JP2018154693A - Method for producing polyarylene sulfide resin - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method which suppresses a side reaction in a polymerization reaction and produces less accessory component, and produces a high-molecular-weight polyarylene sulfide resin with good productivity.SOLUTION: A method for producing a polyarylene sulfide resin includes: a step 1 of heating an aliphatic cyclic compound, water and a sulfidation agent so that the aliphatic cyclic compound is 1.5-4.0 mol with respect to 1 mol of the total of sulfur atoms of the sulfidation agent to 200°C or higher and 250°C or lower in the presence of inert gas to obtain a reaction liquid containing 0.1-0.3 mol of alkali metal salt of a hydrolysate of the aliphatic cyclic compound with respect to 1 mol of the total of the sulfur atoms; a step 2 of cooling the reaction liquid obtained in the step 1 to 180°C or higher and lower than 200°C; and a step 3 of dehydrating the reaction liquid obtained in the step 2; and a step 4 of heating the reaction liquid obtained in the step 3 to a temperature in a range of 200°C or higher and 300°C or lower in a closed system to subject the resultant substance to a polymerization reaction; and includes adding a poly-halo-aromatic compound to the resultant substance in either the step 3 or the step 4.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明はポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a polyarylene sulfide resin.

ポリフェニレンスルフィド樹脂(以下、これを「PPS樹脂」と略記する。)に代表されるポリアリーレンスルフィド樹脂(以下、これを「PAS樹脂」と略記する。)は、耐熱性、耐薬品性等に優れ、電気電子部品、自動車部品、給湯機部品、繊維、フィルム用途等に幅広く利用されている。   A polyarylene sulfide resin (hereinafter abbreviated as “PAS resin”) represented by polyphenylene sulfide resin (hereinafter abbreviated as “PPS resin”) is excellent in heat resistance, chemical resistance and the like. Widely used in electrical and electronic parts, automotive parts, water heater parts, textiles, film applications, etc.

PAS樹脂の代表的な製造方法として、N−メチル−2−ピロリドン等の有機アミド溶媒中で、アルカリ金属硫化物とジハロ芳香族化合物とを反応させる、いわゆるフィリップス法と呼ばれる重合方法が一般的に知られており、このうち、原料に95重量%以上の高純度アルカリ金属硫化物を使用することにより、生産性良く、高分子量のPAS樹脂を製造する方法が知られている(特許文献1参照)。しかし該方法は、反応を進行させる為に、アルカリ金属硫化物1モル当り0.1〜0.8モルの水を添加するものの、添加した水は重合反応中に副反応を引き起こし、高分子量化には限界があった。   As a typical method for producing a PAS resin, a polymerization method called a so-called Phillips method in which an alkali metal sulfide and a dihaloaromatic compound are reacted in an organic amide solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone is generally used. Among them, a method for producing a high molecular weight PAS resin with high productivity by using 95% by weight or more of high-purity alkali metal sulfide as a raw material is known (see Patent Document 1). ). However, although this method adds 0.1 to 0.8 mol of water per mol of alkali metal sulfide in order to advance the reaction, the added water causes a side reaction during the polymerization reaction, thereby increasing the molecular weight. There were limits.

特開平4−145127号公報JP-A-4-145127

そこで本発明が解決しようとする課題は、重合反応中の副反応を抑制し副成分が少なく、かつ、高分子量ポリアリーレンスルフィド樹脂を生産性良く製造する方法を提供することにある。   Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a method for producing a high molecular weight polyarylene sulfide resin with high productivity while suppressing side reactions during the polymerization reaction to reduce the number of side components.

本願発明者らは種々の検討を行った結果、高分子量ポリアリーレンスルフィド樹脂の製造には、ポリハロ芳香族化合物の不存在下で、脂肪族系環状化合物、水、スルフィド化剤を加熱して得られる脂肪族系環状化合物の加水分解物のアルカリ金属塩(SMAB)の割合が重要であること、このためにはポリハロ芳香族化合物の不存在下で、脂肪族系環状化合物、水、スルフィド化剤を高温で加熱してスルフィド化剤中に存在する結晶水を遊離させることが重要であること、ポリハロ芳香族化合物を脂肪族系環状化合物の加水分解物のアルカリ金属塩(SMAB)形成の後に添加することで水の副反応を抑制することが重要であることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of various studies, the inventors of the present invention have obtained a high molecular weight polyarylene sulfide resin by heating an aliphatic cyclic compound, water, and a sulfidizing agent in the absence of a polyhaloaromatic compound. The proportion of the alkali metal salt (SMAB) of the hydrolyzate of the aliphatic cyclic compound to be obtained is important. For this purpose, in the absence of the polyhaloaromatic compound, the aliphatic cyclic compound, water, sulfiding agent It is important to release the water of crystallization present in the sulfidizing agent by heating at a high temperature, polyhaloaromatic compound added after alkali metal salt (SMAB) formation of hydrolyzate of aliphatic cyclic compound As a result, it was found important to suppress the side reaction of water, and the present invention was completed.

すなわち、本発明は、脂肪族系環状化合物の存在下で、ポリハロ芳香族化合物と、スルフィド化剤とを反応させるポリアリーレンスルフィドの製造方法であって、
不活性ガス存在下で、脂肪族系環状化合物、水およびスルフィド化剤を、スルフィド化剤の硫黄原子の合計1モルに対して、脂肪族環状化合物1.5〜4.0モルの範囲の割合で200℃以上の範囲に加熱して、脂肪族系環状化合物の加水分解物のアルカリ金属塩を前記硫黄原子の合計1モルに対して、0.05〜0.6モルの範囲で含む反応液を得る工程(1)、
工程(1)で得られた反応液を、150℃以上かつ200℃未満の範囲に冷却する工程(2)、
工程(2)で得られた反応液を、脱水する工程(3)、
工程(3)で得られた反応液を含む反応容器に対し、ポリハロ芳香族化合物を加えること、および密閉された反応容器内で200℃以上かつ300℃以下の範囲に加熱することにより、重合反応させる工程(4)、
を有することを特徴とするポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法、に関する。
That is, the present invention is a method for producing a polyarylene sulfide in which a polyhaloaromatic compound and a sulfidizing agent are reacted in the presence of an aliphatic cyclic compound,
In the presence of an inert gas, the ratio of the aliphatic cyclic compound, water, and sulfidizing agent in the range of 1.5 to 4.0 mol of the aliphatic cyclic compound with respect to 1 mol of the total sulfur atom of the sulfidizing agent. And a reaction liquid containing an alkali metal salt of an aliphatic cyclic compound hydrolyzate in a range of 0.05 to 0.6 mol with respect to a total of 1 mol of the sulfur atoms. (1) to obtain
The step (2) of cooling the reaction solution obtained in the step (1) to a range of 150 ° C. or higher and lower than 200 ° C .;
Dehydrating the reaction solution obtained in step (2) (3),
A polymerization reaction is carried out by adding a polyhaloaromatic compound to the reaction vessel containing the reaction solution obtained in step (3), and heating in a sealed reaction vessel to a range of 200 ° C. or more and 300 ° C. or less. Step (4),
And a process for producing a polyarylene sulfide resin.

また、本発明は、前記に記載の製造方法で得られたポリアリーレンスルフィド樹脂と、無機質充填剤、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂以外の熱可塑性樹脂、エラストマー及び硬化性樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1つとを溶融混練する工程を含む、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の製造方法、に関する。   Further, the present invention provides at least one selected from the group consisting of a polyarylene sulfide resin obtained by the production method described above, an inorganic filler, a thermoplastic resin other than the polyarylene sulfide resin, an elastomer, and a curable resin. The present invention relates to a method for producing a polyarylene sulfide resin composition, comprising a step of melt-kneading one.

また、本発明は、前記の製造方法で得られたポリアリーレンスルフィド樹脂組成物を成形する工程を含む、ポリアリーレンスルフィド樹脂成形品の製造方法、に関する。   Moreover, this invention relates to the manufacturing method of a polyarylene sulfide resin molded article including the process of shape | molding the polyarylene sulfide resin composition obtained by the said manufacturing method.

本発明により、重合反応中の副反応を抑制し副成分が少なく、かつ、高分子量ポリアリーレンスルフィド樹脂を生産性良く製造する方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a method for producing a high-molecular-weight polyarylene sulfide resin with high productivity while suppressing side reactions during the polymerization reaction and having a small number of side components.

本発明のポリアリーレンスルフィドの製造方法は、脂肪族系環状化合物の存在下で、ポリハロ芳香族化合物と、スルフィド化剤とを反応させるポリアリーレンスルフィドの製造方法であって、
不活性ガス存在下で、脂肪族系環状化合物、水およびスルフィド化剤を、スルフィド化剤の硫黄原子の合計1モルに対して、脂肪族環状化合物1.5〜4.0モルの範囲の割合で200℃以上の範囲に加熱して、脂肪族系環状化合物の加水分解物のアルカリ金属塩を前記硫黄原子の合計1モルに対して、0.05〜0.6モルの範囲で含む反応液を得る工程(1)、
工程(1)で得られた反応液を、150℃以上かつ200℃未満の範囲に冷却する工程(2)、
工程(2)で得られた反応液を、脱水する工程(3)、
工程(3)で得られた反応液を、密閉系で200℃以上かつ300℃以下の範囲に加熱することにより、重合反応させる工程(4)、
を有すること、
工程(3)および工程(4)からなる群から選ばれる少なくとも一工程においてポリハロ芳香族化合物を加えることを特徴とする。
The method for producing polyarylene sulfide of the present invention is a method for producing polyarylene sulfide in which a polyhaloaromatic compound and a sulfidizing agent are reacted in the presence of an aliphatic cyclic compound,
In the presence of an inert gas, the ratio of the aliphatic cyclic compound, water, and sulfidizing agent in the range of 1.5 to 4.0 mol of the aliphatic cyclic compound with respect to 1 mol of the total sulfur atom of the sulfidizing agent. And a reaction liquid containing an alkali metal salt of an aliphatic cyclic compound hydrolyzate in a range of 0.05 to 0.6 mol with respect to a total of 1 mol of the sulfur atoms. (1) to obtain
The step (2) of cooling the reaction solution obtained in the step (1) to a range of 150 ° C. or higher and lower than 200 ° C .;
Dehydrating the reaction solution obtained in step (2) (3),
A step (4) in which the reaction liquid obtained in the step (3) is subjected to a polymerization reaction by heating to a range of 200 ° C. or more and 300 ° C. or less in a closed system;
Having
A polyhaloaromatic compound is added in at least one step selected from the group consisting of step (3) and step (4).

・工程(1)
本発明の製造方法は、不活性ガス存在下で、脂肪族系環状化合物、水およびスルフィド化剤を、スルフィド化剤の硫黄原子の合計1モルに対して、脂肪族環状化合物1.5〜4.0モルの範囲の割合で200℃以上の範囲に加熱して、脂肪族系環状化合物の加水分解物のアルカリ金属塩(以下、SMABということがある)を前記硫黄原子の合計1モルに対して、0.05〜0.6モルの範囲で含む反応液を得る工程(1)を有する。
・ Process (1)
In the production method of the present invention, in the presence of an inert gas, the aliphatic cyclic compound, water, and sulfidizing agent are mixed with 1.5 to 4 aliphatic cyclic compounds with respect to a total of 1 mol of sulfur atoms of the sulfidizing agent. It is heated to a range of 200 ° C. or more at a ratio of 0.0 mol, and an alkali metal salt of an aliphatic cyclic compound hydrolyzate (hereinafter sometimes referred to as SMAB) is added to 1 mol of the total sulfur atom. And a step (1) of obtaining a reaction liquid containing in the range of 0.05 to 0.6 mol.

工程(1)は、まず、脂肪族系環状化合物、水およびスルフィド化剤を必須の原料成分として反応器に仕込み、混合する。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が挙げられるが、このうち、SMABが効率よく生成する観点からアルカリ金属硫化物およびアルカリ金属水硫化物を用いることが好ましい。アルカリ金属硫化物およびアルカリ金属水硫化物を併用する場合は、アルカリ金属硫化物およびアルカリ金属水硫化物の合計に対して、アルカリ金属硫化物が80〜99.9質量%の範囲、好ましくは90〜99質量%および残部がアルカリ金属水硫化物とする割合で用いることが好ましい。工程(1)において不活性ガスの導入は、原料成分の仕込み時でもよいし、後述する加熱時でもよい。   In the step (1), first, an aliphatic cyclic compound, water and a sulfidizing agent are charged into a reactor as essential raw material components and mixed. Examples of the sulfidizing agent include alkali metal sulfides and alkali metal hydrosulfides. Of these, alkali metal sulfides and alkali metal hydrosulfides are preferably used from the viewpoint of efficiently generating SMAB. When the alkali metal sulfide and the alkali metal hydrosulfide are used in combination, the alkali metal sulfide is in the range of 80 to 99.9% by mass, preferably 90%, based on the total of the alkali metal sulfide and the alkali metal hydrosulfide. It is preferable to use in a ratio of ˜99% by mass and the balance being alkali metal hydrosulfide. In the step (1), the introduction of the inert gas may be performed when the raw material components are charged, or may be performed during heating described later.

その際、該脂肪族環状化合物の仕込み量は、スルフィド化剤の硫黄原子の合計1モルに対して、1.5〜4.0モルの範囲の割合であることが好ましく、さらに、生産性を更に高める観点から、2.0〜3.5モルの範囲がより好ましい。   At that time, the charged amount of the aliphatic cyclic compound is preferably in the range of 1.5 to 4.0 mol with respect to 1 mol of the total sulfur atoms of the sulfidizing agent. From the viewpoint of further increasing, the range of 2.0 to 3.5 mol is more preferable.

また、水の仕込み量は、工程(1)で得られた反応液がSMABを前記硫黄原子の合計1モルに対して、0.05〜0.6モルの範囲、好ましくは0.1〜0.3モルの範囲で生成できるのであれば特に制限されないが、例えば、工程(1)における反応系内の全水分量がスルフィド化剤の硫黄原子の合計1モルに対して、好ましくは0.05〜0.6モルの範囲、さらに好ましくは0.1〜0.3の範囲となるよう、原料中に(例えばスルフィド化剤中に結晶水等として)含まれる水分量(本発明において「スルフィド化剤中の水分量」ということがある)を差し引いた上で水を仕込み時に添加することが好ましい。   The amount of water charged is in the range of 0.05 to 0.6 mol, preferably 0.1 to 0, with respect to the total 1 mol of sulfur atoms in the reaction solution obtained in step (1). Although it is not particularly limited as long as it can be produced in the range of 3 mol, for example, the total water content in the reaction system in step (1) is preferably 0.05 with respect to the total 1 mol of sulfur atoms of the sulfidizing agent. The amount of water contained in the raw material (for example, as crystallization water in the sulfidizing agent) (in the present invention, “sulfidation” so that it is in the range of ~ 0.6 mol, more preferably in the range of 0.1 to 0.3. It is preferable to add water at the time of preparation after subtracting “the amount of water in the agent”.

工程(1)において、反応器に仕込んだ、脂肪族系環状化合物、水およびスルフィド化剤を必須の原料成分として含む混合物は、次に、不活性ガス存在下に、加熱する。加熱条件は特に限定されるものではないが、仕込み時の反応系内の全水分量が上記範囲を超える場合には、当該範囲となるよう蒸留等設備を反応容器に附設し、大気圧下ないし減圧下で加熱し反応させることができる。しかしながら、仕込み時の反応系内の全水分量が上記範囲内の場合には、密閉系で加熱し反応させることが生産性を向上させる観点からより好ましい。温度条件としては、200℃以上の範囲となるよう加熱する。工程1は重合反応を伴わないため、ポリアリーレンスルフィド樹脂の融点や分解温度等を考慮する必要がなく、温度条件の上限値は特に設定する必要はないが、生産性、すなわち反応装置の接液部の腐食性や設計強度を確保する観点から300℃以下の範囲であることが好ましい。なお、不活性ガスとしては、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガスなどが挙げられる。   In step (1), the mixture charged in the reactor and containing the aliphatic cyclic compound, water and the sulfidizing agent as essential raw material components is then heated in the presence of an inert gas. The heating conditions are not particularly limited, but when the total water content in the reaction system at the time of charging exceeds the above range, an equipment such as distillation is attached to the reaction vessel so as to be within the above range, The reaction can be carried out by heating under reduced pressure. However, when the total water content in the reaction system at the time of preparation is within the above range, it is more preferable to heat and react in a closed system from the viewpoint of improving productivity. As temperature conditions, it heats so that it may become the range of 200 degreeC or more. Since Step 1 does not involve a polymerization reaction, there is no need to consider the melting point or decomposition temperature of the polyarylene sulfide resin, and there is no need to set the upper limit of the temperature condition. From the viewpoint of ensuring the corrosiveness and design strength of the part, it is preferably in the range of 300 ° C. or lower. Examples of the inert gas include nitrogen gas, argon gas, and helium gas.

ここで、本発明で用いる脂肪族系環状化合物としては、加水分解によって開環し得るものであれば公知のものを特に限定されることなく用いることができるが、このような脂肪族系環状化合物の具体例としてはN−メチル−2−ピロリドン(以下、NMPと略記する。)、N−シクロヘキシル−2−ピロリドン、N−メチル−ε−カプロラクタム、ホルムアミド、アセトアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、2−ピロリドン、ε−カプロラクタム、ヘキサメチルホスホルアミド、テトラメチル尿素、N−ジメチルプロピレン尿素、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン酸などの脂肪族環状アミド化合物、アミド尿素、及びラクタム類が挙げられる。これらの中でも反応性が良好である点から脂肪族環状アミド化合物、特にNMPが好ましい。   Here, as the aliphatic cyclic compound used in the present invention, known aliphatic cyclic compounds can be used without particular limitation as long as they can be ring-opened by hydrolysis. Specific examples of N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter abbreviated as NMP), N-cyclohexyl-2-pyrrolidone, N-methyl-ε-caprolactam, formamide, acetamide, N-methylformamide, N, N -Aliphatic cyclic amide compounds such as dimethylacetamide, 2-pyrrolidone, ε-caprolactam, hexamethylphosphoramide, tetramethylurea, N-dimethylpropyleneurea, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone acid, amidourea And lactams. Among these, an aliphatic cyclic amide compound, particularly NMP, is preferable from the viewpoint of good reactivity.

本発明で用いるアルカリ金属硫化物の具体例としては、例えば硫化リチウム、硫化ナトリウム、硫化カリウム、硫化ルビジウムまたは硫化セシウム等が挙げられる。これらはそれぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。これらアルカリ金属硫化物の中では硫化ナトリウムと硫化カリウムが好ましく、特に硫化ナトリウムが好ましい。また、これらのアルカリ金属硫化物は無水物であってもよいし、結晶水を含む、いわゆる水和物等であってもよい。また、アルカリ金属硫化物を、アルカリ金属水硫化物とアルカリ金属水酸化物とを反応させることによっても得られるが、反応系外で事前に調製されたものを用いてもかまわない。アルカリ金属水酸化物の具体例としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ルビジウム、水酸化セシウムが挙げられる。これらの中でも特に水酸化リチウムと水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムが好ましく、特に水酸化ナトリウムが好ましい。アルカリ金属水酸化物は、水溶液として用いることが好ましく、その濃度は10〜50質量%となる範囲が好ましい。   Specific examples of the alkali metal sulfide used in the present invention include lithium sulfide, sodium sulfide, potassium sulfide, rubidium sulfide, cesium sulfide and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these alkali metal sulfides, sodium sulfide and potassium sulfide are preferable, and sodium sulfide is particularly preferable. These alkali metal sulfides may be anhydrous or may be so-called hydrates containing water of crystallization. Moreover, although an alkali metal sulfide can be obtained by reacting an alkali metal hydrosulfide and an alkali metal hydroxide, those prepared in advance outside the reaction system may be used. Specific examples of the alkali metal hydroxide include lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, rubidium hydroxide, and cesium hydroxide. Among these, lithium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide are particularly preferable, and sodium hydroxide is particularly preferable. The alkali metal hydroxide is preferably used as an aqueous solution, and the concentration is preferably in the range of 10 to 50% by mass.

本発明で用いるアルカリ金属水硫化物の具体例としては、例えば水硫化リチウム、水硫化ナトリウム、水硫化カリウム、水硫化ルビジウムまたは水硫化セシウム等が挙げられる。これらはそれぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。これらアルカリ金属水硫化物の中では水硫化ナトリウムと水硫化カリウムが好ましく、特に水硫化ナトリウムが好ましい。また、アルカリ金属水硫化物を、硫化水素とアルカリ金属水酸化物とを反応させることによっても得られるが、反応系外で事前に調製されたものを用いてもかまわない。   Specific examples of the alkali metal hydrosulfide used in the present invention include lithium hydrosulfide, sodium hydrosulfide, potassium hydrosulfide, rubidium hydrosulfide, cesium hydrosulfide and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these alkali metal hydrosulfides, sodium hydrosulfide and potassium hydrosulfide are preferable, and sodium hydrosulfide is particularly preferable. Moreover, although an alkali metal hydrosulfide can be obtained by reacting hydrogen sulfide with an alkali metal hydroxide, one prepared in advance outside the reaction system may be used.

工程(1)において原料として用いる前記スルフィド化剤は、スルフィド化剤中の水分量が、硫黄原子の合計1モルに対して、0モル(無水物)〜0.55モルの範囲の割合であるものを用いることが好ましく、さらに0.01〜0.29モルの範囲であるものを用いることがより好ましい。スルフィド化剤中の水分量が当該範囲のものを用いることで重合時の副反応を抑えつつ、かつ、PAS樹脂の高分子量化が可能となる観点から好ましいだけでなく、さらに、工程(1)においてSMAB生成量を水の仕込み量によって調整することが可能となり、蒸留操作が不要となる結果、重合に使用する反応容器の占有時間も省ける等、生産性が向上する観点からも好ましい。なお、工程(1)において原料として用いるスルフィド化剤が、スルフィド化剤中に上記範囲を超える水分量を含む場合には、重合反応に用いる反応容器以外(反応系外)で事前に上記範囲内に水分量を調整した後に用いることが好ましい。また、アルカリ金属硫化物として固形状のものを用いる場合は、粒子径(顕微鏡法による円相当径による少なくとも50点の数平均粒子径)が10〜800μmの範囲である固形状のものを用いることがより好ましく、粒子径が50〜500μmの範囲である固形状のものを用いることが特に好ましい。ただし、アルカリ金属硫化物は潮解性を有するため、前記粒子同士が部分的に結合していてもよい。   The sulfidizing agent used as a raw material in the step (1) is such that the amount of water in the sulfidizing agent is in the range of 0 mol (anhydride) to 0.55 mol with respect to 1 mol in total of sulfur atoms. It is preferable to use those, and it is more preferable to use those in the range of 0.01 to 0.29 mol. The use of a water content in the sulfidizing agent within the above range is not only preferable from the viewpoint of suppressing side reactions during polymerization and increasing the molecular weight of the PAS resin. In this case, the amount of SMAB produced can be adjusted by adjusting the amount of water charged, which eliminates the need for distillation operation. As a result, the occupation time of the reaction vessel used for the polymerization can be saved, which is preferable from the viewpoint of improving productivity. In addition, when the sulfidizing agent used as a raw material in the step (1) contains a water content exceeding the above range in the sulfidizing agent, it is within the above range in advance other than the reaction vessel used for the polymerization reaction (outside the reaction system). It is preferable to use after adjusting the amount of water. Moreover, when using a solid thing as an alkali metal sulfide, use the solid thing whose particle diameter (number average particle diameter of at least 50 points | pieces by the equivalent circle diameter by a microscope method) is the range of 10-800 micrometers. It is more preferable to use a solid material having a particle diameter in the range of 50 to 500 μm. However, since the alkali metal sulfide has deliquescence, the particles may be partially bonded to each other.

このように工程(1)は、重合反応工程に先駆けて、予めポリハロ芳香族化合物の不存在下で、スルフィド化剤、特にアルカリ金属硫化物と脂肪族系環状化合物と水とアルカリ金属水硫化物を200℃以上の温度範囲で加熱処理することで、スルフィド化剤中に結晶水がある場合には遊離が促進され、重合工程で副反応を引起す原因である系内の水分が効率的に、重合促進作用を示すと考えられる脂肪族系環状化合物の加水分解物に変換され、その結果、重合時の副反応を抑えつつ、かつ、PAS樹脂の高分子量化促進が可能となったと考えられる。   Thus, in the step (1), prior to the polymerization reaction step, a sulfidizing agent, particularly an alkali metal sulfide, an aliphatic cyclic compound, water, and an alkali metal hydrosulfide, in the absence of a polyhaloaromatic compound in advance. Is heated in a temperature range of 200 ° C. or higher, so that the water is crystallized in the sulfidizing agent, so that liberation is promoted, and the water in the system that causes side reactions in the polymerization process is efficiently removed. It is considered that it has been converted to a hydrolyzate of an aliphatic cyclic compound that is considered to exhibit a polymerization accelerating action, and as a result, it has been possible to promote a high molecular weight of the PAS resin while suppressing side reactions during polymerization. .

・工程(2)
工程(1)で得られた反応液を冷却する。その際、反応液の温度範囲としては、SMABが効率よく生成し、かつ安定性して存在する観点から150℃〜200℃未満の範囲、好ましくは180℃以上199℃以下の範囲である。工程(1)における反応液の加熱後の温度と、工程(2)における反応液の冷却後の温度との温度差は、特に限定されるものではないが、生産性の観点から50〜80℃の範囲であることが好ましい。冷却条件は開放系、密閉系のいずれであってもよく、特に限定されるものではないが、密閉系で反応させることが生産性を向上させる観点から好ましい。
・ Process (2)
The reaction solution obtained in step (1) is cooled. In this case, the temperature range of the reaction solution is in the range of 150 ° C. to less than 200 ° C., preferably in the range of 180 ° C. to 199 ° C., from the viewpoint that SMAB is efficiently generated and exists stably. The temperature difference between the temperature after heating the reaction solution in step (1) and the temperature after cooling the reaction solution in step (2) is not particularly limited, but is 50 to 80 ° C. from the viewpoint of productivity. It is preferable that it is the range of these. The cooling condition may be either an open system or a closed system, and is not particularly limited, but it is preferable to react in a closed system from the viewpoint of improving productivity.

・工程(3)
工程(2)で得られた反応液を、脱水する。さらに詳しくは工程(2)で得られた反応液を、加熱しながら水を留去する。工程(3)において、脱水処理を行う際の加熱温度については、水が留去できれば特に限定されるものではないが、脱水効率に優れて生産性が向上する観点から、温度180〜220℃の範囲が好ましく、特に温度190〜210℃の範囲がより好ましく、また、ゲージ圧0.0〜0.3MPaの範囲が好ましく、さらに0.0〜0.2MPaの範囲がより好ましい。水の留去は、上記の温度、圧力条件下に脂肪族系環状化合物と水との混合物を蒸留によって単離し、この混合蒸気をコンデンサーで凝縮、デカンター等で分離して脂肪族系環状化合物を反応系内に戻す方法が挙げられ、さらに、ポリハロ芳香族化合物を工程(3)で添加した場合には、上記の温度、圧力条件下に脂肪族系環状化合物と水とポリハロ芳香族化合物の混合物を蒸留することによって脂肪族系環状化合物を単離した後、水とポリハロ芳香族化合物を主成分とする混合蒸気をコンデンサーで凝縮、デカンター等で水とポリハロ芳香族化合物とを分離し共沸留出したポリハロ芳香族化合物を反応系内に戻す方法が挙げられる。
・ Process (3)
The reaction solution obtained in step (2) is dehydrated. More specifically, water is distilled off while heating the reaction solution obtained in the step (2). In the step (3), the heating temperature for performing the dehydration treatment is not particularly limited as long as water can be distilled off. However, from the viewpoint of improving the dehydration efficiency and improving the productivity, the temperature is 180 to 220 ° C. The range is preferable, in particular, the range of 190 to 210 ° C is more preferable, the range of the gauge pressure is 0.0 to 0.3 MPa, and the range of 0.0 to 0.2 MPa is more preferable. Water is distilled off by isolating a mixture of an aliphatic cyclic compound and water under the above temperature and pressure conditions by distillation, condensing the mixed vapor with a condenser, separating the mixture with a decanter, etc. In the case of adding a polyhaloaromatic compound in the step (3), a mixture of an aliphatic cyclic compound, water and a polyhaloaromatic compound under the temperature and pressure conditions described above can be mentioned. After isolating the aliphatic cyclic compound by distilling the water, the vapor mixture of water and polyhaloaromatic compound is condensed in a condenser, and water and polyhaloaromatic compound are separated by decanter and azeotropic distillation. A method of returning the produced polyhaloaromatic compound into the reaction system can be mentioned.

なお、工程(3)において、さらに、前記脂肪族系環状化合物をスルフィド化剤の硫黄原子の合計1モルに対して、0.5〜5モルとなる割合で加えることもできる。
工程(3)終了時の反応液に含まれる水分量は、スルフィド化剤の硫黄原子の合計1モルに対して、検出限界〜0.04モル以下の範囲の割合であることが好ましい。更に好ましくは検出限界〜0.01モルの範囲であることが好ましい。
In the step (3), the aliphatic cyclic compound may be added at a ratio of 0.5 to 5 moles with respect to 1 mole of sulfur atoms in the sulfidizing agent.
The amount of water contained in the reaction solution at the end of the step (3) is preferably in a range of the detection limit to 0.04 mol or less with respect to 1 mol in total of sulfur atoms of the sulfidizing agent. More preferably, it is in the range of the detection limit to 0.01 mol.

・工程(4)
工程(4)は、工程(3)を経て得られた反応液を、密閉系で、すなわち、工程(3)で得られた反応液を含む反応容器に対し、密閉された反応容器内で200℃以上かつ300℃以下の範囲に加熱することにより、重合反応させる工程である。
・ Process (4)
In the step (4), the reaction solution obtained through the step (3) is sealed in a sealed system, that is, in a sealed reaction vessel with respect to the reaction vessel containing the reaction solution obtained in the step (3). In this step, the polymerization reaction is carried out by heating to a temperature in the range of from ℃ to 300 ℃.

工程(4)の反応条件は特に制限されるものではないが、重合反応が容易に進行し得る温度、すなわち200℃以上かつ300℃以下の範囲、好ましくは210℃以上かつ280℃以下の範囲、更に好ましくは215℃以上かつ250℃以下の範囲にて、反応させることが好ましい。   The reaction conditions of step (4) are not particularly limited, but the temperature at which the polymerization reaction can proceed easily, that is, the range of 200 ° C. or more and 300 ° C. or less, preferably the range of 210 ° C. or more and 280 ° C. or less, More preferably, the reaction is preferably performed in the range of 215 ° C. or more and 250 ° C. or less.

ポリハロ芳香族化合物の添加は、工程(3)および工程(4)からなる群から選ばれる少なくとも一工程において加えることができる。すなわち、工程(3)においてポリハロ芳香族化合物を加えてもよいし、工程(4)において、ポリハロ芳香族化合物を加えてから加熱してもよいし、加熱してからポリハロ芳香族化合物を加えてもよいし、加熱しながらポリハロ芳香族化合物を加えてもよい。   The polyhaloaromatic compound can be added in at least one step selected from the group consisting of step (3) and step (4). That is, in step (3), the polyhaloaromatic compound may be added, in step (4), the polyhaloaromatic compound may be added and then heated, or after heating, the polyhaloaromatic compound may be added. Alternatively, the polyhaloaromatic compound may be added while heating.

本発明で用いるポリハロ芳香族化合物の具体例としては、例えば、p−ジハロベンゼン、m−ジハロベンゼン、o−ジハロベンゼン、1,2,3−トリハロベンゼン、1,2,4−トリハロベンゼン、1,3,5−トリハロベンゼン、1,2,3,5−テトラハロベンゼン、1,2,4,5−テトラハロベンゼン、1,4,6−トリハロナフタレン、2,5−ジハロトルエン、1,4−ジハロナフタレン、1−メトキシ−2,5−ジハロベンゼン、4,4’−ジハロビフェニル、3,5−ジハロ安息香酸、2,4−ジハロ安息香酸、2,5−ジハロニトロベンゼン、2,4−ジハロニトロベンゼン、2,4−ジハロアニソール、p,p’−ジハロジフェニルエーテル、4,4’−ジハロベンゾフェノン、4,4’−ジハロジフェニルスルホン、4,4’−ジハロジフェニルスルホキシド、4,4’−ジハロジフェニルスルフィド、及び、上記各化合物の芳香環に炭素原子数1〜18のアルキル基を核置換基として有する化合物が挙げられる。また、上記各化合物中に含まれるハロゲン原子は、塩素原子、臭素原子であることが望ましい。   Specific examples of the polyhaloaromatic compound used in the present invention include, for example, p-dihalobenzene, m-dihalobenzene, o-dihalobenzene, 1,2,3-trihalobenzene, 1,2,4-trihalobenzene, 1,3, 5-trihalobenzene, 1,2,3,5-tetrahalobenzene, 1,2,4,5-tetrahalobenzene, 1,4,6-trihalonaphthalene, 2,5-dihalotoluene, 1,4-dihalo Naphthalene, 1-methoxy-2,5-dihalobenzene, 4,4'-dihalobiphenyl, 3,5-dihalobenzoic acid, 2,4-dihalobenzoic acid, 2,5-dihalonitrobenzene, 2,4-dihalo Halonitrobenzene, 2,4-dihaloanisole, p, p'-dihalodiphenyl ether, 4,4'-dihalobenzophenone, 4,4'-dihalodiphenylsulfone 4,4' dihalodiphenyl sulfoxide, 4,4'-dihalodiphenyl sulfide, and a compound having an aromatic ring in the alkyl group having 1 to 18 carbon atoms of each of the above compounds as nuclear substituents. Moreover, it is desirable that the halogen atom contained in each compound is a chlorine atom or a bromine atom.

前記ポリハロ芳香族化合物の中でも、本発明では線状高分子量PAS樹脂を効率的に製造できることを特徴とする点から、2官能性のジハロ芳香族化合物が好ましく、とりわけ最終的に得られるPAS樹脂の機械的強度や成形性が良好となる点からp−ジクロロベンゼン、m−ジクロロベンゼン、4,4’−ジクロロベンゾフェノン及び4,4’−ジクロロジフェニルスルホンが好ましく、特にp−ジクロロベンゼンが好ましい。また、線状PAS樹脂のポリマー構造の一部に分岐構造を持たせたい場合には、上記ジハロ芳香族化合物と共に、1,2,3−トリハロベンゼン、1,2,4−トリハロベンゼン、又は1,3,5−トリハロベンゼンを一部併用することが好ましい。   Among the polyhaloaromatic compounds, a bifunctional dihaloaromatic compound is preferable from the viewpoint that the present invention can efficiently produce a linear high molecular weight PAS resin. From the viewpoint of good mechanical strength and moldability, p-dichlorobenzene, m-dichlorobenzene, 4,4′-dichlorobenzophenone and 4,4′-dichlorodiphenyl sulfone are preferable, and p-dichlorobenzene is particularly preferable. When it is desired to give a branched structure to a part of the polymer structure of the linear PAS resin, 1,2,3-trihalobenzene, 1,2,4-trihalobenzene, or 1 together with the dihaloaromatic compound. , 3,5-trihalobenzene is preferably used in combination.

その他、ポリハロ芳香族化合物の適当な選択組合せによって2種以上の異なる反応単位を含む共重合体を得ることもでき、例えば、p−ジクロルベンゼンと、4,4’−ジクロルベンゾフェノン又は4,4’−ジクロルジフェニルスルホンとを組み合わせて使用することが耐熱性に優れたポリアリーレンスルフィドが得られるので特に好ましい。
ポリハロ芳香族化合物の仕込み量は、特に限定されないが、仕込み量がそのまま重合反応に供されるため、生産性ないし経済性から、工程(1)で用いるスルフィド化剤の仕込み量の硫黄原子の合計1モルに対して0.8〜1.2モルの割合で用いることが好ましく、等モルの割合であることがより好ましい。工程(3)ないし工程(4)において反応液へのポリハロ芳香族化合物の添加方法としては、仕込みに必要な量を一括して添加する方法や、2回以上に分割して添加する方法、さらには、連続して滴下する方法のいずれであってもよい。
In addition, a copolymer containing two or more different reactive units can be obtained by appropriately selecting and combining polyhaloaromatic compounds. For example, p-dichlorobenzene and 4,4′-dichlorobenzophenone, Use in combination with 4′-dichlorodiphenylsulfone is particularly preferred because a polyarylene sulfide having excellent heat resistance can be obtained.
The amount of the polyhaloaromatic compound charged is not particularly limited, but since the amount charged is directly subjected to the polymerization reaction, the total amount of sulfur atoms in the amount of the sulfidizing agent used in step (1) is used from the viewpoint of productivity or economy. It is preferably used in a proportion of 0.8 to 1.2 mol per mol, and more preferably in an equimolar proportion. As a method of adding the polyhaloaromatic compound to the reaction liquid in the step (3) to the step (4), a method of adding the amount necessary for preparation in a lump, a method of adding in two or more portions, May be any of the methods of dropping continuously.

この工程(3)または(4)では、リチウム塩化合物を反応系内に加え、リチウムイオンの存在下で反応を行ってもよい。ここで使用できるリチウム塩化合物の具体例としては、例えば、フッ化リチウム、塩化リチウム、臭化リチウム、ヨウ化リチウム、炭酸リチウム、炭酸水素リチウム、硫酸リチウム、硫酸水素リチウム、リン酸リチウム、リン酸水素リチウム、リン酸二水素リチウム、亜硝酸リチウム、亜硫酸リチウム、塩素酸リチウム、クロム酸リチウム、モリブデン酸リチウム、ギ酸リチウム、酢酸リチウム、シュウ酸リチウム、マロン酸リチウム、プロピオン酸リチウム、酪酸リチウム、イソ酪酸リチウム、マレイン酸リチウム、フマル酸リチウム、ブタン二酸リチウム、吉草酸リチウム、ヘキサン酸リチウム、オクタン酸リチウム、酒石酸リチウム、ステアリン酸リチウム、オレイン酸リチウム、安息香酸リチウム、フタル酸リチウム、ベンゼンスルホン酸リチウム、p−トルエンスルホン酸リチウム、硫化リチウム、水硫化リチウム、水酸化リチウム等の無機リチウム塩化合物;リチウムメトキシド、リチウムエトキシド、リチウムポロポキシド、リチウムイソプロポキシド、リチウムブトキシド、リチウムフェノキシド等の有機リチウム塩化合物が挙げられる。これらの中でも塩化リチウムと酢酸リチウムが好ましく、特に塩化リチウムが好ましい。また、上記リチウム塩化合物は無水物又は含水物又は水溶液として用いることができる。工程(3)ないし工程(4)でリチウム塩化合物を反応系内に加え、リチウムイオンの存在下で反応を行う場合、その使用量は、工程(1)で用いたスルフィド化剤の硫黄原子の合計1モルに対し、好ましくは0.01モル以上0.9モル未満の範囲となる割合で用いることがポリアリーレンスルフィド樹脂をより高分子量化できるため好ましい。   In this step (3) or (4), a lithium salt compound may be added to the reaction system and the reaction may be performed in the presence of lithium ions. Specific examples of the lithium salt compound that can be used here include, for example, lithium fluoride, lithium chloride, lithium bromide, lithium iodide, lithium carbonate, lithium hydrogen carbonate, lithium sulfate, lithium hydrogen sulfate, lithium phosphate, and phosphoric acid. Lithium hydrogen, lithium dihydrogen phosphate, lithium nitrite, lithium sulfite, lithium chlorate, lithium chromate, lithium molybdate, lithium formate, lithium acetate, lithium oxalate, lithium malonate, lithium propionate, lithium butyrate, iso Lithium butyrate, lithium maleate, lithium fumarate, lithium butanedioate, lithium valerate, lithium hexanoate, lithium octoate, lithium tartrate, lithium stearate, lithium oleate, lithium benzoate, lithium phthalate, benzenesulfur Inorganic lithium salt compounds such as lithium phosphate, lithium p-toluenesulfonate, lithium sulfide, lithium hydrosulfide, lithium hydroxide; lithium methoxide, lithium ethoxide, lithium propoxide, lithium isopropoxide, lithium butoxide, lithium And organic lithium salt compounds such as phenoxide. Among these, lithium chloride and lithium acetate are preferable, and lithium chloride is particularly preferable. The lithium salt compound can be used as an anhydride, a hydrate, or an aqueous solution. When the lithium salt compound is added to the reaction system in steps (3) to (4) and the reaction is performed in the presence of lithium ions, the amount used is the amount of the sulfur atom of the sulfidizing agent used in step (1). It is preferable to use the polyarylene sulfide resin in a proportion that is preferably in the range of 0.01 mol or more and less than 0.9 mol with respect to 1 mol in total because the polyarylene sulfide resin can be made higher in molecular weight.

本発明の製造方法において工程(4)における重合開始時における水分量は少いほどよく、例えば、前記硫黄原子合計1モルあたり検出限界〜0.08モルの範囲であることが好ましい。更に好ましくは検出限界〜0.05モルの範囲であることが好ましい。重合反応が進むにつれて水が生成されるため、工程(4)の重合反応終了時に前記硫黄原子合計1モルあたり0.1〜0.3モルの水が生成されることが好ましく、さらに、ポリハロ芳香族化合物の転化率が80モル%を越えた時点以降、より好ましくは60モル%を越えた時点以降、さらに好ましくは重合開始直後から上記範囲を満たしていることが好ましい。   In the production method of the present invention, the amount of water at the start of polymerization in step (4) is preferably as small as possible. For example, it is preferably in the range of detection limit to 0.08 mol per 1 mol of the total sulfur atoms. More preferably, it is in the range of detection limit to 0.05 mol. Since water is generated as the polymerization reaction proceeds, it is preferable that 0.1 to 0.3 mol of water is generated per 1 mol of the total sulfur atoms at the end of the polymerization reaction in step (4). It is preferable that the above range is satisfied after the time when the conversion of the group compound exceeds 80 mol%, more preferably after the time when it exceeds 60 mol%, and more preferably immediately after the start of polymerization.

ここで、ポリハロ芳香族化合物の転化率とは、次の式で表されるものである。
転化率(%)=(仕込み量−残存量)/仕込み量×100
ただし、「仕込み量」は反応系内に仕込んだポリハロ芳香族化合物の質量を表し、また「残存量」は反応系内に残存するポリハロ芳香族化合物の質量を表すものとする。
Here, the conversion rate of the polyhaloaromatic compound is represented by the following formula.
Conversion rate (%) = (preparation amount−remaining amount) / preparation amount × 100
However, the “charge amount” represents the mass of the polyhaloaromatic compound charged into the reaction system, and the “remaining amount” represents the mass of the polyhaloaromatic compound remaining in the reaction system.

・後処理工程
重合反応により得られたポリアリーレンスルフィド樹脂を含む反応混合物は後処理工程を施すことができる。後処理工程としては、公知の方法であればよく、特に制限されるものではないが、例えば、重合反応終了後、先ず反応混合物をそのまま、あるいは酸または塩基を加えた後、減圧下または常圧下で溶媒を留去し、次いで溶媒留去後の固形物を水、アセトン、メチルエチルケトン、アルコール類などの溶媒で1回または2回以上洗浄し、更に中和、水洗、濾過および乾燥する方法、或いは、重合反応終了後、反応混合物に水、アセトン、メチルエチルケトン、アルコール類、エーテル類、ハロゲン化炭化水素、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素などの溶媒(使用した重合溶媒に可溶であり、且つ少なくともポリアリーレンスルフィド樹脂に対しては貧溶媒である溶媒)を沈降剤として添加して、ポリアリーレンスルフィド樹脂や無機塩等の固体状生成物を沈降させ、これらを濾別、洗浄、乾燥する方法、或いは、重合反応終了後、反応混合物に反応溶媒(又は低分子ポリマーに対して同等の溶解度を有する有機溶媒)を加えて撹拌した後、濾過して低分子量重合体を除いた後、水、アセトン、メチルエチルケトン、アルコール類などの溶媒で1回または2回以上洗浄し、その後中和、水洗、濾過および乾燥をする方法等が挙げられる。
なお、上記に例示したような後処理方法において、ポリアリーレンスルフィド樹脂の乾燥は真空中で行なってもよいし、空気中あるいは窒素のような不活性ガス雰囲気中で行なってもよい。
-Post-treatment process The reaction mixture containing the polyarylene sulfide resin obtained by the polymerization reaction can be subjected to a post-treatment process. The post-treatment step may be a known method, and is not particularly limited. For example, after completion of the polymerization reaction, the reaction mixture is first left as it is, or an acid or a base is added, and then the pressure is reduced or normal pressure. The solvent is distilled off with, and the solid after the solvent is distilled off is washed once or twice with a solvent such as water, acetone, methyl ethyl ketone, alcohols, and further neutralized, washed with water, filtered and dried, or After completion of the polymerization reaction, the reaction mixture is water, acetone, methyl ethyl ketone, alcohols, ethers, halogenated hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, aliphatic hydrocarbons and other solvents (soluble in the polymerization solvent used, and At least a polyarylene sulfide resin, a solvent that is a poor solvent) is added as a precipitating agent to form a solid such as a polyarylene sulfide resin or an inorganic salt. The product is allowed to settle and filtered, washed and dried, or after the polymerization reaction is completed, the reaction mixture (or an organic solvent having an equivalent solubility in a low molecular weight polymer) is added to the reaction mixture and stirred. Thereafter, the low molecular weight polymer is removed by filtration, followed by washing once or more with a solvent such as water, acetone, methyl ethyl ketone, alcohols, etc., followed by neutralization, washing with water, filtration and drying. It is done.
In the post-treatment method as exemplified above, the polyarylene sulfide resin may be dried in a vacuum, or in an inert gas atmosphere such as air or nitrogen.

この様にして得られたポリアリーレンスルフィド樹脂は、そのまま各種成形材料等に利用可能であるが、空気あるいは酸素富化空気中あるいは減圧条件下で熱処理を行い、酸化架橋させてもよい。この熱処理の温度は、目標とする架橋処理時間や処理する雰囲気によっても異なるものの、180℃〜270℃の範囲であることが好ましい。また、前記熱処理は押出機等を用いてポリアリーレンスルフィド樹脂の融点以上で、ポリアリーレンスルフィド樹脂を溶融した状態で行ってもよいが、ポリアリーレンスルフィド樹脂の熱劣化の可能性が高まるため、融点プラス100℃以下で行うことが好ましい。   The polyarylene sulfide resin thus obtained can be used as it is for various molding materials and the like, but may be oxidized and crosslinked by heat treatment in air or oxygen-enriched air or under reduced pressure conditions. The temperature of this heat treatment is preferably in the range of 180 ° C. to 270 ° C., although it varies depending on the target crosslinking treatment time and the atmosphere to be treated. In addition, the heat treatment may be performed in a state where the polyarylene sulfide resin is melted at a temperature equal to or higher than the melting point of the polyarylene sulfide resin using an extruder or the like. It is preferable to carry out at +100 degrees C or less.

・製造装置
本発明のポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法において上記の各工程で用いる反応用装置は、原料、反応液または反応後に得られる生成物との接触部が、チタン、ジルコニウム、ニッケル合金で構成されているものを用いることが好ましい。
Production apparatus The reaction apparatus used in each of the above steps in the production method of the polyarylene sulfide resin of the present invention is configured such that the contact portion with the raw material, the reaction liquid, or the product obtained after the reaction is made of titanium, zirconium, or a nickel alloy. It is preferable to use what has been used.

前記反応用装置としては、内部に撹拌翼を具備するバッチ式反応容器(反応釜)、及び、連続式反応容器などの反応容器(重合ライン)、撹拌翼、邪魔板などが挙げられる。   Examples of the reaction apparatus include a batch type reaction vessel (reaction vessel) having a stirring blade therein, a reaction vessel (polymerization line) such as a continuous reaction vessel, a stirring blade, and a baffle plate.

例えば、バッチ式反応容器は、該反応容器内部に反応液または粗反応混合物を保持し得る容器であればよく、例えば、上部蓋部、胴部、及び底部分から構成され、かつ、必要に応じて密閉可能な構造を有するものが挙げられ、内部に攪拌翼、撹拌翼に動力を伝える軸、邪魔板(バッフル)、温度制御用蛇管を有する構造のものが攪拌効率に優れる点から好ましい。ここで、攪拌翼としては、アンカー型攪拌翼、タービン型攪拌翼、スクリュー型攪拌翼、ダブルヘリカル型攪拌翼等が挙げられる。邪魔板(バッフル)は、下端が反応容器底面付近まで、一方、上端が液面から出る位置まで設置されていることが、熱伝導や熱制御が容易となる観点から好ましい。   For example, the batch-type reaction vessel may be any vessel that can hold the reaction liquid or the crude reaction mixture inside the reaction vessel, and includes, for example, an upper lid portion, a body portion, and a bottom portion, and, if necessary, A structure having a sealable structure is mentioned, and a structure having a stirring blade, a shaft for transmitting power to the stirring blade, a baffle plate, and a temperature control serpentine tube is preferable from the viewpoint of excellent stirring efficiency. Here, examples of the stirring blade include an anchor-type stirring blade, a turbine-type stirring blade, a screw-type stirring blade, and a double helical stirring blade. The baffle plate (baffle) is preferably installed so that the lower end is located near the bottom of the reaction vessel and the upper end is located so as to come out of the liquid level from the viewpoint of easy heat conduction and thermal control.

また、例えば、該反応容器は、具体的には、更に温度計や圧力計、安全弁等の各種測定機器を備えており、また、その外部には蒸気留出ライン、コンデンサー、デカンター、留出液戻しライン、排気ライン、硫化水素捕捉装置等(本発明において蒸留等設備という)が配設されたものであることが好ましい。   In addition, for example, the reaction vessel specifically includes various measuring devices such as a thermometer, a pressure gauge, and a safety valve, and a steam distillation line, a condenser, a decanter, a distillate is provided outside the reaction vessel. It is preferable that a return line, an exhaust line, a hydrogen sulfide capturing device and the like (referred to as equipment such as distillation in the present invention) are provided.

一方、連続式反応容器は、例えば、可動部分のない複数のミキシングエレメントが内部に固定されている管状反応器が挙げられ、該管状反応器を直列に連結させた重合ライン、或いは、複数の管状反応器を連結する共に反応液の一部を前記管状反応器の原料投入口に環流させる構造を有する連続環状重合ラインを形成するものが挙げられる。これらの連続式反応容器は、プランジャーポンプなどにより原料のフィード及び反応液の移送を行うことがきできる。   On the other hand, the continuous reaction vessel includes, for example, a tubular reactor in which a plurality of mixing elements having no moving parts are fixed, and a polymerization line in which the tubular reactors are connected in series or a plurality of tubular reactors. Examples include those that connect a reactor and form a continuous cyclic polymerization line having a structure in which a part of the reaction liquid is circulated to the raw material inlet of the tubular reactor. These continuous reaction vessels can feed the raw materials and transfer the reaction liquid by a plunger pump or the like.

本発明で用いる反応用装置における「原料、反応液または反応後に得られる生成物との接触部」とは、反応用装置の内部において前記の原料、すなわち、有機極性溶媒、ポリハロ芳香族化合物、スルフィド化剤、アルカリ触媒等、それらの混合物、それらが重合反応した後に得られる生成物が接する反応用装置の内部壁面の一部乃至全部である。原料、反応液または反応後に得られる生成物はスラリー状であってもよく、その場合、固形物としては、原料として用いるアルカリ金属硫化物、アルカリ金属水硫化物や、反応により生成するアルカリ金属塩化物等のアルカリ金属含有無機塩なども含まれるものとする。   In the reaction apparatus used in the present invention, the “contact portion with the raw material, reaction solution or product obtained after the reaction” refers to the above-mentioned raw materials, ie, organic polar solvent, polyhaloaromatic compound, sulfide, inside the reaction apparatus. It is a part or all of the inner wall surface of the reaction apparatus in contact with the mixture of the agent, alkali catalyst, etc., and the product obtained after the polymerization reaction. The raw material, the reaction solution or the product obtained after the reaction may be in the form of a slurry. In that case, the solid material may be an alkali metal sulfide, an alkali metal hydrosulfide used as a raw material, or an alkali metal chloride generated by the reaction. Alkali metal-containing inorganic salts such as products are also included.

本発明で使用する反応用装置は、その接触部の少なくとも一部が、好ましくは全てが前記ニッケル合金で構成されているものとしてもよい。ここで用いられるニッケル合金は、耐食性の面から、クロムの含有割合が43〜47質量%以上、モリブデンの含有割合が0.1〜2質量%および残部がニッケルおよび不可避不純物で構成された合金である。タングステン、鉄、コバルトおよび銅は、検出限界以下の含有量であるものが好ましい。   The reaction apparatus used in the present invention may be configured such that at least a part of the contact part, preferably all of the contact part, is composed of the nickel alloy. The nickel alloy used here is an alloy having a chromium content of 43 to 47% by mass or more, a molybdenum content of 0.1 to 2% by mass, and the balance of nickel and inevitable impurities in terms of corrosion resistance. is there. Tungsten, iron, cobalt and copper are preferably those having a content below the detection limit.

なお、本発明において「不可避不純物」の用語は、技術的に除去が困難な微量の不純物を意味している。本発明においては、例えば、合金中において、1質量%以下、好ましくは検出限界以下の割合で含まれる炭素原子が挙げられる。   In the present invention, the term “inevitable impurities” means a very small amount of impurities that are technically difficult to remove. In the present invention, for example, carbon atoms contained in the alloy at a ratio of 1% by mass or less, preferably the detection limit or less can be mentioned.

・成形加工等
以上詳述した本発明の製造方法によって得られたポリアリーレンスルフィド樹脂は、射出成形、押出成形、圧縮成形、ブロー成形の如き各種溶融加工法により、耐熱性、成形加工性、寸法安定性等に優れた成形物に加工することが出来る。
-Molding process, etc. The polyarylene sulfide resin obtained by the production method of the present invention described in detail above is subjected to various heat processing methods such as injection molding, extrusion molding, compression molding, blow molding, heat resistance, molding processability, and dimensions. It can be processed into a molded article excellent in stability and the like.

また、本発明により得られたポリアリーレンスルフィド樹脂は、更に強度、耐熱性、寸法安定性等の性能を更に改善するために、各種充填材と組み合わせたポリアリーレンスルフィド樹脂組成物として使用することが出来る。充填材としては、特に制限されるものではないが、例えば、繊維状充填材、無機充填材等が挙げられる。繊維状充填材としては、ガラス繊維、炭素繊維、シランガラス繊維、セラミック繊維、アラミド繊維、金属繊維、チタン酸カリウム、炭化珪素、硫酸カルシウム、珪酸カルシウム等の繊維、ウォラストナイト等の天然繊維等が使用出来る。また無機充填材としては、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、クレー、バイロフェライト、ベントナイト、セリサイト、ゼオライト、マイカ、雲母、タルク、アタルパルジャイト、フェライト、珪酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ガラスビーズ等が使用出来る。また、成形加工の際に添加剤として離型剤、着色剤、耐熱安定剤、紫外線安定剤、発泡剤、防錆剤、難燃剤、滑剤等の各種添加剤を含有せしめることが出来る。   Further, the polyarylene sulfide resin obtained by the present invention can be used as a polyarylene sulfide resin composition combined with various fillers in order to further improve performance such as strength, heat resistance, and dimensional stability. I can do it. Although it does not restrict | limit especially as a filler, For example, a fibrous filler, an inorganic filler, etc. are mentioned. Examples of the fibrous filler include glass fiber, carbon fiber, silane glass fiber, ceramic fiber, aramid fiber, metal fiber, potassium titanate, silicon carbide, calcium sulfate, calcium silicate, and other natural fibers such as wollastonite. Can be used. Inorganic fillers include barium sulfate, calcium sulfate, clay, viroferrite, bentonite, sericite, zeolite, mica, mica, talc, talpulgite, ferrite, calcium silicate, calcium carbonate, magnesium carbonate, glass beads, etc. Can be used. Further, various additives such as a mold release agent, a colorant, a heat stabilizer, a UV stabilizer, a foaming agent, a rust inhibitor, a flame retardant, and a lubricant can be added as additives during the molding process.

更に、本発明により得られたポリアリーレンスルフィド樹脂は、用途に応じて、適宜、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリアリーレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ四弗化エチレン、ポリ二弗化エチレン、ポリスチレン、ABS樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、液晶ポリマー等の合成樹脂、或いは、ポリオレフィン系ゴム、弗素ゴム、シリコーンゴム等のエラストマーを配合したポリアリーレンスルフィド樹脂組成物として使用してもよい。   Furthermore, the polyarylene sulfide resin obtained according to the present invention can be appropriately selected from polyester, polyamide, polyimide, polyetherimide, polycarbonate, polyphenylene ether, polysulfone, polyethersulfone, polyetheretherketone, polyether depending on the application. Synthetic resins such as ketone, polyarylene, polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene, polydifluoroethylene, polystyrene, ABS resin, epoxy resin, silicone resin, phenol resin, urethane resin, liquid crystal polymer, or polyolefin rubber Alternatively, it may be used as a polyarylene sulfide resin composition containing an elastomer such as fluorine rubber or silicone rubber.

本発明の製造方法で得られるポリアリーレンスルフィド樹脂は、ポリアリーレンスルフィド樹脂の本来有する耐熱性、寸法安定性等の諸性能も具備しているので、例えば、コネクタ、プリント基板及び封止成形品等の電気・電子部品、ランプリフレクター及び各種電装品部品などの自動車部品、各種建築物、航空機及び自動車などの内装用材料、あるいはOA機器部品、カメラ部品及び時計部品などの精密部品等の射出成形若しくは圧縮成形、若しくはコンポジット、シート、パイプなどの押出成形、又は引抜成形などの各種成形加工用の材料として、或いは繊維若しくはフィルム用の材料として幅広く有用である。   Since the polyarylene sulfide resin obtained by the production method of the present invention also has various performances such as heat resistance and dimensional stability inherent in the polyarylene sulfide resin, for example, a connector, a printed circuit board, a sealing molded product, etc. Injection molding of automobile parts such as electrical / electronic parts, lamp reflectors and various electrical parts, interior materials such as various buildings, aircraft and automobiles, or precision parts such as OA equipment parts, camera parts and watch parts, or It is widely useful as a material for various molding processes such as compression molding, extrusion molding of composites, sheets, pipes, etc., or pultrusion molding, or as a material for fibers or films.

以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。これら例は例示的なものであって限定的なものではない。   The present invention will be specifically described below with reference to examples. These examples are illustrative and not limiting.

(PPS樹脂の溶融粘度(V6)の測定)
製造したPPS樹脂を島津製作所製フローテスター「CFT−500D」を用い、300℃、荷重:1.96×10Pa、L/D=10(mm)/1(mm)にて、6分間保持した後に測定した。
(Measurement of melt viscosity (V6) of PPS resin)
The manufactured PPS resin is held for 6 minutes using a flow tester “CFT-500D” manufactured by Shimadzu Corporation at 300 ° C., load: 1.96 × 10 6 Pa, L / D = 10 (mm) / 1 (mm). Was measured after.

(脂肪族系環状化合物の加水分解物のアルカリ金属塩(SMAB)の生成率)
1Lオートクレーブ中にNa2S、NMP、水を仕込み、一定温度まで昇温した。その後、200℃まで冷却し、DCBを仕込んだ。200℃でバルブを僅かに開放し、オートクレーブ内部から残存した水を抜き出した。抜き出した水をアセトンで希釈し、水分量を測定した。消費した水分量とSMAB生成率は等しい為、下記計算式からSMAB生成率を算出した。
SMAB生成率(%)=(仕込み水分量(g)−抜けた水分量(g))/仕込み水分量(g)×100
(Production rate of alkali metal salt (SMAB) of hydrolyzate of aliphatic cyclic compound)
Na2S, NMP, and water were charged into a 1 L autoclave, and the temperature was raised to a certain temperature. Then, it cooled to 200 degreeC and prepared DCB. The valve was slightly opened at 200 ° C., and the remaining water was extracted from the autoclave. The extracted water was diluted with acetone, and the water content was measured. Since the amount of water consumed and the SMAB production rate are equal, the SMAB production rate was calculated from the following formula.
SMAB generation rate (%) = (charged water amount (g) −missed water amount (g)) / charged water amount (g) × 100

(フェノール(副生成物)量の定量)
得られたPPSスラリーを10gと内標準物質(クロロベンゼン)0.2gを量り取り、アセトン15gで希釈する。得られた希釈液を超音波で5分間処理し、遠心分離機で固液分離した。その後、上澄み液を1μL採取し、ガスクロマトグラフで測定した。
(Quantification of the amount of phenol (by-product))
10 g of the obtained PPS slurry and 0.2 g of an internal standard substance (chlorobenzene) are weighed and diluted with 15 g of acetone. The obtained diluted solution was treated with ultrasonic waves for 5 minutes, and solid-liquid separated with a centrifuge. Thereafter, 1 μL of the supernatant was collected and measured with a gas chromatograph.

ガスクロマトグラフでの測定は、島津製作所製ガスクロマトグラフィー「GC2014」(カラム:財団法人化学物質評価研究機構製カラム「G300」、キャリアーガス:ヘリウム 、測定カラム条件:140℃5分間保持し→3℃/分で200℃まで昇温→200℃20分間保持)で行った。フェノール濃度を求める為に、まず標準サンプルで検量線を作成した。次に上記で準備した上澄み液を測定して得られたクロマトグラムから標準サンプルと同じ保持時間のピーク面積を得た。該ピーク面積と検量線から測定液中の濃度を求め、スルフィド化剤1モル(仕込んだ硫黄原子合計1モル)あたりのフェノール量のモル数を百分率で算出した(以下、「mol%/S」)。   Measurement by gas chromatograph is performed by Shimadzu Gas Chromatography “GC2014” (column: Column “G300” manufactured by Chemicals Evaluation and Research Institute, carrier gas: helium, measurement column condition: 140 ° C. held for 5 minutes → 3 ° C. The temperature was increased to 200 ° C./minute and maintained at 200 ° C. for 20 minutes. In order to obtain the phenol concentration, a calibration curve was first prepared with a standard sample. Next, the peak area having the same retention time as that of the standard sample was obtained from the chromatogram obtained by measuring the supernatant prepared above. The concentration in the measurement solution was determined from the peak area and the calibration curve, and the number of moles of phenol per mole of sulfidizing agent (total mole of charged sulfur atoms) was calculated as a percentage (hereinafter referred to as “mol% / S”). ).

(水分量の定量)
水分量は、カールフィッシャー水分測定装置(平沼産業株式会社製 AQV−300)を用いて、カールフィッシャー容量滴定方式にて測定した。
(Quantification of water content)
The water content was measured by a Karl Fischer volumetric titration method using a Karl Fischer moisture measuring device (AQV-300 manufactured by Hiranuma Sangyo Co., Ltd.).

[実施例1]
圧力計、温度計、原料輸送配管、蒸気留出ライン、コンデンサー、デカンター、蒸留塔、留出液戻しライン、排気ライン、硫化水素捕捉装置を連結させた内壁(接液部)がチタン製で、撹拌翼付きの1Lオートクレーブに水分1.1%のNaSを128.42g(NaS:1.64モル)、45%NaSHを7.47g(NaSH:0.06モル)、水を0.55g(水の総量:0.20モル)、NMPを301.55g仕込み、窒素置換を行った。仕込み後、オートクレーブを密閉し、攪拌させながら250℃まで3時間かけて昇温し、次に195℃以下まで冷却した。その後、原料輸送配管を通して外部からオートクレーブ内に80℃で溶融させたp−ジクロロベンゼン(以下、p−DCBと略す)249.90g(DCB:1.70モル)一括して添加して1時間保持した。系内の水分量を測定したところ0.02モルであった。次に、蒸気留出ラインおよび留出液戻しラインのバルブを開放し、220℃まで昇温させ、昇温途中に系内残水を留去させた後、当該バルブを閉めてオートクレーブを密閉し、220℃で3時間保持した。さらに250℃まで昇温し、250℃で1時間反応させた後、室温まで冷却した。
[Example 1]
The inner wall (wetted part) connecting the pressure gauge, thermometer, raw material transport piping, steam distillation line, condenser, decanter, distillation column, distillate return line, exhaust line, hydrogen sulfide trap is made of titanium, In a 1 L autoclave with a stirring blade, 128.42 g (Na 2 S: 1.64 mol) of 1.1% Na 2 S, 7.47 g (NaSH: 0.06 mol) of 45% NaSH, and 0 water .55 g (total amount of water: 0.20 mol) and 301.55 g of NMP were charged, and nitrogen substitution was performed. After the preparation, the autoclave was sealed, heated to 250 ° C. over 3 hours with stirring, and then cooled to 195 ° C. or lower. Thereafter, 249.90 g (DCB: 1.70 mol) of p-dichlorobenzene (hereinafter abbreviated as “p-DCB”) melted at 80 ° C. from the outside through the raw material transport pipe into the autoclave is collectively added and held for 1 hour. did. The amount of water in the system was measured and found to be 0.02 mol. Next, the valves of the steam distillation line and the distillate return line are opened, the temperature is raised to 220 ° C., the residual water in the system is distilled off during the temperature raising, and then the valve is closed to seal the autoclave. And kept at 220 ° C. for 3 hours. Further, the temperature was raised to 250 ° C., reacted at 250 ° C. for 1 hour, and then cooled to room temperature.

得られた重合スラリー100gに70℃のイオン交換水400gを加えて10分間撹拌した後に、ろ過し、ろ過後のケーキに70℃のイオン交換水600gを加えケーキ洗浄を行った。得られた含水ケーキに70℃のイオン交換水400gを加えて10分間撹拌した後に、ろ過し、ろ過後のケーキに70℃のイオン交換水600gを加えケーキ洗浄を行った。この操作を2回繰り返した。得られた含水ケーキは熱風乾燥機を用いて120℃で4時間乾燥して白色粉末状のポリマーを得た。 To 100 g of the resulting polymerization slurry, 400 g of ion exchanged water at 70 ° C. was added and stirred for 10 minutes, followed by filtration. To the cake after filtration, 600 g of ion exchanged water at 70 ° C. was added to perform cake washing. To the obtained water-containing cake, 400 g of ion-exchanged water at 70 ° C. was added and stirred for 10 minutes, followed by filtration. To the cake after filtration, 600 g of ion-exchanged water at 70 ° C. was added to perform cake washing. This operation was repeated twice. The obtained water-containing cake was dried at 120 ° C. for 4 hours using a hot air dryer to obtain a white powdery polymer.

得られたポリマーの溶融粘度は224Pa・sであった。SMAB生成率は90%であった。副生成物であるフェノール量は0.03mol%/Sであった。   The polymer obtained had a melt viscosity of 224 Pa · s. The SMAB production rate was 90%. The amount of phenol as a by-product was 0.03 mol% / S.

[実施例2]
仕込み後、攪拌させながら200℃まで3時間かけて昇温した点以外は、実施例1に準拠した。DCB添加後の系内の水分量を測定したところ0.05モルであった。
得られたポリマーの溶融粘度は129Pa・sであった。SMAB生成率は74%であった。副生成物であるフェノール量は0.08mol%/Sであった。
[Example 2]
It was based on Example 1 except the point heated up to 200 degreeC over 3 hours, making it stir after preparation. The amount of water in the system after the addition of DCB was measured and found to be 0.05 mol.
The resulting polymer had a melt viscosity of 129 Pa · s. The SMAB production rate was 74%. The amount of phenol as a by-product was 0.08 mol% / S.

[比較例1]
圧力計、温度計を連結させた内壁(接液部)がチタン製で、撹拌翼付きの1Lオートクレーブに水分1.1%のNaSを128.42g(NaS:1.64モル、平均粒子径300μmの固形状)、45%NaSHを7.47g(NaSH:0.06モル)、水を0.55g(水の総量:0.20モル)、p−ジクロロベンゼン(以下、p−DCBと略す)を249.90g(DCB:1.70モル)、NMPを301.55g仕込み、窒素置換を行った。仕込み後、攪拌させながら200℃まで3時間かけて昇温した。なお、系内の水分量を測定したところ0.10モルであった。その後、220℃まで昇温させ、220℃で3時間保持した。その後、250℃まで昇温し、250℃で1時間保持した。
[Comparative Example 1]
The inner wall (wetted part) to which a pressure gauge and a thermometer were connected was made of titanium, and 128.42 g (Na 2 S: 1.64 mol) of Na 2 S with a moisture content of 1.1% was added to a 1 L autoclave with a stirring blade. (Solid form with an average particle size of 300 μm), 7.47 g of 45% NaSH (NaSH: 0.06 mol), 0.55 g of water (total amount of water: 0.20 mol), p-dichlorobenzene (hereinafter, p- DCB) was charged with 249.90 g (DCB: 1.70 mol) and 301.55 g of NMP, and nitrogen substitution was performed. After the preparation, the temperature was raised to 200 ° C. over 3 hours with stirring. The water content in the system was measured and found to be 0.10 mol. Then, it heated up to 220 degreeC and hold | maintained at 220 degreeC for 3 hours. Then, it heated up to 250 degreeC and hold | maintained at 250 degreeC for 1 hour.

得られた重合スラリー100gに70℃のイオン交換水400gを加えて10分間撹拌した後に、ろ過し、ろ過後のケーキに70℃のイオン交換水600gを加えケーキ洗浄を行った。得られた含水ケーキに70℃のイオン交換水400gを加えて10分間撹拌した後に、ろ過し、ろ過後のケーキに70℃のイオン交換水600gを加えケーキ洗浄を行った。この操作を2回繰り返した。得られた含水ケーキは熱風乾燥機を用いて120℃で4時間乾燥して白色粉末状のポリマーを得た。   To 100 g of the resulting polymerization slurry, 400 g of ion exchanged water at 70 ° C. was added and stirred for 10 minutes, followed by filtration. To the cake after filtration, 600 g of ion exchanged water at 70 ° C. was added to perform cake washing. To the obtained water-containing cake, 400 g of ion-exchanged water at 70 ° C. was added and stirred for 10 minutes, followed by filtration. To the cake after filtration, 600 g of ion-exchanged water at 70 ° C. was added to perform cake washing. This operation was repeated twice. The obtained water-containing cake was dried at 120 ° C. for 4 hours using a hot air dryer to obtain a white powdery polymer.

得られたポリマーの溶融粘度は41Pa・sであった。SMAB反応率は51%であった。副生成物であるフェノール量は0.38mol%/Sであった。   The polymer obtained had a melt viscosity of 41 Pa · s. The SMAB reaction rate was 51%. The amount of phenol as a by-product was 0.38 mol% / S.

[比較例2]
「圧力計、温度計、原料輸送配管、蒸気留出ライン、コンデンサー、デカンター、蒸留塔、留出液戻しライン、排気ライン、硫化水素捕捉装置を連結させた内壁(接液部)がチタン製で、撹拌翼付きの1Lオートクレーブに水分1.1%のNaSを128.42g(NaS:1.64モル)、45%NaSHを7.47g(NaSH:0.06モル)、水を0.55g(水の総量:0.20モル)、NMPを301.55g仕込み、窒素置換を行った。」とする部分を「圧力計、温度計、原料輸送配管、蒸気留出ライン、コンデンサー、デカンター、蒸留塔、留出液戻しライン、排気ライン、硫化水素捕捉装置を連結させた内壁(接液部)がチタン製の1Lオートクレーブに水分1.1%のNaSを128.42g(NaS:1.64モル)、45%NaSHを7.47g(NaSH:0.06モル)、水を2.20g(水の総量:0.80モル)、NMPを301.55g仕込み、窒素置換を行った。」点以外は、実施例1に準拠した。DCB添加後の系内の水分量を測定したところ0.05モルであった。
得られたポリマーの溶融粘度は82Pa・sであった。SMAB生成率は88%であった。副生成物であるフェノール量は0.23mol%/Sであった。
[Comparative Example 2]
"The inner wall (wetted part) connecting the pressure gauge, thermometer, raw material transport piping, steam distillation line, condenser, decanter, distillation column, distillate return line, exhaust line, and hydrogen sulfide trap is made of titanium. In a 1 L autoclave with a stirring blade, 128.42 g (Na 2 S: 1.64 mol) of Na 2 S having a moisture content of 1.1%, 7.47 g (NaSH: 0.06 mol) of 45% NaSH, and water 0.55 g (total amount of water: 0.20 mol), 301.55 g of NMP were charged, and nitrogen substitution was performed. ”The parts“ pressure gauge, thermometer, raw material transport pipe, steam distillation line, condenser, decanter, distillation column, distillate return line, the exhaust line, 128.42G moisture 1.1% Na 2 S in 1L autoclave made of the inner wall which are linked to hydrogen sulfide capture device (wetted parts) titanium (Na 2 S: .64 mol), 7.47 g of 45% NaSH (NaSH: 0.06 mol), 2.20 g of water (total amount of water: 0.80 mol), and 301.55 g of NMP were charged, and nitrogen substitution was performed. Except for the point, it conformed to Example 1. The amount of water in the system after the addition of DCB was measured and found to be 0.05 mol.
The obtained polymer had a melt viscosity of 82 Pa · s. The SMAB production rate was 88%. The amount of phenol as a by-product was 0.23 mol% / S.

[比較例3]
「圧力計、温度計、原料輸送配管、蒸気留出ライン、コンデンサー、デカンター、蒸留塔、留出液戻しライン、排気ライン、硫化水素捕捉装置を連結させた内壁(接液部)がチタン製で、撹拌翼付きの1Lオートクレーブに水分1.1%のNaSを128.42g(NaS:1.64モル)、45%NaSHを7.47g(NaSH:0.06モル)、水を0.55g(水の総量:0.20モル)、NMPを301.55g仕込み、窒素置換を行った。仕込み後、攪拌させながら250℃まで3時間かけて昇温した。次に195℃以下まで冷却した。その後、原料輸送配管を通して外部からオートクレーブ内にp−ジクロロベンゼン(以下、p−DCBと略す)249.90g(DCB:1.70モル)一括して添加して1時間保持した。」とする部分を「圧力計、温度計、原料輸送配管、蒸気留出ライン、コンデンサー、デカンター、蒸留塔、留出液戻しライン、排気ライン、硫化水素捕捉装置を連結させた内壁(接液部)がチタン製で、撹拌翼付きの1Lオートクレーブに47.23質量%NaSH水溶液194.7g(NaSHとして1.64モル)、及び49.21質量%NaOH水溶液132.5g(NaOHとして1.63モル)(水の総量:9.45モル)、NMPを25.25g、DCBを249.90g仕込み、窒素置換を行った。仕込み後、攪拌させながら173℃まで5時間かけて昇温した。次に160℃まで冷却した。その後、原料輸送配管を通して外部からオートクレーブ内にNMP342.63g一括添加して1時間保持した。」点以外は、実施例1に準拠した。DCB添加後の系内の水分量を測定したところ0.1モルであった。
得られたポリマーの溶融粘度は221Pa・sであった。SMAB生成率は90%であった。副生成物であるフェノール量は0.06mol%/Sであった。
[Comparative Example 3]
"The inner wall (wetted part) connecting the pressure gauge, thermometer, raw material transport piping, steam distillation line, condenser, decanter, distillation column, distillate return line, exhaust line, and hydrogen sulfide trap is made of titanium. In a 1 L autoclave with a stirring blade, 128.42 g (Na 2 S: 1.64 mol) of Na 2 S having a moisture content of 1.1%, 7.47 g (NaSH: 0.06 mol) of 45% NaSH, and water 0.55 g (total amount of water: 0.20 mol) and 301.55 g of NMP were charged, and nitrogen substitution was performed, and then the temperature was raised to 250 ° C. over 3 hours with stirring, then to 195 ° C. or lower. Thereafter, 249.90 g (DCB: 1.70 mol) of p-dichlorobenzene (hereinafter abbreviated as p-DCB) was added all at once from the outside into the autoclave through the raw material transport pipe and held for 1 hour. The internal wall (contact) connecting the pressure gauge, thermometer, raw material transport piping, steam distillation line, condenser, decanter, distillation column, distillate return line, exhaust line, and hydrogen sulfide capture device. (Liquid part) is made of titanium, in a 1 L autoclave equipped with a stirring blade, 194.7 g (1.64 mol as NaSH) aqueous solution of 47.23 mass% NaSH and 132.5 g (1. 5 as NaOH) of 49.21 mass% NaOH aqueous solution (63 mol) (total amount of water: 9.45 mol), NMP (25.25 g) and DCB (249.90 g) were charged and nitrogen substitution was performed, and then the mixture was heated to 173 ° C. over 5 hours while stirring. Next, it was cooled to 160 ° C. Then, 342.63 g of NMP was added all at once from the outside into the autoclave through the raw material transport pipe and held for 1 hour. Example compliant to 1. When the amount of water in the system after DCB addition was measured, it was 0.1 mol.
The polymer obtained had a melt viscosity of 221 Pa · s. The SMAB production rate was 90%. The amount of phenol as a by-product was 0.06 mol% / S.

Claims (9)

脂肪族系環状化合物の存在下で、ポリハロ芳香族化合物と、スルフィド化剤とを反応させるポリアリーレンスルフィドの製造方法であって、
不活性ガス存在下で、脂肪族系環状化合物、水およびスルフィド化剤を、スルフィド化剤の硫黄原子の合計1モルに対して、脂肪族環状化合物1.5〜4.0モルの範囲の割合で200℃以上の範囲に加熱して、脂肪族系環状化合物の加水分解物のアルカリ金属塩を前記硫黄原子の合計1モルに対して、0.05〜0.6モルの範囲で含む反応液を得る工程(1)、
工程(1)で得られた反応液を、150℃以上かつ200℃未満の範囲に冷却する工程(2)、
工程(2)で得られた反応液を、脱水する工程(3)、
工程(3)で得られた反応液を、密閉系で200℃以上かつ300℃以下の範囲に加熱することにより、重合反応させる工程(4)、
を有すること、
工程(3)および工程(4)からなる群から選ばれる少なくとも一工程においてポリハロ芳香族化合物を加えることを特徴とするポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法。
A process for producing a polyarylene sulfide in which a polyhaloaromatic compound and a sulfidizing agent are reacted in the presence of an aliphatic cyclic compound,
In the presence of an inert gas, the ratio of the aliphatic cyclic compound, water, and sulfidizing agent in the range of 1.5 to 4.0 mol of the aliphatic cyclic compound with respect to 1 mol of the total sulfur atom of the sulfidizing agent. And a reaction liquid containing an alkali metal salt of an aliphatic cyclic compound hydrolyzate in a range of 0.05 to 0.6 mol with respect to a total of 1 mol of the sulfur atoms. (1) to obtain
The step (2) of cooling the reaction solution obtained in the step (1) to a range of 150 ° C. or higher and lower than 200 ° C .;
Dehydrating the reaction solution obtained in step (2) (3),
A step (4) in which the reaction liquid obtained in the step (3) is subjected to a polymerization reaction by heating to a range of 200 ° C. or more and 300 ° C. or less in a closed system;
Having
A method for producing a polyarylene sulfide resin, comprising adding a polyhaloaromatic compound in at least one step selected from the group consisting of step (3) and step (4).
工程(1)における反応系内の全水分量がスルフィド化剤の硫黄原子の合計1モルに対して、0.05〜0.6モルの範囲の割合である請求項1記載のポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法。   2. The polyarylene sulfide resin according to claim 1, wherein the total water content in the reaction system in step (1) is in the range of 0.05 to 0.6 mol with respect to a total of 1 mol of sulfur atoms of the sulfidizing agent. Manufacturing method. 工程(1)においてスルフィド化剤中の水分量が、硫黄原子の合計1モルに対して、0〜0.55モルの範囲の割合である請求項1記載の製造方法。   The production method according to claim 1, wherein the water content in the sulfidizing agent in step (1) is a ratio in the range of 0 to 0.55 mol with respect to 1 mol of sulfur atoms in total. 工程(4)において、工程(3)で得られた反応液に含まれる水分量がスルフィド化剤の硫黄原子の合計1モルに対して、0.05モル以下の範囲の割合である請求項1または2記載のポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法。   In step (4), the amount of water contained in the reaction solution obtained in step (3) is a ratio in the range of 0.05 mol or less with respect to 1 mol of the total sulfur atoms of the sulfidizing agent. Or the manufacturing method of the polyarylene sulfide resin of 2. 工程(3)が、工程(2)で得られた反応液を、180〜230℃の範囲で加熱しながら水を留去する工程である請求項1〜4のいずれか一項記載のポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法。   The polyarylene according to any one of claims 1 to 4, wherein step (3) is a step of distilling off water while heating the reaction solution obtained in step (2) in the range of 180 to 230 ° C. A method for producing a sulfide resin. 工程(1)および(2)は、いずれも密閉された反応容器内で行われる、請求項1〜5のいずれか一項記載のポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法。   6. The method for producing a polyarylene sulfide resin according to any one of claims 1 to 5, wherein steps (1) and (2) are both performed in a sealed reaction vessel. 工程(3)において、ポリハロ芳香族化合物を、スルフィド化剤の硫黄原子の合計1モルに対して、0.9〜1.1モルの範囲で加える、請求項1〜6のいずれか一項記載のポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法。   The process according to any one of claims 1 to 6, wherein in step (3), the polyhaloaromatic compound is added in a range of 0.9 to 1.1 mol with respect to a total of 1 mol of sulfur atoms of the sulfidizing agent. A process for producing a polyarylene sulfide resin. 前記請求項1〜7のいずれか一項に記載の製造方法で得られたポリアリーレンスルフィド樹脂と、無機質充填剤、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂以外の熱可塑性樹脂、エラストマー及び硬化性樹脂からなる群より選ばれる、少なくとも1種の他の成分と、を溶融混練する工程を含む、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の製造方法。   The polyarylene sulfide resin obtained by the production method according to any one of claims 1 to 7, an inorganic filler, a thermoplastic resin other than the polyarylene sulfide resin, an elastomer, and a curable resin. A method for producing a polyarylene sulfide resin composition comprising a step of melt-kneading at least one other component selected. 前記請求項8の製造方法で得られたポリアリーレンスルフィド樹脂組成物を成形する工程を含む、ポリアリーレンスルフィド樹脂成形品の製造方法。   The manufacturing method of a polyarylene sulfide resin molded article including the process of shape | molding the polyarylene sulfide resin composition obtained by the manufacturing method of the said Claim 8.
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