JP6836705B2 - Manufacturing method of polyarylene sulfide resin - Google Patents
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Description
本発明は、ポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法に関する。より詳しくは、ポリアリーレンスルフィド樹脂の製造工程で排出される極性有機溶媒を、新たなポリアリーレンスルフィド樹脂の製造工程に再利用する、ポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a polyarylene sulfide resin. More specifically, the present invention relates to a method for producing a polyarylene sulfide resin, in which the polar organic solvent discharged in the process for producing the polyarylene sulfide resin is reused in the process for producing a new polyarylene sulfide resin.
ポリフェニレンスルフィド樹脂に代表されるポリアリーレンスルフィド樹脂(PAS樹脂)は、耐熱性、耐薬品性等に優れ、電気電子部品、自動車部品、給湯機部品、繊維、フィルム用途等に幅広く利用されている。特に、リチウムイオン電池用パッキンやガスケット部材といった用途では、近年、特に高分子量ポリアリーレンスルフィド樹脂が、靭性および成形性に優れることから広く用いられている。 Polyphenylene sulfide resin (PAS resin) represented by polyphenylene sulfide resin is excellent in heat resistance, chemical resistance and the like, and is widely used in electrical and electronic parts, automobile parts, water heater parts, fibers, film applications and the like. In particular, in applications such as packings for lithium ion batteries and gasket members, ultra-high molecular weight polyarylene sulfide resins have been widely used in recent years because of their excellent toughness and moldability.
ポリアリーレンスルフィド樹脂は、N−メチル−2−ピロリドン(以下、NMPと略すことがある)などの極性有機溶媒中で、スルフィド化剤と、ポリハロ芳香族化合物とを重合反応させる方法等により得られるが、目的物質のポリアリーレンスルフィド樹脂と共に、溶媒、塩化ナトリウムなどの副生成物を含有する粗反応生成物が得られる。 The polyarylene sulfide resin can be obtained by a method of polymerizing a sulfidizing agent and a polyhalo aromatic compound in a polar organic solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter, may be abbreviated as NMP). However, a crude reaction product containing a solvent, a by-product such as sodium chloride, and the polyarylene sulfide resin as the target substance can be obtained.
製品として有用なポリアリーレンスルフィド樹脂は種々の後処理工程を経て生成されるが、当該後処理工程で排出される成分は、産業廃棄物として廃棄処理されてきたのが実情で、有効活用されてこなかった。 Polyarylene sulfide resin, which is useful as a product, is produced through various post-treatment processes, but the components discharged in the post-treatment process have been disposed of as industrial waste, and have been effectively utilized. There wasn't.
特に、固液分離して得られる液相成分については、産業廃棄物として廃棄処理されてきたのが実情であった。 In particular, the liquid phase components obtained by solid-liquid separation have been disposed of as industrial waste.
そこで本発明者らは、ポリアリーレンスルフィド樹脂の製造工程で排出される極性有機溶媒を、新たなポリアリーレンスルフィド樹脂の製造工程に再利用することを試みたものの、固液分離で排出された有機極性溶媒が室温まで冷却されうるため、再度重合反応に供しようとした場合に、重合反応温度まで昇温する時間とエネルギーが必要となり、生産性に改善の余地があった。 Therefore, the present inventors tried to reuse the polar organic solvent discharged in the production process of the polyarylene sulfide resin in the production process of a new polyarylene sulfide resin, but the organic was discharged by solid-liquid separation. Since the polar solvent can be cooled to room temperature, when it is attempted to be subjected to the polymerization reaction again, it takes time and energy to raise the temperature to the polymerization reaction temperature, and there is room for improvement in productivity.
そこで本発明が解決しようとする課題は、ポリアリーレンスルフィド樹脂の製造工程で排出される極性有機溶媒を、生産性良く、新たなポリアリーレンスルフィド樹脂の製造工程に再利用する、ポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法を提供することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is that the polar organic solvent discharged in the production process of the polyarylene sulfide resin is reused in the production process of a new polyarylene sulfide resin with good productivity. The purpose is to provide a manufacturing method.
本願発明者らは種々の検討を行った結果、ポリアリーレンスルフィド樹脂の重合反応後の粗反応生成物を固液分離して得られる有機極性溶媒は、固液分離直後に高温であることから、高温を維持したまま新たなポリアリーレンスルフィド樹脂の重合反応に再利用すれば、原料の昇温工程を短縮でき、時間とエネルギーを低減でき、生産性が向上することを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of various studies conducted by the inventors of the present application, the organic polar solvent obtained by solid-liquid separation of the crude reaction product after the polymerization reaction of the polyarylene sulfide resin has a high temperature immediately after the solid-liquid separation. We have found that if the polyarylene sulfide resin is reused for the polymerization reaction of a new polyarylene sulfide resin while maintaining the high temperature, the temperature raising step of the raw material can be shortened, the time and energy can be reduced, and the productivity can be improved, and the present invention is completed. It came to.
すなわち、本発明は、工程(1):ポリアリーレンスルフィド樹脂の重合反応後、固液分離により固相成分を除去して、有機極性溶媒(a)を得る工程、
工程(2):反応容器内に、前記工程(1)で得られた有機極性溶媒(a)を、工程(1)における固液分離時の温度から80℃以内の範囲のうちに供給する工程、
工程(3):反応容器内に、少なくとも、ポリハロ芳香族化合物と、(i)アルカリ金属硫化物、または、(ii)アルカリ金属水硫化物及びアルカリ金属水酸化物と、有機極性溶媒とを供給する工程、
工程(4):前記工程(2)および(3)を経て得られた反応容器内で、少なくとも、ポリハロ芳香族化合物と、(i)アルカリ金属硫化物とを、または、(ii)アルカリ金属水硫化物及びアルカリ金属水酸化物とを原料として、有機極性溶媒中で重合反応させる工程、を有するポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法、に関する。
That is, in the present invention, step (1): a step of obtaining an organic polar solvent (a) by removing solid phase components by solid-liquid separation after a polymerization reaction of a polyarylene sulfide resin.
Step (2): A step of supplying the organic polar solvent (a) obtained in the step (1) into the reaction vessel within a range of 80 ° C. from the temperature at the time of solid-liquid separation in the step (1). ,
Step (3): Supply at least a polyhalo aromatic compound, (i) alkali metal sulfide, or (ii) alkali metal hydrosulfide and alkali metal hydroxide, and an organic polar solvent into the reaction vessel. Process,
Step (4): In the reaction vessel obtained through the steps (2) and (3), at least a polyhalo aromatic compound and (i) alkali metal sulfide, or (ii) alkali metal water. The present invention relates to a method for producing a polyarylene sulfide resin, which comprises a step of polymerizing a sulfide and an alkali metal hydroxide as raw materials in an organic polar solvent.
本発明によれば、ポリアリーレンスルフィド樹脂の製造工程で排出される極性有機溶媒を、生産性良く、新たなポリアリーレンスルフィド樹脂の製造工程に再利用する、ポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, there is provided a method for producing a polyarylene sulfide resin, in which the polar organic solvent discharged in the production process of the polyarylene sulfide resin is reused in the production process of a new polyarylene sulfide resin with high productivity. be able to.
本発明のポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法は、工程(1):ポリアリーレンスルフィド樹脂の重合反応後、固液分離により固相成分を除去して、有機極性溶媒(a)を得る工程、
工程(2):反応容器内に、前記工程(1)で得られた前記有機極性溶媒(a)を、固液分離時の温度から80℃以内の範囲のうちに供給する工程、
工程(3):反応容器内に、少なくとも、ポリハロ芳香族化合物と、(i)アルカリ金属硫化物、または、(ii)アルカリ金属水硫化物及びアルカリ金属水酸化物と、有機極性溶媒とを供給する工程、
工程(4):前記工程(2)および(3)を経て得られた反応容器内で、少なくとも、ポリハロ芳香族化合物と、(i)アルカリ金属硫化物とを、または、(ii)アルカリ金属水硫化物及びアルカリ金属水酸化物とを原料として、有機極性溶媒中で重合反応させる工程、を特徴とする。
The method for producing a polyarylene sulfide resin of the present invention is a step (1): a step of removing a solid phase component by solid-liquid separation after a polymerization reaction of the polyarylene sulfide resin to obtain an organic polar solvent (a).
Step (2): A step of supplying the organic polar solvent (a) obtained in the step (1) into a reaction vessel within a range of 80 ° C. from the temperature at the time of solid-liquid separation.
Step (3): Supply at least a polyhalo aromatic compound, (i) alkali metal sulfide, or (ii) alkali metal hydrosulfide and alkali metal hydroxide, and an organic polar solvent into the reaction vessel. Process,
Step (4): In the reaction vessel obtained through the steps (2) and (3), at least the polyhalo aromatic compound and (i) alkali metal sulfide, or (ii) alkali metal water. It is characterized by a step of polymerizing a sulfide and an alkali metal hydroxide as raw materials in an organic polar solvent.
本発明は、工程(1)として、ポリアリーレンスルフィド樹脂の重合反応後、固液分離により固相成分を除去して、有機極性溶媒(a)を得る工程を有する。 The present invention has, as step (1), a step of obtaining an organic polar solvent (a) by removing solid phase components by solid-liquid separation after a polymerization reaction of a polyarylene sulfide resin.
より具体的には、ポリハロ芳香族化合物と、(i)アルカリ金属硫化物とを、または、(ii)アルカリ金属水硫化物及びアルカリ金属水酸化物とを原料として極性有機溶媒中で反応させてポリアリーレンスルフィド樹脂とアルカリ金属含有無機塩と前記極性有機溶媒を含む粗反応混合物を得(重合工程)、その後、粗反応混合物から前記極性有機溶媒を固液分離により固相成分を除去する工程(固液分離工程)を例示することができる。 More specifically, the polyhalo aromatic compound is reacted with (i) an alkali metal sulfide, or (ii) an alkali metal hydrosulfide and an alkali metal hydroxide as raw materials in a polar organic solvent. A crude reaction mixture containing a polyarylene sulfide resin, an alkali metal-containing inorganic salt, and the polar organic solvent is obtained (polymerization step), and then the polar organic solvent is separated from the crude reaction mixture by solid-liquid separation to remove solid phase components (step). The solid-liquid separation step) can be exemplified.
重合工程は、ポリハロ芳香族化合物と、(i)アルカリ金属硫化物とを、または、(ii)アルカリ金属水硫化物及びアルカリ金属水酸化物とを原料として極性有機溶媒中で反応させてポリアリーレンスルフィド樹脂とアルカリ金属含有無機塩と前記極性有機溶媒を含む粗反応混合物を得る工程である。 In the polymerization step, the polyhalo aromatic compound is reacted with (i) an alkali metal sulfide, or (ii) an alkali metal hydrosulfide and an alkali metal hydroxide as raw materials in a polar organic solvent to form a polyarylene. This is a step of obtaining a crude reaction mixture containing a sulfide resin, an alkali metal-containing inorganic salt, and the polar organic solvent.
ここで、ポリアリーレンスルフィド樹脂の重合工程で用いられるポリハロ芳香族化合物としては、例えば、芳香族環に直接結合した2個以上のハロゲン原子を有するハロゲン化芳香族化合物であり、具体的には、p−ジクロルベンゼン、o−ジクロルベンゼン、m−ジクロルベンゼン、トリクロルベンゼン、テトラクロルベンゼン、ジブロムベンゼン、ジヨードベンゼン、トリブロムベンゼン、ジブロムナフタレン、トリヨードベンゼン、ジクロルジフェニルベンゼン、ジブロムジフェニルベンゼン、ジクロルベンゾフェノン、ジブロムベンゾフェノン、ジクロルジフェニルエーテル、ジブロムジフェニルエーテル、ジクロルジフェニルスルフィド、ジブロムジフェニルスルフィド、ジクロルビフェニル、ジブロムビフェニル等のジハロ芳香族化合物及びこれらの混合物が挙げられ、これらの化合物をブロック共重合してもよい。これらの中でも好ましいのはジハロゲン化ベンゼン類であり、特に好ましいのはp−ジクロルベンゼンを80モル%以上含むものである。 Here, the polyhaloaromatic compound used in the polymerization step of the polyarylene sulfide resin is, for example, a halogenated aromatic compound having two or more halogen atoms directly bonded to the aromatic ring. p-dichlorobenzene, o-dichlorobenzene, m-dichlorobenzene, trichlorobenzene, tetrachlorobenzene, dibrombenzene, diiodobenzene, tribrombenzene, dibromnaphthalene, triiodobenzene, dichlorodiphenylbenzene, Dihalo aromatic compounds such as dibrom diphenylbenzene, dichlorobenzophenone, dibrombenzophenone, dichlorodiphenyl ether, dibrom diphenyl ether, dichlorodiphenyl sulfide, dibrom diphenyl sulfide, dichlorobiphenyl, dibrombiphenyl and mixtures thereof. These compounds may be block copolymerized. Among these, benzene dihalogenates are preferable, and those containing 80 mol% or more of p-dichlorobenzene are particularly preferable.
また、枝分かれ構造とすることによってポリアリーレンスルフィド樹脂の粘度増大を図る目的で、1分子中に3個以上のハロゲン置換基を有するポリハロ芳香族化合物を分岐剤として所望に応じて用いてもよい。このようなポリハロ芳香族化合物としては、例えば、1,2,4−トリクロルベンゼン、1,3,5−トリクロルベンゼン、1,4,6−トリクロルナフタレン等が挙げられる。 Further, for the purpose of increasing the viscosity of the polyarylene sulfide resin by forming a branched structure, a polyhaloaromatic compound having three or more halogen substituents in one molecule may be used as a branching agent, if desired. Examples of such polyhalo aromatic compounds include 1,2,4-trichlorobenzene, 1,3,5-trichlorobenzene, 1,4,6-trichloronaphthalene and the like.
更に、アミノ基、チオール基、ヒドロキシル基等の活性水素を持つ官能基を有するポリハロ芳香族化合物を挙げることが出来、具体的には、2,6−ジクロルアニリン、2,5−ジクロルアニリン、2,4−ジクロルアニリン、2,3−ジクロルアニリン等のジハロアニリン類;2,3,4−トリクロルアニリン、2,3,5−トリクロルアニリン、2,4,6−トリクロルアニリン、3,4,5−トリクロルアニリン等のトリハロアニリン類;2,2’−ジアミノ−4,4’−ジクロルジフェニルエーテル、2,4’−ジアミノ−2’,4−ジクロルジフェニルエーテル等のジハロアミノジフェニルエーテル類およびこれらの混合物においてアミノ基がチオール基やヒドロキシル基に置き換えられた化合物などが例示される。 Further, polyhaloaromatic compounds having a functional group having an active hydrogen such as an amino group, a thiol group, and a hydroxyl group can be mentioned, and specifically, 2,6-dichloroaniline and 2,5-dichloroaniline. , 2,4-Dichloroaniline, 2,3-dichloroaniline and other dihaloanilines; 2,3,4-trichloroaniline, 2,3,5-trichloroaniline, 2,4,6-trichloroaniline, 3, Trihaloanilines such as 4,5-trichloroaniline; dihaloaminodiphenyl ethers such as 2,2'-diamino-4,4'-dichlorodiphenyl ether, 2,4'-diamino-2', 4-dichlorodiphenyl ether And compounds in which the amino group is replaced with a thiol group or a hydroxyl group in a mixture thereof and the like are exemplified.
また、これらの活性水素含有ポリハロ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、例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ポリハロ芳香族化合物も使用できる。 Further, the active hydrogen-containing polyhalo in which the hydrogen atom bonded to the carbon atom forming the aromatic ring in these active hydrogen-containing polyhaloaromatic compounds is replaced with another inactive group, for example, a hydrocarbon group such as an alkyl group. Aromatic compounds can also be used.
これらの各種活性水素含有ポリハロ芳香族化合物の中でも、好ましいのは活性水素含有ジハロ芳香族化合物であり、特に好ましいのはジクロルアニリンである。 Among these various active hydrogen-containing polyhaloaromatic compounds, an active hydrogen-containing dihaloaromatic compound is preferable, and dichloroaniline is particularly preferable.
ニトロ基を有するポリハロ芳香族化合物としては、例えば、2,4−ジニトロクロルベンゼン、2,5−ジクロルニトロベンゼン等のモノまたはジハロニトロベンゼン類;2−ニトロ−4,4’−ジクロルジフェニルエーテル等のジハロニトロジフェニルエーテル類;3,3’−ジニトロ−4,4’−ジクロルジフェニルスルホン等のジハロニトロジフェニルスルホン類;2,5−ジクロル−3−ニトロピリジン、2−クロル−3,5−ジニトロピリジン等のモノまたはジハロニトロピリジン類;あるいは各種ジハロニトロナフタレン類などが挙げられる。 Examples of the polyhaloaromatic compound having a nitro group include mono- or dihalonitrobenzenes such as 2,4-dinitrochlorobenzene and 2,5-dichloronitrobenzene; 2-nitro-4,4'-dichlorodiphenyl ether and the like. Dihalonitrodiphenyl ethers; dihalonitrodiphenylsulfones such as 3,3'-dinitro-4,4'-dichlorodiphenylsulfone; 2,5-dichloro-3-nitropyridine, 2-chlor-3,5 -Mono or dihalonitropyridines such as dinitropyridine; or various dihalonitronaphthalenes and the like.
また、ポリアリーレンスルフィド樹脂の重合工程で用いられるアルカリ金属硫化物としては、硫化リチウム、硫化ナトリウム、硫化ルビジウム、硫化セシウム及びこれらの混合物が含まれる。かかるアルカリ金属硫化物は、水和物あるいは水性混合物あるいは無水物として使用することができる。また、アルカリ金属硫化物はアルカリ金属水硫化物とアルカリ金属水酸化物との反応によっても導くことができる。尚、通常、アルカリ金属硫化物中に微量存在するアルカリ金属水硫化物、チオ硫酸アルカリ金属と反応させるために、少量のアルカリ金属水酸化物を加えても差し支えない。 The alkali metal sulfide used in the polymerization step of the polyarylene sulfide resin includes lithium sulfide, sodium sulfide, rubidium sulfide, cesium sulfide and a mixture thereof. Such alkali metal sulfides can be used as hydrates, aqueous mixtures or anhydrides. Alkali metal sulfides can also be derived by the reaction of alkali metal hydrosulfides with alkali metal hydroxides. It should be noted that a small amount of alkali metal hydroxide may be added in order to react with the alkali metal hydrosulfide and the alkali metal thiosulfate which are usually present in a trace amount in the alkali metal sulfide.
また、ポリアリーレンスルフィド樹脂の重合工程で用いられるアルカリ金属水硫化物としては、水硫化リチウム、水硫化ナトリウム、水硫化ルビジウム、水硫化セシウム及びこれらの混合物が含まれる。かかるアルカリ金属水硫化物は、水和物あるいは水性混合物あるいは無水物として使用することができる。 Further, the alkali metal hydrosulfide used in the polymerization step of the polyarylene sulfide resin includes lithium hydrosulfide, sodium hydrosulfide, rubidium hydrosulfide, cesium hydrosulfide and a mixture thereof. Such alkali metal hydrosulfides can be used as hydrates, aqueous mixtures or anhydrides.
また、ポリアリーレンスルフィド樹脂の重合工程で用いられるアルカリ金属水酸化物としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ルビジウム、水酸化セシウム等が挙げられるが、これらはそれぞれ単独で用いても良いし、2種以上を混合して用いても良い。これらの中でも、入手が容易なことから水酸化リチウムと水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムが好ましく、特に水酸化ナトリウムが好ましい。アルカリ金属水酸化物の使用量は、固形のアルカリ金属硫化物の生成が促進される点から、アルカリ金属水硫化物1モル当たり、0.8〜1.2モルの範囲が好ましく、特に0.9〜1.1モルの範囲がより好ましい。 Examples of the alkali metal hydroxide used in the polymerization step of the polyarylene sulfide resin include lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, rubidium hydroxide, cesium hydroxide and the like, but these are independent of each other. It may be used, or two or more kinds may be mixed and used. Among these, lithium hydroxide, sodium hydroxide and potassium hydroxide are preferable because they are easily available, and sodium hydroxide is particularly preferable. The amount of the alkali metal hydroxide used is preferably in the range of 0.8 to 1.2 mol per mol of the alkali metal hydrosulfide from the viewpoint of promoting the formation of solid alkali metal sulfide, and in particular, 0. A range of 9 to 1.1 mol is more preferred.
また、ポリアリーレンスルフィド樹脂の重合工程で用いられる極性有機溶媒としては、ホルムアミド、アセトアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、テトラメチル尿素、N−メチル−2−ピロリドン、2−ピロリドン、N−メチル−ε−カプロラクタム、ε−カプロラクタム、ヘキサメチルホスホルアミド、N−ジメチルプロピレン尿素、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン酸などのアミド、尿素及びラクタム類;スルホラン、ジメチルスルホラン等のスルホラン類;ベンゾニトリル等のニトリル類;メチルフェニルケトン等のケトン類及びこれらの混合物を挙げることができ、これらの中でもN−メチル−2−ピロリドン、2−ピロリドン、N−メチル−ε−カプロラクタム、ε−カプロラクタム、ヘキサメチルホスホルアミド、N−ジメチルプロピレン尿素、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン酸の脂肪族系環状構造を有するアミドが好ましい。 Examples of the polar organic solvent used in the polymerization step of the polyarylene sulfide resin include formamide, acetamide, N-methylformamide, N, N-dimethylacetamide, tetramethylurea, N-methyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, and the like. Amides such as N-methyl-ε-caprolactam, ε-caprolactam, hexamethylphosphoramide, N-dimethylpropylene urea, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone acid, urea and lactams; sulfolane, dimethylsulfolane, etc. Sulfolans; nitriles such as benzonitrile; ketones such as methylphenylketone and mixtures thereof, among which N-methyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, N-methyl-ε-caprolactam , Ε-caprolactam, hexamethylphosphoramide, N-dimethylpropylene urea, and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone acid, which have an aliphatic cyclic structure, are preferable.
ポリアリーレンスルフィド樹脂の重合反応は、これらの極性有機溶媒の存在下、スルフィド化剤として上記アルカリ金属硫化物と、ポリハロ芳香族化合物とを反応させる。または、ポリアリーレンスルフィド樹脂の重合反応は、これらの極性有機溶媒の存在下、スルフィド化剤として上記アルカリ金属水硫化物及びアルカリ金属水酸化物と、ポリハロ芳香族化合物とを反応させる。重合条件は一般に、温度200〜330℃の範囲であり、圧力は重合溶媒及び重合モノマーであるポリハロ芳香族化合物を実質的に液相に保持するような範囲であるべきであり、一般には0.1〜20MPaの範囲、好ましくは0.1〜2MPaの範囲より選択される。ポリハロ芳香族化合物の仕込み量は、前記スルフィド化剤の硫黄原子1モルに対して、0.2モル〜5.0モルの範囲が挙げられる。また、極性有機溶媒の仕込み量は、使用する化合物の種類及び系内の水分割合によっても異なり、一概に規定することはできないものの、均一な重合反応が可能な反応系の粘度を保持すること、また、ある程度の生産性を維持するため、その量が、前記スルフィド化剤の硫黄原子1モル当り1.0〜6.0モルとなる範囲であることが好ましく、さらに、生産性を更に高める観点から、1.2〜5.0モルの範囲がより好ましく、更に1.5〜4.5モルなる範囲が最も好ましい。 In the polymerization reaction of the polyarylene sulfide resin, the alkali metal sulfide is reacted with the polyhalo aromatic compound as a sulfidizing agent in the presence of these polar organic solvents. Alternatively, in the polymerization reaction of the polyarylene sulfide resin, the alkali metal hydrosulfide and the alkali metal hydroxide are reacted with the polyhaloaromatic compound as a sulfidizing agent in the presence of these polar organic solvents. The polymerization conditions should generally be in the temperature range of 200-330 ° C., and the pressure should be in the range of substantially retaining the polyhalo aromatic compound, which is the polymerization solvent and the polymerization monomer, in the liquid phase, generally 0. It is selected from the range of 1 to 20 MPa, preferably 0.1 to 2 MPa. The amount of the polyhalo aromatic compound charged may be in the range of 0.2 mol to 5.0 mol with respect to 1 mol of the sulfur atom of the sulfidizing agent. Further, the amount of the polar organic solvent charged varies depending on the type of the compound used and the water content in the system, and although it cannot be unconditionally specified, the viscosity of the reaction system capable of a uniform polymerization reaction should be maintained. Further, in order to maintain a certain degree of productivity, the amount thereof is preferably in the range of 1.0 to 6.0 mol per mol of the sulfur atom of the sulfide agent, and further, from the viewpoint of further enhancing the productivity. Therefore, the range of 1.2 to 5.0 mol is more preferable, and the range of 1.5 to 4.5 mol is most preferable.
上記した極性有機溶媒の存在下、スルフィド化剤とポリハロ芳香族化合物とを重合させる具体的態様としては、例えば、
1)アルカリ金属カルボン酸塩またはハロゲン化リチウム等の重合助剤を使用する方法、
2)芳香族ポリハロゲン化合物等の架橋剤を使用する方法、
3)少量の水の存在下に重合反応を行い次いで水を追加してさらに重合する方法、
4)アルカリ金属硫化物と芳香族ジハロゲン化合物との反応中に、反応釜の気相部分を冷却して反応釜内の気相の一部を凝縮させ液相に還流させる方法、などが挙げられる。
5)ポリハロ芳香族化合物の存在下、アルカリ金属硫化物、又は、含水アルカリ金属水硫化物及びアルカリ金属水酸化物と、脂肪族環状構造を有するアミド、尿素またはラクタムとを、脱水させながら反応させて固形のアルカリ金属硫化物を含むスラリーを製造する工程、該スラリーを製造した後、更にNMPなどの極性有機溶媒を加え、水を留去して脱水を行う工程、次いで、脱水工程を経て得られたスラリー中で、ポリハロ芳香族化合物と、アルカリ金属水硫化物と、前記脂肪族環状構造を有するアミド、尿素またはラクタムの加水分解物のアルカリ金属塩とを、NMPなどの極性有機溶媒1モルに対して反応系内に現存する水分量が0.02モル以下で反応させて重合を行う工程を必須の製造工程として有するポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法が挙げられる。
Specific embodiments for polymerizing the sulfidating agent and the polyhaloaromatic compound in the presence of the polar organic solvent described above include, for example.
1) A method using a polymerization aid such as alkali metal carboxylate or lithium halide,
2) Method using a cross-linking agent such as an aromatic polyhalogen compound,
3) A method in which a polymerization reaction is carried out in the presence of a small amount of water, and then water is added to further polymerize.
4) During the reaction between the alkali metal sulfide and the aromatic dihalogen compound, a method of cooling the gas phase portion of the reaction kettle to condense a part of the gas phase in the reaction kettle and reflux it to the liquid phase can be mentioned. ..
5) In the presence of a polyhalo aromatic compound, an alkali metal sulfide or a hydrous alkali metal hydrosulfide and an alkali metal hydroxide are reacted with an amide, urea or lactam having an aliphatic cyclic structure while dehydrating. A step of producing a slurry containing a solid alkali metal sulfide, a step of producing the slurry, a step of further adding a polar organic solvent such as NMP, distilling off water to perform dehydration, and then a dehydration step. In the resulting slurry, a polyhalo aromatic compound, an alkali metal hydrosulfide, and an alkali metal salt of an amide, urea, or lactam hydrolyzate having the aliphatic cyclic structure are mixed in 1 mol of a polar organic solvent such as NMP. On the other hand, there is a method for producing a polyarylene sulfide resin, which comprises a step of reacting with an existing water content of 0.02 mol or less in the reaction system to carry out polymerization as an essential production step.
ポリアリーレンスルフィド樹脂の重合終了後に、ポリアリーレンスルフィド樹脂とアルカリ金属含有無機塩と前記極性有機溶媒を含む粗反応混合物を得ることができる。このとき、粗反応混合物中には、カルボキシアルキルアミノ基含有化合物が含まれていても良い。 After the polymerization of the polyarylene sulfide resin is completed, a crude reaction mixture containing the polyarylene sulfide resin, an alkali metal-containing inorganic salt and the polar organic solvent can be obtained. At this time, the crude reaction mixture may contain a carboxyalkylamino group-containing compound.
次に、固液分離工程は、得られた粗反応混合物から極性有機溶媒を固液分離させて、極性有機溶媒を主成分とする液相成分と、ポリアリーレンスルフィド樹脂およびアルカリ金属含有無機塩とを含む反応混合物からなる固相成分とを分離し、固相成分を除去して、極性有機溶媒を主成分とする液相成分を得る。該固液分離には大きく分けて、後述するフラッシュ法とクウェンチ法の2種類がある。フラッシュ法は、溶媒を蒸発させて溶媒回収し、同時に固形物を回収する方法であり、一般的に、減圧下に130〜200℃に加熱して溶媒を留去することにより行われる。フラッシュ法で溶媒回収した直後の溶媒温度はおおむね130〜200℃の範囲であるが、通常、室温(例えば、20℃。以下同じ。)環境下での作業のため、後述する保温対策を行っても90〜190℃の範囲まで冷却される傾向にある。 Next, in the solid-liquid separation step, the polar organic solvent is solid-liquid separated from the obtained crude reaction mixture, and a liquid phase component containing the polar organic solvent as a main component, a polyarylene sulfide resin, and an alkali metal-containing inorganic salt are used. The solid phase component composed of the reaction mixture containing the above is separated, and the solid phase component is removed to obtain a liquid phase component containing a polar organic solvent as a main component. The solid-liquid separation is roughly divided into two types, a flash method and a Quench method, which will be described later. The flash method is a method of evaporating a solvent to recover the solvent and at the same time recovering a solid substance, and is generally carried out by heating to 130 to 200 ° C. under reduced pressure to distill off the solvent. The solvent temperature immediately after the solvent is recovered by the flash method is generally in the range of 130 to 200 ° C. However, since the work is usually performed in a room temperature (for example, 20 ° C., the same applies hereinafter) environment, heat retention measures described later are taken. Also tends to be cooled to the range of 90-190 ° C.
一方、クウェンチ法は、重合反応物を、除冷して粒子状のポリアリーレンスルフィド樹脂を回収する方法であり、一般的に、反応釜内で反応スラリーを必要に応じて貧溶媒を加えながら冷却し、ポリアリーレンスルフィド樹脂を晶析させた後に固液分離する方法が挙げられる。クウェンチ法における固液分離は、濾過やスクリューデカンター等の遠心分離機を用いて分離した後、得られた濾過残渣に直接水を加えスラリー化したのち、固液分離を繰り返し行う方法や、得られた濾過残渣を非酸化性雰囲気下で加熱して、残存する溶媒を除去する方法などが挙げられる。クエンチ法で溶媒回収した直後の溶媒温度は130〜200℃の範囲であるが、通常、室温環境下での作業のため、後述する保温対策を行っても90〜190℃の範囲まで冷却される傾向にある。フラッシュ法は、固形物を比較的簡便に回収することができる点で好ましく、クウェンチ法は、ポリアリーレンスルフィド樹脂の粒度を制御しやすい点や晶析時にポリマー粒子にアルカリ金属含有無機塩やその他の不純物を取り込みにくくなるため、高純度のポリマーが得られる点で好ましい。 On the other hand, the Quench method is a method in which the polymerization reaction product is cooled to recover the particulate polyarylene sulfide resin. Generally, the reaction slurry is cooled in the reaction vessel while adding a poor solvent as needed. Then, a method of solid-liquid separation after crystallizing the polyarylene sulfide resin can be mentioned. The solid-liquid separation in the Quench method can be obtained by a method of separating by filtration or using a centrifuge such as a screw decanter, then directly adding water to the obtained filtration residue to form a slurry, and then repeating solid-liquid separation. Examples thereof include a method of removing the residual solvent by heating the filtered residue in a non-oxidizing atmosphere. The solvent temperature immediately after the solvent is recovered by the quench method is in the range of 130 to 200 ° C. However, since the work is usually performed in a room temperature environment, the solvent is cooled to the range of 90 to 190 ° C. even if the heat retention measures described later are taken. There is a tendency. The flash method is preferable because the solid matter can be recovered relatively easily, and the Quench method is preferable because the particle size of the polyarylene sulfide resin can be easily controlled, and the polymer particles contain alkali metal-containing inorganic salts and other substances during crystallization. It is preferable in that a high-purity polymer can be obtained because it becomes difficult to take in impurities.
こうして得られた液相成分には、極性有機溶媒を主成分としており、その他副成分として、少なくともカルボキシアルキルアミノ基含有化合物が含まれていても良く、さらに水や線状ないし環状のPASオリゴマーなどが含まれていてもよい。極性有機溶媒中に含まれていてもよいカルボキシアルキルアミノ基含有化合物やその他に含まれる水やオリゴマーの含有濃度は重合条件や固液分離条件によって大きく異なるため一概にその範囲を決めることはできないが、得られた液相成分の一部を公知の分析方法で測定することで、容易に知ることができる。 The liquid phase component thus obtained contains a polar organic solvent as a main component, and may contain at least a carboxyalkylamino group-containing compound as other subcomponents, and further includes water, linear or cyclic PAS oligomers, and the like. May be included. The concentration of the carboxyalkylamino group-containing compound that may be contained in the polar organic solvent and the water or oligomer contained in the other compounds varies greatly depending on the polymerization conditions and solid-liquid separation conditions, so the range cannot be unconditionally determined. , A part of the obtained liquid phase component can be easily known by measuring it by a known analysis method.
前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物としては下記一般式(1) The carboxyalkylamino group-containing compound has the following general formula (1).
さらに、ポリアリーレンスルフィド樹脂の製造時に、ポリアリーレンスルフィド樹脂の製造原料として、例えば、極性有機溶媒がN−メチル−2−ピロリドン、ポリハロ芳香族化合物がp−ジクロロベンゼンである場合には前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物として、下記一般式(2) Further, when the polyarylene sulfide resin is produced, for example, when the polar organic solvent is N-methyl-2-pyrrolidone and the polyhaloaromatic compound is p-dichlorobenzene, the carboxyalkyl is used as a raw material for producing the polyarylene sulfide resin. As an amino group-containing compound, the following general formula (2)
このようにして得られた極性有機溶媒は、ポリアリーレンスフィド樹脂の原料に混ぜて、新たなポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法に使用(再利用)することができる。新たなポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法に使用(再利用)する場合であって、より高分子量体のポリアリーレンスルフィド樹脂を得ようとする目的の場合には、原料に対する前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物の割合が、硫黄原子1モルに対して、好ましくは0.004モル以下の範囲、より好ましくは0.003モル以下の範囲となるように調整することが望まれる。 The polar organic solvent thus obtained can be mixed with the raw material of the polyarylene fide resin and used (reused) in a new method for producing a polyarylene sulfide resin. When used (reused) in a new method for producing a polyarylene sulfide resin and for the purpose of obtaining a higher molecular weight polyarylene sulfide resin, the carboxyalkylamino group-containing compound with respect to the raw material is used. It is desirable to adjust the ratio of the above to 1 mol of the sulfur atom, preferably in the range of 0.004 mol or less, more preferably in the range of 0.003 mol or less.
本発明は、続いて工程(2)として、反応容器内に、前記工程(1)で得られた前記有機極性溶媒(a)を、固液分離時の温度から80℃以内、好ましくは50℃以内の範囲のうちに供給する工程を有する。工程(1)で得られた有機極性溶媒(a)は、固液分離の液相側の貯蔵漕から反応容器へ移動させる必要がある。その際、固液分離直後の高温状態をできる限り維持したまま新たなポリアリーレンスルフィド樹脂の重合反応を行う反応容器に供給することが好ましい。固液分離時の液相側の有機極性溶媒の温度は、重合反応の温度設定に左右されるため特に限定されるものではないが、目安として90〜190℃の範囲である。このため工程(1)において、得られた有機極性溶媒(a)は、断熱材および必要に応じてヒーターを備えたジャケットなどの保温機構を取り付けた容器内に供給して保管しておき、必要に応じて移動し、工程(2)において当該貯蔵漕より前記有機極性溶媒(a)を反応容器へ供給するか、または、前記工程(2)において、前記工程(1)で得られた前記有機極性溶媒(a)を、固液分離の液相側の貯蔵漕から反応容器に連通している配管を通じて、当該反応容器に供給すればよい。なお、配管を通じて直接供給する方が、外気に触れる機会を必要最小限にとどめ、より高温状態を維持することが容易であるため好ましい。前記配管にも、断熱材および必要に応じてヒーターを備えたジャケットなどの保温機構を取り付けることが好ましい。
反応容器内に供給する際の前記有機極性溶媒(a)の温度は、固液分離時の液相側の有機極性溶媒の温度にも左右されるため、特に限定されるものではないが、目安として80〜190℃の範囲であることが好ましい。
In the present invention, as step (2), the organic polar solvent (a) obtained in step (1) is placed in a reaction vessel within 80 ° C., preferably 50 ° C., from the temperature at the time of solid-liquid separation. It has a step of supplying within the range within. The organic polar solvent (a) obtained in the step (1) needs to be moved from the storage tank on the liquid phase side of the solid-liquid separation to the reaction vessel. At that time, it is preferable to supply the polyarylene sulfide resin to a reaction vessel for polymerizing a new polyarylene sulfide resin while maintaining the high temperature state immediately after the solid-liquid separation as much as possible. The temperature of the organic polar solvent on the liquid phase side at the time of solid-liquid separation is not particularly limited because it depends on the temperature setting of the polymerization reaction, but is in the range of 90 to 190 ° C. as a guide. Therefore, in the step (1), the obtained organic polar solvent (a) is supplied and stored in a container equipped with a heat insulating material and, if necessary, a heat insulating mechanism such as a jacket equipped with a heater, and is required. The organic polar solvent (a) is supplied from the storage tank to the reaction vessel in the step (2), or the organic obtained in the step (1) in the step (2). The polar solvent (a) may be supplied to the reaction vessel from the storage tank on the liquid phase side of the solid-liquid separation through a pipe communicating with the reaction vessel. It is preferable to supply the product directly through a pipe because it is easy to maintain a higher temperature state by minimizing the opportunity to come into contact with the outside air. It is preferable that the pipe is also provided with a heat insulating mechanism such as a heat insulating material and a jacket provided with a heater if necessary.
The temperature of the organic polar solvent (a) when supplied into the reaction vessel is not particularly limited because it depends on the temperature of the organic polar solvent on the liquid phase side at the time of solid-liquid separation, but it is a guideline. It is preferably in the range of 80 to 190 ° C.
本発明は、工程(3)として、反応容器内に、少なくとも、ポリハロ芳香族化合物と、(i)アルカリ金属硫化物、または、(ii)アルカリ金属水硫化物及びアルカリ金属水酸化物と、有機極性溶媒とを供給する工程、を有する。当該工程(2)と工程(3)はどちらか一方の工程を先に行っても、また、同時に行っても、いずれでも良い。 In the present invention, as step (3), at least a polyhalo aromatic compound and (i) alkali metal sulfide, or (ii) alkali metal hydrosulfide and alkali metal hydroxide are contained in a reaction vessel, and organic. It has a step of supplying a polar solvent. The step (2) and the step (3) may be performed either of the steps first or at the same time.
本発明は、さらに、工程(4)として、反応容器内に、少なくとも、ポリハロ芳香族化合物と、(i)アルカリ金属硫化物、または、(ii)アルカリ金属水硫化物及びアルカリ金属水酸化物と、有機極性溶媒とを供給する工程を有する。当該工程(3)と工程(4)はどちらか一方の工程を先に行っても、また、同時に行っても、いずれでも良い。 The present invention further comprises, as step (4), at least a polyhalo aromatic compound and (i) alkali metal sulfide, or (ii) alkali metal hydrosulfide and alkali metal hydroxide in the reaction vessel. It has a step of supplying an organic polar solvent. The step (3) and the step (4) may be performed either of the steps first or at the same time.
次に、本発明は、工程(4)として、前記工程(2)および(3)を経て得られた反応容器内で、少なくとも、ポリハロ芳香族化合物と、(i)アルカリ金属硫化物とを、または、(ii)アルカリ金属水硫化物及びアルカリ金属水酸化物とを原料として、有機極性溶媒中で重合反応させる工程を有する。すなわち、前記工程(1)で得られた極性有機溶媒を原料に混ぜて、ポリアリーレンスルフィド樹脂の重合反応を行う。 Next, in the present invention, as step (4), at least the polyhalo aromatic compound and (i) alkali metal sulfide are contained in the reaction vessel obtained through the steps (2) and (3). Alternatively, (ii) has a step of polymerizing the alkali metal hydrosulfide and the alkali metal hydroxide as raw materials in an organic polar solvent. That is, the polar organic solvent obtained in the step (1) is mixed with the raw material to carry out the polymerization reaction of the polyarylene sulfide resin.
工程(3)および工程(4)は、反応溶媒として用いる有機極性溶媒の一部に、工程(1)および(2)を経て得られた有機極性溶媒を用いること以外は、基本的に、前記工程(1)で説明したポリアリーレンスルフィド樹脂の重合反応と同様である。したがって、工程(4)として重合反応を行った後、固液分離工程を行い、固液分離工程後の固相成分からは、その後必要な後処理工程を施して、ポリアリーレンスルフィド樹脂を製造することができるし、一方の、液相成分からは、極性有機溶媒を再度得ることができ、この物は、さらに、新規のポリアリーレンスフィド樹脂の原料に混ぜて使用(再利用)することができる。 The steps (3) and (4) are basically described above, except that the organic polar solvent obtained through the steps (1) and (2) is used as a part of the organic polar solvent used as the reaction solvent. This is the same as the polymerization reaction of the polyarylene sulfide resin described in the step (1). Therefore, after the polymerization reaction is carried out as the step (4), the solid-liquid separation step is carried out, and the solid phase component after the solid-liquid separation step is then subjected to a necessary post-treatment step to produce a polyarylene sulfide resin. On the other hand, the polar organic solvent can be obtained again from the liquid phase component, and this product can be further mixed and used (reused) with the raw material of a new polymer sphid resin. it can.
その後必要な後処理工程としては、特に制限されるものではないが、例えば、(a)重合反応終了後、先ず反応混合物をそのまま、あるいは酸または塩基を加えた後、減圧下または常圧下で溶媒を留去し、次いで溶媒留去後の固形物を水、反応溶媒(又は低分子ポリマーに対して同等の溶解度を有する有機溶媒)、アセトン、メチルエチルケトン、アルコール類などの溶媒で1回または2回以上洗浄し、更に中和、水洗、濾過および乾燥する方法、或いは、(b)重合反応終了後、反応混合物に水、アセトン、メチルエチルケトン、アルコール類、エーテル類、ハロゲン化炭化水素、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素などの溶媒(使用した重合溶媒に可溶であり、かつ少なくともポリアリーレンスルフィドに対しては貧溶媒である溶媒)を沈降剤として添加して、ポリアリーレンスルフィドや無機塩等の固体状生成物を沈降させ、これらを濾別、洗浄、乾燥する方法、或いは、(c)重合反応終了後、反応混合物に反応溶媒(又は低分子ポリマーに対して同等の溶解度を有する有機溶媒)を加えて撹拌した後、濾過して低分子量重合体を除いた後、水、アセトン、メチルエチルケトン、アルコール類などの溶媒で1回または2回以上洗浄し、その後中和、水洗、濾過および乾燥をする方法、(d)重合反応終了後、反応混合物に水を加えて水洗浄、濾過、必要に応じて水洗浄の時に酸を加えて酸処理し、乾燥をする方法、(e)重合反応終了後、反応混合物を濾過し、必要に応じ、反応溶媒で1回または2回以上洗浄し、更に水洗浄、濾過および乾燥する方法、等が挙げられる。 The post-treatment step required thereafter is not particularly limited, but for example, (a) after completion of the polymerization reaction, the reaction mixture is first used as it is, or an acid or base is added, and then the solvent is used under reduced pressure or normal pressure. Is distilled off, and then the solid after distilling off the solvent is used once or twice with a solvent such as water, a reaction solvent (or an organic solvent having equivalent solubility in a low molecular weight polymer), acetone, methyl ethyl ketone, and alcohols. The method of washing, further neutralizing, washing with water, filtering and drying, or (b) after completion of the polymerization reaction, water, acetone, methyl ethyl ketone, alcohols, ethers, halogenated hydrocarbons, aromatic hydrocarbons are added to the reaction mixture. , A solvent such as an aliphatic hydrocarbon (a solvent that is soluble in the polymerization solvent used and is poor at least for polyarylene sulfide) is added as a precipitant to add polyarylene sulfide, an inorganic salt, or the like. A method of precipitating solid products and filtering, washing, and drying them, or (c) a reaction solvent (or an organic solvent having the same solubility as a low molecular weight polymer) in the reaction mixture after completion of the polymerization reaction. After adding and stirring, the low molecular weight polymer is removed by filtration, and then washed once or twice or more with a solvent such as water, acetone, methyl ethyl ketone, alcohols, etc., and then neutralized, washed with water, filtered and dried. (D) After completion of the polymerization reaction, water is added to the reaction mixture for washing with water, filtration, and if necessary, acid is added at the time of washing with water for acid treatment and drying, and (e) completion of the polymerization reaction. After that, a method of filtering the reaction mixture, washing with a reaction solvent once or twice or more, and further washing with water, filtering and drying, and the like can be mentioned.
尚、上記(a)〜(e)に例示したような後処理方法において、ポリアリーレンスルフィド樹脂の乾燥は真空中で行なってもよいし、空気中あるいは窒素のような不活性ガス雰囲気中で行なってもよい。 In the post-treatment methods illustrated in (a) to (e) above, the polyarylene sulfide resin may be dried in vacuum, in air, or in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen. You may.
このようにして得られたポリアリーレンスルフィド樹脂は、機械的強度を更に改善するために、充填材を含有することができる。本発明で用いる充填剤は必須成分ではないが、添加する場合は、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂100質量部に対して0質量部より多く、通常は1質量部以上、より好ましくは10質量部以上、かつ600質量部以下の範囲で加えることによって、目的に応じた各種性能を向上させることができる。 The polyarylene sulfide resin thus obtained can contain a filler in order to further improve the mechanical strength. The filler used in the present invention is not an essential component, but when added, it is more than 0 parts by mass, usually 1 part by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more, based on 100 parts by mass of the polyarylene sulfide resin. Moreover, by adding in the range of 600 parts by mass or less, various performances according to the purpose can be improved.
該充填材としては、本発明の効果を損なうものでなければ公知慣用の材料を用いることもでき、例えば、繊維状のものや、粒状や板状などの非繊維状のものなど、さまざまな形状の充填材等が挙げられる。具体的には、ガラス繊維、炭素繊維、シランガラス繊維、セラミック繊維、アラミド繊維、金属繊維、チタン酸カリウム、炭化珪素、硫酸カルシウム、珪酸カルシウム等の繊維、ウォラストナイト等の天然繊維等の繊維状充填材が使用でき、またガラスビーズ、ガラスフレーク、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、クレー、パイロフィライト、ベントナイト、セリサイト、ゼオライト、マイカ、雲母、タルク、アタパルジャイト、フェライト、珪酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ガラスビーズ等の非繊維状充填剤も使用できる。 As the filler, a known and commonly used material can be used as long as it does not impair the effect of the present invention, and has various shapes such as a fibrous material and a non-fibrous material such as granular or plate-like. Filling material and the like. Specifically, fibers such as glass fiber, carbon fiber, silane glass fiber, ceramic fiber, aramid fiber, metal fiber, potassium titanate, silicon carbide, calcium sulfate, calcium silicate, and natural fiber such as wollastonite. Fillers can be used, as well as glass beads, glass flakes, barium sulfate, calcium sulfate, clay, pyrophyllite, bentonite, sericite, zeolite, mica, mica, talc, attapulsite, ferrite, calcium silicate, calcium carbonate, carbon dioxide. Non-fibrous fillers such as magnesium and glass beads can also be used.
更に、本発明のポリアリーレンスルフィド樹脂は、さらに用途に応じて、適宜、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリスルフォン樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリアリーレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ四弗化エチレン樹脂、ポリ二弗化エチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ABS樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、液晶ポリマー等の合成樹脂、或いは、弗素ゴム等のエラストマーなどを配合したポリアリーレンスルフィド樹脂組成物として使用してもよい。また、これらの樹脂の使用量は、それぞれの目的に応じて異なり、一概に規定することはできないが、ポリアリーレンスルフィド樹脂100質量部に対して0.01〜1000質量部の範囲で、本発明の効果を損なわないよう目的や用途に応じて適宜調整して用いればよい。 Further, the polyarylene sulfide resin of the present invention is further suitable for polyester resin, polyamide resin, polyimide resin, polyetherimide resin, polycarbonate resin, polyphenylene ether resin, polysulphon resin, polyethersulphon resin, poly. Ether ether ketone resin, polyether ketone resin, polyarylene resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polytetrafluorinated ethylene resin, polydifluorinated ethylene resin, polystyrene resin, ABS resin, phenol resin, urethane resin, liquid crystal polymer, etc. It may be used as a polyarylene sulfide resin composition containing a synthetic resin or an elastomer such as fluororubber. The amount of these resins used varies depending on the intended purpose and cannot be unconditionally specified, but the present invention is in the range of 0.01 to 1000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyarylene sulfide resin. It may be adjusted and used as appropriate according to the purpose and application so as not to impair the effect of.
更に、本発明のポリアリーレンスルフィド樹脂は、本発明の効果を損ねない範囲であれば、成形加工の際に添加剤として、着色剤、耐熱安定剤、紫外線安定剤、発泡剤、防錆剤、難燃剤、滑剤、カップリング剤等の各種添加剤を含有させることができる。これらの添加剤の使用量は、それぞれの目的に応じて異なり、一概に規定することはできないが、ポリアリーレンスルフィド樹脂100質量部に対して0.01〜1000質量部の範囲で、本発明の効果を損なわないよう目的や用途に応じて適宜調整して用いればよい。 Further, the polyarylene sulfide resin of the present invention can be used as an additive during molding, as long as it does not impair the effects of the present invention, such as a colorant, a heat-resistant stabilizer, an ultraviolet stabilizer, a foaming agent, and a rust preventive. Various additives such as flame retardants, lubricants, and coupling agents can be contained. The amount of these additives used varies depending on the intended purpose and cannot be unconditionally specified, but is in the range of 0.01 to 1000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyarylene sulfide resin of the present invention. It may be adjusted and used as appropriate according to the purpose and application so as not to impair the effect.
本発明のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の製造方法としては特に制限なく、本発明の製造方法で得られたポリアリーレンスルフィド樹脂と、上記の必要に応じて加える充填材等のその他の添加剤を、粉末、ベレット、細片など様々な形態でリボンブレンター、ヘンシェルミキサー、Vブレンターなどに投入してドライブレンドした後、バンバリーミキサーミキシングロール、単軸または2軸の押出機およびニーターなどを用いて溶融混練する方法などが挙げられる。なかでも十分な混練力を有する単軸または2軸の押出機を用いて溶融混練する方法が代表的である。 The method for producing the polyarylene sulfide resin composition of the present invention is not particularly limited, and the polyarylene sulfide resin obtained by the production method of the present invention and other additives such as a filler to be added as needed may be added. It is put into a ribbon blender, Henschel mixer, V blender, etc. in various forms such as powder, bellet, and strips, dried and blended, and then melted using a Banbury mixer mixing roll, a single-screw or twin-screw extruder, and a kneer. Examples include a method of kneading. Among them, a method of melt-kneading using a single-screw or twin-screw extruder having sufficient kneading power is typical.
このようにして得られたポリアリーレンスルフィド樹脂組成物は、射出成形、圧縮成形、コンポジット、シート、パイプなどの押出成形、引抜成形、ブロー成形、トランスファー成形など各種成形に供することが可能であるが、特に離形性に優れるため射出成形用途に適している。 得られたポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の成形品は、シリコーン樹脂との接着性に優れる。このため、例えば、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物からなる板状、箱型の成形品にシリコーン樹脂で封止または接合した後、当該硬化性樹脂を硬化することにより、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物を成形してなる成形体と、硬化性樹脂からなる硬化物とが接着して得られる複合成形品が得られる。 The polyarylene sulfide resin composition thus obtained can be used for various moldings such as injection molding, compression molding, extrusion molding of composites, sheets and pipes, drawing molding, blow molding and transfer molding. , Especially suitable for injection molding because of its excellent releasability. The obtained molded product of the polyarylene sulfide resin composition has excellent adhesiveness to the silicone resin. Therefore, for example, the polyarylene sulfide resin composition is molded by sealing or bonding the plate-shaped or box-shaped molded product made of the polyarylene sulfide resin composition with a silicone resin and then curing the curable resin. A composite molded product obtained by adhering a molded product made of a product and a cured product made of a curable resin can be obtained.
複合成形品の主な用途例として箱型の電気・電子部品集積モジュール用保護・支持部材・複数の個別半導体またはモジュール、センサ、LEDランプ、コネクタ、ソケット、抵抗器、リレーケース、スイッチ、コイルボビン、コンデンサ、バリコンケース、光ピックアップ、発振子、各種端子板、変成器、プラグ、プリント基板、チューナ、スピーカ、マイクロフォン、ヘッドフォン、小型モータ、磁気ヘッドベース、パワーモジュール、端子台、半導体、液晶、FDDキャリッジ、FDDシャーシ、モーターブラッシュホルダ、パラボラアンテナ、コンピュータ関連部品等に代表される電気・電子部品;VTR部品、テレビ部品、アイロン、ヘアードライヤ、炊飯器部品、電子レンジ部品、音響部品、オーディオ・レーザディスク・コンパクトディスク・DVDディスク・ブルーレイディスク等の音声・映像機器部品、照明部品、冷蔵庫部品、エアコン部品、タイプライタ部品、ワードプロセッサ部品、あるいは給湯機や風呂の湯量、温度センサなどの水回り機器部品等に代表される家庭、事務電気製品部品;オフィスコンピュータ関連部品、電話器関連部品、ファクシミリ関連部品、複写機関連部品、洗浄用治具、モーター部品、ライタ、タイプライタなどに代表される機械関連部品:顕微鏡、双眼鏡、カメラ、時計等に代表される光学機器、精密機械関連部品;オルタネーターターミナル、オルタネーターコネクタ、ICレギュレータ、ライトディヤ用ポテンシオメーターベース、リレーブロック、インヒビタースイッチ、排気ガスバルブ等の各種バルブ、燃料関係・排気系・吸気系各種パイプ、エアーインテークノズルスノーケル、インテークマニホールド、燃料ポンプ、エンジン冷却水ジョイント、キャブレターメインボディ、キャブレタースペーサ、排気ガスセンサ、冷却水センサ、油温センサ、ブレーキパットウェアーセンサ、スロットルポジションセンサ、クランクシャフトポジションセンサ、エアーフローメータ、ブレーキパッド摩耗センサ、エアコン用サーモスタットベース、暖房温風フローコントロールバルブ、ラジエーターモーター用ブラッシュホルダ、ウォーターポンプインペラ、タービンベイン、ワイパーモーター関係部品、デュストリビュータ、スタータースイッチ、イグニッションコイルおよびそのボビン、モーターインシュレータ、モーターロータ、モーターコア、スターターリレ、トランスミッション用ワイヤーハーネス、ウィンドウォッシャーノズル、エアコンパネルスイッチ基板、燃料関係電磁気弁用コイル、ヒューズ用コネクタ、ホーンターミナル、電装部品絶縁板、ステップモーターロータ、ランプソケット、ランプリフレクタ、ランプハウジング、ブレーキピストン、ソレノイドボビン、エンジンオイルフィルタ、点火装置ケース等の自動車・車両関連部品、その他各種用途にも適用可能である。
Main applications of composite molded products include box-shaped protection / support members for integrated modules of electrical and electronic components, multiple individual semiconductors or modules, sensors, LED lamps, connectors, sockets, resistors, relay cases, switches, coil bobbins, Condenser, variable condenser case, optical pickup, oscillator, various terminal boards, transformer, plug, printed board, tuner, speaker, microphone, headphone, small motor, magnetic head base, power module, terminal block, semiconductor, liquid crystal, FDD carriage , FDD chassis, motor brush holder, parabolic antenna, computer-related parts, and other electrical and electronic parts; VTR parts, TV parts, irons, hair dryers, rice cooker parts, microwave parts, acoustic parts, audio / laser discs.・ Audio / video equipment parts such as compact discs, DVD discs, and Blu-ray discs, lighting parts, refrigerator parts, air conditioner parts, typewriter parts, word processor parts, or water supply equipment parts such as water heaters, bath water volume, and temperature sensors. Household and office electrical product parts represented by; office computer related parts, telephone equipment related parts, facsimile related parts, copying machine related parts, cleaning jigs, motor parts, writer, type writer, etc. : Optical equipment such as microscopes, binoculars, cameras, clocks, precision machinery related parts; Alternator terminals, alternator connectors, IC regulators, potentiometer bases for light sensors, relay blocks, inhibitor switches, exhaust gas valves, etc. , Fuel-related / exhaust system / intake system pipes, air intake nozzle snorkel, intake manifold, fuel pump, engine cooling water joint, carburetor main body, carburetor spacer, exhaust gas sensor, cooling water sensor, oil temperature sensor, brake pad wear sensor , Throttle position sensor, crank shaft position sensor, air flow meter, brake pad wear sensor, thermostat base for air conditioner, heating hot air flow control valve, brush holder for radiator motor, water pump impeller, turbine vane, wiper motor related parts, du Stributor, starter switch, ignition coil and its bobbin, motor insulator, motor rotor, motor core, starter reel, sensor Wire harness for lance mission, window washer nozzle, air conditioner panel switch board, coil for fuel-related electromagnetic valve, fuse connector, horn terminal, electrical component insulation plate, step motor rotor, lamp socket, lamp reflector, lamp housing, brake piston, It can also be applied to automobile / vehicle-related parts such as solenoid bobbins, engine oil filters, and ignition device cases, and various other applications.
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。これら例は例示的なものであって限定的なものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples. These examples are exemplary and not limiting.
〔溶融粘度の測定法〕
得られたポリマーの溶融粘度(η)は、島津製作所製フローテスターを用い、300℃、20kgf/cm2、L/D=10で6分間保持した後に測定した値である。
〔ろ液中の組成の測定法:NMP〕
NMPは、アセトンで10倍希釈してGCで定量した。GC測定条件は以下の通り。
装置名:株式会社島津製作所社製「ガスクロマトグラフ GC‐2014」
カラム:財団法人化学物質評価研究機構製「Gカラム G−300」
キャリアガス:He(76kPa)
分析温度:140℃(5分)→3℃/分昇温→200℃(20分) 計45分
注入口温度:250℃
検出器:FID(250℃)
[Measurement method of melt viscosity]
The melt viscosity (η) of the obtained polymer is a value measured after holding for 6 minutes at 300 ° C., 20 kgf / cm 2, and L / D = 10 using a flow tester manufactured by Shimadzu Corporation.
[Measurement method of composition in filtrate: NMP]
NMP was diluted 10-fold with acetone and quantified by GC. The GC measurement conditions are as follows.
Device name: "Gas Chromatograph GC-2014" manufactured by Shimadzu Corporation
Column: "G Column G-300" manufactured by Chemical Substances Evaluation and Research Institute
Carrier gas: He (76 kPa)
Analysis temperature: 140 ° C (5 minutes) → 3 ° C / min temperature rise → 200 ° C (20 minutes) Total 45 minutes Injection port temperature: 250 ° C
Detector: FID (250 ° C)
1.参考例1 ポリアリーレンスルフォド樹脂製造
オートクレーブに、フレーク状硫化ソーダ(60.75wt%Na2S)205.5kgと、NMP358.7kgを仕込んだ。窒素気流下攪拌しながら212℃まで昇温して、水49.10kgを留出させた。その後、オートクレーブを密閉して180℃まで冷却し、パラジクロロベンゼン(以下、p−DCBと略すことがある)230.2kgとNMP228.0kgを仕込んだ。液温165℃で窒素ガスを用いて108,000Paに加圧して昇温を開始した。液温240℃まで135分かけて昇温し30分保持した。その後40分かけて液温250℃まで昇温し73分保持して反応を完結させ、その後、冷却してスラリー(1)を得た。
1. 1. Reference Example 1 205.5 kg of flaky sodium sulfide (60.75 wt% Na 2 S) and 358.7 kg of NMP were charged into an autoclave for producing a polyarylene sulphod resin. The temperature was raised to 212 ° C. with stirring under a nitrogen stream, and 49.10 kg of water was distilled off. Then, the autoclave was sealed and cooled to 180 ° C., and 230.2 kg of paradichlorobenzene (hereinafter, may be abbreviated as p-DCB) and 228.0 kg of NMP were charged. The temperature was increased to 108,000 Pa using nitrogen gas at a liquid temperature of 165 ° C. to start the temperature rise. The temperature was raised to 240 ° C. over 135 minutes and maintained for 30 minutes. After that, the temperature was raised to 250 ° C. over 40 minutes and held for 73 minutes to complete the reaction, and then cooled to obtain a slurry (1).
得られたスラリー(1)100.0kgをろ過して溶媒を除去し、次に、ろ過残渣に残ったNMPと副生成物の塩化ナトリウムを溶解するため、60℃の温水400kgに分散し10分間撹拌した後、さらにろ過し、ろ過ケーキに60℃の温水400kgを通過させた。この操作を3回繰り返した後、含水ろ過ケーキは、120℃において3時間熱風循環乾燥機中で乾燥し、白色粉末状のポリマー(1)を得た。溶融粘度を測定したところ、40Pa・sであった。 100.0 kg of the obtained slurry (1) was filtered to remove the solvent, and then dispersed in 400 kg of warm water at 60 ° C. for 10 minutes to dissolve the NMP remaining in the filtration residue and sodium chloride as a by-product. After stirring, the mixture was further filtered, and 400 kg of warm water at 60 ° C. was passed through the filtered cake. After repeating this operation three times, the hydrous filtered cake was dried in a hot air circulation dryer at 120 ° C. for 3 hours to obtain a white powdery polymer (1). The melt viscosity was measured and found to be 40 Pa · s.
2.実施例1
参考例1と同様にしてスラリー(1)を得た。得られたスラリー(1)をろ過して溶媒を含むろ液(1)を得た。このろ液(1)の主な組成は、NMP94.71wt%であった。固液分離時のろ液(1)の温度は150℃であった。ろ液(1)は、容器外側に保温ジャケットを取り付けた、テンション締付け型ロック機構付き容器に収容して密閉し、10分間放置した。
2. 2. Example 1
A slurry (1) was obtained in the same manner as in Reference Example 1. The obtained slurry (1) was filtered to obtain a filtrate (1) containing a solvent. The main composition of this filtrate (1) was NMP 94.71 wt%. The temperature of the filtrate (1) at the time of solid-liquid separation was 150 ° C. The filtrate (1) was housed in a container with a tension-tightening lock mechanism having a heat insulating jacket attached to the outside of the container, sealed, and left for 10 minutes.
オートクレーブに、フレーク状硫化ソーダ(60.75wt%Na2S)202.4kgと、NMP196.1kgおよび前記容器から取り出した上記ろ液(1)183.0kgを仕込んだ。オートクレーブに供給する際のろ液(1)温度は130℃であった。窒素気流下攪拌しながら212℃まで昇温して、水54.00kgを留出させた。その後、オートクレーブを密閉して180℃まで冷却し、p−DCB227.3kgとNMP238.0質量部を仕込んだ。液温165℃で窒素ガスを用いて108,000Paに加圧して昇温を開始した。液温240℃まで135分かけて昇温し30分保持した。その後40分かけて液温250℃まで昇温し73分保持して反応を完結させ、その後、3時間かけて120℃まで冷却してスラリー(2)を得た。 The autoclave was charged with 202.4 kg of flaky sodium sulfide (60.75 wt% Na 2 S), 196.1 kg of NMP, and 183.0 kg of the filtrate (1) taken out from the container. The temperature of the filtrate (1) when supplied to the autoclave was 130 ° C. The temperature was raised to 212 ° C. with stirring under a nitrogen stream, and 54.00 kg of water was distilled off. Then, the autoclave was sealed and cooled to 180 ° C., and p-DCB 227.3 kg and NMP 238.0 parts by mass were charged. The temperature was increased to 108,000 Pa using nitrogen gas at a liquid temperature of 165 ° C. to start the temperature rise. The temperature was raised to 240 ° C. over 135 minutes and maintained for 30 minutes. After that, the liquid temperature was raised to 250 ° C. over 40 minutes and held for 73 minutes to complete the reaction, and then cooled to 120 ° C. over 3 hours to obtain a slurry (2).
次に、得られたスラリー(2)100.0kgをろ過(桐山ロートに保留粒子1μmのセルロースろ紙を引き、スラリーを入れたビーカーをウォーターバスにかけ、スラリー温度が50℃になってから、ロートに投入し、水流ポンプでの減圧ろ過)して溶媒を除去し、ろ過残渣に残ったNMPと副生成物の塩化ナトリウムを溶解するため60℃の温水400質量部に分散し10分間撹拌した後、さらにろ過し、ろ過ケーキに60℃の温水400質量部を通過させた。この操作を3回繰り返した後、含水ろ過ケーキは、120℃において3時間熱風循環乾燥機中で乾燥し、白色粉末状のポリマー(2)を得た。溶融粘度を測定したところ、46Pa・sであった。 Next, 100.0 kg of the obtained slurry (2) was filtered (a cellulose filter paper having 1 μm of reserved particles was drawn on the Kiriyama funnel, a beaker containing the slurry was placed in a water bath, and after the slurry temperature reached 50 ° C., the funnel was used. (Put in, filter under reduced pressure with a water flow pump) to remove the solvent, disperse in 400 parts by mass of warm water at 60 ° C. to dissolve the NMP remaining in the filtration residue and sodium chloride as a by-product, and stir for 10 minutes. Further filtration was performed, and 400 parts by mass of warm water at 60 ° C. was passed through the filtered cake. After repeating this operation three times, the hydrous filtered cake was dried in a hot air circulation dryer at 120 ° C. for 3 hours to obtain a white powdery polymer (2). The melt viscosity was measured and found to be 46 Pa · s.
3.実施例2
図1に示す装置も用いて、実験を行った。
オートクレーブ1に、フレーク状硫化ソーダ(60.75wt%Na2S)205.5kgと、NMP358.7kgを仕込んだ。窒素気流下攪拌しながら212℃まで昇温して、水49.10kgを留出させた。その後、オートクレーブ1を密閉して180℃まで冷却し、パラジクロロベンゼン(以下、p−DCBと略すことがある)230.2kgとNMP228.0kgを仕込んだ。液温165℃で窒素ガスを用いて108,000Paに加圧して昇温を開始した。液温240℃まで135分かけて昇温し30分保持した。その後40分かけて液温250℃まで昇温し73分保持して反応を完結させ、その後、冷却してスラリー(1)を得た。
3. 3. Example 2
Experiments were also performed using the device shown in FIG.
205.5 kg of flaky sodium sulfide (60.75 wt% Na 2 S) and 358.7 kg of NMP were charged in the autoclave 1. The temperature was raised to 212 ° C. with stirring under a nitrogen stream, and 49.10 kg of water was distilled off. Then, the autoclave 1 was sealed and cooled to 180 ° C., and 230.2 kg of paradichlorobenzene (hereinafter, may be abbreviated as p-DCB) and 228.0 kg of NMP were charged. The temperature was increased to 108,000 Pa using nitrogen gas at a liquid temperature of 165 ° C. to start the temperature rise. The temperature was raised to 240 ° C. over 135 minutes and maintained for 30 minutes. After that, the temperature was raised to 250 ° C. over 40 minutes and held for 73 minutes to complete the reaction, and then cooled to obtain a slurry (1).
得られたスラリー(1)を固液分離装置19でろ過して溶媒を含むろ液(1)を得た。このろ液(1)の主な組成は、NMP94.71wt%であった。固液分離時のろ液(1)の温度は150℃であった。ろ液(1)は、配管22を通じて直接、オートクレーブ1に連通する貯蔵漕25に収容した。なお、貯蔵漕24および配管22は、貯蔵漕および配管外部に保温ジャケットを取り付けたものを用いた。 The obtained slurry (1) was filtered through a solid-liquid separator 19 to obtain a filtrate (1) containing a solvent. The main composition of this filtrate (1) was NMP 94.71 wt%. The temperature of the filtrate (1) at the time of solid-liquid separation was 150 ° C. The filtrate (1) was stored in the storage tank 25 which communicates directly with the autoclave 1 through the pipe 22. As the storage tank 24 and the pipe 22, those with a heat insulating jacket attached to the outside of the storage tank and the pipe were used.
次に、オートクレーブ1内を洗浄した上で空の状態とした。さらに、38.41質量%Na2S水溶液を貯留漕11に、NMPを貯留漕14に、p−DCBを貯留漕17に仕込んだ。 Next, the inside of the autoclave 1 was cleaned and emptied. Furthermore, the reservoir bath 11 to 38.41 wt% Na 2 S aqueous solution of NMP to the reservoir bath 14, was charged with p-DCB in the reservoir bath 17.
オートクレーブ1に、配管9を通じて貯留漕11から38.41質量%Na2S水溶液320.2kg(Na2S1576モル)と、配管12を通じて貯留漕14からNMP196.1kgおよび配管23を通じて貯留漕25からろ液(1)183.0kgを仕込んだ。オートクレーブへ供給する際のろ液(1)温度は135℃であった。窒素気流下攪拌しながら212℃まで昇温して、水54.00kgを留出させた。その後、オートクレーブを密閉して180℃まで冷却し、配管15を通じて貯留漕17からp−DCB227.3kgと、配管12を通じて貯留漕14からNMP238.0質量部をオートクレーブ1に仕込んだ。液温165℃で窒素ガスを用いて108,000Paに加圧して昇温を開始した。液温240℃まで135分かけて昇温し30分保持した。その後40分かけて液温250℃まで昇温し73分保持して反応を完結させ、その後、3時間かけて120℃まで冷却してスラリー(2)を得た。 The autoclave 1, the reservoir bath 11 from 38.41 wt% Na 2 S aqueous solution 320.2kg through a pipe 9 and (Na 2 S1576 mol), reservoir bath 25 Kararo through NMP196.1kg and pipe 23 from the reservoir bath 14 via a pipe 12 Liquid (1) 183.0 kg was charged. The temperature of the filtrate (1) when supplied to the autoclave was 135 ° C. The temperature was raised to 212 ° C. with stirring under a nitrogen stream, and 54.00 kg of water was distilled off. Then, the autoclave was sealed and cooled to 180 ° C., and 227.3 kg of p-DCB from the storage tank 17 through the pipe 15 and 238.0 parts by mass of NMP from the storage tank 14 through the pipe 12 were charged into the autoclave 1. The temperature was increased to 108,000 Pa using nitrogen gas at a liquid temperature of 165 ° C. to start the temperature rise. The temperature was raised to 240 ° C. over 135 minutes and maintained for 30 minutes. After that, the liquid temperature was raised to 250 ° C. over 40 minutes and held for 73 minutes to complete the reaction, and then cooled to 120 ° C. over 3 hours to obtain a slurry (2).
次に、得られたスラリー(2)100.0kgをろ過(桐山ロートに保留粒子1μmのセルロースろ紙を引き、スラリーを入れたビーカーをウォーターバスにかけ、スラリー温度が50℃になってから、ロートに投入し、水流ポンプでの減圧ろ過)して溶媒を除去し、ろ過残渣に残ったNMPと副生成物の塩化ナトリウムを溶解するため60℃の温水400kgに分散し10分間撹拌した後、さらにろ過し、ろ過ケーキに60℃の温水400kgを通過させた。この操作を3回繰り返した後、含水ろ過ケーキは、120℃において3時間熱風循環乾燥機中で乾燥し、白色粉末状のポリマー(2)を得た。溶融粘度を測定したところ、48Pa・sであった。 Next, 100.0 kg of the obtained slurry (2) was filtered (a cellulose filter paper having 1 μm of reserved particles was drawn on the Kiriyama funnel, a beaker containing the slurry was placed in a water bath, and after the slurry temperature reached 50 ° C., the funnel was used. (Put in, filter under reduced pressure with a water flow pump) to remove the solvent, disperse in 400 kg of warm water at 60 ° C to dissolve the NMP remaining in the filtration residue and sodium chloride as a by-product, stir for 10 minutes, and then further filter. Then, 400 kg of hot water at 60 ° C. was passed through the filtered cake. After repeating this operation three times, the hydrous filtered cake was dried in a hot air circulation dryer at 120 ° C. for 3 hours to obtain a white powdery polymer (2). The melt viscosity was measured and found to be 48 Pa · s.
1 反応容器
2 撹拌翼
3 精留塔
4 コンデンサ(凝縮器)
5 凝縮器からの液体成分を静置分離するためのデカンタ
6 デカンタ下層部の液体を精留塔に戻す還流ポンプ
7 バルブ(精留塔及びコンデンサ内部のガス成分の圧力を調製する圧力制御弁)
8 バルブ
9 Na2Sを反応容器へ供給するための配管
10 Na2Sを反応容器へ供給するためのポンプ
11 Na2Sの貯留漕
12 NMPを反応容器へ供給するための配管
13 NMPを反応容器へ供給するためのポンプ
14 NMPの貯留漕
15 p−DCBを反応容器へ供給するための配管
16 p−DCBを反応容器へ供給するためのポンプ
17 p−DCBの貯留漕
18 反応容器内容物を固液分離装置へ供給するための配管
19 固液分離装置
20 固相成分を移送するための配管
21、24 液相成分を移送するためのポンプ
22、23 液相成分を移送するための配管
25 液相成分の貯留漕
1 Reaction vessel 2 Stirring blade 3 Smelting tower 4 Capacitor (condenser)
5 Decanter for statically separating the liquid component from the condenser 6 Recirculation pump that returns the liquid in the lower layer of the decanter to the rectification tower 7 Valve (pressure control valve that adjusts the pressure of the gas component inside the rectification tower and condenser)
8 reaction pipe 13 NMP for supplying the reservoir bath 12 NMP pump 11 Na 2 S for supplying the pipe 10 Na 2 S for supplying valve 9 Na 2 S to the reaction vessel to the reaction vessel to the reaction vessel Pump for supplying to the vessel 14 NMP storage tank 15 Piping for supplying p-DCB to the reaction vessel 16 Pump for supplying p-DCB to the reaction vessel 17 Storage tank for p-DCB 18 Reaction vessel contents 19 Solid-liquid separator 20 Piping for transferring solid-phase components 21, 24 Pumps 22 and 23 for transferring liquid-phase components Piping for transferring liquid-phase components 25 Liquid phase component storage tank
Claims (4)
工程(2):反応容器内に、前記工程(1)で得られた有機極性溶媒(a)を、工程(1)における固液分離時の温度から80℃以内の範囲のうちに供給する工程、
工程(3):反応容器内に、少なくとも、ポリハロ芳香族化合物と、(i)アルカリ金属硫化物、または、(ii)アルカリ金属水硫化物及びアルカリ金属水酸化物とを供給する工程、
工程(4):反応容器内で、前記工程(2)および(3)を経て得られた、少なくとも、ポリハロ芳香族化合物と、(i)アルカリ金属硫化物とを、または、(ii)アルカリ金属水硫化物及びアルカリ金属水酸化物とを原料として、有機極性溶媒(a)中で重合反応させる工程、を有すること、
前記工程(2)において、反応容器内に供給する際の前記有機極性溶媒(a)の温度が90〜190℃の範囲であること、を特徴とするポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法。 Step (1): A step of obtaining an organic polar solvent (a) by removing solid phase components by solid-liquid separation after the polymerization reaction of the polyarylene sulfide resin.
Step (2): A step of supplying the organic polar solvent (a) obtained in the step (1) into the reaction vessel within a range of 80 ° C. from the temperature at the time of solid-liquid separation in the step (1). ,
Step (3): A step of supplying at least a polyhalo aromatic compound and (i) alkali metal sulfide, or (ii) alkali metal hydrosulfide and alkali metal hydroxide into the reaction vessel.
Step (4): In the reaction vessel, at least the polyhalo aromatic compound obtained through the steps (2) and (3) and (i) alkali metal sulfide, or (ii) alkali metal. Having a step of polymerizing hydrosulfide and alkali metal hydroxide as raw materials in an organic polar solvent (a).
A method for producing a polyarylene sulfide resin, wherein the temperature of the organic polar solvent (a) when supplied into the reaction vessel in the step (2) is in the range of 90 to 190 ° C.
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