JP6354339B2 - Process for producing polyarylene sulfide - Google Patents

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本発明はポリアリーレンスルフィドの製造方法に関するものであり、さらに詳しくは環式ポリアリーレンスルフィドを遷移金属化合物存在下で加熱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に関するものである。   The present invention relates to a method for producing polyarylene sulfide, and more particularly to a method for producing polyarylene sulfide, which comprises heating cyclic polyarylene sulfide in the presence of a transition metal compound.

ポリフェニレンスルフィド(以下、PPSと略する場合もある)に代表されるポリアリーレンスルフィドは優れた耐熱性、バリア性、耐薬品性、電気絶縁性、耐湿熱性、難燃性などエンジニアリングプラスチックとして好適な性質を有する樹脂である。また、射出成形、押出成形により各種成形部品、フィルム、シート、繊維などに成形可能であり、各種電気・電子部品、機械部品及び自動車部品など耐熱性、耐薬品性の要求される分野に幅広く用いられている。   Polyarylene sulfides typified by polyphenylene sulfide (hereinafter sometimes abbreviated as PPS) have excellent heat resistance, barrier properties, chemical resistance, electrical insulation, moist heat resistance, flame resistance, and other suitable properties as engineering plastics. It is resin which has. In addition, it can be molded into various molded parts, films, sheets, fibers, etc. by injection molding and extrusion molding, and is widely used in various fields that require heat resistance and chemical resistance such as various electrical / electronic parts, mechanical parts, and automotive parts. It has been.

このポリアリーレンスルフィドの具体的な製造方法として、N−メチル−2−ピロリドンなどの有機アミド溶媒中で硫化ナトリウムなどのアルカリ金属硫化物とp−ジクロロベンゼンなどのポリハロ芳香族化合物とを反応させる方法が提案されており、この方法はポリアリーレンスルフィドの工業的製造方法として幅広く利用されている。しかしながら、この製造方法は高温、高圧、かつ強アルカリ条件下で反応を行うことが必要であり、さらに、N−メチルピロリドンのような高価な高沸点極性溶媒を必要とし、溶媒回収に多大なコストがかかるエネルギー多消費型で、多大なプロセスコストを必要とするといった課題を有している。   As a specific method for producing this polyarylene sulfide, a method of reacting an alkali metal sulfide such as sodium sulfide with a polyhaloaromatic compound such as p-dichlorobenzene in an organic amide solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone. This method is widely used as an industrial production method of polyarylene sulfide. However, this production method requires the reaction to be carried out under high temperature, high pressure, and strong alkaline conditions, and further requires an expensive high-boiling polar solvent such as N-methylpyrrolidone. However, it has a problem that it requires a large amount of process cost.

一方、ポリアリーレンスルフィドの別の製造方法として、環式ポリアリーレンスルフィドを加熱することによるポリアリーレンスルフィドの製造方法が開示されている。この方法では、高分子量で、狭い分子量分布を有し、加熱した際の重量減少が少ないポリアリーレンスルフィドを得ることが期待できるが、環式ポリアリーレンスルフィドの反応が完結するには反応に高温、長時間を有するため、より低温、より短時間でのポリアリーレンスルフィドの製造方法が望まれていた(例えば特許文献1)。モノマー源として環式ポリフェニレンスルフィドと線状ポリフェニレンスルフィドの混合物を加熱するポリフェニレンスルフィドの重合方法も知られている(非特許文献1)。この方法はポリフェニレンスルフィドの安易な重合法であるが、得られるポリフェニレンスルフィドの重合度は低く実用に適さないポリフェニレンスルフィドであった。該文献では加熱温度を高くすることで重合度の向上が見られることが開示されているが、それでもなお実用に適した分子量には到達しておらず、また、この場合は架橋構造の生成が回避できず、熱的特性の劣るポリフェニレンスルフィドしか得られないことが指摘されており、より実用に適した品質の高いポリフェニレンスルフィドの重合方法が望まれていた。   On the other hand, as another method for producing polyarylene sulfide, a method for producing polyarylene sulfide by heating cyclic polyarylene sulfide is disclosed. In this method, it can be expected to obtain a polyarylene sulfide having a high molecular weight, a narrow molecular weight distribution, and a small weight loss when heated, but the reaction of the cyclic polyarylene sulfide is completed at a high temperature to complete the reaction. Since it has a long time, a method for producing polyarylene sulfide at a lower temperature and in a shorter time has been desired (for example, Patent Document 1). A polymerization method of polyphenylene sulfide in which a mixture of cyclic polyphenylene sulfide and linear polyphenylene sulfide is heated as a monomer source is also known (Non-Patent Document 1). This method is an easy polymerization method of polyphenylene sulfide, but the polyphenylene sulfide obtained has a low degree of polymerization and is not suitable for practical use. Although this document discloses that the degree of polymerization can be improved by increasing the heating temperature, it still does not reach a molecular weight suitable for practical use, and in this case, the formation of a crosslinked structure is not achieved. It has been pointed out that only polyphenylene sulfide having inferior thermal properties cannot be obtained, and a high-quality polyphenylene sulfide polymerization method more suitable for practical use has been desired.

また、環式ポリアリーレンスルフィドのポリアリーレンスルフィドへの転化に際し、転化を促進する各種触媒成分(ラジカル発生能を有する化合物やイオン性化合物など)を使用する方法が知られている。特許文献2、非特許文献2には、ラジカル発生能を有する化合物として、例えば加熱により硫黄ラジカルを発生する化合物が開示されており、具体的にはジスルフィド結合を含有する化合物が開示されている。   In addition, there is known a method of using various catalyst components (a compound having a radical generating ability, an ionic compound, etc.) that promote the conversion when converting cyclic polyarylene sulfide to polyarylene sulfide. Patent Document 2 and Non-Patent Document 2 disclose compounds capable of generating radicals by heating, for example, as compounds having radical generating ability, and specifically, compounds containing disulfide bonds are disclosed.

特許文献3及び4には、アニオン重合において開環重合触媒になり得るイオン性化合物が開示されており、具体的には例えばチオフェノールのナトリウム塩のようなアニオン種を生成する硫黄のアルカリ金属塩を用いる方法が開示されている。しかしながら、この方法を用いても、環式ポリアリーレンスルフィドのポリアリーレンスルフィドへの転化の促進効果としては不十分で、環式ポリアリーレンスルフィドの反応が完結するには高温、長時間を有するという課題があった。また、特許文献3には、カチオン重合において開環重合触媒となり得るイオン性化合物として、塩化鉄(III)などのルイス酸、プロトン酸、トリアルキルオキソニウム塩、カルボニウム塩、ジアゾニウム塩、アンモニウム塩、アルキル化剤またはシリル化剤などを用いる方法も挙げられているが、これら開環重合触媒の効果に関する具体的な開示はなく、効果は明らかでなかった。さらに、例えば塩化鉄(III)を開環重合触媒として用いた際の、開環重合触媒の作用機構についても明らかでなく、環式ポリアリーレンスルフィドへの触媒の添加方法、重合条件に関する具体的な開示もなかった。   Patent Documents 3 and 4 disclose an ionic compound that can be a ring-opening polymerization catalyst in anionic polymerization, and specifically, an alkali metal salt of sulfur that generates an anionic species such as a sodium salt of thiophenol. A method of using is disclosed. However, even if this method is used, the effect of promoting the conversion of cyclic polyarylene sulfide to polyarylene sulfide is insufficient, and there is a problem that the reaction of cyclic polyarylene sulfide has a high temperature and a long time to complete. was there. Patent Document 3 discloses, as an ionic compound that can be a ring-opening polymerization catalyst in cationic polymerization, a Lewis acid such as iron (III) chloride, a protonic acid, a trialkyloxonium salt, a carbonium salt, a diazonium salt, an ammonium salt, Although a method using an alkylating agent or a silylating agent is also mentioned, there is no specific disclosure regarding the effect of these ring-opening polymerization catalysts, and the effect was not clear. Furthermore, for example, when iron (III) chloride is used as the ring-opening polymerization catalyst, the mechanism of action of the ring-opening polymerization catalyst is not clear, and the method for adding the catalyst to the cyclic polyarylene sulfide and the specific polymerization conditions There was no disclosure.

また、特許文献5には、アニオン重合において開環重合触媒となり得るイオン性化合物とルイス酸を共存させる方法が開示されており、具体的にはチオフェノールのナトリウム塩と塩化銅(II)を共存させる方法が開示されている。しかしながら、この方法を用いても、環式ポリアリーレンスルフィドのポリアリーレンスルフィドへの転化の促進効果としては不十分で、環式ポリアリーレンスルフィドの反応が完結するには高温、長時間を有するという課題があった。   Patent Document 5 discloses a method in which an ionic compound that can be a ring-opening polymerization catalyst and a Lewis acid coexist in anionic polymerization, and specifically, a sodium salt of thiophenol and copper (II) chloride coexist. Is disclosed. However, even if this method is used, the effect of promoting the conversion of cyclic polyarylene sulfide to polyarylene sulfide is insufficient, and there is a problem that the reaction of cyclic polyarylene sulfide has a high temperature and a long time to complete. was there.

また、特許文献6には、0価遷移金属化合物として、具体的には例えばテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウムなどを用いる方法が開示されており、この方法を用いた場合、低温、短時間でポリアリーレンスルフィドが得られることが記載されている。   Further, Patent Document 6 discloses a method using, for example, tetrakis (triphenylphosphine) palladium as a zero-valent transition metal compound. It is described that arylene sulfide is obtained.

特許文献7には、低原子価鉄化合物として、具体的には例えば、塩化鉄などを用いる方法が開示されており、この方法を用いた場合も、低温、短時間でポリアリーレンスルフィドが得られるが、さらに高重合度のポリアリーレンスルフィドの製造方法が望まれていた。   Patent Document 7 discloses a method using, for example, iron chloride as a low-valent iron compound, and even when this method is used, polyarylene sulfide can be obtained at a low temperature in a short time. However, a method for producing a polyarylene sulfide having a higher degree of polymerization has been desired.

このように、従来の技術による環式ポリアリーレンスルフィドのポリアリーレンスルフィドへの転化においては触媒の促進効果、ポリアリーレンスルフィドの高重合度化が十分ではなく、より低温、短時間で、より高重合度のポリアリーレンスルフィドを製造する方法が望まれていた。   As described above, in the conversion of cyclic polyarylene sulfide to polyarylene sulfide by the conventional technique, the catalyst promoting effect and the degree of polymerization of polyarylene sulfide are not sufficient, and higher polymerization is achieved at a lower temperature and in a shorter time. A method for producing a polyarylene sulfide having a desired degree has been desired.

国際公開第2007/034800号International Publication No. 2007/034800 米国特許第5869599号明細書US Pat. No. 5,869,599 特開平5−163349号公報JP-A-5-163349 特開平5−105757号公報JP-A-5-105757 特開平5−301962号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-301962 国際公開第2011/013686号International Publication No. 2011-013686 特開2012−92315号公報JP 2012-92315 A

ポリマー(Polymer), vol. 37, no. 14, 1996年(第3111〜3116ページ)Polymer, vol. 37, no. 14, 1996 (3111-3116) マクロモレキュールズ(Macromolecules), 30, 1997年(第4502〜4503ページ)Macromolecules, 30, 1997 (pages 4502-4503)

本発明は、環式ポリアリーレンスルフィドのポリアリーレンスルフィドへの転化に際し、高温、長時間を要し、高重合度化が困難であるという前記課題を解決し、より高重合度のポリアリーレンスルフィドを低温、短時間で得ることのできる製造方法を提供することを課題とするものである。   The present invention solves the above-mentioned problem that it takes a high temperature and a long time to convert a cyclic polyarylene sulfide to a polyarylene sulfide, and it is difficult to increase the degree of polymerization. It is an object of the present invention to provide a production method that can be obtained at a low temperature in a short time.

特に、特許文献6に記載されるようなテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウムなどの0価遷移金属化合物は、環式ポリアリーレンスルフィドのポリアリーレンスルフィドへの転化の促進効果が高いものの、安定性が低い傾向があり、より安定性が高く取り扱い性の良好な触媒を用いる製造方法を提供することを課題とする。また、ポリアリーレンスルフィド成形品の機械強度や耐薬品性などの特性をより高めるため、さらに高重合度の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課題とする。   In particular, zero-valent transition metal compounds such as tetrakis (triphenylphosphine) palladium described in Patent Document 6 have a high effect of promoting the conversion of cyclic polyarylene sulfide to polyarylene sulfide, but have low stability. It is an object of the present invention to provide a production method that uses a catalyst that has a tendency and is more stable and easy to handle. Another object of the present invention is to provide a method for producing a polyarylene sulfide having a higher degree of polymerization in order to further improve properties such as mechanical strength and chemical resistance of the polyarylene sulfide molded product.

本発明は、環式ポリアリーレンスルフィドを下記一般式で示される遷移金属化合物存在下で加熱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である。   The present invention is a method for producing a polyarylene sulfide, which comprises heating a cyclic polyarylene sulfide in the presence of a transition metal compound represented by the following general formula.

すなわち、本発明は以下のとおりである。
(1)環式ポリアリーレンスルフィドを下記一般式で示される遷移金属化合物存在下、非酸化性雰囲気下で加熱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。
That is, the present invention is as follows.
(1) A method for producing a polyarylene sulfide, comprising heating a cyclic polyarylene sulfide in the presence of a transition metal compound represented by the following general formula in a non-oxidizing atmosphere .

Figure 0006354339
Figure 0006354339

(ここで、Mはニッケルを除く周期表第8族から第11族かつ第4周期から第6周期の金属から選ばれる遷移金属原子を表し、mは0〜10の整数を表し、nはMの価数によって決定される1〜3の整数を表し、RおよびRは炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜24のアリール基、およびハロゲン基からなる群より選ばれる置換基を表し、該アルキル基、該アルコキシ基、該アリール基の水素原子はハロゲン原子で置換されていてもよく、またRおよびRは同一でもそれぞれ異なっていてもよい。)
(2)前記一般式で示される遷移金属化合物のmが0であ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)前記一般式で示される遷移金属化合物のRが炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、および炭素数6〜24のアリール基からなる群より選ばれる置換基であり、Rが炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、および炭素数6〜24のアリール基からなる群より選ばれる置換基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。
(4)前記一般式で示される遷移金属化合物のRが炭素数1〜12のアルキル基から選ばれる置換基であり、Rが炭素数1〜12のアルキル基から選ばれる置換基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。
(5)前記一般式で示される遷移金属化合物のRおよびRがメチル基であるり、Rが炭素数1〜12のアルキル基から選ばれる置換基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。
(6)前記一般式で示される遷移金属化合物のMがパラジウムまたは白金であることを特徴とする(1)から(5)のいずれかに記載のポリアリーレンスルフィドの製造方法。
(7)加熱を大気圧以上の圧力下で行うことを特徴とする(1)から(6)のいずれかに記載のポリアリーレンスルフィドの製造方法。
(Here, M represents a transition metal atom selected from metals in groups 8 to 11 and 4 to 6 in the periodic table excluding nickel, m represents an integer of 0 to 10, and n represents M R 1 and R 2 are each an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 24 carbon atoms, and halogen. Represents a substituent selected from the group consisting of a group, the hydrogen atom of the alkyl group, the alkoxy group or the aryl group may be substituted with a halogen atom, and R 1 and R 2 may be the same or different. May be good.)
(2) The process for producing polyarylene sulfide according to (1), wherein m of the transition metal compound represented by the general formula is 0.
(3) Substitution wherein R 1 of the transition metal compound represented by the general formula is selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 24 carbon atoms R 2 is a substituent selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 24 carbon atoms ( A process for producing a polyarylene sulfide as described in 1) or (2).
(4) R 1 of the transition metal compound represented by the general formula is a substituent selected from an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and R 2 is a substituent selected from an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms. The method for producing polyarylene sulfide as described in (1) or (2) above.
(5) R 1 and R 2 of the transition metal compound represented by the above general formula are methyl groups, or R 2 is a substituent selected from alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms (1 ) Or the method for producing polyarylene sulfide according to (2).
(6) The process for producing a polyarylene sulfide according to any one of (1) to (5), wherein M of the transition metal compound represented by the general formula is palladium or platinum.
(7) The method for producing a polyarylene sulfide according to any one of (1) to (6), wherein the heating is performed under a pressure equal to or higher than atmospheric pressure.

本発明によれば、環式ポリアリーレンスルフィドの加熱によるポリアリーレンスルフィドの製造において、従来法と比較して低温、短時間で、より高重合度のポリアリーレンスルフィドを得ることができる。さらに、環式ポリアリーレンスルフィドのポリアリーレンスルフィドへの転化促進効果が高く、かつ安定性にすぐれた触媒を用いた製造方法を提供できる。   According to the present invention, in the production of polyarylene sulfides by heating cyclic polyarylene sulfides, a polyarylene sulfide having a higher degree of polymerization can be obtained at a lower temperature and in a shorter time than conventional methods. Furthermore, it is possible to provide a production method using a catalyst having a high effect of promoting the conversion of cyclic polyarylene sulfide to polyarylene sulfide and having excellent stability.

以下に、本発明実施の形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

<ポリアリーレンスルフィド>
本発明におけるポリアリーレンスルフィドとは、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。Arとしては下記の式(A)〜式(K)などで表される単位などがあるが、なかでも式(A)が特に好ましい。
<Polyarylene sulfide>
The polyarylene sulfide 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. Ar includes units represented by the following formulas (A) to (K), among which the formula (A) is particularly preferable.

Figure 0006354339
Figure 0006354339

(R、Rは水素、炭素原子数1〜12のアルキル基、炭素原子数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜24のアリーレン基、ハロゲン基から選ばれた置換基であり、RとRは同一でも異なっていてもよい)
この繰り返し単位を主要構成単位とする限り、下記の式(L)〜(N)などで表される少量の分岐単位または架橋単位を含むことができる。これら分岐単位または架橋単位の共重合量は、−(Ar−S)−の単位1モルに対して0〜1モル%の範囲であることが好ましい。
(R 3 and R 4 are each a substituent selected from hydrogen, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an arylene group having 6 to 24 carbon atoms, and a halogen group; 3 and R 4 may be the same or different)
As long as this repeating unit is a main structural unit, it can contain a small amount of branching units or crosslinking units represented by the following formulas (L) to (N). The amount of copolymerization of these branched units or cross-linked units is preferably in the range of 0 to 1 mol% with respect to 1 mol of-(Ar-S)-units.

Figure 0006354339
Figure 0006354339

また、本発明におけるポリアリーレンスルフィド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。   In addition, the polyarylene sulfide in the present invention may be any of a random copolymer, a block copolymer and a mixture thereof containing the above repeating unit.

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。特に好ましいポリアリーレンスルフィドとしては、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   Typical examples of these include polyphenylene sulfide, polyphenylene sulfide sulfone, polyphenylene sulfide ketone, random copolymers thereof, block copolymers, and mixtures thereof. Particularly preferred polyarylene sulfides include p-phenylene sulfide units as the main structural unit of the polymer.

Figure 0006354339
Figure 0006354339

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が挙げられる。 Is polyphenylene sulfide containing 80 mol% or more, particularly 90 mol% or more.

本発明のポリアリーレンスルフィドの好ましい分子量は、重量平均分子量で10,000以上、好ましくは40,000以上、より好ましくは50,000以上、さらに好ましくは60,000以上、よりいっそう好ましくは70,000以上、さらにいっそう好ましくは100,000以上である。重量平均分子量が10,000以上では加工時の成形性が良好で、また成形品の機械強度や耐薬品性などの特性が高くなる。重量平均分子量の上限に特に制限は無いが、1,000,000未満を好ましい範囲として例示でき、より好ましくは500,000未満、さらに好ましくは200,000未満であり、この範囲内では高い成形加工性を得ることができる。   The preferred molecular weight of the polyarylene sulfide of the present invention is 10,000 or more in terms of weight average molecular weight, preferably 40,000 or more, more preferably 50,000 or more, still more preferably 60,000 or more, and even more preferably 70,000. As described above, even more preferably 100,000 or more. When the weight average molecular weight is 10,000 or more, the moldability at the time of processing is good, and the properties such as mechanical strength and chemical resistance of the molded product are high. Although there is no restriction | limiting in particular in the upper limit of a weight average molecular weight, Less than 1,000,000 can be illustrated as a preferable range, More preferably, it is less than 500,000, More preferably, it is less than 200,000. Sex can be obtained.

本発明の製造方法で得られるポリアリーレンスルフィドは、分子量分布の広がり、即ち重量平均分子量と数平均分子量の比(重量平均分子量/数平均分子量)で表される分散度が狭い特長を有する傾向にある。本発明の製法で得られるポリアリーレンスルフィドの分散度は2.5以下が好ましく、2.3以下がより好ましく、2.1以下がさらに好ましい。分散度が2.5以下ではポリアリーレンスルフィドに含まれる低分子成分の量が少なくなる傾向が強く、このことはポリアリーレンスルフィドを成形加工用途に用いた場合の機械特性向上、加熱した際のガス発生量の低減及び溶剤と接した際の溶出成分量の低減などの効果を奏する。なお、前記重量平均分子量及び数平均分子量は例えば示差屈折率検出器を具備したSEC(サイズ排除クロマトグラフィー)を使用して求めることができる。   The polyarylene sulfide obtained by the production method of the present invention tends to have a feature that the molecular weight distribution is broad, that is, the degree of dispersion expressed by the ratio of the weight average molecular weight to the number average molecular weight (weight average molecular weight / number average molecular weight) is narrow. is there. The degree of dispersion of the polyarylene sulfide obtained by the production method of the present invention is preferably 2.5 or less, more preferably 2.3 or less, and even more preferably 2.1 or less. If the degree of dispersion is 2.5 or less, the amount of low-molecular components contained in polyarylene sulfide tends to decrease, which is an improvement in mechanical properties when polyarylene sulfide is used for molding processing, and gas when heated There are effects such as a reduction in the amount generated and a reduction in the amount of eluted components when in contact with the solvent. The weight average molecular weight and number average molecular weight can be determined using, for example, SEC (size exclusion chromatography) equipped with a differential refractive index detector.

本発明のポリアリーレンスルフィドの製造方法は、環式ポリアリーレンスルフィドを前記一般式で示される遷移金属化合物存在下で加熱することを特徴とし、この方法によれば容易に前述した特性を有する本発明のポリアリーレンスルフィドを得ることができる。   The method for producing polyarylene sulfide of the present invention is characterized in that the cyclic polyarylene sulfide is heated in the presence of the transition metal compound represented by the above general formula, and according to this method, the present invention having the above-mentioned characteristics can be easily obtained. Of polyarylene sulfide can be obtained.

本発明の製法における、環式ポリアリーレンスルフィドのポリアリーレンスルフィドへの転化率は70%以上であることが好ましく、80%以上がより好ましく、90%以上がさらに好ましい。転化率が70%以上では前述した特性を有するポリアリーレンスルフィドを得ることができる。   In the production method of the present invention, the conversion rate of cyclic polyarylene sulfide to polyarylene sulfide is preferably 70% or more, more preferably 80% or more, and further preferably 90% or more. If the conversion is 70% or more, a polyarylene sulfide having the above-described characteristics can be obtained.

環式ポリアリーレンスルフィドのポリアリーレンスルフィドへの転化率は、加熱前の原料に含まれる環式ポリアリーレンスルフィドの質量、および、加熱により得られる生成物に含まれる未反応の環式ポリアリーレンスルフィドの質量を、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)を用いて定量し、その値から算出することができる。具体的には、
転化率=(加熱前の原料に含まれる環式ポリアリーレンスルフィドの質量−未反応の環式ポリアリーレンスルフィドの質量)/加熱前の原料に含まれる環式ポリアリーレンスルフィドの質量
のように算出することができる。
The conversion rate of the cyclic polyarylene sulfide to the polyarylene sulfide is determined by the mass of the cyclic polyarylene sulfide contained in the raw material before heating and the unreacted cyclic polyarylene sulfide contained in the product obtained by heating. The mass can be quantified using high performance liquid chromatography (HPLC) and calculated from the value. In particular,
Conversion rate = (mass of cyclic polyarylene sulfide contained in raw material before heating−mass of unreacted cyclic polyarylene sulfide) / mass of cyclic polyarylene sulfide contained in raw material before heating be able to.

<環式ポリアリーレンスルフィド>
本発明のポリアリーレンスルフィドの製造方法における環式ポリアリーレンスルフィドとは式、−(Ar−S)−の繰り返し単位を主要構成単位とし、好ましくは当該繰り返し単位を80モル%以上含有する下記一般式(O)のごとき環式化合物を、少なくとも50重量%以上含むものであり、好ましくは70重量%以上、より好ましくは80重量%以上、さらに好ましくは90重量%以上含むものが好ましい。Arとしては前記式(A)〜式(K)などで表される単位などがあるが、なかでも式(A)が特に好ましい。
<Cyclic polyarylene sulfide>
The cyclic polyarylene sulfide in the method for producing a polyarylene sulfide of the present invention is a compound represented by the formula: — (Ar—S) — having a repeating unit as a main constituent unit, preferably the following general formula containing 80 mol% or more of the repeating unit. The cyclic compound such as (O) contains at least 50% by weight, preferably 70% by weight or more, more preferably 80% by weight or more, and still more preferably 90% by weight or more. Ar includes units represented by the above formulas (A) to (K), among which the formula (A) is particularly preferable.

Figure 0006354339
Figure 0006354339

なお、環式ポリアリーレンスルフィド中の前記(O)式の環式化合物においては前記式(A)〜式(K)などの繰り返し単位をランダムに含んでもよいし、ブロックで含んでもよく、それらの混合物のいずれかであってもよい。これらの代表的なものとして、環式ポリフェニレンスルフィド、環式ポリフェニレンスルフィドスルホン、環式ポリフェニレンスルフィドケトン、これらが含まれる環式ランダム共重合体、環式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。特に好ましい前記(O)式の環式化合物としては、主要構成単位としてp−フェニレンスルフィド単位   In the cyclic compound of the formula (O) in the cyclic polyarylene sulfide, repeating units such as the formulas (A) to (K) may be included randomly or in blocks. Any of the mixtures may be used. Typical examples of these include cyclic polyphenylene sulfide, cyclic polyphenylene sulfide sulfone, cyclic polyphenylene sulfide ketone, cyclic random copolymers containing these, cyclic block copolymers, and mixtures thereof. . Particularly preferred cyclic compounds of formula (O) are p-phenylene sulfide units as the main structural unit.

Figure 0006354339
Figure 0006354339

を80モル%以上、特に90モル%以上含有する環式化合物が挙げられる。 Is a cyclic compound containing 80 mol% or more, particularly 90 mol% or more.

環式ポリアリーレンスルフィドに含まれる前記(O)式中の繰り返し数pに特に制限は無いが、4〜50が好ましい。ここで下限は4以上が好ましく、5以上がより好ましく、6以上がさらに好ましく、7以上がよりいっそう好ましく、8以上がさらにいっそう好ましい。pが小さい環式化合物は反応性が低い傾向があるため、短時間でポリアリーレンスルフィドが得られるようになるとの観点ではpを前記範囲にすることが好ましい。一方上限は50以下が好ましく、25以下がより好ましく、15以下がさらに好ましい。後述するように環式ポリアリーレンスルフィドの加熱によるポリアリーレンスルフィドへの転化は環式ポリアリーレンスルフィドが融解する温度以上で行うことが好ましいが、pが大きくなると環式ポリアリーレンスルフィドが融解する温度が高くなる傾向にある。そのため、環式ポリアリーレンスルフィドのポリアリーレンスルフィドへの転化をより低い温度で行うためには、pを前記範囲にすることが好ましい。   Although there is no restriction | limiting in particular in the repeating number p in the said (O) formula contained in cyclic polyarylene sulfide, 4-50 are preferable. Here, the lower limit is preferably 4 or more, more preferably 5 or more, still more preferably 6 or more, still more preferably 7 or more, and still more preferably 8 or more. Since cyclic compounds with small p tend to have low reactivity, it is preferable to set p within the above range from the viewpoint that polyarylene sulfide can be obtained in a short time. On the other hand, the upper limit is preferably 50 or less, more preferably 25 or less, and even more preferably 15 or less. As will be described later, the conversion of the cyclic polyarylene sulfide to the polyarylene sulfide by heating is preferably performed at a temperature higher than the temperature at which the cyclic polyarylene sulfide is melted. It tends to be higher. Therefore, in order to convert the cyclic polyarylene sulfide to the polyarylene sulfide at a lower temperature, it is preferable to set p in the above range.

また、環式ポリアリーレンスルフィドに含まれる前記(O)式の環式化合物は、単一の繰り返し数を有する単独化合物、異なる繰り返し数を有する環式化合物の混合物のいずれでもよいが、異なる繰り返し数を有する環式化合物の混合物の方が単一の繰り返し数を有する単独化合物よりも融解する温度が低い傾向があり、異なる繰り返し数を有する環式化合物の混合物の使用はポリアリーレンスルフィドへの転化を行う際の加熱温度をより低くできるため好ましい。   The cyclic compound of the formula (O) contained in the cyclic polyarylene sulfide may be either a single compound having a single repeating number or a mixture of cyclic compounds having different repeating numbers, but different repeating numbers. A mixture of cyclic compounds having a tendency to melt at a lower temperature than a single compound having a single number of repetitions, and the use of a mixture of cyclic compounds having different numbers of repetitions may result in conversion to polyarylene sulfide. Since the heating temperature at the time of performing can be made lower, it is preferable.

環式ポリアリーレンスルフィドにおける前記(O)式の環式化合物以外の成分はポリアリーレンスルフィドオリゴマーであることが特に好ましい。ここでポリアリーレンスルフィドオリゴマーとは、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%以上含有する線状のホモオリゴマーまたはコオリゴマーである。Arとしては前記した式(A)〜式(K)などであらわされる単位などがあるが、なかでも式(A)が特に好ましい。ポリアリーレンスルフィドオリゴマーはこれら繰り返し単位を主要構成単位とする限り、前記した式(L)〜式(N)などで表される少量の分岐単位または架橋単位を含むことができる。これら分岐単位または架橋単位の共重合量は、−(Ar−S)−の単位1モルに対して0〜1モル%の範囲であることが好ましい。また、ポリアリーレンスルフィドオリゴマー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。   It is particularly preferable that the components other than the cyclic compound of the formula (O) in the cyclic polyarylene sulfide are polyarylene sulfide oligomers. Here, the polyarylene sulfide oligomer is a linear homo-oligomer or co-oligomer having a repeating unit of the formula, — (Ar—S) —, as a main constituent unit, preferably containing 80 mol% or more of the repeating unit. . Ar includes units represented by the above formulas (A) to (K), among which the formula (A) is particularly preferable. The polyarylene sulfide oligomer can contain a small amount of branching units or crosslinking units represented by the above formulas (L) to (N) as long as these repeating units are the main structural units. The amount of copolymerization of these branched units or cross-linked units is preferably in the range of 0 to 1 mol% with respect to 1 mol of-(Ar-S)-units. Further, the polyarylene sulfide oligomer may be any of a random copolymer, a block copolymer and a mixture thereof containing the above repeating unit.

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オリゴマー、ポリフェニレンスルフィドスルホンオリゴマー、ポリフェニレンスルフィドケトンオリゴマー、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。特に好ましいポリアリーレンスルフィドオリゴマーとしては、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オリゴマーが挙げられる。   Typical examples of these include polyphenylene sulfide oligomers, polyphenylene sulfide sulfone oligomers, polyphenylene sulfide ketone oligomers, random copolymers, block copolymers, and mixtures thereof. Particularly preferred polyarylene sulfide oligomers include polyphenylene sulfide oligomers containing 80 mol% or more, particularly 90 mol% or more of p-phenylene sulfide units as the main structural unit of the polymer.

ポリアリーレンスルフィドオリゴマーの分子量としては、ポリアリーレンスルフィドよりも低分子量のものが例示でき、具体的には重量平均分子量で10,000未満であることが好ましい。   Examples of the molecular weight of the polyarylene sulfide oligomer include those having a molecular weight lower than that of the polyarylene sulfide, and specifically, the weight average molecular weight is preferably less than 10,000.

環式ポリアリーレンスルフィドが含有するポリアリーレンスルフィドオリゴマー量は、環式ポリアリーレンスルフィドが含有する前記(O)式の環式化合物よりも少ないことが特に好ましい。即ち環式ポリアリーレンスルフィド中の前記(O)式環式化合物とポリアリーレンスルフィドオリゴマーの重量比(前記(O)式の環式化合物/ポリアリーレンスルフィドオリゴマー)は1を超えることが好ましく、2.3以上がより好ましく、4以上がさらに好ましく、9以上がよりいっそう好ましく、このような環式ポリアリーレンスルフィドを用いることで重量平均分子量が10,000以上のポリアリーレンスルフィドを容易に得ることが可能である。従って、環式ポリアリーレンスルフィド中の前記(O)式の環式化合物とポリアリーレンスルフィドオリゴマーの重量比の値が大きいほど、本発明のポリアリーレンスルフィド製造方法により得られるポリアリーレンスルフィドの重量平均分子量は大きくなる傾向にある。この重量比に特に上限は無いが、該重量比が100を超える環式ポリアリーレンスルフィドを得るためには、環式ポリアリーレンスルフィド中のポリアリーレンスルフィドオリゴマー含有量を著しく低減する必要があり、これには多大の労力を要する。本発明のポリアリーレンスルフィド製造方法によれば該重量比が100以下の環式ポリアリーレンスルフィドを用いても重量平均分子量が10,000以上のポリアリーレンスルフィドを容易に得ることが可能である。   The amount of the polyarylene sulfide oligomer contained in the cyclic polyarylene sulfide is particularly preferably smaller than the cyclic compound of the above formula (O) contained in the cyclic polyarylene sulfide. That is, the weight ratio of the cyclic compound (O) to the polyarylene sulfide oligomer in the cyclic polyarylene sulfide (cyclic compound of the formula (O) / polyarylene sulfide oligomer) is preferably more than 1. More preferably 3 or more, more preferably 4 or more, and even more preferably 9 or more. By using such a cyclic polyarylene sulfide, it is possible to easily obtain a polyarylene sulfide having a weight average molecular weight of 10,000 or more. It is. Accordingly, the larger the weight ratio of the cyclic compound of formula (O) to the polyarylene sulfide oligomer in the cyclic polyarylene sulfide, the higher the weight average molecular weight of the polyarylene sulfide obtained by the method for producing polyarylene sulfide of the present invention. Tend to grow. Although there is no particular upper limit to this weight ratio, in order to obtain a cyclic polyarylene sulfide having a weight ratio exceeding 100, it is necessary to significantly reduce the polyarylene sulfide oligomer content in the cyclic polyarylene sulfide. Takes a lot of effort. According to the polyarylene sulfide production method of the present invention, it is possible to easily obtain a polyarylene sulfide having a weight average molecular weight of 10,000 or more even when a cyclic polyarylene sulfide having a weight ratio of 100 or less is used.

環式ポリアリーレンスルフィド中の前記(O)式の環式化合物とポリアリーレンスルフィドオリゴマーの重量比は、HPLCを用いて定量した環式ポリアリーレンスルフィド中の前記(O)式の環式化合物量から算出することができる。例えば環式ポリアリーレンスルフィドにおける前記(O)式の環式化合物以外の成分がポリアリーレンスルフィドオリゴマーである場合には、
重量比=前記(O)式の環式化合物量(%)/(100−前記(O)式の環式化合物量(%))
のように算出できる。
The weight ratio of the cyclic compound of the formula (O) and the polyarylene sulfide oligomer in the cyclic polyarylene sulfide is determined from the amount of the cyclic compound of the formula (O) in the cyclic polyarylene sulfide determined by HPLC. Can be calculated. For example, when the component other than the cyclic compound of the formula (O) in the cyclic polyarylene sulfide is a polyarylene sulfide oligomer,
Weight ratio = Amount of cyclic compound of formula (O) (%) / (100−Amount of cyclic compound of formula (O) (%))
It can be calculated as follows.

本発明のポリアリーレンスルフィドの製造に用いる環式ポリアリーレンスルフィドの分子量の上限値は、重量平均分子量で10,000以下が好ましく、5,000以下が好ましく、3,000以下がさらに好ましく、一方、下限値は重量平均分子量で300以上が好ましく、400以上が好ましく、500以上がさらに好ましい。   The upper limit of the molecular weight of the cyclic polyarylene sulfide used in the production of the polyarylene sulfide of the present invention is preferably 10,000 or less, preferably 5,000 or less, more preferably 3,000 or less, in terms of weight average molecular weight, The lower limit is preferably 300 or more, preferably 400 or more, and more preferably 500 or more in terms of weight average molecular weight.

<遷移金属化合物>
本発明において、下記一般式で示される種々の遷移金属化合物が重合触媒として用いられる。
<Transition metal compounds>
In the present invention, various transition metal compounds represented by the following general formula are used as a polymerization catalyst.

Figure 0006354339
Figure 0006354339

(ここで、Mはニッケルを除く周期表第8族から第11族かつ第4周期から第6周期の金属から選ばれる遷移金属原子を表し、mは0〜10の整数を表し、nはMの価数によって決定される1〜3の整数を表し、RおよびRは炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜24のアリール基、およびハロゲン基からなる群より選ばれる置換基を表し、該アルキル基、該アルコキシ基、該アリール基の水素原子はハロゲン原子で置換されていてもよく、またRおよびRは同一でもそれぞれ異なっていてもよい。) (Here, M represents a transition metal atom selected from metals in groups 8 to 11 and 4 to 6 in the periodic table excluding nickel, m represents an integer of 0 to 10, and n represents M R 1 and R 2 are each an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 24 carbon atoms, and halogen. Represents a substituent selected from the group consisting of a group, the hydrogen atom of the alkyl group, the alkoxy group or the aryl group may be substituted with a halogen atom, and R 1 and R 2 may be the same or different. May be good.)

mは0〜10の整数であれば重合触媒として有効であるが、遷移金属化合物構造の立体的な安定性の観点からは0〜5であることが好ましく、さらに遷移金属化合物構造の電子的な安定性の観点からは共鳴構造をとることができるため0であることがより好ましい。   If m is an integer of 0 to 10, it is effective as a polymerization catalyst. However, from the viewpoint of the steric stability of the transition metal compound structure, 0 to 5 is preferable, and the electronic structure of the transition metal compound structure is preferred. From the viewpoint of stability, a resonance structure can be taken, and therefore 0 is more preferable.

nは遷移金属原子Mの価数と同一の整数である。   n is the same integer as the valence of the transition metal atom M.

およびRは炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜24のアリール基、およびハロゲン基からなる群より選ばれる置換基であれば重合触媒として有効であり、該アルキル基、該アルコキシ基、該アリール基の水素原子はハロゲン原子で置換されていてもよく、またRおよびRは同一でもそれぞれ異なっていてもよい。例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、ブチル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシルおよびそれらのハロゲン置換体、メトキシ、エトキシ、プロピルオキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシ、ノニルオキシ、デシルオキシ、ウンデシルオキシ、ドデシルオキシおよびそれらのハロゲン置換体、フェニル、ベンジル、トリル、キシリル、ビフェニル、ナフチルおよびそれらのハロゲン置換体、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などが例示できる。遷移金属化合物として具体的には、トリス(2,4−ペンタンジオナト)鉄、トリス(トリフルオロ−2,4−ペンタンジオナト)鉄、トリス(ヘキサフルオロアセチルアセトナト)鉄、トリス(ジベンゾイルメタナト)鉄、トリス(2,4−ペンタンジオナト)ルテニウム、ビス(2,4−ペンタンジオナト)コバルト、ビス(トリフルオロ−2,4−ペンタンジオナト)コバルト、ビス(ヘキサフルオロアセチルアセトナト)コバルト、トリス(2,4−ペンタンジオナト)コバルト、トリス(2,4−ペンタンジオナト)ロジウム、トリス(2,4−ペンタンジオナト)イリジウム、ビス(2,4−ペンタンジオナト)パラジウム、ビス(ヘキサフルオロ−2,4−ペンタンジオナト)パラジウム、ビス(2,4−ペンタンジオナト)白金、ビス(ヘキサフルオロ−2,4−ペンタンジオナト)白金、ビス(2,4−ペンタンジオナト)銅、ビス(トリフルオロ−2,4−ペンタンジオナト)銅、ビス(ヘキサフルオロアセチルアセトナト)銅、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオナト)銅、エチルアセト酢酸銅などが例示できる。 R 1 and R 2 can be used as a polymerization catalyst if they are substituents selected from the group consisting of alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, alkoxy groups having 1 to 12 carbon atoms, aryl groups having 6 to 24 carbon atoms, and halogen groups. It is effective, and the hydrogen atom of the alkyl group, the alkoxy group or the aryl group may be substituted with a halogen atom, and R 1 and R 2 may be the same or different. For example, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, butyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl and their halogen substituents, methoxy, ethoxy, propyloxy, pentyloxy, hexyloxy , Heptyloxy, octyloxy, nonyloxy, decyloxy, undecyloxy, dodecyloxy and their halogen substitutes, phenyl, benzyl, tolyl, xylyl, biphenyl, naphthyl and their halogen substitutes, fluorine, chlorine, bromine, iodine, etc. Can be illustrated. Specific examples of the transition metal compound include tris (2,4-pentandionato) iron, tris (trifluoro-2,4-pentandionato) iron, tris (hexafluoroacetylacetonato) iron, and tris (dibenzoylme). Tanato) iron, tris (2,4-pentanedionato) ruthenium, bis (2,4-pentanedionato) cobalt, bis (trifluoro-2,4-pentandedionato) cobalt, bis (hexafluoroacetylacetonate) ) Cobalt, Tris (2,4-pentandionato) cobalt, Tris (2,4-pentandionato) rhodium, Tris (2,4-pentandionato) iridium, Bis (2,4-pentandionato) palladium Bis (hexafluoro-2,4-pentanedionato) palladium, bis (2,4-pentandedionato) Gold, bis (hexafluoro-2,4-pentanedionato) platinum, bis (2,4-pentanedionato) copper, bis (trifluoro-2,4-pentandedionato) copper, bis (hexafluoroacetylacetate) Nato) copper, bis (2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedionato) copper, copper ethylacetoacetate and the like.

中でも、RおよびRが電子供与性基であれば環式ポリアリーレンスルフィドの転化を促進する効果が大きい傾向にあるため炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、および炭素数6〜24のアリール基からなる群より選ばれる置換基であることが好ましい。例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、ブチル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシルおよびそれらのハロゲン置換体、メトキシ、エトキシ、プロピルオキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシ、ノニルオキシ、デシルオキシ、ウンデシルオキシ、ドデシルオキシおよびそれらのハロゲン置換体、フェニル、ベンジル、トリル、キシリル、ビフェニル、ナフチルおよびそれらのハロゲン置換体などが例示できる。遷移金属化合物として具体的には、トリス(2,4−ペンタンジオナト)鉄、トリス(ジベンゾイルメタナト)鉄、トリス(2,4−ペンタンジオナト)ルテニウム、ビス(2,4−ペンタンジオナト)コバルト、トリス(2,4−ペンタンジオナト)コバルト、トリス(2,4−ペンタンジオナト)ロジウム、トリス(2,4−ペンタンジオナト)イリジウム、ビス(2,4−ペンタンジオナト)パラジウム、ビス(2,4−ペンタンジオナト)白金、ビス(2,4−ペンタンジオナト)銅、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオナト)銅、エチルアセト酢酸銅などが例示できる。 Among them, if R 1 and R 2 are electron donating groups, the effect of accelerating the conversion of cyclic polyarylene sulfide tends to be large, and therefore an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, And a substituent selected from the group consisting of aryl groups having 6 to 24 carbon atoms. For example, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, butyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl and their halogen substituents, methoxy, ethoxy, propyloxy, pentyloxy, hexyloxy , Heptyloxy, octyloxy, nonyloxy, decyloxy, undecyloxy, dodecyloxy and their halogen substituents, phenyl, benzyl, tolyl, xylyl, biphenyl, naphthyl and their halogen substituents. Specific examples of the transition metal compound include tris (2,4-pentandionato) iron, tris (dibenzoylmethanato) iron, tris (2,4-pentandionato) ruthenium, and bis (2,4-pentandionato). ) Cobalt, Tris (2,4-pentandionato) cobalt, Tris (2,4-pentandionato) rhodium, Tris (2,4-pentandionato) iridium, Bis (2,4-pentandionato) palladium Bis (2,4-pentanedionato) platinum, bis (2,4-pentandedionato) copper, bis (2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptaneedionato) copper, copper ethylacetoacetate, etc. Can be illustrated.

さらに、遷移金属化合物構造の立体的な安定性の観点からは炭素数1〜12のアルキル基であることがより好ましく、例えばメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、ブチル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシルおよびそれらのハロゲン置換体などが例示できる。遷移金属化合物として具体的には、トリス(2,4−ペンタンジオナト)鉄、トリス(2,4−ペンタンジオナト)ルテニウム、ビス(2,4−ペンタンジオナト)コバルト、トリス(2,4−ペンタンジオナト)コバルト、トリス(2,4−ペンタンジオナト)ロジウム、トリス(2,4−ペンタンジオナト)イリジウム、ビス(2,4−ペンタンジオナト)パラジウム、ビス(2,4−ペンタンジオナト)白金、ビス(2,4−ペンタンジオナト)銅、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオナト)銅などが例示できる。   Furthermore, from the viewpoint of steric stability of the transition metal compound structure, it is more preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, butyl, butyl, pentyl, hexyl, Examples include heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, and halogen-substituted products thereof. Specific examples of the transition metal compound include tris (2,4-pentandionato) iron, tris (2,4-pentandionato) ruthenium, bis (2,4-pentandionato) cobalt, and tris (2,4 -Pentandionato) cobalt, tris (2,4-pentandionato) rhodium, tris (2,4-pentandionato) iridium, bis (2,4-pentandionato) palladium, bis (2,4-pentane) Examples include diato) platinum, bis (2,4-pentanedionate) copper, and bis (2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedionate) copper.

これらの中でも、電子供与性、遷移金属化合物構造の立体的な安定性を両立可能であり、さらに遷移金属化合物の入手性、取り扱い性にも優れるメチル基が最も好ましい。遷移金属化合物として具体的には、トリス(2,4−ペンタンジオナト)鉄、トリス(2,4−ペンタンジオナト)ルテニウム、ビス(2,4−ペンタンジオナト)コバルト、トリス(2,4−ペンタンジオナト)コバルト、トリス(2,4−ペンタンジオナト)ロジウム、トリス(2,4−ペンタンジオナト)イリジウム、ビス(2,4−ペンタンジオナト)パラジウム、ビス(2,4−ペンタンジオナト)白金、ビス(2,4−ペンタンジオナト)銅などが例示できる。   Among these, a methyl group that can achieve both electron donating properties and steric stability of the transition metal compound structure and is excellent in the availability and handling of the transition metal compound is most preferable. Specific examples of the transition metal compound include tris (2,4-pentandionato) iron, tris (2,4-pentandionato) ruthenium, bis (2,4-pentandionato) cobalt, and tris (2,4 -Pentandionato) cobalt, tris (2,4-pentandionato) rhodium, tris (2,4-pentandionato) iridium, bis (2,4-pentandionato) palladium, bis (2,4-pentane) Zionato) platinum, bis (2,4-pentanedionato) copper, and the like.

遷移金属種はニッケルを除く周期表第8族から第11族かつ第4周期から第6周期の金属から選ばれる遷移金属原子であれば重合触媒として有効であり、具体的には鉄、ルテニウム、オスミウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、パラジウム、白金、銅、銀、金が挙げられる。この理由は現時点で明らかではないが、これら遷移金属原子は多くの価数状態を取りうるため、これら遷移金属原子の原子半径が環式ポリアリーレンスルフィド構造との相互作用を生じやすいため、あるいは、これら遷移金属原子は環式ポリアリーレンスルフィド中に分散しやすい遷移金属化合物を形成可能であるためと推測している。   The transition metal species is effective as a polymerization catalyst as long as it is a transition metal atom selected from metals in groups 8 to 11 and 4 to 6 in the periodic table excluding nickel, specifically iron, ruthenium, Examples include osmium, cobalt, rhodium, iridium, palladium, platinum, copper, silver, and gold. The reason for this is not clear at this time, however, because these transition metal atoms can take many valence states, because the atomic radius of these transition metal atoms tends to interact with the cyclic polyarylene sulfide structure, or It is presumed that these transition metal atoms can form a transition metal compound that is easily dispersed in the cyclic polyarylene sulfide.

これら遷移金属種の中でも、パラジウムおよび白金が環式ポリアリーレンスルフィドの転化を促進する高い効果を有する傾向にあり好ましい。この理由も現時点で明らかではないが、これら遷移金属原子が取りうる電子状態により、遷移金属原子と環式ポリアリーレンスルフィド構造との相互作用が比較的強い傾向にあるためと推測している。   Among these transition metal species, palladium and platinum are preferred because they tend to have a high effect of promoting the conversion of cyclic polyarylene sulfide. The reason for this is not clear at the present time, but it is presumed that the interaction between the transition metal atom and the cyclic polyarylene sulfide structure tends to be relatively strong due to the electronic states that these transition metal atoms can take.

本発明では、一般式で示される遷移金属化合物存在下で環式ポリアリーレンスルフィドを加熱することが特徴であり、一般式で示される遷移金属化合物を原料として添加してもよいし、系内で一般式で示される遷移金属化合物を生成させてもよい。また、1種単独で用いてもよいし2種以上併用してもよい。ここで後者のように系内で一般式で示される遷移金属化合物を生成させるには、例えば一般的な溶液中でのアセチルアセトナート化合物合成方法で用いられるような、遷移金属塩とアセチルアセトンから生成させる方法などが挙げられる。   The present invention is characterized in that the cyclic polyarylene sulfide is heated in the presence of the transition metal compound represented by the general formula. The transition metal compound represented by the general formula may be added as a raw material, or within the system. A transition metal compound represented by the general formula may be generated. Moreover, you may use individually by 1 type and may use 2 or more types together. Here, in order to generate the transition metal compound represented by the general formula in the system as in the latter case, for example, it is generated from the transition metal salt and acetylacetone as used in a general method for synthesizing acetylacetonate compounds in a solution. The method of making it, etc. are mentioned.

遷移金属原子の価数状態、遷移金属原子と酸素原子の結合または配位状態などは、例えばX線吸収微細構造(XAFS)解析により把握が可能である。本発明において触媒として用いられる遷移金属化合物、または、遷移金属化合物を含む環式ポリアリーレンスルフィド、または、遷移金属化合物を含むポリアリーレンスルフィドに、X線を照射し、その吸収スペクトルを比較することで把握できる。   The valence state of the transition metal atom, the bond or coordination state of the transition metal atom and the oxygen atom, etc. can be grasped by, for example, X-ray absorption fine structure (XAFS) analysis. By irradiating a transition metal compound used as a catalyst in the present invention, or a cyclic polyarylene sulfide containing a transition metal compound, or a polyarylene sulfide containing a transition metal compound with X-rays, and comparing the absorption spectra. I can grasp.

使用する遷移金属化合物の濃度は、目的とするポリアリーレンスルフィドの分子量ならびに重合触媒の種類により異なるが、通常、下限としては、環式ポリアリーレンスルフィド中の硫黄原子に対して0.001モル%以上が好ましく、より好ましくは0.005モル%以上、さらに好ましくは0.01モル%以上が例示できる。0.001モル%では環式ポリアリーレンスルフィドはポリアリーレンスルフィドへ十分に転化する。一方、上限としては、環式ポリアリーレンスルフィド中の硫黄原子に対して20モル%以下が好ましく、より好ましくは15モル%以下、さらに好ましくは10モル%以下が例示できる。20モル%以下では前述した特性を有するポリアリーレンスルフィドを得ることができる。ここでいう遷移金属化合物の濃度とは、一般式で示される遷移金属化合物を原料として添加する場合は、その濃度をいう。一方、系内で一般式で示される遷移金属化合物を生成させる場合は、原料として添加する遷移金属塩などの濃度をいう。   The concentration of the transition metal compound to be used varies depending on the molecular weight of the target polyarylene sulfide and the kind of the polymerization catalyst. Usually, the lower limit is 0.001 mol% or more based on the sulfur atom in the cyclic polyarylene sulfide. Is preferable, more preferably 0.005 mol% or more, and still more preferably 0.01 mol% or more. At 0.001 mol%, the cyclic polyarylene sulfide is fully converted to polyarylene sulfide. On the other hand, as an upper limit, 20 mol% or less is preferable with respect to the sulfur atom in cyclic polyarylene sulfide, More preferably, it is 15 mol% or less, More preferably, 10 mol% or less can be illustrated. If it is 20 mol% or less, a polyarylene sulfide having the above-mentioned properties can be obtained. The concentration of the transition metal compound here refers to the concentration when the transition metal compound represented by the general formula is added as a raw material. On the other hand, when the transition metal compound represented by the general formula is generated in the system, it refers to the concentration of the transition metal salt added as a raw material.

一般式で示される遷移金属化合物、系内で一般式で示される遷移金属化合物を生成させるための遷移金属塩の添加に際しては、そのまま添加してもよいが、環式ポリアリーレンスルフィド中に均一に分散させることが好ましい。均一に分散させる方法として、例えば機械的に分散させる方法、溶媒を用いて分散させる方法、環式ポリアリーレンスルフィドを溶融し分散させる方法、あらかじめ重合反応装置、成形品を製造する型、押出機や溶融混練機などの装置内に分散させる方法、あるいは環式ポリアリーレンスルフィドの加熱時に繊維状物質を共存させる場合にはあらかじめ繊維状物質上に分散させる方法などが挙げられる。   When adding the transition metal compound represented by the general formula or the transition metal salt for generating the transition metal compound represented by the general formula in the system, it may be added as it is, but it is uniformly added to the cyclic polyarylene sulfide. It is preferable to disperse. Examples of a uniform dispersion method include a mechanical dispersion method, a dispersion method using a solvent, a method of melting and dispersing a cyclic polyarylene sulfide, a polymerization reaction apparatus, a mold for manufacturing a molded product, an extruder, Examples thereof include a method of dispersing in an apparatus such as a melt kneader, or a method of dispersing on a fibrous material in advance when the fibrous material coexists when the cyclic polyarylene sulfide is heated.

機械的に分散させる方法として、具体的には粉砕機、撹拌機、混合機、振とう機、乳鉢を用いる方法などが例示できる。   Specific examples of the mechanical dispersion method include a pulverizer, a stirrer, a mixer, a shaker, and a method using a mortar.

溶媒を用いて分散させる方法として、具体的には環式ポリアリーレンスルフィドを適宜な溶媒に溶解または分散し、これに遷移金属化合物、遷移金属塩を所定量加えた後、溶媒を除去する方法などが例示できる。   As a method of dispersing using a solvent, specifically, a method in which cyclic polyarylene sulfide is dissolved or dispersed in an appropriate solvent, a transition metal compound or a transition metal salt is added thereto in a predetermined amount, and then the solvent is removed. Can be illustrated.

環式ポリアリーレンスルフィドを溶融し分散させる方法としては、固体状態の環式ポリアリーレンスルフィドに遷移金属化合物、遷移金属塩を添加した後、加熱により環式ポリアリーレンスルフィドを溶融させる方法、あらかじめ環式ポリアリーレンスルフィドを溶融した後に遷移金属化合物、遷移金属塩を添加する方法などが例示できる。   As a method of melting and dispersing cyclic polyarylene sulfide, a method of melting a cyclic polyarylene sulfide by heating after adding a transition metal compound or a transition metal salt to a cyclic polyarylene sulfide in a solid state, Examples thereof include a method of adding a transition metal compound and a transition metal salt after melting the polyarylene sulfide.

あらかじめ重合反応装置、成形品を製造する型、押出機や溶融混練機などの装置内に分散させる方法としては、そのまま分散させる方法、適宜な溶媒に遷移金属化合物、遷移金属塩を所定量加えた後、重合反応装置、成形品を製造する型、押出機や溶融混練機などの装置内で溶媒を除去することで分散させる方法などが例示できる。   As a method of dispersing in a polymerization reaction apparatus, a mold for producing a molded article, an apparatus such as an extruder or a melt kneader in advance, a predetermined amount of a transition metal compound or a transition metal salt is added to an appropriate solvent. Thereafter, a polymerization reaction apparatus, a mold for producing a molded article, a method of dispersing by removing the solvent in an apparatus such as an extruder or a melt kneader can be exemplified.

あらかじめ繊維状物質上に分散させる方法としては、そのまま分散させる方法、適宜な溶媒に遷移金属化合物、遷移金属塩を所定量加えた後、繊維状物質に塗布するか散布するか含浸させるなどした後、溶媒を除去することで分散させる方法などが例示できる。   As a method of dispersing on a fibrous material in advance, a method of dispersing as it is, after adding a predetermined amount of a transition metal compound or a transition metal salt to an appropriate solvent, and then applying or spraying or impregnating the fibrous material Examples thereof include a method of dispersing by removing the solvent.

また、2種以上の化合物を添加する場合には、添加する化合物の安定性、反応性にもよるが、一度に添加してもよいし、別々に添加した後に、重合反応装置、成形品を製造する型、押出機や溶融混練機などの装置内外で混合してもよい。   In addition, when two or more compounds are added, depending on the stability and reactivity of the compound to be added, they may be added at once, or after being added separately, the polymerization reaction apparatus and the molded product are added. You may mix inside and outside apparatuses, such as a type | mold to manufacture, an extruder, and a melt kneader.

また、遷移金属化合物、遷移金属塩が固体である場合、より均一な分散が可能となるため、それらの平均粒径は1mm以下であることが好ましい。   Moreover, when a transition metal compound and a transition metal salt are solid, since more uniform dispersion | distribution is attained, it is preferable that those average particle diameters are 1 mm or less.

また、本発明で用いる一般式で示される遷移金属化合物は安定性が高い傾向にあるため、非酸化性雰囲気下で添加することも好ましいが、大気中で添加することも可能である。非酸化性雰囲気とは環式ポリアリーレンスルフィド、および遷移金属化合物、遷移金属塩が接する気相における酸素濃度が5体積%以下、好ましくは2体積%以下、さらに好ましくは酸素を実質的に含有しない雰囲気、すなわち窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガス雰囲気であることを指し、経済性及び取扱いの容易さの面からは窒素雰囲気が好ましい。大気中とは、酸素濃度21体積%程度の一般的な組成の雰囲気であることを指す。   Moreover, since the transition metal compound represented by the general formula used in the present invention tends to have high stability, it is preferable to add it in a non-oxidizing atmosphere, but it is also possible to add it in the air. Non-oxidizing atmosphere means that the oxygen concentration in the gas phase in contact with cyclic polyarylene sulfide, transition metal compound, and transition metal salt is 5% by volume or less, preferably 2% by volume or less, more preferably substantially free of oxygen. It indicates an atmosphere, that is, an inert gas atmosphere such as nitrogen, helium or argon, and a nitrogen atmosphere is preferred from the viewpoint of economy and ease of handling. The term “in the atmosphere” means that the atmosphere has a general composition with an oxygen concentration of about 21% by volume.

一般式で示される遷移金属化合物、系内で一般式で示される遷移金属化合物を生成させるための遷移金属塩を添加する際の温度は、添加に用いる方法が実施可能な温度範囲であれば特に制限はないが、上限としては、環式ポリアリーレンスルフィドがポリアリーレンスルフィドへ転化しにくい温度領域であることが好ましく、例えば300℃以下、好ましくは260℃以下、より好ましくは240℃以下、さらに好ましくは220℃以下、よりいっそう好ましくは200℃以下、さらにいっそう好ましくは180℃以下が例示できる。また、使用する重合触媒の種類によって異なるが、重合触媒が環式ポリアリーレンスルフィドのポリアリーレンスルフィドへの転化を促進しにくい温度領域であることが好ましい。   The temperature at the time of adding the transition metal compound represented by the general formula and the transition metal salt for generating the transition metal compound represented by the general formula in the system is particularly within the temperature range in which the method used for the addition can be performed. Although there is no limitation, the upper limit is preferably a temperature range in which the cyclic polyarylene sulfide is not easily converted to polyarylene sulfide, for example, 300 ° C. or lower, preferably 260 ° C. or lower, more preferably 240 ° C. or lower, still more preferably Is 220 ° C. or lower, more preferably 200 ° C. or lower, and still more preferably 180 ° C. or lower. Moreover, although it changes with the kind of polymerization catalyst to be used, it is preferable that a polymerization catalyst is a temperature range which is hard to accelerate | stimulate conversion of cyclic polyarylene sulfide to polyarylene sulfide.

<ポリアリーレンスルフィドの製造条件>
本発明におけるポリアリーレンスルフィドを製造する際の加熱温度は、環式ポリアリーレンスルフィドが融解する温度であることが好ましく、このような温度条件であれば特に制限はない。ただし、加熱温度が環式ポリアリーレンスルフィドが融解する温度未満ではポリアリーレンスルフィドを得るのに長時間が必要となる傾向がある。なお、環式ポリアリーレンスルフィドが融解する温度は、環式ポリアリーレンスルフィドの組成や分子量、また、加熱時の環境により変化するため、一意的に示すことはできないが、例えば環式ポリアリーレンスルフィドを示差走査型熱量計で分析することで把握することが可能である。ただし、一般に融解する温度には幅があり、融点以上でも融解にともなう吸熱が継続する傾向があるため、均一に融解させるためには、加熱温度は環式ポリアリーレンスルフィドの融点以上であることが好ましく、環式ポリアリーレンスルフィドの融点よりも10℃以上高い温度が好ましく、20℃以上高い温度がより好ましい。なお、融点は示差走査熱量計により測定することができる。
<Production conditions for polyarylene sulfide>
The heating temperature for producing the polyarylene sulfide in the present invention is preferably a temperature at which the cyclic polyarylene sulfide is melted, and there is no particular limitation as long as it is such a temperature condition. However, when the heating temperature is lower than the temperature at which the cyclic polyarylene sulfide is melted, a long time tends to be required to obtain the polyarylene sulfide. The temperature at which the cyclic polyarylene sulfide melts varies depending on the composition and molecular weight of the cyclic polyarylene sulfide and the environment during heating. It is possible to grasp by analyzing with a differential scanning calorimeter. However, in general, the melting temperature has a range, and the endotherm accompanying melting tends to continue even when the melting point is exceeded, so that the heating temperature may be equal to or higher than the melting point of the cyclic polyarylene sulfide. Preferably, the temperature is 10 ° C. or more higher than the melting point of the cyclic polyarylene sulfide, and more preferably 20 ° C. or more. The melting point can be measured with a differential scanning calorimeter.

加熱温度の下限としては、180℃以上が例示でき、好ましくは200℃以上、より好ましくは220℃以上、さらに好ましくは240℃以上である。この温度範囲では、環式ポリアリーレンスルフィドが融解し、一般式で示される遷移金属化合物と環式ポリアリーレンスルフィドが相溶しやすく、一般式で示される遷移金属化合物と環式ポリアリーレンスルフィド間の相互作用が生じやすく、短時間で高重合度のポリアリーレンスルフィドを得ることができる。一方、温度が高すぎると環式ポリアリーレンスルフィド間、加熱により生成したポリアリーレンスルフィド間、及びポリアリーレンスルフィドと環式ポリアリーレンスルフィド間などでの架橋反応や分解反応に代表される好ましくない副反応が生じやすくなる傾向にあり、得られるポリアリーレンスルフィドの特性が低下する場合があるため、このような好ましくない副反応が顕著に生じる温度は避けることが望ましい。加熱温度の上限としては、400℃以下が例示できる。この温度以下では、好ましくない副反応による得られるポリアリーレンスルフィドの特性への悪影響を抑制できる傾向にあり、前述した特性を有するポリアリーレンスルフィドを得ることができる。また加熱温度は、加熱あるいは冷却に要するエネルギー低減や時間短縮が可能になり生産性が向上することから低い方がより好ましい。このことから、好ましい加熱温度として400℃以下、より好ましくは360℃以下、さらに好ましくは320℃以下、よりいっそう好ましくは300℃以下といった温度が例示できる。   As a minimum of heating temperature, 180 ° C or more can be illustrated, preferably 200 ° C or more, more preferably 220 ° C or more, still more preferably 240 ° C or more. In this temperature range, the cyclic polyarylene sulfide is melted and the transition metal compound represented by the general formula and the cyclic polyarylene sulfide are easily compatible with each other, and the transition metal compound represented by the general formula and the cyclic polyarylene sulfide are Interaction is likely to occur, and a polyarylene sulfide having a high degree of polymerization can be obtained in a short time. On the other hand, if the temperature is too high, undesirable side reactions represented by crosslinking and decomposition reactions between cyclic polyarylene sulfides, between polyarylene sulfides produced by heating, and between polyarylene sulfides and cyclic polyarylene sulfides, etc. Therefore, it is desirable to avoid a temperature at which such undesirable side reactions are remarkably caused, since the characteristics of the resulting polyarylene sulfide may be deteriorated. As an upper limit of heating temperature, 400 degrees C or less can be illustrated. Below this temperature, adverse effects on the properties of the resulting polyarylene sulfide due to undesirable side reactions tend to be suppressed, and a polyarylene sulfide having the above-described properties can be obtained. Further, the heating temperature is preferably lower because the energy required for heating or cooling can be reduced and the time can be shortened to improve productivity. From this, a preferable heating temperature is 400 ° C. or lower, more preferably 360 ° C. or lower, more preferably 320 ° C. or lower, and still more preferably 300 ° C. or lower.

環式ポリアリーレンスルフィドの加熱の際の雰囲気は非酸化性雰囲気で行うことが好ましい。非酸化性雰囲気とは環式ポリアリーレンスルフィドが接する気相における酸素濃度が5体積%以下、好ましくは2体積%以下、さらに好ましくは酸素を実質的に含有しない雰囲気、即ち窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガス雰囲気であることを指し、この中でも特に経済性及び取扱いの容易さの面からは窒素雰囲気が好ましい。これにより環式ポリアリーレンスルフィド間、加熱により生成したポリアリーレンスルフィド間、及びポリアリーレンスルフィドと環式ポリアリーレンスルフィド間などで架橋反応や分解反応などの好ましくない副反応の発生を抑制できる傾向にある。   The atmosphere in heating the cyclic polyarylene sulfide is preferably a non-oxidizing atmosphere. The non-oxidizing atmosphere is an atmosphere in which the oxygen concentration in the gas phase in contact with the cyclic polyarylene sulfide is 5% by volume or less, preferably 2% by volume or less, and more preferably contains substantially no oxygen, that is, nitrogen, helium, argon, etc. In particular, a nitrogen atmosphere is preferable from the viewpoint of economy and ease of handling. This tends to suppress the occurrence of undesirable side reactions such as cross-linking reactions and decomposition reactions between cyclic polyarylene sulfides, between polyarylene sulfides generated by heating, and between polyarylene sulfides and cyclic polyarylene sulfides. .

環式ポリアリーレンスルフィドの加熱は、非酸化性雰囲気下であれば、大気圧下には限定されず、減圧条件下あるいは脱揮条件下で行うことも可能である。   The heating of the cyclic polyarylene sulfide is not limited to atmospheric pressure as long as it is in a non-oxidizing atmosphere, and can be performed under reduced pressure conditions or devolatilization conditions.

減圧条件下とは反応を行う系内が大気圧よりも低いことを指し、上限として50kPa以下が好ましく、20kPa以下がより好ましく、10kPa以下がさらに好ましい。下限としては0.1kPa以上が例示でき、0.2kPa以上がより好ましい。減圧条件が好ましい下限以上では、環式ポリアリーレンスルフィドに含まれる分子量の低い前記(O)式の環式化合物が揮散しにくく、一方好ましい上限以下では、架橋反応など好ましくない副反応が起こりにくい傾向にあり、前述した特性を有するポリアリーレンスルフィドを得ることができる。また、減圧条件下で行う場合、反応系内の雰囲気を一度非酸化性雰囲気としてから減圧条件にすることが好ましい。   The reduced pressure condition means that the reaction system is lower than atmospheric pressure, and the upper limit is preferably 50 kPa or less, more preferably 20 kPa or less, and even more preferably 10 kPa or less. An example of the lower limit is 0.1 kPa or more, and 0.2 kPa or more is more preferable. When the decompression condition is at least the preferred lower limit, the cyclic compound of the formula (O) having a low molecular weight contained in the cyclic polyarylene sulfide is less likely to be volatilized. Thus, a polyarylene sulfide having the above-described characteristics can be obtained. Moreover, when it carries out under pressure reduction conditions, it is preferable to make it the pressure reduction conditions after making the atmosphere in a reaction system once non-oxidizing atmosphere.

脱揮条件下とは環式ポリアリーレンスルフィドを一般式で示される遷移金属化合物存在下に加熱する際に発生する気体状態の成分を、加熱系内から除去する条件のことである。前記気体状態の成分としては、それぞれの化合物の特性および脱揮条件の詳細により発生の有無やその程度は異なるが、例えば環式ポリアリーレンスルフィドが含有するポリアリーレンスルフィドオリゴマー、遷移金属化合物成分、遷移金属化合物構造中の分解物、系内で一般式で示される遷移金属化合物を生成させる際に添加する遷移金属塩構造中の分解物などが例示できる。前記条件としては、発生した気体状態の成分を加熱系内から除去可能であれば特に限定はされないが、例えば連続的な減圧条件下での脱揮や、連続的にガスを系内へ流入し、流入したガスとともに、発生した気体状態の成分を加熱系外に流出させる条件、発生した気体状態の成分を冷却し系外に捕集する条件などが挙げられる。脱揮条件下で加熱することにより、ポリアリーレンスルフィドオリゴマーが加熱系内に残存しにくく、加熱系内における環式ポリアリーレンスルフィド中の前記(O)式環式化合物とポリアリーレンスルフィドオリゴマーの重量比が大きくなりやすいため、本発明のポリアリーレンスルフィド製造方法により得られるポリアリーレンスルフィドの重量平均分子量は大きくなる傾向にある点で好ましい。   The devolatilization condition is a condition for removing a gaseous component generated when the cyclic polyarylene sulfide is heated in the presence of the transition metal compound represented by the general formula from the heating system. The components in the gaseous state vary depending on the characteristics of each compound and the details of the devolatilization conditions, and the presence or degree of the occurrence varies, but for example, polyarylene sulfide oligomers, cyclic metal compound components, transitions contained in cyclic polyarylene sulfides. Examples include decomposition products in the metal compound structure, decomposition products in the transition metal salt structure added when the transition metal compound represented by the general formula in the system is formed, and the like. The condition is not particularly limited as long as the generated gaseous component can be removed from the heating system. For example, devolatilization under continuous decompression conditions, or gas continuously flows into the system. In addition to the inflowing gas, conditions for causing the generated gaseous component to flow out of the heating system, conditions for cooling the generated gaseous state component to be collected outside the system, and the like can be given. By heating under devolatilization conditions, the polyarylene sulfide oligomer hardly remains in the heating system, and the weight ratio of the (O) cyclic compound and the polyarylene sulfide oligomer in the cyclic polyarylene sulfide in the heating system. Therefore, the polyarylene sulfide obtained by the method for producing polyarylene sulfide of the present invention is preferable in that the weight average molecular weight tends to increase.

連続的な減圧条件下での脱揮における、連続的な減圧条件としては、発生した気体状態の成分を加熱系内から除去可能であればよく、例えば反応を行う系内全体が連続的に減圧されていてもよいし、成形品を製造する型、押出機や溶融混練機などを用いて加熱する場合には、常圧あるいは加圧条件下にある型内、押出機内、溶融混練機内などから一部が減圧装置に連結され連続的に減圧されていてもよい。連続的に減圧し脱揮を行うことで、より効率よく環式ポリアリーレンスルフィドが含有するポリアリーレンスルフィドオリゴマーの加熱系内からの除去が可能になることにより、より高重合度のポリアリーレンスルフィドを得られる傾向にある。   In the devolatilization under continuous decompression conditions, the continuous decompression condition is not limited as long as the generated gaseous components can be removed from the heating system. For example, the entire system in which the reaction is performed is continuously decompressed. In the case of heating using a mold for manufacturing a molded article, an extruder, a melt kneader, or the like, from inside a mold under an ordinary pressure or pressurized condition, in an extruder, in a melt kneader, etc. A part may be connected to a decompression device and continuously decompressed. By performing devolatilization under reduced pressure continuously, the polyarylene sulfide oligomer contained in the cyclic polyarylene sulfide can be removed from the heating system more efficiently. It tends to be obtained.

また、連続的に減圧する場合、反応系内の雰囲気は一度非酸化性雰囲気としてから減圧条件にすることが好ましい。これにより環式ポリアリーレンスルフィド間、加熱により生成したポリアリーレンスルフィド間、及びポリアリーレンスルフィドと環式ポリアリーレンスルフィド間などで架橋反応や分解反応などの好ましくない副反応の発生を抑制できる傾向にある。   Further, when the pressure is continuously reduced, it is preferable that the atmosphere in the reaction system is once reduced to a non-oxidizing atmosphere. This tends to suppress the occurrence of undesirable side reactions such as cross-linking reactions and decomposition reactions between cyclic polyarylene sulfides, between polyarylene sulfides generated by heating, and between polyarylene sulfides and cyclic polyarylene sulfides. .

連続的にガスを系内へ流入し、流入したガスとともに、発生した気体状態の成分を加熱系外に流出させる条件においては、反応系内の雰囲気は非酸化性雰囲気であることが好ましい。これにより環式ポリアリーレンスルフィド間、加熱により生成したポリアリーレンスルフィド間、及びポリアリーレンスルフィドと環式ポリアリーレンスルフィド間などで架橋反応や分解反応などの好ましくない副反応の発生を抑制できる傾向にある。用いるガスは窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスが好ましく、この中でも特に経済性及び取扱いの容易さの面からは窒素ガスが好ましい。   Under conditions where the gas is continuously flowed into the system and the generated gaseous components are flown out of the heating system together with the gas that has flowed in, the atmosphere in the reaction system is preferably a non-oxidizing atmosphere. This tends to suppress the occurrence of undesirable side reactions such as cross-linking reactions and decomposition reactions between cyclic polyarylene sulfides, between polyarylene sulfides generated by heating, and between polyarylene sulfides and cyclic polyarylene sulfides. . The gas to be used is preferably an inert gas such as nitrogen, helium or argon, and among these, nitrogen gas is particularly preferred from the viewpoint of economy and ease of handling.

系内へ流入するガスの温度は、流入するガスの流量、系内の加熱温度、反応系の構造にもよるが、系内の加熱温度を安定に制御できる範囲であれば特に制限はない。ただし、安定なガス温度制御の面から0℃以上であることが好ましく、20℃以上であることがより好ましく、50℃以上であることがさらに好ましく、安定な系内の加熱温度制御の面からはさらに、100℃以上であることが好ましく、150℃以上であることがより好ましく、180℃以上であることがさらに好ましく、系内の加熱温度と同温度であることがよりいっそう好ましい範囲として例示できる。   Although the temperature of the gas flowing into the system depends on the flow rate of the flowing gas, the heating temperature in the system, and the structure of the reaction system, there is no particular limitation as long as the heating temperature in the system can be stably controlled. However, from the viewpoint of stable gas temperature control, it is preferably 0 ° C. or higher, more preferably 20 ° C. or higher, further preferably 50 ° C. or higher, from the viewpoint of stable heating temperature control in the system. Is more preferably 100 ° C. or higher, more preferably 150 ° C. or higher, further preferably 180 ° C. or higher, and an even more preferable range is the same temperature as the heating temperature in the system. it can.

また、系内へ流入するガスの流量は、流入するガスの温度、系内の加熱温度、反応系に構造にもよるが、環式ポリアリーレンスルフィドを一般式で示される遷移金属化合物存在下に加熱する際に発生する気体状態の成分を加熱系内から除去可能であり、系内の加熱温度を安定に制御できる範囲であれば特に制限はない。ただし、環式ポリアリーレンスルフィドを一般式で示される遷移金属化合物存在下に加熱する際に発生する気体状態の成分を、加熱系内から除去する効果の面からは、1分間に系内へ流入するガスの流量は、系内の容積の1%以上であることが好ましく、5%以上であることがより好ましく、10%以上であることがさらに好ましく、20%以上であることがよりいっそう好ましい範囲として例示できる。   The flow rate of the gas flowing into the system depends on the temperature of the flowing gas, the heating temperature in the system, and the structure of the reaction system, but the cyclic polyarylene sulfide is present in the presence of the transition metal compound represented by the general formula. There is no particular limitation as long as the gaseous component generated during heating can be removed from the heating system and the heating temperature in the system can be stably controlled. However, in view of the effect of removing the gaseous component generated when the cyclic polyarylene sulfide is heated in the presence of the transition metal compound represented by the general formula from the inside of the heating system, it flows into the system in 1 minute. The gas flow rate is preferably 1% or more of the volume in the system, more preferably 5% or more, still more preferably 10% or more, and even more preferably 20% or more. It can be illustrated as a range.

脱揮による発生した気体状態の成分の加熱系内からの除去量は、加熱系外に除去された成分を回収し秤量する方法、加熱前後の重量差から算出する方法、得られたポリアリーレンスルフィドの加熱時重量減少により残存成分量を算出し差し引く方法などにより把握することができる。   The removal amount of the gaseous component generated by devolatilization from the heating system is a method of collecting and weighing the component removed outside the heating system, a method of calculating from the weight difference before and after heating, and the obtained polyarylene sulfide. It can be grasped by a method of calculating and subtracting the amount of the remaining component by reducing the weight during heating.

環式ポリアリーレンスルフィドの加熱は、非酸化性雰囲気下であれば50kPa以上の条件下で行うことも好ましい。50kPa以上の条件下であれば、加熱時に重合触媒が揮散しにくい傾向にあり、短時間でポリアリーレンスルフィドを得ることができる点で好ましい。加熱時に重合触媒が揮散しにくいという観点から、50kPa以上の条件下であればよいが、70kPa以上であることがより好ましく、90kPa以上であることがさらに好ましく、大気圧下であることがよりいっそう好ましく、大気圧よりも高い加圧条件下であることがさらにいっそう好ましい。加圧条件の上限としては特に制限はないが、反応装置の取り扱いの容易さの面からは0.2MPa以下が好ましい。また、加熱を50kPa以上の条件下で行う場合、反応系内の雰囲気を一度非酸化性雰囲気としてから目的の圧力条件にすることが好ましい。これにより環式ポリアリーレンスルフィド間、加熱により生成したポリアリーレンスルフィド間、及びポリアリーレンスルフィドと環式ポリアリーレンスルフィド間などで架橋反応や分解反応などの好ましくない副反応の発生を抑制できる傾向にある。   The heating of the cyclic polyarylene sulfide is also preferably performed under a condition of 50 kPa or more in a non-oxidizing atmosphere. The condition of 50 kPa or more is preferred in that the polymerization catalyst tends to hardly evaporate during heating, and polyarylene sulfide can be obtained in a short time. From the viewpoint that the polymerization catalyst is less likely to evaporate during heating, the condition may be 50 kPa or more, more preferably 70 kPa or more, further preferably 90 kPa or more, and even more under atmospheric pressure. It is more preferable that the pressure is higher than atmospheric pressure. Although there is no restriction | limiting in particular as an upper limit of pressurization conditions, 0.2 MPa or less is preferable from the surface of the ease of handling of a reactor. Moreover, when heating is performed under conditions of 50 kPa or more, it is preferable that the atmosphere in the reaction system is once changed to a non-oxidizing atmosphere and then set to a target pressure condition. This tends to suppress the occurrence of undesirable side reactions such as cross-linking reactions and decomposition reactions between cyclic polyarylene sulfides, between polyarylene sulfides generated by heating, and between polyarylene sulfides and cyclic polyarylene sulfides. .

反応時間は、使用する環式ポリアリーレンスルフィドにおける前記(O)式の環式化合物の含有率や繰り返し数p、及び分子量などの各種特性、使用する重合触媒の種類、また、加熱の温度などの条件によって異なるため一様には規定できないが、前記した好ましくない副反応がなるべく起こらないように設定することが好ましい。加熱時間の下限としては0.01時間以上が例示でき、好ましくは0.05時間以上が例示できる。0.01時間以上では環式ポリアリーレンスルフィドはポリアリーレンスルフィドへ十分に転化する。一方上限としては100時間以下が例示でき、好ましくは20時間以下、より好ましくは10時間以下が例示できる。本発明の好ましい製造方法によれば、環式ポリアリーレンスルフィドの加熱は2時間以下で行うことも可能である。加熱時間としては2時間以下、さらには1時間以下、0.5時間以下、0.3時間以下、0.2時間以下が例示できる。100時間以下では好ましくない副反応による得られるポリアリーレンスルフィドの特性への悪影響を抑制できる傾向にある。   The reaction time is such as the content of the cyclic compound of the formula (O) in the cyclic polyarylene sulfide used, the number of repetitions p, and the molecular weight, the type of polymerization catalyst used, the heating temperature, etc. Since it differs depending on the conditions, it cannot be uniformly defined, but it is preferable to set so that the above-mentioned undesirable side reaction does not occur as much as possible. The lower limit of the heating time can be exemplified by 0.01 hours or more, preferably 0.05 hours or more. In 0.01 hours or more, the cyclic polyarylene sulfide is sufficiently converted to polyarylene sulfide. On the other hand, as an upper limit, 100 hours or less can be illustrated, Preferably it is 20 hours or less, More preferably, 10 hours or less can be illustrated. According to the preferred production method of the present invention, the cyclic polyarylene sulfide can be heated in 2 hours or less. Examples of the heating time include 2 hours or less, 1 hour or less, 0.5 hours or less, 0.3 hours or less, and 0.2 hours or less. When the time is less than 100 hours, adverse effects on the properties of the polyarylene sulfide obtained due to undesirable side reactions tend to be suppressed.

環式ポリアリーレンスルフィドの加熱は、実質的に溶媒を含まない条件下で行うことも可能である。このような条件下で行う場合、短時間での昇温が可能であり、反応速度が高く、短時間でポリアリーレンスルフィドを得やすくなる傾向がある。ここで実質的に溶媒を含まない条件とは、環式ポリアリーレンスルフィド中の溶媒が10重量%以下であることを指し、3重量%以下がより好ましい。   The heating of the cyclic polyarylene sulfide can also be performed under conditions substantially free of a solvent. When carried out under such conditions, the temperature can be raised in a short time, the reaction rate is high, and polyarylene sulfide tends to be easily obtained in a short time. Here, the substantially solvent-free condition means that the solvent in the cyclic polyarylene sulfide is 10% by weight or less, and more preferably 3% by weight or less.

前記加熱は、通常の重合反応装置を用いる方法で行うのはもちろんのこと、成形品を製造する型内で行ってもよいし、押出機や溶融混練機を用いて行うなど、加熱機構を具備した装置であれば特に制限なく行うことが可能であり、バッチ方式、連続方式など公知の方法が採用できる。   The heating may be performed in a mold for producing a molded product, as well as by a method using a normal polymerization reaction apparatus, or may be performed using an extruder or a melt kneader. Any apparatus can be used without particular limitation, and a known method such as a batch method or a continuous method can be employed.

前記した環式ポリアリーレンスルフィドの加熱は繊維状物質の共存下で行うことも可能である。ここで繊維状物質とは細い糸状の物質のことであって、天然繊維のごとく細長く引き延ばされた構造である任意の物質が好ましい。繊維状物質存在下で環式ポリアリーレンスルフィドのポリアリーレンスルフィドへの転化を行うことで、ポリアリーレンスルフィドと繊維状物質からなる複合材料構造体を容易に作成する事ができる。このような構造体は、繊維状物質によって補強されるため、ポリアリーレンスルフィド単独の場合に比べて、例えば機械物性に優れる傾向にある。   The above-described heating of the cyclic polyarylene sulfide can be performed in the presence of a fibrous substance. Here, the fibrous substance is a thin thread-like substance, and an arbitrary substance having a structure elongated like a natural fiber is preferable. By converting the cyclic polyarylene sulfide to the polyarylene sulfide in the presence of the fibrous substance, a composite material structure composed of the polyarylene sulfide and the fibrous substance can be easily prepared. Since such a structure is reinforced by a fibrous substance, it tends to be superior in mechanical properties, for example, as compared to the case of polyarylene sulfide alone.

ここで、各種繊維状物質の中でも長繊維からなる強化繊維を用いることが好ましく、これによりポリアリーレンスルフィドを高度に強化する事が可能になる。一般に樹脂と繊維状物質からなる複合材料構造体を作成する際には、樹脂が溶融した際の粘度が高いことに起因して、樹脂と繊維状物質のぬれが悪くなる傾向にあり、均一な複合材料ができなかったり、期待通りの機械物性が発現しないことが多い。ここでぬれとは、溶融樹脂のごとき流体物質と、繊維状化合物のごとき固体基質との間に実質的に空気または他のガスが捕捉されないようにこの流体物質と固体基質との物理的状態の良好かつ維持された接触があることを意味する。ここで流体物質の粘度が低い方が繊維状物質とのぬれは良好になる傾向にある。本発明の環式ポリアリーレンスルフィドは融解した際の粘度が、一般的な熱可塑性樹脂、例えばポリアリーレンスルフィドと比べて著しく低いため、繊維状物質とのぬれが良好になりやすい。環式ポリアリーレンスルフィドと繊維状物質が良好なぬれを形成した後、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環式ポリアリーレンスルフィドがポリアリーレンスルフィドに転化するので、繊維状物質とポリアリーレンスルフィドが良好なぬれを形成した複合材料構造体を容易に得ることができる。   Here, among the various fibrous materials, it is preferable to use reinforcing fibers composed of long fibers, which makes it possible to highly reinforce polyarylene sulfide. In general, when creating a composite material structure composed of a resin and a fibrous substance, the resin and the fibrous substance tend to become poorer due to the high viscosity when the resin is melted. In many cases, composite materials cannot be produced or expected mechanical properties do not appear. Here, wetting is the physical state of the fluid material and the solid substrate so that substantially no air or other gas is trapped between the fluid material such as a molten resin and the solid substrate such as a fibrous compound. It means that there is good and maintained contact. Here, the lower the viscosity of the fluid substance, the better the wetting with the fibrous substance. The cyclic polyarylene sulfide of the present invention has a remarkably low viscosity when melted as compared with a general thermoplastic resin, for example, polyarylene sulfide, so that the wetting with the fibrous material tends to be good. After the cyclic polyarylene sulfide and the fibrous material form good wetting, the cyclic polyarylene sulfide is converted into the polyarylene sulfide according to the method for producing the polyarylene sulfide of the present invention. It is possible to easily obtain a composite material structure in which sulfide is formed with good wetting.

繊維状物質としては長繊維からなる強化繊維が好ましいことを前述したとおりであり、本発明に用いられる強化繊維に特に制限はないが、好適に用いられる強化繊維としては、一般に、高性能強化繊維として用いられる耐熱性及び引張強度の良好な繊維があげられる。例えば、その強化繊維には、ガラス繊維、炭素繊維、黒鉛繊維、アラミド繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維、ボロン繊維が挙げられる。この内、比強度、比弾性率が良好で、軽量化に大きな寄与が認められる炭素繊維や黒鉛繊維が最も良好なものとして例示できる。炭素繊維や黒鉛繊維は用途に応じて、あらゆる種類の炭素繊維や黒鉛繊維を用いることが可能であるが、引張強度450Kgf/mm、引張伸度1.6%以上の高強度高伸度炭素繊維が最も適している。長繊維状の強化繊維を用いる場合、その長さは、5cm以上であることが好ましい。この長さの範囲では、強化繊維の強度を複合材料として十分に発現させることが容易となる。また、炭素繊維や黒鉛繊維は、他の強化繊維を混合して用いてもかまわない。また、強化繊維は、その形状や配列を限定されず、例えば、単一方向、ランダム方向、シート状、マット状、織物状、組み紐状であっても使用可能である。また、特に、比強度、比弾性率が高いことを要求される用途には、強化繊維が単一方向に引き揃えられた配列が最も適しているが、取り扱いの容易なクロス(織物)状の配列も本発明には適している。 As described above, it is preferable that the fibrous material is a reinforcing fiber composed of long fibers. The reinforcing fiber used in the present invention is not particularly limited. And fibers having good heat resistance and tensile strength. For example, the reinforcing fiber includes glass fiber, carbon fiber, graphite fiber, aramid fiber, silicon carbide fiber, alumina fiber, and boron fiber. Among these, carbon fiber and graphite fiber, which have good specific strength and specific elastic modulus and have a great contribution to weight reduction, can be exemplified as the best. Any type of carbon fiber or graphite fiber can be used as the carbon fiber or graphite fiber depending on the application, but high strength and high elongation carbon having a tensile strength of 450 kgf / mm 2 and a tensile elongation of 1.6% or more. Fiber is most suitable. In the case of using long fiber-like reinforcing fibers, the length is preferably 5 cm or more. In the range of this length, it becomes easy to sufficiently develop the strength of the reinforcing fiber as a composite material. Carbon fibers and graphite fibers may be used in combination with other reinforcing fibers. Moreover, the shape and arrangement | sequence of a reinforced fiber are not limited, For example, even if it is a single direction, a random direction, a sheet form, a mat form, a textile form, and a braid form, it can be used. In particular, for applications that require high specific strength and specific elastic modulus, an array in which reinforcing fibers are aligned in a single direction is most suitable. Arrangements are also suitable for the present invention.

また、前記した環式ポリアリーレンスルフィドのポリアリーレンスルフィドへの転化は充填剤の存在下で行うことも可能である。充填剤としては、例えば非繊維状ガラス、非繊維状炭素や、無機充填剤、例えば炭酸カルシウム、酸化チタン、アルミナなどを例示できる。   The conversion of the cyclic polyarylene sulfide to the polyarylene sulfide can be performed in the presence of a filler. Examples of the filler include non-fibrous glass, non-fibrous carbon, and inorganic fillers such as calcium carbonate, titanium oxide, and alumina.

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

<分子量の測定>
ポリアリーレンスルフィド及び環式ポリアリーレンスルフィドの分子量はサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)の一種であるゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により、ポリスチレン換算で数平均分子量(Mn)と重量平均分子量(Mw)を算出した。GPCの測定条件を以下に示す。
装置:センシュー科学 SSC−7110
カラム名:Shodex UT806M×2
溶離液:1−クロロナフタレン
検出器:示差屈折率検出器
カラム温度:210℃
プレ恒温槽温度:250℃
ポンプ恒温槽温度:50℃
検出器温度:210℃
流量:1.0mL/min
試料注入量:300μL (スラリー状:約0.2重量%)。
<Measurement of molecular weight>
The molecular weight of polyarylene sulfide and cyclic polyarylene sulfide is determined by gel permeation chromatography (GPC), which is a type of size exclusion chromatography (SEC), as a number average molecular weight (Mn) and a weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene. Calculated. The measurement conditions for GPC are shown below.
Equipment: Senshu Science SSC-7110
Column name: Shodex UT806M × 2
Eluent: 1-chloronaphthalene detector: differential refractive index detector Column temperature: 210 ° C
Pre-constant temperature: 250 ° C
Pump bath temperature: 50 ° C
Detector temperature: 210 ° C
Flow rate: 1.0 mL / min
Sample injection amount: 300 μL (slurry: about 0.2% by weight).

<転化率の測定>
環式ポリフェニレンスルフィドのポリフェニレンスルフィドへの転化率の算出は、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)を用いて下記方法で行った。
<Measurement of conversion>
Calculation of the conversion rate of cyclic polyphenylene sulfide to polyphenylene sulfide was performed by high performance liquid chromatography (HPLC) by the following method.

環式ポリアリーレンスルフィドの加熱により得られた生成物約10mgを250℃で1−クロロナフタレン約5gに溶解させた。室温に冷却すると沈殿が生成した。孔径0.45μmのメンブランフィルターを用いて1−クロロナフタレン不溶成分を濾過し、1−クロロナフタレン可溶成分を得た。得られた可溶成分のHPLC測定により、未反応の環式ポリアリーレンスルフィド量を定量し、環式ポリアリーレンスルフィドのポリアリーレンスルフィドへの転化率を算出した。HPLCの測定条件を以下に示す。
装置:島津株式会社製 LC−10Avpシリーズ
カラム:Mightysil RP−18 GP150−4.6(5μm)
検出器:フォトダイオードアレイ検出器(UV=270nm)。
About 10 mg of the product obtained by heating the cyclic polyarylene sulfide was dissolved in about 5 g of 1-chloronaphthalene at 250 ° C. A precipitate formed upon cooling to room temperature. The 1-chloronaphthalene insoluble component was filtered using a membrane filter having a pore size of 0.45 μm to obtain a 1-chloronaphthalene soluble component. The amount of unreacted cyclic polyarylene sulfide was quantified by HPLC measurement of the obtained soluble component, and the conversion rate of cyclic polyarylene sulfide to polyarylene sulfide was calculated. The measurement conditions for HPLC are shown below.
Apparatus: Shimadzu Corporation LC-10Avp series Column: Mightysil RP-18 GP150-4.6 (5 μm)
Detector: Photodiode array detector (UV = 270 nm).

参考例1(環式ポリアリーレンスルフィドの調製)
攪拌機を具備したステンレス製オートクレーブに、水硫化ナトリウムの48重量%水溶液を28.06g(0.240モル)、96%水酸化ナトリウムを用いて調製した48重量%水溶液25.00g(0.288モル)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)615.0g(6.20モル)、及びp−ジクロロベンゼン(p−DCB)36.16g(0.246モル)を仕込んだ。反応容器内を十分に窒素置換した後、窒素ガス下に密封した。
Reference Example 1 (Preparation of cyclic polyarylene sulfide)
A stainless steel autoclave equipped with a stirrer was charged with 28.06 g (0.240 mol) of a 48 wt% aqueous solution of sodium hydrosulfide and 25.00 g (0.288 mol) of a 48 wt% aqueous solution prepared using 96% sodium hydroxide. ), 615.0 g (6.20 mol) of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), and 36.16 g (0.246 mol) of p-dichlorobenzene (p-DCB). The reaction vessel was sufficiently purged with nitrogen, and then sealed under nitrogen gas.

400rpmで撹拌しながら、室温から200℃まで約1時間かけて昇温した。次いで200℃から250℃まで約30分かけて昇温した。250℃で2時間保持した後、室温近傍まで急冷してから内容物を回収した。   While stirring at 400 rpm, the temperature was raised from room temperature to 200 ° C. over about 1 hour. Next, the temperature was raised from 200 ° C. to 250 ° C. over about 30 minutes. After maintaining at 250 ° C. for 2 hours, the contents were recovered after quenching to near room temperature.

得られた内容物をガスクロマトグラフィー及び高速液体クロマトグラフィーにより分析した結果、モノマーのp−DCBの消費率は96%、反応混合物中のイオウ成分がすべて環式PPSに転化すると仮定した場合の環式PPS生成率は16%であることがわかった。   The content obtained was analyzed by gas chromatography and high performance liquid chromatography. As a result, the consumption rate of monomer p-DCB was 96%, and all the sulfur components in the reaction mixture were assumed to be converted to cyclic PPS. The formula PPS production rate was found to be 16%.

得られた内容物500gを約1500gのイオン交換水で希釈したのちに平均目開き10〜16μmのガラスフィルターで濾過した。フィルターオン成分を約300gのイオン交換水に分散させ、70℃で30分攪拌し、再度前記同様の濾過を行う操作を計3回行い、白色固体を得た。これを80℃で一晩真空乾燥し、乾燥固体を得た。   500 g of the obtained contents were diluted with about 1500 g of ion-exchanged water, and then filtered through a glass filter having an average opening of 10 to 16 μm. The filter-on component was dispersed in about 300 g of ion-exchanged water, stirred at 70 ° C. for 30 minutes, and filtered again in the same manner three times to obtain a white solid. This was vacuum dried at 80 ° C. overnight to obtain a dry solid.

得られた固形物を円筒濾紙に仕込み、溶剤としてクロロホルムを用いて約5時間ソックスレー抽出を行うことで固形分に含まれる低分子量成分を分離した。   The obtained solid was charged into a cylindrical filter paper, and Soxhlet extraction was performed for about 5 hours using chloroform as a solvent to separate low molecular weight components contained in the solid.

クロロホルム抽出操作にて得られた抽出液から溶媒を除去した後、約5gのクロロホルムを加えてスラリーを調製し、これを約600gのメタノールに攪拌しながら滴下した。これにより得られた沈殿物を濾過回収し、70℃で5時間真空乾燥を行い、白色粉末を得た。この白色粉末は赤外分光分析における吸収スペクトルよりフェニレンスルフィド単位からなる化合物であることを確認した。また、高速液体クロマトグラフィーにより成分分割した成分のマススペクトル分析(装置;日立製M−1200H)、さらにMALDI−TOF−MSによる分子量情報より、この白色粉末はp−フェニレンスルフィド単位を主要構成単位とし繰り返し単位数4〜13の環式化合物を約96重量%含み、本発明のポリアリーレンスルフィドの製造に好適に用いられる環式ポリフェニレンスルフィドであることが判明した。なお、GPC測定を行った結果、環式ポリフェニレンスルフィドは室温で1−クロロナフタレンに全溶であり、重量平均分子量は900であった。   After removing the solvent from the extract obtained by the chloroform extraction operation, about 5 g of chloroform was added to prepare a slurry, which was added dropwise to about 600 g of methanol while stirring. The precipitate thus obtained was collected by filtration and vacuum dried at 70 ° C. for 5 hours to obtain a white powder. This white powder was confirmed to be a compound composed of phenylene sulfide units from an absorption spectrum in infrared spectroscopic analysis. Moreover, this white powder has p-phenylene sulfide unit as the main constituent unit based on the mass spectrum analysis of the component divided by high performance liquid chromatography (apparatus; M-1200H manufactured by Hitachi) and molecular weight information by MALDI-TOF-MS. It was found to be a cyclic polyphenylene sulfide containing about 96% by weight of a cyclic compound having 4 to 13 repeating units and suitable for use in the production of the polyarylene sulfide of the present invention. As a result of GPC measurement, the cyclic polyphenylene sulfide was completely dissolved in 1-chloronaphthalene at room temperature, and the weight average molecular weight was 900.

実施例1
参考例1で得られた環式ポリフェニレンスルフィドに、不活性雰囲気下で密栓された未開封のビス(2,4−ペンタンジオナト)パラジウム(表中にPd(acac)と記載、以下同様)を環式ポリフェニレンスルフィド中の硫黄原子に対して1モル%、窒素雰囲気下で開封、混合し、混合した粉末300mgをガラス製アンプルに仕込み、アンプル内を窒素で置換した。300℃に温調した電気炉内にアンプルを設置し、アンプル内を常圧の窒素雰囲気下に保ったまま60分間加熱した後、アンプルを取り出し室温まで冷却し、黒色固体を得た。固体の赤外分光分析における吸収スペクトルより、固体はフェニレンスルフィド単位からなる化合物(PPS)であることを確認した。固体は1−クロロナフタレンに250℃で一部不溶であったが、不溶部はフェニレンスルフィド構造からなる化合物ではなくパラジウム化合物であることがわかり、生成したPPS成分は可溶であった。HPLC測定の結果、環式ポリフェニレンスルフィドのPPSへの転化率は61%であることがわかった。
Example 1
Unopened bis (2,4-pentanedionato) palladium sealed in an inert atmosphere to the cyclic polyphenylene sulfide obtained in Reference Example 1 (described as Pd (acac) 2 in the table, the same applies hereinafter) Was opened and mixed in a nitrogen atmosphere at 1 mol% with respect to the sulfur atoms in the cyclic polyphenylene sulfide, and 300 mg of the mixed powder was charged into a glass ampule, and the ampule was replaced with nitrogen. The ampule was placed in an electric furnace adjusted to 300 ° C. and heated for 60 minutes while keeping the inside of the ampule in a normal-pressure nitrogen atmosphere, and then the ampule was taken out and cooled to room temperature to obtain a black solid. From the absorption spectrum in the solid infrared spectroscopic analysis, it was confirmed that the solid was a compound (PPS) composed of phenylene sulfide units. The solid was partially insoluble in 1-chloronaphthalene at 250 ° C., but it was found that the insoluble part was not a compound having a phenylene sulfide structure but a palladium compound, and the produced PPS component was soluble. As a result of HPLC measurement, it was found that the conversion of cyclic polyphenylene sulfide to PPS was 61%.

実施例2
参考例1で得られた環式ポリフェニレンスルフィドに、不活性雰囲気下で密栓された未開封のビス(2,4−ペンタンジオナト)パラジウムを環式ポリフェニレンスルフィド中の硫黄原子に対して1モル%、窒素雰囲気下で開封、混合し、混合した粉末300mgをガラス製アンプルに仕込み、アンプル内を窒素で置換した後、真空ポンプを用いて約0.4kPaに減圧した。約0.4kPaに減圧してから約10秒後、300℃に温調した電気炉内にアンプルを設置し、真空ポンプによってアンプル内を約0.4kPaに保ち脱揮をしながら60分間加熱した後、アンプルを取り出し室温まで冷却し、黒色固体を得た。固体の赤外分光分析における吸収スペクトルより、固体はフェニレンスルフィド単位からなる化合物(PPS)であることを確認した。固体は1−クロロナフタレンに250℃で一部不溶であったが、不溶部はフェニレンスルフィド構造からなる化合物ではなくパラジウム化合物であることがわかり、生成したPPS成分は可溶であった。HPLC測定の結果、環式ポリフェニレンスルフィドのPPSへの転化率は57%であることがわかった。
Example 2
1 mol% of unopened bis (2,4-pentanedionato) palladium sealed in an inert atmosphere to the cyclic polyphenylene sulfide obtained in Reference Example 1 with respect to the sulfur atom in the cyclic polyphenylene sulfide. After opening and mixing in a nitrogen atmosphere, 300 mg of the mixed powder was charged into a glass ampoule, the inside of the ampoule was replaced with nitrogen, and then the pressure was reduced to about 0.4 kPa using a vacuum pump. About 10 seconds after the pressure was reduced to about 0.4 kPa, the ampule was placed in an electric furnace whose temperature was adjusted to 300 ° C., and the inside of the ampule was kept at about 0.4 kPa with a vacuum pump and heated for 60 minutes while devolatilizing. Thereafter, the ampule was taken out and cooled to room temperature to obtain a black solid. From the absorption spectrum in the solid infrared spectroscopic analysis, it was confirmed that the solid was a compound (PPS) composed of phenylene sulfide units. The solid was partially insoluble in 1-chloronaphthalene at 250 ° C., but it was found that the insoluble part was not a compound having a phenylene sulfide structure but a palladium compound, and the produced PPS component was soluble. As a result of HPLC measurement, it was found that the conversion ratio of cyclic polyphenylene sulfide to PPS was 57%.

なお、ガラス製アンプル内を約0.4kPaに保ち脱揮をしながら、300℃に温調した電気炉内にアンプルを設置した場合の、アンプル内温度を別途測定したところ、電気炉内にアンプルを設置してから約3分後に260℃に、約4分後に290℃に到達し、約5分後以降300℃で安定することがわかった。   In addition, when the ampoule was installed in an electric furnace adjusted to 300 ° C. while devolatilizing while keeping the glass ampoule at about 0.4 kPa, the ampoule temperature was measured separately. It was found that the temperature reached 260 ° C. about 3 minutes after the installation, reached 290 ° C. after about 4 minutes, and stabilized at 300 ° C. after about 5 minutes.

実施例3
実施例1で用いたビス(2,4−ペンタンジオナト)パラジウムにかえて、ビス(2,4−ペンタンジオナト)白金(表中にPt(acac)と記載、以下同様)を使用した以外は実施例1と同様の操作を行い、黒色固体を得た。固体の赤外分光分析における吸収スペクトルより、固体はフェニレンスルフィド単位からなる化合物(PPS)であることを確認した。固体は1−クロロナフタレンに250℃で一部不溶であったが、不溶部はフェニレンスルフィド構造からなる化合物ではなく白金化合物であることがわかり、生成したPPS成分は可溶であった。HPLC測定の結果、環式ポリフェニレンスルフィドのPPSへの転化率は46%であることがわかった。
Example 3
Instead of bis (2,4-pentanedionato) palladium used in Example 1, bis (2,4-pentanedionato) platinum (described as Pt (acac) 2 in the table, the same applies hereinafter) was used. Except that, the same operation as in Example 1 was performed to obtain a black solid. From the absorption spectrum in the solid infrared spectroscopic analysis, it was confirmed that the solid was a compound (PPS) composed of phenylene sulfide units. The solid was partially insoluble in 1-chloronaphthalene at 250 ° C., but it was found that the insoluble part was not a compound having a phenylene sulfide structure but a platinum compound, and the produced PPS component was soluble. As a result of HPLC measurement, it was found that the conversion of cyclic polyphenylene sulfide to PPS was 46%.

比較例1
参考例1で得られた環式ポリフェニレンスルフィド300mgをガラス製アンプルに仕込み、アンプル内を窒素で置換した。300℃に温調した電気炉内にアンプルを設置し、アンプル内を常圧の窒素雰囲気下に保ったまま60分間加熱した後、アンプルを取り出し室温まで冷却し、茶色固体を得た。固体の赤外分光分析における吸収スペクトルより、固体はフェニレンスルフィド単位からなる化合物(PPS)であることを確認した。固体は1−クロロナフタレンに250℃で全溶であった。HPLC測定の結果、環式ポリフェニレンスルフィドのPPSへの転化率は37%であることがわかった。
Comparative Example 1
300 mg of the cyclic polyphenylene sulfide obtained in Reference Example 1 was charged into a glass ampule, and the inside of the ampule was replaced with nitrogen. An ampoule was placed in an electric furnace adjusted to 300 ° C., and heated for 60 minutes while maintaining the inside of the ampoule in a normal-pressure nitrogen atmosphere. The ampoule was taken out and cooled to room temperature to obtain a brown solid. From the absorption spectrum in the solid infrared spectroscopic analysis, it was confirmed that the solid was a compound (PPS) composed of phenylene sulfide units. The solid was completely dissolved in 1-chloronaphthalene at 250 ° C. As a result of HPLC measurement, it was found that the conversion of cyclic polyphenylene sulfide to PPS was 37%.

GPC測定の結果、環式ポリフェニレンスルフィドに由来するピークと生成したポリマー(PPS)のピークが確認でき、得られたPPSの重量平均分子量は7.5万、分散度は1.7であることがわかった。結果を表1に示した。   As a result of GPC measurement, a peak derived from cyclic polyphenylene sulfide and a peak of the produced polymer (PPS) can be confirmed, and the obtained PPS has a weight average molecular weight of 75,000 and a dispersity of 1.7. all right. The results are shown in Table 1.

比較例2
参考例1で得られた環式ポリフェニレンスルフィド300mgをガラス製アンプルに仕込み、アンプル内を窒素で置換した後、真空ポンプを用いて約0.4kPaに減圧した。約0.4kPaに減圧してから約10秒後、300℃に温調した電気炉内にアンプルを設置し、真空ポンプによってアンプル内を約0.4kPaに保ち脱揮をしながら60分間加熱した後、アンプルを取り出し室温まで冷却し、茶色固体を得た。固体の赤外分光分析における吸収スペクトルより、固体はフェニレンスルフィド単位からなる化合物(PPS)であることを確認した。固体は1−クロロナフタレンに250℃で全溶であった。HPLC測定の結果、環式ポリフェニレンスルフィドのPPSへの転化率は35%であることがわかった。
Comparative Example 2
300 mg of the cyclic polyphenylene sulfide obtained in Reference Example 1 was charged into a glass ampule, the inside of the ampule was replaced with nitrogen, and then the pressure was reduced to about 0.4 kPa using a vacuum pump. About 10 seconds after the pressure was reduced to about 0.4 kPa, the ampule was placed in an electric furnace whose temperature was adjusted to 300 ° C., and the inside of the ampule was kept at about 0.4 kPa with a vacuum pump and heated for 60 minutes while devolatilizing. Thereafter, the ampule was taken out and cooled to room temperature to obtain a brown solid. From the absorption spectrum in the solid infrared spectroscopic analysis, it was confirmed that the solid was a compound (PPS) composed of phenylene sulfide units. The solid was completely dissolved in 1-chloronaphthalene at 250 ° C. As a result of HPLC measurement, it was found that the conversion of cyclic polyphenylene sulfide to PPS was 35%.

GPC測定の結果、環式ポリフェニレンスルフィドに由来するピークと生成したポリマー(PPS)のピークが確認でき、得られたPPSの重量平均分子量は7.6万、分散度は1.9であることがわかった。結果を表1に示した。   As a result of GPC measurement, a peak derived from cyclic polyphenylene sulfide and a peak of the produced polymer (PPS) can be confirmed, and the obtained PPS has a weight average molecular weight of 76,000 and a dispersity of 1.9. all right. The results are shown in Table 1.

実施例1、実施例3と比較例1の比較から、環式ポリフェニレンスルフィドを一般式で示される遷移金属化合物であるビス(2,4−ペンタンジオナト)パラジウム、ビス(2,4−ペンタンジオナト)白金存在下、常圧の窒素雰囲気下で加熱することで、より短時間で環式ポリフェニレンスルフィドのポリフェニレンスルフィドへの転化が進行することがわかった。   From the comparison between Example 1, Example 3 and Comparative Example 1, bis (2,4-pentanedionato) palladium, bis (2,4-pentanedioe), which is a transition metal compound represented by the general formula, of cyclic polyphenylene sulfide. Nato) It was found that the conversion of cyclic polyphenylene sulfide to polyphenylene sulfide proceeds in a shorter time by heating in the presence of platinum in a nitrogen atmosphere at normal pressure.

実施例2と比較例2の比較から、環式ポリフェニレンスルフィドを一般式で示される遷移金属化合物であるビス(2,4−ペンタンジオナト)パラジウム存在下、脱揮条件下で加熱することでも、より短時間で環式ポリフェニレンスルフィドのポリフェニレンスルフィドへの転化が進行することがわかった。   From the comparison between Example 2 and Comparative Example 2, the cyclic polyphenylene sulfide was heated under devolatilization conditions in the presence of bis (2,4-pentanedionato) palladium, which is a transition metal compound represented by the general formula, It was found that the conversion of cyclic polyphenylene sulfide to polyphenylene sulfide proceeded in a shorter time.

また、実施例1と実施例2の比較から、一般式で示される遷移金属化合物であるビス(2,4−ペンタンジオナト)パラジウムが環式ポリフェニレンスルフィドのポリフェニレンスルフィドへの転化を促進する効果は、常圧の窒素雰囲気下においても脱揮条件下と同等であることがわかった。   Further, from the comparison between Example 1 and Example 2, the effect of bis (2,4-pentanedionato) palladium, which is a transition metal compound represented by the general formula, promoting the conversion of cyclic polyphenylene sulfide to polyphenylene sulfide is It was found that even under a normal pressure nitrogen atmosphere, it was equivalent to the devolatilization condition.

Figure 0006354339
Figure 0006354339

実施例4
加熱時間を10分に変更した以外は実施例1と同様の操作を行い、黒色固体を得た。固体の赤外分光分析における吸収スペクトルより、固体はフェニレンスルフィド単位からなる化合物(PPS)であることを確認した。固体は1−クロロナフタレンに250℃で一部不溶であったが、不溶部はフェニレンスルフィド構造からなる化合物ではなくパラジウム化合物であることがわかり、生成したPPS成分は可溶であった。HPLC測定の結果、環式ポリフェニレンスルフィドのPPSへの転化率は53%であることがわかった。結果を表2に示した。
Example 4
A black solid was obtained by performing the same operation as in Example 1 except that the heating time was changed to 10 minutes. From the absorption spectrum in the solid infrared spectroscopic analysis, it was confirmed that the solid was a compound (PPS) composed of phenylene sulfide units. The solid was partially insoluble in 1-chloronaphthalene at 250 ° C., but it was found that the insoluble part was not a compound having a phenylene sulfide structure but a palladium compound, and the produced PPS component was soluble. As a result of HPLC measurement, it was found that the conversion ratio of cyclic polyphenylene sulfide to PPS was 53%. The results are shown in Table 2.

実施例5
加熱時間を10分に変更した以外は実施例2と同様の操作を行い、黒色固体を得た。固体の赤外分光分析における吸収スペクトルより、固体はフェニレンスルフィド単位からなる化合物(PPS)であることを確認した。固体は1−クロロナフタレンに250℃で一部不溶であったが、不溶部はフェニレンスルフィド構造からなる化合物ではなくパラジウム化合物であることがわかり、生成したPPS成分は可溶であった。HPLC測定の結果、環式ポリフェニレンスルフィドのPPSへの転化率は54%であることがわかった。GPC測定の結果、環式ポリフェニレンスルフィドに由来するピークと生成したポリマー(PPS)のピークが確認でき、得られたPPSの重量平均分子量は10.5万、分散度は2.5であることがわかった。結果を表2に示した。
Example 5
A black solid was obtained by performing the same operation as in Example 2 except that the heating time was changed to 10 minutes. From the absorption spectrum in the solid infrared spectroscopic analysis, it was confirmed that the solid was a compound (PPS) composed of phenylene sulfide units. The solid was partially insoluble in 1-chloronaphthalene at 250 ° C., but it was found that the insoluble part was not a compound having a phenylene sulfide structure but a palladium compound, and the produced PPS component was soluble. As a result of HPLC measurement, it was found that the conversion of cyclic polyphenylene sulfide to PPS was 54%. As a result of GPC measurement, a peak derived from cyclic polyphenylene sulfide and a peak of the produced polymer (PPS) can be confirmed, and the obtained PPS has a weight average molecular weight of 105,000 and a dispersity of 2.5. all right. The results are shown in Table 2.

実施例6
加熱時間を10分に変更した以外は実施例3と同様の操作を行い、黒色固体を得た。固体の赤外分光分析における吸収スペクトルより、固体はフェニレンスルフィド単位からなる化合物(PPS)であることを確認した。固体は1−クロロナフタレンに250℃で一部不溶であったが、不溶部はフェニレンスルフィド構造からなる化合物ではなく白金化合物であることがわかり、生成したPPS成分は可溶であった。HPLC測定の結果、環式ポリフェニレンスルフィドのPPSへの転化率は31%であることがわかった。結果を表2に示した。
Example 6
A black solid was obtained by performing the same operation as in Example 3 except that the heating time was changed to 10 minutes. From the absorption spectrum in the solid infrared spectroscopic analysis, it was confirmed that the solid was a compound (PPS) composed of phenylene sulfide units. The solid was partially insoluble in 1-chloronaphthalene at 250 ° C., but it was found that the insoluble part was not a compound having a phenylene sulfide structure but a platinum compound, and the produced PPS component was soluble. As a result of HPLC measurement, it was found that the conversion of cyclic polyphenylene sulfide to PPS was 31%. The results are shown in Table 2.

比較例3
加熱時間を10分に変更した以外は比較例1と同様の操作を行い、茶色固体を得た。固体の赤外分光分析における吸収スペクトルより、固体はフェニレンスルフィド単位からなる化合物(PPS)であることを確認した。固体は1−クロロナフタレンに250℃で全溶であった。HPLC測定の結果、環式ポリフェニレンスルフィドのPPSへの転化率は12%であることがわかった。結果を表2に示した。
Comparative Example 3
A brown solid was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the heating time was changed to 10 minutes. From the absorption spectrum in the solid infrared spectroscopic analysis, it was confirmed that the solid was a compound (PPS) composed of phenylene sulfide units. The solid was completely dissolved in 1-chloronaphthalene at 250 ° C. As a result of HPLC measurement, it was found that the conversion of cyclic polyphenylene sulfide to PPS was 12%. The results are shown in Table 2.

比較例4
加熱時間を10分に変更した以外は比較例2と同様の操作を行い、茶色固体を得た。固体の赤外分光分析における吸収スペクトルより、固体はフェニレンスルフィド単位からなる化合物(PPS)であることを確認した。固体は1−クロロナフタレンに250℃で全溶であった。HPLC測定の結果、環式ポリフェニレンスルフィドのPPSへの転化率は11%であることがわかった。結果を表2に示した。
Comparative Example 4
A brown solid was obtained in the same manner as in Comparative Example 2 except that the heating time was changed to 10 minutes. From the absorption spectrum in the solid infrared spectroscopic analysis, it was confirmed that the solid was a compound (PPS) composed of phenylene sulfide units. The solid was completely dissolved in 1-chloronaphthalene at 250 ° C. As a result of HPLC measurement, it was found that the conversion of cyclic polyphenylene sulfide to PPS was 11%. The results are shown in Table 2.

実施例4、実施例6と比較例3の比較から、環式ポリフェニレンスルフィドを一般式で示される遷移金属化合物であるビス(2,4−ペンタンジオナト)パラジウム、ビス(2,4−ペンタンジオナト)白金存在下、常圧の窒素雰囲気下で加熱することで、より短時間で環式ポリフェニレンスルフィドのポリフェニレンスルフィドへの転化が進行することがわかった。   From comparison between Example 4, Example 6 and Comparative Example 3, bis (2,4-pentanedionato) palladium, bis (2,4-pentanedioe), which is a transition metal compound represented by the general formula, is obtained by converting cyclic polyphenylene sulfide. Nato) It was found that the conversion of cyclic polyphenylene sulfide to polyphenylene sulfide proceeds in a shorter time by heating in the presence of platinum in a nitrogen atmosphere at normal pressure.

実施例5と比較例4の比較から、環式ポリフェニレンスルフィドを一般式で示される遷移金属化合物であるビス(2,4−ペンタンジオナト)パラジウム存在下、脱揮条件下で加熱することでも、より短時間で環式ポリフェニレンスルフィドのポリフェニレンスルフィドへの転化が進行することがわかった。 From the comparison between Example 5 and Comparative Example 4, the cyclic polyphenylene sulfide was heated under devolatilization conditions in the presence of bis (2,4-pentanedionato) palladium, which is a transition metal compound represented by the general formula, It was found that the conversion of cyclic polyphenylene sulfide to polyphenylene sulfide proceeded in a shorter time.

また、実施例4と実施例5の比較から、一般式で示される遷移金属化合物であるビス(2,4−ペンタンジオナト)パラジウムが環式ポリフェニレンスルフィドのポリフェニレンスルフィドへの転化を促進する効果は、常圧の窒素雰囲気下においても脱揮条件下と同等であることがわかった。   Further, from the comparison between Example 4 and Example 5, the effect of bis (2,4-pentanedionato) palladium, which is a transition metal compound represented by the general formula, promotes the conversion of cyclic polyphenylene sulfide to polyphenylene sulfide. It was found that even under a normal pressure nitrogen atmosphere, it was equivalent to the devolatilization condition.

Figure 0006354339
Figure 0006354339

Claims (7)

環式ポリアリーレンスルフィドを下記一般式で示される遷移金属化合物存在下、非酸化性雰囲気下で加熱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。
Figure 0006354339
(ここで、Mはニッケルを除く周期表第8族から第11族かつ第4周期から第6周期の金属から選ばれる遷移金属原子を表し、mは0〜10の整数を表し、nはMの価数によって決定される1〜3の整数を表し、RおよびRは炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜24のアリール基、およびハロゲン基からなる群より選ばれる置換基を表し、該アルキル基、該アルコキシ基、該アリール基の水素原子はハロゲン原子で置換されていてもよく、またRおよびRは同一でもそれぞれ異なっていてもよい。)
A method for producing a polyarylene sulfide, comprising heating a cyclic polyarylene sulfide in the presence of a transition metal compound represented by the following general formula in a non-oxidizing atmosphere .
Figure 0006354339
(Here, M represents a transition metal atom selected from metals in groups 8 to 11 and 4 to 6 in the periodic table excluding nickel, m represents an integer of 0 to 10, and n represents M R 1 and R 2 are each an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 24 carbon atoms, and halogen. Represents a substituent selected from the group consisting of a group, the hydrogen atom of the alkyl group, the alkoxy group or the aryl group may be substituted with a halogen atom, and R 1 and R 2 may be the same or different. May be good.)
前記一般式で示される遷移金属化合物のmが0であ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 process for producing polyarylene sulfide according to claim 1, wherein m of the transition metal compound represented by the general formula is 0. 前記一般式で示される遷移金属化合物のRが炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、および炭素数6〜24のアリール基からなる群より選ばれる置換基であり、Rが炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、および炭素数6〜24のアリール基からなる群より選ばれる置換基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。 R 1 of the transition metal compound represented by the general formula is a substituent selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 24 carbon atoms. Wherein R 2 is a substituent selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 24 carbon atoms. 3. A process for producing a polyarylene sulfide as described in 2. 前記一般式で示される遷移金属化合物のRが炭素数1〜12のアルキル基から選ばれる置換基であり、Rが炭素数1〜12のアルキル基から選ばれる置換基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。 R 1 of the transition metal compound represented by the general formula is a substituent selected from an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and R 2 is a substituent selected from an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms. A process for producing a polyarylene sulfide according to claim 1 or 2. 前記一般式で示される遷移金属化合物のRおよびRがメチル基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 R 1 and R 2 of the transition metal compound represented by the general formula are methyl groups. 前記一般式で示される遷移金属化合物のMがパラジウムまたは白金であることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のポリアリーレンスルフィドの製造方法。 6. The method for producing polyarylene sulfide according to claim 1, wherein M of the transition metal compound represented by the general formula is palladium or platinum. 加熱を大気圧以上の圧力下で行うことを特徴とする請求項1から6のいずれか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 a polyarylene sulfide according to any one of claims 1 to 6, wherein the heating is performed under a pressure equal to or higher than atmospheric pressure.
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