JPH05186594A - エポキシ変性ポリアリーレンサルファイド樹脂の製造方法 - Google Patents

エポキシ変性ポリアリーレンサルファイド樹脂の製造方法

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JPH05186594A
JPH05186594A JP4019579A JP1957992A JPH05186594A JP H05186594 A JPH05186594 A JP H05186594A JP 4019579 A JP4019579 A JP 4019579A JP 1957992 A JP1957992 A JP 1957992A JP H05186594 A JPH05186594 A JP H05186594A
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JP
Japan
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epoxy
polyarylene sulfide
group
pas
modified
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Pending
Application number
JP4019579A
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English (en)
Inventor
Naohiro Mikawa
直浩 三川
Satoshi Inoue
井上  敏
Ichigen Watanabe
一玄 渡辺
Tadao Ikeda
忠生 池田
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Tonen General Sekiyu KK
Original Assignee
Tonen Corp
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  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 アミノ基を有するポリアリーレンサルファイ
ド樹脂とエポキシ基含有化合物とを極性有機溶媒中で反
応させることからなるエポキシ基を有する変性ポリアリ
ーレンサルファイド樹脂の製造法。 【効果】 上記エポキシ変性ポリアリーレンサルファイ
ド樹脂は金属その他の無機基材との接着性および他の樹
脂との相溶性に優る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はエポキシ変性ポリアリー
レンサルファイド樹脂の製造方法に関する。さらに詳し
くは、本発明は、金属との接着性および他の樹脂との相
溶性に優れていて、構造材料用または機械部品などとし
て有用なエポキシ変性ポリアリーレンサルファイド樹脂
の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリフェニレンサルファイド(以下、
「PPS」という)によって代表されるポリアリーレン
サルファイド(以下、「PAS」という)は耐熱性およ
び耐薬品性に優れているが極性基を有していないため、
金属その他の無機基材との接着性に劣ったり、また、耐
衝撃性を向上させる目的でポリマーアロイ化を行って
も、他の樹脂との相溶性が悪く、物性バランスの優れた
ポリマーアロイが得難いという問題点がある。この問題
点を解決するためにPPSにアミノ基および/またはア
ミド基を導入することが提案された(特開昭61−20
7462)が、その効果は未だ不十分である。
【0003】PASの耐衝撃性およびその他の特性を向
上させる目的で他のポリマーとのポリマーブレンドが数
多く提案されている。例えば、ポリカーボネートとのブ
レンド(特開昭51−59952および同59−155
461)、ナイロンとのブレンド(特開昭53−692
55および同59−155462)、ポリエステルとの
ブレンド(特開昭61−207462)などである。さ
らに、これらの提案の中には、PASと他の樹脂との相
溶性を高めるために組成物中にエポキシ樹脂を混入する
ことが教示されている(特開昭59−64657、同5
9−155461および同59−155462)。これ
らのブレンドは未変性PASと他のポリマーとの単純な
ブレンドであって、このようなブレンドにおいては、た
とえ、エポキシ樹脂のような相溶化剤が混入されていて
も、PASと他のポリマーとの相溶性は依然十分とは言
えず、満足すべき耐衝撃性その他の特性は得られていな
い。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
のような従来の技術の欠点を解消して、PAS本来の良
好な耐熱性、耐溶剤性などの特性を維持したまま、他の
樹脂との相溶性に優れ且つ金属その他の無機基材との接
着性に優れたPASを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は、側鎖および
/または末端にアミノ基を有するポリアリーレンサルフ
ァイドとエポキシ樹脂およびエピクロルヒドリンの中か
ら選ばれた少くとも一種のエポキシ基含有化合物とを極
性有機溶媒中で反応させることを特徴とする側鎖および
/または末端にエポキシ基を有する変性ポリアリーレン
サルファイド樹脂の製造方法を提供する。
【0006】本発明の製造方法により得られるエポキシ
変性PPSは側鎖および/末端にエポキシ基を有するた
め金属その他の無機基材との接着性および他の多くのエ
ンジニアリングプラスチックその他の樹脂との相溶性に
優れている。
【0007】本発明の方法に従って側鎖および/または
末端にアミノ基を有するPASとエポキシ基含有化合物
とからエポキシ変性PASが生成する代表的な反応は次
式で表わすことができる。
【化1】 上記式中のR1 は2価の有機基、R3 は水素または炭素
数1〜3のアルキル基を表わし、nはPASの重合度に
相当する数である。
【0008】本発明のエポキシ変性PASの製造方法に
おいて使用する側鎖および/または末端にアミノ基を有
するPAS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合成することができる。 (a)アルカリ金属サルファイド(代表的には硫化ソー
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 ここで、原料として使用されるジハロゲン化物の例とし
ては、下記の式で示されるジハロゲン化ベンゼンが挙げ
られる。
【0009】
【化2】 (式中R2 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)。
【0010】かかるジハロゲン化ベンゼンの具体例とし
ては、次の式で示される化合物が挙げられる。但し、こ
れらの式において、X1 はハロゲン原子であって、その
例としてClまたはBrが挙げられる。
【0011】
【化3】
【0012】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、次式で示されるハロゲン化アミノベンゼンが挙げ
られる。
【化4】 (式中、R2 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)
【0013】かかるハロゲン化アミノベンゼンの具体例
としては、下記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、これらの式において、Y
1 の例としては、ClまたはBrが挙げられる。
【0014】
【化5】
【0015】側鎖および/または末端にアミノ基を有す
るPASの製造に使用する、上記の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
(b)中のジハロゲン化物(b1)とアミノ基を置換基
として有するハロゲン化物(b2)との割合は格別限定
されるものではないが、金属その他の無機基材との接着
性および他のポリマーとの相溶性の向上という見地か
ら、該混合物中に(b2)が0.2〜25モル%含まれ
ることが望ましい。また、この混合物中にパラ体のジハ
ロゲン化物が85モル%以上含まれることが好ましい。
【0016】本発明のエポキシ変性PASの製造に使用
する側鎖および/または末端にアミノ基を有するPAS
は、その骨格は次の式(III) で表わされるアリーレンサ
ルファイド結合からなるか、または該アリーレンサルフ
ァイド結合(III) を主成分とし、
【0017】
【化6】 次の式(IV) で示されるエーテル結合、次の式(V)で
示されるスルホン結合、次の式(VI) で示されるビフェ
ニル結合、次の式(VII)で示される置換フェニルスルフ
ィド結合(但し、式(VII)中、R4 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。)、次の式(VIII) で示される3官能結合で例示さ
れるような共重合成分から導かれる結合を劣成分として
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。
【0018】
【化7】
【0019】アミノ基を有するPASと反応せしめるエ
ポキシ基含有化合物はエポキシ樹脂およびエピクロルヒ
ドリンの中から選ばれる。エポキシ樹脂の具体例として
は、共役または非共役ジエン、共役または非共役環状ジ
エンおよび共役または非共役ジエンを有する不飽和カル
ボン酸エステルなどのエポキシ化物、脂肪族ジオール、
脂肪族の多価アルコール、ビスフェノール類、フェノー
ルノボラックおよびクレゾールノボラックなどとエピク
ロルヒドリンまたはβ−メチルエピクロルヒドリンとを
反応させて得られるポリグリシジルエーテル、ジカルボ
ン酸とエピクロルヒドリンまたはβ−メチルエピクロル
ヒドリンとを反応して得られるポリグリシジルエステル
などが挙げられる。さらに、末端にNBR、ポリブタジ
エン等のエラストマーを反応付加させた可撓性エポキシ
樹脂も使用し得る。また、エピクロルヒドリンは置換基
をもつもの(例えば、β−メチルエピクロルヒドリン)
であってもよい。これらのエポキシ樹脂およびエピクロ
ルヒドリン類は単独でもまたは2種以上を組合せ用いて
もよい。
【0020】アミノ基を有するPASとエポキシ基含有
化合物との反応に反応媒体として用いられる極性有機溶
媒としては、例えば、N−メチル−2−ピロリドン、ジ
メチルアセトアミド、ジメチルホルムアミドなどが挙げ
られる。反応温度および反応時間は一般に0℃〜300
℃、好ましくは15℃〜280℃および30分〜50時
間の範囲で選ぶことができる。アミノ基を有するPAS
とエポキシ基含有化合物との使用割合は、得られるエポ
キシ基を含有するPAS中のエポキシ基が0.1〜25
モル%となるように両者の量を設定すればよく、その量
の範囲はアミノ基を有するPAS100重量部に対して
エポキシ基含有化合物が通常0.5重量部以上、望まし
くは1〜70重量部である。
【0021】反応終了後、反応生成物を濾別し、アセト
ンで洗浄し、次いで加熱乾燥することによって分子中に
次式(I)および/または(II)で表わされるエポキシ
基を含有するPASが得られる。
【化8】 エポキシ基を有するPASの重量平均分子量は5,00
0〜100,000であることが好ましい。
【0022】本発明の方法で得られたエポキシ変性PA
S樹脂は、諸物性を付与する目的から、必要に応じてガ
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、炭酸カルシウム、マイカ、シリ
カ、窒化ホウ素、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、カオ
リン、クレー、バィロフィライト、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、アタパルジャイト、ウォラストナイト、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、石こう、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、ニッケル等の無機充填剤を一種または二種以
上配合することができる。
【0023】
【実施例】以下、実施例について本発明のエポキシ変性
PAS樹脂の製法を具体的に説明する。参考例 (アミノ基を有するポリフェニレンサルファイド(PP
S)の合成)容量1リットルの攪拌機付のオートクレー
ブ中に、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)250
mlとNa2 S(含水量40重量%)127g(0.98
モル)とNaOH0.31gを仕込み、窒素雰囲気中で
攪拌しながら約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、反応系にパラジクロルベンゼン140g(0.95
モル)、p−ジクロルアニリン8g(0.05モル)と
1,2,4−トリクロルベンゼン0.5g(0.003
モル)をNMP80g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、オートクレーブを室温にまで冷却し、
内容物を濾別し、反応生成物である濾過ケーキを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PP
S樹脂を得た。アミノ基含有量は3.5モル%であっ
た。
【0024】実施例1 エポキシ樹脂(油化シェルエポキシ(株)製エピコート
828)3.6g(アミノ化PPSのアミノ基に対して
2倍モル)にN−メチル−2−ピロリドン(NMP)1
00mlを加え、溶解したのち、アミノ基を有するPPS
15gを加え、180℃で1時間攪拌を行いながら反応
を行った。室温にまで放冷したのち、反応スラリーを濾
過して得たケーキをアセトンで十分洗浄し、150℃で
1晩減圧乾燥して、反応生成物を得た。
【0025】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。得られたチャートを図1に示
す。比較のために、アミノ化PPS(エポキシ未変性P
PS)について同様に得た赤外吸収スペクトルを図2に
示す。反応前のアミノ基を有するPPSに見られた34
00cm-1付近のアミノ基のN−H伸縮振動に起因する赤
外吸収が減少し、エポキシ基のC−O伸縮振動に基づく
吸収が1250cm-1および830cm-1付近に見られ、P
PS側鎖にエポキシ基が導入されたことが確認された。
【0026】得られた変性PPSのエポキシ量は赤外吸
収スペクトルにより次の方法で求めた。アミノ基量を種
々変えてアミノ化PPSを合成し、得られたポリマー粉
体を熱プレスしてフィルムとし、赤外分光(IR)分析
法より、アミノ基N−H伸縮振動の3400cm-1とベン
ゼン環C=C伸縮振動の1400cm-1の吸光度比から検
量線を作成した。この検量線から変性前のアミノ化PP
Sと変性後のPPSのアミノ基の量を求め、両者の差か
らアミノ基が変性後では1.3モル%減少したことが認
められた。この減少した分に相当するアミノ基は上記エ
ポキシ樹脂のもつ片方のエポキシ基と反応したものであ
り、従って、エポキシ量は1.3モル%である。また、
変性PPSの重量平均分子量は32,400であった。
【0027】変性PPSの金属との接着強度を次の方法
により測定した。2枚のアルミニウム板(厚さ0.1m
m)の間に口の字形のポリイミドフィルム(厚み50μ
m)のわくをはさみ、そのわくの中にエポキシ変性PP
S粉末を入れて、熱プレス機で300℃で1分間予熱し
たのち、100kgf/cm2 で1分間加圧して変性PPSと
アルミニウムとの接着を行った。接着したアルミニウム
板を巾10mmの短冊状に細断して作成した試験片につい
て、引張試験機を用い、チャック間距離40mm、引張速
度50mm/分で180°方向に引っ張って接着強度を求
めたところ1.46kgf/cmであった。
【0028】実施例2 80℃で反応を行った以外は実施例1と同様にエポキシ
変性PPSを作成し、接着強度を評価した。結果を表1
に示す。
【0029】実施例3 エポキシ樹脂(油化シェルエポキシ(株)製エピコート
828)の量を7.2g(アミノ化PPSのアミノ基量
に対して4倍モル)に変え、3時間反応を行った以外は
実施例1と同様にエポキシ変性PPSを作成し、接着強
度を評価した。結果を表1に示す。
【0030】実施例4 80℃で反応を行った以外は実施例3と同様にエポキシ
変性PPSを作成し、接着強度を評価した。結果を表1
に示す。
【0031】実施例5 エポキシ樹脂の使用量を0.5gとした以外は実施例3
と同様にしてエポキシ変性PPSを作成し、接着強度を
評価した。結果を表1に示す。
【0032】実施例6 エポキシ樹脂に代えてエピクロルヒドリン0.90g
(アミノ化PPSのアミノ基に対して2倍モル)を用い
た以外は実施例4と同様にエポキシ変性PPSを作成
し、接着強度を評価した。結果を表1に示す。
【0033】比較例1 参考例で得たアミノ基を有するPPS(アミノ基含有量
3.5モル%)について実施例1と同様に接着強度を測
定したところ、0.49kgf/cmであった。
【0034】比較例2 参考例と同様にして得たアミノ基を有するPPS297
gと実施例1で用いたエポキシ樹脂3gを、ヘンシェル
ミキサーでブレンドした後、異方向回転型20mm2軸押
出機を用いて300℃で溶融混練した。溶融混練物から
作成した試験片について、実施例1と同様にして接着強
度を測定したところ0.54kgf/cmであった。
【0035】比較例3 PPS(トープレン社製、商品名T−4AG)500g
と実施例1で用いたエポキシ樹脂10gを、比較例2と
同様にしてドライブレンドおよび溶融混練を行った。溶
融混練物から作成した試験片について実施例1と同様に
して接着強度を測定したところ0.49kgf/cmであっ
た。
【0036】
【発明の効果】本発明の方法により得られるエポキシ変
性PAS樹脂は、金属その他の無機基材との接着性に優
れており、また、エポキシ基が多くの樹脂に高い親和性
を示すため、多くのエンジニアリング樹脂、その他の樹
脂との相溶性がよい。従って、PAS樹脂と他の樹脂と
の相溶化剤として有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】エポキシ変性PPSの赤外吸収スペクトル。
【図2】アミノ化PPS(エポキシ未変性・PPS)の
赤外吸収スペクトル。
【表1】
───────────────────────────────────────────────────── 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

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 側鎖および/または末端にアミノ基を有
    するポリアリーレンサルファイドと、エポキシ樹脂およ
    びエピクロルヒドリンの中から選ばれた少くとも一種の
    エポキシ基含有化合物とを極性有機溶媒中で反応させる
    ことを特徴とする側鎖および/または末端にエポキシ基
    を有する変性ポリアリーレンサルファイド樹脂の製造方
    法。
JP4019579A 1992-01-08 1992-01-08 エポキシ変性ポリアリーレンサルファイド樹脂の製造方法 Pending JPH05186594A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002038651A1 (fr) * 2000-11-13 2002-05-16 Nippon Steel Chemical Co., Ltd. Resine de sulfure de polyarylene

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002038651A1 (fr) * 2000-11-13 2002-05-16 Nippon Steel Chemical Co., Ltd. Resine de sulfure de polyarylene
US6787631B2 (en) 2000-11-13 2004-09-07 Nippon Steel Chemical Co., Ltd. Polyarylene sulfide resin

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