JP3077205B2 - Manufacturing method of polyarylene sulfide - Google Patents

Manufacturing method of polyarylene sulfide

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JP3077205B2
JP3077205B2 JP03011045A JP1104591A JP3077205B2 JP 3077205 B2 JP3077205 B2 JP 3077205B2 JP 03011045 A JP03011045 A JP 03011045A JP 1104591 A JP1104591 A JP 1104591A JP 3077205 B2 JP3077205 B2 JP 3077205B2
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  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、高分子量のポリアリー
レンスルフィド(以下PASと略す)を高収率で製造す
る方法に関する。さらに詳しくは、芳香族ジハライドと
アルカリ金属硫化物との反応に特徴のある添加剤を用い
るPASの製造法に関する。
The present invention relates to a method for producing a high-molecular-weight polyarylene sulfide (hereinafter abbreviated as PAS) in a high yield. More specifically, the present invention relates to a method for producing PAS using an additive characteristic of the reaction between an aromatic dihalide and an alkali metal sulfide.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポリフェニレンスルフィド(以下PPS
と略す)に代表されるPASは、高い耐熱性、高い耐薬
品性、優れた機械的性質などにより近年自動車部品、電
気・電子部品などの用途に急速に利用されるようになっ
てきた。しかしPPSに代表されるPASは高分子量の
ものが得られにくいという事情から脆いという欠陥があ
り、フィルム、繊維はもとより、射出成形材料として
も、高いじん性が必要とされる部品には適用が制限され
ているのが現状である。
2. Description of the Related Art Polyphenylene sulfide (hereinafter PPS)
In recent years, PAS represented by) has been rapidly used in applications such as automobile parts and electric / electronic parts due to its high heat resistance, high chemical resistance, and excellent mechanical properties. However, PAS typified by PPS has a drawback of being brittle due to the difficulty of obtaining high molecular weight ones, and is applicable not only to films and fibers but also to parts requiring high toughness as injection molding materials. It is currently restricted.

【0003】かかる問題を解決するために従来より高分
子量のPASを製造し、よりじん性の高いPASを提供
しようとする試みが多くなされてきた。代表的な方法と
しては特公昭52−12240号公報記載のアルカリ金
属硫化物と芳香族ジハライドとを反応させる際に、アル
カリ金属カルボン酸塩を触媒として添加する方法や、特
開昭61−7332号公報記載のPASの重合途中に水
を添加する方法などが提案されてきた。
[0003] In order to solve such a problem, many attempts have been made to produce a PAS having a higher molecular weight than before and to provide a PAS having a higher toughness. As a typical method, a method of adding an alkali metal carboxylate as a catalyst when reacting an alkali metal sulfide and an aromatic dihalide described in JP-B-52-12240, and JP-A-61-7332 are disclosed. A method of adding water during the polymerization of PAS described in the publication has been proposed.

【0004】また特開平2−21520号公報にはチオ
フェノール誘導体、もしくはジフェニルジスルフィド誘
導体を酸化剤存在下で重合しPASを得る手法が開示さ
れている。
JP-A-2-21520 discloses a method of obtaining a PAS by polymerizing a thiophenol derivative or a diphenyl disulfide derivative in the presence of an oxidizing agent.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし特公昭52−1
2240号公報記載の方法によれば、添加するアルカリ
金属カルボン酸塩の量はアルカリ金属硫化物に対して等
モル程度必要とされており、またさらに高重合度のPA
Sを得るためには酢酸リチウムや安息香酸ナトリウムな
どの高価な化合物を添加することが必要であるなどの問
題点があった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, Japanese Patent Publication No. 52-1
According to the method described in Japanese Patent No. 2240, the amount of the alkali metal carboxylate to be added is required to be approximately equimolar to the alkali metal sulfide, and PA having a higher polymerization degree is required.
In order to obtain S, there was a problem that expensive compounds such as lithium acetate and sodium benzoate had to be added.

【0006】一方特開昭61−7332号公報記載の方
法によれば、250℃以上の温度において多量の水を反
応系に添加することが高重合度のPASを得るために必
要であるとされている。ところがこのため反応装置は、
非常に高い圧力と高温に耐え得る構造でなくてはなら
ず、さらに高温高圧の状態で10時間以上も反応を続け
なくてはならないなどの問題があった。加えてこの方法
によっては、ポリマの収率を90%以上にすることは困
難で、芳香族化合物や硫黄を含む多量の廃液を処理する
必要があるなどの問題もあった。
On the other hand, according to the method described in JP-A-61-7332, it is necessary to add a large amount of water to the reaction system at a temperature of 250 ° C. or higher in order to obtain a PAS having a high degree of polymerization. ing. However, for this reason, the reactor
The structure must be able to withstand very high pressure and high temperature, and furthermore, there is a problem that the reaction must be continued for 10 hours or more under the condition of high temperature and high pressure. In addition, it is difficult to increase the polymer yield to 90% or more by this method, and there is a problem that a large amount of waste liquid containing aromatic compounds and sulfur must be treated.

【0007】なお特開平2−21520号公報に開示さ
れるように、チオフェノール誘導体、もしくはジフェニ
ルジスルフィド誘導体を酸化剤存在下で重合しPASを
得る手法もあるが、原料が高価であることと酸化剤が多
量に必要とされることなどから工業的には適用がむずか
しい。
As disclosed in JP-A-2-21520, there is a method of obtaining a PAS by polymerizing a thiophenol derivative or a diphenyl disulfide derivative in the presence of an oxidizing agent. It is industrially difficult to apply because of the large amount of agent required.

【0008】以上のような現状を踏まえ本発明は、少量
の重合助剤の添加により高重合度のPASが得られ、し
かも極端に高い圧力、高い温度に耐える反応器を必要と
せず、短時間で重合が終了し、高収率でPASを製造す
るプロセスを開発することを課題とする。
In view of the above situation, the present invention provides a PAS having a high degree of polymerization by adding a small amount of a polymerization aid, and does not require a reactor capable of withstanding extremely high pressure and high temperature. Thus, an object of the present invention is to develop a process for producing PAS in a high yield after completion of polymerization.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】課題を解決するために本
発明者らはPASの重合機構を詳細に検討した結果、反
応系にキノン類を少量添加することにより本発明の課題
が完全に解決されることを見いだし本発明に到達した。
Means for Solving the Problems In order to solve the problems, the present inventors have studied the polymerization mechanism of PAS in detail, and as a result, the problems of the present invention can be completely solved by adding a small amount of quinones to the reaction system. And reached the present invention.

【0010】すなわち本発明は、式 That is, the present invention provides

【0011】[0011]

【化2】 Embedded image

【0012】(式中、R1、R2、R3、R4はそれぞ
れ炭素数1〜12までのアルキル基、芳香族基、脂環
基、水素原子を表し、またXはハロゲン原子をそれぞれ
表す)で表される芳香族ジハライドを、この芳香族ジハ
ライドに対し0.05〜5モル%のキノン類存在下に
アルカリ金属硫化物と反応させることを特徴とするポリ
アリーレンスルフィドの製造法を提供するものである。
(Wherein R1, R2, R3, and R4 each represent an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an aromatic group, an alicyclic group, or a hydrogen atom, and X represents a halogen atom). This aromatic dihalide
Ride respect is to provide a process for producing polyarylene sulfide which comprises reacting an alkali metal sulfide in the presence of 0.05 to 5 mol% of the key non-class.

【0013】本発明において使用される芳香族ジハライ
ドとは、下式 で表されるものをいう。
The aromatic dihalide used in the present invention is represented by the following formula.

【0014】[0014]

【化3】 Embedded image

【0015】(式中、R、R、R、Rはそれぞ
れ炭素数1〜12までのアルキル基、芳香族基、脂環
基、水素原子を表すか、R1とR2または/およびR3
とR4がそれぞれ縮合芳香族の一部を表す。またXはハ
ロゲン原子を表す)R1、R2、R3、R4の例として
は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル
基、シクロヘキシル基、フェニル基、水素原子が挙げら
れ、このうちメチル基、フェニル基、水素原子が好まし
くとりわけメチル基、水素原子が好ましい。またXで表
されるハロゲン原子は、塩素原子、臭素原子、フッソ原
子が好ましく、とりわけ塩素原子が好ましい。
(Wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each represent an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an aromatic group, an alicyclic group, a hydrogen atom, or R 1 and R 2 or / and R3
And R4 each represent a part of a condensed aromatic. And X represents a halogen atom. Examples of R1, R2, R3, and R4 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a cyclohexyl group, a phenyl group, and a hydrogen atom. And a hydrogen atom are preferred, and a methyl group and a hydrogen atom are particularly preferred. Further, the halogen atom represented by X is preferably a chlorine atom, a bromine atom or a fluorine atom, particularly preferably a chlorine atom.

【0016】芳香族ジハライドの具体例として例えば、
1,2−ジクロロベンゼン、1,3−ジクロルベンゼ
ン、1,4−ジクロルベンゼン、1,2−ジブロモベン
ゼン、1,3−ジブロムベンゼン、1,4−ジブロムベ
ンゼン、1−ブロモ−2−クロロベンゼン、1−ブロモ
−3−クロロベンゼン、1−ブロモ−4−クロロベンゼ
ン、1,4−ジクロル−3−フェニルベンゼン、2,5
−ジクロルトルエン、2,5−ジクロル−p−キシレ
ン、1−エチル−4−イソプロピル−2,5−ジブロム
ベンゼン、2,3,5,6−テトラメチル−1,4−ジ
クロルベンゼン、3,5−ジクロル安息香酸、1,4−
ジクロルナフタレン、1,−メトキシ−2,5−ジクロ
ルベンゼン等が挙げられる。これらのうち1,3−ジク
ロルベンゼン、1,4−ジクロルベンゼン、2,5−ジ
クロルトルエン、2,5−ジクロル−p−キシレンが好
ましい例として挙げられる。これらの芳香族ポリハロゲ
ン化合物は1種だけでなく2種以上を使用することも可
能である。
As specific examples of the aromatic dihalide, for example,
1,2-dichlorobenzene, 1,3-dichlorobenzene, 1,4-dichlorobenzene, 1,2-dibromobenzene, 1,3-dibromobenzene, 1,4-dibromobenzene, 1-bromo- 2-chlorobenzene, 1-bromo-3-chlorobenzene, 1-bromo-4-chlorobenzene, 1,4-dichloro-3-phenylbenzene, 2,5
-Dichlorotoluene, 2,5-dichloro-p-xylene, 1-ethyl-4-isopropyl-2,5-dibromobenzene, 2,3,5,6-tetramethyl-1,4-dichlorobenzene, 3,5-dichlorobenzoic acid, 1,4-
Examples thereof include dichloronaphthalene and 1, -methoxy-2,5-dichlorobenzene. Of these, 1,3-dichlorobenzene, 1,4-dichlorobenzene, 2,5-dichlorotoluene, and 2,5-dichloro-p-xylene are preferred examples. Not only one kind of these aromatic polyhalogen compounds but also two or more kinds can be used.

【0017】なお少量であれば、上記の芳香族ジハライ
ドの他の芳香族ジハライド、例えば4,4’−ジクロロ
ジフェニルスルフォン、4,4’−ジクロロベンゾフェ
ノン、4,4’−ジクロロジフェニルエーテルなどを用
いても差し支えない。
If the amount is small, other aromatic dihalides, such as 4,4'-dichlorodiphenylsulfone, 4,4'-dichlorobenzophenone, and 4,4'-dichlorodiphenyl ether, may be used. No problem.

【0018】さらに少量であれば、トリハロ以上のポリ
ハロゲン化芳香族化合物を併用することも可能である。
ポリハロゲン化芳香族化合物としては1,3,5−トリ
クロロベンゼン、1,2,4−トリクロロベンゼンが最
も好ましい。さらにPASの分子量調節の目的や末端安
定化の目的で少量のモノハロゲン化物を併用することも
できる。好ましいモノハロゲン化物としては、モノクロ
ロベンゼン、1−クロロナフタレン、2−クロロナフタ
レン、メチルクロライド、4−クロロフェニルフェニル
スルホン、4−クロロベンゾフェノン、ベンジルクロラ
イドなどがあげられる。
If the amount is further small, a polyhalogenated aromatic compound of trihalo or higher can be used in combination.
As the polyhalogenated aromatic compound, 1,3,5-trichlorobenzene and 1,2,4-trichlorobenzene are most preferred. Furthermore, a small amount of a monohalide can be used in combination for the purpose of controlling the molecular weight of PAS or stabilizing the terminal. Preferred monohalides include monochlorobenzene, 1-chloronaphthalene, 2-chloronaphthalene, methyl chloride, 4-chlorophenylphenylsulfone, 4-chlorobenzophenone, benzyl chloride and the like.

【0019】本発明に於て使用されるアルカリ金属硫化
物は、一般式MS(ここでMはアルカリ金属を示す)
で表わされる。具体的な例として硫化リチウム、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
ムなどが挙げられる。これらのアルカリ金属硫化物は無
水物、水和物もしくは水性混合物の形で用いられること
が多く、また2種以上の混合物で使用することも可能で
ある。このうちとりわけ容易に高純度品が入手できる硫
化ナトリウムが好ましく、この硫化ナトリウムは無水
物、9水和物、6水和物、5.5水和物、水溶液などで
用いる事ができる。なおアルカリ金属重硫化物やアルカ
リ金属チオ硫酸塩がアルカリ金属硫化物中に不純物とし
て含まれることもあるのでこれらを除去するためにアル
カリ金属水酸化物を少量アルカリ金属硫化物に添加する
ことも可能である。
The alkali metal sulfide used in the present invention has a general formula M 2 S (where M represents an alkali metal).
Is represented by Specific examples include lithium sulfide, sodium sulfide, potassium sulfide, rubidium sulfide, cesium sulfide, and the like. These alkali metal sulfides are often used in the form of anhydrides, hydrates or aqueous mixtures, and can also be used in a mixture of two or more. Of these, sodium sulfide, which is particularly easily available in high purity, is preferable. This sodium sulfide can be used in the form of anhydride, 9 hydrate, 6 hydrate, 5.5 hydrate, aqueous solution and the like. Alkali metal bisulfide and alkali metal thiosulfate may be included as impurities in the alkali metal sulfide, so a small amount of alkali metal hydroxide can be added to the alkali metal sulfide to remove these. It is.

【0020】また本発明に於ては、上述のアルカリ金属
硫化物の代わりにアルカリ金属水硫化物とアルカリ金属
水酸化物の混合物を使用することも可能である。
In the present invention, a mixture of an alkali metal hydrosulfide and an alkali metal hydroxide can be used instead of the above-mentioned alkali metal sulfide.

【0021】アルカリ金属硫化物の使用量は、芳香族ジ
ハライド1モル当り全硫黄含有量に換算して0.9〜
1.1モル、好ましくは0.95〜1.02モルであ
る。0.9モルに満たない場合や1.1モル以上の場合
にはPASの分子量が高くならずいずれも好ましくな
い。
The amount of the alkali metal sulfide used is 0.9 to 0.9% in terms of the total sulfur content per mole of aromatic dihalide.
1.1 mol, preferably 0.95 to 1.02 mol. When the amount is less than 0.9 mol or when the amount is 1.1 mol or more, the molecular weight of PAS is not increased, and neither is preferable.

【0022】本発明に於て使用されるキノン類とは次の
基本構造式を分子内に持つ化合物を指す。
The quinones used in the present invention refer to compounds having the following basic structural formula in the molecule.

【0023】[0023]

【化4】 Embedded image

【0024】本発明においては、キノン類は式の基本
構造を持つものであればどのような化合物でも充分な効
果が期待できるがとりわけ次の式の構造のキノン類が
高い効果を示す。
In the present invention, any compound having a basic structure represented by the formula can be expected to have a sufficient effect, but quinones having the structure represented by the following formula exhibit high effects.

【0025】[0025]

【化5】 Embedded image

【0026】式において、R、R、R、R
それぞれ水素、ハロゲン、アルキル基、アルキレン基、
アリール基、シアノ基などの置換基を表し、またR
または/およびR、Rが縮合芳香族基の一部と
なってもよい。
In the formula, R 5 , R 6 , R 7 and R 8 are each hydrogen, halogen, an alkyl group, an alkylene group,
An aryl group, a substituent such as a cyano group, also R 5,
R 6 or / and R 7 and R 8 may be a part of the condensed aromatic group.

【0027】好ましいキノン類の具体例として、1,4
−ベンゾキノン(p−ベンゾキノン)、メチルベンゾキ
ノン(p−トルキノン)、2,5−ジメチルベンゾキノ
ン(p−キシロキノン)、2,6−ジメチルベンゾキノ
ン、2,3−ベンゾキノン、2,3,5−トリメチルベ
ンゾキノン、2,3,5,6−テトラメチルベンゾキノ
ン(デュロキノン)、2−イソプロピル−5−メチルベ
ンゾキノン(チィモキノン)、テトラフルオロベンゾキ
ノン、ジフルオロベンゾキノン、モノフルオロベンゾキ
ノン、テトラクロロベンゾキノン、ジクロロベンゾキノ
ン、クロロベンゾキノン、テトラシアノベンゾキノン、
ジシアノベンゾキノン、モノシアノベンゾキノン、1,
4−ナフトキノン、2−メチル−1,4−ナフトキノ
ン、2,3−ジメチル−1,4−ナフトキノン、8−メ
チル−1,4−ナフトキノン、アントラキノン、2,6
−ジヒドロキシアントラキノン、アントラキノン−1,
5−ジスルフォン酸、ヘプタフルオロアントラキノンな
どが挙げられる。このうちベンゾキノン(p−ベンゾキ
ノン)、メチルベンゾキノン(p−トルキノン)、2,
5−ジメチルベンゾキノン(p−キシロキノン)、2,
6−ジメチルベンゾキノン、2,3−ベンゾキノン、
2,3,5−トリメチルベンゾキノン、2,3,5,6
−テトラメチルベンゾキノン(デュロキノン)、2−イ
ソプロピル−5−メチルベンゾキノン(チィモキノ
ン)、1,4−ナフトキノン、2,3−ジメチル−1,
4−ナフトキノン、アントラキノンなどが特に好ましい
例として挙げられる。
Specific examples of preferred quinones include 1,4
-Benzoquinone (p-benzoquinone), methylbenzoquinone (p-toluquinone), 2,5-dimethylbenzoquinone (p-xyloquinone), 2,6-dimethylbenzoquinone, 2,3-benzoquinone, 2,3,5-trimethylbenzoquinone, 2,3,5,6-tetramethylbenzoquinone (duloquinone), 2-isopropyl-5-methylbenzoquinone (thymoquinone), tetrafluorobenzoquinone, difluorobenzoquinone, monofluorobenzoquinone, tetrachlorobenzoquinone, dichlorobenzoquinone, chlorobenzoquinone, tetracyano Benzoquinone,
Dicyanobenzoquinone, monocyanobenzoquinone, 1,
4-naphthoquinone, 2-methyl-1,4-naphthoquinone, 2,3-dimethyl-1,4-naphthoquinone, 8-methyl-1,4-naphthoquinone, anthraquinone, 2,6
Dihydroxyanthraquinone, anthraquinone-1,
5-disulfonic acid, heptafluoroanthraquinone and the like. Of these, benzoquinone (p-benzoquinone), methylbenzoquinone (p-toluquinone), 2,
5-dimethylbenzoquinone (p-xyloquinone), 2,
6-dimethylbenzoquinone, 2,3-benzoquinone,
2,3,5-trimethylbenzoquinone, 2,3,5,6
-Tetramethylbenzoquinone (duloquinone), 2-isopropyl-5-methylbenzoquinone (thymoquinone), 1,4-naphthoquinone, 2,3-dimethyl-1,
4-Naphthoquinone, anthraquinone and the like are particularly preferable examples.

【0028】キノン類の添加量は、0.05−5モル
%、好ましくは0.5−3モル%の範囲であり、この範
囲であれば、生成ポリマの重合度を効果的に上げ、重合
時間も短くすることができる
The addition amount of quinones is 0.05-5 mol
%, Preferably 0.5-3 mol%.
, The degree of polymerization of the produced polymer is effectively increased,
Time can be shortened .

【0029】芳香族ジハライドとアルカリ金属硫化物と
の反応をキノン類存在下で行う場合には溶媒を用いずに
行うことも可能であるが、溶媒を用いた方がより高重合
度のPASを得ることができる。好ましい溶媒は、いわ
ゆる極性有機溶媒であれば特に限定されないがいわゆる
非プロトン性有機溶媒がより好ましい。好ましい溶媒の
例としては、ジメチルスルフォキシド、ジメチルアセト
アミド、ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリド
ン、N−エチルピロリドン、N−メチルイミダゾール、
N−メチルカプロラクタム、テトラメチル尿素、ヘキサ
メチルリン酸トリアミド、ジメチルイミダゾリジノン、
N−シクロヘキシルピロリドン、スルホラン、ジフェニ
ルスルホンなどがあげられ、このうちジメチルスルフォ
キシド、N−メチルピロリドン、N−メチルカプロラク
タム、ジメチルイミダゾリジノン、N−シクロヘキシル
ピロリドン、スルホランなどが特に好ましくN−メチル
ピロリドン、N−シクロヘキシルピロリドン、スルホラ
ンが最も好ましい。
When the reaction between the aromatic dihalide and the alkali metal sulfide is carried out in the presence of quinones, it is possible to carry out the reaction without using a solvent. Obtainable. The preferred solvent is not particularly limited as long as it is a so-called polar organic solvent, but a so-called aprotic organic solvent is more preferred. Examples of preferred solvents include dimethyl sulfoxide, dimethylacetamide, dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, N-ethylpyrrolidone, N-methylimidazole,
N-methylcaprolactam, tetramethylurea, hexamethylphosphoric triamide, dimethylimidazolidinone,
N-cyclohexylpyrrolidone, sulfolane, diphenylsulfone, etc., among which dimethylsulfoxide, N-methylpyrrolidone, N-methylcaprolactam, dimethylimidazolidinone, N-cyclohexylpyrrolidone, sulfolane and the like are particularly preferred. , N-cyclohexylpyrrolidone and sulfolane are most preferred.

【0030】溶媒の使用量はアルカリ金属硫化物1モル
に対し0.1〜10立方デシメートルが好ましい。
The amount of the solvent used is preferably 0.1 to 10 cubic decimeters per mole of the alkali metal sulfide.

【0031】また重合に支障のない範囲で、従来より知
られる重合助剤例えばアルカリ金属カルボン酸塩を添加
することも可能である。アルカリ金属カルボン酸塩の添
加量は、芳香族ジハライド1モルに対し、0.5−10
モル%、より好ましくは1−5%である。
It is also possible to add a conventionally known polymerization aid such as an alkali metal carboxylate as long as the polymerization is not hindered. The addition amount of the alkali metal carboxylate is 0.5-10 to 1 mol of the aromatic dihalide.
Mol%, more preferably 1-5%.

【0032】キノン類を用いると、反応溶媒のみならず
反応時間、反応温度などの反応条件をかなり自由に設定
できる。反応温度は必ずしも限定されるものでないが5
0℃から350℃まで、好ましくは100℃から300
℃までの範囲で行うことが好ましい。350℃以上の温
度で反応した場合には高重合度のPASが得られにくく
好ましくない。反応時間は反応温度により異なるが0.
2時間から15時間、好ましくは0.5時間から10時
間以内に重合を終了する場合に高重合度のポリマが得ら
れる。通常条件が整えば重合は3時間程度で終了し、か
つ高重合度のポリマを得ることが可能である。
When quinones are used, not only the reaction solvent but also reaction conditions such as reaction time and reaction temperature can be set quite freely. Although the reaction temperature is not necessarily limited, 5
0 ° C to 350 ° C, preferably 100 ° C to 300 ° C
It is preferable to carry out in the range up to ° C. When the reaction is carried out at a temperature of 350 ° C. or higher, it is difficult to obtain PAS having a high degree of polymerization, which is not preferable. The reaction time varies depending on the reaction temperature, but is not limited to 0.1.
When the polymerization is completed within 2 to 15 hours, preferably 0.5 to 10 hours, a polymer having a high degree of polymerization is obtained. Under the ordinary conditions, the polymerization is completed in about 3 hours, and a polymer having a high degree of polymerization can be obtained.

【0033】反応手順は従来公知のPASの一般的な重
合手順をそのまま行ってもよいが、キノン類を添加した
場合にはやや温和な条件で反応を行うことが可能であ
る。一般的な手順としては、反応溶媒に硫黄源となるア
ルカリ金属硫化物あるいはアルカリ金属水硫化物/アル
カリ金属水酸化物を入れ必要に応じて蒸留などの手段に
より水を留去する。キノン類を添加した場合には水の存
在量は比較的自由に設定できるが、水とアルカリ金属硫
化物とのモル比で0.9:1から15:1、好ましくは
0.95:1から5:1、より好ましくは1:1から
3:1である。水分量を調節した後に芳香族ジハライド
を添加し所定の温度まで加熱し反応させる。キノン類は
反応中のいかなる段階で添加してもよい。例えば硫黄源
を溶媒に入れる段階で添加する方法、水を留去した直後
に添加する方法、芳香族ジハライドとともに添加する方
法、反応温度まで加熱する途中に添加する方法、反応温
度に達した後で添加する方法などが挙げられるが、水を
留去した直後に添加する方法、芳香族ジハライドととも
に添加する方法が好ましい。またキノン類を数段階に分
けて添加することも好ましい結果を与える。反応が終了
した後は従来公知の方法でポリマを単離することができ
る。たとえば所定の反応時間が終った段階で冷却を行う
前に多量の水を添加し、その後冷却を行う。反応系が室
温になった段階で100メッシュのフルイでポリマと溶
媒とを分離する。ポリマを充分に水で洗浄し乾燥すれば
目的のPASが得られる。
The reaction procedure may be the same as that of a conventionally known general polymerization procedure for PAS, but when quinones are added, the reaction can be carried out under slightly mild conditions. As a general procedure, an alkali metal sulfide or an alkali metal hydrosulfide / alkali metal hydroxide serving as a sulfur source is added to a reaction solvent, and water is distilled off by distillation or the like as necessary. When quinones are added, the amount of water present can be set relatively freely, but the molar ratio of water to alkali metal sulfide is from 0.9: 1 to 15: 1, preferably from 0.95: 1. The ratio is 5: 1, more preferably 1: 1 to 3: 1. After adjusting the amount of water, an aromatic dihalide is added and heated to a predetermined temperature to cause a reaction. Quinones may be added at any stage during the reaction. For example, a method of adding a sulfur source at the stage of putting it in a solvent, a method of adding immediately after distilling water, a method of adding with an aromatic dihalide, a method of adding while heating to the reaction temperature, after reaching the reaction temperature Examples of the method include a method of adding water, and a method of adding water immediately after water is distilled off, and a method of adding water together with an aromatic dihalide are preferable. The addition of quinones in several stages also gives favorable results. After completion of the reaction, the polymer can be isolated by a conventionally known method. For example, a large amount of water is added before cooling at the end of a predetermined reaction time, and then cooling is performed. When the temperature of the reaction system reaches room temperature, the polymer and the solvent are separated by a 100-mesh sieve. The desired PAS can be obtained by sufficiently washing the polymer with water and drying.

【0034】通常、ポリマ収率は、芳香族ジハライドを
基準として85%以上、条件が揃えば90−95%以上
が達成できる。
Usually, the polymer yield can be at least 85% based on the aromatic dihalide, and 90-95% or more if the conditions are the same.

【0035】なお添加したキノン類は必ずしも分離する
必要はなく、ポリマ中に残存した状態でもなんら問題は
ない。キノン類をのぞく必要がある場合には、適当な溶
媒で洗浄すればよい。
It is not always necessary to separate the added quinones, and there is no problem even if they remain in the polymer. When it is necessary to remove quinones, it may be washed with an appropriate solvent.

【0036】本発明で重合されるPASの溶融粘度は、
特に制限はなく、いかなる溶融粘度のPASも製造可能
であるが、通常5〜10,000パスカル・秒(315
℃、剪断速度400/秒)のものが好ましい。
The melt viscosity of the PAS polymerized in the present invention is:
There is no particular limitation, and PAS having any melt viscosity can be produced, but it is usually 5 to 10,000 Pascal-second (315
(° C, shear rate: 400 / sec).

【0037】また、本発明の重合体には、本発明の効果
を損なわない範囲で、酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、結
晶核剤、紫外線防止剤、着色剤、難燃剤などの通常の添
加剤および少量の他種ポリマを添加することができ、さ
らに重合体の架橋度を制御する目的で、通常の過酸化剤
および特開昭59−131650号公報に記載されてい
るチオホスフィン酸金属塩などの架橋促進剤または特開
昭58−204045号公報、特開昭58−20404
6号公報などに記載されているジアルキル錫ジカルボキ
シレート、アミノトリアゾールなどの架橋防止剤を配合
することも可能である。
The polymer of the present invention may contain ordinary antioxidants, heat stabilizers, lubricants, crystal nucleating agents, ultraviolet inhibitors, coloring agents, flame retardants, etc. within a range that does not impair the effects of the present invention. Additives and small amounts of other polymers can be added, and for the purpose of controlling the degree of crosslinking of the polymer, ordinary peroxides and metal thiophosphinates described in JP-A-59-131650 are used. A crosslinking accelerator such as a salt or JP-A-58-204045, JP-A-58-20404.
It is also possible to add a crosslinking inhibitor such as dialkyltin dicarboxylate and aminotriazole described in JP-A-6-No.

【0038】本発明の重合体には必要に応じて、繊維状
および/または粒状の強化剤を使用することができる。
樹脂成分の合計100重量部に対して300重量部を越
えない範囲で配合することが可能であり、通常10〜3
00重量部の範囲で配合することにより強度、剛性、耐
熱性、寸法安定性などの向上をはかることが可能であ
る。かかる繊維状強化剤としては、ガラス繊維、アルミ
ナ繊維、炭化珪素繊維、セラミック繊維、アスベスト繊
維、石コウ繊維、金属繊維などの無機繊維および炭素繊
維などが挙げられる。また粒状の強化剤としては、ワラ
ステナイト、セリサイト、カオリン、マイカ、クレー、
タルク、アルミナシリケートなどの珪酸塩、アルミナ、
塩化珪素、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化
チタンなどの金属酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネ
シウム、ドロマイト等の炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸
バリウムなどの硫酸塩、ガラス・ビーズ、窒化ホウ素、
炭化珪素、シリカなどが挙げられ、これらは中空であっ
てもよい。これら強化剤は2種以上を併用することが可
能であり、必要によりシラン系およびチタン系などのカ
ップリング剤で予備処理して使用することができる。
If necessary, a fibrous and / or granular reinforcing agent can be used in the polymer of the present invention.
It can be blended in a range not exceeding 300 parts by weight based on 100 parts by weight of the total of the resin components, and usually 10 to 3 parts by weight.
By mixing in the range of 00 parts by weight, it is possible to improve strength, rigidity, heat resistance, dimensional stability and the like. Examples of such a fibrous reinforcing agent include glass fiber, alumina fiber, silicon carbide fiber, ceramic fiber, asbestos fiber, masonry fiber, inorganic fiber such as metal fiber, and carbon fiber. In addition, examples of granular reinforcing agents include wollastenite, sericite, kaolin, mica, clay,
Silicates such as talc and alumina silicate, alumina,
Metal oxides such as silicon chloride, magnesium oxide, zirconium oxide and titanium oxide; carbonates such as calcium carbonate, magnesium carbonate and dolomite; sulfates such as calcium sulfate and barium sulfate; glass beads; boron nitride;
Examples include silicon carbide and silica, which may be hollow. Two or more of these reinforcing agents can be used in combination, and if necessary, can be used after being pretreated with a silane-based or titanium-based coupling agent.

【0039】上記の如き充填剤との複合組成物の調製手
段は特に制限はないが、樹脂成分と強化剤とを使用する
PAS樹脂の融点以上の温度で、押出機内で溶融混練
後、ペレタイズする方法が代表的である。溶融混練温度
はポリマにより異なるが270℃〜400℃が好まし
い。
The means for preparing the composite composition with the filler as described above is not particularly limited, but is melt-kneaded in an extruder at a temperature not lower than the melting point of the PAS resin using a resin component and a reinforcing agent, and then pelletized. The method is representative. The melt-kneading temperature varies depending on the polymer, but is preferably from 270 ° C to 400 ° C.

【0040】以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳細
に説明する。
Now, the present invention will be described in further detail with reference to Examples.

【0041】[0041]

【実施例】実施例 1 オートクレーブに硫化ナトリウム3.26kg(25モ
ル、結晶水約40%を含む)、水酸化ナトリウム4g、
およびN−メチルピロリドン(以下NMPと略す)7.
9kgを仕込み、撹拌しながら徐々に200℃まで昇温
し、水0.81kgを含む留出水約0.95kgを除去
した。残留混合物に1,4−ジクロルベンゼン3.75
kg(25.5モル)、1,4−ベンゾキノン30g
(1,4−ジクロルベンゼンに対し1.2モル%)およ
びNMP2kgを加え、260℃で1時間加熱した。反
応終了後、室温まで冷却する途中で2kgの水を添加し
た。反応混合液からポリマを分離するのには100メッ
シュのフルイを用いた。ポリマを蒸留水で数回洗浄し、
さらに130℃の熱水で2回洗浄した。ポリマを真空加
熱乾燥し収量を求めたところ2.60kg(収率94
%)であった。さらに高化式フローテスターで315
℃、剪断速度400/秒の粘度を測定したところ105
6パスカル・秒であった。
EXAMPLES Example 1 In an autoclave, 3.26 kg of sodium sulfide (25 mol, containing about 40% of water of crystallization), 4 g of sodium hydroxide,
And N-methylpyrrolidone (hereinafter abbreviated as NMP) 7.
9 kg was charged and the temperature was gradually raised to 200 ° C. with stirring to remove about 0.95 kg of distillate water containing 0.81 kg of water. 3.75 of 1,4-dichlorobenzene were added to the residual mixture.
kg (25.5 mol), 30 g of 1,4-benzoquinone
(1.2 mol% based on 1,4-dichlorobenzene) and 2 kg of NMP were added, and the mixture was heated at 260 ° C. for 1 hour. After the completion of the reaction, 2 kg of water was added while cooling to room temperature. A 100 mesh sieve was used to separate the polymer from the reaction mixture. Wash the polymer several times with distilled water,
Further, it was washed twice with hot water at 130 ° C. The polymer was dried by heating under vacuum and the yield was determined.
%)Met. 315 with the Koka type flow tester
At a shear rate of 400 / sec.
6 Pascal-seconds.

【0042】比較例 1 1,4−ベンゾキノンを添加しないこと以外は実施例1
と同様に重合を実施した。収量は1.90kg(69
%)で、悪臭を放った。ポリマを高化式フローテスター
で315℃、剪断速度400/秒の粘度を測定したとこ
ろ10.2パスカル・秒であった。実施例と比較すれば
明らかにポリマの分子量が低いものであった。
Comparative Example 1 Example 1 except that 1,4-benzoquinone was not added.
Polymerization was carried out in the same manner as described above. The yield is 1.90 kg (69
%), Stinking. The polymer was measured for viscosity at 315 ° C. and a shear rate of 400 / sec with a Koka type flow tester to find that the viscosity was 10.2 Pascal · sec. As compared with the examples, the molecular weight of the polymer was clearly lower.

【0043】実施例 2,3,4 キノン類を表1に示したように変更したほかは実施例1
と同様に行った。結果を表1中に示す。表1中粘度は、
315℃、剪断速度400/秒で測定し、単位はパスカ
ル・秒で表した。
Example 2 Example 1 was repeated except that the quinones were changed as shown in Table 1.
The same was done. The results are shown in Table 1. The viscosity in Table 1 is
It was measured at 315 ° C. at a shear rate of 400 / sec, and the unit was expressed in Pascal · sec.

【0044】[0044]

【表1】 [Table 1]

【0045】実施例5,6および比較例2,3 1,4−ベンゾキノンを表2に示したように添加量を変
更したほかは実施例1と同様に行った。結果を表2に示
す。粘度の測定条件、単位は表1と同じ。
Examples 5 and 6 and Comparative Examples 2, 31 The same procedure as in Example 1 was carried out except that the amount of 1,4-benzoquinone was changed as shown in Table 2. Table 2 shows the results. The viscosity measurement conditions and units are the same as in Table 1.

【0046】[0046]

【表2】 [Table 2]

【0047】実施例 7,8 1,4−ジクロロベンゼンを表−3に示したように変更
した他は実施例1と同様に行った。結果を表3に示す。
粘度の測定条件は表1と同じ。
Examples 7, 8 The procedure of Example 1 was repeated except that 1,4-dichlorobenzene was changed as shown in Table 3. Table 3 shows the results.
The viscosity measurement conditions are the same as in Table 1.

【0048】[0048]

【表3】 [Table 3]

【0049】実施例 溶媒をNMPからスルフォランに変更した他は実施例1
と同様に行った。得られたポリマを高化式フローテスタ
ーで315℃、剪断速度400/秒の粘度を測定したと
ころ871パスカル・秒であった。
Example 9 Example 1 except that the solvent was changed from NMP to sulfolane
The same was done. The viscosity of the obtained polymer measured at 315 ° C. and a shear rate of 400 / sec with a Koka type flow tester was 871 Pascal · sec.

【0050】比較例 オートクレーブに硫化ナトリウム3.26kg(25モ
ル、結晶水約40%を含む)、水酸化ナトリウム4g、
およびNMP7.9kgを仕込み、撹拌しながら徐々に
200℃まで昇温し、水0.81kgを含む留出水約
0.95kgを除去した。残留混合物に1,4−ジクロ
ルベンゼン3.75kg(25.5モル)およびNMP
2kgを加え、260℃で1時間加熱した。その後、ポ
ンプを用いて260℃の温度を保ちながら、水を2.0
kg添加した。添加後さらに15分間反応を続け、室温
まで冷却した。冷却後オートクレーブの中を調べたとこ
ろ非常に悪臭を放つ液体のみがあるだけでポリマは得ら
れなかった。
Comparative Example 4 In an autoclave, 3.26 kg of sodium sulfide (25 mol, containing about 40% of water of crystallization), 4 g of sodium hydroxide,
And 7.9 kg of NMP, and the temperature was gradually raised to 200 ° C. while stirring to remove about 0.95 kg of distillate water containing 0.81 kg of water. 3.75 kg (25.5 mol) of 1,4-dichlorobenzene and NMP were added to the residual mixture.
2 kg was added and heated at 260 ° C. for 1 hour. Then, while maintaining the temperature of 260 ° C. using a pump,
kg was added. After the addition, the reaction was continued for another 15 minutes and cooled to room temperature. After cooling, the inside of the autoclave was examined, and only a very stinking liquid was found, and no polymer was obtained.

【0051】本比較例から、重合途中で水を添加する方
法では、重合時間を短くした場合には高重合度のポリマ
が得られないことがわかった。
From this comparative example, it was found that in the method of adding water during the polymerization, a polymer having a high degree of polymerization could not be obtained when the polymerization time was shortened.

【0052】[0052]

【発明の効果】本発明の重合方法は従来の重合方法より
も、少量の添加剤を加えるだけで短時間で、かつ高収率
で高重合度体が得られる。
According to the polymerization method of the present invention, a polymer having a high degree of polymerization can be obtained in a short time and with a high yield only by adding a small amount of an additive, as compared with the conventional polymerization method.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−221528(JP,A) 特開 平2−212520(JP,A) Polymer(Korea),De c.1989,vol.13,No.10,p. 866−873 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 75/00 - 75/32 CA(STN) REGISTRY(STN)Continuation of the front page (56) References JP-A-3-221528 (JP, A) JP-A-2-212520 (JP, A) Polymer (Korea), Dec. 1989, vol. 13, No. 10, p. 866-873 (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C08G 75/00-75/32 CA (STN) REGISTRY (STN)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】式 (1) 【化1】 (式中、R1、R2、R3、R4はそれぞれ炭素数1〜
12までのアルキル基、芳香族基、脂環基、水素原子を
表し、またXはハロゲン原子をそれぞれ表す)で表され
る芳香族ジハライドを、この芳香族ジハライドに対し
0.05〜5モル%のキノン類存在下にアルカリ金属
硫化物と反応させることを特徴とするポリアリーレンス
ルフィドの製造法。
(1) Formula (1) (Wherein R1, R2, R3, and R4 each have 1 to 1 carbon atoms)
Alkyl groups of up to 12, an aromatic group, alicyclic group, represents a hydrogen atom, and X is an aromatic dihalide represented by each represents) a halogen atom, to the aromatic dihalide
Preparation of polyarylene sulfide which comprises reacting an alkali metal sulfide in the presence of 0.05 to 5 mol% of the key non-class.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Polymer(Korea),Dec.1989,vol.13,No.10,p.866−873

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KR200484743Y1 (en) * 2015-09-08 2017-10-19 김남준 Supporting structure of bed for nutriculture

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