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技術 ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体及びその製造方法

出願人 東レ株式会社
発明者 山中悠司井砂宏之齋藤圭松本英樹
出願日 2015年3月24日 (6年9ヶ月経過) 出願番号 2015-517505
公開日 2017年4月13日 (4年8ヶ月経過) 公開番号 WO2015-151921
状態 特許登録済
技術分野 硫黄,リン,金属系主鎖ポリマー エポキシ樹脂 けい素重合体 炭素―炭素不飽和結合外反応のその他樹脂等
主要キーワード ヒートジャケット コントロールワイヤー 信号用トランス 絶縁ワッシャー エアコンモータ 配管パイプ ブロック共重合体化 高重量平均分子量
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課題・解決手段

ポリフェニレンスルフィド単位とポリオルガノシロキサン単位からなるブロック共重合体であって、ガラス転移温度が80℃以下の範囲であり、かつ重量平均分子量が35,000以上かつ100,000以下の範囲にあるポリフェニレンスルフィドブロック共重合体。耐熱性耐熱老化性に優れるとともに、高柔軟性を有する新規なポリフェニレンスルフィドブロック共重合体を提供する。

概要

背景

ポリアリーレンスルフィドは優れた耐熱性バリア性耐薬品性電気絶縁性耐湿熱性難燃性など、エンジニアリングプラスチックとして好適な性質を有する樹脂である。特に、ポリフェニレンスルフィド樹脂射出成形押出成形により各種成形部品フィルムシート、繊維などに成形可能であり、電気電子部品機械部品および自動車部品など耐熱性、耐薬品性の要求される分野に幅広く用いられている。
一方で、ポリフェニレンスルフィド樹脂は、他のエンジニアリングプラスチックと比較して、耐衝撃性靭性、柔軟性、成形加工性の面で劣っており、それらを改善するために異種ポリマー複合化する改質方法が試みられている。例えば、ポリフェニレンスルフィドに靭性、柔軟性を付与する手法として、オレフィン系エラストマーブレンドが挙げられるが、この場合、オレフィン系エラストマーの耐熱性が低いため、高温条件下での熱老化が著しく、靭性、柔軟性が低下するという問題があった。

そこで上記背景を鑑み、高温条件下での使用に耐えうる高靭性、高柔軟性成分として、ポリジメチルシロキサンを複合化する手法が検討されている。

また、ポリマーアロイ化による改質には限界があることから、さらに高靭性・高柔軟性を付与するために、ポリフェニレンスルフィドとポリジメチルシロキサンを化学的に結合させ共重合体化することで、ポリフェニレンスルフィドの主鎖骨格から抜本的に改質する複合化手法が検討されている。

概要

ポリフェニレンスルフィド単位とポリオルガノシロキサン単位からなるブロック共重合体であって、ガラス転移温度が80℃以下の範囲であり、かつ重量平均分子量が35,000以上かつ100,000以下の範囲にあるポリフェニレンスルフィドブロック共重合体。耐熱性、耐熱老化性に優れるとともに、高柔軟性を有する新規なポリフェニレンスルフィドブロック共重合体を提供する。

目的

本発明はポリフェニレンスルフィドが本来有する耐熱性・耐薬品性を損なうことなく、柔軟性・靭性が優れた新規なポリフェニレンスルフィドブロック共重合体を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

(A)と(B)の合計を100重量%として、(A)ポリフェニレンスルフィド単位50〜99重量%と、(B)ポリオルガノシロキサン単位50〜1重量%とを含むポリフェニレンスルフィドブロック共重合体であって、ガラス転移温度が80℃以下を示し、かつ重量平均分子量が35,000以上かつ100,000以下であるポリフェニレンスルフィドブロック共重合体。

請求項2

前記(B)ポリオルガノシロキサン単位がポリジメチルシロキサン単位である請求項1記載のポリフェニレンスルフィドブロック共重合体。

請求項3

前記(B)ポリオルガノシロキサン単位の含有量が10〜40重量%である請求項1〜2のいずれかに記載のポリフェニレンスルフィドブロック共重合体。

請求項4

重量平均分子量が45,000以上かつ80,000以下である請求項1〜3のいずれかに記載のポリフェニレンスルフィドブロック共重合体。

請求項5

一般式(I)で表され、官能基含有量が100μmol/g以上である(A)ポリフェニレンスルフィドおよび官能基を有する(B)ポリオルガノシロキサンを加熱する請求項1〜4のいずれかに記載のポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の製造方法。(ここで、一般式(I)におけるZはカルボキシル基アミノ基、ヒドロキシル基酸無水物基イソシアネート基エポキシ基シラノール基アルコキシシラン基、もしくはそれらの誘導体から選ばれる反応性官能基であり、mは10以上の整数を表す。)

請求項6

前記(A)ポリフェニレンスルフィドおよび(B)ポリオルガノシロキサンとの加熱を有機極性溶媒中で行う請求項5に記載のポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の製造方法。

請求項7

前記官能基を有する(B)ポリオルガノシロキサンが、エポキシ基、カルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシル基、酸無水物基、イソシアネート基、シラノール基、アルコキシシラン基またはそれらの誘導体から選ばれる反応性官能基を末端に有する請求項5〜6のいずれかに記載のポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の製造方法。

請求項8

前記官能基含有量が100μmol/g以上である(A)ポリフェニレンスルフィドが、少なくとも(i)スルフィド化剤、(ii)ジハロゲン化芳香族化合物、(iii)有機極性溶媒および(ii)ジハロゲン化芳香族化合物1モルに対し、下記一般式(II)で表される(iv)反応性官能基Wを有するモノハロゲン化化合物を0.01〜25モル%含む混合物を加熱して得られるポリフェニレンスルフィドである請求項5〜7のいずれかに記載のポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の製造方法。(式(II)中、Vはハロゲンを示す。)

請求項9

前記(iv)反応性官能基Wを有するモノハロゲン化化合物の反応性官能基が、カルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシル基、酸無水物基、イソシアネート基、エポキシ基、シラノール基、アルコキシシラン基またはそれらの誘導体から選ばれる官能基である請求項8記載のポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の製造方法。

請求項10

前記(A)ポリフェニレンスルフィドが、(a)環式ポリフェニレンスルフィドを、フェニレンスルフィド構造単位モル当たりに対し、下記一般式(III)で表される反応性官能基を有するスルフィド化合物0.01モル%〜25モル%の存在下に加熱することにより得られるポリフェニレンスルフィドである請求項5〜7のいずれかに記載のポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の製造方法。(ここで、一般式(III)におけるX、Yは少なくとも一方がカルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシル基、酸無水物基、イソシアネート基、エポキシ基、シラノール基、アルコキシシラン基またはそれらの誘導体から選ばれる官能基であり、pは0〜20の整数を表し、pは単一の整数でも、異なる整数の混合物でも良い。)。

請求項11

前記環式ポリフェニレンスルフィド(a)が、下記一般式(IV)で表される環式ポリフェニレンスルフィドを50重量%以上含み、かつ式中のi=4〜50である単量体もしくは混合物である請求項10記載のポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の製造方法。

請求項12

前記(A)ポリフェニレンスルフィドが、少なくとも前記(a)環式ポリフェニレンスルフィドと前記反応性官能基を有するスルフィド化合物を含む混合物を溶媒非存在下で加熱する請求項10〜11のいずれかに記載のポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の製造方法。

請求項13

前記反応性官能基を有するスルフィド化合物における反応性官能基が、アミノ基、カルボキシル基およびヒドロキシル基から選ばれる官能基である請求項10〜12のいずれかに記載のポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の製造方法。

請求項14

請求項1〜4のいずれかに記載のポリフェニレンスルフィドブロック共重合体からなる成形品

技術分野

0001

本発明はポリフェニレンスルフィドブロック共重合体およびその製造方法に関し、耐熱性耐熱老化性に優れるとともに、高柔軟性・高靭性を兼ね備えたポリフェニレンスルフィドブロック共重合体に関するものである。

背景技術

0002

ポリアリーレンスルフィドは優れた耐熱性、バリア性耐薬品性電気絶縁性耐湿熱性難燃性など、エンジニアリングプラスチックとして好適な性質を有する樹脂である。特に、ポリフェニレンスルフィド樹脂射出成形押出成形により各種成形部品フィルムシート、繊維などに成形可能であり、電気電子部品機械部品および自動車部品など耐熱性、耐薬品性の要求される分野に幅広く用いられている。
一方で、ポリフェニレンスルフィド樹脂は、他のエンジニアリングプラスチックと比較して、耐衝撃性や靭性、柔軟性、成形加工性の面で劣っており、それらを改善するために異種ポリマー複合化する改質方法が試みられている。例えば、ポリフェニレンスルフィドに靭性、柔軟性を付与する手法として、オレフィン系エラストマーブレンドが挙げられるが、この場合、オレフィン系エラストマーの耐熱性が低いため、高温条件下での熱老化が著しく、靭性、柔軟性が低下するという問題があった。

0003

そこで上記背景を鑑み、高温条件下での使用に耐えうる高靭性、高柔軟性成分として、ポリジメチルシロキサンを複合化する手法が検討されている。

0004

また、ポリマーアロイ化による改質には限界があることから、さらに高靭性・高柔軟性を付与するために、ポリフェニレンスルフィドとポリジメチルシロキサンを化学的に結合させ共重合体化することで、ポリフェニレンスルフィドの主鎖骨格から抜本的に改質する複合化手法が検討されている。

0005

例えば、ポリフェニレンスルフィドとポリジメチルシロキサンをブレンドし、ポリマーアロイ化する方法(例えば、特許文献1参照)が検討されている。

0006

また、ポリフェニレンスルフィドとポリジメチルシロキサンの相溶性を高めるため、高靭性、高柔軟成分としてポリエーテルイミドシロキサン)共重合体をブレンドし、ポリマーアロイ化する方法(例えば、特許文献4参照)が報告されている。

0007

ポリフェニレンスルフィドとポリジメチルシロキサンとの共重合体を製造する方法としては、例えば、ポリフェニレンスルフィドの主鎖に官能基を導入し、ポリジメチルシロキサンと反応させる方法が報告されている(例えば、特許文献2参照)。

先行技術

0008

別の方法としては、主鎖末端に官能基を導入したポリフェニレンスルフィドとポリジメチルシロキサンをブロック共重合体化する方法も報告されている(例えば、特許文献3参照)。
特開2004−300270号公報
特開平7−179610号公報
特開昭64−45433号公報
特開2012−46721号公報

発明が解決しようとする課題

0009

特許文献1の場合、両ポリマーは非相溶であり、分散状態微細では無いため、靭性・柔軟性付与の面で満足のいく向上を図ることができない。

0010

特許文献4の方法は、ポリフェニレンスルフィドと柔軟成分のブレンドに過ぎず、靭性・柔軟性付与の劇的な改善は困難であった。

0011

特許文献2の方法は、ポリフェニレンスルフィド主鎖中の官能基を基点として共重合反応が進行するため、ポリジメチルシロキサンがグラフト化した共重合体となる。従って、ソフトセグメントであるポリジメチルシロキサンが主鎖中に導入されたブロック共重合体ではなく、優れた柔軟性を付与するという面では最適なポリマー構造であるとは言い難く十分な改質効果は得られない。

0012

特許文献3の方法では、ブロック共重合に供するポリフェニレンスルフィドがオリゴマー程度の低分子量であり、また官能基の含有量も少ない。このため、十分にブロック共重合反応が進まず、低分子量のブロック共重合体しか得られない。また、得られたブロック共重合体中におけるポリフェニレンスルフィドセグメント鎖長が短いため、ポリフェニレンスルフィドが本来有する耐熱性、耐薬品性が損なわれる欠点が生じる。

0013

このようにポリフェニレンスルフィドの耐熱性、耐薬品性と高靭性、高柔軟性、耐熱老化性の両立を図ることは従来技術では困難であった。

0014

本発明はポリフェニレンスルフィドが本来有する耐熱性・耐薬品性を損なうことなく、柔軟性・靭性が優れた新規なポリフェニレンスルフィドブロック共重合体を提供することを課題とするものである。

課題を解決するための手段

0015

上記の課題を解決するため、本発明のポリフェニレンスルフィドブロック共重合体は次の構成を有する。すなわち、
(A)と(B)の合計を100重量%として、
(A)ポリフェニレンスルフィド単位50〜99重量%と、
(B)ポリオルガノシロキサン単位50〜1重量%とを含むポリフェニレンスルフィドブロック共重合体であって、ガラス転移温度が80℃以下を示し、かつ重量平均分子量が35,000以上かつ100,000以下であるポリフェニレンスルフィドブロック共重合体、である。

0016

本発明のポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の製造方法は次の構成を有する。すなわち、
一般式(I)で表され、官能基含有量が100μmol /g以上である(A)ポリフェニレンスルフィドおよび官能基を有する(B)ポリオルガノシロキサンを加熱する上記ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の製造方法、である。

0017

0018

(ここで、一般式(I)におけるZはカルボキシル基アミノ基、ヒドロキシル基酸無水物基イソシアネート基エポキシ基シラノール基アルコキシシラン基、もしくはそれらの誘導体から選ばれる反応性官能基であり、mは10以上の整数を表す。)
本発明の成形品は次の構成を有する。すなわち、
前記ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体からなる成形品、である。

0019

本発明のポリフェニレンスルフィドブロック共重合体は前記(B)ポリオルガノシロキサン単位がポリジメチルシロキサン単位であることが好ましい。

0020

本発明のポリフェニレンスルフィドブロック共重合体は、前記(B)ポリオルガノシロキサン単位の含有量が10〜40重量%であることが好ましい。

0021

本発明のポリフェニレンスルフィドブロック共重合体は、重量平均分子量が45,000以上かつ80,000以下であることが好ましい。

0022

本発明のポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の製造方法は、前記(A)ポリフェニレンスルフィドおよび(B)ポリオルガノシロキサンとの加熱を有機極性溶媒中で行うことが好ましい。

0023

本発明のポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の製造方法は、前記官能基を有する(B)ポリオルガノシロキサンが、エポキシ基、カルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシル基、酸無水物基、イソシアネート基、シラノール基、アルコキシシラン基またはそれらの誘導体から選ばれる反応性官能基を末端に有することが好ましい。

0024

本発明のポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の製造方法は、前記官能基含有量が100μmol /g以上である(A)ポリフェニレンスルフィドが、少なくとも(i)スルフィド化剤、(ii)ジハロゲン化芳香族化合物、(iii)有機極性溶媒および(ii)ジハロゲン化芳香族化合物1モルに対し、下記一般式(II)で表される(iv)反応性官能基Wを有するモノハロゲン化化合物を0.01〜25モル%含む混合物を加熱して得られることが好ましい。

0025

0026

(式(II)中、Vはハロゲンを示す。)
本発明のポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の製造方法は、前記(iv)反応性官能基Wを有するモノハロゲン化化合物の反応性官能基が、カルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシル基、酸無水物基、イソシアネート基、エポキシ基、シラノール基、アルコキシシラン基またはそれらの誘導体から選ばれる官能基であることが好ましい。

0027

本発明のポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の製造方法は、前記(A)ポリフェニレンスルフィドが、(a)環式ポリフェニレンスルフィドを、フェニレンスルフィド構造単位モル当たりに対し、下記一般式(III)で表される反応性官能基を有するスルフィド化合物0.01モル%〜25モル%の存在下に加熱することにより得られるポリフェニレンスルフィドであることが好ましい。

0028

0029

(ここで、一般式(III)におけるX、Yは少なくとも一方がカルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシル基、酸無水物基、イソシアネート基、エポキシ基、シラノール基、アルコキシシラン基またはそれらの誘導体から選ばれる官能基であり、pは0〜20の整数を表し、pは単一の整数でも、異なる整数の混合物でも良い。)
本発明のポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の製造方法は、前記(a)環式ポリフェニレンスルフィドが、下記一般式(IV)で表される環式ポリフェニレンスルフィドを50重量%以上含み、かつ式中のi=4〜50である単量体もしくは混合物であることが好ましい。

0030

0031

本発明のポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の製造方法は、前記(A)ポリフェニレンスルフィドが、少なくとも前記(a)環式ポリフェニレンスルフィドと前記反応性官能基を有するスルフィド化合物を含む混合物を溶媒非存在下で加熱することが好ましい。

0032

本発明のポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の製造方法は、前記反応性官能基を有するスルフィド化合物における反応性官能基が、アミノ基、カルボキシル基およびヒドロキシル基から選ばれる官能基であることが好ましい。

発明の効果

0033

本発明によれば、ポリフェニレンスルフィド本来の耐熱性や耐薬品性を低下させることなく、高柔軟性・高靭性を両立したブロック共重合体を得ることができる。

0034

以下、本発明を詳細に説明する。

0035

・ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体
本発明におけるポリフェニレンスルフィドブロック共重合体とは下記一般式(V)で表される(A)ポリフェニレンスルフィド単位と一般式(VI)で表される(B)ポリオルガノシロキサン単位を含むブロック共重合体である。

0036

0037

ここでmは10以上の整数を表す。一方、その上限としては、200以下が挙げられ、120以下が好ましく、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体中のポリオルガノシロキサンの重量分率を増加させて、十分な改質を得る観点から80以下が特に好ましい。

0038

0039

ここでR1、R2はC1〜C10のアルキル基、またはC6〜C10の芳香族基を示す。具体的には、R1としては、メチル基エチル基プロピル基等のアルキル基、フェニル基ナフチル基等の芳香族基を挙げることができる。nは1以上が挙げられ、5以上が好ましく、10以上が特に好ましい。一方、その上限としては、100以下が挙げられ、60以下が好ましく、ポリフェニレンスルフィド及び有機極性溶媒との相溶性の観点から40以下が特に好ましい。

0040

本発明のポリフェニレンスルフィドブロック共重合体中における(B)ポリオルガノシロキサン単位の含有量は、(A)ポリフェニレンスルフィド単位と(B)ポリオルガノシロキサン単位の合計を100重量%として、1重量%以上50重量%以下の範囲である。ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体中における(B)ポリオルガノシロキサン単位の含有量が1重量%未満の場合には十分な柔軟性、靭性を得られない問題があり、一方、50重量%を超える場合には耐熱性、耐薬品性などの(A)ポリフェニレンスルフィド単位に由来する特性が発現しにくくなる問題がある。(B)ポリオルガノシロキサン単位の含有量の上限としては、45重量%以下が好ましく、40重量%以下がより好ましく、成形加工性の観点からは35重量%以下が特に好ましい。また、(B)ポリオルガノシロキサン単位の含有量の下限としては5重量%以上が好ましく、10重量%以上がより好ましく、実用的な引張伸びを得る観点からは20重量%以上が特に好ましい。なお、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体中における(B)ポリオルガノシロキサン単位の含有量は、元素分析から求められるSi原子モル分率オルガノシロキサン繰り返し単位の分子量を乗じて算出した。

0041

また、本発明のポリフェニレンスルフィドブロック共重合体において、前記一般式(V)で表される(A)ポリフェニレンスルフィド単位と前記一般式(VI)で表される(B)ポリオルガノシロキサン単位は、これらが各ブロックの繰り返し単位以外の構造を介して連結されていても、繰り返し単位に由来する末端構造同士が直接連結していても良い。また、同一の繰り返し単位が複数連結していても良い。

0042

本発明のポリフェニレンスルフィドブロック共重合体のガラス転移温度は、柔軟性・靭性付与の面から80℃以下である必要があり、より優れた柔軟性・靭性を得るためには、60℃以下なども好ましく例示できる。ガラス転移温度の下限は特に制限しないが、ポリフェニレンスルフィドが本来有する性質を維持するためには、50℃以上であることが好ましく、また、より優れた柔軟性・靭性を得るためのガラス転移温度はこの限りではなく、30℃以上なども例示できる。なお、ここでのガラス転移温度は示差走査熱量計を用いて20℃/分の速度で0℃から340℃まで昇温した際に検出されるベースラインシフト変曲点と定義できる。

0043

本発明のポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の重量平均分子量は、35,000以上である必要があり、40,000以上が好ましく、より実用的な柔軟性・靭性を得る観点からは45,000以上であることが特に好ましい。またその上限は100,000以下である必要があり、90,000以下であることが好ましく、成形加工性の観点から80,000以下であることが特に好ましく例示できる。ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の重量平均分子量が35,000を下回ると、得られるポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の靭性が損なわれる傾向にあり、一方でポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の重量平均分子量が100,000を上回るとポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の溶融粘度が高くなり、成形加工性が悪くなる。

0044

また、本発明のポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の分子量分布単峰性であることが好ましい。ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の分子量分布が単峰性の場合、前記一般式(V)で表される(A)ポリフェニレンスルフィド単位と前記一般式(VI)で表される(B)ポリオルガノシロキサン単位のブロック共重合化が十分であることを意味し、十分な改質効果が得られる。また、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の分子量分布はブロック共重合が十分に進行している指標として、分散度(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)6.0以下が好ましく、低分子成分による靭性低下を防ぐためには、分散度(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)5.0以下がさらに好ましい。なお、ここでの重量平均分子量、及び分子量分布は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値である。

0045

本発明のポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の融点の下限は260℃以上であることが好ましく、265℃以上であることがより好ましい。また、より優れた柔軟性や靭性を得るためにはこの限りではなく、240℃以上も好ましい下限として例示できる。一方、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の融点の上限としては、290℃以下であることが好ましい。ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の融点が上記好ましい範囲であると、耐熱性、耐薬品性などの(A)ポリフェニレンスルフィド単位に由来する特性が発現しやすくなり、また、高柔軟性・高靭性付与の面で十分である。なお、ここでの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分保持し、20℃/分の速度で100℃まで降温した後、100℃で1分保持し、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定義できる。
(2)(A)ポリフェニレンスルフィド
本発明のブロック共重合体を合成するのに用いられる(A)ポリフェニレンスルフィドとは、(B)ポリオルガノシロキサンと加熱することによりポリフェニレンスルフィドブロック共重合体が得られるものであれば良く、−(Ph−S)−の繰り返し単位を主要構成単位とする線状のホモポリマーであることが特に好ましい。

0046

さらに、(A)ポリフェニレンスルフィドは、反応性官能基を有していることが好ましく、例えば、一般式(I)に示すものを挙げることができる。

0047

0048

ここで式(I)中のZは、カルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシル基、酸無水物基、イソシアネート基、エポキシ基、シラノール基、アルコキシシラン基、もしくはそれらの誘導体から選ばれる反応性官能基であり、これら反応性官能基を末端に有する構造であることが好ましく、カルボキシル基、アミノ基、イソシアネート基から選ばれる反応性官能基を末端に有する構造であることが特に好ましい。また、mは10以上の整数を表す。一方、その上限としては、200以下が挙げられ、120以下が好ましく、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体中のポリオルガノシロキサンの重量分率を増加させて、十分な改質を得る観点から80以下が特に好ましい。

0049

(A)ポリフェニレンスルフィドがこのような反応性官能基を末端に有することにより、官能基を有する(B)ポリオルガノシロキサンとのブロック化がより高効率で進行しやすくなる。本発明のブロック共重合に供する(A)ポリフェニレンスルフィドの重量平均分子量は1,000以上が好ましく、3,000以上がさらに好ましい。(A)ポリフェニレンスルフィドの重量平均分子量が1,000以上であると、得られたポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の耐熱性、耐薬品性等が損なわれることがない。(A)ポリフェニレンスルフィドの重量平均分子量の上限は(B)ポリオルガノシロキサンとの反応性が低くなる観点から80,000以下が好ましく、60,000以下がさらに好ましい。なお、ここでの重量平均分子量は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値である。

0050

また(A)ポリフェニレンスルフィドの官能基含有量は、100μmol/g以上が好ましく、200μmol/g以上がより好ましく、(B)ポリオルガノシロキサンとの反応が十分に進行して高い改質効果を得る観点から300μmol/g以上が特に好ましい。(A)ポリフェニレンスルフィドの官能基量が100μmol/g以上であるとブロック共重合化が十分となり、十分な改質効果を得ることができる。また、(A)ポリフェニレンスルフィドの官能基含有量の上限は、官能基含有量の増加に伴って(A)ポリフェニレンスルフィドの重量平均分子量が低くなってしまう相関関係から、3,000μmol/g以下が好ましく、2,500μmol/g以下が特に好ましい。

0051

このような好ましい(A)ポリフェニレンスルフィドの製造方法として、(A1)少なくともスルフィド化剤、ジハロゲン化芳香族化合物、有機極性溶媒および反応性官能基を有するモノハロゲン化化合物を含む混合物を加熱する方法、(A2)(a)環式ポリフェニレンスルフィドを、反応性官能基を有するスルフィド化合物の存在下に加熱する方法、(A3)少なくともポリフェニレンスルフィド、有機極性溶媒、およびスルフィド化剤を含む混合物を加熱して反応させて得られる反応混合物に反応性官能基を有するモノハロゲン化化合物を添加して加熱する方法が例示できる。

0052

以下に本発明のブロック共重合体を合成するのに用いられる(A)ポリフェニレンスルフィドの製造方法について具体的に述べるが、まず製造に使用する原料について説明する。
[スルフィド化剤]
本発明の(A)ポリフェニレンスルフィドの合成に用いられる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良く、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。

0053

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。

0054

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。

0055

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。

0056

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。

0057

なお、スルフィド化剤と共に、アルカリ金属水酸化物および/またはアルカリ土類金属水酸化物を併用することも可能である。アルカリ金属水酸化物の具体例としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化ルビジウム、水酸化セシウムおよびこれら2種類以上の混合物を好ましいものとして挙げることができ、アルカリ土類金属水酸化物の具体例としては、例えば水酸化カルシウム水酸化ストロンチウム水酸化バリウムなどが挙げられ、なかでも水酸化ナトリウムが好ましく用いられる。

0058

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が、この使用量はアルカリ金属水硫化物1モルに対し0.95モル以上が好ましく、1.00モル以上がより好ましく、1.005モル以上がさらに好ましい。また、上限としては、1.50モル以下が好ましく、1.25モル以下がより好ましく、1.200モル以下がさらに好ましい範囲として例示できる。スルフィド化剤として硫化水素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く、この場合のアルカリ金属水酸化物の使用量は硫化水素1モルに対し2.00モル以上が好ましく、2.01以上がより好ましく、2.04モル以上がさらに好ましい。また、上限としては、3.00モル以下が好ましく、2.50モル以下がより好ましく、2.40モル以下がさらに好ましい範囲として例示できる。
[ジハロゲン化芳香族化合物]
本発明の(A)ポリフェニレンスルフィドの合成に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、3,5−ジクロロ安息香酸などのハロゲン以外の置換基を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。
[有機極性溶媒]
本発明の(A)ポリフェニレンスルフィドの合成に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。
[モノハロゲン化化合物]
本発明の(A)ポリフェニレンスルフィドの合成に用いられるモノハロゲン化化合物は、下記一般式(II)で表される反応性官能基Wを有するモノハロゲン化化合物であれば如何なるものでも良いが、反応性官能基Wとしてカルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシル基、酸無水物基、イソシアネート基、エポキシ基、シラノール基、アルコキシシラン基またはそれらの誘導体から選ばれる官能基を有するものが好ましく、なかでも、カルボキシル基、アミノ基、イソシアネート基を官能基として有するものがより好ましく、特にカルボキシル基が好ましい。これらの官能基を選択することで(A)ポリフェニレンスルフィド中に効率良く官能基が導入される傾向にある。

0059

0060

(式(II)中、Vはハロゲンを示す)
このようなモノハロゲン化化合物の具体例としては、2−クロロ安息香酸、3−クロロ安息香酸、4−クロロ安息香酸、2−アミノ−4−クロロ安息香酸、4−クロロ−3−ニトロ安息香酸、4−クロロベンゾフェノン−2−カルボン酸、2−クロロアニリン、3−クロロアニリン、4−クロロアニリン、2−クロロフェノール、3−クロロフェノール、4−クロロフェノールなどのモノハロゲン化化合物を挙げることができる。これらのなかでも重合時の反応性や汎用性などの観点から4−クロロ安息香酸がより好ましく例示できる。また、これらのモノハロゲン化化合物は1種類単独で用いても良いし、2種類以上を組み合わせて用いても問題ない。
[(a)環式ポリフェニレンスルフィド]
本発明の(A)ポリフェニレンスルフィドの合成に用いられる(a)環式ポリフェニレンスルフィドとは、式、−(Ph−S)−の繰り返し単位を主要構成単位とし、好ましくは当該繰り返し単位を80モル%以上含有する下記一般式(IV)のごとき環式化合物の単量体または混合物であり、(IV)式の環式化合物を少なくとも50重量%以上含むことが好ましく、さらに好ましくは70重量%以上、より好ましくは80重量%以上、特に好ましくは90重量%以上である。

0061

0062

(a)環式ポリフェニレンスルフィド中に含まれる環式ポリフェニレンスルフィドの上限値には特に制限はないが、好ましくは98重量%以下、さらには95重量%以下が例示できる。通常、(a)環式ポリフェニレンスルフィド中の環式ポリフェニレンスルフィドの重量分率が高いほど、加熱後に得られるポリフェニレンスルフィドの分子量が高くなる傾向にある。(a)環式ポリフェニレンスルフィド中における環式ポリフェニレンスルフィドの重量分率が前記好ましい範囲であると、溶融解温度が過度に高くなることはない。

0063

また、一般式(IV)中の繰り返し数iに特に制限はないが、i=4〜50であることが好ましく、i=4〜25であることがより好ましく、i=4〜15であることがさらに好ましく例示できる。後述するように(a)環式ポリフェニレンスルフィドの加熱によるポリフェニレンスルフィドへの転化は(a)環式ポリフェニレンスルフィドが溶融解する温度以上で行うことが好ましいが、繰り返し数iが大きくなると(a)環式ポリフェニレンスルフィドの溶融解温度が高くなる傾向にあるため、(a)環式ポリフェニレンスルフィドの(A)ポリフェニレンスルフィドへの転化をより低温で行うことができるようになるとの観点から、繰り返し数iを前記範囲にすることは有利となる。

0064

さらに、(a)環式ポリフェニレンスルフィドは、単一の繰り返し数を有する単独化合物、異なる繰り返し数を有する環式化合物の混合物のいずれでも良いが、異なる繰り返し数を有する環式化合物の混合物の方が単一の繰り返し数を有する単独化合物よりも溶融解温度が低くなる傾向にあり、異なる繰り返し数を有する環式化合物の混合物の使用はポリフェニレンスルフィドへの転化を行う際の温度をより低くできるため好ましい。

0065

(a)環式ポリフェニレンスルフィドにおける(a)環式ポリフェニレンスルフィド以外の成分はポリフェニレンスルフィドオリゴマーであることが好ましい。ここでポリフェニレンスルフィドオリゴマーとは、式、−(Ph−S)−の繰り返し単位を主要構成単位とする、好ましくは当該繰り返し単位を80モル%以上含有する線状のホモオリゴマーまたはコオリゴマーである。ポリフェニレンスルフィドオリゴマーの分子量としては、ポリフェニレンスルフィドよりも低分子量のものが例示でき、具体的には数平均分子量で5,000未満であることが好ましい。
[スルフィド化合物]
本発明の(A)ポリフェニレンスルフィドの合成に用いられるスルフィド化合物とは、下記一般式(III)で表される反応性官能基を有するスルフィド化合物である。

0066

0067

ここで式(III)中のX、Yは少なくとも一方がアミノ基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、酸無水物基、イソシアネート基、エポキシ基、シラノール基、アルコキシシラン基またはそれらの誘導体から選ばれる反応性官能基であり、好ましくはアミノ基、カルボキシル基、ヒドロキシル基から選ばれる反応性官能基である。

0068

また、スルフィド化合物における繰り返し数pは0〜20の整数を表し、pは単一の整数でも、異なる整数の混合物でも良い。好ましくはpは0〜15、より好ましくは0〜10の整数であり、繰り返し数pが上記好ましい範囲であると環式ポリフェニレンスルフィドとの溶解性や低粘度特性を損なうことがない。

0069

このようなスルフィド化合物の具体例としては、ビス(2−アミノフェニルスルフィド、ビス(3−アミノフェニル)スルフィド、ビス(4−アミノフェニル)スルフィド、ビス(2−カルボキシフェニル)スルフィド、ビス(3−カルボキシフェニル)スルフィド、ビス(4−カルボキシフェニル)スルフィド、ビス(2−ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(3−ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)スルフィド、5、5’−チオジサリチル酸、2、2’、4、4’−テトラヒドロキシジフェニルスルフィドなどが挙げられ、これらのオリゴマーも含む。これらのなかでも、反応性や結晶性の観点から、ビス(4−アミノフェニル)スルフィド、ビス(4−カルボキシフェニル)スルフィド、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルフィド、およびこれらのオリゴマーがより好ましく用いられる。また、これらのスルフィド化合物は1種類単独で用いても良いし、2種類以上混合あるいは組み合わせて用いても良い。

0070

次に(A)ポリフェニレンスルフィドの好ましい製造方法につき詳細を記す。
(3)(A)ポリフェニレンスルフィドの製造方法
[(A)ポリフェニレンスルフィドの製造方法:A1]
本発明の(A)ポリフェニレンスルフィドの好ましい製造方法として、少なくともスルフィド化剤、ジハロゲン化芳香族化合物、有機極性溶媒、および反応性官能基を有するモノハロゲン化化合物を含む混合物を加熱する製造方法が挙げられる。

0071

本製造方法におけるジハロゲン化芳香族化合物の使用量は、分解を抑制すると共に加工に適した粘度のポリフェニレンスルフィドを効率よく得るとの観点から、スルフィド化剤1モル当たり0.80モル以上が好ましく、0.90モル以上がより好ましく、0.95モル以上がさらに好ましい。また、上限としては、1.50モル未満が好ましく、1.10モル未満がより好ましく、1.05モル未満がさらに好ましい範囲として例示できる。スルフィド化剤1モル当たり0.80モル以上であると分解する傾向はなく、1.50モル未満であると分子量が低下して機械物性が発現しないということはない。

0072

本製造方法において、(A)ポリフェニレンスルフィドの重合溶媒として用いる有機極性溶媒の使用量に特に制限はないが、安定した反応性および経済性の観点から、スルフィド化剤1モル当たり2.5モル以上が好ましく、上限としては、5.5モル未満が好ましく、5.0モル未満がより好ましく、4.5モル未満がさらに好ましい範囲として例示できる。

0073

さらに、本製造方法はジハロゲン芳香族化合物とともに反応性官能基を有するモノハロゲン化化合物を添加することを特徴とするが、モノハロゲン化化合物の使用量は、ジハロゲン化芳香族化合物1モルに対し0.01以上であることが好ましい。また、その上限としては、25モル%以下であることが好ましく、18モル%以下であることがより好ましく、15モル%の範囲にあることがさらに好ましい。モノハロゲン化化合物の使用量が0.01モル%以上であると、得られる(A)ポリフェニレンスルフィドにおける反応性末端導入率が十分であり、一方で25モル%以下であると(A)ポリフェニレンスルフィドの分子量が低下することはない他、原料コストが増えるなどの不利益もない。

0074

また、ジハロゲン化芳香族化合物とモノハロゲン化化合物などのハロゲン化化合物の合計量を特定の範囲にすることが好ましく、スルフィド化剤1モルに対するハロゲン化化合物の合計量が0.98モル以上であることが好ましく、1.00モル以上であることがより好ましく、1.03モル以上であることがさらに好ましい。一方、スルフィド化剤1モルに対するハロゲン化化合物の合計量の上限としては、1.10モル未満にすることが好ましく、1.08モル未満がより好ましく、1.07モル未満がさらに好ましい。スルフィド化剤1モルに対してハロゲン化化合物の合計量が0.98モル以上であると分解する傾向はなく、1.10モル未満であると分子量が低下して機械物性が発現しないということはない。

0075

また、本製造方法により(A)ポリフェニレンスルフィドを製造する際、モノハロゲン化化合物の添加時期には特に制限はなく、後述する脱水工程時重合開始時重合途中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。モノハロゲン化化合物の添加時期は、ジハロゲン化芳香族化合物の転化率80%未満が好ましく、70%未満がより好ましく、脱水工程完了後から重合開始までの間、重合開始時つまりジハロゲン化芳香族化合物と同時に添加することが最も好ましい。このようにモノハロゲン化化合物を好ましい時期に添加すると、モノハロゲン化化合物が揮散しないような還流装置圧入装置などは不要であり、また、重合終了時点でモノハロゲン化化合物の消費が完結せずに重合系内に残存するということはない。

0076

また、スルフィド化剤を水和物もしくは水性混合物の形態で用いることができるが、この際、ジハロゲン化芳香族化合物やモノハロゲン化化合物を添加する前に、有機極性溶媒と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脱水工程を行うことが好ましい。この脱水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〜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。また、この脱水工程が終了した段階での系内の水分量は、仕込みスルフィド化剤1モル当たり0.9〜1.1モルであることが好ましい。なお、ここでの系内の水分量とは脱水工程で仕込まれた水分量から系外に除去された水分量を差し引いた量である。

0077

本発明における(A)ポリフェニレンスルフィドの製造方法では、前記した脱水工程で調製した反応物とジハロゲン化芳香族化合物やモノハロゲン化化合物を有機極性溶媒中で接触させて重合反応させる重合工程を行う。重合工程開始に際しては、望ましくは不活性ガス雰囲気下、100℃以上、好ましくは130℃以上がよく、上限としては220℃以下、好ましくは200℃以下の温度範囲で、有機極性溶媒にスルフィド化剤とジハロゲン化芳香族化合物を加える。これらの原料の仕込み順序は、順不同であってもよく、同時であっても差し支えない。

0078

この重合反応は200℃以上280℃未満の温度範囲で行うが、本発明の効果が得られる限り重合条件に制限はない。例えば、一定速度で昇温した後、245℃以上280℃未満で反応を一定時間継続する方法、200℃以上245℃未満において一定温度で一定時間反応を行った後に245℃以上280℃未満に昇温して反応を一定時間継続する方法、200℃以上245℃未満、中でも230℃以上245℃未満において一定温度で一定時間反応を行った後、245℃以上280℃未満に昇温して短時間で反応を完了させる方法などが挙げられる。

0079

また、前記した重合反応を行う雰囲気非酸化性雰囲気下であることが望ましく、窒素ヘリウムアルゴンなどの不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましく、特に経済性および取り扱いの容易さの観点から窒素雰囲気下で行うことが好ましい。さらに、重合反応における反応圧力に関しては、使用する原料及び溶媒の種類や量、あるいは重合反応温度などに依存し一概に規定できないため、特に制限はない。

0080

本発明のポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の製造方法では、上記した方法により得られた重合反応物から(A)ポリフェニレンスルフィドを回収してブロック化反応に用いる。上記した重合反応物には(A)ポリフェニレンスルフィドおよび有機極性溶媒が含まれ、その他成分として未反応原料や水、副生塩などが含まれる場合もある。この様な反応混合物から(A)ポリフェニレンスルフィドを回収する方法に特に制限はなく、例えば必要に応じて有機極性溶媒の一部もしくは大部分を蒸留などの操作により除去した後に、(A)ポリフェニレンスルフィド成分に対する溶解性が低く且つ有機極性溶媒と混和し、副生塩に対して溶解性を有する溶剤と必要に応じて加熱下で接触させて、(A)ポリフェニレンスルフィドを固体として回収する方法が例示できる。このような特性を有する溶剤は一般に比較的極性の高い溶剤であり、用いた有機極性溶媒や副生塩の種類により好ましい溶剤は異なるので限定はできないが、例えば水やメタノールエタノールプロパノールイソプロパノールブタノールヘキサノールに代表されるアルコール類アセトンメチルエチルケトンに代表されるケトン類酢酸エチル酢酸ブチルなどに代表される酢酸エステル類が例示でき、入手性、経済性の観点から水、メタノールおよびアセトンが好ましく、水が特に好ましい。

0081

このような溶剤による処理を行うことで、(A)ポリフェニレンスルフィドに含有される有機極性溶媒や副生塩の量を低減することが可能である。この処理により(A)ポリフェニレンスルフィドは固形成分として析出するので、公知の固液分離法を用いて回収することが可能である。固液分離方法としては、例えばろ過による分離、遠心分離デカンテーションなどを例示できる。なお、これら一連の処理は必要に応じて数回繰り返すことも可能であり、これにより(A)ポリフェニレンスルフィドに含有される有機極性溶媒や副生塩の量がさらに低減される傾向にある。

0082

また、上記の溶剤による処理の方法としては、溶剤と重合反応物を混合する方法があり、必要により適宜撹拌または加熱することも可能である。溶剤による処理を行う際の温度に特に制限はないが、20〜220℃が好ましく、50〜200℃がさらに好ましい。このような範囲では例えば副生塩の除去が容易となり、また比較的低圧の状態で処理を行うことが可能であるため好ましい。ここで、溶剤として水を用いる場合、水は蒸留水あるいは脱イオン水であることが好ましいが、必要に応じてギ酸酢酸プロピオン酸酪酸クロロ酢酸ジクロロ酢酸アクリル酸クロトン酸、安息香酸、サリチル酸、シュウ酸マロン酸コハク酸フタル酸フマル酸などの有機酸性化合物及びそのアルカリ金属塩アルカリ土類金属塩硫酸リン酸塩酸炭酸珪酸などの無機酸性化合物およびアンモニウムイオンなどを含む水溶液を用いることも可能である。この処理後に得られた(A)ポリフェニレンスルフィドが処理に用いた溶剤を含有する場合には必要に応じて乾燥などを行い、溶剤を除去することも可能である。
[(A)ポリフェニレンスルフィドの製造方法:A2]
本発明の(A)ポリフェニレンスルフィドの好ましい製造方法として、(a)環式ポリフェニレンスルフィドを、反応性官能基を有するスルフィド化合物(III)の存在下に加熱する方法が挙げられ、この方法によれば容易に前記した特性を有する(A)ポリフェニレンスルフィドを得ることができる。

0083

(A)ポリフェニレンスルフィドの製造方法(A2)におけるスルフィド化合物(III)の添加量は(a)環式ポリフェニレンスルフィドのフェニレンスルフィド構造単位1モル当たりに対し0.01モル%以上であることが好ましい。また、その上限としては25モル%以下が好ましく、15モル%以下がより好ましく、10モル%以下がさらに好ましく、5モル%以下が特に好ましい範囲である。スルフィド化合物が0.01モル%以上の場合、得られる(A)ポリフェニレンスルフィドへの反応性官能基導入が十分となる。また、25モル%以下の場合、得られる(A)ポリフェニレンスルフィドの分子量が低くなることはなく、原料コストが増えるなどの不利益もない。

0084

製造方法(A2)により(A)ポリフェニレンスルフィドを製造する際の加熱温度は、(a)環式ポリフェニレンスルフィドと反応性官能基を有するスルフィド化合物(III)からなる反応混合物が溶融解する温度であることが好ましく、このような温度条件であれば特に制限はない。加熱温度が(a)環式ポリフェニレンスルフィドの溶融解温度以上の場合、(A)ポリフェニレンスルフィドを得るのに過度に長時間が必要となることはなく好ましい。なお、(a)環式ポリフェニレンスルフィドが溶融解する温度は、(a)環式ポリフェニレンスルフィドの組成や分子量、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(a)環式ポリフェニレンスルフィドを示差走査型熱量計分析することで溶融解温度を把握することが可能である。加熱温度の下限としては、180℃以上が例示でき、好ましくは200℃以上、より好ましくは220℃以上、さらに好ましくは240℃以上である。この温度範囲では、(a)環式ポリフェニレンスルフィドが溶融解し、短時間で(A)ポリフェニレンスルフィドを得ることができる。加熱温度の上限としては、400℃以下が例示でき、好ましくは360℃以下、より好ましくは340℃以下である。この温度以下では、好ましくない副反応による得られる(A)ポリフェニレンスルフィドの特性への悪影響を抑制できる傾向にあり、前述した特性を有する(A)ポリフェニレンスルフィドを得ることができる。

0085

反応時間は、使用する(a)環式ポリフェニレンスルフィドにおける環式化合物の含有率や繰り返し数(i)、および分子量などの各種特性、使用するスルフィド化合物の種類、また、加熱の温度などの条件によって異なるため一様には規定できないが、前記した好ましくない副反応が起こらないように設定することが好ましい。加熱時間としては0.01時間以上が例示でき、0.05時間以上が好ましい。また、上限としては100時間以下が例示でき、20時間以下が好ましく、10時間以下がより好ましい。

0086

(a)環式ポリフェニレンスルフィドの加熱は、実質的に溶媒を含まない条件下で行うことも可能である。このような条件下で行う場合、短時間での昇温が可能であり、反応速度が高く、短時間で(A)ポリフェニレンスルフィドを得やすくなる傾向がある。ここで実質的に溶媒を含まない条件とは、(a)環式ポリフェニレンスルフィド中の溶媒が10重量%以下であることを指し、3重量%以下がより好ましい。

0087

前記加熱は、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、押出機溶融混練機を用いて行うなど、加熱機構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。

0088

(a)環式ポリフェニレンスルフィドの加熱の際の雰囲気は非酸化性雰囲気で行うことが好ましく、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。これにより環式ポリフェニレンスルフィド間、加熱により生成したポリフェニレンスルフィド間、およびポリフェニレンスルフィドと環式ポリフェニレンスルフィド間などで架橋反応分解反応などの好ましくない副反応の発生を抑制できる傾向にある。なお、非酸化性雰囲気とは環式ポリフェニレンスルフィド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、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観点から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、上限として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。下限としては0.1kPa以上が例示でき、0.2kPa以上がより好ましい。減圧条件が好ましい下限以上では、環式ポリフェニレンスルフィドに含まれる分子量の低い環式化合物が揮散しにくく、一方好ましい上限以下では、架橋反応など好ましくない副反応が起こりにくい傾向にあり、前述した特性を有する(A)ポリフェニレンスルフィドを得ることができる。また、(a)環式ポリフェニレンスルフィドの加熱は、加圧条件下で行うことも可能である。加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加圧条件にすることが好ましい。なお、加圧条件下とは反応を行う系内が大気圧よりも高いことを指し、上限としては特に制限はないが、反応装置の取り扱いの容易さの面からは0.2MPa以下が好ましい。
[(A)ポリフェニレンスルフィドの製造方法:A3]
(A)ポリフェニレンスルフィドの好ましい別の製造方法として、少なくともポリフェニレンスルフィド、有機極性溶媒、およびスルフィド化剤を含む混合物を加熱して反応(A3−1)を行い、得られる反応混合物に反応性官能基を有するモノハロゲン化化合物を添加して反応(A3−2)を行う製造方法が挙げられる。以下、反応(A3−1)、(A3−2)について詳細に述べる。
「反応(A3−1)」
反応(A3−1)では少なくともポリフェニレンスルフィド、有機極性溶媒、およびスルフィド化合物を含む混合物を加熱して反応させる。

0089

反応(A3−1)におけるポリフェニレンスルフィドの使用量は、反応開始時点に反応混合物中にポリフェニレンスルフィドが含まれていれば良いが、ポリフェニレンスルフィドとスルフィド化剤との比率が、ポリフェニレンスルフィドの主要構成単位である一般式(VII)で表される繰り返し単位1モルに対してスルフィド化剤が2モル%未満であることが好ましく、1モル%未満であることがより好ましい。ポリフェニレンスルフィドとスルフィド化剤との比率における、スルフィド化剤の下限としては0.01モル%以上であることが好ましく、0.1モル%以上であることがより好ましく例示できる。

0090

0091

ポリフェニレンスルフィドとスルフィド化剤との比率がこのような好ましい範囲にあることにより、得られる(A)ポリフェニレンスルフィドの低分子量化による物性低下を抑制できる傾向にあり、かつ(A)ポリフェニレンスルフィドへの反応性官能基の導入が高効率で進行するため好ましい。

0092

また、反応(A3−1)に用いる有機極性溶媒の量に特に制限はないが、安定した反応性および経済性の観点から、反応混合物中の反応に含まれるイオウ原子1.0モルに対して2.5モル以上が好ましい。また、その上限については、50.0モル未満が好ましく、10.0モル未満がより好ましく、5.5モル未満がさらに好ましい範囲として例示できる。

0093

少なくともポリフェニレンスルフィド、有機極性溶媒、およびスルフィド化剤を含む混合物を加熱して反応させる反応(A3−1)における反応温度は、反応に用いるポリフェニレンスルフィド、有機極性溶媒、さらにはスルフィド化剤の種類や量によって多様化するため一意的に決めることはできないが、下限としては、120℃以上が好ましく、150℃以上がより好ましく、200℃以上がさらに好ましい。また、上限としては280℃以下が好ましく、270℃以下がより好ましく、250℃以下がさらに好ましい範囲として例示できる。これら好ましい温度範囲ではより高い反応速度が得られる傾向にある。また、反応は一定の温度で行う1段階反応、段階的に温度を上げていく多段反応、あるいは連続的に温度を変化させていく形式の反応のいずれでも構わない。

0094

反応時間は、使用した原料の種類や量、あるいは反応温度に依存するので一概に規定することができないが、0.1時間以上が好ましく、0.5時間以上がより好ましく、1時間以上がさらに好ましい。この好ましい時間以上とすることで、未反応の原料成分を十分に減少できる傾向にある。一方、反応時間に特に上限はないが、40時間以内でも十分に反応が進行し、好ましくは10時間以内、より好ましくは6時間以内も採用できる。

0095

有機極性溶媒中で少なくともポリフェニレンスルフィドおよびスルフィド化剤を加熱して反応させる際、前記必須成分以外に実質的に反応を阻害しない成分や、反応を加速する効果を有する成分を加えることも可能である。また、反応を行う方法に特に制限はないが、撹拌条件下に行うことが好ましい。さらに、反応(A3−1)においては、バッチ式および連続式などの公知の各種重合方式、反応方式を採用することができる。また反応(A3−1)における雰囲気は非酸化性雰囲気下が望ましく、窒素、ヘリウム、およびアルゴンなどの不活性雰囲気下で行うことが好ましく、経済性および取り扱いの容易さから窒素雰囲気下で行うことが好ましい。

0096

また、上記反応(A3−1)に関しても、上記A1項に記した方法と同様の手法により過剰量の水を系外に除外する脱水工程を行うことが反応速度の低下を防止する観点から好ましい。
「反応(A3−2)」
反応(A3−2)では、反応(A3−1)で得られた反応混合物に反応性官能基を有するモノハロゲン化化合物を添加して反応を行う。

0097

ここでのモノハロゲン化化合物の添加量に特に制限はないが、反応(A3−1)で用いたスルフィド化剤1.0モル当たりに対し、1.0モル以上が好ましく、2.0モル以上がより好ましく、2.5モル以上が特に好ましい。また、その上限としては、10モル以下であることが好ましく、5.0モル以下であることがより好ましく、4.5モル以下であることが特に好ましい。モノハロゲン化化合物の添加量がこのような好ましい範囲にあることにより、反応性官能基の導入が高効率で進行するため好ましい。

0098

また、反応(A3−2)における好ましい反応温度は、反応混合物中の成分の種類、量、さらには反応(A3−1)で得られた反応混合物中に含まれるポリフェニレンスルフィドの分子量などによって多様化するため一意的に決めることはできないが、通常120℃以上が好ましく、150℃以上がより好ましく、200℃以上がさらに好ましい。一方、その上限としては、280℃以下が好ましく、270℃以下がより好ましく、250℃以下がさらに好ましい範囲として例示できる。これら好ましい温度範囲ではより高い反応速度が得られる傾向にある。また、反応は一定の温度で行う1段階反応、段階的に温度を上げていく多段反応、あるいは連続的に温度を変化させていく形式の反応のいずれでも構わない。

0099

反応(A3−2)における反応時間は、反応(A3−1)で得られた反応混合物中に含まれるポリフェニレンスルフィドの分子量や、その他の反応混合物中の成分の種類や量、さらには反応温度に依存するため一概には規定できないが、0.05時間以上が例示でき、0.1時間以上が好ましく、0.5時間以上がより好ましく、1時間以上がさらに好ましく例示できる。一方、反応時間に特に上限はないが、10時間以内でも十分に反応が進行し、好ましくは6時間以内、より好ましくは3時間以内も採用できる。

0100

本発明のブロック共重合体の製造方法では、このようにして得られた反応混合物から(A)ポリフェニレンスルフィドを回収してブロック化反応に用いるが、ここでの(A)ポリフェニレンスルフィドの回収方法に関しても、A1項に記した方法と同様の方法により行うことが可能である。
(4)(B)ポリオルガノシロキサン
本発明で用いられる(B)ポリオルガノシロキサンとは(A)ポリフェニレンスルフィドと効率よく反応するものであれば良く、好ましくは効率的にブロック共重合が進行する観点から、反応性官能基を有することが好ましい。例えば、下記一般式(VIII)に示すものを挙げることができる。

0101

0102

ここでP、Qはエポキシ基、グリシジル基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、アミノ基、メルカプト基を示し、官能基の反応性の観点からエポキシ基、グリシジル基が好ましい。これら官能基はポリオルガノシロキサンの片末端及び、側鎖に結合していても問題はないが、ブロック共重合化による効率的改質の観点から両末端に結合しているのが好ましい。また、R1、R2、R3はC1〜C10のアルキル基、またはC6〜C10の芳香族基を示す。具体的には、R1、R2としては、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、フェニル基、ナフチル基等の芳香族基を挙げることができ、好ましくは、入手容易性の観点からメチル基、またはフェニル基、もしくはそれらが組み合わされた構造を有することが好ましい。R3としては、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、フェニル基、ナフチル基等の芳香族基を挙げることができ、入手容易性の観点からメチル基、エチル基、またはプロピル基が好ましい。nは1以上が挙げられ、5以上が好ましく、10以上が特に好ましい。一方、その上限としては、100以下が挙げられ、60以下が好ましく、ポリフェニレンスルフィド及び有機極性溶媒との相溶性の観点から40以下が特に好ましい。また、官能基を有する(B)ポリオルガノシロキサンの官能基含有量は(A)ポリフェニレンスルフィドの有する官能基との組み合わせにより異なるため一概には規定できないが、100μmol/g以上が好ましく、(A)ポリフェニレンスルフィドとの共重合量を増加させる観点から250μmol/g以上がより好ましく、400μmol/g以上が特に好ましい。官能基を有する(B)ポリオルガノシロキサンの官能基含有量が100μmol/g以上の場合は、(B)ポリオルガノシロキサンの共重合量が十分になるため十分な改質効果が得られる。また、その上限は、特に限定されないが、4,000μmol/g以下が好ましく、3,000μmol/g以下が特に好ましい。このような(B)ポリオルガノシロキサンの具体例としては、信越シリコーンから市販されている、KF−105、X−22−163A、X−22−163B、X−22−163C、KF−8010、X−22−161A、X−22−161B、KF−8012、X−22−169AS、X−22−169B、X−22−160AS、KF−6001、KF−6002、KF−6003、X−22−1821、X−22−164A、X−22−164B、X−22−164C、X−22−162C、X−22−167B、X−22−167C、X−22−173BX、X−22−173DX、X−22−170BX、X−22−170DX、X−22−176DX、X−22−176GX−A等が挙げられる。
(5)ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の製造方法
本発明のポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の製造方法としては、上記(1)項に記した特徴を有するポリフェニレンスルフィドブロック共重合体を製造できれば如何なる方法でも問題ないが、特に、一般式(V)で表される繰り返し構造を有する(A)ポリフェニレンスルフィドと、一般式(VI)で表される(B)ポリオルガノシロキサンを加熱して反応させることが好ましい。

0103

更に好ましくは、一般式(I)で表され、官能基含有量が100μmol/g以上の(A)ポリフェニレンスルフィドと一般式(VI)で表される官能基を有する(B)ポリオルガノシロキサンとを含む混合物を加熱して反応させることが望ましい。ここでの(A)ポリフェニレンスルフィドと(B)ポリオルガノシロキサンの混合比率は、用いる(A)ポリフェニレンスルフィドの分子量、官能基含有量や、(B)ポリオルガノシロキサンの種類や分子量、さらには反応条件などに依存するため一概には規定できないが、(A)ポリフェニレンスルフィドの官能基量に対して、(B)ポリオルガノシロキサンの官能基量の比が、0.5以上であることが好ましい範囲として例示でき、1以上であることがさらに好ましく、より効率的にブロック共重合を進行させ、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の高分子量化を進める観点から、3以上であることが特に好ましい。一方、その上限としては、15以下であることが好ましい範囲として例示でき、9以下であることがさらに好ましく、より効率的にブロック共重合を進行させ、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の高分子量化を進める観点から、5以下であることが最も好ましい。(A)ポリフェニレンスルフィドの官能基量に対する(B)ポリオルガノシロキサンの官能基量の比が、0.5以上の場合、共重合反応が進みやすいため十分な改質効果が得られ、15以下の場合、未反応のポリオルガノシロキサンが増加しない結果、精製工程が煩雑とならず、原料コストが高くなることはない。また、(A)ポリフェニレンスルフィドの官能基量に対する(B)ポリオルガノシロキサンの官能基量の比が上記好ましい範囲であれば、ポリオルガノシロキサン同士の反応する頻度が増えることはなく、十分な柔軟性と靱性が発現する。

0104

また、(A)ポリフェニレンスルフィドと(B)ポリオルガノシロキサンの加熱による反応は必要に応じて溶媒を用いない溶融重合もしくは、有機極性溶媒中での溶液重合のどちらで行ってもよい。後者の場合、有機アミド溶媒の使用が好ましく、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。また、有機極性溶媒の使用量については特に制限はないが、(A)ポリフェニレンスルフィドの構造単位1モル当たりに対して0.1モル以上が好ましく、(A)ポリフェニレンスルフィドと(B)ポリオルガノシロキサンが十分に溶解し、高い反応性を得る観点から0.5モル以上がより好ましい。また、上限としては、5.0モル以下が好ましく、経済的観点より3.0モル以下がより好ましく、有機極性溶媒中の(A)ポリフェニレンスルフィドと(B)ポリオルガノシロキサンを高濃度化し、高分子量化を促進させる観点から、2.0モル以下が特に好ましい。

0105

さらに、上記2つの反応を組み合わせてもよく、例えば、溶融重合後に有機極性溶媒を添加して加熱することもできる。

0106

(A)ポリフェニレンスルフィドと(B)ポリオルガノシロキサンを含む混合物を加熱して反応させる温度は、(A)ポリフェニレンスルフィドの分子量、(B)ポリオルガノシロキサンの種類や分子量などに依存するため一概には規定できないが、(A)ポリフェニレンスルフィドおよび(B)ポリオルガノシロキサンが融解する、もしくは有機極性溶媒に溶解する温度以上であることが好ましく、具体例としては200℃以上であることが好ましく例示でき、230℃以上であることがより好ましく、250℃以上であることがさらに好ましく例示できる。また、反応温度の上限としては400℃以下であることが例示でき、380℃以下であることが好ましく、350℃以下であることがより好ましく例示できる。反応温度が200℃以上の場合、反応の効率が良くブロック共重合化が十分となり、400℃以下の場合(A)ポリフェニレンスルフィドおよび(B)ポリオルガノシロキサンが熱分解することもない。また、反応は一定の温度で行う1段階反応、段階的に温度を上げていく多段反応、あるいは連続的に温度を変化させていく形式の反応のいずれでも構わない。

0107

また、本製造方法によりポリフェニレンスルフィドブロック共重合体を製造する際、(B)ポリオルガノシロキサンの添加時期には特に制限はなく、重合開始時、重合途中のいずれの時点で添加してもよい。

0108

(A)ポリフェニレンスルフィドと(B)ポリオルガノシロキサンの共重合反応の時間は、反応に用いる(A)ポリフェニレンスルフィドや(B)ポリオルガノシロキサンの構造や分子量、反応温度などの条件に依存するため一概には規定できないが、生産性及び、十分に共重合反応を進行させる観点から0.1時間以上が例示でき、0.5時間以上が好ましい。一方、反応時間の上限は特に限定されないが、生産性の観点より10時間以下、好ましくは8時間以下、より好ましくは6時間以下も採用できる。さらに、本発明のポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の製造方法における重合雰囲気は、一般にポリフェニレンスルフィドの製造に採用されている反応条件、例えば窒素やヘリウム、アルゴンなどの不活性雰囲気下での反応、減圧下での反応などを適宜採用することができる。

0109

ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体を回収する方法に特に制限はなく、例えば、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体成分に対する溶解性が低く且つポリオルガノシロキサンを溶解する溶剤と必要に応じて加熱下で接触させてポリフェニレンスルフィドブロック共重合体を固体として回収する方法が例示できる。このような特性を有する溶剤は一般に比較的極性の低い溶剤であり、用いたポリオルガノシロキサンの種類により好ましい溶剤は異なるので限定はできないが、例えばヘキサンヘプタンオクタンに代表される炭化水素類ベンゼントルエンキシレンに代表される芳香族炭化水素類、ヘキサノール、ヘプタノールオクタノールに代表される長鎖アルコール類が例示でき、入手性、経済性の観点からヘキサンが好ましい。また、必要に応じて有機極性溶媒を除去するためにポリフェニレンスルフィドブロック共重合体成分に対する溶解性が低く且つ有機極性溶媒と混和する溶剤と必要に応じて加熱下で接触させて、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体を固体として回収する方法を組み合わせもよい。このような特性を有する溶剤は一般に比較的極性の高い溶剤であり、用いた有機極性溶媒の種類により好ましい溶剤は異なるので限定はできないが、例えば水やメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ヘキサノールに代表されるアルコール類、アセトン、メチルエチルケトンに代表されるケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチルなどに代表される酢酸エステル類が例示でき、入手性、経済性の観点から水、メタノールおよびアセトンが好ましく、水が特に好ましい。

0110

このような溶剤による処理を行うことで、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体に含有される未反応のポリオルガノシロキサン、有機極性溶媒の量を低減することが可能である。この処理によりポリフェニレンスルフィドブロック共重合体は固形成分として析出するので、公知の固液分離法を用いて回収することが可能である。固液分離方法としては、例えばろ過による分離、遠心分離、デカンテーションなどを例示できる。なお、これら一連の処理は必要に応じて数回繰り返すことも可能であり、これによりポリフェニレンスルフィドブロック共重合体に含有される未反応のポリオルガノシロキサンや有機極性溶媒の量がさらに低減される傾向にある。

0111

以下に本発明のポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の添加材について述べる。
無機フィラー
本発明のポリフェニレンスルフィドブロック共重合体には、必須成分ではないが、本発明の効果を損なわない範囲で無機フィラーを配合して使用することも可能である。かかる無機フィラーの具体例としてはガラス繊維炭素繊維カーボンナノチューブカーボンナノホーンチタン酸カリウムウィスカ酸化亜鉛ウィスカ炭酸カルシウムウィスカーワラステナイトウィスカー硼酸アルミニウムウィスカアラミド繊維アルミナ繊維炭化珪素繊維セラミック繊維アスベスト繊維、石コウ繊維、金属繊維などの繊維状充填材、あるいはフラーレンタルク、ワラステナイト、ゼオライトセリサイトマイカカオリンクレーパイロフィライトシリカベントナイトアスベストアルミナシリケートなどの珪酸塩酸化珪素酸化マグネシウムアルミナ酸化ジルコニウム酸化チタン酸化鉄などの金属化合物炭酸カルシウム炭酸マグネシウムドロマイトなどの炭酸塩硫酸カルシウム硫酸バリウムなどの硫酸塩、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム水酸化アルミニウムなどの水酸化物ガラスビーズガラスフレークガラス粉セラミックビーズ窒化ホウ素炭化珪素カーボンブラックおよびシリカ、黒鉛などの非繊維状充填材が用いられ、なかでもガラス繊維、シリカ、炭酸カルシウムが好ましく、さらに炭酸カルシウムやシリカが、防食材滑材の効果の点から特に好ましい。またこれらの無機フィラーは中空であってもよく、さらに2種類以上併用することも可能である。また、これらの無機フィラーをイソシアネート系化合物有機シラン系化合物有機チタネート系化合物、有機ボラン系化合物およびエポキシ化合物などのカップリング剤予備処理して使用してもよい。中でも炭酸カルシウムやシリカ、カーボンブラックが、防食材、滑材、導電性付与の効果の点から好ましい。

0112

かかる無機フィラーの配合量は、(a)ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体100重量部に対し、30重量部以下の範囲が選択され、10重量部未満の範囲が好ましく、1重量部未満の範囲がより好ましく、0.8重量部以下の範囲が更に好ましい。下限は特に無いが0.0001重量部以上が好ましい。無機フィラーの含有量は、靱性と剛性バランスから用途により適宜変えることが可能である。無機フィラーの含有量が上記好ましい範囲であると、材料の弾性率向上に有効である一方で、靱性の低下をもたらすこともない。
[その他の添加物
さらに、本発明のポリフェニレンスルフィドブロック共重合体には本発明の効果を損なわない範囲において、ポリフェニレンスルフィド以外の樹脂を添加配合しても良い。その具体例としては、ポリアミド樹脂ポリブチレンテレフタレート樹脂ポリエチレンテレフタレート樹脂変性ポリフェニレンエーテル樹脂ポリサルフォン樹脂ポリアリルサルフォン樹脂、ポリケトン樹脂ポリアリレート樹脂液晶ポリマーポリエーテルケトン樹脂ポリチオエーテルケトン樹脂ポリエーテルエーテルケトン樹脂ポリイミド樹脂ポリエーテルイミド樹脂ポリエーテルスルホン樹脂ポリアミドイミド樹脂四フッ化ポリエチレン樹脂などが挙げられる。

0113

また、改質を目的として、以下のような化合物の添加が可能である。ポリアルキレンオキサイドオリゴマ系化合物、チオエーテル系化合物エステル系化合物有機リン系化合物などの可塑剤有機リン化合物ポリエーテルエーテルケトンなどの結晶核剤モンタン酸ワックス類、ステアリン酸リチウムステアリン酸アルミ等の金属石鹸エチレンジアミン・ステアリン酸・セバシン酸重縮合物シリコーン系化合物などの離型剤次亜リン酸塩などの着色防止剤、(3,9−ビス[2−(3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ)−1,1−ジメチルエチル]−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン)などの様なフェノール系酸化防止剤、(ビス(2,4−ジ−クミルフェニルペンタエリスリトール−ジ−ホスファイト)などのようなリン系酸化防止剤、その他、水、滑剤紫外線防止剤着色剤発泡剤などの通常の添加剤を配合することができる。上記化合物の添加量は組成物全体の10重量%以下が好ましく、1重量%以下が更に好ましい。上記好ましい範囲であると、本来の特性が損なわれることはない。

0114

以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。これらは例示的なものであってこれによって限定されるものではない。
〈分子量の測定〉
(A)ポリフェニレンスルフィドおよび(a)環式ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の分子量は、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数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)、分散度(=Mw/Mn)を算出した。GPC測定条件を以下に記す。
装置 : (株)センシュー科学製SSC−7100
カラム名 : (株)センシュー科学製GPC3506
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(スラリー状:約0.2重量%)。
〈ガラス転移温度及び融点の測定〉
(A)ポリフェニレンスルフィドおよびポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の非晶フィルムを作製し、示差走査熱量計(DSC)により、ガラス転移温度および融点を測定した。

0115

プレスフィルム作製条件を下記する。
・“カプトン”(登録商標)フィルム表面をアセトンで拭き、試料を載せる。
・さらに “カプトン”(登録商標)フィルムを重ね、アルミシートを挟む。
・340℃に加熱したプレス金型に挟む。
・1分間滞留させた後10kgf加圧する。
・3分間滞留させた後40kgf加圧する。
・4分間滞留させ、 “カプトン”(登録商標)フィルムもしくはアルミシートごと取出し、用意した水へ漬け急冷する。

0116

示差走査熱量計でガラス転移温度、融点を測定する場合は以下の条件で行った。
・ガラス転移温度の測定
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をガラス転移温度とした。
・融点の測定
20℃/分の速度で0℃から340℃まで昇温した後、340℃で1分保持し、20℃/分の速度で100℃まで降温した後、100℃で1分保持し、20℃/分の速度で100℃から340℃まで昇温した際に検出される融解ピーク温度の値である。
引張弾性率及び引張伸度の測定〉
ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の引張弾性率及び引張伸度は、前記方法で得られたプレスフィルムから厚み0.2mmのダンベル打ち抜いた後、テンシロンUTA2.5T引張試験機を用いて、チャック間距離25mm、引張速度1mm/minの条件で引張試験をすることにより測定した。
〈ポリオルガノシロキサン単位含有量の分析〉
ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体中におけるポリオルガノシロキサン単位の含有量は、元素分析から求められるSi原子のモル分率にオルガノシロキサン繰り返し単位の分子量を乗じて算出した。
カルボキシル基含有量の分析〉
(A)ポリフェニレンスルフィドに導入されたカルボキシル基量はポリフェニレンスルフィドの非晶フィルムを、FT−IR(日本分光(株)製IR−810型赤外分光光度計)測定し、ベンゼン環由来の1,900cm−1付近における吸収に対する、カルボキシル基由来の1,730cm−1付近における吸収を比較することにより見積もった。
〈アミノ基含有量の分析〉
(A)ポリフェニレンスルフィドに導入されたアミノ基量はポリフェニレンスルフィドの非晶フィルムを、FT−IR(日本分光(株)製IR−810型赤外分光光度計)測定し、ベンゼン環由来の1,900cm−1付近における吸収に対する、アミノ基由来の3,380および3,470cm−1付近における吸収を比較することで見積もった。
〈転化率の測定〉
(a)環式ポリフェニレンスルフィドの(A)ポリフェニレンスルフィドへの転化率の算出は、高速液体クロマトグラフィーHPLC)を用いて下記方法で行った。

0117

(a)環式ポリフェニレンスルフィドの加熱により得られた生成物約10mgを250℃で1−クロロナフタレン約5gに溶解させた。室温に冷却すると沈殿が生じた。孔径0.45μmのメンブランフィルターを用いて1−クロロナフタレン不溶成分をろ過し、1−クロロナフタレン可溶成分を得た。得られた可溶成分のHPLC測定により、未反応の環式ポリフェニレンスルフィド量を定量し、(a)環式ポリフェニレンスルフィドの(A)ポリフェニレンスルフィドへの転化率を算出した。HPLCの測定条件を以下に示す。
装置 : (株)島津製作所製 LC−10Avpシリーズ
カラム: Mightysil RP−18 GP150−4.6(5μm)
検出器:フォトダイオードアレイ検出器(UV=270nm)
〈参考例1〉(A)ポリフェニレンスルフィドの製造方法(カルボキシル基)
撹拌機および底栓弁付きの70リットルオートクレーブに、47.5%水硫化ナトリウム8.27kg(70.0モル)、96%水酸化ナトリウム3.03kg(72.69モル)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)11.45kg(115.50モル)及びイオン交換水5.50kg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9.82kgおよびNMP0.28kgを留出した時点で加熱を終え冷却を開始した。この時点での仕込みアルカリ金属水硫化物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1.01モルであった。また、硫化水素の飛散量は1.4モルであったため、本工程後の系内のスルフィド化剤は68.6モルであった。

0118

その後、200℃まで冷却し、p−ジクロロベンゼン(p−DCB)10.08kg(68.60モル)、4−クロロ安息香酸0.213kg(1.36モル)、NMP9.37kg(94.50モル)を加えた後に反応容器窒素ガス下密封し、240rpmで撹拌しながら0.6℃/分の速度で250℃まで昇温し、250℃で180分反応した。

0119

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、重合時に使用したNMPの95%以上が揮発除去されるまで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。

0120

得られた回収物およびイオン交換水74リットル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、フィルターでろ過しケークを得た。得られたケークを75℃のイオン交換水で15分洗浄、ろ過する操作を3回行った後、ケークおよびイオン交換水74リットル、酢酸0.4kg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、内容物を取り出した。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℃で乾燥することで乾燥PPSを得た。

0121

GPC測定の結果、得られた(A)ポリフェニレンスルフィドの重量平均分子量は18,000、数平均分子量は5,200、分散度(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)は3.41であった。さらに、得られた(A)ポリフェニレンスルフィド1g当たりのカルボキシル基含有量は141μmolであった。このような方法で製造された(A)ポリフェニレンスルフィドをA−1とする。
〈参考例2〉(A)ポリフェニレンスルフィドの製造方法(カルボキシル基)
撹拌機および底栓弁付きの70リットルオートクレーブに、47.5%水硫化ナトリウム8.27kg(70.0モル)、96%水酸化ナトリウム3.15kg(75.67モル)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)11.45kg(115.50モル)及びイオン交換水5.50kg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9.82kgおよびNMP0.28kgを留出した時点で加熱を終え冷却を開始した。この時点での仕込みアルカリ金属水硫化物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1.01モルであった。また、硫化水素の飛散量は1.6モルであったため、本工程後の系内のスルフィド化剤は68.4モルであった。

0122

その後、200℃まで冷却し、p−ジクロロベンゼン(p−DCB)9.88kg(67.2モル)、4−クロロ安息香酸1.07kg(6.86モル)、NMP9.37kg(94.50モル)を加えた後に反応容器を窒素ガス下に密封し、240rpmで撹拌しながら0.6℃/分の速度で250℃まで昇温し、250℃で180分反応した。

0123

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、重合時に使用したNMPの95%以上が揮発除去されるまで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。

0124

得られた回収物およびイオン交換水74リットル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、フィルターでろ過しケークを得た。得られたケークを75℃のイオン交換水で15分洗浄、ろ過する操作を3回行った後、ケークおよびイオン交換水74リットル、酢酸0.4kg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、内容物を取り出した。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℃で乾燥することで乾燥PPSを得た。

0125

GPC測定の結果、得られた(A)ポリフェニレンスルフィドの重量平均分子量は9,900、数平均分子量は3,900、分散度(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)は2.54であった。さらに、得られた(A)ポリフェニレンスルフィド1g当たりのカルボキシル基含有量は325μmolであった。このような方法で製造された(A)ポリフェニレンスルフィドをA−2とする。
〈参考例3〉(A)ポリフェニレンスルフィドの製造方法(カルボキシル基)
撹拌機および底栓弁付きの70リットルオートクレーブに、47.5%水硫化ナトリウム8.27kg(70.0モル)、96%水酸化ナトリウム3.19kg(76.44モル)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)11.45kg(115.50モル)及びイオン交換水5.50kg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9.82kgおよびNMP0.28kgを留出した時点で加熱を終え冷却を開始した。この時点での仕込みアルカリ金属水硫化物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1.01モルであった。また、硫化水素の飛散量は1.3モルであったため、本工程後の系内のスルフィド化剤は68.7モルであった。

0126

その後、200℃まで冷却し、p−ジクロロベンゼン(p−DCB)9.68kg(65.9モル)、4−クロロ安息香酸1.07kg(6.86モル)、NMP9.37kg(94.50モル)を加えた後に反応容器を窒素ガス下に密封し、240rpmで撹拌しながら0.6℃/分の速度で250℃まで昇温し、250℃で180分反応した。

0127

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、重合時に使用したNMPの95%以上が揮発除去されるまで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。

0128

得られた回収物およびイオン交換水74リットル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、フィルターでろ過しケークを得た。得られたケークを75℃のイオン交換水で15分洗浄、ろ過する操作を3回行った後、ケークおよびイオン交換水74リットル、酢酸0.4kg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、内容物を取り出した。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℃で乾燥することで乾燥PPSを得た。

0129

GPC測定の結果、得られた(A)ポリフェニレンスルフィドの重量平均分子量は7,400、数平均分子量は3,500、分散度(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)は2.11であった。さらに、得られた(A)ポリフェニレンスルフィド1g当たりのカルボキシル基含有量は478μmolであった。このような方法で製造された(A)ポリフェニレンスルフィドをA−3とする。
〈参考例4〉(A)ポリフェニレンスルフィドの製造方法(カルボキシル基)
撹拌機および底栓弁付きの70リットルオートクレーブに、47.5%水硫化ナトリウム8.27kg(70.0モル)、96%水酸化ナトリウム3.14kg(75.46モル)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)11.45kg(115.50モル)及びイオン交換水5.50kg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9.82kgおよびNMP0.28kgを留出した時点で加熱を終え冷却を開始した。この時点での仕込みアルカリ金属水硫化物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1.01モルであった。また、硫化水素の飛散量は1.4モルであったため、本工程後の系内のスルフィド化剤は68.6モルであった。

0130

その後、200℃まで冷却し、p−ジクロロベンゼン(p−DCB)9.62kg(65.5モル)、4−クロロ安息香酸1.07kg(6.86モル)、NMP9.37kg(94.50モル)を加えた後に反応容器を窒素ガス下に密封し、240rpmで撹拌しながら0.6℃/分の速度で250℃まで昇温し、250℃で180分反応した。

0131

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、重合時に使用したNMPの95%以上が揮発除去されるまで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。

0132

得られた回収物およびイオン交換水74リットル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、フィルターでろ過しケークを得た。得られたケークを75℃のイオン交換水で15分洗浄、ろ過する操作を3回行った後、ケークおよびイオン交換水74リットル、酢酸0.4kg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、内容物を取り出した。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℃で乾燥することで乾燥PPSを得た。

0133

GPC測定の結果、得られた(A)ポリフェニレンスルフィドの重量平均分子量は5,100、数平均分子量は2,700、分散度(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)は1.89であった。さらに、得られた(A)ポリフェニレンスルフィド1g当たりのカルボキシル基含有量は532μmolであった。このような方法で製造された(A)ポリフェニレンスルフィドをA−4とする。
〈参考例5−1〉(a)環式ポリフェニレンスルフィドの調製
撹拌機を具備したステンレス製オートクレーブに、水硫化ナトリウムの48重量%水溶液を14.03g(0.120モル)、96%水酸化ナトリウムを用いて調製した48重量%水溶液12.50g(0.144モル)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)615.0g(6.20モル)、及びp−ジクロロベンゼン(p−DCB)18.08g(0.123モル)を仕込んだ。反応容器内を十分に窒素置換した後、窒素ガス下に密封した。

0134

400rpmで撹拌しながら、室温から200℃まで約1時間かけて昇温した。この段階で、反応容器内の圧力はゲージ圧で0.35MPaであった。次いで200℃から270℃まで約30分かけて昇温した。この段階の反応容器内の圧力はゲージ圧で1.05MPaであった。270℃で1時間保持した後、室温近傍まで急冷してから内容物を回収した。

0135

得られた内容物をガスクロマトグラフィー及び高速液体クロマトグラフィーにより分析した結果、モノマーのp−DCBの消費率は93%、反応混合物中のイオウ成分がすべて環式ポリフェニレンスルフィドに転化すると仮定した場合の環式ポリフェニレンスルフィド生成率は18.5%であることが分かった。

0136

得られた内容物500gを約1500gのイオン交換水で希釈したのちに平均目開き10〜16μmのガラスフィルターでろ過した。フィルターオン成分を約300gのイオン交換水に分散させ、70℃で30分撹拌し、再度前記同様のろ過を行う操作を計3回行い、白色固体を得た。これを80℃で一晩真空乾燥に処し、乾燥固体を得た。

0137

得られた固形物を円筒濾紙に仕込み、溶剤としてクロロホルムを用いて約5時間ソックスレー抽出を行うことで固形分に含まれる低分子量成分を分離した。

0138

抽出操作後に円筒濾紙内に残留した固形成分を70℃で一晩真空乾燥しオフホワイト色の固体を約6.98g得た。分析の結果、赤外分光分析における吸収スペクトルよりこれはフェニレンスルフィド構造からなる化合物であり、また、重量平均分子量は6,300であった。

0139

クロロホルム抽出操作にて得られた抽出液から溶媒を除去した後、約5gのクロロホルムを加えてスラリーを調製し、これを約300gのメタノールに撹拌しながら滴下した。これにより得られた沈殿物をろ過回収し、70℃で5時間真空乾燥を行い、1.19gの白色固体を得た。この白色粉末は赤外分光分析における吸収スペクトルよりフェニレンスルフィド単位からなる化合物であることを確認した。また、高速液体クロマトグラフィーにより成分分割した成分のマススペクトル分析(装置:(株)日立製作所製M−1200H)、さらにMALDI−TOF−MSによる分子量情報より、この白色粉末はp−フェニレンスルフィド単位を主要構成単位とし繰り返し単位数4〜13の環式化合物を約98重量%含み、本発明における(A)ポリフェニレンスルフィドの製造に好適に用いられる環式ポリフェニレンスルフィド混合物であることが分かった。なお、GPC測定を行った結果、環式ポリフェニレンスルフィド混合物は室温で1−クロロナフタレンに全溶であり、重量平均分子量は900であった。
〈参考例5−2〉(A)ポリフェニレンスルフィドの製造方法(アミノ基)
参考例2−1に示した方法により得られる(a)環式ポリフェニレンスルフィド混合物20gに、ポリフェニレンスルフィド単位1モルに対し、ビス(4−アミノフェニル)スルフィドを2.0g(5.0モル%)混合した粉末を、ガラス製アンプルに仕込み、アンプル内を窒素で置換した。340℃に温調した電気炉内にアンプルを設置し60分間加熱した後、アンプルを取り出し室温まで冷却し黒色固体を得た。生成物は1−クロロナフタレンに250℃で全溶であった。HPLC測定の結果、(a)環式ポリフェニレンスルフィドの(A)ポリフェニレンスルフィドへの転化率は96.5%であることが分かった。

0140

GPC測定の結果、得られたポリフェニレンスルフィドの重量平均分子量は15,000、数平均分子量は10,000、分散度(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)は1.50であった。さらに、得られた(A)ポリフェニレンスルフィド1g当たりのアミノ基含有量は140μmolであった。このような方法で製造された(A)ポリフェニレンスルフィドをA−5とする。
〈参考例6〉汎用的なポリフェニレンスルフィドの製造方法
撹拌機および底栓弁付きの70リットルオートクレーブに、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2.94kg(70.63モル)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)11.45kg(115.50モル)、酢酸ナトリウム1.89kg(23.1モル)、およびイオン交換水5.50kg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9.77kgおよびNMP0.28kgが留出した時点で加熱を終え冷却を開始した。この時点での仕込みアルカリ金属水硫化物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1.01モルであった。また、硫化水素の飛散量は1.4モルであったため、本工程後の系内のスルフィド化剤は68.6モルであった。

0141

その後、200℃まで冷却し、p−ジクロロベンゼン(p−DCB)10.44kg(71.00モル)、NMP9.37kg(94.50モル)を加えた後に反応容器を窒素ガス下に密封し、240rpmで撹拌しながら0.6℃/分の速度で200℃から270℃まで昇温し、270℃で140分反応した。その後、270℃から250℃まで15分かけて冷却しながら水2.40kg(133モル)を圧入した。次いで250℃から220℃まで75分かけて徐々に冷却した後、室温近傍まで急冷し内容物を取り出した。

0142

内容物を約35リットルのNMPで希釈しスラリーとして85℃で30分撹拌後、80メッシュ金網(目開き0.175mm)でろ別して固形物を得た。得られた固形物を同様にNMP約35リットルで洗浄ろ別した。得られた固形物を70リットルのイオン交換水で希釈し、70℃で30分撹拌後、80メッシュ金網でろ過して固形物を回収する操作を合計3回繰り返した。得られた固形物および酢酸32gを70リットルのイオン交換水で希釈し、70℃で30分間撹拌後、80メッシュ金網でろ過し、さらに得られた固形物を70リットルのイオン交換水で希釈し、70℃で30分撹拌後、80メッシュ金網でろ過して固形物を回収した。このようにして得られた固形物を窒素気流下、120℃で乾燥することにより乾燥PPSを得た。

0143

GPC測定の結果、得られた(A)ポリフェニレンスルフィドの重量平均分子量は21,000、数平均分子量は7,000、分散度(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)は3.00であった。さらに、得られた(A)ポリフェニレンスルフィド1g当たりのカルボキシル基含有量は59μmolであった。このような方法で製造された(A)ポリフェニレンスルフィドをA−6とする。
〈参考例7〉(A)ポリフェニレンスルフィドの製造方法(アミノ基)
撹拌機および底栓弁付きの70リットルオートクレーブに、47.5%水硫化ナトリウム8.27kg(70.0モル)、96%水酸化ナトリウム3.03kg(72.69モル)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)11.45kg(115.50モル)及びイオン交換水5.50kg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9.82kgおよびNMP0.28kgを留出した時点で加熱を終え冷却を開始した。この時点での仕込みアルカリ金属水硫化物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1.01モルであった。また、硫化水素の飛散量は1.4モルであったため、本工程後の系内のスルフィド化剤は68.6モルであった。

0144

その後、200℃まで冷却し、p−ジクロロベンゼン(p−DCB)10.08kg(68.60モル)、ジクロロアニリン0.559kg(3.43モル)、NMP9.37kg(94.50モル)を加えた後に反応容器を窒素ガス下に密封し、240rpmで撹拌しながら0.6℃/分の速度で250℃まで昇温し、250℃で180分反応した。

0145

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、重合時に使用したNMPの95%以上が揮発除去されるまで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。

0146

得られた回収物およびイオン交換水74リットル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、フィルターでろ過しケークを得た。得られたケークを75℃のイオン交換水で15分洗浄、ろ過する操作を3回行った後、ケークおよびイオン交換水74リットル、酢酸0.4kg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、内容物を取り出した。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℃で乾燥することで乾燥PPSを得た。

0147

GPC測定の結果、得られた(A)ポリフェニレンスルフィドの重量平均分子量は28,000、数平均分子量は7,800、分散度(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)は3.59であった。さらに、得られた(A)ポリフェニレンスルフィド1g当たりのアミノ基含有量は108μmolであった。このような方法で製造された(A)ポリフェニレンスルフィドをA−7とする。なお、A−7はアミノ基を末端ではなく主鎖中に有しており、一般式(I)で表される構造ではない。
〈参考例8−1〉ポリフェニレンスルフィドオリゴマーの製造方法
還流管攪拌機を具備したナス型フラスコに、無水硫化ナトリウムを9.37g(0.12モル)、4,4,−ジクロロジフェニルスルフィドを35.7g(0.14モル)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)102.8g(1.04モル)を仕込み、窒素雰囲気中、200℃で3時間加熱還流した。

0148

その後、反応混合物を水に注ぎいれ粗生成物をろ過によって得た後300mlの高温トルエンで抽出した。結果、トルエンに不溶のオリゴマーを27.2g得た。
〈参考例8−2〉(A)ポリフェニレンスルフィドの製造方法(アミノ基)
撹拌チップを具備したオートクレーブに、参考例5−1に示した方法により得られるポリフェニレンスルフィドオリゴマー11.64g(0.065モル)、p−アミノチオフェノール4.0g(0.03モル)、無水炭酸カリウム5.3g(0.038モル)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)102.8g(1.04モル)を仕込み、窒素雰囲気中、130℃で1時間攪拌し、次に140〜150℃で1.5時間攪拌した。次に反応混合物を220℃で15分間加熱し、200℃で20分保った。得られた溶液を冷却した後、400mlの水を注ぎ沈殿した粗生成物をろ過によって得た。粗生成物はメタノールで洗浄した後に減圧乾燥を行った。結果、12.15gのポリフェニレンスルフィドを得た。

0149

GPC測定の結果、得られた(A)ポリフェニレンスルフィドの重量平均分子量は5,500、数平均分子量は2,500、分散度(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)は2.20であった。さらに、得られた(A)ポリフェニレンスルフィド1g当たりのアミノ基含有量は60μmolであった。このように製造された(A)ポリフェニレンスルフィドをA−8とする。
〈参考例9〉官能基を有する(B)ポリジメチルシロキサン(エポキシ基)
市販のエポキシ基変性ポリジメチルシロキサン信越シリコーン製“KF−105”)を用いた。(官能基含有量2,041μmol/g)
〈実施例1〉
撹拌翼付100ミリリットルオートクレーブに、(A−1)ポリフェニレンスルフィド16.2g、参考例9記載の官能基を有する(B)ポリジメチルシロキサン5.6gを量り取った。オートクレーブ内を窒素下に密封し3回窒素置換した。

0150

反応はヒートジャケットを用いて加熱し、撹拌下250℃で10分の加熱を行った後、340℃で60分保持の温度条件下で実施した。反応終了後、オートクレーブを急冷させることにより生成物を得た。

0151

得られた生成物を回収するため、重合物を50℃のヘキサンで15分洗浄、ろ過操作を3回行い、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体を得た。

0152

GPC測定の結果、得られたポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の重量平均分子量は41,000、数平均分子量は12,000、分散度(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)は3.42であった。また、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体中におけるPDMS(ポリジメチルシロキサン)単位含有量は、元素分析から求められるSi原子のモル分率にジメチルシロキサン繰り返し単位の分子量を乗じて算出した結果、3.8%であった。その他の結果を表1、表2に示す。また、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体のプレスフィルムを下記の通り作製したところ自立性、離形性の良いフィルムが得られた。
・ “カプトン”(登録商標)フィルム表面をアセトンで拭き、試料を載せる。
・さらに “カプトン”(登録商標)フィルムを重ね、アルミシートを挟む。
・340℃に加熱したプレスの金型に挟む。
・1分間滞留させた後10kgf加圧する。
・3分間滞留させた後40kgf加圧する。
・4分間滞留させ、 “カプトン”(登録商標)フィルムもしくはアルミシートごと取出し、用意した水へ漬けて急冷する。

0153

ここで、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体プレスフィルムの様態評価基準は次のとおりとした。

0154

bad:非常に脆い、
fair:わずかに自立性を示す、
good:柔軟で自立性が良い、
excellent:非常に柔軟で自立性が良い。
〈実施例2〉
撹拌翼付100ミリリットルオートクレーブに、(A−1)ポリフェニレンスルフィド16.2g、参考例9記載の官能基を有する(B)ポリジメチルシロキサン3.4gを量り取った。オートクレーブ内を窒素下に密封し3回窒素置換した。

0155

反応はヒートジャケットを用いて加熱し、撹拌下250℃で10分の加熱を行った後、340℃で60分保持の温度条件下で実施した。反応終了後、オートクレーブを急冷させることにより生成物を得た。

0156

得られた生成物を回収するため、重合物を50℃のヘキサンで15分洗浄、ろ過操作を3回行い、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体を得た。

0157

GPC測定の結果、得られたポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の重量平均分子量は38,000、数平均分子量は9,300、分散度(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)は4.09であった。また、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体中におけるPDMS(ポリジメチルシロキサン)単位含有量は実施例1と同様に求めた結果、4.3%であった。その他の結果を表2に示す。また、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体のプレスフィルムを実施例1と同様の方法で作製したところ自立性、離形性の良いフィルムが得られた。
〈実施例3〉
撹拌翼付100ミリリットルオートクレーブに、(A−1)ポリフェニレンスルフィド16.2g、参考例9記載の官能基を有する(B)ポリジメチルシロキサン10.1gを量り取った。オートクレーブ内を窒素下に密封し3回窒素置換した。

0158

反応はヒートジャケットを用いて加熱し、撹拌下250℃で10分の加熱を行った後、340℃で60分保持の温度条件下で実施した。反応終了後、オートクレーブを急冷させることにより生成物を得た。

0159

得られた生成物を回収するため、重合物を50℃のヘキサンで15分洗浄、ろ過操作を3回行い、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体を得た。

0160

GPC測定の結果、得られたポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の重量平均分子量は51,000、数平均分子量は12,000、分散度(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)は4.25であった。また、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体中におけるPDMS(ポリジメチルシロキサン)単位含有量は実施例1と同様に求めた結果、9.8%であった。その他の結果を表2に示す。また、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体のプレスフィルムを実施例1と同様の方法で作製したところ自立性、離形性の良いフィルムが得られた。
〈実施例4〉
撹拌翼付100ミリリットルオートクレーブに、(A−1)ポリフェニレンスルフィド16.2g、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)44.6g、参考例9記載の官能基を有する(B)ポリジメチルシロキサン10.1gを量り取った。オートクレーブ内を窒素下に密封し3回窒素置換した。

0161

反応はヒートジャケットを用いて加熱し、撹拌下250℃で60分保持の温度条件下で実施した。反応終了後、オートクレーブを急冷させることにより生成物を得た。

0162

得られた生成物を回収するため、重合物を50℃のヘキサンで15分洗浄、ろ過する操作を2回行った後、75℃のイオン交換水で15分洗浄、ろ過する操作を3回行い、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体を得た。

0163

GPC測定の結果、得られたポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の重量平均分子量は35,000、数平均分子量は9,800、分散度(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)は3.57であった。また、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体中におけるPDMS(ポリジメチルシロキサン)単位含有量は実施例1と同様に求めた結果、9.9%であった。その他の結果を表2に示す。また、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体のプレスフィルムを実施例1と同様の方法で作製したところ自立性、離形性の良いフィルムが得られた。
〈実施例5〉
撹拌翼付100ミリリットルオートクレーブに、(A−5)ポリフェニレンスルフィド16.2g、参考例9記載の官能基を有する(B)ポリジメチルシロキサン5.6gを量り取った。オートクレーブ内を窒素下に密封し3回窒素置換した。

0164

反応はヒートジャケットを用いて加熱し、撹拌下250℃で10分の加熱を行った後、340℃で60分保持の温度条件下で実施した。反応終了後、オートクレーブを急冷させることにより生成物を得た。

0165

得られた生成物を回収するため、重合物を50℃のヘキサンで15分洗浄、ろ過操作を3回行い、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体を得た。

0166

GPC測定の結果、得られたポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の重量平均分子量は42,000、数平均分子量は14,000、分散度(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)は3.00であった。また、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体中におけるPDMS(ポリジメチルシロキサン)単位含有量は実施例1と同様に求めた結果、4.0%であった。その他の結果を表1に示す。また、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体のプレスフィルムを実施例1と同様の方法で作製したところ自立性、離形性の良いフィルムが得られた。
〈実施例6〉
撹拌翼付100ミリリットルオートクレーブに、(A−2)ポリフェニレンスルフィド16.2g、参考例9記載の官能基を有する(B)ポリジメチルシロキサン12.9gを量り取った。オートクレーブ内を窒素下に密封し3回窒素置換した。

0167

反応はヒートジャケットを用いて加熱し、撹拌下250℃で10分の加熱を行った後、340℃で60分保持の温度条件下で実施した。反応終了後、オートクレーブを急冷させることにより生成物を得た。
得られた生成物を回収するため、重合物を50℃のヘキサンで15分洗浄、ろ過操作を3回行い、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体を得た。

0168

GPC測定の結果、得られたポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の重量平均分子量は57,000、数平均分子量は14,000、分散度(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)は4.07であった。また、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体中におけるPDMS(ポリジメチルシロキサン)単位含有量は実施例1と同様に求めた結果、10.3%であった。その他の結果を表2に示す。また、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体のプレスフィルムを実施例1と同様の方法で作製したところ自立性、離形性が非常に優れたフィルムが得られた。
〈実施例7〉
撹拌翼付100ミリリットルオートクレーブに、(A−3)ポリフェニレンスルフィド16.2g、参考例9記載の官能基を有する(B)ポリジメチルシロキサン19.0gを量り取った。オートクレーブ内を窒素下に密封し3回窒素置換した。

0169

反応はヒートジャケットを用いて加熱し、撹拌下250℃で10分の加熱を行った後、340℃で60分保持の温度条件下で実施した。反応終了後、オートクレーブを急冷させることにより生成物を得た。

0170

得られた生成物を回収するため、重合物を50℃のヘキサンで15分洗浄、ろ過操作を3回行い、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体を得た。

0171

GPC測定の結果、得られたポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の重量平均分子量は52,000、数平均分子量は9,700、分散度(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)は5.53であった。また、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体中におけるPDMS(ポリジメチルシロキサン)単位含有量は実施例1と同様に求めた結果、14.8%であった。その他の結果を表2に示す。また、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体のプレスフィルムを実施例1と同様の方法で作製したところ自立性、離形性が非常に優れたフィルムが得られた。
〈実施例8〉
撹拌翼付100ミリリットルオートクレーブに、(A−4)ポリフェニレンスルフィド16.2g、参考例9記載の官能基を有する(B)ポリジメチルシロキサン21.1gを量り取った。オートクレーブ内を窒素下に密封し3回窒素置換した。

0172

反応はヒートジャケットを用いて加熱し、撹拌下250℃で10分の加熱を行った後、340℃で60分保持の温度条件下で実施した。反応終了後、オートクレーブを急冷させることにより生成物を得た。
得られた生成物を回収するため、重合物を50℃のヘキサンで15分洗浄、ろ過操作を3回行い、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体を得た。

0173

GPC測定の結果、得られたポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の重量平均分子量は44,000、数平均分子量は11,000、分散度(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)は4.00であった。また、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体中におけるPDMS(ポリジメチルシロキサン)単位含有量は実施例1と同様に求めた結果、19.4%であった。その他の結果を表2に示す。また、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体のプレスフィルムを実施例1と同様の方法で作製したところ自立性、離形性が非常に優れたフィルムが得られた。
〈実施例9〉
撹拌翼付100ミリリットルオートクレーブに、(A−3)ポリフェニレンスルフィド16.2g、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)44.6g、参考例9記載の官能基を有する(B)ポリジメチルシロキサン10.1gを量り取った。オートクレーブ内を窒素下に密封し3回窒素置換した。

0174

反応はヒートジャケットを用いて加熱し、撹拌下250℃で60分保持の温度条件下で実施した。反応終了後、オートクレーブを急冷させることにより生成物を得た。
得られた生成物を回収するため、重合物を50℃のヘキサンで15分洗浄、ろ過する操作を2回行った後、75℃のイオン交換水で15分洗浄、ろ過する操作を3回行い、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体を得た。

0175

GPC測定の結果、得られたポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の重量平均分子量は35,000、数平均分子量は10,000、分散度(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)は3.50であった。また、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体中におけるPDMS(ポリジメチルシロキサン)単位含有量は実施例1と同様に求めた結果、27.2%であった。その他の結果を表2に示す。また、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体のプレスフィルムを実施例1と同様の方法で作製したところ自立性、離形性が非常に優れたフィルムが得られた。
〈実施例10〉
撹拌翼付100ミリリットルオートクレーブに、(A−1)ポリフェニレンスルフィド16.2g、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)14.9g、参考例9記載の官能基を有する(B)ポリジメチルシロキサン10.1gを量り取った。オートクレーブ内を窒素下に密封し3回窒素置換した。

0176

反応はヒートジャケットを用いて加熱し、撹拌下250℃で60分保持の温度条件下で実施した。反応終了後、オートクレーブを急冷させることにより生成物を得た。
得られた生成物を回収するため、重合物を50℃のヘキサンで15分洗浄、ろ過する操作を2回行った後、75℃のイオン交換水で15分洗浄、ろ過する操作を3回行い、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体を得た。

0177

GPC測定の結果、得られたポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の重量平均分子量は52,000、数平均分子量は13,000、分散度(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)は4.00であった。また、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体中におけるPDMS(ポリジメチルシロキサン)単位含有量は実施例1と同様に求めた結果、28.9%であった。その他の結果を表2に示す。また、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体のプレスフィルムを実施例1と同様の方法で作製したところ自立性、離形性が非常に優れたフィルムが得られた。
〈比較例1〉
撹拌翼付100ミリリットルオートクレーブに、(A−6)ポリフェニレンスルフィド16.2g、参考例9記載の官能基を有する(B)ポリジメチルシロキサン2.3gを量り取った。オートクレーブ内を窒素下に密封し3回窒素置換した。

0178

反応はヒートジャケットを用いて加熱し、撹拌下250℃で10分の加熱を行った後、340℃で60分保持の温度条件下で実施した。反応終了後、オートクレーブを急冷させることにより生成物を得た。

0179

得られた生成物を回収するため、重合物を50℃のヘキサンで15分洗浄、ろ過操作を3回行い、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体を得た。

0180

GPC測定の結果、得られたポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の重量平均分子量は31,000、数平均分子量は10,000、分散度(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)は3.10であった。その他の結果を表1に示す。また、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体のプレスフィルムを実施例1と同様の方法で作製したところ非常に脆く、引張試験を行うことはできなかった。
〈比較例2〉
撹拌翼付100ミリリットルオートクレーブに、(A−7)ポリフェニレンスルフィド16.2g、参考例9記載の官能基を有する(B)ポリジメチルシロキサン4.2gを量り取った。オートクレーブ内を窒素下に密封し3回窒素置換した。

0181

反応はヒートジャケットを用いて加熱し、撹拌下250℃で10分の加熱を行った後、340℃で60分保持の温度条件下で実施した。反応終了後、オートクレーブを急冷させることにより生成物を得た。

0182

得られた生成物を回収するため、重合物を50℃のヘキサンで15分洗浄、ろ過操作を3回行い、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体を得た。

0183

GPC測定の結果、得られたポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の重量平均分子量は40,000、数平均分子量は9,000、分散度(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)は4.44であった。その他の結果を表1に示す。また、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体のプレスフィルムを実施例1と同様の方法で作製したところ非常に脆く、引張試験を行うことはできなかった。
〈比較例3〉
撹拌翼付100ミリリットルオートクレーブに、(A−8)ポリフェニレンスルフィド16.2g、参考例9記載の官能基を有する(B)ポリジメチルシロキサン2.4gを量り取った。オートクレーブ内を窒素下に密封し3回窒素置換した。

0184

反応はヒートジャケットを用いて加熱し、撹拌下250℃で10分の加熱を行った後、340℃で60分保持の温度条件下で実施した。反応終了後、オートクレーブを急冷させることにより生成物を得た。
得られた生成物を回収するため、重合物を50℃のヘキサンで15分洗浄、ろ過操作を3回行い、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体を得た。

0185

GPC測定の結果、得られたポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の重量平均分子量は28,000、数平均分子量は13,000、分散度(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)は2.15であった。その他の結果を表1に示す。また、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体のプレスフィルムを実施例1と同様の方法で作製したところ非常に脆く、引張試験を行うことはできなかった。
〈比較例4〉
(A−6)ポリフェニレンスルフィド87.3重量%、ポリオルガノシロキサン単位を30重量%含むポリ(エーテルイミド−シロキサン)共重合体(SABICイノベーティプラスチック社製“SILTEM1500”)12.7重量%、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン(信越化学工業(株)製KBE−9007)1重量部をドライブレンドした後、真空ベントを具備した日本製鋼所社製TEX30α型二軸押出機(L/D=45、ニーディング部5箇所)を用い、スクリュー回転数300rpmにて、ダイス樹脂温度が330℃以下となるようにシリンダー温度を設定し溶融混練した。ダイスから吐出するストランド水浴中で急冷することでポリフェニレンスルフィド樹脂組成物を得た。

0186

得られたポリフェニレンスルフィド樹脂組成物のプレスフィルムを実施例1と同様の方法で作製したところ、わずかに自立性を示すフィルムが得られた。また、ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物におけるPDMS(ポリジメチルシロキサン)単位含有量は実施例1と同様に求めた結果、3.8%であった。

0187

得られたポリフェニレンスルフィド樹脂組成物のプレスフィルムから厚み0.2mmのダンベルを打ち抜いた後、テンシロンUTA2.5T引張試験機を用いてチャック間距離25mm、引張速度1mm/minの条件で測定したところ、引張弾性率が1,000MPa、引張伸度が3%であった。

0188

0189

0190

上記実施例と比較例の結果を比較して説明する。

0191

表1の、実施例1、5では、官能基含有量が100μmol/g以上の(A)ポリフェニレンスルフィドを共重合反応に用いたことにより、高重量平均分子量低ガラス転移温度のポリフェニレンスルフィドブロック共重合体が得られた。なお、ポリフェニレンスルフィドホモポリマーのガラス転移温度は90℃である。得られたポリフェニレンスルフィドブロック共重合体は柔軟で靭性が向上しており、溶融フィルムは自立性を示した。

0192

一方、汎用的な方法によって製造されたポリフェニレンスルフィドを共重合反応に用いた比較例1では、ポリフェニレンスルフィドの官能基量が少ないため、ブロック共重合は十分に進行しなかった。結果、得られたポリフェニレンスルフィドブロック共重合体は低重量平均分子量高ガラス転移温度を示した。得られたポリフェニレンスルフィドブロック共重合体は靭性が改善されず、溶融フィルムは脆性を示した。
さらに、比較例2では、末端ではなく主鎖中に官能基を有するポリフェニレンスルフィドを共重合反応に用いたことにより、共重合が進行し、重量平均分子量も比較的高くなった。しかし、得られた共重合ポリマーの構造はグラフトポリマーであるが故、柔軟化の面で不十分であり、高ガラス転移温度を示した。得られたポリフェニレンスルフィド共重合体の溶融フィルムは高重量平均分子量であるが、靭性の改善は見られず、結果溶融フィルムは脆性を示した。

0193

また、比較例3では、分子量が低く、そもそもガラス転移温度の低いポリフェニレンスルフィドオリゴマーを用いたため、得られた共重合体のガラス転移温度も低下した。しかし、官能基量が少ないため、共重合したポリジメチルシロキサン(PDMS単位含有量)は少なく、分子量も低いものであった。結果、得られたポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の溶融フィルムは脆性を示した。

0194

比較例4では、汎用的な方法によって製造されたポリフェニレンスルフィドと、高靭性・高柔軟性のポリ(エーテルイミド−シロキサン共重合体)を溶融混練したため、溶融フィルムはわずかに自立性を示した。

0195

しかし、得られたポリフェニレンスルフィド樹脂組成物は柔軟成分のブレンドに過ぎず、主鎖の一次構造は改質されていないため、ポリフェニレンスルフィドブロック共重合体である実施例1に比して靭性・柔軟性の十分な向上は得られなかった。

0196

また、表2の実施例2、実施例3は、(A)ポリフェニレンスルフィドの官能基量に対して、(B)ポリオルガノシロキサンの官能基量を、それぞれ3当量、9当量として共重合化反応を行ったものであるが、いずれの場合も高重量平均分子量、低ガラス転移温度のポリフェニレンスルフィドブロック共重合体であった。得られたポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の溶融フィルムは柔軟で自立性を示した。

0197

実施例4は有機極性溶媒中で共重合化反応を行ったものであるが、溶融重合系と同様、高重量平均分子量、低ガラス転移温度のポリフェニレンスルフィドブロック共重合体であった。得られたポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の溶融フィルムは柔軟で自立性を示した。

0198

実施例6〜8では、重量平均分子量は小さいものの、官能基含有量が300μmol/g以上の(A)ポリフェニレンスルフィドを用いたことにより、共重合化反応が十分に進行した結果、高重量平均分子量のポリフェニレンスルフィドブロック共重合体が得られた。また、(B)ポリオルガノシロキサンとの共重合量が増加した結果、劇的なガラス転移温度の低下を示した。得られたポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の溶融フィルムは非常に優れた柔軟性及び自立性を示した。

0199

実施例9では、重量平均分子量は小さいものの、官能基含有量が300μmol /g以上の(A)ポリフェニレンスルフィドを用いて溶液重合を行ったことにより、共重合化反応が十分に進行した結果、(B)ポリオルガノシシキサンの共重合量がさらに増加した。その結果、得られたポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の溶融フィルムは非常に優れた柔軟性及び靭性を示した。

実施例

0200

実施例10は、実施例9に比較して、溶媒量を最適化したことにより、高分子量化反応が促進された結果、重量平均分子量が劇的に増加した。その結果、得られたポリフェニレンスルフィドブロック共重合体の溶融フィルムは非常に優れた柔軟性及び靭性を示した。

0201

本発明のポリフェニレンスルフィドブロック共重合体は、射出成形、押出成形、圧縮成形吹込成形射出圧縮成形など、各種成形手法により成形可能であるが、中でも射出成形、押出成形用途として有用である。また、本発明のポリフェニレンスルフィドブロック共重合体は、柔軟で引張破断伸度に極めて優れると共に、耐熱老化性に優れる特徴から、比較的成形加工温度が高く、溶融滞留時間の長い押出成形用途としても特に有用である。押出成形により得られる成形品としては、丸棒角棒、シート、フィルム、チューブパイプなどが挙げられ、更に具体的な用途としては、給湯器モーターエアコンモーター、駆動モーター用などの電気絶縁材料フィルムコンデンサースピーカー振動板記録用磁気テーププリント基板材料プリント基板周辺部品半導体パッケージ半導体搬送トレイ、工程・離型フィルム保護フィルム自動車用フィルムセンサーワイヤーケーブル絶縁テープリチウムイオン電池内の絶縁ワッシャー熱水冷却水化学薬品用のチューブ、自動車用燃料チューブ、熱水配管化学プラントなどの薬品配管、超純水超高純度溶媒用の配管、自動車配管フロン超臨界二酸化炭素冷媒用配管パイプ研磨装置用ワークピース保持リングなどが例示できる。その他、ハイブリッド自動車電気自動車鉄道発電設備モーターコイル巻線被覆成形体家電用の耐熱電線ケーブル自動車内の配線に使用されるフラットケーブル等のワイヤーハーネスコントロールワイヤー通信伝送用高周波用オーディオ用、計測用などの信号用トランスまたは車載用トランスの巻線の被覆成形体などが例示できる。

0202

射出成形により得られる成形品の用途としては、発電機、電動機、変圧器変流器電圧調整器整流器インバーター継電器電力接点開閉器、機遮断機ナイフスイッチ、他極ロッド電気部品キャビネットなどの電気機器部品、センサー、LEDランプコネクターソケット抵抗器リレーケース小型スイッチコイルボビンコンデンサーバリコンケース光ピックアップ発振子、各種端子板、変成器プラグ、プリント基板、チューナースピーカーマイクロフォンヘッドフォン小型モーター磁気ヘッドベースパワーモジュール半導体液晶FDキャリッジ、FDDシャーシ、モーターブラッシュホルダーパラボラアンテナコンピューター関連部品等に代表される電子部品;VTR部品テレビ部品、アイロンヘアードライヤー炊飯器部品、電子レンジ部品、音響部品、オーディオ・レーザーディスク(登録商標)・コンパクトディスク等の音声機器部品、照明部品冷蔵庫部品、エアコン部品、タイプライター部品、ワードプロセッサー部品等に代表される家庭・事務電気製品部品;オフィスコンピューター関連部品、電話器関連部品、ファクシミリ関連部品、複写機関連部品、洗浄用治具モーター部品ライター、タイプライターなどに代表される機械関連部品:顕微鏡双眼鏡カメラ時計等に代表される光学機器精密機械関連部品;オルタネーターターミナル、オルタネーターコネクター、ICレギュレーター、ライトディヤー用ポテンシオメーターベース排気ガスバルブ等の各種バルブ燃料関係・排気系・吸気系各種パイプとダクトターボダクト、エアーインテークノズルスノーケルインテークマニホールド燃料ポンプエンジン冷却水ジョイントキャブレターメインボディー、キャブレタースペーサー排気ガスセンサー、冷却水センサー、油温センサーブレーキパットウェアーセンサー、スロットルポジションセンサークランクシャフトポジションセンサーエアーフローメーターブレーキパッド摩耗センサー、エアコン用サーモスタットベース、暖房温風フローコントロールバルブラジエーターモーター用ブラッシュホルダー、ウォーターポンプインペラータービンベインワイパーモーター関係部品デュトリビューター、スタータースイッチスターターリレートランスミッション用ワイヤーハーネス、ウィンドウォッシャーノズル、エアコンパネルスイッチ基板、燃料関係電磁気弁用コイルヒューズ用コネクター、ホーンターミナル、電装部品絶縁板ステップモーターローターランプソケットランプリフレクターランプハウジングブレーキピストンソレノイドボビンエンジンオイルフィルター、点火装置ケース等の自動車・車両関連部品携帯電話ノート型パソコンビデオカメラ、ハイブリッド自動車、電気自動車などの一次電池または二次電池用ガスケット等々を例示できる。

0203

中でも、ハイブリッド自動車や電気自動車、鉄道、発電設備のモーターコイル用巻線の被覆成形体や、高温環境下に晒される自動車の燃料関係・排気系・吸気系各種パイプとダクト、とりわけターボダクトとして有用である。

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