JPS62106929A - ポリフエニレンスルフイドおよびその製造方法 - Google Patents

ポリフエニレンスルフイドおよびその製造方法

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JPS62106929A
JPS62106929A JP60245318A JP24531885A JPS62106929A JP S62106929 A JPS62106929 A JP S62106929A JP 60245318 A JP60245318 A JP 60245318A JP 24531885 A JP24531885 A JP 24531885A JP S62106929 A JPS62106929 A JP S62106929A
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polyphenylene sulfide
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洋 井上
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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〕 本発明はポリマー中の結合塩素含有量が500ppm以
下であるポリフェニレンスルフィドおよびその製造方法
に関するものである。ポリフェニレンスルフィド(以下
PPSと略す)は、優れた耐熱性、耐薬品性を有し、そ
の特性を生かして電気。
電子部品、自動車等の機械部品等に広く用いられている
。また、射出成形、押出成形等により成形品、フィルム
シート、繊維等に成形可能であり、近年急速にその用途
を拡大している。
〔従来の技術〕
PPSの一般的な製法としては、非プロトン極性溶媒中
でアルカリ金属硫化物を加熱し、結晶水を除去した後、
ジハロベンゼンを加えて加熱重合する方法が特公昭45
−3368号公報に開示されている。また、高重合度の
ppsを得る方法として、アルカリ金属カルボン酸塩を
重合助剤として添加1本合する方法が特公昭52−12
240号公報に開示されている。
しかし、このようなPPSの製造法による場合、生成ポ
リマーとほぼ同量の食塩が副生じてくる。
そのため、水洗等の通常の処理では食塩の完全な除去は
難しく、その上ポリマー鎖末端圧は塩素やす) IJウ
ムが含有されているため、市販品中にはナトリウム含有
量で1000〜5000 ppm程度、塩素含有量で2
000〜4000 ppm程度が含有されている。この
ようなPPSを原料として用いた成形品を電気、電子部
品の分野に適用しようとすると、PPS中の食塩等の多
量のす) IJウムおよび塩素による電気特性の低下が
大きな障害となる。すなわち、ナトリウムおよび塩素を
多量に含有するppsを例えば工O等の電子部品の封止
に使用した場合には、吸湿により回路の絶縁性を低下さ
せたり、電極やリードフレームなどが腐食されて断線し
たりなどの素子の特性劣化や故障を引き起こすことが知
られている。
そこで、これらの欠点を改善するための方法として、熱
水でpps粉末を数回抽出することにより、水抽出可能
なナトリウム量を100 ppm以下にするという方法
が特開昭55−156342号公報に開示されている。
しかし、本発明者らの研究によれば、この方法において
は、極めて長い時間抽出をくり返したにもかかわらず、
抽出されるナトリウム量はポリマー粒子表面に付着して
いるものや、極く表面層にあるものだけであり、依然ポ
リマー中には1000 ppm以上のナトリウムが存在
しており、除去効果に乏しいものであった。
さらにこの方法により精製したpps中の塩素含有量を
定量してみると2000〜3000 ppm程度存在し
ており、PPS中の塩素低減効果は見られなかった。
また、特開昭59−219331号公報には、ppsを
芳香族溶媒中で加熱処理して、ナ) IJウム含有量を
低減する方法が開示されている。この方法によれば、ナ
) IJウム含有fiKついては低減が可能であるが、
塩素については処理後のポリマー中に2000〜500
0 ppm程度含まれており、除去効果は見られなかっ
た。
このように、従来の技術でPPSの精製を試みても、ナ
) IJウム含有量の低減は可能でも塩素含有量の低減
は不可能で、そのようなPPSは電気。
電子部品類の被覆や封止材料として用いるのに依然とし
て満足すべき純度のものではなかった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明はこれらの要望に答えるべく鋭意研究の結果、従
来にない高純度のpps、すなわちPPS中のナトリウ
ム含有量のみならず塩素含有量をも極度に低減した新規
なPPSおよびその製造方法を確立し、本発明を完成し
た。
〔問題を解決するための手段〕
即ち、本発明はポリマー中の結合塩素含有量が500 
ppm以下である新規なPPSおよびその製造方法を提
供するものである。本発明で云う塩素とは、炭素原子に
直接結合した共有結合性の塩素であり、Na0t等とし
てポリマー中に含まれているようなイオン結合性の塩素
を意味するものではない。共有結合性塩素は、ポリマー
鎖末端のベンゼン環に結合しており、具体的には 共有結合性の塩素中には、残存モノマーとしてのジクロ
ルベンゼンの塩素は含まない。このようなポリマー中に
含まれる共有結合性塩素の定量はイオンクロマト等によ
り共有結合性塩素とイオン結合性塩素の総和を定量した
後、ESC!A(ElθctronSpectrosc
opy for Chemical Analysis
 )により、共有結合性塩素とイオン結合性塩素の比を
求め、定量することができる。
本発明の高純度PPSは少なくとも90モル%以上、さ
らに好ましくは95モル%以上がレンスルフィド)であ
り、残りの構成単位は、共重合可能な単位であればよく
、オルトおよびメタフェニレン結合、ビフェニレン結合
、す7タレン結合あるいは3価、4価のフェニレン結合
等が挙げられる。さらに1本発明の高純度PPSは酸素
共存下に加熱処理することにより、酸化架橋したもので
あってもよい。本発明の高純度PPSの重合度nは20
以上5000以下が好ましい。また高化式フローテスタ
ー(ダイス:穴径α5m1j、大技2鰭)により300
℃、ICl3荷重で測定した溶融粘度は10〜5000
0ポイズの範囲内にあることが好ましい。
次に本発明の高純度ppsの製造法忙ついて以下に詳細
に説明する。
本発明の高純度PPSはアルカリ金属硫化物とハヤンで
ン >44z3rらPPSを製造した後、PPSと一般式(
1)で示されるメルカプト基含有化合物のアルカリ金属
塩 ノSM)よ ア ’i A >y(sr (Rは炭化水素基または複素環式化合物残基であり、M
はアルカリ金属であり、Aはカルボキシル基または水酸
基または置換、未置換アミノ基またはニトロ基であり、
2は1〜6の整数、yは0〜6の整数である) または、一般式(2)で示されるメルカプト基含有化合
物 (Rは炭化水素基または複素環式化合物残基であり、A
はカルボキシル基または水酸基または置換。
未置換アミノ基またはニトロ基であり、2は1〜6の整
数、Vは0〜6の整数である) とをPP、を溶解し得る溶媒中で加熱処理することによ
り製造される。
このような処理により、pps中の結合塩素含有量を5
00 ppm以下、更には100 ppm以下に低減す
ることができる。
本発明において使用することのできるメルカプト基含有
化合物のアルカリ金R塩は、更に詳しくは一般式(1)
によって表わされる。
(式中Rはアルキル、シクロアルキルおよびアリールの
ような炭素原子数1〜20個の炭化水素基または原子数
6〜20の複素環式化合物残基であり、Aはカルボキシ
ル基または水酸基または置換。
未置換アミ7基またはニトロ基であり、Mはリチウム、
ナトリウム、カリウム、ルビジウムおよびセシウムから
選ばれるアルカリ金属であり、2は1〜6の整数、Vは
0〜6の整数である)また、本発明において使用するこ
とのできるメルカプト基含有化合物は、更に詳しくは一
般式(2)によって表わされる。
(式中R,A、Z、i/は一般式(里)中のR,A、z
Vと同一である) 式(11および式(2)中のRは炭素数1〜12個を有
するアルキル基、フェニル基、ナフチル基または1個の
へテロ原子を含む6員複素環、2個のへテロ原子を含む
5員複素環のペンゾローグ縮金環、3個のへテロ原子を
含む6員複素環が好ましく、式(2)中のMはリチウム
またはナトリウムまたはカリウムが好ましい。
本発明において使用することのできるメルカプト基含有
化合物の若干の例としては、チオフェノール、0−チオ
クレゾール、m−チオクレゾール。
p−チオクレゾール、1−ナフタレンチオール。
2−ナフタレンチオール、へ4−ジメルカプトトルエン
、1−ヘキサンチオール、1−へブタンチオール、1−
オクタンチオール、メルカプトシクロペンタン、メルカ
プトシクロヘキサン、メルカプト酢酸、α−メルカプト
プロピオン酸、β−メルカプトプロピオ/酸、メルカプ
トコハク酸、チオサリチル酸、2−メルカプトエタノー
ル、3−メルカプト−2−ブタノール、5−メルカプト
−1,2−プロパンジオール、2−メルカプトエチルア
ミン、β−メルカプトバリン、2−メルカプトベンズイ
ミダゾール、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メ
ルカプトベンズオキサゾール、2−メルカプト−1−メ
チルテトラゾール、2−メルカプト−4−メチルピリミ
ジン、2−メルカプ) −4,6−シメチルピリミジン
、5−メルカプト−1−メチルテトラゾール、3−メル
カプト−4=メチル−4H−1,乙4−トリアゾール、
2−メルカプトニコチン酸、6−メルカプトプリン、2
−メルカブト−6−ヒドロキシプリン、6−メルカブト
ー2−アミノプリ7.2−メルカプトピリジン、4−メ
ルカプトピリジン、2−メルカプトピリジン−N−オキ
シド、2−メルカプトチアシル、L45−)リアジン−
2,4,6−)リチオール。
2−メルカプトイミダシリン、2−メルカプト−4−ピ
リミドン、2−メルカプト−5−チアゾリドン等が挙げ
られ、これらメルカプト基含有化合物のアルカリ金属塩
は、本発明において好適に使用され得る。特に好適なメ
ルカプト基含有化合物としては、チオフェノール、2−
メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンズイ
ミダゾール、2−メルカプトベンズオキサゾール、2−
メリチオールが挙げられろ。また、これらメルカプト基
含有化合物およびそのアルカリ金属塩は二種類以上の混
合物として用いても何らさしつかえない。
これらメルカプト基含有化合物またはそのアルカリ金属
塩の添加量はppsの構成単位当りα05〜100モル
%、好ましくはcL1〜80モル%、更に好ましくは1
5〜50モル%の範囲が適当である。
本発明においては、反応系内に上記メルカプト基含有化
合物と塩基とを共存させ、系内でメルカプト基含有化合
物のアルカリ金属塩を調製し、反応に用いることもでき
る。このとき使用されろ塩基としては、アルカリ金属水
酸化物、アルカリ金属炭酸塩等が好適であり、これらの
若干の例としては、水酸化リチウム、水酸化す) IJ
ウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム
等およびこれらの混合物が挙げられる。
これらの塩基の添加量は、メルカプト基含有化合物に対
して10〜700モル%の範囲が適当である。
本発明において使用される溶媒としては、PPSを溶解
し得る溶媒であればよく、例えばN−メチルピロリドン
、N−エチルピロリドン、2−ピロリドン、N−メチル
カプロラクタム、ヘキサメチルホスホルアミド、N、N
−ジメチルアセトアミド、N、N−ジメチルホルムアミ
ド、アセトアミド、ホルムアミド、1.5−ジメチルイ
ミダゾリジノン、テトラメチル尿素、スルホラン、ジメ
チルスルホラン、ベンゾニトリル、メチルフェニルケト
ン、キシレン、ナフタレン、ジフェニル、アニソール、
エチルフェニルエーテル、ジフェニルエーテル等が挙げ
られ、これらは二種以上混合する形で用いてもよい。こ
れらのうち特に好ましいのは、N−メチルピロリドン、
ジフェニルエーテルであり、その使用量はPP5Ijk
ffi部に対して1〜100重量部となる範囲が好まし
い。
本発明において、原料として使用するPPSとしては、
特に制限はなく、特公昭45−5368号公報に開示さ
れている方法で製造されたPPSやそのppsを酸素共
存下に加熱処理することにより酸化架橋したPPSや特
公昭52−12240号公報に開示されている方法で製
造された高重合度PPS等を含む。
本発明の高純度PPSを製造するには、前記の溶媒中で
ppsと前記メルカプト基含有化合物のアルカリ金FA
塩および/またはメルカプト基含有化合物とを通常10
0〜350℃、好ましくは190〜280℃、更に好ま
しくは220〜2600Cにて(15〜10時間、好ま
しくは1〜4時間攪拌下に処理すればよい。その際の系
内圧力は前記溶媒な液相に保持し得るのに十分な範囲で
あればよい。
本発明の高純度PPSを製造するには、一旦単離したP
PSと前記メルカプト基含有化合物のアルカリ金属塩ま
たはメルカプト基含有化合物を前記特定溶媒中で加熱処
理するのが最適であり、前記メルカプト基含有化合物の
アルカリ金属塩またはメルカプト基含有化合物をpps
の重合系に添加しても得られたPPS中の塩素低減効果
は見られない。
このようにして得られた反応混合物からのPPSの回収
は、従来の通常の技術を使用すればよく、例えば溶媒を
蒸留、フラッシングにより回収した後、ポリマーを水洗
し回収する方法や、反応混合物を濾過した後、ポリマー
を水洗し回収する方法等が挙げられる。
以上のようにして得られた高純度ppsは単独またはガ
ラス繊維等の補強用光てび剤やタルク。
マイカ等の公知の無機光てん剤と配合されて、射出成形
、押出成形等圧より各種成形品、フィルム。
シート、パイプ、繊維等に成形可能であり、さらに本発
明の高純度ppsはPPS中のナトリウム含有量のみな
らず、塩素含有量をも極度に低減しているため電気、?
I!子部品類の被覆や封止材料として用いるのに極めて
有用である。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本
発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
なお、以下の実施例および比較例中で使用されるpps
中のす) IJウム含有量は約cL59の試料を石英ビ
ーカー中で約10IILlの硫酸および約10−の硝酸
で湿式分解させた後、脱イオン水な加えて一定ff1K
調製した液を原子吸光分析により求めた。また、pps
中の塩素含量は約3Qfi19の試料をフラスコ燃焼法
により灰化した後、N/100NaOHaqに吸収脱イ
オン水を加えて一定量に調製した液をイオンクロマトで
測定し、塩素の全量を定量した後、IC8OA(高滓製
作所製KSOA−750)により、共有結合性塩素とイ
オン結合性塩素の比を求め、これらの値より、共有結合
性塩素を定量した。B50Aの測定は、xIIJ源とし
てMg ターゲットを用い、エネルギー8にv、50f
flAで測定した。実際のKSOAスペクトルを第1図
および第2図に示す。
第1図は、実施例において使用した公知の製造法によっ
て得た原料としてのppsの塩素についてのESOAス
ペクトルであり、第2図は本発明のPPSの塩素につい
てのIC!3OAスペクトルの一例である。これらから
明らかなように、l5OAを用いれば共有結合性塩素と
イオン結合性塩素との区別が可能である。
ルウN−メチルピロリドン5.8tを入れ、窒素気流下
攪拌して215℃まで昇温し、5499の主に水からな
る留出液を留去した。
その後、系を170℃まで冷却し、p−ジクロルベンゼ
ン17.4モルを添加し、窒素気流下に系を封入、昇温
して250℃にて5時間重合した。重合終了後、減圧下
でN−メチルピロリドンを蒸留回収した後、水でポリマ
ーを洗浄し、乾燥単離した。得られたポリマーは179
0gであり、ポリマー中のナトリウムおよび塩素含有量
はそれぞれおよび必要に応じて塩基とを500祷容量の
オートクレーブに所定量仕込み、所定温度1時間にて加
熱反応を行った。反応終了後、オートクレーブを冷却し
て内容物を水中にあけ、温水で洗浄、濾過なくり返した
後、メタノールで洗浄し、真空乾燥することによりポリ
マーを単離した。結果を第1表に示す。
比較例1〜2 実施例の公知法による1合において得られたppsと溶
媒とを反応試薬の不存在下に240°CKで2時間処理
を行った。結果を第2表に示す。
このように本発明で用いる反応試薬を存在させずに処理
を行うと、PPS中のナトリウム含有量は低下するけれ
ども、塩素含有量は何ら減少しないことがわかる。
比較例3〜4 実施例の公知法による重合において得られたPPSと反
応試薬とをPPSを溶解しない水を溶媒として用い、2
00℃で2時間処理を行った。
結果を第2表に示す。
このように、PPSが溶解しない溶媒を用いてPPSと
反応試薬との反応を試みても、pps中のす) IJウ
ム含有量、塩素含有量ともに低減されないことがわかる
比較例5 500a容量のオートクレーブにN〜Sφ2.9H,0
&0モル、N−メチルピロリドン150−を入れ、窒素
気流下攪拌して215℃まで昇温し、22.9りの主に
水からなる留出液を留去した。その後、糸を170℃ま
で冷却し、p−ジクロルベン9フ&OモルをN−メチル
ピロリドン50継とともに添加し、窒素気流下に系を昇
温して250℃にて3時間1合を行った後、2−メルカ
プトベンズイミダゾールナトリウム塩(106モルのN
−メチルピロリドン溶液を重合系へ添加し、250℃に
て30分間反応させた。その後、系を冷却し、反応生成
物を水中に投入し、固形物をテ過捕集、温水圧て固形分
をくり返し洗浄することによりポリマーを単離した。得
られたポリマーは61.29であり、ポリマー中のす)
 IJウムおよび塩素含有量はそれぞれ220 ppm
、 1840 ppmであった。
このように、重合系に前記メルカプト含有化合物のアル
カリ金属塩を添加しても得られたpps中の塩素低減効
果は見られなかった。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、従来
にない高純度のpps、すなわちpps中のす) IJ
ウム含有量のみならず、塩素含有量をも極度に低減した
新規なPPSが簡便に製造でき、この高純度ppsは、
電気、電子部品類の被覆や封止材料として用いるのに極
めて有用である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、実施例において使用した公知の製造法によっ
て得た原料としてのPPSの塩素についてのl5CAス
ペクトルであり、第2図は本発明のPPSの塩素につい
てのESOAスペクトルの一例である。 伺、測定条件は以下の通りである。 測定開始エネルギー21(10087,測定終了エネル
ギー194.00eV、ステップエネルギー0.05 
eV 、測定時間200m5.積算回数25特許出願人
 東洋曹達工業株式会社 手続補正占 昭和61イ+IL131B 特許庁長官 宇 賀 jIi  部 殿’IJtf+の
表示 昭和60年特許願第245318号 2光明の名称 ポリフェニレンスルフィドおよびそのill!J32−
i方法3補正をづる占 東洋費達工業株式会社 特許情報部 電話番号(505)4471 4補市命令の日付 自発 5補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 6補正の内容 (1)  明細書10頁8行の記述に「(2)中の」を
「(1)中の」と訂正する。 (2)  同19頁下から4行に記述の「60モル」を
「16モル」と訂正する。 (3)同20頁1行に記述の「60モル」を「0.6モ
ル」に訂正する。 (4)同20頁2行に記述の「系を昇温して」を「系を
封入、昇温して」と訂正する。 以上 手続補正害 昭和61年6月17日 特許庁長官 宇 買 道 部 殿 昭和60年特許願第245318号 3補正をする者 東洋費達工業株式会社 特許情報部 電話番号(505)4471 4補正命令の日付 ゛・J−一、、二・パ/ 6補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄および図面7補正の内容 (1)明細書6ペ一ジ1行目を以下のように訂正Jる。 rpps中にイオン結合性の塩素を実質的に含まず、ナ
トリウム含有量のみならず共有結合性塩素含有」 (2)同6ページ7行目の記述、 「本発明で云う塩素」を[本発明で云う結合塩素]に訂
正する。 (3)同7ページ下から4〜3行の記述、「以下に」を
[以下に具体例を上げて]と訂正する。 (4)同8ページ最下行を以下のように訂正する。 「このような処理により、PPS中のイオン結合性塩素
を実質的に含まず、さらに結合塩素含有」 (5)同9ページ2行目に以下の文を加入する。 [ここでイオン結合性塩素を実質的に含まないとは、P
PS中のイオン結合塩素含有量がiooppm以下稈度
であることを意味する。」 (6)同16ページ2行目の記述、 rpps中のJをrPPs中にイオン結合性の塩素を実
質的に含まず、」と訂正する。 (7〉同16ページ下から6行目に記述の1塩素含有量
」を[結合塩素含有量Jに訂正する。 (8)同19ページ2行目、11行目、20ページ下か
ら5行目、21ページの第1表および22ペ一ジ第2表
中の 「塩素含有量」を「結合塩素含有量」に訂正する。 (9)同20頁最下行の記述、 「塩素低減効果」を「結合塩素低減効果」と訂正する。 (10)同23ページ4行目を以下のように訂正する。 「中にイオン結合性の塩素を実質的に含まず、ナトリウ
ム含有量のみならず結合1ニ素含有吊を」 (11)第1図および第2図を別紙のように訂正する。 (訂正ケ所、図中に記載の「併有結合性を「共有結合性
」と訂正する。) 以上 手続補正書 昭和61年9月12日

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)▲数式、化学式、表等があります▼(n:20以
    上)を構成単位 として成り、結合塩素含有量が500ppm以下である
    ポリフェニレンスルフィド。
  2. (2)ポリフェニレンスルフィドと一般式(1)で示さ
    れるメルカプト基含有化合物のアルカリ金属塩 ▲数式、化学式、表等があります▼(1) (Rは炭化水素基または複素環式化合物残基であり、M
    はアルカリ金属であり、Aはカルボキシル基または水酸
    基または置換、未置換アミノ基またはニトロ基であり、
    xは1〜6の整数、yは0〜6の整数である) および/または、一般式(2)で示されるメルカプト基
    含有化合物 ▲数式、化学式、表等があります▼(2) (Rは炭化水素基または複素環式化合物残基であり、A
    はカルボキシル基または水酸基または置換、未置換アミ
    ノ基またはニトロ基であり、xは1〜6の整数、yは0
    〜6の整数である) をポリフェニレンスルフィドを溶解し得る溶媒中で加熱
    処理することからなる結合塩素含有量が500ppm以
    下であるポリフェニレンスルフィドの製造方法。
JP60245318A 1985-11-02 1985-11-02 ポリフエニレンスルフイドおよびその製造方法 Expired - Lifetime JPH0629320B2 (ja)

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