DE4138907A1 - Polyarylensulfide mit verringerter viskositaet durch nachbehandlung mit disulfiden - Google Patents

Polyarylensulfide mit verringerter viskositaet durch nachbehandlung mit disulfiden

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    • C10M2229/04—Siloxanes with specific structure
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Description

Die Erfindung betrifft Polyarylensulfide (PAS), vorzugsweise Polyphenylensulfid (PPS) mit verringerter Viskosität durch Nachbehandlung des bei der Herstellung anfallenden PAS mit Disulfiden in der Schmelze.
PPS wird z. B. aus p-Dichlorbenzol und Natriumsulfid hergestellt, wobei p-Dichlor­ benzol in äquimolaren Mengen oder in geringem Überschuß eingesetzt wird. Daher weisen Polyphenylensulfide (PPS) mit geringer Molmasse in der Regel einen höhe­ ren Chlorgehalt als Polyarylensulfide mit hoher Molmasse auf.
PPS mit geringer Molmasse und damit geringerer Viskosität eignet sich z. B. für die Einbettung elektronischer Bausteine. Hierbei ist der tendenziell höhere Chlorgehalt von niedrigviskosem PPS unerwünscht, da bei thermischer Belastung HCl entstehen kann.
Daher ist wünschenswert, die gute Fließfähigkeit von niedrigviskoser PAS, vorzugs­ weise PPS, mit dem geringen Chlorgehalt von hochviskosem PAS zu verbinden.
Ein Weg zur Erreichung dieses Ziels ist der gezielte Einsatz von Kettenabbrechern bei der Herstellung von PAS. Der Einsatz von Disulfiden bei der PAS-Herstellung als Kettenregler ist aus der DE-A 38 17 821 bekannt. Jedoch hat die Anwesenheit von Kettenreglern während der Polymerisation z. B. den Nachteil einer möglichen Verunreinigung der Kreisläufe der Produktionsanlage. Beim Einsatz großer Ab­ brechermengen können auch die nachfolgenden Ansätze daher geringere als die üb­ lichen Viskositäten aufweisen.
Daher bestand die Aufgabe, durch eine Nachbehandlung von hergestelltem und iso­ liertem PAS in einem gesonderten Reaktionsschritt die Viskosität des PAS zu ver­ ringern.
Es wurde nun gefunden, daß durch eine Nachbehandlung von PAS, vorzugsweise PPS, das in Abwesenheit von Kettenabbrechern hergestellt wurde, in der Schmelze mit Disulfiden, vorzugsweise aromatischen Disulfiden, die Viskosität des Polymeren verringert wird.
Gegenstand der Erfindung sind daher Polyarylensulfide, vorzugsweise Polypheny­ lensulfide, erhalten durch Zusammenschmelzen von
  • A) 99,8-93 Gew.-% Polyphenylensulfiden mit einer Schmelzviskosität von 15-500 Pas (310°C, 1000 1/s),
  • B) 0,2-7 Gew.-% Disulfiden der Formeln (I), (II) und/oder (III), vorzugsweise der Formel (I), in denen
    R1 für Wasserstoff, einen C1-C22-Alkylrest, einen C1-C22-C-Alkoxyrest, ein Halogenatom wie Cl, Ar, eine Carboxygruppe, vorzugsweise für Wasserstoff steht,
    X für NH oder S, vorzugsweise für S, steht,
    R2 und R3 gleich oder verschieden sein können und jeweils für Wasserstoff einen C1-C22-Alkylrest, einen C1-C22-Alkoxyrest, eine Carboxygruppe, eine Nitro­ gruppe oder ein Halogenatom (Cl, Br), vorzugsweise für Wasserstoff, eine Carboxygruppe oder eine Nitrogruppe, stehen oder
    R2 und R3 Glieder eines 5-7 gliedrigen Rings, vorzugsweise eines Benzolringes, sind und
    Y für CH oder N, vorzugsweise für CH steht,
    R4 für Wasserstoff oder einen C1-C22-Alkylrest oder einen C6-C14-Arylrest steht,
    R5 für einen C1-C22-Alkylenrest oder eine chemische Bindung steht und
    Z1 und Z2 für Wasserstoff, eine Carboxygruppe, eine C1-C6-Estergruppe, eine Aminogruppe (NH2) oder eine C1-C6-Alkyl- oder C1-C6-Dialkylaminogrup­ pe steht und
  • C) bezogen auf 100 Gewichtsteile der Mischung A)+B) 0-400 Gewichtsteile Füll- und/oder Verstärkungsstoffe.
Füll- und/oder Verstärkungsstoffe sind z. B. Glasfasern, Kohlenstoffasern, Gips, Talkum, Dolomit, Quarz, Zinksulfid, Zinkoxid, Kalk, Magnesiumcarbonat, Ruß, Graphit oder Schwerspat usw.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der erfin­ dungsgemäßen Mischungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung der Kom­ ponenten A) und B) und gegebenenfalls C) in der Schmelze bei Temperaturen von 280-360°C innerhalb von 10-120 s gemischt werden, wobei die Komponenten A) und B) auch in einem separaten Schmelzvorgang gemischt werden können und die Komponenten C) in einem gesonderten Schmelzvorgang zugemischt werden können oder die Komponenten A) und C) in einem separaten Schmelzvorgang gemischt werden können und die Komponenten B) in einem gesonderten Schmelzvorgang zugemischt werden können. Es werden vorzugsweise Extruder oder Kneter als Mischaggregate verwendet.
Erfindungsgemäß zu verwendende Polyarylensulfide sind z. B. aus der EP. 171 021 bekannt.
Die verwendeten Disulfide der Formel (I) sind bekannt und handelsüblich (z. B. Vulkazit® der Bayer AG).
Die Disulfide der Formel (II) sind ebenfalls bekannt und handelsüblich, beispiels­ weise bei der Firma Aldrich.
Die erfindungsgemäß erhältlichen Polyphenylensulfide weisen eine gute Fließfähig­ keit auf und sind zur Herstellung von Formkörpern, z. B. als Einbettmassen sowie für elektronische Bauteile verwendbar.
Beispiele
Die Mischung der Komponenten erfolgte mit einer ZSK 32 der Fa. Pfleiderer bei 320°C. Die Messung der Viskositäten erfolgte durch Kapillarviskosimetrie bei 310°C. Es werden die Werte für 1000 1/s angegeben.
Beispiel 1
Man mischt 99,2 Gew.-% eines PPS der Schmelzviskosität 90 Pas mit 0,8 Gew.-% Vulkazit DM®, Bis(2-benzthiazolyl)disulfid. Die Viskosität betrug 37 Pas.
Beispiel 2 Vergleich
Man mischt 59,8 Gew.-% PPS (60 Pas), 40 Gew.-% Glasfaser (FT 562® der Fa. Asahi) und 0,2 Gew.-% Polyethylenwachs PE 520® der Fa. Hoechst. Man erhält eine Mischung mit der Viskosität 162 Pas.
Erfindungsgemäß
Man mischt 58,8 Gew.-% PPS (60 Pas), 40 Gew.-% Glasfaser (FT 562® der Fa. Hoechst und 1 Gew.-% 2,2′-Dinitrodiphenylsulfon. Man erhält eine Mischung mit der Viskosität 135 Pas.
Beispiel 3
Man mischt 99,2 Gew.-% eines PPS (90 Pas) mit 0,8 Gew.-% Diphenyldisulfid. Die Viskosität betrug 35 Pas.
Beispiel 4
Man mischt 99,6 Gew.-% eines PPS (96 Pas) mit 0,4 Gew.-% L-Cystin. Die Visko­ sität betrug 62 Pas.

Claims (2)

1. Polyphenylensulfide, erhalten durch Zusammenschmelzen von
  • A) 99,8-93 Gew.-% Polyphenylensulfiden mit einer Schmelzviskosität von 15-500 Pas (310°C, 1000 1/s),
  • B) 0,2-7 Gew.-% Disulfiden der Formeln (I), (II) und/oder (III), wobei
    R1 für ein Wasserstoffatom, einen C1-C22-Alkylrest, einen C1-C22- Alkylrest, ein Halogenatom, eine Carboxygruppe,
    X für NH oder S steht,
    R2 und R3 gleich oder verschieden sein können und jeweils für Wasserstoff, einen C1-C22-Alkylrest, einen C1-C22-Alkoxyrest, eine Carboxy­ gruppe, eine Nitrogruppe oder ein Halogenatom, eine Carboxygruppe oder eine Nitrogruppe, stehen oder
    R2 und R3 Glieder eines 5-7 gliedrigen Rings, vorzugsweise eines Benzol­ ringes, sind und
    Y für CH oder N,
    R4 für Wasserstoff oder einen C1-C22-Alkylrest oder einen C6-C14-Aryl­ rest steht,
    R5 für einen C1-C22-Alkylenrest oder eine chemische chemische Bin­ dung steht und
    Z1 und Z2 für Wasserstoff, eine Carboxygruppe, eine Estergruppe, eine Aminogruppe oder eine C1-C22-Alkyl- oder C1-C6-Dialkylamino­ gruppe steht und
  • C) bezogen auf 100 Gewichtsteile der Mischung A)+B) 0-400 Ge­ wichtsteile Füll- und/oder Verstärkungsstoffe.
2. Verfahren zur Herstellung der Mischungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung der Komponenten A) und B) und gegebenenfalls C) in der Schmelze bei Temperaturen von 280-360°C 10-120 s gemischt werden, wobei die Komponenten A) und B) auch in einem separaten Schmelzvorgang gemischt werden können und die Komponenten C) in einem gesonderten Schmelzvorgang zugemischt werden können oder die Komponenten A) und C) in einem separaten Schmelzvorgang gemischt werden können und die Komponenten B) in einem gesonderten Schmelz­ vorgang zugemischt werden können.
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