JPH0778120B2 - Method for producing polyphenylene oxide - Google Patents

Method for producing polyphenylene oxide

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JPH0778120B2
JPH0778120B2 JP63219500A JP21950088A JPH0778120B2 JP H0778120 B2 JPH0778120 B2 JP H0778120B2 JP 63219500 A JP63219500 A JP 63219500A JP 21950088 A JP21950088 A JP 21950088A JP H0778120 B2 JPH0778120 B2 JP H0778120B2
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polyphenylene oxide
reaction
manganese
oxygen
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正博 藤原
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はポリフェニレンオキシドの製造方法に関する。
更に詳細には、核置換フェノール類を酸化重合させて、
品質の良好なポリフェニレンオキシドを製造する方法に
関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing polyphenylene oxide.
More specifically, by oxidatively polymerizing nuclear-substituted phenols,
It relates to a method for producing good quality polyphenylene oxide.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

核置換フェノールの酸化重合によって得られるポリフェ
ニレンオキシドは有用な樹脂であることが知られてお
り、特にそれとポリスチレンあるいはポリアミドとのポ
リマーアロイは優れた熱的性質、機械的性質、電気的性
質等を持ち、近年、成形材料として多方面への応用が広
がっている。
Polyphenylene oxide obtained by the oxidative polymerization of nuclear-substituted phenol is known to be a useful resin, and in particular, a polymer alloy of it and polystyrene or polyamide has excellent thermal properties, mechanical properties, electrical properties, etc. In recent years, as a molding material, its application to various fields is expanding.

従来、核置換フェノールを酸化重合させてかかるポリフ
ェニレンオキシドを製造する方法は種々知られており、
銅化合物、マンガン化合物あるいはコバルト化合物と各
種のアミン類や塩基類から選ばれた配位子を組合わせた
触媒系を用いる方法が一般的であり、これらにかかわる
多くの提案がある。
Conventionally, various methods for producing such polyphenylene oxide by oxidatively polymerizing a nuclear-substituted phenol are known,
A method using a catalyst system in which a copper compound, a manganese compound or a cobalt compound is combined with a ligand selected from various amines and bases is general, and there are many proposals relating to these.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

しかし、これら触媒を用いる方法によって得られるポリ
フェニレンオキシドは一般的に、加熱溶融時に着色する
という問題(熱着色)があり、ポリカーボネート等他の
無色のエンジニアリングプラスチックに比して応用範囲
が制限されるという問題がある。
However, the polyphenylene oxide obtained by the method using these catalysts generally has a problem of being colored when heated and melted (heat coloring), and its application range is limited as compared with other colorless engineering plastics such as polycarbonate. There's a problem.

熱着色を改善する有効な手段の一つとして重合を低い温
度で実施する方法が知られている。
As one of effective means for improving thermal coloring, a method of carrying out polymerization at a low temperature is known.

しかしこの方法には、大きな重合熱のために低い温度で
あればあるほどその温度に保つためにコストがかさむと
いう問題があり、十分満足な方法とは言えない。
However, this method has a problem that the lower the temperature due to the large heat of polymerization, the more costly it is to maintain the temperature, and it cannot be said to be a sufficiently satisfactory method.

本発明の目的は熱着色の少ない品質の優れたポリフェニ
レンオキシドを経済的に有利に製造する方法を提供する
にある。
An object of the present invention is to provide a method for economically and advantageously producing a high-quality polyphenylene oxide with less heat coloring.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

このような状況下にあって、本発明者らは上記本発明の
目的を達成すベく鋭意研究を行った結果、酸化重合の後
半において重合温度を下げた場合に、経済的利益を保
ち、かつ顕著に熱着色が改善されるということを見出し
本発明を完成するに至った。
Under these circumstances, the present inventors have conducted intensive studies to achieve the object of the present invention, as a result, when the polymerization temperature is lowered in the latter half of the oxidative polymerization, keep the economic benefit, Moreover, they have found that the thermal coloring is remarkably improved, and completed the present invention.

すなわち、核置換フェノール類を、i)マンガン化合
物、ii)周期律表IA族金属の水酸化物、アルコキシド類
またはフェノキシド類、IIA族金属の水酸化物または酸
化物から選ばれた少なくとも1種の塩基性化合物、ii
i)アルカノールアミン類及びiv)アミン類からなるマ
ンガン系触媒の存在下に有磯溶媒中で酸素含有ガスによ
り酸化重合させてポリフェニレンオキシドを製造する方
法において、酸素の消費が反応完結に要する酸素の理論
値の80〜100%に達した後はそれ以前の温度より少なく
とも5℃低い温度に保って反応を続けることを特徴とす
るポリフェニレンオキシドの製造方法を提供するもので
ある。
That is, a nucleus-substituted phenol is selected from at least one selected from i) manganese compounds, ii) hydroxides of group IA metals, alkoxides or phenoxides, and hydroxides or oxides of group IIA metals. Basic compound, ii
In the method for producing polyphenylene oxide by oxidative polymerization with an oxygen-containing gas in an isotropic solvent in the presence of a manganese-based catalyst consisting of i) alkanolamines and iv) amines, the consumption of oxygen requires the consumption of oxygen required for completion of the reaction. After reaching 80 to 100% of the theoretical value, the present invention provides a method for producing polyphenylene oxide, which is characterized in that the reaction is continued at a temperature at least 5 ° C lower than the temperature before the theoretical value.

本発明に用いられる核置換フェノール類とは一般式
〔I〕 (式中、R1、R2、R3、R4及びR5は水素、ハロゲン、炭化
水素基、ハイドロカルボノキシ基または置換ハイドロカ
ルボノキシ基のいずれかであり、それらの少なくとも一
つは水素であり、かつ、少なくとも一つは水素以外のも
のである。)で表される化合物であり、具体例としては
2−メチルフェノール、3−メチルフェノール、2−エ
チルフェノール、2−メチル−6−ベンジルフェノー
ル、2,6−ジメチルフェノール、2−メチル−6−エチ
ルフェノール、3−メチル−6−t−ブチルフェノー
ル、2,6−ジアリルフェノール、2,6−ジフェニルフェノ
ール、2,6−ジクロロフェノール、2,6−ジブロモフェノ
ール、2,6−ジメトキシフェノール、2,3,6−トリメチル
フェノール、2,4−ジメチル−3−クロロフェノール等
が挙げられる。好ましい置換フェノールとしては2,6−
ジメチルフェノール、2,3,6−トリメチルフェノール等
を挙げることができる。これらは単独で、もしくはいく
つかを併用して用いることができる。
The nuclear-substituted phenols used in the present invention have the general formula [I] (In the formula, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are any one of hydrogen, halogen, a hydrocarbon group, a hydrocarbonoxy group or a substituted hydrocarbonoxy group, and at least one of them. Is hydrogen, and at least one is other than hydrogen.) Specific examples include 2-methylphenol, 3-methylphenol, 2-ethylphenol, and 2-methylphenol. 6-benzylphenol, 2,6-dimethylphenol, 2-methyl-6-ethylphenol, 3-methyl-6-t-butylphenol, 2,6-diallylphenol, 2,6-diphenylphenol, 2,6-dichloro Phenol, 2,6-dibromophenol, 2,6-dimethoxyphenol, 2,3,6-trimethylphenol, 2,4-dimethyl-3-chlorophenol and the like can be mentioned. Preferred substituted phenols are 2,6-
Examples thereof include dimethylphenol and 2,3,6-trimethylphenol. These can be used alone or in combination.

本発明の触媒としては、i)マンガン化合物、ii)周期
律表IA族金属の水酸化物、アルコキシド類またはフェノ
キシド類、IIA族金属の水酸化物または酸化物から選ば
れた少なくとも1種の塩基性化合物、iii)アルカノー
ルアミン類及びiv)アミン類からなるマンガン系触媒が
用いられる。
The catalyst of the present invention includes at least one base selected from i) manganese compounds, ii) hydroxides of group IA metals, alkoxides or phenoxides, and hydroxides or oxides of group IIA metals. A manganese-based catalyst composed of a polar compound, iii) alkanolamines, and iv) amines is used.

マンガン化合物としては、塩化マンガン、臭化マンガン
等のハロゲン化マンガン、硝酸マンガン、硫酸マンガ
ン、炭酸マンガン、ギ酸マンガン、酢酸マンガン、シュ
ウ酸マンガン、ナフテン酸マンガン等の無機酸あるいは
有機酸のマンガン塩、マンガン酸ナトリウム等のマンガ
ン酸塩、過マンガン酸カリウム、過マンガン酸カルシウ
ム等の過マンガン酸塩,水酸化マンガン、酸化マンガン
等を挙げることができる。これらは無水物でも水和物で
も好適に使用することができる。好ましいマンガン化合
物としては塩化マンガン、臭化マンガン、酢酸マンガン
等を挙げることができる。
As the manganese compound, manganese chloride, manganese halide such as manganese bromide, manganese nitrate, manganese sulfate, manganese carbonate, manganese formate, manganese acetate, manganese oxalate, manganese salt of an organic acid or an organic acid such as manganese naphthenate, Examples thereof include manganates such as sodium manganate, potassium permanganate, permanganates such as calcium permanganate, manganese hydroxide, manganese oxide and the like. These may be preferably used in the form of anhydrides or hydrates. Preferred manganese compounds include manganese chloride, manganese bromide, manganese acetate and the like.

本発明において極めて少量のマンガン化合物の使用によ
って酸化重合が進行することが一つの特徴であり、本発
明の実施に当って上記マンガン化合物は使用する核置換
フェノール類1モル当たり0.0001モル以上、好ましくは
0.0002モル以上用いればよい。使用量が核置換フェノー
ル類1モル当り0.0001モルより少ない場合は実質的に酸
化重合が進行しないか、極めて進行が遅いので好ましく
ない。しかし、使用量の多い側は特に制限は無い。
One feature of the present invention is that oxidative polymerization proceeds by using an extremely small amount of a manganese compound. In carrying out the present invention, the manganese compound is used in an amount of 0.0001 mol or more, preferably 1 mol or more, per mol of the nuclear-substituted phenols.
It may be used in an amount of 0.0002 mol or more. When the amount used is less than 0.0001 mol per mol of the nuclear-substituted phenols, the oxidative polymerization does not substantially proceed or is extremely slow, which is not preferable. However, there is no particular limitation on the side that uses a large amount.

本発明に用いられる塩基性化合物としては、水酸化リチ
ウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の周期律表
IA族金属の水酸化物、水酸化カルシウム、水酸化マグネ
シウム等の周期律表IIA族金属の水酸化物及びそれらの
酸化物、ナトリウムメトキシド、カリウムメトキシド、
ナトリウムエトキシド、ナトリウム−n−プロポキシ
ド、ナトリウム−イソ−プロポキシド、カリウム−t−
ブトキシド等の周期律表IA族金属のアルコキシド類、ナ
トリウムフェノキシド、カリウムフェノキシド等の周期
律表IA族金属のフェノキシド類が挙げられる。これらの
うち水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムが特に好ま
しい。これらの塩基性化合物はそのままあるいはアルコ
ールのような極性溶媒に溶解した状態で反応系へ供給さ
れる。
Examples of the basic compound used in the present invention include periodic tables such as lithium hydroxide, sodium hydroxide and potassium hydroxide.
Group IA metal hydroxides, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, etc. Periodic Table IIA group metal hydroxides and their oxides, sodium methoxide, potassium methoxide,
Sodium ethoxide, sodium-n-propoxide, sodium-iso-propoxide, potassium-t-
Examples include alkoxides of Group IA metals of the periodic table such as butoxide, and phenoxides of Group IA metals of the periodic table such as sodium phenoxide and potassium phenoxide. Of these, sodium hydroxide and potassium hydroxide are particularly preferable. These basic compounds are supplied to the reaction system as they are or in the state of being dissolved in a polar solvent such as alcohol.

本発明の実施に当って上記塩基性化合物は使用するマン
ガン化合物1モル当り10〜1,000モル、好ましくは50〜2
00モルの割合で使用される。使用割合がマンガン化合物
1モル当り10モルより少ない場合は重合速度が極めて遅
いため、また1,000モルより多い場合はそれ以下の場合
と効果が変わらず単に不経済であるため、それぞれ好ま
しくない。
In carrying out the present invention, the basic compound is used in an amount of 10 to 1,000 mol, preferably 50 to 2 mol, per mol of the manganese compound used.
Used in a proportion of 00 mol. When the amount used is less than 10 mol per mol of the manganese compound, the polymerization rate is extremely slow, and when it is more than 1,000 mol, the effect is the same as the case of less than that and it is uneconomical, which is not preferable.

本発明に用いられるアルカノールアミン類とは一般式
〔II〕 R1−NH−R2−OH 〔II〕 (式中、R1は水素または置換基としで水酸基を有してい
ることのある炭素数1〜12のアルキル基を示し、R2は炭
素数2〜12のアルキレン基を示す。)で表されるアミノ
基が第一級もしくは第二級アミノ基であるアルカノール
アミン類のことである。式中のR1の具体例としては水
素、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、2−
ヒドロキシエチル基等を挙げることができる。またR2
具体例としではエチレン基、プロピレン基、ブチレン基
等が挙げられる。かかるアルカノールアミン類の例とし
てはモノエタノールアミン、N−メチルエタノールアミ
ン、N−エチルエタノールアミン、iso−プロパノール
アミン、iso−ブタノールアミン、ジエタノールアミン
等を具体的に挙げることができる。これらの中で好まし
いアルカノールアミン類としてはモノエタノールアミ
ン、ジエタノールアミン等を挙げることができる。
The alkanolamines used in the present invention have the general formula [II] R 1 —NH—R 2 —OH [II] (wherein R 1 is hydrogen or a carbon which may have a hydroxyl group as a substituent). An alkanolamine in which the amino group represented by the formula 1-12 alkyl group and R 2 represents the alkylene group having 2-12 carbon atoms is a primary or secondary amino group. . Specific examples of R 1 in the formula include hydrogen, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, 2-
A hydroxyethyl group etc. can be mentioned. Specific examples of R 2 include ethylene group, propylene group, butylene group and the like. Specific examples of such alkanolamines include monoethanolamine, N-methylethanolamine, N-ethylethanolamine, iso-propanolamine, iso-butanolamine, diethanolamine and the like. Among these, preferable alkanolamines include monoethanolamine and diethanolamine.

本発明において、上記アルカノールアミン類は核置換フ
ェノール類に対する使用割合の特定の範囲において酸化
重合を促進する作用を発揮し、触媒作用の本質を担って
いる。すなわち、本発明の実施に際して上記アルカノー
ルアミン類は、使用する核置換フェノール類1モル当り
0.005〜0.3モル、好ましくは0.01〜0.1モルの割合で使
用される。使用割合が核置換フェノール類1モル当り0.
005モルより少ない場合および0.3モルより多い場合は、
共に実用的な分子量のポリフェニレンオキシドが得られ
ないので好ましくない。
In the present invention, the above-mentioned alkanolamines exert an action of promoting oxidative polymerization in a specific range of use ratio with respect to the nucleus-substituted phenols, and play the role of catalytic action. That is, in the practice of the present invention, the alkanolamines are used per mol of the nuclear-substituted phenols used.
It is used in a proportion of 0.005 to 0.3 mol, preferably 0.01 to 0.1 mol. The usage rate is 0 per mol of the nuclear-substituted phenols.
If less than 005 moles and more than 0.3 moles,
In both cases, a polyphenylene oxide having a practical molecular weight cannot be obtained, which is not preferable.

本発明に用いられるアミン類とは一般式〔III〕 R4R5NH 〔III〕 (式中、R4およびR5は水素、炭素数1〜24のアルキル基
または炭索数7〜24のアラルキル基を示す。但し、R4
R5が共に水素であるものは含まず、また、R4とR5が環を
形成して結ばれているものも含む。)によって表される
第1級もしくは第2級のアミンである。一般式〔III〕
で表されるアミン類の例としてはnープロピルアミン、
iso−プロピルアミン、n−ブチルアミン、iso−ブチル
アミン、sec−ブチルアミン、n−ヘキシルアミン、n
−オクチルアミン、2−エチルヘキシルアミン、シクロ
ヘキシルアミン、ラウリルアミン、ベンジルアミン等の
第1級アミン、及びジエチルアミン、ジ−n−プロピル
アミン、ジ−n−ブチルアミン、ジ−iso−ブチルアミ
ン、ジ−n−オクチルアミン、ピベリジン、2−ピペコ
リン等の第二級アミンが具体的に挙げられる。
The amines used in the present invention have the general formula [III] R 4 R 5 NH [III] (wherein R 4 and R 5 are hydrogen, an alkyl group having 1 to 24 carbon atoms or a carbon number of 7 to 24). Represents an aralkyl group, provided that R 4 and
It does not include those in which R 5 is both hydrogen, and also include those in which R 4 and R 5 are joined to form a ring. ) Is a primary or secondary amine. General formula (III)
Examples of amines represented by n-propylamine,
iso-propylamine, n-butylamine, iso-butylamine, sec-butylamine, n-hexylamine, n
-Primary amines such as octylamine, 2-ethylhexylamine, cyclohexylamine, laurylamine, benzylamine, and diethylamine, di-n-propylamine, di-n-butylamine, di-iso-butylamine, di-n- Specific examples include secondary amines such as octylamine, piberidine, and 2-pipecoline.

特に好ましいアミン類としてはジ−n−ブチルアミン、
ピペリジン等の第二級アミンを挙げることができる。
Particularly preferred amines are di-n-butylamine,
Mention may be made of secondary amines such as piperidine.

本発明の実施に際してかかるアミン類を使用する場合、
その使用量は通常使用する核置換フェノール1モル当り
0.001〜0.2モル、好ましくは0.005〜0.05モルである。
When using such amines in the practice of the present invention,
The amount used is based on 1 mol of the normally substituted phenol.
The amount is 0.001 to 0.2 mol, preferably 0.005 to 0.05 mol.

本発明において使用される有機溶媒は核置換フェノール
類に対して不活性で、かつ、反応温度において液体であ
ればよく、特に限定されるものではない。好適な例を示
すならばベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化
水素、ヘプタン、シクロヘキサン等の鎖状および環状の
脂肪炭化水素、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、ジ
クロロメタン等のハロゲン化炭化水素、ジオキサン、ジ
エチルエーテル等のエーテル類、シクロヘキサノン、ア
セトフェノン等のケトン類、エチルアセテート、プロピ
オラクトン等のエステル類、アセトニトリル、ベンゾニ
トリル等のニトリル類、メタノール、エタノール、n−
プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、se
c−ブタノール等のアルコール類、その他ニトロベンゼ
ン、スルホラン等を挙げることができる。これらは単独
あるいは混合物として使用される。好ましい有機溶媒は
芳香族炭化水素とアルコール類との混合溶媒であり、特
に好ましいものとしてトルエン/メタノール、トルエン
/エタノール、トルエン/n−プロパノール、トルエン/
イソプロパノール、キシレン/メタノール、キシレン/
エタノール、キシレン/nープロパノール、キシレン/イ
ソプロパノール等の混合溶媒を挙げることができる。
The organic solvent used in the present invention is not particularly limited as long as it is inert to the nuclear-substituted phenols and is liquid at the reaction temperature. Preferred examples include aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene, chain and cyclic aliphatic hydrocarbons such as heptane and cyclohexane, halogenated hydrocarbons such as chlorobenzene, dichlorobenzene and dichloromethane, dioxane and diethyl ether. Ethers such as, ketones such as cyclohexanone and acetophenone, esters such as ethyl acetate and propiolactone, nitriles such as acetonitrile and benzonitrile, methanol, ethanol, n-
Propanol, isopropanol, n-butanol, se
Examples thereof include alcohols such as c-butanol, nitrobenzene, and sulfolane. These are used alone or as a mixture. Preferred organic solvents are mixed solvents of aromatic hydrocarbons and alcohols, and particularly preferred are toluene / methanol, toluene / ethanol, toluene / n-propanol, toluene /
Isopropanol, xylene / methanol, xylene /
A mixed solvent of ethanol, xylene / n-propanol, xylene / isopropanol and the like can be mentioned.

本発明の実施に当り上記有機溶媒は、使用される核置換
フェノール類の濃度が5〜35重量%、好ましくは10〜25
重量%になるような割合で使用される。濃度がこの範囲
をはずれた場合は実用的な分子量のポリフェニレンオキ
シドが得られないので好ましくない。
In the practice of the present invention, the organic solvent has a concentration of the nuclear-substituted phenols of 5 to 35% by weight, preferably 10 to 25%.
It is used in a proportion such that it will be weight percent. If the concentration is out of this range, a polyphenylene oxide having a practical molecular weight cannot be obtained, which is not preferable.

本発明において使用される酸素含有ガスとしては酸素単
独または空気のような酸素含有気体が挙げられる。
The oxygen-containing gas used in the present invention includes oxygen alone or an oxygen-containing gas such as air.

このようにして、本発明の実施に当り、上記の核置換フ
ェノール類、マンガン化合物、塩基性化合物、アルカノ
ールアミン類、アミン類および溶媒は各々別々に、ある
いはこれらの一部または全部をあらかじめ混合した後に
反応器に供給され、所定の圧力下で上記酸素含有ガスと
接触させられる。酸素含有ガスの反応系への供給速度は
除熱等を考慮して任意に選ぶことができるが、通常、仕
込み核置換フェノール類1モル当り純酸素として10Nml/
分以上が採用される。酸素と反応混合物とは十分に接触
させることが必要であり、このための手段として例え
ば、強撹拌下に酸素含有ガスを反応混合物中に吹き込む
等の慣用の気液接触の手段を用いることができる。反応
の方式としては回分式及び流通式のいずれも採用可能で
ある。反応時の圧力は目的に応じて任意に選ぶことがで
き特に制限は無いが、常圧もしくは約20気圧までの加圧
が好ましく選ばれる。
Thus, in carrying out the present invention, the above-mentioned nuclear-substituted phenols, manganese compounds, basic compounds, alkanolamines, amines and solvents are each separately or premixed with some or all of them. After that, it is supplied to the reactor and brought into contact with the oxygen-containing gas under a predetermined pressure. The supply rate of the oxygen-containing gas to the reaction system can be arbitrarily selected in consideration of heat removal, etc., but normally 10 Nml / mole of pure oxygen per mol of the charged nucleus-substituted phenols.
Minutes or more are adopted. It is necessary to bring oxygen into sufficient contact with the reaction mixture, and as a means for this, for example, a conventional gas-liquid contact means such as blowing an oxygen-containing gas into the reaction mixture under strong stirring can be used. . As a reaction system, either a batch system or a flow system can be adopted. The pressure during the reaction can be arbitrarily selected according to the purpose and is not particularly limited, but normal pressure or pressurization up to about 20 atm is preferably selected.

反応前半の温度は反応が円滑に進行し、かつ通常の冷却
水によって除熱が可能な範囲で選ばれ、通常30〜100
℃、好ましく30℃〜50℃である。重合温度が30℃より低
い場合は経済的利益が十分でなく、また100℃より高い
場合は円滑な重合が進行しないため共に好ましくない。
The temperature in the first half of the reaction is selected in such a range that the reaction proceeds smoothly and heat can be removed by ordinary cooling water, and is usually 30 to 100.
C, preferably 30 to 50 ° C. If the polymerization temperature is lower than 30 ° C, the economic benefit is not sufficient, and if it is higher than 100 ° C, smooth polymerization does not proceed, which is not preferable.

上記温度での反応時間は触媒の量、核置換フェノール類
の濃度あるいは酸素含有ガスの供給速度等、選んだ条件
によって異なるが、一般に0.5〜20時間が好ましく選ば
れる。
The reaction time at the above temperature varies depending on the selected conditions such as the amount of the catalyst, the concentration of the nuclear-substituted phenols or the feed rate of the oxygen-containing gas, but is generally preferably 0.5 to 20 hours.

ついで酸素の消費が、反応完結に要する酸素の理論値の
80〜100%、好ましくは85〜100%、更に好ましくは85〜
98%に達した後は、それ以前の温度より少なくとも5℃
以上低い温度に保つ。好ましくは、それ以前の温度より
少なくとも8℃以上低く、かつ10℃以上の温度に保ち、
更に好ましくは、それ以前の温度より少なくとも8℃以
上低く、かつ20℃以上の温度に保って反応させる。
Then, the consumption of oxygen depends on the theoretical value of oxygen required to complete the reaction.
80-100%, preferably 85-100%, more preferably 85-
After reaching 98%, it should be at least 5 ° C above the previous temperature
Keep at a lower temperature. Preferably, the temperature is kept at least 8 ° C lower than the previous temperature and 10 ° C or higher,
More preferably, the reaction is carried out while maintaining the temperature at least 8 ° C. lower than the temperature before that and 20 ° C. or higher.

この温度が、それ以前の反応温度より5℃以上低くない
場合は、得られる重合体の熱着色の改良効果が顕著でな
いので好ましくない。
If this temperature is not lower than the reaction temperature by 5 ° C. or more, the effect of improving the thermal coloring of the obtained polymer is not remarkable, which is not preferable.

酸素の消費が、反応完結に要する酸素の理論値の80%よ
り低い値に達した後に、それ以前の温度より少なくとも
5℃以上低い温度に保つことは、反応前半は大きな発熱
を伴う反応なので経済的に好ましくない。
After the oxygen consumption reaches a value lower than 80% of the theoretical value of oxygen required for the completion of the reaction, it is necessary to keep the temperature at least 5 ° C lower than the temperature before that because it is a reaction with a large exotherm in the first half of the reaction. Unfavorable.

本発明においては、反応完結に要する酸素が理論値の10
0%に達した後も、重合体の重合度上昇反応が続いてお
り、それ以前の温度より少なくとも5℃以上低い温度に
保つことは高重合度で熱着色が顕著に改良された重合体
を得るのに有効である。
In the present invention, the oxygen required for completion of the reaction is 10 of the theoretical value.
Even after reaching 0%, the reaction for increasing the degree of polymerization of the polymer continues, and keeping the temperature at least 5 ° C. lower than the temperature before that makes it possible to obtain a polymer having a high degree of polymerization and a markedly improved thermal coloring. Effective to get.

この反応時間も反応前半での酸素の反応量、生成した重
合体の重合度を考慮して適宜決められるが、好ましくは
0.5〜10時間程度が好ましい。
The reaction time is also appropriately determined in consideration of the reaction amount of oxygen in the first half of the reaction and the degree of polymerization of the produced polymer, but is preferably
About 0.5 to 10 hours is preferable.

所定時間の反応の後、生成したポリフェニレンオキシド
は重合溶媒に溶解した溶液状の反応混合物として、ある
いは固体状で遊離分散したスラリー状の反応混合物とし
て得られる。反応混合物から最終製品としてのポリフェ
ニレンオキシドを取り出すための後処理方法としては各
種の方法を採用できる。例えば、系中の触媒を失活させ
るために塩酸あるいは酢酸等の酸によって反応混合物を
処理した後、アルコール等のポリフェニレンオキシドに
対する非溶剤と接触させ、得られたスラリーを固液分
離、洗浄及び乾操に供する方法、反応混合物をEDTA、ピ
ロリン酸ナトリウム等のキレート化剤及び/またはハイ
ドロサルファイトナトリウム等の還元剤を含む水で処理
し、その後分液し、分液後の有機相中の有機溶媒をスチ
ームストリッピングにより留去することによって水分散
スラリーを得、固液分離及び乾操に供する方法等を挙げ
ることができる。固液分離には遠心分離機、デカンタ
ー、真空濾過機等の慣用の固液分離手段が用いられる。
乾燥には真空乾操機、ロータリードライヤー、パドルド
ライヤー、フロードライヤー等の通常の装置を使用でき
る。
After the reaction for a predetermined time, the produced polyphenylene oxide is obtained as a reaction mixture in the form of a solution dissolved in a polymerization solvent, or a reaction mixture in the form of a slurry that is solid and free-dispersed. Various methods can be adopted as a post-treatment method for taking out polyphenylene oxide as a final product from the reaction mixture. For example, after treating the reaction mixture with an acid such as hydrochloric acid or acetic acid to deactivate the catalyst in the system, it is contacted with a non-solvent for polyphenylene oxide such as alcohol, and the resulting slurry is subjected to solid-liquid separation, washing and drying. Method, the reaction mixture is treated with water containing a chelating agent such as EDTA and sodium pyrophosphate and / or a reducing agent such as sodium hydrosulfite, and then separated, and the organic phase is separated from the organic phase. A method of obtaining a water-dispersed slurry by removing the solvent by steam stripping, and subjecting it to solid-liquid separation and dry operation can be mentioned. For solid-liquid separation, a conventional solid-liquid separation means such as a centrifuge, a decanter, or a vacuum filter is used.
For drying, a usual device such as a vacuum dryer, a rotary dryer, a paddle dryer, and a flow dryer can be used.

〔実施例〕〔Example〕

以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、
本発明はこれらの実施例によりその範囲を限定されるも
のではない。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.
The invention is not limited in scope by these examples.

なお、実施例中におけるポリフェニレンオキシドの還元
粘度(ηsp/C)は、ポリフェニレンオキシドの濃度が0.
5g/dlであるクロロホルム溶液について25℃で測定した
値である。また熱着色の程度は、ポリフェニレンオキシ
ド粉未を金型に入れて250℃、100kg/cm2で10分間圧縮成
形し、得られた厚み1mmのプレスシートについて日本電
色工業(株)製色差計ND-101DP型で透過色を測定し、得
られたL、a、bの値から次式に従って計算される白色
度(W値)によって評価した。
Incidentally, the reduced viscosity (ηsp / C) of polyphenylene oxide in the examples is such that the concentration of polyphenylene oxide is 0.
It is a value measured at 25 ° C. for a chloroform solution of 5 g / dl. Regarding the degree of heat coloring, the polyphenylene oxide powder was placed in a mold and compression-molded at 250 ° C and 100 kg / cm 2 for 10 minutes. The press sheet with a thickness of 1 mm obtained was manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. The transmitted color was measured with ND-101DP type, and the whiteness (W value) calculated from the obtained values of L, a, and b according to the following equation was evaluated.

ここに、W値はその値が大きい程熱着色が少ないことを
表す。
Here, the larger the W value, the less the thermal coloring is.

実施例1 撹拌機、温度計、コンデンサー及びオートクレーブの底
部まで届いた空気導入管を備えた容量10lのジャケット
付きオートクレーブにキシレン3570g、メタノール1220
g、2,6−ジメチルフェノール1222g(10モル)および水
酸化ナトリウム32g(0.8モル)を仕込み均一な溶液とな
した後、該溶液にモノエタノールアミン24.4g(0.4モ
ル)、ジ−n−ブチルアミン12.9g(0.1モル)および塩
化マンガン四水和物0.99g(0.005モル)をメタノール10
0gに溶解した溶液を加えた。ついで、内容物を激しくか
きまぜながらこれに空気を1/分の速さで吹き込ん
だ。反応温度および圧力をそれぞれ35℃及び6kg/cm2
維持した。酸素の消費が反応完結に要する酸素の理論値
の85%に達した時点で反応温度を30℃にした。空気の吹
き込み開始から12時間経過した時点で空気の供給を停止
し、反応混合物をメタノール2250g中に投じた。析出し
たポリフェニレンオキシドを遠心分離機で分離し、2400
gのメタノールで1回洗浄、再度分離した後、ピロリン
酸ナトリウム28gおよびハイドロサルファイトナトリウ
ム19gを水4.8lに溶かした水溶液中に分散させ、撹拌条
件下に加熱し、80℃で1時間処理した。遠心分離機によ
って分離したポリフェニレンオキシドを水5lで2回洗浄
後、遠心分離し、150℃で一夜減圧乾燥した。その結
果、粉未状ポリフェニレンオキシド1140gが得られた。
ここに得られたポリフェニレンオキシドは熱着色の少な
い品質の優れたものであった。第1表に還元粘度および
W値を示す。
Example 1 3570 g of xylene and 1220 of methanol were placed in a jacketed autoclave with a capacity of 10 L equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser, and an air introduction tube reaching the bottom of the autoclave.
g, 2,6-Dimethylphenol 1222 g (10 mol) and sodium hydroxide 32 g (0.8 mol) were charged into a uniform solution, and then monoethanolamine 24.4 g (0.4 mol) and di-n-butylamine were added to the solution. 12.9 g (0.1 mol) and 0.99 g (0.005 mol) of manganese chloride tetrahydrate were added to methanol 10
A solution dissolved in 0 g was added. Then, the contents were vigorously stirred and air was blown into this at a speed of 1 / min. The reaction temperature and pressure were maintained at 35 ° C. and 6 kg / cm 2 , respectively. The reaction temperature was brought to 30 ° C. when the oxygen consumption reached 85% of the theoretical value of oxygen required for completion of the reaction. After 12 hours from the start of blowing air, the air supply was stopped and the reaction mixture was thrown into 2250 g of methanol. The precipitated polyphenylene oxide was separated with a centrifuge and
After washing once with g of methanol and separating again, 28 g of sodium pyrophosphate and 19 g of sodium hydrosulfite were dispersed in an aqueous solution dissolved in 4.8 l of water, heated under stirring conditions, and treated at 80 ° C. for 1 hour. . The polyphenylene oxide separated by the centrifuge was washed twice with 5 l of water, then centrifuged and dried under reduced pressure at 150 ° C. overnight. As a result, 1140 g of powdered polyphenylene oxide was obtained.
The polyphenylene oxide obtained here was excellent in quality with little heat coloring. Table 1 shows the reduced viscosity and the W value.

実施例2〜3及び比較例1 前半反応温度および後半反応温度を第1表に示すとおり
変えた以外は実施例1と同様に操作しポリフェニレンオ
キシドを得た。得られたポリフェニレンオキシドの還元
粘度とW値を第1表に示す。
Examples 2 and 3 and Comparative Example 1 Polyphenylene oxide was obtained in the same manner as in Example 1 except that the first half reaction temperature and the second half reaction temperature were changed as shown in Table 1. The reduced viscosity and the W value of the obtained polyphenylene oxide are shown in Table 1.

〔発明の効果〕 以上詳述した本発明によれば、特に着色樹脂製品の製造
において、i)選べる色調の幅が広い、ii)顔料の使用
量が少なく経済的である、等の利益をもたらす熱着色の
少ない品質の優れたポリフェニレンオキシドを経済的に
有利に得られるのであり、その工業的価値はすこぶる大
である。
[Effects of the Invention] According to the present invention described in detail above, particularly in the production of colored resin products, there are advantages such as i) a wide range of color tones to be selected, ii) economical use of a small amount of pigment. An excellent quality polyphenylene oxide with little heat coloring can be obtained economically, and its industrial value is enormous.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松居 隆平 三重県四日市市東邦町1番地 三菱油化株 式会社樹脂研究所内 (72)発明者 桐山 茂樹 三重県四日市市東邦町1番地 三菱油化株 式会社樹脂研究所内 (56)参考文献 特開 昭63−54424(JP,A) 特開 昭56−70024(JP,A) 特開 平1−236237(JP,A) 特開 昭48−55996(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Ryuhei Matsui 1 Toho-cho, Yokkaichi-shi, Mie Mitsubishi Petrochemical Co., Ltd. Resin Research Laboratory (72) Inventor Shigeki Kiriyama 1 Toho-cho, Yokkaichi-shi, Mie Mitsubishi Petrochemical Co., Ltd. (56) Reference JP-A 63-54424 (JP, A) JP-A 56-7024 (JP, A) JP-A 1-236237 (JP, A) JP-A 48-55996 ( JP, A)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】核置換フェノール類を、i)マンガン化合
物、ii)周期律表IA族金属の水酸化物、アルコキシド類
またはフェノキシド類、IIA族金属の水酸化物または酸
化物から選ばれた少なくとも1種の塩基性化合物、ii
i)アルカノールアミン類及びiv)アミン類からなるマ
ンガン系触媒の存在下に、有機溶媒中で酸素含有ガスに
より酸化重合させてポリフェニレンオキシドを製造する
方法において、酸素の消費が反応完結に要する酸素の理
論値の80〜100%に達した後はそれ以前の温度より少な
くとも5℃低い温度に保って反応を続けることを特徴と
するポリフェニレンオキシドの製造方法。
1. A nucleus-substituted phenol is at least selected from i) manganese compounds, ii) hydroxides of group IA metals, alkoxides or phenoxides, and hydroxides or oxides of group IIA metals. One basic compound, ii
In the method for producing polyphenylene oxide by oxidative polymerization with an oxygen-containing gas in an organic solvent in the presence of a manganese-based catalyst consisting of i) alkanolamines and iv) amines, the consumption of oxygen requires the consumption of oxygen to complete the reaction. After reaching 80 to 100% of the theoretical value, a method for producing a polyphenylene oxide, which is characterized in that the reaction is continued at a temperature at least 5 ° C. lower than the temperature before that.
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