JP2015143321A - Method of producing polyarylene sulfide, and polyarylene sulfide - Google Patents

Method of producing polyarylene sulfide, and polyarylene sulfide Download PDF

Info

Publication number
JP2015143321A
JP2015143321A JP2014151552A JP2014151552A JP2015143321A JP 2015143321 A JP2015143321 A JP 2015143321A JP 2014151552 A JP2014151552 A JP 2014151552A JP 2014151552 A JP2014151552 A JP 2014151552A JP 2015143321 A JP2015143321 A JP 2015143321A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mol
polyarylene sulfide
pas
less
μmol
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014151552A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6323233B2 (en
Inventor
健一 奥長
Kenichi Okunaga
健一 奥長
武志 東原
Takeshi Higashihara
武志 東原
松本 英樹
Hideki Matsumoto
英樹 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to JP2014151552A priority Critical patent/JP6323233B2/en
Publication of JP2015143321A publication Critical patent/JP2015143321A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6323233B2 publication Critical patent/JP6323233B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily obtain a polyarylene sulfide having high melt viscosity and excellent spinnability without increasing its molecular weight.SOLUTION: A polyarylene sulfide with carboxylate content of more than 100 μmol/g and less than 400 μmol/g has an organic acid metal salt or inorganic acid metal salt in a molar ratio 0.1-5 relative to the carboxylate content added thereto for cleaning, so that a polyarylene sulfide having high melt viscosity is obtained.

Description

本発明は、押出成形用途に好適な高い溶融粘度を有するポリアリーレンスルフィドを高分子量化させることなく簡便に調製する方法、および曳糸性に優れたポリアリーレンスルフィドに関するものである。   The present invention relates to a method for easily preparing a polyarylene sulfide having a high melt viscosity suitable for extrusion molding without increasing the molecular weight, and a polyarylene sulfide excellent in spinnability.

ポリフェニレンスルフィド(以下PPSと略す)に代表されるポリアリーレンスルフィド(以下PASと略す)は、優れた耐熱性、バリア性、耐薬品性、電気絶縁性、耐湿熱性などエンジニアリングプラスチックとして好適な性質を有しており、射出成形、押出成形用途を中心として各種電気・電子部品、機械部品、自動車部品、フィルム、繊維などに使用されている。中でもフィルムや繊維などの押出成形用途にPASを使用する場合、高粘度化されたPASが必要となり、当該PASを得るために以下のような種々の方法が提案されている。例えば、特許文献1ではフィルム、シート、繊維などの成形加工に対応できる高い溶融粘度のPAS、具体的には1000ポイズ(310℃で剪断速度200sec−1)以上のPASを得るため、重合時の温度と水の量を制御する製造方法が提案されている。本方法ではPASを高分子量化して高い溶融粘度を発現させており、高分子量化には長時間の重合時間を要し、さらには多量の水を水の沸点以上の重合系内に投入するため、高圧反応容器や高圧ポンプが必要となり、製造工程が複雑になる問題があった。特許文献2では糸強度に優れ、溶融紡糸性に優れたPASとして熱酸化処理したPASが提案されており、熱処理前のPASは重合時に酢酸ナトリウムを重合助剤として用いて高分子量化し、さらに適度に熱処理するという工程を経ている。重合時に重合助剤を用いると、重合後に重合助剤を後処理する必要があるという問題があり、また、熱処理後のPASを熱時加圧濾過した際の残渣量(ゲル化物)を低く抑えるよう熱処理条件を精密に制御する必要があるなど、煩雑な操作が必要という問題があった。 Polyarylene sulfide (hereinafter abbreviated as PAS) typified by polyphenylene sulfide (hereinafter abbreviated as PPS) has properties suitable as engineering plastics such as excellent heat resistance, barrier properties, chemical resistance, electrical insulation properties, and heat and moisture resistance. It is used for various electrical / electronic parts, machine parts, automobile parts, films, fibers, etc. mainly for injection molding and extrusion molding. In particular, when PAS is used for extrusion molding applications such as films and fibers, a highly viscous PAS is required, and various methods as described below have been proposed in order to obtain the PAS. For example, in Patent Document 1, in order to obtain a high melt viscosity PAS that can be applied to a molding process of a film, sheet, fiber, or the like, specifically, a PAS of 1000 poise (310 ° C., shear rate 200 sec −1 ) or more, Manufacturing methods have been proposed that control the temperature and the amount of water. In this method, PAS is made to have a high molecular weight and a high melt viscosity is expressed, and it takes a long polymerization time to increase the molecular weight, and furthermore, a large amount of water is put into a polymerization system having a boiling point of water or higher. In addition, a high-pressure reaction vessel and a high-pressure pump are required, and the manufacturing process is complicated. Patent Document 2 proposes a thermally oxidized PAS as a PAS having excellent yarn strength and melt spinnability. The PAS before heat treatment is made high in molecular weight by using sodium acetate as a polymerization aid during polymerization, and more appropriately It has undergone a process of heat treatment. When a polymerization aid is used at the time of polymerization, there is a problem that the polymerization aid needs to be post-treated after the polymerization, and the amount of residue (gelled product) when the heat-treated PAS is filtered while hot is kept low. Thus, there is a problem that complicated operations are required, such as the need to precisely control the heat treatment conditions.

特開昭61−7332号公報(特許請求の範囲)JP 61-7332 A (Claims) 国際公開2006/059509号(特許請求の範囲)International Publication No. 2006/059509 (Claims)

本発明は、押出成形用途に好適な高い溶融粘度を有するポリアリーレンスルフィドを高分子量化させることなく簡便に調製することを課題として検討した結果達成されたものである。   The present invention has been achieved as a result of studying as an object to easily prepare polyarylene sulfide having a high melt viscosity suitable for extrusion molding without increasing the molecular weight.

本発明は、かかる課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、特定のカルボキシレート含有量を有するPASと特定量の有機酸金属塩または無機酸金属塩を添加して洗浄することで、従来のような高分子量PASを用いることなく、押出成形用途に好適な高い溶融粘度を有するPASが得られることを見出し、本発明に至った。   In the present invention, as a result of intensive studies to solve such problems, a PAS having a specific carboxylate content and a specific amount of organic acid metal salt or inorganic acid metal salt are added and washed. The present inventors have found that a PAS having a high melt viscosity suitable for extrusion molding can be obtained without using such a high molecular weight PAS.

すなわち、本発明は、以下のとおりである。
1.カルボキシレート含有量が100μmol/gを超え400μmol/g未満のポリアリーレンスルフィドを、カルボキシレート含有量に対するモル比で0.1〜5の有機酸金属塩または無機酸金属塩を添加して洗浄することを特徴とするポリアリーレンスルフィドの製造方法。
2.200℃以上280℃未満の温度範囲で、有機極性溶媒中、スルフィド化剤、アルカリ金属水酸化物、ジハロゲン化芳香族化合物、およびハロゲン化芳香族カルボン酸化合物またはハロゲン化芳香族カルボン酸塩化合物を用いて反応させ、得られたポリアリーレンスルフィドを洗浄することを特徴とする1記載のポリアリーレンスルフィドの製造方法。
3.スルフィド化剤100モルに対し、ハロゲン化芳香族カルボン酸化合物またはハロゲン化芳香族カルボン酸塩化合物を0.01モル以上10モル未満で反応させてポリアリーレンスルフィドを得る2記載のポリアリーレンスルフィドの製造方法。
4.スルフィド化剤100モルに対し、ハロゲン化芳香族カルボン酸化合物またはハロゲン化芳香族カルボン酸塩化合物を2モル以上8モル未満で反応させてポリアリーレンスルフィドを得る2記載のポリアリーレンスルフィドの製造方法。
5.有機酸金属塩または無機酸金属塩がアルカリ土類金属塩であることを特徴とする1〜4いずれか記載のポリアリーレンスルフィドの製造方法。
6.洗浄前のポリアリーレンスルフィドの溶融粘度(A)と、洗浄後のポリアリーレンスルフィド樹脂の溶融粘度(B)の比(B/A)が2.5〜10であることを特徴とする1〜5いずれか記載のポリアリーレンスルフィドの製造方法。
7.カルボキシレート含有量が100μmol/gを超え400μmol/g未満であり、かつ金属含有量が40μmol/gを超え400μmol/g未満であるポリアリーレンスルフィド。
8.カルボキシレート含有量に対する金属含有量がモル比で0.4以上4未満である7記載のポリアリーレンスルフィド。
That is, the present invention is as follows.
1. Washing polyarylene sulfide having a carboxylate content of more than 100 μmol / g and less than 400 μmol / g by adding an organic acid metal salt or an inorganic acid metal salt in a molar ratio to the carboxylate content of 0.1 to 5. A process for producing polyarylene sulfide characterized by the above.
2. Sulfiding agent, alkali metal hydroxide, dihalogenated aromatic compound, and halogenated aromatic carboxylic acid compound or halogenated aromatic carboxylate in an organic polar solvent in a temperature range of 200 ° C. or higher and lower than 280 ° C. 2. The method for producing polyarylene sulfide according to 1, wherein the reaction is carried out using a compound, and the resulting polyarylene sulfide is washed.
3. 3. Production of polyarylene sulfide according to 2, wherein a halogenated aromatic carboxylic acid compound or a halogenated aromatic carboxylate compound is reacted in an amount of 0.01 mol or more and less than 10 mol with respect to 100 mol of the sulfidizing agent. Method.
4). 3. The method for producing polyarylene sulfide according to 2, wherein a polyarylene sulfide is obtained by reacting a halogenated aromatic carboxylic acid compound or a halogenated aromatic carboxylate compound with 2 mol or more and less than 8 mol with respect to 100 mol of the sulfidizing agent.
5. The method for producing polyarylene sulfide according to any one of 1 to 4, wherein the organic acid metal salt or inorganic acid metal salt is an alkaline earth metal salt.
6). The ratio (B / A) of the melt viscosity (A) of the polyarylene sulfide before washing and the melt viscosity (B) of the polyarylene sulfide resin after washing is from 2.5 to 10. A method for producing a polyarylene sulfide according to any one of the above.
7). A polyarylene sulfide having a carboxylate content of more than 100 μmol / g and less than 400 μmol / g and a metal content of more than 40 μmol / g and less than 400 μmol / g.
8). 8. The polyarylene sulfide according to 7, wherein the metal content with respect to the carboxylate content is 0.4 or more and less than 4 in molar ratio.

本発明によれば、高い溶融粘度を有し優れた曳糸性を有するポリアリーレンスルフィドを簡便に得ることができる。   According to the present invention, a polyarylene sulfide having a high melt viscosity and excellent spinnability can be easily obtained.

本発明におけるPASとは、式、−(Ar−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%以上含有するホモポリマーまたはコポリマーである。Arとしては下記の式(A)〜式(K)などであらわされる単位などがあるが、なかでも式(A)が特に好ましい。   The PAS in the present invention is a homopolymer or copolymer having a repeating unit of the formula, — (Ar—S) —, as a main constituent unit, and preferably containing 80 mol% or more of the repeating unit. Ar includes units represented by the following formulas (A) to (K), among which the formula (A) is particularly preferable.

Figure 2015143321
Figure 2015143321

(R1,R2は水素、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン基、カルボキシ基から選ばれた置換基であり、R1とR2は同一でも異なっていてもよい)。 (R1 and R2 are substituents selected from hydrogen, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen group, and a carboxy group, and R1 and R2 may be the same or different).

この繰り返し単位を主要構成単位とする限り、下記の式(L)〜式(N)などで表される少量の分岐単位または架橋単位を含むことができる。これら分岐単位または架橋単位の共重合量は、−(Ar−S)−の単位1モルに対して0〜1モル%の範囲であることが好ましい。   As long as this repeating unit is a main structural unit, it can contain a small amount of branching units or crosslinking units represented by the following formulas (L) to (N). The amount of copolymerization of these branched units or cross-linked units is preferably in the range of 0 to 1 mol% with respect to 1 mol of-(Ar-S)-units.

Figure 2015143321
Figure 2015143321

また、本発明におけるPASは上記繰り返し単位を含むランダム共重合体、ブロック共重合体及びそれらの混合物のいずれかであってもよい。   The PAS in the present invention may be any of a random copolymer, a block copolymer and a mixture thereof containing the above repeating unit.

これらの代表的なものとして、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンスルフィドスルホン、ポリフェニレンスルフィドエーテル、ポリフェニレンスルフィドケトン、これらのランダム共重合体、ブロック共重合体及びそれらの混合物などが挙げられる。特に好ましいPASとしては、ポリマーの主要構成単位としてp−フェニレンスルフィド単位   Typical examples of these include polyphenylene sulfide, polyphenylene sulfide sulfone, polyphenylene sulfide ether, polyphenylene sulfide ketone, random copolymers thereof, block copolymers, and mixtures thereof. Particularly preferred PASs include p-phenylene sulfide units as the main structural unit of the polymer.

Figure 2015143321
Figure 2015143321

を80モル%以上含有するポリフェニレンスルフィドが挙げられる。また、安息香酸およびその塩の単位がPASの主鎖骨格中に1〜20モル%以上、好ましくは1〜10モル%以上含有していても良い。 Is a polyphenylene sulfide containing 80 mol% or more. Moreover, the unit of benzoic acid and its salt may be contained in the main chain skeleton of PAS in an amount of 1 to 20 mol% or more, preferably 1 to 10 mol% or more.

本発明のPASにつき、重合に用いるスルフィド化剤、有機極性溶媒、ジハロゲン化芳香族化合物、ハロゲン化芳香族カルボン酸化合物、重合助剤、分子量調整剤、重合安定剤、脱水工程、重合工程、ポリマー回収、金属塩洗浄、金属塩洗浄後のPASの順に説明する。   For the PAS of the present invention, a sulfidizing agent, an organic polar solvent, a dihalogenated aromatic compound, a halogenated aromatic carboxylic acid compound, a polymerization aid, a molecular weight modifier, a polymerization stabilizer, a dehydration step, a polymerization step, a polymer used for polymerization Description will be made in the order of recovery, metal salt cleaning, and PAS after metal salt cleaning.

(1)スルフィド化剤
PASを製造する際に用い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が、取り扱い性、汎用性などから、アルカリ金属硫化物、アルカリ金属水硫化物、およびそれらの混合物が好ましく用いられる。スルフィド化剤は、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。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。
(1) Sulfiding agent The sulfiding agent used in the production of PAS includes alkali metal sulfides, alkali metal hydrosulfides, and hydrogen sulfides. Alkali metal sulfides are easy to handle and versatile. , Alkali metal hydrosulfides, and mixtures thereof are preferably used. The sulfiding agent can be used as a hydrate or aqueous mixture or in the form of an anhydride. A sulfidizing agent prepared in situ in the reaction system from an alkali metal hydrosulfide and an alkali metal hydroxide can also be used.

好ましいスルフィド化剤としては硫化ナトリウム、水硫化ナトリウムが挙げられ、取り扱い性の観点から水性混合物の状態で用いることが好ましい。   Preferred sulfiding agents include sodium sulfide and sodium hydrosulfide, and it is preferably used in the form of an aqueous mixture from the viewpoint of handleability.

スルフィド化剤の使用量は、後述の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 sulfiding agent used means that the residual amount obtained by subtracting the loss from the actual charge when there is a partial loss of the sulfiding agent before the start of the polymerization reaction due to the dehydration operation described below. To do.

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く、この使用量はアルカリ金属水硫化物100モルに対し90モル以上120モル未満、好ましくは95モル以上115モル未満、更に好ましくは95モル以上110モル未満の範囲が例示できる。この範囲にすることで、分解を引き起こすことなく、また重合副生物量の少ないPASを得ることができる。   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, and the amount used is 90 mol or more and less than 120 mol with respect to 100 mol of the alkali metal hydrosulfide, The range is preferably 95 mol or more and less than 115 mol, more preferably 95 mol or more and less than 110 mol. By setting it within this range, PAS having a small amount of polymerization by-products can be obtained without causing decomposition.

(2)有機極性溶媒
PASを製造する際に、通常は重合溶媒として有機極性溶媒を用いる。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(NMP)が好ましく用いられる。
(2) Organic polar solvent When producing PAS, an organic polar solvent is usually used as a 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 triamide, dimethyl sulfone, tetramethylene sulfoxide, and other aprotic organic solvents, and mixtures thereof have high reaction stability. Are preferably used. Of these, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) is particularly preferably used.

PAS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100モル当たり250モル以上550モル未満、好ましくは250モル以上500モル未満、より好ましくは250モル以上450モル未満の範囲が選択される。   Although there is no restriction | limiting in particular in the usage-amount of the organic polar solvent used as a polymerization solvent of PAS, From the viewpoint of the stable reactivity and economical efficiency, it is 250 mol or more and less than 550 mol per 100 mol of sulfidizing agents, Preferably it is 250 mol or more and 500 mol. The range of less than, more preferably 250 mol or more and less than 450 mol is selected.

(3)ジハロゲン化芳香族化合物
本発明のPASを製造する際、ジハロゲン化芳香族化合物を用いる。PASの代表であるPPSを製造する際、ベンゼン環と硫黄がポリマーの主骨格となるため、用い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、m−ジクロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン、p−ジブロモベンゼンなどのジハロゲン化ベンゼンが挙げられる。また、カルボキシレートの導入を目的に、ハロゲン化芳香族カルボン酸化合物として2,4−ジクロロ安息香酸、2,5−ジクロロ安息香酸、2,6−ジクロロ安息香酸、3,5−ジクロロ安息香酸などのジハロゲン化芳香族カルボン酸化合物またはその塩を共重合モノマーとして用いることも好ましい態様の一つである。さらに、本発明の効果を損なわない限り、2,4−ジクロロアニリン、2,5−ジクロロアニリン、2,6−ジクロロアニリン、3,5−ジクロロアニリン、2,4−ジクロロフェノール、2,5−ジクロロフェノール、2,6−ジクロロフェノール、3,5−ジクロロフェノール、1−メトキシ−2,5−ジクロロベンゼン、4,4’−ジクロロフェニルエーテル、4,4’−ジクロロジフェニルスルホキシド、4,4’−ジクロロフェニルケトンなどのジハロゲン化芳香族化合物などを用いることも可能である。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ことが好ましく、2,4−ジクロロ安息香酸や2,5−ジクロロ安息香酸に代表されるジハロゲン化安息香酸またはその塩を共重合成分として一部使用することもPASのカルボキシレート含有量を増加させるために好ましい態様の一つである。
(3) Dihalogenated aromatic compound When producing the PAS of the present invention, a dihalogenated aromatic compound is used. When producing PPS, which is representative of PAS, the benzene ring and sulfur become the main skeleton of the polymer. Therefore, the dihalogenated aromatic compounds used include p-dichlorobenzene, m-dichlorobenzene, o-dichlorobenzene, p- And dihalogenated benzenes such as dibromobenzene. In addition, for the purpose of introducing carboxylate, 2,4-dichlorobenzoic acid, 2,5-dichlorobenzoic acid, 2,6-dichlorobenzoic acid, 3,5-dichlorobenzoic acid, etc. as halogenated aromatic carboxylic acid compounds It is also a preferred embodiment to use a dihalogenated aromatic carboxylic acid compound or a salt thereof as a copolymerization monomer. Furthermore, unless the effects of the present invention are impaired, 2,4-dichloroaniline, 2,5-dichloroaniline, 2,6-dichloroaniline, 3,5-dichloroaniline, 2,4-dichlorophenol, 2,5- Dichlorophenol, 2,6-dichlorophenol, 3,5-dichlorophenol, 1-methoxy-2,5-dichlorobenzene, 4,4'-dichlorophenyl ether, 4,4'-dichlorodiphenyl sulfoxide, 4,4'- It is also possible to use dihalogenated aromatic compounds such as dichlorophenyl ketone. Of these, p-dihalogenated benzene typified by p-dichlorobenzene is preferred as the main component, and dihalogenated benzoic acid typified by 2,4-dichlorobenzoic acid and 2,5-dichlorobenzoic acid or the like. Part of the use of a salt as a copolymerization component is also a preferred embodiment for increasing the carboxylate content of PAS.

本発明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PASを効率よく得る観点から、スルフィド化剤100モル当たり80モル以上150モル未満、好ましくは90モル以上110モル未満、更に好ましくは、95モル以上105モル未満の範囲が例示できる。スルフィド化剤100モル当たり80モル未満であると分解する傾向にあり、150モル以上であると分子量が低下し機械物性が発現しない傾向にある。共重合成分としてジハロゲン化芳香族カルボン酸化合物またはその塩を使用する場合は、ジハロゲン化芳香族化合物の合計量の内、ジハロゲン化芳香族カルボン酸化合物またはその塩の使用量がスルフィド化剤100モル当たり0.1モル以上20モル未満、好ましくは1モル以上15モル未満、更に好ましくは2モル以上10モル未満の範囲が例示できる。スルフィド化剤100モル当たり0.1モル未満であると、得られるPASのカルボキシレート含有量が少ないがために本発明の効果が得られず、20モル以上であると分子量が低下し機械物性が発現しない傾向にある。   The amount of the dihalogenated aromatic compound used in the present invention is 80 mol or more and less than 150 mol, preferably 90 mol or more per 100 mol of the sulfidizing agent, from the viewpoint of efficiently suppressing the decomposition and reducing the viscosity of the PAS suitable for processing. The range is less than 110 moles, more preferably 95 moles or more and less than 105 moles. When the amount is less than 80 moles per 100 moles of the sulfidizing agent, decomposition tends to occur. When a dihalogenated aromatic carboxylic acid compound or a salt thereof is used as a copolymerization component, the amount of the dihalogenated aromatic carboxylic acid compound or a salt thereof used in the total amount of the dihalogenated aromatic compound is 100 mol of the sulfidizing agent. A range of 0.1 mol or more and less than 20 mol, preferably 1 mol or more and less than 15 mol, more preferably 2 mol or more and less than 10 mol can be exemplified. When the amount is less than 0.1 mol per 100 mol of the sulfidizing agent, the effect of the present invention cannot be obtained because the carboxylate content of the obtained PAS is small, and when it is 20 mol or more, the molecular weight decreases and the mechanical properties are reduced. There is a tendency not to develop.

ジハロゲン化芳香族カルボン酸化合物またはその塩を使用する場合、その添加時期に特に制限はなく、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。   When a dihalogenated aromatic carboxylic acid compound or a salt thereof is used, there is no particular limitation on the addition timing, and it may be added at any time during the dehydration step, the start of polymerization, or during the polymerization described later, or multiple times. It may be added separately.

(4)ハロゲン化芳香族カルボン酸化合物
本発明のPASを製造する際、カルボキシレート含有量の多いPASを得る目的でハロゲン化芳香族カルボン酸化合物またはハロゲン化芳香族カルボン酸塩化合物を添加することも好ましい態様の一つである。具体的には、2−クロロ安息香酸、3−クロロ安息香酸、4−クロロ安息香酸、4−クロロフタル酸水素ナトリウム、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−カルボン酸などのモノハロゲン化芳香族カルボン酸またはその塩などが挙げられ、重合時の反応性や汎用性などから3−クロロ安息香酸、4−クロロ安息香酸、4−クロロフタル酸水素ナトリウム、またはそれらの塩が好ましいものとして挙げられる。また、本発明の効果を損なわない限り、クロロベンゼン、1−クロロナフタレン、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、4−クロロベンズアミド、4−クロロベンゼンアセトアミド、4−クロロベンゼンスルホンアミド、4−クロロベンゼンスルホン酸、4−クロロベンゼンチオール、2−アミノ−5−クロロベンゾフェノン、2−アミノ−4−クロロフェノール、2−クロロニトロベンゼン、3−クロロニトロベンゼン、4−クロロニトロベンゼン、4−クロロフタル酸無水物などを代表としたモノハロゲン化化合物およびそれらの混合物を用いることも可能である。
(4) Halogenated aromatic carboxylic acid compound When the PAS of the present invention is produced, a halogenated aromatic carboxylic acid compound or a halogenated aromatic carboxylate compound is added for the purpose of obtaining a PAS having a high carboxylate content. Is also one of the preferred embodiments. Specifically, 2-chlorobenzoic acid, 3-chlorobenzoic acid, 4-chlorobenzoic acid, sodium 4-chlorophthalate, 2-amino-4-chlorobenzoic acid, 4-chloro-3-nitrobenzoic acid, Examples thereof include monohalogenated aromatic carboxylic acids such as 4′-chlorobenzophenone-2-carboxylic acid or salts thereof, and 3-chlorobenzoic acid, 4-chlorobenzoic acid, 4 from the reactivity and versatility during polymerization. -Sodium hydrogen chlorophthalate or salts thereof are preferred. Unless the effects of the present invention are impaired, chlorobenzene, 1-chloronaphthalene, 2-chloroaniline, 3-chloroaniline, 4-chloroaniline, 2-chlorophenol, 3-chlorophenol, 4-chlorophenol, 4- Chlorobenzamide, 4-chlorobenzeneacetamide, 4-chlorobenzenesulfonamide, 4-chlorobenzenesulfonic acid, 4-chlorobenzenethiol, 2-amino-5-chlorobenzophenone, 2-amino-4-chlorophenol, 2-chloronitrobenzene, 3- Monohalogenated compounds typified by chloronitrobenzene, 4-chloronitrobenzene, 4-chlorophthalic anhydride, and the like, and mixtures thereof can also be used.

本発明においてハロゲン化芳香族カルボン酸化合物またはその塩を使用する場合、その使用量は、スルフィド化剤100モル当たり0.01モル以上20モル未満が好ましく、より好ましくは0.1モル以上15モル未満、さらに好ましくは1.0モル以上10モル未満、特に好ましくは2.0モル以上8モル未満の範囲である。スルフィド化剤100モル当たり0.01モル未満であると、得られるPASのカルボキシレート含有量が少ないがために本発明の効果が得られず、20モル以上であると分子量が低下し機械物性が発現しない傾向にある。   When a halogenated aromatic carboxylic acid compound or a salt thereof is used in the present invention, the amount used is preferably 0.01 mol or more and less than 20 mol, more preferably 0.1 mol or more and 15 mol, per 100 mol of the sulfidizing agent. Less than, More preferably, it is 1.0 mol or more and less than 10 mol, Most preferably, it is the range of 2.0 mol or more and less than 8 mol. When the amount is less than 0.01 mol per 100 mol of the sulfidizing agent, the effect of the present invention cannot be obtained because the carboxylate content of the obtained PAS is small, and when it is 20 mol or more, the molecular weight decreases and the mechanical properties are reduced. There is a tendency not to develop.

ハロゲン化芳香族カルボン酸化合物またはその塩を上記の範囲で使用することで、得られるPASのカルボキシレート含有量を100μmol/gを超え400μmol/g未満とすることができる。PASのカルボキシレート含有量の下限は、130μmol/g以上がこのましく、150μmol/g以上がさらに好ましく、160μmol/g以上が特に好ましい。また、PASのカルボキシレート含有量の上限は、350μmol/g以下が好ましく、300μmol/g以下がさらに好ましく、250μmol/g以下がいっそう好ましい。   By using the halogenated aromatic carboxylic acid compound or a salt thereof in the above range, the carboxylate content of the obtained PAS can be more than 100 μmol / g and less than 400 μmol / g. The lower limit of the carboxylate content of PAS is preferably 130 μmol / g or more, more preferably 150 μmol / g or more, and particularly preferably 160 μmol / g or more. Further, the upper limit of the carboxylate content of PAS is preferably 350 μmol / g or less, more preferably 300 μmol / g or less, and even more preferably 250 μmol / g or less.

ここで、PASのカルボキシレート含有量はフーリエ変換赤外分光装置(以下FT−IRと略す)を用いて、安息香酸ナトリウムに含まれるカルボキシレート含有量を1550cm−1のピークで定量した検量線により決定する。具体的には以下の方法で算出した。後述する参考例で作成したPPS(ケーク)、イオン交換水74リットルを攪拌機付きオートクレーブに入れ、酢酸を加えて窒素で置換した後、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濾過し、ケークを得た際、濾液のpHは4であった。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(0)を得た。得られたPPS中には金属を含有していないことを後述の金属含有量の測定から確認、つまりカルボキシレートが含有していないことを確認した。 Here, the carboxylate content of PAS was determined by a calibration curve in which the carboxylate content contained in sodium benzoate was quantified at a peak of 1550 cm −1 using a Fourier transform infrared spectrometer (hereinafter abbreviated as FT-IR). decide. Specifically, it was calculated by the following method. PPS (cake) prepared in Reference Examples described later and 74 liters of ion-exchanged water were placed in an autoclave equipped with a stirrer, acetic acid was added and the atmosphere was replaced with nitrogen, and the temperature was raised to 195 ° C. Thereafter, the autoclave was cooled and the contents were taken out. The content was filtered through a filter to obtain a cake, and the pH of the filtrate was 4. The obtained cake was dried at 120 ° C. under a nitrogen stream to obtain dry PPS (0). The obtained PPS was confirmed to contain no metal from the measurement of the metal content described later, that is, it was confirmed that the carboxylate was not contained.

PPS(0)および後述する参考例および実施例で得た乾燥PPSを300℃で溶融させ、得られたプレスフィルムをFT−IRにセットして測定を行いIRスペクトルを得た。参考例および実施例で得た乾燥PPSのIRスペクトルからPPS(0)のIRスペクトルを差し引きし、1550cm−1のカルボキシレートのピーク強度を得た。別途安息香酸ナトリウムのIR測定を行い、1550cm−1のピーク強度から作成したカルボキシレートの検量線をもとに、参考例および実施例で得られたPPSのカルボキシレート含有量を算出した。 PPS (0) and dry PPS obtained in Reference Examples and Examples to be described later were melted at 300 ° C., and the obtained press film was set in FT-IR and measured to obtain an IR spectrum. The IR spectrum of PPS (0) was subtracted from the IR spectrum of dry PPS obtained in Reference Examples and Examples to obtain a peak intensity of a carboxylate of 1550 cm −1 . Separately, IR measurement of sodium benzoate was performed, and the carboxylate content of PPS obtained in Reference Examples and Examples was calculated based on the calibration curve of carboxylate prepared from the peak intensity of 1550 cm −1 .

また、ジハロゲン化芳香族化合物やハロゲン化芳香族カルボン酸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100モルに対してハロゲン化化合物の合計量を98モル以上110モル未満にすることが好ましく、100モル以上108モル未満がより好ましく、103モル以上107モル未満が一層好ましい。スルフィド化剤100モルに対してハロゲン化化合物の合計量が98モル未満であると分解する傾向にあり、110モル以上であると分子量が低下し機械物性が発現しない傾向にある。なお、ハロゲン化化合物としては、上述のジハロゲン化芳香族化合物やハロゲン化芳香族カルボン酸化合物のみならず、後述の分岐・架橋剤で使用するトリハロゲン化以上のポリハロゲン化化合物も含む。   The total amount of halogenated compounds such as dihalogenated aromatic compounds and halogenated aromatic carboxylic acid compounds is preferably in a specific range, and the total amount of halogenated compounds is 98 mol with respect to 100 mol of the sulfidizing agent. The amount is preferably less than 110 mol, more preferably from 100 mol to less than 108 mol, and still more preferably from 103 mol to less than 107 mol. When the total amount of the halogenated compound is less than 98 mol with respect to 100 mol of the sulfidizing agent, it tends to decompose, and when it is 110 mol or more, the molecular weight tends to decrease and mechanical properties do not tend to be expressed. The halogenated compounds include not only the above-mentioned dihalogenated aromatic compounds and halogenated aromatic carboxylic acid compounds, but also polyhalogenated compounds of trihalogenated or higher used in branching / crosslinking agents described later.

ハロゲン化芳香族カルボン酸化合物またはその塩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。モノハロゲン化芳香族カルボン酸化合物またはその塩を用いた場合、PAS中のカルボキシレート含有量の増大のみならず塩素含有量の低減にも寄与する。   There is no particular limitation on the timing of addition of the halogenated aromatic carboxylic acid compound or a salt thereof, and it may be added at any time during the dehydration step, at the start of polymerization, or during polymerization, which will be described later, or in multiple portions. May be. When a monohalogenated aromatic carboxylic acid compound or a salt thereof is used, it contributes not only to an increase in the carboxylate content in PAS but also to a reduction in the chlorine content.

(5)重合助剤
本発明のPASを製造する際、重合助剤を用いることも好ましい態様の一つである。重合助剤を用いる目的はPASを所望の溶融粘度に調整するためである。重合助剤の具体例としては、例えば有機カルボン酸金属塩、水、アルカリ金属塩化物(但し、塩化ナトリウムは除く)、有機スルホン酸金属塩、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。これらは単独で用いても2種以上同時に用いても差し障りない。なかでも、有機カルボン酸金属塩および/または水が好ましく用いられる。
(5) Polymerization aid When producing the PAS of the present invention, it is one of preferred embodiments to use a polymerization aid. The purpose of using the polymerization aid is to adjust the PAS to a desired melt viscosity. Specific examples of the polymerization aid include, for example, organic carboxylic acid metal salts, water, alkali metal chlorides (excluding sodium chloride), organic sulfonic acid metal salts, alkali metal sulfates, alkaline earth metal oxides, and alkalis. Examples thereof include metal phosphates and alkaline earth metal phosphates. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, organic carboxylic acid metal salts and / or water are preferably used.

有機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、酢酸マグネシウム、酢酸カルシウム、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、およびそれらの混合物などが挙げられ、安価でかつ反応系への適度な溶解性を有する酢酸ナトリウムが好ましく用いられる。   Specific examples of organic carboxylic acid metal salts include lithium acetate, sodium acetate, potassium acetate, magnesium acetate, calcium acetate, sodium propionate, lithium valerate, sodium benzoate, sodium phenylacetate, and mixtures thereof. Sodium acetate, which is inexpensive and has moderate solubility in the reaction system, is preferably used.

重合助剤として上記有機カルボン酸金属塩を用いる場合の使用量は、仕込みスルフィド化剤100モルに対し、1モル以上70モル未満の範囲が好ましく、2モル以上60モル未満の範囲がより好ましく、2モル以上55モル未満の範囲がいっそう好ましい。   The amount used in the case of using the above organic carboxylic acid metal salt as a polymerization aid is preferably in the range of 1 mol or more and less than 70 mol, more preferably in the range of 2 mol or more and less than 60 mol, relative to 100 mol of the charged sulfidizing agent. The range of 2 mol or more and less than 55 mol is more preferable.

重合助剤として水を用いる場合、水単独で用いることも可能であるが、有機カルボン酸金属塩を同時に用いることが好ましく、これにより重合助剤としての効果をより高めることができ、より少ない重合助剤の使用量でも短時間で所望の溶融粘度のPASを得ることができる傾向にある。この場合の重合系内の好ましい水分量の範囲は、スルフィド化剤100モルに対し80モル以上300モル未満であり、85モル以上180モル未満がより好ましい。   When water is used as a polymerization aid, it is possible to use water alone, but it is preferable to use an organic carboxylic acid metal salt at the same time, which can further enhance the effect as a polymerization aid and reduce polymerization. There is a tendency that a PAS having a desired melt viscosity can be obtained in a short time even with the use amount of the auxiliary agent. In this case, the preferable range of the amount of water in the polymerization system is 80 to 300 mol, and more preferably 85 to 180 mol with respect to 100 mol of the sulfidizing agent.

(6)分子量調整剤
本発明のPASを製造する際、分岐または架橋重合体を形成させ所望の溶融粘度に調整するために、本発明の効果を損なわない範囲で、トリハロゲン化以上のポリハロゲン化合物などの分岐・架橋剤を併用することも可能である。ポリハロゲン化合物としてはポリハロゲン化芳香族化合物が好ましく、具体例としては、1,3,5−トリクロロベンゼン、1,2,4−トリクロロベンゼンが挙げられる。
(6) Molecular Weight Modifier When producing the PAS of the present invention, a polyhalogen having a tri- or higher halogenation is used in order to form a branched or cross-linked polymer and adjust to a desired melt viscosity without impairing the effects of the present invention. It is also possible to use a branching / crosslinking agent such as a compound in combination. A polyhalogenated aromatic compound is preferable as the polyhalogen compound, and specific examples include 1,3,5-trichlorobenzene and 1,2,4-trichlorobenzene.

(7)重合安定剤
本発明のPASを製造する際、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可能である。重合安定剤は、重合反応系の安定化に寄与し、チオフェノールの生成など望ましくない副反応を抑制する。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。前述した有機カルボン酸金属塩も重合安定剤として作用する。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。
(7) Polymerization stabilizer In producing the PAS of the present invention, a polymerization stabilizer can 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 such as the formation 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. The aforementioned organic carboxylic acid metal salt also acts as a polymerization stabilizer. 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、重合反応開始前の反応系内のスルフィド化剤100モルに対して、通常1〜20モル、好ましくは3〜10モルの割合で使用することが望ましい。この割合が多すぎると経済的に不利益であったり、ポリマー収率が低下したりする傾向にある。なお、反応時にアルカリ金属硫化物の一部が分解して、硫化水素が発生する場合には、その結果生成したアルカリ金属水酸化物も重合安定剤となり得る。   These polymerization stabilizers can be used alone or in combination of two or more. The polymerization stabilizer is desirably used in a proportion of usually 1 to 20 mol, preferably 3 to 10 mol, per 100 mol of the sulfidizing agent in the reaction system before the start of the polymerization reaction. If this ratio is too large, it tends to be economically disadvantageous and the polymer yield tends to decrease. In addition, when a part of alkali metal sulfide decomposes | disassembles at the time of reaction and hydrogen sulfide generate | occur | produces, the alkali metal hydroxide produced | generated as a result can also become a polymerization stabilizer.

重合安定剤の添加時期には特に指定はなく、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。   The addition timing of the polymerization stabilizer is not particularly specified. The polymerization stabilizer may be added at any time during the dehydration step described later, at the start of the polymerization, or during the polymerization, or may be added in a plurality of times.

(8)脱水工程
本発明のPASを製造する際、スルフィド化剤は通常水和物の形で使用されるが、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ことが好ましい。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〜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。ハロゲン化芳香族カルボン酸塩を用いる場合、不揮発性化合物であるため脱水工程の段階で加えても揮散することはなく、後の重合工程で良好に反応に寄与することができる。
(8) Dehydration step When the PAS of the present invention is produced, the sulfiding agent is usually used in the form of a hydrate, but before adding the dihalogenated aromatic compound or monohalogenated compound, an organic polar solvent and It is preferable to raise the temperature of the mixture containing the sulfidizing agent and remove excess water out of the system. 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, a method of raising the temperature to at least 150 ° C. or more, preferably 180 ° C. to 260 ° C. under normal pressure or reduced pressure, and distilling off the water can be mentioned. A polymerization aid may be added at this stage. When a halogenated aromatic carboxylate is used, it is a non-volatile compound, so even if it is added at the stage of the dehydration step, it will not volatilize and can contribute to the reaction well in the subsequent polymerization step.

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100モル当たり90〜110モルであることが好ましい。ここで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。   The amount of water in the system at the stage when the dehydration step is completed is preferably 90 to 110 mol per 100 mol of the charged sulfidizing agent. Here, the amount of water in the system is an amount obtained by subtracting the amount of water removed from the system from the amount of water charged in the dehydration step.

(9)重合工程
本発明のPASを製造する際、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、100〜220℃、好ましくは130〜200℃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。
(9) Polymerization Step When the PAS of the present invention is produced, a polymerization step is performed in which the reaction product prepared in the dehydration step is brought into contact with a dihalogenated aromatic compound or monohalogenated compound in an organic polar solvent to cause a polymerization reaction. At the start of the polymerization step, the sulfidizing agent and the polyhalogenated aromatic compound are added to the organic polar solvent desirably in an inert gas atmosphere at a temperature of 100 to 220 ° C., preferably 130 to 200 ° 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.

重合工程は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。なかでも、本発明のPASを得るために必要な高いカルボキシレート含有量のPASを得るのに好ましい重合条件としては、有機極性溶媒中で、スルフィド化剤と所定量のジハロゲン化芳香族化合物やモノハロゲン化化合物を200℃以上280℃未満の温度範囲内で反応させてPASを得る際、
<工程1>230℃以上245℃未満の温度範囲内において、昇降温時間を含めた重合時間(T1a)が30分以上3.5時間未満であり、工程終了時点でのジハロゲン化芳香族化合物の転化率が70〜98モル%になるように反応させてPASのプレポリマーを生成させる工程、及び
<工程2>245℃以上280℃未満の温度範囲内において、昇降温時間を含めた重合時間(T2)が5分以上1時間未満で反応させてPASを得る工程、
を経る重合条件が挙げられる。
The polymerization step is performed in a temperature range of 200 ° C. or higher and lower than 280 ° C., but there is no limitation on the polymerization conditions as long as the effect of the present invention is obtained. For example, after raising the temperature at a constant rate, the reaction is continued for a certain time at 245 ° C. or more and less than 280 ° C., after reacting at a constant temperature at 200 ° C. or more and less than 245 ° C. for a certain time, the temperature rises to 245 ° C. or more and less than 280 ° C. A method in which the reaction is continued for a certain period of time by heating, followed by a reaction at a constant temperature at 200 ° C. or higher and lower than 245 ° C., particularly 230 ° C. or higher and lower than 245 ° C., and then raising the temperature to 245 ° C. or higher and lower than 280 ° C. for a short time. And a method for completing the reaction. Among them, preferable polymerization conditions for obtaining a PAS having a high carboxylate content necessary for obtaining the PAS of the present invention include a sulfidizing agent and a predetermined amount of a dihalogenated aromatic compound or a monovalent compound in an organic polar solvent. When a halogenated compound is reacted in a temperature range of 200 ° C. or higher and lower than 280 ° C. to obtain PAS,
<Step 1> Within a temperature range of 230 ° C. or more and less than 245 ° C., the polymerization time (T1a) including the temperature rising / falling time is 30 minutes or more and less than 3.5 hours, and the dihalogenated aromatic compound at the end of the step A step of producing a prepolymer of PAS by reacting such that the conversion is 70 to 98 mol%, and <Step 2> in a temperature range from 245 ° C. to less than 280 ° C. A step of reacting T2) for 5 minutes to less than 1 hour to obtain PAS;
The polymerization conditions which pass through are mentioned.

以下、工程1及び工程2について詳述する。   Hereinafter, step 1 and step 2 will be described in detail.

<工程1>高いカルボキシレート含有量のPASを得るには、低い温度でジハロゲン化芳香族化合物やモノハロゲン化化合物の転化率を十分上げた後に工程2を行うことが好ましいが、重合温度230℃未満の反応では反応速度が遅いためジハロゲン化芳香族化合物やモノハロゲン化化合物の転化率が上がりにくく、工程2を経て得たPASの溶融粘度は低すぎ、押出成形用途に好適な高い溶融粘度が得られない傾向にある。また、230℃未満のみの反応でジハロゲン化芳香族化合物の転化率を上げるには長時間の反応を要し、生産効率上好ましくない。そのため、比較的反応速度が高い230℃以上245℃未満の温度範囲で30分以上3.5時間未満、好ましくは40分以上3.5時間未満、より好ましくは1時間以上3時間未満、更に好ましくは1.5時間以上3時間未満反応を行うのがよい。比較的反応速度が高い230℃以上245℃未満の温度範囲でジハロゲン化芳香族化合物の転化率を上げるため、230℃未満の温度範囲での重合時間を短時間にする方が生産効率上好ましく、200℃以上230℃未満の温度範囲での重合時間は2時間以内が好ましく、1時間以内がより好ましい時間として例示できる。更に、工程1を含む200℃以上245℃未満の温度範囲内での昇降温時間を含めた重合時間(T1)は1.5時間以上4時間未満であることが好ましく、1.5時間以上3.5時間未満がより好ましく、2時間以上3.5時間以内が更に好ましい。T1が1.5時間未満の場合、後記のジハロゲン化芳香族化合物の転化率が低すぎるため、工程2において未反応のスルフィド化剤がプレポリマーの分解を引き起こし、得られたPASを加熱溶融させたときの揮発性成分が増大する傾向にある。また、T1が4時間を超えると生産効率の低下につながる。   <Step 1> In order to obtain a PAS having a high carboxylate content, it is preferable to carry out Step 2 after sufficiently increasing the conversion rate of the dihalogenated aromatic compound or monohalogenated compound at a low temperature. If the reaction is less than the reaction rate, the conversion rate of the dihalogenated aromatic compound or monohalogenated compound is difficult to increase, and the melt viscosity of the PAS obtained through Step 2 is too low, and the melt viscosity suitable for extrusion molding is high. It tends not to be obtained. In addition, a long reaction time is required to increase the conversion rate of the dihalogenated aromatic compound by a reaction of less than 230 ° C., which is not preferable in terms of production efficiency. Therefore, in a temperature range of 230 ° C. or higher and lower than 245 ° C. where the reaction rate is relatively high, it is 30 minutes or longer and shorter than 3.5 hours, preferably 40 minutes or longer and shorter than 3.5 hours, more preferably 1 hour or longer and shorter than 3 hours. It is preferable to carry out the reaction for 1.5 hours or more and less than 3 hours. In order to increase the conversion rate of the dihalogenated aromatic compound in a temperature range of 230 ° C. or more and less than 245 ° C., which is relatively high in reaction rate, it is preferable in terms of production efficiency to shorten the polymerization time in the temperature range of less than 230 ° C. The polymerization time in the temperature range of 200 ° C. or more and less than 230 ° C. is preferably within 2 hours, and more preferably within 1 hour. Furthermore, the polymerization time (T1) including the temperature increase / decrease time within the temperature range of 200 ° C. or more and less than 245 ° C. including Step 1 is preferably 1.5 hours or more and less than 4 hours, and 1.5 hours or more and 3 Less than 5 hours is more preferable, and 2 hours or more and 3.5 hours or less is more preferable. When T1 is less than 1.5 hours, the conversion rate of the dihalogenated aromatic compound described later is too low, so that the unreacted sulfiding agent causes decomposition of the prepolymer in Step 2, and the obtained PAS is heated and melted. Volatile components tend to increase. Moreover, when T1 exceeds 4 hours, it will lead to a reduction in production efficiency.

かかる重合温度範囲内での平均昇温速度は0.1℃/分以上で行うことが望ましい。なお、前記の平均昇温速度とは、ある一定の温度t2(℃)からある一定の温度t1(℃)までの温度区間(但しt2<t1とする)を昇温するのに要した時間m(分)から、下記式
平均昇温速度(℃/分)=[t1(℃)−t2(℃)]/m(分)
で計算される平均速度である。従って、前述した平均昇温速度の範囲内であれば、必ずしも一定速度である必要はなく、定温区間があってもよいし、多段で昇温を行っても差し障り無く、本発明の本質を損なわない限りは一時的に負の昇温速度となる区間があっても良い。
The average rate of temperature increase within the polymerization temperature range is preferably 0.1 ° C./min or more. The average rate of temperature increase is the time m required to raise the temperature section (provided that t2 <t1) from a certain temperature t2 (° C.) to a certain temperature t1 (° C.). From (minutes), the following average heating rate (° C./minute)=[t1 (° C.) − T2 (° C.)] / M (minutes)
Is the average speed calculated by Therefore, if it is within the range of the above average heating rate, it is not always necessary to have a constant rate, there may be a constant temperature section, and there is no problem even if the temperature is raised in multiple stages, and the essence of the present invention is impaired. As long as there is not, there may be a section which becomes a negative temperature rising rate temporarily.

なお、前記平均昇温速度は2.0℃/分以下が好ましく1.5℃/分以下がより好ましい。平均昇温速度が高すぎると反応の制御が困難になる場合があり、また昇温するために、より大きなエネルギーが必要になる傾向がある。反応初期に激しい反応が起こる場合には240℃以下である程度反応を行った後に240℃を越える温度に昇温する方法で反応を行う方が好ましい傾向にある。   The average temperature rising rate is preferably 2.0 ° C./min or less, and more preferably 1.5 ° C./min or less. If the average heating rate is too high, it may be difficult to control the reaction, and more energy tends to be required to raise the temperature. When a vigorous reaction occurs at the initial stage of the reaction, it is preferable to carry out the reaction by a method in which the reaction is carried out to some extent at 240 ° C. or lower and then heated to a temperature exceeding 240 ° C.

工程1終了時のジハロゲン化芳香族化合物の転化率が70〜98モル%になるように反応させてPASのプレポリマーを生成させることが好ましく、より好ましくは75モル%以上、更に好ましくは80モル%以上、いっそう好ましくは90モル%以上になるように反応させることが望ましい。かかる転化率が低い状態で工程2に移行すると、未反応のスルフィド化剤がプレポリマーの分解を引き起こし、得られたPASを加熱溶融させたときの揮発性成分量が増大する傾向にある。また、工程1での転化率が98モル%を超えるまで反応を行うと、長い重合時間が必要となるため生産効率の低下につながる。なお、ジハロゲン化芳香族化合物(以下DHAと略す)の転化率は、以下の式で算出した値である。DHA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。
(a)ジハロゲン化芳香族化合物をスルフィド化剤に対しモル比で過剰に添加した場合
転化率=[〔DHA仕込み量(モル)−DHA残存量(モル)〕/〔DHA仕込み量(モル)−DHA過剰量(モル)〕]×100%
(b)上記(a)以外の場合
転化率=[〔DHA仕込み量(モル)−DHA残存量(モル)〕/〔DHA仕込み量(モル)〕]×100%。
It is preferable to react so that the conversion rate of the dihalogenated aromatic compound at the end of Step 1 is 70 to 98 mol% to form a PAS prepolymer, more preferably 75 mol% or more, and still more preferably 80 mol. %, More preferably 90 mol% or more. When the process proceeds to step 2 with such a low conversion rate, the unreacted sulfidizing agent causes decomposition of the prepolymer, and the amount of volatile components tends to increase when the obtained PAS is heated and melted. Further, if the reaction is carried out until the conversion rate in Step 1 exceeds 98 mol%, a long polymerization time is required, leading to a decrease in production efficiency. The conversion rate of the dihalogenated aromatic compound (hereinafter abbreviated as DHA) is a value calculated by the following formula. The remaining amount of DHA can be usually determined by gas chromatography.
(A) When dihalogenated aromatic compound is added excessively in a molar ratio with respect to the sulfidizing agent, conversion rate = [[DHA charge (mol) -DHA remaining amount (mol)] / [DHA charge (mol)- DHA excess (mole)]] × 100%
(B) In cases other than (a) above, conversion rate = [[DHA charge (mol) −DHA remaining amount (mol)] / [DHA charge (mol)]] × 100%.

<工程2>工程2の最終温度は275℃以下であることが好ましく、270℃以下がより好ましい。工程2を経ることなく工程1のみで重合を終了させる、または工程2の重合時間が極端に短いと、PASの溶融粘度が低すぎ、押出用途に好適な溶融粘度を有するPASを得ることが出来ないことや、ハロゲン化芳香族カルボン酸またはその塩の反応率が低くなることでPASのカルボキシレート含有量が少なく、モノハロゲン化化合物を使用する場合は塩素量低減効果も小さい。また、後記するポリマー回収工程においてフラッシュ法を用いる場合、重合物の温度が低いとフラッシュエネルギーが小さくなるため、重合溶媒の気化熱が減少し効率的にフラッシュ回収出来ないという問題も生じる。工程2の最終温度が280℃以上に達すると反応器内圧の上昇が大きくなる傾向にあり、高い耐圧性能を有した反応器が必要となる場合があるため、経済的にも安全性の面でも好ましくない。また、重合温度が高温になるほどPASに導入されたカルボキシレートが熱分解や変性する傾向にあり、得られたPASを有機酸金属塩または無機酸金属塩で洗浄したときの増粘効果が低下し、曳糸性が低下する傾向にある。   <Step 2> The final temperature in Step 2 is preferably 275 ° C. or lower, and more preferably 270 ° C. or lower. If the polymerization is terminated only in step 1 without passing through step 2, or the polymerization time in step 2 is extremely short, the PAS has a melt viscosity that is too low, and a PAS having a melt viscosity suitable for extrusion can be obtained. In addition, the carboxylate content of PAS is low due to the low reaction rate of halogenated aromatic carboxylic acids or salts thereof, and the effect of reducing the chlorine content is small when monohalogenated compounds are used. Further, when the flash method is used in the polymer recovery step described later, since the flash energy becomes small when the temperature of the polymer is low, there is a problem that the heat of vaporization of the polymerization solvent is reduced and the flash recovery cannot be efficiently performed. When the final temperature of step 2 reaches 280 ° C. or higher, the increase in the internal pressure of the reactor tends to increase, and a reactor having high pressure resistance may be required. It is not preferable. In addition, as the polymerization temperature increases, the carboxylate introduced into the PAS tends to be thermally decomposed or modified, and the thickening effect when the obtained PAS is washed with an organic acid metal salt or an inorganic acid metal salt decreases. , The spinnability tends to decrease.

工程2の重合時間(T2)は、5分以上1時間未満であることが好ましく、10分以上40分未満であることがより好ましく、10分以上30分未満であることがいっそう好ましい。工程2での重合時間(T2)が1時間以上であると、得られたPASを溶融加熱したときに揮発性成分量が増大する傾向にある。また、長い重合時間は生産効率の低下につながると同時に、PASに導入されたカルボキシレートが熱分解や変性し、得られたPASを有機酸金属塩または無機酸金属塩で洗浄したときの増粘効果が低下し、曳糸性が低下する傾向にある。   The polymerization time (T2) in step 2 is preferably 5 minutes or more and less than 1 hour, more preferably 10 minutes or more and less than 40 minutes, and even more preferably 10 minutes or more and less than 30 minutes. When the polymerization time (T2) in step 2 is 1 hour or longer, the amount of volatile components tends to increase when the obtained PAS is melted and heated. In addition, a long polymerization time leads to a decrease in production efficiency, and at the same time, the carboxylate introduced into the PAS is thermally decomposed or modified, and the viscosity increased when the obtained PAS is washed with an organic acid metal salt or an inorganic acid metal salt. The effect tends to decrease and the spinnability tends to decrease.

なお、工程2での反応は一定温度で行う一段反応、段階的に温度を上げていく多段階反応、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かまわない。   The reaction in step 2 may be a one-step reaction performed at a constant temperature, a multi-step reaction in which the temperature is raised stepwise, or a reaction in which the temperature is continuously changed.

また、工程1の重合時間(T1a)と工程2の重合時間(T2)の比(T1a/T2)を0.5以上にすることが好ましい。かかる比が高いほど、工程1での重合時間を十分確保しジハロゲン化芳香族化合物やモノハロゲン化化合物の転化率を高めることができると同時に工程2での重合時間を短時間に抑えることができる。また、工程2のような高温での反応を短時間に抑えることでPASに導入されたカルボキシレートの熱分解や変性も抑制することができるため、得られたPASを有機酸金属塩または無機酸金属塩で洗浄したときに高い増粘効果を発現し、良好な曳糸性が得られる。そのため、T1a/T2は1以上がより好ましく、2以上が更に好ましく、5以上がいっそう好ましい。T1a/T2の上限は特に制限されるものではないが、好ましい溶融流動性を備えたPASを得るうえで、25以下が好ましく、20以下がより好ましい。   The ratio (T1a / T2) of the polymerization time (T1a) in step 1 and the polymerization time (T2) in step 2 is preferably 0.5 or more. The higher the ratio, the more the polymerization time in Step 1 can be secured, and the conversion rate of the dihalogenated aromatic compound or monohalogenated compound can be increased. At the same time, the polymerization time in Step 2 can be suppressed to a short time. . Moreover, since the thermal decomposition and modification | denaturation of the carboxylate introduce | transduced into PAS can also be suppressed by suppressing reaction at high temperature like process 2 for a short time, the obtained PAS is organic acid metal salt or inorganic acid. When washed with a metal salt, a high thickening effect is exhibited and good spinnability is obtained. Therefore, T1a / T2 is more preferably 1 or more, more preferably 2 or more, and even more preferably 5 or more. The upper limit of T1a / T2 is not particularly limited, but is preferably 25 or less, more preferably 20 or less, in order to obtain a PAS having preferable melt fluidity.

また、工程1を含む200℃以上245℃未満の温度範囲での重合時間(T1)と工程2の重合時間(T2)の比(T1/T2)を1.2以上にすることが好ましい。かかる比が高いほど、低い温度での重合時間を十分確保しジハロゲン化芳香族化合物やモノハロゲン化化合物の転化率を高めることができると同時に工程2での重合時間を短時間に抑えることができる。そのため、T1/T2は3以上がより好ましく、5以上がいっそう好ましい。T1/T2の上限は特に制限されるものではないが、好ましい溶融流動性を備えたPASを得るうえで、30以下が好ましく、25以下がより好ましい。   In addition, it is preferable that the ratio (T1 / T2) of the polymerization time (T1) in the temperature range including Step 1 to 200 ° C. or more and less than 245 ° C. to the polymerization time (T2) in Step 2 is 1.2 or more. The higher the ratio, the more sufficient the polymerization time at a low temperature and the higher the conversion rate of the dihalogenated aromatic compound or monohalogenated compound, and at the same time the polymerization time in step 2 can be suppressed to a short time. . Therefore, T1 / T2 is more preferably 3 or more, and even more preferably 5 or more. The upper limit of T1 / T2 is not particularly limited, but is preferably 30 or less, more preferably 25 or less, in order to obtain a PAS having preferable melt fluidity.

さらに、工程1開始から工程2終了までの全反応時間(T1+T2)を5時間未満にすることが好ましく、4時間未満にすることが更に好ましく、3.5時間未満にすることがいっそう好ましい。重合時間の長時間化は生産効率の低下につながるとともに、カルボキシレートが熱分解や変性し、得られたPASを有機酸金属塩または無機酸金属塩で洗浄したときの増粘効果が低下し、曳糸性が低下する傾向にある。   Furthermore, the total reaction time (T1 + T2) from the start of step 1 to the end of step 2 is preferably less than 5 hours, more preferably less than 4 hours, and even more preferably less than 3.5 hours. Longer polymerization time leads to lower production efficiency, and the carboxylate is thermally decomposed and denatured, and the thickening effect when the obtained PAS is washed with an organic acid metal salt or an inorganic acid metal salt is reduced. The spinnability tends to decrease.

重合の際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、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましく、特に、経済性及び取扱いの容易さの面からは窒素が好ましい。反応圧力については、使用した原料及び溶媒の種類や量、あるいは反応温度等に依存し一概に規定できないので、特に制限はない。   The atmosphere during the polymerization is preferably a non-oxidizing atmosphere, and is preferably carried out in an inert gas atmosphere such as nitrogen, helium, or argon. Nitrogen is particularly preferred from the viewpoint of economy and ease of handling. The reaction pressure is not particularly limited because it cannot be defined unconditionally depending on the type and amount of the raw material and solvent used, or the reaction temperature.

(10)ポリマー回収
本発明のPASを製造する際、重合工程終了後に、重合工程で得られたPAS成分および溶剤などを含む重合反応物からPASを回収する。回収方法としては、例えばフラッシュ法、すなわち重合反応物を高温高圧(通常250℃以上、0.8MPa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状にして回収する方法や、クエンチ法、すなわち重合反応物を高温高圧の状態から徐々に冷却して反応系内のPAS成分を析出させ、かつ70℃以上、好ましくは100℃以上の状態で濾別することでPAS成分を含む固体を回収する方法等が挙げられる。本発明の効果が得られる限りクエンチ法、フラッシュ法いずれかに限定されるものではない。
(10) Polymer recovery When the PAS of the present invention is produced, after the polymerization step is completed, the PAS is recovered from the polymerization reaction product containing the PAS component and the solvent obtained in the polymerization step. As a recovery method, for example, a flash method, that is, a polymerization reaction product is flashed from a high-temperature and high-pressure (normally 250 ° C. or higher, 0.8 MPa or higher) state to an atmosphere of normal pressure or reduced pressure, and the polymer is powdered simultaneously with solvent recovery. Or the quenching method, that is, the polymerization reaction product is gradually cooled from a high temperature and high pressure state to precipitate the PAS component in the reaction system, and is filtered off at a temperature of 70 ° C. or higher, preferably 100 ° C. or higher. Thus, a method of recovering a solid containing a PAS component can be used. As long as the effect of the present invention is obtained, the method is not limited to either the quench method or the flash method.

得られたPASには重合副生物であるアルカリ金属ハロゲン化物やアルカリ金属有機物などのイオン性不純物を含んでいるため、洗浄を行うことが通例である。洗浄条件としては、かかるイオン性不純物を除去するに足る条件であれば特に限定されるものではない。洗浄液としては例えば水や有機溶媒を用いて洗浄する方法が挙げられ、簡便かつ安価にPASを得る点で、水を用いた洗浄が好ましい方法として例示できる。   Since the obtained PAS contains ionic impurities such as alkali metal halides and alkali metal organic substances which are polymerization by-products, washing is usually performed. The cleaning conditions are not particularly limited as long as the conditions are sufficient to remove such ionic impurities. Examples of the cleaning liquid include a method of cleaning with water or an organic solvent, and cleaning with water can be exemplified as a preferable method in terms of obtaining PAS easily and inexpensively.

本発明の効果を得るためには、後述の金属洗浄前のPASの溶融粘度が2〜100Pa・sであることが好ましく、3〜50Pa・sであることがより好ましく、5〜20Pa・sであることがいっそう好ましい。   In order to obtain the effect of the present invention, the melt viscosity of PAS before metal cleaning described later is preferably 2 to 100 Pa · s, more preferably 3 to 50 Pa · s, and 5 to 20 Pa · s. It is even more preferable.

ここで溶融粘度は、東洋精機社製キャピログラフ1Cを用い、孔長10.00mm、孔直径0.50mmのダイスを用いた。300℃に設定したシリンダーにサンプル約20gを投入し、5分保持した後、剪断速度1216sec−1で溶融粘度の測定を行った値である。 Here, for the melt viscosity, a capilograph 1C manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. was used, and a die having a hole length of 10.00 mm and a hole diameter of 0.50 mm was used. About 20 g of the sample was put into a cylinder set at 300 ° C. and held for 5 minutes, and then the melt viscosity was measured at a shear rate of 1216 sec −1 .

本願発明では従来の様な高分子量PASを用いることなく押出成形用途に好適な高い溶融粘度を有するPASを簡便に調製することができる。しかしながら、本発明のPASの分子量が低すぎると、例えカルボキシレート含有量が多く溶融粘度が高いPASであっても、機械物性が発現しない傾向にあることから、金属塩洗浄処理前のPASの重量平均分子量は10000以上100000未満であることが好ましく、10000以上50000未満であることがより好ましく、10000以上30000未満であることがさらに好ましい。ここで、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により、ポリスチレン換算で算出した値である。   In the present invention, a PAS having a high melt viscosity suitable for extrusion molding can be easily prepared without using a conventional high molecular weight PAS. However, if the molecular weight of the PAS of the present invention is too low, even if the PAS has a high carboxylate content and a high melt viscosity, mechanical properties tend not to be expressed. The average molecular weight is preferably 10,000 or more and less than 100,000, more preferably 10,000 or more and less than 50,000, still more preferably 10,000 or more and less than 30,000. Here, the weight average molecular weight is a value calculated in terms of polystyrene by gel permeation chromatography.

(11)金属塩洗浄
本発明では、得られたカルボキシレート含有量が特定範囲のPASに有機酸金属塩または無機酸金属塩を添加して洗浄することが必要である。カルボキシレート含有量が範囲外のPASの場合は、本発明の十分な効果が得られない。有機酸、無機酸としては、酢酸、プロピオン酸、塩酸、硫酸、リン酸、蟻酸等が例示でき、金属塩としてカリウム塩、ナトリウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、バリウム塩、亜鉛塩、銅塩、アルミニウム塩等が例示できる。本発明のPASは高いカルボキシレートを含有するPASであり、より簡便に高い溶融粘度を有するPASを得るには多価カチオンを有する金属塩が好ましい。経済性や取り扱い性、洗浄時の溶解性の観点から有機酸アルカリ土類金属塩が好ましく、酢酸カルシウムや酢酸マグネシウムがより好ましい洗浄添加剤として挙げられる。
(11) Metal Salt Cleaning In the present invention, it is necessary to add an organic acid metal salt or an inorganic acid metal salt to a PAS having a specific carboxylate content in a specific range for cleaning. In the case of PAS having a carboxylate content outside the range, sufficient effects of the present invention cannot be obtained. Examples of the organic acid and inorganic acid include acetic acid, propionic acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, formic acid and the like, and the metal salt includes potassium salt, sodium salt, magnesium salt, calcium salt, barium salt, zinc salt, copper salt, An aluminum salt etc. can be illustrated. The PAS of the present invention is a PAS containing a high carboxylate, and a metal salt having a polyvalent cation is preferred for obtaining a PAS having a high melt viscosity more easily. Organic acid alkaline earth metal salts are preferable from the viewpoints of economy, handleability, and solubility during cleaning, and calcium acetate and magnesium acetate are more preferable cleaning additives.

かかる有機酸金属塩または無機酸金属塩の添加量は、ポリアリーレンスルフィドに含まれるカルボキシレート含有量に対してモル比で0.1〜5であることが必要であり、好ましくは0.2〜3であり、より好ましくは0.3〜2である。0.1よりも少ない場合、PASの増粘効果が低下し曳糸性が低下する傾向にある。また、5を超えて添加することはPASのカルボキシレート含有量に対して大過剰添加することを意味しており、経済的に好ましくない。   The addition amount of the organic acid metal salt or inorganic acid metal salt needs to be 0.1 to 5 in terms of molar ratio with respect to the carboxylate content contained in the polyarylene sulfide, preferably 0.2 to 3, more preferably 0.3-2. When it is less than 0.1, the thickening effect of PAS tends to decrease and the spinnability tends to decrease. Moreover, adding exceeding 5 means adding in large excess with respect to the carboxylate content of PAS, and is economically unpreferable.

PASを洗浄する際の洗浄温度は80℃以上220℃以下が好ましく、イオン性不純物の少ないPASを得る点において150℃以上200℃以下がより好ましく、さらには180℃以上200℃以下がより好ましい。   The washing temperature when washing PAS is preferably 80 ° C. or higher and 220 ° C. or lower, more preferably 150 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, and even more preferably 180 ° C. or higher and 200 ° C. or lower in terms of obtaining PAS with less ionic impurities.

洗浄に水を使用する場合、蒸留水あるいは脱イオン水であることが好ましく、PASと液体の割合は、通常、液体1リットルに対し、PAS10〜500gの浴比が好ましく選択される。   When water is used for washing, it is preferably distilled water or deionized water, and the ratio of PAS to liquid is usually preferably selected as a bath ratio of 10 to 500 g of PAS to 1 liter of liquid.

洗浄添加剤である有機酸金属塩または無機酸金属塩は洗浄工程のいずれの段階で使用してもよいが、少量の添加剤で効率的に洗浄を行うには、固形物を80℃以上220℃以下の熱水に浸漬、濾過する処理を数回行った後、150℃以上の該金属塩含有水溶液にPASを浸漬させて処理する方法が好ましい。   The organic acid metal salt or inorganic acid metal salt that is a cleaning additive may be used in any stage of the cleaning process. However, in order to efficiently perform the cleaning with a small amount of additive, the solid material is 80 ° C. or higher and 220 ° C. or higher. A method of immersing and treating PAS in an aqueous solution containing a metal salt at 150 ° C. or higher after performing a treatment of immersing and filtering several times in hot water of ≦ ° C. is preferred.

金属塩洗浄を行ったPASは常圧下および/または減圧下に乾燥する。かかる乾燥温度としては、120〜280℃の範囲が好ましい。乾燥雰囲気は、窒素、ヘリウム、減圧下などの不活性雰囲気でも、酸素、空気などの酸化性雰囲気、空気と窒素の混合雰囲気の何れでも良いが、溶融粘度の関係から不活性雰囲気が好ましい。乾燥時間は、0.5〜50時間が好ましい。   The PAS subjected to the metal salt washing is dried under normal pressure and / or reduced pressure. The drying temperature is preferably in the range of 120 to 280 ° C. The drying atmosphere may be an inert atmosphere such as nitrogen, helium or reduced pressure, an oxidizing atmosphere such as oxygen or air, or a mixed atmosphere of air and nitrogen, but an inert atmosphere is preferred from the viewpoint of melt viscosity. The drying time is preferably 0.5 to 50 hours.

得られたPASを、揮発性成分を除去するために、或いは架橋高分子量化して好ましい溶融粘度に調整するために、本発明の効果を損なわない範囲で、酸素含有雰囲気下、130〜260℃の温度で0.1〜20時間処理することも可能である。   In order to remove the volatile component or to adjust to a preferable melt viscosity by removing the volatile component, the obtained PAS is within a range of 130 to 260 ° C. in an oxygen-containing atmosphere as long as the effects of the present invention are not impaired. It is also possible to process at temperature for 0.1 to 20 hours.

(12)金属塩洗浄後のPAS
金属塩洗浄を行ったPASは、カルボキシレート含有量が100μmol/gを超え400μmol/g未満であり、カルボキシレート含有量の下限は、130μmol/g以上がこのましく、150μmol/g以上がさらに好ましく、160μmol/g以上が特に好ましい。また、PASのカルボキシレート含有量の上限は、350μmol/g以下が好ましく、300μmol/g以下がさらに好ましく、250μmol/g以下がいっそう好ましい。本発明では、カルボキシレート含有量が特定範囲のPASを、有機酸金属塩または無機酸金属塩を添加して洗浄することで、PASの重量平均分子量や、架橋の程度を変えることなく、PASの溶融粘度を著しく増加させることができ、曳糸性に優れたPASが得られる。PASのカルボキシレート含有量が100μmol/g以下であると有機酸金属塩または無機酸金属塩を添加して洗浄した際のPASの増粘効果が小さく、曳糸性の向上が望めない。一方、PASのカルボキシレート含有量が400μmol/g以上であると、揮発性成分量が増大する傾向にあるとともに、PASの分子量が低くなるため、曳糸時に繊維が切断する傾向にある。
(12) PAS after metal salt washing
The PAS subjected to metal salt washing has a carboxylate content of more than 100 μmol / g and less than 400 μmol / g, and the lower limit of the carboxylate content is preferably 130 μmol / g or more, more preferably 150 μmol / g or more. 160 μmol / g or more is particularly preferable. Further, the upper limit of the carboxylate content of PAS is preferably 350 μmol / g or less, more preferably 300 μmol / g or less, and even more preferably 250 μmol / g or less. In the present invention, the PAS having a specific carboxylate content range is washed by adding an organic acid metal salt or an inorganic acid metal salt without changing the weight average molecular weight of PAS or the degree of crosslinking. The melt viscosity can be remarkably increased, and a PAS excellent in spinnability can be obtained. When the carboxylate content of PAS is 100 μmol / g or less, the thickening effect of PAS when washing is performed by adding an organic acid metal salt or an inorganic acid metal salt is small, and improvement in spinnability cannot be expected. On the other hand, if the carboxylate content of PAS is 400 μmol / g or more, the amount of volatile components tends to increase, and the molecular weight of PAS decreases, so the fibers tend to cut during spinning.

有機酸金属塩または無機酸金属塩を添加してPASを洗浄することでPAS中に金属が取り込まれ、溶融粘度の大幅な向上につながるが、取り込まれる金属量は40μmol/gを超え400μmol/g未満が好ましく、50μmol/gを超え350μmol/g未満がより好ましく、60μmol/gを超え300μmol/g未満がさらに好ましい。PASの金属含有量が40μmol/g以下であると増粘効果が十分でなく、曳糸性の向上が望めない。一方、金属含有量が400μmol/g以上であると電気絶縁性が低下し、電気電子用途に用いることが困難となる場合がある。   Washing PAS by adding an organic acid metal salt or an inorganic acid metal salt causes the metal to be incorporated into the PAS, leading to a significant improvement in melt viscosity. However, the amount of incorporated metal exceeds 40 μmol / g and 400 μmol / g. Is preferably less than 350 μmol / g, more preferably more than 60 μmol / g and less than 300 μmol / g. When the metal content of PAS is 40 μmol / g or less, the effect of thickening is not sufficient, and improvement in spinnability cannot be expected. On the other hand, if the metal content is 400 μmol / g or more, the electrical insulation properties are lowered, and it may be difficult to use for electrical and electronic applications.

ここで示した金属含有量は、金属塩洗浄後のPASを灰化し、原子吸光により測定した値である、具体的には以下の方法で測定した。PAS5gを予め550℃に加熱したプラチナ皿に精秤し、550℃の電気炉に24時間入れて灰化させた。灰化物をフッ化水素酸で加熱分解したのちに希塩酸で溶解させ、日立ハイテクノロジーズ社製原子吸光分析装置Z2300にて各種金属含有量を測定した。   The metal content shown here was a value measured by atomic absorption by ashing the PAS after washing with the metal salt. Specifically, the metal content was measured by the following method. PAS (5 g) was precisely weighed in a platinum dish preheated to 550 ° C., and placed in an electric furnace at 550 ° C. for 24 hours for ashing. The ashed product was thermally decomposed with hydrofluoric acid, dissolved with dilute hydrochloric acid, and various metal contents were measured with an atomic absorption spectrometer Z2300 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation.

金属洗浄後のPASの溶融粘度は5〜1000Pa・sであることが好ましく20〜500Pa・sであることがより好ましく、40〜200Pa・sであることがいっそう好ましい。   The melt viscosity of PAS after metal washing is preferably 5 to 1000 Pa · s, more preferably 20 to 500 Pa · s, and still more preferably 40 to 200 Pa · s.

本発明では、カルボキシレート含有量が特定範囲のPASを、有機酸金属塩または無機酸金属塩を添加して洗浄することで溶融粘度が大幅に増大する特徴を有しており、洗浄前のポリアリーレンスルフィドの溶融粘度(A)に対し、洗浄後のポリアリーレンスルフィド樹脂の溶融粘度(B)の比であるB/Aが2.5〜10とすることができる。この比が高いほど、金属塩洗浄による溶融粘度の増大が大きく好ましいが、この比が10を超えるにはカルボキシレートを高含有するPASが必要であるとともに多量の有機酸金属塩または無機酸金属塩を洗浄時に添加する必要があり、経済的に好ましくない。   In the present invention, a PAS having a specific carboxylate content is washed by adding an organic acid metal salt or an inorganic acid metal salt, and the melt viscosity is greatly increased. B / A which is the ratio of the melt viscosity (B) of the polyarylene sulfide resin after washing to the melt viscosity (A) of the arylene sulfide can be 2.5 to 10. The higher this ratio, the greater the increase in melt viscosity due to metal salt washing, but in order to exceed this ratio, a PAS containing a high carboxylate is required and a large amount of organic acid metal salt or inorganic acid metal salt is required. Must be added at the time of washing, which is economically undesirable.

以下、本発明の方法を実施例及び比較例により更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。なお、物性の測定法は以下の通りである。   Hereinafter, the method of the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples. In addition, the measuring method of a physical property is as follows.

[カルボキシレート含有量]
カルボキシレート含有量はフーリエ変換赤外分光装置(以下FT−IRと略す)を用いて以下の方法で算出した。
[Carboxylate content]
The carboxylate content was calculated by the following method using a Fourier transform infrared spectrometer (hereinafter abbreviated as FT-IR).

後述する参考例で作成したPPS(ケーク)、イオン交換水74リットルを攪拌機付きオートクレーブに入れ、酢酸を加えて窒素で置換した後、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濾過し、ケークを得た際、濾液のpHは4であった。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(0)を得た。得られたPPS中には金属を含有していないことを後述の金属含有量の測定から確認、つまりカルボキシレートが含有していないことを確認した。   PPS (cake) prepared in Reference Examples described later and 74 liters of ion-exchanged water were placed in an autoclave equipped with a stirrer, acetic acid was added and the atmosphere was replaced with nitrogen, and the temperature was raised to 195 ° C. Thereafter, the autoclave was cooled and the contents were taken out. The content was filtered through a filter to obtain a cake, and the pH of the filtrate was 4. The obtained cake was dried at 120 ° C. under a nitrogen stream to obtain dry PPS (0). The obtained PPS was confirmed to contain no metal from the measurement of the metal content described later, that is, it was confirmed that the carboxylate was not contained.

PPS(0)および後述する参考例および実施例で得た乾燥PPSを300℃で溶融させ、得られたプレスフィルムをFT−IRにセットして測定を行いIRスペクトルを得た。参考例および実施例で得た乾燥PPSのIRスペクトルからPPS(0)のIRスペクトルを差し引きし、1550cm−1のカルボキシレートのピーク強度を得た。 PPS (0) and dry PPS obtained in Reference Examples and Examples to be described later were melted at 300 ° C., and the obtained press film was set in FT-IR and measured to obtain an IR spectrum. The IR spectrum of PPS (0) was subtracted from the IR spectrum of dry PPS obtained in Reference Examples and Examples to obtain a peak intensity of a carboxylate of 1550 cm −1 .

別途安息香酸ナトリウムのIR測定を行い、1550cm−1のピーク強度から作成したカルボキシレートの検量線をもとに、参考例および実施例で得られたPPSのカルボキシレート含有量を算出した。 Separately, IR measurement of sodium benzoate was performed, and the carboxylate content of PPS obtained in Reference Examples and Examples was calculated based on the calibration curve of carboxylate prepared from the peak intensity of 1550 cm −1 .

[金属含有量]
PPS5gを、予め550℃に加熱したプラチナ皿に精秤し、550℃の電気炉に24時間入れて灰化させた。灰化物をフッ化水素酸で加熱分解したのちに希塩酸で溶解させ、日立ハイテクノロジーズ社製原子吸光分析装置Z2300にて各種金属含有量を測定した。
[Metal content]
5 g of PPS was precisely weighed in a platinum dish preheated to 550 ° C. and placed in an electric furnace at 550 ° C. for 24 hours for ashing. The ashed product was thermally decomposed with hydrofluoric acid, dissolved with dilute hydrochloric acid, and various metal contents were measured with an atomic absorption spectrometer Z2300 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation.

[溶融粘度]
東洋精機社製キャピログラフ1Cを用い、孔長10.00mm、孔直径0.50mmのダイスを用いた。300℃に設定したシリンダーにサンプル約20gを投入し、5分保持した後、剪断速度1216sec−1で溶融粘度の測定を行った。
[Melt viscosity]
A capilograph 1C manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. was used, and a die having a hole length of 10.00 mm and a hole diameter of 0.50 mm was used. About 20 g of the sample was put into a cylinder set at 300 ° C. and held for 5 minutes, and then the melt viscosity was measured at a shear rate of 1216 sec −1 .

[重量平均分子量]
重量平均分子量(Mw)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。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:shodex UT−806M
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%)。
[Weight average molecular weight]
The weight average molecular weight (Mw) was calculated in terms of polystyrene by gel permeation chromatography (GPC). The measurement conditions for GPC are shown below.
Apparatus: SSC-7100 (Senshu Science)
Column name: shodex UT-806M
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 0.2% by weight).

[曳糸性の評価]
東洋精機社製キャピログラフ1Cを用い、孔長10.00mm、孔直径0.50mmのダイスを用いた。300℃に設定したシリンダーにサンプル約20gを投入し、5分保持した後、吐出量0.5g/分で押出ながら、ダイス下部に設置したロールで引き取り速度100m/分で巻き取った。この際、切断することなく巻き取れた場合を○、巻き取り開始直後に切断した場合を×として曳糸性の評価を行った。
[Evaluation of spinnability]
A capilograph 1C manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. was used, and a die having a hole length of 10.00 mm and a hole diameter of 0.50 mm was used. About 20 g of the sample was put into a cylinder set at 300 ° C., held for 5 minutes, and then rolled up at a take-up speed of 100 m / min with a roll installed under the die while being extruded at a discharge rate of 0.5 g / min. At this time, the spinnability was evaluated by ◯ when it was wound without being cut, and x when it was cut immediately after the start of winding.

[参考例1(PPS−1の合成)]
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8.26kg(70.00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、本脱水工程後の系内のスルフィド化剤は68.6モルであった。なお、硫化水素の飛散に伴い、系内には水酸化ナトリウムが新たに1.4モル生成している。
[Reference Example 1 (Synthesis of PPS-1)]
In a 70 liter autoclave equipped with a stirrer and bottom plug valve, 8.26 kg (70.00 mol) of 47.5% sodium hydrosulfide, 3.03 kg (72.69 mol) of 96% sodium hydroxide, N-methyl-2 -Charge 11.45 kg (115.50 mol) of pyrrolidone (NMP) and 5.50 kg of ion-exchanged water, gradually heat to 225 ° C. over about 3 hours while passing nitrogen at normal pressure, 9.82 kg of water and NMP0 When the 28 kg was distilled, the heating was finished and the cooling was started. The residual water content in the system per mole of the alkali metal hydrosulfide charged at this time was 1.01 moles including the water consumed for the hydrolysis of NMP. Moreover, since the amount of hydrogen sulfide scattered was 1.4 mol, the sulfiding agent in the system after this dehydration step was 68.6 mol. As the hydrogen sulfide is scattered, 1.4 mol of sodium hydroxide is newly generated in the system.

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)、p−クロロ安息香酸0.32kg(2.06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200℃から270℃までを0.6℃/分で昇温し、270℃で1.5時間反応を行った。昇温245℃経過時点で反応物をサンプリングし、サンプル中に残存するp−DCB量をガスクロマトグラフにて定量した結果からp−DCBの消費率、つまり転化率を算出したところ、p−DCBの転化率は64%であった。反応終了後、内容物を室温まで冷却し、得られた回収物およびイオン交換水74リットルを攪拌機付きオートクレーブに入れ、75℃で15分洗浄した後、フィルターで濾過し、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、濾過する操作を3回行ってPPS−1(ケーク)を得た。   Thereafter, the mixture was cooled to 200 ° C., p-dichlorobenzene (p-DCB) 10.08 kg (68.60 mol), p-chlorobenzoic acid 0.32 kg (2.06 mol), NMP 9.37 kg (94.50 mol). The reaction vessel was sealed under nitrogen gas, the temperature was raised from 200 ° C. to 270 ° C. at 0.6 ° C./min with stirring at 240 rpm, and the reaction was carried out at 270 ° C. for 1.5 hours. The reaction product was sampled when the temperature rose to 245 ° C., and the amount of p-DCB remaining in the sample was quantified with a gas chromatograph, and the consumption rate of p-DCB, that is, the conversion rate was calculated. The conversion was 64%. After completion of the reaction, the contents were cooled to room temperature, and the recovered material and 74 liters of ion-exchanged water were placed in an autoclave equipped with a stirrer, washed at 75 ° C. for 15 minutes, and then filtered through a filter to obtain a cake. The obtained cake was washed with 75 ° C. ion-exchanged water for 15 minutes and filtered three times to obtain PPS-1 (cake).

PPS−1のケークを120℃で乾燥して得られたポリマーのカルボキシレート含有量は170μmol/g、溶融粘度は10Pa・sであった。   The polymer obtained by drying the PPS-1 cake at 120 ° C. had a carboxylate content of 170 μmol / g and a melt viscosity of 10 Pa · s.

[参考例2(PPS−2の合成)]
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8.26kg(70.00モル)、96%水酸化ナトリウム3.09kg(74.06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、本脱水工程後の系内のスルフィド化剤は68.6モルであった。なお、硫化水素の飛散に伴い、系内には水酸化ナトリウムが新たに1.4モル生成している。
[Reference Example 2 (Synthesis of PPS-2)]
In a 70 liter autoclave with a stirrer and bottom plug valve, 8.26 kg (70.00 mol) of 47.5% sodium hydrosulfide, 3.09 kg (74.06 mol) of 96% sodium hydroxide, N-methyl-2 -Charge 11.45 kg (115.50 mol) of pyrrolidone (NMP) and 5.50 kg of ion-exchanged water, gradually heat to 225 ° C. over about 3 hours while passing nitrogen at normal pressure, 9.82 kg of water and NMP0 When the 28 kg was distilled, the heating was finished and the cooling was started. The residual water content in the system per mole of the alkali metal hydrosulfide charged at this time was 1.01 moles including the water consumed for the hydrolysis of NMP. Moreover, since the amount of hydrogen sulfide scattered was 1.4 mol, the sulfiding agent in the system after this dehydration step was 68.6 mol. As the hydrogen sulfide is scattered, 1.4 mol of sodium hydroxide is newly generated in the system.

その後200℃まで冷却し、p−ジクロロベンゼン(p−DCB)9.98kg(67.91モル)、2,5−ジクロロ安息香酸を0.66kg(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200℃から235℃までを0.6℃/分で昇温し、235℃の定温状態で2時間反応を行った後、235℃から255℃までを0.8℃/分で昇温した。参考例1同様、昇温245℃経過時点でサンプリングしたところp−DCBの転化率は94.5%であった。昇温終了後、内容物を室温まで冷却し、参考例1と同様の洗浄操作を行ってPPS−2(ケーク)を得た。カルボキシレート含有量は210μmol/g、溶融粘度は10Pa・sであった。   Thereafter, the mixture was cooled to 200 ° C., 9.98 kg (67.91 mol) of p-dichlorobenzene (p-DCB), 0.66 kg (3.43 mol) of 2,5-dichlorobenzoic acid, and 9.37 kg of NMP (94.94 mol). 50 mol), the reaction vessel was sealed under nitrogen gas, the temperature was raised from 200 ° C. to 235 ° C. at 0.6 ° C./min with stirring at 240 rpm, and the reaction was conducted at a constant temperature of 235 ° C. for 2 hours. Then, the temperature was raised from 235 ° C. to 255 ° C. at 0.8 ° C./min. As in Reference Example 1, when the temperature was raised to 245 ° C., the conversion of p-DCB was 94.5%. After completion of the temperature elevation, the contents were cooled to room temperature, and the same washing operation as in Reference Example 1 was performed to obtain PPS-2 (cake). The carboxylate content was 210 μmol / g, and the melt viscosity was 10 Pa · s.

[参考例3(PPS−3の合成)]
96%水酸化ナトリウムを2.94kg(70.63モル)加えて脱水工程を行い、p−DCBを10.39kg(70.66モル)加え、p−クロロ安息香酸は加えなかったこと以外は、参考例1と同様の操作を行いPPS−3(ケーク)を得た。参考例1同様、昇温245℃経過時点でサンプリングしたところp−DCBの転化率は64%であった。PPS−3のカルボキシレート含有量は65μmol/g、溶融粘度は9Pa・sであった。
[Reference Example 3 (synthesis of PPS-3)]
96% sodium hydroxide 2.94 kg (70.63 mol) was added to perform the dehydration step, p-DCB was added 10.39 kg (70.66 mol), and p-chlorobenzoic acid was not added. The same operation as in Reference Example 1 was performed to obtain PPS-3 (cake). As in Reference Example 1, when the temperature was raised at 245 ° C., the conversion of p-DCB was 64%. The carboxylate content of PPS-3 was 65 μmol / g, and the melt viscosity was 9 Pa · s.

[参考例4(PPS−4の合成)]
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8.26kg(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0.513kg(6.25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245℃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、本脱水工程後の系内のスルフィド化剤は68.6モルであった。なお、硫化水素の飛散に伴い、系内には水酸化ナトリウムが新たに1.4モル生成している。
[Reference Example 4 (Synthesis of PPS-4)]
In a 70 liter autoclave equipped with a stirrer and a bottom plug valve, 8.26 kg (70.00 mol) of 47.5% sodium hydrosulfide, 2.94 kg (70.63 mol) of 96% sodium hydroxide, N-methyl-2 -Pyrrolidone (NMP) 11.45 kg (115.50 mol), sodium acetate 0.513 kg (6.25 mol), and ion-exchanged water 5.50 kg were charged to 245 ° C over about 3 hours while passing nitrogen at normal pressure. The mixture was gradually heated, and when 9.82 kg of water and 0.28 kg of NMP were distilled off, the heating was finished and cooling was started. At this time, the amount of water remaining in the system per mole of the alkali metal sulfide charged was 1.01 mol including the water consumed for hydrolysis of NMP. Moreover, since the amount of hydrogen sulfide scattered was 1.4 mol, the sulfiding agent in the system after this dehydration step was 68.6 mol. As the hydrogen sulfide is scattered, 1.4 mol of sodium hydroxide is newly generated in the system.

その後200℃まで冷却し、p−ジクロロベンゼン10.49kg(71.34モル)、NMP9.37kg(94.50モル)を加え、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。参考例1同様、昇温245℃経過時点でサンプリングしたところp−DCBの転化率は64%であった。その後、270℃から250℃まで15分かけて冷却しながら水2.67kg(148.4モル)を圧入した。ついで250℃から220℃まで75分かけて徐々に冷却した後、室温近傍まで冷却し、得られた内容物を約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)で濾別して固形物を得た。得られた固形物を同様にNMP約35リットルで洗浄濾別した。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メッシュ金網で濾過して固形物を回収する操作を合計3回繰り返してPPS−4(ケーク)を得た。   Thereafter, the mixture was cooled to 200 ° C., 10.49 kg (71.34 mol) of p-dichlorobenzene and 9.37 kg (94.50 mol) of NMP were added, the reaction vessel was sealed under nitrogen gas, and the mixture was stirred at 240 rpm. The temperature was raised from 200 ° C. to 270 ° C. at a rate of 6 ° C./min, and reacted at 270 ° C. for 140 minutes. As in Reference Example 1, when the temperature was raised at 245 ° C., the conversion of p-DCB was 64%. Thereafter, 2.67 kg (148.4 mol) of water was injected while cooling from 270 ° C. to 250 ° C. over 15 minutes. Then, after gradually cooling from 250 ° C. to 220 ° C. over 75 minutes, the mixture was cooled to near room temperature, and the obtained contents were diluted with about 35 liters of NMP, stirred as a slurry at 85 ° C. for 30 minutes, and then 80 mesh wire mesh. The solid was obtained by filtration with an aperture of 0.175 mm. The obtained solid was similarly washed and filtered with about 35 liters of NMP. The operation of diluting the obtained solid with 70 liters of ion-exchanged water, stirring at 70 ° C. for 30 minutes, and filtering through an 80 mesh wire net to collect the solid is repeated 3 times in total to obtain PPS-4 (cake). Obtained.

PPS−4のケークを120℃で乾燥して得られたポリマーのカルボキシレート含有量は42μmol/g、溶融粘度は28Pa・sであった。   The carboxylate content of the polymer obtained by drying the PPS-4 cake at 120 ° C. was 42 μmol / g, and the melt viscosity was 28 Pa · s.

[参考例5(PPS−5の合成)]
96%水酸化ナトリウムを3.23kg(77.49モル)加えて脱水工程を行い、p−DCBを9.68kg(65.86モル)加え、2,5−ジクロロ安息香酸のかわりにp−クロロ安息香酸を1.07kg(6.86モル)加えたこと以外は、参考例2と同様の操作を行いPPS−5(ケーク)を得た。参考例2同様、昇温245℃経過時点でサンプリングしたところp−DCBの転化率は94.5%であった。PPS−5のカルボキシレート含有量は420μmol/g、溶融粘度は5Pa・sであった。
[Reference Example 5 (Synthesis of PPS-5)]
The dehydration step was performed by adding 3.23 kg (77.49 mol) of 96% sodium hydroxide, 9.68 kg (65.86 mol) of p-DCB was added, and p-chloro was replaced with 2,5-dichlorobenzoic acid. PPS-5 (cake) was obtained in the same manner as in Reference Example 2, except that 1.07 kg (6.86 mol) of benzoic acid was added. As in Reference Example 2, when the temperature was raised to 245 ° C., the conversion of p-DCB was 94.5%. The carboxylate content of PPS-5 was 420 μmol / g, and the melt viscosity was 5 Pa · s.

[実施例1]
PPS−1(ケーク)、イオン交換水74リットルを攪拌機付きオートクレーブに入れ、PPS1gに対して酢酸カルシウム一水和物を85μmol/g加えて窒素で置換した後、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濾過し、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。
[Example 1]
PPS-1 (cake) and 74 liters of ion-exchanged water were placed in an autoclave equipped with a stirrer, 85 μmol / g of calcium acetate monohydrate was added to 1 g of PPS, and the mixture was replaced with nitrogen. Thereafter, the autoclave was cooled and the contents were taken out. The contents were filtered through a filter to obtain a cake. The obtained cake was dried at 120 ° C. under a nitrogen stream to obtain dry PPS.

[実施例2]
PPS1gに対して酢酸マグネシウム四水和物を85μmol/g添加して洗浄を行ったこと以外は実施例1と同様に行った。
[Example 2]
The same operation as in Example 1 was conducted except that 85 μmol / g of magnesium acetate tetrahydrate was added to 1 g of PPS for washing.

[実施例3]
PPS1gに対して酢酸バリウムを85μmol/g添加して洗浄を行ったこと以外は実施例1と同様に行った。
[Example 3]
The same procedure as in Example 1 was performed except that 85 μmol / g of barium acetate was added to 1 g of PPS for washing.

[実施例4]
PPS1gに対して酢酸カルシウムを170μmol/g添加して洗浄を行ったこと以外は実施例1と同様に行った。
[Example 4]
The same procedure as in Example 1 was performed except that 170 μmol / g of calcium acetate was added to 1 g of PPS for washing.

[実施例5]
PPS−2(ケーク)を用い、PPS1gに対して酢酸カルシウム一水和物を105μmol/g添加して洗浄を行ったこと以外は実施例1と同様に行った。
[Example 5]
The same procedure as in Example 1 was performed except that PPS-2 (cake) was used and washed with 105 μmol / g of calcium acetate monohydrate added to 1 g of PPS.

[比較例1]
PPS−3のケークを用い、PPS1gに対して酢酸カルシウム一水和物を33μmol/g添加して洗浄を行ったこと以外は実施例1と同様に行った。
[Comparative Example 1]
The same procedure as in Example 1 was carried out except that PPS-3 cake was used and washed with 33 μmol / g of calcium acetate monohydrate added to 1 g of PPS.

[比較例2]
PPS1gに対して酢酸を170μmol/g添加して洗浄を行ったこと以外は実施例1と同様に行った。
[Comparative Example 2]
The same procedure as in Example 1 was performed except that 170 μmol / g of acetic acid was added to 1 g of PPS for washing.

[比較例3]
PPS1gに対して酢酸カルシウム一水和物を10μmol/g添加して洗浄を行ったこと以外は実施例1と同様に行った。
[Comparative Example 3]
The same procedure as in Example 1 was performed except that 10 μmol / g of calcium acetate monohydrate was added to 1 g of PPS and washing was performed.

[比較例4]
PPS−4(ケーク)、イオン交換水70リットルを攪拌機付きオートクレーブに入れ、PPS1gに対して酢酸カルシウム一水和物を85μmol/g加えて70℃で30分撹拌後、80メッシュ金網で濾過し、更に得られたケークを70リットルのイオン交換水で希釈し、70℃で30分撹拌後、80メッシュ金網で濾過してケークを得た。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。
[Comparative Example 4]
PPS-4 (cake), 70 liters of ion-exchanged water was put in an autoclave equipped with a stirrer, 85 μmol / g of calcium acetate monohydrate was added to 1 g of PPS, and the mixture was stirred at 70 ° C. for 30 minutes, and then filtered through an 80 mesh wire mesh. Further, the obtained cake was diluted with 70 liters of ion-exchanged water, stirred at 70 ° C. for 30 minutes, and then filtered through an 80 mesh wire mesh to obtain a cake. The obtained cake was dried at 120 ° C. under a nitrogen stream to obtain dry PPS.

[比較例5]
PPS−5(ケーク)を用い、PPS1gに対して酢酸カルシウム一水和物を210μmol/g添加して洗浄を行ったこと以外は実施例1と同様に行った。
結果を表1に示す。
[Comparative Example 5]
The same procedure as in Example 1 was performed except that PPS-5 (cake) was used and washed by adding 210 μmol / g of calcium acetate monohydrate to 1 g of PPS.
The results are shown in Table 1.

Figure 2015143321
Figure 2015143321

カルボキシレート含有量が100μmol/gを超え400μmol/g未満のPASに、カルボキシレート含有量に対してモル比で0.1〜5の金属塩を添加して洗浄することで、重合時に重合助剤を用いて高分子量化させなくとも曳糸性に優れた高い溶融粘度のPASが得られることがわかる。一方、カルボキシレート含有量の少ないPASでは、比較例4の通り重合助剤を用いて高分子量化しなければ曳糸性が得られず、また比較例5の通りカルボキシレート含有量が多すぎるPASでは主鎖の分子量が低いため、溶融粘度が十分でも曳糸性が発現しないこともわかる。   A polymerization aid is added during polymerization by adding 0.1 to 5 moles of metal salt in a molar ratio with respect to the carboxylate content to PAS having a carboxylate content of more than 100 μmol / g and less than 400 μmol / g. It can be seen that a high melt viscosity PAS having excellent spinnability can be obtained without increasing the molecular weight by using. On the other hand, in PAS having a low carboxylate content, spinnability cannot be obtained unless the molecular weight is increased using a polymerization aid as in Comparative Example 4, and in PAS having too much carboxylate content as in Comparative Example 5. It can also be seen that since the molecular weight of the main chain is low, the spinnability is not exhibited even if the melt viscosity is sufficient.

Claims (8)

カルボキシレート含有量が100μmol/gを超え400μmol/g未満のポリアリーレンスルフィドを、カルボキシレート含有量に対するモル比で0.1〜5の有機酸金属塩または無機酸金属塩を添加して洗浄することを特徴とするポリアリーレンスルフィドの製造方法。 Washing polyarylene sulfide having a carboxylate content of more than 100 μmol / g and less than 400 μmol / g by adding an organic acid metal salt or an inorganic acid metal salt in a molar ratio to the carboxylate content of 0.1 to 5. A process for producing polyarylene sulfide characterized by the above. 200℃以上280℃未満の温度範囲で、有機極性溶媒中、スルフィド化剤、アルカリ金属水酸化物、ジハロゲン化芳香族化合物、およびハロゲン化芳香族カルボン酸化合物またはハロゲン化芳香族カルボン酸塩化合物を用いて反応させ、得られたポリアリーレンスルフィドを洗浄することを特徴とする請求項1記載のポリアリーレンスルフィドの製造方法。 In a temperature range of 200 ° C. or higher and lower than 280 ° C., a sulfidizing agent, an alkali metal hydroxide, a dihalogenated aromatic compound, and a halogenated aromatic carboxylic acid compound or a halogenated aromatic carboxylate compound in an organic polar solvent. The method for producing polyarylene sulfide according to claim 1, wherein the resulting polyarylene sulfide is washed and the resulting polyarylene sulfide is washed. スルフィド化剤100モルに対し、ハロゲン化芳香族カルボン酸化合物またはハロゲン化芳香族カルボン酸塩化合物を0.01モル以上10モル未満で反応させてポリアリーレンスルフィドを得る請求項2記載のポリアリーレンスルフィドの製造方法。 The polyarylene sulfide according to claim 2, wherein a polyarylene sulfide is obtained by reacting a halogenated aromatic carboxylic acid compound or a halogenated aromatic carboxylate compound with 0.01 mol or more and less than 10 mol with respect to 100 mol of the sulfidizing agent. Manufacturing method. スルフィド化剤100モルに対し、ハロゲン化芳香族カルボン酸化合物またはハロゲン化芳香族カルボン酸塩化合物を2モル以上8モル未満で反応させてポリアリーレンスルフィドを得る請求項2記載のポリアリーレンスルフィドの製造方法。 The production of polyarylene sulfide according to claim 2, wherein a polyarylene sulfide is obtained by reacting a halogenated aromatic carboxylic acid compound or a halogenated aromatic carboxylate compound with 2 mol or more and less than 8 mol with respect to 100 mol of the sulfidizing agent. Method. 有機酸金属塩または無機酸金属塩がアルカリ土類金属塩であることを特徴とする請求項1〜4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. The method for producing polyarylene sulfide according to claim 1, wherein the organic acid metal salt or the inorganic acid metal salt is an alkaline earth metal salt. 洗浄前のポリアリーレンスルフィドの溶融粘度(A)と、洗浄後のポリアリーレンスルフィド樹脂の溶融粘度(B)の比(B/A)が2.5〜10であることを特徴とする請求項1〜5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 ratio (B / A) of the melt viscosity (A) of the polyarylene sulfide before washing and the melt viscosity (B) of the polyarylene sulfide resin after washing is from 2.5 to 10. The manufacturing method of polyarylene sulfide in any one of -5. カルボキシレート含有量が100μmol/gを超え400μmol/g未満であり、かつ金属含有量が40μmol/gを超え400μmol/g未満であるポリアリーレンスルフィド。 A polyarylene sulfide having a carboxylate content of more than 100 μmol / g and less than 400 μmol / g and a metal content of more than 40 μmol / g and less than 400 μmol / g. カルボキシレート含有量に対する金属含有量が、モル比で0.4以上4未満である請求項7記載のポリアリーレンスルフィド。 The polyarylene sulfide according to claim 7, wherein the metal content relative to the carboxylate content is 0.4 or more and less than 4 in terms of molar ratio.
JP2014151552A 2013-12-27 2014-07-25 Method for producing polyarylene sulfide and polyarylene sulfide Active JP6323233B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014151552A JP6323233B2 (en) 2013-12-27 2014-07-25 Method for producing polyarylene sulfide and polyarylene sulfide

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013270998 2013-12-27
JP2013270998 2013-12-27
JP2014151552A JP6323233B2 (en) 2013-12-27 2014-07-25 Method for producing polyarylene sulfide and polyarylene sulfide

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015143321A true JP2015143321A (en) 2015-08-06
JP6323233B2 JP6323233B2 (en) 2018-05-16

Family

ID=53888580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014151552A Active JP6323233B2 (en) 2013-12-27 2014-07-25 Method for producing polyarylene sulfide and polyarylene sulfide

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6323233B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200025208A (en) * 2018-08-29 2020-03-10 주식회사 엘지화학 Method for purifying polyarylene sulfide

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04214729A (en) * 1990-12-13 1992-08-05 Kureha Chem Ind Co Ltd Production of polyarylenethio ether copolymer

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04214729A (en) * 1990-12-13 1992-08-05 Kureha Chem Ind Co Ltd Production of polyarylenethio ether copolymer

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200025208A (en) * 2018-08-29 2020-03-10 주식회사 엘지화학 Method for purifying polyarylene sulfide
KR102296583B1 (en) 2018-08-29 2021-08-31 주식회사 엘지화학 Method for purifying polyarylene sulfide

Also Published As

Publication number Publication date
JP6323233B2 (en) 2018-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5731196B2 (en) Process for producing polyarylene sulfide having a reduced content of terminal halogen groups
JP5221877B2 (en) Process for producing polyarylene sulfide
JP5018970B2 (en) Polyarylene sulfide and process for producing the same
JP4700277B2 (en) Polyarylene sulfide and method for producing the same
JP4777610B2 (en) Polyarylene sulfide and method for producing the same
JP5888350B2 (en) Method for producing polyarylene sulfide resin
JPWO2012070335A1 (en) Method for producing polyarylene sulfide and polyarylene sulfide
WO2004060973A1 (en) Process for producing and method of cleaning polyarylene sulfide, and method of purifying organic solvent used for cleaning
JP5532951B2 (en) Process for producing polyarylene sulfide
JP4613701B2 (en) Polyphenylene sulfide fiber and method for producing the same
WO2016159234A1 (en) Method for producing powdered polyarylene sulfide, and powdered polyarylene sulfide
JP5760756B2 (en) Polyarylene sulfide and process for producing the same
JP2005344045A (en) Production method of polyarylene sulfide
JPH10245434A (en) Production of polyarylene sulfide
JP2007009128A (en) Method for producing slurry containing alkali metal sulfide and method for producing polyarylene sulfide by using the same
JP6323233B2 (en) Method for producing polyarylene sulfide and polyarylene sulfide
JP5516383B2 (en) Process for producing polyarylene sulfide
JP2018083910A (en) Method for producing polyarylene sulfide
JP4770134B2 (en) Method for producing low hydrous alkali metal sulfide, and method for producing polyarylene sulfide produced using the same
JP2002265604A (en) Method for producing polyphenylene sulfide and extruded product
JP7206859B2 (en) Method for producing polyarylene sulfide
JP2006225639A (en) Method for producing polyarylene sulfide resin
JP6682793B2 (en) Polyarylene sulfide and method for producing the same
JP2001261832A (en) Production method for polyphenylene sulfide, and extruded molding
JP2011132518A (en) Method of producing polyarylene sulfide and extrusion molded product

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170417

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20171215

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180109

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180207

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180313

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180326

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6323233

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151