JP2011111548A - Method for continuously recovering alkali metal halide - Google Patents

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Junji Ishibashi
淳司 石橋
Kazusada Takeda
多完 竹田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for continuously recovering an alkali metal halide in the production of a polyarylene sulfide and a cyclic polyarylene sulfide. <P>SOLUTION: In recovering an alkali metal halide from a mixture including at least a polyarylene sulfide, a cyclic polyarylene sulfide, an alkali metal halide, water and an organic polar solvent, the continuous recovery of the alkali metal halide is achieved by performing sedimentation separation under a pressure higher than the vapor pressure of the mixture at the recovery temperature and at the same time the polyarylene sulfide and the cyclic polyarylene sulfide can be recovered with high efficiency. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明はポリアリーレンスルフィドの製造方法に関し、少なくともポリアリーレンスルフィド、環式ポリアリーレンスルフィド、アルカリ金属ハロゲン化物、水及び有機極性溶媒を含む反応混合物からアルカリ金属ハロゲン化物を連続回収する方法に関する。 The present invention relates to a method for producing polyarylene sulfide, and more particularly to a method for continuously recovering an alkali metal halide from a reaction mixture containing at least polyarylene sulfide, cyclic polyarylene sulfide, alkali metal halide, water and an organic polar solvent.

ポリフェニレンスルフィド(以下、PPSと略する場合もある)に代表されるポリアリーレンスルフィド(以下、PASと略する場合もある)は優れた耐熱性、バリア性、耐薬品性、電気絶縁性、耐湿熱性、難燃性などエンジニアリングプラスチックとして好適な性質を有する樹脂である。また、射出成形、押出成形により各種成形部品、フィルム、シート、繊維などに成形可能であり、各種電気・電子部品、機械部品及び自動車部品など耐熱性、耐薬品性の要求される分野に広く用いられている。   Polyarylene sulfide (hereinafter sometimes abbreviated as PAS) represented by polyphenylene sulfide (hereinafter also abbreviated as PPS) has excellent heat resistance, barrier properties, chemical resistance, electrical insulation properties, and heat and humidity resistance. It is a resin having properties suitable as an engineering plastic such as flame retardancy. In addition, it can be molded into various molded parts, films, sheets, fibers, etc. by injection molding and extrusion molding, and widely used in fields that require heat resistance and chemical resistance, such as various electrical / electronic parts, mechanical parts, and automotive parts. It has been.

このPASの具体的な製造方法として、N−メチル−2−ピロリドンなどの有機アミド溶媒中で硫化ナトリウムなどのアルカリ金属硫化物とp−ジクロロベンゼンなどのポリハロ芳香族化合物とを反応させる方法が提案されており(例えば特許文献1参照。)、この方法はPASの工業的製造方法として幅広く利用されている。この製造方法における重合反応は脱塩重縮合機構であるため、塩化ナトリウムなどの副生塩が多量に生成する。従って、重合反応後には副生塩の除去工程が必要であるが、通常の処理では副生塩の完全な除去が難しく、市販の汎用的なPPS品中にはアルカリ金属含有量で数千ppm程度が含有されている。このように生成ポリマー中にアルカリ金属塩が残存していると、電気特性などの物性低下を招くといった問題が生じる。従って、このようなPASを原料として用いた成形品を電気・電子部品の分野に適用しようとすると、PAS中のアルカリ金属による電気特性の低下が大きな障害となる。   As a specific method for producing this PAS, a method of reacting an alkali metal sulfide such as sodium sulfide with a polyhaloaromatic compound such as p-dichlorobenzene in an organic amide solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone is proposed. This method is widely used as an industrial production method for PAS. Since the polymerization reaction in this production method is a desalting polycondensation mechanism, a large amount of by-product salt such as sodium chloride is generated. Therefore, a by-product salt removal step is necessary after the polymerization reaction, but it is difficult to completely remove the by-product salt by ordinary treatment, and in a commercially available general-purpose PPS product, the alkali metal content is several thousand ppm. The degree is contained. As described above, when the alkali metal salt remains in the produced polymer, there arises a problem that the physical properties such as electric characteristics are lowered. Therefore, when applying a molded product using such PAS as a raw material to the field of electric / electronic parts, the deterioration of the electrical characteristics due to the alkali metal in PAS becomes a major obstacle.

PASにおける上記課題、すなわちPASの含有金属量を低減する方法はこれまでにも種々検討されてきており、例えば上記方法で得られたアルカリ金属を1000ppm以上含むPPSを120℃以下で長時間の熱水洗浄を繰り返し実施する方法(例えば特許文献2参照。)、水硫化ナトリウム、水酸化ナトリウム及びp−ジクロロベンゼンをN−メチル−2−ピロリドン中で反応させて得られたPPSを含む反応物を水及び温水で繰り返し洗浄した後、さらに酸性水溶液で洗浄後にイオン交換水での洗浄を繰り返す方法(例えば特許文献3参照。)、PPSを界面活性剤の存在下で繰り返し水洗する方法(例えば特許文献4参照。)などが開示されている。PASの反応生成段階で生じた金属化合物(副生塩)の除去に関して、これらの方法では固形状のPAS及び金属化合物を含有する混合物を水と接触させ、金属化合物を水に溶かし出すことでPASから除去する方法を採っているため、金属不純物を除去するために多量の水を用いた数段階の長時間の水洗が必要であり、従って極めて大がかりで煩雑なプロセスが必要な方法であった。さらに、この水洗過程で発生する多量の水性廃水の処理も必要であり、極めてプロセスコストや環境負荷が大きい方法であった。   The above-mentioned problems in PAS, that is, methods for reducing the amount of metal contained in PAS have been variously studied so far. For example, PPS containing 1000 ppm or more of alkali metal obtained by the above method is heated at 120 ° C. or less for a long time. A method of repeatedly carrying out water washing (for example, see Patent Document 2), a reaction product containing PPS obtained by reacting sodium hydrosulfide, sodium hydroxide and p-dichlorobenzene in N-methyl-2-pyrrolidone. After repeatedly washing with water and warm water, further washing with an acidic aqueous solution followed by washing with ion-exchanged water (see, for example, Patent Document 3), a method of repeatedly washing PPS in the presence of a surfactant (for example, Patent Document) 4, etc.). Regarding the removal of the metal compound (by-product salt) generated in the reaction generation stage of PAS, in these methods, a mixture containing solid PAS and the metal compound is brought into contact with water, and the metal compound is dissolved in water to dissolve the PAS. Therefore, several steps of long-time water washing using a large amount of water are necessary to remove metal impurities, and thus a very large and complicated process is required. Furthermore, it is necessary to treat a large amount of aqueous wastewater generated in this washing process, which is a process with extremely high process cost and environmental load.

一方で、PAS成分から金属成分を分離する簡易な方法として、例えば、ポリフェニレンスルフィドの製造における重合後に生じる反応液をポリフェニレンスルフィドが溶解する温度で圧力フィルターを通して濾過した後に、濾液を水または含水媒質に導入することでポリアリーレンスルフィド成分を沈殿させることで回収する方法(例えば特許文献5参照。)、ポリ硫化アリーレンの製造過程において、ポリ硫化アリーレンが反応溶媒に溶解している温度でポリ硫化アリーレンと副生する金属塩とを分離することで、ポリ硫化アリーレンを含む溶液を回収し、次いでこの溶液から溶媒を除去してポリ硫化アリーレンを単離した後に、溶融状態のポリ硫化アリーレンを水と複数回接触させたのち、さらに真空押出などの手法を経て、ポリ硫化アリーレンを単離する方法(例えば特許文献6参照。)、N−メチル−2−ピロリドン中で硫化ナトリウムモノマーとジクロロベンゼンモノマーを重合させた後に、重合で生成した塩化ナトリウムをポリフェニレンスルフィドが溶解する温度にて分離し、次いで15MPa以上の高圧状態になるまで二酸化炭素を添加してポリアリーレンスルフィドを回収する方法(例えば特許文献7参照。)が開示されている。これらの方法に従い、塩化ナトリウムの分離を行った場合、確かにPAS成分からアルカリ金属ハロゲン化物を分離可能であるが、塩化ナトリウム分離工程におけるPAS成分のロスを低減するためには、やはり大がかりで煩雑なプロセスで実施する必要があるため特殊で高価な装置が必要となり、未だなお改善すべき課題が多く内在していた。   On the other hand, as a simple method for separating the metal component from the PAS component, for example, after filtering the reaction solution generated after polymerization in the production of polyphenylene sulfide through a pressure filter at a temperature at which the polyphenylene sulfide dissolves, the filtrate is put into water or a water-containing medium. A method of recovering the polyarylene sulfide component by precipitation by introduction (see, for example, Patent Document 5), and in the production process of the polysulfide arylene, the polysulfide arylene is dissolved at a temperature at which the polysulfide arylene is dissolved in the reaction solvent. By separating the metal salt formed as a by-product, a solution containing polysulfide arylene is recovered, and after removing the solvent from this solution and isolating the polysulfide arylene, the polysulfide arylene in the molten state is mixed with water. Polysulfide after contact, and through vacuum extrusion A method for isolating rylene (see, for example, Patent Document 6), a temperature at which polyphenylene sulfide dissolves sodium chloride produced by polymerization after polymerizing sodium sulfide monomer and dichlorobenzene monomer in N-methyl-2-pyrrolidone And then recovering polyarylene sulfide by adding carbon dioxide until a high pressure state of 15 MPa or higher is obtained (see, for example, Patent Document 7). When sodium chloride is separated according to these methods, it is possible to separate the alkali metal halide from the PAS component. However, in order to reduce the loss of the PAS component in the sodium chloride separation step, it is still large and complicated. Therefore, a special and expensive apparatus is required, and many problems to be improved still remain.

また、金属含有量の低減された高品位なポリアリーレンスルフィドを製造する方法(例えば特許文献8参照。)が開示されているが、この方法に従い、アルカリ金属ハロゲン化物の除去を行った場合、アルカリ金属ハロゲン化物は分離可能で、金属含有量及びオリゴマー成分の低減された高品位なポリアリーレンスルフィドが得られるが、連続運転が困難であり生産効率が低い課題があった。   Further, a method for producing a high-quality polyarylene sulfide having a reduced metal content (for example, see Patent Document 8) has been disclosed. When alkali metal halide is removed according to this method, Although the metal halide can be separated and a high-quality polyarylene sulfide having a reduced metal content and oligomer component can be obtained, there is a problem that continuous operation is difficult and production efficiency is low.

特公昭45−3368号公報Japanese Patent Publication No. 45-3368 特開昭55−156342号公報JP-A-55-156342 特開昭61−220446号公報JP-A-61-220446 特開昭62−185718号公報Japanese Patent Laid-Open No. 62-185718 特開昭62−86022号公報JP-A-62-86022 特開平4−318027号公報JP-A-4-318027 特開平10−265576号公報JP-A-10-265576 特開平21−167395号公報Japanese Patent Laid-Open No. 21-167395

本発明は、上記従来技術の課題を解決し、金属含有量の低減された高品位なポリアリーレンスルフィドを効率良く得るために、アルカリ金属ハロゲン化物の連続回収方法を提供することを課題とする。   An object of the present invention is to provide a method for continuously recovering an alkali metal halide in order to solve the above-described problems of the prior art and to efficiently obtain a high-quality polyarylene sulfide having a reduced metal content.

本発明はかかる課題を解決するために、次の手段を採用するものである。
すなわち本発明は、
(1)スルフィド化剤とジハロゲン化芳香族化合物とを有機極性溶媒中で接触させて反応させて得られる、少なくともポリアリーレンスルフィド、環式ポリアリーレンスルフィド、アルカリ金属ハロゲン化物、水及び有機極性溶媒を含む反応混合物(a)からアルカリ金属ハロゲン化物を回収する際に、回収温度における反応混合物(a)の蒸気圧以上の圧力下で沈降分離することを特徴とするアルカリ金属ハロゲン化物の連続回収方法
(2)沈降分離を行う際に、分離器としてデカンタ型遠心分離器を使用して沈降分離を行うことを特徴とする(1)記載のアルカリ金属ハロゲン化物の連続回収方法。
(3)沈降分離を行う際の反応混合物(a)に含まれる水分量が有機極性溶媒100重量部に対して3重量部以下であることを特徴とする(1)または(2)記載のアルカリ金属ハロゲン化物の連続回収方法
(4)沈降分離を行う際の反応混合物(a)に含まれる水分量が有機極性溶媒100重量部に対して1重量部以下であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載のアルカリ金属ハロゲン化物の連続回収方法
(5)沈降分離をポリアリーレンスルフィドが可溶となる温度領域で行うことを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載のアルカリ金属ハロゲン化物の連続回収方法である。
The present invention employs the following means in order to solve such problems.
That is, the present invention
(1) At least a polyarylene sulfide, a cyclic polyarylene sulfide, an alkali metal halide, water and an organic polar solvent obtained by bringing a sulfidizing agent and a dihalogenated aromatic compound into contact with each other in an organic polar solvent. A method for continuously recovering alkali metal halides, characterized in that when recovering the alkali metal halide from the reaction mixture (a), the alkali metal halide is recovered by settling under a pressure equal to or higher than the vapor pressure of the reaction mixture (a) at the recovery temperature ( 2) The method for continuously recovering alkali metal halides according to (1), wherein the sedimentation separation is performed using a decanter centrifuge as a separator when the sedimentation separation is performed.
(3) The alkali according to (1) or (2), wherein the amount of water contained in the reaction mixture (a) when performing sedimentation separation is 3 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the organic polar solvent. (4) The metal halide is continuously recovered. (4) The amount of water contained in the reaction mixture (a) during the precipitation separation is 1 part by weight or less with respect to 100 parts by weight of the organic polar solvent. Any one of (1) to (4), wherein the method for continuously recovering alkali metal halides according to any one of (3) to (5) is characterized in that the precipitation separation is carried out in a temperature range in which the polyarylene sulfide is soluble. A method for continuously recovering alkali metal halides as described above.

本発明によれば、ポリアリーレンスルフィド、環式ポリアリーレンスルフィド、アルカリ金属ハロゲン化物、水及び有機極性溶媒を含む反応混合物からアルカリ金属ハロゲン化物を連続的に回収し、金属含有量の低減された高品位なポリアリーレンスルフィドを効率良く得ることができる。   According to the present invention, alkali metal halide is continuously recovered from a reaction mixture containing polyarylene sulfide, cyclic polyarylene sulfide, alkali metal halide, water and an organic polar solvent, and the metal content is reduced. A high-quality polyarylene sulfide can be obtained efficiently.

以下、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.

(1)環式ポリアリーレンスルフィド
本発明における環式ポリアリーレンスルフィドとは、式、−(Ar−S)−の繰り返し単位を主要構成単位とする環式化合物であり、好ましくは当該繰り返し単位を80モル%以上含有する下記式(ア)のごとき化合物である。
(1) Cyclic polyarylene sulfide The cyclic polyarylene sulfide in the present invention is a cyclic compound having a repeating unit of the formula:-(Ar-S)-as a main structural unit, and preferably the repeating unit is 80 It is a compound such as the following formula (A) containing at least mol%.

Figure 2011111548
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ここでArとしては下記式(イ)〜式(ス)などで表される単位を例示できるが、このなかでも式(イ)〜式(サ)が好ましく、式(イ)及び(ウ)がより好ましく、式(イ)が特に好ましい(ただし、式中のR1、2は水素、炭素数1から6のアルキル基、炭素数1から6のアルコキシ基、ハロゲン基から選ばれた置換基であり、R1とR2は同一でも異なっていても良い。)。   Here, examples of Ar include units represented by the following formulas (A) to (S), among which the formulas (A) to (SA) are preferable, and the formulas (A) and (U) are preferable. More preferably, formula (I) is particularly preferred (wherein R1 and R2 are substituents selected from hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and a halogen group). , R1 and R2 may be the same or different.

Figure 2011111548
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なお、環式ポリアリーレンスルフィドにおいては前記式(イ)〜式(ス)などの繰り返し単位をランダムに含んでも良いし、ブロックで含んでも良く、それらの混合物のいずれかであってもよい。これらの代表的なものとして、環式ポリアリーレンスルフィド、環式ポリフェニレンスルフィドスルホン、環式ポリフェニレンスルフィドケトン、これらが含まれる環式ランダム共重合体、環式ブロック共重合体及びそれらの混合物などが挙げられる。特に好ましい環式ポリアリーレンスルフィドとしては、主要構成単位としてp−フェニレンスルフィド単位   In addition, in cyclic polyarylene sulfide, repeating units, such as said Formula (I)-Formula (S), may be included at random, may be included in a block, and any of those mixtures may be sufficient. Typical examples of these include cyclic polyarylene sulfide, cyclic polyphenylene sulfide sulfone, cyclic polyphenylene sulfide ketone, cyclic random copolymers containing these, cyclic block copolymers, and mixtures thereof. It is done. Particularly preferred cyclic polyarylene sulfides include p-phenylene sulfide units as the main structural unit.

Figure 2011111548
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を80モル%以上、特に90モル%以上含有する環式ポリフェニレンスルフィドが挙げられる。 Is a cyclic polyphenylene sulfide containing 80 mol% or more, particularly 90 mol% or more.

環式ポリアリーレンスルフィドの前記式(ア)式中の繰り返し単位数mに特に制限はないが、2〜50が好ましく、2〜25がより好ましく、3〜20が更に好ましい範囲として例示できる。   Although there is no restriction | limiting in particular in the repeating unit number m in the said Formula (a) formula of cyclic polyarylene sulfide, 2-50 are preferable, 2-25 are more preferable, and 3-20 can be illustrated as a still more preferable range.

また、環式ポリアリーレンスルフィドは、単一の繰り返し単位数を有する単独化合物、異なる繰り返し単位数を有する環式ポリアリーレンスルフィドの混合物のいずれでも良い。   The cyclic polyarylene sulfide may be either a single compound having a single repeating unit number or a mixture of cyclic polyarylene sulfides having different repeating unit numbers.

(2)ポリアリーレンスルフィド
本発明におけるポリアリーレンスルフィドとは、式−(Ar−S)−の繰り返し単位を主要構成単位とする好ましくは当該繰り返し単位を80モル%以上含有する線状のホモポリマーまたは線状のコポリマーである。Arとしては前記の式(イ)〜式(ス)などで表される単位などがあるが、なかでも式(イ)が特に好ましい(ただし、式中のR1、2は水素、炭素数1から6のアルキル基、炭素数1から6のアルコキシ基、ハロゲン基から選ばれた置換基であり、R1とR2は同一でも異なっていても良い。)。
(2) Polyarylene sulfide In the present invention, the polyarylene sulfide is a linear homopolymer containing a repeating unit of the formula-(Ar-S)-as a main constituent unit, preferably containing 80 mol% or more of the repeating unit. A linear copolymer. Ar includes units represented by the above formulas (a) to (su), among which the formula (a) is particularly preferred (wherein R1 and R2 are hydrogen, from 1 carbon atom). 6 is an alkyl group having 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and a substituent selected from a halogen group, and R1 and R2 may be the same or different.

この繰り返し単位を主要構成単位とする限り、下記の式(セ)から式(チ)などで表される少量の分岐単位または架橋単位を含むことができる。これら分岐単位または架橋単位の共重合量は、−(Ar−S)−の単位1モルに対して0〜1モル%の範囲であることが好ましい。   As long as this repeating unit is a main structural unit, it can contain a small amount of branching units or crosslinking units represented by the following formulas (C) to (H). The amount of copolymerization of these branched units or cross-linked units is preferably in the range of 0 to 1 mol% with respect to 1 mol of-(Ar-S)-units.

Figure 2011111548
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また、本発明におけるポリアリーレンスルフィドは上記繰り返し単位を含むランダム共重合体、ブロック共重合体及びそれらの混合物のいずれかであってもよい。   In addition, the polyarylene sulfide in the present invention may be any of a random copolymer, a block copolymer and a mixture thereof containing the above repeating unit.

これらの代表的なものとして、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンスルフィドスルホン、ポリフェニレンスルフィドケトン、これらのランダム共重合体、ブロック共重合体及びそれらの混合物などが挙げられる。特に好ましいポリアリーレンスルフィドとしては、ポリマーの主要構成単位としてp−フェニレンスルフィド単位   Typical examples of these include polyphenylene sulfide, polyphenylene sulfide sulfone, polyphenylene sulfide ketone, random copolymers thereof, block copolymers, and mixtures thereof. Particularly preferred polyarylene sulfides include p-phenylene sulfide units as the main structural unit of the polymer.

Figure 2011111548
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を80モル%以上、特に90モル%以上含有するポリフェニレンスルフィドの他、ポリフェニレンスルフィドスルホン、ポリフェニレンスルフィドケトンが挙げられる。 In addition to polyphenylene sulfide containing 80 mol% or more, particularly 90 mol% or more, polyphenylene sulfide sulfone and polyphenylene sulfide ketone.

本発明における各種ポリアリーレンスルフィドの分子量に特に制限はないが、一般的なポリアリーレンスルフィドの重量平均分子量としては2000〜1000000が例示でき、2500〜500000が好ましく、5000〜100000がより好ましい。一般に重量平均分子量が前記範囲のポリアリーレンスルフィドは機械強度や耐薬品性などの特性が特に優れたものとなる。なお、ここでの重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により、ポリスチレン換算で算出した値である。   Although there is no restriction | limiting in particular in the molecular weight of various polyarylene sulfide in this invention, As a weight average molecular weight of general polyarylene sulfide, 2000-1 million can be illustrated, 2500-500000 are preferable and 5000-100000 are more preferable. In general, polyarylene sulfide having a weight average molecular weight within the above range is particularly excellent in properties such as mechanical strength and chemical resistance. Here, the weight average molecular weight is a value calculated in terms of polystyrene by gel permeation chromatography (GPC).

(3)スルフィド化剤
本発明におけるスルフィド化剤とは、ジハロゲン化芳香族化合物にスルフィド結合を導入できるものであれば良く、例えばアルカリ金属硫化物、アルカリ金属水硫化物、および硫化水素が挙げられる。
(3) Sulfidation agent The sulfidation agent in the present invention may be any as long as it can introduce a sulfide bond into a dihalogenated aromatic compound, and examples thereof include alkali metal sulfides, alkali metal hydrosulfides, and hydrogen sulfide. .

アルカリ金属水硫化物の具体例としては、例えば硫化リチウム、硫化ナトリウム、硫化カリウム、硫化ルビジウム、硫化セシウムおよびこれら2種類以上の混合物を挙げることができ、なかでも硫化リチウムおよび/または硫化ナトリウムが好ましく、硫化ナトリウムがより好ましく用いられる。これらのアルカリ金属硫化物は、水和物または水性混合物として、あるいは無水物の形で用いることができる。なお、水性混合物とは水溶液もしくは水溶液と固体成分の混合物、もしくは水と固体成分の混合物のことを指す。一般的に入手できる安価なアルカリ金属硫化物は水和物または水性混合物であるので、この様な形態のアルカリ金属硫化物を用いることが好ましい。   Specific examples of the alkali metal hydrosulfide include, for example, lithium sulfide, sodium sulfide, potassium sulfide, rubidium sulfide, cesium sulfide, and a mixture of two or more of these, and lithium sulfide and / or sodium sulfide are preferable. Sodium sulfide is more preferably used. These alkali metal sulfides can be used as hydrates or aqueous mixtures or in the form of anhydrides. The aqueous mixture refers to an aqueous solution, a mixture of an aqueous solution and a solid component, or a mixture of water and a solid component. Since generally available inexpensive alkali metal sulfides are hydrates or aqueous mixtures, it is preferable to use such forms of alkali metal sulfides.

アルカリ金属硫化物の具体例としては、例えば水硫化リチウム、水硫化ナトリウム、水硫化カリウム、水硫化ルビジウム、水硫化セシウムおよびこれら2種類以上の混合物を挙げることができ、なかでも水硫化リチウムおよび/または水硫化ナトリウムが好ましく、水硫化ナトリウムがより好ましく用いられる。   Specific examples of the alkali metal sulfide include lithium hydrosulfide, sodium hydrosulfide, potassium hydrosulfide, rubidium hydrosulfide, cesium hydrosulfide and a mixture of two or more thereof, among them lithium hydrosulfide and / or Alternatively, sodium hydrosulfide is preferable, and sodium hydrosulfide is more preferably used.

また、アルカリ金属水硫化物とアルカリ金属水酸化物から、反応系中で調製されるアルカリ金属硫化物も用いることができる。また、あらかじめアルカリ金属水硫化物とアルカリ金属水酸化物を接触させて調製したアルカリ金属硫化物も用いることができる。これらのアルカリ金属水硫化物およびアルカリ金属水酸化物は水和物または水性混合物として、あるいは無水物の形で用いることができ、水和物または水性混合物が入手のしやすさ、コストの観点から好ましい。   Moreover, the alkali metal sulfide prepared in a reaction system from an alkali metal hydrosulfide and an alkali metal hydroxide can also be used. Further, an alkali metal sulfide prepared by previously contacting an alkali metal hydrosulfide and an alkali metal hydroxide can also be used. These alkali metal hydrosulfides and alkali metal hydroxides can be used as hydrates or aqueous mixtures, or in the form of anhydrides. From the viewpoint of availability and cost of hydrates or aqueous mixtures. preferable.

さらに、水酸化リチウム、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属水酸化物と硫化水素から反応系内で調製されるアルカリ金属硫化物も用いることができる。また、あらかじめ水酸化リチウム、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属水酸化物と硫化水素を接触させて調製したアルカリ金属硫化物を用いることもできる。硫化水素は気体状態、液体状態、水溶液状態のいずれの形態で用いても差し障りない。   Furthermore, alkali metal sulfides prepared in the reaction system from alkali metal hydroxides such as lithium hydroxide and sodium hydroxide and hydrogen sulfide can also be used. Further, alkali metal sulfides prepared by previously contacting alkali metal hydroxides such as lithium hydroxide and sodium hydroxide with hydrogen sulfide can also be used. Hydrogen sulfide can be used in any form of gas, liquid, and aqueous solution.

本発明において、スルフィド化剤の量は、脱水操作などによりジハロゲン化芳香族化合物との反応開始前にスルフィド化剤の一部損失が生じる場合には、実際の仕込み量から当該損失分を差し引いた残存量を意味するものとする。   In the present invention, the amount of the sulfidizing agent is subtracted from the actual charge when the loss of the sulfidizing agent partially occurs before the start of the reaction with the dihalogenated aromatic compound due to dehydration operation or the like. It shall mean the remaining amount.

なお、スルフィド化剤と共にアルカリ金属水酸化物および/またはアルカリ土類金属水酸化物を併用することも可能である。アルカリ金属水酸化物の具体例としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化ルビジウム、水酸化セシウムおよびこれら2種類以上の混合物を好ましいものとして挙げることができ、アルカリ土類金属水酸化物の具体例としては、例えば水酸化カルシウム、水酸化ストロンチウム、水酸化バリウムなどが挙げられ、なかでも水酸化ナトリウムが好ましく用いられる。   An alkali metal hydroxide and / or an alkaline earth metal hydroxide can be used in combination with the sulfidizing agent. Specific examples of the alkali metal hydroxide include, for example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, rubidium hydroxide, cesium hydroxide, and a mixture of two or more thereof. Specific examples of the metal hydroxide include, for example, calcium hydroxide, strontium hydroxide, barium hydroxide, and sodium hydroxide is preferably used.

スルフィド化剤として、アルカリ金属水硫化物を用いる場合には、アルカリ金属水酸化物を同時に使用することが特に好ましいが、この使用量はアルカリ金属水硫化物1モルに対し0.95モルから1.50モル、好ましくは1.00モルから1.25モル、更に好ましくは1.005モルから1.200モルの範囲が例示できる。スルフィド化剤として硫化水素を用いる場合にはアルカリ金属水酸化物を同時に使用することが特に好ましく、この場合のアルカリ金属水酸化物の使用量は硫化水素1モルに対し2.0モルから3.0モル、好ましくは2.01モルから2.50モル、さらに好ましくは2.04モルから2.40モルの範囲が例示できる。   When an alkali metal hydrosulfide is used as the sulfidizing agent, it is particularly preferable to use an alkali metal hydroxide at the same time, but the amount used is from 0.95 mol to 1 per mol of the alkali metal hydrosulfide. A range of .50 mol, preferably 1.00 mol to 1.25 mol, and more preferably 1.005 mol to 1.200 mol can be exemplified. When hydrogen sulfide is used as the sulfiding agent, it is particularly preferable to use an alkali metal hydroxide at the same time. In this case, the amount of the alkali metal hydroxide used is from 2.0 to 3. A range of 0 mol, preferably 2.01 mol to 2.50 mol, more preferably 2.04 mol to 2.40 mol can be exemplified.

(4)ジハロゲン化芳香族化合物
本発明では少なくともポリアリーレンスルフィド、環式ポリアリーレンスルフィド、アルカリ金属ハロゲン化物、水及び有機極性溶媒を含む混合物の好ましい調製方法として、(i)少なくともスルフィド化剤、ジハロゲン化芳香族化合物及び有機極性溶媒を含む混合物を加熱して反応させる方法、(ii)少なくともポリアリーレンスルフィド、スルフィド化剤、ジハロゲン化芳香族化合物及び有機極性溶媒を含む混合物を加熱して反応させる方法を好ましい調製方法として挙げることができ、ここで用いるジハロゲン化芳香族化合物としては、p−ジクロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン、m−ジクロロベンゼン、p−ジブロモベンゼン、o−ジブロモベンゼン、m−ジブロモベンゼン、1−ブロモ−4−クロロベンゼン、1−ブロモ−3−クロロベンゼンなどのジハロゲン化ベンゼン、及び1−メトキシ−2,5−ジクロロベンゼン、1−メチル−2,5−ジクロロベンゼン、1,4−ジメチル−2,5−ジクロロベンゼン、1、3−ジメチル−2,5−ジクロロベンゼン、3,5−ジクロロ安息香酸などのハロゲン以外の置換基を有するジハロゲン化芳香族化合物などを挙げることができる。なかでも、p−ジクロロベンゼンに代表されるp−ジハロゲン化ベンゼンを主成分にするジハロゲン化芳香族化合物が好ましい。特に好ましくは、p−ジクロロベンゼンを80〜100モル%含むものであり、さらに好ましくは90〜100モル%含むものである。また、環式ポリアリーレンスルフィド共重合体を製造するために異なる2種以上のジハロゲン化芳香族化合物を組み合わせて用いることも可能である。
(4) Dihalogenated aromatic compound In the present invention, as a preferred method for preparing a mixture comprising at least polyarylene sulfide, cyclic polyarylene sulfide, alkali metal halide, water and an organic polar solvent, (i) at least a sulfidizing agent, dihalogen A method of heating and reacting a mixture containing a halogenated aromatic compound and an organic polar solvent, and (ii) a method of heating and reacting a mixture containing at least a polyarylene sulfide, a sulfidizing agent, a dihalogenated aromatic compound and an organic polar solvent. As a dihalogenated aromatic compound used here, p-dichlorobenzene, o-dichlorobenzene, m-dichlorobenzene, p-dibromobenzene, o-dibromobenzene, m-dibromobenzene 1-bromo-4- Dihalogenated benzene such as chlorobenzene, 1-bromo-3-chlorobenzene, and 1-methoxy-2,5-dichlorobenzene, 1-methyl-2,5-dichlorobenzene, 1,4-dimethyl-2,5-dichlorobenzene And dihalogenated aromatic compounds having substituents other than halogen such as 1,3-dimethyl-2,5-dichlorobenzene and 3,5-dichlorobenzoic acid. Especially, the dihalogenated aromatic compound which has p-dihalogenated benzene represented by p-dichlorobenzene as a main component is preferable. Particularly preferably, it contains 80 to 100 mol%, more preferably 90 to 100 mol% of p-dichlorobenzene. It is also possible to use two or more different dihalogenated aromatic compounds in combination in order to produce a cyclic polyarylene sulfide copolymer.

(5)有機極性溶媒
本発明における混合物(a)は有機極性溶媒を含むが、なかでも有機アミド溶媒が好ましい。具体例としては、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、N−シクロヘキシル−2−ピロリドンなどのN−アルキルピロリドン類、N−メチル−ε−カプロラクタムなどのカプロラクタム類、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルリン酸トリアミドに代表されるアプロチック有機溶媒およびこれらの混合物などが、安定性が高いため好ましく用いられる。これらの中でもN−メチル−2−ピロリドンおよび/または1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノンが好ましく、N−メチル−2−ピロリドンが特に好ましく用いられる。
(5) Organic polar solvent Although the mixture (a) in this invention contains an organic polar solvent, an organic amide solvent is preferable especially. Specific examples include N-alkylpyrrolidones such as N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone and N-cyclohexyl-2-pyrrolidone, caprolactams such as N-methyl-ε-caprolactam, Aprotic organic solvents represented by 3-dimethyl-2-imidazolidinone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, hexamethylphosphoric triamide, and mixtures thereof are preferably used because of their high stability. It is done. Among these, N-methyl-2-pyrrolidone and / or 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone are preferable, and N-methyl-2-pyrrolidone is particularly preferably used.

ここで有機極性溶媒の使用量は、スルフィド化剤のイオウ成分1モルに対し50リットル以下とすることが好ましく、20リットル以下がより好ましく、15リットル以下が更に好ましい。この様な好ましい有機極性溶媒使用量では短時間で収率よくスルフィド化剤とジハロゲン化芳香族化合物との反応を進行させ、分子量の低いPASや環式ポリアリーレンスルフィドを効率よく生成しうる。なお、ここでの溶媒使用量は常温常圧下における溶媒の体積を基準とする。また、有機極性溶媒の使用量とは、反応系内に導入した有機極性溶媒から、反応系外に除去された有機極性溶媒を差し引いた量である。   Here, the amount of the organic polar solvent used is preferably 50 liters or less, more preferably 20 liters or less, and even more preferably 15 liters or less with respect to 1 mole of the sulfur component of the sulfidizing agent. With such a preferable amount of the organic polar solvent used, the reaction of the sulfidizing agent and the dihalogenated aromatic compound can proceed with a high yield in a short time, and PAS and cyclic polyarylene sulfide having a low molecular weight can be efficiently produced. Here, the amount of solvent used is based on the volume of the solvent under normal temperature and pressure. Moreover, the usage-amount of an organic polar solvent is the quantity which deducted the organic polar solvent removed out of the reaction system from the organic polar solvent introduce | transduced in the reaction system.

(6)アルカリ金属ハロゲン化物
本発明におけるアルカリ金属ハロゲン化物とは、反応混合物(a)中に存在するすべてのアルカリ金属ハロゲン化物を含む。アルカリ金属ハロゲン化物としては、アルカリ金属、すなわちリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウムおよびセシウムとハロゲン、すなわちフッ素、塩素、臭素、ヨウ素およびアスタチンから構成されるいかなる組み合わせのものをも含み、具体例としては塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、臭化リチウム、フッ化セシウムなどが例示でき、なかでも塩化ナトリウム、塩化カリウム、臭化ナトリウム、臭化カリウムが好ましいものとして例示でき、塩化ナトリウムがより好ましいものである。
(6) Alkali metal halide The alkali metal halide in the present invention includes all alkali metal halides present in the reaction mixture (a). Alkali metal halides include any combination of alkali metals, i.e. lithium, sodium, potassium, rubidium and cesium, and halogens, i.e. fluorine, chlorine, bromine, iodine and astatine. Lithium, sodium chloride, potassium chloride, lithium bromide, cesium fluoride and the like can be exemplified, and sodium chloride, potassium chloride, sodium bromide and potassium bromide can be exemplified as preferred, and sodium chloride is more preferred. .

(7)反応混合物(a)の調整方法
本発明における反応混合物(a)の調整方法は、スルフィド化剤とジハロゲン化芳香族化合物とを有機極性溶媒中で反応させる方法、またはこれら原料にポリアリーレンスルフィドを加えた4成分を加熱して反応させて得られる。
(7) Preparation method of reaction mixture (a) The adjustment method of the reaction mixture (a) in the present invention is a method of reacting a sulfidizing agent and a dihalogenated aromatic compound in an organic polar solvent, or polyarylene as a raw material. It is obtained by heating and reacting the four components added with sulfide.

これら反応方法においては、少なくともポリアリーレンスルフィド、環式ポリアリーレンスルフィド、アルカリ金属ハロゲン化物、水及び有機極性溶媒を含む反応混合物が得られる方法であれば特に制限はなく、公知の方法が採用できる。この方法としては例えば、前記諸原料からなる混合物を通常120〜300℃、好ましくは180〜280℃の温度に加熱して0.1〜40時間、好ましくは0.5〜20時間、更に好ましくは1〜10時間加熱して接触させて反応を行なうことが好ましい。このような温度範囲においては短時間で反応を進行できる傾向にあり、また反応が均一で進行し易い傾向にある。また、反応は一定温度で行なう1段反応、段階的に温度を上げていく多段階反応、あるいは連続的に温度を変化させていく形式の反応のいずれでもかまわないが、反応初期の激しい反応を抑制するために120〜240℃である程度反応を行った後、更に240〜300℃で重合を行う方法も好ましい方法として例示できる。また、反応時間は使用した原料の種類や量、あるいは反応温度に依存するので一概に規定できないが、前記時間の範囲内では未反応成分の量が十分に低減できるため、目的物であるポリアリーレンスルフィド成分が収率良く、また効率よく回収できる傾向にある。   These reaction methods are not particularly limited as long as a reaction mixture containing at least polyarylene sulfide, cyclic polyarylene sulfide, alkali metal halide, water and an organic polar solvent can be obtained, and known methods can be employed. As this method, for example, a mixture of the above raw materials is usually heated to a temperature of 120 to 300 ° C., preferably 180 to 280 ° C. for 0.1 to 40 hours, preferably 0.5 to 20 hours, more preferably It is preferable that the reaction is carried out by heating for 1 to 10 hours. In such a temperature range, the reaction tends to proceed in a short time, and the reaction tends to proceed uniformly and easily. The reaction may be either a one-step reaction performed at a constant temperature, a multi-step reaction in which the temperature is raised stepwise, or a reaction in which the temperature is continuously changed. In order to suppress it, after carrying out some reaction at 120-240 degreeC, the method of superposing | polymerizing at 240-300 degreeC can also be illustrated as a preferable method. In addition, the reaction time depends on the type and amount of the raw material used or the reaction temperature, and thus cannot be defined unconditionally. However, the amount of unreacted components can be sufficiently reduced within the above time range, so that the polyarylene as the target product can be reduced. The sulfide component tends to be recovered with good yield and efficiency.

また、本発明によるアルカリ金属ハロゲン化物の連続回収方法では、少なくともポリアリーレンスルフィド、環式ポリアリーレンスルフィド、アルカリ金属ハロゲン化物、水及び有機極性溶媒を含む反応混合物(a)における水分量が、有機極性溶媒100重量部に対して3重量部以下であることが好ましく、さらに好ましくは1重量部以下であることが好ましい。反応混合物(a)中の水分量が前記範囲を超える場合には、反応を開始する前や反応途中および/または混合物を調製後に水分量を減じる操作を行うことが可能であり、さらには混合物を調製後に有機極性溶媒に対する水分量が上記好ましい範囲となるように混合物に有機極性溶媒を追加添加することも可能であるが、なかでも反応を開始する前及び/または混合物を調製後に水分量を減じる操作を行うことが好ましく、反応を開始する前に水分量を減じる操作を行うことがさらに好ましい。なお、反応を開始する前や反応途中に水分量を減じる操作を行うに際し、水以外の成分が除去された場合、必要に応じてスルフィド化剤、ジハロゲン化芳香族化合物及び有機極性溶媒を更に追加することも可能であり、除去された成分を再度戻す操作を行ってもかまわない。   In the method for continuously recovering an alkali metal halide according to the present invention, the water content in the reaction mixture (a) containing at least polyarylene sulfide, cyclic polyarylene sulfide, alkali metal halide, water and an organic polar solvent is organic polar. The amount is preferably 3 parts by weight or less, more preferably 1 part by weight or less based on 100 parts by weight of the solvent. When the amount of water in the reaction mixture (a) exceeds the above range, an operation of reducing the amount of water can be performed before starting the reaction, during the reaction and / or after preparing the mixture. It is possible to add an additional organic polar solvent to the mixture so that the amount of water with respect to the organic polar solvent is within the above-mentioned preferred range after preparation, but in particular, the amount of water is reduced before starting the reaction and / or after preparing the mixture. It is preferable to perform an operation, and it is more preferable to perform an operation to reduce the amount of water before starting the reaction. When components other than water are removed before starting the reaction or during the operation to reduce the amount of water, additional sulfidizing agent, dihalogenated aromatic compound and organic polar solvent are added as necessary. It is also possible to perform the operation of returning the removed component again.

水分量を減じる操作としては、水分量が前記好ましい範囲にまで低減できれば、いずれの方法でも特に問題はなく、好ましい方法としては減圧下あるいは加圧下に水を蒸留する方法、フラッシュ移送により水を除去する方法が例示でき、なかでも減圧下あるいは加圧下に水を蒸留する方法が好ましい。また、減圧下あるいは加圧下に水を蒸留する際、窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスをキャリアーガスとして用いても良い。   There is no particular problem with any method as long as the amount of water can be reduced to the above-mentioned preferable range as the operation for reducing the amount of water. Preferred methods include distillation of water under reduced pressure or pressure, and removal of water by flash transfer. Among them, a method of distilling water under reduced pressure or under pressure is preferable. In addition, when water is distilled under reduced pressure or under pressure, an inert gas such as nitrogen, helium, or argon may be used as a carrier gas.

なお、本方法の少なくともポリアリーレンスルフィド、スルフィド化剤、ジハロゲン化芳香族化合物及び有機極性溶媒を含む混合物を加熱して反応させる方法においては、バッチ式及び連続方法などの公知の各種重合方式、反応方式を採用することができる。また、製造における雰囲気は非酸化性雰囲気下が望ましく、窒素、ヘリウム、及びアルゴンなどの不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましく、経済性および取り扱いの容易さの面からは窒素雰囲気下が好ましい。   In addition, in the method of reacting by heating a mixture containing at least polyarylene sulfide, a sulfidizing agent, a dihalogenated aromatic compound and an organic polar solvent in the present method, various known polymerization methods such as a batch method and a continuous method, a reaction A scheme can be adopted. In addition, the atmosphere in the production is preferably a non-oxidizing atmosphere, preferably in an inert gas atmosphere such as nitrogen, helium, and argon. From the viewpoint of economy and ease of handling, a nitrogen atmosphere is preferable.

(8)アルカリ金属ハロゲン化物の連続回収方法
上記のとおり好ましい水分量に調整された反応混合物(a)から金属含有量の低減された高品位なポリアリーレンスルフィドを効率よく得るために、アルカリ金属ハロゲン化物の回収を行う。
(8) Continuous recovery method of alkali metal halide In order to efficiently obtain a high-quality polyarylene sulfide having a reduced metal content from the reaction mixture (a) adjusted to a preferable water content as described above, an alkali metal halogen is used. Collect the chemicals.

アルカリ金属ハロゲン化物の回収には、静置による沈降分離、サイクロンやデカンタを用いた遠心沈降分離、さらにこれらを組み合わせた方法などが採用可能であるが、サイクロンやデカンタを用いた遠心沈降分離が好ましく、デカンタを用いた遠心沈降分離がさらに好ましい。このようなアルカリ金属ハロゲン化物の分離方法では、固液分離の際にフィルターを使わないことで連続運転が可能になるのみならず、熱膨張に起因するフィルターの欠損やフィルター目詰まりなどを危惧しないでいいことから安定運転が可能となる。   For recovery of alkali metal halides, it is possible to employ sedimentation separation by standing, centrifugal sedimentation separation using a cyclone or decanter, or a combination of these, but centrifugal sedimentation using a cyclone or decanter is preferred. Further, centrifugal sedimentation using a decanter is more preferable. In such an alkali metal halide separation method, continuous operation becomes possible by not using a filter during solid-liquid separation, and there is no fear of filter loss or filter clogging due to thermal expansion. Stable operation is possible.

アルカリ金属ハロゲン化物を回収する際の圧力は、反応混合物(a)の蒸気圧以上の圧力であれば特に制限はないが、具体的な圧力範囲としては絶対圧2.0MPa以下、好ましくは絶対圧1.0MPa以下、更に好ましくは絶対圧0.1MPa以上0.7MPa以下が例示できる。蒸気圧以上の圧力下でアルカリ金属ハロゲン化物を回収することにより、装置内での水及び有機極性溶媒の蒸発を抑え、反応混合物(a)の濃縮を抑えるだけでなく、目的成分であるポリアリーレンスルフィドや環式ポリアリーレンスルフィドが装置内壁で蒸発によって付着することを抑制し、目的成分の損失を少なくする効果を持つ。
また、アルカリ金属ハロゲン化物を回収する際の温度は、反応混合物(a)に含まれるポリアリーレンスルフィドが可溶となる範囲であれば特に制限はないが、280℃以下であることが、目的成分であるポリアリーレンスルフィドや環式ポリアリーレンスルフィドの分解や変質などが起きにくく、有機極性溶媒の分解や変質をなども起こりにくい傾向にあることから好ましい。
The pressure at the time of recovering the alkali metal halide is not particularly limited as long as it is equal to or higher than the vapor pressure of the reaction mixture (a), but the specific pressure range is 2.0 MPa or less, preferably absolute pressure. Illustrative is 1.0 MPa or less, more preferably an absolute pressure of 0.1 MPa or more and 0.7 MPa or less. By recovering the alkali metal halide under a pressure higher than the vapor pressure, not only the evaporation of water and the organic polar solvent in the apparatus is suppressed and the concentration of the reaction mixture (a) is suppressed, but also the polyarylene which is the target component. It suppresses the adhesion of sulfide and cyclic polyarylene sulfide by evaporation on the inner wall of the apparatus, and has the effect of reducing the loss of the target component.
The temperature at the time of recovering the alkali metal halide is not particularly limited as long as the polyarylene sulfide contained in the reaction mixture (a) is soluble, but it is 280 ° C. or lower. The polyarylene sulfide or the cyclic polyarylene sulfide is not easily decomposed or altered, and the organic polar solvent tends to be hardly decomposed or altered.

上記した温度、圧力範囲内にするためにも反応混合物(a)に含まれる水分量を調節することが重要となり、有機極性溶媒中に含まれる水分量が多いと水蒸気分圧が高くなることから高温下での圧力を保持するためには重厚な設備となってしまい現実的でない。一方、反応混合物(a)における水分量が、有機極性溶媒100重量部に対して3重量部以下、より好ましくは1重量部以下にすることによって、反応混合物(a)の280℃以下での蒸気圧を所望の圧力にすることが可能となり、市販のデカンタ型遠心分離器の使用が可能となる。   It is important to adjust the amount of water contained in the reaction mixture (a) in order to keep the temperature and pressure range as described above, and the water vapor partial pressure increases when the amount of water contained in the organic polar solvent is large. In order to maintain the pressure under high temperature, it becomes heavy equipment and is not realistic. On the other hand, when the water content in the reaction mixture (a) is 3 parts by weight or less, more preferably 1 part by weight or less with respect to 100 parts by weight of the organic polar solvent, the vapor of the reaction mixture (a) at 280 ° C. or less. The pressure can be set to a desired pressure, and a commercially available decanter centrifuge can be used.

ここでのアルカリ金属ハロゲン化物の回収にデカンタ型遠心分離器を用いることでアルカリ金属ハロゲン化物の大部分を固形分として連続して回収が可能であり、好ましくはアルカリ金属ハロゲン化物を回収した後の混合物に含まれるアルカリ金属ハロゲン化物濃度が1.0重量%以下、より好ましくは0.5重量%以下、さらに好ましくは0.1重量%以下までアルカリ金属ハロゲン化物を固形分として回収し得る。デカンタ型遠心分離器は一般に市販されており、本発明ではこれら市販のものを使用することができる。例えば、巴工業(株)製の竪型デカンタTRVなどを挙げることができる。このようにデカンタ型遠心分離器を用いてアルカリ金属ハロゲン化物を回収することにより、従来技術のように半連続式で生産効率の悪いプロセスを改善できるだけでなく、反応混合物(a)からアルカリ金属ハロゲン化物を効率よく除去することが可能となった。   By using a decanter type centrifuge for the recovery of the alkali metal halide here, it is possible to continuously recover the majority of the alkali metal halide as a solid content, preferably after the alkali metal halide is recovered. The alkali metal halide can be recovered as a solid content until the concentration of alkali metal halide contained in the mixture is 1.0% by weight or less, more preferably 0.5% by weight or less, and even more preferably 0.1% by weight or less. Decanter centrifuges are generally commercially available, and these commercially available ones can be used in the present invention. For example, a vertical decanter TRV manufactured by Sakai Kogyo Co., Ltd. can be used. By recovering alkali metal halide using a decanter type centrifuge in this way, not only can the semi-continuous and inefficient process of production be improved as in the prior art, but also alkali metal halide from the reaction mixture (a). It became possible to remove the chemicals efficiently.

上記のとおり、反応混合物(a)に含まれる水分量にすることにより、または、アルカリ金属ハロゲン化物の除去を行ったことにより、反応混合物(a)中に含まれる塩化物イオン濃度を減少させることができる。塩化物イオンは装置腐食の原因の一つとして挙げられるが、腐食原因成分が減少したことにより、金属ハロゲン化物の回収工程、またはそれ以降のプロセスに関わる装置の材質をJIS規格SUS316,SUS316Lに代表されるオーステナイト系ステンレス鋼にすることが可能となり、ポリアリーレンスルフィドを製造する際に公知となっているSUS329J1、SUS329J2L、SUS329J4Lなどのオーステナイト−フェライト系ステンレス鋼、カーペンター(登録商標)、ハステロイ(登録商標)、チタンなどの高級材質が不必要となる効果も得られる。   As described above, reducing the concentration of chloride ions contained in the reaction mixture (a) by making the amount of water contained in the reaction mixture (a) or by removing the alkali metal halide. Can do. Chloride ions can be cited as one of the causes of equipment corrosion, but due to the reduction of corrosion-causing components, the material of equipment related to the metal halide recovery process or subsequent processes is represented by JIS standards SUS316 and SUS316L. Austenitic stainless steel such as SUS329J1, SUS329J2L, and SUS329J4L, which are known for producing polyarylene sulfide, Carpenter (registered trademark), Hastelloy (registered trademark) ), An effect that a high-grade material such as titanium is unnecessary is also obtained.

[実施例1]
攪拌機及び精留塔を具備したJIS規格SUS316製10L反応槽に、水硫化ナトリウム48重量%水溶液を2.46kg、水酸化ナトリウム48重量%水溶液を1.84kg、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)4.43kgを仕込み、窒素ガス下で昇温し脱水操作を行った。この時蒸発した水分量は2.21kgであった。攪拌機を具備したJIS規格SUS316製70L反応槽に水を除いた混合物を入れ、NMPを50.19kg、p−ジクロロベンゼン(p−DCB)3.15kgを追添加し、反応容器を窒素ガス下に密封した。攪拌しながら加熱を行い、250℃で2時間保持し、反応混合物を得た。このとき反応混合物に含まれる水分量はNMP100重量部に対して0.72重量部であった。
[Example 1]
In a 10 L reaction vessel made of JIS standard SUS316 equipped with a stirrer and a rectifying column, 2.46 kg of sodium hydrogen sulfide 48 wt% aqueous solution, 1.84 kg of sodium hydroxide 48 wt% aqueous solution, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP ) 4.43 kg was charged and the temperature was raised under nitrogen gas for dehydration. The amount of water evaporated at this time was 2.21 kg. Into a 70 L reaction vessel made of JIS standard SUS316 equipped with a stirrer, the mixture excluding water was added, 50.19 kg of NMP and 3.15 kg of p-dichlorobenzene (p-DCB) were added, and the reaction vessel was placed under nitrogen gas. Sealed. The mixture was heated with stirring and kept at 250 ° C. for 2 hours to obtain a reaction mixture. At this time, the amount of water contained in the reaction mixture was 0.72 parts by weight with respect to 100 parts by weight of NMP.

竪型デカンタTRV085(巴工業(株)製)をあらかじめ250℃に予熱し、沈降分離を起こさせるために設けられたボウルの回転数を5000rpmとし、沈降分離した分離物をデカンタから払い出すために設けられたスクリューコンベアの回転数をボウル回転数との差速が15rpmとなるように調整した。ついで、定量ポンプを用いて得られた反応混合物をデカンタに供給し、濾液54.4kg、分離物3.38kgを回収した。分離物中に含まれる金属ハロゲン化物の量は2.36kgとほぼ全量回収した。一方、ポリアリーレンスルフィド及び環式ポリアリーレンスルフィドの損失は、得られるべき全ポリアリーレンスルフィド量に対し1.83重量%となった。   To preheat a vertical decanter TRV085 (manufactured by Sakai Kogyo Co., Ltd.) to 250 ° C., set the rotation speed of a bowl provided for causing sedimentation separation to 5000 rpm, and to discharge the separated and separated product from the decanter The rotational speed of the provided screw conveyor was adjusted so that the speed difference from the bowl rotational speed was 15 rpm. Next, the reaction mixture obtained using a metering pump was supplied to a decanter, and 54.4 kg of the filtrate and 3.38 kg of the separated product were recovered. The amount of metal halide contained in the separated product was 2.36 kg, and almost the entire amount was recovered. On the other hand, the loss of polyarylene sulfide and cyclic polyarylene sulfide was 1.83% by weight based on the total amount of polyarylene sulfide to be obtained.

[実施例2]
攪拌機及び精留塔を具備したJIS規格SUS316製70L反応槽に、水硫化ナトリウム48重量%水溶液を2.46kg、水酸化ナトリウム48重量%水溶液を1.84kg、NMP52.55kg、p−DCB3.15kgを仕込み、窒素ガス下に密封した。攪拌しながら加熱を行い、250℃で2時間保持した。ついで、反応槽から精留塔を通し、反応混合物中に含まれる水分量がNMP100重量部に対して1重量部となるように脱水操作を行った。このとき蒸発した水分量は2.07kgであった。
[Example 2]
In a 70 L reaction vessel made of JIS SUS316 equipped with a stirrer and a rectifying column, 2.46 kg of 48% by weight aqueous solution of sodium hydrosulfide, 1.84 kg of 48% by weight aqueous solution of sodium hydroxide, 52.55 kg of NMP, 3.15 kg of p-DCB Was sealed under nitrogen gas. The mixture was heated with stirring and maintained at 250 ° C. for 2 hours. Subsequently, the dehydration operation was performed from the reaction tank through the rectification column so that the amount of water contained in the reaction mixture was 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of NMP. The amount of water evaporated at this time was 2.07 kg.

竪型デカンタTRV085(巴工業(株)製)をあらかじめ250℃に予熱し、回転筒の回転数を5000rpm、スクリューコンベアとの差速を15rpmとした。ついで、定量ポンプを用いて水分量を調節した反応混合物をデカンタに供給し、濾液54.55kg、分離物3.38kgを回収した。分離物中に含まれる金属ハロゲン化物の量は2.36kgとほぼ全量回収した。一方、ポリアリーレンスルフィド及び環式ポリアリーレンスルフィドの損失は、得られるべき全ポリアリーレンスルフィド量に対し1.82重量%となった。   A vertical decanter TRV085 (manufactured by Sakai Kogyo Co., Ltd.) was preheated to 250 ° C. in advance, and the rotational speed of the rotating cylinder was 5000 rpm, and the differential speed from the screw conveyor was 15 rpm. Next, the reaction mixture with the water content adjusted using a metering pump was supplied to a decanter, and 54.55 kg of the filtrate and 3.38 kg of the separated product were recovered. The amount of metal halide contained in the separated product was 2.36 kg, and almost the entire amount was recovered. On the other hand, the loss of polyarylene sulfide and cyclic polyarylene sulfide was 1.82% by weight based on the total amount of polyarylene sulfide to be obtained.

[比較例1]
攪拌機及び精留塔を具備したJIS規格SUS316製1Lオートクレーブに、水硫化ナトリウム48重量%水溶液を23.36g、水酸化ナトリウム48重量%水溶液を17.50g、NMP500g、p−DCB29.99gを仕込み。窒素ガス下に密閉した。撹拌しながら加熱を行い、250℃で2時間保持した。その後、精留塔を通し、反応混合物中に含まれる水分量がNMP100重量部に対して1重量部となるように脱水操作を行い室温まで冷却した。このとき蒸発した水分量は19.71gであった。ついで、冷却した反応液を底栓弁および底部にガラス製フィルター(平均目開き10μm)を具備したSUS316製耐圧容器に100g仕込んだ。容器を窒素雰囲気下にし、常圧下で攪拌しながら250℃に加熱した後に、底栓弁を開放して濾過を行った。途中濾過速度が低下した段階で容器内に絶対圧0.4MPaで窒素を導入しながら濾液を回収した。この操作により濾液約92g、分離物約8gを回収した。分離物中に含まれる金属ハロゲン化物の量は3.9gとほぼ全量回収した。一方、ポリアリーレンスルフィド及び環式ポリアリーレンスルフィドの損失は、得られるべき全ポリアリーレンスルフィド量に対し4.10重量%となった。
[Comparative Example 1]
A 1 L autoclave made of JIS SUS316 equipped with a stirrer and a rectifying column was charged with 23.36 g of a 48 wt% aqueous solution of sodium hydrosulfide, 17.50 g of a 48 wt% aqueous solution of sodium hydroxide, 500 g of NMP, and 29.99 g of p-DCB. Sealed under nitrogen gas. Heating was carried out with stirring and maintained at 250 ° C. for 2 hours. Thereafter, the mixture was passed through a rectification column and dehydrated so that the amount of water contained in the reaction mixture was 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of NMP, and cooled to room temperature. The amount of water evaporated at this time was 19.71 g. Next, 100 g of the cooled reaction solution was charged into a SUS316 pressure vessel equipped with a bottom plug valve and a glass filter (average opening 10 μm) at the bottom. The vessel was placed in a nitrogen atmosphere and heated to 250 ° C. with stirring under normal pressure, and then the bottom plug valve was opened to perform filtration. The filtrate was recovered while introducing nitrogen at an absolute pressure of 0.4 MPa into the container at the stage when the filtration rate was lowered. By this operation, about 92 g of the filtrate and about 8 g of the separated product were recovered. The amount of metal halide contained in the separated product was 3.9 g, and almost the entire amount was recovered. On the other hand, the loss of polyarylene sulfide and cyclic polyarylene sulfide was 4.10% by weight based on the total amount of polyarylene sulfide to be obtained.

Claims (5)

スルフィド化剤とジハロゲン化芳香族化合物とを有機極性溶媒中で接触させて反応させて得られる、少なくともポリアリーレンスルフィド、環式ポリアリーレンスルフィド、アルカリ金属ハロゲン化物、水及び有機極性溶媒を含む反応混合物(a)からアルカリ金属ハロゲン化物を回収する際に、回収温度における反応混合物(a)の蒸気圧以上の圧力下で沈降分離することを特徴とするアルカリ金属ハロゲン化物の連続回収方法。 A reaction mixture comprising at least a polyarylene sulfide, a cyclic polyarylene sulfide, an alkali metal halide, water and an organic polar solvent, obtained by contacting a sulfidizing agent with a dihalogenated aromatic compound in an organic polar solvent. A method for continuously recovering alkali metal halides, wherein when recovering alkali metal halides from (a), precipitation separation is performed under a pressure equal to or higher than the vapor pressure of the reaction mixture (a) at the recovery temperature. 沈降分離を行う際に、分離器としてデカンタ型遠心分離器を使用して沈降分離を行うことを特徴とする請求項1記載のアルカリ金属ハロゲン化物の連続回収方法。 2. The method for continuously recovering an alkali metal halide according to claim 1, wherein the sedimentation separation is performed using a decanter centrifuge as a separator when the sedimentation separation is performed. 沈降分離を行う際の反応混合物(a)に含まれる水分量が有機極性溶媒100重量部に対して3重量部以下であることを特徴とする請求項1または2記載のアルカリ金属ハロゲン化物の連続回収方法。 The continuous alkali metal halide according to claim 1 or 2, wherein the amount of water contained in the reaction mixture (a) during the sedimentation separation is 3 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the organic polar solvent. Collection method. 沈降分離を行う際の反応混合物(a)に含まれる水分量が有機極性溶媒100重量部に対して1重量部以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のアルカリ金属ハロゲン化物の連続回収方法。 The alkali metal according to any one of claims 1 to 3, wherein the amount of water contained in the reaction mixture (a) during the sedimentation separation is 1 part by weight or less with respect to 100 parts by weight of the organic polar solvent. Method for continuous recovery of halides. 沈降分離をポリアリーレンスルフィドが可溶となる温度領域で行うことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のアルカリ金属ハロゲン化物の連続回収方法。 The method for continuously recovering an alkali metal halide according to any one of claims 1 to 4, wherein the sedimentation separation is performed in a temperature range in which the polyarylene sulfide is soluble.
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