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聚芳硫醚树脂组合物的制造条件的判定方法和树脂组合物的制造方法与流程

2022-08-21 12:18:25 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及聚芳硫醚树脂组合物的制造条件的判定方法和树脂组合物的制造方法。
2.本技术基于2020年2月28日在美国临时申请的us62/982,756、和2020年9月23日在日本专利申请的特愿2020-159132要求优先权,援引其内容。


背景技术:

3.以聚苯硫醚树脂为代表的聚芳硫醚树脂的耐热性、耐化学药品性等优异,被广泛用于电气电子部件、汽车部件、机械部件、热水器部件、纤维、薄膜用途等。
4.以往,有:通过熔融混炼工艺制造聚芳硫醚树脂组合物的技术。根据这种技术,将2种以上的树脂的粒料混合,利用螺杆使混合后的粒料旋转从而边搅拌边加热,将混炼后的树脂挤出,由此,进行聚合物共混(例如参照专利文献1)。
5.另外,其中,汽车等车辆用部件的用途中,作为出于轻量化的目的的金属的替代材料,要求耐冲击性等机械物性优异的树脂材料。
6.以往,为了提高聚芳硫醚树脂的耐冲击性,有时研究弹性体成分的配混方法。
7.专利文献2中公开了一种聚芳硫醚树脂组合物的制造方法,所述制造方法将聚芳硫醚树脂(a)与体积平均粒径为0.1mm~3.0mm的热塑性弹性体颗粒(b)以前述热塑性弹性体颗粒(b)相对于全部配混成分成为0.1质量%~2.0质量%的比率进行熔融混炼。
8.现有技术文献
9.专利文献
10.专利文献1:日本特开2017-149002号公报
11.专利文献2:日本特开2008-163112号公报


技术实现要素:

12.发明要解决的问题
13.根据上述的熔融混炼工艺,作为制造条件控制的参数的种类非常多,各参数彼此复杂地相互作用。为了确定使聚芳硫醚树脂组合物的耐冲击性更高而应赋予的适合的参数的值,依赖于熟练的技术人员的经验和直觉。
14.因此,本发明的目的在于,提供:能确定控制参数而不依赖于技术人员的经验和直觉的聚芳硫醚树脂组合物的制造条件的判定方法。
15.另外,在聚芳硫醚树脂组合物中配混弹性体成分的情况下,期待弹性体成分的配混比率越多、弹性体成分的分散性越高,耐冲击性越改善。
16.然而,专利文献2的聚芳硫醚树脂组合物中,想要比上述比率还多地配混弹性体成分的情况下,对于使该弹性体成分更良好地分散在树脂组合物中,尚有改善的余地。
17.因此,本发明的目的在于,提供:示出优异的耐冲击性的聚芳硫醚树脂组合物的制
造方法。
18.用于解决问题的方案
19.本发明人等为了解决上述课题而进行了深入研究,结果发现:使用基于后述的获得数据得到的数据集,进行基于机械学习算法的解析,从而能确定适合的控制参数,至此完成了本发明。
20.另外,本发明人等为了解决上述课题而进行了深入研究,结果发现:提高弹性体成分的配混量,基于特定值以上的剪切速度、且特定的设定温度条件进行混炼,从而可以得到示出优异的耐冲击性的聚芳硫醚树脂组合物,至此完成了本发明。
21.即,本发明具有以下的方式。
22.本发明的一方式的聚芳硫醚树脂组合物的制造条件的判定方法使用数据集执行机械学习算法,从而将聚芳硫醚树脂组合物的特性改善对象项目的特性值作为目标变量的情况下,判定制造条件数据和物性测定数据中所含的多个项目中、针对前述特性改善对象项目的特性值的变化的重要度高的项目,所述数据集包含前述制造条件数据和前述物性测定数据,所述制造条件数据至少包含聚芳硫醚树脂组合物的配混成分、混合条件、熔融混炼时的混炼物温度作为制造条件项目,所述物性测定数据至少包含根据前述制造条件数据所示出的制造条件而制造的聚芳硫醚树脂组合物的耐冲击性作为特性值项目。
23.另外,本发明的一方式的聚芳硫醚树脂组合物的制造条件的判定方法中,前述机械学习算法是指使用了随机森林的算法,算出前述制造条件数据和前述物性测定数据中所含的多个项目各自的重要度,从而判定针对前述特性改善对象项目的特性值的变化的重要度高的项目。
24.另外,本发明的一方式的聚芳硫醚树脂组合物的制造条件的判定方法中,前述制造条件数据中包含第1种的制造条件项目和第2种的制造条件项目作为前述制造条件项目,所述第1种的制造条件项目是聚芳硫醚树脂组合物的制造装置的控制对象,所述第2种的制造条件项目不是前述制造装置的控制对象。
25.另外,本发明的一方式的聚芳硫醚树脂组合物的制造条件的判定方法中,前述第2种的制造条件项目中包含:前述制造装置的混炼聚芳硫醚树脂的混炼部的多个部位中的各个前述混炼部的内部温度。
26.另外,本发明的一方式的聚芳硫醚树脂组合物的制造条件的判定方法中,前述第2种的制造条件项目中所含的前述混炼部的多个部位中的各个前述混炼部的内部温度中,在前述混炼部中投入聚芳硫醚树脂组合物的原料的上游侧与将混炼后的聚芳硫醚树脂组合物挤出的下游侧相比,前述重要度高。
27.另外,本发明的一方式的聚芳硫醚树脂组合物的制造条件的判定方法中,将算出的重要度较高的项目作为新的目标变量,执行前述机械学习算法,从而判定针对前述新的目标变量的特性值的变化的重要度高的项目。
28.另外,本发明的一方式的聚芳硫醚树脂组合物的制造条件的判定方法中,以算出的前述重要度较高的项目为解析轴,执行使用了前述数据集的回归运算,从而推定前述重要度较高的项目的特性值的变化与前述目标变量的特性值的变化的对应关系。
29.本发明的一方式的聚芳硫醚树脂组合物的制造方法为含有聚芳硫醚树脂(a)和热塑性弹性体(b)的聚芳硫醚树脂组合物的制造方法,
30.前述热塑性弹性体(b)的配混比率相对于前述聚芳硫醚树脂组合物的总质量为5~30质量%,
31.所述制造方法包括利用挤出机将原料聚芳硫醚树脂(a)与原料热塑性弹性体(b)熔融混炼的工序,
32.前述挤出机的相对于机筒内壁的由螺杆旋转所产生的剪切速度为1000~6500s-1

33.在相对于前述机筒的总长为3/15以上的长度的区域中,前述机筒的设定温度低于300℃。
34.本发明的一方式的聚芳硫醚树脂组合物的制造方法中,前述热塑性弹性体(b)为聚烯烃系热塑性弹性体。
35.本发明的一方式的聚芳硫醚树脂组合物的制造方法中,前述热塑性弹性体(b)为缩水甘油基改性聚烯烃系热塑性弹性体。
36.本发明的一方式的聚芳硫醚树脂组合物的制造方法中,前述热塑性弹性体(b)相对于构成前述热塑性弹性体(b)的结构单元的总质量(100质量%),
37.包含源自(甲基)丙烯酸缩水甘油酯的结构单元0.1~30质量%、
38.包含源自丙烯酸甲酯的结构单元0.1~50质量%。
39.本发明的一方式的聚芳硫醚树脂组合物的制造方法中,具有前述热塑性弹性体(b)的平均分散直径为0.20μm以下的分散结构。
40.本发明的一方式的聚芳硫醚树脂组合物的制造方法中,前述树脂组合物的成型物的、依据iso179-1而测得的、23℃下的带切口的夏比冲击值为40kj/m2以上。
41.发明的效果
42.根据本发明,可以提供:能确定控制参数而不依赖于技术人员的经验和直觉的聚芳硫醚树脂组合物的制造条件的判定方法。
43.根据本发明,可以提供:示出优异的耐冲击性的聚芳硫醚树脂组合物的制造方法。
附图说明
44.图1为用于对本实施方式的双螺杆挤出机的功能构成进行说明的图。
45.图2为用于对本实施方式的机械学习算法进行说明的图。
46.图3为用于对本实施方式的数据集进行说明的图。
47.图4为用于对根据本实施方式的机械学习算法而算出的重要度的一例进行说明的图。
48.图5为用于对根据本实施方式的机械学习算法、将弹性体配混量和ir1的温度作为高重要度项目、将夏比冲击值作为目标变量进行演算时的结果进行说明的图。
49.图6为用于对本实施方式的聚芳硫醚树脂组合物的制造条件的判定方法的一系列的流程进行说明的流程图。
50.图7为对实施方式的树脂组合物的构成的一例进行说明的示意图。
51.图8为对实施例中使用的挤出机的构成进行说明的示意图。
52.图9为示出夏比冲击值的测定中使用的试验片的形状的图像。
具体实施方式
53.[双螺杆挤出机的概要]
[0054]
以下,对于本发明的实施方式的聚芳硫醚树脂组合物的制造条件的判定方法,边参照附图边进行说明。
[0055]
图1为用于对本实施方式的双螺杆挤出机10的功能构成进行说明的图。边参照同一图边对本实施方式的双螺杆挤出机10的功能构成进行说明。双螺杆挤出机10具备:驱动装置11、喂料机12、机筒13、螺杆14和红外线温度传感器ir。
[0056]
喂料机12是用于投入实施方式的聚芳硫醚树脂组合物的原料的投入口。
[0057]
本实施方式中,聚芳硫醚树脂组合物广泛包含含有聚芳硫醚的树脂组合物。聚芳硫醚树脂组合物的原料可以包含聚芳硫醚。作为聚芳硫醚,可以示例聚苯硫醚。需要说明的是,聚芳硫醚树脂组合物的原料包含构成聚芳硫醚树脂组合物的配混成分、和配混成分的前体。
[0058]
聚芳硫醚树脂组合物的原料中还可以使用与聚芳硫醚混合的、任意成分。将聚芳硫醚与弹性体混合的情况下,对于弹性体,也从喂料机12投入。喂料机12的个数可以为1个,也可以为2个以上以分别投入聚芳硫醚树脂组合物的原料。
[0059]
机筒13具有筒状的形状。机筒13的一端连接于喂料机12,另一端连接于模具19。以后的说明中,有时将机筒13的喂料机12侧记作上游侧、模具19侧记作下游侧。机筒13在内部收纳螺杆14。导入至喂料机12的原料由未图示的加热器进行加热,原料的至少一部分(例如聚芳硫醚)在机筒13的内部进行熔融,且所投入的原料整体由螺杆14进行混炼。以后的说明中,将机筒13也记作混炼部。混炼部中,聚芳硫醚树脂组合物的原料进行混炼。以下,将熔融混炼时的机筒内的内容物称为混炼物。
[0060]
本实施方式中,未图示的加热部可以沿x轴方向在不同的位置设置多个。x轴方向上设于不同的位置的多个加热部根据各自不同的温度而将机筒13加热。双螺杆挤出机10具备多个加热部,根据各自不同的温度将机筒13加热,从而在机筒13的上游侧和下游侧在不同的温度下将混炼物加热。作为加热部,可以示例覆盖机筒13的料筒。
[0061]
红外线温度传感器ir测定机筒13的温度。具体而言,红外线温度传感器ir测定存在于机筒13的内部的成型材料的、熔融混炼时的混炼物温度。双螺杆挤出机10可以具备多个红外线温度传感器ir。本实施方式中,双螺杆挤出机10从机筒13的上游侧起依次具备第1红外线温度传感器ir1、第2红外线温度传感器ir2、第3红外线温度传感器ir3和第4红外线温度传感器ir4作为红外线温度传感器ir。
[0062]
螺杆14由驱动装置11旋转驱动。螺杆14通过进行旋转驱动,从而将机筒内部的混炼物从上游侧导入至下游侧。投入至喂料机12的原料借助机筒13进行熔融混炼,以得到的聚芳硫醚树脂组合物的形式从模具19挤出。
[0063]
驱动装置11具备未图示的马达和齿轮箱等。驱动装置11以成为预先规定的螺杆转速(rpm)的方式控制马达的转速、扭矩等,使螺杆14旋转。
[0064]
图2为用于对本实施方式的机械学习算法20进行说明的图。边参照同一图,边对机械学习算法20进行说明。
[0065]
从存储装置30向机械学习算法20中输入数据集ds。机械学习算法20基于所输入的数据集ds算出高重要度项目hc。算出的高重要度项目hc存储于存储装置30。
[0066]
具体而言,本实施方式中的聚芳硫醚树脂组合物的制造条件的判定方法如下:使用数据集ds执行机械学习算法,从而判定用于改善特性的重要度高的项目即高重要度项目hc。
[0067]
更具体而言,本实施方式中的聚芳硫醚树脂组合物的制造条件的判定方法如下:使用数据集ds执行机械学习算法,从而将聚芳硫醚树脂组合物的特性改善对象项目的特性值作为目标变量的情况下,判定制造条件数据cd和物性测定数据md中所含的多个项目中、针对特性改善对象项目的特性值的变化的重要度高的项目。
[0068]
存储装置30存储有数据集ds和高重要度项目hc。关于数据集ds,边参照图边进行说明。
[0069]
图3为用于对本实施方式的数据集ds进行说明的图。
[0070]
数据集ds包含:制造条件数据cd和物性测定数据md。
[0071]
制造条件数据cd至少包含聚芳硫醚树脂组合物的配混成分、混合条件、熔融混炼时的混炼物温度作为制造条件项目。
[0072]
本实施方式中,制造条件数据cd中包含:第1种的制造条件项目(以后,也记作控制变量或第1制造条件数据cd1)和第2种的制造条件项目(以后,也记作实测变量或第2制造条件数据cd2),所述第1种的制造条件项目是聚芳硫醚树脂组合物的制造装置的控制对象,所述第2种的制造条件项目不是制造装置的控制对象。第2制造条件数据cd2是指通过实测而得到的测定值,即根据趋势得到的值。
[0073]
具体而言,第1制造条件数据cd1包含:弹性体的第1改性量、弹性体的第2改性量、总改性量、弹性体配混量和螺杆转速。第2制造条件数据cd2包含:电流、混炼物压力、ir1的温度、ir2的温度、ir3的温度和ir4的温度。即,第2种的制造条件项目(第2制造条件数据cd2)中包含:混炼聚芳硫醚的混炼部的多个部位中的各自的温度。需要说明的是,混炼部的多个部位中的各自的温度中包含混炼部的内部温度,具体地,包含混炼物温度、或者树脂温度。
[0074]
需要说明的是,混合条件中包括:使用的弹性体的第1改性量、使用的弹性体的第2改性量、包含使用的弹性体的第1改性量和第2改性量在内的总改性量、弹性体配混量和螺杆转速。
[0075]
需要说明的是,弹性体配混量可以设为弹性体相对于聚芳硫醚树脂组合物的总质量的含有比率(质量%)。
[0076]
需要说明的是,弹性体的改性量例如对应于后述的热塑性弹性体(b)任选具有的官能团的量。
[0077]
需要说明的是,电流是指,从机筒13挤出混炼物时,为了使螺杆14旋转驱动所需的电流。作为变形例,可以将挤出扭矩代替电流作为实测变量。
[0078]
需要说明的是,混炼物压力是指,由位于机筒13的下游侧的模具部所具备的未图示的压力传感器所测定的值。
[0079]
需要说明的是,本实施方式中,可以将作为实测变量的第2制造条件数据cd2中判定为重要的项目作为控制变量即第1制造条件数据cd1,可以将控制变量即第1制造条件数据cd1中、未判定为不重要的项目作为实测变量即第2制造条件数据cd2。
[0080]
物性测定数据md表示根据制造条件数据cd所示出的制造条件而制造的聚芳硫醚
树脂组合物的特性值项目。即,存储装置30使制造条件数据cd和对应于制造条件数据cd的物性测定数据md对应,作为数据集ds存储。以后的说明中,将物性测定数据md也记作物性变量。
[0081]
具体而言,物性测定数据md至少包含根据制造条件数据cd所表示的制造条件而制造的聚芳硫醚树脂组合物的耐冲击性作为特性值项目。更具体而言,物性测定数据md包含:熔融粘度、弹性体平均分散直径和夏比冲击值。
[0082]
熔融粘度是指,对得到的聚芳硫醚树脂组合物施加载荷而测定的。熔融粘度例如可以如下测定:将机筒温度设为300℃、孔口长度设为10mm,在孔口直径1mm的流动试验仪中投入聚芳硫醚树脂组合物的粒料,预热6分钟后施加50kg的载荷,从而可以测定。
[0083]
弹性体平均分散直径是指,由得到的聚芳硫醚树脂组合物测得的值。具体而言,弹性体平均分散直径可以如下获得:将得到的聚芳硫醚树脂组合物制成成型材料,利用注射成型机成型为多目的试验片,将成型后的多目的试验片在长度方向的中心位置切断,对切断面进行研磨,浸渍于二甲苯中,在50℃的温度条件下实施超声波处理,将位于截面的弹性体分散物以二甲苯提取去除,之后以130℃干燥2小时,用sem观察截面,测定图像,从而可以获得。需要说明的是,此时去除了弹性体的部位成为孔隙相,用亮度低的黑色以圆状表示。利用图像解析软件,测量所有在图像视野内确认到的该黑色的圆状物的圆面积当量直径(求出相当于圆状物的面积的正圆的直径而得的值),除以圆状物的个数,可以将得到的平均值作为弹性体的平均分散直径。
[0084]
夏比冲击值是指,由得到的聚芳硫醚树脂组合物测得的值。夏比冲击值例如可以如下测定:将得到的聚芳硫醚树脂组合物制成成型材料,在机筒设定温度300℃、模具设定温度130℃的条件下,在注射成型机中进行成型,得到长度80mm
×
宽度10.0mm
×
厚度4.0mm的试验片后,依据iso 2818,对试验片切削切口,依据iso 179-1,在23℃下进行试验,从而可以测定。
[0085]
需要说明的是,物性测定数据md中,除上述项目以外,还可以包含高温耐热性、高温弹性模量等能成为用于特性改善的靶的值。
[0086]
图3所示的一例中,作为数据集ds,示出数据集ds1和数据集ds2。数据集ds1如下:弹性体的第1改性量为“3”、弹性体的第2改性量为“27”、总改性量为“30”、弹性体配混量为“2”、螺杆转速为“150”、电流为“75”、树脂压力为“1.5”、ir1的温度为“306”、ir2的温度为“310”、ir3的温度为“307”、ir4的温度为“308”、熔融粘度为“156”、气体产生量为“0.14”、弹性体平均分散直径为“0.178”、夏比冲击值为“3.5”。
[0087]
数据集ds2如下:弹性体的第1改性量为“3”、弹性体的第2改性量为“27”、总改性量为“30”、弹性体配混量为“2”、螺杆转速为“300”、电流为“88”、树脂压力为“1.4”、ir1的温度为“316”、ir2的温度为“319”、ir3的温度为“316”、ir4的温度为“316”、熔融粘度为“136”、气体产生量为“0.14”、弹性体平均分散直径为“0.118”、夏比冲击值为“3.6”。
[0088]
即,同一图所示的一例中,作为控制变量,示出将螺杆转速由“150”变为“300”时的、实测变量和物性变量的变化。具体而言,通过将螺杆转速由“150”变为“300”,从而夏比冲击值由“3.5”提高为“3.6”。
[0089]
需要说明的是,实测变量和物性变量可以使用基于多次测定的结果的平均值。
[0090]
回到图2,机械学习算法20对获得的数据集ds中所含的各项目分别算出重要度
(%)。具体而言,机械学习算法20利用随机森林的方法算出重要度。作为一例,机械学习算法20如下:将夏比冲击值(夏比冲击强度)作为目标变量、夏比冲击值以外的项目作为说明变量,算出相对于夏比冲击值的各项目的重要度。以后的说明中,将作为用于改善特性的对象设定的目标变量也记作特性改善对象项目。
[0091]
机械学习算法20如下:将所获得的数据集ds中、控制变量、实测变量和物性变量的全部作为分析对象,算出重要度(%)。
[0092]
此处,算出重要度时使用的超参数可以以确定系数(score)变得最高的方式适宜变更设定值。另外,可以利用网格搜索、贝叶斯优化的方法,使用最佳化后的值。
[0093]
图4为用于对根据本实施方式的机械学习算法20而算出的重要度的一例进行说明的图。边参照同一图,边对根据机械学习算法20而算出的重要度的一例进行说明。
[0094]
根据机械学习算法20,针对对应于数据集ds的项目,算出重要度。同一图所示的一例中,由于是算出相对于夏比冲击值的各项目的重要度的结果,夏比冲击值表示为“target”。相对于夏比冲击值的各项目的重要度具体而言,针对弹性体的第1改性量的重要度为“1.4”、针对弹性体的第2改性量的重要度为“1.2”、针对总改性量的重要度为“1.1”、针对弹性体配混量的重要度为“57.6”、针对螺杆转速的重要度为“3.2”、针对电流的重要度为“0.8”、针对混炼物压力的重要度为“5.3”、针对ir1的温度的重要度为“11.3”、针对ir2的温度的重要度为“10.2”、针对ir3的温度的重要度为“1.1”、针对ir4的温度的重要度为“1.3”、针对熔融粘度的重要度为“4.7”、针对气体产生量的重要度为“0.1”、针对弹性体平均分散直径的重要度为“0.9”。需要说明的是,该重要度是将算出的各值分别乘以100使得总计成为100而得到的值。
[0095]
接着,机械学习算法20根据规定的方法判定高重要度项目hc。即,机械学习算法20通过算出制造条件数据cd和物性测定数据md中所含的多个项目各自的重要度,从而判定针对特性改善对象项目(该一例中,为夏比冲击值)的特性值的变化的重要度较高的项目(即,高重要度项目hc)。
[0096]
图4所示的一例中的高重要度项目hc为弹性体配混量、ir1的温度、ir2的温度。
[0097]
此处,本实施方式中,作为实测变量的ir1至ir4的温度中、ir1和ir2的温度的重要度较高。即,第2种的制造条件项目(实测变量)中所含的混炼部的多个部位中的混炼物温度中、在混炼部中投入聚芳硫醚树脂组合物的原料的上游侧与将混炼后的聚芳硫醚树脂组合物挤出的下游侧相比,重要度高。
[0098]
用于判定高重要度项目hc的规定的方法例如可以如下构成:将算出的重要度中前3个作为高重要度项目hc。
[0099]
需要说明的是,作为变形例,机械学习算法20可以如下构成:基于规定的阈值,作为高重要度项目hc。例如,规定的阈值为10的情况下,图4所示的一例中,弹性体配混量、ir1的温度、ir2的温度为高重要度项目hc。
[0100]
接着,对于机械学习算法20,将算出的重要度较高的项目作为新的目标变量,判定针对新的目标变量的特性值的变化的重要度高的项目。具体而言,图4所示的一例中,弹性体配混量、ir1的温度、ir2的温度为高重要度项目hc,因此,将作为高重要度项目hc之一的ir1的温度作为目标变量,将ir1的温度以外的项目作为说明变量,利用随机森林的算法,算出相对于ir1的温度而言的各项目的重要度。
[0101]
如上述,根据机械学习算法20,针对数据集ds中规定的项目作为目标变量,针对作为该目标变量的项目以外的项目作为说明变量,利用随机森林的算法,算出相对于作为该目标变量的项目而言的各项目的重要度。对于机械学习算法20,算出的高重要度项目hc中,将特定的项目进一步作为目标变量,重新利用随机森林的算法算出重要度,从而逐渐判定重要度高的项目。
[0102]
接着,对于机械学习算法20,对判定为高重要度项目hc的项目,进行支持向量回归。具体而言,对于机械学习算法20,以算出的重要度较高的项目(高重要度项目hc)为解析轴,执行利用数据集ds的回归运算,从而推定重要度较高的项目(高重要度项目hc)的特性值的变化与目标变量的特性值的变化的对应关系。此处,判定为高重要度项目hc的项目可以根据最初的演算而判定的项目与根据第2次以及其后的演算而判定的项目中综合地判定。此处,进行支持向量回归时使用的超参数可以以确定系数(score)变得最高的方式适宜变更设定值。另外,也可以利用网格搜索、贝叶斯优化的程序,使用最佳化的值。
[0103]
本实施方式中,将弹性体配混量和ir1的温度作为高重要度项目hc、夏比冲击值作为目标变量,利用支持向量回归的算法,进行演算。
[0104]
图5为用于对根据本实施方式的机械学习算法,将弹性体配混量和ir1的温度作为高重要度项目hc、夏比冲击值作为目标变量、利用支持向量回归的算法进行演算时的结果进行说明的图。同一图中,ir1的温度与弹性体配混量与夏比冲击值以三维图的形式表现。
[0105]
图5所示的一例中,可知,弹性体配混比率更高、ir1的混炼物温度低于320℃的条件是夏比冲击值改善的制造条件。
[0106]
图6为用于对本实施方式的聚芳硫醚树脂组合物的制造条件的判定方法的一系列的流程进行说明的流程图。边参照同一图,边对本实施方式的聚芳硫醚树脂组合物的制造条件的判定方法的一系列的流程进行说明。
[0107]
(步骤s110)机械学习算法20中,从存储装置30根据规定的通信方式获得数据集ds。
[0108]
(步骤s120)机械学习算法20中,基于获得的数据集ds,利用随机森林算出重要度。机械学习算法20此时对数据集ds中所含的控制变量、实测变量、物性变量的全部算出重要度。
[0109]
(步骤s130)机械学习算法20中,依据规定的条件从算出的多个重要度中选定重要度高的项目即高重要度项目hc。
[0110]
(步骤s140)机械学习算法20中,根据规定的条件,判定是否进一步设定目标变量。机械学习算法20中,进一步设定目标变量算出重要度的情况下(即,步骤s140;是),将处理推进至步骤s120。机械学习算法20中,进一步设定目标变量而不算出重要度的情况下(即,步骤s140;否),将处理推进至步骤s150。
[0111]
需要说明的是,机械学习算法20用于判定是否进一步设定目标变量的规定的条件是指,可以根据向用户提示算出的高重要度项目hc而得到来自用户的应答从而获得。
[0112]
需要说明的是,机械学习算法20用于判定是否进一步设定目标变量的规定的条件是指,可以根据重要度的排序为1位的项目与重要度的排序为2位的项目之差来自动地判定。
[0113]
(步骤s150)机械学习算法20中,对于算出的高重要度项目hc,进行支持向量回归
分析,从而得到适合的制造条件。
[0114]
(步骤s160)机械学习算法20中,进行改良条件的确定。
[0115]
需要说明的是,机械学习算法20可以如下构成:根据向用户提示在步骤s150中进行支持向量回归分析的结果而得到来自用户的应答,从而进行改良条件的确定。
[0116]
[实施方式的归纳]
[0117]
根据以上说明的实施方式,聚芳硫醚树脂组合物的制造条件的判定方法如下:使用数据集ds执行机械学习算法20,从而判定针对特性改善对象项目的特性值的变化而言的重要度高的项目。数据集ds包含制造条件数据cd和物性测定数据md。制造条件数据cd至少包含聚芳硫醚树脂组合物的配混成分、混合条件、熔融混炼时的混炼物温度。另外,物性测定数据md至少包含根据制造条件数据cd所示出的制造条件而制造的聚芳硫醚树脂组合物的耐冲击性作为特性值项目。
[0118]
以往,为了确定用于改善聚芳硫醚树脂组合物的特性值的控制参数,作为制造条件控制的参数的种类非常多,依赖于熟练的技术人员的经验和直觉。根据本实施方式,可以容易地算出针对特性改善对象项目的特性值的变化的重要度高的项目,因此,可以确定控制参数而不依赖于技术人员的经验和直觉。
[0119]
另外,根据以上说明的实施方式,机械学习算法20是指,使用了随机森林的算法。另外,机械学习算法20通过算出制造条件数据cd和物性测定数据md中所含的多个项目各自的重要度,从而判定针对特性改善对象项目的特性值的变化的重要度高的项目。具体而言,机械学习算法20中,将数据集ds中控制变量、实测变量和物性变量全部作为分析对象,算出重要度,基于算出的重要度,算出高重要度项目hc。即,根据本实施方式,对于作为控制参数未控制的、控制的结果变化的物性测定数据md重要的情况,也可以判定根据该趋势而变化的参数作为高重要度项目hc。
[0120]
另外,根据以上说明的实施方式,制造条件数据cd中,包含是聚芳硫醚树脂组合物的制造装置的控制对象的控制变量、和不是制造装置的控制对象的实测变量作为制造条件项目cd。即,根据本实施方式,对于根据未作为控制参数进行控制的趋势而变化的参数重要的情况下,也可以判定根据该趋势而变化的参数作为高重要度项目hc。
[0121]
另外,根据以上说明的实施方式,实测变量中包含机筒13的多个部位中的各个机筒内温度。即,机械学习算法20中,将机筒13的多个部位中的各个机筒内温度(熔融混炼时的混炼物温度)作为实测变量,算出针对特性改善对象项目的特性值的变化的重要度高的项目。因此,根据本实施方式,机械学习算法20可以高精度地算出高重要度项目hc。
[0122]
另外,根据以上说明的实施方式,实测变量中所含的机筒13的多个部位中的各个机筒内温度(熔融混炼时的混炼物温度)中、机筒13的上游侧与下游侧相比,重要度高。即,根据本实施方式,可以确定以往如果不依赖于熟练的技术人员的经验和直觉则无法特定的重要的参数作为控制参数。
[0123]
另外,根据以上说明的实施方式,机械学习算法20中,将算出的高重要度项目hc重新作为目标变量,判定针对目标变量的特性值的变化的重要度高的项目。因此,机械学习算法20可以判定对最重要的参数有帮助的参数。机械学习算法20可以判定对判定为重要的参数有帮助的参数,因此,可以更准确地选定用于改善特性改善对象项目的特性值的参数。
[0124]
另外,根据以上说明的实施方式,以算出的高重要度项目hc为解析轴,执行利用数
据集ds的回归运算,从而推定高重要度项目hc的变化与目标变量的特性值的变化的对应关系。即,根据本实施方式,可以容易地选定用于改善特性改善对象项目的特性值的参数。
[0125]
需要说明的是,上述的实施方式中的机械学习算法20所具备的各部的功能的整体或者其功能的一部分可以如下实现:将用于实现这些功能的程序存储于能由计算机读取的存储介质,使计算机系统读取该存储介质中存储的程序并执行,从而实现。需要说明的是,此处所谓“计算机系统”包含os、周边设备等硬件。
[0126]
另外,“能由计算机读取的存储介质”是指,磁光盘、rom、cd-rom等便携式介质、内置于计算机系统的硬盘等存储部。进而,“能由计算机读取的存储介质”也可以包含:如借助互联网等网络发送程序时的通信线路那样、在短时间的期间内动态地保持程序者,如此时的服务器、成为用户端的计算机系统内部的挥发性存储器那样,保持程序恒定时间者。另外,上述程序可以为用于实现前述功能的一部分者,也可以由进一步使前述功能与已经存储在计算机系统中的程序的组合来实现。
[0127]
以下,对本发明的实施方式的树脂组合物的制造方法进行说明。
[0128]
《树脂组合物》
[0129]
实施方式的聚芳硫醚树脂组合物的制造方法为一种聚芳硫醚树脂组合物的制造方法,其为含有聚芳硫醚树脂(a)和热塑性弹性体(b)的聚芳硫醚树脂组合物的制造方法,所述制造方法包括如下工序:将原料聚芳硫醚树脂(a)与原料热塑性弹性体(b)利用挤出机进行熔融混炼,前述挤出机的、相对于机筒内壁的由螺杆旋转所产生的剪切速度为1000~6500s-1
,在相对于前述机筒的总长为3/15以上的长度的区域中、前述机筒的设定温度低于300℃。
[0130]
本说明书中,将实施方式的聚芳硫醚树脂组合物的制造方法有时简称为“实施方式的制造方法”或“制造方法”。另外,将实施方式的聚芳硫醚树脂组合物有时简称为“实施方式的树脂组合物”或“树脂组合物”。
[0131]
实施方式的制造方法中,可以以前述热塑性弹性体(b)的配混比率相对于前述聚芳硫醚树脂组合物的总质量(100质量%)成为5~30质量%的方式,将这些原料聚芳硫醚树脂(a)和原料热塑性弹性体(b)投入至挤出机,利用挤出机进行熔融混炼。
[0132]
实施方式的制造方法中,将原料聚芳硫醚树脂(a)与原料热塑性弹性体(b)它们进行熔融混炼前,可以将两者预先在混合装置中进行干混,得到包含原料聚芳硫醚树脂(a)和原料热塑性弹性体(b)的混合物。作为混合物,可以举出包含后述的聚芳硫醚树脂颗粒(a)和热塑性弹性体颗粒(b)的混合物。从可以使前述热塑性弹性体(b)良好地分散的方面出发,优选将该混合物投入至熔融混炼装置并熔融混炼。
[0133]
此处,将原料聚芳硫醚树脂(a)与原料热塑性弹性体(b)预先进行干混的方法可以举出如下方法:使用诺塔混合器、滚筒、或亨舍尔混合机等混合装置进行混合。例如使用诺塔混合器进行混合时的运转条件可以举出设置于前述诺塔混合器内部的螺杆的自转转速处于50rpm~80rpm的范围、公转转速处于1.5rpm~2.5rpm的范围的转速的运转条件。
[0134]
对于实施方式的制造方法中的利用挤出机的熔融混炼,相对于机筒内壁的由螺杆旋转所产生的剪切速度为1000~6500s-1
的条件下进行熔融混炼,优选在前述剪切速度为1500~4800s-1
的条件下进行熔融混炼,更优选在前述剪切速度为3000~4000s-1
的条件下进行熔融混炼。
[0135]
此处,剪切速度设为由以下的式子求出的值。
[0136]
剪切速度(γ)=(π
×d×
n)/h
[0137]
60rpm为1s-1
,因此,以s-1
的单位求出剪切速度的情况下,可以如下述式换算而求出。
[0138]
剪切速度(γ)=[π
×d×
(n/60)]/h
[0139]
[d表示螺杆直径(mm),n表示螺杆转速(rpm),h表示尖端间隙(mm)。]
[0140]
图7为对实施方式的树脂组合物的构成的一例进行说明的示意图。
[0141]
图7中,示出聚芳硫醚树脂(a)为基质聚合物、该基质聚合物中分散有热塑性弹性体(b)的状态的树脂组合物。以上述下限值以上的剪切速度进行混炼,从而可以使前述热塑性弹性体(b)的分散性形成良好的状态。
[0142]
作为热塑性弹性体(b)的分散性良好的状态的指标,可以采用实施方式的树脂组合物中的热塑性弹性体(b)的平均分散直径的值。该平均分散直径越小,可以说热塑性弹性体(b)的分散性越良好。另外,通过以上述上限值以下的剪切速度进行混炼,从而可以防止热塑性弹性体(b)的劣化、低分子化,可以改善实施方式的树脂组合物的耐冲击性。
[0143]
树脂组合物中的热塑性弹性体(b)的平均分散直径可以根据以下的方法而求出。
[0144]
将测定对象的树脂组合物作为成型材料,利用注射成型机,成型为iso3167型a的多目的试验片(成型物)。然后,将该多目的试验片在长度方向的中心位置切断,对切断面进行研磨,浸渍于二甲苯中,在50℃的温度条件下实施超声波处理,将处于截面的热塑性弹性体(b)的分散物利用二甲苯提取进行去除。之后以130℃干燥2小时,用sem观察截面,获得图像。去除了热塑性弹性体(b)的部位成为孔隙相,表示为亮度低的黑色的圆状。利用图像解析软件,测量所有(n=300个以上)在图像视野内确认到的该黑色的圆状物的圆面积当量直径(求出相当于圆状物的面积的正圆的直径而得的值),除以圆状物的个数,将得到的平均值作为热塑性弹性体(b)的平均分散直径。
[0145]
实施方式的树脂组合物的、热塑性弹性体(b)的平均分散直径优选0.20μm以下、更优选0.01μm以上且0.18μm以下、进一步优选0.05μm以上且0.17μm以下。
[0146]
具有上述数值范围的热塑性弹性体(b)的平均分散直径的树脂组合物有示出优异的耐冲击性的倾向而优选。
[0147]
实施方式的制造方法中,作为产生上述剪切速度的挤出机的螺杆转速的一例,可以为330~2000rpm,可以为500~1500rpm,可以为970~1250rpm。
[0148]
另外,对于实施方式的制造方法中的利用挤出机的熔融混炼,在相对于前述挤出机的机筒的总长为3/15以上的长度的区域中、前述机筒的设定温度低于300℃、优选220℃以上且低于300℃、更优选230℃以上且295℃以下、进一步优选250℃以上且290℃以下、特别优选260℃以上且285℃以下。
[0149]
前述机筒的设定温度可以示例覆盖前述机筒的料筒的设定温度。
[0150]
通过设置使设定温度为上述数值范围内的“低温区域”,从而可以兼顾树脂组合物的热劣化的防止与热塑性弹性体(b)的分散性的改善,可以改善实施方式的树脂组合物的耐冲击性。
[0151]
从上述观点出发,优选低温区域确保某种程度的长度(3/15以上)。另一方面,对低温区域的长度设置上限值,除了成为低温区域的区域之外,设置比低温区域的温度高的“高
温区域”时,可以进一步改善树脂组合物的夏比冲击值,故优选。
[0152]
上述低温区域是相对于前述挤出机的机筒的总长为3/15以上的长度的区域,可以为3/15以上且15/15以下的长度的区域,可以为4/15以上且13/15以下的长度的区域,可以为5/15以上且12/15以下的长度的区域。
[0153]
上述低温区域可以为连续,也可以为不连续。上述低温区域为不连续的情况下,可以采用属于低温区域的区域的总计的长度作为低温区域。
[0154]
上述低温区域优选为连续的区域。上述低温区域可以为相对于前述挤出机的机筒的总长连续的3/15以上的长度的区域,可以为连续的3/15以上且15/15以下的长度的区域,可以为连续的4/15以上且13/15以下的长度的区域,可以为连续的5/15以上且12/15以下的长度的区域。
[0155]
需要说明的是,机筒的总长部分中不含挤出机的模具和头部分。
[0156]
对低温区域的长度设置上限值的情况下,剩余的机筒的区域中,可以设定超过低温区域中的料筒的设定温度低于300℃的规定的设定数值的、任意值的温度。
[0157]
例如是在相对于前述挤出机的机筒的总长为3/15以上的长度的区域中、前述机筒的设定温度低于300℃的低温区域,其剩余的高温区域中可以使机筒的设定温度为300℃以上且370℃以下,
[0158]
在相对于前述挤出机的机筒的总长为3/15以上的长度的区域中,可以设为前述机筒的设定温度为230℃以上且295℃以下的低温区域,其剩余的高温区域中使机筒的设定温度为超过295℃且360℃以下,
[0159]
在相对于前述挤出机的机筒的总长为3/15以上的长度的区域中,可以设为前述机筒的设定温度为250℃以上且290℃以下的低温区域,其剩余的高温区域中使机筒的设定温度为超过290℃且340℃以下,
[0160]
在相对于前述挤出机的机筒的总长为3/15以上的长度的区域中,可以设为前述机筒的设定温度为260℃以上且285℃以下的低温区域,其剩余的高温区域中使机筒的设定温度为超过285℃且320℃以下。
[0161]
或者,为在相对于前述挤出机的机筒的总长为3/15以上的长度的区域中,前述机筒的设定温度低于300℃的低温区域时,其剩余的高温区域中的机筒的设定温度例如可以为300℃以上且370℃以下,可以为300℃以上且360℃以下,可以为300℃以上且340℃以下,可以为300℃以上且320℃以下。
[0162]
机筒的设定温度中设置温度差的情况下,使机筒的设定温度为220℃以上的区域中,机筒的设定温度的最高值与最低值的温度差作为一例,可以为10~150℃,可以为30~120℃,可以为50~100℃。
[0163]
低温区域中的机筒的设定温度的最高值与高温区域中的机筒的设定温度的最低值的温度差作为一例,可以为5~150℃,可以为7~100℃,可以为10~30℃。
[0164]
另外,在低温区域内也可以设置温度差。在低温区域内也设置温度差的情况下,使机筒的设定温度为220℃以上的区域中,低温区域中的机筒的设定温度的最高值与最低值的温度差作为一例,可以为5~80℃,可以为10~70℃,可以为20~60℃。
[0165]
如此,对于熔融混炼中的温度中根据机筒的区域而设置温度差的方案,有趣的是,在投入树脂组合物的原料的上游侧(将机筒的总长两等分时的原料投入口侧的机筒的区
域)设置低温区域时,对于实施方式的树脂组合物的耐冲击性的改善,可以更有效。
[0166]
例如,将前述挤出机的机筒的总长15等分时,从投入树脂组合物的配混成分的原料投入口侧(上游侧)起计数,可以以至少包含第3/15~5/15区域的方式设定上述低温区域,以至少包含第2/15~6/15区域的方式设定上述低温区域,以至少包含第1/15~7/15区域的方式设定上述低温区域。
[0167]
作为最好使挤出机的上游侧为上述低温区域的理由,推测以下。挤出机前半部在聚合物的熔融时吸热,但由于是原料混合的位置,因此认为在此基础上也为产生因摩擦所导致的放热的区域。因此,通过形成降低作为原料投入口侧的上游侧的区域中的温度的方向,从而树脂组合物的热劣化被抑制,其结果认为,有助于夏比冲击值的改善。
[0168]
在上述剪切速度下进行混炼的情况下,有由于剪切放热而实际的机筒内温度与该设定温度相比上升的倾向。
[0169]
上述低温区域中的、在机筒内混炼的混炼物温度的最高值优选250℃以上且低于320℃、更优选270℃以上且315℃以下、进一步优选280℃以上且310℃以下。
[0170]
在机筒内混炼的混炼物温度的最高值可以处于上述高温区域,优选超过315℃且400℃以下。从有效地抑制热塑性弹性体的劣化的观点出发,更优选315℃以上且350℃以下、进一步优选315℃以上且330℃以下。
[0171]
前述挤出机可以举出配设于该挤出机的机筒的内部的前述挤出用的螺杆的数量为一根单螺杆挤出机、该螺杆的数量为两根的双螺杆挤出机,从前述聚芳硫醚树脂组合物的全部配混成分的混炼效率高的方面出发,优选使用前述双螺杆挤出机的方法。
[0172]
特别优选使用具有混炼用的捏合盘的同向旋转的双螺杆挤出机。
[0173]
前述挤出机的螺杆长度(l)/螺杆直径(d)的值优选40~200、更优选50~150、进一步优选70~120。上述l/d的值如果为上述下限值以上,则混炼时的温度控制容易,可以容易得到示出优异的耐冲击性的聚芳硫醚树脂组合物。上述l/d的值如果为上述上限值以下,则树脂组合物的制造的效率优异。
[0174]
前述双螺杆挤出机内的熔融混炼的运转条件可以举出在树脂成分的排出量(kg/h)与杆转速(rpm)的比率(排出量/螺杆转速)成为0.001~0.01(kg/h
·
rpm)的条件下进行熔融混炼的方法。通过在上述条件下制造,从而前述聚芳硫醚树脂(a)中的前述热塑性弹性体(b)的分散性变得更良好。
[0175]
<聚芳硫醚树脂(a)>
[0176]
实施方式的制造方法中使用的聚芳硫醚树脂(a)具有芳香族环与硫原子键合而成的结构作为重复单元的树脂结构,具体而言,可以举出具有下述结构式(1)所示的结构部位作为重复单元的树脂。
[0177]
[0178]
(式中,r1和r2各自独立表示氢原子、碳原子数1~4的烷基、硝基、氨基、苯基、甲氧基、或乙氧基。)
[0179]
此处,对于前述结构式(1)所示的结构部位,从前述聚芳硫醚树脂(a)的机械强度的方面出发,该式中的r1和r2特别优选为氢原子,该情况下,可以举出下述结构式(2)所示的以对位键合者、和下述结构式(3)所示的以间位结合者。
[0180][0181]
这些之中,出于前述聚芳硫醚树脂(a)的耐热性、结晶性的观点,特别优选重复单元中的硫原子对芳香族环的键合为前述结构式(2)所示的以对位键合的结构。
[0182]
另外,前述聚芳硫醚树脂(a)可以仅包含前述结构式(1)所示的结构部位,也可以以相对于将与前述结构式(1)所示的结构部位的总计设为100摩尔%的量为30摩尔%以下包含下述的结构式(4)~(7)所示的任1种以上的结构部位。
[0183][0184]
从聚芳硫醚树脂(a)的耐热性、和机械强度的方面出发,特别优选以10摩尔%以下包含上述结构式(4)~(7)所示的任1种以上的结构部位。在前述聚芳硫醚树脂(a)中,包含上述结构式(4)~(7)所示的任1种以上的结构部位的情况下,作为它们的键合方式,可以为无规共聚物、嵌段共聚物中的任意者。
[0185]
前述聚芳硫醚树脂(a)可以举出交联型的聚芳硫醚树脂、和实质上具有线状结构的所谓线型的聚芳硫醚树脂。从反应的控制容易、工业生产率优异的方面出发,上述聚芳硫醚树脂(a)例如可以通过在n-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺等酰胺系溶剂、环丁砜等砜系溶剂中使硫化钠与对二氯苯反应的方法而制造。
[0186]
前述原料聚芳硫醚树脂(a)优选具有体积平均粒径为1.0mm~3.0mm的范围的粒径的聚芳硫醚树脂颗粒(a)。前述聚芳硫醚树脂颗粒(a)的体积平均粒径为1.0mm以上的情况下,该聚芳硫醚树脂颗粒(a)不易再聚集,操作容易,容易与热塑性弹性体颗粒(b)均匀混合。另外,在该聚芳硫醚树脂颗粒(a)的体积平均粒径为3.0mm以下的颗粒的情况下,容易与该热塑性弹性体颗粒(b)均匀混合,因此,给前述聚芳硫醚树脂组合物提供的强度改善效果改善。这些之中,更优选为体积平均粒径处于1.5mm~2.5mm的范围的聚芳硫醚树脂颗粒(a)。
[0187]
前述体积平均粒径处于1.0mm~3.0mm的范围的聚芳硫醚树脂颗粒(a)例如可以通过以下的(1)或(2)的方法而制造。
[0188]
方法(1),前述聚芳硫醚树脂(a)聚合结束后,将该聚芳硫醚树脂(a)的反应溶液冷却,然后,用水或热水清洗多次后干燥,得到聚芳硫醚树脂(a)的颗粒,用带式压力机装置等
加压机对得到的聚芳硫醚树脂(a)的颗粒进行压缩固着,从而得到板状的固体物,然后,进行粉碎,得到体积平均粒径处于1.0mm~3.0mm的范围的聚芳硫醚树脂颗粒(a)。
[0189]
方法(2),前述聚芳硫醚树脂(a)聚合结束后,以将该聚芳硫醚树脂(a)的反应溶液冷却前的、该聚芳硫醚树脂(a)溶解于反应溶剂的状态添加水,得到体积平均粒径处于1.0mm~3.0mm的范围的聚芳硫醚树脂颗粒(a)。
[0190]
出于可以进一步提高前述聚芳硫醚树脂(a)的反应性的方面,聚芳硫醚树脂(a)优选该聚芳硫醚树脂(a)的分子结构中具有羧基作为具有活性氢原子的官能团。具体而言,以中和滴定法测得的该聚芳硫醚树脂(a)中的、前述羧基的含量优选处于10μmol/g~200μmol/g的范围,更优选处于10μmol/g~100μmol/g的范围。以前述中和滴定法测得的该聚芳硫醚树脂(a)中的、羧基的含量为10μmol/g以上的情况下,可以提高前述聚芳硫醚树脂(a)的反应性,另一方面,为200μmol/g以下的情况下,前述聚芳硫醚树脂(a)的反应性的控制变得容易。
[0191]
作为前述分子结构中具有羧基作为具有活性氢原子的官能团的聚芳硫醚树脂(a)的制造方法可以举出如下方法:该聚芳硫醚树脂(a)聚合结束后,冷却至室温,用水清洗后,将该聚芳硫醚树脂(a)过滤除去,用酸进行处理后,然后,用水进行清洗,从可以有效地减少残留金属离子量而不将前述聚芳硫醚树脂(a)分解的方面出发,此时可使用的酸优选乙酸、盐酸、硫酸、磷酸、硅酸、碳酸、草酸、或丙酸,其中,更优选乙酸、或盐酸。
[0192]
进一步实施方式的聚芳硫醚树脂(a)在300℃下测得的熔融粘度优选处于60pa
·
s~240pa
·
s的范围。该聚芳硫醚树脂(a)的熔融粘度为60pa
·
s以上的情况下,前述聚芳硫醚树脂组合物的韧性改善,另一方面,前述聚芳硫醚树脂(a)的熔融粘度为240pa
·
s以下的情况下,变得容易抑制前述聚芳硫醚树脂组合物的高剪切下的放热。这些之中,从前述热塑性弹性体(b)的添加所带来的强度改善效果与前述聚芳硫醚树脂组合物的流动性的均衡性的方面出发,前述聚芳硫醚树脂(a)的熔融粘度特别优选处于80pa
·
s~180pa
·
s的范围。
[0193]
此处,前述在300℃下测得的聚芳硫醚树脂(a)的熔融粘度是指,使用高下型流动试验仪,使用长度10mm、直径1mm的孔口,在300℃、试验载荷50kg的条件下保持6分钟后测得的前述聚芳硫醚树脂(a)的熔融粘度(pa
·
s)。
[0194]
实施方式的树脂组合物中的、聚芳硫醚树脂(a)的配混比率相对于聚芳硫醚树脂组合物的总质量(100质量%),优选50~95质量%、更优选70~90质量%、进一步优选75~85质量%。上述中示例的、聚芳硫醚树脂(a)的配混比率的数值范围的上限值和下限值可以自由组合。
[0195]
<热塑性弹性体(b)>
[0196]
实施方式的制造方法中使用的前述热塑性弹性体(b)例如优选熔点为300℃以下、在室温下具有橡胶弹性者。出于对前述聚芳硫醚树脂组合物提供的耐冲击性的改善效果优异的方面,优选上述热塑性弹性体(b)。另外,从耐热性优异的方面出发,热塑性弹性体(b)优选聚烯烃系热塑性弹性体或腈系热塑性弹性体,更优选聚烯烃系热塑性弹性体。
[0197]
前述聚烯烃系热塑性弹性体可以示例包含源自烯烃的结构单元的热塑性弹性体。作为烯烃,优选α-烯烃。从与前述聚芳硫醚树脂(a)的反应性优异、相容性优异的方面出发,优选聚烯烃系热塑性弹性体在分子结构中具有选自由羟基、羧基、氨基、巯基、环氧基、酸酐结构、酯结构和异氰酸酯基组成的组中的一种以上的官能团或结构。其中,在与前述聚芳硫
醚树脂(a)的反应性更优异、相容性进一步改善、得到均匀混合的前述聚芳硫醚树脂组合物的方面,更优选在分子结构中具有羧基、环氧基、酸酐结构或酯结构的前述聚烯烃系热塑性弹性体。
[0198]
其中,在分子结构中具有环氧基的缩水甘油基改性聚烯烃系热塑性弹性体能赋予优异的耐冲击性,另一方面,难以使以往树脂组合物中提高了配混比率的该弹性体良好地分散。
[0199]
与此相对,根据实施方式的制造方法,热塑性弹性体(b)为缩水甘油基改性聚烯烃系热塑性弹性体的情况下,也可以使其分散性为良好的状态,能制造示出优异的耐冲击性的聚芳硫醚树脂组合物。
[0200]
前述在分子结构中具有羧基、环氧基、酸酐结构、或酯结构的聚烯烃系热塑性弹性体例如可以通过α-烯烃与在分子结构中具有羧基、环氧基、酸酐结构、或酯结构的乙烯基聚合性化合物的共聚而得到。作为前述α-烯烃,例如可以举出乙烯、丙烯、丁烯等碳数2~8的α-烯烃等。
[0201]
前述在分子结构中具有羧基的前述聚烯烃系热塑性弹性体例如可以通过丙烯酸、甲基丙烯酸等α,β-不饱和羧酸、或马来酸、富马酸、衣康酸、其他碳数4~10的不饱和二羧酸与前述α-烯烃的共聚而得到。
[0202]
前述在分子结构中具有环氧基的前述聚烯烃系热塑性弹性体可以通过丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯等与前述α-烯烃的共聚而得到。
[0203]
前述在分子结构中具有酸酐结构的聚烯烃系热塑性弹性体可以通过马来酸、富马酸、衣康酸、其他碳数4~10的不饱和二羧酸的酸酐等α,β-不饱和二羧酸的酐与前述α-烯烃的共聚而得到。
[0204]
前述在分子结构中具有酯结构的聚烯烃系热塑性弹性体可以通过丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯等α,β-不饱和羧酸的烷基酯、马来酸、富马酸、衣康酸、其他碳数4~10的不饱和二羧酸的单酯和二酯与前述α-烯烃的共聚而得到。
[0205]
另外,可以使用同时含有多个这些二种以上的官能团或结构的共聚物。作为它们的优选例,可以举出α-烯烃、丙烯酸酯、和甲基丙烯酸缩水甘油酯的三元共聚物。
[0206]
热塑性弹性体(b)相对于构成热塑性弹性体(b)的结构单元的总质量(100质量%),优选包含源自α-烯烃的结构单元40~95质量%、更优选包含50~90质量%、进一步优选包含60~80质量%。
[0207]
热塑性弹性体(b)相对于构成热塑性弹性体(b)的结构单元的总质量(100质量%),优选包含源自(甲基)丙烯酸缩水甘油酯的结构单元0.1~30质量%、更优选包含0.5~15质量%、进一步优选包含1~7质量%。
[0208]
热塑性弹性体(b)相对于构成热塑性弹性体(b)的结构单元的总质量(100质量%),优选包含源自丙烯酸甲酯的结构单元0.1~50质量%、更优选包含3~40质量%、进一步优选包含10~35质量%。
[0209]
作为上述共聚物的一例,可以举出:相对于构成热塑性弹性体(b)的结构单元的总质量(100质量%),
[0210]
包含源自(甲基)丙烯酸缩水甘油酯的结构单元0.1~30质量%、
[0211]
包含源自丙烯酸甲酯的结构单元0.1~50质量%者。
[0212]
作为上述共聚物的一例,可以举出:相对于构成热塑性弹性体(b)的结构单元的总质量(100质量%),
[0213]
包含源自α-烯烃的结构单元40~95质量%、
[0214]
包含源自(甲基)丙烯酸缩水甘油酯的结构单元0.1~30质量%、
[0215]
包含源自丙烯酸甲酯的结构单元0.1~50质量%者。
[0216]
接着,作为前述腈系热塑性弹性体,可以举出不饱和腈与共轭二烯的共聚物。前述不饱和腈例如可以举出丙烯腈或甲基丙烯腈,前述共轭二烯例如可以举出1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-丁二烯、2,3-二甲基-1,3丁二烯、1,3-戊二烯等。这些之中,优选丙烯腈-丁二烯共聚物,进一步更优选将前述共轭二烯的双键的一部分或全部氢化、维持腈基的三键不变地提高了耐热性的氢化腈系热塑性弹性体。
[0217]
另外,从与前述聚芳硫醚树脂(a)的反应性优异、相容性优异的方面出发,前述氢化腈系热塑性弹性体优选在分子结构中具有选自由乙烯基、羟基、羧基、酸酐结构、缩水甘油基、氨基、异氰酸酯基、巯基、噁唑啉基、异氰脲酸酯基、马来酰亚胺基组成的组中的一种以上的官能团,这些之中,从耐热性和反应性优异的方面出发,特别优选具有羧基的氢化腈系热塑性弹性体。
[0218]
实施方式的制造方法中能使用的、原料热塑性弹性体(b)优选其体积平均粒径处于0.1mm~3.0mm的范围的热塑性弹性体颗粒(b)。该热塑性弹性体颗粒(b)的体积平均粒径为0.1mm以上的情况下,该热塑性弹性体颗粒(b)的比表面积变小,该热塑性弹性体颗粒(b)的再聚集难以发生,操作变得容易,规定配混量的前述热塑性弹性体颗粒(b)的配混变得容易。另一方面,在前述热塑性弹性体颗粒(b)的体积平均粒径为3.0mm以下的颗粒的情况下,变得容易对前述聚芳硫醚树脂(a)均匀混合,良好地体现对该聚芳硫醚树脂组合物提供的强度改善效果。前述体积平均粒径中,从前述热塑性弹性体颗粒(b)的作业上的操作的容易性、均匀混合的容易性、和耐冲击性、弯曲强度得到改善的效果的各效果的均衡性的方面出发,前述热塑性弹性体颗粒(b)的体积平均粒径特别优选处于0.3mm~2.0mm的范围。
[0219]
制造前述的、具有体积平均粒径处于0.1mm~3.0mm的范围的粒径的前述热塑性弹性体颗粒(b)的方法可以举出如下方法:用切断机将具有超过3.0mm的体积平均粒径的热塑性弹性体颗粒较细地切断并制造的方法;或者,将前述具有体积平均粒径超过3.0mm的粒径的热塑性弹性体颗粒进行冷冻粉碎的方法。冷冻粉碎的方法可以举出如下方法:用干冰或者液氮等冷冻后,使用通常的锤型粉碎机、切刀型粉碎机或者石磨型的粉碎机等进行粉碎。前述方法中,从可以容易地制造前述热塑性弹性体颗粒(b)的方面出发,优选进行冷冻粉碎而制造该前述热塑性弹性体颗粒(b)的方法。
[0220]
实施方式的树脂组合物中的、热塑性弹性体(b)的配混比率相对于聚芳硫醚树脂组合物的总质量(100质量%),为5~30质量%、优选10~28质量%、更优选15~25质量%。上述中示例的、热塑性弹性体(b)的配混比率的数值范围的上限值与下限值可以自由组合。
[0221]
而且,从其他侧面出发,相对于聚芳硫醚树脂组合物中的聚芳硫醚树脂(a)与热塑性弹性体(b)的总含量(100质量份),前述热塑性弹性体(b)的配混比率优选5~30质量份、更优选10~28质量份、进一步优选15~25质量份。
[0222]
前述热塑性弹性体(b)的配混比率通过为上述下限值以上,从而良好地体现对前述聚芳硫醚树脂组合物提供的耐冲击性的改善效果。前述热塑性弹性体(b)的配混比率通
过为上述上限值以下,从而可以有效地减少前述聚芳硫醚树脂组合物成型时的气体产生量。
[0223]
以往想要以上述下限值以上含有热塑性弹性体(b)的情况下,难以使该弹性体成分分散性高地分散于树脂组合物中。对于其因素不清楚,但认为其因素在于,弹性体成分的含有比率越变大,分散需要更多的能量,此外,开始分散的弹性体彼此的接触频率提高。
[0224]
与此相对,根据实施方式的制造方法,以上述下限值以上含有热塑性弹性体(b)的情况下,也可以使其分散性为良好的状态,能制造示出优异的耐冲击性的聚芳硫醚树脂组合物。
[0225]
实施方式的树脂组合物除聚芳硫醚树脂(a)和前述热塑性弹性体(b)之外,可以以它们的含量(质量%)的总计不超过100质量%的方式含有其他任意成分。
[0226]
实施方式的树脂组合物除前述各成分之外,可以进一步配混环氧硅烷偶联剂(c)。由于前述聚芳硫醚树脂(a)和前述热塑性弹性体(b)与该环氧硅烷偶联剂的优异的反应性,因此,从前述热塑性弹性体(b)的均匀分散性得到改善,且前述聚芳硫醚树脂(a)与前述热塑性弹性体(b)的界面中的密合性改善,前述聚芳硫醚树脂组合物的强度改善效果变得更显著的方面出发而优选。
[0227]
前述环氧硅烷偶联剂(c)优选具备具有碳原子数1~4的直链型烷基作为烷基的、环氧丙氧基烷基、3,4-环氧环己基烷基那样的含环氧结构基团与2个以上的甲氧基和乙氧基键合于硅原子而得到的结构的硅烷化合物。
[0228]
这种环氧硅烷偶联剂(c)具体而言可以举出γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、和环氧系硅油。
[0229]
前述环氧系硅油可以举出具有以碳原子数2~6烷氧基为重复单元且由2单位至6单位构成的聚环氧烷基的化合物。
[0230]
前述环氧硅烷偶联剂(c)中,特别是从与前述聚芳硫醚树脂(a)、和前述热塑性弹性体(b)的反应性优异的方面出发,特别优选以γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷为代表的环氧丙氧基烷基三烷氧基硅烷化合物。
[0231]
前述环氧硅烷偶联剂(c)的含有率以相对于前述聚芳硫醚树脂组合物总质量的含有率计,优选处于0.1质量%~5质量%的范围,0.1质量%以上的情况下,前述聚芳硫醚树脂(a)与前述热塑性弹性体(b)的相容性变得良好,5质量%以下的情况下,前述聚芳硫醚树脂组合物熔融成型时的产生气体减少。其中,以相对于前述聚芳硫醚树脂组合物总量的含有率计,前述聚芳硫醚树脂(a)与前述热塑性弹性体(b)的相容性、和前述聚芳硫醚树脂组合物熔融成型时的产生气体量的均衡性的方面出发,特别优选处于0.1质量%~2质量%的范围。
[0232]
实施方式的聚芳硫醚树脂组合物的制造方法中,除前述配混物之外,还可以适宜配混无机填料。前述无机填料可以举出纤维状无机填料和非纤维状无机填料。
[0233]
前述纤维状无机填料例如可以举出玻璃纤维、pan系或沥青系的碳纤维、二氧化硅纤维、氧化锆纤维、氮化硼纤维、氮化硅纤维、硼纤维、硼酸铝纤维、钛酸钾纤维、以及不锈钢、铝、钛、铜、黄铜等金属的纤维状物的无机质纤维状物质、和芳族聚酰胺纤维等有机质纤维状物质等。
[0234]
另外,前述非纤维状无机填料例如可以举出云母、滑石、硅灰石、绢云母、高岭土、
粘土、膨润土、石棉、硅酸铝、沸石、叶蜡石等硅酸盐、碳酸钙、碳酸镁、白云石等碳酸盐、硫酸钙、硫酸钡等硫酸盐、氧化铝、氧化镁、二氧化硅、氧化锆、二氧化钛、氧化铁等金属氧化物、玻璃珠、陶瓷珠、氮化硼、碳化硅、磷酸钙等。这些前述纤维状无机填料、和前述非纤维状无机填料可以单独使用,也可以并用2种以上。这些非纤维状无机填料的配混时机没有特别限定,优选在利用前述诺塔混合器将前述聚芳硫醚树脂(a)与前述热塑性弹性体(b)干混时配混。
[0235]
对于前述聚芳硫醚树脂(a)与前述无机填料的配混比率,从前述聚芳硫醚树脂组合物的熔融特性、其成型品的力学特性的观点出发,以前者/后者的比率计、优选处于成为30质量份~100质量份/70质量份~0质量份的范围。进而,从成型品所要求的力学特性的观点出发,前述纤维状无机填料与前述非纤维状无机填料的混合比率可以为任意的配混,以前者/后者的比率计,优选处于成为20质量份~100质量份/80质量份~0质量份的范围。
[0236]
实施方式的聚芳硫醚树脂组合物的制造方法中,从前述纤维状填料的分散性变得良好的方面出发,特别优选前述纤维状填料从前述双螺杆挤出机的侧喂料机投入至该挤出机内。对于上述侧喂料机的位置,从挤出机树脂投入部至该侧喂料机的距离相对于前述双螺杆挤出机的螺杆总长的比率优选处于0.1~0.6的范围,这些之中,特别优选处于0.2~0.4的范围。
[0237]
进一步,实施方式的制造方法中,在不有损本发明的效果的范围内,可以添加适量的抗氧化剂、加工热稳定剂、增塑剂、脱模剂、着色剂、润滑剂、耐气候性稳定剂、发泡剂、防锈剂、蜡等添加剂。这些添加剂的配混时机没有特别限定,优选在利用前述诺塔混合器将前述聚芳硫醚树脂(a)与前述热塑性弹性体(b)干混时配混。
[0238]
进一步实施方式的制造方法中,可以根据要求的特性进一步适宜配混不属于聚芳硫醚树脂(a)和热塑性弹性体(b)的其他树脂成分。其他树脂成分的配混时机没有特别限定,优选利用前述诺塔混合器将前述原料聚芳硫醚树脂(a)与前述原料热塑性弹性体(b)干混时配混。作为此处能使用的树脂成分,可以举出乙烯、丁烯、戊烯、丁二烯、异戊二烯、氯丁二烯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙酸乙烯酯、氯乙烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、(甲基)丙烯腈等单体的均聚物或共聚物、聚氨酯、聚酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯、聚缩醛、聚碳酸酯、聚砜、聚烯丙基砜、聚醚砜、聚苯醚、聚醚酮、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、有机硅树脂、环氧树脂、苯氧基树脂、液晶聚合物、聚芳基醚等均聚物、无规共聚物或嵌段共聚物、接枝共聚物等。
[0239]
如此熔融混炼了的前述聚芳硫醚树脂组合物例如可以以粒料的形式制造。将该前述聚芳硫醚树脂组合物的粒料供于成型机并进行熔融成型,从而可以得到目标成型物。前述熔融成型法例如可以举出注射成型、挤出成型、压缩成型等,没有特别限定。
[0240]
如此得到的前述聚芳硫醚树脂组合物的成型物的前述热塑性弹性体(b)的分散性优异、且是将较大量的该热塑性弹性体(b)熔融混炼而得到的,因此,发挥格外良好的耐冲击性。
[0241]
根据实施方式的制造方法得到的前述聚芳硫醚树脂组合物例如可以适合用于汽车部件、用作汽车部件的电气或电子部件的车辆部件用或车辆部材用途。
[0242]
作为车辆部件,可以示例引擎室内的驱动系部件(例如变速齿轮、驱动马达部件等)、控制部件(pcu等)、冷却部件(配管、阀、泵部件等)、电池部件。
[0243]
根据实施方式的树脂组合物的制造方法,能制造示出优异的耐冲击性的聚芳硫醚树脂。
[0244]
作为耐冲击性,可以采用实施方式的树脂组合物的成型物的、夏比冲击值。
[0245]
树脂组合物的成型物的夏比冲击值可以根据以下的方法求出。
[0246]
将测定对象的树脂组合物作为成型材料,在机筒设定温度300℃、模具设定温度130℃的条件下在注射成型机中进行成型,得到长度80mm
×
宽度10.0mm
×
厚度4.0mm的试验片。然后,依据iso 2818,对试验片切削切口(bn:8mm),依据iso 179-1进行试验,得到23℃下的带切口的夏比冲击值(kj/m2)。
[0247]
实施方式的树脂组合物的成型物的、依据iso179-1而测得的、23℃下的带切口的夏比冲击值优选40kj/m2以上、更优选50kj/m2以上、进一步优选60kj/m2以上、进一步优选62kj/m2以上、特别优选64kj/m2以上。
[0248]
上述夏比冲击值的上限值没有特别限制,作为一例,可以为70kj/m2以下,可以为69kj/m2以下,可以为68kj/m2以下。
[0249]
作为上述数值范围的一例,实施方式的树脂组合物的成型物的、依据iso179-1而测得的、23℃下的带切口的夏比冲击值可以为40kj/m2以上且70kj/m2以下,可以为50kj/m2以上且70kj/m2以下,可以为60kj/m2以上且69kj/m2以下,可以为62kj/m2以上且68kj/m2以下,可以为64kj/m2以上且68kj/m2以下。
[0250]
作为本发明的一实施方式的树脂组合物,提供一种树脂组合物,其为含有聚芳硫醚树脂(a)和热塑性弹性体(b)的聚芳硫醚树脂组合物,前述热塑性弹性体(b)的含量相对于前述聚芳硫醚树脂组合物100质量%为5~30质量%,前述树脂组合物的成型物的、依据iso179-1而测得的、23℃下的带切口的夏比冲击值为40kj/m2以上。
[0251]
实施方式的树脂组合物可以根据上述树脂组合物的制造方法而制造。
[0252]
作为实施方式的树脂组合物的成型物的、依据iso179-1而测得的、23℃下的带切口的夏比冲击值的40kj/m2以上的数值,可以举出上述中示例的各数值。
[0253]
另外,作为本发明的一实施方式的树脂组合物,提供一种聚芳硫醚树脂组合物和其制造方法,所述聚芳硫醚树脂组合物为含有聚芳硫醚树脂(a)和热塑性弹性体(b)的聚芳硫醚树脂组合物,前述热塑性弹性体(b)的含量相对于前述聚芳硫醚树脂组合物100质量%为5~30质量%,具有热塑性弹性体(b)的平均分散直径为0.20μm以下的分散结构。
[0254]
该树脂组合物可以根据实施方式的树脂组合物的制造方法而制造。
[0255]
实施方式的树脂组合物的、热塑性弹性体(b)的平均分散直径优选0.20μm以下、更优选0.01μm以上且0.18μm以下、进一步优选0.05μm以上且0.17μm以下。
[0256]
具有上述数值范围的热塑性弹性体(b)的平均分散直径的树脂组合物有示出优异的耐冲击性的倾向而优选。
[0257]
实施例
[0258]
然后,示出实施例,对本发明进一步详细地进行说明,但本发明不限定于以下的实施例。
[0259]
《原料》
[0260]
·
聚苯硫醚(dic株式会社制、ma-520)
[0261]
·
聚乙烯系弹性体a(住友化学株式会社制、bondfast bf-7l)
[0262]
·
聚乙烯系弹性体b(住友化学株式会社制、bondfast bf-e)
[0263]
·
聚乙烯系弹性体c(住友化学株式会社制、bondfast bf-7m)
[0264]
将用作上述聚乙烯系弹性体的原料的各单体的比率示于以下。值是相对于用作聚乙烯系弹性体的原料的单体的总质量的各单体量(质量%)。
[0265]
[表1]
[0266] 弹性体a弹性体b弹性体c二甲基丙烯酸缩水甘油酯3126丙烯酸甲酯27-27乙烯708867
[0267]
如上述实施方式中记载,根据出于制造夏比冲击值良好的树脂组合物的目的的支持向量回归分析的结果,暗示了弹性体配混比率更高、混炼物温度ir1和ir2成为300~315℃的范围的制造条件是良好的。基于上述信息,在以下的条件下,制造各实施例和比较例的树脂组合物。
[0268]
《树脂组合物的制造》
[0269]
[实施例1]
[0270]
将聚苯硫醚树脂(80质量份)与聚乙烯系弹性体a(20质量份)混合后,投入至双螺杆挤出机。
[0271]
图8为对所使用的双螺杆挤出机的构成进行说明的示意图。双螺杆挤出机使用螺杆直径15mm、尖端间隙0.25mm、机筒长度l与机筒内径d的比率:l/d=90、料筒数15(将进行了15等分的料筒从原料供给侧向排出侧设为c1~c15)的同向旋转双螺杆挤出机,形成c4、c7、c10、c12位置成为捏合区的螺杆构成。
[0272]
在表2所示的c2~c15的料筒的设定温度(℃)[包覆料筒的加热器(盒型)的设定温度。c1的“常温”不设定温度。]、和螺杆转速的各条件下,将上述聚苯硫醚树脂与聚乙烯系弹性体a进行熔融混炼,将从模具产生的线料冷却并切割,得到实施例1的树脂组合物的粒料。
[0273]
[表2]
[0274][0275]
[实施例2]
[0276]
将料筒的设定温度变更为如表2中记载的设定温度,除此之外,进行与实施例1同样的操作,得到实施例2的树脂组合物的粒料。
[0277]
[实施例3]
[0278]
将料筒的设定温度变更为如表2中记载的设定温度,除此之外,进行与实施例1同样的操作,得到实施例3的树脂组合物的粒料。
[0279]
[实施例4]
[0280]
将料筒的设定温度变更为如表2中记载设定温度,除此之外,进行与实施例1同样的操作,得到实施例4的树脂组合物的粒料。
[0281]
[比较例1]
[0282]
将料筒的设定温度变更为如表2中记载设定温度,除此之外,进行与实施例1同样的操作,得到比较例1的树脂组合物的粒料。
[0283]
[比较例2]
[0284]
将螺杆转速变更为如表2中记载的转速,除此之外,进行与比较例1同样的操作,得到比较例2的树脂组合物的粒料。
[0285]
[实施例5]
[0286]
将原料变更为聚苯硫醚树脂(80质量份)与聚乙烯系弹性体b(20质量份),将螺杆转速和料筒的设定温度变更为表2中记载的设定,除此之外,进行与实施例1同样的操作,得到实施例5的树脂组合物的粒料。
[0287]
[实施例6]
[0288]
将料筒的设定温度变更为如表2中记载的设定温度,除此之外,进行与实施例5同样的操作,得到实施例6的树脂组合物的粒料。
[0289]
[实施例7]
[0290]
将料筒的设定温度变更为如表2中记载的设定温度,除此之外,进行与实施例5同样的操作,得到实施例7的树脂组合物的粒料。
[0291]
[实施例8]
[0292]
将料筒的设定温度变更为如表2中记载的设定温度,除此之外,进行与实施例5同样的操作,得到实施例8的树脂组合物的粒料。
[0293]
[比较例3]
[0294]
将料筒的设定温度变更为如表2中记载的设定温度,除此之外,进行与实施例5同样的操作,得到比较例3的树脂组合物的粒料。
[0295]
[比较例4]
[0296]
将螺杆转速变更为如表2中记载的转速,除此之外,进行与比较例3同样的操作,得到比较例4的树脂组合物的粒料。
[0297]
[实施例9]
[0298]
将原料变更为聚苯硫醚树脂(80质量份)与聚乙烯系弹性体c(20质量份),除此之外,进行与实施例1同样的操作,得到实施例9的树脂组合物的粒料。
[0299]
[比较例5]
[0300]
将料筒的设定温度变更为如表2中记载的设定温度,除此之外,进行与实施例9同样的操作,得到比较例5的树脂组合物的粒料。
[0301]
<测定>
[0302]
(熔融混炼时的机筒内的混炼物温度的测量)
[0303]
使用双螺杆挤出机进行熔融混炼时,进行了15等分的料筒中、在料筒的位置c5、c8、c11、和c13设置红外温度计,在从螺杆根部至前端的总计4处(分别记作ir1的温度、ir2的温度、ir3的温度、ir4的温度),测定各料筒通过时的机筒内的温度(℃)(参照图8)。
[0304]
(夏比冲击值)
[0305]
将各实施例和比较例中得到的树脂组合物作为成型材料,在机筒设定温度300℃、模具设定温度130℃的条件下在注射成型机中进行成型,得到长度80mm
×
宽度10.0mm
×
厚度4.0mm的试验片。然后,依据iso 2818,对试验片切削切口(bn:8mm),依据iso 179-1进行试验,得到23℃下的带切口的夏比冲击值(kj/m2)。图9中示出夏比冲击值的测定中使用的试验片的形状。
[0306]
(弹性体的分散直径)
[0307]
将各实施例和比较例中得到的树脂组合物的粒料作为成型材料,利用注射成型机,成型为iso 3167型a的多目的试验片。然后,将该多目的试验片在长度方向的中心位置切断,对切断面进行研磨,浸渍于二甲苯中,在50℃的温度条件下实施超声波处理,将位于截面的弹性体分散物以二甲苯提取进行去除。之后以130℃干燥2小时,用sem观察截面,获得图像。去除了弹性体的部位成为孔隙相,用亮度低的黑色的圆状表示。利用图像解析软件,测量所有(n=300个以上)在图像视野内确认到的该黑色的圆状物的圆面积当量直径(求出相当于圆状物的面积的正圆的直径而得的值),将除以圆状物的个数而得到的平均值作为弹性体的平均分散直径(μm)。
[0308]
(熔融粘度)
[0309]
在机筒温度300℃、孔口长度10mm、孔口直径1mm的流动试验仪中,投入各实施例和比较例中得到的树脂组合物的粒料,预热6分钟后,在试验载荷50kgf的条件下测定熔融粘度。
[0310]
将上述的测定结果示于表3~表5。
[0311]
[表3]
[0312][0313]
[表4]
[0314][0315]
[表5]
[0316][0317]
对于比较例2,进行螺杆转速低至300rpm的条件下的混炼,树脂组合物中发弹性体的平均分散直径也较大,成为夏比冲击值差的结果。
[0318]
比较例1中,螺杆转速为1000rpm、弹性体的平均分散直径成为小的值,可见树脂组
合物中的弹性体的分散状态的改善。
[0319]
相对的各实施例中,如上述,制成包含全部控制变量、实测变量、物性变量的数据集,基于通过进行使用随机森林的算法的重要度的算出、和重要度取上位的项目、使用支持向量机的算法的回归分析而暗示的结果,对于弹性体配混比率、双螺杆挤出机的螺杆转速、和挤出机的机筒内的混炼物温度采用规定的制造条件,制造各实施例的树脂组合物。
[0320]
其结果,实际上得到了夏比冲击值极高的树脂组合物的成型物,证实了运用机械学习的高功能材料的开发的合理性。
[0321]
实施例1和2中,通过降低相当于ir1~ir2的位置的c2~c7、或c2~c8的料筒的设定温度,从而与使全部位置(c2~c15)的料筒的设定温度为300℃的比较例1相比,得到了夏比冲击值优异的树脂组合物的成型物。
[0322]
另外,实施例3中,通过降低相当于ir3~4的位置的c11~c15的料筒的设定温度,实施例4中,通过降低相当于ir2~ir4的位置的(c7~c15)的料筒的设定温度,从而与实施例1、2同样地,与比较例1相比,得到了夏比冲击值优异的树脂组合物的成型物。
[0323]
有趣的是,将实施例1、2与实施例3、4进行比较的情况下,将ir1、ir2位置附近的温度变更得较低的实施例1、2可以进一步提高夏比冲击值。这与由使用随机森林的算法的重要度算出得到的ir1和ir2的重要度高这样的解析结果一致。
[0324]
变更弹性体种类进行同样的评价的实施例5~8、比较例3、4中,也确认了与实施例1~4、比较例1、2同样的倾向。
[0325]
另外,实施例9、比较例5中,使用不用于机械学习的数据集的弹性体c进行了同样的评价,但与其他结果同样地,示出能应用机械学习的结果。
[0326]
如果参照熔融粘度的值,则为弹性体的平均分散直径的值越小、分散性越增加、熔融粘度越改善的倾向。另外认为,通过降低料筒的设定温度,从而抑制了弹性体的热劣化也带来熔融粘度的改善。
[0327]
示出了:通过机械学习得到的改良条件在以往难以改善分散性的热塑性弹性体的配混比率高的树脂组合物的制造中是非常有效的。推测:通过在高速剪切条件下将配混成分进行熔融混炼,从而减小热塑性弹性体的平均分散直径,提高分散性,进而通过进一步降低熔融混炼中的实测的混炼物温度,或许由于聚芳硫醚树脂的流动性的降低而分散的效率改善,可以进一步提高热塑性弹性体的分散性,且抑制聚芳硫醚树脂、热塑性弹性体的热分解,从而能得到夏比冲击值极高的树脂组合物和其成型物。
[0328]
各实施方式中的各构成和它们的组合等为一例,在不脱离本发明的主旨的范围内可以进行特征的附加、省略、置换、和其他变更。另外,本发明不受各实施方式的限定,仅由权利要求(claim)的范围限定。
[0329]
附图标记说明
[0330]
10

双螺杆挤出机、11

驱动装置、12

喂料机、13

机筒、14

螺杆、19

模具、20

机械学习算法、30

存储装置、ds

数据集、cd

制造条件数据、md

物性测定数据、hc

高重要度项目、ir

红外线温度传感器、ir1

第1红外线温度传感器、ir2

第2红外线温度传感器、ir3

第3红外线温度传感器、ir4

第4红外线温度传感器。
再多了解一些

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