FI57432B - FOERFARANDE FOER VEHICLE STABILIZATION AV EN NORMALT FAST OXIMETHYLENEAMPOLYMER - Google Patents

FOERFARANDE FOER VEHICLE STABILIZATION AV EN NORMALT FAST OXIMETHYLENEAMPOLYMER Download PDF

Info

Publication number
FI57432B
FI57432B FI132373A FI132373A FI57432B FI 57432 B FI57432 B FI 57432B FI 132373 A FI132373 A FI 132373A FI 132373 A FI132373 A FI 132373A FI 57432 B FI57432 B FI 57432B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
copolymer
polymer
alcohol
units
oxymethylene
Prior art date
Application number
FI132373A
Other languages
Finnish (fi)
Other versions
FI57432C (en
Inventor
Michael David Golder
Original Assignee
Celanese Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Celanese Corp filed Critical Celanese Corp
Publication of FI57432B publication Critical patent/FI57432B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI57432C publication Critical patent/FI57432C/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2/00Addition polymers of aldehydes or cyclic oligomers thereof or of ketones; Addition copolymers thereof with less than 50 molar percent of other substances
    • C08G2/30Chemical modification by after-treatment
    • C08G2/36Chemical modification by after-treatment by depolymerisation

Description

RSF^I M (11)KUULUTUSjULKAISg 57470 jksTq ibj vn; utlAggn I NGSSKRIFT D ' H 0 £ C (45) : lb:;:i ' ’."Ό (51) Kv.ik.3/int.ci.3 C 08 J 3/00, C 08 G 2/36 SUOM I — FI N LAN D (21) P»t*nttlh»k«nuf — PitanauwMtnIng 1323/73 (22) HtfcimltpUvf — Arubknlnpdtg 25.01+.73 (23) Alkuplivi—>Giltlgh«t>dag 25.01+.73 (41) Tullut julklselul — Bllvlt offamllg 27.10.73RSF ^ I M (11) ADVERTISEMENT 57470 jksTq ibj vn; utlAggn I NGSSKRIFT D 'H 0 £ C (45): lb:;: i' '. "Ό (51) Kv.ik.3 / int.ci.3 C 08 J 3/00, C 08 G 2/36 FINLAND I - FI N LAN D (21) P »t * nttlh» k «Nuf - PitanauwMtnIng 1323/73 (22) HtfcimltpUvf - Arubknlnpdtg 25.01 + .73 (23) Alkuplivi—> Giltlgh« t> dag 25.01 + .73 ( 41) Tullut julklselul - Bllvlt offamllg 27.10.73

Patentti· ja rekisterihallitus NihUviksipuon j. kuul.iulk.Uun pvm—Patent and Registration Office NihUviksipuon j. Heard.Outdoor Date—

Patent· ech registerstyreiaen AntökM utiagd oeh uti.ikrift«n pubifcend 30.0U. 80 (32)(33)(31) «uolkwit—Begird priori*·* 26.0l+. 72 USA (US) 21+7625 (71) Celanese Corporation, 522 Fifth Avenue, New York, N.Y., USA(US) (72) Michael David Golder, Bronx, New York, USA(US) (7^) Oy Kolster Ab (5!+) Menetelmä normaalisti kiinteän oksimetyleenisekapolymeerin lämpö-stabiloimiseksi - Förfarande för värmestabilisering av en normalt fast oximetylensampolymer Tämän keksinnön kohteena on menetelmä normaalisti kiinteän oksimetyleenisekapolymeerin, jonka sulamispiste on yli noin 150°C, lämpöstabiloimiseksi, tämän sekapolymeerin molekyylien sisältäessä 60-99.6 mooli-# suhteellisen pysymättömiä monomeerisiä oksimetyleeniyksiköitä sekoittuneina verrattain pysyvien monomeeris-ten -OR-yksiköiden kanssa, joissa ketju R sisältää ainakin kaksi hiiliatomia suoraan sitoutuneina toisiinsa, polymeeriketjussa kahden valenssin välissä, kaikkien substituenttien tässä ketjussa R ollessa inerttejä, jolloin ainakin osa molekyylien pääteosista sisältää näitä pysymättömiä monomeeriyksiköitä, ja tätä seka-polymeeriä sekä noin 2- noin 25 paino-#, laskettuna sekapolymeeristä, vettä, alkoholia tai trioksaania tai näiden aineiden seoksia, pannaan reakti©vyöhykkeeseen.Patent · ech registerstyreiaen AntökM utiagd oeh uti.ikrift «n pubifcend 30.0U. 80 (32) (33) (31) «uolkwit — Begird a priori * · * 26.0l +. 72 USA (US) 21 + 7625 (71) Celanese Corporation, 522 Fifth Avenue, New York, NY, USA (US) (72) Michael David Golder, Bronx, New York, USA (US) (7 ^) Oy Kolster Ab (5! +) The present invention relates to a process for the thermal stabilization of a normally solid oxymethylene copolymer having a melting point of more than about 60 ° C. # relatively unstable monomeric oxymethylene units mixed with relatively stable monomeric -OR units in which the chain R contains at least two carbon atoms directly bonded to each other, in the polymer chain between two valencies, all substituents in this chain R are inert, at least some of these , and this copolymer and about 2 to about 25 parts by weight stepped from the copolymer, water, alcohol or trioxane or mixtures of these substances, is placed in the reaction zone.

Tietyt polymeerit sisältävät sekä verrattain kestäviä että suhteellisen pysymättömiä monomeeriyksiköitä, ja usein tällaisten polymeerien pysyvyys riippuu edellä mainittujen kestävien ja pysymättömien monomeeri-yksikköjen keskinäisestä sijainnista. Jos polymeeri esimerkiksi helposti hajoaa sellaisen reaktion mukaisesti , joka alkaa polymeerimolekyylien päistä, hajoaminen on nopeata silloin, kun pääteasemissa olevat monomeeriyksiköt helposti reagoivat.Certain polymers contain both relatively stable and relatively unstable monomer units, and often the stability of such polymers depends on the relative position of the above-mentioned stable and unstable monomer units. For example, if the polymer is readily degraded according to a reaction that begins at the ends of the polymer molecules, the degradation is rapid when the monomer units at the terminal positions readily react.

. t '· 2 57432. t '· 2 57432

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että a) muodostetaan heterogeeninen systeemi, joka pääasiallisesti koostuu sulassa tilassa olevasta sekapolymeeristä ja vesi-, alkoholi- tai tri oksaani höyrystä, tai näiden aineiden höyryseoksesta, pitämällä reaktiovyöhykettä lämpötilassa, joka on korkeampi, kuin sekapolymeerin sulamispiste ja paineessa, joka on riittävä pitämään sekapolymeerin sulassa tilassa ja mainitun sen kanssa reagoivan aineen tai aineseoksen höyrytilassa; ja b) sula sekapolymeeri saatetaan reagoimaan edellä mainitun aineen tai aine-seoksen kanssa edellä mainituissa lämpötila- ja paineolosuhteissa noin 0,1- noin 15 minuutin ajaksi pysymättömien monomeeristen oksimetyleeniyksiköiden poistamiseksi sekapolymeerin molekyylien pääteosista, niin että ainakin 90 % saaduista molekyylien polymeeriketjuista päättyvät pysyviin monomeeriyksiköihin.The process according to the invention is characterized in that a) a heterogeneous system is formed, consisting essentially of a copolymer in the molten state and water, alcohol or trioxane vapor, or a vapor mixture of these substances, by keeping the reaction zone at a higher temperature than the copolymer melting sufficient to keep the copolymer in the molten state and in the vapor state of said reactant or mixture thereof; and b) reacting the molten copolymer with said substance or mixture of substances under the aforementioned temperature and pressure conditions for about 0.1 to about 15 minutes to remove unstable monomeric oxymethylene units from the end portions of the copolymer molecules so that at least 90% of the resulting molecular polymer chains remain.

Oksimetyleeni-polymeerit, joissa on toistuvia -OCH^-yksikköjä suoraan toisiinsa liittyneinä, ovat olleet tunnettuja jo monien vuosien ajan. Niitä voidaan valmistaa polymeroimalla vedetöntä formaldehydiä, tai polymeroimalla trioksaania, joka on formaldehydin syklinen trimeeri. Oksimetyleeni-polymeerien, joilla on suuri molekyylipaino, läramönkestävyys vaihtelee ja tämän keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti polymeeri, joka stabiloidaan, on oksimetyleeni-polymeeri, joka sisältää yksinkertaisia hiili-hiili-sidoksia pääpolymeeriketjussa.Oxymethylene polymers with repeating -OCH 2 units directly attached to each other have been known for many years. They can be prepared by polymerizing anhydrous formaldehyde, or by polymerizing trioxane, which is a cyclic trimer of formaldehyde. High molecular weight oxymethylene polymers have varying strengths, and according to a preferred embodiment of this invention, the polymer to be stabilized is an oxymethylene polymer containing simple carbon-carbon bonds in the main polymer chain.

Hakemuksen kohteena on uusi parannettu menetelmä normaalisti, kiinteän oksimetyleenisekapolymeerin stabiloimi seksi hydrolysoimalla mainittu sekapolymeeri veden, alkoholin tai trioksaanin, tai näiden aineiden seoksen läsnäollessa korotetussa lämpötilassa ja paineessa, jolloin sekapolymeeri on sulassa tilassa, ja vesi, alkoholi tai tri oksaani, tai näiden aineiden seos höyrynä, eli hydrolyy-sivyöhykkeessä on kaksi faasia.The application relates to a new improved process for the normalization of a solid oxymethylene copolymer by hydrolysis of said copolymer in the presence of water, alcohol or trioxane, or a mixture of these substances at elevated temperature and pressure, the copolymer being in the molten state, and water, alcohol or trioxane. , i.e., the hydrolysis side zone has two phases.

US-patentti 3 301 821 koskee hydrolyysimenetelmää, jossa polymeeri on kiinteässä muodossa ja reaktantit höyryinä; sensijaan keksinnön mukaisesti polymeeri on sulassa tilassa. Lisäksi tunnetulla menetelmällä saavutetaan huonompi tulos kuin keksinnön mukaisella menetelmällä (vrt. suoritusesimerkit).U.S. Patent 3,301,821 relates to a hydrolysis process in which the polymer is in solid form and the reactants are in the form of vapors; instead, according to the invention, the polymer is in the molten state. In addition, the known method achieves a worse result than the method according to the invention (cf. the working examples).

US-patentit 3 318 8U8 ja 3 1*H 280 koskevat hakijan aikaisempaa hydrolyysimenetelmää. Tämän tunnetun menetelmän mukaan ylläpidetään hydrolyysivyöhykkees-sä erittäin korkeata painetta, jolloin polymeeri.reaktantti-seos on nestemäisessä muodossa (ks US-patentti 3 318 8U8, palsta 7» rivit 6-10 ja US-patentti 3 U18 280, palsta 5, rivit 9-1*0 (vrt. vertailuesimerkeissä 1 — 1 selitetyt kokeet).U.S. Patents 3,318,8U8 and 3 1 * H 280 relate to Applicant's prior hydrolysis process. According to this known method, a very high pressure is maintained in the hydrolysis zone, whereby the polymer-reactant mixture is in liquid form (see U.S. Pat. No. 3,318,8U8, column 7 »lines 6-10 and U.S. patent 3 U18 280, column 5, lines 9 -1 * 0 (cf. the experiments explained in Comparative Examples 1 to 1).

Keksinnön mukaisen menetelmän tarkoituksena on saada aikaan termisesti stabiili tuote; pyritään siihen, että ainakin 90 % polymeerin molekyyleistä ovat verraten pysyviä (termisesti kestäviä), eli että polymeeriketjuissa ei ole yli 10 % pysymättömiä ketjuja (ainakin 90 % pysyviä pääteryhmiä).The object of the method according to the invention is to provide a thermally stable product; the aim is that at least 90% of the polymer molecules are relatively stable (thermally resistant), i.e. that the polymer chains do not contain more than 10% of unstable chains (at least 90% of permanent end groups).

3 574323,57432

Sekapolymeerejä, joita voidaan käyttää keksinnön tämän puolen mukaisesti, ovat ne, joiden rakenne sisältää toistuvia yksiköitä, joilla on kaava ?’"ν> ^ s n jossa n on kokonaisluku 0:sta 5:een ja jossa n on nolla 60-99,6 #:ssa toistuvista yksiköistä. R ja R^ ovat inerttejä substituentteja, eli ne eivät sisällä häiritseviä toiminnallisia ryhmiä ja eivätkä aiheuta ei-toivottuja reaktioita.Copolymers which can be used according to this aspect of the invention, are those having a structure comprising recurring units of the formula "" ν> ^ sn where n is an integer of 0? To 5 and wherein n is zero # 60 to 99.6 R and R 1 are inert substituents, i.e. they do not contain interfering functional groups and do not cause undesired reactions.

Edullisen ryhmän sekapolymeerejä muodostavat ne, joiden rakenne käsittää oksimetyleeniä ja oksimetyleeni-toistuvia-yksiköitä, jolloin 60-99,6 % toistuvista yksiköistä on oksimetyleeni-yksiköitä.A preferred group of copolymers are those whose structure comprises oxymethylene and oxymethylene repeating units, with 60-99.6% of the repeating units being oxymethylene units.

Erityisen edullisia oksimetyleeni-polymeerejä ovat ne, joihin on yhdistetty oksialkyleeni-yksikköjä, joissa on vierekkäisiä hiiliatomeja, jotka ovat peräisin syklisistä eettereistä, joissa on vierekkäisiä hiiliatomeja. Näitä sekapolymeerejä voidaan valmistaa sekapolymeroimalla trioksaani a syklisen eetterin kanssa, jolla on rakenne CH2-(°CH2>n jossa n on kokonaisluku 0, 1 tai 2.Particularly preferred oxymethylene polymers are those combined with oxyalkylene units having adjacent carbon atoms derived from cyclic ethers having adjacent carbon atoms. These copolymers can be prepared by copolymerizing trioxane a with a cyclic ether having the structure CH 2 - (° CH 2> n where n is an integer 0, 1 or 2).

Esimerkkejä edullisista polymeereistä ovat trioksaanin ja syklisten eette-reiden, jotka sisältävät vähintäin kaksi vierekkäistä hiiliatomia, sekapolymeerit, kuten sekapolymeerit, jotka on esitetty US-patentissa n:o 3 027 352.Examples of preferred polymers are copolymers of trioxane and cyclic ethers containing at least two adjacent carbon atoms, such as the copolymers disclosed in U.S. Patent No. 3,027,352.

Spesifisiä syklisiä eettereitä, joita voidaan käyttää, ovat etyleenioksidi, 1,3-dioksolaani, 1 ,3,5-trioksepaani, 1,3-dioksaani, trimetyleenioksidi, penta-metyleenioksidi, 1,2-propyleenioksidi, 1,2-butyleenioksidi, neopentyyligykoli-’ formaali, pentaerytritolidiformaali, paraldehydi, tetrahydrofuraani ja butadieeni-monoksidi.Specific cyclic ethers that can be used include ethylene oxide, 1,3-dioxolane, 1,3,5-trioxepane, 1,3-dioxane, trimethylene oxide, pentamethylene oxide, 1,2-propylene oxide, 1,2-butylene oxide, neopentyl glycol - formal, pentaerythritol diformal, paraldehyde, tetrahydrofuran and butadiene monoxide.

Käsitteellä "sekapolymeeri” tarkoitetaan polymeerejä, joissa on kaksi tai useampia monomeeri-ryhmiä, tripolymeerit ja korkeammat polymeerit mukaan luettuina. Sopivia tripolymeerejä on esitetty US-patentissa 3 686 1^2.The term "copolymer" refers to polymers having two or more monomer groups, including tripolymers and higher polymers, suitable tripolymers are disclosed in U.S. Patent 3,686-1 ^ 2.

Edulliset polymeerit, joita käsitellään keksinnön mukaisesti ovat termoplastisia aineita, joiden sulamispiste on vähintään 150°C ja jotka normaalisti ovat muovattavassa tilassa 200°C:een lämpötilassa. Näillä polymeereillä on hyvä 11 57432 lämmönkestävyys ennen keksinnön mukaista käsittelyä, mutta tämä kestävyys paranee tällaisella käsittelyllä merkittävästi. Esimerkiksi, jos polymeeri-näyte, jota on käsitelty tämän keksinnön mukaisesti ja joka myös on kemiallisesti stabiloitu, kuten jäljempänä kuvataan, pannaan avonaiseen astiaan kiertoilmauuniin 230°C:een lämpötilaan ja sen painon menetys mitataan ottamatta näytettä uunista, on sen terminen lyhentymäsmäärä vähemmän kuin 1,0 paino-#/minuutti i*5:n ensimmäisen minuutin aikana, edullisissa tapauksissa vähemmän kuin 0,1 paino-#/mi n. samassa ajassa.Preferred polymers to be treated in accordance with the invention are thermoplastic materials having a melting point of at least 150 ° C and which are normally in a moldable state at a temperature of 200 ° C. These polymers have a good heat resistance of 11,57432 before the treatment according to the invention, but this resistance is significantly improved by such treatment. For example, if a polymer sample treated in accordance with this invention and also chemically stabilized as described below is placed in an open container in a convection oven at 230 ° C and its weight loss is measured without taking a sample from the oven, its thermal shrinkage is less than 1 , 0 weight - # / minute during the first minute of i * 5, preferably less than 0.1 weight - # / ml in about the same time.

Edullisten polymeerien, joita käsitellään tässä keksinnössä, sulamisindek-si (M.I) on alle 50, edullisesti alle 30, mitattuna menetelmällä ASTM D 1238-62T. Käsittelyn jälkeen on edullisilla sekapolymeereillä merkittävä kestävyys alkalia vastaan. Esimerkiksi, jos käsiteltyjä sekapolymeerejä kuumennetaan palautus-jäähdyttäen noin lU2-ll+5°C:ssa natriumhydroksidin 50 #:ssa vesiliuoksessa i+5 minuuttia, vähenee sekapolymeerin paino vähemmän kuin 1 #:n.Preferred polymers treated in this invention have a melt index (M.I) of less than 50, preferably less than 30, as measured by ASTM D 1238-62T. After treatment, the preferred copolymers have significant alkali resistance. For example, if the treated copolymers are heated to reflux at about 1U2-11 at + 5 ° C in 50% aqueous sodium hydroxide for i + 5 minutes, the weight of the copolymer is reduced to less than 1 #.

Edulliset katalyytit, joita käytetään valmistettaessa haluttuja sekapolymeerejä, ovat boori fluoridi ja boorifluoridi-koordinaatiokompleksit orgaanisten yhdisteiden kanssa, erityisesti ne, joissa happi tai rikki on luovuttaja-atomi.Preferred catalysts used in the preparation of the desired copolymers are boron fluoride and boron fluoride coordination complexes with organic compounds, especially those in which oxygen or sulfur is a donor atom.

Boorifluoridin koordinaatiokompleksi voi olla kompleksi esimerkiksi fenolin, eetterin, esterin tai dialkyylisulfidin kanssa. Boorifluoridi-dibutyyli-eteraatti, boori fluoridin koordinaatiokompleksi dibutyylieetteri n kanssa, on edullinen koordinaatiokompleksi. Boorifluoridikompleksi dietyylieetteri n kanssa on myös hyvin tehokas. Muita boorifluoridikomplekseja, joita voidaan käyttää, ovat kompleksit metyyliasetaatin, etyyliasetaatin, fenyyliasetaatin, dimetyyli-eetterin, metyylifenyylieetterin ja dimetyylisulfidin kanssa. Sopivia katalyyttejä on esitetty US-patenteissa 2 989 505, 2 989 506, 2 989 507, 2 989 509, 2 989 510 ja 2 989 511.The boron fluoride coordination complex may be complexed with, for example, phenol, ether, ester or dialkyl sulfide. Boron fluoride dibutyl etherate, a boron fluoride coordination complex with dibutyl ether, is the preferred coordination complex. The boron fluoride complex with diethyl ether is also very effective. Other boron fluoride complexes that can be used include complexes with methyl acetate, ethyl acetate, phenyl acetate, dimethyl ether, methyl phenyl ether, and dimethyl sulfide. Suitable catalysts are disclosed in U.S. Patents 2,989,505, 2,989,506, 2,989,507, 2,989,509, 2,989,510 and 2,989,511.

Boorifluoridin koordinaatiokompleksia tulisi olla läsnä polymerointivyöhykkeessä sellaiset määrät, että boorifluoridin pitoisuus on väliltä noin 0,001 -noin 1,0 paino-#, laskettuna polymerointivyöhykkeessä olevien monomeerien painosta. Edullisesti tulisi käyttää määriä väliltä noin 0,003 - noin 0,1 paino-#.The boron fluoride coordination complex should be present in the polymerization zone in such amounts that the boron fluoride concentration ranges from about 0.001 to about 1.0% by weight, based on the weight of the monomers in the polymerization zone. Preferably, amounts between about 0.003 and about 0.1% by weight should be used.

Monomeerit ovat edullisesti vedettömiä tai pääasiallisesti vedettömiä.The monomers are preferably anhydrous or substantially anhydrous.

Pienet kosteusmäärät, jollaisia voi esiintyä kaupallisen tason reagoivissa aineissa tai kosketuksesta ilmakehän ilman kanssa, eivät estä polymeroitumista, mutta ne tulisi poistaa, jotta saataisiin mahdollisimman hyvä saanto.Small amounts of moisture, such as may be present in commercial grade reactants or upon contact with atmospheric air, do not prevent polymerization, but should be removed to obtain the best possible yield.

Valmistettaessa edullisia sekapolymeerejä, tri oksaani, syklinen eetteri ja katalyytti liuotetaan tavalliseen vedettömään liuottimeen, kuten sykloheksaaniin, ja annetaan reagoida suljetussa reaktiovyöhykkeessä. Lämpötila reaktiovyöhykkeessä on noin 0°C - noin 120°C. Reaktioaika on noin 5 min - noin 72 tuntia. Jopa noin 100 ilmakehän ylipainetta voidaan käyttää; yleensä ilmakehän paine on edullinen.In preparing the preferred copolymers, the trioxane, cyclic ether and catalyst are dissolved in a common anhydrous solvent such as cyclohexane and allowed to react in a closed reaction zone. The temperature in the reaction zone is from about 0 ° C to about 120 ° C. The reaction time is about 5 minutes to about 72 hours. Up to about 100 atmospheric overpressures can be used; generally atmospheric pressure is preferred.

5 574325,57432

Syklisen eetterin kemiallinen rakenne on otettava huomioon. Niinpä 1,3-dioksolaani sisältää sekä oksimetyleeni-ryhmän että oksietyleeniryhmän. Sen yhdistäminen sekapolymeeri-molekyyliin lisää polymeeri-molekyylin sekä oksimetyleeni-että oksietyleeni-sisältöä.The chemical structure of the cyclic ether must be taken into account. Thus, 1,3-dioxolane contains both an oxymethylene group and an oxyethylene group. Its incorporation into the copolymer molecule increases both the oxymethylene and oxyethylene content of the polymer molecule.

Yleensä syklistä eetteriä on läsnä reaktioseoksessa noin 0,2 - noin 30 mooli-%:n määrät, laskettuna monomeerin kokonaismooleista. Optimi suhde riippuu halutusta nimenomaisesta sekapolymeeristä, odotetusta konversio-asteesta ja käytetyn syklisen eetterin kemiallisesta rakenteesta.In general, the cyclic ether is present in the reaction mixture in amounts of about 0.2 to about 30 mole percent, based on the total moles of monomer. The optimum ratio depends on the particular copolymer desired, the expected degree of conversion and the chemical structure of the cyclic ether used.

Edullisista syklisistä eettereistä valmistetuilla sekapolymeereillä on rakenne, jonka pääasiallisesti muodostavat oksimetyleeni- ja oksietyleeniryhmät suhteessa väliltä noin 250:1 - noin 1,5:1.The copolymers prepared from the preferred cyclic ethers have a structure consisting primarily of oxymethylene and oxyethylene groups in a ratio of from about 250: 1 to about 1.5: 1.

Kun polymerointi-reaktio on päättynyt, on toivottavaa neutraloida polymer oi nti katalyytin vaikutus, sillä pitkäaikainen kosketus katalyytin kanssa huonontaa polymeeriä. Polymeroimistuotetta voidaan käsitellä alifaattisen amiinin, kuten tri -n-butyyli amiini n tai tri. etyyli, amiini, n kanssa stöki ometri senä ylimääränä vapaan katalyytin määrän suhteen reaktiotuotteessa, ja edullisesti orgaanisessa pesunesteessä, joka on liuotin reagoimattomalle trioksaanilie, tai jos halutaan, voidaan reaktiotuote pestä vedellä, mikä neutraloi katalyytin vaikutuksen. Yksityiskohtainen kuvaus sopivista menetelmistä katalyytin vaikutuksen neutraloimi-seksi löytyy US-patentista n:o 2 9Ö9 509· Tämän keksinnön mukaisesti, verraten pysymättömät monomeeri-osat tai polymeerin yksiköt voidaan poistaa menetelmällä, joka käsittää polymeerin käsittelemisen reagoivalla aineella olosuhteissa, joissa on korotettu lämpötila ja paine, niin että polymeeri/reagoiva aine-systeemi on heterogeeninen, ts. kaksi-faasinen systeemi; polymeerin ollessa sulassa tilassa ja reagoivan aineen höyrytilassa; ja reaktiota jatketaan ajan, joka on riittävän suhteellisen pysymättömien osien tai. yksiköiden poistamiseksi polymeeri-molekyyli en päistä, niin että molekyylit päättyvät verrattain kestäviin yksiköihin.Once the polymerization reaction is complete, it is desirable to neutralize the effect of the polymer catalyst, as prolonged contact with the catalyst will degrade the polymer. The polymerization product can be treated with an aliphatic amine such as tri-n-butyl amine n or tri. with ethyl, amine, n in an excess of the free catalyst relative to the amount of free catalyst in the reaction product, and preferably in an organic washing liquid which is a solvent for the unreacted trioxane solution, or, if desired, the reaction product can be washed with water to neutralize the catalyst. A detailed description of suitable methods for neutralizing the effect of a catalyst can be found in U.S. Patent No. 2,990,509. · According to this invention, relatively unstable monomer moieties or polymer units can be removed by a process comprising treating the polymer with a reactant under elevated temperature and pressure. , so that the polymer / reactant system is heterogeneous, i.e., a two-phase system; the polymer being in the molten state and the reactant in the vapor state; and the reaction is continued for a time sufficient for relatively relatively unstable parts or. to remove the units from the ends of the polymer molecule so that the molecules terminate in relatively durable units.

Polymeeri/reagoiva aine-systeemi voidaan saattaa tähän kaksi faasi seen muotoon monella eri tavalla, kuten 1) sulattamalla polymeeri ja lisäämällä siihen reagoiva aine sellaisissa olosuhteissa, että reagoiva aine jää höyrytilaan, tai 2) sekoittamalla polymeeri ja reagoiva aine ja kuumentamalla niitä sitten paineen alaisena, kunnes polymeeri/reagoiva aine-systeemi on sula neste/höyry-tilassa.The polymer / reactant system can be converted to this two-phase form in a variety of ways, such as 1) melting the polymer and adding the reactant to it under conditions such that the reactant remains in the vapor space, or 2) mixing the polymer and reactant and then heating under pressure. until the polymer / reactant system is in the molten liquid / vapor state.

6 574326 57432

Kun sekapolymeeri on heterogeeninen sekapolymeeri, jonka verrattain pysy-mättömät yksiköt ovat oksimetyleeni-yksiköitä, on edullinen käsittely "hydro-lyysi"-käsittely alkaalisissa olosuhteissa. Eräässä edullisessa suoritusmuodossa polymeeri saatetaan reagoimaan noin 2- noin 25 paino-$:n kanssa hydrolysoivaa ainetta. Reaktion täytyy tapahtua korotetussa lämpötilassa ja paineessa, niin että polymeeri on sulassa nestemäisessä tilassa ja reagoiva aine on höyry- ts. kaasumaisessa tilassa. Täten käsittelyä voidaan sanoa "heterogeeniseksi sulate-hydrolyysiksi" vastakohtana homogeenisille sulate-hydrolyyseille, joita on esitetty US-patenteissa 3 318 8i+8 ja 3 1*18 280,When the copolymer is a heterogeneous copolymer having relatively unstable units of oxymethylene units, the "hydrolysis" treatment under alkaline conditions is preferred. In a preferred embodiment, the polymer is reacted with from about 2 to about 25% by weight of the hydrolyzing agent. The reaction must take place at elevated temperature and pressure so that the polymer is in the molten liquid state and the reactant is in the vapor, i.e., gaseous state. Thus, the treatment can be said to be "heterogeneous melt hydrolysis" as opposed to the homogeneous melt hydrolysis disclosed in U.S. Patents 3,318,8i + 8 and 3,118,280.

Hydrolysoiva aine voi olla vesi, tai primaarinen, sekundaarinen tai terti-äärinen alifaattinen tai aromaattinen alkoholi, tai trioksaani. Ensimmäiseksi on otettava huomioon alkoholia valittaessa, että sen termodynaamiset ominaisuudet ovat sellaiset, että tämän keksinnön mukaisen menetelmän olosuhteissa alkoholi ja/tai alkoholi/vesi- ja/tai alkoholi/vesi/trioksaani-seokset ovat höyrytilassa. Sopivia alkoholeja ovat alifaattiset alkoholit, ja niistä edullisesti metyyli-alkoholi, etyylialkoholi, n-propyylialkoholi, isopropyylialkoholi jne.The hydrolyzing agent may be water, or a primary, secondary or tertiary aliphatic or aromatic alcohol, or trioxane. First of all, it must be taken into account when selecting an alcohol that its thermodynamic properties are such that under the conditions of the process according to the invention the alcohol and / or alcohol / water and / or alcohol / water / trioxane mixtures are in the vapor state. Suitable alcohols include aliphatic alcohols, and are preferably methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, and the like.

Käsite "hydrolyysi", kuten sitä tässä on käytetty, käsittää polymeerin reaktion veden tai edellä mainittujen hydroksiryhmiä sisältävien aineiden tai tri-oksäänin tai niiden sekoituksen kanssa.The term "hydrolysis" as used herein includes the reaction of a polymer with water or the aforementioned hydroxy-containing substances or trioxane or a mixture thereof.

Oksimetyleenipolymeeri n pääteyksiköt ovat usein hydroksisubstituoituja oksimetyleeni-C-C-CH^-OH)-yksiköitä ja oksimetyleeni-ryhmän erottamisella polymeeri-molekyylistä hydrolyysireaktiota käyttäen on se vaikutus, että hydroksyyli-ryhmän vetyatomit siirtyvät lähinnä olevan oksimetyleeni-ryhmän happiatomeihin.The end units of the oxymethylene polymer are often hydroxy-substituted oxymethylene (C-C (CH 2 -OH)) units, and the separation of the oxymethylene group using a polymer molecular hydrolysis reaction has the effect of transferring the hydrogen atoms of the hydroxyl group to the proximal oxygen atom group.

Esimerkiksi, kun oksietyleeniyksiköitä yhdistetään polymeeriketjuun seka-polymeroimalla, kuten edellä kuvattiin, tapahtuu oksimetyleeni-yksiköiden perättäistä erottumista kunnes oksietyleeniyksiköstä tulee ketjun pääteryhmä. Oksiety-leeni-ryhmät, joissa on hiili-hiili-sidoksia, ovat verrattain kestäviä tällaista erottumista vastaan ja ne pysyvät liittyneinä polymeeriketjuun pääteasemassa ja suojaavat sisäisiä oksimetyleeniyksiköitä enemmältä hydrolyyttiseltä poistumiseita. Koska oksietyleeniyksiköt ovat kestäviä erottumista vastaan myös kuumuuden vaikutuksesta, on ketjustaan lyhennetyllä molekyylillä par-empi alkukuumennuskestävyys kuin alkuperäisellä sekapolymeerillä, josta se on johdettu.For example, when oxyethylene units are combined in a polymer chain by mixed polymerization, as described above, sequential separation of oxymethylene units occurs until the oxyethylene unit becomes a chain end group. Oxyethylene groups with carbon-carbon bonds are relatively resistant to such separation and remain attached to the polymer chain at the end position and protect the internal oxymethylene units from further hydrolytic exits. Since the oxyethylene units are also resistant to separation under the influence of heat, a molecule shortened in its chain has better initial heat resistance than the original copolymer from which it is derived.

On havaittu, että tämän keksinnön selektiivisen käsittelyn tuotteet, sen jälkeen kun pääasiallisesti vakiopaino on saavutettu, ovat myös edullisessa suoritusmuodossa polymeeriä pidetään reaktio-olosuhteissa kunnes se saavuttaa pääasiallisesti muuttumattoman painon. Niinpä oksimetyleeni-sekapolymeeri, joka on hydrolyyttisesti käsitelty, ei ole ainoastaan lämmönkestävä vaan myös erinomaisen 7 57432 kestävä tällaista hydrolyyttistä käsittelyä vastaan vieläpä ankarammissa olosuhteissa kuin mitä käsittelyssä oli huolimatta siitä, että polymeeri vielä sisältää oleellisen määrän sisäisiä oksimetyleeniyksiköitä, jotka normaalisti ovat taipuvaisia hajoamaan alkaalisen hydrolyysin vaikutuksesta, ellei niitä ole suojattu stabiileilla pääteryhmillä.It has been found that the products of the selective treatment of this invention, after a substantially constant weight has been reached, are also, in a preferred embodiment, the polymer maintained under the reaction conditions until it reaches a substantially constant weight. Thus, an oxymethylene copolymer which has been hydrolytically treated is not only heat resistant but also excellently resistant to such hydrolytic treatment under even more stringent conditions than in the treatment, despite the fact that the polymer still contains a substantial number of internal oxymethylene units which are normally prone to unless they are protected by stable end groups.

Edullisesti hydrolyysi-reaktio tapahtuu alkaalisissa höyryolosuhteissa, yleensä siten, että lisätyn hydrolysoivan aineen pH on yli 9»0. Tällaisen pH:n saavuttamiseksi täytyy olla läsnä alkaalista ainetta. Alkaalinen aine on edullisesti vesiliukoinen tai liukenee hydroksi.ryhmiä sisältävään aineeseen; se voi olla voimakkaasti emäksinen hydroksidi, kuten alkalimetallin tai maa-alkalimetalli n hydroksidi, tai se voi olla vahvan emäksen ja heikon hapon suola, tai se voi olla ammoniakki tai orgaaninen emäs, kuten amiini tai amidiini.Preferably, the hydrolysis reaction takes place under alkaline vapor conditions, generally such that the pH of the added hydrolyzing agent is above 9 ° 0. To achieve such a pH, an alkaline substance must be present. The alkaline substance is preferably water-soluble or soluble in the hydroxy-containing substance; it may be a strongly basic hydroxide such as an alkali metal or alkaline earth metal hydroxide, or it may be a salt of a strong base and a weak acid, or it may be ammonia or an organic base such as an amine or amidine.

Sopivia emäksisiä aineita ovat natriumhydroksidi, kaiiumhydroksi di, natriumkarbonaatti, natriumasetaatti, ammoniumhydroksidi, trietyleeniamiini, tri-propyyliamiini, tetrametyyliguanidiini, trimetyyli amiini, trietyyliamiini, tri-butyyliamiini, melamiini ja kalsiumhydroksidi. Kemiallisessa reaktiossa läsnä olevan emäksisen aineen määrä on noin 0,001 - noin 10,0 paino-?, edullisesti noin 0,001 - noin 1,0 paino-?.Suitable basic substances include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium acetate, ammonium hydroxide, triethyleneamine, tripropylamine, tetramethylguanidine, trimethylamine, triethylamine, tri-butylamine, melamine and calcium hydroxide. The amount of the basic substance present in the chemical reaction is from about 0.001 to about 10.0% by weight, preferably from about 0.001 to about 1.0% by weight.

Eräs alkaalisen hydrolyysin etu neutraaliin hydrolyysiin verrattuna on, että alkaalinen hydrolyysi on nopeampi ja alkaalinen aine neutraloi läsnä olevan polymerointikatalyytin ylimäärän tai mitkä tahansa happamet aineet, joita muodostuu reaktion aikana ja jotka voisivat muuten pyrkiä hajottamaan polymeeriä hydrolyysi -vaiheen aikana.One advantage of alkaline hydrolysis over neutral hydrolysis is that the alkaline hydrolysis is faster and the alkaline neutralizes the excess polymerization catalyst present or any acidic substances formed during the reaction that could otherwise tend to degrade the polymer during the hydrolysis step.

Tietyissä tapauksissa on edullista käyttää emäksisenä aineena esim. tri-etyyliamiinia, jota käytetään sellainen ylimäärä, että se ylläpitää emäksiset olosuhteet kautta koko hydrolyysi-reaktion kulun ja reagoi minkä tahansa muodostuneen happamien aineen kanssa. Sopivissa suoritusmuodoissa on noin 0,25 paino-?:n määrä tri etyyliamiinia, laskettuna polymeerin painosta, riittävä. Sentähden, jos 5 ? hydrolysoivaa reagoivaa ainetta lisättiin polymeeriin, saattaisi hydrolysoitu liuos sisältää 5»0 paino-? trietyyliamiini a ja hydrolyysiliuoksen pH voisi olla säädetty ennen polymeerin lisäämistä. Joissakin tapauksissa voi olla, että polymeeri sisältää hiukan vettä sen lisäksi, mikä on lisätty hydrolyysiliuokseen.In certain cases, it is preferable to use as the basic substance, e.g. triethylamine, which is used in such an excess that it maintains the basic conditions throughout the course of the hydrolysis reaction and reacts with any acidic substance formed. In suitable embodiments, an amount of about 0.25% by weight of triethylamine, based on the weight of the polymer, is sufficient. Therefore, if 5? hydrolysing reagent was added to the polymer, the hydrolyzed solution could contain 5 x 0% by weight? triethylamine α and the pH of the hydrolysis solution could be adjusted before adding the polymer. In some cases, it may be that the polymer contains some water in addition to that added to the hydrolysis solution.

Polymeroimisreaktion jälkeen pestään ja kuivataan polymeeri aktiivisen katalyytin neutraloimiseksi ja reagoimattomien monomeerien, liuottimen ja katalyytti-jäännösten poistamiseksi. Erityisesti vettä tai alkohblin, kuten metanolin, ja veden seosta voidaan käyttää, jossa mukana voi olla pieniä määriä ammoniäkkiä tai amiinia, kuten trietyyli amiinia.After the polymerization reaction, the polymer is washed and dried to neutralize the active catalyst and to remove unreacted monomers, solvent and catalyst residues. In particular, water or a mixture of an alcohol such as methanol and water may be used, which may contain small amounts of ammonia or an amine such as triethyl amine.

8 574328 57432

Joissakin tapauksissa on edullista sekoittaa polymeeri suuremman määrän kanssa reagoivaa ainetta, ja sen jälkeen, kun katalyytti on neutraloitu, poistaa osa reagoivasta aineesta suodattamalla, haihduttamalla jne., niin että jäljelle jäisi vain 2-25 paino-# reagoivan, ainetta polymeerin kanssa hydrolyysireaktion ajaksi.In some cases, it is preferable to mix the polymer with a larger amount of reactant, and after the catalyst is neutralized, remove some of the reactant by filtration, evaporation, etc., leaving only 2 to 25% by weight of reactant with the polymer during the hydrolysis reaction.

Erään toisen suoritusmuodon mukaan neutraloidaan katalyytti ja sitten suodatetaan, pestään ja kuivataan polymeeri. Polymeeriä voidaan sitten helposti säilyttää kunnes se myöhemmin saatetaan hydrolyysi-käsittelyyn.In another embodiment, the catalyst is neutralized and then the polymer is filtered, washed and dried. The polymer can then be easily stored until it is subsequently subjected to a hydrolysis treatment.

Toisen edullisen suoritusmuodon mukaan yhdistetään yksi tai useampi kemiallinen stabiloimisaine sekapolymeeriin sen termisen vahingoittumismäärän alentamiseksi entisestään. Yhdistetyn stabiloimisaineen määrä riippuu nimenomaisesta käytetystä stabiloimisaineesta. Noin 0,05:n ja 10 paino-#:n väliltä oleva määrä (laskettuna polymeerin painosta) on havaittu sopivaksi useimmille stabiloimis-aineille.According to another preferred embodiment, one or more chemical stabilizers are combined with the copolymer to further reduce the amount of thermal damage. The amount of combined stabilizer depends on the particular stabilizer used. An amount between about 0.05 and 10% by weight (based on the weight of the polymer) has been found to be suitable for most stabilizers.

Sopiva stabiloimisjärjestelmä on yhdistelmä, jossa on 1) hapettumisen estoaine, kuten fenolinen hapettumisen estoaine, ja edullisimmin substituoitu bisfenoli sekä 2) aineosa, joka estää ketjun jakautumisen, yleensä polymeerin yhdiste, joka sisältää koimi arvoisia typpiatomeja.A suitable stabilizing system is a combination of 1) an antioxidant, such as a phenolic antioxidant, and most preferably a substituted bisphenol, and 2) an anti-chain component, generally a polymeric compound containing moth nitrogen atoms.

Sopiva ryhmä substituoituja bisfenoleja ovat alkyleeni-bisfenolit, jotka käsittävät yhdisteitä, joiden alkyleeni-ryhmässä on 1-1+ hiiliatomia ja joissa on nollasta 2:een alkyyli-substituenttia kussakin bentseeni-renkaassa ja kussakin alkyyli-substituentissa on 1-1+ hiiliatomia. Edulliset alkyleeni-bi s fenoli t ovat 2,2 '-metyleeni-bi s (1+-metyyli-6-tert .-butyylifenoli ) ja 1+ ,1+ '-butylideeni -bi s(6-tert .-butyyli-3-metyyli.fenoli ). Sopivia fenolisia stabiloimisaineita, muita kuin alkyleeni-bisfenoleja, ovat 2,6-di-tert.-butyyli-1+-metyylifenoli , oktyylifenoli ja p-fenyylifenoli.A suitable group of substituted bisphenols are alkylene bisphenols comprising compounds having 1-1 + carbon atoms in the alkylene group and having zero to 2 alkyl substituents on each benzene ring and each alkyl substituent having 1-1 + carbon atoms. Preferred alkylene bis phenols are 2,2'-methylene bis (1 + -methyl-6-tert-butylphenol) and 1+, 1 +'-butylidene bis (6-tert-butylphenol) 3-methylphenol). Suitable phenolic stabilizers, other than alkylene bisphenols, include 2,6-di-tert-butyl-1 + -methylphenol, octylphenol and p-phenylphenol.

Sopivia jakautumisen estoaineita ovat karboksyyli-polyamidit, polyuretaanit, substituoidut polyakryyliamidit, polyvinyylipyrrolidoni, hydratsidit, yhdisteet, joissa on 1-6 amidi-ryhmää, proteiinit, yhdisteet, joissa on tertiäärisiä amiini-ja pääte-amidiryhmiä, yhdisteet, joissa on amidiini-ryhmiä, sykloalifaattiset amiini-yhdisteet ja alifaattiset asyyli-virtsa-aineet. Stabiloimisaineita voi olla läsnä heterogeenisessa sulatteen hydrolyysivaiheessa tai niitä voidaan lisätä hydrolysoituun polymeeriin tämän vaiheen jälkeen.Suitable anti-cleavage agents include carboxylic polyamides, polyurethanes, substituted polyacrylamides, polyvinylpyrrolidone, hydrazides, compounds having 1 to 6 amide groups, proteins, compounds having tertiary amine and terminal amide groups, compounds having amidine groups. cycloaliphatic amine compounds and aliphatic acyl ureas. Stabilizers may be present in the heterogeneous melt hydrolysis step or may be added to the hydrolyzed polymer after this step.

Kun heterogeeninen sulatteen hydrolyysi-reaktio on täydellinen ja tyydyttävä määrä pysymättömiä monomeeri-yksiköitä on poistettu polymeeri-molekyyleistä, poistetaan jäljelle jäänyt reaktantti käsitellystä polymeeristä. Ketjusta eronneet osat tai reaktiotuotteet ja mahdolliset reagoimattomat aineet, kuten trioksaani, tulisi myös poistaa. Formaldehydi on 9 57432 pääasiallinen oksimetyleenipolymeereistä hydrolyysissä ketjujen lyhentymisestä syntyvä reaktiotuote ja sen uskotaan muodostuvan oksimetyleeni-pääteyksiköiden peräkkäisestä irtoamisesta polymeeriketjun päästä. Joissakin tapauksissa, erikoisesti kun polymerointi-reaktiotuote on nopeasti hydrolysoitu, voi hydrolysoitu aine sisältää hieman reagoimatonta trioksaania. Tämän keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti voidaan kemiallinen reagoiva aine, formaldehydi, tri-oksaani ja muut haihtuvat aineet poistaa alentamalla äkkiä painetta, jonka alaisena näitä aineita on pidetty, mikä lämpötilaan nähden aiheuttaa haihtuvien aineiden haihtumisen. Alemman paineen tulisi olla noin väliltä 0,01-3,5 atm, ja se saadaan edullisesti aikaan saattamalla aineet ilmakehän paineeseen tai vähäiseen tyhjiöön (noin 0,0l+ atm). Jos halutaan, voidaan stabiloitu polymeeri sitten suu-lakepuristaa ja käsitellä sitä edelleen. Joissakin tapauksissa suulakepuristetut säikeet pelletisoidaan puristamisen jälkeen ja varastoidaan, kunnes polymeeri on valmis käytettäväksi.When the heterogeneous melt hydrolysis reaction is complete and a satisfactory number of unstable monomer units have been removed from the polymer molecules, the remaining reactant is removed from the treated polymer. Separated parts or reaction products from the chain and any unreacted substances such as trioxane should also be removed. Formaldehyde is 9,57432 the major reaction product resulting from chain shortening from oxymethylene polymers in hydrolysis and is believed to consist of the sequential detachment of oxymethylene terminal units at the end of the polymer chain. In some cases, especially when the polymerization reaction product is rapidly hydrolyzed, the hydrolyzed material may contain some unreacted trioxane. According to a preferred embodiment of the present invention, the chemical reactant, formaldehyde, trioxane and other volatile substances can be removed by suddenly reducing the pressure under which these substances have been kept, which causes the volatiles to evaporate with respect to temperature. The lower pressure should be in the range of about 0.01-3.5 atm, and is preferably achieved by subjecting the agents to atmospheric pressure or low vacuum (about 0.01 + atm). If desired, the stabilized polymer can then be extruded and further processed. In some cases, the extruded filaments are pelletized after compression and stored until the polymer is ready for use.

Tämän keksinnön eräässä edullisessa suoritusmuodossa aika, jonka sulaa polymeeriä pidetään korotetuissa lämpötiloissa ja paineissa höyry-tilassa olevan reagoivan aineen läsnäollessa (tämä aika tunnetaan viipymisaikana) on noin 0,1 minuutista noin 15 minuuttiin. Lämpötila-alue on edullisesti noin l6o-2Uo°C.In a preferred embodiment of the present invention, the time that the molten polymer is maintained at elevated temperatures and pressures in the presence of a reactant in the vapor state (this time is known as the residence time) is from about 0.1 minutes to about 15 minutes. The temperature range is preferably about 16-20 ° C.

Painealue on se, joka vaaditaan ylläpitämään 2-faasireaktiota, ts. polymeeriä sulassa tilassa ja reagoivia aineita höyrytilassa; edullisesti se on alle 11 atm.The pressure range is that required to maintain the 2-phase reaction, i.e., the polymer in the molten state and the reactants in the vapor state; preferably it is less than 11 atm.

Viipymisaika, lämpötila ja paine ovat toisistaan riippuvaisia, ja ne pidetään edullisesti sellaisina, että polymeeri/reagoiva ainesysteemi pysyy edellä kuvatussa tilassa, ja reaktio edistyy riittävästi, niin että haluttu määrä pysy-mättcmiä yksiköitä poistuu polymeeri-molekyylien päistä, niin että ne päättyvät verrattain kestäviin yksikköihin.The residence time, temperature and pressure are interdependent and are preferably maintained so that the polymer / reactant system remains in the state described above and the reaction proceeds sufficiently to remove the desired number of unstable units from the ends of the polymer molecules so that they terminate in relatively durable units.

Seuraavissa esimerkeissä käytettiin trioksaani-etyleenioksidisekapolymee-riä, joka sisälsi noin 2 paino-# oksietyleeniryhmiä jakautuneina oksimetyleeni-ketjuihin. Polymeroimis-reaktiosäiliöstä saatu reaktiotuote pestiin myös vedellä ja kuivattiin katalyytin neutraloimiseksi ja poistamiseksi ja reagoimattoman tri-oksaanin poistamiseksi.In the following examples, a trioxane-ethylene oxide copolymer containing about 2% by weight of oxyethylene groups divided into oxymethylene chains was used. The reaction product obtained from the polymerization reaction vessel was also washed with water and dried to neutralize and remove the catalyst and to remove unreacted trioxane.

Vertailuesimerkeissä 1-1U on käytetty tunnetun menetelmän mukaista kaksivaiheista suulakepuristusta eli tunnettua homogeenista (neste-neste) hydrolyysi-menetelmää. Tuotteen K^-arvolla tarkoitetaan polymeerin painohukkaa/minuutti, prosentteina, määritettynä kuumentaen polymeeriä, joka on stabiloitu hapettumisen estoaineella ja formaldehydi-puhdistusaineella, avoimessa astiassa kiertoilmauunissa, jonka lämpötila on 230°C.In Comparative Examples 1-1U, a two-stage extrusion according to a known method, i.e. a known homogeneous (liquid-liquid) hydrolysis method, has been used. The K i value of the product means the weight loss of the polymer per minute, as a percentage, determined by heating the polymer stabilized with an antioxidant and a formaldehyde detergent in an open vessel in a convection oven at 230 ° C.

10 5743210 57432

Vertailuesimerkit 1-lUComparative Examples 1-lU

Polymeeriä painesyötetään yhden tuuman yksikieräsuulakepuristimeen, jonka pituuden suhde halkaisijaan on 20/1. Suulakepuristimen syöttöosassa oli 5 kierrettä ja uran syvyys oli 11,7 mm. Täten polymeeriä syötetään paineen alaisena sulahydrolyysin mittaosaan, jossa on 6 kierrettä ja uran syvyys 1 ,5 mm. Reagoiva aine pumpataan suulakepuristimeen sulahydrolyysiosan alkuun. Seuraavana on supistettu osa, jossa on puolitoista kierrettä urasyvyyden ollessa 0,56 mm.The polymer is pressure fed to a one inch single screw extruder with a length to diameter ratio of 20/1. The feed section of the extruder had 5 turns and the groove depth was 11.7 mm. Thus, the polymer is fed under pressure to a melt hydrolysis measuring section with 6 turns and a groove depth of 1.5 mm. The reactant is pumped to the extruder at the beginning of the melt hydrolysis section. Next is a reduced section with one and a half turns with a groove depth of 0.56 mm.

Tämä supistettu osa ylläpitää painetta sulahydrolyysiosassa. Polymeeri/reagoiva aine-systeemi kulkee sitten ilmarei'illä varustettuun osaan (jota voidaan sanoa matalapaineosaksi), jossa on neljä kierrettä uran syvyyden ollessa 5,6 mm. Kun kuumennettu, paineeseen puristettu polymeeri/reagoiva aine-systeemi tulee ilma-rekillä varustettuun osaan, paine alenee äkkiä ja formaldehydi, reagoiva aine ja muut haihtuvat aineosat poistuvat rei'ityksen läpi. Käsitelty polymeeri kulkee sitten pumppaus- (eli esipuristus-) osan läpi, jossa on 3 1/2 kierrettä ja ura-syvyys 1,5 mm ja jossa polymeeri tiivistyy. Sen jälkeen polymeeri puristetaan suulakkeen läpi. Kemialliset stabiloimisaineet sekoitetaan sitten polymeeriin ja suu-lakepuristetaan uudelleen.This reduced section maintains the pressure in the melt hydrolysis section. The polymer / reactant system then passes through a portion with air holes (which can be called a low pressure portion) with four turns at a groove depth of 5.6 mm. When the heated, pressurized polymer / reactant system enters the air-sloped portion, the pressure drops abruptly and formaldehyde, reactant, and other volatile components escape through the perforation. The treated polymer then passes through a pumping (i.e. pre-compression) section with 3 1/2 turns and a groove depth of 1.5 mm where the polymer condenses. The polymer is then extruded through a die. The chemical stabilizers are then blended into the polymer and re-extruded.

Käyttöparametrit ja saadut Kjj23Q_arv°t on koottu taulukkoon I.The operating parameters and the obtained Kjj23Q_arv ° t are summarized in Table I.

Taulukko ITable I

Vertailu- Liuotinta TEA Hydrolyysi- Hydrolyysin TuotteenComparative Solvent TEA Hydrolysis Hydrolysis Product

esimerkki % % lämpötila paine, atm ^D230°Cexample%% temperature pressure, atm ^ D230 ° C

n: o °c 1 5,3 b 177 Yli 53 0,029 2 5,3 k 205 " 53 0,0l17 3 5,0 U 20b " 53 0,023 li 8,6 b 202 " 53 0,025 5 10,0 b 178 " 53 0,0211 6 10,0 U 178 " 53 0,02b 7 9,7 11 20b " 53 0,027 8 10,0 11 178 " 53 0,020 9 10,0 U 177 " 53 0,018 10 10,0 b 20b " 53 0,031 11 7,6 2,5 198 " 53 0,021 12 7,6 2,5 192 " 53 0,027 13 7,5 2,5 190 " 53 0,022 111 7,8 2,5 191 " 53 0,023n ° o c 1 5.3 b 177 More than 53 0.029 2 5.3 k 205 "53 0.0l17 3 5.0 U 20b" 53 0.023 li 8.6 b 202 "53 0.025 5 10.0 b 178" 53 0.0211 6 10.0 U 178 "53 0.02b 7 9.7 11 20b" 53 0.027 8 10.0 11 178 "53 0.020 9 10.0 U 177" 53 0.018 10 10.0 b 20b "53 0.031 11 7.6 2.5 198 "53 0.021 12 7.6 2.5 192" 53 0.027 13 7.5 2.5 190 "53 0.022 111 7.8 2.5 191" 53 0.023

Trietyyliamiinia (TEA) ja vettä 57432Triethylamine (TEA) and water 57432

Seuraavat esimerkit 15--29, jotka valaisevat odottamattoman alhaisia KD23o~ arvoja, jotka saadaan pysymällä tämän keksinnön opettamissa prosessiperiaatteissa, toteutetaan käyttämällä suulakepuristinta, jossa on kaksi yhdessä pyörivää hammastettua ruuvikierää. Koneen kokonaispituus/halkaisija-suhde on U3 ja siinä on syöttö- ja sulatusosat, joissa pituuden suhde halkaisijaan on 12,5; hydrolyysiosa ja liuottimen ruiskutusaukko, joissa pituus/halkaisija-suhde on 20,5 ja haihtuvien aineiden poisto- sekä suulakepumppausosastot, joissa pituuden suhde halkaisijaan on 10. Sulatelukko muodostuu nestemäisen polymeerin höyrymäisen reagoivan aineen hydrolyysivyöhykkeen alku- ja loppupäähän käyttämällä vasenkätisiä ruuviholkkeja. Muuten koko ruuvi käsittää oikeakätisiä ruuviholkkeja; ts. vaivausesteitä ei ole käytetty. Kuten vertailuesimerkeissä 1-1 li sekoitetaan hydrolysoituun polymeeriin sitten kemiallisia stabilointiaineita ja seos suulakepuristetaan uudelleen. Käyttö-parametrit ja saadut K^^Q-arvot on koottu taulukkoon II.The following Examples 15--29, which illustrate the unexpectedly low KD23o values obtained by adhering to the process principles taught by this invention, are implemented using an extruder with two co-rotating toothed screw coils. The overall length / diameter ratio of the machine is U3 and it has feed and melting sections with a length to diameter ratio of 12.5; a hydrolysis section and a solvent injection port having a length / diameter ratio of 20.5 and volatile matter removal and extraction pumping compartments having a length to diameter ratio of 10. The melt lock is formed at the beginning and end of the liquid polymer vapor reactor hydrolysis zone. Otherwise, the entire screw comprises right-handed screw sleeves; i.e., barrier barriers have not been used. As in Comparative Examples 1-1, the chemical stabilizers are then mixed with the hydrolyzed polymer and the mixture is re-extruded. The operating parameters and the obtained K ^^ Q values are summarized in Table II.

Taulukko IITable II

Esimerkki Liuotinta TEA Hydrolyysi- Hydrolyysin Tuotteen n:o % % lämpötila paine, atm ^230^Example Solvent TEA Hydrolysis Hydrolysis Product No.%% Temperature Pressure, atm ^ 230 ^

°C° C

15 5,0 li,5 207 7 0,015 16 5,0 li,5 193 7 0,016 17 5,0 li,5 210 7 0,01615 5.0 li, 5 207 7 0.015 16 5.0 li, 5 193 7 0.016 17 5.0 li, 5 210 7 0.016

18 5,0 li,5 193 7 0,01U18 5.0 li, 5 193 7 0.01U

19 8,1 lt,0 196 7 0,015 20 9,U 1+,0 2U1 7 0,013 21 9,li U,0 2ll1 7 0,015 23 10,0 li,5 202 7 0,017 2k 10,0 li,5 202 7 0,01519 8.1 lt, 0 196 7 0.015 20 9, U 1 +, 0 2U1 7 0.013 21 9, li U, 0 2ll1 7 0.015 23 10.0 li, 5 202 7 0.017 2k 10.0 li, 5 202 7 0,015

25 13,0 li,5 193 7 0,01U25 13.0 l, 5 193 7 0.01 U.

26 13,0 li,5 210 7 0,013 27 15,0 li,5 193 7 0,0llt 28 15,0 li,5 210 7 0,0llt 29 12,0 li,0 202 7 0,012 126 13.0 li, 5 210 7 0.013 27 15.0 li, 5 193 7 0.0llt 28 15.0 li, 5 210 7 0.0llt 29 12.0 li, 0 202 7 0.012 1

Trietyyliamiinia (TEA) ja vettä.Triethylamine (TEA) and water.

Sen mahdollisuuden poistamiseksi, että odottamattoman alhaiset K^-arvot aiheutuisivat suuremmista leikkaussuhteista kaksiruuvi-suulakepuristimessa, suoritettiin sarja kokeita, kuten esimerkeissä 15-29, jolloin ruuvin kierrosluku oli yli 12 57432 kaksinkertainen. Negatiiviset tulokset, jotka on saatu esimerkeissä 30-39, taulukko III, tukevat päätelmää, että merkitsevästi parantuneet K^-arvot ovat seurausta kaksifaasi-, ts. sula polymeeri/höyrymäinen reagoiva aine hydrolyysistä.To eliminate the possibility that unexpectedly low K i values would be caused by higher shear ratios in the twin-screw extruder, a series of experiments were performed, as in Examples 15-29, with the screw speed being more than 12,574,32 times double. The negative results obtained in Examples 30-39, Table III, support the conclusion that the significantly improved K i values are the result of two-phase, i.e. molten polymer / vapor reactive hydrolysis.

Taulukko IIITable III

Esimerkki TEA-määrä Ruuviki erän nopeus ^D230°CExample TEA amount Screw batch speed ^ D230 ° C

n:o r/min 30 Ylimäärä 70 0,013 31 " 90 0,013No. r / min 30 Excess 70 0.013 31 "90 0.013

32 " 110 0,01H32 "110 0.01H

33 " 130 0,015 3*t " 150 0,017 35 Stökiometrinen 70 0,015 36 " 90 0,013 37 " 110 0,015 38 " 130 0,013 39 " 150 0,01233 "130 0.015 3 * t" 150 0.017 35 Stoichiometric 70 0.015 36 "90 0.013 37" 110 0.015 38 "130 0.013 39" 150 0.012

Kaikissa edellisissä esimerkeissä yhdistettiin seuraavat stabiloimisaineet polymeeriin ennen K^-analyysiä (painot laskettu polymeerin painosta): 0,03 paino-# melamiinia, 0,1 paino-# syaniguanidiinia, ja 0,5 paino-# 2,2'-mety-leeni-bis-(U-metyyli-6-tert.-butyylifenoli).In all of the above examples, the following stabilizers were combined with the polymer prior to K 2 analysis (weights based on polymer weight): 0.03 wt% melamine, 0.1 wt cyaniguanidine, and 0.5 wt% 2,2'-methylene bis (U-methyl-6-tert-butylphenol).

Tuloksista ilmenee, että hydrolyysipaineen ollessa yli 53 atm Kp230°C °n yli 0,018, yleensä noin 0,02-0,0U; hydrolyysipaineen ollessa pieni, 7 atm,The results show that at a hydrolysis pressure above 53 atm Kp230 ° C above 0.018, generally about 0.02-0.0 U; with a low hydrolysis pressure of 7 atm,

Kj)230°C on alle 0,018, keskimäärin 0,01U. Koska käytettiin kahta eri laitetta (eri laite vertailukokeissa kuin keksinnön mukaisissa kokeissa), suoritettiin vielä koesarja laitteen tyypin merkityksen selvittämiseksi; kuten esimerkeistä 30-39 ilmenee, ruuvikierän nopeus ei vaikuta merkitsevästi ^230^-8,1^°^11, Tämän keksinnön sekapolymeerit ovat käyttökelpoisia konversioihin kalvoiksi, kuiduiksi, valetuiksi kappaleiksi jne. Käyttäen suulakepuristamista sulana, ahto-puristusta, ruiskupuristusta ja muita ennestään tunnettuja valmistusmenetelmiä.Kj) 230 ° C is less than 0.018, average 0.01U. Because two different devices were used (different devices in the comparative experiments than in the experiments according to the invention), a further series of experiments was performed to determine the significance of the device type; as shown in Examples 30-39, the screw coil speed is not significantly affected. The copolymers of this invention are useful for conversions into films, fibers, castings, etc. Using melt extrusion, compression molding, injection molding, and the like. known manufacturing methods.

Claims (6)

57432 1357432 13 1. Menetelmä normaalisti kiinteän oksimetyleenisekapolymeerin, jonka sulamispiste on yli noin 150°C, lämpöstabiloimiseksi, tämän sekapolymeerin molekyylien sisältäessä 60-99*6 mooli-# suhteellisen pysymättömiä monomeerisiä oksi-metyleeniyksiköitä sekoittuneina verrattain pysyvien monomeeristen -OR-yksiköiden kanssa, joissa ketju R sisältää ainakin kaksi hiiliatomia suoraan sitoutuneina toisiinsa, polymeeriketjussa kahden valenssin välissä, kaikkien substituenttien tässä ketjussa R ollessa inerttejä, jolloin ainakin osa molekyylien pääteosista sisältää näitä pysymättömiä monomeeriyksiköitä,ja tätä sekapolymeeriä sekä noin 2- noin 25 paino-#, laskettuna sekapolymeeristä, vettä, alkoholia tai trioksaa-nia tai näiden aineiden seoksia, pannaan reaktiovyöhykkeeseen, tunnettu siitä, että a) muodostetaan heterogeeninen systeemi, joka pääasiallisesti koostuu sulassa tilassa olevasta sekapolymeeristä ja vesi-, alkoholi- tai trioksaanihöyrys-tä, tai näiden aineiden höyryseoksesta, pitämällä reaktiovyöhykettä lämpötilassa, joka on korkeampi kuin sekapolymeerin sulamispiste ja paineessa, joka on riittävä pitämään sekapolymeerin sulassa tilassa ja mainitun sen kanssa reagoivan aineen tai aineseoksen höyrytilassa; ja b) sula sekapolymeeri saatetaan reagoimaan edellä mainitun aineen tai aine-seoksen kanssa edellä mainituissa lämpötila- ja paineolosuhteissa noin 0,1- noin 15 minuutin ajaksi pysymättömien monomeeristen oksimetyleeniyksiköiden poistamiseksi sekapolymeerin molekyylien pääteosista, niin että ainakin 90 # saaduista molekyylien polymeeriketjuista päättyvät pysyviin monomeeriyksiköihin.A process for the thermal stabilization of a normally solid oxymethylene copolymer having a melting point above about 150 ° C, wherein the molecules of this copolymer contain 60-99 * 6 moles of relatively unstable monomeric oxy-methylene units mixed with relatively stable monomeric -OR monomers. at least two carbon atoms directly bonded to each other, in the polymer chain between two valencies, all substituents in this chain R being inert, wherein at least a portion of the molecular end moieties contain these unstable monomer units, and this copolymer and about 2 to about 25 weight percent water, alcohol, or trioxane or mixtures of these substances is introduced into the reaction zone, characterized in that a) a heterogeneous system consisting mainly of a copolymer in the molten state and water, alcohol or trioxane vapor, or a vapor mixture of these substances, is formed, keeping the reaction a ion zone at a temperature higher than the melting point of the copolymer and at a pressure sufficient to keep the copolymer in the molten state and in the vapor state of said reactant or mixture thereof; and b) reacting the molten copolymer with said substance or mixture of substances under the aforementioned temperature and pressure conditions for about 0.1 to about 15 minutes to remove unstable monomeric oxymethylene units from the end portions of the copolymer molecules so that at least 90% of the resulting molecular polymer chains remain. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lämpötila on 160-240°C.Process according to Claim 1, characterized in that the temperature is 160 to 240 ° C. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että paine on alle 10,2 atm. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pysyvät yksiköt ovat oksietyleeniyksiköitä.Method according to Claim 1, characterized in that the pressure is less than 10.2 atm. Process according to Claim 1, characterized in that the permanent units are oxyethylene units. 5· Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, alkoholi on metyylialkoholi, etyylialkoholi, n-propyylialkoholi tai isopropyylialkoholi.Process according to Claim 1, characterized in that the alcohol is methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol or isopropyl alcohol. 6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sekapolymeeri saatetaan reagoimaan mainitun aineen tai aineseoksen kanssa emäksisissä olosuhteissa.A method according to claim 1, characterized in that the copolymer is reacted with said substance or mixture of substances under basic conditions.
FI132373A 1972-04-26 1973-04-25 FOERFARANDE FOER VEHICLE STABILIZATION AV EN NORMALT FAST OXIMETHYLENEAMPOLYMER FI57432C (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US24762572A 1972-04-26 1972-04-26
US24762572 1972-04-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI57432B true FI57432B (en) 1980-04-30
FI57432C FI57432C (en) 1980-08-11

Family

ID=22935649

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI132373A FI57432C (en) 1972-04-26 1973-04-25 FOERFARANDE FOER VEHICLE STABILIZATION AV EN NORMALT FAST OXIMETHYLENEAMPOLYMER

Country Status (16)

Country Link
JP (1) JPS5633416B2 (en)
AT (1) AT326917B (en)
BE (1) BE798747A (en)
BR (1) BR7303030D0 (en)
CA (1) CA989994A (en)
CH (1) CH585770A5 (en)
DE (1) DE2319973B2 (en)
DK (1) DK141585B (en)
FI (1) FI57432C (en)
FR (1) FR2182076B1 (en)
GB (1) GB1407144A (en)
IT (1) IT982824B (en)
NL (1) NL175729C (en)
NO (1) NO132433C (en)
SE (1) SE386192B (en)
SU (1) SU695561A3 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55157617A (en) * 1979-05-28 1980-12-08 Mitsubishi Gas Chem Co Inc Thermal stabilization of oxymethylene copolymer
JPS63153814A (en) * 1986-07-09 1988-06-27 F S K Kk Adhesive sheet for sticking wafer
JPH06101455B2 (en) * 1987-05-27 1994-12-12 リンテック株式会社 Wafer polishing protection sheet and method for polishing wafer surface using this sheet
JPH0641504A (en) * 1991-07-12 1994-02-15 Saiden Kagaku Kk Alkali soluble type tacky agent composition
JP2727143B2 (en) * 1991-12-03 1998-03-11 サイデン化学株式会社 Alkali-soluble adhesive composition
US7763265B2 (en) 2004-06-30 2010-07-27 Dak Americas, Llc UV barrier formulation for polyesters

Also Published As

Publication number Publication date
DE2319973A1 (en) 1973-11-08
ATA366573A (en) 1975-03-15
NL7305758A (en) 1973-10-30
AT326917B (en) 1976-01-12
NO132433C (en) 1975-11-12
DK141585C (en) 1980-10-06
NL175729B (en) 1984-07-16
JPS4923294A (en) 1974-03-01
FR2182076B1 (en) 1980-01-04
CH585770A5 (en) 1977-03-15
DE2319973B2 (en) 1981-06-04
FR2182076A1 (en) 1973-12-07
CA989994A (en) 1976-05-25
FI57432C (en) 1980-08-11
GB1407144A (en) 1975-09-24
JPS5633416B2 (en) 1981-08-04
BE798747A (en) 1973-10-26
NL175729C (en) 1984-12-17
BR7303030D0 (en) 1974-07-18
NO132433B (en) 1975-08-04
DK141585B (en) 1980-04-28
SE386192B (en) 1976-08-02
IT982824B (en) 1974-10-21
SU695561A3 (en) 1979-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100328569B1 (en) Manufacturing method of polyacetal
JP5036973B2 (en) Method for producing stabilized polyacetal resin using unstable terminal group decomposition treatment agent
US3318848A (en) Melt hydrolysis of oxymethylene copolymers
FI57432B (en) FOERFARANDE FOER VEHICLE STABILIZATION AV EN NORMALT FAST OXIMETHYLENEAMPOLYMER
CN108779222B (en) Process for producing oxymethylene copolymer
US3418280A (en) Stabilization of oxymethylene copolymers by alkaline hydrolysis
JPS59133245A (en) Ultraviolet ray stabilization for oxymethylene copolymer
KR102210354B1 (en) Method for producing polyoxymethylene resin composition
KR101646977B1 (en) Polyoxymethylene resin composition having good thermal-stability
JP5031196B2 (en) Method for producing stabilized polyacetal resin using unstable terminal group decomposition treatment agent
US3072609A (en) Oxymethylene copolymers
KR930003018B1 (en) Method of stabilizing polyoxymethylene copolymer
US3435005A (en) Branched oxymethylene copolymers and method of preparation
EP0088541B1 (en) Process and apparatus for continual melt hydrolysis of acetal copolymers
JP2006299107A (en) Treating agent for decomposing unstable terminal group, and stabilized polyacetal resin, production process, composition and molded object using the same
US5741866A (en) Method for producing an acetal copolymer
CN107108825B (en) Process for producing oxymethylene copolymer
CN1163901A (en) Thermally stable polyoxymethylene copolymer
US3853806A (en) Heterogeneous melt hydrolysis of oxymethylene copolymers
KR100574165B1 (en) Polyoxymethylene Resin Composition Having an Excellent Heat Stability
KR19990078004A (en) Oligomeric stabilizer mixture
JPS61238813A (en) Oxymethylene copolymer
US3839267A (en) Heterogeneous melt hydrolysis of oxymethylene copolymers
CN112566979A (en) Method for producing stabilized polyoxymethylene Copolymers (CPOM)
DK141102B (en) Process for stabilizing an oxymethylene copolymer solid under normal conditions by extrusion.