KR20220084273A - Poly(arylene sulfide) polymers and corresponding polymer compositions and articles - Google Patents

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KR20220084273A
KR20220084273A KR1020227007606A KR20227007606A KR20220084273A KR 20220084273 A KR20220084273 A KR 20220084273A KR 1020227007606 A KR1020227007606 A KR 1020227007606A KR 20227007606 A KR20227007606 A KR 20227007606A KR 20220084273 A KR20220084273 A KR 20220084273A
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매튜 닐슨
스테빤 제올
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솔베이 스페셜티 폴리머즈 유에스에이, 엘.엘.씨.
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Abstract

디할로카르바졸 함유 단량체로부터 형성되는 반복 단위를 포함하는 폴리(아릴렌 설파이드)("PAS") 중합체(PASP)가 본 명세서에 기재된다. 놀랍게도, 그러한 단량체는 개선된 아민 함량을 제공하기에 바람직한 농도로 PAS 중합체 내로 도입될 수 있다는 것을 알아내었다. 추가적으로, 놀랍게도, PAS 단일중합체, 및 1차 아민을 갖는 반복 단위를 도입시킨 PAS 중합체에 비하여, 본 명세서에 기재된 PAS 중합체(PASP)는 유리 전이 온도("Tg")를 증가시킨다는 것을 알아내었다. PAS 중합체(PASP) 및 PAS 중합체 조성물은 자동차 물품 및 오일 및 가스 물품을 포함하지만 이로 한정되지 않는 매우 다양한 물품 내로 바람직하게 도입될 수 있다.Described herein are poly(arylene sulfide) (“PAS”) polymers (PASPs) comprising repeat units formed from dihalocarbazole containing monomers. Surprisingly, it has been found that such monomers can be incorporated into the PAS polymer at concentrations desired to provide improved amine content. Additionally, surprisingly, it was found that the PAS polymers (PASPs) described herein increase the glass transition temperature (“T g ”) compared to PAS homopolymers and PAS polymers incorporating repeat units with primary amines. PAS polymers (PASPs) and PAS polymer compositions can be advantageously incorporated into a wide variety of articles including, but not limited to, automotive articles and oil and gas articles.

Description

폴리(아릴렌 설파이드) 중합체 및 상응하는 중합체 조성물 및 물품Poly(arylene sulfide) polymers and corresponding polymer compositions and articles

관련 출원에 대한 상호 참조CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS

본 출원은 2019년 10월 15일에 출원된 미국 가출원 제62/915,155호 및 2019년 11월 4일에 출원된 유럽 특허 출원 제19206825.2호에 대한 우선권을 주장하며, 이들 출원 각각의 전체 내용은 모든 목적을 위하여 본 명세서에 참고로 포함된다.This application claims priority to U.S. Provisional Application No. 62/915,155, filed on October 15, 2019, and European Patent Application No. 19206825.2, filed on November 4, 2019, the entire contents of each of these applications It is incorporated herein by reference for this purpose.

기술분야technical field

본 발명은 뛰어난 열적 특성 및 기계적 특성을 갖는 폴리(아릴렌 설파이드)("PAS") 중합체에 관한 것이다. 본 발명은 또한 PAS 중합체 조성물, PAS 중합체 및 PAS 조성물의 제조 방법, 및 PAS 중합체 및 PAS 중합체 조성물을 도입시킨 물품에 관한 것이다.The present invention relates to poly(arylene sulfide) (“PAS”) polymers having excellent thermal and mechanical properties. The present invention also relates to PAS polymer compositions, to PAS polymers and to methods of making PAS compositions, and to articles incorporating the PAS polymers and PAS polymer compositions.

펜던트 아민을 갖는 폴리(아릴렌 설파이드)("PAS") 중합체는 적어도, 아민이 카르복실산, 카르복실레이트, 무수물, 에폭사이드, 우레탄, 아미드, 케톤, 이소시아네이트, 우레아, 할로겐, 활성화된 에테르, 에스테르, 및 산 클로라이드를 포함하지만 이로 한정되지 않는 많은 유형의 작용기와 반응할 수 있기 때문에 바람직하다. 매우 다양한 작용기와 반응하는 펜던트 아민의 능력은 펜던트 아민 기가 없는 유사한 PAS 중합체에 비하여, PAS 중합체와 PAS 중합체 블렌드 내의 기타 다른 중합체 사이의 상용성을 증가시킨다.Poly(arylene sulfide) ("PAS") polymers having pendant amines are at least such that the amine is a carboxylic acid, carboxylate, anhydride, epoxide, urethane, amide, ketone, isocyanate, urea, halogen, activated ether, It is preferred because it can react with many types of functional groups including, but not limited to, esters, and acid chlorides. The ability of pendant amines to react with a wide variety of functional groups increases the compatibility between the PAS polymers and other polymers in the PAS polymer blend as compared to similar PAS polymers without pendant amine groups.

제1 양태에서, 본 발명은 각각 하기 화학식으로 나타낸 반복 단위 RPAS1 및 반복 단위 RPAS2를 포함하는 폴리(아릴렌 설파이드)("PAS") 중합체(PASP)에 관한 것이다:In a first aspect, the present invention relates to a poly(arylene sulfide) ("PAS") polymer (PASP) comprising a repeating unit R PAS1 and a repeating unit R PAS2 each represented by the formula:

[화학식 1][Formula 1]

[-Ar1-S-],[-Ar 1 -S-],

[화학식 2][Formula 2]

[-Ar2-S-],[-Ar 2 -S-],

(상기 식에서,(In the above formula,

- -Ar1-은 하기로 구성되는 화학식의 군으로부터 선택되고:- -Ar 1 - is selected from the group of the formula consisting of:

[화학식 3][Formula 3]

Figure pct00001
,
Figure pct00001
,

[화학식 4][Formula 4]

Figure pct00002
, 및
Figure pct00002
, and

[화학식 5][Formula 5]

Figure pct00003
;
Figure pct00003
;

- -Ar2-는 하기 화학식으로 나타내고:-Ar 2 - is represented by the formula:

[화학식 6][Formula 6]

Figure pct00004
,
Figure pct00004
,

- R 및 R’은 각각의 경우에 독립적으로 C1-C12 알킬 기, C7-C24 알킬아릴 기, C7-C24 아르알킬 기, C6-C24 아릴렌 기, 및 C6-C18 아릴옥시 기로 구성되는 군으로부터 선택되고;- R and R' at each occurrence are independently a C 1 -C 12 alkyl group, a C 7 -C 24 alkylaryl group, a C 7 -C 24 aralkyl group, a C 6 -C 24 arylene group, and a C 6 is selected from the group consisting of a -C 18 aryloxy group;

- T는 결합, -CO-, -SO2-, -O-, -C(CH3)2, 페닐 및 -CH2-로 구성되는 군으로부터 선택되고;- T is selected from the group consisting of a bond, -CO-, -SO 2 -, -O-, -C(CH 3 ) 2 , phenyl and -CH 2 -;

- i는 각각의 경우에 독립적으로 선택된 0 내지 4의 정수이고;- i at each occurrence is an independently selected integer from 0 to 4;

- j 및 k는 각각의 경우에 독립적으로 선택된 0 내지 3의 정수임).- j and k at each occurrence are independently selected integers from 0 to 3).

일부 구현예에서, PAS 중합체(PASP)는 적어도 95℃의 T g 를 포함한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 일부 구현예에서, PAS 중합체(PASP)는 적어도 200℃의 Tm을 포함한다. 또 다른 추가적인 또는 대안적인 구현예에서, PAS 중합체(PASP)는 ASTM D256에 따라 결정될 때, 적어도 30 J/g의 충격 강도를 포함한다.In some embodiments, the PAS polymer (PASP) comprises a T g of at least 95 °C. Additionally or alternatively, in some embodiments, the PAS polymer (PASP) comprises a T m of at least 200 °C. In yet another additional or alternative embodiment, the PAS polymer (PASP) comprises an impact strength of at least 30 J/g as determined according to ASTM D256.

제2 양태에서, 본 발명은 PAS 중합체(PASP)와, 카르복실산, 카르복실레이트, 무수물, 에폭사이드, 우레탄, 아미드, 케톤, 이소시아네이트, 우레아, 할로겐, 활성화된 에테르, 에스테르, 및 산 클로라이드로 구성되는 군으로부터 선택되는 작용기를 포함하는 추가의 중합체를 포함하는 중합체 조성물(PC)에 관한 것이다. 일부 구현예에서, 추가의 중합체는 열가소성 중합체이다. 일부 구현예에서, 추가의 중합체는 열경화성 중합체 또는 열경화성 전구체이다. 일부 구현예에서, 추가적으로 또는 대안적으로, 중합체 조성물(PC)은 섬유질 보강 충전제 또는 강인화제, 바람직하게는 섬유질 보강 충전제를 포함한다.In a second aspect, the present invention relates to a PAS polymer (PASP) comprising: a carboxylic acid, a carboxylate, an anhydride, an epoxide, a urethane, an amide, a ketone, an isocyanate, a urea, a halogen, an activated ether, an ester, and an acid chloride. a polymer composition (PC) comprising a further polymer comprising a functional group selected from the group consisting of: In some embodiments, the additional polymer is a thermoplastic polymer. In some embodiments, the additional polymer is a thermoset polymer or a thermoset precursor. In some embodiments, additionally or alternatively, the polymer composition (PC) comprises a fibrous reinforcing filler or a toughening agent, preferably a fibrous reinforcing filler.

추가의 양태에서, 본 발명은 PAS 중합체(PASP) 또는 중합체 조성물(PC)을 포함하는 자동차 구성요소, 항공우주용 구성요소, 또는 오일 및 가스용 구성요소에 관한 것이다.In a further aspect, the present invention relates to an automotive component, aerospace component, or oil and gas component comprising a PAS polymer (PASP) or polymer composition (PC).

또 다른 추가의 양태에서, 본 발명은 PAS 중합체(PASP)의 제조 방법에 관한 것으로, 상기 방법은 화학식 X1-Ar1-X2를 갖는 디할로방향족 화합물; 화학식 X3-Ar2-X4를 갖는 단량체를 함유하는 디할로카르바졸; 및 황 화합물을 반응 혼합물 상태에서 반응시키는 단계를 포함하며, 상기 식에서 X1 내지 X4는 독립적으로 선택된 할로겐이고, 황 화합물은 티오황산염, 티오우레아, 티오아미드, 원소 황, 티오카르밤산염, 금속 이황화물 및 옥시황화물, 티오탄산염, 유기 메르캅탄, 유기 메르캅타이드, 유기 황화물, 알칼리 금속 황화물 및 이황화물, 및 황화수소로 구성되는 군으로부터 선택되며; 바람직하게는 황 화합물은 알칼리 금속 황화물이며; 가장 바람직하게는 황 화합물은 Na2S이다.In yet a further aspect, the present invention relates to a process for preparing a PAS polymer (PASP), said process comprising: a dihaloaromatic compound having the formula X 1 -Ar 1 -X 2 ; dihalocarbazole containing a monomer having the formula X 3 -Ar 2 -X 4 ; and reacting a sulfur compound in a reaction mixture, wherein X 1 to X 4 are independently selected halogen, and the sulfur compound is thiosulfate, thiourea, thioamide, elemental sulfur, thiocarbamate, metal selected from the group consisting of disulfides and oxysulfides, thiocarbonates, organic mercaptans, organic mercaptides, organic sulfides, alkali metal sulfides and disulfides, and hydrogen sulfide; Preferably the sulfur compound is an alkali metal sulfide; Most preferably the sulfur compound is Na 2 S.

디할로카르바졸 함유 단량체로부터 형성되는 반복 단위를 포함하는 폴리(아릴렌 설파이드)("PAS") 중합체(PASP)가 본 명세서에 기재된다. 놀랍게도, 그러한 단량체는, 고분자량을 유지하면서 개선된 아민 함량을 제공하기에 바람직한 농도로 PAS 중합체 내로 도입될 수 있다는 것을 알아내었다. 추가적으로, 놀랍게도, PAS 단일중합체, 및 1차 아민을 갖는 반복 단위를 도입시킨 PAS 중합체에 비하여, 본 명세서에 기재된 PAS 중합체(PASP)는 유리 전이 온도("Tg")가 증가된다는 것을 알아내었다. PAS 중합체(PASP) 및 PAS 중합체 조성물은 자동차 물품, 항공우주 물품, 항공기 물품 및 오일 및 가스 물품을 포함하지만 이로 한정되지 않는 매우 다양한 물품 내로 바람직하게 도입될 수 있다.Described herein are poly(arylene sulfide) (“PAS”) polymers (PASPs) comprising repeat units formed from dihalocarbazole containing monomers. Surprisingly, it has been found that such monomers can be incorporated into the PAS polymer at desirable concentrations to provide improved amine content while maintaining high molecular weight. Additionally, surprisingly, it was found that the glass transition temperature ("T g ") was increased in the PAS polymers (PASP) described herein compared to PAS homopolymers, and PAS polymers incorporating repeat units with primary amines. PAS polymers (PASPs) and PAS polymer compositions can be advantageously incorporated into a wide variety of articles including, but not limited to, automotive articles, aerospace articles, aircraft articles, and oil and gas articles.

상기에 기재된 바와 같이, 놀랍게도, 디할로카르바졸 함유 단량체는, 고분자량을 유지하면서 개선된 아민 함량을 제공하기에 바람직한 농도로 PAS 중합체 내로 도입될 수 있다. PAS 중합체 내로 아민 함량을 도입시키는 전통적인 방법은 디클로로아닐린("DCA")(예를 들어, 3,5-DCA)과의 공중합을 수반한다. 그러나 놀랍게도, 하기 실시예에서 입증된 바와 같이, 비교적 낮은 공단량체 농도에서는, 3,5-DCA를 사용하여 고분자량 PAS 중합체가 형성될 수 없다는 것을 알아내었다. 더욱이, 또한 놀랍게도, 바람직한 디할로카르바졸 공단량체 농도를 갖는 PAS 중합체의 경우, 단지 디할로카르바졸 함유 단량체가 2,7-위치에 할로겐을 가질 때에만 고분자량 PAS 중합체가 수득된다는 것을 알아내었다.As described above, surprisingly, the dihalocarbazole containing monomer can be incorporated into the PAS polymer at a desired concentration to provide improved amine content while maintaining high molecular weight. The traditional method of introducing amine content into PAS polymers involves copolymerization with dichloroaniline (“DCA”) (eg, 3,5-DCA). Surprisingly, however, it was found that, at relatively low comonomer concentrations, high molecular weight PAS polymers could not be formed using 3,5-DCA, as demonstrated in the examples below. Moreover, it was also surprisingly found that for PAS polymers with the desired dihalocarbazole comonomer concentration, high molecular weight PAS polymers are obtained only when the dihalocarbazole containing monomer has a halogen in the 2,7-position.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 주어진 반복 단위가 "없다"는 것은 PAS 중합체(PASP) 중의 주어진 반복 단위의 농도가 1 몰% 미만, 바람직하게는 0.5 몰% 미만, 더 바람직하게는 0.1 몰% 미만, 더욱 더 바람직하게는 0.01 몰% 미만, 훨씬 더 바람직하게는 0.001 몰% 미만, 가장 바람직하게는, 0 몰%(검출 불가능함)임을 의미한다.As used herein, “free” of a given repeat unit means that the concentration of the given repeat unit in the PAS polymer (PASP) is less than 1 mole %, preferably less than 0.5 mole %, more preferably less than 0.1 mole %. , even more preferably less than 0.01 mol%, even more preferably less than 0.001 mol%, most preferably 0 mol% (undetectable).

본 출원에서, 임의의 설명은, 설령 구체적인 구현예와 관련하여 기재되어 있을지라도, 본 개시내용의 기타 다른 구현예에 적용 가능하고 이들과 상호교환 가능하다. 더욱이, 원소 또는 성분이 언급된 원소들 또는 성분들의 목록 내에 포함되어 있고/있거나 그로부터 선택되는 것으로 되어 있는 경우, 본 명세서에서 명시적으로 고려되고 있는 관련 구현예에서, 원소 또는 성분은 또한 개별적으로 언급된 원소들 또는 성분들 중 어느 하나일 수 있거나, 또한 명시적으로 열거된 원소들 또는 성분들 중 임의의 둘 이상으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며; 원소들 또는 성분들의 목록에 열거된 임의의 원소 또는 성분이 그러한 목록으로부터 생략될 수 있음이 이해되어야 한다. 추가적으로, 종점에 의한 수치 범위에 대한 본 명세서에서의 임의의 언급은 언급된 범위 내에 포함된 모든 수뿐만 아니라, 그러한 범위의 종점 및 등가적 표현을 포함한다.In this application, any description, even if set forth in relation to specific embodiments, is applicable to and interchangeable with other embodiments of the present disclosure. Moreover, where an element or component is intended to be included within and/or selected from a list of recited elements or components, in related embodiments expressly contemplated herein, the element or component is also individually recited may be any one of the specified elements or components, or may also be selected from the group consisting of any two or more of the explicitly recited elements or components; It should be understood that any element or component listed in a list of elements or components may be omitted from such list. Additionally, any reference herein to a numerical range by an endpoint includes all numbers subsumed within the stated range, as well as the endpoints of such range and equivalent expressions.

달리 구체적으로 제한되지 않는 한, 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "알킬"뿐만 아니라 파생 용어, 예컨대 "알콕시", "아실" 및 "알킬티오"는 직쇄, 분지쇄 및 사이클릭 모이어티(moiety)를 그들의 범주 내에 포함한다. 알킬 기의 예는 메틸, 에틸, 1-메틸에틸, 프로필, 1,1-디메틸에틸, 및 사이클로-프로필이다. 달리 구체적으로 언급되지 않는 한, 각각의 알킬 및 아릴 기는 할로겐, 하이드록시, 설포, C1-C6 알콕시, C1-C6 알킬티오, C1-C6 아실, 포르밀, 시아노, C6-C15 아릴옥시 또는 C6-C15 아릴로부터 선택되지만 이로 한정되지 않는 하나 이상의 치환체로 치환되거나 또는 비치환될 수 있되, 단, 이들 치환체는 입체적으로 양립 가능하고, 화학 결합 및 변형 에너지의 규칙이 만족되어야 한다. 용어 "할로겐" 또는 "할로"는 불소, 염소, 브롬 및 요오드를 포함하며, 불소가 바람직하다.Unless specifically limited otherwise, as used herein, the term “alkyl” as well as derivative terms such as “alkoxy,” “acyl,” and “alkylthio” refer to straight-chain, branched-chain and cyclic moieties. ) are included within their scope. Examples of alkyl groups are methyl, ethyl, 1-methylethyl, propyl, 1,1-dimethylethyl, and cyclo-propyl. Unless specifically stated otherwise, each alkyl and aryl group is halogen, hydroxy, sulfo, C 1 -C 6 alkoxy, C 1 -C 6 alkylthio, C 1 -C 6 acyl, formyl, cyano, C It may be unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from, but not limited to, 6 -C 15 aryloxy or C 6 -C 15 aryl, provided that these substituents are sterically compatible, and the chemical bond and strain energy of The rules must be satisfied. The term “halogen” or “halo” includes fluorine, chlorine, bromine and iodine, with fluorine being preferred.

용어 "아릴"은 페닐, 인다닐 또는 나프틸 기를 지칭한다. 아릴 기는 하나 이상의 알킬 기를 포함할 수 있으며, 때때로 이 경우에는 "알킬아릴"을 칭하며; 예를 들어, 방향족 기와 2개의 C1-C6 기(예를 들어, 메틸 또는 에틸)로 구성될 수 있다. 아릴 기는 또한 하나 이상의 헤테로원자, 예를 들어 N, O 또는 S를 포함할 수 있으며, 때때로 이 경우에는 "헤테로아릴" 기를 칭하며; 이들 헤테로방향족 고리는 기타 다른 방향족 시스템에 융합될 수 있다. 그러한 헤테로방향족 고리는 푸라닐, 티에닐, 피롤릴, 피라졸릴, 이미다졸릴, 트리아졸릴, 이소옥사졸릴, 옥사졸릴, 티아졸릴, 이소티아졸릴, 피리딜, 피리다질, 피리미딜, 피라지닐 및 트리아지닐 고리 구조를 포함하지만 이로 한정되지 않는다. 아릴 또는 헤테로아릴 치환체는 할로겐, 하이드록시, C1-C6 알콕시, 설포, C1-C6 알킬티오, C1-C6 아실, 포르밀, 시아노, C6-C15 아릴옥시 또는 C6-C15 아릴로부터 선택되지만 이로 한정되지 않는 하나 이상의 치환체로 치환되거나 또는 비치환될 수 있되, 단, 이들 치환체는 입체적으로 양립 가능하고, 화학 결합 및 변형 에너지의 규칙이 만족되어야 한다.The term “aryl” refers to a phenyl, indanyl or naphthyl group. An aryl group may include one or more alkyl groups, sometimes in this case referred to as "alkylaryl"; For example, it may consist of an aromatic group and two C 1 -C 6 groups (eg, methyl or ethyl). Aryl groups may also contain one or more heteroatoms, such as N, O or S, sometimes in this case referred to as a “heteroaryl” group; These heteroaromatic rings may be fused to other aromatic systems. Such heteroaromatic rings include furanyl, thienyl, pyrrolyl, pyrazolyl, imidazolyl, triazolyl, isoxazolyl, oxazolyl, thiazolyl, isothiazolyl, pyridyl, pyridazyl, pyrimidyl, pyrazinyl and triazinyl ring structures. Aryl or heteroaryl substituents are halogen, hydroxy, C 1 -C 6 alkoxy, sulfo, C 1 -C 6 alkylthio, C 1 -C 6 acyl, formyl, cyano, C 6 -C 15 aryloxy or C It may be unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from, but not limited to, 6 -C 15 aryl, provided that these substituents are sterically compatible and the rules of chemical bond and strain energy are satisfied.

PAS 중합체(PASP)PAS Polymer (PASP)

PAS 중합체(PASP)는 각각 하기 화학식으로 나타낸 반복 단위(RPAS1) 및 반복 단위(RPAS2)를 포함한다:The PAS polymer (PASP) comprises a repeating unit (R PAS1 ) and a repeating unit (R PAS2 ) each represented by the formula:

[화학식 1][Formula 1]

[-Ar1-S-], 및[-Ar 1 -S-], and

[화학식 2][Formula 2]

[-Ar1-S-].[-Ar 1 -S-].

-Ar1-은 하기 화학식의 군으로부터 선택되는 화학식으로 나타낸다:-Ar 1 - is represented by a formula selected from the group of the following formulas:

[화학식 3][Formula 3]

Figure pct00005
,
Figure pct00005
,

[화학식 4][Formula 4]

Figure pct00006
, 및
Figure pct00006
, and

[화학식 5][Formula 5]

Figure pct00007
,
Figure pct00007
,

상기 식에서, R은 각각의 경우에 독립적으로 C1-C12 알킬 기, C7-C24 알킬아릴 기, C7-C24 아르알킬 기, C6-C24 아릴렌 기, 및 C6-C18 아릴옥시 기로 구성되는 군으로부터 선택되고; T는 결합, -CO-, -SO2-, -O-, -C(CH3)2, 페닐 및 -CH2-로 구성되는 군으로부터 선택되고; i는 각각의 경우에 독립적으로 선택된 0 내지 4의 정수이고; j는 각각의 경우에 독립적으로 선택된 0 내지 3의 정수이다. 명확함을 위하여, 상기 화학식에서의 각각의 벤질 고리는 4-i개의 수소(화학식 3 및 화학식 4) 또는 3-j개의 수소(화학식 5)를 갖는다. 따라서, i 또는 j가 0일 때, 상응하는 벤질 고리는 비치환된다. 유사한 표기가 본 명세서 전체에 걸쳐 사용된다. 추가적으로, 각각의 화학식 3 내지 화학식 5는 2개의 파선 결합을 함유하며, 여기서 하나의 결합은 반복 단위(RPAS1) 내에 명시된 황 원자에 대한 것이고, 다른 하나는 반복 단위(RPAS1) 외부(예를 들어, 인접한 반복 단위)에 있는 원자에 대한 결합이다. 유사한 표기가 전체에 걸쳐 사용된다.wherein R at each occurrence is independently a C 1 -C 12 alkyl group, a C 7 -C 24 alkylaryl group, a C 7 -C 24 aralkyl group, a C 6 -C 24 arylene group, and a C 6 - selected from the group consisting of a C 18 aryloxy group; T is selected from the group consisting of a bond, -CO-, -SO 2 -, -O-, -C(CH 3 ) 2 , phenyl and -CH 2 -; i at each occurrence is an independently selected integer from 0 to 4; j is an independently selected integer from 0 to 3 at each occurrence. For clarity, each benzyl ring in the above formula has either 4-i hydrogens (Formula 3 and Formula 4) or 3-j hydrogens (Formula 5). Thus, when i or j is 0, the corresponding benzyl ring is unsubstituted. Similar notations are used throughout this specification. Additionally, each of Formulas 3 through 5 contains two dashed bonds, wherein one bond is to a specified sulfur atom within the repeating unit (R PAS1 ) and the other is outside the repeating unit (R PAS1 ) (e.g. For example, it is a bond to an atom in an adjacent repeating unit). Similar notations are used throughout.

바람직한 구현예에서, i 및 j는 각각의 경우에 0이다. 바람직하게는, -Ar1-은 화학식 3 또는 화학식 4 중 어느 하나, 더 바람직하게는 화학식 3([-Ar1-S-]가 폴리페닐렌 설파이드의 반복 단위에 상응함)으로 나타내며, 더욱 더 바람직하게는, -Ar1-은 하기 화학식으로 나타낸다:In a preferred embodiment, i and j are in each case 0. Preferably, -Ar 1 - is represented by any one of Formula 3 or Formula 4, more preferably Formula 3 ([-Ar 1 -S-] corresponds to a repeating unit of polyphenylene sulfide), and even more Preferably, -Ar 1 - is represented by the formula:

[화학식 6][Formula 6]

Figure pct00008
.
Figure pct00008
.

가장 바람직하게는, -Ar1-은 화학식 6(여기서, i는 0임)으로 나타낸다.Most preferably, -Ar 1 - is represented by the formula (6), wherein i is 0.

-Ar2-는 하기 화학식 중 어느 하나로 나타낸다:-Ar 2 - is represented by any one of the following formulas:

[화학식 7][Formula 7]

Figure pct00009
,
Figure pct00009
,

상기 식에서, R’은 각각의 경우에 독립적으로 C1-C12 알킬 기, C7-C24 알킬아릴 기, C7-C24 아르알킬 기, C6-C24 아릴렌 기, 및 C6-C18 아릴옥시 기로 구성되는 군으로부터 선택되고; k는 각각의 경우에 독립적으로 선택된 0 내지 3의 정수이다. 바람직하게는, k는 각각의 경우에 0이다(예를 들어, -Ar2-는 2,7-디할로카르바졸로부터 형성된다).wherein R' at each occurrence is independently a C 1 -C 12 alkyl group, a C 7 -C 24 alkylaryl group, a C 7 -C 24 aralkyl group, a C 6 -C 24 arylene group, and a C 6 is selected from the group consisting of a -C 18 aryloxy group; k is an independently selected integer from 0 to 3 at each occurrence. Preferably, k is 0 in each occurrence (eg -Ar 2 - is formed from 2,7-dihalocarbazole).

일부 구현예에서, PAS 중합체 중의 반복 단위(RPAS1) 및 반복 단위(RPAS2)의 총 농도는 적어도 50 몰%, 적어도 60 몰%, 적어도 70 몰%, 적어도 80 몰%, 적어도 90 몰%, 적어도 95 몰%, 적어도 98 몰%, 적어도 99 몰% 또는 적어도 99.9 몰%이다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 중합체 중의 반복 단위의 몰 농도는 달리 명시적으로 언급되지 않는 한 그 중합체 내의 반복 단위들의 총수에 대한 것이다. 일부 구현예에서, 반복 단위(RPAS1)의 농도는 적어도 50 몰%, 적어도 60 몰%, 적어도 70 몰%, 적어도 80 몰%, 적어도 85 몰%, 적어도 88 몰%, 적어도 90 몰%, 적어도 95 몰%, 적어도 97 몰%, 적어도 98 몰%, 적어도 98.5 몰%, 또는 적어도 99 몰%이다.In some embodiments, the total concentration of repeat units (R PAS1 ) and repeat units (R PAS2 ) in the PAS polymer is at least 50 mole %, at least 60 mole %, at least 70 mole %, at least 80 mole %, at least 90 mole %, at least 95 mole %, at least 98 mole %, at least 99 mole % or at least 99.9 mole %. As used herein, the molar concentration of repeating units in a polymer is relative to the total number of repeating units in that polymer, unless expressly stated otherwise. In some embodiments, the concentration of repeating units (R PAS1 ) is at least 50 mol%, at least 60 mol%, at least 70 mol%, at least 80 mol%, at least 85 mol%, at least 88 mol%, at least 90 mol%, at least 95 mol%, at least 97 mol%, at least 98 mol%, at least 98.5 mol%, or at least 99 mol%.

일부 구현예에서, 반복 단위(RPAS2)의 농도는 적어도 0.5 몰%, 적어도 1 몰%, 적어도 1.5 몰%, 적어도 2 몰% 또는 적어도 2.5 몰%이다. 일부 구현예에서, 반복 단위(RPAS2)의 농도는 15 몰% 이하, 12 몰% 이하, 10 몰% 이하, 또는 8 몰% 이하이다. 일부 구현예에서, 반복 단위(RPAS2)의 몰수는 0.5 몰% 내지 15 몰%, 0.5 몰% 내지 12 몰%, 0.5 몰% 내지 10 몰%, 0.5 몰% 내지 8 몰%, 1 몰% 내지 15 몰%, 1 몰% 내지 12 몰%, 1 몰% 내지 10 몰%, 1 몰% 내지 8 몰%, 2 몰% 내지 8 몰% 또는 2.5 몰% 내지 8 몰%이다. 일부 구현예에서, 반복 단위(RPAS1)와 반복 단위(RPAS2)의 총수에 대한 반복 단위(RPAS2)의 수의 비는 적어도 1 몰%, 적어도 1.5 몰%, 적어도 2 몰% 또는 적어도 2.5 몰%이다. 일부 구현예에서, 반복 단위(RPAS1)와 반복 단위(RPAS2)의 총수에 대한 반복 단위(RPAS2)의 수의 비는 15 몰% 이하, 12 몰% 이하, 10 몰% 이하, 또는 8 몰% 이하이다. 일부 구현예에서, 반복 단위(RPAS1)와 반복 단위(RPAS2)의 총 몰수에 대한 반복 단위(RPAS2)의 수의 비는 1 몰% 내지 15 몰%, 1 몰% 내지 12 몰%, 1 몰% 내지 10 몰%, 1 몰% 내지 8 몰%, 2 몰% 내지 8 몰% 또는 2.5 몰% 내지 8 몰%이다. 그럼에도 불구하고, 일부 구현예에서, PAS 중합체(PASP)는 더 높은 농도의 반복 단위(RPAS2)를 갖는다. 일부 그러한 구현예에서, 반복 단위(RPAS2)의 농도는 0.5 몰% 내지 99 몰% 이하, 80 몰% 이하, 70 몰% 이하, 60 몰% 이하, 50 몰% 이하, 40 몰% 이하, 30 몰% 이하 또는 20 몰% 이하이다.In some embodiments, the concentration of repeating units (R PAS2 ) is at least 0.5 mol%, at least 1 mol%, at least 1.5 mol%, at least 2 mol%, or at least 2.5 mol%. In some embodiments, the concentration of repeating units (R PAS2 ) is 15 mole % or less, 12 mole % or less, 10 mole % or less, or 8 mole % or less. In some embodiments, the number of moles of the repeating unit (R PAS2 ) is from 0.5 mol% to 15 mol%, from 0.5 mol% to 12 mol%, from 0.5 mol% to 10 mol%, from 0.5 mol% to 8 mol%, from 1 mol% to 15 mol%, 1 mol% to 12 mol%, 1 mol% to 10 mol%, 1 mol% to 8 mol%, 2 mol% to 8 mol% or 2.5 mol% to 8 mol%. In some embodiments, the ratio of the number of repeating units (R PAS2 ) to the total number of repeating units (R PAS1 ) and repeating units (R PAS2 ) is at least 1 mol%, at least 1.5 mol%, at least 2 mol%, or at least 2.5 is mole %. In some embodiments, the ratio of the number of repeating units (R PAS2 ) to the total number of repeating units (R PAS1 ) and repeating units (R PAS2 ) is 15 mol% or less, 12 mol% or less, 10 mol% or less, or 8 mol% or less. In some embodiments, the ratio of the number of repeating units (R PAS2 ) to the total number of moles of repeating units (R PAS1 ) and repeating units (R PAS2 ) is from 1 mol% to 15 mol%, from 1 mol% to 12 mol%, 1 mol% to 10 mol%, 1 mol% to 8 mol%, 2 mol% to 8 mol% or 2.5 mol% to 8 mol%. Nevertheless, in some embodiments, the PAS polymer (PASP) has a higher concentration of repeat units (R PAS2 ). In some such embodiments, the concentration of repeating unit (R PAS2 ) is from 0.5 mol% to 99 mol%, 80 mol%, 70 mol%, 60 mol%, 50 mol%, 40 mol%, 30 mol% or less or 20 mol% or less.

물론, 일부 구현예에서, PAS 중합체는 추가의 반복 단위를 가질 수 있으며, 각각은 서로 상이하고 반복 단위(RPAS1) 및 반복 단위(RPAS2)와 구별된다. 그러한 하나의 구현예에서, PAS 중합체는 화학식 1에 따른 하나 이상의 추가의 반복 단위 또는 화학식 2에 따른 하나 이상의 추가의 반복 단위를 포함한다. 화학식 1 및 화학식 2에 따른 추가의 반복 단위를 포함하는 일부 구현예에서, 화학식 1 및 화학식 2에 따른 반복 단위들의 총 농도는 반복 단위(RPAS1) 및 반복 단위(RPAS2)에 대해 상기에 주어진 범위 이내이고, 화학식 1 및 화학식 2에 따른 반복 단위들의 총수에 대한 화학식 1에 따른 반복 단위의 총수의 비는 반복 단위(RPAS1) 및 반복 단위(RPAS2)에 대해 상기에 주어진 범위 이내이다. 물론, 다른 구현예에서, 화학식 1 및 화학식 2에 따른 추가의 반복 단위의 농도뿐만 아니라, 화학식 1 및 화학식 2에 따른 반복 단위들의 총수에 대한 화학식 1에 따른 추가의 반복 단위의 수는 반복 단위(RPAS1) 및 반복 단위(RPAS2)에 대해 상기에 주어진 범위와 상이하다.Of course, in some embodiments, the PAS polymer may have additional repeating units, each different from one another and distinct from the repeating unit (R PAS1 ) and the repeating unit (R PAS2 ). In one such embodiment, the PAS polymer comprises at least one further repeating unit according to formula (1) or at least one further repeating unit according to formula (2). In some embodiments comprising additional repeating units according to Formulas 1 and 2, the total concentration of repeating units according to Formulas 1 and 2 is given above for the repeating unit (R PAS1 ) and the repeating unit (R PAS2 ) is within the range, and the ratio of the total number of repeating units according to Formula 1 to the total number of repeating units according to Formulas 1 and 2 is within the ranges given above for the repeating unit (R PAS1 ) and the repeating unit (R PAS2 ). Of course, in other embodiments, the concentration of additional repeating units according to formulas 1 and 2, as well as the number of additional repeating units according to formula 1 relative to the total number of repeating units according to formulas 1 and 2, is the repeating unit ( different from the ranges given above for R PAS1 ) and repeat units (R PAS2 ).

일부 구현예에서, PAS 중합체는 중량평균 분자량("Mw")이 적어도 10,000 g/mol, 적어도 20,000 g/mol, 적어도 25,000 g/mol, 적어도 30,000 g/mol, 또는 적어도 35,000 g/mol이다. 일부 구현예에서, PAS 중합체는 Mw가 150,000 g/mol 이하, 100,000 g/mol 이하, 90,000 g/mol 이하, 85,000 g/mol 이하, 또는 80,000 g/mol 이하이다. 일부 구현예에서, PAS 중합체는 Mw가 10,000 g/mol 내지 150,000 g/mol, 20,000 g/mol 내지 100,000 g/mol, 25,000 g/mol 내지 90,000 g/mol, 30,000 g/mol 내지 85,000 g/mol, 또는 35,000 g/mol 내지 80,000 g/mol이다. Mw는 하기 실시예에 기재된 바와 같이 측정될 수 있다.In some embodiments, the PAS polymer has a weight average molecular weight (“M w ”) of at least 10,000 g/mol, at least 20,000 g/mol, at least 25,000 g/mol, at least 30,000 g/mol, or at least 35,000 g/mol. In some embodiments, the PAS polymer has an M w of 150,000 g/mol or less, 100,000 g/mol or less, 90,000 g/mol or less, 85,000 g/mol or less, or 80,000 g/mol or less. In some embodiments, the PAS polymer has an M w of 10,000 g/mol to 150,000 g/mol, 20,000 g/mol to 100,000 g/mol, 25,000 g/mol to 90,000 g/mol, 30,000 g/mol to 85,000 g/mol , or 35,000 g/mol to 80,000 g/mol. M w can be determined as described in the Examples below.

PAS 중합체는 비정질 또는 반결정질일 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 비정질 중합체는 융합 엔탈피("ΔHf")가 5 줄/g("J/g") 이하이다. 당업자는 PAS가 비정질일 때, 검출 가능한 Tm이 결여되어 있음을 인식할 것이다. 따라서, PAS 중합체가 Tm을 갖는 경우, 당업자는 PAS 중합체가 반결정질 중합체를 지칭함을 인식할 것이다. 바람직하게는, PAS 중합체는 반결정질이다. 일부 구현예에서, PAS 중합체는 ΔHf가 적어도 10 J/g, 적어도 20 J/g, 또는 적어도 25 J/g이다. 일부 구현예에서, PAS 중합체는 ΔHf가 90 J/g 이하, 70 J/g 또는 60 J/g 이하이다. 일부 구현예에서, PAS 중합체는 ΔHf가 10 J/g 내지 90 J/g 또는 20 J/g 내지 70 J/g이다. ΔHf는 하기 실시예에 기재된 바와 같이 측정될 수 있다.The PAS polymer may be amorphous or semi-crystalline. As used herein, an amorphous polymer has an enthalpy of fusion (“ΔH f ”) of 5 joules/g (“J/g”) or less. Those skilled in the art will recognize that when PAS is amorphous, it lacks a detectable T m . Accordingly, when a PAS polymer has a T m , one of ordinary skill in the art will recognize that the PAS polymer refers to a semi-crystalline polymer. Preferably, the PAS polymer is semi-crystalline. In some embodiments, the PAS polymer has a ΔH f of at least 10 J/g, at least 20 J/g, or at least 25 J/g. In some embodiments, the PAS polymer has a ΔH f of 90 J/g or less, 70 J/g or 60 J/g or less. In some embodiments, the PAS polymer has a ΔH f of from 10 J/g to 90 J/g or from 20 J/g to 70 J/g. ΔH f can be measured as described in the Examples below.

일부 구현예에서, PAS 중합체는 T g 가 적어도 95℃ 또는 적어도 99℃이다. 일부 구현예에서, PAS 중합체는 T g 가 200℃ 이하 또는 150℃ 이하이다. 일부 구현예에서, PAS 중합체는 T g 가 95℃ 내지 200℃, 99℃ 내지 150℃, 95℃ 내지 200℃, 또는 99℃ 내지 150℃이다. 일부 구현예에서, PAS 중합체는 용융 온도("Tm")가 적어도 200℃, 적어도 220℃, 적어도 240℃, 또는 적어도 250℃이다. 일부 구현예에서, PAS 중합체는 Tm이 350℃ 이하, 320℃ 이하, 300℃ 이하, 또는 285℃ 이하이다. 일부 구현예에서, PAS 중합체는 Tm이 200℃ 내지 350℃, 220℃ 내지 320℃, 240℃ 내지 300℃, 또는 250℃ 내지 285℃이다. 일부 구현예에서, PAS 중합체는 결정화 온도("Tc")가 적어도 140℃ 또는 적어도 150℃이다. 일부 구현예에서, PAS 중합체는 Tc가 250℃ 이하, 또는 220℃ 이하이다. 일부 구현예에서, PAS 중합체는 Tc가 140℃ 내지 250℃ 또는 150℃ 내지 220℃이다. T g , Tm 및 Tc는 하기 실시예에 기재된 바와 같이 측정될 수 있다. 일부 구현예에서, PAS 중합체(PASP)는 비정질이며, T g 가 적어도 90℃, 적어도 95℃, 또는 적어도 100℃이다.In some embodiments, the PAS polymer has a T g of at least 95°C or at least 99°C. In some embodiments, the PAS polymer has a T g of 200°C or less or 150°C or less. In some embodiments, the PAS polymer has a T g of from 95°C to 200°C, from 99°C to 150°C, from 95°C to 200°C, or from 99°C to 150°C. In some embodiments, the PAS polymer has a melting temperature (“T m ”) of at least 200°C, at least 220°C, at least 240°C, or at least 250°C. In some embodiments, the PAS polymer has a T m of 350 °C or less, 320 °C or less, 300 °C or less, or 285 °C or less. In some embodiments, the PAS polymer has a T m of 200°C to 350°C, 220°C to 320°C, 240°C to 300°C, or 250°C to 285°C. In some embodiments, the PAS polymer has a crystallization temperature (“T c ”) of at least 140° C. or at least 150° C. In some embodiments, the PAS polymer has a T c of 250 °C or less, or 220 °C or less. In some embodiments, the PAS polymer has a T c from 140°C to 250°C or from 150°C to 220°C. T g , T m and T c can be determined as described in the Examples below. In some embodiments, the PAS polymer (PASP) is amorphous and has a T g of at least 90°C, at least 95°C, or at least 100°C.

일부 구현예에서, PAS 중합체(PASP)는 충격 강도가 적어도 30 줄/그램("J/g"), 또는 적어도 35 J/g이다. 일부 구현예에서, PAS 중합체(PASP)는 충격 강도가 150 J/g 이하 또는 125 J/g 이하이다. 일부 구현예에서, PAS 중합체는 충격 강도가 30 J/g 내지 150 J/g, 35 J/g 내지 150 J/g, 30 J/g 내지 125 J/g, 35 J/g 내지 125 J/g이다. 달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 충격 강도는 하기 실시예에 기재된 바와 같이 측정된 노치-아이조드(notched-Izod) 충격 강도를 지칭한다.In some embodiments, the PAS polymer (PASP) has an impact strength of at least 30 joules/gram (“J/g”), or at least 35 J/g. In some embodiments, the PAS polymer (PASP) has an impact strength of 150 J/g or less or 125 J/g or less. In some embodiments, the PAS polymer has an impact strength of 30 J/g to 150 J/g, 35 J/g to 150 J/g, 30 J/g to 125 J/g, 35 J/g to 125 J/g to be. Unless explicitly stated otherwise, as used herein, impact strength refers to the notched-Izod impact strength measured as described in the Examples below.

PAS 중합체의 합성Synthesis of PAS Polymers

PAS 중합체(PASP)는 당업계에 알려진 방법에 의해 합성될 수 있다. 한 가지 접근법에서, PAS 중합체 합성은 중합 공정 및 후속 회수 공정을 포함한다. 중합 공정은 디할로방향족 단량체, (제1 디할로방향족 단량체와 구별되는) 디할로카르바졸 함유 단량체 및 황 화합물이 용매 중에서 중합되어 PAS 중합체를 형성하는 중합 반응, 및 중합 반응이 정지되는 종결을 포함한다.PAS polymers (PASPs) can be synthesized by methods known in the art. In one approach, PAS polymer synthesis includes a polymerization process and a subsequent recovery process. The polymerization process includes a polymerization reaction in which a dihaloaromatic monomer, a dihalocarbazole-containing monomer (distinct from the first dihaloaromatic monomer) and a sulfur compound are polymerized in a solvent to form a PAS polymer, and termination where the polymerization reaction is stopped do.

중합 반응은 하기 반응도식에 따라 중합 용매 중에서 화학식 X1-Ar1-X2를 갖는 디할로방향족 화합물; 화학식 X3-Ar2-X4를 갖는 단량체를 함유하는 디할로카르바졸; 및 황 화합물("반응 성분"으로 총칭됨)을 반응 혼합물 상태에서 반응시키는 단계를 수반한다:The polymerization reaction is carried out according to the following scheme, wherein the dihaloaromatic compound having the formula X 1 -Ar 1 -X 2 in a polymerization solvent; dihalocarbazole containing a monomer having the formula X 3 -Ar 2 -X 4 ; and reacting the sulfur compound (collectively referred to as "reaction component") in the state of the reaction mixture:

[반응도식 S1] [Reaction Scheme S1]

Figure pct00010
Figure pct00010

상기 식에서, X1 내지 X4는 독립적으로 선택된 할로겐이고, -Ar1- 및 -Ar2-는 상기에 제공된 바와 같으며, SC는 하기에 기재된 황 화합물이다. 바람직하게는, X1과 X2는 동일한 할로겐이고, X3과 X4는 동일한 할로겐이다. 더 바람직하게는, X1 및 X2는 둘 모두 염소이거나, X3및 X4는 둘 모두 브롬이다. 일부 구현예에서, X1 및 X2는 둘 모두 염소이고, X3 및 X4는 둘 모두 브롬이다. 바람직하게는, X1-Ar1-X2는 파라-디할로벤젠, 가장 바람직하게는 파라-디클로로벤젠이다. 바람직하게는, X3-Ar2-X4는 2,7-디브로모카르바졸이다. 당업자는 반응도식 S1에서의 -Ar1- 및 -Ar2-가 상기에 상세히 기재된 바와 같이 그리고 반응도식 S1에 나타낸 바와 같이, 각각 반복 단위(RPAS1) 및 반복 단위(RPAS2) 내로 도입된다는 것을 인식할 것이다. 따라서, 반복 단위(RPAS1) 및 반복 단위(RPAS2)에 대해 상기에 기재된 -Ar1- 및 -Ar2-에 대한 선호 및 구현예는 반응도식 S1에서의 -Ar1- 및 -Ar2-에도 적용 가능하다. 예를 들어, 일부 구현예에서, X3-Ar2-X4는 2,7-디할로카르바졸(k는 각각의 경우에 0임)이다. 일부 구현예에서, 반응 성분은 분자량 개질제를 추가로 포함할 수 있다.wherein X 1 to X 4 are independently selected halogen, -Ar 1 - and -Ar 2 - are as provided above, and SC is a sulfur compound described below. Preferably, X 1 and X 2 are the same halogen and X 3 and X 4 are the same halogen. More preferably, X 1 and X 2 are both chlorine or X 3 and X 4 are both bromine. In some embodiments, X 1 and X 2 are both chlorine and X 3 and X 4 are both bromine. Preferably, X 1 -Ar 1 -X 2 is para-dihalobenzene, most preferably para-dichlorobenzene. Preferably, X 3 -Ar 2 -X 4 is 2,7-dibromocarbazole. The skilled person knows that -Ar 1 - and -Ar 2 - in Scheme S1 are introduced into the repeating unit (R PAS1 ) and the repeating unit (R PAS2 ), respectively, as detailed above and as shown in Scheme S1. will recognize Thus, the preferences and embodiments for the -Ar 1 - and -Ar 2 - described above for the repeating unit (R PAS1 ) and the repeating unit (R PAS2 ) are -Ar 1 - and -Ar 2 - in Scheme S1 is also applicable to For example, in some embodiments, X 3 -Ar 2 -X 4 is 2,7-dihalocarbazole, where k is 0 at each occurrence. In some embodiments, the reaction component may further comprise a molecular weight modifier.

황 화합물(SC)은 티오황산염, 티오우레아, 티오아미드, 원소 황, 티오카르밤산염, 금속 이황화물 및 옥시황화물, 티오탄산염, 유기 메르캅탄, 유기 메르캅타이드, 유기 황화물, 알칼리 금속 황화물 및 이황화물, 및 황화수소로 구성되는 군으로부터 선택된다. 바람직하게는, 황 화합물은 알칼리 금속 황화물이다. 일부 구현예에서, 알칼리 금속 황화물은 알칼리 금속 황화수소염 및 알칼리 금속 수산화물로부터 계내(in situ)에서 생성된다. 예를 들어, Na2S는 특히 바람직한 알칼리 금속 황화물이다. Na2S는 NaSH와 NaOH로부터 계내에서 생성될 수 있다.Sulfur compounds (SC) are thiosulfates, thioureas, thioamides, elemental sulfur, thiocarbamates, metal disulfides and oxysulfides, thiocarbonates, organic mercaptans, organic mercaptides, organic sulfides, alkali metal sulfides and disulfides. cargo, and hydrogen sulfide. Preferably, the sulfur compound is an alkali metal sulfide. In some embodiments, alkali metal sulfides are generated in situ from alkali metal hydrogen sulfide salts and alkali metal hydroxides. For example, Na 2 S is a particularly preferred alkali metal sulfide. Na 2 S can be formed in situ from NaSH and NaOH.

중합 용매는 (하기에 논의된) 반응 온도에서 반응 성분에 대한 용매가 되도록 선택된다. 일부 구현예에서, 중합 용매는 극성 비양성자성 용매이다. 바람직한 극성 비양성자성 용매의 예에는 헥사메틸포스포르아미드, 테트라메틸우레아, n,n-에틸렌디피롤리돈, n-메틸-2-피롤리돈("NMP"), 피롤리돈, 카프로락탐, n-에틸카프로락탐, 설폴란, n,n'-디메틸아세트아미드, 및 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 바람직하게는, 중합 용매는 NMP이다. 중합 용매가 NMP를 포함하는 구현예에서, NMP는 NaOH와 반응하여 n-메틸-1,4-아미노부타노에이트("SMAB")를 형성할 수 있다.The polymerization solvent is selected to be a solvent for the reaction components at the reaction temperature (discussed below). In some embodiments, the polymerization solvent is a polar aprotic solvent. Examples of preferred polar aprotic solvents include hexamethylphosphoramide, tetramethylurea, n,n-ethylenedipyrrolidone, n-methyl-2-pyrrolidone (“NMP”), pyrrolidone, caprolactam, n-ethylcaprolactam, sulfolane, n,n'-dimethylacetamide, and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone. Preferably, the polymerization solvent is NMP. In embodiments where the polymerization solvent comprises NMP, the NMP can react with NaOH to form n-methyl-1,4-aminobutanoate (“SMAB”).

상기에 기재된 바와 같이, 일부 구현예에서, 반응 성분은 분자량 개질제를 추가로 포함한다. 분자량 개질제는 분자량 개질제를 포함하지 않는 합성 반응도식에 비하여 PAS 중합체의 분자량을 증가시킨다. 바람직하게는, 분자량 개질제는 알칼리 금속 카르복실산염이다. 알칼리 금속 카르복실산염은 화학식 R'CO2M'으로 나타내며, 상기 식에서 R'은 C1 내지 C20 하이드로카르빌 기, C1 내지 C20 하이드로카르빌 기 및 C1 내지 C5 하이드로카르빌 기로 구성되는 군으로부터 선택되고; M'은 리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐 또는 세슘으로 구성되는 군으로부터 선택된다. 바람직하게는 M'은 나트륨 또는 칼륨, 가장 바람직하게는 나트륨이다. 바람직하게는, 알칼리 금속 카르복실산염은 아세트산나트륨이다.As described above, in some embodiments, the reaction component further comprises a molecular weight modifier. The molecular weight modifier increases the molecular weight of the PAS polymer compared to a synthetic scheme that does not include the molecular weight modifier. Preferably, the molecular weight modifier is an alkali metal carboxylate. Alkali metal carboxylates are represented by the formula R'CO 2 M', wherein R' is a C 1 to C 20 hydrocarbyl group, a C 1 to C 20 hydrocarbyl group and a C 1 to C 5 hydrocarbyl group. selected from the group consisting of; M' is selected from the group consisting of lithium, sodium, potassium, rubidium or cesium. Preferably M' is sodium or potassium, most preferably sodium. Preferably, the alkali metal carboxylate is sodium acetate.

중합 반응은 X1-Ar1-X2, X3-Ar2-X4 및 SC가 중합하여 PAS 중합체를 형성하도록 선택되는 반응 온도에서 반응 성분들을 접촉시킴으로써 수행된다. 일부 구현예에서, 반응 온도는 170℃ 내지 450℃, 또는 200℃ 내지 285℃이다. 반응 시간(중합 반응의 지속시간)은 10분 내지 3일 또는 1시간 내지 8시간일 수 있다. 중합 반응 동안, 압력(반응 압력)은 액체상(liquid phase) 중에 반응 성분들을 유지하도록 선택된다. 일부 구현예에서, 반응 압력은 0 파운드/제곱인치 게이지("psig") 내지 400 psig, 30 psig 내지 300 psig, 또는 100 psig 내지 250 psig일 수 있다.The polymerization reaction is carried out by contacting the reaction components at a reaction temperature selected such that X 1 -Ar 1 -X 2 , X 3 -Ar 2 -X 4 and SC polymerize to form a PAS polymer. In some embodiments, the reaction temperature is between 170°C and 450°C, or between 200°C and 285°C. The reaction time (duration of polymerization reaction) may be from 10 minutes to 3 days or from 1 hour to 8 hours. During the polymerization reaction, the pressure (reaction pressure) is selected to keep the reaction components in the liquid phase. In some embodiments, the reaction pressure can be from 0 pounds per square inch gauge (“psig”) to 400 psig, 30 psig to 300 psig, or 100 psig to 250 psig.

중합 반응은 반응 혼합물을 중합 반응이 중지되는 온도까지 냉각시킴으로써 종결될 수 있다. "반응 혼합물"은 중합 반응 동안 형성된 혼합물을 지칭하며, 임의의 잔존 반응 성분, 형성된 PPS 중합체 및 반응 부산물을 함유한다. 냉각은 당업계에 알려진 다양한 기법을 사용하여 수행될 수 있다. 일부 구현예에서, 냉각은 반응 혼합물을 급속히 플래싱함으로써 행해질 수 있다. 일부 구현예에서, 냉각은 액체 켄칭(quenching)을 포함할 수 있다. 액체 켄칭에서는, 켄칭 액체를 반응 혼합물에 첨가하여 반응 혼합물을 냉각시킨다. 일부 구현예에서, 켄칭 액체는 중합 용매, 물 및 이들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택된다. 일부 구현예에서, 켄칭 액체의 온도는 약 15℃ 내지 99℃일 수 있다. 일부 구현예에서, 켄칭 액체의 온도는 54℃ 내지 100℃(예를 들어, 켄칭 액체가 용매인 구현예에서), 또는 15℃ 내지 32℃(예를 들어, 켄칭 액체가 물인 구현예에서)일 수 있다. 냉각은, 중합 반응이 수행되는 반응 베셀(reaction vessel)("중합 반응기")을 냉각시키기 위해, 반응기 재킷 또는 코일의 사용에 의해 추가로 촉진될 수 있다. 명확함을 위하여, 중합 반응의 종결은 반응 성분의 반응을 완료하는 것을 내포하지 않는다. 일반적으로, 종결은 중합 반응이 실질적으로 완료되거나 목표 수율에 도달한 시점에서 개시되거나 반응 성분의 추가의 반응이 PAS 중합체의 평균 분자량의 상당한 증가를 가져오지 않을 때 개시된다.The polymerization reaction may be terminated by cooling the reaction mixture to a temperature at which the polymerization reaction ceases. "Reaction mixture" refers to the mixture formed during a polymerization reaction and contains any remaining reaction components, the PPS polymer formed, and reaction byproducts. Cooling can be accomplished using a variety of techniques known in the art. In some embodiments, cooling can be done by rapidly flashing the reaction mixture. In some embodiments, cooling may include liquid quenching. In liquid quenching, a quenching liquid is added to the reaction mixture to cool the reaction mixture. In some embodiments, the quenching liquid is selected from the group consisting of a polymerization solvent, water, and combinations thereof. In some embodiments, the temperature of the quenching liquid may be between about 15°C and 99°C. In some embodiments, the temperature of the quenching liquid is between 54°C and 100°C (eg, in embodiments where the quenching liquid is a solvent), or between 15°C and 32°C (eg, in embodiments where the quenching liquid is water). can Cooling may be further facilitated by the use of reactor jackets or coils to cool the reaction vessel in which the polymerization reaction is carried out (“polymerization reactor”). For the sake of clarity, termination of the polymerization reaction does not imply completion of the reaction of the reaction components. In general, termination is initiated when the polymerization reaction is substantially complete or a target yield is reached, or when further reaction of the reaction components does not result in a significant increase in the average molecular weight of the PAS polymer.

종결 후에, PAS 중합체는 PAS 중합체 혼합물로서 존재한다. PAS 중합체 혼합물은 물, 중합 용매, 염(예를 들어, 염화나트륨 및 아세트산나트륨)을 포함한 반응 부산물; PAS 올리고머, 및 임의의 미반응된 반응 성분("반응후 화합물"로 총칭됨)을 포함한다. 일반적으로, 종결 후에, PAS 중합체 혼합물은 PAS 중합체(액체 켄칭 동안 또는 플래싱 동안 용매로부터의 침전물)를 함유하는 고체상 및 액체상을 갖는 슬러리로서 존재한다. 일부 구현예에서, PAS 중합체 혼합물은, 예를 들어 종결 후에 슬러리의 여과에 의해 습윤 PAS 중합체로서 존재할 수 있다. 중합 및 종결, 및 회수(물 처리를 포함함), 산 처리 및 금속 양이온 처리를 포함한 PAS 중합체 합성은 2013년 12월 19일에 출원된 미국 특허 출원 공개 제2015/0175748호(Fodor et al.)("'748 특허")에 논의되어 있으며, 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다.After termination, the PAS polymer is present as a PAS polymer mixture. The PAS polymer mixture may contain water, polymerization solvents, reaction by-products including salts (eg, sodium chloride and sodium acetate); PAS oligomers, and any unreacted reaction components (collectively referred to as “post-reaction compounds”). Generally, after termination, the PAS polymer mixture is present as a slurry having a solid phase and a liquid phase containing the PAS polymer (precipitation from the solvent during liquid quenching or during flashing). In some embodiments, the PAS polymer mixture can exist as a wet PAS polymer, for example by filtration of the slurry after termination. PAS polymer synthesis, including polymerization and termination, and recovery (including water treatment), acid treatment, and metal cation treatment, is described in US Patent Application Publication No. 2015/0175748, filed December 19, 2013 (Fodor et al. ) ("'748 Patent"), which is incorporated herein by reference in its entirety.

종결에 후속하여, 회수 공정이 구현된다. 회수 공정은 1회 이상의 세척을 포함하며, 이때 매회 세척은 중합 동안 형성된 PAS 중합체를 액체와 접촉시키는 것을 포함한다. 매회 세척의 액체는 물, 산 수용액, 및 금속 양이온 수용액로부터 독립적으로 선택된다. 반응후 회수 공정의 예는 '748 특허에 논의되어 있다. 본 명세서의 개시내용에 기초하여, 당업자는 본 명세서에 기재된 PAS 중합체를 수득하기 위하여 회수 공정을 선택하는 방법을 알 것이다.Following termination, a recovery process is implemented. The recovery process includes one or more washes, each wash comprising contacting the PAS polymer formed during polymerization with a liquid. The liquid for each wash is independently selected from water, an aqueous acid solution, and an aqueous metal cation solution. An example of a post-reaction recovery process is discussed in the '748 patent. Based on the disclosure herein, those skilled in the art will know how to select a recovery process to obtain the PAS polymers described herein.

회수 공정에 후속하여, PAS 중합체 혼합물이 건조될 수 있다. 건조는 PAS 중합체 혼합물을 실질적으로 건조시켜 건조된 PAS 중합체를 생성할 수 있는 임의의 온도에서 수행될 수 있다. 바람직하게는, 건조 공정은 PAS 중합체의 산화적 경화를 방지하는 것을 돕도록 선택된다. 예를 들어, 건조 공정이 적어도 100℃의 온도에서 수행되는 경우, 건조는 실질적으로 비산화성인 분위기에서(예를 들어, 실질적으로 산소 무함유 분위기에서 또는 대기압보다 낮은 압력에서, 예를 들어 진공 하에서) 수행될 수 있다. 건조 공정이 100℃ 미만의 온도에서 수행되는 경우, 건조 공정은 대기압보다 낮은 압력에서 건조를 수행하여 액체 성분이 PAS 중합체 혼합물로부터 기화될 수 있도록 함으로써 촉진될 수 있다. 건조가 100℃ 미만의 온도에서 수행되는 경우, 가스상 산화성 분위기(예를 들어, 공기)의 존재는 일반적으로 PAS 중합체의 검출 가능한 경화를 가져오지 않는다.Following the recovery process, the PAS polymer mixture may be dried. Drying can be carried out at any temperature that can substantially dry the PAS polymer mixture to produce a dried PAS polymer. Preferably, the drying process is selected to help prevent oxidative curing of the PAS polymer. For example, if the drying process is carried out at a temperature of at least 100° C., the drying may be carried out in a substantially non-oxidizing atmosphere (eg, in a substantially oxygen-free atmosphere or at a pressure lower than atmospheric pressure, such as under vacuum). can be performed. If the drying process is carried out at a temperature below 100° C., the drying process may be facilitated by carrying out the drying at a pressure lower than atmospheric pressure so that the liquid component can be vaporized from the PAS polymer mixture. When drying is performed at a temperature below 100° C., the presence of a gaseous oxidizing atmosphere (eg, air) generally does not result in detectable curing of the PAS polymer.

PAS 중합체 조성물 PAS polymer composition

중합체 조성물(PC)은 PAS 중합체와, 추가의 중합체, 열경화성 전구체(예를 들어, 에폭시 수지), 경화제(예를 들어, 지방족, 지환족 및 방향족 모노아민 및 폴리아민), 보강제, 강인화제, 가소제, 착색제, 안료, 정전기 방지제, 염료, 윤활제, 열 안정제, 광 안정제, 난연제(무할로겐 난연제를 포함하지만 이로 한정되지 않음), 핵화제 및 산화방지제로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 다른 성분을 포함한다.The polymer composition (PC) comprises a PAS polymer and additional polymers, thermosetting precursors (eg epoxy resins), curing agents (eg aliphatic, cycloaliphatic and aromatic monoamines and polyamines), reinforcing agents, toughening agents, plasticizers, at least one other component selected from the group consisting of colorants, pigments, antistatic agents, dyes, lubricants, heat stabilizers, light stabilizers, flame retardants (including but not limited to halogen-free flame retardants), nucleating agents and antioxidants do.

일부 구현예에서, 중합체 조성물(PC) 중의 PAS 중합체의 농도는 적어도 1 중량%, 적어도 5 중량%, 적어도 10 중량%, 적어도 20 중량% 또는 적어도 40 중량%이다. 일부 구현예에서, 중합체 조성물(PC) 중의 PAS 중합체의 농도는 99.95 중량% 이하, 99 중량% 이하, 95 중량% 이하, 90 중량% 이하, 85 중량% 이하, 80 중량% 이하, 70 중량% 이하 또는 60 중량% 이하이다. 일부 구현예에서, 중합체 조성물(PC) 중의 PAS 중합체의 농도는 20 중량% 내지 99.95 중량%, 20 중량% 내지 95 중량%, 20 중량% 내지 85 중량%, 20 중량% 내지 80 중량%, 20 중량% 내지 70 중량%, 또는 20 중량% 내지 60 중량%이다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 중합체 조성물 중의 성분의 농도는 달리 명시적으로 언급되지 않는 한 중합체 조성물(PC)의 총 중량에 대한 것이다.In some embodiments, the concentration of PAS polymer in the polymer composition (PC) is at least 1 wt%, at least 5 wt%, at least 10 wt%, at least 20 wt% or at least 40 wt%. In some embodiments, the concentration of PAS polymer in the polymer composition (PC) is 99.95 wt% or less, 99 wt% or less, 95 wt% or less, 90 wt% or less, 85 wt% or less, 80 wt% or less, 70 wt% or less or 60% by weight or less. In some embodiments, the concentration of PAS polymer in the polymer composition (PC) is 20 wt% to 99.95 wt%, 20 wt% to 95 wt%, 20 wt% to 85 wt%, 20 wt% to 80 wt%, 20 wt% % to 70% by weight, or from 20% to 60% by weight. As used herein, the concentrations of components in a polymer composition are relative to the total weight of the polymer composition (PC) unless explicitly stated otherwise.

상기에 기재된 바와 같이, PAS 중합체(PASP)는 바람직하게는, 중합체 조성물(PC)이 PAS 중합체(PASP) 및 하기에 기재된 바와 같은 추가의 중합체를 포함하는 중합체 블렌드 내로 도입될 수 있다. (디할로카르바졸 함유 단량체 유래의) PAS 중합체(PASP)의 펜던트 아민은 카르복실산, 카르복실레이트, 무수물, 에폭사이드, 우레탄, 아미드, 케톤, 이소시아네이트, 우레아, 할로겐, 활성화된 에테르, 에스테르, 및 산 클로라이드를 포함하지만 이로 한정되지 않는 매우 다양한 작용기와 반응할 수 있다. 일부 구현예에서, 중합체 조성물(PC)은 PAS 중합체(PASP)와, 카르복실산, 카르복실레이트, 무수물, 에폭사이드, 우레탄, 아미드, 케톤, 이소시아네이트, 우레아, 할로겐, 활성화된 에테르, 에스테르, 및 산 클로라이드로 구성되는 군으로부터 선택되는 작용기를 함유하는 추가의 중합체를 포함할 수 있다. 작용기는 중합체의 사슬 말단에 또는 중합체의 백본 상에(즉, 중합체 사슬을 종결시키지 않는 반복 단위에) 존재할 수 있다. 일부 구현예에서, 추가의 중합체는 열가소성 중합체이다. 일부 그러한 구현예에서, 추가의 중합체는 폴리(아릴 에테르 설폰), 폴리아미드, 폴리아미드이미드, 액정 중합체, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리(아릴 에테르 케톤), 폴리우레탄, 폴리에스테르, 및 폴리카르보네이트로 구성되는 군으로부터 선택된다. 일부 구현예에서, 추가의 중합체는 열경화성 중합체 또는 열경화성 전구체이다. 일부 그러한 구현예에서, 추가의 중합체는 에폭시 수지, 에폭시 노볼락 수지, 벤족사진, 비스말레이미드, 폴리산 아믹 용액, 폴리에스테르 열경화성 수지, 비닐 에스테르, 시아네이트 에스테르, 및 우레아-포름알데하이드 수지로 구성되는 군으로부터 선택된다. 물론, 일부 구현예에서, 중합체 조성물(PC)은 상기에 기재된 바와 같은 복수의 추가의 중합체를 포함할 수 있으며, 이는 모든 열가소성 중합체, 모든 열경화성 중합체, 또는 이들의 혼합물일 수 있다.As described above, the PAS polymer (PASP) can preferably be incorporated into a polymer blend wherein the polymer composition (PC) comprises the PAS polymer (PASP) and further polymers as described below. Pendant amines of PAS polymers (PASPs) (derived from dihalocarbazole containing monomers) are carboxylic acids, carboxylates, anhydrides, epoxides, urethanes, amides, ketones, isocyanates, ureas, halogens, activated ethers, esters, and a wide variety of functional groups including, but not limited to, acid chlorides. In some embodiments, the polymer composition (PC) comprises a PAS polymer (PASP) with a carboxylic acid, carboxylate, anhydride, epoxide, urethane, amide, ketone, isocyanate, urea, halogen, activated ether, ester, and additional polymers containing functional groups selected from the group consisting of acid chlorides. Functional groups may be present at the chain ends of the polymer or on the backbone of the polymer (ie, in repeat units that do not terminate the polymer chain). In some embodiments, the additional polymer is a thermoplastic polymer. In some such embodiments, the additional polymer is poly(aryl ether sulfone), polyamide, polyamideimide, liquid crystalline polymer, polyimide, polyetherimide, poly(aryl ether ketone), polyurethane, polyester, and polycarramide. is selected from the group consisting of bonates. In some embodiments, the additional polymer is a thermoset polymer or a thermoset precursor. In some such embodiments, the additional polymer is composed of an epoxy resin, an epoxy novolac resin, a benzoxazine, a bismaleimide, a polyacid amic solution, a polyester thermosetting resin, a vinyl ester, a cyanate ester, and a urea-formaldehyde resin. is selected from the group being Of course, in some embodiments, the polymer composition (PC) may comprise a plurality of further polymers as described above, which may be any thermoplastic polymer, any thermoset polymer, or mixtures thereof.

일부 구현예에서, 중합체 조성물(PC)은 보강제(보강 섬유 또는 충전제로도 칭함)를 추가로 포함한다. 이들은 섬유질 및 미립자 보강제로부터 선택될 수 있다. 본 명세서에서, 섬유질 보강 충전제는 길이, 폭 및 두께를 갖는 재료인 것으로 여겨지며, 여기서 평균 길이는 폭 및 두께 둘 모두보다 상당히 더 크다. 일반적으로, 그러한 재료는 길이와 폭 및 두께 중 더 큰 것 사이의 평균비로서 정의되는 종횡비가 적어도 5, 적어도 10, 적어도 20 또는 적어도 50이다. 일부 구현예에서, 보강 섬유(예를 들어, 유리 섬유 또는 탄소 섬유)는 평균 길이가 3 mm 내지 50 mm이다. 일부 그러한 구현예에서, 보강 섬유는 평균 길이가 3 mm 내지 10 mm, 3 mm 내지 8 mm, 3 mm 내지 6 mm, 또는 3 mm 내지 5 mm이다. 대안적인 구현예에서, 보강 섬유는 평균 길이가 10 mm 내지 50 mm, 10 mm 내지 45 mm, 10 mm 내지 35 mm, 10 mm 내지 30 mm, 10 mm 내지 25 mm 또는 15 mm 내지 25 mm이다. 보강 섬유의 평균 길이는 중합체 조성물(PC) 내로 도입하기 전의 보강 섬유의 평균 길이로서 취해질 수 있거나, 중합체 조성물(PC) 내의 보강 섬유의 평균 길이로서 취해질 수 있다. 유리 섬유는 둥글거나(원형 단면) 또는 편평할(난형, 타원형 또는 직사각형을 포함하지만 이로 한정되지 않는 비원형 단면) 수 있다.In some embodiments, the polymer composition (PC) further comprises a reinforcing agent (also referred to as reinforcing fibers or fillers). They may be selected from fibrous and particulate reinforcement. As used herein, a fibrous reinforcing filler is considered to be a material having a length, a width and a thickness, wherein the average length is significantly greater than both the width and thickness. Generally, such materials have an aspect ratio of at least 5, at least 10, at least 20 or at least 50, defined as the average ratio between length and width and thickness, whichever is greater. In some embodiments, the reinforcing fibers (eg, glass fibers or carbon fibers) have an average length of 3 mm to 50 mm. In some such embodiments, the reinforcing fibers have an average length of 3 mm to 10 mm, 3 mm to 8 mm, 3 mm to 6 mm, or 3 mm to 5 mm. In alternative embodiments, the reinforcing fibers have an average length between 10 mm and 50 mm, between 10 mm and 45 mm, between 10 mm and 35 mm, between 10 mm and 30 mm, between 10 mm and 25 mm or between 15 mm and 25 mm. The average length of the reinforcing fibers may be taken as the average length of the reinforcing fibers prior to introduction into the polymer composition (PC), or may be taken as the average length of the reinforcing fibers in the polymer composition (PC). Glass fibers may be round (circular cross-section) or flat (non-circular cross-section, including, but not limited to, oval, oval or rectangular cross-section).

보강 충전제는 광물 충전제(예컨대, 활석, 운모, 카올린, 탄산칼슘, 규산칼슘, 탄산마그네슘), 유리 섬유, 탄소 섬유, 합성 중합체 섬유, 아라미드 섬유, 알루미늄 섬유, 티타늄 섬유, 마그네슘 섬유, 탄화붕소 섬유, 암면(rock wool) 섬유, 강 섬유 및 규회석으로부터 선택될 수 있다.Reinforcing fillers include mineral fillers (such as talc, mica, kaolin, calcium carbonate, calcium silicate, magnesium carbonate), glass fibers, carbon fibers, synthetic polymer fibers, aramid fibers, aluminum fibers, titanium fibers, magnesium fibers, boron carbide fibers, It may be selected from rock wool fibers, steel fibers and wollastonite.

섬유질 충전제 중에서, 유리 섬유가 바람직하며; 이에는 초핑된(chopped) 스트랜드 A-, E-, C-, D-, S- 및 R-유리 섬유가 포함되는데, 이는 문헌[Additives for Plastics Handbook, 2nd edition, John Murphy]의 chapter 5.2.3의 43~48페이지에 기재된 바와 같다. 바람직하게는, 충전제는 섬유질 충전제로부터 선택된다. 더 바람직한 것은 고온 적용을 견딜 수 있는 보강 섬유이다.Among the fibrous fillers, glass fibers are preferred; These include chopped strands A-, E-, C-, D-, S- and R-glass fibers, which are chapter 5.2.3 of Additives for Plastics Handbook, 2nd edition, John Murphy. As described on pages 43-48 of Preferably, the filler is selected from fibrous fillers. More preferred are reinforcing fibers capable of withstanding high temperature applications.

일부 구현예에서, 중합체 조성물(PC) 중의 보강제(예를 들어, 유리 섬유 또는 탄소 섬유)의 농도는 적어도 5 중량%, 적어도 10 중량%, 적어도 15 중량% 또는 적어도 20 중량%이다. 일부 구현예에서, 중합체 조성물(PC) 중의 보강제의 농도는 70 중량% 이하, 65 중량% 이하 또는 60 중량% 이하이다. 일부 구현예에서, 중합체 조성물(PC) 중의 보강제의 농도는 5 중량% 내지 70 중량%, 10 중량% 내지 70 중량%, 10 중량% 내지 65 중량%, 10 중량% 내지 60 중량%, 15 중량% 내지 60 중량%, 또는 20 중량% 내지 60 중량%이다.In some embodiments, the concentration of the reinforcing agent (eg, glass fiber or carbon fiber) in the polymer composition (PC) is at least 5% by weight, at least 10% by weight, at least 15% by weight or at least 20% by weight. In some embodiments, the concentration of the reinforcing agent in the polymer composition (PC) is 70 wt% or less, 65 wt% or less, or 60 wt% or less. In some embodiments, the concentration of the reinforcing agent in the polymer composition (PC) is 5 wt% to 70 wt%, 10 wt% to 70 wt%, 10 wt% to 65 wt%, 10 wt% to 60 wt%, 15 wt% to 60% by weight, or from 20% to 60% by weight.

일부 구현예에서, 중합체 조성물(PC)은 난연제를 추가로 포함한다. 난연제는 무할로겐 난연제 또는 할로겐화 난연제일 수 있다. 바람직하게는, 난연제는 무할로겐 난연제이다. 무할로겐 난연제는 포스핀산 염("포스피네이트"), 디포스핀산 염("디포스피네이트") 및 이의 축합 생성물로 구성되는 군으로부터 선택되는 유기인 화합물을 포함하지만 이로 한정되지 않는다. 포스피네이트는 바람직한 유기인 화합물이다. 적합한 포스피네이트는 2002년 4월 2일에 발행되고 본 명세서에 참고로 포함된 미국 특허 제6,365,071호(Jenewein et al.)에 기재된 것들을 포함하지만 이로 한정되지 않는다. 특히 바람직한 포스피네이트는 알루미늄 포스피네이트, 칼슘 포스피네이트, 및 아연 포스피네이트이다. 알루미늄 포스피네이트 중에서, 알루미늄 에틸메틸포스피네이트 및 알루미늄 디에틸포스피네이트 및 이들의 조합이 바람직하다. 할로겐화 난연제는 1,2-비스(트리브로모페녹시)에탄, 브롬화 에폭시 올리고머, 브롬화 폴리스티렌, 클로렌드산 무수물, 염소화 파라핀, 데카브로모바이페닐, 데카브로모디페닐에탄, 데카브로모디페닐옥사이드, 데클로란 플러스(dechlorane plus), 디브로모네오펜틸글리콜, 에틸렌-비스(5,6-디브로모노르보르난-2,30디카르복스이미드), 에틸렌-비스(테트라브로모프탈이미드), 할로겐화 폴리에테르폴리올, 헥사브로모사이클로도데칸, 옥타브로모디페닐옥사이드, 옥타브로모트리메틸페닐인단, 펜타브로모디페닐옥사이드, 폴리(디브로모스티렌), 폴리(펜타브로모벤질아크릴레이트), 테트라브로모-비스페놀-A, 테트라브로모-비스페놀-A, 비스(2,3-디브로모프로필 에테르), 테트라브로모프탈레이트 디올 및 테트라브로모프탈산 무수물을 포함하지만 이로 한정되지 않는다. 바람직하게는, 할로겐화 난연제는 브롬화 또는 염소화 화합물 또는 중합체이다.In some embodiments, the polymer composition (PC) further comprises a flame retardant. The flame retardant may be a halogen-free flame retardant or a halogenated flame retardant. Preferably, the flame retardant is a halogen-free flame retardant. Halogen-free flame retardants include, but are not limited to, organophosphorus compounds selected from the group consisting of phosphinic acid salts (“phosphinates”), diphosphinic acid salts (“diphosphinates”), and condensation products thereof. Phosphinates are preferred organophosphorus compounds. Suitable phosphinates include, but are not limited to, those described in US Pat. No. 6,365,071 (Jenewein et al. ), issued Apr. 2, 2002 and incorporated herein by reference. Particularly preferred phosphinates are aluminum phosphinate, calcium phosphinate, and zinc phosphinate. Among the aluminum phosphinates, aluminum ethylmethylphosphinate and aluminum diethylphosphinate and combinations thereof are preferred. Halogenated flame retardants include 1,2-bis(tribromophenoxy)ethane, brominated epoxy oligomer, brominated polystyrene, chlorinated acid anhydride, chlorinated paraffin, decabromobiphenyl, decabromodiphenylethane, decabromodiphenyloxide, decabromodiphenyloxide, dechlorane plus, dibromoneopentyl glycol, ethylene-bis(5,6-dibromonorbornane-2,30dicarboximide), ethylene-bis(tetrabromophthalimide) , halogenated polyether polyol, hexabromocyclododecane, octabromodiphenyl oxide, octabromotrimethylphenylindane, pentabromodiphenyloxide, poly(dibromostyrene), poly(pentabromobenzylacrylate), tetra bromo-bisphenol-A, tetrabromo-bisphenol-A, bis(2,3-dibromopropyl ether), tetrabromophthalate diol and tetrabromophthalic anhydride. Preferably, the halogenated flame retardant is a brominated or chlorinated compound or polymer.

일부 구현예에서, 중합체 조성물(PC) 중의 난연제의 농도는 적어도 1 중량%, 적어도 3 중량%, 또는 적어도 5 중량%이다. 일부 구현예에서, 중합체 조성물(PC) 중의 난연제의 농도는 30 중량% 이하, 25 중량% 이하 또는 20 중량% 이하이다. 일부 구현예에서, 중합체 조성물(PC) 내의 난연제의 농도는 1 중량% 내지 30 중량%, 3 중량% 내지 25 중량%, 또는 5 중량% 내지 20 중량%이다.In some embodiments, the concentration of the flame retardant in the polymer composition (PC) is at least 1% by weight, at least 3% by weight, or at least 5% by weight. In some embodiments, the concentration of the flame retardant in the polymer composition (PC) is 30 wt% or less, 25 wt% or less, or 20 wt% or less. In some embodiments, the concentration of the flame retardant in the polymer composition (PC) is from 1% to 30% by weight, from 3% to 25% by weight, or from 5% to 20% by weight.

중합체 조성물(PC)은 또한 강인화제를 포함할 수 있다. 강인화제는 일반적으로, Tg가, 예를 들어 실온보다 낮거나, 0℃ 미만 또는 심지어 -25℃ 미만인 저 Tg 중합체이다. 저 Tg의 결과로서, 강인화제는 통상적으로 실온에서 탄성중합체성이다. 강인화제는 작용화된 중합체 백본일 수 있다.The polymer composition (PC) may also include a toughening agent. Toughening agents are generally low T g polymers having a T g below, for example, room temperature, below 0°C or even below -25°C. As a result of the low T g , toughening agents are typically elastomeric at room temperature. The toughening agent may be a functionalized polymer backbone.

강인화제의 중합체 백본은 폴리에틸렌 및 이의 공중합체를 포함하는 탄성중합체 백본, 예를 들어 에틸렌-부텐; 에틸렌-옥텐; 폴리프로필렌 및 이의 공중합체; 폴리부텐; 폴리이소프렌; 에틸렌-프로필렌-고무(EPR); 에틸렌-프로필렌-디엔 단량체 고무(EPDM); 에틸렌-아크릴레이트 고무; 부타디엔-아크릴로니트릴 고무, 에틸렌-아크릴산(EAA), 에틸렌-비닐아세테이트(EVA); 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 고무(ABS), 스티렌 에틸렌 부타디엔 스티렌(SEBS)의 블록 공중합체; 스티렌 부타디엔 스티렌(SBS)의 블록 공중합체; 메타크릴레이트-부타디엔-스티렌(MBS) 유형의 코어-셸(core-shell) 탄성중합체, 또는 상기 중 하나 이상의 혼합물로부터 선택될 수 있다.The polymer backbone of the toughening agent may be an elastomeric backbone comprising polyethylene and copolymers thereof, such as ethylene-butene; ethylene-octene; polypropylene and copolymers thereof; polybutene; polyisoprene; ethylene-propylene-rubber (EPR); ethylene-propylene-diene monomer rubber (EPDM); ethylene-acrylate rubber; butadiene-acrylonitrile rubber, ethylene-acrylic acid (EAA), ethylene-vinyl acetate (EVA); block copolymers of acrylonitrile-butadiene-styrene rubber (ABS), styrene ethylene butadiene styrene (SEBS); block copolymers of styrene butadiene styrene (SBS); a core-shell elastomer of the methacrylate-butadiene-styrene (MBS) type, or mixtures of one or more of the foregoing.

강인화제가 작용화되는 경우, 백본의 작용화는, 작용기를 포함하는 단량체들의 공중합으로부터 또는 추가의 성분으로 중합체 백본을 그래프트하는 것으로부터 생성될 수 있다.When the toughening agent is functionalized, the functionalization of the backbone may result from copolymerization of monomers comprising functional groups or from grafting the polymer backbone with additional components.

작용화된 강인화제의 구체적인 예는 특히 에틸렌, 아크릴 에스테르 및 글리시딜 메타크릴레이트의 삼원공중합체, 에틸렌 및 부틸 에스테르 아크릴레이트의 공중합체; 에틸렌, 부틸 에스테르 아크릴레이트 및 글리시딜 메타크릴레이트의 공중합체; 에틸렌-말레산 무수물 공중합체; 말레산 무수물로 그래프트된 EPR; 말레산 무수물로 그래프트된 스티렌 공중합체; 말레산 무수물로 그래프트된 SEBS 공중합체; 말레산 무수물로 그래프트된 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체; 말레산 무수물로 그래프트된 ABS 공중합체이다. 작용화된 강인화제의 추가의 구체적인 예에는 또한 에틸렌과 글리시딜 메타크릴레이트의 공중합체뿐만 아니라 에틸렌과 메타크릴산의 공중합체가 포함된다.Specific examples of functionalized tougheners include, inter alia, terpolymers of ethylene, acrylic esters and glycidyl methacrylate, copolymers of ethylene and butyl ester acrylates; copolymers of ethylene, butyl ester acrylate and glycidyl methacrylate; ethylene-maleic anhydride copolymer; EPR grafted with maleic anhydride; styrene copolymers grafted with maleic anhydride; SEBS copolymer grafted with maleic anhydride; styrene-acrylonitrile copolymers grafted with maleic anhydride; It is an ABS copolymer grafted with maleic anhydride. Further specific examples of functionalized toughening agents also include copolymers of ethylene and glycidyl methacrylate as well as copolymers of ethylene and methacrylic acid.

강인화제는 조성물(C)의 총 중량을 기준으로 1 중량% 초과, 2 중량% 초과 또는 3 중량% 초과의 총량으로 조성물(C)에 존재할 수 있다. 강인화제는 중합체 조성물(PC)의 총 중량을 기준으로 30 중량% 미만, 20 중량% 미만, 15 중량% 미만 또는 10 중량% 미만의 총량으로 조성물(C)에 존재할 수 있다.The toughening agent may be present in the composition (C) in a total amount greater than 1%, greater than 2% or greater than 3% by weight, based on the total weight of the composition (C). The toughening agent may be present in the composition (C) in a total amount of less than 30%, less than 20%, less than 15% or less than 10% by weight, based on the total weight of the polymer composition (PC).

조성물(C)은 또한 당업계에 일반적으로 사용되는 기타 다른 통상적인 첨가제를 포함할 수 있으며, 이에는 가소제, 착색제, 안료(예를 들어, 흑색 안료, 예컨대 카본 블랙 및 니그로신), 정전기 방지제, 염료, 윤활제(예를 들어, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 스테아르산칼슘 또는 스테아르산마그네슘 또는 몬탄산나트륨), 열 안정제, 광 안정제, 난연제, 핵화제 및 산화방지제가 포함된다.Composition (C) may also comprise other customary additives commonly used in the art, including plasticizers, colorants, pigments (eg black pigments such as carbon black and nigrosine), antistatic agents, dyes, lubricants (eg, linear low density polyethylene, calcium or magnesium stearate or sodium montanate), heat stabilizers, light stabilizers, flame retardants, nucleating agents and antioxidants.

일부 구현예에서, 중합체 조성물(PC)은 PAS 중합체(PASP) 및 유리 섬유로 본질적으로 구성된다. 일부 구현예에서, 중합체 조성물(PC)은 PAS 중합체(PASP) 및 강인화제로 본질적으로 구성된다. 일부 구현예에서, 중합체 조성물(PC)은 PAS 중합체(PASP), 유리 섬유 및 강인화제로 본질적으로 구성된다. 중합체 조성물(PC)과 관련하여 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "본질적으로 구성된다"는 명시적으로 언급된 성분 이외의 성분의 농도가 5 중량% 미만, 2 중량% 미만, 1 중량% 미만, 0.5 중량% 미만, 0.1 중량% 미만, 0.05 중량% 미만, 또는 0.01 중량% 미만임을 나타낸다.In some embodiments, the polymer composition (PC) consists essentially of a PAS polymer (PASP) and glass fibers. In some embodiments, the polymer composition (PC) consists essentially of a PAS polymer (PASP) and a toughening agent. In some embodiments, the polymer composition (PC) consists essentially of a PAS polymer (PASP), glass fibers and a toughening agent. As used herein in reference to a polymer composition (PC), "consisting essentially of" means that the concentration of components other than those explicitly recited is less than 5%, less than 2%, less than 1%, by weight; less than 0.5 wt%, less than 0.1 wt%, less than 0.05 wt%, or less than 0.01 wt%.

중합체 조성물(PC)은 또한 하나 이상의 추가의 중합체, 바람직하게는 추가의 PAS 중합체(PASP)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 중합체 조성물(PC)은 복수의 PAS 중합체(PASP)를 포함할 수 있으며, 각각은 서로 구별되며, 각각은 반복 단위(RPAS1), 반복 단위(RPAS2), 또는 이들의 조합을 포함한다.The polymer composition (PC) may also comprise at least one further polymer, preferably a further PAS polymer (PASP). For example, in some embodiments, the polymer composition (PC) may comprise a plurality of PAS polymers (PASP), each distinct from the other, each being a repeating unit (R PAS1 ), a repeating unit (R PAS2 ), or combinations thereof.

일부 구현예에서, 중합체 조성물(PC)은 PAS 중합체(PASP) 및 10 중량% 내지 60 중량%의 유리 섬유(이는 물론 기타 다른 성분, 예컨대 강인화제를 포함할 수 있음)를 포함한다. 일부 그러한 구현예에서, 중합체 조성물(PC) 중의 PAS 중합체(PASP)의 농도는 20 중량% 내지 90 중량%이다. 일부 구현예에서, 중합체 조성물(PC)은 PAS 중합체(PASP) 및 5 중량% 내지 30 중량%의 강인화제를 포함한다. 일부 그러한 구현예에서, 중합체 조성물(PC) 중의 PAS 중합체(PASP)의 농도는 70 중량% 내지 95 중량%이다.In some embodiments, the polymer composition (PC) comprises a PAS polymer (PASP) and 10% to 60% by weight of glass fibers, which may of course include other components such as toughening agents. In some such embodiments, the concentration of PAS polymer (PASP) in the polymer composition (PC) is between 20% and 90% by weight. In some embodiments, the polymer composition (PC) comprises a PAS polymer (PASP) and 5% to 30% by weight of a toughening agent. In some such embodiments, the concentration of PAS polymer (PASP) in the polymer composition (PC) is between 70% and 95% by weight.

중합체 조성물(PC)의 제조Preparation of polymer composition (PC)

중합체 조성물(PC)은 당업계에 잘 알려진 방법을 사용하여 제조될 수 있다. 한 가지 접근법에서, 중합체 조성물(PC)은 PAS 중합체와 특정 성분들(예를 들어, 보강 충전제, 난연제, 안정제, 및 임의의 다른 성분)을 용융-블렌딩함으로써 제조될 수 있다.The polymer composition (PC) can be prepared using methods well known in the art. In one approach, a polymer composition (PC) can be prepared by melt-blending a PAS polymer with certain ingredients (eg, reinforcing fillers, flame retardants, stabilizers, and any other ingredients).

본 발명과 관련하여 중합체 성분과 비중합체 성분을 혼합하기 위하여 어떠한 용융-블렌딩 방법이 사용되어도 된다. 예를 들어, 중합체 성분 및 비중합체 성분은 일축 압출기 또는 이축 압출기, 교반기, 일축 또는 이축 혼련기, 또는 밴버리 혼합기와 같은 용융 혼합기 내로 공급될 수 있으며, 첨가 단계는 모든 성분을 한꺼번에 첨가하는 것이거나 또는 배치(batch)로 점차적으로 첨가하는 것일 수 있다. 중합체 성분 및 비중합체 성분이 배치로 점차적으로 첨가되는 경우, 중합체 성분 및/또는 비중합체 성분의 일부가 먼저 첨가되고, 이어서, 적절하게 혼합된 조성물이 수득될 때까지, 후속으로 첨가되는 남아 있는 중합체 성분 및 비중합체 성분과 용융-혼합된다. 보강제가 긴 물리적 형상(예를 들어, 긴 유리 섬유)을 나타내는 경우, 보강된 조성물을 제조하기 위해 인발 압출 성형이 사용될 수 있다.Any melt-blending method may be used to mix the polymeric and non-polymeric components in the context of the present invention. For example, the polymer component and the non-polymer component may be fed into a melt mixer such as a single screw or twin screw extruder, stirrer, single or twin screw kneader, or Banbury mixer, wherein the addition step is to add all components at once or It may be added gradually in batches. When the polymer component and the non-polymer component are added gradually in batches, the polymer component and/or a portion of the non-polymer component are added first and then the remaining polymer added subsequently until an appropriately mixed composition is obtained. It is melt-mixed with the components and non-polymeric components. Where the reinforcing agent exhibits an elongated physical shape (eg, elongated glass fibers), pultrusion extrusion may be used to prepare the reinforced composition.

중합체 조성물(PC)이 상기에 상세히 기재된 바와 같이 열경화성 중합체 또는 열경화성 전구체를 함유하는 경우, (D50이 1 마이크로미터 내지 500 마이크로미터, 바람직하게는 2 마이크로미터 내지 200 마이크로미터, 가장 바람직하게는 5 마이크로미터 내지 100 마이크로미터인 것을 특징으로 하는) 분말 형태의 PAS 중합체("PASP")가, 열경화성 전구체 중에 첨가제를 분산시키는 것으로 당업계에 알려진 임의의 장비를 사용하여 임의의 다른 첨가제와 함께, 열경화성 중합체 또는 열경화성 전구체와 블렌딩될 수 있다.When the polymer composition (PC) contains a thermosetting polymer or thermosetting precursor as detailed above, (D50 of 1 micrometer to 500 micrometers, preferably 2 micrometers to 200 micrometers, most preferably 5 micrometers A PAS polymer (“PASP”) in powder form (characterized in meters to 100 microns) is a thermoset polymer, along with any other additives, using any equipment known in the art for dispersing additives in thermosetting precursors. or blended with a thermosetting precursor.

물품 및 용품Goods and supplies

PAS 중합체 및 중합체 조성물(PC)은 바람직하게는 물품 내로 도입될 수 있다.The PAS polymer and polymer composition (PC) can preferably be incorporated into the article.

물품은 특히 휴대용 전자장치, LED 패키징, 오일 및 가스용 구성요소, 식품 접촉 구성요소(식품 필름 및 케이싱을 포함하지만 이로 한정되지 않음), 전기 및 전자 구성요소(컴퓨팅, 데이터-시스템 및 사무실 장비를 위한 전력 장치 구성요소, 및 표면 실장 기술 호환 커넥터 및 컨택트를 포함하지만 이로 한정되지 않음), 의료 장치 구성요소, 건설 구성요소(냉방 및 난방 시스템을 위한 파이프, 커넥터, 매니폴드 및 밸브; 보일러 및 계량기 구성요소; 가스 시스템 파이프 및 피팅(fitting); 및 미니-회로 차단기, 컨택터, 스위치 및 소켓용 전기 보호 장치를 포함하지만 이로 한정되지 않음), 산업용 구성요소, 배관 구성요소(파이프, 밸브, 피팅, 매니폴드, 샤워 탭 및 샤워 밸브를 포함하지만 이로 한정되지 않음), 자동차 구성요소, 및 항공우주용 구성요소(인테리어 캐빈 구성요소를 포함하지만 이로 한정되지 않음)에 사용될 수 있다.Articles include, inter alia, portable electronics, LED packaging, components for oil and gas, food contact components (including but not limited to food films and casings), electrical and electronic components (computing, data-systems and office equipment). power device components, including but not limited to, surface mount technology compatible connectors and contacts for components; gas system pipes and fittings; and electrical protection devices for mini-circuit breakers, contactors, switches and sockets; industrial components; plumbing components (pipes, valves, fittings); , manifolds, shower taps and shower valves), automotive components, and aerospace components (including but not limited to interior cabin components).

물품은, 예를 들어 휴대용 전자 장치 구성요소일 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "휴대용 전자 장치"는 편리하게 수송되고 다양한 장소에서 사용되도록 한 전자 장치를 지칭한다. 휴대용 전자 장치는 휴대폰, 개인용 정보 단말기("PDA"), 랩톱 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 착용 가능한 컴퓨팅 장치(예를 들어, 스마트 워치, 스마트 안경 등), 카메라, 휴대용 오디오 플레이어, 휴대용 라디오, 위성 위치확인 시스템 수신기, 및 휴대용 게임 콘솔을 포함할 수 있지만 이로 한정되지 않는다. 휴대용 전자 장치 구성요소는, 예를 들어 라디오 안테나 및 조성물(C)을 포함할 수 있다. 이 경우에, 라디오 안테나는 WiFi 안테나 또는 RFID 안테나일 수 있다. 휴대용 전자 장치 구성요소는 또한 안테나 하우징일 수 있다.The article may be, for example, a portable electronic device component. As used herein, "portable electronic device" refers to an electronic device that is conveniently transported and intended for use in a variety of places. Portable electronic devices include cell phones, personal digital assistants (“PDAs”), laptop computers, tablet computers, wearable computing devices (eg, smart watches, smart glasses, etc.), cameras, portable audio players, portable radios, satellite positioning. system receivers, and handheld game consoles. The portable electronic device component may comprise, for example, a radio antenna and composition (C). In this case, the radio antenna may be a WiFi antenna or an RFID antenna. The portable electronic device component may also be an antenna housing.

일부 구현예에서, 휴대용 전자 장치 구성요소는 안테나 하우징이다. 일부 그러한 구현예에서, 라디오 안테나의 적어도 일부분이 중합체 조성물(PC) 상에 배치된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 라디오 안테나의 적어도 일부분이 중합체 조성물(PC)로부터 떨어져 있을 수 있다. 일부 구현예에서, 장치 구성요소는 실장용 구멍을 갖는 실장 구성요소 또는 기타 다른 체결 장치일 수 있으며, 이러한 체결 장치에는 그 자체와, 회로 기판, 마이크로폰, 스피커, 디스플레이, 배터리, 커버, 하우징, 전기 또는 전자 커넥터, 힌지, 라디오 안테나, 스위치, 또는 스위치 패드를 포함하지만 이로 한정되지 않는 휴대용 전자 장치의 또 다른 구성요소 사이의 스냅 피트 커넥터가 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 일부 구현예에서, 휴대용 전자 장치는 입력 장치의 적어도 일부분일 수 있다.In some implementations, the portable electronic device component is an antenna housing. In some such embodiments, at least a portion of the radio antenna is disposed on the polymer composition (PC). Additionally or alternatively, at least a portion of the radio antenna may be remote from the polymer composition (PC). In some embodiments, a device component may be a mounting component having a mounting hole or other fastening device, including itself, a circuit board, a microphone, a speaker, a display, a battery, a cover, a housing, an electrical or a snap fit connector between another component of a portable electronic device including, but not limited to, an electronic connector, hinge, radio antenna, switch, or switch pad. In some implementations, the portable electronic device can be at least a portion of an input device.

전기 및 전자 장치의 예에는 커넥터, 컨택터, 스위치, 가요성 및 비가요성 인쇄 회로 기판이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.Examples of electrical and electronic devices include, but are not limited to, connectors, contactors, switches, flexible and inflexible printed circuit boards.

오일 및 가스용 구성요소의 예에는 컴프레서 링, 포펫(poppet), 백업 시일 링, 전기 커넥터, 미로 시일(labyrinth seal), 모터 엔드 플레이트, 베어링, 부싱, 석 로드 가이드(suck rod guide) 및 다운 홀 튜빙(down hole tubing)이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.Examples of components for oil and gas include compressor rings, poppets, backup seal rings, electrical connectors, labyrinth seals, motor end plates, bearings, bushings, suck rod guides and down holes. including but not limited to down hole tubing.

자동차 구성요소의 예에는 열 관리 시스템 내의 구성요소(서모스탯 하우징, 물 입구/출구 밸브, 물 펌프, 물 펌프 임펠러, 및 히터 코어 및 엔드 캡을 포함하지만 이로 한정되지 않음), 공기 관리 시스템 구성요소(터보차저 액추에이터, 터보차저 바이패스 밸브, 터보차저 호스, EGR 밸브, CAC 하우징, 배기 가스 재순환 시스템, 전자 제어 스로틀 밸브, 및 고온 공기 덕트를 포함하지만 이로 한정되지 않음), 변속기 구성요소 및 론치 장치 구성요소(듀얼 클러치 변속기, 자동화 수동 변속기, 연속 가변 변속기, 자동 변속기, 토크 컨버터, 듀얼 매스 플라이휠, 파워 테이크오프, 클러치 실린더, 시일 링, 스러스트 와셔, 스러스트 베어링, 니들 베어링, 및 체크 볼을 포함하지만 이로 한정되지 않음), 자동차 전자 구성요소, 자동차 조명 구성요소(모터 엔드 캡, 센서, ECU 하우징, 보빈 및 솔레노이드, 커넥터, 회로 보호/계전기, 액추에이터 하우징, Li-이온 배터리 시스템, 및 퓨즈 박스를 포함하지만 이로 한정되지 않음), 견인 모터 및 전력 전자 구성요소(배터리 팩을 포함하지만 이로 한정되지 않음), 연료 및 선택적 촉매 환원("SCR") 시스템(SCR 모듈 하우징 및 커넥터, SCR 모듈 하우징 및 커넥터, 연료 플랜지, 롤오버 밸브, 퀵 커넥트, 필터 하우징, 연료 레일, 연료 전달 모듈, 연료 호스, 연료 펌프, 연료 분사기 o-링, 및 연료 호스를 포함하지만 이로 한정되지 않음), 유체 시스템 구성요소(예를 들어, 연료 시스템 구성요소)(입구 및 출구 밸브 및 유체 펌프 구성요소를 포함하지만 이로 한정되지 않음), 인테리어 구성요소(예를 들어, 대시보드 구성요소, 디스플레이 구성요소, 및 시트 구성요소), 및 구조용 및 경량화 구성요소(예를 들어, 기어 및 베어링, 선루프, 브래킷 및 마운트, 전기 배터리 하우징, 열 관리 구성요소, 제동 시스템 요소, 및 펌프 및 EGR 시스템)가 포함되지만 이로 한정되지 않는다.Examples of automotive components include, but are not limited to, components within thermal management systems (thermostat housings, water inlet/outlet valves, water pumps, water pump impellers, and heater cores and end caps), air management system components (including but not limited to turbocharger actuators, turbocharger bypass valves, turbocharger hoses, EGR valves, CAC housings, exhaust gas recirculation systems, electronically controlled throttle valves, and hot air ducts), transmission components and launch devices Components (including but not limited to dual clutch transmission, automated manual transmission, continuously variable transmission, automatic transmission, torque converter, dual mass flywheel, power takeoff, clutch cylinder, seal ring, thrust washer, thrust bearing, needle bearing, and check ball (including but not limited to), automotive electronic components, automotive lighting components (including motor end caps, sensors, ECU housings, bobbins and solenoids, connectors, circuit protection/relays, actuator housings, Li-ion battery systems, and fuse boxes) ), traction motors and power electronic components (including but not limited to battery packs), fuels and selective catalytic reduction (“SCR”) systems (SCR module housings and connectors, SCR module housings and connectors; including but not limited to fuel flanges, rollover valves, quick connects, filter housings, fuel rails, fuel delivery modules, fuel hoses, fuel pumps, fuel injector o-rings, and fuel hoses; fluid system components (such as For example, fuel system components) (including but not limited to inlet and outlet valves and fluid pump components), interior components (eg, dashboard components, display components, and seat components), and structural and lightweight components (eg, gears and bearings, sunroofs, brackets and mounts, electric battery housings, thermal management components, braking system components, and pumps and EGR systems).

물품은 열가소성 물질에 맞게 조정된 임의의 공정, 예를 들어 압출, 사출 성형, 블로우 성형, 회전성형 또는 압축 성형에 의해 PAS 중합체(PASP) 또는 중합체 조성물(PC)로부터 성형될 수 있다.The article may be molded from the PAS polymer (PASP) or polymer composition (PC) by any process adapted for the thermoplastic, for example extrusion, injection moulding, blow moulding, rotomolding or compression moulding.

물품은, 예를 들어 필라멘트의 형태인 재료의 압출 단계를 포함하거나 재료의 레이저 소결 단계(이 경우에는 분말 형태임)를 포함하는 공정에 의해 PAS 중합체(PASP) 또는 중합체 조성물(PC)로부터 인쇄될 수 있다.The article is to be printed from a PAS polymer (PASP) or polymer composition (PC), for example by a process comprising extrusion of the material in the form of filaments or comprising laser sintering of the material, in this case in powder form. can

일부 구현예에서, PAS 중합체(PASP) 또는 중합체 조성물(PC)은 바람직하게는 3차원 인쇄 용품 내로 도입될 수 있다. 한 가지 응용은 적층 제조 시스템을 사용하여 3차원("3D") 물체를 제조하는 방법에 관한 것으로, 이는 본 발명의 PAS 중합체(PASP) 또는 중합체 조성물(PC)을 포함하는 부품 재료를 제공하는 단계, 및 부품 재료로부터 3차원 물체의 층을 인쇄하는 단계를 포함한다.In some embodiments, the PAS polymer (PASP) or polymer composition (PC) may be preferably incorporated into a three-dimensional printing article. One application relates to a method of manufacturing three-dimensional (“3D”) objects using an additive manufacturing system, comprising the steps of providing a part material comprising a PAS polymer (PASP) or polymer composition (PC) of the present invention; , and printing a layer of the three-dimensional object from the part material.

따라서, PAS 중합체(PASP) 또는 중합체 조성물(PC)은 3D 인쇄 공정, 예를 들어 융합 침적 모델링(Fused Deposition Modelling, "FDM")으로도 알려진 융합 필라멘트 제작(Fused Filament Fabrication)에 사용되는 스레드 또는 필라멘트의 형태일 수 있다.Thus, a PAS polymer (PASP) or polymer composition (PC) is a thread or filament used in a 3D printing process, for example, Fused Filament Fabrication, also known as Fused Deposition Modeling (“FDM”). may be in the form of

PAS 중합체(PASP) 또는 중합체 조성물(PC)은 또한 3D 인쇄 공정, 예를 들어 선택적 레이저 소결(Selective Laser Sintering, SLS)에 사용되는 분말 형태, 예를 들어 실질적으로 구형인 분말일 수 있다.The PAS polymer (PASP) or polymer composition (PC) may also be in powder form, such as a substantially spherical powder, used in 3D printing processes, such as Selective Laser Sintering (SLS).

PAS 중합체(PASP) 또는 중합체 조성물(PC)은 복합체 내로 도입될 수 있다. 복합체는 열가소성 매트릭스 내에 매립된 연속 보강 섬유를 포함한다. 일부 구현예에서, 연속 보강 섬유는 유리 섬유, 탄소 섬유, 알루미늄 섬유, 티타늄 섬유, 마그네슘 섬유, 탄화붕소 섬유, 암면(rock wool) 섬유, 강 섬유, 아라미드 섬유, 천연 섬유(예를 들어, 면, 리넨 및 우드) 및 이들 중 하나 이상의 임의의 조합으로부터 선택된다. 바람직하게는, 연속 보강 섬유는 유리 섬유 또는 탄소 섬유이다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 연속 보강 섬유는 적어도 5 밀리미터("mm"), 적어도 10 mm, 적어도 25 mm 또는 적어도 50 mm의 최장 치수의 평균 길이를 갖는 보강 섬유이다. 열가소성 매트릭스는 PAS 중합체(PASP) 또는 중합체 조성물(PC)을 포함한다. 복합체는 단방향 복합체(예를 들어, 테이프) 또는 다방향 복합체(예를 들어, 직조 천, 매트, 또는 적층된 천)일 수 있다.A PAS polymer (PASP) or a polymer composition (PC) may be incorporated into the composite. The composite includes continuous reinforcing fibers embedded within a thermoplastic matrix. In some embodiments, the continuous reinforcing fibers are glass fibers, carbon fibers, aluminum fibers, titanium fibers, magnesium fibers, boron carbide fibers, rock wool fibers, steel fibers, aramid fibers, natural fibers (e.g., cotton, linen and wood) and any combination of one or more thereof. Preferably, the continuous reinforcing fibers are glass fibers or carbon fibers. As used herein, a continuous reinforcing fiber is a reinforcing fiber having an average length in its longest dimension of at least 5 millimeters (“mm”), at least 10 mm, at least 25 mm, or at least 50 mm. The thermoplastic matrix comprises a PAS polymer (PASP) or a polymer composition (PC). The composite may be a unidirectional composite (eg, a tape) or a multidirectional composite (eg, a woven fabric, mat, or laminated fabric).

본 발명은 상기에 기재된 바와 같은 물품을 제조하기 위한 PAS 중합체(PASP) 및 중합체 조성물(PC)의 용도 또는 물품에 관한 것이다. 본 발명은 또한 물체를 3D 인쇄하기 위한 상기에 기재된 PAS 중합체(PASP) 또는 중합체 조성물(C)의 용도에 관한 것이다.The present invention relates to the use or article of a PAS polymer (PASP) and a polymer composition (PC) for preparing an article as described above. The invention also relates to the use of the above-described PAS polymer (PASP) or polymer composition (C) for 3D printing an object.

실시예Example

본 실시예는 본 명세서에 기재된 PAS 중합체의 합성 및 열 성능 및 충격 성능을 보여준다.This example demonstrates the synthesis and thermal and impact performance of the PAS polymers described herein.

원료Raw material

1-메틸-2-피롤리돈("NMP")(>99.0%): TCI로부터 입수함1-Methyl-2-pyrrolidone ("NMP") (>99.0%): obtained from TCI

하이드로황화나트륨("NaSH")(55 내지 60 중량%): AkzoNobel로부터 입수함Sodium hydrosulfide (“NaSH”) (55-60 wt %): obtained from AkzoNobel

1,4-디클로로벤젠("DCB")(≥99): Alfa Aesar로부터 입수함1,4-Dichlorobenzene (“DCB”) (≥99): obtained from Alfa Aesar

수산화나트륨(≥97.0%): Fisher Chemical로부터 입수함Sodium hydroxide (≥97.0%): obtained from Fisher Chemical

아세트산나트륨(≥99%): VWR Chemicals로부터 입수함Sodium Acetate (≥99%): obtained from VWR Chemicals

3,5-디클로로아닐린("3,5-DCA")(≥98%): Alfa Aesar로부터 입수함3,5-dichloroaniline ("3,5-DCA") (≥98%): obtained from Alfa Aesar

3,6-디브로모카르바졸("3,6-DBC")(≥98.0%): TCI로부터 입수함3,6-dibromocarbazole ("3,6-DBC") (≥98.0%): obtained from TCI

2,7-디브로모카르바졸("2,7-DBC")(≥97%): AccelaChemBio로부터 입수함 2,7-dibromocarbazole ("2,7-DBC") (≥97%): obtained from AccelaChemBio

PAS 중합체의 합성Synthesis of PAS Polymers

실시예 1: (2.5 몰% 2,7-DBC 코-PPS) 1 L 오토클레이브 반응기에 31.25 g의 수산화나트륨(0.781 mol), 20.74 g의 아세트산나트륨(0.253 mol), 74.05 g의 NaSH(58.00 중량%, 0.766 mol), 6.22 g의 2,7-DBC(0.019 mol), 및 205 mL의 NMP를 장입하였다. 반응기를 질소로 퍼지하고 10 psig까지 가압하고, 400 rpm에서 연속해서 교반하도록 설정하였다. 별도의 첨가 베셀에 109.80 g의 DCB(0.747 mol) 및 50 g의 NMP를 장입하였다. 첨가 베셀을 질소로 퍼지하고 90 psig까지 가압하고, 100℃까지 가열하였다. 반응기를 1.5℃/분으로 240℃까지 가열하였다. 150℃에 도달하였을 때, 반응기를 응축기를 통해 통기시키고, 반응기가 200℃에 도달할 때까지 소량의 질소 스트림(60 mL/분) 하에서 약 40 mL의 투명 응축물을 수집하였다. 이 시점에서, 응축기를 제거하고, 질소 유동을 정지하고, 첨가 베셀 내의 DCB/NMP 혼합물을 즉시 반응기에 첨가하였다. 첨가 베셀에 추가 30 mL의 NMP를 장입하고, 질소로 퍼지하고 90 psig까지 가압하고, 내용물을 즉시 반응기에 첨가하였다. 밀봉된 반응기를 240℃에서 2시간 동안 유지하고, 1.5℃/분으로 265℃까지 가열하고, 265℃에서 2시간 동안 유지하고, 1.0℃/분으로 200℃까지 냉각시키고, 마지막으로 실온까지 냉각되게 하였다. 생성된 슬러리를 200 mL의 NMP로 희석시키고, 반응기로부터 꺼내고, 80℃까지 가열하고, 중간 다공도 소결 유리 필터를 통해 여과하였다. 여과 케이크를 100 mL의 따뜻한 NMP(60℃)로 1회 세척하였다. 고체를 300 mL의 가열된 탈이온수(DI water)(70℃) 중에서 15분 동안 교반하고, 중간 다공도 유리 필터 상에서의 여과를 거쳤으며, 이 과정을 총 5회 반복하였다. 헹군 고체를 질소 하에서 100℃에서 하룻밤 진공 오븐 내에서 건조시켜 77.15 g의 백색 과립 고체를 수득하였다. 이 실시예 및 하기 실시예에 대한 GPC, DSC, ASTM 유형 V 인장, 및 ASTM 노치 아이조드 데이터가 하기 표에 제공되어 있다. Example 1 : (2.5 mol% 2,7-DBC co-PPS) 31.25 g sodium hydroxide (0.781 mol), 20.74 g sodium acetate (0.253 mol), 74.05 g NaSH (58.00 wt.) in a 1 L autoclave reactor %, 0.766 mol), 6.22 g of 2,7-DBC (0.019 mol), and 205 mL of NMP. The reactor was purged with nitrogen, pressurized to 10 psig, and set to stir continuously at 400 rpm. A separate addition vessel was charged with 109.80 g of DCB (0.747 mol) and 50 g of NMP. The addition vessel was purged with nitrogen, pressurized to 90 psig, and heated to 100°C. The reactor was heated to 240° C. at 1.5° C./min. When 150°C was reached, the reactor was vented through the condenser and about 40 mL of clear condensate was collected under a small stream of nitrogen (60 mL/min) until the reactor reached 200°C. At this point, the condenser was removed, the nitrogen flow was stopped, and the DCB/NMP mixture in the addition vessel was immediately added to the reactor. The addition vessel was charged with an additional 30 mL of NMP, purged with nitrogen and pressurized to 90 psig, and the contents were immediately added to the reactor. The sealed reactor was held at 240° C. for 2 hours, heated to 265° C. at 1.5° C./min, held at 265° C. for 2 hours, cooled to 200° C. at 1.0° C./min, and finally cooled to room temperature. did The resulting slurry was diluted with 200 mL of NMP, removed from the reactor, heated to 80° C. and filtered through a medium porosity sintered glass filter. The filter cake was washed once with 100 mL of warm NMP (60° C.). The solid was stirred in 300 mL of heated DI water (70° C.) for 15 min, filtered over a medium porosity glass filter, and this process was repeated a total of 5 times. The rinsed solid was dried in a vacuum oven overnight at 100° C. under nitrogen to give 77.15 g of a white granular solid. GPC, DSC, ASTM Type V Tensile, and ASTM Notched Izod data for this and below examples are provided in the table below.

실시예 2: (5 몰% 2,7-DBC 코-PPS) 31.52 g의 수산화나트륨(0.788 mol), 20.92 g의 아세트산나트륨(0.255 mol), 74.68 g의 NaSH(58.00 중량%, 0.773 mol), 12.55 g의 2,7-DBC(0.039 mol), 107.89 g의 DCB(0.734 mol), 및 287 mL의 총 NMP를 사용하여 실시예 1로부터의 절차에 따라 합성하였다. 83.30 g의 미세한 백색 과립 고체를 수득하였다. Example 2 : (5 mol % 2,7-DBC co-PPS) 31.52 g sodium hydroxide (0.788 mol), 20.92 g sodium acetate (0.255 mol), 74.68 g NaSH (58.00 wt %, 0.773 mol), It was synthesized according to the procedure from Example 1 using 12.55 g of 2,7-DBC (0.039 mol), 107.89 g of DCB (0.734 mol), and 287 mL of total NMP. 83.30 g of fine white granular solid were obtained.

실시예 3: (10 몰% 2,7-DBC 코-PPS) 31.35 g의 수산화나트륨(0.784 mol), 20.80 g의 아세트산나트륨(0.254 mol), 72.76 g의 NaSH(59.21 중량%, 0.768 mol), 24.97 g의 2,7-DBC(0.077 mol), 101.66 g의 DCB(0.692 mol), 및 286 mL의 총 NMP를 사용하여 실시예 1로부터의 절차에 따라 합성하였다. 82.60 g의 백색 분말을 수득하였다. Example 3 : (10 mol% 2,7-DBC co-PPS) 31.35 g sodium hydroxide (0.784 mol), 20.80 g sodium acetate (0.254 mol), 72.76 g NaSH (59.21 wt%, 0.768 mol), It was synthesized according to the procedure from Example 1 using 24.97 g of 2,7-DBC (0.077 mol), 101.66 g of DCB (0.692 mol), and 286 mL of total NMP. 82.60 g of a white powder were obtained.

대조예 1: (PPS 단일중합체) 45.89 g의 수산화나트륨(1.147 mol), 30.45 g의 아세트산나트륨(0.371 mol), 106.95 g의 NaSH(58.96 중량%, 1.125 mol), 165.34 g의 DCB(1.125 mol), 및 418 mL의 총 NMP를 사용하여, (2,7-DBC를 사용하지 않은 것을 제외하고는) 실시예 1로부터의 절차에 따라 합성하였다. 112.60 g의 과립 백색 고체를 수득하였다. Control Example 1 : (PPS homopolymer) 45.89 g sodium hydroxide (1.147 mol), 30.45 g sodium acetate (0.371 mol), 106.95 g NaSH (58.96% by weight, 1.125 mol), 165.34 g DCB (1.125 mol) , and 418 mL of total NMP, synthesized according to the procedure from Example 1 (except that 2,7-DBC was not used). 112.60 g of a granular white solid were obtained.

대조예 2: (10 몰% 3,5-DCA 코-PPS) 37.30 g의 수산화나트륨(0.932 mol), 24.75 g의 아세트산나트륨(0.302 mol), 86.56 g의 NaSH(59.21 중량%, 0.914 mol), 14.81 g의 3,5-DCA(0.091 mol), 120.95 g의 DCB(0.823 mol), 및 340 mL의 총 NMP를 사용하여, (2,7-DBC 대신 3,5-DCA를 사용한 것을 제외하고는) 실시예 1로부터의 절차에 따라 합성하였다. 중합은 통상의 최대 압력보다 더 높은 압력을 가져왔다(170 psig vs. 통상적인 150 psig). 반응 혼합물은 티오페놀 및 기타 다른 분해 화학종의 냄새가 강한 갈색 슬러지였다. 일부분을 절차에 따라 헹구어서 담갈색 분말을 수득하였다. Control Example 2 : (10 mol% 3,5-DCA co-PPS) 37.30 g of sodium hydroxide (0.932 mol), 24.75 g of sodium acetate (0.302 mol), 86.56 g of NaSH (59.21% by weight, 0.914 mol), Using 14.81 g of 3,5-DCA (0.091 mol), 120.95 g of DCB (0.823 mol), and 340 mL of total NMP, (except that 3,5-DCA was used instead of 2,7-DBC) ) was synthesized according to the procedure from Example 1. Polymerization resulted in higher than typical maximum pressures (170 psig vs. typical 150 psig). The reaction mixture was a brown sludge with a strong odor of thiophenols and other decomposing species. A portion was rinsed according to the procedure to yield a light brown powder.

대조예 3: (10 몰% 3,6-DBC 코-PPS) 31.17 g의 수산화나트륨(0.779 mol), 20.69 g의 아세트산나트륨(0.252 mol), 72.35 g의 NaSH(59.21 중량%, 0.764 mol), 24.83 g의 3,6-DBC(0.076 mol), 101.09 g의 DCB(0.688 mol), 및 204 mL의 총 NMP를 사용하여, (2,7-DBC 대신 3,6-DBC를 사용한 것을 제외하고는) 실시예 1로부터의 절차에 따라 합성하였다. 중합은 통상의 최대 압력보다 더 높은 압력을 가져왔다(170 psig vs. 통상적인 150 psig). 반응 혼합물은 티오페놀 및 기타 다른 분해 화학종의 냄새가 강한 갈색 슬러지였다. 일부분을 절차에 따라 헹구어서 담갈색 분말을 수득하였다. Control Example 3 : (10 mol% 3,6-DBC co-PPS) 31.17 g of sodium hydroxide (0.779 mol), 20.69 g of sodium acetate (0.252 mol), 72.35 g of NaSH (59.21% by weight, 0.764 mol), Using 24.83 g of 3,6-DBC (0.076 mol), 101.09 g of DCB (0.688 mol), and 204 mL of total NMP, (except that 3,6-DBC was used instead of 2,7-DBC) ) was synthesized according to the procedure from Example 1. Polymerization resulted in higher than typical maximum pressures (170 psig vs. typical 150 psig). The reaction mixture was a brown sludge with a strong odor of thiophenols and other decomposing species. A portion was rinsed according to the procedure to yield a light brown powder.

시험 방법Test Methods

열 성능: 20℃/분의 가열 및 냉각 속도를 사용하여 ASTM D3418에 따라 시차 주사 열량측정법("DSC")을 사용하여 Tg, Tm, 및 ΔHf를 결정하였다. 각각의 DSC 시험에 대해 3회의 스캔을 사용하였다: 350℃에 이르기까지 첫 번째 가열, 이후에 30℃까지 첫 번째 냉각, 이후에 350℃에 이르기까지 두 번째 가열. T g , Tm, 및 ΔH f 를 두 번째 가열로부터 결정하였다. Thermal Performance : T g , T m , and ΔH f were determined using differential scanning calorimetry (“DSC”) according to ASTM D3418 using a heating and cooling rate of 20° C./min. Three scans were used for each DSC test: first heating to 350°C, then first cooling to 30°C, then second heating to 350°C. T g , T m , and ΔH f were determined from the second heating.

분자량: 1-클로로나프탈렌 이동상 및 폴리스티렌 표준물과 함께 PL 220 고온 GPC를 사용하여 210℃에서 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의해 Mw를 결정하였다. Molecular Weight: M w was determined by gel permeation chromatography (GPC) at 210° C. using PL 220 hot GPC with 1-chloronaphthalene mobile phase and polystyrene standards.

충격 성능: 실온에서 0.125 인치 굽힘 바(flex bar)를 사용하여 ASTM D256에 따라 노치 아이조드 값을 결정하였다. Impact Performance : Notched Izod values were determined according to ASTM D256 using a 0.125 inch flex bar at room temperature.

열 성능 및 충격 성능Thermal performance and impact performance

시험 결과가 표 1에 나타나 있다. 표에서, "E"는 실시예를 나타내고, "CE"는 대조예를 나타낸다.The test results are shown in Table 1. In the table, "E" represents an Example, and "CE" represents a control example.

Yes 공단량체
(몰%)
comonomer
(mole%)
M w
(g/mol)
M w
(g/mol)
T m
(℃)
T m
(℃)
ΔH f (J/g)Δ H f (J/g) T g (℃) T g (℃) 노치
아이조드
(J/g)
notch
Izod
(J/g)
E1E1 2,7-DBC
(2.5)
2,7-DBC
(2.5)
268268 4444 104104 3636
E2E2 2,7-DBC
(5)
2,7-DBC
(5)
256256 3333 102102 --
E3E3 2,7-DBC(10)2,7-DBC(10) 40,90040,900 관찰되지 않음
not observed
00 105105 --
CE1CE1 없음doesn't exist 52,10052,100 280280 4242 9898 2828 CE2CE2 3,5-DCA(10)3,5-DCA(10) 4,3004,300 240240 5050 관찰되지 않음
not observed
CE3CE3 3,6-DBC(10)3,6-DBC(10) 3,6003,600 256256 4444 관찰되지 않음
not observed

표 1을 참조하면, E3과 CE2의 비교는 아민 함량을 PAS 중합체 내로 도입시키기 위한 전통적인 접근법이 바람직한 단량체 농도에서 적절한 분자량을 제공하지 않음을 보여준다. 예를 들어, 3,5-DCA로부터 형성된 반복 단위가 10 몰%인 CE2는 4,300 g/mol의 분자량을 가졌다. 다른 한편으로, 2,7-DBC로부터 형성된 반복 단위가 10 몰%인 E3은 40,900 g/mol의 분자량을 가졌는데, 이는 고분자량 PPS에 상응한다. 유사하게, E3과 CE3의 비교는 디할로카르바졸 함유 단량체의 할로겐이 2,7-위치에 있을 때에만 고분자량 PAS 중합체가 수득될 수 있다는 것을 보여준다. 3,6-DBC로부터 형성된 반복 단위가 10 몰%인 CE3은 단지 3,600 g/mol의 분자량을 가졌다. 다른 한편으로, 2,7-DBC로부터 형성된 반복 단위가 10 몰%인 E3은 40,900 g/mol의 분자량을 가졌다. 놀랍게도, 본 발명자들은 또한 단지 E1의 2.5 몰%의 2,7-DCB만을 함유하는 PPS가 PPS 단일중합체("CE1")와 대비하여 개선된 충격 강도를 가짐을 관찰한다. CE2 및 CE3과 관련하여, Mw는 Tg 측정을 달성하기에 너무 낮았음(관찰되지 않음)에 유의한다.Referring to Table 1, a comparison of E3 and CE2 shows that the traditional approach to introducing amine content into PAS polymers does not provide adequate molecular weight at the desired monomer concentration. For example, CE2 with 10 mol % of repeating units formed from 3,5-DCA had a molecular weight of 4,300 g/mol. On the other hand, E3 with 10 mol% of repeating units formed from 2,7-DBC had a molecular weight of 40,900 g/mol, which corresponds to a high molecular weight PPS. Similarly, a comparison of E3 and CE3 shows that a high molecular weight PAS polymer can be obtained only when the halogen of the dihalocarbazole containing monomer is in the 2,7-position. CE3 with 10 mol % of repeating units formed from 3,6-DBC had a molecular weight of only 3,600 g/mol. On the other hand, E3 with 10 mol% of repeating units formed from 2,7-DBC had a molecular weight of 40,900 g/mol. Surprisingly, we also observe that PPS containing only 2.5 mole % of 2,7-DCB of E1 has improved impact strength compared to PPS homopolymer (“CE1”). Note that with respect to CE2 and CE3, M w was too low (not observed) to achieve T g measurements.

상기 구현예는 예시적이며 비제한적인 것으로 의도된다. 추가적인 구현예가 본 발명의 개념 내에 있다. 게다가, 본 발명이 특정 구현예를 참조하여 설명되었지만, 당업자는 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 형태 및 세부사항에 있어서 변화가 이루어질 수 있음을 인식할 것이다. 참고에 의한 상기 문헌의 어떠한 포함도, 본 명세서의 명백한 개시내용과 상반되는 주제가 포함되지 않도록 제한된다.The above embodiments are intended to be illustrative and non-limiting. Additional embodiments are within the concept of the present invention. Moreover, while the present invention has been described with reference to specific embodiments, those skilled in the art will recognize that changes may be made in form and detail without departing from the spirit and scope of the invention. The incorporation of any of these documents by reference is limited so as not to include subject matter that is inconsistent with the express disclosure herein.

Claims (15)

각각 하기 화학식으로 나타낸 반복 단위 RPAS1 및 반복 단위 RPAS2를 포함하는 폴리(아릴렌 설파이드)("PAS") 중합체(PASP):
[화학식 1]
[-Ar1-S-],
[화학식 2]
[-Ar2-S-]
(상기 식에서,
- -Ar1-은 하기로 구성되는 화학식의 군으로부터 선택되고:
[화학식 3]
Figure pct00011
,
[화학식 4]
Figure pct00012
, 및
[화학식 5]
Figure pct00013
;
- -Ar2-는 하기 화학식으로 나타내고:
[화학식 6]
Figure pct00014
,
- R 및 R’은 각각의 경우에 독립적으로 C1-C12 알킬 기, C7-C24 알킬아릴 기, C7-C24 아르알킬 기, C6-C24 아릴렌 기, 및 C6-C18 아릴옥시 기로 구성되는 군으로부터 선택되고;
- T는 결합, -CO-, -SO2-, -O-, -C(CH3)2, 페닐 및 -CH2-로 구성되는 군으로부터 선택되고;
- i는 각각의 경우에 독립적으로 선택된 0 내지 4의 정수이고;
- j 및 k는 각각의 경우에 독립적으로 선택된 0 내지 3의 정수임).
A poly(arylene sulfide) ("PAS") polymer (PASP) comprising a repeating unit R PAS1 and a repeating unit R PAS2 each represented by the formula:
[Formula 1]
[-Ar 1 -S-],
[Formula 2]
[-Ar 2 -S-]
(In the above formula,
- -Ar 1 - is selected from the group of the formula consisting of:
[Formula 3]
Figure pct00011
,
[Formula 4]
Figure pct00012
, and
[Formula 5]
Figure pct00013
;
-Ar 2 - is represented by the formula:
[Formula 6]
Figure pct00014
,
- R and R' at each occurrence are independently a C 1 -C 12 alkyl group, a C 7 -C 24 alkylaryl group, a C 7 -C 24 aralkyl group, a C 6 -C 24 arylene group, and a C 6 is selected from the group consisting of a -C 18 aryloxy group;
- T is selected from the group consisting of a bond, -CO-, -SO 2 -, -O-, -C(CH 3 ) 2 , phenyl and -CH 2 -;
- i at each occurrence is an independently selected integer from 0 to 4;
- j and k at each occurrence are independently selected integers from 0 to 3).
제1항에 있어서, -Ar1-은 하기 화학식으로 나타낸 것인, PAS 중합체(PASP):
[화학식 7]
Figure pct00015
.
The PAS polymer (PASP) according to claim 1, wherein -Ar 1 - is represented by the following formula:
[Formula 7]
Figure pct00015
.
제1항 또는 제2항에 있어서, k는 각각의 위치에서 0인, PAS 중합체(PASP).The PAS polymer (PASP) according to claim 1 or 2, wherein k is 0 at each position. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 반복 단위(RPAS1)와 반복 단위(RPAS2)의 총수에 대한 반복 단위(RPAS2)의 수의 비는 0.5 몰% 내지 15 몰%인, PAS 중합체(PASP).4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the ratio of the number of repeating units (R PAS2 ) to the total number of repeating units (R PAS1 ) and repeating units (R PAS2 ) is from 0.5 mol% to 15 mol%. , PAS polymer (PASP). 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 반복 단위(RPAS1)와 반복 단위(RPAS2)의 총수에 대한 반복 단위(RPAS2)의 수의 비는 0.5 몰% 내지 8 몰%인, PAS 중합체(PASP).5. The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the ratio of the number of repeating units (R PAS2 ) to the total number of repeating units (R PAS1 ) and repeating units (R PAS2 ) is from 0.5 mol% to 8 mol%. , PAS polymer (PASP). 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 95℃의 T g 를 포함하는, PAS 중합체(PASP).The PAS polymer (PASP) according to any one of the preceding claims, comprising a T g of at least 95°C. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 200℃의 Tm을 포함하는, PAS 중합체(PASP).The PAS polymer (PASP) according to any one of the preceding claims, comprising a T m of at least 200°C. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, ASTM D256에 따라 결정될 때, 적어도 30 J/g의 충격 강도를 포함하는, PAS 중합체(PASP).8. The PAS polymer (PASP) according to any one of claims 1 to 7, comprising an impact strength of at least 30 J/g as determined according to ASTM D256. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 PAS 중합체(PASP)와, 카르복실산, 카르복실레이트, 무수물, 에폭사이드, 우레탄, 아미드, 케톤, 이소시아네이트, 우레아, 할로겐, 활성화된 에테르, 에스테르, 및 산 클로라이드로 구성되는 군으로부터 선택되는 작용기를 포함하는 추가의 중합체를 포함하는 중합체 조성물(PC).9. The PAS polymer (PASP) of any one of claims 1 to 8 with carboxylic acids, carboxylates, anhydrides, epoxides, urethanes, amides, ketones, isocyanates, ureas, halogens, activated ethers, esters, and A polymer composition (PC) comprising a further polymer comprising a functional group selected from the group consisting of acid chlorides. 제9항에 있어서, 추가의 중합체는 열가소성 중합체인, 중합체 조성물(PC).10. Polymer composition (PC) according to claim 9, wherein the further polymer is a thermoplastic polymer. 제9항에 있어서, 추가의 중합체는 열경화성 중합체 또는 열경화성 전구체인, 중합체 조성물(PC).Polymer composition (PC) according to claim 9, wherein the further polymer is a thermosetting polymer or a thermosetting precursor. 제11항에 있어서, 추가의 중합체는 에폭시 수지, 에폭시 노볼락 수지, 벤족사진, 비스말레이미드, 폴리산 아믹(amic) 용액, 폴리에스테르 열경화성 수지, 비닐 에스테르, 시아네이트 에스테르, 및 우레아-포름알데하이드 수지로 구성되는 군으로부터 선택되는, 중합체 조성물(PC).12. The method of claim 11, wherein the additional polymer is an epoxy resin, an epoxy novolac resin, a benzoxazine, a bismaleimide, a polyacid amic solution, a polyester thermosetting resin, a vinyl ester, a cyanate ester, and a urea-formaldehyde A polymer composition (PC) selected from the group consisting of resins. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 섬유질 보강 충전제 또는 강인화제, 바람직하게는 섬유질 보강 충전제를 포함하는, 중합체 조성물(PC).The polymer composition (PC) according to any one of claims 10 to 12, comprising a fibrous reinforcing filler or a toughening agent, preferably a fibrous reinforcing filler. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 PAS 중합체(PASP) 또는 제9항 및 제13항 중 어느 한 항의 중합체 조성물(PC)을 포함하는 자동차 구성요소, 항공우주용 구성요소, 또는 오일 및 가스용 구성요소.An automotive component, aerospace component, or oil and gas comprising the PAS polymer (PASP) of any one of claims 1-8 or the polymer composition (PC) of any one of claims 9-13 component for use. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 PAS 중합체(PASP)의 제조 방법으로서,
화학식 X1-Ar1-X2를 갖는 디할로방향족 화합물; 화학식 X3-Ar2-X4를 갖는 단량체를 함유하는 디할로카르바졸; 및 황 화합물을 반응 혼합물 상태에서 반응시키는 단계를 포함하며,
- X1 내지 X4는 독립적으로 선택된 할로겐이고,
- 황 화합물은 티오황산염, 티오우레아, 티오아미드, 원소 황, 티오카르밤산염, 금속 이황화물 및 옥시황화물, 티오탄산염, 유기 메르캅탄, 유기 메르캅타이드, 유기 황화물, 알칼리 금속 황화물 및 이황화물, 및 황화수소로 구성되는 군으로부터 선택되며; 바람직하게는 황 화합물은 알칼리 금속 황화물이며; 가장 바람직하게는 황 화합물은 Na2S인 방법.
A process for the preparation of the PAS polymer (PASP) according to any one of claims 1 to 8, comprising:
a dihaloaromatic compound having the formula X 1 -Ar 1 -X 2 ; dihalocarbazole containing a monomer having the formula X 3 -Ar 2 -X 4 ; and reacting the sulfur compound in a reaction mixture state,
- X 1 to X 4 are independently selected halogen,
- sulfur compounds include thiosulfates, thioureas, thioamides, elemental sulfur, thiocarbamates, metal disulfides and oxysulfides, thiocarbonates, organic mercaptans, organic mercaptides, organic sulfides, alkali metal sulfides and disulfides, and hydrogen sulfide; Preferably the sulfur compound is an alkali metal sulfide; Most preferably the sulfur compound is Na 2 S.
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