JPS59202222A - ポリ−p−フエニレンスルフイドの製造方法 - Google Patents

ポリ−p−フエニレンスルフイドの製造方法

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JPS59202222A
JPS59202222A JP7716083A JP7716083A JPS59202222A JP S59202222 A JPS59202222 A JP S59202222A JP 7716083 A JP7716083 A JP 7716083A JP 7716083 A JP7716083 A JP 7716083A JP S59202222 A JPS59202222 A JP S59202222A
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JP
Japan
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solvent
salt
polymerization
lithium
carbonate
Prior art date
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Pending
Application number
JP7716083A
Other languages
English (en)
Inventor
Shoji Ueno
上野 捷二
Haruo Inoue
晴夫 井上
Takao Ninomiya
二宮 高雄
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.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Publication date
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  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポリ−p−フェニレンスルフィドの製造方法に
関するものであり、より詳しくは触媒として用いたリチ
ウム塩を効率よく回収する工程を含む、ポリーP−フェ
ニレンスルフィドの製造方法に関するものである。
有機アミド系の極性溶媒中でP−ジクロルベンゼンと硫
化ナトリウムとを反応させてポリ−p−フェニレンスル
フィドを製造する方法は既に特公昭45−8868に開
示されている。又、高重合度のポリ−p−フェニレンス
ルフィドを得るための重合助剤として、例えば特公昭5
2−12240にはアルカリ金属カルボン酸塩が、特開
昭55−40788にはアルカリ土類金属カルボン酸塩
、又特開昭55−48189には芳香族スルホン酸のア
ルカリ金属塩が開示されている。これらの重合助剤は微
量では効果が無く、硫化ナトリウムとはマ等モルの量が
必要とされている。特に高重合度化に有効な酢酸リチウ
゛ムは高価なためポリーP−フェニレンスルフィドの製
造コストが高くなり工業的でない。
本発明者らはこの点に鑑み、高重合度を達成でき、且つ
回収の容易な重合助剤を検討した結果、リチウム塩の回
収工程を組込むことを見出した。中でも炭酸リチウムが
回収再使用に適していることを見出した。
即ち、有機アミド系溶剤中でリチウム塩の存在下に硫化
ナトリウムとp−ジハロベンゼン又はp−ジハロベンゼ
ンと少くとも3ケのハロゲン置換基を有するポリハロゲ
ン芳香族化合物との混合物とを反応させて得られる反応
混合物から■溶剤を留去し回収する工程、(の水洗およ
び/または酸洗浄する工程および■前記■の工程の洗浄
液に炭酸ガスまたは炭酸塩を添加し、炭酸リチウムの形
で回収する工程を含むことを特徴とする合理化されたポ
リーP−フェニレンスルフィドの製造方法で゛ある。
高重合度のポリーP−フェニレンスルフィドを得るため
の重合助剤としてリチウム塩が効果的であることは知ら
れていたが、リチウム塩は高価なため回収が必須となる
水洗浄、又は酸洗浄の洗浄液からリチウム塩のみを回収
する方法として炭酸ガス又は炭酸塩を添加することによ
り炭酸リチウムとして沈澱させ、他の生成した塩類と分
離する工程を組込むことを見出した。
回収した炭酸リチウムは既知の方法で所望のリチウム塩
に変換することが出来る。しかし、炭酸リチウムをその
ま\重合助剤として用いることによって更に有利となる
ことが判った。
本発明で用いる主モノマーはP−ジハロゲンベンゼン、
好ましくはp−ジクロルベンゼンであるが、分岐構造に
よる粘度増大を図るために、1分子中に三つ以上のハロ
ゲン置換基を有するポリハロゲン芳香族化合物を少量共
重合させてもよい。かかるポリハロゲン芳香族化合物と
しては1,2.3−トリクロルベンゼン、1.2.4−
トリクロルベンゼン、2,4.6−)ジクロルトルエン
等が挙げられる。ポリハロゲン芳香族化合物の添加量は
p−ジクロルベンゼンの1モル%以内が適切であり、そ
れ以上だと生成ポリマーの溶融粘度が高くなりすぎて成
形が困難となる一方、成形物の物性も改善されない。
上記モノマー以外に1分子中に二つのハロゲン置換基を
もつP−ジクロルベンゼン以外の芳香族化合物を共重合
させることもできる。かかる芳香族化合物としてはm−
ジクロルベンゼン、2.5−ジクロル−p−キシレン、
4,4′−ジクロルジフェニルスルホン、4.4’−ジ
クロルジフェニルエーテル、4.4’−ジクロルジフェ
ニルケトン、l、5−ジクロルナフタレン等が挙げられ
る。
硫化アルカリとしては硫化ナトリウム、硫化カリウムな
どの水和物および/または水溶液が通常使用される。場
合によっては型破化アルカリ水溶液と水酸化アルカリ水
溶液を混合することによりその場で硫化アルカリを生成
させることも可能である。
又、硫化アルカリ中に微量存在する型破化アルカリ、チ
オ硫酸アルカリと反応させるため少量の水酸化アルカリ
を加えてもよい。
p−ジハロゲンベンゼンと硫化アルカリのモル比は約0
.95:1ないし約1.2:lの範囲が好ましい。
重合助剤として用いるリチウム塩はフッ化リチウム、塩
化リチウム、臭化リチウム等のハロゲン化リチウム、炭
酸リチウム、硫酸リチウム等が用いられる。中でも炭酸
リチウムは特に好ましい。
これらリチウム塩の使用量は任意に選択できるが、硫化
アルカリに対しモル比で0.1〜2.0の範囲が好まし
く、0.5〜1.5の範囲がより好ましい。
即ち、ポリ−p−フェニレンスルフィドの製造において
リチウム塩の役割はよく判っていないが、高温の反応系
中にリチウム塩が共存することによって、一部は溶解し
、重合反応を加速したり、あるいは溶媒中で起るポリマ
ーの分解反応を抑制したりするためポリマーの重合度が
向上すると考えられる。
又、リチウム塩は重合溶媒の有機アミド系溶剤の熱分解
を抑制するため溶媒の着色が少く、回収率の向上が期待
できる。
有機アミド系溶剤としてはN−メチルピロリドン、ヘキ
サメチルホスホリックトリアミド、テトラメチル尿素、
ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メ
チルプロピオンアミドなどを例示することができるが、
好ましくはN−メチルピロリドンがよい。
重合溶媒の有機アミドたとえばN−メチルピロリドン(
以下、NMPと称す)の使用量はp−ジクロルベンゼン
1モルに対し約150ないし約10001!の範囲内が
好ましい。
以下、溶剤がNMP、硫化アルカリが硫化ナトリウム、
リチウム塩が炭酸リチウムの場合の重合処方について説
明する。まずNMPに所定量の硫化ナトリウム、水酸化
ナトリウムおよび炭酸リチウムを加え、窒素気流下、徐
々に約200°Cまで加熱し、水を連続的に留去する。
次いで160°C以下に冷却しp−ジクロルベンゼン等
のモノマーおよび場合によっては追加のNMPを加えて
反応容器を密閉し、窒素で1〜1.5kg、/cdに加
圧する。
次いで約240〜300°Cに加熱攪拌して重合させる
。重合時間は約1時間ないし約8時間行う。この重合反
応は発熱反応であり、重合の初期段階で急激に内温か上
昇する場合があるが、その時は強制冷却で反応の暴走を
抑える。むしろ反応の初期の昇温を徐々に行って内温の
急上昇が起らないようにする方が好ましい。
重合反応終了後、反応混合物から溶剤を蒸発させて、溶
剤を回収しポリマーおよび塩類を分離する。
蒸発を容易にするため反応混合物を減圧下にフラッシュ
させる方法が望ましい。
分離したポリマー及び塩類に水を加え水洗して濾過し水
に可溶の塩類をポリマーから除去する。
次いでポリマーは酸水溶液(望ましくは稀塩酸)で洗浄
する。この時、炭酸リチウムは塩化リチウムとなって溶
解する。
ポリマーはその後水洗又は熱水洗を繰返し、必要ならば
アセトン又は塩化メチレンで洗浄し、乾燥する。
一方、重合助剤は1回目の洗浄液及び酸洗浄液に炭酸ガ
ス又は炭酸ナトリウムソーダ灰等を添加して炭酸リチウ
ムとして析出させる。析出した炭酸リチウムは濾過して
重合助剤として再利用することが出来る。
かくして得たポリ−p−フェニレンスルフィドは重合度
が高く、繊維、フィルム、プラスチック等に溶融成形す
るのに十分な溶融粘度を持っている。従って、ポリ−p
−フェニレンスルフィドが本来有している秀れた特性、
例えば甜薬品性、難燃性、耐熱性等を生かした成形物用
途に極めて有用である。
なお、ポリマーの溶融粘度は高化式フローテスター(島
津製作所製)を用い測定した。標準の測定条件は口金孔
径l IRM、深さlQxg、また荷重は5に9/dで
ある。温度は280°Cないし315°Cの範囲で調べ
た。  ゛ 以下の実施例によって本発明を具体的に説明するが本発
明を限定するものでない。
実施例1 攪拌機、温度センサー、窒素導入管、および排気管を備
えた500罰オートクレーブに硫化ナトリウム、9水塩
120.1 f(0,500モル)、水酸化ナトリウム
o、2 f (0,00F;モル)、炭酸リチウム86
.95f(0,50モル)およびNMP120g7を仕
込み、窒素を通じながら、205°Cまで約3時間かけ
て徐々に加熱した。その間水約75g/を留去した。反
応容器を120°Cまで冷却し、p−ジクロルベンゼン
74.289 (0,505モル)、NMP40ff/
を添加し、容器を密封し、窒素で1.5kq / dに
加圧した。
次いで約1時間かけて内温を210 ’Cまで加熱し、
約1時間この温度に保持した後、更に加熱して、内温を
240°Cまで昇温し、゛この温度で6時間反応を続け
た。
重合終了時の圧力は5.8kq/cdであった。
反応容器は常圧にまで徐々に戻しNMPを蒸留回収した
。最終的には減圧で留去し、約185肩lのNMPを回
収した。
次いで水15(lWrJを添加しポリマーと塩類を分散
させ濾過した。分離したポリマーは稀塩酸で洗浄し、炭
酸リチウムを溶解除去し更に熱水洗を繰返し、アセトン
、塩化メチレンで順次洗浄し、乾燥した。得られたポリ
−p−フェニレンスルフィドの収量は48.7flであ
った。ポリマーは白色粉末で300″Cで溶融プレス成
形によって強じんなフィルムが得られた。又濱融粘度は
800℃で810ポイズであった。
一方、1回目の水洗P液と、2回目の塩酸洗浄液に炭酸
ナトリウムを添加していくと白色沈澱物が析出した。こ
のものを戸別し乾燥したところ80.59の炭酸リチウ
ムが回収された。
実施例2 実施例1で回収した炭酸リチウムを用いて、規模を0.
3モルに減らして実施例1の方法を繰返した。
得られたポリマーの収量は291であった。
又溶融粘度は300’Cで805ポイズとはマ同等の粘
度であった。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  有機アミド系溶剤中で、リチウム塩の存在下
    に硫化アルカリと、p−ジハロベンゼン又はP−ジハロ
    ベンゼンと少くとも3ケのハロゲン置換基を有するポリ
    ハロゲン芳香族化合物との混合物とを反応させて得られ
    る反応混合物から■溶剤゛を留去し、回収する工程、■
    水洗および/または酸洗浄する工程、および■前記■の
    工程の洗浄液に炭酸ガスまたは炭酸塩を添加し炭酸リチ
    ウムの形で回収する工程を含むことを特徴とするポリ−
    p−フェニレンスルフィドの製造方法。
  2. (2)  リチウム塩が炭酸リチウムである特許請求の
    範囲第1項記載の方法。
JP7716083A 1983-04-30 1983-04-30 ポリ−p−フエニレンスルフイドの製造方法 Pending JPS59202222A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4769426A (en) * 1985-08-27 1988-09-06 Kureha Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Process for preparation of polyarylene thioethers having high melt crystallization temperature
EP0321881A2 (en) * 1987-12-19 1989-06-28 Idemitsu Petrochemical Co. Ltd. Method of recovering a lithium chloride
CN107892314A (zh) * 2017-11-16 2018-04-10 新疆中泰新鑫化工科技股份有限公司 从含催化剂氯化锂的釜残浆液中回收氯化锂的方法

Cited By (4)

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US4919911A (en) * 1987-12-19 1990-04-24 Idemitsu Petrochemical Company Limited Method of recovering a lithium chloride
CN107892314A (zh) * 2017-11-16 2018-04-10 新疆中泰新鑫化工科技股份有限公司 从含催化剂氯化锂的釜残浆液中回收氯化锂的方法

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