JP2810745B2 - 末端停止コポリ(アリーレンスルフィド) - Google Patents

末端停止コポリ(アリーレンスルフィド)

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JP2810745B2 JP1508048A JP50804889A JP2810745B2 JP 2810745 B2 JP2810745 B2 JP 2810745B2 JP 1508048 A JP1508048 A JP 1508048A JP 50804889 A JP50804889 A JP 50804889A JP 2810745 B2 JP2810745 B2 JP 2810745B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ジヨード芳香族化合物及び少量のモノヨー
ド芳香族化合物を元素状硫黄の存在下に加熱することに
よって製造される末端停止(terminated)コポリ(アリ
ーレンスルフィド)に関する。前記モノヨード化合物は
連鎖停止剤として作用する。
ポリ(アリーレンスルフィド)(PAS)樹脂は良好な
熱安定性、特異な不溶性、耐化学環境性及び固有耐燃性
を有する熱可塑性高分子材料である。PAS樹脂はさら
に、良好な電子絶縁性を有し、そのために電気的及び電
子的用途に対して理想的なものである。それらは優れた
耐化学崩壊性により、パイプ、タンク、ポンプ及びその
他の装置用の被覆のような有機溶媒及び強鉱酸を含む化
学環境における使用に理想的である。
ポリ(フェニレンスルフィド)(PPS)は、極性有機
溶媒中でp−ジクロロベンゼンを硫化ナトリウムと反応
させてPPS及び副生成物塩化ナトリウムを生成せしめる
ことによって一般に製造される商品である。この方法は
Edmonds−Hill重合法として知られ、基本的方法は米国
特許第2,513,188号及び米国特許第2,538,941号中に開示
されている。Edmonds−Hill重合法の改良としてはこの
方法にN−ハロアミドを触媒として加えることが挙げら
れる(米国特許第3,285,882号)。Edmonds−Hill重合法
はクロロ芳香族化合物のみを使用する。
Edmonds−Hill法において生成するPPSは10,000〜40,0
00程度のあまり大きくない分子量のみを有し且つ比較的
低い溶融粘度を有する。酸素の存在下にPPSを加熱する
ことによって、比較的高い分子量を得ることができる。
加熱の間に、酸化、架橋及び連鎖伸長を含む種々の化学
反応によってPPSの分子量が増大する。これらの硬化反
応は、もっぱら分子量のあまり多くない増加を達成しな
がら、固有の脆性を有し且つ延伸能の低下したポリマー
を生ずる。さらに、硫化物及び/または水硫化物塩、た
とえば硫化ナトリウム及び硫化水素ナトリウムの存在下
における重合によって生成されるPPSはポリマー中に残
留量の無機塩が存在する。これらの残留塩は、たとえば
出発原料からのナトリウムカチオンと塩素または硫化物
との組合せから生ずる塩化ナトリウム及び硫化ナトリウ
ムである。ポリマー中のこれらの残留塩の存在はポリマ
ーの腐蝕性を増大させ、ポリマーの延伸または紡糸特性
を劣化させるおそれがある。残留塩はまた、延伸繊維を
破壊させ、さらに紡糸口金孔の目詰まりの原因となる。
Edmonds−Hill法によって製造されるポリ(アリーレ
ンスルフィド)に関する別の問題は電気的性質に対する
残留塩の影響である。残留塩の存在によって、ポリマー
の吸湿性及び電気的活性が増大し、それらの性質は高絶
縁特性を必要とする用途には有害である。広範な抽出に
より、Edmonds−Hill法によって生成されるPPSの塩含量
は低減させられるが、これらの塩の完全な除去は商業的
には実施不可能である。
Edmonds−Hill法によって製造されるPPSに関する別の
問題はこれらのポリマーの結晶化速度が高いことであ
る。高速な結晶化速度を必要とする用途もあるが、多く
の用途ははるかに緩慢な結晶化速度を必要とする。これ
らのポリマーはジスルフィド単位をそれほど含まない。
米国特許第4,645,826号は、溶融粘度が5,000〜3,000
ポアズのプレポリマーを最初に調製し、次いで液液二相
重合を予備成形することによる、「超高分子量」線状PA
Sの製造方法を開示している。ジクロロ芳香族化合物の
みが開示され、常用のアルカリ金属硫化物を用いてプレ
ポリマーが形成される。「超高分子量」ポリマーは僅か
何万ポアズ溶融粘度を有する。プレポリマーはアルカリ
金属硫化物の存在下に標準Edmonds−Hill重合によって
形成される。従って、生成するポリマーには前記した残
留塩含量に関連する問題がない。これらのポリマーはま
た、ジスルフィド単位をそれほど含まないと考えられ
る。
米国特許第4,645,825号はまた、ジクロロ芳香族また
はジブロモ芳香族化合物を用いて常用のアルカリ金属硫
化物または水硫化物の存在下に重合を行うことによって
製造されるポリ(アリーレンスルフィド)を開示してい
る。この方法によっては分子量及び溶融粘度が比較的高
いポリマーが製造されるが、ポリマー中に残留無機塩が
存在するため、腐蝕特性が低く、紡糸及び延伸能比較的
不良となる。これらのポリマーはまた、ジスルフィド単
位をそれほどもたないと考えられる。
我々は、アルカリ金属をそれほど含まず、調節可能な
結晶化速度を有し且つ比較的安定な溶融粘度及び改良さ
れた溶融腐蝕特性を有する、末端停止(terminated)コ
ポリ(アリーレンスルフィド)を見出した。
本発明の末端停止コポリマーは、単に、ポリマーを製
造するのに使用する方法においてアルカリ金属を使用し
ないという理由は、アルカリ金属をそれほど含まない。
我々は特定の理論に限定したくはないが、末端停止コポ
リマーの変化可能な結晶化速度はポリマー鎖中の少量の
(−A−S−S−)またはジスルフィド単位の存在によ
ると信じられる。従って、これらのポリマーはコポリマ
ーであると考えることができる。コポリマー中のこれら
のジスルフィド単位の存在はポリマーの他の重要な特
性、たとえば、ガラス転移温度、耐溶剤性、熱安定性及
び酸化安定度にそれほど影響を与えない。
本発明の末端停止コポリマー中の大部分の反復単位は
(−A−S−)単位であり、(−A−S−S−)単位は
またジスルフィド単位の数は(−A−S−)単位の数に
比較して少ない。一般に、(−A−S−S−)単位の割
合は(−A−S−)単位及び(−A−S−S−)単位の
総数に基づき0.5〜0.001の範囲である。従って、コポリ
マーの反復部分は (−A−S−)1-x(−A−S−S−) 〔式中、xは0.5〜0.001の範囲である〕 として表すことができる。(−A−S−)単位及び(−
A−S−S−)単位の配列は分子鎖全体にわたってラン
ダムであると考えられる。xが0.5〜0.2の範囲である場
合には、Aがp−フェニレンである場合に得られるポリ
マーは非晶質であり、結晶化が困難である。xが0.2〜
0.1の範囲にある場合には、得られるポリマーは熱的に
結晶化することができ、230〜260℃の結晶化融点を有す
る。xが0.1〜0.05の範囲にある場合には、得られるポ
リマーは中程度の結晶化速度を有し、結晶化ポリマーは
高結晶融点(280〜290℃)までアニールすることができ
且つ結晶化速度の増加を示す、各々ますます低い及び高
い温度のTch(加熱時結晶化温度)及びTcc(冷却時結晶
化温度)を示す。xが0.05〜0.001の範囲にある場合に
は、結晶化速度はxの減少に従って急速に増加する。
以下の表は、ポリ(フェニレンスルフィド)の結晶化
速度に対するジスルフィド単位の影響をより明白に示
す: ポリマー鎖の大きさは便宜上、鎖中の各種の単位の総
数として表すことができる。従って、本発明の末端停止
コポリ(アリーレンスルフィド)の反復部分は構造 [(−A−S−)1-x(−A−S−S−) 〔式中、重合度nは300℃において溶融粘度測定によっ
て測定した場合に少なくとも100であり、好ましくは200
〜5,000の範囲である〕 に対応するものとしてより具体的に表すことができよ
う。Aがp−フェニレンである場合の重合度は、関係式
log(n)=1.473+0.2873×log(溶融粘度[溶融粘度
はポアズで測定される]を用いて計算できる。
本発明に従えば、構造 〔式中、Aは二価の置換または非置換の芳香族基であ
り、Tは 〔式中、Yは−NO2,−NH2,−OR及び−COOR(式中、Rは
炭素数1〜4のアルキルである)からなる群から選ばれ
る〕 からなる群から選ばれる一価の芳香族基であり、xは0.
5〜0.001の範囲にあり、nは少なくとも100である〕 に対応するコポリ(アリーレンスルフィド)が提供され
る。
本発明の末端停止コポリ(アリーレンスルフィド)を
製造するのに使用される方法において、構造 I−A−I 〔式中、Aは二価のアリーレン基である〕 に対応するジヨードアリーレン化合物をモノヨード芳香
族化合物及び元素硫黄と反応させて、(−A−S−)単
位及び(−A−S−S−)単位の両者を有する実質的に
線状の、末端停止コポリ(アリーレンスルフィド)を生
成する。
使用できるジヨード芳香族化合物としては、2個のヨ
ウ素置換基を有する非置換または置換の芳香族炭化水素
が挙げられる。適当なジヨード芳香族化合物としては、
芳香族炭化水素、窒素含有芳香族化合物、硫黄含有芳香
族化合物及び酸素含有芳香族化合物が挙げられる。代表
的な芳香族炭化水素としてはベンゼン及びビフェニル、
ならびに縮合環芳香族炭化水素、たとえば、ナフタレン
及びアントラセンが挙げられる。代表的な硫黄含有芳香
族化合物としては、たとえば、チオフェン及びベンゾチ
オフェンが挙げられる。代表的な窒素含有芳香族化合物
としてはピリジン及びキノリンが挙げられる。適当な酸
素含有芳香族化合物は、たとえば、フラン、ジベンゾフ
ランなどである。本発明に使用するのに適当な置換ジヨ
ード芳香族化合物としては芳香族スルホン、ジアリール
エーテル、ジアリールカルボニル、ジアリールスルフィ
ドなどが挙げられる。
芳香族出発原料は1個またはそれ以上のアルキル基、
好ましくは炭素数1〜6のアルキル基によって置換され
ることができる。特に好ましいアルキル基はメチル、エ
チル、プロピル及びブチル基である。置換基の立体配置
に制限はなく、たとえば、置換基はヨウ素を有する炭素
に隣接した炭素上にあってもよいし、またはヨウ素を有
する炭素からさらに隔たった炭素原子上にあってもよ
い。
さらに、芳香族炭化水素化合物上の置換基としてはフ
ェニル、ハロゲン、ヒドロキシ、ニトロ、アミノ、C1
C16アルコキシ及びカルボキシレートエステル置換基な
らびにアリールスルホン及びアリールケトンを挙げるこ
とができる。
好ましいジヨード芳香族化合物はジヨードベンゼン
類、ジヨードナフタレン類、ジヨードビフェニル類、ジ
ヨードジフェニルエーテル類及びジヨードトルエン類で
あり、これらは非置換であってもよいしまたは前記の置
換基のいずれかによって置換されていてもよい。
本発明に適当な具体的なジヨード芳香族化合物として
は、p−ジヨードベンゼン、m−ジヨードベンゼン、p,
p′−ジヨードビフェニル、m,p′−ジヨードビフェニ
ル、p,p′−ジヨードジフェニルスルホン、p,p′−ジヨ
ードジフェニルエーテル、2,6−ジヨードナフタレン及
びp,p′ジヨードベンゾフェノンが挙げられる。p−ジ
ヨードベンゼン、p,p′−ジヨードビフェニル及びp,p′
−ジヨードジフェニルエーテルが最も好ましい。
本発明のジヨード芳香族出発原料は任意の適当な方法
によって製造できる。たとえば、米国特許第4,746,758
号、同第4,795,737号及び同第4,792,642号明細書に開示
されている。あるいは、ジヨード芳香族化合物は米国特
許第4,792,641号、同第4,806,698号及び同第4,806,697
号明細書に開示されているようなヨウ素転移(transiod
ination)法によって製造できる。これらの特許明細書
の開示を、これらの好ましい方法のより完全な記載のた
めに参照することによって本明細書中に取り入れるもの
とする。
本発明において、以下の末端基Tを供するために用い
られるモノヨード芳香族化合物としては、化合物の沸点
は大気圧において200℃より高温であることが好まし
く、沸点は230℃より高温であることがより好ましい。
〔式中、Yは−NO2,−NH2,−OR及び−COOR(Rは炭素数
1〜4のアルキルである)からなる群から選ばれる〕で
ある。最も好ましい基は である。当業者には理解されるように、これらの基はす
べて4−ヨードビフェニルエーテル及び4−ヨードジフ
ェニルスルホンのような、基のモノヨード類自体によっ
て提供される。
末端基Tを提供するのに使用するモノヨード芳香族化
合物の量は、コポリマーの所望の分子量に従って広範囲
に変化する。極めて高分子量のコポリマーに関しては、
ジヨード芳香族炭化水素各1,000モルまたはそれ以上に
対してわずか1モルのモノヨード芳香族化合物を使用で
きる。比較的低分子量が望ましい場合には、モノヨード
芳香族化合物のジヨード芳香族化合物に対する比は1〜
10という低い値または1〜5ですらあることができる。
モノヨード芳香族化合物は重合の間の任意の都合のよい
時間に加えることができるが、一般に便宜上、反応の開
始時に添加する。
当業者には理解されるように、モノヨード芳香族化合
物の使用によって、ある所定の平均長さで連鎖鎖が停止
し、溶融液のポリマーのより安定な粘度が得られる。一
般に、溶融液は、溶融粘度の経時変化があるレベル未満
である場合に安定であると考えられる。この特性の測定
は、充分に長い時間、たとえば、35分間にわたって溶融
粘度を測定し、次いで溶融粘度の−3.4乗を時間に対し
てプロットすることによって行う。この曲線に適合する
直線の勾配を崩壊速度定数と称する。末端が停止されて
いないコポリ(アリーレンスルフィド)は一般に負の値
x10-4または時には負の値x10-5の崩壊速度定数を有する
が、本発明の末端停止コポリ(アリーレンスルフィド)
は一般に最大値として−4.0×10-5の崩壊速度定数を有
し、より多くの場合には−1.0×10-6または正の数でさ
えある。10-6のオーダーの分解速度定数の値はゼロに等
しいほど充分に小さいと考えられる。
硫黄は元素状硫黄として反応し、元素状硫黄に可能な
標準型のいずれかからなることができる。すなわち、硫
黄はその同素体様種のいずれか、たとえば、正斜方晶シ
クロオクタ硫黄(S8)または任意の他の環状元素状硫
黄、たとえば、6〜12個の硫黄原子を有するシクロ硫黄
種のいずれか中に存在できる。さらに、任意の結晶型の
硫黄をこの反応に使用できる。以外にも、元素状硫黄中
の不純物はこの重合反応の効率または選択性の影響を与
えるようではない。硫黄は好ましくは98%〜100%の純
度を有するが、これより低い純度を有する硫黄も使用で
きる。この感受性の欠如は、高純度の硫黄を必要とせず
且つそれに関連する出費がないために商業的方法とし使
用する場合に本方法に有利である。
本発明のコ(ポリアリーレンスルフィド)の製造に使
用する方法において、以下に示すように硫黄はジヨード
芳香族化合物と反応し、元素状ヨウ素を除去し且つPAS
を形成する。
nArI2+nS→(−Ar−S−)+nI2 ポリマーの生成はジヨード芳香族化合物及び硫黄の相
対化学量論に感受性でない。従って、過剰の硫黄または
過剰のジヨード芳香族化合物を重合反応に使用できる。
過剰の硫黄を使用する場合には、ポリマー中にいくつか
のジスルフィド結合が観察される。硫黄の量が減少する
につれて最終ポリマー中のジスルフィド結合の量が減少
する。ジヨード芳香族化合物が過剰に存在する場合に
は、最終重合の間に過剰のジヨード芳香族化合物が除去
されるならば、高重合体への重合がさらに起こる。
重合反応は好ましくは、硫黄及びジヨード芳香族化合
物を単に加熱して反応させることによって溶媒の不存在
下に実施する。これらの条件下において、ジヨード芳香
族化合物自体が溶融した硫黄に対して溶媒として作用
し、それによって容易で完全な反応を可能にする実質的
に均質な溶液を形成する。
別の実施態様において、ジヨード芳香族化合物は反応
条件に対して不活性な、すなわち、ヨウ素及び硫黄との
反応に不活性な有機溶媒中に溶解させることができる。
たとえば、芳香族炭化水素、ジアリールスルフィド、ジ
アリールエーテル及びジアリールスルホンのような高沸
点不活性芳香族溶媒が好ましい。重合されているジヨー
ド芳香族化合物に対応する溶媒を使用することが好まし
い。従って、たとえば、ジヨードベンゼンと硫黄との重
合において、溶媒としてベンゼン、トルエンまたはナフ
タレンを使用できよう。
また、固相重合によって本発明の重合反応を行うこと
もできる。固相重合によって極めて高い分子量及び溶融
粘度とすることができる。初期溶融重合(または溶液重
合)を実施した後、生成物を固相まで冷却する。さらに
減圧または不活性ガス流下で固相において加熱及び重合
することによって分子量は劇的に増加し、100,000を越
える重量平均分子量とすることができる。固相または溶
融重合法の間には架橋は実質的に起こらないことに注目
することが重要である。固相重合の後に生成される極め
て高分子量のコポリマーはなお、実質的に線状であり、
優れたフィルム及び繊維形成特性を有する。
ジヨード芳香族化合物、モノヨード芳香族化合物及び
硫黄の重合反応の間に、反応溶融液、溶液または固体か
ら元素状硫黄が生成されて発生する。元素状ヨウ素の除
去によって重合反応の完了のための駆動力が与えられ
る。ヨウ素は、大気圧または過圧において空気または不
活性ガス、たとえば窒素またはアルゴンを反応塊上にま
たは反応塊中に通すことによって、あるいは反応装置に
真空を適用することによって除去することもできる。元
素状ヨウ素は回収して、商品としてまたは更に化学的方
法のための反応体として使用できる。従って、この反応
は、PAS及び元素状ヨウ素が共に有用な市販用化学製品
であるので、反応生成廃棄物を生じない。
重合反応は一般に175℃より高い温度において実施す
る。反応は175℃未満の温度において実施できるが、重
合反応がはるかに緩慢である。重合反応に対する温度の
上限はなく、ジヨード芳香族化合物の分解温度未満の任
意の温度において実施できる。特定のジヨード芳香族化
合物の場合には400℃を越える温度を使用できるが、ほ
とんどの重合反応について175〜400℃の範囲の温度が適
当であろう。特に好ましい温度範囲は180〜350℃であ
る。
反応は一般に少なくとも30分間実施し、10時間まで又
はそれ以上続け、無限大に近い反応時間が理論的には可
能である。正確な反応時間はジヨード芳香族化合物、プ
ロセスの工学的要件ならびに目的生成物の特定の分子
量、粘度及び物理学的性質に依存するであろう。
本重合反応は回分反応容器中でも実施できるし、また
は半連続法もしくは連続法としても実施できる。反応混
合物の撹拌は任意であるが、撹拌は重合生成物の生成及
び収率を助ける。反応混合物の撹拌は任意の公知の方
法、たとえば、機械的撹拌によってまたは不活性ガス流
を反応混合物に通すことによって達成できる。
好ましい実施態様においては、ジヨード芳香族化合物
及び硫黄を連続式反応器中で合して重合反応を連続式に
実施して、反応溶融液を形成する。窒素またはアルゴン
のような不活性ガスを溶融液中に、好ましくは向流方向
で、通し、それによって反応溶融液の撹拌及び混合を実
施し、同時に発生する元素状ヨウ素を除去し、反応容器
からヨウ素を洗い流す。あるいは、反応器に真空を適用
して元素状ヨウ素を発生に応じて除去する。反応は回分
条件下で同様によく進行し、回分及び連続法の組合せが
本発明の範囲内で満足なものであると考えられることに
注目すべきである。
本発明の末端停止コポリマーは種々の造形品、たとえ
ば、ペレット、繊維及び成形品の製造に有用である。コ
ポリマーは常用の方法、たとえば、射出成形および溶融
紡糸によってこれらの造形品の形態に製造できる。
反応中にアルカリ金属含有物質がないので、ポリマー
マトリックス中に実質量のアルカリ金属は含まれていな
い。代表的には、アルカリ金属はコポリ(アリーレンス
ルフィド)の重量に基づき、100重量百万分部未満、好
ましくは10重量百万分部未満である。アルカリ金属がそ
れほどないために、ポリマーの溶融加工能、特に繊維に
溶融紡糸される能力が著しく増大する。
本発明の末端停止コポリ(アリーレンスルフィド)、
特に末端停止コポリ(フェニレンスルフィド)は、ジス
ルフィド結合の存在により、結晶化速度が調節可能であ
る。ジスルフィド結合の濃度は広範囲に変化させること
ができるので、ポリマーの他の望ましい特性を過度に犠
牲にすることなく、結晶化速度を技術的適用に合うよう
に容易に調節できる。さらに、結晶化速度は、極めて速
い速度が望ましい用途の場合には慣用の核生成剤、たと
えばタルク、テレフタル酸、シリカなどの添加によって
一層増大させることができる。
末端停止されていないコポリマーに比較した、末端停
止された本発明のコポリマーの別の利点は、末端停止コ
ポリマーの方が金属に対して腐蝕性でないことである。
これは、電気的用途に使用する場合ならびにコポリマー
を成形品、紡糸用紡糸口金またはフィルム押出用ダイに
使用する場合に特に重要である。
発明の他の特徴は、代表的な実施態様の以下の説明に
おいて明白になるが、これらの実施態様は発明の説明の
ために記載するのであって、発明を限定するものではな
い。
例 実施例 以下の例中に記載した溶融液相重合反応は、真空ジャ
ケット付きVigreuxカラム及びドライアイス中で冷却さ
れた受け器を装着した撹拌フラスコ中で行った。これら
のポリマーの繊維形成能は、ポリマー溶融液からストラ
ンドを延伸することによって確証した。いくつかのポリ
マーを試験して、xの値またはポリマー鎖中(−A−S
−)単位及び(−A−S−S−)単位の数を求めた。い
くつかの場合には、アルカリ金属の重量百万分部及び結
晶化速度を測定した。
ポリ(アリーレンスルフィド)の重量に基づくアルカ
リ金属の重量百万分部を原子吸光分析によって測定し
た。
結晶化速度は示差走査熱量法のハーフタイムによっ
て、または問題のポリマーのTcc及びTchをポリフェニレ
ンスルフィドホモポリマーのTcc及びTchと比較すること
によって測定した。全てのDSC分析はN2下で20℃/分の
走査速度で行った。
重合度(n)は、溶融粘度を測定し、関係式log
(n)=1.473+0.2873×log(溶融粘度)を適用して求
めた。
溶融粘度は、300℃、25ラジアン/秒においてレオメ
トリックス メカニカル スペクトロメータ(Rheometr
ics Mechanical Spectrometer)(Model RMS−7220)で
測定した。全てのサンプルを真空オーブン中で予備乾燥
し、空気下で実験した。
xが中程度の値の場合にはx値は元素分析及び存在す
る過剰硫黄に基づく計算によって求めた。xが低値の場
合にはx値は、全てのジスルフィド結合をスルホン酸に
酸化する、濃硝酸によるポリマーの消化によって測定で
きる。スルホン酸についての滴定によって存在するジス
ルフィドの量を測定する。
例1 この例は本発明の末端停止ポリ(フェニレンスルフィ
ド)の製造及び末端停止されていないポリマーに比較し
た場合のポリマーの溶融粘度の限定された増大を説明す
る。
三つ口500ml丸底フラスコ中に以下のものを合する。
硫黄38.00g(1.19モル)、p−ジヨードベンゼン410.0g
(1.24モル)、重合触媒として作用する1,3−ジヨード
−5−ニトロベンゼン0.8g及び停止剤として作用する4
−ヨードビフェニル1.33g(4.75モル)。フラスコにヨ
ウ素抜出し用のVigreuxカラム、機械的撹拌機を装着
し、他の口は単に栓をした。カラムは蒸留ヘッド及び抜
出し管を経て受けフラスコに連結され、受けフラスコは
ドライアイス中で冷却する。フラスコを約200トルの圧
力下に保持し、230℃の金属浴中に浸漬する。溶融後、
溶融液を機械的に撹拌する。約30〜45分の反応時間後、
ヨウ素が受けフラスコ中に蒸留し始める。浴を230℃に
2時間30分間保持し、その後、温度を240℃に上げる。
その温度にさらに1時間30分間保持した後、反応フラス
コ中の圧力を約120トルに低下させ、その圧力に0.5時間
保持する。圧力を再び約60トルに低下させ、その圧力に
さらに0.5時間保持し、再び約30トルに低下させ、その
圧力にさらに0.5時間保持し、最後に圧力を真空ポンプ
によって0.1トルに低下させる。この最後の圧力低下時
に、バッチ温度を250℃に上昇させた。反応をこの温度
に1時間5分間保持し、次いで浴温度をさらに1時間15
分間の反応時間の間、300℃に上昇させた。その後、フ
ラスコを浴から取り出す。ポリマー溶融液を窒素下で冷
却し、フラスコから取り出し、0.25inのスクリーンを装
着したWiley微粉砕機中で粗砕する。収量は115.2g(90.
0%)であり、溶融粘度は300℃において15675ポアズで
ある。このポリマー顆粒10gを0.2トルの圧力下において
固体状態の(solid−stating)管中に入れ、175℃に加
熱されたアルミニウムブロック中に1.5時間入れた。次
いで、ブロックを210℃に上昇させた。12時間後、溶融
粘度は300℃において250x23ポアズに増加しただけだっ
た。末端停止されていない同様なコポリマーは53x500ポ
アズまで溶融粘度の増加を示す。末端停止されていない
同様なコポリマーの別の製造では111,000ポアズまで溶
融粘度が増加する。
例2 この例はさらに、ポリ(フェニレンスルフィド)につ
いての、溶融粘度の経時的増加に対する停止剤の有益な
効果を説明する。栓をした口に0.03M3/時の洗掃用空気
入口を装着した以外は例1の製造装置を用いた。2つの
フラスコ中に以下の反応体を秤量した:硫黄32g(0.998
モル)、p−ジヨードベンゼン410.0g(1.24モル、24.5
モル%過剰)及び1,3−ジヨード−5−ニトロベンゼン
0.8g。フラスコA中に4−ヨードビフェニル2.66g(0.0
095モル)を秤量した。フラスコBは停止剤を含まなか
った。使用した加熱スケジュールは以下の通りである:2
30℃、圧力200トルにおいて2.5時間;次いで、240℃に
おいて1.5時間;その後、圧力を120トルに低下させて0.
5時間;次いで、60トルに低下させて0.5時間;次に30ト
ルに低下させて0.5時間。次いで、浴温度を250℃に上昇
させ、圧力を0.6トルに低下させ、反応をその状態に1.5
時間保持する。単離したポリマーを、240℃に加熱した
ブロック中で0.3M3/時の窒素洗掃下において管中で固相
重合した。フラスコAからのポリマーは144,700ポアズ
の外挿ゼロ時溶融粘度(300℃)及び−3.0×10-6の崩壊
速度定数を有していた。溶融粘度は5分の試験時間にお
いて142,300ポアズ、試験の35分後では151,000ポアズ
で、すなわち、溶融粘度の経時的変化はほとんどなかっ
た。フラスコBからのポリマーは56,400ポアズの外挿ゼ
ロ時溶融粘度(300℃)及び−3.0×10-4の崩壊速度定数
を有していた。試験の5分後における溶融粘度は51,200
ポアズであり、試験の35分後に144,100ポアズに増加
し、溶融粘度のかなりの経時的変化があった。
例3 この例は末端停止されていないポリマーに比較して末
端停止ポリマーのより腐蝕性でない性質を説明する。例
1とほとんど同様にして停止剤を用いて及び用いずにポ
リマーを製造した。末端停止されていないサンプルを30
0℃において最終重縮合に暴露せずに、代わりに250℃に
おいて単離した。両サンプルを粉砕し、次いで、それぞ
れ10gを0.3M3/時の窒素流を備えた固相重合管中に入れ
た。管を、末端停止サンプルの場合には240℃に保持さ
れた加熱アルミニウムブロック中に入れ、末端停止され
ていないサンプルの場合には260℃に保持された加熱ア
ルミニウムブロック中に入れる。24時間の処理後、ポリ
マーを取り出し、20mil厚のシムを用いてフィルムをプ
レスした。プレス温度は300〜325℃であった。銅金属の
薄層をフィルムに蒸着し、フィルムを93℃において1週
間貯蔵した。末端停止されていないサンプルは銅金属の
ほとんど完全な消失を示したが、末端停止サンプルはほ
とんどまたは全く変化をしないようであった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ローレンス,ポール ブラクニー アメリカ合衆国,テネシー 37617,ブ ロウントビル,ボックス 60―5,ルー ト 7 (72)発明者 ルール,マーク アメリカ合衆国,テネシー 37660,キ ングスポート,#1000ビー,イースト ストーン ドライブ 2416 (56)参考文献 特開 昭58−69227(JP,A) 米国特許3878176(US,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】構造 〔式中、Aは二価の置換または非置換の芳香族基であ
    り、Tは 〔式中、Yは−NO2,−NH2,−OR及び−COOR(式中、Rは
    炭素数1〜4のアルキルである)からなる群から選ばれ
    る〕 からなる群から選ばれる一価の芳香族基であり、xは0.
    5〜0.001の範囲にあり、nは少なくとも100である〕 に対応するコポリ(アリーレンスルフィド)。
  2. 【請求項2】構造 〔式中、Aは二価の非置換フェニレン基であり、Tは であり、xは0.5〜0.001の範囲にあり、nは200〜5,000
    の範囲にある〕 に対応するコポリ(アリーレンスルフィド)。
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