JP6696434B2 - オキシメチレン共重合体の製造方法 - Google Patents
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Description
本実施形態のオキシメチレン共重合体の製造方法は、分子量が1000以下のプロトン酸、プロトン酸無水物及びプロトン酸エステル化合物からなる群から選択される少なくとも1種の重合開始剤、並びに少なくとも1種の分子量が1000以下のプロトン酸の塩の存在下に、135℃以上300℃以下の重合温度で、重合工程に使用するトリオキサン及びコモノマーに含まれる金属成分の濃度の合計値が300質量ppb以下であるトリオキサンとコモノマーとをカチオン重合する、重合工程を含む。
重合工程に使用するトリオキサン及びコモノマーに含まれる金属成分の濃度の合計値は300質量ppb以下であることが必須である。重合工程に使用するトリオキサン及びコモノマーに含まれる金属成分の濃度の合計値は、0.2質量ppb以上200質量ppb以下がより好ましく、0.2質量ppb以上150質量ppb以下が最も好ましい。
重合工程に使用するトリオキサンに含まれる金属成分の濃度の合計値は特に限定されないが、300質量ppb以下であることが好ましく、0.2質量ppb以上200質量ppb以下がより好ましく、0.2質量ppb以上150質量ppb以下が最も好ましい。なかでも、重合工程に使用するトリオキサンに含まれるNa、Fe、Cr、Ni及びMoの5種類の金属成分の濃度の合計値は、300質量ppb以下であることが好ましく、0.2質量ppb以上200質量ppb以下がより好ましく、0.2質量ppb以上150質量ppb以下が最も好ましい。特に、重合工程に使用するトリオキサンに含まれるFe、Cr、Ni及びMoの4種類の金属成分の濃度の合計値は、110質量ppb以下であることが好ましく、0.2質量ppb以上50質量ppb以下がより好ましく、0.2質量ppb以上20質量ppb以下が最も好ましい。これは、トリオキサンに含まれる金属成分の濃度の合計値が300質量ppb以下であると、重合工程に使用するトリオキサン及びコモノマーに含まれる金属成分の濃度の合計値を300質量ppb以下にしやすいからである。重合工程に使用するトリオキサンとは、重合反応に使用するトリオキサンを指す。トリオキサンは、ホルムアルデヒドの3量体であって、その製造方法は特に限定されず、オキシメチレン共重合体の製造において、回収された未反応のトリオキサンも含まれる。
コモノマーは、炭素数2以上のオキシアルキレンユニットを与えるコモノマーであり、好ましくは炭素数2から6のオキシアルキレンユニットを与えるコモノマーであり、特に好ましくは炭素数2のオキシエチレンユニットを与えるコモノマーである。コモノマーは例えば、環状エーテル、グリシジルエーテル化合物、環状ホルマールなどトリオキサンと共重合可能なコモノマーであれば特に限定されない。コモノマーとして具体的には、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、スチレンオキシド、メチルグリシジルエーテル、エチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、1,3−ジオキソラン、プロピレングリコールホルマール、ジエチレングリコールホルマール、トリエチレングリコールホルマール、1,3,5−トリオキセパン、1,4−ブタンジオールホルマール、1,5−ペンタンジオールホルマール、1,6−ヘキサンジオールホルマール等が挙げられ、これらからなる群から選択される少なくとも1種が用いられる。コモノマーとして、好ましくはエチレンオキシド、1,3−ジオキソラン、ジエチレングリコールホルマール及び1,4−ブタンジオールホルマールからなる群から選択される少なくとも1種が用いられる。最も好ましくはトリオキサンとの共重合性の点から1,3−ジオキソランが用いられる。
重合開始剤は、トリオキサンとコモノマーとの共重合に通常使用されるカチオン性重合開始剤であるプロトン酸であり、プロトン酸無水物又はプロトン酸エステル化合物も用いられる。これらの分子量は、高分子量のオキシメチレン共重合体を高収率で製造できる点から、分子量は1000以下であることが必要である。すなわち、重合開始剤は、分子量が1000以下のプロトン酸、プロトン酸無水物及びプロトン酸エステル化合物からなる群から選択される少なくとも1種である。
オキシメチレン共重合体の製造方法においては、上述した、重合開始剤(分子量が1000以下のプロトン酸、プロトン酸無水物及びプロトン酸エステルからなる群から選ばれる少なくとも1種)に、更にプロトン酸の塩を併用する。これによって、得られるオキシメチレン共重合体の分子量と重合収率が増大する。その理由は、例えば、前記重合開始剤とプロトン酸の塩の併用によって、重合中の共重合体の分解反応が抑制され、相対的に共重合体の成長反応が優勢となることによるものと推定される。即ち、例えば、135℃以上の重合温度ではプロトン酸の塩が共重合体の活性点近傍の望ましい位置に存在することにより、一般にBack−bitingと呼ばれる、共重合体の活性点がその共重合体自身を攻撃する分解反応が抑制されるものと推定している。
本発明のオキシメチレン共重合体の製造方法においては、重合開始剤(分子量が1000以下のプロトン酸、プロトン酸無水物及びプロトン酸エステルからなる群から選ばれる少なくとも1種)及び分子量が1000以下のプロトン酸の塩に加え、さらにケトン化合物を添加して重合反応を行うことが好ましい。すなわち、重合開始剤、分子量が1000以下のプロトン酸の塩及びケトン化合物の存在下に重合反応を行うことが好ましい。
重合工程は分子量調整剤の存在下に行われてもよい。例えば、オキシメチレン共重合体の分子量を調節する為に、分子量調節剤をトリオキサンに対して0.01質量ppm以上10質量%以下を使用することができ、0.1質量ppm以上1質量%以下が好ましい。分子量調節剤としては、カルボン酸、カルボン酸無水物、エステル、アミド、イミド、フェノール化合物、アセタール化合物等が挙げられ、これらからなる群から選択される少なくとも1種が好ましい。特に、フェノール、2,6−ジメチルフェノール、メチラール及びポリオキシメチレンジメトキシドからなる群から選択される少なくとも1種がより好適に用いられる。最も好ましいのはメチラールである。
前記重合工程は、通常0.15MPa以上50MPa以下、好ましくは0.15MPa以上20MPa以下の、少なくとも重合機内の蒸気圧以上の加圧条件下で実施される。
重合工程では、立体障害性フェノール化合物の存在下で共重合を行うことも可能である。立体障害性フェノール化合物を共存させる場合、その含有量はトリオキサンに対し、通常、0.0001質量%以上2.0質量%以下、好ましくは0.001質量%以上0.5質量%以下、より好ましくは0.002質量%以上0.1質量%以下である。立体障害性フェノール化合物の使用量が2.0質量%以下であれば生成するオキシメチレン共重合体の分子量の低下、重合収率の低下などを起こし難く、0.0001質量%以上であればオキシメチレン共重合体中のギ酸エステル末端基構造などの不安定部分の生成を更に抑制するので、熱又は加水分解安定性の低下などの悪影響は起きない。
重合工程において、重合反応の停止は、重合停止剤を重合混合物に添加、混合することにより行うことができる。すなわち、オキシメチレン共重合体の製造方法は、重合停止剤を添加する工程を更に含むことが好ましい。重合停止剤は通常、溶融物、溶液又は懸濁液の形態で使用する。混合方法は前述の重合反応に使用可能な装置を用いて、回分式の場合は重合停止剤を重合機に一定時間後添加し、連続式の場合は重合混合物と重合停止剤を混合装置へ連続的に供給して行う。中でも静止型混合エレメントを備えた駆動部を持たないスタティックミキサー型反応機を用いて連続的に混合する方法が好適である。スタティックミキサー型反応機の内部の静止型混合エレメントは長方形の板を180度ねじった形状の右巻きねじれと左巻きねじれの2種のエレメントで構成されたものやお互いに噛み合い交差した板状の格子で構成されているものなどが好適に使用できる。
前記重合停止剤としては、一級アミン、二級アミン、三級アミン、アルキル化メラミン、ヒンダードアミン化合物等のアミン化合物;三価の有機リン化合物;アルカリ金属の水酸化物、アルカリ金属のアルコラート等のアルカリ金属の塩、アルカリ土類金属の水酸化物、アルカリ土類金属のアルコラート等のアルカリ土類金属の塩が挙げられ、これらからなる群から選択される少なくとも1種が好ましい。すなわち、重合停止剤は、アミン化合物、アルカリ金属の水酸化物、アルカリ金属のアルコラート、アルカリ土類金属の水酸化物及びアルカリ土類金属のアルコラートからなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。重合停止剤は単独又は2種以上の混合物として使用される。
重合反応の停止は、通常0.15MPa以上50MPa以下、より好ましくは0.15MPa以上20MPa以下の、少なくとも内部の蒸気圧以上の加圧条件下で実施される。重合反応の停止は、通常130℃以上300℃以下、より好ましくは135℃以上250℃以下の温度範囲で実施される。重合停止剤を添加して重合開始剤を失活させる際の混合時間は、通常0.1分以上20分以下、より好ましくは1分以上10分以下である。
重合反応停止後のオキシメチレン共重合体(以下、「重合混合物」ともいう)は、通常20質量%以上40質量%以下の残存モノマーや分解生成物であるホルムアルデヒド、テトラオキサン等の揮発成分を含んでいる。また、このオキシメチレン共重合体は、加熱によってホルムアルデヒドを発生するヘミアセタール末端に起因する熱的不安定部分を通常10質量%以下含有している。これらを除去するため、オキシメチレン共重合体の製造方法は、引き続き脱気装置によって、揮発成分及び熱的不安定部分の少なくとも一部をガス成分として除去する工程(熱安定化工程)を更に含むことが好ましい。
前記酸化防止剤としては、トリエチレングリコール−ビス−3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート、ペンタエリスリチル−テトラキス−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,2’−メチレンビス(6−t−ブチル−4−メチルフェノール)、3,9−ビス{2−〔3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル〕プロピオニルオキシ)−1,1−ジメチルエチル}−2,4,8,10−テトラオキサスピロ〔5.5〕ウンデカン、N,N’−ヘキサン−1,6−ジイルビス〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオナミド〕、3,5−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシベンゼンプロピオン酸1,6−ヘキサンジイルエステル等の立体障害性フェノール化合物が挙げられ、これらからなる群から選択される少なくとも1種が好ましい。
重合反応に使用するトリオキサンとコモノマーの1,3−ジオキソランからなる混合物、約5gを合成石英ビーカーに入れ、68質量%硝酸1mlと超純水5mlを加えて、ホットプレートで加熱して、分解成分を揮発させた。ここに98質量%硫酸1mlを加え、石英時計皿でフタをして、湿式灰化を行った。更に加熱して硫酸を揮発させた後に室温まで冷却し、0.68質量%硝酸水溶液により溶解、希釈し約200gの試料溶液を調製した。ICP−MS(Agilent製 ICP−MS 7500cx)を用いて、試料溶液中の金属成分の定量分析を行った。検出されたNa、Fe、Cr、Ni及びMoの成分の濃度の合計値を求めた。
オキシメチレン共重合体中のギ酸エステル末端基量は、1H−NMRスペクトルにより定量した(分析機器:日本電子製NMR LA−500)。
1)サンプル調製:実施例及び比較例で得られたオキシメチレン共重合体、約12mgを秤量し、ヘキサフルオロイソプロパノール−d2、1gに溶解した。
2)分析:NMRチャートの8.1ppm付近に存在するギ酸エステル末端基由来のピークと4.5ppmから5.5ppmに存在するオキシメチレン共重合体の主鎖ピークとの積分比から、オキシメチレン共重合体1g当たりのギ酸エステル末端基量(単位:μmol)を求めた。
相対湿度11%下80℃3時間の熱処理を行ったオキシメチレン共重合体のホルムアルデヒド発生量(A)に対する相対湿度98%下80℃24時間及び相対湿度11%下80℃3時間の熱処理を行ったオキシメチレン共重合体のホルムアルデヒドの発生量(B)の比(B/A比)は、熱安定化処理をしたオキシメチレン共重合体を用いて以下のようにして測定した。
後述する実施例及び比較例において得られたオキシメチレン共重合体45gを3torr、60℃、2時間の条件で減圧乾燥したのち、オキシメチレン共重合体100質量部当たり、メラミン0.1質量部、水酸化マグネシウム(協和化学工業製、マグサラットF)0.05質量部、トリエチレングリコール−ビス−3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート 0.3質量部を添加・混合し、ラボプラストミル(東洋精機製4M150型、ローラミキサーR60H)を用いて窒素雰囲気下、常圧、220℃、20分間、30rpmで溶融混練した。
ホルムアルデヒド発生量の測定は、ヘッドスペースガスクロマトグラフ(HS−GC)(島津製作所製ガスクロマトグラフ GC−2010plus、ヘッドスペースサンプラー Turbo Matrix40)を用いて行った。
上述のようにして熱安定化処理を行ったオキシメチレン共重合体を、3torr、100℃、3時間の条件で減圧乾燥したのち、液体窒素を用いて凍結粉砕し、60−120メッシュ篩分け品を採取して、次の2種類の熱処理を行った。
(a)常圧、相対湿度11%、80℃、3時間の条件で乾燥を行った(基準処理)。
(b)常圧、相対湿度98%、80℃、24時間の条件で加湿下熱処理を行った後、相対湿度11%、常圧、80℃、3時間の通常条件で乾燥を行った(加湿下熱処理)。
それぞれの処理後、乾燥空気中で室温まで冷却した後、オキシメチレン共重合体を1g秤量し、ヘッドスペースサンプラーにセットし、160℃、2時間保温した後、サンプラー中のホルムアルデヒド濃度を測定した。
3)B/A比の計算
上述した2)−(a)の基準処理を行ったときのホルムアルデヒド濃度(A)に対する、上述した2)−(b)の加湿下熱処理を行ったときのホルムアルデヒド濃度(B)の比(B/A比)を計算した。
ポリメチルメタクリレート換算数平均分子量が10000未満のオキシメチレン共重合体の含有量は、熱安定化処理をしたオキシメチレン共重合体を用いて以下のようにして測定した。
後述する実施例及び比較例において得られたオキシメチレン共重合体45gを3torr、60℃、2時間の条件で減圧乾燥したのち、オキシメチレン共重合体100質量部当たり、メラミン0.1質量部、水酸化マグネシウム(協和化学工業製 マグサラットF)0.05質量部、トリエチレングリコール−ビス−3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート 0.3質量部を添加・混合し、ラボプラストミル(東洋精機製4M150型、ローラミキサーR60H)により窒素雰囲気下、常圧、220℃、20分間、30rpmで溶融混練した。
上述のようにして熱安定化処理を行ったオキシメチレン共重合体の数平均分子量分布は、ヘキサフルオロイソプロパノールを溶媒に用い、検量線用標準としてポリメタクリル酸メチル(PMMA)を用いて、ゲルパーミネーションクロマトグラフ(GPC)(昭和電工製 Shodex GPC−101)により測定して求めた。得られた分子量分布のチャートの面積比から、ポリメチルメタクリレート換算数平均分子量が10000未満のオキシメチレン共重合体の含有量を算出した。
過塩素酸溶液 ; 過塩素酸(HClO4;70質量%水溶液)をジエチレングリコールジメチルエーテルで希釈して過塩素酸-ジエチレングリコールジメチルエーテル溶液を使用直前に調製した。
トリフルオロメタンスルホン酸溶液 ; トリフルオロメタンスルホン酸(CF3SO3H)をジエチレングリコールジメチルエーテルで希釈してトリフルオロメタンスルホン酸-ジエチレングリコールジメチルエーテル溶液を使用直前に調製した。
過塩素酸塩溶液 ; ナトリウムメトキシド(28質量%メタノール溶液)と過塩素酸(70質量%水溶液)を1:1のモル比で塩を生成する様に25℃のジエチレングリコールジメチルエーテル中で反応させ、NaClO4−ジエチレングリコールジメチルエーテル溶液を重合反応直前に調製した。
トリフルオロメタンスルホン酸塩溶液 ; トリエチルアミンとトリフルオロメタンスルホン酸を1:1のモル比で塩を生成する様に25℃のジエチレングリコールジメチルエーテル中で反応させ、トリフルオロメタンスルホン酸トリエチルアミン塩(TEAT)−ジエチレングリコールジメチルエーテル溶液を重合反応直前に調製した。
実施例1
重合装置として加熱ヒーターと撹拌機を有する内容積500mlのSUS316製耐圧反応器を用い、バッチ式の重合によりオキシメチレン共重合体の製造を実施した。SUS316製耐圧反応器は使用前に硫酸1質量%水溶液で酸洗浄後、純水とアセトンで洗浄し、空気中で350℃、7時間、高温熱処理してから使用した。反応器を80℃に加熱し、内部を乾燥窒素で乾燥・置換した後、トリオキサン200g(安定剤として立体障害性フェノール化合物であるヘキサメチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]を100質量ppm含有する。水、ギ酸、ホルムアルデヒド等の不純物はそれぞれ20質量ppm以下であった。)、コモノマーの1,3−ジオキソラン10gを仕込み、高圧窒素により2.5MPaGに加圧した。150rpmで撹拌しながら内部温度が155℃になるまで加熱し、トリオキサンに対して表1に示した量の重合開始剤(3質量%ジエチレングリコールジメチルエーテル溶液として)とプロトン酸の塩(0.5質量%ジエチレングリコールジメチルエーテル溶液として)を使用直前に混合し、1mlのベンゼンと共にポンプにより圧入し重合を開始した。このとき、重合開始剤とプロトン酸の塩を添加する前の、重合に使用したトリオキサンと1,3−ジオキソランの全量に含まれる金属成分の濃度は、表1に示した通りであった。また、金属成分の内訳は、表3に示した通りであった。重合によって、内部圧力は3から4MPaGまで上昇した。2分間重合させた後、使用した重合開始剤量の2倍モルに相当するトリ−n−ブチルアミンをジエチレングリコールジメチルエーテル溶液(溶液濃度:5mmol/ml)として1mlのベンゼンと共にポンプにより圧入し、5分間混合して重合を停止し、放圧することにより未反応モノマーや分解生成物を蒸発させてオキシメチレン共重合体を収得した。圧力の単位(MPaG)におけるGはゲージ圧であることを示す。
重合開始後、約4℃内部温度が低下したが、その後は151℃以上157℃以下の間の内部温度を維持した。得られたオキシメチレン共重合体を粉砕し減圧下で低沸点物を除去した後、ギ酸エステル末端基量を測定し、その結果を表1に示した。
2分間重合させた後、実施例2では使用した重合開始剤量の1.2倍モルに相当するナトリウムメトキシド(CH3ONa)をジエチレングリコールジメチルエーテル溶液(溶液濃度:5mmol/ml)として1mlのベンゼンと共にポンプにより圧入し、5分間混合して重合を停止したことと、重合開始剤とプロトン酸の塩を添加する前の、重合に使用したトリオキサンと1,3−ジオキソランの全量に含まれる金属成分の濃度が表1に示した通りであった以外は、実施例1と同様な操作を行った。重合開始後、5℃内部温度が低下したが、その後は150℃以上157℃以下の間の内部温度を維持した。得られたオキシメチレン共重合体を粉砕し減圧下で低沸点物を除去した後、ギ酸エステル末端基量を測定し、その結果を表1に示した。
重合開始時の内部温度を150℃にし、2分間重合させた後、使用した重合開始剤量の100倍モルに相当するトリ−n−オクチルアミンをジエチレングリコールジメチルエーテル溶液(溶液濃度:5mmol/ml)として1mlのベンゼンと共にポンプにより圧入し、5分間混合して重合を停止したことと、重合開始剤とプロトン酸の塩を添加する前の、重合に使用したトリオキサンと1,3−ジオキソランの全量に含まれる金属成分の濃度が表1に示した通りであった以外は、実施例1と同様な操作を行った。重合開始後、5℃内部温度が低下したが、その後は145℃以上152℃以下の間の内部温度を維持した。得られたオキシメチレン共重合体を粉砕し減圧下で低沸点物を除去した後、ギ酸エステル末端基量を測定し、その結果を表1に示した。
2分間重合させた後、使用した重合開始剤量の1.5倍モルに相当するヘキサメトキシメチルメラミン(cymel303)をジエチレングリコールジメチルエーテル溶液(溶液濃度:5mmol/ml)として1mlのベンゼンと共にポンプにより圧入し、5分間混合して重合を停止したことと、重合開始剤とプロトン酸の塩を添加する前の、重合に使用したトリオキサンと1,3−ジオキソランの全量に含まれる金属成分の濃度が表1に示した通りであった以外は、実施例1と同様な操作を行った。重合開始後、3℃内部温度が低下したが、その後は152℃以上157℃以下の間の内部温度を維持した。得られたオキシメチレン共重合体を粉砕し減圧下で低沸点物を除去した後、ギ酸エステル末端基量を測定し、その結果を表1に示した。
重合開始時の内部温度を165℃とし、トリオキサンに対して表1に示した量の重合開始剤(3質量%ジエチレングリコールジメチルエーテル溶液として)とプロトン酸の塩(0.5質量%ジエチレングリコールジメチルエーテル溶液として)に加えてアセトンを使用直前に混合したことと、重合開始剤とプロトン酸の塩を添加する前の、重合に使用したトリオキサンと1,3−ジオキソランの全量に含まれる金属成分の濃度が表1に示した通りであった以外は、実施例3と同様な操作を行った。重合開始後、4℃内部温度が低下したが、その後は161℃以上167℃以下の間の内部温度を維持した。得られたオキシメチレン共重合体を粉砕し減圧下で低沸点物を除去した後、ギ酸エステル末端基量を測定し、その結果を表1に示した。
重合装置としてジャケット、ショーグラス、2枚のZ型翼を有する内容積1LのSUS304製卓上型二軸混練機を用い、バッチ式の重合によりオキシメチレン共重合体の製造を実施した。重合装置の使用前には酸洗浄は行わなかった。ジャケットに70℃温水を循環させ、さらに内部を100℃の空気で1時間加熱乾燥した後、蓋を取り付けて系内を窒素置換した。原料投入口よりトリオキサン300g(安定剤として立体障害性フェノール化合物であるヘキサメチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]を100質量ppm含有する。水、ギ酸、ホルムアルデヒド等の不純物はそれぞれ20質量ppm以下であった。)コモノマーの1,3−ジオキソラン12gを仕込み、Z型翼によって撹拌し、内部温度が70℃となってからトリオキサンに対して77ppmの三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体をベンゼン溶液(溶液濃度:0.6mmol/ml)として添加し重合を開始した。このとき、重合に使用したトリオキサンと1,3−ジオキソランの全量に含まれる金属成分の濃度の合計値は500質量ppb(Na:91、Fe:305、Cr:72、Ni:32、単位:質量ppb)であった。4分間重合させたのち、使用した重合開始剤量の10倍モルに相当するトリエチルアミンをベンゼン溶液(溶液濃度:5mmol/ml)としてシリンジを用いて重合装置内に添加し、15分間混合して重合を停止し、オキシメチレン共重合体を収得した。
重合開始後、共重合体の析出がショーグラスから目視で観察されると共に内部温度が102℃まで上昇した。得られたオキシメチレン共重合体を粉砕し減圧下で低沸点物を除去した後、ギ酸エステル末端基量を測定した結果10.7μmol/g−POMであった。POMはポリオキシメチレンの略号である。
SUS316製耐圧反応器を使用前に硫酸1質量%水溶液で酸洗浄後、純水とアセトンで洗浄し、空気中で100℃、1時間、乾燥してから使用し、金属成分の濃度の合計値が350質量ppb(Na:234、Fe:88、Cr:18、Ni:8.0、Mo:2.0、単位:質量ppb)であるトリオキサンと1,3−ジオキソランを重合原料に使用した以外は、実施例1と同様な操作を行った。比較例2ではオキシメチレン共重合体は生成せず、内部温度は変化しなかった。
SUS316製耐圧反応器を使用前に硫酸1質量%水溶液で酸洗浄後、純水とアセトンで洗浄し、空気中で100℃、1時間、乾燥してから使用し、金属成分の濃度の合計値が350質量ppb(Na:234、Fe:88、Cr:18、Ni:8.0、Mo:2.0、単位:質量ppb)であるトリオキサンと1,3−ジオキソランを重合原料に使用した以外は、実施例2と同様な操作を行った。比較例3ではオキシメチレン共重合体は生成せず、内部温度は変化しなかった。
SUS316製耐圧反応器を使用前に硫酸1質量%水溶液で酸洗浄後、純水とアセトンで洗浄し、空気中で100℃、1時間、乾燥してから使用し、金属成分の濃度の合計値が350質量ppb(Na:234、Fe:88、Cr:18、Ni:8.0、Mo:2.0、単位:質量ppb)であるトリオキサンと1,3−ジオキソランを重合原料に使用した以外は、実施例3と同様な操作を行った。比較例4ではオキシメチレン共重合体は生成せず、内部温度は変化しなかった。
SUS316製耐圧反応器を使用前に硫酸1質量%水溶液で酸洗浄後、純水とアセトンで洗浄し、空気中で100℃、1時間、乾燥してから使用し、金属成分の濃度の合計値が350質量ppb(Na:234、Fe:88、Cr:18、Ni:8.0、Mo:2.0、単位:質量ppb)であるトリオキサンと1,3−ジオキソランを重合原料に使用した以外は、実施例4と同様な操作を行った。比較例5ではオキシメチレン共重合体は生成せず、内部温度は変化しなかった。
SUS316製耐圧反応器を使用前に硫酸1質量%水溶液で酸洗浄後、純水とアセトンで洗浄し、空気中で100℃、1時間、乾燥してから使用し、金属成分の濃度の合計値が350質量ppb(Na:234、Fe:88、Cr:18、Ni:8.0、Mo:2.0、単位:質量ppb)であるトリオキサンと1,3−ジオキソランを重合原料に使用した以外は、実施例5と同様な操作を行った。比較例6ではオキシメチレン共重合体は生成せず、内部温度は変化しなかった。
SUS316製耐圧反応器を使用前に硫酸1質量%水溶液で酸洗浄後、純水とアセトンで洗浄し、空気中で100℃、1時間、乾燥してから使用し、金属成分の含有量の合計値が350質量ppb(Na:234、Fe:88、Cr:18、Ni:8.0、Mo:2.0、単位:質量ppb)であるトリオキサンと1,3−ジオキソランを重合原料に使用した以外は、実施例6と同様な操作を行った。比較例7ではオキシメチレン共重合体は生成せず、内部温度は変化しなかった。
重合装置として加熱ヒーターと撹拌機を有する内容積500mlのSUS316製耐圧反応器を用い、バッチ式の重合によりオキシメチレン共重合体の製造を実施した。SUS316製耐圧反応器は使用前に硫酸1質量%水溶液で酸洗浄後、純水とアセトンで洗浄し、空気中で350℃、7時間、高温熱処理してから使用した。反応器を80℃に加熱し、内部を乾燥窒素で乾燥・置換した後、トリオキサン200g(安定剤として立体障害性フェノール化合物であるヘキサメチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]を100質量ppm含有する。水、ギ酸、ホルムアルデヒド等の不純物はそれぞれ20質量ppm以下であった。)、コモノマーの1,3−ジオキソラン10gを仕込み、高圧窒素により2.5MPaGに加圧した。150rpmで撹拌しながら内部温度が150℃になるまで加熱し、トリオキサンに対して表1に示した量の重合開始剤(3質量%ジエチレングリコールジメチルエーテル溶液として)とプロトン酸の塩(0.5質量%ジエチレングリコールジメチルエーテル溶液として)を使用直前に混合し、1mlのベンゼンと共にポンプにより圧入し重合を開始した。このとき、重合開始剤とプロトン酸の塩を添加する前の、重合に使用したトリオキサンと1,3−ジオキソランの全量に含まれる金属成分の濃度は表1に示した通りであった。また、金属成分の内訳は、表3に示した通りであった。重合によって、内部圧力は3から4MPaGまで上昇した。2分間重合させた後、使用した重合開始剤量の100倍モルに相当するトリオクチルアミンをジエチレングリコールジメチルエーテル溶液(溶液濃度:5mmol/ml)として1mlのベンゼンと共にポンプにより圧入し、攪拌回転数を50rpmとし50分間混合して重合を停止し、放圧することにより未反応モノマーや分解生成物を蒸発させてオキシメチレン共重合体を収得した。
重合開始後、約4℃内部温度が低下したが、その後は146℃以上152℃以下の間の内部温度を維持した。得られたオキシメチレン共重合体に対して上述した熱安定化処理を行い、HS−GCを用いて、B/A比を測定した。表1に結果を示した。
2分間重合させた後、使用した重合開始剤量の100倍モルに相当するトリオクチルアミンをジエチレングリコールジメチルエーテル溶液(溶液濃度:5mmol/ml)として1mlのベンゼンと共にポンプにより圧入し、攪拌回転数を150rpmとし50分間混合して重合を停止したことと、重合開始剤とプロトン酸の塩を添加する前の、重合に使用したトリオキサンと1,3−ジオキソランの全量に含まれる金属成分の濃度が表1に示した通りであった以外は、実施例7と同様な操作を行った。重合開始後、約4℃内部温度が低下したが、その後は146℃以上152℃以下の間の内部温度を維持した。得られたオキシメチレン共重合体に対して上述した熱安定化処理を行い、HS−GCを用いてB/A比を測定し表1に結果を示した。
2分間重合させた後、使用した重合開始剤量の100倍モルに相当するトリオクチルアミンをジエチレングリコールジメチルエーテル溶液(溶液濃度:5mmol/ml)として1mlのベンゼンと共にポンプにより圧入し、攪拌回転数を50rpmとし5分間混合して重合を停止したことと、重合開始剤とプロトン酸の塩を添加する前の、重合に使用したトリオキサンと1,3−ジオキソランの全量に含まれる金属成分の濃度が表1に示した通りであった以外は、実施例7と同様な操作を行った。重合開始後、約4℃内部温度が低下したが、その後は146℃以上152℃以下の間の内部温度を維持した。得られたオキシメチレン共重合体に対して上述した熱安定化処理を行い、HS−GCを用いてB/A比を測定し表1に結果を示した。
2分間重合させた後、使用した重合開始剤量の100倍モルに相当するトリオクチルアミンをジエチレングリコールジメチルエーテル溶液(溶液濃度:5mmol/ml)として1mlのベンゼンと共にポンプにより圧入し、攪拌回転数を150rpmとし5分間混合して重合を停止したことと、重合開始剤とプロトン酸の塩を添加する前の、重合に使用したトリオキサンと1,3−ジオキソランの全量に含まれる金属成分の濃度が表1に示した通りであった以外は、実施例7と同様な操作を行った。重合開始後、約4℃内部温度が低下したが、その後は146℃以上152℃以下の間の内部温度を維持した。得られたオキシメチレン共重合体に対して上述した熱安定化処理を行い、HS−GCを用いてB/A比を測定し表1に結果を示した。
重合開始温度を165℃とし、トリオキサンに対して表1に示した量の重合開始剤(3質量%ジエチレングリコールジメチルエーテル溶液として)とプロトン酸の塩(0.5質量%ジエチレングリコールジメチルエーテル溶液として)に加えてアセトンを使用直前に混合したことと、重合開始剤とプロトン酸の塩を添加する前の、重合に使用したトリオキサンと1,3−ジオキソランの全量に含まれる金属成分の濃度が表1に示した通りであった以外は実施例9と同様な操作を行った。重合開始後、約4℃内部温度が低下したが、その後は161℃以上167℃以下の間の内部温度を維持した。得られたオキシメチレン共重合体に対して上述した熱安定化処理を行い、HS−GCを用いてB/A比を測定し表1に結果を示した。
重合装置としてジャケット、ショーグラス、2枚のZ型翼を有する内容積1LのSUS304製卓上型二軸混練機を用い、バッチ式の重合によりオキシメチレン共重合体の製造を実施した。重合装置の使用前には酸洗浄は行わなかった。ジャケットに70℃温水を循環させ、さらに内部を100℃の空気で1時間加熱乾燥した後、蓋を取り付けて系内を窒素置換した。原料投入口よりトリオキサン300g(安定剤として立体障害性フェノール化合物であるヘキサメチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]を100質量ppm含有する。水、ギ酸、ホルムアルデヒド等の不純物はそれぞれ20質量ppm以下であった。)コモノマーの1,3−ジオキソラン12gを仕込み、Z型翼によって撹拌し、内部温度が70℃となってからトリオキサンに対して77ppmの三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体をベンゼン溶液(溶液濃度:0.6mmol/ml)として添加し重合を開始した。このとき、重合に使用したトリオキサンと1,3−ジオキソランの全量に含まれる金属成分の濃度の合計値は500質量ppb(Na:91、Fe:305、Cr:72、Ni:32、単位:質量ppb)であった。4分間重合させたのち、使用した重合開始剤量の10倍モルに相当するトリエチルアミンをベンゼン溶液(溶液濃度:5mmol/ml)としてシリンジを用いて重合装置内に添加し、15分間混合して重合を停止し、オキシメチレン共重合体を収得した。重合開始後、共重合体の析出がショーグラスから目視で観察されると共に内部温度が100℃まで上昇した。得られたオキシメチレン共重合体に対して上述した熱安定化処理を行い、HS−GCを用いて測定したB/A比は2.02であった。
SUS316製耐圧反応器を使用前に硫酸1質量%水溶液で酸洗浄後、純水とアセトンで洗浄し、空気中で100℃、1時間、乾燥してから使用し、金属成分の濃度の合計値が350質量ppb(Na:234、Fe:88、Cr:18、Ni:8.0、Mo:2.0、単位:質量ppb)であるトリオキサンと1,3−ジオキソランを重合原料に使用した以外は、実施例7と同様な操作を行った。比較例9ではオキシメチレン共重合体は生成せず、内部温度は変化しなかった。
SUS316製耐圧反応器を使用前に硫酸1質量%水溶液で酸洗浄後、純水とアセトンで洗浄し、空気中で100℃、1時間、乾燥してから使用し、金属成分の濃度の合計値が350質量ppb(Na:234、Fe:88、Cr:18、Ni:8.0、Mo:2.0、単位:質量ppb)であるトリオキサンと1,3−ジオキソランを重合原料に使用した以外は、実施例8と同様な操作を行った。比較例10ではオキシメチレン共重合体は生成せず、内部温度は変化しなかった。
SUS316製耐圧反応器を使用前に硫酸1質量%水溶液で酸洗浄後、純水とアセトンで洗浄し、空気中で100℃、1時間、乾燥してから使用し、金属成分の濃度の合計値が350質量ppb(Na:234、Fe:88、Cr:18、Ni:8.0、Mo:2.0、単位:質量ppb)であるトリオキサンと1,3−ジオキソランを重合原料に使用した以外は、実施例9と同様な操作を行った。比較例11ではオキシメチレン共重合体は生成せず、内部温度は変化しなかった。
SUS316製耐圧反応器を使用前に硫酸1質量%水溶液で酸洗浄後、純水とアセトンで洗浄し、空気中で100℃、1時間、乾燥してから使用し、金属成分の濃度の合計値が350質量ppb(Na:234、Fe:88、Cr:18、Ni:8.0、Mo:2.0、単位:質量ppb)であるトリオキサンと1,3−ジオキソランを重合原料に使用した以外は、実施例10と同様な操作を行った。比較例12ではオキシメチレン共重合体は生成せず、内部温度は変化しなかった。
SUS316製耐圧反応器を使用前に硫酸1質量%水溶液で酸洗浄後、純水とアセトンで洗浄し、空気中で100℃、1時間、乾燥してから使用し、金属成分の濃度の合計値が350質量ppb(Na:234、Fe:88、Cr:18、Ni:8.0、Mo:2.0、単位:質量ppb)であるトリオキサンと1,3−ジオキソランを重合原料に使用した以外は、実施例11と同様な操作を行った。比較例13ではオキシメチレン共重合体は生成せず、内部温度は変化しなかった。
SUS316製耐圧反応器を使用前に硫酸1質量%水溶液で酸洗浄後、純水とアセトンで洗浄し、空気中で100℃、1時間、乾燥してから使用し、金属成分の含有量の合計値が350質量ppb(Na:234、Fe:88、Cr:18、Ni:8.0、Mo:2.0、単位:質量ppb)であるトリオキサンと1,3−ジオキソランを重合原料に使用した以外は、実施例12と同様な操作を行った。比較例14ではオキシメチレン共重合体は生成せず、内部温度は変化しなかった。
重合装置として加熱ヒーターと撹拌機を有する内容積500mlのSUS316製耐圧反応器を用い、バッチ式の重合によりオキシメチレン共重合体の製造を実施した。SUS316製耐圧反応器は使用前に硫酸1質量%水溶液で酸洗浄後、純水とアセトンで洗浄し、空気中で350℃、7時間、高温熱処理してから使用した。反応器を80℃に加熱し、内部を乾燥窒素で乾燥・置換した後、トリオキサン200g(安定剤として立体障害性フェノール化合物であるヘキサメチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]を100質量ppm含有する。水、ギ酸、ホルムアルデヒド等の不純物はそれぞれ20質量ppm以下であった。)、コモノマーの1,3−ジオキソラン10gを仕込み、高圧窒素により2.5MPaGに加圧した。150rpmで撹拌しながら内部温度が150℃になるまで加熱し、トリオキサンに対して表1に示した量の重合開始剤(3質量%ジエチレングリコールジメチルエーテル溶液として)とプロトン酸の塩(0.5質量%ジエチレングリコールジメチルエーテル溶液として)を使用直前に混合し、1mlのベンゼンと共にポンプにより圧入し重合を開始した。このとき、重合開始剤とプロトン酸の塩を添加する前の、重合に使用したトリオキサンと1,3−ジオキソランの全量に含まれる金属成分の濃度は表1に示した通りであった。また、金属成分の内訳は、表3に示した通りであった。重合によって、内部圧力は3から4MPaGまで上昇した。2分間重合させた後、使用した重合開始剤量の10倍モルに相当するトリブチルアミンをジエチレングリコールジメチルエーテル溶液(溶液濃度:5mmol/ml)として1mlのベンゼンと共にポンプにより圧入し、5分間混合して重合を停止し、放圧することにより未反応モノマーや分解生成物を蒸発させてオキシメチレン共重合体を収得した。
重合開始後、約4℃内部温度が低下したが、その後は146℃以上152℃以下の間の内部温度を維持した。得られたオキシメチレン共重合体に対して前述の熱安定化処理を行い、GPCにより、ポリメチルメタクリレート換算数平均分子量が10000未満であるオキシメチレン共重合体の存在割合を測定し、その結果を表1に示した。
2分間重合させた後、使用した重合開始剤量の1.2倍モルに相当するナトリウムメトキシドをジエチレングリコールジメチルエーテル溶液(溶液濃度:5mmol/ml)として1mlのベンゼンと共にポンプにより圧入し、5分間混合して重合を停止したことと、重合開始剤とプロトン酸の塩を添加する前の、重合に使用したトリオキサンと1,3−ジオキソランの全量に含まれる金属成分の濃度が表1に示した通りであった以外は、実施例13と同様な操作を行いオキシメチレン共重合体を収得した。重合開始後、約4℃内部温度が低下したが、その後は146℃以上152℃以下の間の内部温度を維持した。得られたオキシメチレン共重合体に対して前述の熱安定化処理を行い、GPCにより、ポリメチルメタクリレート換算数平均分子量が10000未満であるオキシメチレン共重合体の存在割合を測定し、その結果を表1に示した。
2分間重合させた後、使用した重合開始剤量の1.1倍モルに相当するナトリウムメトキシドをジエチレングリコールジメチルエーテル溶液(溶液濃度:5mmol/ml)として1mlのベンゼンと共にポンプにより圧入し、5分間混合して重合を停止したことと、重合開始剤とプロトン酸の塩を添加する前の、重合に使用したトリオキサンと1,3−ジオキソランの全量に含まれる金属成分の濃度が表1に示した通りであった以外は、実施例13と同様な操作を行いオキシメチレン共重合体を収得した。重合開始後、約4℃内部温度が低下したが、その後は146℃以上152℃以下の間の内部温度を維持した。得られたオキシメチレン共重合体に対して前述の熱安定化処理を行い、GPCにより、ポリメチルメタクリレート換算数平均分子量が10000未満であるオキシメチレン共重合体の存在割合を測定し、その結果を表1に示した。
2分間重合させた後、使用した重合開始剤量の1.0倍モルに相当するナトリウムメトキシドをジエチレングリコールジメチルエーテル溶液(溶液濃度:5mmol/ml)として1mlのベンゼンと共にポンプにより圧入し、5分間混合して重合を停止したことと、重合開始剤とプロトン酸の塩を添加する前の、重合に使用したトリオキサンと1,3−ジオキソランの全量に含まれる金属成分の濃度が表1に示した通りであった以外は、実施例13と同様な操作を行いオキシメチレン共重合体を収得した。重合開始後、約4℃内部温度が低下したが、その後は146℃以上152℃以下の間の内部温度を維持した。得られたオキシメチレン共重合体に対して前述の熱安定化処理を行い、GPCにより、ポリメチルメタクリレート換算数平均分子量が10000未満であるオキシメチレン共重合体の存在割合を測定し、その結果を表1に示した。
2分間重合させた後、使用した重合開始剤量の20倍モルに相当するヘキサメトキシメチルメラミンをジエチレングリコールジメチルエーテル溶液(溶液濃度:5mmol/ml)として1mlのベンゼンと共にポンプにより圧入し、5分間混合して重合を停止したことと、重合開始剤とプロトン酸の塩を添加する前の、重合に使用したトリオキサンと1,3−ジオキソランの全量に含まれる金属成分の濃度が表1に示した通りであった以外は、実施例13と同様な操作を行いオキシメチレン共重合体を収得した。重合開始後、約4℃内部温度が低下したが、その後は146℃以上152℃以下の間の内部温度を維持した。得られたオキシメチレン共重合体に対して前述の熱安定化処理を行い、GPCにより、ポリメチルメタクリレート換算数平均分子量が10000未満であるオキシメチレン共重合体の存在割合を測定し、その結果を表1に示した。
重合開始温度を165℃とし、トリオキサンに対して表1に示した量の重合開始剤(3質量%ジエチレングリコールジメチルエーテル溶液として)とプロトン酸の塩(0.5質量%ジエチレングリコールジメチルエーテル溶液として)に加えてアセトンを使用直前に混合し、2分間重合させた後、使用した重合開始剤量の100倍モルに相当するトリオクチルアミンをジエチレングリコールジメチルエーテル溶液(溶液濃度:5mmol/ml)として1mlのベンゼンと共にポンプにより圧入し、5分間混合して重合を停止したことと、重合開始剤とプロトン酸の塩を添加する前の、重合に使用したトリオキサンと1,3−ジオキソランの全量に含まれる金属成分の濃度が表1に示した通りであった以外は、実施例13と同様な操作を行い、オキシメチレン共重合体を収得した。重合開始後、約4℃内部温度が低下したが、その後は161℃以上167℃以下の間の内部温度を維持した。得られたオキシメチレン共重合体に対して前述の熱安定化処理を行い、GPCにより、ポリメチルメタクリレート換算数平均分子量が10000未満であるオキシメチレン共重合体の存在割合を測定し、その結果を表1に示した。
2分間重合させた後、使用した重合開始剤量の100倍モルに相当するトリオクチルアミンをジエチレングリコールジメチルエーテル溶液(溶液濃度:5mmol/ml)として1mlのベンゼンと共にポンプにより圧入し、5分間混合して重合を停止したことと、重合開始剤とプロトン酸の塩を添加する前の、重合に使用したトリオキサンと1,3−ジオキソランの全量に含まれる金属成分の濃度が表1に示した通りであった以外は、実施例13と同様な操作を行いオキシメチレン共重合体を収得した。重合開始後、約4℃内部温度が低下したが、その後は146℃以上152℃以下の間の内部温度を維持した。得られたオキシメチレン共重合体に対して前述の熱安定化処理を行い、GPCにより、ポリメチルメタクリレート換算数平均分子量が10000未満であるオキシメチレン共重合体の存在割合を測定し、その結果を表1に示した。
重合装置としてジャケット、ショーグラス、2枚のZ型翼を有する内容積1LのSUS304製卓上型二軸混練機を用い、バッチ式の重合によりオキシメチレン共重合体の製造を実施した。重合装置の使用前には酸洗浄は行わなかった。ジャケットに70℃温水を循環させ、さらに内部を100℃の空気で1時間加熱乾燥した後、蓋を取り付けて系内を窒素置換した。原料投入口よりトリオキサン300g(安定剤として立体障害性フェノール化合物であるヘキサメチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]を100質量ppm含有する。水、ギ酸、ホルムアルデヒド等の不純物はそれぞれ20質量ppm以下であった。)、コモノマーの1,3−ジオキソラン12gを仕込み、Z型翼によって撹拌し、内部温度が70℃となってからトリオキサンに対して77ppmの三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体(0.008質量%ジエチレングリコールジメチルエーテル溶液として)を添加し重合を開始した。このとき、三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体添加前の重合に使用したトリオキサンと1,3−ジオキソラン中の金属成分の濃度の合計値は500質量ppb(Na:91、Fe:305、Cr:72、Ni:32、単位:質量ppb)であった。4分間重合させたのち、使用した重合開始剤量の10倍モルに相当するトリフェニルホスフィンをベンゼン溶液(溶液濃度:5mmol/ml)としてシリンジを用いて重合装置内に添加し、15分間混合して重合を停止し、オキシメチレン共重合体を収得した。
重合開始後、内部温度が103℃まで上昇した。得られたオキシメチレン共重合体を粉砕し減圧下で低沸点物を除去した後、熱安定化処理を行い、GPCにより、ポリメチルメタクリレート換算数平均分子量が10000未満であるオキシメチレン共重合体の存在割合を測定した結果5.9%であった。
SUS316製耐圧反応器を使用前に硫酸1質量%水溶液で酸洗浄後、純水とアセトンで洗浄し、空気中で100℃、1時間、乾燥してから使用し、金属成分の濃度の合計値が350質量ppb(Na:234、Fe:88、Cr:18、Ni:8.0、Mo:2.0、単位:質量ppb)であるトリオキサンと1,3-ジオキソランを重合原料に使用した以外は、実施例13と同様な操作を行った。比較例16ではオキシメチレン共重合体は生成せず、内部温度は変化しなかった。
SUS316製耐圧反応器を使用前に硫酸1質量%水溶液で酸洗浄後、純水とアセトンで洗浄し、空気中で100℃、1時間、乾燥してから使用し、金属成分の濃度の合計値が350質量ppb(Na:234、Fe:88、Cr:18、Ni:8.0、Mo:2.0、単位:質量ppb)であるトリオキサンと1,3-ジオキソランを重合原料に使用した以外は、実施例14と同様な操作を行った。比較例17ではオキシメチレン共重合体は生成せず、内部温度は変化しなかった。
SUS316製耐圧反応器を使用前に硫酸1質量%水溶液で酸洗浄後、純水とアセトンで洗浄し、空気中で100℃、1時間、乾燥してから使用し、金属成分の濃度の合計値が350質量ppb(Na:234、Fe:88、Cr:18、Ni:8.0、Mo:2.0、単位:質量ppb)であるトリオキサンと1,3-ジオキソランを重合原料に使用した以外は、実施例15と同様な操作を行った。比較例18ではオキシメチレン共重合体は生成せず、内部温度は変化しなかった。
SUS316製耐圧反応器を使用前に硫酸1質量%水溶液で酸洗浄後、純水とアセトンで洗浄し、空気中で100℃、1時間、乾燥してから使用し、金属成分の濃度の合計値が350質量ppb(Na:234、Fe:88、Cr:18、Ni:8.0、Mo:2.0、単位:質量ppb)であるトリオキサンと1,3-ジオキソランを重合原料に使用した以外は、実施例16と同様な操作を行った。比較例19ではオキシメチレン共重合体は生成せず、内部温度は変化しなかった。
SUS316製耐圧反応器を使用前に硫酸1質量%水溶液で酸洗浄後、純水とアセトンで洗浄し、空気中で100℃、1時間、乾燥してから使用し、金属成分の濃度の合計値が350質量ppb(Na:234、Fe:88、Cr:18、Ni:8.0、Mo:2.0、単位:質量ppb)であるトリオキサンと1,3-ジオキソランを重合原料に使用した以外は、実施例17と同様な操作を行った。比較例20ではオキシメチレン共重合体は生成せず、内部温度は変化しなかった。
SUS316製耐圧反応器を使用前に硫酸1質量%水溶液で酸洗浄後、純水とアセトンで洗浄し、空気中で100℃、1時間、乾燥してから使用し、金属成分の濃度の合計値が350質量ppb(Na:234、Fe:88、Cr:18、Ni:8.0、Mo:2.0、単位:質量ppb)であるトリオキサンと1,3-ジオキソランを重合原料に使用した以外は、実施例18と同様な操作を行った。比較例21ではオキシメチレン共重合体は生成せず、内部温度は変化しなかった。
SUS316製耐圧反応器を使用前に硫酸1質量%水溶液で酸洗浄後、純水とアセトンで洗浄し、空気中で100℃、1時間、乾燥してから使用し、金属成分の濃度の合計値が350質量ppb(Na:234、Fe:88、Cr:18、Ni:8.0、Mo:2.0、単位:質量ppb)であるトリオキサンと1,3-ジオキソランを重合原料に使用した以外は、実施例19と同様な操作を行った。比較例22ではオキシメチレン共重合体は生成せず、内部温度は変化しなかった。
分子量が1000以下のプロトン酸とそのプロトン酸の塩を共存させ、トリオキサンと1,3−ジオキソランに含まれる金属成分の濃度の合計値が300質量ppb以下の原料を用いて145℃以上167℃以下の温度で重合反応を行った実施例1から6で得られたオキシメチレン共重合体1g中のギ酸エステル末端基量は5.0μmol以下であった。これに対して、トリオキサンと1,3−ジオキソランに含まれる金属成分の濃度の合計値が500質量ppbの原料を、重合開始剤により70℃以上102℃以下の温度で塊状重合させ、重合の進行と共に生成した重合物を沈殿固化させた比較例1で得られたオキシメチレン共重合体1g中のギ酸エステル末端基量は10.7μmolであった。
Claims (23)
- 分子量が1000以下のプロトン酸、プロトン酸無水物及びプロトン酸エステル化合物からなる群から選択される少なくとも1種の重合開始剤、並びに少なくとも1種の分子量が1000以下のプロトン酸の塩の存在下に、135℃以上300℃以下の重合温度で、トリオキサンとコモノマーとをカチオン重合する重合工程を含み、前記重合工程に使用するトリオキサン及びコモノマーの製造装置、並びにオキシメチレン共重合体の製造装置はステンレス鋼の部材を含み、ステンレス鋼の部材を、酸洗浄による不動態化処理、高温熱処理、表面研磨、及び電解研磨からなる群より選択される少なくとも1種の表面処理することを含み、前記重合工程に使用するトリオキサン及びコモノマーに含まれる金属成分の濃度の合計値が300質量ppb以下である、オキシメチレン共重合体の製造方法。
- 前記重合工程に使用するトリオキサン及びコモノマーに含まれるFe、Cr、Ni及びMoの4種類の金属成分の濃度の合計値が110質量ppb以下である、請求項1に記載のオキシメチレン共重合体の製造方法。
- 前記重合工程がケトン化合物の存在下に行われる、請求項1又は2に記載のオキシメチレン共重合体の製造方法。
- 前記重合開始剤が、過塩素酸、パーフルオロアルキルスルホン酸、それらの酸無水物及びそれらのエステル化合物からなる群から選択される少なくとも1種である、請求項1から3のいずれか一項に記載のオキシメチレン共重合体の製造方法。
- 前記プロトン酸の塩が、アルカリ金属単体及びその化合物、アルカリ土類金属単体及びその化合物、アンモニア並びにアミン化合物からなる群から選択される少なくとも1種のアルカリ成分と、プロトン酸とから生成する塩である、請求項1から4のいずれか一項に記載のオキシメチレン共重合体の製造方法。
- 前記プロトン酸の塩が、アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩からなる群から選択される少なくとも1種である、請求項1から5のいずれか一項に記載のオキシメチレン共重合体の製造方法。
- 前記重合開始剤の存在量が、トリオキサンに対して0.001質量ppm以上10質量%以下である、請求項1から6のいずれか一項に記載のオキシメチレン共重合体の製造方法。
- 前記プロトン酸の塩の存在量が、トリオキサンに対して0.001質量ppm以上10質量%以下である、請求項1から7のいずれか一項に記載のオキシメチレン共重合体の製造方法。
- 前記重合開始剤のプロトン酸の塩に対するモル比が、0.0005以上100以下の範囲である、請求項1から8のいずれか一項に記載のオキシメチレン共重合体の製造方法。
- 前記重合温度が140℃以上220℃以下である、請求項1から9のいずれか一項に記載のオキシメチレン共重合体の製造方法。
- 前記重合工程が、さらに分子量調節剤の存在下に行われ、分子量調整剤の存在量が、トリオキサンに対して0.01質量ppm以上10質量%以下である、請求項1から10のいずれか一項に記載のオキシメチレン共重合体の製造方法。
- 前記重合開始剤及びプロトン酸の塩の全部又は一部を1気圧での沸点が115℃以下の溶媒で希釈して添加する、請求項1から11のいずれか一項に記載のオキシメチレン共重合体の製造方法。
- 重合停止剤を添加する工程を更に含む、請求項1から12のいずれか一項に記載のオキシメチレン共重合体の製造方法。
- 前記重合停止剤が、アミン化合物、アルカリ金属の水酸化物、アルカリ金属のアルコラート、アルカリ土類金属の水酸化物及びアルカリ土類金属のアルコラートからなる群から選択される少なくとも1種である、請求項13に記載のオキシメチレン共重合体の製造方法。
- 前記重合停止剤の添加量が、重合開始剤量に対して0.1モル当量以上100モル当量以下である、請求項13又は14に記載のオキシメチレン共重合体の製造方法。
- 前記重合停止剤の全部又は一部を1気圧での沸点が115℃以下の溶媒で希釈して添加する、請求項13から15のいずれか一項に記載のオキシメチレン共重合体の製造方法。
- 内部に静止型混合エレメントを備えるスタティックミキサー型の連続重合機と、重合停止剤混合機とを直列に接続した連続重合装置を用いて、前記オキシメチレン共重合体を連続的に製造する、請求項13から16のいずれか一項に記載のオキシメチレン共重合体の製造方法。
- 立体障害性フェノール化合物及びトリアジン化合物からなる群から選択される少なくとも1種の安定剤を添加する工程を更に含む、請求項1から17のいずれか一項に記載のオキシメチレン共重合体の製造方法。
- 前記重合工程で得られるオキシメチレン共重合体を、さらに130℃以上300℃以下の温度で0.00001MPa以上50MPa以下の圧力下に、フラッシュポット、一軸又は二軸スクリューを備えたベント付き押出機及び一軸又は二軸の撹拌翼を備える横型高粘度液脱気装置からなる群から選択される少なくとも1種の脱気装置中で、揮発成分及び熱的不安定部分の少なくとも一部をガス成分として除去する工程を更に含む、請求項1から18のいずれか一項に記載のオキシメチレン共重合体の製造方法。
- 前記ガス成分を液化し、その一部又は全部を原料トリオキサン中にリサイクルする工程を更に含む、請求項19に記載のオキシメチレン共重合体の製造方法。
- 得られるオキシメチレン共重合体は、1g中のギ酸エステル末端基量が5.0μmol以下である、請求項1から20のいずれか一項に記載のオキシメチレン共重合体の製造方法。
- 得られるオキシメチレン共重合体は、相対湿度11%下80℃3時間の熱処理を行ったオキシメチレン共重合体のホルムアルデヒド発生量(A)に対する、相対湿度98%下80℃24時間及び相対湿度11%下80℃3時間の熱処理を行ったオキシメチレン共重合体のホルムアルデヒドの発生量(B)の比(B/A比)が1.80以下である、請求項1から21のいずれか一項に記載のオキシメチレン共重合体の製造方法。
- 得られるオキシメチレン共重合体は、ポリメチルメタクリレート換算の数平均分子量が10000未満のオキシメチレン共重合体の含有量が5.0%以下である、請求項1から22のいずれか一項に記載のオキシメチレン共重合体の製造方法。
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