JPS61231030A - フエニレンスルフイド共重合体およびその製造方法 - Google Patents

フエニレンスルフイド共重合体およびその製造方法

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JPS61231030A
JPS61231030A JP60071061A JP7106185A JPS61231030A JP S61231030 A JPS61231030 A JP S61231030A JP 60071061 A JP60071061 A JP 60071061A JP 7106185 A JP7106185 A JP 7106185A JP S61231030 A JPS61231030 A JP S61231030A
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JP
Japan
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sulfide
phenylene sulfide
copolymer
mol
polyphenylene
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JP60071061A
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English (en)
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Susumu Jinbo
神保 進
Masami Ito
雅美 伊藤
Kikuo Otomo
大友 喜久雄
Hiroaki Hiraide
平出 博昭
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Hodogaya Chemical Co Ltd
Tosoh Corp
Original Assignee
Hodogaya Chemical Co Ltd
Toyo Soda Manufacturing Co Ltd
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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〉 本発明は、耐衝撃性忙優れたフェニレンスルフィド共重
合体およびその製造方法に関するものである。耐衝撃性
の改善された本発明によるフェニレンスルフィド共重合
体は、フィルム、シート、繊維、コーテイング材、成形
品等として利用することができる。
〈従来の技術〉 従来より芳香族硫化物重合体の1つとして下記(I)で
示されるポリフェニレンスルフィド(以下「PP8Jと
略称)が知られており、このPPSは耐熱性の高い熱可
塑性樹脂として機械部品や電気部品として有用である PPSの一般的製造法としては1N−メチ″′ロリドン
等の有機アミド溶媒中で、例えば、p−ジクロaベンゼ
ンと硫化ナトリウムとを反応させる方法が知られている
(特公昭45−3568号)。
この方法は工業的な製造方法として優れているが、得ら
れたPPSは比較的脆く、肉厚成形やフィルム化などに
適さない欠点を持っている。
また高重合度のPP8を得るための改良された重合方法
として、上記反応系に重合助剤として、アルカリ金属カ
ルボン酸塩を添加する方法も提案されている(特公昭5
2−12240号)。しかしながらこの方法は、高価な
有機カルボン酸のアルカリ金属塩を大量に夏用するため
、製造コストが高くなり、あるいは重合反応物の後処理
が困難となるなどの欠点がある。
〈発明が解決しようとする問題点〉 そこで本発明は、耐衝撃性の改善されたフェニレンスル
フィド共重合体を提供すること、さらには、高価な重合
助剤等を便用することなく、耐衝撃性に優れたフェニレ
ンスルフィド重合体を安価に製造できる方法を提供する
ことを目的としてなされたものである。
く問題点を解決するための手段〉 本発明者等は上記の目的を達成すべく鋭意研究を重ねた
結果、前記の式(1)で表わされるPPSの構成単位フ
ェニレンスルフィド−〔(D←S−)  中に、ビフェ
ニレンスルフィド1S−) オヨヒ/またはターフェニレンスルフィド共重合体が、
PP8に比べて耐衝撃性が改善されることを見出し本発
明を完成させたものである。
即ち本発明は、構成単位としてフェニレンスルフィド+
◇)−)を9ρ9−95.0モル%、ビたはターフェニ
レンスルフィド3s+ をCL1〜5.0モル%含有し、かつ、融点が260〜
282℃、結晶化温度が200−250Cであることを
特徴とするフェニレンスルフィド共重合体である。
上記したフェニレンスルフィド共重合体は、N−メチル
ピロリドンのような有機極性溶媒中で、7 ルly I
J 金属硫化物とポリハロゲン化ベンゼントポリハロゲ
ン化ベンゼンに対しである特定の範囲内の量のポリフェ
ニレンジハロゲン化物とを共存させて重合反応させるこ
とによって、安価IC裏造できる。
即ち本発明によるフェニレンスルフィド共重合体の製造
方法は、一般式 (式中、XlおよびXlはF、(J、Brまたは工原子
を示し、XlとX2とは同一でもよくあるいは互いに異
なっていてもよい。nは0または1を示す。)で表わさ
れるポリフェニレンジハロゲン化物トボリハロゲン化ベ
ンゼントヲポリフエニレンジハロゲン化物/ポリハロゲ
ン化ベンゼンのモル比で(LOOl−α05の範囲とな
るように共存させ、有機極性溶媒中でアルカリ金属硫化
物と反応させることを特徴とするものである。
〈発明の具体的説明〉 本発明のフェニレンスルフィド共重合体は、構成単位と
してフェニレンスルフィドを99.9−95.0モル%
、ビフェニレンスルフィト°および/またはターフェニ
レンスルフィドをα1〜5.0モル%含有させる必要が
ある。後者の構成単位が(11モル%より少ないと目的
とする耐衝撃性の改善は十分でなく、一方、5.0モル
%より多いと耐衝撃性が低下する傾向がある。
上記のごとき割合の構成単位を有する共重合体は、共重
合体の製造原料であるポリフェニレンシバaゲC〕化物
とポリハロゲン化ベンゼンとの便用割合を調節すること
によって製造することができる。すなわち、ポリフェニ
レンジハロゲン化物/ポリハロゲン化ベンゼンのモル比
ヲα001〜n、osの範囲となるよう両者を使用する
ととKよって、本発明のごとき割合の構成単位を有する
共重合体が得られる4のである。
本発明の方法について更に詳しく説明する。本発明の方
法において使用するボリフエニレンジノ−ロゲン化物と
しては、4.4’−ジブロムビフェニルや4.4′−ジ
クロロビフェニルに代表されるジハロゲノビフェニル、
及びa 、 all−ジブロム−p−ターフェニルなど
が挙げられ、これらは単独または混合物として匣用出来
る。
ポリハロゲン化ベンゼンとしては、p−ジクロロベンゼ
ン、p−ジブロムベンゼン、m−ジクロロベンゼン、o
−ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼンなどが挙げら
れる。これらのうちジハロゲノベンゼンは単独または混
合物で便用でき、トリクロロベンゼンは分枝構造による
ポリマーの粘度増大を図るために少量、例えば全モノマ
ー原料に対して1モル%以下便用することが好ましい。
アルカリ金属硫化物としては、硫化ナトリウム、硫化カ
リウム、硫化ルビジウムまたは硫化セシウムなどがあり
、これらを2種以上併用してもよく、その無水物または
水和物のいずれであってもよい。
またこれらの硫化物は、重硫化アルカリ金属と水酸化ア
ルカリ金属とを重合反応系に直接添加して両者が重合反
応系内で反応して生成したアルカリ金属硫化物でもよい
有機極性溶媒としては、N−メチル−2−ピロリトロン
、N−エチル−2−ピロリトロン、N、N−ジメチルホ
ルムアミド、アセドアイド、N−メチルホルムアずド、
 N、N−ジメチルアセドアイド、1.3−ジメチル−
2−イミダゾリジン、−一カブロックタム、へ命サメチ
ルホスホルアミド、テトラメチル尿素、スルホラン、ジ
メチルスルホランなどが挙げられるが、N−メチル−2
−ピクリドンが好適である。
本発明の方法において、アルカリ金属硫化物の便用量は
、ポリハロゲン化ベンゼンとポリフェニレンジハロゲン
化物との総量に対するモル比で通常18〜1.2、好ま
しくはIIL9〜1.1である。
有機極性溶剤の便用量はアルカリ金属硫化物に対してモ
ル比で通常2.0〜20倍、好ましくは3〜10倍であ
る。
本発明の方法においてポリハロゲン化ベンゼンと共存さ
せるポリフェニレンジハロゲン化物の便用量は、ポリハ
ロゲン化ベンゼンに対してモル比でα001〜(L5、
好ましくは(1005〜103とする。この範囲より少
ないと目的とする耐衝撃性の改善は十分でなく、一方こ
の範囲を超えてポリフェニレンジハロゲン化物を多量に
使用すると耐熱性が低下する傾向がある。
本発明の方法を実施するに際しては、先ず有機極性溶剤
にアルカリ金属硫化物を加え、不活性ガス雰囲気下に攪
拌しながら昇温し、常圧下に系内の大部分の水を濡出さ
せる脱水操作を行なう。水を濡出させる温度は100〜
200℃、好ましくは145〜200℃である。濡出さ
せる水の量はアルカリ金属硫化物の水和水の量によって
異なるが、系内に残存する水の量が、アルカリ金属硫化
物に対して1.3モル当量以下であることが好ましい。
これ以上の水が残存する場合、重合体の収率が低下した
り品質のばらつきが認められて好ましくない。また水の
濡出速度については特に限定されないが、水の急激な濡
出を防止しあるいは水と溶剤との分離を良好に行なわせ
るために、コンデンサーを付は昇温をゆっくり行ない、
徐々に水を濡出させる方が好ましい。
次いで上記脱水操作終了後、系内な150〜170℃ま
で冷却し、この中にポリハロゲン化ベンゼン及びポリフ
ェニレンジハロゲン化物を加える。両者は別々にあるい
は混合して、あるいは餌述の有機極性溶剤に溶解させて
加えることができる。
次いで不活性ガス雰囲気下または不活性ガス圧よる若干
加圧常態で反応系を密閉し、攪拌下に昇温し150〜3
00℃、好ましくは200〜280℃で(L5−10時
間重合反応を行なう。反応終了後、冷却して内容物を取
出し、濾過、水洗、溶剤(アセトンまたはメタノールな
ど)洗いを繰返し、乾燥することによって本発明のフェ
ニレンスルフィド共重合体が得られる。
また、必要に応じて、酸素の存在下または不存柱下に1
00〜280℃で熱キユアリングを施すことKよって、
フェニレンスルフィド共重合体の耐衝撃性をさらに向上
させることができる。
本発明によるフェニレンスルフィド共重合体忙は、補強
充填剤として、ガラス繊維、アスベスト繊維、カーボン
繊維、アルミナ繊維、シリカ繊維、窒化硼素繊維等の無
機質繊維、あるいは銅粉末、鉄粉末、亜鉛粉末、アルミ
ニウム粉末、鉛粉末、スX’粉末、タルク、1ルイナ、
マイカ、酸化チタン、酸化鉄、炭酸カルシウム等の無機
質充填剤を加えることができ、さらに必要に応じて着色
剤、安定剤等も添加することができる。
〈実施例〉 以下実施例に従って本発明を更に詳細に説明するが、本
発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものでない。
なお、実施例中r部」とあるのは重量部を表わす。
実施例1゜ 1tのステンレス製オートクレーブの中にN−メチル−
2−ピロリドン(以下rNMPJと略称)297、4部
(50モル)と硫化ナトリウム2.7水塩12a5部(
1,0そル)とを仕込み、N冨ガス気流下に攪拌しなが
ら徐々に昇温させた。内温が約150℃に達した所で蒸
留塔より水の濡出が始まり、内温が190℃になるまで
加熱した。32.4部(1,8モル)の水が濡出すると
同時KNMPの一部が濡出した。内温な170℃まで冷
却した後、1426部(l197モル)のp−ジクロロ
ベンゼン(以下rp−DCBJと略称)と11.6部(
α03モル)の4 、4”−ジブロム−p−ターフェニ
ル(以下rp−DBTJと略称)とを仕込み、N、によ
り1. s Kg/cd加圧後密閉した。徐々に昇温を
行ない240℃で3時間重合を行なった後、撹拌下に徐
冷し、内温が室温になった所でオートクレーブを開放し
、内容物を水中へあけ、結晶を濾過した。得られたr過
ケーキは繰返し水洗し、次いでアセトンで洗浄した後8
0℃で3時間乾燥させて灰白色の重合体1052部を得
た。収率は9部5%であった。この重合体を260℃で
3時間熱中エアーした後、A8TM  1258−70
に従い316℃、5KF荷重を用いメルトフロー特性(
以下rMI」と略称)を測定した結果41.9F/10
分の値を示した。また、耐衝撃性試験を実施LzりMt
果15.27に4−m/cjO値を示した。この値はP
PS市販品(米国フィリップス・ベトミリニーム・コン
パニー1i@P−4’グレード、耐衝撃値5.61〜−
国/帽と比較し17倍の向上を示した。
上記の耐衝撃性試験は、米国Custom 8cien
tificInstruments Inc、 WのM
ini Max Polymer Evalua−tl
on Systemを用いて測定したもので、この装置
を用いた研究については第33口高分子学会(3P32
−1b)にて発表されている。
実施例2−7 原料、その便用量、または熱キエアー条件を種種に変え
た他は実施例1と同様に実施して、各種の本発明のフェ
ニレンスルフィド共重合体を製造した。これらの結果を
実施例1とともに第1表忙示した。なお、表中の記号r
TcBJは1.2.4−トリクロロベンゼンを、rDB
BJはジグロムビフェニルを、r m −D B T 
Jはジブロム−m−ター 7.1 二kを、ro−DB
TJはa 、 all−ジブCIA−〇−ターフェニル
を、それぞれ表わす。また、MI値および耐衝撃値はい
ずれも熱キュアー後の値である。
又、実施例1−7の共重合体をそれぞれガラス繊維との
コンパウンド(ガラス繊維含量40 w toA)とし
、機械強度を測定した。この結果を比較例とともに第2
表に示した。
噂  9 へ 1111:”: P  d <   C:!  Ch  l  l  l  :  
l  vfs   u’)、−d Oo O■ ooo。
−@ a 場 謳       ン 漬明の効果〉 の説明かられかるように、本発明のフェニルフィト共重
合体は市販のPP8に比べ耐が改善される。またこの共
重合体はベースであるいは成形後にキエアリングするこ
とさらに優れた耐熱、耐衝撃性のものとなる。
保土谷化学工業株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、構成単位としてフェニレンスルフイド▲数式、化学
    式、表等があります▼を99.9〜95.0モル%、ビ
    フェニレンスルフイド▲数式、化学式、表等があります
    ▼および/またはターフェニレンス ルフイド▲数式、化学式、表等があります▼を0.1〜
    5.0モル %含有し、かつ、融点が260〜282℃、結晶化温度
    が200〜250℃であることを特徴とするフェニレン
    スルフイド共重合体。 2、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、X_1およびX_2はF、Cl、BrまたはI
    原子を示し、X_1とX_2とは同一でもよくあるいは
    互いに異なつていてもよい。nは0または1を示す。)
    で表わされるポリフェニレンジハロゲン化物とポリハロ
    ゲン化ベンゼンとをポリフェニレンジハロゲン化物/ポ
    リハロゲン化ベンゼンのモル比で0.001〜0.05
    の範囲となるように共存させ、有機極性溶媒中でアルカ
    リ金属硫化物と反応させることを特徴とするフェニレン
    スルフイド共重合体の製造方法。
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Cited By (4)

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