JPH05170915A - Production of graft copolymer of polyarylene sulfide and polyamide - Google Patents
Production of graft copolymer of polyarylene sulfide and polyamideInfo
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- JPH05170915A JPH05170915A JP35439091A JP35439091A JPH05170915A JP H05170915 A JPH05170915 A JP H05170915A JP 35439091 A JP35439091 A JP 35439091A JP 35439091 A JP35439091 A JP 35439091A JP H05170915 A JPH05170915 A JP H05170915A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ポリアリ−レンサルフ
ァィドとポリアミドとのグラフト共重合体の製法に関
し、詳しくは、カルボン酸無水物構造を分子中に導入し
たイミド化ポリアリ−レンサルファィドとポリアミドと
のグラフト共重合体の製法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a process for producing a graft copolymer of a polyarylenylene sulfide and a polyamide, and more specifically, a graft of an imidized polyarylenene sulfide having a carboxylic acid anhydride structure introduced into the molecule. It relates to a method for producing a copolymer.
【0002】[0002]
【従来の技術】ポリアリ−レンサルファィド(以下、P
PSということもある。)樹脂は、耐熱性など優れた性
質を有しているが、その欠点として(1)耐衝撃性が低
いこと(2)金属等無機材との接着性が必ずしも十分で
ないこと、(3)他ポリマ−との相溶性が低いことなど
が挙げられる。PPS樹脂の耐衝撃性を向上させたり、
他の特性を付与する目的で、従来から、PPS樹脂と他
のプラスチックとのポリマ−ブレンドが数多く提案され
ている。例えばポリアミドとのブレンド(特開昭53−
69255号、同59−155462号公報)、ポリカ
−ボネ−トとのブレンド(特開昭51−59952号、
同59−155461号公報)、ポリエステルとのブレ
ンド(特開昭59−64657号公報)、熱可塑性エラ
ストマーとのブレンド(特開昭61−207462号公
報)が挙げられる。しかし、いずれの場合も、単純ブレ
ンドであり、別種のポリマ−を化学的に結合した共重合
体と比べ明らかに相溶性や力学的性質が劣っている。2. Description of the Related Art Polyarylensulfide (hereinafter referred to as P
Sometimes called PS. ) Resin has excellent properties such as heat resistance, but its disadvantages are (1) low impact resistance (2) insufficient adhesion to inorganic materials such as metals, (3) other The low compatibility with the polymer may be mentioned. Improve the impact resistance of PPS resin,
For the purpose of imparting other properties, many polymer blends of PPS resin and other plastics have been proposed in the past. For example, blending with polyamide (Japanese Patent Laid-Open No. 53-
69255, 59-155462) and blends with polycarbonate (Japanese Patent Laid-Open No. 51-59952).
59-155461), blends with polyester (JP-A-59-64657), and blends with thermoplastic elastomers (JP-A-61-207462). However, in each case, the blend is a simple blend, and the compatibility and mechanical properties are obviously inferior to those of the copolymer chemically bound with another kind of polymer.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
技術の有する欠点を解消して、特に、PPSの耐熱性な
ど優れた性質を維持しつつ、機械的性質を改善出来ると
共に、他ポリマ−との相溶性の向上を図ることのできる
技術を提供することを目的としたものである。本発明の
他の目的および新規な特徴は以下の記載からも明らかに
なるであろう。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention eliminates the drawbacks of the prior art, improves mechanical properties while maintaining excellent properties such as heat resistance of PPS, and at the same time, improves the mechanical properties of other polymers. It is an object of the present invention to provide a technique capable of improving compatibility with. Other objects and novel features of the present invention will be apparent from the following description.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明は、側鎖および/
または末端にアミノ基を有するポリアリ−レンサルファ
ィド(I)と次の化1で示されるカルボン酸無水物(I
I)との極性有機溶媒中での反応により得られる酸無水
物基を有する変性ポリアリ−レンサルファィド(II
I)と末端にアミノ基を有するポリアミド(IV)とを
極性有機溶媒中で反応させることを特徴とするポリアリ
−レンサルファィドとポリアミドとのグラフト共重合体
の製法、The present invention comprises a side chain and / or
Alternatively, a polyarylene sulfide (I) having an amino group at the terminal and a carboxylic acid anhydride (I
Modified poly (arylene sulfide) having an anhydride group obtained by reaction with I) in a polar organic solvent (II)
I) and a polyamide (IV) having an amino group at the end are reacted in a polar organic solvent to prepare a graft copolymer of a polyarylene sulfide and a polyamide,
【化1】 (但し、化1において、R1 は少なくとも2個の炭素
原子を含む四価の有機基であり、化1中のカルボニル基
の2個以下は当該四価の有機基のいずれか1個の炭素原
子に結合している。)並びに、側鎖および/または末端
にアミノ基を有するポリアリ−レンサルファィド(I)
と次の化1で示されるカルボン酸無水物(II)と末端
にアミノ基を有するポリアミド(IV)とを極性有機溶
媒中で反応させることを特徴とするポリアリ−レンサル
ファィドとポリアミドとのグラフト共重合体の製法に係
るものである。[Chemical 1] (However, in Chemical formula 1, R 1 is a tetravalent organic group containing at least 2 carbon atoms, and 2 or less of the carbonyl group in Chemical formula 1 is any one carbon atom of the tetravalent organic group. Bonded to an atom), and a polyarylene sulfide (I) having an amino group at a side chain and / or a terminal.
And a carboxylic acid anhydride (II) represented by the following chemical formula 1 and a polyamide (IV) having an amino group at a terminal are reacted in a polar organic solvent. Graft copolymerization of polyarylene sulfide and polyamide It relates to the manufacturing method of the united body.
【化1】 (但し、化1において、R1 は少なくとも2個の炭素
原子を含む四価の有機基であり、化1中のカルボニル基
の2個以下は当該四価の有機基のいずれか1個の炭素原
子に結合している。)[Chemical 1] (However, in Chemical formula 1, R 1 is a tetravalent organic group containing at least 2 carbon atoms, and 2 or less of the carbonyl group in Chemical formula 1 is any one carbon atom of the tetravalent organic group. It is bound to an atom.)
【0005】本発明は、側鎖および/または末端にアミ
ノ基を有するPPS(I)と上記化1で示されるカルボ
ン酸無水物(II)とを一旦極性有機溶媒中で反応させ
て、イミド化され酸無水物基を有するイミド化PPS
(III)を得、次いで、当該酸無水物基を有するイミ
ド化PPS(III)と末端にアミノ基を有するポリア
ミド(IV)とを極性有機溶媒中で反応させるか、また
は、側鎖および/または末端にアミノ基を有するPPS
(I)と末端にアミノ基を有するポリアミド(IV)と
を、上記化1で示されるカルボン酸無水物(II)の存
在下で、極性有機溶媒中で、反応させるグラフト共重合
体の製法である。In the present invention, PPS (I) having an amino group at the side chain and / or terminal and carboxylic acid anhydride (II) represented by the above chemical formula 1 are once reacted in a polar organic solvent to imidize. Imidized PPS having acid anhydride group
(III) is obtained, and then, the imidized PPS (III) having the acid anhydride group is reacted with the polyamide (IV) having an amino group at a terminal in a polar organic solvent, or a side chain and / or PPS having amino group at the terminal
A method for producing a graft copolymer in which (I) and a polyamide (IV) having an amino group at a terminal are reacted in the presence of a carboxylic acid anhydride (II) represented by the above chemical formula 1 in a polar organic solvent. is there.
【0006】当該反応の反応例は下記のように示され
る。 (1)側鎖に酸無水物基を有するPPS(III)と分
子末端にアミノ基を有する脂肪族ポリアミド(PA)
(IV)とを極性有機溶媒中でグラフト反応させる製
法。 (2)側鎖にアミノ基を有するPPS(I)とテトラカ
ルボン酸二無水物(II)と分子末端にアミノ基を有す
る脂肪族ポリアミド(PA)(IV)を極性有機溶媒中
でグラフト反応させる製法。 An example of the reaction is shown below. (1) PPS (III) having an acid anhydride group in the side chain and aliphatic polyamide (PA) having an amino group at the molecular end
A method for producing a graft reaction with (IV) in a polar organic solvent. (2) PPS (I) having an amino group in the side chain, tetracarboxylic dianhydride (II) and an aliphatic polyamide (PA) (IV) having an amino group at the molecular end are graft-reacted in a polar organic solvent. Manufacturing method.
【0007】本発明は、極性有機溶媒中で行うグラフト
反応であること、イミド化され酸無水物基を有するポリ
アミドとのグラフト反応生成物であること、当該グラフ
ト反応生成物は、PPSの耐熱性など優れた性質を維持
しつつ、機械的性質を改善出来ると共に、他ポリマ−と
の相溶性の向上において優れたものとなる。The present invention is a grafting reaction carried out in a polar organic solvent, a grafting reaction product with an imidized polyamide having an acid anhydride group, and the grafting reaction product has a heat resistance of PPS. While maintaining excellent properties, the mechanical properties can be improved, and the compatibility with other polymers can be improved.
【0008】本発明における上記アミノ基を有するPP
S(I)の合成方法は、例えば、次の(a)成分と
(b)成分とを反応させることにより行なうことができ
る。 (a)アルカリ金属サルファイド(代表的には硫化ソ−
ダ) (b)ジハロゲン化物とアミノ基を置換基として有する
ハロゲン化物の混合体 上記の製法において、原料として使用されるジハロゲン
化物の例としては、下記の化2で示されるジハロゲン化
ベンゼンが挙げられる。PP having the above amino group in the present invention
The method of synthesizing S (I) can be performed, for example, by reacting the following components (a) and (b). (A) Alkali metal sulfide (typically sulfurized sulfide
(D) (b) Mixture of dihalide and halide having amino group as a substituent In the above production method, an example of the dihalide used as a raw material is a dihalogenated benzene represented by the following chemical formula 2. ..
【化2】 (化2の式中Rは炭素原子1〜3個のアルキルもしくは
アルコキシ基を示し、nは0〜3の整数を示し、Xはハ
ロゲン原子を示す)その具体例としては、次の化3〜化
13で示される化合物が挙げられる。但し、化3〜化1
3中、X1 の例としては、ClまたはBrが挙げられ
る。[Chemical 2] (In the formula of Chemical formula 2, R represents an alkyl or alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, n represents an integer of 0 to 3, and X represents a halogen atom.) The compound represented by Chemical formula 13 is mentioned. However, chemical formula 3 to chemical formula 1
Examples of X 1 in 3 include Cl and Br.
【化3】 [Chemical 3]
【化4】 [Chemical 4]
【化5】 [Chemical 5]
【化6】 [Chemical 6]
【化7】 [Chemical 7]
【化8】 [Chemical 8]
【化9】 [Chemical 9]
【化10】 [Chemical 10]
【化11】 [Chemical 11]
【化12】 [Chemical 12]
【化13】 また、上記において、原料として使用されるアミノ基を
置換基として有するハロゲン化物の例としては、次の化
14で示されるハロゲン化アミノベンゼンが挙げられ
る。[Chemical 13] Further, in the above, as an example of the halide having an amino group as a substituent used as a raw material, a halogenated aminobenzene represented by the following Chemical formula 14 is cited.
【化14】 (化14の式中、Rおよびnは前述したものと同一意義
を有し、R3 は水素原子または炭素原子1〜3個のアル
キル基を示し、Yはハロゲン原子を示し、mは1または
2を示す)その具体例としては、下記の化15〜化22
の式で示されるハロゲン化アミノベンゼン化合物が挙げ
られる。但し、化15〜化22中、Y1の例としては、
ClまたはBrが挙げられる。[Chemical 14] (Wherein R and n have the same meanings as described above, R3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, Y represents a halogen atom, and m represents 1 or 2). Specific examples thereof include the following chemical formulas 15 to 22.
A halogenated aminobenzene compound represented by the formula: However, in Chemical formulas 15 to 22, as an example of Y 1 ,
Cl or Br may be mentioned.
【化15】 [Chemical 15]
【化16】 [Chemical 16]
【化17】 [Chemical 17]
【化18】 [Chemical 18]
【化19】 [Chemical 19]
【化20】 [Chemical 20]
【化21】 [Chemical 21]
【化22】 [Chemical formula 22]
【0009】上記において、他のポリマ−との相溶性の
向上を図るなど本発明所望の目的を達成させる為には、
アミノ基を置換基として有するハロゲン化物は、当該混
合体中に0.2〜25モル%含有されていることが好ま
しい。また、混合物中パラ体のジハロゲン化物が85モ
ル%以上含有されていることが好ましい。In the above, in order to achieve the desired object of the present invention, for example, by improving the compatibility with other polymers,
The halide having an amino group as a substituent is preferably contained in the mixture in an amount of 0.2 to 25 mol%. Further, it is preferable that the mixture contains para dihalide in an amount of 85 mol% or more.
【0010】本発明においては、上記反応において、必
要に応じて、ジハロゲン化物に対し5モル%以下の範囲
内で、トリクロルベンゼンなどのトリハロゲン化物を添
加してもよい。重合反応は、極性溶媒中で、好ましく
は、N−メチルピロリドン(NMP)、ジメチルアセト
アミドなどのアミド系溶媒やスルホラン等のスルホン系
溶媒中で行なうとよい。この際に、重合度を調節するた
めに、カルボン酸やスルホン酸のアルカリ金属塩、水酸
化アルカリなどを添加するのが望ましい。好ましい重合
反応の温度および時間は、およそ120〜300℃で2
〜10時間である。反応は不活性ガスの雰囲気下に行な
うのが望ましい。反応終了後、固体生成物をロ別し、脱
イオン水で十分洗浄、乾燥してアミノ基を有するPPS
樹脂(I)を得る。当該アミノ基を有するPPS樹脂
(I)と前記化1で示されるカルボン酸無水物(II)
とを、極性溶媒例えば、N−メチルピロリドン、ジメチ
ルアセトアミドなどのアミド系溶媒中で、反応させると
側鎖に酸無水物基を有するPPS(III)を得ること
が出来る。この際の反応温度は、室温〜300℃、望ま
しくは150〜280℃で、通常30分間〜50時間行
なわれる。PPS(I)と酸無水物(II)との使用割
合は、得られる側鎖に酸無水物基を有するPPS(II
I)中の酸無水物基単位が0.1〜25モル%となるよ
うに両者を用いればよく、その範囲は、PPS(I)1
00重量部に対して酸無水物(II)が、通常0.5重
量部以上、望ましくは1〜70重量部である。反応終了
後、反応生成物をロ別し、アセトン等で洗浄したのち、
加熱乾燥し、所望のPPS分子鎖中にカルボン酸無水物
構造を導入したポリアリ−レンサルファイド(III)
を得る。In the present invention, in the above reaction, if necessary, a trihalide such as trichlorobenzene may be added within the range of 5 mol% or less based on the dihalide. The polymerization reaction may be carried out in a polar solvent, preferably an amide solvent such as N-methylpyrrolidone (NMP) or dimethylacetamide, or a sulfone solvent such as sulfolane. At this time, in order to control the degree of polymerization, it is desirable to add an alkali metal salt of carboxylic acid or sulfonic acid, alkali hydroxide or the like. The preferable temperature and time for the polymerization reaction are approximately 120 to 300 ° C. and 2
~ 10 hours. It is desirable to carry out the reaction in an inert gas atmosphere. After the reaction was completed, the solid product was separated by filtration, thoroughly washed with deionized water, and dried to obtain a PPS having an amino group.
Resin (I) is obtained. The amino group-containing PPS resin (I) and the carboxylic acid anhydride (II) represented by Chemical Formula 1 above.
When and are reacted in a polar solvent, for example, an amide-based solvent such as N-methylpyrrolidone or dimethylacetamide, PPS (III) having an acid anhydride group in the side chain can be obtained. The reaction temperature at this time is room temperature to 300 ° C., preferably 150 to 280 ° C., and usually 30 minutes to 50 hours. The ratio of PPS (I) and acid anhydride (II) used is such that PPS (II) having an acid anhydride group in the obtained side chain.
Both may be used so that the acid anhydride group unit in I) is 0.1 to 25 mol%, and the range is PPS (I) 1
The amount of the acid anhydride (II) is usually 0.5 parts by weight or more, and preferably 1 to 70 parts by weight, based on 00 parts by weight. After completion of the reaction, the reaction product is filtered and washed with acetone or the like,
Poly (arylene sulfide) (III) which is dried by heating and has a carboxylic acid anhydride structure introduced into a desired PPS molecular chain
To get
【0011】本発明において使用される化1で示される
カルボン酸無水物(II)の具体例としては、ピロメリ
ット酸二無水物、3,4,3´,4´−ジフェニルスル
ホンテトラカルボン酸二無水物、3,4,3´,4´−
ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,4,3
´,4´−ジフェニルジメチルメタンテトラカルボン酸
二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン
酸二無水物、3,4,3´,4´−ジフェニルテトラカ
ルボン酸二無水物、3,4,3´,4´−ジフェニルエ
−テルテトラカルボン酸二無水物、3,4,3´,4´
−ジフェニルメタンテトラカルボン酸二無水物が挙げら
れる。Specific examples of the carboxylic acid anhydride (II) represented by the formula 1 used in the present invention include pyromellitic dianhydride and 3,4,3 ', 4'-diphenylsulfone tetracarboxylic acid dianhydride. Anhydrous, 3,4,3 ', 4'-
Benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,4,3
′, 4′-Diphenyldimethylmethanetetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 3,4,3 ′, 4′-diphenyltetracarboxylic dianhydride, 3 , 4,3 ', 4'-Diphenylethertetracarboxylic dianhydride, 3,4,3', 4 '
-Diphenylmethane tetracarboxylic dianhydride.
【0012】本発明における側鎖に酸無水物基を有する
PPS(III)は、次の化23で示されるポリアリ−
レンサルファィド結合以外に、次の化24で示されるエ
−テル結合、次の化25で示されるスルホン結合、次の
化26で示されるビフェニル結合、次の化27で示され
る置換フェニルスルフィド結合(但し、式中、Rはアル
キル、ニトロ、フェニル、アルコキシ、カルボキシル基
を示す。)、次の化28で示される3官能結合で例示さ
れるような共重合成分を含有していてもよい。但し、当
該共重合成分は、30モル%未満であることが好まし
い。The PPS (III) having an acid anhydride group in the side chain in the present invention is a polyarylic compound represented by the following chemical formula 23:
In addition to the lensulfide bond, an ether bond represented by the following chemical formula 24, a sulfone bond represented by the following chemical formula 25, a biphenyl bond represented by the following chemical formula 26, a substituted phenyl sulfide bond represented by the following chemical formula 27 (provided that In the formula, R represents an alkyl group, a nitro group, a phenyl group, an alkoxy group, or a carboxyl group.), And a copolymerization component as exemplified by the trifunctional bond represented by the following Chemical formula 28 may be contained. However, the copolymerization component is preferably less than 30 mol%.
【化23】 [Chemical formula 23]
【化24】 [Chemical formula 24]
【化25】 [Chemical 25]
【化26】 [Chemical formula 26]
【化27】 [Chemical 27]
【化28】 [Chemical 28]
【0013】末端にアミノ基を有するポリアミド(I
V)としては、脂肪族ポリアミド、芳香族ポリアミドが
挙げられるが、脂肪族ポリアミドが望ましい。末端にア
ミノ基を有するポリアミドは、例えば、テレフタ−ル
酸、イソフタ−ル酸、シュウ酸、アジピン酸、セバシン
酸、1,4−シクロヘキシルジカルボン酸の如きジカル
ボン酸とエチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、
ヘキサメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、1,
4−シクロヘキシルジアミン、m−キシリレンジアミン
の如きジアミンの重縮合:カプロラクタム、ラウロラク
タムの如き環状ラクタムの重合:アミノエナント酸、ア
ミノノナン酸、アミノウンデカン酸の如きアミノカルボ
ン酸の重縮合、あるいは上記環状ラクタムとジカルボン
酸とジアミンとの共重合により得ることができる。末端
にアミノ基を有するポリアミドの具体例を、脂肪族ポリ
アミドについて例示すると、ナイロン6、ナイロン6
6、ナイロン610、ナイロン612、ナイロン11、
ナイロン12が挙げられ、ここで例示したものが好まし
く用いられるが、その他非晶性ナイロンや共重合ナイロ
ン等も使用可能である。上記ポリアミド(IV)は、そ
の末端にアミノ基を有することが必要である。A polyamide having an amino group at the terminal (I
Examples of V) include aliphatic polyamides and aromatic polyamides, and aliphatic polyamides are preferable. Polyamides having an amino group at the terminal include, for example, dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, oxalic acid, adipic acid, sebacic acid and 1,4-cyclohexyldicarboxylic acid, and ethylenediamine, pentamethylenediamine,
Hexamethylenediamine, decamethylenediamine, 1,
Polycondensation of diamines such as 4-cyclohexyldiamine and m-xylylenediamine: Polymerization of cyclic lactams such as caprolactam and laurolactam: Polycondensation of aminocarboxylic acids such as aminoenanthic acid, aminononanoic acid and aminoundecanoic acid, or the above cyclics It can be obtained by copolymerization of lactam, dicarboxylic acid and diamine. Specific examples of the polyamide having an amino group at the terminal include nylon 6 and nylon 6 as aliphatic polyamides.
6, nylon 610, nylon 612, nylon 11,
Nylon 12 may be mentioned, and those exemplified here are preferably used, but amorphous nylon, copolymerized nylon, etc. may also be used. The polyamide (IV) needs to have an amino group at its terminal.
【0014】本発明で使用される極性溶媒としては、例
えば、Nーメチルー2ーピロリドン(NMP)、N,N
ージメチルアセトアミド(DMAC)、N,Nージメチ
ルホルムアミド(DMF)、ジメチルスルホキシド(D
MSO)などの有機極性溶媒が挙げられる。本発明の第
1の方法である酸無水物基を有するPPS(III)と
ポリアミド(IV)との反応は、150〜300℃、好
ましくは230〜280℃で、通常30分間〜10時間
行われる。PPS(III)とポリアミド(IV)の使
用割合は、任意に設定できるが、PPS(III)が通
常1〜99重量%、好ましくは5〜95重量%、ポリア
ミド(IV)が通常99〜1重量%、好ましくは95〜
5重量%である。次に、本発明の第2の方法であるアミ
ノ基を有するPPS(I)、テトラカルボン酸無水物
(II)及びポリアミド(IV)との反応は、室温〜3
00℃で、好ましくは230〜280℃で通常30分間
〜50時間行なわれる。それら三者の使用割合に関し、
PPS(I)とテトラカルボン酸無水物(II)の使用
割合は、PPS(I)100重量部に対して、テトラカ
ルボン酸無水物(II)が0.5重量部以上、望ましく
は1〜70重量部である。また、ポリアミド(IV)
は、PPS(I)が通常1〜99重量%、好ましくは5
〜95重量%、ポリアミド(IV)が99〜1重量%、
好ましくは95〜5重量%となるように用いられる。か
くすることにより、PPS単位にポリアミド単位が0.
5モル%以上グラフト(グラフト率)した共重合体が得
られるが、1〜70モル%のグラフト率のものが望まし
い。グラフト率が0.5モル%未満では、本発明の所期
の目的が達成し難い。本発明の方法で得られたグラフト
共重合体は、諸特性を付与する目的から、必要に応じガ
ラス繊維、炭素繊維、金属繊維、アラミド繊維、繊維状
チタン酸カリウム、アスベストおよび炭化ケイ素や窒化
ケイ素等を初めとする各種のウイスカー等の繊維状無機
充填剤、グラファイト、炭カル、マイカ、シリカ、チッ
化ホウ素、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、カオリン、
クレー、バイロフィライト、ベントナイト、セリサイ
ト、ゼオライト、雲母、ネフェリンシナイト、フェライ
ト、アタルパルジャイト、ウオラストナイト、ケイ酸カ
ルシウム、炭酸マグネシウム、ドロマイト、三酸化アン
チモン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化チタン、酸
化鉄、二硫化モリブデン、黒鉛、石膏、ガラス粉、ガラ
スビーズ、石英、石英ガラス、鉄、亜鉛、銅、アルミニ
ウム、ニッケル等の金属粉等の無機充填剤を一種又は二
種以上配合することも可能である。Examples of the polar solvent used in the present invention include N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), N, N
-Dimethylacetamide (DMAC), N, N-dimethylformamide (DMF), dimethylsulfoxide (D
Organic polar solvents such as MSO). The reaction of PPS (III) having an acid anhydride group and polyamide (IV), which is the first method of the present invention, is carried out at 150 to 300 ° C, preferably 230 to 280 ° C, usually for 30 minutes to 10 hours. .. The use ratio of PPS (III) and polyamide (IV) can be arbitrarily set, but PPS (III) is usually 1 to 99% by weight, preferably 5 to 95% by weight, and polyamide (IV) is usually 99 to 1% by weight. %, Preferably 95-
It is 5% by weight. Next, the reaction with PPS (I) having an amino group, tetracarboxylic acid anhydride (II) and polyamide (IV), which is the second method of the present invention, is carried out at room temperature to 3
It is carried out at 00 ° C, preferably 230 to 280 ° C, usually for 30 minutes to 50 hours. Regarding the usage ratio of those three parties,
The proportion of PPS (I) and tetracarboxylic acid anhydride (II) used is 0.5 parts by weight or more, preferably 1 to 70 parts by weight of tetracarboxylic acid anhydride (II) per 100 parts by weight of PPS (I). Parts by weight. In addition, polyamide (IV)
Is usually 1 to 99% by weight of PPS (I), preferably 5
-95 wt%, polyamide (IV) 99-1 wt%,
It is preferably used in an amount of 95 to 5% by weight. By doing so, the PPS unit has a polyamide unit of 0.
A copolymer having a graft ratio of 5 mol% or more can be obtained, but a graft ratio of 1 to 70 mol% is preferable. If the graft ratio is less than 0.5 mol%, it is difficult to achieve the intended purpose of the present invention. The graft copolymer obtained by the method of the present invention is, for the purpose of imparting various properties, glass fiber, carbon fiber, metal fiber, aramid fiber, fibrous potassium titanate, asbestos and silicon carbide or silicon nitride, if necessary. Fibrous inorganic fillers such as various whiskers including graphite, graphite, calcium carbonate, mica, silica, boron nitride, barium sulfate, calcium sulfate, kaolin,
Clay, bilophyllite, bentonite, sericite, zeolite, mica, nepheline sinite, ferrite, atarupulgite, wollastonite, calcium silicate, magnesium carbonate, dolomite, antimony trioxide, magnesium oxide, zinc oxide, titanium oxide , One or more inorganic fillers such as iron oxide, molybdenum disulfide, graphite, gypsum, glass powder, glass beads, quartz, quartz glass, metal powder such as iron, zinc, copper, aluminum and nickel. Is also possible.
【0015】[0015]
【実施例】次に、本発明を実施例に基づいて更に説明す
る。合成例1.(アミノ基を有するPPSの合成例) 容量1リットルの撹拌機付のオ−トクレ−ブ中に、NM
Pを250ccとNa2 S(含水量40wt%)を12
7g(0.98モル)と0.31grのNaOHを仕込
み、窒素雰囲気中で撹拌しながら約2時間かけて205
℃にまで徐々に昇温させて脱水した。その後、反応系を
150℃にまで冷却し、反応系に140grのパラジク
ロルベンゼン(0.95モル)、8grのP−ジクロル
アニリン(0.05モル)と0.5grの1,2,4−
トリクロルベンゼン(0.003モル)を80grのN
MP中に溶解した溶液を加え、更に1時間かけて250
℃にまで昇温し、2時間反応を行った。反応終了後、オ
−トクレ−ブを室温にまで冷却し、内容物をロ別し、反
応生成物であるロ過ケ−キを50℃で脱イオン水で3回
洗浄し、副生した食塩やその他の未反応物を除き100
℃で乾燥してアミノ基を有するPPS樹脂を得た。EXAMPLES Next, the present invention will be further explained based on examples. Synthesis example 1. (Synthesis example of PPS having amino group) NM was added to an autoclave with a stirrer having a capacity of 1 liter.
250 cc of P and 12 of Na 2 S (water content 40 wt%)
Charge 7 g (0.98 mol) and 0.31 gr of NaOH and stir in a nitrogen atmosphere for about 2 hours 205
It was dehydrated by gradually raising the temperature to ℃. Then, the reaction system was cooled to 150 ° C., and 140 gr of paradichlorobenzene (0.95 mol), 8 gr of P-dichloroaniline (0.05 mol) and 0.5 gr of 1,2,4 were added to the reaction system. −
Trichlorobenzene (0.003 mol) was added to 80 gr of N
Add the solution dissolved in MP and add 250 for another hour
The temperature was raised to ℃ and the reaction was carried out for 2 hours. After the reaction was completed, the autoclave was cooled to room temperature, the contents were separated by filtration, and the reaction product, the roque cake, was washed 3 times with deionized water at 50 ° C. 100 excluding other unreacted materials
It was dried at ℃ and a PPS resin having an amino group was obtained.
【0016】合成例2.(側鎖に酸無水物基を有するP
PSの合成例) 上記PPS樹脂15grとピロメリット酸二無水物2.
0grを、NMP100ミリリットルに添加し、180
℃で1時間撹拌を行いながら反応させた。室温にまで冷
却した後反応スラリ−をロ過して得たケ−キを、アセト
ンで十分洗浄した後、150℃で一晩乾燥し、反応生成
物を得た。その生成物について、フィルム法で赤外吸収
スペクトルを測定した結果、反応前のアミノ基を有する
PPSに見られた3400cm-1付近のアミノ基に帰因
する赤外吸収が減少し、酸無水物基およびイミド基に基
づく吸収が1780,1730cmー1付近に見られた。
そして、次の方法により、得られた生成物中の酸無水物
基の量を算出した。すなわち、PPS単独重合体と無水
フタル酸を数種の割合で混合した粉末からホットプレス
によりフイルムを作成し、赤外分光(IR)分析法によ
り、ベンゼン環C=C伸縮振動の1400cm-1と酸無
水物基C=O伸縮振動の1780cm-1のIRを分析
し、1400cm-1と1780cm-1の吸光度比を求め
て検量線を作成し、その検量線から得られた変性PPS
の酸無水物基量を算出したところ、0.8モル%であっ
た。 Synthesis example 2. (P having an acid anhydride group in the side chain
Synthesis example of PS) 15 gr of the above PPS resin and pyromellitic dianhydride 2.
0 gr was added to 100 ml of NMP, and 180
The reaction was carried out while stirring at 1 ° C for 1 hour. The cake obtained by filtering the reaction slurry after cooling to room temperature was thoroughly washed with acetone and then dried at 150 ° C. overnight to obtain a reaction product. The infrared absorption spectrum of the product was measured by the film method. As a result, the infrared absorption attributed to the amino group near 3400 cm −1 found in the PPS having an amino group before the reaction was decreased, and the acid anhydride Absorption based on groups and imide groups was seen near 1780, 1730 cm -1 .
Then, the amount of acid anhydride groups in the obtained product was calculated by the following method. That is, a film was prepared by hot pressing from a powder obtained by mixing a PPS homopolymer and phthalic anhydride in several proportions, and the infrared spectroscopy (IR) analysis method revealed that the benzene ring C = C stretching vibration was 1400 cm -1 . analyzing the IR acid anhydride group C = O stretching vibration of 1780 cm -1, a calibration curve seeking absorbance ratio of 1400 cm -1 and 1780 cm -1, modified PPS obtained from the calibration curve
The amount of acid anhydride group was calculated and found to be 0.8 mol%.
【0017】実施例1〜6.合成例2で得た側鎖に酸無
水物基を有するPPSとナイロン6樹脂(EMS製A2
8;GPCより求めたPMMA換算分子量Mn =3.
63×104 ,Mw =6.25×104 ;末端アミ
ノ基濃度0.039ミリモル/g)をNMP100ミリ
リットル中に表1に示す量を仕込み、表1に示す条件下
で加熱反応を行った、反応終了後、内容物をロ別し、ロ
過ケーキをアセトンで充分洗浄した後、減圧下150℃
で一晩乾燥した。乾燥後のパウダーを、ナイロンの選択
的な溶媒である1,1,1,3,3,3,ーヘキサフル
オロー2ープロパノ−ル(HFIP)でソックスレ−抽
出を行ない、その不溶分のIR測定でグラフト率を算出
した。また、乾燥後の反応生成物をホットプレスでフイ
ルム状(厚み:50ミクロン)に成形し、引張試験を行
い、引張強度及び引張伸度を求めた。なお、以下の例に
おけるグラフト率の測定および引張試験は次の方法によ
り行った。グラフト率の測定 グラフト率(グラフトしたポリアミドの重量/幹のPP
Sの重量×100)は、あらかじめ未変性のPPSとナ
イロン6を種々の割合でブレンドしたものから作成した
検量線を用いて、ナイロン6のNーH伸縮振動に基づく
3300cm-1の吸光度とPPSのC=C伸縮振動に基
づく1400cm-1の吸光度の比から求めた。引張試験 ホットプレスにより作成した長さ:80mm、幅:10
mm、厚さ:50μmの試験片について、チヤック間距
離:40mm、引張速度:20mm/分で引張試験を行
い、引張速度、引張伸度を求めた。その結果を表1に示
す。Examples 1-6. PPS having an acid anhydride group in the side chain obtained in Synthesis Example 2 and nylon 6 resin (A2 manufactured by EMS)
8: PMMA-equivalent molecular weight Mn obtained from GPC = 3.
63 × 10 4 , Mw = 6.25 × 10 4 ; terminal amino group concentration: 0.039 mmol / g) was charged in 100 ml of NMP in an amount shown in Table 1, and a heating reaction was carried out under the conditions shown in Table 1. After completion of the reaction, the contents were separated by filtration, the filtration cake was thoroughly washed with acetone, and then the pressure was reduced to 150 ° C.
Dried overnight. The powder after drying is subjected to Soxhlet extraction with 1,1,1,3,3,3, -hexafluoro-2-propanol (HFIP), which is a selective solvent for nylon, and IR measurement of the insoluble matter is carried out. The graft ratio was calculated with. Further, the reaction product after drying was formed into a film shape (thickness: 50 μm) by hot pressing, and a tensile test was performed to determine the tensile strength and the tensile elongation. In addition, the measurement of the graft ratio and the tensile test in the following examples were performed by the following methods. Graft ratio measurement Graft ratio (weight of grafted polyamide / PP of trunk)
The weight of S × 100) was determined by using a calibration curve prepared by blending unmodified PPS and nylon 6 at various ratios in advance, and the absorbance at 3300 cm −1 and PPS based on the NH stretching vibration of nylon 6 were used. Was calculated from the ratio of the absorbance at 1400 cm −1 based on the C = C stretching vibration. Tensile test Length created by hot pressing: 80 mm, width: 10
A test piece having a thickness of 50 mm and a thickness of 50 μm was subjected to a tensile test at a distance between chucks of 40 mm and a tensile speed of 20 mm / min to determine the tensile speed and the tensile elongation. The results are shown in Table 1.
【0018】実施例7〜9.合成例1で得たアミノ基を
有するPPSと実施例1〜6で使用のナイロン6樹脂
と、ピロメリット酸二無水物を溶解してあるNMP10
0ミリリットル中に表2に示す量添加し、加熱溶解さ
せ、反応させた他は実施例1〜6と同様にしてグラフト
率を算出し、また、乾燥後の反応生成物をホットプレス
でフイルム状に成形し、引張試験を行い、引張強度及び
引張伸度を求めた。その結果を表2に示す。Examples 7-9. NMP10 in which PPS having an amino group obtained in Synthesis Example 1, nylon 6 resin used in Examples 1 to 6 and pyromellitic dianhydride are dissolved.
The graft ratio was calculated in the same manner as in Examples 1 to 6 except that the amount shown in Table 2 was added to 0 ml, heated and dissolved, and reacted, and the reaction product after drying was formed into a film by hot pressing. Molded into, and subjected to a tensile test to determine tensile strength and tensile elongation. The results are shown in Table 2.
【0019】比較例1 合成例1で得たアミノ基を有するPPSと実施例1〜6
で使用のナイロン6樹脂のみをNMP中に入れ、240
℃で3時間加熱した。他は実施例1〜6と同様にして乾
燥後の反応生成物をホットプレスでフイルム状に成形
し、引張試験を行い、引張強度及び引張伸度を求めた。
グラフト率を算出したところ、HFIP抽出の不溶分に
ナイロンのIR吸収スペクトルが見られず、グラフト共
重合反応が起こっていないと推測される。その結果を表
1に示す。Comparative Example 1 PPS having an amino group obtained in Synthesis Example 1 and Examples 1 to 6
Only the Nylon 6 resin used in Step 2 is put into NMP, and 240
Heated at ° C for 3 hours. Others were the same as in Examples 1 to 6 and the reaction product after drying was formed into a film by hot pressing and subjected to a tensile test to determine the tensile strength and the tensile elongation.
When the graft ratio was calculated, the IR absorption spectrum of nylon was not found in the insoluble matter of HFIP extraction, and it is presumed that the graft copolymerization reaction did not occur. The results are shown in Table 1.
【0020】[0020]
【表1】 [Table 1]
【0021】[0021]
【表2】 [Table 2]
【0022】実施例10 合成例2と同様にして得た酸無水物基を有するPPS
0.5kgと実施例1で用いたナイロン6樹脂0.5k
gをNMP10lに加え、260℃で3時間撹拌して反
応を行なった。次いで、スラリーをロ過し、得られたケ
ーキをアセトンで充分に洗浄した後、減圧下150℃で
一晩乾燥した。PPS(トープレン社製、商品名:Tー
4AG)2.8kgに、上記で得たナイロングラフトP
PS0.7kgを加え、充分にドライブレンドした後、
異方向回転20mm2軸押出機を用いて、300℃、1
400r.p.m で溶融混練してペレツトを得た。ペ
レツトからフイルム状に成形し、実施例1と同様にして
引張試験を行なった所、引張強度5.0kgf/mm2
、伸度27%であった。Example 10 PPS having an acid anhydride group obtained in the same manner as in Synthesis Example 2
0.5 kg and nylon 6 resin used in Example 1 0.5 k
g was added to 10 l of NMP, and the reaction was carried out by stirring at 260 ° C for 3 hours. Next, the slurry was filtered, the obtained cake was thoroughly washed with acetone, and then dried under reduced pressure at 150 ° C. overnight. 2.8 kg of PPS (manufactured by Topren Co., Ltd., trade name: T-4AG) was added to the nylon graft P obtained above.
After adding 0.7 kg of PS and thoroughly dry blending,
Using a 20 mm twin-screw extruder rotating in different directions, 300 ° C, 1
400r. p. Melt kneading with m 2 to obtain pellets. The pellet was formed into a film and subjected to a tensile test in the same manner as in Example 1. The tensile strength was 5.0 kgf / mm 2.
The elongation was 27%.
【0023】比較例2 上記で用いたPPS2.8kg、合成例1と同様にして
得たアミノ基を有するPPS0.35kg、無水ピロメ
リット酸0.05kg及び実施例1で用いたナイロン6
樹脂0.35kgを充分にドライブレンドした後、実施
例10と同様にして溶融混練してペレツトを得た。次い
で、実施例1と同様にして引張試験を行なった所、引張
強度5.2kgf/mm2 、伸度4%であった。これ
ら実施例10と比較例の結果から、本発明の方法で得ら
れるPPS共重合体は、伸びがよく、従って、もろさが
大幅に改良されることが分かる。Comparative Example 2 2.8 kg of PPS used above, 0.35 kg of PPS having an amino group obtained in the same manner as in Synthesis Example 1, 0.05 kg of pyromellitic dianhydride, and nylon 6 used in Example 1
After sufficiently dry blending 0.35 kg of the resin, the mixture was melt-kneaded in the same manner as in Example 10 to obtain a pellet. Then, when a tensile test was conducted in the same manner as in Example 1, the tensile strength was 5.2 kgf / mm 2 and the elongation was 4%. From the results of these Example 10 and Comparative Examples, it can be seen that the PPS copolymer obtained by the method of the present invention has a good elongation, and thus the brittleness is significantly improved.
【0024】[0024]
【発明の効果】以上本発明によれば、従来技術の有する
欠点を解消して、PPSの有する耐熱性を維持したまま
で、機械的性質を改善することができるとともに、耐溶
剤性が向上し、PPSとナイロンあるいはその他の樹脂
のブレンド時に少量添加し、相溶化剤として使用でき、
すなわち、ポリマ−アロイ製造時に有効な相溶化剤とな
り得るグラフト共重合体を得ることができた。As described above, according to the present invention, the mechanical properties can be improved and the solvent resistance can be improved while eliminating the drawbacks of the prior art and maintaining the heat resistance of PPS. , Can be added as a compatibilizer by adding a small amount when blending PPS and nylon or other resins,
That is, it was possible to obtain a graft copolymer that can be an effective compatibilizer during the production of polymer alloys.
フロントページの続き (72)発明者 池田 忠生 埼玉県入間郡大井町西鶴ケ岡一丁目3番1 号 東燃株式会社総合研究所内Continued Front Page (72) Inventor Tadao Ikeda 1-3-1 Nishitsurugaoka, Oi-cho, Iruma-gun, Saitama Tonen Research Institute
Claims (2)
るポリアリ−レンサルファィドと次の化1で示されるカ
ルボン酸無水物との極性有機溶媒中での反応により得ら
れる酸無水物基を有する変性ポリアリ−レンサルファィ
ドと末端にアミノ基を有するポリアミドとを極性有機溶
媒中で反応させることを特徴とするポリアリ−レンサル
ファィドとポリアミドとのグラフト共重合体の製法。 【化1】 (但し、化1において、R1 は少なくとも2個の炭素
原子を含む四価の有機基であり、化1中のカルボニル基
の2個以下は当該四価の有機基のいずれか1個の炭素原
子に結合している。)1. A modification having an acid anhydride group obtained by a reaction of a polyarylene sulfide having an amino group at a side chain and / or a terminal with a carboxylic acid anhydride represented by the following chemical formula 1 in a polar organic solvent. A method for producing a graft copolymer of poly (arylene sulfide) and polyamide, which comprises reacting poly (arylene sulfide) with a polyamide having an amino group at a terminal in a polar organic solvent. [Chemical 1] (However, in Chemical formula 1, R 1 is a tetravalent organic group containing at least 2 carbon atoms, and 2 or less of the carbonyl group in Chemical formula 1 is any one carbon atom of the tetravalent organic group. It is bound to an atom.)
るポリアリ−レンサルファィドと次の化1で示されるカ
ルボン酸無水物と末端にアミノ基を有するポリアミドと
を極性有機溶媒中で反応させることを特徴とするポリア
リ−レンサルファィドとポリアミドとのグラフト共重合
体の製法。 【化1】 (但し、化1において、R1 は少なくとも2個の炭素原
子を含む四価の有機基であり、化1中のカルボニル基の
2個以下は当該四価の有機基のいずれか1個の炭素原子
に結合している。)2. A polyarylene sulfide having an amino group at a side chain and / or a terminal, a carboxylic acid anhydride represented by the following chemical formula 1 and a polyamide having an amino group at the terminal are reacted in a polar organic solvent. A method for producing a graft copolymer of a poly (arylene sulfide) and a polyamide, which is characterized. [Chemical 1] (However, in Chemical formula 1, R 1 is a tetravalent organic group containing at least 2 carbon atoms, and 2 or less of the carbonyl group in Chemical formula 1 is any one carbon atom of the tetravalent organic group. It is bound to an atom.)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35439091A JPH05170915A (en) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | Production of graft copolymer of polyarylene sulfide and polyamide |
Applications Claiming Priority (1)
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JP35439091A Pending JPH05170915A (en) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | Production of graft copolymer of polyarylene sulfide and polyamide |
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-
1991
- 1991-12-20 JP JP35439091A patent/JPH05170915A/en active Pending
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