JPH0455445B2 - - Google Patents

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JPH0455445B2
JPH0455445B2 JP60068786A JP6878685A JPH0455445B2 JP H0455445 B2 JPH0455445 B2 JP H0455445B2 JP 60068786 A JP60068786 A JP 60068786A JP 6878685 A JP6878685 A JP 6878685A JP H0455445 B2 JPH0455445 B2 JP H0455445B2
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JP
Japan
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pas
water
solvent
impurities
extraction
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JP60068786A
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Hiroshi Iizuka
Yosha Shiiki
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Kureha Corp
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Kureha Corp
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  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
発明の背景 産業上の利用分野 本発明は、ポリアリーレンスルフイド(以下
PASと略記する)の精製方法に関する。別の観
点からいえば、本発明は、電解質等の不純物含有
量が極めて少なくかつ透明性の極めて優れた
PASを得る方法に関する。 従来の技術 PASは、繰返単位(−Ar−S)−を主構成要素す
るポリマーである(Ar:芳香族炭化水素基)。就
中、Arがフエニレン基であるポリフエニレンス
ルフイド(PPS)は、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹
脂の両者の性質を併せ持つた樹脂であつて、優れ
た耐熱性および耐薬品性を有するエンジニアリン
グプラスチツクとして知られている。 PASの製造方法は種々知られているが、ジハ
ロ芳香族炭化水素と硫化アルカリとを有機アミド
中で反応させる方法が最も優れた方法である。反
応は、下式に従うものと解される(M:アルカリ
金属、X:ハロゲン)。 X−Ar−X+M2S→(−Ar−S)−+2MX しかし、このような方法による場合は、反応中
にハロゲン化アルカリ(MX)が副生し、簡単な
洗浄ではPAS中に不純物として数千ppm程度以
上も残存している場合がある。このような不純物
電解質の存在は、PAS成形品を電気・電子部品
の分解に応用する上での障害となるものであつ
た。すなわち、イオン性不純物であるハロゲン化
アルカリを多量に含有するPASを例えばIC封止
剤、プリント配線基板等に使用する場合は、ワイ
ヤの腐食、電気絶縁性の低下等の原因となる。 上記の方法で製造したPASに認められるもう
一つの問題点は、生成PASには重合中副生した
電解質MX以外の不純物(その詳細は不明であ
る)が含有されていて、これがPAS成形品を著
しく着色させる(甚しい場合は黒褐色)原因の一
つとなつているということである。この著しい着
色のため、加工業者がPASを任意の所望する色
に着色することが不可能となつている。 電解質MXを低減させる方法として、PASを芳
香族溶媒中もしくはポリアルキレングリコール/
有機ミアド混合溶液中で加熱処理する方法が報告
されている(特開昭59−219331号および特開昭59
−15430号各公報)が、これらの方法ではMXは
低減できても、ポリマーの着色が激しいという問
題点を解決することはできなかつた。 発明の概要 要 旨 本発明者等は以上の点に鑑み、電解質等の不純
物含有量が少なくかつ殆んど着色のないPASを
得る方法を鋭意検討した結果、本発明に到達し
た。 すなわち、本発明によるポリアリーレンスルフ
イドの精製法は、不純物を含有するポリアリーレ
ンスルフイドを、中性において、有機アミド100
重量部と水4〜60重量部とからなる混合溶液中で
100〜350℃の温度で加熱する(たゞし、ポリアリ
ーレンスルフイドは軟化ないし融解するが該混合
溶液に実質的に溶解しない)ことからなる熱抽出
に付すこと、を特徴とするものである。 効 果 本発明精製方法により、PAS中の電解質は極
端に減少するだけでなく驚ろくべきことにPAS
自体の分解もなくほとんど無水透明なPASを得
ることができた。電解質は水溶生であるから熱水
抽出(前記)によつても充分に抽出される筈であ
るにもかゝわらず本発明による混合溶媒の方がそ
の抽出効果が大きいということ、ならびに着色性
不純物が高溶解能を持つと思われるポリアルキレ
ングリコール/有機アミド混合溶媒(前記)より
も本発明による混合溶媒によつてよりよく除去さ
れるということ、はいずれも思いがけなかつたこ
とというべきである。 このように、本発明のPASの電解質が極めて
少ないので、電気・電子部品に用いることができ
るのみならず、任意に着色可能な成型品を容易に
得ることができる。 発明の具体的説明 対象 PAS 本発明の対象となるPASとは、(−Ar−S)−繰
返し単位を支配的に含むポリマーを意味する
(Ar:芳香族炭化水素基)。なかでも、
【式】繰返し単位が支配的なポリ フエニレンスルフイドは、耐熱性、機械特性など
の物性上の点から特に好ましい。必要に応じて含
まれうる単位としては、メタフエニレンスルフイ
ド、ジフエニルエーテル、ジフエニルスルホンそ
の他の単位がある。 本発明のPASはいかなる方法で製造されたも
のであつてもよいが、非プロトン性の有機アミド
中でアルカリ金属硫化物とハロ芳香族炭化水素と
を脱ハロゲン化/硫化反応させることによつて得
られるものがふつうである。勿論、この反応に際
して少量の水、適当な助剤等を含むことができ
る。このようにして得られたPASは一般に副生
物として生成する電解質としてハロゲン化アルカ
リを多量に含んでいる。脱ハロゲン/硫化反応後
生成した微粉状もしくは顆粒状のPASは、有機
アミド、PASオリゴマー等から分離後、水で洗
浄して、できるだけハロゲン化アルカリその他の
電解質を除く。 本発明でPASが中性状において抽出を受ける
というときのPASは、このような水で洗浄され
た状態のものを指し、アルカリ水溶液等で洗浄さ
れたまゝの強アルカリ状態のものを排除すること
を意味する。PASは、このように洗浄された後、
ウエツト状態で次の熱抽出に付してもよいし、一
旦乾燥後熱抽出に付してもよい。 熱抽出 溶 媒 本発明で使用する有機アミド系溶媒としては、
アミド窒素に結合している水素原子がすべて低級
アルキル基またはアルキレン基で置換されたも
の、が代表的である。具体例としては、N−メチ
ルピロリドン、N−エチルピロリドン、N,N−
ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセト
アミド、N−メチルカプロラクタム、テトラメチ
ル尿素、ヘキサメチルりん酸トリアミド等、及び
これらの混合物をあげりることができる。N−メ
チルピロリドンが効果及び経済性の点で特に好ま
しい。 本発明によるPASの熱抽出溶媒としては、有
機アミド系溶媒と水との混合溶媒を用いることが
重要である。有機アミド系溶媒単独では不純物除
去効果が不充分であり、且つPAS自体の重合度
が低下するおそれもあるので好ましくない。 熱抽出 本発明の実施にあたつては、先ず、適当な攪拌
機付容器にPASと混合溶媒とを仕込み、望まし
くは不活性ガスで容器を置換した後、所定の温度
に昇温して熱抽出を行う。 ここで、本発明の効果を最大限に発揮するため
に留意すべきとは、熱抽出中にPASが混合触媒
に溶解して均一な溶液となることを避けることで
ある。すなわち、本発明の方法における「熱抽
出」とは、PASが混合溶媒に実質的に溶解する
ことなく該溶媒中で軟化若しくは溶融状態で浮遊
若しくは懸濁した状態で、加熱を行つて不純物を
該溶媒へ移行させる方法を意味する。PASが混
合溶媒に均一に溶解した溶液状態では、不純物の
除去が不十分であるだけでなく、熱抽出中に
PASの重合度の低下が起こるので、好ましくな
い。 このようなPPSと溶媒との相分離状態を実現す
るために、熱抽出の諸条件のうち、特に次の2条
件が重要である。 (イ) 有機アミド系溶媒と水との混合溶媒中の水の
割合 (ロ) 熱抽出温度 これらの条件は、相関している。すなわち、混
合溶媒中の水の割合が大きければ、熱抽出温度を
かなり上げても相分離状態を維持することができ
る。逆に、水の割合が小さければ、PASが均一
溶液になる状態を避けて相分離状態を維持するた
めには、熱抽出温度を下げる必要がある。一方、
熱抽出温度が高過ぎると、抽出中に分解が起る恐
れが出てくる。逆に熱抽出温度が低く過ぎる場合
には、混合溶媒中に分散したPASが結晶化した
ままで軟化せず、従つて不純物の排出が不十分と
なる。 これにの事情を考慮すれば、有機アミド系溶媒
と水との混合割合は、有機アミド系溶媒100重量
部に対して水4〜60重量部、好ましくは水8〜30
重量部、程度であり、熱抽出温度は130℃〜350
℃、好ましくは180℃〜300℃、程度が用いられ
る。具体的には、例えば、PASとしてポリフエ
ニレンスルフイド(PPS)を使用し、有機アミド
系溶媒としてN−メチルピロリドンを使用する場
合には、PPSはN−メチルピロリドン/水混合溶
媒中では225℃付近で軟化しはじめるので、熱抽
出温度は200℃〜300℃、好ましくは220℃〜280
℃、程度であり、このときの抽出溶媒のN−メチ
ルピロリドンと水の割合はN−メチルピロリドン
100重量部に対し、水8〜30重量部、好ましくは
水10〜30重量部、程度である。熱抽出時間は、10
分〜10時間、好ましくは20分間〜3時間、程度で
ある。 なお、本発明での抽出溶媒は有機アミド系溶媒
と水との混合物であるが、これら両成分のみから
なるという訳ではない。従つて、この抽出溶媒は
熱抽出中の分解反応を防止するために少量のハロ
ゲン化炭化水素等を含有することができ、また効
果がある。 精製 PPS 本発明の方法によつて得られるPASは、後記
実施例に示したように電解質等の不純物が極端に
少なく、しかもほとんど無色透明なので、電気・
電子部品分野に使用できるし、また利用者が任意
の望む色に着色して使用することも可能である。 実施例 PASには数種類のイオン性不純物が含まれい
る場合が多いが、PASの生成反応の際に定量的
に生成するNaClが圧倒的に多いことから、以下
の実施例および比較例においては、電解質等の不
純物含有量のインデツクスとして、Na含有量を
採用した。即ち、約0.5gの試料を石英ボート上
で燃焼させたときの残滓を0.1規定の塩酸約20ml
に加熱溶解させ、蒸留水を加えて一定容積に水溶
液を調製し、原子吸光分析によりNa量(ppm)
を求めた。 プレスシートの透明性は、PASを予熱1分、
加圧30秒で、ホツトプレスで320℃で約0.2ミリメ
ートルのシートに成形し、この試料に積分球式ヘ
イズメーター(東京電色KK製)による全光線透
過率(T%)の値で示した。 実施例1〜4、比較例1〜7 PAS合成 (A) 20リツトルオートクレーブにN−メチルピロ
リドン(以下NMPと略記する)11.0Kgと46.02
重量%のNa2Sを含むNa2S5水塩結晶(長尾ソ
ーダ製)4.239Kg(Na2Sとして25.0モル)を仕
込み、N2雰囲気下で約2時間かけて攪拌しな
がら徐々に230℃まで昇温して、水1.61Kg、
NMP2.00Kg及び0.57モルのH2Sを留出させた。 130℃まで冷却後、p−ジクロルベンゼン
3.66KgとNMP3.2Kgを加えて210℃で10時間重
合を行なつた。 次いで水1.30Kgを加え、260℃に昇温して、
5時間反応させた。冷却後、孔眼寸法0.35mmの
篩で顆粒状PAS、NMP、PPSオリゴマー等か
ら分離し、次いで脱イオン水でくり返し洗浄し
た後、100℃で乾燥して、PAS-1(粉末)を得
た。PAS-1中のNa含量は830ppm、プレスシー
トのT(%)=69(%)であつた。 (B) P−ジクロルベンゼン3.66Kgの代わりにP−
ジクロルベンゼ3.48KgおよびP,P′−ジクロロ
ジフエニルエーテル0.29Kgを加えた点を除く外
は(A)と全く同様の方法でPAS−2(粉末)を得
た。PAS−2中のNa含量は910ppm、プレス
シートのT%=58(%)であつた。 熱抽出 実施例 1〜4 (C) PAS−1及びPAS−2の粉末につき、含水
有機アミド中で種々の条件で加熱して、熱抽出
による精製を行なつた。精製したPASにつき、
Na含量及びT%を測定した。これらの熱抽出
条件及び結果は、一括して表1に示してある
(実施例1〜4)。 (D) PAS−1を用い、本発明の範囲外で各種溶
媒中で加熱して精製を行つた。系の状態はいず
れも溶解状態もしくは粉末のスラリー状態であ
り、このような状態では電解質の除去も不充分
であつたり、また得られたシートは不透明で且
つ褐色に着色していた(比較例1〜6)。
【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 不純物を含有するポリアリーレンスルフイド
    を、中性状態において、有機アミド100重量部と
    水4〜60重量部とからなる混合溶液中で100〜350
    ℃の温度で加熱する(ただしポリアリレーンスル
    フイドは軟化ないし融解するが該混合溶液に実質
    的に溶解しない)ことからなる不純物の熱抽出に
    付すことを特徴とする、ポリアリーレンスルフイ
    ドの精製法。 2 ポリアリーレンスルフイドがポリフエニレン
    スルフイドである、特許請求の範囲第1項記載の
    ポリアリーレンスルフイドの精製法。
JP60068786A 1985-04-01 1985-04-01 ポリアリ−レンスルフィドの精製法 Granted JPS61228023A (ja)

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