値を記載している。
<Tensile creep test>
In the tensile test, an ASTM No. 4 dumbbell piece having a gate on one side was molded using an injection molding machine with a clamping force of 100 ton at a cylinder temperature of 320 ° C. and a mold temperature of 150 ° C., a fulcrum distance of 65 mm, and an ambient temperature of 80 ° C. A tensile creep test was performed in accordance with ASTM-D2990 under the condition of a tensile stress of 20 MPa. The tensile creep strain is a value obtained by dividing the displacement by the distance between the fulcrums, and the tensile creep strain described in the examples is the tensile creep strain after 100 hours have elapsed from the start of the test, and is an average value measured five times. Is described.
実施例1〜19、比較例1〜13
用意したポリフェニレンスルフィド樹脂(PPS−1,PPS−2、PPS−3、PPS−4)を表1に示す条件で熱架橋し、(A1)のポリフェニレンスルフィド樹脂(PPS−5,PPS−6、PPS−7、PPS−8,PPS−9、PPS−10)を得た。、
(A1)(A2)のポリフェニレンスルフィド樹脂(B)オレフィン重合体(B−1,B−2)(C)カルボン酸無水物を表2に示す組成でドライブレンドした。使用したPPS−1、PPS−2、PPS−3、PPS−4、PPO、オレフィン重合体(B−1,B−2)カルボン酸無水物を下記に示す。
Examples 1-19, Comparative Examples 1-13
The prepared polyphenylene sulfide resins (PPS-1, PPS-2, PPS-3, PPS-4) were thermally crosslinked under the conditions shown in Table 1, and the polyphenylene sulfide resins (PPS-5, PPS-6, PPS) of (A1) were obtained. -7, PPS-8, PPS-9, PPS-10). ,
(A1) (A2) Polyphenylene sulfide resin (B) Olefin polymer (B-1, B-2) (C) Carboxylic anhydride was dry blended with the composition shown in Table 2. The PPS-1, PPS-2, PPS-3, PPS-4, PPO, and olefin polymer (B-1, B-2) carboxylic acid anhydride used are shown below.
(ポリフェニレンスルフィド樹脂(PPS−1)の製造方法) 撹拌機および底栓弁付きの70リットルオートクレーブに、47.5%水硫化ナトリウム8.27kg(70.00モル)、96%水酸化ナトリウム2.91kg(69.80モル)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)11.45kg(115.50モル)、及びイオン交換水10.5kgを仕込み、常圧で窒素を通じながら245℃まで約3時間かけて徐々に加熱し、水14.78kgおよびNMP0.28kgを留出した後、反応容器を200℃に冷却した。仕込みアルカリ金属硫化物1モル当たりの系内残存水分量は、NMPの加水分解に消費された水分を含めて1.06モルであった。また、硫化水素の飛散量は、仕込みアルカリ金属硫化物1モル当たり0.02モルであった。 (Manufacturing method of polyphenylene sulfide resin (PPS-1)) In a 70 liter autoclave equipped with a stirrer and a bottom plug valve, 8.27 kg (70.00 mol) of 47.5% sodium hydrosulfide, 2.96% sodium hydroxide 91 kg (69.80 mol), N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) 11.45 kg (115.50 mol), and 10.5 kg of ion-exchanged water were charged, and about 3 hours to 245 ° C. through nitrogen at normal pressure. After gradually distilling off 14.78 kg of water and 0.28 kg of NMP, the reaction vessel was cooled to 200 ° C. The residual water content in the system per 1 mol of the charged alkali metal sulfide was 1.06 mol including the water consumed for the hydrolysis of NMP. The amount of hydrogen sulfide scattered was 0.02 mol per mol of the charged alkali metal sulfide.
次いでp−ジクロロベンゼン10.37kg(70.52モル)、NMP9.37kg(94.50モル)を加え、反応容器を窒素ガス下に密封し、240rpmで撹拌しながら0.6℃/分の速度で200℃から270℃まで昇温した。270℃で60分反応した後、オートクレーブの底栓弁を開放し、窒素で加圧しながら内容物を攪拌機付き容器に15分かけてフラッシュし、250℃でしばらく撹拌して大半のNMPを除去した。 Next, 10.37 kg (70.52 mol) of p-dichlorobenzene and 9.37 kg (94.50 mol) of NMP were added, the reaction vessel was sealed under nitrogen gas, and a rate of 0.6 ° C./min with stirring at 240 rpm. The temperature was raised from 200 ° C to 270 ° C. After reacting at 270 ° C. for 60 minutes, the bottom plug valve of the autoclave was opened, the contents were flushed into a vessel equipped with a stirrer over 15 minutes while being pressurized with nitrogen, and stirred for a while at 250 ° C. to remove most of NMP. .
得られた固形物およびイオン交換水76リットルを撹拌機付きオートクレーブに入れ、70℃で30分洗浄した後、ガラスフィルターで吸引濾過した。次いで70℃に加熱した76リットルのイオン交換水をガラスフィルターに注ぎ込み、吸引濾過してケークを得た。 The obtained solid and 76 liters of ion-exchanged water were placed in an autoclave equipped with a stirrer, washed at 70 ° C. for 30 minutes, and then suction filtered through a glass filter. Next, 76 liters of ion-exchanged water heated to 70 ° C. was poured into a glass filter, and suction filtered to obtain a cake.
得られたケークおよびイオン交換水90リットルを撹拌機付きオートクレーブに仕込み、2000ppmの酢酸カルシウム一水和物を添加した。オートクレーブ内部を窒素で置換した後、192℃まで昇温し、30分保持した。その後オートクレーブを冷却して内容物を取り出した。 The obtained cake and 90 liters of ion-exchanged water were charged into an autoclave equipped with a stirrer, and 2000 ppm of calcium acetate monohydrate was added. After replacing the inside of the autoclave with nitrogen, the temperature was raised to 192 ° C. and held for 30 minutes. Thereafter, the autoclave was cooled and the contents were taken out.
内容物をガラスフィルターで吸引濾過した後、これに70℃のイオン交換水76リットルを注ぎ込み吸引濾過してケークを得た。得られたケークを窒素気流下、120℃で乾燥することにより、乾燥PPSを得た。
得られたPPSは、ERが35g/10分であった。
The contents were subjected to suction filtration with a glass filter, and then 76 liters of ion-exchanged water at 70 ° C. was poured into the contents, followed by suction filtration to obtain a cake. The obtained cake was dried at 120 ° C. under a nitrogen stream to obtain dry PPS.
The obtained PPS had an ER of 35 g / 10 min.
(ポリフェニレンスルフィド樹脂(PPS−2)の製造方法) 撹拌機および底栓弁付きの70リットルオートクレーブに、47.5%水硫化ナトリウム8.27kg(70.00モル)、96%水酸化ナトリウム2.91kg(69.80モル)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)11.45kg(115.50モル)、酢酸ナトリウム1.89kg(23.10モル)、及びイオン交換水10.5kgを仕込み、常圧で窒素を通じながら245℃まで約3時間かけて徐々に加熱し、水14.78kgおよびNMP0.28kgを留出した後、反応容器を200℃に冷却した。仕込みアルカリ金属硫化物1モル当たりの系内残存水分量は、NMPの加水分解に消費された水分を含めて1.06モルであった。また、硫化水素の飛散量は、仕込みアルカリ金属硫化物1モル当たり0.02モルであった。 (Manufacturing method of polyphenylene sulfide resin (PPS-2)) In a 70 liter autoclave equipped with a stirrer and a bottom plug valve, 8.27 kg (70.00 mol) of 47.5% sodium hydrosulfide, 2.96% sodium hydroxide 91 kg (69.80 mol), N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) 11.45 kg (115.50 mol), 1.89 kg (23.10 mol) sodium acetate, and 10.5 kg of ion-exchanged water were charged. The mixture was gradually heated to 245 ° C. over about 3 hours while flowing nitrogen at normal pressure, and after distilling out 14.78 kg of water and 0.28 kg of NMP, the reaction vessel was cooled to 200 ° C. The residual water content in the system per 1 mol of the charged alkali metal sulfide was 1.06 mol including the water consumed for the hydrolysis of NMP. The amount of hydrogen sulfide scattered was 0.02 mol per mol of the charged alkali metal sulfide.
その後200℃まで冷却し、p−ジクロロベンゼン10.45kg(71.07モル)、NMP9.37kg(94.50モル)を加え、反応容器を窒素ガス下に密封し、240rpmで撹拌しながら0.6℃/分の速度で200℃から270℃まで昇温した。270℃で100分反応した後、オートクレーブの底栓弁を開放し、窒素で加圧しながら内容物を攪拌機付き容器に15分かけてフラッシュし、250℃でしばらく撹拌して大半のNMPを除去した。 Thereafter, the mixture was cooled to 200 ° C., 10.45 kg (71.07 mol) of p-dichlorobenzene and 9.37 kg (94.50 mol) of NMP were added, the reaction vessel was sealed under nitrogen gas, and the mixture was stirred at 240 rpm. The temperature was raised from 200 ° C. to 270 ° C. at a rate of 6 ° C./min. After reacting at 270 ° C. for 100 minutes, the bottom valve of the autoclave was opened, the contents were flushed into a vessel equipped with a stirrer while being pressurized with nitrogen, and stirred for a while at 250 ° C. to remove most of NMP. .
得られた固形物およびイオン交換水76リットルを撹拌機付きオートクレーブに入れ、70℃で30分洗浄した後、ガラスフィルターで吸引濾過した。次いで70℃に加熱した76リットルのイオン交換水をガラスフィルターに注ぎ込み、吸引濾過してケークを得た。 The obtained solid and 76 liters of ion-exchanged water were placed in an autoclave equipped with a stirrer, washed at 70 ° C. for 30 minutes, and then suction filtered through a glass filter. Next, 76 liters of ion-exchanged water heated to 70 ° C. was poured into a glass filter, and suction filtered to obtain a cake.
得られたケークおよびイオン交換水90リットルを撹拌機付きオートクレーブに仕込み、pHが7になるよう酢酸を添加した。オートクレーブ内部を窒素で置換した後、192℃まで昇温し、30分保持した。その後オートクレーブを冷却して内容物を取り出した。 The obtained cake and 90 liters of ion-exchanged water were charged into an autoclave equipped with a stirrer, and acetic acid was added so that the pH was 7. After replacing the inside of the autoclave with nitrogen, the temperature was raised to 192 ° C. and held for 30 minutes. Thereafter, the autoclave was cooled and the contents were taken out.
内容物をガラスフィルターで吸引濾過した後、これに70℃のイオン交換水76リットルを注ぎ込み吸引濾過してケークを得た。得られたケークを窒素気流下、120℃で乾燥することにより、乾燥PPSを得た。
得られたPPSは、MFRが700g/10分であった。
The contents were subjected to suction filtration with a glass filter, and then 76 liters of ion-exchanged water at 70 ° C. was poured into the contents, followed by suction filtration to obtain a cake. The obtained cake was dried at 120 ° C. under a nitrogen stream to obtain dry PPS.
The obtained PPS had an MFR of 700 g / 10 min.
(ポリフェニレンスルフィド樹脂(PPS−3)の製造方法)
撹拌機および低栓弁付きの70リットルオートクレーブに、47.5%水硫化ナトリウム8267.37g(70.00モル)、96%水酸化ナトリウム2924.98g(70.20モル)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)13860.00g(140.00モル)、酢酸ナトリウム2187.11g(26.67モル)、及びイオン交換水10500.00gを仕込み、常圧で窒素を通じながら240℃まで約3時間かけて徐々に加熱し、水14743.16gおよびNMP280.00gを留出したのち、反応容器を160℃に冷却した。仕込みアルカリ金属硫化物1モル当たりの系内残存水分量は、NMPの加水分解に消費された水分を含めて1.08モルであった。また、硫化水素の飛散量は仕込みアルカリ金属硫化物1モル当たり0.023モルであった。 次いで、p−ジクロロベンゼン(p−DCB)10254.40g(69.76モル)、NMP6451.83g(65.17モル)を加え、反応容器を窒素ガス下に密封し、240rpmで撹拌しながら、200℃から250℃まで0.8℃/分の速度で昇温し、250℃で70分保持した。次いで、250℃から278℃まで0.8℃/分の速度で昇温し、278℃で78分保持した。オートクレーブ底部の抜き出しバルブを開放し、窒素で加圧しながら内容物を攪拌機付き容器に15分かけてフラッシュし、250℃でしばらく撹拌して大半のNMPを除去した。
(Method for producing polyphenylene sulfide resin (PPS-3))
In a 70 liter autoclave equipped with a stirrer and a low-stop valve, 8267.37 g (70.00 mol) of 47.5% sodium hydrosulfide, 2924.98 g (70.20 mol) of 96% sodium hydroxide, N-methyl-2 -13860.00 g (140.00 mol) of pyrrolidone (NMP), 2187.11 g (26.67 mol) of sodium acetate, and 10500.00 g of ion-exchanged water were charged, and it took about 3 hours to 240 ° C. through nitrogen at normal pressure. The mixture was gradually heated to distill water 14743.16 g and NMP 280.00 g, and then the reaction vessel was cooled to 160 ° C. The residual water content in the system per 1 mol of the charged alkali metal sulfide was 1.08 mol including the water consumed for the hydrolysis of NMP. The amount of hydrogen sulfide scattered was 0.023 mol per mol of the alkali metal sulfide charged. Then, 10254.40 g (69.76 mol) of p-dichlorobenzene (p-DCB) and 65451.83 g (65.17 mol) of NMP are added, the reaction vessel is sealed under nitrogen gas, and stirred at 240 rpm. The temperature was raised from 0 ° C. to 250 ° C. at a rate of 0.8 ° C./min, and held at 250 ° C. for 70 minutes. Next, the temperature was raised from 250 ° C. to 278 ° C. at a rate of 0.8 ° C./min, and maintained at 278 ° C. for 78 minutes. The extraction valve at the bottom of the autoclave was opened, and the contents were flushed into a vessel equipped with a stirrer over 15 minutes while being pressurized with nitrogen, and stirred for a while at 250 ° C. to remove most of NMP.
得られた固形物およびイオン交換水76リットルを撹拌機付きオートクレーブに入れ、70℃で30分洗浄した後、ガラスフィルターで吸引濾過した。次いで70℃に加熱した76リットルのイオン交換水をガラスフィルターに注ぎ込み、吸引濾過してケークを得た。 The obtained solid and 76 liters of ion-exchanged water were placed in an autoclave equipped with a stirrer, washed at 70 ° C. for 30 minutes, and then suction filtered through a glass filter. Next, 76 liters of ion-exchanged water heated to 70 ° C. was poured into a glass filter, and suction filtered to obtain a cake.
得られたケークおよびイオン交換水90リットルを、撹拌機付きオートクレーブに仕込み、オートクレーブ内部を窒素で置換した後、192℃まで昇温し、30分保持した。その後オートクレーブを冷却して内容物を取り出した。 The obtained cake and 90 liters of ion-exchanged water were charged into an autoclave equipped with a stirrer, and the interior of the autoclave was replaced with nitrogen, and then the temperature was raised to 192 ° C. and held for 30 minutes. Thereafter, the autoclave was cooled and the contents were taken out.
内容物をガラスフィルターで吸引濾過した後、これに70℃のイオン交換水76リットルを注ぎ込み吸引濾過してケークを得た。得られたケークを窒素気流下、120℃で乾燥することにより、乾燥PPSを得た。 The contents were subjected to suction filtration with a glass filter, and then 76 liters of ion-exchanged water at 70 ° C. was poured into the contents, followed by suction filtration to obtain a cake. The obtained cake was dried at 120 ° C. under a nitrogen stream to obtain dry PPS.
得られたPPSは、MFRが198g/10分であった。
(ポリフェニレンスルフィド樹脂(PPS−4)の製造方法) 撹拌機付きの70リットルオートクレーブに、47.5%水硫化ナトリウム8267.37g(70.00モル)、96%水酸化ナトリウム2957.21g(70.97モル)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)11434.50g(115.50モル)、酢酸ナトリウム2583.00g(31.50モル)、及びイオン交換水10500gを仕込み、常圧で窒素を通じながら245℃まで約3時間かけて徐々に加熱し、水14780.1gおよびNMP280gを留出した後、反応容器を160℃に冷却した。仕込みアルカリ金属硫化物1モル当たりの系内残存水分量は、NMPの加水分解に消費された水分を含めて1.06モルであった。また、硫化水素の飛散量は、仕込みアルカリ金属硫化物1モル当たり0.02モルであった。
The obtained PPS had an MFR of 198 g / 10 min.
(Manufacturing method of polyphenylene sulfide resin (PPS-4)) In a 70 liter autoclave equipped with a stirrer, 8267.37 g (70.00 mol) of 47.5% sodium hydrosulfide and 2957.21 g (70. 97 mol), 1434.50 g (115.50 mol) of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), 2583.00 g (31.50 mol) of sodium acetate, and 10500 g of ion-exchanged water were charged under nitrogen at normal pressure. After gradually heating to 245 ° C. over about 3 hours and distilling out 14780.1 g of water and 280 g of NMP, the reaction vessel was cooled to 160 ° C. The amount of water remaining in the system per mole of the charged alkali metal sulfide was 1.06 mol including the water consumed for the hydrolysis of NMP. The amount of hydrogen sulfide scattered was 0.02 mol per mol of the charged alkali metal sulfide.
次に、p−ジクロロベンゼン10235.46g(69.63モル)、NMP9009.00g(91.00モル)を加え、反応容器を窒素ガス下に密封し、240rpmで撹拌しながら、0.6℃/分の速度で238℃まで昇温した。238℃で95分反応を行った後、0.8℃/分の速度で270℃まで昇温した。270℃で100分反応を行った後、1260g(70モル)の水を15分かけて圧入しながら250℃まで1.3℃/分の速度で冷却した。その後200℃まで1.0℃/分の速度で冷却してから、室温近傍まで急冷した。 Next, 10235.46 g (69.63 mol) of p-dichlorobenzene and 900.00 g (91.00 mol) of NMP were added, the reaction vessel was sealed under nitrogen gas, and stirred at 240 rpm while stirring at 0.6 ° C. / The temperature was raised to 238 ° C. at a rate of minutes. After reacting at 238 ° C. for 95 minutes, the temperature was raised to 270 ° C. at a rate of 0.8 ° C./min. After performing the reaction at 270 ° C. for 100 minutes, 1260 g (70 mol) of water was injected over 15 minutes and cooled to 250 ° C. at a rate of 1.3 ° C./minute. Then, after cooling to 200 ° C. at a rate of 1.0 ° C./min, it was rapidly cooled to near room temperature.
内容物を取り出し、26300gのNMPで希釈後、溶剤と固形物をふるい(80mesh)で濾別し、得られた粒子を31900gのNMPで洗浄、濾別した。これを、56000gのイオン交換水で数回洗浄、濾別した後、0.05重量%酢酸水溶液70000gで洗浄、濾別した。70000gのイオン交換水で洗浄、濾別した後、得られた含水PPS粒子を80℃で熱風乾燥し、120℃で減圧乾燥した。 The contents were taken out, diluted with 26300 g of NMP, the solvent and solid matter were filtered off with a sieve (80 mesh), and the resulting particles were washed with 31900 g of NMP and filtered off. This was washed several times with 56000 g of ion-exchanged water and filtered, then washed with 70000 g of 0.05 wt% aqueous acetic acid and filtered. After washing with 70000 g of ion-exchanged water and filtering, the resulting hydrous PPS particles were dried with hot air at 80 ° C. and dried under reduced pressure at 120 ° C.
得られたPPSは、MFRが100g/10分であった。
(オレフィン重合体)
B−1:住友化学社(株)製 エチレン/グリシジルメタクリレート=88/12(重量%)共重合体 BF−E。
B−2:三井化学(株)製 エチレン/ブテン−1=82/18(重量%)(株)製 タフマーTX610。
The obtained PPS had an MFR of 100 g / 10 min.
(Olefin polymer)
B-1: Ethylene / glycidyl methacrylate = 88/12 (% by weight) copolymer BF-E manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
B-2: Mitsui Chemicals Co., Ltd. ethylene / butene-1 = 82/18 (weight%) Co., Ltd. Toughmer TX610.
(カルボン酸無水物)
C−1:和光純薬(株)製 無水マレイイン酸。
(Carboxylic anhydride)
C-1: Maleic anhydride manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
実施例1〜8はサイドフィード法により樹脂組成物を製造した。 In Examples 1 to 8, resin compositions were produced by the side feed method.
実施例9は一括元込めにより樹脂組成物を製造した。 In Example 9, a resin composition was produced by batch loading.
表2、表3に記載された成分を表2、表3に記載した比率でドライブレンドし、混合物を二軸押出機(日本製鋼所製TEX−30)に供給し、二軸押出機により吐出後の樹脂温度が330℃で溶融混練して、ペレタイズし、ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物
からなる成形品の引張伸びおよび引張クリープ歪みを測定し、結果を表2、表3に示す。
The components described in Tables 2 and 3 are dry blended at the ratios described in Tables 2 and 3, and the mixture is supplied to a twin screw extruder (TEX-30 manufactured by Nippon Steel) and discharged by the twin screw extruder. The subsequent resin temperature was melt kneaded at 330 ° C. and pelletized to obtain a polyphenylene sulfide resin composition. The tensile elongation and tensile creep strain of the molded product made of the obtained resin composition were measured, and the results are shown in Tables 2 and 3.
比較例1、6,7は非ニュートン指数が小さすぎて不適切な場合であり、80℃、20MPaでの100時間後の引張クリープ歪みが悪くなる。 Comparative Examples 1, 6, and 7 are cases where the non-Newtonian index is too small and inappropriate, and the tensile creep strain after 100 hours at 80 ° C. and 20 MPa deteriorates.
比較例2はカルボン酸無水物が不適切な場合であり、引張破断伸びが悪くなる。 In Comparative Example 2, the carboxylic acid anhydride is inappropriate and the tensile elongation at break is poor.
比較例3〜5は非ニュートン指数が大きすぎて不適切な場合であり引張破断伸びが悪くなる。 Comparative Examples 3 to 5 are cases where the non-Newtonian index is too large and inappropriate, and the tensile elongation at break is poor.
比較例8はカルボン酸無水物添加のタイミングと押出方法が不適切な場合であり、引張破断伸びが悪くなる。 In Comparative Example 8, the timing of adding the carboxylic acid anhydride and the extrusion method are inappropriate, and the tensile elongation at break is poor.
それに対して、実施例1〜9はいずれも引張伸びが大きく、かつ、引張クリープ歪みが小さくなり、水廻り用成形品等に有用であることがわかる。 On the other hand, all of Examples 1 to 9 have a large tensile elongation and a small tensile creep strain, and are found to be useful for molded products for use around water.
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