DE69516944T2

DE69516944T2 - Polyarylensulfid-Harzzusammensetzung

Info

Publication number: DE69516944T2
Application number: DE69516944T
Authority: DE
Inventors: Sachio Anada; Nozomu Nakagawa; Toshikatsu Nitoh; Kazutomo Tokushige
Original assignee: Polyplastics Co Ltd
Current assignee: Polyplastics Co Ltd
Priority date: 1994-07-04
Filing date: 1995-07-03
Publication date: 2000-10-05
Anticipated expiration: 2015-07-04
Also published as: JP2925930B2; ATE193033T1; US5578659A; JPH0812886A; CA2153099A1; EP0691375A1; EP0691375B1; DE69516944D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte Polyarylensulfid-Zusammensetzung, insbesondere eine Polyarylensulfid- Zusammensetzung, die eine ausgezeichnete Verarbeitbarkeit beim Formen hat und metallische Teile von Metallwerkzeugen, insbesondere beim Formen, nicht korrodiert und verschmutzt, während sie Metallen in geformten Teilen, kombiniert mit metallischen Materialien, eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit erteilt und den Formteilen ausgezeichnete mechanische Eigenschaften bereitstellt.
In den letzten Jahren besteht ein Bedarf an thermoplastischen Harzen mit guten mechanischen Eigenschaften sowie guter Wärmebeständigkeit, chemischer Beständigkeit und Flammfestigkeit, die als Materialbestandteile in verschiedenen mechanischen Teilen, wie Komponenten für elektrische und elektronische Gerätschaften, Automobilgerätschaften und chemische Gerätschaften, verwendet werden sollen.
Ein Polyarylensulfidharz (PAS), dargestellt durch Polyphenylensulfid (PPS), ist auch eines der Harze, welches diese Anforderungen erfüllt, und die Nachfrage nach demselben hat aufgrund des guten Verhältnisses von physikalischen Eigenschaften zu Kosten zugenommen.
Weil dieses Harz jedoch Schwefelatome in der molekularen Struktur aufweist, und die Ausgangsmaterialien für die Herstellung desselben daher Schwefelatome und Chloratome enthalten, hat es den Nachteil, daß Nebenprodukte, die eine große Menge Schwefel und Chlor enthalten, bei der Synthese des Harzes gebildet werden, was zu dem Problem der Korrosion und Verschmutzung von metallischen Materialien von Metallwerkzeugen beim Formen führt. Wenn das Harz als Material für geformte Teile verwendet wird, weist es weiterhin das Problem auf, daß es Metalle, die in Teile eingefügt sind, plattierte Metalle oder abgeschiedene Metalle korrodiert und verunreinigt und Probleme verursacht. Verschiedene Verfahren sind als Techniken vorgeschlagen worden, um dieses Problem zu lösen, in denen dem PAS-Harz Radikalfänger zugegeben werden, um die Bildung von korrosiven Verunreinigungen zu unterdrücken und somit eine Verbesserung zu erreichen. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben gefunden, daß das Vermischen wenigstens einer Verbindung, die aus Zinkcarbonat, Zinkhydroxid und dem Doppelsalz der beiden oder der Mischung derselben ausgewählt ist, als Korrosionsinhibitor des PAS-Harzes gegenüber Metallen mit dem PAS-Harz sehr wirksam ist, um zu verhindern, daß ein Werkzeug beim Formen des PAS-Harzes und metallischer Materialien, die in die Formteile eingefügt sind, korrodiert und verunreinigt wird, und dies ist in JP-A-2-105857 offenbart.
Weitere Untersuchungen ergaben jedoch, daß solche MetallVerbindungen des Zinks und dergleichen dazu neigen, die mechanischen Eigenschaften zu reduzieren, während sie zur Prävention der Korrosion von Metallen wirksam sind, und insbesondere, wenn anorganische Verstärkungen wie Glasfaser und andere und Füllstoffe dazu gemischt werden, wird beobachtet, daß die mechanischen Eigenschaften, wie die mechanische Festigkeit und Zähigkeit, reduziert werden, was wahrscheinlich auf die Tatsache zurückzuführen ist, daß die oben beschriebenen Korrosionsinhibitoren verhindern, daß das PAS-Harz an den Verstärkungen und Füllstoffen haftet. Diese Tendenz wird besonders deutlich, wenn die zugemischte Menge an Korrosionsinhibitoren zunimmt, und bezüglich dieses Punkts ist die Verbesserung ein wichtiges Problem geworden.
Im Hinblick auf derartige Probleme sind die Untersuchungen durch die Forscher der vorliegenden Erfindung energisch fortgesetzt worden, um eine PAS-Harz-Zusammensetzung zu erhalten, die eine ausreichende Korrosionsbeständigkeit gegenüber Metallen von Formwerkzeugen aufweist und die mechanischen Eigenschaften, wie die Zugfestigkeit, Schlagzähigkeit und Zähigkeit nicht beeinträchtigt, selbst wenn relativ große Mengen von Korrosionsinhibitoren verwendet werden, d. h. um eine PAS- Harz-Zusammensetzung zu erhalten, die eine ausgezeichnete Metall- Korrosionsbeständigkeit mit ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften vereint. Die Forscher konnten bestätigen, daß solche Probleme - wie die oben beschriebenen - merklich reduziert werden können, wenn man eine Zusammensetzung verwendet, die dadurch hergestellt wird, daß man ein Carbonat, ein Hydroxid oder ein Oxid eines speziellen Metalls einer Oberflächenvorbehandlung mit einer Alkoxysilan-Verbindung unterzieht und dieses oberflächenbehandelte Carbonat, Hydroxid oder Oxid zusammen mit dem PAS-Harz und anderen Füllstoffen oder vorzugsweise weiteren zugefügten Alkoxysilan-Verbindungen in der Schmelze knetet, um die vorliegenden Erfindung zu vervollständigen.
Somit stellt die vorliegende Erfindung eine Polyarylensulfidharz-Zusammensetzung bereit, umfassend:
(A) 100 Gewichtsteile eines Polyarylensulfidharzes,
(B) 0,1 bis 1,0 Gewichtsteile einer Substanz, deren Oberfläche mit 1 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die Substanz, wenigstens einer Alkoxysilan-Verbindung behandelt wurde, welche aus einem Aminoalkoxysilan und einem Epoxyalkoxysilan ausgewählt ist, wobei die Substanz aus Zinkcarbonat, Zinkhydroxid, Zinkoxid, Magnesiumcarbonat, Magnesiumoxid, Bariumcarbonat, Bariumoxid und einem Doppelsalz oder einer Mischung, bestehend aus zweien oder mehreren derselben, ausgewählt ist,
(C) 0 bis 10 Gewichtsteile einer Alkoxysilan-Verbindung und
(D) 5 bis 500 Gewichtsteile eines anorganischen Füllstoffs.
Die Komponenten werden üblicherweise in der Schmelze geknetet, um die Zusammensetzung herzustellen.
Nun werden die Strukturkomponenten der vorliegenden Erfindung erklärt.
Das PAS-Harz als Komponente (A), das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, besteht hauptsächlich aus einer Repetiereinheit (-Ar-S-), worin Ar eine Arylengruppe ist.
Als Arylengruppe kann z. B. eine p-Phenylengruppe, eine m-Phenylengruppe, eine o-Phenylengruppe, eine substituierte Phenylengruppe, eine p,p'Diphenylensulfongruppe, eine p,p'-Biphenylengruppe, eine p,p'- Diphenylenethergruppe, eine p,p'-Diphenylencarbonylgruppe oder eine Naphthalingruppe verwendet werden.
In diesem Fall kann ein Homopolymer, umfassend die gleiche Repetiereinheit unter den Arylensulfidgruppen, die aus den oben beschriebenen Arylengruppen bestehen, oder ein heterogene Repetiereinheiten enthaltendes Copolymer vom Standpunkt der Verarbeitbarkeit der Zusammensetzung aus gesehen verwendet werden.
Poly-p-phenylensulfid (PPS) ist das typischste Homopolymer mit einer p- Phenylensulfidgruppe als Repetiereinheit, worin eine p-Phenylengruppe als Arylengruppe verwendet wird. Insgesamt wird im wesentlichen lineares Polyphenylensulfid besonders bevorzugt verwendet.
Wenigstens zwei voneinander verschiedene Kombinationen können als Copolymer verwendet werden, worin eine Arylensulfidgruppe, die die oben beschriebene Arylengruppe umfaßt, die Hauptstruktur darstellt. Unter diesen wird die Kombination, in der eine p-Phenylensulfidgruppe die Hauptstruktur darstellt, und welche die anderen Repetiereinheiten enthält, besonders bevorzugt verwendet. Von diesen ist das Polymer, welches die p-Phenylensulfidgruppe zu 60 Mol-% oder mehr, mehr bevorzugt zu 70 Mol-% oder mehr enthält, vom Gesichtspunkt der physikalischen Eigenschaften, wie Wärmebeständigkeit, Formbarkeit und mechanische Eigenschaften, her gesehen geeignet. In diesem Fall haben solche, die die Repetiereinheiten der Komponenten in einer Blockform und nicht auf statistische Weise enthalten, ausgezeichnete Verarbeitbarkeiten und eine ausgezeichnete Wärmebeständigkeit und ausgezeichnete mechanische Eigenschaften. Demgemäß können sie vorzugsweise verwendet werden. Bevorzugte copolymerisierbare Komponenten schließen z. B. eine m- Phenylengruppe ein, sind aber nicht darauf beschränkt.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Polyarylensulfidharz ist vorzugsweise ein Polymer hoher Molmasse mit einer im wesentlichen linearen Struktur, welches durch Polykondensation aus einem bifunktionellen Monomer erhalten wird, und daraus kann ein Polymer erhalten werden, welches eine verbesserte Verarbeitbarkeit beim Formen aufweist, indem man die Schmelzviskosität des linearen Polymer mit einer relativ niedrigen Molmasse durch oxidatives Vernetzen oder thermischen Vernetzen erhöht.
Weiterhin kann ebenso das PAS-Harz verwendet werden, das eine gegebenenfalls verzweigte oder vernetzte Struktur aufweist, welches in Kombination unter Verwendung einer kleinen Menge eines Monomers mit drei oder mehr funktionellen Gruppen als Teil der Monomeren polymerisiert wird.
Auch kann das in der vorliegenden Erfindung verwendete Polyarylensulfidharz ein modifiziertes Polyarylensulfidharz sein, in das verschiedene Substituenten eingefügt sind.
Weiterhin werden in bezug auf die in der vorliegenden Erfindung verwendeten PAS-Komponente (A) in einigen Fällen zwei oder mehr der verschiedenen, oben beschriebenen PAS-Harze vorzugsweise vermischt und in Kombination verwendet, um die erwünschten Eigenschaften gemäß den Anwendungszwecken zu erhalten. Die Beispiele der besonders bevorzugten Kombination umfassen z. B. - vom Gesichtspunkt der Fließfähigkeit aus gesehen - die kombinierte Verwendung der zwei PAS-Harze, welche unterschiedliche Viskositäten haben, oder - vom Gesichtspunkt der Formbarkeit aus gesehen (z. B. das Verhindern von Spül- und Formzyklen) - die kombinierte Verwendung eines im wesentlichen linearen PAS-Harzes mit einem PAS-Harz, das eine kleine Menge einer in geeigneter Weise verzweigten oder vernetzten Struktur und Schmelzviskositäten von 2000 bis 20 000 poise (200 bis 2000 Pas) (310ºC, Scherrate von 1200 s&supmin;¹) aufweist.
Anschließend wird die Komponente (B) erhalten, indem man Zinkcarbonat, Zinkhydroxid, Zinkoxid, Magnesiumcarbonat, Magnesiumoxid, Bariumcarbonat, Bariumoxid und ein Doppelsalz oder eine Mischung, bestehend aus zweien oder mehreren derselben, einer Oberflächenbehandlung mit einer Alkoxysilan-Verbindung unterzieht, besonders bevorzugt indem man Zinkcarbonat, Zinkhydroxid oder basisches Zinkcarbonat (mZnCO&sub3; · nZn(OH)&sub2;) einer solchen Oberflächenbehandlung unterzieht.
Das für die Oberflächenbehandlung verwendete Alkoxysilan umfaßt hierin wenigstens eine Verbindung, die aus der aus Aminoalkoxysilanen und Epoxyalkoxysilanen bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Das Aminaalkoxysilan ist vorzugsweise eine Silan-Verbindung, die wenigstens eine Aminogruppe und zwei oder drei Alkoxygruppen in einem Molekül aufweist und γ-Aminopropyltriethoxysilan, γ-Aminopropyltrimethoxysilan, γ-Aminopropylmethyldiethoxysilan, γ-Aminopropylmethyldimethoxysilan, N-β(Aminoethyl)-γ-aminopropyltriethoxysilan, N-β(Aminoethyl)-γ-aminopropyltrimethoxysilan, N-β(Aminoethyl)-γ-aminopropylmethyldiethoxysilan, N-β(Aminoethyl)-γ-aminopropylmethyldimethoxysilan, N-Phenyl-γ-aminopropyltriethoxysilan und N-Phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilan einschließt.
Das Epoxyalkoxysilan ist vorzugsweise eine Silan-Verbindung, die wenigstens eine Epoxygruppe und zwei oder drei Alkoxygruppen in einem Molekül aufweist und z. B. γ-Glycidoxypropyltrirnethoxysilan, β-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltriethoxysilan und y-Glycidoxypropyltriethoxysilan einschließt.
Die Menge der Alkoxysilan-Verbindung, die für eine solche Oberflächenbehandlung verwendet wird, beträgt 1 bis 20 Gew. -%, bezogen auf die Verbindung eines Metalls, wie Zink, die in (B) enthalten ist. Sie muß nicht speziell eingeschränkt werden, solange es eine Menge ist, die ausreichend ist, um die Oberflächen der obigen Verbindungen eines Metalls, wie Zink und dergleichen, gleichmäßig zu bedecken. Im allgemeinen ist die Menge vorzugsweise 2 bis 15 Gew.-%, bezogen auf die Verbindung eines Metalls, wie Zink, die in Komponente (B) enthalten ist.
Die Oberflächenbehandlung zur Bildung der Komponente (B) kann durch ein allgemeines Verfahren durchgeführt werden. Sie wird z. B. durch Eintauchen der obigen Verbindungen von Metallen, wie Zink, in eine Lösung oder Dispersion der erwünschten Alkoxysilan-Verbindung - um ein Haften derselben an der Oberfläche derselben zu erlauben - und Trocknen durchgeführt; wobei das Behandlungsverfahren aber nicht speziell darauf eingeschränkt ist.
Die Verwendung der oben beschriebenen, mit der Alkoxysilan-Verbindung behandelten Metallverbindung zur Bedeckung der Oberfläche derselben als Komponente (B) stellt einen Effekt der merklichen Herabsetzung der Reduktion der mechanischen Eigenschaften bereit, welcher durch das Vorliegen der Metallverbindung verursacht wird, ohne daß irgendwelche negativen Einflüsse auf die korrosionsverhindernde Eigenschaft derselben ausgeübt werden, und das ist der Hauptzweck der Erfindung.
Vom Gesichtspunkt der Bereitstellung einer ausreichenden Korrosionsbeständigkeit aus gesehen ist die untere Grenze der oben beschriebenen Komponente (B) 0,1 Gewichtsteile, vorzugsweise werden 0,3 Gewichtsteile oder mehr verwendet, und besonders bevorzugt werden 0,5 Gewichtsteile oder mehr verwendet, bezogen auf 100 Gewichtsteile des PAS- Harzes (A). Vom Gesichtspunkt der mechanischen Eigenschaften und der Dispergierbarkeit aus gesehen beträgt die obere Grenze derselben 1,0 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des PAS-Harzes (A).
Die Harz-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise weiterhin mit einer ähnlichen Alkoxysilan-Verbindung - welche außerdem bei der Herstellung der Harz-Zusammensetzung als Oberflächenbehandlungsagens für die oben beschriebene Komponente (B) verwendet wird - als Komponente (C) vermischt. Insbesondere wird die als Komponente (C) verwendete Alkoxysilan-Verbindung auch durch die gleichen Verbindungen veranschaulicht, wie jene, die als Oberflächenbehandlungsreagenzien für die oben beschriebene Komponente (B) beschrieben wurden, und sie kann eine Verbindung sein, die gleich dem Oberflächenbehandlungsagens der Komponente (B) ist oder von demselben verschieden ist. Insbesondere werden Aminoalkoxysilan und/oder Epoxyalkoxysilan als Komponente (C) bevorzugt, und Aminoalkoxysilan wird besonders bevorzugt.
Der Mischungsanteil der Komponente (C) beträgt 10 Gewichtsteile oder weniger, vorzugsweise 0,1 bis 5 Gewichtsteile, und besonders bevorzugt 0,3 bis 3 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des PAS-Harzes (A). Diese Komponente ist in bezug auf die mechanischen Eigenschaften wirksam, aber ein Überschuß derselben neigt dazu, die Viskosität merklich zu erhöhen, um somit die Gelatinisierung des Harzes zu verursachen, und deshalb wird dies nicht bevorzugt.
Hinsichtlich des anorganischen Füllstoffs der Komponente (D), der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wird ein faseriger, pulverförmiger/körniger oder tafelförmiger Füllstoff oder eine Mischung derselben gemäß den erforderlichen Zwecken verwendet.
Geeignete Beispiele faseriger Füllstoffe schließen anorganische, faserige Substanzen, wie Glasfaser, Asbestfaser, Carbonfaser, Siliciumdioxidfaser, Siliciumdioxid-Aluminiumoxid-Faser, Zirconiumoxidfaser, Bornitrid-Faser, Siliciumnitrid-Faser, Borfaser, Kaliumtitanat-Faser, und faserige Substanzen von Metallen, wie Edelstahl, Aluminium, Titan, Kupfer und Messing ein. Der besonders bevorzugte, typische, faserige Füllstoff ist Glasfaser oder Carbonfaser.
Andererseits schließen geeignete Beispiele von pulverförmigen/körnigen Füllstoffen Ruß, Graphit, Siliciumdioxid, Quarzpulver, Glasperlen, Glaspul ver, Silicate, wie Kaliumsilicat, Aluminiumsilicat, Kaolin, Talkum, Ton, Diatomeenerde und Wollastonit, Metalloxide, wie Eisenoxid, Titanoxid, und Aluminiumoxid, Metallcarbonate, wie Calciumcarbonat und Magnesiumcarbonat, Metallsulfate, wie Calciumsulfat und Bariumsulfat, Siliciumcarbid, Siliciumnitrid, Bornitrid und verschiedene Metallpulver ein.
Geeignete Beispiele der tafelförmigen Füllstoffe schließen Glimmer, Glasflocken und verschiedene Metallfolien ein.
Diese anorganischen Füllstoffe können allein oder in Kombination wenigstens zweier Arten verwendet werden. Die kombinierte Verwendung des faserigen Füllstoffs, insbesondere von Glasfaser oder Carbonfaser, mit dem pulverförmigen/körnigen oder tafelförmigen Füllstoff ist eine bevorzugte Kombination bezüglich der Vereinigung von mechanischer Festigkeit mit Maßhaltigkeit und elektrischen Eigenschaften.
Bei der Verwendung dieser Füllstoffe wird vorzugsweise ein Konvergenzmittel oder ein Oberflächenbehandlungsmittel verwendet, falls es notwendig ist. Beispiele derselben schließen funktionelle Verbindungen ein, wie Epoxy-Verbindungen, Isocyanat-Verbindungen, Silan-Verbindungen, einschließlich der oben beschriebenen Alkoxysilane, und Titanat-Verbindungen.
Die untere Grenze an anorganischen Füllstoffen als Komponente (D) beträgt wenigstens 5 Gewichtsteile, vorzugsweise 10 Gew. -% oder mehr und mehr bevorzugt 15 Gewichtsteile oder mehr, bezogen auf 100 Gewichtsteile des PAS-Harzes (A), in bezug auf die Steifigkeit und die mechanischen Eigenschaften. Die obere Grenze derselben beträgt 500 Gewichtsteile oder weniger, vorzugsweise 400 Gewichtsteile oder weniger und besonders bevorzugt 350 Gewichtsteile, in bezug auf die Herstellung der Zusammensetzung und die Verarbeitbarkeit beim Formen.
Die Harz-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann durch Einrichtungen und Verfahren hergestellt werden, die allgemein zur Herstellung synthetischer Harz-Zusammensetzungen verwendet werden. D. h. die Komponenten (A), (B) und (D) oder/und (C) können vermischt werden, mit einem uniaxialen oder biaxialen Extruder geknetet werden und dann unter Herstellung von Pellets zum Formen extrudiert werden. Beliebige Verfahren, wie ein Verfahren, in dem ein Teil der Harz-Komponenten oder die gesamten Harz-Komponenten pulverisiert, vermischt und schmelzextrudiert werden, können verwendet werden.
Oxidationinhibitoren, Wärmestabilisatoren, Gleitmittel, Kristallkeimbildungsmittel, UV-Absorptionsmittel, Färbemittel, Trennmittel, Flammverzögerungsmittel und andere bekannte Additive können der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung in derartigen Mengen zugefügt werden, daß sie die Eigenschaften der Zusammensetzung, die für die Zwecke der vorliegenden Erfindung notwendig sind, nicht verändern.
Weiterhin können andere thermoplastische Harze und organische Füllstoffe in Kombination in einer Menge von 80 Gewichtsteilen oder weniger, bezogen auf 100 Gewichtsteile des PAS-Harzes (A), in die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung eingefügt werden, um verschiedene Eigenschaften derselben zu verbessern und zu ergänzen. Beispiele von thermoplastischen Harzen, die für diesen Zweck zugemischt werden, können Polymere der Olefin-Reihe oder Copolymere, die hauptsächlich aus Polyolefin, wie Polyethylen oder Polypropylen bestehen, Polymere der Polyamid-Reihe oder Copolymere, wie Nylon 6, Nylon 66 u. a., Polyester- Polymere oder Copolymere, die hauptsächlich Polyethylenterephthalat und Polybutylenterephthalat einschließen, flüssig-kristalline Polyester-Polymere, Polymere der Styrol-Reihe, wie Polystyrol, Polystyrol-Acrylnitril und ABS, Polymere der Acrylreihe, wie Polyalkylacrylat, Polycarbonat, Polyphenylenoxid, Polyacetal, Polysulfon, Polyethersulfon, Polyetheramid, Poly etherketon und fluorierte Harze umfassen. Diese thermoplastischen Harze können ebenfalls in einer Mischung von zwei oder mehr Arten verwendet werden.
Beispiele der organischen Füllstoffe schließen faserige oder pulverförmige/körnige Polymere ein, die hohe Schmelzpunkte haben, wie fluorierte Harze und aromatische Polyamide.
Die PAS-Harz-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist für das Spritzgießen, das Extrudieren im geschlossenen Werkzeug, das Blasformen, die Vakuumformung und das Formpressen geeignet.
Die PAS-Harz-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung hat eine ausgezeichnete Verarbeitbarkeit beim Formen und insbesondere verbesserte Korrosions- und Verunreinigungseigenschaften gegenüber verschiedenen Metallen, wie Eisen, Kupfer, Zink, Nickel, Chrom, Cobalt, Aluminium, Silber oder Legierungen, die hauptsächlich aus denselben bestehen. Da die Harz-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung Kontaktteile von Einrichtungen für Formverfahren, wie Werkzeuge beim Formen und Metallteile, die im Kontakt mit Formteilen verwendet werden, nicht korrodiert oder verunreinigt, kann demgemäß die Lebenszeit von Verarbeitungseinrichtungen und Formteilen verlängert werden, und Formteile mit exakten Maßen können über eine ausgedehnte Zeitspanne erhalten werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden weiterhin ungünstige Einflüsse auf die mechanischen Eigenschaften - wie dies bei der Mischung herkömmlicher Korrosionsinhibitoren der Fall war - merklich verbessert, und deshalb kann die PAS-Harz-Zusammensetzung, bei der eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit gegenüber Metall und ausgezeichnete mechanische Eigenschaften kombiniert sind, bereitgestellt werden.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die folgenden nichteinschränkenden Beispiele ausführlicher beschrieben.

Beispiele 1 bis 9 und Vergleichsbeispiele 1 bis 6

Wie in der Tabelle 1 gezeigt wird, wurden Metallverbindungen (Oberflächenbehandlungsmittel: etwa 5 Gew.-%), die einer Oberflächenbehandlung unterzogen wurden, als Komponente (B) zu der Mischung aus 100 Gewichtsteilen eines im wesentlichen linearen Polyphenylensulfidharzes (Viskosität: 350 poise [35 Pas] bei 310ºC und 1200 s&supmin;¹) und eines verzweigten Polyphenylensulfidharzes (Viskosität: 8000 poise [800 Pas] bei 310ºC und 1200 s&supmin;¹) von etwa 10 Gew.-% als Komponente (A) gegeben, und die Komponenten wurden 2 Minuten mit einem Mischer vermischt.
Weiterhin wurde Glasfaser als Komponente (D) zugegeben und 30 Sekunden mit dem Mischer vermischt. Dann wurde diese Mischung mit einem Extruder, der eine Zylindertemperatur von 310ºC hat, in der Schmelze geknetet, um Pellets der Polyphenylensulfidharz-Zusammensetzung herzustellen (Tabelle 1).
Zum Vergleich wurden gleichzeitig eine Harz-Zusammensetzung, die keine Komponente (B) enthält, und eine Harz-Zusammensetzung, in der keine Oberflächenbehandlung mit einer Alkoxysilan-Verbindung durchgeführt wurde, in der Schmelze geknetet und extrudiert, um die Pellets der Zusammensetzungen herzustellen (Tabelle 2).
Die Ergebnisse der Bewertung sind in der Tabelle 1 (Beispiele) und der Tabelle 2 (Vergleichsbeispiele) aufgeführt. Beispiel 3 ist auch ein Vergleichsbeispiel, das die Auswirkung bei der Verwendung einer Menge der Komponente (B) zeigt, die größer ist als der beanspruchte Bereich von 0,1 bis 1,0 Gew.-%.
Die Bewertungsmethoden waren wie folgt:

Korrosionsbeständigkeit

Die obigen Pellets von 22 g wurden in den unteren Teil eines Testrohrs mit einem Innendurchmesser von 30 mm und einer Höhe von 150 mm gegeben, und eine Platte aus rostfreiem Stahl (SUS-304), die auf eine Größe von 2 mm · 12 mm zugeschnitten war, wurde derartig aufgehängt, daß die Metallplatte in einer Höhe von etwa 60 mm über dem obersten Teil der Pellets angeordnet war. Der Oberteil des Testrohrs wurde verschlossen, und nach dem die Metallplatte 5 Stunden bei 310ºC gehalten wurde, wurde sie herausgenommen und visuell und unter einem Mikroskop untersucht, um den Korrosionszustand zu prüfen. Eine relative Bewertung erfolgte gemäß dem Grad des Korrosionszustandes, wie nachstehend gezeigt wird.

Zugfestigkeit und Zugdehnung

Die Zugfestigkeit und die Zugdehnung wurden mit einer Spritzgießmaschine bei einer Zylindertemperatur von 320ºC und einer Düsentemperatur von 150ºC gemäß ASIM D-638 gemessen.

Beispiele 10 bis 19 und Vergleichsbeispiele 7 bis 8

Die Harz-Zusammensetzungen, welche durch weiteres Einmischen einer Alkoxysilan-Verbindung als Komponente (C) in die in den oben beschriebenen Beispielen und Vergleichsbeispielen hergestellten Harz-Zusammensetzungen hergestellt wurden, wurden ebenso bewertet. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 3 aufgeführt.

Beispiele 20 bis 23 und Vergleichsbeispiele 9 bis 11

Pellets wurden hergestellt, indem man die Art und die Mengen der anorganischen Füllstoffe (D) veränderte, und gleichermaßen bewertet. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 4 aufgeführt.

Beispiele 24 bis 27 und Vergleichsbeispiele 12 bis 13

Die Ergebnisse, welche erhalten wurden, wenn man die Art der für den Korrosionsbeständigkeitstest verwendeten Metalle veränderte, um die Korrosionsbeständigkeit zu vergleichen, sind in der Tabelle 5 aufgeführt.
Anmerkung 1: B-1 = 2 ZnCO&sub3; · 3 Zn(OH)&sub2;
B-2 = ZnCO&sub3;
B-3 = Zn(OH)&sub2;
B-4 = MgCO&sub3;
B-5 = MgO
Anmerkung 2: a = γ-Glycidoxypropyltriethoxysilan
b = γ-Aminoypropyltriethoxysilan
c = γ-Mercaptopropyltrimethoxysilan
(Diese Abkürzungen entsprechen denjenigen, die in den beigefügten Tabellen aufgeführt sind) Tabelle 1 Tabelle 2 Tabelle 3 Tabelle 4 Tabelle 5

Claims

1. Polyarylensulfidharz-Zusammensetzung, umfassend:

(A) 100 Gewichtsteile eines Polyarylensulfidharzes,

(B) 0,1 bis 1,0 Gewichtsteile einer Substanz, deren Oberfläche mit 1 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die Substanz, wenigstens einer Alkoxysilan-Verbindung behandelt wurde, welche aus einem Aminoalkoxysilan und einem Epoxyalkoxysilan ausgewählt ist, wobei die Substanz aus Zinkcarbonat, Zinkhydroxid, Zinkoxid, Magnesiumcarbonat, Magnesiumoxid, Bariumcarbonat, Bariumoxid und einem Doppelsalz oder einer Mischung, bestehend aus zweien oder mehreren derselben, ausgewählt ist,

(C) 0 bis 10 Gewichtsteile einer Alkoxysilan-Verbindung und

(D) 5 bis 500 Gewichtsteile eines anorganischen Füllstoffs.

2. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, worin die Komponente (A) ein Polyarylensulfidharz mit wenigstens 70 Mol-% p-Phenylengruppen ist.

3. Zusammensetzung gemäß den Ansprüchen 1 oder 2, worin die Komponente (A) ein im wesentlichen lineares Polyarylensulfidharz ist.

4. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, worin die Komponente (A) eine Mischung aus einem im wesentlichen linearen Polyarylensulfidharz mit einem Polyarylensulfidharz ist, welches eine verzweigte oder vernetzte Struktur und eine Schmelzviskosität von 2000 bis 20000 poise (200 bis 2000 Pa · s) (310ºC, Schergeschwindigkeit: 1200 s&supmin;¹) aufweist.

5. Zusammensetzung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, worin die Komponente (B) Zinkcarbonat, Zinkhydroxid, ein Doppelsatz von beiden (basisches Zinkcarbonat) oder eine Mischung derselben ist, die jeweils einer Oberflächenbehandlung mit einer Alkoxysilan-Verbindung unterzogen wurden.

6. Zusammensetzung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, worin die Komponente (C) 0,1 bis 5 Gewichtsteile eines Aminoalkoxysilans und/oder eines Epoxyalkoxysilans darstellt.

7. Zusammensetzung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, worin die Komponente (D) eine Glasfaser oder Kohlenstofffaser ist.

8. Zusammensetzung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, worin die Komponente (D) eine Mischung aus einem faserigen Füllstoff und einem pulverförmigen oder einem plättchenförmigen Füllstoff ist.