JP6003347B2 - Method for producing polyarylene sulfide resin - Google Patents
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- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
Description
本発明は、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カルボキシアルキルアミノ基含有化合物を原料の一部として用い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 polyarylene sulfide resin. More specifically, the present invention relates to a method for producing a polyarylene sulfide resin using a carboxyalkylamino group-containing compound discharged in the production process of the polyarylene sulfide resin as a part of the raw material.
ポリフェニレンスルフィド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。 A polyarylene sulfide resin (PAS resin) typified by a polyphenylene sulfide resin is excellent in heat resistance and chemical resistance, and is widely used for electrical and electronic parts, automobile parts, water heater parts, fibers, films and the like. In particular, in applications such as packing for lithium ion batteries and gasket members, in recent years, high molecular weight polyarylene sulfide resins have been widely used because of their excellent toughness and moldability.
ポリアリーレンスルフィド樹脂は、N−メチル−2−ピロリドン(以下、NMPと略すことがある)などの非プロトン性極性溶媒中で、スルフィド化剤と、ポリハロ芳香族化合物とを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、塩化ナトリウムなどのアルカリ金属含有無機塩や下記一般式(1) The polyarylene sulfide resin is produced by a polymerization reaction between a sulfidizing agent and a polyhaloaromatic compound in an aprotic polar solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter sometimes abbreviated as NMP). In addition to the target polyarylene sulfide resin, a solvent, an alkali metal-containing inorganic salt such as sodium chloride, and the following general formula (1)
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、前記アルカリ金属含有無機塩や前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物などの有機塩といった副生成物を含有するため、水洗と濾過が繰り返され、これら副生成物が除去される。一般には、100℃未満で行う水洗方法と、100℃以上の高温高圧下で行う熱水洗とがある。水洗又は熱水洗後に得られるポリアリーレンスルフィドは濾過器、遠心濾過器等で分離され、その後乾燥され、必要に応じて熱処理し架橋反応を行い製品とする。 Furthermore, since the reaction product obtained after the desolvation treatment contains by-products such as the organic metal salt such as the alkali metal-containing inorganic salt and the carboxyalkylamino group-containing compound together with the target polyarylene sulfide resin, Filtration is repeated to remove these by-products. In general, there are a water washing method performed at less than 100 ° C. and a hot water washing performed at a high temperature and high pressure of 100 ° C. or higher. The polyarylene sulfide obtained after washing with water or hot water is separated with a filter, a centrifugal filter or the like, then dried, and subjected to a heat treatment as necessary to obtain a product.
一方、水洗または熱水洗後に得られる廃水は、これまで産業廃棄物として処理されており有効活用されてこなかった。しかしながら、これら廃水中に含まれるカルボキシアルキルアミノ基含有化合物などの有機塩がCOD負荷原因となることから、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 organic salts such as carboxyalkylamino group-containing compounds contained in these wastewaters cause COD loading, it has been required to reduce COD substances in order to reduce environmental burden.
しかしながら、該廃水中には塩化ナトリウムなどのアルカリ金属含有無機塩も同時に含まれており、アルカリ金属含有無機塩と前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物との分離が困難であった。 However, the wastewater also contains an alkali metal-containing inorganic salt such as sodium chloride, and it was difficult to separate the alkali metal-containing inorganic salt from the carboxyalkylamino group-containing compound.
廃水中のCOD物質を低減する処理方法としては、たとえば、廃水に、酸性凝集剤を加えてpH調整し、COD物質を不溶化させ、不溶化させたCOD物質を分離することを特徴とする廃水処理方法などが知られている(特許文献1参照)。しかしながら、この方法は、精製工程の廃水が導入され、混合機能を有し、且つpH指示調節計を備えておりpH調製と凝集処理が可能な凝集反応槽と、前記凝集反応槽より導入された不溶化したCOD物質を分離する連続式遠心分離装置を用いて分離する方法であるため、分離したCOD物質の含水率が高く、ポリアリーレンスルフィド樹脂の製造原料として再利用することができなかった。しかも酸性凝集剤により分離したCOD物質は大きなフロック状に析出したものであるため、産業廃棄物として処理せざるを得ず、好ましいものとは言えなかった。 As a treatment method for reducing COD substances in wastewater, for example, an acid flocculant is added to wastewater to adjust pH, so that COD substances are insolubilized, and insolubilized COD substances are separated. Etc. are known (see Patent Document 1). However, in this method, the waste water of the purification process is introduced, the mixing function is provided, and the aggregation reaction tank equipped with the pH indicating controller and capable of pH adjustment and aggregation treatment is introduced from the aggregation reaction tank. Since the separation is performed using a continuous centrifugal separator that separates the insolubilized COD material, the water content of the separated COD material is high and cannot be reused as a raw material for producing the polyarylene sulfide resin. Moreover, since the COD substance separated by the acidic flocculant is precipitated in a large floc form, it must be treated as industrial waste, which is not preferable.
このため、本発明者らは、これまで廃棄されていた上記廃水を酸性処理することで廃水中のカルボキシアルキルアミノ基含有化合物末端をカルボン酸に変性した後、キシレン等の非水溶性溶媒を加えることで、アルカリ金属含有無機塩を含む水溶液を除去し、カルボキシアルキルアミノ基含有化合物を分離する方法を明らかにした(特願2012−139697号)。 For this reason, the present inventors modify the carboxyalkylamino group-containing compound terminal in the wastewater to carboxylic acid by acid treatment of the wastewater that has been discarded so far, and then add a water-insoluble solvent such as xylene. Thus, a method for removing an aqueous solution containing an alkali metal-containing inorganic salt and separating a carboxyalkylamino group-containing compound was clarified (Japanese Patent Application No. 2012-139697).
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製造工程で排出されるカルボキシアルキルアミノ基含有化合物を再利用する方法、特に、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、ポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法を提供することにある。 Accordingly, the problem to be solved by the present invention is a method for reusing a carboxyalkylamino group-containing compound discharged in the process for producing a polyarylene sulfide resin, in particular, a polyarylene for reuse as a production raw material for a polyarylene sulfide resin. It is providing the manufacturing method of sulfide resin.
本願発明者らは種々の検討を行った結果、アルカリ金属含有無機塩およびカルボキシアルキルアミノ基含有化合物を含む水溶液を酸性処理することでカルボキシアルキルアミノ基含有化合物の末端をカルボン酸に変性した後、非水溶性溶媒を加えることで、アルカリ金属含有無機塩を含む水溶液からカルボキシアルキルアミノ基含有化合物を分離することができ、さらに、分離したカルボキシアルキルアミノ基含有化合物を含む非水溶性溶媒に、アルカリ性溶液を加えることで、非水溶性溶媒を除去して、効率よくカルボキシアルキルアミノ基含有化合物を含むアルカリ性水溶液が得られ、当該カルボキシアルキルアミノ基含有化合物を含むアルカリ性水溶液が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として再利用することが可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of various investigations, the inventors of the present application modified the terminal of the carboxyalkylamino group-containing compound into a carboxylic acid by acidic treatment of an aqueous solution containing the alkali metal-containing inorganic salt and the carboxyalkylamino group-containing compound, By adding a water-insoluble solvent, the carboxyalkylamino group-containing compound can be separated from the aqueous solution containing the alkali metal-containing inorganic salt. Further, the water-insoluble solvent containing the separated carboxyalkylamino group-containing compound is alkaline. By adding the solution, the water-insoluble solvent is removed to obtain an alkaline aqueous solution containing the carboxyalkylamino group-containing compound efficiently, and the alkaline aqueous solution containing the carboxyalkylamino group-containing compound is a method for producing a polyarylene sulfide resin Can be reused as raw material It found that it is a performance, which resulted in the completion of the present invention.
すなわち本発明は、下記一般式(1) That is, the present invention provides the following general formula (1)
前記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ポリアリーレンスルフィド樹脂とアルカリ金属含有無機塩と前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物を含む反応混合物を得る固液分離工程(a)、
固液分離工程で得られた前記反応混合物を水と接触させて、ポリアリーレンスルフィド樹脂を濾別し、該ポリアリーレンスルフィド樹脂を回収する精製工程(a)、
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。
A solid-liquid separation step (a) for obtaining a reaction mixture containing a polyarylene sulfide resin, an alkali metal-containing inorganic salt and the carboxyalkylamino group-containing compound by solid-liquid separation of the aprotic polar solvent from the crude reaction mixture;
A purification step (a) in which the reaction mixture obtained in the solid-liquid separation step is brought into contact with water, the polyarylene sulfide resin is separated by filtration, and the polyarylene sulfide resin is recovered;
And a process for producing a polyarylene sulfide resin.
本発明によれば、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カルボキシアルキルアミノ基含有化合物を再利用する方法、特に、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、ポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, a method for reusing a carboxyalkylamino group-containing compound discharged in a process for producing a polyarylene sulfide resin, in particular, a method for producing a polyarylene sulfide resin that is reused as a raw material for producing a polyarylene sulfide resin. Can be provided.
本発明のポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法は、下記一般式(1) The method for producing the polyarylene sulfide resin of the present invention has the following general formula (1).
前記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ポリアリーレンスルフィド樹脂とアルカリ金属含有無機塩と前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物を含む反応混合物を得る固液分離工程(a)、
固液分離工程で得られた前記反応混合物を水と接触させて、ポリアリーレンスルフィド樹脂を濾別し、該ポリアリーレンスルフィド樹脂を回収する精製工程(a)、
を有する。
A solid-liquid separation step (a) for obtaining a reaction mixture containing a polyarylene sulfide resin, an alkali metal-containing inorganic salt and the carboxyalkylamino group-containing compound by solid-liquid separation of the aprotic polar solvent from the crude reaction mixture;
A purification step (a) in which the reaction mixture obtained in the solid-liquid separation step is brought into contact with water, the polyarylene sulfide resin is separated by filtration, and the polyarylene sulfide resin is recovered;
Have
<重合工程(a)>
重合工程(a)は、まず、下記一般式(1)
<Polymerization step (a)>
In the polymerization step (a), first, the following general formula (1)
本発明の重合工程(a)において使用するカルボキシアルキルアミノ基含有化合物を含むアルカリ性水溶液は、例えば、以下の工程1〜5を経て製造することができる。 The alkaline aqueous solution containing the carboxyalkylamino group-containing compound used in the polymerization step (a) of the present invention can be produced through the following steps 1 to 5, for example.
・工程1
本発明は、アルカリ金属含有無機塩および下記一般式(1)
・ Process 1
The present invention relates to an alkali metal-containing inorganic salt and the following general formula (1)
ここで、アルカリ金属含有無機塩および前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物を含む水溶液の調製は、少なくとも、アルカリ金属含有無機塩および前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物を含む水溶液であって、水溶液中にアルカリ金属含有無機塩を0.1〜26質量%の範囲および前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物を0.01〜5質量%の範囲で含有するよう行い、かつ、実質的にポリアリーレンスルフィド樹脂を含まないよう行う。アルカリ金属含有無機塩および前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物を含む水溶液の調整方法は、上記組成を調製できればいかなる方法でも問題ないが、アルカリ金属含有無機塩および前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物を含む水にアルカリを加えてpH10.0〜13.0に調整し、40〜90℃の範囲に加熱して溶解させればよい。また、ポリアリーレンスルフィド樹脂重合の精製工程で得られる、アルカリ金属含有無機塩および前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物を含む水溶液を用いることもできる。ただし、アルカリ金属含有無機塩および前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物を含む水溶液が実質的にポリアリーレンスルフィド樹脂を含有しないとは、基本的には検出限界以下であることを指すものとするが、下記ポリアリーレンスルフィド樹脂の精製工程で調整される場合には、精製処理の方法やその度合いに応じて極微量のポリアリーレンスルフィド樹脂が含有される場合があり、その濃度は、該水溶液中のポリアリーレンスルフィド樹脂濃度1ppm以下、多い場合でも5ppm以下である。 Here, the preparation of the aqueous solution containing the alkali metal-containing inorganic salt and the carboxyalkylamino group-containing compound is at least an aqueous solution containing the alkali metal-containing inorganic salt and the carboxyalkylamino group-containing compound, The inorganic salt is contained in the range of 0.1 to 26% by mass and the carboxyalkylamino group-containing compound is contained in the range of 0.01 to 5% by mass and substantially free of polyarylene sulfide resin. Do. The preparation method of the aqueous solution containing the alkali metal-containing inorganic salt and the carboxyalkylamino group-containing compound may be any method as long as the above composition can be prepared, but the water containing the alkali metal-containing inorganic salt and the carboxyalkylamino group-containing compound may be used. What is necessary is just to adjust to pH 10.0-13.0 by adding an alkali and to melt | dissolve by heating in the range of 40-90 degreeC. Moreover, the aqueous solution containing the alkali metal containing inorganic salt obtained by the refinement | purification process of polyarylene sulfide resin polymerization and the said carboxyalkylamino group containing compound can also be used. However, the aqueous solution containing the alkali metal-containing inorganic salt and the carboxyalkylamino group-containing compound substantially does not contain a polyarylene sulfide resin, which basically means that it is below the detection limit, When adjusted in the purification process of the polyarylene sulfide resin, a very small amount of the polyarylene sulfide resin may be contained depending on the method of purification and its degree, and the concentration of the polyarylene sulfide resin in the aqueous solution The sulfide resin concentration is 1 ppm or less, and even when it is large, it is 5 ppm or less.
アルカリ金属含有無機塩および前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物を含む水溶液をポリアリーレンスルフィド樹脂重合の精製工程で得る方法としては、非プロトン性極性溶媒と、ポリハロ芳香族化合物と、(i)アルカリ金属硫化物とを、または、(ii)アルカリ金属水硫化物及びアルカリ金属水酸化物とを混合し、非プロトン性極性溶媒中で、ポリハロ芳香族化合物と、(i)アルカリ金属硫化物とを、または、(ii)アルカリ金属水硫化物及びアルカリ金属水酸化物とを反応させてポリアリーレンスルフィド樹脂とアルカリ金属含有無機塩と前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物と前記有機極性溶媒を含む粗反応混合物を得る重合工程(b)、粗反応混合物から前記有機極性溶媒を固液分離させてポリアリーレンスルフィド樹脂とアルカリ金属含有無機塩と前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物を含む反応混合物を得る固液分離工程(b)、該反応混合物を水と接触させてポリアリーレンスルフィド樹脂を濾別し、アルカリ金属含有無機塩および前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物を含む水溶液を回収する精製工程(b)を経る方法を挙げることができる。 A method for obtaining an aqueous solution containing an alkali metal-containing inorganic salt and the carboxyalkylamino group-containing compound in the purification step of polyarylene sulfide resin polymerization includes an aprotic polar solvent, a polyhaloaromatic compound, and (i) an alkali metal sulfide. Or (ii) an alkali metal hydrosulfide and an alkali metal hydroxide, and a polyhaloaromatic compound and (i) an alkali metal sulfide in an aprotic polar solvent, or (Ii) reacting an alkali metal hydrosulfide and an alkali metal hydroxide to obtain a crude reaction mixture containing a polyarylene sulfide resin, an alkali metal-containing inorganic salt, the carboxyalkylamino group-containing compound, and the organic polar solvent. Polymerization step (b), solid-liquid separation of the organic polar solvent from the crude reaction mixture A solid-liquid separation step (b) for obtaining a reaction mixture containing a hydride resin, an alkali metal-containing inorganic salt and the carboxyalkylamino group-containing compound, contacting the reaction mixture with water, filtering off the polyarylene sulfide resin, The method which passes through the refinement | purification process (b) which collect | recovers the aqueous solution containing a metal containing inorganic salt and the said carboxyalkylamino group containing compound can be mentioned.
・・重合工程(b)
重合工程(b)で用いる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。
..Polymerization process (b)
The polyhaloaromatic compound used in the polymerization step (b) is, for example, a halogenated aromatic compound having two or more halogen atoms directly bonded to an aromatic ring, specifically, p-dichlorobenzene, o-dichlorobenzene, m-dichlorobenzene, trichlorobenzene, tetrachlorobenzene, dibromobenzene, diiodobenzene, tribromobenzene, dibromonaphthalene, triiodobenzene, dichlorodiphenylbenzene, dibromodiphenylbenzene, di And dihaloaromatic compounds such as chlorobenzophenone, dibromobenzophenone, dichlorodiphenyl ether, dibromodiphenyl ether, dichlorodiphenyl sulfide, dibromodiphenyl sulfide, dichlorobiphenyl, dibromobiphenyl, and mixtures thereof. These compounds may be block copolymerized. Of these, dihalogenated benzenes are preferred, and those containing p-dichlorobenzene of 80 mol% or more are particularly preferred.
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。 Further, for the purpose of increasing the viscosity of the polyarylene sulfide resin by using a branched structure, a polyhaloaromatic compound having 3 or more halogen substituents in one molecule may be used as a branching agent as desired. Examples of such polyhaloaromatic compounds include 1,2,4-trichlorobenzene, 1,3,5-trichlorobenzene, 1,4,6-trichloronaphthalene, and the like.
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。 Furthermore, polyhaloaromatic compounds having a functional group having active hydrogen such as amino group, thiol group, hydroxyl group can be mentioned. Specifically, 2,6-dichloroaniline, 2,5-dichloroaniline 2,4-dichloroaniline, 2,3-dichloroaniline and other dihaloanilines; 2,3,4-trichloroaniline, 2,3,5-trichloroaniline, 2,4,6-trichloroaniline, 3, Trihaloanilines such as 4,5-trichloroaniline; dihaloaminodiphenyl ethers such as 2,2′-diamino-4,4′-dichlorodiphenyl ether and 2,4′-diamino-2 ′, 4-dichlorodiphenyl ether Examples thereof include compounds in which the amino group is replaced by a thiol group or a hydroxyl group in a mixture thereof.
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。 In addition, active hydrogen-containing polyhalo compounds in which the hydrogen atom bonded to the carbon atom forming the aromatic ring in these active hydrogen-containing polyhaloaromatic compounds is substituted with another inert group, for example, a hydrocarbon group such as an alkyl group. Aromatic compounds can also be used.
これらの各種活性水素含有ポリハロ芳香族化合物の中でも、好ましいのは活性水素含有ジハロ芳香族化合物であり、特に好ましいのはジクロルアニリンである。 Among these various active hydrogen-containing polyhaloaromatic compounds, an active hydrogen-containing dihaloaromatic compound is preferable, and dichloroaniline is particularly preferable.
ニトロ基を有するポリハロ芳香族化合物としては、例えば、2,4−ジニトロクロルベンゼン、2,5−ジクロルニトロベンゼン等のモノまたはジハロニトロベンゼン類;2−ニトロ−4,4’−ジクロルジフェニルエーテル等のジハロニトロジフェニルエーテル類;3,3’−ジニトロ−4,4’−ジクロルジフェニルスルホン等のジハロニトロジフェニルスルホン類;2,5−ジクロル−3−ニトロピリジン、2−クロル−3,5−ジニトロピリジン等のモノまたはジハロニトロピリジン類;あるいは各種ジハロニトロナフタレン類などが挙げられる。 Examples of the polyhaloaromatic compound having a nitro group include mono- or dihalonitrobenzenes such as 2,4-dinitrochlorobenzene and 2,5-dichloronitrobenzene; 2-nitro-4,4′-dichlorodiphenyl ether Dihalonitrodiphenyl ethers; dihalonitrodiphenyl sulfones such as 3,3′-dinitro-4,4′-dichlorodiphenyl sulfone; 2,5-dichloro-3-nitropyridine, 2-chloro-3,5 -Mono or dihalonitropyridines such as dinitropyridine; or various dihalonitronaphthalenes.
また、重合工程(b)で用いる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 sulfide used in the polymerization step (b) includes lithium sulfide, sodium sulfide, rubidium sulfide, cesium sulfide and a mixture thereof. Such alkali metal sulfides can be used as hydrates, aqueous mixtures or anhydrides. The alkali metal sulfide can also be derived from the reaction between an alkali metal hydrosulfide and an alkali metal hydroxide. Normally, a small amount of alkali metal hydroxide may be added to react with alkali metal hydrosulfide or alkali metal thiosulfate present in a trace amount in the alkali metal sulfide.
また、重合工程(b)で用いるアルカリ金属水硫化物としては、水硫化リチウム、水硫化ナトリウム、水硫化ルビジウム、水硫化セシウム及びこれらの混合物が含まれる。かかるアルカリ金属水硫化物は、水和物あるいは水性混合物あるいは無水物として使用することができる。 The alkali metal hydrosulfide used in the polymerization step (b) includes lithium hydrosulfide, sodium hydrosulfide, rubidium hydrosulfide, cesium hydrosulfide, and mixtures thereof. Such alkali metal hydrosulfides can be used as hydrates, aqueous mixtures or anhydrides.
また、重合工程(b)で用いる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。 Examples of the alkali metal hydroxide used in the polymerization step (b) include lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, rubidium hydroxide, cesium hydroxide and the like. It is also possible to use a mixture of two or more. Among these, lithium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide are preferable because they are easily available, and sodium hydroxide is particularly preferable.
また、重合工程(b)で用いる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。 Examples of the aprotic polar solvent used in the polymerization step (b) include formamide, acetamide, N-methylformamide, N, N-dimethylacetamide, tetramethylurea, N-methyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, N -Amides such as methyl-ε-caprolactam, ε-caprolactam, hexamethylphosphoramide, N-dimethylpropyleneurea, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone acid, urea and lactams; sulfolane, dimethylsulfolane, etc. Examples include sulfolanes; nitriles such as benzonitrile; ketones such as methyl phenyl ketone and mixtures thereof, among which N-methyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, N-methyl-ε-caprolactam, ε-caprolactam, hexamethylphosphoramide N- dimethyl propylene urea, 1,3-dimethyl-2-amide having an aliphatic cyclic structure imidazolidinone acids are preferred, more preferably N- methyl-2-pyrrolidone.
重合工程(b)におけるポリアリーレンスルフィド樹脂の重合反応は、これらの非プロトン性極性溶媒の存在下、スルフィド化剤として上記アルカリ金属硫化物と、ポリハロ芳香族化合物とを反応させる。または、ポリアリーレンスルフィド樹脂の重合反応は、これらの非プロトン性極性溶媒の存在下、スルフィド化剤として上記アルカリ金属水硫化物及びアルカリ金属水酸化物と、ポリハロ芳香族化合物とを反応させる。重合条件は一般に、温度200〜330℃の範囲であり、圧力は重合溶媒及び重合モノマーであるポリハロ芳香族化合物を実質的に液相に保持するような範囲であるべきであり、一般には0.1〜20MPaの範囲、好ましくは0.1〜2MPaの範囲より選択される。ポリハロ芳香族化合物の仕込量は、前記スルフィド化剤の硫黄原子1モルに対して、0.2モル〜5.0モルの範囲、好ましくは0.8〜1.3モルの範囲、さらに好ましくは0.9〜1.1モルの範囲となるよう調整する。また、非プロトン性極性溶媒の仕込量は、スルフィド化剤の硫黄原子1モルに対して、1.0〜6.0モルの範囲、好ましくは2.5〜4.5モルの範囲となるよう調製する。なお、重合反応は少量の水の存在下に行うことが好ましく、その割合は、重合方法や得られるポリマーの分子量や生産性との兼ね合いで適宜調整することが好ましい。具体的には、スルフィド化剤の硫黄原子1モルに対して2.0モル以下、好ましくは1.6モル以下の範囲となるよう脱水操作を行うが、さらにポリハロ芳香族化合物の存在下で脱水操作を行う場合(例えば、下記具体的態様における「5)」の方法)においては0.9モル以下、好ましくは0.05〜0.3モル、より好ましくは0.01〜0.02モル以下の範囲となるよう脱水操作を行えばよい。 In the polymerization reaction of the polyarylene sulfide resin in the polymerization step (b), the alkali metal sulfide is reacted with the polyhaloaromatic compound as a sulfidizing agent in the presence of these aprotic polar solvents. Alternatively, in the polymerization reaction of the polyarylene sulfide resin, the alkali metal hydrosulfide and alkali metal hydroxide are reacted with the polyhaloaromatic compound as a sulfidizing agent in the presence of these aprotic polar solvents. The polymerization conditions are generally in the range of 200 to 330 ° C., and the pressure should be in such a range as to keep the polymerization solvent and the polymerization monomer polyhaloaromatic compound in a substantially liquid phase. It is selected from the range of 1-20 MPa, preferably from the range of 0.1-2 MPa. The charged amount of the polyhaloaromatic compound is in the range of 0.2 mol to 5.0 mol, preferably in the range of 0.8 to 1.3 mol, more preferably, with respect to 1 mol of the sulfur atom of the sulfidizing agent. It adjusts so that it may become the range of 0.9-1.1 mol. The amount of the aprotic polar solvent charged is in the range of 1.0 to 6.0 mol, preferably in the range of 2.5 to 4.5 mol, with respect to 1 mol of the sulfur atom of the sulfidizing agent. Prepare. The polymerization reaction is preferably performed in the presence of a small amount of water, and the proportion is preferably adjusted as appropriate in consideration of the polymerization method and the molecular weight and productivity of the polymer obtained. Specifically, the dehydration operation is performed so as to be in the range of 2.0 mol or less, preferably 1.6 mol or less with respect to 1 mol of the sulfur atom of the sulfidizing agent, and further dehydration in the presence of a polyhaloaromatic compound. In the case of performing the operation (for example, the method of “5)” in the following specific embodiment), 0.9 mol or less, preferably 0.05 to 0.3 mol, more preferably 0.01 to 0.02 mol or less. The dehydration operation may be performed so as to be in the range.
上記した非プロトン性極性溶媒の存在下、スルフィド化剤とポリハロ芳香族化合物とを重合させる具体的態様としては、例えば、
1)アルカリ金属カルボン酸塩またはハロゲン化リチウム等の重合助剤を使用する方法、
2)芳香族ポリハロゲン化合物等の架橋剤を使用する方法、
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、などが挙げられる。
5)ポリハロ芳香族化合物の存在下、アルカリ金属硫化物、又は、含水アルカリ金属水硫化物及びアルカリ金属水酸化物と、脂肪族環状構造を有するアミド、尿素またはラクタムとを、脱水させながら反応させて固形のアルカリ金属硫化物を含むスラリーを製造する工程、該スラリーを製造した後、更にNMPなどの極性有機溶媒を加え、水を留去して脱水を行う工程、次いで、脱水工程を経て得られたスラリー中で、ポリハロ芳香族化合物と、アルカリ金属水硫化物と、前記脂肪族環状構造を有するアミド、尿素またはラクタムの加水分解物のアルカリ金属塩とを、NMPなどの極性有機溶媒1モルに対して反応系内に現存する水分量が0.02モル以下で反応させて重合を行う工程を必須の製造工程として有するポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法が挙げられる。
As a specific embodiment for polymerizing the sulfidizing agent and the polyhaloaromatic compound in the presence of the aprotic polar solvent described above, for example,
1) A method using a polymerization aid such as an alkali metal carboxylate or lithium halide,
2) A method using a crosslinking agent such as an aromatic polyhalogen compound,
3) A method in which a polymerization reaction is carried out in the presence of a small amount of water and then water is added for further polymerization,
4) During the reaction between the alkali metal sulfide and the aromatic dihalogen compound, a method of cooling the gas phase part of the reaction vessel to condense a part of the gas phase in the reaction vessel and refluxing it to the liquid phase, etc. .
5) In the presence of a polyhaloaromatic compound, an alkali metal sulfide, or a hydrous alkali metal hydrosulfide and an alkali metal hydroxide, and an amide, urea or lactam having an aliphatic cyclic structure are reacted while being dehydrated. Obtained through a step of producing a slurry containing a solid alkali metal sulfide, a step of adding a polar organic solvent such as NMP and dehydrating by distilling off water after producing the slurry, followed by a dehydration step. In the resulting slurry, a polyhaloaromatic compound, an alkali metal hydrosulfide, and an alkali metal salt of an amide, urea or lactam hydrolyzate having an aliphatic cyclic structure are mixed with 1 mol of a polar organic solvent such as NMP. In contrast, polyarylene sulfide having a process of performing polymerization by reacting at a water content of 0.02 mol or less in the reaction system as an essential process. Method for manufacturing a resin.
このうち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と、副生成物の生成がより多くなるため、精製後の廃水中に含まれるCOD値も高い傾向にある。このため、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に、本発明の方法により、廃水中のCOD原因物質であるカルボキシアルキルアミノ基含有化合物を低減することが好ましい。 Among these, when a polyarylene sulfide resin is produced by the polymerization methods 1) to 4), more by-products are produced, and therefore the COD value contained in the wastewater after purification tends to be high. For this reason, particularly when producing a polyarylene sulfide resin by the polymerization methods 1) to 4), it is preferable to reduce the carboxyalkylamino group-containing compound which is a COD-causing substance in wastewater by the method of the present invention.
なお、ポリアリーレンスルフィド樹脂の製造時に、ポリアリーレンスルフィド樹脂の製造原料として、例えば、有機極性溶媒が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前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物として、下記一般式(3) In the production of the polyarylene sulfide resin, as a raw material for producing the polyarylene sulfide resin, for example, when the organic polar solvent is N-methyl-2-pyrrolidone and the polyhaloaromatic compound is p-dichlorobenzene, the carboxyalkyl As an amino group-containing compound, the following general formula (3)
・・固液分離工程(b)
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ポリアリーレンスルフィド樹脂とアルカリ金属含有無機塩と前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物を含む反応混合物を得る固液分離工程(b)を行う。
..Solid-liquid separation step (b)
Subsequently, a solid-liquid separation step (b) of obtaining a reaction mixture containing a polyarylene sulfide resin, an alkali metal-containing inorganic salt, and the carboxyalkylamino group-containing compound by solid-liquid separation of the aprotic polar solvent from the crude reaction mixture. )I do.
すなわち、固液分離工程(b)は、ポリアリーレンスルフィド樹脂の重合終了後に得られた、ポリアリーレンスルフィド樹脂とアルカリ金属含有無機塩と前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物と前記非プロトン性極性溶媒を含む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、ポリアリーレンスルフィド樹脂およびアルカリ金属含有無機塩と前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物を含む反応混合物を得る工程である。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。 That is, the solid-liquid separation step (b) includes the polyarylene sulfide resin, the alkali metal-containing inorganic salt, the carboxyalkylamino group-containing compound, and the aprotic polar solvent obtained after the completion of the polymerization of the polyarylene sulfide resin. In this step, the aprotic polar solvent is subjected to solid-liquid separation from the crude reaction mixture to obtain a reaction mixture containing a polyarylene sulfide resin, an alkali metal-containing inorganic salt and the carboxyalkylamino group-containing compound. The solid-liquid separation is roughly classified into two types, a flash method and a quench method described later. The flash method is a method of recovering a solvent by evaporating the solvent and simultaneously recovering a solid substance, and is generally performed by heating under reduced pressure to distill off the solvent.
一方、クウェンチ法は、重合反応物を、除冷して粒子状のポリアリーレンスルフィド樹脂を回収する方法であり、一般的に、反応釜内で反応スラリーを冷却後、ポリアリーレンスルフィド樹脂を晶析させた後に固液分離する方法が挙げられる。クウェンチ法における固液分離は、濾過やスクリューデカンター等の遠心分離機を用いて分離した後、得られた濾過残渣に直接水を加えスラリー化したのち、固液分離を繰り返し行う方法や、得られた濾過残渣を非酸化性雰囲気下で加熱して、残存する溶媒を除去する方法などが挙げられる。フラッシュ法は、固形物を比較的簡便に回収することができる点で好ましく、クウェンチ法は、ポリアリーレンスルフィド樹脂の粒度を制御しやすい点や晶析時にポリマー粒子にアルカリ金属含有無機塩やその他の不純物を取り込みにくくなるため、高純度のポリマーが得られる点で好ましい。 On the other hand, the quench method is a method in which the polymerization reaction product is removed by cooling to recover the particulate polyarylene sulfide resin. Generally, after cooling the reaction slurry in a reaction kettle, the polyarylene sulfide resin is crystallized. For example, a solid-liquid separation method may be used. Solid-liquid separation in the Quench method is a method in which after separation using a centrifugal separator such as filtration or screw decanter, water is directly added to the obtained filtration residue to form a slurry, and then solid-liquid separation is repeated. For example, a method of removing the remaining solvent by heating the filtered residue in a non-oxidizing atmosphere can be used. The flash method is preferable because solids can be collected relatively easily, and the quench method is easy to control the particle size of the polyarylene sulfide resin, and the polymer particles contain alkali metal-containing inorganic salts and other salts during crystallization. Since it becomes difficult to take in impurities, it is preferable in that a high-purity polymer is obtained.
・・精製工程(b)
続いて、前記反応混合物を、水と接触させてポリアリーレンスルフィド樹脂を濾別することによって、アルカリ金属含有無機塩および前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物を含む水溶液を調製する精製工程(b)を行う。
..Purification process (b)
Subsequently, a purification step (b) is performed in which the reaction mixture is contacted with water to separate the polyarylene sulfide resin, thereby preparing an aqueous solution containing the alkali metal-containing inorganic salt and the carboxyalkylamino group-containing compound. .
精製工程(b)において、前記反応混合物を、水と接触(以下、「水洗」ということがある)させた後、固液分離しポリアリーレンスルフィド樹脂を濾別する方法としては、例えば、前記粗反応混合物から有機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。 In the purification step (b), the reaction mixture is brought into contact with water (hereinafter, sometimes referred to as “washing”), followed by solid-liquid separation and filtration of the polyarylene sulfide resin. The reaction slurry obtained by solid-liquid separation of the organic polar solvent from the reaction mixture was added with water and stirred and then filtered using a filtration device, and the filtration residue containing moisture obtained by the above filtration (hereinafter “ Abbreviated as “water-containing cake”), and a method of adding water again to form a slurry and then filtering, or a method of adding water again and filtering while the water-containing cake is held in a filter.
前記水洗の際に反応スラリーに加える水の量は最終的に得られるポリアリーレンスルフィドの理論収量に対して2倍〜10倍の範囲にあることが好ましく洗浄効率の点から好ましく、上記の量の水を2〜10回、好ましくは2〜4回に分割して水洗に供することが好ましい。前記水洗は、窒素ないし空気雰囲気下、水温50℃〜100℃の範囲、洗浄効率が良好となる点から、なかでも70℃〜90℃の範囲で行うことが好ましい。前記水洗は、一回または複数回繰り返し行うことができる。複数回繰り返し水洗浄する場合、前記雰囲気・温度条件は同一でも異なっていても良い。 The amount of water added to the reaction slurry during the water washing 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, It is preferable to divide the water into 2 to 10 times, preferably 2 to 4 times, and wash it with water. The water washing is preferably performed in a nitrogen or air atmosphere in a water temperature range of 50 ° C. to 100 ° C. and a cleaning efficiency of 70 ° C. to 90 ° C., in particular. The water washing can be repeated once or a plurality of times. When water washing is repeated a plurality of times, the atmosphere and temperature conditions may be the same or different.
濾別されたポリアリーレンスルフィド樹脂には、微量のアルカリ金属含有無機塩やカルボキシアルキルアミノ基含有化合物が残留していることがあるため、さらに100〜275℃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し、残留していたアルカリ金属含有無機塩およびカルボキシアルキルアミノ基含有化合物を含む水溶液を抽出することができ、この水溶液も本発明に用いることができる。 The polyarylene sulfide resin separated by filtration may contain a trace amount of an alkali metal-containing inorganic salt or a carboxyalkylamino group-containing compound. Therefore, the polyarylene sulfide resin may be further solidified after contact with water in the range of 100 to 275 ° C. Liquid separation (hereinafter sometimes referred to as “hot water washing”), the polyarylene sulfide resin is filtered off, and the remaining aqueous solution containing the alkali metal-containing inorganic salt and the carboxyalkylamino group-containing compound can be extracted. This aqueous solution can also be used in the present invention.
熱水洗の温度は、例えば、120〜275℃の範囲であることが、カルボキシアルキルアミノ基含有化合物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0.2〜4.6MPa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。このような熱水処理によりポリアリーレンスルフィド樹脂中に包含されて残留しているアルカリ金属や前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物をより効率よく水中に抽出することができ、続いてポリアリーレンスルフィド樹脂を濾別することによってアルカリ金属含有無機塩およびカルボキシアルキルアミノ基含有化合物を含む水溶液を得ることができる。 The temperature of the hot water washing is preferably in the range of 120 to 275 ° C., for example, from the viewpoint of good extraction efficiency of the carboxyalkylamino group-containing compound. More specifically, it is preferable to perform the extraction treatment with hot water at 140 to 260 ° C. under the condition that the pressure of the gas phase in the reactor is 0.2 to 4.6 MPa. By such hydrothermal treatment, the remaining alkali metal contained in the polyarylene sulfide resin and the carboxyalkylamino group-containing compound can be more efficiently extracted into water, and then the polyarylene sulfide resin is filtered. By separating, an aqueous solution containing an alkali metal-containing inorganic salt and a carboxyalkylamino group-containing compound can be obtained.
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、前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物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カルボキシアルキルアミノ基含有化合物を除去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カルボキシアルキルアミノ基含有化合物の除去がより促進される。また1回目の熱水洗工程と2回目の熱水洗工程の条件は前記の条件より任意に選ぶことができるものの、1回目の熱水洗工程の温度は例えば120℃〜200℃の範囲にある温度に設定して、まず高アルカリ性の濾液を濾別して除去した後に、2回目の熱水洗工程の温度を1回目の熱水洗工程の温度より高い温度、例えば150℃〜275℃の範囲にある温度に設定して実施することが前記熱水洗で用いられる装置の耐薬品性の観点から好ましい。 As a specific method for performing such hot water washing, there is a method of washing the polyarylene sulfide resin filtered off after the water washing with stirring in water under a predetermined pressure condition and temperature condition in a pressure vessel. The amount of water at the time of hot water washing is preferably 1.5 times to 10 times the mass of polyarylene sulfide, from the point that the extraction efficiency of the carboxyalkylamino group-containing compound is good. The hot water washing may be performed in two or more times. For example, when hot water washing is repeated twice, it is preferable to perform filtration between the first hot water washing and the second hot water washing to remove the carboxyalkylamino group-containing compound extracted by the first hot water washing. Moreover, after performing hot water washing once, it may filter and may carry out an above described water washing. This operation also promotes the removal of the carboxyalkylamino group-containing compound. Moreover, although the conditions of the 1st hot water washing process and the 2nd hot water washing process can be selected arbitrarily from said conditions, the temperature of the 1st hot water washing process is the temperature which exists in the range of 120 to 200 degreeC, for example. After setting and removing the first highly alkaline filtrate by filtration, the temperature of the second hot water washing step is set to a temperature higher than the temperature of the first hot water washing step, for example, in the range of 150 ° C. to 275 ° C. It is preferable to implement it from the viewpoint of chemical resistance of the apparatus used in the hot water washing.
なお、固液分離(b)前、熱水洗前、熱水洗時あるいは熱水洗後に酸や塩基を添加してpH調整をすることができ、特にカルボキシアルキルアミノ基含有化合物において式中Xがアルカリ金属原子となり水に抽出され易くなることから、熱水洗後のpHが11.0以上13.0未満の範囲になるように制御することが好ましい。その際に用いる酸としては、例えば、塩酸、硫酸、炭酸、酢酸、シュウ酸等が挙げられ、これらの中でも炭酸、酢酸、シュウ酸が好ましい。また、常圧または加圧下で炭酸ガスを導入し接触させても良い。一方、塩基としては水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、または炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、リン酸ナトリウム等が挙げられ、これらの中でも水酸化ナトリウムが好ましい。 The pH can be adjusted by adding an acid or base before solid-liquid separation (b), before hot water washing, during hot water washing or after hot water washing. In particular, in the carboxyalkylamino group-containing compound, X is an alkali metal. Since it becomes an atom and is easily extracted into water, it is preferable to control so that the pH after hot water washing is in the range of 11.0 or more and less than 13.0. Examples of the acid used at that time include hydrochloric acid, sulfuric acid, carbonic acid, acetic acid, and oxalic acid. Among these, carbonic acid, acetic acid, and oxalic acid are preferable. Further, carbon dioxide gas may be introduced and contacted at normal pressure or under pressure. On the other hand, examples of the base include alkali metal hydroxides such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide, or sodium carbonate, ammonium carbonate, sodium phosphate, and the like. Among these, sodium hydroxide is preferable.
精製工程(b)において行う水洗は、撹拌機を有する水洗槽や、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ができる。また、100℃を超える熱水洗でも、撹拌機を有する水洗槽や、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ができる。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。 The water washing performed in the purification step (b) can be carried out using a water washing tank having a stirrer or a centrifuge for solid-liquid separation, but has a stirring blade inside the container and is filtered at the bottom. It can be carried out in a container having a mixing function provided with a filter. It is also possible to use a water washing tank having a stirrer or a centrifuge for solid-liquid separation even in hot water washing exceeding 100 ° C., but it has a stirring blade inside the container and is filtered at the bottom. It can be carried out in a closed type container provided with a filter for use or in a container having a mixing function capable of being sealed. In the present invention, water washing or hot water washing may be carried out continuously or in a batch manner.
なお、濾別されたポリアリーレンスルフィド樹脂は、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を得ても良いし、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ができる。 The filtered polyarylene sulfide resin may then be dried as it is to obtain a polyarylene sulfide resin powder. After further washing treatment, it is separated into solid and liquid, and dried to form a powder or granule. The polyarylene sulfide resin can be prepared.
上記の1)〜4)の重合方法を経由して調整されたアルカリ金属含有無機塩および前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物を含む水溶液は、前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物を多く含む傾向にあり、その量は水洗工程での洗浄の程度にもよるが、工業的な観点から一般的に2000〔mg/L〕以上、より水洗浄を行ったものでも1500〔mg/L〕以上の割合である。また、上記の5)の重合方法を経由して調整されたアルカリ金属含有無機塩および前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物を含む水溶液では、一般的に1500〔mg/L〕以上、より水洗浄を行ったものでも1100〔mg/L〕以上の割合である。 The aqueous solution containing the alkali metal-containing inorganic salt and the carboxyalkylamino group-containing compound prepared via the polymerization methods 1) to 4) described above tends to contain a large amount of the carboxyalkylamino group-containing compound. Although the amount depends on the degree of washing in the water washing step, it is generally 2000 [mg / L] or more from an industrial viewpoint, and even after water washing, the amount is 1500 [mg / L] or more. Moreover, in the aqueous solution containing the alkali metal-containing inorganic salt and the carboxyalkylamino group-containing compound prepared through the polymerization method of 5) above, the aqueous washing is generally performed at 1500 [mg / L] or more. Even the ratio is 1100 [mg / L] or more.
このようにして調製されたアルカリ金属含有無機塩および前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物を含む水溶液は、次に、酸を添加してpH6.0以下に調整する(工程1)。これにより前記一般式(1)は、主に、式中のXが水素原子であるカルボキシアルキルアミノ基含有化合物(以下、カルボキシアルキルアミノ基含有化合物(a1)という)となる。続く工程2において分離効率がさらに向上するため、該pH範囲は2.5〜5.5の範囲、さらには3.5〜4.5の範囲とすることが好ましい。この際に用いる酸としては、塩酸、硫酸、炭酸、酢酸などが挙げられ、これらの中でも塩酸が好ましい。また、酸の添加は0〜60℃の範囲、より好ましくは10〜40℃の範囲で、圧力0〜1.0Paの範囲で行うことができる。 The aqueous solution containing the alkali metal-containing inorganic salt and the carboxyalkylamino group-containing compound thus prepared is then adjusted to pH 6.0 or lower by adding an acid (step 1). Thereby, the general formula (1) mainly becomes a carboxyalkylamino group-containing compound (hereinafter referred to as carboxyalkylamino group-containing compound (a1)) in which X in the formula is a hydrogen atom. In order to further improve the separation efficiency in the subsequent step 2, the pH range is preferably in the range of 2.5 to 5.5, more preferably in the range of 3.5 to 4.5. Examples of the acid used in this case include hydrochloric acid, sulfuric acid, carbonic acid, and acetic acid. Among these, hydrochloric acid is preferable. The acid can be added in the range of 0 to 60 ° C., more preferably in the range of 10 to 40 ° C. and the pressure in the range of 0 to 1.0 Pa.
・工程2
工程2は、前記水溶液に非水溶性溶媒を加えて、前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物と非水溶性溶媒を含む有機相と、アルカリ金属含有無機塩を含む水相に分離する工程である。
・ Process 2
Step 2 is a step of adding a water-insoluble solvent to the aqueous solution to separate the organic phase containing the carboxyalkylamino group-containing compound and the water-insoluble solvent into an aqueous phase containing an alkali metal-containing inorganic salt.
工程2では、工程1で得られた、酸性にpH調整されたアルカリ金属含有無機塩および前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物(a1)を含む水溶液に非水溶性溶媒を加えて、前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物(a1)と非水溶性溶媒を含む有機相と、アルカリ金属含有無機塩を含む水相とに分離する。 In Step 2, a water-insoluble solvent is added to the aqueous solution containing the alkali metal-containing inorganic salt pH adjusted to acid and the carboxyalkylamino group-containing compound (a1) obtained in Step 1, and the carboxyalkylamino group is added. It isolate | separates into the organic phase containing a containing compound (a1) and a water-insoluble solvent, and the aqueous phase containing an alkali metal containing inorganic salt.
非水溶性溶媒としては、水と混合した後、相分離する有機溶媒であれば特に限定されるものではないが、n−ヘキサン、n−ヘプタンなどの長鎖脂肪族炭化水素や、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンなどの脂環式炭化水素や、ベンゼン、トルエンおよびキシレン等の芳香族炭化水素や、クロロホルム、クロロベンゼンおよびジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素などを挙げることができる。 The water-insoluble solvent is not particularly limited as long as it is an organic solvent that is mixed with water and then phase-separated, but long-chain aliphatic hydrocarbons such as n-hexane and n-heptane, cyclohexane, methyl Examples thereof include alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene, and halogenated hydrocarbons such as chloroform, chlorobenzene and dichlorobenzene.
工程2における非水溶性溶媒の添加量は、前記水溶液及び非水溶性溶媒の混合後、相分離する量であれば特に限定されるものではない。具体的には、非水溶性溶媒中のカルボキシアルキルアミノ基含有化合物(a1)の種類や濃度、溶媒自身の種類等によって異なるものの、前記水溶液100質量部に対して、例えば、1〜200質量部の範囲、好ましくは5〜50質量部の範囲である。 The amount of the water-insoluble solvent added in step 2 is not particularly limited as long as it is an amount that undergoes phase separation after mixing the aqueous solution and the water-insoluble solvent. Specifically, although depending on the type and concentration of the carboxyalkylamino group-containing compound (a1) in the water-insoluble solvent, the type of the solvent itself, etc., for example, 1 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the aqueous solution The range is preferably 5 to 50 parts by mass.
工程2における前記水溶液及び非水溶性溶媒の混合は、例えば、水および非水溶性溶媒が凝固せず、かつ、水または非水溶性溶媒が蒸散しない温度範囲であり、好ましくは、0〜90℃の温度範囲より好ましくは10〜60℃の温度範囲を挙げることができる。
工程2における前記水溶液及び非水溶性溶媒の混合は、攪拌装置、スタティックミキサー等の混合装置を用いて行ってよい。
The mixing of the aqueous solution and the water-insoluble solvent in the step 2 is, for example, a temperature range in which the water and the water-insoluble solvent do not coagulate and the water or the water-insoluble solvent does not evaporate, preferably 0 to 90 ° C. More preferably, a temperature range of 10 to 60 ° C. can be mentioned.
Mixing of the aqueous solution and the water-insoluble solvent in step 2 may be performed using a mixing device such as a stirring device or a static mixer.
・工程3
工程3は、工程2で相分離させたアルカリ金属含有無機塩を含む水溶液(水相)と、前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物と非水溶性溶媒を含む有機相とから、アルカリ金属含有無機塩を含む水相を除去して、前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物と非水溶性溶媒を含む有機相を回収する工程である。なお、分離した有機相を除去して、アルカリ金属含有無機塩を含む水溶液を回収する工程を工程3’と称する。
・ Process 3
In step 3, an alkali metal-containing inorganic salt is obtained from an aqueous solution (aqueous phase) containing the alkali metal-containing inorganic salt phase-separated in step 2 and an organic phase containing the carboxyalkylamino group-containing compound and a water-insoluble solvent. This is a step of removing the aqueous phase, and recovering the organic phase containing the carboxyalkylamino group-containing compound and a water-insoluble solvent. The step of removing the separated organic phase and recovering the aqueous solution containing the alkali metal-containing inorganic salt is referred to as step 3 ′.
相分離させた前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物(a2)と非水溶性溶媒を含む有機相とアルカリ金属含有無機塩を含む水相とは、公知の手段によりそれぞれを効率よく分離、回収する。このような方法としては、静置した後、デカンテーション等の分離、回収手段を採用することも可能であるが、特に回収効率を上げるため、工業的には、接触を充分行うための混合(ミキサー)部と、これを分離してそれぞれの対向流を均一に保つ分離(セトラー)部とを備えた、いわゆるミキサー・セトラー式分離抽出装置などを用いて、工程2、工程3および工程3’を同時または連続して行うことが好ましい。 The phase-separated carboxyalkylamino group-containing compound (a2), the organic phase containing a water-insoluble solvent, and the aqueous phase containing an alkali metal-containing inorganic salt are efficiently separated and recovered by known means. As such a method, it is possible to adopt separation and recovery means such as decantation after standing, but in order to increase the recovery efficiency, industrially, mixing for sufficient contact ( Step 2, Step 3 and Step 3 ′ using a so-called mixer / settler type separation / extraction device equipped with a (mixer) unit and a separation (settler) unit that separates this and keeps the respective counterflows uniform. Are preferably carried out simultaneously or sequentially.
また、工程3の操作は、加圧状態、常圧状態、減圧状態いずれの状態でも行うことができ、装置の簡便さから、常圧状態で行うことが好ましい。また、窒素、希ガスなどの非酸化性雰囲気下で行うこともできるが、装置の簡便さから大気中で行うことが好ましい。 Further, the operation in step 3 can be performed in any of a pressurized state, a normal pressure state, and a reduced pressure state, and is preferably performed in a normal pressure state from the simplicity of the apparatus. Moreover, although it can also carry out in non-oxidizing atmospheres, such as nitrogen and a noble gas, it is preferable to carry out in air | atmosphere from the simplicity of an apparatus.
なお、前記COD値を低減させるために、相分離された水相に非水溶性溶媒を加え、再び前記工程2および工程3’を繰り返してもよい。同様に、前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物の回収率を向上させるために、相分離された水相と非水溶性溶媒を加え、再び前記工程2および工程3を繰り返してもよい。 In order to reduce the COD value, a water-insoluble solvent may be added to the phase-separated aqueous phase, and Step 2 and Step 3 'may be repeated again. Similarly, in order to improve the recovery rate of the carboxyalkylamino group-containing compound, a phase-separated aqueous phase and a water-insoluble solvent may be added, and Step 2 and Step 3 may be repeated again.
なお、工程3’を経て得られたアルカリ金属含有無機塩を含む水溶液のCOD値は、工程1に供された前記アルカリ金属含有無機塩およびカルボキシアルキルアミノ基含有化合物を含む水溶液のCOD値に対し、20%以上、好ましくは40%以上、さらに好ましくは70%以上にまで削減することができる。さらに前記工程2および工程3を繰り返し行うことによってカルボキシアルキルアミノ基含有化合物を検出限界以下にまで削減することができる。 In addition, the COD value of the aqueous solution containing the alkali metal-containing inorganic salt obtained through the step 3 ′ is compared with the COD value of the aqueous solution containing the alkali metal-containing inorganic salt and the carboxyalkylamino group-containing compound subjected to the step 1. , 20% or more, preferably 40% or more, and more preferably 70% or more. Furthermore, the carboxyalkylamino group-containing compound can be reduced to below the detection limit by repeating Step 2 and Step 3.
また、工程3を経て得られたカルボキシアルキルアミノ基含有化合物はアルカリ金属含有無機塩を含む水溶液と分離されて、カルボキシアルキルアミノ基含有化合物および非水溶性溶媒を含む溶液として回収され、その際のカルボキシアルキルアミノ基含有化合物の回収率(抽出率)は、工程1に供された前記アルカリ金属含有無機塩およびカルボキシアルキルアミノ基含有化合物を含む水溶液中に含まれるカルボキシアルキルアミノ基含有化合物に対して、質量基準で40%以上、好ましくは50%以上、より好ましくは75%以上、さらに好ましくは90%以上の範囲である。さらに前記工程2および工程4を繰り返し行うことによって、99%以上とすることも可能である。 Further, the carboxyalkylamino group-containing compound obtained through the step 3 is separated from the aqueous solution containing the alkali metal-containing inorganic salt and recovered as a solution containing the carboxyalkylamino group-containing compound and the water-insoluble solvent. The recovery rate (extraction rate) of the carboxyalkylamino group-containing compound is relative to the carboxyalkylamino group-containing compound contained in the aqueous solution containing the alkali metal-containing inorganic salt and the carboxyalkylamino group-containing compound subjected to Step 1. , 40% or more on a mass basis, preferably 50% or more, more preferably 75% or more, and still more preferably 90% or more. Furthermore, it is also possible to make it 99% or more by repeating the said process 2 and the process 4.
・工程4
工程4は、工程3で回収されたカルボキシアルキルアミノ基含有化合物(a1)と非水溶性溶媒を含む溶液に、さらに、アルカリ性水溶液を加えて、前記非水溶性溶媒を分離する工程である。
工程4では、該組成物中のカルボキシアルキルアミノ基含有化合物(a1)にアルカリ性水溶液を加えることによって、主に、前記一般式(1)中のXがアルカリ金属原子であるカルボキシアルキルアミノ基含有化合物(以下、カルボキシアルキルアミノ基含有化合物(a2)という)となり、水相側に分離する。
・ Process 4
Step 4 is a step of further separating the water-insoluble solvent by adding an alkaline aqueous solution to the solution containing the carboxyalkylamino group-containing compound (a1) recovered in Step 3 and the water-insoluble solvent.
In step 4, by adding an alkaline aqueous solution to the carboxyalkylamino group-containing compound (a1) in the composition, the carboxyalkylamino group-containing compound wherein X in the general formula (1) is an alkali metal atom is mainly used. (Hereinafter referred to as a carboxyalkylamino group-containing compound (a2)), which is separated on the aqueous phase side.
工程4で用いるアルカリ性水溶液は、工程1のポリアリーレンスルフィド樹脂の重合工程で用いるものと同様のアルカリ金属水酸化物またはアルカリ金属硫化物を用いて調製することができる。アルカリ性水溶液中の該アルカリ金属水酸化物またはアルカリ金属硫化物の濃度は、カルボキシアルキルアミノ基含有化合物(a1)に対して同モル以上となるよう調整すれば特に問題ないが、具体的には0.2〜49質量%、好ましくは1.0〜10.0質量%の範囲である。 The alkaline aqueous solution used in step 4 can be prepared using the same alkali metal hydroxide or alkali metal sulfide as used in the polymerization step of the polyarylene sulfide resin in step 1. There is no particular problem if the concentration of the alkali metal hydroxide or alkali metal sulfide in the alkaline aqueous solution is adjusted to be equal to or higher than that of the carboxyalkylamino group-containing compound (a1). The range is from 2 to 49% by mass, preferably from 1.0 to 10.0% by mass.
・工程5
工程5は、工程4で相分離させたカルボキシアルキルアミノ基含有化合物(a2)を含む水溶液と非水溶性溶媒とから、非水溶性溶媒を除去して、カルボキシアルキルアミノ基含有化合物を含むアルカリ性水溶液を回収する工程である。なお、除去した非水溶性溶媒を回収する工程を工程5’と称する。
・ Process 5
Step 5 is an alkaline aqueous solution containing a carboxyalkylamino group-containing compound by removing the water-insoluble solvent from the aqueous solution containing the carboxyalkylamino group-containing compound (a2) phase-separated in Step 4 and the water-insoluble solvent. Is a step of recovering. The step of recovering the removed water-insoluble solvent is referred to as step 5 ′.
工程5において、カルボキシアルキルアミノ基含有化合物(a2)を含む水溶液と非水溶性溶媒とを分離した後、カルボキシアルキルアミノ基含有化合物(a2)を含む水溶液または非水溶性溶媒を回収する方法は、公知の手段により行うことができる。このような方法としては、静置した後、デカンテーション等の分離回収手段を採用することも可能であるが、特に回収効率を上げるため、工業的にはミキサー・セトラー式分離抽出装置などを用いて行うことが好ましい。なお、工程5’で回収された非水溶性溶媒は、工程2において再利用することができる。 In Step 5, after separating the aqueous solution containing the carboxyalkylamino group-containing compound (a2) and the water-insoluble solvent, the method of recovering the aqueous solution or water-insoluble solvent containing the carboxyalkylamino group-containing compound (a2) is as follows: This can be done by known means. As such a method, it is possible to adopt a separation and recovery means such as decantation after standing, but in order to increase the recovery efficiency in particular, a mixer / settler type separation / extraction device is used industrially. It is preferable to carry out. Note that the water-insoluble solvent recovered in step 5 'can be reused in step 2.
本発明の重合工程(a)は、上記工程5を経て得られたカルボキシアルキルアミノ基含有化合物を含むアルカリ性水溶液と、ポリハロ芳香族化合物と、非プロトン性極性溶媒と、(i)アルカリ金属硫化物と、または、(ii)アルカリ金属水硫化物及びアルカリ金属水酸化物と混合し、前記非プロトン性極性溶媒中で、前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物と、ポリハロ芳香族化合物と、(i)アルカリ金属硫化物とを、または、(ii)アルカリ金属水硫化物及びアルカリ金属水酸化物とを反応させて、ポリアリーレンスルフィド樹脂とアルカリ金属含有無機塩と前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物と非プロトン性極性溶媒を含む粗反応混合物を得る工程である。なお、重合工程(a)において、非プロトン性極性溶媒、ポリハロ芳香族化合物、アルカリ金属硫化物、アルカリ金属水硫化物及びアルカリ金属水酸化物は、前記重合工程(b)で用いたものと同様のものを同様に用いることができる。 The polymerization step (a) of the present invention comprises an alkaline aqueous solution containing a carboxyalkylamino group-containing compound obtained through the above step 5, a polyhaloaromatic compound, an aprotic polar solvent, and (i) an alkali metal sulfide. Or (ii) mixed with an alkali metal hydrosulfide and an alkali metal hydroxide, and in the aprotic polar solvent, the carboxyalkylamino group-containing compound, a polyhaloaromatic compound, and (i) an alkali A metal sulfide, or (ii) a reaction between an alkali metal hydrosulfide and an alkali metal hydroxide, a polyarylene sulfide resin, an alkali metal-containing inorganic salt, the carboxyalkylamino group-containing compound, and an aprotic compound This is a step of obtaining a crude reaction mixture containing a polar solvent. In the polymerization step (a), the aprotic polar solvent, polyhaloaromatic compound, alkali metal sulfide, alkali metal hydrosulfide and alkali metal hydroxide are the same as those used in the polymerization step (b). Can be used as well.
上記工程5を経て得られたカルボキシアルキルアミノ基含有化合物を含むアルカリ性水溶液は水溶液として原料に供されることから、上記工程5を経て得られたカルボキシアルキルアミノ基含有化合物を含むアルカリ性水溶液と、ポリハロ芳香族化合物と、非プロトン性極性溶媒と、(i)アルカリ金属硫化物と、または、(ii)アルカリ金属水硫化物及びアルカリ金属水酸化物と混合した後、適宜脱水操作を行い、調整することが好ましい。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が、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5−1〜5−3の方法)においては0.9モル以下、好ましくは0.05〜0.3モル、より好ましくは0.01〜0.02モル以下の範囲となるよう行えばよい。 Since the alkaline aqueous solution containing the carboxyalkylamino group-containing compound obtained through the step 5 is used as a raw material as an aqueous solution, the alkaline aqueous solution containing the carboxyalkylamino group-containing compound obtained through the step 5 and a polyhalo After mixing with an aromatic compound, an aprotic polar solvent, (i) an alkali metal sulfide, or (ii) an alkali metal hydrosulfide and an alkali metal hydroxide, an appropriate dehydration operation is performed for adjustment. It is preferable. The proportion is appropriately adjusted in view of the polymerization method and the molecular weight and productivity of the polymer to be obtained. Specifically, it is 2.0 mol or less, preferably 1. In the case where the dehydration operation is further performed in the presence of a polyhaloaromatic compound (for example, the method of 5-1 to 5-3 in the following specific embodiment), the amount is 0.9 mol or less. , Preferably 0.05 to 0.3 mol, more preferably 0.01 to 0.02 mol or less.
重合工程(a)において、カルボキシアルキルアミノ基含有化合物の仕込量は、スルフィド化剤の硫黄原子1モルに対して0.5〜10ミリモルの範囲、好ましくは1.5〜8.0ミリモルの範囲となるよう行う。また、ポリハロ芳香族化合物の仕込量は、反応開始時、前記スルフィド化剤の硫黄原子1モルに対して、0.2モル〜5.0モルの範囲、好ましくは0.8〜1.3モルの範囲、さらに好ましくは0.9〜1.1モルの範囲となるよう適宜調整する。 In the polymerization step (a), the amount of the carboxyalkylamino group-containing compound is in the range of 0.5 to 10 mmol, preferably in the range of 1.5 to 8.0 mmol, with respect to 1 mol of the sulfur atom of the sulfidizing agent. Do as follows. Further, the charged amount of the polyhaloaromatic compound is in the range of 0.2 mol to 5.0 mol, preferably 0.8 to 1.3 mol with respect to 1 mol of the sulfur atom of the sulfiding agent at the start of the reaction. Is adjusted as appropriate, more preferably in the range of 0.9 to 1.1 mol.
スルフィド化剤として用いる、(i)アルカリ金属硫化物とを、または、(ii)アルカリ金属水硫化物及びアルカリ金属水酸化物のうち、アルカリ金属水酸化物またはアルカリ金属硫化物の仕込量が、上記の工程5を経て得られたカルボキシアルキルアミノ基含有化合物を含むアルカリ性水溶液中に含まれるアルカリ金属水酸化物またはアルカリ金属硫化物のみで不足する場合には、新たにアルカリ金属水酸化物またはアルカリ金属硫化物を加えて当該範囲内となるよう適宜調整することができる。 (I) alkali metal sulfide used as a sulfidizing agent, or (ii) among alkali metal hydrosulfide and alkali metal hydroxide, the amount of alkali metal hydroxide or alkali metal sulfide charged is When the alkali metal hydroxide or alkali metal sulfide contained in the alkaline aqueous solution containing the carboxyalkylamino group-containing compound obtained through the above step 5 is insufficient, a new alkali metal hydroxide or alkali is newly added. It can adjust suitably so that it may become in the said range by adding a metal sulfide.
重合工程(a)においてポリアリーレンスルフィド樹脂の重合反応は、前記非プロトン性極性溶媒と前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物の存在下、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、前記非プロトン性極性溶媒と前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物の存在下、スルフィド化剤として上記アルカリ金属水硫化物及びアルカリ金属水酸化物と、ポリハロ芳香族化合物とを反応させる。重合条件は一般に、温度200〜330℃の範囲であり、圧力は重合溶媒及び重合モノマーであるポリハロ芳香族化合物を実質的に液相に保持するような範囲であるべきであり、一般には0.1〜20MPaの範囲、好ましくは0.1〜2MPaの範囲より選択される。また、非プロトン性極性溶媒の仕込量は、スルフィド化剤の硫黄原子1モルに対して、1.0〜6.0モルの範囲、好ましくは2.5〜4.5モルの範囲となるよう調整する。 In the polymerization step (a), the polymerization reaction of the polyarylene sulfide resin is carried out by combining the alkali metal sulfide and the polyhaloaromatic compound as a sulfidizing agent in the presence of the aprotic polar solvent and the carboxyalkylamino group-containing compound. React. Alternatively, the polymerization reaction of the polyarylene sulfide resin is carried out in the presence of the aprotic polar solvent and the carboxyalkylamino group-containing compound, and the alkali metal hydrosulfide and alkali metal hydroxide as a sulfidizing agent, and a polyhaloaromatic compound. The compound is reacted. The polymerization conditions are generally in the range of 200 to 330 ° C., and the pressure should be in such a range as to keep the polymerization solvent and the polymerization monomer polyhaloaromatic compound in a substantially liquid phase. It is selected from the range of 1-20 MPa, preferably from the range of 0.1-2 MPa. The amount of the aprotic polar solvent charged is in the range of 1.0 to 6.0 mol, preferably in the range of 2.5 to 4.5 mol, with respect to 1 mol of the sulfur atom of the sulfidizing agent. adjust.
重合工程(a)においてポリアリーレンスルフィド樹脂の重合反応は、前記非プロトン性極性溶媒と前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物の存在下、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、前記非プロトン性極性溶媒と前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物の存在下、スルフィド化剤として上記アルカリ金属水硫化物及びアルカリ金属水酸化物と、ポリハロ芳香族化合物とを反応させる。重合条件は一般に、温度200〜330℃の範囲であり、圧力は重合溶媒及び重合モノマーであるポリハロ芳香族化合物を実質的に液相に保持するような範囲であるべきであり、一般には0.1〜20MPaの範囲、好ましくは0.1〜2MPaの範囲より選択される。ポリハロ芳香族化合物の仕込量は、反応開始時、前記スルフィド化剤の硫黄原子1モルに対して、0.2モル〜5.0モルの範囲、好ましくは0.8〜1.3モルの範囲、さらに好ましくは0.9〜1.1モルの範囲となるよう調整する。 In the polymerization step (a), the polymerization reaction of the polyarylene sulfide resin is carried out by combining the alkali metal sulfide and the polyhaloaromatic compound as a sulfidizing agent in the presence of the aprotic polar solvent and the carboxyalkylamino group-containing compound. React. Alternatively, the polymerization reaction of the polyarylene sulfide resin is carried out in the presence of the aprotic polar solvent and the carboxyalkylamino group-containing compound, and the alkali metal hydrosulfide and alkali metal hydroxide as a sulfidizing agent, and a polyhaloaromatic compound. The compound is reacted. The polymerization conditions are generally in the range of 200 to 330 ° C., and the pressure should be in such a range as to keep the polymerization solvent and the polymerization monomer polyhaloaromatic compound in a substantially liquid phase. It is selected from the range of 1-20 MPa, preferably from the range of 0.1-2 MPa. The charged amount of the polyhaloaromatic compound is in the range of 0.2 mol to 5.0 mol, preferably in the range of 0.8 to 1.3 mol with respect to 1 mol of the sulfur atom of the sulfiding agent at the start of the reaction. More preferably, it is adjusted to be in the range of 0.9 to 1.1 mol.
上記した非プロトン性極性溶媒と前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物の存在下、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架橋剤を使用する方法、
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前記カルボキシアルキルアミノ基含有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、などが挙げられる。
As a specific embodiment for polymerizing the sulfidizing agent and the polyhaloaromatic compound in the presence of the aprotic polar solvent and the carboxyalkylamino group-containing compound, for example,
1) A method using a polymerization aid such as an alkali metal carboxylate or lithium halide,
2) A method using a crosslinking agent such as an aromatic polyhalogen compound,
3) A method in which a polymerization reaction is carried out in the presence of a small amount of water and then water is added for further polymerization,
4) During the reaction between the alkali metal sulfide, the aromatic dihalogen compound and the carboxyalkylamino group-containing compound, the gas phase portion of the reaction vessel is cooled to condense part of the gas phase in the reaction vessel to the liquid phase. And a method of refluxing.
さらに、下記5−1)〜5−3)も好ましい方法として挙げられる。
5−1)ポリハロ芳香族化合物と前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物の存在下、含水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、前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物とを、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。
Furthermore, the following 5-1) to 5-3) are also mentioned as preferable methods.
5-1) Hydrous alkali metal sulfide, or hydrous alkali metal hydrosulfide and alkali metal hydroxide, and an amide having an aliphatic cyclic structure in the presence of the polyhaloaromatic compound and the carboxyalkylamino group-containing compound, A step of producing a slurry containing solid alkali metal sulfide by reacting urea or lactam while dehydrating, and after producing the slurry, a polar organic solvent such as NMP is further added, and water is distilled off for dehydration. In the slurry obtained through the dehydration step, a polyhaloaromatic compound, an alkali metal hydrosulfide, and an alkali metal salt of an amide, urea or lactam hydrolyzate having the aliphatic cyclic structure. And the amount of water existing in the reaction system with respect to 1 mol of a polar organic solvent such as NMP. Method for producing a polyarylene sulfide resin having a step of performing polymerization by reacting 0.02 mol as an essential production step.
5−2)ポリハロ芳香族化合物の存在下、含水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、更にカルボキシアルキルアミノ基含有化合物および非プロトン性極性溶媒を含む溶液を加え、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、前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物とを、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。 5-2) In the presence of a polyhaloaromatic compound, hydrous alkali metal sulfide, hydrous alkali metal hydrosulfide and alkali metal hydroxide, and amide, urea or lactam having an aliphatic cyclic structure are dehydrated. The step of producing a slurry containing a solid alkali metal sulfide by reacting while adding the solution containing a carboxyalkylamino group-containing compound and an aprotic polar solvent, and distilling off the water. In the slurry obtained through the step of dehydration and then through the dehydration step, polyhaloaromatic compound, alkali metal hydrosulfide, alkali metal of hydrolyzate of amide, urea or lactam having the above aliphatic cyclic structure The salt and the carboxyalkylamino group-containing compound are present in the reaction system with respect to 1 mol of a polar organic solvent such as NMP. Method for producing a polyarylene sulfide resin having a step of content of which polymerization is carried out by reacting 0.02 mol as an essential production step.
5−3)ポリハロ芳香族化合物の存在下、含水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にカルボキシアルキルアミノ基含有化合物および非プロトン性極性溶媒を含む溶液を加え、その後、該スラリー中で、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、前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物とを、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。 5-3) In the presence of a polyhaloaromatic compound, hydrous alkali metal sulfide, hydrous alkali metal hydrosulfide and alkali metal hydroxide, and amide, urea or lactam having an aliphatic cyclic structure are dehydrated. A step of producing a slurry containing a solid alkali metal sulfide by reacting with the reaction, a step of adding a polar organic solvent such as NMP after the slurry is produced, and performing dehydration by distilling off water, followed by a dehydration step A solution containing a carboxyalkylamino group-containing compound and an aprotic polar solvent is added to the slurry obtained through the steps, and then, in the slurry, a polyhaloaromatic compound, an alkali metal hydrosulfide, and the aliphatic cyclic structure An amide, urea or lactam alkali metal salt having a carboxyalkylamino group-containing compound Method for producing a polyarylene sulfide resin amount of water existing in the reaction system has as an essential production step the step of performing the polymerization by reacting 0.02 moles or less with respect to polar organic solvents one mole of such.
<固液分離工程(a)>
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ポリアリーレンスルフィド樹脂とアルカリ金属含有無機塩と前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物を含む反応混合物を得る固液分離工程(a)を行う。本工程は、前記固液分離工程(b)と同様に行うことができる。
<Solid-liquid separation step (a)>
Subsequently, a solid-liquid separation step (a) in which the aprotic polar solvent is solid-liquid separated from the crude reaction mixture to obtain a reaction mixture containing a polyarylene sulfide resin, an alkali metal-containing inorganic salt, and the carboxyalkylamino group-containing compound (a )I do. This step can be performed in the same manner as the solid-liquid separation step (b).
<精製工程(a)>
本発明は、さらに固液分離工程で得られた該反応混合物を水と接触させて、ポリアリーレンスルフィド樹脂を濾別し回収する精製工程(a)を有する。本工程は、前記精製工程(b)と同様に行うことができる。
<Purification step (a)>
The present invention further includes a purification step (a) in which the reaction mixture obtained in the solid-liquid separation step is brought into contact with water to separate and recover the polyarylene sulfide resin. This step can be performed in the same manner as the purification step (b).
濾別されたポリアリーレンスルフィド樹脂は回収され、その後、そのまま乾燥してポリアリーレンスルフィド樹脂粉末として用いても良いし、更に洗浄処理した後、固液分離し、乾燥を行って粉末状ないし顆粒状のポリアリーレンスルフィド樹脂として調製することもできる。 The polyarylene sulfide resin separated by filtration is recovered and then dried as it is, and may be used as a polyarylene sulfide resin powder. Further, after washing treatment, solid-liquid separation is performed, and drying is performed to form a powder or granule. It can also be prepared as a polyarylene sulfide resin.
このように、カルボキシアルキルアミノ基含有化合物は、従来、産業廃棄物として処理されていたものの、アルカリ金属含有無機塩と分離することにより、原料としてポリアリーレンスルフィド重合工程で再利用できる。このため、本発明により産業廃棄物の低減が可能である。 Thus, although the carboxyalkylamino group-containing compound has been conventionally treated as industrial waste, it can be reused as a raw material in the polyarylene sulfide polymerization step by separating it from the alkali metal-containing inorganic salt. For this reason, industrial waste can be reduced by the present invention.
上記のようにカルボキシアルキルアミノ基含有化合物を原料の一部として重合されたポリアリーレンスルフィド樹脂は、本発明の効果を損ねない範囲で、離型剤、着色剤、耐熱安定剤、紫外線安定剤、発泡剤、防錆剤、難燃剤、滑剤、カップリング剤、充填材などの添加剤を含有せしめることができる。更に、同様に下記のごとき合成樹脂及びエラストマーを混合して使用することもできる。これら合成樹脂としては、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリアリーレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ四弗化エチレン、ポリ二弗化エチレン、ポリスチレン、ABS樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、液晶ポリマー等が挙げられ、エラストマーとしては、ポリオレフィン系ゴム、弗素ゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。 As described above, the polyarylene sulfide resin polymerized using a carboxyalkylamino group-containing compound as a part of the raw material is within a range that does not impair the effects of the present invention, a release agent, a colorant, a heat stabilizer, an ultraviolet light stabilizer, Additives such as a foaming agent, a rust inhibitor, a flame retardant, a lubricant, a coupling agent, and a filler can be contained. Furthermore, the following synthetic resins and elastomers can also be mixed and used. These synthetic resins include polyester, polyamide, polyimide, polyetherimide, polycarbonate, polyphenylene ether, polysulfone, polyethersulfone, polyetheretherketone, polyetherketone, polyarylene, polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene, Examples thereof include poly (difluoroethylene), polystyrene, ABS resin, epoxy resin, silicone resin, phenol resin, urethane resin, and liquid crystal polymer. Examples of the elastomer include polyolefin rubber, fluorine rubber, and silicone rubber.
このようにして得ら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。 The polyarylene sulfide resin thus obtained is excellent in heat resistance, moldability, dimensional stability, etc. by various melt processing methods such as injection molding, extrusion molding, compression molding, and blow molding, particularly with epoxy resin. A molded product having excellent adhesion can be produced. For this reason, for example, electrical / electronic parts such as connectors / printed boards / encapsulated molded products, automotive parts such as lamp reflectors / various electrical components, interior materials such as various buildings, aircraft / automobiles, or OA equipment parts / It can be widely used as injection molding / compression molding products such as precision parts such as camera parts and watch parts, or extrusion molding and pultrusion molding products such as fibers, films, sheets, and pipes.
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.
〔参考例1〕 ポリアリーレンスルフィド樹脂の製造
圧力計、温度計、コンデンサーを連結した撹拌翼および底弁付き150リットルオートクレーブに、45%水硫化ソーダ(47.55質量%NaSH)14.148kg、48%苛性ソーダ(48.7重量%NaOH)9.317kgと、N−メチル−2−ピロリドン38.0kgを仕込んだ。窒素気流下攪拌しながら209℃まで昇温して、水11.916kgを留出させた(残存する水分量はNaSH1モル当り1.13モル)。その後、オートクレーブを密閉して180℃まで冷却し、パラジクロロベンゼン17.129kg及びN−メチル−2−ピロリドン16.0kgを仕込んだ。液温150℃で窒素ガスを用いてゲージ圧で0.1MPaに加圧して昇温を開始した。液温260℃で3時間攪拌しつつ反応を進め、オートクレーブ上部を散水することにより冷却した。次に降温させると共にオートクレーブ上部の冷却を止めた。オートクレーブ上部を冷却中、液温が下がらないように一定に保持した。反応中の最高圧力は、0.86MPaであった。反応後、冷却し、温度100℃で底弁を開き、反応スラリーを平板ろ過機に移送し120℃で加圧ろ過したのち、N−メチル−2−ピロリドン16.0kgを加え、加圧ろ過した。ろ過後、撹拌翼付き真空乾燥機を用いて、減圧下150℃で2時間撹拌してN−メチル−2−ピロリドンを留去した。次に70℃温水90kgを加え撹拌したのち、濾過し、さらに70℃温水25kgを加え濾過し、濾液を集めて「水溶液(A)」を調製した。水溶液(A)中のCP−MABA濃度は1.84〔g/L〕、ポリアリーレンスルフィド樹脂濃度は0〔質量%〕であった。
[Reference Example 1] Production of polyarylene sulfide resin A 150 liter autoclave with a pressure gauge, a thermometer, a condenser connected with a stirring blade and a bottom valve, 45% sodium hydrosulfide (47.55 mass% NaSH) 14.148 kg, 48 % Caustic soda (48.7 wt% NaOH) 9.317 kg and N-methyl-2-pyrrolidone 38.0 kg were charged. While stirring under a nitrogen stream, the temperature was raised to 209 ° C. to distill 11.916 kg of water (the amount of water remaining was 1.13 mol per 1 mol of NaSH). Thereafter, the autoclave was sealed and cooled to 180 ° C., and 17.129 kg of paradichlorobenzene and 16.0 kg of N-methyl-2-pyrrolidone were charged. The temperature was raised by pressurizing to 0.1 MPa with a gauge pressure using nitrogen gas at a liquid temperature of 150 ° C. The reaction was allowed to proceed with stirring at a liquid temperature of 260 ° C. for 3 hours, and the upper part of the autoclave was sprinkled to cool it. Next, the temperature was lowered and cooling of the upper part of the autoclave was stopped. The upper part of the autoclave was kept constant during cooling to prevent the liquid temperature from dropping. The maximum pressure during the reaction was 0.86 MPa. After the reaction, it was cooled, the bottom valve was opened at a temperature of 100 ° C., the reaction slurry was transferred to a flat plate filter and filtered under pressure at 120 ° C., and 16.0 kg of N-methyl-2-pyrrolidone was added, followed by pressure filtration. . After filtration, the mixture was stirred for 2 hours at 150 ° C. under reduced pressure using a vacuum dryer with a stirring blade to distill off N-methyl-2-pyrrolidone. Next, 90 kg of 70 ° C. warm water was added and stirred, followed by filtration. Further, 25 kg of 70 ° C. warm water was added and filtered, and the filtrate was collected to prepare “aqueous solution (A)”. The CP-MABA concentration in the aqueous solution (A) was 1.84 [g / L], and the polyarylene sulfide resin concentration was 0 [mass%].
〔参考例2〕
水溶液(A)30Lに撹拌しながら塩酸を加え、pH4.0に調整した後、撹拌機と加熱装置を備えたオートクレーブにpH調整した水溶液(A)とp−キシレン3Lを入れ、室温で30分撹拌した後、撹拌を停止し、静置した。デカンターにオートクレーブの底弁を開き、内容液を移送しながら、デカンターで有機溶媒相(上層)と水相(下層)に分離した。得られた有機溶媒相中のCP−MABAは16.0g/Lであった。
次に、有機溶媒相10Lと3%苛性ソーダ0.25Lを撹拌機付き容器に入れ、30分間撹拌したのち、デカンターに全量を移送し、静置した。有機溶媒相と水相に分離したら、有機溶媒相および水相それぞれを回収した。水相からは、CP−MABA159g/Lを含む苛性ソーダ水溶液を得た。
[Reference Example 2]
Hydrochloric acid was added to 30 L of the aqueous solution (A) while stirring to adjust the pH to 4.0, and then the aqueous solution (A) adjusted to pH and 3 L of p-xylene were placed in an autoclave equipped with a stirrer and a heating device, and 30 minutes at room temperature After stirring, stirring was stopped and allowed to stand. The bottom valve of the autoclave was opened in the decanter, and the organic solvent phase (upper layer) and the aqueous phase (lower layer) were separated with the decanter while transferring the content liquid. CP-MABA in the obtained organic solvent phase was 16.0 g / L.
Next, 10 L of organic solvent phase and 0.25 L of 3% caustic soda were put in a container equipped with a stirrer and stirred for 30 minutes, and then the whole amount was transferred to a decanter and allowed to stand. When the organic solvent phase and the aqueous phase were separated, the organic solvent phase and the aqueous phase were recovered. From the aqueous phase, an aqueous caustic soda solution containing 159 g / L of CP-MABA was obtained.
〔CP−MABAの測定方法〕
参考例1における水溶液(A)中のCP−MABA濃度および参考例2における有機溶媒相中のCP−MABA濃度および最終的に得られた水相中のCP−MABA濃度は、調整した測定サンプルのHPLC測定を行い、下記の方法で作製した標準サンプルと同じ保持時間のピーク面積と検量線とから液中の濃度を求め、算出した。
[Measurement method of CP-MABA]
The CP-MABA concentration in the aqueous solution (A) in Reference Example 1 and the CP-MABA concentration in the organic solvent phase in Reference Example 2 and the CP-MABA concentration in the finally obtained aqueous phase are the values of the prepared measurement samples. An HPLC measurement was performed, and the concentration in the liquid was determined and calculated from the peak area and calibration curve having the same retention time as the standard sample prepared by the following method.
(サンプル調製)
水溶液(A)ないし水相中のCP−MABAは、そのまま移動相を加えて調製した。一方、有機溶媒中のCP−MABAは有機溶媒をエバポレータで留去したのち、残渣にHPLCの移動相を加え溶解して調製した。
(Sample preparation)
CP-MABA in the aqueous solution (A) or aqueous phase was prepared by adding the mobile phase as it was. On the other hand, CP-MABA in an organic solvent was prepared by distilling off the organic solvent with an evaporator and then adding an HPLC mobile phase to the residue and dissolving it.
(標準サンプル:CP−MABAの合成)
48%NaOH水溶液83.4g(1.0モル)とN‐メチル‐2‐ピロリドン297.4g(3.0モル)を、撹拌機付き耐圧容器に仕込み、230℃で3時間撹拌した。この撹拌が終了した後、温度230℃のままバルブを開き、放圧し、N‐メチル‐2‐ピロリドンの蒸気圧程度である230℃において0.1MPaまで圧力を低下させ、水を留去した。その後、再び密閉し200℃程度まで温度を低下させた。
(Standard sample: CP-MABA synthesis)
83.4 g (1.0 mol) of 48% NaOH aqueous solution and 297.4 g (3.0 mol) of N-methyl-2-pyrrolidone were charged in a pressure vessel equipped with a stirrer and stirred at 230 ° C. for 3 hours. After the stirring was completed, the valve was opened with the temperature kept at 230 ° C., the pressure was released, and the pressure was reduced to 0.1 MPa at 230 ° C., which is about the vapor pressure of N-methyl-2-pyrrolidone, and water was distilled off. Then, it sealed again and the temperature was reduced to about 200 degreeC.
p−ジクロロベンゼン147.0g(1.0モル)を60℃以上の温度条件下で加熱溶解して反応混合物中に投入し、250℃まで昇温後4時間撹拌した。この撹拌が終了した後、室温まで冷却した。p−ジクロロベンゼンの反応率は31モル%であった。冷却後、内容物を取り出し、水を加えて撹拌後、未反応のp−ジクロロベンゼンが不溶物となって残ったものをろ過によって取り除いた。 147.0 g (1.0 mol) of p-dichlorobenzene was heated and dissolved under a temperature condition of 60 ° C. or higher, charged into the reaction mixture, heated to 250 ° C., and stirred for 4 hours. After completion of this stirring, the mixture was cooled to room temperature. The reaction rate of p-dichlorobenzene was 31 mol%. After cooling, the contents were taken out, water was added, and the mixture was stirred. Unreacted p-dichlorobenzene remained as an insoluble matter and was removed by filtration.
次いで、ろ液である水溶液に塩酸を加えて該水溶液のpHを4に調整した。このとき水溶液中に褐色オイル状のCP−MABA(水素型)が生じた。そこにクロロホルムを加えて褐色オイル状物質を抽出した。このときの水相には、N−メチル−2−ピロリドン及びその開環物である4−メチルアミノ酪酸(以下「MABA」と略記する。)が含まれるため水相は廃棄した。クロロホルム相は水洗を2回繰り返した。 Next, hydrochloric acid was added to the aqueous solution as the filtrate to adjust the pH of the aqueous solution to 4. At this time, brown oily CP-MABA (hydrogen type) was formed in the aqueous solution. Chloroform was added thereto to extract a brown oily substance. Since the aqueous phase at this time contained N-methyl-2-pyrrolidone and its ring-opened product, 4-methylaminobutyric acid (hereinafter abbreviated as “MABA”), the aqueous phase was discarded. The chloroform phase was washed twice with water.
クロロホルム相に水を加えてスラリー化した状態で48%NaOH水溶液を加え、該スラリーのpHを13に調整した。このときCP−MABAはナトリウム塩となって水相に移り、クロロホルム相には副生成物であるp−クロロ−N−メチルアニリン及びN−メチルアニリンが溶解しているためクロロホルム相は廃棄した。水相はクロロホルム洗浄を2回繰り返した。 In a state where water was added to the chloroform phase to form a slurry, a 48% NaOH aqueous solution was added to adjust the pH of the slurry to 13. At this time, CP-MABA was converted to a sodium salt and moved to the aqueous phase, and the chloroform phase was discarded because p-chloro-N-methylaniline and N-methylaniline as by-products were dissolved in the chloroform phase. The aqueous phase was washed twice with chloroform.
水溶液に希塩酸を加えて該水溶液のpHを1以下に調整した。このときCP−MABAは塩酸塩となって水溶液中にとどまるので、水溶液にクロロホルムを加えて、副生成物であるp−クロロフェノールを抽出した。p−クロロフェノールが溶解したクロロホルム相は廃棄した。 Dilute hydrochloric acid was added to the aqueous solution to adjust the pH of the aqueous solution to 1 or less. At this time, CP-MABA became hydrochloride and remained in the aqueous solution, so chloroform was added to the aqueous solution to extract p-chlorophenol as a by-product. The chloroform phase in which p-chlorophenol was dissolved was discarded.
残った水溶液に48%NaOH水溶液を加え、該水溶液のpHを4に調整した。これにより、CP−MABAの塩酸塩が中和され、褐色オイル状のCP−MABA(水素型)が水溶液から析出した。CP−MABA(水素型)をクロロホルムで抽出し、クロロホルムを減圧除去することによってCP−MABA(水素型)を得た。 A 48% aqueous NaOH solution was added to the remaining aqueous solution to adjust the pH of the aqueous solution to 4. As a result, the hydrochloride of CP-MABA was neutralized, and brown oily CP-MABA (hydrogen type) was precipitated from the aqueous solution. CP-MABA (hydrogen type) was extracted with chloroform, and chloroform was removed under reduced pressure to obtain CP-MABA (hydrogen type).
〔ポリアリーレンスルフィド樹脂濃度の測定〕
水溶液(A)中におけるポリアリーレンスルフィド樹脂濃度は以下のとおり測定した。
該水溶液(A)100質量部にクロロホルム20質量部を加え、分析ロートで混合抽出し、分液してクロロホルム層と水層に分離した。移動相にクロロホルムを用いた液体クロマトグラフ装置でクロロホルム層を測定し、得られたピークから前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物のピークを除いたエリア面積(A)を求めた。但し、事前に所定濃度の前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物のクロロホルム溶液を測定し、保持時間を測定しておくことで、前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物のピークを判別した。また、別途ポリアリーレンスルフォド樹脂濃度0.32wt%のクロロホルム溶液のエリア面積(B)を求め、下記式より、該水溶液(A)中のポリアリーレンスルフィド樹脂濃度を算出した。
[Measurement of polyarylene sulfide resin concentration]
The polyarylene sulfide resin concentration in the aqueous solution (A) was measured as follows.
To 100 parts by mass of the aqueous solution (A), 20 parts by mass of chloroform was added, mixed and extracted with an analytical funnel, and separated to separate a chloroform layer and an aqueous layer. The chloroform layer was measured with a liquid chromatograph apparatus using chloroform as the mobile phase, and the area area (A) obtained by removing the peak of the carboxyalkylamino group-containing compound from the obtained peak was determined. However, the peak of the carboxyalkylamino group-containing compound was determined by measuring in advance a chloroform solution of the carboxyalkylamino group-containing compound at a predetermined concentration and measuring the retention time. Separately, the area area (B) of a chloroform solution having a polyarylene sulfide resin concentration of 0.32 wt% was obtained, and the polyarylene sulfide resin concentration in the aqueous solution (A) was calculated from the following formula.
〔実施例1〕
圧力計、温度計、コンデンサーを連結したオートクレーブに、45%水硫化ソーダ(47.55質量%NaSH)589.48g、48%苛性ソーダ(48.7質量%NaOH)393.41gと、参考例2で得られたCP−MABA(159g/L)を含む3%苛性ソーダ水溶液(2.54質量%NaOH)25.11g(CP−MABA3.9g含有)と、N−メチル−2−ピロリドン1583gを仕込んだ。窒素気流下攪拌しながら209℃まで昇温して、水496.48gを留出させた(残存する水分量はNaSH1モル当り1.13モル)。その後、オートクレーブを密閉して180℃まで冷却し、p−ジクロロベンゼン713.09gとN−メチル−2−ピロリドン667gを仕込んだ。液温150℃で窒素ガスを用いてゲージ圧で0.1MPaに加圧して昇温を開始した。液温260℃で3時間攪拌しつつ反応を進め、オートクレーブ上部を散水することにより冷却した。次に降温させると共にオートクレーブ上部の冷却を止めた。オートクレーブ上部を冷却中、液温が下がらないように一定に保持した。反応中の最高圧力は、0.86MPaであった。反応後、冷却し、温度170℃の時点でシュウ酸・2水和物11.83g(93.8ミリモル)をN−メチル−2−ピロリドン27.60g中に含む溶液を加え、30分間攪拌後、室温まで冷却した。反応スラリーを120℃に加熱し、減圧ろ過した後、攪拌翼付き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3780gを加え攪拌した後、ろ過し、さらに70℃温水1080gを加えてろ過した。70℃温水1080gをさらに加え、160℃熱水先した後、ろ過し、さらに70℃温水1080gを加えろ過した。得られた含水ケーキを120℃の熱風循環乾燥機で12時間乾燥して、PPS樹脂(1)を得た。得られたPPS樹脂(1)の溶融粘度(V6)、PPS樹脂中のカルボキシ基含有量、PPS樹脂中のCP−MABA含有量をそれぞれ測定した。その結果を下表1に示す。
[Example 1]
In an autoclave connected with a pressure gauge, a thermometer, and a condenser, 589.48 g of 45% sodium hydrosulfide (47.55 mass% NaSH), 393.41 g of 48% caustic soda (48.7 mass% NaOH) The obtained CP-MABA (159 g / L) -containing 3% sodium hydroxide aqueous solution (2.54% by mass NaOH) 25.11 g (containing CP-MABA 3.9 g) and N-methyl-2-pyrrolidone 1583 g were charged. While stirring under a nitrogen stream, the temperature was raised to 209 ° C. to distill 496.48 g of water (the amount of water remaining was 1.13 mol per 1 mol of NaSH). Thereafter, the autoclave was sealed and cooled to 180 ° C., and 713.09 g of p-dichlorobenzene and 667 g of N-methyl-2-pyrrolidone were charged. The temperature was raised by pressurizing to 0.1 MPa with a gauge pressure using nitrogen gas at a liquid temperature of 150 ° C. The reaction was allowed to proceed with stirring at a liquid temperature of 260 ° C. for 3 hours, and the upper part of the autoclave was sprinkled to cool it. Next, the temperature was lowered and cooling of the upper part of the autoclave was stopped. The upper part of the autoclave was kept constant during cooling to prevent the liquid temperature from dropping. The maximum pressure during the reaction was 0.86 MPa. After the reaction, the mixture was cooled, and at a temperature of 170 ° C., a solution containing 11.83 g (93.8 mmol) of oxalic acid dihydrate in 27.60 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added and stirred for 30 minutes. And cooled to room temperature. The reaction slurry was heated to 120 ° C. and filtered under reduced pressure, and then dried under reduced pressure at 150 ° C. for 3 hours using a vacuum dryer equipped with a stirring blade to distill off N-methyl-2-pyrrolidone. Next, 3780 g of 70 ° C. warm water was added and stirred, followed by filtration. Further, 1080 g of 70 ° C. warm water was added and filtered. Further, 1080 g of hot water at 70 ° C. was added and heated at 160 ° C., followed by filtration. Then, 1080 g of hot water at 70 ° C. was added and filtered. The obtained hydrous cake was dried with a hot air circulating dryer at 120 ° C. for 12 hours to obtain a PPS resin (1). The melt viscosity (V6) of the obtained PPS resin (1), the carboxy group content in the PPS resin, and the CP-MABA content in the PPS resin were measured. The results are shown in Table 1 below.
〔実施例2〕
「48%苛性ソーダ(48.7質量%NaOH)393.41gと、参考例2で得られたCP−MABA(159g/L)を含む3%苛性ソーダ水溶液(2.54質量%NaOH)25.11g(CP−MABA3.9g含有)」の代わりに「48%苛性ソーダ(48.7質量%NaOH)392.11gと、参考例2で得られたCP−MABA(159g/L)を含む3%苛性ソーダ水溶液(2.54質量%NaOH)50.06g(CP−MABA7.7g含有)」を用いたこと以外は実施例1と同様にしてPPS樹脂(2)を得た。得られたPPS樹脂(2)の溶融粘度(V6)、PPS樹脂中のカルボキシ基含有量、PPS樹脂中のCP−MABA含有量をそれぞれ測定した。その結果を下表1に示す。
[Example 2]
“39.41 g of 48% caustic soda (48.7 mass% NaOH) and 25.11 g of 3% caustic soda aqueous solution (2.54 mass% NaOH) containing CP-MABA (159 g / L) obtained in Reference Example 2 ( 3% aqueous caustic soda solution containing 392.11 g of “48% caustic soda (48.7% by mass NaOH)” and CP-MABA (159 g / L) obtained in Reference Example 2 instead of “containing CP-MABA 3.9 g” PPS resin (2) was obtained in the same manner as in Example 1 except that 50.06 g (containing 7.7 g of CP-MABA) was used. The melt viscosity (V6) of the obtained PPS resin (2), the carboxy group content in the PPS resin, and the CP-MABA content in the PPS resin were measured. The results are shown in Table 1 below.
〔実施例3〕
「48%苛性ソーダ(48.7質量%NaOH)393.41gと、参考例2で得られたCP−MABA(159g/L)を含む3%苛性ソーダ水溶液(2.54質量%NaOH)25.11g(CP−MABA3.9g含有)」の代わりに「48%苛性ソーダ(48.7質量%NaOH)394.58gと、参考例2で得られたCP−MABA(159g/L)を含む3%苛性ソーダ水溶液(2.54質量%NaOH)5.03g(CP−MABA0.8g含有)」を用いたこと以外は実施例1と同様にしてPPS樹脂(3)を得た。得られたPPS樹脂(3)の溶融粘度(V6)、PPS樹脂中のカルボキシ基含有量、PPS樹脂中のCP−MABA含有量をそれぞれ測定した。その結果を下表1に示す。
Example 3
“39.41 g of 48% caustic soda (48.7 mass% NaOH) and 25.11 g of 3% caustic soda aqueous solution (2.54 mass% NaOH) containing CP-MABA (159 g / L) obtained in Reference Example 2 ( 3% caustic soda solution containing 394.58 g of “48% caustic soda (48.7 mass% NaOH)” and CP-MABA (159 g / L) obtained in Reference Example 2 instead of “CP-MABA containing 3.9 g” PPS resin (3) was obtained in the same manner as in Example 1 except that 5.04 g (containing CP4MABA 0.8 g) was used. The melt viscosity (V6) of the obtained PPS resin (3), the carboxy group content in the PPS resin, and the CP-MABA content in the PPS resin were measured. The results are shown in Table 1 below.
〔比較例1〕
圧力計、温度計、コンデンサーを連結したオートクレーブに、45%水硫化ソーダ(47.55質量%NaSH)589.48g、48%苛性ソーダ(48.7質量%NaOH)394.72gと、N−メチル−2−ピロリドン1583gを仕込んだ。窒素気流下攪拌しながら209℃まで昇温して、水496.48gを留出させた(残存する水分量はNaSH1モル当り1.13モル)。その後、オートクレーブを密閉して180℃まで冷却し、p−ジクロロベンゼン713.09gおよびN−メチル−2−ピロリドン667gを仕込んだ。それ以降の操作は、実施例1と同様に行い、PPS樹脂(4)を得た。得られたPPS樹脂(4)の溶融粘度(V6)、PPS樹脂中のカルボキシ基含有量、PPS樹脂中のCP−MABA含有量をそれぞれ測定した。その結果を下表1に示す。
[Comparative Example 1]
In an autoclave connected with a pressure gauge, a thermometer, and a condenser, 589.48 g of 45% sodium hydrosulfide (47.55 mass% NaSH), 394.72 g of 48% caustic soda (48.7 mass% NaOH), N-methyl- 2-Pyrrolidone 1583g was charged. While stirring under a nitrogen stream, the temperature was raised to 209 ° C. to distill 496.48 g of water (the amount of water remaining was 1.13 mol per 1 mol of NaSH). Thereafter, the autoclave was sealed and cooled to 180 ° C., and 713.09 g of p-dichlorobenzene and 667 g of N-methyl-2-pyrrolidone were charged. Subsequent operations were performed in the same manner as in Example 1 to obtain PPS resin (4). The melt viscosity (V6) of the obtained PPS resin (4), the carboxy group content in the PPS resin, and the CP-MABA content in the PPS resin were measured. The results are shown in Table 1 below.
(溶融粘度V6)
フローテスター(島津製作所製高化式フローテスター「CFT−500D型」)を用いて、温度300℃、荷重1.96MPa、オリフィス長とオリフィス径との、前者/後者の比が10/1であるオリフィスを使用して6分間保持後の溶融粘度を測定した。
(Melt viscosity V6)
Using a flow tester (Shimadzu Corporation Koka-type flow tester “CFT-500D type”), the temperature / 300 ° C., the load 1.96 MPa, the orifice length / orifice diameter ratio is 10/1. The melt viscosity after holding for 6 minutes was measured using an orifice.
(PPS樹脂中のCP−MABAの定量)
PPS樹脂50gにイオン交換水140gと0.1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液10gを加えて、良く撹拌して十分にスラリー化した後に、標準サンプルと同じ保持時間のピーク面積と検量線とから抽出液中の濃度を求め、PPS樹脂中のCP−MABA濃度を算出した。なお、CP−MABA(水素型)はアルカリ条件にするとCP−MABA(Na型)に変化して抽出されるため、この濃度はCP−MABA(水素型)と元々存在するCP−MABA(Na型)の合計のCP−MABA濃度を意味するものとする。
(Quantification of CP-MABA in PPS resin)
After adding 140 g of ion-exchanged water and 10 g of 0.1 mol / L sodium hydroxide aqueous solution to 50 g of PPS resin and stirring well, it is extracted from the peak area and calibration curve with the same retention time as the standard sample. The concentration in the liquid was determined, and the CP-MABA concentration in the PPS resin was calculated. Since CP-MABA (hydrogen type) is extracted by changing to CP-MABA (Na type) under alkaline conditions, this concentration is CP-MABA (hydrogen type) and CP-MABA (Na type) originally present. ) Total CP-MABA concentration.
(PPS樹脂中のカルボキシ基含有量の定量)
定量方法はポリアリーレンスルフィド樹脂を350℃でプレスしたのち、急冷することによって非晶性を示すフィルムを作成し、フーリエ変換赤外分光装置(以下「FT−IR装置」と略記する。)で測定した。赤外吸収スペクトルのうち630.6cm−1の吸収に対する1705cm−1の吸収の相対強度を求め、別途作成した検量線を用いて測定サンプル中のカルボキシ基の含有量(以下「カルボキシル基含有量」と略記する。)を求めた。カルボキシ基の含有量はPPS樹脂1g中のモル数(μmol/g)で表した。検量線は酸処理を行わずに、カルボン酸塩を分子末端に含有するポリアリーレンスルフィド樹脂3gに所定量の4−クロロフェニル酢酸を加え良く混合した後、前記と同じようにしてフィルムを作成し、FT−IR装置で測定を行い、カルボキシ基含有量に対する、前記吸収の相対強度比をプロットした検量線を作成した。
(Quantification of carboxy group content in PPS resin)
A quantitative method is that a polyarylene sulfide resin is pressed at 350 ° C. and then rapidly cooled to prepare a film showing amorphous properties, which is measured with a Fourier transform infrared spectrometer (hereinafter abbreviated as “FT-IR device”). did. Determined the relative intensity of the absorption of 1705 cm -1 for absorption of 630.6Cm -1 of infrared absorption spectrum, the content of the carboxyl group in the measurement sample using a separately prepared calibration curve (hereinafter "carboxyl group content" For short). The content of the carboxy group was represented by the number of moles (μmol / g) in 1 g of PPS resin. A calibration curve was prepared by adding a predetermined amount of 4-chlorophenylacetic acid to 3 g of a polyarylene sulfide resin containing a carboxylate at the molecular end without acid treatment and mixing well, and then creating a film in the same manner as described above. Measurement was performed with an FT-IR apparatus, and a calibration curve in which the relative intensity ratio of the absorption to the carboxy group content was plotted was prepared.
〔実施例4〜6、比較例2〕 試験片の製造
PPS樹脂(1)〜(4)69.7部、ポリエチレンワックス0.3部、ガラス繊維(平均繊維径10μm、長さ3mmのガラス繊維チョップドストランド)40部を混合した後、2軸押出機を用いて設定樹脂温度330℃で溶融混練してPPS樹脂組成物ペレットを得た。続いて、該PPS樹脂組成物ペレットをシリンダー温度320℃、金型温度130℃設定で射出成形を行い、ASTM1号ダンベル試験片を得た。得られたASTM1号ダンベル試験片を中央から2等分し、エポキシ接着剤との接着面積が50mm2となるように作成したスペーサー(厚さ:1.8〜2.2mm、開口部:5mm×10mm)を2等分したASTM1号ダンベル試験片2枚の間に挟み、クリップを用いて固定した後、開口部にエポキシ接着剤(ナガセケムテック株式会社製2液型エポキシ樹脂/主剤:XNR5002、硬化剤:XNH5002、配合割合は主剤:硬化剤=100:90)を注入し、135℃に設定した熱風循環乾燥機中で3時間加熱し、硬化、接着させた。室温で1日放置後スペーサーを外して、試験片(1)〜(4)を得た。
[Examples 4 to 6, Comparative Example 2] Manufacture of test pieces 69.7 parts of PPS resins (1) to (4), 0.3 part of polyethylene wax, glass fiber (glass fiber having an average fiber diameter of 10 μm and a length of 3 mm) After mixing 40 parts of chopped strand), it was melt kneaded at a set resin temperature of 330 ° C. using a twin screw extruder to obtain PPS resin composition pellets. Subsequently, the PPS resin composition pellets were injection molded at a cylinder temperature of 320 ° C. and a mold temperature of 130 ° C. to obtain ASTM No. 1 dumbbell test pieces. The obtained ASTM No. 1 dumbbell test piece was divided into two equal parts from the center, and a spacer (thickness: 1.8 to 2.2 mm, opening: 5 mm ×) prepared so that the adhesion area with the epoxy adhesive was 50 mm 2. 10 mm), and sandwiched between two ASTM No. 1 dumbbell test pieces, fixed using clips, and then an epoxy adhesive (two-component epoxy resin / main agent: XNR5002, manufactured by Nagase Chemtech Co., Ltd.) Curing agent: XNH5002, blending ratio was main agent: curing agent = 100: 90), and heated for 3 hours in a hot air circulating drier set at 135 ° C. to cure and bond. After leaving at room temperature for 1 day, the spacer was removed to obtain test pieces (1) to (4).
〔エポキシ接着強度の測定〕
得られた試験片(1)〜(4)を、歪み速度1mm/min、支点間距離80mmで引張試験機を用いて引張破断強さを測定し、接着面積で除した値をエポキシ接着強度とした。その結果を下表2に示す。
[Measurement of epoxy adhesive strength]
The obtained test specimens (1) to (4) were measured for tensile rupture strength using a tensile tester at a strain rate of 1 mm / min and a fulcrum distance of 80 mm, and the value obtained by dividing by the adhesion area was determined as epoxy adhesive strength. did. The results are shown in Table 2 below.
Claims (7)
前記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ポリアリーレンスルフィド樹脂とアルカリ金属含有無機塩と前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物を含む反応混合物を得る固液分離工程(a)、
固液分離工程で得られた前記反応混合物を水と接触させて、ポリアリーレンスルフィド樹脂を濾別し、該ポリアリーレンスルフィド樹脂を回収する精製工程(a)、
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。 The following general formula (1)
A solid-liquid separation step (a) for obtaining a reaction mixture containing a polyarylene sulfide resin, an alkali metal-containing inorganic salt and the carboxyalkylamino group-containing compound by solid-liquid separation of the aprotic polar solvent from the crude reaction mixture;
A purification step (a) in which the reaction mixture obtained in the solid-liquid separation step is brought into contact with water, the polyarylene sulfide resin is separated by filtration, and the polyarylene sulfide resin is recovered;
A process for producing a polyarylene sulfide resin, comprising:
(1)アルカリ金属含有無機塩およびカルボキシアルキルアミノ基含有化合物を含む水溶液をpH6.0以下に調整する工程1
(2)前記水溶液に非水溶性溶媒を加えて、前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物と非水溶性溶媒を含む有機相と、アルカリ金属含有無機塩を含む水相に分離する工程2
(3)分離したアルカリ金属含有無機塩を含む水相を除去して、前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物と非水溶性溶媒を含む有機相を回収する工程3
(4)工程3で回収した有機相にアルカリ性水溶液を加えて、前記非水溶性溶媒と、下記一般式(2)
(5)分離した非水溶性溶媒を除去して、該カルボキシアルキルアミノ基含有化合物を含むアルカリ性水溶液を回収する工程5 In the said polymerization process (a), the alkaline aqueous solution containing a carboxyalkylamino group containing compound is manufactured through the following processes 1-5, The polyarylene sulfide resin of any one of Claims 1-3. Production method.
(1) Step 1 to adjust the aqueous solution containing A alkali metal-containing inorganic salt and carboxyalkyl amino group-containing compound to pH6.0 or less
(2) Step 2 of adding a water-insoluble solvent to the aqueous solution to separate the organic phase containing the carboxyalkylamino group-containing compound and the water-insoluble solvent and the water phase containing the alkali metal-containing inorganic salt
(3) Step 3 of removing the aqueous phase containing the separated alkali metal-containing inorganic salt and recovering the organic phase containing the carboxyalkylamino group-containing compound and a water-insoluble solvent
(4) An alkaline aqueous solution is added to the organic phase recovered in Step 3, and the water-insoluble solvent and the following general formula (2)
(5) Step 5 of removing the separated water-insoluble solvent and recovering an alkaline aqueous solution containing the carboxyalkylamino group-containing compound
有機極性溶媒中で、ポリハロ芳香族化合物と、(i)アルカリ金属硫化物とを、または、(ii)アルカリ金属水硫化物及びアルカリ金属水酸化物とを反応させてポリアリーレンスルフィド樹脂とアルカリ金属含有無機塩と前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物と前記有機極性溶媒を含む粗反応混合物を得る重合工程(b)、
前記粗反応混合物から前記有機極性溶媒を固液分離させてポリアリーレンスルフィド樹脂とアルカリ金属含有無機塩と前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物を含む反応混合物を得る固液分離工程(b)、
該反応混合物を水と接触させてポリアリーレンスルフィド樹脂を濾別し、該アルカリ金属含有無機塩および前記カルボキシアルキルアミノ基含有化合物を含む水溶液を回収する精製工程(b)を経て得られたものである請求項4記載のポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法。 In the step 1, the aqueous solution containing the alkali metal-containing inorganic salt and the carboxyalkylamino group-containing compound is:
In an organic polar solvent, a polyhaloaromatic compound and (i) an alkali metal sulfide or (ii) an alkali metal hydrosulfide and an alkali metal hydroxide are reacted to form a polyarylene sulfide resin and an alkali metal. A polymerization step (b) for obtaining a crude reaction mixture containing a containing inorganic salt, the carboxyalkylamino group-containing compound and the organic polar solvent;
A solid-liquid separation step (b) for solid-liquid separation of the organic polar solvent from the crude reaction mixture to obtain a reaction mixture containing a polyarylene sulfide resin, an alkali metal-containing inorganic salt, and the carboxyalkylamino group-containing compound;
The reaction mixture is brought into contact with water, the polyarylene sulfide resin is filtered off, and obtained through a purification step (b) for recovering an aqueous solution containing the alkali metal-containing inorganic salt and the carboxyalkylamino group-containing compound. A method for producing a polyarylene sulfide resin according to claim 4.
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