JPH0455433A - ポリアリーレンスルフィドの製造法 - Google Patents

ポリアリーレンスルフィドの製造法

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JPH0455433A
JPH0455433A JP2162881A JP16288190A JPH0455433A JP H0455433 A JPH0455433 A JP H0455433A JP 2162881 A JP2162881 A JP 2162881A JP 16288190 A JP16288190 A JP 16288190A JP H0455433 A JPH0455433 A JP H0455433A
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acid
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protonic
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  • 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】 [産業上の利用分野コ 本発明は、電気材料、電子材料、コーティング剤、成形
品添加剤等に用いられるポリアリーレンスルフィドの製
造法に関する。
[従来の技術および発明が解決しようとする課題]従来
、ポリフェニレンスルフィドなどのポリアリーレンスル
フィドは、p−ジクロロベンゼンなどのジハロゲン化芳
香族化合物と、硫化ソーダなどのアルカリ金属硫化物と
を、N−メチルピロリドンなどの極性溶媒中で高温加圧
下で縮重合反応させることにより製造されている(特公
昭45−3368号公報参照)。
しかし、この特許公報に記載の方法では、■重合を12
5〜450℃の高温と100ps ig以上の加圧下に
行う必要があるので消費エネルギーが大きく、また■副
生アルカリ金属塩がポリアリーレンスルフィド中に残存
し、このポリアリーレンスルフィドの電気特性、化学的
特性などを悪化させる等の問題点があった。
更に、硫酸を触媒として用い、ジフェニルジスルフィド
やチオフェノールを酸化カップリング重合させて直接ポ
リアリーレンスルフィドを得る方法も知られているが副
生成物が多く、また架橋ポリマーも大量に生成するなど
の欠点があった。
ジフェニルジスルフィドやチオフェノールを用いてポリ
アリーレンスルフィドを得る方法は他に特開昭63−2
13526号公報、同63−213527号公報にも開
示されているが、高価なルイス酸、酸化剤を大量(等モ
ル量)に用いなければならないうえ、ポリマー中に残存
するこれらルイス酸等の除去に大量の溶剤や洗剤を必要
とするという問題点があった。
さらに、Macromol  22.4138(198
9)には、ジフェニルジスルフィド類を、酸および触媒
の存在下に大気圧下で酸化カップリング重合させること
により、アルカリ金属塩などの不純物を含有しないため
に電気的特性、化学的特性にすぐれた、特に架橋ポリマ
ーの副生が少なく、実質的に直鎖状のポリアリーレンス
ルフィドを得ているが、この場合、反応速度が遅いとい
う難点がある。
従って本発明の目的は、実質的に直鎖状のポリアリーレ
ンスルフィドを、温和な条件で生産性良く (短時間に
高収率で)得ることができる、工業上著るしく有利なポ
リアリーレンスルフィドの製造法を提供することにある
[課題を解決するための手段] 本発明者は、前記目的を達成すべく、鋭意研究を重ねた
結果、反応原料として、ジフェニルジスルフィドおよび
/またはチオフェノールを用い、これを酸の存在下、触
媒を用いるとともに、酸素分圧が2. 5kg/ai以
上の加圧下において酸化カップリング重合させるという
方法が、本発明の目的を達成するのに極めて有効である
ことを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成する
に至った。
すなわち、本発明は、一般式[I] (式[I]中、R1−R8は、それぞれ水素原子、ハロ
ゲン原子、低級アルキル基または低級アルコキシ基を表
し、R1−R8は、互いに同じ種類であっても異なった
種類であってもよい。)で表されるジフェニルジスルフ
ィド類および/または一般式[II] (式[11]中、R9〜R’2は、それぞれ水素原子、
ハロゲン原子、低級アルキル基または低級アルコキシ基
を表し、R9−R12は、互いに同じ種類であっても異
なった種類であってもよい。)で表されるチオフェノー
ル類を酸の存在下、触媒を用いるとともに、酸素分圧が
2.5kg/cd以上の加圧下において酸化カップリン
グ重合させることを特徴とするポリアリーレンスルフィ
ドの製造法を要旨とするものである。
本発明は、いわゆる物の製造方法の発明であるので、以
下、本発明を、(A)出発物質(モノマー)、(B)処
理条件(重合条件)、(C)目的物質(ポリマー)の順
で詳細に説明する。
(A)出発物質(モノマー) 本発明のポリアリーレンスルフィドの製造法において出
発物質として用いられるモノマーは、−般式[I]で表
されるジフェニルジスルフィド類および/または一般式
[1]で表されるチオフェノール類である。
前記一般式[エコ、[■コ中のR1−R12にっいて、
更に詳しく説明すると以下の通りである。
すなわち、前記R1〜R12のそれぞれの具体例を例示
すると、例えば、水素原子;フッ素原子、塩素原子、臭
素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子;メチル基、エ
チル基、プロピル基、1−メチルエチル基、ブチル基、
1−メチルプロピル基、2−メチルプロピル基、1.1
−ジメチルエチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチ
ル基、オクチル基などの低級アルキル基;メトキシ基、
エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキ
シ基、イソブトキシ基、5ec−ブトキシ基、tert
−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基な
どの低級アルコキシ基を挙げることができる。これらの
中でも、水素原子;メチル基、エチル基;メトキシ基、
エトキシ基が好ましく、特に水素原子、メチル基、エチ
ル基などが好ましい。
前記−紋穴[I]によって表されるジフェニルジスルフ
ィド類としては、例えば、ジフェニルジスルフィド、2
. 2’ −ジメチルジフェニルジスルフィド、3. 
3’ −ジメチルジフェニルジスルフィド、2. 2’
 、  6. 6’ −テトラメチルジフェニルジスル
フィド、2.2’ 、3.3’  −テトラメチルジフ
ェニルジスルフィド、2.2’、5゜5′−テトラメチ
ルジフェニルジスルフィド、3゜3’5.5’ −テト
ラメチルジフェニルジスルフィド、2. 2’ 、  
3. 3’ 、  5. 5’ −へキサメチルジフェ
ニルジスルフィド、2.2’3゜3’ 、  6. 6
’ −ヘキサメチルジフェニルジスルフィド、2.2’
 、3.3’   5.5’  6.6’−オクタメチ
ルジフェニルジスルフィド、2゜2′−ジエチルジフェ
ニルジスルフィド、3,3−ジエチルジフェニルジスル
フィド、2. 2’6.6′ −テトラエチルジフェニ
ルジスルフィド、2、 2’  3. 3’  6. 
6’ −ヘキサエチルジフェニルジスルフィド、2.2
’、3.3’、5゜5’  6. 6’ −オクタエチ
ルジフェニルジスルフィド、2. 2’ −ジプロピル
ジフェニルジスルフィド、3. 3’ −ジプロピルジ
フェニルジスルフィド、2. 2’  5. 5’ −
テトラプロピルジフェニルジスルフィド、2. 2’ 
−ジブチルジフェニルジスルフィド、2. 2’  −
ジエチルジフェニルジスルフィド、2. 2’ −ジヘ
キシルジフェニルジスルフィド、2. 2’ −ジフル
オロジフェニルジスルフィド、2. 2’ −ジクロロ
ジフェニルジスルフィド、2.2’ −ジブロモジフェ
ニルジスルフィド、2. 2’ −ショートジフェニル
ジスルフィド、3. 3’ −ジフルオロジフェニルジ
スルフィド、3,3′ −ジクロロジフェニルジスルフ
ィド、3. 3’ −ジブロモジフェニルジスルフィド
、3. 3’ −ショートジフェニルジスルフィド、2
. 2’  3. 3’ −テトラフルオロジフェニル
ジスルフィド、2.2’  3.3’ −テトラクロロ
ジフェニルジスルフィド、2.2’  5.5’テトラ
フルオロジフエニルジスルフイド、2゜2’ 5. 5
’ −テトラクロロジフェニルジスルフィド、2. 2
’  6. 6’ −テトラフルオロジフェニルジスル
フィド、2. 2’  6. 6’  −テトラクロロ
ジフェニルジスルフィド、2. 2’  6. 6’−
テトラブロモジフェニルジスルフィド、3゜3’  5
. 5’ −テトラフルオロジフェニルジスルフィド、
3. 3’  5. 5’ −テトラクロロジフェニル
ジスルフィド、2.2’  3.3’  5.5’ヘキ
サフルオロジフエニルジスルフイド、2゜2’  3.
 3’ 5. 5’ −ヘキサクロロジフェニルジスル
フィド、2.2’  3.3’  6.6’  −ヘキ
サフルオロジフェニルジスルフィド、2.2’  3゜
3’  6. 6’ −へキサクロロジフェニルジスル
フィド、2.2’  3.3’  5.5’  6.6
’  =オクタフルオロジフェニルジスルフィド、2.
 2’  3゜3’  5. 5’ 6. 6’ −オ
クタクロロジフェニルジスルフィド、2. 2’  −
ジメトキシジフェニルジスルフィド、2.2’ −ジェ
トキシジフェニルジスルフィド、2. 2’ −ジイソ
プロポキシジフェニルジスルフィド、2. 2’ −ジ
プロポキシジフェニルジスルフィド、2.2’ −ジブ
トキシジフェニルジスルフィド、2. 2’  3. 
3’ −テトラメトキシジフェニルジスルフィド、2.
 2’  6゜6′−テトラメトキシジフェニルジスル
フィド、2、 2’  6. 6’ −テトラエトキシ
ジフェニルジスルフィド、3. 3’ −ジメトキシジ
フェニルジスルフィド、2. 2’  5. 5’  
−テトラメトキシジフェニルジスルフィドなど対称ジフ
ェニルジスルフィド類;2−メチルジフェニルジスルフ
ィド、2−エチルジフェニルジスルフィド、2−プロピ
ルジフェニルジスルフィド、2−ブチルジフェニルジス
ルフィド、2−フルオロジフェニルジスルフィド、2−
クロロジフェニルジスルフィド、2−メトキシジフェニ
ルジスルフィド、2,6−ジメチルジフェニルジスルフ
ィド、2,6−ジエチルジフェニルジスルフィド、2,
6−ジフルオロジフェニルジスルフィド、2.3−ジメ
チルジフェニルジスルフィド、2. 3. 5. 6−
テトラフルオロジフェニルジスルフィド、2. 3. 
5. 6−テトラメチルジフェニルジスルフィド、2.
 3゜6−ドリメチルジフエニルジスルフイド、2.6
−シメチルー2′ −メチルジフェニルジスルフィド、
2,6−シメチルー2′−エチルジフェニルジスルフィ
ド、2.6−シメチルー2’ 、3’5′  6′−テ
トラフルオロジフェニルジスルフィド、2.6−シメチ
ルー2′−メトキシジフェニルジスルフィド、2,6−
ジニチルー2′ −メチルジフェニルジスルフィド、2
,6−ジエチル−2′−エチルジフエニルジスルフイド
、2,6−シエチルー2. 3. 5. 6−テトラフ
ルオロジフェニルジスルフィド、2.6−シメチルー2
′6′−ジエチルジフェニルジスルフィド、2.6−シ
メチルー2′  6′−ジフルオロジフェニルジスルフ
ィド、2. 3. 5. 6−チトラメチルー2’  
 3’   5’   6’ −テトラフルオロジフェ
ニルジスルフィドなどの非対称ジフェニルジスルフィド
類を挙げることができる。これらの中でも特に、ジフェ
ニルジスルフィド、3.3’5゜5′−テトラメチルジ
フェニルジスルフィド、2゜2’ 、  6. 6’ 
−テトラメチルジフェニルジスルフィド、2,2′ −
ジメチルジフェニルジスルフィド、3. 3’ −ジメ
チルジフェニルジスルフィド、2. 2’ 、  5.
 5’ −テトラメチルジフェニルジスルフィドなどが
好ましい。
前記−紋穴[1]で表されるチオフェノール類としでは
、例えば、チオフェノール、2−メチルチオフェノール
、2−エチルチオフェノール、2−プロピルチオフェノ
ール、2− (1−メチルエチル)チオフェノール、2
−ブチルチオフェノール、2−(1−メチルプロピル)
チオフェノール、2−(2−メチルブチル)チオフェノ
ール、2−(1,1−ジメチルエチル)チオフェノール
、2−ペンチルチオフェノール、2−へキシルチオフェ
ノール、2−オクチルチオフェノール、2−フルオロチ
オフェノール、2−クロロチオフェノール、2−ブロモ
チオフェノール、2−ヨードチオフェノール、2−メト
キシチオフェノール、2−エトキシチオフェノール、2
−プロポキシチオフェノール、2−ブトキシチオフェノ
ール、2−sec−ブトキシチオフェノール、2−イソ
ブトキシチオフェノール、2−terl−ブトキシチオ
フェノール、2−ペンチルオキシチオフェノール、2−
へキシルオキシチオフェノール、2−ジメチルチオフェ
ノール、2.6−ジエチルチオフェノール、2−メチル
−6−エチルチオフェノール、2,6−ジフルオロチオ
フェノール、2−メチル−6−フルオロチオフェノール
、2−エチル−6−フルオロチオフェノール、2,6−
ジブロモチオフェノール、2−メチル−6−クロロチオ
フェノール、2,6−ジメトキシチオフェノール、2−
メチル−6−メトキシチオフェノール、2゜3−ジメチ
ルチオフェノール、2.3−ジエチルチオフェノール、
2,3−ジフルオロチオフェノール、2−メチル−3−
フルオロチオフェノール、2−フルオロ−3−メチルチ
オフェノール、2゜3−ジメトキシチオフェノール、2
−メチル−3−メトキシチオフェノール、2.3−ジク
ロロチオフェノール、2−メチル−3−クロロチオフェ
ノール、3−り四ツ〜2−メチルチオフェノール、2.
5−ジメチルチオフェノール、2,5−ジフルオロチオ
フェノール、2,5−ジエチルチオフェノール、2−メ
チル−5−フルオロチオフェノール、2−メチル−5−
エチルチオフェノール、2−フルオロ−5−メチルチオ
フェノール、2゜5−ジクロロチオフェノール、2.5
−ジメトキジチオフェノール、2−メチル−5−クロロ
チオフェノール、2−メチル−5−メトキシチオフェノ
ール、2−クロロ−5−メチルチオフェノール、2−メ
トキシ−5−メチルチオフェノール、2−クロロ−5−
フルオロチオフェノール、2−エチル−5−クロロチオ
フェノール、2−クロロ−5−エチルチオフェノール、
3,5−ジメチルチオフェノール、3.5−ジフルオロ
チオフェノール、3.5−ジメトキシチオフェノール、
3.5−ジエチルチオフェノール、3,5−ジクロロチ
オフェノール、3−メチル−5−フルオロチオフェノー
ル、3−メチル−5−クロロチオフェノール、3−メチ
ル−5−メトキシチオフェノール、2゜3.5−1リメ
チルチオフエノール、2. 3. 5−トリフルオロチ
オフェノール、2. 3. 5−トリエチルチオフェノ
ール、2. 3. 5−1リクロロチオフエノール、2
−メチル−3,5−ジフルオロチオフェノール、2. 
3. 5. 6−チトラメチルチオフエノール、2. 
3. 5. 6−チトラフルオロチオフエノール、2.
 3. 5. 6−チトラクロロチオフエノール、2.
 3. 5. 6−チトラメトキシチオフエノール、2
. 3. 5. 6−チトラエチルチオフエノール、2
,6−シメチルー3゜5−ジフルオロチオフェノール、
2.6−ジエチル−3,5−ジフルオロチオフエノール
、2,6−ジエチル−3,5−ジクロロチオフエノール
、2.6−ジエチル−3,5−ジメチルチオフエノール
、2,6−ジエチル−3,5−ジメトキシチオフエノー
ル、2,6−シメチルー3,5−ジクロロチオフェノー
ル、2−メチル−6−ニチルー3.5−ジフルオロチオ
フェノール等を挙げることができる。
これらの中でも特に、チオフェノール、2−メチルフェ
ノール、2−エチルチオフェノール、2−メトキシチオ
フェノール、2.5−ジメチルチオフェノール、3.5
−ジメチルチオフェノール、2.5−ジエチルチオフェ
ノール、3,5−ジエチルチオフェノール、2.6−ジ
メチルチオフェノール、2,6−ジエチルチオフェノー
ル、2゜6−ジメトキシチオフェノール、2. 3. 
5. 6−チトラメチルチオフエノールなどが好ましい
(B)処理条件(重合条件) 本発明のポリアリーレンスルフィドの製造法においては
、上述の一般式[I]のジフェニルジスルフィド類およ
び/または一般式[■]のチオフェノール類を酸の存在
下、触媒を用いるとともに、酸素分圧が2. 5kg/
cffl−G (ゲージ圧)以上の加圧下において酸化
カップリング重合させる。
この酸化カップリング重合において、酸の存在が必須で
あり、このような酸としては、プロトン酸もしくはプロ
トン供与性物質の共存によりプロトン酸に変化するプロ
トン酸供与体が挙げられ、公知の有機酸またはその塩、
無機酸またはその塩、さらにはそれらの混合物もしくは
複合体などを用いることができる。プロトン酸としては
、例えば、塩酸、臭化水素酸、青酸などの非酸素酸;硫
酸、リン酸、塩素酸、臭素酸、硝酸、炭酸、ホウ酸、モ
リブデン酸、イソポリ酸、ヘテロポリ酸などの無機オキ
ソ酸;酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、コハク酸、安息
香酸、フタル酸などの1価もしくは多価のカルボン酸;
モノクロロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸1、モ
ノフルオロ酢酸、ジフルオロ酢酸、トリフルオロ酢酸な
どのハロゲン置換カルボン酸;メタンスルホン酸、エタ
ンスルホン酸、プロパンスルホン酸、ベンゼンスルホン
酸、トルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン
酸、ペンゼルスルホン酸、トルエンスルホン酸、トリフ
ルオロメタンスルホン酸、ベンゼンジスルホン酸などの
1価もしくは多価のスルホン酸などを挙げることができ
る。
これらの中でも、非揮発性で安定性の高い強酸性プロト
ン酸たとえば硫酸、トリフルオロ酢酸、トリフルオロメ
タンスルホン酸などが好ましく、特にトリフルオロ酢酸
が好ましい。
これらのプロトン酸は、1種単独で用いてもよいし2種
以上混合もしくは複合して用いても良い。
なお、これらのプロトン酸は、後に詳述する触媒ととも
に酸化カップリング重合に対する触媒作用を有するもの
と考えられる。
出発物質(モノマー)に対する前記のプロトン酸の添加
量は、プロトン酸の種類、プロトン酸供与体との併用の
有無、出発物質(モノマー)の種類、他の重合条件等に
よって異なり、適宜決定されるが、上記のプロトン酸の
量は、出発物質のモル数に対して0.001〜15倍と
するのが好ましい。その理由は、0.001倍未満では
、酸化カップリング重合に対する触媒作用が小さく、−
方15倍を超えると、出発物質(モノマー)の反応効率
が低下するからである。
前記プロトン酸供与体としては、無水酢酸、無水トリフ
ルオロ酢酸、無水トリフルオロメタンスルホン酸などの
無水酸;硫酸水素ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム
、プロトン残留へテロポリ酸塩、モノメチル硫酸、トリ
フルオロメチル硫酸等の硫酸の部分塩もしくは部分エス
テル;塩化アンモニウム、リン酸アンモニウム、硫酸ア
ンモニウム、ヘテロポリ酸アンモニウムなどの、溶媒に
溶解したり、または分解することによってプロトン酸と
して作用しうる化合物;ベンゼンジスルホン酸ナトリウ
ムなどの多価スルホン酸の部分金属塩などを挙げること
ができる。なお、これらのプロトン酸供与体は、反応系
中でプロトン酸に転化し、後に詳述する触媒とともに酸
化カップリング重合に対する触媒作用を有するものと考
えられる。
出発物質(モノマー)に対する前記のプロトン酸供与体
の添加量は、プロトン酸供与体の種類、プロトン酸との
併用の有無、出発物質(モノマー)の種類、他の重合条
件等によって異なり、適宜決定されるが、上記のプロト
ン酸供与体の量は、出発物質のモル数に対して0.00
1〜15倍とするのが好ましい。その理由は、0.00
1倍未満では、酸化カップリング重合に対する触媒作用
が小さく、一方15倍を超えると、出発物質(モノマー
)の反応効率が低下するからである。
これらのプロトン酸供与体の中で無水酸を用いるのが特
に好ましい。その理由は、これらの無水酸は、酸化カッ
プリング重合の進行とともに副生ずるH2Oの除去作用
(脱水作用)を果し、その後、H2Oを取り込んだ後に
生じたプロトン酸が酸化カップリング重合に対する触媒
作用を果すからである。この2つの作用を果す無水酸の
添加量は出発物質(モノマー)のモル数に対して1〜1
0倍とするのが特に好ましい。その理由は、1倍未満で
は脱水作用、触媒作用が十分でなく、−方10倍を超え
ても、それ以上の脱水作用、触媒作用を期待できず、不
経済になるからである。
なお、酸化カップリング重合で副生ずるH2゜の除去の
みを着目した場合には、重合反応に影響を与えない、無
水硫酸ナトリウム、塩化カルシウム等の脱水剤を用いて
もよいが、この場合には、上記のプロトン酸および/ま
たはプロトン酸供与体の使用は当然必須となる。
本発明のポリアリーレンスルフィドの製造法において用
いられる触媒としては、バナジウム系触媒が好ましく、
例えば、バナジルアセチルアセトナート(VO(a c
 a C) 2 ) 、バナジルテトラフェニルポルフ
ィリン(VOTPP) 、三塩化酸化バナジウム、バナ
ジウムアセチルアセトナート、バナジウムポルフィリン
などのバナジウム化合物などが挙げられる。これらのバ
ナジウム系触媒は、単独で用いても2種以上を混合また
は複合して用いてもよい。このバナジウム系触媒の量は
、出発物質(モノマー)1モルに対して0.0001〜
5モルとするのが好ましい。その理由は0.0001モ
ル未満であると、重合速度が遅くなり、一方5モルを超
えると、触媒コストが高くなり不経済になるからである
。特に好ましいバナジウム系触媒の使用量は、出発物質
(モノマー)1モルに対して0.0005〜1モルであ
る。本発明のポリアリーレンスルフィドの製造法におい
て用いられる前記の触媒は、酸素運搬の役割を果し、酸
化カップリング重合を促進する。
以上、酸を存在させることおよび触媒を用いることが必
須条件であることを述べたが、本発明の方法においては
、もう1つの重要な必須条件が存在する。それは、上記
出発物質(モノマー)の酸化カップリング重合を酸素分
圧が2. 5kg/a1以上の加圧下に実施することで
ある。
酸素分圧が2. 5kg/cnfの加圧下に酸化カップ
リング重合を行なうことにより、重合速度が著るしく向
上し、ポリアリーレンスルフィドを生産性良く (短時
間に高収率で)得ることができる。酸素分圧を2.5k
g/a11以上に限定した理由は、2、5kg/cIi
未満であると、十分な重合速度が得られないからである
。酸素分圧の上限は特に制限がないが、10kg/a!
以下とするのが好ましい。
その理由は、10kg/a]fを超えても10kg/c
ffl以下に比べて重合速度の大きな上昇が認められな
いからである。
なお、この酸化カップリング重合は、溶媒の非存在下に
おいても行い得るが、通常、溶媒の存在下に行うことが
望ましい。この溶媒としては、重合活性を実質的に消失
させないものであればどのような溶媒も使用可能である
が、出発物質(モノマー)および酸を溶解できるものが
望ましい。通常、好適に使用することができる溶媒とし
ては、例えば、ニトロメタン、ジクロロメタン、ジブロ
モエタン、テトラクロロエタン、ニトロベンゼンなどを
挙げることができ、このほか一般にフリーデルクラフッ
反応やカチオン重合などに使用される溶媒も適宜に選択
して好適に使用することができる。
なお、これらの溶媒は、1種単独で用いても、2種以上
を混合して用いてもよく、あるいは必要により、例えば
、ベンゼン、トルエンなどの芳香族炭化水素などの不活
性溶媒などと適宜混合して用いてもよい。
本発明の方法においては、重合条件とし°C1上記必須
条件を採用することにより、比較的に低温、例えば室温
で酸化カップリング重合を行うことが可能であるが、重
合温度は一5〜150℃の範囲で適宜選択できる。特に
好ましい範囲は0〜60℃である。
また本発明の方法によれば、酸化カップリング重合を効
率良く行うことができるので、重合時間も比較的短時間
とすることができるが、重合時間として、通常0.5〜
100時間の範囲、特に好ましくは2〜50時間の範囲
が採用される。
重合方式としては、特に制限はなく、連続式、半連続式
、回分式のいずれの方式を用いてもよい。
回分式を用いる場合には、反応系を攪拌して行うことが
望ましい。
重合後の後処理は、周知の技術で行われるので、ここで
はその説明を省略する。
(C)目的物質(ポリマー) 上記(A)で述べた出発物質(一般式[I]のジフェニ
ルジスルフィド類および/または一般式[1]のチオフ
ェノール類)を、上記(B)で述べた重合条件下に、酸
化カップリング重合することにより、目的物質(ポリマ
ー)として、一般式[DI] (ただし、式Cml中のR13〜R16はそれぞれ一般
式[I]、[II]中のR1−R12と同意味を有する
。)で表される主鎖構造を有するポリアリーレンスルフ
ィド、特に架橋度の著しく低い直鎖状のポリアリーレン
スルフィドが得られる。
出発物質のモノマーとして、単一物質を用いた場合には
、ホモポリマー(単独重合体)が得られ、2種以上の共
重合可能なモノマーを用いた場合には、コポリマー(共
重合体)が得られる。また2種以上のモノマーを用いた
場合でも、これらのモノマーが共重合しない場合には、
ホモポリマー(単独重合体)の混合物が得られる。
得られたポリアリーレンスルフィドは、耐熱性、耐薬品
性等の化学的特性に優れ、特に、従来問題となっていた
アルカリ金属塩などの耐絶縁性を悪化する塩を含まない
ので、耐絶縁性などの電気特性に著しく優れている。し
たがって、電子、電気分野、機械分野、塗料分野などの
様々の分野における機器、部品、素材などとして好適に
用いることができる。
[実施例コ 以下、実施例により本発明を更に説明する。
実施例1 3、 3’ 、  5. 5’ −テトラメチルジフェ
ニルジスフィルド3.00gを溶解した1、  1. 
2゜2−テトラクロロエタン溶液を、トリフルオロ酢酸
5.15g、  トリフルオロメタンスルホン酸0.1
6g、無水酢酸2.47gおよびバナジルアセチルアセ
トナート0.26gを溶解した1゜1、 2. 2−テ
トラクロロエタン溶液に加え、酸素分圧3kg/cff
l−Gをかけて攪拌下室温で21時間反応させた。反応
溶液を塩酸酸性メタノール中に注入する・と白色の沈殿
が得られた。沈殿を濾過、洗浄、乾燥し、白色粉末状の
重合体を得た。収量は2.79gで、これは収率93%
に相当し、極めて高収率であった。得られた重合体は、
赤外線吸収スペクトル(IR)分析および元素分析より
、ポリ−3,5−ジメチルフェニレンスルフィドである
ことを確認した。また、この重合体の濃度0.5g/d
nの塩化メチレン溶液の30℃において測定(以下の実
施例も同様)したηl、、h  は0.041g/dA
であった。
比較例1 重合を酸素分圧3kg/cd−Gの加圧下に行う代りに
大気中で行ったこと、および反応時間を20時間とした
以外は実施例1と同様に実施した。その結果、ポリマー
の収量は1.12gであり、収率37%と低収率であっ
た。
実施例2 溶媒として1. 1. 2. 2−テトラクロロエタン
の代りに塩化メチレンを使用したことおよびトリフルオ
ロメタンスルホン酸を使用しなかったこと以外は実施例
1と同様にして重合を行い、白色粉末状のポリ−3,5
−ジメチルフェニレンスルフィドを得た。得られたポリ
マーの収量は1.74gであり、これは収率58%に相
当し、高収率であった。また、η1、は0.037d、
9/gであった。
比較例2 溶媒として塩化メチレンの代りに1. 1. 2゜2−
テトラクロロエタンを使用したことおよび重合を酸素分
圧3kg/C1X−Gの加圧下に行う代りに大気中で行
ったこと以外は実施例2と同様に実施した。その結果、
ポリマーの収量は0.09gであり、これは収率3%に
相当し、極めて低収率であった。
実施例3 ジフェニルジスルフィド2.42g、)リフルオロメタ
ンスルホン酸0.08g、)リフルオロ酢酸無水物4.
82g、バナジルアセチルアセトナート0.137gを
用い、塩化メチレン溶媒中で酸素分圧5.9kg/C1
−G中の加圧下に200時間反応せた。この場合、反応
途中で沈殿物が析出することが認められた。この沈殿物
は、IR分析から、ポリフェニレンスルフィドであるこ
とが確認された。得られたポリマーの収量は1.97g
で、これは収率81%に相当し、極めて高収率であった
。また、このポリマーは、融点が213℃であった。
比較例3 重合を酸素分圧5.9kg/car−Gの加圧下に行う
代りに酸素雰囲気下に常圧で行った以外は実施例3と同
様に実施した。その結果、ポリマーの収量は0.91g
であり、これは収率38%に相当し、低収率であった。
このポリマーの融点は、183℃であった。
実施例4 ビス2.2’ 、6.6’  −テトラメチルジフェニ
ルジスルフィド3.00g1 トリフルオロメタンスル
ホン酸0.16g、  トリフルオロ酢酸無水物4.8
4g、バナジルアセチルアセトナート0.26gを使用
して、酸素分圧を1.0゜2、 0. 3. 0および
6. 0kg/cnf−Gに変えて重合を行った。反応
時間を2時間および5時間としたときのポリ−2,6−
ジメチルフェニレンスルフィドの収率を表−1に示す。
(以下余白) 表−1 表−1より酸素分圧が1. 0kg/a!r−Gおよび
2、 0kg/cffl−Gである場合、反応時間2時
間におけるポリマー収率は18%および33%と低収率
であるのに対し、酸素分圧が3. 0kg/cnf−G
および6. 0kg/cnf−Gである場合、ポリマー
収率は52%および56%と相対的に高収率であった。
従って酸素分圧を2.5kg/cd−G以上に限定した
臨界的意義が明らかとなった。
実施例5 3.5−ジメ′チルチオフェノール1.44g。
沃素1.27gを塩化メチレン40rrlに溶解して約
1時間攪拌後、トリフルオロ酢酸2.44g。
トリフルオロメタンスルホン酸0.08gおよび無水酢
酸1.05gを溶解した塩化メチレン溶液と混合し、次
いでバナジルアセチルアセトナート0.14gを加えて
、酸素分圧6kg/cm−Gとして20時間反応させた
。ポリマー収率1.06g(収率74%)でほぼ定量的
に得られた。ηlnhは0.06dA/gであった。
[発明の効果] 本発明によれば、実質的に直鎖状のポリアリーレンスル
フィドを生産性良く得ることができる。
得られたポリアリーレンスルフィドは、アルカリ金属塩
などの不純物を含まないので、電気的特性、化学的特性
などに優れており、電気、電子材料などに好適に使用さ
れる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式[ I ] ▲数式、化学式、表等があります▼[ I ] (式[ I ]中、R^1〜R^8は、それぞれ水素原子
    、ハロゲン原子、低級アルキル基または低級アルコキシ
    基を表し、R^1〜R^8は、互いに同じ種類であって
    も異なった種類であってもよい。)で表されるジフェニ
    ルジスルフィド類および/または一般式[II] ▲数式、化学式、表等があります▼[II] (式[II]中、R^9〜R^1^2は、それぞれ水素原
    子、ハロゲン原子、低級アルキル基または低級アルコキ
    シ基を表し、R^9〜R^1^2は、互いに同じ種類で
    あっても異なった種類であってもよい。)で表されるチ
    オフェノール類を酸の存在下、触媒を用いるとともに、
    酸素分圧が2.5kg/cm^2以上の加圧下において
    酸化カップリング重合させることを特徴とするポリアリ
    ーレンスルフィドの製造法。
  2. (2)酸がプロトン酸および/またはプロトン酸供与体
    である、請求項(1)に記載の方法。
  3. (3)プロトン酸がトリフルオロ酢酸およびプロトン酸
    供与体が無水酢酸である、請求項(1)または(2)に
    記載の方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015168789A (ja) * 2014-03-10 2015-09-28 Jx日鉱日石エネルギー株式会社 ポリアリーレンスルフィドの製造方法

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