JPH0649762B2 - Method for producing polyarylene sulfide - Google Patents
Method for producing polyarylene sulfideInfo
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- JPH0649762B2 JPH0649762B2 JP61098947A JP9894786A JPH0649762B2 JP H0649762 B2 JPH0649762 B2 JP H0649762B2 JP 61098947 A JP61098947 A JP 61098947A JP 9894786 A JP9894786 A JP 9894786A JP H0649762 B2 JPH0649762 B2 JP H0649762B2
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、ポリアリーレンスルフィドの製造方法に関
し、さらに詳しく言うと、高純度で高分子量のポリアリ
ーレンスルフィドを安定に製造することができるポリア
リーレンスルフィドの製造方法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a polyarylene sulfide, more specifically, a polyarylene capable of stably producing a high-purity, high-molecular-weight polyarylene sulfide. The present invention relates to a method for producing sulfide.
[従来の技術およびその問題点] ポリフェニレンスルフィド等のポリアリーレンスルフィ
ドは、その分子中の一部において熱硬化性を有する熱可
塑性樹脂であり、優れた耐薬品性、広い温度範囲におけ
る良好に機械的性質、耐熱剛性などの、エンジニアリン
グプラスチックとしての優れた特性を有している。[Prior Art and Its Problems] Polyarylene sulfide such as polyphenylene sulfide is a thermoplastic resin having thermosetting property in a part of its molecule, and has excellent chemical resistance and excellent mechanical properties in a wide temperature range. It has excellent properties as an engineering plastic such as properties and heat resistance.
ポリフェニレンスルフィド等のポリアリーレンスルフィ
ドは、通常、極性溶媒中でジハロゲン芳香族化合物とア
ルカリ金属硫化物とを重合反応させることによって得ら
れることが知られており、たとえば、ポリフェニレンス
ルフィドの製造は、通常、p−ジクロロベンゼンと硫化
ナトリウムとを極性溶媒中で重合反応させることにより
行なわれている(特公昭52-12240号など)。Polyarylene sulfide such as polyphenylene sulfide is generally known to be obtained by polymerizing a dihalogen aromatic compound and an alkali metal sulfide in a polar solvent, and for example, the production of polyphenylene sulfide is usually It is carried out by polymerizing p-dichlorobenzene and sodium sulfide in a polar solvent (Japanese Patent Publication No. 52-12240).
しかしながら、通常のポリアリーレンスルフィドは、分
子量が小さいので、高分子量の最終製品とするために
は、熱処理により低分子量のポリアリーレンスルフィド
を硬化させる必要があって、操作が煩雑である。However, since ordinary polyarylene sulfide has a small molecular weight, it is necessary to cure the low molecular weight polyarylene sulfide by heat treatment in order to obtain a high molecular weight final product, and the operation is complicated.
従来、高分子量のポリフェニレンスルフィドの製造法と
しては、触媒としてリチウムハライド等のアルカリ金属
ハライドを用いる方法(米国特許第 4038263号)が知ら
れているが、この方法ではフィルムや繊維などの用途に
利用できるほどの高分子量のポリフェニレンスルフィド
は得られていない。Conventionally, as a method for producing a high molecular weight polyphenylene sulfide, a method using an alkali metal halide such as lithium halide as a catalyst (US Pat. No. 4038263) is known, but this method is used for applications such as films and fibers. Higher molecular weight polyphenylene sulfides have not been obtained.
また、分子中に3個以上のハロゲンを有する化合物を反
応系中に存在させる方法(特公昭54-8719 号公報、特開
昭59- 197430号公報参照)が知られているが、生成ポリ
マーがゲル化し易く、製造上および品質上に問題があ
る。Further, a method is known in which a compound having three or more halogens in the molecule is present in the reaction system (see Japanese Patent Publication No. 54-8719 and Japanese Patent Publication No. 59-197430). It easily gels and has problems in production and quality.
更に、反応系中に、水を存在させる方法(特開昭59-229
26号,特開昭61- 7332号)もあるが、反応器の腐食が激
しく、生成ポリマーの着色、品質低下等の問題点があ
る。Further, a method in which water is present in the reaction system (Japanese Patent Laid-Open No. 59-229).
No. 26, JP-A-61-17323), but there are problems such as severe corrosion of the reactor, coloring of the produced polymer and deterioration of quality.
[発明の目的] この発明は前記事情に基いてなされたものである。[Object of the Invention] The present invention has been made based on the above circumstances.
すなわち、この発明の目的は、前記問題点を解消し、反
応器等の装置の腐食等の問題点がなく、白色で純度が高
く、かつ、溶融流れが小さい高分子量のポリアリーレン
スルフィドを安定に製造することができる新規な製造方
法を提供することである。That is, the object of the present invention is to solve the above problems, there is no problem such as corrosion of devices such as reactors, white and high purity, and stable high-molecular-weight polyarylene sulfide having a small melt flow. It is to provide a novel manufacturing method that can be manufactured.
前記目的を達成するために、この発明者が鋭意検討を重
ねた結果、反応を2段階とし、第1段階の反応を実質的
に水の不存在下で行ない、第1段階の終了後、第2段階
の反応前に、反応系に特定の量の水を添加し、第2段階
の反応を行なうという2段階反応法を用いることによ
り、前記目的を容易に達成することができることを見出
してこの発明に到達した。In order to achieve the above-mentioned object, as a result of extensive studies by the present inventor, the reaction was carried out in two stages, the reaction of the first stage was carried out in the substantial absence of water, and after the completion of the first stage, It was found that the above object can be easily achieved by using a two-step reaction method in which a specific amount of water is added to the reaction system before the two-step reaction and the second-step reaction is carried out. The invention was reached.
[前記問題点を解決するための手段] 前記問題点を解決し、前記目的を達成するためのこの発
明の概要は、極性溶媒中で、ジハロゲン芳香族化合物と
アルカリ金属硫化物とを接触してポリアリーレンスルフ
ィドを製造する方法において、第1段階として、極性溶
媒中で、リチウム化合物の存在下で、かつ実質的に水の
不存在下で、ジハロゲン芳香族化合物とアルカリ金属硫
化物とを、温度200 〜270 ℃の範囲で反応させ、アルカ
リ金属硫化物の残留濃度がイオウ換算で5.5 g/−極
性溶媒以下とし、次いで、水を前記アルカリ金属硫化物
1モル当り0.1 〜10モル添加した後、第2段階として、
温度220 〜280 ℃の範囲で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である。[Means for Solving the Problems] An outline of the present invention for solving the problems and achieving the object is to bring a dihalogen aromatic compound and an alkali metal sulfide into contact with each other in a polar solvent. In the method for producing a polyarylene sulfide, as a first step, a dihalogenated aromatic compound and an alkali metal sulfide are heated in a polar solvent in the presence of a lithium compound and substantially in the absence of water at a temperature of The reaction is carried out in the range of 200 to 270 ° C. so that the residual concentration of the alkali metal sulfide is 5.5 g / -polar solvent or less in terms of sulfur, and then water is added in an amount of 0.1 to 10 mol per mol of the alkali metal sulfide. As the second stage,
A method for producing a polyarylene sulfide, which comprises reacting at a temperature of 220 to 280 ° C.
この発明の方法に使用することができる前記極性溶媒と
しては、アミド化合物、ラクタム化合物、尿素化合物、
環式有機リン化合物等がある。Examples of the polar solvent that can be used in the method of the present invention include amide compounds, lactam compounds, urea compounds,
There are cyclic organic phosphorus compounds and the like.
これらのうち、適当な溶媒の例を具体的に例示すると、
たとえば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジ
メチルアセトアミド、N,N−ジエチルアセトアミド、
N,N−ジプロビルアセトアミド、N,N−ジメチル安
息香酸アミド、カプロラクタム、N−メチルカプロラク
タム、N−エチルカプロラクタム、N−イソプロピルカ
プロラクタム、N−イソブチルカプロラクタム、N−プ
ロピルカプロラクタム、N−ブチルカプロラクタム、N
−シクロヘキシルカプロラクタム、N−メチル−2−ピ
ロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、N−イソプロ
ピル−2−ピロリドン、N−イソブチル−2−ピロリド
ン、N−プロピル−2−ピロリドン、N−ブチル−2−
ピロリドン、N−シクロヘキシル−2−ピロリドン、N
−メチル−3−メチル−2−ピロリドン、N−シクロヘ
キシル−2−ピロリドン、N−メチル−3−メチル−2
−ピロリドン、N−メチル−3,4,5,−トリメチル−2−
ピロリドン、N−メチル−2ピペリドン、N−エチル−
2−ピペリドン、N−イソプロリル−2−ピペリドン、
N−メチル−6−メチル−2−ピペリドン、N−メチル
−3−エチル−2−ピペリドン、N−メチル−2−オキ
ソ−ヘキサメチレンイミン、N−エチル−2−オキソ−
ヘキサメチレンイミン、ヘキサメチルリン酸トリアミ
ド、ヘキサエチルリン酸トリアミド、テトラメチル尿
素、1,3 −ジメチルエチレン尿素、1,3 −ジメチルプロ
ピレン尿素、1−メチル−1−オキソスルホラン、1−
エチル−オキソスルホラン、1−フェニル−1−オキソ
スルホラン、1−メチル−1−オキソホスファン、1−
プロピル−1−オキソホスファン、1−フェニル−1−
オキソホスファン等を挙げられる。これらの溶媒は、1
種単独で用いても、2種以上を混合して用いてもよい。Of these, specific examples of suitable solvents include:
For example, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N, N-diethylacetamide,
N, N-diprobilacetamide, N, N-dimethylbenzoic acid amide, caprolactam, N-methylcaprolactam, N-ethylcaprolactam, N-isopropylcaprolactam, N-isobutylcaprolactam, N-propylcaprolactam, N-butylcaprolactam, N
-Cyclohexylcaprolactam, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, N-isopropyl-2-pyrrolidone, N-isobutyl-2-pyrrolidone, N-propyl-2-pyrrolidone, N-butyl-2-
Pyrrolidone, N-cyclohexyl-2-pyrrolidone, N
-Methyl-3-methyl-2-pyrrolidone, N-cyclohexyl-2-pyrrolidone, N-methyl-3-methyl-2
-Pyrrolidone, N-methyl-3,4,5, -trimethyl-2-
Pyrrolidone, N-methyl-2 piperidone, N-ethyl-
2-piperidone, N-isoprolyl-2-piperidone,
N-methyl-6-methyl-2-piperidone, N-methyl-3-ethyl-2-piperidone, N-methyl-2-oxo-hexamethyleneimine, N-ethyl-2-oxo-
Hexamethyleneimine, hexamethylphosphoric triamide, hexaethylphosphoric triamide, tetramethylurea, 1,3-dimethylethyleneurea, 1,3-dimethylpropyleneurea, 1-methyl-1-oxosulfolane, 1-
Ethyl-oxosulfolane, 1-phenyl-1-oxosulfolane, 1-methyl-1-oxophosphane, 1-
Propyl-1-oxophosphane, 1-phenyl-1-
Examples thereof include oxophosphane. These solvents are 1
They may be used alone or in combination of two or more.
さらに前記各種の極性溶媒のなかでもN−アルキルラク
タム、N−アルキルピロリドン、ヘキサアルキルリン酸
トリアミドが好適であり、N−メチルピロリドンは特に
好適である。Further, among the above-mentioned various polar solvents, N-alkyllactam, N-alkylpyrrolidone and hexaalkylphosphoric acid triamide are preferable, and N-methylpyrrolidone is particularly preferable.
前記ジハロゲン芳香族化合物としては、たとえば、o−
ジクロロベンゼン、m−ジクロロベンゼン、p−ジクロ
ロベンゼン、o−ジブロモベンゼン、p−ジブロモベン
ゼン、m−ジブロモベンゼン、p−ジヨードベンゼン、
1−クロロ−4−ブロモベンゼン、1−クロロ−4−ヨ
ードベンゼンなどのジハロゲン置換ベンゼン;2,5 −ジ
クロロトルエン、2,5 −ジクロロP−キシレン、1−エ
チル−2,5 −ジクロロベンゼン、1−エチル−2,5 −ジ
ブロモベンゼン、1−エチル−2−ブロモ−5−クロロ
ベンゼン、1,2,4,5 −テトラメチル−3,6 −ジクロロベ
ンゼン、1−シクロヘキシル−2,5 −ジクロロベンゼ
ン、1−フェニル−2,5 −ジクロロベンゼン、1−ベン
ジル−2,5 −ジクロロベンゼン、1−フェニル−2,5 −
ジブロモベンゼン、1−p−トルイル−2,5 −ジクロロ
ベンゼン、1−p−トルイル−2,5 −ジブロモベンゼ
ン、1−ヘキシル−2,5 −ジクロロベンゼンなどのジハ
ロゲン置換ベンゼン類;4,4 ′−ジクロロビフェニルな
どのジハロゲン置換ビフェニル;2,2 −ジ(パラクロロ
フェニル)プロパン等のジハロゲンビフェニルアルカン
類;1,4 −ジクロロナフタレン、1,6 −ジクロロナフタ
レン、2,6 −ジクロロナフタレンなどのジハロゲン置換
ナフタレンなどが挙げられる。これらの中でも好適なも
のは、ジハロゲン置換ベンゼンであり、特にp−ジクロ
ロベンゼンが好適である。Examples of the dihalogenated aromatic compound include o-
Dichlorobenzene, m-dichlorobenzene, p-dichlorobenzene, o-dibromobenzene, p-dibromobenzene, m-dibromobenzene, p-diiodobenzene,
Dihalogen-substituted benzene such as 1-chloro-4-bromobenzene and 1-chloro-4-iodobenzene; 2,5-dichlorotoluene, 2,5-dichloroP-xylene, 1-ethyl-2,5-dichlorobenzene, 1-ethyl-2,5-dibromobenzene, 1-ethyl-2-bromo-5-chlorobenzene, 1,2,4,5-tetramethyl-3,6-dichlorobenzene, 1-cyclohexyl-2,5-dibenzene Chlorobenzene, 1-phenyl-2,5-dichlorobenzene, 1-benzyl-2,5-dichlorobenzene, 1-phenyl-2,5-
Dihalogen-substituted benzenes such as dibromobenzene, 1-p-toluyl-2,5-dichlorobenzene, 1-p-toluyl-2,5-dibromobenzene, 1-hexyl-2,5-dichlorobenzene; 4,4 ' -Dihalogen-substituted biphenyl such as dichlorobiphenyl; Dihalogenated biphenylalkanes such as 2,2-di (parachlorophenyl) propane; Dihalogen-substituted such as 1,4-dichloronaphthalene, 1,6-dichloronaphthalene, and 2,6-dichloronaphthalene Examples include naphthalene. Among these, dihalogen-substituted benzene is preferable, and p-dichlorobenzene is particularly preferable.
前記アルカリ金属硫化物としては、たとえば、硫化リチ
ウム、硫化ナトリウム、硫化カリウム、硫化ルビジウ
ム、硫化セシウム等が挙げられる。このアルカリ金属硫
化物として、好適なものは、硫化リチウム、硫化ナトリ
ウムであり、硫化ナトリウムは特に好適である。なお、
これらは1種単独で用いても、2種以上を組み合せて用
いてもよい。Examples of the alkali metal sulfide include lithium sulfide, sodium sulfide, potassium sulfide, rubidium sulfide, and cesium sulfide. Suitable alkali metal sulfides are lithium sulfide and sodium sulfide, and sodium sulfide is particularly preferable. In addition,
These may be used alone or in combination of two or more.
なお、この発明の方法では、前記アルカリ金属硫化物
は、無水物、水和物、あるいは水性混合物であるものを
使用することができるが、水和物、水性混合物を使用す
る場合には、後述のように、反応前に脱水操作を行なう
ことを必要とする。したがって、無水物であるものを使
用することが、脱水操作を必要としないという点におい
て好ましい。In the method of the present invention, the alkali metal sulfide may be an anhydride, a hydrate, or an aqueous mixture, but if a hydrate or an aqueous mixture is used, it will be described later. As described above, it is necessary to perform dehydration operation before the reaction. Therefore, it is preferable to use an anhydride since no dehydration operation is required.
この発明の方法において使用するリチウム化合物として
は、たとえば、フッ化リチウム、塩化リチウム、臭化リ
チウム、ヨウ化リチウム、炭酸リチウム、炭酸水素リチ
ウム、硫酸リチウム、硫酸水素リチウム、リン酸リチウ
ム、リン酸水素リチウム、リン酸二水素リチウム、硝酸
リチウム、亜硝酸リチウム、亜硫酸リチウム等のリチウ
ム鉱酸塩;塩素酸リチウム、クロム酸リチウム、モリブ
デン酸リチウム等のリチウム酸素酸塩;ギ酸リチウム、
酢酸リチウム、シュウ酸リチウム、マロン酸リチウム、
プロピオン酸リチウム、酪酸リチウム、イソ酪酸リチウ
ム、マレイン酸リチウム、フマル酸リチウム、ブタン二
酸リチウム、吉草酸リチウム、ヘキサン酸リチウム、オ
クタン酸リチウム、酒石酸リチウム、ステアリン酸リチ
ウム、オレイン酸リチウム、安息香酸リチウム、フタル
酸リチウム等のリチウムカルボン酸塩;ベンゼンスルホ
ン酸リチウム、p−トルエンスルホン酸リチウム等のリ
チウムスルホン酸塩、リチウムメトキシド、リチウムエ
トキシド、リチウムイソプロポキシド、リチウム−n−
プロポキシド、リチウムブトキシド、リチウムフェノキ
シド等のリチウムアルコキシド;リチウムアセチルアセ
トナート等のリチウム酢酸もしくは有機リチウム化合
物、硫化リチウム、酸化リチウム、水酸化リチウム等の
様々のリチウム化合物を挙げることができる。これらの
中でも、塩化リチウム等のハロゲン化リチウム、酢酸リ
チウム等のカルボン酸リチウム、炭酸リチウム等が好ま
しく、特に塩化リチウムが好ましい。これらのリチウム
化合物は、1種単独で用いても、2種以上を組み合せて
使用してもよい。Examples of the lithium compound used in the method of the present invention include lithium fluoride, lithium chloride, lithium bromide, lithium iodide, lithium carbonate, lithium hydrogen carbonate, lithium sulfate, lithium hydrogen sulfate, lithium phosphate, hydrogen phosphate. Lithium mineral acid salts such as lithium, lithium dihydrogen phosphate, lithium nitrate, lithium nitrite, lithium sulfite; lithium oxyacid salts such as lithium chlorate, lithium chromate, lithium molybdate; lithium formate,
Lithium acetate, lithium oxalate, lithium malonate,
Lithium propionate, lithium butyrate, lithium isobutyrate, lithium maleate, lithium fumarate, lithium butanedioate, lithium valerate, lithium hexanoate, lithium octanoate, lithium tartrate, lithium stearate, lithium oleate, lithium benzoate. Lithium carboxylic acid salts such as lithium phthalate; lithium benzenesulfonic acid salts, lithium p-toluenesulfonic acid lithium salts such as lithium methoxide, lithium ethoxide, lithium isopropoxide, lithium-n-.
Examples thereof include lithium alkoxides such as propoxide, lithium butoxide and lithium phenoxide; lithium acetic acid or organic lithium compounds such as lithium acetylacetonate, and various lithium compounds such as lithium sulfide, lithium oxide and lithium hydroxide. Among these, lithium halides such as lithium chloride, lithium carboxylates such as lithium acetate, lithium carbonate and the like are preferable, and lithium chloride is particularly preferable. These lithium compounds may be used alone or in combination of two or more.
なお、この発明の方法では、前記リチウム化合物は、無
水物、水和物もしくは水性混合物であるものを使用する
ことができるが、水和物、水性混合物を使用する場合に
は、後述のように、反応前に脱水操作を行なうことを必
要とする場合がある。In the method of the present invention, the lithium compound may be an anhydride, a hydrate or an aqueous mixture, but in the case of using a hydrate or an aqueous mixture, as described below. , It may be necessary to perform dehydration operation before the reaction.
この発明の方法では、前記第1段階の反応、および/ま
たは前記第2段階の反応に際して、反応系に必要に応じ
て、活性水素含有ハロゲン芳香族化合物、多ハロゲン芳
香族化合物、多ハロゲン芳香族ニトロ化合物等の分岐剤
もしくは分子量調整剤、および/またはアルカリ水酸化
物等の液性調整剤、および/または金属塩等の重合添加
剤、および/または還元剤、および/または不活性有機
溶媒を共存させて反応を行なうことができる。これらの
各成分は、無水状態あるいは、水和物、含水物、水性混
合物等の含水状態として使用することができるが、前記
第1段階の反応に際し、含水状態のものを使用する場合
には、反応前に脱水操作を十分に施して、実質的に無水
状態として反応に供することを必要とする。In the method of the present invention, in the reaction of the first step and / or the reaction of the second step, if necessary, the active hydrogen-containing halogen aromatic compound, polyhalogenated aromatic compound, polyhalogenated aromatic compound is added to the reaction system. A branching agent or a molecular weight modifier such as a nitro compound, and / or a liquidity modifier such as an alkali hydroxide, and / or a polymerization additive such as a metal salt, and / or a reducing agent, and / or an inert organic solvent are used. The reaction can be carried out in the coexistence. Each of these components can be used in the anhydrous state or in the hydrated state, the hydrated state, the hydrated state such as an aqueous mixture, etc., but when the hydrated state is used in the reaction of the first step, Prior to the reaction, it is necessary to perform a dehydration operation sufficiently to provide the reaction in a substantially anhydrous state.
前記活性水素含有ハロゲン芳香族化合物としては、少な
くとも1個の芳香族環を有し、芳香族環を形成する炭素
原子のうち少なくとも1個の炭素原子に活性水素を持つ
基が結合しており、同時に芳香族環を形成する炭素原子
のうち少なくとも2個の炭素原子にハロゲン原子が結合
している芳香族化合物を使用することができる。The active hydrogen-containing halogen aromatic compound has at least one aromatic ring, and a group having active hydrogen is bonded to at least one carbon atom among the carbon atoms forming the aromatic ring, At the same time, an aromatic compound in which a halogen atom is bonded to at least two carbon atoms among the carbon atoms forming the aromatic ring can be used.
前記活性水素含有ハロゲン芳香族化合物としては、たと
えば、ジハロゲノアニリン類、ジハロゲノチオフェノー
ル類、ジハロゲン(フェニル)アミノベンゼン類等の活
性水素含有ジハロゲンベンゼン化合物;トリハロゲノア
ニリン類、2,4,5−トリハロゲノチオフェノール類、ト
リハロゲノフェノール類、トリハロゲノ(フェニルアミ
ノ)ベンゼン類等の活性水素含有ポリハロゲンベンゼン
化合物などを挙げることができる。Examples of the active hydrogen-containing halogen aromatic compound include active hydrogen-containing dihalogenbenzene compounds such as dihalogenoanilines, dihalogenothiophenols, dihalogen (phenyl) aminobenzenes; trihalogenoanilines, 2,4,5 -Active halogen-containing polyhalogenbenzene compounds such as trihalogenothiophenols, trihalogenophenols, and trihalogeno (phenylamino) benzenes can be mentioned.
その他ジアミノ−ジ−ハロゲノジフェニルエーテル類な
どを挙げることができる。Other examples include diamino-di-halogenodiphenyl ethers.
この発明において、前記活性水素含有ハロゲン芳香族化
合物中の芳香族環を形成する炭素原子に結合した水素原
子が他の不活性基たとえばアルキル基などの炭化水素基
に置換している活性水素含有ハロゲン芳香族化合物も使
用することができる。In the present invention, an active hydrogen-containing halogen in which a hydrogen atom bonded to a carbon atom forming an aromatic ring in the active hydrogen-containing halogen aromatic compound is substituted with another inert group such as a hydrocarbon group such as an alkyl group. Aromatic compounds can also be used.
以上例示の各種の活性水素含有ハロゲン芳香族化合物の
中でも、活性水素含有ジハロゲンベンゼン化合物が好ま
しく、さらにはジハロゲンアニリン類が好ましく、特に
ジクロロアニリンが好ましい。Among various active hydrogen-containing halogen aromatic compounds exemplified above, active hydrogen-containing dihalogenbenzene compounds are preferable, dihaloaniline compounds are more preferable, and dichloroaniline is particularly preferable.
前記多ハロゲン芳香族化合物は、3個以上のハロゲン原
子が置換された芳香族化合物である。具体的には、たと
えば、1,2,4 −トリクロロベンゼン、1,3,5 −トリクロ
ロベンゼン、1,4,6 −トリクロロナフタレン等を挙げる
ことができる。The polyhalogenated aromatic compound is an aromatic compound in which three or more halogen atoms are substituted. Specific examples include 1,2,4-trichlorobenzene, 1,3,5-trichlorobenzene, and 1,4,6-trichloronaphthalene.
前記多ハロゲン芳香族ニトロ化合物としては、たとえば
ジハロゲノニトロベンゼン類、ジハロゲニトロナフタレ
ン等を挙げることができる。Examples of the polyhalogenated aromatic nitro compound include dihalogeno nitrobenzenes and dihalogeno nitronaphthalene.
これらの前記活性水素含有芳香族化合物および/また
は、前記多ハロゲン芳香族化合物および/または前記多
ハロゲン芳香族ニトロ化合物を使用することによって、
生成ポリアリーレンスルフィドの分岐度を増加させた
り、分子量をさらに増加させることができ、さらに溶融
流れを減少させたり、残存含塩量を低下させる等の生成
ポリマーの諸物性を改善することもできる。By using these active hydrogen-containing aromatic compounds and / or the polyhalogenated aromatic compounds and / or the polyhalogenated aromatic nitro compounds,
It is possible to increase the degree of branching of the produced polyarylene sulfide, further increase the molecular weight thereof, further reduce the melt flow, and improve various physical properties of the produced polymer such as decreasing the residual salt content.
また、前記分岐剤もしくは分子量調整剤としては、上記
の様々の化合物の外に、たとえば塩化シアヌル等の3個
以上の反応性ハロゲン原子を有する有機化合物を使用す
ることができる。Further, as the branching agent or the molecular weight adjusting agent, in addition to the above various compounds, for example, an organic compound having three or more reactive halogen atoms such as cyanuric chloride can be used.
なお、これらの分岐剤もしくは分子量調整剤である様々
の化合物は、1種単独で使用しても、2種以上を組み合
せて使用してもよい。In addition, these various compounds which are a branching agent or a molecular weight modifier may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.
前記重合添加剤として用いる前記金属塩としては、酢酸
ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸亜鉛、等の周期表第I
族から第IV族までの族に属する金属のカルボン酸塩;リ
ン酸ナトリウム等のアルカリ金属鉱酸塩、アルカリ土類
金属鉱酸塩;ベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアルカ
リ金属スルホン酸塩等を挙げることができる。Examples of the metal salt used as the polymerization additive include sodium acetate, potassium acetate, zinc acetate, etc.
Carboxylic acid salts of metals belonging to the groups from Group IV to Group IV; alkali metal mineral acid salts such as sodium phosphate; alkaline earth metal mineral acid salts; alkali metal sulfonic acid salts such as sodium benzenesulfonate You can
これらの前記金属塩は、1種単独で用いても、2種以上
を組み合せて、重合添加剤として使用することもでき
る。These metal salts may be used alone or in combination of two or more as a polymerization additive.
前記還元剤としては、たとえば、ヒドラジン、金属水素
化物、ギ酸アルカリ等が挙げられ、好適なものとして、
金属水素化合物、特に、水素化ホウ素ナトリウム、水素
化カルシウム等を挙げることができる。Examples of the reducing agent include hydrazine, metal hydride, alkali formate, and the like.
Mention may be made of metal hydride compounds, especially sodium borohydride, calcium hydride and the like.
前記不活性溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレ
ン、ビフェニル、ターフェニル、ナフタレン、アントラ
セン等の炭化水素類、ジフェニルエーテル、p−ジフェ
ノキシベンゼン、ポリエチレングルコール等のエーテル
類等を挙げることができる。これらの中でも高沸点不活
性有機溶媒が好ましい。Examples of the inert solvent include hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, biphenyl, terphenyl, naphthalene and anthracene, and ethers such as diphenyl ether, p-diphenoxybenzene and polyethylene glycol. Among these, high boiling point inert organic solvents are preferable.
この発明の方法において、前記第1段階の反応は、前記
ジハロゲン芳香族化合物(〔A〕成分)と前記アルカリ
金属硫化物(〔B〕成分)と前記リチウム化合物
(〔C〕成分)と前記極性溶媒(〔D〕成分)とを配合
して行なうか、あるいは、前記〔A〕、〔B〕、
〔C〕、および〔D〕成分と、これらに加えて、さらに
前記活性水素含有ハロゲン芳香族化合物、前記多ハロゲ
ン芳香族化合物、前記多ハロゲンニトロ化合物、塩化シ
アヌル等の前記分岐剤もしくは分子量調整剤、前記液性
調整剤、前記重合添加剤、前記還元剤、前記不活性溶媒
の中から選ばれる1種または2種以上の成分を必要に応
じて配合して実施することができる。ただし、この発明
の方法において、重要な点の1つは、前記第1段階の反
応を、実質的に水の不存在下において行なう必要がある
点である。In the method of the present invention, the reaction in the first step is performed by the dihalogenated aromatic compound (component [A]), the alkali metal sulfide (component [B]), the lithium compound (component [C]) and the polarity. It is carried out by blending with a solvent (component [D]), or the above [A], [B],
[C] and [D] components, and in addition to them, the active hydrogen-containing halogen aromatic compound, the polyhalogenated aromatic compound, the polyhalogenated nitro compound, the branching agent or the molecular weight modifier such as cyanuric chloride. If necessary, one or more components selected from the above-mentioned liquidity adjusting agent, the above-mentioned polymerization additive, the above-mentioned reducing agent, and the above-mentioned inert solvent may be blended and carried out. However, in the method of the present invention, one of the important points is that the reaction in the first step must be carried out in the substantial absence of water.
前記〔A〕、〔B〕、〔C〕および〔D〕などの各成分
が実質的に無水物もしくは水を含有しない場合には、前
記第1段階の反応に際して、前記各成分の配合の順序方
法には、特に制限はない。一方前記各成分の中の少なく
とも1種の成分が、水を含有する場合には、反応前に、
脱水操作を施して、反応系を実質的に無水状態にして、
反応を実施するように、各成分の配合および脱水操作の
順序、方法は調整して行なう。When the respective components such as [A], [B], [C] and [D] do not substantially contain an anhydride or water, the order of blending the respective components in the reaction of the first step The method is not particularly limited. On the other hand, when at least one of the above components contains water, before the reaction,
A dehydration operation is performed to make the reaction system substantially anhydrous,
The order and method of blending each component and dehydration operation are adjusted so as to carry out the reaction.
この第1段階の反応は、実質的には、前記〔A〕成分と
前記〔B〕成分との反応によって起こる。したがって、
使用する前記各成分のうちの少なくとも1種の成分が、
含水状態にあるか、もしくは、水和物である場合には、
〔A〕成分と〔B〕成分とを配合する前に、あるいは、
〔B〕分と〔A〕成分とを配合する前に、水を含有する
成分、もしくは水を含有する配合液等の混合物を脱水操
作を施して実質的に無水の状態にして使用することが望
ましい。The reaction in the first step is substantially caused by the reaction between the component [A] and the component [B]. Therefore,
At least one of the components used is
If it is hydrated or hydrated,
Before mixing the components [A] and [B], or
Before blending the component [B] and the component [A], a mixture containing a water-containing component or a water-containing blended liquid may be dehydrated and used in a substantially anhydrous state. desirable.
具体的には、たとえば、前記第1段階の反応を、前記
〔A〕成分、〔B〕成分、〔C〕成分、および〔D〕成
分を接触して行う場合;使用する〔B〕成分、〔C〕成
分、〔D〕成分のうちの少なくとも1種の成分が含水状
態にあるかあるいは水和状態である場合(たとえば、
〔B〕成分として硫化ナトリウム9水塩などの含水塩を
使用する場合)には、該〔B〕成分と〔C〕成分〔D〕
成分とを配合し、反応系調製溶混合液を調製し、この混
合液にたとえば、共沸蒸留等の脱水操作を施して、実質
的に無水状態の反応系調製用混合液を調製し、この混合
液と、実質的に無水状態の〔A〕成分とを配合して、反
応系を構成する等の方法が好適に用いられる。Specifically, for example, when the reaction in the first step is carried out by contacting the components [A], [B], [C], and [D] with the component; [B] component to be used, When at least one of the components [C] and [D] is in a water-containing state or in a hydrated state (for example,
When a hydrous salt such as sodium sulfide nonahydrate is used as the component [B]), the component [B] and the component [C] [D] are used.
The components are blended to prepare a reaction system preparation solution mixture, and the mixture solution is subjected to, for example, dehydration operation such as azeotropic distillation to prepare a substantially anhydrous reaction system preparation mixture solution. A method in which a mixed solution and a substantially anhydrous component [A] are mixed to form a reaction system is preferably used.
また、前記第1段階の反応に際し、前記〔A〕、
〔B〕、〔C〕、〔D〕の各成分のほかに、さらに、必
要に応じて前記成分を使用する場合において、たとえ
ば、〔B〕成分、〔C〕成分、〔D〕成分などのうちの
少なくとも1種の成分が含水状態にあるか、水和状態で
ある場合には、該〔B〕成分と〔C〕成分と〔D〕成分
などとを配合し、反応系調製用混合液を調製し、この混
合物から共沸蒸留等の脱水操作により水を除去して、実
質的に無水状態の反応系調製用混合液とし、この混合液
と実質的に無水状態の〔A〕成分とを同時にまたは段階
的に配合して、反応等を構成する等の方法を好適に用い
ることができる。Further, in the reaction of the first step, the [A],
In addition to the components [B], [C], and [D], when the above components are used, if necessary, for example, the components [B], [C], and [D] When at least one of the components is in a water-containing state or in a hydrated state, the [B] component, the [C] component, the [D] component, etc. are blended to prepare a mixed solution for preparing a reaction system. Is prepared, and water is removed from this mixture by a dehydration operation such as azeotropic distillation to obtain a substantially anhydrous reaction mixture for preparing a reaction system, and this mixed solution and a substantially anhydrous component [A] are added. It is possible to preferably use a method of forming a reaction or the like by simultaneously or stepwise mixing.
なお、反応等を構成するために使用する前記各成分が、
実質的に無水状態にある場合には、前記例示の配合の順
序、方法において、脱水操作を行うことなく前記と同様
の配合の順序、方法等を好適に用いることができる。In addition, each of the components used to configure the reaction,
When it is in a substantially anhydrous state, in the above-mentioned compounding order and method, the same compounding order and method as described above can be preferably used without performing dehydration operation.
いずれにしても、前記第1段階の反応を実質的に水の不
存在化で行うのであれば、前記各成分の配合の順序、方
法には特に制限はないのである。In any case, as long as the reaction in the first step is carried out in the substantial absence of water, there is no particular limitation on the order of mixing the components and the method.
ここで、前記実質的に水存在下とは、使用する成分の種
類、配合比、反応条件等の他の様々の条件によりその定
義範囲が異なるので一様に規定できないが、反応系に含
有する水の量が使用する前記〔B〕成分1モル当り通
常、0.1 モル以下、好ましくは0.05モル以下であること
を意味する。Here, the term "substantially in the presence of water" cannot be defined uniformly because the definition range differs depending on various other conditions such as the type of components used, the compounding ratio, the reaction conditions, etc., but it is contained in the reaction system. It means that the amount of water is usually 0.1 mol or less, preferably 0.05 mol or less, per 1 mol of the component [B] used.
この水の量が、使用する〔B〕成分1モル当り0.1 モル
より多いと、反応器が腐食したり、得られるポリアリー
レンスルフィドが着色したり、純度が低下したり、高分
子量のポリマーが得られない場合がある。If the amount of this water is more than 0.1 mol per mol of the component (B) used, the reactor will be corroded, the obtained polyarylene sulfide will be colored, the purity will be lowered, and a high molecular weight polymer will be obtained. It may not be possible.
前記第1段階の反応における、前記各成分の配合割合も
しくは配合比は、次の通りにするのが望ましい。The blending ratio or blending ratio of each of the components in the reaction in the first step is preferably as follows.
すなわち、〔A〕成分/〔B〕成分のモル比は0.75〜2.
0 、好ましくは0.90〜1.2 である。このジハロゲン芳香
族化合物〔A〕とアルカリ金属硫化物〔B〕との反応は
等モル反応であるから、通常、前記範囲とするのであ
る。That is, the molar ratio of [A] component / [B] component is 0.75 to 2.
It is 0, preferably 0.90 to 1.2. Since the reaction between the dihalogenated aromatic compound [A] and the alkali metal sulfide [B] is an equimolar reaction, it is usually within the above range.
〔C〕成分/〔B〕成分のモル比は、通常、0.001 〜2.
0 であり、好ましくは0.01〜1.5 である。このモル比が
0.001 より小さいと、生成するポリアリーレンスルフィ
ドの分子量が低かったり、該ポリマー中に残存する食塩
等の塩すなわち夾雑塩の含量を十分に低くすることがで
きないことがあり、一方、2.0 より大きいと、生成ポリ
マー中に触媒として用いた塩が高い濃度で残存すること
がある。The molar ratio of [C] component / [B] component is usually 0.001 to 2.
It is 0, preferably 0.01 to 1.5. This molar ratio is
If it is less than 0.001, the molecular weight of the polyarylene sulfide to be produced may be low, or the content of salts such as salt remaining in the polymer, i.e., contaminant salts, may not be sufficiently low, while if it is greater than 2.0, A high concentration of the salt used as a catalyst may remain in the produced polymer.
ただし、前記〔B〕成分として、硫化リチウムを用いる
場合には、該硫化リチウムは、〔B〕成分であると同時
に〔C〕成分であるとみなすことができる。However, when lithium sulfide is used as the [B] component, the lithium sulfide can be regarded as the [C] component as well as the [B] component.
〔D〕成分/〔B〕成分のモル比は、1〜15、好ましく
は2〜10である。このモル比が1よりも小さいと反応が
不均一となることがあり、また、モル比が15よりも大き
いと生産性が低下することがある。The molar ratio of [D] component / [B] component is 1 to 15, preferably 2 to 10. If this molar ratio is less than 1, the reaction may be non-uniform, and if the molar ratio is greater than 15, productivity may be reduced.
この発明の方法における前記第1段階の反応は、通常、
200 〜270 ℃、好ましくは、210 〜265 の温度範囲で行
なう。反応温度が200 ℃より低いと、反応速度が十分で
なく、一方、270 ℃より高いと、高分子量のポリアリー
レンスルフィドが得られない場合がある。反応時間は、
残留(B) 成分の、濃度が極性溶媒〔D〕成分に対してイ
オウ換算で、5.5 g/以下、好ましくは2.7 g/以
下の範囲になるように設定する。したがってこの反応時
間は、使用した各成分の種類、量、反応温度等の他の様
々の条件によって異なり、一様に規定できないが、通
常、0.2 〜2時間の範囲とすることができる。The reaction of the first step in the method of the present invention is usually
It is carried out in the temperature range of 200 to 270 ° C, preferably 210 to 265. If the reaction temperature is lower than 200 ° C, the reaction rate is insufficient, while if it is higher than 270 ° C, a high molecular weight polyarylene sulfide may not be obtained. The reaction time is
The concentration of the residual component (B) is set to be 5.5 g / or less, preferably 2.7 g / or less in terms of sulfur with respect to the polar solvent [D] component. Therefore, this reaction time varies depending on various other conditions such as the type and amount of each component used, the reaction temperature and the like and cannot be uniformly regulated, but it can usually be in the range of 0.2 to 2 hours.
この発明の方法においては、前記第1段階の反応後、反
応系に水を添加して、しかる後第2段階の反応(重縮合
反応)を行なう。In the method of the present invention, after the reaction in the first step, water is added to the reaction system, and then the reaction in the second step (polycondensation reaction) is performed.
前記水の配合割合は、使用した前記アルカリ金属硫化物
〔B〕1モル当り、通常0.1 〜10モル、好ましくは、0.
5 〜2.5 モルである。この水の配合割合が、該アルカリ
金属硫化物〔B〕1モル当り、0.1 モルより少ないと、
高分子量のポリアリーレンスルフィドが得られない場合
があり、一方、10モルより多くなると、反応器の腐食等
の問題が生じる場合がある。The mixing ratio of the water is usually 0.1 to 10 mol, preferably 0.1, based on 1 mol of the alkali metal sulfide [B] used.
It is 5 to 2.5 mol. When the mixing ratio of this water is less than 0.1 mol per mol of the alkali metal sulfide [B],
In some cases, a high molecular weight polyarylene sulfide may not be obtained, while when it exceeds 10 mols, problems such as reactor corrosion may occur.
前記第2段階の反応の反応温度は、通常、220 〜280
℃、好ましくは、240 〜270 ℃である。この反応温度が
220 ℃より低いと、重縮合反応の反応速度が十分でな
く、高分子量のポリアリーレンスルフィドが得られない
場合があり、一方、280 ℃より高いと、副反応を誘発し
たり、高分子量のポリアリーレンスルフィドの生産性が
低下することがある。この反応の反応時間は、通常、20
時間以内、特に0.1 〜8時間程度である。The reaction temperature of the second step reaction is usually 220-280.
C., preferably 240 to 270.degree. This reaction temperature is
If it is lower than 220 ° C, the reaction rate of polycondensation reaction is not sufficient and high molecular weight polyarylene sulfide may not be obtained. The productivity of arylene sulfide may decrease. The reaction time for this reaction is usually 20
It is within an hour, especially about 0.1 to 8 hours.
なお、前記第1段階の反応および第2段階の反応の反応
圧力は、特に制限はないが、通常、溶媒等の反応系の自
圧〜10kg/cm2(絶対圧)程度である。これらの反応
は、窒素、二酸化炭素などの不活性ガスの雰囲気で行な
ってもよい。The reaction pressure for the first-step reaction and the second-step reaction is not particularly limited, but is usually about the self pressure of the reaction system such as a solvent to about 10 kg / cm 2 (absolute pressure). These reactions may be performed in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen or carbon dioxide.
この発明の方法においては、前記第2段階の反応を行な
うに際して、必要に応じて、前記各成分を反応系に添加
して実施することができる。これらの成分の配合の順序
・方法には特に制限はないが、通常、たとえば、前記水
の添加後、必要に応じて、前記各成分を反応系に添加
し、しかるのち、第2段階の反応を行なう方法を好適に
用いることができる。In the method of the present invention, when carrying out the reaction of the second step, each of the above components can be added to the reaction system, if necessary. The order and method of blending these components are not particularly limited, but usually, for example, after the addition of the water, the components are added to the reaction system, if necessary, and then the reaction of the second step is carried out. The method of performing can be used suitably.
第2段階の反応に際して添加する前記各成分の添加量
は、前記第1段階の反応に際して配合した各成分の配合
量と第2段階の反応に際して新たに添加、配合される各
成分の配合量の合計が、前記各成分の配合割合の範囲に
なるように設定することができる。The addition amount of each component added in the reaction of the second step is the same as the addition amount of each component added in the reaction of the first step and the addition amount of each component newly added in the reaction of the second step. The total amount can be set so as to fall within the range of the blending ratio of each component.
なお、第2段階の反応に際して必要に応じて添加される
前記各成分が水を含有する場合には、添加される各成分
中の水の合計量と前記第2段階の反応前に添加する水の
量との総量が、前記水の配合割合の範囲になるようにす
ることが望ましい。In addition, when the above-mentioned each component added as needed in the reaction of the second stage contains water, the total amount of water in each component added and the water added before the reaction of the second stage It is desirable that the total amount of the water and the amount of water be within the range of the mixing ratio of the water.
前記第2階の反応を終了後、ポリアリーレンスルフィド
は、たとえばろ過または遠心分離などによる標準的な方
法により直接に反応溶液から分別し、あるいは、例えば
水および/または稀釈した酸を添加した後、反応溶液か
ら分別して、得ることができる。After the reaction of the second stage, the polyarylene sulfide is directly separated from the reaction solution by a standard method such as filtration or centrifugation, or after addition of water and / or diluted acid, for example, It can be obtained by separating from the reaction solution.
ろ過工程に続いて一般に重合体に付着し得るいずれかの
無機成分例えばアルカリ金属硫化物等を除去するために
水で洗浄する。またこの洗浄工程に加えて、またはその
後に、行ない得るメタノールなどの他の洗浄液を用いる
洗浄または抽出が可能である。反応容器から溶媒を留去
し、続いて上記のように洗浄することにより重合体を回
収することもできる。The filtration step is generally followed by a water wash to remove any inorganic components that may adhere to the polymer, such as alkali metal sulfides. Also, in addition to or after this washing step, washing or extraction with other washing liquids such as methanol, which can be carried out, is possible. The polymer can also be recovered by distilling off the solvent from the reaction vessel and subsequently washing as described above.
このようにして、白色で高純度の高分子量ポリフェニレ
ンスルフィド等のポリアリーレンスルフィドを容易に、
かつ安定に得ることができる。In this way, white, high-purity polyarylene sulfide such as high molecular weight polyphenylene sulfide can be easily prepared.
And it can be obtained stably.
また、回収されたポリアリーレンスルフィドは、必要に
応じてさらに、種々の脱塩処理を行なって重合体中の食
塩などの塩濃度を低減して電気、電子分野には好適に利
用することができる。Further, the recovered polyarylene sulfide can be suitably used in the electric and electronic fields by further performing various desalting treatments to reduce the salt concentration of salt etc. in the polymer, if necessary. .
この発明の方法により得られるポリフェニレンスルフィ
ド等のポリアリーレンスルフィドを各種の製品に成形す
る場合は、他の重合体、顔料および充填剤、例えばグラ
ファイト、金属粉、ガラス粉、石英粉もしくはガラス繊
維、炭素繊維、またはポリアリーレンスルフィドに対し
て通常用いる添加剤、例えば通常の安定剤もしくは離型
剤と混合することができる。When molding polyarylene sulfide such as polyphenylene sulfide obtained by the method of the present invention into various products, other polymers, pigments and fillers such as graphite, metal powder, glass powder, quartz powder or glass fiber, carbon It can be mixed with the additives customary for fibers or polyarylene sulfides, for example the customary stabilizers or release agents.
この発明の方法により得られるポリフェニレンスルフィ
ド等のポリアリーレンスルフィドは、白色で、純度が高
く、溶融流れが小さく高分子量であり、また、これに加
えて、さらにポリマー中の食塩などの食塩量が低く、し
たがって耐湿性および電気絶縁性の高い樹脂として製造
することができるので、種々の成形品や複合材のマトリ
ックス樹脂として使用することができ、また、各種成形
品、フィルム、繊維などにすることができ、機械部品は
もとより電気・電子部品などに好適に利用することがで
きる優れたエンジニアリングプラスチックである。The polyarylene sulfide such as polyphenylene sulfide obtained by the method of the present invention has a white color, a high purity, a small melt flow and a high molecular weight, and in addition to this, a low salt amount such as salt in the polymer is low. Therefore, since it can be manufactured as a resin having high moisture resistance and high electric insulation, it can be used as a matrix resin for various molded products and composite materials, and can be used as various molded products, films, fibers, etc. It is an excellent engineering plastic that can be suitably used not only for mechanical parts but also for electric and electronic parts.
[発明の効果] この発明によると、白色で、高純度で、溶融流れの小さ
い高分子量のポリフェニレンスルフィド等のポリアリー
レンスルフィドを容易に、かつ、反応器等の装置の腐食
がなく、また、生成ポリマーのゲル化等を起こすことな
く安定に収率よく製造することができる。また、必要に
応じて、ポリアリーレンスルフィドの分岐度、分子量を
広範囲に調節することができる。EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, white, high-purity, low-melting-flow high-molecular-weight polyarylene sulfides such as polyphenylene sulfides can be easily formed without corrosion of a device such as a reactor. The polymer can be stably produced in good yield without causing gelation of the polymer. In addition, the degree of branching and the molecular weight of the polyarylene sulfide can be adjusted in a wide range, if necessary.
すなわち、この発明の方法によれば、ポリフェニレンス
ルフィド等のポリアリーレンスルフィドの製造上、加工
上、品質上等の点で従来法に比較して著しく優れた効果
を奏することができる。That is, according to the method of the present invention, it is possible to obtain remarkably superior effects as compared with the conventional method in terms of production, processing, quality and the like of polyarylene sulfide such as polyphenylene sulfide.
[実施例] (実施例1) p−ジクロロベンゼン81.5g(0.55mol)および無水硫化リ
チウム25.0g(0.54mol)を2オートクレーブ(材質SUS3
1/6L)に入れ、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)
306 ml(0.23mol)を加え、窒素を10分間常温で流した
後、撹拌しながら120 ℃まで昇温した。オートクレーブ
を密封し、230 ℃で1.5 時間保持して第1段階反応を行
なった。反応系中の硫化リチウムは、イオンクロマトグ
ラフィーで測定した結果、イオウ換算で、2.1 g/−
NMPであった。次いで反応系に蒸留水9.7g(0.54mol)
を添加した後、徐々に265 ℃まで昇温し2時間かけて重
合反応(第2段階反応)を行なった。反応終了後、撹拌
下に175 ℃にまで冷却し、その後室温になるまで放置し
た。反応混合物を1の水中に注ぎ、ろ別、水洗、メタ
ノール洗浄を行なった。得られた白色ポリフェニレンス
ルフィドの溶融流れ値(測定条件;300 ℃、荷重50Kg/
cm2、ノズル長さ10mm)は4.2×10-2ml/sec 、DSC で測
定した融点は290 ℃であり、収率は95重量%であった。[Example] (Example 1) 21.5 g (0.54 mol) of p-dichlorobenzene and 25.0 g (0.54 mol) of anhydrous lithium sulfide were added to 2 autoclaves (material: SUS3).
1 / 6L), N-methyl-2-pyrrolidone (NMP)
After adding 306 ml (0.23 mol) and flowing nitrogen for 10 minutes at room temperature, the temperature was raised to 120 ° C with stirring. The autoclave was sealed and kept at 230 ° C. for 1.5 hours to carry out the first stage reaction. The amount of lithium sulfide in the reaction system was 2.1 g /-in terms of sulfur as a result of measurement by ion chromatography.
It was NMP. Then in the reaction system distilled water 9.7 g (0.54 mol)
After adding, the temperature was gradually raised to 265 ° C. and the polymerization reaction (second step reaction) was carried out for 2 hours. After completion of the reaction, the mixture was cooled to 175 ° C. with stirring, and then left to stand at room temperature. The reaction mixture was poured into water (1) and filtered, washed with water and washed with methanol. Melt flow value of the obtained white polyphenylene sulfide (measurement condition: 300 ° C, load 50 kg /
cm 2 , nozzle length 10 mm) was 4.2 × 10 -2 ml / sec, the melting point measured by DSC was 290 ° C., and the yield was 95% by weight.
(実施例2) 2のオートクレーブに硫化ナトリウム9水塩130.4g
(0.54 mol)、塩化リチウム23.0g(0.54mol)およびN−メ
チル−2−ピロリビン370 mlを入れ、共沸蒸留により水
88mlを除去した。その後p−ジクロロベンゼン81.5g(0.
56mol)、およびN−メチル−2−ピロリドン110 mlを加
え、第1段階反応を窒素雰囲気下、255 ℃で1時間行な
った。反応系中の硫化ナトリウムは、イオンクロマトグ
ラフィーで測定した結果、イオウ換算で1.8 g/−N
MPであった。(Example 2) 130.4 g of sodium sulfide nonahydrate in the autoclave of No. 2
(0.54 mol), lithium chloride 23.0 g (0.54 mol) and N-methyl-2-pyrrolibin 370 ml were added and water was added by azeotropic distillation.
88 ml was removed. After that, p-dichlorobenzene 81.5 g (0.
56 mol) and 110 ml of N-methyl-2-pyrrolidone were added, and the first step reaction was carried out at 255 ° C. for 1 hour under a nitrogen atmosphere. The amount of sodium sulfide in the reaction system was 1.8 g / -N in terms of sulfur when measured by ion chromatography.
It was MP.
反応系に蒸留水9.7g(0.4 mol)を添加した後、徐々に260
℃まで昇温し2時間かけて重合反応(第2段階反応)
を行なった。反応終了後、冷却、ろ別、水洗、メタノー
ル洗浄を行なった。得られた白色ポリフェニレンスルフ
ィドの溶融流れ値は2.8 ×10-2ml/sec 、融点は290 ℃
であり、収率は94重量%であった。After adding 9.7 g (0.4 mol) of distilled water to the reaction system, gradually add 260
Temperature rises to ℃ and polymerization reaction takes 2 hours (second stage reaction)
Was done. After completion of the reaction, cooling, filtration, washing with water and washing with methanol were performed. The obtained white polyphenylene sulfide has a melt flow value of 2.8 × 10 -2 ml / sec and a melting point of 290 ° C.
And the yield was 94% by weight.
(比較例1) 実施例1において、第1段階反応前に蒸留水9.7g(0.54m
ol)を添加し、第2段階反応時には蒸留水を添加しなか
ったこと以外は同様の操作を行なった。なお、蒸留水添
加前の硫化リチウムの残留濃度は、57.6g/−NMP
であった。得られたポリフェニレンスルフィドの溶融流
れ値は13.8×10-2ml/sec 、融点は288 ℃であり、収率
は90重量%であった。またオートクレーブ内壁が黒くさ
びた。(Comparative Example 1) In Example 1, 9.7 g of distilled water (0.54 m
ol) was added and distilled water was not added during the second stage reaction, and the same operation was performed. The residual concentration of lithium sulfide before adding distilled water was 57.6 g / -NMP.
Met. The melt flow value of the obtained polyphenylene sulfide was 13.8 × 10 -2 ml / sec, the melting point was 288 ° C., and the yield was 90% by weight. Also, the inner wall of the autoclave was black and rusty.
(比較例2) 実施例1において、蒸留水を添加しなかったこと以外
は、同様の操作を行った、得られた淡黄色ポリフェニレ
ンスルフィドの溶融流れ値は5.8ml×10-2ml/sec 、融
点は289 ℃であり、収率は93重量%であった。(Comparative Example 2) The same procedure as in Example 1 was carried out except that distilled water was not added. The melt flow value of the obtained pale yellow polyphenylene sulfide was 5.8 ml x 10 -2 ml / sec, The melting point was 289 ° C. and the yield was 93% by weight.
(比較例3) 実施例2において、第1段階反応前に蒸留水9.7g(0.5
4mol)を添加し、第2段階反応時には蒸留水を添加しな
かったこと以外は同様の操作を行った。なお、蒸留水添
加前の硫化ナトリウムの残留濃度は、56.9g/−NM
Pであった。得られた淡黄色ポリフェニレンスルフィド
の溶融流れ値は10.2×10-2ml/sec、融点は293 ℃であ
り、収率は90重量%であった。(Comparative Example 3) In Example 2, 9.7 g (0.5
4 mol) was added, and the same operation was performed except that distilled water was not added during the second step reaction. The residual concentration of sodium sulfide before adding distilled water was 56.9 g / -NM.
It was P. The obtained pale yellow polyphenylene sulfide had a melt flow value of 10.2 × 10 -2 ml / sec, a melting point of 293 ° C. and a yield of 90% by weight.
(比較例4) 実施例2において、蒸留水を添加しなかったこと以外は
同様の操作を行なった。得られた淡黄色ポリフェニレン
スルフィドの溶融流れ値は3.4×10-2ml/sec 、融点は2
92 ℃であり、収率は94重量%であった。(Comparative Example 4) The same operation as in Example 2 was performed except that distilled water was not added. The obtained pale yellow polyphenylene sulfide has a melt flow value of 3.4 × 10 -2 ml / sec and a melting point of 2
The temperature was 92 ° C, and the yield was 94% by weight.
Claims (5)
アルカリ金属硫化物とを接触してポリアリーレンスルフ
ィドを製造する方法において、第1段階として、極性溶
媒中で、リチウム化合物の存在下に、かつ実質的に水の
不存在下で、ジハロゲン芳香族化合物とアルカリ金属硫
化物とを、200 〜270 ℃の温度範囲で反応させ、アルカ
リ金属硫化物の残留濃度がイオウ換算で5.5 g/−極
性溶媒以下とし、次いで、水を前記アルカリ金属硫化物
1モル当り0.1 〜10モル添加した後、第2段階として、
温度220 〜280 ℃の範囲で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。1. A method for producing a polyarylene sulfide by contacting a dihalogenated aromatic compound and an alkali metal sulfide in a polar solvent, the first step is, in a polar solvent, in the presence of a lithium compound, And, in the substantial absence of water, the dihalogenated aromatic compound and the alkali metal sulfide are reacted in a temperature range of 200 to 270 ° C., and the residual concentration of the alkali metal sulfide is 5.5 g / -polar in terms of sulfur. After the solvent is added, water is added in an amount of 0.1 to 10 mol per mol of the alkali metal sulfide, and then, as a second step,
A method for producing a polyarylene sulfide, which comprises reacting at a temperature of 220 to 280 ° C.
ロベンゼンである前記特許請求の範囲第1項に記載のポ
リアリーレンスルフィドの製造方法。2. The method for producing a polyarylene sulfide according to claim 1, wherein the dihalogenated aromatic compound is p-dichlorobenzene.
および/または硫化リチウムである前記特許請求の範囲
第1項または第2項に記載のポリアリーレンスルフィド
の製造方法。3. The method for producing a polyarylene sulfide according to claim 1 or 2, wherein the alkali metal sulfide is sodium sulfide and / or lithium sulfide.
び/または硫化リチウムである前記特許請求の範囲第1
項〜第3項まで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。4. The lithium compound according to claim 1, which is lithium chloride and / or lithium sulfide.
Item 4. A method for producing a polyarylene sulfide according to any one of items 3 to 3.
ある前記特許請求の範囲第1項〜第4項までのいずれか
に記載のポリアリーレンスルフィドの製造方法。5. The method for producing a polyarylene sulfide according to any one of claims 1 to 4, wherein the polar solvent is N-methylpyrrolidone.
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- 1986-04-28 JP JP61098947A patent/JPH0649762B2/en not_active Expired - Fee Related
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