JP7453617B2 - Sulfidating agent and method for producing polyarylene sulfide resin - Google Patents

Sulfidating agent and method for producing polyarylene sulfide resin Download PDF

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  • 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 sulfidating agent and a method for producing a polyarylene sulfide resin using the same. More specifically, it describes a method for separating and purifying a sulfidating agent from wastewater discharged in the manufacturing process of polyarylene sulfide resin, and a method for producing polyarylene sulfide resin by reusing the obtained sulfidating agent as part of the raw material. Regarding the 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), represented by polyphenylene sulfide resin (PPS resin), has excellent heat resistance and chemical resistance, and is widely used in electrical and electronic parts, automobile parts, water heater parts, textiles, film, etc. has been done. In particular, high molecular weight polyarylene sulfide resins have been widely used in recent years for applications such as packing and gasket members for lithium ion batteries 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)。 Polyarylene sulfide resin is produced by converting a polyhaloaromatic compound into an alkali metal sulfide and/or alkali metal hydrosulfide in an aprotic polar solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter sometimes abbreviated as NMP). (hereinafter sometimes referred to as a sulfidating agent), along with the target material polyarylene sulfide resin, solvent, alkali metal hydrosulfide and alkali metal sulfide remaining without polymerization reaction. A crude reaction product is obtained which contains by-products such as sulfidating agents such as sulfidizing agents, alkali metal halides such as sodium chloride, other alkali metal-containing inorganic salts, and oligomers and derivatives thereof produced by side reactions. 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 desolvation treatment using an appropriate solid-liquid separation device such as a solvent dryer, filter, or centrifugal separator. (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 solvent removal treatment contains alkali metal halides, other alkali metal-containing inorganic salts, and byproducts together with the target substance polyarylene sulfide resin, water washing and filtration are repeated. These are removed. In general, there are two methods: washing with water at a temperature below 100°C, and washing with hot water at a temperature of 100°C or higher under high pressure. The polyarylene sulfide obtained after washing with water or hot water is separated using a filter, centrifugal filter, etc., then dried, and if necessary, heat-treated to undergo a crosslinking reaction to produce 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, there has been a demand for reducing 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, a wastewater treatment method characterized by adding an acidic flocculant to the wastewater to adjust the pH, insolubilizing the COD substances, and separating the insolubilized COD substances. etc. are known (see Patent Document 1). However, in this method, wastewater from the purification process is introduced into a flocculation reaction tank which has a mixing function and is equipped with a pH indicator controller and is capable of pH adjustment and flocculation treatment, and a flocculation reaction tank into which wastewater is introduced from the flocculation reaction tank. Since this method uses a continuous centrifugal separator to separate insolubilized COD substances, the separated COD substances have a high water content and cannot be reused as a raw material for producing polyarylene sulfide resin. Moreover, since the COD substances separated by the acidic flocculant were precipitated in the form of large flocs, they had to be disposed of as industrial waste, which was not desirable.

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, a detailed investigation of the waste water discharged from water washing or hot water washing after the polymerization reaction revealed that the unreacted sulfidating agent remained at about 3 to 5 mol% of the charged amount in terms of sulfur atoms. It is clear that the unreacted sulfidating agent is one of the factors that increases the COD value of wastewater, and that it is also responsible for the loss of sulfur atoms (reducing the raw material consumption rate). became.

そこで、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、酸を加えて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が提案された(特許文献2参照)。しかしながら、この未反応スルフィド化剤を含む回収物を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した場合、得られるポリアリーレンスルフィド樹脂の高分子量化にまだ改善の余地があった。 Therefore, in addition to the sulfidating agent remaining without polymerization, the wastewater discharged from water washing or hot water washing after the polymerization reaction contains byproducts such as alkali metal halides and oligomers and their derivatives produced by side reactions. The unreacted sulfidating agent is removed and recovered from the wastewater by adding an acid to gasify the unreacted sulfidating agent, and then separating and recovering it. It has been proposed that COD can be reduced and that it can be reused as a raw material for producing polyarylene sulfide resin (see Patent Document 2). However, when the recovered material containing this unreacted sulfidating agent is reused as a raw material for producing polyarylene sulfide resin, there is still room for improvement in increasing the molecular weight of the resulting polyarylene sulfide resin.

特開2003-275773号公報Japanese Patent Application Publication No. 2003-275773 特開2015-218214号公報Japanese Patent Application Publication No. 2015-218214

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する方法を提供でき、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した場合において、より分子量の高いポリアリーレンスルフィド樹脂を製造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 provide a method for recovering unreacted sulfidating agent contained in wastewater discharged from water washing or hot water washing after the polymerization reaction of polyarylene sulfide resin, and furthermore, The object of the present invention is to provide a method for producing a polyarylene sulfide resin having a higher molecular weight when a reactive sulfidation agent is reused as a polymerization raw material for the polyarylene sulfide resin.

本願発明者らは種々の検討を行った結果、ポリアリーレンスルフィド樹脂の重合反応後の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た際に、当該回収物中に、チオフェノールまたはその誘導体が含まれること、それにより、上記の未反応スルフィド化剤を含む回収物を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した際に、ポリアリーレンスルフィド樹脂の高分子量化を阻害していることを突き止め、さらに、該回収物中のチオフェノール濃度を簡便かつ生産性良く低減できる方法を見出し、上記課題を解決するに至った。 As a result of various studies, the inventors of the present application found that when unreacted sulfidating agent contained in wastewater discharged from water washing or hot water washing after the polymerization reaction of polyarylene sulfide resin was recovered, the , thiophenol or its derivatives, thereby inhibiting the increase in the molecular weight of polyarylene sulfide resin when the recovered material containing the unreacted sulfidating agent is reused as a raw material for manufacturing polyarylene sulfide resin. We have found a method to reduce the thiophenol concentration in the recovered material easily and with good productivity, and have solved the above problem.

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、チオフェノール誘導体およびスルフィド化剤を含む水溶液(b)を得る工程(1)、
得られた水溶液(b)に水または有機溶媒を加える工程(2)、
少なくとも、アルカリ金属ハロゲン化物、チオフェノール誘導体およびスルフィド化剤を含む水溶液(b)に酸を加えてpHを8以下の範囲に調整して、少なくとも、水相とチオフェノールを含む相に2相分離させつつ、かつ、硫化水素を生成させる工程(3)、
前記工程(3)で分離させた2相の内、生成したチオフェノールを含む相を除去する工程(4)、
前記工程(4)の後、前記工程(3)で生成した硫化水素を回収する工程(5)、および、
回収し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(6)、
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] After contacting the mixture (a) containing at least a polyarylene sulfide resin, an alkali metal halide, and a sulfidating agent with water, the polyarylene sulfide resin is separated and removed, and at least , a step (1) of obtaining an aqueous solution (b) containing an alkali metal halide, a thiophenol derivative, and a sulfidating agent;
step (2) of adding water or an organic solvent to the obtained aqueous solution (b);
An acid is added to the aqueous solution (b) containing at least an alkali metal halide, a thiophenol derivative, and a sulfidating agent to adjust the pH to a range of 8 or less, thereby separating at least two phases into an aqueous phase and a phase containing thiophenol. step (3) of producing hydrogen sulfide while
a step (4) of removing the phase containing the generated thiophenol from the two phases separated in the step (3);
After the step (4), a step (5) of recovering hydrogen sulfide generated in the step (3), and
a step (6) of reacting the recovered hydrogen sulfide with an alkali metal hydroxide;
The present invention relates to a method for producing a sulfidating agent, characterized by having the following.

また、本発明は[2]前記工程(4)において回収されるチオフェノールの割合が、前記工程(3)において該水溶液(b)中に含まれるチオフェノール誘導体100モルに対して、70モル以下の範囲である、前記[1]記載のスルフィド化剤の製造方法、に関する。 [2] The present invention also provides that the proportion of thiophenol recovered in the step (4) is 70 mol or less with respect to 100 mol of the thiophenol derivative contained in the aqueous solution (b) in the step (3). The present invention relates to a method for producing a sulfidating agent according to [1] above, which is within the range of [1] above.

また、本発明は[3]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、チオフェノール誘導体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]または[2]記載の製造方法に関する。
Further, the present invention provides [3] The mixture (a) containing at least a polyarylene sulfide resin, an alkali metal halide, and a sulfidating agent,
At least a polyarylene sulfide resin, an alkali metal halide, the aprotic polar solvent, a thiophenol derivative, and a sulfidation agent obtained after reacting a polyhaloaromatic compound with a sulfidation agent in an aprotic polar solvent. The production method according to [1] or [2], wherein the reaction mixture is a crude reaction mixture containing an agent, or a reaction mixture obtained by solid-liquid separation of the aprotic polar solvent from the crude reaction mixture.

また本発明は[4]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[3]記載の製造方法、に関する。 [4] The sulfidating agent used when reacting the polyhaloaromatic compound and the sulfidating agent in an aprotic polar solvent is capable of reacting with water-containing sulfide in the presence of at least the aprotic polar solvent. It relates to the manufacturing method described in [3] above, which is obtained through a dehydration step of dehydrating the dehydrating agent.

さらに本発明は[5]回収し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(6)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(7)を有する、前記[1]記載の製造方法に関する。 Furthermore, the present invention provides that after the step (6) of reacting the recovered hydrogen sulfide and the alkali metal hydroxide, hydrogen sulfide is added to the unreacted alkali metal hydroxide, and the hydrogen sulfide and the alkali metal hydroxide are reacted. It relates to the production method described in [1] above, which includes the step (7) of reacting with an unreacted alkali metal hydroxide.

さらに本発明は[6]前記[4]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 provides a sulfide-containing agent, comprising the step of [6] recovering the hydrogen sulfide produced in the dehydration step described in [4] above, and then reacting it with an alkali metal hydroxide to obtain a sulfidating agent. The present invention relates to a method for producing a curing agent.

さらに本発明は[7]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[6]記載のスルフィド化剤の製造方法、に関する。 Further, the present invention provides that after the step of [7] reacting with an alkali metal hydroxide to obtain an alkali metal hydrosulfide and/or an alkali metal sulfide, hydrogen sulfide is added to the unreacted alkali metal hydroxide. The present invention relates to a method for producing a sulfidating agent according to [6] above, which comprises a step of reacting the hydrogen sulfide with an unreacted alkali metal hydroxide.

さらに本発明は[8]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]~[5]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[6]または[7]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。 Furthermore, the present invention [8] produces a polyarylene sulfide resin by reacting a sulfidating agent obtained by dehydrating a water-containing sulfidizing agent with a polyhaloaromatic compound in the presence of an organic amide solvent. In the method for producing a polyarylene sulfide resin, the sulfidating agent obtained by the production method described in any one of [1] to [5] above and/or the sulfidating agent as the hydrous sulfidating agent or the sulfidating agent. 6] or [7], the present invention relates to a method for producing a polyarylene sulfide resin, which comprises a step of adding a sulfidating agent obtained by the production method of [6] or [7].

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する方法を提供でき、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した場合に、より分子量の高いポリアリーレンスルフィド樹脂を製造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 unreacted sulfidating agent contained in waste water discharged from water washing or hot water washing after the polymerization reaction of polyarylene sulfide resin, and further, to recover unreacted sulfidating agent. When reused as a polymerization raw material for polyarylene sulfide resin, it is possible to provide a method for producing a polyarylene sulfide resin having a higher molecular weight.

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、チオフェノール誘導体およびスルフィド化剤を含む水溶液(b)を得る工程(1)、
得られた水溶液(b)に水または有機溶媒を加える工程(2)、
少なくとも、アルカリ金属ハロゲン化物、チオフェノール誘導体およびスルフィド化剤を含む水溶液(b)に酸を加えてpHを8以下の範囲に調整して、少なくとも、水相とチオフェノールを含む相に2相分離させつつ、かつ、硫化水素を生成させる工程(3)、
前記工程(3)で分離させた2相の内、生成したチオフェノールを含む相を除去する工程(4)、
前記工程(4)の後、前記工程(3)で生成した硫化水素を回収する工程(5)、および、
回収し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(6)、
、を有することを特徴とする。
The method for producing a sulfidating agent of the present invention includes contacting a mixture (a) containing at least a polyarylene sulfide resin, an alkali metal halide, and a sulfidizing agent with water, and then separating and removing the polyarylene sulfide resin. step (1) of obtaining an aqueous solution (b) containing at least an alkali metal halide, a thiophenol derivative, and a sulfidating agent;
step (2) of adding water or an organic solvent to the obtained aqueous solution (b);
An acid is added to the aqueous solution (b) containing at least an alkali metal halide, a thiophenol derivative, and a sulfidating agent to adjust the pH to a range of 8 or less, thereby separating at least two phases into an aqueous phase and a phase containing thiophenol. step (3) of producing hydrogen sulfide while
a step (4) of removing the phase containing the generated thiophenol from the two phases separated in the step (3);
After the step (4), a step (5) of recovering hydrogen sulfide generated in the step (3), and
a step (6) of reacting the recovered hydrogen sulfide with an alkali metal hydroxide;
It is characterized by having the following.

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、チオフェノール誘導体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、チオフェノール誘導体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、チオフェノール誘導体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。 Step (1) includes contacting the mixture (a) containing at least a polyarylene sulfide resin, an alkali metal halide, a thiophenol derivative, and a sulfidating agent with water to form an alkali metal halide, a thiophenol derivative, and a sulfidizing agent. After separating the aqueous solution (b) containing the agent and the polyarylene sulfide resin, removing the polyarylene sulfide resin to obtain an aqueous solution (b) containing at least an alkali metal halide, a thiophenol derivative, and a sulfidating agent. It is.

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、チオフェノールまたはそのアルカリ金属塩といったチオフェノール誘導体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、該チオフェノール誘導体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 step (1) is particularly limited as long as it is a mixture containing at least a polyarylene sulfide resin, an alkali metal halide, a thiophenol derivative such as thiophenol or an alkali metal salt thereof, and a sulfidating agent. However, it is preferable to use a reaction mixture containing at least a polyarylene sulfide resin, an alkali metal halide, the thiophenol derivative, and a sulfidating agent obtained in the method for producing a polyarylene sulfide resin used in the present invention described later. It is preferable to use

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、チオフェノール誘導体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。 The mixture (a) is contacted with water to remove the polyarylene sulfide resin from the mixture (a) to obtain an aqueous solution (b) containing at least an alkali metal halide, a thiophenol derivative, and a sulfidating agent. The method is not particularly limited as long as it does not impair the effects of the present invention, but after contacting with water (hereinafter sometimes referred to as "water washing"), the polyarylene sulfide resin is separated by filtration to form a solid-liquid. Examples of separation methods include:

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。 As a method for solid-liquid separation by bringing the mixture (a) into contact with water and then filtering off the polyarylene sulfide resin, for example, an aprotic aprotic resin may be extracted from the crude reaction mixture obtained in the PAS manufacturing process described below. A method in which water is added to a reaction slurry obtained by solid-liquid separation of a polar solvent, the mixture is stirred, and then filtered using a filtration device. Examples include a method in which water is added to the slurry (abbreviated) again to form a slurry and then filtered, or a method in which water is added again to the slurry while the water-containing cake is held in a filter and filtered.

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、好ましくは水温20℃以上、より好ましくは50℃以上、さらに好ましくは70℃以上から、好ましくは300℃以下、より好ましくは100℃以下、さらに好ましくは90℃以下の範囲で行う。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。 During 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 polyarylene sulfide finally obtained, from the viewpoint of washing efficiency, and the above-mentioned It is preferable to divide the amount of water into 2 to 10 times, preferably 2 to 4 times, for washing. The water washing is carried out under a nitrogen or air atmosphere, preferably at a water temperature of 20°C or higher, more preferably 50°C or higher, even more preferably 70°C or higher, preferably 300°C or lower, more preferably 100°C or lower, even more preferably 90°C. Perform within the following range. The water washing can be repeated once or multiple times. When water washing is repeated multiple 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、チオフェノール誘導体や、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。 Since trace amounts of alkali metal halides, thiophenol derivatives, and sulfidating agents may remain in the filtered polyarylene sulfide resin without being sufficiently washed, the filtered polyarylene sulfide resin may be heated at 100°C to 280°C. After contacting with water in a range of ), which is preferable from the viewpoint of reducing the COD load and suppressing the loss of sulfur atoms (reducing the raw material consumption rate).

熱水洗の温度は、好ましくは100℃以上、より好ましくは120℃以上から、好ましくは280℃以下、より好ましくは275℃以下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、以下同じ。)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 preferably in the range of 100°C or higher, more preferably 120°C or higher, and preferably 280°C or lower, more preferably 275°C or lower, to reduce residual alkali metal halides and sulfides in the resin. This is preferable from the viewpoint of improving the extraction efficiency of the curing agent. More specifically, the extraction treatment is performed with hot water at 140 to 260°C under the condition that the pressure of the gas phase in the reactor is increased, preferably 0.2 to 4.6 MPa (gauge pressure, the same applies hereinafter). It is preferable to do this.

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、チオフェノール誘導体や、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、チオフェノール誘導体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、チオフェノール誘導体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。 A specific method for carrying out such hot water washing includes a method in which the polyarylene sulfide resin filtered out after the water washing is washed with water under stirring in a pressure vessel under predetermined pressure and temperature conditions. The amount of water during hot water washing is 1.5 to 10 times the mass of polyarylene sulfide, from the viewpoint of improving the extraction efficiency of the alkali metal halides, thiophenol derivatives, and sulfidating agents. Preferably, this amount of hot water may be divided into two or more times for hot water washing. For example, when hot water washing is repeated twice, filtration is performed between the first and second hot water washings, and the alkali metal halides, thiophenol derivatives, and sulfidating agents extracted in the first hot water washing are removed. It is preferable to separate the polyarylene sulfide resin by filtration. Alternatively, filtration may be performed after washing with hot water once, and the above-described washing with water may be performed. This operation can also facilitate the separation and removal of the alkali metal halide, thiophenol derivative, and sulfidating agent from the polyarylene sulfide resin. Furthermore, the conditions for the first hot water washing step and the second hot water washing step can be arbitrarily selected from the above conditions, but the temperature for the first hot water washing step is, for example, within the range of 120°C to 200°C. After setting and first filtering and removing the highly alkaline filtrate, 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, a temperature in the range of 150 ° C. to 275 ° C. It is preferable to carry out the hot water washing from the viewpoint of chemical resistance of the equipment 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以上から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 addition, 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 washing with hot water is in the range of 11.0 or more and less than 13.0. It is preferable to control. Examples of acids used in this case include hydrochloric acid, sulfuric acid, carbonic acid, acetic acid, and oxalic acid. Among these, carbonic acid, acetic acid, and oxalic acid are preferred. Alternatively, carbon dioxide gas may be introduced and brought into contact under normal pressure or increased 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, and sodium phosphate, and among these, sodium hydroxide is preferred.

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 step (1), it is possible to use a washing tank with an agitator and a centrifugal separator for solid-liquid separation, but it is also possible to use a washing tank with an agitator and a centrifugal separator for solid-liquid separation. It can also be carried out in a container with a built-in mixing function. In addition, even for hot water washing exceeding 100°C, it is possible to use a washing tank with an agitator to carry out the hot water washing, and a centrifuge for subsequent filtration at 20 to 100°C. It is also possible to conduct the mixing in a closed type container having wings and a filtration filter disposed at the bottom or a container having a mixing function that can be closed. In the present invention, water washing or hot water washing may be carried out continuously or batchwise.

工程(2)は、得られた水溶液(b)に水またはチオフェノールを溶解させる有機溶媒を加え、さらに、少なくとも、アルカリ金属ハロゲン化物、チオフェノール誘導体およびスルフィド化剤を含む水溶液(b)に酸を加えてpHを8以下の範囲に調整して、上層側へ水溶液(b)を含む水相と下層側へチオフェノールを含む相とに2相分離させながら、硫化水素を生成させる工程である。 In step (2), water or an organic solvent for dissolving thiophenol is added to the obtained aqueous solution (b), and further, an acid is added to the aqueous solution (b) containing at least an alkali metal halide, a thiophenol derivative, and a sulfidating agent. is added to adjust the pH to a range of 8 or less, and hydrogen sulfide is produced while separating into two phases: an aqueous phase containing the aqueous solution (b) in the upper layer and a phase containing thiophenol in the lower layer. .

得られた水溶液(b)に水を加える場合、2相分離させた際、水溶液(b)を含む水相が、少なくとも、チオフェノールを含む相の比重よりも小さくなるまで、水を添加する。より好ましくはチオフェノールを含む相の比重(1.08)よりも低くなるのに必要な量を添加する。加える量は特に限定されないが、例えば、工程(1)で得られた水溶液(b)100質量部に対して、好ましくは50質量部以上、より好ましくは100質量部以上、さらに好ましくは300質量部以上から、好ましくは800質量部以下、より好ましくは600質量部以下、さらに好ましくは400質量部以下までの範囲である。 When adding water to the obtained aqueous solution (b), water is added until the specific gravity of the aqueous phase containing the aqueous solution (b) becomes at least smaller than the specific gravity of the phase containing thiophenol when the two phases are separated. More preferably, the amount necessary to lower the specific gravity (1.08) of the phase containing thiophenol is added. The amount added is not particularly limited, but for example, preferably 50 parts by mass or more, more preferably 100 parts by mass or more, still more preferably 300 parts by mass, based on 100 parts by mass of the aqueous solution (b) obtained in step (1). From the above, the amount is preferably 800 parts by mass or less, more preferably 600 parts by mass or less, and even more preferably 400 parts by mass or less.

一方、得られた水溶液(b)に、チオフェノールを溶解させる有機溶媒を加える場合、2相分離させた際、チオフェノールを含む相が、少なくとも、水溶液(b)を含む水相の比重よりも大きくなるように、チオフェノールを溶解させる有機溶媒を添加する。より好ましくはチオフェノールの比重(1.08)よりも比重が大きく、かつ、チオフェノールを溶解させる有機溶媒を添加する。そのような有機溶媒としては、例えば、クロロホルム、塩化メチレン、1,2-ジクロロエタン、四塩化炭素、ニトロメタン、二硫化炭素が挙げられる。有機溶媒を水溶液(b)に加える量は特に限定されないが、例えば、工程(1)で得られた水溶液(b)100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは1質量部以上、さらに好ましくは5質量部以上から、好ましくは100質量部以下、より好ましくは50質量部以下、さらに好ましくは10質量部以下までの範囲である。 On the other hand, when an organic solvent for dissolving thiophenol is added to the obtained aqueous solution (b), when the two phases are separated, the phase containing thiophenol has a specific gravity that is at least higher than the specific gravity of the aqueous phase containing the aqueous solution (b). Add an organic solvent that dissolves the thiophenol in increasing amounts. More preferably, an organic solvent having a specific gravity larger than that of thiophenol (1.08) and capable of dissolving thiophenol is added. Examples of such organic solvents include chloroform, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, carbon tetrachloride, nitromethane, and carbon disulfide. The amount of the organic solvent added to the aqueous solution (b) is not particularly limited, but for example, it is preferably 0.1 part by mass or more, more preferably 1 part by mass, based on 100 parts by mass of the aqueous solution (b) obtained in step (1). The amount ranges from at least 5 parts by mass, more preferably at least 5 parts by mass, to at most 100 parts by mass, more preferably at most 50 parts by mass, even more preferably at most 10 parts by mass.

得られた水溶液(b)に水およびチオフェノールを溶解させる有機溶媒を加えてもよい。これにより、上層側へ水溶液(b)を含む水相と下層側へチオフェノールを含む相とに2相分離させることができる。 Water and an organic solvent that dissolves thiophenol may be added to the obtained aqueous solution (b). Thereby, two phases can be separated into an aqueous phase containing the aqueous solution (b) in the upper layer and a phase containing thiophenol in the lower layer.

工程(2)において用いられる酸としては、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つつ、一方で、チオフェノールの生成をより抑制させそのアルカリ金属塩を生成させやすい条件であることから、8.0以下の範囲であり、好ましくは1.5以上の範囲、より好ましくは2.5以上の範囲、さらに好ましくは4.5以上の範囲、特に好ましくは5.0以上の範囲であり、好ましくは6.5以下の範囲、より好ましくは6.0以下の範囲である。また、酸の添加は、好ましくは0℃以上、より好ましくは10℃以上から、好ましくは60℃以下、より好ましくは40℃以下までの範囲で行い、圧力も0~1.0Paの範囲で行うことが好ましい。 Examples of the acid used in step (2) include hydrochloric acid, sulfuric acid, carbonic acid, and acetic acid, and among these, hydrochloric acid is preferred. The pH range of the aqueous solution (b) is not particularly limited as long as hydrogen sulfide is produced by adding an acid, but it is preferable to produce more hydrogen sulfide while at the same time suppressing the production of thiophenol. Since the conditions are such that the alkali metal salts are easily produced, the range is 8.0 or less, preferably 1.5 or more, more preferably 2.5 or more, and even more preferably 4.5. The above range is particularly preferably 5.0 or more, preferably 6.5 or less, more preferably 6.0 or less. Further, the addition of the acid is preferably carried out at a temperature of 0°C or higher, more preferably 10°C or higher, preferably 60°C or lower, more preferably 40°C or lower, and the pressure is also in the range of 0 to 1.0 Pa. It is preferable.

工程(2)は、硫化水素が生成するため、工程(3)ないし工程(4)が開始されるまで容器内で密閉した状態で行うことが好ましい。 Since hydrogen sulfide is generated in step (2), it is preferable to perform the step (2) in a closed state in a container until steps (3) and (4) are started.

工程(3)は、前記工程(2)で分離させた2相の内、チオフェノールを含む相を除去する工程である。除去方法は公知の方法でかまわない。例えば、下部に、好ましくは底部に排出口を有する容器を用いて工程(2)を行った場合には当該排出口から排出する、いわゆる下抜き法や、工程(2)を行った容器に管を入れてチオフェノールを含む相を吸い出す、いわゆる上抜き法などが挙げられる。 Step (3) is a step of removing the phase containing thiophenol from the two phases separated in step (2). The removal method may be any known method. For example, if step (2) is carried out using a container that has a discharge port at the bottom, preferably at the bottom, the so-called under-drawing method, in which the discharge is discharged from the discharge port, or a pipe into the container in which step (2) was performed, may be used. An example is the so-called upper extraction method, in which the phase containing thiophenol is sucked out.

工程(3)において回収されるチオフェノールの割合は特に限定されないが、前記工程(2)において該水溶液(b)中に含まれるチオフェノール誘導体100モルに対して、好ましくは100モル未満の範囲、より好ましくは90モル以下の範囲であり、さらに好ましくは80モル以下の範囲であり、さらに、下限値は特に限定されないが、好ましくは30モル以上の範囲、より好ましくは40モル以上の範囲、さらに好ましくは50モル以上の範囲である。当該範囲であれば、続く、工程(4)で不可避的に回収されるチオフェノール誘導体の割合を、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際に、重合阻害を抑制できる程度に低減することができ好ましい。 The proportion of thiophenol recovered in step (3) is not particularly limited, but is preferably less than 100 mol per 100 mol of the thiophenol derivative contained in the aqueous solution (b) in step (2). The range is more preferably 90 mol or less, even more preferably 80 mol or less, furthermore, the lower limit is not particularly limited, but it is preferably 30 mol or more, more preferably 40 mol or more, and Preferably it is in the range of 50 moles or more. Within this range, the proportion of the thiophenol derivative inevitably recovered in the subsequent step (4) can be reduced to an extent that can suppress polymerization inhibition when reusing it as a polymerization raw material for polyarylene sulfide resin. This is preferable.

工程(4)は、前記工程(2)で生成した硫化水素が蒸発して前記水溶液(b)から分離されて、工程(2)を行った装置内に留まっているため、生成した硫化水素を回収する工程である。前記工程(3)が終了した後に、工程(4)を開始することが好ましいが、前記工程(3)の終了を待たずに、工程(4)を開始してもよい。前記工程(4)において回収される硫化水素の割合は、前記工程(2)において該水溶液(b)中に含まれるスルフィド化剤100モルに対して、好ましくは5モル以上の範囲、より好ましくは20モル以上の範囲であり、さらに好ましくは50モル以上の範囲であり、さらに、上限値は特に限定されないが、好ましくは100モル以下の範囲、より好ましくは90モル以下の範囲、さらに好ましくは80モル以下の範囲である。また、前記工程(3)において、チオフェノールないしそのアルカリ金属塩は回収されるが、前記工程(4)においても、その割合は少ないものの、不可避的に回収されることがある。前記工程(4)において回収されるチオフェノール誘導体の割合が、前記工程(2)において該水溶液(b)中に含まれるチオフェノール誘導体100モルに対して、好ましくは70モル以下の範囲、より好ましくは60モル以下の範囲であり、さらに好ましくは50モル以下の範囲であり、さらに、下限値は特に限定されないが、好ましくは0モル以上の範囲、より好ましくは10モル以上の範囲、さらに好ましくは20モル以上の範囲である。当該範囲であれば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際に、重合阻害を抑制できることができ好ましい。 In step (4), the hydrogen sulfide generated in step (2) is evaporated and separated from the aqueous solution (b), and remains in the apparatus that performed step (2). This is a recovery process. Although it is preferable to start step (4) after the step (3) is completed, step (4) may be started without waiting for the end of the step (3). The proportion of hydrogen sulfide recovered in the step (4) is preferably in the range of 5 moles or more, more preferably in the range of 5 moles or more, based on 100 moles of the sulfidating agent contained in the aqueous solution (b) in the step (2). The range is 20 moles or more, more preferably 50 moles or more, and the upper limit is not particularly limited, but it is preferably 100 moles or less, more preferably 90 moles or less, and even more preferably 80 moles or less. It is in the molar or less range. In addition, in the step (3), thiophenol or its alkali metal salt is recovered, but in the step (4) as well, although the proportion is small, it may be unavoidably recovered. The proportion of the thiophenol derivative recovered in the step (4) is preferably within a range of 70 mol or less, more preferably, with respect to 100 mol of the thiophenol derivative contained in the aqueous solution (b) in the step (2). is in the range of 60 mol or less, more preferably in the range of 50 mol or less, furthermore, although the lower limit is not particularly limited, it is preferably in the range of 0 mol or more, more preferably in the range of 10 mol or more, and even more preferably in the range of 10 mol or more. The range is 20 moles or more. If it is within this range, polymerization inhibition can be suppressed when reusing it as a polymerization raw material for polyarylene sulfide resin, which is preferable.

さらに工程(5)は、回収し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。 Furthermore, step (5) is a step of reacting the recovered hydrogen sulfide with an alkali metal hydroxide. Step (3) and step (4) can be performed simultaneously or separately.

工程(4)と工程(5)を同時に行う場合は、例えば、揮散した硫化水素(チオフェノールが回収された場合は、当該チオフェノールと)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、好ましくは5wt%以上、より好ましくは10wt%以上から、好ましくは49wt%以下、より好ましくは45wt%以下までの範囲である。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、好ましくは0℃以上、より好ましくは10℃以上から、好ましくは200℃以下、より好ましくは150℃以下までの範囲である。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、好ましくは0Pa以上から、好ましくは1.0Pa以下、より好ましくは0.5Paまでの範囲である。 When performing step (4) and step (5) at the same time, for example, the volatilized hydrogen sulfide (and the thiophenol if thiophenol is recovered) is discharged from the system to form the alkali metal hydroxide. An example of this method is to absorb and recover hydrogen sulfide in an aqueous solution containing hydrogen sulfide, and at the same time react hydrogen sulfide with an alkali metal hydroxide to generate a sulfidating agent. In this case, the alkali metal hydroxide used can be the same as that used in the PAS polymerization step described above. Although the amount of alkali metal hydroxide to be used cannot be specified as it varies depending on the temperature and pressure when absorbing hydrogen sulfide, it must be at least the amount that can sufficiently absorb and react with the entire amount of volatilized hydrogen sulfide. is desirable. Generally, when hydrogen sulfide is absorbed and reacted at room temperature and pressure, it is preferably 1 mole or more, and within the range of 1 to 2 moles, per 1 mole of sulfur atoms in the volatilized hydrogen sulfide. More preferred. The concentration of alkali metal hydroxide in the aqueous solution also varies depending on the temperature and pressure when absorbing and reacting hydrogen sulfide, so it cannot be unconditionally defined, but it is preferably 5 wt% or more, more preferably 10 wt% or more, The range is preferably 49 wt% or less, more preferably 45 wt% or less. In addition, the temperature at which hydrogen sulfide is absorbed and reacted with an aqueous solution containing an alkali metal hydroxide varies depending on the pressure, so it cannot be unconditionally specified, but it is preferably 0°C or higher, more preferably 10°C or higher. , preferably 200°C or lower, more preferably 150°C or lower. Further, the pressure at which hydrogen sulfide is absorbed and reacted with an aqueous solution containing an alkali metal hydroxide varies depending on the temperature and cannot be unconditionally defined, but is preferably 0 Pa or more, preferably 1.0 Pa or less, More preferably, the range is up to 0.5 Pa.

一方、工程(4)と工程(5)を別々に行う場合は、例えば、揮散した硫化水素(チオフェノールが回収された場合は、当該チオフェノールと)を、工程(2)の反応系外に排出して、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含む水溶液を加えて、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 performing step (4) and step (5) separately, for example, the volatilized hydrogen sulfide (and the thiophenol if thiophenol is recovered) is removed from the reaction system of step (2). After performing a step of discharging and recovering hydrogen sulfide by absorption into a solvent known to absorb hydrogen sulfide, such as an organic amide solvent, an aqueous solution containing an alkali metal hydroxide is added to the solvent containing the recovered hydrogen sulfide. The method includes a step of adding hydrogen sulfide and reacting an alkali metal hydroxide to produce an alkali metal hydrosulfide. In this case, solvents known to absorb hydrogen sulfide include organic amide solvents. Further, as organic amide solvents, formamide, acetamide, N-methylformamide, N,N-dimethylacetamide, tetramethylurea, N-methyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, N-methyl-ε-caprolactam, ε- Amides such as caprolactam, hexamethylphosphoramide, N-dimethylpropylene urea, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinonic acid, and urea can be mentioned, and among these, N-methyl-2-pyrrolidone, 2- Amides having an aliphatic cyclic structure such as pyrrolidone, N-methyl-ε-caprolactam, ε-caprolactam, hexamethylphosphoramide, N-dimethylpropylene urea, and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinonic acid are preferred; More preferred is N-methyl-2-pyrrolidone.

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、好ましくは0Pa以上から、好ましくは1.0Pa以下、より好ましくは0.5Pa以下のはんいである。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含む水溶液を加えて、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、好ましくは5wt%以上、より好ましくは10wt%以上から、好ましくは49wt%以下、より好ましくは45wt%以下までの範囲である。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、好ましくは0℃以上、より好ましくは10℃以上から、好ましくは200℃以下、より好ましくは150℃以下までの範囲である。また、圧力も、一概に規定することができないものの、好ましくは0Pa以上から、好ましくは1.0Pa以下、より好ましくは0.5Pa以下までの範囲である。 Although the amount of a solvent known to absorb hydrogen sulfide cannot be specified as it varies depending on the temperature and pressure at which hydrogen sulfide is absorbed, it is sufficient to absorb the entire amount of volatilized hydrogen sulfide. It is desirable that the amount is more than that. Generally, when hydrogen sulfide is absorbed at room temperature and pressure, it is preferable that the amount is in the range of 1 to 30 kg per mole of sulfur atoms in the volatilized hydrogen sulfide. Although the temperature and pressure at which hydrogen sulfide is absorbed into a solvent known to absorb hydrogen sulfide cannot be unconditionally defined, the absorption temperature is preferably in the range of 0 to 200°C, and is preferably in the range of 10 to 150°C. On the other hand, the pressure is preferably from 0 Pa or more to 1.0 Pa or less, more preferably 0.5 Pa or less. Thereafter, an aqueous solution containing an alkali metal hydroxide is added to the recovered solvent containing hydrogen sulfide to cause the hydrogen sulfide and the alkali metal hydroxide to react to generate an alkali metal hydrosulfide. At this time, it is desirable that the amount of alkali metal hydroxide added is at least an amount that can sufficiently react the entire amount of hydrogen sulfide absorbed in the solvent. Generally, when hydrogen sulfide is absorbed at normal temperature and pressure, the amount is preferably 1 mole or more, and may be in the range of 1 to 2 moles, per 1 mole of sulfur atoms in the hydrogen sulfide absorbed in the solvent. It is more preferable. The concentration of alkali metal hydroxide in the aqueous alkali solution added to the solvent also varies depending on the temperature and pressure at which hydrogen sulfide is absorbed, so it cannot be unconditionally defined, but it is preferably 5 wt% or more, more preferably 10 wt% or more. to preferably 49 wt% or less, more preferably 45 wt% or less. Furthermore, the temperature at which the hydrogen sulfide absorbed in the solvent is reacted with the alkali metal hydroxide varies depending on the pressure and cannot be unconditionally specified, but the temperature is preferably 0°C or higher, more preferably The temperature ranges from 10°C or higher, preferably 200°C or lower, more preferably 150°C or lower. Although the pressure cannot be absolutely defined, it is preferably in the range from 0 Pa or more to 1.0 Pa or less, more preferably 0.5 Pa or less.

工程(4)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(4)と工程(5)を同時に行う場合、工程(5)は工程(4)と同じ装置内で行うことができ、また、工程(4)と工程(5)を別々に行う場合は、工程(5)は工程(4)と同じ装置内で行っても、工程(4)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含む水溶液を加え、反応させてもよい。 Step (4) may be carried out either continuously or batchwise. Since the absorption rate of hydrogen sulfide into aqueous solutions of alkali metal hydroxides or organic amide solvents is fast, general equipment such as a packed tower with a circulation pump can be used, and a liquid filling type or bubbling type can also be used. be. In addition, when performing step (4) and step (5) at the same time, step (5) can be performed in the same equipment as step (4), or step (4) and step (5) can be performed separately. In this case, even if step (5) is performed in the same equipment as step (4), the hydrogen sulfide recovered in step (4) is transferred to another equipment, such as a reaction tank with stirring blades, a vessel, or a drum. Afterwards, an aqueous solution containing an alkali metal hydroxide may be added to cause a reaction.

上記の通り、工程(4)および工程(5)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(5)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(6)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 mentioned above, in steps (4) and (5), an amount of alkali metal hydroxide is used that is more than enough to absorb and react with the entire amount of recovered hydrogen sulfide, so excess alkali metal hydroxide remains unreacted. It will remain in the system as it is. Therefore, after step (5), there is a step (6) of adding hydrogen sulfide to the unreacted alkali metal hydroxide and causing the unreacted alkali metal hydroxide to react with the hydrogen sulfide. is preferred. The amount of hydrogen sulfide added is preferably in the range of 0.5 to 1 mole per mole of the alkali metal hydroxide remaining unreacted. By reacting with hydrogen sulfide in this range, 0.5 to 1 mol of alkali metal hydrosulfide and/or alkali metal sulfide is produced per 1 mol of residual alkali metal hydroxide.

なお、工程(5)または工程(6)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。 The ratio of the alkali metal hydrosulfide and alkali metal sulfide produced through step (5) or step (6) depends on the amount of alkali metal hydroxide reacted with hydrogen sulfide, reaction time, temperature, and pressure. It is not possible to make a general rule because it varies depending on the factors such as alkali metal hydrosulfide and alkali metal sulfide. Since it is available, the ratio of alkali metal hydrosulfide and alkali metal sulfide may be 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、チオフェノール誘導体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)~(5)、または、工程(1)~(6)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。その際、当該アルカリ金属水硫化物及び/又はアルカリ金属硫化物と伴に含有されることとなるチオフェノールを低減ないし不存在とすることもできるため、ポリアリーレンスルフィド樹脂の重合阻害を抑制できることができ、好ましい。 The mixture (a) containing at least a polyarylene sulfide resin, an alkali metal halide, a thiophenol derivative, and a sulfidating agent used in the present invention may be obtained by the following method for producing a polyarylene sulfide resin. can. In addition, the alkali metal hydrosulfide and/or alkali metal sulfide obtained through the above steps (1) to (5) or steps (1) to (6) can be used as a sulfidizing agent for the following polyarylenes. In the method for producing sulfide resin, it can be used as at least a part of the polymerization raw material. At that time, it is possible to reduce or eliminate the thiophenol contained together with the alkali metal hydrosulfide and/or alkali metal sulfide, thereby suppressing polymerization inhibition of the polyarylene sulfide resin. Possible and preferable.

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。その際、該粗反応混合物ないし該反応混合物は、副生物としてチオフェノール誘導体を含む。 In the PAS polymerization step, that is, the method for producing the polyarylene sulfide resin used in the present invention, an aprotic polar solvent, a polyhaloaromatic compound, and a sulfidation agent are mixed, and the polyhaloaromatic compound is mixed in the aprotic polar solvent. A crude reaction mixture containing at least a polyarylene sulfide resin, a sulfidating agent remaining without polymerization, an alkali metal halide, and an aprotic polar solvent is obtained by polymerizing a group compound and a sulfidating agent. A reaction involving at least a polyarylene sulfide resin, a sulfidating agent remaining without polymerization, and an alkali metal halide obtained by solid-liquid separation of the aprotic polar solvent from the crude reaction mixture. A method that involves a PAS/solvent solid-liquid separation step to obtain a mixture can be mentioned. In this case, the crude reaction mixture or the reaction mixture contains the thiophenol derivative as a by-product.

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, and specifically, p-dichlorobenzene, o -Dichlorobenzene, m-dichlorobenzene, trichlorobenzene, tetrachlorobenzene, dibromobenzene, diiodobenzene, tribromobenzene, dibromnaphthalene, triiodobenzene, dichlorodiphenylbenzene, dibromodiphenylbenzene, dichlor Dihaloaromatic compounds such as benzophenone, dibrombenzophenone, dichlorodiphenyl ether, dibromodiphenyl ether, dichlordiphenyl sulfide, dibromodiphenylsulfide, dichlorbiphenyl, dibrombiphenyl, and mixtures thereof are mentioned, and these compounds can be blocked. May be copolymerized. Among these, preferred are dihalogenated benzenes, and particularly preferred are those containing 80 mol% or more of p-dichlorobenzene. Further, for the purpose of increasing the viscosity of the polyarylene sulfide resin by creating a branched structure, a polyhaloaromatic compound having three 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, and 1,4,6-trichloronaphthalene. Furthermore, polyhaloaromatic compounds having functional groups with active hydrogen such as amino groups, thiol groups, and hydroxyl groups can be mentioned, and specifically, 2,6-dichloroaniline, 2,5-dichloroaniline, etc. , 2,4-dichloroaniline, dihaloanilines such as 2,3-dichloroaniline; 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 include compounds in which the amino group is replaced with a thiol group or a hydroxyl group in a mixture thereof. In addition, active hydrogen-containing polyhaloaromatic compounds in which the hydrogen atom bonded to the carbon atom forming the aromatic ring in these active hydrogen-containing polyhaloaromatic compounds are substituted with other inert groups, for example, hydrocarbon groups such as alkyl groups. 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, active hydrogen-containing dihaloaromatic compounds are preferred, and dichloroaniline is particularly preferred.

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 polyhaloaromatic compounds having a nitro group include mono- or dihalonitrobenzenes such as 2,4-dinitrochlorobenzene and 2,5-dichloronitrobenzene; 2-nitro-4,4'-dichlorodiphenyl ether, etc. dihalonitrodiphenyl ethers; dihalonitrodiphenyl sulfones such as 3,3'-dinitro-4,4'-dichlorodiphenylsulfone; 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。 Further, in the present invention, examples of the sulfidating 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。 The alkali metal sulfides include lithium sulfide, sodium sulfide, rubidium sulfide, cesium sulfide, and mixtures thereof. Such alkali metal sulfides can be used as hydrates or aqueous mixtures or as anhydrides. Moreover, an alkali metal sulfide can also be derived by a reaction between an alkali metal hydrosulfide and an alkali metal hydroxide. Note that a small amount of alkali metal hydroxide may be added in order to react with alkali metal hydrosulfide and alkali metal thiosulfate, which are usually present in a small 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。 Further, 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 or aqueous mixtures or as 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。 Further, 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, cesium hydroxide, etc. Each of these may be used alone, or two or more types may be used in combination. It may also be used as Among these, lithium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide are preferred because they are easily available, and sodium hydroxide is particularly preferred.

なお、上記のとおり、前記工程(1)~(5)、または、工程(1)~(6)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。 In addition, as mentioned above, the alkali metal hydrosulfide and/or alkali metal sulfide obtained through the steps (1) to (5) or steps (1) to (6) can also be used as a sulfidating agent in polyamide. It can be reused as a raw material in the polymerization reaction of arylene 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 the polyarylene sulfide resin used in the present invention can also use a water-containing sulfidating agent as a raw material, in which case, at least in the presence of an aprotic polar solvent, the water-containing sulfidating agent is dehydrated, It is preferable to subject it to a 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 mol per 1 mol of sulfur atoms of the sulfidating agent, in the presence of the polyhaloaromatic compound, the water-containing sulfidating agent and the non-protic polar solvent are 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220℃以下、より好ましくは200℃以下から、好ましくは80℃以上、より好ましくは100℃以上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2モル以下から、好ましくは0.01モル以上まで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 sulfidation agent are charged into a reaction vessel equipped with a distillation apparatus, and water is co-extracted. The temperature at which the material is removed by boiling, specifically, from a range of 300°C or lower, preferably 220°C or lower, more preferably 200°C or lower, to a range of preferably 80°C or higher, more preferably 100°C or higher. This is done by discharging water from the system by distillation. In the dehydration step, the amount of water in the system performing the polymerization reaction ranges from 5 mol or less, more preferably 2 mol or less, to preferably 0.01 mol or more per 1 mol of sulfur atoms of the sulfidating agent. It is preferable to dehydrate until it becomes dry.

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(4)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(5)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(6)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。 Further, in the dehydration step, alkali metal sulfides and alkali metal hydrosulfides react with water to generate hydrogen sulfide as a gas in an equilibrium manner. For this reason, it is preferable to collect the generated hydrogen sulfide and then react it with an alkali metal hydroxide to obtain an alkali metal hydrosulfide and/or an alkali metal sulfide. Specifically, the generated hydrogen sulfide is discharged to the outside of the reaction system together with water or the azeotrope, and after separating water or the azeotrope and hydrogen sulfide using a distillation apparatus, the same method as in step (4) is carried out. Preferably, the recovered hydrogen sulfide is reacted with an alkali metal hydroxide in the same manner as in step (5) to produce an alkali metal hydrosulfide and/or an alkali metal sulfide. It is preferable to do so. Further, after the step of producing an alkali metal hydrosulfide and/or an alkali metal sulfide by reacting the hydrogen sulfide recovered in the dehydration step with an alkali metal hydroxide, in the same manner as step (6), It is preferable to include a step of adding hydrogen sulfide to unreacted alkali metal hydroxide and causing the unreacted alkali metal hydroxide to react with the hydrogen sulfide. It is preferable that the alkali metal hydrosulfide and/or alkali metal sulfide obtained in the dehydration step are also used as part of the raw materials 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, examples of the aprotic polar solvent include formamide, acetamide, N-methylformamide, N,N-dimethylacetamide, tetramethylurea, N-methyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, N-methyl-ε - Amides, ureas and lactams such as caprolactam, ε-caprolactam, hexamethylphosphoramide, N-dimethylpropylene urea and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinonic acid; sulfolanes such as sulfolane and dimethylsulfolane; benzo Nitriles such as nitrile; ketones such as methylphenylketone; and mixtures thereof; among these, N-methyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, N-methyl-ε-caprolactam, ε-caprolactam, Amides having an aliphatic cyclic structure such as hexamethylphosphoramide, N-dimethylpropylene urea, and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinonic acid are preferred, and N-methyl-2-pyrrolidone is more preferred.

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0.1MPa以上から、好ましくは20MPa以下、より好ましくは2MPa以下まで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モル以上、好ましくは0.8モル以上、より好ましくは0.9モル以上から、5.0モル以下、好ましくは1.3モル以下、さらに好ましくは1.1モル以下まで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モル以上、好ましくは2.5モル以上から、6.0モル以下、好ましくは4.5モル以下まで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0.3モル以下、より好ましくは0.02モル以下から、好ましくは0.05モル以上、より好ましくは0.01モル以上までの範囲となるよう脱水操作を行えばよい。 The polymerization reaction of the polyarylene sulfide resin in the PAS polymerization step involves reacting the alkali metal sulfide as a sulfidating agent with a polyhaloaromatic compound 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 as a sulfidizing agent are reacted with a polyhaloaromatic compound in the presence of these aprotic polar solvents. Polymerization conditions generally range from 200 to 330° C. and pressure should be such as to maintain the polymerization solvent and monomer polyhaloaromatic substantially in the liquid phase, generally 0. It is selected from the range of 1 MPa or more, preferably 20 MPa or less, more preferably 2 MPa or less. The amount of the polyhaloaromatic compound to be charged is from 0.2 mol or more, preferably 0.8 mol or more, more preferably 0.9 mol or more to 5.0 mol, per 1 mol of sulfur atoms of the sulfidating agent. Hereinafter, the amount is preferably adjusted to 1.3 mol or less, more preferably 1.1 mol or less. Further, the amount of the aprotic polar solvent to be charged is from 1.0 mol or more, preferably 2.5 mol or more, to 6.0 mol or less, preferably 4.5 mol or more, per 1 mol of sulfur atom of the sulfidating agent. Adjust so that it is within the range of mol or less. Note that the polymerization reaction is preferably carried out in the presence of a small amount of water, and the ratio is preferably adjusted as appropriate in consideration of the polymerization method, the molecular weight of the resulting polymer, and productivity. Specifically, dehydration is performed so that the amount is 2.0 mol or less, preferably 1.6 mol or less, per 1 mol of sulfur atoms of the sulfidating agent, and further dehydration is performed in the presence of a polyhaloaromatic compound. When performing the operation (for example, the method "5)" in the following specific embodiment), from 0.9 mol or less, preferably 0.3 mol or less, more preferably 0.02 mol or less, preferably 0.05 mol or less. The dehydration operation may be performed so that the amount is at least mol, more preferably at least 0.01 mol.

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。
Specific embodiments of polymerizing the sulfidating agent and the polyhaloaromatic compound in the presence of the aprotic polar solvent described above include, 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 of carrying out a polymerization reaction in the presence of a small amount of water, and then adding water and further polymerizing;
4) A method of cooling the gas phase portion of the reaction vessel during the reaction between the alkali metal sulfide and the aromatic dihalogen compound to condense a portion of the gas phase in the reaction vessel and refluxing it to a 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. After producing the slurry, a polar organic solvent such as NMP is further added and water is distilled off to perform dehydration. In the resulting slurry, a polyhaloaromatic compound, an alkali metal hydrosulfide, and an alkali metal salt of the hydrolyzate of an amide, urea, or lactam having an aliphatic cyclic structure are mixed in 1 mol of a polar organic solvent such as NMP. On the other hand, there is a method for producing a polyarylene sulfide resin which has as an essential production step a step of performing polymerization by reacting at a water content of 0.02 mol or less existing in the reaction system.

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, when producing a polyarylene sulfide resin by the polymerization method of 1) to 5), especially 1) to 4), the aprotic polar solvent as a production raw material is, for example, N-methyl-2-pyrrolidone. , when the polyhaloaromatic compound is p-dichlorobenzene, the following general formula (1) is used as a side reaction product of the polymerization reaction.

Figure 0007453617000001
Figure 0007453617000001

(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。 A carboxyalkylamino group-containing compound represented by (wherein, X represents an alkali metal atom or a hydrogen atom) may be contained in the crude reaction mixture. The present invention is not particularly limited to any method for producing polyarylene sulfide resin as long as it is a known method, and the carboxyalkylamino group-containing compound may not be produced depending on the production method, so it is not an essential component. . However, for example, if the carboxyalkylamino group-containing compound is produced by the polymerization method of 1) to 5), especially 1) to 4), the carboxyalkylamino group-containing compound is mixed with the crude reaction mixture and has an aprotic polarity. Through the PAS/solvent solid-liquid separation step of the solvent, it is contained in the reaction mixture, further through the step (1) of the present invention, contained in the aqueous solution (a), and further through the step (2) of the present invention. , is contained in the aqueous solution (b), and is further separated from hydrogen sulfide in steps (3) and (4). That is, it migrates in the same way as alkali metal halides. Therefore, it does not participate in the reaction that produces alkali metal hydrosulfides 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 the polyarylene sulfide resin obtained through the above PAS polymerization step, the alkali metal hydrosulfide and/or alkali metal sulfide remaining as an unreacted sulfidating agent, the alkali metal halide, and the 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, the PAS/solvent solid-liquid separation step removes at least the polyarylene sulfide resin obtained through the PAS polymerization step, and the alkali metal hydrosulfide and/or alkali metal sulfide remaining as an unreacted sulfidizing agent. The crude reaction mixture containing an alkali metal halide and an aprotic polar solvent is then obtained by solid-liquid separation of the aprotic polar solvent from the crude reaction mixture to obtain at least a polyarylene sulfide resin and an alkali metal halogen. This is a step of obtaining a reaction mixture containing a compound and 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 divided into two types: a flash method and a quench method, which will be described later. The flash method is a method of recovering the solvent by evaporating the solvent and recovering the solid at the same time, and is generally carried out by distilling off the solvent by heating under reduced pressure.

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 of recovering particulate polyarylene sulfide resin by gradually cooling the polymerization reaction product. Generally, after cooling the reaction slurry in a reaction vessel, the polyarylene sulfide resin is crystallized. A method of solid-liquid separation after solid-liquid separation is mentioned. Solid-liquid separation in the quench method is performed by separating using filtration or a centrifugal separator such as a screw decanter, then adding water directly to the resulting filtration residue to form a slurry, and then repeating solid-liquid separation, or by repeatedly performing solid-liquid separation. For example, the remaining solvent may be removed by heating the filtration residue under a non-oxidizing atmosphere. The flash method is preferable because solid matter can be recovered relatively easily, and the quench method is preferable because it allows easy control of the particle size of the polyarylene sulfide resin and the addition of alkali metal halides and sulfidating agents to the polymer particles during crystallization. This is preferable in that it is difficult to incorporate impurities such as, and a highly pure polymer can be 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 the polyarylene sulfide resin and an aqueous solution containing at least an alkali metal halide and a sulfidating agent through the water washing or hot water washing purification process of the present invention. The purification step can be performed in the same manner as step (1), and when producing a polyarylene sulfide resin, the filtered polyarylene sulfide resin may be recovered.

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 filtered polyarylene sulfide resin is collected, and then it can be dried as it is and used as polyarylene sulfide resin powder, or it can be further washed, separated into solid and liquid, and dried to form powder or granules. It can also be prepared as a polyarylene sulfide resin.

上記のように、本発明の工程(1)~(5)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 mentioned above, the polyarylene sulfide resin polymerized by reusing the sulfidating agent obtained through steps (1) to (5) of the present invention as at least a part of the raw material may impair the effects of the present invention. Additives such as a mold release agent, a coloring agent, a heat stabilizer, an ultraviolet stabilizer, a foaming agent, a rust preventive agent, a flame retardant, a lubricant, a coupling agent, a filler, etc. can be contained within a certain range. Furthermore, the following synthetic resins and elastomers may be mixed and used in the same manner. These synthetic resins include polyester, polyamide, polyimide, polyetherimide, polycarbonate, polyphenylene ether, polysulfone, polyethersulfone, polyetheretherketone, polyetherketone, polyarylene, polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene, Examples of the elastomer include polydifluoroethylene, 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)~(5)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 sulfidating agent obtained through steps (1) to (5) as at least a part of the raw material can be used for injection molding, extrusion molding, compression molding, and blow molding. By various melt processing methods such as the above, it is possible to produce molded products having excellent heat resistance, moldability, dimensional stability, etc., and particularly excellent adhesion to epoxy resins. For this reason, for example, electrical and electronic parts such as connectors, printed circuit boards, and molded seals, automobile parts such as lamp reflectors and various electrical components, interior materials for various buildings, aircraft, and automobiles, and OA equipment parts and It can be widely used as injection molded and compression molded products such as precision parts such as camera parts and watch parts, as well as extrusion molded and pultruded molded 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。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した場合に、より分子量の高いポリアリーレンスルフィド樹脂を製造することができる。 According to the present invention, by separating and recovering alkali metal hydrosulfide remaining as an unreacted sulfidating agent in a reusable state from wastewater obtained after washing with water or hot water in the manufacturing process of polyarylene sulfide resin, It is possible to reduce the COD value of wastewater, reduce the environmental load by reducing industrial waste, suppress the loss of sulfur atoms (reduce the raw material consumption rate), and improve the productivity of polyarylene sulfide resin. Furthermore, when the recovered unreacted sulfidating agent is reused as a polymerization raw material for polyarylene sulfide resin, a polyarylene sulfide resin having a higher molecular weight can be produced.

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.

(測定法1 溶融粘度の測定法)
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-500Dを用い、300℃、荷重:1.96×10Pa、L/D=10(mm)/1(mm)にて、6分間保持した後に測定した。
(Measurement method 1 Melt viscosity measurement method)
The polyphenylene sulfide resin was tested using a Shimadzu flow tester, CFT-500D, at 300°C, load: 1.96 x 10 6 Pa, L/D = 10 (mm)/1 (mm), after being held for 6 minutes. It was measured.

(測定法2 飛散した硫化水素(飛散S)と未反応スルフィド化剤中の硫黄の測定法)
ビーカーにサンプル0.5gを精秤し、次いで純水を70ml、1wt%水酸化ナトリウム水溶液を4ml加え、撹拌しながら、電位差自動滴定装置を用いて、0.02mol/L硝酸銀水溶液で滴定した。
(Measurement method 2: Measuring method for scattered hydrogen sulfide (splattered S) and sulfur in unreacted sulfidating agent)
0.5 g of the sample was accurately weighed in a beaker, and then 70 ml of pure water and 4 ml of 1 wt % sodium hydroxide aqueous solution were added, and titrated with 0.02 mol/L silver nitrate aqueous solution using a potentiometric automatic titrator while stirring.

(測定法3 第1中和点(硫化ソーダ+炭酸ソーダ)の測定法)
ビーカーにサンプルを10g精秤し、次いで純水を70ml加え、撹拌しながら、電位差自動滴定装置を用いて、0.1mol/L塩酸で滴定した。
(Measurement method 3: Measuring method of first neutralization point (soda sulfide + soda carbonate))
10 g of the sample was accurately weighed in a beaker, then 70 ml of pure water was added, and titrated with 0.1 mol/L hydrochloric acid using an automatic potentiometric titrator while stirring.

(測定法4 廃水中のpHの測定法)
横河電機株式会社製の「パーソナルpHメーターPH72」を使用。pH4、pH7標準液によるpH校正後、廃水に付属電極「PH72」を浸漬させてpHを測定した。
(Measurement method 4: Method for measuring pH in wastewater)
"Personal pH Meter PH72" manufactured by Yokogawa Electric Corporation was used. After pH calibration using pH4 and pH7 standard solutions, the attached electrode "PH72" was immersed in wastewater to measure the pH.

(測定法5 回収液中の水硫化ソーダ濃度、硫化ソーダ濃度の測定法)
サンプルの110倍希釈水溶液を90g精秤し、撹拌しながら、電位差自動滴定装置を用いて、0.5mol/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。水硫化ソーダおよび/または硫化ソーダ(スルフィド化剤)の回収率(%)は、(脱水時に飛散した硫化水素のモル部及び水硫化ソーダ回収液へ移行したスルフィド化剤のモル部)÷(廃水中のスルフィド化剤のモル部)×100として算出した。
(Measurement method 5 Measuring method of sodium hydrogen sulfide concentration and sodium sulfide concentration in recovered liquid)
Precisely weigh 90 g of a 110-fold diluted aqueous solution of the sample, perform neutralization titration with 0.5 mol/L hydrochloric acid using a potentiometric automatic titrator while stirring, and calculate the sodium sulfide concentration from the titration at the first equivalent point. Then, the sodium hydrogen sulfide concentration was calculated from the difference between the titration amount at the second equivalence point and the titration amount at the first equivalence point. The recovery rate (%) of sodium bisulfide and/or sodium sulfide (sulfidating agent) is (mole part of hydrogen sulfide scattered during dehydration and molar part of sulfidating agent transferred to the sodium bisulfide recovery liquid) ÷ (wastewater It was calculated as (molar parts of the sulfidating agent in) x 100.

(測定法6 チオフェノール濃度の測定法)
蓋付バイアル瓶にサンプル0.5g、メチルイソブチルケトン2.5gを精秤し、次いで5M塩酸1.5gを氷浴下でゆっくり滴下する。同バイアル内にモノクロロベンゼン0.1g、アセトン8gを加え、蓋をして、内容物を十分攪拌する。得られたスラリーの上澄み液のチオフェノール濃度を、島津製作所製ガスクロマトグラフ装置を用いて測定した。チオフェノールの回収率(%)は、(水硫化ソーダ回収液へ移行したチオフェノールのモル部)÷(廃水中のチオフェノール誘導体のモル部)×100として算出した。
(Measurement method 6 Measuring method of thiophenol concentration)
Accurately weigh 0.5 g of the sample and 2.5 g of methyl isobutyl ketone into a vial with a lid, and then slowly add 1.5 g of 5M hydrochloric acid dropwise in an ice bath. Add 0.1 g of monochlorobenzene and 8 g of acetone into the same vial, cover with a lid, and stir the contents thoroughly. The thiophenol concentration of the supernatant liquid of the obtained slurry was measured using a gas chromatograph manufactured by Shimadzu Corporation. The recovery rate (%) of thiophenol was calculated as (molar parts of thiophenol transferred to the sodium hydrogen sulfide recovery liquid)/(molar parts of thiophenol derivatives in wastewater)×100.

実施例1
<実施例(1-1)> PPS重合及び廃水の製造
予め15wt%水酸化ナトリウム水溶液3.30kgを仕込んだガス吸収瓶を接続したコンデンサ、圧力計、温度計、デカンタ、精留塔を連結した撹拌翼付きオートクレーブにp-ジクロロベンゼン(以下、p-DCBと略す)33.20kg(226モル)、NMP2.28kg(23.00モル)、47.23質量%NaSH水溶液27.30kg(硫黄原子230モル、ナガオ株式会社製「水硫化ソーダ(液体)45%品」)、及び49.21質量%NaOH水溶液18.34kg(228モル)を仕込み、撹拌しながら窒素雰囲気下で173℃まで5時間掛けて昇温して、水27.21kgを留出させた。脱水時に飛散した硫化水素をガス吸収瓶により水酸化ナトリウム水溶液に吸収させて、硫化水素を吸収した水酸化ナトリウム水溶液(1)を得た。硫化水素を吸収した水酸化ナトリウム水溶液(A)を硝酸銀滴定(測定法2)した。結果を表1に示す。
Example 1
<Example (1-1)> PPS polymerization and wastewater production A condenser, a pressure gauge, a thermometer, a decanter, and a rectification column were connected to a gas absorption bottle containing 3.30 kg of a 15 wt% aqueous sodium hydroxide solution in advance. In an autoclave equipped with stirring blades, 33.20 kg (226 mol) of p-dichlorobenzene (hereinafter abbreviated as p-DCB), 2.28 kg (23.00 mol) of NMP, and 27.30 kg of a 47.23% by mass NaSH aqueous solution (230 sulfur atoms) were placed in an autoclave equipped with a stirring blade. 18.34 kg (228 mol) of a 49.21% by mass NaOH aqueous solution were charged, and heated to 173°C under a nitrogen atmosphere for 5 hours with stirring. The temperature was raised to distill out 27.21 kg of water. Hydrogen sulfide scattered during dehydration was absorbed into a sodium hydroxide aqueous solution using a gas absorption bottle to obtain a sodium hydroxide aqueous solution (1) that had absorbed hydrogen sulfide. The aqueous sodium hydroxide solution (A) that had absorbed hydrogen sulfide was subjected to silver nitrate titration (measurement method 2). The results are shown in Table 1.

その後、釜を密閉し、脱水時に共沸により留出したDCBはデカンタで分離して、随時釜内に戻した。脱水終了後の釜内は微粒子状の無水硫化ナトリウム組成物がDCB中に分散した状態であった。脱水工程終了後に、内温を160℃に冷却し、NMP47.49kg(479モル)を仕込み、185℃まで昇温した。圧力が0.00MPaに到達した時点で、精留塔を連結したバルブを開放し、内温200℃まで1時間掛けて昇温した。この際、精留塔出口温度が110℃以下になる様に冷却とバルブ開度で制御した。留出したDCBと水の混合蒸気はコンデンサで凝縮し、デカンタで分離して、DCBは釜へ戻した。留出水量は414gであった。内温200℃から230℃まで3時間掛けて昇温し、2時間攪拌した後、250℃まで昇温し、1時間攪拌した。最終圧力は0.48MPaであった。 Thereafter, the pot was sealed, and DCB distilled azeotropically during dehydration was separated in a decanter and returned to the pot as needed. After the dehydration was completed, fine particulate anhydrous sodium sulfide composition was dispersed in the DCB inside the pot. After the dehydration step was completed, the internal temperature was cooled to 160°C, 47.49 kg (479 mol) of NMP was charged, and the temperature was raised to 185°C. When the pressure reached 0.00 MPa, the valve connected to the rectification column was opened, and the internal temperature was raised to 200° C. over 1 hour. At this time, cooling and valve opening were controlled so that the temperature at the outlet of the rectifying column was 110° C. or less. The distilled mixed vapor of DCB and water was condensed in a condenser, separated in a decanter, and the DCB was returned to the pot. The amount of distilled water was 414 g. The internal temperature was raised from 200°C to 230°C over 3 hours, stirred for 2 hours, then raised to 250°C, and stirred for 1 hour. The final pressure was 0.48 MPa.

反応後に得られたスラリーを室温まで冷却したのち、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た。次に70℃温水142kgを加え攪拌した後、ろ過し、さらに70℃温水81kgを加えてろ過してろ液を集めて廃水(1)209kgを得た。廃水(1)を硝酸銀滴定(測定法2)して硫化ソーダ濃度および水硫化ソーダ濃度からスルフィド化剤(硫化ソーダ及び水硫化ソーダ)量(モル)を、またチオフェノール濃度からチオフェノール量(モル)を求めた。結果を表1に示す。 After the slurry obtained after the reaction was cooled to room temperature, it was dried using a vacuum dryer at 150° C. under reduced pressure for 3 hours to distill off N-methyl-2-pyrrolidone. Next, 142 kg of 70° C. hot water was added, stirred, and then filtered. Further, 81 kg of 70° C. hot water was added and filtered, and the filtrate was collected to obtain 209 kg of waste water (1). Wastewater (1) was titrated with silver nitrate (measurement method 2) to determine the amount (mol) of sulfidating agent (sodium sulfide and sodium hydrogen sulfide) from the concentration of sodium sulfide and sodium hydrogen sulfide, and the amount (mol) of thiophenol from the concentration of thiophenol. ) was sought. The results are shown in Table 1.

<実施例(1-2)> スルフィド化剤の製造法(水硫化ソーダ回収液の調整)
撹拌機、pHメーター、ガス導入管、ガス排出管、滴下ロート、底部排出口を備えた密閉容器に、ガス排出管より実施例(1-1)で得られた硫化水素を吸収し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。その密閉容器に廃水(1)209kg、イオン交換水100kgを仕込み、攪拌した。塩化ナトリウム濃度は8.3質量%、比重は1.06であった。
<Example (1-2)> Method for producing sulfidating agent (preparation of sodium bisulfide recovery liquid)
In a closed container equipped with a stirrer, a pH meter, a gas inlet pipe, a gas discharge pipe, a dropping funnel, and a bottom discharge port, sodium hydroxide that has absorbed the hydrogen sulfide obtained in Example (1-1) is added through the gas discharge pipe. A gas absorption bottle containing the aqueous solution (1) was connected. 209 kg of waste water (1) and 100 kg of ion-exchanged water were charged into the sealed container and stirred. The sodium chloride concentration was 8.3% by mass, and the specific gravity was 1.06.

次に、Nガス(50ml/分)を導入しながら撹拌し、廃水(1)中の第1中和点(測定法3)+硫黄分1モル当り1.20モルに相当する塩酸を滴下してpH(測定法4)を3.2に調整した。塩酸を滴下した直後に系内を密閉し、60分間撹拌を行い、硫化水素ガスを発生させた。その後、攪拌を停止させて、水相(上層)と有機(チオフェノール)相(下層)に2相分離させた。その後、容器を開放、底部のコックを開き、下層部を系内から除去した。その後、Nガスを水相内に導入しながら、発生した硫化水素ガスは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(1)を得た。得られた水硫化ソーダ回収液(1)を測定して水硫化ソーダ濃度および硫化ソーダ濃度からスルフィド化剤量(モル)を求めた(測定法5、6)。結果を表2に示す。 Next, while stirring while introducing N2 gas (50 ml/min), hydrochloric acid equivalent to the first neutralization point (measurement method 3) in waste water (1) + 1.20 mol per 1 mol of sulfur content was added dropwise. The pH (measurement method 4) was adjusted to 3.2. Immediately after dropping hydrochloric acid, the inside of the system was sealed and stirred for 60 minutes to generate hydrogen sulfide gas. Thereafter, stirring was stopped and two phases were separated into an aqueous phase (upper layer) and an organic (thiophenol) phase (lower layer). Thereafter, the container was opened, the cock at the bottom was opened, and the lower layer was removed from the system. Thereafter, while introducing N 2 gas into the aqueous phase, the generated hydrogen sulfide gas was absorbed into the sodium hydroxide aqueous solution (1) to obtain a sodium hydrogen sulfide recovery liquid (1). The obtained sodium bisulfide recovery liquid (1) was measured to determine the amount (mol) of the sulfidating agent from the sodium bisulfide concentration and the sodium sulfide concentration (Measurement Methods 5 and 6). The results are shown in Table 2.

<実施例(1-3)> 実施例(1-2)で得たスルフィド化剤を用いたPPS製造
水酸化ナトリウム水溶液が入ったガス吸収瓶が接続したコンデンサ、圧力計、温度計、デカンタ、精留塔を連結した撹拌翼付きオートクレーブにp-DCB216.53g(1.47モル)、NMP14.87g(0.15モル)、47.23質量%NaSH水溶液169.14g(1.43モル)、得られた水硫化ソーダ回収液(1)24.98g(7.50×10-2モル、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、5.0mol%、チオフェノール量はNaSH1モル当り1.79×10-5モル)、及び49.21質量%NaOH水溶液119.10g(1.47モル)を仕込み、撹拌しながら窒素雰囲気下で173℃まで5時間掛けて昇温して、水192.58gを留出させた。
<Example (1-3)> PPS production using the sulfidating agent obtained in Example (1-2) A condenser connected to a gas absorption bottle containing an aqueous sodium hydroxide solution, a pressure gauge, a thermometer, a decanter, 216.53 g (1.47 mol) of p-DCB, 14.87 g (0.15 mol) of NMP, 169.14 g (1.43 mol) of a 47.23% by mass NaSH aqueous solution, and an autoclave with stirring blades connected to a rectification column. 24.98 g (7.50 x 10 -2 mol) of the obtained sodium hydrogen sulfide recovery solution (1), the proportion of recovered sodium hydrogen sulfide used with respect to the total mole of sodium hydrogen sulfide charged was 5.0 mol%, thiophenol The amount was 1.79 x 10 -5 mol per mol of NaSH) and 119.10 g (1.47 mol) of a 49.21% by mass NaOH aqueous solution, and the temperature was raised to 173°C over 5 hours under a nitrogen atmosphere with stirring. Upon heating, 192.58 g of water was distilled out.

その後、釜を密閉し、脱水時に共沸により留出したDCBはデカンタで分離して、随時釜内に戻した。脱水終了後の釜内は微粒子状の無水硫化ナトリウム組成物がDCB中に分散した状態であった。脱水工程終了後に、内温を160℃に冷却し、NMP309.73g(3.13モル)を仕込み、185℃まで昇温した。圧力が0.00MPaに到達した時点で、精留塔を連結したバルブを開放し、内温200℃まで1時間掛けて昇温した。この際、精留塔出口温度が110℃以下になる様に冷却とバルブ開度で制御した。留出したDCBと水の混合蒸気はコンデンサで凝縮し、デカンタで分離して、DCBは釜へ戻した。留出水量は2.70gであった。内温200℃から230℃まで3時間掛けて昇温し、2時間攪拌した後、250℃まで昇温し、1時間攪拌した。最終圧力は0.48MPaであった。 Thereafter, the pot was sealed, and DCB distilled azeotropically during dehydration was separated in a decanter and returned to the pot as needed. After the dehydration was completed, fine particulate anhydrous sodium sulfide composition was dispersed in the DCB inside the pot. After the dehydration step was completed, the internal temperature was cooled to 160°C, 309.73 g (3.13 mol) of NMP was charged, and the temperature was raised to 185°C. When the pressure reached 0.00 MPa, the valve connected to the rectification column was opened, and the internal temperature was raised to 200° C. over 1 hour. At this time, cooling and valve opening were controlled so that the temperature at the outlet of the rectifying column was 110° C. or less. The distilled mixed vapor of DCB and water was condensed in a condenser, separated in a decanter, and the DCB was returned to the pot. The amount of distilled water was 2.70 g. The internal temperature was raised from 200°C to 230°C over 3 hours, stirred for 2 hours, then raised to 250°C, and stirred for 1 hour. The final pressure was 0.48 MPa.

反応後に得られたスラリーを室温まで冷却したのち、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た。次に70℃温水920gを加え攪拌した後、ろ過し、さらに70℃温水1200gを加えて10分間攪拌した後にろ過し、ろ過後のケーキに70℃のイオン交換水1200gを加えケーキ洗浄を行った。得られた含水ケーキとイオン交換水460gを0.5リッターオートクレーブに仕込み150℃で30分間攪拌を行った。室温まで冷却した後、ろ過し、ろ過後のケーキに70℃のイオン交換水1200gを加えケーキ洗浄を行った。得られた含水ケーキとイオン交換水460gを0.5リッターオートクレーブに仕込み、220℃で30分間攪拌を行った。スラリーを室温まで冷却した後、ろ過し、ろ過後のケーキに70℃のイオン交換水1200gを加えケーキ洗浄を行った。その後、120℃で4時間乾燥し、溶融粘度79Pa・s(測定法1)のPPS樹脂を得た。結果を表3にまとめた。 After the slurry obtained after the reaction was cooled to room temperature, it was dried using a vacuum dryer at 150° C. under reduced pressure for 3 hours to distill off N-methyl-2-pyrrolidone. Next, 920g of 70°C warm water was added and stirred, then filtered, and 1200g of 70°C warm water was added, stirred for 10 minutes, filtered, and 1200g of 70°C ion-exchanged water was added to the filtered cake to wash the cake. . The obtained water-containing cake and 460 g of ion-exchanged water were placed in a 0.5 liter autoclave and stirred at 150° C. for 30 minutes. After cooling to room temperature, it was filtered, and 1200 g of 70° C. ion-exchanged water was added to the filtered cake to wash the cake. The obtained water-containing cake and 460 g of ion-exchanged water were placed in a 0.5 liter autoclave and stirred at 220° C. for 30 minutes. After the slurry was cooled to room temperature, it was filtered, and 70° C. ion exchange water (1200 g) was added to the filtered cake to wash the cake. Thereafter, it was dried at 120° C. for 4 hours to obtain a PPS resin with a melt viscosity of 79 Pa·s (measurement method 1). The results are summarized in Table 3.

実施例2
<実施例(2-1)> PPS重合及び廃水の製造
予め仕込むガス吸収瓶内の15wt%水酸化ナトリウム水溶液の仕込量を3.30kgから2.95kgに変更したこと以外は、実施例(1-1)と同一の操作を行った。なお、実施例(2-1)で得られた硫化水素を吸収した水酸化ナトリウム水溶液を、硫化水素を吸収した水酸化ナトリウム水溶液(2)と称する。また、実施例(2-1)で得られた廃水を、廃水(2)と称する。結果を表1に表す。
<実施例(2-2)> スルフィド化剤の製造法(水硫化ソーダ回収液の調製)
実施例(2-1)で得られた廃水(2)に、廃水(2)中の第1中和点(測定法3)+硫黄分1モル当り0.90モルに相当する塩酸を滴下してpH(測定法4)を5.7に調整したこと以外は、実施例(1-2)と同一の操作を行った。得られた水硫化ソーダ回収液を水硫化ソーダ回収液(2)と称する。
Example 2
<Example (2-1)> PPS polymerization and wastewater production Example (1) except that the amount of 15 wt% sodium hydroxide aqueous solution charged in advance in the gas absorption bottle was changed from 3.30 kg to 2.95 kg. -1) The same operation was performed. The aqueous sodium hydroxide solution that has absorbed hydrogen sulfide obtained in Example (2-1) is referred to as the aqueous sodium hydroxide solution that has absorbed hydrogen sulfide (2). Furthermore, the wastewater obtained in Example (2-1) is referred to as wastewater (2). The results are shown in Table 1.
<Example (2-2)> Method for producing sulfidating agent (preparation of sodium bisulfide recovery liquid)
To the wastewater (2) obtained in Example (2-1), hydrochloric acid equivalent to the first neutralization point (measurement method 3) in the wastewater (2) + 0.90 mol per 1 mol of sulfur content was added dropwise. The same operation as in Example (1-2) was performed, except that the pH (measurement method 4) was adjusted to 5.7. The obtained sodium bisulfide recovery liquid is referred to as a sodium bisulfide recovery liquid (2).

水硫化ソーダ回収液(2)を測定した(測定法5、6)。結果を表2に表す。 The sodium hydrogen sulfide recovery liquid (2) was measured (Measurement methods 5 and 6). The results are shown in Table 2.

<実施例(2-3)>実施例(2-2)で得たスルフィド化剤を用いたPPS製造
水酸化ナトリウム水溶液が入ったガス吸収瓶が接続したコンデンサ、圧力計、温度計、デカンタ、精留塔を連結した撹拌翼付きオートクレーブにp-DCB216.53g(1.47モル)、NMP14.87g(0.15モル)、47.23質量%NaSH水溶液169.14g(1.43モル)、得られた水硫化ソーダ回収液(2)24.93g(7.50×10-2モル、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、5.0mol%、チオフェノール量はNaSH1モル当り9.58×10-6モル)、及び49.21質量%NaOH水溶液119.10g(1.47モル)を仕込み、撹拌しながら窒素雰囲気下で173℃まで5時間掛けて昇温して、水192.55gを留出させた。
<Example (2-3)> PPS production using the sulfidating agent obtained in Example (2-2) A condenser connected to a gas absorption bottle containing an aqueous sodium hydroxide solution, a pressure gauge, a thermometer, a decanter, 216.53 g (1.47 mol) of p-DCB, 14.87 g (0.15 mol) of NMP, 169.14 g (1.43 mol) of a 47.23% by mass NaSH aqueous solution, and an autoclave with stirring blades connected to a rectification column. 24.93 g (7.50 × 10 -2 mol) of the obtained sodium hydrogen sulfide recovery solution (2), the proportion of recovered sodium hydrogen sulfide used in relation to the total mole of sodium hydrogen sulfide charged was 5.0 mol%, thiophenol 9.58 x 10 -6 mol per mol of NaSH) and 119.10 g (1.47 mol) of a 49.21% by mass NaOH aqueous solution were charged, and the temperature was raised to 173°C over 5 hours under a nitrogen atmosphere with stirring. Upon heating, 192.55 g of water was distilled out.

それ以降、実施例(1-3)と同一の操作を行った。得られたPPS樹脂の溶融粘度は79Pa・sであった(測定法1)。結果を表3にまとめた。 From then on, the same operations as in Example (1-3) were performed. The melt viscosity of the obtained PPS resin was 79 Pa·s (Measurement method 1). The results are summarized in Table 3.

実施例3
<実施例(3-1)> PPS重合及び廃水の製造
予め仕込むガス吸収瓶内の15wt%水酸化ナトリウム水溶液の仕込量を3.30kgから3.10kgに変更したこと以外は、実施例(1-1)と同一の操作を行った。なお、実施例(3-1)で得られた硫化水素を吸収した水酸化ナトリウム水溶液を、硫化水素を吸収した水酸化ナトリウム水溶液(3)と称する。また、実施例(3-1)で得られた廃水を、廃水(3)と称する。結果を表1に表す。
Example 3
<Example (3-1)> PPS polymerization and wastewater production Example (1) except that the amount of 15 wt% sodium hydroxide aqueous solution charged in advance in the gas absorption bottle was changed from 3.30 kg to 3.10 kg. -1) The same operation was performed. Note that the aqueous sodium hydroxide solution that has absorbed hydrogen sulfide obtained in Example (3-1) is referred to as an aqueous sodium hydroxide solution that has absorbed hydrogen sulfide (3). Furthermore, the wastewater obtained in Example (3-1) is referred to as wastewater (3). The results are shown in Table 1.

<実施例(3-2)> スルフィド化剤の製造法(水硫化ソーダ回収液の調製)
撹拌機、pHメーター、ガス導入管、ガス排出管、滴下ロート、底部排出口を備えた密閉容器に、ガス排出管より実施例(1-1)で得られた硫化水素を吸収し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。その密閉容器に廃水(1)209kg、クロロホルム20kgを仕込み、攪拌した。
<Example (3-2)> Method for producing sulfidating agent (preparation of sodium hydrogen sulfide recovery liquid)
In a closed container equipped with a stirrer, a pH meter, a gas inlet pipe, a gas discharge pipe, a dropping funnel, and a bottom discharge port, sodium hydroxide that has absorbed the hydrogen sulfide obtained in Example (1-1) is added through the gas discharge pipe. A gas absorption bottle containing the aqueous solution (1) was connected. 209 kg of waste water (1) and 20 kg of chloroform were charged into the sealed container and stirred.

次に、Nガス(50ml/分)を導入しながら撹拌し、廃水(3)中の第1中和点(測定法3)+硫黄分1モル当り1.20モルに相当する塩酸を滴下してpH(測定法4)を3.2に調整した。塩酸を滴下した直後に系内を密閉し、60分間撹拌を行い、硫化水素ガスを発生させた。その後、攪拌を停止させて、水相(上層)と有機(チオフェノールを含むクロロホルム溶液)相(下層)に2相分離させた。その後、容器を開放、底部のコックを開き、下層部を系内から除去した。その後、Nガスを水相内に導入しながら、発生した硫化水素ガスは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(3)を得た。得られた水硫化ソーダ回収液(3)を測定して水硫化ソーダ濃度および硫化ソーダ濃度からスルフィド化剤量(モル)を求めた(測定法5、6)。結果を表2に示す。 Next, while stirring while introducing N2 gas (50 ml/min), hydrochloric acid equivalent to the first neutralization point (measurement method 3) in waste water (3) + 1.20 mol per 1 mol of sulfur content was added dropwise. The pH (measurement method 4) was adjusted to 3.2. Immediately after dropping hydrochloric acid, the inside of the system was sealed and stirred for 60 minutes to generate hydrogen sulfide gas. Thereafter, stirring was stopped and two phases were separated into an aqueous phase (upper layer) and an organic (chloroform solution containing thiophenol) phase (lower layer). Thereafter, the container was opened, the cock at the bottom was opened, and the lower layer was removed from the system. Thereafter, while introducing N 2 gas into the aqueous phase, the generated hydrogen sulfide gas was absorbed into the sodium hydroxide aqueous solution (3) to obtain a sodium hydrogen sulfide recovery liquid (3). The obtained sodium bisulfide recovery liquid (3) was measured and the amount (mol) of the sulfidating agent was determined from the sodium bisulfide concentration and the sodium sulfide concentration (Measurement methods 5 and 6). The results are shown in Table 2.

<実施例(3-3)> 実施例(3-2)で得たスルフィド化剤を用いたPPS製造
水酸化ナトリウム水溶液が入ったガス吸収瓶が接続したコンデンサ、圧力計、温度計、デカンタ、精留塔を連結した撹拌翼付きオートクレーブにp-DCB216.53g(1.47モル)、NMP14.87g(0.15モル)、47.23質量%NaSH水溶液169.14g(1.43モル)、得られた水硫化ソーダ回収液(3)24.62g(7.50×10-2モル、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、5.0mol%、チオフェノール量はNaSH1モル当り2.61×10-5モル)、及び49.21質量%NaOH水溶液119.10g(1.47モル)を仕込み、撹拌しながら窒素雰囲気下で173℃まで5時間掛けて昇温して、水192.33gを留出させた。
<Example (3-3)> PPS production using the sulfidating agent obtained in Example (3-2) A condenser connected to a gas absorption bottle containing an aqueous sodium hydroxide solution, a pressure gauge, a thermometer, a decanter, 216.53 g (1.47 mol) of p-DCB, 14.87 g (0.15 mol) of NMP, 169.14 g (1.43 mol) of a 47.23% by mass NaSH aqueous solution, and an autoclave with stirring blades connected to a rectification column. 24.62 g (7.50 x 10 -2 mol) of the obtained sodium hydrogen sulfide recovery solution (3), the proportion of recovered sodium hydrogen sulfide used in relation to the total mole of sodium hydrogen sulfide charged was 5.0 mol%, thiophenol 2.61×10 -5 mol per mol of NaSH) and 119.10 g (1.47 mol) of a 49.21% by mass NaOH aqueous solution were charged, and the temperature was raised to 173°C over 5 hours under a nitrogen atmosphere with stirring. It was heated and 192.33 g of water was distilled out.

それ以降、実施例(1-3)と同一の操作を行った。得られたPPS樹脂の溶融粘度は78Pa・sであった(測定法1)。結果を表3にまとめた。 From then on, the same operations as in Example (1-3) were performed. The melt viscosity of the obtained PPS resin was 78 Pa·s (Measurement method 1). The results are summarized in Table 3.

実施例4
<実施例(4-1)> PPS重合及び廃水の製造
予め仕込むガス吸収瓶内の15wt%水酸化ナトリウム水溶液の仕込量を3.30kgから2.80kgへ変更したこと以外は、実施例(1-1)と同一の操作を行った。なお、実施例(4-1)で得られた硫化水素を吸収した水酸化ナトリウム水溶液を、硫化水素を吸収した水酸化ナトリウム水溶液(4)と称する。また、実施例(4-1)で得られた廃水を、廃水(4)と称する。結果を表1に表す。
Example 4
<Example (4-1)> PPS polymerization and wastewater production Example (1) except that the amount of 15 wt% sodium hydroxide aqueous solution charged in advance in the gas absorption bottle was changed from 3.30 kg to 2.80 kg. -1) The same operation was performed. Note that the aqueous sodium hydroxide solution that has absorbed hydrogen sulfide obtained in Example (4-1) is referred to as an aqueous sodium hydroxide solution that has absorbed hydrogen sulfide (4). Furthermore, the wastewater obtained in Example (4-1) is referred to as wastewater (4). The results are shown in Table 1.

<実施例(4-2)> スルフィド化剤の製造法(水硫化ソーダ回収液の調製)
実施例(4-1)で得られた廃水(4)に、廃水(4)中の第1中和点(測定法3)+硫黄分1モル当り0.90モルに相当する塩酸を滴下してpH(測定法4)を5.7に調整したこと以外は、実施例(3-2)と同一の操作を行った。得られた水硫化ソーダ回収液を水硫化ソーダ回収液(4)と称する。
<Example (4-2)> Method for producing sulfidating agent (preparation of sodium bisulfide recovery liquid)
To the wastewater (4) obtained in Example (4-1), hydrochloric acid equivalent to the first neutralization point (measurement method 3) in the wastewater (4) + 0.90 mol per 1 mol of sulfur content was added dropwise. The same operation as in Example (3-2) was performed, except that the pH (measurement method 4) was adjusted to 5.7. The obtained sodium bisulfide recovery liquid is referred to as a sodium bisulfide recovery liquid (4).

水硫化ソーダ回収液(4)を測定した(測定法5、6)。結果を表2に表す。 The sodium hydrogen sulfide recovery liquid (4) was measured (Measurement methods 5 and 6). The results are shown in Table 2.

<実施例(4-3)> 実施例(4-2)で得たスルフィド化剤を用いたPPS製造
水酸化ナトリウム水溶液が入ったガス吸収瓶が接続したコンデンサ、圧力計、温度計、デカンタ、精留塔を連結した撹拌翼付きオートクレーブにp-DCB216.53g(1.47モル)、NMP14.87g(0.15モル)、47.23質量%NaSH水溶液89.02g(0.750モル)、得られた水硫化ソーダ回収液(4)247.99g(0.750モル、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、50.0mol%、チオフェノール量はNaSH1モル当り9.12×10-5モル)、及び49.21質量%NaOH水溶液119.10g(1.47モル)を仕込み、撹拌しながら窒素雰囲気下で173℃まで5時間掛けて昇温して、水327.59gを留出させた。
<Example (4-3)> PPS production using the sulfidating agent obtained in Example (4-2) A condenser connected to a gas absorption bottle containing an aqueous sodium hydroxide solution, a pressure gauge, a thermometer, a decanter, 216.53 g (1.47 mol) of p-DCB, 14.87 g (0.15 mol) of NMP, 89.02 g (0.750 mol) of a 47.23% by mass NaSH aqueous solution, and an autoclave with stirring blades connected to a rectification column. 247.99 g (0.750 mol) of the obtained sodium hydrogen sulfide recovered solution (4), the proportion of recovered sodium hydrogen sulfide used with respect to the charged mole of total sodium hydrogen sulfide was 50.0 mol%, the amount of thiophenol was 1 mol of NaSH 9.12 × 10 -5 mol) and 119.10 g (1.47 mol) of a 49.21% by mass NaOH aqueous solution were charged, and the temperature was raised to 173 ° C. over 5 hours under a nitrogen atmosphere while stirring. 327.59 g of water was distilled out.

それ以降、実施例(1-3)と同一の操作を行った。得られたPPS樹脂の溶融粘度は73Pa・sであった(測定法1)。結果を表3にまとめた。 From then on, the same operations as in Example (1-3) were performed. The melt viscosity of the obtained PPS resin was 73 Pa·s (Measurement method 1). The results are summarized in Table 3.

実施例5
<実施例(5-1)> PPS重合及び廃水の製造
予め仕込むガス吸収瓶内の15wt%水酸化ナトリウム水溶液の仕込量を3.30kgから0.800kgに変更したこと以外は、実施例(1-1)と同一の操作を行った。なお、実施例(5-1)で得られた硫化水素を吸収した水酸化ナトリウム水溶液を、硫化水素を吸収した水酸化ナトリウム水溶液(5)と称する。また、実施例(5-1)で得られた廃水を、廃水(5)と称する。結果を表1に表す。
Example 5
<Example (5-1)> PPS polymerization and wastewater production Example (1) except that the amount of 15 wt% sodium hydroxide aqueous solution charged in advance in the gas absorption bottle was changed from 3.30 kg to 0.800 kg. -1) The same operation was performed. Note that the aqueous sodium hydroxide solution that has absorbed hydrogen sulfide obtained in Example (5-1) is referred to as an aqueous sodium hydroxide solution that has absorbed hydrogen sulfide (5). Furthermore, the wastewater obtained in Example (5-1) is referred to as wastewater (5). The results are shown in Table 1.

<実施例(5-2)> スルフィド化剤の製造法(水硫化ソーダ回収液の調製)
実施例(5-1)で得られた廃水(5)に、廃水(5)中の第1中和点(測定法3)+硫黄分1モル当り0.25モルに相当する塩酸を滴下してpH(測定法4)を7.1に調整したこと以外は、実施例(3-2)と同一の操作を行った。得られた水硫化ソーダ回収液を水硫化ソーダ回収液(5)と称する。
<Example (5-2)> Method for producing sulfidating agent (preparation of sodium bisulfide recovery liquid)
To the wastewater (5) obtained in Example (5-1), hydrochloric acid corresponding to the first neutralization point (measurement method 3) in the wastewater (5) + 0.25 mol per 1 mol of sulfur content was added dropwise. The same operation as in Example (3-2) was performed, except that the pH (measurement method 4) was adjusted to 7.1. The obtained sodium bisulfide recovery liquid is referred to as a sodium bisulfide recovery liquid (5).

水硫化ソーダ回収液(5)を測定した(測定法5、6)。結果を表2に表す。 The sodium hydrogen sulfide recovery liquid (5) was measured (Measurement methods 5 and 6). The results are shown in Table 2.

<実施例(5-3)> 実施例(5-2)で得たスルフィド化剤を用いたPPS製造
水酸化ナトリウム水溶液が入ったガス吸収瓶が接続したコンデンサ、圧力計、温度計、デカンタ、精留塔を連結した撹拌翼付きオートクレーブにp-DCB216.53g(1.47モル)、NMP14.87g(0.15モル)、得られた水硫化ソーダ回収液(5)487.76g(1.50モル、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、100.0mol%、チオフェノール量はNaSH1モル当り2.07×10-4モル)、及び49.21質量%NaOH水溶液119.10g(1.47モル)を仕込み、撹拌しながら窒素雰囲気下で173℃まで5時間掛けて昇温して、水472.09gを留出させた。47.23質量%NaSH水溶液は仕込まなかった。
<Example (5-3)> PPS production using the sulfidating agent obtained in Example (5-2) A condenser connected to a gas absorption bottle containing an aqueous sodium hydroxide solution, a pressure gauge, a thermometer, a decanter, 216.53 g (1.47 mol) of p-DCB, 14.87 g (0.15 mol) of NMP, 487.76 g (1. 50 mol, the proportion of recovered sodium hydrogen sulfide used with respect to the charged mol of total sodium hydrogen sulfide is 100.0 mol%, the amount of thiophenol is 2.07 × 10 -4 mol per 1 mol of NaSH), and 49.21 mass %. 119.10 g (1.47 mol) of NaOH aqueous solution was charged, and the temperature was raised to 173° C. over 5 hours under a nitrogen atmosphere while stirring, and 472.09 g of water was distilled out. No 47.23% by mass NaSH aqueous solution was charged.

それ以降、実施例(1-3)と同一の操作を行った。得られたPPS樹脂の溶融粘度は64Pa・sであった(測定法1)。結果を表3にまとめた。 From then on, the same operations as in Example (1-3) were performed. The melt viscosity of the obtained PPS resin was 64 Pa·s (Measurement method 1). The results are summarized in Table 3.

比較例1
<比較例(1-1)> PPS重合及び廃水の製造
実施例(1-1)と同一の操作を行った。なお、比較例1-1で得られた硫化水素を吸収した水酸化ナトリウム水溶液を、硫化水素を吸収した水酸化ナトリウム水溶液(C1)と称する。また、比較例(1-1)で得られた廃水を、廃水(C1)と称する。結果を表4に表す。
Comparative example 1
<Comparative Example (1-1)> PPS polymerization and wastewater production The same operations as in Example (1-1) were performed. Note that the aqueous sodium hydroxide solution that has absorbed hydrogen sulfide obtained in Comparative Example 1-1 is referred to as an aqueous sodium hydroxide solution that has absorbed hydrogen sulfide (C1). Furthermore, the wastewater obtained in Comparative Example (1-1) is referred to as wastewater (C1). The results are shown in Table 4.

<比較例(1-2)> スルフィド化剤の製造法(水硫化ソーダ回収液の調製)
比較例(1-1)で得られた廃水(C1)に、イオン交換水、または、有機溶媒を加えずに、廃水(C1)中の第1中和点(測定法3)+硫黄分1モル当り1.30モルに相当する塩酸を滴下してpH(測定法4)を3.2に調整したこと以外は、実施例(1-1)と同一の操作を行った。得られた水硫化ソーダ回収液を水硫化ソーダ回収液(C1)と称する。
<Comparative Example (1-2)> Method for producing sulfidating agent (preparation of sodium bisulfide recovery liquid)
The first neutralization point (measurement method 3) + sulfur content 1 in the wastewater (C1) was added to the wastewater (C1) obtained in Comparative Example (1-1) without adding ion-exchanged water or organic solvent. The same operation as in Example (1-1) was performed, except that the pH (measurement method 4) was adjusted to 3.2 by dropping hydrochloric acid equivalent to 1.30 moles per mole. The obtained sodium bisulfide recovery liquid is referred to as a sodium bisulfide recovery liquid (C1).

得られた水硫化ソーダ回収液(C1)を測定した(測定法5、6)。結果を表5に表す。 The obtained sodium hydrogen sulfide recovery liquid (C1) was measured (Measurement methods 5 and 6). The results are shown in Table 5.

<比較例(1-3)> 比較例(1-2)で得たスルフィド化剤を用いたPPS製造
水酸化ナトリウム水溶液が入ったガス吸収瓶が接続したコンデンサ、圧力計、温度計、デカンタ、精留塔を連結した撹拌翼付きオートクレーブにp-DCB216.53g(1.47モル)、NMP14.87g(0.15モル)、47.23質量%NaSH水溶液169.14g(1.43モル)、得られた水硫化ソーダ回収液(2)24.98g(7.50×10-2モル、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、5.0mol%、チオフェノール量はNaSH1モル当り7.80×10-4モル)、及び49.21質量%NaOH水溶液119.10g(1.47モル)を仕込み、撹拌しながら窒素雰囲気下で173℃まで5時間掛けて昇温して、水192.45gを留出させた。
<Comparative Example (1-3)> PPS production using the sulfidating agent obtained in Comparative Example (1-2) A condenser connected to a gas absorption bottle containing an aqueous sodium hydroxide solution, a pressure gauge, a thermometer, a decanter, 216.53 g (1.47 mol) of p-DCB, 14.87 g (0.15 mol) of NMP, 169.14 g (1.43 mol) of a 47.23% by mass NaSH aqueous solution, and an autoclave with stirring blades connected to a rectification column. 24.98 g (7.50 x 10 -2 mol) of the obtained sodium hydrogen sulfide recovery solution (2), the proportion of recovered sodium hydrogen sulfide used with respect to the total mole of sodium hydrogen sulfide charged was 5.0 mol%, thiophenol 7.80 x 10 -4 mol per mol of NaSH) and 119.10 g (1.47 mol) of a 49.21% by mass NaOH aqueous solution were charged and heated to 173°C over 5 hours under a nitrogen atmosphere with stirring. Upon heating, 192.45 g of water was distilled out.

それ以降、実施例(1-3)と同一の操作を行った。得られたPPS樹脂の溶融粘度は25Pa・sであった(測定法1)。結果を表6に表す。 From then on, the same operations as in Example (1-3) were performed. The melt viscosity of the obtained PPS resin was 25 Pa·s (Measurement method 1). The results are shown in Table 6.

比較例2
<比較例(2-1)> PPS重合及び廃水の製造
実施例(1-1)と同一の操作を行った。なお、比較例(2-1)で得られた硫化水素を吸収した水酸化ナトリウム水溶液を、硫化水素を吸収した水酸化ナトリウム水溶液(C2)と称する。また、比較例(2-1)で得られた廃水を、廃水(C2)と称する。結果を表4に表す。
Comparative example 2
<Comparative Example (2-1)> PPS polymerization and wastewater production The same operations as in Example (1-1) were performed. Note that the aqueous sodium hydroxide solution that has absorbed hydrogen sulfide obtained in Comparative Example (2-1) is referred to as an aqueous sodium hydroxide solution that has absorbed hydrogen sulfide (C2). Furthermore, the wastewater obtained in Comparative Example (2-1) is referred to as wastewater (C2). The results are shown in Table 4.

<比較例(2-2)> スルフィド化剤の製造法(水硫化ソーダ回収液の調製)
比較例(2-1)で得られた廃水(C2)に、イオン交換水の仕込み量を100kgから15kgに変更したこと以外は、実施例(1-1)と同一の操作を行った。廃水(C2)の塩化ナトリウム濃度は11.4質量%、比重は1.09であった。
廃水(C2)中の第1中和点(測定法3)+硫黄分1モル当り1.20モルに相当する塩酸を滴下してpH(測定法4)を3.2に調整した。塩酸を滴下した直後に系内を密閉し、60分間撹拌を行い、硫化水素ガスを発生させた。その後、攪拌を停止させたが、水相の下方には有機(チオフェノール)相の存在を確認することができなかった。その後、容器を開放、Nガスを水相内に導入しながら、発生した硫化水素ガスは水酸化ナトリウム水溶液(C2)に吸収させ、水硫化ソーダ回収液(C2)を得た。得られた水硫化ソーダ回収液(C2)を測定して水硫化ソーダ濃度および硫化ソーダ濃度からスルフィド化剤量(モル)を求めた(測定法5、6)。結果を表5に示す。
<Comparative Example (2-2)> Method for producing sulfidating agent (preparation of sodium bisulfide recovery liquid)
The same operation as in Example (1-1) was performed, except that the amount of ion-exchanged water added to the wastewater (C2) obtained in Comparative Example (2-1) was changed from 100 kg to 15 kg. The sodium chloride concentration of the wastewater (C2) was 11.4% by mass, and the specific gravity was 1.09.
The pH (measurement method 4) was adjusted to 3.2 by dropping hydrochloric acid equivalent to 1.20 moles per mole of the first neutralization point (measurement method 3) + sulfur content in the waste water (C2). Immediately after dropping hydrochloric acid, the inside of the system was sealed and stirred for 60 minutes to generate hydrogen sulfide gas. Thereafter, stirring was stopped, but the presence of an organic (thiophenol) phase below the aqueous phase could not be confirmed. Thereafter, the container was opened, and while introducing N 2 gas into the aqueous phase, the generated hydrogen sulfide gas was absorbed into the sodium hydroxide aqueous solution (C2) to obtain a sodium hydrogen sulfide recovery liquid (C2). The obtained sodium bisulfide recovery liquid (C2) was measured and the amount (mol) of the sulfidating agent was determined from the sodium bisulfide concentration and the sodium sulfide concentration (Measurement methods 5 and 6). The results are shown in Table 5.

<比較例(2-3)>比較例(2-2)で得たスルフィド化剤を用いたPPS製造
水酸化ナトリウム水溶液が入ったガス吸収瓶が接続したコンデンサ、圧力計、温度計、デカンタ、精留塔を連結した撹拌翼付きオートクレーブにp-DCB216.53g(1.47モル)、NMP14.87g(0.15モル)、47.23質量%NaSH水溶液169.14g(1.43モル)、得られた水硫化ソーダ回収液(C2)25.22g(7.50×10-2モル、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、5.0mol%、チオフェノール量はNaSH1モル当り7.88×10-4モル)、及び49.21質量%NaOH水溶液119.10g(1.47モル)を仕込み、撹拌しながら窒素雰囲気下で173℃まで5時間掛けて昇温して、水192.61gを留出させた。
<Comparative Example (2-3)> PPS production using the sulfidating agent obtained in Comparative Example (2-2) A condenser connected to a gas absorption bottle containing an aqueous sodium hydroxide solution, a pressure gauge, a thermometer, a decanter, 216.53 g (1.47 mol) of p-DCB, 14.87 g (0.15 mol) of NMP, 169.14 g (1.43 mol) of a 47.23% by mass NaSH aqueous solution, and an autoclave with stirring blades connected to a rectification column. 25.22 g (7.50 x 10 -2 mol) of the obtained sodium hydrogen sulfide recovered solution (C2), the proportion of recovered sodium hydrogen sulfide used with respect to the charged mole of total sodium hydrogen sulfide was 5.0 mol%, thiophenol 7.88 x 10 -4 mol per mol of NaSH) and 119.10 g (1.47 mol) of a 49.21% by mass NaOH aqueous solution were charged, and the temperature was raised to 173°C over 5 hours under a nitrogen atmosphere with stirring. Upon heating, 192.61 g of water was distilled out.

それ以降、実施例(1-3)と同一の操作を行った。得られたPPS樹脂の溶融粘度は24Pa・sであった(測定法1)。結果を表6にまとめた。 From then on, the same operations as in Example (1-3) were performed. The melt viscosity of the obtained PPS resin was 24 Pa·s (Measurement method 1). The results are summarized in Table 6.

比較例3
<比較例(3-1)> PPS重合及び廃水の製造
実施例(1-1)と同一の操作を行った。なお、比較例(3-1)で得られた硫化水素を吸収した水酸化ナトリウム水溶液を、硫化水素を吸収した水酸化ナトリウム水溶液(C3)と称する。また、比較例(3-1)で得られた廃水を、廃水(C3)と称する。結果を表4に表す。
Comparative example 3
<Comparative Example (3-1)> PPS polymerization and wastewater production The same operations as in Example (1-1) were performed. Note that the aqueous sodium hydroxide solution that has absorbed hydrogen sulfide obtained in Comparative Example (3-1) is referred to as an aqueous sodium hydroxide solution that has absorbed hydrogen sulfide (C3). Furthermore, the wastewater obtained in Comparative Example (3-1) is referred to as wastewater (C3). The results are shown in Table 4.

<比較例(3-2)> スルフィド化剤の製造法(水硫化ソーダ回収液の調製)
比較例(3-1)で得られた廃水(C3)に加える有機溶媒を、クロロホルムからN-メチル-2-ピロリドン(20kg)に変更したこと以外は、実施例(3-1)と同一の操作を行った。
<Comparative Example (3-2)> Method for producing sulfidating agent (preparation of sodium bisulfide recovery liquid)
Same as Example (3-1) except that the organic solvent added to the wastewater (C3) obtained in Comparative Example (3-1) was changed from chloroform to N-methyl-2-pyrrolidone (20 kg). performed the operation.

廃水(C3)中の第1中和点(測定法3)+硫黄分1モル当り1.20モルに相当する塩酸を滴下してpH(測定法4)を3.2に調整した。塩酸を滴下した直後に系内を密閉し、60分間撹拌を行い、硫化水素ガスを発生させた。その後、攪拌を停止させたが、廃水(C3)と有機溶媒が相溶し、2相分離の状態を確認することができなかった。その後、容器を開放、Nガスを水相内に導入しながら、発生した硫化水素ガスは水酸化ナトリウム水溶液(C3)に吸収させ、水硫化ソーダ回収液(C3)を得た。得られた水硫化ソーダ回収液(C3)を測定して水硫化ソーダ濃度および硫化ソーダ濃度からスルフィド化剤量(モル)を求めた(測定法5、6)。結果を表5に示す。 The pH (measurement method 4) was adjusted to 3.2 by dropping hydrochloric acid equivalent to 1.20 moles per mole of the first neutralization point (measurement method 3) + sulfur content in the waste water (C3). Immediately after dropping hydrochloric acid, the inside of the system was sealed and stirred for 60 minutes to generate hydrogen sulfide gas. After that, stirring was stopped, but the waste water (C3) and the organic solvent were miscible with each other, and it was not possible to confirm the state of two-phase separation. Thereafter, the container was opened, and while introducing N 2 gas into the aqueous phase, the generated hydrogen sulfide gas was absorbed into the sodium hydroxide aqueous solution (C3) to obtain a sodium hydrogen sulfide recovery liquid (C3). The obtained sodium bisulfide recovery liquid (C3) was measured, and the amount (mol) of the sulfidating agent was determined from the sodium hydrosulfide concentration and the sodium sulfide concentration (Measurement methods 5 and 6). The results are shown in Table 5.

<比較例(3-3)>比較例(3-2)で得たスルフィド化剤を用いたPPS製造
水酸化ナトリウム水溶液が入ったガス吸収瓶が接続したコンデンサ、圧力計、温度計、デカンタ、精留塔を連結した撹拌翼付きオートクレーブにp-DCB216.53g(1.47モル)、NMP14.87g(0.15モル)、47.23質量%NaSH水溶液169.14g(1.43モル)、得られた水硫化ソーダ回収液(C3)25.46g(7.50×10-2モル、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、5.0mol%、チオフェノール量はNaSH1モル当り7.96×10-4モル)、及び49.21質量%NaOH水溶液119.10g(1.47モル)を仕込み、撹拌しながら窒素雰囲気下で173℃まで5時間掛けて昇温して、水192.78gを留出させた。
<Comparative Example (3-3)> PPS production using the sulfidating agent obtained in Comparative Example (3-2) A condenser connected to a gas absorption bottle containing an aqueous sodium hydroxide solution, a pressure gauge, a thermometer, a decanter, 216.53 g (1.47 mol) of p-DCB, 14.87 g (0.15 mol) of NMP, 169.14 g (1.43 mol) of a 47.23% by mass NaSH aqueous solution, and an autoclave with stirring blades connected to a rectification column. 25.46 g (7.50 × 10 -2 mol) of the obtained sodium hydrogen sulfide recovered liquid (C3), the proportion of recovered sodium hydrogen sulfide used with respect to the charged mole of total sodium hydrogen sulfide was 5.0 mol%, thiophenol 7.96 x 10 -4 mol per mol of NaSH) and 119.10 g (1.47 mol) of a 49.21% by mass NaOH aqueous solution were charged, and the temperature was raised to 173°C over 5 hours under a nitrogen atmosphere with stirring. Upon heating, 192.78 g of water was distilled out.

それ以降、実施例(1-3)と同一の操作を行った。得られたPPS樹脂の溶融粘度は23Pa・sであった(測定法1)。結果を表6にまとめた。 From then on, the same operations as in Example (1-3) were performed. The melt viscosity of the obtained PPS resin was 23 Pa·s (Measurement method 1). The results are summarized in Table 6.

Figure 0007453617000002
※「←」印は左記に同様。
Figure 0007453617000002
*The "←" mark is the same as the one on the left.

Figure 0007453617000003
Figure 0007453617000003

Figure 0007453617000004
Figure 0007453617000004

Figure 0007453617000005
Figure 0007453617000005

Figure 0007453617000006
Figure 0007453617000006

Figure 0007453617000007

以上の結果から、実施例1~10では比較例1、2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から、チオフェノールを低減させつつ、かつ、未反応のまま残留したスルフィド化剤を多く含む回収液として回収できること、さらに、PPS重合の原料として再利用しても、より高分子量のPPS樹脂を製造できることが明らかとなった。
Figure 0007453617000007

From the above results, in contrast to Comparative Examples 1 and 2, in Examples 1 to 10, thiophenol was reduced from the sulfidating agent used as a raw material for producing polyphenylene sulfide resin, and it remained unreacted. It has become clear that it can be recovered as a recovery liquid containing a large amount of sulfidating agent, and that even if it is reused as a raw material for PPS polymerization, a higher molecular weight PPS resin can be produced.

Claims (8)

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、チオフェノール誘導体およびスルフィド化剤を含む水溶液(b)を得る工程(1)、
得られた水溶液(b)に水またはチオフェノールを溶解させる有機溶媒を加える工程(2)、
少なくとも、アルカリ金属ハロゲン化物、チオフェノール誘導体およびスルフィド化剤を含む水溶液(b)に酸を加えてpHを8以下の範囲に調整して、少なくとも、水相とチオフェノールを含む相とに2相分離させつつ、かつ、硫化水素を生成させる工程()、
前記工程()で分離させた2相の内、チオフェノールを含む相を除去する工程()、
前記工程()で生成した硫化水素を回収する工程()、および、
回収し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()、
を有することを特徴とする、スルフィド化剤の製造方法。
After contacting the mixture (a) containing at least a polyarylene sulfide resin, an alkali metal halide, and a sulfidating agent with water, the polyarylene sulfide resin is separated and removed, and at least an alkali metal halide and a thiophenol are added. Step (1) of obtaining an aqueous solution (b) containing a derivative and a sulfidating agent;
step (2) of adding water or an organic solvent that dissolves thiophenol to the obtained aqueous solution (b);
An acid is added to the aqueous solution (b) containing at least an alkali metal halide, a thiophenol derivative, and a sulfidating agent to adjust the pH to a range of 8 or less, so that at least the aqueous phase and the thiophenol -containing phase are Step ( 3 ) of producing hydrogen sulfide while causing phase separation;
A step ( 4 ) of removing the phase containing thiophenol from the two phases separated in the step ( 3 ),
A step ( 5 ) of recovering hydrogen sulfide generated in the step ( 3 ), and
a step of reacting the recovered hydrogen sulfide with an alkali metal hydroxide ( 6 );
A method for producing a sulfiding agent, comprising:
前記工程(4)において回収されるチオフェノールの割合が、前記工程(3)において該水溶液(b)中に含まれるチオフェノール誘導体100モルに対して、100モル未満の範囲である、請求項1記載のスルフィド化剤の製造方法。 Claim 1, wherein the proportion of thiophenol recovered in the step (4) is in a range of less than 100 mol with respect to 100 mol of the thiophenol derivative contained in the aqueous solution (b) in the step (3). The method for producing the sulfidating agent described above. 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、チオフェノール誘導体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又は2記載の製造方法。
The mixture (a) containing at least a polyarylene sulfide resin, an alkali metal halide, and a sulfidating agent,
At least a polyarylene sulfide resin, an alkali metal halide, the aprotic polar solvent, a thiophenol derivative, and a sulfidation agent obtained after reacting a polyhaloaromatic compound with a sulfidation agent in an aprotic polar solvent. 3. The production method according to claim 1, wherein the reaction mixture is a crude reaction mixture containing an agent, 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3記載の製造方法。 The sulfidating agent used when the polyhaloaromatic compound and the sulfidating agent are reacted in an aprotic polar solvent is used in a dehydration step of dehydrating the water-containing sulfidating agent at least in the presence of an aprotic polar solvent. The manufacturing method according to claim 3, which is obtained through the following steps. 回収し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(6)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(7)を有する、請求項1記載の製造方法。 After the step (6) of reacting the recovered 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 hydroxide are combined. The manufacturing method according to claim 1, comprising a step (7) of reacting with a substance. 前記請求項4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 sulfidating agent, comprising the step of recovering hydrogen sulfide generated in the dehydration step according to claim 4, and then reacting it with an alkali metal hydroxide to obtain a sulfidating 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6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 combine the hydrogen sulfide and the unreacted alkali metal hydroxide. 7. The method for producing a sulfidating agent according to claim 6, which comprises a step of reacting with an alkali metal hydroxide. 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1~5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6または7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 producing a polyarylene sulfide resin by reacting a sulfidating agent obtained by dehydrating a water-containing sulfidizing agent with a polyhaloaromatic compound in the presence of an organic amide solvent. In the production method, the sulfidation agent obtained by the production method according to any one of claims 1 to 5 and/or the sulfidation agent according to claim 6 or 7 is used as the hydrous sulfidation agent or at least a part of the sulfidation agent. A method for producing a polyarylene sulfide resin, comprising the step of adding a sulfidating agent obtained by the production method.
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