JP3134271B2 - 芳香族スルフィド/スルホン重合体 - Google Patents

芳香族スルフィド/スルホン重合体

Info

Publication number
JP3134271B2
JP3134271B2 JP03116045A JP11604591A JP3134271B2 JP 3134271 B2 JP3134271 B2 JP 3134271B2 JP 03116045 A JP03116045 A JP 03116045A JP 11604591 A JP11604591 A JP 11604591A JP 3134271 B2 JP3134271 B2 JP 3134271B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polymer
sulfone
aromatic
solvent
reaction
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP03116045A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04342725A (ja
Inventor
均 早川
光一郎 松木
隆広 川端
好文 能登
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.)
DIC Corp
Original Assignee
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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 Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd filed Critical Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Priority to JP03116045A priority Critical patent/JP3134271B2/ja
Publication of JPH04342725A publication Critical patent/JPH04342725A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3134271B2 publication Critical patent/JP3134271B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、芳香族スルフィド/ス
ルホン重合体に関するものである。さらに詳しくいえ
ば、本発明はチオエーテル基およびスルホン基を介して
フェニレン基が結合されている化学構造を有する、耐熱
性、難燃性、機械的性質に優れた新規な非晶性ポリマー
に関するものである。
【0002】本発明の芳香族スルフィド/スルホン重合
体は、射出成形、圧縮成形、押出成形などの成形法によ
り各種形状の成形品を与えることができ、電気・電子部
品、自動車部品、あるいは建築、土木分野、航空、宇
宙、海洋分野などの各種部品、等の用途に利用される。
また塗装、塗料用樹脂としても利用される。
【0003】
【従来の技術】近年、広範な種類の高分子材料が開発さ
れており、中でも高い耐熱性を有する種々のエンジニア
リングプラスチックが注目されている。
【0004】例えばポリカーボネート、ポリアリレート
やポリスルホンなどの非晶性エンジニアリングプラスチ
ックはその高い耐衝撃性や耐熱性により多様な用途に用
いられている。しかし、これらの樹脂は難燃性に劣るた
め、自動車、電気・電子関係部品で特に難燃性が要求さ
れる部分では使用できない。また、一般用途の高分子材
料においても難燃性は要求されつつある特性である。
【0005】比較的高い難燃性を有する非晶性エンジニ
アリングプラスチックとして
【0006】
【化2】
【0007】で示される繰り返し単位を有するポリフェ
ニレンスルフィドスルホン(以後、PPSSと略す)が
特公昭53−25880号公報等に開示されている。こ
の樹脂は150℃〜200℃付近の比較的高温での機械
的特性、電気的特性などに優れており、高性能エンジニ
アリングプラスチックとして注目されてきた。しかしな
がらこの樹脂は高温流動性が悪く、成形性に難点があっ
た。
【0008】また、
【0009】
【化3】
【0010】の繰り返し単位を有する結晶性のポリマー
であるポリフェニレンスルフィド(以後、PPSと略
す)とPPSSとのランダム共重合体やブロック共重合
体(特開昭63−13066号公報)については既に公
知であるが、ランダム共重合体の場合は、得られる重合
物の特性にばらつきが非常に大きく、ばらつきを小さく
することが非常に困難であり、ブロック共重合体の場合
は、PPSのガラス転移温度Tg(80〜90℃)以上
で弾性率が著しく低下し、軟化するという問題があっ
た。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上記の
ごとき従来の高分子材料の欠点を解決して、耐熱性、難
燃性、機械的特性に優れ、成形性が良い、バランスのと
れた新規な非晶性エンジニアリングプラスチックを提供
することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明者らは高分子材料
の難燃性、耐熱性、機械的特性、高温流動性などの特性
と高分子の一次構造との関係について鋭意検討を重ねた
結果、
【0013】
【化4】
【0014】に示す繰り返し単位構造を有する芳香族ス
ルフィド/スルホン重合体(以後PPSSSと略す)が
これらの特性を満足し、前記目的を達成しうるものであ
ることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【0015】即ち、本発明は(1)前式で示される繰り
返し単位を有し、且つ270℃で測定した溶融粘度が1
0から105ポイズの範囲にあって、且つガラス転移点
(Tg)が140〜175℃であることを特徴とする
香族スルフィド/スルホン重合体に関する。
【0016】(重合体) 本発明にかかわるPPSSSは非晶性の熱可塑性樹脂で
ある。分子量に依存して、140℃以上のガラス転移点
(Tg)、具体的には140〜175℃を示す。射出成
形や押出成形等へ用いることを目的とした場合は150
℃から175℃の範囲のTgを有する重合体を用いると
よい。そこで求められる耐衝撃性、曲げ強度などの機械
的特性を満足させるためには、Tgが165℃以上であ
る重合体を用いることが望ましい。一方、この樹脂の優
れた耐熱性、難燃性を生かし、塗装・塗料用途等に使用
する場合おいてはTgが165℃未満の重合体でも充分
に用いることができる。
【0017】本発明のPPSSSは270℃で測定した
溶融粘度(島津製作所製高下式フローテスターを用い、
10kg荷重で、直径0.5mm−長さ2.5mmのノズルを
使用して測定した。)が10から105ポイズの範囲に
あることが望ましい。105ポイズを越える高粘度の重
合体は成形時の高温流動性が悪くなり、又10ポイズ以
下では機械的強度が低下する。
【0018】本発明のPPSSSは酸素存在下で加熱す
ることにより熱架橋をおこす。この性質を利用し、低分
子量重合体を合成し、熱架橋して分子量をあげて使用す
ることもできる。一方、高分子量重合体を使用する場合
にこの熱架橋が妨げになるようならば、亜鉛の酸化物、
炭酸塩、水酸化化合物、元素周期律表IIA族の水酸化
化合物、酸化物、炭酸塩、芳香族カルボン酸塩などの熱
安定性改良剤を加えて使用することもできる。
【0019】本発明のPPSSSは熱可塑性重合体の範
躊に入るものであるから、熱可塑性重合体に適用可能な
各種の改変が可能である。従って、たとえば、このPP
SSSはカーボン黒、炭酸カルシウム粉末、シリカ粉
末、酸化チタン粉末等の粉末状充填材、または炭素繊
維、ガラス繊維、アスベスト、ポリアラミド繊維などの
繊維状充填材を充填して使用することができる。
【0020】このPPSSSはまた、ポリアリーレンス
ルフィド、ポリアリーレンスルフィドケトン、ポリフェ
ニレンフルフィドスルホン、ポリカーボネート、ポリフ
ェニレンオキシド、ポリスルフォン、ポリアリーレン、
ポリアセタール、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステ
ル、ポリスチレン、ABSなどの合成樹脂の一種以上を
混合して使用することもできる。
【0021】(重合体の合成)本発明のPPSSSは特
開昭59−81335号や特開昭61−200127号
に開示されている合成方法を応用することでもできる
し、その他の合成法で得ることもできる。
【0022】例えば、原料として4,4’−ジハロジフ
ェニルスルホンとp−ジメルカプトベンゼンとを用い、
溶媒として非プロトン性極性溶媒である有機アミド系溶
媒や脂肪族もしくは芳香族スルホンを用い、アルカリ金
属の炭酸塩、水酸化化合物および重炭酸塩の中から選ば
れた少なくとも1種の存在下、200〜400℃の範囲
内の温度において、実質上等モルのp−ジメルカプトベ
ンゼンと4,4’−ジハロジフェニルスルホンとを重縮
合させることによって合成することができる。
【0023】使用される原料の単量体はp−ジメルカプ
トベンゼン
【0024】
【化5】
【0025】と一般式
【0026】
【化6】
【0027】(式中のX1及びX2はハロゲン原子を表
し、それらは同一であっても異なっていても良い。)で
示される4,4’−ジハロジフェニルスルホンである。
【0028】4,4’−ジハロジフェニルスルホンの具
体例としては、4,4’−ジクロロジフェニルスルホ
ン、4,4’−ジブロモジフェニルスルホン、4,4’
−ジフルオロジフェニルスルホンなどがあげられる。中
でも4,4’−ジクロロジフェニルスルホンが入手し易
いため好ましい。
【0029】また、これらの単量体は単独で用いても良
いし、2種類以上を混合して用いてもかまわない。
【0030】使用される溶媒としては、有機アミド系溶
媒ではヘキサメチルリン酸トリアミド( HMPA)、
N−メチルピロリドン(NMP )、N−シクロヘキシ
ルピロリドン(NCP)、テトラメチル尿素(TM
U)、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルアセ
トアミド(DMA)などがあげられる。脂肪族または芳
香族スルホン溶媒は一般式
【0031】
【化7】
【0032】(式中のR1及びR2は脂肪族残基または芳
香族残基であり、それらは同一でも異なっていてもよ
く、また、R1とR2は炭素−炭素結合で直接結合してい
てもよく、また酸素原子などのヘテロ原子を介して結合
していてもよい)で表される化合物である。具体的には
ジメチルスルホン(DMS)、ジエチルスルホン(DE
S)、スルホラン、ジフェニルスルホン(DPS)、メ
チルフェニルスルホン(MPS)、ジベンゾチオフェン
オキシド、4−フェニルスルフェニルビフェニルなどが
あげられる。
【0033】使用されるアルカリ金属炭酸塩、水酸化化
合物、重炭酸塩としては炭酸ナトリウム、炭酸カリウ
ム、炭酸ルビジウム、炭酸セシウム、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カ
リウム、炭酸水素ルビジウム、炭酸水素セシウムが挙げ
られる。これらの塩は単独で用いてもよく、また2種以
上を混合して用いてもよい。これらの中で特に炭酸ナト
リウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素
カリウムが好適である。
【0034】合成方法の好適な実施態様を説明すると、
まず、脂肪族スルホン、芳香族スルホン又は有機アミド
系溶媒の中から選ばれる少なくとも1種の溶媒中に、所
要量のアルカリ金属炭酸塩、水酸化化合物または重炭酸
塩の中から選ばれた少なくとも1種のアルカリ金属塩
と、p−ジメルカプトベンゼンおよび4,4’−ジハロ
ジフェニルスルホンとを添加する。溶媒は通常p−ジメ
ルカプトベンゼンと4,4’−ジハロジフェニルスルホ
ンとの合計100重量部あたり10〜1000重量部の
範囲で用いられる。また、アルカリ金属塩はそのアルカ
リ金属原子の量がp−ジメルカプトベンゼン1モルあた
り1.6〜2.4グラム原子になるような割合で用いら
れる。
【0035】これらのアルカリ金属塩は無水のものを用
いることが好ましいが、結晶水または結合水を有するも
のでも単純な蒸留、または共沸溶媒を用いた蒸留によっ
て重合系内からこれらの水を留去することで使用が可能
となる。また、これらのアルカリ金属塩は分割して重合
系に添加することも可能である。例えば、反応仕込時
に、そのアルカリ金属原子の量がp−ジメルカプトベン
ゼン1モルあたり2グラム原子になるような割合で加
え、重合反応がある程度進行したところでさらにアルカ
リ金属原子としてp−ジメルカプトベンゼン1モルあた
り0.4グラム原子のアルカリ金属塩を加えるといった
方法である。
【0036】4,4’−ジハロジフェニルスルホンとp
−ジメルカプトベンゼンの使用割合は実質的に等モルで
あることが必要で、通常前者1モルあたり、後者は0.
95〜1.20モルの範囲で選ばれるが、後者が1.0
1〜1.10モルのようにわずかに過剰の方が高分子量
の重合体が得られる。
【0037】次に前記の溶媒、アルカリ金属塩、単量体
の混合物を、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下で
加熱し、100〜400℃、好ましくは150〜300
℃の温度範囲で重合反応を行う。また、分解反応などの
副反応の原因となる局所加熱を避けるために、急激な温
度上昇は行わず、段階的にまたは徐々に温度を上昇さ
せ、できるだけ重合反応系が均一な温度に保たれるよう
に工夫することが必要である。反応時間は1〜20時
間、好ましくは1〜10時間である。分解反応と重合反
応が競合するような高温での反応では反応時間を短く設
定する必要がある。
【0038】重合反応は、適当な末端停止剤、例えば単
官能または多官能ハロゲン化物、具体的には塩化メチ
ル、ヨウ化メチル、tert−ブチルクロリド、4,
4’−ジクロロベンゾフェノン、p−ニトロクロロベン
ゼン、単量体である4,4’−ジハロジフェニルスルホ
ンなどを前記重合温度において反応系に添加することに
よって停止させることができる。これにより、末端に熱
的に安定なアルキル基や芳香族ハロゲン基、芳香族基を
有する重合体を得ることができる。
【0039】重合体の回収は、反応終了時にまず反応混
合物を減圧下または常圧下で加熱して溶媒だけを留去
し、ついで缶残固形物を水、アセトン、メチルエチルケ
トン、アルコール類などの溶媒で1回または2回以上洗
浄し、それから中和、水洗、濾別および乾燥をすること
によって行うことができる。また、別法としては、反応
終了後に反応混合物に水、アセトン、メチルエチルケト
ン、アルコール類、エーテル類、ハロゲン化炭化水素、
芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素などの溶媒(使用した
重合反応溶媒に可溶であり、かつ少なくとも生成重合体
に対しては非溶媒であるもの)を沈降剤として添加して
重合体を沈降させ、それを濾別、洗浄及び乾燥すること
によって行うこともできる。これらの場合の「洗浄」
は、抽出の形で実施することができる。また、反応終了
後、反応混合物に反応溶媒、もしくはそれと同等の低分
子量重合体を溶解する、例えば反応溶媒以外のスルホン
系あるいはアミド系溶媒を加えて攪拌した後、濾別して
低分子量重合体を除いた後、水、アセトン、メチルエチ
ルケトン、アルコール類などの溶媒で1回または2回以
上洗浄し、その後中和、水洗、濾別および乾燥をするこ
とによっても行うことができる。
【0040】
【実施例】以下に、実施例をあげて本発明を更に説明す
るが、本発明はこれらの例によってなんら制限されるも
のではない。
【0041】〈分析法〉重合体の元素分析は、ヘランス
社製CHNOラピッド(炭素、水素、酸素)と三菱化成
製TSX−10(硫黄)を用いて測定した。
【0042】赤外吸収スペクトル(FT−IR)は、日
本分光製FT−IR 5Mを用いて拡散反射法(KBr
+試料粉末)で測定した。シングルビームで測定してい
るため空気中の二酸化炭素に由来する2350cm-1のピ
ークが現れている。
【0043】〈特性評価〉得られた重合体の溶融粘度
は、ポリマー粉約2gを直径1.12cmの円筒状のタブ
レットにプレスし、島津製高化式フローテスターを用
い、直径0.5mm、長さ2.5mmのノズルを使用して測
定した(270℃、10kg荷重)。
【0044】ガラス転移点(Tg)は、セイコー電子製
DSC200を用い、試料量約5mg、昇温速度10℃/
分という条件で測定した。
【0045】熱重量分析(TGA)は、セイコー電子製
TG/DTA220を用い、空気雰囲気下(圧縮空気2
00ml/分)で試料量約10mg、昇温速度10℃/分の
条件で測定した。
【0046】(実施例1)攪拌翼付ステンレス製(チタ
ンライニング)2リットルオートクレーブに4,4’−
ジクロロジフェニルスルホン 287.17g(1.0
0モル)、p−ジメルカプトベンゼン 149.34g
(1.05モル)、無水炭酸カリウム 145.12g
(1.05モル)、ジフェニルスルホン 700gを仕
込み、攪拌しながら系内を窒素で充分に置換した後に2
00℃まで3時間かけて昇温し、5時間保持した。この
後、無水炭酸カリウム 7.3g(0.05モル)を加
え、220℃に昇温し、2時間保持した。次にこの温度
で塩化メチルを20分間吹き込んだ後に冷却し、粉砕し
てからアセトンで2回、温水で2回、さらにアセトンで
1回洗浄して340.0g(収率95%)のPPSSS
を得た。
【0047】この重合体の溶融粘度は750ポイズ、T
gは171℃であった。元素分析の結果は、 C H O S 測定値(%) 60.5 3.2 9.1 26.7 理論値(%) 60.67 3.40 8.99 26.94 であった。
【0048】該PPSSSの赤外吸収スペクトルを図1
に示す。
【0049】また、該PPSSSとポリカーボネート
(三菱瓦斯化学製、ユーピロンS−2000)のTGA
を図2に示す。 分解温度はポリカーボネートより高
く、高温での残率もはるかに上回っている。
【0050】(実施例2)実施例1において、溶媒とし
てジフェニルスルホンの代わりにN−メチルピロリドン
700gを用いた以外は、実施例1と同様にしてPP
SSSを得た。
【0051】収率は93%。得られた重合体の溶融粘度
は500ポイズ、Tgは169℃であった。
【0052】(実施例3、重合体の熱架橋)実施例1で
得られたPPSSSを空気循環式加熱炉を用いて150
℃で熱架橋した。
【0053】加熱時間と溶融粘度の増加の関係を下に示
す。 加熱時間(時間) 溶融粘度(ポイズ) 5 1200 10 5200 20 15000
【0054】
【発明の効果】本発明に係わる新規な芳香族スルフィド
/スルホン重合体は、耐熱性、難燃性、機械的特性に優
れ、成形性が良い、バランスのとれた樹脂である。その
ため、この樹脂は、射出成形、圧縮成形、押出成形など
の成形法により各種形状の成形品を与えることができ、
電気・電子部品、自動車部品、あるいは建築、土木分
野、航空、宇宙、海洋分野などの各種部品、スポーツ用
具や雑貨等として好適に利用される。また塗装、塗料用
樹脂としても利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1で製造された芳香族スルフィド/スル
ホン重合体の赤外吸収スペクトルを示す。
【図2】実施例1で製造された芳香族スルフィド/スル
ホン重合体とポリカーボネート(市販品)の熱重量分析
(TGA)を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 能登 好文 埼玉県浦和市三室2982ー1 (56)参考文献 特開 平2−103234(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 75/20 - 75/23

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 【化1】 で示される繰り返し単位を有し270℃で測定した溶
    融粘度が10から105ポイズの範囲にあって、且つガ
    ラス転移点(Tg)が140〜175℃であることを特
    徴とする芳香族スルフィド/スルホン重合体。
JP03116045A 1991-05-21 1991-05-21 芳香族スルフィド/スルホン重合体 Expired - Fee Related JP3134271B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03116045A JP3134271B2 (ja) 1991-05-21 1991-05-21 芳香族スルフィド/スルホン重合体

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03116045A JP3134271B2 (ja) 1991-05-21 1991-05-21 芳香族スルフィド/スルホン重合体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04342725A JPH04342725A (ja) 1992-11-30
JP3134271B2 true JP3134271B2 (ja) 2001-02-13

Family

ID=14677348

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP03116045A Expired - Fee Related JP3134271B2 (ja) 1991-05-21 1991-05-21 芳香族スルフィド/スルホン重合体

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3134271B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101588673B1 (ko) * 2008-09-10 2016-01-27 스마트랙 아이피 비.브이. 트랜스폰더 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101588673B1 (ko) * 2008-09-10 2016-01-27 스마트랙 아이피 비.브이. 트랜스폰더 장치

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04342725A (ja) 1992-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2225426T5 (es) Polímero de poliéter-éter-cetona que se puede tratar en estado fundido.
JPH0621168B2 (ja) 溶融結晶化温度の高いポリアリ−レンチオエ−テルの製造法
JP4129674B2 (ja) ポリアリーレンスルフィド系共重合体の製造方法
JPH08134216A (ja) 硫黄系ガス発生量の少ないポリアリーレンスルフィドの製造方法
JPH05170907A (ja) カルボキシル基含有ポリフェニレンスルフィドの製造方法
JP3134271B2 (ja) 芳香族スルフィド/スルホン重合体
JP3132580B2 (ja) 芳香族スルフィド/スルホン重合体の製造法
JP2730149B2 (ja) ポリアリーレンチオエーテル共重合体
JP3094528B2 (ja) 芳香族スルフィド/ケトン重合体の製造法
JPH0629319B2 (ja) ブロツク共重合体
JP2625856B2 (ja) ポリアリーレンチオエーテル共重合体及びその製造方法
JP3074188B2 (ja) ポリアリーレンチオエーテル共重合体の製造方法
JPH0543682A (ja) 透明なポリアミドの製造方法
JPH02117921A (ja) 新規芳香族ポリエーテルスルホン共重合体及びその製造方法
JPS6228810B2 (ja)
US11192981B2 (en) Preparation method of polyarylene sulfide
JP3036867B2 (ja) 新規ポリアミドおよびその製造方法
EP0422933B1 (en) Easily crystallizable polyphenylene sulfide copolymer and preparation thereof
JP2722501B2 (ja) ポリアリーレンチオエーテル共重合体及びその製造方法
JPH0686519B2 (ja) 耐熱性樹脂及びその製法
JPH0417211B2 (ja)
JP3036772B2 (ja) ポリエーテル樹脂とその製造法及びそれからなる光学材料
KR0160504B1 (ko) 결정화가 용이한 폴리페닐렌설피드 코폴리머 및 이의 제조방법
JPH0433298B2 (ja)
JP2971930B2 (ja) 易結晶性ポリフェニレンスルフィド共重合体およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081201

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081201

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091201

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091201

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101201

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees