JP2008280495A - Process for producing polyarylene sulfide - Google Patents

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Takeshi Higashihara
武志 東原
Atsushi Ishio
敦 石王
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a process for producing a polyarylene sulfide in a short period of time with good efficiency because of the high rate of polymerization reaction. <P>SOLUTION: The process for producing a polyarylene sulfide comprises subjecting at least a sulfiding agent and a poly-halogenated aromatic compound to polymerization reaction in the presence of an organophosphate having a structural formula represented by formula (I) (wherein R<SP>1</SP>, R<SP>2</SP>, R<SP>3</SP>and R<SP>4</SP>are each independently a substituent including any of hydrogen, an alkyl group, an aromatic group, phosphorus, nitrogen, sulfur and the like; and Q<SP>-</SP>is an anion). <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ポリアリーレンスルフィドの製造方法に関する。より詳しくは重合反応速度が速く、ポリアリーレンスルフィドを短時間に効率よく製造する方法に関する。   The present invention relates to a method for producing polyarylene sulfide. More specifically, the present invention relates to a method for producing polyarylene sulfide efficiently in a short time with a high polymerization reaction rate.

近年、有機硫黄化合物、特に脂肪族硫黄化合物、芳香族硫黄化合物(チオール、チオケトン、チオエーテル、チオ酸等)の特異な物性が注目され、医薬、農薬、工業薬品などに多用されている。また、硫黄を結合手とする芳香族高分子化合物(ポリアリーレンスルフィド、以下PASと称す場合もある)も多数製造されている。このような含硫黄芳香族高分子化合物は、通常、ハロゲン化芳香族化合物とアルカリ金属硫化物を接触させて反応させて、ハロゲン化アルカリ金属を脱離することによって製造されており、例えばポリアリーレンスルフィドはポリハロゲン化芳香族化合物とアルカリ金属硫化物を有機極性溶媒中で接触させて重合させることによって得ることができる。   In recent years, special physical properties of organic sulfur compounds, particularly aliphatic sulfur compounds and aromatic sulfur compounds (thiols, thioketones, thioethers, thioacids, etc.) have attracted attention and are frequently used in medicines, agricultural chemicals, industrial chemicals, and the like. In addition, a large number of aromatic polymer compounds (polyarylene sulfide, hereinafter also referred to as PAS) having sulfur as a bond have been produced. Such a sulfur-containing aromatic polymer compound is usually produced by contacting and reacting a halogenated aromatic compound and an alkali metal sulfide to remove the alkali metal halide, for example, polyarylene. The sulfide can be obtained by polymerizing a polyhalogenated aromatic compound and an alkali metal sulfide in contact with each other in an organic polar solvent.

このPASの具体的な製造方法として、N−メチル−2−ピロリドンなどの有機アミド溶媒中で、硫化ナトリウムなどのアルカリ金属硫化物とp−ジクロロベンゼンなどのポリハロゲン化芳香族化合物とを反応させる方法が提案されているが、低分子量で溶融粘度が低いPASしか得ることができない。また通常行われている方法は、多量の結晶水を含む硫化ナトリウムを硫化ナトリウムのイオウ成分1モルあたり1モル以上の有機アミド溶媒中で加熱して該含水硫化ナトリウムが含有する水を除去することでスルフィド化剤を調製し、そこへp−ジクロロベンゼンを加えて加熱重合させる方法であり、該含水硫化ナトリウムからの水分を除くのに長時間を要することのみならず、この方法で得られるスルフィド化剤にはスルフィド化剤のイオウ成分1モル当たり1.0モル以上の水が残存してしまうため、PASを得るためにも長時間を要するという問題があった(例えば、特許文献1参照。)。   As a specific method for producing this PAS, an alkali metal sulfide such as sodium sulfide and a polyhalogenated aromatic compound such as p-dichlorobenzene are reacted in an organic amide solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone. A method has been proposed, but only PAS with low molecular weight and low melt viscosity can be obtained. In addition, a commonly practiced method is to remove the water contained in the hydrous sodium sulfide by heating sodium sulfide containing a large amount of water of crystallization in one or more moles of an organic amide solvent per mole of the sulfur component of the sodium sulfide. In this method, a sulfidizing agent is prepared by adding p-dichlorobenzene and polymerized by heating. Not only does it take a long time to remove the water from the hydrous sodium sulfide, but also the sulfide obtained by this method. In the agent, 1.0 mol or more of water per 1 mol of sulfur component of the sulfidizing agent remains, so that it takes a long time to obtain PAS (for example, see Patent Document 1). ).

上記方法における問題点、すなわち反応に長時間を要することを解決する方法として、より反応性の高いアルカリ金属硫化物を用いる方法(例えば特許文献2、特許文献3参照)が開示されている。特許文献2では、無水のアルカリ金属硫化物を用いており、反応性が高いと考えられるものの、この方法では無水のアルカリ金属硫化物を用いることが必須となっており、これを得る際には多大なエネルギーを要し、また長時間が必要であり商業生産上充分なものとは言えなかった。また、特許文献3ではアルカリ金属硫化物として硫化ナトリウム0.5水和物が用いられており、比較的高い反応性を有していると考えられるが、この硫化ナトリウム0.5水和物は製法が煩雑であるために高価であり、工業用としての適格性を欠いていた。   As a method for solving the problems in the above-described method, that is, a method that requires a long time for the reaction, a method using a highly reactive alkali metal sulfide (see, for example, Patent Document 2 and Patent Document 3) is disclosed. In Patent Document 2, anhydrous alkali metal sulfide is used, and it is considered that the reactivity is high. However, in this method, it is essential to use anhydrous alkali metal sulfide. It required a lot of energy and a long time, so it was not sufficient for commercial production. In Patent Document 3, sodium sulfide hemihydrate is used as an alkali metal sulfide and is considered to have relatively high reactivity. The manufacturing method is complicated and expensive, and lacks industrial qualification.

さらに、四級ホスホニウム塩存在下でポリフェニレンスルフィドを重合する方法も開示されているものの(例えば、特許文献4参照)、モノマーとしてハロゲン化芳香族チオールあるいはジチオールを用いており、これらは高価なため、工業用としての適格性を欠いていた。
特公昭45−3368号公報(第13頁) 特開平4−145127号公報(第2,3頁) 特開昭64−9229号公報(第3〜5頁) 特開昭59−81335号公報(第1頁)
Furthermore, although a method of polymerizing polyphenylene sulfide in the presence of a quaternary phosphonium salt is also disclosed (see, for example, Patent Document 4), a halogenated aromatic thiol or dithiol is used as a monomer, and these are expensive, Lack of industrial qualification.
Japanese Examined Patent Publication No. 45-3368 (page 13) JP-A-4-145127 (pages 2 and 3) JP-A-64-9229 (pages 3 to 5) JP 59-81335 (first page)

本発明は、前述した従来技術における問題点の解決を課題として検討した結果、達成されたものである。従って本発明は重合反応速度が速く、ポリアリーレンスルフィドを短時間に効率よく製造する方法を提供することを課題とする。   The present invention has been achieved as a result of studying the solution of the problems in the prior art described above as an issue. Therefore, an object of the present invention is to provide a method for producing a polyarylene sulfide efficiently in a short time with a high polymerization reaction rate.

本発明は、かかる課題を解決するために、次のような手段を採用するものである。すなわち、本発明は以下のとおりである。
1.スルフィド化剤とポリハロゲン化芳香族化合物を下記一般式(I)で表される有機リン塩存在下、有機溶媒中で反応させるポリアリーレンスルフィドの製造方法。
The present invention employs the following means in order to solve such problems. That is, the present invention is as follows.
1. A method for producing polyarylene sulfide, comprising reacting a sulfidizing agent and a polyhalogenated aromatic compound in an organic solvent in the presence of an organic phosphorus salt represented by the following general formula (I).

Figure 2008280495
Figure 2008280495

(但し、R1、R2、R3、R4は、水素、アルキル基、芳香族基およびリン、窒素、硫黄原子のいずれかを含む基から選ばれる置換基であって、R1、R2、R3、R4は全て同一でも、異なっていてもよい。またQ-は無機酸または酸素原子、窒素原子もしくは硫黄原子上に活性水素を有する活性水素化合物から、プロトンが離脱して導かれる形のアニオンである。)
2.スルフィド化剤がアルカリ金属硫化物である1記載のポリアリーレンスルフィドの製造方法。
3.有機溶媒が有機アミド溶媒である1または2いずれか記載のポリアリーレンスルフィドの製造方法。
4.有機リン塩が、四級ホスホニウム塩であることを特徴とする1〜3いずれか記載のポリアリーレンスルフィドの製造方法。
5.前記一般式(I)で表される有機リン塩が、R1、R2、R3、R4の少なくとも一つが芳香族基である四級ホスホニウム塩であることを特徴とする4記載のポリアリーレンスルフィドの製造方法。
6.前記一般式(I)で表される有機リン塩が、下記一般式(II)で表されるホスファゼニウム塩であることを特徴とする1〜3いずれか記載のポリアリーレンスルフィドの製造方法。
(However, R1, R2, R3, and R4 are substituents selected from hydrogen, an alkyl group, an aromatic group, and a group containing any of phosphorus, nitrogen, and sulfur atoms, and R1, R2, R3, and R4 are All of them may be the same or different, and Q is an anion in which protons are derived from an inorganic acid or an active hydrogen compound having active hydrogen on an oxygen atom, nitrogen atom or sulfur atom.
2. 2. The method for producing polyarylene sulfide according to 1, wherein the sulfiding agent is an alkali metal sulfide.
3. 3. The method for producing polyarylene sulfide according to either 1 or 2, wherein the organic solvent is an organic amide solvent.
4). The method for producing a polyarylene sulfide according to any one of 1 to 3, wherein the organic phosphorus salt is a quaternary phosphonium salt.
5. 5. The production of polyarylene sulfide according to 4, wherein the organic phosphorus salt represented by the general formula (I) is a quaternary phosphonium salt in which at least one of R1, R2, R3 and R4 is an aromatic group. Method.
6). 4. The method for producing polyarylene sulfide according to any one of 1 to 3, wherein the organic phosphorus salt represented by the general formula (I) is a phosphazenium salt represented by the following general formula (II).

Figure 2008280495
Figure 2008280495

(式中、Q-は無機酸または酸素原子、窒素原子もしくは硫黄原子上に活性水素を有する活性水素化合物から、プロトンが離脱して導かれる形のアニオンである。a、b、cおよびdはそれぞれ1または0であるが、全てが同時に0ではない。Rは、すべてが同一でも互いに異なっていてもよく、それぞれ独立して、炭素数1ないし10個の炭化水素基を表すか、または同一窒素原子上の2個のRが互いに結合して窒素原子と共に環を形成していてもよい。)
7.Q-がハロゲンイオンまたはSHである1〜6いずれか記載のポリアリーレンスルフィドの製造方法。
(In the formula, Q is an anion in a form in which protons are derived from an inorganic acid or an active hydrogen compound having active hydrogen on an oxygen atom, nitrogen atom or sulfur atom. A, b, c and d are Each is 1 or 0, but all are not simultaneously 0. R may be all the same or different from each other, and each independently represents a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or the same Two Rs on the nitrogen atom may be bonded to each other to form a ring together with the nitrogen atom.)
7). Q - is a halogen ion or SH - method for producing a polyarylene sulfide according to any one of 1 to 6 is.

本発明によれば、重合反応速度が速く、ポリアリーレンスルフィドを短時間に効率よく製造する方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the polymerization reaction rate is quick and can provide the method of manufacturing polyarylene sulfide efficiently in a short time.

本発明で得られるポリアリーレンスルフィドは、好ましくはポリフェニレンスルフィド(以下、PPS樹脂)であり、下記構造式(III)で示される繰り返し単位を有する重合体である。   The polyarylene sulfide obtained in the present invention is preferably polyphenylene sulfide (hereinafter referred to as PPS resin), and is a polymer having a repeating unit represented by the following structural formula (III).

Figure 2008280495
Figure 2008280495

耐熱性の観点からは上記構造式で示される繰り返し単位を含む重合体を70モル%以上、更には90モル%以上含む重合体が好ましい。またPPS樹脂はその繰り返し単位の30モル%未満程度が、下記の構造を有する繰り返し単位等で構成されていてもよい。 From the viewpoint of heat resistance, a polymer containing 70 mol% or more, more preferably 90 mol% or more of a polymer containing a repeating unit represented by the above structural formula is preferred. Moreover, about 30 mol% or less of the repeating unit of the PPS resin may be composed of a repeating unit having the following structure.

Figure 2008280495
Figure 2008280495

かかる構造を一部有するPPS共重合体は、融点が低くなるため、このようなPPS共重合体を含む樹脂組成物は成形性の点で有利となる。   Since a PPS copolymer having a part of this structure has a low melting point, a resin composition containing such a PPS copolymer is advantageous in terms of moldability.

本発明で得られるPPS樹脂の溶融粘度に特に制限はないが、より優れた機械的強度を得る意味から、例えば5Pa・s(310℃、剪断速度1000/s)以上が好ましく、10Pa・s以上がさらに好ましい。上限については溶融流動性保持の点から600Pa・s以下であることが好ましい。   Although there is no restriction | limiting in particular in the melt viscosity of PPS resin obtained by this invention, From the meaning which obtains more excellent mechanical strength, for example, 5 Pa * s (310 degreeC, shear rate 1000 / s) or more is preferable, and 10 Pa * s or more is preferable. Is more preferable. The upper limit is preferably 600 Pa · s or less from the viewpoint of maintaining melt fluidity.

なお、本発明における溶融粘度は、310℃、剪断速度1000/sの条件下、東洋精機社製キャピログラフを用いて測定した値である。   In addition, the melt viscosity in this invention is the value measured using the Toyo Seiki Co., Ltd. capilograph on the conditions of 310 degreeC and the shear rate of 1000 / s.

本発明の特徴は下記一般式(I)の構造式を有する有機リン塩存在下でポリアリーレンスルフィドの重合を行う点にある。   The feature of the present invention is that polyarylene sulfide is polymerized in the presence of an organic phosphorus salt having the structural formula of the following general formula (I).

かかる有機リン塩とは、下記構造で示される化合物である。   Such an organic phosphorus salt is a compound represented by the following structure.

Figure 2008280495
Figure 2008280495

(但し、R1、R2、R3、R4は、水素、アルキル基、芳香族基およびリン、窒素、硫黄原子のいずれかを含む基から選ばれる置換基であって、R1、R2、R3、R4は全て同一でも、異なっていてもよい。またQ-は無機酸または酸素原子、窒素原子もしくは硫黄原子上に活性水素を有する活性水素化合物から、プロトンが離脱して導かれる形のアニオンである。) (However, R1, R2, R3, and R4 are substituents selected from hydrogen, an alkyl group, an aromatic group, and a group containing any of phosphorus, nitrogen, and sulfur atoms, and R1, R2, R3, and R4 are All of them may be the same or different, and Q is an anion in which protons are derived from an inorganic acid or an active hydrogen compound having active hydrogen on an oxygen atom, nitrogen atom or sulfur atom.

-を導く化合物のうち、無機酸としては、例えば、フッ化水素、塩化水素、臭化水素またはヨウ化水素などのハロゲン化水素、シアン化水素、チオシアン酸またはアジ化水素等が挙げられる。 Among the compounds leading to Q , examples of the inorganic acid include hydrogen halides such as hydrogen fluoride, hydrogen chloride, hydrogen bromide or hydrogen iodide, hydrogen cyanide, thiocyanic acid or hydrogen azide.

またアニオンQ-を導く化合物のうち、酸素原子上に活性水素原子を有する活性化合物としては、水;例えば蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、ラウリン酸、ステアリン酸、オレイン酸、フェニル酢酸、ジヒドロ桂皮酸、シクロヘキサンカルボン酸、安息香酸、パラメチル安息香酸および2−カルボキシナフタレン等の炭素数1ないし20個のカルボン酸類;例えば蓚酸、マロン酸、こはく酸、マレイン酸、フマル酸、アジピン酸、イタコン酸酸、ブタンテトラカルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸およびピロメリット酸等の炭素数2ないし20個の2ないし6個のカルボキシル基を有する多価カルボン酸類;例えばN,N−ジエチルカルバミン酸、N−カルボキシピロリドン、N−カルボキシアニリンおよびN,N’−ジカルボキシ−2,4−トルエンジアミン等のカルバミン酸類;例えばメタノール、エタノール、ノルマル−プロパノール、イソプロパノール、ノルマル−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、イソペンチルアルコール、tert−ペンチルアルコール、ノルマル−オクチルアルコール、ラウリルアルコール、セチルアルコール、シクロペンタノール、シクロヘキサノール、アリルアルコール、クロチルアルコール、メチルビニルカルビノール、ベンジルアルコール、1−フェニルエチルアルコール、トリフェニルカルビノールおよびシンナミルアルコール等の炭素数1ないし20個のアルコール類;例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ジグリセリン、ペンタエリスリトールおよびジペンタエリスリトール等の炭素数2ないし20個の2ないし8個の水酸基を有する多価アルコール類;例えばフェノール、o−クロロフェノール、m−クロロフェノール、p−クロロフェノール、2,4−クロロフェノール、2,4,6−クロロフェノール、o−ブロモフェノール、m−ブロモフェノール、p−ブロモフェノール、2,4−ブロモフェノール、2,4,6−ブロモフェノール、o−ヨードフェノール、m−ヨードフェノール、p−ヨードフェノール、2,4−ヨードフェノール、2,4,6−ヨードフェノール、2−ナフトール、2,6−ジヒドロキシナフタレンおよびビスフェノールA等の炭素数6ないし20個の1ないし3個の水酸基を有する芳香族化合物類等が挙げられる。 Among the compounds leading to the anion Q , the active compound having an active hydrogen atom on the oxygen atom is water; for example, formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, isobutyric acid, lauric acid, stearic acid, oleic acid, phenylacetic acid. Carboxylic acids having 1 to 20 carbon atoms such as dihydrocinnamic acid, cyclohexanecarboxylic acid, benzoic acid, paramethylbenzoic acid and 2-carboxynaphthalene; for example, succinic acid, malonic acid, succinic acid, maleic acid, fumaric acid, adipic acid, Polyvalent carboxylic acids having 2 to 6 carbon atoms having 2 to 6 carbon atoms such as itaconic acid, butanetetracarboxylic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid and pyromellitic acid; , N-diethylcarbamic acid, N-carboxypyrrolidone, N-carboxyl Phosphorus and carbamic acids such as N, N′-dicarboxy-2,4-toluenediamine; for example, methanol, ethanol, normal-propanol, isopropanol, normal-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, isopentyl alcohol Tert-pentyl alcohol, normal octyl alcohol, lauryl alcohol, cetyl alcohol, cyclopentanol, cyclohexanol, allyl alcohol, crotyl alcohol, methyl vinyl carbinol, benzyl alcohol, 1-phenylethyl alcohol, triphenyl carbinol and Alcohols having 1 to 20 carbon atoms such as cinnamyl alcohol; for example, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol Dipropylene glycol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-cyclohexanediol, trimethylolpropane, glycerin, diglycerin, pentaerythritol And polyhydric alcohols having 2 to 8 carbon atoms having 2 to 8 carbon atoms such as dipentaerythritol; for example, phenol, o-chlorophenol, m-chlorophenol, p-chlorophenol, 2,4-chlorophenol 2,4,6-chlorophenol, o-bromophenol, m-bromophenol, p-bromophenol, 2,4-bromophenol, 2,4,6-bromophenol, o-iodophenol, m-iodophenol , P-iodophenol, 2,4-iodo And aromatic compounds having 1 to 3 carbon atoms having 6 to 20 carbon atoms such as dophenol, 2,4,6-iodophenol, 2-naphthol, 2,6-dihydroxynaphthalene and bisphenol A. .

さらに、アニオンQ-を導く化合物のうち、硫黄原子上に活性水素原子を有する活性化合物としては、上述した酸素原子上に活性水素原子を有する活性化合物の酸素が硫黄に置き換わった化合物等が挙げられる。 Further, among the compounds leading to the anion Q , examples of the active compound having an active hydrogen atom on the sulfur atom include the above-described compounds in which the oxygen of the active compound having an active hydrogen atom on the oxygen atom is replaced with sulfur. .

なかでも、Q-アニオンとして、塩素イオン、フッ素イオン、沃素イオン、臭素イオン、SHイオン、p−クロロチオフェノールイオン(ClC-)が特に好ましい。 Among them, Q - as the anion, chloride ion, fluorine ion, iodine ion, a bromine ion, SH - ion, p- chlorothiophenol ions (ClC 6 H 5 S -) is especially preferred.

一方、本発明で用いられる構成する有機リンカチオンとしては、下記一般式で表されるものである。   On the other hand, the organic phosphorus cation used in the present invention is represented by the following general formula.

Figure 2008280495
Figure 2008280495

(但し、R1、R2、R3、R4は、水素、アルキル基、芳香族基あるいはリン、窒素、硫黄原子を含む基から選ばれる置換基であって、R1、R2、R3、R4は全て同一でも、異なっていてもよい。) (However, R1, R2, R3, and R4 are substituents selected from hydrogen, an alkyl group, an aromatic group, or a group containing phosphorus, nitrogen, and sulfur atoms, and R1, R2, R3, and R4 are all the same. , May be different.)

ここで、アルキル基は、炭素数1〜20のものが好ましく、芳香族基は、炭素数6〜20のものが好ましく、無置換であっても、置換基があっても良い。   Here, the alkyl group preferably has 1 to 20 carbon atoms, and the aromatic group preferably has 6 to 20 carbon atoms, and may be unsubstituted or substituted.

中でも四級ホスホニウムカチオンおよび/またはホスファゼニウムカチオンが特に好適である。四級ホスホニウムカチオンの具体例としては、テトラフェニルホスホニウム、ブチルトリフェニルホスホニウム、ジブチルジフェニルホスホニウム、エチルトリフェニルホスホニウム、ジジエチルジフェニルホスホニウム、テトラ(n−ブチル)ホスホニウム、テトラ(t−ブチル)ホスホニウム、ヘキサデシルトリブチルホスホニウム、エチルトリオクチルホスホニウム、エチレンビス[トリス(シアノエチル)ホスホニウム]などが挙げられ、なかでもテトラフェニルホスホニウム、ブチルトリフェニルホスホニウム、ジブチルジフェニルホスホニウム、エチルトリフェニルホスホニウム、ジジエチルジフェニルホスホニウムなどの芳香族置換基を有するホスホニウムカチオンが耐熱性に優れる点で特に有用である。ここで芳香族置換基は、置換基を有さないフェニル基でも良く、アルキル基、フェニル基、アミノ基、ニトロ基、水酸基、ハロ元気、カルボキシル基、カルボン酸エステル基などの置換基を有していても良い。   Of these, quaternary phosphonium cations and / or phosphazenium cations are particularly suitable. Specific examples of the quaternary phosphonium cation include tetraphenylphosphonium, butyltriphenylphosphonium, dibutyldiphenylphosphonium, ethyltriphenylphosphonium, didiethyldiphenylphosphonium, tetra (n-butyl) phosphonium, tetra (t-butyl) phosphonium, hexa Examples include decyltributylphosphonium, ethyltrioctylphosphonium, ethylenebis [tris (cyanoethyl) phosphonium], and in particular, aromatics such as tetraphenylphosphonium, butyltriphenylphosphonium, dibutyldiphenylphosphonium, ethyltriphenylphosphonium, and didiethyldiphenylphosphonium. A phosphonium cation having a group substituent is particularly useful in that it has excellent heat resistance. Here, the aromatic substituent may be a phenyl group having no substituent, and has a substituent such as an alkyl group, a phenyl group, an amino group, a nitro group, a hydroxyl group, a halo spirit, a carboxyl group, or a carboxylate group. May be.

次にホスファゼニウムカチオンとは、下記一般式で示される有機リンカチオンである。但しホスファゼニウムカチオンの正電荷が中心のりん原子上に局在する極限構造式(即ち、前記一般式(II))で代表して表したが、これ以外に無数の極限構造式が描かれ実際にはその正電荷は全体に非局在化しているものである。     Next, the phosphazenium cation is an organophosphorus cation represented by the following general formula. However, the phosphazenium cation is represented by the ultimate structural formula in which the positive charge is localized on the central phosphorus atom (that is, the general formula (II)), but innumerable other extreme structural formulas are drawn. Actually, the positive charge is delocalized as a whole.

Figure 2008280495
Figure 2008280495

(式中、a、b、cおよびdはそれぞれ1または0であるが、全てが同時に0ではない。Rは、すべてが同一でも互いに異なっていてもよく、それぞれ独立して、炭素数1ないし10個の炭化水素基を表すか、または同一窒素原子上の2個のRが互いに結合して窒素原子と共に環を形成していてもよい。) (Wherein a, b, c and d are each 1 or 0, but not all are simultaneously 0. R may be the same or different from each other, each independently having 1 to 10 hydrocarbon groups may be represented, or two Rs on the same nitrogen atom may be bonded to each other to form a ring together with the nitrogen atom.)

上記一般式中のa、b、cおよびdは、それぞれ1または0である。ただし全てが同時に0ではない。これらのうち好ましくは、a、b、cおよびdの中で少なくとも3個が1である。これはその順序に関わらず、(1,1,1,1)または(0,1,1,1)の組み合わせの中の数であることを意味する。より好ましくは、a、b、cおよびdのすべてが1である。   In the above general formula, a, b, c and d are each 1 or 0. However, all are not 0 at the same time. Of these, at least three of a, b, c and d are preferably 1. This means that it is a number in the combination of (1, 1, 1, 1) or (0, 1, 1, 1) regardless of the order. More preferably, all of a, b, c and d are 1.

上記一般式において、Rはすべて同一でも互いに異なっていてもよい。表記「R2」における2つのRも互いに異なっていてもよい。そして、Rは、それぞれ炭素数1ないし10個の炭化水素基を表すか、または同一窒素原子上の2個のRが互いに結合して窒素原子と共に環を形成していてもよい。 In the above general formula, all Rs may be the same or different from each other. Two Rs in the notation “R 2 ” may be different from each other. Each R represents a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, or two Rs on the same nitrogen atom may be bonded to each other to form a ring together with the nitrogen atom.

Rが単独で炭化水素基を表すときは、具体的には、例えばメチル、エチル、ノルマル−プロピル、イソプロピル、アリル、ノルマル−ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、2−ブテニル、1−ペンチル、2−ペンチル、3−ペンチル、2−メチル−1−ブチル、イソペンチル、tert−ペンチル、3−メチル−2−ブチル、ネオペンチル、ノルマル−ヘキシル、4−メチル−2−ペンチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、1−ヘプチル、3−ヘプチル、1−オクチル、2−オクチル、2−エチル−1−ヘキシル、1,1−ジメチル−3,3−ジメチルブチル(通称、tert−オクチル)、ノニル、デシル、フェニル、4−トルイル、ベンジル、1−フェニルエチルおよび2−フェニルエチル等の脂肪族または芳香族の炭化水素基から選ばれる。これらのうち、メチル、エチル、ノルマル−プロピル、イソプロピル、tert−ブチル、tert−ペンチルもしくは1,1−ジメチル−3,3−ジメチルブチル等の炭素数1ないし10個の脂肪族炭化水素基が好ましく、メチル基がより好ましい。   When R independently represents a hydrocarbon group, specifically, for example, methyl, ethyl, normal-propyl, isopropyl, allyl, normal-butyl, sec-butyl, tert-butyl, 2-butenyl, 1-pentyl, 2-pentyl, 3-pentyl, 2-methyl-1-butyl, isopentyl, tert-pentyl, 3-methyl-2-butyl, neopentyl, normal-hexyl, 4-methyl-2-pentyl, cyclopentyl, cyclohexyl, 1- Heptyl, 3-heptyl, 1-octyl, 2-octyl, 2-ethyl-1-hexyl, 1,1-dimethyl-3,3-dimethylbutyl (common name, tert-octyl), nonyl, decyl, phenyl, 4- Aliphatic or aromatic hydrocarbons such as toluyl, benzyl, 1-phenylethyl and 2-phenylethyl It is selected from the group. Of these, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms such as methyl, ethyl, normal-propyl, isopropyl, tert-butyl, tert-pentyl or 1,1-dimethyl-3,3-dimethylbutyl is preferable. A methyl group is more preferable.

Rが、同一窒素上で2個のRが互いに結合して環を形成して2価の置換基となる場合、その2価の置換基は、主鎖が炭素数4〜6個の2価の炭化水素基が好ましく(環は窒素原子を含んだ5〜7員環となる)、例えばテトラメチレン、ペンタメチレンおよびヘキサメチレン等またはそれらの主鎖にメチルもしくはエチル等のアルキル基が置換したものが好ましい。より好ましくはテトラメチレンまたはペンタメチレンである。   When R is a divalent substituent formed by bonding two Rs to each other on the same nitrogen to form a divalent substituent, the divalent substituent is divalent having a main chain of 4 to 6 carbon atoms. (The ring is a 5- to 7-membered ring containing a nitrogen atom), for example, tetramethylene, pentamethylene, hexamethylene, or the like, or their main chain substituted with an alkyl group such as methyl or ethyl Is preferred. More preferred is tetramethylene or pentamethylene.

ホスファゼニウムカチオン中の、可能な全ての窒素原子についてこのような環構造をとっていても構わないし、一部であってもよい。Rの中の一部が環構造をとる場合に、残りのRとしては、前述のRが単独で炭化水素基を表す場合に例示した基が挙げられ、好ましい基も同様である。   Such a ring structure may be taken for all possible nitrogen atoms in the phosphazenium cation, or a part thereof. In the case where a part of R has a ring structure, examples of the remaining R include the groups exemplified in the case where R represents a hydrocarbon group alone, and preferred groups are also the same.

これらのホスファゼニウム化合物は、欧州特許0791600B1の12頁から13頁に記載の方法または類似の方法で合成することができる。   These phosphazenium compounds can be synthesized by the method described on pages 12 to 13 of European Patent 0791600B1 or a similar method.

かかる有機リン塩の重合時の添加量は、スルフィド化剤1モルに対し、下限としては0.0001モル、上限としては5モルの範囲が好適である。0.0001モルより少ないと重合促進効果が著しく減退し、5モル以上添加しても、より一層の重合促進効果は顕著でなくなる。下限のより好ましい範囲としては0.01モル以上、さらには0.1モル以上の範囲があげられ、上限のより好ましい範囲としては2モル以下、さらには1モル以下、さらには0.5モル以下、さらには0.2モル以下、さらには0.1モル以下の範囲が重合促進効果の上で特に有用である。なお本発明において、仕込みスルフィド化剤の量は、後述する脱水操作などにより重合反応開始前にスルフィド化剤の一部損失が生じる場合には、実際の仕込み量から当該損失分を差し引いた残存量を意味するものとする。   The amount of the organic phosphorus salt added during polymerization is preferably 0.0001 mol as the lower limit and 5 mol as the upper limit with respect to 1 mol of the sulfidizing agent. When the amount is less than 0.0001 mol, the polymerization promoting effect is remarkably reduced, and even when 5 mol or more is added, the further polymerization promoting effect is not significant. More preferable range of the lower limit is 0.01 mol or more, more preferably 0.1 mol or more, and more preferable range of the upper limit is 2 mol or less, further 1 mol or less, further 0.5 mol or less. Further, the range of 0.2 mol or less, further 0.1 mol or less is particularly useful in view of the polymerization promoting effect. In the present invention, the amount of the sulfidizing agent charged is the residual amount obtained by subtracting the loss from the actual amount charged when a partial loss of the sulfidizing agent occurs before the start of the polymerization reaction due to the dehydration operation described later. Means.

これら有機リン塩の添加時期には特に指定はなく、後述する前工程開始時、前工程の途中時、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。   There is no particular designation as to the timing of addition of these organic phosphorus salts, and they may be added at any time during the start of the pre-process described later, during the pre-process, at the start of the polymerization, or during the polymerization, or divided into multiple times. It may be added.

また、有機リン塩は重合開始時に系内に存在した状態で重合を開始し、重合途中で有機リン塩を反応溶液から分離し、さらに重合を継続してもよい。分離する方法としては、重合途中で一度冷却し析出したポリマー成分をフィルターで分離して有機リン化合物を分離する方法や、予め有機リン塩を担体に担持させたものを重合開始時に投入し、重合途中で重合溶液を別の反応槽に移して有機リン塩担持担体から分離することで有機リン塩を分離する方法、更には有機リン塩担持担体が設置された状況下を反応溶液が連続的に流れることで、反応溶液が有機リン塩と接触した後に反応溶液から分離する方法が例示できる。なお、担体としては、活性炭素、アルミナ、シリカ、硫酸バリウム、炭酸バリウム、ヒドロキシアパタイト、ゼオライト、モンモリロナイトに代表される層状ケイ酸塩、等を挙げることができる。   Alternatively, the organic phosphorus salt may start polymerization in the state of being present in the system at the start of the polymerization, the organic phosphorus salt may be separated from the reaction solution during the polymerization, and the polymerization may be continued. As a method of separation, a method of separating the organic phosphorus compound by cooling the polymer component once cooled and precipitated in the middle of the polymerization and separating the organic phosphorus compound on the carrier in advance is introduced at the start of polymerization. A method of separating the organic phosphorus salt by transferring the polymerization solution to another reaction tank in the middle and separating it from the organic phosphorus salt-supported carrier, and further the reaction solution continuously under the condition where the organic phosphate salt-supported carrier is installed. By flowing, a method of separating the reaction solution from the reaction solution after contact with the organic phosphorus salt can be exemplified. Examples of the carrier include activated carbon, alumina, silica, barium sulfate, barium carbonate, hydroxyapatite, zeolite, and a layered silicate represented by montmorillonite.

次に本発明におけるポリアリーレンスルフィドを重合する際のポリハロゲン芳香族化合物、スルフィド化剤、重合溶媒、分子量調節剤、重合助剤および重合安定剤の内容について説明する。   Next, the contents of the polyhalogen aromatic compound, the sulfidizing agent, the polymerization solvent, the molecular weight regulator, the polymerization aid and the polymerization stabilizer when polymerizing the polyarylene sulfide in the present invention will be described.

[ポリハロゲン化芳香族化合物]
本発明で用いられるポリハロゲン化芳香族化合物とは、1分子中にハロゲン原子を2個以上有する化合物をいう。具体例としては、p−ジクロロベンゼン、m−ジクロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン、1,3,5−トリクロロベンゼン、1,2,4−トリクロロベンゼン、1,2,4,5−テトラクロロベンゼン、ヘキサクロロベンゼン、2,5−ジクロロトルエン、2,5−ジクロロ−p−キシレン、1,4−ジブロモベンゼン、1,4−ジヨードベンゼン、1−メトキシ−2,5−ジクロロベンゼンなどのポリハロゲン化芳香族化合物が挙げられ、好ましくはp−ジクロロベンゼンが用いられる。また、異なる2種以上のポリハロゲン化芳香族化合物を組み合わせて共重合体とすることも可能であるが、p−ジハロゲン化芳香族化合物を主要成分とすることが好ましい。
[Polyhalogenated aromatic compounds]
The polyhalogenated aromatic compound used in the present invention refers to a compound having two or more halogen atoms in one molecule. Specific examples include p-dichlorobenzene, m-dichlorobenzene, o-dichlorobenzene, 1,3,5-trichlorobenzene, 1,2,4-trichlorobenzene, 1,2,4,5-tetrachlorobenzene, hexa Polyhalogenated aromatics such as chlorobenzene, 2,5-dichlorotoluene, 2,5-dichloro-p-xylene, 1,4-dibromobenzene, 1,4-diiodobenzene, 1-methoxy-2,5-dichlorobenzene Group compounds, and preferably p-dichlorobenzene is used. Further, it is possible to combine two or more different polyhalogenated aromatic compounds into a copolymer, but it is preferable to use a p-dihalogenated aromatic compound as a main component.

ポリハロゲン化芳香族化合物の使用量は、加工に適した粘度のPPS樹脂を得る点から、スルフィド化剤1モル当たり0.9から2.0モル、好ましくは0.95から1.5モル、更に好ましくは1.005から1.2モルの範囲が例示できる。   The amount of the polyhalogenated aromatic compound used is 0.9 to 2.0 mol, preferably 0.95 to 1.5 mol, per mol of the sulfidizing agent, from the viewpoint of obtaining a PPS resin having a viscosity suitable for processing. More preferably, the range of 1.005 to 1.2 mol can be exemplified.

[スルフィド化剤]
本発明で用いられるスルフィド化剤としては、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。
[Sulfiding agent]
Examples of the sulfidizing agent used in the present invention 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種以上の混合物を挙げることができ、なかでも硫化ナトリウムが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。   Specific examples of the alkali metal sulfide include lithium sulfide, sodium sulfide, potassium sulfide, rubidium sulfide, cesium sulfide and a mixture of two or more of these, and sodium sulfide is preferably used. These alkali metal sulfides can be used as hydrates or aqueous mixtures or in the form of anhydrides.

アルカリ金属水硫化物の具体例としては、例えば水硫化ナトリウム、水硫化カリウム、水硫化リチウム、水硫化ルビジウム、水硫化セシウムおよびこれら2種以上の混合物を挙げることができ、なかでも水硫化ナトリウムが好ましく用いられる。これらのアルカリ金属水硫化物は、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。   Specific examples of the alkali metal hydrosulfide include, for example, sodium hydrosulfide, potassium hydrosulfide, lithium hydrosulfide, rubidium hydrosulfide, cesium hydrosulfide and a mixture of two or more of these. Preferably used. These alkali metal hydrosulfides can be used as hydrates or aqueous mixtures or in the form of anhydrides.

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、反応系においてin situで調製されるスルフィド化剤も用いることができる。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スルフィド化剤を調整し、これを重合槽に移して用いることができる。   A sulfidizing agent prepared in situ in a reaction system from an alkali metal hydrosulfide and an alkali metal hydroxide can also be used. Further, a sulfidizing agent can be prepared from alkali metal hydrosulfide and alkali metal hydroxide, and transferred to a polymerization tank for use.

あるいは、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においてin situで調製されるスルフィド化剤も用いることができる。また、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スルフィド化剤を調整し、これを重合槽に移して用いることができる。   Alternatively, a sulfidizing agent prepared in situ in a reaction system from an alkali metal hydroxide such as lithium hydroxide or sodium hydroxide and hydrogen sulfide can also be used. Further, a sulfidizing agent can be prepared from alkali metal hydroxides such as lithium hydroxide and sodium hydroxide and hydrogen sulfide, and transferred to a polymerization tank for use.

本発明において、仕込みスルフィド化剤の量は、脱水操作などにより重合反応開始前にスルフィド化剤の一部損失が生じる場合には、実際の仕込み量から当該損失分を差し引いた残存量を意味するものとする。   In the present invention, the amount of the sulfidizing agent charged means the residual amount obtained by subtracting the loss from the actual charged amount when a partial loss of the sulfiding agent occurs before the start of the polymerization reaction due to dehydration operation or the like. Shall.

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。   An alkali metal hydroxide and / or an alkaline earth metal hydroxide can be used in combination with the sulfidizing agent. Specific examples of the alkali metal hydroxide include sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, rubidium hydroxide, cesium hydroxide, and a mixture of two or more thereof. Specific examples of the metal hydroxide include, for example, calcium hydroxide, strontium hydroxide, barium hydroxide, and sodium hydroxide is preferably used.

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から1.20モル、好ましくは1.00から1.15モル、更に好ましくは1.005から1.100モルの範囲が例示できる。   When an alkali metal hydrosulfide is used as the sulfiding agent, it is particularly preferable to use an alkali metal hydroxide at the same time, but the amount used is 0.95 to 1. A range of 20 mol, preferably 1.00 to 1.15 mol, more preferably 1.005 to 1.100 mol can be exemplified.

[重合溶媒]
本発明では重合溶媒として有機極性溶媒を用いることが好ましい。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、ジメチルスルホン、テトラメチレンスルホキシ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挙げられ、これらはいずれも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、特にN−メチル−2−ピロリドン(以下、NMPと略記することもある)が好ましく用いられる。
[Polymerization solvent]
In the present invention, an organic polar solvent is preferably used as the polymerization solvent. Specific examples include N-alkylpyrrolidones such as N-methyl-2-pyrrolidone and N-ethyl-2-pyrrolidone, caprolactams such as N-methyl-ε-caprolactam, and 1,3-dimethyl-2-imidazolide. Non-, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, hexamethylphosphoric acid triamide, dimethyl sulfone, tetramethylene sulfoxide and the like, and mixtures thereof, and the like are all included. It is preferably used because of its high reaction stability. Of these, N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter sometimes abbreviated as NMP) is particularly preferably used.

有機極性溶媒の使用量は、スルフィド化剤1モル当たり2.0モルから10モル、好ましくは2.25から6.0モル、より好ましくは2.5から5.5モルの範囲が選択される。   The amount of the organic polar solvent used is selected in the range of 2.0 to 10 mol, preferably 2.25 to 6.0 mol, more preferably 2.5 to 5.5 mol per mol of the sulfidizing agent. .

[分子量調節剤]
本発明においては、生成する処理前PPS樹脂の末端を形成させるか、あるいは重合反応や分子量を調節するなどのために、モノハロゲン化合物(必ずしも芳香族化合物でなくともよい)を、上記ポリハロゲン化芳香族化合物と併用することができる。
[Molecular weight regulator]
In the present invention, a monohalogen compound (not necessarily an aromatic compound) is converted to the polyhalogenated compound in order to form a terminal end of the pre-treatment PPS resin to be produced or to adjust a polymerization reaction or a molecular weight. It can be used in combination with an aromatic compound.

[重合助剤]
本発明においては、比較的高重合度の処理前PPS樹脂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樹脂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、硫酸アルカリ金属塩、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。これらは単独であっても、また2種以上を同時に用いることもできる。なかでも、有機カルボン酸塩および/または水が好ましく用いられる。
[Polymerization aid]
In the present invention, in order to obtain a pre-treatment PPS resin having a relatively high degree of polymerization in a shorter time, it is one of preferred embodiments to use a polymerization aid. Here, the polymerization assistant means a substance having an action of increasing the viscosity of the obtained polyarylene sulfide resin. Specific examples of such polymerization aids include, for example, organic carboxylates, water, alkali metal chlorides, organic sulfonates, alkali metal sulfates, alkaline earth metal oxides, alkali metal phosphates and alkaline earths. Metal phosphates and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, organic carboxylates and / or water are preferably used.

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、フェニル酢酸ナトリウム、p−トルイル酸カリウム、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 general formula R (COOM) n (wherein R is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkylaryl group, or an arylalkyl group). M is an alkali metal selected from lithium, sodium, potassium, rubidium and cesium, and n is an integer of 1 to 3). Alkali metal carboxylates can also be used as hydrates, anhydrides or aqueous solutions. Specific examples of the alkali metal carboxylate include, for example, lithium acetate, sodium acetate, potassium acetate, sodium propionate, lithium valerate, sodium benzoate, sodium phenylacetate, potassium p-toluate, and mixtures thereof. Can be mentioned.

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より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形成させてもよい。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り、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。   The alkali metal carboxylate is an organic acid and one or more compounds selected from the group consisting of alkali metal hydroxides, alkali metal carbonates, and alkali metal bicarbonates, and are allowed to react by adding approximately equal chemical equivalents. You may form by. Among the alkali metal carboxylates, lithium salts are highly soluble in the reaction system and have a large auxiliary effect, but are expensive, and potassium, rubidium and cesium salts are insufficiently soluble in the reaction system. Therefore, sodium acetate, which is inexpensive and has an appropriate solubility in the polymerization system, is most preferably used.

これら重合助剤を用いる場合の使用量は、仕込みアルカリ金属硫化物1モルに対し、通常0.01モル〜0.7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0.1〜0.6モルの範囲が好ましく、0.2〜0.5モルの範囲がより好ましい。   The amount used in the case of using these polymerization aids is usually in the range of 0.01 mol to 0.7 mol with respect to 1 mol of the charged alkali metal sulfide, and 0.1 to 0.1 in terms of obtaining a higher degree of polymerization. The range of 0.6 mol is preferable, and the range of 0.2 to 0.5 mol is more preferable.

また水を重合助剤として用いることは、流動性と高靭性が高度にバランスした樹脂組成物を得る上で有効な手段の一つである。その場合の添加量は、仕込みアルカリ金属硫化物1モルに対し、通常0.5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0.6〜10モルの範囲が好ましく、1〜5モルの範囲がより好ましい。   The use of water as a polymerization aid is one of the effective means for obtaining a resin composition in which fluidity and high toughness are highly balanced. In that case, the addition amount is usually in the range of 0.5 mol to 15 mol with respect to 1 mol of the charged alkali metal sulfide, and in the sense of obtaining a higher degree of polymerization, the range of 0.6 to 10 mol is preferable. The range of 1-5 mol is more preferable.

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が、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或いは重合開始時に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、ポリハロゲン化芳香族化合物を仕込んだ後、重合反応途中で添加することが効果的である。   There is no particular designation as to the timing of addition of these polymerization aids, which may be added at any time during the previous step, polymerization start, polymerization in the middle to be described later, or may be added in multiple times. When using an alkali metal carboxylate as a polymerization aid, it is more preferable to add it at the start of the previous step or at the start of the polymerization from the viewpoint of easy addition. When water is used as a polymerization aid, it is effective to add the polyhalogenated aromatic compound during the polymerization reaction after charging.

[重合安定剤]
本発明においては、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、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、本発明で使用する重合安定剤の一つに入る。また、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]
In the present invention, a polymerization stabilizer may be used to stabilize the polymerization reaction system and prevent side reactions. The polymerization stabilizer contributes to stabilization of the polymerization reaction system and suppresses undesirable side reactions. One measure of the side reaction is the generation of thiophenol, and the addition of a polymerization stabilizer can suppress the generation of thiophenol. Specific examples of the polymerization stabilizer 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 preferable. Since the alkali metal carboxylate described above also acts as a polymerization stabilizer, it is one of the polymerization stabilizers used in the present invention. In addition, when an alkali metal hydrosulfide is used as a sulfidizing agent, it has been described above that it is particularly preferable to use an alkali metal hydroxide at the same time. Oxides can also be 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、仕込みアルカリ金属硫化物1モルに対して、通常0.02〜0.2モル、好ましくは0.03〜0.1モル、より好ましくは0.04〜0.09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 usually in a proportion of 0.02 to 0.2 mol, preferably 0.03 to 0.1 mol, more preferably 0.04 to 0.09 mol, relative to 1 mol of the charged alkali metal sulfide. Is preferably used. If this ratio is small, the stabilizing effect is insufficient. Conversely, if it is too much, it is economically disadvantageous and the polymer yield tends 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が、前工程開始時或いは重合開始時に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。   The addition timing of the polymerization stabilizer is not particularly specified, and may be added at any time during the previous step, at the start of polymerization, or during the polymerization described later, or may be added in multiple times. It is more preferable to add at the start of the process or at the start of the polymerization from the viewpoint of easy addition.

次に、本発明の処理前PPS樹脂の製造方法について、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く、バッチ式、あるいは連続式重合など、様々な方法に本技術は適用可能である。   Next, the method for producing a pre-treatment PPS resin of the present invention will be described in detail in order, including a pre-process, a polymerization reaction process, a recovery process, and a post-treatment process, but of course, the process is not limited to this method. However, the present technology can be applied to various methods such as batch polymerization or continuous polymerization.

[前工程]
本発明のポリアリーレンスルフィドの製造方法において、スルフィド化剤は通常水和物の形で使用されるが、ポリ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。なお、この操作により水を除去し過ぎた場合には、不足分の水を添加して補充することが好ましい。
[pre-process]
In the method for producing polyarylene sulfide of the present invention, the sulfiding agent is usually used in the form of a hydrate. Before adding the polyhalogenated aromatic compound, the mixture containing the organic polar solvent and the sulfiding agent is added. It is preferable to raise the temperature and remove excess water out of the system. In addition, when water is removed excessively by this operation, it is preferable to add and replenish the deficient water.

また、上述したように、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アルカリ金属硫化物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。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。   Further, as described above, an alkali metal sulfide prepared from an alkali metal hydrosulfide and an alkali metal hydroxide in situ in the reaction system or in a tank different from the polymerization tank is also used as the sulfidizing agent. be able to. Although there is no particular limitation on this method, desirably an alkali metal hydrosulfide and an alkali metal hydroxide are added to the 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. In addition, there is a method in which the temperature is raised to at least 150 ° C. or more, preferably 180 to 260 ° C. under normal pressure or reduced pressure, and water is distilled off. A polymerization aid may be added at this stage. Moreover, in order to accelerate | stimulate distillation of a water | moisture content, you may react by adding toluene etc.

また、水分を留出させた後に更に留出を継続し、系内の水分量及び有機アミド溶媒量をイオウ成分1モル当たり、それぞれ0.05モル以上0.8モル未満に調整したスルフィド化剤を重合に用いることもできる。   Further, after distilling water, the distilling is further continued, and the amount of water in the system and the amount of organic amide solvent are adjusted to 0.05 mol or more and less than 0.8 mol, respectively, per 1 mol of sulfur component. Can also be used in the polymerization.

重合反応における、重合系内の水分量は、仕込みスルフィド化剤1モル当たり0.5〜10.0モルであることが好ましい。ここで重合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。   The amount of water in the polymerization system in the polymerization reaction is preferably 0.5 to 10.0 moles per mole of the charged sulfidizing agent. Here, the amount of water in the polymerization system is an amount obtained by subtracting the amount of water removed from the polymerization system from the amount of water charged in the polymerization system. In addition, the water to be charged may be in any form such as water, an aqueous solution, and crystal water.

[重合反応工程]
本発明においては、有機極性溶媒中でスルフィド化剤とポリハロゲン化芳香族化合物とを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を製造することが好ましい。
[Polymerization reaction step]
In the present invention, it is preferable to produce polyarylene sulfide by reacting a sulfidizing agent with a polyhalogenated aromatic compound in an organic polar solvent within a temperature range of 200 ° C. or higher and 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、常温〜220℃、好ましくは100〜220℃の温度範囲で、有機極性溶媒にスルフィド化剤とポリハロゲン化芳香族化合物を加える。この段階で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。   When starting the polymerization reaction step, the sulfidizing agent and the polyhalogenated aromatic compound are added to the organic polar solvent in an inert gas atmosphere at a temperature ranging from room temperature to 220 ° C, preferably 100 to 220 ° C. A polymerization aid may be added at this stage. The order in which these raw materials are charged may be out of order or may be simultaneous.

かかる混合物を通常200℃〜290℃の範囲に昇温する。昇温速度に特に制限はないが、通常0.01〜5℃/分の速度が選択され、0.1〜3℃/分の範囲がより好ましい。   The mixture is usually heated to a temperature in the range of 200 ° C to 290 ° C. Although there is no restriction | limiting in particular in a temperature increase rate, Usually, the speed of 0.01-5 degreeC / min is selected, and the range of 0.1-3 degreeC / min is more preferable.

一般に、最終的には230〜290℃の温度まで昇温し、その温度で通常0.05〜50時間、好ましくは0.5〜20時間反応させる。   In general, the temperature is finally raised to a temperature of 230 to 290 ° C., and the reaction is usually carried out at that temperature for 0.05 to 50 hours, preferably 0.5 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℃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0.25〜10時間の範囲が選択される。   In the stage before reaching the final temperature, for example, a method of reacting at 200 to 260 ° C. for a certain time and then raising the temperature to 270 to 290 ° C. is effective in obtaining a higher degree of polymerization. Under the present circumstances, as reaction time in 200 to 260 degreeC, the range of 0.25 to 20 hours is normally selected, Preferably the range of 0.25 to 10 hours is selected.

なお、より高重合度のポリマーを得るためには、複数段階で重合を行うことが有効である。複数段階で重合を行う際は、245℃における系内のポリハロゲン化芳香族化合物の転化率が、40モル%以上、好ましくは60モル%に達した時点であることが有効である。   In order to obtain a polymer having a higher degree of polymerization, it is effective to perform polymerization in a plurality of stages. When the polymerization is performed in a plurality of stages, it is effective that the conversion of the polyhalogenated aromatic compound in the system at 245 ° C. reaches 40 mol% or more, preferably 60 mol%.

なお、ポリハロゲン化芳香族化合物(ここではPHAと略記)の転化率は、以下の式で算出した値である。PHA残存量は、通常、ガスクロマトグラフ法によって求めることができる。   The conversion rate of the polyhalogenated aromatic compound (herein abbreviated as PHA) is a value calculated by the following formula. The residual amount of PHA can usually be determined by gas chromatography.

(a)ポリハロゲン化芳香族化合物をアルカリ金属硫化物に対しモル比で過剰に添加した場合
転化率=〔PHA仕込み量(モル)−PHA残存量(モル)〕/〔PHA仕込み量(モル)−PHA過剰量(モル)〕
(A) When polyhalogenated aromatic compound is added excessively in a molar ratio with respect to the alkali metal sulfide Conversion rate = [PHA charge (mol) −PHA remaining amount (mol)] / [PHA charge (mol) -PHA excess (mole)]

(b)上記(a)以外の場合
転化率=〔PHA仕込み量(モル)−PHA残存量(モル)〕/〔PHA仕込み量(モル)〕
(B) In cases other than the above (a) Conversion rate = [PHA charge (mol) −PHA remaining amount (mol)] / [PHA charge (mol)]

[回収工程]
本発明のポリアリーレンスルフィド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。
[Recovery process]
In the method for producing polyarylene sulfide of the present invention, after the polymerization is completed, a solid is recovered from a polymerization reaction product containing a polymer, a solvent, and the like.

本発明のポリアリーレンスルフィドの最も好ましい回収方法は、重合溶媒を揮散させる方法である。この回収方法の好ましい一つの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200℃以上、2kg/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粒体状にして回収する方法であり、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、具体的には例えば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℃の範囲が選択される。 The most preferable method for recovering the polyarylene sulfide of the present invention is a method for evaporating the polymerization solvent. One preferable method of this recovery method is a flash method. The flash method is a method in which a polymerization reaction product is flushed from a high-temperature and high-pressure (usually 200 ° C. or higher, 2 kg / cm 2 or higher) state to an atmosphere of normal pressure or reduced pressure, and simultaneously with solvent recovery, the polymer is made into a granular form. This is a recovery method, and the term “flush” here means that a polymerization reaction product is ejected from a nozzle. Specific examples of the atmosphere to be flushed include nitrogen or water vapor at normal pressure, and the temperature is usually selected from the range of 150 ° C to 250 ° C.

フラッシュ法は、溶媒回収と同時に固形物を回収することができ、また回収時間も比較的短くできることから、経済性に優れた回収方法である。この回収方法では、固化過程でNaに代表されるイオン性化合物や有機系低重合度物(オリゴマー)がポリマー中に取り込まれやすい傾向がある。   The flash method is a recovery method that is excellent in economic efficiency because it can recover the solids simultaneously with the recovery of the solvent and the recovery time can be relatively short. In this recovery method, an ionic compound typified by Na or an organic low-polymerization product (oligomer) tends to be easily taken into the polymer during the solidification process.

但し、本発明の回収法はフラッシュ法に限定されるものではない。本発明の要件を満たす方法であれば、徐冷して粒子状のポリマーを回収する方法(クエンチ法)を用いることももちろん可能である。   However, the recovery method of the present invention is not limited to the flash method. Of course, it is possible to use a method (quenching method) of slowly cooling and recovering the particulate polymer as long as it satisfies the requirements of the present invention.

[後処理工程]
本発明で得られるポリアリーレンスルフィドは、上記重合、回収工程を経て生成した後、酸処理、カルボン酸金属塩処理、熱水処理または有機溶媒による洗浄を施してもよい。
[Post-processing process]
The polyarylene sulfide obtained in the present invention may be produced through the above polymerization and recovery steps, and then subjected to acid treatment, carboxylic acid metal salt treatment, hot water treatment, or washing with an organic solvent.

酸処理を行う場合は次のとおりである。本発明でポリアリーレンスルフィドの酸処理に用いる酸は、ポリアリーレンスルフィド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、なかでも酢酸および塩酸がより好ましく用いられるが、硝酸のようなポリアリーレンスルフィドを分解、劣化させるものは好ましくない。   When acid treatment is performed, it is as follows. The acid used for the acid treatment of polyarylene sulfide in the present invention is not particularly limited as long as it does not have an action of decomposing polyarylene sulfide, and examples thereof include acetic acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, silicic acid, carbonic acid, and propyl acid. Among them, acetic acid and hydrochloric acid are more preferably used, but those that decompose and deteriorate polyarylene sulfide such as nitric acid are not preferable.

酸処理の方法は、酸または酸の水溶液にPPS樹脂を浸漬せしめるなどの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。例えば、酢酸を用いる場合、pH4の水溶液を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以上例えばpH4〜8程度となっても良い。酸処理を施されたポリアリーレンスルフィドは残留している酸または塩などを除去するため、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、酸処理による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意味で、蒸留水、脱イオン水であることが好ましい。   As the acid treatment method, there is a method of immersing the PPS resin in an acid or an acid aqueous solution, and it is possible to appropriately stir or heat as necessary. For example, when acetic acid is used, a sufficient effect can be obtained by immersing polyarylene sulfide in an aqueous solution of pH 4 heated to 80 to 200 ° C. and stirring for 30 minutes. The pH after the treatment may be 4 or more, for example, about pH 4-8. The polyarylene sulfide subjected to the acid treatment is preferably washed several times with water or warm water in order to remove residual acid or salt. The water used for washing is preferably distilled water or deionized water in the sense that it does not impair the preferable chemical modification effect of polyarylene sulfide by acid treatment.

また、カルボン酸金属塩水溶液処理の方法は上述した酸処理と同様に(A)ポリアリーレンスルフィドを含浸せしめる方法などがあり、用いるカルボン酸金属塩の具体例としては、酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸カルシウム、酢酸マグネシウム、酢酸バリウム、プロピオン酸リチウム、プロピオン酸ナトリウム、プロピオン酸カリウム、プロピオン酸ナトリウム、プロピオン酸マグネシウム、プロピオン酸バリウム、2−メチルプロピオン酸リチウム、酪酸ルビジウム、吉草酸リチウム、吉草酸ナトリウム、吉草酸カリウム、吉草酸カルシウム、吉草酸マグネシウム、吉草酸バリウム、ヘキサン酸セシウム、ヘプタン酸リチウム、2−メチルオクタン酸リチウム、ドデカン酸カリウム、4−エチルエトラデカン酸ルビジウム、オクタデカン酸ナトリウム、ヘンエイコ酸ナトリウム、シクロヘキサンカルボン酸リチウム、シクロヘキサンカルボン酸カルシウム、シクロヘキサンカルボン酸マグネシウム、シクロドデカンカルボン酸セシウム、3−メチルシクロペンタンカルボン酸セシウム、シウロヘキシル酢酸カリウム、シウロヘキシル酢酸カルシウム、シウロヘキシル酢酸マグネシウム、安息香酸カリウム、安息香酸カルシウム、安息香酸マグネシウム、安息香酸バリウム、安息香酸アルミニウム、m−トルイル酸カリウム、フェニル酢酸リチウム、フェニル酢酸カルシウム、フェニル酢酸マグネシウム、4−フェニルシクロヘキサンカルボン酸ナトリウム、4−フェニルシクロヘキサンカルボン酸カルシウム、4−フェニルシクロヘキサンカルボン酸マグネシウム、p−トリル酢酸カリウム、p−トリル酢酸カルシウム、p−トリル酢酸マグネシウム、4−エチルシクロヘキシル酢酸リチウム、4−エチルシクロヘキシル酢酸カルシウム、4−エチルシクロヘキシル酢酸マグネシウム、その他同種類の塩、およびそれらの混合物などが挙げられ、酢酸ナトリウム、酢酸カルシウム、酢酸マグネシウムが好ましい。処理温度、時間、洗浄回数の好ましい条件としては上述の酸処理と同様の条件が挙げられる。   The carboxylic acid metal salt aqueous solution treatment method includes (A) a method of impregnating polyarylene sulfide in the same manner as the acid treatment described above. Specific examples of the carboxylic acid metal salt used include lithium acetate, sodium acetate, and acetic acid. Potassium, calcium acetate, magnesium acetate, barium acetate, lithium propionate, sodium propionate, potassium propionate, sodium propionate, magnesium propionate, barium propionate, lithium 2-methylpropionate, rubidium butyrate, lithium valerate, Sodium valerate, potassium valerate, calcium valerate, magnesium valerate, barium valerate, cesium hexanoate, lithium heptanoate, lithium 2-methyloctanoate, potassium dodecanoate, rubizi 4-ethylethradecanoate , Sodium octadecanoate, sodium heneicoate, lithium cyclohexanecarboxylate, calcium cyclohexanecarboxylate, magnesium cyclohexanecarboxylate, cesium cyclododecanecarboxylate, cesium 3-methylcyclopentanecarboxylate, potassium chlorohexyl acetate, calcium chlorohexyl acetate, siloxyhexyl acetate Magnesium, potassium benzoate, calcium benzoate, magnesium benzoate, barium benzoate, aluminum benzoate, potassium m-toluate, lithium phenylacetate, calcium phenylacetate, magnesium phenylacetate, sodium 4-phenylcyclohexanecarboxylate, 4- Calcium phenylcyclohexanecarboxylate, 4-phenylcyclohexanecarboxylic acid magne , Potassium p-tolylacetate, calcium p-tolylacetate, magnesium p-tolylacetate, lithium 4-ethylcyclohexylacetate, calcium 4-ethylcyclohexylacetate, magnesium 4-ethylcyclohexylacetate, and other similar salts, and their A mixture etc. are mentioned, Sodium acetate, calcium acetate, and magnesium acetate are preferable. Preferred conditions for the treatment temperature, time, and number of washings include the same conditions as in the acid treatment described above.

熱水処理を行う場合は次のとおりである。本発明で得られたポリアリーレンスルフィド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。このような温度範囲で熱水処理をすることで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得ることができるため好ましい。   When performing hot water treatment, it is as follows. In the hydrothermal treatment of the polyarylene sulfide obtained in the present invention, the temperature of the hot water is preferably 100 ° C. or higher, more preferably 120 ° C. or higher, further preferably 150 ° C. or higher, and particularly preferably 170 ° C. or higher. . It is preferable to perform the hydrothermal treatment in such a temperature range because a preferable chemical modification effect of polyarylene sulfide can be obtained.

本発明の熱水洗浄による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無く、所定量の水に所定量のポリアリーレンスルフィドを投入し、圧力容器内で加熱、撹拌する方法、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と水との割合は、水の多い方が好ましいが、通常、水1に対し、ポリアリーレンスルフィド200g以下の浴比が選択される。   The water used is preferably distilled water or deionized water in order to express the preferable chemical modification effect of the polyarylene sulfide by the hot water washing of the present invention. There are no particular restrictions on the operation of the hot water treatment, and a predetermined amount of polyarylene sulfide is charged into a predetermined amount of water and heated and stirred in a pressure vessel, or a continuous hydrothermal treatment method is performed. The ratio of polyarylene sulfide to water is preferably larger, but usually a bath ratio of 200 g or less of polyarylene sulfide is selected with respect to water 1.

また、処理の雰囲気は、末端基の分解は好ましくないので、これを回避するため不活性雰囲気下とすることが望ましい。さらに、この熱水処理操作を終えたポリアリーレンスルフィドは、残留している成分を除去するため温水で数回洗浄するのが好ましい。   Further, since the decomposition of the terminal group is not preferable, the treatment atmosphere is preferably an inert atmosphere in order to avoid this. Further, the polyarylene sulfide after the hydrothermal treatment operation is preferably washed several times with warm water in order to remove remaining components.

有機溶媒で洗浄する場合は次のとおりである。本発明で得られたポリアリーレンスルフィド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く、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、1,3−ジメチルイミダゾリジノン、ヘキサメチルホスホラスアミド、ピペラジノン類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、モノクロルエタン、ジクロルエタン、テトラクロルエタン、パークロルエタン、クロルベンゼ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、フェノール、クレゾール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのアルコール・フェノ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特に好ましい、また、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る。   When washing with an organic solvent, it is as follows. The organic solvent used for washing the polyarylene sulfide obtained in the present invention is not particularly limited as long as it does not have an action of decomposing polyarylene sulfide. For example, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylformamide, dimethyl Nitrogen-containing polar solvents such as acetamide, 1,3-dimethylimidazolidinone, hexamethylphosphoramide, piperazinones, sulfoxide / sulfon solvents such as dimethyl sulfoxide, dimethyl sulfone, sulfolane, acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, acetophenone, etc. Ketone solvents, ether solvents such as dimethyl ether, dipropyl ether, dioxane, tetrahydrofuran, chloroform, methylene chloride, trichloroethylene, ethylene dichloride, perchlorethylene, Halogen solvents such as chloroethane, dichloroethane, tetrachloroethane, perchlorethane, chlorobenzene, alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, pentanol, ethylene glycol, propylene glycol, phenol, cresol, polyethylene glycol, polypropylene glycol Examples thereof include phenol solvents and aromatic hydrocarbon solvents such as benzene, toluene and xylene. Among these organic solvents, use of N-methyl-2-pyrrolidone, acetone, dimethylformamide, chloroform and the like is particularly preferable, and these organic solvents are used alone or in combination of two or more.

有機溶媒による洗浄の方法としては、有機溶媒中にポリアリーレンスルフィドを浸漬せしめるなどの方法があり、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。   As a method of washing with an organic solvent, there is a method of immersing polyarylene sulfide in an organic solvent, and if necessary, stirring or heating can be appropriately performed. There is no restriction | limiting in particular about the washing | cleaning temperature at the time of wash | cleaning polyarylene sulfide with an organic solvent, Arbitrary temperature of about normal temperature-about 300 degreeC can be selected. Although the cleaning efficiency tends to increase as the cleaning temperature increases, a sufficient effect is usually obtained at a cleaning temperature of room temperature to 150 ° C. It is also possible to wash under pressure in a pressure vessel at a temperature above the boiling point of the organic solvent. There is no particular limitation on the cleaning time. Depending on the cleaning conditions, in the case of batch-type cleaning, a sufficient effect can be obtained usually by cleaning for 5 minutes or more. It is also possible to wash in a continuous manner.

これら酸処理、熱水処理または有機溶媒による洗浄は、これらを適宜組み合わせて行うことも可能である。   These acid treatment, hot water treatment or washing with an organic solvent can be carried out by appropriately combining them.

上記製造方法によって得られた処理前PPS樹脂を酸素雰囲気下においての加熱またはH等の過酸化物もしくはS等の加硫剤を添加しての加熱による熱酸化処理を施すことも可能である。処理の簡便さから酸素雰囲気下においての加熱による熱酸化処理方法が特に好ましい。 Pre-treatment PPS resin obtained by the above production method can be subjected to thermal oxidation treatment by heating in an oxygen atmosphere or by adding a peroxide such as H 2 O 2 or a vulcanizing agent such as S. It is. A thermal oxidation treatment method by heating in an oxygen atmosphere is particularly preferred because of the simplicity of the treatment.

熱酸化処理のための加熱装置は、通常の熱風乾燥機でもまた回転式あるいは撹拌翼付の加熱装置であってもよいが、効率よくしかもより均一に処理する場合は、回転式あるいは撹拌翼付の加熱装置を用いるのがより好ましい。熱酸化処理の際の酸素濃度は2体積%以上、更には8体積%以上とすることが望ましい。酸素濃度の上限には特に制限はないが、50体積%程度が限界であり、25体積%以下がより好ましい。熱酸化処理の好ましい温度条件は上述のとおりである。処理時間は、0.5〜50時間が挙げられ、0.5〜20時間がより好ましく、0.5〜10時間がさらに好ましい。   The heating device for the thermal oxidation treatment may be a normal hot air dryer or a heating device with a rotary type or a stirring blade. However, for efficient and more uniform processing, a rotary type or a stirring blade is used. It is more preferable to use the heating device. The oxygen concentration during the thermal oxidation treatment is preferably 2% by volume or more, and more preferably 8% by volume or more. Although there is no restriction | limiting in particular in the upper limit of oxygen concentration, About 50 volume% is a limit and 25 volume% or less is more preferable. Preferred temperature conditions for the thermal oxidation treatment are as described above. Treatment time includes 0.5 to 50 hours, more preferably 0.5 to 20 hours, and further preferably 0.5 to 10 hours.

また熱酸化処理の前後に、熱酸化架橋を抑制し、揮発分や水分除去を目的として乾式熱処理を行うことも可能である。その温度は130〜250℃が好ましく、160〜250℃の範囲がより好ましい。また、この場合の酸素濃度は2体積%未満とすることが望ましい。処理時間は、0.5〜50時間が好ましく、1〜20時間がより好ましく、1〜10時間がさらに好ましい。加熱処理の装置は通常の熱風乾燥機でもまた回転式あるいは撹拌翼付の加熱装置であってもよいが、効率よくしかもより均一に処理する場合は、回転式あるいは撹拌翼付の加熱装置を用いるのがより好ましい。   Further, before and after the thermal oxidation treatment, it is possible to suppress thermal oxidation cross-linking and perform a dry heat treatment for the purpose of removing volatile components and moisture. The temperature is preferably 130 to 250 ° C, and more preferably 160 to 250 ° C. In this case, the oxygen concentration is preferably less than 2% by volume. The treatment time is preferably 0.5 to 50 hours, more preferably 1 to 20 hours, and further preferably 1 to 10 hours. The heat treatment apparatus may be a normal hot air dryer or a heating apparatus with a rotary blade or a stirring blade. However, for efficient and more uniform treatment, a heating device with a rotary blade or a stirring blade is used. Is more preferable.

かくして得られた本発明のポリアリーレンスルフィドは、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、特に射出成形用途等に好適に適用される。   The polyarylene sulfide of the present invention thus obtained is excellent in heat resistance, chemical resistance, flame retardancy, electrical properties and mechanical properties, and is suitably applied particularly to injection molding applications.

なお本発明で得られたポリアリーレンスルフィドには本発明の効果を損なわない範囲において、他の樹脂を添加することも可能である。例えば、柔軟性の高い熱可塑性樹脂を少量添加することにより柔軟性及び耐衝撃性を更に改良することが可能である。但し、この量が組成物全体の50重量%を超えるとPPS樹脂本来の特徴が損なわれるため好ましくなく、特に30重量%以下の添加が好ましく使用される。熱可塑性樹脂の具体例としては、エポキシ基含有オレフィン系共重合体、酸無水物基含有オレフィン系共重合体その他のオレフィン系樹脂、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、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、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアリレート樹脂、液晶ポリマー、ポリエーテルサルフォン樹脂、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。   In addition, it is also possible to add other resin to the polyarylene sulfide obtained by the present invention within a range not impairing the effects of the present invention. For example, the flexibility and impact resistance can be further improved by adding a small amount of a highly flexible thermoplastic resin. However, if this amount exceeds 50% by weight of the total composition, the original characteristics of the PPS resin are impaired, and in particular, addition of 30% by weight or less is preferably used. Specific examples of thermoplastic resins include epoxy group-containing olefin copolymers, acid anhydride group-containing olefin copolymers and other olefin resins, polyamide resins, polybutylene terephthalate resins, polyethylene terephthalate resins, polyphenylene ether resins, Polysulfone resin, polyallylsulfone resin, polyketone resin, polyetherimide resin, polyarylate resin, liquid crystal polymer, polyethersulfone resin, polyetherketone resin, polythioetherketone resin, polyetheretherketone resin, polyimide resin, polyamide Examples thereof include imide resins and tetrafluoropolyethylene resins.

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。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、エポキシ化合物などのカップリング剤、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、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、その他、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。上記化合物は何れも組成物全体の20重量%を越えるとPPS樹脂本来の特性が損なわれるため好ましくなく、10重量%以下、更に好ましくは1重量%以下の添加がよい。   Moreover, the following compounds can be added for the purpose of modification. Coupling agents such as isocyanate compounds, organosilane compounds, organotitanate compounds, organoborane compounds, epoxy compounds, polyalkylene oxide oligomer compounds, thioether compounds, ester compounds, organophosphorus compounds, etc. , Talc, kaolin, organophosphorus compounds, crystal nucleating agents such as polyetheretherketone, montanic acid waxes, metal soaps such as lithium stearate and aluminum stearate, ethylenediamine / stearic acid / sebacic acid polycondensates, silicone compounds Other additives such as mold release agents such as hypophosphites, lubricants, UV inhibitors, colorants, foaming agents and the like can be blended. If any of the above compounds exceeds 20% by weight of the total composition, the original properties of the PPS resin are impaired, and therefore it is not preferred, and 10% by weight or less, more preferably 1% by weight or less is added.

また、本発明で得られたポリアリーレンスルフィドには機械的強度、靱性などの向上を目的に、エポキシ基、アミノ基、イソシアネート基、水酸基、メルカプト基およびウレイド基の中から選ばれた少なくとも1種の官能基を有するアルコキシシランを添加してもよい。かかる化合物の具体例としては、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランなどのエポキシ基含有アルコキシシラン化合物、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシランなどのメルカプト基含有アルコキシシラン化合物、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリメトキシシシラン、γ−(2−ウレイドエチル)アミノプロピルトリメトキシシランなどのウレイド基含有アルコキシシラン化合物、γ−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルメチルジエトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルエチルジメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルエチルジエトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルトリクロロシランなどのイソシアナト基含有アルコキシシラン化合物、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ基含有アルコキシシラン化合物、およびγ−ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−ヒドロキシプロピルトリエトキシシランなどの水酸基含有アルコキシシラン化合物などが挙げられる。   The polyarylene sulfide obtained in the present invention has at least one selected from an epoxy group, an amino group, an isocyanate group, a hydroxyl group, a mercapto group, and a ureido group for the purpose of improving mechanical strength, toughness and the like. You may add the alkoxysilane which has the functional group of. Specific examples of such compounds include epoxy group-containing alkoxysilanes such as γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, and β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane. Compounds, mercapto group-containing alkoxysilane compounds such as γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltriethoxysilane, γ-ureidopropyltriethoxysilane, γ-ureidopropyltrimethoxysilane, γ- (2-ureidoethyl) ) Ureido group-containing alkoxysilane compounds such as aminopropyltrimethoxysilane, γ-isocyanatopropyltriethoxysilane, γ-isocyanatopropyltrimethoxysilane, γ-isocyanatopropylmethyldimethoxysilane, Isocyanato group-containing alkoxysilane compounds such as γ-isocyanatopropylmethyldiethoxysilane, γ-isocyanatopropylethyldimethoxysilane, γ-isocyanatopropylethyldiethoxysilane, γ-isocyanatopropyltrichlorosilane, γ- (2- Amino group-containing alkoxysilane compounds such as aminoethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, and γ-hydroxypropyltrimethoxysilane, γ- Examples thereof include a hydroxyl group-containing alkoxysilane compound such as hydroxypropyltriethoxysilane.

かかるシラン化合物の好適な添加量は、ポリアリーレンスルフィド100重量部に対し、0.05〜5重量部の範囲が選択される。   A suitable addition amount of such a silane compound is selected in a range of 0.05 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of polyarylene sulfide.

本発明で得られるポリアリーレンスルフィドは、本発明の効果を損なわない範囲で充填材を配合して使用することも可能である。かかる充填材の具体例としてはガラス繊維、炭素繊維、バサルト繊維、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、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、カーボンナノチューブ、フラーレン、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、これらは中空であってもよく、さらにはこれら充填剤を2種類以上併用することも可能である。また、これらの充填材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で予備処理して使用してもよい。   The polyarylene sulfide obtained in the present invention can be used by blending a filler as long as the effects of the present invention are not impaired. Specific examples of such fillers include glass fiber, carbon fiber, basalt fiber, potassium titanate whisker, zinc oxide whisker, calcium carbonate whisker, wollastonite whisker, aluminum borate whisker, aramid fiber, alumina fiber, silicon carbide fiber, ceramic fiber. , Fibrous fillers such as asbestos fiber, stone fiber, metal fibers, or silicates such as talc, wollastonite, zeolite, sericite, mica, kaolin, clay, pyrophyllite, bentonite, asbestos, alumina silicate, oxidation Metal compounds such as silicon, magnesium oxide, alumina, zirconium oxide, titanium oxide and iron oxide, carbonates such as calcium carbonate, magnesium carbonate and dolomite, sulfates such as calcium sulfate and barium sulfate, calcium hydroxide Non-fibrous fillers such as hydroxides such as magnesium hydroxide and aluminum hydroxide, glass beads, glass flakes, glass powder, ceramic beads, carbon nanotubes, fullerene, boron nitride, silicon carbide, carbon black and silica, graphite These may be hollow, and two or more of these fillers may be used in combination. These fillers may be used after pretreatment with a coupling agent such as an isocyanate compound, an organic silane compound, an organic titanate compound, an organic borane compound, and an epoxy compound.

かかる無機フィラーの配合量は通常、ポリアリーレンスルフィド100重量部に対し、0.0001〜500重量部の範囲が好ましく、0.001〜400重量部の範囲がより好ましい。無機フィラーの含有量は、強度と剛性、その他特性のバランスから用途により適宜変えることが可能である。   The amount of the inorganic filler is usually preferably in the range of 0.0001 to 500 parts by weight and more preferably in the range of 0.001 to 400 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyarylene sulfide. The content of the inorganic filler can be appropriately changed depending on the application from the balance of strength, rigidity, and other characteristics.

混練機は、単軸、2軸の押出機、バンバリーミキサー、ニーダー、及びミキシングロールなど通常公知の溶融混練機に供給してPPS樹脂の融解ピーク温度+5〜60℃の加工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。副原料を用いる際、原料の混合順序には特に制限はなく、全ての原材料を配合後上記の方法により溶融混練する方法、一部の原材料を配合後上記の方法により溶融混練し更に残りの原材料を配合し溶融混練する方法、あるいは一部の原材料を配合後単軸あるいは2軸の押出機により溶融混練中にサイドフィーダーを用いて残りの原材料を混合する方法など、いずれの方法を用いてもよい。また、少量添加剤成分については、他の成分を上記の方法などで混練しペレット化した後、成形前に添加して成形に供することも勿論可能である。   The kneading machine is a method of kneading at a processing temperature of the melting peak temperature of the PPS resin +5 to 60 ° C. by supplying it to a generally known melt kneader such as a single-screw, twin-screw extruder, Banbury mixer, kneader, and mixing roll. Can be cited as a representative example. When using the auxiliary materials, the mixing order of the raw materials is not particularly limited, and a method in which all raw materials are blended and then melt-kneaded by the above method, a part of the raw materials are blended and then melt-kneaded by the above method, and the remaining raw materials Any method may be used, such as a method of blending and melt-kneading a mixture of materials, or a method of mixing the remaining raw materials using a side feeder during melt-kneading with a single-screw or twin-screw extruder after blending some raw materials. Good. As for the small amount additive component, other components can be kneaded by the above-mentioned method and pelletized, then added before molding and used for molding.

本発明で得られるポリアリーレンスルフィドは射出成形品、フィルム、シート、繊維などに適用することが可能である。   The polyarylene sulfide obtained in the present invention can be applied to injection molded articles, films, sheets, fibers and the like.

このようにして得られるポリアリーレンサルファイド樹脂(組成物)は、特に射出成形用途に適しており、その具体的用途としては、例えばセンサー、LEDランプ、コネクター、ソケット、抵抗器、リレーケース、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、FDD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などに代表される電気・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・コンパクトディスクなどの音声機器部品、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などに代表される家庭、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、時計などに代表される光学機器、精密機械関連部品;水道蛇口コマ、混合水栓、ポンプ部品、パイプジョイント、水量調節弁、逃がし弁、湯温センサー、水量センサー、水道メーターハウジングなどの水廻り部品;バルブ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、排気ガスバルブなどの各種バルブ、燃料関係・排気系・吸気系各種パイプ、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、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、デュストリビューター、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、車速センサー、ケーブルライナー、エンジンコントロールユニットケース、エンジンドライバーユニットケース、コンデンサーケース、モーター絶縁材料、ハイブリッドカーの制御系部品ケースなどの自動車・車両関連部品、その他の各種用途が例示できる。   The polyarylene sulfide resin (composition) thus obtained is particularly suitable for injection molding applications. Specific examples of such applications include sensors, LED lamps, connectors, sockets, resistors, relay cases, switches, Coil bobbin, condenser, variable capacitor case, optical pickup, oscillator, various terminal boards, transformer, plug, printed circuit board, tuner, speaker, microphone, headphones, small motor, magnetic head base, power module, semiconductor, liquid crystal, FDD carriage, Electrical / electronic parts such as FDD chassis, motor brush holder, parabolic antenna, computer-related parts; VTR parts, TV parts, irons, hair dryers, rice cooker parts, microwave oven parts, acoustic parts, audio Audio equipment parts such as laser discs and compact discs, lighting parts, refrigerator parts, air conditioner parts, typewriter parts, word processor parts, household electrical appliance parts, office computer-related parts, telephone-related parts, facsimile-related Machine-related parts such as parts, copier-related parts, cleaning jigs, motor parts, lighters, typewriters, etc .: Optical equipment such as microscopes, binoculars, cameras, watches, precision machine-related parts; Tops, mixing faucets, pump parts, pipe joints, water flow control valves, relief valves, hot water temperature sensors, water volume sensors, water meter housings, and other water-related parts; valve alternator terminals, alternator connectors, IC regulators, light deer potions Ome -Various valves such as base and exhaust gas valves, various pipes related to fuel, exhaust system and intake system, air intake nozzle snorkel, intake manifold, fuel pump, engine coolant joint, carburetor main body, carburetor spacer, exhaust gas sensor, coolant sensor Oil temperature sensor, throttle position sensor, crankshaft position sensor, air flow meter, brake pad wear sensor, thermostat base for air conditioner, heating hot air flow control valve, brush holder for radiator motor, water pump impeller, turbine vane, wiper motor Related parts, distributor, starter switch, starter relay, transmission wire harness, Window washer nozzle, air conditioner panel switch board, fuel-related electromagnetic valve coil, fuse connector, horn terminal, electrical component insulation plate, step motor rotor, lamp socket, lamp reflector, lamp housing, brake piston, solenoid bobbin, engine oil filter Automobile / vehicle-related parts such as ignition device case, vehicle speed sensor, cable liner, engine control unit case, engine driver unit case, condenser case, motor insulation material, hybrid car control system case, and other various applications .

以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。   The present invention will be described more specifically with reference to the following examples.

<モノマー(p−ジクロロベンゼン)の反応率>
重合系内に残存する未反応のモノマー(p−ジクロロベンゼン)をガスクロマトグラフィー分析にて定量し、p−ジクロロベンゼン反応率を以下の式に基づいて算出した。
反応率(%)=(1−(X−Z)/(Y−Z))×100
X:残存未反応p−ジクロロベンゼンのモル数
Y:仕込み時のp−ジクロロベンゼンのモル数
Z:仕込み時、硫黄源に対し過剰のp−ジクロロベンゼンのモル数
これが高いほど、反応が進みやすいことを示す。
<Reaction rate of monomer (p-dichlorobenzene)>
The unreacted monomer (p-dichlorobenzene) remaining in the polymerization system was quantified by gas chromatography analysis, and the p-dichlorobenzene reaction rate was calculated based on the following formula.
Reaction rate (%) = (1− (X−Z) / (Y−Z)) × 100
X: Number of moles of residual unreacted p-dichlorobenzene Y: Number of moles of p-dichlorobenzene at the time of charging Z: Number of moles of excess p-dichlorobenzene with respect to the sulfur source at the time of charging It shows that.

<GPC測定>
重合物の重量平均分子量(Mw)を測定するため、重合物を1−クロロナフタレンに対して0.1重量%となるよう調製し250℃で溶解させた後、サンプル溶液をゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)に供し、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:SSC−7100(センシュー科学)
カラム名:GPC3506(センシュー科学)
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0.1重量%)
<GPC measurement>
In order to measure the weight average molecular weight (Mw) of the polymer, the polymer was prepared to be 0.1% by weight with respect to 1-chloronaphthalene and dissolved at 250 ° C., and then the sample solution was subjected to gel permeation chromatography. (GPC) and calculated in terms of polystyrene. The measurement conditions for GPC are shown below.
Apparatus: SSC-7100 (Senshu Science)
Column name: GPC3506 (Senshu Science)
Eluent: 1-chloronaphthalene detector: differential refractive index detector Column temperature: 210 ° C
Pre-constant temperature: 250 ° C
Pump bath temperature: 50 ° C
Detector temperature: 210 ° C
Flow rate: 1.0 mL / min
Sample injection amount: 300 μL (slurry: about 0.1% by weight)

[実施例1]
SUS316製の攪拌機付き1リットルオートクレーブに、濃度48wt%の水硫化ナトリウム水溶液116.9g(水硫化ナトリウム換算で1.0モル)、純度96%水酸化ナトリウムを水45gに溶解した濃度48wt%の水酸化ナトリウム水溶液86.6g(水酸化ナトリウム換算で1.04モル)、NMP163.6g(1.65モル)、無水酢酸ナトリウム27.1g(0.33モル)、およびイオン交換水30gを室温で仕込んだ。常圧で窒素を通じて撹拌しながら240℃まで約3時間かけて徐々に昇温し、水136.3gを留出した。その後160℃まで冷却し、p−ジクロロベンゼン149.2g(1.04モル)、テトラフェニルホスホニウムクロライド37.5g(0.1モル;Aldrich社製)、NMP133.8g(1.35モル)を加え、窒素ガス下に密封した。その後210℃まで昇温し、120分保持した後50℃まで冷却し、反応物を回収した。
[Example 1]
In a 1 liter autoclave with a stirrer made of SUS316, 116.9 g of a sodium hydrosulfide aqueous solution with a concentration of 48 wt% (1.0 mol in terms of sodium hydrosulfide) and a purity of 96 wt. An aqueous sodium oxide solution 86.6 g (1.04 mol in terms of sodium hydroxide), NMP 163.6 g (1.65 mol), anhydrous sodium acetate 27.1 g (0.33 mol), and ion-exchanged water 30 g were charged at room temperature. It is. While stirring through nitrogen at normal pressure, the temperature was gradually raised to 240 ° C. over about 3 hours, and 136.3 g of water was distilled. Thereafter, the mixture was cooled to 160 ° C., and 149.2 g (1.04 mol) of p-dichlorobenzene, 37.5 g of tetraphenylphosphonium chloride (0.1 mol; manufactured by Aldrich), and 133.8 g (1.35 mol) of NMP were added. And sealed under nitrogen gas. Thereafter, the temperature was raised to 210 ° C., held for 120 minutes, then cooled to 50 ° C., and the reaction product was recovered.

内容物中の残存p−ジクロロベンゼンを定量しモノマー(p−ジクロロベンゼン)反応率を算出したところ、70%であった。   The residual p-dichlorobenzene in the contents was quantified to calculate the monomer (p-dichlorobenzene) reaction rate, which was 70%.

重合後に回収した反応物は浴比10の70℃イオン交換水で4回洗浄を行い、得られたウェットケークを120℃で3時間乾燥させて乾燥PPSを得た。得られたPPSのMwは10000であった。   The reaction product recovered after the polymerization was washed four times with 70 ° C. ion exchange water having a bath ratio of 10, and the obtained wet cake was dried at 120 ° C. for 3 hours to obtain a dry PPS. Mw of the obtained PPS was 10,000.

[実施例2]
有機リン塩としてテトラフェニルホスホニウムクロライドの替わりにテトラキス[トリス(ジメチルアミノ)ホスホラニリデンアミノ]ホスホニウムクロライド:[(Me2N)3P=N]4+,Cl38.8g(0.05モル;Fluka社製)を用いたこと以外は実施例1と同様の操作を行った。
[Example 2]
Instead of tetraphenylphosphonium chloride, tetrakis [tris (dimethylamino) phosphoranylideneamino] phosphonium chloride: [(Me 2 N) 3 P═N] 4 P + , Cl 38.8 g (0.05) The same operation as in Example 1 was performed except that Mol; manufactured by Fluka) was used.

モノマー(p−ジクロロベンゼン)の反応率は、87%であった。   The reaction rate of the monomer (p-dichlorobenzene) was 87%.

また、実施例1と同様の方法で洗浄、乾燥して得られたPPSのMwは14000であった。   Further, the Mw of PPS obtained by washing and drying in the same manner as in Example 1 was 14000.

[比較例1]
テトラフェニルホスホニウムクロライドを添加しないこと以外は実施例1と同様にして重合を行い、反応物を回収した。
[Comparative Example 1]
Polymerization was performed in the same manner as in Example 1 except that tetraphenylphosphonium chloride was not added, and the reaction product was recovered.

モノマー(p−ジクロロベンゼン)の反応率は、58%であった。
また、実施例1と同様の方法で洗浄、乾燥して得られたPPSのMwは5600であった。
The reaction rate of the monomer (p-dichlorobenzene) was 58%.
Further, the Mw of PPS obtained by washing and drying in the same manner as in Example 1 was 5600.

実施例1および2では、有機リン塩を無添加とした比較例1に比べて高いモノマー反応率であった。また、実施例1および2の分子量も比較例1に比べて高く、重合が促進していることがわかる。   In Examples 1 and 2, the monomer reaction rate was higher than that in Comparative Example 1 in which no organic phosphorus salt was added. Moreover, the molecular weights of Examples 1 and 2 are also higher than those of Comparative Example 1, indicating that the polymerization is promoted.

Claims (7)

スルフィド化剤とポリハロゲン化芳香族化合物を下記一般式(I)で表される有機リン塩存在下、有機溶媒中で反応させるポリアリーレンスルフィドの製造方法。
Figure 2008280495
(但し、R1、R2、R3、R4は、水素、アルキル基、芳香族基およびリン、窒素、硫黄原子のいずれかを含む基から選ばれる置換基であって、R1、R2、R3、R4は全て同一でも、異なっていてもよい。またQ-は無機酸または酸素原子、窒素原子もしくは硫黄原子上に活性水素を有する活性水素化合物から、プロトンが離脱して導かれる形のアニオンである。)
A method for producing polyarylene sulfide, comprising reacting a sulfidizing agent and a polyhalogenated aromatic compound in an organic solvent in the presence of an organic phosphorus salt represented by the following general formula (I).
Figure 2008280495
(However, R1, R2, R3, and R4 are substituents selected from hydrogen, an alkyl group, an aromatic group, and a group containing any of phosphorus, nitrogen, and sulfur atoms, and R1, R2, R3, and R4 are All of them may be the same or different, and Q is an anion in which protons are derived from an inorganic acid or an active hydrogen compound having active hydrogen on an oxygen atom, nitrogen atom or sulfur atom.
スルフィド化剤がアルカリ金属硫化物である請求項1記載のポリアリーレンスルフィドの製造方法。 The method for producing polyarylene sulfide according to claim 1, wherein the sulfiding agent is an alkali metal sulfide. 有機溶媒が有機アミド溶媒である請求項1または2いずれか記載のポリアリーレンスルフィドの製造方法。 The method for producing polyarylene sulfide according to claim 1, wherein the organic solvent is an organic amide solvent. 有機リン塩が、四級ホスホニウム塩であることを特徴とする請求項1〜3いずれか記載のポリアリーレンスルフィドの製造方法。 The method for producing a polyarylene sulfide according to any one of claims 1 to 3, wherein the organic phosphorus salt is a quaternary phosphonium salt. 前記一般式(I)で表される有機リン塩が、R1、R2、R3、R4の少なくとも一つが芳香族基である四級ホスホニウム塩であることを特徴とする請求項4記載のポリアリーレンスルフィドの製造方法。 5. The polyarylene sulfide according to claim 4, wherein the organic phosphorus salt represented by the general formula (I) is a quaternary phosphonium salt in which at least one of R1, R2, R3, and R4 is an aromatic group. Manufacturing method. 前記一般式(I)で表される有機リン塩が、下記一般式(II)で表されるホスファゼニウム塩であることを特徴とする請求項1〜3いずれか記載のポリアリーレンスルフィドの製造方法。
Figure 2008280495
(式中、Q-は無機酸または酸素原子、窒素原子もしくは硫黄原子上に活性水素を有する活性水素化合物から、プロトンが離脱して導かれる形のアニオンである。a、b、cおよびdはそれぞれ1または0であるが、全てが同時に0ではない。Rは、すべてが同一でも互いに異なっていてもよく、それぞれ独立して、炭素数1ないし10個の炭化水素基を表すか、または同一窒素原子上の2個のRが互いに結合して窒素原子と共に環を形成していてもよい。)
The method for producing a polyarylene sulfide according to any one of claims 1 to 3, wherein the organic phosphorus salt represented by the general formula (I) is a phosphazenium salt represented by the following general formula (II).
Figure 2008280495
(In the formula, Q is an anion in a form in which protons are derived from an inorganic acid or an active hydrogen compound having active hydrogen on an oxygen atom, nitrogen atom or sulfur atom. A, b, c and d are Each is 1 or 0, but all are not simultaneously 0. R may be all the same or different from each other, and each independently represents a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or the same Two Rs on the nitrogen atom may be bonded to each other to form a ring together with the nitrogen atom.)
-がハロゲンイオンまたはSHである請求項1〜6いずれか記載のポリアリーレンスルフィドの製造方法。 Q - is a halogen ion or SH - method for producing a polyarylene sulfide according to any one of the is claims 1-6.
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