KR101706327B1 - Polyarylene Sulfide Having Improved Mechanical and Thermal Properties, and Preparation Method Thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 열적 및 기계적 특성이 우수한 폴리아릴렌 설파이드 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 구체적으로 상기 폴리아릴렌 설파이드는 디 설파이드 반복 단위가 0.5 중량% 이하로 포함하고, 냉각 결정화 온도가 220 내지 240℃ 이다.
또한, 이와 같은 폴리아릴렌 설파이드는 디요오드 방향족 화합물과 황 화합물을 포함하는 반응물을 중합 반응시키는 단계; 및 상기 중합 반응 단계를 진행하면서, 상기 반응물 100 중량부에 대해 5 내지 30 중량부의 극성 용매를 추가로 가하는 단계를 거쳐 제조될 수 있다.
이와 같은 폴리아릴렌 설파이드는 제조 과정에서 부산물이 거의 발생하지 않고, 제조된 수지도 열적 및 기계적 특성이 우수하여 엔지니어링 플라스틱의 제조 및 성형 분야에 유용하게 이용될 수 있다.
The present invention relates to a polyarylene sulfide having excellent thermal and mechanical properties and a process for producing the polyarylene sulfide. Specifically, the polyarylene sulfide has a disulfide repeating unit content of 0.5% by weight or less and a cooling crystallization temperature of 220 to 240 ° C to be.
Also, the polyarylene sulfide may be prepared by polymerizing a reaction product comprising a diiodo aromatic compound and a sulfur compound; And adding 5 to 30 parts by weight of a polar solvent to 100 parts by weight of the reactant while the polymerization reaction is being carried out.
Such polyarylene sulfide scarcely generates by-products during the production process, and the produced resin is also excellent in thermal and mechanical properties and thus can be usefully used in engineering plastics production and molding.

Description

열적 및 기계적 물성이 우수한 폴리아릴렌 설파이드 수지 및 이의 제조 방법{Polyarylene Sulfide Having Improved Mechanical and Thermal Properties, and Preparation Method Thereof}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a polyarylene sulfide resin having excellent thermal and mechanical properties and a method for producing the polyarylene sulfide resin.

본 발명은 열적 및 기계적 물성이 우수한 폴리아릴렌 설파이드(polyarylene sulfide) 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a polyarylene sulfide excellent in thermal and mechanical properties and a method for producing the same.

현재 폴리아릴렌 설파이드는 대표적인 엔지니어링 플라스틱(Engineering Plastic)으로, 높은 내열성과 내화학성, 내화염성(flame resistance), 전기 절연성으로 인해 고온과 부식성 환경 및 전자 제품 용도로 수요가 크다. 주된 용도는 컴퓨터 부속품, 자동차 부품, 부식성 화학물질이 접촉하는 부분의 코팅, 산업용 내화학성 섬유 등이다.Currently, polyarylene sulfide is a typical engineering plastic. Due to its high heat resistance, chemical resistance, flame resistance and electrical insulation, polyarylene sulfide is in high demand for high temperature and corrosive environment and electronic products. Its main applications are computer accessories, automotive parts, coatings on contact areas with corrosive chemicals, and industrial chemical resistant fibers.

폴리아릴렌 설파이드 중에서 상업적으로 판매되는 것은 현재 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide; 이하 'PPS'라 한다)가 유일하다. 현재 PPS의 상업적 생산 공정은, 모두 파라-디클로로벤젠(p-dichlorobenzene; 이하 'pDCB'라 한다)과 황화나트륨(sodium sulfide)을 원료로 하여 N-메틸파이롤리돈(N-methyl pyrrolidone) 등의 극성 유기 용매에서 반응시키는 방법이다. 이 방법은 맥컬럼 공정(Macallum process)으로 알려져 있으며, 기본 공정을 미국 특허 제2,513,188호 및 제2,583,941호에서 볼 수 있다. 사용하는 극성 용매는 몇 가지 종류가 제안되어 있으나, 현재 가장 많이 쓰이는 것은 N-메틸피롤리돈이다. 이 공정은 원료로서 모두 이염화 방향족 화합물(dichloro aromatic compound)을 사용하며, 부산물로는 염화나트륨(NaCl)이 생긴다.Currently, polyphenylene sulfide (PPS) is the only commercially available polyarylene sulfide commercially available. Currently, the commercial production process of PPS is performed by using p-dichlorobenzene (hereinafter referred to as "pDCB") and sodium sulfide as raw materials and N-methyl pyrrolidone In a polar organic solvent. This process is known as the Macallum process and the basic process can be found in U.S. Patent Nos. 2,513,188 and 2,583,941. Several polar solvents have been proposed, but the most commonly used polar solvents are N-methyl pyrrolidone. This process uses dichloro aromatic compounds as raw materials and sodium chloride (NaCl) as a byproduct.

한편, 이와 같은 맥컬럼 공정을 이용하여 폴리페닐렌 설파이드를 제조하는 경우, 부산물로 생성되는 다량의 염화나트륨을 처리해야 하는 문제점이 있고, 또한 이와 같은 방법으로 얻어지는 폴리페닐렌 설파이드는 파우더 상이여서, 중합 후 후처리 작업이 번거로울 뿐 아니라, 후처리 공정에서 산소에 의한 산화 및 가교 반응에 따라 제조된 폴리페닐렌 설파이드의 물성이 저하되는 문제점도 있다.On the other hand, when polyphenylene sulfide is produced using such a McCallum process, a large amount of sodium chloride produced as a by-product must be treated. In addition, polyphenylene sulfide obtained by such a method is a powder phase, The post-treatment is troublesome, and the physical properties of polyphenylene sulfide produced by oxidation and crosslinking reaction by oxygen in the post-treatment process are also deteriorated.

한편, 본 발명의 발명자들은 이와 같이 부산물이 거의 얻어지지 않고, 기계적 및 열적 특성이 우수한 PPS를 제조하는 방법에 대해 연구를 거듭 하던 중 본 발명을 완성하였다.On the other hand, the inventors of the present invention have completed the present invention while studying a method for producing PPS excellent in mechanical and thermal characteristics, in which almost no byproduct is obtained.

본 발명에서는 제조 방법 과정 중에서 부산물의 발생이 거의 없고, 우수한 열적 및 기계적 물성을 나타내는 폴리아릴렌 설파이드 및 이의 제조 방법을 제공하고자 한다.The present invention provides a polyarylene sulfide exhibiting excellent thermal and mechanical properties with little occurrence of by-products in the course of the production process, and a process for producing the polyarylene sulfide.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 디 설파이드 반복 단위가 0.5 중량% 이하로 포함되고, 냉각 결정화 온도가 220 내지 240℃ 인 폴리아릴렌 설파이드를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a polyarylene sulfide having a disulfide repeating unit of 0.5 wt% or less and a cooling crystallization temperature of 220 to 240 ° C.

또한, 본 발명은 디요오드 방향족 화합물과 황 화합물을 포함하는 반응물을 중합 반응시키는 단계; 및 상기 중합 반응 단계를 진행하면서, 상기 반응물 100 중량부에 대해 5 내지 10 중량부의 극성 용매를 추가로 가하는 단계를 포함하는 상기와 같은 폴리아릴렌 설파이드의 제조 방법을 제공한다.The present invention also relates to a process for producing a polyisocyanate compound, which comprises: polymerizing a reaction product comprising a diiodoaromatic compound and a sulfur compound; And further adding 5 to 10 parts by weight of a polar solvent to 100 parts by weight of the reactant while the polymerization reaction is being carried out.

그리고, 본 발명은 상기와 같은 폴리아릴렌 설파이드를 성형하여 제조되는 성형품, 필름, 시트 또는 섬유 등의 제품을 제공한다.The present invention also provides products such as molded articles, films, sheets or fibers produced by molding polyarylene sulfide as described above.

이하, 발명의 구체적인 구현예에 따른 공중합 폴리에스테르 수지 및 이의 제조방법 및 이를 이용한 성형품에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, a copolymer polyester resin according to a specific embodiment of the invention, a method for producing the same, and a molded article using the same will be described.

본 발명의 발명자들은 디요오드 방향족 화합물과 황 화합물을 포함하는 반응물을 중합하여 폴리아릴렌 설파이드를 제조하는 과정에서, 보다 우수한 열적 및 기계적 물성을 갖는 폴리아릴렌 설파이드를 제조할 수 있는 방법에 관해 연구를 거듭 하던 중 본 발명을 완성하였다.The inventors of the present invention have studied about a method for producing a polyarylene sulfide having better thermal and mechanical properties in the course of producing a polyarylene sulfide by polymerizing a reactant containing a diiodoaromatic compound and a sulfur compound The present invention has been completed.

디요오드 방향족 화합물과 황 화합물을 포함하는 반응물을 중합하는 방법으로 제조된 폴리아릴렌 설파이드는 통상 수지 내에 일정량의 디 설파이드 반복 단위가 포함되며, 이와 같은 디 설파이드 반복단위는 폴리아릴렌 설파이드의 고유 결정성을 방해하여 수지의 결정성을 낮게 한다. 또한, 이와 같은 낮은 결정성으로 인해 녹는점을 포함한 수지의 열적 성질(thermal properties)이 열악하게 되고, 또한 기계적 물성 또한 일정 부분 저하되는 문제점이 있었다. 또한, 디요오드 방향족 화합물과 황 화합물을 포함하는 반응물로 용융 중합을 진행하는 경우, 중합 도중에 점도가 지나치게 높아져서 작업성이 떨어지며, 또한 중합 도중 점도를 낮추기 위해 교반속도를 늦추어 반응 시간을 길게 하거나 온도를 높여서 중합 반응을 진행하면, 최종 얻어지는 폴리아릴렌 설파이드의 열적 및 기계적 물성이 열악하게 되는 문제점이 있었다.The polyarylene sulfide produced by the method of polymerizing a reaction product containing a diiodo aromatic compound and a sulfur compound usually contains a certain amount of disulfide repeating unit in the resin, and such disulfide repeating unit is a unique crystal of polyarylene sulfide And the crystallinity of the resin is lowered. In addition, due to such low crystallinity, the thermal properties of the resin including the melting point are poor, and the mechanical properties are also deteriorated to some extent. Further, when the melt polymerization is carried out with a reaction product containing a diiodoaromatic compound and a sulfur compound, the viscosity becomes excessively high during polymerization, resulting in poor workability. Further, in order to lower the viscosity during polymerization, There is a problem that the thermal and mechanical properties of the finally obtained polyarylene sulfide become poor.

본 발명의 발명자들은 이와 같이 디 요오드화 화합물 및 황 화합물을 포함하는 반응물로 폴리아릴렌 설파이드를 중합하는 도중, 극성 용매 또는 극성 용매와 요오드화 금속염을 추가하는 경우, 중합 도중에 점도가 급격히 상승하는 것을 막아 작업성도 좋아지고, 또한 최종 제조되는 폴리아릴렌 설파이드 내에 디설파이드 반복단위의 함량도 낮고, 냉각 결정화 온도도 높으며, 이에 따라 녹는점을 포함한 열적 특성 및 충격강도와 같은 기계적 물성이 우수한 폴리아릴렌 설파이드가 얻어질 수 있음을 알아내었다.The inventors of the present invention have found that when a polar solvent or a polar solvent and a metal iodide are added during polymerization of a polyarylene sulfide as a reactant containing a diiodo compound and a sulfur compound, The content of the disulfide repeating unit in the polyarylene sulfide is improved and the crystallization temperature in cooling is also high and thus the polyarylene sulfide excellent in mechanical properties such as thermal property and impact strength including the melting point is obtained It can be done.

이와 같은 본 발명의 일 구현예에 따른 폴리아릴렌 설파이드는 디 설파이드 반복 단위가 0.5 중량% 이하로 포함되고, 냉각 결정화 온도가 220 내지 240℃ 이다. 이와 같이 폴리아릴렌 설파이드 내에 디 설파이드 반복 단위의 함량이 0.5중량% 이하로 매우 낮고, 냉각 결정화 온도가 220내지 240 ℃인 폴리아릴렌 설파이드는 결정성이 높아, 녹는점을 비롯한 열적 특성이 우수하며, 또한 기계적 물성 또한 우수하게 나타난다.The polyarylene sulfide according to one embodiment of the present invention has a disulfide repeating unit of 0.5 wt% or less and a cooling crystallization temperature of 220 to 240 ° C. The polyarylene sulfide having a disulfide repeating unit content of as low as 0.5% by weight or less in the polyarylene sulfide and a cooling crystallization temperature of 220 to 240 ° C has a high crystallinity and is excellent in thermal characteristics including melting point , And mechanical properties are also excellent.

이때, 상기 폴리아릴렌 설파이드는 아릴렌 설파이드 반복 단위가 전체 폴리아릴렌 설파이드 중량에 대해 99.5 중량% 이상으로 포함될 수 있다. At this time, the polyarylene sulfide may contain 99.5% by weight or more of the repeating unit of arylene sulfide with respect to the total weight of the polyarylene sulfide.

본 발명자들의 실험 결과, 이러한 폴리아릴렌 설파이드는 결정성이 높아, 열적 특성이 우수하여 내열성 또는 난연성을 요구하는 엔지니어링 플라스틱의 성형에 응용될 수 있을 것으로 기대된다. 상기와 같은 냉각 결정화 온도 및 디 설파이드 반복단위 함량을 갖는 폴리아릴렌 설파이드는 녹는점도 높게 나타나는데 구체적으로 280 내지 283℃ 일 수 있다.As a result of experiments conducted by the inventors of the present invention, it is expected that such polyarylene sulfide has high crystallinity and is excellent in thermal characteristics and can be applied to molding of engineering plastic requiring heat resistance or flame retardancy. The polyarylene sulfide having a cooling crystallization temperature and a disulfide repeating unit content as described above has a high melting point, specifically, 280 to 283 ° C.

그리고, 상기와 같은 폴리아릴렌 설파이드는 수 평균 분자량이 5,000 내지 50,000이고, 바람직하게는 3,000 내지 10,000 일 수 있다. The polyarylene sulfide may have a number average molecular weight of 5,000 to 50,000, preferably 3,000 to 10,000.

또한, 상기와 같은 폴리아릴렌 설파이드는 수평균 분자량에 대한 중량평균 분자량으로 정의되는 분산도가 2.0 내지 3.5, 바람직하게는 2.0 내지 3.0으로 비교적 고른 분산도를 갖는 폴리아릴렌 설파이드일 수 있다. 상기와 같은 수 평균 분자량, 및/또는 분산도 값을 갖는 폴리아릴렌 설파이드는 분자량 또는 용융 점도에 따라 다양한 제품 형태로 제작되어 응용될 수 있다. The polyarylene sulfide as described above may be a polyarylene sulfide having a relatively uniform dispersion degree of 2.0 to 3.5, preferably 2.0 to 3.0, which is defined as a weight average molecular weight with respect to the number average molecular weight. The polyarylene sulfide having a number average molecular weight and / or a dispersion value as described above can be manufactured and applied in various product forms depending on the molecular weight or the melt viscosity.

한편, 상술한 바와 같이 본 발명의 구현예에 따른 폴리아릴렌 설파이드는 회전 원판 점도계로 300℃에서 측정한 용융 점도가 500 내지 50,000 poise, 바람직하게는 1,000 내지 20,000 더욱 바람직하게는 3,000 내지 15,000 일 수 있다. As described above, the polyarylene sulfide according to the embodiment of the present invention has a melt viscosity of 500 to 50,000 poise, preferably 1,000 to 20,000, more preferably 3,000 to 15,000, measured at 300 DEG C by a rotating disk viscometer have.

그리고, 상기와 같이 낮은 디 설파이드 반복단위 함량 및 높은 냉각 결정화 온도를 갖는 폴리아릴렌 설파이드는 우수한 기계적 물성 및 열적 특성을 나타낸다. 구체적으로, ASTM D 638에 따라 측정한 인장강도 값이 700 내지 800 Kgf/cm2이고, ASTM D 638에 따라 측정한 신율이 15% 이상으로, 엔지니어링 플라스틱으로 사용되기에도 우수한 기계적 물성을 나타낸다. And polyarylene sulfide having such a low disulfide repeating unit content and a high cooling crystallization temperature exhibits excellent mechanical properties and thermal properties. Specifically, the tensile strength value measured according to ASTM D 638 is 700 to 800 Kgf / cm 2 , and the elongation measured according to ASTM D 638 is 15% or more, which shows excellent mechanical properties to be used as engineering plastics.

한편 이와 같이 우수한 열적 특성도 나타내어, 내열성 또는 난연성 등의 특성을 요구하는 엔지니어링 플라스틱의 제조에도 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.On the other hand, such excellent thermal properties are also expected to be useful for the production of engineering plastics which require properties such as heat resistance or flame retardancy.

한편, 본 발명의 다른 구현예에 따라 디요오드 방향족 화합물과 황 화합물을 포함하는 반응물을 중합 반응시키는 단계; 및 상기 중합 반응 단계를 진행하면서, 상기 반응물 100 중량부에 대해 5 내지 30중량부의 극성 용매를 추가로 가하는 단계를 포함하는 상술한 구현예들에 따른 폴리아릴렌 설파이드의 제조 방법을 제공한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a process for preparing a compound of formula (I), which comprises polymerizing a reaction product comprising a diiodo aromatic compound and a sulfur compound; And a step of adding 5 to 30 parts by weight of a polar solvent to 100 parts by weight of the reactant while the polymerization reaction is being carried out, to prepare the polyarylene sulfide according to the above-described embodiments.

이와 같이 용융 중합 반응의 중간 단계에서 극성 용매를 추가함에 따라, 중합 도중 급격한 용융 점도의 상승을 억제할 수 있고, 따라서 중합 과정 중 용융 점도를 떨어뜨리기 위해 별도로 중합 반응기의 온도를 높이거나, 교반 시간을 늘리는 등의 추가 작업을 할 필요가 없다. 또한, 이와 같이 중합 반응 단계 중에 일정량의 극성 용매를 추가하여 중합을 하는 경우, 디 설파이드 반복 단위의 함량이 0.5 중량% 이하로 포함되고, 냉각 결정화 온도가 220 내지 240℃ 인 폴리아릴렌 설파이드를 얻을 수 있다.As described above, the addition of the polar solvent at the middle stage of the melt polymerization reaction can suppress the rapid increase of the melt viscosity during the polymerization, and therefore, the temperature of the polymerization reactor is separately increased to lower the melt viscosity during the polymerization process, And so on. When the polymerization is carried out by adding a certain amount of a polar solvent during the polymerization reaction step, polyarylene sulfide having a disulfide repeating unit content of 0.5% by weight or less and a cooling crystallization temperature of 220 to 240 ° C is obtained .

한편, 이와 같이 디 설파이드 반복 단위의 함량이 낮고, 냉각 결정화 온도가 높은 폴리아릴렌 설파이드는 우수한 열적 및 기계적 물성 값을 나타낸다. 한편, 상기와 같은 방법에 의해 제조되는 폴리아릴렌 설파이드의 구체적인 아릴렌 설파이드 반복 단위의 함량, 수평균 분자량, 분산도, 용융 점도, 인장강도, 신율, 및 녹는점 등은 상기 폴리아릴렌 설파이드의 구현예에서 설명한 바와 같다.On the other hand, the polyarylene sulfide having a low disulfide repeating unit content and a high cooling crystallization temperature exhibits excellent thermal and mechanical properties. The content, the number average molecular weight, the degree of dispersion, the melt viscosity, the tensile strength, the elongation, and the melting point of the polyarylene sulfide repeating units of the polyarylene sulfide produced by the above- As described in the embodiment.

그리고, 극성 용매의 추가 시점은 중합 반응이 어느 정도 이루어진 시점이면, 그 구성의 상관은 없으나, 구체적으로 초기 반응물 내에 포함된 디요오드 방향족 화합물이 70 내지 100중량% 반응되어 소진된 시점에서, 바람직하게는 90 내지 100중량% 반응되어 소진된 시점에서 극성 용매를 추가할 수 있다. 중합 반응의 초기에 극성 용매를 추가하게 되면, 오히려 최종 제조되는 폴리아릴렌 설파이드 물성을 떨어뜨릴 수 있고, 중합이 거의 완료된 시점에 극성 용매를 추가하는 경우, 극성 용매의 추가에 따라 중합물의 상대적 점도를 낮추어 얻게 되는 효과인 낮은 디 설파이드 반복단위 함량 및 높은 냉각 결정화 온도 효과가 미미하며, 이에 따라 향상된 열적 및 기계적 물성을 나타내는 폴리아릴렌 설파이드의 제조가 어렵다. The polar solvent may be added at a point of time when the polymerization reaction is carried out to a certain extent. However, it is preferable that the diiodide aromatic compound contained in the initial reaction is 70-100 wt% Is 90 to 100% by weight, and a polar solvent can be added at the time when it is used up. The addition of a polar solvent at the beginning of the polymerization reaction may rather deteriorate the physical properties of the polyarylene sulfide to be finally produced. When the polar solvent is added when the polymerization is almost completed, the relative viscosity , The effect of lowering the disulfide repeating unit and the effect of cooling crystallization temperature are small, and it is difficult to produce polyarylene sulfide exhibiting improved thermal and mechanical properties.

그리고, 상기 극성 용매는 그 구성의 한정은 없으나 중합 반응이 저진공 조건에서 일어나는 경우, 높은 비등점을 갖는 극성 용매를 선택하여 사용될 수 있다. 바람직하게는 끓는점이 200℃ 이상인 극성 용매를 사용할 수 있으며, 구체적으로는 N-메틸피롤리돈, 바이페닐, 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으나, 상술한 예에 한정되지는 않는다.The polar solvent is not limited in its constitution, but a polar solvent having a high boiling point can be selected and used when the polymerization reaction takes place under a low vacuum condition. Preferably, a polar solvent having a boiling point of 200 ° C or higher can be used. Specifically, N-methylpyrrolidone, biphenyl, or a mixture thereof may be used, but the present invention is not limited to the above examples.

한편, 이와 같은 극성 용매의 투입 방식은 그 구성의 한정은 없으나, 저진공 조건에서 중합 반응을 진행하는 경우, 진공 라인 내부에 질소와 같은 불활성 기체를 투입하여 진공도를 감소시킨 후 투여하거나, 상압 조건에서 투입하는 것이 바람직하다. 이와 같이 진공도를 감소시킨 후 투여하거나 상압 조건에서 극성 용매를 투여하여, 투입되는 극성 용매의 비산을 방지할 수 있다. 한편, 중합 반응을 환류 반응기에서 진행하는 경우, 추가된 극성 용매는 리플럭스 콘덴서에 의해 계속적으로 반응기 내부에 머물러 있게 하는 것이 용융 점도가 지나치게 상승하는 것을 막을 수 있어, 바람직하다.However, when the polymerization reaction is carried out under a low vacuum condition, an inert gas such as nitrogen may be injected into the vacuum line to reduce the degree of vacuum, . ≪ / RTI > In this way, it is possible to prevent the scattering of the polar solvent to be introduced by administering the solution after reducing the degree of vacuum or by applying a polar solvent at normal pressure. On the other hand, when the polymerization reaction is carried out in a reflux reactor, it is preferable to keep the polar solvent continuously in the reactor by the reflux condenser because the melt viscosity can be prevented from rising excessively.

한편, 상기와 같은 극성 용매의 추가 후에, 추가적으로 요오드화 금속염을 추가하는 단계를 더 포함하여 폴리아릴렌 설파이드를 제조할 수 있다. 이와 같이 요오드화 금속염을 추가하면, 중합 도중 수지 내에 디 설파이드의 형성을 더욱 더 억제할 수 있고, 또한 중합 반응 과정 중 결정화 속도도 늦추어 냉각 결정화 온도가 높은 폴리아릴렌 설파이드를 제조할 수 있다.On the other hand, after the addition of the polar solvent, the polyarylene sulfide may be further prepared by further adding a metal iodide salt. The addition of the metal iodide salt in this way can further suppress the formation of disulfide in the resin during polymerization and slow the crystallization rate during the polymerization reaction to produce a polyarylene sulfide having a high cooling crystallization temperature.

이때, 추가되는 요오드화 금속염은 그 구성의 한정은 없으나, 요오드화나트륨(NaI), 요오드화칼륨(KI), 및 요오드화 리튬(LiI)으로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상을 사용할 수 있다. 이와 같이 중합 반응 도중에 요오드화 금속염을 투여함으로서 중합 도중 용융 점도를 상대적으로 낮추어 중합 반응의 작업성을 개선할 수 있을 뿐 아니라, 수지의 결정화 속도도 낮추어 열적 및 기계적 물성이 우수한 폴리아릴렌 설파이드를 제조할 수 있다.At this time, the added metal iodide salt is not limited in its composition, but at least one selected from the group consisting of sodium iodide (NaI), potassium iodide (KI), and lithium iodide (LiI) can be used. By administering the metal iodide during the polymerization reaction as described above, the melt viscosity can be relatively lowered during the polymerization to improve the workability of the polymerization reaction, and the crystallization rate of the resin can be lowered to produce polyarylene sulfide having excellent thermal and mechanical properties .

한편, 이와 같은 요오드화 금속염의 추가 시점은 극성 용매의 추가 후라면, 그 시기의 한정은 없으나, 바람직하게 극성 용매의 추가 시점 이후로, 초기 반응물 내에 포함된 디요오드 방향족 화합물이 70 내지 100중량% 반응되어 소진된 시점에서 추가할 수 있다.On the other hand, the addition timing of the metal iodide salt is not limited as long as the polar solvent is added. However, after the addition of the polar solvent, the diiodoaromatic compound contained in the initial reaction is preferably 70 to 100 wt% And can be added at the time when it is exhausted.

그리고, 요오드화 금속염의 추가 시에도 극성 용매의 추가 단계에서와 같이, 진공 라인 내부에 질소와 같은 불활성 기체를 투입하여 진공도를 감소시킨 후 투여하거나, 상압 조건에서 투입하는 것이 바람직하다. 이와 같이 진공도를 감소시킨 후 투여하거나 상압 조건에서 요오드화 금속염을 투여하여, 이미 첨가된 극성 용매 및 투여하는 요오드화 금속염의 비산을 방지할 수 있다.Also, even when the metal iodide salt is added, it is preferable to apply an inert gas such as nitrogen to the inside of the vacuum line to decrease the degree of vacuum after the addition of the polar solvent, or to introduce the metal salt at normal pressure. In this way, it is possible to prevent the scattering of the already added polar solvent and the metal iodide to be administered by administering the metal salt after reducing the degree of vacuum or administering the metal iodide at normal pressure.

한편, 추가되는 요오드화 금속염의 양은 소량의 투여만으로도 물성 향상의 효과를 나타낼 수 있어, 투여량에는 한정은 없으나 바람직하게는 수지 내의 축적되는 불순물의 방지, 중합 효율, 및 물성 개선 효과를 고려하여 요오드화 금속염의 금속을 기준으로 50 내지 500 ppm이 되도록 투여할 수 있다.On the other hand, the amount of the metal iodide to be added may exhibit the effect of improving the physical properties by only a small amount of administration, and the amount of the metal iodide to be added is not particularly limited, but preferably, from the viewpoint of prevention of impurities accumulated in the resin, To 50 to 500 ppm based on the metal.

그리고, 상기와 같은 폴리아릴렌 설파이드의 중합 반응에 사용 가능한 디 요오드 방향족 화합물은 디요오드화벤젠(diiodobenzene; DIB), 디요오드화나프탈렌(diiodonaphthalene), 디요오드화비페닐(diiodobiphenyl), 디요오드화비스페놀(diiodobisphenol), 및 디요오드화벤조페논(diiodobenzophenone)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있지만, 이에 한정되지 않고, 이런 화합물들에 알킬 원자단(alkyl group)이나 술폰 원자단(sulfone group)등이 치환기로 붙어 있거나, 아릴 화합물에 산소나 질소 등의 원자를 함유한 형태의 디요오드 방향족 화합물도 사용할 수 있다. 이 때, 상기 디요오드 방향족 화합물은 요오드 원자가 붙은 위치에 따라 여러 가지 디요오드 화합물의 이성질체(isomer)가 있는데, 더욱 바람직하게는 파라-디요오드벤젠(pDIB), 2,6-디요오도나프탈렌, 또는 p,p'-디요오도비페닐처럼 분자의 양쪽 끝에 가장 먼 거리로 대칭되게 요오드가 붙어 있는 화합물들을 사용할 수 있다.The diiodo aromatic compounds that can be used in the polymerization of the polyarylene sulfide include diiodobenzene (DIB), diiodonaphthalene, diiodobiphenyl, diiodobisphenol, , And diiodobenzophenone. However, the present invention is not limited thereto, and an alkyl group, a sulfone group, or the like may be attached to such a compound as a substituent Or a diiodoaromatic compound containing an atom such as oxygen or nitrogen in an aryl compound may be used. At this time, the diiodinated aromatic compound has various diiodide isomers depending on the position where the iodine atom is attached, more preferably para-diiodobenzene (pDIB), 2,6-diiodonaphthalene, Or compounds with iodine attached symmetrically to the farthest distances at both ends of the molecule, such as p, p'-diiodobiphenyl.

그리고, 사용 가능한 황 화합물의 형태에는 제한이 없다. 보통 황은 상온에서 원자 8개가 연결된 고리 형태(cyclooctasulfur; S8)로 존재하는데, 그렇지 않더라도 상업적으로 사용 가능한 고체 또는 액체 상태의 황이라면 구성의 한정이 없다.There is no limitation on the form of the sulfur compound which can be used. Normally, sulfur is present as cyclooctasulfur (S8) in which eight atoms are bonded at room temperature, but there is no limitation in the composition if it is a commercially available solid or liquid sulfur.

그리고, 상기 반응물에는 추가로 중합개시제, 안정제, 또는 이들의 혼합물을 추가로 포함시킬 수 있는데, 구체적으로 사용 가능한 중합개시제로는 머캅토벤조티아졸, 2, 2'-디티오벤조티아졸, 사이클로헥실벤조티아졸 술펜아미드, 및 부틸벤조티아졸 술펜아미드로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상을 사용할 수 있으나, 상술한 예에 한정되지는 않는다.Further, the reactant may further contain a polymerization initiator, a stabilizer, or a mixture thereof. Specific examples of usable polymerization initiators include mercaptobenzothiazole, 2,2'-dithiobenzothiazole, cyclo Hexylbenzothiazole sulfenamide, and butylbenzothiazole sulfenamide. However, the present invention is not limited to the above-mentioned examples.

또한, 상기 안정제로는 통상 수지의 중합 반응에 사용되는 안정제이면 그 구성의 한정은 없다.The composition of the stabilizer is not particularly limited as long as it is a stabilizer generally used in the polymerization reaction of the resin.

한편, 상기와 같은 중합 반응 도중, 중합이 어느 정도 이루어진 시점에 중합중지제를 첨가할 수 있다. 이때 사용 가능한 중합 중지제는 중합되는 고분자에 포함되는 요오드 그룹을 제거하여 중합을 중지 시킬 수 있는 화합물이면, 그 구성의 한정은 없다. 구체적으로는 디페닐 설파이드(diphenyl suldife), 디페닐 에테르(diphenyl ether), 디페닐(diphenyl), 벤조페논(benzophenone), 디벤조티아졸 디설파이드(dibenzothiazole disulfide), 모노요오도아릴화합물(monoiodoaryl compound), 벤조티아졸류(benzothiazole)류, 벤조티아졸술펜아미드(benzothiazolesulfenamide)류, 티우람(thiuram)류, 디티오카바메이트(dithiocarbamate)류 및 디페닐 디 설파이드로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.On the other hand, during the polymerization reaction as described above, the polymerization terminator may be added at a point of time when polymerization has been carried out to some extent. The composition of the polymerization terminator is not limited as long as it is a compound capable of stopping the polymerization by removing the iodine group contained in the polymer to be polymerized. Specific examples thereof include diphenyl suldifide, diphenyl ether, diphenyl, benzophenone, dibenzothiazole disulfide, monoiodoaryl compound, At least one member selected from the group consisting of benzothiazoles, benzothiazolesulfenamides, thiurams, dithiocarbamates and diphenyl disulfides can be used .

더욱 바람직하게로, 상기 중합중지제는 요오도비페닐(iodobiphenyl), 요오도페놀(iodophenol), 요오도아닐린(iodoaniline), 요오도벤조페논(iodobenzophenone), 2-메르캅토벤조티아졸(2-mercaptobenzothiazole), 2,2'-디티오비스벤조티아졸(2,2'-dithiobisbenzothiazole), N-시클로헥실벤조티아졸-2-술펜아미드(N-cyclohexylbenzothiazole-2-sulfenamide), 2-모르폴리노티오벤조티아졸(2-morpholinothiobenzothiazole), N,N-디시클로헥실벤조티아졸-2-술펜아미드(N,N-dicyclohexylbenzothiazole-2-sulfenamide), 테트라메틸티우람 모노술파이드(tetramethylthiuram monosulfide), 테트라메틸티우람 디술파이드(tetramethylthiuram disulfide), 아연 디메틸디티오카바메이트(Zinc dimethyldithiocarbamate), 아연 디에틸디티오카바메이트(Zinc diethyldithiocarbamate) 및 디페닐 디 설파이드(diphenyl disulfide)로 이루어지는 군에서 선택되는1종 이상일 수 있다.More preferably, the polymerization terminator is selected from the group consisting of iodobiphenyl, iodophenol, iodoaniline, iodobenzophenone, 2-mercaptobenzothiazole, ), 2,2'-dithiobisbenzothiazole, N-cyclohexylbenzothiazole-2-sulfenamide, 2-morpholinothiobenzo But are not limited to, 2-morpholinothiobenzothiazole, N, N-dicyclohexylbenzothiazole-2-sulfenamide, tetramethylthiuram monosulfide, May be at least one member selected from the group consisting of tetramethylthiuram disulfide, Zinc dimethyldithiocarbamate, Zinc diethyldithiocarbamate, and diphenyl disulfide .

한편, 중합중지제의 투여 시점은 최종 중합시키고자 하는 수지의 분자량을 고려하여 그 시기를 결정할 수 있다. 바람직하게는 초기 반응물 내에 포함된 디요오드 방향족 화합물이 70 내지 100중량%이 반응되어 소진된 시점에서 투여할 수 있다.On the other hand, the timing of administration of the polymerization terminator can be determined in consideration of the molecular weight of the resin to be finally polymerized. Preferably, the diiodo aromatic compound contained in the initial reaction product can be administered at a time when 70 to 100% by weight of the diiodide aromatic compound is reacted and exhausted.

한편, 상기와 같은 중합 단계는 디요오드 방향족 화합물과 황 화합물을 포함하는 반응물의 중합이 개시될 수 있는 조건이면 중합 반응 조건은 한정은 없다. 바람직하게는 승온 감압 반응 조건에서 중합 반응을 진행할 수 있는데, 이 경우, 온도 180 내지 250℃ 및 압력 50 내지 450 torr의 초기 반응조건에서 온도 상승 및 압력 강하를 수행하여 최종 반응조건인 온도 270 내지 350℃ 및 압력 0.001 내지 20 torr로 변화시키며, 1 내지 30시간 동안 진행할 수 있다. 더욱 바람직하게는 최종 반응 조건을 온도 280 내지 300℃ 및 압력 0.1내지 0.5 torr로 하여 중합 반응을 진행할 수 있다. On the other hand, the above polymerization step is not limited as long as the polymerization can be initiated in the reaction product containing the diiodo aromatic compound and the sulfur compound. In this case, the temperature rise and the pressure drop are carried out under the initial reaction conditions of the temperature of 180 to 250 ° C. and the pressure of 50 to 450 torr to obtain the final reaction conditions at a temperature of 270 to 350 ° C. Lt; 0 > C and a pressure of 0.001 to 20 torr for 1 to 30 hours. More preferably, the polymerization reaction can be carried out at a temperature of 280 to 300 ° C and a pressure of 0.1 to 0.5 torr as a final reaction condition.

한편, 상술한 구현예에 따른 폴리아릴렌 설파이드의 제조 방법은 상기 중합 단계 전에, 디요오드 방향족 화합물과 황 화합물을 포함하는 반응물을 용융 혼합하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 이와 같은 용융 혼합은 상술한 반응물들이 모두 용융 혼합될 수 있는 조건이면, 그 구성의 한정은 없으나 바람직하게 130℃ 내지 200℃의 온도에서, 더욱 바람직하게는 160 내지 190℃의 온도에서 진행할 수 있다.Meanwhile, the method of preparing the polyarylene sulfide according to the above-described embodiment may further include a step of melt-mixing the reactant containing the diiodo aromatic compound and the sulfur compound before the polymerization step. Such a melt mixing may be carried out at a temperature of 130 to 200 캜, more preferably 160 to 190 캜, although the constitution is not limited as long as all of the above-mentioned reactants can be melt-mixed.

이와 같이 중합 전에 용융 혼합 단계를 진행하여, 추후 행해지는 중합 반응을 보다 용이하게 진행할 수 있다.As described above, the melt-mixing step is carried out before the polymerization so that the polymerization reaction to be performed later can proceed more easily.

한편, 상술한 구현예에 따른 폴리아릴렌 설파이드의 제조 방법에 있어서, 중합 반응은 니트로벤젠계 촉매의 존재 하에서 진행될 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 중합 반응 전에 용융 혼합 단계를 거치는 경우, 상기 촉매는 용융 혼합 단계에서 추가될 수 있다. 니트로벤젠계 촉매의 종류로는 1,3-디요오드-4-니트로벤젠, 또는 1-요오드-4-니트로벤젠 등을 들 수 있으나, 상술한 예에 한정되는 것은 아니다.On the other hand, in the method for producing polyarylene sulfide according to the above-described embodiment, the polymerization reaction can be carried out in the presence of a nitrobenzene-based catalyst. Further, when the melt-mixing step is carried out before the polymerization reaction as described above, the catalyst may be added in the melt-mixing step. Examples of the nitrobenzene-based catalyst include 1,3-diiodo-4-nitrobenzene, 1-iodo-4-nitrobenzene, and the like, but the present invention is not limited thereto.

본 발명은 또한, 상기 폴리아릴렌 설파이드를 성형하여 제조되는 제품을 제공하며, 상기 제품은 성형품, 필름, 시트, 또는 섬유형태가 될 수 있다. 특히 성형품인 경우, 특히 높은 성형 정밀도가 요구되는 휴대폰 커넥터, 트랜지스터 부품, DVD 플레이어 부품, 센서 관련 부품 등의 성형품일 수 있다.The present invention also provides an article produced by molding said polyarylene sulfide, said article being in the form of a molded article, film, sheet, or fiber. Particularly in the case of a molded product, it may be a molded product such as a cellular phone connector, a transistor component, a DVD player component, and a sensor component, which require particularly high molding precision.

성형품으로서는 사출 성형품, 압출 성형품, 또는 블로우 성형품일 수 있다. 사출 성형하는 경우의 금형 온도로서는, 결정화의 관점에서, 30 ℃ 이상이 바람직하고, 60 ℃ 이상이 보다 바람직하고, 80 ℃ 이상이 더욱 바람직하고, 시험편의 변형의 관점에서는, 190 ℃ 이하가 바람직하고, 170 ℃ 이하가 보다 바람직하고, 160 ℃ 이하가 더욱 바람직하다. 그리고, 이와 같이 방법으로 성형된 성형품은, 전기·전자 부품, 건축 부재, 자동차 부품, 기계 부품, 일용품 등으로서 이용할 수 있다.The molded article may be an injection molded article, an extrusion molded article, or a blow molded article. From the viewpoint of crystallization, the mold temperature in injection molding is preferably 30 DEG C or higher, more preferably 60 DEG C or higher, more preferably 80 DEG C or higher, and from the viewpoint of deformation of the test piece, , More preferably 170 ° C or lower, and even more preferably 160 ° C or lower. The molded article thus formed can be used as electric / electronic parts, building members, automobile parts, mechanical parts, daily necessities, and the like.

그리고, 필름, 또는 시트로서는, 미연신, 1축 연신, 2축 연신 등의 각종 필름, 시트로 제조할 수 있다. 섬유로서는, 미연신사, 연신사, 초연신사 등 각종 섬유로하고, 직물, 편물, 부직포(스펀본드, 멜트블로우, 스테이플), 로프, 또는 네트로서 이용할 수 있다. As the film or sheet, various films and sheets such as unstretched, uniaxially stretched, and biaxially stretched can be produced. The fiber can be used as a fabric, a knitted fabric, a nonwoven fabric (spun bond, melt blow, staple), a rope, or a net made of various fibers such as undrawn yarn, drawn yarn,

본 발명에 따른 폴리아릴렌 설파이드는 제조 과정에서 부산물이 거의 발생하지 않고, 제조된 수지도 열적 및 기계적 특성이 우수하여 엔지니어링 플라스틱의 제조 및 성형 분야에 유용하게 이용될 수 있다.The polyarylene sulfide according to the present invention hardly generates any byproducts during the production process, and the produced resin is also excellent in thermal and mechanical properties and thus can be usefully used in the production and molding of engineering plastics.

이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보지만, 하기 예에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the scope of the present invention is not limited to the following examples.

[비교예] 폴리아릴렌 설파이드의 중합 [Comparative Example] Polymerization of polyarylene sulfide

비교예 1Comparative Example 1

반응기의 내온 측정이 가능한 써모커플, 그리고 질소 충전 및 진공을 걸 수 있는 진공라인이 부착된 1L 그라스 반응기에 파라디요오드벤젠(pDIB) 300.0g, 황 29.15g, 반응개시제로 머캅토벤조티아졸 1.5g을 포함한 반응물을 180℃로 가열하여 완전히 용융 및 혼합한 후, 220℃ 및 350 Torr의 초기 반응 조건에서 시작하여, 최종 반응온도는 300℃, 압력은 1 Torr 이하까지 단계적으로 온도상승 및 압력 강하를 수행하면서 중합 반응을 진행하였다. 반응 말기에 중합중지제로 아연디에틸 디티오카바메이트를 2g첨가한 후 1시간 추가 반응을 진행하였다. 총 8시간 동안 반응을 진행하였다. 구체적인 반응 조건은 하기 표 1에 나타낸 바와 같다.To a 1 L glass reactor equipped with a thermocouple capable of measuring the inner temperature of the reactor and a vacuum line capable of charging nitrogen and vacuum, 300.0 g of p-diiodobenzene (pDIB), 29.15 g of sulfur, 1.5 g of mercaptobenzothiazole Is started at the initial reaction conditions of 220 ° C. and 350 Torr, and the final reaction temperature is 300 ° C. and the pressure is gradually lowered to 1 Torr or less. The polymerization reaction was carried out. At the end of the reaction, 2 g of zinc diethyldithiocarbamate was added as a polymerization terminator and the reaction was further continued for 1 hour. The reaction was carried out for a total of 8 hours. Specific reaction conditions are shown in Table 1 below.

비교예 2Comparative Example 2

비교예 1과 동일한 조건으로 중합 반응을 진행하되, 비교예 1 보다 2 시간 더 중합 반응을 진행하여, 총 10시간 중합 반응을 진행하였다. 구체적인 반응 조건은 하기 표 1에 나타낸 바와 같다.
The polymerization reaction was carried out under the same conditions as in Comparative Example 1, but the polymerization reaction was continued for 2 hours longer than that of Comparative Example 1, and the polymerization reaction was carried out for a total of 10 hours. Specific reaction conditions are shown in Table 1 below.

[실시예] 폴리아릴렌 설파이드의 중합[Example] Polymerization of polyarylene sulfide

실시예 1Example 1

비교예 1과 동일한 중합 반응기에 용매의 리플럭스가 가능하도록 컨덴서를 부착하고, 비교예 1과 동일한 중합 조건에서 중합 반응을 진행하되, 반응온도 270℃, 압력 150 Torr이 되는 시점에서 질소를 투입하며 진공을 파기한 후 노말메틸피롤리돈(NMP)을 20g 투입하고 질소 분위기하에 상압 반응을 10분간 진행하여 반응 용융물과 노말메틸 피롤리돈이 잘 혼합되도록 교반을 진행하였다. 그 후 다시 온도 상승 및 압력 강하를 수행하여, 중합 반응을 진행하고 비교예 1과 동일한 방법으로 중합중지제로 아연디에틸 디티오카바메이트를 첨가한 후 반응을 종료하였다. 총 반응시간은 8시간 이었다. 구체적인 반응 조건은 하기 표 1에 나타낸 바와 같다.
A condenser was attached to the same polymerization reactor as in Comparative Example 1 so that the reflux of the solvent was possible and the polymerization reaction was carried out under the same polymerization conditions as in Comparative Example 1. The reaction was carried out at 270 ° C and at a pressure of 150 Torr, After the vacuum was terminated, 20 g of n-methylpyrrolidone (NMP) was added and the atmospheric pressure reaction was conducted for 10 minutes under a nitrogen atmosphere to stir the reaction mixture so that the reaction molten salt and normal methyl pyrrolidone were mixed well. Thereafter, the temperature rise and the pressure drop were again carried out to proceed the polymerization reaction, and zinc diethyldithiocarbamate was added as a polymerization terminator in the same manner as in Comparative Example 1, and the reaction was terminated. The total reaction time was 8 hours. Specific reaction conditions are shown in Table 1 below.

실시예 2Example 2

실시예 1과 동일한 조건으로 중합 반응을 진행하되, 노말메틸피롤리돈을 30g을 투입하였고, 노말메틸피롤리돈을 투입하고 나서, 1시간 반응을 더 진행한 후, 중합 반응온도 285℃에서 질소를 투입하여 진공을 파기하고 금속 요오드염으로 요오드화나트륨(NaI)을 Na 기준 100ppm 투입하였다. 요오드화나트륨을 투입하고 10분간 질소 분위기하에서 상압 반응을 진행한 후 진공을 다시 가해 추가 반응을 진행하였다. 그리고, 실시예 1과 같이 중합중지제로 아연디에틸 디티오카바메이트를 첨가한 후 중합 반응을 종료하였다. 총 10시간 동안 중합 반응을 진행하였다.  구체적인 반응 조건은 하기 표 1에 나타낸 바와 같다.
The polymerization reaction was carried out under the same conditions as in Example 1 except that 30 g of n-methylpyrrolidone was added and normal methylpyrrolidone was added. After further reaction for 1 hour, And the vacuum was discarded, and sodium iodide (NaI) was added to the metal iodide at a concentration of 100 ppm based on Na. Sodium iodide was added and the reaction was allowed to proceed under atmospheric pressure for 10 minutes under a nitrogen atmosphere. Then, as in Example 1, zinc diethyldithiocarbamate was added as a polymerization terminator and the polymerization reaction was terminated. The polymerization reaction was carried out for a total of 10 hours. Specific reaction conditions are shown in Table 1 below.

실시예 3Example 3

실시예 2와 동일한 조건으로 중합 반응을 진행하되, 금속요오드염으로 요오드화나트륨(NaI)을 Na 기준 100ppm 대신, 50ppm를 투입하였다. 총 중합 반응시간은 실시예 2와 같이 10시간으로 하였다. 구체적인 반응 조건은 하기 표 1에 나타낸 바와 같다.
The polymerization reaction was carried out under the same conditions as in Example 2 except that 50 ppm of sodium iodide (NaI) instead of 100 ppm of Na was added. The total polymerization reaction time was set to 10 hours as in Example 2. Specific reaction conditions are shown in Table 1 below.

실시예 4Example 4

실시예 2와 동일한 조건으로 중합 반응을 진행하되, 노말메틸피롤리돈을 40g을 투여하였고, 금속요오드염으로 요오드화나트륨(NaI)을 Na 기준 100ppm 대신, 요오드화칼륨(KI)을 K기준으로 100ppm투입하였다. 반응시간은 총 12시간으로 실시예 2의 중합 반응시간 보다 2시간 더 길게 반응을 진행하였다. 구체적인 반응 조건은 하기 표 1에 나타낸 바와 같다.
The polymerization reaction was carried out under the same conditions as in Example 2 except that 40 g of n-methylpyrrolidone was used. Sodium iodide (NaI) as a metal iodide salt was added to 100 ppm of potassium iodide (KI) instead of 100 ppm of Na Respectively. The reaction time was 12 hours in total, and the reaction proceeded longer than the polymerization reaction time of Example 2 for 2 hours. Specific reaction conditions are shown in Table 1 below.

실시예 5Example 5

실시예 2와 동일한 조건으로 중합 반응을 진행하되, 노말메틸피롤리돈을 50g을 투여하였고, 금속요오드염으로 요오드화나트륨(NaI)을 Na 기준 100ppm 대신, 요오드화칼륨(KI)을 K기준으로 200ppm투입하였다. 중합 반응 시간은 총 12시간으로 실시예 2 의 중합 반응시간 보다 2 시간 더 길게 반응을 진행하였다. 구체적인 반응 조건은 하기 표 1에 나타낸 바와 같다. The polymerization reaction was carried out under the same conditions as in Example 2 except that 50 g of n-methylpyrrolidone was used. Sodium iodide (NaI) as a metal iodide was added to 200 ppm of potassium iodide (KI) instead of 100 ppm of Na Respectively. The polymerization reaction time was 12 hours in total, and the reaction proceeded longer than the polymerization reaction time of Example 2 for 2 hours. Specific reaction conditions are shown in Table 1 below.

P-DIB
(g)
P-DIB
(g)
Sulfur
(g)
Sulfur
(g)
머캅토벤조티아졸
(g)
Mercaptobenzothiazole
(g)
아연디에틸 디티오카바메이트
(g)
Zinc diethyldithiocarbamate
(g)
NMP
(g)
NMP
(g)
금속염 (Na, K, ppm)Metal salt (Na, K, ppm) 총 중합 반응시간 (시간)Total polymerization reaction time (hours)
NaINaI KIKI 비교예 1Comparative Example 1 300300 29.1529.15 1.51.5 22 -- -- -- 88 비교예 2Comparative Example 2 300300 29.1529.15 1.51.5 22 -- -- -- 1010 실시예 1Example 1 300300 29.1529.15 1.51.5 22 2020 -- -- 88 실시예 2Example 2 300300 29.1529.15 1.51.5 22 3030 100100 -- 1010 실시예 3Example 3 300300 29.1529.15 1.51.5 22 3030 5050 -- 1010 실시예 4Example 4 300300 29.1529.15 1.51.5 22 4040 -- 100100 1212 실시예 5Example 5 300300 29.1529.15 1.51.5 22 5050 -- 200200 1212

[[ 실험예Experimental Example ] ] 비교예Comparative Example  And 실시예의Example 폴리아릴렌Polyarylene 설파이드의Sulfide 물성 측정 Property measurement

1. 디 1.D 설파이드의Sulfide 중량% 분석 Weight% analysis

소량의 시료(약 2mg)를 AQF(Automatic Quick Furnace)로 1000℃에서 연소시켜 황산 가스를 흡수용액(과산화 수소수)으로 포집, 이온화한 후 IC(Ion Chromatography) 측정법을 이용하여 컬럼에서 황 이온을 분리하고, 황 이온 표준물질(K2SO4)로 황 함량을 정량하였다. 이론 황 함량대비 분석한 황 함량의 차이를 모두 disulfide로 계산하여, 결과를 표 2에 나타내었다.
After a small amount of sample (about 2 mg) was burned at 1000 ℃ with AQF (Automatic Quick Furnace), sulfuric acid gas was collected by absorption liquid (hydrogen peroxide) and ionized, and then, by using IC (Ion Chromatography) And the sulfur content was quantified with a sulfur ion standard (K2SO4). The difference in sulfur content between the theoretical sulfur content and the sulfur content was calculated as disulfide, and the results are shown in Table 2.

2. 냉각 결정화 온도 (2. Cool crystallization temperature ( TcTc ) 측정 ) Measure

시차주사 열량분석기(Differential Scanning Calorimeter; DSC)를 이용하여 30 ℃에서 320 ℃까지 10 ℃/min 의 속도로 승온 하여 실시예 및 비교예의 폴리페닐렌 설파이드를 완전히 용융시킨후 30 ℃까지 10 ℃/min 로 냉각하면서 냉각 결정화 온도를 측정하였다.
The polyphenylene sulfide of the examples and comparative examples was completely melted by raising the temperature from 30 ° C. to 320 ° C. at a rate of 10 ° C./min using a differential scanning calorimeter (DSC) And the cooling crystallization temperature was measured.

3. 용융 점도(3. Melt viscosity ( MeltMelt ViscosityViscosity ) 분석) analysis

비교예들 및 실시예들에 따라 합성된 고분자의 물성 분석에 있어서, 용융 점도는 회전 원판 점도계(rotating disk viscometer)로 300℃에서 측정하였다. Frequency sweep방법으로 측정함에 있어, angular frequency를 0.6부터 500 rad/s까지 측정하였고, 1.0 rad/s에서의 점도를 용융점도로 정의하였다. 측정 값은 표 2 에 나타낸 바와 같다.
In the analysis of physical properties of polymers synthesized according to Comparative Examples and Examples, the melt viscosity was measured at 300 ° C with a rotating disk viscometer. In the frequency sweep method, the angular frequency was measured from 0.6 to 500 rad / s and the viscosity at 1.0 rad / s was defined as the melting point. The measured values are shown in Table 2.

4. 융점 (4. Melting point ( TmTm ) 측정) Measure

시차주사 열량분석기(Differential Scanning Calorimeter; DSC)를 이용하여 30 ℃에서 320 ℃까지 10 ℃/min 의 속도로 승온 후 30 ℃까지 냉각 후에 다시 30 ℃에서 320 ℃까지 10 ℃/min 의 속도로 승온 하면서 융점을 측정하였다. 측정 값은 표 2 에 나타낸 바와 같다.
After raising the temperature from 30 ° C to 320 ° C at a rate of 10 ° C / min using a differential scanning calorimeter (DSC), the sample was cooled to 30 ° C and then heated from 30 ° C to 320 ° C at a rate of 10 ° C / min The melting point was measured. The measured values are shown in Table 2.

5. 5. 인장강도The tensile strength 측정 Measure

ASTM D 638법에 따라, 실시예 및 비교예 시편의 인장강도를 측정하였다. 측정 값은 하기 표 2 에 나타낸 바와 같다.
The tensile strengths of the specimens of Examples and Comparative Examples were measured according to the ASTM D 638 method. The measured values are shown in Table 2 below.

6. 6. 신율Elongation 측정 Measure

ASTM D 638법에 따라, 실시예 및 비교예 시편의 신율을 측정하였다. 측정 값은 하기 표 2 에 나타낸 바와 같다.
According to the ASTM D 638 method, the elongation of the specimens of Examples and Comparative Examples was measured. The measured values are shown in Table 2 below.

디설파이드
함량
(중량%)
Disulfide
content
(weight%)
냉각 결정
화 온도
(℃)
Cooling crystal
Firing temperature
(° C)
MV
(poise)
MV
(poise)
Tm
(℃)
Tm
(° C)
인장강도
(Kgf/cm2)
The tensile strength
(Kgf / cm 2 )
신율 (%)Elongation (%)
비교예 1Comparative Example 1 55 212212 30503050 234234 400400 1.51.5 비교예 2Comparative Example 2 3.43.4 205205 52005200 231231 430430 1.81.8 실시예 1Example 1 0.40.4 235235 45804580 283283 740740 1616 실시예 2Example 2 0.30.3 234234 88708870 281281 700700 1515 실시예 3Example 3 0.30.3 235235 94009400 281281 770770 1818 실시예 4Example 4 0.20.2 230230 1240012400 280280 720720 1616 실시예 5Example 5 0.20.2 236236 1320013200 280280 700700 1818

상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 디요요드 방향족 화합물 및 황화합물을 포함하는 반응물로 용융 중합 반응의 진행 시, 중합 도중에 극성 용매 또는 극성 용매와 요오드화금속염을 첨가하는 경우, 수지 내에 포함된 디설파이드 함량을 최소화하고, 냉각 결정화 온도가 높은 수지를 얻을 수 있었다. 또한, 이와 같은 실시예들에 따른 방법으로 제조된 수지는 열적 특성 및 기계적 특성이 우수하게 나타나는 것을 확인할 수 있었다.As shown in Table 2 above, when a polar solvent or a polar solvent and a metal iodide are added during the polymerization in the course of the melt polymerization reaction with a reaction product comprising a diiodo aromatic compound and a sulfur compound, the disulfide content contained in the resin is minimized And a resin having a high cooling crystallization temperature could be obtained. In addition, it was confirmed that the resin prepared by the method according to the embodiments showed excellent thermal and mechanical properties.

Claims (20)

전체 폴리아릴렌 설파이드 중량에 대해 아릴렌 설파이드 반복 단위 99.5 중량% 이상; 디 설파이드 반복 단위가 0.5 중량% 이하; 및 요오드화 금속염을 금속을 기준으로 50 내지 500 ppmw 포함하고,
냉각 결정화 온도가 220 내지 240℃ 이며,
ASTM D 638에 따라 측정한 인장강도 값이 700 내지 800 Kgf/cm2이고,
ASTM D 638에 따라 측정한 신율이 15% 이상인,
폴리아릴렌 설파이드.
99.5% by weight or more of an arylene sulfide repeating unit based on the total weight of the polyarylene sulfide; 0.5% by weight or less of disulfide repeating units; And 50 to 500 ppmw of a metal iodide salt based on the metal,
The cooling crystallization temperature is 220 to 240 캜,
A tensile strength value measured according to ASTM D 638 of 700 to 800 Kgf / cm 2 ,
Having an elongation of at least 15%, measured according to ASTM D 638,
Polyarylene sulfide.
제 1 항에 있어서,
상기 요오드화 금속염은 요오드화나트륨(NaI), 요오드화칼륨(KI) 및 요오드화 리튬 (LiI)으로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상인, 폴리아릴렌 설파이드.
The method according to claim 1,
Wherein the metal iodide salt is at least one selected from the group consisting of sodium iodide (NaI), potassium iodide (KI), and lithium iodide (LiI).
제 1 항에 있어서,
녹는점이 280 내지 283℃ 인 폴리아릴렌 설파이드.
The method according to claim 1,
Polyarylene sulfide having a melting point of 280 to 283 ° C.
제 1항에 있어서,
수 평균 분자량이 5,000 내지 50,000 인 폴리아릴렌 설파이드.
The method according to claim 1,
Polyarylene sulfide having a number average molecular weight of from 5,000 to 50,000.
제 1항에 있어서,
회전 원판 점도계로 300℃에서 측정한 용융 점도가 500 내지 50,000 poise인 폴리아릴렌 설파이드.
The method according to claim 1,
Polyarylene sulfide having a melt viscosity of 500 to 50,000 poise measured at 300 DEG C with a rotating disk viscometer.
제 1항에 있어서,
상기 폴리아릴렌 설파이드에는 디페닐 설파이드(diphenyl suldife), 디페닐 에테르(diphenyl ether), 디페닐(diphenyl), 벤조페논(benzophenone), 디벤조티아졸 디설파이드(dibenzothiazole disulfide), 모노요오도아릴화합물(monoiodoaryl compound), 벤조티아졸류(benzothiazole)류, 벤조티아졸술펜아미드(benzothiazolesulfenamide)류, 티우람(thiuram)류, 디티오카바메이트(dithiocarbamate)류 및 디페닐 디 설파이드로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 중합 중지제가 잔류하는,
폴리아릴렌 설파이드.
The method according to claim 1,
Examples of the polyarylene sulfide include diphenyl suldifide, diphenyl ether, diphenyl, benzophenone, dibenzothiazole disulfide, monoiodaryl compound ( a monoiodoaryl compound, a benzothiazole, a benzothiazolesulfenamide, a thiuram, a dithiocarbamate, and a diphenyl disulfide. Or more,
Polyarylene sulfide.
삭제delete 디요오드 방향족 화합물과 황 화합물을 포함하는 반응물을 중합 반응시키는 단계; 및 상기 중합 반응 단계를 진행하면서, 상기 반응물의 상기 디요오드 방향족 화합물이 70 내지 100 중량% 반응되어 소진된 시점에서 상기 반응물 100 중량부에 대해 5 내지 30 중량부의 극성 용매를 추가로 가하는 단계; 및
상기 극성 용매의 추가 단계 후에 요오드화 금속염을 추가하는 단계;를 포함하는,
상기 극성 용매는 끓는점이 200℃ 이상이고,
디 설파이드 반복 단위가 0.5 중량% 이하로 포함되고 냉각 결정화 온도가 220 내지 240℃ 폴리아릴렌 설파이드의 제조 방법.
Polymerizing a reactant comprising a diiodo aromatic compound and a sulfur compound; And adding a polar solvent in an amount of 5 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the reaction product at a point of time when the diiodo aromatic compound in the reaction product is reacted with 70 to 100% And
And adding a metal iodide salt after an additional step of the polar solvent.
The polar solvent has a boiling point of 200 ° C or higher,
Wherein the disulfide repeating unit is contained in an amount of 0.5 wt% or less and the cooling crystallization temperature is 220 to 240 캜.
삭제delete 제 8항에 있어서,
상기 전체 폴리아릴렌 설파이드 중량에 대해 아릴렌 설파이드 반복 단위가 99.5 중량% 이상인,
폴리아릴렌 설파이드의 제조 방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the arylene sulfide repeating unit is 99.5 wt% or more based on the total weight of the polyarylene sulfide,
A method for producing polyarylene sulfide.
제 8항에 있어서,
폴리아릴렌 설파이드의 녹는점이 280 내지 283℃ 인, 폴리아릴렌 설파이드의 제조 방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the polyarylene sulfide has a melting point of 280 to 283 占 폚.
제 8항에 있어서,
상기 극성 용매는 N-메틸피롤리돈, 바이페닐, 또는 이들의 혼합물인 제조 방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the polar solvent is N-methyl pyrrolidone, biphenyl, or a mixture thereof.
제 8항에 있어서,
상기 요오드화 금속염은 요오드화나트륨(NaI), 요오드화칼륨(KI) 및 요오드화 리튬 (LiI)으로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상인 제조 방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the metal iodide is at least one selected from the group consisting of sodium iodide (NaI), potassium iodide (KI), and lithium iodide (LiI).
제 8항에 있어서,
상기 디요오드 방향족 화합물은 디요오드화 벤젠, 디요오드화 나프탈렌, 디요오드화바이페닐, 디요오드화비스페놀, 및 디요오드화벤조페논으로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상인 폴리아릴렌 설파이드의 제조 방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the diiodine aromatic compound is at least one selected from the group consisting of diiodide benzene, diiodinated naphthalene, diiodide biphenyl, diiodinated bisphenol, and diiodobenzophenone.
제 8 항에 있어서,
상기 중합 단계는 온도 180 내지 250℃ 및 압력 50 내지 450 torr의 초기 반응조건에서 온도 상승 및 압력 강하를 수행하여 최종 반응조건인 온도 270 내지 350℃ 및 압력 0.001 내지 20 torr로 변화시키며, 1 내지 30시간 동안 진행하는 것인 제조 방법.
9. The method of claim 8,
The polymerization is carried out at a temperature ranging from 180 to 250 ° C. and a pressure of from 50 to 450 torr under a reaction temperature of from 270 to 350 ° C. and a pressure of from 0.001 to 20 torr, Lt; / RTI > hours.
제 8 항에 있어서,
상기 중합 반응 단계 전에, 디요오드 방향족 화합물 및 황 화합물을 포함하는 반응물을 용융 혼합하는 단계를 추가로 포함하는 폴리아릴렌 설파이드의 제조 방법.
9. The method of claim 8,
Further comprising the step of melt-mixing a reactant comprising a diiodo aromatic compound and a sulfur compound before the polymerization reaction step.
제 1항에 따른 폴리아릴렌 설파이드를 성형하여 제조되는 제품.
An article produced by molding the polyarylene sulfide of claim 1.
제 17항에 있어서, 상기 제품은 성형품, 필름, 시트, 또는 섬유 형태인 제품.18. The article of claim 17, wherein the article is in the form of a molded article, film, sheet, or fiber. 제 8항에 있어서,
상기 극성 용매를 추가로 가하는 단계 이후에, 중합중지제를 첨가하는 단계를 더 포함하는, 폴리아릴렌 설파이드의 제조 방법.
9. The method of claim 8,
Further comprising adding a polymerization terminator after the step of further adding the polar solvent.
제 19항에 있어서,
상기 중합중지제는 디페닐 설파이드(diphenyl suldife), 디페닐 에테르(diphenyl ether), 디페닐(diphenyl), 벤조페논(benzophenone), 디벤조티아졸 디설파이드(dibenzothiazole disulfide), 모노요오도아릴화합물(monoiodoaryl compound), 벤조티아졸류(benzothiazole)류, 벤조티아졸술펜아미드(benzothiazolesulfenamide)류, 티우람(thiuram)류, 디티오카바메이트(dithiocarbamate)류 및 디페닐 디 설파이드로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는,
폴리아릴렌 설파이드의 제조 방법.
20. The method of claim 19,
The polymerization terminator may be selected from the group consisting of diphenyl suldifide, diphenyl ether, diphenyl, benzophenone, dibenzothiazole disulfide, monoiodoaryl at least one member selected from the group consisting of benzothiazole compounds, benzothiazole compounds, benzothiazolesulfenamide compounds, thiuram compounds, dithiocarbamates, and diphenyl disulfide / RTI >
A method for producing polyarylene sulfide.
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