JP2020007488A - Method for producing carboxyalkylamino group-containing compound, and method for producing cyclic polyarylene sulfide - Google Patents
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Abstract
Description
ポリアリーレンスルフィド樹脂の製造工程で得られる反応混合物に含まれる環式ポリアリーレンスルフィドおよびカルボキシアルキルアミノ基含有化合物を効率よく分離して、環式ポリアリーレンスルフィドまたはカルボキシアルキルアミノ基含有化合物を製造する方法に関する。 Method for producing cyclic polyarylene sulfide or carboxyalkylamino group-containing compound by efficiently separating cyclic polyarylene sulfide and carboxyalkylamino group-containing compound contained in the reaction mixture obtained in the production process of polyarylene sulfide resin About.
ポリフェニレンスルフィド樹脂に代表されるポリアリーレンスルフィド樹脂は、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。特に、リチウムイオン電池用パッキンやガスケット部材といった用途では、近年、特に高分子量PAS樹脂が、靭性および成形性に優れることから広く用いられている。 Polyarylene sulfide resin represented by polyphenylene sulfide resin is excellent in heat resistance, chemical resistance and the like, and is widely used in electric and electronic parts, automobile parts, water heater parts, fibers, film applications, and the like. Particularly, in applications such as packing for lithium ion batteries and gasket members, in recent years, particularly high molecular weight PAS resins have been widely used because of their excellent toughness and moldability.
このような高分子量ポリアリーレンスルフィド樹脂として、固形アルカリ金属硫化物及び非プロトン性極性有機溶媒の存在下、ジハロ芳香族化合物、アルカリ金属水硫化物及び有機酸アルカリ金属塩を、反応系内の水分量、有機酸アルカリ金属塩の使用量を低く抑えながら反応させることによって得られる線状高分子量ポリアリーレンスルフィド樹脂が知られている(特許文献1参照)。 As such a high molecular weight polyarylene sulfide resin, a dihalo aromatic compound, an alkali metal hydrosulfide and an organic acid alkali metal salt in the presence of a solid alkali metal sulfide and an aprotic polar organic solvent are used to remove water in the reaction system. There is known a linear high molecular weight polyarylene sulfide resin obtained by performing a reaction while keeping the amount and the amount of an organic acid alkali metal salt used low (see Patent Document 1).
しかしながら前記線状高分子量ポリアリーレンスルフィド樹脂は、高靱性を有し機械的強度に優れるものの、低剪断領域の溶融粘度が低いこと、結晶化速度が遅いことにより、金型パーティングラインに樹脂が入り込みやすく、バリが発生しやすいという性質があった。このため、樹脂骨格に架橋構造を取り入れることで低剪断領域の溶融粘度を高め、PAS樹脂の流動挙動の改善を試みたものの、前記線状高分子量PAS樹脂の熱酸化架橋時に樹脂がゲル化しやすく、溶融安定性が悪いこと、また、得られた架橋型ポリアリーレンスルフィド樹脂は高粘度化により成形固化時の結晶化速度がより一層遅くなるという問題があった。 However, the linear high-molecular-weight polyarylene sulfide resin has high toughness and excellent mechanical strength, but has a low melt viscosity in a low shear region and a low crystallization rate, so that the resin cannot be used in a mold parting line. There was a property that it easily entered and burrs were easily generated. For this reason, although the melt viscosity in the low shear region was increased by incorporating a crosslinked structure into the resin skeleton, and the flow behavior of the PAS resin was attempted to be improved, the resin was easily gelled during thermal oxidative crosslinking of the linear high molecular weight PAS resin. In addition, there are problems that the melt stability is poor and that the obtained cross-linked polyarylene sulfide resin has a higher viscosity and the crystallization speed during molding and solidification is further reduced.
そこで本発明者らは、線状高分子量PAS樹脂を用いて熱酸化架橋するにあたり、下記構造式(1)で表されるカルボキシアルキルアミノ基含有化合物(1a) Then, the present inventors, when performing thermal oxidative crosslinking using a linear high molecular weight PAS resin, use a carboxyalkylamino group-containing compound (1a) represented by the following structural formula (1)
一方、環式ポリアリーレンスルフィドは開環重合による高分子量直鎖状化合物の合成のためのモノマーとしての活用法など、環式物であることに基づく高機能材料や機能材料への応用展開の可能性に注目が集まっている(特許文献3)。 On the other hand, cyclic polyarylene sulfide can be applied to highly functional materials and functional materials based on cyclic materials, such as the utilization as a monomer for the synthesis of high molecular weight linear compounds by ring-opening polymerization. Attention has been focused on the nature (Patent Document 3).
しかし、該化合物(1a)と環式ポリアリーレンスルフィド(2)はポリアリーレンスルフィド樹脂の製造工程でともに生成することから、これらを効率よく分離する方法が求められていた。 However, since the compound (1a) and the cyclic polyarylene sulfide (2) are formed together in the production process of the polyarylene sulfide resin, a method for efficiently separating them has been required.
このため、本発明者らは、ポリアリーレンスルフィド樹脂の重合反応後に得られる反応混合液を有機極性溶媒と接触させ洗浄した後、固液分離し、さらに得られた固形分を100℃超かつpH6以上で、水と接触させることによって、下記構造式(1a)で表される化合物(1a)と、環式ポリアリーレンスルフィドとに効率よく、かつより高純度に分離できることを見出した。 For this reason, the present inventors contacted an organic polar solvent and washed the reaction mixture obtained after the polymerization reaction of the polyarylene sulfide resin, and then separated into solid and liquid. As described above, it has been found that by bringing the compound into contact with water, the compound (1a) represented by the following structural formula (1a) and the cyclic polyarylene sulfide can be separated efficiently and with higher purity.
さらに、その後、得られた環式ポリアリーレンスルフィドを含む生成物をさらに詳しく調べてみると、その中に、下記構造式(1b) Further, after that, the product containing the obtained cyclic polyarylene sulfide was examined in more detail, and it was found that the product contained the following structural formula (1b)
そこで本発明が解決しようとする課題は、ポリアリーレンスルフィド樹脂の重合反応後に得られる反応混合液から環式ポリアリーレンスルフィドと、当該構造式(1b)で表される化合物(1b)とを分離する方法、さらに、より高純度化してそれぞれを製造する方法を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to separate a cyclic polyarylene sulfide and a compound (1b) represented by the structural formula (1b) from a reaction mixture obtained after the polymerization reaction of the polyarylene sulfide resin. It is another object of the present invention to provide a method and a method for producing each of them with higher purity.
本願発明者らは種々の検討を行った結果、ポリアリーレンスルフィド樹脂の重合反応後に得られる反応混合液を、100℃超かつpH6以上で、水と接触させる工程と溶媒洗浄工程とを経ることで、下記構造式(1)で表される化合物(1)とオリゴアリーレンスルフィド(2)とを効率よく分離して、これにより、ポリアリーレンスルフィド樹脂の製造工程で得られる反応混合物からオリゴアリーレンスルフィドとを効率よく高純度で製造できること、およびカルボキシアルキルアミノ基含有化合物を効率よく高純度で製造できることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of various studies, the inventors of the present application have found that the reaction mixture obtained after the polymerization reaction of the polyarylene sulfide resin is subjected to a step of contacting with water at a temperature higher than 100 ° C. and a pH of 6 or more and a solvent washing step. The compound (1) represented by the following structural formula (1) is efficiently separated from the oligoarylene sulfide (2), whereby the reaction mixture obtained in the production process of the polyarylene sulfide resin is converted into an oligoarylene sulfide. Was found to be able to be produced efficiently and with high purity, and the carboxyalkylamino group-containing compound could be produced efficiently and with high purity, and the present invention was completed.
すなわち、本発明は、有機極性溶媒(3)中で、ジハロ芳香族化合物と、(i)アルカリ金属硫化物とを、または、(ii)アルカリ金属水硫化物及びアルカリ金属水酸化物とを反応させて、下記構造式(1)で表される化合物(1)、環式ポリアリーレンスルフィド(2)、有機極性溶媒(3)、ポリアリーレンスルフィド樹脂(4)及びアルカリ金属ハロゲン化物(5)を含む粗反応混合物を得る工程(1a)、該粗反応混合物から有機極性溶媒(3)を固液分離して、少なくとも下記構造式(1)で表される化合物(1)、環式ポリアリーレンスルフィド(2)、ポリアリーレンスルフィド樹脂(4)及びアルカリ金属ハロゲン化物(5)を含む反応混合物(S1)を得る工程(1b)を有する工程(1)、
前記反応混合物(S1)を100℃超かつpH6以上で、水と接触させることにより、前記構造式(1a)で表される化合物(1a)及びアルカリ金属ハロゲン化物(5)を分離除去して、少なくとも下記構造式(1b)で表される化合物(1b)、環式ポリアリーレンスルフィド(2)およびポリアリーレンスルフィド樹脂(4)を含む反応混合物(S2)を得る工程(2)、
反応混合物(S2)を有機極性溶媒(6)と接触させることにより、環式ポリアリーレンスルフィド(2)を分離除去して、少なくとも前記化合物(1b)を含む反応混合物(S3)を得る工程(3)とを有することを特徴とする、下記構造式(1b)で表される化合物(1b)の製造方法
That is, the present invention provides a reaction between a dihaloaromatic compound and (i) an alkali metal sulfide or (ii) an alkali metal hydrosulfide and an alkali metal hydroxide in an organic polar solvent (3). The compound (1) represented by the following structural formula (1), a cyclic polyarylene sulfide (2), an organic polar solvent (3), a polyarylene sulfide resin (4) and an alkali metal halide (5) Step (1a) of obtaining a crude reaction mixture containing the compound (1a); separating the organic polar solvent (3) from the crude reaction mixture by solid-liquid separation to obtain at least a compound (1) represented by the following structural formula (1); (2) a step (1) having a step (1b) of obtaining a reaction mixture (S1) containing a polyarylene sulfide resin (4) and an alkali metal halide (5);
The compound (1a) represented by the structural formula (1a) and the alkali metal halide (5) are separated and removed by bringing the reaction mixture (S1) into contact with water at a temperature higher than 100 ° C. and a pH of 6 or more, A step (2) of obtaining a reaction mixture (S2) containing at least a compound (1b) represented by the following structural formula (1b), a cyclic polyarylene sulfide (2) and a polyarylene sulfide resin (4);
Contacting the reaction mixture (S2) with an organic polar solvent (6) to separate and remove the cyclic polyarylene sulfide (2) to obtain a reaction mixture (S3) containing at least the compound (1b) (3) A method for producing a compound (1b) represented by the following structural formula (1b):
また、本発明は、有機極性溶媒(3)中で、ジハロ芳香族化合物と、(i)アルカリ金属硫化物とを、または、(ii)アルカリ金属水硫化物及びアルカリ金属水酸化物とを反応させて、下記構造式(1)で表される化合物(1)、環式ポリアリーレンスルフィド(2)、有機極性溶媒(3)、ポリアリーレンスルフィド樹脂(4)及びアルカリ金属ハロゲン化物(5)を含む粗反応混合物を得る工程(1a)、該粗反応混合物から有機極性溶媒(3)を固液分離して、少なくとも下記構造式(1)で表される化合物(1)、環式ポリアリーレンスルフィド(2)、ポリアリーレンスルフィド樹脂(4)及びアルカリ金属ハロゲン化物(5)を含む反応混合物(S1)を得る工程(1b)を有する工程(1)、
前記反応混合物(S1)を100℃超かつpH6以上で、水と接触させることにより、前記構造式(1a)で表される化合物(1a)及びアルカリ金属ハロゲン化物(5)を分離除去して、少なくとも下記構造式(1b)で表される化合物(1b)、環式ポリアリーレンスルフィド(2)およびポリアリーレンスルフィド樹脂(4)を含む反応混合物(S2)を得る工程(2b)を有する工程(2)、
反応混合物(S2)を有機極性溶媒(6)と接触させることにより、環式ポリアリーレンスルフィド(2)を分離除去して、少なくとも前記化合物(1b)を含む反応混合物(S3)を得る工程(3)とを有することを特徴とする、環式ポリアリーレンスルフィドの製造方法
The present invention also provides a reaction between a dihaloaromatic compound and (i) an alkali metal sulfide or (ii) an alkali metal hydrosulfide and an alkali metal hydroxide in an organic polar solvent (3). The compound (1) represented by the following structural formula (1), a cyclic polyarylene sulfide (2), an organic polar solvent (3), a polyarylene sulfide resin (4) and an alkali metal halide (5) Step (1a) of obtaining a crude reaction mixture containing the compound (1a); separating the organic polar solvent (3) from the crude reaction mixture by solid-liquid separation to obtain at least a compound (1) represented by the following structural formula (1); (2) a step (1) having a step (1b) of obtaining a reaction mixture (S1) containing a polyarylene sulfide resin (4) and an alkali metal halide (5);
The compound (1a) represented by the structural formula (1a) and the alkali metal halide (5) are separated and removed by bringing the reaction mixture (S1) into contact with water at a temperature higher than 100 ° C. and a pH of 6 or more, Step (2) having a step (2b) of obtaining a reaction mixture (S2) containing at least a compound (1b) represented by the following structural formula (1b), a cyclic polyarylene sulfide (2) and a polyarylene sulfide resin (4). ),
Contacting the reaction mixture (S2) with an organic polar solvent (6) to separate and remove the cyclic polyarylene sulfide (2) to obtain a reaction mixture (S3) containing at least the compound (1b) (3) A method for producing a cyclic polyarylene sulfide, comprising:
さらに本発明は、有機極性溶媒(3)中で、ジハロ芳香族化合物と、(i)アルカリ金属硫化物とを、または、(ii)アルカリ金属水硫化物及びアルカリ金属水酸化物とを反応させて、下記構造式(1)で表される化合物(1)、環式ポリアリーレンスルフィド(2)、有機極性溶媒(3)、ポリアリーレンスルフィド樹脂(4)及びアルカリ金属ハロゲン化物(5)を含む粗反応混合物を得る工程(1a)、該粗反応混合物から有機極性溶媒(3)を固液分離して、少なくとも下記構造式(1)で表される化合物(1)、環式ポリアリーレンスルフィド(2)、ポリアリーレンスルフィド樹脂(4)及びアルカリ金属ハロゲン化物(5)を含む反応混合物(S1)を得る工程(1b)を有する工程(1)、
前記反応混合物(S1)を100℃超かつpH6以上で、水と接触させることにより、前記構造式(1a)で表される化合物(1a)及びアルカリ金属ハロゲン化物(5)を分離除去して、少なくとも下記構造式(1b)で表される化合物(1b)、環式ポリアリーレンスルフィド(2)およびポリアリーレンスルフィド樹脂(4)を含む反応混合物(S2)を得る工程(2b)を有する工程(2)、
反応混合物(S2)を有機極性溶媒(6)と接触させることにより、環式ポリアリーレンスルフィド(2)を分離除去して、少なくとも前記化合物(1b)を含む反応混合物(S3)を得る工程(3)、を有することを特徴とする、下記構造式(1b)で表される化合物(1b)と環式ポリアリーレンスルフィドとの分離方法
Further, the present invention provides a reaction between a dihalo aromatic compound and (i) an alkali metal sulfide or (ii) an alkali metal hydrosulfide and an alkali metal hydroxide in an organic polar solvent (3). And a compound (1) represented by the following structural formula (1), a cyclic polyarylene sulfide (2), an organic polar solvent (3), a polyarylene sulfide resin (4), and an alkali metal halide (5). Step (1a) of obtaining a crude reaction mixture, solid-liquid separation of an organic polar solvent (3) from the crude reaction mixture, at least a compound (1) represented by the following structural formula (1), a cyclic polyarylene sulfide ( 2) a step (1) having a step (1b) of obtaining a reaction mixture (S1) containing a polyarylene sulfide resin (4) and an alkali metal halide (5);
The compound (1a) represented by the structural formula (1a) and the alkali metal halide (5) are separated and removed by bringing the reaction mixture (S1) into contact with water at a temperature higher than 100 ° C. and a pH of 6 or more, Step (2) having a step (2b) of obtaining a reaction mixture (S2) containing at least a compound (1b) represented by the following structural formula (1b), a cyclic polyarylene sulfide (2) and a polyarylene sulfide resin (4). ),
Contacting the reaction mixture (S2) with an organic polar solvent (6) to separate and remove the cyclic polyarylene sulfide (2) to obtain a reaction mixture (S3) containing at least the compound (1b) (3) A method for separating a compound (1b) represented by the following structural formula (1b) from a cyclic polyarylene sulfide,
本発明によれば、ポリアリーレンスルフィド樹脂の重合反応後に得られる反応混合液から環式ポリアリーレンスルフィドと、当該構造式(1b)で表される化合物(1b)とを分離する方法、さらに、より高純度化してそれぞれを製造する方法を提供することができる。 According to the present invention, a method for separating a cyclic polyarylene sulfide and the compound (1b) represented by the structural formula (1b) from a reaction mixture obtained after the polymerization reaction of the polyarylene sulfide resin, It is possible to provide a method for producing each of them with high purity.
本発明は、有機極性溶媒(3)中で、ジハロ芳香族化合物と、(i)アルカリ金属硫化物とを、または、(ii)アルカリ金属水硫化物及びアルカリ金属水酸化物とを反応させて、下記構造式(1)で表される化合物(1)、環式ポリアリーレンスルフィド(2)、有機極性溶媒(3)、ポリアリーレンスルフィド樹脂(4)及びアルカリ金属ハロゲン化物(5)を含む粗反応混合物を得る工程(1a)、該粗反応混合物から有機極性溶媒(3)を固液分離して、少なくとも下記構造式(1)で表される化合物(1)、環式ポリアリーレンスルフィド(2)、ポリアリーレンスルフィド樹脂(4)及びアルカリ金属ハロゲン化物(5)を含む反応混合物(S1)を得る工程(1b)を有する工程(1)を有する。 The present invention comprises reacting a dihaloaromatic compound with (i) an alkali metal sulfide or (ii) an alkali metal hydrosulfide and an alkali metal hydroxide in an organic polar solvent (3). A crude compound containing a compound (1) represented by the following structural formula (1), a cyclic polyarylene sulfide (2), an organic polar solvent (3), a polyarylene sulfide resin (4), and an alkali metal halide (5). A step (1a) of obtaining a reaction mixture, an organic polar solvent (3) is separated from the crude reaction mixture by solid-liquid separation, and at least a compound (1) represented by the following structural formula (1) and a cyclic polyarylene sulfide (2) ) And a step (1b) of obtaining a reaction mixture (S1) containing a polyarylene sulfide resin (4) and an alkali metal halide (5).
さらに工程(1)は、有機極性溶媒(3)中で、ジハロ芳香族化合物と、(i)アルカリ金属硫化物とを、または、(ii)アルカリ金属水硫化物及びアルカリ金属水酸化物とを反応させて、下記構造式(1)で表される化合物(1)、環式ポリアリーレンスルフィド(2)、有機極性溶媒(3)、ポリアリーレンスルフィド樹脂(4)及びアルカリ金属ハロゲン化物(5)を含む粗反応混合物を得る工程(1a)、該粗反応混合物から有機極性溶媒(3)を固液分離して、少なくとも下記構造式(1)で表される化合物(1)、環式ポリアリーレンスルフィド(2)、ポリアリーレンスルフィド樹脂(4)及びアルカリ金属ハロゲン化物(5)を含む反応混合物(S1)を得る工程(1b)を有する。 Further, in the step (1), a dihalo aromatic compound and (i) an alkali metal sulfide or (ii) an alkali metal hydrosulfide and an alkali metal hydroxide are mixed in an organic polar solvent (3). After the reaction, a compound (1) represented by the following structural formula (1), a cyclic polyarylene sulfide (2), an organic polar solvent (3), a polyarylene sulfide resin (4) and an alkali metal halide (5) (A) obtaining a crude reaction mixture containing: (a) separating the organic polar solvent (3) from the crude reaction mixture by solid-liquid separation to obtain at least a compound (1) represented by the following structural formula (1), and a cyclic polyarylene A step (1b) of obtaining a reaction mixture (S1) containing a sulfide (2), a polyarylene sulfide resin (4) and an alkali metal halide (5).
本発明に用いるジハロ芳香族化合物は、例えば、芳香族環に直接結合した2個のハロゲン原子を有するハロゲン化芳香族化合物であり、具体的には、p−ジクロルベンゼン、o−ジクロルベンゼン、m−ジクロルベンゼン、ジブロムベンゼン、ジヨードベンゼン、トリブロムベンゼン、ジブロムナフタレン、トリヨードベンゼン、ジクロルジフェニルベンゼン、ジブロムジフェニルベンゼン、ジクロルベンゾフェノン、ジブロムベンゾフェノン、ジクロルジフェニルエーテル、ジブロムジフェニルエーテル、ジクロルジフェニルスルフィド、ジブロムジフェニルスルフィド、ジクロルビフェニル、ジブロムビフェニル等のジハロ芳香族化合物及びこれらの混合物が挙げられ、これらの化合物をブロック共重合してもよい。これらの中でも好ましいのはジハロゲン化ベンゼン類であり、特に好ましいのはp−ジクロルベンゼンを80モル%以上含むものである。 The dihalo aromatic compound used in the present invention is, for example, a halogenated aromatic compound having two halogen atoms directly bonded to an aromatic ring, and specifically, p-dichlorobenzene, o-dichlorobenzene M-dichlorobenzene, dibromobenzene, diiodobenzene, tribromobenzene, dibromonaphthalene, triiodobenzene, dichlorodiphenylbenzene, dibromodiphenylbenzene, dichlorobenzophenone, dibromobenzophenone, dichlorodiphenylether, dichlorobenzene Examples thereof include dihaloaromatic compounds such as bromodiphenyl ether, dichlorodiphenyl sulfide, dibromodiphenyl sulfide, dichlorbiphenyl, and dibromobiphenyl, and mixtures thereof, and these compounds may be subjected to block copolymerization. Of these, preferred are dihalogenated benzenes, and particularly preferred are those containing 80 mol% or more of p-dichlorobenzene.
また、枝分かれ構造とすることによってポリアリーレンスルフィド樹脂の粘度増大を図る目的で、1分子中に3個以上のハロゲン置換基を有するポリハロ芳香族化合物を分岐剤として所望に応じて併用してもよい。このようなポリハロ芳香族化合物としては、例えば、1,2,4−トリクロルベンゼン、1,3,5−トリクロルベンゼン、1,4,6−トリクロルナフタレン、テトラクロルベンゼン等が挙げられる。 For the purpose of increasing the viscosity of the polyarylene sulfide resin by forming a branched structure, a polyhalo aromatic compound having three or more halogen substituents in one molecule may be used as a branching agent, if desired. . Examples of such polyhalo aromatic compounds include 1,2,4-trichlorobenzene, 1,3,5-trichlorobenzene, 1,4,6-trichloronaphthalene, tetrachlorobenzene and the like.
更に、アミノ基、チオール基、ヒドロキシル基等の活性水素を有する官能基を有するポリハロ芳香族化合物を併用することもできる。このようなポリハロ芳香族化合物としては、例えば、2,6−ジクロルアニリン、2,5−ジクロルアニリン、2,4−ジクロルアニリン、2,3−ジクロルアニリン等のジハロアニリン類;2,3,4−トリクロルアニリン、2,3,5−トリクロルアニリン、2,4,6−トリクロルアニリン、3,4,5−トリクロルアニリン等のトリハロアニリン類;2,2’−ジアミノ−4,4’−ジクロルジフェニルエーテル、2,4’−ジアミノ−2’,4−ジクロルジフェニルエーテル等のジハロアミノジフェニルエーテル類およびこれらの混合物においてアミノ基がチオール基やヒドロキシル基に置き換えられた化合物などが例示される。また、これらの活性水素含有ポリハロ芳香族化合物中の芳香族環を形成する炭素原子に結合した水素原子が他の不活性基、例えばアルキル基などの炭化水素基に置換している活性水素含有ポリハロ芳香族化合物も使用出来る。これらの各種活性水素含有ポリハロ芳香族化合物の中でも、好ましいのは活性水素含有ジハロ芳香族化合物であり、特に好ましいのはジクロルアニリンである。 Further, a polyhalo aromatic compound having a functional group having an active hydrogen such as an amino group, a thiol group, or a hydroxyl group can be used in combination. Examples of such polyhalo aromatic compounds include dihaloanilines such as 2,6-dichloroaniline, 2,5-dichloroaniline, 2,4-dichloroaniline, and 2,3-dichloroaniline; Trihaloanilines such as 3,4-trichloroaniline, 2,3,5-trichloroaniline, 2,4,6-trichloroaniline and 3,4,5-trichloroaniline; 2,2′-diamino-4,4 ′ Dihaloaminodiphenyl ethers such as -dichlorodiphenyl ether and 2,4'-diamino-2 ', 4-dichlorodiphenyl ether, and compounds in which an amino group in a mixture thereof is replaced with a thiol group or a hydroxyl group. . Further, in these active hydrogen-containing polyhalo aromatic compounds, a hydrogen atom bonded to a carbon atom forming an aromatic ring is replaced with another inert group, for example, an active hydrogen-containing polyhalo group such as an alkyl group. Aromatic compounds can also be used. Among these various active hydrogen-containing polyhalo aromatic compounds, preferred are active hydrogen-containing dihalo aromatic compounds, and particularly preferred is dichloroaniline.
更に、ニトロ基を有するポリハロ芳香族化合物を併用することもできる。ニトロ基を有するポリハロ芳香族化合物としては、例えば、2,4−ジニトロクロルベンゼン、2,5−ジクロルニトロベンゼン等のモノまたはジハロニトロベンゼン類;2−ニトロ−4,4’−ジクロルジフェニルエーテル等のジハロニトロジフェニルエーテル類;3,3’−ジニトロ−4,4’−ジクロルジフェニルスルホン等のジハロニトロジフェニルスルホン類;2,5−ジクロル−3−ニトロピリジン、2−クロル−3,5−ジニトロピリジン等のモノまたはジハロニトロピリジン類;あるいは各種ジハロニトロナフタレン類などが挙げられる。 Further, a polyhalo aromatic compound having a nitro group may be used in combination. Examples of the polyhaloaromatic compound having a nitro group include mono- or dihalonitrobenzenes such as 2,4-dinitrochlorobenzene and 2,5-dichloronitrobenzene; 2-nitro-4,4'-dichlorodiphenyl ether; Dihalonitrodiphenylethers; dihalonitrodiphenylsulfones such as 3,3'-dinitro-4,4'-dichlorodiphenylsulfone; 2,5-dichloro-3-nitropyridine, 2-chloro-3,5 Mono- or dihalonitropyridines such as dinitropyridine; or various dihalonitronaphthalenes.
1分子中に3個以上のハロゲン置換基を有するポリハロ芳香族化合物、前記活性水素を有する官能基を有するポリハロ芳香族化合物およびニトロ基を有するポリハロ芳香族化合物(以下、まとめて「ポリハロ芳香族化合物」ということがある)は、必須成分のジハロ芳香族化合物に対して任意成分であるが、併用する場合には、前記ポリハロ芳香族化合物の総量がジハロ芳香族化合物との合計量に対し、0.001モル%以上の範囲であることが好ましく、0.01モル%の範囲であることがより好ましく、一方、3%以下の範囲であることが好ましく、1%以下の範囲であることがより好ましい。ポリハロ芳香族化合物の割合に応じて、主鎖が分岐する傾向となる。 A polyhaloaromatic compound having three or more halogen substituents in one molecule, a polyhaloaromatic compound having a functional group having an active hydrogen and a polyhaloaromatic compound having a nitro group (hereinafter collectively referred to as “polyhaloaromatic compound”) ) Is an optional component with respect to the dihalo aromatic compound as an essential component, but when used in combination, the total amount of the polyhalo aromatic compound is 0 with respect to the total amount of the dihalo aromatic compound. 0.001 mol% or more, more preferably 0.01 mol%, and more preferably 3% or less, more preferably 1% or less. preferable. The main chain tends to branch according to the proportion of the polyhalo aromatic compound.
本発明に用いるアルカリ金属硫化物としては、硫化リチウム、硫化ナトリウム、硫化ルビジウム、硫化セシウム及びこれらの混合物が含まれる。かかるアルカリ金属硫化物は、水和物あるいは水性混合物あるいは無水物として使用することができる。また、アルカリ金属硫化物はアルカリ金属水硫化物とアルカリ金属水酸化物との反応によっても導くことができる。 The alkali metal sulfide used in the present invention includes lithium sulfide, sodium sulfide, rubidium sulfide, cesium sulfide and a mixture thereof. Such alkali metal sulfides can be used as hydrates, aqueous mixtures or anhydrides. Further, the alkali metal sulfide can be derived by a reaction between the alkali metal hydrosulfide and the alkali metal hydroxide.
尚、通常、アルカリ金属硫化物中に微量存在するアルカリ金属水硫化物、チオ硫酸アルカリ金属と反応させるために、少量のアルカリ金属水酸化物を加えても差し支えない。 Usually, a small amount of an alkali metal hydroxide may be added in order to react with a small amount of an alkali metal hydrosulfide or an alkali metal thiosulfate in the alkali metal sulfide.
本発明に用いる有機極性溶媒(3)としては、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、テトラメチル尿素、N−メチル−2−ピロリドン、2−ピロリドン、N−メチル−ε−カプロラクタム、ε−カプロラクタム、ヘキサメチルホスホルアミド、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アミド、尿素及びラクタム類;スルホラン、ジメチルスルホラン等のスルホラン類;ベンゾニトリル等のニトリル類;メチルフェニルケトン等のケトン類及びこれらの混合物を挙げることができ、これらの中でもN−メチル−2−ピロリドン、2−ピロリドン、N−メチル−ε−カプロラクタム、ε−カプロラクタム、ヘキサメチルホスホルアミド、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の脂肪族系環式構造を有するアミドが好ましい。 Examples of the organic polar solvent (3) used in the present invention include formamide, acetamide, N-methylformamide, N, N-dimethylacetamide, tetramethylurea, N-methyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, and N-methyl-ε. Amides such as caprolactam, ε-caprolactam, hexamethylphosphoramide, N-dimethylpropylene urea, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinonic acid, urea and lactams; sulfolane such as sulfolane and dimethyl sulfolane; Examples thereof include nitriles such as nitriles; ketones such as methylphenyl ketone and mixtures thereof. Among them, N-methyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, N-methyl-ε-caprolactam, ε-caprolactam, Hexamethylphosphoramide, N-dimethyl Pyrene urea, 1,3-dimethyl-2-amide having an aliphatic cyclic structure imidazolidinone acid.
ポリアリーレンスルフィド樹脂の重合反応は、これらの有機極性溶媒(3)の存在下、いわゆるスルフィド化剤と呼ばれる上記のアルカリ金属硫化物またはアルカリ金属水硫化物及びアルカリ金属水酸化物と、ジハロ芳香族化合物とを反応させる。重合条件は一般に、温度200〜330℃の範囲であり、圧力は重合溶媒及び重合モノマーであるジハロ芳香族化合物を実質的に液層に保持するような範囲であるべきであり、一般には0.1〜20MPaの範囲、好ましくは0.1〜2MPaの範囲より選択される。 In the polymerization reaction of the polyarylene sulfide resin, the above-mentioned alkali metal sulfide or alkali metal hydrosulfide and alkali metal hydroxide, which is called a sulfidizing agent, and dihalo-aromatic in the presence of these organic polar solvents (3) React with the compound. The polymerization conditions should generally range from 200 to 330 ° C. and the pressure should be such that the dihaloaromatic compound, which is the polymerization solvent and the polymerization monomer, is substantially kept in a liquid phase. It is selected from the range of 1 to 20 MPa, preferably the range of 0.1 to 2 MPa.
本発明で用いるポリアリーレンスルフィド樹脂(4)の製造方法の具体的態様の一つとして、1)例えば、ジハロ芳香族化合物の存在下、アルカリ金属硫化物、又は、含水アルカリ金属水硫化物及びアルカリ金属水酸化物と、脂肪族環式構造を有するアミド、尿素またはラクタムとを、脱水させながら反応させて固形のアルカリ金属硫化物を含むスラリーを製造する工程、該スラリーを製造した後、更にNMPなどの極性有機溶媒を加え、水を留去して脱水を行う工程、次いで、脱水工程を経て得られたスラリー中で、ジハロ芳香族化合物と、アルカリ金属水硫化物と、前記脂肪族環式構造を有するアミド、尿素またはラクタムの加水分解物のアルカリ金属塩とを、NMPなどの極性有機溶媒1モルに対して反応系内に現存する水分量が0.02モル以下で反応させて重合を行う工程を必須の製造工程として有するポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法が挙げられる。 As a specific embodiment of the method for producing the polyarylene sulfide resin (4) used in the present invention, 1) for example, an alkali metal sulfide or a hydrous alkali metal hydrosulfide and an alkali in the presence of a dihalo aromatic compound A step of producing a slurry containing a solid alkali metal sulfide by reacting a metal hydroxide with an amide, urea or lactam having an aliphatic cyclic structure while dehydrating, after producing the slurry, further adding NMP A step of adding a polar organic solvent such as water, distilling off water and performing dehydration, and then, in a slurry obtained through the dehydration step, a dihalo aromatic compound, an alkali metal hydrosulfide, and the aliphatic cyclic An alkali metal salt of a hydrolyzate of an amide, urea, or lactam having a structure is mixed with a polar organic solvent such as NMP in an amount of 0. Method for producing a polyarylene sulfide resin having a step of performing the polymerization by reacting with 2 moles or less as an essential production step thereof.
アミド基含有環式炭化水素化合物の存在下、アルカリ金属硫化物又はアルカリ金属水硫化物と芳香族ジハロゲン化合物とを重合させるその他の具体的方法としては、
2)アルカリ金属カルボン酸塩またはハロゲン化リチウム等の重合助剤を使用する方法、
3)芳香族ジハロゲン化合物等の架橋剤を使用する方法、
4)少量の水の存在下に重合反応を行い次いで水を追加してさらに重合する方法、
5)アルカリ金属硫化物と芳香族ジハロゲン化合物との反応中に、反応釜の気相部分を冷却して反応釜内の気相の一部を凝縮させ液相に還流させる方法、等が挙げられる。
これらの中でも特に、副生成物の生成が少なく、かつ、直鎖状で高分子量を有するポリアリーレンスルフィド樹脂が容易に低コストで得られる点から前記1)の方法が好ましい。
In the presence of an amide group-containing cyclic hydrocarbon compound, as another specific method of polymerizing an alkali metal sulfide or an alkali metal hydrosulfide and an aromatic dihalogen compound,
2) a method using a polymerization aid such as an alkali metal carboxylate or lithium halide;
3) a method using a crosslinking agent such as an aromatic dihalogen compound,
4) a method in which a polymerization reaction is carried out in the presence of a small amount of water and then water is added to carry out further polymerization;
5) During the reaction between the alkali metal sulfide and the aromatic dihalogen compound, a method in which the gas phase of the reaction vessel is cooled to condense a part of the gas phase in the reaction vessel and reflux the liquid phase. .
Among them, the method 1) is particularly preferable because the production of by-products is small and a linear, high-molecular-weight polyarylene sulfide resin can be easily obtained at low cost.
このように、有機極性溶媒(3)中で、ジハロ芳香族化合物と、(i)アルカリ金属硫化物とを、または、(ii)アルカリ金属水硫化物及びアルカリ金属水酸化物とを重合反応させることにより、生成物として、ポリアリーレンスルフィド樹脂(4)が得られるが、それ以外に、前記化合物(1)および環式ポリアリーレンスルフィド(2)も生成される。
生成されるポリアリーレンスルフィド樹脂(4)としては、芳香族環と硫黄原子とが結合した構造を繰り返し単位とする樹脂構造を有するものであり、具体的には、下記一般式(3)
Thus, in the organic polar solvent (3), the dihalo-aromatic compound is polymerized with (i) the alkali metal sulfide or (ii) the alkali metal hydrosulfide and the alkali metal hydroxide. As a result, a polyarylene sulfide resin (4) is obtained as a product. In addition, the compound (1) and the cyclic polyarylene sulfide (2) are also generated.
The polyarylene sulfide resin (4) to be produced has a resin structure having a repeating unit of a structure in which an aromatic ring and a sulfur atom are bonded, and specifically has the following general formula (3)
本発明で用いるポリアリーレンスルフィド樹脂(4)には、前記化合物(1a)ないし前記化合物(1b)を包含する前記化合物(1)および環式ポリアリーレンスルフィド(2)であるものは含まれない。 The polyarylene sulfide resin (4) used in the present invention does not include the compound (1) including the compound (1a) or the compound (1b) and the cyclic polyarylene sulfide (2).
本発明においては、本発明の製造方法で得られた前記化合物(1b)または環式ポリアリーレンスルフィド(2)の存在下、ジハロ芳香族化合物とアルカリ金属硫化物とを反応させて前記化合物(1)、環式ポリアリーレンスルフィド(2)、有機極性溶媒(3)、ポリアリーレンスルフィド樹脂(4)及びアルカリ金属ハロゲン化物(5)を含む粗反応混合物を得るか、または、本発明の製造方法で得られた前記化合物(1b)または環式ポリアリーレンスルフィド(2)の存在下、ジハロ芳香族化合物とアルカリ金属硫化物とを反応させて前記化合物(1)、環式ポリアリーレンスルフィド(2)、有機極性溶媒(3)、ポリアリーレンスルフィド樹脂(4)及びアルカリ金属ハロゲン化物(5)を含む粗反応混合物を得る形態も包含する。 In the present invention, a dihalo aromatic compound is reacted with an alkali metal sulfide in the presence of the compound (1b) or the cyclic polyarylene sulfide (2) obtained by the production method of the present invention, to thereby form the compound (1). ), A cyclic polyarylene sulfide (2), an organic polar solvent (3), a polyarylene sulfide resin (4) and an alkali metal halide (5) to obtain a crude reaction mixture, or by the production method of the present invention. In the presence of the obtained compound (1b) or cyclic polyarylene sulfide (2), a dihaloaromatic compound is reacted with an alkali metal sulfide to cause the compound (1), cyclic polyarylene sulfide (2), A mode for obtaining a crude reaction mixture containing an organic polar solvent (3), a polyarylene sulfide resin (4) and an alkali metal halide (5) is also included. .
なお、ポリアリーレンスルフィド樹脂の製造時に、ポリアリーレンスルフィド樹脂の製造原料として、例えば、有機極性溶媒がN−メチル−2−ピロリドン、ジハロ芳香族化合物がp−ジクロロベンゼンである場合には前記化合物(1a)として、下記一般式(1a’) In the production of the polyarylene sulfide resin, for example, when the organic polar solvent is N-methyl-2-pyrrolidone and the dihalo aromatic compound is p-dichlorobenzene as the raw material for producing the polyarylene sulfide resin, the compound ( As 1a), the following general formula (1a ′)
続いて、工程(1)は、該粗反応混合物から有機極性溶媒(3)を固液分離して、少なくとも下記構造式(1)で表される化合物(1)、環式ポリアリーレンスルフィド(2)、ポリアリーレンスルフィド樹脂(4)及びアルカリ金属ハロゲン化物(5)を含む反応混合物(S1)を得る工程(1b)を有する。 Subsequently, in the step (1), the organic polar solvent (3) is solid-liquid separated from the crude reaction mixture, and at least the compound (1) represented by the following structural formula (1) and the cyclic polyarylene sulfide (2) ), A step (1b) of obtaining a reaction mixture (S1) containing a polyarylene sulfide resin (4) and an alkali metal halide (5).
上記粗反応混合物から有機極性溶媒(3)を固液分離により分離除去して、少なくとも下記構造式(1)で表される化合物(1)、環式ポリアリーレンスルフィド(2)、ポリアリーレンスルフィド樹脂(4)及びアルカリ金属ハロゲン化物(5)を含む反応混合物(L1)を得る方法に特に制限は無く、例えば、該粗反応混合物を減圧下で留去する方法や、常圧または減圧下で蒸発させる方法、膜を利用して溶剤を除去する方法等の固液分離操作により、少なくとも有機極性溶媒(3)を固液分離して、少なくとも下記構造式(1)で表される化合物(1)、環式ポリアリーレンスルフィド(2)、ポリアリーレンスルフィド樹脂(4)及びアルカリ金属ハロゲン化物(5)を含む反応混合物(S1)を得る方法が挙げられる。
有機極性溶剤(3)を除去する際、不揮発分の割合が20〜100質量%、好ましくは20〜99.99質量%、さらに好ましくは30〜90質量%の範囲となるよう溶剤を除去することが望ましい。加熱による溶剤の除去を行う際の温度は用いる溶剤の特性に依存するため一意的には限定できないが、通常、20〜150℃、好ましくは40〜120℃の範囲が選択できる。
The organic polar solvent (3) is separated and removed from the crude reaction mixture by solid-liquid separation, and at least a compound (1) represented by the following structural formula (1), a cyclic polyarylene sulfide (2), and a polyarylene sulfide resin The method for obtaining the reaction mixture (L1) containing (4) and the alkali metal halide (5) is not particularly limited. For example, a method in which the crude reaction mixture is distilled off under reduced pressure, or a method in which the crude reaction mixture is evaporated under normal pressure or reduced pressure At least the organic polar solvent (3) is subjected to solid-liquid separation by a solid-liquid separation operation such as a method for removing the solvent using a membrane, and a compound (1) represented by at least the following structural formula (1). And a method for obtaining a reaction mixture (S1) containing a cyclic polyarylene sulfide (2), a polyarylene sulfide resin (4) and an alkali metal halide (5).
When removing the organic polar solvent (3), the solvent is removed so that the ratio of non-volatile components is in the range of 20 to 100% by mass, preferably 20 to 99.99% by mass, and more preferably 30 to 90% by mass. Is desirable. The temperature at which the solvent is removed by heating cannot be uniquely limited because it depends on the characteristics of the solvent to be used. However, a temperature in the range of usually 20 to 150 ° C, preferably 40 to 120 ° C can be selected.
本発明は、続いて、前記反応混合物(S1)を100℃超かつpH6以上で、水と接触させることにより、前記構造式(1a)で表される化合物(1a)及びアルカリ金属ハロゲン化物(5)を分離除去して、少なくとも下記構造式(1b)で表される化合物(1b)、環式ポリアリーレンスルフィド(2)およびポリアリーレンスルフィド樹脂(4)を含む反応混合物(S2)を得る工程(2)を有する。 In the present invention, the compound (1a) represented by the structural formula (1a) and the alkali metal halide (5) are subsequently brought into contact with water at a temperature higher than 100 ° C. and at a pH of 6 or more. ) To obtain a reaction mixture (S2) containing at least a compound (1b) represented by the following structural formula (1b), a cyclic polyarylene sulfide (2) and a polyarylene sulfide resin (4) ( 2).
工程(2)において、前記反応混合物(S1)は、必要に応じて前処理として、100℃以下、好ましくは20〜100℃の範囲の条件下で水と接触させる処理(水洗処理)(工程(2a))をした後に、100℃越かつpH6以上で、水と接触させることができる。 In the step (2), the reaction mixture (S1) is subjected to a treatment (water washing treatment) in which the reaction mixture (S1) is brought into contact with water at 100 ° C. or lower, preferably 20 to 100 ° C. as a pretreatment, if necessary (step ( After 2a)), it can be brought into contact with water at a temperature higher than 100 ° C. and at a pH of 6 or more.
前記必要に応じて行う水洗処理は、例えば反応混合物(S1)に水を加えて撹拌した後にろ過装置を用いてろ過する方法、前記したろ過によって得られた水分を含有するろ過残渣(以下「含水ケーキ」と略記する。)に再度水を加えてスラリーとした後にろ過する方法、または前記含水ケーキがろ過器に保持された状態で再度水を加えろ過する方法等が挙げられる。 Examples of the water washing treatment that is performed as necessary include a method of adding water to the reaction mixture (S1), stirring the mixture, and then filtering the mixture using a filtration device, a filtration residue containing water obtained by the above-described filtration (hereinafter, “water-containing residue”). And the mixture is filtered after adding water again to form a slurry, or filtered by adding water again while the wet cake is held in a filter.
前記必要に応じて行う水洗処理の際に加える水の量は、最終的に得られる環式ポリアリーレンスルフィド(2)の理論収量に対して0.1〜100倍の範囲にあることが好ましく、2倍〜10倍の範囲にあることが洗浄効率の点からより好ましい。さらに、上記の量の水を好ましくは2〜10回、より好ましくは2〜4回に分割して水洗に供することが好ましい。前記水洗処理時の水の温度は50〜90℃の範囲であることが洗浄効率が良好となる点から好ましく、なかでも70〜90℃の範囲であることが特に好ましい。 The amount of water added in the optional water washing treatment is preferably in the range of 0.1 to 100 times the theoretical yield of the finally obtained cyclic polyarylene sulfide (2), It is more preferable to be in the range of 2 to 10 times from the viewpoint of cleaning efficiency. Further, it is preferable that the above amount of water is divided into 2 to 10 times, more preferably 2 to 4 times, and then subjected to water washing. The temperature of the water during the water washing treatment is preferably in the range of 50 to 90 ° C. from the viewpoint of improving the washing efficiency, and particularly preferably in the range of 70 to 90 ° C.
必要に応じて行う水洗処理はバッチ処理として複数回行うことができる。複数回行う際には、例えば、50〜90℃で洗浄を行う。複数回繰り返し水洗浄する場合、前記温度条件は同一でも異なっていても良い。 The washing process performed as necessary can be performed a plurality of times as a batch process. When performing a plurality of times, for example, cleaning is performed at 50 to 90 ° C. When water washing is repeated a plurality of times, the temperature conditions may be the same or different.
前記反応混合物(S1)を、必要に応じて、水洗処理を行い、アルカリ金属ハロゲン化物(5)の少なくとも一部を分離除去した後、少なくとも、前記化合物(1)、環式ポリアリーレンスルフィド(2)およびポリアリーレンスルフィド樹脂(4)を、加圧条件下、100℃超かつpH6以上で、水と接触させる。 The reaction mixture (S1) is optionally subjected to a washing treatment to separate and remove at least a portion of the alkali metal halide (5), and then at least the compound (1) and the cyclic polyarylene sulfide (2) ) And the polyarylene sulfide resin (4) are brought into contact with water under a pressurized condition at a temperature of more than 100 ° C and a pH of 6 or more.
加圧条件としては、0.02〜0.1〔MPa〕の範囲、さらに、優れた所定の精製効果を発揮しつつ、前記化合物(1)の水への溶解を促進させるために、0.02〜0.1〔MPa〕で行うことが好ましい。加圧する雰囲気としては、安全性の面から窒素ガス、アルゴンガス、ネオンガス等の不活性ガスとの混合ガスを用いても良いが、経済性の面から、空気を用いることが最も好ましい。 The pressure is in the range of 0.02 to 0.1 [MPa]. In order to promote the dissolution of the compound (1) in water while exhibiting an excellent predetermined refining effect, the pressure is preferably 0.1 to 0.1 MPa. It is preferable to carry out at a pressure of 02 to 0.1 [MPa]. As a pressurized atmosphere, a mixed gas with an inert gas such as nitrogen gas, argon gas, or neon gas may be used from the viewpoint of safety, but air is most preferably used from the viewpoint of economy.
加圧条件下で、少なくとも前記化合物(1)、環式ポリアリーレンスルフィド(2)およびポリアリーレンスルフィド樹脂(4)と水とを接触させる際の温度は、前記化合物(1a)の水への溶解度がより顕著となり、少なくとも、前記化合物(1a)と前記化合物(1b)、環式ポリアリーレンスルフィド(2)およびポリアリーレンスルフィド樹脂(4)との分離がより効率的に行えることから、100℃超、好ましくは120℃以上、より好ましくは140℃以上である。また、この際の温度の上限は特に限定されないが、好ましくは200℃以下、より好ましくは180℃以下である。 The temperature at which at least the compound (1), the cyclic polyarylene sulfide (2) and the polyarylene sulfide resin (4) are brought into contact with water under pressurized conditions is determined by the solubility of the compound (1a) in water. At least 100 ° C., since the compound (1a) and the compound (1b), the cyclic polyarylene sulfide (2) and the polyarylene sulfide resin (4) can be more efficiently separated. , Preferably at least 120 ° C, more preferably at least 140 ° C. The upper limit of the temperature at this time is not particularly limited, but is preferably 200 ° C. or lower, more preferably 180 ° C. or lower.
加圧条件下で、少なくとも前記化合物(1)、環式ポリアリーレンスルフィド(2)およびポリアリーレンスルフィド樹脂(4)と水とを接触させる際、酸や塩基を添加してpHを6以上、好ましくは6.5〜11.5の範囲に調整をすることによって、前記化合物(1a)の水への溶解度等を制御することが好ましい。
特に、100℃超の熱水洗の際に塩基を添加して熱水洗後のpHを9.5〜11.5にすると、前記化合物(1a)の酸性型末端(H型末端)が塩基性型末端(Na型末端)に変換されるため前記化合物(1a)の水への溶解度がさらに高められるため好ましい。
When contacting at least the compound (1), the cyclic polyarylene sulfide (2) and the polyarylene sulfide resin (4) with water under a pressurized condition, an acid or a base is added to adjust the pH to 6 or more, preferably It is preferable to control the solubility of the compound (1a) in water and the like by adjusting the range of 6.5 to 11.5.
In particular, when the pH is adjusted to 9.5 to 11.5 after hot water washing by adding a base during hot water washing at a temperature higher than 100 ° C., the acid type terminal (H-type terminal) of the compound (1a) becomes a basic type. It is preferable that the compound (1a) is further converted into a terminal (Na-type terminal), thereby further increasing the solubility of the compound (1a) in water.
ここで用いられる酸は、例えば、塩酸、硫酸、炭酸、酢酸等が挙げられ、これらの中でも炭酸や酢酸が好ましい。また用いられる塩基性化合物は水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、または炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、リン酸ナトリウム等が挙げられ、これらの中でも水酸化ナトリウムが好ましい。pHの測定方法は、例えば、スラリーに対して酸を添加する場合には該スラリーを濾過した濾液のpHを測定する方法が挙げられる。 Examples of the acid used here include hydrochloric acid, sulfuric acid, carbonic acid, acetic acid and the like, and among these, carbonic acid and acetic acid are preferable. Examples of the basic compound used include alkali metal hydroxides such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide, and sodium carbonate, ammonium carbonate, and sodium phosphate. Of these, sodium hydroxide is preferable. As a method of measuring the pH, for example, when an acid is added to the slurry, a method of measuring the pH of a filtrate obtained by filtering the slurry may be mentioned.
また加圧条件下で、少なくとも前記化合物(1)、環式ポリアリーレンスルフィド(2)およびポリアリーレンスルフィド樹脂(4)と水とを接触させる際に用いる水の量についても、水分子が液体として存在する量であれば特に制限は無い。加圧条件下、密閉系内の水の圧力が、その温度での飽和蒸気圧に達していれば、水が液体として存在するが、本発明においては、前記化合物(1a)が効率的に水に溶解できるためには、前記化合物(1a)100質量部に対して、100〜1000質量部の範囲が好ましく、さらに100〜1000質量部の範囲がより好ましく、200〜800質量部の範囲がさらに好ましい。 Further, the amount of water used when contacting water with at least the compound (1), the cyclic polyarylene sulfide (2) and the polyarylene sulfide resin (4) under a pressurized condition is such that the water molecule is a liquid. There is no particular limitation as long as it is present. If the pressure of the water in the closed system has reached the saturated vapor pressure at that temperature under pressurized conditions, the water exists as a liquid. In the present invention, the compound (1a) is efficiently used as the water. In order to dissolve the compound (1a), it is preferably in the range of 100 to 1,000 parts by mass, more preferably in the range of 100 to 1000 parts by mass, and still more preferably in the range of 200 to 800 parts by mass, based on 100 parts by mass of the compound (1a). preferable.
本発明においては、加圧条件下で、少なくとも前記化合物(1)、環式ポリアリーレンスルフィド(2)およびポリアリーレンスルフィド樹脂(4)と水との接触は連続的に行っても良いし、バッチ式に行ってもいずれでも良い。
本発明は、加圧条件下で、少なくとも前記化合物(1)、環式ポリアリーレンスルフィド(2)およびポリアリーレンスルフィド樹脂(4)と水とを接触させる際に用いる容器は、前記化合物(1a)を液層に溶解可能な密閉型あるいは密閉可能な混合機能を有す容器であり、本発明の目的を達成可能なものであるなら何れのものでもよいが、容器内部に撹拌翼を有し、且つ、底部に濾過用フィルターが配設された密閉型あるいは密閉可能な混合機能を有す容器などが挙げられる。
In the present invention, at least the compound (1), the cyclic polyarylene sulfide (2) and the polyarylene sulfide resin (4) may be continuously contacted with water under a pressurized condition, You can go to the formula or you can do either.
The present invention provides a container which is used when at least the compound (1), the cyclic polyarylene sulfide (2) and the polyarylene sulfide resin (4) are brought into contact with water under a pressurized condition, wherein the compound (1a) Is a container capable of dissolving the liquid layer in a closed type or a container having a mixing function that can be sealed, and any container may be used as long as the object of the present invention can be achieved. In addition, a closed type in which a filtration filter is provided at the bottom or a container having a mixing function capable of being closed can be used.
前記化合物(1)と環式ポリアリーレンスルフィド(2)を含む反応混合物(S2)は、必要に応じて水洗処理を行った後、加圧条件下、100℃超かつpH6以上で、水と接触させ、その後、室温まで冷却した後、必要に応じて濾過し、イオン交換水を加えて20〜90℃の範囲で再度濾過して、液相成分(ろ液成分)として塩基性型末端(Na型末端)に変換された前記化合物(1a)と、固形分(ろ過残渣)として前記化合物(1b)および環式ポリアリーレンスルフィド(2)を含む反応混合物(S3)とに分離する。 The reaction mixture (S2) containing the compound (1) and the cyclic polyarylene sulfide (2) is subjected to water washing treatment, if necessary, and then contacted with water at a pressure of more than 100 ° C. and a pH of 6 or more under pressurized conditions. After cooling to room temperature, the mixture is filtered if necessary, ion-exchanged water is added thereto, and the mixture is filtered again at a temperature in the range of 20 to 90 ° C. As a liquid phase component (filtrate component), a basic terminal (Na The compound (1a) converted to the (form end) is separated from the reaction mixture (S3) containing the compound (1b) and the cyclic polyarylene sulfide (2) as solids (filtration residue).
このようにして、分離された化合物(1a)及びアルカリ金属ハロゲン化物(5)と、反応混合物(S2)とはそれぞれ別々に回収する。回収して得られた前記化合物(1a)及びアルカリ金属ハロゲン化物(5)と、反応混合物(S3)とは、それぞれ、そのまま乾燥して粉末を得ても良いし、更に数回の水洗処理した後、固液分離し、乾燥を行って粉末として得ても良い。100℃超の熱水洗後に行う水洗処理に用いる水量は特に制限は無いが、前記化合物(1a)、または、反応混合物(S3)のそれぞれの理論収量に対して好ましくは1〜100倍、より好ましくは2〜10倍の範囲である。また乾燥は実質的に水が蒸発する温度に加熱して行う。乾燥は真空下で行っても良いし、空気中あるいは窒素のような不活性雰囲気下で行っても良い。 The compound (1a) and the alkali metal halide (5) thus separated and the reaction mixture (S2) are separately collected. The compound (1a), the alkali metal halide (5), and the reaction mixture (S3) obtained by the recovery may be each dried as it is to obtain a powder, or may be further washed with water several times. Thereafter, solid-liquid separation and drying may be performed to obtain a powder. The amount of water used in the water washing treatment after hot water washing at a temperature higher than 100 ° C. is not particularly limited, but is preferably 1 to 100 times, more preferably 1 to 100 times the theoretical yield of the compound (1a) or the reaction mixture (S3). Is in the range of 2 to 10 times. Drying is performed by heating to a temperature at which water substantially evaporates. Drying may be performed under vacuum, or may be performed in air or under an inert atmosphere such as nitrogen.
本発明で得られた前記化合物(1a)は、例えば線状高分子量ポリアリーレンスルフィド樹脂を用いて熱酸化架橋するにあたり、添加剤として添加することで溶融時の増粘を抑えて樹脂の溶融安定性を向上させるとともに、成形固化時の結晶化速度の速い架橋型ポリアリーレンスルフィド樹脂を製造することができる。 The compound (1a) obtained in the present invention is added as an additive in thermal oxidative crosslinking using, for example, a linear high-molecular-weight polyarylene sulfide resin, thereby suppressing viscosity increase during melting and thereby stabilizing the melting of the resin. A crosslinked polyarylene sulfide resin having a high crystallization rate at the time of molding and solidifying can be produced while improving the properties.
また、反応混合物(S2)中に含まれる環式ポリアリーレンスルフィド(2)は、下記構造式(2) The cyclic polyarylene sulfide (2) contained in the reaction mixture (S2) has the following structural formula (2)
反応混合物(S2)中の環式ポリアリーレンスルフィド(2)と前記化合物(1b)との比率は、環式ポリアリーレンスルフィド(2)/前記化合物(1b)が、質量基準で、50/50以上の範囲であることが好ましく、65/35以上の範囲であることがより好ましく、一方、85/15以下の範囲であることが好ましく、80/20以下の範囲であることがより好ましい。 The ratio of the cyclic polyarylene sulfide (2) to the compound (1b) in the reaction mixture (S2) is such that the cyclic polyarylene sulfide (2) / the compound (1b) is at least 50/50 on a mass basis. Is preferably in the range of 65/35 or more, while it is preferably in the range of 85/15 or less, and more preferably in the range of 80/20 or less.
また、反応混合物(S2)に含まれる環式ポリアリーレンスルフィド(2)及び前記化合物(1b)の合計量の割合は95質量%以上の範囲であることが好ましく、98質量%以上の範囲であることがより好ましく、99質量%以上の範囲であることがさらに好ましく、一方、100質量%以下であることが好ましいが、99.9%以下の範囲であることがより好ましく、99.99%以下の範囲であることがさらに好ましい。 The ratio of the total amount of the cyclic polyarylene sulfide (2) and the compound (1b) contained in the reaction mixture (S2) is preferably in a range of 95% by mass or more, and more preferably in a range of 98% by mass or more. More preferably, it is more preferably 99% by mass or more, while it is preferably 100% by mass or less, more preferably 99.9% or less, and 99.99% or less. More preferably, it is within the range.
なお、反応混合物(S2)には、残りの成分としてポリアリーレンスルフィド樹脂(4)や、下記構造式(4)および(5) In the reaction mixture (S2), a polyarylene sulfide resin (4) and the following structural formulas (4) and (5) were used as the remaining components.
本発明は、続いて、少なくとも下記構造式(1b)で表される化合物(1b)、環式ポリアリーレンスルフィド(2)およびポリアリーレンスルフィド樹脂(4)を含む反応混合物(S2)を有機極性溶媒(6)と接触させることにより、環式ポリアリーレンスルフィド(2)を分離除去して、少なくとも前記化合物(1b)を含む反応混合物(S3)を得る工程(3)を有する。 The present invention subsequently provides a reaction mixture (S2) containing at least a compound (1b) represented by the following structural formula (1b), a cyclic polyarylene sulfide (2) and a polyarylene sulfide resin (4) using an organic polar solvent. A step (3) of obtaining a reaction mixture (S3) containing at least the compound (1b) by separating and removing the cyclic polyarylene sulfide (2) by contacting with the compound (6).
上記反応混合物(S2)を有機極性溶媒(6)と接触させる方法に特に制限は無く、例えば、該反応混合物(S2)に前記有機極性溶媒(6)を混和し、10〜200℃、好ましくは50〜150℃、より好ましくは80〜130℃の範囲で接触させた後、濾過等の固液分離により、少なくとも前記化合物(1b)と有機極性溶媒(6)を含む成分と、少なくとも環式ポリアリーレンスルフィド(2)を含む成分とに分離する。前記反応混合物(S2)と有機極性溶剤(6)とを接触させる際の圧力は常圧もしくは加圧いずれでも良いが、0.1〜0.5〔MPa〕の範囲の加圧下で行うことが好ましい。前記反応混合物(S2)と有機極性溶剤(6)とを接触させる際の雰囲気に特に制限はないが、接触させる際の温度や時間などの条件によって環式ポリアリーレンスルフィド(2)や有機極性溶媒(6)が酸化劣化するような場合には、非酸化性雰囲気下で行うことが望ましい。なお、非酸化性雰囲気とは気相の酸素濃度が5体積%以下、好ましくは2体積%以下、更に好ましくは酸素を実質的に含有しない雰囲気、即ち窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガス雰囲気であることを指す。 The method for bringing the reaction mixture (S2) into contact with the organic polar solvent (6) is not particularly limited. For example, the reaction mixture (S2) is mixed with the organic polar solvent (6), and the mixture is mixed at 10 to 200 ° C., preferably After contacting at a temperature in the range of 50 to 150 ° C., more preferably 80 to 130 ° C., by solid-liquid separation such as filtration, at least the component containing the compound (1b) and the organic polar solvent (6), It is separated into components containing arylene sulfide (2). The pressure at which the reaction mixture (S2) is brought into contact with the organic polar solvent (6) may be normal pressure or pressure, but may be performed under a pressure in the range of 0.1 to 0.5 [MPa]. preferable. The atmosphere in which the reaction mixture (S2) and the organic polar solvent (6) are brought into contact with each other is not particularly limited, but the cyclic polyarylene sulfide (2) or the organic polar solvent may be used depending on conditions such as the temperature and time for the contact. In the case where (6) is oxidatively degraded, it is desirable to perform the treatment in a non-oxidizing atmosphere. Note that the non-oxidizing atmosphere is an atmosphere in which the oxygen concentration in the gas phase is 5% by volume or less, preferably 2% by volume or less, and more preferably an atmosphere containing substantially no oxygen, ie, an inert gas atmosphere such as nitrogen, helium, or argon. It means that.
用いる有機極性溶剤(6)としてはポリアリーレンスルフィド樹脂(4)の分解や架橋など好ましくない副反応を実質的に引き起こさないものが好ましく、例えばトルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、クロロホルム、ブロモホルム、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,1−トリクロロエタン、クロロベンゼン、2,6−ジクロロトルエン等のハロゲン系溶媒、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジイソプロピルエーテル等のエーテル系溶媒、ジメチルスルホキシド、トリメチルリン酸、N,N−ジメチルイミダゾリジノン、メチルエチルケトンなどの極性溶媒を例示できる。このうち、有機極性溶剤(6)としては、双極子モーメントμが1〔D〕(※1D=3.3356×10−30C・m)以上または誘電率ε(20℃)が2以上の極性溶媒であるものが好ましい。 As the organic polar solvent (6) to be used, those which do not substantially cause an undesired side reaction such as decomposition or crosslinking of the polyarylene sulfide resin (4) are preferable. For example, aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene, chloroform, Halogen solvents such as bromoform, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,1-trichloroethane, chlorobenzene, 2,6-dichlorotoluene, ether solvents such as diethyl ether, tetrahydrofuran and diisopropyl ether, dimethyl sulfoxide, trimethyl Examples thereof include polar solvents such as phosphoric acid, N, N-dimethylimidazolidinone, and methyl ethyl ketone. Among them, the organic polar solvent (6) is a polar solvent having a dipole moment μ of 1 [D] (* 1D = 3.3356 × 10 −30 C · m) or more or a dielectric constant ε (20 ° C.) of 2 or more. Those that are solvents are preferred.
その後、工程(3)で分離除去した環式ポリアリーレンスルフィド(2)は、有機極性溶媒(6)を除去して、回収することができる。 Thereafter, the cyclic polyarylene sulfide (2) separated and removed in the step (3) can be recovered by removing the organic polar solvent (6).
工程(3)において分離した前記環式ポリアリーレンスルフィド(2)中に含まれる有機極性溶媒(6)を除去する方法は、たとえば溶媒を蒸発させて溶媒回収し、同時に固形物も回収する方法、いわゆるフラッシュ法や、膜を利用した溶剤の除去を例示できる。有機極性溶剤(6)を除去する際、不揮発分の割合が20〜100質量%、好ましくは20〜99.99質量%、さらに好ましくは30〜90質量%の範囲となるよう溶剤を除去することが望ましい。加熱による溶剤の除去を行う際の温度は用いる溶剤の特性に依存するため一意的には限定できないが、通常、20〜150℃、好ましくは40〜120℃の範囲が選択できる。また、溶剤の除去を行う圧力は常圧以下が好ましく、これにより溶剤の除去をより低温で行うことが可能になる。 The method of removing the organic polar solvent (6) contained in the cyclic polyarylene sulfide (2) separated in the step (3) includes, for example, a method of evaporating the solvent and recovering the solvent, and a method of simultaneously collecting a solid. Examples include a so-called flash method and removal of a solvent using a film. When removing the organic polar solvent (6), the solvent is removed so that the ratio of non-volatile components is in the range of 20 to 100% by mass, preferably 20 to 99.99% by mass, and more preferably 30 to 90% by mass. Is desirable. The temperature at which the solvent is removed by heating cannot be uniquely limited because it depends on the characteristics of the solvent to be used. However, a temperature in the range of usually 20 to 150 ° C, preferably 40 to 120 ° C can be selected. Further, the pressure at which the solvent is removed is preferably equal to or lower than normal pressure, whereby the solvent can be removed at a lower temperature.
反応混合物(S2)に前記構造式(4)および(5)で表される2量体ないし3量体成分が含まれる場合には、主に液相成分側で、環式ポリアリーレンスルフィド(2)と伴に回収される傾向となる。有機極性溶剤(6)を除去した後に得られる固形分中の前記環式ポリアリーレンスルフィド(2)の割合は、前記環式ポリアリーレンスルフィド(2)と前記2量体および3量体との合計量に対して、好ましくは90質量%以上、より好ましくは96質量%以上、さらに好ましくは98質量%以上から、好ましくは100%以下、より好ましくは99.99質量%以下の範囲である。 When the reaction mixture (S2) contains the dimer or trimer components represented by the structural formulas (4) and (5), the cyclic polyarylene sulfide (2 ). The proportion of the cyclic polyarylene sulfide (2) in the solid content obtained after removing the organic polar solvent (6) is the sum of the cyclic polyarylene sulfide (2), the dimer and the trimer. The amount is preferably 90% by mass or more, more preferably 96% by mass or more, still more preferably 98% by mass or more, preferably 100% or less, more preferably 99.99% by mass or less.
本発明は、工程(1)〜(3)を経ることによって、前記化合物(1a)、前記化合物(1b)およびポリアリーレンスルフィド樹脂(4)を、ならびに、適宜、各工程で使用した有機極性溶媒も、分離除去されて、環式ポリアリーレンスルフィドを高純度で回収することができる。このため、本発明で得られた環式ポリアリーレンスルフィドは各種樹脂に環式物であることに基づく高機能材料や機能材料として応用することができる。環式ポリアリーレンスルフィドをモノマーとして用いることも可能で、重合反応が進行しやすく、高分子量化ポリアリーレンスルフィド樹脂を製造することができる。 The present invention provides the compound (1a), the compound (1b) and the polyarylene sulfide resin (4), and the organic polar solvent used in each step, as appropriate, through the steps (1) to (3). Can also be separated and removed, and the cyclic polyarylene sulfide can be recovered with high purity. Therefore, the cyclic polyarylene sulfide obtained in the present invention can be applied to various resins as a high-performance material or a functional material based on being a cyclic substance. Cyclic polyarylene sulfide can be used as a monomer, so that the polymerization reaction easily proceeds, and a high molecular weight polyarylene sulfide resin can be produced.
前記工程(3)において、環式ポリアリーレンスルフィド(2)を分離して得られた、少なくとも前記化合物(1b)およびポリアリーレンスルフィド樹脂(4)を含む反応混合物(S3)は、必要に応じて、ポリアリーレンスルフィド樹脂(4)を分離除去する工程(4)を有していても良い。 In the step (3), the reaction mixture (S3) containing at least the compound (1b) and the polyarylene sulfide resin (4) obtained by separating the cyclic polyarylene sulfide (2) is optionally used. And a step (4) of separating and removing the polyarylene sulfide resin (4).
上記反応混合物(S3)からポリアリーレンスルフィド樹脂(4)を分離除去するには、例えば、該反応混合物(S3)に前記有機極性溶媒(6)よりも極性の強い溶媒、例えば、有機アミド溶媒を接触させた後、適宜、撹拌した後、濾過等の固液分離することにより、濾過残渣(固形分)であるポリアリーレンスルフィド樹脂(4)を分離除去することができる。 In order to separate and remove the polyarylene sulfide resin (4) from the reaction mixture (S3), for example, a solvent having a stronger polarity than the organic polar solvent (6), for example, an organic amide solvent is added to the reaction mixture (S3). After the contact, the mixture is appropriately stirred, and then subjected to solid-liquid separation such as filtration, whereby the polyarylene sulfide resin (4), which is a filtration residue (solid content), can be separated and removed.
当該有機アミド溶媒としては、ホルムアミド、アセトアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、テトラメチル尿素、N−メチル−2−ピロリドン、2−ピロリドン、N−メチル−ε−カプロラクタム、ε−カプロラクタム、ヘキサメチルホスホルアミドなどが挙げられる。また、該反応混合物(L3)に有機アミド溶媒を接触させる際の温度条件としては、例えば、10〜200℃、好ましくは50〜150℃、より好ましくは80〜130℃の範囲があげられ、圧力条件としては常圧もしくは加圧いずれでも良いが、好ましくは0.1〜0.5〔MPa abs〕の範囲が挙げられる。 Examples of the organic amide solvent include formamide, acetamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, tetramethylurea, N-methyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, and N-methyl- ε-caprolactam, ε-caprolactam, hexamethylphosphoramide and the like. The temperature conditions for contacting the reaction mixture (L3) with the organic amide solvent include, for example, a range of 10 to 200 ° C, preferably 50 to 150 ° C, more preferably 80 to 130 ° C. The conditions may be either normal pressure or pressurized, but preferably the range is 0.1 to 0.5 [MPa abs].
一方、工程(4)で得られた濾液成分(液相成分)は、有機アミド溶媒を除去して固形分として回収することができる。有機アミド溶媒を除去する方法としては、たとえば有機アミド溶媒を蒸発させて溶媒回収し、同時に固形物も回収する方法、いわゆるフラッシュ法や、膜を利用した溶剤の除去などが挙げられる。 On the other hand, the filtrate component (liquid phase component) obtained in step (4) can be recovered as a solid by removing the organic amide solvent. As a method of removing the organic amide solvent, for example, a method of evaporating the organic amide solvent and recovering the solvent and simultaneously recovering a solid, a so-called flash method, removal of the solvent using a membrane, and the like can be mentioned.
有機アミド溶媒を除去する際には、不揮発分の割合が20〜100質量%、好ましくは20〜99.99質量%、さらに好ましくは30〜90質量%の範囲となるよう除去することが望ましい。加熱による有機アミド溶媒の除去を行う際の温度は用いる溶剤の特性に依存するため一意的には限定できないが、通常、20〜150℃、好ましくは40〜120℃の範囲が選択できる。また、溶剤の除去を行う圧力は常圧以下が好ましく、これにより溶剤の除去をより低温で行うことが可能になる。 When removing the organic amide solvent, it is desirable to remove the non-volatile components so that the proportion thereof is in the range of 20 to 100% by mass, preferably 20 to 99.99% by mass, and more preferably 30 to 90% by mass. The temperature at which the organic amide solvent is removed by heating depends on the characteristics of the solvent used, and thus cannot be uniquely limited. However, usually, a range of 20 to 150 ° C, preferably 40 to 120 ° C can be selected. Further, the pressure at which the solvent is removed is preferably equal to or lower than normal pressure, whereby the solvent can be removed at a lower temperature.
このように本発明は、工程(1)〜(3)を経て前記化合物(1a)および環式ポリアリーレンスルフィド(2)を分離除去し、ならびに、適宜、各工程で使用した有機極性溶媒も分離除去し、さらには工程(3)として工程(4)も経ることで、ポリアリーレンスルフィド樹脂(4)も分離除去して、前記化合物(1b)を高純度で回収することができる。このため、本発明で得られた前記化合物(1b)は各種樹脂に添加剤として配合して用いることも可能であり、ポリアリーレンスルフィド樹脂に、このような前記化合物(1b)を配合した樹脂組成物は、前記化合物(1a)を用いた場合と同様に、溶融加工時のすぐれた流動性を発現する傾向が強く、また滞留安定性にも優れるだけでなく、前記化合物(1a)を用いた場合よりも溶融成形時の発生ガスを抑えることができる。 As described above, the present invention separates and removes the compound (1a) and the cyclic polyarylene sulfide (2) through the steps (1) to (3), and also separates the organic polar solvent used in each step as appropriate. By removing and further performing step (4) as step (3), the polyarylene sulfide resin (4) is also separated and removed, and the compound (1b) can be recovered with high purity. Therefore, the compound (1b) obtained in the present invention can be used as an additive in various resins, and a resin composition in which the compound (1b) is mixed with a polyarylene sulfide resin is used. Similar to the case of using the compound (1a), the product has a strong tendency to exhibit excellent fluidity at the time of melt processing, and is excellent not only in retention stability but also in the case of using the compound (1a). The generated gas at the time of melt molding can be suppressed as compared with the case.
本発明により得られた環式ポリアリーレンスルフィド(2)または前記化合物(1b)を配合する際に、本発明の目的を逸脱しない範囲で、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、カップリング剤、充填材など公知慣用の添加剤を含有せしめることができる。更に、同様に下記のごとき合成樹脂及びエラストマーを混合して使用することもできる。これら合成樹脂としては、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、液晶ポリマー等が挙げられ、エラストマーとしては、ポリオレフィン系ゴム、弗素ゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。 When compounding the cyclic polyarylene sulfide (2) obtained according to the present invention or the compound (1b), a releasing agent, a colorant, a heat-resistant stabilizer, and an ultraviolet light stabilizer are used without departing from the object of the present invention. Known and commonly used additives such as a foaming agent, a rust preventive, a flame retardant, a lubricant, a coupling agent, and a filler. Further, similarly, the following synthetic resins and elastomers can be mixed and used. As these synthetic resins, polyester, polyamide, polyimide, polyetherimide, polycarbonate, polyphenylene ether, polysulfone, polyethersulfone, polyetheretherketone, polyetherketone, polyarylene, polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene, Examples thereof include polydifluoroethylene, polystyrene, ABS resin, epoxy resin, silicone resin, phenol resin, urethane resin, and liquid crystal polymer. Examples of the elastomer include polyolefin rubber, fluorine rubber, and silicone rubber.
本発明により得られた環式ポリアリーレンスルフィド(2)または前記化合物(1b)を配合してなる組成物は、従来のポリアリーレンスルフィド樹脂と同様に、溶融混練後、直接または一旦ペレットに成形した後、射出成形、押出成形、圧縮成形、ブロー成形のごとき各種溶融加工法により溶融成形を行い、耐熱性、成形加工性、寸法安定性等に優れた成形物にすることができる。該成形物の用途としては、例えば、コネクタ・プリント基板・封止成形品などの電気・電子部品、ランプリフレクター・各種電装部品などの自動車部品、各種建築物や航空機・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・時計部品などの精密部品等の射出成形・圧縮成形品、あるいは繊維・フィルム・シート・パイプなどの押出成形・引抜成形品等として幅広く利用可能である。 The composition obtained by blending the cyclic polyarylene sulfide (2) or the compound (1b) obtained according to the present invention was directly or once formed into pellets after melt-kneading, similarly to the conventional polyarylene sulfide resin. Thereafter, melt molding is performed by various melt processing methods such as injection molding, extrusion molding, compression molding, and blow molding to obtain a molded article having excellent heat resistance, molding workability, dimensional stability, and the like. Examples of the use of the molded product include electrical and electronic components such as connectors, printed circuit boards, and encapsulation molded products, automobile parts such as lamp reflectors and various electrical components, interior materials for various buildings and aircraft and automobiles, Alternatively, it can be widely used as injection molded / compressed products such as precision parts such as OA equipment parts, camera parts, watch parts, etc., or extruded / pull molded products such as fibers, films, sheets, pipes, etc.
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。 Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to examples. These examples are illustrative and not limiting.
(測定例 HPLC測定)
CP−MABA量はHPLCで液中のCP−MABA濃度を測定し、算出した。
サンプル調製:有機溶媒中にCP-MABAが含まれる場合は、溶媒をエバポレータで溶媒を留去したたのち、残渣にHPLCの移動相を加え溶解して測定サンプルを調製した。水溶液中にCP−MABAが含まれる場合は、そのまま移動相を加えて調製した。
測定サンプルのHPLC測定を行い、下記の方法で作製した標準サンプルと同じ保持時間のピーク面積と検量線とから液中の濃度を求め、算出した。
(Example of measurement HPLC measurement)
The amount of CP-MABA was calculated by measuring the concentration of CP-MABA in the liquid by HPLC.
Sample preparation: When CP-MABA was contained in the organic solvent, the solvent was distilled off using an evaporator, and then a mobile phase of HPLC was added to the residue and dissolved to prepare a measurement sample. When CP-MABA was contained in the aqueous solution, it was prepared by adding the mobile phase as it was.
The measurement sample was subjected to HPLC measurement, and the concentration in the liquid was determined and calculated from the peak area and the calibration curve at the same retention time as the standard sample prepared by the following method.
(標準物質:CP−MABAの合成)
48%NaOH水溶液83.4g(1.0モル)とN‐メチル‐2‐ピロリドン297.4g(3.0モル)を、撹拌機付き耐圧容器に仕込み、230℃で3時間撹拌した。この撹拌が終了した後、温度230℃のままバルブを開き、放圧し、N‐メチル‐2‐ピロリドンの蒸気圧程度である230℃において0.1MPaまで圧力を低下させ、水を留去した。その後、再び密閉し200℃程度まで温度を低下させた。
(Synthesis of standard substance: CP-MABA)
83.4 g (1.0 mol) of a 48% aqueous NaOH solution and 297.4 g (3.0 mol) of N-methyl-2-pyrrolidone were charged into a pressure-resistant vessel equipped with a stirrer, and stirred at 230 ° C. for 3 hours. After completion of the stirring, the valve was opened at 230 ° C. and the pressure was released, and the pressure was reduced to 0.1 MPa at 230 ° C., which is about the vapor pressure of N-methyl-2-pyrrolidone, and water was distilled off. Then, it was closed again and the temperature was lowered to about 200 ° C.
p−ジクロロベンゼン147.0g(1.0モル)を60℃以上の温度条件下で加熱溶解して反応混合物中に投入し、250℃まで昇温後4時間撹拌した。この撹拌が終了した後、室温まで冷却した。p−ジクロロベンゼンの反応率は31モル%であった。冷却後、内容物を取り出し、水を加えて撹拌後、未反応のp−ジクロロベンゼンが不溶物となって残ったものをろ過によって取り除いた。 147.0 g (1.0 mol) of p-dichlorobenzene was dissolved by heating under a temperature condition of 60 ° C. or higher, and charged into the reaction mixture. After the temperature was raised to 250 ° C., the mixture was stirred for 4 hours. After the stirring was completed, the mixture was cooled to room temperature. The conversion of p-dichlorobenzene was 31 mol%. After cooling, the content was taken out, water was added and the mixture was stirred, and unreacted p-dichlorobenzene, which became insoluble, was removed by filtration.
次いで、ろ液である水溶液に塩酸を加えて該水溶液のpHを4に調整した。このとき水溶液中に褐色オイル状のCP−MABA(水素型)が生じた。そこにクロロホルムを加えて褐色オイル状物質を抽出した。このときの水相には、N‐メチル‐2‐ピロリドン及びその開環物である4−メチルアミノ酪酸(以下「MABA」と略記する。)が含まれるため水相は廃棄した。クロロホルム相は水洗を2回繰り返した。 Next, hydrochloric acid was added to the aqueous solution as a filtrate to adjust the pH of the aqueous solution to 4. At this time, brown oily CP-MABA (hydrogen type) was generated in the aqueous solution. Chloroform was added thereto to extract a brown oily substance. The aqueous phase at this time was discarded because it contained N-methyl-2-pyrrolidone and its ring-opened product, 4-methylaminobutyric acid (hereinafter abbreviated as “MABA”). The chloroform phase was washed twice with water.
クロロホルム相に水を加えてスラリー化した状態で48%NaOH水溶液を加え、該スラリーのpHを13に調整した。このときCP−MABAはナトリウム塩となって水相に移り、クロロホルム相には副生成物であるp−クロロ−N−メチルアニリン及びN−メチルアニリンが溶解しているためクロロホルム相は廃棄した。水相はクロロホルム洗浄を2回繰り返した。 In a state where water was added to the chloroform phase to form a slurry, a 48% aqueous solution of NaOH was added to adjust the pH of the slurry to 13. At this time, CP-MABA was transferred to the aqueous phase as a sodium salt, and the chloroform phase was discarded because p-chloro-N-methylaniline and N-methylaniline as by-products were dissolved in the chloroform phase. The aqueous phase was washed twice with chloroform.
水溶液に希塩酸を加えて該水溶液のpHを1以下に調整した。このときCP−MABAは塩酸塩となって水溶液中にとどまるので、水溶液にクロロホルムを加えて、副生成物であるp−クロロフェノールを抽出した。p−クロロフェノールが溶解したクロロホルム相は廃棄した。 Dilute hydrochloric acid was added to the aqueous solution to adjust the pH of the aqueous solution to 1 or less. At this time, since CP-MABA becomes a hydrochloride and remains in the aqueous solution, chloroform was added to the aqueous solution to extract p-chlorophenol as a by-product. The chloroform phase in which p-chlorophenol was dissolved was discarded.
残った水溶液に48%NaOH水溶液を加え、該水溶液のpHを4に調整した。これにより、CP−MABAの塩酸塩が中和され、褐色オイル状のCP−MABA(水素型)が水溶液から析出した。CP−MABA(水素型)をクロロホルムで抽出し、クロロホルムを減圧除去することによってCP−MABA(水素型)を得た。 A 48% aqueous NaOH solution was added to the remaining aqueous solution to adjust the pH of the aqueous solution to 4. As a result, CP-MABA hydrochloride was neutralized, and brown oily CP-MABA (hydrogen type) was precipitated from the aqueous solution. CP-MABA (hydrogen type) was extracted with chloroform, and chloroform was removed under reduced pressure to obtain CP-MABA (hydrogen type).
(HPLC測定条件)
装置名:株式会社 島津製作所製「高速液体クロマトグラム Prominence」
カラム:株式会社 島津ジーエルシー製
「Phenomenex Luna 5u C18(2) 100A」
検出器:DAD (Diode Array Detector)
データ処理:株式会社 島津製作所製「LCsolution」
測定条件:カラム温度40℃
移動相:水
流速 1.0ml/分
(HPLC measurement conditions)
Apparatus name: "High Performance Liquid Chromatogram Prominence" manufactured by Shimadzu Corporation
Column: "Phenomenex Luna 5u C18 (2) 100A" manufactured by Shimadzu GLC
Detector: DAD (Diode Array Detector)
Data processing: "LCsolution" manufactured by Shimadzu Corporation
Measurement conditions: Column temperature 40 ° C
Mobile phase: water flow rate 1.0 ml / min
(測定例 FD−MASS)
FD−MS:日本電子株式会社製「JMS−T100GC AccuTOF」を用いて 測定した。
測定範囲:m/z=4.00〜2000.00
変化率:51.2mA/min
最終電流値:40mA
カソード電圧:−10kV
(Measurement example FD-MASS)
FD-MS: Measured using "JMS-T100GC AccuTOF" manufactured by JEOL Ltd.
Measurement range: m / z = 4.00 to 2000.00
Rate of change: 51.2 mA / min
Final current value: 40 mA
Cathode voltage: -10 kV
(GPC測定)
測定装置:東ソー株式会社製 HLC−8220GPC
カラム:東ソー株式会社製 TSK−GUARDCOLUMN SuperHZ−L +東ソー株式会社製 TSK−GEL SuperHZM−M×4
検出器:RI(示差屈折計)
データ処理;東ソー株式会社製 マルチステーションGPC−8020modelII 測定条件:カラム温度 40℃ 溶媒 テトラヒドロフラン
流速0.35ml/分
試料:樹脂固形分換算で0.2質量%のテトラヒドロフラン溶液をマイクロフィルターでろ過したもの(100μl)
(GPC measurement)
Measuring device: Tosoh Corporation HLC-8220GPC
Column: TSK-GUARDCOLUMN SuperHZ-L manufactured by Tosoh Corporation + TSK-GEL SuperHZM-M × 4 manufactured by Tosoh Corporation
Detector: RI (differential refractometer)
Data processing; Multi-station GPC-8020 model II manufactured by Tosoh Corporation Measurement conditions: Column temperature 40 ° C Solvent Tetrahydrofuran flow rate 0.35 ml / min Sample: 0.2 mass% tetrahydrofuran solution in terms of resin solid content filtered with a microfilter ( 100 μl)
(高温GPC測定)
センシュー科学製高温ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)SSC−7000を用いて、質量平均分子量を測定した。平均分子量は標準ポリスチレン換算で算出した。
溶媒:1−クロロナフタレン
投入口:250℃
温度:210℃
検出器:UV検出器(360nm)
サンプル濃度:1g/L
流速:0.7mL/min
(High temperature GPC measurement)
The mass average molecular weight was measured using a high temperature gel permeation chromatograph (GPC) SSC-7000 manufactured by Senshu Kagaku. The average molecular weight was calculated in terms of standard polystyrene.
Solvent: 1-chloronaphthalene Input port: 250 ° C
Temperature: 210 ° C
Detector: UV detector (360 nm)
Sample concentration: 1 g / L
Flow rate: 0.7 mL / min
(試料中の窒素原子濃度の測定)
三菱ケミカルアナリテック社製「TNマイナス2100H」を使用して、JIS K2609:1998(原油及び石油製品・窒素 分試験方法 第4部:化学発光法)に準拠した方法で試料中の窒素原子含有量に換算して算出した。
(Measurement of nitrogen atom concentration in sample)
Nitrogen atom content in a sample using "TN Minus 2100H" manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd. in accordance with JIS K2609: 1998 (Crude oil and petroleum products / N2 test method Part 4: Chemiluminescence method) Was calculated.
(試料中の塩素原子濃度の測定)
三菱化学アナリック社製「全有機ハロゲン分析装置TOX−2100H」を使用して、JIS K2170:2013(附属書 A(規定)再生重油の塩素分試験方法(燃焼式微量電量滴定法))に準拠した方法で試料中の塩素原子含有量を算出した。ただし、当該方法において重油に対し、トルエンによる希釈したものを燃焼する点については、これを行わなかった。また、塩素標準液としてA.2 o)〜r)の代わりに0.01M塩酸(15μL)を用いた。測定条件は以下の通り。
酸素流量(mL/分) :200
アルゴン流量(mL/分):200
燃焼炉温度 入口部(℃):900
燃焼炉温度 出口部(℃):1000
(Measurement of chlorine atom concentration in sample)
Using “Total Organic Halogen Analyzer TOX-2100H” manufactured by Mitsubishi Chemical Analyck Co., Ltd., it was based on JIS K2170: 2013 (Annex A (normative) Method for testing chlorine content of regenerated heavy oil (combustion microcoulometric titration method)). The chlorine atom content in the sample was calculated by the method. However, this method was not performed with respect to burning the fuel oil diluted with toluene in the method. In addition, A.I. 2) 0.01 M hydrochloric acid (15 μL) was used instead of o) to r). The measurement conditions are as follows.
Oxygen flow rate (mL / min): 200
Argon flow rate (mL / min): 200
Combustion furnace temperature Inlet (° C): 900
Combustion furnace temperature Outlet (° C): 1000
(実施例)
・工程(1)
圧力計、温度計、コンデンサを連結した撹拌翼および底弁付きオートクレーブに、フレーク状硫化ソーダ(60.3質量%Na2S)19,413質量部と、N−メチル−2−ピロリドン45,000質量部を仕込んだ。窒素気流下攪拌しながら209℃まで昇温して、水4,644質量部を留出させた(残存する水分量は硫化ソーダ1モル当り1.13モル)。その後、オートクレーブを密閉して180℃まで冷却し、パラジクロロベンゼン22,185質量部及びNMP18,000質量部を仕込んだ。液温150℃で窒素ガスを用いてゲージ圧で0.1MPaに加圧して昇温を開始した。液温260℃で3時間攪拌しつつ反応を進め、オートクレーブ上部を散水することにより冷却した。次に降温させると共にオートクレーブ上部の冷却を止めた。オートクレーブ上部を冷却中、液温が下がらないように一定に保持した。反応中の最高圧力は、0.85MPaであった。反応後、冷却し、温度170℃の時点でシュウ酸・2水和物284質量部(2.25モル部)NMP663質量部に含む溶液を加圧注入し、30分間撹拌後、冷却した。冷却後、得られたスラリー260質量部を、真空乾燥機で150℃、2時間減圧し、NMPを留去して固形状残渣(S1)を得た。
(Example)
・ Process (1)
An autoclave with a stirring blade and a bottom valve connected to a pressure gauge, a thermometer and a condenser was charged with 19,413 parts by mass of flaky sodium sulfide (60.3% by mass Na 2 S) and 45,000 parts by mass of N-methyl-2-pyrrolidone. The parts by mass were charged. The temperature was raised to 209 ° C. while stirring under a nitrogen stream to distill 4,644 parts by mass of water (the amount of remaining water was 1.13 mol per mol of sodium sulfide). Thereafter, the autoclave was closed and cooled to 180 ° C., and 22,185 parts by mass of paradichlorobenzene and 18,000 parts by mass of NMP were charged. At a liquid temperature of 150 ° C., a nitrogen gas was used to pressurize to 0.1 MPa with a gauge pressure, and the temperature was raised. The reaction was allowed to proceed while stirring at a liquid temperature of 260 ° C. for 3 hours, and the autoclave was cooled by spraying water on the upper portion. Next, the temperature was lowered and the cooling at the top of the autoclave was stopped. During the cooling of the upper part of the autoclave, the liquid temperature was kept constant so as not to drop. The maximum pressure during the reaction was 0.85 MPa. After the reaction, the solution was cooled, and at a temperature of 170 ° C., a solution containing 284 parts by mass of oxalic acid dihydrate (2.25 parts by mass) in 663 parts by mass of NMP was injected under pressure, stirred for 30 minutes, and cooled. After cooling, 260 parts by mass of the obtained slurry was reduced in pressure by a vacuum dryer at 150 ° C. for 2 hours, and NMP was distilled off to obtain a solid residue (S1).
・工程(2)
得られた固形状残渣(S1)141質量部に70℃のイオン交換水360質量部を加えて、10分間撹拌した後にろ過し、再度、濾過後のケーキに70℃イオン交換水480質量部を加えてケーキ洗浄した。得られた含水ケーキとイオン交換水180質量部をオートクレーブに仕込み、220℃で30分間撹拌を行った。室温(23℃)まで冷却した後、濾過し、濾過後のケーキに70℃のイオン交換水480質量部を加えケーキ洗浄を行い、120℃で4時間乾燥して、固形状残渣(S2)を得た。
・ Process (2)
360 parts by mass of ion-exchanged water at 70 ° C. was added to 141 parts by mass of the obtained solid residue (S1), and the mixture was stirred for 10 minutes, filtered, and again 480 parts by mass of 70 ° C. ion-exchanged water was added to the filtered cake. In addition, the cake was washed. The obtained water-containing cake and 180 parts by mass of ion-exchanged water were charged into an autoclave and stirred at 220 ° C. for 30 minutes. After cooling to room temperature (23 ° C.), the mixture was filtered, 480 parts by mass of ion-exchanged water at 70 ° C. was added to the filtered cake, the cake was washed, and dried at 120 ° C. for 4 hours to obtain a solid residue (S2). Obtained.
なお、ろ液を回収し、蒸留により水を除去し、さらに120℃熱風乾燥機で4時間乾燥してろ液由来固形状物(L2)1.53質量部を得た。FD−MASS測定およびHPLC測定から固形状物(L2)中に含まれる生成物が、Na型CP−MABAであるとの結果を、さらに当該結果も踏まえたGPC測定から、この固形状物(L3)中にはNa型CP−MABA1.53質量部が含まれており、環式ポリアリーレンスルフィド0質量部および線状ポリアリーレンスルフィドのオリゴマー0質量部であるとの結果を得た。 The filtrate was collected, water was removed by distillation, and further dried with a 120 ° C. hot air drier for 4 hours to obtain 1.53 parts by mass of a solid (L2) derived from the filtrate. From the FD-MASS measurement and the HPLC measurement, the result that the product contained in the solid (L2) was Na-type CP-MABA, and further from the GPC measurement based on the result, this solid (L3 ) Contained 1.53 parts by mass of Na-type CP-MABA, and the result was that 0 parts by mass of cyclic polyarylene sulfide and 0 parts by mass of linear polyarylene sulfide oligomer.
・工程(3)
得られた固形状残渣(S2)65質量部に対し、クロロホルム900質量部をガラス容器に仕込み、70℃で60分間撹拌を行った。室温まで冷却した後、濾過し、濾過後のケーキに25℃のクロロホルム300質量部を加えケーキ洗浄を行った後、濾過した。ろ液(液相成分)を回収して、クロロホルムを乾燥機内で留去した後、ろ液由来固形状物(L3)を得た。FD−MASS測定およびHPLC測定からろ液由来固形状物(L3)中に含まれる生成物が、環式ポリアリーレンスルフィドであるとの結果を得た後、さらに当該結果も踏まえたGPC測定から、このろ液由来固形状物(L3)中に含まれる環式ポリアリーレンスルフィドが3.05質量部であるとの結果を得た。
・ Process (3)
To 65 parts by mass of the obtained solid residue (S2), 900 parts by mass of chloroform was charged into a glass container, and the mixture was stirred at 70 ° C. for 60 minutes. After cooling to room temperature, the mixture was filtered, 300 parts by mass of chloroform at 25 ° C. was added to the filtered cake, the cake was washed, and then filtered. The filtrate (liquid phase component) was collected, and chloroform was distilled off in a drier to obtain a filtrate-derived solid (L3). From the FD-MASS measurement and the HPLC measurement, the product contained in the filtrate-derived solid (L3) was obtained as a result that the product was a cyclic polyarylene sulfide. The result was that the cyclic polyarylene sulfide contained in the filtrate-derived solid (L3) was 3.05 parts by mass.
一方、ろ過残渣を回収し、120℃熱風乾燥機で4時間乾燥して固形状残渣(S3)を得た。 On the other hand, the filtration residue was collected and dried with a 120 ° C. hot air drier for 4 hours to obtain a solid residue (S3).
・工程(4)
回収した固形状残渣(S3)62質量部とNMP250質量部をガラス容器に仕込み、150℃で60分間撹拌を行った。室温まで冷却した後、濾過し、濾過後のケーキに120℃のNMP250質量部を加えケーキ洗浄を行い固液分離した。得られたろ液(液相成分)を回収した。続いて、回収したろ液からNMPを蒸留により除去した後、210℃熱風乾燥機で1時間乾燥し、茶色の固形状物(S4)を得た。
・ Process (4)
62 parts by mass of the collected solid residue (S3) and 250 parts by mass of NMP were charged into a glass container and stirred at 150 ° C. for 60 minutes. After cooling to room temperature, the mixture was filtered, and 250 parts by mass of NMP at 120 ° C. was added to the filtered cake, and the cake was washed and solid-liquid separated. The obtained filtrate (liquid phase component) was recovered. Subsequently, NMP was removed from the collected filtrate by distillation, and then dried with a 210 ° C. hot air drier for 1 hour to obtain a brown solid (S4).
FD−MASS測定およびHPLC測定から、この固形状物(S4)中に含まれる生成物が、環式ポリアリーレンスルフィド、線状ポリアリーレンスルフィドのオリゴマーおよびNa型CP−MABAであるとの結果を得た後、さらに当該結果も踏まえたGPC測定より、この固形状物(S4)中に含まれる線状ポリアリーレンスルフィドのオリゴマーが1.38質量部、環式ポリアリーレンスルフィドが0.16質量部、およびNa型CP−MABAが0.02質量部であった。 From the FD-MASS measurement and the HPLC measurement, it was obtained that the products contained in the solid (S4) were cyclic polyarylene sulfide, oligomers of linear polyarylene sulfide and Na-type CP-MABA. After that, GPC measurement based on the results further shows that 1.38 parts by mass of the linear polyarylene sulfide oligomer and 0.16 parts by mass of the cyclic polyarylene sulfide contained in the solid (S4) were obtained. And Na-type CP-MABA was 0.02 parts by mass.
また固形状物(S4)中の窒素含有量および塩素含有量を測定したところ、それぞれ210μmol/g、370μmol/gであった。続けて、この固形状物(S4)に対してFD−MASS測定および高温GPC測定を行い、下記構造式で表される線状ポリアリーレンスルフィドのオリゴマーが含まれていることを確認した。高温GPC測定の結果を図1に示した。なお、Mp=1700、Mw=6000、Mw/Mp=3.6であった。 The nitrogen content and the chlorine content in the solid (S4) were measured to be 210 μmol / g and 370 μmol / g, respectively. Subsequently, FD-MASS measurement and high-temperature GPC measurement were performed on the solid (S4), and it was confirmed that a linear polyarylene sulfide oligomer represented by the following structural formula was contained. FIG. 1 shows the results of the high-temperature GPC measurement. In addition, Mp = 1700, Mw = 6000, and Mw / Mp = 3.6.
(比較例1)
前記工程(3)において、「クロロホルム」の代わりに「n−ヘキサン」を用いたこと以外は上記の実施例と同様に行った。
(Comparative Example 1)
In the step (3), the same operation as in the above example was performed except that “n-hexane” was used instead of “chloroform”.
工程(L3)で得られたろ液由来の固形状物(L3’)は0.09質量部であり、該固形状物(L3’)中には環式ポリアリーレンスルフィド0.09質量部が含まれており、線状ポリアリーレンスルフィドオリゴマー0質量部およびNa型CP−MABA0質量部であった。なお、固形状残渣(S2)中に含まれる環式ポリアリーレンスルフィドに対する、固形状物(L3’)中に含まれる環式ポリアリーレンスルフィドの割合(抽出率)は、3wt%であった。 The filtrate-derived solid (L3 ′) obtained in the step (L3) is 0.09 parts by mass, and the solid (L3 ′) contains 0.09 parts by mass of the cyclic polyarylene sulfide. And 0 parts by mass of linear polyarylene sulfide oligomer and 0 parts by mass of Na-type CP-MABA. The ratio (extraction rate) of the cyclic polyarylene sulfide contained in the solid (L3 ') to the cyclic polyarylene sulfide contained in the solid residue (S2) was 3 wt%.
一方、工程(4)で得られた固形状物(S4’)は4.52質量部であり、そのうち、線状ポリアリーレンスルフィドオリゴマーが1.38質量部、環式ポリアリーレンスルフィドが3.12質量部、およびNa型CP−MABAが0.02質量部であった。また、当該ろ過残渣(S4’)中の窒素含有量および塩素含有量を測定したところ、それぞれ73μmol/g、128μmol/gであった。なお、固形状残渣(S2)中に含まれる線状ポリアリーレンスルフィドオリゴマーに対する、固形状物(S4’)中に含まれる線状ポリアリーレンスルフィドオリゴマーの割合(抽出率)は、97wt%であった。 On the other hand, the solid (S4 ′) obtained in the step (4) was 4.52 parts by mass, of which 1.38 parts by mass of the linear polyarylene sulfide oligomer and 3.12 parts by mass of the cyclic polyarylene sulfide were used. Parts by mass and Na-type CP-MABA were 0.02 parts by mass. Moreover, when the nitrogen content and the chlorine content in the filtration residue (S4 ′) were measured, they were 73 μmol / g and 128 μmol / g, respectively. The ratio (extraction rate) of the linear polyarylene sulfide oligomer contained in the solid (S4 ′) to the linear polyarylene sulfide oligomer contained in the solid residue (S2) was 97 wt%. .
(比較例2)
前記工程(3)において、「クロロホルム」の代わりに「メタノール」を用いたこと以外は上記の実施例と同様に行った。
(Comparative Example 2)
In the above step (3), the same operation as in the above example was performed except that “methanol” was used instead of “chloroform”.
工程(L3)で得られたろ液由来の固形状物(L3”)は0.31質量部であり、該固形状物(L3”)中には環式ポリアリーレンスルフィド0.26質量部が含まれており、線状ポリアリーレンスルフィドオリゴマー0.03質量部およびNa型CP−MABA0.02質量部であった。なお、固形状残渣(S2)中に含まれる環式ポリアリーレンスルフィドに対する、固形状物(L3”)中に含まれる環式ポリアリーレンスルフィドの割合(抽出率)は、8wt%であった。 The solid (L3 ″) derived from the filtrate obtained in the step (L3) is 0.31 part by mass, and the solid (L3 ″) contains 0.26 parts by mass of cyclic polyarylene sulfide. And 0.03 parts by mass of a linear polyarylene sulfide oligomer and 0.02 parts by mass of Na-type CP-MABA. The ratio (extraction rate) of the cyclic polyarylene sulfide contained in the solid (L3 ″) to the cyclic polyarylene sulfide contained in the solid residue (S2) was 8 wt%.
一方、工程(4)で得られた固形状物(S4”)は4.30質量部であり、そのうち、線状ポリアリーレンスルフィドオリゴマーが1.35質量部、環式ポリアリーレンスルフィドが2.96質量部、およびNa型CP−MABAが0質量部であった。また、当該ろ過残渣(S4”)中の窒素含有量および塩素含有量を測定したところ、それぞれ32μmol/g、90μmol/gであった。なお、固形状残渣(S2)中に含まれる線状ポリアリーレンスルフィドオリゴマーに対する、固形状物(S4”)中に含まれる線状ポリアリーレンスルフィドオリゴマーの割合(抽出率)は、98wt%であった。 On the other hand, the solid (S4 ″) obtained in the step (4) was 4.30 parts by mass, of which 1.35 parts by mass of the linear polyarylene sulfide oligomer and 2.96 of the cyclic polyarylene sulfide were used. Parts by mass and Na-type CP-MABA were 0 parts by mass. Further, when the nitrogen content and the chlorine content in the filtration residue (S4 ″) were measured, they were 32 μmol / g and 90 μmol / g, respectively. Was. The ratio (extraction rate) of the linear polyarylene sulfide oligomer contained in the solid (S4 ″) to the linear polyarylene sulfide oligomer contained in the solid residue (S2) was 98 wt%. .
Claims (13)
前記反応混合物(S1)を100℃超かつpH6以上で、水と接触させることにより、前記構造式(1a)で表される化合物(1a)及びアルカリ金属ハロゲン化物(5)を分離除去して、少なくとも下記構造式(1b)で表される化合物(1b)、環式ポリアリーレンスルフィド(2)およびポリアリーレンスルフィド樹脂(4)を含む反応混合物(S2)を得る工程(2)、
反応混合物(S2)を有機極性溶媒(6)と接触させることにより、環式ポリアリーレンスルフィド(2)を分離除去して、少なくとも前記化合物(1b)を含む反応混合物(S3)を得る工程(3)とを有することを特徴とする、下記構造式(1b)で表される化合物(1b)の製造方法。
The compound (1a) represented by the structural formula (1a) and the alkali metal halide (5) are separated and removed by bringing the reaction mixture (S1) into contact with water at a temperature higher than 100 ° C. and a pH of 6 or more, A step (2) of obtaining a reaction mixture (S2) containing at least a compound (1b) represented by the following structural formula (1b), a cyclic polyarylene sulfide (2) and a polyarylene sulfide resin (4);
Contacting the reaction mixture (S2) with an organic polar solvent (6) to separate and remove the cyclic polyarylene sulfide (2) to obtain a reaction mixture (S3) containing at least the compound (1b) (3) A method for producing a compound (1b) represented by the following structural formula (1b):
前記反応混合物(S1)を100℃超かつpH6以上で、水と接触させることにより、前記構造式(1a)で表される化合物(1a)及びアルカリ金属ハロゲン化物(5)を分離除去して、少なくとも下記構造式(1b)で表される化合物(1b)、環式ポリアリーレンスルフィド(2)およびポリアリーレンスルフィド樹脂(4)を含む反応混合物(S2)を得る工程(2b)を有する工程(2)、
反応混合物(S2)を有機極性溶媒(6)と接触させることにより、環式ポリアリーレンスルフィド(2)を分離除去して、少なくとも前記化合物(1b)を含む反応混合物(S3)を得る工程(3)とを有することを特徴とする、環式ポリアリーレンスルフィドの製造方法。
The compound (1a) represented by the structural formula (1a) and the alkali metal halide (5) are separated and removed by bringing the reaction mixture (S1) into contact with water at a temperature higher than 100 ° C. and a pH of 6 or more, Step (2) having a step (2b) of obtaining a reaction mixture (S2) containing at least a compound (1b) represented by the following structural formula (1b), a cyclic polyarylene sulfide (2) and a polyarylene sulfide resin (4). ),
Contacting the reaction mixture (S2) with an organic polar solvent (6) to separate and remove the cyclic polyarylene sulfide (2) to obtain a reaction mixture (S3) containing at least the compound (1b) (3) ). A method for producing a cyclic polyarylene sulfide.
前記反応混合物(S1)を100℃超かつpH6以上で、水と接触させることにより、前記構造式(1a)で表される化合物(1a)及びアルカリ金属ハロゲン化物(5)を分離除去して、少なくとも下記構造式(1b)で表される化合物(1b)、環式ポリアリーレンスルフィド(2)およびポリアリーレンスルフィド樹脂(4)を含む反応混合物(S2)を得る工程(2b)を有する工程(2)、
反応混合物(S2)を有機極性溶媒(6)と接触させることにより、環式ポリアリーレンスルフィド(2)を分離除去して、少なくとも前記化合物(1b)を含む反応混合物(S3)を得る工程(3)、を有することを特徴とする、下記構造式(1b)で表される化合物(1b)と環式ポリアリーレンスルフィドとの分離方法。
The compound (1a) represented by the structural formula (1a) and the alkali metal halide (5) are separated and removed by bringing the reaction mixture (S1) into contact with water at a temperature higher than 100 ° C. and a pH of 6 or more, Step (2) having a step (2b) of obtaining a reaction mixture (S2) containing at least a compound (1b) represented by the following structural formula (1b), a cyclic polyarylene sulfide (2) and a polyarylene sulfide resin (4). ),
Contacting the reaction mixture (S2) with an organic polar solvent (6) to separate and remove the cyclic polyarylene sulfide (2) to obtain a reaction mixture (S3) containing at least the compound (1b) (3) ), Wherein the compound (1b) represented by the following structural formula (1b) is separated from a cyclic polyarylene sulfide.
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