JPH04255722A - Production of polyarylene sulfide - Google Patents

Production of polyarylene sulfide

Info

Publication number
JPH04255722A
JPH04255722A JP3016542A JP1654291A JPH04255722A JP H04255722 A JPH04255722 A JP H04255722A JP 3016542 A JP3016542 A JP 3016542A JP 1654291 A JP1654291 A JP 1654291A JP H04255722 A JPH04255722 A JP H04255722A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sulfide
minutes
alkali metal
reaction
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3016542A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshio Wakabayashi
俊雄 若林
Keiji Nakagawa
啓次 中川
Toshiyuki Asakura
朝倉 敏之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Phillips Petroleum KK
Original Assignee
Toray Phillips Petroleum KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Phillips Petroleum KK filed Critical Toray Phillips Petroleum KK
Priority to JP3016542A priority Critical patent/JPH04255722A/en
Publication of JPH04255722A publication Critical patent/JPH04255722A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)

Abstract

PURPOSE:To produce a polyarylene sulfide having high molecular weight in a short time. CONSTITUTION:A polyarylene sulfide is produced by reacting (A) a sulfur source selected from an alkali metal sulfide, alkali metal hydrosulfide and hydrogen sulfide with (B) an alkali metal hydroxide and a polyhalogenated aromatic compound (in the case of using the above sulfur source other than the alkali metal sulfide) or a polyhalogenated aromatic compound (in the case of using the alkali metal sulfide as the above sulfur source) in an organic polar solvent. In the above process, water is added to the system at >=23O deg.C in the latter stage of the polymerization reaction to adjust the molar ratio of H2O/polymer to 0.2-4.0 and reaction is proceeded for >=20min at >=240 deg.C.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、各種成形品や、フィル
ム、シート、繊維あるいは機械部品、電気・電子部品の
材料として好適な高分子量なポリアリーレンスルフィド
を短時間で製造する方法に関するものである。
[Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for producing high molecular weight polyarylene sulfide in a short time, which is suitable as a material for various molded products, films, sheets, fibers, mechanical parts, and electrical/electronic parts. be.

【0002】0002

【従来の技術】ポリアリーレンスルフィドは耐熱性、耐
薬品性に優れており、さらに機械特性、難燃性、寸法安
定性、加工性なども良好であるので、エンジニアリング
プラスチックスとして、自動車部品、電気・電子部品、
精密機械部品、OA機器部品など多分野にわたって広く
用いられている。
[Prior Art] Polyarylene sulfide has excellent heat resistance and chemical resistance, and also has good mechanical properties, flame retardance, dimensional stability, and processability, so it is used as engineering plastics for automobile parts, electrical parts, etc.・Electronic parts,
It is widely used in many fields such as precision machine parts and OA equipment parts.

【0003】ポリアリーレンスルフィドの製造方法とし
ては、N−メチルピロリドンなどの有機アミド溶媒中に
おいてジハロゲン化芳香族化合物と硫化ナトリウムを反
応させる方法が知られている。(特公昭45−3368
号公報)
As a method for producing polyarylene sulfide, a method is known in which a dihalogenated aromatic compound and sodium sulfide are reacted in an organic amide solvent such as N-methylpyrrolidone. (Tokuko Sho 45-3368
Publication No.)

【0004】しかしながらこの方法で得られるポリアリ
ーレンスルフィドは分子量が十分には大きくならない。 例えば、重量平均分子量として2万以下(重量平均分子
量は、重合体のα−クロルナフタレン溶液を200℃以
上の高温でGPC法、光散乱法等により測定することが
できる。)である。このため、溶融粘度が低いためにフ
ィルム、シート、繊維などに成形加工することが困難で
あるという問題があった。
However, the polyarylene sulfide obtained by this method does not have a sufficiently large molecular weight. For example, the weight average molecular weight is 20,000 or less (the weight average molecular weight can be measured by GPC method, light scattering method, etc. in a solution of the polymer in α-chlornaphthalene at a high temperature of 200° C. or higher). Therefore, there was a problem in that it was difficult to mold into films, sheets, fibers, etc. due to the low melt viscosity.

【0005】この点を改良し、重合度の高いポリアリー
レンスルフィドを得るために種々の方法が提案されてい
る。その代表的なものとして、重合助剤としてアルカリ
金属カルボン酸塩を用いる方法(特公昭52−1224
0号公報)や、初期段階から水の存在下で重合反応を行
う方法(特開昭61−7332号公報)、さらに水及び
金属カルボン酸塩の存在下で重合反応を行う方法(特開
昭64−9229号公報)などが挙げられる。
Various methods have been proposed to improve this point and obtain polyarylene sulfide with a high degree of polymerization. A typical method is a method using an alkali metal carboxylate as a polymerization aid (Japanese Patent Publication No. 52-1224
0), a method in which the polymerization reaction is carried out in the presence of water from the initial stage (JP-A-61-7332), and a method in which the polymerization reaction is carried out in the presence of water and a metal carboxylate (JP-A-61-7332). 64-9229).

【0006】しかしながら、初期段階から水の存在下で
重合反応を行うと、反応容器の腐食が激しくなるので好
ましくない。また腐食を抑えるためにはチタンなど高価
な材質の反応容器を用いなければならず、経済的な面か
ら問題がある。
However, it is not preferable to carry out the polymerization reaction in the presence of water from the initial stage because the reaction vessel becomes severely corroded. Furthermore, in order to suppress corrosion, a reaction vessel made of an expensive material such as titanium must be used, which poses an economical problem.

【0007】アルカリ金属カルボン酸塩のみを重合助剤
として用いた重合では分子量は大きくなるものの重合時
間を、通常9時間以上というように長くしなければなら
ないなどの問題がある。また重合終了時に水を添加する
方法(特公平1−25493号公報)ではポリマー収率
は向上するものの、重合反応時に重合助剤が添加されて
いないために分子量があがりにくいという問題がある。
[0007] Polymerization using only an alkali metal carboxylate as a polymerization aid increases the molecular weight, but there are problems such as the need for a long polymerization time, usually 9 hours or more. Furthermore, although the method of adding water at the end of polymerization (Japanese Patent Publication No. 1-25493) improves the polymer yield, there is a problem that the molecular weight is difficult to increase because no polymerization aid is added during the polymerization reaction.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする問題点】本発明はこのような
従来の高分子量ポリアリーレンスルフィドの製造方法が
有する欠点を克服し、高分子量のポリアリーレンスルフ
ィドを短時間で製造する方法に関するものである。ここ
で、高分子量とは、重量平均分子量として4万以上をい
い、短時間とは重合時間9時間以内をいう。また高収率
とは少くとも80%以上をいう。
[Problems to be Solved by the Invention] The present invention overcomes the drawbacks of the conventional methods for producing high molecular weight polyarylene sulfide and relates to a method for producing high molecular weight polyarylene sulfide in a short time. . Here, the term "high molecular weight" refers to a weight average molecular weight of 40,000 or more, and the term "short time" refers to a polymerization time of 9 hours or less. Moreover, high yield means at least 80% or more.

【0009】[0009]

【問題を解決するための手段】上記の目的はポリアリー
レンスルフィドの製造に当り、規制された量の水とアル
カリ金属カルボン酸塩の存在下で重合反応を行い、重合
後期に規制されたH2 O/ポリマーモル比になるまで
水の添加を行い、該反応溶液を規制された温度以上で、
規制された時間反応せしめることによって達成される。
[Means for solving the problem] The above purpose is to carry out a polymerization reaction in the presence of a regulated amount of water and an alkali metal carboxylate in the production of polyarylene sulfide, and in the late stage of the polymerization to produce a regulated amount of H2O. /polymer molar ratio, and the reaction solution is heated to a regulated temperature or higher,
This is achieved by a controlled time reaction.

【0010】すなわち、本発明は、有機極性溶媒中で硫
化アルカリ、水硫化アルカリ、硫化水素から選ばれた硫
黄源および、前記の硫黄源として硫化アルカリ以外のも
のを使用する場合は、アルカリ金属水酸化物とポリハロ
ゲン化芳香族化合物とを、又前記の硫黄源として硫化ア
ルカリを使用する場合は、ポリハロゲン化芳香族化合物
とを反応させてポリアリーレンスルフィドを得る方法に
おいて、重合反応後期に230℃以上の温度で水の添加
を行い、H2 O/ポリマー比を0.2〜4.0に調節
し、240℃以上の温度で少なくとも20分以上反応さ
せることを特徴とするポリアリーレンスルフィドの製造
方法を提供するものである。
That is, the present invention provides a sulfur source selected from alkali sulfide, alkali hydrosulfide, and hydrogen sulfide in an organic polar solvent, and when using something other than alkali sulfide as the sulfur source, alkali metal water. In the method of obtaining polyarylene sulfide by reacting an oxide and a polyhalogenated aromatic compound, and when using an alkali sulfide as the sulfur source, 230 Production of polyarylene sulfide, characterized by adding water at a temperature of 240°C or higher, adjusting the H2O/polymer ratio to 0.2 to 4.0, and reacting at a temperature of 240°C or higher for at least 20 minutes. The present invention provides a method.

【0011】なお、重合反応後期とは、ポリハロゲン芳
香族化合物が残存ポリハロゲン化芳香族化合物として少
なくとも8モル%、好ましくは5モル%以下になって以
後の時点をいう。
[0011] The late stage of the polymerization reaction refers to the time after the residual polyhalogenated aromatic compound becomes at least 8 mol%, preferably 5 mol% or less.

【0012】0012

【発明の具体的開示】本発明で製造するポリアリーレン
スルフィドとは、式
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The polyarylene sulfide produced in the present invention has the formula

【化1】 の繰り返し単位を主要構成単位とするホモポリマーまた
はコポリマーである。この繰り返し単位を主要構成単位
とする限り、
It is a homopolymer or copolymer whose main constituent unit is the repeating unit of [Chemical 1]. As long as this repeating unit is the main constituent unit,

【化2】 等で表わされる少量の分岐結合または架橋結合を含むこ
とができる。
It may contain a small amount of branched bond or crosslinked bond represented by the formula 2 and the like.

【0013】Arとしては[0013] As Ar

【化3】[Chemical formula 3]

【化4】 (R1 、R2 は水素、アルキル基、アルコキシ基、
ハロゲン基から選ばれたもの)などがある。特に好まし
いポリアリーレンスルフィドとしては、ポリマーの主構
成単位としてp−フェニレン単位
embedded image (R1 and R2 are hydrogen, alkyl group, alkoxy group,
(selected from halogen groups). Particularly preferred polyarylene sulfides include p-phenylene units as the main structural unit of the polymer.

【化5】 を90モル%以上含有するポリフェニレンスルフィド(
以下、PPSということがある)、ポリフェニレンスル
フィドスルホン、ポリフェニレンスルフィドケトンがあ
げられる。
Polyphenylene sulfide containing 90 mol% or more of
(hereinafter sometimes referred to as PPS), polyphenylene sulfide sulfone, and polyphenylene sulfide ketone.

【0014】本発明の硫黄源としては、硫化アルカリ、
水硫化アルカリおよび硫化水素から選ばれた少なくとも
1種を硫黄源として使用することができる。硫化アルカ
リとしては硫化ナトリウム、硫化カリウム、硫化リチウ
ム、硫化ルビジウム、硫化セシウムなどがあげられ、な
かでも硫化ナトリウムが好ましく用いられる。水硫化ア
ルカリとしては、水硫化ナトリウム、水硫化カリウム、
水硫化リチウム、水硫化ルビジウム、水硫化セシウムな
どがあげられなかでも水硫化ナトリウムが好ましく用い
られる。
[0014] As the sulfur source of the present invention, alkali sulfide,
At least one selected from alkali hydrosulfide and hydrogen sulfide can be used as the sulfur source. Examples of the alkali sulfide include sodium sulfide, potassium sulfide, lithium sulfide, rubidium sulfide, and cesium sulfide, among which sodium sulfide is preferably used. Alkali hydrosulfides include sodium hydrosulfide, potassium hydrosulfide,
Lithium bisulfide, rubidium bisulfide, cesium bisulfide, etc. can be mentioned, and among these, sodium bisulfide is preferably used.

【0015】本発明のアルカリ金属水酸化物としては、
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、
水酸化ルビジウム、水酸化セシウムなどがあげられ、な
かでも水酸化ナトリウムが好ましく用いられる。
The alkali metal hydroxide of the present invention includes:
Sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide,
Examples include rubidium hydroxide and cesium hydroxide, and among them, sodium hydroxide is preferably used.

【0016】なお、硫黄源として硫化アルカリを使用す
る場合は、アルカリ金属水酸化物の併用は、使用しない
場合と比べ差はない。しかし水硫化アルカリ(NaSH
)および硫化水素(H2 S)の場合は併用しないと重
合度が上昇しない。つまりPPS重合時の硫黄源として
は硫化アルカリとして存在することが必要となっている
。この理由としては、以下のように考えられる。 例えばアルカリ金属がNaの場合:   硫化ナトリウム(Na2 S)……重合度が十分 
 水硫化ナトリウム(NaSH)+水酸化ナトリウム(
NaOH)→Na2 S              
              ……重合度が十分  硫
化水素(H2 S)+水酸化ナトリウム(2NaOH)
→Na2 S                   
         ……重合度が十分
[0016] When an alkali sulfide is used as a sulfur source, there is no difference in the case where an alkali metal hydroxide is used in combination with the case where an alkali metal hydroxide is not used. However, alkali hydrosulfide (NaSH)
) and hydrogen sulfide (H2S), the degree of polymerization will not increase unless they are used together. In other words, it is necessary to exist as an alkali sulfide as a sulfur source during PPS polymerization. The reason for this is thought to be as follows. For example, if the alkali metal is Na: Sodium sulfide (Na2S)...Polymerization degree is sufficient
Sodium hydrosulfide (NaSH) + sodium hydroxide (
NaOH)→Na2S
...Polymerization degree is sufficient Hydrogen sulfide (H2S) + Sodium hydroxide (2NaOH)
→Na2S
...Polymerization degree is sufficient

【0017】本発
明のポリハロゲン化芳香族化合物とはハロゲン原子が2
以上でかつ分子量が1000未満の化合物をいう。具体
例としては、p−ジクロルベンゼン、m−ジクロルベン
ゼン、o−ジクロルベンゼン、1,3,5−トリクロル
ベンゼン、1,2,4−トリクロルベンゼン、1,2,
4,5−テトラクロルベンゼン、ヘキサクロルベンゼン
、2,5−ジクロルトルエン、2,5−ジクロル−p−
キシレン、1,4−ジブロムベンゼン、1,4−ジクロ
ルナフタリン、1,5−ジクロルナフタレン、1−メト
キシ−2,5−ジクロルベンゼン、4,4′−ジクロル
ビフェニル、3,5−ジクロル安息香酸、4,4′−ジ
クロルジフェニルエーテル、4,4′−ジクロルジフェ
ニルスルホン、4,4′−ジクロルジフェニルケトンな
どのポリハロゲン置換、芳香族化合物があり、なかでも
、p−ジクロルベンゼン、4,4′−ジクロルジフェニ
ルスルホン、4,4′−ジクロルジフェニルケトンが好
ましく用いられる。
The polyhalogenated aromatic compound of the present invention has 2 halogen atoms.
It refers to a compound with a molecular weight of 1,000 or more and a molecular weight of less than 1,000. Specific examples include p-dichlorobenzene, m-dichlorobenzene, o-dichlorobenzene, 1,3,5-trichlorobenzene, 1,2,4-trichlorobenzene, 1,2,
4,5-tetrachlorobenzene, hexachlorobenzene, 2,5-dichlorotoluene, 2,5-dichloro-p-
Xylene, 1,4-dibromobenzene, 1,4-dichloronaphthalene, 1,5-dichloronaphthalene, 1-methoxy-2,5-dichlorobenzene, 4,4'-dichlorobiphenyl, 3,5 -Dichlorobenzoic acid, 4,4'-dichlorodiphenyl ether, 4,4'-dichlorodiphenyl sulfone, 4,4'-dichlorodiphenyl ketone and other polyhalogen-substituted, aromatic compounds, among which p- Dichlorobenzene, 4,4'-dichlorodiphenyl sulfone, and 4,4'-dichlorodiphenyl ketone are preferably used.

【0018】本発明の有機極性溶媒としてはN−メチル
ピロリドン、N−メチルカプロラクタム、N,N−ジメ
チルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ヘ
キサメチルリン酸トリアミド、ジメチルスルホン、テト
ラメチレンスルホキシドなどがあげられ、中でもN−メ
チルピロリドンが好ましく用いられる。
Examples of the organic polar solvent of the present invention include N-methylpyrrolidone, N-methylcaprolactam, N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, hexamethylphosphoric triamide, dimethylsulfone, and tetramethylene sulfoxide. Among them, N-methylpyrrolidone is preferably used.

【0019】本発明のアルカリ金属カルボン酸塩として
は、酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、プ
ロピオン酸リチウム、プロピオン酸ナトリウム、2−メ
チルプロピオン酸リチウム、酪酸ルビジウム、吉草酸リ
チウム、吉草酸ナトリウム、ヘキサン酸セシウム、ヘプ
タン酸リチウム、2−メチルオクタン酸リチウム、ドデ
カン酸カリウム、4−エチルテトラデカン酸ルビジウム
、オクタデカン酸ナトリウム、ヘンエイコサン酸ナトリ
ウム、シクロヘキサンカルボン酸リチウム、シクロドデ
カンカルボン酸セシウム、3−メチルシクロペンタンカ
ルボン酸ナトリウム、シクロヘキシル酢酸カリウム、安
息香酸カリウム、安息香酸リチウム、安息香酸ナトリウ
ム、m−トルイル酸カリウム、フェニル酢酸リチウム、
4−フェニルシクロヘキサンカルボン酸ナトリウム、p
−トリル酢酸カリウム、4−エチルシクロヘキシル酢酸
リチウム、その他同種類の塩、及びそれらの混合物があ
げられ、中でも酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、安息香
酸ナトリウム、安息香酸リチウムが好ましく用いられる
The alkali metal carboxylates of the present invention include lithium acetate, sodium acetate, potassium acetate, lithium propionate, sodium propionate, lithium 2-methylpropionate, rubidium butyrate, lithium valerate, sodium valerate, and hexane. Cesium acid, lithium heptanoate, lithium 2-methyloctoate, potassium dodecanoate, rubidium 4-ethyltetradecanoate, sodium octadecanoate, sodium heneicosanoate, lithium cyclohexanecarboxylate, cesium cyclododecanecarboxylate, 3-methylcyclopentanecarboxylate sodium acid, potassium cyclohexyl acetate, potassium benzoate, lithium benzoate, sodium benzoate, potassium m-toluate, lithium phenylacetate,
Sodium 4-phenylcyclohexanecarboxylate, p
- Potassium tolyl acetate, lithium 4-ethylcyclohexyl acetate, other salts of the same type, and mixtures thereof, among which lithium acetate, sodium acetate, sodium benzoate, and lithium benzoate are preferably used.

【0020】本発明の反応においては、有機スルホン酸
塩、アルカリ土類金属酸化物、アルカリ金属リン酸塩、
アルカリ土類金属リン酸塩等の助剤を添加することもで
きるし、有機酸、無機酸、末端封止剤等を添加すること
ができる。
In the reaction of the present invention, organic sulfonates, alkaline earth metal oxides, alkali metal phosphates,
Auxiliary agents such as alkaline earth metal phosphates can be added, as well as organic acids, inorganic acids, terminal blocking agents, and the like.

【0021】本発明において重合反応後期に行う水添加
時の温度は230℃以上が好ましく、230℃未満では
反応溶液中のポリマーが溶融相を形成しないので、水添
加の効果が現われにくいため好ましくない。
[0021] In the present invention, the temperature at which water is added in the latter half of the polymerization reaction is preferably 230°C or higher; if it is lower than 230°C, the polymer in the reaction solution will not form a molten phase, making it difficult for the effect of water addition to appear, which is not preferred. .

【0022】水添加後のH2 O/ポリマーモル比は0
.2〜4.0が好ましく、特に0.5〜3.0が好まし
い。この比が0.2未満では水添加の効果が得られない
ため好ましくなく、4.0を越えると反応容器内の圧力
が高くなりすぎるため好ましくない。水添加後の反応は
240℃以上の温度で20分以上行なうことが好ましく
、20分未満では反応が充分に進行しないため重合度が
上がらないので好ましくない。
The H2O/polymer molar ratio after water addition is 0.
.. 2 to 4.0 is preferable, and 0.5 to 3.0 is particularly preferable. If this ratio is less than 0.2, the effect of water addition cannot be obtained, which is undesirable, and if it exceeds 4.0, the pressure inside the reaction vessel becomes too high, which is not preferred. The reaction after addition of water is preferably carried out at a temperature of 240° C. or higher for 20 minutes or more; if it is less than 20 minutes, the reaction does not proceed sufficiently and the degree of polymerization does not increase, which is not preferable.

【0023】本発明で反応せしめられたポリアリーレン
スルフィドは極性有機溶媒もしくは水で洗浄され、乾燥
して得られる。得られたポリアリーレンスルフィドは高
分子量であり、繊維、フィルム、成形用樹脂組成物等に
用いるとすぐれた機械特性を有した成形品を得ることが
できる。
The polyarylene sulfide reacted in the present invention is obtained by washing with a polar organic solvent or water and drying. The obtained polyarylene sulfide has a high molecular weight, and when used in fibers, films, molding resin compositions, etc., molded articles with excellent mechanical properties can be obtained.

【0024】また、ガラス繊維、炭素繊維、酸化チタン
、炭酸カルシウム等の無機充填材、酸化防止剤、熱安定
剤、紫外線吸収剤、着色剤等を添加することもできる。
[0024] Furthermore, inorganic fillers such as glass fiber, carbon fiber, titanium oxide, and calcium carbonate, antioxidants, heat stabilizers, ultraviolet absorbers, colorants, and the like may be added.

【0025】また、ポリアミド、ポリスルホン、ポリフ
ェニレンオキシド、ポリカーボネート、ポリエーテルス
ルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテ
レフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテ
トラフルオロエチレン、ポリエーテルエステルエラスト
マー、ポリエーテルアミドエラストマー、ポリアミドイ
ミドポリアセタール、ポリイミド等の樹脂を配合するこ
ともできる。
Also, polyamide, polysulfone, polyphenylene oxide, polycarbonate, polyether sulfone, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene, polyether ester elastomer, polyether amide elastomer, polyamideimide polyacetal, polyimide, etc. It is also possible to mix resins.

【0026】[0026]

【実施例】以下、本発明を実施例を用いてさらに具体的
に説明する。以下の実施例においてメルトフローレイト
は重量5kgを使用し、315.6℃用に変更されたA
STM  D−1238−70の方法によって測定し、
数値はg/10分で表す。また反応時間としては内温2
10℃から反応の最高温度を経て冷却され内温が160
℃に至るまでの時間とする。
EXAMPLES The present invention will be explained in more detail below using examples. In the following examples, a melt flow rate of 5 kg was used, and A was changed to 315.6°C.
Measured by the method of STM D-1238-70,
Values are expressed in g/10 minutes. Also, the reaction time is internal temperature 2
It is cooled from 10℃ to the maximum temperature of the reaction, and the internal temperature is 160℃.
This is the time it takes to reach ℃.

【0027】実施例1 攪拌機付の1リットルオートクレーブに硫化ナトリウム
・9水塩245.0g(1.02モル)酢酸ナトリウム
24.6g(0.3モル)、約48%水酸化ナトリウム
水溶液2.5g(0.03モル)およびN−メチル−2
−ピロリドン198g(2.0モル)を仕込み、窒素を
通じながら205℃まで約3時間かけて徐々に加熱し、
水を主成分とする留出物164gを留出させた。
Example 1 In a 1-liter autoclave equipped with a stirrer, 245.0 g (1.02 mol) of sodium sulfide nonahydrate, 24.6 g (0.3 mol) sodium acetate, and 2.5 g of about 48% aqueous sodium hydroxide solution were added. (0.03 mol) and N-methyl-2
- 198 g (2.0 mol) of pyrrolidone was charged, and gradually heated to 205°C over about 3 hours while passing nitrogen through,
164 g of a distillate containing water as a main component was distilled out.

【0028】反応容器を180℃に冷却し、p−ジクロ
ルベンゼン147g(1.0モル)およびN−メチル−
2−ピロリドン149g(1.5モル)を加え窒素ガス
圧下に密閉し210℃まで昇温した。210℃から27
0℃まで0.6℃/分の速度で昇温し、270℃で30
分間反応を行なったのち250℃まで1℃/分の速度で
冷却しながら、水18gを2ml/分の速度で添加した
The reaction vessel was cooled to 180°C, and 147 g (1.0 mol) of p-dichlorobenzene and N-methyl-
149 g (1.5 mol) of 2-pyrrolidone was added, the mixture was sealed under nitrogen gas pressure, and the temperature was raised to 210°C. 210℃ to 27
The temperature was increased to 0°C at a rate of 0.6°C/min, and the temperature was increased to 30°C at 270°C.
After reacting for a minute, 18 g of water was added at a rate of 2 ml/min while cooling to 250° C. at a rate of 1° C./min.

【0029】さらに250℃で20分間反応させたのち
1℃/分の速度で冷却後、内容物を取り出し70℃のN
−メチル−2−ピロリドン500gで1回洗浄した後、
70℃の水700gで6回洗浄し、120℃で減圧乾燥
した。得られたポリフェニレンスルフィドの収率は86
%でメルトフローレイトは147g/10分であった。 反応時間は270分であった。
After further reacting at 250°C for 20 minutes and cooling at a rate of 1°C/min, the contents were taken out and placed in N2 at 70°C.
- After washing once with 500 g of methyl-2-pyrrolidone,
It was washed six times with 700 g of water at 70°C and dried under reduced pressure at 120°C. The yield of the obtained polyphenylene sulfide was 86
%, the melt flow rate was 147 g/10 minutes. The reaction time was 270 minutes.

【0030】実施例2 270℃で30分の反応にひきつづき、270℃に保っ
たままで水18gを2ml/分の速度で添加しながらさ
らに20分間反応を行なった後に、1℃/分の速度で冷
却した以外は実施例1と同様の操作を行なった。得られ
たポリフェニレンスルフィドの収率は86%でメルトフ
ローレイトは160g/10分であった。反応時間は2
70分であった。
Example 2 After 30 minutes of reaction at 270°C, the reaction was continued for another 20 minutes while maintaining the temperature at 270°C while adding 18 g of water at a rate of 2 ml/min, and then at a rate of 1°C/min. The same operation as in Example 1 was performed except for cooling. The yield of the obtained polyphenylene sulfide was 86%, and the melt flow rate was 160 g/10 minutes. The reaction time is 2
It was 70 minutes.

【0031】実施例3 270℃で50分間反応を行なった後、1℃/分の速度
で冷却しながら水18gを2ml/分の速度で添加した
以外は実施例1と同様の操作を行なった。得られたポリ
フェニレンスルフィドの収率は87%でメルトフローレ
イトは181g/10分であった。反応時間は270分
であった。
Example 3 The same operation as in Example 1 was carried out, except that after the reaction was carried out at 270°C for 50 minutes, 18g of water was added at a rate of 2ml/min while cooling at a rate of 1°C/min. . The yield of the obtained polyphenylene sulfide was 87%, and the melt flow rate was 181 g/10 minutes. The reaction time was 270 minutes.

【0032】実施例4 実施例1と同様の1リットルオートクレーブに、45%
水硫化ナトリウム127.1g(1.02モル)、水酸
化ナトリウム40.0g(1.0モル)、酢酸ナトリウ
ム24.6g(0.30モル)およびN−メチル−2−
ピロリドン198g(2.0モル)を仕込み実施例1と
同様に加熱し、水を主成分とする留出物66gを留出さ
せた。
Example 4 In a 1 liter autoclave similar to Example 1, 45%
Sodium hydrosulfide 127.1 g (1.02 mol), sodium hydroxide 40.0 g (1.0 mol), sodium acetate 24.6 g (0.30 mol) and N-methyl-2-
198 g (2.0 mol) of pyrrolidone was charged and heated in the same manner as in Example 1 to distill out 66 g of a distillate whose main component was water.

【0033】反応容器を180℃に冷却し、p−ジクロ
ルベンゼン146.3g(0.995モル)およびN−
メチル−2−ピロリドン149g(1.5モル)を加え
、窒素ガス圧下に密閉し210℃まで昇温した。次に2
10℃0.6℃/分の速度で昇温し270℃で30分間
反応を行なった。その後、250℃まで35分かけて冷
却しながら水18gを2ml/分の速度で添加し250
℃から1℃/分で冷却した。
The reaction vessel was cooled to 180°C, and 146.3 g (0.995 mol) of p-dichlorobenzene and N-
149 g (1.5 mol) of methyl-2-pyrrolidone was added, the mixture was sealed under nitrogen gas pressure, and the temperature was raised to 210°C. Next 2
The temperature was raised to 10° C. at a rate of 0.6° C./min, and the reaction was carried out at 270° C. for 30 minutes. Then, while cooling to 250°C over 35 minutes, 18g of water was added at a rate of 2ml/min.
℃ to 1℃/min.

【0034】以下実施例1と同様に洗浄、乾燥を行った
。得られたポリフェニレンスルフィドの収率は85%で
メルトフローレイトは178g/10分であった。反応
時間は270分であった。
Thereafter, washing and drying were carried out in the same manner as in Example 1. The yield of the obtained polyphenylene sulfide was 85% and the melt flow rate was 178 g/10 minutes. The reaction time was 270 minutes.

【0035】実施例5 実施例1と同一処方で、但しp−ジクロルベンゼンの代
わりにp−ジブロムベンゼン155.9g(1.0モル
)を使用して重合を行なった。ここで脱水の終了後21
0℃から270℃まで0.6℃/分で昇温し、270℃
到達直後に系内へ高圧ポンプにより18gの水を10分
間かけて添加した。内温が255℃まで低下するがその
温度で30分間保ち、1℃/分、120℃まで冷却した
後内容物をN−メチルピロリドン、水で洗浄し乾燥した
。得られたポリマは83%の収率であり顆粒状でありメ
ルトフローレート160であった。
Example 5 Polymerization was carried out using the same recipe as in Example 1, except that 155.9 g (1.0 mol) of p-dibromobenzene was used instead of p-dichlorobenzene. After the dehydration is completed, 21
Raise the temperature from 0℃ to 270℃ at a rate of 0.6℃/min.
Immediately after reaching the temperature, 18 g of water was added into the system over a period of 10 minutes using a high-pressure pump. Although the internal temperature decreased to 255°C, it was maintained at that temperature for 30 minutes, and after cooling to 120°C at a rate of 1°C/min, the contents were washed with N-methylpyrrolidone and water and dried. The resulting polymer had a yield of 83%, was in the form of granules, and had a melt flow rate of 160.

【0036】比較例1 p−ジクロルベンゼンを加えた後の昇温時、内温が21
0℃になったところで18gの水を2ml/分の速度で
添加した以外は実施例1と同様の操作を行なった。得ら
れたポリフェニレンスルフィドの収率は65%でメルト
フローレイトは870g/10分であった。また、反応
時間は270分であった。
Comparative Example 1 When the temperature was raised after adding p-dichlorobenzene, the internal temperature was 21
The same operation as in Example 1 was performed except that 18 g of water was added at a rate of 2 ml/min when the temperature reached 0°C. The yield of the obtained polyphenylene sulfide was 65%, and the melt flow rate was 870 g/10 minutes. Moreover, the reaction time was 270 minutes.

【0037】比較例2 90gの水を5ml/分の速度で添加した以外は実施例
1と同様の操作を行なった。得られたポリフェニレンス
ルフィドの収率は87%でメルトフローレイトは190
g/10分であった。また反応時間は270分であった
Comparative Example 2 The same procedure as in Example 1 was carried out except that 90 g of water was added at a rate of 5 ml/min. The yield of the obtained polyphenylene sulfide was 87% and the melt flow rate was 190.
g/10 minutes. Further, the reaction time was 270 minutes.

【0038】比較例3 水の添加タイミングを250℃で20分反応させた後に
変更した以外は実施例1と同様の操作を行なった。得ら
れたポリフェニレンスルフィドの収率は83%でメルト
フローレイトは320g/10分であった。また、反応
時間は270分であった。
Comparative Example 3 The same operation as in Example 1 was carried out except that the timing of adding water was changed after 20 minutes of reaction at 250°C. The yield of the obtained polyphenylene sulfide was 83% and the melt flow rate was 320 g/10 minutes. Moreover, the reaction time was 270 minutes.

【0039】比較例4 酢酸ナトリウムを用いなかった以外は実施例1と同様の
操作を行なった。得られたポリフェニレンスルフィドの
収率は78%でメルトフローレイトは970g/10分
であった。また反応時間は270分であった。
Comparative Example 4 The same operation as in Example 1 was carried out except that sodium acetate was not used. The yield of the obtained polyphenylene sulfide was 78%, and the melt flow rate was 970 g/10 minutes. Further, the reaction time was 270 minutes.

【0040】比較例5 p−ジクロルベンゼン量を148.5g(1.01モル
)に変更し、反応を270℃で170分行ない、水を添
加しなかった以外は実施例1と同様の操作を行なった。 得られたポリフェニレンスルフィドの収率は80%でメ
ルトフローレイトは220g/10分であった。また反
応時間は400分であった。
Comparative Example 5 The same procedure as in Example 1 was carried out, except that the amount of p-dichlorobenzene was changed to 148.5 g (1.01 mol), the reaction was carried out at 270° C. for 170 minutes, and water was not added. I did this. The yield of the obtained polyphenylene sulfide was 80% and the melt flow rate was 220 g/10 minutes. Moreover, the reaction time was 400 minutes.

【0041】比較例6 底部に抜出しコックを有する1リットル容器を使用し、
実施例1と同一の処方で脱水操作を行なった。この系を
180℃まで冷却後、p−ジクロルベンゼン147g(
1.0モル)およびN−メチルピロリドン149gを加
え窒素雰囲気下に密閉し210℃まで加熱し一定に保っ
た。内容物を抜出しコックを使用し約50gずつ5、1
0、20時間後に抜出し、、粉末状のポリマを水洗、乾
燥後メルトフローレートを測定したところ次のようであ
った。
Comparative Example 6 Using a 1 liter container with an extraction cock at the bottom,
Dehydration was performed using the same recipe as in Example 1. After cooling this system to 180°C, 147 g of p-dichlorobenzene (
1.0 mol) and 149 g of N-methylpyrrolidone were added, the mixture was sealed in a nitrogen atmosphere, and the mixture was heated to 210°C and kept constant. Remove the contents and use a cooker to add approximately 50g each.
After 0 and 20 hours, the powdered polymer was taken out, washed with water, dried, and the melt flow rate was measured, and the results were as follows.

【表1】   ───────────────────────
───────                  
      メルトフローレート      分子量 
 ────────────────────────
──────        5時間後       
   5000以上        15000以下 
     10                50
00以上              〃      
20                3800   
         17500  ─────────
─────────────────────
[Table 1] ────────────────────────
───────
Melt flow rate Molecular weight
────────────────────────
────── 5 hours later
5000 or more 15000 or less
10 50
00 or more 〃
20 3800
17500 ──────────
──────────────────────

【004
2】比較例7 実施例1と同一処方の重合に於て、270℃、30分間
加熱後に18gの水を3分間かけて添加した。内温は2
45℃まで低下したが、そのまま1℃/分の冷却速度で
冷却し、実施例1と同様にポリマを回収、乾燥した。収
率は81%でありメルトフローレートは197g/10
分を示した。このポリマは実施例1と比較し分子量、収
率ともに低かった。
004
2] Comparative Example 7 In polymerization using the same recipe as in Example 1, 18 g of water was added over 3 minutes after heating at 270° C. for 30 minutes. The internal temperature is 2
Although the temperature dropped to 45°C, the temperature was continued to cool at a cooling rate of 1°C/min, and the polymer was recovered and dried in the same manner as in Example 1. The yield was 81% and the melt flow rate was 197g/10
The minutes were shown. This polymer had lower molecular weight and yield than Example 1.

【0043】次に、実施例1および比較例1で得られた
ポリマを直接、下記の射出成形機を用いて成形した際の
成形品の物性を示す。 住友ネスタールSG75 射出温度  320℃ 金型温度  150℃ 試験片  JIS−K7113
Next, the physical properties of molded products obtained when the polymers obtained in Example 1 and Comparative Example 1 were directly molded using the injection molding machine described below will be shown. Sumitomo Nestal SG75 Injection temperature 320℃ Mold temperature 150℃ Test piece JIS-K7113

【表2】 ─────────────────────────
─────────                
                    実施例1 
           比較例1──────────
──────────────────────── 
   引張り強度(kg/cm2 )        
  820            730    伸
  び    (%)               
         8               
 3.5    ウェルド強度(kg/cm2 )  
      790            700 
   曲げ強度    (kg/cm2 )     
 1451          1380    衝撃
強度       ノッチ無し(kg・cm/       
           cm2 )         
       49              23
─────────────────────────
─────────
[Table 2] ──────────────────────────
─────────
Example 1
Comparative example 1──────────
────────────────────────
Tensile strength (kg/cm2)
820 730 Growth (%)
8
3.5 Weld strength (kg/cm2)
790 700
Bending strength (kg/cm2)
1451 1380 Impact strength No notch (kg・cm/
cm2)
49 23
──────────────────────────
─────────

【0044】実施(比較)例中のポ
リマはいずれもガラス転移温度89〜92℃、融点27
5〜295℃の範囲にあり、ポリフェニレンスルフィド
構造を繰返し単位として持つものと推定される。
All the polymers in the practical (comparative) examples had a glass transition temperature of 89 to 92°C and a melting point of 27.
It is estimated that the temperature is in the range of 5 to 295°C and has a polyphenylene sulfide structure as a repeating unit.

【0045】実施(比較)例中には、メルトフローレー
トの値が記載してあるが、この値と分子量(または重合
度)には一定の関係がある。 また分子量=108×重合度である。 そこで各実施(比較)例で得られたポリマーについて、
メルトフローレート及び分子量を以下に表にする。
In the practical (comparative) examples, the value of the melt flow rate is described, and there is a certain relationship between this value and the molecular weight (or degree of polymerization). Moreover, molecular weight=108×degree of polymerization. Therefore, regarding the polymers obtained in each implementation (comparison) example,
Melt flow rates and molecular weights are tabulated below.

【表3】[Table 3]

【0046】上記の表から分るとおり、本発明の実施例
1〜5の場合得られたポリマーのメルトフローレイトが
小さく、ポリマーの重合度が高いことがわかる。
As can be seen from the above table, the melt flow rate of the polymers obtained in Examples 1 to 5 of the present invention was low, indicating that the degree of polymerization of the polymers was high.

【0047】それに対して、比較例1〜7のように内温
が低い時点で水を添加した場合(比較例1)、水添加後
、所定の温度以上での反応時間が短い場合(比較例3)
、アルカリ金属カルボン酸塩が存在しない場合(比較例
4)、重合反応温度230℃未満の場合(比較例6)、
重合反応温度240℃以上、水添後の反応時間20分未
満の場合(比較例7)、重合度の高いポリアリーレンス
ルフィドを得ることができない。
On the other hand, when water is added when the internal temperature is low as in Comparative Examples 1 to 7 (Comparative Example 1), when the reaction time after adding water is short at a predetermined temperature or higher (Comparative Example 3)
, when the alkali metal carboxylate is not present (Comparative Example 4), when the polymerization reaction temperature is less than 230 ° C. (Comparative Example 6),
When the polymerization reaction temperature is 240° C. or higher and the reaction time after hydrogenation is less than 20 minutes (Comparative Example 7), polyarylene sulfide with a high degree of polymerization cannot be obtained.

【0048】水の添加量が多い場合(比較例2)重合度
の高いポリマーは得られるが、反応系の圧力が高くなり
、装置の耐圧性能を向上させることが必要となり、逆に
経済的に不利となる。また、水を添加しなかった場合(
比較例5)、重合度を上げるためには反応時間が長くな
り、経済的に不利となる。
When a large amount of water is added (Comparative Example 2), a polymer with a high degree of polymerization can be obtained, but the pressure in the reaction system increases, making it necessary to improve the pressure resistance of the equipment, which is conversely economically disadvantageous. It will be disadvantageous. Also, if water is not added (
Comparative Example 5) In order to increase the degree of polymerization, the reaction time becomes longer, which is economically disadvantageous.

【0049】[0049]

【発明の効果】従来の公知例では、反応条件等について
は一般的記述として広く設定されていたが、本発明のよ
うに特定の条件にコントロールすることによってポリア
リーレンスルフィドの重合時間が短縮される。また副次
的に得られるポリアリーレンスリフィドの収率も向上す
る効果がある。
[Effect of the invention] In conventional known examples, reaction conditions etc. were broadly set as general descriptions, but by controlling them to specific conditions as in the present invention, the polymerization time of polyarylene sulfide can be shortened. . It also has the effect of improving the yield of polyarylene sulfide obtained as a secondary product.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  有機極性溶媒中で硫化アルカリ、水硫
化アルカリ、硫化水素から選ばれた硫黄源および、前記
の硫黄源として硫化アルカリ以外のものを使用する場合
は、アルカリ金属水酸化物とポリハロゲン化芳香族化合
物とを、又前記の硫黄源として硫化アルカリを使用する
場合は、ポリハロゲン化芳香族化合物とを反応させてポ
リアリーレンスルフィドを得る方法において、重合反応
後期に230℃以上の温度で水の添加を行い、H2 O
/ポリマーモル比を0.2〜4.0に調節し、240℃
以上の温度で少なくとも20分以上反応せしめることを
特徴とするポリアリーレンスルフィドの製造方法。
Claim 1: When a sulfur source selected from alkali sulfide, alkali hydrosulfide, and hydrogen sulfide is used in an organic polar solvent, and when a substance other than alkali sulfide is used as the sulfur source, an alkali metal hydroxide and a polyester are used. When using an alkali sulfide as the sulfur source, a method for obtaining polyarylene sulfide by reacting a halogenated aromatic compound with a polyhalogenated aromatic compound at a temperature of 230°C or higher in the latter half of the polymerization reaction. Add water with H2O
/polymer molar ratio was adjusted to 0.2 to 4.0 and heated at 240°C.
A method for producing polyarylene sulfide, which comprises reacting at a temperature above 20 minutes or more.
JP3016542A 1991-02-07 1991-02-07 Production of polyarylene sulfide Pending JPH04255722A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3016542A JPH04255722A (en) 1991-02-07 1991-02-07 Production of polyarylene sulfide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3016542A JPH04255722A (en) 1991-02-07 1991-02-07 Production of polyarylene sulfide

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04255722A true JPH04255722A (en) 1992-09-10

Family

ID=11919157

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3016542A Pending JPH04255722A (en) 1991-02-07 1991-02-07 Production of polyarylene sulfide

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04255722A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001089569A (en) * 1999-07-21 2001-04-03 Toray Ind Inc Production of granular polyarylene sulfide resin
JP2003105087A (en) * 2001-07-26 2003-04-09 Toray Ind Inc Polyarylenesulfide resin for film or fiber, method of manufacturing the same, and film or fiber
JP2008531791A (en) * 2005-02-22 2008-08-14 シェブロン フィリップス ケミカル カンパニー エルピー Estimated moisture analysis in the production of polyphenylene sulfide
CN109232893A (en) * 2018-11-19 2019-01-18 宜宾学院 A kind of high-efficiency synthesis method of polyphenylene sulfide

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001089569A (en) * 1999-07-21 2001-04-03 Toray Ind Inc Production of granular polyarylene sulfide resin
JP2003105087A (en) * 2001-07-26 2003-04-09 Toray Ind Inc Polyarylenesulfide resin for film or fiber, method of manufacturing the same, and film or fiber
JP2008531791A (en) * 2005-02-22 2008-08-14 シェブロン フィリップス ケミカル カンパニー エルピー Estimated moisture analysis in the production of polyphenylene sulfide
CN109232893A (en) * 2018-11-19 2019-01-18 宜宾学院 A kind of high-efficiency synthesis method of polyphenylene sulfide
CN109232893B (en) * 2018-11-19 2021-02-19 宜宾学院 High-efficiency synthesis method of polyphenylene sulfide resin

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4116947A (en) Branched arylene sulfide polymer production
US4745167A (en) Polyarylene sulfide preparation in titanium reaction vessel with two distinct temperature ranges
JP5392537B2 (en) Process for producing polyarylene sulfide
KR101940547B1 (en) Method for preparing of polyphenylene sulfide and highly viscous polyphenylene sulfide
US4424339A (en) Process for the preparation of polyarylene sulphides
JP3610990B2 (en) Polyarylene sulfide with excellent adhesion
JP3624410B2 (en) Polyarylene sulfide resin composition
JPH08170016A (en) Polyarylene sulfide resin composition
JP3582123B2 (en) Method for producing polyarylene sulfide
JP4893436B2 (en) Process for producing polyarylene sulfide
JP2002201275A (en) Process for preparing polyarylene sulfide
JP3614486B2 (en) Production method of polyarylene sulfide with excellent adhesion
JP3599124B2 (en) Method for producing polyarylene sulfide
JPH02302436A (en) Production of polyarylene sulfide
JP2869983B2 (en) Method for producing polyarylene sulfide
JPH04255722A (en) Production of polyarylene sulfide
JP2924202B2 (en) Method for producing polyarylene sulfide
JP3143928B2 (en) Method for producing polyarylene sulfide
US5200499A (en) Removal of water by venting during the polymerization of phenylene sulfide polymers with sulfur source/polar organic compound molar ratio being at least 0.36/1
KR102658771B1 (en) Method for preparing polyarylene sulfide
US5380821A (en) Process for the manufacture of poly(arylene sulphide)
JPH08118502A (en) High molecular weight polyarylene sulfide for hot-water supplying tube
JPH08118503A (en) High molecular weight polyarylene sulfide for chemical pipeline
JP3603431B2 (en) Polyarylene sulfide resin composition
JPH06248079A (en) Production of polyarylene sulfide and resin composition