JP2017031310A - Poly(ether imide-siloxane)copolymer resin composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、弾性率が低く柔軟でありながら、耐熱老化性に優れ、高温で連続使用することが可能なポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体樹脂組成物に関するものである。 The present invention relates to a poly (ether imide-siloxane) copolymer resin composition that is excellent in heat aging resistance and can be continuously used at a high temperature while being flexible with a low elastic modulus.
ポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体樹脂は、柔軟性、難燃性、加工性、フッ素樹脂に比べ低比重など、優れた特性を有することから、各種電線やチューブなど特に柔軟性を必要とする押出用途として使用されている。しかし、ポリエーテルイミドなどに比べガラス転移温度が低い欠点から、自動車のエンジン周辺など、200℃近傍の高温に達する使用環境下では実質的に長期連続使用できない他、耐薬品性に劣るなどの課題があった。 Poly (ether imide-siloxane) copolymer resin has excellent properties such as flexibility, flame retardancy, processability, and low specific gravity compared to fluororesin, so it needs special flexibility such as various electric wires and tubes. It is used as an extrusion application. However, due to the low glass transition temperature compared to polyether imide, etc., it cannot be used continuously for a long period of time, such as around the engine of automobiles, reaching a high temperature of around 200 ° C, and it has poor chemical resistance. was there.
一方、ポリフェニレンスルフィド(以下PPSと略すことがある)樹脂は、優れた耐熱性、耐薬品性、難燃性、電気絶縁性、耐湿熱性など、エンジニアリングプラスチックとして好適な性質を有していることから、電気・電子部品、通信機器部品、自動車部品などに幅広く利用されている。しかし、比較的堅くて脆い弱点があるため、PPS樹脂にエラストマーを配合して柔軟性を付与する改良がこれまで多数報告されているものの、十分な柔軟化には限界があった。また、エラストマーに起因してPPS樹脂本来の優れた耐熱性や耐薬品性が犠牲になる他、高温熱処理後の機械特性が著しく低下する等の新たな課題を生じてしまう欠点があった。 On the other hand, polyphenylene sulfide (hereinafter sometimes abbreviated as PPS) resin has excellent properties as engineering plastics such as excellent heat resistance, chemical resistance, flame retardancy, electrical insulation and moisture and heat resistance. Widely used in electrical / electronic parts, communication equipment parts, automobile parts, etc. However, since there are relatively hard and brittle weaknesses, many improvements have been reported so far by blending an elastomer with a PPS resin to impart flexibility, but sufficient flexibility has been limited. In addition, the heat resistance and chemical resistance inherent in the PPS resin are sacrificed due to the elastomer, and there are other disadvantages that cause new problems such as significant deterioration in mechanical properties after high-temperature heat treatment.
そこで、ポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体にPPS樹脂を配合する試みがいくつか報告されている。例えば特許文献1には、ポリ(イミド−シロキサン)ブロックコポリマーとポリエーテルイミド、ポリスルホンなどのエンジニアリング熱可塑性プラスチックからなるポリマーブレンドが開示されている。特許文献2には、ポリオルガノシロキサンを共重合していないポリエーテルイミド系樹脂とポリフェニレンサルファイド系樹脂からなる相溶性が改善された樹脂組成物が報告されている。特許文献3には、ポリフェニレンスルフィド樹脂とポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体からなる樹脂組成物であって、ポリフェニレンスルフィド樹脂の配合割合がポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体に比べて多い樹脂組成物が開示されている。特許文献4には、ポリオルガノシロキサンを共重合していないポリエーテルイミド樹脂とポリフェニレンスルフィド樹脂からなり、ポリフェニレンスルフィド樹脂が数平均分散粒子径1000nm以下で分散した樹脂組成物が開示されている。 Thus, some attempts have been reported to incorporate a PPS resin into a poly (etherimide-siloxane) copolymer. For example, Patent Document 1 discloses a polymer blend composed of a poly (imide-siloxane) block copolymer and an engineering thermoplastic such as polyetherimide and polysulfone. Patent Document 2 reports a resin composition with improved compatibility comprising a polyetherimide resin and a polyphenylene sulfide resin not copolymerized with polyorganosiloxane. Patent Document 3 discloses a resin composition comprising a polyphenylene sulfide resin and a poly (etherimide-siloxane) copolymer, and the blending ratio of the polyphenylene sulfide resin is larger than that of the poly (etherimide-siloxane) copolymer. A resin composition is disclosed. Patent Document 4 discloses a resin composition comprising a polyetherimide resin not copolymerized with a polyorganosiloxane and a polyphenylene sulfide resin, in which the polyphenylene sulfide resin is dispersed with a number average dispersed particle size of 1000 nm or less.
しかし、特許文献1〜4に記載された樹脂組成物では、十分な柔軟性や耐熱老化性を付与する事ができないという課題があった。 However, the resin compositions described in Patent Documents 1 to 4 have a problem that sufficient flexibility and heat aging resistance cannot be imparted.
本発明は、ポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体の柔軟でありながら耐熱老化性に優れる特徴を損なうこと無く、そのガラス転移温度の低さから従来は困難であった比較的高い使用環境温度でも連続使用可能なポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体樹脂組成物を提供することを課題とする。 The present invention is a relatively high use environment temperature that has been difficult in the past due to its low glass transition temperature without impairing the characteristics of the poly (ether imide-siloxane) copolymer that are flexible but excellent in heat aging resistance. However, an object is to provide a poly (ether imide-siloxane) copolymer resin composition that can be used continuously.
そこで、本発明者らは上記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、ポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体からなる連続相中にポリフェニレンスルフィド樹脂が分散相として分散しており、球状では無く特定の楕円体もしくは回転楕円体として存在するポリフェニレンスルフィド分散相が一定量以上存在することにより、従来では困難であった柔軟性、優れた耐熱老化性と、連続使用温度の高温化を両立できることを見出し、本発明に到達した。 Therefore, as a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that the polyphenylene sulfide resin is dispersed as a dispersed phase in a continuous phase composed of a poly (ether imide-siloxane) copolymer, and is not spherical. The presence of a certain amount or more of a polyphenylene sulfide dispersed phase that exists as a specific ellipsoid or spheroid makes it possible to simultaneously achieve flexibility, excellent heat aging resistance, and high continuous use temperature, which were difficult in the past. The headline, the present invention has been reached.
即ち、本発明は以下の通りである。
1.(a)と(b)の合計を100重量%として、(a)ポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体99〜51重量%、(b)ポリフェニレンスルフィド樹脂1〜49重量%からなる樹脂組成物100重量部に対して、(c)エポキシ基、アミノ基、イソシアネート基から選ばれる一種以上の基を有するシランカップリング剤0.1〜10重量部を配合してなるポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体樹脂組成物であって、その樹脂組成物からなる成形品の断面を透過型電子顕微鏡にて観察した際、前記(a)ポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体が連続相(海相)を、前記(b)ポリフェニレンスルフィド樹脂が分散相(島相)を形成しており、その分散相(島相)の内、長径を短径で除した比が2.8以上である分散相の面積が全面積の4%以上であることを特徴とするポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体樹脂組成物、
2.前記(a)ポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体が80〜60重量%であることを特徴とする1に記載のポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体樹脂組成物、
3.前記(c)シランカップリング剤がエポキシ基を含有することを特徴とする1〜2のいずれかに記載のポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体樹脂組成物、
4.前記(a)ポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体と前記(b)ポリフェニレンスルフィド樹脂の合計100重量部に対して、さらに(d)オレフィン系エラストマー1〜50重量部を含むことを特徴とする1〜3のいずれかに記載のポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体樹脂組成物、
5.1〜4のいずれかに記載のポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体樹脂組成物の製造方法であって、スクリュー長さLとスクリュー直径Dの比L/Dが20以上であり、かつ前記スクリュー長さLの5〜20%が切り欠き部を有する撹拌スクリューで構成された二軸押出機を用いて溶融混練する事を特徴とするポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体樹脂組成物の製造方法、
6.1〜4のいずれかに記載のポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体樹脂組成物からなる成形品、
である。
That is, the present invention is as follows.
1. A resin composition comprising (a) 99 to 51% by weight of a poly (ether imide-siloxane) copolymer and (b) 1 to 49% by weight of a polyphenylene sulfide resin, where the total of (a) and (b) is 100% by weight. Poly (ether imide-siloxane) obtained by blending 0.1 to 10 parts by weight of a silane coupling agent having one or more groups selected from (c) an epoxy group, an amino group and an isocyanate group with respect to 100 parts by weight When the cross section of a molded product made of the resin composition is observed with a transmission electron microscope, the (a) poly (ether imide-siloxane) copolymer is a continuous phase (sea (B) a dispersion in which the polyphenylene sulfide resin forms a dispersed phase (island phase), and the ratio of the major axis divided by the minor axis in the dispersed phase (island phase) is 2.8 or more. Phase Poly wherein the product is at least 4% of the total area (etherimide - siloxane) copolymer resin composition,
2. 2. The poly (ether imide-siloxane) copolymer resin composition according to 1, wherein the (a) poly (ether imide-siloxane) copolymer is 80 to 60% by weight,
3. The poly (ether imide-siloxane) copolymer resin composition according to any one of 1 and 2, wherein the (c) silane coupling agent contains an epoxy group,
4). It further comprises (d) 1-50 parts by weight of an olefin-based elastomer with respect to a total of 100 parts by weight of the (a) poly (etherimide-siloxane) copolymer and the (b) polyphenylene sulfide resin. The poly (ether imide-siloxane) copolymer resin composition according to any one of 1 to 3,
5. A method for producing a poly (ether imide-siloxane) copolymer resin composition according to any one of 1 to 4, wherein the ratio L / D of the screw length L to the screw diameter D is 20 or more, And a poly (ether imide-siloxane) copolymer resin composition characterized by being melt kneaded using a twin screw extruder comprising a stirring screw having a notch in 5 to 20% of the screw length L Manufacturing method,
6.1 A molded product comprising the poly (ether imide-siloxane) copolymer resin composition according to any one of 1 to 4,
It is.
本発明によれば、弾性率が低く柔軟でありながら、耐熱老化性に優れると共に、従来よりも高温で連続使用することが可能なポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体樹脂組成物が得られる。これら特性は、200℃前後までの高温に達する自動車エンジン廻りの各種部品などへの展開を可能にするものである。 According to the present invention, it is possible to obtain a poly (ether imide-siloxane) copolymer resin composition that has a low elastic modulus and is flexible, has excellent heat aging resistance, and can be used continuously at a higher temperature than before. . These characteristics enable the development of various parts around automobile engines that reach high temperatures up to around 200 ° C.
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
(a)ポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体
本発明で使用するポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体は、ポリエーテルイミドの繰り返し単位と、ポリシロキサンの繰り返し単位とからなる通常公知の共重合体が挙げられる。好ましくは、以下構造式(化1)で示される繰り返し単位および以下構造式(化6)で示される繰り返し単位からなる。
(A) Poly (ether imide-siloxane) copolymer The poly (ether imide-siloxane) copolymer used in the present invention is a generally known copolymer comprising a polyether imide repeating unit and a polysiloxane repeating unit. A polymer is mentioned. Preferably, it consists of a repeating unit represented by the following structural formula (Chemical Formula 1) and a repeating unit represented by the following structural formula (Chemical Formula 6).
なお、上記構造式(化1、2)中のTは、−O−または−O−Z−O−であり、2価の結合手は、3,3’−、3,4’−、4,3’−、4,4’−位にあり、Zは以下構造式(化3)で示される2価の基からなる群および以下構造式(化4)で示される2価の基からなる群より選択される。 Note that T in the above structural formulas (Chemical Formulas 1 and 2) is —O— or —O—Z—O—, and the divalent bonds are 3, 3′-, 3, 4′-, 4 , 3′-, 4,4′-position, and Z is composed of a divalent group represented by the following structural formula (Formula 3) and a divalent group represented by the following structural formula (Formula 4). Selected from the group.
上記構造式(化4)中のXは、C1−5のアルキレン基またはそのハロゲン化誘導体、−CO−、−SO2−、−O−、−S−からなる群から選択される。 X in the structural formula (Formula 4) is selected from the group consisting of a C 1-5 alkylene group or a halogenated derivative thereof, —CO—, —SO 2 —, —O—, and —S—.
上記構造式(化1、化2)中のRは、6〜20個の炭素原子を有する芳香族炭化水素基およびそのハロゲン化誘導体、2〜20個の炭素原子を有するアルキレン基、3〜20個の炭素原子を有するシクロアルキレン基ならびに以下構造式(化5)で示される基からなる群より選択される2価の有機基である。ここで、QはC1−5のアルキレン基またはそのハロゲン化誘導体、−CO−、−SO2−、−O−、−S−からなる群より選択される。 R in the above structural formulas (Chemical Formula 1, Chemical Formula 2) is an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms and a halogenated derivative thereof, an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, 3 to 20 A divalent organic group selected from the group consisting of a cycloalkylene group having one carbon atom and a group represented by the following structural formula (Formula 5). Here, Q is selected from the group consisting of a C 1-5 alkylene group or a halogenated derivative thereof, —CO—, —SO 2 —, —O—, —S—.
上記構造式(化2)中のmおよびnはそれぞれ1〜10の整数であり、gは1〜40の整数である。 M and n in the above structural formula (Formula 2) are each an integer of 1 to 10, and g is an integer of 1 to 40.
また、特に好ましくは、上記構造式(化1、2)の構造にさらに以下構造式(化6)で示される繰り返し単位を含有する。 Particularly preferably, the structure represented by the structural formula (Chemical Formulas 1 and 2) further contains a repeating unit represented by the following structural formula (Chemical Formula 6).
なお、上記構造式(化6)中のMは、以下構造式(化7)で示される群より選択され(式中のBは−S−または−CO−)、R’は上記で定義したRと同様であるか、以下構造式(化8)で示される2価の基である(式中のmおよびnはそれぞれ1〜10の整数であり、gは1〜40の整数である)。 M in the structural formula (Chemical Formula 6) is selected from the group represented by the following structural formula (Chemical Formula 7) (B in the formula is —S— or —CO—), and R ′ is defined above. It is the same as R or a divalent group represented by the following structural formula (Formula 8) (wherein m and n are each an integer of 1 to 10, and g is an integer of 1 to 40). .
上記したポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体の製造方法としては、以下構造式(化9)で示される芳香族ビス(エーテル無水物)と、以下構造式(化10)で示される有機ジアミンとからポリエーテルイミドを製造する公知の方法において、上記構造式(化10)の有機ジアミンの一部または全てを以下構造式(化11)で示されるアミン末端オルガノシロキサンで置き換えることにより製造される。 As a manufacturing method of the above-mentioned poly (ether imide-siloxane) copolymer, aromatic bis (ether anhydride) represented by the following structural formula (Chemical Formula 9) and organic diamine represented by the following structural formula (Chemical Formula 10) In a known method for producing a polyetherimide from the above, it is produced by replacing a part or all of the organic diamine of the above structural formula (Chemical Formula 10) with an amine-terminated organosiloxane represented by the following structural formula (Chemical Formula 11). .
なお、上記構造式(化9)中のT、構造式(化10)中のR、構造式(化11)中のn、m、gは上記で定義したものと同様である。 T in the structural formula (Chemical Formula 9), R in the structural formula (Chemical Formula 10), and n, m, and g in the structural formula (Chemical Formula 11) are the same as those defined above.
本発明で使用するポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体は、ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体のいずれでも良いが、中でもブロック共重合体が柔軟で優れた靱性を発現する上で好ましい。ポリ(エーテルイミド−シロキサン)ブロック共重合体としては、以下構造式(化10)に代表される化学構造が例示できる。 The poly (ether imide-siloxane) copolymer used in the present invention may be a random copolymer, an alternating copolymer, or a block copolymer, but the block copolymer is particularly flexible and exhibits excellent toughness. This is preferable. Examples of the poly (ether imide-siloxane) block copolymer include chemical structures represented by the following structural formula (Formula 10).
ここで、上記構造式(化12)中のaは1〜10000の整数、nは1〜50の整数、mは2〜40の整数、R1は4価の芳香族基であって以下構造式(化13)から選択される。 Here, a in the structural formula (Chemical Formula 12) is an integer of 1 to 10,000, n is an integer of 1 to 50, m is an integer of 2 to 40, and R 1 is a tetravalent aromatic group having the following structure. It is selected from the formula (Formula 13).
上記式(化13)中のTは、C1−5のアルキレン基またはそのハロゲン化誘導体、−CO−、−SO2−、−O−、−S−、および−O−Z−O−の2価の基から選択される。なお、Zは前記と同様である。 T in the above formula (Chem. 13) is a C 1-5 alkylene group or a halogenated derivative thereof, —CO—, —SO 2 —, —O—, —S—, and —O—Z—O—. Selected from divalent groups. Z is the same as described above.
R2は前記したRと同様である。 R 2 is the same as R described above.
R3およびR4はそれぞれ独自にC1−8のアルキル基、そのハロゲン置換またはニトリル置換誘導体およびC6−13のアリール基から選択される。 R 3 and R 4 are each independently selected from a C 1-8 alkyl group, a halogen-substituted or nitrile-substituted derivative thereof, and a C 6-13 aryl group.
上記したポリ(エーテルイミド−シロキサン)ブロック共重合体の製造方法としては、以下構造式(化14)の水酸基末端ポリイミドオリゴマーを以下構造式(化15)のシロキサンオリゴマーとエーテル化条件下で反応させる公知の方法が例示できる。 As a method for producing the poly (ether imide-siloxane) block copolymer described above, a hydroxyl group-terminated polyimide oligomer having the following structural formula (Chemical Formula 14) is reacted with a siloxane oligomer having the following structural formula (Chemical Formula 15) under etherification conditions. A well-known method can be illustrated.
但し、n、m、R1〜R4は、前記の定義の通りである。また、上記構造式(化15)中のxは、上記構造式(化14)の水酸基末端ポリエーテルイミドオリゴマー中の水酸基との反応により置換されてエーテル結合を形成することの出来るハロゲン、ジアルキルアミノ基、アシル基、アルコキシ基、水素原子である。 However, n, m, and R 1 to R 4 are as defined above. Further, x in the structural formula (Chemical Formula 15) is a halogen or dialkylamino which can be substituted by a reaction with a hydroxyl group in the hydroxyl group-terminated polyetherimide oligomer of the structural formula (Chemical Formula 14) to form an ether bond. Group, acyl group, alkoxy group and hydrogen atom.
その他、ポリ(エーテルイミド−シロキサン)ブロック共重合体の製造方法としては、芳香族ビス(エーテル無水物)と、有機ジアミンとからポリエーテルイミドを製造する公知の方法において、反応剤を逐次的に添加することによっても勿論合成可能である。 In addition, as a method for producing a poly (etherimide-siloxane) block copolymer, in a known method for producing polyetherimide from aromatic bis (ether anhydride) and an organic diamine, the reactants are sequentially added. Of course, it can also be synthesized by addition.
本発明で使用するポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体のガラス転移温度について、特に制限はないが、耐熱性と柔軟性の観点から、140℃以上220℃以下で有ることが好ましく、150℃以上210℃以下であることがより好ましく、160℃以上200℃以下で有ることがさらに好ましい。 Although there is no restriction | limiting in particular about the glass transition temperature of the poly (ether imide- siloxane) copolymer used by this invention, From a heat resistant and a softness | flexibility viewpoint, it is preferable that it is 140 degreeC or more and 220 degrees C or less, 150 degreeC. The temperature is more preferably 210 ° C. or lower and even more preferably 160 ° C. or higher and 200 ° C. or lower.
(b)ポリフェニレンスルフィド樹脂
本発明で用いられる(b)PPS樹脂は、下記構造式で示される繰り返し単位を有する重合体であり、
(B) Polyphenylene sulfide resin (b) PPS resin used in the present invention is a polymer having a repeating unit represented by the following structural formula,
耐熱性の観点からは上記構造式で示される繰り返し単位を含む重合体を70モル%以上、更には90モル%以上含む重合体が好ましい。また(b)PPS樹脂はその繰り返し単位の30モル%未満程度が、下記の構造を有する繰り返し単位等で構成されていてもよい。 From the viewpoint of heat resistance, a polymer containing 70 mol% or more, more preferably 90 mol% or more of a polymer containing a repeating unit represented by the above structural formula is preferred. In addition, (b) PPS resin may be composed of a repeating unit having the following structure in an amount of less than 30 mol% of the repeating unit.
かかる構造を一部有するPPS共重合体は、融点が低くなるため、このような樹脂組成物は成形性の点で有利となる。 Since the PPS copolymer having a part of such a structure has a low melting point, such a resin composition is advantageous in terms of moldability.
本発明で用いられる(b)PPS樹脂の溶融粘度に特に制限はないが、より優れた靱性を得る意味からその溶融粘度は高い方が好ましい。例えば30Pa・sを越える範囲が好ましく、50Pa・s以上がより好ましく、100Pa・s以上がさらに好ましい。上限については溶融流動性保持の点から600Pa・s以下であることが好ましい。 Although there is no restriction | limiting in particular in the melt viscosity of (b) PPS resin used by this invention, The one where the melt viscosity is higher is preferable from the viewpoint of obtaining the more excellent toughness. For example, a range exceeding 30 Pa · s is preferable, 50 Pa · s or more is more preferable, and 100 Pa · s or more is more preferable. The upper limit is preferably 600 Pa · s or less from the viewpoint of maintaining melt fluidity.
なお、本発明における溶融粘度は、310℃、剪断速度1000/sの条件下、東洋精機製キャピログラフを用いて測定した値である。 The melt viscosity in the present invention is a value measured using a Toyo Seiki Capillograph under conditions of 310 ° C. and a shear rate of 1000 / s.
以下に、本発明に用いる(b)PPS樹脂の製造方法について説明するが、上記構造の(b)PPS樹脂が得られれば下記方法に限定されるものではない。 Although the manufacturing method of (b) PPS resin used for this invention is demonstrated below, if (b) PPS resin of the said structure is obtained, it will not be limited to the following method.
まず、製造方法において使用するポリハロゲン芳香族化合物、スルフィド化剤、重合溶媒、分子量調節剤、重合助剤および重合安定剤の内容について説明する。 First, the contents of the polyhalogen aromatic compound, sulfidizing agent, polymerization solvent, molecular weight regulator, polymerization aid and polymerization stabilizer used in the production method will be described.
[ポリハロゲン化芳香族化合物]
ポリハロゲン化芳香族化合物とは、1分子中にハロゲン原子を2個以上有する化合物をいう。具体例としては、p−ジクロロベンゼン、m−ジクロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン、1,3,5−トリクロロベンゼン、1,2,4−トリクロロベンゼン、1,2,4,5−テトラクロロベンゼン、ヘキサクロロベンゼン、2,5−ジクロロトルエン、2,5−ジクロロ-p-キシレン、1,4−ジブロモベンゼン、1,4−ジヨードベンゼン、1−メトキシ−2,5−ジクロロベンゼンなどのポリハロゲン化芳香族化合物が挙げられ、好ましくはp−ジクロロベンゼンが用いられる。また、異なる2種以上のポリハロゲン化芳香族化合物を組み合わせて共重合体とすることも可能であるが、p−ジハロゲン化芳香族化合物を主要成分とすることが好ましい。
[Polyhalogenated aromatic compounds]
A polyhalogenated aromatic compound refers to a compound having two or more halogen atoms in one molecule. Specific examples include p-dichlorobenzene, m-dichlorobenzene, o-dichlorobenzene, 1,3,5-trichlorobenzene, 1,2,4-trichlorobenzene, 1,2,4,5-tetrachlorobenzene, hexa Polyhalogenated aroma such as chlorobenzene, 2,5-dichlorotoluene, 2,5-dichloro-p-xylene, 1,4-dibromobenzene, 1,4-diiodobenzene, 1-methoxy-2,5-dichlorobenzene Group compounds, and preferably p-dichlorobenzene is used. Further, it is possible to combine two or more different polyhalogenated aromatic compounds into a copolymer, but it is preferable to use a p-dihalogenated aromatic compound as a main component.
ポリハロゲン化芳香族化合物の使用量は、加工に適した粘度の(b)PPS樹脂を得る点から、スルフィド化剤1モル当たり0.9から2.0モル、好ましくは0.95から1.5モル、更に好ましくは1.005から1.2モルの範囲が例示できる。 The polyhalogenated aromatic compound is used in an amount of 0.9 to 2.0 mol, preferably 0.95 to 1. mol per mol of sulfidizing agent, from the viewpoint of obtaining a (b) PPS resin having a viscosity suitable for processing. A range of 5 moles, more preferably 1.005 to 1.2 moles can be exemplified.
[スルフィド化剤]
スルフィド化剤としては、アルカリ金属硫化物、アルカリ金属水硫化物、および硫化水素が挙げられる。
[Sulfiding agent]
Examples of the sulfiding agent include alkali metal sulfides, alkali metal hydrosulfides, and hydrogen sulfide.
アルカリ金属硫化物の具体例としては、例えば硫化リチウム、硫化ナトリウム、硫化カリウム、硫化ルビジウム、硫化セシウムおよびこれら2種以上の混合物を挙げることができ、なかでも硫化ナトリウムが好ましく用いられる。これらのアルカリ金属硫化物は、水和物または水性混合物として、あるいは無水物の形で用いることができる。 Specific examples of the alkali metal sulfide include lithium sulfide, sodium sulfide, potassium sulfide, rubidium sulfide, cesium sulfide and a mixture of two or more of these, and sodium sulfide is preferably used. These alkali metal sulfides can be used as hydrates or aqueous mixtures or in the form of anhydrides.
アルカリ金属水硫化物の具体例としては、例えば水硫化ナトリウム、水硫化カリウム、水硫化リチウム、水硫化ルビジウム、水硫化セシウムおよびこれら2種以上の混合物を挙げることができ、なかでも水硫化ナトリウムが好ましく用いられる。これらのアルカリ金属水硫化物は、水和物または水性混合物として、あるいは無水物の形で用いることができる。 Specific examples of the alkali metal hydrosulfide include, for example, sodium hydrosulfide, potassium hydrosulfide, lithium hydrosulfide, rubidium hydrosulfide, cesium hydrosulfide and a mixture of two or more of these. Preferably used. These alkali metal hydrosulfides can be used as hydrates or aqueous mixtures or in the form of anhydrides.
また、アルカリ金属水硫化物とアルカリ金属水酸化物から、反応系においてin situで調製されるアルカリ金属硫化物も用いることができる。また、アルカリ金属水硫化物とアルカリ金属水酸化物からアルカリ金属硫化物を調整し、これを重合槽に移して用いることができる。 In addition, an alkali metal sulfide prepared in situ in a reaction system from an alkali metal hydrosulfide and an alkali metal hydroxide can also be used. Moreover, an alkali metal sulfide can be prepared from an alkali metal hydrosulfide and an alkali metal hydroxide and transferred to a polymerization tank for use.
あるいは、水酸化リチウム、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属水酸化物と硫化水素から反応系においてin situで調製されるアルカリ金属硫化物も用いることができる。また、水酸化リチウム、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属水酸化物と硫化水素からアルカリ金属硫化物を調整し、これを重合槽に移して用いることができる。 Alternatively, an alkali metal sulfide prepared in situ in a reaction system from an alkali metal hydroxide such as lithium hydroxide or sodium hydroxide and hydrogen sulfide can also be used. Moreover, an alkali metal sulfide can be prepared from an alkali metal hydroxide such as lithium hydroxide or sodium hydroxide and hydrogen sulfide, and transferred to a polymerization tank for use.
仕込みスルフィド化剤の量は、脱水操作などにより重合反応開始前にスルフィド化剤の一部損失が生じる場合には、実際の仕込み量から当該損失分を差し引いた残存量を意味するものとする。 The amount of the sulfidizing agent charged means a residual amount obtained by subtracting the loss from the actual charged amount when a partial loss of the sulfiding agent occurs before the start of the polymerization reaction due to dehydration operation or the like.
なお、スルフィド化剤と共に、アルカリ金属水酸化物および/またはアルカリ土類金属水酸化物を併用することも可能である。アルカリ金属水酸化物の具体例としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化ルビジウム、水酸化セシウムおよびこれら2種以上の混合物を好ましいものとして挙げることができ、アルカリ土類金属水酸化物の具体例としては、例えば水酸化カルシウム、水酸化ストロンチウム、水酸化バリウムなどが挙げられ、なかでも水酸化ナトリウムが好ましく用いられる。 An alkali metal hydroxide and / or an alkaline earth metal hydroxide can be used in combination with the sulfidizing agent. Specific examples of the alkali metal hydroxide include sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, rubidium hydroxide, cesium hydroxide, and a mixture of two or more thereof. Specific examples of the metal hydroxide include, for example, calcium hydroxide, strontium hydroxide, barium hydroxide, and sodium hydroxide is preferably used.
スルフィド化剤として、アルカリ金属水硫化物を用いる場合には、アルカリ金属水酸化物を同時に使用することが特に好ましいが、この使用量はアルカリ金属水硫化物1モルに対し0.95から1.20モル、好ましくは1.00から1.15モル、更に好ましくは1.005から1.100モルの範囲が例示できる。 When an alkali metal hydrosulfide is used as the sulfiding agent, it is particularly preferable to use an alkali metal hydroxide at the same time, but the amount used is 0.95 to 1. A range of 20 mol, preferably 1.00 to 1.15 mol, more preferably 1.005 to 1.100 mol can be exemplified.
[重合溶媒]
重合溶媒としては有機極性溶媒を用いるのが好ましい。具体例としては、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドンなどのN−アルキルピロリドン類、N−メチル−ε−カプロラクタムなどのカプロラクタム類、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルリン酸トリアミド、ジメチルスルホン、テトラメチレンスルホキシドなどに代表されるアプロチック有機溶媒、およびこれらの混合物などが挙げられ、これらはいずれも反応の安定性が高いために好ましく使用される。これらのなかでも、特にN−メチル−2−ピロリドン(以下、NMPと略記することもある)が好ましく用いられる。
[Polymerization solvent]
An organic polar solvent is preferably used as the polymerization solvent. Specific examples include N-alkylpyrrolidones such as N-methyl-2-pyrrolidone and N-ethyl-2-pyrrolidone, caprolactams such as N-methyl-ε-caprolactam, and 1,3-dimethyl-2-imidazolide. Non-, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, hexamethylphosphoric acid triamide, dimethyl sulfone, tetramethylene sulfoxide and the like, and mixtures thereof, and the like are all included. It is preferably used because of its high reaction stability. Of these, N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter sometimes abbreviated as NMP) is particularly preferably used.
有機極性溶媒の使用量は、スルフィド化剤1モル当たり2.0モルから10モル、好ましくは2.25から6.0モル、より好ましくは2.5から5.5モルの範囲が選ばれる。 The amount of the organic polar solvent used is selected in the range of 2.0 to 10 mol, preferably 2.25 to 6.0 mol, more preferably 2.5 to 5.5 mol per mol of the sulfidizing agent.
[分子量調節剤]
生成する(b)PPS樹脂の末端を形成させるか、あるいは重合反応や分子量を調節するなどのために、モノハロゲン化合物(必ずしも芳香族化合物でなくともよい)を、上記ポリハロゲン化芳香族化合物と併用することができる。
[Molecular weight regulator]
(B) A monohalogen compound (not necessarily an aromatic compound) is combined with the polyhalogenated aromatic compound for the purpose of forming a terminal of the PPS resin or adjusting the polymerization reaction or the molecular weight. Can be used together.
[重合助剤]
比較的高重合度の(b)PPS樹脂をより短時間で得るために重合助剤を用いることも好ましい態様の一つである。ここで重合助剤とは得られる(b)PPS樹脂の粘度を増大させる作用を有する物質を意味する。このような重合助剤の具体例としては、例えば有機カルボン酸塩、水、アルカリ金属塩化物、有機スルホン酸塩、硫酸アルカリ金属塩、アルカリ土類金属酸化物、アルカリ金属リン酸塩およびアルカリ土類金属リン酸塩などが挙げられる。これらは単独であっても、また2種以上を同時に用いることもできる。なかでも、有機カルボン酸塩、水、およびアルカリ金属塩化物が好ましく、さらに有機カルボン酸塩としてはアルカリ金属カルボン酸塩が、アルカリ金属塩化物としては塩化リチウムが好ましい。
[Polymerization aid]
In order to obtain a relatively high degree of polymerization (b) PPS resin in a shorter time, it is also one of preferred embodiments to use a polymerization aid. Here, the polymerization assistant means (b) a substance having an action of increasing the viscosity of the PPS resin to be obtained. Specific examples of such polymerization aids include, for example, organic carboxylates, water, alkali metal chlorides, organic sulfonates, alkali metal sulfates, alkaline earth metal oxides, alkali metal phosphates and alkaline earths. Metal phosphates and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, organic carboxylates, water, and alkali metal chlorides are preferable. Further, alkali metal carboxylates are preferable as organic carboxylates, and lithium chloride is preferable as alkali metal chlorides.
上記アルカリ金属カルボン酸塩とは、一般式R(COOM)n(式中、Rは、炭素数1〜20を有するアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルキルアリール基またはアリールアルキル基である。Mは、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウムおよびセシウムから選ばれるアルカリ金属である。nは1〜3の整数である。)で表される化合物である。アルカリ金属カルボン酸塩は、水和物、無水物または水溶液としても用いることができる。アルカリ金属カルボン酸塩の具体例としては、例えば、酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、プロピオン酸ナトリウム、吉草酸リチウム、安息香酸ナトリウム、フェニル酢酸ナトリウム、p−トルイル酸カリウム、およびそれらの混合物などを挙げることができる。 The alkali metal carboxylate is a general formula R (COOM) n (wherein R is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkylaryl group, or an arylalkyl group). M is an alkali metal selected from lithium, sodium, potassium, rubidium and cesium, and n is an integer of 1 to 3). Alkali metal carboxylates can also be used as hydrates, anhydrides or aqueous solutions. Specific examples of the alkali metal carboxylate include, for example, lithium acetate, sodium acetate, potassium acetate, sodium propionate, lithium valerate, sodium benzoate, sodium phenylacetate, potassium p-toluate, and mixtures thereof. Can be mentioned.
アルカリ金属カルボン酸塩は、有機酸と、水酸化アルカリ金属、炭酸アルカリ金属塩および重炭酸アルカリ金属塩よりなる群から選ばれる一種以上の化合物とを、ほぼ等化学当量ずつ添加して反応させることにより形成させてもよい。上記アルカリ金属カルボン酸塩の中で、リチウム塩は反応系への溶解性が高く助剤効果が大きいが高価であり、カリウム、ルビジウムおよびセシウム塩は反応系への溶解性が不十分であると思われるため、安価で、重合系への適度な溶解性を有する酢酸ナトリウムが最も好ましく用いられる。 The alkali metal carboxylate is an organic acid and one or more compounds selected from the group consisting of alkali metal hydroxides, alkali metal carbonates, and alkali metal bicarbonates, and are allowed to react by adding approximately equal chemical equivalents. You may form by. Among the alkali metal carboxylates, lithium salts are highly soluble in the reaction system and have a large auxiliary effect, but are expensive, and potassium, rubidium and cesium salts are insufficiently soluble in the reaction system. Therefore, sodium acetate, which is inexpensive and has an appropriate solubility in the polymerization system, is most preferably used.
これらアルカリ金属カルボン酸塩を重合助剤として用いる場合の使用量は、仕込みアルカリ金属硫化物1モルに対し、通常0.01モル〜2モルの範囲であり、より高い重合度を得る意味においては0.1〜0.6モルの範囲が好ましく、0.2〜0.5モルの範囲がより好ましい。 When using these alkali metal carboxylates as polymerization aids, the amount used is usually in the range of 0.01 to 2 moles per mole of charged alkali metal sulfide, and in the sense of obtaining a higher degree of polymerization. The range of 0.1-0.6 mol is preferable, and the range of 0.2-0.5 mol is more preferable.
また水を重合助剤として用いる場合の添加量は、仕込みアルカリ金属硫化物1モルに対し、通常0.3モル〜15モルの範囲であり、より高い重合度を得る意味においては0.6〜10モルの範囲が好ましく、1〜5モルの範囲がより好ましい。 Moreover, the addition amount in the case of using water as a polymerization aid is usually in the range of 0.3 mol to 15 mol with respect to 1 mol of the charged alkali metal sulfide, and in the sense of obtaining a higher degree of polymerization, 0.6 to The range of 10 mol is preferable, and the range of 1 to 5 mol is more preferable.
これら重合助剤は2種以上を併用することももちろん可能であり、例えばアルカリ金属カルボン酸塩と水を併用すると、それぞれより少量で高分子量化が可能となる。 Of course, two or more kinds of these polymerization aids can be used in combination. For example, when an alkali metal carboxylate and water are used in combination, a higher molecular weight can be obtained in a smaller amount.
これら重合助剤の添加時期には特に指定はなく、後述する前工程時、重合開始時、重合途中のいずれの時点で添加してもよく、また複数回に分けて添加してもよいが、重合助剤としてアルカリ金属カルボン酸塩を用いる場合は前工程開始時或いは重合開始時に同時に添加することが、添加が容易である点からより好ましい。また水を重合助剤として用いる場合は、ポリハロゲン化芳香族化合物を仕込んだ後、重合反応途中で添加することが効果的である。 There is no particular designation as to the timing of addition of these polymerization aids, which may be added at any time during the previous step, polymerization start, polymerization in the middle to be described later, or may be added in multiple times. When using an alkali metal carboxylate as a polymerization aid, it is more preferable to add it at the start of the previous step or at the start of the polymerization from the viewpoint of easy addition. When water is used as a polymerization aid, it is effective to add the polyhalogenated aromatic compound during the polymerization reaction after charging.
[重合安定剤]
重合反応系を安定化し、副反応を防止するために、重合安定剤を用いることもできる。重合安定剤は、重合反応系の安定化に寄与し、望ましくない副反応を抑制する。副反応の一つの目安としては、チオフェノールの生成が挙げられ、重合安定剤の添加によりチオフェノールの生成を抑えることができる。重合安定剤の具体例としては、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ土類金属水酸化物、およびアルカリ土類金属炭酸塩などの化合物が挙げられる。そのなかでも、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、および水酸化リチウムなどのアルカリ金属水酸化物が好ましい。上述のアルカリ金属カルボン酸塩も重合安定剤として作用するので、重合安定剤の一つに入る。また、スルフィド化剤としてアルカリ金属水硫化物を用いる場合には、アルカリ金属水酸化物を同時に使用することが特に好ましいことを前述したが、ここでスルフィド化剤に対して過剰となるアルカリ金属水酸化物も重合安定剤となり得る。
[Polymerization stabilizer]
A polymerization stabilizer can also be used to stabilize the polymerization reaction system and prevent side reactions. The polymerization stabilizer contributes to stabilization of the polymerization reaction system and suppresses undesirable side reactions. One measure of the side reaction is the generation of thiophenol, and the addition of a polymerization stabilizer can suppress the generation of thiophenol. Specific examples of the polymerization stabilizer include compounds such as alkali metal hydroxides, alkali metal carbonates, alkaline earth metal hydroxides, and alkaline earth metal carbonates. Among these, alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, and lithium hydroxide are preferable. Since the alkali metal carboxylate described above also acts as a polymerization stabilizer, it is one of the polymerization stabilizers. In addition, when an alkali metal hydrosulfide is used as a sulfidizing agent, it has been described above that it is particularly preferable to use an alkali metal hydroxide at the same time. Oxides can also be polymerization stabilizers.
これら重合安定剤は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。重合安定剤は、仕込みアルカリ金属硫化物1モルに対して、通常0.02〜0.2モル、好ましくは0.03〜0.1モル、より好ましくは0.04〜0.09モルの割合で使用することが好ましい。この割合が少ないと安定化効果が不十分であり、逆に多すぎても経済的に不利益であったり、ポリマー収率が低下する傾向となる。 These polymerization stabilizers can be used alone or in combination of two or more. The polymerization stabilizer is usually in a proportion of 0.02 to 0.2 mol, preferably 0.03 to 0.1 mol, more preferably 0.04 to 0.09 mol, relative to 1 mol of the charged alkali metal sulfide. Is preferably used. If this ratio is small, the stabilizing effect is insufficient. Conversely, if the ratio is too large, it is economically disadvantageous or the polymer yield tends to decrease.
重合安定剤の添加時期には特に指定はなく、後述する前工程時、重合開始時、重合途中のいずれの時点で添加してもよく、また複数回に分けて添加してもよいが、前工程開始時或いは重合開始時に同時に添加することが容易である点からより好ましい。 The addition timing of the polymerization stabilizer is not particularly specified, and may be added at any time during the previous step, at the start of polymerization, or during the polymerization described later, or may be added in multiple times. It is more preferable because it is easy to add at the start of the process or at the start of the polymerization.
次に、本発明に用いる(b)PPS樹脂の好ましい製造方法について、前工程、重合反応工程、回収工程、および後処理工程と、順を追って具体的に説明するが、勿論この方法に限定されるものではない。 Next, a preferred method for producing the (b) PPS resin used in the present invention will be described in detail in the order of a pre-process, a polymerization reaction process, a recovery process, and a post-treatment process. Of course, the process is limited to this process. It is not something.
[前工程]
(b)PPS樹脂の製造方法において、スルフィド化剤は通常水和物の形で使用されるが、ポリハロゲン化芳香族化合物を添加する前に、有機極性溶媒とスルフィド化剤を含む混合物を昇温し、過剰量の水を系外に除去することが好ましい。
[pre-process]
(B) In the method for producing a PPS resin, the sulfidizing agent is usually used in the form of a hydrate. Before adding the polyhalogenated aromatic compound, the mixture containing the organic polar solvent and the sulfidizing agent is increased. It is preferable to warm and remove excess water out of the system.
また、上述したように、スルフィド化剤として、アルカリ金属水硫化物とアルカリ金属水酸化物から、反応系においてin situで、あるいは重合槽とは別の槽で調製されるスルフィド化剤も用いることができる。この方法には特に制限はないが、望ましくは不活性ガス雰囲気下、常温〜150℃、好ましくは常温から100℃の温度範囲で、有機極性溶媒にアルカリ金属水硫化物とアルカリ金属水酸化物を加え、常圧または減圧下、少なくとも150℃以上、好ましくは180〜260℃まで昇温し、水分を留去させる方法が挙げられる。この段階で重合助剤を加えてもよい。また、水分の留去を促進するために、トルエンなどを加えて反応を行ってもよい。 As described above, a sulfidizing agent prepared from an alkali metal hydrosulfide and an alkali metal hydroxide in situ in the reaction system or in a tank different from the polymerization tank is also used as the sulfidizing agent. Can do. Although there is no particular limitation on this method, desirably an alkali metal hydrosulfide and an alkali metal hydroxide are added to the organic polar solvent in an inert gas atmosphere at a temperature ranging from room temperature to 150 ° C., preferably from room temperature to 100 ° C. In addition, there is a method in which the temperature is raised to at least 150 ° C. or more, preferably 180 to 260 ° C. under normal pressure or reduced pressure, and water is distilled off. A polymerization aid may be added at this stage. Moreover, in order to accelerate | stimulate distillation of a water | moisture content, you may react by adding toluene etc.
重合反応における、重合系内の水分量は、仕込みスルフィド化剤1モル当たり0.3〜10.0モルであることが好ましい。ここで重合系内の水分量とは重合系に仕込まれた水分量から重合系外に除去された水分量を差し引いた量である。また、仕込まれる水は、水、水溶液、結晶水などのいずれの形態であってもよい。 The amount of water in the polymerization system in the polymerization reaction is preferably 0.3 to 10.0 moles per mole of the charged sulfidizing agent. Here, the amount of water in the polymerization system is an amount obtained by subtracting the amount of water removed from the polymerization system from the amount of water charged in the polymerization system. In addition, the water to be charged may be in any form such as water, an aqueous solution, and crystal water.
[重合反応工程]
有機極性溶媒中でスルフィド化剤とポリハロゲン化芳香族化合物とを200℃以上290℃未満の温度範囲内で反応させることにより(b)PPS樹脂を製造する。
[Polymerization reaction step]
(B) A PPS resin is produced by reacting a sulfidizing agent and a polyhalogenated aromatic compound in an organic polar solvent within a temperature range of 200 ° C. or higher and lower than 290 ° C.
重合反応工程を開始するに際しては、望ましくは不活性ガス雰囲気下、常温〜240℃、好ましくは100〜230℃の温度範囲で、有機極性溶媒とスルフィド化剤とポリハロゲン化芳香族化合物を混合する。この段階で重合助剤を加えてもよい。これらの原料の仕込み順序は、順不同であってもよく、同時であってもさしつかえない。 When starting the polymerization reaction step, the organic polar solvent, the sulfidizing agent, and the polyhalogenated aromatic compound are desirably mixed in an inert gas atmosphere at room temperature to 240 ° C., preferably 100 to 230 ° C. . A polymerization aid may be added at this stage. The order in which these raw materials are charged may be out of order or may be simultaneous.
かかる混合物を通常200℃〜290℃の範囲に昇温する。昇温速度に特に制限はないが、通常0.01〜5℃/分の速度が選択され、0.1〜3℃/分の範囲がより好ましい。 The mixture is usually heated to a temperature in the range of 200 ° C to 290 ° C. Although there is no restriction | limiting in particular in a temperature increase rate, Usually, the speed of 0.01-5 degreeC / min is selected, and the range of 0.1-3 degreeC / min is more preferable.
一般に、最終的には250〜290℃の温度まで昇温し、その温度で通常0.25〜50時間、好ましくは0.5〜20時間反応させる。 In general, the temperature is finally raised to a temperature of 250 to 290 ° C., and the reaction is usually carried out at that temperature for 0.25 to 50 hours, preferably 0.5 to 20 hours.
最終温度に到達させる前の段階で、例えば200℃〜260℃で一定時間反応させた後、270〜290℃に昇温する方法は、より高い重合度を得る上で有効である。この際、200℃〜260℃での反応時間としては、通常0.25時間から20時間の範囲が選択され、好ましくは0.25〜10時間の範囲が選ばれる。 In the stage before reaching the final temperature, for example, a method of reacting at 200 to 260 ° C. for a certain time and then raising the temperature to 270 to 290 ° C. is effective in obtaining a higher degree of polymerization. Under the present circumstances, as reaction time in 200 to 260 degreeC, the range of 0.25 to 20 hours is normally selected, Preferably the range of 0.25 to 10 hours is selected.
なお、より高重合度のポリマーを得るためには、複数段階で重合を行うことが有効である場合がある。複数段階で重合を行う際は、245℃における系内のポリハロゲン化芳香族化合物の転化率が、40モル%以上、好ましくは60モル%に達した時点であることが有効である。 In order to obtain a polymer having a higher degree of polymerization, it may be effective to perform polymerization in multiple stages. When the polymerization is performed in a plurality of stages, it is effective that the conversion of the polyhalogenated aromatic compound in the system at 245 ° C. reaches 40 mol% or more, preferably 60 mol%.
なお、ポリハロゲン化芳香族化合物(ここではPHAと略記)の転化率は、以下の式で算出した値である。PHA残存量は、通常、ガスクロマトグラフ法によって求めることができる。
(A)ポリハロゲン化芳香族化合物をアルカリ金属硫化物に対しモル比で過剰に添加した場合
転化率=〔PHA仕込み量(モル)−PHA残存量(モル)〕/〔PHA仕込み量(モル)−PHA過剰量(モル)〕
(B)上記(A)以外の場合
転化率=〔PHA仕込み量(モル)−PHA残存量(モル)〕/〔PHA仕込み量(モル)〕
The conversion rate of the polyhalogenated aromatic compound (herein abbreviated as PHA) is a value calculated by the following formula. The residual amount of PHA can usually be determined by gas chromatography.
(A) When polyhalogenated aromatic compound is added excessively in a molar ratio with respect to the alkali metal sulfide, the conversion rate = [PHA charge (mol) −PHA remaining amount (mol)] / [PHA charge (mol) -PHA excess (mole)]
(B) In cases other than (A) above, conversion rate = [PHA charge (mol) −PHA remaining amount (mol)] / [PHA charge (mol)]
[回収工程]
(b)PPS樹脂の製造方法においては、重合終了後に、重合体、溶媒などを含む重合反応物から固形物を回収する。回収方法については、公知の如何なる方法を採用しても良い。
[Recovery process]
(B) In the method for producing a PPS resin, after the polymerization is completed, a solid is recovered from a polymerization reaction product containing a polymer, a solvent, and the like. Any known method may be adopted as the recovery method.
例えば、重合反応終了後、徐冷して粒子状のポリマーを回収する方法を用いても良い。この際の徐冷速度には特に制限は無いが、通常0.1℃/分〜3℃/分程度である。徐冷工程の全行程において同一速度で徐冷する必要はなく、ポリマー粒子が結晶化析出するまでは0.1〜1℃/分、その後1℃/分以上の速度で徐冷する方法などを採用しても良い。 For example, after completion of the polymerization reaction, a method of slowly cooling and recovering the particulate polymer may be used. Although there is no restriction | limiting in particular in the slow cooling rate in this case, Usually, it is about 0.1 degree-C / min-about 3 degree-C / min. It is not necessary to perform slow cooling at the same rate in the entire process of the slow cooling step. It may be adopted.
また上記の回収を急冷条件下に行うことも好ましい方法の一つであり、この回収方法の好ましい一つの方法としてはフラッシュ法が挙げられる。フラッシュ法とは、重合反応物を高温高圧(通常250℃以上、8kg/cm2以上)の状態から常圧もしくは減圧の雰囲気中へフラッシュさせ、溶媒回収と同時に重合体を粉末状にして回収する方法であり、ここでいうフラッシュとは、重合反応物をノズルから噴出させることを意味する。フラッシュさせる雰囲気は、具体的には例えば常圧中の窒素または水蒸気が挙げられ、その温度は通常150℃〜250℃の範囲が選ばれる。 Moreover, it is also one of the preferable methods to perform said collection | recovery on quenching conditions, As a preferable method of this collection method, the flash method is mentioned. In the flash method, the polymerization reaction product is flushed from a high temperature and high pressure (usually 250 ° C. or more, 8 kg / cm 2 or more) into an atmosphere of normal pressure or reduced pressure, and the polymer is recovered in the form of powder simultaneously with the solvent recovery. This is a method, and the term “flash” here means that a polymerization reaction product is ejected from a nozzle. Specific examples of the atmosphere to be flushed include nitrogen or water vapor at normal pressure, and the temperature is usually in the range of 150 ° C to 250 ° C.
[後処理工程]
(b)PPS樹脂は、上記重合、回収工程を経て生成した後、酸処理、熱水処理、有機溶媒による洗浄、アルカリ金属やアルカリ土類金属処理を施されたものであってもよい。
[Post-processing process]
(B) The PPS resin may be subjected to acid treatment, hot water treatment, washing with an organic solvent, alkali metal or alkaline earth metal treatment after being produced through the above polymerization and recovery steps.
酸処理を行う場合は次のとおりである。(b)PPS樹脂の酸処理に用いる酸は、(b)PPS樹脂を分解する作用を有しないものであれば特に制限はなく、酢酸、塩酸、硫酸、リン酸、珪酸、炭酸およびプロピル酸などが挙げられ、なかでも酢酸および塩酸がより好ましく用いられるが、硝酸のような(b)PPS樹脂を分解、劣化させるものは好ましくない。 When acid treatment is performed, it is as follows. (B) The acid used for the acid treatment of the PPS resin is not particularly limited as long as it does not have the action of decomposing the (B) PPS resin, such as acetic acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, silicic acid, carbonic acid, and propyl acid. Among them, acetic acid and hydrochloric acid are more preferably used, but (b) those that decompose and deteriorate the PPS resin such as nitric acid are not preferable.
酸処理の方法は、酸または酸の水溶液に(b)PPS樹脂を浸漬せしめるなどの方法があり必要により適宜撹拌または加熱することも可能である。例えば、酢酸を用いる場合、PH4の水溶液を80〜200℃に加熱した中にPPS樹脂粉末を浸漬し、30分間撹拌することにより十分な効果が得られる。処理後のPHは4以上例えばPH4〜8程度となっても良い。酸処理を施された(b)PPS樹脂は残留している酸または塩などを除去するため、水または温水で数回洗浄することが好ましい。洗浄に用いる水は、酸処理による(b)PPS樹脂の好ましい化学的変性の効果を損なわない意味で、蒸留水、脱イオン水であることが好ましい。 As the acid treatment method, there is a method such as (b) immersing the PPS resin in an acid or an aqueous solution of the acid, and if necessary, stirring or heating can be appropriately performed. For example, when acetic acid is used, a sufficient effect can be obtained by immersing the PPS resin powder in an aqueous PH4 solution heated to 80 to 200 ° C. and stirring for 30 minutes. The PH after processing may be 4 or more, for example, about PH 4-8. The acid-treated (b) PPS resin is preferably washed several times with water or warm water in order to remove residual acid or salt. The water used for washing is preferably distilled water or deionized water in the sense that it does not impair the effect of the preferred chemical modification of the (b) PPS resin by acid treatment.
熱水処理を行う場合は次のとおりである。(b)PPS樹脂を熱水処理するにあたり、熱水の温度を100℃以上、より好ましくは120℃以上、さらに好ましくは150℃以上、特に好ましくは170℃以上とすることが好ましい。100℃未満では(b)PPS樹脂の好ましい化学的変性の効果が小さいため好ましくない。 When performing hot water treatment, it is as follows. (B) In the hot water treatment of the PPS resin, the temperature of the hot water is preferably 100 ° C. or higher, more preferably 120 ° C. or higher, further preferably 150 ° C. or higher, and particularly preferably 170 ° C. or higher. If it is less than 100 degreeC, since the effect of the preferable chemical modification | denaturation of (b) PPS resin is small, it is unpreferable.
熱水洗浄による(b)PPS樹脂の好ましい化学的変性の効果を発現するため、使用する水は蒸留水あるいは脱イオン水であることが好ましい。熱水処理の操作に特に制限は無く、所定量の水に所定量の(b)PPS樹脂を投入し、圧力容器内で加熱、撹拌する方法、連続的に熱水処理を施す方法などにより行われる。(b)PPS樹脂と水との割合は、水の多い方が好ましいが、通常、水1リットルに対し、(b)PPS樹脂200g以下の浴比が選ばれる。 The water used is preferably distilled water or deionized water in order to exhibit the effect of preferable chemical modification of the (b) PPS resin by hot water washing. There is no particular limitation on the operation of the hot water treatment, and a predetermined amount of (b) PPS resin is charged into a predetermined amount of water, heated and stirred in a pressure vessel, or a continuous hydrothermal treatment method. Is called. (B) The ratio of the PPS resin to water is preferably higher, but usually a bath ratio of (b) 200 g or less of PPS resin is selected for 1 liter of water.
また、処理の雰囲気は、末端基の分解が好ましくないので、これを回避するため不活性雰囲気下とすることが望ましい。さらに、この熱水処理操作を終えた(b)PPS樹脂は、残留している成分を除去するため温水で数回洗浄するのが好ましい。 Further, since the decomposition of the terminal group is not preferable, the treatment atmosphere is desirably an inert atmosphere in order to avoid this. Further, the (b) PPS resin that has finished this hot water treatment operation is preferably washed several times with warm water in order to remove the remaining components.
有機溶媒で洗浄する場合は次のとおりである。(b)PPS樹脂の洗浄に用いる有機溶媒は、(b)PPS樹脂を分解する作用などを有しないものであれば特に制限はなく、例えばN−メチル−2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、1,3−ジメチルイミダゾリジノン、ヘキサメチルホスホラスアミド、ピペラジノン類などの含窒素極性溶媒、ジメチルスルホキシド、ジメチルスルホン、スルホランなどのスルホキシド・スルホン系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、アセトフェノンなどのケトン系溶媒、ジメチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒、クロロホルム、塩化メチレン、トリクロロエチレン、2塩化エチレン、パークロルエチレン、モノクロルエタン、ジクロルエタン、テトラクロルエタン、パークロルエタン、クロルベンゼンなどのハロゲン系溶媒、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、フェノール、クレゾール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのアルコール・フェノール系溶媒およびベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒などが挙げられる。これらの有機溶媒のうちでも、N−メチル−2−ピロリドン、アセトン、ジメチルホルムアミドおよびクロロホルムなどの使用が特に好ましい。また、これらの有機溶媒は、1種類または2種類以上の混合で使用される。 When washing with an organic solvent, it is as follows. (B) The organic solvent used for washing the PPS resin is not particularly limited as long as it does not have an action of decomposing (b) the PPS resin. For example, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylformamide, dimethylacetamide, Nitrogen-containing polar solvents such as 1,3-dimethylimidazolidinone, hexamethylphosphoramide, piperazinones, sulfoxide / sulfone solvents such as dimethyl sulfoxide, dimethyl sulfone and sulfolane, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone and acetophenone Solvents, ether solvents such as dimethyl ether, dipropyl ether, dioxane, tetrahydrofuran, chloroform, methylene chloride, trichloroethylene, ethylene dichloride, perchlorethylene, monochloroethane, dichloroethane, Halogen solvents such as trachlorethane, perchlorethane, chlorobenzene, alcohol / phenol solvents such as methanol, ethanol, propanol, butanol, pentanol, ethylene glycol, propylene glycol, phenol, cresol, polyethylene glycol, polypropylene glycol and the like Aromatic hydrocarbon solvents such as benzene, toluene, xylene and the like can be mentioned. Among these organic solvents, use of N-methyl-2-pyrrolidone, acetone, dimethylformamide, chloroform and the like is particularly preferable. These organic solvents are used alone or in combination of two or more.
有機溶媒による洗浄の方法としては、有機溶媒中に(b)PPS樹脂を浸漬せしめるなどの方法があり、必要により適宜撹拌または加熱することも可能である。有機溶媒で(b)PPS樹脂を洗浄する際の洗浄温度については特に制限はなく、常温〜300℃程度の任意の温度が選択できる。洗浄温度が高くなる程洗浄効率が高くなる傾向があるが、通常は常温〜150℃の洗浄温度で十分効果が得られる。圧力容器中で、有機溶媒の沸点以上の温度で加圧下に洗浄することも可能である。また、洗浄時間についても特に制限はない。洗浄条件にもよるが、バッチ式洗浄の場合、通常5分間以上洗浄することにより十分な効果が得られる。また連続式で洗浄することも可能である。 As a method of washing with an organic solvent, there is a method of immersing (b) the PPS resin in an organic solvent, and it is possible to appropriately stir or heat as necessary. There is no restriction | limiting in particular about the washing | cleaning temperature at the time of wash | cleaning (b) PPS resin with an organic solvent, Arbitrary temperature of about normal temperature-about 300 degreeC can be selected. Although the cleaning efficiency tends to increase as the cleaning temperature increases, a sufficient effect is usually obtained at a cleaning temperature of room temperature to 150 ° C. It is also possible to wash under pressure in a pressure vessel at a temperature above the boiling point of the organic solvent. There is no particular limitation on the cleaning time. Depending on the cleaning conditions, in the case of batch-type cleaning, a sufficient effect can be obtained usually by cleaning for 5 minutes or more. It is also possible to wash in a continuous manner.
アルカリ金属、アルカリ土類金属処理する方法としては、上記前工程の前、前工程中、前工程後にアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩を添加する方法、重合行程前、重合行程中、重合行程後に重合釜内にアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩を添加する方法、あるいは上記洗浄工程の最初、中間、最後の段階でアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩を添加する方法などが挙げられる。中でも最も容易な方法としては、有機溶剤洗浄や、温水または熱水洗浄で残留オリゴマーや残留塩を除いた後にアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩を添加する方法が挙げられる。アルカリ金属、アルカリ土類金属は、酢酸塩、水酸化物、炭酸塩などのアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオンの形でPPS中に導入するのが好ましい。また過剰のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩は温水洗浄などにより取り除く方が好ましい。上記アルカリ金属、アルカリ土類金属導入の際のアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン濃度としてはPPS1gに対して0.001mmol以上が好ましく、0.01mmol以上がより好ましい。温度としては、50℃以上が好ましく、75℃以上がより好ましく、90℃以上が特に好ましい。上限温度は特にないが、操作性の観点から通常280℃以下が好ましい。浴比(乾燥PPS重量に対する洗浄液重量)としては0.5以上が好ましく、3以上がより好ましく、5以上が更に好ましい。 As a method of treating alkali metal or alkaline earth metal, before the previous step, during the previous step, after the previous step, a method of adding an alkali metal salt or alkaline earth metal salt, before the polymerization step, during the polymerization step, during the polymerization step Examples include a method of adding an alkali metal salt or an alkaline earth metal salt into the polymerization vessel later, or a method of adding an alkali metal salt or an alkaline earth metal salt at the first, middle or last stage of the washing step. Among these, the easiest method is a method of adding an alkali metal salt or an alkaline earth metal salt after removing residual oligomers or residual salts by washing with an organic solvent or washing with warm water or hot water. Alkali metals and alkaline earth metals are preferably introduced into PPS in the form of alkali metal ions such as acetates, hydroxides and carbonates, and alkaline earth metal ions. It is preferable to remove excess alkali metal salt and alkaline earth metal salt by washing with warm water. The concentration of alkali metal ions and alkaline earth metal ions when introducing the alkali metal and alkaline earth metal is preferably 0.001 mmol or more, more preferably 0.01 mmol or more, relative to 1 g of PPS. As temperature, 50 degreeC or more is preferable, 75 degreeC or more is more preferable, and 90 degreeC or more is especially preferable. Although there is no upper limit temperature, it is usually preferably 280 ° C. or lower from the viewpoint of operability. The bath ratio (the weight of the cleaning solution with respect to the dry PPS weight) is preferably 0.5 or more, more preferably 3 or more, and still more preferably 5 or more.
本発明においては、靱性、耐熱老化性に優れたポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体樹脂組成物を得る観点から、有機溶媒洗浄と80℃程度の温水または前記した熱水洗浄を数回繰り返すことにより残留オリゴマーや残留塩を除いた後、酸処理もしくはアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩で処理する方法が好ましく、特にアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩で処理する方法が更に好ましい。 In the present invention, from the viewpoint of obtaining a poly (ether imide-siloxane) copolymer resin composition excellent in toughness and heat aging resistance, organic solvent cleaning and warm water of about 80 ° C. or hot water cleaning are repeated several times. After removing residual oligomers and residual salts, an acid treatment or a treatment with an alkali metal salt or an alkaline earth metal salt is preferred, and a treatment with an alkali metal salt or an alkaline earth metal salt is particularly preferred.
本発明のポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体樹脂組成物は、極めて柔軟で高い靱性に優れると共に、高温条件下で長時間晒された後も、高い機械特性が保持される。かかる特性を発現するためには、(b)PPS樹脂中に含まれるアルカリ金属および/またはアルカリ土類金属分の合計が200ppm以上であることが好ましく、より好ましくは500ppm以上であり、更には700ppm以上であることが好ましい。 The poly (ether imide-siloxane) copolymer resin composition of the present invention is extremely flexible and excellent in toughness, and retains high mechanical properties even after being exposed for a long time under high temperature conditions. In order to express such characteristics, the total amount of (b) alkali metal and / or alkaline earth metal contained in the PPS resin is preferably 200 ppm or more, more preferably 500 ppm or more, and further 700 ppm. The above is preferable.
アルカリ金属および/またはアルカリ土類金属の合計含有量が200ppmを下回る量である場合、耐熱安定性の向上効果が不十分となり好ましくない。アルカリ金属および/またはアルカリ土類金属の合計含有量の上限に制限はないが、耐湿熱性や電気絶縁性を損なわない観点から、3000ppm以下が好ましく、2000ppm以下が更に好ましい。なお、ここで言うアルカリ金属および/またはアルカリ土類金属の合計含有量は、PPS樹脂を灰化した灰分の水溶液を試料とし、原子吸光法により測定した値である。 When the total content of the alkali metal and / or alkaline earth metal is less than 200 ppm, the effect of improving the heat stability is insufficient, which is not preferable. Although there is no restriction | limiting in the upper limit of the total content of an alkali metal and / or alkaline-earth metal, 3000 ppm or less is preferable and 2000 ppm or less is more preferable from a viewpoint which does not impair wet heat resistance and electrical insulation. The total content of alkali metal and / or alkaline earth metal referred to here is a value measured by an atomic absorption method using an aqueous solution of an ash obtained by ashing a PPS resin as a sample.
その他、(b)PPS樹脂は、重合終了後に酸素雰囲気下においての加熱および過酸化物などの架橋剤を添加しての加熱による熱酸化架橋処理により高分子量化して用いることも可能である。 In addition, (b) the PPS resin can be used after having been polymerized to have a high molecular weight by heating in an oxygen atmosphere and thermal oxidation crosslinking treatment by heating with addition of a crosslinking agent such as peroxide.
熱酸化架橋による高分子量化を目的として乾式熱処理する場合には、その温度は160〜260℃が好ましく、170〜250℃の範囲がより好ましい。また、酸素濃度は5体積%以上、更には8体積%以上とすることが望ましい。酸素濃度の上限には特に制限はないが、50体積%程度が限界である。処理時間は、0.5〜100時間が好ましく、1〜50時間がより好ましく、2〜25時間がさらに好ましい。加熱処理の装置は通常の熱風乾燥機でもまた回転式あるいは撹拌翼付の加熱装置であってもよいが、効率よく、しかもより均一に処理する場合は、回転式あるいは撹拌翼付の加熱装置を用いるのがより好ましい。 When the dry heat treatment is performed for the purpose of increasing the molecular weight by thermal oxidation crosslinking, the temperature is preferably 160 to 260 ° C, more preferably 170 to 250 ° C. The oxygen concentration is preferably 5% by volume or more, more preferably 8% by volume or more. Although there is no restriction | limiting in particular in the upper limit of oxygen concentration, About 50 volume% is a limit. The treatment time is preferably 0.5 to 100 hours, more preferably 1 to 50 hours, and further preferably 2 to 25 hours. The heat treatment apparatus may be a normal hot air dryer or a heating apparatus with a rotary type or a stirring blade. However, for efficient and more uniform processing, a heating apparatus with a rotary type or a stirring blade is used. More preferably it is used.
また、熱酸化架橋を抑制し、揮発分除去を目的として乾式熱処理を行うことも可能である。その温度は130〜250℃が好ましく、160〜250℃の範囲がより好ましい。また、この場合の酸素濃度は5体積%未満、更には2体積%未満とすることが望ましい。処理時間は、0.5〜50時間が好ましく、1〜20時間がより好ましく、1〜10時間がさらに好ましい。加熱処理の装置は通常の熱風乾燥機でもまた回転式あるいは撹拌翼付の加熱装置であってもよいが、効率よく、しかもより均一に処理する場合は、回転式あるいは撹拌翼付の加熱装置を用いるのがより好ましい。 Moreover, it is also possible to perform dry heat treatment for the purpose of suppressing thermal oxidative crosslinking and removing volatile matter. The temperature is preferably 130 to 250 ° C, and more preferably 160 to 250 ° C. In this case, the oxygen concentration is preferably less than 5% by volume, and more preferably less than 2% by volume. The treatment time is preferably 0.5 to 50 hours, more preferably 1 to 20 hours, and further preferably 1 to 10 hours. The heat treatment apparatus may be a normal hot air dryer or a heating apparatus with a rotary type or a stirring blade. However, for efficient and more uniform processing, a heating apparatus with a rotary type or a stirring blade is used. More preferably it is used.
但し、本発明の(b)PPS樹脂は、優れた靱性を発現する観点から、熱酸化架橋処理による高分子量化を行わない実質的に直鎖状のPPS樹脂であるか、軽度に酸化架橋処理した半架橋状のPPS樹脂であることが好ましい。その一方で、熱酸化架橋処理を施したPPS樹脂は、クリープ歪みを小さく抑制する観点からは好適であり、適宜、直線状のPPS樹脂と混合して使用することも可能である。また、本発明では、溶融粘度の異なる複数の(b)PPS樹脂を混合して使用しても良い。 However, the (b) PPS resin of the present invention is a substantially linear PPS resin not subjected to high molecular weight by thermal oxidative crosslinking treatment from the viewpoint of expressing excellent toughness, or mildly oxidative crosslinking treatment The semi-crosslinked PPS resin is preferable. On the other hand, the PPS resin subjected to the thermal oxidative cross-linking treatment is suitable from the viewpoint of suppressing the creep distortion, and can be used by appropriately mixing with the linear PPS resin. In the present invention, a plurality of (b) PPS resins having different melt viscosities may be mixed and used.
(c)エポキシ基、アミノ基、イソシアネート基から選ばれる一種以上の基を有するシランカップリング剤
本発明では、高靱性かつ耐熱老化性が飛躍的に向上したポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体樹脂組成物を得るべく、(c)エポキシ基、アミノ基、イソシアネート基から選ばれる一種以上の基を有するシランカップリング剤を、相溶化剤として添加することが必要である。但し、ここで言う相溶化剤には、後述する反応性官能基を含有した(d)オレフィン系エラストマーを含まない。
(C) Silane coupling agent having one or more groups selected from an epoxy group, an amino group, and an isocyanate group In the present invention, a poly (ether imide-siloxane) copolymer having greatly improved toughness and heat aging resistance. In order to obtain a resin composition, it is necessary to add (c) a silane coupling agent having one or more groups selected from an epoxy group, an amino group, and an isocyanate group as a compatibilizing agent. However, the compatibilizer mentioned here does not include (d) an olefin-based elastomer containing a reactive functional group described later.
エポキシ基を有するシランカップリング剤としては、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランなどのエポキシ基含有アルコキシシラン化合物などが例示できる。 Examples of the silane coupling agent having an epoxy group include epoxy groups such as γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, and β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane. Examples thereof include alkoxysilane compounds.
アミノ基を有するシランカップリング剤としては、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシランなどが例示できる。 Examples of the silane coupling agent having an amino group include γ- (2-aminoethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, and γ-aminopropyltrimethoxysilane. .
イソシアネート基を有するシランカップリング剤としては、γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルメチルジメトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルメチルジエトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルエチルジメトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルエチルジエトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリクロロシランなどを例示することができる。 Examples of the silane coupling agent having an isocyanate group include γ-isocyanatopropyltriethoxysilane, γ-isocyanatopropyltrimethoxysilane, γ-isocyanatopropylmethyldimethoxysilane, γ-isocyanatopropylmethyldiethoxysilane, and γ-isocyanatopropylethyldimethoxy. Examples include silane, γ-isocyanatopropylethyldiethoxysilane, γ-isocyanatopropyltrichlorosilane, and the like.
中でも優れた靱性と耐熱老化性を達成する上で、イソシアネート基またはエポキシ基を有するシランカップリング剤であることが好ましく、さらにはエポキシ基を有するシランカップリング剤であることが、高伸度化の点でより好ましい。 Among them, in order to achieve excellent toughness and heat aging resistance, a silane coupling agent having an isocyanate group or an epoxy group is preferable, and further, a silane coupling agent having an epoxy group has a high elongation. This is more preferable.
(d)オレフィン系エラストマー
本発明で用いられる(d)オレフィン系エラストマーは、オレフィン重合体もしくはオレフィン共重合体のどちらであっても良い。
(D) Olefin Elastomer The (d) olefin elastomer used in the present invention may be either an olefin polymer or an olefin copolymer.
オレフィン重合体もしくは共重合体の例としては、エチレン、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−不飽和カルボン酸およびそのアルキルエステルとの共重合体などが挙げられ、中でも、エチレンと炭素数3〜20のα−オレフィンとを共重合して得られるエチレン/α−オレフィン共重合体が、優れた柔軟性と高い靱性を付与する点で好ましい。
炭素数3〜20のα−オレフィンの具体例としては、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4から12であるα−オレフィンを用いた共重合体がよりいっそう好ましい。
Examples of olefin polymers or copolymers include ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-nonene, 1-decene, 1-undecene, 1- Dodecene, 1-tridecene, 1-tetradecene, 1-pentadecene, 1-hexadecene, 1-heptadecene, 1-octadecene, 1-nonadecene, 1-eicocene, 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, Α-Oleph such as 3-ethyl-1-hexene, 9-methyl-1-decene, 11-methyl-1-dodecene, 12-ethyl-1-tetradecene Polymers obtained by polymerizing single or two or more kinds, such as α-olefin and acrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, methacrylic acid, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, etc. Copolymers of α, β-unsaturated carboxylic acids and alkyl esters thereof, and the like. Among them, ethylene / α-olefin copolymer obtained by copolymerizing ethylene and α-olefin having 3 to 20 carbon atoms The coalescence is preferable in terms of imparting excellent flexibility and high toughness.
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, 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 combinations thereof To be mentioned. Among these α-olefins, copolymers using α-olefins having 4 to 12 carbon atoms are even more preferable.
その他、反応性の官能基を含有するオレフィンの重合体もしくは共重合体も挙げられる。 In addition, an olefin polymer or copolymer containing a reactive functional group is also included.
例えば、エポキシ基を含有するオレフィンとしては、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、エタクリル酸グリシジル、イタコン酸グリシジル、シトラコン酸グリシジルなどが、カルボキシル基およびその塩、酸無水物基を含有するオレフィンの例としては、無水マレイン酸、無水フマル酸、無水イタコン酸、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−ジカルボン酸無水物などが挙げられる。 For example, as an olefin containing an epoxy group, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, glycidyl ethacrylate, glycidyl itaconate, glycidyl citraconic acid, etc. are examples of olefins containing carboxyl groups and salts thereof, and acid anhydride groups. Include maleic anhydride, fumaric anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride, endobicyclo- (2,2,1) -5-heptene-2,3-dicarboxylic anhydride, and the like.
これらのエポキシ基、カルボキシル基、酸無水物基などを含有する単量体成分を導入する場合の方法としては、重合時に共重合せしめたり、オレフィン重合体もしくはオレフィン共重合体にラジカル開始剤を用いてグラフト導入するなどの方法を用いることができる。 As a method for introducing a monomer component containing these epoxy group, carboxyl group, acid anhydride group, etc., copolymerization is performed during polymerization, or a radical initiator is used for the olefin polymer or olefin copolymer. For example, a graft introduction method can be used.
エポキシ基、カルボキシル基、酸無水物基を含有する単量体成分を導入した場合、その導入量は、オレフィン系樹脂全体に対して0.001〜40モル%、好ましくは0.01〜35モル%の範囲内であるのが好ましい。 When a monomer component containing an epoxy group, a carboxyl group, or an acid anhydride group is introduced, the amount introduced is 0.001 to 40 mol%, preferably 0.01 to 35 mol, based on the entire olefin resin. % Is preferable.
本発明で特に有用なエポキシ基を含有するオレフィン系共重合体としては、α−オレフィンとα,β−不飽和カルボン酸のグリシジルエステルを必須共重合成分とするオレフィン共重合体が挙げられる。上記α−オレフィンとしては、エチレンが好ましく挙げられる。また、これら共重合体にはさらに、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−不飽和カルボン酸およびそのアルキルエステル等を共重合することも可能である。 Examples of the olefin-based copolymer containing an epoxy group particularly useful in the present invention include an olefin copolymer having an α-olefin and an α, β-unsaturated carboxylic acid glycidyl ester as essential copolymerization components. As said alpha olefin, ethylene is mentioned preferably. These copolymers further include α, β-unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, methacrylic acid, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, and the like. It is also possible to copolymerize the alkyl ester and the like.
本発明においては、α,β−不飽和カルボン酸のグリシジルエステル1〜30重量%を必須共重合成分とするオレフィン共重合体が好ましく、α,β−不飽和カルボン酸のグリシジルエステル5〜25重量%を必須共重合成分とするオレフィン共重合体がより好ましく、α,β−不飽和カルボン酸のグリシジルエステル15〜20重量%を必須共重合成分とするオレフィン共重合体が柔軟性とゲル化抑制の観点から更に好ましい。 In the present invention, an olefin copolymer having 1 to 30% by weight of an α, β-unsaturated carboxylic acid glycidyl ester as an essential copolymerization component is preferable, and an α, β-unsaturated carboxylic acid glycidyl ester of 5 to 25% by weight. Is more preferable, and the olefin copolymer having 15 to 20% by weight of glycidyl ester of α, β-unsaturated carboxylic acid as an essential copolymer component is flexible and suppresses gelation. From the viewpoint of
上記α,β−不飽和カルボン酸のグリシジルエステルは、 The α, β-unsaturated carboxylic acid glycidyl ester is
(Rは水素原子または低級アルキル基を示す)で示される化合物であり、具体的にはアクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジルおよびエタクリル酸グリシジルなどが挙げられるが、中でもメタクリル酸グリシジルが好ましく使用される。α−オレフィンとα,β−不飽和カルボン酸のグリシジルエステルを必須共重合成分とするオレフィン共重合体の具体例としては、エチレン/プロピレン−g−メタクリル酸グリシジル共重合体(”g”はグラフトを表す、以下同じ)、エチレン/ブテン−1−g−メタクリル酸グリシジル共重合体、エチレン/アクリル酸グリシジル共重合体、エチレン/メタクリル酸グリシジル共重合体、エチレン/アクリル酸メチル/メタクリル酸グリシジル共重合体およびエチレン/メタクリル酸メチル/メタクリル酸グリシジル共重合体が挙げられる。中でも、エチレン/メタクリル酸グリシジル共重合体、エチレン/アクリル酸メチル/メタクリル酸グリシジル共重合体およびエチレン/メタクリル酸メチル/メタクリル酸グリシジル共重合体から選ばれた共重合体が好ましく用いられる。 (R represents a hydrogen atom or a lower alkyl group). Specific examples include glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, and glycidyl ethacrylate. Among them, glycidyl methacrylate is preferably used. As a specific example of an olefin copolymer having an α-olefin and a glycidyl ester of α, β-unsaturated carboxylic acid as an essential copolymerization component, an ethylene / propylene-g-glycidyl methacrylate copolymer (“g” is a graft) Represents the same), ethylene / butene-1-g-glycidyl methacrylate copolymer, ethylene / glycidyl acrylate copolymer, ethylene / glycidyl methacrylate copolymer, ethylene / methyl acrylate / glycidyl methacrylate copolymer And polymers and ethylene / methyl methacrylate / glycidyl methacrylate copolymers. Among these, a copolymer selected from ethylene / glycidyl methacrylate copolymer, ethylene / methyl acrylate / glycidyl methacrylate copolymer and ethylene / methyl methacrylate / glycidyl methacrylate copolymer is preferably used.
更に具体的には、住友化学製“ボンドファースト”E(エチレン:グリシジルメタクリレート=88重量%:12重量%)、“ボンドファースト”2C(エチレン:グリシジルメタクリレート=94重量%:6重量%)、“ボンドファースト”7L(エチレン:グリシジルメタクリレート:メチルアクリレート=70重量%:3重量%:27重量%)、“ボンドファースト”7M(エチレン:グリシジルメタクリレート:メチルアクリレート=67重量%:6重量%:27重量%)、ボンドファースト”CG5001(エチレン:グリシジルメタクリレート=81重量%:19重量%)、アルケマ製“LOTADER”AX8900(エチレン:グリシジルメタクリレート:メチルアクリレート=68重量%:8重量%:24重量%)などが例示できる。 More specifically, “Bond First” E (ethylene: glycidyl methacrylate = 88 wt%: 12 wt%), “Bond First” 2C (ethylene: glycidyl methacrylate = 94 wt%: 6 wt%) manufactured by Sumitomo Chemical, “ Bond First “7 L (ethylene: glycidyl methacrylate: methyl acrylate = 70 wt%: 3 wt%: 27 wt%),“ Bond First ”7M (ethylene: glycidyl methacrylate: methyl acrylate = 67 wt%: 6 wt%: 27 wt%) %), Bond First “CG5001 (ethylene: glycidyl methacrylate = 81 wt%: 19 wt%),“ LOTADE ”AX8900 (ethylene: glycidyl methacrylate: methyl acrylate = 68 wt%: 8 wt%: 24 wt%) manufactured by Arkema, etc. But It can be shown.
本発明で特に有用なカルボキシル基、酸無水物基を含有するオレフィン系共重合体としては、炭素数6〜12のα−オレフィンを用いたエチレン・α−オレフィン共重合体に、カルボキシル基、酸無水物基が導入されたものが好ましく、中でもエチレン・1−ブテン共重合体、エチレン・プロピレン共重合体にカルボキシル基、酸無水物基が導入されたものがより好ましい。 Examples of the olefin copolymer containing a carboxyl group and an acid anhydride group that are particularly useful in the present invention include an ethylene / α-olefin copolymer using an α-olefin having 6 to 12 carbon atoms, a carboxyl group, and an acid. Those having an anhydride group introduced are preferred, and those having a carboxyl group and an acid anhydride group introduced to an ethylene / 1-butene copolymer and an ethylene / propylene copolymer are more preferred.
反応性官能基を有しないオレフィン(共)重合体と、反応性官能基を有するオレフィン(共)重合体を併用する際、優れた引張破断伸度を発現する観点からは、反応性官能基を有するオレフィン(共)重合体の配合割合を相対的に大きくすることが好ましい。具体的に、反応性官能基を有しないオレフィン(共)重合体と、反応性官能基を有するオレフィン(共)重合体の合計量を100重量%とした場合、反応性官能基を有するオレフィン(共)重合体の割合を20%以上とすることが好ましく、40%以上とすることがより好ましく、50%以上とすることが更に好ましい。反応性官能基を有するオレフィン(共)重合体の配合量の上限は特に限定されるものではなく、100重量%となっても特に問題無いが、増粘する可能性が有るので、所望の溶融粘度に従って適宜調整する必要がある。 From the viewpoint of developing excellent tensile elongation at break when using an olefin (co) polymer having no reactive functional group and an olefin (co) polymer having a reactive functional group, the reactive functional group is It is preferable to relatively increase the blending ratio of the olefin (co) polymer to be included. Specifically, when the total amount of the olefin (co) polymer having no reactive functional group and the olefin (co) polymer having a reactive functional group is 100% by weight, an olefin having a reactive functional group ( The proportion of the (co) polymer is preferably 20% or more, more preferably 40% or more, and still more preferably 50% or more. The upper limit of the amount of the olefin (co) polymer having a reactive functional group is not particularly limited, and even if it is 100% by weight, there is no particular problem, but there is a possibility of thickening, so the desired melting It is necessary to adjust appropriately according to the viscosity.
本発明の(d)オレフィン系樹脂は、ASTM−D1238に従って190℃、2160g荷重で測定したメルトフローレート(以下MFRと略す)が、0.01〜70g/10分であることが好ましく、さらに好ましくは0.03〜60g/10分である。MFRが0.01g/10分未満の場合は、樹脂組成物の流動性が低くなり好ましくない。MFRが70g/10分を超える場合は、成形品の形状によっては、その衝撃強度が低くなる場合もあり好ましくない。 The (d) olefin resin of the present invention preferably has a melt flow rate (hereinafter abbreviated as MFR) measured at 190 ° C. under a load of 2160 g in accordance with ASTM-D1238 of 0.01 to 70 g / 10 minutes, more preferably. Is 0.03 to 60 g / 10 min. When the MFR is less than 0.01 g / 10 minutes, the fluidity of the resin composition is lowered, which is not preferable. When the MFR exceeds 70 g / 10 min, the impact strength may be lowered depending on the shape of the molded product, which is not preferable.
本発明の(d)オレフィン系樹脂の密度は850〜990kg/m3が好ましい。密度が990kg/m3を越えると靭性が低下する傾向を示し、好ましくない。密度が850kg/m3未満ではハンドリング性が低下するため好ましくない。 The density of the (d) olefin resin of the present invention is preferably 850 to 990 kg / m 3 . When the density exceeds 990 kg / m 3 , the toughness tends to decrease, which is not preferable. If the density is less than 850 kg / m 3 , the handling property is lowered, which is not preferable.
本発明のポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体樹脂組成物における(a)ポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体と(b)PPS樹脂との配合割合は、(a)と(b)の合計を100重量%として、(a)ポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体99〜51重量%に対して、(b)PPS樹脂が1〜49重量%である必要がある。(a)ポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体が51重量%を下回る場合、十分な柔軟性、靱性が発現しないばかりか、耐熱老化性は著しく低下する。(a)ポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体のより好ましい配合量としては、柔軟性、靱性のみならず、飛躍的に優れた耐熱老化性が発現する観点から、90〜55重量%が挙げられ、80〜60重量%が更に好ましく、同時に連続使用可能な温度を向上させる観点からは75〜65重量%が最も好ましい。 The blending ratio of (a) poly (etherimide-siloxane) copolymer and (b) PPS resin in the poly (etherimide-siloxane) copolymer resin composition of the present invention is the ratio of (a) and (b). When the total is 100% by weight, (b) the PPS resin needs to be 1 to 49% by weight with respect to 99 to 51% by weight of the poly (ether imide-siloxane) copolymer. (A) When the poly (ether imide-siloxane) copolymer is less than 51% by weight, sufficient flexibility and toughness are not exhibited, and heat aging resistance is remarkably lowered. (A) As a more preferable blending amount of the poly (ether imide-siloxane) copolymer, 90 to 55% by weight is mentioned from the viewpoint of not only flexibility and toughness, but also excellent heat aging resistance. 80 to 60% by weight is more preferable, and 75 to 65% by weight is most preferable from the viewpoint of improving the temperature at which continuous use is possible.
また、本発明のポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体樹脂組成物には、(a)ポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体と(b)PPS樹脂の合計100重量部に対して、(c)エポキシ基、アミノ基、イソシアネート基から選ばれる一種以上の基を有するシランカップリング剤を0.1〜10重量部配合する必要がある。(c)シランカップリング剤が0.1重量部を下回る場合、十分な相溶化が進まず界面密着性が低下する結果、優れた靱性が発現しにくくなる。一方、10重量部を上回る場合には、溶融粘度が著しく高くなる結果、成形加工性が低下してしまう。(c)シランカップリング剤の好ましい配合量は0.2〜5重量部であり、0.4〜3重量部がより好ましく、0.6〜2重量部が更に好ましい範囲として例示できる。 In addition, the poly (ether imide-siloxane) copolymer resin composition of the present invention includes (a) a poly (ether imide-siloxane) copolymer and (b) a total of 100 parts by weight of the PPS resin. c) It is necessary to mix | blend 0.1-10 weight part of silane coupling agents which have 1 or more types of groups chosen from an epoxy group, an amino group, and an isocyanate group. (C) When the silane coupling agent is less than 0.1 part by weight, sufficient compatibilization does not proceed and the interfacial adhesion is lowered. As a result, excellent toughness is hardly exhibited. On the other hand, if it exceeds 10 parts by weight, the melt viscosity is remarkably increased, resulting in a decrease in molding processability. (C) The preferable compounding quantity of a silane coupling agent is 0.2-5 weight part, 0.4-3 weight part is more preferable, and 0.6-2 weight part can be illustrated as a still more preferable range.
更に、本発明のポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体樹脂組成物には、更に優れた柔軟性を付与する目的から、(a)ポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体と(b)PPS樹脂の合計100重量部に対して、(d)オレフィン系エラストマーを1〜50重量部配合することも好ましい。(d)オレフィン系エラストマーのより好ましい配合量は5〜40重量部であり、10〜30重量部が最も好ましい。 Furthermore, the poly (ether imide-siloxane) copolymer resin composition of the present invention has (a) a poly (ether imide-siloxane) copolymer and (b) PPS for the purpose of imparting further excellent flexibility. It is also preferable to blend 1 to 50 parts by weight of (d) the olefin elastomer with respect to 100 parts by weight of the total resin. (D) The more preferable compounding quantity of an olefin type elastomer is 5-40 weight part, and 10-30 weight part is the most preferable.
本発明のポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体樹脂組成物は、それからなる成形品の断面を透過型電子顕微鏡にて観察した際、前記(a)ポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体が連続相(海相)を、前記(b)PPS樹脂が分散相(島相)を形成しており、その分散相の内、長径を短径で除した比が2.8以上である分散相の面積が全面積の4%以上である必要がある。この様に、球状では無く楕円体もしくは回転楕円体状に長く伸びて分散した(b)PPS樹脂の割合が一定量以上になることにより、(b)PPS樹脂の配合量が比較的少なくとも、(a)ポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体のガラス転移温度を超える領域まで連続使用可能温度を向上することができる。ここで、(b)PPS樹脂からなる分散相の長径と短径とは、図1で示した通り、本発明のポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体樹脂組成物からなる成形品の断面を透過型電子顕微鏡にて観察した際、(b)PPS樹脂からなる分散相の最大径を長径とし、その長径と直交する径の中から最も大きな径を短径と定義する。前記(b)PPS樹脂分散相の長径を短径で除した比は、3.2以上がより好ましく、4.0以上が更に好ましい。また、前記(b)PPS樹脂分散相の内、長径を短径で除した比が2.8以上である分散相の面積割合は、全撮影面積に対して5%以上が好ましく、10%以上がより好ましく、15%以上が更に好ましい。前記(b)PPS樹脂分散相の内、長径を短径で除した比が2.8以上である分散相の面積割合の上限は特に限定しないが、40%以下が好ましく、30%以下がより好ましい範囲として例示できる。 The poly (ether imide-siloxane) copolymer resin composition of the present invention is obtained by observing the cross section of a molded article comprising the poly (ether imide-siloxane) copolymer with a transmission electron microscope. The continuous phase (sea phase) is a dispersed phase in which the (b) PPS resin forms a dispersed phase (island phase) and the ratio of the major axis divided by the minor axis is 2.8 or more. Must be 4% or more of the total area. Thus, when the ratio of the (b) PPS resin that is elongated and dispersed in an ellipsoid or spheroid rather than spherical shape becomes a certain amount or more, the blending amount of (b) PPS resin is relatively at least ( a) The continuous usable temperature can be improved up to a region exceeding the glass transition temperature of the poly (ether imide-siloxane) copolymer. Here, (b) the major axis and the minor axis of the disperse phase composed of the PPS resin are the cross sections of the molded product composed of the poly (ether imide-siloxane) copolymer resin composition of the present invention, as shown in FIG. When observed with a transmission electron microscope, (b) the maximum diameter of the dispersed phase made of PPS resin is defined as the major axis, and the largest diameter among the diameters orthogonal to the major axis is defined as the minor axis. The ratio obtained by dividing the major axis of the (b) PPS resin dispersed phase by the minor axis is more preferably 3.2 or more, and still more preferably 4.0 or more. In addition, among the (b) PPS resin dispersed phases, the area ratio of the dispersed phase in which the ratio of the major axis divided by the minor axis is 2.8 or more is preferably 5% or more, preferably 10% or more with respect to the total photographing area. Is more preferable, and 15% or more is still more preferable. The upper limit of the area ratio of the dispersed phase in which the ratio of the major axis divided by the minor axis in the (b) PPS resin dispersed phase is 2.8 or more is not particularly limited, but is preferably 40% or less, more preferably 30% or less. It can be illustrated as a preferred range.
なお、前記(b)PPS樹脂分散相の内、長径を短径で除した比が2.8以上である分散相の面積割合については、以下の方法により求めることができる。まず、本発明のポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合樹脂組成物のペレットもしくは成形品について、その中心部から0.1μm以下の薄片を断面積方向に切削後、透過型電子顕微鏡にて1000〜5000倍程度の倍率で相構造を撮影する。次いで、その撮影写真中における(b)PPS樹脂の100個以上の分散粒子について、前記した長径を短径で除した比をそれぞれ算出する。そして、その比が2.8以上である分散相の面積部分の合計を全撮影面積で割り返した100分率を計算することにより求めることができる。 In addition, the area ratio of the dispersed phase in which the ratio of the major axis divided by the minor axis is 2.8 or more in the (b) PPS resin dispersed phase can be obtained by the following method. First, about the pellet or molded article of the poly (ether imide-siloxane) copolymer resin composition of the present invention, a thin piece of 0.1 μm or less from the center is cut in the cross-sectional area direction, and then 1000 to 1000 using a transmission electron microscope. The phase structure is photographed at a magnification of about 5000 times. Next, for the 100 or more dispersed particles of (b) PPS resin in the photograph, a ratio obtained by dividing the major axis by the minor axis is calculated. And it can obtain | require by calculating the 100 fraction which divided the sum total of the area part of the disperse phase whose ratio is 2.8 or more by the total imaging area.
本発明のポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体樹脂組成物は、ポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体が本来有する靱性、柔軟性を損なうこと無く、耐熱老化性に優れると共に、連続使用環境温度を向上したものである。ここで言う柔軟性とは、(長さ)125mm×(幅)12mm×(厚さ)6mmの曲げ試験片を、試験間距離100mm、クロスヘッド速度3mm/分の条件にて測定した際の曲げ弾性率によって定量する事が出来る。この曲げ弾性率が1.5GPa以下であることが好ましく、1.2GPa以下であることがより好ましく、0.7GPa以下であることが更に好ましい。 The poly (ether imide-siloxane) copolymer resin composition of the present invention is excellent in heat aging resistance without impairing the toughness and flexibility inherent in the poly (ether imide-siloxane) copolymer, and is continuously used. The temperature is improved. The term “flexibility” as used herein refers to the bending when a bending test piece of (length) 125 mm × (width) 12 mm × (thickness) 6 mm is measured under the conditions of a distance between tests of 100 mm and a crosshead speed of 3 mm / min. It can be quantified by the elastic modulus. The flexural modulus is preferably 1.5 GPa or less, more preferably 1.2 GPa or less, and even more preferably 0.7 GPa or less.
また、ここで言う靱性とは、ASTM1号ダンベル試験片を、試験間距離100mm、クロスヘッド速度10mm/分の条件にて測定した際の引張破断伸度によって定量する事が出来る。この引張伸度は40%以上であることが好ましく、60%以上であることがより好ましく、100%以上であることが更に好ましい。 The toughness as used herein can be quantified by the tensile elongation at break when an ASTM No. 1 dumbbell test piece is measured under the conditions of a distance between tests of 100 mm and a crosshead speed of 10 mm / min. The tensile elongation is preferably 40% or more, more preferably 60% or more, and still more preferably 100% or more.
また、ここで言う耐熱老化性とは、空気中150〜200℃にて500hr以上処理した後のASTM1号ダンベル試験片の引張破断伸度を、処理前の引張破断伸度で除した100分率で定義する引張伸度保持率により判断することができる。空気中150〜200℃にて500hr以上処理した後のASTM1号ダンベル試験片の引張破断伸度は、40%以上が好ましく、60%以上がより好ましく、80%以上であることがさらに好ましい。引張破断伸度保持率は50%以上であることが好ましく、70%以上であることがより好ましく、90%以上であることが更に好ましい態様として例示できる。なお、引張破断伸度の測定方法については、前述した靱性の定量方法に準拠する。 Moreover, heat aging resistance said here is 100 fraction which remove | divided the tensile breaking elongation of the ASTM No. 1 dumbbell test piece after processing for 500 hours or more at 150-200 degreeC in air by the tensile breaking elongation before a process. The tensile elongation retention rate defined by The tensile break elongation of the ASTM No. 1 dumbbell test piece after being treated at 150 to 200 ° C. in air for 500 hours or more is preferably 40% or more, more preferably 60% or more, and further preferably 80% or more. The tensile rupture elongation retention is preferably 50% or more, more preferably 70% or more, and further preferably 90% or more. In addition, about the measuring method of tensile fracture elongation, it conforms to the quantitative determination method of toughness mentioned above.
ポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体樹脂組成物の製造方法
本発明のポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体樹脂組成物を製造する方法としては、溶融状態での製造や溶液状態での製造等が可能であるが、簡便さの観点から、溶融状態での製造が好ましく使用できる。溶融状態での製造については、押出機による溶融混練や、ニーダーによる溶融混練等が使用できるが、生産性の観点から、連続的に製造可能な押出機による溶融混練が好ましく使用できる。押出機による溶融混練については、単軸押出機、二軸押出機、四軸押出機等の多軸押出機、二軸単軸複合押出機等の押出機を1台以上で使用できるが、混練性、反応性、生産性向上の点から、二軸押出機、四軸押出機等の多軸押出機が好ましく使用でき、二軸押出機による溶融混練が最も好ましい。
Production method of poly (ether imide-siloxane) copolymer resin composition As a method of producing the poly (ether imide-siloxane) copolymer resin composition of the present invention, production in a molten state or production in a solution state However, from the viewpoint of simplicity, production in a molten state can be preferably used. For production in a molten state, melt kneading with an extruder, melt kneading with a kneader, or the like can be used. From the viewpoint of productivity, melt kneading with an extruder that can be continuously produced can be preferably used. For melt kneading by an extruder, one or more extruders such as a single screw extruder, a twin screw extruder, a multi screw extruder such as a four screw extruder, and a twin screw single screw compound extruder can be used. From the viewpoint of improvement in productivity, reactivity, and productivity, a multi-screw extruder such as a twin-screw extruder or a four-screw extruder can be preferably used, and melt kneading with a twin-screw extruder is most preferable.
本発明のポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体樹脂組成物を製造するより具体的な方法としては、必ずしもこの限りでは無いが、(a)ポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体、(b)PPS樹脂、(c)シランカップリング剤を、二軸の押出機に供給して、(b)PPS樹脂の融点+5〜100℃の加工温度で溶融混練する方法を代表例として挙げることができる。中でも(b)PPS樹脂分散相の内、長径を短径で除した比が2.8以上である分散相の面積割合を4%以上にするためには、混練回数を3回以上繰り返す事がより好ましい方法として例示できる。 A more specific method for producing the poly (ether imide-siloxane) copolymer resin composition of the present invention is not necessarily limited to this, but (a) a poly (ether imide-siloxane) copolymer, (b As a representative example, a method of supplying a PPS resin and (c) a silane coupling agent to a twin-screw extruder and melt-kneading at a processing temperature of (b) the melting point of the PPS resin +5 to 100 ° C. can be given as a representative example. . Among them, (b) among the PPS resin dispersed phases, in order to increase the area ratio of the dispersed phase having a ratio of the major axis divided by the minor axis of 2.8 or more to 4% or more, the number of kneading may be repeated three or more times. It can be illustrated as a more preferable method.
(b)PPS樹脂、(d)オレフィン系エラストマーの数平均分散粒子径を微細化する為には、せん断力を比較的強くすることが好ましく、二軸押出機のスクリューアレンジ構成において、ニーディング部が3箇所以上、更に好ましくはニーディング部が4箇所以上配置されることがより好ましい。ニーディング部箇所の上限としては、1箇所あたりのニーディング部の長さとニーディング部の間隔によって変化し得るが、10箇所以下が好ましく、8箇所以下がより好ましい。また、押出機のスクリュー全長に対するニーディング部の合計の長さの割合が、10〜60%の範囲が好ましく、より好ましくは15〜55%、さらには20〜50%の範囲が好ましい。 In order to refine the number average dispersed particle size of (b) PPS resin and (d) olefin-based elastomer, it is preferable to make the shearing force relatively strong. In the screw arrangement configuration of the twin screw extruder, the kneading part Is more preferably 3 or more, more preferably 4 or more kneading portions. The upper limit of the kneading portion may vary depending on the length of the kneading portion per location and the interval between the kneading portions, but is preferably 10 or less, and more preferably 8 or less. Moreover, the ratio of the total length of the kneading part with respect to the screw full length of an extruder has the preferable range of 10-60%, More preferably, it is 15-55%, Furthermore, the range of 20-50% is preferable.
二軸押出機のスクリュー長さLとスクリュー直径Dの比であるL/Dは、20以上が望ましく、30以上がより好ましく、40以上がさらに好ましい。二軸押出機のL/Dの上限は通常60である。この際の周速度としては、15〜100m/分の範囲が選択され、20〜80m/分がより好ましく選択される。二軸押出機のL/Dが20未満の場合には、混練部分が不足するため、(b)PPS樹脂、(d)オレフィン系エラストマーの分散性が低下すると共に、(b)PPS樹脂分散相の内、長径を短径で除した比が2.8以上である分散相の面積を4%以上にすることが難しくなる。 L / D, which is the ratio between the screw length L and the screw diameter D of the twin screw extruder, is desirably 20 or more, more preferably 30 or more, and further preferably 40 or more. The upper limit of L / D of a twin screw extruder is usually 60. As the peripheral speed at this time, a range of 15 to 100 m / min is selected, and 20 to 80 m / min is more preferably selected. When the L / D of the twin-screw extruder is less than 20, the kneading part is insufficient, so that (b) the dispersibility of the PPS resin and (d) the olefin elastomer is reduced, and (b) the PPS resin dispersed phase Of these, it is difficult to make the area of the dispersed phase having a ratio of the major axis divided by the minor axis of 2.8 or more 4% or more.
更に、切り欠き部を有する撹拌スクリューを組み込んだスクリューアレンジを設定して溶融混練する方法も好ましい方法として例示できる。ここで「切り欠き」とは、スクリューフライトの山部分を一部削って出来たものをいう。切り欠き部を有する撹拌スクリューは樹脂充填率を高くすることが可能であると共に、従来の樹脂をすりつぶす手法のニーディングとは異なり、発熱による樹脂の分解を抑制するのみならず、撹拌・掻き混ぜながらの切り欠き部からのすり抜けによって、(b)PPS樹脂分散相の内、長径を短径で除した比が2.8以上である分散相の面積割合を4%以上に増加させやすい。 Furthermore, a method of melt kneading by setting a screw arrangement incorporating a stirring screw having a notch can also be exemplified as a preferred method. Here, the “notch” means that a part of the mountain portion of the screw flight is cut away. A stir screw with a notch can increase the resin filling rate and, unlike conventional kneading methods for grinding resin, it not only suppresses resin decomposition due to heat generation, but also stirs and stirs. However, it is easy to increase the area ratio of the dispersed phase in which the ratio of the major axis divided by the minor axis is 2.8 or more to 4% or more by passing through the notch.
切り欠き部を有する撹拌スクリューとしては、樹脂充満による溶融樹脂の冷却効率向上、撹拌・混練性向上の観点から、スクリュー直径をDとするとスクリューピッチの長さが0.1D〜0.3D、かつ切り欠き数が1ピッチあたり10〜15個である切り欠き部を有する撹拌スクリューであることが好ましい。ここでスクリューピッチの長さとは、スクリューが360度回転したときの、スクリューの山部分間のスクリュー長さをいう。 As a stirring screw having a notch, from the viewpoint of improving the cooling efficiency of the molten resin by filling the resin and improving the stirring and kneading properties, the screw pitch length is 0.1D to 0.3D, where D is the screw diameter, and It is preferable that it is a stirring screw which has a notch part whose notch number is 10-15 per pitch. Here, the length of the screw pitch refers to the screw length between the crest portions of the screw when the screw rotates 360 degrees.
また、押出機のスクリュー全長に対する切り欠き部を有する撹拌スクリュー部の合計の長さの割合は、前記スクリュー長さLのうちの5〜20%であることが好ましく、10〜15%であることがより好ましい。 Moreover, it is preferable that the ratio of the total length of the stirring screw part which has a notch part with respect to the screw full length of an extruder is 5 to 20% of the said screw length L, and is 10 to 15%. Is more preferable.
スクリュー回転数については、本発明の特定の相構造を形成する観点から、150rpm以上が好ましく、200rpm以上がより好ましい。スクリュー回転数の上限については、特に制限されないが、押出機への負荷軽減の観点から1500rpm以下であることが好ましい。 About screw rotation speed, 150 rpm or more is preferable and 200 rpm or more is more preferable from a viewpoint of forming the specific phase structure of this invention. The upper limit of the screw rotation speed is not particularly limited, but is preferably 1500 rpm or less from the viewpoint of reducing the load on the extruder.
原料の混合順序については特に制限はなく、全ての原材料を配合後上記により溶融混練する方法、一部の原材料を配合後上記の方法により溶融混練し、これと更に残りの原材料を配合し溶融混練する方法、あるいは一部の原材料を配合後、2軸の押出機により溶融混練中にサイドフィーダーを用いて残りの原材料を混合する方法など、いずれの方法を用いてもよい。 The mixing order of the raw materials is not particularly limited, and a method in which all the raw materials are blended and then melt-kneaded by the above method, a part of the raw materials are blended and melt-kneaded by the above method, and this and the remaining raw materials are further blended and melt-kneaded Any method may be used, such as a method of mixing a part of raw materials, or a method of mixing the remaining raw materials using a side feeder during melt kneading with a twin-screw extruder.
その他、少量添加剤成分については、他の成分を上記の方法などで混練しペレット化した後、成形前に添加して成形に供することも勿論可能である。 In addition, about a small amount additive component, after kneading | mixing other components with said method etc. and pelletizing, it is also possible to add before shaping | molding and to use for shaping | molding.
無機フィラー
本発明のポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体樹脂組成物には、必須成分ではないが、本発明の効果を損なわない範囲で無機フィラーを配合して使用することも可能である。かかる無機フィラーの具体例としてはガラス繊維、炭素繊維、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、チタン酸カリウムウィスカ、酸化亜鉛ウィスカ、炭酸カルシウムウィスカー、ワラステナイトウィスカー、硼酸アルミニウムウィスカ、アラミド繊維、アルミナ繊維、炭化珪素繊維、セラミック繊維、アスベスト繊維、石コウ繊維、金属繊維などの繊維状充填材、あるいはフラーレン、タルク、ワラステナイト、ゼオライト、セリサイト、マイカ、カオリン、クレー、パイロフィライト、シリカ、ベントナイト、アスベスト、アルミナシリケートなどの珪酸塩、酸化珪素、酸化マグネシウム、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化鉄などの金属化合物、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、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムなどの水酸化物、ガラスビーズ、ガラスフレーク、ガラス粉、セラミックビーズ、窒化ホウ素、炭化珪素、カーボンブラックおよびシリカ、黒鉛などの非繊維状充填材が用いられ、なかでもガラス繊維、シリカ、炭酸カルシウムが好ましく、さらに炭酸カルシウムやシリカが、防食材、滑材の効果の点から特に好ましい。またこれらの無機フィラーは中空であってもよく、さらに2種類以上併用することも可能である。また、これらの無機フィラーをイソシアネート系化合物、有機シラン系化合物、有機チタネート系化合物、有機ボラン系化合物およびエポキシ化合物などのカップリング剤で予備処理して使用してもよい。中でも炭酸カルシウムやシリカ、カーボンブラックが、防食材、滑材、導電性付与の効果の点から好ましい。
Inorganic filler Although not an essential component, the poly (ether imide-siloxane) copolymer resin composition of the present invention can be used by blending an inorganic filler as long as the effects of the present invention are not impaired. Specific examples of such inorganic fillers include glass fiber, carbon fiber, carbon nanotube, carbon nanohorn, potassium titanate whisker, zinc oxide whisker, calcium carbonate whisker, wollastonite whisker, aluminum borate whisker, aramid fiber, alumina fiber, silicon carbide fiber. , Ceramic filler, asbestos fiber, stone fiber, metal fiber, etc., or fullerene, talc, wollastonite, zeolite, sericite, mica, kaolin, clay, pyrophyllite, silica, bentonite, asbestos, alumina Silicates such as silicates, metal compounds such as silicon oxide, magnesium oxide, alumina, zirconium oxide, titanium oxide and iron oxide, carbonates such as calcium carbonate, magnesium carbonate and dolomite, sulfuric acid Sulfates such as lucium and barium sulfate, hydroxides such as calcium hydroxide, magnesium hydroxide and aluminum hydroxide, glass beads, glass flakes, glass powder, ceramic beads, boron nitride, silicon carbide, carbon black and silica, graphite Non-fibrous fillers such as glass fiber, silica, and calcium carbonate are preferable, and calcium carbonate and silica are particularly preferable from the viewpoint of the effects of the anticorrosive material and the lubricant. These inorganic fillers may be hollow, and two or more kinds may be used in combination. Further, these inorganic fillers may be used after being pretreated with a coupling agent such as an isocyanate compound, an organic silane compound, an organic titanate compound, an organic borane compound, and an epoxy compound. Of these, calcium carbonate, silica, and carbon black are preferable from the viewpoint of the anticorrosive material, the lubricant, and the effect of imparting conductivity.
かかる無機フィラーの配合量は、(a)ポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体と(b)PPS樹脂の合計100重量部に対し、30重量部以下の範囲が選択され、10重量部未満の範囲が好ましく、1重量部未満の範囲がより好ましく、0.8重量部以下の範囲が更に好ましい。下限は特に無いが0.0001重量部以上が好ましい。無機フィラーの配合は材料の弾性率向上に有効である反面、30重量部を越えるような多量の配合は靱性の大きな低下をもたらすため、好ましくない。無機フィラーの含有量は、靱性と剛性のバランスから用途により適宜変えることが可能である。 The blending amount of the inorganic filler is selected within a range of 30 parts by weight or less with respect to a total of 100 parts by weight of (a) poly (ether imide-siloxane) copolymer and (b) PPS resin, and less than 10 parts by weight. The range is preferable, the range of less than 1 part by weight is more preferable, and the range of 0.8 part by weight or less is still more preferable. There is no particular lower limit, but 0.0001 parts by weight or more is preferable. While the blending of the inorganic filler is effective for improving the elastic modulus of the material, a large amount of blending exceeding 30 parts by weight is not preferable because it causes a large decrease in toughness. The content of the inorganic filler can be appropriately changed depending on the application from the balance between toughness and rigidity.
その他の添加物
さらに、本発明のポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体樹脂組成物には本発明の効果を損なわない範囲において、(b)PPS樹脂、(d)オレフィン系エラストマー以外の樹脂を添加配合しても良い。その具体例としては、ポリアミド樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリアリルサルフォン樹脂、ポリケトン樹脂、ポリアリレート樹脂、液晶ポリマー、ポリエーテルケトン樹脂、ポリチオエーテルケトン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、四フッ化ポリエチレン樹脂などが挙げられる。
Other Additives Further, the poly (ether imide-siloxane) copolymer resin composition of the present invention contains (b) a resin other than the PPS resin and (d) an olefin-based elastomer within a range not impairing the effects of the present invention. You may add and mix. Specific examples thereof include polyamide resin, polybutylene terephthalate resin, polyethylene terephthalate resin, modified polyphenylene ether resin, polysulfone resin, polyallyl sulfone resin, polyketone resin, polyarylate resin, liquid crystal polymer, polyether ketone resin, polythioether ketone. Examples thereof include resins, polyether ether ketone resins, polyimide resins, polyether imide resins, polyether sulfone resins, polyamide imide resins, and tetrafluoropolyethylene resins.
また、改質を目的として、以下のような化合物の添加が可能である。ポリアルキレンオキサイドオリゴマ系化合物、チオエーテル系化合物、エステル系化合物、有機リン系化合物などの可塑剤、有機リン化合物、ポリエーテルエーテルケトンなどの結晶核剤、モンタン酸ワックス類、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸アルミ等の金属石鹸、エチレンジアミン・ステアリン酸・セバシン酸重縮合物、シリコーン系化合物などの離型剤、次亜リン酸塩などの着色防止剤、(3,9−ビス[2−(3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ)−1,1−ジメチルエチル]−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン)などの様なフェノール系酸化防止剤、(ビス(2,4−ジ−クミルフェニル)ペンタエリスリトール−ジ−ホスファイト)などのようなリン系酸化防止剤、その他、水、滑剤、紫外線防止剤、着色剤、発泡剤などの通常の添加剤を配合することができる。上記化合物は何れも組成物全体の20重量%を越えると(a)PPS樹脂本来の特性が損なわれるため好ましくなく、10重量%以下、更に好ましくは1重量%以下の添加がよい。 Moreover, the following compounds can be added for the purpose of modification. Plasticizers such as polyalkylene oxide oligomer compounds, thioether compounds, ester compounds, organophosphorus compounds, crystal nucleating agents such as organophosphorus compounds, polyetheretherketone, montanic acid waxes, lithium stearate, aluminum stearate Metal soaps such as ethylenediamine / stearic acid / sebacic acid polycondensates, release agents such as silicone compounds, anti-coloring agents such as hypophosphite, (3,9-bis [2- (3- (3 -T-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyloxy) -1,1-dimethylethyl] -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane) Antioxidants, phosphorus such as (bis (2,4-di-cumylphenyl) pentaerythritol-di-phosphite) Ordinary additives such as water-based antioxidants, water, lubricants, ultraviolet light inhibitors, colorants, foaming agents and the like can be blended. If any of the above compounds exceeds 20% by weight of the total composition, (a) the original properties of the PPS resin are impaired, which is not preferable, and it is preferable to add 10% by weight or less, more preferably 1% by weight or less.
本発明のポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体樹脂組成物は、射出成形、押出成形、圧縮成形、吹込成形、射出圧縮成形など、各種成形手法により成形可能であるが、中でも射出成形、押し出し成形用途として有用である。また、本発明のポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体樹脂組成物は、柔軟で引張破断伸度に極めて優れると共に、耐熱老化性に優れる特徴から、比較的成形加工温度が高く、溶融滞留時間の長い押出成形用途としても有用である。 The poly (ether imide-siloxane) copolymer resin composition of the present invention can be molded by various molding methods such as injection molding, extrusion molding, compression molding, blow molding, injection compression molding, among others, injection molding and extrusion. Useful for molding applications. In addition, the poly (ether imide-siloxane) copolymer resin composition of the present invention is flexible and extremely excellent in tensile rupture elongation, and is also excellent in heat aging resistance. It is also useful for long extrusion applications.
以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれのみに限定されるものではない。 The present invention will be described more specifically with reference to the following examples, but the present invention is not limited thereto.
以下の実施例において、材料特性については次の方法により評価した。 In the following examples, material characteristics were evaluated by the following methods.
[射出成形]
住友重機械製射出成形機SE75−DUZを用い、樹脂温度320℃、金型温度150℃とする条件にて、ASTM1号ダンベル試験片および(長さ)125mm×(幅)12mm×(厚さ)6mmの曲げ試験片を成形した。
[injection molding]
Using a Sumitomo Heavy Industries injection molding machine SE75-DUZ, under the conditions of a resin temperature of 320 ° C. and a mold temperature of 150 ° C., an ASTM No. 1 dumbbell test piece and (length) 125 mm × (width) 12 mm × (thickness) A 6 mm bending test piece was formed.
[相構造観察]
前記、射出成形したASTM1号ダンベル試験片の中央部を樹脂の流れ方向に対して直角方向に切断し、その断面の中心部から、−20℃で0.1μm以下の薄片を切削した。これを日立製作所製H−7100型透過型電子顕微鏡(分解能(粒子像)0.38nm、倍率50〜60万倍)にて、1000〜5000倍に拡大して写真撮影し、相構造の形成を確認した。
[Phase structure observation]
The central part of the injection-molded ASTM No. 1 dumbbell test piece was cut in a direction perpendicular to the resin flow direction, and a thin piece of 0.1 μm or less was cut from the central part of the cross section at −20 ° C. This is magnified 1000 to 5000 times with a H-7100 type transmission electron microscope (resolution (particle image) 0.38 nm, magnification 500 to 600,000 times) manufactured by Hitachi, Ltd., and the phase structure is formed. confirmed.
(a)ポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体、(b)PPS樹脂、(d)オレフィン系エラストマーそれぞれの判別は、(a)ポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体と(b)PPS樹脂のみの組成物、(a)ポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体と(d)オレフィン系エラストマーのみの組成物を、前記同様に相構造観察した際のコントラストなどから判断した。 Each of (a) poly (etherimide-siloxane) copolymer, (b) PPS resin, and (d) olefin elastomer is distinguished from each other by (a) poly (etherimide-siloxane) copolymer and (b) PPS resin. The composition comprising only (a) poly (ether imide-siloxane) copolymer and (d) the olefin-based elastomer was judged from the contrast when the phase structure was observed in the same manner as described above.
(b)PPS樹脂分散相の内、長径を短径で除した値が2.8以上である分散相の面積割合については、次の方法により見積もった。即ち、前記の通り相構造を観察した任意の撮影写真中における(b)PPS樹脂由来の分散粒子100個以上について、その長径を短径で除した値が2.8以上である分散粒子を選定した後、その面積部分の合計を撮影した全面積で割返した100分率として計算した。 (B) Of the PPS resin dispersed phase, the area ratio of the dispersed phase having a value obtained by dividing the major axis by the minor axis is 2.8 or more was estimated by the following method. That is, as described above, for 100 or more (b) PPS resin-derived dispersed particles in an arbitrary photograph in which the phase structure was observed, select dispersed particles having a value obtained by dividing the major axis by the minor axis is 2.8 or more. After that, the total of the area portion was calculated as a 100 fraction divided by the total area taken.
[乾熱処理]
前記、射出成形により得られたASTM1号ダンベル試験片および曲げ試験片を170℃に設定したギヤオーブンに入れ、700時間処理してから室温で24hr以上放冷し、目視確認すると共に、マイクロメーターにて試験片の厚みや幅を測定して、変形や収縮がないか確認を行った。
[Dry heat treatment]
The ASTM No. 1 dumbbell test piece and the bending test piece obtained by injection molding are put in a gear oven set at 170 ° C., treated for 700 hours, allowed to cool at room temperature for 24 hours or more, visually checked, and placed on a micrometer. Then, the thickness and width of the test piece were measured to confirm whether there was any deformation or shrinkage.
[引張試験]
前記、射出成形した乾熱処理前後のASTM1号ダンベルについて、テンシロンUTA2.5T引張試験機を用い、チャック間距離114mm、試験間距離100mm、引張速度10mm/minの条件で引張破断伸度を測定した。
[Tensile test]
The tensile break elongation of the ASTM No. 1 dumbbell before and after the dry heat treatment, which was injection-molded, was measured using a Tensilon UTA2.5T tensile tester under conditions of a chuck distance of 114 mm, a test distance of 100 mm, and a tensile speed of 10 mm / min.
また、乾熱処理後の引張破断伸度を乾熱処理前の引張破断伸度で除した100分率を引張破断伸度保持率として計算した。 Moreover, the 100-minute ratio which remove | divided the tensile fracture elongation after dry heat processing by the tensile fracture elongation before dry heat processing was computed as tensile fracture elongation retention.
[曲げ試験]
前記、射出成形した乾熱処理前後の曲げ試験片について、インストロン製5561型曲げ試験機を用い、試験間距離100mm、クロスヘッドスピード3mm/分の条件にて曲げ試験を行った。
[Bending test]
The bending test piece before and after the injection-molded dry heat treatment was subjected to a bending test using an Instron type 5561 bending tester under the conditions of a distance between tests of 100 mm and a crosshead speed of 3 mm / min.
[参考例1]ポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体(a)−1
市販のポリ(エーテルイミド−シロキサン)ブロック共重合体(SABICイノベーティブプラスチックス製“SILTEM1500”)を用いた。ガラス転移温度は170℃であった。
[Reference Example 1] Poly (ether imide-siloxane) copolymer (a) -1
A commercially available poly (ether imide-siloxane) block copolymer (“SILTEM 1500” manufactured by SABIC Innovative Plastics) was used. The glass transition temperature was 170 ° C.
[参考例2]シロキサン共重合していないポリエーテルイミド(a)’−1
市販のポリエーテルイミド(SABICイノベーティブプラスチックス製“ULTEM1010”)を用いた。ガラス転移温度は217℃であった。
[Reference Example 2] Polyetherimide (a) ′-1 not copolymerized with siloxane
A commercially available polyetherimide ("ULTEM 1010" manufactured by SABIC Innovative Plastics) was used. The glass transition temperature was 217 ° C.
[参考例3]PPS樹脂(b)−1
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。
[Reference Example 3] PPS resin (b) -1
In a 70 liter autoclave equipped with a stirrer, 8267.37 g (70.00 mol) of 47.5% sodium hydrosulfide, 2957.21 g (70.97 mol) of 96% sodium hydroxide, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP ) 11434.50 g (115.50 mol), sodium acetate 2583.00 g (31.50 mol), and ion-exchanged water 10500 g, gradually heated to 245 ° C. over about 3 hours under nitrogen at normal pressure, After 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 the mixture was stirred at 240 rpm while stirring at 0.6 ° C./min. The temperature was increased to 238 ° C. 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。得られた(a)−1は、溶融粘度が200Pa・s(310℃、剪断速度1000/s)であった。 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. The obtained (a) -1 had a melt viscosity of 200 Pa · s (310 ° C., shear rate of 1000 / s).
[参考例4]シランカップリング剤(c)−1
エポキシ基を有するシランカップリング剤として2−(3,4エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン(信越化学工業製KBM−303)を用いた。
[Reference Example 4] Silane coupling agent (c) -1
2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane (KBM-303 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was used as a silane coupling agent having an epoxy group.
[参考例5]シランカップリング剤(c)−2
イソシアネート基を有するシランカップリング剤として3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン(信越化学工業KBE9007)を用いた。
[Reference Example 5] Silane coupling agent (c) -2
As a silane coupling agent having an isocyanate group, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane (Shin-Etsu Chemical KBE9007) was used.
[参考例6]オレフィン系エラストマー(d)−1
エチレン・グリシジルメタクリレート・メチルアクリレート共重合体(住友化学製“ボンドファースト”7M、エチレン:グリシジルメタクリレート:メチルアクリレート=67重量%:6重量%:27%)を用いた。
[Reference Example 6] Olefin Elastomer (d) -1
An ethylene / glycidyl methacrylate / methyl acrylate copolymer (Sumitomo Chemical “Bond First” 7M, ethylene: glycidyl methacrylate: methyl acrylate = 67 wt%: 6 wt%: 27%) was used.
[実施例1〜2、4]
表1に示す(a)ポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体と(b)PPS樹脂と(c)シランカップリング剤とを、表1に示す割合でドライブレンドした後、真空ベントを具備した日本製鋼所製TEX30α型二軸押出機(L/D=45、ニーディング部5箇所、スクリュー長さLに対する切り欠き部を有するスクリューの割合10%)を用い、スクリュー回転数300rpmにて、ダイス出樹脂温度が330℃以下となるようにシリンダー温度を設定して溶融混練し、ストランドカッターによりペレット化した。130℃で一晩乾燥したペレットを射出成形に供し、成形片の相分離構造、熱処理前後の引張破断伸度、引張破断伸度保持率、曲げ弾性率、試験片形状を評価した。結果は表1に示す通りであった。
[Examples 1-2, 4]
(A) Poly (ether imide-siloxane) copolymer shown in Table 1, (b) PPS resin, and (c) silane coupling agent were dry blended in the ratio shown in Table 1, and then a vacuum vent was provided. Using a TEX30α twin screw extruder manufactured by Nippon Steel (L / D = 45, 5 kneading parts, 10% ratio of screw with notch to screw length L), and dicing at a screw speed of 300 rpm The cylinder temperature was set so that the resin exit temperature would be 330 ° C. or lower, and the mixture was melt-kneaded and pelletized with a strand cutter. The pellets dried at 130 ° C. overnight were subjected to injection molding, and the phase separation structure of the molded pieces, the tensile breaking elongation before and after the heat treatment, the tensile breaking elongation retention rate, the bending elastic modulus, and the specimen shape were evaluated. The results were as shown in Table 1.
[実施例3]
表1に示す(a)ポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体と(b)PPS樹脂と(c)シランカップリング剤とを、表1に示す割合でドライブレンドした後、真空ベントを具備した日本製鋼所製TEX30α型二軸押出機(L/D=45、ニーディング部5箇所、スクリュー長さLに対する切り欠き部を有するスクリューの割合15%)を用い、スクリュー回転数300rpmにて、ダイス出樹脂温度が330℃以下となるようにシリンダー温度を設定して溶融混練し、ストランドカッターによりペレット化した。130℃で一晩乾燥したペレットを射出成形に供し、成形片の相分離構造、熱処理前後の引張破断伸度、引張破断伸度保持率、曲げ弾性率、試験片形状を評価した。結果は表1に示す通りであった。
[Example 3]
(A) Poly (ether imide-siloxane) copolymer shown in Table 1, (b) PPS resin, and (c) silane coupling agent were dry blended in the ratio shown in Table 1, and then a vacuum vent was provided. Using a TEX30α twin screw extruder manufactured by Nippon Steel (L / D = 45, 5 kneading parts, 15% ratio of screw with notch to screw length L), die at a screw speed of 300 rpm The cylinder temperature was set so that the resin exit temperature would be 330 ° C. or lower, and the mixture was melt-kneaded and pelletized with a strand cutter. The pellets dried at 130 ° C. overnight were subjected to injection molding, and the phase separation structure of the molded pieces, the tensile breaking elongation before and after the heat treatment, the tensile breaking elongation retention rate, the bending elastic modulus, and the specimen shape were evaluated. The results were as shown in Table 1.
[実施例5]
表1に示す(a)ポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体と(b)PPS樹脂と(c)シランカップリング剤とを、表1に示す割合でドライブレンドした後、真空ベントを具備した日本製鋼所製TEX30α型二軸押出機(L/D=45、ニーディング部5箇所、スクリュー長さLに対する切り欠き部を有するスクリューの割合0%)を用い、スクリュー回転数300rpmにて、ダイス出樹脂温度が330℃以下となるようにシリンダー温度を設定して溶融混練し、ストランドカッターによりペレット化した。この操作を更に2回繰り返し、合計3回溶融混練したペレットを得た。130℃で一晩乾燥したペレットを射出成形に供し、成形片の相分離構造、熱処理前後の引張破断伸度、引張破断伸度保持率、曲げ弾性率、試験片形状を評価した。結果は表1に示す通りであった。
[Example 5]
(A) Poly (ether imide-siloxane) copolymer shown in Table 1, (b) PPS resin, and (c) silane coupling agent were dry blended in the ratio shown in Table 1, and then a vacuum vent was provided. Using a TEX30α twin screw extruder manufactured by Nippon Steel (L / D = 45, kneading part: 5 points, ratio of screw having notch to screw length L: 0%), at a screw rotation speed of 300 rpm, die The cylinder temperature was set so that the resin exit temperature would be 330 ° C. or lower, and the mixture was melt-kneaded and pelletized with a strand cutter. This operation was further repeated twice to obtain a pellet that was melt-kneaded three times in total. The pellets dried at 130 ° C. overnight were subjected to injection molding, and the phase separation structure of the molded pieces, the tensile breaking elongation before and after the heat treatment, the tensile breaking elongation retention rate, the bending elastic modulus, and the specimen shape were evaluated. The results were as shown in Table 1.
[実施例6]
表1に示す(a)ポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体と(b)PPS樹脂と(c)シランカップリング剤と(d)オレフィン系エラストマーとを、表1に示す割合でドライブレンドした後、真空ベントを具備した日本製鋼所製TEX30α型二軸押出機(L/D=45、ニーディング部5箇所、スクリュー長さLに対する切り欠き部を有するスクリューの割合10%)を用い、スクリュー回転数300rpmにて、ダイス出樹脂温度が330℃以下となるようにシリンダー温度を設定して溶融混練し、ストランドカッターによりペレット化した。130℃で一晩乾燥したペレットを射出成形に供し、成形片の相分離構造、熱処理前後の引張破断伸度、引張破断伸度保持率、曲げ弾性率、試験片形状を評価した。結果は表1に示す通りであった。
[Example 6]
(A) Poly (ether imide-siloxane) copolymer shown in Table 1, (b) PPS resin, (c) silane coupling agent, and (d) olefin-based elastomer were dry blended in the ratio shown in Table 1. After that, using a TEX30α type twin screw extruder (L / D = 45, kneading part 5 locations, ratio of screw having notch to screw length L 10%) manufactured by Nippon Steel Works equipped with vacuum vent, screw At a rotation speed of 300 rpm, the cylinder temperature was set so that the die removal resin temperature would be 330 ° C. or less, melt kneading, and pelletized by a strand cutter. The pellets dried at 130 ° C. overnight were subjected to injection molding, and the phase separation structure of the molded pieces, the tensile breaking elongation before and after the heat treatment, the tensile breaking elongation retention rate, the bending elastic modulus, and the specimen shape were evaluated. The results were as shown in Table 1.
[比較例1]
表1に示す(a)ポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体のみを、真空ベントを具備した日本製鋼所製TEX30α型二軸押出機(L/D=45、ニーディング部5箇所、スクリュー長さLに対する切り欠き部を有するスクリューの割合10%)を用い、スクリュー回転数300rpmにて、ダイス出樹脂温度が250℃以下となるようにシリンダー温度を設定して溶融混練し、ストランドカッターによりペレット化した。130℃で一晩乾燥したペレットを射出成形に供し、成形片の相分離構造、熱処理前後の引張破断伸度、引張破断伸度保持率、曲げ弾性率、試験片形状を評価した。結果は表1に示す通りであった。
[Comparative Example 1]
Only (a) poly (ether imide-siloxane) copolymer shown in Table 1 was prepared by using a TEX30α type twin screw extruder (L / D = 45, kneading part 5 locations, screw length) provided with a vacuum vent. The ratio of the screw having a notch with respect to the length L is 10%), the screw temperature is 300 rpm, the die temperature is set to a temperature of 250 ° C. or less, the melt temperature is kneaded, and the pellet is pelletized by a strand cutter. Turned into. The pellets dried at 130 ° C. overnight were subjected to injection molding, and the phase separation structure of the molded pieces, the tensile breaking elongation before and after the heat treatment, the tensile breaking elongation retention rate, the bending elastic modulus, and the specimen shape were evaluated. The results were as shown in Table 1.
[比較例2]
二軸押出機のスクリュー長さLに対する切り欠き部を有するスクリューの割合を0%とした以外は、実施例3、4と同様に溶融混練し、ストランドカッターによりペレット化した。130℃で一晩乾燥したペレットを射出成形に供し、成形片の相分離構造、熱処理前後の引張破断伸度、引張破断伸度保持率、曲げ弾性率、試験片形状を評価した。結果は表1に示す通りであった。
[Comparative Example 2]
The mixture was melt-kneaded in the same manner as in Examples 3 and 4 except that the ratio of the screw having a notch to the screw length L of the twin-screw extruder was 0%, and pelletized with a strand cutter. The pellets dried at 130 ° C. overnight were subjected to injection molding, and the phase separation structure of the molded pieces, the tensile breaking elongation before and after the heat treatment, the tensile breaking elongation retention rate, the bending elastic modulus, and the specimen shape were evaluated. The results were as shown in Table 1.
[比較例3]
二軸押出機のスクリュー回転数を450rpmとした以外は、比較例2と同様に溶融混練し、ストランドカッターによりペレット化した。130℃で一晩乾燥したペレットを射出成形に供し、成形片の相分離構造、熱処理前後の引張破断伸度、引張破断伸度保持率、曲げ弾性率、試験片形状を評価した。結果は表1に示す通りであった。
[Comparative Example 3]
Except for the screw rotation speed of the twin screw extruder being 450 rpm, the mixture was melt kneaded in the same manner as in Comparative Example 2 and pelletized with a strand cutter. The pellets dried at 130 ° C. overnight were subjected to injection molding, and the phase separation structure of the molded pieces, the tensile breaking elongation before and after the heat treatment, the tensile breaking elongation retention rate, the bending elastic modulus, and the specimen shape were evaluated. The results were as shown in Table 1.
[比較例4]
(a)ポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体の代わりに、シロキサンを共重合していないポリエーテルイミドを用いた以外は、実施例4と同様に溶融混練し、ストランドカッターによりペレット化した。130℃で一晩乾燥したペレットを射出成形に供し、成形片の相分離構造、熱処理前後の引張破断伸度、引張破断伸度保持率、曲げ弾性率、試験片形状を評価した。結果は表1に示す通りであった。
[Comparative Example 4]
(A) Instead of the poly (ether imide-siloxane) copolymer, melt kneading was performed in the same manner as in Example 4 except that a polyether imide not copolymerized with siloxane was used, and pelletized with a strand cutter. The pellets dried at 130 ° C. overnight were subjected to injection molding, and the phase separation structure of the molded pieces, the tensile breaking elongation before and after the heat treatment, the tensile breaking elongation retention rate, the bending elastic modulus, and the specimen shape were evaluated. The results were as shown in Table 1.
[比較例5]
(a)ポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体20重量%と(b)PPS樹脂80重量%と(c)シランカップリング剤8重量部とをドライブレンドした後、真空ベントを具備した日本製鋼所製TEX30α型二軸押出機(L/D=45、ニーディング部5箇所、スクリュー長さLに対する切り欠き部を有するスクリューの割合0%)を用い、スクリュー回転数300rpmにて、ダイス出樹脂温度が330℃以下となるようにシリンダー温度を設定して溶融混練し、ストランドカッターによりペレット化した。
[Comparative Example 5]
(A) 20% by weight of a poly (ether imide-siloxane) copolymer, (b) 80% by weight of a PPS resin, and (c) 8 parts by weight of a silane coupling agent, and then Nippon Steel Corporation equipped with a vacuum vent. Using a TEX30α type twin screw extruder (L / D = 45, 5 kneading parts, 0% ratio of screw with notch to screw length L), at a screw rotation speed of 300 rpm, a die discharging resin The cylinder temperature was set so that the temperature would be 330 ° C. or less, and the mixture was melt-kneaded and pelletized with a strand cutter.
次いで、得られたペレットに(a)ポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体を加え4倍に薄めてドライブレンドした後、同様の条件で溶融混練し、ストランドカッターによりペレット化した。130℃で一晩乾燥したペレットを射出成形に供し、成形片の相分離構造、熱処理前後の引張破断伸度、引張破断伸度保持率、曲げ弾性率、試験片形状を評価した。樹脂組成物の最終組成および評価結果は表1に示す通りであった。
上記実施例と比較例の結果を比較して説明する。
Next, (a) a poly (ether imide-siloxane) copolymer was added to the obtained pellets, diluted 4 times, dry blended, melt-kneaded under the same conditions, and pelletized with a strand cutter. The pellets dried at 130 ° C. overnight were subjected to injection molding, and the phase separation structure of the molded pieces, the tensile breaking elongation before and after the heat treatment, the tensile breaking elongation retention rate, the bending elastic modulus, and the specimen shape were evaluated. The final composition and evaluation results of the resin composition were as shown in Table 1.
The results of the above examples and comparative examples will be compared and described.
実施例1〜2では、(b)PPS樹脂分散相の内、長径/短径の比が2.8以上である分散相の面積割合がそれぞれ19、18%となり、170℃×700hr熱処理後の試験片形状には全く変形が認められなかった。また、熱処理前後の引張伸度保持率は非常に高く、高温での連続使用に耐える材料であった。
実施例4では、(b)PPS樹脂分散相の内、長径/短径の比が2.8以上である分散相の面積割合が6%となり、170℃×700hr熱処理後の試験片は僅かなそりが発生したが大きな変形は無く、熱処理前後の引張伸度保持率も高いものであった。
実施例3では、実施例4に比較して、切り欠きスクリューの割合をスクリュー長さLに対して10%から15%に増加する事により、(b)PPS樹脂分散相の内、長径/短径の比が2.8以上である分散相の面積割合も6%から10%に増加し、170℃×700hr熱処理後の試験片にそりおよび変形は認められなくなった。また、熱処理前後の引張伸度保持率も高いものであった。
In Examples 1 and 2, (b) of the PPS resin dispersed phases, the area ratio of the dispersed phase having a major axis / minor axis ratio of 2.8 or more was 19 and 18%, respectively, and 170 ° C. × 700 hr after heat treatment No deformation was observed in the specimen shape. Moreover, the tensile elongation retention before and after the heat treatment was very high, and it was a material that could withstand continuous use at high temperatures.
In Example 4, the area ratio of the disperse phase in which the ratio of major axis / minor axis is 2.8 or more in the (b) PPS resin dispersed phase is 6%, and there are few test pieces after heat treatment at 170 ° C. × 700 hr. Although warpage occurred, there was no significant deformation, and the tensile elongation retention before and after heat treatment was also high.
In Example 3, as compared with Example 4, the ratio of the notched screw was increased from 10% to 15% with respect to the screw length L, whereby (b) the long diameter / short diameter of the PPS resin dispersed phase was increased. The area ratio of the dispersed phase having a diameter ratio of 2.8 or more also increased from 6% to 10%, and no warpage or deformation was observed in the test piece after heat treatment at 170 ° C. × 700 hours. Moreover, the tensile elongation retention before and after the heat treatment was also high.
実施例5では、実施例3、4と異なり、切り欠きスクリューを配すること無く溶融混練したが、溶融混練を合計3回行う事により、(b)PPS樹脂分散相の内、長径/短径の比が2.8以上である分散相の面積割合が5%となり、170℃×700hr熱処理後の試験片は僅かなそりが発生したのみであった。
実施例6では、更に(d)オレフィン系エラストマーを配合した。その結果、実施例1〜5に比較して(b)PPS樹脂の配合割合を大きくしても、引張弾性率が低く、柔軟な材料が得られるとともに、170℃×700hr熱処理後に試験片の変形はなく、張伸度保持率も高いものであった。
In Example 5, unlike Examples 3 and 4, it was melt-kneaded without providing a notch screw, but by performing melt-kneading a total of 3 times, (b) the major axis / minor axis of the PPS resin dispersed phase. The area ratio of the dispersed phase having a ratio of 2.8 or more was 5%, and the test piece after heat treatment at 170 ° C. × 700 hours had only slight warpage.
In Example 6, (d) an olefin elastomer was further blended. As a result, even if the blending proportion of (b) PPS resin is increased as compared with Examples 1 to 5, a tensile material having a low tensile elasticity and a flexible material can be obtained, and deformation of the test piece after heat treatment at 170 ° C. × 700 hr. The tensile elongation retention was also high.
一方、比較例1では、(a)ポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体のみを実施例1同様に溶融混練した結果、熱処理前の引張伸度は高く、引張弾性率も最も小さく柔らかい材料であったが、170℃×700hr熱処理後の試験片は、著しい収縮と変形が起こり、もはや引張試験、曲げ試験を実施することは不可能であり、実用性に乏しいものであった。 On the other hand, in Comparative Example 1, (a) only a poly (ether imide-siloxane) copolymer was melt-kneaded in the same manner as in Example 1. As a result, the tensile elongation before heat treatment was high, and the tensile modulus was the smallest and the soft material. However, the test piece after heat treatment at 170 ° C. × 700 hr was significantly shrunk and deformed, and it was no longer possible to perform a tensile test and a bending test, and the practicality was poor.
比較例2では、実施例3、4とは異なり、切り欠きスクリューを一切配していない結果、(b)PPS樹脂分散相の内、長径/短径の比が2.8以上である分散相の面積割合が、4%を下回った。このため、170℃×700hr熱処理後の試験片は、著しい収縮と変形が起こり、もはや引張試験、曲げ試験を実施することは不可能となり、実用性に乏しいものであった。 In Comparative Example 2, unlike Examples 3 and 4, as a result of not providing any notch screw, (b) Among the PPS resin dispersed phases, the dispersed phase having a major axis / minor axis ratio of 2.8 or more The area ratio was less than 4%. For this reason, the test piece after heat treatment at 170 ° C. × 700 hours was significantly shrunk and deformed, and it was no longer possible to carry out a tensile test and a bending test, and the practicality was poor.
比較例3では、比較例2同様、切り欠きスクリューを一切配していないが、スクリュー回転数をアップした。その様な方法を採用しても(b)PPS樹脂分散相の内、長径/短径の比が2.8以上である分散相の面積割合は、4%を下回った。このため、170℃×700hr熱処理後の試験片は、著しい収縮と変形が起こり、もはや引張試験、曲げ試験を実施することは不可能となり、実用性に乏しいものであった。 In Comparative Example 3, as in Comparative Example 2, no notched screw was provided, but the screw rotation speed was increased. Even when such a method was adopted, the area ratio of the dispersed phase having a ratio of major axis / minor axis of 2.8 or more in the (b) PPS resin dispersed phase was less than 4%. For this reason, the test piece after heat treatment at 170 ° C. × 700 hours was significantly shrunk and deformed, and it was no longer possible to carry out a tensile test and a bending test, and the practicality was poor.
比較例4では、実施例4とは異なり、シロキサンを共重合していないポリエーテルイミドを使用した。この場合、引張弾性率、曲げ弾性率が高くなり柔軟性に優れた材料は得られなかった。また、170℃×700hr熱処理後の引張伸度は著しく低下してしまい、長期耐久性に極めて乏しいもので有った。 In Comparative Example 4, unlike Example 4, polyether imide not copolymerized with siloxane was used. In this case, a tensile elastic modulus and a bending elastic modulus were high, and a material excellent in flexibility could not be obtained. Further, the tensile elongation after heat treatment at 170 ° C. × 700 hours was remarkably lowered, and the long-term durability was extremely poor.
比較例5では、比較例4同様、シロキサンを共重合していないポリエーテルイミドを使用したが、予めPPS80重量%、ポリエーテルイミド20重量%として溶融混練後、大量のポリエーテルイミドで希釈しながらもう一度溶融混練して比較例4同様の樹脂組成物をコンパウンドした。その様な方法を採用しても(b)PPS樹脂分散相の内、長径/短径の比が2.8以上である分散相の面積割合は4%を下回った。引張弾性率、曲げ弾性率は高くなり柔軟性に優れた材料が得られないと共に、170℃×700hr熱処理後の引張伸度は著しく低下した。 In Comparative Example 5, as in Comparative Example 4, a polyetherimide that was not copolymerized with siloxane was used, but after melt-kneading as PPS 80 wt% and polyetherimide 20 wt% in advance, while diluting with a large amount of polyetherimide Once again melt-kneaded, the same resin composition as in Comparative Example 4 was compounded. Even when such a method was adopted, among the (b) PPS resin dispersed phases, the area ratio of the dispersed phase having a major axis / minor axis ratio of 2.8 or more was less than 4%. The tensile modulus and flexural modulus were high and a material excellent in flexibility could not be obtained, and the tensile elongation after heat treatment at 170 ° C. × 700 hours was significantly reduced.
1(a)ポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体連続相
2(b)PPS樹脂分散相
3 長径
4 短径
1 (a) poly (ether imide-siloxane) copolymer continuous phase 2 (b) PPS resin dispersed phase 3 major axis 4 minor axis
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