[发明专利]支化状聚亚芳基硫醚树脂及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及支化状聚亚芳基硫醚树脂及其制造方法，以及由该树脂形成的纤维。更具体来说，涉及适合于高温用袋式集尘器、电气绝缘材料、干毯、绝热材料等用途，在纺丝、拉伸工序中的运行性、生产性得到改善的支化状聚亚芳基硫醚树脂及其制造方法，以及由该树脂形成的熔融成型品及纤维。

背景技术

聚苯硫醚（以下，有时称为“PPS”）树脂等聚亚芳基硫醚（以下，有时称为“PAS”）树脂是耐热性、耐化学药品性、阻燃性、机械强度、绝缘性等电气特性、及尺寸稳定性等的功能平衡优异的树脂。PAS树脂可以通过注射成型、挤出成型、压缩成型等常规的熔融加工法成型各种成型品、膜、片材、纤维等，因此作为电气电子设备、汽车设备、化学设备等广大领域中的树脂材料被广泛使用。另外，特别是PAS树脂可在170℃至190℃的高温环境下连续使用，所以作为PAS树脂的用途之一，有使用PAS树脂纤维的集尘装置的袋式集尘器。与袋式集尘器接触的排放气体温度有时是140℃至250℃的高温，袋式集尘器的过滤材料需要具有耐热性。另外，排放气体也常常含有酸性气体和/或水分，袋式集尘器的过滤材料还需要具有耐酸性及耐水解性。PAS树脂作为适合于该用途的高性能纤维，其使用增加。进而，通过使用机械振动、逆向气流等抖落袋式集尘器上附着的煤尘，延长了袋式集尘器的使用寿命，并且需要保持高收集效率，因此人们期待着能稳定地提供纺丝性优异的PAS纤维。

以往，作为用于形成PAS纤维的PAS树脂，由于通过常规聚合法只能得到低分子量（熔融粘度在10Pa·s左右以下）的产品，所以在氧存在下进行热处理，达到作为交联型PAS树脂所必需的熔融粘度，或者采用在聚合时使交联剂存在从而达到高分子量化的方法。这些高分子量化的PAS树脂，由于高度交联和/或支化，挤出加工性差，纤维等的成型困难。通过使用聚合助剂和/或相分离剂，开发了高分子量的直链型PAS树脂，作为PAS纤维，已知有由直链型的PAS树脂形成的纤维。但是，该直链型PAS树脂的耐热性、强度等机械性质和拉丝性等成型性存在相反的关系。例如，在日本特开昭63-315655号公报（专利文献1）中，为了消除以往在热交联型PAS树脂和/或交联剂存在下聚合而得到的PAS树脂的缺陷，公开了由直链型的重均分子量为20000～70000的PPS形成的熔喷法无纺布。如果重均分子量超过70000，则需要远高于熔点的高温纺丝条件，聚合物发生分解和/或凝胶化，结果导致堵塞喷嘴等缺乏纺丝稳定性的问题。另一方面，如果重均分子量不足20000，则仅在达到稍高于熔点的高温纺丝温度时就形成极低的熔融粘度，因此纺丝条件的控制范围窄，无纺布强度也低。

作为PAS树脂，已知有使三氯苯等多卤芳香族化合物共聚而形成3维交联的品种。例如，在日本专利第2514832号说明书（专利文献2，对应于美国专利第5,200,500号、美国专利第5,268,451号及欧州专利申请公开第0344977号）中，公开了使多卤芳香族化合物反应得到的PAS交联聚合物。该交联型PAS树脂虽然可以添加到PAS树脂组合物，作为注射成型时的毛边防止剂、熔接强度提高剂、注射成型物的结晶化度提高剂等高分子改性剂使用，但在熔融状态下基本呈凝胶状，不能单独进行熔融成型和/或纺丝。另外，国际公开第2006/068159号（专利文献3，对应于欧州专利申请公开第1837359号）中公开了在二卤芳香族化合物的转化率达到80%以上的时刻，向聚合反应混合物中添加多卤芳香族化合物及相分离剂，得到在温度330℃、剪切速度2sec^-1下测定的熔融粘度为10.0×10⁴～40.0×10⁴Pa·s，在温度310℃、角速度1rad/sec下测定的熔融粘弹性tanδ为0.10～0.30的支化型PAS树脂。将该支化型PAS树脂作为高分子改性剂与直链型聚亚芳基硫醚树脂等热塑性树脂共混时，可以显著地抑制毛边的产生，并且可以提供表面性能优异的成型品，其熔融粘度极高，不能单独熔融成型和/或纺丝。