JP6402971B2 - Sulfiding agent and method for producing polyarylene sulfide resin - Google Patents

Sulfiding agent and method for producing polyarylene sulfide resin Download PDF

Info

Publication number
JP6402971B2
JP6402971B2 JP2014101412A JP2014101412A JP6402971B2 JP 6402971 B2 JP6402971 B2 JP 6402971B2 JP 2014101412 A JP2014101412 A JP 2014101412A JP 2014101412 A JP2014101412 A JP 2014101412A JP 6402971 B2 JP6402971 B2 JP 6402971B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
alkali metal
hydrogen sulfide
agent
sulfidizing agent
polyarylene sulfide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014101412A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015218214A (en
Inventor
井上 敏
井上  敏
小柳 繁
繁 小柳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DIC Corp
Original Assignee
DIC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=54777885&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP6402971(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by DIC Corp filed Critical DIC Corp
Priority to JP2014101412A priority Critical patent/JP6402971B2/en
Publication of JP2015218214A publication Critical patent/JP2015218214A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6402971B2 publication Critical patent/JP6402971B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)

Description

本発明は、スルフィド化剤の製造方法、および、それを用いたポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法に関する。より詳しくは、ポリアリーレンスルフィド樹脂の製造工程で排出される廃水からスルフィド化剤を分離、精製し製造する方法、および得られたスルフィド化剤を原料の一部として再利用するポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a sulfidizing agent and a method for producing a polyarylene sulfide resin using the same. More specifically, a method for separating, purifying, and producing a sulfidizing agent from waste water discharged in the production process of the polyarylene sulfide resin, and a polyarylene sulfide resin in which the obtained sulfidizing agent is reused as part of the raw material. It relates to a manufacturing method.

ポリフェニレンスルフィド樹脂(PPS樹脂)に代表されるポリアリーレンスルフィド樹脂(PAS樹脂)は、耐熱性、耐薬品性等に優れ、電気電子部品、自動車部品、給湯機部品、繊維、フィルム用途等に幅広く利用されている。特に、リチウムイオン電池用パッキンやガスケット部材といった用途では、近年、特に高分子量ポリアリーレンスルフィド樹脂が、靭性および成形性に優れることから広く用いられている。   Polyarylene sulfide resin (PAS resin), typified by polyphenylene sulfide resin (PPS resin), has excellent heat resistance and chemical resistance, and is widely used for electrical and electronic parts, automotive parts, water heater parts, fibers, films, etc. Has been. In particular, in applications such as packing for lithium ion batteries and gasket members, in recent years, high molecular weight polyarylene sulfide resins have been widely used because of their excellent toughness and moldability.

ポリアリーレンスルフィド樹脂は、N−メチル−2−ピロリドン(以下、NMPと略すことがある)などの非プロトン性極性溶媒中で、ポリハロ芳香族化合物を、アルカリ金属硫化物および/またはアルカリ金属水硫化物(以下、スルフィド化剤ということがある)と重合反応させる方法等により得られるが、目的物質のポリアリーレンスルフィド樹脂と共に、溶媒、重合反応せずに残留したアルカリ金属水硫化物やアルカリ金属硫化物といったスルフィド化剤や塩化ナトリウムに代表されるアルカリ金属ハロゲン化物や、他のアルカリ金属含有無機塩、副反応により生成するオリゴマーおよびその誘導体といった副生成物を含有する粗反応生成物が得られる。重合反応後の粗反応生成物は適当な容器に取り出され、粗反応生成物中の溶媒は溶媒乾燥装置、濾過器、遠心分離器等の適当な固液分離装置を用いて脱溶媒処理により分離回収される(本操作を脱溶媒という)。   The polyarylene sulfide resin is prepared by converting a polyhaloaromatic compound into an alkali metal sulfide and / or an alkali metal hydrosulfide in an aprotic polar solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter sometimes abbreviated as NMP). It can be obtained by a method of polymerizing with a product (hereinafter sometimes referred to as a sulfidizing agent), but with the target polyarylene sulfide resin, the remaining alkali metal hydrosulfide or alkali metal sulfide without solvent or polymerization reaction. A crude reaction product containing a by-product such as a sulfidizing agent such as an alkali metal halide represented by sodium chloride, other alkali metal-containing inorganic salts, oligomers generated by side reactions and derivatives thereof is obtained. The crude reaction product after the polymerization reaction is taken out into an appropriate container, and the solvent in the crude reaction product is separated by solvent removal using an appropriate solid-liquid separation device such as a solvent drying device, a filter, or a centrifuge. It is recovered (this operation is called desolvation).

さらに、脱溶媒処理後に得られる反応生成物は目的物質のポリアリーレンスルフィド樹脂と共に、アルカリ金属ハロゲン化物や、他のアルカリ金属含有無機塩や副生成物を含有するため、水洗と濾過が繰り返され、これらが除去される。一般には、100℃未満で行う水洗方法と、100℃以上の高温高圧下で行う熱水洗とがある。水洗又は熱水洗後に得られるポリアリーレンスルフィドは濾過器、遠心濾過器等で分離され、その後乾燥され、必要に応じて熱処理し架橋反応を行い製品とする。   Furthermore, since the reaction product obtained after the desolvation treatment contains an alkali metal halide and other alkali metal-containing inorganic salt and by-products together with the target polyarylene sulfide resin, washing with water and filtration are repeated, These are removed. In general, there are a water washing method performed at less than 100 ° C. and a hot water washing performed at a high temperature and high pressure of 100 ° C. or higher. The polyarylene sulfide obtained after washing with water or hot water is separated with a filter, a centrifugal filter or the like, then dried, and subjected to a heat treatment as necessary to obtain a product.

一方、水洗または熱水洗後に得られる廃水は、これまで産業廃棄物として処理されており有効活用されてこなかった。しかし、該廃水はCOD負荷が高いことから、環境負荷低減のために、COD物質を低減することが求められていた。   On the other hand, wastewater obtained after washing with water or hot water has been treated as industrial waste and has not been effectively utilized. However, since the wastewater has a high COD load, it has been required to reduce COD substances in order to reduce the environmental load.

廃水中のCOD物質を低減する処理方法としては、たとえば、廃水に、酸性凝集剤を加えてpH調整し、COD物質を不溶化させ、不溶化させたCOD物質を分離することを特徴とする廃水処理方法などが知られている(特許文献1参照)。しかしながら、この方法は、精製工程の廃水が導入され、混合機能を有し、且つpH指示調節計を備えておりpH調製と凝集処理が可能な凝集反応槽と、前記凝集反応槽より導入された不溶化したCOD物質を分離する連続式遠心分離装置を用いて分離する方法であるため、分離したCOD物質の含水率が高く、ポリアリーレンスルフィド樹脂の製造原料として再利用することができなかった。しかも酸性凝集剤により分離したCOD物質は大きなフロック状に析出したものであるため、産業廃棄物として処理せざるを得ず、好ましいものとは言えなかった。   As a treatment method for reducing COD substances in wastewater, for example, an acid flocculant is added to wastewater to adjust pH, so that COD substances are insolubilized, and insolubilized COD substances are separated. Etc. are known (see Patent Document 1). However, in this method, the waste water of the purification process is introduced, the mixing function is provided, and the aggregation reaction tank equipped with the pH indicating controller and capable of pH adjustment and aggregation treatment is introduced from the aggregation reaction tank. Since the separation is performed using a continuous centrifugal separator that separates the insolubilized COD material, the water content of the separated COD material is high and cannot be reused as a raw material for producing the polyarylene sulfide resin. Moreover, since the COD substance separated by the acidic flocculant is precipitated in a large floc form, it must be treated as industrial waste, which is not preferable.

特開2003−275773号公報JP 2003-275773 A

そのため、重合反応後の水洗ないし熱水洗で排出される廃水を詳しく調べたところ、未反応のまま残留したスルフィド化剤が硫黄原子に換算して、仕込み量の3〜5モル%程度の残留しており、該未反応スルフィド化剤が廃水のCOD値を高くしている要因の一つであること、さらに、硫黄原子のロス(原料原単位の低下)の原因となっていることが明らかとなった。   Therefore, when waste water discharged by water washing or hot water washing after the polymerization reaction was examined in detail, the sulfidizing agent that remained unreacted was converted to sulfur atoms and remained at about 3 to 5 mol% of the charged amount. It is clear that the unreacted sulfidizing agent is one of the factors that increase the COD value of wastewater, and further causes the loss of sulfur atoms (decrease in raw material basic unit). became.

そこで、本発明が解決しようとする課題は、ポリアリーレンスルフィド樹脂の重合反応後の水洗ないし熱水洗で排出される廃水に含まれる未反応スルフィド化剤を回収し、該廃水のCOD値を低減する方法を提供することにある。さらに、回収した未反応スルフィド化剤をポリアリーレンスルフィド樹脂の重合原料として再利用する、ポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法を提供し、もって硫黄原子のロス(原料原単位の低下)を抑制する方法を提供することにある。   Therefore, the problem to be solved by the present invention is to recover the unreacted sulfidizing agent contained in the waste water discharged by water washing or hot water washing after the polymerization reaction of the polyarylene sulfide resin, and to reduce the COD value of the waste water. It is to provide a method. Furthermore, a method for producing a polyarylene sulfide resin, in which the recovered unreacted sulfidizing agent is reused as a polymerization raw material for the polyarylene sulfide resin, and a method for suppressing loss of sulfur atoms (decrease in raw material basic unit) are provided. It is to provide.

本願発明者らは種々の検討を行った結果、重合反応後の水洗ないし熱水洗で排出される廃水には、重合せずに残留したスルフィド化剤のほかに、アルカリ金属ハロゲン化物や、副反応により生成するオリゴマーおよびその誘導体といった副生成物が含有されるため、一旦、未反応スルフィド化剤をガス化して、分離、回収することによって、未反応スルフィド化剤の廃水中からの除去と回収を行い、これにより、廃水のCODの低減とポリアリーレンスルフィド樹脂の製造原料として再利用が可能となることを見出し、上記課題を解決するに至った。   As a result of various investigations, the inventors of the present application have found that wastewater discharged by water washing or hot water washing after the polymerization reaction includes alkali metal halides and side reactions in addition to the sulfidizing agent remaining without polymerization. Since by-products such as oligomers and their derivatives are contained, the unreacted sulfidizing agent is once gasified, separated and recovered to remove and recover the unreacted sulfidizing agent from the wastewater. In this way, the present inventors have found that the COD of wastewater can be reduced and reused as a raw material for producing a polyarylene sulfide resin, and the above problems have been solved.

すなわち本発明は、[1]少なくとも、ポリアリーレンスルフィド樹脂、アルカリ金属ハロゲン化物およびスルフィド化剤を含む混合物(a)と水とを接触させた後、ポリアリーレンスルフィド樹脂を分離、除去して、少なくとも、アルカリ金属ハロゲン化物およびスルフィド化剤を含む水溶液(b)を得る工程(1)、
少なくとも、アルカリ金属ハロゲン化物およびスルフィド化剤を含む水溶液(b)に酸を加えて、硫化水素を生成させる工程(2)、
生成した硫化水素を回収する工程(3)、および、
得られた硫化水素とアルカリ金属水酸化物とを反応させる工程(4)、
を有することを特徴とする、スルフィド化剤の製造方法、に関する。
That is, the present invention provides [1] contacting at least a polyarylene sulfide resin, an alkali metal halide and a sulfidizing agent-containing mixture (a) with water, then separating and removing the polyarylene sulfide resin, (1) obtaining an aqueous solution (b) containing an alkali metal halide and a sulfidizing agent,
A step (2) of adding an acid to the aqueous solution (b) containing at least an alkali metal halide and a sulfidizing agent to produce hydrogen sulfide;
Recovering the produced hydrogen sulfide (3), and
A step (4) of reacting the obtained hydrogen sulfide with an alkali metal hydroxide;
The present invention relates to a method for producing a sulfidizing agent, characterized by comprising:

また、本発明は[2]少なくとも、ポリアリーレンスルフィド樹脂、アルカリ金属ハロゲン化物およびスルフィド化剤を含む混合物(a)は、
非プロトン性極性溶媒中で、ポリハロ芳香族化合物と、スルフィド化剤とを反応させた後に得られる、少なくともポリアリーレンスルフィド樹脂、アルカリ金属ハロゲン化物、前記非プロトン性極性溶媒およびスルフィド化剤を含む粗反応混合物であるか、または当該粗反応混合物から前記非プロトン性極性溶媒を固液分離させて得られた反応混合物である、前記[1]記載の製造方法に関する。
また本発明は、[3]非プロトン性極性溶媒中で、ポリハロ芳香族化合物と、スルフィド化剤とを反応させる際に用いる前記スルフィド化剤は、少なくとも非プロトン性極性溶媒の存在下で、含水スルフィド化剤を脱水する脱水工程を経て得られたものである、前記[2]記載の製造方法、に関する。
The present invention also provides [2] a mixture (a) containing at least a polyarylene sulfide resin, an alkali metal halide and a sulfidizing agent.
A crude product containing at least a polyarylene sulfide resin, an alkali metal halide, the aprotic polar solvent and a sulfidizing agent obtained after reacting a polyhaloaromatic compound with a sulfidizing agent in an aprotic polar solvent. The production method according to the above [1], which is a reaction mixture or a reaction mixture obtained by solid-liquid separation of the aprotic polar solvent from the crude reaction mixture.
The present invention also provides [3] the sulfidizing agent used when the polyhaloaromatic compound and the sulfidizing agent are reacted in an aprotic polar solvent at least in the presence of the aprotic polar solvent. The production method according to [2], which is obtained through a dehydration step of dehydrating a sulfidizing agent.

さらに本発明は、[4]得られた硫化水素とアルカリ金属水酸化物とを反応させる工程(4)の後に、未反応のアルカリ金属水酸化物に対して、硫化水素を加えて、該硫化水素と未反応のアルカリ金属水酸化物とを反応させる工程(5)を有する、前記[1]記載の製造方法に関する。   Furthermore, the present invention provides [4] step (4) of reacting the obtained hydrogen sulfide with an alkali metal hydroxide, adding hydrogen sulfide to the unreacted alkali metal hydroxide, The present invention relates to the production method according to [1], which includes a step (5) of reacting hydrogen with an unreacted alkali metal hydroxide.

さらに本発明は、[5]前記[3]に記載の脱水工程において生成した硫化水素を回収した後、アルカリ金属水酸化物と反応させてスルフィド化剤を得る工程、を有することを特徴とするスルフィド化剤の製造方法、に関する。   Furthermore, the present invention includes [5] a step of recovering hydrogen sulfide generated in the dehydration step according to the above [3] and then reacting with an alkali metal hydroxide to obtain a sulfidizing agent. The present invention relates to a method for producing a sulfiding agent.

さらに本発明は、[6]アルカリ金属水酸化物と反応させてアルカリ金属水硫化物及び/又はアルカリ金属硫化物を得る工程の後に、未反応のアルカリ金属水酸化物に対して、硫化水素を加えて、該硫化水素と未反応のアルカリ金属水酸化物とを反応させる工程を有する、前記[5]記載のスルフィド化剤の製造方法、に関する。   Furthermore, the present invention provides [6] a step of reacting with an alkali metal hydroxide to obtain an alkali metal hydrosulfide and / or alkali metal sulfide, and then hydrogen sulfide is added to the unreacted alkali metal hydroxide. In addition, the present invention relates to the method for producing a sulfidizing agent according to the above [5], comprising a step of reacting the hydrogen sulfide with an unreacted alkali metal hydroxide.

さらに本発明は、[7]有機アミド溶媒の存在下で含水スルフィド化剤を脱水して得られたスルフィド化剤を、有機アミド溶媒の存在下でポリハロ芳香族化合物と反応させてポリアリーレンスルフィド樹脂を製造する、ポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法において、含水スルフィド化剤またはスルフィド化剤として前記[1]〜[4]の何れか一項記載の製造方法により得られたスルフィド化剤および/または前記[5]または[6]の製造方法により得られたスルフィド化剤を加える工程を有することを特徴とする、ポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法、に関する。   The present invention further provides [7] a polyarylene sulfide resin obtained by reacting a sulfidizing agent obtained by dehydrating a hydrous sulfidizing agent in the presence of an organic amide solvent with a polyhaloaromatic compound in the presence of an organic amide solvent. In the method for producing a polyarylene sulfide resin, the sulfidizing agent obtained by the production method according to any one of the above [1] to [4] and / or the water-containing sulfidizing agent or sulfidizing agent. The present invention relates to a method for producing a polyarylene sulfide resin, comprising a step of adding a sulfidizing agent obtained by the production method of [5] or [6].

本発明によれば、ポリアリーレンスルフィド樹脂の重合反応後の水洗ないし熱水洗で排出される廃水に含まれる未反応スルフィド化剤を回収し、該廃水のCOD値を低減する方法を提供することができる。さらに、回収した未反応スルフィド化剤をポリアリーレンスルフィド樹脂の重合原料として再利用する、ポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法を提供し、もって硫黄原子のロス(原料原単位の低下)を抑制する方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a method for recovering the unreacted sulfidizing agent contained in waste water discharged by water washing or hot water washing after the polymerization reaction of the polyarylene sulfide resin and reducing the COD value of the waste water. it can. Furthermore, a method for producing a polyarylene sulfide resin, in which the recovered unreacted sulfidizing agent is reused as a polymerization raw material for the polyarylene sulfide resin, and a method for suppressing loss of sulfur atoms (decrease in raw material basic unit) are provided. Can be provided.

本発明のスルフィド化剤の製造方法は、少なくとも、ポリアリーレンスルフィド樹脂、アルカリ金属ハロゲン化物およびスルフィド化剤を含む混合物(a)と水とを接触させた後、ポリアリーレンスルフィド樹脂を分離、除去して、少なくとも、アルカリ金属ハロゲン化物およびスルフィド化剤を含む水溶液(b)を得る工程(1)、
少なくとも、アルカリ金属ハロゲン化物およびスルフィド化剤を含む水溶液(b)に酸を加えて、硫化水素を生成させる工程(2)、
生成した硫化水素を回収する工程(3)、および、
得られた硫化水素とアルカリ金属水酸化物とを反応させる工程(4)、を有することを特徴とする。
The method for producing a sulfidizing agent of the present invention comprises at least contacting a mixture (a) containing polyarylene sulfide resin, alkali metal halide and sulfidizing agent with water, and then separating and removing the polyarylene sulfide resin. Step (1) to obtain an aqueous solution (b) containing at least an alkali metal halide and a sulfidizing agent,
A step (2) of adding an acid to the aqueous solution (b) containing at least an alkali metal halide and a sulfidizing agent to produce hydrogen sulfide;
Recovering the produced hydrogen sulfide (3), and
A step (4) of reacting the obtained hydrogen sulfide with an alkali metal hydroxide.

工程(1)は、少なくとも、ポリアリーレンスルフィド樹脂、アルカリ金属ハロゲン化物およびスルフィド化剤を含む混合物(a)と水とを接触させて、アルカリ金属ハロゲン化物およびスルフィド化剤を含む水溶液(b)とポリアリーレンスルフィド樹脂とに分離した後、ポリアリーレンスルフィド樹脂を除去して、少なくとも、アルカリ金属ハロゲン化物およびスルフィド化剤を含む水溶液(b)を得る工程である。   In step (1), at least a mixture (a) containing a polyarylene sulfide resin, an alkali metal halide and a sulfidizing agent is contacted with water, and an aqueous solution (b) containing the alkali metal halide and the sulfidizing agent is contacted. This is a step of separating the polyarylene sulfide resin and then removing the polyarylene sulfide resin to obtain an aqueous solution (b) containing at least an alkali metal halide and a sulfidizing agent.

工程(1)で用いる、前記混合物(a)は、少なくとも、ポリアリーレンスルフィド樹脂、アルカリ金属ハロゲン化物およびスルフィド化剤を含む混合物であれば特に限定されるものではないが、好ましくは後述する本発明で用いるポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法において得られる、少なくとも、ポリアリーレンスルフィド樹脂、アルカリ金属ハロゲン化物およびスルフィド化剤を含む反応混合物を用いることが好ましい。   The mixture (a) used in the step (1) is not particularly limited as long as it is a mixture containing at least a polyarylene sulfide resin, an alkali metal halide and a sulfidizing agent. It is preferable to use a reaction mixture obtained at least in the method for producing a polyarylene sulfide resin used in 1), which contains at least a polyarylene sulfide resin, an alkali metal halide and a sulfidizing agent.

前記混合物(a)と水とを接触させて、前記混合物(a)からポリアリーレンスルフィド樹脂を除去して、少なくとも、アルカリ金属ハロゲン化物およびスルフィド化剤を含む水溶液(b)を得る方法としては本発明の効果を損ねなければ特に限定されるものではないが、水と接触(以下、「水洗」ということがある)させた後、ポリアリーレンスルフィド樹脂を濾別することにより固液分離する方法を挙げることができる。   A method for obtaining an aqueous solution (b) containing at least an alkali metal halide and a sulfidizing agent by contacting the mixture (a) with water to remove the polyarylene sulfide resin from the mixture (a). Although not particularly limited as long as the effects of the invention are not impaired, a method of solid-liquid separation by filtering the polyarylene sulfide resin after contact with water (hereinafter sometimes referred to as “washing”) is described. Can be mentioned.

前記混合物(a)を、水と接触させた後、ポリアリーレンスルフィド樹脂を濾別することにより固液分離する方法としては、例えば、後述するPAS製造工程で得られた粗反応混合物から非プロトン性極性溶媒を固液分離させて得られた反応スラリーに水を加えて撹拌した後にろ過装置を用いてろ過する方法、前記したろ過によって得られた水分を含有するろ過残渣(以下「含水ケーキ」と略記する。)に再度水を加えてスラリーとした後にろ過する方法、または前記含水ケーキがろ過器に保持された状態で再度水を加えろ過する方法等が挙げられる。   Examples of the method for solid-liquid separation by bringing the mixture (a) into contact with water and then separating the polyarylene sulfide resin by filtration include, for example, aprotic from the crude reaction mixture obtained in the PAS production step described later. A method in which water is added to the reaction slurry obtained by solid-liquid separation of the polar solvent and stirred, followed by filtration using a filtration device, and a filtration residue containing moisture obtained by the filtration described above (hereinafter referred to as “water-containing cake”). For example, a method of adding water again to form a slurry and filtering, or a method of adding water again and filtering while the water-containing cake is held in a filter can be used.

前記水洗の際、前記混合物(a)に加える水の量は最終的に得られるポリアリーレンスルフィドの理論収量に対して2倍〜10倍の範囲にあることが好ましく洗浄効率の点から好ましく、上記の量の水を2〜10回、好ましくは2〜4回に分割して水洗に供することが好ましい。前記水洗は、窒素ないし空気雰囲気下、水温20℃〜300℃の範囲で行うことが好ましく、洗浄効率が良好となる点から、なかでも、50℃〜100℃の範囲で行うことがより好ましく、さらに70℃〜90℃の範囲で行うことが最も好ましい。前記水洗は、一回または複数回繰り返し行うことができる。複数回繰り返し水洗浄する場合、前記雰囲気・温度条件は同一でも異なっていても良い。   In the water washing, the amount of water added to the mixture (a) is preferably in the range of 2 to 10 times the theoretical yield of the finally obtained polyarylene sulfide, preferably from the viewpoint of washing efficiency, The amount of water is preferably divided into 2 to 10 times, preferably 2 to 4 times, and subjected to water washing. The water washing is preferably performed in a nitrogen or air atmosphere at a water temperature in the range of 20 ° C. to 300 ° C., and more preferably in the range of 50 ° C. to 100 ° C. Furthermore, it is most preferable to carry out in the range of 70 ° C to 90 ° C. The water washing can be repeated once or a plurality of times. When water washing is repeated a plurality of times, the atmosphere and temperature conditions may be the same or different.

濾別されたポリアリーレンスルフィド樹脂には、微量のアルカリ金属ハロゲン化物やスルフィド化剤が十分に洗浄しきれずに残留していることがあるため、さらに、100℃〜280℃の範囲の水と接触させた後に固液分離し(以下、「熱水洗」ということがある)、ポリアリーレンスルフィド樹脂を濾別等によって分離、除去して、得られた濾液を前記水溶液(b)に加えることができ、COD負荷の低減および硫黄原子のロス(原料原単位の低下)を抑制できる観点から好ましい。   In the polyarylene sulfide resin separated by filtration, trace amounts of alkali metal halides and sulfidizing agents may remain without being sufficiently washed. Therefore, they contact with water in the range of 100 ° C. to 280 ° C. The polyarylene sulfide resin can be separated and removed by filtration or the like, and the resulting filtrate can be added to the aqueous solution (b). From the viewpoint of reducing the COD load and suppressing loss of sulfur atoms (decrease in raw material basic unit).

熱水洗の温度は、例えば、100〜280℃の範囲が好ましく、さらに120〜275℃の範囲であることが、樹脂中に残留するアルカリ金属ハロゲン化物やスルフィド化剤の抽出効率が良好となる点から好ましい。更に具体的には、反応器内の気相の圧力を加圧下、より好ましくは0.2〜4.6MPa(ゲージ圧)なる条件下、140〜260℃の熱水で抽出処理を行うことが好ましい。   The temperature of the hot water washing is, for example, preferably in the range of 100 to 280 ° C., and more preferably in the range of 120 to 275 ° C., so that the extraction efficiency of the alkali metal halide and sulfiding agent remaining in the resin is improved. To preferred. More specifically, the extraction treatment may be carried out with hot water at 140 to 260 ° C. under the pressure of the gas phase in the reactor under pressure, more preferably 0.2 to 4.6 MPa (gauge pressure). preferable.

このような熱水洗を行う具体的方法は、前記の水洗後に濾別されたポリアリーレンスルフィド樹脂を圧力容器中において所定の圧力条件及び温度条件下に水で攪拌下に洗浄する方法が挙げられる。熱水洗時の水量はポリアリーレンスルフィドの質量に対して1.5倍〜10倍であることが、前記アルカリ金属ハロゲン化物やスルフィド化剤の抽出効率が良好となる点から好ましく、この量の熱水を2回以上に分けて熱水洗を行ってもよい。例えば、熱水洗を2回繰り返す場合、1回目の熱水洗と2回目の熱水洗の間にはろ過を行い、1回目の熱水洗で抽出したアルカリ金属ハロゲン化物およびスルフィド化剤とポリアリーレンスルフィド樹脂とを濾別することが好ましい。また、熱水洗を一回実施した後に濾過を行い、前記した水洗を実施しても良い。この操作によってもアルカリ金属ハロゲン化物およびスルフィド化剤と、ポリアリーレンスルフィド樹脂との分離、除去がより促進されうる。また1回目の熱水洗工程と2回目の熱水洗工程の条件は前記の条件より任意に選ぶことができるものの、1回目の熱水洗工程の温度は例えば120℃〜200℃の範囲にある温度に設定して、まず高アルカリ性の濾液を濾別して除去した後に、2回目の熱水洗工程の温度を1回目の熱水洗工程の温度より高い温度、例えば150℃〜275℃の範囲にある温度に設定して実施することが前記熱水洗で用いられる装置の耐薬品性の観点から好ましい。   As a specific method for performing such hot water washing, there is a method of washing the polyarylene sulfide resin filtered off after the water washing with stirring in water under a predetermined pressure condition and temperature condition in a pressure vessel. The amount of water at the time of hot water washing is preferably 1.5 times to 10 times the mass of polyarylene sulfide from the viewpoint of good extraction efficiency of the alkali metal halide or sulfiding agent. You may divide water into 2 times or more and perform hot water washing. For example, when hot water washing is repeated twice, filtration is performed between the first hot water washing and the second hot water washing, and the alkali metal halide, sulfidizing agent and polyarylene sulfide resin extracted by the first hot water washing are used. Is preferably filtered off. Moreover, after performing hot water washing once, it may filter and may carry out an above described water washing. This operation can further promote the separation and removal of the alkali metal halide and sulfidizing agent from the polyarylene sulfide resin. Moreover, although the conditions of the 1st hot water washing process and the 2nd hot water washing process can be selected arbitrarily from said conditions, the temperature of the 1st hot water washing process is the temperature which exists in the range of 120 to 200 degreeC, for example. After setting and removing the first highly alkaline filtrate by filtration, the temperature of the second hot water washing step is set to a temperature higher than the temperature of the first hot water washing step, for example, in the range of 150 ° C. to 275 ° C. It is preferable to implement it from the viewpoint of chemical resistance of the apparatus used in the hot water washing.

なお、工程(1)において、前記水溶液(b)に酸や塩基を添加してpH調整をすることができ、特に熱水洗後のpHが11.0以上13.0未満の範囲になるように制御することが好ましい。その際に用いる酸としては、例えば、塩酸、硫酸、炭酸、酢酸、シュウ酸等が挙げられ、これらの中でも炭酸、酢酸、シュウ酸が好ましい。また、常圧または加圧下で炭酸ガスを導入し接触させても良い。一方、塩基としては水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、または炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、リン酸ナトリウム等が挙げられ、これらの中でも水酸化ナトリウムが好ましい。   In step (1), the pH can be adjusted by adding an acid or a base to the aqueous solution (b), and in particular, the pH after hot water washing is in the range of 11.0 to less than 13.0. It is preferable to control. Examples of the acid used at that time include hydrochloric acid, sulfuric acid, carbonic acid, acetic acid, and oxalic acid. Among these, carbonic acid, acetic acid, and oxalic acid are preferable. Further, carbon dioxide gas may be introduced and contacted at normal pressure or under pressure. On the other hand, examples of the base include alkali metal hydroxides such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide, or sodium carbonate, ammonium carbonate, sodium phosphate, and the like. Among these, sodium hydroxide is preferable.

工程(1)は、撹拌機を有する水洗槽及び固液分離するための遠心分離機を用いることも可能であるが、容器内部に撹拌翼を有し、且つ、底部に濾過用フィルターが配設された混合機能を有す容器内で行うこともできる。また、100℃を超える熱水洗でも、熱水洗を行う撹拌機を有する水洗槽、及び、その後の20〜100℃でろ過するため、遠心分離機を用いることも可能であるが、容器内部に撹拌翼を有し、且つ、底部に濾過用フィルターが配設された密閉型あるいは密閉可能な混合機能を有す容器内で行うことも可能である。本発明において、水洗ないし熱水洗は連続的に行っても良いし、バッチ式に行ってもいずれでも良い。   In the step (1), it is possible to use a washing tank having a stirrer and a centrifuge for solid-liquid separation, but the container has a stirring blade and a filter for filtration is disposed at the bottom. It can also be carried out in a container having a mixed function. Moreover, even in hot water washing exceeding 100 ° C., it is possible to use a centrifuge in order to filter at a water washing tank having a stirrer that performs hot water washing and then 20 to 100 ° C. It is also possible to carry out in a closed type container having a blade and having a filter for filtration at the bottom or a mixing function capable of being sealed. In the present invention, water washing or hot water washing may be carried out continuously or in a batch manner.

工程(2)は、少なくとも、アルカリ金属ハロゲン化物およびスルフィド化剤を含む水溶液(b)に酸を加えて、硫化水素を生成させる工程である。
この際に用いる酸としては、塩酸、硫酸、炭酸、酢酸などが挙げられ、これらの中でも塩酸が好ましい。該水溶液(b)のpH範囲は、酸を加えることによって硫化水素が生成する範囲であれば特に限定されるものではないが、より硫化水素が生成しやすい条件であることから2.5〜5.5の範囲で行うことが好ましく、さらに3.5〜4.5の範囲で行うことがより好ましい。また、酸の添加は0〜60℃の範囲で行うことが好ましく、さらに10〜40℃の範囲の範囲で行うことがより好ましく、圧力0〜1.0Pa(ゲージ圧)の範囲で行うことが好ましい。
Step (2) is a step of generating hydrogen sulfide by adding an acid to the aqueous solution (b) containing at least an alkali metal halide and a sulfidizing agent.
Examples of the acid used in this case include hydrochloric acid, sulfuric acid, carbonic acid, and acetic acid. Among these, hydrochloric acid is preferable. The pH range of the aqueous solution (b) is not particularly limited as long as it is a range in which hydrogen sulfide is generated by adding an acid. It is preferable to carry out in the range of 0.5, more preferably in the range of 3.5 to 4.5. The addition of the acid is preferably performed in the range of 0 to 60 ° C., more preferably in the range of 10 to 40 ° C., and performed in the pressure range of 0 to 1.0 Pa (gauge pressure). preferable.

工程(3)は、工程(2)で生成した硫化水素が気体となって揮散するため、続いて、生成した硫化水素を回収する工程である。さらに工程(4)は、得られた硫化水素とアルカリ金属水酸化物とを反応させる工程である。工程(3)と工程(4)は同時に行うことも、また、別々に行うこともできる。   The step (3) is a step of subsequently recovering the generated hydrogen sulfide because the hydrogen sulfide generated in the step (2) is vaporized as a gas. Furthermore, the step (4) is a step of reacting the obtained hydrogen sulfide with an alkali metal hydroxide. Step (3) and step (4) can be performed simultaneously or separately.

工程(3)と工程(4)を同時に行う場合は、例えば、揮散した硫化水素を、系外に排出して、アルカリ金属水酸化物を含む水溶液に吸収させて回収し、同時に、硫化水素とアルカリ金属水酸化物とを反応させて、スルフィド化剤を生成させる方法が挙げられる。この場合、使用するアルカリ金属水酸化物としては、前記したPAS重合工程で用いたものと同じものを使用することができる。アルカリ金属水酸化物の使用量は硫化水素を吸収させる際の温度、圧力によっても異なるため一概に規定することはできないものの、揮散する硫化水素の全量を充分に吸収、反応できる量以上であることが望ましい。一般的には、常温、常圧で硫化水素を吸収、反応させる場合、揮散する硫化水素の硫黄原子1モルに対して、1モル以上であることが好ましく、1〜2モルの範囲であればより好ましい。水溶液中のアルカリ金属水酸化物の濃度も硫化水素を吸収、反応させる際の温度、圧力によっても異なるため一概に規定することはできないものの、5〜49wt%の範囲であることが好ましく、10〜45wt%の範囲であることがより好ましい。また、硫化水素をアルカリ金属水酸化物を含む水溶液に吸収、反応させる際の温度は圧力によっても異なるため、一概に規定することができないものの、0〜200℃の範囲が好ましく、10〜150℃の範囲がより好ましい。また、硫化水素をアルカリ金属水酸化物を含む水溶液に吸収、反応させる際の圧力は温度によっても異なるため、一概に規定することができないものの、0〜1.0Pa(ゲージ圧)の範囲が好ましく、0〜0.5Pa(ゲージ圧)の範囲がより好ましい。   When performing the step (3) and the step (4) at the same time, for example, the volatilized hydrogen sulfide is discharged out of the system and absorbed and recovered in an aqueous solution containing an alkali metal hydroxide. The method of making it react with an alkali metal hydroxide and producing | generating a sulfidizing agent is mentioned. In this case, as the alkali metal hydroxide to be used, the same one as used in the above PAS polymerization step can be used. The amount of alkali metal hydroxide used depends on the temperature and pressure at which hydrogen sulfide is absorbed, so it cannot be specified in general, but it must be sufficient to absorb and react with the entire amount of hydrogen sulfide that is volatilized. Is desirable. Generally, when hydrogen sulfide is absorbed and reacted at room temperature and normal pressure, it is preferably 1 mol or more with respect to 1 mol of sulfur atom of hydrogen sulfide to be volatilized, and if it is in the range of 1 to 2 mol. More preferred. Although the concentration of the alkali metal hydroxide in the aqueous solution also varies depending on the temperature and pressure at the time of absorbing and reacting with hydrogen sulfide, it cannot be defined unconditionally, but is preferably in the range of 5 to 49 wt%, More preferably, it is in the range of 45 wt%. Moreover, since the temperature at the time of absorbing and reacting hydrogen sulfide in an aqueous solution containing an alkali metal hydroxide varies depending on the pressure, it cannot be generally specified, but a range of 0 to 200 ° C. is preferable, and 10 to 150 ° C. The range of is more preferable. Moreover, since the pressure at the time of absorbing and reacting hydrogen sulfide with an aqueous solution containing an alkali metal hydroxide varies depending on the temperature, it cannot be generally specified, but a range of 0 to 1.0 Pa (gauge pressure) is preferable. A range of 0 to 0.5 Pa (gauge pressure) is more preferable.

一方、工程(3)と工程(4)を別々に行う場合は、例えば、揮散した硫化水素を、系外に排出して、硫化水素を吸収することが知られている溶媒、例えば、有機アミド溶媒に吸収させて回収する工程を行った後、回収した硫化水素を含む溶媒にアルカリ金属水酸化物を加えて、硫化水素とアルカリ金属水酸化物とを反応させ、アルカリ金属水硫化物を生成させる工程を行う方法が挙げられる。この場合、硫化水素を吸収することが知られている溶媒としては、有機アミド溶媒が挙げられる。さらに、有機アミド溶媒としては、ホルムアミド、アセトアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、テトラメチル尿素、N−メチル−2−ピロリドン、2−ピロリドン、N−メチル−ε−カプロラクタム、ε−カプロラクタム、ヘキサメチルホスホルアミド、N−ジメチルプロピレン尿素、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン酸などのアミド、尿素を挙げることができ、これらの中でもN−メチル−2−ピロリドン、2−ピロリドン、N−メチル−ε−カプロラクタム、ε−カプロラクタム、ヘキサメチルホスホルアミド、N−ジメチルプロピレン尿素、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン酸の脂肪族系環状構造を有するアミドが好ましく、N−メチル−2−ピロリドンがさらに好ましい。   On the other hand, when the step (3) and the step (4) are performed separately, for example, a volatilized hydrogen sulfide is discharged out of the system, and a solvent known to absorb hydrogen sulfide, such as an organic amide, for example. After performing the process of absorbing and recovering in a solvent, an alkali metal hydroxide is added to the solvent containing the recovered hydrogen sulfide, and the hydrogen sulfide and the alkali metal hydroxide are reacted to produce an alkali metal hydrosulfide. The method of performing the process to make is mentioned. In this case, an organic amide solvent is mentioned as a solvent known to absorb hydrogen sulfide. Further, organic amide solvents include formamide, acetamide, N-methylformamide, N, N-dimethylacetamide, tetramethylurea, N-methyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, N-methyl-ε-caprolactam, ε- Examples include caprolactam, hexamethylphosphoramide, N-dimethylpropyleneurea, amides such as 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, and urea. Among these, N-methyl-2-pyrrolidone, 2- An amide having an aliphatic cyclic structure of pyrrolidone, N-methyl-ε-caprolactam, ε-caprolactam, hexamethylphosphoramide, N-dimethylpropyleneurea, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone acid is preferable, N-methyl-2-pyrrolidone is more preferred.

硫化水素を吸収することが知られている溶媒の使用量は硫化水素を吸収させる際の温度、圧力によっても異なるため一概に規定することはできないものの、揮散する硫化水素の全量を充分に吸収できる量以上であることが望ましい。一般的には、常温、常圧で硫化水素を吸収させる場合、揮散する硫化水素の硫黄原子1モルに対して、1〜30kgの範囲であれば好ましい。硫化水素を硫化水素を吸収することが知られている溶媒に吸収させる際の温度、圧力は、一概に規定することができないものの、吸収温度0〜200℃の範囲が好ましく、10〜150℃の範囲がより好ましく、一方、圧力は0〜1.0Pa(ゲージ圧)の範囲が好ましく、0〜0.5Pa(ゲージ圧)の範囲がより好ましい。その後、回収した硫化水素を含む溶媒にアルカリ金属水酸化物を加えて、硫化水素とアルカリ金属水酸化物とを反応させ、アルカリ金属水硫化物を生成させる。その際、アルカリ金属水酸化物を加える量は、溶媒に吸収させた硫化水素の全量を充分に反応できる量以上であることが望ましい。一般的には、常温、常圧で硫化水素を吸収させる場合、溶媒に吸収させた硫化水素の硫黄原子1モルに対して、1モル以上であることが好ましく、1〜2モルの範囲であればより好ましい。溶媒に加えるアルカリ水溶液中のアルカリ金属水酸化物の濃度も硫化水素を吸収させる際の温度、圧力によっても異なるため一概に規定することはできないものの、5〜49wt%の範囲であることが好ましく、10〜45wt%の範囲であることがより好ましい。また、溶媒に吸収させた硫化水素とアルカリ金属水酸化物とを反応させる際の温度は圧力によっても異なるため、一概に規定することができないものの、温度は0〜200℃の範囲が好ましく、10〜150℃の範囲がより好ましい。また、圧力も、一概に規定することができないものの、0〜1.0Pa(ゲージ圧)の範囲が好ましく、0〜0.5Pa(ゲージ圧)の範囲がより好ましい。   Although the amount of solvent known to absorb hydrogen sulfide varies depending on the temperature and pressure when absorbing hydrogen sulfide, it cannot be defined in general, but it can fully absorb all of the volatilized hydrogen sulfide. It is desirable to be more than the amount. In general, when hydrogen sulfide is absorbed at room temperature and normal pressure, it is preferably in the range of 1 to 30 kg with respect to 1 mol of sulfur atom of hydrogen sulfide to be volatilized. Although the temperature and pressure when absorbing hydrogen sulfide in a solvent known to absorb hydrogen sulfide cannot be generally specified, the absorption temperature is preferably in the range of 0 to 200 ° C, and preferably 10 to 150 ° C. The range is more preferable, while the pressure is preferably in the range of 0 to 1.0 Pa (gauge pressure), and more preferably in the range of 0 to 0.5 Pa (gauge pressure). Thereafter, an alkali metal hydroxide is added to the recovered solvent containing hydrogen sulfide to react the hydrogen sulfide with the alkali metal hydroxide to produce an alkali metal hydrosulfide. At that time, the amount of the alkali metal hydroxide added is preferably not less than an amount capable of sufficiently reacting with the total amount of hydrogen sulfide absorbed in the solvent. In general, when hydrogen sulfide is absorbed at room temperature and normal pressure, it is preferably 1 mol or more with respect to 1 mol of sulfur atom of hydrogen sulfide absorbed in the solvent, and may be in the range of 1 to 2 mol. More preferable. Although the concentration of the alkali metal hydroxide in the aqueous alkali solution added to the solvent also varies depending on the temperature and pressure when absorbing hydrogen sulfide, it cannot be generally specified, but is preferably in the range of 5 to 49 wt%, A range of 10 to 45 wt% is more preferable. In addition, the temperature at which the hydrogen sulfide absorbed in the solvent reacts with the alkali metal hydroxide varies depending on the pressure, and thus cannot be generally specified, but the temperature is preferably in the range of 0 to 200 ° C. A range of ˜150 ° C. is more preferable. Further, although the pressure cannot be generally defined, a range of 0 to 1.0 Pa (gauge pressure) is preferable, and a range of 0 to 0.5 Pa (gauge pressure) is more preferable.

工程(3)は連続式、バッチ式いずれでも構わない。硫化水素のアルカリ金属水酸化物の水溶液または有機アミド溶媒に対する吸収速度は速いため、循環ポンプ付充填塔などの一般的なもので良く、液張り込み型やバブリング型等のものでも十分に使用可能である。また、工程(3)と工程(4)を同時に行う場合、工程(4)は工程(3)と同じ装置内で行うことができ、また、工程(3)と工程(4)を別々に行う場合は、工程(4)は工程(3)と同じ装置内で行っても、工程(3)で回収した硫化水素を別の装置、例えば、撹拌翼付き反応槽あるいはベッセルあるいはドラム等に移した後に、アルカリ金属水酸化物を加え、反応させてもよい。   Step (3) may be either a continuous type or a batch type. Since the absorption rate of hydrogen sulfide to alkali metal hydroxide aqueous solution or organic amide solvent is fast, it can be a general one such as a packed tower with a circulation pump, and a liquid-filled type or bubbling type can also be used sufficiently. is there. Moreover, when performing process (3) and process (4) simultaneously, process (4) can be performed in the same apparatus as process (3), and process (3) and process (4) are performed separately. In this case, even if the step (4) is performed in the same apparatus as the step (3), the hydrogen sulfide recovered in the step (3) is transferred to another apparatus, for example, a reaction vessel with a stirring blade, a vessel, a drum, or the like. Later, an alkali metal hydroxide may be added and allowed to react.

上記の通り、工程(3)および工程(4)は、回収した硫化水素の全量を充分に吸収、反応できる量以上のアルカリ金属水酸化物を用いるため、余剰のアルカリ金属水酸化物が未反応のまま系内に残留することとなる。そこで、工程(4)の後に、未反応のアルカリ金属水酸化物に対して、硫化水素を加えて、未反応のアルカリ金属水酸化物と該硫化水素とを反応させる工程(5)を有することが好ましい。加える硫化水素の量は、未反応のまま残留しているアルカリ金属水酸化物の1モルに対して0.5〜1モルの範囲であることが好ましい。当該範囲の硫化水素と反応させることによって、残留するアルカリ金属水酸化物1モルあたり、0.5〜1モルのアルカリ金属水硫化物及び/又はアルカリ金属硫化物が生成する。   As described above, in step (3) and step (4), since the alkali metal hydroxide is used in an amount that can sufficiently absorb and react with the entire amount of hydrogen sulfide recovered, excess alkali metal hydroxide is not reacted. It remains in the system as it is. Therefore, after the step (4), there is a step (5) of adding hydrogen sulfide to the unreacted alkali metal hydroxide to react the unreacted alkali metal hydroxide with the hydrogen sulfide. Is preferred. The amount of hydrogen sulfide to be added is preferably in the range of 0.5 to 1 mol with respect to 1 mol of the alkali metal hydroxide remaining unreacted. By reacting with hydrogen sulfide in this range, 0.5 to 1 mole of alkali metal hydrosulfide and / or alkali metal sulfide is produced per mole of remaining alkali metal hydroxide.

なお、工程(4)または工程(5)を経て生成したアルカリ金属水硫化物とアルカリ金属硫化物との割合は、硫化水素に反応させるアルカリ金属水酸化物の量や、反応時間、温度、圧力等に応じて変化するため一概に規定することはできず、また、アルカリ金属水硫化物およびアルカリ金属硫化物のいずれであっても後述するポリアリーレンスルフィド樹脂の重合原料であるスルフィド化剤として再利用可能であることから、アルカリ金属水硫化物およびアルカリ金属硫化物とが質量基準で0/100〜100/0の範囲のうちの任意の割合で良い。   In addition, the ratio of the alkali metal hydrosulfide and alkali metal sulfide produced | generated through process (4) or process (5) is the quantity of the alkali metal hydroxide made to react with hydrogen sulfide, reaction time, temperature, pressure. It is not possible to define it unconditionally because it varies depending on the etc., and any of alkali metal hydrosulfides and alkali metal sulfides can be used again as a sulfidizing agent which is a polymerization raw material for polyarylene sulfide resins described later. Since it can be used, the alkali metal hydrosulfide and the alkali metal sulfide may be in any ratio within the range of 0/100 to 100/0 on a mass basis.

本発明に用いる、少なくとも、ポリアリーレンスルフィド樹脂、アルカリ金属ハロゲン化物およびスルフィド化剤を含む混合物(a)は、以下のポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法によって得られたものを用いることができる。また、上記の工程(1)〜(4)、または、工程(1)〜(5)を経て得られたアルカリ金属水硫化物及び/又はアルカリ金属硫化物はスルフィド化剤として、以下のポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法において、重合原料の少なくとも一部として用いることができる。   As the mixture (a) containing at least a polyarylene sulfide resin, an alkali metal halide and a sulfidizing agent used in the present invention, those obtained by the following method for producing a polyarylene sulfide resin can be used. In addition, the alkali metal hydrosulfide and / or alkali metal sulfide obtained through the above steps (1) to (4) or steps (1) to (5) is used as a sulfidizing agent, and the following polyarylenes: In the method for producing a sulfide resin, it can be used as at least a part of a polymerization raw material.

PAS重合工程
すなわち、本発明に用いるポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法は、非プロトン性極性溶媒と、ポリハロ芳香族化合物と、スルフィド化剤とを混合し、該非プロトン性極性溶媒中で、ポリハロ芳香族化合物と、スルフィド化剤とを重合反応させて、少なくともポリアリーレンスルフィド樹脂と、重合せずに残留したスルフィド化剤と、アルカリ金属ハロゲン化物と、非プロトン性極性溶媒とを含む粗反応混合物を得るPAS重合工程、該粗反応混合物から非プロトン性極性溶媒を固液分離させて得られる、少なくともポリアリーレンスルフィド樹脂と、重合せずに残留したスルフィド化剤と、アルカリ金属ハロゲン化物とを含む反応混合物を得る、PAS/溶媒固液分離工程、を経る方法を挙げることができる。
PAS Polymerization Step That is, the method for producing a polyarylene sulfide resin used in the present invention comprises mixing an aprotic polar solvent, a polyhaloaromatic compound, and a sulfidizing agent, and in the aprotic polar solvent, A compound and a sulfidizing agent are polymerized to obtain a crude reaction mixture containing at least a polyarylene sulfide resin, a sulfidizing agent remaining without polymerization, an alkali metal halide, and an aprotic polar solvent. PAS polymerization step, a reaction mixture obtained by solid-liquid separation of an aprotic polar solvent from the crude reaction mixture, comprising at least a polyarylene sulfide resin, a sulfidizing agent remaining without being polymerized, and an alkali metal halide The method of passing through a PAS / solvent solid-liquid separation step can be mentioned.

ここで、本発明においてポリハロ芳香族化合物としては、例えば、芳香族環に直接結合した2個以上のハロゲン原子を有するハロゲン化芳香族化合物であり、具体的には、p−ジクロルベンゼン、o−ジクロルベンゼン、m−ジクロルベンゼン、トリクロルベンゼン、テトラクロルベンゼン、ジブロムベンゼン、ジヨードベンゼン、トリブロムベンゼン、ジブロムナフタレン、トリヨードベンゼン、ジクロルジフェニルベンゼン、ジブロムジフェニルベンゼン、ジクロルベンゾフェノン、ジブロムベンゾフェノン、ジクロルジフェニルエーテル、ジブロムジフェニルエーテル、ジクロルジフェニルスルフィド、ジブロムジフェニルスルフィド、ジクロルビフェニル、ジブロムビフェニル等のジハロ芳香族化合物及びこれらの混合物が挙げられ、これらの化合物をブロック共重合してもよい。これらの中でも好ましいのはジハロゲン化ベンゼン類であり、特に好ましいのはp−ジクロルベンゼンを80モル%以上含むものである。また、枝分かれ構造とすることによってポリアリーレンスルフィド樹脂の粘度増大を図る目的で、1分子中に3個以上のハロゲン置換基を有するポリハロ芳香族化合物を分岐剤として所望に応じて用いてもよい。このようなポリハロ芳香族化合物としては、例えば、1,2,4−トリクロルベンゼン、1,3,5−トリクロルベンゼン、1,4,6−トリクロルナフタレン等が挙げられる。更に、アミノ基、チオール基、ヒドロキシル基等の活性水素を持つ官能基を有するポリハロ芳香族化合物を挙げることが出来、具体的には、2,6−ジクロルアニリン、2,5−ジクロルアニリン、2,4−ジクロルアニリン、2,3−ジクロルアニリン等のジハロアニリン類;2,3,4−トリクロルアニリン、2,3,5−トリクロルアニリン、2,4,6−トリクロルアニリン、3,4,5−トリクロルアニリン等のトリハロアニリン類;2,2’−ジアミノ−4,4’−ジクロルジフェニルエーテル、2,4’−ジアミノ−2’,4−ジクロルジフェニルエーテル等のジハロアミノジフェニルエーテル類およびこれらの混合物においてアミノ基がチオール基やヒドロキシル基に置き換えられた化合物などが例示される。また、これらの活性水素含有ポリハロ芳香族化合物中の芳香族環を形成する炭素原子に結合した水素原子が他の不活性基、例えばアルキル基などの炭化水素基に置換している活性水素含有ポリハロ芳香族化合物も使用できる。   Here, in the present invention, the polyhaloaromatic compound is, for example, a halogenated aromatic compound having two or more halogen atoms directly bonded to an aromatic ring, specifically, p-dichlorobenzene, o -Dichlorobenzene, m-dichlorobenzene, trichlorobenzene, tetrachlorobenzene, dibromobenzene, diiodobenzene, tribromobenzene, dibromonaphthalene, triiodobenzene, dichlorodiphenylbenzene, dibromodiphenylbenzene, dichloro And dihaloaromatic compounds such as benzophenone, dibromobenzophenone, dichlorodiphenyl ether, dibromodiphenyl ether, dichlorodiphenyl sulfide, dibromodiphenyl sulfide, dichlorobiphenyl, dibromobiphenyl, and mixtures thereof. These compounds may be block copolymerized. Of these, dihalogenated benzenes are preferred, and those containing p-dichlorobenzene of 80 mol% or more are particularly preferred. Further, for the purpose of increasing the viscosity of the polyarylene sulfide resin by using a branched structure, a polyhaloaromatic compound having 3 or more halogen substituents in one molecule may be used as a branching agent as desired. Examples of such polyhaloaromatic compounds include 1,2,4-trichlorobenzene, 1,3,5-trichlorobenzene, 1,4,6-trichloronaphthalene, and the like. Furthermore, polyhaloaromatic compounds having a functional group having active hydrogen such as amino group, thiol group, hydroxyl group can be mentioned. Specifically, 2,6-dichloroaniline, 2,5-dichloroaniline 2,4-dichloroaniline, 2,3-dichloroaniline and other dihaloanilines; 2,3,4-trichloroaniline, 2,3,5-trichloroaniline, 2,4,6-trichloroaniline, 3, Trihaloanilines such as 4,5-trichloroaniline; dihaloaminodiphenyl ethers such as 2,2′-diamino-4,4′-dichlorodiphenyl ether and 2,4′-diamino-2 ′, 4-dichlorodiphenyl ether Examples thereof include compounds in which the amino group is replaced by a thiol group or a hydroxyl group in a mixture thereof. In addition, active hydrogen-containing polyhalo compounds in which the hydrogen atom bonded to the carbon atom forming the aromatic ring in these active hydrogen-containing polyhaloaromatic compounds is substituted with another inert group, for example, a hydrocarbon group such as an alkyl group. Aromatic compounds can also be used.

これらの各種活性水素含有ポリハロ芳香族化合物の中でも、好ましいのは活性水素含有ジハロ芳香族化合物であり、特に好ましいのはジクロルアニリンである。   Among these various active hydrogen-containing polyhaloaromatic compounds, an active hydrogen-containing dihaloaromatic compound is preferable, and dichloroaniline is particularly preferable.

ニトロ基を有するポリハロ芳香族化合物としては、例えば、2,4−ジニトロクロルベンゼン、2,5−ジクロルニトロベンゼン等のモノまたはジハロニトロベンゼン類;2−ニトロ−4,4’−ジクロルジフェニルエーテル等のジハロニトロジフェニルエーテル類;3,3’−ジニトロ−4,4’−ジクロルジフェニルスルホン等のジハロニトロジフェニルスルホン類;2,5−ジクロル−3−ニトロピリジン、2−クロル−3,5−ジニトロピリジン等のモノまたはジハロニトロピリジン類;あるいは各種ジハロニトロナフタレン類などが挙げられる。   Examples of the polyhaloaromatic compound having a nitro group include mono- or dihalonitrobenzenes such as 2,4-dinitrochlorobenzene and 2,5-dichloronitrobenzene; 2-nitro-4,4′-dichlorodiphenyl ether Dihalonitrodiphenyl ethers; dihalonitrodiphenyl sulfones such as 3,3′-dinitro-4,4′-dichlorodiphenyl sulfone; 2,5-dichloro-3-nitropyridine, 2-chloro-3,5 -Mono or dihalonitropyridines such as dinitropyridine; or various dihalonitronaphthalenes.

また、本発明においてスルフィド化剤としては、アルカリ金属硫化物及び/又はアルカリ金属水硫化物を挙げることができる。   In the present invention, examples of the sulfidizing agent include alkali metal sulfides and / or alkali metal hydrosulfides.

前記アルカリ金属硫化物としては、硫化リチウム、硫化ナトリウム、硫化ルビジウム、硫化セシウム及びこれらの混合物が含まれる。かかるアルカリ金属硫化物は、水和物あるいは水性混合物あるいは無水物として使用することができる。また、アルカリ金属硫化物はアルカリ金属水硫化物とアルカリ金属水酸化物との反応によっても導くことができる。尚、通常、アルカリ金属硫化物中に微量存在するアルカリ金属水硫化物、チオ硫酸アルカリ金属と反応させるために、少量のアルカリ金属水酸化物を加えても差し支えない。   Examples of the alkali metal sulfide include lithium sulfide, sodium sulfide, rubidium sulfide, cesium sulfide, and mixtures thereof. Such alkali metal sulfides can be used as hydrates, aqueous mixtures or anhydrides. The alkali metal sulfide can also be derived from the reaction between an alkali metal hydrosulfide and an alkali metal hydroxide. Normally, a small amount of alkali metal hydroxide may be added to react with alkali metal hydrosulfide or alkali metal thiosulfate present in a trace amount in the alkali metal sulfide.

また、前記アルカリ金属水硫化物としては、水硫化リチウム、水硫化ナトリウム、水硫化ルビジウム、水硫化セシウム及びこれらの混合物が含まれる。かかるアルカリ金属水硫化物は、水和物あるいは水性混合物あるいは無水物として使用することができる。   The alkali metal hydrosulfide includes lithium hydrosulfide, sodium hydrosulfide, rubidium hydrosulfide, cesium hydrosulfide, and mixtures thereof. Such alkali metal hydrosulfides can be used as hydrates, aqueous mixtures or anhydrides.

また、前記アルカリ金属水硫化物はアルカリ金属水酸化物と伴に用いる。当該アルカリ金属水酸化物としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ルビジウム、水酸化セシウム等が挙げられるが、これらはそれぞれ単独で用いても良いし、2種以上を混合して用いても良い。これらの中でも、入手が容易なことから水酸化リチウムと水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムが好ましく、特に水酸化ナトリウムが好ましい。   The alkali metal hydrosulfide is used together with an alkali metal hydroxide. Examples of the alkali metal hydroxide include lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, rubidium hydroxide, and cesium hydroxide. These may be used alone or in combination of two or more. May be used. Among these, lithium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide are preferable because they are easily available, and sodium hydroxide is particularly preferable.

なお、上記のとおり、前記工程(1)〜(4)または前記工程(1)〜(5)を経て得られたアルカリ金属水硫化物及び/又はアルカリ金属硫化物もスルフィド化剤として、ポリアリーレンスルフィド樹脂の重合反応における原料として、再利用することができる。   As described above, the alkali metal hydrosulfide and / or alkali metal sulfide obtained through the steps (1) to (4) or the steps (1) to (5) is also used as a sulfidizing agent. It can be reused as a raw material in the polymerization reaction of sulfide resin.

本発明に用いるポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法は、原料として含水スルフィド化剤を用いることもでき、その場合、少なくとも非プロトン性極性溶媒の存在下で、含水スルフィド化剤を脱水する工程を経て、ポリアリーレンスルフィド樹脂の重合反応に供することが好ましい。また、非プロトン性極性溶媒の仕込み量が少ない場合、例えば、スルフィド化剤の硫黄原子1モルに対して、1モル未満の場合、ポリハロ芳香族化合物の存在下で、含水スルフィド化剤と、非プロトン性極性溶媒とを、脱水させることが好ましい。   The method for producing a polyarylene sulfide resin used in the present invention can also use a water-containing sulfidizing agent as a raw material. In that case, through a step of dehydrating the water-containing sulfidizing agent in the presence of at least an aprotic polar solvent, It is preferable to use for the polymerization reaction of polyarylene sulfide resin. In addition, when the amount of the aprotic polar solvent charged is small, for example, when it is less than 1 mole relative to 1 mole of the sulfur atom of the sulfidizing agent, the hydrous sulfidizing agent and the non-sulfating agent are added in the presence of the polyhaloaromatic compound. It is preferable to dehydrate the protic polar solvent.

脱水工程は、少なくとも非プロトン性極性溶媒と、含水スルフィド化剤として含水アルカリ金属硫化物または含水アルカリ水硫化物及びアルカリ金属水酸化物を、蒸留装置が設けられた反応容器に仕込み、水が共沸により除去される温度、具体的には、300℃以下の範囲、好ましくは80〜220℃の範囲、より好ましくは100〜200℃の範囲にまで加熱して、蒸留により水を系外に排出することにより行う。脱水工程では、重合反応を行う系内の水分量が、スルフィド化剤の硫黄原子1モルに対して、5モル以下、より好ましくは、0.01〜2.0モルの範囲となるまで脱水することが好ましい。   In the dehydration step, at least an aprotic polar solvent and a hydrous alkali metal sulfide or a hydrous alkali hydrosulfide and an alkali metal hydroxide as a hydrous sulfiding agent are charged into a reaction vessel provided with a distillation apparatus, and water is used together. The temperature is removed by boiling, specifically, it is heated to 300 ° C. or lower, preferably 80 to 220 ° C., more preferably 100 to 200 ° C., and water is discharged out of the system by distillation. To do. In the dehydration step, dehydration is performed until the amount of water in the system in which the polymerization reaction is performed is 5 mol or less, more preferably in the range of 0.01 to 2.0 mol per mol of the sulfur atom of the sulfidizing agent. It is preferable.

また、脱水工程では、アルカリ金属硫化物やアルカリ金属水硫化物が、水と反応して平衡的に硫化水素を気体として生成させる。このため、生成した硫化水素を回収した後、アルカリ金属水酸化物と反応させてアルカリ金属水硫化物及び/又はアルカリ金属硫化物を得ることが好ましい。具体的には、生成した硫化水素は、水または共沸混合物とともに反応系外に排出し、蒸留装置により、水または共沸混合物と硫化水素を分離した後、前記工程(3)と同様の方法で回収することが好ましく、さらに、回収した硫化水素を前記工程(4)と同様の方法で、アルカリ金属水酸化物とを反応させて、アルカリ金属水硫化物及び/又はアルカリ金属硫化物を製造することが好ましい。また、脱水工程で回収した硫化水素を、アルカリ金属水酸化物とを反応させて、アルカリ金属水硫化物及び/又はアルカリ金属硫化物を製造する工程の後に、工程(5)と同様の方法で、未反応のアルカリ金属水酸化物に対して、硫化水素を加えて、未反応のアルカリ金属水酸化物と該硫化水素とを反応させる工程を有することが好ましい。当該脱水工程で得られたアルカリ金属水硫化物及び/又はアルカリ金属硫化物も、スルフィド化剤としてポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法において、原料の一部として用いることが好ましい。   In the dehydration step, alkali metal sulfide or alkali metal hydrosulfide reacts with water to generate hydrogen sulfide as a gas in a balanced manner. For this reason, after recovering the produced hydrogen sulfide, it is preferable to react with an alkali metal hydroxide to obtain an alkali metal hydrosulfide and / or alkali metal sulfide. Specifically, the produced hydrogen sulfide is discharged out of the reaction system together with water or an azeotrope, and after separation of water or azeotrope and hydrogen sulfide by a distillation apparatus, the same method as in the above step (3) The recovered hydrogen sulfide is further reacted with an alkali metal hydroxide in the same manner as in the step (4) to produce an alkali metal hydrosulfide and / or alkali metal sulfide. It is preferable to do. Further, after the step of reacting the hydrogen sulfide recovered in the dehydration step with an alkali metal hydroxide to produce an alkali metal hydrosulfide and / or alkali metal sulfide, the same method as in step (5) is performed. It is preferable to include a step of adding hydrogen sulfide to the unreacted alkali metal hydroxide to react the unreacted alkali metal hydroxide with the hydrogen sulfide. The alkali metal hydrosulfide and / or alkali metal sulfide obtained in the dehydration step is also preferably used as a part of the raw material in the method for producing a polyarylene sulfide resin as a sulfidizing agent.

また、本発明において非プロトン性極性溶媒としては、ホルムアミド、アセトアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、テトラメチル尿素、N−メチル−2−ピロリドン、2−ピロリドン、N−メチル−ε−カプロラクタム、ε−カプロラクタム、ヘキサメチルホスホルアミド、N−ジメチルプロピレン尿素、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン酸などのアミド、尿素及びラクタム類;スルホラン、ジメチルスルホラン等のスルホラン類;ベンゾニトリル等のニトリル類;メチルフェニルケトン等のケトン類及びこれらの混合物を挙げることができ、これらの中でもN−メチル−2−ピロリドン、2−ピロリドン、N−メチル−ε−カプロラクタム、ε−カプロラクタム、ヘキサメチルホスホルアミド、N−ジメチルプロピレン尿素、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン酸の脂肪族系環状構造を有するアミドが好ましく、N−メチル−2−ピロリドンがさらに好ましい。   In the present invention, the aprotic polar solvent includes formamide, acetamide, N-methylformamide, N, N-dimethylacetamide, tetramethylurea, N-methyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, N-methyl-ε. Amides such as caprolactam, ε-caprolactam, hexamethylphosphoramide, N-dimethylpropyleneurea, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, urea and lactams; sulfolanes such as sulfolane and dimethylsulfolane; benzos Nitriles such as nitrile; ketones such as methyl phenyl ketone and mixtures thereof can be mentioned, among which N-methyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, N-methyl-ε-caprolactam, ε-caprolactam, Hexamethylphosphoramide, N-di Chill propylene urea, 1,3-dimethyl-2-amide having an aliphatic cyclic structure imidazolidinone acids are preferred, more preferably N- methyl-2-pyrrolidone.

PAS重合工程におけるポリアリーレンスルフィド樹脂の重合反応は、これらの非プロトン性極性溶媒の存在下、スルフィド化剤として上記アルカリ金属硫化物と、ポリハロ芳香族化合物とを反応させる。または、ポリアリーレンスルフィド樹脂の重合反応は、これらの非プロトン性極性溶媒の存在下、スルフィド化剤として上記アルカリ金属水硫化物及びアルカリ金属水酸化物と、ポリハロ芳香族化合物とを反応させる。重合条件は一般に、温度200〜330℃の範囲であり、圧力は重合溶媒及び重合モノマーであるポリハロ芳香族化合物を実質的に液相に保持するような範囲であるべきであり、一般には0.1〜20MPaの範囲、好ましくは0.1〜2MPaの範囲より選択される。ポリハロ芳香族化合物の仕込量は、前記スルフィド化剤の硫黄原子1モルに対して、0.2モル〜5.0モルの範囲、好ましくは0.8〜1.3モルの範囲、さらに好ましくは0.9〜1.1モルの範囲となるよう調製する。また、非プロトン性極性溶媒の仕込量は、スルフィド化剤の硫黄原子1モルに対して、1.0〜6.0モルの範囲、好ましくは2.5〜4.5モルの範囲となるよう調整する。なお、重合反応は少量の水の存在下に行うことが好ましく、その割合は、重合方法や得られるポリマーの分子量や生産性との兼ね合いで適宜調整することが好ましい。具体的には、スルフィド化剤の硫黄原子1モルに対して2.0モル以下、好ましくは1.6モル以下の範囲となるよう脱水操作を行うが、さらにポリハロ芳香族化合物の存在下で脱水操作を行う場合(例えば、下記具体的態様における「5)」の方法)においては0.9モル以下、好ましくは0.05〜0.3モル、より好ましくは0.01〜0.02モル以下の範囲となるよう脱水操作を行えばよい。   In the polymerization reaction of the polyarylene sulfide resin in the PAS polymerization step, the alkali metal sulfide is reacted with the polyhaloaromatic compound as a sulfidizing agent in the presence of these aprotic polar solvents. Alternatively, in the polymerization reaction of the polyarylene sulfide resin, the alkali metal hydrosulfide and alkali metal hydroxide are reacted with the polyhaloaromatic compound as a sulfidizing agent in the presence of these aprotic polar solvents. The polymerization conditions are generally in the range of 200 to 330 ° C., and the pressure should be in such a range as to keep the polymerization solvent and the polymerization monomer polyhaloaromatic compound in a substantially liquid phase. It is selected from the range of 1-20 MPa, preferably from the range of 0.1-2 MPa. The charged amount of the polyhaloaromatic compound is in the range of 0.2 mol to 5.0 mol, preferably in the range of 0.8 to 1.3 mol, more preferably, with respect to 1 mol of the sulfur atom of the sulfidizing agent. Prepare to be in the range of 0.9 to 1.1 moles. The amount of the aprotic polar solvent charged is in the range of 1.0 to 6.0 mol, preferably in the range of 2.5 to 4.5 mol, with respect to 1 mol of the sulfur atom of the sulfidizing agent. adjust. The polymerization reaction is preferably performed in the presence of a small amount of water, and the proportion is preferably adjusted as appropriate in consideration of the polymerization method and the molecular weight and productivity of the polymer obtained. Specifically, the dehydration operation is performed so as to be in the range of 2.0 mol or less, preferably 1.6 mol or less with respect to 1 mol of the sulfur atom of the sulfidizing agent, and further dehydration in the presence of a polyhaloaromatic compound. In the case of performing the operation (for example, the method of “5)” in the following specific embodiment), 0.9 mol or less, preferably 0.05 to 0.3 mol, more preferably 0.01 to 0.02 mol or less. The dehydration operation may be performed so as to be in the range.

上記した非プロトン性極性溶媒の存在下、スルフィド化剤とポリハロ芳香族化合物とを重合させる具体的態様としては、例えば、
1)アルカリ金属カルボン酸塩またはハロゲン化リチウム等の重合助剤を使用する方法、
2)芳香族ポリハロゲン化合物等の分岐剤を使用する方法、
3)少量の水の存在下に重合反応を行い次いで水を追加してさらに重合する方法、
4)アルカリ金属硫化物と芳香族ジハロゲン化合物との反応中に、反応釜の気相部分を冷却して反応釜内の気相の一部を凝縮させ液相に還流させる方法、
5)ポリハロ芳香族化合物の存在下、アルカリ金属硫化物、又は、含水アルカリ金属水硫化物及びアルカリ金属水酸化物と、脂肪族環状構造を有するアミド、尿素またはラクタムとを、脱水させながら反応させて固形のアルカリ金属硫化物を含むスラリーを製造する工程、該スラリーを製造した後、更にNMPなどの極性有機溶媒を加え、水を留去して脱水を行う工程、次いで、脱水工程を経て得られたスラリー中で、ポリハロ芳香族化合物と、アルカリ金属水硫化物と、前記脂肪族環状構造を有するアミド、尿素またはラクタムの加水分解物のアルカリ金属塩とを、NMPなどの極性有機溶媒1モルに対して反応系内に現存する水分量が0.02モル以下で反応させて重合を行う工程を必須の製造工程として有するポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法、が挙げられる。
As a specific embodiment for polymerizing the sulfidizing agent and the polyhaloaromatic compound in the presence of the aprotic polar solvent described above, for example,
1) A method using a polymerization aid such as an alkali metal carboxylate or lithium halide,
2) A method using a branching agent such as an aromatic polyhalogen compound,
3) A method in which a polymerization reaction is carried out in the presence of a small amount of water and then water is added for further polymerization,
4) A method in which during the reaction between the alkali metal sulfide and the aromatic dihalogen compound, the gas phase portion of the reaction kettle is cooled to condense part of the gas phase in the reaction kettle and reflux to the liquid phase,
5) In the presence of a polyhaloaromatic compound, an alkali metal sulfide, or a hydrous alkali metal hydrosulfide and an alkali metal hydroxide, and an amide, urea or lactam having an aliphatic cyclic structure are reacted while being dehydrated. Obtained through a step of producing a slurry containing a solid alkali metal sulfide, a step of adding a polar organic solvent such as NMP and dehydrating by distilling off water after producing the slurry, followed by a dehydration step. In the resulting slurry, a polyhaloaromatic compound, an alkali metal hydrosulfide, and an alkali metal salt of an amide, urea or lactam hydrolyzate having an aliphatic cyclic structure are mixed with 1 mol of a polar organic solvent such as NMP. In contrast, polyarylene sulfide having a process of performing polymerization by reacting at a water content of 0.02 mol or less in the reaction system as an essential process. The method of manufacturing a resin, and the like.

このうち、1)〜5)、特に1)〜4)の重合方法でポリアリーレンスルフィド樹脂を製造する場合であって、製造原料として、例えば、非プロトン性極性溶媒がN−メチル−2−ピロリドン、ポリハロ芳香族化合物がp−ジクロロベンゼンである場合には、重合反応の副反応物として、下記一般式(1)   Among these, in the case of producing a polyarylene sulfide resin by the polymerization method of 1) to 5), particularly 1) to 4), as a production raw material, for example, an aprotic polar solvent is N-methyl-2-pyrrolidone. When the polyhaloaromatic compound is p-dichlorobenzene, as a side reaction product of the polymerization reaction, the following general formula (1)

Figure 0006402971
(式中、Xはアルカリ金属原子または水素原子を表す。)で表されるカルボキシアルキルアミノ基含有化合物が該粗反応混合物に含まれる場合がある。本発明は、ポリアリーレンスルフィド樹脂を製造方法について公知の方法であれば特に限定するものではないため、製造方法によっては該カルボキシアルキルアミノ基含有化合物が生成しない場合もあることから必須の成分ではない。しかし、例えば、1)〜5)、特に1)〜4)の重合方法で、前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物が生成した場合は、当該カルボキシアルキルアミノ基含有化合物は粗反応混合物と非プロトン性極性溶媒のPAS/溶媒固液分離工程を経て、反応混合物中に含まれ、さらに本発明の工程(1)を経て、前記水溶液(a)中に含まれ、さらに本発明の工程(2)を経て、前記水溶液(b)中に含まれ、さらに工程(3)、(4)において硫化水素と分離されることとなる。すなわち、アルカリ金属ハロゲン化物と同様に移行する。このため、アルカリ金属水硫化物を生成する反応には関与せず、必須の成分ではない。
Figure 0006402971
A carboxyalkylamino group-containing compound represented by the formula (wherein X represents an alkali metal atom or a hydrogen atom) may be contained in the crude reaction mixture. Since the present invention is not particularly limited as long as it is a known method for producing a polyarylene sulfide resin, it is not an essential component because the carboxyalkylamino group-containing compound may not be produced depending on the production method. . However, for example, when the carboxyalkylamino group-containing compound is produced by the polymerization method of 1) to 5), particularly 1) to 4), the carboxyalkylamino group-containing compound and the aprotic polarity are mixed with the crude reaction mixture. It is contained in the reaction mixture through the PAS / solvent solid-liquid separation step of the solvent, further through the step (1) of the present invention, further contained in the aqueous solution (a), and further through the step (2) of the present invention. , Contained in the aqueous solution (b) and further separated from hydrogen sulfide in the steps (3) and (4). That is, it migrates in the same way as the alkali metal halide. For this reason, it does not participate in the reaction for producing the alkali metal hydrosulfide and is not an essential component.

上記のPAS重合工程を経て得られた、少なくともポリアリーレンスルフィド樹脂と、未反応スルフィド化剤として残留したアルカリ金属水硫化物及び/又はアルカリ金属硫化物と、アルカリ金属ハロゲン化物と、非プロトン性極性溶媒とを含む粗反応混合物は、前記混合物(a)として用いることができる。   At least polyarylene sulfide resin obtained through the above PAS polymerization step, remaining alkali metal hydrosulfide and / or alkali metal sulfide as an unreacted sulfiding agent, alkali metal halide, and aprotic polarity A crude reaction mixture containing a solvent can be used as the mixture (a).

次に、PAS/溶媒固液分離工程は、PAS重合工程を経て得られた、少なくともポリアリーレンスルフィド樹脂と、未反応スルフィド化剤として残留したアルカリ金属水硫化物及び/又はアルカリ金属硫化物と、アルカリ金属ハロゲン化物と、非プロトン性極性溶媒とを含む粗反応混合物は、続いて、前記粗反応混合物から前記非プロトン性極性溶媒を固液分離させて、少なくとも、ポリアリーレンスルフィド樹脂、アルカリ金属ハロゲン化物並びにアルカリ金属水硫化物及び/又はアルカリ金属硫化物を含む反応混合物を得る工程である。得られた反応混合物も、前記混合物(a)として用いることができる。   Next, in the PAS / solvent solid-liquid separation step, at least the polyarylene sulfide resin obtained through the PAS polymerization step, the alkali metal hydrosulfide and / or alkali metal sulfide remaining as an unreacted sulfidizing agent, The crude reaction mixture containing the alkali metal halide and the aprotic polar solvent is then subjected to solid-liquid separation of the aprotic polar solvent from the crude reaction mixture, so that at least a polyarylene sulfide resin, an alkali metal halogen is obtained. And a reaction mixture containing an alkali metal hydrosulfide and / or an alkali metal sulfide. The obtained reaction mixture can also be used as the mixture (a).

該固液分離には大きく分けて、後述するフラッシュ法とクウェンチ法の2種類がある。フラッシュ法は、溶媒を蒸発させて溶媒回収し、同時に固形物を回収する方法であり、一般的に、減圧下に加熱して溶媒を留去することにより行われる。   The solid-liquid separation is roughly classified into two types, a flash method and a quench method described later. The flash method is a method of recovering a solvent by evaporating the solvent and simultaneously recovering a solid substance, and is generally performed by heating under reduced pressure to distill off the solvent.

一方、クウェンチ法は、重合反応物を、除冷して粒子状のポリアリーレンスルフィド樹脂を回収する方法であり、一般的に、反応釜内で反応スラリーを冷却後、ポリアリーレンスルフィド樹脂を晶析させた後に固液分離する方法が挙げられる。クウェンチ法における固液分離は、濾過やスクリューデカンター等の遠心分離機を用いて分離した後、得られた濾過残渣に直接水を加えスラリー化したのち、固液分離を繰り返し行う方法や、得られた濾過残渣を非酸化性雰囲気下で加熱して、残存する溶媒を除去する方法などが挙げられる。フラッシュ法は、固形物を比較的簡便に回収することができる点で好ましく、クウェンチ法は、ポリアリーレンスルフィド樹脂の粒度を制御しやすい点や晶析時にポリマー粒子にアルカリ金属ハロゲン化物やスルフィド化剤などの不純物を取り込みにくくなるため、高純度のポリマーが得られる点で好ましい。   On the other hand, the quench method is a method in which the polymerization reaction product is removed by cooling to recover the particulate polyarylene sulfide resin. Generally, after cooling the reaction slurry in a reaction kettle, the polyarylene sulfide resin is crystallized. For example, a solid-liquid separation method may be used. Solid-liquid separation in the Quench method is a method in which after separation using a centrifugal separator such as filtration or screw decanter, water is directly added to the obtained filtration residue to form a slurry, and then solid-liquid separation is repeated. For example, a method of removing the remaining solvent by heating the filtered residue in a non-oxidizing atmosphere can be used. The flash method is preferable because solids can be recovered relatively easily, and the quench method is easy to control the particle size of the polyarylene sulfide resin, and the alkali metal halide or sulfiding agent is added to the polymer particles during crystallization. This is preferable in that a high-purity polymer is obtained.

続いて、前記反応混合物は、本発明の水洗ないし熱水洗による精製工程を経て、ポリアリーレンスルフィド樹脂と、少なくとも、アルカリ金属ハロゲン化物およびスルフィド化剤を含む水溶液とに分離する。当該精製工程は、工程(1)と同様におこなうことができ、ポリアリーレンスルフィド樹脂を製造する場合には、濾別したポリアリーレンスルフィド樹脂を回収すればよい。   Subsequently, the reaction mixture is separated into a polyarylene sulfide resin and an aqueous solution containing at least an alkali metal halide and a sulfidizing agent through a purification step by water washing or hot water washing of the present invention. The said refinement | purification process can be performed similarly to a process (1), and what is necessary is just to collect | recover the polyarylene sulfide resin separated by filtration, when manufacturing a polyarylene sulfide resin.

濾別されたポリアリーレンスルフィド樹脂は回収され、その後、そのまま乾燥してポリアリーレンスルフィド樹脂粉末として用いても良いし、更に洗浄処理した後、固液分離し、乾燥を行って粉末状ないし顆粒状のポリアリーレンスルフィド樹脂として調製することもできる。   The polyarylene sulfide resin separated by filtration is recovered and then dried as it is, and may be used as a polyarylene sulfide resin powder. Further, after washing treatment, solid-liquid separation is performed, and drying is performed to form a powder or granule. It can also be prepared as a polyarylene sulfide resin.

上記のように、本発明の工程(1)〜(4)を経て得られたスルフィド化剤を原料の少なくとも一部として再利用して重合されたポリアリーレンスルフィド樹脂は、本発明の効果を損ねない範囲で、離型剤、着色剤、耐熱安定剤、紫外線安定剤、発泡剤、防錆剤、難燃剤、滑剤、カップリング剤、充填材などの添加剤を含有せしめることができる。更に、同様に下記のごとき合成樹脂及びエラストマーを混合して使用することもできる。これら合成樹脂としては、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリアリーレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ四弗化エチレン、ポリ二弗化エチレン、ポリスチレン、ABS樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、液晶ポリマー等が挙げられ、エラストマーとしては、ポリオレフィン系ゴム、弗素ゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。   As described above, the polyarylene sulfide resin polymerized by reusing the sulfidizing agent obtained through the steps (1) to (4) of the present invention as at least a part of the raw material impairs the effects of the present invention. As long as there are no additives, additives such as a mold release agent, a colorant, a heat stabilizer, an ultraviolet stabilizer, a foaming agent, a rust inhibitor, a flame retardant, a lubricant, a coupling agent, and a filler can be contained. Furthermore, the following synthetic resins and elastomers can also be mixed and used. These synthetic resins include polyester, polyamide, polyimide, polyetherimide, polycarbonate, polyphenylene ether, polysulfone, polyethersulfone, polyetheretherketone, polyetherketone, polyarylene, polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene, Examples thereof include poly (difluoroethylene), polystyrene, ABS resin, epoxy resin, silicone resin, phenol resin, urethane resin, and liquid crystal polymer. Examples of the elastomer include polyolefin rubber, fluorine rubber, and silicone rubber.

さらに、工程(1)〜(4)を経て得られたスルフィド化剤を原料の少なくとも一部として再利用して重合されたポリアリーレンスルフィド樹脂は、射出成形、押出成形、圧縮成形、ブロー成形のごとき各種溶融加工法により、耐熱性、成形加工性、寸法安定性等に優れ、特にエポキシ樹脂との接着性に優れた成形物を製造することができる。このため、例えば、コネクタ・プリント基板・封止成形品などの電気・電子部品、ランプリフレクター・各種電装部品などの自動車部品、各種建築物や航空機・自動車などの内装用材料、あるいはOA機器部品・カメラ部品・時計部品などの精密部品等の射出成形・圧縮成形品、あるいは繊維・フィルム・シート・パイプなどの押出成形・引抜成形品等として幅広く利用可能である。   Furthermore, the polyarylene sulfide resin polymerized by reusing the sulfidizing agent obtained through steps (1) to (4) as at least a part of the raw material is used for injection molding, extrusion molding, compression molding and blow molding. By various melt processing methods, it is possible to produce a molded article having excellent heat resistance, molding processability, dimensional stability, etc., and particularly excellent adhesion to an epoxy resin. For this reason, for example, electrical / electronic parts such as connectors / printed boards / encapsulated molded products, automotive parts such as lamp reflectors / various electrical components, interior materials such as various buildings, aircraft / automobiles, or OA equipment parts / It can be widely used as injection molding / compression molding products such as precision parts such as camera parts and watch parts, or extrusion molding and pultrusion molding products such as fibers, films, sheets, and pipes.

本発明により、ポリアリーレンスルフィド樹脂の製造工程で水洗後または熱水洗後に得られる廃水から、再利用可能な状態で未反応スルフィド化剤として残留するアルカリ金属水硫化物を分離、回収することにより、廃水のCOD値の低減、産業廃棄物の低減による環境負荷の低減と、硫黄原子のロス(原料原単位の低下)を抑制し、ポリアリーレンスルフィド樹脂の生産性を向上させることができる。   According to the present invention, by separating and recovering an alkali metal hydrosulfide remaining as an unreacted sulfiding agent in a reusable state from waste water obtained after washing with water or after washing with hot water in the production process of the polyarylene sulfide resin, It is possible to improve the productivity of the polyarylene sulfide resin by reducing the environmental load by reducing the COD value of waste water and industrial waste, and suppressing the loss of sulfur atoms (decrease in raw material basic unit).

以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。これら例は例示的なものであって限定的なものではない。   The present invention will be specifically described below with reference to examples. These examples are illustrative and not limiting.

(溶融粘度の測定法)
合成例で製造したポリフェニレンスルフィド樹脂は島津製作所製フローテスター、CFT−500Cを用い、300℃、荷重:1.96×10Pa、L/D=10/1にて、6分間保持した後に測定した。
(Measuring method of melt viscosity)
The polyphenylene sulfide resin produced in the synthesis example was measured after holding for 6 minutes at 300 ° C., load: 1.96 × 10 6 Pa, L / D = 10/1, using a flow tester CFT-500C manufactured by Shimadzu Corporation. did.

(飛散Sおよび未反応Sの定量方法)
ビーカーにサンプル0.5gを精秤し、次いで純水を70ml、1%水酸化ナトリウム水溶液4mlを加え、撹拌しながら、電位差自動滴定装置を用いて、0.02mol/L硝酸銀で滴定した。
(Quantification method of scattering S and unreacted S)
0.5 g of the sample was precisely weighed in a beaker, and then 70 ml of pure water and 4 ml of 1% sodium hydroxide aqueous solution were added, and titrated with 0.02 mol / L silver nitrate using a potentiometric automatic titrator while stirring.

(水硫化ソーダ濃度、硫化ソーダ濃度の定量方法)
電位差自動滴定装置を用いて、0.1mol/L塩酸で中和滴定を行い、第1当量点の滴定量より硫化ソーダ濃度を算出し、次に、第2当量点の滴定量と第1当量点の滴定量の差より水硫化ソーダ濃度を算出した。
(Sodium hydrosulfide concentration, determination method of sodium sulfide concentration)
Neutralization titration with 0.1 mol / L hydrochloric acid using potentiometric automatic titration device, sodium sulfide concentration is calculated from titration at the first equivalent point, then titration and second equivalent at the second equivalent point The sodium hydrosulfide concentration was calculated from the difference in the titer of the points.

(実施例1)
15wt%水酸化ナトリウム水溶液80gが入ったガス吸収瓶および液受けが接続したコンデンサー、圧力計、温度計を連結したオートクレーブに、45%水硫化ソーダ(47.62質量%NaSH)588.62g、48%苛性ソーダ(48.75質量%NaOH)393.85gと、N−メチル−2−ピロリドン1165gを仕込んだ。窒素気流下攪拌しながら209℃まで昇温して、水496.48gを留出させた(残存する水分量はNaSH1モル当り1.11モル)。脱水時に飛散した硫化水素はガス吸収瓶により水酸化ナトリウム水溶液に吸収し、硫化水素を吸収した水酸化ナトリウム水溶液(1)を得た。
Example 1
A gas absorption bottle containing 80 g of a 15 wt% sodium hydroxide aqueous solution and a condenser, a pressure gauge, and a thermometer connected with a liquid receiver were connected to a 45% sodium hydrosulfide (47.62 mass% NaSH) 588.62 g, 48 % Caustic soda (48.75 mass% NaOH) 393.85 g and N-methyl-2-pyrrolidone 1165 g were charged. While stirring under a nitrogen stream, the temperature was raised to 209 ° C. to distill 496.48 g of water (the amount of water remaining was 1.11 mol per 1 mol of NaSH). The hydrogen sulfide scattered during the dehydration was absorbed into the sodium hydroxide aqueous solution by the gas absorption bottle to obtain the sodium hydroxide aqueous solution (1) that absorbed the hydrogen sulfide.

なお、硫化水素を吸収した水酸化ナトリウム水溶液(1)を硝酸銀滴定した結果、脱水時に飛散した硫化水素は0.110モルであり、回収できた硫黄原子は、仕込み水硫化ソーダ1モルに対し2.2mol%であった。   As a result of silver nitrate titration of the aqueous sodium hydroxide solution (1) that absorbed hydrogen sulfide, the amount of hydrogen sulfide scattered during dehydration was 0.110 mol, and the amount of recovered sulfur atoms was 2 with respect to 1 mol of sodium hydrogen sulfide charged. It was 2 mol%.

その後、オートクレーブを密閉して180℃まで冷却し、p−ジクロロベンゼン712.04gおよびN−メチル−2−ピロリドン755gを仕込んだ。液温150℃で窒素ガスを用いてゲージ圧で0.1MPaに加圧して昇温を開始した。液温250℃で2時間攪拌して重合反応を行った。   Thereafter, the autoclave was sealed and cooled to 180 ° C., and 712.04 g of p-dichlorobenzene and 755 g of N-methyl-2-pyrrolidone were charged. The temperature was raised by pressurizing to 0.1 MPa with a gauge pressure using nitrogen gas at a liquid temperature of 150 ° C. The polymerization reaction was carried out by stirring at a liquid temperature of 250 ° C. for 2 hours.

重合反応後、得られた粗反応混合物を室温まで冷却してスラリーを得たのち、該スラリーを120℃に加熱し、減圧ろ過した後、真空乾燥機を用いて、減圧下150℃で3時間乾燥して、N−メチル−2−ピロリドンを留去して、反応混合物を得た。   After the polymerization reaction, the resulting crude reaction mixture was cooled to room temperature to obtain a slurry. The slurry was heated to 120 ° C., filtered under reduced pressure, and then vacuum-dried at 150 ° C. for 3 hours. After drying, N-methyl-2-pyrrolidone was distilled off to obtain a reaction mixture.

次に、反応混合物に70℃温水3780gを加え攪拌した後、ろ過し、さらに70℃温水1080gを加えてろ過して濾液を集めて水溶液(2)を得た。水溶液(2)を硝酸銀滴定した結果、未反応の硫黄分(硫化ソーダと水硫化ソーダの合計)は0.167モル(仕込みの水硫化ソーダに対して3.4mol%)であった。   Next, 3780 g of 70 ° C. warm water was added to the reaction mixture and stirred, followed by filtration. Further, 1080 g of 70 ° C. warm water was added and filtered, and the filtrate was collected to obtain an aqueous solution (2). As a result of silver nitrate titration of the aqueous solution (2), the unreacted sulfur content (total of sodium sulfide and sodium hydrosulfide) was 0.167 mol (3.4 mol% with respect to the sodium hydrosulfide charged).

続いて、撹拌機、pHメーター、ガス導入管、滴下ロートを備えた密閉容器に、硫化水素を吸収させた水酸化ナトリウム水溶液(1)が入ったガス吸収瓶を連結した。その密閉容器に前記水溶液(2)4900gを仕込み、Nガス(50ml/分)を導入しながら撹拌し、塩酸を滴下してpH3.0に調整し、60分間撹拌を行い、硫化水素ガスを発生させ、連結したガス吸収瓶内の水酸化ナトリウム水溶液(1)に吸収させ、水硫化ソーダ回収液(A)を得た。水硫化ソーダ回収液(A)の水硫化ソーダ濃度は15.9質量%、硫化ソーダ濃度は2.0質量%であった。 Subsequently, a gas absorption bottle containing an aqueous sodium hydroxide solution (1) in which hydrogen sulfide was absorbed was connected to a sealed container equipped with a stirrer, a pH meter, a gas introduction tube, and a dropping funnel. 4900 g of the aqueous solution (2) was charged into the sealed container, stirred while introducing N 2 gas (50 ml / min), hydrochloric acid was added dropwise to adjust to pH 3.0, stirring was performed for 60 minutes, and hydrogen sulfide gas was added. This was generated and absorbed in a sodium hydroxide aqueous solution (1) in the connected gas absorption bottle to obtain a sodium hydrosulfide recovery liquid (A). The sodium hydrosulfide recovery liquid (A) had a sodium hydrosulfide concentration of 15.9% by mass and a sodium sulfide concentration of 2.0% by mass.

(実施例2)
撹拌機、pHメーター、ガス導入管、滴下ロートを備えた密閉容器に25質量%水酸化ナトリウム水溶液(3)80gが入ったガス吸収瓶を連結した。その密閉容器に、実施例1と同様にして得られた前記水溶液(2)4900gを仕込み、Nガス(50ml/分)を導入しながら撹拌し、塩酸を滴下してpH3.0に調整し、60分間撹拌を行い、硫化水素ガスを発生させ、水酸化ナトリウム水溶液(3)に吸収させた。ガス吸収瓶中の水酸化ナトリウム水溶液(3)を入れ替えず、密閉容器内の水溶液(2)を、実施例1と同様にして得られた前記水溶液(2)4900gと入れ替えて、Nガス(50ml/分)を導入しながら撹拌し、塩酸を滴下してpH3.0に調整し、60分間撹拌を行い、硫化水素ガスを発生させ、連結したガス吸収瓶内の水酸化ナトリウム水溶液(3)に吸収させ、水硫化ソーダ回収液(B)を得た。水硫化ソーダ回収液(B)の水硫化ソーダ濃度は24.3質量%、硫化ソーダ濃度は0.6質量%であった。
(Example 2)
A gas absorption bottle containing 80 g of 25% by mass aqueous sodium hydroxide solution (3) was connected to a sealed container equipped with a stirrer, pH meter, gas introduction tube, and dropping funnel. The closed vessel was charged with 4900 g of the aqueous solution (2) obtained in the same manner as in Example 1, stirred while introducing N 2 gas (50 ml / min), and hydrochloric acid was added dropwise to adjust the pH to 3.0. The mixture was stirred for 60 minutes to generate hydrogen sulfide gas, which was absorbed into the aqueous sodium hydroxide solution (3). Without replacing the sodium hydroxide aqueous solution (3) in the gas absorption bottle, the aqueous solution (2) in the sealed container was replaced with 4900 g of the aqueous solution (2) obtained in the same manner as in Example 1, and N 2 gas ( (50 ml / min) while stirring, hydrochloric acid was added dropwise to adjust the pH to 3.0, and the mixture was stirred for 60 minutes to generate hydrogen sulfide gas. A sodium hydroxide aqueous solution in the connected gas absorption bottle (3) To obtain a sodium hydrosulfide recovery liquid (B). The sodium hydrosulfide recovery liquid (B) had a sodium hydrosulfide concentration of 24.3% by mass and a sodium sulfide concentration of 0.6% by mass.

(実施例3)
水酸化ナトリウム水溶液が入ったガス吸収瓶および液受けが接続したコンデンサー、圧力計、温度計を連結した1Lオートクレーブに、45%水硫化ソーダ(47.62質量%NaSH)166.99、得られた水硫化ソーダ回収液(A)29g(全水硫化ソーダの仕込みモルに対して、回収し、原料として再利用した水硫化ソーダ使用割合は、6.0mol%)、48%苛性ソーダ(48.75質量%NaOH)117.54gと、N−メチル−2−ピロリドン349gを仕込んだ。窒素気流下攪拌しながら209℃まで昇温して、水166.38gを留出させた(残存する水分量はNaSH1モル当り1.13モル)。脱水時に飛散した硫化水素はガス吸収瓶により水酸化ナトリウム水溶液に吸収した。その後、オートクレーブを密閉して180℃まで冷却し、p−ジクロロベンゼン213.90gおよびN−メチル−2−ピロリドン227gを仕込んだ。液温150℃で窒素ガスを用いてゲージ圧で0.1MPaに加圧して昇温を開始した。液温250℃で2時間攪拌しつつ反応を行った。反応中の最高圧力は、0.86MPaであった。反応後、室温まで冷却した。得られた反応スラリー200gを100℃に加熱したのち、減圧濾過した。得られた含溶媒ケーキに純水1Lを加え、撹拌し、スラリー化したのち、濾過し、さらに得られた含水ケーキに純水1Lを加えてケーキ洗濾過を行った。この操作をさらに2回繰り返したのち、120℃の熱風循環乾燥機で4時間乾燥してPPS樹脂を得た。得られたポリマーの溶融粘度は56Pasであった。
(Example 3)
In a 1 L autoclave connected with a gas absorption bottle containing an aqueous sodium hydroxide solution and a condenser, pressure gauge, and thermometer connected to a liquid receiver, 45% sodium hydrosulfide (47.62 mass% NaSH) 166.99 was obtained. 29 g of sodium hydrosulfide recovery liquid (A) (the proportion of sodium hydrosulfide recovered with respect to the total mole of sodium hydrosulfide used and reused as a raw material is 6.0 mol%), 48% caustic soda (48.75 mass) % NaOH) 117.54 g and N-methyl-2-pyrrolidone 349 g were charged. While stirring under a nitrogen stream, the temperature was raised to 209 ° C. to distill 166.38 g of water (the amount of water remaining was 1.13 mol per 1 mol of NaSH). The hydrogen sulfide scattered during dehydration was absorbed in the sodium hydroxide aqueous solution by the gas absorption bottle. Thereafter, the autoclave was sealed and cooled to 180 ° C., and 213.90 g of p-dichlorobenzene and 227 g of N-methyl-2-pyrrolidone were charged. The temperature was raised by pressurizing to 0.1 MPa with a gauge pressure using nitrogen gas at a liquid temperature of 150 ° C. The reaction was carried out with stirring at a liquid temperature of 250 ° C. for 2 hours. The maximum pressure during the reaction was 0.86 MPa. After the reaction, it was cooled to room temperature. 200 g of the resulting reaction slurry was heated to 100 ° C. and then filtered under reduced pressure. 1 L of pure water was added to the obtained solvent-containing cake, stirred and slurried, filtered, and 1 L of pure water was further added to the obtained water-containing cake, followed by cake washing filtration. This operation was further repeated twice, followed by drying with a hot air circulating dryer at 120 ° C. for 4 hours to obtain a PPS resin. The melt viscosity of the obtained polymer was 56 Pas.

(実施例4)
「45%水硫化ソーダ(47.62質量%NaSH)166.03g、得られた水硫化ソーダ回収液(A)29g(全水硫化ソーダの仕込みモルに対して、回収し、原料として再利用した水硫化ソーダ使用割合は、6.0mol%)、48%苛性ソーダ(48.75質量%NaOH)117.54g」の代わりに、「45%水硫化ソーダ(47.62質量%NaSH)158.40g、水硫化ソーダ回収液(A)50g(全水硫化ソーダの仕込みモルに対して、回収し、原料として再利用した水硫化ソーダ使用割合は、10.3mol%)、48%苛性ソーダ(48.75質量%NaOH)117.10g」を用いた以外は実施例3と同様に行った。得られたポリマーの溶融粘度は57Pasであった。
Example 4
“166.03 g of 45% sodium hydrosulfide (47.62 mass% NaSH), 29 g of the obtained sodium hydrosulfide recovery liquid (A) (recovered with respect to the total mol of sodium hydrosulfide and recovered and reused as a raw material) Sodium hydrosulfide use ratio is 6.0 mol%), 48% caustic soda (48.75 mass% NaOH) 117.54 g ”instead of“ 45% sodium hydrosulfide (47.62 mass% NaSH) 158.40 g, Sodium hydrosulfide recovery liquid (A) 50 g (relating to the total mole of sodium hydrosulfide charged, sodium hydrosulfide used in a recycled ratio of 10.3 mol%), 48% sodium hydroxide (48.75 mass) % NaOH) 117.10 g ”was used. The polymer obtained had a melt viscosity of 57 Pas.

(実施例5)
「45%水硫化ソーダ(47.62質量%NaSH)166.03g、得られた水硫化ソーダ回収液(A)29g(全水硫化ソーダの仕込みモルに対しての回収水硫化ソーダ使用割合は、6.0mol%)、48%苛性ソーダ(48.75質量%NaOH)117.54g」の代わりに、「45%水硫化ソーダ(47.62質量%NaSH)135.09g、水硫化ソーダ回収液(B)80g(全水硫化ソーダの仕込みモルに対しての回収水硫化ソーダ使用割合は、23.5mol%)、48%苛性ソーダ(48.75質量%NaOH)117.65g」を用いた以外は実施例3と同様に行った。得られたポリマーの溶融粘度は55Pasであった。
(Example 5)
"456.0% sodium hydrosulfide (47.62 mass% NaSH) 166.03g, obtained sodium hydrosulfide recovery liquid (A) 29g (the ratio of recovered sodium hydrosulfide used to the total mole of sodium hydrosulfide is "6.0 mol%), 48% caustic soda (48.75 mass% NaOH) 117.54 g", "45% sodium hydrosulfide (47.62 mass% NaSH) 135.09 g, sodium hydrosulfide recovery liquid (B ) Example except that 80 g (recovered sodium hydrosulfide used relative to the total mole of sodium hydrosulfide used was 23.5 mol%) and 48% caustic soda (48.75 mass% NaOH) 117.65 g ” Same as 3. The polymer obtained had a melt viscosity of 55 Pas.

(参考例1)
「45%水硫化ソーダ(47.62質量%NaSH)166.03g、得られた水硫化ソーダ回収液(A)29g(全水硫化ソーダの仕込みモルに対して、回収し、原料として再利用した水硫化ソーダ使用割合は、6.0mol%)、48%苛性ソーダ(48.75質量%NaOH)117.54g」の代わりに、「45%水硫化ソーダ(47.62質量%NaSH)176.59g、48%苛性ソーダ(48.75質量%NaOH)118.5g」を用いた以外は実施例3と同様に行った。得られたポリマーの溶融粘度は56Pasであった。
(Reference Example 1)
“166.03 g of 45% sodium hydrosulfide (47.62 mass% NaSH), 29 g of the obtained sodium hydrosulfide recovery liquid (A) (recovered with respect to the total mol of sodium hydrosulfide and recovered and reused as a raw material) The sodium hydrosulfide use ratio is 6.0 mol%), and instead of 48% caustic soda (48.75 mass% NaOH) 117.54 g, “45% sodium hydrosulfide (47.62 mass% NaSH) 176.59 g, The same procedure as in Example 3 was performed except that 118.5 g of 48% caustic soda (48.75 mass% NaOH) was used. The melt viscosity of the obtained polymer was 56 Pas.

(比較例1)
N−メチル−2−ピロリドン80gが入ったガス吸収瓶および液受けが接続したコンデンサー、圧力計、温度計を連結したオートクレーブに、45%水硫化ソーダ(47.62質量%NaSH)176.59g、48%苛性ソーダ(48.75質量%NaOH)123.45gと、N−メチル−2−ピロリドン349gを仕込んだ。窒素気流下攪拌しながら209℃まで昇温して、水151.49gを留出させた(残存する水分量はNaSH1モル当り1.17モル)。脱水時に飛散した硫化水素はガス吸収瓶によりに吸収し、硫化水素を吸収したN−メチル−2−ピロリドン溶液(1)を得た。
なお、硫化水素を吸収したN−メチル−2−ピロリドン溶液(1)を硝酸銀滴定した結果、脱水時に飛散した硫化水素は0.030モルであり、回収できた硫黄原子は、仕込み水硫化ソーダ1モルに対し1.9mol%であった。
(Comparative Example 1)
To an autoclave connected with a gas absorption bottle containing 80 g of N-methyl-2-pyrrolidone and a condenser, a pressure gauge, and a thermometer connected to a liquid receiver, 176.59 g of 45% sodium hydrosulfide (47.62% by mass NaSH), 123.45 g of 48% caustic soda (48.75 mass% NaOH) and 349 g of N-methyl-2-pyrrolidone were charged. While stirring under a nitrogen stream, the temperature was raised to 209 ° C. to distill 151.49 g of water (the amount of remaining water was 1.17 mol per 1 mol of NaSH). The hydrogen sulfide scattered at the time of dehydration was absorbed into the gas absorption bottle to obtain an N-methyl-2-pyrrolidone solution (1) that absorbed hydrogen sulfide.
In addition, as a result of silver nitrate titration of the N-methyl-2-pyrrolidone solution (1) that absorbed hydrogen sulfide, the amount of hydrogen sulfide scattered during dehydration was 0.030 mol, and the recovered sulfur atoms were charged sodium hydrogen sulfide 1 It was 1.9 mol% with respect to mol.

(比較例2)
その後、オートクレーブを密閉して180℃まで冷却し、硫化水素を吸収したN−メチル−2−ピロリドン溶液(1)80g、p−ジクロロベンゼン218.11gおよびN−メチル−2−ピロリドン148gを仕込んだ。これ以降は実施例3と同様に行った。得られたポリマーの溶融粘度は55Pasであった。
(Comparative Example 2)
Thereafter, the autoclave was sealed and cooled to 180 ° C., and charged with 80 g of an N-methyl-2-pyrrolidone solution (1) having absorbed hydrogen sulfide, 218.11 g of p-dichlorobenzene and 148 g of N-methyl-2-pyrrolidone. . Thereafter, the same procedure as in Example 3 was performed. The polymer obtained had a melt viscosity of 55 Pas.

Figure 0006402971
Figure 0006402971

以上の結果から、実施例1、2では比較例1と対比して、ポリフェニレンスルフィド樹脂の製造原料として使用したスルフィド化剤のうち、未反応のまま残留したスルフィド化剤を多く回収できることが明らかとなった。さらに、実施例3〜5では、実施例1、2で回収したスルフィド化剤を高い割合で、PPS重合の原料として再利用しても、参考例1(通常のPPS重合法)と同等の溶融粘度を有するPPS樹脂を製造できることが明らかとなった。   From the above results, it is clear that in Examples 1 and 2, compared to Comparative Example 1, among the sulfidizing agents used as the raw materials for producing the polyphenylene sulfide resin, a large amount of the unreacted remaining sulfidizing agent can be recovered. became. Furthermore, in Examples 3 to 5, even if the sulfidizing agent recovered in Examples 1 and 2 was reused as a raw material for PPS polymerization at a high rate, it was melted in the same manner as in Reference Example 1 (normal PPS polymerization method). It became clear that a PPS resin having a viscosity can be produced.

Claims (7)

少なくとも、ポリアリーレンスルフィド樹脂、アルカリ金属ハロゲン化物およびスルフィド化剤を含む混合物(a)と水とを接触させた後、ポリアリーレンスルフィド樹脂を分離、除去して、少なくとも、アルカリ金属ハロゲン化物およびスルフィド化剤を含む水溶液(b)を得る工程(1)、
少なくとも、アルカリ金属ハロゲン化物およびスルフィド化剤を含む水溶液(b)に酸を加えて、硫化水素を生成させる工程(2)、
生成した硫化水素を回収する工程(3)、および、
得られた硫化水素とアルカリ金属水酸化物とを反応させる工程(4)、
を有すること
スルフィド化剤が、アルカリ金属硫化物およびアルカリ金属水硫化物からなる群から選ばれる少なくとも1つであることを特徴とする、スルフィド化剤の製造方法。
After contacting at least the mixture (a) containing the polyarylene sulfide resin, the alkali metal halide and the sulfidizing agent with water, the polyarylene sulfide resin is separated and removed, and at least the alkali metal halide and the sulfided A step (1) of obtaining an aqueous solution (b) containing an agent;
A step (2) of adding an acid to the aqueous solution (b) containing at least an alkali metal halide and a sulfidizing agent to produce hydrogen sulfide;
Recovering the produced hydrogen sulfide (3), and
A step (4) of reacting the obtained hydrogen sulfide with an alkali metal hydroxide;
To have,
A method for producing a sulfiding agent, wherein the sulfiding agent is at least one selected from the group consisting of alkali metal sulfides and alkali metal hydrosulfides .
少なくとも、ポリアリーレンスルフィド樹脂、アルカリ金属ハロゲン化物およびスルフィド化剤を含む混合物(a)は、
非プロトン性極性溶媒中で、ポリハロ芳香族化合物と、スルフィド化剤とを反応させた後に得られる、少なくともポリアリーレンスルフィド樹脂、アルカリ金属ハロゲン化物、前記非プロトン性極性溶媒およびスルフィド化剤を含む粗反応混合物であるか、または当該粗反応混合物から前記非プロトン性極性溶媒を固液分離させて得られた反応混合物である、請求項1記載の製造方法。
The mixture (a) comprising at least a polyarylene sulfide resin, an alkali metal halide and a sulfidizing agent is:
A crude product containing at least a polyarylene sulfide resin, an alkali metal halide, the aprotic polar solvent and a sulfidizing agent obtained after reacting a polyhaloaromatic compound with a sulfidizing agent in an aprotic polar solvent. The production method according to claim 1, which is a reaction mixture or a reaction mixture obtained by solid-liquid separation of the aprotic polar solvent from the crude reaction mixture.
非プロトン性極性溶媒中で、ポリハロ芳香族化合物と、スルフィド化剤とを反応させる際に用いる前記スルフィド化剤は、少なくとも非プロトン性極性溶媒の存在下で、含水スルフィド化剤を脱水する脱水工程を経て得られたものである、請求項2記載の製造方法。   A dehydration step of dehydrating the hydrous sulfiding agent in the presence of at least the aprotic polar solvent is the sulfiding agent used when the polyhaloaromatic compound and the sulfiding agent are reacted in an aprotic polar solvent. The production method according to claim 2, which is obtained through the process. 得られた硫化水素とアルカリ金属水酸化物とを反応させる工程(4)の後に、未反応のアルカリ金属水酸化物に対して、硫化水素を加えて、該硫化水素と未反応のアルカリ金属水酸化物とを反応させる工程(5)を有する、請求項1記載の製造方法。   After the step (4) of reacting the obtained hydrogen sulfide with the alkali metal hydroxide, hydrogen sulfide is added to the unreacted alkali metal hydroxide, and the hydrogen sulfide and the unreacted alkali metal water are added. The manufacturing method of Claim 1 which has the process (5) made to react with an oxide. 前記請求項3に記載の脱水工程において生成した硫化水素を回収した後、アルカリ金属水酸化物と反応させてスルフィド化剤を得る工程、を有することを特徴とするスルフィド化剤の製造方法。   A method for producing a sulfidizing agent, comprising: recovering hydrogen sulfide produced in the dehydration step according to claim 3 and then reacting it with an alkali metal hydroxide to obtain a sulfidizing agent. アルカリ金属水酸化物と反応させてアルカリ金属水硫化物及び/又はアルカリ金属硫化物を得る工程の後に、未反応のアルカリ金属水酸化物に対して、硫化水素を加えて、該硫化水素と未反応のアルカリ金属水酸化物とを反応させる工程を有する、請求項5記載のスルフィド化剤の製造方法。   After the step of reacting with an alkali metal hydroxide to obtain an alkali metal hydrosulfide and / or alkali metal sulfide, hydrogen sulfide is added to the unreacted alkali metal hydroxide to add the hydrogen sulfide The method for producing a sulfidizing agent according to claim 5, further comprising a step of reacting the alkali metal hydroxide of the reaction. 有機アミド溶媒の存在下で含水スルフィド化剤を脱水して得られたスルフィド化剤を、有機アミド溶媒の存在下でポリハロ芳香族化合物と反応させてポリアリーレンスルフィド樹脂を製造する、ポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法において、含水スルフィド化剤またはスルフィド化剤の少なくとも一部として前記請求項1〜4の何れか一項記載の製造方法により得られたスルフィド化剤および/または前記請求項5または6の製造方法により得られたスルフィド化剤を加える工程を有することを特徴とする、ポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法。   A polyarylene sulfide resin produced by reacting a sulfidizing agent obtained by dehydrating a hydrous sulfiding agent in the presence of an organic amide solvent with a polyhaloaromatic compound in the presence of an organic amide solvent to produce a polyarylene sulfide resin. The sulfidizing agent obtained by the production method according to any one of claims 1 to 4 and / or the sulfiding agent according to claim 5 or 6 as at least a part of the hydrous sulfiding agent or sulfiding agent. A method for producing a polyarylene sulfide resin, comprising a step of adding a sulfidizing agent obtained by the production method.
JP2014101412A 2014-05-15 2014-05-15 Sulfiding agent and method for producing polyarylene sulfide resin Active JP6402971B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014101412A JP6402971B2 (en) 2014-05-15 2014-05-15 Sulfiding agent and method for producing polyarylene sulfide resin

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014101412A JP6402971B2 (en) 2014-05-15 2014-05-15 Sulfiding agent and method for producing polyarylene sulfide resin

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015218214A JP2015218214A (en) 2015-12-07
JP6402971B2 true JP6402971B2 (en) 2018-10-10

Family

ID=54777885

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014101412A Active JP6402971B2 (en) 2014-05-15 2014-05-15 Sulfiding agent and method for producing polyarylene sulfide resin

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6402971B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021167256A1 (en) * 2020-02-18 2021-08-26 주식회사 케이오씨솔루션 Episulfide compound for optical material, composition for high refractive index optical material containing same, and method for manufacturing optical material

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108314783B (en) 2017-01-16 2020-10-30 株式会社吴羽 Method for producing polyarylene sulfide and apparatus for producing polyarylene sulfide
US10604630B2 (en) 2017-01-18 2020-03-31 Kureha Corporation Polyarylene sulfide production method and polyarylene sulfide production apparatus
KR102499842B1 (en) * 2018-12-07 2023-02-13 주식회사 엘지화학 Process for preparing polyarylene sulfide
WO2021005839A1 (en) * 2019-07-09 2021-01-14 株式会社クレハ Method for producing polyarylene sulfide, dehydration method, and device for producing polyarylene sulfide
JP7331661B2 (en) * 2019-11-27 2023-08-23 Dic株式会社 Method for producing sulfidating agent and polyarylene sulfide resin
JP7453617B2 (en) 2020-02-06 2024-03-21 Dic株式会社 Sulfidating agent and method for producing polyarylene sulfide resin
JP7380278B2 (en) 2020-02-06 2023-11-15 Dic株式会社 Sulfidating agent and method for producing polyarylene sulfide resin
JP7413820B2 (en) 2020-02-17 2024-01-16 Dic株式会社 Sulfidating agent and method for producing polyarylene sulfide resin

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2800209B2 (en) * 1988-12-14 1998-09-21 東レ株式会社 Method for producing polyarylene sulfide
JP3779021B2 (en) * 1996-02-21 2006-05-24 株式会社クレハ Process for producing polyarylene sulfide
JP4608715B2 (en) * 1999-12-24 2011-01-12 Dic株式会社 Process for producing polyarylene sulfide
JP2003275773A (en) * 2002-03-22 2003-09-30 Dainippon Ink & Chem Inc Method for treating waste water containing polyphenylene sulfide
JP2016536377A (en) * 2013-09-25 2016-11-24 ティコナ・エルエルシー A scrubbing process to form polyarylene sulfides

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021167256A1 (en) * 2020-02-18 2021-08-26 주식회사 케이오씨솔루션 Episulfide compound for optical material, composition for high refractive index optical material containing same, and method for manufacturing optical material

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015218214A (en) 2015-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6402971B2 (en) Sulfiding agent and method for producing polyarylene sulfide resin
JP5794468B2 (en) Method for producing polyarylene sulfide resin
JP5888118B2 (en) Method for producing oligoarylene sulfide and carboxyalkylamino group-containing compound
JP6003345B2 (en) Method for producing polyarylene sulfide resin
JP7331661B2 (en) Method for producing sulfidating agent and polyarylene sulfide resin
JP2017071752A (en) Method for producing polyarylene sulfide resin
JP6136292B2 (en) Process for producing polyarylene sulfide
JP6120054B2 (en) Method for producing polyarylene sulfide resin
JP6003346B2 (en) Method for producing polyarylene sulfide resin
JP5888142B2 (en) Method for producing solution containing carboxyalkylamino group-containing compound and aprotic polar solvent, and method for producing composition containing alkali metal-containing inorganic salt and aprotic polar solvent
JP6003347B2 (en) Method for producing polyarylene sulfide resin
JP7380278B2 (en) Sulfidating agent and method for producing polyarylene sulfide resin
JP2017210559A (en) Method for producing composition containing carboxyalkylamino group-containing compound and oligomer
JP7413820B2 (en) Sulfidating agent and method for producing polyarylene sulfide resin
JP7453617B2 (en) Sulfidating agent and method for producing polyarylene sulfide resin
JP6256734B2 (en) Process for producing polyarylene sulfide
JP6136293B2 (en) Method for producing crosslinked polyarylene sulfide
JP2022161191A (en) Method for producing sulfidizing agent and polyarylene sulfide resin
JP2022161190A (en) Method for producing sulfidizing agent and polyarylene sulfide resin
JP6194566B2 (en) Method for producing aqueous solution containing alkali metal-containing inorganic salt and method for producing solution containing carboxyalkylamino group-containing compound and water-insoluble solution
JP5888143B2 (en) Method for producing aqueous solution containing alkali metal-containing inorganic salt and method for producing composition containing carboxyalkylamino group-containing compound and polyhaloaromatic compound
JP6390079B2 (en) Process for producing branched polyarylene sulfide resin
JP6390083B2 (en) Process for producing polyarylene sulfide
JP2024022460A (en) Method for producing polyarylene sulfide resin
JP2024021682A (en) Production method of polyarylene sulfide resin

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170509

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20180220

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180221

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180227

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180302

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180817

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180830

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6402971

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250