JP2020139076A - Method for producing polyarylene sulfide - Google Patents

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一樹 杉浦
Kazuki Sugiura
一樹 杉浦
多完 竹田
Kazusada Takeda
多完 竹田
淳司 石橋
Junji Ishibashi
淳司 石橋
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  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)

Abstract

To provide a method for producing polyarylene sulfide, in which a PAS having a small amount of volatile gas when melted, a fast crystallization speed, and excellent features during fabrication can efficiently be yielded.SOLUTION: The method for producing polyarylene sulfide is a method for producing polyarylene sulfide including a particular step, and in which, characterized, the obtained polyarylene sulfide has the amount of gas volatilized when heated and melted at 371°C for 1 hour of 0.30 wt.% or less, and the crystallization temperature is 230°C or higher.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は高品質なポリアリーレンスルフィドを効率的に製造する方法に関する。 The present invention relates to a method for efficiently producing high quality polyarylene sulfide.

ポリフェニレンスルフィド(以下PPSと略す)に代表されるポリアリーレンスルフィド(以下PASと略す)は、優れた耐熱性、バリア性、耐薬品性、電気絶縁性、耐湿熱性などエンジニアリングプラスチックとしては好適な性質を有しており、射出成形、押出成形用途を中心として各種電気・電子部品、機械部品および自動車部品、フィルム、繊維などに使用されている。PASの製造方法は、粉末状の重合体を得る方法と顆粒状の重合体を得る方法の2種類がある。前者は重合工程の後半に、重合反応物を高温高圧でフラッシュ(重合反応物をノズルから噴出)する方法(以降フラッシュ法と呼ぶ)であり、溶媒回収を容易とする方法である。後者は重合工程の後半に重合反応物を徐冷しPPSを顆粒状に析出させて回収する方法(以降クエンチ法と呼ぶ)である。しかし、一般的にPAS樹脂は、融点が高い故に溶融加工温度が高く、加工時において揮発性成分が発生し易く、特に射出成形に用いる際に、金型汚れや金型ベント詰まりによる成形不良を起こす場合があり、揮発性成分の低減が強く望まれている。かかる揮発成分はフラッシュ法により回収したPPSを酸素雰囲気下で加熱処理を施すことで、溶融時の揮発性成分を低減したPPSを得ることに成功している(特許文献1〜3)。 Polyphenylene sulfide (hereinafter abbreviated as PPS) typified by polyphenylene sulfide (hereinafter abbreviated as PAS) has excellent heat resistance, barrier properties, chemical resistance, electrical insulation, moisture heat resistance, and other properties suitable for engineering plastics. It has and is used for various electric / electronic parts, mechanical parts and automobile parts, films, fibers, etc. mainly for injection molding and extrusion molding. There are two methods for producing PAS: a method for obtaining a powdery polymer and a method for obtaining a granular polymer. The former is a method (hereinafter referred to as a flash method) in which the polymerization reaction product is flushed (spouting the polymerization reaction product from a nozzle) at a high temperature and high pressure in the latter half of the polymerization step, which facilitates solvent recovery. The latter is a method in which the polymerization reaction product is slowly cooled in the latter half of the polymerization step to precipitate PPS in the form of granules and recovered (hereinafter referred to as a quenching method). However, in general, PAS resin has a high melting point and therefore has a high melting processing temperature, and volatile components are likely to be generated during processing. Especially when it is used for injection molding, molding defects due to mold stains and mold vent clogging occur. It may occur, and reduction of volatile components is strongly desired. Such volatile components have succeeded in obtaining PPS with reduced volatile components at the time of melting by heat-treating the PPS recovered by the flash method in an oxygen atmosphere (Patent Documents 1 to 3).

国際公開第2006/059509号International Publication No. 2006/059509 特開2007−308612号公報JP-A-2007-308612 国際公開第2009/060524号International Publication No. 2009/060524

しかし、特許文献1〜3の方法で得られたPPSは結晶化の速度が遅いという欠点を持つ。ポリマーの結晶化速度は成形加工時のタイムサイクルに影響し、結晶化が遅ければ成形加工品の生産性が劣り、経済的に不利となるため結晶化速度の速いポリマーが求められる。本発明は溶融時の揮発ガス量が少なく、結晶化速度が速い、成形加工において優れた特徴を有するPASを効率的に得ることを課題とする。 However, the PPS obtained by the methods of Patent Documents 1 to 3 has a drawback that the crystallization rate is slow. The crystallization rate of the polymer affects the time cycle during the molding process, and if the crystallization is slow, the productivity of the molded product is inferior and it is economically disadvantageous. Therefore, a polymer having a high crystallization rate is required. An object of the present invention is to efficiently obtain PAS having a small amount of volatile gas at the time of melting, a high crystallization rate, and excellent features in molding processing.

すなわち、本発明は以下の通りである。
(1)下記工程1から4を含むポリアリーレンスルフィドの製造方法であって、得られるポリアリーレンスルフィドが、371℃×1時間加熱溶融した際に揮発するガス量が0.30重量%以下であり、結晶化温度が230℃以上であることを特徴とするポリアリーレンスルフィドの製造方法。
工程1:有機アミド溶媒、スルフィド化剤、およびジハロゲン化芳香族化合物を含む混合物Aを200℃以上290℃未満の温度範囲で加熱する工程。
工程2:工程1で得られたポリマーを含む反応液を、イオウ成分1モルあたり2.0モル以上5.5モル未満の水が存在するように調整する工程。
工程3:工程2で得られた反応液を固液分離して微粉及び低分子成分を除去し、固形分として回収したポリマーを、有機溶媒を用いて洗浄する工程。
工程4:工程3により得られたポリマーを、220℃以上270℃未満で熱酸化処理する工程。
(2)前記工程4において、酸素濃度2体積%以上の状態で熱酸化処理することを特徴とする(1)に記載のポリアリーレンスルフィドの製造方法。
(3)前期工程3において使用する有機溶媒がN−メチル−2ピロリドンであることを特徴とする(1)または(2)に記載のポリアリーレンスルフィドの製造方法。
That is, the present invention is as follows.
(1) A method for producing polyarylene sulfide, which comprises the following steps 1 to 4, wherein the amount of gas volatilized when the obtained polyarylene sulfide is heated and melted at 371 ° C. for 1 hour is 0.30% by weight or less. A method for producing polyarylene sulfide, which comprises a crystallization temperature of 230 ° C. or higher.
Step 1: A step of heating the mixture A containing an organic amide solvent, a sulfidizing agent, and a dihalogenated aromatic compound in a temperature range of 200 ° C. or higher and lower than 290 ° C.
Step 2: A step of adjusting the reaction solution containing the polymer obtained in Step 1 so that 2.0 mol or more and less than 5.5 mol of water is present per 1 mol of the sulfur component.
Step 3: A step of solid-liquid separating the reaction solution obtained in Step 2, removing fine powder and low molecular weight components, and washing the polymer recovered as a solid content with an organic solvent.
Step 4: A step of thermally oxidizing the polymer obtained in Step 3 at 220 ° C. or higher and lower than 270 ° C.
(2) The method for producing polyarylene sulfide according to (1), wherein the step 4 is subjected to thermal oxidation treatment in a state where the oxygen concentration is 2% by volume or more.
(3) The method for producing polyarylene sulfide according to (1) or (2), wherein the organic solvent used in the first step step 3 is N-methyl-2pyrrolidone.

本発明によれば、溶融時の流動性に優れ、揮発ガス量が少なく、かつ結晶化速度の速いPASを得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain PAS having excellent fluidity at the time of melting, a small amount of volatile gas, and a high crystallization rate.

(1)PAS
本発明におけるPASとは、式、−(Ar−S)−の繰り返し単位を主要構成単位とする、好ましくは当該繰り返し単位を80モル%以上含有するホモポリマーまたはコポリマーである。
(1) PAS
The PAS in the present invention is a homopolymer or copolymer having a repeating unit of the formula, − (Ar—S) − as a main constituent unit, preferably containing 80 mol% or more of the repeating unit.

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

これらの代表的なものとして、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンスルフィドスルホン、ポリフェニレンスルフィドケトン、これらのランダム共重合体、ブロック共重合体及びそれらの混合物などが挙げられる。特に好ましいPASとしては、ポリマーの主要構成単位としてp−フェニレンスルフィド単位を80モル%以上、特に90モル%以上含有するポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンスルフィドスルホン、ポリフェニレンスルフィドケトンが挙げられる。 Typical examples of these include polyphenylene sulfide, polyphenylene sulfide sulfone, polyphenylene sulfide ketone, random copolymers thereof, block copolymers, and mixtures thereof. Particularly preferred PAS include polyphenylene sulfide, polyphenylene sulfide sulfone, and polyphenylene sulfide ketone containing 80 mol% or more, particularly 90 mol% or more of p-phenylene sulfide units as the main constituent unit of the polymer.

以下、本発明のPASの製造方法について説明する。 Hereinafter, the method for producing PAS of the present invention will be described.

PASは、スルフィド化剤およびジハロゲン化芳香族化合物を有機アミド溶媒中で重合して得られる。これらの成分について説明する。 PAS is obtained by polymerizing a sulfidizing agent and a dihalogenated aromatic compound in an organic amide solvent. These components will be described.

(2)スルフィド化剤
本発明で用いられるスルフィド化剤としては、アルカリ金属硫化物およびアルカリ金属水硫化物が挙げられる。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、硫化セシウム及びこれら2種以上の混合物を好ましいものとして挙げることができ、なかでも硫化ナトリウムが好ましく用いられる。これらのアルカリ金属硫化物は、水和物または水性混合物として、あるいは無水物の形で用いることができる。
(2) Sulfidating agent Examples of the sulfidizing agent used in the present invention include alkali metal sulfides and alkali metal hydrosulfides. Specific examples of the alkali metal sulfide include, for example, lithium sulfide, sodium sulfide, potassium sulfide, rubidium sulfide, cesium sulfide, and a mixture of two or more of these, and sodium sulfide is preferably used. These alkali metal sulfides can be used as hydrates or aqueous mixtures, or in the form of anhydrides.

アルカリ金属水硫化物の具体例としては、例えば水硫化ナトリウム、水硫化カリウム、水硫化リチウム、水硫化ルビジウム、水硫化セシウム及びこれら2種以上の混合物を好ましいものとして挙げることができ、なかでも水硫化ナトリウムが好ましく用いられる。これらのアルカリ金属水硫化物は、水和物または水性混合物として、あるいは無水物の形で用いることができる。 Specific examples of the alkali metal hydrosulfide include, for example, sodium hydrosulfide, potassium hydrosulfide, lithium hydrosulfide, rubidium hydrosulfide, cesium hydrosulfide, and a mixture of two or more thereof, and among them, water. Sodium sulfide is preferably used. These alkali metal hydrosulfides can be used as hydrates or aqueous mixtures, or in the form of anhydrides.

また、アルカリ金属水硫化物とアルカリ金属水酸化物から、反応系においてin situで調製されるアルカリ金属硫化物も用いることができる。あるいは水酸化リチウム、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属水酸化物と硫化水素から反応系においてin situで調製されるアルカリ金属硫化物も用いることができる。 In addition, alkali metal sulfides prepared in situ in the reaction system from alkali metal hydrosulfides and alkali metal hydroxides can also be used. Alternatively, alkali metal sulfides prepared in situ in the reaction system from alkali metal hydroxides such as lithium hydroxide and sodium hydroxide and hydrogen sulfide can also be used.

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

スルフィド化剤とともに、アルカリ金属水酸化物および/またはアルカリ土類金属水酸化物を併用することも可能である。アルカリ金属水酸化物の具体例としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化ルビジウム、水酸化セシウム及びこれら2種以上の混合物を好ましいものとして挙げることができ、アルカリ土類金属水酸化物の具体例としては、例えば水酸化カルシウム、水酸化ストロンチウム、水酸化バリウムなどが挙げられ、なかでも水酸化ナトリウムが好ましく用いられる。 Alkaline metal hydroxides and / or alkaline earth metal hydroxides can also be used in combination with the sulfidizing agent. Specific examples of the alkali metal hydroxide include, for example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, rubidium hydroxide, cesium hydroxide, and a mixture of two or more of these, and alkaline earth. Specific examples of the metal hydroxide include calcium hydroxide, strontium hydroxide, barium hydroxide and the like, and sodium hydroxide is preferably used.

スルフィド化剤として、アルカリ金属水硫化物を用いる場合、アルカリ金属水酸化物を同時に使用することが特に好ましい。アルカリ金属水酸化物の使用量はアルカリ金属水硫化物1モルに対し0.95モル以上1.20モル未満、好ましくは1.00モル以上1.15モル未満、更に好ましくは1.005モル以上1.100モル未満の範囲が例示できる。 When alkali metal hydrosulfide is used as the sulfidizing agent, it is particularly preferable to use alkali metal hydroxide at the same time. The amount of alkali metal hydroxide used is 0.95 mol or more and less than 1.20 mol, preferably 1.00 mol or more and less than 1.15 mol, and more preferably 1.005 mol or more with respect to 1 mol of alkali metal hydrosulfide. A range of less than 1.100 mol can be exemplified.

(3)ジハロゲン化芳香族化合物
本発明で使用されるジハロゲン化芳香族化合物としては、p−ジクロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン、m−ジクロロベンゼン、p−ジブロモベンゼンなどのジハロゲン化ベンゼン、及び1−メトキシ−2,5−ジクロロベンゼン、3,5−ジクロロ安息香酸などのハロゲン以外の置換基をも含むジハロゲン化芳香族化合物などを挙げることができる。なかでも、p−ジクロロベンゼンに代表されるp−ジハロゲン化ベンゼンを主成分にするジハロゲン化芳香族化合物が好ましい。特に好ましくは、p−ジクロロベンゼンを80〜100モル%含むものである。また、PAS共重合体を製造するために異なる2種以上のジハロゲン化芳香族化合物を組み合わせて用いることも可能である。
(3) Dihalogenated Aromatic Compounds Examples of the dihalogenated aromatic compound used in the present invention include dihalogenated benzene such as p-dichlorobenzene, o-dichlorobenzene, m-dichlorobenzene and p-dibromobenzene, and 1-. Examples thereof include dihalogenated aromatic compounds containing substituents other than halogen such as methoxy-2,5-dichlorobenzene and 3,5-dichlorobenzoic acid. Of these, a dihaloated aromatic compound containing p-dihalogenated benzene as a main component, typified by p-dichlorobenzene, is preferable. Particularly preferably, it contains 80 to 100 mol% of p-dichlorobenzene. It is also possible to use two or more different dihalogenated aromatic compounds in combination to produce a PAS copolymer.

ジハロゲン化芳香族化合物の使用量は、加工に適した分子量のポリアリーレンスルフィドを得る点から、スルフィド化剤1モル当たり0.9モル以上2.0モル未満、好ましくは0.95モル以上1.5モル未満、更に好ましくは1.005モル以上1.2モル未満の範囲が例示できる。 The amount of the dihalogenated aromatic compound used is 0.9 mol or more and less than 2.0 mol, preferably 0.95 mol or more, and preferably 0.95 mol or more, from the viewpoint of obtaining polyarylene sulfide having a molecular weight suitable for processing. Examples thereof include a range of less than 5 mol, more preferably 1.005 mol or more and less than 1.2 mol.

(4)有機アミド溶媒
本発明では重合溶媒として有機アミド溶媒を用いる。具体例としては、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドンなどのN−アルキルピロリドン類、N−メチル−ε−カプロラクタムなどのカプロラクタム類、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルリン酸トリアミドなどに代表されるアプロチック有機溶媒、及びこれらの混合物などが、反応の安定性が高いために好ましく使用される。これらのなかでもN−メチル−2−ピロリドン(以下、NMPと略記することもある)が好ましく用いられる。
(4) Organic Amide Solvent In the present invention, an organic amide solvent is used as the polymerization solvent. Specific examples include N-alkylpyrrolidones such as N-methyl-2-pyrrolidone and N-ethyl-2-pyrrolidone, caprolactams such as N-methyl-ε-caprolactam, and 1,3-dimethyl-2-imidazolidi. Approtic organic solvents typified by non, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, hexamethylphosphate triamide and the like, and mixtures thereof are preferably used because of their high reaction stability. Of these, N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter, may be abbreviated as NMP) is preferably used.

本発明における有機アミド溶媒の使用量は、特に制限はないが、仕込みスルフィド化剤1モル当たり2.5モル以上15モル未満、好ましくは2.5モル以上5.5モル未満の範囲が選択され、2.7モル以上4.5モル未満の範囲がより好ましく、2.7モル以上4.0モル未満の範囲が更に好ましく、2.7モル以上3.5モル未満の範囲がよりいっそう好ましい。ここで反応系の有機アミド溶媒量とは、反応系内に導入した有機アミド溶媒量から、反応系外に除去された有機アミド溶媒量を差し引いた量である。有機アミド溶媒の使用量が前記範囲未満では、純度の高いPASを得にくくなる傾向にある。また、有機アミド溶媒を、前記範囲を超える量使用して重合すると、分子量が上がり難く、結晶化速度が速くなりすぎて、特に厚手のフィルムの製膜に支障を来す場合がある。更に、有機アミド溶媒は、多すぎても少なすぎても反応に要する時間が長くなるので、経済的に不利になる傾向がある。 The amount of the organic amide solvent used in the present invention is not particularly limited, but a range of 2.5 mol or more and less than 15 mol, preferably 2.5 mol or more and less than 5.5 mol, is selected per 1 mol of the charged sulfide agent. The range of 2.7 mol or more and less than 4.5 mol is more preferable, the range of 2.7 mol or more and less than 4.0 mol is more preferable, and the range of 2.7 mol or more and less than 3.5 mol is even more preferable. Here, the amount of the organic amide solvent in the reaction system is an amount obtained by subtracting the amount of the organic amide solvent removed from the reaction system from the amount of the organic amide solvent introduced into the reaction system. If the amount of the organic amide solvent used is less than the above range, it tends to be difficult to obtain PAS with high purity. Further, when the organic amide solvent is polymerized using an amount exceeding the above range, the molecular weight is difficult to increase and the crystallization rate becomes too high, which may hinder the film formation of a particularly thick film. Further, the organic amide solvent tends to be economically disadvantageous because the reaction takes a long time if it is too much or too little.

(5)分子量調節剤、分岐・架橋剤
本発明においては、生成PASの末端を形成させるか、あるいは重合反応や分子量を調節するなどのために、モノハロゲン化合物などの分子量調節剤(必ずしも芳香族化合物でなくともよい)を上記ジハロゲン化芳香族化合物と併用することができる。また、分岐または架橋重合体を形成させるために、トリハロゲン化以上のポリハロゲン化合物(必ずしも芳香族化合物でなくともよい)、活性水素含有ハロゲン化芳香族化合物及びハロゲン化芳香族ニトロ化合物などの分岐・架橋剤を併用することも可能である。ポリハロゲン化合物としては通常に用いられる化合物を用いることができるが、中でもポリハロゲン化芳香族化合物が好ましく、具体例としては、1,3,5−トリクロロベンゼン、1,2,4−トリクロロベンゼン、1,2,4,5−テトラクロロベンゼン、ヘキサクロロベンゼン、1,4,6−トリクロロナフタレン等を挙げることができ、中でも1,3,5−トリクロロベンゼン、1,2,4−トリクロロベンゼンが好ましい。前記、活性水素含有ハロゲン化芳香族化合物としては、例えばアミノ機、メルカプト基及びヒドロキシル基などの官能基を有するハロゲン化芳香族化合物を挙げることができる。具体例としては2,5−ジクロロアニリン、2,4−ジクロロアニリン、2,3−ジクロロアニリン、2,4,6−トリクロロアニリン、2,2’−ジアミノ−4,4’−ジクロロジフェニルエーテル、2,4’−ジアミノ−2’、4−ジクロロジフェニルエーテルなどを挙げることができる。前記、ハロゲン化芳香族ニトロ化合物としては、例えば2,4−ジニトロクロロベンゼン、2,5−ジクロロニトロベンゼン、2−ニトロ−4,4’−ジクロロジフェニルエーテル、3,3’−ジニトロ−4,4’−ジクロロジフェニルスルホン、2,5−ジクロロ−2−ニトロピリジン、2−クロロ−3,5−ジニトロピリジンなどを挙げることができる。
(5) Molecular Weight Modulator, Branching / Crosslinking Agent In the present invention, a molecular weight modifier (not necessarily aromatic) such as a monohalogen compound is used to form the terminal of the produced PAS, or to regulate the polymerization reaction or molecular weight. (It does not have to be a compound) can be used in combination with the above dihalogenated aromatic compound. Further, in order to form a branched or crosslinked polymer, a polyhalogen compound having a trihalogenation or higher (not necessarily an aromatic compound), an active hydrogen-containing halogenated aromatic compound, a halogenated aromatic nitro compound, or the like is branched. -It is also possible to use a cross-linking agent together. As the polyhalogen compound, a commonly used compound can be used, but a polyhalogenated aromatic compound is preferable, and specific examples thereof include 1,3,5-trichlorobenzene, 1,2,4-trichlorobenzene, and the like. Examples thereof include 1,2,4,5-tetrachlorobenzene, hexachlorobenzene and 1,4,6-trichloronaphthalene, with 1,3,5-trichlorobenzene and 1,2,4-trichlorobenzene being preferred. Examples of the active hydrogen-containing halogenated aromatic compound include halogenated aromatic compounds having functional groups such as an amino machine, a mercapto group and a hydroxyl group. Specific examples include 2,5-dichloroaniline, 2,4-dichloroaniline, 2,3-dichloroaniline, 2,4,6-trichloroaniline, 2,2'-diamino-4,4'-dichlorodiphenyl ether, 2 , 4'-diamino-2', 4-dichlorodiphenyl ether and the like. Examples of the halogenated aromatic nitro compound include 2,4-dinitrochlorobenzene, 2,5-dichloronitrobenzene, 2-nitro-4,4'-dichlorodiphenyl ether, and 3,3'-dinitro-4,4'-. Examples thereof include dichlorodiphenylsulfone, 2,5-dichloro-2-nitropyridine and 2-chloro-3,5-dinitropyridine.

(6)重合助剤
本発明においては、高分子量のPASをより短時間で得るために重合助剤を用いることが好ましい。ここで重合助剤とは得られるPASの分子量を増大させる作用を有する物質をさす。このような重合助剤の具体例としては、例えば、有機カルボン酸塩、水、アルカリ金属塩化物、有機スルホン酸塩、硫酸アルカリ金属塩、アルカリ土類金属酸化物、アルカリ金属リン酸塩、アルカリ土類金属リン酸塩などがあげられる。これらは単独で用いても、2種以上を同時に用いても差し障り無い。これらのなかでも有機カルボン酸塩及び水が好ましく用いられ、有機カルボン酸塩がより好ましく用いられる。
(6) Polymerization Aid In the present invention, it is preferable to use a polymerization aid in order to obtain a high molecular weight PAS in a shorter time. Here, the polymerization aid refers to a substance having an action of increasing the molecular weight of the obtained PAS. Specific examples of such polymerization aids include organic carboxylates, water, alkali metal chlorides, organic sulfonates, alkali metal sulfates, alkaline earth metal oxides, alkali metal phosphates, and alkalis. Examples include earth metal phosphates. These can be used alone or in combination of two or more. Among these, an organic carboxylate and water are preferably used, and an organic carboxylate is more preferably used.

有機カルボン酸塩は、一般式R(COOM)(式中、Rは、炭素数1〜20を有するアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルキルアリール基またはアリールアルキル基である。Mは、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム及びセシウムから選ばれるアルカリ金属である。nは1〜3の整数である。)で表される化合物である。有機カルボン酸塩は、水和物または水溶液としても用いることができる。有機カルボン酸塩の具体例としては、例えば、酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、プロピオン酸ナトリウム、酢酸リチウム、安息香酸ナトリウム、フェニル酢酸リチウム、フェニル酢酸ナトリウム、p−トルイル酸カリウム、及びそれらの混合物などを挙げることができる。有機カルボン酸塩は、有機酸と、水酸化アルカリ金属、炭酸アルカリ金属塩及び重炭酸アルカリ金属塩よりなる群から選ばれる一種以上の化合物とを、ほぼ等化学当量ずつ添加して反応させることにより形成させてもよい。上記有機カルボン酸塩の中で、リチウム塩は反応系への溶解性が高く重合助剤としての効果は大きいが高価であり、カリウム、ルビジウム及びセシウム塩は反応系への溶解性に劣ると推定しており、安価でかつ反応系への適度な溶解性を有する酢酸ナトリウムが好ましく用いられる。 The organic carboxylate is a general formula R (COOM) n (in the formula, R is an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkylaryl group or an arylalkyl group having 1 to 20 carbon atoms. It is an alkali metal selected from lithium, sodium, potassium, rubidium and cesium. N is a compound represented by an integer of 1 to 3). The organic carboxylate can also be used as a hydrate or an aqueous solution. Specific examples of the organic carboxylate include, for example, lithium acetate, sodium acetate, potassium acetate, sodium propionate, lithium acetate, sodium benzoate, lithium phenylacetate, sodium phenylacetate, potassium p-toluic acid, and mixtures thereof. And so on. The organic carboxylate is formed by adding an organic acid and one or more compounds selected from the group consisting of alkali metal hydroxides, alkali metal carbonates and alkali metal bicarbonates in approximately equal chemical equivalents and reacting them. It may be formed. Among the above organic carboxylates, it is presumed that the lithium salt has high solubility in the reaction system and is highly effective as a polymerization aid but is expensive, and the potassium, rubidium and cesium salts are inferior in solubility in the reaction system. Sodium acetate, which is inexpensive and has an appropriate solubility in the reaction system, is preferably used.

これら重合助剤の使用量は、仕込みスルフィド化剤1モルに対し、0.1モル以上0.25モル未満の範囲が好ましく、0.1モル以上0.2モル未満の範囲がより好ましい。上記の範囲未満では、高分子量化効果が不十分であり、上記の範囲を超えると、それ以上の高分子量化効果が得られないばかりか、重合時間によっては逆効果となる。 The amount of these polymerization aids used is preferably in the range of 0.1 mol or more and less than 0.25 mol, more preferably in the range of 0.1 mol or more and less than 0.2 mol, with respect to 1 mol of the charged sulfidizing agent. If it is less than the above range, the high molecular weight increasing effect is insufficient, and if it exceeds the above range, not only a higher high molecular weight increasing effect cannot be obtained, but also an adverse effect may occur depending on the polymerization time.

これら重合助剤は、少なくとも後述する工程2において反応系に含有されていればよい。したがって、その添加時期は、工程2の前であれば任意の時期でよい。 These polymerization aids may be contained in the reaction system at least in step 2 described later. Therefore, the addition time may be any time as long as it is before the step 2.

(7)重合安定剤
本発明においては、重合反応系を安定化し、副反応を防止するために、重合安定剤を用いることができる。重合安定剤は、重合反応系の安定化に寄与し、望ましくない副反応を抑制する。副反応の一つの目安としては、チオフェノールの生成が挙げられ、重合安定剤の添加によりチオフェノールの生成を抑えることができる。重合安定剤の具体例としては、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ土類金属水酸化物、及びアルカリ土類金属炭酸塩などの化合物が挙げられる。そのなかでも、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、及び水酸化リチウムなどのアルカリ金属水酸化物が好ましい。前述した有機カルボン酸塩も重合安定剤として作用するので、本発明で使用する重合安定剤の一つに入る。
(7) Polymerization Stabilizer In the present invention, a polymerization stabilizer can be used in order to stabilize the polymerization reaction system and prevent side reactions. The polymerization stabilizer contributes to the stabilization of the polymerization reaction system and suppresses unwanted side reactions. One guideline for the side reaction is the production of thiophenol, and the production of thiophenol can be suppressed by adding a polymerization stabilizer. Specific examples of the polymerization stabilizer include compounds such as alkali metal hydroxides, alkali metal carbonates, alkaline earth metal hydroxides, and alkaline earth metal carbonates. Among them, alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, and lithium hydroxide are preferable. Since the above-mentioned organic carboxylate also acts as a polymerization stabilizer, it is one of the polymerization stabilizers used in the present invention.

これら重合安定剤は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。重合安定剤は、仕込みスルフィド化剤1モルに対して、通常0.01モル以上0.2モル未満、好ましくは0.03モル以上0.1モル未満、より好ましくは0.05モル以上0.09未満モルの割合で使用する。この割合が少ないと安定化効果が不十分であり、逆に多すぎても経済的に不利益であり、ポリマー収率が低下する傾向となる。重合安定剤の添加時期は、任意の時期を選択できるが、好ましくは脱水工程の前あるいは重合開始時である。なお、脱水操作時にアルカリ金属硫化物の一部が分解して、硫化水素が発生する場合には、その結果生成したアルカリ金属水酸化物も重合安定剤となり得る。 These polymerization stabilizers can be used alone or in combination of two or more. The polymerization stabilizer is usually 0.01 mol or more and less than 0.2 mol, preferably 0.03 mol or more and less than 0.1 mol, and more preferably 0.05 mol or more and 0. Use in proportions of less than 09 moles. If this ratio is small, the stabilizing effect is insufficient, and if it is too large, it is economically disadvantageous and the polymer yield tends to decrease. The time for adding the polymerization stabilizer can be selected as desired, but it is preferably before the dehydration step or at the start of polymerization. If a part of the alkali metal sulfide is decomposed during the dehydration operation to generate hydrogen sulfide, the resulting alkali metal hydroxide can also be a polymerization stabilizer.

(8)前工程
工程1(重合工程)の前に、完全混合型反応器に硫黄源、ジハロゲン化芳香族化合物および有機極性溶媒、必要に応じて重合安定剤および重合助剤を加え、好ましくは不活性ガス雰囲気下で、常温から220℃の範囲で脱水反応を行い、反応系内の水分量の調節を行ってもよい。ここでの完全混合型反応器とは、オートクレーブが挙げられる。
(8) Preliminary step Prior to step 1 (polymerization step), a sulfur source, a dihalogenated aromatic compound and an organic polar solvent, and if necessary, a polymerization stabilizer and a polymerization aid are added to the fully mixed reactor, preferably. In an inert gas atmosphere, the dehydration reaction may be carried out in the range of room temperature to 220 ° C. to adjust the amount of water in the reaction system. The fully mixed reactor here includes an autoclave.

ここでいう反応系の水分量とは、原料仕込み時に水溶液および水和物として反応系内に導入した水から、反応系外に除去された水分量を差し引いた量である。この量に特に制限はないが、特にスルフィド化剤1.00モルに対して、0モル以上2.00モル未満の範囲であることが、重合速度、副生成物抑制の点から好ましい。 The water content of the reaction system referred to here is the amount obtained by subtracting the water content removed from the reaction system from the water introduced into the reaction system as an aqueous solution and a hydrate at the time of charging the raw materials. This amount is not particularly limited, but is particularly preferably in the range of 0 mol or more and less than 2.00 mol with respect to 1.00 mol of the sulfidizing agent from the viewpoint of polymerization rate and suppression of by-products.

(9)工程1(重合反応工程)
本発明においては、有機極性溶媒中でスルフィド化剤とジハロゲン化芳香族化合物とを200℃以上290℃未満の温度範囲内で加熱し反応させる。重合反応工程を開始するに際しては、望ましくは不活性ガス雰囲気下、常温〜 220℃、好ましくは100℃以上220℃未満 の温度範囲で、有機極性溶媒にスルフィド化剤とポリハロゲン化芳香族化合物を加える。この段階で重合助剤を加えてもよい。これらの原料の仕込み順序は、順不同であってもよく、同時であってもさしつかえない。かかる混合物を200℃以上290℃未満まで昇温する。昇温速度に特に制限はないが、通常0.01〜5℃/分の速度が選択され、0.1〜3℃/分の範囲がより好ましい。一般に、最終的には250以上290℃未満の温度まで昇温し、その温度で通常0.25〜50時間、好ましくは0 .5以上20時間未満反応させる。最終温度に到達させる前の段階で、例えば200℃以上260℃未満で一定時間反応させた後、270℃以上290℃未満に昇温する方法は、より高い重合度を得る上で有効である。この際、200℃以上260℃での反応時間としては、通常0.25時間から20時間の範囲が選択され、好ましくは0.25〜10時間の範囲が選択される。
(9) Step 1 (Polymerization reaction step)
In the present invention, the sulfidizing agent and the dihalogenated aromatic compound are heated and reacted in an organic polar solvent in a temperature range of 200 ° C. or higher and lower than 290 ° C. When starting the polymerization reaction step, a sulfidizing agent and a polyhalogenated aromatic compound are mixed in an organic polar solvent, preferably in an inert gas atmosphere at room temperature to 220 ° C., preferably 100 ° C. or higher and lower than 220 ° C. Add. A polymerization aid may be added at this stage. The order in which these raw materials are charged may be random or simultaneous. The temperature of such a mixture is raised to 200 ° C. or higher and lower than 290 ° C. The rate of temperature rise is not particularly limited, but a rate of 0.01 to 5 ° C./min is usually selected, and a range of 0.1 to 3 ° C./min is more preferable. In general, the temperature is finally raised to a temperature of 250 or more and less than 290 ° C., and the temperature is usually 0.25 to 50 hours, preferably 0. React for 5 or more and less than 20 hours. A method of reacting at 200 ° C. or higher and lower than 260 ° C. for a certain period of time before reaching the final temperature and then raising the temperature to 270 ° C. or higher and lower than 290 ° C. is effective in obtaining a higher degree of polymerization. At this time, the reaction time at 200 ° C. or higher and 260 ° C. is usually selected in the range of 0.25 hours to 20 hours, preferably in the range of 0.25 to 10 hours.

(10)工程2(回収工程)
本発明のPAS樹脂の製造方法においては、工程1(重合反応工程)終了後に、ポリマー成分、溶剤などを含む重合反応物から固形物を回収する(回収工程)。重合工程においてモノマー消費反応が終了した状態でスルフィド化剤のイオウ成分1モルあたり2.0モル以上5.5モル未満の水が存在するように水を添加することでポリマー成分を顆粒状の粒子として析出させる。系内の水の量がイオウ成分1モルあたり2.0モル未満の場合、析出するポリマー粒子が小さく、後の洗浄工程にて十分な洗浄効果を発揮できず、またフィルターで回収されず収率悪化の原因となる。5.5モル以上の場合、析出するポリマー粒子が大きくなり、配管内で閉塞し運転上好ましくない。
(10) Step 2 (Recovery step)
In the method for producing a PAS resin of the present invention, after the completion of step 1 (polymerization reaction step), a solid substance is recovered from the polymerization reaction product containing a polymer component, a solvent and the like (recovery step). Granular particles of the polymer component are added by adding water so that 2.0 mol or more and less than 5.5 mol of water is present per 1 mol of the sulfur component of the sulfidizing agent in a state where the monomer consumption reaction is completed in the polymerization step. Precipitate as. When the amount of water in the system is less than 2.0 mol per mol of the sulfur component, the precipitated polymer particles are small, and a sufficient cleaning effect cannot be exhibited in the subsequent cleaning step, and the yield is not recovered by the filter. It causes deterioration. If the amount is 5.5 mol or more, the precipitated polymer particles become large and block in the pipe, which is not preferable for operation.

(11)工程3(洗浄工程)
本発明では、工程2において析出させたポリマー粒子を含む反応液を、80メッシュフィルターにより固液分離を行い、得られた固形物を、有機溶媒で洗浄する。
(11) Step 3 (cleaning step)
In the present invention, the reaction solution containing the polymer particles precipitated in step 2 is solid-liquid separated by an 80 mesh filter, and the obtained solid substance is washed with an organic solvent.

PAS樹脂を有機溶媒で洗浄する場合の具体的方法としては、以下の方法を例示できる。洗浄に用いる有機溶媒としては、PAS樹脂を分解する作用などを有しないものであれば特に制限はないが、例えばN−メチル−2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどの含窒素極性溶媒、ジメチルスルホキシド、ジメチルスルホンなどのスルホキシド・スルホン系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、アセトフェノンなどのケトン系溶媒、ジメチルエーテル、ジプロピルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒、クロロホルム、塩化メチレン、トリクロロエチレン、2塩化エチレン、ジクロルエタン、テトラクロルエタン、クロルベンゼンなどのハロゲン系溶媒、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、フェノール、クレゾール、ポリエチレングリコールなどのアルコール・フェノール系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒などがあげられる。これらの有機溶媒のなかでN−メチル−2−ピロリドン、アセトン、ジメチルホルムアミド、クロロホルムなどの使用が好ましい。また、これらの有機溶媒は、1種類または2種類以上の混合で使用される。 Specific examples of the method for cleaning the PAS resin with an organic solvent include the following methods. The organic solvent used for cleaning is not particularly limited as long as it does not have an action of decomposing PAS resin, but for example, a nitrogen-containing polar solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylformamide, or dimethylacetamide, or dimethyl. Sulfoxide-sulfone solvents such as sulfoxide and dimethyl sulfone, ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone and acetophenone, ether solvents such as dimethyl ether, dipropyl ether and tetrahydrofuran, chloroform, methylene chloride, trichloroethylene, ethylene dichloride, Halogen solvents such as dichloroethane, tetrachloroethane, chlorobenzene, alcohol / phenol solvents such as methanol, ethanol, propanol, butanol, pentanol, ethylene glycol, propylene glycol, phenol, cresol, polyethylene glycol, benzene, toluene, xylene Examples thereof include aromatic hydrocarbon solvents such as. Among these organic solvents, it is preferable to use N-methyl-2-pyrrolidone, acetone, dimethylformamide, chloroform and the like. Moreover, these organic solvents are used in one kind or a mixture of two or more kinds.

有機溶媒による洗浄の方法としては、有機溶媒中にPAS樹脂を浸漬させる方法があり、必要により適宜撹拌または加熱することも可能である。 As a method of cleaning with an organic solvent, there is a method of immersing the PAS resin in the organic solvent, and if necessary, stirring or heating can be performed as appropriate.

有機溶媒でPAS樹脂を洗浄する際の洗浄温度については特に制限はなく、常温以上300℃未満で任意の温度が選択できる。洗浄温度が高くなるほど洗浄効率が高くなる傾向があるが、通常は常温以上150℃未満の洗浄温度で十分効果が得られる。 The cleaning temperature when cleaning the PAS resin with an organic solvent is not particularly limited, and any temperature can be selected from normal temperature to less than 300 ° C. The higher the cleaning temperature, the higher the cleaning efficiency tends to be, but usually, a sufficient effect can be obtained at a cleaning temperature of room temperature or higher and lower than 150 ° C.

ポリアリーレンスルフィドと有機溶媒の割合は、有機溶媒が多いほうが好ましいが、通常、ポリマー重量当り2倍以上5倍未満の浴比が選択される。浴比が2倍未満の場合は、ポリマー中の不純物の洗浄除去が不十分となり、浴比が5倍以上の場合は洗浄に用いた有機溶媒を回収する負荷が大きくなり経済的に不利となる。 As for the ratio of polyarylene sulfide to the organic solvent, it is preferable that the amount of the organic solvent is large, but usually, a bath ratio of 2 times or more and less than 5 times per weight of the polymer is selected. If the bath ratio is less than 2 times, the cleaning and removal of impurities in the polymer is insufficient, and if the bath ratio is 5 times or more, the load of recovering the organic solvent used for cleaning becomes large, which is economically disadvantageous. ..

また有機溶媒洗浄を施されたPAS樹脂は残留している有機溶媒を除去するため、水または温水で数回洗浄することが好ましい。 Further, the PAS resin that has been washed with an organic solvent is preferably washed with water or warm water several times in order to remove the residual organic solvent.

ポリアリーレンスルフィドを水または温水で洗浄する場合の方法としては、水または温水にポリアリーレンスルフィドを浸漬させるなどの方法があり、必要により適宜撹拌または加熱することも可能である。水または温水でポリアリーレンスルフィドを洗浄する際の洗浄温度は20℃以上220℃未満が好ましく、50℃以上200℃未満が更に好ましい。20℃未満だと副生成物の除去が困難となり、220℃以上であると、高圧になり安全上好ましくない。 As a method for washing the polyarylene sulfide with water or warm water, there is a method such as immersing the polyarylene sulfide in water or warm water, and it is also possible to appropriately stir or heat it if necessary. The washing temperature when washing the polyarylene sulfide with water or warm water is preferably 20 ° C. or higher and lower than 220 ° C., and more preferably 50 ° C. or higher and lower than 200 ° C. If the temperature is lower than 20 ° C, it becomes difficult to remove by-products, and if the temperature is 220 ° C or higher, the pressure becomes high, which is not preferable for safety.

(12)乾燥処理
かくして得られたPAS樹脂は常圧下または減圧下で乾燥することが好ましい。かかる乾燥温度としては、120以上280℃未満の範囲が選択され、140以上250℃未満の範囲がより好ましい。乾燥雰囲気は、窒素、ヘリウム、減圧下などの不活性雰囲気でも、酸素、空気などの酸化性雰囲気、空気と窒素の混合雰囲気の何れでも良いが、減圧下で行うことが好ましく、特に常圧下で乾燥を行って水分等を除去した後、減圧下で再度乾燥することが好ましい。乾燥時間は、0.5時間以上50時間未満が選択され、1時間以上30時間未満が好ましく、1時間以上20時間未満がさらに好ましい。
(12) Drying Treatment The PAS resin thus obtained is preferably dried under normal pressure or reduced pressure. As the drying temperature, a range of 120 or more and less than 280 ° C. is selected, and a range of 140 or more and less than 250 ° C. is more preferable. The dry atmosphere may be an inert atmosphere such as nitrogen, helium or under reduced pressure, an oxidizing atmosphere such as oxygen or air, or a mixed atmosphere of air and nitrogen, but it is preferably performed under reduced pressure, especially under normal pressure. After drying to remove water and the like, it is preferable to dry again under reduced pressure. The drying time is selected from 0.5 hours or more and less than 50 hours, preferably 1 hour or more and less than 30 hours, and more preferably 1 hour or more and less than 20 hours.

(13)工程4(熱酸化処理)
熱酸化処理のための加熱装置は、通常の熱風乾燥機でもまた回転式あるいは撹拌翼付の加熱装置であってもよいが、効率よく、より均一に処理するために、回転式あるいは撹拌翼付の加熱装置を用いるのがより好ましい。熱酸化処理の際の酸素濃度は2体積%以上とすることが望ましい。酸素濃度の上限には特に制限はないが、50体積%程度が限界であり、25体積%以下がより好ましい。熱酸化処理の温度条件は220℃以上270℃未満であり、好ましくは220℃以上230℃未満である。220℃未満ではポリアリーレンスルフィドの酸化速度が遅く、生産性の面で不利となる。270℃以上ではポリアリーレンスルフィドの融点に近いためポリアリーレンスルフィドが一部溶融を開始し、それが後の加工成形時に異物となるため好ましくない。
(13) Step 4 (thermal oxidation treatment)
The heating device for the thermal oxidation treatment may be a normal hot air dryer or a heating device with a rotary type or a stirring blade, but for efficient and more uniform processing, a rotary type or a heating device with a stirring blade may be used. It is more preferable to use the heating device of. The oxygen concentration during the thermal oxidation treatment is preferably 2% by volume or more. The upper limit of the oxygen concentration is not particularly limited, but is limited to about 50% by volume, more preferably 25% by volume or less. The temperature condition of the thermal oxidation treatment is 220 ° C. or higher and lower than 270 ° C., preferably 220 ° C. or higher and lower than 230 ° C. Below 220 ° C., the oxidation rate of polyarylene sulfide is slow, which is disadvantageous in terms of productivity. At 270 ° C. or higher, the temperature is close to the melting point of polyarylene sulfide, so that polyarylene sulfide partially starts to melt, which becomes a foreign substance during subsequent processing and molding, which is not preferable.

(14)PAS
本発明で得られたPASは、371℃×1時間加熱溶融した際に揮発するガス量(ガス発生量)が0.30重量%以下である。より好ましくは0.25重量%以下である。ガス発生量が0.30重量%以下とすることで、成形加工の際に使用する口金の汚れが低減され、成形加工の生産性が向上する。ガス発生量の下限については特に制限しないが、ガス発生量の低減を目的に熱酸化処理時間を長くとると経済的に不利となる。
(14) PAS
The PAS obtained in the present invention has a gas amount (gas generation amount) of 0.30% by weight or less when it is heated and melted at 371 ° C. for 1 hour. More preferably, it is 0.25% by weight or less. By setting the amount of gas generated to 0.30% by weight or less, dirt on the base used in the molding process is reduced, and the productivity of the molding process is improved. The lower limit of the amount of gas generated is not particularly limited, but it is economically disadvantageous if the thermal oxidation treatment time is lengthened for the purpose of reducing the amount of gas generated.

本発明におけるPASのガス発生量は、PASをアルミカップに計り入れ、該アルミカップを電気管状炉に挿入して371℃で1時間加熱し、試料を電気管状炉から取り出した後、デシケーター内で30分以上放冷し、秤量する。電気管状炉による加熱前の試料の重量に対する、加熱前後の重量差の比をガス発生量とした。 The amount of gas generated by PAS in the present invention is determined by measuring PAS in an aluminum cup, inserting the aluminum cup into an electric tube furnace, heating at 371 ° C. for 1 hour, removing the sample from the electric tube furnace, and then in a desiccator. Allow to cool for at least 30 minutes and weigh. The ratio of the weight difference before and after heating to the weight of the sample before heating by the electric tube furnace was defined as the amount of gas generated.

本発明で得られたPASは、結晶化温度が230℃以上である。230℃以上であれば溶融状態から固化するまでの時間が短く、成形加工のタイムサイクルを縮めることができ経済的に有利となる。また好ましい範囲は結晶化温度が230℃以上240℃未満である。240℃を超えると溶融状態から固化までの時間が短く、成形安定性に欠けるため好ましくない。 The PAS obtained in the present invention has a crystallization temperature of 230 ° C. or higher. If the temperature is 230 ° C. or higher, the time from the molten state to solidification is short, and the time cycle of the molding process can be shortened, which is economically advantageous. The preferred range is that the crystallization temperature is 230 ° C. or higher and lower than 240 ° C. If it exceeds 240 ° C., the time from the molten state to the solidification is short, and the molding stability is lacking, which is not preferable.

本発明における結晶化温度は、示差走査熱量計(DSC)を用い測定した温度である。約10mg秤量したPASを、窒素雰囲気下、昇温・降温速度20℃/分で、室温から340℃まで昇温し、340℃で1分間ホールドし、100℃まで降温後、再度340℃まで昇温し、100℃まで降温した際に観察される結晶化ピーク温度を結晶化温度(Tmc) とする。 The crystallization temperature in the present invention is a temperature measured using a differential scanning calorimeter (DSC). Approximately 10 mg of PAS was weighed in a nitrogen atmosphere, and the temperature was raised from room temperature to 340 ° C at a temperature raising / lowering rate of 20 ° C./min. The crystallization peak temperature observed when the temperature is warmed and lowered to 100 ° C. is defined as the crystallization temperature (Tmc).

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

(1)ガス発生量
容量60mlのアルミカップにPPS樹脂5gを計り入れてから、電気管状炉(ヤマト科学FO810)に挿入して371℃で1時間加熱した。試料を電気管状炉から取り出した後、デシケーター(井内盛栄堂ND−1)内で30分以上放冷し、秤量した。電気管状炉による加熱前の試料の重量に対する、加熱前後の重量差の比をガス発生量とした。
(1) Amount of gas generated After measuring 5 g of PPS resin in an aluminum cup having a capacity of 60 ml, it was inserted into an electric tube furnace (Yamato Scientific FO810) and heated at 371 ° C. for 1 hour. After taking out the sample from the electric tube furnace, it was allowed to cool in a desiccator (Inuchi Seieidou ND-1) for 30 minutes or more and weighed. The ratio of the weight difference before and after heating to the weight of the sample before heating by the electric tube furnace was defined as the amount of gas generated.

(2)結晶化温度の測定
Perkin Elmer社製pyris1 DSCを用い、サンプル量約10mg、窒素雰囲気下、昇温・降温速度20℃/分で、室温から340℃まで昇温し、340℃で1分間ホールドし、100℃まで降温後、再度340℃まで昇温し、100℃まで降温した際の結晶化ピーク温度を結晶化温度(Tmc) とした。
(2) Measurement of crystallization temperature Using pyris1 DSC manufactured by Perkin Elmer, the temperature is raised from room temperature to 340 ° C at a sample volume of about 10 mg, a nitrogen atmosphere, a temperature rise / fall rate of 20 ° C./min, and 1 at 340 ° C. The temperature was held for 1 minute, the temperature was lowered to 100 ° C., the temperature was raised to 340 ° C. again, and the crystallization peak temperature when the temperature was lowered to 100 ° C. was defined as the crystallization temperature (Tmc).

[参考例1]PPS−1の調製
前工程
撹拌機を具備したタンクに、48%水硫化ナトリウム8267.4g(70.0mol)、96%水酸化ナトリウム2933.3g(70.4mol)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)11454.1g(115.5mol)、酢酸ナトリウム512.5g(6.25mol)、常圧で窒素を通じながら225℃まで約1時間かけて徐々に加熱し、水7807gを留出したのち、反応容器を160℃に冷却した。
[Reference Example 1] Preparation of PPS-1 Preliminary step In a tank equipped with a stirrer, 8237.4 g (70.0 mol) of 48% sodium hydrosulfide, 2933.3 g (70.4 mol) of 96% sodium hydroxide, N- Methyl-2-pyrrolidone (NMP) 11454.1 g (115.5 mol), sodium acetate 512.5 g (6.25 mol), gradually heated to 225 ° C. over about 1 hour while passing nitrogen under normal pressure to add 7807 g of water. After distilling off, the reaction vessel was cooled to 160 ° C.

工程1(重合工程)
次に、p−ジクロロベンゼン(p−DCB)10825.1g(73.6mol)、NMP9169.5kg(92.5mol)を加えた。続いて反応容器を窒素ガス下に密封し、撹拌しながら200℃から275℃まで昇温し、275℃で70分保持した。
Step 1 (polymerization step)
Next, 10825.1 g (73.6 mol) of p-dichlorobenzene (p-DCB) and 9169.5 kg (92.5 mol) of NMP were added. Subsequently, the reaction vessel was sealed under nitrogen gas, the temperature was raised from 200 ° C. to 275 ° C. with stirring, and the temperature was maintained at 275 ° C. for 70 minutes.

工程2(回収工程)
工程1で得られた反応混合物に水2669.3gを加えて160℃まで冷却し、ポリマー粒子を析出させた。
Process 2 (recovery process)
2669.3 g of water was added to the reaction mixture obtained in step 1 and the mixture was cooled to 160 ° C. to precipitate polymer particles.

工程3(洗浄工程)
工程2において析出させたポリマー粒子を含む反応液を、80メッシュフィルターにより固液分離を行い、得られた固形物を95℃のNMPでポリマー重量比2.9の液量で洗浄した。
Process 3 (cleaning process)
The reaction solution containing the polymer particles precipitated in step 2 was solid-liquid separated by an 80 mesh filter, and the obtained solid was washed with NMP at 95 ° C. in a liquid amount having a polymer weight ratio of 2.9.

乾燥工程
工程3で得られたポリマーを窒素雰囲気下、160℃の条件で乾燥し、PPS−1を得た。
Drying Step The polymer obtained in Step 3 was dried under a nitrogen atmosphere at 160 ° C. to obtain PPS-1.

[参考例2]PPS−2の調製
前工程
撹拌機を具備したタンクに、48%水硫化ナトリウム8267.4g(70.0mol)、96%水酸化ナトリウム2952.0g(70.8mol)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)11695.1g(118.0mol)、酢酸ナトリウム1205.1g(14.7mol)、常圧で窒素を通じながら225℃まで約1時間かけて徐々に加熱し、水9461.4gを留出したのち、反応容器を160℃に冷却した。
[Reference Example 2] Preparation of PPS-2 Pre-stage In a tank equipped with a stirrer, 8207.4 g (70.0 mol) of 48% sodium hydrosulfide, 2952.0 g (70.8 mol) of 96% sodium hydroxide, N- Methyl-2-pyrrolidone (NMP) 11695.1 g (118.0 mol), sodium acetate 1205.1 g (14.7 mol), gradually heated to 225 ° C. over about 1 hour while passing nitrogen under normal pressure, and water 9461. After distilling out 4 g, the reaction vessel was cooled to 160 ° C.

重合工程
次に、p−ジクロロベンゼン(p−DCB)10447.6g(71.1mol)、NMP8280.9g(83.5mol)を加えた。続いて反応容器を窒素ガス下に密封し、撹拌しながら200℃から275℃まで昇温して275℃で70分間保持し、フラッシュさせた。
Polymerization Step Next, 10447.6 g (71.1 mol) of p-dichlorobenzene (p-DCB) and 8280.9 g (83.5 mol) of NMP were added. Subsequently, the reaction vessel was sealed under nitrogen gas, heated from 200 ° C. to 275 ° C. with stirring, held at 275 ° C. for 70 minutes, and flushed.

洗浄工程
フラッシュして得られたポリマーを水でリスラリー洗浄、リンス洗浄を行い、フィルターで固液分離をしてポリマーを回収した。
Cleaning step The polymer obtained by flushing was washed with water by reslurry and rinse, and solid-liquid separated with a filter to recover the polymer.

乾燥工程
回収したポリマーを窒素雰囲気下、160℃の条件で乾燥し、PPS−2を得た。
Drying Step The recovered polymer was dried under a nitrogen atmosphere at 160 ° C. to obtain PPS-2.

[実施例1、2]
PPS−1を表1に示す条件で熱酸化処理(工程4)を施し、得られたPPS樹脂についてガス発生量、結晶化温度を測定した。結果を表1に示す。
[Examples 1 and 2]
PPS-1 was subjected to thermal oxidation treatment (step 4) under the conditions shown in Table 1, and the amount of gas generated and the crystallization temperature of the obtained PPS resin were measured. The results are shown in Table 1.

[比較例1、2]
比較例1ではPPS−1に熱酸化処理(工程4)を行わなかった。比較例2ではPPS−2に対し、表1に示す条件で熱酸化処理(工程4)を行った。得られたPPS樹脂についてガス発生量、結晶化温度を測定した。結果を表1に示す。
[Comparative Examples 1 and 2]
In Comparative Example 1, PPS-1 was not subjected to thermal oxidation treatment (step 4). In Comparative Example 2, PPS-2 was subjected to thermal oxidation treatment (step 4) under the conditions shown in Table 1. The amount of gas generated and the crystallization temperature of the obtained PPS resin were measured. The results are shown in Table 1.

Figure 2020139076
Figure 2020139076

Claims (3)

下記工程1から4を含むポリアリーレンスルフィドの製造方法であって、得られるポリアリーレンスルフィドが、371℃×1時間加熱溶融した際に揮発するガス量が0.30重量%以下であり、結晶化温度が230℃以上であることを特徴とするポリアリーレンスルフィドの製造方法。
工程1:有機アミド溶媒、スルフィド化剤、ジハロゲン化芳香族化合物を含む混合物Aを200℃以上290℃未満の温度範囲で加熱する工程。
工程2:工程1で得られたポリマーを含む反応液を、イオウ成分1モルあたり2.0モル以上5.5モル未満の水が存在するように調整する工程。
工程3:工程2で得られた反応液を固液分離して微粉及び低分子成分を除去し、固形分として回収したポリマーを有機溶媒を用いて洗浄する工程。
工程4:工程3により得られたポリマーを、220℃以上270℃未満で熱酸化処理する工程。
A method for producing polyarylene sulfide, which comprises the following steps 1 to 4, wherein the amount of gas volatilized when the obtained polyarylene sulfide is heated and melted at 371 ° C. for 1 hour is 0.30% by weight or less and crystallizes. A method for producing polyarylene sulfide, characterized in that the temperature is 230 ° C. or higher.
Step 1: A step of heating a mixture A containing an organic amide solvent, a sulfidizing agent, and a dihalogenated aromatic compound in a temperature range of 200 ° C. or higher and lower than 290 ° C.
Step 2: A step of adjusting the reaction solution containing the polymer obtained in Step 1 so that 2.0 mol or more and less than 5.5 mol of water is present per 1 mol of the sulfur component.
Step 3: A step of solid-liquid separating the reaction solution obtained in Step 2, removing fine powder and low molecular weight components, and washing the polymer recovered as a solid content with an organic solvent.
Step 4: A step of thermally oxidizing the polymer obtained in Step 3 at 220 ° C. or higher and lower than 270 ° C.
前記工程4において、酸素濃度2体積%以上の状態で熱酸化処理することを特徴とする請求項1に記載のポリアリーレンスルフィドの製造方法。 The method for producing polyarylene sulfide according to claim 1, wherein in the step 4, thermal oxidation treatment is performed in a state where the oxygen concentration is 2% by volume or more. 前記工程3において使用する有機溶媒がN−メチル−2ピロリドンであることを特徴とする請求項1または2に記載のポリアリーレンスルフィドの製造方法。 The method for producing polyarylene sulfide according to claim 1 or 2, wherein the organic solvent used in the step 3 is N-methyl-2pyrrolidone.
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