JPH08198965A - ポリアリーレンスルフィドの製造法 - Google Patents

ポリアリーレンスルフィドの製造法

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JPH08198965A
JPH08198965A JP7010606A JP1060695A JPH08198965A JP H08198965 A JPH08198965 A JP H08198965A JP 7010606 A JP7010606 A JP 7010606A JP 1060695 A JP1060695 A JP 1060695A JP H08198965 A JPH08198965 A JP H08198965A
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博章 森下
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俊明 森田
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  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶融結晶化温度が高くて、溶融時における溶
融粘度安定性、白色度に優れ、またポリマー中のナトリ
ウム含有量、溶融時における発生ガス量が少ない等の諸
物性に優れるポリアリ−レンスルフィド(PAS)を得
る。 【構成】 生成したPASポリマーと有機極性溶媒とを
含む反応系に塩酸、硫酸等の酸を添加し、酸性下70〜
200℃で5〜120分攪拌処理(1)を行い、その
後、この系にNaOH等の無機アルカリを添加し、アル
カリ性下70〜200℃で5〜120分攪拌処理(2)
を行い、次いで処理ポリマ−を反応溶媒から分離する方
法。水に前記処理済みのPASポリマーを分散させた
後、この水性スラリー(A)に酸を添加し、酸性下の攪
拌処理(3)を行ってから一旦ポリマーを分離し、この
分離ポリマーを再び水に分散させた水性スラリー(B)
に無機アルカリを添加して中性またはアルカリ性下の攪
拌処理(4)を行い、次いで処理ポリマーを分離する方
法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、溶融結晶化温度が高く
て、溶融時における溶融粘度安定性、白色度に優れ、ま
たポリマー中のナトリウム含有量、溶融時における発生
ガス量が少ない等の諸物性に優れるポリアリ−レンスル
フィド(以下、PASと略す)の製造法、更にはこれら
の諸物性のバランスがよいうえ、製造する際のこれらポ
リマー物性の再現性が良好なPASの製造方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】熱可塑性樹脂であるPASは、主に射出
成形用途に使用される、耐熱性、耐薬品性、寸法安定性
に非常に優れるエンジニアリングプラスチックである。
しかしながら、従来の市販のPAS樹脂は低分子量であ
るために、溶融粘度が不足しており、エクストウル−ダ
−によるペレット化の際に安定した運転が不可能であっ
たり、射出成形の際にはバリが多く発生したり、その成
形物の機械的強度も多くの場合不十分であることが問題
であった。この問題点は、酸素の存在下、およそ220
℃〜融点以下の温度でPASを適度な時間熱処理するこ
とにより解決されるが、架橋、分岐構造をとることによ
る成形加工物の靱性不足、着色、また過度な熱処理によ
る溶融結晶化温度の低下等の新たな問題点を生じてくる
ことがあり、万全な解決策とはいえないものであった。
【0003】PASが製品化されるまでには、製造から
精製にいたるまで多くのプロセスを経るが、その一つで
ある前述の熱処理は、低沸点物が低減化されることによ
る溶融時のガス発生を抑える効果が大きく、そのためペ
レット化や射出成形加工の際の作業性を大幅に向上させ
るという利点があることを特徴としている。しかしなが
ら、多種類に及ぶPASの不純物成分として前述の熱処
理で除去することが出来ないものとして、ナトリウムイ
オンが挙げられる。ナトリウムイオンを多量に(100
0ppm以上になると顕著である)含有するPAS樹脂
は、電気特性や耐湿寸法安定性に劣り、それ故特に電
気、電子分野でのPAS樹脂の使用に支障をきたしてい
る。このナトリウムイオンの存在形態は、スルフィド化
剤として硫化ソ−ダあるいは水硫化ソ−ダ等を用いた場
合、PAS分子鎖成長末端、未反応のスルフィド化剤、
副生塩化ナトリウムに由来するもの等種々考えられる
が、いずれのものも前述の熱処理によって除去不可能な
ものである。
【0004】このナトリウムイオンを除去する手段とし
て、反応に用いた溶媒で粗精製PASを洗浄する方法、
叉は他の有機溶媒で洗浄する方法等があり、この方法に
よるとナトリウムイオン含量を大幅に減少させる効果が
ある。しかしながら製造コストのアップ、洗浄後の有機
溶媒の回収処理の問題、また洗浄したPAS中の残存す
る有機溶媒が射出成形時に再ガス化する問題等のマイナ
ス点も多い。
【0005】その他の除去手段として特開昭62−22
3232号公報には、重合反応終了後の極性有機溶媒を
含んだポリフェニレンスルファイド(PPS)のスラリ
ーに無機酸または有機酸を加えpH6以下で攪拌洗浄
し、ろ過、水洗、乾燥する精製方法が記載されている。
かかる方法によれば確かにナトリウムイオン含量を大幅
に減少させることはできる。しかし、酸処理のみを施し
たPASでは溶融時における発生ガス量が著しく増加
し、また白色度、溶融粘度安定性等の物性もかなり劣っ
ていた。さらに、乾燥工程の前工程に於いてPASを含
む系が酸性の場合、乾燥後に於いてもPASに酸がどう
しても残留するため、このPASを押し出し機、成形機
等でペレット化、成形加工する場合、溶融したPASが
接触する機械の金属部分を腐食させるおそれがある。
【0006】一方特開昭63−63721号公報記載の
方法は溶融ポリマーが結晶化する際に微球晶性を示すP
ASを得ることを目的としてはいるが、重合によって生
成させたPASを反応液から分離した後、この分離ポリ
マーをpH値2未満の強酸溶液中で0〜150℃、5〜
150分間処理すること、この酸処理後のPASに付着
残留する強酸溶液を除去のために弱塩基(アンモニア)
で中和、水洗して取り出すと色調が優れたPASが得ら
れるとの開示がある。しかしながら、重合反応系より一
旦分離したPASポリマーを用い、これを強酸溶液処
理、塩基による中和処理と水系における処理のみを施す
前記方法では、ナトリウムイオン含量が低減できず、ま
た溶融結晶化温度も低くかった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、溶融
結晶化温度、純度(含有ナトリウムに関して)が高くま
た溶融時にける溶融粘度安定性、白色度が良好であり、
また溶融時における発生ガス量も少ないポリアリ−レン
スルフィド(以下、PASと略す)を従来方法より一層
簡便な手段で得ることにある。また、さらなる本発明の
目的は、これらの諸物性のバランスがよいうえ、製造す
る際のこれらポリマー物性の再現性に優れるPASの製
造法を提供するにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らが鋭意検討し
ていたところ、反応系より分離したPASポリマーを水
系中で強酸による処理、アルカリによる中和処理を行う
従来の方法では、水でスラリ−化した際、水は水との親
和性が低いPAS粒子の表面のみで接しているに過ぎ
ず、このためここに酸あるいはアルカリを添加しても、
水と接触したPAS粒子の表面にのみ作用するだけ損で
あると考察し、あえて前段階である反応系で酸性下の攪
拌処理、ついでアルカリ性下の攪拌処理を施したとこ
ろ、反応系の有機極性溶媒中ではPAS粒子内部にまで
有機極性溶媒が浸透し易い状態にあるためここで酸処
理、アルカリ処理を施すとPAS粒子の表面のみならず
内部まで充分浸透親和させることができ、むしろ水系ス
ラリー中よりも均一でかつ高効率な処理が行えること見
い出した。
【0009】さらにまた本発明者らは、生成ポリマーお
よび有機極性溶媒を含む反応系において酸添加による攪
拌処理(1)、ついでアルカリ添加による攪拌処理
(2)をした後、分離された処理ポリマーを再び水に分
散させた水性スラリー(A)に酸添加による攪拌処理
(3)を施し、該スラリーよりポリマーを分離後、再度
水に分散させた水性スラリー(B)に対してアルカリ添
加による攪拌処理(4)行った後分離されたPASポリ
マーは、諸物性のバランスがよく、また製造時における
これらポリマー物性の再現性が優れることを見い出し
た。
【0010】即ち本発明は、ポリハロゲン化芳香族化合
物及びスルフィド化剤を有機極性溶媒中で重合し、該重
合反応が終了した後の生成したポリアリーレンスルフィ
ドポリマーを含む反応系に有機酸または無機酸を添加し
て攪拌処理(1)を行い、しかる後、前記反応系に更に
無機アルカリを添加して攪拌処理(2)を行い、次いで
処理ポリマ−を反応溶媒から分離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法にかかわる。
【0011】さらにまた本発明は、前記した方法により
分離されたポリアリ−レンスルフィドを水に分散させた
水性スラリー(A)に有機酸または無機酸を添加して攪
拌処理(3)を行ってからポリマーを分離し、このポリ
マーを再び水に分散させた水性スラリー(B)に無機ア
ルカリを添加して攪拌処理(4)を行い、次いでポリマ
ーを分離することを特徴とするポリアリーレンスルフィ
ドの製造法にかかわる。
【0012】本発明で用いるポリハロゲン化芳香族化合
物は、p−ジクロルベンゼン、m−ジクロルベンゼン、
o−ジクロルベンゼン、ジブロムベンゼン等のジハロベ
ンゼンであり、これに併用出来る共重合成分としては、
芳香核に直接結合した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、例えば、トリクロルベンゼン
テトラクロルベンゼン、ジクロルナフタレン、トリクロ
ルナフタレン、トリブロムベンゼン、ジブロムナフタレ
ン、ジヨ−ドベンゼン、トリヨ−ドベンゼン、ジクロル
ジフェニルスルホン、ジブロムジフェニルスルホン、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−テル、ジブロムジフェニルエ−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
ル等及びこれらの混合物が挙げられる。尚、分岐構造に
よるポリマ−の粘度増大を図るために、一分子中に3個
以上のハロゲン置換基を持つポリハロ芳香族化合物を少
量ジハロ芳香族化合物と併用させても良い。
【0013】本発明で用いられるスルフィド化剤として
は、硫化アルカリ金属化合物の単独、該化合物あるいは
他の硫黄源と水酸化アルカリ金属の併用等が挙げられ
る。硫化アルカリ金属化合物としては、硫化リチウム、
硫化ナトリウム、硫化カリウム、硫化ルビジウム、硫化
セシウム、及びこれらの混合物が含まれる。かかる硫化
アルカリ金属化合物は、水和物及び/叉は水性混合物と
して、あるいは無水の形として用いることができる。
尚、硫化アルカリ金属中に微量存在する重硫化アルカリ
金属、チオ硫酸アルカリ金属と反応させるために、少量
の水酸化アルカリ金属を加えても問題ない。尚、硫化ア
ルカリ金属化合物としては、1〜2水塩の硫化ナトリウ
ムが好ましい。
【0014】他の硫黄源としては、例えば水硫化アルカ
リ金属化合物、硫化水素、チオアミド、チオ尿素、チオ
カルバネ−ト、チオカルボン酸、二硫化炭素、チオカル
ボキシレ−ト、硫黄、五硫化燐等である。好ましい硫黄
源としては、水硫化アルカリ金属化合物である。特に水
硫化アルカリ金属化合物としては、水硫化リチウム、水
硫化ナトリウム、水硫化カリウム、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
る水硫化アルカリ金属化合物は、水和物及び/叉は水性
混合物あるいは無水の形で用いることができる。かかる
水硫化アルカリ金属化合物としては水硫化ナトリウムが
好ましく、水酸化アルカリ金属化合物と併用して用いら
れるが、該化合物の代わりにN−メチルー4ーアミノ酪
酸ナトリウム叉は炭酸アルカリ金属化合物を併用しても
良い。
【0015】又、水酸化アルカリ金属化合物としては、
水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、
水酸化ルビジウム、水酸化セシウム、及びこれらの混合
物が挙げられ、水酸化ナトリウムが好ましい。
【0016】尚、硫黄源と水酸化アルカリ金属化合物と
の割合は、硫黄元素1モルに対して水酸化アルカリ金属
化合物0.8〜3.0モルが適当である。特に水酸化ア
ルカリ金属化合物と併用する場合、その使用量は水硫化
アルカリ金属化合物1.00モルに対し0.9〜1.2
モルの範囲が適当である。炭酸アルカリ金属化合物を併
用する場合には、水酸化アルカリ金属化合物の使用割合
の1/2程度が適当である。又、N−メチルー4ーアミ
ノ酪酸ナトリウムを併用する場合のその使用量は、アル
カリ金属の水硫化物1.00モルに対し0.9〜1.2
モルの範囲が適当である。
【0017】上記硫化アルカリ金属化合物叉は水硫化ア
ルカリ金属化合物の各水和物を使用する場合には予め溶
媒中で脱水せしめた後に反応に用いる必要がある。尚、
水硫化アルカリ金属化合物の脱水の際には水酸化アルカ
リ金属化合物叉はN−メチルー4ーアミノ酪酸ナトリウ
ムを共存せしめた方が良い。
【0018】本発明で用いられるスルフィド化剤の使用
量はポリハロゲン化芳香族化合物1モルに対し硫黄元素
が0.8〜1.2モル、好ましくは0.9〜1.1モル
となるように選択される。
【0019】本発明において使用される極性有機溶媒と
しては、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメ
チルアセトアミド、N−メチルー2ーピロリドン、N−
エチルー2ーピロリドン、N−メチルーεーカプロラク
タム、ヘキサメチルホスホルアミド等あるいはこれらの
混合物より選択される。これらの溶媒の内ではN−メチ
ルー2ーピロリドンが好ましい。有機極性溶媒の使用量
はポリハロゲン化芳香族化合物に対するモル比で2.5
ないし20の範囲で、好ましくは3ないし10の範囲で
ある。
【0020】ポリハロゲン化芳香族化合物及びスルフィ
ド化剤を有機極性溶媒中で重合が行われる際の反応温度
は、一般に200℃〜300℃、好ましくは210℃〜
300℃である。圧力は重合溶媒及び重合モノマ−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
な温度範囲であるべきであり、一般に1.1Kg/cm
2〜200Kg/cm2、好ましくは1.1Kg/cm2
〜20Kg/cm2の範囲より選択される。反応時間は
温度及び圧力により異なるが、一般に10分ないし約7
2時間の範囲であり、好ましくは1時間ないし48時間
である。
【0021】PASはポリハロゲン化芳香族化合物、ス
ルフィド化剤及び重合助剤を混合し、好ましくは不活性
雰囲気下で加熱することにより製造されうる。各成分の
混合の順序には特に制限はなく、重合工程に際して上記
成分を部分的に少量づつあるいは一時に添加することに
より行われる。
【0022】本発明方法においては、まず前記した重合
反応が終了した後の生成したポリアリーレンスルフィド
ポリマーを含む反応系に有機酸または無機酸を添加して
攪拌処理(1)を行い、しかる後、前記反応系に無機ア
ルカリを添加し更に攪拌処理(2)を行い、次いで生成
ポリマ−を反応溶媒から分離する。
【0023】この攪拌処理(1)において用いる有機酸
または無機酸とは、有機酸叉は無機酸のプロトン供与体
を意味する。例えば、有機酸としては蟻酸、酢酸、プロ
ピオン酸、2ーメチルプロピオン酸、アミノプロピオン
酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、シュウ酸、マ
レイン酸、コハク酸、グルタミン酸、シクロヘキサンカ
ルボン酸、シクロドデカンカルボン酸、安息香酸等のカ
ルボン酸類、ナフタリンーαースルホン酸、ナフタリン
ーβースルホン酸、パラトルエンスルホン酸、メタンス
ルホン酸、ベンゼンスルホン酸等のスルホン酸類等が、
無機酸としては、塩酸、硫酸、燐酸が挙げられる。これ
らの酸の中に於いては、化学的な安定性、汎用性、経済
性の観点から特に塩酸、硫酸が好ましい。
【0024】又、攪拌処理(2)を行う際に用いる無機
アルカリとは、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、水酸化セシウム等の
アルカリ金属水酸化物の溶液、水酸化ベリリウム、、水
酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化ストロン
チウム、水酸化バリウム等のアルカリ土類金属水酸化物
の溶液が挙げられる。これらの無機アルカリの中では、
化学的な安定性、汎用性、経済性の観点から特に水酸化
ナトリウムが好ましい。
【0025】PASの重合反応終了後に攪拌を行いなが
ら有機酸または無機酸を添加する攪拌処理(1)では、
その添加量は有機極性溶媒スラリ−のpHを7未満とす
るに充分な量だけ任意に添加する。好ましくはpH5未
満とする量を用いる。酸は市販の高濃度品でも支障はな
いが、取扱い時の安全性、pHコントロ−ルのし易さの
観点から、水溶液としたものが最も好ましい。
【0026】酸性下の攪拌処理(1)における処理温度
は、70℃〜200℃、好ましくは70℃〜130℃、
更に好ましくは70℃〜90℃の範囲が推奨温度であ
る。処理時間は、5分〜120分、好ましくは20〜6
0分の範囲である。
【0027】この攪拌処理(1)を行なった後の酸性を
示すPASの有機極性溶媒スラリ−に攪拌しながら無機
アルカリを添加して攪拌処理(2)を行う。無機アルカ
リの添加量は有機極性溶媒を含む反応系スラリ−のpH
をアルカリ性とする量、好ましくはpH10以上とする
に充分な量だけ添加する。用いるアルカリは市販の高濃
度品でも支障はないが、取扱い時の安全性、pHコント
ロ−ルのし易さの観点から、水溶液としたものが最も好
ましい。
【0028】アルカリ性下の攪拌処理(2)における処
理温度は、70℃〜200℃好ましくは70℃〜150
℃、更に好ましくは70℃〜130℃の範囲が推奨温度
である。処理時間は、5分〜120分好ましくは20分
〜60分の範囲である。このアルカリ処理は溶融結晶化
温度の向上、溶融時の粘度安定性、色調(特に白色度)
の変化をきたさない意味に於いて非常に重要である。
又、乾燥工程の前工程に於いてPASを含む系が酸性の
場合、乾燥後に於いてもPASに酸がどうしても残留す
るため、このPASを押し出し機、成形機等でペレット
化、成形加工する場合、溶融したPASが接触する金属
部分を腐食させるおそれがあるため、前述のアルカリ処
理はPASの物性の安定化のみではなく、機器の耐久性
に関する観点でも重要となる。後述するPAS水性スラ
リ−をアルカリ処理する場合も機器の耐久性に関する観
点では同様な利点となる。
【0029】尚、反応終了後のPASスラリ−は、反応
に用いた有機極性溶媒中では100℃以下においても、
有機極性溶媒が比較的多量な場合、攪拌によって充分な
均一性を示す液状を呈する。添加した酸若しくはアルカ
リを反応系内に存在するPASに充分均一に作用させる
ためには、有機極性溶媒の使用量は前記したように通常
ポリハロゲン化芳香族化合物に対するモル比で2.5な
いし20の範囲内であって且つ酸及びアルカリ処理を行
う温度に於いて、PASスラリ−が液状を呈するのに必
要な最低限の量を用いるとよい。
【0030】重合反応によって生成したポリマーと有機
極性溶媒を含む反応系中での酸処理及びアルカリ処理を
行う前記方法に引き続いて、該反応系からPASを分離
した後、これを水に分散させた水性スラリー(A)に有
機酸または無機酸を添加して攪拌処理(3)を行ってか
らポリマーを分離し、このポリマーを再び水に分散させ
た水性スラリー(B)に無機アルカリを添加して攪拌処
理(4)を行い、次いでポリマーを分離する、いわゆる
反応系における酸処理(1)−アルカリ処理(2)、水
系における酸処理(3)、水系におけるアルカリ処理
(4)をおこなった後分離したPASでは、前記した諸
物性のバランスがよく、また製造時におけるこれらポリ
マー物性の再現性が優れる。
【0031】後段の水性スラリ−中における攪拌処理の
際に用いられる酸や無機アルカリは前記した反応系にお
ける処理と同様、水溶液としたものが取扱い時の安全
性、pHコントロ−ルのし易さの観点から最も好まし
い。
【0032】水性スラリー中に酸を添加し攪拌する(攪
拌処理(3))条件としては、pH7未満の酸性下がよ
い。また無機アルカリを添加し、攪拌する(攪拌処理
(4))条件としては、pH7以上の中性またはアルカ
リ性下がよい。
【0033】攪拌処理(3)、攪拌処理(4)における
処理温度は、いずれも30℃〜90℃好ましくは60℃
〜80℃の範囲が好適な温度である。処理時間は、5分
〜120分好ましくは20分〜60分の範囲である。
【0034】生成ポリマーおよび有機極性溶媒を含む反
応系における処理(酸、アルカリ)を施した後、該反応
系から分離したPASポリマー、或いはかかる処理を施
した後に更に水性スラリー系での酸処理、水性スラリー
系でのアルカリ処理を施した後、分離したPASポリマ
ーは、いずれのの場合でも通常の水洗、乾燥を経ること
によって十分優れた物性のPASポリマー製品が得られ
るが、該ポリマーの水洗を150℃〜280℃の高温、
高圧水によって耐圧容器内で洗浄する(熱水洗浄)と、
PAS中のナトリウムイオンを減少させることが一層容
易となる、ポリマー物性の再現性に優れる等の利点があ
り、本発明方法によって得られたPASポリマーの水洗
手段としては極めて好適な手段であると言える。
【0035】この高温、高圧水による洗浄(熱水洗浄)
には攪拌機を有する耐圧容器を用いた方がよい。かかる
洗浄を施したPASは100℃〜150℃で10〜15
時間乾燥する。
【0036】反応系における処理後、好適には水系スラ
リーにおける処理後に、ろ別し、分離したPASポリマ
ーを水洗し、好適には熱水洗浄し、さらに乾燥して得た
PASは、ナトリウム含有量や溶融時発生ガスが少な
く、且つ白色度、溶融結晶化温度が高く、溶融粘度安定
性に優れたPASを再現性良く安定的に製造可能であ
る。特に、汎用性の高い酸及びアルカリを用いれば(例
えば塩酸、苛性ソ−ダ等)安価に製品を提供することが
でき、pHのコントロ−ルのみで実質的に実施可能な本
製造方法は、大がかりな設備の拡大も必要なく、非常に
経済的である。
【0037】本発明による製造方法で製造されたPAS
は、特に電気、電子部品に適している他、寸法安定性を
要求される機械、自動車部品、チュ-ブ、パイプ、繊
維、フィルム、そしてブロ−成形品にも利用される。
【0038】
【実施例】以下、本発明の方法を実施例に従って説明す
る。物性評価は以下のように行った。
【0039】(1)最終ポリマー中のナトリウム含有量 パウダー状ポリマ−を白金るつぼ中で硫酸分解せしめ、
蒸留水で希釈後、炎光分析によりナトリウム金属元素の
定量を行い、ナトリウム含有量(PASポリマ−に対す
る含有量、単位 ppm.)として表示した。
【0040】(2)白色度 カラ−マシ−ン(日本電色製)を用いパウダ−状のPA
Sを測定した。 (3)溶融結晶化温度 示差走査熱量計(DSC;パ−キンエルマ−社製)を用
い、窒素気流下、溶融状態から20℃/分の条件で冷却
した際の結晶化による発熱ピ−クを読みとることにより
決定した。
【0041】(4)溶融時発生ガスの評価 予め密閉ガラス容器中でPASを320℃で15分間溶
融させ、発生するガス分を室温まで冷却しつつトラップ
し、得られたガスの凝結物を1CCのアセトンに溶解さ
せ、これをキャピラリ−カラムを備えたガスクロマトグ
ラフにかけ、発生ガスのピ−ク面積の総和を相対比較す
ることにより行った。
【0042】(5)溶融粘度安定性 メルトインデクサ−(東洋精機製)を用い、5分間溶融
状態保持及び20分間溶融状態保持の場合のメルトフロ
−値(各々MFR5、MFR20)を次式に代入し評価し
た。
【0043】
【数1】(MFR5÷MFR20)×100
【0044】〈合成例、(実施例、比較例に共通)〉1
000lオ−トクレ−ブにN−メチル−2−ピロリドン
460.9Kg、72.5%水硫化ナトリウムフレ−ク
110Kgを仕込み昇温を開始し、昇温過程において苛
性ソ−ダの水溶液112.3Kg(48%)を仕込み、
系内水を留去しつつ220℃まで3時間かけて昇温し
た。(留去した系内水は、約210Kgであった。)。
【0045】次いでp−ジクロロベンゼン210Kgを
N−メチル−2−ピロリドン115Kgに溶解させてか
ら1時間かけて仕込み、220℃、最高圧力4.2Kg
/cm2で1.5時間、更に245℃、最高圧力8.5
Kg/cm2で2時間反応せしめた。反応終了後、反応
時の攪拌回転数を保ったまま、90℃まで冷却した。
【0046】実施例 1 反応後の釜内容物が90℃となったら、攪拌を行ないな
がら反応内容物に塩酸(17.5 %)を15Kg添加
し60分処理した。(処理後のpHは2.6であっ
た。) この後、更に攪拌を行ないながら反応内容物に苛性ソ−
ダ(24%)を20.3Kg添加し、60分処理した。
(処理後のpHは14であった。)
【0047】次いで水系における酸およびアルカリによ
る洗浄を行なうため、まず反応に用いた溶媒を真空攪拌
乾燥機で留去した。残った副生成物を含むPASを15
70lの水でスラリ−化し、これに塩酸(17.5%)
を25.3Kg添加し、60分処理した。(処理後のp
Hは3.1であった。)
【0048】更にこの酸処理後のPAS水性スラリ−か
らPASをろ別し(ろ別時のPASケ−キは水で洗浄し
た。)、得られたPASケ−キを再度水でスラリ−化
し、これに苛性ソ−ダ(24%)を1.7 Kg添加
し、60分処理した。(処理後のpHは10であっ
た。)
【0049】このアルカリ処理後のPAS水性スラリ−
からPASをろ別し(ろ別時のPASケ−キは水で洗浄
した。)、得られたPASケ−キを再度耐圧反応釜中で
水によりスラリ−化し、200℃まで攪拌しながら昇温
し、1時間等温保持した後、3時間かけて80℃まで冷
却した後、PASをろ別した。(ろ別時のPASスラリ
−のケ−キは水で洗浄した。) 全ての酸及びアルカリによる洗浄と、高温、高圧水によ
る洗浄処理を施したPASケ−キを、150℃、8時間
乾燥した。
【0050】実施例 2 反応後の釜内容物が90℃となったら、攪拌を行ないな
がら反応内容物に硫酸(50.0 %)を7.6Kg添
加し60分処理した。(処理後のpHは2.6であっ
た。)
【0051】この後、更に攪拌を行ないながら反応内容
物に苛性ソ−ダ(24%)を20.3Kg添加し、60
分処理した。(処理後のpHは14であった。) 次いで水系における酸およびアルカリによる処理を行な
うため、まず反応に用いた溶媒を真空攪拌乾燥機で留去
した。残った副生成物を含むPASを1570lの水で
スラリ−化し、これに硫酸(50.0%)を12.0K
g添加し、60分処理した。(処理後のpHは3.1で
あった。)
【0052】更にこの酸処理後のPAS水性スラリ−か
らPASをろ別し(ろ別時のPASケ−キは水で洗浄し
た。)、得られたPASケ−キを再度水でスラリ−化
し、これに苛性ソ−ダ(24%)を1.7Kg添加し、
60分処理した。(処理後のpHは10であった。)
【0053】このアルカリ処理後のPAS水性スラリ−
からPASをろ別し(ろ別時のPASケ−キは水で洗浄
した。)、得られたPASケ−キを再度耐圧反応釜中で
水によりスラリ−化し、200℃まで攪拌しながら昇温
し、1時間等温保持した後、80℃まで冷却した後、P
ASをろ別した(ろ別時のPASスラリ−のケ−キは水
で洗浄した。) 全ての酸及びアルカリによる洗浄と、高温、高圧水によ
る洗浄処理を施したPASケ−キを、150℃、8時間
乾燥した。
【0054】実施例 3 反応後の釜内容物が90℃となったら、攪拌を行ないな
がら反応内容物に塩酸(17.5%)を11.6Kg添
加し、60分処理した。(処理後のpHは5.0であっ
た。) この後、更に攪拌を行ないながら反応内容物に苛性ソ−
ダ(24%)を15.9Kg添加し、60分処理した。
(処理後のpHは14であった。)
【0055】次いで水系における酸およびアルカリによ
る処理を行なうため、まず反応に用いた溶媒を真空攪拌
乾燥機で留去した。残った副生成物を含むPASを15
70lの水でスラリ−化し、これに塩酸(17.5%)
を25.3Kg添加し、60分処理した。(処理後のp
Hは3.1であった。)
【0056】更に、この酸処理後のPAS水性スラリ−
からPASをろ別し(ろ別時のPASケ−キは水で洗浄
した。)、得られたPASケ−キを再度水でスラリ−化
し、これに苛性ソ−ダ(24%)を1.7Kg添加し、
60分処理した。(処理後のpHは10であった。)
【0057】このアルカリ処理後のPAS水性スラリ−
からPASをろ別し(ろ別時のPASケ−キは水で洗浄
した。)、得られたPASケ−キを再度耐圧反応釜中で
水によりスラリ−化し、200℃まで攪拌しながら昇温
し、1時間等温保持した後、80℃まで冷却した後、P
ASをろ別した(ろ別時のPASスラリ−のケ−キは水
で洗浄した。)。
【0058】全ての酸及びアルカリによる洗浄と、高
温、高圧水による洗浄処理を施したPASケ−キを、1
50℃、8時間乾燥した。
【0059】実施例 4 反応後の釜内容物が90℃となったら、攪拌を行ないな
がら反応内容物に硫酸(50.0 %)を5.9Kg添
加し、60分処理した。(処理後のpHは5.1であっ
た。)この後、更に攪拌を行ないながら反応内容物に苛
性ソ−ダ(24%)を15.8Kg添加し、60分処理
した。(処理後のpHは14であった。)
【0060】次いで水系における酸およびアルカリによ
る処理を行なうため、まず反応に用いた溶媒を真空攪拌
乾燥機で留去した。残った副生成物を含むPASを15
70lの水でスラリ−化し、これに硫酸(50.0%)
を12.0Kg添加し、60分処理した。(処理後のp
Hは3.1であった。)
【0061】更に、この酸処理後のPAS水性スラリ−
からPASをろ別し(ろ別時のPASケ−キは水で洗浄
した。)、得られたPASケ−キを再度水でスラリ−化
し、これに苛性ソ−ダ(24%)を1.7Kg添加し、
60分処理した。(処理後のpHは10であった。)
【0062】このアルカリ処理後のPAS水性スラリ−
からPASをろ別し(ろ別時のPASケ−キは水で洗浄
した。)、得られたPASケ−キを再度耐圧反応釜中で
水によりスラリ−化し、200℃まで攪拌しながら昇温
し、1時間等温保持した後、80℃まで冷却した後、P
ASをろ別した(ろ別時のPASスラリ−のケ−キは水
で洗浄した。)。
【0063】全ての酸及びアルカリによる洗浄と、高
温、高圧水による洗浄処理を施したPASケ−キを、1
50℃、8時間乾燥した。
【0064】実施例 5 反応後の釜内容物が90℃となったら、攪拌を行ないな
がら反応内容物に塩酸(17.5%)を15.0Kg添
加し60分処理した。(処理後のpHは2.6であっ
た。)この後、更に攪拌を行ないながら反応内容物に苛
性ソ−ダ(24%)を20.3Kg添加し、60分処理
した。(処理後のpHは14であった。)
【0065】次いで水系における酸およびアルカリによ
る処理を行なうため、まず反応に用いた溶媒を真空攪拌
乾燥機で留去した。残った副生成物を含むPASを15
70lの水でスラリ−化し、これに塩酸(17.5%)
を18.9Kg添加し、60分処理した。(処理後のp
Hは5.0であった。)
【0066】更にこの酸処理後のPAS水性スラリ−か
らPASをろ別し(ろ別時のPASケ−キは水で洗浄し
た。)、得られたPASケ−キを再度水でスラリ−化
し、これに苛性ソ−ダ(24%)を1.4Kg添加し、
60分処理した。(処理後のpHは10であった。)
【0067】このアルカリ処理後のPAS水性スラリ−
からPASをろ別し(ろ別時のPASケ−キは水で洗浄
した。)、得られたPASケ−キを再度耐圧反応釜中で
水によりスラリ−化し、200℃まで攪拌しながら昇温
し、1時間等温保持した後、80℃まで冷却した後、P
ASをろ別した(ろ別時のPASスラリ−のケ−キは水
で洗浄した。)。全ての酸及びアルカリによる処理と、
高温、高圧水による洗浄処理を施したPASケ−キを、
150℃、8時間乾燥した。
【0068】実施例 6 反応後の釜内容物が90℃となったら、攪拌を行ないな
がら反応内容物に塩酸(17.5%)を15.0Kg添
加し、60分処理した。(処理後のpHは2.6であっ
た。) この後、更に攪拌を行ないながら反応内容物に苛性ソ−
ダ(24%)を20.3Kg添加し、60分処理した。
(処理後のpHは14であった。)
【0069】次いで水系における酸およびアルカリによ
る処理を行なうため、まず反応に用いた溶媒を真空攪拌
乾燥機で留去した。残った副生成物を含むPASを15
70lの水でスラリ−化し、これに硫酸(50.0%)
を12.0Kg添加し、60分処理した。(処理後のp
Hは5.0であった。)
【0070】更にこの酸処理後のPAS水性スラリ−か
らPASをろ別し(ろ別時のPASケ−キは水で洗浄し
た。)、得られたPASケ−キを再度水でスラリ−化
し、これに苛性ソ−ダ(24%)を1.7Kg添加し、
60分処理した。(処理後のpHは10であった。)
【0071】このアルカリ処理後のPAS水性スラリ−
からPASをろ別し(ろ別時のPASケ−キは水で洗浄
した。)、得られたPASケ−キを再度耐圧反応釜中で
水によりスラリ−化し、200℃まで攪拌しながら2時
間かけて昇温し、1時間等温保持した後、3時間かけて
80℃まで冷却した後、PASをろ別した。(ろ別時の
PASスラリ−のケ−キは水で洗浄した。) 全ての酸及びアルカリによる処理と、高温、高圧水によ
る洗浄処理を施したPASケ−キを、150℃、8時間
乾燥した。
【0072】実施例 7 反応後の釜内容物が90℃となったら、攪拌を行ないな
がら反応内容物に塩酸(17.5 %)を15.0Kg
添加し、60分処理した。(処理後のpHは2.6であ
った。) この後、更に攪拌を行ないながら反応内容物に苛性ソ−
ダ(24%)を20.3Kg添加し60分処理した。
(処理後のpHは14であった。)
【0073】次いで水系における酸およびアルカリによ
る処理を行なうため、まず反応に用いた溶媒をPASか
らろ過する事により分離した。残った副生成物を含むP
ASを1570lの水でスラリ−化し、これに塩酸(1
7.5%)を25.3Kg添加し、60分処理した(処
理後のpHは3.1であった。)
【0074】更にこの酸処理後のPAS水性スラリ−か
らPASをろ別し(ろ別時のPASケ−キは水で洗浄し
た。)、得られたPASケ−キを再度水でスラリ−化
し、これに苛性ソ−ダ(24%)を1.7 Kg添加
し、60分処理した。(処理後のpHは10であっ
た。)
【0075】このアルカリ処理後のPAS水性スラリ−
からPASをろ別し(ろ別時のPASケ−キは水で洗浄
した。)、得られたPASケ−キを再度耐圧反応釜中で
水によりスラリ−化し、200℃まで攪拌しながら昇温
し、1時間等温保持した後、3時間かけて80℃まで冷
却した後、PASをろ別した。(ろ別時のPASスラリ
−のケ−キは水で洗浄した。) 全ての酸及びアルカリによる処理と、高温、高圧水によ
る洗浄処理を施したPASケ−キを、150℃、8時間
乾燥した。
【0076】この実施例7と同様な実験を10回試みた
ところ、得られたPASの物性値の再現性は良好であっ
た。
【0077】実施例 8 反応後の釜内容物が90℃となったら、攪拌を行ないな
がら反応内容物に塩酸(17.5%)を15.0Kg添
加し、60分処理した。(処理後のpHは2.6であっ
た。) この後、更に攪拌を行ないながら反応内容物に苛性ソ−
ダ(24%)を20.3Kg添加し、60分処理した。
(処理後のpHは14であった。)
【0078】次いで水系における酸及びアルカリによる
処理を行なうため、まず反応に用いた溶媒を真空攪拌乾
燥機で留去した。残った副生成物を含むPASを157
0lの水でスラリ−化し、これに塩酸(17.5%)を
25.3Kg添加し、60分処理した。(処理後のpH
は3.1であった。)
【0079】更にこの酸処理後のPAS水性スラリ−か
らPASをろ別し(ろ別時のPASケ−キは水で洗浄し
た。)、得られたPASケ−キを再度水でスラリ−化
し、これに苛性ソ−ダ(24%)を1.7Kg添加し、
60分処理した。(処理後のpHは10であった。) このアルカリ処理後のPAS水性スラリ−からPASを
ろ別し、PASケ−キは水で十分洗浄した。得られたP
ASケ−キの高温、高圧水による洗浄処理は行なわず、
PASケ−キを、150℃、8時間乾燥した。
【0080】この実施例8と同様な実験を10回試みた
ところ、得られたPASの物性値の再現性は良好であっ
た。
【0081】実施例 9 反応後の釜内容物が90℃となったら、攪拌を行ないな
がら反応内容物に塩酸(17.5%)を20.0Kg添
加し60分処理した。(処理後のpHは1.8であっ
た。) この後、更に攪拌を行ないながら反応内容物に苛性ソ−
ダ(24%)を22.5Kg添加し、60分処理した。
(処理後のpHは14であった。)
【0082】本実験に於いては水系における酸およびア
ルカリによる処理は行なわずに、反応に用いた有機極性
溶媒中に於けるアルカリ処理の後、ポリマ−をろ別し、
ケ−キを水で十分洗浄した。
【0083】反応に使用した有機極性溶媒中に於ける酸
及びアルカリによる処理と、水による洗浄を施したPA
Sケ−キを、150℃、8時間乾燥した。
【0084】比較例 1 反応後の釜内容物が90℃となったら、反応に用いた溶
媒を真空攪拌乾燥機で留去した。残った副生成物を含む
PASを1570lの水でスラリ−化し、PAS水性ス
ラリ−からPASをろ別した(ろ別時のPASケ−キは
水で洗浄した。)。得られたPASケ−キを再度水でス
ラリ−化し、PAS水性スラリ−からPASをろ別した
(ろ別時のPASケ−キは水で洗浄した。)。この後、
このPASケ−キを、150℃、8時間乾燥した。
【0085】比較例 2 反応後の釜内容物が90℃となったら、攪拌を行ないな
がら反応内容物に塩酸(17.5%)を20.0Kg添
加し60分処理した。(処理後のpHは1.8であっ
た。) 反応に用いた有機極性溶媒中に於ける酸処理の後、ポリ
マ−をろ別し、ケ−キを水で十分洗浄した。反応に使用
した有機極性溶媒中に於ける酸による処理と、水による
洗浄を施したPASケ−キを、150℃、8時間乾燥し
た。
【0086】比較例 3 反応後90℃まで冷却を行ない、釜内容物に酸及びアル
カリを加えることなく水系における酸及びアルカリによ
る洗浄を行なった。
【0087】まず反応に用いた溶媒を真空攪拌乾燥機で
留去し、残った副生成物を含むPASを1570lの水
でスラリ−化し、これに塩酸(17.5%)を28.5
Kg添加し、60分処理した(処理後のpHは1.8で
あった。) 更にこの酸処理後のPAS水性スラリ−からPASをろ
別し(ろ別時のPASケ−キは水で洗浄した。)、得ら
れたPASケ−キを再度水でスラリ−化し、これに苛性
ソ−ダ(24%)を2.1Kg添加し、60分処理し
た。(処理後のpHは14であった。) このアルカリ処理後のPAS水性スラリ−からPASを
ろ別し、ろ別時のPASケ−キは水で十分洗浄した。得
られたPASケ−キを、150℃、8時間乾燥した。
【0088】この比較例3と同様な実験を10回試みた
ところ、得られたPASの物性値のふれが大きく、再現
性は悪かった。ポリマー中のナトリウム含有量のふれが
特に大きかった。
【0089】比較例 4 比較例3において用いた苛性ソ−ダ(24%)に代えて
アンモニア水を用いて同様に処理した。(処理後のpH
は10であった。) このアルカリ処理後のPAS水性スラリ−からPASを
ろ別し、ろ別時のPASケ−キは水で十分洗浄した。得
られたPASケ−キを、150℃、8時間乾燥した。最
終ポリマー中のナトリウム含有量は、330ppmであ
り、比較例3と同じに悪かった。
【0090】
【表1】
【0091】*1)単位:(カ゛スクロマトク゛ラフ;ヒ゜ーク面積,×105) *2)単位:(MFR5÷MFR20)×100 、(315.6℃)
【0092】
【表2】
【0093】*1)単位:(カ゛スクロマトク゛ラフ;ヒ゜ーク面積,×105) *2)単位:(MFR5÷MFR20)×100 、(315.6℃)
【0094】
【発明の効果】重合後の反応系で直接酸添加による処
理、アルカリ添加による処理を行う本発明方法では、従
来法に比べて簡便であり、またナトリウム含有量が少な
い、白色度、溶融結晶化温度が高い、溶融時発生ガスが
少ない、溶融粘度安定性に優れる等の諸物性のバランス
がよいPASが得られる。またかかる反応系における処
理の後に分離したPASを再び水性スラリ−とし、これ
に酸処理を施し、分離後再び水性スラリーとしてからア
ルカリ添加による処理を施し、再度分離する方法によれ
ば、再現性のあるPASの製造が可能である。特に、汎
用性の高い酸及びアルカリを用いれば(例えば塩酸、苛
性ソ−ダ等)安価に製品を提供することができ、pHの
コントロ−ルのみで実質的に実施可能な本法は、大がか
りな設備の拡大も必要なく、非常に経済的である。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリハロゲン化芳香族化合物及びスルフ
    ィド化剤を有機極性溶媒中で重合し、該重合反応が終了
    した後の生成したポリアリーレンスルフィドポリマーを
    含む反応系に有機酸または無機酸を添加して攪拌処理
    (1)を行い、しかる後、前記反応系に更に無機アルカ
    リを添加して攪拌処理(2)を行い、次いで処理ポリマ
    −を反応溶媒から分離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法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の方法により分離された
    ポリアリ−レンスルフィドを水に分散させた水性スラリ
    ー(A)に有機酸または無機酸を添加して攪拌処理
    (3)を行ってからポリマーを分離し、このポリマーを
    再び水に分散させた水性スラリー(B)に無機アルカリ
    を添加して攪拌処理(4)を行い、次いでポリマーを分
    離することを特徴とするポリアリーレンスルフィドの製
    造法。
  3. 【請求項3】 攪拌処理(1)が酸性下で行われる請求
    項1に記載の製造法。
  4. 【請求項4】 酸性下の攪拌処理(1)が、温度条件と
    して70〜200℃、時間条件として5〜120分のも
    とで行われる請求項3に記載の製造法。
  5. 【請求項5】 攪拌処理(2)が、アルカリ性下で行わ
    れる請求項1に記載の製造法。
  6. 【請求項6】 pH10以上のアルカリ性下で行われる
    請求項5に記載の製造法。
  7. 【請求項7】 アルカリ性下の攪拌処理(2)が、温度
    条件として70〜200℃、時間条件として5〜120
    分のもとで行われる請求項6に記載の製造法。
  8. 【請求項8】 攪拌処理(3)が酸性下で行われる請求
    項2に記載の製造法。
  9. 【請求項9】 酸性下の攪拌処理(3)が、温度条件と
    して30〜90℃、時間条件として5〜120分のもと
    で行われる請求項8に記載の製造法。
  10. 【請求項10】 攪拌処理(4)が、pH7以上の中性
    またはアルカリ性下で行われる請求項2に記載する製造
    法。
  11. 【請求項11】 中性またはアルカリ性下の攪拌処理
    (4)が、温度条件として30〜90℃、時間条件とし
    て5〜120分のもとで行われる請求項10に記載の製
    造法。
  12. 【請求項12】 無機酸が塩酸、硫酸、燐酸からなる群
    から選択されたもの叉はこれらの混合物であり、有機酸
    が一価叉は二価脂肪族カルボン酸、環状脂肪族カルボン
    酸、芳香族カルボン酸、スルホン酸から選択されたもの
    叉はこれらの混合物である請求項1または2記載の製造
    法。
  13. 【請求項13】 無機アルカリが、アルカリ土類金属、
    アルカリ金属水酸化物から選択されたもの叉はこれらの
    混合物である請求項1または2記載の製造法。
  14. 【請求項14】 請求項2に記載の製造法により分離さ
    れたポリアリーレンスルフィドを、温度条件として15
    0℃〜280℃、時間条件として30分〜300分、密
    閉容器中加圧下で熱水で洗浄し、しかる後該ポリマ−を
    分離することを特徴とするポリアリーレンスルフィドの
    製造法。
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