JPH04225063A - ポリアリ−レンスルフィド樹脂の腐食性低減方法 - Google Patents

ポリアリ−レンスルフィド樹脂の腐食性低減方法

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JPH04225063A
JPH04225063A JP2415068A JP41506890A JPH04225063A JP H04225063 A JPH04225063 A JP H04225063A JP 2415068 A JP2415068 A JP 2415068A JP 41506890 A JP41506890 A JP 41506890A JP H04225063 A JPH04225063 A JP H04225063A
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリアリ−レンスルフ
ィド樹脂の処理法に関する。更に詳しくは、腐食性が低
減されたポリアリ−レンスルフィド樹脂を得ることを特
徴とするポリアリ−レンスルフィド樹脂の処理法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】ポリアリ−レンスルフィド樹脂は、卓越
した耐熱性、耐薬品性及び難燃性を有するエンジニアリ
ングプラスチックとして近年注目されており、これらの
各種の特性を生かし、自動車部品分野、電気電子部品分
野等で大きな需要の伸びをみせている。しかしながら、
ポリアリ−レンスルフィド樹脂をフィルム,繊維或いは
電気・電子部品類に用いる場合、ポリアリ−レンスルフ
ィド樹脂本来の成形加工性及び電気絶縁性を発揮させる
には、ポリアリ−レンスルフィド樹脂の腐食性を低減さ
せることが必要である。例えば、電子部品の被覆・封止
材料としてポリアリ−レンスルフィド樹脂を用いる場合
、部品類の電極・配線・リ−ドフレ−ム等が腐食し、ト
ラブルの発生原因になることがしばしばある。
【0003】腐食性の低減法の一つとしては、重合後及
び重合後精製したポリマ−を処理する方法も知られてい
る。例えば、周期律表第IA族,第II族,第IIIA
族の金属塩,有機酸,アンモニア,塩基性アンモニア化
合物,アルカリ金属又はアルカリ土類金属水酸化物と重
合後精製したポリマ−とを水性スラリ−中で洗浄処理す
る方法(例えば、特開昭57−108136号公報)や
脱イオン及び/又はN−メチル−2−ピロリドン存在下
でポリアリーレンスルフィド樹脂に無機イオン交換体を
混合し、加熱処理する方法(例えば、特開昭62−36
425号公報)が知られている。しかしながら、いずれ
の方法においても腐食性の低減効果が不十分であり、腐
食性を必要な程度に低減するためには、幾回も同一操作
を繰り返す必要があり、実用上問題となる。
【0004】一方、ポリアリ−レンスルフィド樹脂に亜
鉛化合物を添加することは、例えば、特開平1−135
866号公報等で行われている。これらの公報では、ポ
リアリーレンスルフィド樹脂に炭酸亜鉛を溶融混練し、
腐食性防止及び色調安定化が行われている。しかし、ポ
リアリーレンスルフィド樹脂の溶融温度が高温のため3
00℃で炭酸ガスを放出し分解する炭酸亜鉛では、成形
体中に気泡を生じ成形物の力学強度の低下、また気泡に
よる成形体表面の粗れが生じ、実用上問題となっている
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記問題点
を改善し、ポリアリ−レンスルフィド樹脂の金属腐食性
を低減し、従来品より低腐食性であるポリアリ−レンス
ルフィド樹脂を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記した
現状に鑑みポリアリ−レンスルフィド樹脂の金属腐食性
の低減を行うため鋭意研究を進めた。その結果、ポリア
リ−レンスルフィド樹脂の良溶媒の存在下でポリアリ−
レンスルフィド樹脂と酸化亜鉛及び/又は水酸化亜鉛又
は、酸化亜鉛及び/又は水酸化亜鉛とアルカリ土類金属
塩化物を混合し、加熱処理することでポリアリ−レンス
ルフィド樹脂の腐食性が低減することを見出し本発明を
完成した。
【0007】即ち本発明は、ポリアリ−レンスルフィド
樹脂の良溶媒の存在下で、ポリアリ−レンスルフィド樹
脂と酸化亜鉛及び/又は水酸化亜鉛の総量に対して酸化
亜鉛及び/又は水酸化亜鉛0.01重量%〜10重量%
を混合し、加熱することを特徴とするポリアリ−レンス
ルフィド樹脂の処理法、及びポリアリ−レンスルフィド
樹脂の良溶媒の存在下で、ポリアリ−レンスルフィド樹
脂,酸化亜鉛及び/又は水酸化亜鉛とアルカリ土類金属
塩化物の総量に対して酸化亜鉛及び/又は水酸化亜鉛0
.01重量%〜10重量%及びアルカリ土類金属塩化物
0.008重量%〜36.5重量%を混合し、加熱する
ことを特徴とするポリアリ−レンスルフィド樹脂の処理
法である。
【0008】以下、本発明を詳細に説明する。
【0009】本発明で用いられるポリアリ−レンスルフ
ィド樹脂は、繰り返し単位が一般式−Ar−S−で表さ
れる1種或いは2種以上のものである。ここで具体的に
−Ar−S−は、下記の構造単位で構成されているもの
が挙げられる。
【0010】
【化1】 (但し、式中R1,R2は各々水素原子、アルキル基、
フェニル基、アルコキシル基、ニトロ基、ハロゲン原子
、アルキレングリコ−ル基、ヒドロキシル基、ニトリル
基、カルボキシル基、スルホン基又はアミノ基を示す。 また、式中Xはメチレン,エチレン,イソプロピル,エ
−テル,ケトン又はスルホン基を示す。)しかし、特に
好ましくはポリフェニレンスルフィド樹脂である。ポリ
フェニレンスルフィド樹脂は、一般式
【0011】
【化2】 で示される繰返単位を持った構造が70モル%以上、好
ましくは90モル%以上含まれているものであれば他の
成分が共重合されたものであっても良い。
【0012】ポリアリ−レンスルフィド樹脂は、一般に
特公昭44−2761号公報、特公昭45−3368号
公報、米国特許第3274165号公報、特公昭46−
27255号公報等で代表される製造法により得られる
比較的分子量の小さい重合体と特公昭52−12240
号公報に代表される本質的に線状で比較的高分子量の重
合体とがあり、前者の重合体は、酸素雰囲気下或いは過
酸化物等の架橋剤の存在下で加熱することにより高重合
度化して用いることも可能である。
【0013】本発明に使用するに適したポリアリ−レン
スルフィド樹脂の溶融粘度(高化式フロ−テスタ−によ
り(ダイス:φ=0.5mm,L=2mm)300℃,
10Kg荷重での測定)は、本質的に直線状で比較的高
分子量の重合体であれば50〜50000ポイズ、好ま
しくは100〜30000ポイズのものが好適に使用さ
れる。また、架橋剤などの存在下で加熱することにより
高重合化した重合体であれば加熱処理前の粘度が50〜
20000ポイズのものであり、加熱処理後の粘度が1
50〜50000ポイズ、好ましくは200〜3000
0ポイズのものが使用できる。ここで50ポイズ未満の
場合は、機械的強度が低下し好ましくない。また、50
000ポイズを越える場合は、成形性に難点を生じ好ま
しくない。  次に、本発明で用いられる酸化亜鉛は、
例えばフランス法,アメリカ法,湿式亜鉛華の製法等の
各種製法により製造される下記の一般式(I)で示され
る化合物である。
【0014】ZnxO・nH2O (但し、xは1又は2,nは0〜6である。)次に、本
発明で用いられる水酸化亜鉛は、例えば亜鉛塩の溶液に
水酸化アルカリを加えて沈殿させる製法等の各種製法に
より製造される下記の一般式(II)で示される化合物
である。 Zn(OH)2・nH2O (但し、nは0〜6である。) 酸化亜鉛及び/又は水酸化亜鉛の添加量は、ポリアリ−
レンスルフィド樹脂と酸化亜鉛及び/又は水酸化亜鉛の
総量に対し0.01重量%〜10重量%の範囲であり、
好ましくは、0.1重量%〜5重量%の範囲である。こ
こで、添加量が0.01重量%未満の場合は、腐食性の
低減効果が乏しい。また、10重量%を越える場合は、
成形後のポリアリーレンスルフィド樹脂の力学強度が低
下するため好ましくない。
【0015】次に、酸化亜鉛及び/又は水酸化亜鉛にア
ルカリ土類金属塩化物を併用する場合の添加量は、ポリ
アリ−レンスルフィド樹脂,酸化亜鉛及び/又は水酸化
亜鉛とアルカリ土類金属塩化物の総量に対し酸化亜鉛及
び/又は水酸化亜鉛0.01重量%〜10重量%の範囲
であり、かつアルカリ土類金属塩化物は0.008重量
%〜36.5重量%の範囲である。好ましくは、酸化亜
鉛及び/又は水酸化亜鉛の添加量が0.1重量%〜5重
量%の範囲であり、アルカリ土類金属塩化物の添加量が
0.08重量%〜18.3重量%の範囲である。酸化亜
鉛及び/又は水酸化亜鉛とアルカリ土類金属塩化物の配
合比は、とくに限定はないが互いの無機物が等モルにな
るように配合することが好ましく、著しい効果を発揮す
る。
【0016】ここで、酸化亜鉛及び/又は水酸化亜鉛,
アルカリ土類金属塩化物それぞれの配合量が0.01重
量%,0.008重量%未満では腐食性の低減効果は乏
しく、10重量%,36.5重量%を越える場合は、成
形後のポリアリーレンスルフィド樹脂の力学強度が低下
するため好ましくない。
【0017】ここで、アルカリ土類金属塩化物とは、ベ
リリウム,マグネシウム,カルシウム,ストロンチウム
,バリウム,ラジウムの塩化物であり、その無水物又は
水和物を用いることができる。特に好ましくは、塩化バ
リウムの無水物又は水和物である。
【0018】本発明に用いられるポリアリーレンスルフ
ィド樹脂の良溶媒とは、ポリアリーレンスルフィド樹脂
を室温又は高温で溶解することができる有機溶媒であり
、例えば、N,N´−ジメチルアセトアミド,N−エチ
ル−2−ピロリドン,N−メチル−2−ピロリドン,テ
トラメチル尿素,N−メチルプロピオンアミド,ジメチ
ルスルホキシド,1,3−ジメチルイミダゾリジノン,
α−クロロナフタレン,ジフェニルエ−テル等を挙げる
ことができるが、N−メチル−2−ピロリドン,1,3
−ジメチルイミダゾリジノン,α−クロロナフタレン,
ジフェニルエ−テルが特に好ましい。
【0019】次に、ポリアリーレンスルフィド樹脂の良
溶媒中で、ポリアリーレンスルフィド樹脂と酸化亜鉛及
び/又は水酸化亜鉛又は、ポリアリーレンスルフィド樹
脂と酸化亜鉛及び/又は水酸化亜鉛とアルカリ土類金属
塩化物とを加熱処理する条件は、用いるポリアリーレン
スルフィド樹脂の溶融粘度,溶液濃度,処理温度,処理
時間,炭酸亜鉛又は炭酸亜鉛とアルカリ土類金属塩化物
の添加量により適時変更可能である。
【0020】通常、溶液濃度(ポリアリーレンスルフィ
ド樹脂及び炭酸亜鉛又は、ポリアリーレンスルフィド樹
脂,炭酸亜鉛及びアルカリ土類金属塩化物の総量/良溶
媒)は、7重量%〜50重量%の範囲であり、好ましく
は、10重量%〜40重量%の範囲が採用される。ここ
で、溶液濃度が7重量%未満では、経済的な見地から好
ましくない。また、溶液濃度が50重量%越える場合は
、設備上の問題が懸念される。
【0021】次に、処理時間は、1分〜24時間の範囲
であり、好ましくは、10分〜10時間の範囲である。 ここで、処理時間が1分未満の場合は、腐食性の低減効
果が乏しく、24時間を越える場合には、経済的な見地
から好ましくない。但し、処理時間は、処理温度を高く
することにより短くすることができる。
【0022】次に、処理温度は、80℃〜300℃の範
囲であり、好ましくは、200℃〜270℃の範囲であ
る。更に好ましくは、ポリアリーレンスルフィド樹脂が
加熱処理中に系内で溶解していることが望ましい。ここ
で、処理温度が80℃未満の場合は、腐食性の低減効果
が乏しく、300℃を越える場合は、ポリアリーレンス
ルフィド樹脂の分解を誘発することがあるため好ましく
ない。
【0023】本発明の加熱処理は、前述した成分,条件
を任意に選択することにより実施される。
【0024】次に、加熱処理装置は、加熱装置及び攪拌
機が備え付けである容器であれば特に制限はないが、好
ましくは密閉式容器が採用される。
【0025】このように加熱処理して得られたポリアリ
ーレンスルフィド樹脂は、溶媒除去,乾燥等の一般の工
程を経た後得られる。
【0026】
【実施例】次に、実施例及び比較例を示して本発明を更
に具体的に説明するが、本発明は、これらに限定される
ものではない。尚、以下の実施例で用いたポリアリーレ
ンスルフィド樹脂の腐食性試験は、以下の方法により行
った。
【0027】○腐食性試験PPSパウダ−10gを図1
に示すような秤量瓶に入れ、その中にシャ−レに入れた
ハンダメッキが施されたリ−ドフレ−ムを入れて150
℃,500時間オ−ブン中で加熱し、ハンダメッキが施
されたリ−ドフレ−ムの腐食度の判定を目視にて行った
【0028】判定      ◎;変色なし○;わずか
に灰色に変色 △;灰色に変色 ×;黒色に変色 参考例1 本発明に用いたポリフェニレンスルフィド樹脂(以下P
PSと略す)は、以下のように合成した。15l容量の
オ−トクレ−ブに硫化ナトリウムNa2S・2.9H2
O1.8モル、N−メチル−2−ピロリドン(以下NM
Pと略す)4.5Kgを入れ窒素気流下撹拌して200
℃まで昇温し、主に水からなる留出液636gを留去し
た。系を170℃まで冷却した後、p−ジクロルベンゼ
ン1.8モルをNMP1.5Kgとともに添加し、窒素
気流下に系を封入、昇温して250℃にて3時間重合を
行った。重合終了後、系を冷却し、内容物を水中に投入
、ポリマ−を沈澱させた後、沈澱したポリマ−をグラス
ロ−トで捕集し、約10lの温水で洗浄、濾過を繰り返
し、一晩加熱真空乾燥し、ポリマ−を単離した。得られ
たポリマ−は1.85Kg、収率95%であり、溶融粘
度(300℃にて直径0.5mm、長さ2mmのダイス
を用い、荷重10Kgで高化式フロ−テスタ−で測定し
た値)は250ポイズであった。以下、PPS(1)と
示す。
【0029】参考例2 参考例1で得られたポリマ−を空気中250℃に設定し
たオ−ブンに入れ、そのまま5時間硬化させ、溶融粘度
2800ポイズのPPSを得た。以下、PPS(2)と
示す。
【0030】実施例1〜3 300ml容量のオ−トクレ−ブにNMP,参考例1の
PPS(1)及び酸化亜鉛(和光純薬工業(株))を表
1に示す割合で仕込み、窒素ガスで系内を置換した後、
昇温し表1に示す条件で加熱攪拌した。オ−トクレ−ブ
を冷却後ポリマ−を熱水で3回洗浄した。その後、80
℃で1日間乾燥した。次に、得られたPPSパウダ−を
腐食性試験により評価を行った。結果を表1に示す。
【0031】実施例4〜6 300ml容量のオ−トクレ−ブにNMP,参考例1の
PPS(1),酸化亜鉛(和光純薬工業(株))及び塩
化バリウム(和光純薬工業(株))を表1に示す割合で
仕込み、窒素ガスで系内を置換した後、昇温し表1に示
す条件で加熱攪拌した。オ−トクレ−ブを冷却後ポリマ
−を熱水で3回洗浄した。その後、80℃で1日間乾燥
した。次に、得られたPPSパウダ−を腐食性試験によ
り評価を行なった。結果を表1に示す。
【0032】実施例7〜9 参考例1のPPS(1)の代わりに参考例2のPPS(
2)を用いた以外は、実施例1〜3と同様の操作を行な
った。次に、得られたPPSパウダ−を腐食性試験によ
り評価を行なった。結果を表1に示す。
【0033】実施例10〜12 参考例1のPPS(1)の代わりに参考例2のPPS(
2)を用いた以外は、実施例4〜6と同様の操作を行な
った。次に、得られたPPSパウダ−を腐食性試験によ
り評価を行った。結果を表1に示す。
【0034】
【表1】
【0035】実施例13〜15 300ml容量のオ−トクレ−ブにNMP,参考例1の
PPS(1)及び水酸化亜鉛(和光純薬工業(株))を
表2に示す割合で仕込み、窒素ガスで系内を置換した後
、昇温し表2に示す条件で加熱攪拌した。オ−トクレ−
ブを冷却後ポリマ−を熱水で3回洗浄した。その後、8
0℃で1日間乾燥した。次に、得られたPPSパウダ−
を腐食性試験により評価を行った。結果を表2に示す。
【0036】実施例16〜18 300ml容量のオ−トクレ−ブにNMP,参考例1の
PPS(1),水酸化亜鉛(和光純薬工業(株))及び
塩化バリウム(和光純薬工業(株))を表2に示す割合
で仕込み、窒素ガスで系内を置換した後、昇温し表2に
示す条件で加熱攪拌した。オ−トクレ−ブを冷却後ポリ
マ−を熱水で3回洗浄した。その後、80℃で1日間乾
燥した。次に、得られたPPSパウダ−を腐食性試験に
より評価を行なった。結果を表2に示す。
【0037】実施例19〜21 参考例1のPPS(1)の代わりに参考例2のPPS(
2)を用いた以外は、実施例13〜15と同様の操作を
行なった。次に、得られたPPSパウダ−を腐食性試験
により評価を行なった。結果を表2に示す。
【0038】実施例22〜24 参考例1のPPS(1)の代わりに参考例2のPPS(
2)を用いた以外は、実施例16〜18と同様の操作を
行なった。次に、得られたPPSパウダ−を腐食性試験
により評価を行った。結果を表2に示す。
【0039】
【表2】
【0040】実施例25 300ml容量のオ−トクレ−ブにNMP,参考例1の
PPS(1),酸化亜鉛(和光純薬工業(株))及び水
酸化亜鉛(和光純薬工業(株))を表3に示す割合で仕
込み、窒素ガスで系内を置換した後、昇温し表3に示す
条件で加熱攪拌した。オ−トクレ−ブを冷却後ポリマ−
を熱水で3回洗浄した。その後、80℃で1日間乾燥し
た。次に、得られたPPSパウダ−を腐食性試験により
評価を行った。結果を表3に示す。
【0041】実施例26 300ml容量のオ−トクレ−ブにNMP,参考例1の
PPS(1),酸化亜鉛(和光純薬工業(株)),水酸
化亜鉛(和光純薬工業(株))及び塩化バリウム(和光
純薬工業(株))を表3に示す割合で仕込み、窒素ガス
で系内を置換した後、昇温し表3に示す条件で加熱攪拌
した。オ−トクレ−ブを冷却後ポリマ−を熱水で3回洗
浄した。その後、80℃で1日間乾燥した。次に、得ら
れたPPSパウダ−を腐食性試験により評価を行なった
。結果を表3に示す。
【0042】
【表3】
【0043】比較例1 300ml容量のオ−トクレ−ブにNMP100gと参
考例1のPPS(1)を10g仕込み、窒素ガスで系内
を置換した後、昇温し240℃,30分加熱攪拌した。 オ−トクレ−ブを冷却後ポリマ−を熱水で3回洗浄した
。その後、80℃で1日間乾燥した。次に、得られたP
PSパウダ−を腐食性試験により評価を行なった。結果
を表4に示す。
【0044】比較例2 参考例1のPPS(1)の代わりに参考例2のPPS(
2)を用いた以外は、比較例1と同様の操作を行なった
。次に、得られたPPSパウダ−を腐食性試験により評
価を行なった。結果を表4に示す。
【0045】比較例3 実施例1で用いた酸化亜鉛を炭酸カルシウム(白石工業
(株),ホワイトンP−30)に変更した以外は、実施
例1と同様の操作を行なった。次に、得られたPPSパ
ウダ−を腐食性試験により評価を行なった。結果を表4
に示す。
【0046】比較例4 実施例7で用いた酸化亜鉛を炭酸カルシウム(白石工業
(株),ホワイトンP−30)に変更した以外は、実施
例7と同様の操作を行なった。次に、得られたPPSパ
ウダ−を腐食性試験により評価を行なった。結果を表4
に示す。
【0047】比較例5 実施例4で用いた酸化亜鉛を炭酸カルシウム(白石工業
(株),ホワイトンP−30)に変更した以外は、実施
例4と同様の操作を行なった。次に、得られたPPSパ
ウダ−を腐食性試験により評価を行なった。結果を表4
に示す。
【0048】比較例6 実施例10で用いた酸化亜鉛を炭酸カルシウム(白石工
業(株),ホワイトンP−30)に変更した以外は、実
施例10と同様の操作を行なった。次に、得られたPP
Sパウダ−を腐食性試験により評価を行なった。結果を
表4に示す。
【0049】
【表4】
【0050】
【発明の効果】本発明によれば、ポリアリ−レンスルフ
ィド樹脂の良溶媒の存在下で、酸化亜鉛及び/又は水酸
化亜鉛又は、酸化亜鉛及び/又は水酸化亜鉛及びアルカ
リ土類金属塩化物とポリアリ−レンスルフィド樹脂とを
加熱処理することにより腐食性が低減したポリアリ−レ
ンスルフィド樹脂を得ることができる。これにより、電
気・電子部品など金属腐食性が問題となる分野での利用
が期待され、工業的価値は高い。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1〜26,比較例1〜6の加熱処理した
樹脂の金属に対する腐食性を調べる試験の概略図である
【符号の説明】
1;オ−ブン 2;秤量瓶 3;シャ−レ 4;ハンダメッキを施したリ−ドフレ−ム5;試料(P
PSパウダ−)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポリアリ−レンスルフィド樹脂の良溶媒の
    存在下で、ポリアリ−レンスルフィド樹脂と酸化亜鉛及
    び/又は水酸化亜鉛の総量に対して酸化亜鉛及び/又は
    水酸化亜鉛0.01重量%〜10重量%を混合し、加熱
    することを特徴とするポリアリ−レンスルフィド樹脂の
    処理法。
  2. 【請求項2】ポリアリ−レンスルフィド樹脂の良溶媒の
    存在下で、ポリアリ−レンスルフィド樹脂,酸化亜鉛及
    び/又は水酸化亜鉛とアルカリ土類金属塩化物の総量に
    対して酸化亜鉛及び/又は水酸化亜鉛0.01重量%〜
    10重量%及びアルカリ土類金属塩化物0.008重量
    %〜36.5重量%を混合し、加熱することを特徴とす
    るポリアリ−レンスルフィド樹脂の処理法。
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