JPH0258568A - 溶融安定性と結晶性が改善されたポリアリーレンチオエーテルケトン系組成物 - Google Patents

溶融安定性と結晶性が改善されたポリアリーレンチオエーテルケトン系組成物

Info

Publication number
JPH0258568A
JPH0258568A JP63142772A JP14277288A JPH0258568A JP H0258568 A JPH0258568 A JP H0258568A JP 63142772 A JP63142772 A JP 63142772A JP 14277288 A JP14277288 A JP 14277288A JP H0258568 A JPH0258568 A JP H0258568A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
melt
ptk
minutes
polyarylene
component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP63142772A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshikatsu Satake
義克 佐竹
Takeshi Kashiwadate
柏舘 健
Hiroshi Iizuka
洋 飯塚
Toshitaka Kayama
香山 俊孝
Takayuki Katto
甲藤 卓之
Yoshiya Shiiki
椎木 善彌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kureha Corp
Original Assignee
Kureha Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kureha Corp filed Critical Kureha Corp
Priority to JP63142772A priority Critical patent/JPH0258568A/ja
Priority to US07/208,226 priority patent/US4826906A/en
Priority to CA000569982A priority patent/CA1335853C/en
Priority to AT88305783T priority patent/ATE117334T1/de
Priority to DE3852787T priority patent/DE3852787T2/de
Priority to EP88305783A priority patent/EP0296877B1/en
Publication of JPH0258568A publication Critical patent/JPH0258568A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は溶融安定性と結晶性が改善された鰻返るポリア
リーレンチオエーテルケトン系jA成物に関し、さらに
詳しくは、一般的溶融加工の適用可能な熱安定性ポリア
リーレンチオエーテルケトンと塩基性化合物からなる安
定剤とを含有する組成物に関する。
本発明の組成物は、溶融成形した場合、溶融粘度の変化
が少なく、かつ、結晶性の低下が改善された成形物を与
えることができる。
〔従来の技術〕
近年、電子・電気産業分野における軽l1iI短小化技
術の進展や自動車・航空機・宇宙産業分野における軽量
化技術の進展などに伴い、融点が約3゜0℃以上の耐熱
性を有し、しかも溶融加工が容易な結晶性熱可塑性樹脂
が強く求められて来た。
従来までに開発されている結晶性の耐熱性熱可ヨ性樹脂
としては、例えば、ポリブチレンテレフタレート、ポリ
アセタール、ポリP−フェニレンチオエーテルなどがあ
るが、これらの樹脂では耐熱性に対する最近の要求水準
を満足し得ながった。
最近、ポリエーテルエーテルケトン(以下、PEEKと
略称する)、ポリエーテルケトン〔以下、PEKと略称
する〕が約300”C以上の融点を有する#熱性樹脂と
して開発された。これらの樹脂は、結晶性の熱可塑性樹
脂であるために、般的溶融加工方法である押出成形、射
出成形、溶融紡糸等の溶融加工方法の適用が可能であり
、押出成形物、射出成形物、m雄、フィルム等の各種成
形品に容易に成形できることが知られている。
しかし、これらの樹脂は、4.4′−ジフルオロベンゾ
フェノンなどの高価な弗素2を換芳香族化合物を原料と
して使用しているため、コスト低下に限界があるとされ
ており、量的拡大に問題があることが指摘されている。
ところで、ポリアリーレンチオエーテルケトンC以下、
rPTK」と略称する)は、PEEKやPEKと化学構
造が類似していることから、同様に#熱性を有する熱可
塑性樹脂になり得るであろうという推定に基づいて、今
までに若干の検討がなされている0例えば、特開昭60
−58435号公報(以下、「文献A」と表記)、西ド
イツ公開公報DE−3405523AI (以下、「文
献B」と表記)、#開閉60−104126号公報(以
下、「文献C」と表記)、特開昭47−13347号公
報(以下、「文pADJと表記)、雑誌Indian 
J、 Cbem、、 21A(Ma2. +982) 
pp 501−502(以下、「文献E」と表記)およ
び特開昭61−221229号公報(以下、「文#F」
と表記)などにPTKに関する開示がみちれる。
しかしながら、前記文献に記載のPTKに関しては、こ
れまで一般的溶融加工方法による成形加エバ成功してい
ない、なお、ここで「一般的溶融加工方法」とは4熱可
塑性樹脂の通常の溶融加工法である。押出成形、射出成
形、溶融紡糸などを意味する。
一般的溶融加工方法によるPTKの成形加工が成功して
いない理由は、従来技術によるPTKは熱安定性が劣悪
であるため、溶融加工時における結晶性の喪失、あるい
は溶融粘度の上昇を伴った架橋反応や炭化反応を起し易
かったためであると推察される。
文#Aおよび文献Bにおいて、若干の成形物のyJ製が
試みられているが、これらのPTKも熱安定性が劣悪な
ために、多量の繊維補強材にPTKを一種のバインダー
として含浸もしくは混入して加圧成形するという特殊な
成形方法により、ある種の限られた成形物を得るに留ま
っている。
このように、従来のPTKは、いずれも、熱安定性が不
充分であるため、一般的溶融加工方法を適用して、成形
物を得ることができなかった。
発明者らは、一般的溶融加工方法の適用可能な熱安定性
を有するPTKを経済的に製造する方法について鋭意検
討した。
本発明者らは、まず、原料として高価な弗素置換芳香族
化合物は用いずに、安価なジクロロペンツフェノンやジ
ブロモベンゾフェノンを用いることにした。そして1重
合法を工夫して、!i合系中の共存水分量をこれまでに
報告されている方法に比較して極端に多量にし、かつ1
重合助剤を添加し1重合温度プロファイルを適切に制御
して重合を実施することを試みた。その結果、高分子量
のPTKが経済的に得られることが判った。
しかし、この新しい方法で得られた高分子量のPTKも
、熱安定性という点においては、未だ不満足なものであ
った。そこで発明者らは1次のステップとして、IX合
方法をさらに工夫し、fr合助剤の無添加系で、かつ、
モノマー仕込比の選択、高温での重合時間の短縮2重合
反応装置の材質の選択等に配慮して1重合を行なうこと
によって。
また、必要に応じて重合末期における安定化処理を行う
ことによって、熱安定性が従来のPTKに比べて画期的
に改善され、その結果、一般的溶融加工方法の適用が容
易なPTKが得られることを見出した。そして、このよ
うな熱安定性PTKから一般的溶融加工方法によって、
押出成形物、射出成形物、朦維、フィルムなどの成形物
が容易に(得られることが判った。
しかし、この一般的溶融加工方法の適用が可能な熱安定
性PTKでさえも、ポリマー粉末からペレットや成形物
へ溶融加工する際に、ある程度の熱変性や熱劣化が避け
られず、溶融粘度の上昇や結晶性の低下、溶融加工機器
の樹脂滞留部分への熱分解物の付着等を起し、そのため
に適正な溶融加工条件の把握が困難であるという問題を
抱えている。
そこで、この熱安定性PTKについて、さらに溶融加工
時における熱安定性を向上させることが検討すべき課M
よなってきている6 本発明者らは、溶融加工時の溶融粘度の上昇や結晶性の
低下、溶融加工機器の樹脂滞留部分への熱分解物の付着
等を防止する目的で、前記熱安定性PTKに、従来ポリ
アリーレンチオエーテル(FATE)の熱安定剤として
知られてし)る下記のような種々の熱安定剤を加えて、
物性の改良を試みた。
すなわち、熱安定剤として、有機チオール類(米国特許
第3,388,950号明細書〕、有機ヒドロキシアミ
ン類(米国特許第3,408,342号明細fi) 、
 有fiフォスフイン#rf48よび有機フォスファイ
ト類(米国特許第3,858,753号明細書)、無機
亜硝酸基(米国特許第4,405,745号明細書)、
有機スズ化合物類(米国特許第4,411,853号明
細書)、ジチオカル八メート類(米国特許第4,413
,081号明細書)、アルカリ土類金属脂肪酸#i(米
国特許第4,418,029号明細書)ジチオフォスフ
インa塩(米国特許第4.421,910号明細書)、
フェノールアミド類およびフェノールエステル類(米国
特許$4.434□122号明細書)、アミノトリアソ
ール類(米国特許第4.478.1189号明細書)、
ソルビン酸塩(米国特許第4,535,117号明細書
、米国特許第4.543.224号明細書)、芳香族ケ
トン類および芳香族アミン類および芳香族アミド類およ
び芳香族イミド類(米国特許第4,482,883号明
細書)などを添加して、熱安定性PTKの溶融加工時の
熱安定性の一暦の向上を試みた。
しかしながら、これらの化合物の中でPTKに対し熱安
定性の改良効果を示すものは見出せなかった。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の目的は、溶融加工時における熱安定性に優れた
PTK系組成物を提供することにある。
さらに1本発明の目的は、溶融加工時の溶融粘度の上昇
や結晶性の低下、溶融加工機器の樹脂滞留部分への熱分
解物の付着等が防止されたPTK系組成物を得ることに
ある。
本発明者らは、さらに検討した結果、jQi<べきこと
に、従来までFATEなどのポリマーの熱安定剤とは考
えられていなかった特定の塩基性化合物である周期律表
第UA族金属(ただし、マグネシウムを除く)の水酸化
物、#化物、芳香族カルボン酸塩、および周期律表第1
A族金属のヒドロカルビルオキシド、芳香族カルボン酸
塩、炭酸塩、水酸化物、リン酸塩、ホウ酸塩等の塩基性
化合物を前記熱安定性PTKに添加したところ、溶融加
工時の熱安定性が改良され、架橋反応等による溶融粘度
の増大や結晶性の低下が効果的に低減もしくは防止され
ることを見出した。また、これらの塩基性化合物を添加
することにより、熱重量分析の結果、熱安定性PTKの
分解開始温度が改善されることが判った。
ところで1周w1律表の第1A族または第ffA族金属
のアルカリもしくはアルカリ土類金属元素の水溶性の一
価または多価金属溶液で、FATEを処理し、それによ
ってFATHのメルトフローを減少させ、検1すれば溶
融粘度を増大させ、PATHの結晶化に影響を与える方
法(特開昭60−149661号公報)、FATEと強
塩基性金属化合物を反応させ、m体を作ることによりP
ATEの溶融粘度を大幅に増大させる方法(特開昭60
−240731号公報)、周期律表第■A族金属の水酸
化物ないし酸化物、第1A族および第■A族金属の芳香
族カルボン酸塩をFATHによる溶融成形機器の腐食防
止に供する方法(特開昭82−109850号公報)な
どがこれまでに開示されている。
しかし、FATEとアルカリ金属塩もしくはアルカリ土
類金属塩との配合物は、加工温度以上の高温で保持する
とFATHの、溶融粘度が低下してくることが本発明者
らによって見出された。
前記塩基性化合物による溶融安定性改善の効果、すなわ
ち高温での溶融粘度の変動が少なく。
かつ、結晶性の低下が防止または減少する効果は、FA
TEや従来公知の熱安定性の悪いPTKでは認められず
1本発明で用いる熱安定性PTKに特異的に発現する新
規な効果であることが判った。この事実は、思いがけな
いことであり、興味のあるところである。
なお、耐熱性が低く、熱安定性PTKを含む組成物の加
工温度で揮散しやすい塩基性化合物、Nえば、脂肪酸塩
、アリール脂肪酸塩などは溶融加工時に揮散や発泡を起
こしやすいので好ましくない。
さらに、熱安定性PTKに塩基性化合物を添加したもの
に、所望に応じてPTKと混合可能な熱可塑性樹脂やm
!!状充填材および/または無151買充填材を混合し
た!l成物から、一般的な溶融加工の際の溶融粘度の上
昇や結晶性の低下・溶融加工機器の樹脂滞留部分への熱
分解物の付着等の問題が顕著に改善された優れた物性を
有する押出成形物、射出成形物、1m誰、フィルムなど
の成形物が得られることを見出した。
本発明者らは、これらの知見に基づいて、本発明を完成
するに至った。
〔課題を解決するための手段〕
すなわち1本発明の要旨は6次のとおりである。
〔式中−co−基および−S−基は、ベンゼン環を介し
てパラ位に結合〕を主構成要素とし、下記(イ)〜(ハ
〕の物性を有する熱安定性ポリアリーレンチオエーテル
ケトン(成分A)100重量部、および (B)周期律表第■A族金属(ただし、マグネシウムを
除く)の水酸化物、酸化物、芳香族カルボン#塩、およ
び周期律表第1A族金属のヒドロカルビルオキシド、芳
香族カルボン酸塩、炭酸塩。
水酸化物、リン酸塩(縮合物を含む)、ホウ酸塩(縮合
物を含む)からなる群から選択された少なくとも一種の
塩基性化合物(成分B)0.1〜30重f1重 電1有する溶融安定性と結晶性が改善されたポリアリー
レンチオエーテルケトン系組成物。
(イ)融点Tmが、310〜380℃であり、(ロ)溶
融結晶化温度Tmc(420℃/10分)が210″C
以上であり、歿1溶融鮎晶化エンタルピーΔHmc (
420℃710分)がIOJ/g以上であること〔ただ
し、Tmc (420℃/10分)およびΔHmC(4
20’C/10分〕は、差動走査熱量計でポリアリーレ
ンチオエーテルケトンを不活性ガス雰囲気中で50℃に
5分間保持後、75℃/分の速度で420℃まで昇温し
、420℃に10分間保持したのち、10℃/分の速度
で降温した際の溶融結晶化ピーク温度および溶融結晶化
エンタルピーである)。
(ハ)還元粘度(98%硫酸中、涜度0.5g/di、
25℃)が0.2〜2d交/gであること。
本発明の組成物は、所望に応じてPTKと混合可能な熱
可ぎ性樹脂(成分C)やm維状充膚材および/または無
機質充填材(成分D)を混合することができ、これらの
組成物から、一般的な溶融加工の際の溶l@粘度の上昇
や結晶性の低下・溶融加工機器の樹脂滞留部分への熱分
解物の付R等の問題がlil著に改善され、優れた物性
を有する押出成形物、射出成形物、繊、!i4 フィル
ムなどの成形物が得られる。
以下、本発明の各構成要素について詳述する。
(以下余白) 成分A (8安定 PTK) 本発明に用いる熱安定性PTKは、繰返し単位アリーレ
ンチオエーテルケトンである〔式中。
−co−基および−S−基は、ベンゼン環ヲ介してバラ
位に結合〕。
本発明で用いるPTKは、耐熱性ポリマーであるために
は、上記繰返し単位が50重量%以上より好ましくは6
0重量%以上、さらに好ましくは70!tji1%以上
であることが好ましい、上記繰返し単位が50重量%未
満では、結晶性が低下し、それに伴って耐熱性も低下す
るおそれがある。
上記繰返し単位以外の異種繰返し単位としてよび−3−
基がベンゼン環を介してバラ位に結合したものを除く)
(ただし、Rは炭素a5以下のアルキル基2mは0〜4
の整数)などが挙げられる。
本発明で使用する熱安定性PTKとしては、未キュアm
−ポリマー、より好ましくは未キュアー線状ポリマーが
望ましい。
本発明においてキュアー(cure)とは1通常の重縮
合反応以外の架橋1分校1分子鎖延長反応等による分子
量増大処理、特に高温加熱処理による分子量増大処理を
意味する。ここでいう未キユア−・ポリマーとは、キュ
アーにより分子量の増大を計り、そのポリマーの溶融お
度を高めようとする後処理を行なわないポリマーをいう
、一般に、キュアーは、PTKの熱安定性や結晶性など
を衷失もしくは低下させる。
なお、熱安定性、流動性および結晶性を損なわない限度
において、若干の架橋構造および/または分枝構造を導
入したPTKは1本発明のPTKとして許容される1例
えば、少量の架橋剤(例えハポリクロロベンゾフェノン
やポリブロモベンツフェノンなど)を用いて重合して得
られたPTKや、軽度のキュアーを行なったPTKなと
は、本発明に用いるPTKとして許容できる。
二1凡旦濾上 未発明で用いるPTKは、次のような物性を有するもの
であることが好ましい。
(イ〕耐熱性が潰れている指標として、融点Tmが31
0〜380℃であること。
(ロ)ポリマーの溶融状態での熱安定性を示す指標とし
て、溶融結晶化温度Tmc(420℃ZlO分)が21
0℃以上であり、その時の残留溶融結晶化エンタルピー
ΔHmc(420℃/10分)が10 J / g以上
であること。
(ハ)ポリマーの分子量を示す指標である還元粘度ηr
edが0゜2〜2d又/gであること。
なお1本発明で還元粘度ηredは、98%硫酸を溶媒
とし、a度0.5g/d旦の溶液の25℃における値で
表わす。
(ニ)結晶性ポリマーの特性を示す指標として、結晶化
物(280℃/30分アニーリングしたもの)の密度(
25℃)が1.34g/cm3以上であること。
次に1本発明で用いるPTKの特性についてlべる。
(1〕耐熱性 ポリマーの融点Tmは、ポリマーの耐熱性を表わす指標
となる。
本発明で使用するPTKは、310〜380℃、より好
ましくは320〜375℃、さらに好ましくは330〜
370℃の融点Tmを宥するものである。Tmが310
℃未満のものは耐熱性が不充分であり、一方、Tmが3
80℃超過のものは分解されずに溶融加工することが困
難になるので、いずれも好ましくない。
(2)熱安定性 本発明で使用するPTKの最大の特徴は、一般的溶融加
工方法の適用に充分な熱安定性を有するものである。
従来技術によるPTKは、いずれも熱安定性が低く、溶
融加工時にfit動性の低下や結晶性の衷失、あるいは
溶融粘度の上昇を伴う架橋反応や炭化反応を起し易いも
のであった。
そこで、溶融加工温度以上の高温に一定時間保持した後
のPTKの残留結晶性を調べることによって、PTKの
溶融加工適性の指標にすることができる。残留結晶性は
、溶融結晶化エンタルピーを差動走査熱量計(以F4r
DscJと略記)で測定することによって定量的に評価
することができる。具体的には、PTKを不活性ガス雰
囲気中で50℃に5分間保持後、75℃/分の速度で4
20℃まで昇温し、420℃の温度(溶融加工温度以上
の高温である)に10分間保持し、しかる後10℃/分
の速度で降温した際の溶融結晶化温度Tmc(420℃
/10分)並びにその時の残留溶融納品化エンタルピー
ΔHmc (420℃/10分)を熱安定性の尺度にす
ることができる。熱安定性の悪いPTKであれば、上記
420℃の高温条件下では架橋反応等を起こして結晶性
を殆ど衷失する。
本発明で用いる高熱安定性PTKは、ΔHmc(420
℃/10分)が10 J/g以上、より好ましくは15
J/g以上、さらに好ましくは20J/g以上、のポリ
マーであり、かつTmc(420℃710分)が210
℃以上、より好ましくは220℃以上、さらに好ましく
は230℃以上、のポリマーである。ΔHmc(420
℃/10分)がi o 17g未満あるいはT m c
(420℃/10分)が210℃未満のPTKは、溶融
加工時に結晶性の衷失や粘度の上昇を起し易く、−殺菌
溶融加工方法の適用が困難である。
(3)分子量 PTKの溶融粘度に関係する分子量は、溶融加工特性を
支配する重要なファクターである。ポリマーの分子量は
、そのポリマーの還元粘度ηredをもって指標とする
ことができる。
溶融加工に適したPTKは、還元粘度ηredが0.2
〜2d交/g、好ましくは0.3〜2d文/g、より好
ましくは0.5〜2di/gの高分子敬のPTKである
ことが望ましい。
r) redが0.2di/g未満0)PTKは、溶融
粘度が低く、ドローダウン性が大きいので、−殺菌溶融
加工方法の適用が難しくなる。また、得られる成形物も
機械的物性等が不充分となる。
方、r) redが2di/gを越えるPTKは、製造
および加工が困難である。
(4)結晶性 ポリマーの結晶性の指標として、ポリマーの密度を採用
する。
本発明で使用するPTKは、結晶化物(280℃/30
分アニーリングしたもの)の密度(25℃)が1.34
g/crrr’以上、より好ましくは1.35g/cm
3以上、のポリマーチあルコトカ望ましい。
結晶化物の密度が1.34g/crrr’未満のものは
、結晶性が低くて耐熱性が不充分になるおそれがあり、
また、射出成形性などの加工性や得られた成形物の機械
的物性等も不充分となるおそれがある。
特に、高度に架橋したPTK (文献A記載PTK等)
は、結晶性が失われており、密度も通常1.34g/c
rrr′よりも遥かに低い。
PTK立叉m 本発明で使用する熱安定性PTKは1例えばアプロチッ
ク極性有機溶媒、好ましくは有機アミド溶媒(カルバミ
ン酸アミド類を含む)中でアルカリ金属硫化物とジハロ
芳香族化合物、好ましくはジクロロベンゾフェノンおよ
び/またはジブロモベンゾフェノンとを、従来報告され
ている重合方法に比較して極端に共存水の多い系で1重
合助剤(カルボン酸塩等)の実質的不存在下で、温度プ
ロファイルを適切に〃制御し、短い重合時間で。
かつ、必要に応じて尺応装置の材質を選択して重合する
方法によって得ることができる。
具体的には、本発明で使用する熱安定性PTKは、有機
アミド溶媒中で、アルカリ金属硫化物と、4.4’−ジ
クロロヘンシフエノンおよヒ/またif4,4’−ジブ
ロモベンンフェノンヲ主成分とするジハロ芳香族化合物
とを、下記(a)〜(c)の条件で脱へσゲン化/硫化
反応させる方法により好適に製造することができる。
(a)共存水分Ji/有機アミド溶媒仕込量の比が2.
5〜15(モル/kg)の範囲であること。
(b)ジハロ芳香族化合物仕込量/アルカリ金属硫化物
仕込量の比が0.95〜1.2(モル1モル)の範囲で
あること。
(c)反応を60〜300℃の範囲の温度で行うこと、
ただし、210℃以上での反応時間は10時間以内であ
ること。
また、反応装置として、少なくとも反応液との接液部が
チタン材で構成された装置を使用すればより好適に高熱
安定性PTKを得ることができる。
さらに、所望により重合末期において (−CO−)基と同等もしくはそれ以上の電子吸引性を
有する置換基を1個以上含む少なくとも1つのハロゲン
置換芳香族化合物(好ましくは、モノマーとして用いた
4、4゛−ジクロロヘンシフエノンおよび/または4,
4′〜ジブロモベンゾフエノン)を添加して反応させる
こと(重合末期の安定化処理)によって熱安定性がさら
に改良されたPTKを得ることができる。
前記したとおり1本発明で用いる熱安定性PTKは、未
キュア−ポリマーであることが好ましいが、若干の架橋
構造および/または分枝構造を導入したPTKであって
もよい、架橋または分校構造を導入したPTKを得るた
めには、架橋剤のポリハロ化合物として、特に、トリハ
ロ以上のポリハロベンゾフェノンを、重合反応系に、モ
ノマーのジハロ芳香族化合物仕込量/ポリハロベンゾフ
ェノン仕込量の比が10010〜9515(モル1モル
)の範囲内で存在させることが好ましい、ポリハロベン
ゾフェノンの仕込量があまり多すぎると、PTKの溶融
加工性や密度、結晶性などの物性が低下するので好まし
くない。
成分B(塩基性化合物) 本発明で安定剤として使用する塩基性化合物(成分B〕
は、PTKの溶融加工時における熱変性・熱劣化に伴な
う溶融粘度の上昇や結晶性の低下、溶融加工機器の樹脂
滞留部分での熱分解物の付着等を低減・防止するために
添加するものであり、本発明の最大の特徴である。
既述のようにFATHの安定剤として従来まで知られて
いる化合物は、熱安定性PTKに配合しても溶融粘度や
結晶性に対する安定化効果に乏しいか、かえって悪化さ
せるおそれがあるものである。また、#性無機物、中性
無機物、あるいは酸化性の塩基性無機物も、改善効果に
乏しいか、あるいは、かえって劣化させるおそれがある
熱安定性PTKの溶融安定性および結晶性低下を改善す
るのに有効な安定剤としては、非酸化性の耐熱性・難揮
散性の塩基性化合物が挙げられる。
塩基性化合物として、具体的には11周期律表第11A
族金属(ただし、マグネシウムを除く)の水酸化物、酸
化物、芳香族カルボン酸塩や第1A族金属のヒドロカル
ビルオキシド、芳香族カルボン酸塩、炭酸塩、水酸化物
、リン#塩(wi合物を含む)、ホウ酸塩(縮合物を含
む)並びにこれらを含む塩基性の複塩などが効果の高い
ものとして挙げられる。
PTKの溶融粘度の上昇や結晶性の低下、溶融加工機器
の樹脂滞留部分への熱分解物の付Bなどを改善する観点
から、カルシウムやバリウムの水酸化物もしくは酸化物
、あるいは、ナフタレン・モノまたはポリカルボン酸、
アリール安息香酸。
ベンゼン・モノまたはポリカルボン酸、ヒドロキシ安息
香酸等の芳香族カルボン酸のリチウム、チトリウムもし
くはカリウム塩が、特に好ましい。
本発明のPTK組成物における成分Bの混合割合は、成
分Al0Qt量部当り0.1〜30重量部、より好まし
くは0.2〜25重量部、さらに好ましくは0.3〜2
0!量部の範囲である。
B成分が0.1重量部未満では安定化効果が不充分であ
り、また、30重量部を越えるとPTKを分解したり他
の物性(例えば電気的特性など)を劣化させるおそれが
ある。
(以下余白) 成分C(熱可塑 樹脂) 本発明のPTK系組成物は、所望により成分と混和可能
な熱可塑性樹脂(成分C)を、成分Al00重量部当り
0〜400重量部、好ましくは0.1〜200重量部、
より好ましくは11〜90重量部の割合で混合すること
ができる。
成分Cが400重量部を越えると2組成物は耐熱性で結
晶性の熱可塑性樹脂である熱安定性PTKの特徴が実質
的に損なわれるおそれがあるので好ましくはない。
本発明で用いることができる熱可塑性樹脂としては、ポ
リアリーレンチオエーテル、PEEKやPEKのような
芳香族ポリエーテルケトン、ポリアミド(アラミドを含
む)、ポリアミドイミドポリエステル(芳香族ポリエス
テル、液晶ポリエステルを含む)、ポリスルホン、ポリ
エーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリアリーレ
ン、ポリフェニレンエーテル、ポリカーボネート、ポリ
エステルカーボネート、ポリアセタール、弗素ポリマー
、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メ
チル、ABSなどの樹脂類、あるいは、弗素ゴム、シリ
コーンゴム、オレフィン系ゴム、アクリルゴム、ポリイ
ンブチレン(ブチルゴムを含む)、水添SBR,ポリア
ミドエラストマー ポリエステルエラストマーなどのエ
ラストマーが挙げられる。その中では、ポリアリーレン
チオエーテル、PEEKやPEKのような芳香族ポリエ
ーテルケトン、ポリエステル、ポリスルフォン、ポリエ
ーテルスルフォン、ポリエーテルイミド、弗素ポリで−
等が好ましい、これらのポリマーは、それぞれ単独で、
あるいは複数種組合せて使用することができる。上記の
熱可塑性樹脂の中で、ポリアリーレンチオエーテル、特
に、繰返し単位を50重量%以上含む)ポリアリーレン
チオエーテルは、熱安定性PTKにブレンドすることに
よってPTK単独よりも機械特性が改良され、かつボリ
ア−リレンチオエーテル単独よりも耐熱性が改良され、
耐熱性1機械特性および流動特性のバランスのとれた組
成物となる。
炙±」と工天」し1Σ 本発明のPTK系組成物には、所望により無機質充填材
および/または繊維状充填材(成分D)を、樹脂成分の
合計量(成分A生成分C)100重量部当り0〜400
重量部、好ましくは1〜300重量部、より好ましくは
10〜200重量部の割合で含ませることができる。
成分りが、400重量部を越えると、加工性が低下する
おそれがあり好ましくない。
無機質充填材(成分B以外のもの)としては、タルク、
マイカ、カオリン、クレイ、シリカ、アルミナ、シリカ
アルミナ、酸化チタン、酸化鉄。
酸化クロム、ケイ酸カルシウム、リン酸カルシウム、硫
酸カルシウム、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、水
酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、リン酸マグネシ
ウム、硫酸バリウム、ケイ素、炭素(カーボン黒を含む
)、黒鉛、窒化ケイ素、二硫化モリブデン、ガラス、/
\イドロタルサイト、フェライト、サマリウム争コ/く
ルト、ネオジウム・鉄−ポロン等の粉末が挙げられる。
m雄状充填材としては、ガラス、炭素、黒鉛。
シリカ、アルミナ、ジルコニア、炭化ケイ素、アテミド
などの繊維、あるいは、チタン酸カリウム、ケイ酸カル
シウム(ウオラストナイトを含む)、硫酸カルシウム、
炭素、窒化ケイ稟、ポロンなどのウィスカーが挙げられ
る。その中でも。
la雌状充填材として、ガラス繊維、炭素繊維、アラミ
ドw1維が物性あるいは経済性の観点から特に好ましい
なお、これら無機質充填材や繊維状充填材はそれぞれ単
独で、あるいは複数種組合せて使用することができる。
また本発明のPTK組成物には、光安定剤、防錆剤、滑
剤、粗面化剤、結晶核剤、離型剤、着色剤、カップリン
グ剤、パリ防止剤、帯電防止剤、などの助剤を少量添加
することができる。
組東豊立11 (1)溶融安定性 溶融安定性の指標として溶融加工温度でのポリマーの溶
融粘度の変化量を用いることができる。
一般に、熱可堕性ポリマーを高温で保持すると分解や架
橋反応等により溶融粘度が減少したり。
逆に、増大することが観察される。−殺菌溶融加工方法
を適用する場合、溶融粘度の変化が少ないことが強く望
まれる。
従来までの熱安定性の悪いPTKは、融点以上の高温に
保持しておくと架橋反応により短時間のうちに急激な溶
融粘度の上昇を示し、場合によっては炭化してしまう。
これに対し1本発明に用いる熱安定性PTK(成分A)
は、従来のPTKに比べ熱安定性が大巾に改善されてい
るため、溶融粘度の上昇はかなりゆるやかなものとなっ
ている。その上1本発明の塩基性化合物からなる安定剤
(成分B)を添加することによって、さらにその上昇を
防止もしくは低減することができる。
ところが、熱安定性の悪い従来のPTKについては、塩
基性化合物(成分B)の効果が発現されない、また、P
TK以外のポリアリーレンチオエ−チル(FATE)、
例えば、ポリP−フェニレンチオエーテルに本発明の墳
墓性安定剤を配合しでも溶融安定性は改善されることは
なく逆に悪化してしまう。
溶融粘度の変化は、ギヤピログラフ(東洋精機−製〕を
用い組成物を385℃の温度で5分間保持した後の溶融
粘度η:(せん断速度: 1200sec” )と38
5℃の温度で60分間保持した後の溶融粘度η6゜(せ
ん断速度: 1200sec−’)の比η60/η5で
あられすものとする。
本発明の溶融安定性と結晶性が改善されたPTK系組成
物(ただし、ここでは成分Aと成分Bとのブレンド物を
意味する)は。
η6o/η5が0.5以上10以下、より好ましくは0
.6以上8以下、さらに好ましくは0.7以上7以下で
あることが好ましい、η6o/η:が10を超えるもの
では溶融安定性の改善効果が不満足であり、溶融加工の
ロングラン時間の延長があまり望めなくなる。
(2)結晶性低下 結晶性ポリマーの結晶性は、残留溶融結易化エンタルピ
ーΔHmcや密度で評価できる。したがってその結晶性
の低下量は、ΔHmcの低下量Δ(ΔHmc)や密度の
低下量などで評価できる。
本発明においては簡便さという理由から結晶性の低下量
をΔ(ΔHmc)で評価することにする。
すなわち、本発明におけるΔ(ΔHmc)の値は、PT
Kまたはその組成物粉末をシリンダー温度385℃、シ
リンダー内樹脂平均滞留時間1分間の条件下でストラン
ド状に溶融押出した物のΔHmc (420℃/10分
)を測定し、塩基性化合物を含まないPTKm体の粉末
のΔHmc(420℃/10分)との差で表わすものと
する。
PTK (成分A)は、溶融押出しすると一般にΔHm
cが低下する性質を有する。しかし本発明の塩基性化合
物(成分B)を添加することによってその低下を防止も
しくは低減することができる。つまり、熱履歴により結
晶性の低下が起こされるので溶融押出物(ペレット)の
ΔHm cと、もとの粉末PTKのΔHmcとの差であ
るΔ(ΔHmc)を求めることにより、PTKが粉末状
態から溶融混練によりペレット化される間の熱履歴によ
る結晶性の低下を定量的に評価するものとする。
本発明の結晶性低下が防止もしくは低減された!l#:
Th(ただし、成分Aと成分Bとのブレンド物)として
は、溶融押出によるΔHmc (420”C/10分)
の低下量Δ(ΔHmc)が、PTK(成分A)Ig当り
25J未膚、より好ましくは20J以下、さらに好まし
くは15J以下が好ましい、Δ(ΔHmc)が25J以
上では溶融加工のロングラン時間の延長化や得られる成
形物の結晶化度の向上に伴う耐熱性等の物性改良効果が
不充分となるおそれがある。
配合方法 本発明の溶融安定性および結晶性低下が改良されたPT
K組成物のうち、成分Aと成分Bとからなる組成物は、
成分Aにドライ粉末の成分Bを添加して混合するドライ
・ブレンド法、または成分Aにウェット状、溶液状もし
くはスラリー状の成分Bを添加して溶媒を乾燥除去する
ウェット法によって、r#、分Aに成分Bを配合してy
4wすることができる。さらに、必要に応じて、これら
の配合物を溶融混練することによって、溶融混練物とし
て調製することがでξる。
乾燥工程を要しないという筒便さの見地から、通常ドラ
イ・ブレンド方法が好ましい、上記組成物に他の成分、
すなわち成分C1成分D8よびその他の助剤を添加する
場合は、成分Aと成分Bとの組成物に添加しても良いし
、成分Bの添加の際に同時に成分Aに添加しても良く、
また、成分Bの推力aの前に成分Aに添加しても良い、
この場合の配合方法は、上述の成分Bの配合方法と同じ
方法で行なうことができる6 1蔓度亙j 、lt発明のPTK系組成物は、溶融加工することによ
り溶融成形物とすることができる。
この溶融成形物は、前記の溶融安定性および結品性低下
が改善されたPTK系組成物に一殺菌溶融加工方法、す
なわち、押出成形、射出成形、溶融紡糸などの溶融加工
方法を適用して得られるものである。さらにその成形物
の延伸加工、サーモフォーミング(T)IERMOFO
RM ING)などの二次加工、三次加工などによって
PTK成形物を得ることもでJる。
押出成形物 PTK系組成物からの押出成形物は1例えば、賦形用ダ
イもしくはノズルを装着した押出機に前記PTK系劇戊
物を大気中で、あるいはより好ましくは不活性ガス雰囲
気下で供給し、シリンダー温度320〜450℃、シリ
ンダー内樹脂平均−留時間0.5〜60分間、より好ま
しくは2〜30分間の条件で押出して賦形し、必要に応
じて、200〜370℃で0.1〜100時間アニーリ
ングすることによって製造することができる。
なお、ここで使用する押出機は、樹脂溶融物と接触する
部分が非鉄系耐食金属で構成されたちのがより好ましい
、また2ベント付きのものがより好ましい。
札旦盈亙遣 PTK系組成物からの射出成形物は、例えば、前記PT
K系組成物を成形用金型を装着した射出成形機に、大気
中で、あるいはより好ましくは不活性ガス雰囲気下で供
給し、シリンダー温度320〜450℃、金型温度50
〜250℃、シリンダー内樹脂平均滞留時間1〜300
0秒間、より好ましくは3〜1000秒flfl 、射
出保持圧10〜10’ Kg/ctr?、射出サイクル
1〜3000秒間の成形条件で射出成形し、必要に応じ
て200〜370℃でO31〜100時間アニーリング
することによって製造することができる。
なお、ここで使用する射出成形機は、樹脂溶融物と接触
する部分が非鉄系耐食金属で構成されたものがより好ま
しい。
また、ベント付きのものがより好ましい。
Ii&維状成形物 前記溶融安定性および結晶性低下が改善されたP丁Km
成物を1例えば、溶融紡糸用ノズルを装備した押出機に
大気中で、あるいはより好ましくは不活性ガス雰囲気下
で供給し、当該ノズルから溶融押出し、R1(ノズルか
らの樹脂吐出速度に対する、紡糸した糸のティクアップ
速度比)が1〜tooo倍で引取り、得られた糸を12
0〜200℃の温度で1.2〜8倍に延伸し、130〜
370℃で0.1〜1000秒間熱固定することによっ
て繊維状成形物が得られる。
なお、ここで使用する紡糸用押出機は、樹脂溶融物と接
触する部分が非鉄系耐食金属で構成されたものがより好
ましい、また、ベント付きのものがより好ましい。
ニュニL五進」11旬 前記溶融安定性および結晶性低下が改善されたPTK組
成物を、例えば、Tダイを装着した押出機に大気中、あ
るいはより好ましくは不活性ガス雰囲気下で供給し、溶
融押出してフィルム状に賦形する方法(Tダイ法〕、あ
るいは高温プレスを用いて溶融加熱しながらプレスして
フィルム状に賦形する方法(ホットプレス法)によって
フィルム状に賦形し、200℃以上PTKの融点未満の
温度で、応力(圧力)を加えながら変形を±20%以内
に制限して、1〜3000秒間熱固定し、必要に応じて
200〜360℃の温度で実質的無応力下で1〜300
0秒間熱緩和することによってフィルム状成形物が得ら
れる。
なお、ここで使用するTダイ用押出機は、樹脂溶融物と
接触する部分が非鉄系耐食金属で構成されたものがより
好ましい、また、ベント付きのものがより好ましい。
前記PTK系組成物からインフレーシ璽ン成形法や圧縮
成形法によってもフィルム状成形物が得られる。PTK
系組成物からは、さらにまた各種熱硬化性樹脂もしくは
熱硬化性樹脂と組合せた多層フィルムを得ることができ
る。
その他の溶融酸/ 本発明の溶融安定性及び結晶性低下が改善されたPTK
系Ml成物からブロー成形法等によってボトル、タンク
、パイプ、チューブなどの中空虜彫物が得られる。また
、PTK系組成物から、引抜き成形法などによってプレ
ート、パイプ、チューブ、ロッド、プロファイル等の長
尺成形物が得られる。
の二次・三 加工 前記PTK系Jl[l酸物を1例えば、Tダイもしくは
リングダイを装着した押出機に、大気中、あるいはより
好ましくは不活性ガス雰囲気下で供給し、溶融押出しし
てフィルム状に賦形し、急冷する方法(Tダイ法もしく
はインフレーション法)、あるいはPTK系組成物を高
温プレスを用いて溶融加熱しながら加圧してフィルム状
に試用し、急冷する方法(ホットプレス法)によって非
晶フィルム状成形物を得ることができる。さらに、この
非晶フィルム状成形物から、ロール、テンター等を用い
て100〜180℃の温度で、軸方向または二輪方向に
(二方向延伸の場合は。
逐次または同時に)各方向それぞれ1.5〜7倍延伸し
、応力(張力)を加えながら変形を±20%以内に創服
して、1〜3000秒B熱固定し。
必要に応じて200℃以上PTKの融点未満の温度で実
質的無応力下で1〜3000秒間熱緩和することによっ
て延伸フィルムが得られる。
なお、ここで使用するTダイ用押出機は、樹脂溶融物と
接触する部分が非鉄系耐食金属で構成されたものがより
好ましい、また、ベント付きのものがより好ましい、ま
た、PTK系組成物に、さらに固体微粉末(炭酸カルシ
ウム、カオリン、アルミナ、シリカ、#化チタン、クレ
イ等)を少量添加した組成物をフィルム状に成形する方
法、本発明のPTK系組成物から得られたフィルム状成
形物表面を、PTKと親和性の高い有機溶剤で処理して
から延伸加工する方法、jt全発明PTK系!l成物か
ら得られた延伸フィルムをサンドブラストや粗面ロール
等によって粗面化する方法、などの方法によって、動摩
擦係数(フィルム同志、25℃、ASTM−01894
)0.7以下の易滑性フィルムを得ることができる。
本発明の溶融安定性および結晶性低下が改善されたPT
K系組成物からはまた。熱威形法、延伸加工等の二次・
三次加工によって色々な成形物が得られる。
用    途 未発明の溶融安定性および結晶性低下が改善されたPT
K系組成物は、−殺菌溶融加工方法によって各種の用途
に供される様々な成形物を得ることができる。
射出成形物は、例えば、各種の電子・電気部品(配線基
板、電子部品封止材、コネクター等)、自動車用部品(
エンジン周りの各種部品等)、精密部品(カメラ、時計
等の部品)、プラスチックマグネット、シール剤、摺動
部材、摩擦材1食品容器、調理器具等に用いられる。
押出成形物やブロー成形物、引抜き成形物は、例えば、
シート−プレート(スタンパブルシート、トレイ等)、
パイプ・チューブ(化学工業用配管、温・熱水用配管、
tm用配管等)、耐熱被覆を線、ブローボトル、口7ド
、プロファイルなどに用いられる。
繊維状成形物は、例えば、工業用フィルター断熱材、補
強用磁誰、絶縁テープ、絶縁クロス、耐火層、高温用手
袋、プリプレグ用繊維2プリプレグテープ、光ケーブル
のテンションメンバー不融化系、炭素繊維、各種織物な
どに用いられる。
フィルム状成形物(シートを含む)は、例えば、磁気記
録材ベース・フィルム(特に、蒸着用若しくはスパッタ
リング用フィルム4垂直磁化型磁気記録用フイルムも含
む)、コンデンサー用フィルム(特に、チップ型コンデ
ンサー用フィルム)、プリント配線板(フレキシブル型
、リジッド型を含む)、絶縁用フィルム、プリンター用
テープ、スタンパブルシート、各種トレイ、容器。
分離膜、濾過膜、イオン交!!j!膜などとして用いら
れる。
〔発明の効果〕
本発明のPTK系組成物は、溶融加工時のPTKの熱変
性、熱劣化に伴う結晶性低下や溶融粘度の変動などが大
幅に改善された組成物であるので、溶融加工のロングラ
ン時間の大幅延長や、射出成形加工の成形サイクル時間
の大巾短縮等が可能になり、それに伴い、溶融加工コス
トの大幅低減が可能になった。
また、溶融成形物の結晶化度が高められ、それに伴い、
得られた成形物の耐熱性、機械的特性等の物性の大巾改
良が可能になった。
さらに、溶融加工機器の溶融樹脂接触面への熱分解生成
物の付着も大幅に低減され、加工機器のクリーニングも
容易になった。
〔実施例〕
以下5本発明を実施例、実験例および比較例によりさら
に具体的に説明するが、本発明は、その要旨を越えない
限り、以下の実施例および実験例に限定されるものでは
ない。
(以下余白) 実」(例 4.4′−ジクロロベンゾフェノン(以下「DCBPJ
と略記)(イハラケミカル工業■製)90モル、含水硫
化ソーダ(水分53.6重量%)(三協化成[11)9
0モルおよびN−メチルピロリドン(以下、rNMPJ
と略記)90kgをチタン張り重合缶に仕込み(共存水
分量/NMP=5.Oモル/kg)、窒素ガスM検後、
室温から240℃まで1.5時間で昇温し、240℃で
1.5時間保持し、次いで、重合末期の安定化処理のた
めDCBP9.0モル、NMP18kgおよび水90モ
ルの混合物゛を圧入しながら0.5時間かけて280℃
まで昇温し、さらに260℃で1.0時間保持して、反
応させた。
反応終了後、重合缶のパルプを開いて内容物を取卸缶中
にフラッシングさせながら取卸し、溶媒の相当部分を揮
発せしめた。得られた含溶媒混合物を、小型ローターリ
−・ドライヤーに供給し、窒素ガスを流しながら徐々に
昇温加熱して溶媒の大部分を留出せしめた。
得られた固体をミルで粉砕し、クロロホルム洗浄、アセ
トン洗浄をし、次いで水に分散して水に可溶な成分(主
として塩化ナトリウム)を溶出・除去し、濾別した。さ
らに、アセトン洗浄、クロロホルム洗浄、アセトン洗浄
、熱水洗浄、その後濾別して、ウェットポリマーを得た
。得られたウェットポリマーを、80℃712時間減圧
乾燥してポリマーPI  (アイポリ−色粉末)を得た
合成実験例2(従来のPTKの合成) 硫化ナトリウム9水塩10モル、NMP5.0リツトル
および酢酸リチウム10モルを5US316製重合缶に
仕込み、窒素気流下で200℃まで昇温加熱して脱水し
た。NMP104+rを含む留出水1580gを得た。
Nz系を120℃まで冷却後、DCBPIOモルとNM
Po、8リツトルとの溶液をチャージしく共存水分量/
NMP= 1.4モル/kg)、WIl拌しながら、窒
素加圧下で230℃で2時間および250℃で1時N1
維持して、反応させた0重合反応後1反応液であるスラ
リーを水中に投入し、水洗、アセトン洗浄を繰返した後
、乾燥して、ポリマーF2  (褐色粉末)を調製した
ポリマーP2の一部を、空気中で250℃で2時間加熱
して、キュアーしたポリマーCP2(黒色粉末)を得た
合成実験例3(従来のPTKの合成) 硫化ナトリウム3木塩1.0モル、NMP800ミリリ
ットルおよび水酸化ナトリウム1.0gを5US316
製重合缶に仕込み、210℃まで昇温加熱して、NMP
3gを含む留出水42gを留出させ、しかる後約45℃
まで冷却した。
強く攪拌しながら、4,4′−ジフルオロベンゾフェノ
ン1.0モルおよび亜硫酸ソーダ0.033モルを添加
した(共存水分量/NMP=0゜9モル/kg)、窒素
で5気圧に加圧し、250℃で4時間維持して重合させ
た0反応後重合缶を100℃まで冷却し1反応液である
スラリーを取出し、生成ポリマーを分離し、熱水洗およ
びアセトン洗浄を鰻返し、充分清浄化後、充分乾燥して
、ポリマーP3  (黄褐色粉末)を得た。
4     PTKの合 4−(4−クロロベンゾイル)チオフェノール0.80
4モル、水酸化カリウム水溶液45.1g(114,5
g1モル溶液)、1.1−ジオキンチオラン300gお
よびジフェニルスルホン300gを、減圧下(15丁o
rr)テ3時間加熱した。
生成した水および1,1−ジオキソチオランを20℃か
ら260℃まで昇温加熱して除去した。
反応混合物は固体状になった(共存水分量は、実質的に
Oである。)、この混合物を冷却し1次で窒業雰囲気下
、350℃で3時間加熱した。この混合物は、約340
℃の温度で液状になった。混合物を冷却して固化させ、
フラスコから取出し粉砕し、4リツトルの熱メタノール
で4回、4リツトルの熱水で2回、再び4リツトルの熱
メタノールで1回抽出し1次いで乾燥して、ポリマーP
4  (黄色粉末)を得た。
合       5       PTKのDCBPI
Oモルをジメチルフォルムアミド(以下、rDMF」と
略記)30kgに溶解した。
硫化ソーダ9水塩lOモルを5US316製重合缶に仕
込み、上記の溶液を加えた(共存水分量/DMF=3モ
ル/kg)、窒素置換後、約175℃で27時間反応さ
せた。得られた反応液を熱水で5@、DMFで5回洗浄
して、ポリマーP5(黄色粉末)を得た。
なお、ポリマーP2 、CF2  (′+ニアー型)、
P3.P4およびP5は、それぞれ文献A、A、B、C
およびDに開示された方法に準拠して調製したものであ
り、従来までのPTKのモデルに供した。
社ヱわl冗 得られた各PTKについて、耐熱性の指標として融点T
mを測定した。測定方法は、各PTK(粉末)を約10
ong秤量し、D S C(Kettler社製TGI
OA型)を用い、不活性ガス雰囲気中で50℃に5分M
gI:持後、10℃/分の速度で昇温加熱して測定した
結果は、−括して表1に示した。
融 0化エンタルピー 重合で得られた各PTK粉末について、熱安定性の指標
として、残留溶lj!納品化エンタルピーΔHmc (
420℃ZlO分)を測定した。すなわち、DSCを用
いて測定される溶融結晶化のピーク時の温度をTmc(
420℃/10分)とし、ピーク面桔から換算して残留
溶融結晶化エンタルピーΔHmc (420℃/10分
)を求めた。具体的には、各PTK (粉末)を約10
mg秤量し、不活性ガス雰囲気中で50℃に5分間保持
後、75℃/分の速度で420℃まで昇温し、420℃
で10分間保持し、しかる後、10℃/分の速度で降温
しながら、Tmc(420℃/10分)およびΔHmc
 (420℃/10分)を測定した。結果は、−括して
表1に示した。
(以下余白) 症遣し柾ユj(物 次に塩基性化合物を安定剤として配合したPTKjA成
物の溶融押出性の評価の為、重合で得られた各PTKそ
れぞれ100!IE量部に、塩基性化合物である水酸化
カルシウムCa (OH)2 0 、5重量部を添加し
、タンブラーブレンダーを用いてトライブレンドし、シ
リンダー径19mmφ、L/D=25の単軸押出機に供
給し、シリンダー温75375℃で溶融混錬し、ストラ
ンド状に押出し、その溶融押出性を観察した。同時にス
トランドを冷却し、粉砕して押出物のサンプルを得た。
従来のPTKであるポリマーP2.CP2、P3.P4
およびP5からのPTK組成物は、溶融押出時に分解反
応や架橋反応を起し、押出トルクの急上昇が認められ、
部分的に炭化したり、発泡したりした溶融押出物しか与
えなかった。
次に、得られた塩基性安定剤配合PTK溶融押出物の溶
融成形性の評価の為、各溶融押出サンプルからシート状
物を溶融成形し、その密度を測定した。
まず、各PTKのCa (OH) 2  添加物押出サ
ンプルを2枚のポリイミド[相]フィルム(“カプトン
■”デュポン社製)の間に挿み、ホットプレスを用い、
385℃/2分子熱し、385℃10.5分加圧して賦
形し、急冷して厚さ約o、■5mmのそれぞれの非晶シ
ートを調製した。
非晶シートの一部はそのままサンプルとして用い、また
他の一部は、280℃/30分のアニリングをすること
により結晶化度を高めたアニル物サンプルとして用いた
。密度は、〔臭化リチウム/木〕系の密度勾配管を用い
25℃で測定した。結果は、表2に示す。
従来のPTKであるポリマーP2.CP2゜P3 、 
P4 t3よびP5の組成物の押出物からは。
部分的に発泡・炭化した欠陥のあるシートしか得られな
かった。一方、−殺菌溶融加工適性を有するポリマーP
Iの組成物の押出サンプルからは、外観の滑かな淡色シ
ートが得られた。
結果は表2に一括して示す。
表2から明らかなように、ポリマーP2゜CF2 のCa であり 彫物は、 た。
P3、P4およびP5は、塩基性安定剤(OH)2 を
添加しても溶融押出性が劣悪またその押出物から調製し
たシート状成密度が極めて低く、かつ、不均一であっ(
以下余白) 表  2 (”1)発泡等の為に1部分的に密度のバラツキが多い
(叶)塩基性安定剤配合PTK溶融押出物からの溶融成
形シートの密度測定と同様にして、PTK単体の溶融成
形シートを調製し、密度を測定した。
次に、溶融加工性が良であるPTKポリマーPlについ
て1分子量の指標として溶液粘度(還元粘度ηred 
)を調べた。すなわち、PTK粉末を、98%硫酸に濃
度0.5g1d見になるように溶解し、ウベローデ型詰
原管を用い、25℃で粘度を測定した。ηredは、o
、82d文/gであった。
ポリマーP1について、これに種々の安定剤を配合して
その溶融安定性および納品性低下改善効果を調べた。
すなわち、ポリマーPIに各種安定剤のドライ粉末を添
加し、タンブラ−・ブレンターを用いてブレンド後、シ
リンダー径19mmφ、L/D=25の車軸押出機に供
給し、シリンダー温度385℃、シリンダー内樹脂平均
滞留時間1分間で溶融混錬し、ストランド状に押出し、
冷却し、切断し、それぞれの安定剤入り組成物ペレッ)
−サンプルを調製した。これらの一部は溶融安定性およ
び結晶性低下評価用サンプルとして用いた。
各安定剤配合組成物ペレットの溶融安定性の評価は次の
ようにして行った。すなわち385℃に加熱されたキャ
ビログラフのバレルに約20ffのベレットを入れ、5
分後、30分後および60分後に溶融粘度を測定し?、
η  およびη:0(いずれもせん断速度1200se
c  )を求めた。
同様に従来のPTKポリマーについても溶融加工試験で
調製したサンプルを用いて測定を試みた。
溶融安定性の指標となるη;。/η:およびη6o/η
5の結果をまとめて表3に示した。
各安定剤配合組成物の溶融加工による結晶性低下の評価
は1次のようにして行った。すなわち、各安定剤配合組
成物ベレットについて、PTK粉末の残留溶融結晶化エ
ンタルピー測定と同じ方法でΔHmcおよびTmcを測
定し、これらの値とポリマーP+粉末のΔHmcおよび
T m cとを比較し、それぞれの差Δ(ΔHmc)お
よびΔ(Tmc)から、粉末ポリマーP1が溶融混練に
よりベレット化される間の熱履歴による結晶性低下改善
効果を評価した。
結果〔ただし、TmcおよびΔ(T m c )を除く
〕は−括して表3に示した。
塩基性化合物のある種の物は、溶融安定性およびM品性
低下に顕著な改善効果を示すことが判った。
すなわち表3から明らかなように塩基性化合物を配合し
ないもの(実験番号1)の溶融安定性は、η鳳/η5が
10以上であり60分の間に架橋反応がおこり溶融粘度
が上昇したことを示している。またキャビログラフのバ
レルには一部分解物が付着していた。
一方1例えば、Ca (OI() 2  を0.5重量
部配合したもの(実験番号2)のη*60/η;は1゜
3であり、Ca (OH) 2  配合物の溶融安定性
は大巾に改良されており、バレルへの分解物の付着は大
巾に減少した。
また表3から明らかなように#i基注性化合物配合しな
いもの(実験番号1)の溶融結晶化エンタルピーの低下
量Δ(ΔHmc)は2517gであったが、例えば、 
Ca (OH)2  を0.5!tIk部配合したもの
(実験番号2)のΔ(ΔHmc)、つまり粉末ポリマー
P1のΔHmcの値から、Ca (OH)2  を0.
5重量部配合した組成物を溶融押出して得られたPTK
組成物のベレットのΔHmcの備を差し引いた値は、6
17gであった。したがってCa (OH) 2  配
合物の結晶性の低下は大巾に改善されている。
分子内にケトン基を有しないFATEであるポリP−フ
ェニレンチオエーテル(呉羽化学工業社製、1−りc1
0ナフタレン中で1度0.4g/di、208℃での固
有茫度ηinhは0.48)100重量部に対して塩基
性化合物Ca (OH)20.5[Ji部を配合した。
PTKと同様にしてポリp−フェニレンチオエーテルお
よび上記Ca (OH) 2  配合物を溶融押出して
ベレットを得た(ただし、シリンダー温度は320℃で
行なった)、得られた各ベレットについてキャビコグラ
フを用い310℃で5分間、30分間および60分間保
持した後の溶融粘度ηt、、z、およびη80t−側足
した。
その結果、安定剤を無配合で押出したペレットの弓。/
弓は0.8、弓。/η5は0.6であった。一方、安定
剤を配合したベレットのη;0/η5は0.5.η80
/” 5は0,35であった。
すなわち、塩基性化合物を配合することにより、溶融粘
度が大巾に低下し、溶融安定性が改善されるのではなく
逆に悪化している。
(以下余白) 押出成形実験例 溶融加工性の良いPTKであるポリマーPIioo11
部に、ポリP−フェニレンチオエーテル1重量部、シリ
カ粉末1重量部およびCa (OH)2  粉末所定量
を添加し、ヘンシェルミキサーを用いてドライ混合して
、5mmφノズルを装着した35mmφ同方向ツインス
クリュー押出機に窒素ガス気流下で供給し、シリンダー
温度375℃、シリンダー内樹脂平均滞留時間約3分間
の条件で溶融混錬し、ストランド状に押出し、急冷し、
カットして、それぞれの組成物ペレット(押出−1およ
び押出−2)を得た。
次に、当該押出機のノズルをスリット・ダイに付替えて
、ペレット(押出−1および押出−2)を供給し、シリ
ンター温度375℃、シリンダー内樹脂平均滞留時間約
3分間で、プレート状に押出し、急冷し、カットして、
プレート状押出成形物を得た。得られた急冷成形物を2
80℃15時間の7二−リングに付して、押出成形物(
アニル物)を得た。
ペレット(押出−1および押出−2)から得られた押出
成形物(アニール物)の物性it、表4に示す通りであ
った。
Ca(OH)  配合ペレットのロンクラン性ハ良好で
あった。
なお、納品性改善効果は、「安定剤線fiaによる溶融
安定性および結晶性低下の改善」の項で記述した方法に
よりサンプルを調製後、ΔHmcとTmcIt測定し、
Δ(ΔHmc)とΔ(T m c )を求め評価した(
以後、同様)。
(以下余白) 肚遣聾(嬰ju先璽 溶融加工法の良いポリマーP1100兎量部に、ガラス
繊#I(径13μm、3mm長、日本電気硝子社製、#
EC303T−717K)65東量部および所定量のC
a (OH) 2  粉末を添加し、タンブラーブレン
ダーでトライブレンドし、前述の押出成形実験のベレッ
ト調製方法と同様に、溶融混線・押出して、それぞれの
組成物ペレット(射出1および射出2)を得た。
得られたペレット(射出1および射出2)をそれぞれ射
出成形機に窒素ガス気流下で供給し、シリンダー温度3
75℃、金型温度200℃、シリンダー内樹脂滞留時間
約1.5分以内、射出保持圧1000kg/crrf、
射出サイクル約1分間の成形条件で、射出成形して、成
形物を得た。それを280°Cで5時間アニーリングし
た。アニーリングした成形物の物性は1表5に示した通
りである。
Ca (OH) 2  配合ペレットは、ロングラン性
は良好であった。
繊維 成形 の調 溶融加工性の良いポリマーPlにCa (OH) 2e
粉末の所定量を添加し3タンブラーブレンダーでトライ
ブレンドし、前述の押出成形実験のベレー、ト調製方法
と同様に溶融混練O押出して、それぞれのベレット(紡
糸1および紡糸2)を得た。これらのベレットを0.5
mmφの孔を18ケ持つノズルを装着した溶融紡糸試験
fi(富士フィルター社製)に供給し、R,約70倍で
溶融紡糸してそれぞれの未延伸糸を得た。これを治具を
用いて155℃で3倍に延伸し、緊張下で280”C、
−′2秒間熱固定した。得られた糸の物性は1表6の通
りである− Ca (OH)2  配合ベレットのロン
グラン性は良好であった。
(以下余白) フィルム状成形物の調 前述のペレット(紡糸lおよび紡糸2)を小型Tダイを
装着した35mmφ単軸押出機に、窒素ガス気流下で供
給し、シリンダー温度375℃シリンター内樹脂滞留時
間約3分の押出条件で溶融押出し4冷却ロールで急冷し
て、それぞれ平均厚さ15071mの非晶フィルムを調
製した。
得られた′IP−品フィルムの一部を、ポリイミドフィ
ルム(カプトン■、デュポン社製)で挿み。
ホットプレスを用いて加圧下で310℃で5分間熱固定
し、さらに加圧しないで290℃で5分間熱緩和した。
得られた未延伸フィルムの物性は表7に示す通りであっ
た。
(以下余白) 伸フィルムの調製 未延伸フィルム調製の際にペレット、紡糸lおよび紡糸
2から、それぞれ得られた非晶フィルムの一部について
、二軸延伸試験機(東洋M機社製)を用いて、縦方向に
155℃で3.0倍、次いで横方向に157℃で2.9
倍延伸し1次いで、定長下で310℃で5分間熱固定し
、さらに無応力下で290℃で5分間熱緩和して、それ
ぞれ二軸延伸フィルムを調製した。得られた延伸フィル
ムの物性は、表8に示した通りである。
(以下余白〕

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)〔A〕繰返し単位▲数式、化学式、表等がありま
    す▼ 〔式中−CO−基および−W−基は、ベンゼン環を介し
    てパラ位に結合〕を主構成要素とし、下記(イ)〜(ハ
    )各項に記載の物性を有する熱安定性ポリアリーレンチ
    オエーテルケトン(成分A)100重量部、および 〔B〕周期律表第IIA族金属(ただし、マグネシウムを
    除く)の水酸化物、酸化物、芳香族カルボン酸塩、およ
    び周期律表第 I A族金属のヒドロカルビルオキシド、
    芳香族カルボン酸塩、炭酸塩、水酸化物、リン酸塩(縮
    合物を含む)、ホウ酸塩(縮合物を含む)からなる群か
    ら選択された少なくとも一種の塩基性化合物(成分B)
    0.1〜30重量部 を含有する溶融安定性と結晶性が改善されたポリアリー
    レンチオエーテルケトン系組成物。 (イ)、融点Tmが、310〜380℃であること。 (ロ)溶融結晶化温度Tmc(420℃/10分)が2
    10℃以上であり、残留溶融結晶化エンタルピーΔHm
    c(420℃/10分)が10J/g以上であること〔
    ただし、Tmc(420℃/10分)およびΔHmc(
    420℃/10分)は、差動走査熱量計でポリアリーレ
    ンチオエーテルケトンを不活性ガス雰囲気中で50℃に
    5分間保持後、75℃/分の速度で420℃まで昇温し
    、420℃に10分間保持したのち、10℃/分の速度
    で降温した際の溶融結晶化ピーク温度および溶融結晶化
    エンタルピーである〕。 (ハ)還元粘度(98%硫酸中、濃度0.5g/dl、
    25℃)が0.2〜2dl/gであること。
  2. (2)熱安定性ポリアリーレンチオエーテルケトンと塩
    基性化合物とからなる組成物を385℃で5分間保持し
    た後の溶融粘度η^*_5(せん断速度:1200se
    c^−^1)と385℃で60分間保持した後後の溶融
    粘度η^*_6_0(せん断速度:1200sec^−
    ^1)の比η^*_6_0/η^*_5が0.5以上1
    0以下である請求項1記載のポリアリーレンチオエーテ
    ルケトン系組成物。
  3. (3)熱安定性ポリアリーレンチオエーテルケトンが、
    その結晶化物(ただし、280℃/30分アニールした
    ものとする)の密度(25℃)が1.34g/cm^3
    以上である請求項1記載のポリアリーレンチオエーテル
    ケトン系組成物。
  4. (4)熱安定性ポリアリーレンチオエーテルケトンが、
    未キュアー・ポリマーである請求項1記載のポリアリー
    レンチオエーテルケトン系組成物。
  5. (5)前記組成物が、所望により熱安定性ポリアリーレ
    ンチオエーテルケトンと混合可能な熱可塑性樹脂(成分
    C)を成分A100重量部当り0〜400重量部、およ
    び所望により無機質充填材(ただし、成分B以外のもの
    )および/または繊維状充填材(成分D)を樹脂成分の
    合計量(成分A+成分C)100重量部当り0〜400
    重量部の割合で含有するものである請求項1記載のポリ
    アリーレンチオエーテルケトン系組成物。
JP63142772A 1987-06-22 1988-06-11 溶融安定性と結晶性が改善されたポリアリーレンチオエーテルケトン系組成物 Pending JPH0258568A (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63142772A JPH0258568A (ja) 1987-09-03 1988-06-11 溶融安定性と結晶性が改善されたポリアリーレンチオエーテルケトン系組成物
US07/208,226 US4826906A (en) 1987-06-22 1988-06-17 Poly(arylene thioether-ketone) compositions improved in both melt stability and crystallinity
CA000569982A CA1335853C (en) 1987-06-22 1988-06-21 Poly(arylene thioether-ketone) compositions improved in both melt stability and crystallinity
AT88305783T ATE117334T1 (de) 1987-06-22 1988-06-22 Polyarylenätherketonzusammensetzungen mit verbesserter schmelzstabilität und kristallinität.
DE3852787T DE3852787T2 (de) 1987-06-22 1988-06-22 Polyarylenätherketonzusammensetzungen mit verbesserter Schmelzstabilität und Kristallinität.
EP88305783A EP0296877B1 (en) 1987-06-22 1988-06-22 Poly(arylene thioetherketone)compositions improved in both melt stability and crystallinity

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62-221122 1987-09-03
JP22112287 1987-09-03
JP63142772A JPH0258568A (ja) 1987-09-03 1988-06-11 溶融安定性と結晶性が改善されたポリアリーレンチオエーテルケトン系組成物

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0258568A true JPH0258568A (ja) 1990-02-27

Family

ID=26474672

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63142772A Pending JPH0258568A (ja) 1987-06-22 1988-06-11 溶融安定性と結晶性が改善されたポリアリーレンチオエーテルケトン系組成物

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0258568A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4826906A (en) Poly(arylene thioether-ketone) compositions improved in both melt stability and crystallinity
US4895892A (en) Melt-stable poly(arylene thioether-ketone) compositions
EP0067676B1 (en) Poly-p-phenylene sulfide film
CN102791772B (zh) 聚亚芳基硫醚及其制备方法
EP0237006A2 (en) Polyarylene thioether compositions
US4886871A (en) Melt-stable poly(arylene thioetherketone) and production process thereof
KR910003718B1 (ko) 열형성된 폴리아릴렌술피드 용기
EP0286298B1 (en) Polyarylene thioether composition for molding
KR910004765B1 (ko) 폴리아릴렌 티오에테르 조성물
US4980114A (en) Stretched poly(arylene thioether) block copolymer films and production process thereof
US4897238A (en) Stretched poly(arylene thioether-ketone) films and production process thereof
JPH01198635A (ja) 高熱安定性ポリアリーレンチオエーテルケトン・プリプレグおよびその成形物
JP2558499B2 (ja) ポリアリーレンチオエーテルケトン系延伸フィルムおよびその製造法
JP6107959B2 (ja) ポリアリーレンスルフィドフィルム及びその製造方法
US4873283A (en) Molded or formed poly(arylene thioether-ketone) articles
JPH0258568A (ja) 溶融安定性と結晶性が改善されたポリアリーレンチオエーテルケトン系組成物
US5008370A (en) Poly(arylene thioether-ketones) improved in melt stability and preparation process thereof
JPH0579013B2 (ja)
JPH02229857A (ja) 耐熱性熱可塑性樹脂組成物
US4859734A (en) Composition of polyarylene thioether
JPH02225523A (ja) 溶融安定性が改善されたポリアリーレンチオエーテルケトンおよびその製造方法
JPH0270728A (ja) 耐熱性延伸フィルムおよびその製造方法
KR910005693B1 (ko) 폴리 아릴렌티오 에테르 케톤계 성형물
JPH01282261A (ja) 耐熱性樹脂組成物、成形物およびその製造方法
JPH02234912A (ja) ポリアリーレンチオエーテル系ブロックポリマー繊維およびその製造法