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JP2013072007A - Method of recovering cyclic polyarylene sulfide - Google Patents

Method of recovering cyclic polyarylene sulfide Download PDF

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JP2013072007A
JP2013072007A JP2011212066A JP2011212066A JP2013072007A JP 2013072007 A JP2013072007 A JP 2013072007A JP 2011212066 A JP2011212066 A JP 2011212066A JP 2011212066 A JP2011212066 A JP 2011212066A JP 2013072007 A JP2013072007 A JP 2013072007A
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pas
cyclic
cyclic pas
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reaction
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JP2011212066A
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Japanese (ja)
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Itaru Chiga
至 千賀
Junji Ishibashi
淳司 石橋
Kazusada Takeda
多完 竹田
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Toray Industries Inc
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Toray Industries Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the captioned problem in scale-up, providing a method of recovering efficiently cyclic PAS (Polyarylene Sulfide) of high purity even in a production facility for the cyclic PAS.SOLUTION: The method of recovering an organic polar solvent (c) by solid-liquid separation, from the organic polar solvent (c) containing at least the cyclic polyarylene sulfide (a) and a linear polyarylene sulfide (b) is disclosed, wherein the solvent is transferred to a solid-liquid separator at a temperature range of a boiling point or less of the organic polar solvent (c) in the atmospheric pressure with a required stirring power applied to the mixture being 2.0 kWh/mor less.

Description

本発明は環式ポリアリーレンスルフィドの回収プロセスに関する。より詳しくは環式ポリアリーレンスルフィドのより効率的な回収方法に関する。   The present invention relates to a process for recovering cyclic polyarylene sulfide. More particularly, the present invention relates to a more efficient method for recovering cyclic polyarylene sulfide.

芳香族環式化合物はその環状であることから生じる特性に基づく高機能材料や機能材料への応用展開可能性、たとえば包接能を有する化合物としての特性や、開環重合による高分子量直鎖状高分子の合成のための有効なモノマーとしての活用など、その構造に由来する特異性で近年注目を集めている。環式ポリアリーレンスルフィド(以下、ポリアリーレンスルフィドをPASと略する場合もある)も芳香族環式化合物の範疇に属し、上記同様に注目に値する化合物である。   Aromatic cyclic compounds can be applied to highly functional materials and functional materials based on properties resulting from their cyclic properties, for example, properties as compounds with inclusion ability, and high molecular weight linear forms by ring-opening polymerization In recent years, it has attracted attention due to its specificity derived from its structure, such as its use as an effective monomer for polymer synthesis. Cyclic polyarylene sulfide (hereinafter, polyarylene sulfide may be abbreviated as PAS) also belongs to the category of aromatic cyclic compounds and is a notable compound as described above.

環式PASの混合物を製造する方法として、スルフィド化剤とジハロゲン化芳香族化合物とを有機極性溶媒中で接触させて環式PASを製造する方法であって、スルフィド化剤のイオウ原子1モルに対して有機極性溶媒を1.25リットル以上用いて、反応混合物を常圧における還流温度を超えて加熱することを特徴とする方法が開示されている(たとえば特許文献1参照)。この方法において得られた反応混合物には、環式PAS、線状PAS及び有機極性溶媒が含まれ、その他成分として未反応のスルフィド化剤、ジハロゲン化芳香族化合物や水、副生塩などが含まれる場合もある。この反応混合物から溶液部を回収するための手法として、公知の手法である濾過による分離、遠心分離、デカンテーション等を例示することができる。   A method for producing a mixture of cyclic PAS is a method for producing cyclic PAS by bringing a sulfidizing agent and a dihalogenated aromatic compound into contact with each other in an organic polar solvent. On the other hand, a method characterized in that the reaction mixture is heated beyond the reflux temperature at normal pressure using 1.25 liters or more of an organic polar solvent (see, for example, Patent Document 1). The reaction mixture obtained in this method contains cyclic PAS, linear PAS, and organic polar solvent, and other components include unreacted sulfiding agent, dihalogenated aromatic compound, water, by-product salt, and the like. There is also a case. Examples of methods for recovering the solution part from the reaction mixture include known methods such as separation by filtration, centrifugation, and decantation.

これらの固液分離方法は操作も簡便で、スケールアップも比較的容易であるが、デカンテーションは他の分離操作と比較して機器費用の面で高コストになりやすい。一方、濾過による分離や遠心分離等では機器費用等の面で比較的安価に抑え易いが、固液分離時の濾過速度が不十分であった場合に、プロセス全体の処理速度に影響を与えやすく、生産効率を考慮した場合では固液分離の効率を上げることが重要である。   These solid-liquid separation methods are easy to operate and relatively easy to scale up, but decantation tends to be expensive in terms of equipment costs compared to other separation operations. On the other hand, separation by filtration and centrifugation are easy to keep down relatively inexpensively in terms of equipment costs, etc., but if the filtration speed during solid-liquid separation is insufficient, the processing speed of the entire process is likely to be affected. When considering production efficiency, it is important to increase the efficiency of solid-liquid separation.

特開2009−030012号公報JP 2009-030012 A

本発明はスケールアップ時における上記課題を解決し、環式PASの生産設備においても純度の高い環式PASを効率的に回収する方法を提供することを課題とする。   This invention solves the said subject at the time of scale-up, and makes it a subject to provide the method of collect | recovering cyclic PAS with high purity efficiently also in the production facility of cyclic PAS.

上記課題に対し本発明は、
1.少なくとも環式PAS(a)、線状PAS(b)、有機極性溶媒(c)を含む混合物から、(a)を固液分離により回収する方法であって、(c)の常圧における沸点以下の温度領域で、かつ混合物にかかる攪拌所要動力が2.0kWh/m以下となるように固液分離機へ移液することを特徴とする環式PAS(a)の回収方法、
2.環式PAS(a)が下記式(1)で表される化合物であって、式中Arはアリーレン基、mの値が2〜50であることを特徴とする請求項1記載の環式PAS(a)の回収方法、

In response to the above problems, the present invention
1. A method of recovering (a) by solid-liquid separation from a mixture containing at least cyclic PAS (a), linear PAS (b), and organic polar solvent (c), wherein the boiling point is below the normal pressure of (c) The cyclic PAS (a) recovery method, wherein the liquid is transferred to a solid-liquid separator such that the required power for stirring applied to the mixture is 2.0 kWh / m 3 or less in the temperature range of
2. The cyclic PAS according to claim 1, wherein the cyclic PAS (a) is a compound represented by the following formula (1), wherein Ar is an arylene group, and a value of m is 2 to 50. The recovery method of (a),

Figure 2013072007
Figure 2013072007

3.有機極性溶媒(c)が有機アミド溶媒であることを特徴とする請求項1または2いずれかに記載の環式PAS(a)の回収方法、
4.有機極性溶媒(c)が非プロトン性溶媒であることを特徴とする請求項1から3いずれかに記載の環式PAS(a)の回収方法、
5.環式PAS(a)、線状PAS(b)、有機極性溶媒(c)を含む混合物には、さらに第二の溶剤である(d)が混和されていることもあり、第二の溶剤(d)がプロトン性溶媒であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の環式PASの回収方法、
6.通気度が5.0cm/cm・secよりも小さい濾材を用いて固液分離することを特徴とする請求項1から5いずれかに記載の環式PAS(a)の回収方法、
7.10℃以上200℃以下の温度領域で固液分離することを特徴とする請求項1から6いずれかに記載の環式PAS(a)の回収方法、
8.固液分離を不活性ガス雰囲気下で行うことを特徴とする請求項1から7いずれかに記載の環式PASの回収方法、
3. The method for recovering cyclic PAS (a) according to claim 1 or 2, wherein the organic polar solvent (c) is an organic amide solvent,
4). The method for recovering cyclic PAS (a) according to any one of claims 1 to 3, wherein the organic polar solvent (c) is an aprotic solvent,
5. The mixture containing cyclic PAS (a), linear PAS (b), and organic polar solvent (c) may be further mixed with the second solvent (d), and the second solvent ( The method for recovering cyclic PAS according to any one of claims 1 to 4, wherein d) is a protic solvent,
6). The method for recovering cyclic PAS (a) according to any one of claims 1 to 5, wherein solid-liquid separation is performed using a filter medium having an air permeability of less than 5.0 cm 3 / cm 2 · sec,
7. The method for recovering cyclic PAS (a) according to any one of claims 1 to 6, wherein solid-liquid separation is performed in a temperature range of 10 ° C to 200 ° C.
8). The method for recovering cyclic PAS according to any one of claims 1 to 7, wherein the solid-liquid separation is performed in an inert gas atmosphere.

本発明によれば、スケールアップ時の固液分離工程での目詰まりによる濾過速度低下や濾布抜けによる環式PAS純度低下および収量の低下を回避し、純度の高い環式ポリアリーレンスルフィドをより効率的に回収できるプロセスが達成できる。   According to the present invention, it is possible to avoid a reduction in filtration speed due to clogging in the solid-liquid separation process at the time of scale-up, a reduction in cyclic PAS purity and a reduction in yield due to removal of filter cloth, and a high-purity cyclic polyarylene sulfide. A process that can be efficiently recovered can be achieved.

以下に、本発明実施の形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

(1)スルフィド化剤
本発明で用いられるスルフィド化剤とは、ジハロゲン化芳香族化合物にスルフィド結合を導入できるものであれば良く、例えばアルカリ金属硫化物、アルカリ金属水硫化物、および硫化水素が挙げられる。
(1) Sulfiding agent The sulfiding agent used in the present invention may be any sulfidizing agent as long as it can introduce a sulfide bond into a dihalogenated aromatic compound. For example, alkali metal sulfide, alkali metal hydrosulfide, and hydrogen sulfide may be used. Can be mentioned.

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

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

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

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

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

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

スルフィド化剤として、アルカリ金属水硫化物を用いる場合には、アルカリ金属水酸化物を同時に使用することが特に好ましいが、この使用量はアルカリ金属水硫化物1モルに対し下限が0.80モル以上であり、好ましくは0.85モル以上、より好ましくは0.95モル以上、さらに好ましくは1.005モル以上である。また、上限は1.50モル以下であり、好ましくは1.25モル、より好ましくは1.20モルの範囲が例示できる。スルフィド化剤として硫化水素を用いる場合にはアルカリ金属水酸化物を同時に使用することが特に好ましく、この場合のアルカリ金属水酸化物の使用量は硫化水素1モルに対し2.0〜3.0モル、好ましくは2.01〜2.50モル、更に好ましくは2.04〜2.40モルの範囲が例示できる。ここでアルカリ金属水酸化物の使用量を上記範囲とすることにより高収率で環式PASが得られるが、上記範囲より多くても、また、少なくても生成した環式PASが分解しやすく収率は低下する傾向にある。   When an alkali metal hydrosulfide is used as the sulfidizing agent, it is particularly preferable to use an alkali metal hydroxide at the same time, but the lower limit is 0.80 mol for 1 mol of the alkali metal hydrosulfide. It is above, Preferably it is 0.85 mol or more, More preferably, it is 0.95 mol or more, More preferably, it is 1.005 mol or more. Moreover, an upper limit is 1.50 mol or less, Preferably it is 1.25 mol, More preferably, the range of 1.20 mol can be illustrated. When hydrogen sulfide is used as the sulfiding agent, it is particularly preferable to use an alkali metal hydroxide at the same time. The amount of the alkali metal hydroxide used in this case is 2.0 to 3.0 with respect to 1 mole of hydrogen sulfide. The range of mol, Preferably it is 2.01-2.50 mol, More preferably, it is 2.04-2.40 mol. Here, the cyclic PAS can be obtained in a high yield by setting the amount of the alkali metal hydroxide used within the above range, but the cyclic PAS produced is easily decomposed even if the amount is more than or less than the above range. The yield tends to decrease.

(2)ジハロゲン化芳香族化合物
本発明の環式PASの製造において使用されるジハロゲン化芳香族化合物としては、p−ジクロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン、m−ジクロロベンゼン、p−ジブロモベンゼン、o−ジブロモベンゼン、m−ジブロモベンゼン、1−ブロモ−4−クロロベンゼン、1−ブロモ−3−クロロベンゼンなどのジハロゲン化ベンゼン、及び1−メトキシ−2,5−ジクロロベンゼン、1−メチル−2,5−ジクロロベンゼン、1,4−ジメチル−2,5−ジクロロベンゼン、1,3−ジメチル−2,5−ジクロロベンゼン、3,5−ジクロロ安息香酸などのハロゲン以外の置換基をも含むジハロゲン化芳香族化合物などを挙げることができる。なかでも、p−ジクロロベンゼンに代表されるp−ジハロゲン化ベンゼンを主成分にするジハロゲン化芳香族化合物が好ましい。特に好ましくは、p−ジクロロベンゼンを80〜100モル%含むものであり、さらに好ましくは90〜100モル%含むものである。また、環式PAS共重合体を製造するために異なる2種以上のジハロゲン化芳香族化合物を組み合わせて用いることも可能である。
(2) Dihalogenated aromatic compound As the dihalogenated aromatic compound used in the production of the cyclic PAS of the present invention, p-dichlorobenzene, o-dichlorobenzene, m-dichlorobenzene, p-dibromobenzene, o- Dihalogenated benzene such as dibromobenzene, m-dibromobenzene, 1-bromo-4-chlorobenzene, 1-bromo-3-chlorobenzene, and 1-methoxy-2,5-dichlorobenzene, 1-methyl-2,5-di Dihalogenated aromatic compounds containing substituents other than halogen such as chlorobenzene, 1,4-dimethyl-2,5-dichlorobenzene, 1,3-dimethyl-2,5-dichlorobenzene and 3,5-dichlorobenzoic acid And so on. Especially, the dihalogenated aromatic compound which has p-dihalogenated benzene represented by p-dichlorobenzene as a main component is preferable. Particularly preferably, it contains 80 to 100 mol%, more preferably 90 to 100 mol% of p-dichlorobenzene. It is also possible to use two or more different dihalogenated aromatic compounds in combination in order to produce a cyclic PAS copolymer.

ジハロゲン化芳香族化合物の使用量は、スルフィド化剤のイオウ成分1モル当たり0.90から2.00モルの範囲であることが好ましく、0.92から1.50モルの範囲がより好ましく、0.95から1.20モルの範囲が更に好ましい。ジハロゲン化芳香族化合物の使用量を上記範囲とすることにより環式PASを高収率で得られるが、上記範囲より少ない場合には環式PASの収率が低下する傾向にあり、また、上記範囲より多い場合には低分子量の線状PASの生成量が増加し、後述の方法により環式PASを高純度で回収することが難しくなる傾向にある。   The amount of the dihalogenated aromatic compound used is preferably in the range of 0.90 to 2.00 mol, more preferably in the range of 0.92 to 1.50 mol, per mol of the sulfur component of the sulfidizing agent. The range of .95 to 1.20 mol is more preferred. By setting the amount of dihalogenated aromatic compound in the above range, cyclic PAS can be obtained in high yield, but when the amount is less than the above range, the yield of cyclic PAS tends to decrease, When the amount is more than the range, the amount of low molecular weight linear PAS produced increases, and it tends to be difficult to recover cyclic PAS with high purity by the method described later.

(3)有機極性溶媒(c)
本発明の環式PASの製造においては反応溶媒として有機極性溶媒を用いるが、なかでも有機アミド溶媒を用いるのが好ましい。具体例としては、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、N−シクロヘキシル−2−ピロリドンなどのN−アルキルピロリドン類、N−メチル−ε−カプロラクタムなどのカプロラクタム類、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルリン酸トリアミドなどに代表されるアプロチック有機溶媒、及びこれらの混合物などが、反応の安定性が高いために好ましく使用される。これらのなかでもN−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノンが好ましく用いられる。
(3) Organic polar solvent (c)
In the production of the cyclic PAS of the present invention, an organic polar solvent is used as a reaction solvent. Among them, an organic amide solvent is preferably used. Specific examples include N-alkylpyrrolidones such as N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone and N-cyclohexyl-2-pyrrolidone, caprolactams such as N-methyl-ε-caprolactam, An aprotic organic solvent typified by 3-dimethyl-2-imidazolidinone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, hexamethylphosphoric triamide, etc., and a mixture thereof, have a stable reaction. It is preferably used because it is expensive. Of these, N-methyl-2-pyrrolidone and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone are preferably used.

本発明において環式PASの製造における反応溶媒として用いる有機極性溶媒の使用量は、スルフィド化剤のイオウ成分1モルに対し1.25リットル以上であり、好ましくは1.5リットル以上、より好ましくは2リットル以上である。使用量の上限に特に制限はないが、より効率よく環式PASを製造するとの観点から、スルフィド化剤のイオウ成分1モルに対し50リットル以下とすることが好ましく、20リットル以下がより好ましく、15リットル以下が更に好ましい。なお、ここでの溶媒使用量は常温常圧下における溶媒の体積を基準とする。有機極性溶媒の使用量を多くすると、環式PAS生成の選択率が向上するが、多すぎる場合、反応容器の単位体積当たりの環式PASの生成量が低下する傾向に有り、更に、反応に要する時間が長時間化する傾向がある。環式PASの生成選択率と生産性を両立するとの観点で前記した有機極性溶媒の使用量範囲とする事が好ましい。なお、一般的な環式化合物の製造における溶媒の使用量は極めて多い場合が多く、本発明の好ましい使用量範囲では効率よく環式化合物を得られないことが多い。本発明では一般的な環式化合物製造の場合と比べて、溶媒使用量が比較的少ない条件下、即ち前記した好ましい溶媒使用量上限値以下の場合でも、効率よく環式PASが得られる。この理由は現時点定かではないが、本発明の方法では、反応混合物の還流温度を超えて反応を行うため、極めて反応効率が高く原料の消費速度が高いことが、環状化合物の生成に好適に作用しているものと推測している。ここで、反応混合物における有機極性溶媒の使用量とは、反応系内に導入した有機極性溶媒から、反応系外に除去された有機極性溶媒を差し引いた量である。   In the present invention, the amount of the organic polar solvent used as a reaction solvent in the production of cyclic PAS is 1.25 liters or more, preferably 1.5 liters or more, more preferably, relative to 1 mole of the sulfur component of the sulfidizing agent. 2 liters or more. The upper limit of the amount used is not particularly limited, but from the viewpoint of more efficiently producing cyclic PAS, it is preferably 50 liters or less, more preferably 20 liters or less, with respect to 1 mole of the sulfur component of the sulfidizing agent, More preferably, it is 15 liters or less. Here, the amount of solvent used is based on the volume of the solvent under normal temperature and pressure. When the amount of the organic polar solvent used is increased, the selectivity of cyclic PAS production is improved. However, when the amount is too large, the production amount of cyclic PAS per unit volume of the reaction vessel tends to decrease. There is a tendency that the time required is longer. It is preferable to make it the usage-amount range of an organic polar solvent mentioned above from a viewpoint of making the production | generation selectivity of cyclic PAS and productivity compatible. In addition, the amount of the solvent used in the production of a general cyclic compound is very large in many cases, and the cyclic compound is often not efficiently obtained within the preferable amount range of the present invention. In the present invention, cyclic PAS can be efficiently obtained even under conditions where the amount of solvent used is relatively small compared to the case of production of a general cyclic compound, that is, even when the amount is not more than the above-mentioned preferred upper limit value of the amount of solvent used. The reason for this is not clear at the present time, but in the method of the present invention, the reaction is carried out above the reflux temperature of the reaction mixture, so that the reaction efficiency is very high and the raw material consumption rate is suitable for the production of the cyclic compound. I guess it is. Here, the usage amount of the organic polar solvent in the reaction mixture is an amount obtained by subtracting the organic polar solvent removed from the reaction system from the organic polar solvent introduced into the reaction system.

(4)溶剤(d)
本発明では(a)環式PAS、(b)線状PASを含む(c)有機極性溶媒に、異なる第二の溶剤(d)を混入させる場合もある。
(4) Solvent (d)
In the present invention, a different second solvent (d) may be mixed with (c) an organic polar solvent containing (a) cyclic PAS and (b) linear PAS.

ここで用いる第二の溶剤(d)は、(a)環式PAS及び(b)線状PASを含む有機溶媒混合物に加えることで混合物中の環式PAS(a)の50重量%以上、好ましくは70%以上、より好ましくは90%以上、さらに好ましくは95%以上を固形分として回収できる特性を有するものであれば良い。従って第二の溶剤(d)は有機溶媒(c)よりも環式PASおよび線状PASに対する溶解性が低いものであることが必要である。この様な特性を有する溶剤は一般に極性の高い溶剤があり、用いた有機溶媒(c)の種類により好ましい溶剤は異なるので限定はできないが、例えば水や、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ヘキサノールに代表されるアルコール類、アセトン、メチルエチルケトンに代表されるケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチルに代表される酢酸エステル類が例示できる。これらの中でもプロトン性溶媒である水やアルコール類は極性が特に高く環式PASの溶解性が低いため好適に利用でき、プロトン性溶媒の中でも入手性、経済性、取り扱い性の容易さの観点から水、メタノール、エタノールが好ましく、水が特に好ましい。   The second solvent (d) used here is added to an organic solvent mixture containing (a) cyclic PAS and (b) linear PAS, and is preferably 50% by weight or more of cyclic PAS (a) in the mixture, preferably Is 70% or more, more preferably 90% or more, and even more preferably 95% or more as long as it has a property of recovering as a solid content. Therefore, the second solvent (d) needs to have a lower solubility in cyclic PAS and linear PAS than the organic solvent (c). Solvents having such characteristics are generally highly polar solvents, and the preferred solvent differs depending on the type of organic solvent (c) used, so there is no limitation. For example, water, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, Examples include alcohols typified by hexanol, ketones typified by acetone and methyl ethyl ketone, and acetates typified by ethyl acetate and butyl acetate. Among these, water and alcohols, which are protic solvents, can be suitably used because they have particularly high polarity and low solubility of cyclic PAS. Among protic solvents, from the viewpoint of availability, economy, and ease of handling. Water, methanol and ethanol are preferable, and water is particularly preferable.

(5)環式PAS(a)
本発明における環式PASとは式、−(Ar−S)−の繰り返し単位を主要構成単位とする環式化合物であり、好ましくは当該繰り返し単位を80モル%以上含有する一般式(A)のごとき化合物である。
(5) Cyclic PAS (a)
The cyclic PAS in the present invention is a cyclic compound having a repeating unit of the formula:-(Ar-S)-as a main constituent unit, and preferably of the general formula (A) containing 80 mol% or more of the repeating unit. It is a compound.

Figure 2013072007
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ここでArとしては下記一般式(B)〜式(M)などであらわされる単位を例示できるが、なかでも式(B)〜式(K)が好ましく、式(B)及び式(C)がより好ましく、式(B)が特に好ましい。   Here, examples of Ar can include units represented by the following general formulas (B) to (M), among which formulas (B) to (K) are preferable, and formulas (B) and (C) are preferred. More preferred is formula (B).

Figure 2013072007
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(ただし、式中のR1,R2は水素、炭素数1から6のアルキル基、炭素数1から6のアルコキシ基、ハロゲン基から選ばれた置換基であり、R1とR2は同一でも異なっていてもよい。) (In the formula, R1 and R2 are substituents selected from hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and a halogen group, and R1 and R2 are the same or different. May be.)

Figure 2013072007
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(ただし、式中のR1,R2は水素、炭素数1から6のアルキル基、炭素数1から6のアルコキシ基、ハロゲン基から選ばれた置換基であり、R1とR2は同一でも異なっていてもよい。) (In the formula, R1 and R2 are substituents selected from hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and a halogen group, and R1 and R2 are the same or different. May be.)

Figure 2013072007
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(ただし、式中のR1,R2は水素、炭素数1から6のアルキル基、炭素数1から6のアルコキシ基、ハロゲン基から選ばれた置換基であり、R1とR2は同一でも異なっていてもよい。) (In the formula, R1 and R2 are substituents selected from hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and a halogen group, and R1 and R2 are the same or different. May be.)

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

Figure 2013072007
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を80モル%以上、特に90モル%以上含有する環式ポリフェニレンスルフィド(以下、環式PPSと略すこともある)が挙げられる。 Is a cyclic polyphenylene sulfide containing 80 mol% or more, particularly 90 mol% or more (hereinafter sometimes abbreviated as cyclic PPS).

環式PASの前記(A)式中の繰り返し数mに特に制限は無いが、2〜50が好ましく、2〜25がより好ましく、3〜20が更に好ましい範囲として例示できる。後述するように環式PASを含有するポリアリーレンスルフィドプレポリマーを高重合度体へ転化する場合には、環式PASが溶融解する温度以上に加熱して行うことが好ましいが、mが大きくなると環式PASの溶融解温度が高くなる傾向にあるため、ポリアリーレンスルフィドプレポリマーの高重合度体への転化をより低い温度で行うことができるようになるとの観点でmを前記範囲にすることは有利となる。   Although there is no restriction | limiting in particular in the repeating number m in the said (A) type of cyclic PAS, 2-50 are preferable, 2-25 are more preferable, and 3-20 can be illustrated as a still more preferable range. As will be described later, when the polyarylene sulfide prepolymer containing cyclic PAS is converted to a high degree of polymerization, it is preferable to perform heating at a temperature higher than the melting temperature of cyclic PAS, but when m increases Since the melt solution temperature of cyclic PAS tends to be high, m should be in the above range from the viewpoint that the polyarylene sulfide prepolymer can be converted to a high degree of polymerization at a lower temperature. Is advantageous.

また、環式PASは、単一の繰り返し数を有する単独化合物、異なる繰り返し数を有する環式PASの混合物のいずれでも良いが、異なる繰り返し数を有する環式PASの混合物の方が単一の繰り返し数を有する単独化合物よりも溶融解温度が低い傾向があり、異なる繰り返し数を有する環式PASの混合物の使用は前記した高重合度体への転化を行う際の温度をより低くできるため好ましい。   The cyclic PAS may be either a single compound having a single repeat number or a mixture of cyclic PASs having different repeat numbers, but a mixture of cyclic PAS having different repeat numbers is a single repeat. Use of a mixture of cyclic PASs having different repeating numbers tends to be lower than that of a single compound having a number, and is preferable because the temperature at the time of conversion to a high degree of polymerization can be further reduced.

(6)線式PAS
本発明における線状PASとは、式、−(Ar−S)−の繰り返し単位を主要構成単位とする好ましくは当該繰り返し単位を80モル%以上含有する線状のホモポリマーまたは線状のコポリマーである。本発明における線状PASは上記繰り返し単位を含むランダム共重合体、ブロック共重合体及びそれらの混合物のいずれかであってもよい。これらの代表的なものとして、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンスルフィドスルホン、ポリフェニレンスルフィドケトン、これらのランダム共重合体、ブロック共重合体及びそれらの混合物などが挙げられる。特に好ましいPASとしては、ポリマーの主要構成単位としてp−フェニレンスルフィド単位を80モル%以上、特に90モル%以上含有するポリフェニレンスルフィド(以下、PPSと略すこともある)の他、ポリフェニレンスルフィドスルホン、ポリフェニレンスルフィドケトンが挙げられる。本発明における各種線状PASの溶融粘度に特に制限は無いが、一般的な線状PASの溶融粘度としては0.1〜1000Pa・s(300℃、剪断速度1000/秒)の範囲が例示でき、0.1〜500Pa・sの範囲が入手の容易性の観点で好ましい範囲といえる。また、線状PASの分子量にも特に制限は無く、一般的なPASを用いることが可能でありこの様なPASの重量平均分子量としては5,000〜1,000,000が例示でき、7,500〜500,000が好ましく、10,000〜100,000がより好ましい。一般に重量平均分子量が低いほど有機極性溶媒への溶解性が高くなるため、反応に要する時間が短くできるという利点があるが、前述した範囲であれば本質的な問題なく使用が可能である。このような線状PASの製造方法は特に限定はされず、いかなる製法によるものでも使用することが可能であるが、少なくとも1個の核置換ハロゲンを含有する芳香族化合物またはチオフェンとアルカリ金属モノスルフィドとを極性有機溶媒中で高められた温度において反応せしめる方法、好ましくはスルフィド化剤とジハロゲン化芳香族化合物とを有機極性溶媒中で接触させることによって得ることができる。またこれら方法により製造されたPASを用いた成形品や成形屑、廃プラスチックやオフスペック品なども幅広く使用することが可能である。また、一般的に環式化合物の製造は本発明も含み、環式化合物の生成と線状化合物の生成の競争反応であるため、環式PASの製造を目的とする方法においては、目的物の環式PAS以外に線状PASが少なからず副生物として生成する。本発明ではこの様な副生線状PASも問題なく原料に用いることが可能であり、例えば前述した特許文献4に代表される、スルフィド化剤とジハロゲン化芳香族化合物とをスルフィド化剤のイオウ成分1モルに対して1.25リットル以上の有機極性溶媒を用いて、加熱して反応させて得られた環式PASと線状PASを含むPAS混合物から、環式PASを分離することによって得られた線状PASを用いる方法は、特に好ましい方法といえる。また、前述した特許文献1に代表される線状PASとスルフィド化剤、ジハロゲン化芳香族化合物を反応混合物中のイオウ成分1モルに対して1.25リットル以上50リットル以下の有機極性溶媒を用いて、加熱して反応させて得られた環式PASと線状PASを含むPAS混合物から、環式PASを分離することによって得られた線状PASを用いる方法も好ましい方法といえる。さらに、本発明の実施により生成する線状PAS、すなわち、少なくとも線状PAS、スルフィド化剤、有機極性溶媒、およびスルフィド化剤のイオウ成分1モル当たり0.9モル未満のジハロゲン化芳香族化合物を含む反応混合物を加熱して反応を行い、次いで得られた反応混合物に反応で用いたジハロゲン化芳香族化合物を含めた総量が反応で用いたスルフィド化剤のイオウ成分1モル当たり0.9〜2.0モルになるようにジハロゲン化芳香族化合物を追加して、反応混合物中のイオウ成分1モルに対して1.25リットル以上の有機極性溶媒中で加熱して反応を行うことにより得られた環式PASと線状PASを含むPAS混合物から、環式PASを分離することによって得られた線状PASを用いることは、ことさら好ましい方法である。従来、環式化合物、環式PASの製造において副生する線状化合物、線状PASは利用価値の無いものとして廃棄されていた。従って環式化合物の製造においてはこの副生線状化合物に起因する廃棄物量が多い、また原料モノマーに対する収率が低いという課題があった。本発明ではこの副生線状PASを原料として使用することが可能であり、このことは廃棄物量の著しい低減や原料モノマーに対する収率の飛躍的な向上を可能とするという観点で意義の大きいものである。なお、線状PASの形態に特に制限はなく、乾燥状態の粉末状、粉粒状、粒状、ペレット状でも良いし、反応溶媒である有機極性溶媒を含む状態で用いることも可能であり、また、本質的に反応を阻害しない第三成分を含む状態で用いることも可能である。この様な第三成分としては例えば無機フィラーやアルカリ金属ハロゲン化物が例示できる。ここで、アルカリ金属ハロゲン化物としては、アルカリ金属、すなわちリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウムおよびセシウムとハロゲン、すなわちフッ素、塩素、臭素、ヨウ素およびアスタチンから構成されるいかなる組み合わせのものをも含み、具体例としては塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、臭化リチウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、フッ化セシウムなどが例示できるが、前述したスルフィド化剤とジハロゲン化芳香族化合物との反応によって生じるアルカリ金属ハロゲン化物が好ましく例示できる。一般的に入手が容易なスルフィド化剤およびジハロゲン化芳香族化合物の組み合わせから生じるアルカリ金属ハロゲン化物としては塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、臭化リチウム、臭化ナトリウム、臭化カリウムおよびヨウ化ナトリウムが例示でき、塩化ナトリウム、塩化カリウム、臭化ナトリウム、臭化カリウムが好ましいものとして例示でき、塩化ナトリウムがより好ましいものである。また、無機フィラーやアルカリ金属ハロゲン化物を含む樹脂組成物の形態の線状PASを用いることも可能である。
(6) Wire PAS
The linear PAS in the present invention is a linear homopolymer or linear copolymer having a repeating unit of the formula:-(Ar-S)-as a main constituent unit, preferably containing 80 mol% or more of the repeating unit. is there. The linear PAS in the present invention may be any of a random copolymer, a block copolymer and a mixture thereof containing the above repeating unit. Typical examples of these include polyphenylene sulfide, polyphenylene sulfide sulfone, polyphenylene sulfide ketone, random copolymers thereof, block copolymers, and mixtures thereof. Particularly preferred PAS include polyphenylene sulfide (hereinafter sometimes abbreviated as PPS) containing 80 mol% or more, particularly 90 mol% or more of p-phenylene sulfide units as the main structural unit of the polymer, polyphenylene sulfide sulfone, polyphenylene. And sulfide ketone. The melt viscosity of various linear PAS in the present invention is not particularly limited, but the melt viscosity of a general linear PAS can be exemplified by a range of 0.1 to 1000 Pa · s (300 ° C., shear rate 1000 / sec). The range of 0.1 to 500 Pa · s is a preferable range from the viewpoint of availability. Further, the molecular weight of the linear PAS is not particularly limited, and general PAS can be used. The weight average molecular weight of such a PAS can be exemplified by 5,000 to 1,000,000, 500 to 500,000 are preferable, and 10,000 to 100,000 are more preferable. In general, the lower the weight average molecular weight, the higher the solubility in an organic polar solvent. Therefore, there is an advantage that the time required for the reaction can be shortened, but within the above-mentioned range, it can be used without any substantial problem. The production method of such a linear PAS is not particularly limited, and any production method can be used. However, an aromatic compound or thiophene containing at least one nucleus-substituted halogen and an alkali metal monosulfide can be used. In a polar organic solvent at an elevated temperature, preferably by contacting a sulfiding agent with a dihalogenated aromatic compound in an organic polar solvent. In addition, molded products using PAS produced by these methods, molding waste, waste plastics, off-spec products, and the like can be widely used. In general, the production of a cyclic compound also includes the present invention, and is a competitive reaction between the production of a cyclic compound and the production of a linear compound. Therefore, in a method for producing cyclic PAS, In addition to cyclic PAS, linear PAS is generated as a by-product. In the present invention, such a by-product linear PAS can also be used as a raw material without any problem. For example, a sulfiding agent and a dihalogenated aromatic compound represented by Patent Document 4 described above can be used as a sulfurizing agent. Obtained by separating cyclic PAS from a PAS mixture containing cyclic PAS and linear PAS obtained by heating and reacting with 1.25 liters or more of an organic polar solvent per mole of component. The method using the obtained linear PAS is a particularly preferable method. In addition, an organic polar solvent of 1.25 liters or more and 50 liters or less is used for the linear PAS typified by the above-mentioned Patent Document 1, a sulfidizing agent, and a dihalogenated aromatic compound with respect to 1 mol of a sulfur component in the reaction mixture. A method using linear PAS obtained by separating cyclic PAS from a PAS mixture containing cyclic PAS and linear PAS obtained by heating and reaction is also a preferable method. Further, the linear PAS produced by the practice of the present invention, i.e., at least 0.9 moles of dihalogenated aromatic compound per mole of sulfur component of the linear PAS, sulfidizing agent, organic polar solvent, and sulfiding agent. The reaction mixture is heated to react, and then the total amount including the dihalogenated aromatic compound used in the reaction is 0.9 to 2 per mole of sulfur component of the sulfiding agent used in the reaction. It was obtained by adding a dihalogenated aromatic compound to 0.0 mol and heating the reaction in an organic polar solvent of 1.25 liters or more per 1 mol of the sulfur component in the reaction mixture. It is a further preferred method to use linear PAS obtained by separating cyclic PAS from a PAS mixture comprising cyclic PAS and linear PAS. A. Conventionally, a cyclic compound, a linear compound by-produced in the production of cyclic PAS, and linear PAS have been discarded as having no utility value. Therefore, in the production of the cyclic compound, there are problems that the amount of waste caused by the by-product linear compound is large and the yield relative to the raw material monomer is low. In the present invention, this byproduct linear PAS can be used as a raw material, which is significant in terms of enabling a significant reduction in the amount of waste and a dramatic improvement in the yield relative to the raw material monomer. It is. In addition, there is no restriction | limiting in particular in the form of linear PAS, It is also possible to use it in the state containing the organic polar solvent which is a reaction solvent, and powder-form, a granular form, a pellet form of a dry state may be sufficient, It is also possible to use in a state containing a third component that does not essentially inhibit the reaction. Examples of such a third component include inorganic fillers and alkali metal halides. Here, the alkali metal halide includes any combination of alkali metals, ie, lithium, sodium, potassium, rubidium and cesium, and halogens, ie, fluorine, chlorine, bromine, iodine and astatine. Examples thereof include lithium chloride, sodium chloride, potassium chloride, lithium bromide, sodium bromide, potassium bromide, lithium iodide, sodium iodide, potassium iodide, cesium fluoride, and the like. Preferable examples include alkali metal halides produced by reaction with dihalogenated aromatic compounds. Alkali metal halides resulting from combinations of sulfidizing agents and dihalogenated aromatic compounds that are generally readily available include lithium chloride, sodium chloride, potassium chloride, lithium bromide, sodium bromide, potassium bromide and sodium iodide. And sodium chloride, potassium chloride, sodium bromide, and potassium bromide can be exemplified as preferable examples, and sodium chloride is more preferable. It is also possible to use linear PAS in the form of a resin composition containing an inorganic filler or an alkali metal halide.

(7)環式PASの製造方法
本発明では、スルフィド化剤とジハロゲン化芳香族化合物とを有機極性溶媒中で接触させて環式PASを製造する。
(7) Method for Producing Cyclic PAS In the present invention, a cyclic PAS is produced by contacting a sulfidizing agent and a dihalogenated aromatic compound in an organic polar solvent.

本発明の環式PASの製造に際しては、反応混合物中の水分量がイオウ成分1モル当たり0.8モル未満であることが必要であり、0.7モル未満であることが好ましく、0.6モル未満であることがより好ましく、0.5モル未満であることがさらに好ましい。また、反応混合物中の水分量の下限はなく、0に近いほど好ましいが、本発明を実施する上での実質的下限として反応混合物中のイオウ成分1モル当たり0.05モル以上を例示できる。環式PASの製造時の反応混合物中の水分量については前述の特許文献3において反応混合物中のイオウ成分1モル当たり0.8モル以上20モル以下が好ましい旨が明記されているが、当該特許文献における水分量の下限未満、すなわち0.8モル未満とすることでも同様の反応濃度、反応温度、および反応時間において十分な反応を行うことが可能であるのみならず、環式PASの収率および選択率が向上可能なことを見出し、本発明を完成させるに至った。さらに反応混合物中の水分量が本発明の好ましい範囲を超える場合には反応液の着色および反応器への着色物の付着が顕著であったが、水分量を本発明の好ましい範囲とすることでそれら着色の問題が大幅に改善され、得られる環式PASの品質が向上するのみならず、反応器の洗浄作業の軽減も可能となった。   In the production of the cyclic PAS of the present invention, the amount of water in the reaction mixture needs to be less than 0.8 mol, preferably less than 0.7 mol, per 0.6 mol of sulfur component, More preferably, it is less than 0.5 mol, and even more preferably less than 0.5 mol. Moreover, there is no lower limit of the water content in the reaction mixture, and it is preferable that it is close to 0. However, 0.05 mole or more per 1 mole of sulfur component in the reaction mixture can be exemplified as a practical lower limit in carrying out the present invention. Regarding the water content in the reaction mixture during the production of the cyclic PAS, it is specified in the above-mentioned Patent Document 3 that 0.8 mol to 20 mol is preferable per 1 mol of the sulfur component in the reaction mixture. Even if the water content is less than the lower limit of the amount of water in the literature, that is, less than 0.8 mol, it is possible not only to perform a sufficient reaction at the same reaction concentration, reaction temperature and reaction time, but also the yield of cyclic PAS. The inventors have found that the selectivity can be improved and have completed the present invention. Furthermore, when the amount of water in the reaction mixture exceeded the preferred range of the present invention, coloring of the reaction liquid and adhesion of the colored material to the reactor were remarkable, but by making the amount of water within the preferred range of the present invention, These coloring problems were greatly improved, and not only the quality of the obtained cyclic PAS was improved, but also the washing operation of the reactor could be reduced.

なお、本発明における反応混合物中の水分量とは、反応系に仕込んだスルフィド化剤、ジハロゲン化芳香族化合物、および有機極性溶媒、さらにはその他成分を仕込む場合にはその成分も含め、各成分に含まれて導入された水分量の総和を意味し、あるいは脱水操作など付加的な操作により反応系から水が反応系外に除去される場合には前記水分量の総和から除去された水分量を差し引いた水分量を意味するものであり、上記諸成分の混合及び反応過程で生成する水は考慮しない。反応混合物中の水分量を前記の好ましい範囲にする方法としては、例えば上記諸成分として無水または低含水量のものを各成分の水分量の総和がスルフィド化剤のイオウ成分1モル当たり0.8モル未満となる組み合わせとして用いる方法も好ましい方法として例示できる。また、上記諸成分の水分量の総和がスルフィド化剤のイオウ成分1モル当たり0.8モル以上となる場合には、予め脱水工程を設けて各成分の水分量を所望の範囲に減じた後に用いる方法、あるいは上記諸成分を水分量の多いまま混合して反応しながら脱水する方法を採用することも可能である。一般にジハロゲン化芳香族化合物および有機極性溶媒については十分に低水分量のものが比較的容易に入手可能であるのに対し、スルフィド化剤、例えばアルカリ金属硫化物についてはイオウ成分1モル当たり0.8モル以上の水を含む水和物または水性混合物の方が一般的により安価で入手もし易い。したがって、入手性やコストの観点からはスルフィド化剤としてこれら水和物または水性混合物を用いることが好ましく、この場合、反応混合物中の水分量はジハロゲン化芳香族化合物および有機極性溶媒の水分量に関わらず、スルフィド化剤のイオウ成分1モルあたり0.8モル以上となるため、反応混合物中の水分量を前記の好ましい範囲に調整するためには脱水を行う工程を設けることが必要となる。   The amount of water in the reaction mixture in the present invention refers to each component including the sulfidizing agent, dihalogenated aromatic compound, and organic polar solvent charged in the reaction system, as well as other components when other components are charged. Or the amount of water removed from the total amount of water when water is removed from the reaction system by an additional operation such as dehydration. The amount of water is calculated by subtracting, and water generated during the mixing and reaction of the above components is not considered. As a method for bringing the water content in the reaction mixture into the above preferred range, for example, the above-mentioned various components having anhydrous or low water content, the total water content of each component is 0.8 per mole of sulfur component of the sulfidizing agent. A method used as a combination of less than a mole can also be exemplified as a preferred method. In addition, when the total water content of the above components is 0.8 mol or more per 1 mol of the sulfur component of the sulfidizing agent, a dehydration step is provided in advance to reduce the water content of each component to a desired range. It is also possible to employ a method of using, or a method of mixing and reacting the above components with a large amount of water while dehydrating. In general, dihalogenated aromatic compounds and organic polar solvents with a sufficiently low water content are relatively readily available, whereas sulfidizing agents such as alkali metal sulfides have an oxygen content of 0.1 per mole of sulfur component. Hydrates or aqueous mixtures containing 8 moles or more of water are generally cheaper and more readily available. Therefore, from the viewpoint of availability and cost, it is preferable to use these hydrates or aqueous mixtures as sulfiding agents. In this case, the water content in the reaction mixture is the same as the water content of the dihalogenated aromatic compound and the organic polar solvent. Regardless, since it becomes 0.8 mol or more per 1 mol of sulfur component of the sulfidizing agent, it is necessary to provide a step of dehydration in order to adjust the water content in the reaction mixture to the above preferred range.

本発明における脱水工程では、スルフィド化剤、ジハロゲン化芳香族化合物および有機極性溶媒のうち、それぞれを単独もしくは2種以上の混合物として脱水することができる。脱水工程における脱水方法としては前記の好ましい水分量の範囲に調整可能な限りその方法に特に制限はないが、例えば次のような脱液法が好ましく採用される。すなわち望ましくは不活性ガス雰囲気下、常温〜150℃、好ましくは常温〜100℃の温度範囲で、少なくとも含水スルフィド化剤と有機極性溶媒とからなる混合物を調製し、常圧または減圧下で150℃以上、好ましくは170℃以上、より好ましくは200℃以上に昇温して、水分量がスルフィド化剤のイオウ成分1モル当たり0.8モル未満になるように水を留去させる方法が例示できる。なお、上記有機極性溶媒および水分を留去させる温度の好ましい上限としては250℃である。また、上記脱液法において用いる有機極性溶媒の量はスルフィド化剤のイオウ成分1モル当たり0.1〜1リットルが好ましく、0.13〜0.8リットルがより好ましく、0.16〜0.6リットルがさらに好ましい。この範囲内であれば反応に金属製容器を用いた際に容器からの金属溶出が少なくなる傾向にあり、得られる環式PAS中の金属不純物の低減が期待できる。また、脱水工程では留去を促進するために、撹拌しながら留去を行っても良く、望ましくは不活性ガスの気流を通じて留去を行っても良く、また、トルエンなどの共沸成分を加えて留去を行っても良い。さらに水を選択的に留去させる目的で精留塔を設けても良い。   In the dehydration step in the present invention, each of the sulfidizing agent, dihalogenated aromatic compound and organic polar solvent can be dehydrated individually or as a mixture of two or more. The dehydration method in the dehydration step is not particularly limited as long as it can be adjusted within the preferable range of water content, but for example, the following liquid removal method is preferably employed. That is, a mixture of at least a water-containing sulfidizing agent and an organic polar solvent is preferably prepared in an inert gas atmosphere at room temperature to 150 ° C., preferably from room temperature to 100 ° C., and at 150 ° C. under normal pressure or reduced pressure. As mentioned above, it is possible to exemplify a method in which the temperature is raised to 170 ° C. or more, more preferably 200 ° C. or more, and water is distilled off so that the water content is less than 0.8 mol per mol of sulfur component of the sulfidizing agent. . In addition, it is 250 degreeC as a preferable upper limit of the temperature which distills off the said organic polar solvent and a water | moisture content. In addition, the amount of the organic polar solvent used in the liquid removal method is preferably 0.1 to 1 liter, more preferably 0.13 to 0.8 liter, and more preferably 0.16 to 0.001 per mole of the sulfur component of the sulfiding agent. More preferably 6 liters. Within this range, metal elution from the container tends to decrease when a metal container is used for the reaction, and reduction of metal impurities in the resulting cyclic PAS can be expected. Further, in the dehydration step, the distillation may be carried out with stirring, preferably through an inert gas stream, and an azeotropic component such as toluene may be added. It may be distilled off. Further, a rectifying column may be provided for the purpose of selectively distilling off water.

上記のような脱水工程で調製した脱水成分は、反応工程にて本発明の環式PASの製造に必須なその他の無水または低水分量の諸成分と混合することで反応混合物を調製した後、反応させて環式PASを製造することが可能であり、反応工程は脱水工程に連続して行うことが好ましい。ここで、反応は脱水工程と同一の反応器で行っても良く、または脱水工程で調製した脱水成分を異なる反応器に移し、他の成分と混合後に行っても良いが、脱水工程で調製した脱水成分を異なる反応器に移す方法が好ましく、脱水工程で調整した反応工程複数回分の脱水成分を小分けして反応器に移す方法がより好ましく、これにより環式PASの製造過程において脱水工程にかかる時間の短縮が可能となるため生産性が向上するといった利点がある。   After preparing the reaction mixture by mixing the dehydration component prepared in the above dehydration step with other anhydrous or low moisture components essential for the production of the cyclic PAS of the present invention in the reaction step, It is possible to produce cyclic PAS by reaction, and the reaction step is preferably carried out continuously with the dehydration step. Here, the reaction may be carried out in the same reactor as the dehydration step, or the dehydration component prepared in the dehydration step may be transferred to a different reactor and mixed with other components, but prepared in the dehydration step. A method of transferring the dehydrated components to different reactors is preferable, and a method of transferring the dehydrated components for a plurality of reaction steps adjusted in the dehydration step into smaller portions is more preferable, whereby the dehydration step is involved in the production process of cyclic PAS Since the time can be shortened, there is an advantage that productivity is improved.

反応混合物には前記必須成分以外に反応を著しく阻害しない第三成分や、反応を加速する効果を有する第三成分を加えることも可能である。反応を行う方法に特に制限は無いが、攪拌条件下で行うことが好ましい。   In addition to the essential components, a third component that does not significantly inhibit the reaction and a third component that has an effect of accelerating the reaction can be added to the reaction mixture. Although there is no restriction | limiting in particular in the method of performing reaction, It is preferable to carry out on stirring conditions.

本発明の環式PASの製造に際しては、上記諸成分からなる反応混合物を加熱することで環状PASを製造する。本発明の環式PASの製造における反応温度は、特に制限はないが、常圧下の還流温度を超えることが好ましく、この温度は反応混合物中の成分の種類、量によって多様に変化するため一意的に決めることはできないが、通常120〜350℃、好ましくは180〜320℃、より好ましくは220〜310℃、さらに好ましくは225〜300℃、よりいっそう好ましくは240〜280℃の範囲を例示できる。ここで常圧とは大気の標準状態近傍における圧力のことであり、約25℃近傍の温度、絶対圧で101kPa近傍の大気圧条件のことである。なお、還流温度とは反応混合物の液体成分が沸騰と凝縮を繰り返している状態の温度である。本発明では反応混合物を常圧下の還流温度を超えて加熱することが好ましいが、反応混合物をこのような加熱状態にする方法としては、例えば反応混合物を常圧を越える圧力下で反応させる方法や、反応混合物を密閉容器内で加熱する方法が例示できる。この好ましい温度範囲ではより高い反応速度が得られ、反応が均一で進行しやすい傾向にあり、効率よく環式PASが得られる傾向にある。また、反応は一定温度で行う1段反応、段階的に温度を上げていく多段階反応、あるいは連続的に温度を変化させていく形式の反応のいずれでもかまわない。   In the production of the cyclic PAS of the present invention, the cyclic PAS is produced by heating the reaction mixture comprising the above components. The reaction temperature in the production of the cyclic PAS of the present invention is not particularly limited, but preferably exceeds the reflux temperature under normal pressure, and this temperature varies depending on the type and amount of the components in the reaction mixture, and thus is unique. However, it is usually 120 to 350 ° C, preferably 180 to 320 ° C, more preferably 220 to 310 ° C, still more preferably 225 to 300 ° C, and still more preferably 240 to 280 ° C. Here, the normal pressure is a pressure in the vicinity of the standard state of the atmosphere, and is an atmospheric pressure condition in which the temperature is approximately 25 ° C. and the absolute pressure is approximately 101 kPa. The reflux temperature is a temperature at which the liquid component of the reaction mixture repeats boiling and condensation. In the present invention, it is preferable to heat the reaction mixture above the reflux temperature under normal pressure. As a method for bringing the reaction mixture into such a heated state, for example, a method of reacting the reaction mixture under a pressure exceeding normal pressure, A method of heating the reaction mixture in a sealed container can be exemplified. In this preferable temperature range, a higher reaction rate can be obtained, the reaction tends to be uniform and easy to proceed, and cyclic PAS tends to be efficiently obtained. The reaction may be a one-step reaction performed at a constant temperature, a multi-step reaction in which the temperature is raised stepwise, or a reaction in which the temperature is continuously changed.

また、反応時間は、使用した原料の種類や量あるいは反応温度に依存するので一概に規定できないが、0.1時間以上が好ましく、0.5時間以上がより好ましい。この好ましい時間以上とすることでは、未反応の原料成分を十分に減少できるため、生成した環式PASの回収がしやすくなる傾向にある。一方、反応時間に特に上限は無いが、本発明の方法は極めて高い反応速度が得られやすい特徴を有するため、40時間以内でも十分に反応が進行し、好ましくは10時間以内、より好ましくは6時間以内も採用できる。   The reaction time depends on the type and amount of the raw material used or the reaction temperature and cannot be defined unconditionally. However, it is preferably 0.1 hour or longer, more preferably 0.5 hour or longer. By setting it as this preferable time or more, since unreacted raw material components can be reduced sufficiently, the produced cyclic PAS tends to be easily recovered. On the other hand, although there is no particular upper limit to the reaction time, the method of the present invention has a feature that an extremely high reaction rate can be easily obtained. Therefore, the reaction proceeds sufficiently even within 40 hours, preferably within 10 hours, more preferably 6 Can be used within hours.

本発明の環式PASの製造において、反応混合物を加熱する際の圧力は反応混合物を構成する原料およびその組成、反応温度等により変化するため一意的に規定することはできないが、好ましい圧力の上限としてはゲージ圧で1MPa以下である。また、本発明では反応混合物の常圧下における還流温度を越えることが好ましく、反応混合物をこのような加熱状態にする方法としては、例えば反応混合物を常圧を越える圧力下で反応させる方法や、反応混合物を密閉容器内で加熱する方法が例示できることから、好ましい圧力の下限は常圧を超える圧力である。すなわち、具体的な好ましい圧力としてはゲージ圧で0.05MPa〜1MPa、より好ましくは0.1MPa〜0.8MPa、さらに好ましくは0.2MPa〜0.6MPa、とりわけ好ましくは0.2MPa〜0.5MPaが例示できる。この様な好ましい圧力範囲では、環式PASの製造に要する時間が短くできる傾向にある。また、一般に反応混合物を加熱する際の圧力が1MPaを超える高圧になるとそれに耐えうる高価な環状PASの耐圧製造設備が必要となるが、この様な好ましい圧力範囲では環式PASの製造に要する設備コストを低減できる上、安全性も高い。このような観点から汎用的な設備を用いて環式PASの製造を行う場合には、反応混合物を加熱する際の圧力が0.5MPa以下であることがとりわけ好ましい。なお、ここでゲージ圧とは大気圧を基準とした相対圧力のことであり、絶対圧から大気圧を差し引いた圧力値と同意である。   In the production of the cyclic PAS of the present invention, the pressure at which the reaction mixture is heated cannot be uniquely defined because it varies depending on the raw materials constituting the reaction mixture and its composition, reaction temperature, etc. The gauge pressure is 1 MPa or less. In the present invention, it is preferable to exceed the reflux temperature of the reaction mixture under normal pressure. Examples of the method for bringing the reaction mixture into such a heated state include a method of reacting the reaction mixture under a pressure exceeding normal pressure, and a reaction. Since the method of heating a mixture in a closed container can be exemplified, the lower limit of the preferable pressure is a pressure exceeding normal pressure. That is, as a specific preferable pressure, the gauge pressure is 0.05 MPa to 1 MPa, more preferably 0.1 MPa to 0.8 MPa, further preferably 0.2 MPa to 0.6 MPa, and particularly preferably 0.2 MPa to 0.5 MPa. Can be illustrated. In such a preferable pressure range, the time required for producing the cyclic PAS tends to be shortened. In general, when the pressure at which the reaction mixture is heated exceeds 1 MPa, expensive pressure-resistant production equipment for cyclic PAS that can withstand such pressure is required, but in such a preferable pressure range, equipment for production of cyclic PAS is required. Cost can be reduced and safety is high. From this point of view, when producing cyclic PAS using general-purpose equipment, it is particularly preferable that the pressure when heating the reaction mixture is 0.5 MPa or less. Here, the gauge pressure is a relative pressure based on atmospheric pressure, and is equivalent to a pressure value obtained by subtracting atmospheric pressure from absolute pressure.

本発明の環式PASの製造において、所望の時間反応を継続し仕込んだ原料が減少した随意の段階で、スルフィド化剤及びジハロゲン化芳香族化合物を追加して更に反応を継続することも可能である。ここで追加する量は、追加する前の反応混合物中のスルフィド化剤の量を勘案することが重要であり、スルフィド化剤の追加を行った後の反応混合物中のスルフィド化剤のイオウ原子1モルに対して有機極性溶媒が1.25リットル以上になる範囲内および水分量が0.8モル未満となる範囲内で追加を行うことが強く望まれる。なお、本発明の方法において、スルフィド化剤はジハロゲン化芳香族化合物と反応して消費されるため、ジハロゲン化芳香族化合物の転化率からスルフィド化剤の転化率を見積もることが可能であり、このスルフィド化剤の転化率から反応混合物中のスルフィド化剤の量を算出する事が可能である。   In the production of the cyclic PAS of the present invention, it is also possible to continue the reaction by adding a sulfidizing agent and a dihalogenated aromatic compound at an optional stage in which the reaction is continued for a desired time and the charged raw materials are reduced. is there. It is important to consider the amount of the sulfidizing agent in the reaction mixture before the addition, and the sulfur atom 1 of the sulfidizing agent in the reaction mixture after the addition of the sulfidizing agent is important. It is strongly desired to perform addition within the range where the organic polar solvent is 1.25 liters or more and the water content is less than 0.8 mol with respect to mol. In the method of the present invention, since the sulfidizing agent is consumed by reacting with the dihalogenated aromatic compound, the conversion rate of the sulfidizing agent can be estimated from the conversion rate of the dihalogenated aromatic compound. It is possible to calculate the amount of the sulfiding agent in the reaction mixture from the conversion rate of the sulfiding agent.

なお、ジハロゲン化芳香族化合物(以下、DHAと略する場合もある)の転化率は、以下の式で算出した値である。DHA残存量は、通常、ガスクロマトグラフ法によって求めることができる。
(a)ジハロゲン化芳香族化合物をスルフィド化剤に対しモル比で過剰に添加した場合
転化率(%)=[〔DHA仕込み量(モル)−DHA残存量(モル)〕/〔DHA仕込み量(モル)−DHA過剰量(モル)〕]×100%
(b)上記(a)以外の場合
転化率(%)=[〔DHA仕込み量(モル)−DHA残存量(モル)〕/〔DHA仕込み量(モル)〕]×100%。
The conversion rate of the dihalogenated aromatic compound (hereinafter sometimes abbreviated as DHA) is a value calculated by the following formula. The remaining amount of DHA can be usually determined by gas chromatography.
(A) When dihalogenated aromatic compound is added excessively in a molar ratio with respect to the sulfidizing agent, conversion rate (%) = [[DHA charge (mol) -DHA remaining amount (mol)] / [DHA charge ( Mol) -DHA excess (mole)]] × 100%
(B) In cases other than the above (a), conversion rate (%) = [[DHA charge (mol) −DHA remaining amount (mol)] / [DHA charge (mol)]] × 100%.

スルフィド化剤及びジハロゲン化芳香族化合物を追加添加するのは、仕込んだ原料が減少した随意の段階が許容されることは前記した通りであるが、DHAの転化率が50%以上の段階が好ましく、70%以上の段階がより好ましく、このような段階で追加する事でより効率よく環式PASを得ることが可能となる。   As described above, the addition of the sulfidizing agent and the dihalogenated aromatic compound allows an optional stage in which the charged raw materials are reduced, but a stage in which the conversion rate of DHA is 50% or more is preferable. 70% or more is more preferable, and cyclic PAS can be obtained more efficiently by adding at such a stage.

このようなスルフィド化剤及びジハロゲン化芳香族化合物の追加を行う回数に制限は無いが、通常、反応開始時の反応系内のスルフィド化剤及び追加したスルフィド化剤の合計が、反応混合物中の有機極性溶媒1リットル当たりスルフィド化剤のイオウ原子基準で10モルまでの量が好ましい範囲として例示できる。ここでスルフィド化剤及びジハロゲン化芳香族化合物の追加は、反応混合物中の生成物量を増大させる効果があり、単位体積当たりの環式PAS収量を増大できるため好ましい方法である。   There is no limit to the number of times such addition of the sulfidizing agent and the dihalogenated aromatic compound is performed, but usually the sum of the sulfidizing agent and the added sulfidizing agent in the reaction system at the start of the reaction A preferable range is an amount of up to 10 moles per liter of the organic polar solvent based on the sulfur atom of the sulfiding agent. Here, the addition of the sulfidizing agent and the dihalogenated aromatic compound is a preferable method because it has the effect of increasing the amount of the product in the reaction mixture and can increase the yield of cyclic PAS per unit volume.

なお、スルフィド化剤及びジハロゲン化芳香族化合物の追加により、反応混合物中の水分量が変化する場合、前記した好ましい水分量となるように付加的な操作を行うことも可能であり、追加する前、追加している途中、追加後に反応混合物から水を随意量除去する事も望ましい方法である。なお、この水の除去に際し、水以外の成分が反応混合物から除去される場合、必要に応じてスルフィド化剤、ジハロゲン化芳香族化合物及び有機極性溶媒を更に追加する事も可能であり、除去された成分を再度反応混合物に戻す操作を行ってもかまわない。   In addition, when the water content in the reaction mixture changes due to the addition of the sulfidizing agent and the dihalogenated aromatic compound, it is possible to perform an additional operation so that the above-mentioned preferable water content is obtained. It is also desirable to remove an arbitrary amount of water from the reaction mixture during and after the addition. In the removal of water, when components other than water are removed from the reaction mixture, a sulfidizing agent, a dihalogenated aromatic compound, and an organic polar solvent can be further added as necessary. The operation of returning the components to the reaction mixture may be performed again.

なお、本発明の環式PASの製造には、バッチ方式、及び連続方式など公知の各種重合方式、反応方式を採用することができる。また、製造における雰囲気は非酸化性雰囲気下が望ましく、窒素、ヘリウム、及びアルゴン等の不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましく、特に、経済性及び取扱いの容易さの面からは窒素雰囲気下が好ましい。また、本発明においては反応混合物を加熱する際の好ましい圧力の上限がゲージ圧で1MPa以下であり、この圧力を超えない範囲にて不活性ガスで加圧しても良い。   In the production of the cyclic PAS of the present invention, various known polymerization methods and reaction methods such as a batch method and a continuous method can be employed. Further, the atmosphere in the production is preferably a non-oxidizing atmosphere, and it is preferably carried out in an inert gas atmosphere such as nitrogen, helium, and argon. In particular, from the viewpoint of economy and ease of handling, the nitrogen atmosphere is preferable. preferable. In the present invention, the upper limit of the preferable pressure when heating the reaction mixture is 1 MPa or less in terms of gauge pressure, and pressurization with an inert gas may be performed within a range not exceeding this pressure.

(8)環式PASの回収方法
本発明の環式PASの製造においては前記した反応により得られた反応混合物から環式PASを分離回収することも可能である。反応により得られた反応混合物には環式PASと線状PASが有機極性溶媒に含まれ、その他成分として未反応のスルフィド化剤、ジハロゲン化芳香族化合物や水、副生塩などが含まれる場合もある。
(8) Method for recovering cyclic PAS In the production of cyclic PAS of the present invention, it is also possible to separate and recover cyclic PAS from the reaction mixture obtained by the reaction described above. When the reaction mixture obtained by the reaction contains cyclic PAS and linear PAS in an organic polar solvent, and other components include unreacted sulfidizing agent, dihalogenated aromatic compound, water, by-product salt, etc. There is also.

上記には環式PASの回収方法として、まず環式PASと線状PASを含むPAS混合物を得た後にこの混合物から環式PASを回収する方法について例示したが回収方法はこれに限定されるものではない。環式PAS回収方法として別の具体例を以下に示す。   In the above, as a method for recovering cyclic PAS, a method for recovering cyclic PAS from this mixture after first obtaining a PAS mixture containing cyclic PAS and linear PAS is exemplified, but the recovery method is limited to this. is not. Another specific example of the cyclic PAS recovery method is shown below.

本発明で得られる反応混合物には環式PAS、線状PAS及び有機極性溶媒が含まれ、その他成分として未反応のスルフィド化剤、ジハロゲン化芳香族化合物や水、副生塩などが含まれる場合もあることは前述した通りであるが、この反応混合物において環式PASは幅広い温度領域で有機極性溶媒に溶解状態となる傾向がある。一方で線状PASは環式PASと溶解挙動が大きく異なり、具体的には200℃以下の温度領域ではその大部分が反応混合物中で固体として存在する傾向にある。   When the reaction mixture obtained in the present invention contains cyclic PAS, linear PAS and organic polar solvent, and other components include unreacted sulfating agent, dihalogenated aromatic compound, water, by-product salt, etc. As described above, in this reaction mixture, cyclic PAS tends to be dissolved in an organic polar solvent in a wide temperature range. On the other hand, linear PAS differs greatly in dissolution behavior from cyclic PAS. Specifically, most of the linear PAS tends to exist as a solid in the reaction mixture in a temperature range of 200 ° C. or lower.

従ってこの様な環式PASと線状PASの反応混合物中での溶解挙動差を用いることで、簡易な固液分離により環式PASと線状PASの分離が可能になる。このような固液分離による環式PASと線状PASの分離が可能となるより具体的な温度領域の上限としては200℃以下、より好ましくは150℃以下、更に好ましくは120℃以下が例示でき、一方で下限温度としては10℃以上が例示でき、20℃以上が好ましく、50℃以上がより好ましく、80℃以上が更に好ましい。この好ましい温度上限以下では反応混合物に含まれる線状PASは固形分として存在する傾向が強く、特に前述した好ましい重量平均分子量の線状PASはこの条件下で固形分となりやすい傾向がある。一方でこの好ましい温度領域において反応混合物中の環式PASは有機極性溶媒に可溶である傾向が強く、特に環式PASの繰り返し単位数mが前述した好ましい範囲の環式PASはこの条件下で有機極性溶媒に溶解する傾向が強い。また例示した下限温度以上では反応混合物の粘度が低くなる傾向になり固液分離操作がし易く、また固形成分と溶液成分の分離性にすぐれる傾向にある。   Therefore, by using such a difference in dissolution behavior in the reaction mixture of cyclic PAS and linear PAS, it is possible to separate cyclic PAS and linear PAS by simple solid-liquid separation. More specifically, the upper limit of the temperature range in which cyclic PAS and linear PAS can be separated by solid-liquid separation is 200 ° C. or lower, more preferably 150 ° C. or lower, and still more preferably 120 ° C. or lower. On the other hand, as a minimum temperature, 10 degreeC or more can be illustrated, 20 degreeC or more is preferable, 50 degreeC or more is more preferable, and 80 degreeC or more is still more preferable. Below this preferred upper temperature limit, the linear PAS contained in the reaction mixture tends to exist as a solid content, and the above-mentioned preferred linear PAS having a preferred weight average molecular weight tends to become a solid content under these conditions. On the other hand, in this preferred temperature range, cyclic PAS in the reaction mixture has a strong tendency to be soluble in an organic polar solvent, and in particular, cyclic PAS in the preferred range in which the number of repeating units m of cyclic PAS described above is under these conditions. Strong tendency to dissolve in organic polar solvents. Above the exemplified lower limit temperature, the viscosity of the reaction mixture tends to be low, the solid-liquid separation operation is easy, and the separation between the solid component and the solution component tends to be excellent.

優れた分離性を維持することは、生産設備を想定した場合でも望ましい。特に、複数の反応釜の容積が20L〜300mとなるような生産設備においてバッチもしくは連続生産運転を実施する際は、粒子沈降を防ぐため攪拌機やポンプによる槽内攪拌をしなければならない。その際は攪拌機や邪魔板、ポンプインペラ等による生成粒子への物理的な負荷をできるだけ低減することが望ましい。特にスラリー温度が130℃以下の状態で受ける、1mあたりのスラリーに対する攪拌所要動力2.0kWh/m以下が例示でき、1.0kWh/m以下が好ましく、0.5kWh/m以下がより好ましく、0.2kWh/m以下が更に好ましい。また、下限値として0.001kWh/m以上が好ましい。負荷を例示範囲内に抑えるために、例えば粒子析出状態での攪拌待機時間を短くする、攪拌翼を低速で回す、邪魔板の無い反応槽を使用する、ポンプをロータリーポンプ等の送液負荷が小さいタイプにするといった方法が例示できる。攪拌をしなければ、固形分として析出したPAS成分が沈降し、移送用ポンプや配管の詰まりといったトラブルの要因となることが考えられるが、この好ましい攪拌所要動力を超える条件で負荷を与えた場合は固形分が粉砕され、粒子径が小さくなりやすい。そのため後の固液分離操作において固形成分と溶液成分の分離性が悪化し、プロセス全体の処理速度に影響を与えることが考えられる上、粉砕されて微細化した粒子が濾布を抜けて濾液側へと移動して純度や収量の低下を招くことにも繋がると考えられる。 Maintaining excellent separability is desirable even when assuming production facilities. In particular, when batch or continuous production operation is performed in a production facility where the volume of a plurality of reaction kettles is 20 L to 300 m 3 , the vessel must be stirred by a stirrer or a pump to prevent particle settling. In that case, it is desirable to reduce as much as possible the physical load on the generated particles by a stirrer, baffle plate, pump impeller and the like. In particular the slurry temperature is subjected to the following conditions 130 ° C., can be exemplified the stirring power requirement 2.0kWh / m 3 or less for the slurry per 1 m 3, preferably 1.0kWh / m 3 or less, is 0.5kWh / m 3 or less More preferred is 0.2 kWh / m 3 or less. Further, the lower limit is preferably 0.001 kWh / m 3 or more. In order to keep the load within the exemplified range, for example, the stirring standby time in the particle precipitation state is shortened, the stirring blade is rotated at a low speed, a reaction tank without a baffle plate is used, and the pump has a liquid feeding load such as a rotary pump. The method of making it a small type can be exemplified. If the agitation is not carried out, the precipitated PAS component will settle down, which may cause troubles such as clogging of the transfer pump and piping. The solid content is crushed and the particle size tends to be small. Therefore, in the subsequent solid-liquid separation operation, the separation between the solid component and the solution component is deteriorated, which may affect the processing speed of the entire process, and the pulverized and refined particles pass through the filter cloth and pass through the filtrate side. It is thought that this leads to a decrease in purity and yield.

また、高い分離性を維持しつつも濾布抜けによる純度、収量低下を軽減するための濾材は有機極性溶媒(c)により劣化する性質のものでなければよく、例えばSUS製の金属濾材やポリエステル製の濾布などが挙げられるが、その通気度は5.0cm/cm・sec以下が例示でき、3.0cm/cm・sec以下が好ましい。また、下限値は0.001cm/cm・sec以上が例示できる。尚、通気度とはJISL1096通気性A法(フランジール形法)で定義される手法を用いており、圧力差125Paとなったときその濾布を通過する気体流量を測定するものである。 Further, the filter medium for reducing the purity and yield reduction due to removal of the filter cloth while maintaining high separability is not required to be deteriorated by the organic polar solvent (c). For example, SUS metal filter medium or polyester While such manufacturing filter cloth and the like, the air permeability is 5.0cm 3 / cm 2 · sec or less. examples, 3.0cm 3 / cm 2 · sec or less. Further, the lower limit can be exemplified by 0.001 cm 3 / cm 2 · sec or more. The air permeability is a method defined by JIS L1096 air permeability A method (Flangeal type method), and measures the flow rate of gas passing through the filter cloth when the pressure difference becomes 125 Pa.

先述した反応混合物の固液分離で得られる溶液成分、すなわち濾液成分(温度によっては固形成分を含む場合もある)には環式PASが含まれる。所望に応じて濾液成分から有機極性溶媒を除去することで環式PASを含む固体として回収することも可能である。この有機極性溶媒の除去方法としては例えば蒸留により除去する方法や、有機極性溶媒と混和する第二の溶剤と接触させる方法などが例示できる。蒸留により除去する具体的な方法としては、濾液成分を好ましくは20〜250℃、より好ましくは40〜200℃、さらに好ましくは100〜200℃、よりいっそう好ましくは120〜200℃に加熱する方法が例示できる。この加熱を減圧条件下や気流下で行うこと、さらには攪拌条件下で行うことで効率よく有機極性溶媒の除去を行うことが可能である。なお、加熱する際の雰囲気は非酸化性雰囲気で行うことが好ましく、これにより環式PASの分解、着色、架橋などを抑制できる傾向にある。なおここで、非酸化性雰囲気とは気相の酸素濃度が5体積%以下、好ましくは2体積%以下、更に好ましくは酸素を実質的に含有しない雰囲気、即ち窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガス雰囲気であることを指し、この中でも特に経済性及び取扱いの容易さの面からは窒素雰囲気が好ましい。濾液成分を第二の溶剤(d)で溶剤置換する方法で環式PASを得る具体的な方法としては、環式PASが溶解しない、もしくは環式PASが溶解しにくい第二の溶剤(d)と接触させることで、環式PASを含む固形成分を回収する方法を例示できる。この第二の溶剤(d)と接触させるより具体的な方法としては後述の(7)で示す方法を採用することが例示できる。   The solution component obtained by solid-liquid separation of the reaction mixture described above, that is, the filtrate component (which may contain a solid component depending on the temperature) includes cyclic PAS. If desired, the organic polar solvent can be removed from the filtrate components to recover it as a solid containing cyclic PAS. Examples of the method for removing the organic polar solvent include a method of removing by distillation, a method of contacting with a second solvent miscible with the organic polar solvent, and the like. As a specific method of removing by distillation, a method of heating the filtrate component to preferably 20 to 250 ° C, more preferably 40 to 200 ° C, still more preferably 100 to 200 ° C, and still more preferably 120 to 200 ° C. It can be illustrated. It is possible to efficiently remove the organic polar solvent by performing this heating under reduced pressure or under an air stream, and further under stirring. In addition, it is preferable to perform the atmosphere at the time of heating in non-oxidizing atmosphere, and it exists in the tendency which can suppress decomposition | disassembly, coloring, bridge | crosslinking, etc. of cyclic PAS by this. Here, the non-oxidizing atmosphere is an atmosphere having a gas phase oxygen concentration of 5% by volume or less, preferably 2% by volume or less, more preferably an oxygen-free atmosphere, that is, an inert gas such as nitrogen, helium or argon. It indicates a gas atmosphere, and among these, a nitrogen atmosphere is particularly preferred from the viewpoint of economy and ease of handling. As a specific method for obtaining cyclic PAS by solvent replacement of the filtrate component with the second solvent (d), the second solvent (d) in which the cyclic PAS does not dissolve or the cyclic PAS hardly dissolves. A method of recovering a solid component containing cyclic PAS by bringing it into contact with can be exemplified. As a more specific method of contacting with the second solvent (d), it is possible to exemplify adopting a method shown in (7) described later.

(9)その他後処理
かくして得られた環式PASは十分に高純度であり、各種用途に好適に用いることができるが、さらに以下に述べる後処理を付加的に施すことによってよりいっそう純度の高い環式PASを得ることが可能である。
前記(6)までの操作によって得られた環式PASは、用いた溶剤の特性によってはPAS混合物中に含まれる不純物成分を含む場合がある。このような少量の不純物を含む環式PASを不純物は溶解するが、環式PASは溶解しない、もしくは環式PASの溶解しにくい第二の溶剤(d)と接触させることで、不純物成分を選択的に除去することが可能な場合が多い。
(9) Other post-treatments The cyclic PAS thus obtained has a sufficiently high purity and can be suitably used for various applications. However, the post-treatment described below is additionally applied to further increase the purity. Cyclic PAS can be obtained.
The cyclic PAS obtained by the operations up to (6) above may contain an impurity component contained in the PAS mixture depending on the characteristics of the solvent used. Impurities are dissolved in cyclic PAS containing such a small amount of impurities, but cyclic PAS is not dissolved or contacted with a second solvent (d) that is difficult to dissolve cyclic PAS to select impurity components. In many cases.

環式PAS混合物を前記第二の溶剤(d)と接触させる際の反応系圧力は常圧もしくは微加圧が好ましく、特に常圧が好ましく、このような圧力の反応系はそれを構築する部材が安価であるという利点がある。この観点から反応系圧力は、高価な耐圧容器を必要とする加圧条件は避けることが望ましい。第二の溶剤(d)として好ましい溶剤としては、環式PASの分解や架橋など好ましくない副反応を実質的に引き起こさないものが好ましく、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、フェノール、クレゾール、ポリエチレングリコールなどのアルコール・フェノール系溶媒、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン、シクロペンタン等の炭化水素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルブチルケトン、アセトフェノン等のケトン系溶媒、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ペンチル、酢酸オクチル、酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸ペンチル、サリチル酸メチル、蟻酸エチル、等のカルボン酸エステル系溶媒、及び水が例示でき、なかでもメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン、シクロペンタン、アセトン、酢酸メチル、酢酸エチル、水が好ましく、メタノール、エタノール、プロパノール、エチレングリコール、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン、アセトン、酢酸エチル、水が特に好ましい。これらの溶媒は1種類または2種類以上の混合物として使用することができる。   The pressure of the reaction system when the cyclic PAS mixture is brought into contact with the second solvent (d) is preferably normal pressure or slight pressure, and particularly preferably normal pressure. The reaction system of such pressure is a member for constructing it. Has the advantage of being inexpensive. From this point of view, it is desirable that the reaction system pressure avoid pressurizing conditions that require an expensive pressure vessel. Preferred solvents as the second solvent (d) are those that do not substantially cause undesirable side reactions such as cyclic PAS decomposition and crosslinking, such as methanol, ethanol, propanol, butanol, pentanol, ethylene glycol, Alcohol / phenolic solvents such as propylene glycol, phenol, cresol, polyethylene glycol, hydrocarbon solvents such as pentane, hexane, heptane, octane, cyclohexane, cyclopentane, acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl butyl ketone Ketone solvents such as acetophenone, methyl acetate, ethyl acetate, pentyl acetate, octyl acetate, methyl butyrate, ethyl butyrate, pentyl butyrate, methyl salicylate, ethyl formate, etc. Examples of the ester solvent and water include methanol, ethanol, propanol, butanol, pentanol, ethylene glycol, propylene glycol, pentane, hexane, heptane, octane, cyclohexane, cyclopentane, acetone, methyl acetate, ethyl acetate, Water is preferable, and methanol, ethanol, propanol, ethylene glycol, pentane, hexane, heptane, octane, cyclohexane, acetone, ethyl acetate, and water are particularly preferable. These solvents can be used as one kind or a mixture of two or more kinds.

環式PASを第二の溶剤(d)と接触させる温度に特に制限はないが、上限温度は使用する第二の溶剤(d)の常圧下での環流条件温度にすることが望ましく、前述した好ましい第二の溶剤(d)を用いる場合はたとえば20〜100℃が好ましい温度範囲として例示でき、より好ましくは25〜80℃が例示できる。   The temperature at which the cyclic PAS is brought into contact with the second solvent (d) is not particularly limited, but the upper limit temperature is preferably set to the reflux condition temperature under normal pressure of the second solvent (d) to be used. When using the preferable 2nd solvent (d), 20-100 degreeC can be illustrated as a preferable temperature range, for example, More preferably, 25-80 degreeC can be illustrated.

環式PASを第二の溶剤(d)と接触させる時間は、用いる溶剤種や温度等によって異なるため一意的には限定できないが、たとえば1分〜50時間が例示でき、この様な時間範囲内ででは環式PAS中の不純物の第二の溶剤(d)への溶解が十分となる傾向にある。   The time for which the cyclic PAS is brought into contact with the second solvent (d) varies depending on the type of solvent used, the temperature, etc., and thus cannot be uniquely limited. For example, it can be exemplified by 1 minute to 50 hours, and within such a time range. Thus, the impurities in the cyclic PAS tend to be sufficiently dissolved in the second solvent (d).

環式PASを第二の溶剤(d)と接触させる方法としては固体状の環式PASと第二の溶剤(d)を必要に応じて攪拌して混合する方法、各種フィルター上の環式PAS固体に第二の溶剤(d)をシャワーすると同時に不純物を第二の溶剤(d)に溶解させる方法、固体状の環式PASを第二の溶剤(d)を用いたソックスレー抽出を用いる方法や、溶液状の環式PASもしくは溶剤を含む環式PASスラリーを第二の溶剤(d)と接触させて、第二の溶剤(d)の存在下で環式PASを析出させる方法などを用いることができる。なかでも溶剤を含む環式PASスラリーを第二の溶剤(d)と接触させる方法は、操作後に得られる環式PASの純度が高く、有効な方法である。   As a method of bringing the cyclic PAS into contact with the second solvent (d), a method of stirring and mixing the solid cyclic PAS and the second solvent (d) as necessary, cyclic PAS on various filters A method in which impurities are dissolved in the second solvent (d) at the same time when the second solvent (d) is showered on the solid, a method using Soxhlet extraction of the solid cyclic PAS using the second solvent (d), , Using a method in which a cyclic PAS in solution or a cyclic PAS slurry containing a solvent is brought into contact with the second solvent (d) to precipitate the cyclic PAS in the presence of the second solvent (d). Can do. Among them, the method of bringing the cyclic PAS slurry containing the solvent into contact with the second solvent (d) is an effective method because the cyclic PAS obtained after the operation has a high purity.

環式PASを含む混合物に第二の溶剤(d)を接触させる際はこれを十分に混和させる必要があるため、系内を均一にすることが望ましい。通常、反応釜の容積が20L〜300mとなるような生産設備等において系内を均一にするためには攪拌機やポンプによる槽内攪拌をしなければならないが、その際は攪拌機や邪魔板等による生成粒子への物理的な負荷をできるだけ低減することが望ましく、1mあたりのスラリーに対する攪拌所要動力2.0kWh/m以下が例示でき、1.0kWh/m以下が好ましく、0.5kWh/m以下がより好ましく、0.2kWh/m以下が更に好ましい。負荷を例示範囲内に抑えるために、例えば粒子析出状態での攪拌待機時間を短くする、攪拌翼を低速で回す、邪魔板の無い反応槽を使用する、ポンプをロータリーポンプ等の送液負荷が小さいタイプにするといった方法が例示できる。攪拌をしなければ、第二の溶剤(d)が十分に混和されないため粒子生成が局所的に発生することから、粒子径が不均一になりやすい他、粗大な粒子が生成する、生成物が反応機に付着するといったように運転や保全の面での問題が生じると考えられるが、この好ましい攪拌所要動力以上で攪拌を継続した場合は固形分として析出している環状PASが粉砕され、粒子径が小さくなりやすい。そのため後の固液分離操作において固形成分と溶液成分の分離性が悪化し、プロセス全体の処理速度に影響を与えることが考えられる上、粉砕された粒子が濾布を抜けて濾液側へと移動して収量の低下を招くことが考えられる。 When the second solvent (d) is brought into contact with the mixture containing the cyclic PAS, it is necessary to sufficiently mix it, so that it is desirable to make the system uniform. Usually, in order to make the system uniform in a production facility where the volume of the reaction kettle is 20 L to 300 m 3 , the tank must be stirred by a stirrer or a pump. it is desirable to reduce as much as possible the physical load on the particles produced by, it can exemplified stirring power requirement 2.0kWh / m 3 or less for the slurry per 1 m 3, preferably 1.0kWh / m 3 or less, 0.5KWh / M 3 or less is more preferable, and 0.2 kWh / m 3 or less is more preferable. In order to keep the load within the exemplified range, for example, the stirring standby time in the particle precipitation state is shortened, the stirring blade is rotated at a low speed, a reaction tank without a baffle plate is used, and the pump has a liquid feeding load such as a rotary pump. The method of making it a small type can be exemplified. Without stirring, the second solvent (d) is not sufficiently mixed and particle formation occurs locally, so that the particle diameter tends to be non-uniform, and coarse particles are produced. Although it is considered that problems in terms of operation and maintenance occur such as adhering to the reactor, when the stirring is continued at a power higher than this preferable stirring power, the cyclic PAS precipitated as a solid content is pulverized and particles The diameter tends to be small. For this reason, in the subsequent solid-liquid separation operation, the separation between the solid component and the solution component may deteriorate, which may affect the processing speed of the entire process, and the pulverized particles pass through the filter cloth and move to the filtrate side. As a result, the yield may be reduced.

また、高い分離性を維持しつつも濾布抜けによる純度、収量低下を軽減するための濾材は有機極性溶媒(c)により劣化する性質のものでなければよく、例えばSUS製の金属濾材やポリエステル製の濾布などが挙げられるが、その通気度は5.0cm/cm・sec以下が例示でき、3.0cm/cm・sec以下が好ましい。また、下限値は0.001cm/cm・sec以上が例示できる。尚、通気度とはJISL1096通気性A法(フランジール形法)で定義される手法を用いており、圧力差125Paとなったときその濾布を通過する気体流量を測定するものである。 Further, the filter medium for reducing the purity and yield reduction due to removal of the filter cloth while maintaining high separability is not required to be deteriorated by the organic polar solvent (c). For example, SUS metal filter medium or polyester While such manufacturing filter cloth and the like, the air permeability is 5.0cm 3 / cm 2 · sec or less. examples, 3.0cm 3 / cm 2 · sec or less. Further, the lower limit can be exemplified by 0.001 cm 3 / cm 2 · sec or more. The air permeability is a method defined by JIS L1096 air permeability A method (Flangeal type method), and measures the flow rate of gas passing through the filter cloth when the pressure difference becomes 125 Pa.

環式PASを第二の溶剤(d)と接触させた後に公知の固液分離法を用いて固体状の環式PASを回収することが可能である。固液分離方法としては、たとえば濾過による分離、遠心分離、デカンテーション等を例示できる。固液分離後に得られた環式PAS中に不純物がまだ残存している場合は、再度環式PASと第二の溶剤(d)とを接触させて、さらに不純物を除去することも可能である。   After contacting the cyclic PAS with the second solvent (d), it is possible to recover the solid cyclic PAS using a known solid-liquid separation method. Examples of the solid-liquid separation method include separation by filtration, centrifugation, and decantation. If impurities still remain in the cyclic PAS obtained after solid-liquid separation, it is also possible to contact the cyclic PAS with the second solvent (d) again to further remove the impurities. .

(10)本発明の環式PASの特性
かくして得られた環式PASは、通常、環式PASを50重量%以上、好ましくは70重量%以上、より好ましくは80重量%以上含む純度の高いものであり、一般的に得られる線状のPASとは異なる特性を有する工業的にも利用価値の高いものである。また、本発明の製造方法により得られる環式PASは前記式(A)におけるmが単一ではなく、m=4〜50の異なるmを有する前記式(A)が得られやすいという特徴を有する。ここで好ましいmの範囲は4〜25,より好ましくは4〜20である。mがこの範囲の場合、後述するように環式PASを得るための原料として用いる場合に重合反応が進行しやすく、高分子量体が得られやすくなる傾向にある。この理由は現時点判然とはしないが、この範囲の環式PASは分子が環式であるがために生じる結合のゆがみが大きく、重合時に高分子量化が起こりやすいためと推測している。
(10) Properties of the cyclic PAS of the present invention The cyclic PAS thus obtained usually has a high purity containing 50% by weight or more, preferably 70% by weight or more, more preferably 80% by weight or more of the cyclic PAS. Therefore, it has high utility value even industrially having characteristics different from generally obtained linear PAS. In addition, the cyclic PAS obtained by the production method of the present invention is characterized in that m in the formula (A) is not single, and the formula (A) having m different from m = 4 to 50 is easily obtained. . Here, a preferable range of m is 4 to 25, and more preferably 4 to 20. When m is within this range, as described later, when used as a raw material for obtaining cyclic PAS, the polymerization reaction tends to proceed and a high molecular weight product tends to be easily obtained. The reason for this is not clear at present, but it is assumed that cyclic PAS in this range has a large bond distortion due to the cyclic nature of the molecule, and is likely to have a high molecular weight during polymerization.

なお、mが単一の環式PASは単結晶として得られるため、極めて高い融解温度を有するが、本発明では環式PASは異なるmを有する混合物が得られやすく、これにより環式PASの融解温度が低いという特徴があり、このことはたとえば環式PASを溶融して用いる際の加熱温度を低くできるという優れた特徴を発現することになる。   In addition, since cyclic PAS having a single m is obtained as a single crystal, it has a very high melting temperature. However, in the present invention, cyclic PAS is easy to obtain a mixture having different m, and thus melting of cyclic PAS There is a feature that the temperature is low, which expresses an excellent feature that, for example, the heating temperature when the cyclic PAS is melted and used can be lowered.

(11)本発明の環式PASを配合した樹脂組成物
本発明で得られた環式PASを各種樹脂に配合して用いることも可能であり、このような環式PASを配合した樹脂組成物は、溶融加工時のすぐれた流動性を発現する傾向が強く、また滞留安定性にも優れる傾向にある。この様な特性、特に流動性の向上は、樹脂組成物を溶融加工する際の加熱温度が低くても溶融加工性に優れるという特徴を発現するため、射出成形品や繊維、フィルム等の押出成形品に加工する際の溶融加工性の向上をもたらす点で大きなメリットとなる。環式PASを配合した際にこの様な特性の向上が発現する理由は定かではないが、環式PASの構造の特異性、すなわち環状構造であるために通常の線状化合物と比較してコンパクトな構造をとりやすいため、マトリックスである各種樹脂との絡み合いが少なくなりやすいこと、各種樹脂に対して可塑剤として作用すること、またマトリックス樹脂どうしの絡み合い抑制にも奏効するためと推測している。
(11) Resin composition blended with cyclic PAS of the present invention The cyclic PAS obtained according to the present invention can be blended with various resins and used, and a resin composition blended with such a cyclic PAS. Has a strong tendency to exhibit excellent fluidity during melt processing, and tends to have excellent residence stability. Such improved properties, particularly fluidity, express the characteristics of excellent melt processability even when the heating temperature during melt processing of the resin composition is low, so that extrusion molding of injection molded products, fibers, films, etc. This is a great merit in that it improves the melt processability when processed into a product. The reason why such improvement in properties is manifested when cyclic PAS is blended is not clear, but because of the specificity of cyclic PAS structure, that is, the cyclic structure, it is compact compared to ordinary linear compounds. It is assumed that the entanglement with various resins that are matrixes tends to be reduced, that it acts as a plasticizer for various resins, and that the entanglement between matrix resins is also suppressed. .

環式PASを各種樹脂に配合する際の配合量に特に制限は無いが、各種樹脂100重量部に対して本発明の環式PASを0.1〜50重量部、好ましくは0.5〜20重量部、より好ましくは0.5〜10重量部配合することで顕著な特性の向上を得ることが可能である。   Although there is no restriction | limiting in particular in the compounding quantity at the time of mix | blending cyclic PAS with various resin, 0.1-50 weight part of cyclic PAS of this invention is preferable with respect to 100 weight part of various resin, Preferably it is 0.5-20. By blending parts by weight, more preferably 0.5 to 10 parts by weight, it is possible to obtain a remarkable improvement in characteristics.

また、上記樹脂組成物には必要に応じて更に繊維状および/または非繊維状の充填材を配合することも可能であり、その配合量は前記各種樹脂100重量部に対して0.5〜400重量部、好ましくは0.5〜300重量部、より好ましくは1〜200重量部、更に好ましくは1〜100重量部の範囲が例示でき、これにより優れた流動性を維持しつつ機械的強度が向上できる傾向にある。充填剤の種類としては、繊維状、板状、粉末状、粒状などのいずれの充填剤も使用することができる。これら充填剤の好ましい具体例としてはガラス繊維、タルク、ワラステナイト、およびモンモリロナイト、合成雲母などの層状珪酸塩が例示でき、特に好ましくはガラス繊維である。ガラス繊維の種類は、一般に樹脂の強化用に用いるものなら特に限定はなく、例えば長繊維タイプや短繊維タイプのチョップドストランド、ミルドファイバーなどから選択して用いることができる。また、上記の充填剤は2種以上を併用して使用することもできる。なお、本発明に使用する上記の充填剤はその表面を公知のカップリング剤(例えば、シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤など)、その他の表面処理剤で処理して用いることもできる。また、ガラス繊維はエチレン/酢酸ビニル共重合体などの熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂で被覆あるいは集束されていてもよい。   Moreover, it is also possible to mix | blend a fibrous and / or non-fibrous filler with the said resin composition as needed, The compounding quantity is 0.5 to 100 weight part of said various resin. A range of 400 parts by weight, preferably 0.5 to 300 parts by weight, more preferably 1 to 200 parts by weight, and even more preferably 1 to 100 parts by weight can be exemplified, and thereby mechanical strength while maintaining excellent fluidity. Tends to be improved. As the kind of filler, any filler such as fibrous, plate-like, powdery, and granular can be used. Specific examples of these fillers include glass fibers, talc, wollastonite, and layered silicates such as montmorillonite and synthetic mica, with glass fibers being particularly preferable. The type of glass fiber is not particularly limited as long as it is generally used for reinforcing a resin, and can be selected from, for example, a long fiber type, a short fiber type chopped strand, a milled fiber, or the like. Moreover, said filler can also be used in combination of 2 or more types. The surface of the filler used in the present invention can be used by treating the surface with a known coupling agent (for example, silane coupling agent, titanate coupling agent, etc.) or other surface treatment agents. . The glass fiber may be coated or bundled with a thermoplastic resin such as an ethylene / vinyl acetate copolymer, or a thermosetting resin such as an epoxy resin.

また、樹脂組成物の熱安定性を保持するために、フェノール系、リン系化合物の中から選ばれた1種以上の耐熱剤を含有せしめることも可能である。かかる耐熱剤の配合量は、耐熱改良効果の点から前記各種樹脂100重量部に対して、0.01重量部以上、特に0.02重量部以上であることが好ましく、成形時に発生するガス成分の観点からは、5重量部以下、特に1重量部以下であることが好ましい。また、フェノール系及びリン系化合物を併用して使用することは、特に耐熱性、熱安定性、流動性保持効果が大きく好ましい。   Moreover, in order to maintain the thermal stability of the resin composition, it is possible to include one or more heat-resistant agents selected from phenolic and phosphorus compounds. The blending amount of the heat-resistant agent is preferably 0.01 parts by weight or more, particularly preferably 0.02 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the various resins from the viewpoint of heat resistance improvement effect. From this viewpoint, it is preferably 5 parts by weight or less, particularly preferably 1 part by weight or less. In addition, it is particularly preferable to use a phenolic compound and a phosphorus compound in combination because of their large heat resistance, heat stability, and fluidity retention effect.

さらに、前記樹脂組成物には以下のような化合物、すなわち、有機チタネート系化合物、有機ボラン系化合物などのカップリング剤、ポリアルキレンオキサイドオリゴマ系化合物、チオエーテル系化合物、エステル系化合物、有機リン系化合物などの可塑剤、タルク、カオリン、有機リン化合物、ポリエーテルエーテルケトンなどの結晶核剤、モンタン酸ワックス類、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸アルミ等の金属石鹸、エチレンジアミン・ステアリン酸・セバシン酸重宿合物、シリコーン系化合物などの離型剤、次亜リン酸塩などの着色防止剤、その他、滑剤、紫外線防止剤、着色剤、難燃剤、発泡剤などの通常の添加剤を配合することができる。上記化合物はいずれも前記各種樹脂100重量部に対して20重量部未満、好ましくは10重量部以下、更に好ましくは1重量部以下の添加でその効果が有効に発現する傾向にある。   Further, the resin composition includes the following compounds, that is, coupling agents such as organic titanate compounds and organic borane compounds, polyalkylene oxide oligomer compounds, thioether compounds, ester compounds, and organic phosphorus compounds. Plasticizers such as talc, kaolin, organophosphorus compounds, polyether ether ketone and other crystal nucleating agents, montanic acid waxes, metal soaps such as lithium stearate and aluminum stearate, ethylenediamine, stearic acid and sebacic acid heavy compounding Normal additives such as lubricants, mold release agents such as silicone compounds, anti-coloring agents such as hypophosphite, and other lubricants, UV inhibitors, coloring agents, flame retardants, and foaming agents. . All of the above compounds tend to exhibit their effects effectively when added in an amount of less than 20 parts by weight, preferably 10 parts by weight or less, more preferably 1 part by weight or less, based on 100 parts by weight of the various resins.

上記のごとき環式PASを配合してなる樹脂組成物を製造する方法は特に限定されるものではないが、例えば環式PAS、各種樹脂および必要に応じてその他の充填材や各種添加剤を予めブレンドした後、各種樹脂および環式PASの融点以上において一軸または二軸押出機、バンバリーミキサー、ニーダー、ミキシングロールなどの通常公知の溶融混合機で溶融混練する方法、溶液中で混合した後に溶媒を除く方法などが用いられる。ここで環式PASとして環式PASの単体、すなわち前記式(A)のmが単一のものを用いる場合や、異なるmの混合物であっても結晶性が高く融点が高いものを用いる場合は、環式PASを環式PASが溶解する溶媒に予め溶解して供給し溶融混練の際に溶媒を除去する方法、環式PASをその融点以上で一旦溶解した後に急冷することで結晶化を抑え、非晶状としたものを供給する方法、あるいはプリメルターを環式PASの融点以上に設定し、プリメルター内で環式PASのみを溶融させ、融液として供給する方法などを採用することができる。   The method for producing the resin composition comprising the cyclic PAS as described above is not particularly limited. For example, the cyclic PAS, various resins, and other fillers and various additives as necessary may be added in advance. After blending, melting and kneading with a generally known melt mixer such as a single screw or twin screw extruder, Banbury mixer, kneader, mixing roll, etc. above the melting point of various resins and cyclic PAS, solvent after mixing in the solution Exclusion methods are used. Here, when the cyclic PAS is a simple substance of the cyclic PAS, that is, when m of the formula (A) is a single one, or when a mixture of different m is used having a high crystallinity and a high melting point. In this method, the cyclic PAS is dissolved in a solvent in which the cyclic PAS is dissolved and supplied in advance, and the solvent is removed during melt kneading. The crystallization is suppressed by quenching the cyclic PAS once it has been melted at or above its melting point. A method of supplying an amorphous material or a method of setting a premelter to be equal to or higher than the melting point of the cyclic PAS, melting only the cyclic PAS in the premelter, and supplying the melt as a melt can be employed.

ここで環式PASを配合する各種樹脂に特に制限は無く、結晶性樹脂および非晶性樹脂の熱可塑性樹脂、また熱硬化性樹脂にも適用が可能である。   Here, there are no particular limitations on the various resins in which the cyclic PAS is blended, and application to thermoplastic resins such as crystalline resins and amorphous resins, and thermosetting resins is also possible.

ここで結晶性樹脂の具体例としては例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シンジオタクチックポリスチレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリケトン樹脂、ポリイミド樹脂およびこれらの共重合体などが挙げられ、1種または2種以上併用してもよい。中でも、耐熱性、成形性、流動性および機械特性の点で、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂が好ましい。また、得られる成形品の透明性の面からはポリエステル樹脂が好ましい。各種樹脂として結晶性樹脂を用いる場合は、上述した流動性の向上の他に結晶化特性も向上する傾向がある。また、各種樹脂としてポリフェニレンスルフィド樹脂を用いることも特に好ましく、この場合、流動性の向上と共に、結晶性の向上、さらにはこれらが奏効した効果として射出成形時のバリ発生が顕著に抑制されるという特徴が発現しやすい傾向にある。   Specific examples of the crystalline resin include, for example, polyolefin resins such as polyethylene resin, polypropylene resin, and syndiotactic polystyrene, polyvinyl alcohol resin, polyvinylidene chloride resin, polyester resin, polyamide resin, polyacetal resin, polyphenylene sulfide resin, Examples include polyetheretherketone resins, polyetherketone resins, polyketone resins, polyimide resins, and copolymers thereof, which may be used alone or in combination of two or more. Of these, polyphenylene sulfide resins, polyamide resins, and polyester resins are preferable in terms of heat resistance, moldability, fluidity, and mechanical properties. Moreover, a polyester resin is preferable from the viewpoint of transparency of the obtained molded product. When a crystalline resin is used as the various resins, there is a tendency to improve the crystallization characteristics in addition to the improvement in fluidity described above. In addition, it is particularly preferable to use polyphenylene sulfide resin as various resins. In this case, it is said that the improvement of the crystallinity and the effect of these effects are significantly suppressed in the injection molding as well as the fluidity. Features tend to develop easily.

非晶性樹脂としては非晶性を有する溶融成形可能な樹脂であれば、特に限定されないが、耐熱性の点で、ガラス転移温度が50℃以上であることが好ましく、60℃以上であることがより好ましく、70℃以上であることがさらに好ましく、80℃以上であることが特に好ましい。上限は、特に限定されないが、成形性などの点から300℃以下であることが好ましく、280℃以下であることがより好ましい。なお、本発明において、非晶性樹脂のガラス転移温度は、示差熱量測定において非晶性樹脂を30℃〜予測されるガラス転移温度以上まで、20℃/分の昇温条件で昇温し1分間保持した後、20℃/分の降温条件で0℃まで一旦冷却し、1分間保持した後、再度20℃/分の昇温条件で測定した際に観察されるガラス転移温度(Tg)を指す。この具体例としては、非晶性ナイロン樹脂、ポリカーボネート(PC)樹脂、ポリアリレート樹脂、ABS樹脂、ポリ(メタ)アクリレート樹脂、およびポリ(メタ)アクリレート共重合、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂から選ばれる少なくとも1種が例示でき、1種または2種以上併用してもよい。これら非晶性樹脂の中でも、特に高い透明性を有するポリカーボネート(PC)樹脂、ABS樹脂の中でも透明ABS樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリ(メタ)アクリレート樹脂、およびポリ(メタ)アクリレート共重合、ポリエーテルスルホン樹脂を好ましく使用することができる。各種樹脂として非晶性樹脂を用いる場合には、前述の溶融加工時の流動性向上に加えて、透明性に優れる非晶性樹脂を使用した場合においては、高い透明性を維持させることができるという特徴を発現できる。ここで、非晶性樹脂組成物に高い透明性を発現させたい場合には、環式PASとして前記式(A)のmが異なる環式PASを用いることが好ましい。なお、環式PASとして環式PASの単体、すなわち前記式(A)のmが単一のものを用いる場合、この様な環式PASは融点が高い傾向にあるため、非晶性樹脂と溶融混練する際に十分に溶融分散せずに樹脂中に凝集物となったり透明性が低下する傾向にあるが、前述したように前記式(A)のmが異なる環式PASはその融解温度が低い傾向にあり、このことは溶融混練時の均一性の向上に効果的である。ここで、本発明の製造方法により得られる環式PASは前記式(A)におけるmが単一ではなく、m=2〜50の異なるmを有する前記式(A)が得られやすいという特徴を有するため、高い透明性を有する非晶性樹脂組成物を得たい場合に特に有利である。   The amorphous resin is not particularly limited as long as it is an amorphous resin that can be melt-molded. However, in terms of heat resistance, the glass transition temperature is preferably 50 ° C. or higher, and is 60 ° C. or higher. Is more preferable, it is more preferable that it is 70 degreeC or more, and it is especially preferable that it is 80 degreeC or more. The upper limit is not particularly limited, but is preferably 300 ° C. or less, more preferably 280 ° C. or less from the viewpoint of moldability. In the present invention, the glass transition temperature of the amorphous resin is determined by increasing the temperature of the amorphous resin from 30 ° C. to the predicted glass transition temperature or higher in the differential calorimetry at 20 ° C./min. The glass transition temperature (Tg) observed when the temperature is measured again under the temperature rising condition at 20 ° C./min after holding for 1 minute, once cooling to 0 ° C. under the temperature lowering condition at 20 ° C./min, holding for 1 minute. Point to. Specific examples thereof include amorphous nylon resin, polycarbonate (PC) resin, polyarylate resin, ABS resin, poly (meth) acrylate resin, poly (meth) acrylate copolymer, polysulfone resin, and polyethersulfone resin. At least one kind may be exemplified, and one kind or two or more kinds may be used in combination. Among these amorphous resins, polycarbonate (PC) resin having particularly high transparency, and among ABS resins, transparent ABS resin, polyarylate resin, poly (meth) acrylate resin, and poly (meth) acrylate copolymer, polyether A sulfone resin can be preferably used. When an amorphous resin is used as various resins, in addition to the improvement in fluidity at the time of melt processing described above, high transparency can be maintained when an amorphous resin having excellent transparency is used. The characteristics that can be expressed. Here, when it is desired to develop high transparency in the amorphous resin composition, it is preferable to use a cyclic PAS having a different m in the formula (A) as the cyclic PAS. In addition, when a single cyclic PAS, that is, a single m of the formula (A) is used as the cyclic PAS, such a cyclic PAS tends to have a high melting point. When kneading, the cyclic PAS having a different m in the formula (A) has a melting temperature, although it does not sufficiently melt and disperse in the kneading and tends to become aggregates in the resin or to decrease transparency. This tends to be low, which is effective in improving the uniformity during melt-kneading. Here, the cyclic PAS obtained by the production method of the present invention is characterized in that m in the formula (A) is not single, and the formula (A) having m different from m = 2 to 50 is easily obtained. Therefore, it is particularly advantageous when it is desired to obtain an amorphous resin composition having high transparency.

上記で得られる、各種樹脂に環式PASを配合した樹脂組成物は通常公知の射出成形、押出成形、ブロー成形、プレス成形、紡糸などの任意の方法で成形することができ、各種成形品に加工し利用することができる。成形品としては、射出成形品、押出成形品、ブロー成形品、フィルム、シート、繊維などとして利用できる。またこれにより得られた各種成形品は、自動車部品、電気・電子部品、建築部材、各種容器、日用品、生活雑貨および衛生用品など各種用途に利用することができる。また、上記樹脂組成物およびそれからなる成形品は、リサイクルすることが可能である。例えば、樹脂組成物およびそれからなる成形品を粉砕し、好ましくは粉末状とした後、必要に応じて添加剤を配合して得られる樹脂組成物は、上記樹脂組成物と同じように使用でき、成形品とすることも可能である。   The resin composition obtained by blending cyclic PAS with various resins obtained above can be molded by any known method such as injection molding, extrusion molding, blow molding, press molding, spinning, etc. Can be processed and used. As molded products, they can be used as injection molded products, extrusion molded products, blow molded products, films, sheets, fibers, and the like. The various molded articles thus obtained can be used for various applications such as automobile parts, electrical / electronic parts, building members, various containers, daily necessities, household goods and sanitary goods. Moreover, the said resin composition and a molded article consisting thereof can be recycled. For example, a resin composition obtained by pulverizing a resin composition and a molded product comprising the resin composition, preferably in a powder form, and then adding additives as necessary, can be used in the same manner as the resin composition described above. It can also be a molded product.

(12)環式PASの高重合度体への転化
本発明によって製造される環式PASは(8)に述べたごとき優れた特性を有するので、ポリマーを得る際のプレポリマーとして好適に用いることが可能である。なおここでプレポリマーとしては本発明の環式PAS製造方法で得られる環式PAS単独でも良いし、所定量の他の成分を含むものでも差し障り無いが、環式PAS以外の成分を含む場合は線状PASや分岐構造を有するPASなど、PAS成分であることが特に好ましい。少なくとも本発明の環式PASを含み、以下に例示する方法により高重合度体へ変換可能なものがポリアリーレンスルフィドプレポリマーであり、以下PASプレポリマーと称する場合もある。
(12) Conversion of cyclic PAS to a high degree of polymerization The cyclic PAS produced according to the present invention has excellent characteristics as described in (8), so that it can be suitably used as a prepolymer for obtaining a polymer. Is possible. Here, as the prepolymer, the cyclic PAS obtained by the cyclic PAS production method of the present invention may be used alone or may contain a predetermined amount of other components, but if it contains components other than the cyclic PAS, A PAS component such as a linear PAS or a PAS having a branched structure is particularly preferable. A polyarylene sulfide prepolymer that contains at least the cyclic PAS of the present invention and can be converted into a high polymerization degree by the method exemplified below is sometimes referred to as a PAS prepolymer.

環式PASの高重合度体への変換反応は、環式PASから環状PASの分子量よりも高分子量の成分が生成する条件下で行えばよく、例えば本発明の環式PAS製造方法による環式PASを含む、PASプレポリマーを加熱して高重合度体に転化させる方法が好ましい方法として例示できる。この加熱の温度は前記PASプレポリマーが溶融解する温度であることが好ましく、このような温度条件であれば特に制限は無い。加熱温度がPASプレポリマーの溶融解温度未満では分子量の高いPASを得るのに長時間が必要となる傾向がある。なお、PASプレポリマーが溶融解する温度は、PASプレポリマーの組成や分子量、また、加熱時の環境により変化するため、一意的に示すことはできないが、例えばPASプレポリマーを示差走査型熱量計で分析することで溶融解温度を把握することが可能である。なお、加熱温度が高すぎるとPASプレポリマー間、加熱により生成したPAS間、及びPASとポリアリーレンスルフィドプレポリマー間などでの架橋反応や分解反応に代表される好ましくない副反応が生じやすくなる傾向にあり、得られるPASの特性が低下する場合があるため、このような好ましくない副反応が顕著に生じる温度は避けることが望ましい。このような好ましくない副反応の顕在化を抑制しやすい加熱温度としては180〜400℃が例示でき、好ましくは200〜380℃、より好ましくは250〜360℃である。一方、ある程度の副反応が起こっても差し障り無い場合には、250〜450℃、好ましくは280〜420℃の温度範囲も選択可能であり、この場合には極短時間で高分子量体への転化を行えるという利点がある。   The conversion reaction of the cyclic PAS to a high degree of polymerization may be performed under conditions where a component having a higher molecular weight than the molecular weight of the cyclic PAS is generated from the cyclic PAS, for example, the cyclic PAS production method of the present invention. A method of heating a PAS prepolymer containing PAS and converting it to a high degree of polymerization can be exemplified as a preferable method. The heating temperature is preferably a temperature at which the PAS prepolymer melts, and there is no particular limitation as long as it is such a temperature condition. If the heating temperature is lower than the melt solution temperature of the PAS prepolymer, a long time tends to be required to obtain a PAS having a high molecular weight. Although the temperature at which the PAS prepolymer melts varies depending on the composition and molecular weight of the PAS prepolymer and the environment during heating, it cannot be uniquely indicated. For example, the PAS prepolymer is a differential scanning calorimeter. It is possible to grasp the melting solution temperature by analyzing with. If the heating temperature is too high, undesirable side reactions such as cross-linking reactions and decomposition reactions between PAS prepolymers, between PASs produced by heating, and between PAS and polyarylene sulfide prepolymers tend to occur. Therefore, it is desirable to avoid a temperature at which such an undesirable side reaction is prominent because the properties of the obtained PAS may deteriorate. Examples of the heating temperature at which the manifestation of such undesirable side reactions can be suppressed include 180 to 400 ° C, preferably 200 to 380 ° C, and more preferably 250 to 360 ° C. On the other hand, if there is no problem even if a certain degree of side reaction occurs, a temperature range of 250 to 450 ° C., preferably 280 to 420 ° C., can be selected. There is an advantage that can be performed.

前記加熱を行う時間は使用するPASプレポリマーにおける環式PASの含有率やm数、及び分子量などの各種特性、また、加熱の温度等の条件によって異なるため一様には規定できないが、前記した好ましくない副反応がなるべく起こらないように設定することが好ましい。加熱時間としては0.05〜100時間が例示でき、0.1〜20時間が好ましく、0.1〜10時間がより好ましい。0.05時間未満ではPASプレポリマーのPASへの転化が不十分になりやすく、100時間を超えると好ましくない副反応による得られるPASの特性への悪影響が顕在化する可能性が高くなる傾向にあるのみならず、経済的にも不利益を生じる場合がある。   The heating time cannot be uniformly defined because it varies depending on various properties such as cyclic PAS content, m number, and molecular weight in the PAS prepolymer to be used, and conditions such as the heating temperature. It is preferable to set so that undesirable side reactions do not occur as much as possible. Examples of the heating time include 0.05 to 100 hours, preferably 0.1 to 20 hours, and more preferably 0.1 to 10 hours. If the time is less than 0.05 hours, the conversion of the PAS prepolymer to PAS tends to be insufficient, and if the time exceeds 100 hours, the possibility of adverse effects on the properties of the resulting PAS due to undesirable side reactions tends to become obvious. Not only that, but there may be economic disadvantages.

また、PASプレポリマーには加熱による高重合度体への転化に際しては、転化を促進する各種触媒成分を使用することも可能である。このような触媒成分としてはイオン性化合物やラジカル発生能を有する化合物が例示できる。イオン性化合物としてはたとえばチオフェノールのナトリウム塩やリチウム塩等、硫黄のアルカリ金属塩が例示でき、また、ラジカル発生能を有する化合物としてはたとえば加熱により硫黄ラジカルを発生する化合物を例示でき、より具体的にはジスルフィド結合を含有する化合物が例示できる。なお、各種触媒成分を使用する場合、触媒成分は通常はPASに取り込まれ、得られるPASは触媒成分を含有するものになることが多い。特に触媒成分としてアルカリ金属及び/または他の金属成分を含有するイオン性の化合物を用いた場合、これに含まれる金属成分の大部分は得られるPAS中に残存する傾向が強い。また、各種触媒成分を使用して得られたPASは、PASを加熱した際の重量減少が増大する傾向にある。従って、より純度の高いPASを所望する場合および/または加熱した際の重量減少の少ないPASを所望する場合には、触媒成分の使用をできるだけ少なくすることが好ましく、使用しないことがより好ましい。従って、各種触媒成分を使用してPASプレポリマーを高重合度体へ転化する際には、PASプレポリマーと触媒成分を含む反応系内のアルカリ金属量が100ppm以下、好ましくは50ppm以下、より好ましくは30ppm以下更に好ましくは10ppm以下であって、なお且つ、反応系内の全イオウ重量に対するジスルフィド重量が1重量%未満、好ましくは0.5重量%未満、より好ましくは0.3重量%未満、更に好ましくは0.1重量%未満になるように触媒成分の添加量を調整して行うことが好ましい。   In addition, various catalyst components that promote the conversion can be used for the PAS prepolymer upon conversion to a high degree of polymerization by heating. Examples of such catalyst components include ionic compounds and compounds having radical generating ability. Examples of the ionic compound include sulfur alkali metal salts such as thiophenol sodium salt and lithium salt, and examples of the compound capable of generating radicals include compounds capable of generating sulfur radicals upon heating. Specific examples include compounds containing a disulfide bond. When various catalyst components are used, the catalyst component is usually taken into PAS, and the obtained PAS often contains the catalyst component. In particular, when an ionic compound containing an alkali metal and / or other metal component is used as a catalyst component, most of the metal component contained therein tends to remain in the obtained PAS. In addition, PAS obtained using various catalyst components tends to increase in weight loss when PAS is heated. Therefore, when a higher purity PAS is desired and / or when a PAS with less weight loss when heated is desired, it is preferable to use as little catalyst components as possible and more preferably not to use them. Therefore, when converting the PAS prepolymer to a high degree of polymerization using various catalyst components, the amount of alkali metal in the reaction system containing the PAS prepolymer and the catalyst component is 100 ppm or less, preferably 50 ppm or less, more preferably Is 30 ppm or less, more preferably 10 ppm or less, and the disulfide weight based on the total sulfur weight in the reaction system is less than 1% by weight, preferably less than 0.5% by weight, more preferably less than 0.3% by weight, More preferably, the addition amount of the catalyst component is adjusted so as to be less than 0.1% by weight.

PASプレポリマーの加熱による高重合度体への転化は、通常溶媒の非存在下で行うが、溶媒の存在下で行うことも可能である。溶媒としては、PASプレポリマーの加熱による高重合度体への転化の阻害や生成したPASの分解や架橋など好ましくない副反応を実質的に引き起こさないものであれば特に制限はなく、例えばN−メチル−2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどの含窒素極性溶媒、ジメチルスルホキシド、ジメチルスルホンなどのスルホキシド・スルホン系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、アセトフェノンなどのケトン系溶媒、ジメチルエーテル、ジプロピルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒、クロロホルム、塩化メチレン、トリクロロエチレン、2塩化エチレン、ジクロルエタン、テトラクロルエタン、クロルベンゼンなどのハロゲン系溶媒、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、フェノール、クレゾール、ポリエチレングリコールなどのアルコール・フェノール系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒などがあげられる。また、二酸化炭素、窒素、水等の無機化合物を超臨界流体状態として溶媒に用いることも可能である。これらの溶媒は1種類または2種類以上の混合物として使用することができる。   Conversion of the PAS prepolymer to a high degree of polymerization by heating is usually performed in the absence of a solvent, but can also be performed in the presence of a solvent. The solvent is not particularly limited as long as it does not substantially cause undesirable side reactions such as inhibition of conversion to a high degree of polymerization by heating of the PAS prepolymer and decomposition or crosslinking of the produced PAS. Nitrogen-containing polar solvents such as methyl-2-pyrrolidone, dimethylformamide, dimethylacetamide, sulfoxide / sulfone solvents such as dimethyl sulfoxide, dimethyl sulfone, ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, acetophenone, dimethyl ether, dipropyl ether , Ether solvents such as tetrahydrofuran, halogen solvents such as chloroform, methylene chloride, trichloroethylene, ethylene chloride, dichloroethane, tetrachloroethane, chlorobenzene, methanol, ethanol, propylene Lumpur, butanol, pentanol, ethylene glycol, propylene glycol, phenol, cresol, alcohol phenol based solvents such as polyethylene glycol, benzene, toluene, and aromatic hydrocarbon solvents such as xylene. It is also possible to use an inorganic compound such as carbon dioxide, nitrogen, or water as a solvent in a supercritical fluid state. These solvents can be used as one kind or a mixture of two or more kinds.

前記、PASプレポリマーの加熱による高重合度体への転化は、通常の重合反応装置を用いる方法で行うのはもちろんのこと、成形品を製造する型内で行っても良いし、押出機や溶融混練機を用いて行うなど、加熱機構を具備した装置であれば特に制限無く行うことが可能であり、バッチ方式、連続方式など公知の方法が採用できる。   The conversion of the PAS prepolymer to a high degree of polymerization by heating may be performed in a mold for producing a molded product, as well as by a method using a normal polymerization reaction apparatus, an extruder, Any apparatus equipped with a heating mechanism, such as a melt kneader, can be used without particular limitation, and known methods such as a batch method and a continuous method can be employed.

PASプレポリマーの加熱による高重合度体への転化の際の雰囲気は非酸化性雰囲気で行うことが好ましく、減圧条件下で行うことも好ましい。また、減圧条件下で行う場合、反応系内の雰囲気を一度非酸化性雰囲気としてから減圧条件にすることが好ましい。これによりPASプレポリマー間、加熱により生成したPAS間、及びPASとPASプレポリマー間などで架橋反応や分解反応等の好ましくない副反応の発生を抑制できる傾向にある。なお、非酸化性雰囲気とはPAS成分が接する気相における酸素濃度が5体積%以下、好ましくは2体積%以下、更に好ましくは酸素を実質的に含有しない雰囲気、即ち窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガス雰囲気であることを指し、この中でも特に経済性及び取扱いの容易さの面からは窒素雰囲気が好ましい。また、減圧条件下とは反応を行う系内が大気圧よりも低いことを指し、上限として50kPa以下が好ましく、20kPa以下がより好ましく、10kPa以下が更に好ましい。下限としては0.1kPa以上が例示でき、0.2kPa以上がより好ましい。減圧条件が好ましい上限を越える場合は、架橋反応など好ましくない副反応が起こりやすくなる傾向にあり、一方好ましい下限未満では、反応温度によってはPASプレポリマーに含まれる分子量の低い環式PASが揮散しやすくなる傾向にある。   The atmosphere during the conversion of the PAS prepolymer to a high degree of polymerization by heating is preferably a non-oxidizing atmosphere, and is also preferably performed under reduced pressure. Moreover, when it carries out under pressure reduction conditions, it is preferable to make it the pressure reduction conditions after making the atmosphere in a reaction system once non-oxidizing atmosphere. Thereby, it is in the tendency which can suppress generation | occurrence | production of undesirable side reactions, such as a crosslinking reaction and a decomposition reaction between PAS prepolymers, between PAS produced | generated by heating, and between PAS and a PAS prepolymer. The non-oxidizing atmosphere is an atmosphere in which the oxygen concentration in the gas phase in contact with the PAS component is 5% by volume or less, preferably 2% by volume or less, more preferably an oxygen-free atmosphere, that is, nitrogen, helium, argon or the like. This indicates an inert gas atmosphere, and among these, a nitrogen atmosphere is particularly preferred from the viewpoint of economy and ease of handling. The reduced pressure condition means that the reaction system is lower than atmospheric pressure, and the upper limit is preferably 50 kPa or less, more preferably 20 kPa or less, and even more preferably 10 kPa or less. An example of the lower limit is 0.1 kPa or more, and 0.2 kPa or more is more preferable. When the decompression condition exceeds the preferred upper limit, an undesirable side reaction such as a crosslinking reaction tends to occur easily. On the other hand, when the decompression condition is less than the preferred lower limit, cyclic PAS having a low molecular weight contained in the PAS prepolymer is volatilized depending on the reaction temperature. It tends to be easier.

前記したPASプレポリマーの高重合度体への転化は繊維状物質の共存下で行うことも可能である。ここで繊維状物質とは細い糸状の物質のことであって、天然繊維のごとく細長く引き延ばされた構造である任意の物質が好ましい。繊維状物質存在下でPASプレポリマーの高重合度体への転化を行うことで、PASと繊維状物質からなる複合材料構造体を容易に作成する事ができる。このような構造体は、繊維状物質によって補強されるため、PAS単独の場合に比べて、たとえば機械物性に優れる傾向にある。   The conversion of the PAS prepolymer to a high degree of polymerization can also be performed in the presence of a fibrous substance. Here, the fibrous substance is a thin thread-like substance, and an arbitrary substance having a structure elongated like a natural fiber is preferable. By converting the PAS prepolymer to a high polymerization degree in the presence of the fibrous substance, a composite material structure composed of PAS and the fibrous substance can be easily prepared. Since such a structure is reinforced by a fibrous material, it tends to have superior mechanical properties, for example, compared to the case of PAS alone.

ここで、各種繊維状物質の中でも長繊維からなる強化繊維を用いることが好ましく、これによりPASを高度に強化する事が可能になる。一般に樹脂と繊維状物質からなる複合材料構造体を作成する際には、樹脂が溶融した際の粘度が高いことに起因して、樹脂と繊維状物質のぬれが悪くなる傾向にあり、均一な複合材料ができなかったり、期待通りの機械物性が発現しないことが多い。ここでぬれとは、溶融樹脂のごとき流体物質と、繊維状化合物のごとき固体基質との間に実質的に空気または他のガスが捕捉されないようにこの流体物質と固体基質との物理的状態の良好且つ維持された接触があることを意味する。ここで流体物質の粘度が低い方が繊維状物質とのぬれは良好になる傾向にある。本発明のPASプレポリマーは融解した際の粘度が、一般的な熱可塑性樹脂、たとえばPASと比べて著しく低いため、繊維状物質とのぬれが良好になりやすい。PASプレポリマーと繊維状物質が良好なぬれを形成した後、本発明のPASの製造方法によればPASプレポリマーが高重合度体に転化するので、繊維状物質と高重合度体(ポリアリーレンスルフィド)が良好なぬれを形成した複合材料構造体を容易に得ることができる。   Here, among the various fibrous materials, it is preferable to use reinforcing fibers made of long fibers, which makes it possible to highly reinforce PAS. In general, when creating a composite material structure composed of a resin and a fibrous substance, the resin and the fibrous substance tend to become poorer due to the high viscosity when the resin is melted. In many cases, composite materials cannot be produced or expected mechanical properties do not appear. Here, wetting is the physical state of the fluid material and the solid substrate so that substantially no air or other gas is trapped between the fluid material such as a molten resin and the solid substrate such as a fibrous compound. Means there is good and maintained contact. Here, the lower the viscosity of the fluid substance, the better the wetting with the fibrous substance. Since the viscosity of the PAS prepolymer of the present invention when melted is significantly lower than that of a general thermoplastic resin such as PAS, the wettability with the fibrous material tends to be good. After the PAS prepolymer and the fibrous material form good wetting, the PAS prepolymer is converted into a high degree of polymerization according to the PAS production method of the present invention, so that the fibrous material and the high degree of polymerization (polyarylene) It is possible to easily obtain the composite material structure in which the sulfide is formed with good wetting.

繊維状物質としては長繊維からなる強化繊維が好ましいことは前述したとおりであり、本発明に用いられる強化繊維に特に制限はないが、好適に用いられる強化繊維としては、一般に、高性能強化繊維として用いられる耐熱性及び引張強度の良好な繊維があげられる。例えば、その強化繊維には、ガラス繊維、炭素繊維、黒鉛繊維、アラミド繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維、ボロン繊維が挙げられる。この内、比強度、比弾性率が良好で、軽量化に大きな寄与が認められる炭素繊維や黒鉛繊維が最も良好なものとして例示できる。炭素繊維や黒鉛繊維は用途に応じて、あらゆる種類の炭素繊維や黒鉛繊維を用いることが可能であるが、引張強度450Kgf/mm、引張伸度1.6%以上の高強度高伸度炭素繊維が最も適している。長繊維状の強化繊維を用いる場合、その長さは、5cm以上であることが好ましい。この長さの範囲では、強化繊維の強度を複合材料として十分に発現させることが容易となる。また、炭素繊維や黒鉛繊維は、他の強化繊維を混合して用いてもかまわない。また、強化繊維は、その形状や配列を限定されず、例えば、単一方向、ランダム方向、シート状、マット状、織物状、組み紐状であっても使用可能である。また、特に、比強度、比弾性率が高いことを要求される用途には、強化繊維が単一方向に引き揃えられた配列が最も適しているが、取り扱いの容易なクロス(織物)状の配列も本発明には適している。 As described above, it is preferable that the fibrous material is a reinforcing fiber composed of long fibers, and the reinforcing fiber used in the present invention is not particularly limited. However, as the reinforcing fiber suitably used, generally, a high-performance reinforcing fiber is used. And fibers having good heat resistance and tensile strength. For example, the reinforcing fiber includes glass fiber, carbon fiber, graphite fiber, aramid fiber, silicon carbide fiber, alumina fiber, and boron fiber. Among these, carbon fiber and graphite fiber, which have good specific strength and specific elastic modulus and have a great contribution to weight reduction, can be exemplified as the best. Any type of carbon fiber or graphite fiber can be used as the carbon fiber or graphite fiber depending on the application, but high strength and high elongation carbon having a tensile strength of 450 kgf / mm 2 and a tensile elongation of 1.6% or more. Fiber is most suitable. In the case of using long fiber-like reinforcing fibers, the length is preferably 5 cm or more. In the range of this length, it becomes easy to sufficiently develop the strength of the reinforcing fiber as a composite material. Carbon fibers and graphite fibers may be used in combination with other reinforcing fibers. Moreover, the shape and arrangement | sequence of a reinforced fiber are not limited, For example, it can be used even if it is a single direction, a random direction, a sheet form, a mat form, a textile form, and a braid form. In particular, for applications that require high specific strength and specific elastic modulus, an array in which reinforcing fibers are aligned in a single direction is most suitable. Arrangements are also suitable for the present invention.

また、前記したPASプレポリマーの高重合度体への転化は充填剤の存在下で行うことも可能である。充填剤としては、たとえば非繊維状ガラス、非繊維状炭素や、無機充填剤、たとえば炭酸カルシウム、酸化チタン、アルミナなどを例示できる。   The conversion of the PAS prepolymer to a high degree of polymerization can also be performed in the presence of a filler. Examples of the filler include non-fibrous glass, non-fibrous carbon, and inorganic fillers such as calcium carbonate, titanium oxide, and alumina.

以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。これらの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.

<濾過速度測定方法>
PAS混合物の固液分離時の濾過速度はメンブレンフィルターを用いた加圧濾過により測定した。以下に測定条件を示す。
装置:ADVANTEC製 TSU−90A
濾材:ADVANTEC製 T100A090C(PTFE製 孔径:1.0mm 寸法:90mm)
<Filtration speed measurement method>
The filtration rate during the solid-liquid separation of the PAS mixture was measured by pressure filtration using a membrane filter. The measurement conditions are shown below.
Equipment: TSU-90A made by ADVANTEC
Filter medium: ADVANTEC T100A090C (PTFE pore size: 1.0 mm Size: 90 mm)

<攪拌所要動力計算方法>
槽内スラリーに与えた攪拌所要動力の計算方法として、永田らの計算式を用いた。以下に代表的な計算式の公式を示す。
・攪拌所要動力計算式
スラリーにかかる攪拌所要動力の計算方法として、以下の計算式を用いた。
<Calculation method of required power for stirring>
The calculation formula of Nagata et al. Was used as a calculation method of the required stirring power given to the slurry in the tank. The following formulas are typical formulas.
-Power requirement for stirring The following formula was used as a method for calculating the power required for stirring applied to the slurry.

Figure 2013072007
Figure 2013072007

また、各々の記号は以下の公式で表される。   Each symbol is represented by the following formula.

Figure 2013072007
Figure 2013072007

Re = 撹拌レイノルズ数 ρ×n×d/μ [−]
Z = 液深 [m]
D = 槽径 [m]
b = 翼幅 [m]
d = 翼径 [m]
Np = 動力数 [−]
μ= 粘度 [Pa・s]。
Re = stirring Reynolds number ρ × n × d / μ [−]
Z = depth of liquid [m]
D = tank diameter [m]
b = Wing width [m]
d = Blade diameter [m]
Np = power number [-]
μ = viscosity [Pa · s].

さらに、上記動力数を以下の公式に適用することで攪拌所要動力を計算した。
P=Np×ρ×(d^5)×(n^3)/gc
P :攪拌所要動力 [kgf・m/sec]
Np:動力数 [−]
ρ :密度 [kg/m3]
d :翼径 [m]
n :回転数 [/sec]
gc:重力換算係数 [kg・m/(kgf・s^2)]
Furthermore, the power required for stirring was calculated by applying the above power number to the following formula.
P = Np × ρ × (d ^ 5) × (n ^ 3) / gc
P: Power required for stirring [kgf · m / sec]
Np: Number of powers [-]
ρ: Density [kg / m3]
d: Blade diameter [m]
n: number of revolutions [/ sec]
gc: Gravity conversion coefficient [kg · m / (kgf · s ^ 2)]

また[kgf・m/sec]×9.8=[W]、[W]×0.001=[kW]であり、ここから操作時のスラリー体積[m]と攪拌時間[hr]で最終単位[kWh/m]を算出した。 [Kgf · m / sec] × 9.8 = [W], [W] × 0.001 = [kW], and from here, the final slurry volume [m 3 ] and stirring time [hr] The unit [kWh / m 3 ] was calculated.

[参考例1]
SUS316L製の4枚パドル型であって、翼幅40mm、翼径400mm、翼角度45°の攪拌翼を有する攪拌機を具備し、高さ720mm、幅80mmの邪魔板を3枚有する約500Lの反応釜の槽内を窒素ガスで置換し、容積約100Lのジャケットへ熱媒を通液させて250℃で待機させた。
[Reference Example 1]
SUS316L 4-sheet paddle type, equipped with a stirrer having a blade width of 40 mm, a blade diameter of 400 mm, and a blade angle of 45 °, and a reaction of about 500 L having three baffle plates with a height of 720 mm and a width of 80 mm The inside of the tank of the kettle was replaced with nitrogen gas, a heating medium was passed through a jacket having a volume of about 100 L, and the system was kept at 250 ° C.

そこへ水酸化ナトリウムの48重量水溶液10kg、水硫化ナトリウムの48重量水溶液14kg、N−メチル−2−ピロリドン2125kg、線状PAS69kg、p−DCB50kgを原料とする混合物を400kg分仕込み、約100rpmで攪拌しながら250℃で2時間反応させた。   Thereto was charged 400 kg of a mixture of 48 kg aqueous solution of sodium hydroxide, 14 kg of 48 wt. The reaction was carried out at 250 ° C. for 2 hours.

反応釜の内圧は0.5MPaであり、大気圧に対して加圧状態であった。次いで、同様の攪拌機、邪魔板、容積を持ち、内圧を0.2MPaとした別の反応釜へ反応液を移液させ、164rpmで攪拌しながらN−メチル−2−ピロリドンを約80kg/hrで飛散させて濃縮操作を実施した。その後濃縮混合物を約110℃まで放冷した。   The internal pressure of the reaction kettle was 0.5 MPa, and was in a pressurized state with respect to atmospheric pressure. Next, the reaction solution was transferred to another reaction vessel having the same stirrer, baffle plate, volume, and internal pressure of 0.2 MPa, and N-methyl-2-pyrrolidone was stirred at 164 rpm at about 80 kg / hr. The concentration operation was carried out by scattering. The concentrated mixture was then allowed to cool to about 110 ° C.

[参考例2]
上記記載の加圧濾過器にメンブレンフィルターをセットし、リボンヒーターを用いて濾過器全体を110℃で保温した。その後、オイルバス等で濃縮混合液約100gを110℃まで加熱し、加圧濾過器へ投入し、直後に窒素を用いて装置内を0.4MPaまで加圧した。その状態で装置の底栓弁を開にして経時時間毎の濾液を計量した。
[Reference Example 2]
A membrane filter was set in the pressure filter described above, and the entire filter was kept at 110 ° C. using a ribbon heater. Thereafter, about 100 g of the concentrated mixed solution was heated to 110 ° C. with an oil bath or the like, put into a pressure filter, and immediately after that, the inside of the apparatus was pressurized to 0.4 MPa using nitrogen. In this state, the bottom plug valve of the apparatus was opened, and the filtrate was measured every time.

[実施例1]
参考例1によって得られた反応液150kgをSUS316L製の3枚パドル型であって、翼幅40mm、翼径230mm、翼角度45°の攪拌翼を有する攪拌機を具備し、高さ450mm、幅70mmの直方体邪魔板を2枚有する約300Lの反応釜へ移液させ、約2時間ポンプ循環待機した。その際ロータリーポンプを用いて循環を行い、ポンプが有する回転体の回転数は480rpmであった。これによる攪拌所要動力を上記記載の計算方法で算出すると0.38kWh/mであった。このときの濃縮混合物を回収し、約20℃まで放冷した。
[Example 1]
150 kg of the reaction solution obtained in Reference Example 1 is a three-paddle type made of SUS316L, equipped with a stirrer having a blade width of 40 mm, a blade diameter of 230 mm, and a blade angle of 45 °, a height of 450 mm, and a width of 70 mm. The liquid was transferred to an approximately 300 L reaction kettle having two rectangular parallelepiped baffle plates, and the pump was placed on standby for about 2 hours. At that time, circulation was performed using a rotary pump, and the rotational speed of the rotating body of the pump was 480 rpm. The required power for stirring was calculated to be 0.38 kWh / m 3 by the calculation method described above. The concentrated mixture at this time was collected and allowed to cool to about 20 ° C.

その後、この濃縮混合液100gを液温が110℃となるようオイルバスにて加熱した。加熱時は系内の温度分布が均一となるようガラス棒を用いてゆっくり攪拌し、攪拌負荷を与えないよう注意した。このときの攪拌所要動力は無いものとする。その後、リボンヒーターを用いて110℃で加熱保持していた加圧濾過機へ上記反応液を投入し、細孔直径1mmのメンブレンフィルター(PTFE製)を用いて、窒素雰囲気下にて0.4MPaの圧力をかけて固液分離を行った。その際の濾過速度は210.3kg/hr・mであった。 Thereafter, 100 g of this concentrated mixture was heated in an oil bath so that the liquid temperature became 110 ° C. During heating, the glass rod was slowly stirred so that the temperature distribution in the system was uniform, and care was taken not to apply a stirring load. It is assumed that there is no power required for stirring at this time. Thereafter, the reaction solution was charged into a pressure filter that had been heated and held at 110 ° C. using a ribbon heater, and 0.4 MPa under a nitrogen atmosphere using a membrane filter (PTFE) having a pore diameter of 1 mm. The solid-liquid separation was performed under the pressure of The filtration rate at that time was 210.3 kg / hr · m 2 .

[比較例1]
参考例1によって得られた反応液150kgをSUS316L製の3枚パドル型であって、翼幅40mm、翼径230mm、翼角度45°の攪拌翼を有する攪拌機を具備し、高さ450mm、幅70mmの直方体邪魔板を2枚有する約300Lの反応釜へ移液させ、約2時間ポンプ循環待機した。その際キャンドモータポンプを用いて循環を行い、ポンプが有するインペラの回転数は3400rpmであった。これによる攪拌所要動力を上記記載の計算方法で算出すると114kWh/mであった。このときの濃縮混合物を回収し、約20℃まで放冷した。
[Comparative Example 1]
150 kg of the reaction solution obtained in Reference Example 1 is a three-paddle type made of SUS316L, equipped with a stirrer having a blade width of 40 mm, a blade diameter of 230 mm, and a blade angle of 45 °, a height of 450 mm, and a width of 70 mm. The liquid was transferred to an approximately 300 L reaction kettle having two rectangular parallelepiped baffle plates, and the pump was placed on standby for about 2 hours. At that time, circulation was performed using a canned motor pump, and the rotation speed of the impeller included in the pump was 3400 rpm. The power required for stirring by this was 114 kWh / m 3 when calculated by the calculation method described above. The concentrated mixture at this time was collected and allowed to cool to about 20 ° C.

その後、この濃縮混合液100gを液温が110℃となるようオイルバスにて加熱した。加熱時は系内の温度分布が均一となるようガラス棒を用いてゆっくり攪拌し、攪拌負荷を与えないよう注意した。このときの攪拌所要動力は無いものとする。その後、リボンヒーターを用いて110℃で加熱保持していた加圧濾過機へ上記反応液を投入し、細孔直径1mmのメンブレンフィルター(PTFE製)を用いて、窒素雰囲気下にて0.4MPaの圧力をかけて固液分離を行った。その際の濾過速度は80.58kg/hr・mであった。 Thereafter, 100 g of this concentrated mixture was heated in an oil bath so that the liquid temperature became 110 ° C. During heating, the glass rod was slowly stirred so that the temperature distribution in the system was uniform, and care was taken not to apply a stirring load. It is assumed that there is no power required for stirring at this time. Thereafter, the reaction solution was charged into a pressure filter that had been heated and held at 110 ° C. using a ribbon heater, and 0.4 MPa under a nitrogen atmosphere using a membrane filter (PTFE) having a pore diameter of 1 mm. The solid-liquid separation was performed under the pressure of The filtration rate at that time was 80.58 kg / hr · m 2 .

[実施例2]
環式PAS37kg、線状PAS11kg、NMP414kg、HO138kgの混合物を80℃まで加熱させた。その後SUS304製の4枚パドル型であって、翼幅90mm、翼径800mm、翼角度45°の攪拌翼を有する攪拌機を具備する釜へ混合物を投入し、100rpmで約1時間攪拌待機した。これによる攪拌所要動力を上記記載の計算方法で算出すると0.41kWh/mであった。
[Example 2]
A mixture of 37 kg cyclic PAS, 11 kg linear PAS, 414 kg NMP, 138 kg H 2 O was heated to 80 ° C. Thereafter, the mixture was put into a kettle equipped with a stirrer having a four-paddle type made of SUS304 and having a blade width of 90 mm, a blade diameter of 800 mm, and a blade angle of 45 °, and the mixture was agitated for about 1 hour at 100 rpm. The required power for stirring was 0.41 kWh / m 3 when calculated by the calculation method described above.

その後、この混合物を約20℃まで冷却して12時間静置させた後、約100gを回収し液温が110℃となるようオイルバスにて加熱した。加熱時は系内の温度分布が均一となるようガラス棒を用いてゆっくり攪拌し、攪拌負荷を与えないよう注意した。このときの攪拌所要動力は無いものとする。その後、リボンヒーターを用いて110℃で加熱保持していた加圧濾過機へ上記反応液を投入し、細孔直径1mmのメンブレンフィルター(PTFE製)を用いて、窒素雰囲気下にて0.4MPaの圧力をかけて固液分離を行った。その際の濾過速度は260.33kg/hr・mであった。 Thereafter, this mixture was cooled to about 20 ° C. and allowed to stand for 12 hours, and then about 100 g was recovered and heated in an oil bath so that the liquid temperature became 110 ° C. During heating, the glass rod was slowly stirred so that the temperature distribution in the system was uniform, and care was taken not to apply a stirring load. It is assumed that there is no power required for stirring at this time. Thereafter, the reaction solution was charged into a pressure filter that had been heated and held at 110 ° C. using a ribbon heater, and 0.4 MPa under a nitrogen atmosphere using a membrane filter (PTFE) having a pore diameter of 1 mm. The solid-liquid separation was performed under the pressure of The filtration rate at that time was 260.33 kg / hr · m 2 .

[比較例2]
環式PAS37kg、線状PAS11kg、NMP414kg、HO138kgの混合物を80℃まで加熱させた。その後SUS304製の4枚パドル型であって、翼幅90mm、翼径800mm、翼角度45°の攪拌翼を有する攪拌機を具備する釜へ混合物を投入し、100rpmで約16時間攪拌待機した。このときの攪拌所要動力は6.67kWh/mであった。
[Comparative Example 2]
A mixture of 37 kg cyclic PAS, 11 kg linear PAS, 414 kg NMP, 138 kg H 2 O was heated to 80 ° C. Thereafter, the mixture was put into a kettle equipped with a stirrer having a four-paddle type made of SUS304 and having a blade width of 90 mm, a blade diameter of 800 mm, and a blade angle of 45 °, and the mixture was stirred for about 16 hours at 100 rpm. The power required for stirring at this time was 6.67 kWh / m 3 .

その後、この混合物を約20℃まで冷却して12時間静置させた後、約100gを回収し液温が110℃となるようオイルバスにて加熱した。加熱時は系内の温度分布が均一となるようガラス棒を用いてゆっくり攪拌し、攪拌負荷を与えないよう注意した。このときの攪拌所要動力は無いものとする。その後、リボンヒーターを用いて110℃で加熱保持していた加圧濾過機へ上記反応液を投入し、細孔直径1mmのメンブレンフィルター(PTFE製)を用いて、窒素雰囲気下にて0.4MPaの圧力をかけて固液分離を行った。その際の濾過速度は86.04kg/hr・mであった。 Thereafter, this mixture was cooled to about 20 ° C. and allowed to stand for 12 hours, and then about 100 g was recovered and heated in an oil bath so that the liquid temperature became 110 ° C. During heating, the glass rod was slowly stirred so that the temperature distribution in the system was uniform, and care was taken not to apply a stirring load. It is assumed that there is no power required for stirring at this time. Thereafter, the reaction solution was charged into a pressure filter that had been heated and held at 110 ° C. using a ribbon heater, and 0.4 MPa under a nitrogen atmosphere using a membrane filter (PTFE) having a pore diameter of 1 mm. The solid-liquid separation was performed under the pressure of The filtration rate at that time was 86.04 kg / hr · m 2 .

Claims (8)

少なくとも環式ポリアリーレンスルフィド(a)、線状ポリアリーレンスルフィド(b)を含む有機極性溶媒(c)から、(c)を固液分離により回収する方法であって、(c)の常圧における沸点以下の温度領域で、かつ混合物にかかる攪拌所要動力が2.0kWh/m以下となるように固液分離機へ移液することを特徴とする環式ポリアリーレンスルフィド(a)の回収方法。 A method for recovering (c) by solid-liquid separation from an organic polar solvent (c) containing at least cyclic polyarylene sulfide (a) and linear polyarylene sulfide (b), wherein A method for recovering cyclic polyarylene sulfide (a), wherein the liquid is transferred to a solid-liquid separator so that the required power for stirring applied to the mixture is 2.0 kWh / m 3 or less in a temperature range below the boiling point. . 環式ポリアリーレンスルフィド(a)が下記式(1)で表される化合物であって、式中Arはアリーレン基、mの値が2〜50であることを特徴とする請求項1記載の環式ポリアリーレンスルフィド(a)の回収方法。
Figure 2013072007
The ring according to claim 1, wherein the cyclic polyarylene sulfide (a) is a compound represented by the following formula (1), wherein Ar is an arylene group, and a value of m is 2 to 50. Process for recovering the formula polyarylene sulfide (a).
Figure 2013072007
有機極性溶媒(c)が有機アミド溶媒であることを特徴とする請求項1または2いずれかに記載の環式ポリアリーレンスルフィド(a)の回収方法。 The method for recovering cyclic polyarylene sulfide (a) according to claim 1 or 2, wherein the organic polar solvent (c) is an organic amide solvent. 有機極性溶媒(c)が非プロトン性溶媒であることを特徴とする請求項1から3いずれかに記載の環式ポリアリーレンスルフィド(a)の回収方法。 The method for recovering a cyclic polyarylene sulfide (a) according to any one of claims 1 to 3, wherein the organic polar solvent (c) is an aprotic solvent. 溶媒として用いる(c)には第二の溶剤である(d)が混和されていることもあり、(d)がプロトン性溶媒であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の環式ポリアリーレンスルフィドの回収方法。 (C) used as a solvent may be mixed with (d), which is a second solvent, and (d) is a protic solvent. A method for recovering the cyclic polyarylene sulfide. 通気度が5.0cm/cm・secよりも小さい濾材を用いて固液分離することを特徴とする請求項1から5いずれかに記載の環式ポリアリーレンスルフィド(a)の回収方法、 The method for recovering the cyclic polyarylene sulfide (a) according to any one of claims 1 to 5, wherein solid-liquid separation is performed using a filter medium having an air permeability of less than 5.0 cm 3 / cm 2 · sec. 10℃以上200℃以下の温度領域で固液分離することを特徴とする請求項1から6いずれかに記載の環式ポリアリーレンスルフィド(a)の回収方法、 The method for recovering a cyclic polyarylene sulfide (a) according to any one of claims 1 to 6, wherein solid-liquid separation is performed in a temperature range of 10 ° C or higher and 200 ° C or lower, 固液分離を不活性ガス雰囲気下で行うことを特徴とする請求項1から7いずれかに記載の環式ポリアリーレンスルフィドの回収方法、 The method for recovering cyclic polyarylene sulfide according to any one of claims 1 to 7, wherein the solid-liquid separation is performed in an inert gas atmosphere.
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