JPH0741560A - アミノ基含有アリーレンスルフィド系共重合体の製造方法 - Google Patents

アミノ基含有アリーレンスルフィド系共重合体の製造方法

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JPH0741560A
JPH0741560A JP5188145A JP18814593A JPH0741560A JP H0741560 A JPH0741560 A JP H0741560A JP 5188145 A JP5188145 A JP 5188145A JP 18814593 A JP18814593 A JP 18814593A JP H0741560 A JPH0741560 A JP H0741560A
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JP
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amino group
reaction
sulfide
mol
alkali metal
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JP5188145A
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English (en)
Inventor
Takahiro Kawabata
隆広 川端
Toheiji Kawabata
十平次 川端
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DIC Corp
Original Assignee
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 (1)ポリアリーレンスルフィドプレポリマ
ー、例えばポリ−p−フェニレンスルフィドプレポリマ
ーの存在する極性溶媒中で、ジクロロアニリンのような
アミノ基含有芳香族ハロゲン化物と硫化ナトリウム等の
スルフィド化剤を反応させる、(2)ジクロロアニリン
とスルフィド化剤を反応させて得たアミノ基を含有する
ポリアリーレンスルフィドプレポリマーの存在する極性
溶媒中で、ジクロロベンゼン等のジハロゲノ芳香族化合
物とスルフィド化剤を反応させる、(3)極性溶媒中
で、ポリアリーレンスルフィドプレポリマーとアミノ基
を含有するポリアリーレンスルフィドプレポリマーを反
応させる、等の手段によるアミノ基含有アリーレンスル
フィド系共重合体の製造方法。 【効果】 比較的アミノ基含有量の高いアミノ基含有ア
リーレンスルフィド系共重合体を効率よく得ることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、反応活性に富んだ他の
樹脂等との相溶性に優れたアミノ基含有アリーレンスル
フィド系共重合体の製造方法に関するものである。さら
に詳細には、本発明は、各種成形品やフイルム、繊維、
電気・電子部品、自動車用部品等の材料として好適な、
耐熱性、成形加工性、寸法安定性等に優れ、かつ他の樹
脂及び/または無機充填材あるいは金属や接着剤との反
応性及び、密着性、接着性、相溶性の良好なアミノ基含
有ポリアリーレンスルフィド系共重合体、特にアミノ基
含有ポリフェニレンスルフィド系共重合体の製造方法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】アミノ基含有ポリアリーレンスルフィド
系樹脂(以下A−PAS系樹脂と略称する)の製造方法
としては、特公昭45−3368号公報中に、ポリフェ
ニレンスルフィドの製造方法として、N−メチル−2−
ピロリドン等の極性非プロトン溶媒中でジハロ芳香族化
合物と硫化ナトリウム等のアルカリ金属硫化物とを反応
させる際に、2,5−ジクロルアニリンや2−クロルア
ニリン等を共重合させる方法が、特開平2−29682
9号公報には有機アミド溶媒中でアルカリ金属硫化物と
ジハロベンゼンとを反応させる際に下記一般式(II)
【0003】
【化2】
【0004】(Xはハロゲン、Yは水素、−NH2 基ま
たはハロゲン、Rは炭素数1〜12の炭化水素基、nは
0〜4の整数である)で表されるアミノ基含有芳香族ハ
ロゲン化物を共存させて重合することにより得られるこ
とが開示されている。
【0005】しかしながら前者の製造方法で用いている
2,5−ジクロルアニリンや2−クロルアニリンは、塩
素のオルト位に電子供与性のアミノ基を有しているため
ジクロロベンゼンに比べて反応性が著しく低く、そのた
めアミノ基導入量が少なくなりすぎたり、重合終了後も
未反応のクロロアニリン類が系内に多量に残存し、反応
溶媒回収時に回収溶媒が汚染される等の問題がある。
【0006】一方、後者の製造方法ではハロゲンのメタ
位にアミノ基を有する芳香族化合物をコモノマーとして
用いているので、前者の方法に比べて反応率が高くアミ
ノ基の導入量を大きくすることはできるが、この方法で
は高い分子量のものが得られず、耐熱性や機械的強度等
が低下する等の問題がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明では、上記のよ
うに従来の技術では対応できない問題点を解決し、耐熱
性、成形加工性、寸法安定性等に優れ、かつ他の樹脂及
び/または無機充填材との密着性、接着性、相溶性等の
良好なアミノ基含有アリーレンスルフィド系共重合体の
製造方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記目的を
達成すべく鋭意検討し、本発明を完成するに至った。即
ち本発明は、分子量の低下や機械的強度等の物性を低下
させることなくアミノ基含有率の高いアミノ基含有アリ
ーレンスルフィド系共重合体を効率よく製造する方法を
提供するものである。
【0009】この目的達成のために本発明者らが提供す
るこの共重合体の製造方法としては、(1)ポリアリー
レンスルフィド(以下、PASと略す)プレポリマーの
存在する極性溶媒中で、下記一般式(I)
【0010】
【化3】
【0011】(Xはハロゲン、Yは水素、−NH2 基ま
たはハロゲン、Rは炭素数1〜12の炭化水素基、nは
0〜4の整数である)で表されるアミノ基含有芳香族ハ
ロゲン化物とスルフィド化剤を反応させる、(2)A−
PASプレポリマーの存在する極性溶媒中で、ジハロゲ
ノ芳香族化合物とスルフィド化剤を反応させる、(3)
極性溶媒中で、PASプレポリマーとA−PASプレポ
リマーを反応させる等の方法がある。
【0012】前記方法においてプレポリマーの存在する
極性溶媒の調製は、たとえばPASプレポリマーの存在
する極性溶媒は極性溶媒中でスルフィド化剤とジハロゲ
ノ芳香族化合物を反応させることにより、またA−PA
Sプレポリマーの存在する極性溶媒は極性溶媒中でスル
フィド化剤と後記の一般式で表されるアミノ基含有芳香
族ハロゲン化物を反応させることによりそれぞれ行うと
良い。
【0013】ところで本発明方法によって得られるA−
PAS系樹脂中のアミノ基含有量は目的に応じて任意に
選ばれるが、アミノ基を含有するアリーレンスルフィド
のユニットが全アリーレンスルフィドユニットに対して
好ましくは0.1〜40mol%、さらに好ましくは
0.5〜20mol%の範囲にある共重合体である。ア
ミノ基を含有するアリーレンスルフィドのユニットがか
かる範囲にあると他の樹脂及び/または無機充填材との
密着性、接着性、相溶性等の改良効果に優れ、また耐熱
性及び機械的強度なども良好である。
【0014】また該共重合体の平均重合度は10以上が
好ましく、20以上であるとより好ましい。本発明方法
で使用する極性溶媒としては、その反応させる温度およ
び圧力において実質的に液状である有機極性溶媒、特に
有機極性非プロトン溶媒が好ましい。具体的には、ホル
ムアミド、アセトアミド、N−メチルホルムアミド、
N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホル
ムアミド、N−エチルプロピオンアミド、N,N−ジプ
ロピルブチルアミド、2−ピロリドン、N−メチル−2
−ピロリドン、ε−カプロラクタム、N−メチル−ε−
カプロラクタム、N,N’−エチレンジ−2−ピロリド
ン、ヘキサメチルホスホルアミド、テトラメチル尿素、
1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等のアミド、
尿素およびラクタム類;スルホラン、ジメチルスルホラ
ン、1−メチル−1−オキソスルホラン、1−フェニル
−1−オキソスルホラン等のスルホラン類;ベンゾニト
リル等のニトリル類;メチルフェニルケトン等のケトン
類;1−メチル−1−オキソホスファン、1−ノルマル
プロピル−1−オキソホスファン、1−フェニル−1−
オキソホスファン等の環式有機リン化合物等およびこれ
らの混合物を挙げることができる。これらの溶媒の中で
は、アミド類およびラクタム類が好ましく、特にN−メ
チル−2−ピロリドンが好ましい。極性溶媒の使用量は
それぞれの段階でジハロゲノ芳香族化合物、アミノ基含
有芳香族ハロゲン化物、スルフィド化剤等の原料成分の
合計量に対する重量比で1〜20の範囲、好ましくは2
〜10の範囲である。該溶媒量が1未満では反応が不均
一になる可能性があり好ましくなく、また20を超える
と生産性の低下といった面で好ましくない。
【0015】本発明において用いられるスルフィド化剤
としては、硫化アルカリ金属化合物等がある。
【0016】本発明方法において用いられる硫化アルカ
リ金属化合物としては、例えば、硫化リチウム、硫化ナ
トリウム、硫化カリウム、硫化ルビジウム、硫化セシウ
ム等が挙げられるが、これらはそれぞれ単独で用いても
よいし、2種以上を混合して用いてもよい。また、上記
硫化アルカリ金属化合物は無水物、水和物、水溶液のい
ずれを用いてもよいが、水和物や水溶液を用いる場合に
は、後述のように、反応前に脱水操作を行なうほうがよ
い。
【0017】上記硫化アルカリ金属化合物の中では硫化
ナトリウムと硫化カリウムが好ましく、特に硫化ナトリ
ウムが好ましい。これら硫化アルカリ金属化合物は、水
硫化アルカリ金属化合物とアルカリ金属塩基、硫化水素
とアルカリ金属塩基とを反応させることによっても得ら
れるが、反応系内で調製されても、反応系外で調製され
たものを用いてもかまわない。
【0018】水硫化アルカリ金属化合物としては、例え
ば水硫化リチウム、水硫化ナトリウム、水硫化カリウ
ム、水硫化ルビジウム、水硫化セシウム等が挙げられる
が、これらはそれぞれ単独で用いてもよいし、2種以上
を混合して用いてもよい。また、上記水硫化アルカリ金
属化合物は無水物、水和物、水溶液のいずれを用いても
よいが、水和物や水溶液を用いる場合には、硫化アルカ
リ金属化合物の場合と同様に、後述のように、反応前に
脱水操作を行なう方がよい。
【0019】上記水硫化アルカリ金属化合物の中では水
硫化ナトリウムと水硫化カリウムが好ましく、特に水硫
化ナトリウムが好ましい。これら水硫化アルカリ金属化
合物は、硫化水素とアルカリ金属塩基とを反応させるこ
とによっても得られるが、反応系内で調製されても、反
応系外で調製された物を用いてもかまわない。
【0020】アルカリ金属塩基としては例えば水酸化ア
ルカリ金属化合物があげられる。水酸化アルカリ金属化
合物としては、例えば水酸化リチウム、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、水酸化ルビジウム、水酸化セシウ
ム等が挙げられるが、これらはそれぞれ単独で用いても
よいし、2種以上を混合して用いてもよい。
【0021】上記水酸化アルカリ金属化合物の中では水
酸化リチウムと水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウム
が好ましく、特に水酸化ナトリウムが好ましい。なお上
記のいずれの場合にも、硫化アルカリ金属化合物、水硫
化アルカリ金属化合物中に微量存在する不純物を除去す
るためにアルカリ金属塩基を少量過剰に加えてもさしつ
かえない。
【0022】本発明において用いられるジハロゲノ芳香
族化合物は、芳香族核と該核状の2個のハロ置換基とを
有するものである限り、そしてスルフィド化剤(硫化ア
ルカリ金属化合物)との反応により重合体化しうるもの
である限り、任意のものでありうる。従って、芳香族核
は芳香族炭化水素のみからなる場合の外に、このスルフ
ィド化剤との反応を阻害しない各種の置換基を有するも
のでありうる。但し、本発明の目的から明白なようにア
ミノ基を有するものは除外される。
【0023】具体的には、本発明において使用されるジ
ハロゲノ芳香族化合物の例として、次のようなものがあ
る。本発明において用いられジハロゲノ芳香族化合物と
しては、例えばo−ジハロベンゼン、m−ジハロベンゼ
ン、p−ジハロベンゼン等のジハロベンゼン類;2,3
−ジハロトルエン、2,5−ジハロトルエン、2,6−
ジハロトルエン、3,4−ジハロトルエン、2,5−ジ
ハロキシレン、1−エチル−2,5−ジハロベンゼン、
1,2,4,5−テトラメチル−3,6−ジハロベンゼ
ン、1−ノルマルヘキシル−2,5−ジハロベンゼン、
1−シクロヘキシル−2,5−ジハロベンゼン等のジハ
ロゲノアルキルまたはシクロアルキル置換ベンゼン類;
1−フェニル−2,5−ジハロベンゼン、1−ベンジル
−2,5−ジハロベンゼン、1−p−トルイル−2,5
−ジハロベンゼン等のジハロゲノアリール置換ベンゼン
類;3、5−ジハロ安息香酸、2,4−ジハロ安息香酸
等のジハロゲノ安息香酸類;2,5−ジハロニトロベン
ゼン、2,4−ジハロニトロベンゼン等のジハロゲノニ
トロベンゼン類;2,4−ジハロアニソール等のジハロ
ゲノアニソール類;p,p’−ジハロジフェニルエーテ
ル等のジハロゲノジフェニルエーテル類;4,4’−ジ
ハロベンゾフェノン等のジハロゲノベンゾフェノン類;
4,4’−ジハロジフェニルスルフォン等のジハロゲノ
ジフェニルスルフォン類;4,4’−ジハロジフェニル
スルフォキシド等のジハロゲノジフェニルスルフォキシ
ド類;4,4’−ジハロジフェニルスルフィド等のジハ
ロゲノジフェニルスルフィド類;4、4’−ジハロビフ
ェニル等のジハロゲノビフェニル類;1,4−ジハロナ
フタレン、1,6−ジハロナフタレン、2,6−ジハロ
ナフタレン等のジハロゲノナフタレン類等が挙げられ
る。
【0024】これらのジハロゲノ芳香族化合物における
2個のハロゲン元素は、それぞれフッ素、塩素、臭素ま
たはヨウ素であり、それぞれは同一であってもよいし、
互いに異なっていてもよい。
【0025】上記ジハロゲノ芳香族化合物の中ではジハ
ロベンゼン類、ジハロゲノベンゾフェノン類、ジハロゲ
ノジフェニルスルフォン類が好ましく、その中でも、ジ
クロロベンゼン、4,4’−ジクロロベンゾフェノン、
4,4’−ジクロロジフェニルスルフォンが好ましく、
特にp−ジクロロベンゼンが好ましい。
【0026】ジハロゲノ芳香族化合物の適当な選択組合
せによって2種以上の異なる反応単位を含む共重合体を
得ることができる。p−ジクロルベンゼンと4,4’−
ジクロルベンゾフェノンもしくは4,4’−ジクロルフ
ェニルスルフォンとを組み合わせて使用すれば、これら
等の単位を含んだ共重合物を得ることができる。
【0027】本発明において用いられる、アミノ基含有
芳香族ハロゲン化物としては、前記した一般式(I)で
表されるアミノ基含有芳香族ハロゲン化物であり、例え
ば、2,5−ジクロロアニリン、3,5−ジクロロアニ
リン、o−クロロアニリン、p−クロロアニリン、p−
メチルアニリン等が挙げられる。
【0028】本発明における好ましい重合反応系内に存
在する水分量は、硫化アルカリ金属化合物(スルフィド
化剤)に対し0.5〜5モル、好ましくは0.6〜2.
0モル更に好ましくは0.7〜1.5モルである。本発
明方法では系内における水分量が前記した範囲より少な
い場合は重合反応の遂行が困難であるし、範囲より大き
い場合にもは重合反応の遂行が困難である。
【0029】また、極性溶媒で予めプレポリマ−を調製
する際の各原料の添加順序についても特に制限はない
が、スルフィド化剤として硫化アルカリ金属化合物を用
いる場合には、この反応の際にあらかじめ極性溶媒中
で、元から含まれていた水和水を共沸蒸留等の脱水操作
により脱水した後、ジハロゲノ芳香族化合物あるいはア
ミノ基含有芳香族ハロゲン化物を加え、反応液を調整す
ることが好ましい。
【0030】また、スルフィド化剤として水硫化アルカ
リ金属化合物と水酸化アルカリ金属化合物の組み合わせ
を用いる場合には、この反応の際にあらかじめ極性溶媒
中で、水硫化アルカリ金属化合物と水酸化アルカリ金属
化合物を反応させ、生成する水及び元から含まれていた
水和水を共沸蒸留等の脱水操作により脱水した混合液を
調整した後、これにジハロゲノ芳香族化合物あるいはア
ミノ基含有芳香族ハロゲン化物を加え、反応液を調整す
ることが好ましい。
【0031】上記の本発明方法においては、必要に応じ
て重合助剤の存在下で反応を行うこともできる。用いら
れる重合助剤としては、塩化リチウム、臭化リチウム等
のハロゲン化リチウム;ギ酸リチウム、酢酸リチウム等
のカルボン酸リチウム;炭酸リチウム、酸化リチウム等
のリチウム化合物等あるいは、塩化ナトリウム、臭化ナ
トリウム等のハロゲン化ナトリウム;ギ酸ナトリウム、
酢酸ナトリウム等のカルボン酸ナトリウム;炭酸ナトリ
ウム、酸化ナトリウム等のナトリウム化合物等が挙げら
れる。上記リチウム化合物あるいはナトリウム化合物の
中では、塩化リチウム、酢酸リチウム、炭酸リチウムあ
るいは酢酸ナトリウム、炭酸ナトリウム等が好ましい。
本発明において、上記リチウム化合物あるいはナトリウ
ム化合物はそれぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を
組み合わせて用いてもよい。
【0032】本発明における上記各種原料成分の使用割
合は、ジハロゲノ芳香族化合物の使用量をamol、ア
ミノ基含有芳香族ハロゲン化物の使用量をbmolとす
ると、通常、0.001≦b/(a+b)≦0.5好ま
しくは、0.002≦b/(a+b)≦0.4、更に好
ましくは、0.005≦b/(a+b)≦0.3であ
る。このアミノ基含有芳香族ハロゲン化物成分の使用割
合が上記範囲を逸脱し少なすぎる場合には、本発明の目
的である共重合体の他の樹脂及び/または無機充填材と
の密着性、接着性、相溶性等の改良効果が十分に発揮さ
れず、またアミノ基含有芳香族ハロゲン化物の使用割合
が多すぎる場合には、耐熱性あるいは機械的強度が低下
する傾向がある。
【0033】また、反応の各段階におけるジハロゲノ芳
香族化合物とアミノ基含有芳香族ハロゲン化物の合計量
とスルフィド化剤の硫黄源(反応に使用した硫化アルカ
リ金属化合物と水硫化アルカリ金属化合物の合計量)の
使用割合を一概には規定できないが、反応全体として
は、それぞれをcmol、dmolとすると、通常0.
75≦c/d≦2.0、 好ましくは、0.90≦c/
d≦1.2である。
【0034】さらに、リチウム化合物等を重合助剤に用
いる場合には、該重合助剤をemolとするとスルフィ
ド化剤の硫黄源(反応に使用した硫化アルカリ金属化合
物と水硫化アルカリ金属化合物の合計量)dmolに対
して、通常、e/d≦2.0、好ましくは、e/d≦
1.6である。この重合助剤量が上記範囲を超えるとそ
の量の割に重合助剤の効果が十分に発揮されず、むしろ
生成した共重合体中に該重合助剤が高濃度で残存する可
能性があり、洗浄工程の繁雑化を招く。
【0035】次に、本発明の共重合体の製造方法の実施
形態について好適な方法の一例を示す。まず極性溶媒中
で硫化アルカリ金属化合物、及び少量の水酸化アルカリ
金属化合物を混合し、必要に応じて加熱し、共沸蒸留等
により脱水操作等を行なった後、アミノ基含有芳香族ハ
ロゲン化物を加え、通常60〜300℃、好ましくは1
50〜300℃、更に好ましくは180〜280℃の温
度に加熱して0.1〜40時間、好ましくは0.5〜2
0時間加熱して重合反応を行ない、反応液を調整する。
さらにこの反応液にジハロゲノ芳香族化合物、及び必要
に応じて硫化アルカリ金属化合物、水酸化アルカリ金属
化合物を同時にまたは別々に加え、通常60〜300
℃、好ましくは150〜300℃、更に好ましくは18
0〜280℃の温度に加熱して0.1〜40時間、好ま
しくは0.5〜20時間加熱して重合反応を行なう。こ
の反応温度が60℃未満では反応速度が遅く、また反応
が不均一になる可能性があり、一方、300℃を超える
とアミノ基の分解等の副反応あるいは生成ポリマーの劣
化等が起こりやすい。また、反応時間は使用した原料の
種類や量、あるいは反応温度に依存するので一概に規定
できないが、0.1時間未満では未反応成分の量が増大
したり、生成するポリマーが低分子量になる可能性が高
く、また40時間以上では生産性が低下する傾向とな
る。
【0036】この重合反応は、通常、窒素、ヘリウム、
アルゴン等の不活性ガス雰囲気下で行なうことが好まし
く、特に、経済性及び取扱いの容易さの面から窒素が好
ましい。
【0037】反応圧力については、使用した原料および
溶媒の種類や量、あるいは反応温度等に依存するので一
概に規定できないので、特に制限はない。また、反応液
の調整及び共重合体の生成反応は一定温度で行なう1段
反応でもよいし、段階的に温度を上げていく多段階反応
でもよいし、あるいは連続的に温度を変化させていく形
式の反応でもかまわない。
【0038】生成した共重合体は、反応終了後通常用い
られている方法、例えば濾過や遠心分離等によって直接
分離してもよいし、あるいは反応終了後反応液を水ある
いは酸の水溶液に添加した後に濾過等の方法によって分
離してもよいし、生成ポリマー、生成塩等の固体成分を
含む反応系から反応溶媒及び水等の液体成分をまず留去
した後、ポリマーを水あるいは有機溶媒で洗浄するして
もよい。反応後の反応液から液体成分を留去するとは、
留去後の固体成分中に含まれる液体成分(25℃で液体
状態を示す液体成分)が5重量%以下、好ましくは2重
量%以下の状態をいう。このような状態を実現するため
の留去方法には、液体成分が気化する温度に加熱するか
あるいは減圧するか、またはその両者を組み合わせる等
の方法である。(以下、この方法を脱溶剤と総称す
る。)。
【0039】続いて単離した共重合体は、共重合体に付
着しいる原料及び副生する塩等を取り除くために、通常
は水あるいは温水、またはメタノール、エタノール、ア
セトン、エーテル、THF等の比較的低沸点の有機溶媒
によって洗浄される。また洗浄の際に比較的薄い酸の水
溶液を用いるのは付着している水酸化ナトリウム等を取
り除く上で効果的であり、中でも取扱の容易さ、経済性
の点で希塩酸を用いるのが好ましい。このようにして単
離した共重合体は実質的に水等の溶媒が蒸発する温度に
加熱して乾燥する。乾燥は真空下で行なってもよいし、
空気中あるいは窒素のような不活性ガス雰囲気下で行な
ってもよい。
【0040】又、前記のこの脱溶剤するタイミングとし
ては、反応終了直後に何も加えずに行っても良いし、あ
るいは、酸を加えた後行っても良い。また、反応終了
後、水洗あるいは溶剤洗浄を行ってから脱溶剤しても良
い。ただし、溶媒回収の効率あるいは、工程の簡便さの
点から考えると、反応終了直後、酸を少量加えるか、あ
るいは何も加えずに脱溶剤することが好ましい。
【0041】得られた重合体はそのまま各種成形材料等
に利用できるが、空気あるいは酸素富化空気中あるいは
減圧化で熱処理することにより増粘することが可能であ
り、必要に応じてこのような増粘操作を行なった後、各
種成形材料等に利用してもよい。この熱処理温度は処理
時間によっても異なるし処理する雰囲気によっても異な
るので一概に規定できないが、通常は150℃以上で重
合体の融点未満が好ましい。なお、熱処理することによ
り反応性等が低下する可能性があるので、あまり熱処理
し過ぎるのは本発明の目的である高い反応性及び、それ
にともなう本発明の目的である共重合体の他の樹脂及び
/または無機充填材との密着性、接着性、相溶性等の改
良効果が低下する可能性を伴う。
【0042】本発明で得られた共重合体は単独で用いて
ももちろんかまわないが、その高い反応性及び、それに
ともなう他の樹脂及び/または無機充填材との密着性、
接着性、相溶性等接着性等を生かして、公知の方法で製
造されたPASと混合して用いることも可能である。本
発明で得られた重合体と公知の方法で製造されたPAS
との混合割合は、目的によって異なり、高い反応性等が
得られる限り任意である。
【0043】本発明により得られた重合体は、そのまま
射出成形、押出成形、圧縮成形、ブロー成形のごとき各
種溶融加工法により、耐熱性、成形加工性、寸法安定性
等に優れた成形物にすることができる。しかしながら強
度、耐熱性、寸法安定性等の性能をさらに改善するため
に、本発明の目的を損なわない範囲で各種充填材と組み
合わせて使用することも可能である。
【0044】充填材としては、繊維状充填材、無機充填
材等が挙げられる。繊維状充填材としては、ガラス繊
維、炭素繊維、セラミック繊維、アラミド繊維、金属繊
維、チタン酸カリウム、炭化珪素、硫酸カルシウム、珪
酸カルシウム等の繊維、ウォラストナイト等の天然繊維
等が使用できる。また無機充填材としては、硫酸バリウ
ム、硫酸カルシウム、クレー、バイロフェライト、ベン
トナイト、ゼオライト、マイカ、タルク、フェライト、
珪酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、
ガラスビーズ等が使用できる。これらは2種以上併用し
てもよく、これらの無機充填材等は、通常充填材の処理
剤として用いられるシラン系やチタン系のカップリング
剤で処理することもできる。
【0045】また、成形加工の際に添加剤として本発明
の目的を逸脱しない範囲で少量の、離型剤、着色剤、耐
熱安定剤、紫外線安定剤、発泡剤、防錆剤、難燃剤、滑
剤、カップリング剤を含有せしめることができる。更
に、同様に下記のごとき合成樹脂及びエラストマーを混
合して使用できる。これら合成樹脂としては、ポリエス
テル、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、
ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリスル
フォン、ポリエーテルスルフォン、ポリエーテルエーテ
ルケトン、ポリエーテルケトン、ポリアリーレン、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリ四弗化エチレン、ポリ
二弗化エチレン、ポリスチレン、ABS樹脂、エポキシ
樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹
脂、液晶ポリマー等が挙げられ、エラストマーとして
は、ポリオレフィン系ゴム、弗素ゴム、シリコーンゴ
ム、等が挙げられる。
【0046】本発明の製造法によって得られた共重合体
は反応性に著しく富んでいるため、他の樹脂及び/また
は無機充填材あるいは金属や接着剤との接着性、密着性
相溶性等々の諸特性が著しく向上する。そのため、本発
明で得られたPASや当該PASを含む組成物は、例え
ば、コネクタ・プリント基板・封止成形品などの電気・
電子部品、ランプリフレクター・各種電装品部品などの
自動車部品、各種建築物や航空機・自動車などの内装用
材料、あるいはOA機器部品・カメラ部品・時計部品な
どの精密部品等の射出成形・圧縮成形、あるいはコンポ
ジット・シート・パイプなどの押出成形・引抜成形など
の各種成形加工分野において耐熱性や成形加工性、寸法
安定性等の優れた成形材料あるいは繊維、フィルムとし
て用いられる。
【0047】
【実施例】以下に本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれら実施例にのみ限定されるものでは
ない。
【0048】[参考例1]2lオートクレーブにN−メ
チルピロリドン(以下、NMPと略称する)675g、
硫化ナトリウム2.9水塩 260.6g(2.0mo
l)を仕込み、窒素雰囲気下、204℃まで昇温するこ
とにより水−NMP混合物(NMP23g、水58g)
を留去した。ついでこの系にp−ジクロルベンゼン(以
下p−DCBと略称する)294.0g(2.0mo
l)をNMP175gに溶かした溶液を加え、220℃
で3時間さらに250℃で2時間窒素雰囲気下で反応さ
せた。反応容器を冷却後内容物を取り出し、一部をサン
プリングし、残りのスラリーは熱水で数回洗浄し、ポリ
マーケーキを濾別した。このケーキを80℃減圧乾燥
し、粉末のPPSを得た。赤外吸収スペクトルを測定し
たところ、アミノ基由来の3380cm-1付近の吸収ス
ペクトルは観測されなかった。また、パーキンエルマー
社製DSC−7で測定した融点(Tm)は284℃であ
り、ガラス転移点(Tg)は89℃であった。
【0049】[比較例1]p−DCB294.0g
(2.0mol)を用いる代わりにp−DCB264.
6g(1.8mol)、2,5−ジクロルアニリン
(2,5−DCA)32.4g(0.2mol)混合物
を用いて参考例1と同様に実施した。反応終了後、反応
容器を冷却し内容物を取り出し、一部をサンプリング
し、未反応p−DCB及び未反応2,5−DCAをガス
クロマトグラフで定量した。また残りのスラリーは熱水
で数回洗浄し、ポリマーケーキを濾別した。このケーキ
を80℃減圧乾燥し、粉末のアミノ基含有ポリフェニレ
ンスルフィド(A−PPS−1(R))を得た。
【0050】赤外吸収スペクトルを測定したところ、3
380cm-1付近にアミノ基のものと見られる吸収スペ
クトルが観測された。また、未反応p−DCB及び未反
応2,5−DCAの値より概算した、全フェニレンスル
フィド構造単位に対するアミノ基含有フェニレンスルフ
ィド構造単位の割合は約3.2mol%であり、Tmは
278℃であり、Tgは86℃であった。
【0051】[比較例2]p−DCB264.6g
(1.8mol)、2,5−ジクロルアニリン(2,5
−DCA)32.4g(0.2mol)混合物を用いる
代わりにp−DCB235.2g(1.6mol)、
2,5−DCA64.8g(0.4mol)を用いて比
較例1と同様に実施した。反応の際、内温が250℃に
達した後も内圧が上昇し続け分解臭(チオール臭)がし
たので反応は途中で中止した。
【0052】[実施例1]2lオートクレーブにNMP
675g、硫化ナトリウム2.9水塩260.6g
(2.0mol)を仕込み、窒素雰囲気下、203℃ま
で昇温することにより水−NMP混合物(NMP22
g、水58g)を留去した。ついでこの系に2,5−D
CA32.4g(0.2mol)をNMP20gに溶か
した溶液を加え、240℃で2時間窒素雰囲気下で反応
させた後、220℃まで冷却し、p−DCB264.6
g(1.8mol)をNMP160gに溶かした溶液を
加え、220℃で3時間さらに250℃で2時間窒素雰
囲気下で反応させた。反応終了後、比較例1と同様に処
理をして粉末のアミノ基含有ポリフェニレンスルフィド
(A−PPS−1)を得た。
【0053】赤外吸収スペクトルを測定したところ、3
380cm-1付近にアミノ基のものと見られる吸収スペ
クトルが観測された。また、未反応p−DCB及び未反
応2,5−DCAの値より概算した、全フェニレンスル
フィド構造単位に対するアミノ基含有フェニレンスルフ
ィド構造単位の割合は約7.4mol%であり、Tmは
270℃であり、Tgは85℃であった。比較例1に比
べて、モノマーの仕込比は同じにもかかわらず、はるか
にアミノ基含有率の高いポリマーが得られた。
【0054】[実施例2]p−DCB264.6g
(1.8mol)、2,5−DCA32.4g(0.2
mol)混合物を用いる代わりにp−DCB279.3
g(1.9mol)、2,5−DCA16.2g(0.
1mol)を用いて実施例1と同様に実施した。反応終
了後、比較例1と同様に処理をして粉末のアミノ基含有
ポリフェニレンスルフィド(A−PPS−2)を得た。
【0055】赤外吸収スペクトルを測定したところ、3
380cm-1付近にアミノ基のものと見られる吸収スペ
クトルが観測された。また、未反応p−DCB及び未反
応2,5−DCAの値より概算した、全フェニレンスル
フィド構造単位に対するアミノ基含有フェニレンスルフ
ィド構造単位の割合は約4.1mol%であり、Tmは
276℃であり、Tgは85℃であった。比較例1に比
べて、2,5−DCAの仕込量は半分であるにもかかわ
らず、アミノ基含有率の高いポリマーが得られた。
【0056】[実施例3]p−DCB264.6g
(1.8mol)、2,5−ジクロルアニリン(2,5
−DCA)32.4g(0.2mol)混合物を用いる
代わりにp−DCB235.2g(1.6mol)、
2,5−DCA64.8g(0.4mol)を用いて実
施例1と同様に実施した。反応終了後、比較例1と同様
に処理をして粉末のアミノ基含有ポリフェニレンスルフ
ィド(A−PPS−3)を得た。
【0057】赤外吸収スペクトルを測定したところ、3
380cm-1付近にアミノ基のものと見られる吸収スペ
クトルが観測された。また、未反応p−DCB及び未反
応2,5−DCAの値より概算した、全フェニレンスル
フィド構造単位に対するアミノ基含有フェニレンスルフ
ィド構造単位の割合は約14.5mol%であり、Tm
は258℃であり、Tgは83℃であった。比較例2に
比べて、反応中、分解反応も起こらず、アミノ基含有率
の高いポリマーが得られた。
【0058】[比較例3]2,5−ジクロルアニリン
(2,5−DCA)32.4g(0.2mol)用いる
代わりに3,5−ジクロルアニリン(3,5−DCA)
を用いて32.4g(0.2mol)比較例1と同様に
実施した。反応終了後、反応容器を冷却し内容物を取り
出し、一部をサンプリングし、未反応p−DCB及び未
反応3,5−DCAをガスクロマトグラフで定量した。
また残りのスラリーは熱水で数回洗浄し、ポリマーケー
キを濾別した。このケーキを80℃減圧乾燥し、粉末の
アミノ基含有ポリフェニレンスルフィド(A−PPS−
2(R))を得た。
【0059】赤外吸収スペクトルを測定したところ、3
380cm-1付近にアミノ基のものと見られる吸収スペ
クトルが観測された。また、未反応p−DCB及び未反
応2,5−DCAの値より概算した、全フェニレンスル
フィド構造単位に対するアミノ基含有フェニレンスルフ
ィド構造単位の割合は約8.2mol%であり、Tmは
267℃であり、Tgは68℃であった。また、高化式
フローテスターを用い、290℃で測定した溶融粘度
(剪断速度100/秒)は12ポイズであった。
【0060】[実施例4]2,5−DCAを用いる代わ
りに、3,5−DCAを用いて実施例1と同様に実施し
た。反応終了後、比較例1と同様に処理をして粉末のア
ミノ基含有ポリフェニレンスルフィド(A−PPS−
4)を得た。
【0061】赤外吸収スペクトルを測定したところ、3
380cm-1付近にアミノ基のものと見られる吸収スペ
クトルが観測された。また、未反応p−DCB及び未反
応3,5−DCAの値より概算した、全フェニレンスル
フィド構造単位に対するアミノ基含有フェニレンスルフ
ィド構造単位の割合は約9.9mol%であり、ほぼ仕
込比と同じだけのアミノ基含有量のポリマーであった。
Tmは262℃であり、Tgは66℃であった。また、
高化式フローテスターを用い、290℃で測定した溶融
粘度(剪断速度100/秒)は80ポイズであった。比
較例3に比べて、モノマーの仕込比は同じにもかかわら
ず、アミノ基含有率の高く、かつ分子量の高いポリマー
が得られた。
【0062】[実施例5]2lオートクレーブにNMP
410g、2,5−DCA64.8g(0.4mo
l)、無水硫化ナトリウム(S純度98.0%)31.
9g(0.4mol)、水8gを仕込み、充分窒素置換
した後系を閉じ、約3時間かけて240℃まで昇温し、
さらにその温度で2時間反応を行った。その後反応容器
を冷却し、内温が室温になった時点でNMP400g、
p−DCB235.2g(1.6mol)、無水硫化ナ
トリウム(S純度98.0%)127.4g(1.6m
ol)、水30gを仕込み、充分窒素置換した後系を閉
じ、約2時間かけて220℃まで昇温し、さらにその温
度で3時間さらに250℃で2時間反応を行った。反応
終了後は比較例1と同様に処理をして粉末のアミノ基含
有ポリフェニレンスルフィド(A−PPS−5)を得
た。
【0063】赤外吸収スペクトルを測定したところ、3
380cm-1付近にアミノ基のものと見られる吸収スペ
クトルが観測された。また、未反応p−DCB及び未反
応2,5−DCAの値より概算した、全フェニレンスル
フィド構造単位に対するアミノ基含有フェニレンスルフ
ィド構造単位の割合は約15.8mol%であり、Tm
は254℃であり、Tgは82℃であった。実施例3と
同様、比較例2に比べて、分解反応も起こらず、アミノ
基含有率の高いポリマーが得られた。
【0064】[実施例6]2lオートクレーブにNMP
410g、2,5−DCA32.4g(0.2mo
l)、無水硫化ナトリウム(S純度98.0%)15.
9g(0.2mol)、水4gを仕込み、充分窒素置換
した後系を閉じ、約3時間かけて240℃まで昇温し、
さらにその温度で2時間反応を行った。その後反応容器
を冷却し、内温が室温になった時点で、参考例1で得ら
れたPPS194.4g(1.8mol)及びNMP4
00gを仕込み、充分窒素置換した後系を閉じ、約2時
間かけて220℃まで昇温し、さらにその温度で5時間
反応を行った。反応終了後は比較例1と同様に処理をし
て粉末のアミノ基含有ポリフェニレンスルフィド(A−
PPS−6)を得た。
【0065】赤外吸収スペクトルを測定したところ、3
380cm-1付近にアミノ基のものと見られる吸収スペ
クトルが観測された。また、未反応p−DCB及び未反
応2,5−DCAの値より概算した、全フェニレンスル
フィド構造単位に対するアミノ基含有フェニレンスルフ
ィド構造単位の割合は約7.1mol%であり、Tmは
273℃であり、Tgは86℃であった。実施例1と同
様、比較例1に比べて、分解反応も起こらず、アミノ基
含有率の高いポリマーが得られた。
【0066】[実施例7]2lオートクレーブにNMP
700g、p−DCB235.2g(1.6mol)、
無水硫化ナトリウム(S純度98.0%)127.4g
(1.6mol)、水30gを仕込み、充分窒素置換し
た後系を閉じ、約3時間かけて240℃まで昇温し、さ
らにその温度で2時間反応を行った。その後反応容器を
冷却し、内温が室温になった時点でNMP110g、
2,5−DCA64.8g(0.4mol)、無水硫化
ナトリウム(S純度98.0%)31.9g(0.4m
ol)、水8gを仕込み、充分窒素置換した後系を閉
じ、約2時間かけて220℃まで昇温し、さらにその温
度で3時間さらに250℃で2時間反応を行った。反応
終了後は比較例1と同様に処理をして粉末のアミノ基含
有ポリフェニレンスルフィド(A−PPS−7)を得
た。
【0067】赤外吸収スペクトルを測定したところ、3
380cm-1付近にアミノ基のものと見られる吸収スペ
クトルが観測された。また、未反応p−DCB及び未反
応2,5−DCAの値より概算した、全フェニレンスル
フィド構造単位に対するアミノ基含有フェニレンスルフ
ィド構造単位の割合は約14.8mol%であり、Tm
は257℃であり、Tgは83℃であった。実施例3、
5と同様、比較例2に比べて、分解反応も起こらず、ア
ミノ基含有率の高いポリマーが得られた。
【0068】[実施例8]4lオートクレーブにNMP
1600g、p−DCB588.0g(4.0mo
l)、無水硫化ナトリウム(S純度98.0%)31
8.6g(4.0mol)、水80gを仕込み、充分窒
素置換した後系を閉じ、約2時間かけて220℃まで昇
温し、さらにその温度で3時間さらに250℃で2時間
反応を行った。その後反応容器を冷却し、内容物を取り
出した。このスラリーをスラリーAとする。次に、別途
2lオートクレーブにNMP800g、2,5−DCA
324.0g(2.0mol)、無水硫化ナトリウム
(S純度98.0%)159.3g(2.0mol)、
水40gを仕込み、充分窒素置換した後系を閉じ、約3
時間かけて240℃まで昇温し、さらにその温度で4時
間反応を行った。その後反応容器を冷却し、内容物を取
り出した。このスラリーをスラリーBとする。次に、1
lオートクレーブにスラリーAを1164.0g(含有
S量1.8mol)、スラリーBを123.3g(含有
S量0.2mol)仕込み、充分窒素置換した後系を閉
じ、約2時間かけて220℃まで昇温し、さらにその温
度で5時間反応を行った。反応終了後は比較例1と同様
に処理をして粉末のアミノ基含有ポリフェニレンスルフ
ィド(A−PPS−8)を得た。
【0069】赤外吸収スペクトルを測定したところ、3
380cm-1付近にアミノ基のものと見られる吸収スペ
クトルが観測された。また、未反応p−DCB及び未反
応2,5−DCAの値より概算した、全フェニレンスル
フィド構造単位に対するアミノ基含有フェニレンスルフ
ィド構造単位の割合は約8.1mol%であり、Tmは
264℃であり、Tgは83℃であった。実施例1、6
と同様、比較例1に比べて、分解反応も起こらず、アミ
ノ基含有率の高いポリマーが得られた。
【0070】[実施例9]1lオートクレーブに実施例
8で調製したスラリーAを1228.6g(含有S量
1.9mol)、スラリーBを66.2g(含有S量
0.1mol)仕込み、充分窒素置換した後系を閉じ、
約2時間かけて220℃まで昇温し、さらにその温度で
5時間反応を行った。反応終了後は比較例1と同様に処
理をして粉末のアミノ基含有ポリフェニレンスルフィド
(A−PPS−9)を得た。
【0071】赤外吸収スペクトルを測定したところ、3
380cm-1付近にアミノ基のものと見られる吸収スペ
クトルが観測された。また、未反応p−DCB及び未反
応2,5−DCAの値より概算した、全フェニレンスル
フィド構造単位に対するアミノ基含有フェニレンスルフ
ィド構造単位の割合は約4.3mol%であり、Tmは
277℃であり、Tgは85℃であった。実施例2と同
様、比較例1に比べて、2,5−DCAの仕込量は半分
であるにもかかわらず、アミノ基含有率の高いポリマー
が得られた。
【0072】[実施例10]1lオートクレーブに実施
例8で調製したスラリーAを1034.6g(含有S量
1.6mol)、スラリーBを264.7g(含有S量
0.4mol)仕込み、充分窒素置換した後系を閉じ、
約2時間かけて220℃まで昇温し、さらにその温度で
5時間反応を行った。反応終了後は比較例1と同様に処
理をして粉末のアミノ基含有ポリフェニレンスルフィド
(A−PPS−10)を得た。
【0073】赤外吸収スペクトルを測定したところ、3
380cm-1付近にアミノ基のものと見られる吸収スペ
クトルが観測された。また、未反応p−DCB及び未反
応2,5−DCAの値より概算した、全フェニレンスル
フィド構造単位に対するアミノ基含有フェニレンスルフ
ィド構造単位の割合は約16.1mol%であり、Tm
は252℃であり、Tgは81℃であった。実施例3、
5、7と同様、比較例2に比べて、分解反応も起こら
ず、アミノ基含有率の高いポリマーが得られた。
【0074】[実施例11]2,5−DCAを用いる代
わりに、3,5−DCAを用いて実施例10と同様に実
施した。反応終了後、比較例1と同様に処理をして粉末
のアミノ基含有ポリフェニレンスルフィド(A−PPS
−11)を得た。
【0075】赤外吸収スペクトルを測定したところ、3
380cm-1付近にアミノ基のものと見られる吸収スペ
クトルが観測された。また、未反応p−DCB及び未反
応3,5−DCAの値より概算した、全フェニレンスル
フィド構造単位に対するアミノ基含有フェニレンスルフ
ィド構造単位の割合は約19.9mol%であり、Tm
は225℃であり、Tgは48℃であった。実施例4と
同様、仕込比に比例するだけのアミノ基含有率、即ちア
ミノ基含有率の高いポリマーが得られた。
【0076】[実施例12]実施例1の反応で得られた
スラリー200gを減圧下120℃で液体成分を留去し
た。約67gの粉が得られた。その後、熱水で数回洗浄
し、ポリマーケーキを濾別した。濾過する際の濾過性は
実施例1に比べて著しく改善された。ただし、Tm、T
gは実施例1と変わらなかった。
【0077】[実施例13]実施例1の反応で得られた
スラリー200gに塩酸をpH3になるように加えた
後、減圧下120℃で液体成分を留去した。約68gの
粉が得られた。その後、熱水で数回洗浄し、ポリマーケ
ーキを濾別した。濾過する際の濾過性は実施例12より
さらに改善された。ただし、Tm、Tgは実施例1と変
わらなかった。
【0078】
【発明の効果】本発明の製造法によれば、従来の方法に
比べて比較的アミノ基含有量の高いアミノ基含有ポリア
リーレンスルフィド系共重合体を効率よく得ることが出
来る。本発明の製造方法により得られる共重合体は、従
来のポリアリーレンスルフィド系樹脂の特徴である優れ
た耐熱性、成形加工性、寸法安定性等の長所に加え、反
応活性に富んだアミノ基を含有するため、他の樹脂及び
/または無機充填材あるいは金属や接着剤との反応性及
び、密着性、接着性、相溶性の良好であるので、各種成
形品やフイルム、繊維、電気・電子部品、自動車用部品
等の材料として好適である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリアリーレンスルフィドプレポリマー
    の存在する極性溶媒中で、一般式(I) 【化1】 (Xはハロゲン、Yは水素、−NH2 基またはハロゲ
    ン、Rは炭素数1〜12の炭化水素基、nは0〜4の整
    数である)で表されるアミノ基含有芳香族ハロゲン化物
    とスルフィド化剤を反応させることを特徴とするアミノ
    基含有アリーレンスルフィド系共重合体の製造方法。
  2. 【請求項2】 アミノ基を含有するポリアリーレンスル
    フィドプレポリマーの存在する極性溶媒中で、ジハロゲ
    ノ芳香族化合物とスルフィド化剤を反応させることを特
    徴とするアミノ基含有アリーレンスルフィド系共重合体
    の製造方法。
  3. 【請求項3】 極性溶媒中で、ポリアリーレンスルフィ
    ドプレポリマーとアミノ基を含有するポリアリーレンス
    ルフィドプレポリマーを反応させることを特徴とするア
    ミノ基含有アリーレンスルフィド系共重合体の製造方
    法。
  4. 【請求項4】 該ポリアリーレンスルフィドがポリフェ
    ニレンスルフィドである請求項1、2、3記載のアミノ
    基含有アリーレンスルフィド系共重合体の製造方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08193131A (ja) * 1995-01-18 1996-07-30 Tonen Chem Corp ポリアリーレンスルフィドの製造法
JP2017066261A (ja) * 2015-09-30 2017-04-06 東レ株式会社 ポリアリーレンスルフィドおよびその製造方法
KR102000401B1 (ko) * 2018-08-09 2019-08-07 주식회사 샛별교육연구 소방시설 시뮬레이터
WO2023208534A1 (en) * 2022-04-27 2023-11-02 Solvay Specialty Polymers Usa, Llc Amine-functionalized poly(arylene sulfide) polymer

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