JPH0832757B2 - Polymerization method of trioxane - Google Patents

Polymerization method of trioxane

Info

Publication number
JPH0832757B2
JPH0832757B2 JP63302789A JP30278988A JPH0832757B2 JP H0832757 B2 JPH0832757 B2 JP H0832757B2 JP 63302789 A JP63302789 A JP 63302789A JP 30278988 A JP30278988 A JP 30278988A JP H0832757 B2 JPH0832757 B2 JP H0832757B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
paddle
reactor
stirring shaft
polymer
polymerization
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP63302789A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH02147616A (en
Inventor
昇司 山本
茂 沖田
善行 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to JP63302789A priority Critical patent/JPH0832757B2/en
Publication of JPH02147616A publication Critical patent/JPH02147616A/en
Publication of JPH0832757B2 publication Critical patent/JPH0832757B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は連続重合方法、更に詳しくは、トリオキサン
と環状エーテルをセルフクリーニング型2軸混合機を用
いて塊状重合させ、ポリアセタール共重合体を製造する
方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Field of Industrial Application> The present invention is a continuous polymerization method, and more specifically, bulk polymerization of trioxane and cyclic ether using a self-cleaning biaxial mixer to produce a polyacetal copolymer. On how to do.

〈従来の技術〉 トリオキサンの塊状重合では、反応機中で急速にポリ
マーが析出し、重合生成物がスラリー状からペースト状
に変化し、ついには固化する。この固化による反応機の
トルクアウトを防ぐため、また重合工程に続く触媒の失
活工程において、望ましい粒度のポリマを得るため、反
応機で十分に大きい攪拌力を与える必要がある。ところ
が、一方では高い重合転化率を得るために、反応機中に
できるだけポリマを滞留させる必要がある。
<Prior Art> In bulk polymerization of trioxane, a polymer is rapidly precipitated in a reactor, a polymerization product changes from a slurry state to a paste state, and finally solidifies. In order to prevent torque out of the reactor due to this solidification and to obtain a polymer having a desired particle size in the deactivation step of the catalyst following the polymerization step, it is necessary to provide a sufficiently large stirring force in the reactor. However, on the other hand, in order to obtain a high polymerization conversion rate, it is necessary to allow the polymer to stay in the reactor as much as possible.

そのため重合反応機として、強力な攪拌能力を有し、
かつ反応温度が制御できるジャケットを有する2軸セル
フクリーニング型混合機が、特に好ましく使用されてい
る。
Therefore, as a polymerization reactor, it has a strong stirring ability,
A twin-screw self-cleaning mixer having a jacket whose reaction temperature can be controlled is particularly preferably used.

そして、これまでに多数の提案がされており、たとえ
ば特開昭51−84890号公報には楕円形パドルを用いる方
法、特開昭56−38313号公報には鋭利な先端を有する凸
レンズ形パドルまたは鋭利なスクレーパを備えた凸レン
ズ形もしくは擬多角形のパドルを用いる方法が提案され
ている。
Many proposals have been made so far, for example, a method using an elliptical paddle in JP-A-51-84890 and a convex-lens paddle having a sharp tip in JP-A-56-38313. A method using a convex lens-shaped or pseudo-polygonal paddle with a sharp scraper has been proposed.

またパドルの配列方法が不適当な場合には、たとえば
滞留量が少ないときには、重合転化率がほとんど上昇し
なかったり、あるいは滞留量が過多のときには、反応機
の攪拌軸がトルクアウトして定常運転できないとして、
種々のパドルの配列方法が提案されている。たとえば特
開昭56−59824号公報には送り効果を順々に小さくする
ように配列する方法、特開昭62−156116号公報には送り
効果の小さいものと逆送り効果をもつものを交互に配列
する方法が提案されている。
When the paddle arrangement method is inappropriate, for example, when the retention amount is small, the polymerization conversion rate hardly increases, or when the retention amount is excessive, the stirring shaft of the reactor is torqued out and steady operation is performed. If you can't
Various paddle arrangement methods have been proposed. For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 56-59824 discloses a method of arranging the feeding effect so that the feeding effect is reduced in sequence. Arrangement methods have been proposed.

しかしながら、パドルの配列方法だけでは十分な滞留
量を確保できず、高い重合転化率を得るために特開昭57
−44690号公報においては、2台以上の反応機を直列に
接続する方法が提案されている。
However, a sufficient retention amount cannot be secured only by the paddle arrangement method, and in order to obtain a high polymerization conversion rate, the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No.
In Japanese Laid-Open Patent Publication No.-44690, a method of connecting two or more reactors in series is proposed.

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明の目的は反応機のトルクアウトをもたらすこと
なく反応機中の滞留量を増やし、高い重合転化率を得る
方法を提供することにある。
<Problems to be Solved by the Invention> An object of the present invention is to provide a method for increasing the amount of residence in a reactor and obtaining a high polymerization conversion rate without causing torque-out of the reactor.

〈課題を解決するための手段〉 すなわち、本発明は反応機の胴の外周に加熱または冷
却用ジャケットを有し、その断面が2個の重なりあった
異心同径円の形状を有し、反応機の両端部にそれぞれ原
料供給口と重合生成物の吐出口を備え、その内部に一対
の平衡攪拌軸と該軸上に取り付けられた複数の板状パド
ルを有し、該パドルは攪拌軸の長手方向に垂直方向の断
面が凸レンズ形、楕円形または各頂角で仮想円に内接す
る擬多角形であって、一方の攪拌軸に固定されたパドル
は他方の攪拌軸に固定されたパドルと相対し、一つのパ
ドルはその先端で胴の内面および相対するパドルと僅少
なクリアランスを保って回転するような連続攪拌混合機
を反応機として使用して、トリオキサンと環状エーテル
および触媒を供給口より供給し重合させ、ポリアセター
ル共重合体を吐出口より粉粒体として取り出すトリオキ
サンの重合方法において、該パドルの厚さがパドル長径
の0.2倍超1.0倍以下であるようなパドルをスクリュウを
除いた全パドルの20〜100%の範囲で組み合わせて用い
ることを特徴とするトリオキサンの重合方法である。
<Means for Solving the Problems> That is, the present invention has a heating or cooling jacket on the outer circumference of the body of a reactor, and the cross section thereof has the shape of two overlapping eccentric circles having the same diameter. Each end of the machine is provided with a raw material supply port and a discharge port for the polymerization product, and inside thereof, a pair of equilibrium stirring shafts and a plurality of plate-shaped paddles mounted on the shafts are provided. The cross section in the direction perpendicular to the longitudinal direction is a convex lens shape, an elliptical shape, or a pseudopolygon inscribed in a virtual circle at each apex angle, and the paddle fixed to one stirring shaft is the paddle fixed to the other stirring shaft. On the other hand, one paddle is a continuous stirring mixer that rotates at the tip with the inner surface of the barrel and the opposing paddle with a slight clearance used as a reactor, and trioxane, cyclic ether and catalyst are fed from the supply port. Supply and polymerize, In the method for polymerizing trioxane in which the reacetal copolymer is taken out from the discharge port as a powder or granular material, the thickness of the paddle is more than 0.2 times and 1.0 times or less of the major axis of the paddle. It is a method for polymerizing trioxane, which is characterized by being used in combination within a range of 100%.

本発明に用いられる反応機は、平行な2軸に取り付け
られた複数個のパドルを有する連続攪拌混合機であり、
良好なセルフクリーニング効果および攪拌効果を得るた
めには、パドル先端と胴の内面とのクリアランスはパド
ル外接円の直径の2%以下、特に1%以下が好ましく、
また相対するパドル同志のクリアランスはこの5倍以
下、特に2倍以下が好ましい。
The reactor used in the present invention is a continuous stirring mixer having a plurality of paddles attached to two parallel shafts,
In order to obtain good self-cleaning effect and stirring effect, the clearance between the tip of the paddle and the inner surface of the body is preferably 2% or less, especially 1% or less of the diameter of the paddle circumscribing circle.
Further, the clearance between the opposing paddles is preferably 5 times or less, particularly preferably 2 times or less.

そして、工作精度や軸のたわみによるクリアランスの
変動および操業安定性を考慮すると、L/D(但しLは反
応機の胴の長さ、Dは胴の内径)は通常20以下であり、
好ましくは6〜15である。
And considering the fluctuation of clearance due to the work precision and the deflection of the shaft and the operation stability, L / D (where L is the length of the reactor cylinder and D is the inner diameter of the cylinder) is usually 20 or less,
It is preferably 6 to 15.

本発明に用いられる反応機のパドルの形状は、凸レン
ズ形、楕円形または各頂角で仮想円に内接する擬多角形
であって、さらにパドルの先端部のそれぞれの側面が対
象的にねじれており、かつその側面同志が攪拌軸につい
て回転対称をなしているヘリカル型のものも用いること
ができる。すなわち、その側面が攪拌軸の回転により内
容物を吐出口へ押し出すようにしたねじれたヘリカル型
は、通常のフラット型よりも送り効果が大きく、また逆
向きにねじれたヘリカル型は大きい逆送り効果を示す。
そして、パドルの先端は円周面をもつものでも偏平なも
のでもまた鋭角的なものでもよいし、またこれらに鋭利
なスクレーパを設けたものでもよい。
The shape of the paddle of the reactor used in the present invention is a convex lens shape, an elliptical shape, or a pseudopolygon inscribed in a virtual circle at each apex angle, and further, each side surface of the tip portion of the paddle is symmetrically twisted. It is also possible to use a helical type whose side surfaces are rotationally symmetrical with respect to the stirring axis. That is, the twisted helical type whose side surface pushes the contents to the discharge port by the rotation of the stirring shaft has a larger feeding effect than the normal flat type, and the helical type twisted in the opposite direction has a large reverse feeding effect. Indicates.
The tip of the paddle may have a circumferential surface, a flat surface, an acute angle, or a sharp scraper may be provided on these.

一方、パドルは厚さの小さいものを多数組み合わせて
配列して用いるよりも、厚さの大きなものを組み合わせ
て配列して用いた方が望ましい。このことはポリマの粉
粒体としての性質上、大きなパドルの面上のほうが、同
じ長さでも小さく区切られたパドルの面上よりも、粉粒
体のホールドされる量が大きくなることを利用するもの
である。
On the other hand, as for the paddles, it is preferable to combine and arrange the ones having a large thickness, rather than combine and arrange the plurality having a small thickness. This means that due to the nature of the polymer particles, the amount of particles held on the surface of a large paddle is larger than on the surface of a paddle that is divided into smaller parts with the same length. To do.

したがって、本発明に用いられるパドルの厚さは、従
来技術のパドル長径の0.05〜0.2倍よりも、パドル長径
の0.2倍超1.0倍以下が望ましい。0.2倍以下ではパドル
面上にホールドされるポリマ量が少ないが0.21倍程度で
あれば十分な効果が得られる。また1.0倍以上ではそれ
以上ポリマ量を増加さす効果がなく、逆にポリマにあた
える攪拌力を減じ、望ましい粒度のポリマが得られな
い。また、厚さの小さいパドルを複数個重ね合わせて、
1枚の厚さの大きいパドルとして用いても、同様の効果
を得ることができる。
Therefore, the thickness of the paddle used in the present invention is preferably more than 0.2 times the paddle major axis and 1.0 times or less, rather than 0.05 to 0.2 times the conventional paddle major axis. If it is 0.2 times or less, the amount of polymer held on the paddle surface is small, but if it is about 0.21 times, a sufficient effect can be obtained. On the other hand, if it is 1.0 times or more, there is no effect of increasing the amount of polymer any more, and conversely, the stirring force applied to the polymer is reduced, and a polymer having a desired particle size cannot be obtained. Also, stack multiple paddles with small thickness,
The same effect can be obtained even when the paddle is used as one thick paddle.

また、本発明におけるパドルの配列方法としては、凸
レンズ形または楕円形のパドルを用いる場合、攪拌軸の
長手方向に隣接するパドルが攪拌軸の回転方向に対して
90°ずらせた組合せおよび45°ずらせた組合せを配列す
る方法が、送り効果が小さく大きなポリマの滞留量が得
られので、特に好ましい。
Further, as a method of arranging the paddles in the present invention, when a convex lens-shaped or elliptical paddle is used, the paddles adjacent in the longitudinal direction of the stirring shaft are arranged with respect to the rotation direction of the stirring shaft.
The method of arranging the combination deviated by 90 ° and the combination deviated by 45 ° is particularly preferable because the feeding effect is small and a large amount of retained polymer can be obtained.

また反応機の供給口下部に用いられるスクリューは互
いにかみ合う形式のものであり、また吐出口上部と反応
機先端部の間には、ポリマを効率よく押し出すために、
逆送りのスクリューを用いることができる。
In addition, the screw used at the lower part of the supply port of the reactor is of a type that meshes with each other, and between the upper part of the discharge port and the tip part of the reactor, in order to efficiently push out the polymer,
A reverse feed screw can be used.

本発明において攪拌軸の回転速度はパドル先端の周速
度が800〜4000cm/分になるように調節することが好まし
い。800cm/分以下では攪拌力が不足し、トルクアウトが
発生する危険性があり、また望ましい粒径のものを得る
ことができない。一方、4000cm/分以上では逆にポリマ
の滞留量が減じ好ましくない。
In the present invention, the rotation speed of the stirring shaft is preferably adjusted so that the peripheral speed at the tip of the paddle is 800 to 4000 cm / min. If it is less than 800 cm / min, the stirring force is insufficient, there is a risk of torque out, and it is not possible to obtain a desired particle size. On the other hand, when it is 4000 cm / min or more, the amount of polymer staying is decreased, which is not preferable.

反応機の平均滞留時間としては、好ましくは2〜20分
である。20分以上とすることは、生産性に劣り工業的に
望ましくなく、複数のそれぞれのポリマ相に適した反応
機を直結したものとあまり変わり得るところが無い。2
分以下では高い重合転化率が得られない。
The average residence time in the reactor is preferably 2 to 20 minutes. Setting the time to 20 minutes or more is inferior in productivity and is not industrially desirable, and there is no difference from that in which a reactor suitable for each of a plurality of polymer phases is directly connected. Two
If it is less than the minute, a high polymerization conversion cannot be obtained.

本発明で使用する環状エーテルとは、下記一般式(I
I)で示される化合物を意味する。
The cyclic ether used in the present invention is represented by the following general formula (I
It means a compound represented by I).

(ただし、式中Y1〜Y4は、水素原子、炭素数1〜6のア
ルキル基、炭素数1〜6のハロゲン置換アルキル基を示
し、それぞれ同一であっても異なっても良い。また、X
はメチレンまたはオキシメチレン基を表わし、アルキル
基やハロゲン置換アルキル基で置換されていても良く、
mは0〜3の整数を示す。あるいは、Xは−(CH2)p
−O−CH2−または−O−CH2−(CH2)p−O−CH2−で
あっても良く、この場合はm=1であって、pは1〜3
の整数である。) 上記一般式(II)で示される環状エーテルの中で、特
に好ましい化合物として、エチレンオキシド、プロピレ
ンオキシド、1,3−ジオキソラン、1,3−ジオキサン、1,
3−ジオキセパン、1,3,5−トリオキセパン、1,3,6−ト
リオキソカン、エピクロルヒドリンなどが挙げられる。
(However, Y 1 to Y 4 in the formula represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a halogen-substituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and they may be the same or different. X
Represents a methylene or oxymethylene group, which may be substituted with an alkyl group or a halogen-substituted alkyl group,
m represents an integer of 0 to 3. Alternatively, X is - (CH 2) p
It may be —O—CH 2 — or —O—CH 2 — (CH 2 ) p—O—CH 2 —, in which case m = 1 and p is 1-3.
Is an integer. ) Among the cyclic ethers represented by the general formula (II), as particularly preferable compounds, ethylene oxide, propylene oxide, 1,3-dioxolane, 1,3-dioxane, 1,
3-dioxepane, 1,3,5-trioxepane, 1,3,6-trioxocane, epichlorohydrin and the like can be mentioned.

本発明の環状エーテルの共重合量は、トリオキサンに
対して0.1〜10モル%、特に好ましくは0.2〜6モル%で
ある。
The copolymerization amount of the cyclic ether of the present invention is 0.1 to 10 mol%, particularly preferably 0.2 to 6 mol% based on trioxane.

本発明で使用される重合触媒は三フッ化ホウ素、三フ
ッ化ホウ素水和物および三フッ化ホウ素と酸素原子また
はイオウ原子を含む有機化合物との配位化合物から成る
群から選ばれる少なくとも一種の化合物であり、ガス
状、液状または適当な有機溶媒の溶液として使用され
る。三フッ化ホウ素との配位化合物を形成する酸素また
はイオウ原子を有する有機化合物としては、アルコー
ル、エーテル、フェノール、スルフィド等が挙げられ
る。これらの触媒の中で、とくに三フッ化ホウ素の配位
化合物が好ましく、とりわけ三フッ化ホウ素・ジエチル
エーテル錯体、三フッ化ホウ素・ジ(n−ブチル)エー
テル錯体、三フッ化ホウ素・フェノール錯体が好まし
い。
The polymerization catalyst used in the present invention is at least one selected from the group consisting of boron trifluoride, boron trifluoride hydrate and a coordination compound of boron trifluoride and an organic compound containing an oxygen atom or a sulfur atom. A compound, which is used in the form of a gas, a liquid or a suitable organic solvent. Examples of the organic compound having an oxygen atom or a sulfur atom which forms a coordination compound with boron trifluoride include alcohol, ether, phenol and sulfide. Among these catalysts, a coordination compound of boron trifluoride is particularly preferable, and particularly boron trifluoride / diethyl ether complex, boron trifluoride / di (n-butyl) ether complex, boron trifluoride / phenol complex. Is preferred.

また重合触媒用溶媒としては、ベンゼン、トルエン、
キシレンのような芳香族炭化水素,n−ヘキサン、n−ヘ
プタン、シクロヘキサンのような脂肪族炭化水素、メタ
ノール、エタノール、イソプロパノールのようなアルコ
ール類、クロロホルム、ジクロロメタン、1,2−ジクロ
ロエタン、四塩化炭素のようなハロゲン化炭化水素、ア
セトン、メチルエチルケトンのようなケトン類が使用さ
れる。
Further, as the solvent for the polymerization catalyst, benzene, toluene,
Aromatic hydrocarbons such as xylene, n-hexane, n-heptane, aliphatic hydrocarbons such as cyclohexane, alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol, chloroform, dichloromethane, 1,2-dichloroethane, carbon tetrachloride. Halogenated hydrocarbons such as, acetone, ketones such as methyl ethyl ketone are used.

重合触媒の添加量は、トリオキサン1モルに対して0.
000005〜0.1モルが好ましく、特に好ましくは0.00001〜
0.01モルである。
The addition amount of the polymerization catalyst was 0.
000005-0.1 mol is preferable, and particularly preferably 0.00001-
It is 0.01 mol.

また、重合触媒を予め重合反応機に入る前に環状エー
テルと合流させて触媒の活性化を行ない、その後トリオ
キサンと接触させる重合方法は、短かい重合機の滞留時
間で高重合度と高重合転化率が実現できるので、本発明
において特に好ましく使用することができる。
The polymerization method in which the polymerization catalyst is merged with the cyclic ether before entering the polymerization reactor to activate the catalyst, and then contacted with trioxane is a polymerization method in which the polymerization time is high and the polymerization conversion is high with a short residence time in the polymerization machine. Since the rate can be realized, it can be particularly preferably used in the present invention.

重合温度は50〜140℃、特に65〜125℃が好ましい。50
℃以下ではトリオキサンが固体のために重合速度が遅
く、また125℃以上では解重合反応が優勢となり、高重
合度のポリマが得られないため好ましくない。
The polymerization temperature is preferably 50 to 140 ° C, particularly preferably 65 to 125 ° C. 50
If the temperature is lower than ° C, the polymerization rate is slow because trioxane is a solid, and if it is higher than 125 ° C, the depolymerization reaction becomes predominant, and a polymer having a high degree of polymerization cannot be obtained.

本発明により得られたポリアセタール共重合体は、重
合触媒を失活させた後、不安定末端を封鎖あるいは除去
することによって安定化し、実用に供される。この場合
の触媒の失活方法および安定化方法は通常公知の方法が
採用される。
The polyacetal copolymer obtained according to the present invention is stabilized by deactivating the polymerization catalyst and then blocking or removing unstable terminals, and is put to practical use. In this case, as a method for deactivating and stabilizing the catalyst, generally known methods are adopted.

本発明においては、重合触媒を失活させ重合反応を停
止する停止剤を、重合反応機後半部へ供給し、重合およ
び触媒失活工程を反応機1段で実施することも場合によ
っては可能である。
In the present invention, it is also possible in some cases to supply a terminating agent that deactivates the polymerization catalyst to stop the polymerization reaction to the latter half of the polymerization reactor to carry out the polymerization and catalyst deactivation steps in one reactor. is there.

本発明で用いられる三フッ化ホウ素系触媒の停止剤と
しては、アミン化合物や三級ホスフィン化合物あるいは
ヒンダードアミン化合物が用いられる。中でも三級ホス
フィン化合物およびヒンダードアイン化合物は失活せし
めた触媒の除去の必要がないため、プロセス面で極めて
有利である。特に、ヒンダードアミン化合物は熱安定性
に優れたポリマを与えるため、一層好ましく使用され
る。
As the terminating agent for the boron trifluoride-based catalyst used in the present invention, an amine compound, a tertiary phosphine compound or a hindered amine compound is used. Among them, the tertiary phosphine compound and the hindered yne compound do not require the removal of the deactivated catalyst, and are therefore extremely advantageous in terms of process. In particular, the hindered amine compound is more preferably used because it gives a polymer having excellent thermal stability.

また、重合反応機には適当な重合度調節剤やその他の
添加剤も供給することも可能である。
Further, it is also possible to supply an appropriate polymerization degree adjusting agent and other additives to the polymerization reactor.

次に添付図面によって本発明の実施方法の一例を説明
する。
Next, an example of a method for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

第1図に本発明に使用する反応機を示す。反応機は攪
拌軸1、複数の板状パドル2および温度調整用ジャケッ
ト3を有する2軸セルフクリーニング型混合機である。
トリオキサン、環状エーテルおよび触媒は供給口4より
供給され、重合されたポリマは吐出口5より排出され
る。
FIG. 1 shows a reactor used in the present invention. The reactor is a biaxial self-cleaning type mixer having a stirring shaft 1, a plurality of plate-shaped paddles 2 and a temperature adjusting jacket 3.
The trioxane, the cyclic ether and the catalyst are supplied from the supply port 4, and the polymerized polymer is discharged from the discharge port 5.

パドル2の各種の断面形状を第2図に示す。第2図
(A)は凸レンズ型、第2図(B)は先端がねじれたヘ
リカルタイプ、および第2図(C)は擬三角形型であ
る。
Various sectional shapes of the paddle 2 are shown in FIG. 2A is a convex lens type, FIG. 2B is a helical type with a twisted tip, and FIG. 2C is a pseudo-triangular type.

反応機の供給口4の下部および吐出口5の上部は通常
のスクリュー6で構成されている。
The lower part of the supply port 4 and the upper part of the discharge port 5 of the reactor are constituted by ordinary screws 6.

また、第3図に凸レンズ型パドルを組み合わせた配列
の一例を模式的に示した。図中Fは順スクリュー、Rは
逆スクリュー、N,nは隣接するパドルと90°ずらせた組
み合わせ、B,bは逆進行方向に隣接するパドルと回転方
向に45°ずらせた組み合せである。さらに大文字はパド
ルの厚さ大のもの、小文字はパドルの厚さ小のものを表
わす。
Further, FIG. 3 schematically shows an example of an array in which convex lens paddles are combined. In the figure, F is a forward screw, R is a reverse screw, N and n are combinations of 90 ° offset from adjacent paddles, and B and b are combinations of 45 ° offset from adjacent paddles in the reverse traveling direction. In addition, uppercase letters represent thicker paddles, and lowercase letters represent smaller paddles.

〈作用〉 本発明の方法により、反応機のトルクアウトをもたら
すことなく、反応機中の滞留量を増加でき、高い重合転
化率が得られる。
<Operation> According to the method of the present invention, the amount of residence in the reactor can be increased without causing torque out of the reactor, and a high polymerization conversion rate can be obtained.

〈実施例〉 次に実施例および比較例により本発明を説明する。な
お、実施例および比較例中に示される物性等は以下のよ
うにして測定した。
<Example> Next, the present invention will be described with reference to Examples and Comparative Examples. The physical properties and the like shown in Examples and Comparative Examples were measured as follows.

[相対粘度ηr] 2%のα−ピネンを含有するp−クロロフェノール10
0ml中に0.5gのポリマを溶解し、オストワルド粘度計を
用いて、60℃で測定した。
[Relative viscosity ηr] p-chlorophenol containing 2% α-pinene 10
0.5 g of polymer was dissolved in 0 ml and measured at 60 ° C. using an Ostwald viscometer.

[重合転化率] 重合機から吐出されるポリマ100gをベンゼン500ml中
で30分間室温で攪拌した後、ポリマを別して真空乾燥
した。乾燥後のポリマ重量を測定し、重合転化率(%)
を求めた。
[Polymerization conversion rate] 100 g of the polymer discharged from the polymerization machine was stirred in 500 ml of benzene for 30 minutes at room temperature, and then the polymer was separated and vacuum dried. The polymer weight after drying was measured, and the polymerization conversion rate (%)
I asked.

[加熱分解率Kx] Kxは、x℃で一定時間放置した時の分解率を意味し、
熱天秤装置を使用して約10mgのポリマを空気雰囲気下、
x℃で放置し下記式で求めた。
[Thermal decomposition rate Kx] Kx means the decomposition rate when left for a certain time at x ° C,
Using a thermobalance device, about 10 mg of polymer under air atmosphere,
It was left at x ° C. and calculated by the following formula.

Kx=(W0−W1)/W0x100% W0;加熱前ポリマ重量 W1;加熱後ポリマ重量 なお、熱天秤装置はDuPont社の熱分析機1090/1091を
使用した。
Kx = (W 0 −W 1 ) / W 0x 100% W 0 ; pre-heating polymer weight W 1 ; post-heating polymer weight The thermal balance device used was a thermal analyzer 1090/1091 manufactured by DuPont.

[機械物性] 5オンスの射出能力を有する射出成形機を用いてシリ
ンダ温度200℃、金型温度60℃、成形サイクル50秒に設
定して引張試験片、アイゾット衝撃試験片を射出成形し
た。これら成形品を用いて、引張強度、アイゾット衝撃
値をそれぞれASTM D−638,D−256に従って測定した。
[Mechanical Properties] A tensile test piece and an Izod impact test piece were injection-molded using an injection molding machine having an injection capacity of 5 ounces, setting a cylinder temperature of 200 ° C., a mold temperature of 60 ° C., and a molding cycle of 50 seconds. Using these molded products, the tensile strength and Izod impact value were measured according to ASTM D-638 and D-256, respectively.

実施例1 第1図に示した如きセルフクリーニング型2軸混合機
を重合反応機として用い、トリオキサンを20kg/h、触媒
として三フッ化ホウ素・ジエチルエーテラートを3.70重
量%含むベンゼン溶液を0.10kg/hおよび環状エーテルと
して1,3−ジオキソランを0.64kg/hを供給した。
Example 1 A self-cleaning twin-screw mixer as shown in FIG. 1 was used as a polymerization reactor, and 0.10 kg of a benzene solution containing 20 kg / h of trioxane and 3.70% by weight of boron trifluoride / diethyl etherate as a catalyst. / h and 0.64 kg / h of 1,3-dioxolane as cyclic ether.

反応機の内径は100mm、L/Dは10であった。パドルは第
2図(A)に示した如き断面が凸レンズ型のパドルで、
1枚単独では厚さ20mmのものであり、2枚重ね合わせて
厚さ40mmのものとして用いた。またパドルの配列は第3
図に示した如き送り効果の少ない進行方向に45°および
90°ずらせた組み合せで、厚さ大のものは40mm,厚さ小
のものは20mmを用いた。なお供給口下部および吐出口上
部は通常のスクリューとなっている。
The inner diameter of the reactor was 100 mm, and the L / D was 10. The paddle is a paddle with a convex lens section as shown in FIG. 2 (A).
One sheet alone had a thickness of 20 mm, and two sheets were stacked and used as a sheet having a thickness of 40 mm. The paddle arrangement is the third
As shown in the figure, 45 °
With the combination of 90 ° offset, the thick one was 40 mm and the thin one was 20 mm. The lower part of the supply port and the upper part of the discharge port are ordinary screws.

攪拌軸は同方向回転で60rpmに設定した。反応機のジ
ャケットは温水で60℃に調整した。
The stirring shaft was set to 60 rpm by rotating in the same direction. The reactor jacket was adjusted to 60 ° C with warm water.

この時の平均滞留時間は4分であり、吐出部より白色
の粉体状ポリマが19.4kg/hで得られた。ポリマのηrは
2.00であり、転化率は90%であった。
The average residence time at this time was 4 minutes, and a white powdery polymer was obtained from the discharge part at 19.4 kg / h. The polymer ηr is
It was 2.00 and the conversion rate was 90%.

実施例2 触媒と環状エーテルとを予め30℃、配管内混合2分で
触媒の活性化を行い、反応機に供給したほかは、全く実
施例1同様に重合した。
Example 2 The polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that the catalyst and the cyclic ether were previously activated at 30 ° C. for 2 minutes by mixing in the pipe and the catalyst was supplied to the reactor.

この時の平均滞留時間は4分であり、吐出部より白色
の粉体状ポリマが19.8kg/hで得られた。ポリマのηrは
2.10であり、転化率は98%であった。
The average residence time at this time was 4 minutes, and a white powdery polymer was obtained from the discharge part at 19.8 kg / h. The polymer ηr is
It was 2.10 and the conversion rate was 98%.

比較例1 パドルの厚さをすべて1枚単独の20mmとし、進行方向
に45°および90°ずらせた組み合せで取り付けたこと以
外は実施例1同様に重合した。
Comparative Example 1 Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that the thickness of each paddle was 20 mm, which was a single sheet, and the paddles were mounted in a combination of shifted by 45 ° and 90 ° in the traveling direction.

この時の平均滞留時間は2分となった。得られたポリ
マはまだペースト状であり、転化率も60%と低かった。
The average residence time at this time was 2 minutes. The polymer obtained was still a paste and the conversion was low at 60%.

比較例2 攪拌軸の回転数を20rpmとしたほかは、全く実施例1
同様に重合した。
Comparative Example 2 Except that the rotation speed of the stirring shaft was 20 rpm, Example 1 was carried out at all.
It polymerized similarly.

この時の平均滞留時間は4分となり、粉体状のポリマ
が得られたが、重合開始2時間後にトルクアウトした。
The average residence time at this time was 4 minutes, and a powdery polymer was obtained, but the torque was out 2 hours after the initiation of polymerization.

以上の実施例1と比較例1,2より、厚さの大きいパド
ルを用いることで、トルクアウトすることなく滞留量が
増加でき、高い重合転化率が得られることがわかる。
From Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 described above, it can be seen that by using a paddle having a large thickness, the retention amount can be increased without torque-out, and a high polymerization conversion rate can be obtained.

さらに、実施例2の予め触媒と環状エーテルとを混合
供給する方法と組み合わすことで、反応機1台で工業的
にも十分高い重合転化率を得られることがわかる。
Furthermore, it can be seen that by combining with the method of mixing and supplying the catalyst and the cyclic ether in advance in Example 2, it is possible to obtain a sufficiently high polymerization conversion rate industrially even with one reactor.

実施例3 実施例1と全く同じ反応機で、トリオキサンを40kg/h
供給した。触媒として三フッ化ホウ素・ジエチルエーテ
ラートを3.70重量%含むベンゼン溶液を0.20kg/hおよび
環状エーテルとして1,3−ジオキソランを1.28kg/hとを
予め30℃、配管内混合1分で反応機に供給した。
Example 3 40 kg / h of trioxane was prepared in the same reactor as in Example 1.
Supplied. As a catalyst, 0.20 kg / h of a benzene solution containing 3.70% by weight of boron trifluoride / diethyl etherate and 1.28 kg / h of 1,3-dioxolane as a cyclic ether were preliminarily mixed at 30 ° C in a reactor for 1 minute. Supplied to.

攪拌軸の回転数は60rpm、反応機のジャケットは60℃
で運転した。
Rotation speed of stirring shaft is 60 rpm, reactor jacket is 60 ° C
I drove in.

この時のポリマの平均滞留時間は3分であり、白色の
粉体状のポリマが39kg/hで得られた。ポリマのηrは2.
09であり、収率は96%であった。
The average residence time of the polymer at this time was 3 minutes, and a white powdery polymer was obtained at 39 kg / h. Polymer ηr is 2.
It was 09, and the yield was 96%.

得られたポリマ100重量部に対して、触媒の停止剤と
してビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニ
ル)セバケートを0.18重量部、さらにトリエチレングリ
コール−ビス〔3−(3−t−ブチル−5−メチル−4
−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕0.50重量部、
水酸化カルシウム0.10重量部、メラミン0.10重量部を添
加し、通常のベント付2軸押出機に連続供給し、230
℃、50torrで溶融安定化した。
With respect to 100 parts by weight of the obtained polymer, 0.18 parts by weight of bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl) sebacate as a catalyst stopper, and further triethylene glycol-bis [3- ( 3-t-butyl-5-methyl-4
-Hydroxyphenyl) propionate] 0.50 parts by weight,
Calcium hydroxide (0.10 parts by weight) and melamine (0.10 parts by weight) were added and continuously fed to a conventional vented twin-screw extruder.
It was melt-stabilized at ℃ and 50 torr.

このポリマを用いて射出成形を行い、成形品の機械物
性および耐熱安定性を測定した。その結果を以下に示
す。
Injection molding was performed using this polymer, and the mechanical properties and heat stability of the molded product were measured. The results are shown below.

引張強度 ;64MPa 引っ張り破断伸度;62% アイゾット衝撃値;66J/m (1/2″ノッチ) 加熱分解率K240(60min);3.0% 非常に良好な値を示していることがわかる。Tensile strength; 64MPa Tensile rupture elongation; 62% Izod impact value; 66J / m (1/2 ″ notch) Thermal decomposition rate K 240 (60min); 3.0% It can be seen that it shows a very good value.

〈発明の効果〉 機械機構部品、電気・電子部品等、幅広い用途に使用
されているポリアセタール共重合体製造工程において本
発明の重合方法を用いることにより、プロセスの簡略化
あるいは生産性の向上が図れる。
<Effects of the Invention> By using the polymerization method of the present invention in the polyacetal copolymer manufacturing process which is used for a wide range of applications such as mechanical mechanism parts and electric / electronic parts, the process can be simplified or the productivity can be improved. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明を実施するための重合反応機の一部切開
側面図、第2図(A)、(B)、(C)は重合反応機中
のパドルの部分断面図、第3図は重合反応機中のパドル
の配列方法を表わす模式図である。 1、1′…攪拌軸、2、2′…パドル、3…ジャケッ
ト、4…供給口、5…吐出口、6…スクリュウ。
FIG. 1 is a partially cutaway side view of a polymerization reactor for carrying out the present invention, FIGS. 2 (A), (B), and (C) are partial cross-sectional views of a paddle in the polymerization reactor, and FIG. FIG. 4 is a schematic diagram showing a method of arranging paddles in a polymerization reactor. 1, 1 '... stirring shaft, 2 2' ... paddle, 3 ... jacket, 4 ... supply port, 5 ... discharge port, 6 ... screw.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】反応機の胴の外周に加熱または冷却用ジャ
ケットを有し、その断面が2個の重なりあった異心同径
円の形状を有し、反応機の両端部にそれぞれ原料供給口
と重合生成物の吐出口を備え、その内部に一対の平衡攪
拌軸と該軸上に取り付けられた複数の板状パドルを有
し、該パドルは攪拌軸の長手方向に垂直方向の断面が凸
レンズ形、楕円形または各頂角で仮想円に内接する擬多
角形であって、一方の攪拌軸に固定されたパドルは他方
の攪拌軸に固定されたパドルと相対し、一つのパドルは
その先端で胴の内面および相対するパドルと僅少なクリ
アランスを保って回転するような連続攪拌混合機を反応
機として使用して、トリオキサンと環状エーテルおよび
触媒を供給口より供給し重合させ、ポリアセタール共重
合体を吐出口より粉粒体として取り出すトリオキサンの
重合方法において該パドルの厚さがパドル長径の0.2倍
超1.0倍以下であるようなパドルをスクリュウを除いた
全パドルの20〜100%の範囲で組み合わせて用いること
を特徴とするトリオキサンの重合方法。
1. A heating or cooling jacket is provided on the outer circumference of a reactor body, and its cross section has a shape of two overlapping concentric circles having the same diameter. Raw material supply ports are provided at both ends of the reactor. And a pair of equilibrium stirring shafts and a plurality of plate-shaped paddles mounted on the shafts, the paddles having a convex section in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the stirring shaft. Shape, ellipse, or pseudo-polygon inscribed in a virtual circle at each apex angle, the paddle fixed to one stirring shaft faces the paddle fixed to the other stirring shaft, and one paddle is the tip Using a continuous stirring mixer that rotates while maintaining a slight clearance with the inner surface of the barrel and the facing paddle, the trioxane, the cyclic ether and the catalyst are fed from the feed port and polymerized to give a polyacetal copolymer. From the discharge port In the method of polymerizing trioxane to be taken out as a body, the paddle is used in combination in a range of 20 to 100% of the total paddle excluding the screw such that the thickness of the paddle is more than 0.2 times and not more than 1.0 times the major axis of the paddle. Method for polymerizing trioxane.
【請求項2】上記反応機において、反応機中のポリマの
滞留量を時間当りのポリマの吐出量で除して得られる平
均滞留時間を、2〜20分とする請求項1記載の方法。
2. The method according to claim 1, wherein in the reactor, an average residence time obtained by dividing a residence amount of the polymer in the reactor by an ejection amount of the polymer per hour is 2 to 20 minutes.
【請求項3】上記反応機において、攪拌軸の長手方向に
隣接する凸レンズ形または楕円形のパドルが攪拌軸の回
転方向に対して90°ずらせた組合せおよび45°ずらせた
組合せを配列してなる請求項1記載の方法。
3. In the above reactor, the convex lens-shaped or elliptical paddles adjacent to each other in the longitudinal direction of the stirring shaft are arranged in a combination of 90 ° and 45 ° with respect to the rotation direction of the stirring shaft. The method of claim 1.
【請求項4】上記反応機において、胴の長さと胴の内径
Dの比、すなわちL/Dが6〜15である請求項1記載の方
法。
4. The method according to claim 1, wherein in the reactor, the ratio of the length of the cylinder to the inner diameter D of the cylinder, that is, L / D is 6 to 15.
【請求項5】上記反応機において、攪拌軸の回転速度を
パドル先端の周速度が800〜4000cm/分になるように調節
する請求項1記載の方法。
5. The method according to claim 1, wherein in the reactor, the rotation speed of the stirring shaft is adjusted so that the peripheral speed at the tip of the paddle is 800 to 4000 cm / min.
JP63302789A 1988-11-29 1988-11-29 Polymerization method of trioxane Expired - Lifetime JPH0832757B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63302789A JPH0832757B2 (en) 1988-11-29 1988-11-29 Polymerization method of trioxane

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63302789A JPH0832757B2 (en) 1988-11-29 1988-11-29 Polymerization method of trioxane

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02147616A JPH02147616A (en) 1990-06-06
JPH0832757B2 true JPH0832757B2 (en) 1996-03-29

Family

ID=17913142

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63302789A Expired - Lifetime JPH0832757B2 (en) 1988-11-29 1988-11-29 Polymerization method of trioxane

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0832757B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006096899A (en) * 2004-09-30 2006-04-13 Mitsubishi Gas Chem Co Inc Method for producing oxymethylene copolymer

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5638312A (en) * 1979-09-05 1981-04-13 Mitsubishi Gas Chem Co Inc Preparation of polyacetal
JPS60101108A (en) * 1983-11-07 1985-06-05 Mitsubishi Gas Chem Co Inc Continuous polymerization of trioxane
JPS62156116A (en) * 1985-12-28 1987-07-11 Japan Synthetic Rubber Co Ltd Production of oxymethylene polymer

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02147616A (en) 1990-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1140297A (en) Process for continuously polymerizing trioxane
US4105637A (en) Process for producing a polyacetal polymer
US4115369A (en) Process for continuous production of oxymethylene polymers
US4339569A (en) Process for continuous production of oxymethylene polymer or copolymer
US3337507A (en) Process for making high molecular weight copolymers of trioxane and a polyformal
US6139804A (en) Process for production of polyoxymethylene
JPH0832757B2 (en) Polymerization method of trioxane
US4224435A (en) Method for mixing raw materials for producing oxymethylene copolymers
JP2884439B2 (en) Method for stabilizing terminal of oxymethylene copolymer
KR920001666B1 (en) Method of continuous polymerization
JP2696944B2 (en) Continuous production method of oxymethylene copolymer
JPH0542961B2 (en)
JPH0465414A (en) Polymerization of trioxane
JP3470368B2 (en) Method for producing polyacetal resin
JP3038820B2 (en) Method for producing oxymethylene copolymer
EP1607422B1 (en) Process for producing oxymethylene copolymer
JPH0641261A (en) Polymerization of trioxane
JPH0830103B2 (en) Method for producing oxymethylene copolymer
JPS58104915A (en) Continuous monopolymerization of trioxane or continuous copolymerization of trioxane with compound copolymerizable with trioxane
JPH0662730B2 (en) Method for producing oxymethylene copolymer
JP2845452B2 (en) Method for producing polyoxymethylene
JP2952834B2 (en) Method for producing polyoxymethylene
JPH0621139B2 (en) Method for producing oxymethylene copolymer
JPS5848565B2 (en) Production method of trioxane copolymer
JPH10330444A (en) Production of polyacetal resin