JP2019189686A - Polyphenylene ether and manufacturing method therefor - Google Patents

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Abstract

To provide low molecular weight polyphenylene ether with enhanced workability or physical prediction during heat processing and a manufacturing method therefor.SOLUTION: There is provided polyphenylene ether having weight average molecular weight (Mw) of 2500 to 6000, a ratio of number average molecular weight (Mn) and the weight average molecular weight (Mw/Mn) of 1.0 to 2.0, and total number of the formula (1) and terminal groups having a specific amino group of 0.8 or less per 100 of phenylene ether units constituting a resin. There is also provided a manufacturing method of the polyphenylene ether using at least one kind of alcohol solvent having 1 to 10 carbon atoms as a polymerization solvent in a polymerization process, and an amine compound containing practically no primary amine nor secondary monoamine as a polymerization catalyst.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、ポリフェニレンエーテル及びその製造方法に関する。   The present invention relates to polyphenylene ether and a method for producing the same.

ポリフェニレンエーテルは、優れた高周波特性、難燃性、耐熱性を有するため、電気・電子分野、自動車分野、その他の各種工業材料分野の材料として幅広く用いられている。それら特性を活かしつつ、さらに低分子量化して汎用溶剤等への溶解性を高めたポリフェニレンエーテルについて、電子材料用途や、他樹脂との組み合わせで優れた特性を得るための複合材料や添加剤としての用途等が検討されている(例えば特許文献1)。   Since polyphenylene ether has excellent high-frequency characteristics, flame retardancy, and heat resistance, it is widely used as a material in the electric / electronic field, automobile field, and other various industrial material fields. Taking advantage of these properties, polyphenylene ether, which has a lower molecular weight and improved solubility in general-purpose solvents, can be used as a composite material or additive to obtain excellent properties in electronic materials or in combination with other resins. The use etc. are examined (for example, patent document 1).

特開2004−99824号公報JP 2004-99824 A

ここで、ポリフェニレンエーテルは、加熱加工時に分子量が上昇する現象がみられることがある。そのため、ポリフェニレンエーテルの重合段階での分子設計目標と、加熱加工後の分子設計目標が異なるほか、加熱条件によっても分子量の上昇量が変動することがあった。
特に低分子量のポリフェニレンエーテルは、高分子量のポリフェニレンエーテルと比較して、加熱加工時の分子量の増加に伴い、溶剤への溶解性やガラス転移温度が顕著に変化してしまう傾向があるため、加熱加工時の操作や物性予測が困難となることが少なくない。また、低分子量のポリフェニレンエーテルでは、加熱加工時に臭気が発生することがあり、そのような臭気が作業性の悪化にもなり、加熱加工時の作業性の向上が望まれていた。
Here, in the case of polyphenylene ether, a phenomenon in which the molecular weight increases during heat processing may be observed. For this reason, the molecular design target at the polymerization stage of polyphenylene ether is different from the molecular design target after heat processing, and the molecular weight increase may vary depending on the heating conditions.
In particular, low molecular weight polyphenylene ether has a tendency to significantly change the solubility in a solvent and the glass transition temperature as the molecular weight increases during heat processing as compared to high molecular weight polyphenylene ether. In many cases, it is difficult to perform operations and predict physical properties during processing. Moreover, in low molecular weight polyphenylene ether, an odor may be generated at the time of heat processing, and such odor also deteriorates workability, and improvement of workability at the time of heat processing has been desired.

そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、加熱加工時の作業性や物性予測を向上させた低分子量のポリフェニレンエーテル及びその製造方法を提供することを目的とする。   Then, this invention is made | formed in view of the said subject, and it aims at providing the low molecular weight polyphenylene ether which improved the workability | operativity at the time of heat processing, and physical property prediction, and its manufacturing method.

本発明は以下の通りである。
[1]
重量平均分子量(Mw)が2500〜6000であり、
数平均分子量(Mn)に対する重量平均分子量の比(Mw/Mn)が1.0〜2.0であり、
下記一般式(1)及び一般式(2)で表される末端基の合計数が、樹脂を構成するフェニレンエーテルユニット100個あたり0.8個以下である、
ことを特徴とする、ポリフェニレンエーテル。

Figure 2019189686
(式(1)中、R1〜R3は、各々独立に、水素原子、アルキル基、置換アルキル基、ハロゲン基、アリール基、及び置換アリール基からなる群より選択され、R4、R5、は水素であり、R6は、アルキル基、置換アルキル基、アルケニル基、置換アルケニル基,アリール基、及び置換アリール基からなる群より選択される。)
Figure 2019189686
(式(2)中、R1〜R5は、一般式(1)について定義したものと同じであり、R7、R8は、各々独立に、水素原子、アルキル基、置換アルキル基、アリール基、及び置換アリール基からなる群より選択されるが、同時に水素であることはない。)
[2]
前記一般式(1)及び前記一般式(2)で表される末端基の合計数が、樹脂を構成するフェニレンエーテルユニット100個あたり0.01個以上である、上記[1]に記載のポリフェニレンエーテル。
[3]
前記ポリフェニレンエーテルについて、下記の加熱条件での加熱の前後で測定した重量平均分子量の差は1000以下である、上記[1]又は[2]に記載のポリフェニレンエーテル。
(加熱条件)加熱温度:230℃、加熱時間:10分、加熱圧力:10MPa
[4]
分子量が13000以上の高分子量成分の含有量が8.0質量%以下であり、分子量が500未満の低分子量成分の含有量が3.0質量%以下である、上記[1]〜[3]のいずれかに記載のポリフェニレンエーテル。
[5]
前記一般式(2)で表される末端基を実質的に有さない、上記[1]〜[4]のいずれかに記載のポリフェニレンエーテル。
[6]
分子鎖中に一般式(3)で表される二価フェノール化合物に由来する構造単位を有する、上記[1]〜[5]のいずれかに記載のポリフェニレンエーテル。
Figure 2019189686
(式(3)中、R9、R10、R11、及びR12は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜7のアルキル基、フェニル基、ハロアルキル基、アミノアルキル基、炭化水素オキシ基、及び、少なくとも2個の炭素原子がハロゲン原子と酸素原子とを隔てているハロ炭化水素オキシ基からなる群より選択され、Xは、単結合、2価のヘテロ原子、及び炭素数1〜12の2価の炭化水素基からなる群より選択される。)
[7]
残存窒素量が300質量ppm以下である、上記[1]〜[6]のいずれかに記載のポリフェニレンエーテル。
[8]
カラーインデックス(C.I)値が1.0以下である、上記[1]〜[7]のいずれかに記載のポリフェニレンエーテル。
[9]
総揮発分が0.5質量%未満である、上記[1]〜[8]のいずれかに記載のポリフェニレンエーテル。 The present invention is as follows.
[1]
The weight average molecular weight (Mw) is 2500-6000,
The ratio of the weight average molecular weight to the number average molecular weight (Mn) (Mw / Mn) is 1.0 to 2.0,
The total number of terminal groups represented by the following general formula (1) and general formula (2) is 0.8 or less per 100 phenylene ether units constituting the resin.
A polyphenylene ether characterized by that.
Figure 2019189686
(In Formula (1), R < 1 > -R < 3 > is each independently selected from the group which consists of a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, a halogen group, an aryl group, and a substituted aryl group, R < 4 >, R < 5 > , Is hydrogen, and R 6 is selected from the group consisting of alkyl groups, substituted alkyl groups, alkenyl groups, substituted alkenyl groups, aryl groups, and substituted aryl groups.)
Figure 2019189686
(In the formula (2), R 1 to R 5 are the same as those defined for the general formula (1), and R 7 and R 8 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, an aryl Selected from the group consisting of a group and a substituted aryl group, but not simultaneously hydrogen.)
[2]
The polyphenylene according to the above [1], wherein the total number of terminal groups represented by the general formula (1) and the general formula (2) is 0.01 or more per 100 phenylene ether units constituting the resin. ether.
[3]
About the said polyphenylene ether, the difference of the weight average molecular weight measured before and behind the heating on the following heating conditions is 1000 or less, The polyphenylene ether as described in said [1] or [2].
(Heating conditions) Heating temperature: 230 ° C., heating time: 10 minutes, heating pressure: 10 MPa
[4]
[1] to [3] above, wherein the content of a high molecular weight component having a molecular weight of 13,000 or more is 8.0% by mass or less, and the content of a low molecular weight component having a molecular weight of less than 500 is 3.0% by mass or less. The polyphenylene ether according to any one of the above.
[5]
The polyphenylene ether according to any one of the above [1] to [4], which does not substantially have a terminal group represented by the general formula (2).
[6]
Polyphenylene ether in any one of said [1]-[5] which has a structural unit derived from the dihydric phenol compound represented by General formula (3) in a molecular chain.
Figure 2019189686
(In Formula (3), R < 9 >, R < 10 >, R <11> , and R <12> are respectively independently a hydrogen atom, a halogen atom, a C1-C7 alkyl group, a phenyl group, a haloalkyl group, an aminoalkyl group. , A hydrocarbonoxy group, and a halohydrocarbonoxy group, wherein at least two carbon atoms separate the halogen atom and the oxygen atom, and X is a single bond, a divalent heteroatom, and (Selected from the group consisting of divalent hydrocarbon groups having 1 to 12 carbon atoms.)
[7]
The polyphenylene ether according to any one of [1] to [6], wherein the residual nitrogen amount is 300 mass ppm or less.
[8]
The polyphenylene ether according to any one of [1] to [7], wherein the color index (C.I) value is 1.0 or less.
[9]
Polyphenylene ether in any one of said [1]-[8] whose total volatile matter is less than 0.5 mass%.

[10]
ポリフェニレンエーテルの重合工程において、
重合溶剤として、炭素数が1〜10個のアルコール溶剤を少なくとも一種類使用し、
重合触媒として、第1級アミン及び第2級モノアミンを実質的に含有しないアミン化合物を使用する
ことを特徴とする、上記[1]〜[9]のいずれかに記載のポリフェニレンエーテルの製造方法。
[10]
In the polymerization process of polyphenylene ether,
As the polymerization solvent, at least one kind of alcohol solvent having 1 to 10 carbon atoms is used,
The method for producing a polyphenylene ether according to any one of the above [1] to [9], wherein an amine compound substantially free of a primary amine and a secondary monoamine is used as a polymerization catalyst.

本発明によれば、加熱加工時の作業性や物性予測を向上させた低分子量のポリフェニレンエーテル及びその製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the low molecular weight polyphenylene ether which improved the workability | operativity and physical property prediction at the time of heat processing, and its manufacturing method can be provided.

以下、本発明を実施するための形態(以下、「本実施形態」という。)について、詳細に説明する。以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明は、この本実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明は、その要旨の範囲内で適宜に変形して実施できる。
なお、本発明の実施の形態において、A(数値)〜B(数値)は、A以上B以下を意味する。
Hereinafter, a mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described in detail. The following embodiment is an exemplification for explaining the present invention, and the present invention is not limited to this embodiment, and the present invention can be appropriately modified within the scope of the gist. Can be implemented.
In the embodiment of the present invention, A (numerical value) to B (numerical value) mean A or more and B or less.

<ポリフェニレンエーテル>
本実施形態に係るポリフェニレンエーテルは、重量平均分子量(Mw)が2500〜6000であり、数平均分子量(Mn)に対する重量平均分子量の比(Mw/Mn)が1.0〜2.0であり、下記一般式(1)及び一般式(2)で表される末端基の合計数が、樹脂を構成するフェニレンエーテルユニット100個あたりに対して0.8個以下である。これにより、ポリフェニレンエーテルの優れた高周波特性、難燃性、耐熱性を活かしつつ、さらに低分子量化して汎用溶剤等への溶解性を高めたポリフェニレンエーテルを得ることができ、また、当該低分子量化したポリフェニレンエーテルについて、加熱加工時の作業性や物性予測を向上させることができる。

Figure 2019189686
(式(1)中、R1〜R3は、各々独立に、水素原子、アルキル基、置換アルキル基、ハロゲン基、アリール基、置換アリール基であり、R4、R5は、水素原子であり、R6は、アルキル基、置換アルキル基、アルケニル基、置換アルケニル基,アリール基、及び置換アリール基からなる群より選択される。)
Figure 2019189686
(式(2)中、R1〜R5は、上記一般式(1)について定義したものと同じであり、R7、R8は、各々独立に、水素原子、アルキル基、置換アルキル基、アリール基、及び置換アリール基からなる群より選択されるが、同時に水素であることはない。) <Polyphenylene ether>
The polyphenylene ether according to the present embodiment has a weight average molecular weight (Mw) of 2500 to 6000, a ratio of the weight average molecular weight to the number average molecular weight (Mn) (Mw / Mn) is 1.0 to 2.0, The total number of terminal groups represented by the following general formula (1) and general formula (2) is 0.8 or less per 100 phenylene ether units constituting the resin. This makes it possible to obtain polyphenylene ether with improved solubility in general-purpose solvents, etc. by lowering the molecular weight while taking advantage of the excellent high-frequency characteristics, flame retardancy, and heat resistance of polyphenylene ether. With respect to the polyphenylene ether, workability and physical property prediction at the time of heat processing can be improved.
Figure 2019189686
(In Formula (1), R < 1 > -R < 3 > is respectively independently a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, a halogen group, an aryl group, and a substituted aryl group, and R < 4 >, R < 5 > is a hydrogen atom. R 6 is selected from the group consisting of an alkyl group, a substituted alkyl group, an alkenyl group, a substituted alkenyl group, an aryl group, and a substituted aryl group.
Figure 2019189686
(In the formula (2), R 1 ~R 5 is the same as defined for the general formula (1), R 7, R 8 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, (Selected from the group consisting of aryl groups and substituted aryl groups, but not simultaneously hydrogen.)

本実施形態に係るポリフェニレンエーテルは、特に限定されないが、下記式(4)で表されるフェノール化合物を重合して得られ、下記式(4)で表されるフェノール化合物に由来する構造単位を有する、ホモ重合体及び/又は共重合体であることが好ましい。

Figure 2019189686
The polyphenylene ether according to the present embodiment is not particularly limited, but is obtained by polymerizing a phenol compound represented by the following formula (4), and has a structural unit derived from the phenol compound represented by the following formula (4). A homopolymer and / or a copolymer is preferable.
Figure 2019189686

式(4)中、R13、R14、R15、及びR16は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜7のアルキル基、フェニル基、ハロアルキル基、アミノアルキル基、炭化水素オキシ基、及び少なくとも2個の炭素原子がハロゲン原子と酸素原子とを隔てているハロ炭化水素オキシ基からなる群より選択される。 In the formula (4), R 13 , R 14 , R 15 and R 16 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, a phenyl group, a haloalkyl group, an aminoalkyl group, Selected from the group consisting of a hydrocarbonoxy group and a halohydrocarbonoxy group wherein at least two carbon atoms separate a halogen atom and an oxygen atom.

前記式(4)中、R13、R14、R15、及びR16で示されるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等が挙げられ、塩素原子、臭素原子が好ましい。 In the formula (4), examples of the halogen atom represented by R 13 , R 14 , R 15 , and R 16 include a fluorine atom, a chlorine atom, and a bromine atom, and a chlorine atom and a bromine atom are preferable.

前記式(4)中、R13、R14、R15、及びR16で示されるアルキル基としては、炭素数が好ましくは1〜6、より好ましくは1〜3の、直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を示すものとし、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、ペンチル、ヘキシル等が挙げられ、メチル、エチルが好ましく、メチルがより好ましい。
前記式(4)中、R13、R14、R15、及びR16で示されるアルキル基は、置換可能な位置で1又は2以上の置換基で置換されていてもよい。
In the formula (4), the alkyl group represented by R 13 , R 14 , R 15 , and R 16 is preferably a linear or branched chain having 1 to 6 carbon atoms, more preferably 1 to 3 carbon atoms. And an alkyl group in the form of, for example, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, hexyl and the like. Methyl and ethyl are preferable, and methyl is more preferable.
In the formula (4), the alkyl group represented by R 13 , R 14 , R 15 , and R 16 may be substituted with one or more substituents at substitutable positions.

このような置換基としては、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等)、炭素数1〜6のアルキル基(例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、ペンチル、ヘキシル等)、アリール基(例えば、フェニル、ナフチル等)、アルケニル基(例えば、エテニル、1−プロペニル、2−プロペニル等)、アルキニル基(例えば、エチニル、1−プロピニル、2−プロピニル等)、アラルキル基(例えば、ベンジル、フェネチル等)、アルコキシ基(例えば、メトキシ、エトキシ等)等が挙げられる。   Examples of such a substituent include a halogen atom (for example, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, etc.), an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (for example, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, sec-butyl). , Tert-butyl, pentyl, hexyl, etc.), aryl groups (eg, phenyl, naphthyl, etc.), alkenyl groups (eg, ethenyl, 1-propenyl, 2-propenyl, etc.), alkynyl groups (eg, ethynyl, 1-propynyl, etc.) 2-propynyl etc.), aralkyl groups (eg benzyl, phenethyl etc.), alkoxy groups (eg methoxy, ethoxy etc.) and the like.

上記式(4)で表されるフェノール化合物としては、例えば、o−クレゾール、2,6−ジメチルフェノール、2−エチルフェノール、2−メチル−6−エチルフェノール、2,6−ジエチルフェノール、2−n−プロピルフェノール、2−エチル−6−n−プロピルフェノール、2−メチル−6−クロルフェノール、2−メチル−6−ブロモフェノール、2−メチル−6−イソプロピルフェノール、2−メチル−6−n−プロピルフェノール、2−エチル−6−ブロモフェノール、2−メチル−6−n−ブチルフェノール、2,6−ジ−n−プロピルフェノール、2−エチル−6−クロルフェノール、2−メチル−6−フェニルフェノール、2−フェニルフェノール、2,6−ジフェニルフェノール、2,6−ビス−(4−フルオロフェニル)フェノール、2−メチル−6−トリルフェノール、2,6−ジトリルフェノール、2,5−ジメチルフェノール、2,3,6−トリメチルフェノール、2,5−ジエチルフェノール、2−メチル−5−エチルフェノール、2−エチル−5−メチルフェノール、2−アリル−5−メチルフェノール、2,5−ジアリルフェノール、2,3−ジエチル−6−n―プロピルフェノール、2−メチル−5−クロルフェノール、2−メチル−5−ブロモフェノール、2−メチル−5−イソプロピルフェノール、2−メチル−5−n−プロピルフェノール、2−エチル−5−ブロモフェノール、2−メチル−5−n−ブチルフェノール、2,5−ジ−n−プロピルフェノール、2−エチル−5−クロルフェノール、2−メチル−5−フェニルフェノール、2,5−ジフェニルフェノール、2,5−ビス−(4−フルオロフェニル)フェノール、2−メチル−5−トリルフェノール、2,5−ジトリルフェノール、2,6−ジメチル−3−アリルフェノール、2,3,6−トリアリルフェノール、2,3,6−トリブチルフェノール、2,6−ジ−n−ブチル−3−メチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチル−3−メチルフェノール、2,6−ジメチル−3−n−ブチルフェノール、2,6−ジメチル−3−t−ブチルフェノール等が挙げられる。   Examples of the phenol compound represented by the above formula (4) include o-cresol, 2,6-dimethylphenol, 2-ethylphenol, 2-methyl-6-ethylphenol, 2,6-diethylphenol, 2- n-propylphenol, 2-ethyl-6-n-propylphenol, 2-methyl-6-chlorophenol, 2-methyl-6-bromophenol, 2-methyl-6-isopropylphenol, 2-methyl-6-n -Propylphenol, 2-ethyl-6-bromophenol, 2-methyl-6-n-butylphenol, 2,6-di-n-propylphenol, 2-ethyl-6-chlorophenol, 2-methyl-6-phenyl Phenol, 2-phenylphenol, 2,6-diphenylphenol, 2,6-bis- (4-fluoropheny ) Phenol, 2-methyl-6-tolylphenol, 2,6-ditolylphenol, 2,5-dimethylphenol, 2,3,6-trimethylphenol, 2,5-diethylphenol, 2-methyl-5-ethyl Phenol, 2-ethyl-5-methylphenol, 2-allyl-5-methylphenol, 2,5-diallylphenol, 2,3-diethyl-6-n-propylphenol, 2-methyl-5-chlorophenol, 2 -Methyl-5-bromophenol, 2-methyl-5-isopropylphenol, 2-methyl-5-n-propylphenol, 2-ethyl-5-bromophenol, 2-methyl-5-n-butylphenol, 2,5 -Di-n-propylphenol, 2-ethyl-5-chlorophenol, 2-methyl-5-phenylphenol 2,5-diphenylphenol, 2,5-bis- (4-fluorophenyl) phenol, 2-methyl-5-tolylphenol, 2,5-ditolylphenol, 2,6-dimethyl-3-allylphenol, 2,3,6-triallylphenol, 2,3,6-tributylphenol, 2,6-di-n-butyl-3-methylphenol, 2,6-di-t-butyl-3-methylphenol, 2 , 6-dimethyl-3-n-butylphenol, 2,6-dimethyl-3-t-butylphenol and the like.

上記フェノール化合物の中でも、特に、安価であり入手が容易であるため、2,6−ジメチルフェノール、2,6−ジエチルフェノール、2,6−ジフェニルフェノール、2,3,6−トリメチルフェノール、2,5−ジメチルフェノールが好ましく、2,6−ジメチルフェノール、2,3,6−トリメチルフェノールがより好ましい。
なお、上記フェノール化合物は、1種を単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Among the above-mentioned phenol compounds, 2,6-dimethylphenol, 2,6-diethylphenol, 2,6-diphenylphenol, 2,3,6-trimethylphenol, 5-dimethylphenol is preferable, and 2,6-dimethylphenol and 2,3,6-trimethylphenol are more preferable.
In addition, the said phenol compound may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.

例えば、2,6−ジメチルフェノールと2,6−ジエチルフェノールとを組み合わせて使用する方法、2,6−ジメチルフェノールと2,6−ジフェニルフェノールとを組み合わせて用いる方法、2,3,6−トリメチルフェノールと2,5−ジメチルフェノールとを組み合わせて使用する方法、2,6−ジメチルフェノールと2,3,6−トリメチルフェノールとを組み合わせて用いる方法等が挙げられる。このとき、組み合わせるフェノール化合物の混合比は任意に選択できる。
また、使用するフェノール化合物には、製造の際の副産物として含まれ得る、少量のm−クレゾール、p−クレゾール、2,4−ジメチルフェノール、2,4,6−トリメチルフェノール等が含まれていてもよい。
For example, a method using a combination of 2,6-dimethylphenol and 2,6-diethylphenol, a method using a combination of 2,6-dimethylphenol and 2,6-diphenylphenol, 2,3,6-trimethyl Examples thereof include a method using a combination of phenol and 2,5-dimethylphenol, a method using a combination of 2,6-dimethylphenol and 2,3,6-trimethylphenol, and the like. At this time, the mixing ratio of the phenol compounds to be combined can be arbitrarily selected.
In addition, the phenol compound to be used contains a small amount of m-cresol, p-cresol, 2,4-dimethylphenol, 2,4,6-trimethylphenol, etc., which can be contained as by-products during production. Also good.

本実施形態では、ポリフェニレンエーテルが、上記式(4)で表されるフェノール化合物と下記式(3)で表される二価のフェノール化合物とを共重合して得られ、下記式(3)で表される二価のフェノール化合物に由来する構造単位を有していてもよい。
上記式(3)で表されるような二価のフェノール化合物は、対応する一価のフェノール化合物と、アルデヒド類(例えば、ホルムアルデヒド等)、ケトン類(例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトフェノン、シクロヘキサノン等)、又はジハロゲン化脂肪族炭化水素との反応や、対応する一価のフェノール化合物同士の反応等により、工業的に有利に製造できる。

Figure 2019189686
In this embodiment, the polyphenylene ether is obtained by copolymerizing a phenol compound represented by the above formula (4) and a divalent phenol compound represented by the following formula (3). You may have the structural unit derived from the bivalent phenolic compound represented.
The divalent phenol compound represented by the above formula (3) includes a corresponding monovalent phenol compound, aldehydes (eg, formaldehyde), ketones (eg, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, acetophenone). , Cyclohexanone, etc.), or a reaction with a dihalogenated aliphatic hydrocarbon, a reaction between corresponding monohydric phenol compounds, or the like.
Figure 2019189686

式(3)中、R9、R10、R11、及びR12は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜7のアルキル基、フェニル基、ハロアルキル基、アミノアルキル基、炭化水素オキシ基、及び少なくとも2個の炭素原子がハロゲン原子と酸素原子とを隔てているハロ炭化水素オキシ基からなる群より選択される。式(3)中、Xは、単結合、2価のヘテロ原子、及び炭素数1〜12の2価の炭化水素基からなる群より選択される。 In the formula (3), R 9 , R 10 , R 11 and R 12 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, a phenyl group, a haloalkyl group, an aminoalkyl group, Selected from the group consisting of a hydrocarbonoxy group and a halohydrocarbonoxy group wherein at least two carbon atoms separate a halogen atom and an oxygen atom. In formula (3), X is selected from the group consisting of a single bond, a divalent heteroatom, and a divalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.

詳細には、上記式(3)で表される二価のフェノール化合物としては、例えば、下記一般式(3−a)、式(3−b)、式(3−c)で表される化合物等が挙げられる。   Specifically, examples of the divalent phenol compound represented by the above formula (3) include compounds represented by the following general formula (3-a), formula (3-b), and formula (3-c). Etc.

Figure 2019189686
Figure 2019189686

Figure 2019189686
Figure 2019189686

Figure 2019189686
Figure 2019189686

式(3−a)、式(3−b)、式(3−c)中、R9、R10、R11、及びR12は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜7のアルキル基、フェニル基、ハロアルキル基、アミノアルキル基、炭化水素オキシ基、及び少なくとも2個の炭素原子がハロゲン原子と酸素原子とを隔てているハロ炭化水素オキシ基からなる群から選択される。
式(3−a)、式(3−b)、式(3−c)中、Xは、単結合、2価のヘテロ原子、及び炭素数1〜12の2価の炭化水素基からなる群から選択される。
In Formula (3-a), Formula (3-b), and Formula (3-c), R 9 , R 10 , R 11 , and R 12 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, or a carbon number of 1 Selected from the group consisting of an alkyl group of ~ 7, a phenyl group, a haloalkyl group, an aminoalkyl group, a hydrocarbonoxy group, and a halohydrocarbonoxy group wherein at least two carbon atoms separate the halogen atom and the oxygen atom. The
In formula (3-a), formula (3-b), and formula (3-c), X is a group consisting of a single bond, a divalent heteroatom, and a divalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms. Selected from.

上記式(3−a)、式(3−b)、式(3−c)で表される代表的な化合物としては、R9及びR10がメチル基で、R11及びR12が水素で、Xが両方のアリール基を直結している化合物;R9及びR10がメチル基で、R11及びR12が水素で、Xがメチレンである化合物;R9及びR10がメチル基で、R11及びR12が水素で、Xがチオである化合物;R9、R10及びR11がメチル基で、R12が水素で、Xがエチレンである化合物;R9及びR10がメチル基で、R11及びR12が水素で、Xがイソプロピリデンである化合物;R9及びR10がメチル基で、R11及びR12が水素で、Xがシクロヘキシリデンである化合物;R9及びR10及びR11がメチル基で、R12が水素で、Xが両方のアリール基を直結している化合物;R9、R10及びR11がメチル基で、R12が水素で、Xがメチレンである化合物;R9、R10及びR11がメチル基で、R12が水素で、Xがエチレンである化合物;R9、R10及びR11がメチル基で、R12が水素で、Xがチオである化合物;R9、R10及びR11がメチル基で、R12が水素で、Xがイソプロピリデンである化合物;R9、R10、R11及びR12がメチル基で、Xがメチレンである化合物;R9、R10、R11及びR12がメチル基で、Xがエチレンである化合物;R9、R10、R11及びR12がメチル基で、Xがイソプロピリデンである化合物;等であるが、これらに限定されない。 As typical compounds represented by the above formulas (3-a), (3-b) and (3-c), R 9 and R 10 are methyl groups, and R 11 and R 12 are hydrogen. , X is a compound in which both aryl groups are directly connected; R 9 and R 10 are methyl groups, R 11 and R 12 are hydrogen, and X is methylene; R 9 and R 10 are methyl groups; A compound in which R 11 and R 12 are hydrogen and X is thio; a compound in which R 9 , R 10 and R 11 are methyl groups, R 12 is hydrogen and X is ethylene; R 9 and R 10 are methyl groups Wherein R 11 and R 12 are hydrogen and X is isopropylidene; R 9 and R 10 are methyl groups, R 11 and R 12 are hydrogen, and X is cyclohexylidene; R 9 and R 10 and R 11 is a methyl group, with R 12 is hydrogen, compound X is directly connected both aryl group; R 9, R 10 and R 11 is a methyl group In R 12 is hydrogen, compounds wherein X is methylene; R 9, R 10 and R 11 is a methyl group, with R 12 is hydrogen, compounds wherein X is ethylene; R 9, R 10 and R 11 is a methyl group Wherein R 12 is hydrogen and X is thio; R 9 , R 10 and R 11 are methyl groups, R 12 is hydrogen and X is isopropylidene; R 9 , R 10 , R 11 And R 12 is a methyl group and X is methylene; R 9 , R 10 , R 11 and R 12 are methyl groups and X is ethylene; R 9 , R 10 , R 11 and R 12 are A methyl group and X is isopropylidene; and the like, but is not limited thereto.

一般式(3)で表される二価フェノール化合物と共重合させる場合には、一般式(4)記載の一価フェノール化合物に対する一般式(3)の二価フェノール化合物の使用量は特に制限されないが、一価フェノール化合物100モル%に対して0.1〜30モル%とするのが好ましい。   When copolymerizing with the dihydric phenol compound represented by the general formula (3), the amount of the dihydric phenol compound of the general formula (3) used with respect to the monohydric phenol compound described in the general formula (4) is not particularly limited. However, it is preferable to set it as 0.1-30 mol% with respect to 100 mol% of monohydric phenol compounds.

さらに、本実施形態では、ポリフェニレンエーテルが、上記式(4)で表されるフェノール化合物と多価フェノール化合物との共重合で得られ、多価フェノール化合物に由来する構造単位を有することも可能である。
多価フェノール化合物としては、例えば、分子内に3個以上9個未満のフェノール性水酸基を有し、その内の少なくとも1個のフェノール性水酸基の2,6位にアルキル基またはアルキレン基を有する化合物が挙げられる。
Furthermore, in this embodiment, polyphenylene ether can be obtained by copolymerization of the phenol compound represented by the above formula (4) and a polyhydric phenol compound, and can have a structural unit derived from the polyhydric phenol compound. is there.
As the polyhydric phenol compound, for example, a compound having 3 or more and less than 9 phenolic hydroxyl groups in the molecule, and having an alkyl group or an alkylene group at positions 2 and 6 of at least one phenolic hydroxyl group Is mentioned.

多価フェノール化合物の例を以下に列挙する。4,4’−[(3−ヒドロキシフェニル)メチレン]ビス(2,6−ジメチルフェノール)、4,4’−[(3−ヒドロキシフェニル)メチレン]ビス(2,3,6−トリメチルフェノール)、4,4’−[(4−ヒドロキシフェニル)メチレン]ビス(2,6−ジメチルフェノール)、4,4’−[(4−ヒドロキシフェニル)メチレン]ビス(2,3,6−トリメチルフェノール)、4,4’−[(2−ヒドロキシ−3−メトキシフェニル)メチレン]ビス(2,6−ジメチルフェノール)、4,4’−[(4−ヒドロキシ−3−エトキシフェニル)メチレン]ビス(2,3,6−トリメチルエチルフェノール)、4,4’−[(3,4−ジヒドロキシフェニル)メチレン]ビス(2,6−ジメチルフェノール)、4,4’−[(3,4−ジヒドロキシフェニル)メチレン]ビス(2,3,6−トリメチルフェノール)、2,2’−[(4−ヒドロキシフェニル)メチレン]ビス(3,5,6−トリメチルフェノール)、4,4’−[4−(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキシリデン]ビス(2,6−ジメチルフェノール)、4,4’−[(2−ヒドロキシフェニル)メチレン]−ビス(2,3,6−トリメチルフェノール)、4,4’−[1−[4−[1−(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)−1−メチルエチル]フェニル]エチリデン]ビス(2,6−ジメチルフェノール)、4,4’−[1−[4−[1−(4−ヒドロキシ−3−フルオロフェニル)−1−メチルエチル]フェニル]エチリデン]ビス(2,6−ジメチルフェノール)、2,6−ビス[(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)エチル]−4−メチルフェノール、2,6−ビス[(4−ヒドロキシ−2,3,6−トリメチルフェニル)メチル]−4−メチルフェノール、2,6−ビス[(4−ヒドロキシ−3,5,6−トリメチルフェニル)メチル]−4−エチルフェノール、2,4−ビス[(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)メチル]−6−メチルフェノール、2,6−ビス[(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)メチル]−4−メチルフェノール、2,4−ビス[(4−ヒドロキシ−3−シクロヘキシルフェニル)メチル]−6−メチルフェノール、2,4−ビス[(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)メチル]−6−シクロヘキシルフェノール、2,4−ビス[(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)メチル]−6−シクロヘキシルフェノール、2,4−ビス[(4−ヒドロキシ−2,3,6−トリメチルフェニル)メチル]−6−シクロヘキシルフェノール、3,6−ビス[(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)メチル]−1,2−ベンゼンジオール、4,6−ビス[(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)メチル]−1,3−ベンゼンジオール、2,4,6−トリス[(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)メチル]−1,3−ベンゼンジオール、2,4,6−トリス[(2−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)メチル]−1,3−ベンゼンジオール、2,2’−メチレンビス[6−[(4/2−ヒドロキシ−2,5/3,6−ジメチルフェニル)メチル]−4−メチルフェノール]、2,2’−メチレンビス[6−[(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)メチル]−4−メチルフェノール]、2,2’−メチレンビス[6−[(4/2−ヒドロキシ−2,3,5/3,4,6−トリメチルフェニル)メチル]−4−メチルフェノール]、2,2’−メチレンビス[6−[(4−ヒドロキシ−2,3,5−トリメチルフェニル)メチル]−4−メチルフェノール]、4,4’−メチレンビス[2−[(2,4−ジヒドロキシフェニル)メチル]−6−メチルフェノール]、4,4’−メチレンビス[2−[(2,4−ジヒドロキシフェニル)メチル]−3,6−ジメチルフェノール]、4,4’−メチレンビス[2−[(2,4−ジヒドロキシ−3−メチルフェニル)メチル]−3,6−ジメチルフェノール]、4,4’−メチレンビス[2−[(2,3,4−トリヒドロキシフェニル)メチル]−3,6−ジメチルフェノール]、6,6’−メチレンビス[4−[(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)メチル]−1,2,3−ベンゼントリオール]、4,4’−シクロヘキシリデンビス[2−シクロヘキシル−6−[(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)メチル]フェノール]、4,4’−シクロヘキシリデンビス[2−シクロヘキシル−6−[(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)メチル]フェノール]、4,4’−シクロヘキシリデンビス[2−シクロヘキシル−6−[(4−ヒドロキシ−2−メチル−5−シクロヘキシルフェニル)メチル]フェノール]、4,4’−シクロヘキシリデンビス[2−シクロヘキシル−6−[(2,3,4−トリヒドロキシフェニル)メチル]フェノール]、4,4’,4’’,4’’’−(1,2−エタンジイリデン)テトラキス(2,6−ジメチルフェノール)、4,4’,4’’,4’’’−(1,4−フェニレンジメチリデン)テトラキス(2,6−ジメチルフェノール)、等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。   Examples of polyhydric phenol compounds are listed below. 4,4 ′-[(3-hydroxyphenyl) methylene] bis (2,6-dimethylphenol), 4,4 ′-[(3-hydroxyphenyl) methylene] bis (2,3,6-trimethylphenol), 4,4 ′-[(4-hydroxyphenyl) methylene] bis (2,6-dimethylphenol), 4,4 ′-[(4-hydroxyphenyl) methylene] bis (2,3,6-trimethylphenol), 4,4 ′-[(2-hydroxy-3-methoxyphenyl) methylene] bis (2,6-dimethylphenol), 4,4 ′-[(4-hydroxy-3-ethoxyphenyl) methylene] bis (2, 3,6-trimethylethylphenol), 4,4 ′-[(3,4-dihydroxyphenyl) methylene] bis (2,6-dimethylphenol), 4,4 ′-[(3,4) Dihydroxyphenyl) methylene] bis (2,3,6-trimethylphenol), 2,2 ′-[(4-hydroxyphenyl) methylene] bis (3,5,6-trimethylphenol), 4,4 ′-[4 -(4-hydroxyphenyl) cyclohexylidene] bis (2,6-dimethylphenol), 4,4 '-[(2-hydroxyphenyl) methylene] -bis (2,3,6-trimethylphenol), 4, 4 ′-[1- [4- [1- (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) -1-methylethyl] phenyl] ethylidene] bis (2,6-dimethylphenol), 4,4 ′-[ 1- [4- [1- (4-Hydroxy-3-fluorophenyl) -1-methylethyl] phenyl] ethylidene] bis (2,6-dimethylphenol), 2,6-bis [ 4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) ethyl] -4-methylphenol, 2,6-bis [(4-hydroxy-2,3,6-trimethylphenyl) methyl] -4-methylphenol, 2,6 -Bis [(4-hydroxy-3,5,6-trimethylphenyl) methyl] -4-ethylphenol, 2,4-bis [(4-hydroxy-3-methylphenyl) methyl] -6-methylphenol, 2 , 6-bis [(4-hydroxy-3-methylphenyl) methyl] -4-methylphenol, 2,4-bis [(4-hydroxy-3-cyclohexylphenyl) methyl] -6-methylphenol, 2,4 -Bis [(4-hydroxy-3-methylphenyl) methyl] -6-cyclohexylphenol, 2,4-bis [(2-hydroxy-5-methylpheny L) methyl] -6-cyclohexylphenol, 2,4-bis [(4-hydroxy-2,3,6-trimethylphenyl) methyl] -6-cyclohexylphenol, 3,6-bis [(4-hydroxy-3 , 5-dimethylphenyl) methyl] -1,2-benzenediol, 4,6-bis [(4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) methyl] -1,3-benzenediol, 2,4,6- Tris [(4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) methyl] -1,3-benzenediol, 2,4,6-tris [(2-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) methyl] -1,3 Benzenediol, 2,2′-methylenebis [6-[(4 / 2-hydroxy-2,5 / 3,6-dimethylphenyl) methyl] -4-methylphenol], 2,2′- Tylene bis [6-[(4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) methyl] -4-methylphenol], 2,2′-methylene bis [6-[(4 / 2-hydroxy-2,3,5 / 3) , 4,6-trimethylphenyl) methyl] -4-methylphenol], 2,2′-methylenebis [6-[(4-hydroxy-2,3,5-trimethylphenyl) methyl] -4-methylphenol], 4,4′-methylenebis [2-[(2,4-dihydroxyphenyl) methyl] -6-methylphenol], 4,4′-methylenebis [2-[(2,4-dihydroxyphenyl) methyl] -3, 6-dimethylphenol], 4,4′-methylenebis [2-[(2,4-dihydroxy-3-methylphenyl) methyl] -3,6-dimethylphenol], 4,4′-me Renbis [2-[(2,3,4-trihydroxyphenyl) methyl] -3,6-dimethylphenol], 6,6′-methylenebis [4-[(4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) methyl ] -1,2,3-benzenetriol], 4,4′-cyclohexylidenebis [2-cyclohexyl-6-[(2-hydroxy-5-methylphenyl) methyl] phenol], 4,4′-cyclohex Silidenebis [2-cyclohexyl-6-[(4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) methyl] phenol], 4,4′-cyclohexylidenebis [2-cyclohexyl-6-[(4-hydroxy- 2-methyl-5-cyclohexylphenyl) methyl] phenol], 4,4′-cyclohexylidenebis [2-cyclohexyl-6-[(2,3 , 4-trihydroxyphenyl) methyl] phenol], 4,4 ′, 4 ″, 4 ′ ″-(1,2-ethanediylidene) tetrakis (2,6-dimethylphenol), 4,4 ′, 4 ′ ', 4' ''-(1,4-phenylenedimethylidene) tetrakis (2,6-dimethylphenol), and the like, but are not limited thereto.

多価フェノール化合物におけるフェノール性水酸基の数は3個以上であれば特に制限はないが、ポリフェニレンエーテル末端が多くなると加熱時の分子量変化が大きくなる可能性があるため、好ましくは3〜6個、さらに好ましくは3〜4個である。
また、多価フェノール化合物における2,6位のアルキル基またはアルキレン基としてはメチル基が好ましい。
The number of phenolic hydroxyl groups in the polyhydric phenol compound is not particularly limited as long as it is 3 or more. However, if the number of polyphenylene ether ends is increased, the molecular weight change during heating may be increased. More preferably, it is 3-4.
Further, the alkyl group or alkylene group at the 2-6 position in the polyhydric phenol compound is preferably a methyl group.

最も好ましい多価フェノール化合物は、4,4’−[(4−ヒドロキシフェニル)メチレン]ビス(2,6−ジメチルフェノール)、4,4’−[(3−ヒドロキシフェニル)メチレン]ビス(2,6−ジメチルフェノール)、4,4’−[(4−ヒドロキシフェニル)メチレン]ビス(2,3,6−トリメチルフェノール)、4,4’−[(3−ヒドロキシフェニル)メチレン]ビス(2,3,6−トリメチルフェノール)、4,4’,4’’,4’’’−(1,4−フェニレンジメチリデン)テトラキス(2,6−ジメチルフェノール)である。   The most preferred polyhydric phenol compounds are 4,4 ′-[(4-hydroxyphenyl) methylene] bis (2,6-dimethylphenol), 4,4 ′-[(3-hydroxyphenyl) methylene] bis (2, 6-dimethylphenol), 4,4 ′-[(4-hydroxyphenyl) methylene] bis (2,3,6-trimethylphenol), 4,4 ′-[(3-hydroxyphenyl) methylene] bis (2, 3,6-trimethylphenol), 4,4 ′, 4 ″, 4 ′ ″-(1,4-phenylenedimethylidene) tetrakis (2,6-dimethylphenol).

本実施形態のポリフェニレンエーテルの重量平均分子量(Mw)は、2,500〜6,000であり、好ましくは2,700〜5,000であり、より好ましくは3,000〜4,700である。重量平均分子量(Mw)が2,500以上であることにより、ポリフェニレンエーテル樹脂としての優れた高周波特性、難燃性、耐熱性を有効に活かすことができる。また、重量平均分子量(Mw)が6,000以下であることにより、汎用溶剤(例えばトルエン、ジクロロメタン、メチルエチルケトン等)への溶解性や他の樹脂との混合性を高めることができる。
なお、重量平均分子量(Mw)は、後述の実施例における測定方法により測定した値とする。
重量平均分子量(Mw)の制御方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、重合時間やモノマー追添時間を調整したり、重合をスラリー重合法により行う場合には、より貧溶媒性の高い溶剤の割合を高めて重量平均分子量(Mw)が小さくなるように制御することができる。
The weight average molecular weight (Mw) of the polyphenylene ether of this embodiment is 2,500 to 6,000, preferably 2,700 to 5,000, and more preferably 3,000 to 4,700. When the weight average molecular weight (Mw) is 2,500 or more, excellent high-frequency characteristics, flame retardancy, and heat resistance as a polyphenylene ether resin can be effectively utilized. Moreover, when the weight average molecular weight (Mw) is 6,000 or less, the solubility in general-purpose solvents (for example, toluene, dichloromethane, methyl ethyl ketone, etc.) and the miscibility with other resins can be improved.
In addition, let a weight average molecular weight (Mw) be the value measured by the measuring method in the below-mentioned Example.
The method for controlling the weight average molecular weight (Mw) is not particularly limited. For example, when the polymerization time or the monomer addition time is adjusted, or when the polymerization is performed by a slurry polymerization method, it is more poorly solvent-soluble. It is possible to control such that the weight average molecular weight (Mw) is decreased by increasing the proportion of the solvent having a high value.

本実施形態のポリフェニレンエーテルの数平均分子量(Mn)に対する重量平均分子量の比(Mw/Mn)は、1.0〜2.0であり、好ましくは1.0〜1.9であり、より好ましくは1.0〜1.8である。数平均分子量に対する重量平均分子量の比が2.0以下であることにより、ポリフェニレンエーテル樹脂としての優れた高周波特性、難燃性、耐熱性を有効に活かしつつ、汎用溶剤への溶解性や他の樹脂との混合性を高めることができる。
数平均分子量に対する重量平均分子量の比の下限値は、1.0以上であれば特に制限されるものではなく、例えば1.3としてもよい。
なお、数平均分子量に対する重量平均分子量の比(Mw/Mn)は、一般に、分子量分布とも称される。
数平均分子量に対する重量平均分子量の比(Mw/Mn)の制御方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリフェニレンエーテルの製造における重合を、スラリー重合法で行うか、溶液重合法で行うか等により制御することができる。
The ratio (Mw / Mn) of the weight average molecular weight to the number average molecular weight (Mn) of the polyphenylene ether of this embodiment is 1.0 to 2.0, preferably 1.0 to 1.9, more preferably. Is 1.0 to 1.8. When the ratio of the weight average molecular weight to the number average molecular weight is 2.0 or less, the high-frequency characteristics, flame retardancy, and heat resistance as a polyphenylene ether resin are effectively utilized, while being soluble in general-purpose solvents and other Mixability with resin can be improved.
The lower limit of the ratio of the weight average molecular weight to the number average molecular weight is not particularly limited as long as it is 1.0 or more, and may be 1.3, for example.
In addition, ratio (Mw / Mn) of the weight average molecular weight with respect to a number average molecular weight is generally also called molecular weight distribution.
The method for controlling the ratio of the weight average molecular weight to the number average molecular weight (Mw / Mn) is not particularly limited. For example, polymerization in the production of polyphenylene ether is performed by slurry polymerization or by solution polymerization. It can be controlled depending on whether it is performed.

本実施形態のポリフェニレンエーテルについて、特に限定されないが、次の加熱条件(加熱温度:230℃、加熱時間:10分、加熱圧力:10MPa)での加熱の前後の重量平均分子量の差は、1000以下であることが好ましく、より好ましくは700以下であり、さらに好ましくは500以下である。前記加熱条件での加熱の前後の重量平均分子量の差の下限値は、特に限定されないが、0以上であればよい。前記加熱条件での加熱の前後の重量平均分子量の差が前記範囲内であると、加熱加工による分子量の上昇が抑制されており、溶剤への溶解性やガラス転移温度等の変動が小さいため、ポリフェニレンエーテルの加熱加工時の物性予測を容易にし作業性も向上させることができる。
上述するように、ポリフェニレンエーテルは、一般に、加熱加工により分子量が上昇するため、加熱の前後の重量平均分子量の差は、加熱後の重量平均分子量の値から加熱前の重量平均分子量の値を差し引くことで求めることができる。しかし、測定誤差などが生じ得るため、大きい方の重量平均分子量の値から小さい方の重量平均分子量の値を差し引いて求めればよい。
なお、前記加熱条件での加熱は、例えば、圧縮成形機等を用いて行うことができる。ここで、加熱時間は、圧縮成形機等の装置の温度が230℃に達してからの加熱時間とする。加熱圧力は、ゲージ圧であり、ポリフェニレンエーテルに加わる圧力が10MPaであればよい。
Although it does not specifically limit about the polyphenylene ether of this embodiment, The difference of the weight average molecular weight before and behind the heating on the following heating conditions (heating temperature: 230 degreeC, heating time: 10 minutes, heating pressure: 10 MPa) is 1000 or less. Preferably, it is 700 or less, more preferably 500 or less. The lower limit of the difference in weight average molecular weight before and after heating under the above heating conditions is not particularly limited, but may be 0 or more. When the difference in weight average molecular weight before and after heating under the heating conditions is within the above range, the increase in molecular weight due to heat processing is suppressed, and the variation in solubility in the solvent and glass transition temperature is small. It is easy to predict the physical properties of polyphenylene ether during heat processing, and workability can be improved.
As described above, since the molecular weight of polyphenylene ether generally increases due to heat processing, the difference in weight average molecular weight before and after heating subtracts the value of weight average molecular weight before heating from the value of weight average molecular weight after heating. Can be obtained. However, since a measurement error or the like may occur, it may be obtained by subtracting the smaller weight average molecular weight value from the larger weight average molecular weight value.
In addition, the heating on the said heating conditions can be performed using a compression molding machine etc., for example. Here, the heating time is a heating time after the temperature of an apparatus such as a compression molding machine reaches 230 ° C. The heating pressure is a gauge pressure, and the pressure applied to the polyphenylene ether may be 10 MPa.

本実施形態のポリフェニレンエーテルは、分子量13,000以上の高分子量成分の含有量が8.0質量%以下であることが好ましく、より好ましくは6.0質量%以下であり、さらに好ましくは5.0質量%以下である。高分子量成分の含有量の上限値がこの範囲であると、ポリフェニレンエーテルの汎用溶剤への溶解性がより優れるとともに、他の樹脂との混合性を効果的に高めることができる。また、加熱加工により、ポリフェニレンエーテル末端に結合しているアミン等が脱離し、分子量が増加する場合、高分子量成分を多く含む程、分子量変化が大きくなる傾向があるため、高分子量成分の含有量はこの範囲であることが好ましい。
なお、分子量13,000以上の高分子量成分の含有量の下限値は、特に限定されず、0質量%以上であればよく、より低いこと、すなわち、0質量%に近い程が好ましい。
In the polyphenylene ether of this embodiment, the content of a high molecular weight component having a molecular weight of 13,000 or more is preferably 8.0% by mass or less, more preferably 6.0% by mass or less, and still more preferably 5. 0% by mass or less. When the upper limit value of the content of the high molecular weight component is within this range, the solubility of polyphenylene ether in a general-purpose solvent is more excellent, and the miscibility with other resins can be effectively enhanced. In addition, when the amine bonded to the polyphenylene ether terminal is removed by heat processing and the molecular weight increases, the higher the molecular weight component, the greater the change in molecular weight. Is preferably within this range.
The lower limit of the content of the high molecular weight component having a molecular weight of 13,000 or more is not particularly limited, and may be 0% by mass or more, and is preferably lower, that is, closer to 0% by mass.

本実施形態のポリフェニレンエーテルは、樹脂の純度を高める観点から、分子量500未満の低分子量成分の含有量が3.0質量%以下であることが好ましく、より好ましくは2.0質量%以下であり、さらに好ましくは1.0質量%以下である。低分子量成分の含有量の上限値がこの範囲であると、所望でない数量体(オリゴマー)の含有量が低い高純度のポリフェニレンエーテルであり、加熱加工による物性の低下を抑制することができる。
なお、分子量500未満の低分子量成分の含有量の下限値は、特に限定されず、0質量%以上であればよく、より低いこと、すなわち、0質量%に近い程が好ましい。
In the polyphenylene ether of the present embodiment, the content of the low molecular weight component having a molecular weight of less than 500 is preferably 3.0% by mass or less, more preferably 2.0% by mass or less from the viewpoint of increasing the purity of the resin. More preferably, it is 1.0 mass% or less. When the upper limit of the content of the low molecular weight component is within this range, it is a high-purity polyphenylene ether having a low content of undesired quanta (oligomer), and it is possible to suppress deterioration of physical properties due to heat processing.
The lower limit of the content of the low molecular weight component having a molecular weight of less than 500 is not particularly limited and may be 0% by mass or more, and is preferably lower, that is, closer to 0% by mass.

本実施形態のポリフェニレンエーテルについて、上記分子量は、ポリスチレン換算分子量であり、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定することができる。また、高分子量成分、及び低分子量成分の含有量は、GPCにより得られた分子量分布を示す曲線に基づくピーク面積の割合から算出することが出来る。
なお、ポリフェニレンエーテルのポリスチレン換算分子量、並びに高分子量成分及び低分子量成分の含有量は、より具体的には、後述の実施例記載の方法で求めることができる。
About the polyphenylene ether of this embodiment, the said molecular weight is a polystyrene conversion molecular weight, and can be measured by a gel permeation chromatography (GPC). Moreover, content of a high molecular weight component and a low molecular weight component can be calculated from the ratio of the peak area based on the curve which shows the molecular weight distribution obtained by GPC.
In addition, the polystyrene conversion molecular weight of polyphenylene ether, and the contents of the high molecular weight component and the low molecular weight component can be more specifically determined by the methods described in the examples below.

本実施形態のポリフェニレンエーテルの製造方法において、分子量13,000以上の高分子量成分と分子量500未満の低分子量成分を特定含有量に制御する方法は、特に限定されるものではないが、例えば、重合溶剤や洗浄溶剤における貧溶剤と良溶剤との比率を調整することや、洗浄溶剤の量や洗浄回数を増減すること等を挙げることができる。   In the method for producing polyphenylene ether of the present embodiment, a method for controlling the high molecular weight component having a molecular weight of 13,000 or more and the low molecular weight component having a molecular weight of less than 500 to a specific content is not particularly limited. Examples include adjusting the ratio of the poor solvent and the good solvent in the solvent and the cleaning solvent, and increasing or decreasing the amount of the cleaning solvent and the number of times of cleaning.

ここで、本実施形態のポリフェニレンエーテルは、一般式(1)及び一般式(2)で表される末端基の合計数が、樹脂を構成するフェニレンエーテルユニット100個あたり0.8個以下である。

Figure 2019189686
Figure 2019189686
Here, in the polyphenylene ether of this embodiment, the total number of terminal groups represented by the general formula (1) and the general formula (2) is 0.8 or less per 100 phenylene ether units constituting the resin. .
Figure 2019189686
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上記式(1)中、R1〜R3は、各々独立に、水素原子、アルキル基、置換アルキル基、ハロゲン基、アリール基、及び置換アリール基からなる群より選択される。R4、R5は、水素原子である。R6は、アルキル基、置換アルキル基、アルケニル基、置換アルケニル基,アリール基、及び置換アリール基からなる群より選択される。
また、R1〜R3は、水素原子又はアルキル基であることが好ましく、より好ましくはR1及びR3が水素であり、R2がアルキル基である。R6は、アルキル基又は置換アルキル基であることが好ましく、より好ましくはアルキル基である。
In the above formula (1), R 1 to R 3 are each independently selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, a halogen group, an aryl group, and a substituted aryl group. R 4 and R 5 are hydrogen atoms. R 6 is selected from the group consisting of alkyl groups, substituted alkyl groups, alkenyl groups, substituted alkenyl groups, aryl groups, and substituted aryl groups.
R 1 to R 3 are preferably a hydrogen atom or an alkyl group, more preferably R 1 and R 3 are hydrogen, and R 2 is an alkyl group. R 6 is preferably an alkyl group or a substituted alkyl group, and more preferably an alkyl group.

上記式(2)中、R1〜R5は、一般式(1)について定義したものと同じであり、R7、R8は、各々独立に、水素原子、アルキル基、置換アルキル基、アリール基、及び置換アリール基からなる群より選択されるが、同時に水素原子であることはない。
また、R7、R8は、アルキル基又はアリール基であることが好ましく、より好ましくはアルキル基である。
In the above formula (2), R 1 to R 5 are the same as those defined for the general formula (1), and R 7 and R 8 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, an aryl Selected from the group consisting of a group and a substituted aryl group, but not simultaneously a hydrogen atom.
R 7 and R 8 are preferably an alkyl group or an aryl group, more preferably an alkyl group.

前記式(1)(2)中、R1〜R3及びR6〜R8においてアルキル基が選択可能であるところ、アルキル基としては、炭素数が好ましくは1〜6、より好ましくは1〜3の、直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を示すものとし、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、ペンチル、ヘキシル等が挙げられ、メチル又はエチルが好ましく、メチルがより好ましい。
前記式(1)(2)中、R1〜R3及びR6〜R8において置換アルキル基、置換アルケニル基又は置換アリール基が選択可能であるところ、ここでいう置換とは、各基において置換可能な位置で1又は2以上の置換基で置換されていてもよいことを意味する。
In the formulas (1) and (2), an alkyl group can be selected in R 1 to R 3 and R 6 to R 8 , and the alkyl group preferably has 1 to 6 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms. 3, a linear or branched alkyl group, for example, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, etc. Ethyl is preferred and methyl is more preferred.
In the above formulas (1) and (2), in R 1 to R 3 and R 6 to R 8 , a substituted alkyl group, a substituted alkenyl group, or a substituted aryl group can be selected. It means that it may be substituted with one or more substituents at substitutable positions.

このような置換基としては、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等)、炭素数1〜6のアルキル基(例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、ペンチル、ヘキシル等)、アリール基(例えば、フェニル、ナフチル等)、アルケニル基(例えば、エテニル、1−プロペニル、2−プロペニル等)、アルキニル基(例えば、エチニル、1−プロピニル、2−プロピニル等)、アラルキル基(例えば、ベンジル、フェネチル等)、アルコキシ基(例えば、メトキシ、エトキシ等)等が挙げられる。   Examples of such a substituent include a halogen atom (for example, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, etc.), an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (for example, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, sec-butyl). , Tert-butyl, pentyl, hexyl, etc.), aryl groups (eg, phenyl, naphthyl, etc.), alkenyl groups (eg, ethenyl, 1-propenyl, 2-propenyl, etc.), alkynyl groups (eg, ethynyl, 1-propynyl, etc.) 2-propynyl etc.), aralkyl groups (eg benzyl, phenethyl etc.), alkoxy groups (eg methoxy, ethoxy etc.) and the like.

本実施形態のポリフェニレンエーテルにおいて、一般式(1)及び一般式(2)で表される末端基の合計数が、樹脂を構成するフェニレンエーテルユニット100個あたり0.8個以下とすることにより、加熱加工時の作業性や物性予測を向上させることができる。
具体的には、末端基の合計数を所定の範囲とすることにより、加熱加工時に当該末端が反応してポリフェニレンエーテルの分子量が上昇するのを抑制することができる。それゆえに、溶剤への溶解性やガラス転移温度の変化を抑制することができ、加熱加工時の作業性や物性予測を向上させることができる。
また、特に一般式(2)で表される末端基のアミノ基は、加熱加工時に脱離することにより、加熱加工時の臭気となり作業性の悪化につながり得る。それゆえに、末端基の合計数、特に一般式(2)で表される末端基の数を所定の範囲とすることにより、加熱加工時の臭気を抑えることができ、加熱加工時の作業性を向上させることができる。
In the polyphenylene ether of the present embodiment, the total number of terminal groups represented by the general formula (1) and the general formula (2) is 0.8 or less per 100 phenylene ether units constituting the resin. Workability and physical property prediction during heat processing can be improved.
Specifically, by setting the total number of terminal groups within a predetermined range, it is possible to suppress an increase in the molecular weight of the polyphenylene ether due to reaction of the terminals during heat processing. Therefore, it is possible to suppress changes in solubility in a solvent and glass transition temperature, and it is possible to improve workability and physical property prediction during heat processing.
In particular, the amino group of the terminal group represented by the general formula (2) is eliminated at the time of heat processing, and becomes an odor at the time of heat processing, which may lead to deterioration of workability. Therefore, by setting the total number of terminal groups, particularly the number of terminal groups represented by the general formula (2) within a predetermined range, it is possible to suppress odor during heat processing, and to improve workability during heat processing. Can be improved.

また、一般式(1)及び一般式(2)で表される末端基の合計数は、好ましくは、構成するフェニレンエーテルユニット100個あたり0.6個以下であり、より好ましくは0.4個以下である。   In addition, the total number of terminal groups represented by the general formula (1) and the general formula (2) is preferably 0.6 or less, more preferably 0.4 per 100 phenylene ether units. It is as follows.

なお、一般式(1)及び一般式(2)で表される末端基の合計数は、加熱加工時の作業性や物性予測を向上させる観点から、ポリフェニレンエーテルにおいて少なければ少ない程好ましいが、より優れた色調のポリフェニレンエーテルを得る観点からは、末端基の合計数が、構成するフェニレンエーテルユニット100個あたり0個超であることが好ましく、より好ましくは0.01個以上である。より具体的には、重合時のポリフェニレンエーテル中間体は、その末端の芳香環に付加する置換基が活性化し副反応を起こすことがあり、それによりポリフェニレンエーテルが着色することがある。しかし、重合時のポリフェニレンエーテル中間体の活性化部位に、例えば、溶剤等が付加(例えば、アルコキシ又はアミンが付加)すれば、着色の原因となる副反応を抑制することができる。即ち、末端基の合計数が、構成するフェニレンエーテルユニット100個あたり0個である場合には着色の原因となる副反応が生じる一方、末端基の合計数が、構成するフェニレンエーテルユニット100個あたり0個超であれば、着色の原因となる副反応を抑制することができる。   The total number of terminal groups represented by general formula (1) and general formula (2) is preferably as small as possible in polyphenylene ether from the viewpoint of improving workability and physical property prediction during heat processing, From the viewpoint of obtaining a polyphenylene ether having an excellent color tone, the total number of terminal groups is preferably more than 0 per 100 phenylene ether units constituting the end group, and more preferably 0.01 or more. More specifically, in the polyphenylene ether intermediate during polymerization, a substituent added to the aromatic ring at the terminal may be activated to cause a side reaction, thereby causing the polyphenylene ether to be colored. However, if, for example, a solvent or the like is added to the activated site of the polyphenylene ether intermediate during polymerization (for example, alkoxy or amine is added), side reactions that cause coloring can be suppressed. That is, when the total number of terminal groups is 0 per 100 constituting phenylene ether units, side reactions that cause coloration occur, while the total number of end groups is per 100 constituting phenylene ether units. If it exceeds 0, the side reaction which causes coloring can be suppressed.

また、前記末端基の合計数が、構成するフェニレンエーテルユニット100個あたり0.01個未満の場合には、上記の加熱加工時の分子量の変化や臭気の発生が生じにくくなることから、前記末端基の合計数を0.01個以上とすることができる。
ポリフェニレンエーテル末端のアルコキシ基が置換したユニット(一般式(1))及びアミノ基が置換したユニット(一般式(2))の割合は、後述する実施例に記載の方法で1H−NMR等によって算出される。
In addition, when the total number of the terminal groups is less than 0.01 per 100 phenylene ether units constituting the terminal group, it is difficult to cause a change in molecular weight or generation of odor during the heat processing. The total number of groups can be 0.01 or more.
The ratio of the unit substituted with the alkoxy group at the end of the polyphenylene ether (general formula (1)) and the unit substituted with the amino group (general formula (2)) is determined by 1 H-NMR or the like according to the method described in the examples described later. Calculated.

上記の一般式(1)及び一般式(2)で表される末端基の合計数の制御方法は、後述するように、ポリフェニレンエーテルの製造方法の重合工程において、重合溶剤として、炭素数が1〜10個のアルコール溶剤を少なくとも一種類使用し、重合触媒として、第1級アミン及び第2級モノアミンを実質的に含有しないアミン化合物を使用することが挙げられる。また、上記の一般式(1)で表される末端基の合計数の制御方法は、重合時間の延長、酸素供給量の増加、または高温での重合により、当該末端基の数が増加するように制御することができる。また、上記の一般式(2)で表される末端基の合計数の制御方法は、触媒成分としてのアミン化合物の添加量を増加させたり、アミン化合物の中でも触媒能が高いものを選択したりすることにより、当該末端基の数が増加するように制御することができる。   As described later, the method for controlling the total number of terminal groups represented by the above general formula (1) and general formula (2) has a carbon number of 1 as a polymerization solvent in the polymerization step of the polyphenylene ether production method. It is mentioned that at least one kind of 10 to 10 alcohol solvents is used, and an amine compound substantially free of primary amine and secondary monoamine is used as a polymerization catalyst. The method for controlling the total number of end groups represented by the general formula (1) is such that the number of end groups increases by extending the polymerization time, increasing the oxygen supply amount, or polymerizing at a high temperature. Can be controlled. In addition, the method for controlling the total number of terminal groups represented by the above general formula (2) increases the amount of amine compound added as a catalyst component, or selects an amine compound having a high catalytic ability. By doing so, the number of the terminal groups can be controlled to increase.

ここで、本実施形態のポリフェニレンエーテルにおいては、上記一般式(2)で表される末端基の合計数が、構成するフェニレンエーテルユニット100個あたり0.1個以下であることが好ましく、より好ましくは0.01個以下であり、さらに好ましくは実質的に0個であり、最も好ましくは0個である。これにより、当該末端基が加熱加工時に反応してポリフェニレンエーテルの分子量が上昇するのを抑制しつつ、加熱加工時に臭気をより抑制することができる。ここで「実質的に」とは、本実施形態のポリフェニレンエーテルの効果を阻害しない程度には含んでもよいことを意味するが、より具体的には、意図的に加えられる上記一般式(2)で表される末端基を有するポリフェニレンエーテルを含まないことを意味する。   Here, in the polyphenylene ether of the present embodiment, the total number of terminal groups represented by the general formula (2) is preferably 0.1 or less per 100 phenylene ether units constituting, more preferably Is 0.01 or less, more preferably substantially 0, and most preferably 0. Thereby, the odor can be further suppressed during the heat processing while suppressing the molecular weight of the polyphenylene ether from reacting during the heat processing. Here, “substantially” means that the polyphenylene ether of the present embodiment may be contained to the extent that it does not inhibit the effect, but more specifically, the above-mentioned general formula (2) added intentionally. It means that polyphenylene ether having a terminal group represented by the formula is not included.

ポリフェニレンエーテルの純度の指標としては、残存窒素量が利用できる。ポリフェニレンエーテル中の残存窒素量を確認することで、ポリフェニレンエーテル中のアミン成分などの加熱加工時の臭気の原因となる不純物を確認することができる。残存窒素量は、窒素測定装置により定量することができ、具体的には、後述する実施例に記載の方法で求めることができる。
残存窒素量は、加熱加工時の臭気の原因となることから、ポリフェニレンエーテル中に300質量ppm以下であることが好ましく、より好ましくは250質量ppm以下であり、さらに好ましくは200質量ppm以下である。
As an indicator of the purity of polyphenylene ether, the amount of residual nitrogen can be used. By confirming the amount of residual nitrogen in the polyphenylene ether, impurities that cause odors during heat processing such as amine components in the polyphenylene ether can be confirmed. The amount of residual nitrogen can be quantified with a nitrogen measuring device, and specifically can be determined by the method described in the examples described later.
The residual nitrogen amount is preferably 300 mass ppm or less in the polyphenylene ether, more preferably 250 mass ppm or less, and even more preferably 200 mass ppm or less in the polyphenylene ether because it causes odor during heat processing. .

総揮発分も同様に加熱加工時の臭気の原因となることから、ポリフェニレンエーテル中の総揮発分は、ポリフェニレンエーテル100質量%に対して0.5質量%未満であることが好ましく、より好ましくは0.1質量%未満であり、さらに好ましくは0質量%である。
なお、総揮発分は、具体的には、後述する実施例に記載の方法で求めることができる。
Similarly, since the total volatile content also causes odor during heat processing, the total volatile content in polyphenylene ether is preferably less than 0.5% by mass, more preferably 100% by mass of polyphenylene ether. It is less than 0.1% by mass, and more preferably 0% by mass.
The total volatile content can be specifically obtained by the method described in Examples described later.

カラーインデックス(C.I)値は、大きいほどポリフェニレンエーテルが着色していることを示している。本実施形態のポリフェニレンエーテルは、カラーインデックス値が、調色性の観点から1.0以下であることが好ましく、より好ましくは0.6以下であり、さらに好ましくは0.5以下である。
なお、C.I値は、後述する実施例に記載の方法で求めることができる。
The larger the color index (C.I) value, the more colored the polyphenylene ether. The polyphenylene ether of the present embodiment preferably has a color index value of 1.0 or less, more preferably 0.6 or less, and even more preferably 0.5 or less, from the viewpoint of toning properties.
Note that C.I. The I value can be obtained by the method described in Examples described later.

ここで、本実施形態のポリフェニレンエーテルは、粉体状、粒体状のいずれの形態でもよいが、好ましくは粉体状である。本実施形態のポリフェニレンエーテルが粉体状である場合には、溶剤への溶解時間短縮と取扱い性の観点より、平均粒径が500μm〜5μmであることが好ましい。
なお、前記平均粒径は、レーザー回折散乱法で測定した体積平均粒子径の粒度分布の累積曲線から求めた中央累積値(メジアン径)とする。より具体的には、後述の実施例に記載の方法で求めることができる。
Here, the polyphenylene ether of the present embodiment may be either powdery or granular, but is preferably powdery. When the polyphenylene ether of this embodiment is in a powder form, the average particle size is preferably 500 μm to 5 μm from the viewpoint of shortening the dissolution time in a solvent and handling properties.
In addition, let the said average particle diameter be the median cumulative value (median diameter) calculated | required from the cumulative curve of the particle size distribution of the volume average particle diameter measured by the laser diffraction scattering method. More specifically, it can be determined by the method described in Examples described later.

〔ポリフェニレンエーテルの製造方法〕
本実施形態のポリフェニレンエーテルの製造方法は、特に限定されるものではないが、ポリフェニレンエーテルの重合工程において、重合溶剤として、炭素数が1〜10個のアルコール溶剤を少なくとも一種類使用し、重合触媒として、第1級アミン及び第2級モノアミンを実質的に含有しないアミン化合物を使用することが好ましい。当該製造方法により、加熱加工時の作業性や物性予測を向上させた低分子量のポリフェニレンエーテルを得ることができる。
[Production method of polyphenylene ether]
The method for producing the polyphenylene ether of the present embodiment is not particularly limited, but in the polyphenylene ether polymerization step, at least one alcohol solvent having 1 to 10 carbon atoms is used as a polymerization solvent, and a polymerization catalyst is used. As an amine compound, it is preferable to use an amine compound substantially free of a primary amine and a secondary monoamine. By this production method, a low molecular weight polyphenylene ether having improved workability and physical property prediction during heat processing can be obtained.

〔〔重合工程〕〕
ここで、本実施形態のポリフェニレンエーテルの製造方法では、重合工程において、重合溶剤としてアルコール溶剤を用いることが好ましいところ、当該重合工程においてアルコール溶剤を用いることにより、得られたポリフェニレンエーテル中に溶剤が残留しにくく揮発成分を低減することができる。それゆえに、ポリフェニレンエーテルの加熱加工時の臭気を抑制し、加熱加工時の作業性を向上させることができる。
なお、ポリフェニレンエーテルの重合工程において、重合溶剤として、アルコール溶剤に替えて、例えば、ポリフェニレンエーテルと親和性が比較的高い芳香族炭化水素を用いた場合には、得られたポリフェニレンエーテル中の溶剤を十分に除去することが困難であり、残留揮発成分が高くなることがある。また、比較的高い芳香族炭化水素を用いた場合には、重合生成物が溶液状態で得られるポリフェニレンエーテル中に数量体(オリゴマー)が多く含まれる傾向があり、ポリフェニレンエーテルの加熱加工時に物性が低下する虞がある。
[[Polymerization step]]
Here, in the method for producing polyphenylene ether of the present embodiment, it is preferable to use an alcohol solvent as a polymerization solvent in the polymerization step. By using an alcohol solvent in the polymerization step, the solvent is contained in the obtained polyphenylene ether. It is difficult to remain and volatile components can be reduced. Therefore, the odor at the time of heat processing of polyphenylene ether can be suppressed, and the workability at the time of heat processing can be improved.
In the polymerization process of polyphenylene ether, instead of an alcohol solvent as a polymerization solvent, for example, when an aromatic hydrocarbon having a relatively high affinity with polyphenylene ether is used, the solvent in the obtained polyphenylene ether is changed. It is difficult to remove sufficiently, and the residual volatile components may become high. In addition, when relatively high aromatic hydrocarbons are used, the polyphenylene ether obtained in a solution state of the polymerization product tends to contain many quantifiers (oligomers). May decrease.

本実施形態のポリフェニレンエーテルの製造方法では、重合工程において、重合溶剤としてポリフェニレンエーテルの良溶剤が、重合溶剤100質量%中において5質量%以下であることが好ましく、より好ましくは2質量%以下であり、さらに好ましくは1質量%以下であり、特に好ましくは0質量%である。重合溶剤中の良溶剤の含有量が前記範囲内であると、ポリフェニレンエーテルの加熱加工時の臭気を抑制し、加熱加工時の作業性を向上させることができる。
ここで、ポリフェニレンエーテルの良溶剤とは、ポリフェニレンエーテルを溶解させることができる溶剤であり、このような溶剤を例示すると、ベンゼン、トルエン、キシレン(o−、m−、p−の各異性体を含む)、エチルベンゼン、スチレン等の芳香族炭化水素;クロロホルム、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素;ニトロベンゼンのようなニトロ化合物等が挙げられる。また、若干の貧溶剤性を持ってはいるものの良溶剤に分類されるものとしては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン等の脂肪族炭化水素類;酢酸エチル、ギ酸エチル等のエステル類;テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル等のエーテル類;ジメチルスルホキシド等が例示される。
In the method for producing polyphenylene ether of the present embodiment, in the polymerization step, the good solvent of polyphenylene ether as the polymerization solvent is preferably 5% by mass or less, more preferably 2% by mass or less in 100% by mass of the polymerization solvent. More preferably 1% by mass or less, and particularly preferably 0% by mass. When the content of the good solvent in the polymerization solvent is within the above range, the odor during the heat processing of polyphenylene ether can be suppressed, and the workability during the heat processing can be improved.
Here, the good solvent of polyphenylene ether is a solvent that can dissolve polyphenylene ether. Examples of such solvents include benzene, toluene, xylene (o-, m-, and p-isomers). And aromatic hydrocarbons such as ethylbenzene and styrene; halogenated hydrocarbons such as chloroform, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, chlorobenzene and dichlorobenzene; and nitro compounds such as nitrobenzene. In addition, although they have some poor solvent properties, those classified as good solvents include aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, cyclohexane and cycloheptane; esters such as ethyl acetate and ethyl formate Ethers such as tetrahydrofuran and diethyl ether; dimethyl sulfoxide and the like.

本実施形態のポリフェニレンエーテルの製造方法では、重合工程において、重合溶剤としてアルコール溶剤のみからなるものを用いることが好ましいが、例えば、ポリフェニレンエーテルの貧溶剤(アルコール溶剤以外)が、重合溶剤中において10質量%以下、好ましくは5質量%以下であれば含有していてもよい。
なお、ポリフェニレンエーテルの貧溶剤とは、ポリフェニレンエーテルを全く溶解しないか、わずかに溶解できる溶剤であり、例えば、エーテル類、ケトン類等である。
In the method for producing polyphenylene ether of the present embodiment, it is preferable to use a solvent consisting only of an alcohol solvent as a polymerization solvent in the polymerization step. For example, a polyphenylene ether poor solvent (other than an alcohol solvent) is 10% in the polymerization solvent. It may be contained if it is not more than mass%, preferably not more than 5 mass%.
In addition, the poor solvent of polyphenylene ether is a solvent which does not dissolve polyphenylene ether at all or can be slightly dissolved, and examples thereof include ethers and ketones.

本実施形態のポリフェニレンエーテルの製造方法では、重合溶剤として、炭素数が1〜10個のアルコール溶剤を少なくとも1種類含むものを用いることが好ましく、炭素数が1〜10個のアルコール溶剤少なくとも1種類からなるものがより好ましい。炭素数が1〜10個のアルコール溶剤としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール等が好ましく、より好ましくは、メタノールである。中でも、前記アルコール溶剤としては、アルコール溶剤100質量%中にメタノールを50〜100質量%含有し、炭素数が2〜10個のアルコールを0〜50質量%含有するものが好ましい。   In the method for producing polyphenylene ether of this embodiment, it is preferable to use a polymerization solvent containing at least one alcohol solvent having 1 to 10 carbon atoms, and at least one alcohol solvent having 1 to 10 carbon atoms. More preferably, it consists of As the alcohol solvent having 1 to 10 carbon atoms, methanol, ethanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol and the like are preferable, and methanol is more preferable. Especially, as said alcohol solvent, what contains 50-100 mass% of methanol in 100 mass% of alcohol solvents, and contains 0-50 mass% of C2-C10 alcohol is preferable.

本実施形態で用いられる重合触媒としては、一般的にポリフェニレンエーテルの製造に用いることが可能な公知の触媒系を使用できる。一般的に知られている触媒系としては、酸化還元能を有する遷移金属イオンと当該遷移金属イオンと錯形成可能なアミン化合物からなるものが知られており、例えば、銅化合物とアミン化合物からなる触媒系、マンガン化合物とアミン化合物からなる触媒系、コバルト化合物とアミン化合物からなる触媒系、等である。重合反応は若干のアルカリ性条件下で効率よく進行するため、ここに若干のアルカリもしくは更なるアミン化合物を加えることもある。   As the polymerization catalyst used in the present embodiment, a known catalyst system that can be generally used for production of polyphenylene ether can be used. As a generally known catalyst system, one comprising a transition metal ion having oxidation-reduction ability and an amine compound capable of complexing with the transition metal ion is known. For example, the catalyst system comprises a copper compound and an amine compound. A catalyst system, a catalyst system comprising a manganese compound and an amine compound, a catalyst system comprising a cobalt compound and an amine compound, and the like. Since the polymerization reaction proceeds efficiently under some alkaline conditions, some alkali or further amine compound may be added thereto.

本実施形態で好適に使用される重合触媒は、触媒の構成成分として銅化合物、ハロゲン化合物並びに第1級アミン及び第2級モノアミンを実質的に含有しないアミン化合物からなる触媒であり、より好ましくは、アミン化合物として一般式(5)で表されるジアミン化合物を含む触媒である。重合触媒として第1級アミンまたは第2級モノアミンを含有するアミン化合物を用いると、重合後に得られるポリフェニレンエーテルの末端に、第1級アミン又は第2級モノアミンが付加して、先述の一般式(2)で表される末端基が生じることがあるが、本実施形態において、重合触媒として第1級アミン及び第2級モノアミンを実質的に含有しないアミン化合物を使用することにより、重合後に得られるポリフェニレンエーテルの末端において、先述の一般式(2)で表される末端基が生じることを防ぐことができる。したがって、重合後に得られるポリフェニレンエーテルについて、加熱加工時の作業性や物性予測を向上させることができる。   The polymerization catalyst suitably used in the present embodiment is a catalyst comprising a copper compound, a halogen compound, and an amine compound substantially free of a primary amine and a secondary monoamine as a constituent component of the catalyst, more preferably And a catalyst containing a diamine compound represented by the general formula (5) as an amine compound. When an amine compound containing a primary amine or a secondary monoamine is used as the polymerization catalyst, the primary amine or secondary monoamine is added to the terminal of the polyphenylene ether obtained after the polymerization, and the general formula ( The end group represented by 2) may be produced, and in the present embodiment, it is obtained after polymerization by using an amine compound substantially free of a primary amine and a secondary monoamine as a polymerization catalyst. It is possible to prevent the terminal group represented by the general formula (2) described above from occurring at the terminal of the polyphenylene ether. Therefore, workability and physical property prediction at the time of heat processing can be improved for the polyphenylene ether obtained after polymerization.

Figure 2019189686
(式中、R13,R14,R15,R16は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1から6の直鎖状または分岐状アルキル基であり、全てが同時に水素原子ではない。R17は、炭素数2から5の直鎖状またはメチル分岐を持つアルキレン基である。)
Figure 2019189686
(In the formula, R 13 , R 14 , R 15 , and R 16 are each independently a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and all are not hydrogen atoms at the same time. 17 is a C2-C5 linear or methyl branched alkylene group.)

ここで述べられた触媒成分の銅化合物の例を列挙する。好適な銅化合物としては、第一銅化合物、第二銅化合物またはそれらの混合物を使用することができる。第二銅化合物としては、例えば、塩化第二銅、臭化第二銅、硫酸第二銅、硝酸第二銅等を例示することができる。また、第一銅化合物としては、例えば、塩化第一銅、臭化第一銅、硫酸第一銅、硝酸第一銅等を例示することができる。これらの中で特に好ましい金属化合物は、塩化第一銅、塩化第二銅、臭化第一銅、臭化第二銅である。またこれらの銅塩は、酸化物(例えば酸化第一銅)、炭酸塩、水酸化物等と対応するハロゲンまたは酸から使用時に合成しても良い。しばしば用いられる方法は、先に例示の酸化第一銅とハロゲン化水素(またはハロゲン化水素の溶液)を混合して作成する方法である。   Examples of the copper compounds of the catalyst component described here are listed. As a suitable copper compound, a cuprous compound, a cupric compound or a mixture thereof can be used. Examples of the cupric compound include cupric chloride, cupric bromide, cupric sulfate, and cupric nitrate. Moreover, as a cuprous compound, cuprous chloride, cuprous bromide, cuprous sulfate, cuprous nitrate, etc. can be illustrated, for example. Among these, particularly preferred metal compounds are cuprous chloride, cupric chloride, cuprous bromide, and cupric bromide. These copper salts may be synthesized at the time of use from a halogen or an acid corresponding to an oxide (for example, cuprous oxide), carbonate, hydroxide or the like. The method often used is a method of preparing a mixture of the above-described cuprous oxide and hydrogen halide (or a solution of hydrogen halide).

ハロゲン化合物としては、例えば、塩化水素、臭化水素、ヨウ化水素、塩化ナトリウム、臭化ナトリウム、ヨウ化ナトリウム、塩化カリウム、臭化カリウム、ヨウ化カリウム、塩化テトラメチルアンモニウム、臭化テトラメチルアンモニウム、ヨウ化テトラメチルアンモニウム、塩化テトラエチルアンモニウム、臭化テトラエチルアンモニウム、ヨウ化テトラエチルアンモニウム等である。また、これらは、水溶液や適当な溶剤を用いた溶液として使用できる。これらのハロゲン化合物は、成分として単独でも用いられるし、2種類以上組み合わせて用いても良い。好ましいハロゲン化合物は、塩化水素の水溶液、臭化水素の水溶液である。
これらの化合物の使用量は、特に限定されないが、銅原子のモル量に対してハロゲン原子として2倍以上20倍以下が好ましく、使用されるフェノール化合物100モルに対して好ましい銅原子の使用量としては0.02モルから0.6モルの範囲である。
Examples of the halogen compound include hydrogen chloride, hydrogen bromide, hydrogen iodide, sodium chloride, sodium bromide, sodium iodide, potassium chloride, potassium bromide, potassium iodide, tetramethylammonium chloride, and tetramethylammonium bromide. Tetramethylammonium iodide, tetraethylammonium chloride, tetraethylammonium bromide, tetraethylammonium iodide and the like. These can be used as an aqueous solution or a solution using an appropriate solvent. These halogen compounds may be used alone as a component or in combination of two or more. Preferred halogen compounds are an aqueous solution of hydrogen chloride and an aqueous solution of hydrogen bromide.
Although the usage-amount of these compounds is not specifically limited, 2 times or more and 20 times or less are preferable as a halogen atom with respect to the molar amount of a copper atom, As preferable usage-amount of a copper atom with respect to 100 mol of phenol compounds to be used Is in the range of 0.02 to 0.6 mol.

次に触媒成分のジアミン化合物の例を列挙する。例えば、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’−トリメチルエチレンジアミン、N,N’−ジメチルエチレンジアミン、N,N−ジメチルエチレンジアミン、N−メチルエチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラエチルエチレンジアミン、N,N,N’−トリエチルエチレンジアミン、N,N’−ジエチルエチレンジアミン、N,N−ジエチルエチレンジアミン、N−エチルエチレンジアミン、N,N−ジメチル−N’−エチルエチレンジアミン、N,N’−ジメチル−N−エチルエチレンジアミン、N−n−プロピルエチレンジアミン、N,N’−n−プロピルエチレンジアミン、N−i−プロピルエチレンジアミン、N,N’−i−プロピルエチレンジアミン、N−n−ブチルエチレンジアミン、N,N’−n−ブチルエチレンジアミン、N−i−ブチルエチレンジアミン、N,N’−i−ブチルエチレンジアミン、N−t−ブチルエチレンジアミン、N,N’−t−ブチルエチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチル−1,3−ジアミノプロパン、N,N,N’−トリメチル−1,3−ジアミノプロパン、N,N’−ジメチル−1,3−ジアミノプロパン、N−メチル−1,3−ジアミノプロパン、N,N,N’,N’−テトラメチル−1,3−ジアミノ−1−メチルプロパン、N,N,N’,N’−テトラメチル−1,3−ジアミノ−2−メチルプロパン、N,N,N’,N’−テトラメチル−1,4−ジアミノブタン、N,N,N’,N’−テトラメチル−1,5−ジアミノペンタン等が挙げられる。本実施形態にとって好ましいジアミン化合物は、2つの窒素原子をつなぐアルキレン基の炭素数が2または3のものである。これらのジアミン化合物の使用量は、特に限定されないが、通常使用されるフェノール化合物100モルに対して0.01モルから10モルの範囲が好ましい。   Next, the example of the diamine compound of a catalyst component is enumerated. For example, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, N, N, N′-trimethylethylenediamine, N, N′-dimethylethylenediamine, N, N-dimethylethylenediamine, N-methylethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetraethylethylenediamine, N, N, N′-triethylethylenediamine, N, N′-diethylethylenediamine, N, N-diethylethylenediamine, N-ethylethylenediamine, N, N-dimethyl-N′-ethylethylenediamine N, N′-dimethyl-N-ethylethylenediamine, Nn-propylethylenediamine, N, N′-n-propylethylenediamine, Ni-propylethylenediamine, N, N′-i-propylethylenediamine, Nn -Butylethylenediamine, N N'-n-butylethylenediamine, Ni-butylethylenediamine, N, N'-i-butylethylenediamine, Nt-butylethylenediamine, N, N'-t-butylethylenediamine, N, N, N ', N '-Tetramethyl-1,3-diaminopropane, N, N, N'-trimethyl-1,3-diaminopropane, N, N'-dimethyl-1,3-diaminopropane, N-methyl-1,3- Diaminopropane, N, N, N ′, N′-tetramethyl-1,3-diamino-1-methylpropane, N, N, N ′, N′-tetramethyl-1,3-diamino-2-methylpropane N, N, N ′, N′-tetramethyl-1,4-diaminobutane, N, N, N ′, N′-tetramethyl-1,5-diaminopentane, and the like. Preferred diamine compounds for this embodiment are those in which the alkylene group connecting two nitrogen atoms has 2 or 3 carbon atoms. Although the usage-amount of these diamine compounds is not specifically limited, The range of 0.01 mol to 10 mol is preferable with respect to 100 mol of phenol compounds used normally.

本実施形態における重合触媒の構成成分として、第3級モノアミン化合物を含むこともできる。第3級モノアミン化合物とは、脂環式第3級アミンを含めた脂肪族第3級アミンである。例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリイソブチルアミン、ジメチルエチルアミン、ジメチルプロピルアミン、アリルジエチルアミン、ジメチル−n−ブチルアミン、ジエチルイソプロピルアミン、N−メチルシクロヘキシルアミン等が挙げられる。これらの第3級モノアミンは、単独でも用いられるし、2種類以上組み合わせて用いても良い。これらの使用量は、特に限定されないが、通常使用されるフェノール化合物100モルに対して15モル以下の範囲が好ましい。   A tertiary monoamine compound can also be included as a constituent component of the polymerization catalyst in the present embodiment. The tertiary monoamine compound is an aliphatic tertiary amine including an alicyclic tertiary amine. Examples include trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, tributylamine, triisobutylamine, dimethylethylamine, dimethylpropylamine, allyldiethylamine, dimethyl-n-butylamine, diethylisopropylamine, N-methylcyclohexylamine and the like. These tertiary monoamines may be used alone or in combination of two or more. Although the usage-amount of these is not specifically limited, The range of 15 mol or less is preferable with respect to 100 mol of phenol compounds used normally.

本実施形態においては、重合触媒の構成成分として、第1級アミン及び第2級モノアミンを実質的に含まない。第2級モノアミンとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、ジ−i−プロピルアミン、ジ−n−ブチルアミン、ジ−i−ブチルアミン、ジ−t−ブチルアミン、ジペンチルアミン類、ジヘキシルアミン類、ジオクチルアミン類、ジデシルアミン類、ジベンジルアミン類、メチルエチルアミン、メチルプロピルアミン、メチルブチルアミン、シクロヘキシルアミン、N−フェニルメタノールアミン、N−フェニルエタノールアミン、N−フェニルプロパノールアミン、N−(m−メチルフェニル)エタノールアミン、N−(p−メチルフェニル)エタノールアミン、N−(2’,6’−ジメチルフェニル)エタノールアミン、N−(p−クロロフェニル)エタノールアミン、N−エチルアニリン、N−ブチルアニリン、N−メチル−2−メチルアニリン、N−メチル−2,6−ジメチルアニリン、ジフェニルアミン等が挙げられる。第1級アミン及び第2級モノアミンに関して「実質的に含まない」とは、本実施形態のポリフェニレンエーテルの効果を阻害しない程度には含んでもよいことを意味する。具体的には、通常使用されるフェノール化合物100モルに対して1モル以下の範囲が好ましく、さらに好ましくはフェノール化合物100モルに対して0.5モル以下の範囲であり、より具体的には意図的に加えられる第1級アミンや第2級モノアミンを含まないことを意味する。   In this embodiment, a primary amine and a secondary monoamine are not substantially contained as a component of the polymerization catalyst. Examples of secondary monoamines include, but are not limited to, dimethylamine, diethylamine, di-n-propylamine, di-i-propylamine, di-n-butylamine, di-i-butylamine, Di-t-butylamine, dipentylamines, dihexylamines, dioctylamines, didecylamines, dibenzylamines, methylethylamine, methylpropylamine, methylbutylamine, cyclohexylamine, N-phenylmethanolamine, N-phenylethanolamine N-phenylpropanolamine, N- (m-methylphenyl) ethanolamine, N- (p-methylphenyl) ethanolamine, N- (2 ′, 6′-dimethylphenyl) ethanolamine, N- (p-chlorophenyl) ) Ethanol Emissions, N- ethylaniline, N- butylaniline, N- methyl-2-methylaniline, N- methyl-2,6-dimethylaniline, diphenylamine, and the like. “Substantially free” with respect to the primary amine and the secondary monoamine means that the primary amine and the secondary monoamine may be contained to the extent that the effects of the polyphenylene ether of the present embodiment are not inhibited. Specifically, it is preferably in the range of 1 mol or less with respect to 100 mol of the phenol compound that is usually used, more preferably in the range of 0.5 mol or less with respect to 100 mol of the phenol compound. This means that it does not contain primary amines or secondary monoamines that are added sterically.

本実施形態では、従来より重合活性に向上効果を有することが知られている界面活性剤を添加することについて、何ら制限されない。そのような界面活性剤として、例えば、Aliquat336やCapriquatの商品名で知られるトリオクチルメチルアンモニウムクロライドが挙げられる。その使用量は、重合反応混合物の全量100質量%に対して0.1質量%を超えない範囲が好ましい。   In the present embodiment, there is no limitation on adding a surfactant that has been conventionally known to have an effect of improving polymerization activity. Examples of such a surfactant include trioctylmethylammonium chloride known under the trade names of Aliquat 336 and Capriquat. The amount used is preferably within a range not exceeding 0.1% by mass relative to 100% by mass of the total amount of the polymerization reaction mixture.

本実施形態の重合における酸素含有ガスとしては、純酸素の他、酸素と窒素等の不活性ガスとを任意の割合で混合したもの、空気、更には空気と窒素等の不活性ガスとを任意の割合で混合したもの等が使用できる。重合反応中の系内圧力は、常圧で充分であるが、必要に応じて減圧でも加圧でも使用できる。   As the oxygen-containing gas in the polymerization of the present embodiment, pure oxygen, oxygen and an inert gas such as nitrogen mixed at an arbitrary ratio, air, and further an inert gas such as air and nitrogen are arbitrarily selected. The thing etc. which were mixed in the ratio of can be used. The system pressure during the polymerization reaction is normal pressure, but it can be used under reduced pressure or increased pressure as necessary.

重合の温度は、特に限定されないが、低すぎると反応が進行しにくく、また高すぎると反応選択性の低下や高分子量成分が生成する恐れがあるので、20〜60℃、好ましくは30〜50℃の範囲である。   The temperature of the polymerization is not particularly limited, but if it is too low, the reaction does not proceed easily, and if it is too high, the reaction selectivity may be reduced and a high molecular weight component may be generated, so 20 to 60 ° C., preferably 30 to 50 ° C. It is in the range of ° C.

本実施形態のポリフェニレンエーテルの製造方法では、ポリフェニレンエーテル重合時において、スラリー状態で重合すること(本明細書中、「スラリー重合」とも称する)が好ましい。スラリー重合により製造することにより、得られたポリフェニレンエーテル中の揮発成分を低減することができる。   In the method for producing polyphenylene ether of the present embodiment, it is preferable to perform polymerization in a slurry state during polymerization of polyphenylene ether (also referred to as “slurry polymerization” in this specification). By producing by slurry polymerization, volatile components in the obtained polyphenylene ether can be reduced.

〔〔銅抽出及び副生成物除去工程〕〕
本実施形態において、重合反応終了後の後処理方法については、特に制限はない。通常、塩酸や酢酸等の酸、またはエチレンジアミン4酢酸(EDTA)及びその塩、ニトリロトリ酢酸及びその塩等を反応液に加えて、触媒を失活させる。また、ポリフェニレンエーテルの重合により生じる二価フェノール体の副生成物を除去処理する方法も、従来既知の方法を用いて行うことができる。上記の様に触媒である金属イオンが実質的に失活されている状態であれば、該混合物を加熱するだけで脱色される。また既知の還元剤を必要量添加する方法でも可能である。既知の還元剤としては、ハイドロキノン、亜二チオン酸ナトリウム等が挙げられる。
[[Copper extraction and by-product removal step]]
In the present embodiment, the post-treatment method after completion of the polymerization reaction is not particularly limited. Usually, an acid such as hydrochloric acid or acetic acid, or ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) and a salt thereof, nitrilotriacetic acid and a salt thereof are added to the reaction solution to deactivate the catalyst. A method for removing a by-product of a dihydric phenol produced by polymerization of polyphenylene ether can also be performed using a conventionally known method. If the metal ion which is a catalyst is in a substantially deactivated state as described above, it is decolorized only by heating the mixture. A method of adding a necessary amount of a known reducing agent is also possible. Known reducing agents include hydroquinone, sodium dithionite, and the like.

〔〔洗浄工程〕〕
本実施形態のポリフェニレンエーテルの製造方法においては、析出後の前記ポリフェニレンエーテルを、触媒や高沸点溶剤の除去を目的に、重合に用いた主成分の貧溶剤(アルコール溶剤を含む)で洗浄してもよい。
この洗浄工程では、例えば、析出工程において得られたスラリーを固液分離することで、溶剤と湿潤ポリフェニレンエーテルとに分離し、湿潤ポリフェニレンエーテルを貧溶剤で洗浄しながら、固液分離し、その後、湿潤ポリフェニレンエーテルを乾燥させる。
[[Washing process]]
In the polyphenylene ether production method of the present embodiment, the precipitated polyphenylene ether is washed with a poor solvent (including an alcohol solvent) as a main component used for polymerization for the purpose of removing a catalyst and a high boiling point solvent. Also good.
In this washing step, for example, by separating the slurry obtained in the precipitation step into a solid and liquid, it is separated into a solvent and a wet polyphenylene ether. Dry the wet polyphenylene ether.

必要に応じて、固液分離前に、洗浄性を高める目的で、前記析出工程によって得られたスラリーに、貧溶剤を追加し、さらに希釈し、スラリーを撹拌してもよい。   If necessary, before the solid-liquid separation, a poor solvent may be added to the slurry obtained by the precipitation step to further dilute, and the slurry may be stirred for the purpose of improving detergency.

本実施形態のポリフェニレンエーテル粉体の製造方法における洗浄工程で使用される貧溶剤としては、前述の重合工程において主成分として用いた貧溶剤と同じとしてよく、より具体的には、メタノールが好ましい。   The poor solvent used in the washing step in the method for producing the polyphenylene ether powder of the present embodiment may be the same as the poor solvent used as the main component in the polymerization step, and more specifically, methanol is preferable.

洗浄工程において使用される貧溶剤(b)と、洗浄に供される重合工程後のポリフェニレンエーテル(a)との質量比(b/a)は、1.0〜5.0の範囲であることが好ましく、1.5〜4.0であることがより好ましく、2.0〜3.0の範囲であることがさらに好ましい。   The mass ratio (b / a) between the poor solvent (b) used in the washing step and the polyphenylene ether (a) after the polymerization step used for washing is in the range of 1.0 to 5.0. Is more preferable, it is more preferable that it is 1.5-4.0, and it is further more preferable that it is the range of 2.0-3.0.

洗浄工程で使用する貧溶剤を蒸発潜熱の低い貧溶剤にすると、乾燥機内で、短時間で貧溶剤成分を揮発させることができるため、好ましい。これにより、後述の乾燥工程において乾燥機に滞留する時間を、より高い沸点を有するアミンや溶剤を揮発させるために、使うことができ、後述の乾燥工程を効率化することができる。   When the poor solvent used in the washing step is a poor solvent having a low latent heat of vaporization, the poor solvent component can be volatilized within a short time in the dryer, which is preferable. Thereby, in order to volatilize the amine and solvent which have a higher boiling point, the time which stays in a dryer in the below-mentioned drying process can be used, and the below-mentioned drying process can be made efficient.

洗浄工程において固液分離する装置としては、特に限定されるものではないが、遠心分離機(振動型、スクリュ型、デカンタ型、バスケット型等)、真空濾過機(ドラム型フィルター、ベルトフィルター、ロータリーバキュームフィルター、ヤングフィルター、ヌッチェ等)、フィルタープレス、及びロールプレスを用いることが可能である。   The apparatus for solid-liquid separation in the washing process is not particularly limited, but a centrifugal separator (vibration type, screw type, decanter type, basket type, etc.), vacuum filter (drum type filter, belt filter, rotary) Vacuum filter, Young filter, Nutsche, etc.), filter press, and roll press can be used.

〔〔乾燥工程〕〕
続いて、本実施形態のポリフェニレンエーテルの製造方法においては、洗浄後の前記ポリフェニレンエーテルを、乾燥させる。乾燥処理は、湿潤ポリフェニレンエーテルが融着しない程度の高温で行うことが可能である。
[[Drying process]]
Subsequently, in the method for producing polyphenylene ether of the present embodiment, the washed polyphenylene ether is dried. The drying treatment can be performed at a high temperature that does not cause the wet polyphenylene ether to fuse.

乾燥工程における乾燥処理の温度としては、少なくとも60℃以上が好ましく、80℃以上がより好ましく、120℃以上がさらに好ましく、140℃以上が最も好ましい。湿潤ポリフェニレンエーテルの乾燥を60℃以上の温度で行うと、ポリフェニレンエーテル粉体中の高沸点揮発成分の含有量を効率よく低減できる。   As temperature of the drying process in a drying process, 60 degreeC or more is preferable at least, 80 degreeC or more is more preferable, 120 degreeC or more is further more preferable, and 140 degreeC or more is the most preferable. When the wet polyphenylene ether is dried at a temperature of 60 ° C. or higher, the content of high-boiling volatile components in the polyphenylene ether powder can be efficiently reduced.

乾燥処理に供する湿潤ポリフェニレンエーテルとしては、前述の洗浄工程により、ポリフェニレンエーテル中の高沸点溶剤及びアミンの含有量を出来るだけ低下させたものが好ましい。高沸点溶剤の含有量が少なければ少ないほど、乾燥機内で高温にした時に起こりうるポリフェニレンエーテルの融着を抑制することができる。   As the wet polyphenylene ether subjected to the drying treatment, those in which the contents of the high-boiling solvent and amine in the polyphenylene ether are reduced as much as possible by the above-described washing step are preferable. The smaller the content of the high boiling point solvent, the more the fusion of polyphenylene ether that can occur when the temperature is raised in the dryer.

乾燥処理後のポリフェニレンエーテルに残存するアルコール系溶剤量は、後加工での作業環境の観点、及びポリフェニレンエーテル末端の水酸基を他の官能基に置換する反応の阻害を防止する観点から、1.0質量%未満であることが好ましく、より好ましくは0.3質量%以下であり、さらに好ましくは0.1質量%以下である。   The amount of the alcohol solvent remaining in the polyphenylene ether after the drying treatment is 1.0 from the viewpoint of the work environment in the post-processing and the prevention of the reaction of substituting the hydroxyl group at the end of the polyphenylene ether with another functional group. The content is preferably less than mass%, more preferably 0.3 mass% or less, and still more preferably 0.1 mass% or less.

ポリフェニレンエーテルを高効率で得るためには、乾燥温度を上昇させる方法、乾燥雰囲気中の真空度を上昇させる方法、乾燥中に撹拌を行う方法等が有効であるが、特に、乾燥温度を上昇させる方法が製造効率の観点から好ましい。乾燥工程は、混合機能を備えた乾燥機を使用することが好ましい。混合機能としては、撹拌式、転動式の乾燥機等が挙げられる。これにより処理量を多くすることができ、生産性を高く維持できる。   In order to obtain polyphenylene ether with high efficiency, a method of increasing the drying temperature, a method of increasing the degree of vacuum in the drying atmosphere, a method of stirring during the drying, and the like are effective. In particular, the drying temperature is increased. The method is preferable from the viewpoint of production efficiency. In the drying step, it is preferable to use a dryer having a mixing function. Examples of the mixing function include a stirring type and a rolling type dryer. Thereby, the amount of processing can be increased and productivity can be maintained high.

本実施形態のポリフェニレンエーテルの製造方法は、上述の本実施の形態のポリフェニレンエーテル粉体の製造方法に限定されることなく、前述の、重合工程、銅抽出及び副生成物除去工程、洗浄工程、乾燥工程の順序や回数等を適宜調整してよい。   The production method of the polyphenylene ether of the present embodiment is not limited to the production method of the polyphenylene ether powder of the present embodiment described above, and the above-described polymerization step, copper extraction and by-product removal step, washing step, You may adjust suitably the order, frequency, etc. of a drying process.

以下、実施例に基づいて本実施形態を更に詳細に説明するが、本実施形態は、以下の実施例に限定されるものではない。
まず、下記に各物性及び評価の測定方法及び評価基準について述べる。
Hereinafter, although this embodiment is described further in detail based on an Example, this embodiment is not limited to the following Examples.
First, the physical properties and measurement methods for evaluation and evaluation criteria will be described below.

(1)重量平均分子量(Mw)及び重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)の測定
測定装置として、昭和電工(株)製ゲルパーミエーションクロマトグラフィーSystem21を用い、標準ポリスチレンとエチルベンゼンにより検量線を作成し、この検量線を利用して、得られたポリフェニレンエーテルの重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)の測定を行った。
標準ポリスチレンとしては、分子量が、3650000、2170000、1090000、681000、204000、52000、30200、13800、3360、1300、550のものを用いた。
カラムは、昭和電工(株)製K−805Lを2本直列につないだものを使用した。溶剤は、クロロホルムを使用し、溶剤の流量は1.0mL/分、カラムの温度は40℃として測定した。測定用試料としては、ポリフェニレンエーテルの1g/Lクロロホルム溶液を作製して用いた。検出部のUVの波長は、標準ポリスチレンの場合は254nm、ポリフェニレンエーテルの場合は283nmとした。
(1) Measurement of weight average molecular weight (Mw) and weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn) As a measuring device, a gel permeation chromatography system 21 manufactured by Showa Denko Co., Ltd. was used and calibrated with standard polystyrene and ethylbenzene. A line was prepared, and using this calibration curve, the weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) of the obtained polyphenylene ether were measured.
As the standard polystyrene, those having a molecular weight of 3650000, 217000, 1090000, 681000, 204000, 52000, 30200, 13800, 3360, 1300, 550 were used.
As the column, a column in which two K-805L manufactured by Showa Denko KK were connected in series was used. As the solvent, chloroform was used, the flow rate of the solvent was 1.0 mL / min, and the column temperature was 40 ° C. As a measurement sample, a 1 g / L chloroform solution of polyphenylene ether was prepared and used. The UV wavelength of the detector was 254 nm for standard polystyrene and 283 nm for polyphenylene ether.

上記測定データに基づき、ポリスチレン換算分子量が13,000以上の高分子量成分の含有量及びポリスチレン換算分子量500未満の低分子量成分の含有量を、GPCにより得られた分子量分布を示す曲線に基づくピーク面積の割合から算出した。   Based on the above measurement data, the peak area based on the curve showing the molecular weight distribution obtained by GPC, the content of the high molecular weight component having a polystyrene equivalent molecular weight of 13,000 or more and the content of the low molecular weight component having a polystyrene equivalent molecular weight of less than 500 It was calculated from the ratio.

下記加熱条件で加熱した後のポリフェニレンエーテルについても、上記と同様にして重量平均分子量(Mw)を求め、加熱前後の重量平均分子量(Mw)の差を求めた。
(加熱条件)加熱温度:230℃、加熱時間:10分、加熱圧力:10MPa
加熱前後の重量平均分子量(Mw)の差が小さい程、加熱加工による分子量増加が抑制されており、加熱加工時の作業性及び物性予測が向上していることを意味する。
For the polyphenylene ether heated under the following heating conditions, the weight average molecular weight (Mw) was determined in the same manner as described above, and the difference in the weight average molecular weight (Mw) before and after heating was determined.
(Heating conditions) Heating temperature: 230 ° C., heating time: 10 minutes, heating pressure: 10 MPa
The smaller the difference in weight average molecular weight (Mw) before and after heating, the smaller the increase in molecular weight due to heat processing, which means improved workability and physical property prediction during heat processing.

(2)残存窒素の定量
窒素測定装置(三菱アナリテック製TN−110)を用い、実施例及び比較例で得られたポリフェニレンエーテル中の残存窒素量を測定した。
なお、測定に使用する試料は、加熱温度:230℃、加熱時間:10分、加熱圧力:10MPaの加熱条件で前処理した実施例および比較例のポリフェニレンエーテル10mgを精秤して用いた。窒素測定装置の加熱温度は、INLET部800℃、CATALYST部900℃とした。
残存窒素量が少ない程、加熱加工時の臭気の原因となる不純物(アミン成分など)の含有量が少なく、ポリフェニレンエーテルが高純度であることを意味する。
(2) Quantification of residual nitrogen Using a nitrogen measuring device (TN-110 manufactured by Mitsubishi Analytech), the amount of residual nitrogen in the polyphenylene ether obtained in Examples and Comparative Examples was measured.
In addition, the sample used for the measurement was precisely weighed and used 10 mg of the polyphenylene ether of Examples and Comparative Examples pretreated under heating conditions of heating temperature: 230 ° C., heating time: 10 minutes, and heating pressure: 10 MPa. The heating temperature of the nitrogen measuring device was set to 800 ° C. for the INLET part and 900 ° C. for the CATALYST part.
The smaller the amount of residual nitrogen, the smaller the content of impurities (such as amine components) that cause odor during heat processing, and the higher the purity of polyphenylene ether.

(3)ポリフェニレンエーテルに含まれる一般式(1)及び一般式(2)で表される末端基の数の定量
(3−1)加熱脱着装置(Gestel社製TDU)及びGC/MS(Agilent社製GC―7890B、JEOL社製JMS−Q1050GC)による揮発成分の同定
ガラスウールを詰めた試料管に実施例及び比較例で得られたポリフェニレンエーテルを約10mg入れ、加熱脱着装置にて280℃、10分間加熱し、一般式(1)及び一般式(2)で表される末端構造部分を分解し、発生した揮発分を−100℃でトラップして濃縮した。試料の加熱終了後、冷却トラップ及び濃縮した揮発分を300℃まで急速昇温し、ガス成分として脱着させて、GC/MSにて測定を行った。得られたクロマトグラムを解析し、揮発成分を同定した。
(3−2)1H−NMR(JEOL製500MHz)による末端構造解析
実施例及び比較例で得られたポリフェニレンエーテルを重クロロホルムに溶解し、テトラメチルシランを内部標準として用い、1H−NMR測定を行った。(3−1)に記載の加熱脱着GC/MSで同定された揮発成分が結合した一般式(1)及び一般式(2)で表される末端基構造を、得られたNMRスペクトル中のピークに帰属させ、末端基構造を同定した。ポリフェニレンエーテルのフェニレンエーテル単位構造100ユニットあたりの一般式(1)及び一般式(2)で表される末端基の数を、ポリフェニレンエーテル主鎖芳香環3,5位に起因するピーク(6.2〜6.7ppm)、一般式(1)で表されるポリフェニレンエーテル末端の酸素原子が置換したメチレン基に起因するピーク(R4,R5のピーク)、一般式(2)で表されるポリフェニレンエーテル末端の窒素原子が置換したメチレン基に起因するピーク(R4,R5のピーク)、それぞれの面積比から算出した。
なお、実施例及び比較例のように、一般式(1)及び一般式(2)で表される末端構造が2,6−ジメチルフェノール由来となっている場合、一般式(1)のR6および一般式(2)のR7、R8によって、一般式(1)で表されるポリフェニレンエーテル末端の酸素原子が置換したメチレン基に起因するピーク(R4,R5のピーク)、一般式(2)で表されるポリフェニレンエーテル末端の窒素原子が置換したメチレン基に起因するピーク(R4,R5のピーク)は次のようになる。
6=メチル基 : R4、R5のピーク=4.55ppm
6=エチル基 : R4、R5のピーク=4.80ppm
7、R8=n−ブチル基 : R4、R5のピーク=3.62ppm
7、R8=n−オクチル基 : R4、R5のピーク=3.62ppm
(3) Quantification of the number of terminal groups represented by general formula (1) and general formula (2) contained in polyphenylene ether (3-1) Thermal desorption apparatus (TDU manufactured by Gestel) and GC / MS (Agilent) Volatile component identification by GC-7890B manufactured by GC, JEOL Co., Ltd. JMS-Q1050GC) About 10 mg of the polyphenylene ether obtained in Examples and Comparative Examples was placed in a sample tube packed with glass wool, and 280 ° C., 10 The mixture was heated for 5 minutes to decompose the terminal structure represented by the general formulas (1) and (2), and the generated volatile components were trapped at -100 ° C and concentrated. After the heating of the sample, the cooling trap and the concentrated volatile matter were rapidly heated to 300 ° C., desorbed as a gas component, and measured by GC / MS. The obtained chromatogram was analyzed to identify volatile components.
(3-2) Terminal structure analysis by 1 H-NMR (500 MHz manufactured by JEOL) Polyphenylene ether obtained in Examples and Comparative Examples was dissolved in deuterated chloroform, and 1 H-NMR measurement was performed using tetramethylsilane as an internal standard. Went. The peak in the obtained NMR spectrum of the terminal group structure represented by the general formula (1) and the general formula (2) to which the volatile components identified by the thermal desorption GC / MS described in (3-1) are bonded. And the end group structure was identified. The number of terminal groups represented by the general formula (1) and the general formula (2) per 100 units of the phenylene ether unit structure of the polyphenylene ether is expressed by a peak (6.2 based on the 3,5-position of the polyphenylene ether main chain aromatic ring. To 6.7 ppm), a peak derived from a methylene group substituted with an oxygen atom at the terminal of the polyphenylene ether represented by the general formula (1) (peaks of R 4 and R 5 ), a polyphenylene represented by the general formula (2) The peak was calculated from the methylene group substituted with a nitrogen atom at the ether end (peaks of R 4 and R 5 ) and the respective area ratios.
In addition, when the terminal structure represented by General Formula (1) and General Formula (2) is derived from 2,6-dimethylphenol as in Examples and Comparative Examples, R 6 in General Formula (1) is used. And a peak derived from a methylene group substituted with an oxygen atom at the terminal of the polyphenylene ether represented by the general formula (1) by R 7 and R 8 in the general formula (2) (peaks of R 4 and R 5 ), the general formula The peaks (R 4 and R 5 peaks) resulting from the methylene group substituted with the nitrogen atom at the end of the polyphenylene ether represented by (2) are as follows.
R 6 = methyl group: peak of R 4 and R 5 = 4.55 ppm
R 6 = ethyl group: peak of R 4 and R 5 = 4.80 ppm
R 7 , R 8 = n-butyl group: R 4 , R 5 peak = 3.62 ppm
R 7 , R 8 = n-octyl group: R 4 , R 5 peak = 3.62 ppm

(4)ガラス転移温度の測定
ポリフェニレンエーテルのガラス転移温度は、示差走査熱量計DSC(PerkinElmer製―Pyrisl)を用いて測定した。窒素雰囲気中、毎分40℃の昇温速度で室温から280℃まで加熱後、50℃まで毎分40℃で降温し、その後、毎分40℃の昇温速度でガラス転移温度を測定した。
加熱した後のポリフェニレンエーテルについても、上記と同様にしてガラス転移温度を求め、加熱前後のガラス転移温度の差を求めた。
(4) Measurement of glass transition temperature The glass transition temperature of polyphenylene ether was measured using a differential scanning calorimeter DSC (manufactured by PerkinElmer—Pyrisl). After heating from room temperature to 280 ° C. at a rate of 40 ° C. per minute in a nitrogen atmosphere, the temperature was lowered to 50 ° C. at 40 ° C. per minute, and then the glass transition temperature was measured at a rate of 40 ° C. per minute.
For the polyphenylene ether after heating, the glass transition temperature was determined in the same manner as described above, and the difference between the glass transition temperatures before and after heating was determined.

(5)ポリフェニレンエーテルの総揮発分の測定
170℃、0.1mmHgの条件で2時間減圧乾燥させたポリフェニレンエーテルの重量を、当該乾燥前のポリフェニレンエーテルの重量から減算することで、総揮発分を定量した。定量した総揮発分の重量から、下記式により、総揮発分(質量%)を求めた。
総揮発分(質量%)=
(総揮発分の重量/乾燥前のポリフェニレンエーテルの重量)×100
総揮発分の含有量が少ない程、加熱加工時の臭気の原因となる不純物(溶剤、アミンなど)の含有量が少なく、ポリフェニレンエーテルが高純度であることを意味する。
(5) Measurement of total volatile content of polyphenylene ether The total volatile content was calculated by subtracting the weight of polyphenylene ether dried under reduced pressure for 2 hours at 170 ° C. and 0.1 mmHg from the weight of polyphenylene ether before drying. Quantified. From the quantified weight of the total volatile content, the total volatile content (% by mass) was determined by the following formula.
Total volatile content (% by mass) =
(Weight of total volatile matter / weight of polyphenylene ether before drying) × 100
The smaller the total volatile content, the lower the content of impurities (solvent, amine, etc.) that cause odor during heat processing, and the higher the purity of polyphenylene ether.

(6)ポリフェニレンエーテルの色調(カラーインデックス)の測定方法
ポリフェニレンエーテル0.5gの10mLクロロホルム溶液を作製し、紫外可視吸光光度計(日立製作所:U−3210型)を用いて、その溶液の480nmでの吸光度(セル長1cmの吸光度測定用セルを使用)を測定し、その測光値を濃度(0.05g/mL)で割ってカラーインデックスと定義した。カラーインデックス値が小さい程、ポリフェニレンエーテルの色調に優れることを意味している。
(6) Measuring method of color tone (color index) of polyphenylene ether A 10 mL chloroform solution of 0.5 g of polyphenylene ether was prepared, and the solution was measured at 480 nm using an ultraviolet-visible absorptiometer (Hitachi, Ltd .: U-3210 type). Was measured (using an absorbance measurement cell having a cell length of 1 cm), and the photometric value was divided by the concentration (0.05 g / mL) to define the color index. It means that the smaller the color index value, the better the color tone of polyphenylene ether.

(7)ポリフェニレンエーテルの末端水酸基数
ポリフェニレンエーテルを5.0mg秤量した。そして、この秤量したポリフェニレンエーテルを、25mLの塩化メチレンに溶解させた。調整した溶液2.0mLに対して、2質量%テトラエチルアンモニウムヒドロキシド(TEAH)のエタノール溶液を150μL添加した後、UV分光光度計(日立製作所:U−3210型)を用いて、318nmの吸光度(Abs)を測定した(セル長1cmの吸光度測定用セルを使用)。そして、その測定結果に基づき、吸光度から得られる擬似分子量を、下記式により求めた。また、上記(1)に記載のゲルパーミエーションクロマトグラフィーを用いて求めた数平均分子量を用いて、ポリフェニレンエーテル1分子当たりの末端水酸基数を算出した。
吸光度から得られる擬似分子量(g/mol)=[((ε×5)/(25×Abs)]
ここで、εは、吸光係数を示し、4700L/mol・cmである。
ポリフェニレンエーテル1分子当たりの末端水酸基数(個/分子)=
(ゲルパーミエーションクロマトグラフィーを用いて求めた数平均分子量)/(吸光度から得られる擬似分子量)
(7) Number of terminal hydroxyl groups of polyphenylene ether 5.0 mg of polyphenylene ether was weighed. Then, the weighed polyphenylene ether was dissolved in 25 mL of methylene chloride. After adding 150 μL of an ethanol solution of 2 mass% tetraethylammonium hydroxide (TEAH) to 2.0 mL of the adjusted solution, the absorbance at 318 nm (Hitachi Ltd .: U-3210 type) was used ( (Abs) was measured (using an absorbance measurement cell having a cell length of 1 cm). And based on the measurement result, the pseudo molecular weight obtained from the absorbance was obtained by the following formula. Moreover, the number of terminal hydroxyl groups per molecule of polyphenylene ether was calculated using the number average molecular weight determined using the gel permeation chromatography described in (1) above.
Pseudomolecular weight obtained from absorbance (g / mol) = [((ε × 5) / (25 × Abs)]
Here, ε represents an extinction coefficient and is 4700 L / mol · cm.
Number of terminal hydroxyl groups per molecule of polyphenylene ether (number / molecule) =
(Number average molecular weight determined using gel permeation chromatography) / (Pseudo molecular weight obtained from absorbance)

(8)ポリフェニレンエーテルの平均粒径
レーザー回析散乱法の粒度分布計である、島津製作所製レーザー回析散乱式粒度分布測定装置を使用して、湿式法(メタノール溶媒)で、得られたポリフェニレンエーテル粉体の体積平均粒子径を測定した。体積平均粒子径の粒径分布の累積曲線から、中央累積値にあたる粒子の径(メジアン径)を平均粒径(μm)とした。
なお、比較例4〜6のポリフェニレンエーテルは、ポリフェニレンエーテル重合溶液からのトルエン溶剤の留去をエバポレーターを用いて行っていることから塊として得られ、上記の平均粒径の測定方法では測定できなかった為、測定しなかった。
(8) Average particle size of polyphenylene ether Polyphenylene obtained by a wet method (methanol solvent) using a laser diffraction scattering type particle size distribution analyzer manufactured by Shimadzu Corporation, which is a particle size distribution meter of laser diffraction scattering method The volume average particle diameter of the ether powder was measured. From the cumulative curve of the particle size distribution of the volume average particle size, the particle size (median diameter) corresponding to the median cumulative value was defined as the average particle size (μm).
In addition, the polyphenylene ether of Comparative Examples 4 to 6 is obtained as a lump because the toluene solvent is distilled off from the polyphenylene ether polymerization solution using an evaporator, and cannot be measured by the above average particle size measurement method. Therefore, it was not measured.

(9)メチルエチルケトンへの溶解性評価
実施例1から7及び比較例1から7で得られたポリフェニレンエーテルを用いて、メチルエチルケトンに対する溶解性を評価した。試験方法は、次の様に実施した。まず、100gのメチルエチルケトンを丸底フラスコに入れ、20℃でマグネチックスターラーを用いて緩く攪拌を行った。ここへ、各例のポリフェニレンエーテルを20g一気に添加した。混合物は初め濁るがやがて清澄になる。一気に添加してから、清澄になるまで要する時間(溶解時間)を測定した。また、溶解時のフラスコ内部の様子を観測した。
実施例1から7及び比較例1から3、7の溶解時間は、共に約1分であり、フラスコ内壁への付着は観測されなかった。比較例4から6の溶解時間は20分であり、フラスコ内壁にポリフェニレンエーテルの顆粒状の固まりが出来て付着し、それがなかなか溶けなかった。
フラスコ内壁への付着が観測されず、また、溶解時間が短い程、溶解性に優れることを意味する。
(9) Solubility Evaluation in Methyl Ethyl Ketone Using the polyphenylene ether obtained in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 7, solubility in methyl ethyl ketone was evaluated. The test method was performed as follows. First, 100 g of methyl ethyl ketone was put into a round bottom flask and gently stirred at 20 ° C. using a magnetic stirrer. Here, 20 g of the polyphenylene ether of each example was added at once. The mixture becomes cloudy at first, but eventually becomes clear. The time (dissolution time) required until it became clear after adding all at once was measured. Moreover, the inside of the flask at the time of dissolution was observed.
The dissolution times of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3 and 7 were both about 1 minute, and no adhesion to the inner wall of the flask was observed. The dissolution time of Comparative Examples 4 to 6 was 20 minutes, and a granular lump of polyphenylene ether was formed and adhered to the inner wall of the flask, which did not readily dissolve.
The adhesion to the inner wall of the flask is not observed, and the shorter the dissolution time, the better the solubility.

(10)高粘度液体中での分散安定性評価
実施例1から7及び比較例1から7で得られたポリフェニレンエーテルについて、パラフィン系オイル(ダイアナプロセスオイルPW380、出光興産株式会社製)に対する分散安定性を評価した。試験方法は次の様に実施した。まず、10gのパラフィン系オイルを50mLの蓋付きサンプル管に入れ、ここに各例のポリフェニレンエーテルを3g添加した。ポリフェニレンエーテルがパラフィン系オイル全体に分散するようによく振り混ぜ、均一に分散させた。その後、一日放置し、ポリフェニレンエーテルのパラフィン系オイル中での分散状態を観察した。
結果は下記基準により評価した。
○:パラフィン系オイル全体へ分散した状態を維持しており、高粘度液体中での分散安定性に優れことを意味する。
×:パラフィン系オイル全体へ分散した状態を維持しておらず、高粘度液体中での分散安定性が不十分であることを意味する。
(10) Evaluation of dispersion stability in high-viscosity liquid With respect to the polyphenylene ethers obtained in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 7, dispersion stability to paraffinic oil (Diana Process Oil PW380, manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.) Sex was evaluated. The test method was performed as follows. First, 10 g of paraffinic oil was placed in a 50 mL sample tube with a lid, and 3 g of polyphenylene ether of each example was added thereto. The polyphenylene ether was shaken well so as to be dispersed throughout the paraffinic oil, and dispersed uniformly. Thereafter, the mixture was allowed to stand for one day, and the dispersion state of polyphenylene ether in paraffinic oil was observed.
The results were evaluated according to the following criteria.
◯: Means that the state of being dispersed throughout the paraffinic oil is maintained and that the dispersion stability in a high viscosity liquid is excellent.
X: It means that the dispersion state in the whole paraffinic oil is not maintained, and the dispersion stability in the high viscosity liquid is insufficient.

(11)加熱加工時の臭気性
実施例1から7及び比較例1から7で得られたポリフェニレンエーテルについて、縦10cm、横20cmの金型を用い、圧縮成形機(株式会社神藤金属工業所)により下記条件にて加熱プレス処理を実施し、作業時の臭気を官能評価した。溶剤やアミン等の臭気を感じないことは、加熱加工時の作業性の向上を意味する。
(加熱条件)加熱温度:230℃、加熱時間:10分、加熱圧力:10MPa
結果は下記基準により評価した。
○:溶剤やアミン等の臭気を感じない。
×:溶剤やアミン等の臭気を感じる。
(11) Odor at the time of heat processing About the polyphenylene ether obtained in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 7, a compression molding machine (Shinto Metal Industry Co., Ltd.) using a 10 cm long and 20 cm wide mold. Was subjected to heat press treatment under the following conditions, and sensory evaluation of odor during work was performed. Not feeling odors such as solvents and amines means improved workability during heat processing.
(Heating conditions) Heating temperature: 230 ° C., heating time: 10 minutes, heating pressure: 10 MPa
The results were evaluated according to the following criteria.
○: No odor of solvent or amine.
X: A odor such as solvent or amine is felt.

以下、各実施例及び比較例のポリフェニレンエーテル製造方法を説明する。   Hereafter, the polyphenylene ether manufacturing method of each Example and a comparative example is demonstrated.

(実施例1)
反応器底部に酸素含有ガス導入の為のスパージャー、攪拌タービン翼及びバッフル、反応器上部のベントガスラインに還流冷却器を備えた1.5リットルのジャケット付き反応器に、0.2512gの塩化第二銅2水和物、1.1062gの35%塩酸、9.5937gのN,N,N’,N’−テトラメチルプロパンジアミン、71.0gのn−ブタノール及び638.0gのメタノール、180.0gの2,6−ジメチルフェノール(表中「2,6−キシレノール」と記す)を入れた。使用した溶剤の組成重量比はn−ブタノール:メタノール=10:90であった。次いで激しく攪拌しながら反応器へ180mL/分の速度で酸素をスパージャーより導入し始めると同時に、重合温度は45℃を保つようにジャケットに熱媒を通して調節した。重合液は次第にスラリーの様態を呈した。
酸素を導入し始めてから120分後、酸素含有ガスの通気をやめ、この重合混合物に1.30gのエチレンジアミン四酢酸3カリウム塩(同仁化学研究所製試薬)を溶かした50%水溶液を添加し、次いで1.62gのハイドロキノン(和光純薬社製試薬)を少量ずつ添加し、スラリー状のポリフェニレンエーテルが白色となるまで、45℃で1時間反応させた。反応終了後、濾過して、メタノール洗浄液(b)と、洗浄されるポリフェニレンエーテル(a)との質量比(b/a)が4となる量の洗浄液(b)で3回洗浄し、湿潤ポリフェニレンエーテルを得た。次いで120℃で1時間、真空乾燥し乾燥ポリフェニレンエーテルを得た。得られたポリフェニレンエーテルの分析結果を表1に示す。
(Example 1)
To a reactor with a jacket of 1.5 liters equipped with a sparger for introducing an oxygen-containing gas at the bottom of the reactor, a stirring turbine blade and baffle, and a reflux condenser in the vent gas line at the top of the reactor, 0.2512 g of chloride Dicopper dihydrate, 1.1062 g of 35% hydrochloric acid, 9.5937 g of N, N, N ′, N′-tetramethylpropanediamine, 71.0 g of n-butanol and 638.0 g of methanol, 180. 0 g of 2,6-dimethylphenol (referred to as “2,6-xylenol” in the table) was added. The composition weight ratio of the solvent used was n-butanol: methanol = 10: 90. Then, while vigorously stirring, oxygen was started to be introduced from the sparger at a rate of 180 mL / min, and at the same time, the polymerization temperature was adjusted by passing a heating medium through the jacket so as to maintain 45 ° C. The polymerization solution gradually became a slurry.
120 minutes after starting to introduce oxygen, stop the oxygen-containing gas from flowing, and add 50% aqueous solution in which 1.30 g of ethylenediaminetetraacetic acid tripotassium salt (a reagent manufactured by Dojindo Laboratories) was dissolved in this polymerization mixture, Next, 1.62 g of hydroquinone (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added little by little, and the mixture was reacted at 45 ° C. for 1 hour until the slurry polyphenylene ether became white. After completion of the reaction, the mixture is filtered, washed three times with an amount of the cleaning liquid (b) in which the mass ratio (b / a) of the methanol cleaning liquid (b) to the polyphenylene ether (a) to be cleaned is 4, and wet polyphenylene Ether was obtained. Then, it was vacuum-dried at 120 ° C. for 1 hour to obtain dry polyphenylene ether. The analysis results of the obtained polyphenylene ether are shown in Table 1.

(実施例2)
使用した溶剤を213.0gのn−ブタノール及び496.0gのメタノールとし、使用した溶剤の組成重量比をn−ブタノール:メタノール=30:70とした以外は、実施例1の方法と同様にしてポリフェニレンエーテルを得た。得られたポリフェニレンエーテルの分析結果を表1に示す。
(Example 2)
Except that the solvent used was 213.0 g n-butanol and 496.0 g methanol, and the composition weight ratio of the solvent used was n-butanol: methanol = 30: 70, the same method as in Example 1 was used. Polyphenylene ether was obtained. The analysis results of the obtained polyphenylene ether are shown in Table 1.

(実施例3)
使用した溶剤を352.0gのn−ブタノール及び352.0gのメタノールとし、使用した溶剤の組成重量比をn−ブタノール:メタノール=50:50とした以外は、実施例1の方法と同様にしてポリフェニレンエーテルを得た。得られたポリフェニレンエーテルの分析結果を表1に示す。
(Example 3)
Except that the solvent used was 352.0 g n-butanol and 352.0 g methanol, and the composition weight ratio of the solvent used was n-butanol: methanol = 50: 50, it was the same as the method of Example 1. Polyphenylene ether was obtained. The analysis results of the obtained polyphenylene ether are shown in Table 1.

(実施例4)
使用したフェノール性化合物を151.7gの2,6−ジメチルフェノール、28.25gの2,2−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン(表中「ビスフェノール」と記す)とした以外は、実施例2の方法と同様にしてポリフェニレンエーテルを得た。得られたポリフェニレンエーテルの分析結果を表1に示す。
Example 4
The phenolic compounds used were 151.7 g of 2,6-dimethylphenol and 28.25 g of 2,2-bis (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) propane (denoted as “bisphenol” in the table). Except for the above, polyphenylene ether was obtained in the same manner as in Example 2. The analysis results of the obtained polyphenylene ether are shown in Table 1.

(実施例5)
使用したフェノール性化合物を122.8gの2,6−ジメチルフェノール、57.17gの2,2−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパンとした以外は、実施例2の方法と同様にしてポリフェニレンエーテルを得た。得られたポリフェニレンエーテルの分析結果を表1に示す。
(Example 5)
The procedure of Example 2 was followed except that the phenolic compound used was 122.8 g 2,6-dimethylphenol and 57.17 g 2,2-bis (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) propane. In the same manner, polyphenylene ether was obtained. The analysis results of the obtained polyphenylene ether are shown in Table 1.

(実施例6)
使用したアミンを1.5gのジブチルアミン(表中で「DBA」と記す)、9.59gのN,N,N’,N’−テトラメチルプロパンジアミンとした以外は、実施例2の方法と同様にしてポリフェニレンエーテルを得た。得られたポリフェニレンエーテルの分析結果を表1に示す。
(Example 6)
The procedure of Example 2 was followed except that the amine used was 1.5 g dibutylamine (denoted as “DBA” in the table) and 9.59 g N, N, N ′, N′-tetramethylpropanediamine. In the same manner, polyphenylene ether was obtained. The analysis results of the obtained polyphenylene ether are shown in Table 1.

(実施例7)
使用したアミンを0.2gのジブチルアミン、9.59gのN,N,N’,N’−テトラメチルプロパンジアミンとした以外は、実施例2の方法と同様にしてポリフェニレンエーテルを得た。得られたポリフェニレンエーテルの分析結果を表1に示す。
(Example 7)
A polyphenylene ether was obtained in the same manner as in Example 2, except that 0.2 g of dibutylamine and 9.59 g of N, N, N ′, N′-tetramethylpropanediamine were used. The analysis results of the obtained polyphenylene ether are shown in Table 1.

(比較例1)
使用したアミンを5.71gのジブチルアミン、9.59gのN,N,N’,N’−テトラメチルプロパンジアミンとした以外は、実施例2の方法と同様にしてポリフェニレンエーテルを得た。得られたポリフェニレンエーテルの分析結果を表1に示す。
(Comparative Example 1)
A polyphenylene ether was obtained in the same manner as in Example 2, except that the amine used was 5.71 g dibutylamine and 9.59 g N, N, N ′, N′-tetramethylpropanediamine. The analysis results of the obtained polyphenylene ether are shown in Table 1.

(比較例2)
使用したアミンを5.71gのジブチルアミン、9.59gのN,N,N’,N’−テトラメチルプロパンジアミンとした以外は、実施例3の方法と同様にしてポリフェニレンエーテルを得た。得られたポリフェニレンエーテルの分析結果を表1に示す。
(Comparative Example 2)
A polyphenylene ether was obtained in the same manner as in Example 3 except that 5.71 g of dibutylamine and 9.59 g of N, N, N ′, N′-tetramethylpropanediamine were used. The analysis results of the obtained polyphenylene ether are shown in Table 1.

(比較例3)
使用したアミンを4.68gのジブチルアミン、7.85gのN,N,N’,N’−テトラメチルプロパンジアミンとした以外は、実施例5の方法と同様にしてポリフェニレンエーテルを得た。得られたポリフェニレンエーテルの分析結果を表1に示す。
(Comparative Example 3)
A polyphenylene ether was obtained in the same manner as in Example 5, except that 4.68 g of dibutylamine and 7.85 g of N, N, N ′, N′-tetramethylpropanediamine were used. The analysis results of the obtained polyphenylene ether are shown in Table 1.

(比較例4)
反応器底部に酸素含有ガス導入の為のスパージャー、攪拌タービン翼及びバッフル、反応器上部のベントガスラインに還流冷却器を備えた45リットルのジャケット付き反応器に、予め調整した2.51gの酸化第一銅及び18.96gの47%臭化水素の混合物と、29.39gのジ−n−ブチルアミン、6.05gのN,N’−ジ−t−ブチルエチレンジアミン、84.0gのジメチル−n−ブチルアミン、及び12909gのトルエン、1950gの2,6−ジメチルフェノールを入れた。次いで激しく攪拌しながら反応器へ20.5NL/分(2,6−ジメチルフェノール1.0kgに対して10.5NL)の速度で空気をスパージャーより導入を始めると同時に、重合温度は40℃を保つようにジャケットに熱媒を通して調節した。空気を導入し始めてから65分後、空気の通気をやめ、この重合溶液に31.8gのエチレンジアミン四酢酸四ナトリウム塩四水和物(同仁化学研究所製試薬)を1500gの水溶液として添加し、70℃に温めた。70℃にて2時間保温し触媒抽出と副生したジフェノキノン除去処理を行った後、混合液をシャープレス社製遠心分離機に移し、ポリフェニレンエーテル溶液(有機相)と、触媒金属を移した水性相とに分離した。得られたポリフェニレンエーテル溶液をジャケット付き濃縮槽に移し、ポリフェニレンエーテル溶液中の固形分が55質量%になるまでトルエンを留去させて濃縮した。次いで、230℃に設定したオイルバスとロータリーエバポレーターを用いて更にトルエンを留去し、固形分を乾固させてポリフェニレンエーテルを得た。得られたポリフェニレンエーテルの分析結果を表1に示す。
なお、トルエンを加熱除去する工程で、ポリフェニレンエーテル末端に結合したアミンが脱離していることを1H−NMRにより確認した。
(Comparative Example 4)
2.51 g of pre-conditioned oxidation in a 45 liter jacketed reactor equipped with a sparger for introduction of oxygen-containing gas at the bottom of the reactor, a stirring turbine blade and baffle, and a reflux condenser in the vent gas line at the top of the reactor. Mixture of cuprous and 18.96 g 47% hydrogen bromide with 29.39 g di-n-butylamine, 6.05 g N, N′-di-t-butylethylenediamine, 84.0 g dimethyl-n -Butylamine, 12909 g of toluene, 1950 g of 2,6-dimethylphenol were charged. Then, while vigorously stirring, air was introduced into the reactor at a rate of 20.5 NL / min (10.5 NL per 1.0 kg of 2,6-dimethylphenol) and at the same time the polymerization temperature was 40 ° C. The jacket was adjusted to pass through a heating medium. 65 minutes after starting to introduce the air, the air flow was stopped, and 31.8 g of ethylenediaminetetraacetic acid tetrasodium salt tetrahydrate (a reagent manufactured by Dojindo Laboratories) was added to the polymerization solution as a 1500 g aqueous solution. Warmed to 70 ° C. After keeping the temperature at 70 ° C. for 2 hours and removing the diphenoquinone produced as a by-product from the catalyst, the mixture was transferred to a centrifuge manufactured by Sharpless Co., and the polyphenylene ether solution (organic phase) and the aqueous solution into which the catalyst metal was transferred. Separated into phases. The obtained polyphenylene ether solution was transferred to a jacketed concentration tank, and toluene was distilled off and concentrated until the solid content in the polyphenylene ether solution became 55% by mass. Subsequently, toluene was further distilled off using an oil bath and a rotary evaporator set at 230 ° C., and the solid content was dried to obtain polyphenylene ether. The analysis results of the obtained polyphenylene ether are shown in Table 1.
In the process of removing toluene by heating, it was confirmed by 1 H-NMR that the amine bonded to the terminal of polyphenylene ether was eliminated.

(比較例5)
触媒を2.51gの酸化第一銅、18.96gの47%臭化水素の混合物と、35.5gのN,N’−ジ−t−ブチルエチレンジアミン、84.0gのジメチル−n−ブチルアミンとした以外は、比較例4の方法と同様にしてポリフェニレンエーテルを得た。得られたポリフェニレンエーテルの分析結果を表1に示す。
なお、トルエンを加熱除去する工程で、ポリフェニレンエーテル末端に結合したアミンが脱離していることを1H−NMRにより確認した。
(Comparative Example 5)
The catalyst is a mixture of 2.51 g cuprous oxide, 18.96 g 47% hydrogen bromide, 35.5 g N, N′-di-t-butylethylenediamine, 84.0 g dimethyl-n-butylamine and Except that, polyphenylene ether was obtained in the same manner as in Comparative Example 4. The analysis results of the obtained polyphenylene ether are shown in Table 1.
In the process of removing toluene by heating, it was confirmed by 1 H-NMR that the amine bonded to the terminal of polyphenylene ether was eliminated.

(比較例6)
使用したフェノール性化合物を1,326gの2,6−ジメチルフェノール、624gの2,2−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパンとした以外は、比較例4の方法と同様にしてポリフェニレンエーテルを得た。得られたポリフェニレンエーテルの分析結果を表1に示す。
なお、トルエンを加熱除去する工程で、ポリフェニレンエーテル末端に結合したアミンが脱離していることを1H−NMRにより確認した。
(Comparative Example 6)
The same procedure as in Comparative Example 4 was conducted, except that the phenolic compound used was 1,326 g of 2,6-dimethylphenol and 624 g of 2,2-bis (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) propane. Thus, polyphenylene ether was obtained. The analysis results of the obtained polyphenylene ether are shown in Table 1.
In the process of removing toluene by heating, it was confirmed by 1 H-NMR that the amine bonded to the terminal of polyphenylene ether was eliminated.

(比較例7)
酸素を導入し始めてから止めるまでの時間を600分とした以外は、実施例2の方法と同様にしてポリフェニレンエーテルを得た。得られたポリフェニレンエーテルの分析結果を表1に示す。
(Comparative Example 7)
A polyphenylene ether was obtained in the same manner as in Example 2 except that the time from the start of introduction of oxygen to the stop was 600 minutes. The analysis results of the obtained polyphenylene ether are shown in Table 1.

Figure 2019189686
Figure 2019189686

表1に示す通り、実施例1〜7では、加熱前後での重量分子量の変化を効率的に抑制しながら、残留揮発成分の少なく、純度の高いポリフェニレンエーテルを得ることができた。また、2,2−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパンを共重合させた実施例4、5では、ポリフェニレンエーテル1分子あたりの末端水酸基の数が2.0に近く、得られたポリフェニレンエーテルの分子鎖中に一般式(3)で表される二価フェノール化合物に由来する構造単位を含むことが確認できた。   As shown in Table 1, in Examples 1 to 7, it was possible to obtain a highly pure polyphenylene ether with few residual volatile components while efficiently suppressing a change in weight molecular weight before and after heating. In Examples 4 and 5 in which 2,2-bis (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) propane was copolymerized, the number of terminal hydroxyl groups per molecule of polyphenylene ether was close to 2.0. It was confirmed that the molecular chain of the obtained polyphenylene ether contained a structural unit derived from the dihydric phenol compound represented by the general formula (3).

表1に示す通り、比較例1、2、3では、それぞれ実施例1〜7と比較して、ポリフェニレンエーテル末端に一般式(2)の脱離基(アミノ基)を有するユニット数の割合が高いため、加熱前後の分子量変化が大きく、ガラス転移温度の変化も大きい。また、熱処理によりポリフェニレンエーテル末端に化学結合したアミンが脱離するため、熱処理後にアミンが遊離し、臭気の原因や純度の低下につながる。また、比較例7では、ポリフェニレンエーテル末端に一般式(1)の脱離基(メトキシ基)を有するユニット数の割合が高いため、加熱前後の分子量変化が大きく、ガラス転移温度の変化も大きい。   As shown in Table 1, in Comparative Examples 1, 2, and 3, the ratio of the number of units having a leaving group (amino group) of the general formula (2) at the end of polyphenylene ether compared to Examples 1 to 7, respectively. Since it is high, the change in molecular weight before and after heating is large, and the change in glass transition temperature is also large. Moreover, since the amine chemically bonded to the polyphenylene ether terminal is removed by the heat treatment, the amine is liberated after the heat treatment, leading to odor and a decrease in purity. In Comparative Example 7, since the ratio of the number of units having the leaving group (methoxy group) of the general formula (1) at the polyphenylene ether terminal is high, the change in molecular weight before and after heating is large, and the change in glass transition temperature is also large.

特に、比較例2では、比較例1と比較して、ポリフェニレンエーテル生成物の分子量1万3千以上の割合が8質量%よりも大きいため、熱処理後の分子量変化がより大きい。これは高分子量体同士で反応し分子量増加したためだと考えられる。また、比較例3では2,2−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパンを共重合させているためポリフェニレンエーテルの末端数が多くなり、一般式(2)のアミノ基が結合した末端数も多く含まれる。このため、2,6−ジメチルフェノールのみ用いた比較例1と比較して、より分子量変化が大きくなる。   In particular, compared with Comparative Example 1, in Comparative Example 2, the ratio of the molecular weight of 13,000 or more of the polyphenylene ether product is larger than 8% by mass, so the change in molecular weight after heat treatment is larger. This is thought to be due to the reaction between the high molecular weight molecules and an increase in the molecular weight. In Comparative Example 3, since 2,2-bis (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) propane is copolymerized, the number of terminals of polyphenylene ether increases, and the amino group of the general formula (2) is bonded. Many terminal ends are included. For this reason, compared with the comparative example 1 which used only 2, 6- dimethylphenol, a molecular weight change becomes larger.

比較例4、5、6では直脱法のため、ポリフェニレンエーテルの単離工程で結合アミンが全て脱離しており、得られるポリフェニレンエーテルを熱処理しても分子量変化は小さい。しかし、直脱法では、ポリフェニレンエーテルの良溶剤であり、ポリフェニレンエーテルとの親和性が高く、除去が困難な芳香族溶剤が残留してしまい、加熱加工時の臭気の原因となる。C.I.も高い値を示しており、熱処理による単離工程で酸化劣化も進行しており、純度が低下している。   Since Comparative Examples 4, 5, and 6 are direct desorption methods, all of the bonded amines are eliminated in the polyphenylene ether isolation step, and even when the obtained polyphenylene ether is heat-treated, the change in molecular weight is small. However, in the direct removal method, an aromatic solvent which is a good solvent for polyphenylene ether and has high affinity with polyphenylene ether and is difficult to remove remains, which causes odor during heat processing. C. I. In the isolation process by heat treatment, oxidative degradation has also progressed, and the purity is low.

本発明のポリフェニレンエーテルは、残留揮発成分が少なく、純度が高く、加熱処理前後での物性コントロールが容易であるため、他樹脂との組み合わせで優れた特性を得るための複合材料や改質剤として産業上の利用価値がある。   Since the polyphenylene ether of the present invention has few residual volatile components, high purity, and easy control of physical properties before and after heat treatment, it can be used as a composite material or modifier for obtaining excellent characteristics in combination with other resins. There is industrial use value.

Claims (10)

重量平均分子量(Mw)が2500〜6000であり、
数平均分子量(Mn)に対する重量平均分子量の比(Mw/Mn)が1.0〜2.0であり、
下記一般式(1)及び一般式(2)で表される末端基の合計数が、樹脂を構成するフェニレンエーテルユニット100個あたり0.8個以下である、
ことを特徴とする、ポリフェニレンエーテル。
Figure 2019189686
(式(1)中、R1〜R3は、各々独立に、水素原子、アルキル基、置換アルキル基、ハロゲン基、アリール基、及び置換アリール基からなる群より選択され、R4、R5、は水素であり、R6は、アルキル基、置換アルキル基、アルケニル基、置換アルケニル基,アリール基、及び置換アリール基からなる群より選択される。)
Figure 2019189686
(式(2)中、R1〜R5は、一般式(1)について定義したものと同じであり、R7、R8は、各々独立に、水素原子、アルキル基、置換アルキル基、アリール基、及び置換アリール基からなる群より選択されるが、同時に水素であることはない。)
The weight average molecular weight (Mw) is 2500-6000,
The ratio of the weight average molecular weight to the number average molecular weight (Mn) (Mw / Mn) is 1.0 to 2.0,
The total number of terminal groups represented by the following general formula (1) and general formula (2) is 0.8 or less per 100 phenylene ether units constituting the resin.
A polyphenylene ether characterized by that.
Figure 2019189686
(In Formula (1), R < 1 > -R < 3 > is each independently selected from the group which consists of a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, a halogen group, an aryl group, and a substituted aryl group, R < 4 >, R < 5 > , Is hydrogen, and R 6 is selected from the group consisting of alkyl groups, substituted alkyl groups, alkenyl groups, substituted alkenyl groups, aryl groups, and substituted aryl groups.)
Figure 2019189686
(In the formula (2), R 1 to R 5 are the same as those defined for the general formula (1), and R 7 and R 8 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, an aryl Selected from the group consisting of a group and a substituted aryl group, but not simultaneously hydrogen.)
前記一般式(1)及び前記一般式(2)で表される末端基の合計数が、樹脂を構成するフェニレンエーテルユニット100個あたり0.01個以上である、請求項1に記載のポリフェニレンエーテル。   2. The polyphenylene ether according to claim 1, wherein the total number of terminal groups represented by the general formula (1) and the general formula (2) is 0.01 or more per 100 phenylene ether units constituting the resin. . 前記ポリフェニレンエーテルについて、下記の加熱条件での加熱の前後で測定した重量平均分子量の差は1000以下である、請求項1又は2に記載のポリフェニレンエーテル。
(加熱条件)加熱温度:230℃、加熱時間:10分、加熱圧力:10MPa
The polyphenylene ether according to claim 1 or 2, wherein the difference in weight average molecular weight measured before and after heating under the following heating conditions is 1000 or less.
(Heating conditions) Heating temperature: 230 ° C., heating time: 10 minutes, heating pressure: 10 MPa
分子量が13000以上の高分子量成分の含有量が8.0質量%以下であり、分子量が500未満の低分子量成分の含有量が3.0質量%以下である、請求項1〜3のいずれかに記載のポリフェニレンエーテル。   The content of a high molecular weight component having a molecular weight of 13,000 or more is 8.0% by mass or less, and the content of a low molecular weight component having a molecular weight of less than 500 is 3.0% by mass or less. The polyphenylene ether described in 1. 前記一般式(2)で表される末端基を実質的に有さない、請求項1〜4のいずれかに記載のポリフェニレンエーテル。   The polyphenylene ether according to any one of claims 1 to 4, which has substantially no end group represented by the general formula (2). 分子鎖中に一般式(3)で表される二価フェノール化合物に由来する構造単位を有する、請求項1〜5のいずれかに記載のポリフェニレンエーテル。
Figure 2019189686
(式(3)中、R9、R10、R11、及びR12は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜7のアルキル基、フェニル基、ハロアルキル基、アミノアルキル基、炭化水素オキシ基、及び、少なくとも2個の炭素原子がハロゲン原子と酸素原子とを隔てているハロ炭化水素オキシ基からなる群より選択され、Xは、単結合、2価のヘテロ原子、及び炭素数1〜12の2価の炭化水素基からなる群より選択される。)
The polyphenylene ether in any one of Claims 1-5 which has a structural unit derived from the bihydric phenol compound represented by General formula (3) in a molecular chain.
Figure 2019189686
(In Formula (3), R < 9 >, R < 10 >, R <11> , and R <12> are respectively independently a hydrogen atom, a halogen atom, a C1-C7 alkyl group, a phenyl group, a haloalkyl group, an aminoalkyl group. , A hydrocarbonoxy group, and a halohydrocarbonoxy group, wherein at least two carbon atoms separate the halogen atom and the oxygen atom, and X is a single bond, a divalent heteroatom, and (Selected from the group consisting of divalent hydrocarbon groups having 1 to 12 carbon atoms.)
残存窒素量が300質量ppm以下である、請求項1〜6のいずれかに記載のポリフェニレンエーテル。   The polyphenylene ether according to claim 1, wherein the amount of residual nitrogen is 300 mass ppm or less. カラーインデックス(C.I)値が1.0以下である、請求項1〜7のいずれかに記載のポリフェニレンエーテル。   The polyphenylene ether according to any one of claims 1 to 7, wherein the color index (C.I) value is 1.0 or less. 総揮発分が0.5質量%未満である、請求項1〜8のいずれかに記載のポリフェニレンエーテル。   The polyphenylene ether according to any one of claims 1 to 8, wherein the total volatile content is less than 0.5% by mass. ポリフェニレンエーテルの重合工程において、
重合溶剤として、炭素数が1〜10個のアルコール溶剤を少なくとも一種類使用し、
重合触媒として、第1級アミン及び第2級モノアミンを実質的に含有しないアミン化合物を使用する
ことを特徴とする、請求項1〜9のいずれかに記載のポリフェニレンエーテルの製造方法。
In the polymerization process of polyphenylene ether,
As the polymerization solvent, at least one kind of alcohol solvent having 1 to 10 carbon atoms is used,
The method for producing a polyphenylene ether according to any one of claims 1 to 9, wherein an amine compound substantially free of a primary amine and a secondary monoamine is used as a polymerization catalyst.
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