JP7806578B2 - Polyarylene sulfide copolymer, method for producing the same, and polyarylene sulfide copolymer composition - Google Patents
Polyarylene sulfide copolymer, method for producing the same, and polyarylene sulfide copolymer compositionInfo
- Publication number
- JP7806578B2 JP7806578B2 JP2022053294A JP2022053294A JP7806578B2 JP 7806578 B2 JP7806578 B2 JP 7806578B2 JP 2022053294 A JP2022053294 A JP 2022053294A JP 2022053294 A JP2022053294 A JP 2022053294A JP 7806578 B2 JP7806578 B2 JP 7806578B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polyarylene sulfide
- groups
- copolymer
- less
- sulfide copolymer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
Description
本発明は、ポリアリーレンスルフィド共重合体に関する。 The present invention relates to a polyarylene sulfide copolymer.
ポリフェニレンスルフィド(以下PPSと略す場合がある)に代表されるポリアリーレンスルフィドは、優れた耐熱性、バリア性、成形性、耐薬品性、電気絶縁性、耐湿熱性などエンジニアリングプラスチックとして好適な性質を有しており、射出成形、押出成形用途を中心として各種電気・電子部品、機械部品、自動車部品、フィルム、繊維などに使用されている。ポリアリーレンスルフィドはその優れた特性ゆえに、近年使用される用途が広がっている。 Polyarylene sulfides, typified by polyphenylene sulfide (hereinafter sometimes abbreviated as PPS), have properties suitable for engineering plastics, such as excellent heat resistance, barrier properties, moldability, chemical resistance, electrical insulation, and moist heat resistance, and are used in a variety of electrical and electronic parts, machine parts, automotive parts, films, fibers, and more, primarily in injection molding and extrusion molding. Due to their excellent properties, the range of applications for polyarylene sulfides has been expanding in recent years.
代表的なポリアリーレンスルフィドであるPPSは一般的に80~90℃にガラス転移点を、275~285℃に融点を有する結晶性ポリマーであり、その優れた耐熱性によって高温条件下で用いられることが多い。また、PPSは非常に限られた数の溶媒に、200~250℃という高温においてのみ溶解し、その優れた耐薬品性を利用した用途にも広く用いられている。 PPS, a typical polyarylene sulfide, is a crystalline polymer that generally has a glass transition point of 80-90°C and a melting point of 275-285°C, and is often used under high-temperature conditions due to its excellent heat resistance. Furthermore, PPS dissolves only in a very limited number of solvents at high temperatures of 200-250°C, and is widely used in applications that take advantage of its excellent chemical resistance.
ポリアリーレンスルフィドの代表例である、上述したPPSは、高い融点により高温での使用に耐える一方で、ガラス転移点である80~90℃以上の温度ではそれ以下の温度と比べて急激に剛性が低下するという問題があり、ポリアリーレンスルフィドのガラス転移点を向上する検討は種々行われている。 The aforementioned PPS, a typical example of polyarylene sulfide, has a high melting point that allows it to withstand high-temperature use. However, it suffers from the problem that its rigidity drops sharply above its glass transition point of 80-90°C compared to temperatures below that point. Therefore, various studies are being conducted to improve the glass transition point of polyarylene sulfide.
例えば特許文献1および2には、反応性官能基を有するポリアリーレンスルフィドと剛直な分子を反応させることで得られるポリアリーレンスルフィド共重合体が開示されている。 For example, Patent Documents 1 and 2 disclose polyarylene sulfide copolymers obtained by reacting polyarylene sulfide having reactive functional groups with rigid molecules.
特許文献3には、2~9量体のフェニレンスルフィドとアリーレン基をイミド結合で結ぶことでガラス転移点を向上させた累積フェニレンスルフィド単位を含有する結晶性ポリイミドが開示されている。 Patent Document 3 discloses a crystalline polyimide containing cumulative phenylene sulfide units that has an improved glass transition temperature by linking dimer to nonamer phenylene sulfide and arylene groups with imide bonds.
特許文献4には、ポリアリーレンスルフィドブロックと、ポリエーテルイミドブロックやポリジオルガノシロキサンブロックからなる共重合体が開示されている。 Patent Document 4 discloses a copolymer consisting of a polyarylene sulfide block and a polyetherimide block or a polydiorganosiloxane block.
特許文献5には、芳香族イミドスルフィドポリマーが開示されている。 Patent Document 5 discloses an aromatic imide sulfide polymer.
特許文献6には、ポリアリーレンスルフィド-ポリイミド共重合体が開示されている。 Patent Document 6 discloses a polyarylene sulfide-polyimide copolymer.
特許文献1および2で開示されたポリアリーレンスルフィド共重合体は、高いガラス転移点を有するものの、結晶化温度が低い、または結晶化温度を有さない、など、結晶性に劣る課題があった。また、特許文献2には、共重合体を製造する際のガス発生量低減や、それにともなう製造の効率性に関する記載はあるが、特許文献1および2のいずれにも、結晶性に関する記載や、結晶性を向上させることに関する記載はなかった。 The polyarylene sulfide copolymers disclosed in Patent Documents 1 and 2 have high glass transition points, but suffer from poor crystallinity, such as a low crystallization temperature or no crystallization temperature at all. Furthermore, Patent Document 2 describes reducing the amount of gas generated during copolymer production and the associated improvement in production efficiency, but neither Patent Document 1 nor 2 describes crystallinity or how to improve crystallinity.
特許文献3で開示された結晶性ポリイミドは、ガラス転移点は向上しているものの、フェニレンスルフィド単位の分子量が小さく、結晶性に関しては結晶化が遅いという問題があった。 The crystalline polyimide disclosed in Patent Document 3 has an improved glass transition point, but has the problem of slow crystallization due to the small molecular weight of the phenylene sulfide unit.
特許文献4で開示された共重合体についても、ガラス転移点は向上しているものの、ブロック構造としてポリエーテルイミドブロックやポリジオルガノシロキサンブロックを有することから、結晶性に関しては結晶化が遅いという問題があった。 The copolymer disclosed in Patent Document 4 also has an improved glass transition temperature, but because it has a block structure containing polyetherimide blocks and polydiorganosiloxane blocks, it has the problem of slow crystallization.
特許文献5で開示された芳香族イミドスルフィドポリマーは、ガラス転移点は向上しているものの、アリーレンスルフィド単位の分子量が十分な芳香族イミドスルフィドポリマーを得ることは難しく、結晶性に関しては結晶化が遅いという問題があった。 The aromatic imide sulfide polymer disclosed in Patent Document 5 has an improved glass transition temperature, but it is difficult to obtain an aromatic imide sulfide polymer with a sufficient molecular weight of arylene sulfide units, and there are problems with crystallization, such as slow crystallization.
特許文献6で開示されたポリアリーレンスルフィド-ポリイミド共重合体についても、ポリイミドを溶融ブレンドすることでガラス転移点は向上可能だが、結晶性に関しては溶融ブレンドしたポリイミドの影響で結晶化が遅いという問題があった。また、遊離のポリアリーレンスルフィドおよびポリイミドも含有することがあり、安定性も含めた高い結晶性を得ることは困難であった。 The polyarylene sulfide-polyimide copolymer disclosed in Patent Document 6 can also improve its glass transition temperature by melt-blending it with polyimide, but has the problem of slow crystallization due to the influence of the melt-blended polyimide. Furthermore, it may also contain free polyarylene sulfide and polyimide, making it difficult to achieve high crystallinity, including stability.
また、特許文献3から6のいずれにも、結晶性に関する記載や、結晶性を向上させることに関する記載はなかった。 Furthermore, none of Patent Documents 3 to 6 contain any description regarding crystallinity or improving crystallinity.
したがって本発明は、高いガラス転移点と高い結晶化温度を両立するポリアリーレンスルフィド共重合体を得ることを課題とする。 Therefore, the objective of the present invention is to obtain a polyarylene sulfide copolymer that has both a high glass transition point and a high crystallization temperature.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の内容を提供することで実現することが可能である。
1.数平均分子量Mnが1,000以上10,000以下であるアリーレンスルフィド単位を構造単位として有し、アリーレンスルフィド単位と共重合成分とがイミド基で連結された構造を有し、示差走査熱量測定によるガラス転移点を95℃以上190℃以下に有し、結晶化温度を165℃以上に有す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.アリーレンスルフィド単位のベンゼン環由来の1901cm-1における吸収強度に対する、アミノ基由来の3382cm-1における吸収の比強度が0.11以上0.90以下、または、酸無水物基由来の1860cm-1における吸収の比強度が0.20以上2.2以下であることを特徴とする、上記1に記載のポリアリーレンスルフィド共重合体。
3.下記式(a)~(s)から選ばれる少なくとも一つの構造を構造単位として有する上記1または2に記載のポリアリーレンスルフィド共重合体。
The present invention has been made to solve at least part of the above-mentioned problems, and can be realized by providing the following contents.
1. A polyarylene sulfide copolymer characterized by having, as a structural unit, an arylene sulfide unit having a number average molecular weight Mn of 1,000 or more and 10,000 or less, having a structure in which the arylene sulfide unit and a copolymerization component are linked by an imide group, having a glass transition point measured by differential scanning calorimetry of 95°C or more and 190°C or less, and having a crystallization temperature of 165°C or more.
2. The polyarylene sulfide copolymer according to 1 above, wherein the relative intensity of the absorption at 3382 cm −1 attributable to the amino group to the absorption at 1901 cm −1 attributable to the benzene ring of the arylene sulfide unit is 0.11 or more and 0.90 or less, or the relative intensity of the absorption at 1860 cm −1 attributable to the acid anhydride group is 0.20 or more and 2.2 or less.
3. The polyarylene sulfide copolymer according to 1 or 2 above, which has at least one structure selected from the following formulae (a) to (s) as a structural unit:
(R、R1、およびR2は水素、炭素原子数1~12のアルキル基、炭素原子数6~24のアリーレン基、およびハロゲン基から選ばれる置換基であり、R、R1、およびR2は同一でも異なっていてもよい。)
4.融点を300℃以下に有することを特徴とする上記1~3のいずれかに記載のポリアリーレンスルフィド共重合体。
5.数平均分子量Mnが1,000以上10,000以下であるポリアリーレンスルフィド(A)、および、下記式(a’)~(u’)から選ばれる少なくとも一つの化合物(B)を加熱する、上記1から4のいずれかに記載のポリアリーレンスルフィド共重合体の製造方法であって、該ポリアリーレンスルフィド(A)および化合物(B)が有する、カルボキシル基の二分の一および酸無水物基の合計量と、アミノ基の合計量との比が、0.75以上0.97以下、または、1.03以上1.25以下である、ポリアリーレンスルフィド共重合体の製造方法。
(R, R 1 , and R 2 are substituents selected from hydrogen, alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, arylene groups having 6 to 24 carbon atoms, and halogen groups, and R, R 1 , and R 2 may be the same or different.)
4. The polyarylene sulfide copolymer according to any one of 1 to 3 above, which has a melting point of 300° C. or less.
5. A method for producing a polyarylene sulfide copolymer according to any one of 1 to 4 above, which comprises heating a polyarylene sulfide (A) having a number average molecular weight Mn of 1,000 or more and 10,000 or less, and at least one compound (B) selected from the following formulae (a') to (u'), wherein the ratio of the total amount of half of the carboxyl groups and acid anhydride groups to the total amount of amino groups contained in the polyarylene sulfide (A) and compound (B) is 0.75 or more and 0.97 or less, or 1.03 or more and 1.25 or less:
(Xは隣接する2つの炭素にそれぞれ結合された2つのカルボキシル基もしくはその2つのカルボキシル基に由来する酸無水物基、またはアミノ基のいずれかであり、R、R1、およびR2は水素、炭素原子数1~12のアルキル基、炭素原子数6~24のアリーレン基、およびハロゲン基から選ばれる置換基であり、R、R1、およびR2は同一でも異なっていてもよい。また、各化合物の芳香族環は2置換体または3置換体であってもよく、一つの芳香族環に置換された複数の置換基Xは同一でも異なっていてもよい。)
6.ポリアリーレンスルフィド(A)の少なくとも一部、および下記式(a’)~(u’)から選ばれる少なくとも一つの化合物(B)の少なくとも一部を混合して加熱した後、残りのポリアリーレンスルフィド(A)および/または化合物(B)を混合して加熱する、上記5に記載のポリアリーレンスルフィド共重合体の製造方法。
(X is either two carboxyl groups bonded to two adjacent carbon atoms, or an acid anhydride group derived from the two carboxyl groups, or an amino group; R, R 1 , and R 2 are substituents selected from hydrogen, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an arylene group having 6 to 24 carbon atoms, and a halogen group; R, R 1 , and R 2 may be the same or different; the aromatic ring of each compound may be di- or tri-substituted; and the multiple substituents X substituted on one aromatic ring may be the same or different.)
6. A method for producing a polyarylene sulfide copolymer according to the above item 5, comprising mixing and heating at least a portion of the polyarylene sulfide (A) and at least a portion of at least one compound (B) selected from the following formulae (a') to (u'), and then mixing and heating the remaining polyarylene sulfide (A) and/or compound (B):
(Xは隣接する2つの炭素にそれぞれ結合された2つのカルボキシル基もしくはその2つのカルボキシル基に由来する酸無水物基、またはアミノ基のいずれかであり、R、R1、およびR2は水素、炭素原子数1~12のアルキル基、炭素原子数6~24のアリーレン基、およびハロゲン基から選ばれる置換基であり、R、R1、およびR2は同一でも異なっていてもよい。また、各化合物の芳香族環は2置換体または3置換体であってもよく、一つの芳香族環に置換された複数の置換基Xは同一でも異なっていてもよい。)
7.加熱を実質的に無溶媒条件で行う上記5または6に記載のポリアリーレンスルフィド共重合体の製造方法。
8.数平均分子量Mnが1,000以上10,000以下であるアリーレンスルフィド単位を構造単位として有し、アリーレンスルフィド単位と共重合成分とがイミド基で連結されたポリアリーレンスルフィド共重合体(C)および結晶核剤を含有し、示差走査熱量測定によるガラス転移点を95℃以上190℃以下に有し、結晶化温度を165℃以上に有する、ポリアリーレンスルフィド共重合体組成物。
9.ポリアリーレンスルフィド共重合体(C)が、下記式(a)~(s)から選ばれる少なくとも一つの構造を構造単位として有する上記8に記載のポリアリーレンスルフィド共重合体組成物。
(X is either two carboxyl groups bonded to two adjacent carbon atoms, or an acid anhydride group derived from the two carboxyl groups, or an amino group; R, R 1 , and R 2 are substituents selected from hydrogen, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an arylene group having 6 to 24 carbon atoms, and a halogen group; R, R 1 , and R 2 may be the same or different; the aromatic ring of each compound may be di- or tri-substituted; and the multiple substituents X substituted on one aromatic ring may be the same or different.)
7. The method for producing a polyarylene sulfide copolymer according to the above item 5 or 6, wherein the heating is carried out substantially in the absence of a solvent.
8. A polyarylene sulfide copolymer composition comprising a polyarylene sulfide copolymer (C) having, as structural units, arylene sulfide units having a number average molecular weight Mn of 1,000 or more and 10,000 or less, in which the arylene sulfide units and copolymerization components are linked via imide groups, and a crystal nucleating agent, the polyarylene sulfide copolymer composition having a glass transition point of 95°C or more and 190°C or less and a crystallization temperature of 165°C or more as measured by differential scanning calorimetry.
9. The polyarylene sulfide copolymer composition according to 8 above, wherein the polyarylene sulfide copolymer (C) has, as a structural unit, at least one structure selected from the following formulae (a) to (s):
(R、R1、およびR2は水素、炭素原子数1~12のアルキル基、炭素原子数6~24のアリーレン基、およびハロゲン基から選ばれる置換基であり、R、R1、およびR2は同一でも異なっていてもよい。)
10.ポリアリーレンスルフィド共重合体(C)の少なくとも一部が、上記1~4のいずれかに記載のポリアリーレンスルフィド共重合体であることを特徴とする、上記8に記載のポリアリーレンスルフィド共重合体組成物。
11.上記1~4のいずれかに記載のポリアリーレンスルフィド共重合体を含有する、ポリアリーレンスルフィド共重合体組成物。
12.上記8~11のいずれかに記載のポリアリーレンスルフィド共重合体組成物を成形してなる成形品。
(R, R 1 , and R 2 are substituents selected from hydrogen, alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, arylene groups having 6 to 24 carbon atoms, and halogen groups, and R, R 1 , and R 2 may be the same or different.)
10. The polyarylene sulfide copolymer composition according to 8 above, wherein at least a portion of the polyarylene sulfide copolymer (C) is the polyarylene sulfide copolymer according to any one of 1 to 4 above.
11. A polyarylene sulfide copolymer composition containing the polyarylene sulfide copolymer according to any one of 1 to 4 above.
12. A molded article obtained by molding the polyarylene sulfide copolymer composition according to any one of 8 to 11 above.
本発明によれば、高いガラス転移点と高い結晶化温度を両立するポリアリーレンスルフィド共重合体、および、高いガラス転移点と高い結晶化温度を両立するポリアリーレンスルフィド共重合体組成物を提供することができる。また、特定の官能基を有するポリアリーレンスルフィドと反応性化合物から、上記ポリアリーレンスルフィド共重合体を製造する方法を提供することができる。 The present invention provides a polyarylene sulfide copolymer that exhibits both a high glass transition point and a high crystallization temperature, and a polyarylene sulfide copolymer composition that exhibits both a high glass transition point and a high crystallization temperature. It also provides a method for producing the polyarylene sulfide copolymer from a polyarylene sulfide having a specific functional group and a reactive compound.
本発明によれば、高い結晶化温度を有するポリアリーレンスルフィド共重合体およびポリアリーレンスルフィド共重合体組成物(以下、樹脂組成物と表現する場合がある。)が得られ、これらを成形加工する際や、さらに充填材および/またはその他添加剤を配合した樹脂組成物を製造する際のタイムサイクル短縮による生産性向上や、得られた樹脂組成物の結晶化が十分に進行することによる機械特性や耐薬品性の向上および安定化が可能となる。生産性の向上や特性の安定化を達成できることにより、例えば電気・電子部品、精密機械関連部品、水廻り部品、自動車・車両関連部品、航空・宇宙関連部品などの用途における、高温条件下での安定した性能を発現することが可能となる。 According to the present invention, polyarylene sulfide copolymers and polyarylene sulfide copolymer compositions (hereinafter sometimes referred to as resin compositions) having high crystallization temperatures can be obtained, improving productivity by shortening the time cycle when molding and processing these, or when producing resin compositions containing fillers and/or other additives. Furthermore, sufficient crystallization of the resulting resin compositions improves and stabilizes their mechanical properties and chemical resistance. By achieving improved productivity and stabilized properties, it becomes possible to demonstrate stable performance under high-temperature conditions in applications such as electrical and electronic components, precision machinery-related components, plumbing parts, automotive and vehicle-related components, and aerospace-related components.
以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明する。 The following describes in detail an embodiment of the present invention.
[ポリアリーレンスルフィド共重合体]
ポリアリーレンスルフィド共重合体のガラス転移点の下限は95℃以上であり、100℃以上が好ましく、110℃以上がより好ましい。ガラス転移点が95℃未満では高温条件下において高い剛性が得られない。ガラス転移点の上限は190℃以下であり、180℃以下が好ましく、160℃以下がより好ましい。ガラス転移点が190℃を超えると成形品の耐薬品性が不足する。ガラス転移点は示差走査熱量計を用いて20℃/分の速度で0℃から340℃まで昇温した際に検出されるベースラインシフトの変曲点と定義する。
[Polyarylene sulfide copolymer]
The lower limit of the glass transition point of the polyarylene sulfide copolymer is 95°C or higher, preferably 100°C or higher, and more preferably 110°C or higher. If the glass transition point is below 95°C, high rigidity cannot be obtained under high temperature conditions. The upper limit of the glass transition point is 190°C or lower, preferably 180°C or lower, and more preferably 160°C or lower. If the glass transition point exceeds 190°C, the chemical resistance of the molded article will be insufficient. The glass transition point is defined as the inflection point of the baseline shift detected when the temperature is raised from 0°C to 340°C at a rate of 20°C/min using a differential scanning calorimeter.
ポリアリーレンスルフィド共重合体の結晶化温度は165℃以上であり、170℃以上が好ましく、180℃以上がより好ましく、190℃以上がさらに好ましく、200℃以上がよりいっそう好ましい。結晶化温度が165℃未満では、共重合体を成形加工する際や、後述するように共重合体に充填材および/またはその他添加剤を配合して樹脂組成物を製造する際の結晶化速度が不十分となることによる生産性の低下や、得られた樹脂組成物の結晶化が不十分となることによる機械特性や耐薬品性の低下が生じる。結晶化温度の上限に特に制限はないが、一般的に、235℃以下の範囲が例示できる。結晶化温度は、示差走査熱量計を用いて20℃/分の速度で0℃から340℃まで昇温した後、340℃で1分間保持し、20℃/分の速度で100℃まで降温した際に検出される結晶化ピーク温度の値とする。 The crystallization temperature of the polyarylene sulfide copolymer is 165°C or higher, preferably 170°C or higher, more preferably 180°C or higher, even more preferably 190°C or higher, and even more preferably 200°C or higher. A crystallization temperature below 165°C can result in reduced productivity due to insufficient crystallization when molding the copolymer or when blending the copolymer with fillers and/or other additives to produce a resin composition, as described below, and can also result in reduced mechanical properties and chemical resistance due to insufficient crystallization of the resulting resin composition. While there is no particular upper limit for the crystallization temperature, a range of 235°C or lower is typically exemplified. The crystallization temperature is defined as the peak crystallization temperature detected when a differential scanning calorimeter is used to heat a sample from 0°C to 340°C at a rate of 20°C/min, then held at 340°C for 1 minute, and then cooled to 100°C at a rate of 20°C/min.
ポリアリーレンスルフィド共重合体は、300℃以下の融点を有することが好ましい。融点が300℃以下であることによって、溶融成形加工が容易になる。融点は示差走査熱量計を用いて20℃/分の速度で0℃から340℃まで昇温した後、340℃で1分間保持し、20℃/分の速度で100℃まで降温した後、100℃で1分間保持し、再度20℃/分の速度で340℃まで昇温した際に検出される融解ピーク温度の値とする。融点はポリアリーレンスルフィド共重合体中のアリーレンスルフィド単位の分子量を選択することによって調整することができる。 The polyarylene sulfide copolymer preferably has a melting point of 300°C or less. A melting point of 300°C or less facilitates melt molding processing. The melting point is the melting peak temperature detected when the temperature is raised from 0°C to 340°C at a rate of 20°C/min using a differential scanning calorimeter, held at 340°C for 1 minute, cooled to 100°C at a rate of 20°C/min, held at 100°C for 1 minute, and then raised again to 340°C at a rate of 20°C/min. The melting point can be adjusted by selecting the molecular weight of the arylene sulfide units in the polyarylene sulfide copolymer.
ポリアリーレンスルフィド共重合体は、アリーレンスルフィド単位として、式、-(Ar-S)-の繰り返し単位を70モル%以上含有する共重合体であり、好ましくは80モル%以上含有する共重合体である。Arとしては下記の式(I)~式(XI)などで表される単位などがあるが、中でも式(I)で表される単位が特に好ましい。 A polyarylene sulfide copolymer is a copolymer containing 70 mol % or more, and preferably 80 mol % or more, of repeating units of the formula -(Ar-S)- as arylene sulfide units. Ar can be any of the units represented by formulas (I) to (XI) below, with the unit represented by formula (I) being particularly preferred.
(R3,R4は水素、炭素原子数1~12のアルキル基、炭素原子数1~12のアルコキシ基、炭素数6~24のアリール基、ハロゲン基および反応性官能基から選ばれた置換基であり、R3とR4は同一でも異なっていてもよい。)
この繰り返し単位を主要構成単位とする限り、下記の式(XII)~式(XIV)などで表される少量の分岐単位または架橋単位を含むことができる。これら分岐単位または架橋単位の共重合量は、-(Ar-S)-の単位1モルに対して0~1モル%の範囲であることが好ましい。
( R3 and R4 are substituents selected from hydrogen, alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, alkoxy groups having 1 to 12 carbon atoms, aryl groups having 6 to 24 carbon atoms, halogen groups, and reactive functional groups, and R3 and R4 may be the same or different.)
As long as this repeating unit is the main structural unit, it may contain a small amount of branching units or crosslinking units represented by the following formulas (XII) to (XIV), etc. The copolymerization amount of these branching units or crosslinking units is preferably in the range of 0 to 1 mol % per 1 mol of -(Ar-S)- units.
(ここで、Arは先の式(I)~式(XI)で表される単位である。)
アリーレンスルフィド単位は、上記繰り返し単位を含むランダム共重合体、ブロック共重合体およびそれらの混合物のいずれかであってもよい。
(Here, Ar is a unit represented by the above formula (I) to formula (XI).)
The arylene sulfide unit may be any of a random copolymer, a block copolymer, and a mixture thereof containing the above repeating unit.
これらの代表的なものとして、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンスルフィドスルホン、ポリフェニレンスルフィドケトン、これらのランダム共重合体、ブロック共重合体及びそれらの混合物などが挙げられる。特に好ましいポリアリーレンスルフィドとしては、ポリマーの主要構成単位として下記式(XV)で表されるp-フェニレンスルフィド単位 Representative examples of these include polyphenylene sulfide, polyphenylene sulfide sulfone, polyphenylene sulfide ketone, their random copolymers, block copolymers, and mixtures thereof. Particularly preferred polyarylene sulfides contain p-phenylene sulfide units represented by the following formula (XV) as the main structural unit of the polymer.
を80モル%以上、特に90モル%以上含有するポリフェニレンスルフィドが挙げられる。 Examples include polyphenylene sulfides containing 80 mol % or more, particularly 90 mol % or more.
アリーレンスルフィド単位の数平均分子量の下限は1,000以上であり、1,500以上が好ましく、2,000以上がより好ましい。アリーレンスルフィド単位の数平均分子量が1,000未満の場合は、ポリアリーレンスルフィド共重合体の耐薬品性が十分に得られない。アリーレンスルフィド単位の数平均分子量の上限は10,000以下であり、6,000以下が好ましく、4,000以下がより好ましい。アリーレンスルフィド単位の数平均分子量が10,000を超える場合は、ポリアリーレンスルフィド共重合体の耐熱性が十分に得られない。ポリアリーレンスルフィド共重合体中のアリーレンスルフィド単位の数平均分子量は、例えば、ポリアリーレンスルフィド共重合体を10%の水酸化ナトリウム水溶液中で還流条件下、5時間処理した後の残渣を分子量測定することで求めることができる。ポリアリーレンスルフィド共重合体中のアリーレンスルフィド単位の数平均分子量を上記の範囲とするためには、ポリアリーレンスルフィド共重合体の製造において、後述する、数平均分子量Mnが1,000以上10,000以下であるポリアリーレンスルフィド(A)を用いることが好ましい。重量平均分子量および数平均分子量は、例えば示差屈折率検出器を具備したSEC(サイズ排除クロマトグラフィー)を使用して求めることができる。 The lower limit of the number average molecular weight of the arylene sulfide units is 1,000 or more, preferably 1,500 or more, and more preferably 2,000 or more. If the number average molecular weight of the arylene sulfide units is less than 1,000, the polyarylene sulfide copolymer will not have sufficient chemical resistance. The upper limit of the number average molecular weight of the arylene sulfide units is 10,000 or less, preferably 6,000 or less, and more preferably 4,000 or less. If the number average molecular weight of the arylene sulfide units exceeds 10,000, the polyarylene sulfide copolymer will not have sufficient heat resistance. The number average molecular weight of the arylene sulfide units in the polyarylene sulfide copolymer can be determined, for example, by treating the polyarylene sulfide copolymer in a 10% aqueous sodium hydroxide solution under reflux conditions for 5 hours and then measuring the molecular weight of the residue. To ensure that the number-average molecular weight of the arylene sulfide units in the polyarylene sulfide copolymer falls within the above range, it is preferable to use a polyarylene sulfide (A) having a number-average molecular weight Mn of 1,000 or more and 10,000 or less, as described below, in the production of the polyarylene sulfide copolymer. The weight-average molecular weight and number-average molecular weight can be determined, for example, using SEC (size exclusion chromatography) equipped with a differential refractive index detector.
共重合成分としてポリアリーレンスルフィド共重合体に含有される構造としては、芳香環を含む構造が例示され、好ましくは前記式(a)~(s)で示される構造であり、より好ましくは前記式(a)~(e)、(i)および(j)で示される構造であり、中でも前記式(i)で示される構造が特に好ましい。これらの構造を含むことで、得られるポリアリーレンスルフィド共重合体の結晶性が優れる傾向にある。 Examples of structures contained in the polyarylene sulfide copolymer as a copolymerization component include structures containing aromatic rings, preferably structures represented by formulas (a) to (s), more preferably structures represented by formulas (a) to (e), (i), and (j), with the structure represented by formula (i) being particularly preferred. By including these structures, the resulting polyarylene sulfide copolymer tends to have excellent crystallinity.
ポリアリーレンスルフィド共重合体中の、-(Ar-S)-の繰り返し単位からなるアリーレンスルフィド単位と共重合成分とは、イミド基で連結される。イミド基で連結されることにより、高温において高い剛性が発現する。イミド基量の下限は、ポリアリーレンスルフィド共重合体中の硫黄原子に対して1モル%以上が好ましく、2モル%以上がより好ましく、4モル%以上がさらに好ましい。上記のような範囲とすることで、高温条件下における剛性低下を十分に抑制できる傾向にある。イミド基量の上限は、60モル%以下が好ましく、40モル%以下がより好ましく、30モル%以下がさらに好ましく、20モル%以下がよりいっそう好ましい。イミド基量が多くなると、得られるポリアリーレンスルフィド共重合体の耐薬品性が低下する傾向にあるが、上記のような範囲とすることで、十分な耐薬品性や機械特性を発現するポリアリーレンスルフィド共重合体が得られる傾向にある。なお、イミド基の量は、ポリアリーレンスルフィド共重合体の製造に用いるポリアリーレンスルフィド(A)が含有する官能基量、および、化合物(B)が含有する官能基量を用いて計算によって求めることも可能であるし、ポリアリーレンスルフィド共重合体のFT-IRスペクトルあるいはNMRスペクトルを用いて求めることも可能である。 In the polyarylene sulfide copolymer, the arylene sulfide units consisting of repeating units of -(Ar-S)- are linked to the copolymerization components by imide groups. Linkage by imide groups results in high rigidity at high temperatures. The lower limit of the imide group content is preferably 1 mol% or more, more preferably 2 mol% or more, and even more preferably 4 mol% or more, relative to the sulfur atoms in the polyarylene sulfide copolymer. By maintaining the content within the above range, it is possible to sufficiently suppress a decrease in rigidity under high-temperature conditions. The upper limit of the imide group content is preferably 60 mol% or less, more preferably 40 mol% or less, even more preferably 30 mol% or less, and even more preferably 20 mol% or less. As the imide group content increases, the chemical resistance of the resulting polyarylene sulfide copolymer tends to decrease. However, maintaining the content within the above range tends to result in a polyarylene sulfide copolymer that exhibits sufficient chemical resistance and mechanical properties. The amount of imide groups can be determined by calculation using the amount of functional groups contained in the polyarylene sulfide (A) and the amount of functional groups contained in the compound (B) used in producing the polyarylene sulfide copolymer, or it can be determined using the FT-IR spectrum or NMR spectrum of the polyarylene sulfide copolymer.
ポリアリーレンスルフィド共重合体は、アミノ基量、またはカルボキシル基量の二分の一および酸無水物基量の合計量のいずれかを多く有することが好ましい。アミノ基量、またはカルボキシル基量の二分の一および酸無水物基量の合計量は、フーリエ変換赤外分光光度計(FT-IR)を用いて、アリーレンスルフィド単位のベンゼン環由来の1901cm-1における吸収強度に対する比強度で評価することが可能である。FT-IR評価には溶融状態から急冷して作製した非晶フィルムを用いることが好ましい。以下に記載する、アミノ基由来の3382cm-1における吸収の比強度、酸無水物基由来の1860cm-1における吸収の比強度を評価する場合には、非晶フィルムを作製するための溶融温度は320℃で行う。ポリアリーレンスルフィド共重合体の、アリーレンスルフィド単位のベンゼン環由来の1901cm-1における吸収強度に対する、アミノ基由来の3382cm-1における吸収の比強度の下限は、0.11以上が好ましく、0.13以上がより好ましく、0.15以上がさらに好ましく、0.20以上がよりいっそう好ましく、0.40以上がさらにいっそう好ましい。また、ポリアリーレンスルフィド共重合体の、アリーレンスルフィド単位のベンゼン環由来の1901cm-1における吸収強度に対する、酸無水物基由来の1860cm-1における吸収の比強度の下限は、0.20以上が好ましく、0.30以上がより好ましく、0.40以上がさらに好ましく、0.50以上がよりいっそう好ましく、1.0以上がさらにいっそう好ましい。なお、本発明においては、酸無水物基由来の1860cm-1における吸収の比強度を測定することで、カルボキシル基および酸無水物基の合計量を評価する。上記範囲のように、アミノ基量、またはカルボキシル基量の二分の一および酸無水物基量の合計量のいずれかを多く有することで、ポリアリーレンスルフィド共重合体の結晶化温度が高くなり、結晶性に優れる傾向にある。この理由は定かではないが、共重合体中に同様の構造が多く存在することで、ポリマーの末端やポリマー鎖が配列しやすくなるためと考えられる。一方、ポリアリーレンスルフィド共重合体の分子量およびそれに由来する機械特性の観点からは、アリーレンスルフィド単位のベンゼン環由来の1901cm-1における吸収強度に対する、アミノ基由来の3382cm-1における吸収の比強度の上限は、0.90以下が好ましく、0.70以下がより好ましく、0.50以下がさらに好ましい。また、ポリアリーレンスルフィド共重合体の分子量およびそれに由来する機械特性の観点からは、アリーレンスルフィド単位のベンゼン環由来の1901cm-1における吸収強度に対する、酸無水物基由来の1860cm-1における吸収の比強度の上限は、2.2以下が好ましく、1.5以下がより好ましく、1.0以下がさらに好ましく、0.60以下がよりいっそう好ましく、0.40以下がさらにいっそう好ましい。アミノ基量、またはカルボキシル基量の二分の一および酸無水物基量の合計量のいずれを多く有するかについては、ポリアリーレンスルフィド共重合体に求める反応性や特性、ポリアリーレンスルフィド共重合体の用途、使用環境、ポリアリーレンスルフィド共重合体を含有する樹脂組成物に含まれる各種充填材およびその他添加剤の種類やそれらが有する構造などに応じて、選択することが可能である。 The polyarylene sulfide copolymer preferably has a larger amount of either the amino group amount or the total amount of half the carboxyl group amount and the acid anhydride group amount. The amino group amount or the total amount of half the carboxyl group amount and the acid anhydride group amount can be evaluated using a Fourier transform infrared spectrophotometer (FT-IR) by measuring the relative intensity to the absorption intensity at 1901 cm −1 derived from the benzene ring of the arylene sulfide unit. For FT-IR evaluation, it is preferable to use an amorphous film prepared by quenching from a molten state. When evaluating the relative intensity of the absorption at 3382 cm −1 derived from the amino group and the relative intensity of the absorption at 1860 cm −1 derived from the acid anhydride group, as described below, the melting temperature for preparing the amorphous film is 320°C. In a polyarylene sulfide copolymer, the lower limit of the relative intensity of the absorption at 3382 cm −1 derived from amino groups to the absorption at 1901 cm −1 derived from the benzene rings of the arylene sulfide units is preferably 0.11 or more, more preferably 0.13 or more, even more preferably 0.15 or more, even more preferably 0.20 or more, and even more preferably 0.40 or more. Furthermore, in a polyarylene sulfide copolymer, the lower limit of the relative intensity of the absorption at 1860 cm −1 derived from acid anhydride groups to the absorption at 1901 cm −1 derived from the benzene rings of the arylene sulfide units is preferably 0.20 or more, more preferably 0.30 or more, even more preferably 0.40 or more, even more preferably 0.50 or more, and even more preferably 1.0 or more. In the present invention, the total amount of carboxyl groups and acid anhydride groups is evaluated by measuring the relative intensity of the absorption at 1860 cm −1 derived from the acid anhydride groups. By having a large amount of either the amino group amount or half the carboxyl group amount and the total amount of acid anhydride groups as in the above range, the crystallization temperature of the polyarylene sulfide copolymer tends to be high and the crystallinity tends to be excellent. The reason for this is unclear, but it is thought that the presence of many similar structures in the copolymer makes it easier to align the polymer ends and polymer chains. On the other hand, from the viewpoint of the molecular weight of the polyarylene sulfide copolymer and the mechanical properties derived therefrom, the upper limit of the ratio of the absorption intensity at 3382 cm −1 derived from the amino group to the absorption intensity at 1901 cm −1 derived from the benzene ring of the arylene sulfide unit is preferably 0.90 or less, more preferably 0.70 or less, and even more preferably 0.50 or less. Furthermore, from the viewpoint of the molecular weight of the polyarylene sulfide copolymer and the mechanical properties derived therefrom, the upper limit of the relative intensity of the absorption at 1860 cm −1 derived from the acid anhydride group to the absorption at 1901 cm −1 derived from the benzene ring of the arylene sulfide unit is preferably 2.2 or less, more preferably 1.5 or less, even more preferably 1.0 or less, still more preferably 0.60 or less, and even more preferably 0.40 or less. Whether the amount of amino groups or half of the amount of carboxyl groups and the total amount of acid anhydride groups is greater can be selected depending on the reactivity and properties required of the polyarylene sulfide copolymer, the application and use environment of the polyarylene sulfide copolymer, and the types and structures of various fillers and other additives contained in a resin composition containing the polyarylene sulfide copolymer.
ポリアリーレンスルフィド共重合体の分子量の下限は、重量平均分子量で10,000以上が好ましく、20,000以上がより好ましく、30,000以上がさらに好ましく、40,000以上がよりいっそう好ましい。重量平均分子量の下限が上記範囲であることで、ポリアリーレンスルフィド共重合体の機械特性が優れる傾向にある。重量平均分子量の上限に特に制限はないが、200,000以下を例示でき、100,000以下が好ましく、80,000以下がより好ましい。重量平均分子量の上限が上記範囲であることで、ポリアリーレンスルフィド共重合体の成形性や結晶性が優れる傾向にある。なお、前記重量平均分子量は、例えば示差屈折率検出器を具備したSEC(サイズ排除クロマトグラフィー)を使用して求めることができる。 The lower limit of the molecular weight of the polyarylene sulfide copolymer is preferably a weight-average molecular weight of 10,000 or more, more preferably 20,000 or more, even more preferably 30,000 or more, and even more preferably 40,000 or more. Having a weight-average molecular weight lower limit in the above range tends to result in excellent mechanical properties of the polyarylene sulfide copolymer. There is no particular upper limit to the weight-average molecular weight, but examples include 200,000 or less, preferably 100,000 or less, and more preferably 80,000 or less. Having a weight-average molecular weight upper limit in the above range tends to result in excellent moldability and crystallinity of the polyarylene sulfide copolymer. The weight-average molecular weight can be determined, for example, using SEC (size exclusion chromatography) equipped with a differential refractive index detector.
[ポリアリーレンスルフィド共重合体の製造方法]
本発明のポリアリーレンスルフィド共重合体は、数平均分子量Mnが1,000以上10,000以下であるポリアリーレンスルフィド(A)、および式(a’)~(u’)から選ばれる少なくとも一つの化合物(B)(以下、化合物(B)と略記する場合がある。)を加熱する方法により製造することが好ましい。その際に、ポリアリーレンスルフィド(A)および化合物(B)が有する、カルボキシル基量の二分の一および酸無水物基の合計量と、アミノ基の合計量との比が、0.75以上0.97以下、または、1.03以上1.25以下であることが好ましい。以下、ポリアリーレンスルフィド(A)および化合物(B)について説明する。
[Method for producing polyarylene sulfide copolymer]
The polyarylene sulfide copolymer of the present invention is preferably produced by a method of heating polyarylene sulfide (A) having a number average molecular weight Mn of 1,000 to 10,000 and at least one compound (B) selected from formulae (a') to (u') (hereinafter sometimes abbreviated as compound (B)). In this case, it is preferable that the ratio of half of the amount of carboxyl groups and the total amount of acid anhydride groups to the total amount of amino groups in polyarylene sulfide (A) and compound (B) is 0.75 to 0.97, or 1.03 to 1.25. The polyarylene sulfide (A) and compound (B) will be described below.
[ポリアリーレンスルフィド(A)]
ポリアリーレンスルフィド(A)とは、式、-(Ar-S)-の繰り返し単位を主要構成単位とするホモポリマーまたはコポリマーである。ここで、主要構造単位とするとは、当該繰り返し単位を70モル%以上含有することをいう。Arとしては前記式(I)~式(XI)などで表される単位などがあるが、中でも式(I)で表される単位が特に好ましい。
[Polyarylene sulfide (A)]
The polyarylene sulfide (A) is a homopolymer or copolymer having a repeating unit of the formula -(Ar-S)- as a main structural unit. Here, "main structural unit" means that the repeating unit accounts for 70 mol% or more. Ar may be any of the units represented by the above formulas (I) to (XI), among which the unit represented by formula (I) is particularly preferred.
この繰り返し単位を主要構成単位とする限り、前記式(XII)~式(XIV)などで表される少量の分岐単位または架橋単位を含むことができる。これら分岐単位または架橋単位の共重合量は、-(Ar-S)-の単位1モルに対して0~1モル%の範囲であることが好ましい。 As long as this repeating unit is the main structural unit, it may contain a small amount of branching units or crosslinking units represented by formulas (XII) to (XIV), etc. The copolymerization amount of these branching units or crosslinking units is preferably in the range of 0 to 1 mol % per 1 mol of -(Ar-S)- units.
ポリアリーレンスルフィド(A)は、上記繰り返し単位を含むランダム共重合体、ブロック共重合体及びそれらの混合物のいずれかであってもよい。 Polyarylene sulfide (A) may be a random copolymer, a block copolymer, or a mixture thereof containing the above repeating units.
これらの代表的なものとして、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンスルフィドスルホン、ポリフェニレンスルフィドケトン、これらのランダム共重合体、ブロック共重合体及びそれらの混合物などが挙げられる。特に好ましいポリアリーレンスルフィドとしては、ポリマーの主要構成単位として前記式(XV)で表されるp-フェニレンスルフィド単位を80モル%以上、特に90モル%以上含有するポリフェニレンスルフィドが挙げられる。 Typical examples of these include polyphenylene sulfide, polyphenylene sulfide sulfone, polyphenylene sulfide ketone, their random copolymers, block copolymers, and mixtures thereof. Particularly preferred polyarylene sulfides include polyphenylene sulfides containing 80 mol % or more, and particularly 90 mol % or more, of p-phenylene sulfide units represented by formula (XV) above as the main structural unit of the polymer.
ポリアリーレンスルフィド(A)は官能基としてアミノ基、隣接する2つの炭素にそれぞれ結合された2つのカルボキシル基、およびその2つのカルボキシル基に由来する酸無水物基から選択される少なくともいずれかを含有する。ポリアリーレンスルフィド(A)と後述する化合物(B)とを加熱する際の反応性の観点から、ポリアリーレンスルフィド(A)の有する官能基と化合物(B)の有する官能基の組み合わせは、アミノ基と酸無水物基であることが好ましい。よって、化合物(B)の官能基によるが、ポリアリーレンスルフィド(A)が含有する官能基はアミノ基または酸無水物基が好ましい。さらに、後述する製造方法でポリアリーレンスルフィド(A)を製造する際の重合反応の容易さの観点から、ポリアリーレンスルフィド(A)の有する官能基はアミノ基であることが好ましく、それに伴い化合物(B)の有する官能基は酸無水物基であることが好ましい。官能基の位置はポリアリーレンスルフィドの主鎖中であっても末端であってもよいが、末端導入の方が官能基を有する他のポリマーや化合物との反応制御が容易であるため好ましく、後述するように化合物(B)との共重合反応を行う観点でも好ましい。末端導入の場合はArと結合するSに対してp位であることが好ましい。また、上記Arと結合した官能基を有するポリアリーレンスルフィドも好ましい形態として例示できる。上記官能基は、化合物(D)に由来する構造であり、詳細については後述する。 Polyarylene sulfide (A) contains at least one functional group selected from an amino group, two carboxyl groups bonded to adjacent carbon atoms, and an acid anhydride group derived from the two carboxyl groups. From the viewpoint of reactivity when polyarylene sulfide (A) is heated with compound (B) described below, the combination of the functional group of polyarylene sulfide (A) and the functional group of compound (B) is preferably an amino group and an acid anhydride group. Therefore, depending on the functional group of compound (B), the functional group contained in polyarylene sulfide (A) is preferably an amino group or an acid anhydride group. Furthermore, from the viewpoint of ease of polymerization reaction when producing polyarylene sulfide (A) using the production method described below, the functional group contained in polyarylene sulfide (A) is preferably an amino group, and accordingly, the functional group contained in compound (B) is preferably an acid anhydride group. The position of the functional group may be in the main chain of the polyarylene sulfide or at the terminal, but terminal introduction is preferred because it is easier to control the reaction with other polymers or compounds having the functional group, and is also preferred from the perspective of copolymerization with compound (B), as described below. In the case of terminal introduction, the position is preferably para to the sulfur bonded to Ar. Another preferred embodiment is a polyarylene sulfide having the functional group bonded to Ar. The functional group is a structure derived from compound (D), and details will be described below.
ポリアリーレンスルフィド(A)が含有する官能基量の下限は400μmol/g以上であることが好ましく、500μmol/g以上であることがより好ましく、700μmol/g以上であることがさらに好ましい。官能基が上記の下限値以上であることで、ポリアリーレンスルフィド共重合体のガラス転移点が十分に高くなる傾向にあるため好ましい。また、官能基量の上限は5,000μmol/g以下が好ましく、4,000μmol/g以下がより好ましく、3,000μmol/g以下がさらに好ましい。官能基量が上記の上限値以下であることで、ポリアリーレンスルフィド共重合体の耐薬品性が低下することを防止できるため好ましい。なお、官能基が隣接する2つの炭素にそれぞれ結合された2つのカルボキシル基である場合、上記官能基とは、隣接する2つの炭素にそれぞれ結合された2つのカルボキシル基から生成する酸無水物基の量のことを指すものとする。ポリアリーレンスルフィド中の官能基はポリアリーレンスルフィドをFT-IR分析することによって、例えばベンゼン環由来の1901m-1における吸収に対するアミノ基由来の3382cm-1の吸収の強度、ベンゼン環由来の1901m-1における吸収に対する酸無水物基由来の1860cm-1の吸収の強度を比較することで定量することができる。 The lower limit of the amount of functional groups contained in the polyarylene sulfide (A) is preferably 400 μmol/g or more, more preferably 500 μmol/g or more, and even more preferably 700 μmol/g or more. Having the functional groups at or above the above lower limit is preferred because the glass transition temperature of the polyarylene sulfide copolymer tends to be sufficiently high. Furthermore, the upper limit of the amount of functional groups is preferably 5,000 μmol/g or less, more preferably 4,000 μmol/g or less, and even more preferably 3,000 μmol/g or less. Having the amount of functional groups at or below the above upper limit is preferred because it prevents a decrease in the chemical resistance of the polyarylene sulfide copolymer. When the functional groups are two carboxyl groups bonded to two adjacent carbon atoms, respectively, the functional groups refer to the amount of acid anhydride groups generated from the two carboxyl groups bonded to the two adjacent carbon atoms, respectively. The functional groups in the polyarylene sulfide can be quantified by subjecting the polyarylene sulfide to FT-IR analysis, for example, by comparing the absorption intensity at 3,382 cm −1 attributable to the amino group with the absorption at 1,901 m −1 attributable to the benzene ring, and the absorption intensity at 1,860 cm −1 attributable to the acid anhydride group with the absorption at 1,901 m −1 attributable to the benzene ring.
ポリアリーレンスルフィド(A)の数平均分子量は1,000以上であり、2,000以上が好ましい。ポリアリーレンスルフィド(A)の数平均分子量が1,000未満の場合は、ポリアリーレンスルフィド共重合体の耐薬品性が十分に得られない。ポリアリーレンスルフィド(A)の数平均分子量の上限値は、10,000以下であり、6,000以下が好ましく、4,000以下がより好ましい。ポリアリーレンスルフィドの数平均分子量が10,000を超えると、ポリアリーレンスルフィド共重合体、ポリアリーレンスルフィド共重合体組成物の耐熱性が十分に得られない。数平均分子量は、サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)の一種であるゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により、ポリスチレン換算で算出される値である。 The number average molecular weight of polyarylene sulfide (A) is 1,000 or more, preferably 2,000 or more. If the number average molecular weight of polyarylene sulfide (A) is less than 1,000, the chemical resistance of the polyarylene sulfide copolymer will be insufficient. The upper limit of the number average molecular weight of polyarylene sulfide (A) is 10,000 or less, preferably 6,000 or less, and more preferably 4,000 or less. If the number average molecular weight of polyarylene sulfide exceeds 10,000, the heat resistance of the polyarylene sulfide copolymer and polyarylene sulfide copolymer composition will be insufficient. The number average molecular weight is a value calculated in terms of polystyrene using gel permeation chromatography (GPC), a type of size exclusion chromatography (SEC).
ポリアリーレンスルフィド(A)は30℃から320℃まで10℃/分の昇温速度で加熱したときの重量減少率が5wt%以下であることが好ましく、4wt%以下であることがより好ましく、3wt%以下であることがさらに好ましい。重量減少率は小さいほど好ましいが、下限としては、例えば0.01wt%以上が例示できる。ポリアリーレンスルフィド(A)の製造方法として、後述する例を用いれば、ポリアリーレンスルフィド(A)中に多量の官能基を導入しても、加熱時のガス成分となりやすい成分が残存しにくい傾向にある。 When polyarylene sulfide (A) is heated from 30°C to 320°C at a temperature increase rate of 10°C/min, the weight loss rate is preferably 5 wt% or less, more preferably 4 wt% or less, and even more preferably 3 wt% or less. The smaller the weight loss rate, the better, but the lower limit can be, for example, 0.01 wt% or more. When the example described below is used as a method for producing polyarylene sulfide (A), even if a large amount of functional groups are introduced into polyarylene sulfide (A), components that tend to become gaseous when heated tend not to remain.
上記重量減少率は、一般的な熱重量分析によって求めることが可能である。この分析における雰囲気は通常、常圧の非酸化性雰囲気を用いる。非酸化性雰囲気とは試料が接する気相における酸素濃度が5体積%以下、好ましくは2体積%以下、さらに好ましくは酸素を実質的に含有しない雰囲気であり、窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガス雰囲気を用いることが好ましい。この中でも経済性および取扱い性の容易さの面からは窒素雰囲気が特に好ましい。また、常圧とは大気圧、すなわち絶対圧で101.3kPa近傍の圧力条件のことである。また、重量減少率の測定においては室温から320℃以上の任意の温度まで昇温速度10℃/分で昇温して熱重量分析を行う。この温度範囲はポリフェニレンスルフィドに代表されるポリアリーレンスルフィドを実使用する際や溶融させ成形や反応を行う際に頻用される温度領域である。このような実使用温度領域における重量減少率は、実使用時のポリアリーレンスルフィドからのガス発生量や成形加工・反応時の機器の汚染度の指標となる。したがって、このような温度範囲における重量減少率が少ないポリアリーレンスルフィドは、品質の高い優れたポリアリーレンスルフィドであるといえる。 The weight loss rate can be determined by standard thermogravimetric analysis. A non-oxidizing atmosphere at atmospheric pressure is typically used for this analysis. A non-oxidizing atmosphere refers to an atmosphere in which the oxygen concentration in the gas phase in contact with the sample is 5% by volume or less, preferably 2% by volume or less, and more preferably substantially oxygen-free. An inert gas atmosphere such as nitrogen, helium, or argon is preferred. Among these, a nitrogen atmosphere is particularly preferred from the standpoints of economy and ease of handling. Furthermore, atmospheric pressure refers to atmospheric pressure, i.e., a pressure condition of approximately 101.3 kPa absolute. Furthermore, to measure the weight loss rate, thermogravimetric analysis is performed by heating from room temperature to any temperature above 320°C at a rate of 10°C/min. This temperature range is frequently used for the practical use of polyarylene sulfides, such as polyphenylene sulfide, and for melting, molding, and reactions. The weight loss rate in this practical temperature range serves as an indicator of the amount of gas generated from polyarylene sulfide during practical use and the degree of contamination of equipment during molding, processing, and reactions. Therefore, polyarylene sulfide with a small weight loss rate within this temperature range can be said to be a high-quality, excellent polyarylene sulfide.
また、ポリアリーレンスルフィド(A)の製造方法として、後述する例を用いると、そのポリアリーレンスルフィド(A)を用いて得らえるポリアリーレンスルフィド共重合体の結晶性も優れる傾向にあるため好ましい。これも、後述する製造方法でポリアリーレンスルフィド(A)を製造すると、加熱時のガス成分となりやすい成分が残存しにくいことによるものと考えられる。 In addition, using the example method described below as a method for producing polyarylene sulfide (A) is preferable because the crystallinity of the polyarylene sulfide copolymer obtained using that polyarylene sulfide (A) tends to be excellent. This is also thought to be because when polyarylene sulfide (A) is produced using the production method described below, components that tend to become gaseous when heated are less likely to remain.
以下に本発明のポリアリーレンスルフィド(A)の製造方法について具体的に述べる。下記方法に限定されるものではないが、本発明においては、有機極性溶媒中で、少なくともジハロゲン化芳香族化合物、無機スルフィド化剤および化合物(D)をアルカリ金属水酸化物の存在下で反応させるポリアリーレンスルフィドの製造方法であって、反応容器中で無機スルフィド化剤1モルに対して化合物(D)を0.04モル以上0.5モル以下の範囲で存在させる方法が好ましい。ここで、化合物(D)は少なくとも1つの芳香環を有し、該1つの芳香環上にアミノ基、隣接する2つの炭素にそれぞれ結合された2つのカルボキシル基、およびその2つのカルボキシル基に由来する酸無水物基から選ばれる少なくとも1種類の官能基と、水酸基、水酸基の塩、チオール基、およびチオール基の塩から選ばれる少なくとも1種類の官能基とを有する化合物である。このような製造方法を選択する場合、不純物の少ない官能基含有ポリアリーレンスルフィド(A)が得られ、それを用いて製造するポリアリーレンスルフィド共重合体の結晶化温度が高くなりやすい。 The following is a specific description of a method for producing polyarylene sulfide (A) of the present invention. While not limited to the following method, the present invention preferably employs a method for producing polyarylene sulfide by reacting at least a dihalogenated aromatic compound, an inorganic sulfidizing agent, and compound (D) in an organic polar solvent in the presence of an alkali metal hydroxide, wherein compound (D) is present in a reaction vessel in an amount ranging from 0.04 mol to 0.5 mol per mol of inorganic sulfidizing agent. Compound (D) has at least one aromatic ring and, on the aromatic ring, at least one functional group selected from an amino group, two carboxyl groups bonded to adjacent carbon atoms, and an acid anhydride group derived from the two carboxyl groups, and at least one functional group selected from a hydroxyl group, a salt of a hydroxyl group, a thiol group, and a salt of a thiol group. Selecting this production method results in a functional group-containing polyarylene sulfide (A) with few impurities, and the crystallization temperature of the polyarylene sulfide copolymer produced using the functional group-containing polyarylene sulfide (A) is likely to be high.
また、ポリアリーレンスルフィド(A)が含有する官能基として隣接する2つの炭素にそれぞれ結合された2つのカルボキシル基またはその2つのカルボキシル基に由来する酸無水物基を選択する場合には、有機極性溶媒中で、少なくともジハロゲン化芳香族化合物、無機スルフィド化剤およびモノハロゲン化化合物をアルカリ金属水酸化物の存在下で反応させる、公知のポリアリーレンスルフィドの製造方法を採用することも、モノハロゲン化化合物の反応性、すなわちポリアリーレンスルフィド(A)への官能基導入の容易さの観点で有効である。ここで使用するモノハロゲン化化合物としては例えば、3-クロロフタル酸、4-クロロフタル酸などを挙げることができる。 Furthermore, when two carboxyl groups bonded to two adjacent carbon atoms or acid anhydride groups derived from these two carboxyl groups are selected as the functional groups contained in polyarylene sulfide (A), employing a known method for producing polyarylene sulfide in which at least a dihalogenated aromatic compound, an inorganic sulfidizing agent, and a monohalogenated compound are reacted in an organic polar solvent in the presence of an alkali metal hydroxide is also effective from the standpoint of the reactivity of the monohalogenated compound, i.e., the ease of introducing functional groups into polyarylene sulfide (A). Examples of monohalogenated compounds used here include 3-chlorophthalic acid and 4-chlorophthalic acid.
[無機スルフィド化剤]
ポリアリーレンスルフィド(A)の製造方法で用いられる無機スルフィド化剤とは、ジハロゲン化芳香族化合物にスルフィド結合を導入できるものであればよく、例えばアルカリ金属硫化物、アルカリ金属水硫化物、および硫化水素が挙げられる。
[Inorganic sulfidizing agent]
The inorganic sulfidizing agent used in the production method of polyarylene sulfide (A) may be any agent capable of introducing a sulfide bond into a dihalogenated aromatic compound, and examples thereof include alkali metal sulfides, alkali metal hydrosulfides, and hydrogen sulfide.
アルカリ金属硫化物の具体例としては、例えば硫化リチウム、硫化ナトリウム、硫化カリウム、硫化ルビジウム、硫化セシウムおよびこれら2種類以上の混合物を挙げることができ、なかでも硫化リチウムおよび/または硫化ナトリウムが好ましく、硫化ナトリウムがより好ましく用いられる。これらのアルカリ金属硫化物は、水和物または水性混合物として、あるいは無水物の形で用いることができる。なお、水性混合物とは水溶液、もしくは水溶液と固体成分の混合物、もしくは水と固体成分の混合物のことを指す。一般的に入手できる安価なアルカリ金属硫化物は水和物または水性混合物であるので、この様な形態のアルカリ金属硫化物を用いることが好ましい。 Specific examples of alkali metal sulfides include lithium sulfide, sodium sulfide, potassium sulfide, rubidium sulfide, cesium sulfide, and mixtures of two or more of these. Of these, lithium sulfide and/or sodium sulfide are preferred, with sodium sulfide being even more preferred. These alkali metal sulfides can be used as hydrates or aqueous mixtures, or in the anhydrous form. An aqueous mixture refers to an aqueous solution, a mixture of an aqueous solution and a solid component, or a mixture of water and a solid component. Generally available, inexpensive alkali metal sulfides are hydrates or aqueous mixtures, so it is preferable to use alkali metal sulfides in these forms.
アルカリ金属水硫化物の具体例としては、例えば水硫化リチウム、水硫化ナトリウム、水硫化カリウム、水硫化ルビジウム、水硫化セシウムおよびこれら2種類以上の混合物を挙げることができ、なかでも水硫化リチウムおよび/または水硫化ナトリウムが好ましく、水硫化ナトリウムがより好ましく用いられる。 Specific examples of alkali metal hydrosulfides include lithium hydrosulfide, sodium hydrosulfide, potassium hydrosulfide, rubidium hydrosulfide, cesium hydrosulfide, and mixtures of two or more of these. Of these, lithium hydrosulfide and/or sodium hydrosulfide are preferred, with sodium hydrosulfide being more preferred.
また、アルカリ金属水硫化物とアルカリ金属水酸化物から、反応系中で調製されるアルカリ金属硫化物も用いることができる。また、あらかじめアルカリ金属水硫化物とアルカリ金属水酸化物を接触させて調製したアルカリ金属硫化物も用いることができる。これらのアルカリ金属水硫化物およびアルカリ金属水酸化物は水和物または水性混合物として、あるいは無水物の形で用いることができ、水和物または水性混合物が入手のしやすさ、コストの観点から好ましい。 Alkali metal sulfides prepared in a reaction system from an alkali metal hydrosulfide and an alkali metal hydroxide can also be used. Alkali metal sulfides prepared in advance by contacting an alkali metal hydrosulfide with an alkali metal hydroxide can also be used. These alkali metal hydrosulfides and alkali metal hydroxides can be used as hydrates, aqueous mixtures, or anhydrous forms, with hydrates or aqueous mixtures being preferred from the standpoints of availability and cost.
さらに、水酸化リチウム、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属水酸化物と硫化水素から反応系内で調製されるアルカリ金属硫化物も用いることができる。また、あらかじめ水酸化リチウム、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属水酸化物と硫化水素を接触させて調製したアルカリ金属硫化物を用いることもできる。硫化水素は気体状態、液体状態、水溶液状態のいずれの形態で用いても差し障りない。 Alkali metal sulfides prepared in situ from an alkali metal hydroxide such as lithium hydroxide or sodium hydroxide and hydrogen sulfide can also be used. Alkali metal sulfides prepared in advance by bringing an alkali metal hydroxide such as lithium hydroxide or sodium hydroxide into contact with hydrogen sulfide can also be used. Hydrogen sulfide may be used in any form, whether gaseous, liquid, or aqueous solution.
[化合物(D)]
ポリアリーレンスルフィド(A)の製造方法で用いられる化合物(D)は、少なくとも1つの芳香環を有し、該1つの芳香環上にアミノ基、隣接する2つの炭素にそれぞれ結合された2つのカルボキシル基、およびその2つのカルボキシル基に由来する酸無水物基から選ばれる少なくとも1種類の官能基と、水酸基、水酸基の塩、チオール基、およびチオール基の塩から選ばれる少なくとも1種類の官能基とを有する化合物である。化合物(D)はポリアリーレンスルフィドに官能基として導入されるアミノ基、隣接する2つの炭素にそれぞれ結合された2つのカルボキシル基、およびその2つのカルボキシル基に由来する酸無水物基から選択されるいずれかの官能基と、後述する重合反応工程でジハロゲン化芳香族化合物と反応する水酸基、または水酸基の塩、またはチオール基、またはチオール基の塩を有する芳香族化合物であればよい。その具体例として、2-アミノフェノール、4-アミノフェノール、3-アミノフェノール、2-アミノチオフェノール、4-アミノチオフェノール、3-アミノチオフェノール、3-ヒドロキシフタル酸、4-ヒドロキシフタル酸、3-メルカプトフタル酸、4-メルカプトフタル酸およびこれらの化合物の水酸基またはチオール基がアルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩となっている化合物を好ましい化合物として例示することができる。反応性の観点から4-アミノフェノール、4-アミノチオフェノールを特に好ましい化合物として例示することができる。上記の特徴を有していれば、異なる2種類以上の化合物(D)を組み合わせて用いることも可能である。化合物(D)として水酸基またはチオール基を有する化合物を用いる場合、等量のアルカリ金属水酸化物を同時に使用することが好ましい実施形態である。また、化合物(D)として水酸基またはチオール基が塩の形態をとる化合物を用いる場合、あらかじめ塩を形成してからポリアリーレンスルフィドの製造に使用することも可能であるし、反応容器内の反応で塩を形成することも可能である。
[Compound (D)]
The compound (D) used in the method for producing the polyarylene sulfide (A) is a compound having at least one aromatic ring, and on the one aromatic ring, at least one functional group selected from an amino group, two carboxyl groups bonded to two adjacent carbon atoms, and an acid anhydride group derived from the two carboxyl groups, and at least one functional group selected from a hydroxyl group, a salt of a hydroxyl group, a thiol group, and a salt of a thiol group. The compound (D) may be any aromatic compound having a functional group selected from an amino group, two carboxyl groups bonded to two adjacent carbon atoms, and an acid anhydride group derived from the two carboxyl groups, which is introduced as a functional group into the polyarylene sulfide, and a hydroxyl group, a salt of a hydroxyl group, a thiol group, or a salt of a thiol group, which reacts with a dihalogenated aromatic compound in the polymerization reaction step described below. Specific examples of preferred compounds include 2-aminophenol, 4-aminophenol, 3-aminophenol, 2-aminothiophenol, 4-aminothiophenol, 3-aminothiophenol, 3-hydroxyphthalic acid, 4-hydroxyphthalic acid, 3-mercaptophthalic acid, 4-mercaptophthalic acid, and compounds in which the hydroxyl group or thiol group of these compounds is a salt with an alkali metal or alkaline earth metal. From the viewpoint of reactivity, 4-aminophenol and 4-aminothiophenol are particularly preferred compounds. Two or more different compounds (D) can also be used in combination as long as they have the above characteristics. When a compound having a hydroxyl group or a thiol group is used as compound (D), a preferred embodiment is to simultaneously use an equal amount of an alkali metal hydroxide. Furthermore, when a compound in which the hydroxyl group or the thiol group is in the form of a salt is used as compound (D), the salt can be formed in advance and then used to produce polyarylene sulfide, or the salt can be formed by reaction in a reaction vessel.
化合物(D)の使用量の下限は仕込み無機スルフィド化剤1モルに対し、0.04モル以上であり、0.05モル以上が好ましく、0.06モル以上がより好ましく、0.08モル以上がさらに好ましく、0.1モル以上がよりいっそう好ましい。使用量がこの値以上であることでアミノ基をポリアリーレンスルフィドに十分に導入できるため好ましい。また、化合物(D)の使用量の上限は仕込み無機スルフィド化剤1モルに対して0.5モル以下であり、0.45モル以下がより好ましく、0.4モル以下がさらに好ましい。使用量がこの値以下であることでポリアリーレンスルフィドの分子量低下を防止し、機械特性の低下を防止できるため好ましい。 The lower limit of the amount of compound (D) used is 0.04 mol or more, preferably 0.05 mol or more, more preferably 0.06 mol or more, even more preferably 0.08 mol or more, and even more preferably 0.1 mol or more, per mol of inorganic sulfidizing agent added. An amount of use of this value or more is preferred because it allows sufficient introduction of amino groups into the polyarylene sulfide. The upper limit of the amount of compound (D) used is 0.5 mol or less, more preferably 0.45 mol or less, and even more preferably 0.4 mol or less, per mol of inorganic sulfidizing agent added. An amount of use of this value or less is preferred because it prevents a decrease in the molecular weight of the polyarylene sulfide and a decrease in its mechanical properties.
化合物(D)の添加時期には特に指定はなく、後述する前工程時、重合開始時、重合反応工程のいずれの時点で添加してもよく、また複数回に分けて添加してもよいが、効率よくジハロゲン化芳香族化合物と反応させる観点から、ジハロゲン化芳香族化合物を反応容器に添加するのと同じ段階で添加することがより好ましい。 There is no particular restriction on the timing of adding compound (D), and it may be added during the pre-processing step described below, at the start of polymerization, or during the polymerization reaction step, or it may be added in multiple batches. However, from the viewpoint of efficiently reacting with the dihalogenated aromatic compound, it is more preferable to add it at the same stage as the dihalogenated aromatic compound is added to the reaction vessel.
[ジハロゲン化芳香族化合物]
ポリアリーレンスルフィド(A)の製造方法で用いられるジハロゲン化芳香族化合物としては、p-ジクロロベンゼン、o-ジクロロベンゼン、m-ジクロロベンゼン、p-ジブロモベンゼン、o-ジブロモベンゼン、m-ジブロモベンゼン、1-ブロモ-4-クロロベンゼン、1-ブロモ-3-クロロベンゼンなどのジハロゲン化ベンゼン、および1-メトキシ-2,5-ジクロロベンゼン、1-メチル-2,5-ジクロロベンゼン、1,4-ジメチル-2,5-ジクロロベンゼン、1,3-ジメチル-2,5-ジクロロベンゼン、2,5-ジクロロ安息香酸、3,5-ジクロロ安息香酸、2,5-ジクロロアニリン、3,5-ジクロロアニリン、ビス(4-クロロフェニル)スルフィドなどのハロゲン以外の置換基を有する化合物も含むジハロゲン化芳香族化合物などを挙げることができる。なかでも、p-ジクロロベンゼンに代表されるp-ジハロゲン化ベンゼンを主成分とするジハロゲン化芳香族化合物が好ましい。特に好ましくは、p-ジクロロベンゼンを80~100モル%含むものであり、さらに好ましくは90~100モル%含むものである。また、異なる2種類以上のジハロゲン化芳香族化合物を組み合わせて用いることも可能である。
[Dihalogenated aromatic compound]
Examples of dihalogenated aromatic compounds used in the production method of polyarylene sulfide (A) include dihalogenated benzenes such as p-dichlorobenzene, o-dichlorobenzene, m-dichlorobenzene, p-dibromobenzene, o-dibromobenzene, m-dibromobenzene, 1-bromo-4-chlorobenzene, and 1-bromo-3-chlorobenzene, as well as dihalogenated aromatic compounds including compounds having substituents other than halogen, such as 1-methoxy-2,5-dichlorobenzene, 1-methyl-2,5-dichlorobenzene, 1,4-dimethyl-2,5-dichlorobenzene, 1,3-dimethyl-2,5-dichlorobenzene, 2,5-dichlorobenzoic acid, 3,5-dichlorobenzoic acid, 2,5-dichloroaniline, 3,5-dichloroaniline, and bis(4-chlorophenyl)sulfide. Among these, dihalogenated aromatic compounds containing p-dihalogenated benzenes, typified by p-dichlorobenzene, as the main component are preferred. Particularly preferred are those containing 80 to 100 mol % of p-dichlorobenzene, and even more preferred are those containing 90 to 100 mol %. It is also possible to use a combination of two or more different dihalogenated aromatic compounds.
ジハロゲン化芳香族化合物の使用量の下限は特に制限はないが、下記式で表現される[モノマー比]を0.8以上とすることが好ましく、0.9以上とすることがより好ましく、0.95以上とすることがさらに好ましい。[モノマー比]を上記の範囲とすることで重合反応系を安定化し、副反応を防止することができるため、好ましい。また、使用量の上限は特に制限はないが、[モノマー比]を1.2以下とすることが好ましく、1.1以下とすることがさらに好ましく、1.05以下とすることがより好ましい。[モノマー比]を上記の範囲とすることでポリアリーレンスルフィド中に残存するハロゲン量を低減することができるため好ましい。なお、下記式における[ジハロゲン化芳香族化合物物質量]、[無機スルフィド化剤物質量]、および[化合物(D)物質量]は、ポリアリーレンスルフィドを製造する際における各化合物の使用量を示す。
[モノマー比]=[ジハロゲン化芳香族化合物物質量]/([無機スルフィド化剤物質量]+[化合物(D)物質量])
Although there is no particular lower limit to the amount of dihalogenated aromatic compound used, the [monomer ratio] expressed by the following formula is preferably 0.8 or more, more preferably 0.9 or more, and even more preferably 0.95 or more. By setting the [monomer ratio] within the above range, the polymerization reaction system can be stabilized and side reactions can be prevented, which is preferable. Furthermore, there is no particular upper limit to the amount used, but the [monomer ratio] is preferably 1.2 or less, more preferably 1.1 or less, and even more preferably 1.05 or less. By setting the [monomer ratio] within the above range, the amount of halogen remaining in the polyarylene sulfide can be reduced, which is preferable. In the following formula, the [dihalogenated aromatic compound substance amount], [inorganic sulfidizing agent substance amount], and [compound (D) substance amount] indicate the amount of each compound used when producing polyarylene sulfide.
[Monomer ratio] = [amount of dihalogenated aromatic compound] / ([amount of inorganic sulfidizing agent] + [amount of compound (D)])
[有機極性溶媒]
本発明のポリアリーレンスルフィドの製造方法で用いられる有機極性溶媒として、有機アミド溶媒が好ましく例示できる。具体例としては、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン、N-シクロヘキシル-2-ピロリドンなどのN-アルキルピロリドン類、N-メチル-ε-カプロラクタムなどのカプロラクタム類、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルリン酸トリアミドなどに代表されるアプロチック有機溶媒およびこれらの混合物などが反応の安定性が高いために好ましく使用される。これらのなかでもN-メチル-2-ピロリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノンが好ましく、N-メチル-2-ピロリドンがより好ましく用いられる。
[Organic polar solvent]
Preferred examples of organic polar solvents used in the polyarylene sulfide production method of the present invention include organic amide solvents. Specific examples include N-alkylpyrrolidones such as N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, and N-cyclohexyl-2-pyrrolidone; caprolactams such as N-methyl-ε-caprolactam; aprotic organic solvents such as 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, and hexamethylphosphoric triamide; and mixtures thereof, which are preferably used due to their high reaction stability. Among these, N-methyl-2-pyrrolidone and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone are preferred, and N-methyl-2-pyrrolidone is more preferred.
有機極性溶媒の使用量は仕込み無機スルフィド化剤1モルに対し、2.0モル以上が好ましく、2.2モル以上がより好ましく、2.3モル以上がさらに好ましい。使用量がこの値以上であることで収率良くポリアリースルフィドを合成できるため好ましい。また、有機極性溶媒の使用量は仕込み無機スルフィド化剤1モルに対して6.0モル以下が好ましく、5.0モル以下がより好ましく、4.0モル以下がさらに好ましい。使用量がこの値以下であることで、得られるポリアリーレンスルフィドを加熱した際の発生ガスを低減できるため好ましい。 The amount of organic polar solvent used is preferably 2.0 moles or more, more preferably 2.2 moles or more, and even more preferably 2.3 moles or more, per mole of inorganic sulfidizing agent charged. Amounts of this value or more are preferred because polyarylene sulfide can be synthesized in good yield. Furthermore, the amount of organic polar solvent used is preferably 6.0 moles or less, more preferably 5.0 moles or less, and even more preferably 4.0 moles or less, per mole of inorganic sulfidizing agent charged. Amounts of this value or less are preferred because they reduce the amount of gas generated when the resulting polyarylene sulfide is heated.
[重合助剤]
比較的に高重合度のポリアリーレンスルフィドをより短時間で得るために重合助剤を用いることも好ましい態様の一つである。ここで重合助剤とは、得られるポリアリーレンスルフィドの粘度を増大させる作用を有する物質を意味する。このような重合助剤の具体例としては、例えば有機カルボン酸塩、水、アルカリ金属塩化物、有機スルホン酸塩、アルカリ金属硫酸塩、アルカリ土類金属酸化物、アルカリ金属リン酸塩およびアルカリ土類金属リン酸塩などが挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、また2種以上を同時に用いることもできる。なかでも、有機カルボン酸塩、水、およびアルカリ金属塩化物が好ましく、さらに有機カルボン酸塩としてはアルカリ金属カルボン酸塩が、アルカリ金属塩化物としては塩化リチウムが好ましい。
[Polymerization aid]
In order to obtain a polyarylene sulfide with a relatively high degree of polymerization in a shorter time, it is also a preferred embodiment to use a polymerization aid. Here, the polymerization aid refers to a substance that has the effect of increasing the viscosity of the resulting polyarylene sulfide. Specific examples of such polymerization aids include organic carboxylates, water, alkali metal chlorides, organic sulfonates, alkali metal sulfates, alkaline earth metal oxides, alkali metal phosphates, and alkaline earth metal phosphates. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, organic carboxylates, water, and alkali metal chlorides are preferred, and alkali metal carboxylates are preferred as organic carboxylates, and lithium chloride is preferred as alkali metal chlorides.
上記アルカリ金属カルボン酸塩とは、一般式R(COOM)n(式中、Rは、炭素数1~20を有するアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルキルアリール基またはアリールアルキル基である。Mは、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウムおよびセシウムから選ばれるアルカリ金属である。nは1~3の整数である。)で表される化合物である。アルカリ金属カルボン酸塩は、水和物、無水物または水溶液としても用いることができる。アルカリ金属カルボン酸塩の具体例としては、例えば、酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、プロピオン酸ナトリウム、吉草酸リチウム、安息香酸ナトリウム、およびそれらの混合物などを挙げることができる。 The alkali metal carboxylate is a compound represented by the general formula R(COOM) n (wherein R is an alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, alkylaryl group, or arylalkyl group having 1 to 20 carbon atoms; M is an alkali metal selected from lithium, sodium, potassium, rubidium, and cesium; and n is an integer of 1 to 3). The alkali metal carboxylate can also be used as a hydrate, anhydrous form, or aqueous solution. Specific examples of the alkali metal carboxylate include lithium acetate, sodium acetate, potassium acetate, sodium propionate, lithium valerate, sodium benzoate, and mixtures thereof.
アルカリ金属カルボン酸塩は、有機酸と、水酸化アルカリ金属、炭酸アルカリ金属塩および重炭酸アルカリ金属塩からなる群から選ばれる一種以上の化合物とを、ほぼ等化学当量ずつ添加して反応させることにより合成してもよい。上記アルカリ金属カルボン酸塩の中で、リチウム塩は反応系への溶解性が高く助剤効果が大きいが高価である。一方、カリウム、ルビジウムおよびセシウム塩は反応系への溶解性が不十分であると思われるため、安価で、重合系への適度な溶解性を有する酢酸ナトリウムが最も好ましく用いられる。 Alkali metal carboxylates may be synthesized by adding and reacting an organic acid with one or more compounds selected from the group consisting of alkali metal hydroxides, alkali metal carbonates, and alkali metal bicarbonates in approximately equal chemical equivalents. Among the alkali metal carboxylates listed above, lithium salts are highly soluble in the reaction system and have a significant auxiliary effect, but are expensive. On the other hand, potassium, rubidium, and cesium salts are thought to have insufficient solubility in the reaction system, so sodium acetate, which is inexpensive and has adequate solubility in the polymerization system, is most preferably used.
これらアルカリ金属カルボン酸塩を重合助剤として用いる場合の使用量は、仕込み無機スルフィド化剤1モルに対し、通常0.01モル~2モルの範囲であり、より高い重合度を得る意味においては0.1モル~0.6モルの範囲が好ましく、0.2モル~0.5モルの範囲がより好ましい。 When these alkali metal carboxylates are used as polymerization aids, the amount used is typically in the range of 0.01 to 2 moles per mole of inorganic sulfidizing agent charged. To achieve a higher degree of polymerization, the amount is preferably in the range of 0.1 to 0.6 moles, and more preferably in the range of 0.2 to 0.5 moles.
また水を重合助剤として用いる場合の添加量は、仕込み無機スルフィド化剤1モルに対し、通常0.3モル~15モルの範囲であり、より高い重合度を得る意味においては0.6モル~10モルの範囲が好ましく、1モル~5モルの範囲がより好ましい。 When water is used as a polymerization aid, the amount added is usually in the range of 0.3 to 15 moles per mole of inorganic sulfidizing agent charged. To achieve a higher degree of polymerization, a range of 0.6 to 10 moles is preferred, and a range of 1 to 5 moles is even more preferred.
これら重合助剤は2種以上を併用することももちろん可能であり、例えばアルカリ金属カルボン酸塩と水を併用すると、より少量のアルカリ金属カルボン酸塩と水で高分子量化が可能となる。 It is of course possible to use two or more of these polymerization aids in combination. For example, using an alkali metal carboxylate in combination with water makes it possible to achieve a high molecular weight with smaller amounts of alkali metal carboxylate and water.
これら重合助剤の添加時期には特に指定はなく、後述する前工程時、重合開始時、重合反応工程のいずれの時点で添加してもよく、また複数回に分けて添加してもよい。重合助剤としてアルカリ金属カルボン酸塩を用いる場合は前工程開始時あるいは重合開始時に他の添加物と同時に添加することが、添加が容易である点からより好ましい。また水を重合助剤として用いる場合は、ジハロゲン化芳香族化合物を仕込んだ後、重合反応工程の途中で添加することが効果的である。 There is no particular restriction on the timing of addition of these polymerization aids; they may be added during the pre-processing step, at the start of polymerization, or during the polymerization reaction step, as described below, or they may be added in multiple batches. When an alkali metal carboxylate salt is used as the polymerization aid, it is preferable to add it simultaneously with other additives at the start of the pre-processing step or at the start of polymerization, as this makes addition easier. When water is used as the polymerization aid, it is effective to add it during the polymerization reaction step after the dihalogenated aromatic compound has been charged.
[重合安定剤]
重合反応系を安定化し、副反応を防止するために、重合安定剤を用いることもできる。重合安定剤は、重合反応系の安定化に寄与し、望ましくない副反応を抑制する。副反応の一つの目安としては、チオフェノールの生成が挙げられる。重合安定剤の添加によりチオフェノールの生成を抑えることができる。重合安定剤の具体例としては、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ土類金属水酸化物、およびアルカリ土類金属炭酸塩などの化合物が挙げられる。そのなかでも、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、および水酸化リチウムなどのアルカリ金属水酸化物が好ましい。上述のアルカリ金属カルボン酸塩も重合安定剤として作用するので、重合安定剤の一つに入る。また、無機スルフィド化剤としてアルカリ金属水硫化物を用いる場合には、アルカリ金属水酸化物を同時に使用することが特に好ましいことを前述したが、ここでスルフィド化剤に対して過剰となるアルカリ金属水酸化物も重合安定剤となり得る。
[Polymerization stabilizer]
Polymerization stabilizers can be used to stabilize the polymerization reaction system and prevent side reactions. Polymerization stabilizers contribute to stabilizing the polymerization reaction system and suppress undesirable side reactions. One indicator of side reactions is the formation of thiophenol. The addition of a polymerization stabilizer can suppress the formation of thiophenol. Specific examples of polymerization stabilizers include compounds such as alkali metal hydroxides, alkali metal carbonates, alkaline earth metal hydroxides, and alkaline earth metal carbonates. Among these, alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, and lithium hydroxide are preferred. The aforementioned alkali metal carboxylates also function as polymerization stabilizers and are therefore classified as polymerization stabilizers. Furthermore, when using alkali metal hydrosulfides as inorganic sulfidizing agents, it is particularly preferable to use alkali metal hydroxides simultaneously. However, alkali metal hydroxides in excess of the sulfidizing agent can also function as polymerization stabilizers.
これら重合安定剤は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。重合安定剤は、仕込み無機スルフィド化剤1モルに対して、通常0.02モル~0.2モル、好ましくは0.03モル~0.1モル、より好ましくは0.04モル~0.09モルの割合で使用することが好ましい。この割合が少ないと安定化効果が不十分であり、逆に多すぎても経済的に不利益であり、ポリマー収率が低下する傾向となる。 These polymerization stabilizers can be used alone or in combination of two or more. The polymerization stabilizer is typically used in a ratio of 0.02 to 0.2 moles, preferably 0.03 to 0.1 moles, and more preferably 0.04 to 0.09 moles, per mole of inorganic sulfidizing agent charged. If this ratio is too low, the stabilizing effect will be insufficient; conversely, if it is too high, it is economically disadvantageous and polymer yields will tend to decrease.
重合安定剤の添加時期には特に指定はなく、後述する前工程時、重合開始時、重合反応工程のいずれの時点で添加してもよく、また複数回に分けて添加してもよいが、前工程開始時あるいは重合開始時に同時に添加することが容易である点からより好ましい。 There is no particular requirement for the timing of adding the polymerization stabilizer; it may be added during the pre-processing step, at the start of polymerization, or during the polymerization reaction step, as described below. It may also be added in multiple batches, but it is more preferable to add it simultaneously at the start of the pre-processing step or at the start of polymerization, as this is easier.
次に、本発明のポリアリーレンスルフィドの好ましい製造方法について、前工程、重合反応工程、回収工程、および後処理工程と、順を追って具体的に説明するが、もちろんこの方法に限定されるものではない。 Next, a preferred method for producing the polyarylene sulfide of the present invention will be specifically described in order, including the pre-process, polymerization reaction process, recovery process, and post-treatment process, but of course, the method is not limited to this.
[前工程]
ポリアリーレンスルフィド(A)の製造方法において、通常、無機スルフィド化剤は水和物の形で使用されるが、ジハロゲン化芳香族化合物を添加する前に、有機極性溶媒と無機スルフィド化剤を含む混合物を昇温し、過剰量の水を系外に除去することが好ましい。
[Pre-process]
In the method for producing polyarylene sulfide (A), the inorganic sulfidizing agent is usually used in the form of a hydrate. However, it is preferable to heat the mixture containing the organic polar solvent and the inorganic sulfidizing agent and remove excess water from the system before adding the dihalogenated aromatic compound.
また、上述したように、無機スルフィド化剤として、アルカリ金属水硫化物とアルカリ金属水酸化物から、反応系においてin situで、あるいは重合槽とは別の槽で調製される無機スルフィド化剤も用いることができる。この方法には特に制限はないが、望ましくは不活性ガス雰囲気下、常温~150℃、好ましくは常温から100℃の温度範囲で、有機極性溶媒にアルカリ金属水硫化物とアルカリ金属水酸化物を加え、常圧または減圧下、少なくとも150℃以上、好ましくは180℃~260℃まで昇温し、水分を留去させる方法が挙げられる。この段階で重合助剤を加えてもよいし、化合物(D)を加えておいてもよい。また、水分の留去を促進するために、トルエンなどを加えて反応を行ってもよい。 As mentioned above, inorganic sulfidizing agents can also be used that are prepared in situ in the reaction system from alkali metal hydrosulfide and alkali metal hydroxide, or in a vessel separate from the polymerization vessel. While there are no particular limitations on this method, a preferred method involves adding alkali metal hydrosulfide and alkali metal hydroxide to an organic polar solvent in an inert gas atmosphere at a temperature ranging from room temperature to 150°C, preferably from room temperature to 100°C, and then heating the mixture to at least 150°C or higher, preferably 180°C to 260°C, under atmospheric or reduced pressure, to distill off water. At this stage, a polymerization aid or compound (D) may be added. Toluene or the like may also be added to facilitate the distillation of water during the reaction.
前工程の終了時、すなわち重合反応工程の前における系内の水分量は、仕込みスルフィド化剤1モル当たり0.3モル~10.0モルであることが好ましい。ここで系内の水分量とは、重合系に仕込まれた水分量から重合系外に除去された水分量を差し引いた量である。また、仕込まれる水は、水、水溶液、結晶水などのいずれの形態であってもよい。 At the end of the previous step, i.e., before the polymerization reaction step, the amount of water in the system is preferably 0.3 to 10.0 moles per mole of charged sulfidizing agent. Here, the amount of water in the system is the amount of water charged to the polymerization system minus the amount of water removed from the polymerization system. The charged water may be in any form, such as water, an aqueous solution, or water of crystallization.
[重合反応工程]
有機極性溶媒中で少なくとも無機スルフィド化剤、ジハロゲン化芳香族化合物および化合物(D)を200℃以上290℃未満の温度範囲内で反応させることによりポリアリーレンスルフィド(A)を製造する。
[Polymerization reaction step]
Polyarylene sulfide (A) is produced by reacting at least an inorganic sulfidizing agent, a dihalogenated aromatic compound, and compound (D) in an organic polar solvent within a temperature range of 200°C or higher but lower than 290°C.
重合反応工程を開始するに際しては、望ましくは不活性ガス雰囲気下において、常温~240℃、好ましくは100℃~230℃の温度範囲で、有機極性溶媒とスルフィド化剤とジハロゲン化芳香族化合物を混合する。この段階で化合物(D)および重合助剤を加えてもよい。これらの原料の仕込み順序は、順不同であってもよく、同時であってもさしつかえない。 To initiate the polymerization reaction process, the organic polar solvent, sulfidizing agent, and dihalogenated aromatic compound are mixed, preferably in an inert gas atmosphere, at a temperature ranging from room temperature to 240°C, and preferably from 100°C to 230°C. Compound (D) and a polymerization aid may also be added at this stage. These raw materials may be added in any order, or simultaneously.
この混合物を通常200℃~290℃未満の範囲に昇温する。昇温速度に特に制限はないが、通常0.01℃/分~5℃/分の速度が選択され、0.1℃/分~3℃/分の範囲がより好ましい。 The mixture is typically heated to a temperature in the range of 200°C to less than 290°C. There are no particular restrictions on the heating rate, but a rate of 0.01°C/min to 5°C/min is usually selected, with a range of 0.1°C/min to 3°C/min being more preferred.
一般的に、最終的には250℃~290℃未満の温度まで昇温し、その温度で通常0.25時間~50時間、好ましくは0.5時間~20時間反応させる。 Generally, the temperature is finally raised to between 250°C and 290°C, and the reaction is carried out at that temperature for typically 0.25 hours to 50 hours, preferably 0.5 hours to 20 hours.
最終温度に到達させる前の段階で、例えば200℃~260℃で一定時間反応させた後、270℃~290℃未満に昇温する方法は、より高い重合度を得る上で有効である。この際、200℃~260℃での反応時間としては、通常0.25時間から20時間の範囲が選択され、好ましくは0.25時間~10時間の範囲が選ばれる。 A method that effectively achieves a higher degree of polymerization involves reacting for a certain period of time at, for example, 200°C to 260°C, and then raising the temperature to 270°C to less than 290°C before reaching the final temperature. In this case, the reaction time at 200°C to 260°C is usually selected to be in the range of 0.25 to 20 hours, preferably 0.25 to 10 hours.
なお、ポリマーの分子量を調整するため、重合途中で化合物(D)の添加を行うことも可能であるが、化合物(D)の効率的な反応の観点からは化合物(D)の少なくとも一部はジハロゲン化芳香族化合物と同じ段階で添加することがより好ましい。 In order to adjust the molecular weight of the polymer, compound (D) can be added during the polymerization. However, from the viewpoint of efficient reaction of compound (D), it is more preferable to add at least a portion of compound (D) at the same stage as the dihalogenated aromatic compound.
[回収工程]
ポリアリーレンスルフィド(A)の製造方法においては、重合終了後に、重合体、溶媒などを含む重合反応物から固形物を回収する。回収方法については、公知の如何なる方法を採用してもよい。
[Recovery process]
In the method for producing the polyarylene sulfide (A), after the polymerization is completed, a solid is recovered from the polymerization reaction product containing the polymer, the solvent, etc. Any known method may be used for the recovery method.
例えば、重合反応終了後、徐冷して粒子状のポリマーを回収する方法を用いてもよい。この際の徐冷速度には特に制限は無いが、通常0.1℃/分~3℃/分程度である。徐冷工程の全工程において同一速度で徐冷する必要はなく、ポリマー粒子が結晶化し析出するまでは0.1℃/分~1℃/分、その後1℃/分以上の速度で徐冷する方法などを採用してもよい。 For example, after the polymerization reaction is complete, the mixture may be slowly cooled to recover the particulate polymer. There are no particular restrictions on the cooling rate, but it is typically about 0.1°C/min to 3°C/min. It is not necessary to cool at the same rate throughout the entire cooling process; instead, it is possible to cool at a rate of 0.1°C/min to 1°C/min until the polymer particles crystallize and precipitate, and then at a rate of 1°C/min or faster.
また上記の回収を急冷条件下に行うことも好ましい方法の一つである。この回収方法のうち、好ましい方法としてはフラッシュ法が挙げられる。フラッシュ法とは、重合反応物を高温高圧(通常250℃以上、8kg/cm2以上)の状態から常圧もしくは減圧の雰囲気中へフラッシュさせ、溶媒回収と同時に重合体を粉末状にして回収する方法である。ここでいうフラッシュとは、重合反応物をノズルから噴出させることを意味する。フラッシュさせる雰囲気は、具体的には、常圧中の窒素または水蒸気が挙げられ、その温度は通常150℃~250℃の範囲が選ばれる。 Another preferred method is to carry out the above recovery under rapid cooling conditions. Among these recovery methods, a preferred one is the flash method. The flash method is a method in which the polymerization reaction product is flashed from a high-temperature, high-pressure state (usually 250°C or higher, 8 kg/ cm2 or higher) into an atmosphere of normal pressure or reduced pressure, and the polymer is recovered in powder form while the solvent is recovered. The term "flash" as used herein means that the polymerization reaction product is ejected from a nozzle. Specific examples of the flashing atmosphere include nitrogen or water vapor at normal pressure, and the temperature is usually selected from the range of 150°C to 250°C.
[後処理工程]
ポリアリーレンスルフィドは、上記重合反応工程、回収工程を経て生成した後、後処理工程として酸処理、熱水処理、有機溶媒による洗浄を施すことが可能である。不純物除去の観点からは、後処理工程は、酸処理、熱水処理、有機溶媒による洗浄のいずれかを施すことが好ましく、2種以上の処理を併用することがより好ましい。
[Post-processing process]
After the polyarylene sulfide is produced through the above-mentioned polymerization reaction step and recovery step, it can be subjected to a post-treatment step of acid treatment, hot water treatment, or washing with an organic solvent. From the viewpoint of removing impurities, the post-treatment step is preferably any one of acid treatment, hot water treatment, and washing with an organic solvent, and more preferably two or more of these treatments are used in combination.
酸処理を行う場合は次の通りである。酸処理に用いる酸は、ポリアリーレンスルフィド(A)を分解する作用を有しないものであれば特に制限はなく、酢酸、塩酸、硫酸、リン酸、珪酸、炭酸およびプロピル酸などが挙げられる。なかでも酢酸および塩酸がより好ましく用いられる。一方、硝酸のようなポリアリーレンスルフィド(A)を分解、劣化させるものは好ましくない。酸処理の方法は、例えば、酸または酸の水溶液にポリアリーレンスルフィド(A)を浸漬せしめる方法があり、必要により撹拌または加熱することも可能である。酸の溶液を用いる場合、溶液は有機溶媒を用いた溶液でも水溶液でもよいが、酸の混和性、ポリアリーレンスルフィドに含まれる塩や塩基性成分の溶解性が比較的高い傾向にある観点からは水溶液が好ましく、用いる水は、ポリアリーレンスルフィドの好ましい化学的変性の効果を損なわないために蒸留水、脱イオン水であることが好ましい。例えば、酢酸を用いる場合、pH4の酢酸水溶液を80℃~200℃に加熱した中にポリアリーレンスルフィド(A)粉末を浸漬し、30分間撹拌することにより十分な効果が得られる。処理後のpHは4以上となってもよく、例えばpH4~8程度となってもよい。酸処理を施されたポリアリーレンスルフィド(A)に残留している酸または塩などを除去するため、さらに水または温水で数回洗浄することが好ましい。洗浄に用いる水は、ポリアリーレンスルフィド(A)の好ましい化学的変性の効果を損なわないために、蒸留水、脱イオン水であることが好ましい。酸処理を行う場合、ポリアリーレンスルフィド(A)を用いてポリアリーレンスルフィド共重合体を得る際に、より高分子量のポリアリーレンスルフィド共重合体が得られる傾向にあるため好ましい。 Acid treatment is performed as follows. The acid used in the acid treatment is not particularly limited as long as it does not decompose the polyarylene sulfide (A), and examples include acetic acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, silicic acid, carbonic acid, and propylic acid. Among these, acetic acid and hydrochloric acid are more preferably used. On the other hand, acids that decompose or deteriorate the polyarylene sulfide (A), such as nitric acid, are not preferred. The acid treatment method includes, for example, immersing the polyarylene sulfide (A) in an acid or an aqueous solution of an acid, with stirring or heating as necessary. When an acid solution is used, the solution may be either an organic solvent or an aqueous solution. However, an aqueous solution is preferred in view of the tendency for acid miscibility and the relatively high solubility of salts and basic components contained in the polyarylene sulfide. The water used is preferably distilled water or deionized water in order not to impair the desired chemical modification effect of the polyarylene sulfide. For example, when using acetic acid, a sufficient effect can be obtained by immersing the polyarylene sulfide (A) powder in an aqueous acetic acid solution of pH 4 heated to 80°C to 200°C and stirring for 30 minutes. The pH after treatment may be 4 or higher, for example, about pH 4 to 8. To remove any acid or salt remaining in the acid-treated polyarylene sulfide (A), it is preferable to further wash the polyarylene sulfide (A) several times with water or warm water. The water used for washing is preferably distilled water or deionized water so as not to impair the desired chemical modification effect of the polyarylene sulfide (A). Acid treatment is preferred because it tends to produce a polyarylene sulfide copolymer with a higher molecular weight when using the polyarylene sulfide (A) to obtain a polyarylene sulfide copolymer.
熱水処理を行う場合は次の通りである。ポリアリーレンスルフィド(A)を熱水処理するにあたり、熱水の温度を100℃以上、より好ましくは120℃以上、さらに好ましくは150℃以上、特に好ましくは170℃以上とすることが好ましい。100℃未満ではポリアリーレンスルフィドの好ましい化学的変性の効果が小さいため好ましくない。熱水処理によるポリアリーレンスルフィド(A)の好ましい化学的変性の効果を発現するため、使用する水は蒸留水あるいは脱イオン水であることが好ましい。熱水処理の操作に特に制限はない。所定量の水に所定量のポリアリーレンスルフィド(A)を投入し、圧力容器内で加熱、撹拌する方法や、連続的に熱水処理を施す方法などにより行われる。ポリアリーレンスルフィド(A)と水との割合は、水が多い方が好ましいが、通常、水1リットルに対し、ポリアリーレンスルフィド(A)200g以下の浴比(乾燥ポリアリーレンスルフィド(A)重量に対する洗浄液重量)が選ばれる。また、末端の反応性官能基の好ましくない分解を回避するため、処理の雰囲気は不活性雰囲気下とすることが望ましい。さらに、残留している成分を除去するため、この熱水処理操作を終えたポリアリーレンスルフィド(A)は、温水で数回洗浄するのが好ましい。 When hot water treatment is performed, the procedure is as follows. When hot water treatment of polyarylene sulfide (A), it is preferable to set the temperature of the hot water to 100°C or higher, more preferably 120°C or higher, even more preferably 150°C or higher, and particularly preferably 170°C or higher. Temperatures below 100°C are not preferred because the desired chemical modification effect of polyarylene sulfide is small. In order to achieve the desired chemical modification effect of polyarylene sulfide (A) by hot water treatment, it is preferable that the water used is distilled water or deionized water. There are no particular restrictions on the hot water treatment procedure. It can be performed by adding a predetermined amount of polyarylene sulfide (A) to a predetermined amount of water and heating and stirring in a pressure vessel, or by continuously performing hot water treatment. The ratio of polyarylene sulfide (A) to water is preferably higher, but a bath ratio (weight of washing solution relative to weight of dry polyarylene sulfide (A)) of 200 g or less per liter of water is usually selected. Furthermore, to avoid undesirable decomposition of reactive terminal functional groups, it is desirable to perform the treatment in an inert atmosphere. Furthermore, to remove any remaining components, it is preferable to wash the polyarylene sulfide (A) several times with warm water after this hot water treatment.
有機溶媒で洗浄する場合は次の通りである。ポリアリーレンスルフィド(A)の洗浄に用いる有機溶媒は、ポリアリーレンスルフィドを分解する作用などを有しないものであれば特に制限はない。例えばN-メチル-2-ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどの含窒素極性溶媒、ジメチルスルホキシド、ジメチルスルホン、スルホランなどのスルホキシド・スルホン系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、アセトフェノンなどのケトン系溶媒、ジメチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒、クロロホルム、塩化メチレン、トリクロロエチレン、2塩化エチレン、パークロルエチレンなどのハロゲン系溶媒、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、エチレングリコール、プロピレングリコールなどのアルコール系溶媒およびベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒などがポリアリーレンスルフィド(A)の洗浄に用いる有機溶媒として挙げられる。これらの有機溶媒のうちでも、N-メチル-2-ピロリドン、アセトン、ジメチルホルムアミドおよびクロロホルムなどの使用が好ましい。また、アリーレンスルフィド構造を有する不純物を除去する観点からは、比較的高い溶解性が得られやすい含窒素極性溶媒であるN-メチル-2-ピロリドン、ジメチルホルムアミド、およびクロロホルムが特に好ましい。これらの有機溶媒は、1種類または2種類以上の混合で使用されてもよいし、水と混合されて使用されてもよい。有機溶媒による洗浄の方法としては、例えば、有機溶媒中にポリアリーレンスルフィド(A)を浸漬せしめる方法があり、必要により適宜撹拌または加熱することも可能である。有機溶媒でポリアリーレンスルフィド(A)を洗浄する際の洗浄温度については特に制限はなく、常温~300℃程度の任意の温度が選択できる。洗浄温度が高くなる程洗浄効率が高くなる傾向があるが、通常は常温~150℃の洗浄温度で十分効果が得られる。圧力容器中で、有機溶媒の沸点以上の温度で加圧下に洗浄することも可能である。また、洗浄時間についても特に制限はない。洗浄条件にもよるが、バッチ式洗浄の場合、通常5分間以上洗浄することにより十分な効果が得られる。また連続式で洗浄することも可能である。有機溶媒により、ポリアリーレンスルフィド(A)の加熱時の発生ガス量が少なくなり、また、ポリアリーレンスルフィド(A)を用いて後述するポリアリーレンスルフィド共重合体を得る際に、高分子量体が容易に得られる傾向にあるため好ましい。 When washing with an organic solvent, the procedure is as follows: There are no particular restrictions on the organic solvent used to wash polyarylene sulfide (A), so long as it does not have the effect of decomposing polyarylene sulfide. Examples of organic solvents that can be used to wash polyarylene sulfide (A) include nitrogen-containing polar solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylformamide, and dimethylacetamide; sulfoxide/sulfone solvents such as dimethyl sulfoxide, dimethyl sulfone, and sulfolane; ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, and acetophenone; ether solvents such as dimethyl ether, dipropyl ether, dioxane, and tetrahydrofuran; halogenated solvents such as chloroform, methylene chloride, trichloroethylene, ethylene dichloride, and perchloroethylene; alcohol solvents such as methanol, ethanol, propanol, butanol, pentanol, ethylene glycol, and propylene glycol; and aromatic hydrocarbon solvents such as benzene, toluene, and xylene. Among these organic solvents, N-methyl-2-pyrrolidone, acetone, dimethylformamide, chloroform, and the like are preferred. Furthermore, from the viewpoint of removing impurities having an arylene sulfide structure, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylformamide, and chloroform, which are nitrogen-containing polar solvents that tend to provide relatively high solubility, are particularly preferred. These organic solvents may be used alone or in combination with two or more, or may be mixed with water. Examples of methods for washing with an organic solvent include immersing the polyarylene sulfide (A) in the organic solvent, with appropriate stirring or heating, if necessary. The washing temperature when washing the polyarylene sulfide (A) with an organic solvent is not particularly limited, and any temperature from room temperature to approximately 300°C can be selected. While higher washing temperatures tend to increase the washing efficiency, a washing temperature of room temperature to 150°C is usually sufficient to achieve the desired effect. Washing can also be performed under pressure in a pressure vessel at a temperature above the boiling point of the organic solvent. The washing time is also not particularly limited. Although it depends on the washing conditions, in the case of batch washing, washing for 5 minutes or more usually produces sufficient results. Continuous washing is also possible. The use of an organic solvent reduces the amount of gas generated when polyarylene sulfide (A) is heated, and is preferred because it tends to facilitate the production of high molecular weight polyarylene sulfide copolymers, as described below, when using polyarylene sulfide (A).
[熱酸化架橋処理]
ポリアリーレンスルフィド(A)は、重合終了後に酸素雰囲気下においての加熱や過酸化物などの架橋剤を添加しての加熱による熱酸化架橋処理により高分子量化して用いることも可能である。ただし、ポリアリーレンスルフィド(A)の数平均分子量は10,000以下である。
[Thermal oxidation crosslinking treatment]
The polyarylene sulfide (A) can be used after being polymerized by a thermal oxidation crosslinking treatment, such as heating in an oxygen atmosphere or heating with a crosslinking agent such as a peroxide added thereto, to increase the molecular weight, provided that the number average molecular weight of the polyarylene sulfide (A) is 10,000 or less.
[化合物(B)]
化合物(B)は、前記式(a’)~(u’)から選ばれる少なくとも一つである。
[Compound (B)]
The compound (B) is at least one selected from the formulae (a') to (u').
Xは隣接する2つの炭素にそれぞれ結合された2つのカルボキシル基、もしくはその2つのカルボキシル基に由来する酸無水物基、およびアミノ基から選択されるいずれかである。前述したポリアリーレンスルフィド(A)と化合物(B)とを加熱する際の反応性の観点から、ポリアリーレンスルフィド(A)の有する官能基と化合物(B)の有する官能基の組み合わせは、アミノ基と酸無水物基であることが好ましい。よって、ポリアリーレンスルフィド(A)の官能基によるが、化合物(B)が含有する官能基はアミノ基または酸無水物基が好ましい。さらに、前述した製造方法でポリアリーレンスルフィド(A)を製造する際の重合反応の容易さの観点から、ポリアリーレンスルフィド(A)の有する官能基はアミノ基であることが好ましく、それに伴い化合物(B)の有する官能基は酸無水物基であることが好ましい。R、R1、およびR2は水素、炭素原子数1~12のアルキル基、炭素原子数6~24のアリーレン基、およびハロゲン基から選ばれる置換基であり、R、R1、およびR2は同一でも異なっていてもよい。入手の容易性から水素、メチル基、エチル基、またはプロピル基が好ましい。また、各化合物の芳香族環は2置換体または3置換体であってもよく、一つの芳香族環に置換された複数の置換基Xは同一でも異なっていてもよい。 X is any one selected from two carboxyl groups bonded to two adjacent carbon atoms, or an acid anhydride group derived from the two carboxyl groups, and an amino group. From the viewpoint of reactivity when the above-mentioned polyarylene sulfide (A) and compound (B) are heated, the combination of the functional group of polyarylene sulfide (A) and the functional group of compound (B) is preferably an amino group and an acid anhydride group. Therefore, depending on the functional group of polyarylene sulfide (A), the functional group contained in compound (B) is preferably an amino group or an acid anhydride group. Furthermore, from the viewpoint of ease of polymerization reaction when producing polyarylene sulfide (A) by the above-mentioned production method, the functional group of polyarylene sulfide (A) is preferably an amino group, and accordingly, the functional group of compound (B) is preferably an acid anhydride group. R, R 1 , and R 2 are substituents selected from hydrogen, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an arylene group having 6 to 24 carbon atoms, and a halogen group, and R, R 1 , and R 2 may be the same or different. Hydrogen, a methyl group, an ethyl group, or a propyl group is preferred from the viewpoint of ease of availability. Furthermore, the aromatic ring of each compound may be di- or tri-substituted, and the multiple substituents X substituted on one aromatic ring may be the same or different.
化合物(B)の具体例としては、ピロメリット酸、3,3’,4,4’-チオジフタル酸、3,3’,4,4’-スルホニルジフタル酸、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸、3,3’,4,4’-スルフィニルジフタル酸、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸、3,3’,4,4’-テトラカルボキシルジフェニルメタン、9,9-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)フルオレン、ナフタレン-1,4,5,8-テトラカルボン酸、ビシクロ[2.2.2]オクト-7-エン-2,3,5,6-テトラカルボン酸、3,4,9,10-ペリレンテトラカルボン酸、ピロメリット酸無水物、3,3’,4,4’-チオジフタル酸無水物、3,3’,4,4’-スルホニルジフタル酸無水物、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-スルフィニルジフタル酸無水物、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-テトラカルボキシルジフェニルメタン二無水物、9,9-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)フルオレン二無水物、ナフタレン-1,4,5,8-テトラカルボン酸二無水物、グリセリンビスアンヒドロトリメリテートモノアセテート、エチレングリコールビスアンヒドロトリメリテート、ビシクロ[2.2.2]オクト-7-エン-2,3,5,6-テトラカルボン酸二無水物、3,4,9,10-ペリレンテトラカルボン酸二無水物、4,4’-チオジ安息香酸、4,4’-ジカルボキシルベンゾフェノン、4,4’-スルフィニルジ安息香酸、4,4’-ジカルボキシルビフェニル、p-フェニレンジアミン、4,4’-ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、4,4’-ジアミノベンゾフェノン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、2,7-ジアミノフルオレン、o-トルイジン、1,5-ジアミノナフタレンが挙げられ、反応性の観点から3,3’,4,4’-チオジフタル酸無水物、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-スルフィニルジフタル酸無水物、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、9,9-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)フルオレン二無水物、4,4’-チオジ安息香酸、4,4’-ジカルボキシルベンゾフェノン、4,4’-スルフィニルジ安息香酸、4,4’-ジカルボキシルビフェニルピロメリット酸、ピロメリット酸無水物、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、4,4’-ジアミノベンゾフェノン、2,7-ジアミノフルオレンが好ましく用いられる。 Specific examples of compound (B) include pyromellitic acid, 3,3',4,4'-thiodiphthalic acid, 3,3',4,4'-sulfonyldiphthalic acid, 3,3',4,4'-benzophenonetetracarboxylic acid, 3,3',4,4'-sulfinyldiphthalic acid, 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic acid, 3,3',4,4'-tetracarboxyldiphenylmethane, 9,9-bis(3,4-dicarboxyphenyl)fluorene, naphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic acid, bicyclo[2.2.2]oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic acid, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic acid, and pyromellitic anhydride. dianhydride, 3,3',4,4'-thiodiphthalic anhydride, 3,3',4,4'-sulfonyldiphthalic anhydride, 3,3',4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 3,3',4,4'-sulfinyldiphthalic anhydride, 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3',4,4'-tetracarboxylicdiphenylmethane dianhydride, 9,9-bis(3,4-dicarboxyphenyl)fluorene dianhydride, naphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic dianhydride, glycerin bisanhydrotrimellitate monoacetate, ethylene glycol bisanhydrotrimellitate, bicyclo[2.2. 2] oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride, 4,4'-thiodibenzoic acid, 4,4'-dicarboxylbenzophenone, 4,4'-sulfinyldibenzoic acid, 4,4'-dicarboxylbiphenyl, p-phenylenediamine, 4,4'-diaminodiphenyl sulfide, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, 4,4'-diaminobenzophenone, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 2,7-diaminofluorene, o-toluidine, 1,5-diaminonaphthalene, and from the viewpoint of reactivity, 3 , 3',4,4'-thiodiphthalic anhydride, 3,3',4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 3,3',4,4'-sulfinyldiphthalic anhydride, 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 9,9-bis(3,4-dicarboxyphenyl)fluorene dianhydride, 4,4'-thiodibenzoic acid, 4,4'-dicarboxylbenzophenone, 4,4'-sulfinyldibenzoic acid, 4,4'-dicarboxylbiphenylpyromellitic acid, pyromellitic anhydride, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, 4,4'-diaminobenzophenone, and 2,7-diaminofluorene are preferably used.
[ポリアリーレンスルフィド(A)および化合物(B)の加熱条件]
本発明のポリアリーレンスルフィド共重合体は、数平均分子量Mnが1,000以上10,000以下であるポリアリーレンスルフィド(A)および化合物(B)が有する、カルボキシル基量の二分の一および酸無水物基の合計量と、アミノ基の合計量との比が、0.75以上0.97以下、または、1.03以上1.25以下の条件で、加熱し製造することができる。
[Heating conditions for polyarylene sulfide (A) and compound (B)]
The polyarylene sulfide copolymer of the present invention can be produced by heating polyarylene sulfide (A) having a number average molecular weight Mn of 1,000 or more and 10,000 or less and compound (B) under the condition that the ratio of the total amount of amino groups to half of the total amount of carboxyl groups and acid anhydride groups contained in the compound (B) is 0.75 or more and 0.97 or less, or 1.03 or more and 1.25 or less.
前述の通り、ポリアリーレンスルフィド共重合体は、アミノ基量、または隣接する2つの炭素にそれぞれ結合された2つのカルボキシル基および酸無水物基の合計量のいずれかを多く有することが好ましいため、そのためにポリアリーレンスルフィド(A)および化合物(B)が有する、カルボキシル基量の二分の一および酸無水物基の合計量と、アミノ基の合計量との比を上記範囲とすることが好ましい。 As mentioned above, it is preferable that the polyarylene sulfide copolymer have a large amount of either the amino group amount or the total amount of two carboxyl groups and acid anhydride groups bonded to two adjacent carbon atoms. Therefore, it is preferable that the ratio of half of the carboxyl group amount and the total amount of acid anhydride groups contained in polyarylene sulfide (A) and compound (B) to the total amount of amino groups be within the above range.
アミノ基を多く含有したい場合、ポリアリーレンスルフィド(A)および化合物(B)が有する、カルボキシル基量の二分の一および酸無水物基の合計量と、アミノ基の合計量との比の下限は0.75以上である。この範囲とすることで、得られるポリアリーレンスルフィド共重合体が十分なイミド基量を有することができ、高温条件下における剛性低下を十分に抑制できる。また、アミノ基を多く含有したい場合、ポリアリーレンスルフィド(A)および化合物(B)が有する、カルボキシル基量の二分の一および酸無水物基の合計量と、アミノ基の合計量との比の上限は0.97以下であり、0.95以下が好ましく、0.93以下がより好ましく、0.90以下がさらに好ましく、0.85以下がいっそう好ましい。上限を上記範囲とすることで、得られるポリアリーレンスルフィド共重合体が結晶性に優れ、高い結晶化温度を示す傾向、優れた機械特性や耐薬品性を示す傾向にある。 When a high amino group content is desired, the lower limit of the ratio of the total amount of amino groups to half the total amount of carboxyl groups and acid anhydride groups in polyarylene sulfide (A) and compound (B) is 0.75 or more. This range allows the resulting polyarylene sulfide copolymer to have a sufficient amount of imide groups, thereby sufficiently suppressing a decrease in rigidity under high-temperature conditions. When a high amino group content is desired, the upper limit of the ratio of the total amount of amino groups to half the total amount of carboxyl groups and acid anhydride groups in polyarylene sulfide (A) and compound (B) is 0.97 or less, preferably 0.95 or less, more preferably 0.93 or less, even more preferably 0.90 or less, and even more preferably 0.85 or less. Setting the upper limit within this range tends to result in the resulting polyarylene sulfide copolymer having excellent crystallinity, a high crystallization temperature, and excellent mechanical properties and chemical resistance.
酸無水物基および隣接する2つの炭素にそれぞれ結合された2つのカルボキシル基を多く含有したい場合、ポリアリーレンスルフィド(A)および化合物(B)が有する、カルボキシル基量の二分の一および酸無水物基の合計量と、アミノ基の合計量との比の上限は1.25以下である。この範囲とすることで、得られるポリアリーレンスルフィド共重合体が十分なイミド基量を有することができ、高温条件下における剛性低下を十分に抑制できる。また、酸無水物基および隣接する2つの炭素にそれぞれ結合された2つのカルボキシル基を多く含有したい場合、ポリアリーレンスルフィド(A)および化合物(B)が有する、カルボキシル基量の二分の一および酸無水物基の合計量と、アミノ基の合計量との比の下限は1.03以上であり、1.06以上が好ましく、1.10以上がより好ましく、1.15以上がさらに好ましい。下限を上記範囲とすることで、得られるポリアリーレンスルフィド共重合が結晶性に優れ、高い結晶化温度を示す傾向、優れた機械特性や耐薬品性を示す傾向にある。 When a high content of acid anhydride groups and two carboxyl groups bonded to two adjacent carbon atoms is desired, the upper limit of the ratio of half the number of carboxyl groups and the total number of acid anhydride groups in polyarylene sulfide (A) and compound (B) to the total number of amino groups is 1.25 or less. This range ensures that the resulting polyarylene sulfide copolymer has a sufficient number of imide groups, thereby sufficiently suppressing a decrease in rigidity under high-temperature conditions. Furthermore, when a high content of acid anhydride groups and two carboxyl groups bonded to two adjacent carbon atoms is desired, the lower limit of the ratio of half the number of carboxyl groups and the total number of acid anhydride groups in polyarylene sulfide (A) and compound (B) to the total number of amino groups is 1.03 or more, preferably 1.06 or more, more preferably 1.10 or more, and even more preferably 1.15 or more. By setting the lower limit within the above range, the resulting polyarylene sulfide copolymer tends to have excellent crystallinity, a high crystallization temperature, and excellent mechanical properties and chemical resistance.
ポリアリーレンスルフィド(A)および化合物(B)の加熱は、初めから全量を混合して加熱してもよいし、ポリアリーレンスルフィド(A)の少なくとも一部、および化合物(B)の少なくとも一部を混合して加熱した後、残りのポリアリーレンスルフィド(A)および/または化合物(B)を混合して加熱してもよい。後者の場合、ポリアリーレンスルフィド(A)の少なくとも一部、および、化合物(B)の少なくとも一部を混合して加熱した後、引き続き残りのポリアリーレンスルフィド(A)および/または化合物(B)を混合して加熱してもよいし、ポリアリーレンスルフィド(A)の少なくとも一部、および、化合物(B)の少なくとも一部を混合して加熱した後、生成物を一度取り出し、さらに残りのポリアリーレンスルフィド(A)および/または化合物(B)を混合して加熱してもよい。 The polyarylene sulfide (A) and compound (B) may be heated by mixing the entire amount from the beginning, or by mixing and heating at least a portion of the polyarylene sulfide (A) and at least a portion of the compound (B) and then mixing and heating the remaining polyarylene sulfide (A) and/or compound (B). In the latter case, at least a portion of the polyarylene sulfide (A) and at least a portion of the compound (B) may be mixed and heated, and then the remaining polyarylene sulfide (A) and/or compound (B) may be mixed and heated, or at least a portion of the polyarylene sulfide (A) and at least a portion of the compound (B) may be mixed and heated, and then the product may be removed, and then the remaining polyarylene sulfide (A) and/or compound (B) may be mixed and heated.
ポリアリーレンスルフィド共重合体が効率的に得られる観点からは、初めからポリアリーレンスルフィド(A)および化合物(B)の全量を混合して加熱することが好ましい。一方で、ポリアリーレンスルフィド共重合体の、ガラス転移点、結晶化温度、融点などの熱特性や、分子量、用途に応じた末端種およびその量を制御しやすく調整しやすいという観点からは、ポリアリーレンスルフィド(A)の少なくとも一部、および、化合物(B)の少なくとも一部を混合して加熱した後、残りのポリアリーレンスルフィド(A)および/または化合物(B)を混合して加熱することが好ましい。 From the viewpoint of efficiently obtaining a polyarylene sulfide copolymer, it is preferable to mix and heat the entire amount of polyarylene sulfide (A) and compound (B) from the beginning. On the other hand, from the viewpoint of easily controlling and adjusting the thermal properties of the polyarylene sulfide copolymer, such as the glass transition temperature, crystallization temperature, and melting point, as well as the molecular weight, terminal type and amount depending on the application, it is preferable to mix and heat at least a portion of polyarylene sulfide (A) and at least a portion of compound (B), and then mix and heat the remaining polyarylene sulfide (A) and/or compound (B).
加熱の温度の下限は200℃以上が例示でき、230℃以上が好ましく、250℃以上がより好ましい。加熱温度の下限をこのような範囲とすることで、容易にポリアリーレンスルフィド(A)と化合物(B)との反応を促進することができ、ポリアリーレンスルフィド(A)が溶融解する温度以上とすることでより短時間で反応を完結できる傾向にある。ポリアリーレンスルフィド(A)が溶融解する温度は、ポリアリーレンスルフィド(A)の組成や分子量、また、加熱時の環境により変化するため、一意的に示すことはできないが、例えばポリアリーレンスルフィド(A)を示差走査型熱量計で分析することで把握することが可能である。加熱温度の上限としては400℃以下が例示でき、好ましくは380℃以下、より好ましくは360℃以下である。加熱温度の上限をこのような範囲とすることで、ポリアリーレンスルフィド(A)間などでの架橋反応や分解反応に代表される好ましくない副反応を抑制でき、得られるポリアリーレンスルフィド共重合体の特性低下を抑制できる傾向にある。 The lower limit of the heating temperature can be 200°C or higher, preferably 230°C or higher, and more preferably 250°C or higher. Setting the lower limit of the heating temperature within this range can easily promote the reaction between polyarylene sulfide (A) and compound (B), and setting the temperature above the temperature at which polyarylene sulfide (A) melts tends to complete the reaction in a shorter time. The temperature at which polyarylene sulfide (A) melts cannot be uniquely determined because it varies depending on the composition and molecular weight of polyarylene sulfide (A) and the heating environment. However, it can be determined, for example, by analyzing polyarylene sulfide (A) with a differential scanning calorimeter. The upper limit of the heating temperature can be 400°C or lower, preferably 380°C or lower, and more preferably 360°C or lower. Setting the upper limit of the heating temperature within this range tends to suppress undesirable side reactions, such as crosslinking reactions and decomposition reactions between polyarylene sulfides (A), and to suppress deterioration in the properties of the resulting polyarylene sulfide copolymer.
加熱を行う時間はポリアリーレンスルフィド(A)の組成や分子量、また、加熱時の環境により変化するため、一意的に示すことはできないが、前記した好ましくない副反応がなるべく起こらないように設定することが好ましい。加熱時間の下限としては、0.1分以上が例示でき、1分以上が好ましく、2分以上がより好ましく、3分以上がさらに好ましい。加熱時間の下限をこのような範囲とすることで、ポリアリーレンスルフィド(A)と化合物(B)との反応をより十分に進めることができる。加熱時間の上限としては、100時間以内が例示でき、20時間以内が好ましく、10時間以内がより好ましく、1時間以内がさらに好ましい。加熱時間の上限をこのような範囲とすることで、経済性に優れ、かつ前記した好ましくない副反応を避けられる傾向にある。 The heating time cannot be specified uniquely because it varies depending on the composition and molecular weight of the polyarylene sulfide (A) and the heating environment. However, it is preferable to set it so as to minimize the occurrence of the undesirable side reactions described above. The lower limit of the heating time can be, for example, 0.1 minutes or more, with 1 minute or more being preferred, 2 minutes or more being more preferred, and 3 minutes or more being even more preferred. Setting the lower limit of the heating time within this range allows the reaction between the polyarylene sulfide (A) and the compound (B) to proceed more sufficiently. The upper limit of the heating time can be, for example, 100 hours or less, with 20 hours or less being preferred, 10 hours or less being more preferred, and 1 hour or less being even more preferred. Setting the upper limit of the heating time within this range is economical and tends to avoid the undesirable side reactions described above.
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、ポリアリーレンスルフィド(A)および化合物(B)が有する、アミノ基と、隣接する2つの炭素にそれぞれ結合された2つのカルボキシル基または酸無水物基との反応により、イミド基を形成する。イミド基を形成する組み合わせとしては、アミノ基と隣接する2つの炭素にそれぞれ結合された2つのカルボキシル基、アミノ基と酸無水物基のいずれでもよいが、ポリアリーレンスルフィド(A)と化合物(B)とを加熱する際の反応性の観点から、官能基の組み合わせは、アミノ基と酸無水物基であることが好ましい。さらに、前述した製造方法でポリアリーレンスルフィド(A)を製造する際の重合反応の容易さの観点から、ポリアリーレンスルフィド(A)の有する官能基はアミノ基であることが好ましく、それに伴い化合物(B)の有する官能基は酸無水物基であることが好ましい。 In the method for producing a polyarylene sulfide copolymer of the present invention, an imide group is formed by reaction between an amino group possessed by polyarylene sulfide (A) and compound (B) and two carboxyl groups or acid anhydride groups bonded to two adjacent carbon atoms. The combination that forms the imide group may be either an amino group and two carboxyl groups bonded to two adjacent carbon atoms, or an amino group and an acid anhydride group. However, from the viewpoint of reactivity when polyarylene sulfide (A) and compound (B) are heated, a preferred combination of functional groups is an amino group and an acid anhydride group. Furthermore, from the viewpoint of ease of polymerization reaction when producing polyarylene sulfide (A) by the above-described production method, the functional group possessed by polyarylene sulfide (A) is preferably an amino group, and accordingly, the functional group possessed by compound (B) is preferably an acid anhydride group.
加熱は、溶媒の非存在下で行うことも、溶媒の存在下で行うことも可能である。溶媒の存在下で行う場合、溶媒としては、生成したポリアリーレンスルフィド共重合体の分解や架橋などの好ましくない副反応を実質的に引き起こさないものであれば特に制限はない。溶媒は1種類または2種類以上の混合物として使用することができる。一方で、ポリアリーレンスルフィド共重合体が効率的に得られる観点からは、実質的に無溶媒条件で行うことが好ましい。また、得られるポリアリーレンスルフィド共重合体を成形加工する際の、発生ガスによる成形品の汚染を防ぐ観点からも、実質的に無溶媒条件で行うことが好ましい。ここで、実質的な無溶媒条件とは、ポリアリーレンスルフィド(A)および化合物(B)を加熱する系内の溶媒が10重量%以下であることを指し、3重量%以下が好ましい。 Heating can be carried out in the absence or presence of a solvent. When heating is carried out in the presence of a solvent, there are no particular restrictions on the solvent, as long as it does not substantially cause undesirable side reactions such as decomposition or crosslinking of the resulting polyarylene sulfide copolymer. One type of solvent or a mixture of two or more types can be used. From the perspective of efficiently obtaining the polyarylene sulfide copolymer, however, heating under substantially solvent-free conditions is preferred. Furthermore, from the perspective of preventing contamination of molded products by evolved gases during molding of the resulting polyarylene sulfide copolymer, heating under substantially solvent-free conditions is also preferred. Here, substantially solvent-free conditions refer to a system in which the polyarylene sulfide (A) and compound (B) are heated, with the solvent content being 10% by weight or less, preferably 3% by weight or less.
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ける加熱は、通常の重合反応装置を用いる方法で行うのはもちろんのこと、成形品を製造する型内で行ってもよいし、押出機や溶融混練機を用いて行うなど、加熱機構を具備した装置であれば特に制限なく行うことが可能であり、バッチ方式、連続方式など公知の方法が採用できる。 In the method for producing the polyarylene sulfide copolymer of the present invention, heating can be carried out using a conventional polymerization reaction apparatus, or it can be carried out in a mold for producing a molded product, or it can be carried out using an extruder or melt kneader, or any other apparatus equipped with a heating mechanism, without particular limitations. Well-known methods such as batch and continuous methods can be used.
加熱の際の雰囲気は、非酸化性雰囲気であることが好ましく、減圧条件下で行うことも好ましい。また、減圧条件下で行う場合、反応系内の雰囲気を一度非酸化性雰囲気としてから減圧条件にすることが好ましい。これにより、ポリアリーレンスルフィド(A)間や生成するポリアリーレンスルフィド共重合体間などでの架橋反応や分解反応などの好ましくない副反応を抑制できる傾向にある。なお、非酸化性雰囲気とは気相における酸素濃度が5体積%以下、好ましくは2体積%以下、より好ましくは酸素を実質的に含有しない雰囲気、すなわち窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガス雰囲気であることを指し、この中でも特に経済性および取り扱いの容易さの面からは窒素雰囲気が好ましい。また、減圧条件下とは反応を行う系内が大気圧よりも低いことを指し、圧力の上限としては50kPa以下が好ましく、20kPa以下がより好ましく、10kPa以下がさらに好ましい。圧力の上限をこのような範囲とすることで、架橋反応など好ましくない副反応が抑制できる傾向にある。圧力の下限としては0.1kPa以上が例示できる。圧力の下限を0.1kPa以上とすることで、必要以上に減圧にすることによる反応装置への負荷を避けることができる。 The heating atmosphere is preferably a non-oxidizing atmosphere, and it is also preferable to carry out the reaction under reduced pressure. Furthermore, when carrying out the reaction under reduced pressure, it is preferable to first change the atmosphere in the reaction system to a non-oxidizing atmosphere and then to a reduced pressure. This tends to suppress undesirable side reactions, such as crosslinking reactions and decomposition reactions between polyarylene sulfides (A) or between the resulting polyarylene sulfide copolymers. A non-oxidizing atmosphere refers to an atmosphere in which the oxygen concentration in the gas phase is 5% by volume or less, preferably 2% by volume or less, and more preferably an atmosphere that is substantially oxygen-free, i.e., an inert gas atmosphere such as nitrogen, helium, or argon. Among these, a nitrogen atmosphere is particularly preferred from the standpoints of economy and ease of handling. Furthermore, reduced pressure refers to a pressure lower than atmospheric pressure within the reaction system. The upper limit of the pressure is preferably 50 kPa or less, more preferably 20 kPa or less, and even more preferably 10 kPa or less. Setting the upper limit of the pressure within this range tends to suppress undesirable side reactions, such as crosslinking reactions. An example of a lower limit of the pressure is 0.1 kPa or more. By setting the lower pressure limit to 0.1 kPa or higher, it is possible to avoid putting strain on the reactor due to reducing the pressure more than necessary.
[ポリアリーレンスルフィド共重合体組成物]
本発明のポリアリーレンスルフィド共重合体は、本発明のポリアリーレンスルフィド共重合体を含有するポリアリーレンスルフィド共重合体組成物としても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組成物は、本発明のポリアリーレンスルフィド共重合体を含有すれば、それ以外の任意の成分、たとえば結晶核剤、各種充填材およびその他添加剤を配合することもできる。
[Polyarylene sulfide copolymer composition]
The polyarylene sulfide copolymer of the present invention can also be used as a polyarylene sulfide copolymer composition containing the polyarylene sulfide copolymer of the present invention. As long as the polyarylene sulfide copolymer composition contains the polyarylene sulfide copolymer of the present invention, other optional components such as a crystal nucleating agent, various fillers, and other additives can also be blended therein.
また、本発明では、数平均分子量Mnが1,000以上10,000以下であるアリーレンスルフィド単位を構造単位として有し、アリーレンスルフィド単位と共重合成分とがイミド基で連結されるポリアリーレンスルフィド共重合体(C)および結晶核剤を含有する、ポリアリーレンスルフィド共重合体組成物も得ることができる。 The present invention also makes it possible to obtain a polyarylene sulfide copolymer composition containing a polyarylene sulfide copolymer (C) having, as structural units, arylene sulfide units with a number-average molecular weight Mn of 1,000 or more and 10,000 or less, in which the arylene sulfide units and copolymerization components are linked via imide groups, and a crystal nucleating agent.
ポリアリーレンスルフィド共重合体組成物のガラス転移点の下限は95℃以上であり、100℃以上が好ましく、110℃以上がより好ましい。ガラス転移点が95℃未満では高温条件下において高い剛性が得られない。ガラス転移点の上限は190℃以下であり、180℃以下が好ましく、160℃以下がより好ましい。ガラス転移点が190℃を超えると成形品の耐薬品性が不足する。ガラス転移点は示差走査熱量計を用いて20℃/分の速度で0℃から340℃まで昇温した際に検出されるベースラインシフトの変曲点と定義する。 The lower limit of the glass transition point of the polyarylene sulfide copolymer composition is 95°C or higher, preferably 100°C or higher, and more preferably 110°C or higher. If the glass transition point is below 95°C, high rigidity cannot be achieved under high-temperature conditions. The upper limit of the glass transition point is 190°C or lower, preferably 180°C or lower, and more preferably 160°C or lower. If the glass transition point exceeds 190°C, the chemical resistance of the molded product will be insufficient. The glass transition point is defined as the inflection point of the baseline shift detected when the temperature is raised from 0°C to 340°C at a rate of 20°C/min using a differential scanning calorimeter.
ポリアリーレンスルフィド共重合体組成物の結晶化温度は165℃以上であり、170℃以上が好ましく、180℃以上がより好ましく、190℃以上がさらに好ましく、200℃以上がよりいっそう好ましい。結晶化温度が165℃未満では、共重合体組成物を成形加工する際や、後述するように共重合体組成物にさらに充填材および/またはその他添加剤を配合して樹脂組成物を製造する際の結晶化速度が不十分となることによる生産性の低下や、得られた樹脂組成物の結晶化が不十分となることによる機械特性や耐薬品性の低下が生じる。結晶化温度の上限に特に制限はないが、一般的に、235℃以下の範囲が例示できる。結晶化温度は、示差走査熱量計を用いて20℃/分の速度で0℃から340℃まで昇温した後、340℃で1分間保持し、20℃/分の速度で100℃まで降温した際に検出される結晶化ピーク温度の値とする。 The crystallization temperature of the polyarylene sulfide copolymer composition is 165°C or higher, preferably 170°C or higher, more preferably 180°C or higher, even more preferably 190°C or higher, and even more preferably 200°C or higher. A crystallization temperature below 165°C can result in reduced productivity due to insufficient crystallization when molding the copolymer composition or when further blending the copolymer composition with fillers and/or other additives to produce a resin composition, as described below, and can also result in reduced mechanical properties and chemical resistance due to insufficient crystallization of the resulting resin composition. While there is no particular upper limit for the crystallization temperature, a range of 235°C or lower is typically exemplified. The crystallization temperature is defined as the peak crystallization temperature detected when a differential scanning calorimeter is used to heat a sample from 0°C to 340°C at a rate of 20°C/min, then held at 340°C for 1 minute, and then cooled to 100°C at a rate of 20°C/min.
ポリアリーレンスルフィド共重合体組成物は、300℃以下の融点を有することが好ましい。融点が300℃以下であることによって、溶融成形加工が容易になる。融点は示差走査熱量計を用いて20℃/分の速度で0℃から340℃まで昇温した後、340℃で1分間保持し、20℃/分の速度で100℃まで降温した後、100℃で1分間保持し、再度20℃/分の速度で340℃まで昇温した際に検出される融解ピーク温度の値とする。融点はポリアリーレンスルフィド共重合体組成物中のアリーレンスルフィド単位の分子量を選択することによって調整することができる。 The polyarylene sulfide copolymer composition preferably has a melting point of 300°C or less. A melting point of 300°C or less facilitates melt molding processing. The melting point is the melting peak temperature detected when the composition is heated using a differential scanning calorimeter from 0°C to 340°C at a rate of 20°C/min, held at 340°C for 1 minute, cooled to 100°C at a rate of 20°C/min, held at 100°C for 1 minute, and then heated again to 340°C at a rate of 20°C/min. The melting point can be adjusted by selecting the molecular weight of the arylene sulfide units in the polyarylene sulfide copolymer composition.
[ポリアリーレンスルフィド共重合体(C)]
ポリアリーレンスルフィド共重合体組成物が含有する、ポリアリーレンスルフィド共重合体(C)は、アリーレンスルフィド単位の繰り返し単位、アリーレンスルフィド単位の数平均分子量、共重合成分として含有される構造、アリーレンスルフィド単位と共重合成分の連結基、ポリアリーレンスルフィド共重合体(C)のガラス転移点、ポリアリーレンスルフィド共重合体(C)の融点、ポリアリーレンスルフィド共重合体(C)の分子量が、前記ポリアリーレンスルフィド共重合体と同じ特徴を有する。ポリアリーレンスルフィド共重合体(C)の結晶化温度は、特に限定されないが、150℃以上であることが好ましく、160℃以上であることがより好ましく、165℃以上であることがさらに好ましい。ポリアリーレンスルフィド共重合体(C)の結晶化温度が上記範囲にある場合、得られるポリアリーレンスルフィド共重合体組成物の結晶化温度が高くなる傾向にある。
[Polyarylene sulfide copolymer (C)]
The polyarylene sulfide copolymer (C) contained in the polyarylene sulfide copolymer composition has the same characteristics as the polyarylene sulfide copolymer in terms of the repeating unit of the arylene sulfide unit, the number average molecular weight of the arylene sulfide unit, the structure contained as a copolymerization component, the linking group between the arylene sulfide unit and the copolymerization component, the glass transition point of the polyarylene sulfide copolymer (C), the melting point of the polyarylene sulfide copolymer (C), and the molecular weight of the polyarylene sulfide copolymer (C). The crystallization temperature of the polyarylene sulfide copolymer (C) is not particularly limited, but is preferably 150°C or higher, more preferably 160°C or higher, and even more preferably 165°C or higher. When the crystallization temperature of the polyarylene sulfide copolymer (C) is within the above range, the crystallization temperature of the resulting polyarylene sulfide copolymer composition tends to be higher.
[結晶核剤]
結晶核剤としては、タルク、カオリン、有機リン化合物、ポリエーテルエーテルケトンから選ばれる少なくとも一つを含有する。中でも、結晶化温度を向上する効果の面で、タルク、ポリエーテルエーテルケトンを含有することが好ましく、ポリエーテルエーテルケトンを含有することがより好ましい。タルク、ポリエーテルエーテルケトンは、ポリアリーレンスルフィド共重合体(C)中での分散性や相溶性に優れるため、高い結晶化温度向上効果が得られると考えられる。結晶核剤を含有することで、ポリアリーレンスルフィド共重合体組成物の結晶化温度がより向上する傾向にあり、ポリアリーレンスルフィド共重合体組成物を成形加工する際や、さらに充填材および/またはその他添加剤を配合して樹脂組成物を製造する際に、十分な結晶化速度が得られるので、成形品製造時の生産性が向上し、得られた成形品が結晶化することで優れた機械特性や耐薬品性を示す傾向にある。結晶核剤の量の下限としては、ポリアリーレンスルフィド共重合体(C)100重量部に対し、0.01重量部以上が例示でき、0.02重量部以上が好ましく、0.05重量部以上がより好ましく、0.1重量部以上がさらに好ましく、0.2重量部以上がよりいっそう好ましく、0.5重量部以上がさらにいっそう好ましい。結晶核剤の量の下限をこのような範囲とすることで、より高い結晶化温度向上効果が得られる傾向にある。結晶核剤の量の上限としては、5重量部以下が例示でき、3重量部以下が好ましく、2重量部以下がより好ましく、1重量部以下がさらに好ましい。結晶核剤の量の上限をこのような範囲とすることで、ポリアリーレンスルフィド共重合体組成物の機械特性が十分に維持される傾向にある。
[Nucleating agent]
The nucleating agent contains at least one selected from talc, kaolin, an organic phosphorus compound, and polyether ether ketone. Among these, in terms of the effect of improving the crystallization temperature, talc and polyether ether ketone are preferred, and polyether ether ketone is more preferred. Talc and polyether ether ketone have excellent dispersibility and compatibility in the polyarylene sulfide copolymer (C), and are therefore thought to be effective in improving the crystallization temperature. The inclusion of a nucleating agent tends to further improve the crystallization temperature of the polyarylene sulfide copolymer composition, and a sufficient crystallization rate can be obtained when molding the polyarylene sulfide copolymer composition or when further blending a filler and/or other additives to produce a resin composition. This improves productivity during the production of molded articles, and the resulting molded articles tend to exhibit excellent mechanical properties and chemical resistance due to crystallization. The lower limit of the amount of the nucleating agent can be 0.01 parts by weight or more, preferably 0.02 parts by weight or more, more preferably 0.05 parts by weight or more, more preferably 0.1 parts by weight or more, even more preferably 0.2 parts by weight or more, and even more preferably 0.5 parts by weight or more, relative to 100 parts by weight of the polyarylene sulfide copolymer (C).By setting the lower limit of the amount of the nucleating agent to this range, a higher crystallization temperature improvement effect tends to be obtained.The upper limit of the amount of the nucleating agent can be 5 parts by weight or less, preferably 3 parts by weight or less, more preferably 2 parts by weight or less, and even more preferably 1 part by weight or less.By setting the upper limit of the amount of the nucleating agent to this range, the mechanical properties of the polyarylene sulfide copolymer composition tend to be sufficiently maintained.
本発明のポリアリーレンスルフィド共重合体は、結晶核剤以外にも、さらに各種充填材およびその他添加剤を配合した樹脂組成物として使用することもできる。樹脂組成物の製造における配合の方法は特に限定されるものではないが、単軸または2軸の押出機、バンバリーミキサー、ニーダー、およびミキシングロールなど公知の溶融混練機に供給して、ポリアリーレンスルフィド共重合体の融解ピーク温度+5~100℃の加工温度の温度で混練する方法などを代表例として挙げることができる。 The polyarylene sulfide copolymer of the present invention can also be used as a resin composition blended with various fillers and other additives in addition to the crystal nucleating agent. The blending method for producing the resin composition is not particularly limited, but a typical example is a method in which the copolymer is fed into a known melt-kneading machine such as a single-screw or twin-screw extruder, Banbury mixer, kneader, or mixing roll, and kneaded at a processing temperature of 5 to 100°C above the melting peak temperature of the polyarylene sulfide copolymer.
充填材としては、例えば、無機充填材や有機充填材が挙げられる。充填材の種類は特定されるものではないが、樹脂組成物としての充填材による補強効果を考慮すると、ガラス繊維、炭素繊維などの繊維状無機充填材が好ましい。炭素繊維は機械特性向上効果のみならず成形品の軽量化効果も有している。また、充填材が炭素繊維の場合、樹脂組成物の機械特性や耐薬品性が向上する効果が、より大きく発現するのでより好ましい。 Examples of fillers include inorganic fillers and organic fillers. The type of filler is not limited, but considering the reinforcing effect of the filler in the resin composition, fibrous inorganic fillers such as glass fiber and carbon fiber are preferred. Carbon fiber not only improves mechanical properties but also reduces the weight of molded products. Furthermore, carbon fiber is more preferred as the filler has a greater effect of improving the mechanical properties and chemical resistance of the resin composition.
ポリアリーレンスルフィド共重合体組成物は、耐熱性、耐薬品性、難燃性、電気的性質並びに機械的性質に優れ、射出成形、射出圧縮成形、ブロー成形用途のみならず、押出成形により、シート、フィルム、繊維及びパイプなどの押出成形品に成形することができる。 Polyarylene sulfide copolymer compositions have excellent heat resistance, chemical resistance, flame retardancy, electrical properties, and mechanical properties, and can be molded not only by injection molding, injection compression molding, and blow molding, but also by extrusion molding into extruded products such as sheets, films, fibers, and pipes.
またポリアリーレンスルフィド共重合体組成物の用途としては、電気・電子部品、音声機器部品、家庭、事務電気製品部品、機械関連部品、光学機器、精密機械関連部品、水廻り部品、自動車・車両関連部品、航空・宇宙関連部品その他の各種用途が例示できる。 Further examples of uses for polyarylene sulfide copolymer compositions include electrical and electronic components, audio equipment components, household and office electrical appliance components, machine-related components, optical equipment, precision machinery-related components, plumbing components, automobile and vehicle-related components, aerospace-related components, and a variety of other uses.
以下、本発明の方法を実施例および比較例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。 The method of the present invention will be explained in more detail below using examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples.
[官能基含有量の分析]
ポリアリーレンスルフィド、ポリアリーレンスルフィド共重合体、ポリアリーレンスルフィド共重合体組成物、ポリアリーレンスルフィド共重合体(C)が有するアミノ基量、ならびに隣接する2つの炭素にそれぞれ結合された2つのカルボキシル基および酸無水物基の合計量は、320℃での加熱による溶融状態から急冷して作製した非晶フィルムをFT-IR(日本分光(株)製IR-810型赤外分光光度計)測定し、アリーレンスルフィド単位のベンゼン環由来の1901cm-1における吸収強度に対する、アミノ基由来の3382cm-1における吸収強度、または、酸無水物基由来の1860cm-1における吸収強度を比較することによって見積もった。
[Analysis of Functional Group Content]
The amount of amino groups contained in the polyarylene sulfide, polyarylene sulfide copolymer, polyarylene sulfide copolymer composition, and polyarylene sulfide copolymer (C), as well as the total amount of two carboxyl groups and acid anhydride groups bonded to two adjacent carbon atoms, were estimated by measuring an amorphous film prepared by quenching from a molten state obtained by heating at 320°C using FT-IR (using an IR-810 infrared spectrophotometer manufactured by JASCO Corporation) and comparing the absorption intensity at 3382 cm −1 derived from the amino groups or the absorption intensity at 1860 cm −1 derived from the acid anhydride groups with the absorption intensity at 1901 cm −1 derived from the benzene rings of the arylene sulfide units.
[分子量測定]
数平均分子量Mnおよび重量平均分子量Mwは、サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)の一種であるゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により、ポリスチレン換算で算出した。GPCの測定条件を以下に示す。
装置:センシュー科学 SSC-7110
カラム名:Shodex UT806M×2
溶離液:1-クロロナフタレン
検出器:示差屈折率検出器
カラム温度:210℃
プレ恒温槽温度:250℃
ポンプ恒温槽温度:50℃
検出器温度:210℃
流量:1.0mL/min
試料注入量:300μL。
[Molecular weight measurement]
The number average molecular weight Mn and the weight average molecular weight Mw were calculated in terms of polystyrene by gel permeation chromatography (GPC), which is a type of size exclusion chromatography (SEC). The measurement conditions for GPC are shown below.
Equipment: Senshu Scientific SSC-7110
Column name: Shodex UT806M x 2
Eluent: 1-chloronaphthalene Detector: differential refractive index detector Column temperature: 210°C
Pre-thermostat temperature: 250°C
Pump thermostatic bath temperature: 50°C
Detector temperature: 210°C
Flow rate: 1.0mL/min
Sample injection volume: 300 μL.
[加熱時の重量減少率の測定]
ポリアリーレンスルフィドの加熱時の重量減少率は、熱重量分析機を用いて下記条件で行った。
装置:パーキンエルマー社製 TGA7
測定雰囲気:窒素気流下
試料仕込み重量:約5mg
測定条件
(a)プログラム温度30℃で1分保持
(b)プログラム温度30℃から340℃まで昇温。この際の昇温速度10℃/分。
上記の条件で測定した320℃時点の重量と30℃時点の重量から、以下の式により重量減少率を求めた。
重量減少率(%)=((30℃時点の重量(mg)-320℃時点の重量(mg))/30℃時点の重量(mg))×100。
[Measurement of weight loss rate upon heating]
The weight loss rate of the polyarylene sulfide upon heating was measured using a thermogravimetric analyzer under the following conditions.
Apparatus: PerkinElmer TGA7
Measurement atmosphere: Nitrogen flow Sample weight: Approximately 5 mg
Measurement conditions: (a) Program temperature was held at 30°C for 1 minute; (b) Program temperature was increased from 30°C to 340°C at a rate of 10°C/min.
The weight loss rate was calculated from the weight measured under the above conditions at 320°C and the weight measured at 30°C using the following formula.
Weight loss rate (%) = ((weight (mg) at 30°C - weight (mg) at 320°C) / weight (mg) at 30°C) x 100.
[ガラス転移点および融点および結晶化温度の測定]
ガラス転移点(Tg)、融点(Tm)および結晶化温度(Tmc)は、溶融状態から急冷して作成した非晶フィルム約10mgを用い、示差走査熱量計(DSC)により測定した。ガラス転移点は、20℃/分の速度で0℃から340℃まで昇温した際に検出されるベースラインシフトの変曲点とした。結晶化温度は、20℃/分の速度で0℃から340℃まで昇温した後、340℃で1分間保持し、20℃/分の速度で100℃まで降温した際に検出される結晶化ピーク温度の値とした。融点は、20℃/分の速度で0℃から340℃まで昇温した後、340℃で1分間保持し、20℃/分の速度で100℃まで降温した後、100℃で1分間保持し、再度20℃/分の速度で340℃まで昇温した際に検出される融解ピーク温度の値とした。
装置:TAインスツルメントTA-Q200
キャリアーガス:窒素
サンプルパージ流量:50mL/分。
[Measurement of glass transition temperature, melting point and crystallization temperature]
The glass transition point (Tg), melting point (Tm), and crystallization temperature (Tmc) were measured by differential scanning calorimetry (DSC) using approximately 10 mg of amorphous film prepared by quenching from a molten state. The glass transition point was the inflection point of the baseline shift detected when the temperature was increased from 0 ° C. to 340 ° C. at a rate of 20 ° C./min. The crystallization temperature was the crystallization peak temperature detected when the temperature was increased from 0 ° C. to 340 ° C. at a rate of 20 ° C./min, held at 340 ° C. for 1 minute, and cooled to 100 ° C. at a rate of 20 ° C./min. The melting point was the melting peak temperature detected when the temperature was increased from 0 ° C. to 340 ° C. at a rate of 20 ° C./min, held at 340 ° C. for 1 minute, cooled to 100 ° C. at a rate of 20 ° C./min, held at 100 ° C. for 1 minute, and then heated again to 340 ° C. at a rate of 20 ° C./min.
Device: TA Instruments TA-Q200
Carrier gas: nitrogen Sample purge flow rate: 50 mL/min.
[参考例1]
撹拌機および底栓弁付きのオートクレーブに、48.4%水硫化ナトリウム7.14kg(61.6モル)、97%水酸化ナトリウム2.87kg(69.3モル)、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)14.57kg(147モル)及びイオン交換水4.19kgを仕込み、常圧で窒素を通じながら225℃まで約3時間かけて徐々に加熱し、水7.88kgおよびNMP0.039kgを留出した時点で加熱を終え冷却を開始した。この時点で硫化水素の飛散量は1.4モルであったため、本工程後の系内の無機スルフィド化剤は60.2モルであった。
[Reference example 1]
An autoclave equipped with a stirrer and a bottom plug valve was charged with 7.14 kg (61.6 mol) of 48.4% sodium hydrosulfide, 2.87 kg (69.3 mol) of 97% sodium hydroxide, 14.57 kg (147 mol) of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), and 4.19 kg of ion-exchanged water, and gradually heated to 225°C over approximately 3 hours under atmospheric pressure while passing nitrogen through. Heating was terminated and cooling was initiated when 7.88 kg of water and 0.039 kg of NMP had been distilled. At this point, the amount of hydrogen sulfide released was 1.4 mol, and therefore the amount of inorganic sulfidizing agent in the system after this step was 60.2 mol.
その後、200℃まで冷却し、p-ジクロロベンゼン(p-DCB)9.45kg(64.3モル)、4-アミノチオフェノール(4-ATP)1.02kg(8.23モル)、NMP2.78kg(28.0モル)を加えた後に反応容器を窒素ガス下に密封し、撹拌しながら0.6℃/分の速度で260℃まで昇温し、260℃で120分反応した。 Then, the mixture was cooled to 200°C, and 9.45 kg (64.3 mol) of p-dichlorobenzene (p-DCB), 1.02 kg (8.23 mol) of 4-aminothiophenol (4-ATP), and 2.78 kg (28.0 mol) of NMP were added. The reaction vessel was then sealed under nitrogen gas, and the temperature was raised to 260°C at a rate of 0.6°C/min while stirring. The reaction was carried out at 260°C for 120 minutes.
反応終了後、直ちにオートクレーブ底栓弁を開放し、内容物を撹拌機付き装置にフラッシュさせ、230℃の撹拌機付き装置内で1.5時間乾固し、PPSと塩類を含む固形物を回収した。 After the reaction was complete, the autoclave's bottom plug valve was immediately opened, and the contents were flushed into a stirrer. The contents were then dried and solidified for 1.5 hours at 230°C in the stirrer, and a solid containing PPS and salts was recovered.
得られた回収物およびイオン交換水を撹拌機付きオートクレーブに入れ、75℃で15分洗浄した後、フィルターでろ過する作業を3回行い、ケークを得た。得られたケークおよびイオン交換水30リットルを撹拌機付きオートクレーブに入れ、オートクレーブ内部を窒素で置換した後、195℃まで昇温した。その後、オートクレーブを冷却し、内容物をフィルターでろ過しケークを得た。得られたケークを窒素気流下、120℃で乾燥した。 The recovered material and ion-exchanged water were placed in an autoclave equipped with a stirrer, washed at 75°C for 15 minutes, and then filtered three times to obtain a cake. The resulting cake and 30 liters of ion-exchanged water were placed in an autoclave equipped with a stirrer, and the inside of the autoclave was replaced with nitrogen, after which the temperature was raised to 195°C. The autoclave was then cooled, and the contents were filtered to obtain a cake. The resulting cake was dried at 120°C under a nitrogen stream.
得られたPPS3kgおよびN-メチル-2-ピロリドン(NMP)30kgを撹拌機付きの容器に投入し、30分間撹拌を行った後、フィルターでろ過しケークを得た。得られたケークをイオン交換水30リットルで15分洗浄、ろ過する操作を3回行った後、窒素気流下、120℃で4時間乾燥することで乾燥PPSを得た。アミノ基量は730μmol/g、数平均分子量は1,800、加熱時重量減少率は1wt%であった。 3 kg of the resulting PPS and 30 kg of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) were placed in a container equipped with a stirrer and stirred for 30 minutes, then filtered to obtain a cake. The resulting cake was washed with 30 liters of ion-exchanged water for 15 minutes and filtered three times, and then dried at 120°C for 4 hours under a nitrogen stream to obtain dried PPS. The amino group content was 730 μmol/g, the number average molecular weight was 1,800, and the weight loss upon heating was 1 wt%.
[実施例1]
参考例1で得られたPPSとピロメリット酸無水物を、ピロメリット酸無水物が有する酸無水物基量/PPSが有するアミノ基量の比が0.81となるように、撹拌翼付きの減圧・窒素置換可能な反応容器に投入した後、反応容器内の減圧、窒素置換を3回繰り返した。反応容器内を窒素雰囲気で満たしたまま300℃に温調して撹拌しながら3分間加熱した後、室温まで冷却してポリアリーレンスルフィド共重合体を得た。
[Example 1]
The PPS and pyromellitic anhydride obtained in Reference Example 1 were placed in a reactor equipped with a stirring blade and capable of being evacuated and purged with nitrogen so that the ratio of the amount of acid anhydride groups in the pyromellitic anhydride to the amount of amino groups in the PPS was 0.81, and the reactor was then repeatedly evacuated and purged with nitrogen three times. The reactor was filled with a nitrogen atmosphere and heated to 300°C with stirring for 3 minutes, after which it was cooled to room temperature to obtain a polyarylene sulfide copolymer.
FT-IRスペクトルより、得られたポリアリーレンスルフィド共重合体はフェニレンスルフィド単位を構造単位として含有しており、イミド基が導入されていることを確認した。また、FT-IRスペクトルより、アリーレンスルフィド単位のベンゼン環由来の1901cm-1における吸収強度に対する、アミノ基由来の3382cm-1における吸収の比強度は0.64であった。酸無水物基由来の1860cm-1における吸収は見られなかった。DSC測定の結果、ガラス転移点は97℃、結晶化温度は196℃、融点は266℃であった。結果を表1にまとめた。 From the FT-IR spectrum, it was confirmed that the obtained polyarylene sulfide copolymer contained phenylene sulfide units as structural units and that imide groups had been introduced. Furthermore, from the FT-IR spectrum, the ratio of the absorption intensity at 3382 cm −1 derived from amino groups to the absorption intensity at 1901 cm −1 derived from the benzene ring of the arylene sulfide units was 0.64. Absorption at 1860 cm −1 derived from acid anhydride groups was not observed. From the DSC measurement, the glass transition temperature was 97°C, the crystallization temperature was 196°C, and the melting point was 266°C. The results are summarized in Table 1.
[実施例2]
参考例1で得られたPPSとピロメリット酸無水物を、ピロメリット酸無水物が有する酸無水物基量/PPSが有するアミノ基量の比が1.20となるように、撹拌翼付きの減圧・窒素置換可能な反応容器に投入した後、反応容器内の減圧、窒素置換を3回繰り返した。反応容器内を窒素雰囲気で満たしたまま300℃に温調して撹拌しながら3分間加熱した後、室温まで冷却してポリアリーレンスルフィド共重合体を得た。その後、実施例2の反応に用いた合計量の、ピロメリット酸無水物が有する酸無水物基量/PPSが有するアミノ基量の比が0.95となるように、得られたポリアリーレンスルフィド共重合体にさらに参考例1で得られたPPSを加え、撹拌翼付きの減圧・窒素置換可能な反応容器に投入した後、反応容器内の減圧、窒素置換を3回繰り返した。反応容器内を窒素雰囲気で満たしたまま300℃に温調して撹拌しながら3分間加熱した後、室温まで冷却してポリアリーレンスルフィド共重合体を得た。
[Example 2]
The PPS and pyromellitic anhydride obtained in Reference Example 1 were placed in a reactor equipped with a stirring blade and capable of being reduced in pressure and substituted with nitrogen so that the ratio of the amount of acid anhydride groups in the pyromellitic anhydride / the amount of amino groups in the PPS was 1.20, and then the pressure in the reactor was reduced and substituted with nitrogen three times. The reactor was filled with a nitrogen atmosphere and heated to 300 ° C. for 3 minutes while stirring, and then cooled to room temperature to obtain a polyarylene sulfide copolymer. Thereafter, the PPS obtained in Reference Example 1 was further added to the obtained polyarylene sulfide copolymer so that the ratio of the amount of acid anhydride groups in the pyromellitic anhydride / the amount of amino groups in the PPS of the total amount used in the reaction of Example 2 was 0.95, and then placed in a reactor equipped with a stirring blade and capable of being reduced in pressure and substituted with nitrogen, and then the pressure in the reactor was reduced and substituted with nitrogen three times. The reactor was filled with a nitrogen atmosphere and heated to 300 ° C. for 3 minutes while stirring, and then cooled to room temperature to obtain a polyarylene sulfide copolymer.
FT-IRスペクトルより、得られたポリアリーレンスルフィド共重合体はフェニレンスルフィド単位を構造単位として含有しており、イミド基が導入されていることを確認した。また、FT-IRスペクトルより、アリーレンスルフィド単位のベンゼン環由来の1901cm-1における吸収強度に対する、アミノ基由来の3382cm-1における吸収の比強度は0.13であった。酸無水物基由来の1860cm-1における吸収は見られなかった。DSC測定の結果、ガラス転移点は112℃、結晶化温度は172℃、融点は256℃であった。結果を表1にまとめた。 From the FT-IR spectrum, it was confirmed that the obtained polyarylene sulfide copolymer contained phenylene sulfide units as structural units and that imide groups had been introduced. Furthermore, from the FT-IR spectrum, the ratio of the absorption intensity at 3382 cm −1 derived from amino groups to the absorption intensity at 1901 cm −1 derived from the benzene ring of the arylene sulfide units was 0.13. Absorption at 1860 cm −1 derived from acid anhydride groups was not observed. From the DSC measurement, the glass transition temperature was 112°C, the crystallization temperature was 172°C, and the melting point was 256°C. The results are summarized in Table 1.
[比較例1]
参考例1で得られたPPSとピロメリット酸無水物を、ピロメリット酸無水物が有する酸無水物基量/PPSが有するアミノ基量の比が0.98となるように、撹拌翼付きの減圧・窒素置換可能な反応容器に投入した以外は、実施例1と同様の条件で実施し、ポリアリーレンスルフィド共重合体を得た。
[Comparative Example 1]
The same conditions as in Example 1 were used to obtain a polyarylene sulfide copolymer, except that the PPS obtained in Reference Example 1 and pyromellitic anhydride were placed in a reaction vessel equipped with a stirring blade that could be reduced in pressure and substituted with nitrogen, so that the ratio of the amount of acid anhydride groups in pyromellitic anhydride to the amount of amino groups in PPS was 0.98.
FT-IRスペクトルより、得られたポリアリーレンスルフィド共重合体はフェニレンスルフィド単位を構造単位として含有しており、イミド基が導入されていることを確認した。また、FT-IRスペクトルより、アリーレンスルフィド単位のベンゼン環由来の1901cm-1における吸収強度に対する、アミノ基由来の3382cm-1における吸収の比強度は0.10であった。酸無水物基由来の1860cm-1における吸収は見られなかった。DSC測定の結果、ガラス転移点は112℃、結晶化温度は163℃、融点は256℃であった。結果を表1にまとめた。 From the FT-IR spectrum, it was confirmed that the obtained polyarylene sulfide copolymer contained phenylene sulfide units as structural units and that imide groups had been introduced. Furthermore, from the FT-IR spectrum, the ratio of the absorption intensity at 3382 cm −1 derived from amino groups to the absorption intensity at 1901 cm −1 derived from the benzene ring of the arylene sulfide units was 0.10. Absorption at 1860 cm −1 derived from acid anhydride groups was not observed. From the DSC measurement, the glass transition temperature was 112°C, the crystallization temperature was 163°C, and the melting point was 256°C. The results are summarized in Table 1.
[実施例3]
参考例1で得られたPPSとピロメリット酸無水物を、ピロメリット酸無水物が有する酸無水物基量/PPSが有するアミノ基量の比が1.20となるように、撹拌翼付きの減圧・窒素置換可能な反応容器に投入した以外は、実施例1と同様の条件で実施し、ポリアリーレンスルフィド共重合体を得た。
[Example 3]
The same conditions as in Example 1 were carried out, except that the PPS obtained in Reference Example 1 and pyromellitic anhydride were charged into a reaction vessel equipped with a stirring blade that could be reduced in pressure and substituted with nitrogen, so that the ratio of the amount of acid anhydride groups in pyromellitic anhydride to the amount of amino groups in PPS was 1.20, and a polyarylene sulfide copolymer was obtained.
FT-IRスペクトルより、得られたポリアリーレンスルフィド共重合体はフェニレンスルフィド単位を構造単位として含有しており、イミド基が導入されていることを確認した。また、FT-IRスペクトルより、アリーレンスルフィド単位のベンゼン環由来の1901cm-1における吸収強度に対する、酸無水物基由来の1860cm-1における吸収の比強度は1.79であった。アミノ基由来の3382cm-1における吸収は見られなかった。DSC測定の結果、ガラス転移点は113℃、結晶化温度は206℃、融点は259℃であった。結果を表1にまとめた。 From the FT-IR spectrum, it was confirmed that the obtained polyarylene sulfide copolymer contained phenylene sulfide units as structural units and that imide groups had been introduced. Furthermore, from the FT-IR spectrum, the ratio of the absorption intensity at 1860 cm −1 derived from the acid anhydride group to the absorption intensity at 1901 cm −1 derived from the benzene ring of the arylene sulfide unit was 1.79. No absorption at 3382 cm −1 derived from the amino group was observed. From the DSC measurement, the glass transition temperature was 113°C, the crystallization temperature was 206°C, and the melting point was 259°C. The results are summarized in Table 1.
[実施例4]
参考例1で得られたPPSとピロメリット酸無水物を、ピロメリット酸無水物が有する酸無水物基量/PPSが有するアミノ基量の比が1.03となるように、撹拌翼付きの減圧・窒素置換可能な反応容器に投入した以外は、実施例1と同様の条件で実施し、ポリアリーレンスルフィド共重合体を得た。
[Example 4]
The same conditions as in Example 1 were used to obtain a polyarylene sulfide copolymer, except that the PPS obtained in Reference Example 1 and pyromellitic anhydride were placed in a reaction vessel equipped with a stirring blade that could be reduced in pressure and substituted with nitrogen, so that the ratio of the amount of acid anhydride groups in pyromellitic anhydride to the amount of amino groups in PPS was 1.03.
FT-IRスペクトルより、得られたポリアリーレンスルフィド共重合体はフェニレンスルフィド単位を構造単位として含有しており、イミド基が導入されていることを確認した。また、FT-IRスペクトルより、アリーレンスルフィド単位のベンゼン環由来の1901cm-1における吸収強度に対する、酸無水物基由来の1860cm-1における吸収の比強度は0.50であった。アミノ基由来の3382cm-1における吸収は見られなかった。DSC測定の結果、ガラス転移点は113℃、結晶化温度は198℃、融点は256℃であった。結果を表1にまとめた。 From the FT-IR spectrum, it was confirmed that the obtained polyarylene sulfide copolymer contained phenylene sulfide units as structural units and that imide groups had been introduced. Furthermore, from the FT-IR spectrum, the ratio of the absorption intensity at 1860 cm −1 derived from the acid anhydride group to the absorption intensity at 1901 cm −1 derived from the benzene ring of the arylene sulfide unit was 0.50. No absorption at 3382 cm −1 derived from the amino group was observed. From the DSC measurement, the glass transition temperature was 113°C, the crystallization temperature was 198°C, and the melting point was 256°C. The results are summarized in Table 1.
[実施例5]
参考例1で得られたPPSとピロメリット酸無水物を、ピロメリット酸無水物が有する酸無水物基量/PPSが有するアミノ基量の比が1.02となるように、撹拌翼付きの減圧・窒素置換可能な反応容器に投入した以外は、実施例1と同様の条件で実施し、ポリアリーレンスルフィド共重合体を得た。
[Example 5]
The same conditions as in Example 1 were used to obtain a polyarylene sulfide copolymer, except that the PPS obtained in Reference Example 1 and pyromellitic anhydride were placed in a reaction vessel equipped with a stirring blade that could be reduced in pressure and substituted with nitrogen, so that the ratio of the amount of acid anhydride groups in pyromellitic anhydride to the amount of amino groups in PPS was 1.02.
FT-IRスペクトルより、得られたポリアリーレンスルフィド共重合体はフェニレンスルフィド単位を構造単位として含有しており、イミド基が導入されていることを確認した。また、FT-IRスペクトルより、アリーレンスルフィド単位のベンゼン環由来の1901cm-1における吸収強度に対する、酸無水物基由来の1860cm-1における吸収の比強度は0.38であった。アミノ基由来の3382cm-1における吸収は見られなかった。DSC測定の結果、ガラス転移点は114℃、結晶化温度は197℃、融点は256℃であった。結果を表1にまとめた。 From the FT-IR spectrum, it was confirmed that the obtained polyarylene sulfide copolymer contained phenylene sulfide units as structural units and that imide groups had been introduced. Furthermore, from the FT-IR spectrum, the ratio of the absorption intensity at 1860 cm −1 derived from the acid anhydride group to the absorption intensity at 1901 cm −1 derived from the benzene ring of the arylene sulfide unit was 0.38. Absorption at 3382 cm −1 derived from the amino group was not observed. From the DSC measurement, the glass transition temperature was 114°C, the crystallization temperature was 197°C, and the melting point was 256°C. The results are summarized in Table 1.
[実施例6]
参考例1で得られたPPSとピロメリット酸無水物を、ピロメリット酸無水物が有する酸無水物基量/PPSが有するアミノ基量の比が1.20となるように、撹拌翼付きの減圧・窒素置換可能な反応容器に投入した後、反応容器内の減圧、窒素置換を3回繰り返した。反応容器内を窒素雰囲気で満たしたまま300℃に温調して撹拌しながら3分間加熱した後、室温まで冷却してポリアリーレンスルフィド共重合体を得た。その後、実施例6の反応に用いた合計量の、ピロメリット酸無水物が有する酸無水物基量/PPSが有するアミノ基量の比が1.01となるように、得られたポリアリーレンスルフィド共重合体にさらに参考例1で得られたPPSを加え、撹拌翼付きの減圧・窒素置換可能な反応容器に投入した後、反応容器内の減圧、窒素置換を3回繰り返した。反応容器内を窒素雰囲気で満たしたまま300℃に温調して撹拌しながら3分間加熱した後、室温まで冷却してポリアリーレンスルフィド共重合体を得た。
[Example 6]
The PPS and pyromellitic anhydride obtained in Reference Example 1 were placed in a reactor equipped with a stirring blade and capable of being reduced in pressure and substituted with nitrogen so that the ratio of the amount of acid anhydride groups in the pyromellitic anhydride / the amount of amino groups in the PPS was 1.20, and then the pressure in the reactor was reduced and nitrogen replacement was repeated three times. The reactor was filled with a nitrogen atmosphere and heated to 300 ° C. for 3 minutes while stirring, and then cooled to room temperature to obtain a polyarylene sulfide copolymer. Thereafter, the PPS obtained in Reference Example 1 was further added to the obtained polyarylene sulfide copolymer so that the ratio of the amount of acid anhydride groups in the pyromellitic anhydride / the amount of amino groups in the PPS of the total amount used in the reaction of Example 6 was 1.01, and then placed in a reactor equipped with a stirring blade and capable of being reduced in pressure and substituted with nitrogen, and then the pressure in the reactor was reduced and nitrogen replacement was repeated three times. The reactor was filled with a nitrogen atmosphere and heated to 300 ° C. for 3 minutes while stirring, and then cooled to room temperature to obtain a polyarylene sulfide copolymer.
FT-IRスペクトルより、得られたポリアリーレンスルフィド共重合体はフェニレンスルフィド単位を構造単位として含有しており、イミド基が導入されていることを確認した。また、FT-IRスペクトルより、アリーレンスルフィド単位のベンゼン環由来の1901cm-1における吸収強度に対する、酸無水物基由来の1860cm-1における吸収の比強度は0.26であった。アミノ基由来の3382cm-1における吸収は見られなかった。DSC測定の結果、ガラス転移点は114℃、結晶化温度は171℃、融点は254℃であった。結果を表1にまとめた。 From the FT-IR spectrum, it was confirmed that the obtained polyarylene sulfide copolymer contained phenylene sulfide units as structural units and that imide groups had been introduced. Furthermore, from the FT-IR spectrum, the ratio of the absorption intensity at 1860 cm −1 derived from the acid anhydride group to the absorption intensity at 1901 cm −1 derived from the benzene ring of the arylene sulfide unit was 0.26. Absorption at 3382 cm −1 derived from the amino group was not observed. From the DSC measurement, the glass transition temperature was 114°C, the crystallization temperature was 171°C, and the melting point was 254°C. The results are summarized in Table 1.
[比較例2]
参考例1で得られたPPSとピロメリット酸無水物を、ピロメリット酸無水物が有する酸無水物基量/PPSが有するアミノ基量の比が1.002となるように、撹拌翼付きの減圧・窒素置換可能な反応容器に投入した以外は、実施例1と同様の条件で実施し、ポリアリーレンスルフィド共重合体を得た。
[Comparative Example 2]
The same conditions as in Example 1 were used to obtain a polyarylene sulfide copolymer, except that the PPS obtained in Reference Example 1 and pyromellitic anhydride were placed in a reaction vessel equipped with a stirring blade that could be reduced in pressure and substituted with nitrogen, so that the ratio of the amount of acid anhydride groups in pyromellitic anhydride to the amount of amino groups in PPS was 1.002.
FT-IRスペクトルより、得られたポリアリーレンスルフィド共重合体はフェニレンスルフィド単位を構造単位として含有しており、イミド基が導入されていることを確認した。また、FT-IRスペクトルより、アリーレンスルフィド単位のベンゼン環由来の1901cm-1における吸収強度に対する、酸無水物基由来の1860cm-1における吸収の比強度は0.18であった。アミノ基由来の3382cm-1における吸収は見られなかった。DSC測定の結果、ガラス転移点は115℃、結晶化温度は161℃、融点は252℃であった。結果を表1にまとめた。 From the FT-IR spectrum, it was confirmed that the obtained polyarylene sulfide copolymer contained phenylene sulfide units as structural units and that imide groups had been introduced. Furthermore, from the FT-IR spectrum, the ratio of the absorption intensity at 1860 cm −1 derived from the acid anhydride group to the absorption intensity at 1901 cm −1 derived from the benzene ring of the arylene sulfide unit was 0.18. Absorption at 3382 cm −1 derived from the amino group was not observed. From the DSC measurement, the glass transition temperature was 115°C, the crystallization temperature was 161°C, and the melting point was 252°C. The results are summarized in Table 1.
[参考例2]
参考例2では、国際公開第2019/151288号に開示されている方法により、アミノ基含有ポリアリーレンスルフィドを得た。
[Reference example 2]
In Reference Example 2, an amino group-containing polyarylene sulfide was obtained by the method disclosed in WO 2019/151288.
撹拌機付きのオートクレーブに、47.5%水硫化ナトリウム8.27kg(70.00モル)、96%水酸化ナトリウム2.96kg(70.97モル)、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)11.4kg(115.50モル)、酢酸ナトリウム2.58kg(31.50モル)、およびイオン交換水10.5kgを仕込み、常圧で窒素を通じながら245℃まで約3時間かけて徐々に加熱し、水14.8kgおよびNMP280gを留出した後、反応容器を160℃に冷却した。仕込みアルカリ金属硫化物1モル当たりの系内残存水分量は、NMPの加水分解に消費された水分を含めて1.06モルであった。また、硫化水素の飛散量は、仕込みアルカリ金属硫化物1モル当たり0.02モルであった。 An autoclave equipped with a stirrer was charged with 8.27 kg (70.00 mol) of 47.5% sodium hydrosulfide, 2.96 kg (70.97 mol) of 96% sodium hydroxide, 11.4 kg (115.50 mol) of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), 2.58 kg (31.50 mol) of sodium acetate, and 10.5 kg of ion-exchanged water. The mixture was gradually heated to 245°C over approximately 3 hours under atmospheric pressure while nitrogen was passed through. 14.8 kg of water and 280 g of NMP were distilled off, and the reactor was then cooled to 160°C. The amount of water remaining in the system per mole of charged alkali metal sulfide, including the water consumed in the hydrolysis of NMP, was 1.06 mol. The amount of hydrogen sulfide released was 0.02 mol per mole of charged alkali metal sulfide.
次にp-ジクロロベンゼン10.24kg(69.63モル)、NMP9.01kg(91.00モル)を加え、反応容器を窒素ガス下に密封し、撹拌しながら、0.6℃/分の速度で238℃まで昇温した。238℃で95分反応を行った後、0.8℃/分の速度で270℃まで昇温した。270℃で100分反応を行った後、1.26kg(70モル)の水を15分かけて圧入しながら250℃まで1.3℃/分の速度で冷却した。その後200℃まで1.0℃/分の速度で冷却してから、室温近傍まで急冷した。 Next, 10.24 kg (69.63 mol) of p-dichlorobenzene and 9.01 kg (91.00 mol) of NMP were added, and the reaction vessel was sealed under nitrogen gas. The temperature was raised to 238°C at a rate of 0.6°C/min while stirring. After 95 minutes of reaction at 238°C, the temperature was raised to 270°C at a rate of 0.8°C/min. After 100 minutes of reaction at 270°C, the mixture was cooled to 250°C at a rate of 1.3°C/min while 1.26 kg (70 mol) of water was injected over 15 minutes. The mixture was then cooled to 200°C at a rate of 1.0°C/min, and then rapidly cooled to near room temperature.
内容物を取り出し、26.3kgのNMPで希釈後、溶剤と固形物をふるい(80mesh)で濾別し、得られた粒子を31.9kgのNMPで洗浄、濾別した。これを、56kgのイオン交換水で数回洗浄、濾別した。70kgのイオン交換水で洗浄、濾別した後、得られた含水PPS粒子を80℃で熱風乾燥し、120℃で減圧乾燥してPPSを得た。 The contents were removed and diluted with 26.3 kg of NMP. The solvent and solids were filtered through an 80-mesh sieve, and the resulting particles were washed with 31.9 kg of NMP and filtered. These were then washed several times with 56 kg of ion-exchanged water and filtered. After washing with 70 kg of ion-exchanged water and filtering, the resulting hydrated PPS particles were dried with hot air at 80°C and then dried under reduced pressure at 120°C to obtain PPS.
得られたPPS80gと4,4’-チオジアニリン(TDA)12gを撹拌翼付きの減圧・窒素置換可能なガラス製の試験管に仕込んだ後、試験管内の減圧、窒素置換を3回繰り返した。試験管内を窒素雰囲気で満たしたまま340℃に温調して、撹拌しながら180分間加熱を行ってPPSを得た。アミノ基量は1,100μmol/g、数平均分子量は2,300、加熱時重量減少率は7wt%であった。 80 g of the resulting PPS and 12 g of 4,4'-thiodianiline (TDA) were placed in a glass test tube equipped with a stirring blade and capable of reducing pressure and replacing the atmosphere with nitrogen. The test tube was then repeatedly reduced pressure and replaced with nitrogen three times. The test tube was filled with a nitrogen atmosphere and heated to 340°C for 180 minutes while stirring to obtain PPS. The amino group content was 1,100 μmol/g, the number average molecular weight was 2,300, and the weight loss upon heating was 7 wt%.
[比較例3]
参考例2で得られたPPSとピロメリット酸無水物を、ピロメリット酸無水物が有する酸無水物基量/PPSが有するアミノ基量の比が1.02となるように、撹拌翼付きの減圧・窒素置換可能な反応容器に投入した後、反応容器内の減圧、窒素置換を3回繰り返した。反応容器内を窒素雰囲気で満たしたまま320℃に温調して撹拌しながら20分間加熱した後、室温まで冷却してポリアリーレンスルフィド共重合体を得た。
[Comparative Example 3]
The PPS and pyromellitic anhydride obtained in Reference Example 2 were placed in a reactor equipped with a stirring blade and capable of reducing pressure and replacing with nitrogen so that the ratio of the amount of acid anhydride groups in the pyromellitic anhydride to the amount of amino groups in the PPS was 1.02, and the reactor was then repeatedly reduced in pressure and replaced with nitrogen three times. The reactor was filled with a nitrogen atmosphere and heated to 320°C with stirring for 20 minutes, after which it was cooled to room temperature to obtain a polyarylene sulfide copolymer.
FT-IRスペクトルより、得られたポリアリーレンスルフィド共重合体はフェニレンスルフィド単位を構造単位として含有しており、イミド基が導入されていることを確認した。また、FT-IRスペクトルより、アリーレンスルフィド単位のベンゼン環由来の1901cm-1における吸収強度に対する、酸無水物基由来の1860cm-1における吸収の比強度は0.53であった。アミノ基由来の3382cm-1における吸収は見られなかった。DSC測定の結果、ガラス転移点は122℃、結晶化のピークは観察されず、融点は250℃であった。結果を表1にまとめた。 From the FT-IR spectrum, it was confirmed that the obtained polyarylene sulfide copolymer contained phenylene sulfide units as structural units and that imide groups had been introduced. Furthermore, from the FT-IR spectrum, the ratio of the absorption intensity at 1860 cm −1 derived from the acid anhydride group to the absorption intensity at 1901 cm −1 derived from the benzene ring of the arylene sulfide unit was 0.53. No absorption at 3382 cm −1 derived from the amino group was observed. From the DSC measurement, the glass transition temperature was 122°C, no crystallization peak was observed, and the melting point was 250°C. The results are summarized in Table 1.
なお、表中のPDAはピロメリット酸無水物のことを指す。 Note that PDA in the table refers to pyromellitic anhydride.
実施例1から6に示すように、本発明では、結晶化温度が165℃以上である、高い結晶性を有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。 As shown in Examples 1 to 6, the present invention makes it possible to obtain a polyarylene sulfide copolymer with high crystallinity, having a crystallization temperature of 165°C or higher.
実施例1、実施例2、比較例1のIR測定結果および酸無水物基量/アミノ基量の比の比較から、ポリアリーレンスルフィド共重合体がアミノ基を多く有することで、またそのために酸無水物基量/アミノ基量の比を小さくすることで、より高い結晶性を得られることがわかる。さらに、実施例1と実施例2の結果から、ポリアリーレンスルフィドおよび化合物(B)の加熱は、初めから全量を混合して加熱してもよいし、ポリアリーレンスルフィドの少なくとも一部および化合物(B)の少なくとも一部を混合して加熱した後、残りを混合して加熱してもよいことがわかる。 A comparison of the IR measurement results and the ratio of acid anhydride group amount to amino group amount in Examples 1, 2, and Comparative Example 1 shows that higher crystallinity can be obtained by having a polyarylene sulfide copolymer with a large number of amino groups, and therefore by reducing the ratio of acid anhydride group amount to amino group amount. Furthermore, the results of Examples 1 and 2 show that the polyarylene sulfide and compound (B) can be heated by mixing the entire amount from the beginning and heating, or by mixing and heating at least a portion of the polyarylene sulfide and at least a portion of compound (B) and then mixing and heating the remainder.
実施例3から6、比較例2のIR測定結果および酸無水物基量/アミノ基量の比の比較から、ポリアリーレンスルフィド共重合体が酸無水物基を多く有することで、またそのために酸無水物基量/アミノ基量の比を大きくすることで、より高い結晶性を得られることがわかる。さらに、実施例3から5と実施例6の結果から、ポリアリーレンスルフィドおよび化合物(B)の加熱は、初めから全量を混合して加熱してもよいし、ポリアリーレンスルフィドの少なくとも一部および化合物(B)の少なくとも一部を混合して加熱した後、残りを混合して加熱してもよいことがわかる。 A comparison of the IR measurement results and the ratio of acid anhydride group amount to amino group amount in Examples 3 to 6 and Comparative Example 2 shows that higher crystallinity can be obtained by having a polyarylene sulfide copolymer with a large number of acid anhydride groups, and therefore by increasing the ratio of acid anhydride group amount to amino group amount. Furthermore, the results of Examples 3 to 5 and Example 6 show that the entire amounts of polyarylene sulfide and compound (B) can be mixed and heated from the beginning, or at least a portion of the polyarylene sulfide and at least a portion of compound (B) can be mixed and heated, and the remainder can then be mixed and heated.
また、比較例3が示すように、従来用いられていたポリアリーレンスルフィドの製法を用いた場合には、ポリアリーレンスルフィド共重合体が酸無水物基を多く有しても、またそのために酸無水物基量/アミノ基量の比を大きくしても、結晶化温度は観察されず、結晶性に優れないことがわかる。参考例2のポリアリーレンスルフィドには、加熱時のガス成分となりやすい成分が残存しており、そのような成分もしくはその一部が結晶性に影響したと考えられる。 Furthermore, as shown in Comparative Example 3, when a conventional method for producing polyarylene sulfide is used, even if the polyarylene sulfide copolymer contains many acid anhydride groups and therefore the ratio of acid anhydride groups to amino groups is increased, no crystallization temperature is observed, indicating that the crystallinity is not excellent. The polyarylene sulfide of Reference Example 2 contains residual components that tend to become gaseous when heated, and it is believed that these components, or some of them, affected the crystallinity.
[実施例7]
実施例2で得られたポリアリーレンスルフィド共重合体とポリエーテルエーテルケトン(ビクトレックス社製、PEEK 450PF)0.1重量部を、撹拌翼付きの減圧・窒素置換可能な反応容器に投入した後、反応容器内の減圧、窒素置換を3回繰り返した。反応容器内を窒素雰囲気で満たしたまま300℃に温調して撹拌しながら3分間加熱した後、室温まで冷却してポリアリーレンスルフィド共重合体組成物を得た。
[Example 7]
The polyarylene sulfide copolymer obtained in Example 2 and 0.1 part by weight of polyether ether ketone (PEEK 450PF, manufactured by Victrex) were charged into a reaction vessel equipped with a stirring blade and capable of reducing pressure and replacing with nitrogen, and the reaction vessel was then repeatedly reduced in pressure and replaced with nitrogen three times. With the reaction vessel filled with a nitrogen atmosphere, the temperature was adjusted to 300°C and the mixture was heated with stirring for 3 minutes, and then cooled to room temperature to obtain a polyarylene sulfide copolymer composition.
DSC測定の結果、ガラス転移点は112℃、結晶化温度は174℃、融点は256℃であった。結果を表2にまとめた。 DSC measurement results showed a glass transition temperature of 112°C, a crystallization temperature of 174°C, and a melting point of 256°C. The results are summarized in Table 2.
[実施例8]
実施例2で得られたポリアリーレンスルフィド共重合体とポリエーテルエーテルケトン(ビクトレックス社製、PEEK 450PF)0.5重量部を、撹拌翼付きの減圧・窒素置換可能な反応容器に投入した以外は、実施例7と同様の条件で実施し、ポリアリーレンスルフィド共重合体組成物を得た。
[Example 8]
An operation was carried out under the same conditions as in Example 7, except that the polyarylene sulfide copolymer obtained in Example 2 and 0.5 parts by weight of polyether ether ketone (PEEK 450PF, manufactured by Victrex) were charged into a reaction vessel equipped with a stirring blade and capable of being reduced in pressure and substituted with nitrogen, to obtain a polyarylene sulfide copolymer composition.
DSC測定の結果、ガラス転移点は112℃、結晶化温度は177℃、融点は255℃であった。結果を表2にまとめた。 DSC measurement results showed a glass transition temperature of 112°C, a crystallization temperature of 177°C, and a melting point of 255°C. The results are summarized in Table 2.
[実施例9]
反応容器内の温度を340℃に変更した以外は、実施例8と同様の条件で実施し、ポリアリーレンスルフィド共重合体組成物を得た。
[Example 9]
The same conditions as in Example 8 were used except that the temperature inside the reaction vessel was changed to 340° C., to obtain a polyarylene sulfide copolymer composition.
DSC測定の結果、ガラス転移点は112℃、結晶化温度は174℃、融点は255℃であった。結果を表2にまとめた。 DSC measurement results showed a glass transition temperature of 112°C, a crystallization temperature of 174°C, and a melting point of 255°C. The results are summarized in Table 2.
[実施例10]
核剤としてタルク(竹原化学工業株式会社製 “ハイトロン”(平均粒径4.0μm))を用いた以外は、実施例8と同様の条件で実施し、ポリアリーレンスルフィド共重合体組成物を得た。
[Example 10]
An operation was carried out under the same conditions as in Example 8, except that talc ("Hitron" (average particle size 4.0 μm) manufactured by Takehara Chemical Industry Co., Ltd.) was used as the nucleating agent, to obtain a polyarylene sulfide copolymer composition.
DSC測定の結果、ガラス転移点は113℃、結晶化温度は180℃、融点は255℃であった。結果を表2にまとめた。 DSC measurement results showed a glass transition temperature of 113°C, a crystallization temperature of 180°C, and a melting point of 255°C. The results are summarized in Table 2.
[実施例11]
ポリアリーレンスルフィド共重合体として比較例2で得られたポリアリーレンスルフィド共重合体を用いた以外は、実施例9と同様の条件で実施し、ポリアリーレンスルフィド共重合体組成物を得た。
[Example 11]
An operation was carried out under the same conditions as in Example 9, except that the polyarylene sulfide copolymer obtained in Comparative Example 2 was used as the polyarylene sulfide copolymer, to obtain a polyarylene sulfide copolymer composition.
DSC測定の結果、ガラス転移点は116℃、結晶化温度は178℃、融点は253℃であった。結果を表2にまとめた。 DSC measurement results showed a glass transition temperature of 116°C, a crystallization temperature of 178°C, and a melting point of 253°C. The results are summarized in Table 2.
[実施例12]
ポリアリーレンスルフィド共重合体として比較例2で得られたポリアリーレンスルフィド共重合体を用いた以外は、実施例10と同様の条件で実施し、ポリアリーレンスルフィド共重合体組成物を得た。
[Example 12]
An operation was carried out under the same conditions as in Example 10, except that the polyarylene sulfide copolymer obtained in Comparative Example 2 was used as the polyarylene sulfide copolymer, to obtain a polyarylene sulfide copolymer composition.
DSC測定の結果、ガラス転移点は114℃、結晶化温度は166℃、融点は252℃であった。結果を表2にまとめた。 DSC measurement results showed a glass transition temperature of 114°C, a crystallization temperature of 166°C, and a melting point of 252°C. The results are summarized in Table 2.
なお、表中のPEEKはポリエーテルエーテルケトンのことを指す。 Note that PEEK in the table refers to polyether ether ketone.
実施例7から12に示すように、本発明では、結晶化温度が165℃以上である、高い結晶性を有するポリアリーレンスルフィド共重合体組成物を得ることができる。 As shown in Examples 7 to 12, the present invention makes it possible to obtain a polyarylene sulfide copolymer composition with high crystallinity, having a crystallization temperature of 165°C or higher.
実施例2と実施例7から10の比較から、高い結晶性を示すポリアリーレンスルフィド共重合体がさらに結晶核剤を含有することにより、より高い結晶性が得られることがわかる。実施例7と8の比較から、結晶核剤配合量を増やすことにより、より高い結晶性が得られることがわかる。 A comparison of Example 2 with Examples 7 to 10 shows that a polyarylene sulfide copolymer exhibiting high crystallinity can achieve even higher crystallinity by further incorporating a crystal nucleating agent. A comparison of Examples 7 and 8 shows that higher crystallinity can be achieved by increasing the amount of crystal nucleating agent added.
比較例2と実施例11、12の比較から、結晶性が不十分であったポリアリーレンスルフィド共重合体に対しても結晶核剤は有効であり、結晶核剤を含有することにより、高い結晶性が得られることがわかる。 A comparison of Comparative Example 2 with Examples 11 and 12 shows that a nucleating agent is effective even for polyarylene sulfide copolymers with insufficient crystallinity, and that the inclusion of a nucleating agent results in high crystallinity.
Claims (10)
A molded article obtained by molding the polyarylene sulfide copolymer composition according to any one of claims 7 to 9 .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022053294A JP7806578B2 (en) | 2022-03-29 | 2022-03-29 | Polyarylene sulfide copolymer, method for producing the same, and polyarylene sulfide copolymer composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022053294A JP7806578B2 (en) | 2022-03-29 | 2022-03-29 | Polyarylene sulfide copolymer, method for producing the same, and polyarylene sulfide copolymer composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023146217A JP2023146217A (en) | 2023-10-12 |
| JP7806578B2 true JP7806578B2 (en) | 2026-01-27 |
Family
ID=88286247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022053294A Active JP7806578B2 (en) | 2022-03-29 | 2022-03-29 | Polyarylene sulfide copolymer, method for producing the same, and polyarylene sulfide copolymer composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7806578B2 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019151288A1 (en) | 2018-01-31 | 2019-08-08 | 東レ株式会社 | Polyarylene sulfide copolymer and method for producing same |
| WO2022045105A1 (en) | 2020-08-27 | 2022-03-03 | 東レ株式会社 | Polyarylene sulfide production method, polyarylene sulfide copolymer production method, and polyarylene sulfide |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3011434B2 (en) * | 1990-06-08 | 2000-02-21 | 東ソー株式会社 | Polyphenylene sulfide resin composition |
| JP3501175B2 (en) * | 1994-01-19 | 2004-03-02 | 出光石油化学株式会社 | Polyarylene sulfide copolymer and composition containing the copolymer |
-
2022
- 2022-03-29 JP JP2022053294A patent/JP7806578B2/en active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019151288A1 (en) | 2018-01-31 | 2019-08-08 | 東レ株式会社 | Polyarylene sulfide copolymer and method for producing same |
| WO2022045105A1 (en) | 2020-08-27 | 2022-03-03 | 東レ株式会社 | Polyarylene sulfide production method, polyarylene sulfide copolymer production method, and polyarylene sulfide |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2023146217A (en) | 2023-10-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5594385B2 (en) | Polyarylene sulfide | |
| JP4994997B2 (en) | Process for producing polyarylene sulfide | |
| KR102565210B1 (en) | Polyarylene sulfide copolymer and manufacturing method thereof | |
| JP4905417B2 (en) | Method for producing cyclic polyarylene sulfide | |
| JP2009030012A (en) | Method for producing cyclic polyarylene sulfide | |
| CN115335435A (en) | Polyarylene sulfide and method for producing same | |
| JP4129674B2 (en) | Method for producing polyarylene sulfide copolymer | |
| JP2018009148A (en) | Method for producing polyarylene sulfide resin composition | |
| JP2018076492A (en) | Polyarylne sulfide prepolymer and method for producing the same | |
| JP7806578B2 (en) | Polyarylene sulfide copolymer, method for producing the same, and polyarylene sulfide copolymer composition | |
| CN115989267B (en) | Method for producing polyarylene sulfide, method for producing polyarylene sulfide copolymer, and polyarylene sulfide | |
| JP3143928B2 (en) | Method for producing polyarylene sulfide | |
| JP2023097405A (en) | Modified polyarylene sulfide, method for producing modified polyarylene sulfide, and method for producing polyarylene sulfide copolymer | |
| JP7800209B2 (en) | Method for producing polyarylene sulfide copolymer | |
| JP2018193497A (en) | Process for producing polyarylene sulfide | |
| JP2024032085A (en) | Method for producing polyarylene sulfide and polyarylene sulfide | |
| JP2648270B2 (en) | Method for preparing poly (phenylene sulfide) polymer | |
| JP2025090050A (en) | Polyarylene sulfide and method for producing polyarylene sulfide | |
| JP2025017392A (en) | Polyarylene sulfide resin composition and molded article | |
| JP2005232254A (en) | Polyarylene sulfide resin and extruded product | |
| JP2024019036A (en) | Polyarylene sulfide copolymer fine particles, method for producing the same, and polyarylene sulfide copolymer fine particle dispersion | |
| JP2022114027A (en) | Polyphenylene sulfide resin composition | |
| WO2025164375A1 (en) | Polyarylene sulfide copolymer particles and method for producing same | |
| JP2023152968A (en) | Polyarylene sulfide and method for producing polyarylene sulfide | |
| JP2026027681A (en) | Method for modifying polyarylene sulfide resin, method for producing polyarylene sulfide resin, and polyarylene sulfide resin composition |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20241209 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20250818 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20250826 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20250919 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20251216 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20251229 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7806578 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |