2
[0070] 反應(yīng)式(1)~(5)是使用例如具有含通式(a)、(b)或(c)所示的基團(tuán)的取代基R的二 苯基二硫醚作為阻聚劑時(shí)的、生成聚苯硫醚的反應(yīng)的例子。反應(yīng)式(1)是阻聚劑中的-s-s-鍵在熔融溫度下發(fā)生自由基裂解的反應(yīng)。反應(yīng)式(2)是在反應(yīng)式(1)中產(chǎn)生的硫自由基攻擊 生長(zhǎng)中的主鏈的末端碘原子的相鄰碳原子而碘原子脫離,從而使聚合終止并且將取代基R 導(dǎo)入到主鏈末端的反應(yīng)。反應(yīng)式(3)是在聚芳硫醚樹脂的主鏈中源自原料(單質(zhì)硫)而存在 的二硫鍵在熔融溫度下發(fā)生自由基裂解的反應(yīng)。反應(yīng)式(4)是通過在反應(yīng)式(3)中產(chǎn)生的硫 自由基與反應(yīng)式(1)中產(chǎn)生的硫自由基的再鍵合,使聚合終止并且將取代基R導(dǎo)入到主鏈末 端的反應(yīng)。脫離的碘原子呈游離狀態(tài)(碘自由基),或碘自由基如反應(yīng)式(5)那樣地彼此再鍵 合而生成碘分子。
[0071] 包含通過熔融聚合得到的聚芳硫醚樹脂的反應(yīng)產(chǎn)物含有源自原料的碘原子。因 此,聚芳硫醚樹脂通常以含有碘原子的混合物的狀態(tài)用于紡絲用樹脂組合物的制備等。該 混合物中的碘原子的濃度例如相對(duì)于聚芳硫醚樹脂為0.01~1 OOOOppm的范圍,優(yōu)選為10~ 5000ppm的范圍。也可以利用碘分子的升華性將碘原子濃度抑制為較低,在這種情況下,還 可以為900ppm以下的范圍、優(yōu)選為lOOppm以下的范圍、進(jìn)而為lOppm以下的范圍。雖然也可 以進(jìn)一步將碘原子去除到檢測(cè)限以下,但考慮到生產(chǎn)率則不實(shí)用。檢測(cè)限例如為O.Olppm左 右。對(duì)于通過熔融聚合得到的本實(shí)施方式的聚芳硫醚樹脂或含有它的反應(yīng)產(chǎn)物而言,在含 有碘原子的方面,可以與例如通過菲利普斯法等在二氯芳香族化合物的有機(jī)極性溶劑中的 溶液聚合法得到的聚芳硫醚明確地區(qū)別開。
[0072]由上述反應(yīng)式也可以理解到:通過熔融聚合得到的聚芳硫醚樹脂包含主要由芳硫 醚單元構(gòu)成的主鏈和鍵合在該主鏈的末端上的規(guī)定的取代基R,所述芳硫醚單元包含源自 二碘芳香族化合物的芳香族環(huán)及與其直接鍵合的硫原子。規(guī)定的取代基R直接、或通過源自 阻聚劑的部分結(jié)構(gòu)鍵合在主鏈的末端的芳香族環(huán)上。
[0073] 作為一個(gè)實(shí)施方式的聚芳硫醚樹脂的聚苯硫醚樹脂具有例如含有下述通式(10) 戶/?示的甫有_ 7r甚結(jié)?* _ 7、的士鏈
[0074]
[0075] 式(10)所示的重復(fù)單元更優(yōu)選為以對(duì)位鍵合的下述式(10a)所示的重復(fù)單元、和 以間位鍵合的下述式(l〇b)所示的重復(fù)單元。
[0076]
[0077]
[0078] 其中,式(10a)所示的以對(duì)位鍵合的重復(fù)單元在樹脂的耐熱性和結(jié)晶性的方面是 優(yōu)選的。
[0079] -個(gè)實(shí)施方式的聚苯硫醚樹脂可以含有下述通式(11)所示的、具有作為與芳香族 環(huán)鍵合的側(cè)鏈的取代基的重復(fù)單元,
[0080]
[0081] (式(11)中,R2Q和R21各自獨(dú)立地表示氫原子、碳原子數(shù)1~4的烷基、硝基、氨基、苯 基、甲氧基、或乙氧基。)
[0082] 其中,從結(jié)晶度和耐熱性的降低的觀點(diǎn)出發(fā),聚苯硫醚樹脂優(yōu)選實(shí)質(zhì)上不含有通 式(11)的重復(fù)單元。更具體而言,相對(duì)于式(10)所示的重復(fù)單元和式(11)所示的重復(fù)單元 的合計(jì),式(11)所示的重復(fù)單元的比率優(yōu)選為2質(zhì)量%以下、更優(yōu)選為0.2質(zhì)量%以下。 [0083] 本實(shí)施方式的聚芳硫醚樹脂主要由上述芳硫醚單元構(gòu)成,但通常主鏈中也含有源 自原料單質(zhì)硫的、下述式(20)所示的二硫鍵的構(gòu)成單元。
[0084]
[0085] 從耐熱性、機(jī)械強(qiáng)度的方面出發(fā),相對(duì)于芳硫醚單元和式(20)所示的構(gòu)成部位的 合計(jì),式(20)所示的構(gòu)成單元的比率優(yōu)選為2.9質(zhì)量%以下的范圍、更優(yōu)選為1.2質(zhì)量%以 下的范圍。
[0086] 本實(shí)施方式的聚芳硫醚樹脂的Mw/Mtop優(yōu)選為0.80~1.70的范圍,更優(yōu)選為0.90 ~1.30的范圍。通過使Mw/Mtop為這樣的范圍,能夠提高聚芳硫醚樹脂的加工性,并能夠賦 予良好的空腔均衡性。在本說明書中,Mw表示通過凝膠滲透色譜法測(cè)定的重均分子量,Mtop 表示通過該測(cè)定得到的色譜圖的檢測(cè)強(qiáng)度為最大的點(diǎn)的平均分子量(峰值分子量hMw/ Mtop表不測(cè)定對(duì)象的分子量的分布,通常若該值接近1,則表不分子量的分布窄,隨著該值 變大,表示分子量的分布變寬。需要說明的是,凝膠滲透色譜法的測(cè)定條件采用與本說明書 的實(shí)施例相同的測(cè)定條件。其中,在對(duì)Mw、Mw/Mtop的值沒有實(shí)質(zhì)影響的范圍內(nèi),可以改變測(cè) 定條件。
[0087]對(duì)于本實(shí)施方式的聚芳硫醚樹脂的重均分子量,只要不影響本發(fā)明的效果就沒有 特別限定,從機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)異的方面出發(fā),其下限優(yōu)選為28000以上、進(jìn)而更優(yōu)選為30000以上 的范圍。另一方面,從能夠賦予更良好的空腔均衡性的方面出發(fā),上限優(yōu)選為100000以下的 范圍、進(jìn)而更優(yōu)選為60000以下的范圍、進(jìn)而最優(yōu)選為55000以下的范圍。進(jìn)而,從機(jī)械強(qiáng)度 優(yōu)異、并且能夠賦予良好的空腔均衡性的觀點(diǎn)出發(fā),可以與28000~60000的范圍的聚芳硫 醚樹脂、更優(yōu)選30000~55000的范圍的聚芳硫醚樹脂一同使用重均分子量超過60000且為 100000以下的范圍的聚芳硫醚樹脂。
[0088]聚芳硫醚樹脂的非牛頓指數(shù)優(yōu)選為0.95~1.75的范圍、更優(yōu)選為1.0~1.70的范 圍。通過使非牛頓指數(shù)為這樣的范圍,能夠提高聚芳硫醚樹脂的加工性、且能夠賦予良好的 空腔均衡性。在本說明書中,非牛頓指數(shù)是指滿足溫度300°C的條件下的剪切速度和剪切應(yīng) 力的下述關(guān)系式的指數(shù)。非牛頓指數(shù)可以作為與測(cè)定對(duì)象的分子量、或直鏈、支鏈、交聯(lián)之 類的分子結(jié)構(gòu)相關(guān)的指標(biāo),通常若該值接近1,則表示樹脂的分子結(jié)構(gòu)為直鏈狀,隨著該值 變大,表示含有越多的支鏈、交聯(lián)結(jié)構(gòu)。
[0089] D = aXSn
[0090] (上述式中,D表示剪切速度,S表示剪切應(yīng)力,a表示常數(shù),η表示非牛頓指數(shù)。)
[0091 ] 對(duì)具有上述特定范圍的Mw/Mtop和非牛頓指數(shù)的聚芳硫醚樹脂而言,例如可以通 過在使二碘芳香族化合物、單質(zhì)硫以及阻聚劑在含有二碘芳香族化合物、單質(zhì)硫以及阻聚 劑的熔融混合物中反應(yīng)(溶液聚合)的方法中,使所述聚芳硫醚樹脂進(jìn)行某種程度的高分子 量化來得到。
[0092]聚芳硫醚樹脂的熔點(diǎn)優(yōu)選為250~300°C的范圍、更優(yōu)選為265~300°C的范圍。聚 芳硫醚樹脂在300°C的熔融粘度(V6)優(yōu)選為1~2000[Pa · s]的范圍、更優(yōu)選為5~1700 [Pa · s]的范圍。此處,熔融粘度(V6)是指使用流動(dòng)試驗(yàn)儀,在溫度300°C、載荷1.96MPa下, 使用孔口長(zhǎng)度和孔口直徑的比(孔口長(zhǎng)度/孔口直徑)為10/1的孔口并保持6分鐘后的熔融 粘度。
[0093] 作為本實(shí)施方式中所使用的熱塑性彈性體,例如可以舉出聚烯烴系彈性體、氟系 彈性體以及有機(jī)硅系彈性體。
[0094] 熱塑性彈性體優(yōu)選具有可以和式(1)所示的基團(tuán)反應(yīng)的官能團(tuán)。由此,能夠得到在 粘接性和耐沖擊性等方面特別優(yōu)異的樹脂組合物。作為所述官能團(tuán),可以舉出環(huán)氧基、羧 基、異氰酸酯基、噁唑啉基、以及式:R(C0)0(C0)_或R(C0)0-(式中,R表示碳原子數(shù)1~8的烷 基。)所示的基團(tuán)。具有所述官能團(tuán)的熱塑性彈性體例如可以通過烯烴和具有前述官能團(tuán) 的乙烯基聚合性化合物的共聚來得到。α-烯烴例如可以舉出乙烯、丙烯以及1-丁烯等碳原 子數(shù)2~8的α-烯烴類。作為具有前述官能團(tuán)的乙烯基聚合性化合物,例如可以舉出(甲基) 丙烯酸和(甲基)丙烯酸酯等α,β_不飽和羧酸及其烷基酯、馬來酸、富馬酸、衣康酸以及其他 碳原子數(shù)4~10的α,β_不飽和二羧酸及其衍生物(單酯或者二酯、及其酸酐等)、以及(甲基) 丙烯酸縮水甘油酯等。其中,從韌性和耐沖擊性的提高的方面來看,具有選自由環(huán)氧基、羧 基、以及式:R(C0)0(C0)_或R(C0)0-(式中,R表示碳原子數(shù)1~8的烷基。)所示的基團(tuán)組成的 組中的至少1種官能團(tuán)的乙烯-丙烯共聚物和乙烯-丁烯共聚物是優(yōu)選的。
[0095] 熱塑性彈性體的含量因其種類、用途而異,因此不能一概限定,例如,相對(duì)于聚芳 硫醚樹脂100質(zhì)量份,優(yōu)選為1~300質(zhì)量份的范圍、更優(yōu)選為3~100質(zhì)量份的范圍、進(jìn)一步 優(yōu)選為5~45質(zhì)量份的范圍。通過使熱塑性彈性體的含量在這些范圍,在確保成形品的耐熱 性、韌性方面,可得到更進(jìn)一步優(yōu)異的效果。
[0096] 本實(shí)施方式的用水部件用樹脂組合物在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)可以含有 交聯(lián)性樹脂。交聯(lián)性樹脂具有2個(gè)以上交聯(lián)性官能團(tuán)。作為交聯(lián)性官能團(tuán),可以舉出環(huán)氧基、 酚羥基、氨基、酰胺基