JPH07179610A - ポリアリーレンスルフィド共重合体およびその製造方法 - Google Patents

ポリアリーレンスルフィド共重合体およびその製造方法

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JPH07179610A
JPH07179610A JP34513093A JP34513093A JPH07179610A JP H07179610 A JPH07179610 A JP H07179610A JP 34513093 A JP34513093 A JP 34513093A JP 34513093 A JP34513093 A JP 34513093A JP H07179610 A JPH07179610 A JP H07179610A
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polyarylene sulfide
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copolymer
group
sulfide copolymer
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Atsushi Wakabayashi
淳 若林
Shinobu Yamao
忍 山尾
Minoru Chiga
実 千賀
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Idemitsu Petrochemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポリマー同士の分散性が良好で、かつ力学的
特性に優れたポリアリーレンスルフィド共重合体を提供
し、さらに、官能基の反能率の高いポリアリーレンスル
フィド共重合体製造方法を提供する。 【構成】 官能基を有するポリアリーレンスルフィド
（Ａ）９９〜７０重量％、及び官能基を有する反応性シ
リコン樹脂（Ｂ）１〜３０重量％を反応させて得られる
ポリアリーレンスルフィド共重合体であって、（Ａ）の
官能基の５％以上が（Ｂ）官能基と反応しているポリア
リーレンスフィド共重合体。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリアリーレンスルフ
ィド共重合体及びその製造方法に関する。さらに詳しく
は、各種電気、電子分野及び高剛性材料を必要とする分
野において好適に使用することができるポリアリーレン
スルフィド共重合体及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ポリマーの特性を向上させるために、ポ
リマーブレンドやポリマーアロイという技術が用いら
れ、その研究が近年盛んに行なわれている。ポリマーブ
レンドやポリマーアロイの製造は、一般にポリマーを押
出機を用いて混練することにより行なわれる。ポリアリ
ーレンスルフィド樹脂においても諸特性向上のためポリ
アリーレンスルフィド樹脂と他の種々のポリマーとの溶
融ブレンド物が数多く公表されている。その中でも、ア
ミノ基を有するポリアリーレンスルフィドと種々の反応
性ポリマーを単に溶融させて混練する方法が、例えば特
開平４−１５３２６２号及び特開平４−２０２３６３号
等に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この場
合、ポリマー同士が非相溶であるため、ポリアリーレン
スルフィドが有するアミノ基と反応性ポリマーとが十分
に反応せず、ポリマー同士の分散が不充分であるため、
力学的特性の面で満足すべき向上を図ることができない
等の問題があった。本発明は、上述の問題に鑑みなされ
たものであり、ポリマー同士の分散性が良好で、かつ力
学的特性に優れたポリアリーレンスルフィド共重合体を
提供し、さらに、官能基の反能率の高いポリアリーレン
スルフィド共重合体の製造方法を提供することを目的と
する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、鋭意研究した結果、官能基を有するポリアリーレン
スルフィド（Ａ）と、官能基を有する反応性シリコン樹
脂（Ｂ）とを、反応時に所定の配合割合で、かつ、
（Ａ）の官能基の所定量を（Ｂ）の官能基と反応させる
ことによって、目的とするポリアリーレンスルフィド共
重合体を得ることができること、さらに、所定の配合割
合の（Ａ）と（Ｂ）とを極性溶媒に溶解して（Ａ）及び
（Ｂ）を溶液状態で反応させることによって目的とする
ポリアリーレンスルフィド共重合体の製造方法を得るこ
とができることを見出し、本発明を完成させた。
【０００５】すなわち、本発明によれば、官能基を有す
るポリアリーレンスルフィド、及び官能基を有する反応
性ポリマーを反応させて得られるポリアリーレンスルフ
ィド共重合体において、官能基を有するポリアリーレン
スルフィド（Ａ）及び官能基を有する反応性シリコン樹
脂（Ｂ）を反応させて得られるものであり、かつ、その
反応時の配合割合（重量％）が、（Ａ）：（Ｂ）＝９９
〜７０：１〜３０であるとともに、（Ａ）の官能５％以
上を（Ｂ）の官能基と反応させて得られるものであるこ
とを特徴とするポリアリーレンスルフィド共重合体が提
供される。
【０００６】また、前記ポリアリーレンスルフィド共重
合体１００重量部、並びに繊維状及び／又は粉体状充填
材（Ｃ）５〜５００重量部を含有することを特徴とする
ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物が提供される。ま
た、官能基を有するポリアリーレンスルフィド、及び官
能基を有する反応性ポリマーを反応させるポリアリーレ
ンスルフィド共重合体の製造方法において、官能基を有
するポリアリーレンスルフィド（Ａ）及び官能基を有す
る反応性シリコン樹脂（Ｂ）を、（Ａ）：（Ｂ）＝９９
〜７０：１〜３０の配合割合（重量％）で極性溶媒に溶
解し、次いで（Ａ）及び（Ｂ）を溶液状態で反応させる
ことを特徴とするポリアリーレンスルフィド共重合体の
製造方法が提供される。
【０００７】また、前記（Ａ）及び（Ｂ）の溶液状態の
反応が、（Ａ）の官能基の５％以上を（Ｂ）の官能基と
反応させるものであることを特徴とするポリアリーレン
スルフィド共重合体の製造方法が提供される。
【０００８】また、前記極性溶媒が、Ｎ−メチルピロリ
ドンであることを特徴とするポリアリーレンスルフィド
共重合体の製造方法が提供される。
【０００９】さらに、前記（Ａ）及び（Ｂ）の溶液状態
で反応させる工程における反応温度が、２２０〜３００
℃であることを特徴とするポリアリーレンスルフィド共
重合体の製造方法が提供される。
【００１０】以下、本発明を具体的に説明する。本発明
のポリアリーレンスルフィド共重合体は、官能基を有す
るポリアリーレンスルフィド（Ａ）９９〜７０重量％、
及び官能基を有する反応性シリコン樹脂（Ｂ）１〜３０
重量％を、反応させることによって得られる。この場
合、（Ａ）の官能基の５％以上を（Ｂ）の官能基と反応
させることが必要である。
【００１１】１．官能基を有するポリアリーレンスルフ
ィド（Ａ） （１）官能基 （Ａ）の官能基としては、特に制限はないが、例えばア
ミノ基，アミド基，カルボキシル基，水酸基，酸塩化物
基，イソシアネート基等を挙げることができる。中で
も、アミノ基，アミド基が好ましい。
【００１２】（２）官能基を有するポリアリーレンスル
フィド（Ａ）の製造方法 本発明に用いられる（Ａ）の製造方法としては、特に制
限はなく、公知の方法を用いることができる。例えば、
特開平２−２９４３３１号に記載された方法を挙げるこ
とができる。具体的には、極性溶媒中で、（ａ）アルカ
リ金属硫化物及びアルカリ金属水硫化物よりなる群から
選ばれたる少なくとも一種の金属硫化物と、（ｂ）ジハ
ロゲン芳香族化合物と、（ｃ）官能基含有化合物とを接
触させればよい。例えば、官能基としてアミノ基を導入
したい場合には、（ｃ）としてポリハロゲンアミノ芳香
族化合物を用いればよい。（ａ）成分に対する（ｂ）成
分のモル比は、（ａ）／（ｂ）＝１．０３〜１．２５と
することが好ましい。（ｃ）成分に対する（ｂ）成分の
モル比は、（ｃ）／（ｂ）＝０．００３〜０．０５とす
ることが好ましい。その溶融粘度は、５０〜４０，００
０ポイズであることが好ましい。５０未満だと、強度が
低下し、射出成形時にバリが発生しやすく成形性が不十
分になることがあり、４０，０００を超えると、溶融時
の粘度が高くなりすぎて、樹脂の分解やバリが発生しや
すくなる。
【００１３】２．官能基を有する反応性シリコン樹脂
（Ｂ） 本発明に用いられる官能基を有する反応性シリコン樹脂
（Ｂ）としては、特に制限はないが、例えば、下記式
（I）または（II）に示すものを挙げることができる。
【００１４】
【化１】
【００１５】
【化２】 ここでＸ、Ｙはエポキシ基、グリシジル基、カルボキシ
ル基、水酸基、アミノ基、又はアミド基を示し、Ｒ1 〜
Ｒ5 はＣ1 〜Ｃ10のアルキル基、又はＣ6 〜Ｃ10の芳香
族基を示す。具体的には、Ｒ1 〜Ｒ5 はメチル基、エチ
ル基、プロピル基等のアルキル基、フェニル基、ナフチ
ル基等の芳香族基を挙げることができる。
【００１６】３．（Ａ）と（Ｂ）との反応時の配合割合 本発明においては、（Ａ）と（Ｂ）との反応時の配合割
合は、前述のように重量％で（Ａ）：（Ｂ）＝９９〜７
０：１〜３０とすることが必要である。（Ａ）が９９重
量％を超えると衝撃強度等の力学物性の向上が見られな
くなり、７０重量％未満であると耐熱性，寸法安定性が
著しく損なわれる。特に（Ａ）：（Ｂ）＝９７〜８０：
３〜２０が好ましい。
【００１７】４．（Ａ）の官能基の反応率 本発明においては前述のように（Ａ）の官能基の５％以
上、好ましくは１０〜１００％、（Ｂ）の官能基と反応
させる必要がある。５％未満であると得られる共重合体
の力学的特性が不十分となる。
【００１８】５．（Ａ）及び（Ｂ）の反応 本発明のポリアリーレンスルフィド共重合体の製造方法
においては、（Ａ）及び（Ｂ）を極性溶媒に溶解し、溶
液状態で反応させる必要がある。なお、ここで溶液状態
とは、ポリマーが極性溶媒に溶解した状態のことをい
う。ここで、本発明に用いられる有機極性溶媒として
は、たとえばアミド化合物、ラクタム化合物、尿素化合
物、環式有機リン化合物等の非プロトン性有機溶媒等を
挙げることができる。前記アミド化合物としては、Ｎ，
Ｎ−ジメチルホルムアミドなどのホルムアミド類、Ｎ，
Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトア
ミド、Ｎ，Ｎ−ジプロピルアセトアミドなどのアセトア
ミド類、Ｎ，Ｎ−ジメチル安息香酸アミドなどの芳香族
カルボン酸アミド等を挙げることができる。前記ラクタ
ム化合物としては、例えば、カプロラクタムおよびＮ−
メチルカプロラクタム、Ｎ−エチルカプロラクタム、Ｎ
−ｎ−プロピルカプロラクタム、Ｎ−プロピルカプロラ
クタム、Ｎ−ｎ−ブチルカプロラクタム、Ｎ−イソブチ
ルカプロラクタム、Ｎ−シクロヘキシルカプロラクタム
などのＮ−アルキルカプロラクタム等のカプロラクタム
類；Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−エチル−２−ピ
ロリドン、Ｎ−ｎ−プロピル−２−ピロリドン、Ｎ−イ
ソプロピル−２−ピロリドン、Ｎ−ｎ−ブチル−２−ピ
ロリドン、Ｎ−イソブチル−２−ピロリドン、Ｎ−シク
ロヘキシル−２−ピロリドン、Ｎ−メチル−３−メチル
−２−ピロリドン、Ｎ−エチル−３−メチル−ピロリド
ン、Ｎ−メチル−３，４，５−トリメチル−２−ピロリ
ドンなどのＮ−アルキル等のピロリドン類；Ｎ−メチル
−２−ピペリドン、Ｎ−エチル−２−ピペリドン、Ｎ−
イソプロピル−２−ピペリドン、Ｎ−メチル−６，６−
メチル−２−ピペリドン、Ｎ−メチル−３−エチル−２
−ピペリドン等を挙げることができる。さらに前記以外
の非プロトン性有機極性溶媒として、たとえば、テトラ
メチル尿素、Ｎ，Ｎ’−ジメチルエチレン尿素、Ｎ，
Ｎ’−ジメチルプロピレン尿素などの尿素化合物、１−
メチル−１−オキソスルホラン、１−エチル−１−オキ
ソスルホラン、１−フェニル−１−オキソスルホランな
どのオキソスルホラン類、１−メチル−１−オキソホス
ホラン、１−ｎ−プロピル−１−オキソホスホラン、１
−フェニル１−オキソホスホランなどのオキソホスホラ
ン等を挙げることができる。これらの溶媒のうち、特
に、アミド化合物およびラクタム化合物等を好適例とし
て挙げることができ、好ましいのはＮ−アルキルラクタ
ムおよびＮ−アルキルピロリドンであり、特に好ましい
のはＮ−メチルピロリドンである。これらの有機極性溶
媒は、それぞれ単独で用いてもよいし、二種以上を併用
してもよい。また、この場合、２２０〜３００℃の反応
温度で反応させることが好ましく、２４０〜２７０℃が
さらに好ましい。３００℃を超えると分解劣化が生じ、
２２０℃未満であると固体が析出する。
【００１９】単に（Ａ）及び（Ｂ）をドライブレンド
し、溶融混練しただけでは、（Ａ）の官能基が（Ｂ）に
反応する割合が低くなり、満足すべき力学的特性を有す
る共重合体を得ることはできない。
【００２０】６．繊維状及び／又は粉状充填材（Ｃ） 本発明のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物において
は、前述のポリアリーレンスルフィド共重合体に、所定
の配合割合の繊維状及び／又は粉状充填材（Ｃ）が配合
される。
【００２１】本発明で用いられる繊維状充填材及び／又
は粉粒状充填材（Ｃ）としては、特に制限はないが、無
機質充填材を好適に使用することができる。上記無機質
充填材としては、例えば炭酸カルシウム，炭酸マグネシ
ウム，ドロマイト等の炭酸塩；硫酸カルシウム，硫酸マ
グネシウム等の硫酸塩；亜硫酸カルシウム等の亜硫酸
塩；タルク；クレー；マイカ；チタニア；ジルコニア；
フェライト；アスベスト；ガラス繊維；ケイ酸カルシウ
ム，モンモリロナイト，ベントナイト等のケイ酸塩；
鉄，亜鉛，銅，アルミニウム，ニッケル等の金属類；炭
化ケイ素、チッ化ケイ素、チッ化ホウ素等のセラミック
およびチタン酸カリウム、硼酸アルミニウム等のウイス
カー、カーボンブラック、グラファイト、炭素繊維など
を挙げることができる。これらの無機質充填材は、一種
を単独で使用してもよいし、又は二種以上を併用しても
よい。これらの中でも、通常はガラス繊維、炭素繊維単
独またはこれらに粉粒状充填材を配合したものを好適に
用いることができる。また、繊維状充填材及び／又は粉
粒状充填材（Ｃ）としては、必要に応じて、前記無機質
充填材に代えて、又は前記無機質充填材と共に、たとえ
ば木粉、ヤシ殻粉、コルク粉末、フロックなどの有機質
充填材を用いてもよい。
【００２２】繊維状充填材又は粉粒状充填材（Ｃ）の平
均繊維径又は粒径に制限はなく、目的に応じて最適な径
を有するものを適宜に選択すればよいが、平均繊維径又
は粒径は２０μｍ以下であることが好ましい。平均繊維
径又は粒径が２０μｍよりも大きいと、組成物中での分
散性が低下することがある。ポリアリーレンスルフィド
共重合体に対する繊維状充填材及び／又は粉粒状充填材
（Ｃ）の配合割合は、ポリアリーレンスルフィド共重合
体１００重量部に対して５〜５００重量部、好ましくは
１０〜３００重量部である。この配合割合が５重量部未
満であると、繊維状充填材及び／又は粉粒状充填材
（Ｃ）を配合する効果が十分発現せず、５００重量部を
超えると、組成物の混練性，分散性、さらには機械的強
度が低下することがある。
【００２３】
【実施例】以下、本発明を実施例と比較例とに基づいて
さらに具体的に説明する。なお、ポリアリーレンスルフ
ィド（Ａ）のアミノ基の反応率（％）は、ＩＲスペクト
ルの３３８０ｃｍ-1付近に現われるアミノ基の吸収スペ
クトルに基づいて、（反応前のアミノ基含有率−反応後
のアミノ基含有率（モル％））／反応前のアミノ基含有
率（モル％）×１００で求めた。水素核のスピン−格子
緩和時間Ｔ1 の測定は、共鳴周波数９０ＭＨｚ、３０℃
で行なった。測定法は、最も一般的な反転回復法であ
り、１８０°−τ−９０°パルス法によった。
【００２４】製造例アミノ基含有ポリアリーレンスルフィドの製造 攪拌機を備えた反応槽に含水硫化ナトリウム（Ｎａ2 Ｓ
・５水塩）８３３モルとＮ−メチル−２−ピロリドン
（ＮＭＰ）５１０リットルを仕込み、減圧下に１４５℃
に保ちながら１時間かけて脱水処理をした。次いで反応
系を４５℃に冷却した後、ｐ−ジクロロベンゼン８１６
モルとジクロロアニリン（ＤＣＡ）４３．０モルとを加
え、２４０℃で５時間かけて反応を行なった。しかるの
ち反応槽を冷却して内容物を濾別し、次いでケーキを熱
水で３回洗浄したのちに１７０℃のＮＭＰで１回、水で
３回洗浄を行ない、さらにアセトンで１回洗浄してから
１８５℃で乾燥し、白色で顆粒状のアミノ基含有ポリア
リーレンスルフィド（以下、ＤＣＡ−ＰＡＳと略称す
る）７７ｋｇを得た。このＤＣＡ−ＰＡＳは、アミノ基
含有単位の含有率が１．０１モル％、溶融粘度が２０２
０ポイズであった。
【００２５】実施例１ 製造例により得られたアミノ基を有するＰＡＳ、９５０
ｇ、官能基を有する反応性シリコン樹脂として東レ・ダ
ウコーニング・シリコーン社製，商品名：トレフィルＥ
６０１（下記表１中では記号Ａで示す）５０ｇ、Ｎ−メ
チルピロリドン５０００ｍｌを１０リットルオートクレ
ーブに投入し、２６０℃、１時間反応させた。室温まで
冷却した後、固形物を分離し、５０００ｍｌの純水及び
アセトンで繰り返し洗浄し、１００℃、２０時間真空乾
燥させた。ＰＡＳのアミノ基反応率は２３％であった。
ＰＡＳのアミノ基反応率及び、得られた共重合体の物性
を表１に示す。
【００２６】実施例２−３ 実施例で用いた官能基を有する反応性シリコン樹脂を表
１に示す添加量で添加した以外は実施例１と同様の操作
により共重合体を調製した。その結果を表１に示す。
【００２７】比較例１ 製造例により得られた、アミノ基を有するＰＡＳ、９０
０ｇ、実施例１で用いた官能基を有する反応性シリコン
樹脂、１００ｇをドライブレンドした後、３２０℃で溶
融混練した。ＰＡＳのアミノ基反応率は３％であった。
得られた共重合体の物性を表１に示す。
【００２８】実施例４−６ 製造例により得られたアミノ基を有するＰＡＳ、９５０
ｇ、下記式（III）で示す官能基を有する反応性シリコ
ン樹脂、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製，商品
名：ＢＹ１６−８５５Ｂ（表１中では記号Ｂで示す）、
５０ｇを実施例１と同様の操作により共重合体を調製し
た。その結果を表１に示す。
【００２９】
【化３】
【００３０】実施例７ 実施例２で得られたグラフト共重合体８００ｇとチョッ
プドグラスファイバー（旭ファイバーグラス社製０３Ｍ
ＡＦＴ１０４、径１３μｍ、長さ３ｍｍ）５３３ｇ（４
０重量％）をドライブレンドした後、３２０℃で溶融混
練した。ＰＡＳのアミノ基反応率、及び得られた樹脂組
成物の物性を表１に示す。
【００３１】比較例２ 比較例１で得られたグラフト共重合体８００ｇと実施例
７で用いたチョップドグラスファイバー，商品名：０３
ＭＡＦＴ１０４、５３３ｇ（４０重量％）を添加した以
外は実施例７と同様の操作により樹脂組成物を調製し
た。その結果を表１に示す。
【００３２】
【表１】
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によって、ポ
リマー同士の分散性が良好で、かつ、力学的特性にも優
れたポリアリーレンスルフィド共重合体を得ることがで
きる。また、耐熱性，耐衝撃性，寸法安定性の特性を有
するポリアリーレンスルフィド樹脂組成物を得ることが
できる。さらに、官能基の反応率の高いポリアリーレン
スルフィド共重合体の製造方法を提供することができ
る。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 官能基を有するポリアリーレンスルフィ
    ド、及び官能基を有する反応性ポリマーを反応させて得
    られるポリアリーレンスルフィド共重合体において、 官能基を有するポリアリーレンスルフィド（Ａ）及び官
    能基を有する反応性シリコン樹脂（Ｂ）を反応させて得
    られるものであり、かつ、その反応時の配合割合（重量
    ％）が、（Ａ）：（Ｂ）＝９９〜７０：１〜３０である
    とともに、（Ａ）の官能基の５％以上を（Ｂ）の官能基
    と反応させて得られるものであることを特徴とするポリ
    アリーレンスルフィド共重合体。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のポリアリーレンスルフィ
    ド共重合体１００重量部、並びに繊維状及び／又は粉体
    状充填材（Ｃ）５〜５００重量部を含有することを特徴
    とするポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
  3. 【請求項３】 官能基を有するポリアリーレンスルフィ
    ド、及び官能基を有する反応性ポリマーを反応させるポ
    リアリーレンスルフィド共重合体の製造方法において、 官能基を有するポリアリーレンスルフィド（Ａ）及び官
    能基を有する反応性シリコン樹脂（Ｂ）を、（Ａ）：
    （Ｂ）＝９９〜７０：１〜３０の配合割合（重量％）で
    極性溶媒に溶解し、次いで（Ａ）及び（Ｂ）を溶液状態
    で反応させることを特徴とするポリアリーレンスルフィ
    ド共重合体の製造方法。
  4. 【請求項４】 前記（Ａ）及び（Ｂ）の溶液状態の反応
    が、（Ａ）の官能基の５％以上を（Ｂ）の官能基と反応
    させるものであることを特徴とする請求項３記載のポリ
    アリーレンスルフィド共重合体の製造方法。
  5. 【請求項５】 前記極性溶媒が、Ｎ−メチルピロリドン
    であることを特徴とする請求項３又は４記載のポリアリ
    ーレンスルフィド共重合体の製造方法。
  6. 【請求項６】 前記（Ａ）及び（Ｂ）の溶液状態で反応
    させる工程における反応温度が、２２０〜３００℃であ
    ることを特徴とする請求項３〜５のいずれ１項記載のポ
    リアリーレンスルフィド共重合体の製造方法。
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