JP3490137B2 - Method for producing polyarylene sulfide - Google Patents

Method for producing polyarylene sulfide

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JP3490137B2
JP3490137B2 JP09818294A JP9818294A JP3490137B2 JP 3490137 B2 JP3490137 B2 JP 3490137B2 JP 09818294 A JP09818294 A JP 09818294A JP 9818294 A JP9818294 A JP 9818294A JP 3490137 B2 JP3490137 B2 JP 3490137B2
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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、ポリアリーレンスルフ
ィド(PAS)の製造方法に関する。さらに詳しくは電
気、電子分野、高剛性材料分野で特に有用な比較的高分
子量のポリアリーレンスルフィドを製造する方法に関す
る。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing polyarylene sulfide (PAS). More specifically, it relates to a method for producing a relatively high molecular weight polyarylene sulfide that is particularly useful in the fields of electricity, electronics, and high rigidity materials.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポリアリーレンスルフィド樹脂(PAS
樹脂)、中でも特にポリフェニレンスルフィド樹脂(P
PS樹脂)は、機械的強度、耐熱性等に優れると共に、
特に高い剛性を有するエンジニアリング樹脂として知ら
れており、電子・電気機器部品の素材や各種の高剛性材
料として有用である。これらの樹脂の製造には、従来、
N−メチル−2−ピロリドン(以下において、NMPと
略称することがある。)等の非プロトン性有機溶媒中で
p−ジクロロベンゼン等のジハロゲン化芳香族化合物と
硫化ナトリウム等のナトリウム塩とを反応させるという
方法が一般に用いられてきた。しかし、この場合、副生
する塩化ナトリウムがNMP等の溶媒に不溶であるから
樹脂中に取り込まれてしまい、それを洗浄によって取り
除くことは容易でなかった。
2. Description of the Related Art Polyarylene sulfide resin (PAS
Resin), especially polyphenylene sulfide resin (P
PS resin) has excellent mechanical strength, heat resistance, etc.
It is particularly known as an engineering resin having high rigidity and is useful as a material for electronic / electrical device parts and various high-rigidity materials. Conventionally, the production of these resins has been
Reaction of a dihalogenated aromatic compound such as p-dichlorobenzene with a sodium salt such as sodium sulfide in an aprotic organic solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter sometimes abbreviated as NMP). The method of allowing has been commonly used. In this case, however, sodium chloride, which is a by-product, is insoluble in a solvent such as NMP, so that it is taken into the resin and it is not easy to remove it by washing.

【0003】そこで、ナトリウム塩に代えてリチウム
塩、たとえば水酸化リチウムを用いて重合を行い、塩化
リチウムを副生させると、塩化リチウムはNMP等の多
くの非プロトン性有機溶媒(重合用溶媒)に可溶である
ので、水洗浄工程および排水処理工程が不要となるとと
もに、高純度PASを製造する方法として有効であるこ
とから、リチウム塩を用いる方法が脚光を浴びてきた。
Therefore, when a lithium salt such as lithium hydroxide is used for the polymerization instead of the sodium salt to produce lithium chloride as a by-product, the lithium chloride is converted into many aprotic organic solvents such as NMP (solvent for polymerization). Since it is soluble in water, it eliminates the need for a water washing step and a waste water treatment step, and is effective as a method for producing high-purity PAS. Therefore, a method using a lithium salt has been in the limelight.

【0004】このようなリチウム塩を用いたPASの製
造方法については、これまで種々の改良がなされてきた
が、本出願人も、非プロトン性有機溶媒中で、N−メチ
ルアミノ酪酸リチウムと硫化水素とジハロゲン化芳香族
化合物とを、ジハロゲン化芳香族化合物の反応率を80
〜99モル%に達するまで予備重合し、次いで本重合を
行うことを特徴とする比較的高分子量のPASを製造す
る方法を提案している(特願平5−32939号)。こ
の方法は、高純度、高分子量のPASを容易に得ること
ができる利点を有している。
Although various improvements have been made so far with respect to the method for producing PAS using such a lithium salt, the applicant of the present invention also proposed that the present applicant can sulphate lithium N-methylaminobutyrate and sulfide in an aprotic organic solvent. The reaction rate of hydrogen and the dihalogenated aromatic compound was adjusted to 80
A method for producing a relatively high-molecular weight PAS, which is characterized in that prepolymerization is carried out until the amount reaches 99 mol% and then main polymerization is carried out, is proposed (Japanese Patent Application No. 5-32939). This method has an advantage that PAS of high purity and high molecular weight can be easily obtained.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法では
比較的高分子量(たとえば、溶液粘度が0.2以上)の
PASが生成した際、重合系でポリマー相が攪拌翼等に
凝集することがあり、冷却後に攪拌翼等にポリマーが付
着したり、製品を抜出す際、抜出しラインの閉塞を招く
ことがあり、また、重合系を連続化した際、ポリマーを
安定して抜出すことが困難な場合があり、必ずしも十分
に満足すべきものとはいえなかった。本発明は、上記問
題に鑑みなされたものであり、ポリマーの攪拌翼等への
付着や製品抜出しラインの閉塞を生ずることなく、比較
的高分子量のPASを容易かつ円滑に製造することがで
きるポリアリーレンスルフィドの製造方法を提供するこ
とを目的とする。
However, in this method, when a PAS having a relatively high molecular weight (for example, a solution viscosity of 0.2 or more) is produced, the polymer phase may agglomerate on the stirring blade or the like in the polymerization system. Yes, the polymer may adhere to the stirring blades after cooling, or the extraction line may be blocked when the product is withdrawn, and it is difficult to stably withdraw the polymer when the polymerization system is continuous. In some cases, it was not always satisfactory. The present invention has been made in view of the above problems, and it is possible to easily and smoothly produce a relatively high molecular weight PAS without causing adhesion of a polymer to a stirring blade or the like and blocking of a product extraction line. It is an object to provide a method for producing arylene sulfide.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明によれば、非プロトン性有機溶媒中にて、水酸化
リチウムと、液状または気体状のイオウ化合物と、ポリ
ハロゲン化芳香族化合物とを重合させて、ポリアリーレ
ンスルフィドを製造する方法において、重合時のリチウ
ム濃度を、前記非プロトン性有機溶媒1リットル当たり
3.6モル以上に制御することを特徴とするポリアリー
レンスルフィドの製造方法が提供される。
To achieve the above object, according to the present invention, hydroxylation is carried out in an aprotic organic solvent.
In the method for producing a polyarylene sulfide by polymerizing lithium , a liquid or gaseous sulfur compound and a polyhalogenated aromatic compound, the lithium concentration at the time of polymerization is 3 per 1 liter of the aprotic organic solvent. Provided is a method for producing a polyarylene sulfide, which is characterized by controlling the amount to be 6 mol or more.

【0007】また、その好ましい態様として、前記非プ
ロトン性有機溶媒が、N−メチル−2−ピロリドンであ
ることを特徴とするポリアリーレンスルフィドの製造方
法が、また、前記液状または気体状のイオウ化合物が、
硫化水素であることを特徴とするポリアリーレンスルフ
ィドの製造方法が、また、前記ポリハロゲン化芳香族化
合物が、パラジクロロベンゼンを50モル%以上含むも
のであることを特徴とするポリアリーレンスルフィドの
製造方法が、さらに、前記重合が、連続重合であること
を特徴とするポリアリーレンスルフィドの製造方法がそ
れぞれ提供される。
[0007] In a preferred embodiment thereof, the aprotic organic solvent is N-methyl-2-pyrrolidone, and the method for producing polyarylene sulfide is also the liquid or gaseous sulfur compound. But,
A method for producing polyarylene sulfide, which is hydrogen sulfide, and a method for producing polyarylene sulfide, wherein the polyhalogenated aromatic compound contains paradichlorobenzene in an amount of 50 mol% or more, Further, each of the methods for producing a polyarylene sulfide is provided, wherein the polymerization is a continuous polymerization.

【0008】以下、本発明を具体的に説明する。 1.重合原料 本発明のポリアリーレンスルフィドの製造方法において
は、水酸化リチウムおよび/またはN−メチルアミノ酪
酸リチウムと、液状または気体状のイオウ化合物と、ジ
ハロゲン化芳香族化合物とを、非プロトン性有機溶媒中
にて重合させる。
The present invention will be specifically described below. 1. Polymerization raw materials In the method for producing a polyarylene sulfide of the present invention, lithium hydroxide and / or lithium N-methylaminobutyrate, a liquid or gaseous sulfur compound, and a dihalogenated aromatic compound are mixed with an aprotic organic solvent. Polymerize inside.

【0009】(1)非プロトン性有機溶媒 本発明に用いられる非プロトン性有機溶媒としては、一
般に、非プロトン性の極性有機化合物(たとえば、アミ
ド化合物,ラクタム化合物,尿素化合物,有機イオウ化
合物,環式有機リン化合物等)を、単独溶媒として、ま
たは、混合溶媒として、好適に使用することができる。
(1) Aprotic organic solvent The aprotic organic solvent used in the present invention is generally an aprotic polar organic compound (eg, amide compound, lactam compound, urea compound, organic sulfur compound, ring). Formula organophosphorus compounds, etc.) can be suitably used as a single solvent or as a mixed solvent.

【0010】これらの非プロトン性の極性有機化合物の
うち、前記アミド化合物としては、たとえば、N,N−
ジメチルホルムアミド,N,N−ジエチルホルムアミ
ド,N,N−ジメチルアセトアミド,N,N−ジエチル
アセトアミド,N,N−ジプロピルアセトアミド,N,
N−ジメチル安息香酸アミドなとを挙げることができ
る。
Of these aprotic polar organic compounds, examples of the amide compound include N, N-
Dimethylformamide, N, N-diethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N, N-diethylacetamide, N, N-dipropylacetamide, N,
Examples thereof include N-dimethylbenzoic acid amide.

【0011】また、前記ラクタム化合物としては、たと
えば、カプロラクタム,N−メチルカプロラクタム,N
−エチルカプロラクタム,N−イソプロピルカプロラク
タム,N−イソブチルカプロラクタム,N−ノルマルプ
ロピルカプロラクタム,N−ノルマルブチルカプロラク
タム,N−シクロヘキシルカプロラクタム等のN−アル
キルカプロラクタム類,N−メチル−2−ピロリドン
(NMP),N−エチル−2−ピロリドン,N−イソプ
ロピル−2−ピロリドン,N−イソブチル−2−ピロリ
ドン,N−ノルマルプロピル−2−ピロリドン,N−ノ
ルマルブチル−2−ピロリドン,N−シクロヘキシル−
2−ピロリドン,N−メチル−3−メチル−2−ピロリ
ドン,N−エチル−3−メチル−2−ピロリドン,N−
メチル−3,4,5−トリメチル−2−ピロリドン,N
−メチル−2−ピペリドン,N−エチル−2−ピペリド
ン,N−イソプロピル−2−ピペリドン,N−メチル−
6−メチル−2−ピペリドン,N−メチル−3−エチル
−2−ピペリドンなどを挙げることができる。
Examples of the lactam compound include caprolactam, N-methylcaprolactam, N
-N-alkylcaprolactams such as -ethylcaprolactam, N-isopropylcaprolactam, N-isobutylcaprolactam, N-normalpropylcaprolactam, N-normalbutylcaprolactam, N-cyclohexylcaprolactam, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), N -Ethyl-2-pyrrolidone, N-isopropyl-2-pyrrolidone, N-isobutyl-2-pyrrolidone, N-normal propyl-2-pyrrolidone, N-normal butyl-2-pyrrolidone, N-cyclohexyl-
2-pyrrolidone, N-methyl-3-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-3-methyl-2-pyrrolidone, N-
Methyl-3,4,5-trimethyl-2-pyrrolidone, N
-Methyl-2-piperidone, N-ethyl-2-piperidone, N-isopropyl-2-piperidone, N-methyl-
6-methyl-2-piperidone, N-methyl-3-ethyl-2-piperidone and the like can be mentioned.

【0012】また、前記尿素化合物としては、たとえ
ば、テトラメチル尿素,N,N’−ジメチルエチレン尿
素,N,N’−ジメチルプロピレン尿素などを挙げるこ
とができる。
Examples of the urea compound include tetramethylurea, N, N'-dimethylethyleneurea, N, N'-dimethylpropyleneurea and the like.

【0013】さらに、前記有機イオウ化合物としては、
たとえば、ジメチルスルホキシド,ジエチルスルホキシ
ド,ジフェニルスルホン,1−メチル−1−オキソスル
ホラン,1−エチル−1−オキソスルホラン,1−フェ
ニル−1−オキソスルホランなどを、また、前記環式有
機リン化合物としては、たとえば、1−メチル−1−オ
キソホスホラン,1−ノルマルプロピル−1−オキソホ
スホラン,1−フェニル−1−オキソホスホランなどを
挙げることができる。
Further, as the organic sulfur compound,
For example, dimethyl sulfoxide, diethyl sulfoxide, diphenyl sulfone, 1-methyl-1-oxosulfolane, 1-ethyl-1-oxosulfolane, 1-phenyl-1-oxosulfolane, and the like as the cyclic organic phosphorus compound. Examples thereof include 1-methyl-1-oxophosphorane, 1-normalpropyl-1-oxophosphorane, 1-phenyl-1-oxophosphorane and the like.

【0014】これら各種の非プロトン性極性有機化合物
は、それぞれ一種単独で、または二種以上を混合して、
さらには、本発明の目的に支障のない他の溶媒成分と混
合して、前記非プロトン性有機溶媒として使用すること
ができる。
These various aprotic polar organic compounds may be used alone or in combination of two or more,
Furthermore, it can be used as the aprotic organic solvent by mixing with other solvent components which do not hinder the purpose of the present invention.

【0015】前記各種の非プロトン性極性有機溶媒の中
でも、好ましいのはN−アルキルカプロラクタム及びN
−アルキルピロリドンであり、特に好ましいのはN−メ
チル−2−ピロリドンである。
Among the above various aprotic polar organic solvents, N-alkylcaprolactam and N are preferable.
-Alkylpyrrolidone, particularly preferred is N-methyl-2-pyrrolidone.

【0016】(2)水酸化リチウムおよび/またはN−
メチルアミノ酪酸リチウム 本発明で用いられる水酸化リチウムおよび/またはN−
メチルアミノ酪酸リチウムとしては、特に制限はなく、
高純度である限り市販の製品を使用することができる。
このN−メチルアミノ酪酸リチウムとしては、出願人が
先に特願平4−183717号で提案した製造方法によ
って製造されたものが好ましい。すなわち、まず、非プ
ロトン性有機溶媒中で、N−メチル−2−ピロリドン
と、リチウムを除くアルカリ金属の水酸化物とを反応さ
せてN−メチルアミノ酪酸のアルカリ金属塩(すなわ
ち、N−メチルアミノ酪酸のリチウム以外のアルカリ金
属塩)を合成する。
(2) Lithium hydroxide and / or N-
Lithium methylaminobutyrate Lithium hydroxide and / or N- used in the present invention
There is no particular limitation on lithium methylaminobutyrate,
A commercially available product can be used as long as it has high purity.
As the lithium N-methylaminobutyrate, those produced by the production method previously proposed by the applicant in Japanese Patent Application No. 4-183717 are preferable. That is, first, in an aprotic organic solvent, N-methyl-2-pyrrolidone is reacted with an alkali metal hydroxide except lithium to form an alkali metal salt of N-methylaminobutyric acid (that is, N-methyl). Alkali metal salts of aminobutyric acid other than lithium) are synthesized.

【0017】次に、前記N−メチルアミノ酪酸ナトリウ
ム等のN−メチルアミノ酪酸のリチウム以外のアルカリ
金属塩の合成で得られたN−メチルアミノ酪酸ナトリウ
ム等のN−メチルアミノ酪酸のリチウム以外のアルカリ
金属塩を含有する反応混合物から水分濃度を低減すべく
水分を除去する。この水分除去工程は、蒸留等の常法に
従って行うことができる。なお、その際、有機溶媒の一
部が除去されても構わない。合成したN−メチルアミノ
酪酸ナトリウム等のN−メチルアミノ酪酸のリチウム以
外のアルカリ金属塩を一旦単離して、次の工程の原料と
して使用することもできるが、通常は、この水分を除去
した後の反応混合物をそのまま、あるいは必要に応じ
て、溶媒量を適宜に調節する程度で、次の反応工程に供
する方がプロセス上有利になる。
Next, other than lithium N-methylaminobutyric acid such as sodium N-methylaminobutyrate obtained by synthesis of an alkali metal salt other than lithium N-methylaminobutyric acid such as sodium N-methylaminobutyrate. Water is removed from the reaction mixture containing the alkali metal salt to reduce the water concentration. This water removal step can be performed according to a conventional method such as distillation. At that time, a part of the organic solvent may be removed. The synthesized alkali metal salt of N-methylaminobutyric acid such as sodium N-methylaminobutyric acid other than lithium can be isolated once and used as a raw material in the next step. From the viewpoint of the process, it is advantageous to subject the reaction mixture of (1) to the next reaction step as it is, or to the extent that the amount of the solvent is appropriately adjusted as necessary.

【0018】上記に次いで、前記水分除去の工程で水分
濃度を低減したN−メチルアミノ酪酸ナトリウム等のN
−メチルアミノ酪酸のリチウム以外のアルカリ金属塩の
溶液を塩化リチウムと接触させることにより、このN−
メチルアミノ酪酸のリチウム以外のアルカリ金属塩と塩
化リチウムとを反応させ、所望のN−メチルアミノ酪酸
リチウムを合成する。その際、用いたN−メチルアミノ
酪酸ナトリウム等のN−メチルアミノ酪酸のリチウム以
外のアルカリ金属塩のアルカリ金属成分(すなわち、リ
チウム以外のアルカリ金属成分)の塩化物が副生する
が、これらの副生アルカリ金属塩化物を除去し、リチウ
ム以外のアルカリ金属成分が完全にまたは十分に除去さ
れた所望のN−メチルアミノ酪酸リチウムの溶液を得
る。
Next to the above, N such as sodium N-methylaminobutyrate whose water concentration was reduced in the water removing step is used.
-By contacting a solution of an alkali metal salt of methylaminobutyric acid other than lithium with lithium chloride, the N-
An alkali metal salt of methylaminobutyric acid other than lithium is reacted with lithium chloride to synthesize desired lithium N-methylaminobutyrate. At that time, a chloride of an alkali metal component of the alkali metal salt of N-methylaminobutyric acid such as sodium N-methylaminobutyric acid used other than lithium (that is, an alkali metal component other than lithium) is by-produced. By-product alkali metal chloride is removed to obtain a solution of the desired lithium N-methylaminobutyrate in which alkali metal components other than lithium are completely or sufficiently removed.

【0019】本発明においては、水酸化リチウムおよび
N−メチルアミノ酪酸リチウムの両方を用いてもよく、
またそのいずれか一方のみを用いてもよい。
In the present invention, both lithium hydroxide and lithium N-methylaminobutyrate may be used,
Also, only one of them may be used.

【0020】(3)液状または気体状のイオウ化合物 本発明に用いられる液状又は気体状のイオウ化合物とし
ては、特に制限はないが、硫化水素を好適に用いること
ができる。
(3) Liquid or Gaseous Sulfur Compound The liquid or gaseous sulfur compound used in the present invention is not particularly limited, but hydrogen sulfide can be preferably used.

【0021】(4)ポリハロゲン化芳香族化合物 本発明に用いられるポリハロゲン化芳香族化合物として
は、特に制限はなく、一分子中に二個以上のハロゲン原
子を有する芳香族化合物を挙げることができ、具体的に
はポリアリーレンスルフィドの製造に用いられる公知の
化合物を好適例として挙げることができる。
(4) Polyhalogenated Aromatic Compound The polyhalogenated aromatic compound used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include aromatic compounds having two or more halogen atoms in one molecule. A known compound used for the production of polyarylene sulfide can be specifically mentioned as a preferable example.

【0022】たとえば、m−ジハロゲンベンゼン、p−
ジハロゲンベンゼン等のジハロゲンベンゼン類;2,3
−ジハロゲントルエン、2,5−ジハロゲントルエン、
2,6−ジハロゲントルエン、3,4−ジハロゲントル
エン、2,5−ジハロゲンキシレン、1−エチル−2,
5−ジハロゲンベンゼン、1,2,4,5−テトラメチ
ル−3,6−ジハロゲンベンゼン、1−ノルマルヘキシ
ル−2,5−ジハロゲンベンゼン、1−シクロヘキシル
−2,5−ジハロゲンベンゼンなどのアルキル置換ジハ
ロゲンベンゼン類またはシクロアルキル置換ジハロゲン
ベンゼン類;1−フェニル−2,5−ジハロゲンベンゼ
ン、1−ベンジル−2,5−ジハロゲンベンゼン、1−
p−トルイル−2,5−ジハロゲンベンゼン等のアリー
ル置換ジハロゲンベンゼン類;4,4’−ジハロビフェ
ニル等のジハロビフェニル類:1,4−ジハロナフタレ
ン、1,6−ジハロナフタレン、2,6−ジハロナフタ
レン等のジハロナフタレン類などを挙げることができ
る。
For example, m-dihalogenbenzene, p-
Dihalogenbenzenes such as dihalogenbenzene; 2,3
-Dihalogentoluene, 2,5-dihalogentoluene,
2,6-dihalogentoluene, 3,4-dihalogentoluene, 2,5-dihalogenxylene, 1-ethyl-2,
Alkyl-substituted dihalogens such as 5-dihalogenbenzene, 1,2,4,5-tetramethyl-3,6-dihalogenbenzene, 1-normalhexyl-2,5-dihalogenbenzene, 1-cyclohexyl-2,5-dihalogenbenzene Benzene or cycloalkyl-substituted dihalogenbenzenes; 1-phenyl-2,5-dihalogenbenzene, 1-benzyl-2,5-dihalogenbenzene, 1-
Aryl-substituted dihalogenbenzenes such as p-toluyl-2,5-dihalogenbenzene; dihalobiphenyls such as 4,4′-dihalobiphenyl: 1,4-dihalonaphthalene, 1,6-dihalonaphthalene, 2 And dihalonaphthalene such as 6-dihalonaphthalene.

【0023】これらのジハロゲン化芳香族化合物におけ
る2個のハロゲン元素は、それぞれフッ素、塩素,臭素
またはヨウ素であり、それらは同一であってもよいし、
互いに異なっていてもよい。
The two halogen elements in these dihalogenated aromatic compounds are respectively fluorine, chlorine, bromine or iodine, which may be the same,
They may be different from each other.

【0024】これらの中でも、好ましいのはジハロゲン
ベンゼン類であり、特に好ましいのはp−ジクロロベン
ゼンを50モル%以上含むものである。
Of these, dihalogenbenzenes are preferable, and those containing p-dichlorobenzene in an amount of 50 mol% or more are particularly preferable.

【0025】(5)使用割合 重合時のリチウムの使用割合(リチウム濃度)の制御
は、非プロトン性有機溶媒1リットル当たり3.6モル
以上となるようにリチウム化合物と溶媒の仕込み量を調
整して行う。3.6モル/リットル以上であると安定分
散(液滴状でポリマー相が分散する)を得ることができ
る。3.6モル/リットルより小さいとポリマー相が塊
状となり攪拌翼等に付着することがある。イオウ化合物
として硫化水素を用いた場合、その硫化水素に対する、
水酸化リチウムおよび/またはN−メチルアミノ酪酸リ
チウムの使用割合(モル比:水酸化リチウムおよび/ま
たはN−メチルアミノ酪酸リチウム/硫化水素)は、通
常1.80〜3.00、特に1.95〜3.00であ
る。硫化水素に対する水酸化リチウムおよび/またはN
−メチルアミノ酪酸リチウムの使用割合が前記範囲内に
あると、重合反応が一層円滑に進行する。
(5) Usage ratio The usage ratio (lithium concentration) of lithium at the time of polymerization is controlled by adjusting the charged amounts of the lithium compound and the solvent so that the amount is 3.6 mol or more per liter of the aprotic organic solvent. Do it. When the amount is 3.6 mol / liter or more, stable dispersion (the polymer phase is dispersed in the form of droplets) can be obtained. If it is less than 3.6 mol / liter, the polymer phase may become lumpy and adhere to the stirring blade and the like. When hydrogen sulfide is used as the sulfur compound,
The usage ratio of lithium hydroxide and / or lithium N-methylaminobutyrate (molar ratio: lithium hydroxide and / or lithium N-methylaminobutyrate / hydrogen sulfide) is usually 1.80 to 3.00, particularly 1.95. ˜3.00. Lithium hydroxide and / or N for hydrogen sulfide
-When the usage ratio of lithium methylaminobutyrate is within the above range, the polymerization reaction proceeds more smoothly.

【0026】同様に、ポリハロゲン化芳香族化合物に対
する硫化水素の使用割合(モル比:硫化水素/ジハロゲ
ン化芳香族化合物)は、通常0.90〜1.30、特に
0.95〜1.25である。ポリハロゲン化芳香族化合
物に対する硫化水素の使用割合が前記範囲にあると、重
合反応が一層円滑に進行する。
Similarly, the use ratio of hydrogen sulfide to polyhalogenated aromatic compound (molar ratio: hydrogen sulfide / dihalogenated aromatic compound) is usually 0.90 to 1.30, particularly 0.95 to 1.25. Is. When the ratio of hydrogen sulfide to the polyhalogenated aromatic compound is within the above range, the polymerization reaction will proceed more smoothly.

【0027】同様に、非プロトン性有機溶媒に対する硫
化水素の使用割合(モル比:硫化水素/非プロトン性有
機溶媒)は、通常0.05〜0.30、特に0.05〜
0.25である。なお、この非プロトン性有機溶媒の量
は、N−メチルアミノ酪酸リチウムを用いる場合、仕込
んだ非プロトン性有機溶媒の量と、このN−メチルアミ
ノ酪酸リチウムと硫化水素との反応により生成した非プ
ロトン性有機溶媒の量との合計量である。非プロトン性
有機溶媒に対する硫化水素の使用割合が前記範囲内にあ
ると、重合反応が円滑に進行し、また、連続重合に適し
たものとなる。
Similarly, the use ratio of hydrogen sulfide to the aprotic organic solvent (molar ratio: hydrogen sulfide / aprotic organic solvent) is usually 0.05 to 0.30, particularly 0.05 to.
It is 0.25. In addition, when the lithium N-methylaminobutyrate is used, the amount of this aprotic organic solvent is the amount of the aprotic organic solvent charged and the amount of non-protonic organic solvent produced by the reaction of this lithium N-methylaminobutyrate and hydrogen sulfide. It is the total amount with the amount of the protic organic solvent. When the use ratio of hydrogen sulfide to the aprotic organic solvent is within the above range, the polymerization reaction proceeds smoothly, and it becomes suitable for continuous polymerization.

【0028】本発明においては、必要に応じて、活性水
素含有ハロゲン化芳香族化合物、一分子中に3個以上の
ハロゲン原子を有するポリハロゲン化芳香族化合物、お
よびハロゲン化芳香族ニトロ化合物などの分岐剤を適当
に選択して反応系に添加し、これを使用することもでき
る。
In the present invention, if necessary, active hydrogen-containing halogenated aromatic compounds, polyhalogenated aromatic compounds having 3 or more halogen atoms in one molecule, halogenated aromatic nitro compounds, etc. A branching agent can be used by appropriately selecting it and adding it to the reaction system.

【0029】必要に応じて使用される前記分岐剤の使用
割合は、前記硫化水素1モルに対し、通常、0.000
5〜0.05モル、好ましくは0.001〜0.02モ
ルである。
The proportion of the branching agent used, if necessary, is usually 0.000 with respect to 1 mol of the hydrogen sulfide.
It is 5 to 0.05 mol, preferably 0.001 to 0.02 mol.

【0030】2.重合操作 本発明においては、前記非プロトン性有機溶媒中にて、
水酸化リチウムおよび/またはN−メチルアミノ酪酸リ
チウムと、液状または気体状のイオウ化合物と、ポリハ
ロゲン化芳香族化合物とを、リチウムの非プロトン性有
機溶媒に対する使用割合を制御しながら重縮合してポリ
アリーレンスルフィドを製造する。以下、本発明を各工
程順に説明する。
2. Polymerization operation In the present invention, in the aprotic organic solvent,
Lithium hydroxide and / or lithium N-methylaminobutyrate, a liquid or gaseous sulfur compound, and a polyhalogenated aromatic compound are polycondensed while controlling the use ratio of lithium to the aprotic organic solvent. Produces polyarylene sulfide. Hereinafter, the present invention will be described in the order of each step.

【0031】(1)仕込み工程 この工程では、硫化水素、水酸化リチウムおよび/また
はN−メチルアミノ酪酸リチウム、ポリハロゲン化芳香
族化合物および非プロトン性有機溶媒を、たとえば重合
反応器内に仕込む。前記各成分の仕込み量は、前述した
使用割合の範囲内のものとする。
(1) Charge step In this step, hydrogen sulfide, lithium hydroxide and / or lithium N-methylaminobutyrate, polyhalogenated aromatic compound and aprotic organic solvent are charged into, for example, a polymerization reactor. The amount of each component charged is within the range of the above-mentioned usage ratio.

【0032】これら各成分を仕込む際の各成分の添加順
序に特に制限があるわけではないが、以下の三方法を仕
込み処方の好適例として挙げることができる。
Although there is no particular limitation on the order of addition of the components when the components are charged, the following three methods can be mentioned as suitable examples of the charge formulation.

【0033】まず、水酸化リチウムおよび/またはN
−メチルアミノ酪酸リチウムとジハロゲン化芳香族化合
物との非プロトン性有機溶媒溶液を調製し、この非プロ
トン性有機溶媒溶液に硫化水素を吹込み、溶解させる。
First, lithium hydroxide and / or N
An aprotic organic solvent solution of lithium methylaminobutyrate and a dihalogenated aromatic compound is prepared, and hydrogen sulfide is blown into the aprotic organic solvent solution to dissolve it.

【0034】あらかじめ硫化水素を吹込み、溶解させ
た非プロトン性溶媒溶液を、水酸化リチウムおよび/ま
たはN−メチルアミノ酪酸リチウムとポリハロゲン化芳
香族化合物とに混合する。
An aprotic solvent solution in which hydrogen sulfide has been previously blown and dissolved therein is mixed with lithium hydroxide and / or lithium N-methylaminobutyrate and the polyhalogenated aromatic compound.

【0035】水酸化リチウムおよび/またはN−メチ
ルアミノ酪酸リチウムの非プロトン性有機溶媒溶液に硫
化水素を吹込み、溶解し、次いでポリハロゲン化芳香族
化合物を添加する。
Hydrogen sulfide is blown into and dissolved in a solution of lithium hydroxide and / or lithium N-methylaminobutyrate in an aprotic organic solvent, and then a polyhalogenated aromatic compound is added.

【0036】なお、液状又は気体状のイオウ化合物を投
入する(吹込む)際の系の温度は、通常、常温であるが
170℃未満とすることが好ましい。さらに好ましくは
150℃未満、中でも130℃未満が最も好ましい。1
50℃以上の場合、固体状の硫化物が析出するおそれが
ある。
The temperature of the system at the time of introducing (blowing) the liquid or gaseous sulfur compound is usually room temperature, but preferably less than 170 ° C. More preferably, it is less than 150 ° C, and most preferably less than 130 ° C. 1
When the temperature is 50 ° C. or higher, solid sulfide may be precipitated.

【0037】また、硫化水素を用いる場合、その吹き込
む際の圧力は、常圧でも加圧してもよい。吹き込み時間
としては、特に制限はなく、通常は10〜180分程度
とすることが好ましい。吹き込み速度も特に制限はな
く、通常は10〜1000cc/分程度とすることが好
ましい。
When hydrogen sulfide is used, the pressure at which it is blown may be atmospheric pressure or increased pressure. The blowing time is not particularly limited and is usually preferably about 10 to 180 minutes. The blowing speed is also not particularly limited, and normally it is preferably about 10 to 1000 cc / min.

【0038】(2)錯体合成工程 この工程では、水酸化リチウムおよび/またはN−メチ
ルアミノ酪酸リチウムと硫化水素とから錯体を合成す
る。
(2) Complex Synthesis Step In this step, a complex is synthesized from lithium hydroxide and / or lithium N-methylaminobutyrate and hydrogen sulfide.

【0039】合成条件として、温度は100〜200℃
であり、130〜150℃が好ましい。この温度範囲
で、反応系を10分〜5時間、好ましくは1時間〜2時
間かけて静置もしくは攪拌する。このような合成条件の
下では特に上記錯体が好適に形成される。
As synthesis conditions, the temperature is 100 to 200 ° C.
And is preferably 130 to 150 ° C. In this temperature range, the reaction system is left standing or stirred for 10 minutes to 5 hours, preferably 1 hour to 2 hours. Under such synthetic conditions, the above complex is particularly preferably formed.

【0040】(3)予備重合工程 本発明においては、必要に応じて非プロトン性有機溶媒
中で、水酸化リチウムおよび/またはN−メチルアミノ
酪酸リチウムと硫化水素とポリハロゲン化芳香族化合物
との予備重合を、このポリハロゲン化芳香族化合物の反
応率が80〜99%、好ましくは80〜95%になるよ
うに、予備重合を行うことが好ましい。
(3) Prepolymerization Step In the present invention, lithium hydroxide and / or lithium N-methylaminobutyrate, hydrogen sulfide, and a polyhalogenated aromatic compound are optionally used in an aprotic organic solvent. The prepolymerization is preferably carried out so that the reaction rate of the polyhalogenated aromatic compound becomes 80 to 99%, preferably 80 to 95%.

【0041】ポリハロゲン化芳香族化合物の反応率が上
記割合になるように予備重合を行ってから後述する重合
を行うことにより、溶液粘度が0.20以上のポリアリ
ーレンスルフィドを効率良く製造することができる。ポ
リハロゲン化芳香族化合物の反応率が80%未満である
と高分子量のポリアリーレンスルフィドを製造すること
ができないことがある。
Efficiently producing a polyarylene sulfide having a solution viscosity of 0.20 or more by carrying out prepolymerization so that the reaction rate of the polyhalogenated aromatic compound becomes the above ratio and then carrying out the polymerization described later. You can If the reaction rate of the polyhalogenated aromatic compound is less than 80%, it may not be possible to produce a high molecular weight polyarylene sulfide.

【0042】なお、この予備重合におけるポリハロゲン
化芳香族化合物の反応率は、予備重合工程後の脱水工程
中に留出したポリハロゲン化芳香族化合物の量を仕込ん
だポリハロゲン化芳香族化合物の量から引いた値から求
めることができるし、また、脱水を行わない場合には、
予備重合後の反応液中のポリハロゲン化芳香族化合物の
量を仕込んだポリハロゲン化芳香族化合物の量から引い
た値より求めることができる。ポリハロゲン化芳香族化
合物の定量分析は、脱水を行った場合の留出液および脱
水を行わない場合の反応液中のポリハロゲン化芳香族化
合物のガスクロマトグラフィー分析により行うことがで
きる。
The reaction rate of the polyhalogenated aromatic compound in this prepolymerization is the same as that of the polyhalogenated aromatic compound charged with the amount of the polyhalogenated aromatic compound distilled during the dehydration step after the prepolymerization step. It can be calculated from the value subtracted from the amount, and if dehydration is not performed,
It can be determined from the value obtained by subtracting the amount of the polyhalogenated aromatic compound in the reaction solution after the prepolymerization from the amount of the charged polyhalogenated aromatic compound. The quantitative analysis of the polyhalogenated aromatic compound can be carried out by gas chromatography analysis of the polyhalogenated aromatic compound in the distillate when dehydration is carried out and in the reaction liquid when dehydration is not carried out.

【0043】(4)脱水工程 本発明においては、さらに高分子量のポリアリーレンス
ルフィドを製造しようとするときには、必要に応じて脱
水工程を採用するのが好ましい。脱水工程は、前記錯体
合成工程と予備重合工程との間にあっても良く、予備重
合工程と重合工程との間にあっても良く、また、錯体合
成工程と予備重合工程との間および予備重合工程と重合
工程との間の両方にあっても良い。
(4) Dehydration Step In the present invention, when a higher molecular weight polyarylene sulfide is to be produced, it is preferable to employ a dehydration step if necessary. The dehydration step may be performed between the complex synthesis step and the preliminary polymerization step, may be performed between the preliminary polymerization step and the polymerization step, and may be performed between the complex synthesis step and the preliminary polymerization step and between the preliminary polymerization step and the polymerization step. It may be both during the process.

【0044】脱水条件としては、温度として通常50〜
180℃、好ましくは130〜160℃、圧力としては
減圧であっても加圧であっても良く、通常は1mmHg
〜10kg/cm2 の範囲の中から適宜に選択される。
脱水雰囲気は、通常不活性ガス雰囲気たとえば窒素ガス
雰囲気が採用される。
As the dehydration condition, the temperature is usually 50 to 50.
180 ° C., preferably 130 to 160 ° C. The pressure may be reduced pressure or increased pressure, usually 1 mmHg
It is appropriately selected from the range of 10 kg / cm 2 .
As the dehydrating atmosphere, an inert gas atmosphere such as a nitrogen gas atmosphere is usually adopted.

【0045】脱水の程度として、反応が100%進行し
た場合に生成する水分量に対する水分量として70%以
上、好ましくは1〜2時間をかけて80%以上の水分が
留出するまで脱水を行うのが良い。このように70%以
上の水分が留出するまで脱水を行うと高分子量のポリア
リーレンスルフィドをより確実に製造することができ
る。
The degree of dehydration is 70% or more, preferably 80% or more of the water content relative to the water content produced when the reaction proceeds 100%, preferably over 1 to 2 hours. Is good. By dehydrating until 70% or more of water is distilled off, a high molecular weight polyarylene sulfide can be produced more reliably.

【0046】脱水量の確認は、留出液中の水分をガスク
ロマトグラフィー分析により定量することにより行うこ
とができる。
The amount of dehydration can be confirmed by quantifying the water content in the distillate by gas chromatography analysis.

【0047】(5)重合工程 この工程では、まず、必要に応じて上述の脱水工程で得
られた反応液から脱イオウ操作、たとえば脱硫化水素操
作によって硫黄分を調整することが好ましい。すなわ
ち、後述するポリハロゲン化芳香族化合物の反応を行わ
せるためには、系内に存在する硫黄/リチウム比を1/
2(S原子/Li原子モル比)以下にすることが好まし
く、1/2にコントロールすることがさらに好ましい。
1/2より大きい場合、反応が進行しにくいためPAS
樹脂の生成が困難となる。コントロールする方法として
は特に制限はないが、たとえばアルカリ金属塩化物また
はアルカリ土類金属塩化物を分離するために吹き込んだ
硫黄化合物、たとえば、硫化水素を、アルカリ金属塩化
物またはアルカリ土類金属塩化物の分離後、系内の液体
部分に窒素バブリング等を施し除去することにより、系
内に存在する硫黄の合計量を調節することができる。こ
の場合、加温してもよい。また、水酸化リチウムやN−
メチルアミノ酪酸リチウム(LMAB)等のリチウム塩
を系内に加えることによりコントロールしてもよい。
(5) Polymerization Step In this step, first, if necessary, it is preferable to adjust the sulfur content from the reaction solution obtained in the dehydration step by a desulfurization operation, for example, a desulfurization operation. That is, in order to carry out the reaction of the polyhalogenated aromatic compound described later, the ratio of sulfur / lithium present in the system is 1 /
It is preferably 2 (S atom / Li atom molar ratio) or less, and more preferably controlled to 1/2.
If it is larger than 1/2, the reaction is difficult to proceed, so PAS
It becomes difficult to produce resin. The control method is not particularly limited, but, for example, a sulfur compound blown to separate an alkali metal chloride or an alkaline earth metal chloride, for example, hydrogen sulfide, is used as an alkali metal chloride or an alkaline earth metal chloride. After separation of the above, the total amount of sulfur present in the system can be adjusted by subjecting the liquid portion in the system to nitrogen bubbling or the like to remove. In this case, you may heat. In addition, lithium hydroxide and N-
It may be controlled by adding a lithium salt such as lithium methylaminobutyrate (LMAB) into the system.

【0048】前記予備重合工程の終了後、または予備重
合工程の終了後等に必要に応じて実施される脱水工程の
後に、重合工程を実施する。
The polymerization step is carried out after the preliminary polymerization step, or after the dehydration step, which is carried out as necessary after the completion of the preliminary polymerization step or the like.

【0049】反応容器としては、たとえば、1リットル
のステンレス製オートクレーブ(攪拌翼として、パドル
翼を備え、回転数300〜700rpm)を挙げること
ができる。重合温度としては、230〜280℃が好ま
しく、重合時間としては0.1〜10時間が好ましい。
ポリハロゲン化芳香族化合物の投入量としては、前述の
ようにポリハロゲン化芳香族化合物/系内に存在する硫
黄=0.9〜1.3(モル比)の範囲から選択すること
が好ましく、0.95〜1.25がさらに好ましい。
As the reaction vessel, for example, a 1-liter stainless steel autoclave (a paddle blade is provided as a stirring blade and the rotation speed is 300 to 700 rpm) can be mentioned. The polymerization temperature is preferably 230 to 280 ° C., and the polymerization time is preferably 0.1 to 10 hours.
The amount of the polyhalogenated aromatic compound added is preferably selected from the range of polyhalogenated aromatic compound / sulfur existing in the system = 0.9 to 1.3 (molar ratio), as described above, 0.95-1.25 is more preferable.

【0050】(6)後処理工程 前記重合反応によって合成したポリアリーレンスルフィ
ドは、たとえば、濾過または遠心分離等による標準的な
方法により、直接に反応容器から分別したり、または、
たとえば水および/または稀釈した酸等の凝集液を添加
したのちに反応溶液から分別して、単離することができ
る。
(6) Post-Treatment Step The polyarylene sulfide synthesized by the above-mentioned polymerization reaction is directly separated from the reaction vessel by a standard method such as filtration or centrifugation, or
For example, it can be isolated by adding a coagulating liquid such as water and / or a diluted acid and then separating from the reaction solution.

【0051】単離した重合体は、付着している不純物あ
るいは副反応物などを除去するために、通常、水、NM
P、メタノール、アセトン、ベンゼン、トルエンなどの
洗浄溶剤を用いて洗浄することが望ましい。
The isolated polymer is usually treated with water or NM in order to remove adhering impurities or by-products.
It is desirable to wash with a washing solvent such as P, methanol, acetone, benzene, or toluene.

【0052】また単離しなくても、反応溶液から溶媒を
留去して回収し、残渣を前述のように洗浄することによ
って重合体を得ることもできる。なお、回収した溶媒は
再使用に供することもできる。
Even without isolation, the polymer can be obtained by distilling the solvent from the reaction solution to recover it, and washing the residue as described above. The recovered solvent can be reused.

【0053】本発明の方法においては、以上のようにし
て、溶液粘度(ηinh )が0.20以上でありメルトイ
ンデックス(MI)が0〜1,000g/10分である
ところの、十分に高分子量であって、ある場合には、ゲ
ル形成性であると共に、粒径が0.5〜5mmであると
ころの、粒径の制御された粒状のポリアリーレンスルフ
ィドを、簡略化された工程で容易にかつ安定に得ること
ができる。なお、この発明による粒状とは、通常顆粒状
であるがビーズ状であってもよい。また、前記溶液粘度
は、粒状のポリアリーレンスルフィドをα−クロルナフ
タレンに0.4g/dlの濃度になるように溶解し、2
06℃の温度でウベローデ粘度計を使用して測定された
値である。
In the method of the present invention, as described above, the solution viscosity (η inh ) is 0.20 or more and the melt index (MI) is 0 to 1,000 g / 10 minutes. Granulated polyarylene sulfides of high molecular weight, in some cases gel-forming and having a particle size of 0.5 to 5 mm, with controlled particle size, are subjected to a simplified process. It can be easily and stably obtained. It should be noted that the term "granular" according to the present invention usually means a granular shape, but may be a bead shape. Further, the solution viscosity is obtained by dissolving granular polyarylene sulfide in α-chlornaphthalene to a concentration of 0.4 g / dl,
It is a value measured using an Ubbelohde viscometer at a temperature of 06 ° C.

【0054】また、反応液中にLiClとして存在して
いるLiイオンを回収するため、系内にアルカリ金属の
水酸化物やアルカリ土類金属の水酸化物たとえば水酸化
ナトリウム,水酸化カリウム,水酸化マグネシウム等を
投入してもよい。中でも水酸化ナトリウムが好ましい。
その投入量は、リチウムイオン1モルに対し、水酸基が
0.90〜1.1モル、好ましくは0.95〜1.05
モルになるようにする。1.1モルを超えても水酸化リ
チウムの生成には支障はないが、アルカリ金属(土類金
属)水酸化物の原単位の増加や後続の操作との関連で生
成PASの純度の低下を招くことがあるので好ましくな
い。また0.90未満の場合リチウムが塩化物として溶
解したままとなり、リチウムのロスになる。この場合の
反応温度は、特に制限はないが、アルカリ金属水酸化物
またはアルカリ土類金属水酸化物を水溶液状で投入する
場合、通常室温〜230℃、好ましくは65〜150℃
であり、固体状で投入する場合には、通常60〜230
℃、好ましくは90〜150℃である。反応温度が低い
場合、溶解度が低く、反応速度が著しく遅くなる。反応
温度が高い場合NMPの沸点以上になり、加圧下で行わ
なければならずプロセス的に不利になる。また、反応時
間は、特に制限はない。
Further, in order to recover Li ions existing as LiCl in the reaction solution, alkali metal hydroxides and alkaline earth metal hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and water are used in the system. Magnesium oxide or the like may be added. Of these, sodium hydroxide is preferred.
The amount of the hydroxyl group added is 0.90 to 1.1 mol, preferably 0.95 to 1.05, relative to 1 mol of lithium ion.
Try to be mol. If the amount exceeds 1.1 mol, it does not hinder the production of lithium hydroxide, but the purity of the produced PAS is decreased due to the increase of the basic unit of alkali metal (earth metal) hydroxide and the subsequent operation. It is not preferable because it may lead to. On the other hand, when it is less than 0.90, lithium remains dissolved as chloride, resulting in loss of lithium. The reaction temperature in this case is not particularly limited, but when the alkali metal hydroxide or the alkaline earth metal hydroxide is charged in the form of an aqueous solution, it is usually room temperature to 230 ° C, preferably 65 to 150 ° C.
When the solid state is charged, it is usually 60 to 230.
C., preferably 90 to 150.degree. When the reaction temperature is low, the solubility is low and the reaction rate is remarkably slow. When the reaction temperature is high, it becomes higher than the boiling point of NMP, and it has to be carried out under pressure, which is a process disadvantage. The reaction time is not particularly limited.

【0055】このようにして得られたポリアリーレンス
ルフィドは、必要に応じて種々の脱塩処理を行って、重
合体中の塩化リチウムなどの塩含有量をさらに低減して
も良い。
The polyarylene sulfide thus obtained may be subjected to various desalting treatments, if necessary, to further reduce the salt content such as lithium chloride in the polymer.

【0056】本発明により得られたポリアリーレンスル
フィドから各種の製品を成形する場合には、ポリアリー
レンスルフィドに必要に応じて他の重合体、顔料、グラ
ファイト、金属粉、ガラス粉、石英粉、タルク、炭酸カ
ルシウム、ガラス繊維、炭素繊維、各種ウィスカーなど
の充填剤、安定剤、離型剤などを適宜配合することがで
きる。
When various products are molded from the polyarylene sulfide obtained by the present invention, other polymers, pigments, graphite, metal powder, glass powder, quartz powder, talc may be added to the polyarylene sulfide as required. , Calcium carbonate, glass fiber, carbon fiber, various whiskers and other fillers, stabilizers, release agents and the like can be appropriately mixed.

【0057】本発明により得られたポリアリーレンスル
フィドは、各種成形品の材料、たとえばフィルム、繊
維、機械部品、電気部品、電子部品などの材料として好
適に利用することができる。
The polyarylene sulfide obtained according to the present invention can be suitably used as a material for various molded products such as films, fibers, mechanical parts, electric parts and electronic parts.

【0058】[0058]

【0059】[0059]

【0060】[0060]

【0061】[0061]

【0062】[0062]

【0063】[0063]

【0064】[0064]

【0065】[0065]

【実施例】以下、本発明を実施例によってさらに具体的
に説明する。 (1) 水酸化リチウム(LiOH)を用いた場合(i) 水酸化リチウム 関東化学(株)製純度98%のものを用いた。 ii 硫化水素−Li錯体の合成 撹拌翼のついた500mlガラス製セパブルフラスコに
N−メチル−2−ピロリドン415.94g(4.2モ
ル)、前記(i)の無水水酸化リチウム36.79g
(1.5モル)及び脱イオン水27.0g(1.5モ
ル)を入れ、130℃に昇温した。昇温後硫化水素を7
00ml/min.の供給速度で35分間液中に吹き込
んだ。硫化水素を吹き込む間の液温は常に130℃を保
つ様に制御した。硫化水素の供給を停止し、液中のS
(硫黄)量を定量した結果、1.182モル吸収されて
おり従ってS/Li比(モル比)=0.79であった。
また、錯体の合成中若干のNMPの流出が見られた。得
られた錯体を分析した結果、錯体1g当たりのS,L
i,NMP量はそれぞれ、S:2.938×10-3(モ
ル/グラム)、Li:3.730×10-3(モル/グラ
ム)、およびNMP:0.8771(グラム/グラム)
であった。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to Examples.
Explained. (1) When using lithium hydroxide (LiOH) (i) Lithium hydroxide manufactured by Kanto Chemical Co., Inc. having a purity of 98% was used. ( Ii ) Synthesis of hydrogen sulfide-Li complex In a 500 ml glass separable flask equipped with a stirring blade, 41.94 g (4.2 mol) of N-methyl-2-pyrrolidone and the above-mentioned (i) anhydrous lithium hydroxide 36. 79 g
(1.5 mol) and 27.0 g (1.5 mol) of deionized water were added and the temperature was raised to 130 ° C. After heating, add 7
00 ml / min. It was blown into the liquid for 35 minutes at a feeding rate of. The liquid temperature during the blowing of hydrogen sulfide was controlled so as to always maintain 130 ° C. The supply of hydrogen sulfide was stopped, and S in the liquid
As a result of quantifying the amount of (sulfur), 1.182 mol was absorbed, and thus the S / Li ratio (molar ratio) = 0.79.
In addition, some outflow of NMP was observed during the synthesis of the complex. As a result of analyzing the obtained complex, S and L per 1 g of the complex were analyzed.
The amounts of i and NMP were S: 2.938 × 10 −3 (mol / gram), Li: 3.730 × 10 −3 (mol / gram), and NMP: 0.8771 (gram / gram), respectively.
Met.

【0066】[実施例1] 撹拌翼のついた0.3リットルのガラス製オートクレー
ブに、N−メチル−2−ピロリドン22.06g(0.
222モル)、p−ジクロロベンゼン22.05g
(0.150モル)、前記 ii で合成した錯体51.
05g(0.15モル)、及び前記(i)の無水水酸化
リチウム2.87g(0.117モル)、トリクロルベ
ンゼン0.408g(0.0022モル)を入れ、密封
系で240℃に加熱しながら30分かけて撹拌し予備重
合を行った。次いで、260℃に昇温し、260℃を保
ちながら3時間かけて重合を行った。この場合、リチウ
ム濃度(Li/NMP)は4.74モル/リットルであ
った。重合中の分散状態を観察したところ、ポリマー相
は液滴状に均一分散していた。重合反応の終了後に、反
応系を冷却し、得られた固形分を水及びアセトンで順次
洗浄し、乾燥を行うことによりポリアリーレンスルフィ
ドを15.32g(収率93.5%)得た。得られたポ
リアリーレンスルフィドをα−クロルナフタレンに0.
4g/dlの濃度になるように溶解し、206℃の温度
でウベローデ粘度計を使用して粘度測定を行った。その
結果、このポリアリーレンスルフィドの溶液粘度ηinh
は、無限大であった。
Example 1 In a 0.3 liter glass autoclave equipped with a stirring blade, 22.06 g of N-methyl-2-pyrrolidone (0.
222 mol), p-dichlorobenzene 22.05 g
(0.150 mol), the complex 51. synthesized in ( ii ) above.
05 g (0.15 mol), 2.87 g (0.117 mol ) of anhydrous lithium hydroxide of the above (i ), and 0.408 g (0.0022 mol) of trichlorobenzene were added, and the mixture was heated to 240 ° C. in a closed system. While stirring for 30 minutes, prepolymerization was performed. Then, the temperature was raised to 260 ° C., and polymerization was carried out for 3 hours while maintaining 260 ° C. In this case, the lithium concentration (Li / NMP) was 4.74 mol / liter. Observation of the dispersed state during the polymerization revealed that the polymer phase was uniformly dispersed in the form of droplets. After the completion of the polymerization reaction, the reaction system was cooled, the obtained solid content was washed successively with water and acetone, and dried to obtain 15.32 g of polyarylene sulfide (yield 93.5%). The obtained polyarylene sulfide was added to α-chlornaphthalene in an amount of 0.
It melt | dissolved so that it might become a density | concentration of 4 g / dl, and the viscosity was measured using the Ubbelohde viscometer at the temperature of 206 degreeC. As a result, the solution viscosity of this polyarylene sulfide η inh
Was infinite.

【0067】[比較例1] 重合原料としてN−メチル−2−ピロリドン:39.9
2g(0.403モル)、p−ジクロロベンゼン:1
7.28g(0.118モル)、前記 ii で合成した
錯体:40g(0.118モル)、および前記(i)
無水水酸化リチウム:2.20g(0.090モル)を
用意した。上記原料を用い、実施例1と同様の操作を行
った。この場合のリチウム濃度(Li/NMP)は3.
28モル/リットルであった。その結果、ポリアリーレ
ンスルフィド13.71g(収率89.3%)を得た。
なお、この時の重合中の分散状態は、ポリマー相が塊状
であった。得られたポリアリーレンスルフィドの溶液粘
度ηinhを実施例1と同じ操作で測定したところ、0.
345であった。
[ Comparative Example 1 ] N-methyl-2-pyrrolidone as a raw material for polymerization: 39.9
2 g (0.403 mol), p-dichlorobenzene: 1
7.28 g (0.118 mol), the complex synthesized in ( ii ) above: 40 g (0.118 mol), and anhydrous lithium hydroxide in (i) above: 2.20 g ( 0.090 mol) were prepared. . The same operation as in Example 1 was performed using the above raw materials. In this case, the lithium concentration (Li / NMP) is 3.
It was 28 mol / liter. As a result, 13.71 g (yield 89.3%) of polyarylene sulfide was obtained.
In this case, in the dispersed state during the polymerization, the polymer phase was lumpy. When the solution viscosity η inh of the obtained polyarylene sulfide was measured by the same operation as in Example 1, it was 0.
It was 345.

【0068】[0068]

【0069】[表1] [Table 1]

【0070】[0070]

【0071】[0071]

【0072】[0072]

【0073】[0073]

【発明の効果】以上説明したように本発明のポリアリー
レンスルフィドの製造方法によれば、重合系においてリ
チウム濃度(Li/NMP)を制御することでポリマー
相の分散安定化が可能となり、PAS製造プロセスにお
いてポリマーの翼、バッフル等への付着防止反応液
の抜出しの際の閉塞防止が可能となった。
As described above, according to the method for producing a polyarylene sulfide of the present invention, it is possible to stabilize the dispersion of the polymer phase by controlling the lithium concentration (Li / NMP) in the polymerization system, and to produce PAS. Preventing polymer from adhering to blades, baffles, etc. in the process It became possible to prevent clogging during withdrawal of the reaction liquid.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のポリアリーレンスルフィドの製造工程
および重合中の分散状態を模式的に示す流れ図である。
FIG. 1 is a flow chart schematically showing a production process of a polyarylene sulfide of the present invention and a dispersed state during polymerization.

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 非プロトン性有機溶媒中にて、水酸化リ
チウムと、液状または気体状のイオウ化合物と、ポリハ
ロゲン化芳香族化合物とを重合させてポリアリーレンス
ルフィドを製造する方法において、重合時のリチウム濃
度を、前記非プロトン性有機溶媒1リットル当たり3.
6モル以上に制御することを特徴とするポリアリーレン
スルフィドの製造方法。
1. A lithium hydroxide in an aprotic organic solvent.
In the method for producing polyarylene sulfide by polymerizing thium , a liquid or gaseous sulfur compound and a polyhalogenated aromatic compound, the lithium concentration at the time of polymerization is set to 3 per 1 liter of the aprotic organic solvent.
A method for producing a polyarylene sulfide, which is controlled to 6 mol or more.
【請求項2】 前記非プロトン性有機溶媒が、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記
載のポリアリーレンスルフィドの製造方法。
2. The method for producing a polyarylene sulfide according to claim 1, wherein the aprotic organic solvent is N-methyl-2-pyrrolidone.
【請求項3】 前記液状または気体状のイオウ化合物
が、硫化水素であることを特徴とする請求項1または2
記載のポリアリーレンスルフィドの製造方法。
3. The liquid or gaseous sulfur compound is hydrogen sulfide.
A method for producing the described polyarylene sulfide.
【請求項4】 前記ポリハロゲン化芳香族化合物が、パ
ラジクロロベンゼンを50モル%以上含むものであるこ
とを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載のポリ
アリーレンスルフィドの製造方法。
4. The method for producing a polyarylene sulfide according to claim 1, wherein the polyhalogenated aromatic compound contains 50 mol% or more of paradichlorobenzene.
【請求項5】 前記重合が、連続重合であることを特徴
とする請求項1〜4のいずれか1項記載のポリアリーレ
ンスルフィドの製造方法。
5. The method for producing polyarylene sulfide according to claim 1, wherein the polymerization is continuous polymerization.
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