JP2002265602A - Method for producing polyaryrene sulfide having stable quality - Google Patents
Method for producing polyaryrene sulfide having stable qualityInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はポリアリーレンスルフィ
ドの製造方法に関する。さらに詳しくは、電子・電気材
料分野、自動車用分野、耐熱性材料分野において、その
分子量の変動が著しく低減され、安定化されたポリアリ
ーレンスルフィドの製造方法に関する。The present invention relates to a method for producing polyarylene sulfide. More specifically, the present invention relates to a method for producing stabilized polyarylene sulfide in which the fluctuation of the molecular weight is remarkably reduced in the fields of electronic and electric materials, the field of automobiles, and the field of heat-resistant materials.
【0002】[0002]
【従来の技術】ポリアリーレンスルフィド(以下、PA
Sということがある)、中でも特にポリフェニレンスル
フィド(以下、PPSということがある)は、機械的強
度,耐熱性,難燃性,耐溶剤性等に優れると共に、良好
な電気的特性や高い剛性を有するエンジニアリングプラ
スチックとして知られており、自動車部品、電子・電気
機器部品、機械部品の素材等の各種材料として広く用い
られている。その製造には、従来、N−メチル−2−ピ
ロリドン(以下、NMPということがある。)等の非プ
ロトン性有機溶媒中でp−ジクロロベンゼン等のジハロ
ゲン芳香族化合物と硫化ナトリウム等のナトリウム塩と
を反応させるという方法が一般に用いられてきた。しか
しながら、この方法においてはハロゲン化ナトリウムが
副生し、このハロゲン化ナトリウムはNMP等の溶媒に
不溶であるためPAS中に取り込まれてしまい、重合
後、多量の水でPASを洗浄しても、PAS中のハロゲ
ン化ナトリウムを十分に取り除くことはできなかった。
そこで、ナトリウム塩に代えてリチウム塩を用いて重合
を行う方法が注目されてきた。このようなリチウム塩を
用いたPASの製造方法は、例えば、非プロトン性有機
溶媒中で水酸化リチウムと硫化水素とを反応させて水硫
化リチウムを生成し、次いでこの反応液を脱硫化水素化
して生成した硫化リチウムを硫黄源として用いることを
特徴としている。2. Description of the Related Art Polyarylene sulfide (hereinafter referred to as PA)
S), among which polyphenylene sulfide (hereinafter sometimes referred to as PPS) is particularly excellent in mechanical strength, heat resistance, flame retardancy, solvent resistance and the like, and has good electrical characteristics and high rigidity. It is widely known as engineering plastics, and is widely used as a material for automobile parts, electronic / electric equipment parts, and mechanical parts. Conventionally, a dihalogen aromatic compound such as p-dichlorobenzene and a sodium salt such as sodium sulfide are prepared in an aprotic organic solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter, sometimes referred to as NMP). Has generally been used. However, in this method, sodium halide is produced as a by-product, and since this sodium halide is insoluble in a solvent such as NMP, it is taken into the PAS. Even after the polymerization, the PAS is washed with a large amount of water. Sodium halide in PAS could not be sufficiently removed.
Therefore, attention has been paid to a method of performing polymerization using a lithium salt instead of a sodium salt. In a method for producing a PAS using such a lithium salt, for example, lithium hydroxide and hydrogen sulfide are reacted in an aprotic organic solvent to produce lithium hydrosulfide, and then the reaction solution is dehydrosulfided. It is characterized in that the lithium sulfide generated by the use is used as a sulfur source.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記のようなリチウム
塩を用いたPASの製造方法においては、硫化リチウム
は下記のような水硫化リチウムの脱硫化水素反応により
合成され、その際、溶媒中に析出する硫化リチウムは、
その平均粒径が通常100μm程度あるいはそれ以上の
ものであった。2LiSH→Li2 S+H2 Sそして、
上記のような平均粒径の大きな硫化リチウムを用いてP
ASを製造した場合、重縮合槽へのフィード濃度が不安
定となり、また、重縮合槽内においてその濃度が不均一
となることなどから、生成するPASの分子量が大きく
変動するという問題があった。本発明は、上記のような
課題に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明
は、水硫化リチウムを脱硫化水素化して生成した硫化リ
チウムとジハロゲン化芳香族化合物とを反応させるPA
Sの製造方法において、生成するPASの分子量の変動
を著しく低減しうる方法を提供することにある。In the method for producing PAS using a lithium salt as described above, lithium sulfide is synthesized by a dehydrogenation reaction of lithium hydrosulfide as described below. The deposited lithium sulfide is
The average particle size was usually about 100 μm or more. 2LiSH → Li 2 S + H 2 S and
Using lithium sulfide having a large average particle size as described above,
When AS is produced, the concentration of the feed to the polycondensation tank becomes unstable, and the concentration becomes non-uniform in the polycondensation tank. Therefore, there is a problem that the molecular weight of the produced PAS fluctuates greatly. . The present invention has been made in view of the above problems. That is, the present invention provides a PA for reacting lithium sulfide produced by dehydrogenation of lithium hydrosulfide with a dihalogenated aromatic compound.
An object of the present invention is to provide a method for producing S, which can significantly reduce the variation in the molecular weight of PAS to be produced.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、PASの製造に用いる
硫化リチウムとして、微細化した粒子状のものを用い、
その反応を制御することによって、本発明の上記目的を
達成できることを見出した。本発明はかかる知見に基づ
いて完成したものである。すなわち、本発明は、水硫化
リチウムを脱硫化水素化して生成した硫化リチウムとジ
ハロゲン化芳香族化合物とを反応させてポリアリーレン
スルフィドを製造する方法において、該硫化リチウムと
して平均粒径50μm以下の硫化リチウム粒子を使用す
ることを特徴とするポリアリーレンスルフィドの製造方
法を提供するものである。Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies in view of the above problems, and as a result, used lithium sulfide used in the production of PAS in the form of finely divided particles.
It has been found that the above object of the present invention can be achieved by controlling the reaction. The present invention has been completed based on such findings. That is, the present invention relates to a method for producing polyarylene sulfide by reacting lithium sulfide generated by dehydrogenation of lithium hydrosulfide with a dihalogenated aromatic compound, wherein the lithium sulfide has an average particle diameter of 50 μm or less. An object of the present invention is to provide a method for producing polyarylene sulfide, characterized by using lithium particles.
【0005】[0005]
【発明の実施の形態】以下に、本発明を更に詳細に説明
する。本発明のポリアリーレンスルフィドの製造方法
は、水硫化リチウムを脱硫化水素化して生成した硫化リ
チウム、特に平均粒径50μm以下の硫化リチウム粒子
を用いるものである。上記硫化リチウムは、非プロトン
性有機溶媒中で水酸化リチウムと硫化水素とを反応させ
て水硫化リチウムを生成し、次いでこの反応液を脱硫化
水素化して生成されるものである。以下に具体的に説明
する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in more detail. The method for producing polyarylene sulfide of the present invention uses lithium sulfide produced by dehydrogenation of lithium hydrosulfide, particularly lithium sulfide particles having an average particle size of 50 μm or less. The lithium sulfide is formed by reacting lithium hydroxide and hydrogen sulfide in an aprotic organic solvent to generate lithium hydrosulfide, and then dehydrogenating this reaction solution. This will be specifically described below.
【0006】本発明においては、非プロトン性有機溶媒
中で水酸化リチウムと硫化水素とを反応させて、まず、
水硫化リチウム(LiSH)を生成する。非プロトン性
有機溶媒としては、一般に、非プロトン性の極性有機化
合物(たとえば、アミド化合物,ラクタム化合物,尿素
化合物,有機イオウ化合物,環式有機リン化合物等)
を、単独溶媒として、または、混合溶媒として、好適に
使用することができる。これらの非プロトン性の極性有
機化合物のうち、前記アミド化合物としては、たとえ
ば、N,N−ジメチルホルムアミド,N,N−ジエチル
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−ジプロピルアセトア
ミド,N,N−ジメチル安息香酸アミドなとを挙げるこ
とができる。[0006] In the present invention, lithium hydroxide and hydrogen sulfide are reacted in an aprotic organic solvent.
Produces lithium hydrosulfide (LiSH). As the aprotic organic solvent, generally, aprotic polar organic compounds (for example, amide compounds, lactam compounds, urea compounds, organic sulfur compounds, cyclic organic phosphorus compounds, etc.)
Can be suitably used as a single solvent or as a mixed solvent. Among these aprotic polar organic compounds, examples of the amide compound include N, N-dimethylformamide, N, N-diethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N, N
-Diethylacetamide, N, N-dipropylacetamide, N, N-dimethylbenzoic acid amide.
【0007】また、前記ラクタム化合物としては、たと
えば、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−ノルマルプ
ロピルカプロラクタム,N−ノルマルブチルカプロラク
タム,N−シクロヘキシルカプロラクタム等のN−アル
キルカプロラクタム類,N−メチル−2−ピロリドン
(NMP),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−ノルマルプロピル−2−ピロリドン,N−ノ
ルマルブチル−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−エチル−3−メチル−2−ピロリドン,N−メ
チル−34,5−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−イソプロピル−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
−ピペリドンなどを挙げることができる。The lactam compound includes, for example, caprolactam, N-methylcaprolactam, N
N-alkylcaprolactams such as -ethylcaprolactam, N-isopropylcaprolactam, N-isobutylcaprolactam, N-normalpropylcaprolactam, N-normalbutylcaprolactam, N-cyclohexylcaprolactam, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), N -Ethyl-2-pyrrolidone, N-isopropyl-2-pyrrolidone, N-isobutyl-2-pyrrolidone, N-n-propyl-2-pyrrolidone, N-n-butyl-2-pyrrolidone, N-cyclohexyl-
2-pyrrolidone, N-methyl-3-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-3-methyl-2-pyrrolidone, N-methyl-34,5-trimethyl-2-pyrrolidone, N-methyl-2-piperidone, N -Ethyl-2-piperidone,
N-isopropyl-2-piperidone, N-methyl-6
Methyl-2-piperidone, N-methyl-3-ethyl-2
-Piperidone and the like.
【0008】また、前記尿素化合物としては、たとえ
ば、テトラメチル尿素,N,N’−ジメチルエチレン尿
素,N,N’−ジメチルプロピレン尿素などを挙げるこ
とができる。さらに、前記有機イオウ化合物としては、
たとえば、ジメチルスルホキシド,ジエチルスルホキシ
ド,ジフェニルスルホン,1−メチル−1−オキソスル
ホラン,1−エチル−1−オキソスルホラン,1−フェ
ニル−1−オキソスルホランなどを、また、前記環式有
機リン化合物としては、たとえば、1−メチル−1−オ
キソホスホラン,1−ノルマルプロピル−1−オキソホ
スホラン,1−フェニル−1−オキソホスホランなどを
挙げることができる。これら各種の非プロトン性極性有
機化合物は、それぞれ一種単独で、または二種以上を混
合して、さらには、本発明の目的に支障のない他の溶媒
成分と混合して、前記非プロトン性有機溶媒として使用
することができる。前記各種の非プロトン性有機溶媒の
中でも、好ましいのはN−アルキルカプロラクタム及び
N−アルキルピロリドンであり、特に好ましいのはN−
メチル−2−ピロリドンである。The urea compound includes, for example, tetramethyl urea, N, N'-dimethylethylene urea, N, N'-dimethylpropylene urea and the like. Further, as the organic sulfur compound,
For example, dimethylsulfoxide, diethylsulfoxide, diphenylsulfone, 1-methyl-1-oxosulfolane, 1-ethyl-1-oxosulfolane, 1-phenyl-1-oxosulfolane, and the like. Examples thereof include 1-methyl-1-oxophosphorane, 1-n-propyl-1-oxophosphorane, 1-phenyl-1-oxophosphorane and the like. These various aprotic polar organic compounds are each used alone or in combination of two or more, and further mixed with other solvent components which do not disturb the object of the present invention, and the aprotic organic compound is mixed. Can be used as a solvent. Among the above various aprotic organic solvents, preferred are N-alkylcaprolactam and N-alkylpyrrolidone, and particularly preferred is N-alkylpyrrolidone.
Methyl-2-pyrrolidone.
【0009】本発明に用いられる水酸化リチウムとして
は、特に制限はなく、高純度である限り市販の製品を含
めいかなるものも使用することができる。また、硫化水
素としては特に制限はないが、例えば、石油製油所から
発生するオフガスの硫化水素を使用することもできる。
ここで、水酸化リチウムに対する、硫化水素の使用割合
(モル比:硫化水素/水酸化リチウム)は、反応の完結
の観点から、通常1.0以上、特に1.05以上であ
る。本発明においては、例えば、反応容器中に前記非プ
ロトン性有機溶媒と水酸化リチウムとを投入し、次に得
られた仕込み液に硫化水素を吹き込み反応させる。この
場合、非プロトン性有機溶媒中にあらかじめ硫化水素を
吹き込み溶解させた非プロトン溶媒溶液に水酸化リチウ
ムを混合して反応させてもよい。The lithium hydroxide used in the present invention is not particularly limited, and any lithium hydroxide, including commercially available products, can be used as long as it has high purity. The hydrogen sulfide is not particularly limited, and for example, off-gas hydrogen sulfide generated from a petroleum refinery can be used.
Here, the use ratio of hydrogen sulfide to lithium hydroxide (molar ratio: hydrogen sulfide / lithium hydroxide) is usually 1.0 or more, particularly 1.05 or more, from the viewpoint of completion of the reaction. In the present invention, for example, the aprotic organic solvent and lithium hydroxide are charged into a reaction vessel, and then hydrogen sulfide is blown into the obtained charged solution to cause a reaction. In this case, the reaction may be performed by mixing lithium hydroxide with an aprotic solvent solution in which hydrogen sulfide has been previously blown and dissolved in an aprotic organic solvent.
【0010】硫化水素を吹き込む際の圧力は、常圧でも
加圧でもよい。吹き込み時間、吹き込み速度としては、
特に制限はない。また、硫化水素の吹き込み方法も特に
制限はなく、たとえばN−メチル−2−ピロリドン中に
水酸化リチウムを攪拌しながら、その中へ気体状の硫化
水素をバブリングする等の通常用いられる方法を用いる
ことができ、連続式におこなうことも可能である。この
場合、水が存在していてもよい。反応温度は、0〜15
0℃が好ましく、120〜140℃がさらに好ましい。
0℃未満であると反応速度が著しく遅くなるため、合成
にかかる時間が長くなりプロセス上不経済となり、15
0℃を超えると硫化水素が溶液中に溶け込みにくくな
り、その結果硫化水素の吹き抜け量が増し、吸収効率が
悪くなる。The pressure for blowing hydrogen sulfide may be normal pressure or pressurization. As the blowing time and blowing speed,
There is no particular limitation. The method for blowing hydrogen sulfide is also not particularly limited, and a commonly used method such as bubbling gaseous hydrogen sulfide into N-methyl-2-pyrrolidone while stirring lithium hydroxide therein is used. It can be performed continuously. In this case, water may be present. The reaction temperature is from 0 to 15
0 ° C is preferable, and 120 to 140 ° C is more preferable.
If the temperature is lower than 0 ° C., the reaction rate becomes extremely slow, so that the time required for the synthesis becomes longer and the process becomes uneconomical.
When the temperature exceeds 0 ° C., hydrogen sulfide hardly dissolves in the solution, and as a result, the blow-through amount of hydrogen sulfide increases, and the absorption efficiency deteriorates.
【0011】反応時間は、前記硫化水素の使用割合から
算出される必要硫化水素量を、供給する硫化水素が吹き
抜けない速度で割って得られる値以上とすることが好ま
しい。それ未満であると水酸化リチウムに対して硫化水
素が化学量論的に不足し、得られる硫化リチウムの純度
が低下する(原料の水酸化リチウムが硫化リチウム中に
混在する)。このように硫化水素を投入することによ
り、系内に固体状で存在していた水酸化リチウムは系内
の液体部分に溶解する。前述のように水硫化リチウムを
生成したのち、その反応液中の水硫化リチウム(LiS
H)を脱硫化水素化し、高純度の硫化リチウム(Li2
S)を生成する。[0011] The reaction time is preferably not less than a value obtained by dividing the required amount of hydrogen sulfide calculated from the use ratio of hydrogen sulfide by the speed at which the supplied hydrogen sulfide does not blow through. If it is less than this, hydrogen sulfide is stoichiometrically insufficient with respect to lithium hydroxide, and the purity of the obtained lithium sulfide is reduced (the raw material lithium hydroxide is mixed in the lithium sulfide). By charging hydrogen sulfide in this manner, lithium hydroxide that has been present in a solid state in the system is dissolved in a liquid portion in the system. After the formation of lithium hydrosulfide as described above, the lithium hydrosulfide (LiS
H) is desulfurized to high purity lithium sulfide (Li 2
S) is generated.
【0012】この脱硫化水素化を行う際の反応温度は、
150〜210℃、更に170〜210℃、特に190
〜210℃の範囲内にあることが好ましい。150℃未
満であると反応速度が著しく遅く、脱硫化水素時間が長
くなりプロセス上不経済であり、210℃を超えると溶
媒の沸点を超える場合があり、合成に圧力容器の使用が
必要となり不経済である。また、反応時間については、
0.3〜7時間が好ましく、2〜7時間がさらに好まし
い。0.3時間未満であると反応時間が不足し、製品中
に水硫化リチウムが混在し、硫化リチウムの純度の低下
をきたし、7時間を超えると反応時間が長くなり、反応
槽の大型化につながりプロセス上不経済である。特に、
連続式合成を行う場合は、CSTR(連続攪拌式槽型反
応器)を使用して、上記温度で上記時間滞留させて行う
ことができる。なお、水硫化リチウムの生成時に副生し
た水を留去する目的で、反応容器上部にコンデンサを配
置することが好ましい。水が存在すると反応の進行を妨
げるとともに得られる硫化リチウムの加水分解反応が起
こるからである。The reaction temperature at the time of performing this dehydrosulfide reaction is as follows:
150-210 ° C, further 170-210 ° C, especially 190
It is preferably in the range of -210 ° C. If the temperature is lower than 150 ° C., the reaction rate is extremely slow, and the time for dehydrogenation is prolonged, which is uneconomical in the process. If the temperature exceeds 210 ° C., the boiling point of the solvent may be exceeded. Economy. For the reaction time,
0.3 to 7 hours are preferable, and 2 to 7 hours are more preferable. If the reaction time is less than 0.3 hours, the reaction time is insufficient, and lithium hydrosulfide is mixed in the product, and the purity of the lithium sulfide is reduced. If the reaction time is more than 7 hours, the reaction time becomes longer, and the reaction tank becomes larger. It is uneconomical in the connection process. In particular,
When performing a continuous synthesis, it can be performed by using a CSTR (Continuous Stirred Tank Type Reactor) at the above-mentioned temperature and at the above-mentioned time. In addition, it is preferable to dispose a condenser at the upper part of the reaction vessel for the purpose of distilling off water produced as a byproduct during the production of lithium hydrosulfide. This is because the presence of water impedes the progress of the reaction and causes a hydrolysis reaction of the obtained lithium sulfide.
【0013】本発明においては、上記水硫化リチウムか
ら硫化リチウムを生成する際に、平均粒径50μm以
下、好ましくは30μm以下、更に好ましくは20μm
以下の微細な硫化リチウム粒子を生成するものである
が、そのような微細な硫化リチウム粒子を生成する方法
として下記の2つの方法を好ましく挙げることができ
る。 (1)上記硫化リチウム製造後、湿式粉砕機を用いて生
成硫化リチウム粒子を微細化する方法。 (2)硫化リチウムの生成時の温度への昇温速度を20
℃/時間以上として微細化する方法。 上記(1)の方法においては、硫化リチウム/非プロト
ン性有機溶媒スラリー中の生成硫化リチウムを湿式粉砕
して微細化するものであるが、本発明に用いることので
きる湿式粉砕機としては、例えば、バッチ式あるいは連
続式ボールミル、遠心式粉砕機、剪断式粉砕機等を用い
ることができる。粉砕条件は、使用する粉砕機に応じて
適宜選定することができる。In the present invention, when producing lithium sulfide from the above-mentioned lithium hydrosulfide, the average particle size is 50 μm or less, preferably 30 μm or less, more preferably 20 μm or less.
Although the following fine lithium sulfide particles are produced, the following two methods can be preferably mentioned as a method for producing such fine lithium sulfide particles. (1) A method in which after the production of lithium sulfide, the produced lithium sulfide particles are refined using a wet mill. (2) The rate of temperature increase to the temperature at the time of formation of lithium sulfide is 20
A method of making finer by setting the temperature to at least ° C / hour. In the above method (1), the produced lithium sulfide in the lithium sulfide / aprotic organic solvent slurry is wet-pulverized to be finely divided. Examples of the wet pulverizer that can be used in the present invention include: , A batch or continuous ball mill, a centrifugal crusher, a shear crusher, or the like can be used. The pulverization conditions can be appropriately selected according to the pulverizer used.
【0014】上記(2)の方法においては、上記所定反
応温度への昇温速度を20℃/時間以上、好ましくは3
0〜120℃/時間とすることにより生成する硫化リチ
ウムを微細化することができる。上記方法により得られ
た微細化硫化リチウムは、上記粒径範囲を有するもので
あるが、その粒子の形状は、上記の合成法により生成し
た粒子については、昇温速度によらず立方晶形であり、
また湿式粉砕後の粒子は不定形である。この硫化リチウ
ム/非プロトン性有機溶媒スラリーを、顕微鏡写真によ
る目視計測あるいはレーザー式粒径分布測定器などを用
いて、個々の粒子径を測定する。ここで用いた平均粒径
は、体面積平均径であり、以下で定義される。In the above method (2), the rate of temperature rise to the predetermined reaction temperature is 20 ° C./hour or more, preferably 3 ° C./hour.
Lithium sulfide generated by setting the temperature to 0 to 120 ° C / hour can be miniaturized. Although the refined lithium sulfide obtained by the above method has the above-mentioned particle size range, the shape of the particles is cubic regardless of the heating rate for the particles produced by the above-described synthesis method. ,
The particles after the wet pulverization are amorphous. The individual particle diameters of the lithium sulfide / aprotic organic solvent slurry are measured by visual measurement using a micrograph or by using a laser type particle size distribution analyzer. The average particle diameter used here is the body area average diameter and is defined below.
【0015】[0015]
【数1】 (Equation 1)
【0016】このような方法により、スラリー中の硫化
リチウム粒子の粒径を50μm以下、更には30μm以
下とすることができる。本発明においては、上記得られ
た硫化リチウムを用いてPASを製造するが、その工程
は、上記硫化リチウム製造工程を含み、以下のような重
合工程、洗浄工程および分離工程に大別され、具体的に
は、非プロトン性有機溶媒中で、固体状硫化リチウムお
よびジハロゲン化芳香族化合物を重合成分として重合す
る工程、その重合溶液を所定の洗浄溶液で洗浄する工
程、並びにその重合溶液と洗浄溶液との混合液をポリマ
ー相と溶媒相とに分離する工程を主工程として含むもの
である。According to such a method, the particle size of the lithium sulfide particles in the slurry can be reduced to 50 μm or less, and more preferably 30 μm or less. In the present invention, PAS is produced using the obtained lithium sulfide. The process includes the above-mentioned lithium sulfide production process, and is roughly divided into the following polymerization step, washing step and separation step. Specifically, in an aprotic organic solvent, a step of polymerizing solid lithium sulfide and a dihalogenated aromatic compound as a polymerization component, a step of washing the polymerization solution with a predetermined washing solution, and a step of washing the polymerization solution and the washing solution Is separated into a polymer phase and a solvent phase as a main step.
【0017】以下、本発明におけるPASの重合方法を
説明する。硫化リチウムの製造方法については上述した
通りであるが、その際、原料成分の添加順序は特に制限
があるわけではないが、以下の三方法を例として挙げる
ことができる。特に下記の方法が好ましい。また、反
応型式としては、バッチ式、連続式、バッチ式と連続式
の組合せのいずれの方法も採用することができる。 水酸化リチウムとジハロゲン化芳香族化合物との非
プロトン性有機溶媒溶液を調製し、この非プロトン性極
性有機溶媒溶液に硫化水素を吹込み、溶解させる。 あらかじめ硫化水素を吹込み、溶解させた非プロト
ン性溶媒溶液を、水酸化リチウムとジハロゲン化芳香族
化合物とに混合する。 水酸化リチウムの非プロトン性有機溶媒溶液に硫化
水素を吹込み、溶解し、次いでジハロゲン化芳香族化合
物を添加する。 本発明に用いられるジハロゲン化芳香族化合物として
は、特に制限はないが、ポリアリーレンスルフィドの製
造に用いられる公知の化合物を好適例として挙げること
ができる。Hereinafter, a method for polymerizing PAS in the present invention will be described. The method for producing lithium sulfide is as described above. At this time, the order of adding the raw material components is not particularly limited, but the following three methods can be exemplified. Particularly, the following method is preferable. As the reaction type, any method of a batch type, a continuous type, or a combination of a batch type and a continuous type can be adopted. An aprotic organic solvent solution of lithium hydroxide and a dihalogenated aromatic compound is prepared, and hydrogen sulfide is blown into the aprotic polar organic solvent solution to dissolve the solution. An aprotic solvent solution in which hydrogen sulfide has been previously blown and dissolved is mixed with lithium hydroxide and a dihalogenated aromatic compound. Hydrogen sulfide is blown into and dissolved in a solution of lithium hydroxide in an aprotic organic solvent, and then the dihalogenated aromatic compound is added. The dihalogenated aromatic compound used in the present invention is not particularly limited, but preferred examples include known compounds used for producing polyarylene sulfide.
【0018】たとえば、m−ジハロゲンベンゼン、p−
ジハロゲンベンゼン等のジハロゲンベンゼン類;2,3
−ジハロゲントルエン、2,5−ジハロゲントルエン、
2,6−ジハロゲントルエン、3,4−ジハロゲントル
エン、2,5−ジハロゲンキシレン、1−エチル−2,
5−ジハロゲンベンゼン、1,2,4,5−テトラメチ
ル−3,6−ジハロゲンベンゼン、1−ノルマルヘキシ
ル−2,5−ジハロゲンベンゼン、1−シクロヘキシル
−2,5−ジハロゲンベンゼンなどのアルキル置換ジハ
ロゲンベンゼン類またはシクロアルキル置換ジハロゲン
ベンゼン類;1−フェニル−2,5−ジハロゲンベンゼ
ン、1−ベンジル−2,5−ジハロゲンベンゼン、1−
p−トルイル−2,5−ジハロゲンベンゼン等のアリー
ル置換ジハロゲンベンゼン類;4,4’−ジハロビフェ
ニル等のジハロビフェニル類:1,4−ジハロナフタレ
ン、1,6−ジハロナフタレン、2,6−ジハロナフタ
レン等のジハロナフタレン類などを挙げることができ
る。これらのジハロゲン化芳香族化合物における二個の
ハロゲン元素は、それぞれフッ素、塩素,臭素またはヨ
ウ素であり、それらは同一であってもよいし、互いに異
なっていてもよい。これらの中でも、好ましいのはジハ
ロゲンベンゼン類であり、特に好ましいのはp−ジクロ
ロベンゼンを50モル%以上含むものである。For example, m-dihalogenbenzene, p-
Dihalogenbenzenes such as dihalogenbenzene; 2,3
-Dihalogentoluene, 2,5-dihalogentoluene,
2,6-dihalogentoluene, 3,4-dihalogentoluene, 2,5-dihalogenxylene, 1-ethyl-2,
Alkyl-substituted dihalogens such as 5-dihalogenbenzene, 1,2,4,5-tetramethyl-3,6-dihalogenbenzene, 1-normalhexyl-2,5-dihalogenbenzene, 1-cyclohexyl-2,5-dihalogenbenzene Benzenes or cycloalkyl-substituted dihalogenbenzenes; 1-phenyl-2,5-dihalogenbenzene, 1-benzyl-2,5-dihalogenbenzene,
Aryl-substituted dihalogenbenzenes such as p-toluyl-2,5-dihalogenbenzene; dihalobiphenyls such as 4,4'-dihalobiphenyl: 1,4-dihalonaphthalene, 1,6-dihalonaphthalene, 2, And dihalonaphthalenes such as 6,6-dihalonaphthalene. The two halogen elements in these dihalogenated aromatic compounds are each fluorine, chlorine, bromine or iodine, and they may be the same or different from each other. Among them, preferred are dihalogenbenzenes, and particularly preferred are those containing 50 mol% or more of p-dichlorobenzene.
【0019】硫化水素に対するジハロゲン芳香族の配合
量は、ジハロゲン芳香族化合物/硫黄原子のモル比が、
0.5〜2.0好ましくは0.9〜1.3となるように
する。0.5未満の場合、PASが分解し、2.0より
大きい場合、ジハロゲン芳香族化合物の回収コストが高
くなる。非プロトン性有機溶媒1リットル中に含まれる
ジハロゲン芳香族のモル数は0.8〜4.0モル、好ま
しくは1.2〜3.7モルとなるようにする。0.8モ
ル/リットル未満の場合、分子量が急激に低下し、その
制御が困難であり、4.0モル以上のときは分子量が低
下し、樹脂の物性値は実用レベルではない。連続式製造
方法で行なう場合は、各成分の配合比は、所定の槽へ流
入する各成分の流量比(単位時間当たりの重量、モル量
等)となる(以下の説明においても同様である)。The amount of the dihalogen aromatic compound relative to hydrogen sulfide is determined based on the molar ratio of dihalogen aromatic compound / sulfur atom.
0.5 to 2.0, preferably 0.9 to 1.3. When it is less than 0.5, PAS is decomposed, and when it is more than 2.0, the recovery cost of dihalogen aromatic compounds increases. The number of moles of the dihalogen aromatic contained in 1 liter of the aprotic organic solvent is set to 0.8 to 4.0 moles, preferably 1.2 to 3.7 moles. When the amount is less than 0.8 mol / liter, the molecular weight sharply decreases and it is difficult to control the molecular weight. When the amount is 4.0 mol or more, the molecular weight decreases and the physical properties of the resin are not at a practical level. In the case of using a continuous production method, the mixing ratio of each component is the flow ratio (weight, molar amount, etc. per unit time) of each component flowing into a predetermined tank (the same applies to the following description). .
【0020】本発明においては、必要に応じ、前記ジハ
ロゲン化芳香族化合物に加えて活性水素含有ハロゲン化
芳香族化合物、1分子中に3個以上のハロゲン原子を有
するポリハロゲン化芳香族化合物、およびポリハロゲン
化芳香族ニトロ化合物などの分岐剤を適当に選択して反
応系に添加し、これを使用することもできる。必要に応
じて使用される前記分岐剤の使用割合は、前記硫化水素
1モルに対し、通常、0.0005〜0.05モル、好
ましくは0.001〜0.02モルである。本発明にお
いては、必要に応じて非プロトン性有機溶媒中で、硫化
リチウムとジハロゲン化芳香族化合物との予備重合を行
うことが、より高分子量のPASを製造する上で好まし
い。この予備重合については特に制限はないが、例え
ば、前記得られた硫化リチウム化合物を含む反応混合物
に、ジハロゲン化芳香族化合物、水、および非プロトン
性有機溶媒を添加し、バッチ式あるいは連続式で180
〜250℃で0.1〜10時間、好ましくは1〜6時間
保持する。各重合成分の配合量は、下記の条件を満たす
ことが好ましい。In the present invention, if necessary, an active hydrogen-containing halogenated aromatic compound, a polyhalogenated aromatic compound having three or more halogen atoms in one molecule, in addition to the dihalogenated aromatic compound, and A branching agent such as a polyhalogenated aromatic nitro compound may be appropriately selected, added to the reaction system, and used. The proportion of the branching agent used as needed is usually 0.0005 to 0.05 mol, preferably 0.001 to 0.02 mol, per 1 mol of the hydrogen sulfide. In the present invention, it is preferable to carry out preliminary polymerization of lithium sulfide and a dihalogenated aromatic compound in an aprotic organic solvent, if necessary, in order to produce a PAS having a higher molecular weight. The prepolymerization is not particularly limited.For example, a dihalogenated aromatic compound, water, and an aprotic organic solvent are added to the reaction mixture containing the obtained lithium sulfide compound, and the mixture is batchwise or continuously. 180
It is kept at 250 ° C. for 0.1 to 10 hours, preferably 1 to 6 hours. The amount of each polymerization component preferably satisfies the following conditions.
【0021】非プロトン性有機溶媒1リットル中に含ま
れるジハロゲン化芳香族化合物のモル数は、0.8〜
4.0(モル/リットル)が好ましく、さらに好ましく
は1.2〜3.7(モル/リットル)である。硫化水素
1モルに対する、ジハロゲン化芳香族化合物の使用割合
は、0.5〜2モルが好ましく、さらに好ましくは0.
9〜1.3モルである。水と非プロトン性有機溶媒との
重量比(水/非プロトン性有機溶媒)は、3/97以上
であることが好ましく、さらに好ましくは5/95〜1
5/85である。重合原料あるいは生成した低分子量の
PASに次の連続式本重合操作を行う。本発明における
本重合操作については特に制限はなく、特開平6−24
8077号公報等、いくつかの公知文献に開示された条
件に準拠して行うことができる。反応容器としては、た
とえば、ステンレス製オートクレーブを挙げることがで
きる。連続式本重合槽に流入した重合原料あるいは低分
子量PASの槽内での滞留時間は、各成分の流入量や槽
の形状、大きさにより異なるが、0.1〜20時間、好
ましくは0.1〜10時間、さらに好ましくは0.1〜
5時間になるよう調整する。The number of moles of the dihalogenated aromatic compound contained in one liter of the aprotic organic solvent is from 0.8 to 0.8.
It is preferably 4.0 (mol / liter), more preferably 1.2 to 3.7 (mol / liter). The use ratio of the dihalogenated aromatic compound to 1 mol of hydrogen sulfide is preferably 0.5 to 2 mol, and more preferably 0.5 to 2 mol.
9 to 1.3 mol. The weight ratio of water to the aprotic organic solvent (water / aprotic organic solvent) is preferably 3/97 or more, more preferably 5/95 to 1/95.
5/85. The following continuous main polymerization operation is performed on the polymerization raw material or the produced low molecular weight PAS. The polymerization operation in the present invention is not particularly limited.
It can be carried out in accordance with the conditions disclosed in several known documents such as 8077. Examples of the reaction container include a stainless steel autoclave. The residence time of the polymerization raw material or the low molecular weight PAS flowing into the continuous main polymerization tank in the tank varies depending on the inflow of each component and the shape and size of the tank, but is 0.1 to 20 hours, preferably 0.1 to 20 hours. 1 to 10 hours, more preferably 0.1 to
Adjust for 5 hours.
【0022】なお、重合操作は、単段、二段の重合とし
て説明しているが、三段以上の多段重合であってもよ
く、また、温度条件を二以上の多段に変化させてもよ
い。本発明においては、重合操作終了後、必要に応じ
て、アルカリ金属水酸化物またはアルカリ土類金属水酸
化物を投入して、リチウムイオンを回収することができ
る。重合溶液から前記PASを除去した後に、投入する
アルカリ土類金属水酸化物またはアルカリ土類金属水酸
化物としては、特に制限はないが、たとえば、水酸化ナ
トリウム,水酸化カリウム,水酸化マグネシウム等を挙
げることができる。本重合後の重合溶液にはPASが固
化しない程度に水を添加し、洗浄操作を行うことができ
る。水量は重合溶液の量、温度により異なるが、冷却し
すぎてPASが固化、析出しない量であれば良い。洗浄
槽は通常、攪拌させて重合溶液と水とが良く混合するよ
うにすることが好ましい。Although the polymerization operation is described as a single-stage or two-stage polymerization, it may be a multi-stage polymerization of three or more stages, or the temperature condition may be changed to two or more stages. . In the present invention, after the completion of the polymerization operation, if necessary, an alkali metal hydroxide or an alkaline earth metal hydroxide may be added to recover lithium ions. The alkaline earth metal hydroxide or alkaline earth metal hydroxide to be charged after the removal of the PAS from the polymerization solution is not particularly limited, and examples thereof include sodium hydroxide, potassium hydroxide, and magnesium hydroxide. Can be mentioned. Water can be added to the polymerization solution after the main polymerization to such an extent that the PAS does not solidify, and a washing operation can be performed. The amount of water varies depending on the amount and temperature of the polymerization solution, but may be any amount that does not solidify or precipitate PAS due to excessive cooling. It is preferable that the washing tank is usually stirred so that the polymerization solution and water are mixed well.
【0023】洗浄溶液は、ポリマーに付着している不純
物、副生成物がそれに溶解してポリマーに悪影響を与え
ないものであるならば特に制限はなく、たとえば、メタ
ノール,アセトン,ベンゼン,トルエン,水,NMPを
挙げることができる。中でも水が好ましい。重合反応終
了後の重合溶液については、ポリマー相と溶媒相に分離
するために、分離槽において分離操作を行う。分離した
溶媒相(NMP,水,LiClが主成分である)から水
酸化リチウムを回収する方法は、前記リチウムイオンの
回収操作と同様にすることができる。回収した水酸化リ
チウムは仕込み操作で再利用することができる。なお、
より十分な洗浄、分離効果を得るために、洗浄および分
離工程は、任意の回数繰り返しても良い。The washing solution is not particularly limited as long as impurities and by-products adhering to the polymer dissolve therein and do not adversely affect the polymer. For example, methanol, acetone, benzene, toluene, water , NMP. Among them, water is preferred. With respect to the polymerization solution after the completion of the polymerization reaction, a separation operation is performed in a separation tank to separate into a polymer phase and a solvent phase. The method of recovering lithium hydroxide from the separated solvent phase (NMP, water, and LiCl are the main components) can be the same as the above-described operation of recovering lithium ions. The recovered lithium hydroxide can be reused in the charging operation. In addition,
The washing and separating steps may be repeated any number of times in order to obtain more sufficient washing and separating effects.
【0024】本発明においては、洗浄および分離工程を
終了したポリマー相には、まだ溶媒が含まれるため、溶
媒の除去をすることが好ましい。この溶媒除去操作とと
しては、特に制限はなく、公知のPAS製造方法で用い
られる溶媒除去方法(たとえば特開平7−33878号
公報等に開示されたフラッシュ法)に準拠することがで
きる。前記溶媒除去操作を終えたPASは、溶融状態
で、または適当な方法で冷却して固化、粒状にして取り
出すことができる。冷却法としては、空冷,水冷,油冷
等を挙げることができる。本発明の方法においては、以
上のようにして、ポリマーの溶液粘度(ηinh )が0.
10以上、好ましくは0.17以上であり、メルトイン
デックス(MI)が0〜1000g/10分であるとこ
ろの、十分に高分子量であって、ある場合には、ゲル形
成性であるポリアリーレンスルフィドを、簡略化された
工程で容易にかつ安定に得ることができる。また、ポリ
マー製造時の経時によるあるいはバッチ間のηinh 変動
が著しく改善される。In the present invention, since the solvent is still contained in the polymer phase after the washing and separation steps, it is preferable to remove the solvent. The solvent removing operation is not particularly limited, and can be based on a solvent removing method used in a known PAS manufacturing method (for example, a flash method disclosed in JP-A-7-33878). The PAS having been subjected to the solvent removal operation can be taken out in a molten state or solidified by cooling by an appropriate method. Examples of the cooling method include air cooling, water cooling, and oil cooling. In the method of the present invention, as described above, the solution viscosity (η inh ) of the polymer is set to 0.
A polyarylene sulfide of sufficient molecular weight and, in some cases, gel-forming, having a melt index (MI) of at least 10 and preferably at least 0.17 and a melt index (MI) of 0 to 1000 g / 10 min. Can be easily and stably obtained in a simplified process. In addition, η inh variation with time or between batches during polymer production is significantly improved.
【0025】なお、前記溶液粘度は、粒状のポリアリー
レンスルフィドをα−クロルナフタレンに0.4dl/
gの濃度になるように溶解し、206℃の温度でウベロ
ーデ粘度計を使用して測定された値である。本発明によ
り得られたポリアリーレンスルフィドから各種の製品を
成形する場合には、ポリアリーレンスルフィドに必要に
応じて他の重合体、顔料、グラファイト、金属粉、ガラ
ス粉、石英粉、タルク、炭酸カルシウム、ガラス繊維、
炭素繊維、各種ウィスカーなどの充填剤、安定剤、離型
剤などを適宜配合することができる。本発明により得ら
れたポリアリーレンスルフィドは、各種成形品の材料、
たとえばフィルム、繊維、機械部品、電気部品、電子部
品などの材料として好適に利用することができる。The solution viscosity is such that granular polyarylene sulfide is added to α-chloronaphthalene at 0.4 dl /
g, and measured using a Ubbelohde viscometer at a temperature of 206 ° C. When molding various products from the polyarylene sulfide obtained according to the present invention, if necessary, other polymers, pigments, graphite, metal powder, glass powder, quartz powder, talc, calcium carbonate may be added to the polyarylene sulfide. , Glass fiber,
Fillers such as carbon fibers and various whiskers, stabilizers, release agents and the like can be appropriately compounded. Polyarylene sulfide obtained by the present invention is a material for various molded articles,
For example, it can be suitably used as a material for films, fibers, mechanical parts, electric parts, electronic parts and the like.
【0026】[0026]
【実施例】以下に、本発明を実施例により更に具体的に
説明するが、本発明はこれらの例によってなんら制限さ
れるものではない。 実施例1 水硫化リチウム合成槽、硫化リチウム合成槽、予備重合
槽(2個)、重合槽、洗浄槽、分離槽、及び溶媒除去槽
を備えたPAS製造装置を用いた。この7槽はいずれも
形状が同一であり、槽の内径は350mm、槽の高さは
300mm、容積は約30リットルの円筒状であった。
これらの槽のうち、硫化リチウム合成槽はバッチ式で、
他の槽は連続式で一連の製造工程を行った。原料合成工程(仕込み操作) 100℃−常圧下の水硫化リチウム合成槽に、N−メチ
ル−2−ピロリドン(NMP)10.3kg/h、水酸
化リチウム1.1kg/h、硫化水素1.6kg/hの
流量で24時間連続して添加した。滞留時間は0.4時間
とした。水硫化リチウムを含む100℃の合成液を硫化
リチウム合成槽に25kgため込み、その後大気圧下1
00℃から10℃/時間で180〜205℃まで昇温
し、1〜5時間この温度で保持し、硫化リチウムを含む
スラリーを得た。EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, but it should not be construed that the invention is limited thereto. Example 1 A PAS production apparatus equipped with a lithium hydrogen sulfide synthesis tank, a lithium sulfide synthesis tank, a prepolymerization tank (two), a polymerization tank, a washing tank, a separation tank, and a solvent removal tank was used. Each of these seven tanks had the same shape. The inside diameter of the tank was 350 mm, the height of the tank was 300 mm, and the volume was about 30 liters.
Of these tanks, the lithium sulfide synthesis tank is of a batch type,
Other tanks performed a series of manufacturing processes in a continuous manner. Raw Material Synthesis Step (Charging Operation) In a lithium hydrogen sulfide synthesis tank at 100 ° C. and normal pressure, 10.3 kg / h of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), 1.1 kg / h of lithium hydroxide, 1.6 kg of hydrogen sulfide / H continuously for 24 hours. The residence time was 0.4 hours. 25 kg of a synthetic solution containing lithium hydrosulfide at 100 ° C. is stored in a lithium sulfide synthesizing tank.
The temperature was raised from 00 ° C to 180 to 205 ° C at a rate of 10 ° C / hour, and maintained at this temperature for 1 to 5 hours to obtain a slurry containing lithium sulfide.
【0027】結果として合成された硫化リチウム粒子の
体面積平均径をセイシン企業(株)製レーザー回折散乱
型粒度分布測定器LMS−30を用い測定したところ7
8μmであった。次いで、得られたスラリーを遠心式粉
砕機((株)奈良機械製作所製、MIC−2型)を用い
下記条件でバッチ処理したところ、得られた硫化リチウ
ム粒子の平均径は15μmであった。粉砕条件 スラリー温度: 50℃ 攪拌ローター回転数: 800rpm 粉砕処理時間: 1.58kg/バッチ×12分The body area average diameter of the resultant lithium sulfide particles was measured using a laser diffraction scattering type particle size distribution analyzer LMS-30 manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.
It was 8 μm. Next, the obtained slurry was subjected to batch treatment using a centrifugal crusher (MIC-2, manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.) under the following conditions, and the average diameter of the obtained lithium sulfide particles was 15 μm. Milling conditions Slurry temperature: 50 ° C. Stirring rotor rotation speed: 800 rpm Milling time: 1.58 kg / batch × 12 minutes
【0028】PPSの重合 <予備重合操作>前記仕込み操作で合成した硫化リチウ
ム(Li2 S)を含む合成液とパラジクロロベンゼンと
を各々11.5kg/h、3.4kg/hrの流量で2
0時間、240℃−0.3MPa下の第1予備重合槽に流
入させた。滞留時間は1.9時間とした。この操作では
低分子量のPASが得られた。サンプル採取してηinh
を測定したところ、0.13であった。 <本重合操作>前記低分子量のPASを含む重合溶液を
14.9kg/hの流量で、260℃−0.6MPa下の
第2予備重合槽に、次いで本重合槽に流入させた。各槽
内の滞留時間は予備重合操作と同一とした。この操作で
は高分子量のPASが得られた。本重合終了後の重合溶
液は1リットルのNMPに対し、PASは250g含ま
れており、生産量は2.5kg/hであった。 Polymerization of PPS <Preliminary Polymerization Operation> The synthesis solution containing lithium sulfide (Li 2 S) synthesized by the above charging operation and paradichlorobenzene were each mixed at a flow rate of 11.5 kg / h and 3.4 kg / hr.
The mixture was allowed to flow into the first prepolymerization tank at 240 ° C. and 0.3 MPa for 0 hour. The residence time was 1.9 hours. In this operation, a low molecular weight PAS was obtained. Sampling and η inh
Was 0.13. <Main Polymerization Operation> The polymerization solution containing the low molecular weight PAS was flowed at a flow rate of 14.9 kg / h into the second prepolymerization tank at 260 ° C. and 0.6 MPa and then into the main polymerization tank. The residence time in each tank was the same as in the prepolymerization operation. In this operation, a high molecular weight PAS was obtained. After completion of the main polymerization, the polymerization solution contained 250 g of PAS with respect to 1 liter of NMP, and the production amount was 2.5 kg / h.
【0029】<洗浄工程>前記高分子量のPASを含む
重合溶液、水、およびNMPを、各々14.9kg/
h、3.4kg/h、10.2kg/hの流量で洗浄槽
に流入させた。槽内は200rpmで攪拌し、重合溶液
の滞留時間は1時間とした。 <分離工程>その後、洗浄槽から分離槽へ洗浄工程と同
流量で、重合溶液を流入させた。重合液の滞留時間は洗
浄工程と同一とした。洗浄槽には液面レベル計を設置
し、NMP相とポリマー相との界面を検出しながら、分
離槽下部のバルブからポリマー相のみを5.5kg/h
rの流量で取り出した。溶媒相は、分離槽上部から槽外
へ23kg/hrの流量で取り出した。溶媒相は所定の
処理を行い、回収した。<Washing Step> The above-mentioned polymerization solution containing PAS having a high molecular weight, water, and NMP were each added to 14.9 kg /
h, 3.4 kg / h, and 10.2 kg / h. The inside of the tank was stirred at 200 rpm, and the residence time of the polymerization solution was 1 hour. <Separation step> Thereafter, the polymerization solution was flowed from the washing tank to the separation tank at the same flow rate as in the washing step. The residence time of the polymerization liquid was the same as in the washing step. A liquid level meter is installed in the washing tank, and while detecting the interface between the NMP phase and the polymer phase, only the polymer phase is 5.5 kg / h from the valve below the separation tank.
It was taken out at a flow rate of r. The solvent phase was taken out of the separation tank from the top of the separation tank at a flow rate of 23 kg / hr. The solvent phase was subjected to a predetermined treatment and collected.
【0030】<後処理工程>分離槽から取り出したポリ
マー相は、NMPを50重量%程度含むので、溶媒除去
槽に流入させて、NMP、及び極少量の水を蒸散させ
て、PASを取り出した。この結果、24時間で60k
g/日のPASを製造することができた。この時得られ
たPASのηinh は経時で下記に示す通りであり、その
変動は、平均値に対し±0.005以内であった。収率は
90%であった。 <Post-Treatment Step> Since the polymer phase taken out of the separation tank contains about 50% by weight of NMP, it was allowed to flow into the solvent removal tank to evaporate NMP and a very small amount of water to take out PAS. . As a result, 60k in 24 hours
g / day of PAS could be produced. The η inh of the obtained PAS at this time was as shown below with time, and the variation was within ± 0.005 with respect to the average value. The yield was 90%.
【0031】実施例2 実施例1において、粉砕機として、ホソカワミクロン
(株)製アクアマイザーAQ−5型(バッチ式ボールミ
ル)を用い、下記条件でバッチ処理した以外は、実施例
1と同様にしてPASを合成した。粉砕条件 スラリー温度: 25℃ 攪拌ローター回転数: 400rpm 粉砕処理時間: 2.5kg/バッチ×12分 得られた硫化リチウム粒子の平均粒径は10μmで、得
られたPASのηinhは経時で下記に示す通りであり、
その変動は、平均値に対し±0.004以内であった。 Example 2 In Example 1, an aquamizer AQ-5 (batch type ball mill) manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd. was used as a pulverizer, and the batch treatment was carried out under the following conditions. PAS was synthesized. Milling conditions Slurry temperature: 25 ° C. Stirring rotor rotation speed: 400 rpm Milling time: 2.5 kg / batch × 12 minutes The average particle size of the obtained lithium sulfide particles is 10 μm, and the η inh of the obtained PAS is as follows over time. As shown in
The fluctuation was within ± 0.004 with respect to the average value.
【0032】実施例3 実施例1において、粉砕機として、(株)栗本鉄工所製
簡易型湿式攪拌ミル200φ(連続ボールミル)を用い
下記条件で連続処理した以外は、実施例1と同様にして
PASを合成した。粉砕条件 スラリー温度: 25℃ 攪拌ローター回転数: 558rpm 粉砕処理速度: 6.8kg/Hr 得られた硫化リチウム粒子の平均粒径は12μmで、得
られたPASのηinhは経時で下記に示す通りであり、
その変動は,平均値に対し±0.004以内であった。 Example 3 Example 1 was repeated in the same manner as in Example 1 except that a simple wet-type agitating mill 200φ (continuous ball mill) manufactured by Kurimoto Iron Works Co., Ltd. was used as a pulverizer and continuously processed under the following conditions. PAS was synthesized. Grinding conditions Slurry temperature: 25 ° C. Stirring rotor rotation speed: 558 rpm Grinding treatment speed: 6.8 kg / Hr The average particle size of the obtained lithium sulfide particles is 12 μm, and the η inh of the obtained PAS is as shown below with time. And
The fluctuation was within ± 0.004 with respect to the average value.
【0033】実施例4 実施例1において、粉砕機として、オルガノ(株)製C
LM−0.8S(剪断式粉砕機)を用い、下記条件でバ
ッチ処理した以外は、実施例1と同様にしてPASを合
成した。粉砕条件 スラリー温度: 35℃ 攪拌ローター回転数: 17000rpm 粉砕処理時間: 1.5kg/バッチ×3分 得られた硫化リチウム粒子の平均粒径は38μmで、得
られたPASのηinhは経時で下記に示す通りであり、
その変動は、平均値に対し±0.014以内であった。 Example 4 In Example 1, as a pulverizer, C manufactured by Organo Corporation was used.
PAS was synthesized in the same manner as in Example 1 except that a batch treatment was performed under the following conditions using LM-0.8S (shear type pulverizer). Milling conditions Slurry temperature: 35 ° C. Stirring rotor rotation speed: 17000 rpm Milling time: 1.5 kg / batch × 3 minutes The average particle size of the obtained lithium sulfide particles is 38 μm, and the η inh of the obtained PAS is as follows over time. As shown in
The fluctuation was within ± 0.014 with respect to the average value.
【0034】実施例5 実施例1において、硫化リチウム合成槽も連続式とし
て、完全連続式でPAS製造を行った。水硫化リチウム
合成条件は実施例1と同じとし、その後、水硫化リチウ
ム(LiSH)を含む合成液を13kg/hの流量で、
205℃−常圧下の硫化リチウム合成槽に流入させた。
槽内の滞留時間は3.0時間とした。得られた硫化リチ
ウムの平均粒径は82μmであった。得られた硫化リチ
ウム/NMPスラリー溶液について、実施例1と同様に
粉砕処理を行い、同様にPASの重合を行った。得られ
た硫化リチウム粒子の平均粒径は12μmで、PASの
ηinh は経時で下記に示す通りであり、その変動は、平
均値に対し±0.005以内であった。 Example 5 In Example 1, the PAS was produced in a completely continuous manner with the lithium sulfide synthesis tank also being a continuous one. The conditions for synthesizing lithium hydrosulfide were the same as those in Example 1. Thereafter, a synthesis solution containing lithium hydrosulfide (LiSH) was supplied at a flow rate of 13 kg / h.
It flowed into a lithium sulfide synthesis tank at 205 ° C. and normal pressure.
The residence time in the tank was 3.0 hours. The average particle size of the obtained lithium sulfide was 82 μm. The obtained lithium sulfide / NMP slurry solution was pulverized in the same manner as in Example 1 and polymerized in PAS in the same manner. The average particle size of the obtained lithium sulfide particles was 12 μm, and η inh of the PAS was as shown below over time, and the variation was within ± 0.005 with respect to the average value.
【0035】実施例6 実施例1において、硫化リチウム/NMP溶液の180
〜205℃までの昇温速度を30℃/時間とし、粉砕処
理を行わなかったこと以外は同様にしてPASを合成し
た。得られた硫化リチウム粒子の平均粒径は27μm
で、PASのηinh は経時で下記に示す通りであり、そ
の変動は、平均値に対し±0.006以内であった。 Example 6 The same procedure as in Example 1 was repeated except that the lithium sulfide / NMP solution was
PAS was synthesized in the same manner except that the temperature was raised at a rate of up to 205 ° C. at 30 ° C./hour and pulverization was not performed. The average particle size of the obtained lithium sulfide particles is 27 μm.
The η inh of the PAS was as shown below over time, and the variation was within ± 0.006 with respect to the average value.
【0036】比較例1 実施例1において、硫化リチウム/NMPスラリー溶液
中の硫化リチウムの粉砕処理を行わなかった以外は同様
にしてPASを合成した。得られたPASのηinh は経
時で下記に示す通りであり、その変動は、平均値に対し
て±0.08以内であった。 Comparative Example 1 A PAS was synthesized in the same manner as in Example 1 except that the lithium sulfide in the lithium sulfide / NMP slurry solution was not subjected to the pulverizing treatment. The η inh of the obtained PAS was as shown below over time, and the variation was within ± 0.08 with respect to the average value.
【0037】比較例2 実施例5において、硫化リチウム/NMPスラリー溶液
中の硫化リチウムの粉砕処理を行わなかった以外は同様
にしてPASを合成した。得られたPASのηinh は経
時で下記に示す通りであり、その変動は、平均値に対し
て±0.07以内であった。 Comparative Example 2 A PAS was synthesized in the same manner as in Example 5 except that the lithium sulfide in the lithium sulfide / NMP slurry solution was not subjected to the pulverizing treatment. The η inh of the obtained PAS over time was as shown below, and the variation was within ± 0.07 with respect to the average value.
【0038】[0038]
【発明の効果】水硫化リチウムを脱硫化水素化して生成
した硫化リチウムとジハロゲン化芳香族化合物とを反応
させてポリアリーレンスルフィドを製造する方法におい
て、硫化リチウムとして平均粒径50μm以下の硫化リ
チウム粒子を使用する本発明の方法によれば、生成する
PASの分子量の変動を著しく低減することができる。According to the method for producing polyarylene sulfide by reacting lithium sulfide formed by dehydrogenation of lithium hydrosulfide with a dihalogenated aromatic compound, lithium sulfide particles having an average particle diameter of 50 μm or less are used as lithium sulfide. According to the method of the present invention, the fluctuation of the molecular weight of the PAS to be produced can be significantly reduced.
Claims (3)
した硫化リチウムとジハロゲン化芳香族化合物とを反応
させてポリアリーレンスルフィドを製造する方法におい
て、該硫化リチウムとして平均粒径50μm以下の硫化
リチウム粒子を使用す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 polyarylene sulfide by reacting lithium sulfide generated by dehydrogenation of lithium hydrosulfide with a dihalogenated aromatic compound, wherein the lithium sulfide has an average particle diameter of 50 μm or less. A method for producing polyarylene sulfide, comprising using particles.
子が、湿式粉砕機を用いて微細化されたものである請求
項1記載の製造方法。2. The method according to claim 1, wherein the lithium sulfide particles having an average particle diameter of 50 μm or less are finely divided by using a wet pulverizer.
20℃/時間以上の昇温速度で昇温した温度で行なう請
求項1記載の製造方法。3. The dehydrosulfide reaction of lithium hydrosulfide,
2. The method according to claim 1, wherein the heating is performed at a temperature raised at a rate of 20 ° C./hour or more.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101619035B1 (en) | 2012-12-27 | 2016-05-09 | 도레이 카부시키가이샤 | Method for producing cyclic polyarylene sulfide |
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2001
- 2001-03-12 JP JP2001068494A patent/JP2002265602A/en active Pending
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