JP2001011144A - Polyoxymethylene copolymer and its production - Google Patents
Polyoxymethylene copolymer and its productionInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は熱安定性に優れたポ
リオキシメチレン共重合体、及びポリオキシメチレン共
重合体の製造方法に関する。詳しくは、熱的に不安定で
あるヘミホルマール末端基を有する低分子量ポリオキシ
メチレン共重合体の含有率が、1,000ppm以下で
あるポリオキシメチレン共重合体、及びその経済的な製
造方法に関する。このようなポリオキシメチレン共重合
体は、成形時におけるホルムアルデヒドガスの発生量が
極めて少ない。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polyoxymethylene copolymer having excellent thermal stability and a method for producing the polyoxymethylene copolymer. More specifically, the present invention relates to a polyoxymethylene copolymer in which the content of a thermally unstable low molecular weight polyoxymethylene copolymer having a hemiformal terminal group is 1,000 ppm or less, and an economical production method thereof. Such a polyoxymethylene copolymer generates a very small amount of formaldehyde gas during molding.
【0002】[0002]
【従来の技術】ポリオキシメチレン共重合体(以下、共
重合体とも略す。)は、機械的物性、耐熱性、耐薬品
性、電気特性、摺動性等に優れ、且つ成形性にも優れて
いることから、エンジニアリングプラスチックとして機
械部品、自動車部品、電気・電子機器部品等の広範囲な
用途に用いられている。しかし、用途の拡大、多様化に
伴い、その品質に対する要求はより高度化する傾向を示
している。要求される特性の中でも重要な問題になるも
のの一つは、成形時に、成形機のシリンダー内で熱や酸
素によりポリオキシメチレン共重合体が分解し、ホルム
アルデヒドガスが発生することである。発生するホルム
アルデヒドガス量が多いと、環境を悪化させるばかりで
なく、長時間にわたる成形により金型面内に微粉末状
物、タール状物(モールドデポジット、MDともい
う。)が付着して成形品外観の悪化を招く。このよう
な、共重合体の分解を抑制し、その熱安定性を向上させ
る手段として、分子末端の安定化処理、又は酸化防止剤
や熱安定剤の添加により分解を防止する方法が図られて
いる。添加剤によりポリオキシメチレンの分解を防止す
る方法に関しては、酸化防止剤として立体障害性フェノ
ール化合物又は立体障害性アミン化合物が、その他の熱
安定剤としては、ポリアミド、尿素誘導体、アミジン化
合物、アルカリ又はアルカリ土類金属の水酸化物を添加
する方法が提案されているが、べースポリマー自身の熱
分解性が悪い場合は必ずしも満足な結果は得られず、ま
た、多量な添加はコスト的に不利になる。WO96/1
3548号公報には、ポリアセタールオリゴマー含量が
50〜5,000ppm、フッ素含量が3〜13ppm
であるポリアセタール樹脂組成物が提案されているが、
同公報では溶融流動性の向上を目的としており、不安定
末端を有するオリゴマー量については、記載されていな
い。2. Description of the Related Art Polyoxymethylene copolymers (hereinafter abbreviated as copolymers) are excellent in mechanical properties, heat resistance, chemical resistance, electrical properties, slidability, etc., and are also excellent in moldability. Therefore, they are used as engineering plastics in a wide range of applications such as mechanical parts, automobile parts, and electric / electronic device parts. However, with the expansion and diversification of applications, the demand for the quality has been increasing. One of the important characteristics among the required characteristics is that the polyoxymethylene copolymer is decomposed by heat or oxygen in the cylinder of the molding machine at the time of molding, and formaldehyde gas is generated. If a large amount of formaldehyde gas is generated, not only does the environment deteriorate, but also a fine powder or tar-like substance (also referred to as a mold deposit or MD) adheres to the mold surface over a long period of time to form a molded product. This causes the appearance to deteriorate. As a means for suppressing the decomposition of such a copolymer and improving its thermal stability, a method of stabilizing the molecular terminal or preventing the decomposition by adding an antioxidant or a heat stabilizer has been attempted. I have. Regarding the method of preventing the decomposition of polyoxymethylene by the additive, a sterically hindered phenol compound or a sterically hindered amine compound as an antioxidant, and polyamides, urea derivatives, amidine compounds, alkali or A method of adding a hydroxide of an alkaline earth metal has been proposed, but if the base polymer itself has poor thermal decomposability, satisfactory results are not necessarily obtained, and addition of a large amount is disadvantageous in terms of cost. Become. WO96 / 1
No. 3548 discloses that the polyacetal oligomer content is 50 to 5,000 ppm and the fluorine content is 3 to 13 ppm.
Polyacetal resin composition has been proposed,
This publication aims at improving the melt fluidity and does not describe the amount of oligomer having an unstable terminal.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、成形
時のホルムアルデヒドガス発生が抑制されたポリオキシ
メチレン共重合体及びその効率的な製造方法を提供する
ことである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a polyoxymethylene copolymer in which the generation of formaldehyde gas during molding is suppressed and a method for efficiently producing the same.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明者等は、成形時の
ホルムアルデヒドガス発生が少ないポリオキシメチレン
共重合体を得るべく鋭意検討した結果、ポリオキシメチ
レン共重合体中に含まれる低分子量ポリオキシメチレン
共重合体の内のヘミホルマール末端基を有するものの量
を特定の割合以下にすることにより、熱安定性が極めて
優れたポリオキシメチレン共重合体を得ることができる
ことを見出だし、本発明を完成させるに至った。Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies to obtain a polyoxymethylene copolymer which generates less formaldehyde gas during molding, and as a result, have found that the low molecular weight polyolefin contained in the polyoxymethylene copolymer is low. By reducing the amount of the oxymethylene copolymer having a hemiformal terminal group to a specific ratio or less, it has been found that a polyoxymethylene copolymer having extremely excellent thermal stability can be obtained. It was completed.
【0005】すなわち本発明の第1は、下記の式(A)
で表されるオキシメチレン単位99.9〜80mol%
と、式(B)で表される共重合成分単位0.1〜20m
ol%(両者の合計は100mol%である。)とから
なり、重量平均分子量が5,000〜400,000で
あるポリオキシメチレン共重合体であって、分子量が
3,000以下の低分子量ポリオキシメチレン共重合体
の中の、下記式(C)で表されるヘミホルマール末端基
を有する低分子量ポリオキシメチレン共重合体が、該ポ
リオキシメチレン共重合体に対して含有率1,000p
pm以下で含まれるポリオキシメチレン共重合体を提供
する。That is, a first aspect of the present invention is that the following formula (A)
99.9 to 80 mol% of oxymethylene units represented by
And a copolymer component unit 0.1 to 20 m represented by the formula (B)
ol% (the total of both is 100 mol%), and is a polyoxymethylene copolymer having a weight-average molecular weight of 5,000 to 400,000 and a molecular weight of 3,000 or less. Among the oxymethylene copolymers, a low molecular weight polyoxymethylene copolymer having a hemiformal terminal group represented by the following formula (C) has a content of 1,000 p with respect to the polyoxymethylene copolymer.
pm or less.
【0006】[0006]
【化2】 Embedded image
【0007】本発明の第2は、共重合成分単位がオキシ
エチレン、オキシブチレン、オキシジエチレン、又はそ
れらの組み合わせである本発明の第1に記載のポリオキ
シメチレン共重合体を提供する。本発明の第3は、本発
明の第1に示された式(A)で表されるオキシメチレン
単位を有するモノマー(A’)をオキシメチレン単位換
算で99.9〜80mol%と、式(B)で表される共
重合成分単位を有するモノマー(B’)を共重合成分単
位換算で0.1〜20mol%とを共重合させて重量平
均分子量が5,000〜400,000のポリオキシメ
チレン共重合体を製造する際に、分子量が3,000以
下の低分子量ポリオキシメチレン共重合体の中の、下記
式(C)で表されるヘミホルマール末端基を有する低分
子量ポリオキシメチレン共重合体が、該ポリオキシメチ
レン共重合体に対して含有率1,000ppm以下とな
るように、共重合工程、共重合工程後の触媒失活化工
程、触媒失活化工程後の乾燥工程、乾燥工程後の不安定
末端処理工程、不安定末端処理工程後の安定剤配合工
程、又はこれらの工程の組み合わせを行うことを特徴と
するポリオキシメチレン共重合体の製造方法を提供す
る。本発明の第4は、共重合工程からの反応生成物を塩
基性化合物の水溶液と接触させて触媒失活化工程を行う
ことを特徴とする本発明の第3に記載のポリオキシメチ
レン共重合体の製造方法を提供する。本発明の第5は、
80℃以上で乾燥工程を行うことを特徴とする本発明の
第3に記載のポリオキシメチレン共重合体の製造方法を
提供する。本発明の第6は、不安定末端処理が熱分解又
は加水分解であることを特徴とする本発明の第3に記載
のポリオキシメチレン共重合体の製造方法を提供する。
本発明の第7は、安定剤がヒンダードフェノール化合
物、立体障害性アミン化合物、ポリアミド、尿素誘導
体、アミジン化合物、アルカリもしくはアルカリ土類金
属の水酸化物、又はこれらの混合物であることを特徴と
する本発明の第3に記載のポリオキシメチレン共重合体
の製造方法を提供する。本発明の第8は、共重合成分
が、エチレンオキシド、1,3−ジオキソラン、1,4
−ブタンジオールホルマール、ジエチレングリコールホ
ルマール、又はこれらの混合物である本発明の第3〜7
のいずれかに記載のポリオキシメチレン共重合体の製造
方法を提供する。A second aspect of the present invention provides the polyoxymethylene copolymer according to the first aspect, wherein the copolymer component unit is oxyethylene, oxybutylene, oxydiethylene, or a combination thereof. A third aspect of the present invention is that the monomer (A ′) having the oxymethylene unit represented by the formula (A) shown in the first aspect of the present invention is 99.9 to 80 mol% in terms of oxymethylene unit, and the formula (A) A monomer (B ′) having a copolymer component unit represented by B) is copolymerized with 0.1 to 20 mol% in terms of a copolymer component unit to obtain a polyoxy resin having a weight average molecular weight of 5,000 to 400,000. When producing a methylene copolymer, a low molecular weight polyoxymethylene copolymer having a hemiformal terminal group represented by the following formula (C) among low molecular weight polyoxymethylene copolymers having a molecular weight of 3,000 or less. The copolymerization step, the catalyst deactivation step after the copolymerization step, the drying step after the catalyst deactivation step, and the drying step, so that the union becomes a content of 1,000 ppm or less with respect to the polyoxymethylene copolymer. Instability after process End processing step, provides a process for the production of an unstable terminal treatment process after the stabilizer compounding step, or polyoxymethylene copolymer which is characterized in that a combination of these steps. According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a polyoxymethylene copolymer according to the third aspect, wherein the reaction product from the copolymerization step is brought into contact with an aqueous solution of a basic compound to perform a catalyst deactivation step. Provided is a method for producing a united product. A fifth aspect of the present invention is
A method for producing a polyoxymethylene copolymer according to the third aspect of the present invention, wherein the drying step is performed at 80 ° C. or higher. A sixth aspect of the present invention provides the method for producing a polyoxymethylene copolymer according to the third aspect of the present invention, wherein the unstable terminal treatment is thermal decomposition or hydrolysis.
A seventh aspect of the present invention is characterized in that the stabilizer is a hindered phenol compound, a sterically hindered amine compound, a polyamide, a urea derivative, an amidine compound, an alkali or alkaline earth metal hydroxide, or a mixture thereof. And a method for producing the polyoxymethylene copolymer according to the third aspect of the present invention. An eighth aspect of the present invention is that the copolymerization component is ethylene oxide, 1,3-dioxolan, 1,4
The third to seventh aspects of the present invention which are butanediol formal, diethylene glycol formal, or a mixture thereof;
And a method for producing the polyoxymethylene copolymer according to any one of the above.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】本発明において、ポリオキシメチ
レン共重合体は、前記式(A)で表されるオキシメチレ
ン単位99.9〜80mol%と、式(B)で表される
共重合成分単位0.1〜20mol%(両者の合計は1
00mol%である。)とからなり、重量平均分子量が
5,000〜400,000のものである。上記ポリオ
キシメチレン共重合体中には、分子量が3,000以下
の低分子量ポリオキシメチレン共重合体が含まれる。そ
して、低分子量ポリオキシメチレン共重合体の中の、ヘ
ミホルマール末端基を有する低分子量ポリオキシメチレ
ン共重合体は、上記ポリオキシメチレン共重合体中に、
含有率1,000ppm以下で含まれる。上記共重合体
は、オキシメチレン基単位と共重合成分単位を少量含有
するコポリマー、ターポリマーの何れでもよく、又、分
子が線状のみならず分岐、架橋、環状構造を有するもの
であってもよい。本発明におけるポリオキシメチレン共
重合体としては、化学的に活性な末端を安定化処理され
たものが好ましいのは勿論である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the present invention, a polyoxymethylene copolymer comprises 99.9 to 80 mol% of an oxymethylene unit represented by the formula (A) and a copolymer component represented by the formula (B). Unit: 0.1 to 20 mol% (the total of both is 1
00 mol%. ) And having a weight average molecular weight of 5,000 to 400,000. The polyoxymethylene copolymer includes a low-molecular-weight polyoxymethylene copolymer having a molecular weight of 3,000 or less. And, in the low molecular weight polyoxymethylene copolymer, the low molecular weight polyoxymethylene copolymer having a hemiformal terminal group is included in the polyoxymethylene copolymer.
It is contained at a content of 1,000 ppm or less. The copolymer may be any of a copolymer and a terpolymer containing a small amount of an oxymethylene group unit and a copolymer component unit.Also, the molecule may have not only a linear but also a branched, crosslinked, or cyclic structure. Good. As the polyoxymethylene copolymer in the present invention, it is needless to say that those having a chemically active terminal stabilized are preferably used.
【0009】初めに、ポリオキシメチレン共重合体につ
いて説明する。ポリオキシメチレン共重合体は、以下の
ようにして製造することができる。例えば、トリオキサ
ンのような環状アセタールあるいはホルムアルデヒドを
主モノマーとし、式(B)で示される共重合成分単位を
与える環状アセタール又は環状エーテルをコモノマーと
して、更に目的に応じて重合度を調節するための連鎖移
動剤を添加して、カチオン活性触媒を用いて共重合する
ことにより得られる。上記環状アセタール又は環状エー
テル(コモノマーともいう。)は、式(B)で示される
ように、少なくとも一組の連結炭素原子と酸素原子を有
する環状化合物である。式(B)をさらに説明すると、
式中のRij(i=1〜6、j=1〜2のそれぞれ整数)
は、水素、炭素数1〜8のアルキル基ないしアルコキシ
基、又は炭素数7〜20のフェニル置換アルキル基であ
り、互いに同一であっても異なっていてもよい。a,
b,c,d,eおよびfは0あるいは1であるが、これ
らのうちの少なくとも2つは1である。mは1〜3の整
数であり、mが2以上の場合は、a,b,c,d,eお
よびfのグループはグループ毎に互いに異なっていても
よく、第2グループ以後においては、これらのうちの少
なくとも1つは1である。1,3−ジオキソランを例に
して説明すると、mが2であり、第1のグループはa=
b=1、c=d=e=f=0でありRijは全てHであ
り、第2のグループはa=1、b=c=d=e=f=0
でありRijは全てHである。このような環状アセタール
としては1,3−ジオキソラン、1,3−ジオキサン、
1,4−ブタンジオールホルマール、ジエチレングリコ
ールホルマール等が挙げられる。また、環状エーテルと
してはエチレンオキシド、プロピレンオキシド、スチレ
ンオキシド等が挙げられる。中でも好ましいコモノマー
は、1,3−ジオキソラン、1,3−ジオキサン、1,
4−ブタンジオールホルマール、ジエチレングリコール
ホルマール等の環状ホルマール;エチレンオキシドのよ
うな環状エーテルである。これらのコモノマーは少なく
とも1種、又は目的に応じて2種以上を併用してもよ
い。共重合体の組成は、式(A)で表されるオキシメチ
レン単位を有するモノマー(A’)をオキシメチレン単
位換算で99.9〜80mol%、及び式(B)で表さ
れる共重合成分単位を有するモノマー(B’)を共重合
成分単位換算で0.1〜20mol%である。従って、
主モノマーを例えばトリオキサンとすると、これに対し
て、コモノマーの使用量は、0.3〜60mol%、好
ましくは0.6〜45mol%、さらに好ましくは1.
5〜30mol%である。コモノマーの量が多い程、生
成共重合体の熱安定性には有利であるが、上記範囲より
過大になると生成共重合体が軟質となり融点の低下を生
じて好ましくない。First, the polyoxymethylene copolymer will be described. The polyoxymethylene copolymer can be produced as follows. For example, a cyclic acetal such as trioxane or formaldehyde as a main monomer, a cyclic acetal or a cyclic ether giving a copolymer component unit represented by the formula (B) as a comonomer, and a chain for adjusting the degree of polymerization according to the purpose. It is obtained by adding a transfer agent and copolymerizing using a cationically active catalyst. The cyclic acetal or cyclic ether (also referred to as a comonomer) is a cyclic compound having at least one pair of a linking carbon atom and an oxygen atom as shown in the formula (B). To further explain equation (B),
R ij in the formula (i = 1 to 6, j = 1 to 2 each an integer)
Is hydrogen, an alkyl group or an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, or a phenyl-substituted alkyl group having 7 to 20 carbon atoms, which may be the same or different. a,
b, c, d, e and f are 0 or 1, and at least two of them are 1. m is an integer of 1 to 3, and when m is 2 or more, the groups a, b, c, d, e, and f may be different from each other for each group. At least one of them is one. Taking 1,3-dioxolan as an example, m is 2 and the first group is a =
b = 1, c = d = e = f = 0 and R ij are all H, and the second group is a = 1, b = c = d = e = f = 0
And R ij are all H. Such cyclic acetals include 1,3-dioxolan, 1,3-dioxane,
1,4-butanediol formal, diethylene glycol formal and the like can be mentioned. Examples of the cyclic ether include ethylene oxide, propylene oxide, and styrene oxide. Among these, preferred comonomers are 1,3-dioxolan, 1,3-dioxane,
Cyclic formals such as 4-butanediol formal and diethylene glycol formal; and cyclic ethers such as ethylene oxide. At least one of these comonomers may be used, or two or more of them may be used in combination depending on the purpose. The composition of the copolymer is such that the monomer (A ′) having an oxymethylene unit represented by the formula (A) is 99.9 to 80 mol% in terms of the oxymethylene unit, and the copolymer component represented by the formula (B) The monomer (B ′) having a unit is 0.1 to 20 mol% in terms of a copolymerization component unit. Therefore,
When the main monomer is, for example, trioxane, the amount of the comonomer used is 0.3 to 60 mol%, preferably 0.6 to 45 mol%, and more preferably 1.
5 to 30 mol%. The larger the amount of the comonomer, the more advantageous the thermal stability of the produced copolymer. However, if the amount is more than the above range, the produced copolymer becomes soft and the melting point is lowered, which is not preferable.
【0010】上記ポリオキシメチレン共重合体を製造す
るにあたっては一般的なカチオン重合触媒が使用され
る。このようなカチオン重合触媒としては、ルイス酸、
具体的にはホウ素、スズ、チタン、リン、ヒ素、アンチ
モン等のハロゲン化物、例えば三弗化ホウ素、四塩化ス
ズ、四塩化チタン、五塩化リン、五弗化リン、五弗化ヒ
素、五弗化アンチモン、及びその錯化合物又は塩等が挙
げられ;カチオン重合開始剤としてはプロトン酸、例え
ばトリフルオロメタンスルホン酸、パークロル酸、およ
びそれらのエステル類、特にパークロル酸と低級脂肪族
アルコールとのエステル(例えば、過塩素酸t−ブチ
ル)、無水物類、特にパークロル酸と低級脂肪族カルボ
ン酸との混合無水物(例えば、過塩素酸アセチル)等;
イソポリ酸、ヘテロポリ酸(例えば、リンモリブデン
酸)、トリエチルオキソニウムヘキサフルオロホスファ
ート、トリフェニルメチルヘキサフルオロアルセナー
ト、アセチルヘキサフルオロボラート等が挙げられる。
これらは、2種以上を混合して使用することができる。
以上の中でも、三弗化ホウ素、又は三弗化ホウ素と有機
化合物(例えばエーテル類)との配位化合物は最も一般
的に使用される。触媒の使用量は原料モノマーの合計に
対して7×10-5〜1.5×10-3mol/kg、好ま
しくは7×10-5〜7×10-4mol/kgであり、よ
り好ましくは1.5×10-4〜4.5×10-4mol/
kgである。使用する触媒量が上記範囲より多すぎると
重合中の過剰な発熱により共重合体の分子量が低下した
り、また、重合工程に後続する触媒の失活化が困難とな
る。触媒の使用量が上記範囲より少なすぎると重合反応
の進行が困難となり、モノマーの転化率が不充分にな
る。また、ヘテロポリ酸、イソポリ酸等の重合開始剤は
活性が高く、使用量が少量で済むために失活化が容易で
ある。これらの使用量は原料モノマーに対して2×10
-7〜4×10-6mol/kg、好ましくは4×10-7〜
2.4×10-6mol/kgである。さらにまた、プロ
トン酸であるトリフルオロメタンスルホン酸、パークロ
ル酸等の重合開始剤も活性が高い重合開始剤であり、こ
れらの使用量は原料モノマーに対して、3×10-7〜7
×10-5mol/kgであり、好ましくは7×10-7〜
4×10-5mol/kgである。但し、三フッ化ホウ素
のようなルイス酸触媒を用いる場合、水は助触媒として
作用するので、触媒量の低減のため、予め少量の水10
〜300ppm程度を含有する環状アセタール類を触媒
(開始剤でもある)と接触させ、主モノマーであるトリ
オキサンの非存在下で0.5〜300秒連続混合し、更
にその混合物をトリオキサンに添加し、触媒及び開始剤
の分散性向上と活性種生成を経てカチオン重合すること
も可能である。In producing the polyoxymethylene copolymer, a general cationic polymerization catalyst is used. Such cationic polymerization catalysts include Lewis acids,
Specifically, halides such as boron, tin, titanium, phosphorus, arsenic, and antimony, such as boron trifluoride, tin tetrachloride, titanium tetrachloride, phosphorus pentachloride, phosphorus pentafluoride, arsenic pentafluoride, and pentafluoride Antimony bromide and its complex compounds or salts; and cationic polymerization initiators include protic acids such as trifluoromethanesulfonic acid, perchloric acid, and esters thereof, particularly esters of perchloric acid with lower aliphatic alcohols ( For example, t-butyl perchlorate), anhydrides, particularly mixed anhydrides of perchloric acid and lower aliphatic carboxylic acids (eg, acetyl perchlorate) and the like;
Examples include isopolyacid, heteropolyacid (for example, phosphomolybdic acid), triethyloxonium hexafluorophosphate, triphenylmethylhexafluoroarsenate, and acetylhexafluoroborate.
These can be used in combination of two or more.
Among them, boron trifluoride or a coordination compound of boron trifluoride and an organic compound (for example, ethers) is most commonly used. The amount of the catalyst used is 7 × 10 −5 to 1.5 × 10 −3 mol / kg, preferably 7 × 10 −5 to 7 × 10 −4 mol / kg, more preferably, based on the total amount of the raw material monomers. Is 1.5 × 10 −4 to 4.5 × 10 −4 mol /
kg. If the amount of the catalyst used is too large, the excess heat generated during the polymerization will lower the molecular weight of the copolymer, and it will be difficult to deactivate the catalyst following the polymerization step. If the amount of the catalyst is too small, the progress of the polymerization reaction becomes difficult, and the conversion of the monomer becomes insufficient. Further, polymerization initiators such as heteropolyacids and isopolyacids have high activity and can be used in a small amount, so that they can be easily deactivated. The amount of these used is 2 × 10
−7 to 4 × 10 −6 mol / kg, preferably 4 × 10 −7 to
It is 2.4 × 10 −6 mol / kg. Furthermore, polymerization initiators such as trifluoromethanesulfonic acid and perchloric acid, which are protonic acids, are also highly active polymerization initiators, and the amount of these used is 3 × 10 -7 to 7
× 10 −5 mol / kg, preferably 7 × 10 −7 to
It is 4 × 10 −5 mol / kg. However, when a Lewis acid catalyst such as boron trifluoride is used, water acts as a co-catalyst.
A cyclic acetal containing about 300 ppm to about 300 ppm is brought into contact with a catalyst (which is also an initiator), continuously mixed for 0.5 to 300 seconds in the absence of trioxane, which is a main monomer, and the mixture is added to trioxane; It is also possible to carry out cationic polymerization via improving the dispersibility of the catalyst and the initiator and generating active species.
【0011】モノマー、コモノマー等の原料は吸水性が
高いため、通常不純物として極微量の水が含まれる。水
は重合時に連鎖移動剤として作用し、ヘミホルマール末
端基を生成する原因となる。したがって、高品質の粗ポ
リオキシメチレン共重合体(重合工程で得られた物を言
う。)を得るためには、モノマー、コモノマー及び分子
量調節剤混合物中の水分量が少ないほどよく、20pp
m以下、好ましくは10ppm以下である。但し、三フ
ッ化ホウ素のようなルイス酸触媒を用いる場合、混合物
中の水分量を1ppm以上残存していることも好まし
い。また、実際の製造プロセスにおいてはモノマー製造
工程、回収工程等で副生する蟻酸がモノマー中に微量混
入することがあるが、これも連鎖移動剤として作用し、
ヘミホルマール基生成要因となる。したがって、この量
も少ない方が好ましく、原料混合物中50ppm以下、
より好ましくは30ppm以下である。Since raw materials such as monomers and comonomers have high water absorption, they usually contain trace amounts of water as impurities. Water acts as a chain transfer agent during polymerization and causes the formation of hemiformal end groups. Therefore, in order to obtain a high-quality crude polyoxymethylene copolymer (referred to as a product obtained in the polymerization step), the smaller the amount of water in the mixture of the monomer, the comonomer and the molecular weight regulator, the better,
m, preferably 10 ppm or less. However, when a Lewis acid catalyst such as boron trifluoride is used, it is also preferable that 1 ppm or more of water remains in the mixture. Also, in the actual production process, formic acid by-produced in the monomer production step, the recovery step, etc. may be mixed into the monomer in a trace amount, but this also acts as a chain transfer agent,
Hemiformal group formation factor. Therefore, it is preferable that this amount is also small, and 50 ppm or less in the raw material mixture,
It is more preferably at most 30 ppm.
【0012】共重合工程において、粗ポリオキシメチレ
ン共重合体の分子量調節のために、必要ならば適当な連
鎖移動剤、例えばメチラール、ブチラール、ジオキシメ
チレンジメチルエーテルの如きオキシメチレン化合物等
を適量添加して重合させることもできる。機械的特性を
兼ね備えるためには、ポリオキシメチレン共重合体の重
量平均分子量が5,000〜400,000、好ましく
は10,000〜200,000である。In the copolymerization step, if necessary, an appropriate amount of a chain transfer agent, for example, an oxymethylene compound such as methylal, butyral, or dioxymethylene dimethyl ether, is added to adjust the molecular weight of the crude polyoxymethylene copolymer. Can also be polymerized. In order to have mechanical properties, the polyoxymethylene copolymer has a weight average molecular weight of 5,000 to 400,000, preferably 10,000 to 200,000.
【0013】共重合反応は、例えばヒンダードフェノー
ル系化合物のような酸化防止剤の存在下に行うことも可
能である。これにより、共重合工程における生成ポリオ
キシメチレン共重合体の酸化分解、又はこれに続く触媒
失活工程における高温下でのポリオキシメチレン共重合
体の酸化分解等を抑制し、高品質を保持したポリオキシ
メチレン共重合体を不安定末端処理工程に供し、有効に
処理することができる。The copolymerization reaction can be carried out in the presence of an antioxidant such as a hindered phenol compound. As a result, the oxidative decomposition of the resulting polyoxymethylene copolymer in the copolymerization step or the oxidative decomposition of the polyoxymethylene copolymer at a high temperature in the subsequent catalyst deactivation step was suppressed, and high quality was maintained. The polyoxymethylene copolymer can be subjected to an unstable terminal treatment step to be treated effectively.
【0014】粗ポリオキシメチレン共重合体の製造は、
従来公知の設備と方法で行うことができる。即ち、バッ
チ式、半バッチ式、連続式、何れも可能であり、又、固
相塊状重合、溶液重合、溶融塊状重合等何れにて行って
もよい。好ましくは、液体モノマーを用い、重合の進行
と共に固体粉末状のポリマーを得る連続式塊状方法が工
業的には一般的であり、必要に応じて不活性液体媒体を
共存させることもできる。重合装置としては、コニーダ
ー、二軸スクリュー式連続押出混合機、二軸パドルタイ
プ連続混合機等が使用可能である。The production of the crude polyoxymethylene copolymer is as follows:
Conventionally known equipment and methods can be used. That is, any of a batch system, a semi-batch system, and a continuous system is possible, and any of solid phase bulk polymerization, solution polymerization, and melt bulk polymerization may be used. Preferably, a continuous bulk method using a liquid monomer to obtain a polymer in the form of a solid powder with the progress of polymerization is industrially common, and an inert liquid medium may be used if necessary. As a polymerization apparatus, a co-kneader, a twin-screw continuous extrusion mixer, a twin-screw paddle type continuous mixer, or the like can be used.
【0015】一般に共重合工程終了後の粗ポリオキシメ
チレン共重合体中(粗共重合体と略す。)には重合触媒
が活性な状態で存在しているため、容易に共重合体の解
重合を引き起こしたり、不安定末端部分の増加を引き起
こす。従って、共重合工程終了後、粗共重合体は、有機
又は無機の塩基性化合物、例えばアルキルアミン類、ア
ルコキシアミン類、ヒンダードアミン類、アルカリ金属
やアルカリ土類金属の水酸化物等で触媒の中和等による
失活化処理が行われる。この時、粗共重合体は不溶性多
孔質体であるので、触媒の失活化は不均一な状態で進行
する。したがって、触媒処理の効率化の観点から、粗共
重合体を微粉砕して失活化処理することが好ましく、特
に粒径1.0mmを超える成分が50重量%以下である
ことが好ましい。また、粉砕処理を行うにあたり、使用
する粉砕機は特に限定されないが、粉砕装置の選択やそ
の操作条件の調節により表面細孔の摩滅、閉塞をほとん
ど無くすことはさらに好ましく、例えばスクリーンメッ
シュを付したピンミル等を用いることも良い方法であ
る。In general, in the crude polyoxymethylene copolymer after the completion of the copolymerization step (abbreviated as a crude copolymer), a polymerization catalyst is present in an active state, so that the copolymer can be easily depolymerized. Or an increase in the unstable terminal portion. Therefore, after completion of the copolymerization step, the crude copolymer is converted into an organic or inorganic basic compound such as an alkylamine, an alkoxyamine, a hindered amine, a hydroxide of an alkali metal or an alkaline earth metal or the like in a catalyst. Deactivation processing by sum or the like is performed. At this time, since the crude copolymer is an insoluble porous material, deactivation of the catalyst proceeds in a non-uniform state. Therefore, from the viewpoint of increasing the efficiency of the catalyst treatment, it is preferable that the coarse copolymer is finely pulverized and deactivated, and it is particularly preferable that the component having a particle size exceeding 1.0 mm is 50% by weight or less. Further, in performing the pulverizing treatment, the pulverizer to be used is not particularly limited, but it is more preferable to almost eliminate the abrasion and blockage of the surface pores by selecting a pulverizing apparatus and adjusting the operation conditions thereof, for example, a screen mesh is provided. It is also a good method to use a pin mill or the like.
【0016】触媒失活化処理されたポリオキシメチレン
共重合体は、必要に応じて、洗浄、乾燥等の後、不安定
末端処理工程に供給されて、ヘミホルマール末端等を分
解除去するために、例えば上記の如き塩基性化合物、及
び所望により併用される水、アルコール等の存在下で加
熱することにより、不安定末端部分の分解、除去が行わ
れる。通常は脱気設備を付した一軸もしくは二軸の溶融
混練押出機を用い、重合物の融点〜250℃、好ましく
は190〜230℃で溶融均一化され、不安定末端の処
理が行われる。The polyoxymethylene copolymer after the catalyst deactivation treatment is supplied to an unstable terminal treatment step, if necessary, after washing, drying, etc., to decompose and remove hemiformal terminals and the like. For example, by heating in the presence of a basic compound as described above and optionally water, alcohol or the like, decomposition and removal of the unstable terminal portion are performed. Usually, the melt is homogenized at the melting point of the polymer to 250 ° C., preferably 190 to 230 ° C. using a single-screw or twin-screw melt-kneading extruder equipped with a degassing facility, and the unstable terminal is treated.
【0017】不安定末端部分が処理されたポリオキシメ
チレン共重合体に対し、次に耐熱安定性、長期安定性等
を付与するために、酸化防止剤やギ酸捕捉剤等の各種の
安定剤を配合し、更に所望により、目的に応じた特性を
付与するため各種添加剤、補強剤等を配合し、溶融混練
して、実用に供し得る安定化ポリオキシメチレン共重合
体が得られる。配合される安定剤としては、ヒンダード
フェノール系化合物、窒素含有化合物、アルカリ金属も
しくはアルカリ土類金属の水酸化物、無機塩、カルボン
酸塩等、又はこれらの混合物が挙げられる。更に、本発
明を阻害しない限り、必要に応じて、熱可塑性樹脂に対
する一般的な添加剤、例えば染料、顔料等の着色剤、滑
剤、核剤、離型剤、帯電防止剤、摺動性改良剤、耐候
(光)安定剤、その他の界面活性剤、あるいは、有機高
分子材料、無機または有機の繊維状、粉体状もしくは板
状の充填剤等を1種または2種以上添加することができ
る。充填剤としては、ガラス繊維、アラミド繊維、チタ
ン酸カリウム繊維、ガラスビーズ、架橋ポリスチレンビ
ーズ、架橋メラミン樹脂、タルク、マイカ、白マイカ、
ウォラストナイト等が挙げられる。但し、ポリオキシメ
チレン共重合体にこれら添加剤を配合したポリオキシメ
チレン樹脂組成物中に含まれるヘミホルマール末端を有
する低分子量共重合体量は1,000ppm以下に保た
れていなければならない。Various stabilizers such as an antioxidant and a formic acid scavenger are then added to the polyoxymethylene copolymer whose unstable terminal portion has been treated in order to impart heat resistance, long-term stability and the like. It is blended, and if necessary, various additives, reinforcing agents and the like are blended for imparting properties according to the purpose, and the mixture is melt-kneaded to obtain a stabilized polyoxymethylene copolymer which can be put to practical use. Examples of the stabilizer to be blended include a hindered phenol compound, a nitrogen-containing compound, an alkali metal or alkaline earth metal hydroxide, an inorganic salt, a carboxylate and the like, or a mixture thereof. Further, as long as the present invention is not impaired, if necessary, general additives for thermoplastic resins, for example, coloring agents such as dyes and pigments, lubricants, nucleating agents, release agents, antistatic agents, and slidability improvements Agents, weathering (light) stabilizers, other surfactants, or one or more of organic polymer materials, inorganic or organic fibrous, powdery, or plate-like fillers. it can. Fillers include glass fiber, aramid fiber, potassium titanate fiber, glass beads, crosslinked polystyrene beads, crosslinked melamine resin, talc, mica, white mica,
Wollastonite and the like. However, the amount of the low molecular weight copolymer having a hemiformal terminal contained in the polyoxymethylene resin composition obtained by blending these additives with the polyoxymethylene copolymer must be kept at 1,000 ppm or less.
【0018】次に、低分子量ポリオキシメチレン共重合
体について説明する。上記のようにして得られたポリオ
キシメチレン共重合体には、低分子量ポリオキシメチレ
ン共重合体(以下、低分子量共重合体ともいう。)が含
まれている。本発明において低分子量ポリオキシメチレ
ン共重合体は、ポリオキシメチレン共重合体をヘキサフ
ルオロイソプロパノール(HFIP)に溶解させ、そこ
へ少量の蒸留水を滴下して溶媒分別して、ろ過して得ら
れる可溶部に殆ど濃縮される。正確には実施例の3)の
項参照。また、低分子量共重合体の分子量は、上記可溶
部をトリメチルシリル化剤と反応させて、不安定末端を
トリメチルシリル化し、マトリックス支援レーザー脱離
イオン化−質量分析法(MALDI−TOF−MS)で
測定することにより求められ、分子量は3,000以下
であった。Next, the low molecular weight polyoxymethylene copolymer will be described. The polyoxymethylene copolymer obtained as described above contains a low molecular weight polyoxymethylene copolymer (hereinafter, also referred to as a low molecular weight copolymer). In the present invention, the low molecular weight polyoxymethylene copolymer can be obtained by dissolving the polyoxymethylene copolymer in hexafluoroisopropanol (HFIP), adding a small amount of distilled water dropwise thereto, separating the solvent, and filtering. Almost concentrated in the melting part. For more details, see the item 3) of the embodiment. The molecular weight of the low molecular weight copolymer is measured by matrix-assisted laser desorption / ionization-mass spectrometry (MALDI-TOF-MS) by reacting the soluble portion with a trimethylsilylating agent to trimethylsilylate unstable terminals. The molecular weight was 3,000 or less.
【0019】このような低分子量共重合体は、ポリオキ
シメチレン共重合体製造時に必然的に生成するが、その
低い分子量のため高分子量成分に比べ運動性に富み、成
形時等の加熱時にはこれら低分子量ポリオキシメチレン
共重合体の熱安定性がポリオキシメチレン樹脂全体の熱
安定性に大きく影響を与える。低分子量共重合体は、分
子中に、熱的、化学的に不安定なヘミホルマール末端
(C)を有するもの;熱的、化学的に安定なアルコキシ
(例えばメトキシ)末端のみを有するもの;末端を持た
ず熱的、化学的に安定な環状構造のものに大別すること
ができる。本発明のポリオキシメチレン共重合体の末端
は、下記のように、実質的にヘミホルマール基(C)、
ヒドロキシアルコキシ基(D)、アルコキシ基(E)、
及びホルメート基(F)で表されるものからなるので、
末端基を有する低分子量共重合体もまた、同様のものが
含まれると考えられる。Such a low-molecular weight copolymer is inevitably produced during the production of a polyoxymethylene copolymer, but has a low molecular weight, so that it has higher mobility than a high-molecular-weight component. The thermal stability of the low molecular weight polyoxymethylene copolymer greatly affects the thermal stability of the entire polyoxymethylene resin. The low molecular weight copolymer has a thermally and chemically unstable hemiformal terminal (C) in the molecule; a compound having only a thermally and chemically stable alkoxy (eg, methoxy) terminal; It can be broadly divided into those having a thermally and chemically stable cyclic structure without having. The terminal of the polyoxymethylene copolymer of the present invention is substantially a hemi-formal group (C) as described below.
Hydroxyalkoxy group (D), alkoxy group (E),
And a formate group (F),
It is believed that low molecular weight copolymers having terminal groups also include the same.
【0020】[0020]
【化3】 Embedded image
【0021】これら低分子量共重合体の中でも熱的、化
学的に不安定なヘミホルマール末端(C)を有する低分
子量共重合体の存在はポリオキシメチレン樹脂の熱安定
性に過大な悪影響を与える。低分子量共重合体の含有量
が多量であるとポリオキシメチレン樹脂成形時に低分子
量共重合体が容易に分解し、多量のホルムアルデヒドガ
スを発生するので、その含有量を低下させることが、成
形時のホルムアルデヒドガス発生を抑制するために重要
であることを見出だし、製造工程のどの段階で、どのよ
うにして、どの程度まで低下させるかを種々検討した。
前述のように、WO96/13548号公報では、安定
な低分子量ポリオキシメチレン共重合体の含有量につい
てのみ着目されており、不安定な低分子量ポリオキシメ
チレン共重合体量に関しては全く述べられていない。本
発明者は、ポリオキシメチレン共重合体の熱安定性に関
しては、安定な低分子量共重合体量は重要ではなく、ヘ
ミホルマール末端を有する不安定な低分子量共重合体量
がホルムアルデヒド発生に対して重要な関係があること
を見出した。[0021] Among these low molecular weight copolymers, the presence of a low molecular weight copolymer having a hemiformal terminal (C) which is thermally and chemically unstable has an excessive adverse effect on the thermal stability of the polyoxymethylene resin. If the content of the low-molecular-weight copolymer is large, the low-molecular-weight copolymer is easily decomposed at the time of molding the polyoxymethylene resin, and a large amount of formaldehyde gas is generated. It was found that it was important to suppress the generation of formaldehyde gas, and various investigations were made on how, at what stage, and how much the production process was reduced.
As described above, in WO 96/13548, attention is paid only to the content of a stable low molecular weight polyoxymethylene copolymer, and nothing is said about the amount of an unstable low molecular weight polyoxymethylene copolymer. Absent. The present inventors have found that the amount of stable low molecular weight copolymer is not important with respect to the thermal stability of polyoxymethylene copolymer, and the amount of unstable low molecular weight copolymer having a hemiformal terminal is I found an important relationship.
【0022】ポリオキシメチレン共重合体中に含まれる
ヘミホルマール末端基を有する低分子量共重合体量は
1,000ppm以下であることが重要であり、好まし
くは200ppm以下であり、特に好ましくは50pp
m以下である。該低分子量共重合体の含有量が1,00
0ppmを超えると低分子量共重合体からの分解により
発生するホルムアルデヒドガス発生量が多量となるばか
りでなく、発生したホルムアルデヒドガスがさらに酸化
されて生成する蟻酸の発生が多くなるためか、ポリオキ
シメチレン共重合体の熱安定性が悪くなり、ヘミホルマ
ール末端低分子量共重合体量の量が多くなるにつれて、
著しく熱安定性が悪化していく。It is important that the amount of the low molecular weight copolymer having a hemiformal terminal group contained in the polyoxymethylene copolymer is 1,000 ppm or less, preferably 200 ppm or less, particularly preferably 50 pp.
m or less. When the content of the low molecular weight copolymer is 1,000,
If the content exceeds 0 ppm, not only is the amount of formaldehyde gas generated by decomposition from the low molecular weight copolymer large, but also the generated formaldehyde gas is further oxidized to generate formic acid, which is probably caused by polyoxymethylene. As the thermal stability of the copolymer worsens and the amount of hemiformal terminal low molecular weight copolymer increases,
Thermal stability deteriorates remarkably.
【0023】ヘミホルマール末端基を有する低分子量共
重合体の含有量は、前述のようにポリオキシメチレン樹
脂をヘキサフルオロイソプロピルアルコールに溶解さ
せ、蒸留水を滴下して、溶媒分別した時の可溶部中に含
有される低分子量共重合体を所定温度に加熱して、発生
するホルムアルデヒド量を測定することにより定量し
た。この分析方法により、可溶部中に溶解しているヘミ
ホルマール末端低分子量共重合体は、分析処理中におい
て1量体に分解し、ホルムアルデヒド量として検出する
ことができるが、その他の安定な末端基を有する低分子
量ポリオキシメチレン共重合体からは、この方法ではホ
ルムアルデヒドが検出されない。The content of the low molecular weight copolymer having a hemiformal terminal group is determined by dissolving the polyoxymethylene resin in hexafluoroisopropyl alcohol, adding distilled water dropwise, and separating the solvent as described above. The low molecular weight copolymer contained therein was heated to a predetermined temperature and quantified by measuring the amount of formaldehyde generated. According to this analysis method, the hemiformal-terminated low-molecular-weight copolymer dissolved in the soluble part is decomposed into a monomer during the analytical treatment, and can be detected as the amount of formaldehyde. No formaldehyde is detected by this method from a low molecular weight polyoxymethylene copolymer having the following formula:
【0024】本発明において、ポリオキシメチレン共重
合体は、上記ヘミホルマール末端を有する低分子量共重
合体含量が所定値以下であればいかなる方法で調製され
たものでもよいが、モノマー中の不純物(特に水分、蟻
酸)の低減、重合後の触媒失活効率の向上および粗重合
物の乾燥効率の向上に注意を払うことが重要である。例
えば、失活時間あるいは粗ポリオキシメチレン共重合体
の乾燥温度を所定温度以上として、乾燥時間を長くする
方法が好ましい方法の一つである。In the present invention, the polyoxymethylene copolymer may be prepared by any method as long as the content of the low molecular weight copolymer having a hemiformal terminal is not more than a predetermined value. It is important to pay attention to the reduction of water, formic acid), the efficiency of deactivation of the catalyst after polymerization, and the efficiency of drying the crude polymer. For example, one of the preferable methods is to increase the drying time by setting the deactivation time or the drying temperature of the crude polyoxymethylene copolymer to a predetermined temperature or higher.
【0025】[0025]
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。な
お、実施例および比較例中の用語及び測定法は次のとお
りである。 1)%またはppmは全て重量で表す。 2)ホルムアルテヒドガス発生量:ポリオキシメチレン
共重合体の試料、又はポリオキシメチレン共重合体にI
rganox1010TM(チバガイギー社製)0.3%
およびメラミン0.2%を添加したポリオキシメチレン
樹脂組成物の試料(ペレット等)約5gを正確に秤量
(Xg)し、加熱ヒーター付きの金属容器中で200
℃、5分間保持する。その後、容器内に窒素を通じて発
生したガスを5分間水中に吹き込み、水中に捕集された
ホルムアルデヒドの量を定量(Yμg)し、1g当たり
の試料が発生するホルムァルデヒドガス量(Zppm)
として計算した(JIS K0102、2Lホルムアル
デヒド分析参照)。 Yμg/Xg=Zppm 3)ヘミホルマール末端を有する低分子量共重合体含
量:予め蒸留精製したHFIP20mlにポリオキシメ
チレン共重合体またはポリオキシメチレン樹脂組成物の
試料0.5gを正確に秤量し、25℃で溶解した。その
後、0℃まで冷却し、低温状態を保持したまま蒸留水6
mlを滴下し、10分間撹拌することにより再沈殿を行
った。次に沈殿を濾別して得られた可溶部を上記2)の
方法に準じて、加熱分解して、生成したホルムアルデヒ
ド量(yμg)を定量し、ヘミホルマール末端を有する
低分子量共重合体量を試料1g当たりに含有されるホル
ムアルデヒド量(zppm)として計算した。 上記方法では、可溶部中に溶解しているヘミホルマール
末端を有する低分子量共重合体は、分析処理中に全て1
量体に分解し、ホルムアルデヒドとして検出し、定量す
ることができる。しかし、上記方法では、その他の安定
な低分子量共重合体からは、ホルムアルデヒドが生成し
ない。従って、この方法はヘミホルマール末端を有する
低分子量共重合体の選択的な定量方法である。EXAMPLES The present invention will now be described specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. The terms and measurement methods in the examples and comparative examples are as follows. 1) All percentages or ppm are expressed by weight. 2) Amount of formaldehyde gas generated: A sample of polyoxymethylene copolymer or polyoxymethylene copolymer
rganox1010 ™ (Ciba-Geigy) 0.3%
About 5 g of a sample (pellet or the like) of the polyoxymethylene resin composition to which melamine and 0.2% of melamine are added is accurately weighed (X g), and placed in a metal container equipped with a heater.
C. Hold for 5 minutes. Thereafter, a gas generated through nitrogen is blown into water in the container for 5 minutes, the amount of formaldehyde collected in the water is quantified (Y μg), and the amount of formaldehyde gas generated per gram of sample (Zppm)
(See JIS K0102, 2L formaldehyde analysis). Y μg / Xg = Zppm 3) Content of low molecular weight copolymer having a hemiformal terminal: 0.5 g of a sample of the polyoxymethylene copolymer or the polyoxymethylene resin composition is accurately weighed into 20 ml of HFIP which has been purified by distillation at 25 ° C. And dissolved. Thereafter, the mixture is cooled to 0 ° C., and distilled water 6
ml was added dropwise and stirred for 10 minutes to perform reprecipitation. Next, the soluble part obtained by filtering off the precipitate was heat-decomposed according to the method 2), the amount of formaldehyde generated (yμg) was determined, and the amount of the low-molecular-weight copolymer having a hemiformal terminal was determined as a sample. It was calculated as the amount of formaldehyde (zppm) contained per gram. In the above method, the low molecular weight copolymer having a hemiformal terminal dissolved in the soluble part is all one-component during the analysis treatment.
It can be decomposed into monomers, detected as formaldehyde and quantified. However, in the above method, formaldehyde is not generated from other stable low molecular weight copolymers. Therefore, this method is a method for selectively quantifying a low molecular weight copolymer having a hemiformal terminal.
【0026】[実施例1〜5、(実施例6)、比較例1
〜3]二つの円が一部重なった断面を有し、外側に熱媒
を通すジャケット付きのバレルとその内部に撹拌、推進
用の多数のパドルを付した2本の回転軸を長手方向に設
けた連続混合反応機を用い、ジャケットに80℃の温水
を通し、2本の回転軸を一定の速度で回転させ、その反
応機の一端の原料供給口に3.3wt%の1,3−ジオ
キソランを含有するトリオキサンを連続的に供給し、同
時に同じ原料供給口へ三フッ化ホウ素ブチルエーテラー
トをシクロヘキサンに0.7%濃度に溶解させた溶液
を、全モノマー(トリオキサン+1,3−ジオキソラ
ン)に対して5.9×10-4mol/kg(BF3とし
て)の濃度で連続添加して、共重合を行なった。次い
で、この重合機吐出口より排出された反応生成物を粉砕
(得られた粉砕物の粒径は95%以上が2mm以下であ
る。)すると同時に、トリエチルアミンを1,000p
pm含む水溶液を共重合体に対して約5〜10重量倍量
添加して混合粉砕し、50〜120℃で30〜120分
間失活化処理した後、遠心分離、乾燥工程(140℃、
30分〜300分)を経て、不安定低分子量共重合体量
を変えたポリオキシメチレン共重合体を得た。得られた
ポリオキシメチレン共重合体について、前記の方法で、
ホルムアルデヒド発生量及びヘミホルマール末端を有す
る低分子量共重合体量を測定した。共重合後のトリエチ
ルアミン水溶液による処理条件とあわせて結果を表1に
示す。[Examples 1 to 5, (Example 6), Comparative Example 1]
-3] Two rotating shafts having a cross section in which two circles are partially overlapped and having a jacketed barrel through which a heat medium passes on the outside and a number of paddles for agitation and propulsion inside the barrel are arranged in the longitudinal direction. Using the provided continuous mixing reactor, warm water of 80 ° C. was passed through the jacket, and the two rotating shafts were rotated at a constant speed, and 3.3 wt% of 1,3-wt. A dioxane-containing trioxane is continuously supplied, and simultaneously, a solution in which boron trifluoride butyl etherate is dissolved in cyclohexane at a concentration of 0.7% to the same raw material supply port is mixed with all monomers (trioxane + 1,3-dioxolane). At a concentration of 5.9 × 10 −4 mol / kg (as BF 3 ). Next, the reaction product discharged from the polymerization machine discharge port is pulverized (the particle size of the obtained pulverized product is 95% or more and 2 mm or less), and triethylamine is added at 1,000 p.
pm-containing aqueous solution is added to the copolymer in an amount of about 5 to 10 times by weight, mixed and pulverized, deactivated at 50 to 120 ° C for 30 to 120 minutes, and then centrifuged and dried (140 ° C,
After 30 minutes to 300 minutes), a polyoxymethylene copolymer in which the amount of the unstable low molecular weight copolymer was changed was obtained. About the obtained polyoxymethylene copolymer, by the method described above,
The amount of formaldehyde generated and the amount of low molecular weight copolymer having a hemiformal terminal were measured. The results are shown in Table 1 together with the treatment conditions with the aqueous triethylamine solution after the copolymerization.
【0027】[0027]
【表1】 [Table 1]
【0028】なお、(実施例6)はヘミホルマール末端
を有する低分子量共重合体量が1,200ppmである
が、このものを押出し原料にして安定剤を添加した実施
例12ではヘミホルマール末端を有する低分子量共重合
体量が1,000ppmになるので、便宜上(実施例
6)と表現した。In Example 6, the amount of the low-molecular-weight copolymer having a hemiformal terminal was 1,200 ppm. In Example 12 in which this was used as an extruded raw material and a stabilizer was added, a low-molecular-weight copolymer having a hemiformal terminal was used. Since the molecular weight copolymer amount was 1,000 ppm, it was expressed as (Example 6) for convenience.
【0029】[実施例7〜12、比較例3〜4]上記実施
例1〜5、(実施例6)、比較例1〜3で使用した、ポ
リオキシメチレン共重合体に表2に示す安定剤を配合
し、ベント付押出機を用いて溶融押出しすることにより
種々の不安定低分子量ポリオキシメチレン共重合体含量
を有するポリオキシメチレン樹脂組成物を得た。ポリオ
キシメチレン樹脂組成物についても同様に、ホルムアル
デヒド発生量、ヘミホルマール末端を有する低分子量共
重合体量を測定した。結果を表2にまとめて示す。Examples 7 to 12, Comparative Examples 3 to 4 The polyoxymethylene copolymers used in Examples 1 to 5, (Example 6), and Comparative Examples 1 to 3 were stable as shown in Table 2. Polyoxymethylene resin compositions having various unstable low-molecular-weight polyoxymethylene copolymer contents were obtained by compounding the components and melt-extruding using an extruder equipped with a vent. For the polyoxymethylene resin composition, the amount of formaldehyde generated and the amount of low molecular weight copolymer having a hemiformal terminal were measured in the same manner. The results are summarized in Table 2.
【0030】[0030]
【表2】 [Table 2]
【0031】また、上記の方法で得られたポリオキシメ
チレン共重合体およびポリオキシメチレン樹脂組成物に
含有される低分子量ポリオキシメチレン共重合体中の個
々の分子の分子量を前記のMALDI−TOF−MSに
よる方法で測定したところ、いずれのサンプルも分子量
が3,000以下であることを確認した。The molecular weight of each molecule in the polyoxymethylene copolymer obtained by the above method and the low molecular weight polyoxymethylene copolymer contained in the polyoxymethylene resin composition is determined by the above-described MALDI-TOF. Measurement by a method using -MS confirmed that all samples had a molecular weight of 3,000 or less.
【0032】[0032]
【発明の効果】本発明によれば、得られたポリオキシメ
チレン共重合体は、成形時のホルムアルデヒドガス発生
量が少なく、環境の悪化が低減され、また、金型面内に
微粉末状物、タール状物が付着して成形品外観の悪化が
生じにくい。According to the present invention, the obtained polyoxymethylene copolymer has a small amount of formaldehyde gas generated during molding, reduces environmental deterioration, and has a fine powdery material in the mold surface. In addition, tar-like substances are less likely to adhere to the molded product and to deteriorate the appearance of the molded product.
Claims (8)
ン単位99.9〜80mol%と、式(B)で表される
共重合成分単位0.1〜20mol%(両者の合計は1
00mol%である。)とからなり、重量平均分子量が
5,000〜400,000であるポリオキシメチレン
共重合体であって、分子量が3,000以下の低分子量
ポリオキシメチレン共重合体の中の、下記式(C)で表
されるヘミホルマール末端基を有する低分子量ポリオキ
シメチレン共重合体が、該ポリオキシメチレン共重合体
に対して含有率1,000ppm以下で含まれるポリオ
キシメチレン共重合体。 【化1】 1. An oxymethylene unit represented by the following formula (A): 99.9 to 80 mol%, and a copolymer component unit represented by the formula (B): 0.1 to 20 mol% (the total of both is 1
00 mol%. And a low molecular weight polyoxymethylene copolymer having a weight average molecular weight of 5,000 to 400,000 and a molecular weight of 3,000 or less, A polyoxymethylene copolymer, wherein the low molecular weight polyoxymethylene copolymer having a hemiformal terminal group represented by C) is contained at a content of 1,000 ppm or less based on the polyoxymethylene copolymer. Embedded image
シブチレン、オキシジエチレン、又はそれらの組み合わ
せである請求項1に記載のポリオキシメチレン共重合
体。2. The polyoxymethylene copolymer according to claim 1, wherein the copolymer component unit is oxyethylene, oxybutylene, oxydiethylene, or a combination thereof.
オキシメチレン単位を有するモノマー(A’)をオキシ
メチレン単位換算で99.9〜80mol%と、式
(B)で表される共重合成分単位を有するモノマー
(B’)を共重合成分単位換算で0.1〜20mol%
とを共重合させて重量平均分子量が5,000〜40
0,000のポリオキシメチレン共重合体を製造する際
に、分子量が3,000以下の低分子量ポリオキシメチ
レン共重合体の中の、下記式(C)で表されるヘミホル
マール末端基を有する低分子量ポリオキシメチレン共重
合体が、該ポリオキシメチレン共重合体に対して含有率
1,000ppm以下となるように、共重合工程、共重
合工程後の触媒失活化工程、触媒失活化工程後の乾燥工
程、乾燥工程後の不安定末端処理工程、不安定末端処理
工程後の安定剤配合工程、又はこれらの工程の組み合わ
せを行うことを特徴とするポリオキシメチレン共重合体
の製造方法。3. The monomer (A ′) having an oxymethylene unit represented by the formula (A) shown in claim 1 is 99.9 to 80 mol% in terms of the oxymethylene unit, and is represented by the formula (B). The monomer (B ′) having the copolymer component unit to be used is 0.1 to 20 mol% in terms of the copolymer component unit.
Is copolymerized to have a weight average molecular weight of 5,000 to 40.
When producing a polyoxymethylene copolymer having a molecular weight of 3,000 or less, a low molecular weight polyoxymethylene copolymer having a hemiformal terminal group represented by the following formula (C) in a low molecular weight polyoxymethylene copolymer having a molecular weight of 3,000 or less is used. A copolymerization step, a catalyst deactivation step after the copolymerization step, and a catalyst deactivation step such that the molecular weight polyoxymethylene copolymer has a content of 1,000 ppm or less based on the polyoxymethylene copolymer. A method for producing a polyoxymethylene copolymer, comprising performing a subsequent drying step, an unstable terminal treatment step after the drying step, a stabilizer compounding step after the unstable terminal treatment step, or a combination of these steps.
合物の水溶液と接触させて触媒失活化工程を行うことを
特徴とする請求項3に記載のポリオキシメチレン共重合
体の製造方法。4. The method for producing a polyoxymethylene copolymer according to claim 3, wherein the catalyst deactivation step is carried out by bringing a reaction product from the copolymerization step into contact with an aqueous solution of a basic compound. .
とする請求項3に記載のポリオキシメチレン共重合体の
製造方法。5. The method for producing a polyoxymethylene copolymer according to claim 3, wherein the drying step is performed at 80 ° C. or higher.
あることを特徴とする請求項3に記載のポリオキシメチ
レン共重合体の製造方法。6. The method for producing a polyoxymethylene copolymer according to claim 3, wherein the unstable terminal treatment is thermal decomposition or hydrolysis.
立体障害性アミン化合物、ポリアミド、尿素誘導体、ア
ミジン化合物、アルカリもしくはアルカリ土類金属の水
酸化物、又はこれらの混合物であることを特徴とする請
求項3に記載のポリオキシメチレン共重合体の製造方
法。7. The hindered phenol compound as a stabilizer,
The polyoxymethylene copolymer according to claim 3, which is a sterically hindered amine compound, a polyamide, a urea derivative, an amidine compound, an alkali or alkaline earth metal hydroxide, or a mixture thereof. Method.
3−ジオキソラン、1,4−ブタンジオールホルマー
ル、ジエチレングリコールホルマール、又はこれらの混
合物である請求項3〜7のいずれかに記載のポリオキシ
メチレン共重合体の製造方法。8. The copolymer component comprising ethylene oxide, 1,1,
The method for producing a polyoxymethylene copolymer according to any one of claims 3 to 7, which is 3-dioxolan, 1,4-butanediol formal, diethylene glycol formal, or a mixture thereof.
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- 1999-06-30 JP JP11185571A patent/JP2001011144A/en active Pending
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