JP5349135B2 - Process for producing polyphenylene ether - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress deposition by effectively removing a polymerization solution, a catalyst component, etc., adhered to the inside of a reactor, of a foaming component in the early stages of oxidative polymerization. <P>SOLUTION: In a method for producing polyphenylene ether, polyphenylene ether is produced by passing oxygen-containing gas (O) through a polymerization solution comprising a phenolic compound (M), an aromatic solvent (A), and a catalyst (C) to perform oxidative polymerization of the phenolic compound (M). First, a first polymerization solution composed of 13-25 pts.mass of the phenolic compound (M), 35-82 pts.mass of the aromatic solvent (A1), and 0.1-10 pts.mass of the catalyst (C) is prepared. The oxygen-containing gas (O) is passed through the first polymerization solution to perform oxidative polymerization of the phenolic compound (M). A second polymerization solution is prepared by additionally adding 5-52 pts.mass of the aromatic solvent (A2) containing substantially no phenolic compound (M) during the oxidative polymerization when the foaming of the polymerization solution occurred in the early stages of oxidative polymerization is substantially subsided. The oxygen-containing gas (O) is continuously passed through to perform the oxidative polymerization, thereby obtaining the polyphenylene ether with &eta;sp/c of 0.3-1.0 dL/g. Wherein, the total pts.mass of the aromatic solvent (A1) and the aromatic solvent (A2) is 75-87 pts.mass, and the total pts.mass of the phenolic compound (M), the aromatic solvent (A1), and the aromatic solvent (A2) is 100 pts.mass. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、フェノール性化合物、銅化合物、臭素化合物、ジアミン化合物、3級モノアミン化合物、及び、2級モノアミン化合物で構成される触媒、及び、芳香族溶媒よりなる重合溶液中に酸素含有ガスを通気して、フェノール性化合物を酸化重合してポリフェニレンエーテルを製造する方法において、製造に用いる反応器の単位容積あたりの生産量を向上する技術に関する。   The present invention vents oxygen-containing gas through a polymerization solution comprising a phenolic compound, a copper compound, a bromine compound, a diamine compound, a tertiary monoamine compound, a secondary monoamine compound, and an aromatic solvent. The present invention relates to a technique for improving the production amount per unit volume of a reactor used for production in a method for producing polyphenylene ether by oxidative polymerization of a phenolic compound.

フェノール性化合物を酸化重合してポリフェニレンエーテルを製造する方法に関して、従来から、種々の方法が開示されている。
特許文献1〜4には、フェノール性化合物の酸化重合に有効な触媒として、銅化合物とアミンとを組み合わせた触媒、銅化合物とハロゲン化合物を組み合わせた触媒、1級アミン、2級アミン、3級アミン、モノアミン、ジアミン、ポリアミンを用いた触媒、N,N,N’,N’−テトラメチル−1,4−ブタンジアミンなどのテトラアルキルタイプのジアミンを用いた触媒が開示されている。
特許文献5〜6では、酸化重合に有効な触媒として、銅化合物、ヨウ素化合物とテトラアルキルタイプのジアミンを組み合わせた触媒が提案されている。
Conventionally, various methods have been disclosed for producing polyphenylene ether by oxidative polymerization of a phenolic compound.
In Patent Documents 1 to 4, as an effective catalyst for oxidative polymerization of a phenolic compound, a catalyst in which a copper compound and an amine are combined, a catalyst in which a copper compound and a halogen compound are combined, a primary amine, a secondary amine, and a tertiary Catalysts using amines, monoamines, diamines, polyamines, and catalysts using tetraalkyl type diamines such as N, N, N ′, N′-tetramethyl-1,4-butanediamine are disclosed.
In Patent Documents 5 to 6, as a catalyst effective for oxidative polymerization, a catalyst in which a copper compound, an iodine compound and a tetraalkyl type diamine are combined is proposed.

また、特許文献7〜9では、銅化合物、臭素化合物とN,N’−ジ−t−ブチルエチレンジアミン、n−ブチルジメチルアミンなどの3級アミンを組み合わせた触媒、銅化合物、臭素化合物と3級アミン及び2級モノアミンとを組み合わせた触媒が開示されている。
更に、特許文献10では、銅化合物と2級脂肪族アミンまたは2級脂肪族アミンと特殊な構造を持つアニリン類とN,N,N’,N’−テトラメチル1,3−ジアミノプロパンよりなる耐水性を改良した触媒が開示されている。
特許文献11〜13では、不活性ガス雰囲気で重合触媒とフェノール性化合物とを調合することにより、触媒が高活性化して、ポリフェニレンエーテルの生産性が向上することが開示されている。
また、特許文献13には、触媒成分とフェノール性化合物の一部を混合した後に、酸素含有ガスを通気しつつ残りのフェノール性化合物を反応容器に徐々に添加する方法が記載されている。
Moreover, in patent documents 7-9, the catalyst which combined tertiary compounds, such as a copper compound, a bromine compound, and N, N'-di-t-butylethylenediamine and n-butyldimethylamine, a copper compound, a bromine compound, and tertiary Catalysts in combination with amines and secondary monoamines are disclosed.
Further, Patent Document 10 includes a copper compound and a secondary aliphatic amine or secondary aliphatic amine, an aniline having a special structure, and N, N, N ′, N′-tetramethyl 1,3-diaminopropane. Catalysts with improved water resistance are disclosed.
Patent Documents 11 to 13 disclose that by preparing a polymerization catalyst and a phenolic compound in an inert gas atmosphere, the catalyst is highly activated and the productivity of polyphenylene ether is improved.
Patent Document 13 describes a method in which a catalyst component and a part of a phenolic compound are mixed, and then the remaining phenolic compound is gradually added to a reaction vessel while ventilating an oxygen-containing gas.

また、特許文献14、15には、フェノール性化合物の酸化重合で副生物として生成する水によって触媒が失活する問題を克服するための方法として、水を効率的に除去する酸化重合方法が、開示されている。
また、特許文献16、17には、有機溶媒とフェノール性化合物からなる溶液に酸素含有ガスを通気して重合反応を行う際の安全確保の方法として、酸化重合における静電気、発火の抑制法が開示されている。
また、特許文献18等には、酸化重合の終期に重合速度が極端に低下する問題を解決するための方法として、酸化重合の終期に重合溶液への酸素含有ガスの通気量を上げる方法が開示されている。
Patent Documents 14 and 15 disclose an oxidative polymerization method for efficiently removing water as a method for overcoming the problem of catalyst deactivation caused by water produced as a by-product in the oxidative polymerization of a phenolic compound. It is disclosed.
Patent Documents 16 and 17 disclose a method for suppressing static electricity and ignition in oxidative polymerization as a method for ensuring safety when an oxygen-containing gas is passed through a solution composed of an organic solvent and a phenolic compound to perform a polymerization reaction. Has been.
Patent Document 18 discloses a method for increasing the amount of oxygen-containing gas flowing to the polymerization solution at the end of oxidative polymerization as a method for solving the problem that the polymerization rate is extremely reduced at the end of oxidative polymerization. Has been.

従来のポリフェニレンエーテルの製造法では、酸素含有ガスを通気するため、酸化重合の初期に、重合溶液の容量に対して5%〜30%の容量の発泡する問題があり、この発泡を考慮して反応器の容量を設計している。
一方で、ポリフェニレンエーテルの酸化重合が進むと重合溶液の発泡は次第に収まり、重合終了時点では、発泡部分を考慮した部分は空洞となり、重合溶液、触媒成分などが付着し、不純物の要因になる可能性があった。
In the conventional method for producing polyphenylene ether, since oxygen-containing gas is passed, there is a problem of foaming in a volume of 5% to 30% with respect to the volume of the polymerization solution in the initial stage of oxidative polymerization. The capacity of the reactor is designed.
On the other hand, as the oxidation polymerization of polyphenylene ether progresses, the foaming of the polymerization solution gradually stops, and at the end of the polymerization, the part considering the foamed part becomes a cavity, and the polymerization solution, catalyst components, etc. may adhere and cause impurities There was sex.

特公昭36−18692Japanese Patent Publication 36-18692 US3306875US3306875 US3344116US3344116 US3432466US3432466 特公昭52−17075Shoko 52-17075 特公昭52−17076Shoko 52-17076 特公昭58−53012Shoko 58-53012 特公昭59−53012JP-B-59-53012 特公昭59−23332Japanese Patent Publication No.59-23332 特開昭64−33131JP-A 64-33131 特開昭59−179620JP 59-179620 特開昭61−1453JP-A-61-1453 特開2002−3596JP2002-3596 特開2000−281776JP2000-281776 特開2001−342251JP 2001-342251 特開2001−335631JP 2001-335631 A 特開2001−342250JP 2001-342250 A 特開2002−3597JP2002-3597

酸化重合初期の発泡部分を活用して生産性を向上すること。酸化重合初期の発泡部分の反応器内面に付着した重合溶液、触媒成分などを効果的に除去し、堆積を抑制すること。   Improve productivity by utilizing the foamed part at the beginning of oxidative polymerization. Effectively remove the polymerization solution and catalyst components adhering to the reactor inner surface of the foamed part at the initial stage of oxidative polymerization to suppress deposition.

本発明者は、従来の技術では、従来のポリフェニレンエーテルの製造法の問題点、即ち、重合初期に重合溶液が発泡する部分を有効に活用することで生産性を上げ、更に、この部分に付着した重合溶液、触媒成分などを効果的に除去することに関して検討した結果、本発明を完成するに至った。   In the conventional technique, the inventor has raised the productivity by effectively utilizing the problem of the conventional polyphenylene ether production method, that is, the part where the polymerization solution is foamed at the initial stage of polymerization, and further adheres to this part. As a result of examining the effective removal of the polymerized solution, catalyst components, etc., the present invention has been completed.

即ち、
1.フェノール性化合物(M)、芳香族溶媒(A)、及び触媒(C)よりなる重合溶液に酸素含有ガス(O)を通気してフェノール性化合物(M)を酸化重合してポリフェニレンエーテルを製造する方法において、まず、フェノール性化合物(M)13〜25質量部及び芳香族溶媒(A1)35〜82質量部、触媒(C)0.1〜10質量部で構成される第一重合溶液を調製し、これに酸素含有ガス(O)を通気してフェノール性化合物(M)を酸化重合し、酸化重合の初期に起こる重合溶液の発泡が、重合溶液の発泡していない部分100容量部に対して、発泡部分が1容量部以下になった時点で、酸化重合中にフェノール性化合物(M)を含有しない芳香族溶媒(A2)5〜52質量部を追加して添加して第二重合溶液を調製し、引続き酸素含有ガス(O)を継続して通気して酸化重合し、ηsp/cが0.3〜1.0dl/gのポリフェニレンエーテルを得ることを特徴とするポリフェニレンエーテルの製造方法。(ここで、芳香族溶媒(A1)と芳香族溶媒(A2)の合計の質量部は75〜87質量部であり、フェノール性化合物(M)と芳香族溶媒(A1)と芳香族溶媒(A2)の合計の質量部は100質量部である。)
That is,
1. A polyphenylene ether is produced by oxidative polymerization of the phenolic compound (M) by passing an oxygen-containing gas (O) through a polymerization solution comprising the phenolic compound (M), the aromatic solvent (A), and the catalyst (C). In the method, first, a first polymerization solution composed of 13 to 25 parts by mass of a phenolic compound (M), 35 to 82 parts by mass of an aromatic solvent (A1), and 0.1 to 10 parts by mass of a catalyst (C) is prepared. Then, an oxygen-containing gas (O) is passed through this to oxidize and polymerize the phenolic compound (M), and the foaming of the polymerization solution that occurs at the initial stage of the oxidative polymerization is less than 100 parts by volume of the unfoamed portion of the polymerization solution Te, when the foam part is below 1 part by volume second polymerization is added by adding an aromatic solvent (A2) 5 to 52 parts by weight which is not contained in the oxidative polymerization phenol compound (M) is It was prepared and subsequently oxygen Organic vapor (O) to continue to oxidative polymerization by venting method for producing a polyphenylene ether .eta.sp / c is equal to or obtaining a polyphenylene ether 0.3~1.0dl / g. (Here, the total mass part of the aromatic solvent (A1) and the aromatic solvent (A2) is 75 to 87 parts by mass, and the phenolic compound (M), the aromatic solvent (A1), and the aromatic solvent (A2 ) Is 100 parts by mass.

2.芳香族溶媒(A2)を追加して添加して、重合溶液の液面を重合初期の発泡時の泡の上端を越えるように調整することを特徴とする上記1記載のポリフェニレンエーテルの製造方法。
3.芳香族溶媒(A2)を反応器上部から、噴霧して添加して、反応器内壁に付着した重合溶液を除去しながら追加して添加することを特徴とする上記1又は2のいずれか1項に記載のポリフェニレンエーテルの製造方法。
4.第一重合溶液を調製する方法として、予め、芳香族溶媒(A1)の内の一部に溶解したフェノール性化合物(M)の内の一部と触媒(C)を反応器に導入し、引続き、残りの芳香族溶媒(A1)に溶解した残りのフェノール性化合物(M)を反応器に導入して第一重合溶液を調製することを特徴とする上記1〜3のいずれか1項に記載のポリフェニレンエーテルの製造方法。
5.芳香族溶媒(A1)45〜80質量部を添加し、芳香族溶媒(A2)7〜30質量部を追加して添加することを特徴とする上記1〜4のいずれか1項に記載のポリフェニレンエーテルの製造方法。(ここで、芳香族溶媒(A1)と芳香族溶媒(A2)の合計の質量部は75〜87質量部である。)
2. Was added by adding an aromatic solvent (A2), method for producing a polyphenylene ether according to the above item 1, wherein the upper end of the foam during the foam liquid surface polymerization initial and adjusting as obtain Yue polymerization solution .
3. The aromatic solvent (A2) is added by spraying from the upper part of the reactor, and is additionally added while removing the polymerization solution adhering to the inner wall of the reactor. The manufacturing method of polyphenylene ether as described in 1 ..
4). As a method for preparing the first polymerization solution, a part of the phenolic compound (M) dissolved in a part of the aromatic solvent (A1) and the catalyst (C) are introduced into the reactor, Any one of the above 1 to 3, wherein the first polymerization solution is prepared by introducing the remaining phenolic compound (M) dissolved in the remaining aromatic solvent (A1) into the reactor. Of producing polyphenylene ether.
5. The polyphenylene as described in any one of 1 to 4 above, wherein 45 to 80 parts by mass of the aromatic solvent (A1) is added and 7 to 30 parts by mass of the aromatic solvent (A2) is additionally added. A method for producing ether. (Here, the total mass part of the aromatic solvent (A1) and the aromatic solvent (A2) is 75 to 87 parts by mass.)

6.フェノール性化合物(M)が、2,6−ジメチルフェノール又は、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の混合物であることを特徴とする上記1〜5のいずれか1項に記載のポリフェニレンエーテルの製造方法。
7.触媒(C)が、(銅化合物と臭素化合物)及び(ジアミン化合物、3級モノアミン化合物、及び、2級モノアミン化合物から選択される1種以上)からなる触媒であることを特徴とする上記1〜6のいずれか1項に記載のポリフェニレンエーテルの製造方法。
8.芳香族溶媒(A)が、トルエン、キシレン、または、エチルベンゼンであることを特徴とする上記1〜7のいずれか1項に記載のポリフェニレンエーテルの製造方法。
9.酸素含有ガス(O)が、酸素濃度5〜25容量%の酸素含有ガス(O)であることを特徴とする上記1〜8のいずれか1項に記載のポリフェニレンエーテルの製造方法。
10.酸素含有ガス(O)が、空気を窒素含有ガスで希釈して、酸素濃度6〜20容量%に調整した酸素含有ガス(O)であることを特徴とする上記1〜9のいずれか1項に記載のポリフェニレンエーテルの製造方法。
11.酸素分圧が0.0147MPa以上0.0883MPa以下の酸素含有ガス(O)を使用し、かつ、反応器気相部の絶対圧力を0.098MPa以上0.392MPa未満に制御することを特徴とする上記1〜10のいずれか1項に記載のポリフェニレンエーテルの製造方法。
6). Any one of the above 1 to 5, wherein the phenolic compound (M) is 2,6-dimethylphenol or a mixture of 2,6-dimethylphenol and 2,3,6-trimethylphenol. The manufacturing method of the polyphenylene ether of description.
7). The above-mentioned 1 to 3, wherein the catalyst (C) is a catalyst comprising (a copper compound and a bromine compound) and (one or more selected from a diamine compound, a tertiary monoamine compound, and a secondary monoamine compound). 6. The method for producing polyphenylene ether according to any one of 6 above.
8). 8. The method for producing a polyphenylene ether according to any one of 1 to 7 above, wherein the aromatic solvent (A) is toluene, xylene, or ethylbenzene.
9. 9. The method for producing polyphenylene ether according to any one of 1 to 8 above, wherein the oxygen-containing gas (O) is an oxygen-containing gas (O) having an oxygen concentration of 5 to 25% by volume.
10. 10. The oxygen-containing gas (O) according to any one of 1 to 9 above, wherein the oxygen-containing gas (O) is an oxygen-containing gas (O) prepared by diluting air with a nitrogen-containing gas and adjusting the oxygen concentration to 6 to 20% by volume. The manufacturing method of polyphenylene ether as described in 1 ..
11. An oxygen-containing gas (O) having an oxygen partial pressure of 0.0147 MPa or more and 0.0883 MPa or less is used, and the absolute pressure in the gas phase part of the reactor is controlled to 0.098 MPa or more and less than 0.392 MPa. 11. The method for producing polyphenylene ether according to any one of 1 to 10 above.

本発明の製法は、フェノール性化合物、銅化合物、臭素化合物、ジアミン化合物、3級モノアミン化合物、及び、2級モノアミン化合物で構成される触媒、及び、芳香族溶媒よりなる重合溶液中に酸素含有ガス(O)を通気して、フェノール性化合物を酸化重合してポリフェニレンエーテルを製造する方法において、酸化重合初期の発泡部分を有効に活用でき、製造に用いる反応器の単位容積あたりの生産性が向上する効果を有する。
また、本発明の製法は、酸化重合初期の発泡により、反応器の内壁に付着した重合溶液、触媒成分などを効果的に除去でき、反応器内面への堆積を抑制することができ、不純物の含量が少なく色調に優れるポリフェニレンエーテルが得られる効果を有する。
The production method of the present invention comprises a catalyst comprising a phenolic compound, a copper compound, a bromine compound, a diamine compound, a tertiary monoamine compound, and a secondary monoamine compound, and an oxygen-containing gas in a polymerization solution comprising an aromatic solvent. In the method of producing polyphenylene ether by ventilating (O) and oxidatively polymerizing phenolic compounds, the foamed part at the initial stage of oxidative polymerization can be used effectively, and the productivity per unit volume of the reactor used for production is improved. Has the effect of
Further, the production method of the present invention can effectively remove the polymerization solution, catalyst components, etc. adhering to the inner wall of the reactor by foaming at the initial stage of oxidative polymerization, can suppress the deposition on the inner surface of the reactor, It has the effect of obtaining a polyphenylene ether having a small content and excellent color tone.

本発明について、以下具体的に説明する。
本発明のポリフェニレンエーテルとしては、下記式(1)で表される繰り返し単位を有する単独重合体あるいは共重合体が挙げられる。
The present invention will be specifically described below.
Examples of the polyphenylene ether of the present invention include a homopolymer or a copolymer having a repeating unit represented by the following formula (1).

Figure 0005349135
Figure 0005349135

(式(1)中、R1、R4は、それぞれ独立して、水素、第一級もしくは第二級の低級アルキル、フェニル、アミノアルキル、炭化水素オキシを表わす。R2、R3は、それぞれ独立して、水素、第一級もしくは第二級の低級アルキル、フェニルを表わす。) (In the formula (1), R1 and R4 each independently represent hydrogen, primary or secondary lower alkyl, phenyl, aminoalkyl, or hydrocarbonoxy. R2 and R3 each independently represent Represents hydrogen, primary or secondary lower alkyl, and phenyl.)

"ポリフェニレンエーテル樹脂の単独重合体の具体例としては、例えば、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2−メチル−6−エチル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2,6−ジエチル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2−エチル−6−n−プロピル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2,6−ジ−n−プロピル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2−メチル−6−n−ブチル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2−エチル−6−イソプロピル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2−メチル−6−ヒドロキシエチル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2−メチル−6−クロロエチル−1,4−フェニレン)エーテル等が挙げられる。
この中で、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレン)エーテルが特に好ましい。"
“Specific examples of polyphenylene ether resin homopolymers include, for example, poly (2,6-dimethyl-1,4-phenylene) ether, poly (2-methyl-6-ethyl-1,4-phenylene) ether, Poly (2,6-diethyl-1,4-phenylene) ether, poly (2-ethyl-6-n-propyl-1,4-phenylene) ether, poly (2,6-di-n-propyl-1, 4-phenylene) ether, poly (2-methyl-6-n-butyl-1,4-phenylene) ether, poly (2-ethyl-6-isopropyl-1,4-phenylene) ether, poly (2-methyl- Examples include 6-hydroxyethyl-1,4-phenylene) ether and poly (2-methyl-6-chloroethyl-1,4-phenylene) ether.
Of these, poly (2,6-dimethyl-1,4-phenylene) ether is particularly preferred. "

ポリフェニレンエーテル樹脂共重合体とは、フェニレンエーテル単位を単量単位として含む共重合体である。その具体例としては、例えば、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の共重合体、2,6−ジメチルフェノールとo−クレゾールとの共重合体、あるいは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及びo−クレゾールとの共重合体等が挙げられる。
本発明に用いられるフェノール性化合物は下記一般式(2)で表される構造の化合物である。
The polyphenylene ether resin copolymer is a copolymer containing a phenylene ether unit as a single unit. Specific examples thereof include, for example, a copolymer of 2,6-dimethylphenol and 2,3,6-trimethylphenol, a copolymer of 2,6-dimethylphenol and o-cresol, Examples thereof include a copolymer of dimethylphenol, 2,3,6-trimethylphenol, and o-cresol.
The phenolic compound used in the present invention is a compound having a structure represented by the following general formula (2).

Figure 0005349135
Figure 0005349135

(式(1)中、R5、R8は、それぞれ独立して、水素、第一級もしくは第二級の低級アルキル、フェニル、アミノアルキル、炭化水素オキシを表わす。R6、R7は、それぞれ独立して、水素、第一級もしくは第二級の低級アルキル、フェニルを表わす。) (In the formula (1), R5 and R8 each independently represent hydrogen, primary or secondary lower alkyl, phenyl, aminoalkyl, or hydrocarbonoxy. R6 and R7 each independently represent Represents hydrogen, primary or secondary lower alkyl, and phenyl.)

該化合物の例としては例えば、2,6−ジメチルフェノール、2,3,6−トリメチルフェノール、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−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、2,6−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等が挙げられる。これらの化合物はそれぞれ単独で用いても良いし、2種以上併用しても良い。また少量のフェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、2,4−ジメチルフェノール、2−エチルフェノール等を含んでいても実質上差し支えない。
これらのフェノール性化合物の中で、2,6−ジメチルフェノール又は、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の混合物が好ましく、2,6−ジメチルフェノールが特に好ましい。
Examples of such compounds include 2,6-dimethylphenol, 2,3,6-trimethylphenol, 2-methyl-6-ethylphenol, 2,6-diethylphenol, 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-phenylphenol, 2,6-diphenylphenol, 2,6-bis- (4-fluorophenyl) phenol, 2-methyl-6-tolylphenol, 2,6-ditolylphenol, etc. It is. These compounds may be used alone or in combination of two or more. Moreover, even if it contains a small amount of phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, 2,4-dimethylphenol, 2-ethylphenol, etc., it does not interfere.
Among these phenolic compounds, 2,6-dimethylphenol or a mixture of 2,6-dimethylphenol and 2,3,6-trimethylphenol is preferable, and 2,6-dimethylphenol is particularly preferable.

本発明で用いる芳香族溶媒は、特に制限はないが、低分子量のフェノール性化合物を溶解し、触媒混合物の一部または全部を溶解するものである。このような溶媒の例としては例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素、クロルベンゼン、ジクロルベンゼン、トリクロルベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素、ニトロベンゼン等のニトロ化合物等を挙げることができる。
本発明で用いる芳香族溶媒として、トルエン、キシレン、または、エチルベンゼンが好ましく、トルエンが極めて好ましい。
本発明の効果を妨げない限りの量において、芳香族溶媒に水と相溶する性質を持つ溶媒を混在させることができる。水と相溶する性質を持つ溶媒として、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、酢酸エチル、ギ酸エチル等のエステル類、ジメチルホルムアミド等のアミド類、ジメチルスルホキシドの様なスルホキシド類等を挙げることができる。溶媒の1種以上、必要であれば更に混合して使用することができる。
The aromatic solvent used in the present invention is not particularly limited, but dissolves a low molecular weight phenolic compound and dissolves part or all of the catalyst mixture. Examples of such solvents include aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, and ethylbenzene, halogenated aromatic hydrocarbons such as chlorobenzene, dichlorobenzene, and trichlorobenzene, and nitro compounds such as nitrobenzene. be able to.
As the aromatic solvent used in the present invention, toluene, xylene or ethylbenzene is preferable, and toluene is very preferable.
In an amount as long as the effects of the present invention are not hindered, the aromatic solvent can be mixed with a solvent having a property compatible with water. Solvents that are compatible with water include, for example, alcohols such as methanol, ethanol, and propanol, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, esters such as ethyl acetate and ethyl formate, amides such as dimethylformamide, and dimethyl sulfoxide. And sulfoxides such as One or more kinds of solvents can be further mixed if necessary.

本発明は使用される溶媒が実質的に水と相溶しない条件であれば特に好ましく作用することができる。しばしば用いられる溶媒の例としてはトルエンやキシレン等の芳香族炭化水素溶媒である。フェノール性化合物を酸化重合させて得られる重合体であるポリフェニレンエーテルに対する良溶媒と貧溶媒の比率を選ぶことによって溶液重合法にもなるし、貧溶媒の比率を大きくすることで反応の進行とともに重合体が反応溶媒中に粒子として析出する沈殿重合法にもなる。
本発明の触媒は、フェノール性化合物、芳香族溶媒、及び、触媒よりなる重合溶液に酸素含有ガス(O)を通気することにより、フェノール性化合物を効率的に酸化重合しポリフェニレンエーテルを製造するために有効な酸化触媒である。
本発明の触媒として、銅化合物、臭素化合物、ジアミン化合物、3級モノアミン化合物、及び、2級モノアミン化合物を必須成分とする触媒が好ましく使用できる。
The present invention can act particularly preferably as long as the solvent used is substantially incompatible with water. Examples of frequently used solvents are aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene. By selecting the ratio of good solvent and poor solvent for polyphenylene ether, which is a polymer obtained by oxidative polymerization of phenolic compounds, it can be used as a solution polymerization method, and by increasing the ratio of poor solvent, It is also a precipitation polymerization method in which the coalesced precipitate as particles in the reaction solvent.
The catalyst of the present invention is for producing a polyphenylene ether by efficiently oxidizing and polymerizing a phenolic compound by passing an oxygen-containing gas (O) through a polymerization solution comprising a phenolic compound, an aromatic solvent and a catalyst. It is an effective oxidation catalyst.
As the catalyst of the present invention, a catalyst having a copper compound, a bromine compound, a diamine compound, a tertiary monoamine compound, and a secondary monoamine compound as essential components can be preferably used.

本発明の触媒成分として用いる銅化合物として、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。第一銅化合物としては、例えば酸化第一銅、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。また第二銅化合物としては、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。これらの中で好ましい化合物は第一銅,第二銅化合物については酸化第一銅、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、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。例えば酸化第一銅と臭化水素(の溶液)を混合することにより得られる。銅化合物として特に好ましいものは第一銅化合物である。これら銅化合物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。   As the copper compound used as the catalyst component of the present invention, a cuprous compound, a cupric compound or a mixture thereof can be used. Examples of the cuprous compound include cuprous oxide, cuprous chloride, cuprous bromide, cuprous sulfate, and cuprous nitrate. Examples of cupric compounds include cupric chloride, cupric bromide, cupric sulfate, and cupric nitrate. Among these, preferred compounds are cuprous oxide, cuprous chloride, cupric chloride, cuprous bromide and cupric bromide for cuprous and cupric compounds. These copper salts may be synthesized at the time of use from a halogen or an acid corresponding to an oxide, carbonate, hydroxide or the like. For example, it can be obtained by mixing cuprous oxide and hydrogen bromide (solution). A particularly preferable copper compound is a cuprous compound. These copper compounds may be used alone or in combination of two or more.

本発明の触媒成分として用いる臭素化合物は、例えば臭化水素、臭化ナトリウム、臭化カリウム、臭化テトラメチルアンモニウム、臭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媒を用いた溶液として使用できる。これらの臭素化合物は、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。最も好ましい銅化合物と臭素化合物の組み合わせは、酸化第一銅と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臭素原子として2倍以上10倍以下が好ましく、フェノール性化合物の100モルに対して銅原子としては0.02モルから0.6モルの範囲である。
本発明の触媒成分として用いるジアミン化合物は、下記一般式(3)で表されるジアミン化合物である。上記構造を持つジアミン化合物の内、好ましいジアミン化合物はN,N’−ジ−t−ブチルエチレンジアミンである。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銅原子のモル数に対して0.5倍モル量以上であり上限は臨界的ではない。
Examples of the bromine compound used as the catalyst component of the present invention include hydrogen bromide, sodium bromide, potassium bromide, tetramethylammonium bromide, tetraethylammonium bromide and the like. These can be used as an aqueous solution or a solution using an appropriate solvent. These bromine compounds may be used alone or in combination of two or more. The most preferred combination of copper compound and bromine compound is an aqueous solution of cuprous oxide and hydrogen bromide. Although the usage-amount of these compounds is not specifically limited, 2 times or more and 10 times or less are preferable as a bromine atom with respect to the molar amount of a copper atom, From 0.02 mol as a copper atom with respect to 100 mol of a phenolic compound. The range is 0.6 mol.
The diamine compound used as the catalyst component of the present invention is a diamine compound represented by the following general formula (3). Of the diamine compounds having the above structure, a preferred diamine compound is N, N′-di-t-butylethylenediamine. Although the usage-amount of a diamine compound is not specifically limited, It is 0.5 times mole amount or more with respect to the number-of-moles of copper atom normally used, and an upper limit is not critical.

Figure 0005349135
Figure 0005349135

(式中、R1 ,R2 ,R3 ,R4 はそれぞれ独立に水素、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、全てが同時に水素ではない。R5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。) (Wherein R1, R2, R3 and R4 are each independently hydrogen, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and all are not simultaneously hydrogen. R5 is a straight chain having 2 to 5 carbon atoms. An alkylene group having a chain or a methyl branch.)

本発明の触媒成分として用いる3級モノアミン化合物は、脂環式3級アミンを含めた脂肪族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、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。これらの使用量は特に限定されないが、フェノール性化合物100モルに対して0.1モルから15モルの範囲が好ましい。   The tertiary monoamine compound used as the catalyst component of the present invention 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. The amount of these used is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.1 mol to 15 mol with respect to 100 mol of the phenolic compound.

本発明の触媒成分として用いる2級モノアミン化合物は、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等が挙げられる。N−(置換または非置換フェニル)アルカノールアミンとしては例えば、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)エタノールアミン等が挙げられる。N−炭化水素置換アニリンとしては例えば、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がこれらの例には限定されない。これらの第2級モノアミ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。使用量は特に限定されないが、一般的にフェノール性化合物100モルに対し0.05モルから15モルの範囲である。   Secondary monoamine compounds used as the catalyst component of the present invention are dimethylamine, diethylamine, di-n-propylamine, di-i-propylamine, di-n-butylamine, di-i-butylamine, di-t-butylamine, Examples include dipentylamines, dihexylamines, dioctylamines, didecylamines, dibenzylamines, methylethylamine, methylpropylamine, methylbutylamine, cyclohexylamine and the like. Examples of N- (substituted or unsubstituted phenyl) alkanolamines include N-phenylmethanolamine, N-phenylethanolamine, N-phenylpropanolamine, N- (m-methylphenyl) ethanolamine, N- (p-methyl). Phenyl) ethanolamine, N- (2 ′, 6′-dimethylphenyl) ethanolamine, N- (p-chlorophenyl) ethanolamine and the like. Examples of N-hydrocarbon substituted anilines include N-ethylaniline, N-butylaniline, N-methyl-2-methylaniline, N-methyl-2,6-dimethylaniline, diphenylamine, and the like. Is not limited. These secondary monoamine compounds may be used alone or in combination of two or more. The amount used is not particularly limited, but is generally in the range of 0.05 mol to 15 mol with respect to 100 mol of the phenolic compound.

本発明において、全仕込み混合物中に0.1wt%を超えない範囲のテトラアルキルアンモニウム塩化合物、またはポリエチレングリコール基含有アルキルアミンもしくはポリエチレングリコール基含有アルキルアンモニウム塩化合物を含有させることは本発明の作用をより一層有効ならしめるので好ましいが、特に含有させなくても良い。この様な化合物の例は下記一般式(4)、(5)または(6)で表される構造のものである。   In the present invention, the addition of a tetraalkylammonium salt compound, a polyethylene glycol group-containing alkylamine, or a polyethylene glycol group-containing alkylammonium salt compound in a range not exceeding 0.1 wt% in the entire charged mixture can achieve the effects of the present invention. Although it is preferable because it is even more effective, it is not necessary to contain it. Examples of such compounds are those having a structure represented by the following general formula (4), (5) or (6).

Figure 0005349135
Figure 0005349135

(式中、R1 ,R2,R3,R4はそれぞれ独立に炭素数1から22の直鎖状または分岐状アルキル基、Xは対となる陰イオンである。) (In the formula, R1, R2, R3 and R4 are each independently a linear or branched alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, and X is a paired anion.)

Figure 0005349135
Figure 0005349135

(式中、R5は炭素数1から22の直鎖状または分岐状アルキル基を表し,R6はR5に定義した基に加え−( CH2 CH2 O)n −H[ nは1から40の整数] で表される基であっても良く、R7は−( CH2 CH2 O) n −H[ nは1から40の整数]で表される基である。) (In the formula, R5 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, R6 in addition to the group defined in R5,-(CH2CH2O) n-H [n is an integer of 1 to 40] R7 is a group represented by — (CH 2 CH 2 O) n —H [n is an integer of 1 to 40].

Figure 0005349135
Figure 0005349135

(式中、R8,R9は炭素素数1から22の直鎖状または分岐状アルキル基を表し,R10はR8に定義した基に加え−( CH2 CH2 O) n −H[ nは1から40の整数] で表される基であっても良く、R11は−( CH2 CH2 O) n −H[nは1から40の整数]で表される基であり、Xは対となる陰イオンである。) (In the formula, R8 and R9 represent a linear or branched alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, R10 represents a group defined as R8, and-(CH2CH2O) n-H [n is 1 to 40). R11 is a group represented by — (CH 2 CH 2 O) n —H [n is an integer of 1 to 40], and X is a paired anion. .)

この様な化合物の代表例で本発明に好適に用いられるものはAliquat336(ヘンケル社製)やCapriquat(株式会社同仁化学研究所製)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である。   A representative example of such a compound that can be suitably used in the present invention is trioctylmethylammonium chloride known under the trade names of Aliquat 336 (manufactured by Henkel) and Capriquat (manufactured by Dojindo Laboratories).

本発明の重合溶液の温度については、低すぎると反応が進行しにくく、また高すぎると触媒が失活することもあるので、0〜80℃、好ましくは10〜60℃の範囲で行われることが好ましい。重合前半は温度を低めに、重合後半は温度を高めに設定すると好結果を与えることが多い。
本発明のポリフェニレンエーテルの製造方法の第一重合溶液の調製方法は、フェノール性化合物(M)、芳香族溶媒(A1)、触媒(C)の成分それぞれを単独に反応器に導入して第一重合溶液を調製してもよく、また、フェノール性化合物(M)、触媒(C)を各々予め、芳香族溶媒(A1)に溶解し反応器に導入して第一重合溶液を調製しても良い。
Regarding the temperature of the polymerization solution of the present invention, if the temperature is too low, the reaction is difficult to proceed, and if it is too high, the catalyst may be deactivated, so that the temperature is 0 to 80 ° C., preferably 10 to 60 ° C. Is preferred. In many cases, good results are obtained when the temperature is set lower in the first half of the polymerization and higher in the second half of the polymerization.
Process for the preparation of the first polymerization solution of poly manufacturing method of polyphenylene ether of the present invention, a phenolic compound (M), introduced into the reactor alone Ingredient their respective aromatic solvent (A1), a catalyst (C) The first polymerization solution may be prepared by dissolving the phenolic compound (M) and the catalyst (C) in the aromatic solvent (A1) and introducing them into the reactor. It may be prepared .

本発明のポリフェニレンエーテルの製造方法の第一重合溶液を調製する方法として、好ましくは、予め、芳香族溶媒(A1)の一部に溶解した触媒(C)を反応器に導入し、引続き、残りの芳香族溶媒(A1)に溶解したフェノール性化合物(M)を反応器に導入して第一重合溶液を調製する方法である。
本発明のポリフェニレンエーテルの製造方法の第一重合溶液を調製する方法として、更に好ましい方法は、予め、芳香族溶媒(A1)の内の一部に溶解したフェノール性化合物(M)の内の一部と触媒(C)を反応器に導入し、引続き、残りの芳香族溶媒(A1)に溶解した残りのフェノール性化合物(M)を反応器に導入して第一重合溶液を調製する方法である。
As a method for preparing the first polymerization solution in the method for producing the polyphenylene ether of the present invention, preferably, the catalyst (C) dissolved in a part of the aromatic solvent (A1) is introduced into the reactor in advance, and then the rest This is a method for preparing a first polymerization solution by introducing a phenolic compound (M) dissolved in an aromatic solvent (A1) into a reactor.
As a method for preparing the first polymerization solution in the method for producing the polyphenylene ether of the present invention, a more preferable method is one of the phenolic compounds (M) dissolved in advance in a part of the aromatic solvent (A1). And the catalyst (C) are introduced into the reactor, and then the remaining phenolic compound (M) dissolved in the remaining aromatic solvent (A1) is introduced into the reactor to prepare the first polymerization solution. is there.

本発明のポリフェニレンエーテルの製造方法における、第一重合溶液のフェノール性化合物(M)、芳香族溶媒(A1)、触媒(C)の重量は、第一重合溶液の調製において、フェノール性化合物(M)及び、触媒(C)の反応器への導入が完了した時点の重量とする。
本発明では、第一重合溶液に対するフェノール性化合物の濃度は、15〜40質量%であることが好ましい。本発明で、更に好ましいフェノール性化合物の濃度は、18〜37質量%であり、特に好ましくは、20〜36質量%、極めて好ましくは、23〜35質量%である。
本発明のポリフェニレンエーテルの製造方法では、酸素含有ガス(O)の通気開始時期は特に限定されないが、重合溶液の調製において、フェノール性化合物(M)、芳香族溶媒(A)、触媒(C)のいずれかを反応器へ導入した後に、酸素含有ガス(O)の通気を開始することが好ましい。
The weight of the phenolic compound (M), aromatic solvent (A1) and catalyst (C) in the first polymerization solution in the method for producing polyphenylene ether of the present invention is the same as that in the preparation of the first polymerization solution. ) And the weight when the introduction of the catalyst (C) into the reactor is completed.
In this invention, it is preferable that the density | concentration of the phenolic compound with respect to a 1st polymerization solution is 15-40 mass%. In the present invention, the concentration of the phenolic compound is more preferably 18 to 37% by mass, particularly preferably 20 to 36% by mass, and most preferably 23 to 35% by mass.
In the method for producing a polyphenylene ether of the present invention, the start of aeration of the oxygen-containing gas (O) is not particularly limited, but in the preparation of the polymerization solution, the phenolic compound (M), the aromatic solvent (A), the catalyst (C) After introducing any of these into the reactor, it is preferable to start aeration of the oxygen-containing gas (O).

本発明における酸素含有ガス(O)は酸素と任意の不活性ガスをその酸素濃度が本発明の領域になるように混合して調整するか、空気を用いるか、空気と任意の不活性ガスを混合して調整する。不活性ガスは重合反応に対して影響が大でなければ任意のものが使用できる。代表的には窒素である。
本発明では、酸素含有ガス(O)が、酸素濃度10〜25容量%の酸素含有ガス(O)であることが好ましい。本発明では、酸素含有ガス(O)が、空気を窒素含有ガスで希釈して、酸素濃度10〜20容量%に調整した酸素含有ガス(O)であることが更に好ましい。
本発明において、酸素含有ガス(O)を通気した後の未反応ガスの酸素濃度が11.6%を超える場合には、反応器気相部に窒素等の不活性ガスを導入し、酸素濃度を11.6%以下にコントロールする。
本発明のポリフェニレンエーテルの製造方法として、酸素分圧が0.0147MPa以上0.0883MPa以下の酸素含有ガス(O)を使用し、かつ、反応器気相部の絶対圧力を0.098MPa以上0.392MPa未満に制御することが好ましい。
The oxygen-containing gas (O) in the present invention is prepared by mixing and adjusting oxygen and an arbitrary inert gas so that the oxygen concentration is within the range of the present invention, using air, or combining air and an arbitrary inert gas. Mix and adjust. Any inert gas can be used as long as it has no great influence on the polymerization reaction. Typically nitrogen.
In the present invention, the oxygen-containing gas (O) is preferably an oxygen-containing gas (O) having an oxygen concentration of 10 to 25% by volume. In the present invention, the oxygen-containing gas (O) is more preferably an oxygen-containing gas (O) obtained by diluting air with a nitrogen-containing gas and adjusting the oxygen concentration to 10 to 20% by volume.
In the present invention, when the oxygen concentration of the unreacted gas after aeration of the oxygen-containing gas (O) exceeds 11.6%, an inert gas such as nitrogen is introduced into the reactor gas phase, and the oxygen concentration Is controlled to 11.6% or less.
As a method for producing the polyphenylene ether of the present invention, an oxygen-containing gas (O) having an oxygen partial pressure of 0.0147 MPa or more and 0.0883 MPa or less is used, and the absolute pressure in the reactor gas phase is 0.098 MPa or more and 0.0. It is preferable to control to less than 392 MPa.

本発明の酸素含有ガス(O)の通気量は、特に制限されないが、好ましい通気速度は重合反応に供するフェノール性化合物1kgに対して0.5Nl/minから15Nl/minである。この量は臨界的なものではないが、少なすぎると所望の分子量に達するのに非常に時間がかかり生産性が悪化する。一方多すぎても設備の過大化や排ガス量の増大という問題が発生し経済性を損なう。
酸化重合の初期に重合溶液が発泡する原因は明らかではないが、酸化重合を継続し重合溶液中のフェノール性化合物が消費されると発泡が収まることから、フェノール性化合物が重合溶液中に存在することと発泡に何らかの関係があるものと考えられる。
The aeration rate of the oxygen-containing gas (O) of the present invention is not particularly limited, but a preferable aeration rate is 0.5 Nl / min to 15 Nl / min with respect to 1 kg of the phenolic compound subjected to the polymerization reaction. This amount is not critical, but if it is too small, it takes a very long time to reach the desired molecular weight and the productivity deteriorates. On the other hand, if the amount is too large, problems such as excessive equipment and an increased amount of exhaust gas occur, which impairs economic efficiency.
The cause of the foaming of the polymerization solution at the initial stage of the oxidative polymerization is not clear, but since the foaming subsides when the oxidative polymerization is continued and the phenolic compound in the polymerization solution is consumed, the phenolic compound is present in the polymerization solution. It is thought that there is some relationship between this and foaming.

本発明の酸化重合の初期において、重合溶液が発泡する部分の容量は、重合溶液の成分、酸素含有ガス(O)の通気量、酸素含有ガス(O)の酸素濃度によって異なるが、重合溶液の発泡していない部分100容量部に対して、発泡部分は、概ね、5〜100容量部である。
本発明の酸化重合の初期に起こる重合溶液の発泡が実質的に治まった時点とは、重合溶液の発泡していない部分100容量部に対して、発泡部分が、概ね、1容量部以下となり、実質的に発泡しない状態になることを意味する。
本発明の酸化重合の初期に起こる重合溶液の発泡が実質的に治まった時点では、ポリフェニレンエーテルの平均分子量が比較的低いため、重合溶液の粘度の急激な上昇はない。
In the initial stage of the oxidative polymerization of the present invention, the volume of the portion where the polymerization solution is foamed varies depending on the components of the polymerization solution, the amount of oxygen-containing gas (O) flow, and the oxygen concentration of the oxygen-containing gas (O). The foamed part is generally 5 to 100 parts by volume with respect to 100 parts by volume which is not foamed.
When the foaming of the polymerization solution that occurs at the beginning of the oxidative polymerization of the present invention is substantially cured, the foamed part is approximately 1 part by volume or less with respect to 100 parts by volume of the non-foamed part of the polymerization solution, It means to be in a state of substantially not foaming.
When the foaming of the polymerization solution that occurs at the beginning of the oxidative polymerization of the present invention has subsided substantially, the average molecular weight of the polyphenylene ether is relatively low, so there is no rapid increase in the viscosity of the polymerization solution.

ポリフェニレンエーテルの製造では、所望の分子量のポリフェニレンエーテルを得るために、重合溶液の発泡が実質的に治まった後も酸化重合を継続する必要がある。この時に、重合溶液中のポリフェニレンエーテルの濃度が高い場合には、ポリフェニレンエーテルの高分子量化に伴い、重合溶液の粘度が急激に上昇するため、攪拌不良、ゲル化などの問題が起こる。
本発明は、重合溶液の発泡が実質的に治まった時点で、実質的にフェノール性化合物(M)を含有しない芳香族溶媒(A2)5〜52質量部を追加して添加して、第一重合溶液を希釈した第二重合溶液を調製することにより、重合溶液の粘度上昇に伴う問題を抑制するものである。
本発明は、第二重合溶液の液面を、第一重合溶液より高い位置に調整することにより、従来の方法では、重合終了時点にデッド・スペースとなっていた部分を有効利用したものである。
本発明では、第二重合溶液に酸素含有ガス(O)を継続して通気して酸化重合し、所望のηsp/cのポリフェニレンエーテルを得ることができる。
In the production of polyphenylene ether, in order to obtain a polyphenylene ether having a desired molecular weight, it is necessary to continue oxidative polymerization even after the foaming of the polymerization solution is substantially subsided. At this time, when the concentration of polyphenylene ether in the polymerization solution is high, the viscosity of the polymerization solution rapidly increases as the polyphenylene ether increases in molecular weight, and thus problems such as poor stirring and gelation occur.
In the present invention, when the foaming of the polymerization solution is substantially subsided, an additional 5 to 52 parts by mass of the aromatic solvent (A2) substantially not containing the phenolic compound (M) is added. by preparing the second polymerization solution obtained by diluting the polymer solution, it is to suppress the problem with on raising the viscosity of the polymerization solution.
In the present invention, by adjusting the liquid level of the second polymerization solution to a position higher than that of the first polymerization solution, the conventional method effectively uses the portion that was a dead space at the end of the polymerization. .
In the present invention, the oxygen-containing gas (O) is continuously passed through the second polymerization solution for oxidative polymerization to obtain a desired ηsp / c polyphenylene ether.

本発明のポリフェニレンエーテルの製造方法では、芳香族溶媒(A2)は、フェノール性化合物(M)を全く含有しないことが好ましい。
本発明のポリフェニレンエーテルの製造方法では、芳香族溶媒(A2)7〜30質量部を追加して添加することが好ましい。
本発明のポリフェニレンエーテルの製造方法では、芳香族溶媒(A2)10〜25質量部を追加して添加することが更に好ましい。
本発明のポリフェニレンエーテルの製造方法では、芳香族溶媒(A2)15〜20質量部を追加して添加することが特に好ましい。
In the method for producing polyphenylene ether of the present invention, the aromatic solvent (A2) preferably contains no phenolic compound (M).
In the method for producing polyphenylene ether of the present invention, it is preferable to add 7 to 30 parts by mass of the aromatic solvent (A2).
In the method for producing polyphenylene ether of the present invention, it is more preferable to add 10 to 25 parts by mass of the aromatic solvent (A2).
In the method for producing polyphenylene ether of the present invention, it is particularly preferable to add an additional 15 to 20 parts by mass of the aromatic solvent (A2).

本発明のポリフェニレンエーテルの製造方法は、好ましくは、第二重合溶液の液面が発泡時の泡の上端を実質的に越える第二重合溶液を調製する。
第二重合溶液の液面が発泡時の泡の上端を実質的に越える第二重合溶液を調製することにより、酸化重合の初期に重合溶液が発泡していた部分の重合装置の内壁に付着した重合溶液の成分を第二重合溶液で溶解し、除去することできる。
上記方法では、芳香族溶媒(A2)の添加が完了する時点では、第二重合溶液の発泡は治まっているため、重合溶液成分が重合装置の内壁に固着することがない。
本発明では、芳香族溶媒(A2)を反応器上部から、噴霧して添加して、反応器内壁の付着物を除去しながら追加して添加すること方法が、効率的な好ましい方法として採用できる。
Poly manufacturing method of polyphenylene ether of the present invention, preferably, the liquid level of the second polymerization solution to prepare a second polymerization solution over substantially the upper end of the foam during foaming.
By preparing a second polymerization solution in which the liquid level of the second polymerization solution substantially exceeds the upper end of the foam during foaming, the polymerization solution adhered to the inner wall of the polymerization apparatus in the part where the polymerization solution was foamed at the beginning of the oxidation polymerization. The components of the polymerization solution can be dissolved in the second polymerization solution and removed.
In the above method, when the addition of the aromatic solvent (A2) is completed, since the foaming of the second polymerization solution is stopped, the polymerization solution component does not adhere to the inner wall of the polymerization apparatus.
In the present invention, the method of adding the aromatic solvent (A2) by spraying from the upper part of the reactor and adding it while removing the deposit on the inner wall of the reactor can be adopted as an efficient and preferable method. .

本発明では、フェノール性化合物の濃度が23〜60質量%の第一重合溶液酸化重合し、酸化重合の初期に起こる第一重合溶液の発泡が実質的に治まった後に、ポリフェニレンエーテルの高分子量化による重合溶液の粘度の上昇に伴う攪拌不良などの悪影響を排除するために、芳香族溶媒を追加して添加して重合溶液を希釈し、ポリフェニレンエーテルの濃度が10〜23質量%の範囲になるように調整することが好ましい。
本発明の第二重合溶液はポリフェニレンエーテルの濃度は、更に好ましくは、11〜22質量%であり、特に好ましくは、12〜21質量%、極めて好ましくは、13〜20質量%である。
本発明の重合反応の停止方法は、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し、重合を停止する。
重合停止の後、生成した重合体を分離してメタノール等の該重合体を溶解しない溶媒で洗浄し、乾燥してポリフェニレンエーテルが回収する。
In the present invention, the first polymerization solution having a phenolic compound concentration of 23 to 60% by mass undergoes oxidative polymerization, and after the foaming of the first polymerization solution that occurs at the beginning of the oxidative polymerization is substantially subsided, the polyphenylene ether is increased in molecular weight. In order to eliminate adverse effects such as poor stirring due to the increase in viscosity of the polymerization solution due to the addition of an aromatic solvent, the polymerization solution is diluted by addition, and the concentration of polyphenylene ether is in the range of 10 to 23% by mass. It is preferable to adjust so that.
In the second polymerization solution of the present invention, the concentration of polyphenylene ether is more preferably 11 to 22% by mass, particularly preferably 12 to 21% by mass, and most preferably 13 to 20% by mass.
The method for stopping the polymerization reaction of the present invention is not particularly limited. Usually, an acid such as hydrochloric acid or acetic acid, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) and a salt thereof, nitrilotriacetic acid and a salt thereof are added to the reaction solution to deactivate the catalyst, and the polymerization is stopped.
After termination of the polymerization, the produced polymer is separated, washed with a solvent that does not dissolve the polymer such as methanol, and dried to recover polyphenylene ether.

本発明を実施例に基づいて説明する。
実施例及び比較例における、一般的手順を以下に述べる。
The present invention will be described based on examples.
A general procedure in Examples and Comparative Examples is described below.

[一般的手順]
本発明の実施例、比較例では、反応器として、内径16cmの円筒型の反応器底部に酸素含有ガス(O)導入の為のスパージャー、攪拌タービン翼、及び、サンプリング用の排出バルブを設け、反応器側部にバッフル、温度調整装置、内部状態を確認するための覗き窓を設け、反応器上部に、重合溶液成分の導入口、及び、ベントガスラインに凝縮液分離のためのデカンターを付属したコントロールバルブ付きの還流冷却器を備えた10リットルのジャケット付きオートクレーブ型の反応器を用いた。
[General procedure]
In the examples and comparative examples of the present invention, as a reactor, a sparger for introducing an oxygen-containing gas (O), a stirring turbine blade, and a sampling discharge valve are provided at the bottom of a cylindrical reactor having an inner diameter of 16 cm. A baffle, temperature control device, and a viewing window for checking the internal state are provided on the side of the reactor, and a polymerization solution component inlet and a decanter for condensate separation are attached to the vent gas line at the top of the reactor. A 10 liter jacketed autoclave reactor equipped with a reflux condenser with control valve was used.

本発明の実施例、比較例では、フェノール性化合物(M)として2,6−ジメチルフェノールを用いた。
本発明の実施例、比較例では、芳香族溶媒(A1)、及び、(A2)としてトルエンを用いた。
本発明の全ての実施例、比較例で用いる触媒(C)の各成分の添加量は、2,6−ジメチルフェノール1000gに対して、酸化第一銅1.288g、臭化水素の47%水溶液7.749g、N,N’−ジ−t−ブチルエチレンジアミン;3.104g、ジメチル−n−ブチルアミン;38.11g、ジn−ブチルアミン;15.03gとした。
本発明の実施例、比較例では、通気する酸素含有ガス(O)として、絶対圧力が0.108MPaの酸素濃度が15%の酸素含有ガス(O)を使用した。(この酸素含有ガス(O)の酸素分圧は、0.108MPa×0.15=0.0162MPaである。)
本発明の実施例、比較例では、酸素含有ガス(O)の通気速度を第一重合溶液中の2,6−ジメチルフェノール1kgに対して4Nl/min・kgとして行った。
In Examples and Comparative Examples of the present invention, 2,6-dimethylphenol was used as the phenolic compound (M).
In Examples and Comparative Examples of the present invention, toluene was used as the aromatic solvent (A1) and (A2).
The addition amount of each component of the catalyst (C) used in all Examples and Comparative Examples of the present invention is 1.288 g of cuprous oxide and 47% aqueous solution of hydrogen bromide with respect to 1000 g of 2,6-dimethylphenol. 7.749 g, N, N′-di-t-butylethylenediamine; 3.104 g, dimethyl-n-butylamine; 38.11 g, di-n-butylamine;
In Examples and Comparative Examples of the present invention, an oxygen-containing gas (O) having an absolute pressure of 0.108 MPa and an oxygen concentration of 15% was used as the oxygen-containing gas (O) to be vented. (The oxygen partial pressure of this oxygen-containing gas (O) is 0.108 MPa × 0.15 = 0.0162 MPa.)
In the examples and comparative examples of the present invention, the oxygen-containing gas (O) was vented at 4 Nl / min · kg with respect to 1 kg of 2,6-dimethylphenol in the first polymerization solution.

本発明の実施例、比較例では、安全のため反応器気相部に1Nl/minの窒素を導入した。また、還流冷却器下流のコントロールバルブを調整し、反応器気相部の圧力を0.108MPaに制御した。
本発明の実施例、比較例では、まず、実施例、比較例に指定した量のトルエン、2,6−ジメチルフェノール、及び、触媒(C)よりなる第一重合溶液を調製し、これを反応器の導入口に導入し、第一重合溶液の温度を40℃に調整した。酸化重合終了まで、重合溶液の温度は40℃に調整した。
本発明の実施例、比較例では、第一重合溶液を攪拌し、酸素含有ガス(O)をスパージャーより導入して酸化重合を行った。酸素含有ガス(O)を導入開始した時点を重合開始時間とした。
本発明の実施例、比較例では、第一重合溶液の発泡を覗き窓より観察し、細かい泡が消失した時点で、トルエンを反応器に導入し、第二重合溶液を調製した。
In the examples and comparative examples of the present invention, 1 Nl / min nitrogen was introduced into the gas phase part of the reactor for safety. In addition, a control valve downstream of the reflux condenser was adjusted to control the pressure in the gas phase part of the reactor to 0.108 MPa.
In the examples and comparative examples of the present invention, first, a first polymerization solution consisting of toluene, 2,6-dimethylphenol and the catalyst (C) in the amounts specified in the examples and comparative examples is prepared , and this is reacted. It introduce | transduced into the inlet of the vessel, and adjusted the temperature of the 1st polymerization solution to 40 degreeC. Until the completion of oxidative polymerization, the temperature of the polymerization solution was adjusted to 40 ° C.
In Examples and Comparative Examples of the present invention, the first polymerization solution was stirred, and oxygen-containing gas (O) was introduced from a sparger to perform oxidative polymerization. The time when the introduction of the oxygen-containing gas (O) was started was taken as the polymerization start time.
In the examples and comparative examples of the present invention, the foaming of the first polymerization solution was observed through the viewing window, and when the fine bubbles disappeared, toluene was introduced into the reactor to prepare a second polymerization solution.

本発明の実施例、比較例では、導入口よりEDTA4ナトリウム塩の水溶液を添加して酸化重合を停止した。
本発明の実施例、比較例では、第二重合溶液から水相を分離した後に、第二重合溶液を等容積のメタノールに滴下し、ポリフェニレンエーテルを沈殿した。
沈殿したポリフェニレンエーテルを更に、三度、等容のメタノールを加えて洗浄し、濾過した後に145℃で真空乾燥し、測定用ポリフェニレンエーテルとした。
本発明の実施例、比較例では、測定用ポリフェニレンエーテルの濃度0.5g/dlのクロロフォルム溶液を調製し、ウベローデ型の粘度計を用いてηsp/cを測定した。

In the examples and comparative examples of the present invention, an aqueous solution of EDTA tetrasodium salt was added from the introduction port to stop the oxidative polymerization.
In the examples and comparative examples of the present invention, after the aqueous phase was separated from the second polymerization solution, the second polymerization solution was dropped into an equal volume of methanol to precipitate polyphenylene ether.
The precipitated polyphenylene ether was further washed three times with an equal volume of methanol, filtered, and then vacuum dried at 145 ° C. to obtain a measurement polyphenylene ether.
In Examples and Comparative Examples of the present invention, a chloroform solution with a concentration of 0.5 g / dl of polyphenylene ether for measurement was prepared , and ηsp / c was measured using an Ubbelohde viscometer.

[実施例1]
2,6−ジメチルフェノール;1.51kg、及び、トルエン;3.89kg、一般的手順に定めた規定量の触媒(C)で構成される第一重合溶液を調製し、これを反応器に導入し、液温を40℃に調整した後に、酸素含有ガス(O)をスパージャーより通気して2,6−ジメチルフェノールを酸化重合した。酸化重合を開始すると重合溶液の発泡が観測された。液面から発泡部分の上部までの高さは最高で10cmであり、反応器下端からの高さは36cmであった。重合開始後、52分で発泡が治まった。発泡していた部分には、重合溶液、触媒成分の堆積が観測された。トルエン;3kgを追加して導入口から添加して第二重合溶液を調製すると重合溶液の液面は反応器下端からの高さは44cmであった。酸素含有ガス(O)を継続して通気したが、発泡は観測されなかった。酸化重合開始後150分に酸化重合を停止し、一般的手順に従って測定用ポリフェニレンエーテルを得た。
得られた測定用ポリフェニレンエーテルの量は、1.43kgであった。
測定用ポリフェニレンエーテルのηsp/cは0.76であった。
ポリフェニレンエーテルを排出した後に反応器の内部には、重合溶液、触媒成分の堆積はなかった。
[Example 1]
2,6-dimethylphenol; 1.51Kg, and toluene; 3.89Kg, to prepare a first polymer solution consists of a defined amount of the catalyst as defined in the general procedure (C), introduced into the reactor which Then, after adjusting the liquid temperature to 40 ° C., oxygen-containing gas (O) was passed through a sparger to oxidatively polymerize 2,6-dimethylphenol. When oxidative polymerization was started, foaming of the polymerization solution was observed. The height from the liquid level to the top of the foamed part was 10 cm at the maximum, and the height from the lower end of the reactor was 36 cm. After the start of polymerization, the foaming was cured in 52 minutes. In the foamed portion, deposition of a polymerization solution and a catalyst component was observed. When 3 kg of toluene was added and added from the introduction port to prepare the second polymerization solution, the liquid surface of the polymerization solution had a height of 44 cm from the lower end of the reactor. Oxygen-containing gas (O) was continuously vented, but no bubbling was observed. The oxidative polymerization was stopped 150 minutes after the start of the oxidative polymerization, and polyphenylene ether for measurement was obtained according to a general procedure.
The amount of polyphenylene ether for measurement obtained was 1.43 kg.
The polyphenylene ether for measurement had a ηsp / c of 0.76.
After discharging the polyphenylene ether, the polymerization solution and catalyst components were not deposited in the reactor.

[比較例1]
2,6−ジメチルフェノール;1.26kg、及び、トルエン;5.74kg、一般的手順に定めた規定量の触媒(C)で構成される重合溶液を調製し、これを反応器に導入し、液温を40℃に調整した後に、酸素含有ガス(O)をスパージャーより通気して2,6−ジメチルフェノールを酸化重合した。酸化重合を開始すると重合溶液の発泡が観測された。液面から発泡部分の上部までの高さは最高で13cmであり、反応器下端からの高さは47cmであった。重合開始後、54分で発泡が治まった。発泡していた部分には、重合溶液、触媒成分の堆積が観測された。酸素含有ガス(O)を継続して通気したが、発泡は観測されなかった。酸化重合開始後150分に酸化重合を停止し、一般的手順に従って測定用ポリフェニレンエーテルを得た。
得られた測定用ポリフェニレンエーテルの量は、1.18kgであった。
測定用ポリフェニレンエーテルのηsp/cは0.74であった。
ポリフェニレンエーテルを排出した後に反応器の内部には重合溶液、触媒成分の堆積が観測された。
[Comparative Example 1]
2,6-dimethylphenol; 1.26 kg and toluene; 5.74 kg, a polymerization solution composed of a specified amount of catalyst (C) defined in the general procedure was prepared , and this was introduced into the reactor, After adjusting the liquid temperature to 40 ° C., oxygen-containing gas (O) was passed through a sparger to oxidatively polymerize 2,6-dimethylphenol. When oxidative polymerization was started, foaming of the polymerization solution was observed. The height from the liquid level to the upper part of the foamed part was 13 cm at the maximum, and the height from the lower end of the reactor was 47 cm. After 54 minutes of polymerization, the foaming stopped. In the foamed portion, deposition of a polymerization solution and a catalyst component was observed. Oxygen-containing gas (O) was continuously vented, but no bubbling was observed. The oxidative polymerization was stopped 150 minutes after the start of the oxidative polymerization, and polyphenylene ether for measurement was obtained according to a general procedure.
The amount of polyphenylene ether for measurement obtained was 1.18 kg.
The polyphenylene ether for measurement had a ηsp / c of 0.74.
After discharging the polyphenylene ether, deposition of a polymerization solution and a catalyst component was observed inside the reactor.

[比較例2]
2,6−ジメチルフェノール;1.51kg、及び、トルエン;6.89kg、一般的手順に定めた規定量の触媒(C)で構成される重合溶液を調製し、これを反応器に導入し、液温を40℃に調整した後に、酸素含有ガス(O)をスパージャーより通気して2,6−ジメチルフェノールを酸化重合した。酸化重合を開始すると重合溶液の発泡が観測された。発泡した重合溶液は、反応器上部のベントガスラインに入り、ガスライン出口より噴出した。酸化重合を継続できないため、中断した。
測定用ポリフェニレンエーテルは得られなかった。
重合溶液を排出した後、反応器上部、及び、ベントガスラインの内部に、重合溶液、触媒成分の堆積が観測された。

[Comparative Example 2]
2,6-dimethylphenol; 1.51 kg and toluene; 6.89 kg, a polymerization solution composed of a specified amount of catalyst (C) defined in the general procedure was prepared , and this was introduced into the reactor, After adjusting the liquid temperature to 40 ° C., oxygen-containing gas (O) was passed through a sparger to oxidatively polymerize 2,6-dimethylphenol. When oxidative polymerization was started, foaming of the polymerization solution was observed. The foamed polymerization solution entered the vent gas line at the top of the reactor and was ejected from the gas line outlet. Since oxidative polymerization could not be continued, it was interrupted.
No polyphenylene ether for measurement was obtained.
After discharging the polymerization solution, deposition of the polymerization solution and catalyst components was observed at the top of the reactor and inside the vent gas line.

[比較例3]
2,6−ジメチルフェノール;1.51kg、及び、トルエン;5.49kg、一般的手順に定めた規定量の触媒(C)で構成される重合溶液を調製し、これを反応器に導入し、液温を40℃に調整した後に、酸素含有ガス(O)をスパージャーより通気して2,6−ジメチルフェノールを酸化重合した。酸化重合を開始すると重合溶液の発泡が観測された。液面から発泡部分の上部までの高さは最高で14cmであり、反応器下端からの高さは48cmであった。重合開始後、55分で発泡が治まった。発泡していた部分には、重合溶液、触媒成分の堆積が観測された。酸素含有ガス(O)を継続して通気したが、発泡は観測されなかった。酸化重合開始後145分に重合溶液の粘度が高まり、攪拌を継続できないため、酸化重合を停止した。
得られた測定用ポリフェニレンエーテルの量は、1.17kgであった。
測定用ポリフェニレンエーテルのηsp/cは0.70であった。
ポリフェニレンエーテルを排出した後に反応器の内部には多量の重合溶液と、触媒成分の堆積が観測された。
[Comparative Example 3]
2,6-dimethylphenol; 1.51 kg and toluene; 5.49 kg, a polymerization solution composed of a specified amount of catalyst (C) defined in the general procedure was prepared , and this was introduced into the reactor, After adjusting the liquid temperature to 40 ° C., oxygen-containing gas (O) was passed through a sparger to oxidatively polymerize 2,6-dimethylphenol. When oxidative polymerization was started, foaming of the polymerization solution was observed. The height from the liquid level to the top of the foamed part was 14 cm at the maximum, and the height from the lower end of the reactor was 48 cm. After the start of polymerization, foaming was cured in 55 minutes. In the foamed portion, deposition of a polymerization solution and a catalyst component was observed. Oxygen-containing gas (O) was continuously vented, but no bubbling was observed. Oxidation polymerization was stopped because the viscosity of the polymerization solution increased 145 minutes after the start of oxidation polymerization and stirring could not be continued.
The amount of polyphenylene ether for measurement obtained was 1.17 kg.
The polyphenylene ether for measurement had a ηsp / c of 0.70.
After discharging the polyphenylene ether, a large amount of polymerization solution and deposits of catalyst components were observed inside the reactor.

[実施例2]
2,6−ジメチルフェノール;1.26kg、及び、トルエン;3.24kg、一般的手順に定めた規定量の触媒(C)で構成される重合溶液を調製し、これを反応器に導入し、液温を40℃に調整した後に、酸素含有ガス(O)をスパージャーより通気して2,6−ジメチルフェノールを酸化重合した。酸化重合を開始すると重合溶液の発泡が観測された。液面から発泡部分の上部までの高さは最高で8cmであり、反応器下端からの高さは38cmであった。重合開始後、52分で発泡が治まった。重合開始後、30分〜60分の間シャワー型の噴霧口から、トルエン;2.5kgを5kg/時の添加速度で追加して添加してした。酸素含有ガス(O)を継続して通気したが、発泡は観測されなかった。酸化重合開始後150分に酸化重合を停止し、一般的手順に従って測定用ポリフェニレンエーテルを得た。
得られた測定用ポリフェニレンエーテルの量は、1.2kgであった。
測定用ポリフェニレンエーテルのηsp/cは0.75であった。
ポリフェニレンエーテルを排出した後に反応器の内部には、重合溶液、触媒成分の堆積はなかった。
[Example 2]
2,6-dimethylphenol; 1.26 kg and toluene; 3.24 kg, a polymerization solution composed of a specified amount of catalyst (C) defined in the general procedure was prepared , and this was introduced into the reactor, After adjusting the liquid temperature to 40 ° C., oxygen-containing gas (O) was passed through a sparger to oxidatively polymerize 2,6-dimethylphenol. When oxidative polymerization was started, foaming of the polymerization solution was observed. The height from the liquid level to the upper part of the foamed part was 8 cm at the maximum, and the height from the lower end of the reactor was 38 cm. After the start of polymerization, the foaming was cured in 52 minutes. Toluene; 2.5 kg was further added at an addition rate of 5 kg / hour from a shower-type spray nozzle for 30 to 60 minutes after the start of polymerization. Oxygen-containing gas (O) was continuously vented, but no bubbling was observed. The oxidative polymerization was stopped 150 minutes after the start of the oxidative polymerization, and polyphenylene ether for measurement was obtained according to a general procedure.
The amount of polyphenylene ether for measurement obtained was 1.2 kg.
The polyphenylene ether for measurement had a ηsp / c of 0.75.
After discharging the polyphenylene ether, the polymerization solution and catalyst components were not deposited in the reactor.

[実施例3]
2,6−ジメチルフェノール;1.26kg、及び、トルエン;3.24kg、一般的手順に定めた規定量の触媒(C)で構成される約4.5kgの重合溶液を調製し、この内の2kgを反応器に導入し、液温を40℃に調整した後に、酸素含有ガス(O)をスパージャーより通気して2,6−ジメチルフェノールの酸化重合を開始した。酸化重合を開始後、直ちに、残りの約2.5kgの重合溶液を5kg/時で定量的に反応器に導入し、30分後に重合溶液の導入が完了した。この時、重合溶液の発泡が観測された。液面から発泡部分の上部までの高さは最高で7cmであり、反応器下端からの高さは37cmであった。重合開始後、54分で発泡が治まった。重合開始後、60分〜90分の間シャワー型の噴霧口から、トルエン;2.5kgを5kg/時の添加速度で追加して添加してした。酸素含有ガス(O)を継続して通気したが、発泡は観測されなかった。酸化重合開始後150分に酸化重合を停止し、一般的手順に従って測定用ポリフェニレンエーテルを得た。
得られた測定用ポリフェニレンエーテルの量は、1.2kgであった。
測定用ポリフェニレンエーテルのηsp/cは0.74であった。
ポリフェニレンエーテルを排出した後に反応器の内部には、重合溶液、触媒成分の堆積はなかった。
[Example 3]
About 4.5 kg of a polymerization solution consisting of 1.26 kg of 2,6-dimethylphenol and 3.24 kg of toluene and a specified amount of catalyst (C) defined in the general procedure was prepared. introducing a 2kg the reactor, after adjusting the liquid temperature to 40 ° C., it was initiated oxygen-containing gas (O) and vented from the sparger 2,6-dimethyl phenol oxidation polymerization Le. Immediately after the start of oxidative polymerization, the remaining about 2.5 kg of the polymerization solution was quantitatively introduced into the reactor at 5 kg / hour, and the introduction of the polymerization solution was completed after 30 minutes. At this time, foaming of the polymerization solution was observed. The height from the liquid level to the top of the foamed part was 7 cm at the maximum, and the height from the lower end of the reactor was 37 cm. After 54 minutes of polymerization, the foaming stopped. Toluene; 2.5 kg was further added at an addition rate of 5 kg / hour from a shower-type spray port for 60 to 90 minutes after the initiation of polymerization. Oxygen-containing gas (O) was continuously vented, but no bubbling was observed. The oxidative polymerization was stopped 150 minutes after the start of the oxidative polymerization, and polyphenylene ether for measurement was obtained according to a general procedure.
The amount of polyphenylene ether for measurement obtained was 1.2 kg.
The polyphenylene ether for measurement had a ηsp / c of 0.74.
After discharging the polyphenylene ether, the polymerization solution and catalyst components were not deposited in the reactor.

[比較例4]
2,6−ジメチルフェノール;1.26kg、及び、トルエン;5.74kg、一般的手順に定めた規定量の触媒(C)で構成される重合溶液7kgを調製し、重合溶液内の4kgを反応器に導入し、液温を40℃に調整した後に、酸素含有ガス(O)をスパージャーより通気して2,6−ジメチルフェノールを酸化重合した。酸化重合を開始すると重合溶液の発泡が観測された。重合開始後、50分で発泡が治まった。酸素含有ガス(O)を継続して通気しながら、残りの重合溶液3kgを追加して導入口から添加すると、重合溶液は再び発泡した。酸化重合開始後150分に酸化重合を停止した。一般的手順に従って測定用ポリフェニレンエーテルを得た。
得られた測定用ポリフェニレンエーテルの量は、1.15kgであった。
測定用ポリフェニレンエーテルのηsp/cは0.75であった。
ポリフェニレンエーテルを排出した後に反応器の内部には重合溶液、触媒成分の堆積が観測された。
[Comparative Example 4]
2,6-dimethylphenol: 1.26 kg and toluene: 5.74 kg, 7 kg of a polymerization solution composed of a specified amount of catalyst (C) defined in the general procedure was prepared , and 4 kg of the polymerization solution was reacted. After introducing into the vessel and adjusting the liquid temperature to 40 ° C., oxygen-containing gas (O) was passed through the sparger to oxidatively polymerize 2,6-dimethylphenol. When oxidative polymerization was started, foaming of the polymerization solution was observed. After 50 minutes of polymerization, the foaming was cured. While the oxygen-containing gas (O) was continuously ventilated, when 3 kg of the remaining polymerization solution was added and added from the inlet, the polymerization solution foamed again. The oxidative polymerization was stopped 150 minutes after the start of the oxidative polymerization. The polyphenylene ether for measurement was obtained according to the general procedure.
The amount of polyphenylene ether for measurement obtained was 1.15 kg.
The polyphenylene ether for measurement had a ηsp / c of 0.75.
After discharging the polyphenylene ether, deposition of a polymerization solution and a catalyst component was observed inside the reactor.

本発明の製法は、フェノール性化合物、銅化合物、臭素化合物、ジアミン化合物、3級モノアミン化合物、及び、2級モノアミン化合物で構成される触媒、及び、芳香族溶媒よりなる重合溶液中で、フェノール性化合物を酸化重合してポリフェニレンエーテルを製造する分野で好適に利用できる。   The production method of the present invention comprises a phenolic compound, a copper compound, a bromine compound, a diamine compound, a tertiary monoamine compound, a catalyst composed of a secondary monoamine compound, and a polymerization solution consisting of an aromatic solvent and a phenolic compound. It can be suitably used in the field of producing polyphenylene ether by oxidative polymerization of a compound.

Claims (11)

フェノール性化合物(M)、芳香族溶媒(A)、及び触媒(C)よりなる重合溶液に酸素含有ガス(O)を通気してフェノール性化合物(M)を酸化重合してポリフェニレンエーテルを製造する方法において、まず、フェノール性化合物(M)13〜25質量部及び芳香族溶媒(A1)35〜82質量部、触媒(C)0.1〜10質量部で構成される第一重合溶液を調製し、これに酸素含有ガス(O)を通気してフェノール性化合物(M)を酸化重合し、酸化重合の初期に起こる重合溶液の発泡が重合溶液の発泡していない部分100容量部に対して、発泡部分が1容量部以下になった時点で、酸化重合中にフェノール性化合物(M)を含有しない芳香族溶媒(A2)5〜52質量部を追加して添加して第二重合溶液を調製し、引続き酸素含有ガス(O)を継続して通気して酸化重合し、ηsp/cが0.3〜1.0dl/gのポリフェニレンエーテルを得ることを特徴とするポリフェニレンエーテルの製造方法。(ここで、芳香族溶媒(A1)と芳香族溶媒(A2)の合計の質量部は75〜87質量部であり、フェノール性化合物(M)と芳香族溶媒(A1)と芳香族溶媒(A2)の合計の質量部は100質量部である。) A polyphenylene ether is produced by oxidative polymerization of the phenolic compound (M) by passing an oxygen-containing gas (O) through a polymerization solution comprising the phenolic compound (M), the aromatic solvent (A), and the catalyst (C). In the method, first, a first polymerization solution composed of 13 to 25 parts by mass of a phenolic compound (M), 35 to 82 parts by mass of an aromatic solvent (A1), and 0.1 to 10 parts by mass of a catalyst (C) is prepared. and this oxygen-containing gas (O) and breathable phenolic compound (M) oxidative polymerization, relative to portion 100 parts by volume of foaming of the polymerization solution occurring in the initial oxidative polymerization is not foamed polymerization solution When the foamed portion becomes 1 part by volume or less, the second polymerization solution is added by adding 5 to 52 parts by mass of the aromatic solvent (A2) not containing the phenolic compound (M) during the oxidative polymerization. And continue to contain oxygen Continues gas (O) oxidative polymerization by venting method for producing a polyphenylene ether .eta.sp / c is equal to or obtaining a polyphenylene ether 0.3~1.0dl / g. (Here, the total mass part of the aromatic solvent (A1) and the aromatic solvent (A2) is 75 to 87 parts by mass, and the phenolic compound (M), the aromatic solvent (A1), and the aromatic solvent (A2 ) Is 100 parts by mass. 第二重合溶液の液面を重合初期の発泡時の泡の上端を越えるように調整することを特徴とする請求項1記載のポリフェニレンエーテルの製造方法。
Method for producing a polyphenylene ether according to claim 1, wherein the adjusted to obtain Yue the upper end of the second polymerization solution during foaming of foam the liquid level of the polymerization early.
芳香族溶媒(A2)を反応器上部から、噴霧して添加して、反応器内壁の付着物を除去しながら追加して添加することを特徴とする請求項1又は2のいずれか1項に記載のポリフェニレンエーテルの製造方法。   The aromatic solvent (A2) is added by spraying from the top of the reactor, and additionally added while removing deposits on the inner wall of the reactor. The manufacturing method of the polyphenylene ether of description. 第一重合溶液を調製する方法として、予め、芳香族溶媒(A1)の内の一部に溶解したフェノール性化合物(M)の内の一部と触媒(C)を反応器に導入し、引続き、残りの芳香族溶媒(A1)に溶解した残りのフェノール性化合物(M)を反応器に導入して第一重合溶液を調製することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のポリフェニレンエーテルの製造方法。
As a method for preparing the first polymerization solution, a part of the phenolic compound (M) dissolved in a part of the aromatic solvent (A1) and the catalyst (C) are introduced into the reactor, 4. The first polymerization solution is prepared by introducing the remaining phenolic compound (M) dissolved in the remaining aromatic solvent (A1) into the reactor. The manufacturing method of the polyphenylene ether of description.
芳香族溶媒(A1)45〜80質量部を添加し、芳香族溶媒(A2)7〜30質量部を追加して添加することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のポリフェニレンエーテルの製造方法。(ここで、芳香族溶媒(A1)と芳香族溶媒(A2)の合計の質量部は75〜87質量部である。)   The aromatic solvent (A1) 45 to 80 parts by mass is added, and the aromatic solvent (A2) 7 to 30 parts by mass is added and added. A method for producing polyphenylene ether. (Here, the total mass part of the aromatic solvent (A1) and the aromatic solvent (A2) is 75 to 87 parts by mass.) フェノール性化合物(M)が、2,6−ジメチルフェノール又は、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の混合物であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のポリフェニレンエーテルの製造方法。   6. The phenolic compound (M) is 2,6-dimethylphenol or a mixture of 2,6-dimethylphenol and 2,3,6-trimethylphenol. The manufacturing method of polyphenylene ether as described in 1 .. 触媒(C)が、(銅化合物と臭素化合物)及び(ジアミン化合物、3級モノアミン化合物、及び、2級モノアミン化合物から選択される1種以上)からなる触媒であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のポリフェニレンエーテルの製造方法。   The catalyst (C) is a catalyst comprising (a copper compound and a bromine compound) and (one or more selected from a diamine compound, a tertiary monoamine compound, and a secondary monoamine compound). The manufacturing method of polyphenylene ether of any one of -6. 芳香族溶媒(A)が、トルエン、キシレン、または、エチルベンゼンであることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のポリフェニレンエーテルの製造方法。   The method for producing polyphenylene ether according to any one of claims 1 to 7, wherein the aromatic solvent (A) is toluene, xylene, or ethylbenzene. 酸素含有ガス(O)が、酸素濃度5〜25容量%の酸素含有ガス(O)であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のポリフェニレンエーテルの製造方法。   The method for producing a polyphenylene ether according to any one of claims 1 to 8, wherein the oxygen-containing gas (O) is an oxygen-containing gas (O) having an oxygen concentration of 5 to 25% by volume. 酸素含有ガス(O)が、空気を窒素含有ガスで希釈して、酸素濃度6〜20容量%に調整した酸素含有ガス(O)であることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載のポリフェニレンエーテルの製造方法。   The oxygen-containing gas (O) is an oxygen-containing gas (O) prepared by diluting air with a nitrogen-containing gas and adjusting the oxygen concentration to 6 to 20% by volume. The manufacturing method of polyphenylene ether as described in claim | item. 酸素分圧が0.0147MPa以上0.0883MPa以下の酸素含有ガス(O)を使用し、かつ、反応器気相部の絶対圧力を0.098MPa以上0.392MPa未満に制御することを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載のポリフェニレンエーテルの製造方法。
An oxygen-containing gas (O) having an oxygen partial pressure of 0.0147 MPa or more and 0.0883 MPa or less is used, and the absolute pressure in the gas phase part of the reactor is controlled to 0.098 MPa or more and less than 0.392 MPa. The manufacturing method of the polyphenylene ether of any one of Claims 1-10.
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