JP6452890B2 - ポリアリーレンスルフィドの連続製造装置及びポリアリーレンスルフィドの連続製造方法 - Google Patents
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- C08G75/0213—Polyarylenethioethers derived from monomers containing one aromatic ring containing elements other than carbon, hydrogen or sulfur
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G85/00—General processes for preparing compounds provided for in this subclass
-
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-
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Description
[実施形態1]
図1は、本発明に係るPAS連続製造装置の一実施形態(以下、「実施形態1」という。)を示す部分断面図である。以下、図1に基づき、実施形態1の構成を説明する。
[実施形態2]
図2は、本発明に係るPAS連続製造装置の別の実施形態(以下、「実施形態2」という。)を示す部分断面図である。以下、図2に基づき、実施形態2の構成及び動作を説明する。なお、実施形態1で用いられる原材料は、実施形態2でも用いることができる。
以上、本発明のポリアリーレンスルフィドの連続製造装置の第1の態様として、前記装置は、複数の反応槽を収容する収容室を備え、前記収容室には、少なくとも、有機アミド溶媒、硫化水素、アルカリ金属硫化物及びアルカリ金属水硫化物からなる群より選ばれる少なくとも一種の硫黄源、並びにジハロ芳香族化合物が供給され、少なくとも一以上の反応槽において、前記有機アミド溶媒中で、前記硫黄源と前記ジハロ芳香族化合物との重合反応を行うことにより、反応混合物が形成され、前記反応槽は、前記収容室における気相を介して、互いに連通し、前記反応槽は、順次接続され、前記反応混合物は、各反応槽に順次移動する連続製造装置が提供される。
ポリマーの重量平均分子量(Mw)は、株式会社センシュー科学製の高温ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)SSC−7101を用いて、以下の条件で測定した。重量平均分子量はポリスチレン換算値として算出した。
溶媒: 1−クロロナフタレン、
温度: 210℃、
検出器: UV検出器(360nm)、
サンプル注入量: 200μl(濃度:0.05質量%)、
流速: 0.7ml/分、
標準ポリスチレン: 616,000、113,000、26,000、8,200、及び600の5種類の標準ポリスチレン。
収容室2が5枚の隔壁により仕切られて形成された6個の反応槽を有する以外は、図1に示すのと同様のPAS連続製造装置を用いた。このPAS連続製造装置は、隔壁が半円形であり、直径100mm×300mmの寸法を有するTi製反応装置であった。上記PAS連続製造装置に、NMP950gを仕込んだ後、上流側から1番目の隔壁と2番目の隔壁とで区切られた部分の温度1を180℃、3番目の隔壁と4番目の隔壁とで区切られた部分の温度2を240℃に保持し、各供給ラインより定量ポンプを用いてNMP−pDCB混合液4.61g/min(NMP:pDCB(重量比)=1317.4:342)、48重量%NaOH0.51g/min、45重量%NaSH0.76g/minの流量にて連続的に原料を供給した。同時にPAS連続製造装置に接続された蒸留装置を用いて、圧力調整弁によって圧力をゲージ圧0.32MPaに制御しながら、PAS連続製造装置より連続的に水を除去し、更に、除去した水中のpDCBについては静置槽で分離してPAS連続製造装置に戻した。また、蒸留装置からのガスは圧力調整弁の下流側で2kgのNMPに通じた後、更に、5質量%の水酸化ナトリウム水溶液5kgに通じて硫化水素を完全に吸収・回収した後に排気した。重合反応物は反応装置から連続的に溢流させて抜出し、冷却した。
上流側から1番目の隔壁と2番目の隔壁とで区切られた部分の温度1を190℃とした以外は実施例1と同様の操作を行った。これにより得られたPASの重量平均分子量Mwは10,500であった。
2 収容室
3a、3b 側壁
4 有機アミド溶媒供給ライン
5 硫黄源供給ライン
6 ジハロ芳香族化合物供給ライン
7 反応混合物回収ライン
8a、8b 隔壁
9a、9b、9c 反応混合物
10a、10b、10c 撹拌翼
11 撹拌軸
12 回転駆動装置
13 排気ライン
14 脱水部
15 有機アミド溶媒回収ライン
16 蒸気回収ライン
17 気液分離部
18 気体回収ライン
19、24 反応原料分離回収部
20 廃ガスライン
21、26 反応原料再供給ライン
22、27 反応原料再供給部
23 液体回収ライン
25 廃水ライン
28 送気部
29 送気ライン
100、200 PAS連続製造装置
H 水平面
Claims (18)
- ポリアリーレンスルフィドの連続製造装置であって、
前記装置は、複数の反応槽を収容する収容室を備え、
前記収容室には、少なくとも、有機アミド溶媒、硫化水素、アルカリ金属硫化物及びアルカリ金属水硫化物からなる群より選ばれる少なくとも一種の硫黄源、並びにジハロ芳香族化合物が供給され、
少なくとも一以上の反応槽において、前記有機アミド溶媒中で、前記硫黄源と前記ジハロ芳香族化合物との重合反応を行うことにより、反応混合物が形成され、
前記反応槽は、前記収容室における気相を介して、互いに連通し、
前記反応槽は、順次接続され、前記反応混合物は、各反応槽に順次移動する装置。 - 前記反応槽は、隣接する反応槽同士の組合せにおいて少なくとも1組以上が、当該反応槽が収容し得る液体の最大液面レベルの高い順番で接続され、前記反応混合物は、前記最大液面レベルの高低差により、前記最大液面レベルのより高い反応槽から前記最大液面レベルのより低い反応槽に移動する請求項1に記載の装置。
- 前記反応槽は、各反応槽が収容し得る液体の最大液面レベルの高い順番で接続され、前記反応混合物は、前記最大液面レベルの高低差により、前記順番に従って、前記最大液面レベルのより高い反応槽から前記最大液面レベルのより低い反応槽に順次移動する請求項1または2に記載の装置。
- 前記反応槽の各反応槽が直列に接続されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の装置。
- 前記反応槽中の前記反応混合物を撹拌する撹拌翼を更に備える請求項1〜4のいずれか1項に記載の装置。
- 前記撹拌翼が同一の撹拌軸に設置されている請求項5に記載の装置。
- 隣接する前記反応槽同士は、隔壁によって隔てられ、
前記反応混合物の移動方向の最上流の反応槽を除いた各反応槽において、前記移動方向の上流側の隔壁の最小高さは、その反応槽の前記最大液面レベルよりも高い請求項2に記載の装置。 - 前記収容室における気相と連通し、該気相からの脱水を行う脱水部を更に備える請求項1〜7のいずれか1項に記載の装置。
- 前記収容室における気相と連通し、前記反応混合物の移動方向の下流側から上流側に向けて、該気相に不活性ガスを送り込む送気部を更に備える請求項1〜8のいずれか1項に記載の装置。
- 前記反応混合物の移動方向の上流側から下流側に向かうほど、前記反応槽の温度を上昇させる手段を備える請求項1〜9のいずれか1項に記載の装置。
- 前記硫黄源及び前記ジハロ芳香族化合物からなる群より選択される少なくとも一種の反応原料の一部を、前記収容室における気相から分離回収する反応原料分離回収部と、
分離回収した前記反応原料の少なくとも一部を前記反応槽の少なくとも一部に再供給する反応原料再供給部と、
を更に備える請求項1〜10のいずれか1項に記載の装置。 - 前記重合反応は、前記硫黄源と前記ジハロ芳香族化合物とのプレポリマーを重合する請求項1〜11のいずれか1項に記載の装置。
- 複数の反応槽を収容する収容室を備え、当該反応槽が順次接続されるポリアリーレンスルフィドの連続製造装置内の前記収容室に、少なくとも、有機アミド溶媒、硫化水素、アルカリ金属硫化物、及びアルカリ金属水硫化物からなる群より選ばれる少なくとも一種の硫黄源、並びにジハロ芳香族化合物を供給する工程と、
少なくとも一以上の反応槽において、前記有機アミド溶媒中で、前記硫黄源と前記ジハロ芳香族化合物との重合反応を行うことにより、反応混合物を形成する工程と、
前記収容室内の水の少なくとも一部を、前記収容室における気相を介して、前記収容室から除去する工程と、
各反応槽に、前記反応混合物を順次移動させる工程と、
を同時並行で行い、
前記反応槽は、前記収容室における気相を介して、互いに連通している、ポリアリーレンスルフィドの連続製造方法。 - 前記反応槽は、隣接する反応槽同士の組合せにおいて少なくとも1組以上が、当該反応槽が収容し得る液体の最大液面レベルの高い順番で順次接続され、前記最大液面レベルの高低差により、前記最大液面レベルのより高い反応槽から前記最大液面レベルのより低い反応槽に、前記反応混合物を移動させる請求項13に記載の方法。
- 前記反応槽は、各前記反応槽が収容し得る液体の最大液面レベルの高い順番で順次接続され、前記最大液面レベルの高低差により、前記順番に従って、前記最大液面レベルのより高い反応槽から当該最大液面レベルのより低い反応槽に、前記反応混合物を順次移動させる請求項13または14に記載の方法。
- 前記反応槽の各反応槽が直列に接続されている請求項13〜15のいずれか1項に記載の方法。
- 前記反応混合物の移動方向の下流側から上流側に向けて、前記気相に不活性ガスを送り込む工程を更に同時並行で行う請求項13〜16のいずれか1項に記載の方法。
- 前記硫黄源及び前記ジハロ芳香族化合物からなる群より選択される少なくとも一種の反応原料の一部を、前記収容室における気相から分離回収する工程と、
分離回収した前記反応原料の少なくとも一部を前記反応槽の少なくとも一部に再供給する工程と、
を更に同時並行で行う請求項13〜17のいずれか1項に記載の方法。
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