JPH10182772A - Production of polyacetal polymer or copolymer - Google Patents
Production of polyacetal polymer or copolymerInfo
- Publication number
- JPH10182772A JPH10182772A JP34481196A JP34481196A JPH10182772A JP H10182772 A JPH10182772 A JP H10182772A JP 34481196 A JP34481196 A JP 34481196A JP 34481196 A JP34481196 A JP 34481196A JP H10182772 A JPH10182772 A JP H10182772A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polymerization
- catalyst
- polymer
- polyacetal
- trioxane
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリアセタール重
合体又は共重合体(これらを総称して(共)重合体と記
す)の製造方法に関する。詳しくはトリオキサンを主モ
ノマーとし、場合によりこれと共重合し得るコモノマー
との(共)重合において、新規の重合触媒として、パー
フルオロアルキルスルホン酸の希土類金属塩を用いるこ
とを特徴とする、高収率で、熱安定性等の品質に優れた
ポリアセタール共重合体を製造する方法に関するもので
ある。The present invention relates to a method for producing a polyacetal polymer or copolymer (these are collectively referred to as a (co) polymer). Specifically, in the (co) polymerization of trioxane as a main monomer and, in some cases, a co-monomer that can be copolymerized therewith, a rare earth metal salt of perfluoroalkylsulfonic acid is used as a novel polymerization catalyst. The present invention relates to a method for producing a polyacetal copolymer excellent in quality such as thermal stability and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、ポリアタセール(共)重合体の製
造法としては、トリオキサンを主モノマーとし、場合に
より少なくとも一つの隣接炭素間結合を有する環状エー
テルまたは環状ホルマールをコモノマーとするカチオン
(共)重合が知られており、これらの(共)重合に用い
るカチオン重合触媒としては、ルイス酸、殊にホウ素、
スズ、チタン、リン、ヒ素及びアンチモンのハロゲン化
物、例えば、三フッ化ホウ素、四塩化スズ、四塩化チタ
ン、五塩化リン、五フッ化リン、五フッ化ヒ素及び五フ
ッ化アンチモン、及びその錯化合物または塩の如き化合
物、プロトン酸、例えばパーフルオロアルキルスルホン
酸、パークロル酸、プロトン酸のエステル、無水物、或
いはイオンペア触媒、例えばトリメチルオキソニウムヘ
キサフルオルホスファート、トリフェニルメチルヘキサ
フルオルアルゼナート、アセチルヘキサフルオルホスフ
ァート及びアセチルヘキサフルオルアルゼナート等が知
られている。更に、ヘテロポリ酸、イソポリ酸及びこれ
らの酸性塩も提案されている。中でも三フッ化ホウ素、
或いは三フッ化ホウ素と有機化合物、例えばエーテル類
との配位化合物は、トリオキサンを主モノマーとする
(共)重合触媒として最も一般的であり、工業的にも広
く用いられている。しかるに一般に、上記の如き公知の
触媒で得られた粗(共)重合体は、重合反応と分解反応
とが競合して生じるため重合収率、重合度等に限界があ
り、又共重合の場合にも分子末端に多量の熱的に不安定
な部分を有するので、これを実用に供するためには不安
定部分を除去し安定化しなくてはならない。このため、
複雑な後処理工程を必要とし、その処理に多量のエネル
ギーを消費して、経済的に有利とは言い難い。重合反応
によって直接得られる粗共重合体が不安定部分の少ない
ものであれば、最終製品の安定も優れたものとなり、ま
た後処理工程を簡略化できる等の利点が存在し、重合時
の不安定部分の少ない粗共重合体を得る方法が望まれて
いる。2. Description of the Related Art Heretofore, as a method for producing a polyatasole (co) polymer, a cationic (co) polymer using trioxane as a main monomer and optionally a cyclic ether or cyclic formal having at least one adjacent carbon-carbon bond as a comonomer has been used. Known as cationic polymerization catalysts used for these (co) polymerizations are Lewis acids, especially boron,
Tin, titanium, phosphorus, arsenic and antimony halides, such as boron trifluoride, tin tetrachloride, titanium tetrachloride, phosphorus pentachloride, phosphorus pentafluoride, arsenic pentafluoride and antimony pentafluoride, and complexes thereof Compounds such as compounds or salts, protic acids such as perfluoroalkylsulfonic acid, perchloric acid, esters of protic acids, anhydrides, or ion pair catalysts such as trimethyloxonium hexafluorophosphate, triphenylmethylhexafluoroarsenate Acetylhexafluorophosphate and acetylhexafluoroarsenate are known. Further, heteropoly acids, isopoly acids and their acid salts have also been proposed. Among them, boron trifluoride,
Alternatively, a coordination compound of boron trifluoride and an organic compound such as an ether is the most common as a (co) polymerization catalyst using trioxane as a main monomer, and is widely used industrially. However, in general, a crude (co) polymer obtained by using a known catalyst as described above has a limit in polymerization yield, degree of polymerization, and the like because polymerization reaction and decomposition reaction occur in competition with each other. However, since it has a large amount of thermally unstable portion at the molecular end, in order to put it to practical use, the unstable portion must be removed and stabilized. For this reason,
It requires a complicated post-processing step, consumes a large amount of energy for the processing, and is not economically advantageous. If the crude copolymer directly obtained by the polymerization reaction has few unstable parts, the stability of the final product will be excellent, and there will be advantages such as simplification of the post-treatment step. A method for obtaining a crude copolymer having a small number of stable parts has been desired.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる現状
に鑑み、高い重合収率で必要に応じて高分子量の(共)
重合体が得られ、特に共重合体の場合は不安定部分の少
ない高品質のポリアセタール粗重合体を得、シンプルな
プロセスで熱的に極めて安定なポリアセタール共重合体
を製造することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned circumstances, the present invention requires a high polymerization yield and a high molecular weight (co)
A polymer is obtained. Particularly, in the case of a copolymer, a high-quality crude polyacetal polymer having few unstable parts is obtained, and a thermally-stable polyacetal copolymer is produced by a simple process.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を達成すべく重合触媒の種類に関し鋭意検討の結果、ト
リオキサンの重合触媒としては従来未知で、その使用が
全く提案されていなかったパーフルオロアルキルスルホ
ン酸の希土類金属塩の使用が極めて有効であることを見
出し、本発明を完成するに至った。即ち、本発明は、ト
リオキサン、又はトリオキサンを主モノマーとしこれと
共重合し得るコモノマーとの重合又は共重合によってポ
リアセタール(共)重合体を製造するにあたり、重合触
媒としてパーフルオロアルキルスルホン酸の希土類金属
塩を使用して(共)重合を行なうことを特徴とするポリ
アセタール(共)重合体の製造方法に関するものであ
る。Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have made intensive studies on the type of polymerization catalyst to achieve the above object, and as a result, trioxane polymerization catalysts have not been known and their use has never been proposed. The present inventors have found that the use of a rare earth metal salt of perfluoroalkylsulfonic acid is extremely effective, and have completed the present invention. That is, the present invention relates to a process for producing a polyacetal (co) polymer by polymerization or copolymerization with trioxane or a comonomer having trioxane as a main monomer and a rare earth metal such as perfluoroalkylsulfonic acid as a polymerization catalyst. The present invention relates to a method for producing a polyacetal (co) polymer, wherein (co) polymerization is performed using a salt.
【0005】[0005]
【発明の実施の形態】以下、本発明につき詳しく説明す
る。先ず、本発明の特徴は、(共)重合触媒としパーフ
ルオロアルキルスルホン酸の希土類金属塩を使用するこ
とにある。この触媒を構成する酸成分のパーフルオロア
ルキルスルホン酸は、具体的な例としてトリフルオロメ
タンスルホン酸、ペンタフルオロエタンスルホン酸、ヘ
プタフルオロプロパンスルホン酸、ノナフルオロブタン
スルホン酸等を挙げることができる。中でもトリフルオ
ロメタンスルホン酸である場合(トリフラート)が重合
活性の点で最も好ましい。一方、本発明の触媒を構成す
る希土類金属とは、周知の如く原子構造上、f殻の電子
が満たされていない元素で、Sc(スカンジウム)、Y(イ
ットリウム) 及び原子番号57〜71の所謂ランタノイド元
素を総称し、具体的にはSc(スカンジウム)、Y(イット
リウム)、La(ランタン)、Ce(セリウム)、Pr(プラ
セオジム)、Nd(ネオジム) 、Pm(プロメチウム)、Sm
(サマリウム)、Eu(ユウロビウム)、Gd(ガドリニウ
ム)、Tb(テルビウム)、Dy(ジスプロシウム)、Ho
(ホルミウム)、Er(エルビウム)、Tm(ツリウム)、
Yb(イッテルビウム)、Lu(ルテチウム)が挙げられ、
中でもSc、Y 、La、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、
Yb、Luから選ばれた少なくとも一種であることが好まし
い。かかる本発明のパーフルオロアルキルスルホン酸の
希土類金属塩触媒は、上記のパーフルオロアルキルスル
ホン酸類、例えばトリフルオロメタンスルホン酸等と、
希土類金属の酸化物、水酸化物等を加熱処理することに
よって得られる。この物質は、ルイス酸触媒としてDiel
s-Alder 反応やFriedel-Crafts反応などに用いられるこ
とが知られているのみで、トリオキサン(共)重合の触
媒としては、従来全く知られていなかったが、本発明者
らの検討によれば、トリオキサンを主体とするモノマー
の(共)重合触媒として極めて高い重合活性を有し、従
って極めて少量にて高収率、高重合度の(共)重合体を
得ることが出来る。即ち、従来一般にトリオキサンの
(共)重合に広く用いられている三弗化ホウ素系の触媒
では全モノマーに対し少なくとも3×10-3モル%以上の
触媒量を必要としこれ以下では重合に極めて長時間を要
し、最終重合収率も低いのに対し、本発明のパーフルオ
ロアルキルスルホン酸の希土類金属塩触媒によれば全モ
ノマーに対し2×10-6〜1×10-4モル%でも充分短時間
に高収率が得られ、しかも触媒自体の特性と少量使用と
が相まって、分解反応が相対的に低いため高重合度が得
られ、又共重合に於ては不安定末端部の少ない粗重合体
が得られ、更に従来の触媒によるトリオキサン等の
(共)重合反応では水などの微量の不純物の存在が極め
て有害であるが、本発明の触媒によれば水などの微量不
純物の存在による悪影響が緩和される傾向にありモノマ
ーの精製度の点でも有利である。本発明の(共)重合反
応において使用する触媒の量は特に限定するものではな
く、重合温度、時間、モノマー純度、触媒種類等によっ
て当然適正量が異なるが、一般には全モノマーに対し1
×10-6〜5×10-3モル%の範囲であり、好ましくは2×
10-6〜3×10-4モル%、更には前述の如く、2×10-6〜
1×10-4モル%でも可能であり好適である。上記触媒
は、重合に悪影響のない溶剤で希釈してモノマーに添加
するのが反応を均一に行なう上で望ましく、希釈剤とし
ては、エーテル類例えばジ−n−ブチルエーテル、1,4
−ジオキサン、ジグライム、エステル類例えば酢酸ブチ
ル、アルキルハロゲン化物例えばジクロロメタン、ジク
ロロエタン等の如き極性溶媒が適当であるが、これに限
定するものではなく、共重合の場合にはコモノマーの一
部或いは全部を触媒の希釈剤として兼用し、予めコモノ
マーに溶解した液をトリオキサンに添加する方法も好ま
しい添加法であるが、この場合は添加前にコモノマー自
体の重合が生じないよう添加直前まで出来るだけ低温に
保つか、稀釈後速やかにトリオキサンに添加することが
望ましい。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail. First, a feature of the present invention resides in the use of a rare earth metal salt of perfluoroalkylsulfonic acid as a (co) polymerization catalyst. Specific examples of the perfluoroalkylsulfonic acid as an acid component constituting the catalyst include trifluoromethanesulfonic acid, pentafluoroethanesulfonic acid, heptafluoropropanesulfonic acid, and nonafluorobutanesulfonic acid. Among them, trifluoromethanesulfonic acid (triflate) is the most preferable in terms of polymerization activity. On the other hand, as is well known, the rare earth metal constituting the catalyst of the present invention is an element that is not filled with electrons of the f shell in terms of atomic structure, and is a so-called Sc (scandium), Y (yttrium) and atomic number 57 to 71. A generic term for lanthanoid elements, specifically Sc (scandium), Y (yttrium), La (lanthanum), Ce (cerium), Pr (praseodymium), Nd (neodymium), Pm (promethium), Sm
(Samarium), Eu (eurobium), Gd (gadolinium), Tb (terbium), Dy (dysprosium), Ho
(Holmium), Er (erbium), Tm (thulium),
Yb (ytterbium), Lu (lutetium),
Among them, Sc, Y, La, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Dy, Ho, Er,
It is preferably at least one selected from Yb and Lu. Such a rare earth metal salt catalyst of perfluoroalkylsulfonic acid of the present invention, the above-mentioned perfluoroalkylsulfonic acids, such as trifluoromethanesulfonic acid and the like,
It can be obtained by heat-treating rare earth metal oxides and hydroxides. This substance is used as Diel as a Lewis acid catalyst.
Although it is only known to be used for the s-Alder reaction, Friedel-Crafts reaction, etc., it has never been known as a catalyst for trioxane (co) polymerization, but according to the study of the present inventors, It has a very high polymerization activity as a (co) polymerization catalyst for a monomer mainly composed of trioxane, and therefore a (co) polymer having a high yield and a high degree of polymerization can be obtained in a very small amount. That is, a boron trifluoride-based catalyst which has been widely used in the conventional (co) polymerization of trioxane requires a catalyst amount of at least 3 × 10 -3 mol% with respect to all monomers, and a catalyst amount below this is extremely long for polymerization. Although it takes time and the final polymerization yield is low, according to the rare earth metal salt catalyst of perfluoroalkylsulfonic acid of the present invention, 2 × 10 -6 to 1 × 10 -4 mol% of all monomers is sufficient. A high yield can be obtained in a short period of time, and the characteristics of the catalyst itself and the use of a small amount are combined, so that the decomposition reaction is relatively low, so that a high degree of polymerization is obtained. A crude polymer is obtained, and in the (co) polymerization reaction of trioxane or the like with a conventional catalyst, the presence of trace impurities such as water is extremely harmful. However, according to the catalyst of the present invention, the presence of trace impurities such as water The adverse effects tend to be mitigated It is also advantageous in terms of the degree of purification of the monomer. The amount of the catalyst used in the (co) polymerization reaction of the present invention is not particularly limited, and an appropriate amount naturally varies depending on the polymerization temperature, time, monomer purity, catalyst type, and the like.
X 10 -6 to 5 x 10 -3 mol%, preferably 2 x
10 -6 to 3 × 10 -4 mol%, and as described above, 2 × 10 -6 to
1 × 10 −4 mol% is possible and preferable. The catalyst is desirably added to the monomer by diluting it with a solvent that does not adversely affect the polymerization in order to uniformly conduct the reaction. Examples of the diluent include ethers such as di-n-butyl ether and 1,4.
Polar solvents such as dioxane, diglyme, esters such as butyl acetate, alkyl halides such as dichloromethane, dichloroethane and the like are suitable, but not limited thereto, and in the case of copolymerization, a part or all of the comonomer may be used. A method of adding a solution previously dissolved in a comonomer to trioxane, which is also used as a catalyst diluent, is also a preferable addition method, but in this case, the temperature is kept as low as possible until just before the addition so that polymerization of the comonomer itself does not occur before addition. Or, it is desirable to add to trioxane immediately after dilution.
【0006】本発明の(共)重合の対象となる原料モノ
マーはホルムアルデヒドの環状三量体であるトリオキサ
ンを主体とするものであり、トリオキサン単独による場
合はホモポリマーが得られ、又トリオキサンと共重合可
能なコモノマーを併用することによってコポリマーが得
られる。コモノマーとしては従来のトリオキサンとの共
重合に用いられる少なくとも一つの隣接炭素間結合を有
する公知のコモノマーが何れも使用可能である。例え
ば、1,3 −ジオキソラン、ジエチレングリコールホルマ
ール、1,4 −ブタンジオールホルマール、1,3 −ジオキ
サン、エチレンオキサイド、プロピレンオキシド、エピ
クロルヒドリン等の環状ホルマール又は環状エーテルが
挙げられる。更に、ビニル化合物、例えばスチレン、或
いは環状エステル、例えばβ−プロピオラクトン等も使
用される。また、共重合体が分岐状又は架橋状分子構造
を形成するためのコモノマーとして、アルキレン−ジグ
リシジルエーテルまたはジホルマールの如き2つ以上の
環状エーテル基又は環状ホルマール基を有する化合物、
例えばブタンジオールジグリシジルエーテル、ブタンジ
オールジメチリデングリセリルエーテル等を用いること
もできる。かかるコモノマーは少なくとも一種、又は目
的に応じて2種以上を併用してもよい。特にコモノマー
としては、1,3 −ジオキソラン、ジエチレングリコール
ホルマール、1,4 −ブタンジオールホルマール、エチレ
ンオキシド等の環状ホルマール或いは環状エーテルが好
ましい。本発明に用いるコモノマー量はトリオキサンに
対して、20モル%以下であり、好ましくは 0.2〜10モル
%である。コモノマーの量が多い程、生成ポリマーの熱
安定性には有利であるが、過大になると生成共重合体が
軟質となり融点の低下を生じて好ましくない。The raw material monomer to be subjected to the (co) polymerization of the present invention is mainly composed of trioxane which is a cyclic trimer of formaldehyde. When trioxane is used alone, a homopolymer is obtained. Co-polymers are obtained by using possible comonomers. As the comonomer, any known comonomer having at least one adjacent carbon-carbon bond used for copolymerization with trioxane can be used. For example, cyclic formals or cyclic ethers such as 1,3-dioxolan, diethylene glycol formal, 1,4-butanediol formal, 1,3-dioxane, ethylene oxide, propylene oxide, and epichlorohydrin are exemplified. Further, a vinyl compound such as styrene or a cyclic ester such as β-propiolactone may be used. Further, as a comonomer for the copolymer to form a branched or cross-linked molecular structure, a compound having two or more cyclic ether groups or cyclic formal groups such as alkylene-diglycidyl ether or diformal,
For example, butanediol diglycidyl ether, butanediol dimethylidene glyceryl ether and the like can be used. At least one such comonomer may be used, or two or more may be used in combination depending on the purpose. In particular, as the comonomer, cyclic formal or cyclic ether such as 1,3-dioxolan, diethylene glycol formal, 1,4-butanediol formal, and ethylene oxide is preferable. The amount of the comonomer used in the present invention is 20 mol% or less, preferably 0.2 to 10 mol%, based on trioxane. The larger the amount of the comonomer, the more advantageous the thermal stability of the produced polymer. However, if the amount of the comonomer is too large, the produced copolymer becomes soft and the melting point is lowered.
【0007】尚、本発明の重合法において、更に目的に
応じて重合度を調節するための公知の連鎖移動剤、例え
ばメチラールの如き低分子量の線状アセタール等を添加
することも可能である。また重合に影響しない程度の立
体障害性フェノール系の酸化防止剤を存在させてもよ
い。又、重合系(モノマー等)は活性水素を有する不純
物例えばギ酸、水等が実質的に存在しないに越したこと
はないが、水等の存在による悪影響は前記の如く従来の
触媒に比して低減される特徴を有し、経済的見地からモ
ノマーの精製を緩和する可能性もある。In the polymerization method of the present invention, a known chain transfer agent for adjusting the degree of polymerization, such as a low molecular weight linear acetal such as methylal, may be added according to the purpose. Further, a sterically hindered phenolic antioxidant may be present in an amount that does not affect the polymerization. Further, the polymerization system (monomer and the like) does not go beyond the absence of impurities having active hydrogen such as formic acid and water, but the adverse effect of the presence of water and the like is lower than that of the conventional catalyst as described above. It has the feature of being reduced and may also ease the purification of monomers from an economic point of view.
【0008】本発明の重合法は、従来公知のトリオキサ
ンの重合又は共重合と同様の設備と方法で行なうことが
できる。即ち、バッチ式、連続式、何れも可能であり、
液体モノマーを用い、重合の進行と共に固体粉塊状のポ
リマーを得る方法が経済的であり一般的である。本発明
に用いられる重合装置としては、バッチ式では一般に用
いられる攪拌機付の反応槽が使用出来、又、連続式とし
ては、コニーダー、2軸スクリュー式連続押出混合機、
二軸パドルタイプの連続混合機、その他、これまでに提
案されているトリオキサン等の連続重合装置が使用可能
であり、また2種以上のタイプの重合機を組み合わせて
使用することもできる。重合温度は、重合方式、使用触
媒の種類、量等により特に限定はないが、一般に用いら
れる塊状重合法を採用するならば、60〜120 ℃、好まし
くは65〜110 ℃の温度範囲で行われる。また、重合時間
は触媒量、重合温度等とも関係し、特に制限はないが、
一般には 0.5〜100 分の重合時間が選ばれ、特に1〜15
分とするのが好ましい。[0008] The polymerization method of the present invention can be carried out by the same equipment and method as the conventionally known polymerization or copolymerization of trioxane. That is, both batch type and continuous type are possible,
It is economical and common to use a liquid monomer to obtain a polymer in the form of a solid powder as the polymerization proceeds. As a polymerization apparatus used in the present invention, a reaction vessel with a stirrer generally used in a batch type can be used, and as a continuous type, a co-kneader, a twin-screw continuous extrusion mixer,
A twin-screw paddle-type continuous mixer, a continuous polymerization device such as trioxane proposed so far, and the like can be used, and two or more types of polymerization machines can be used in combination. The polymerization temperature is not particularly limited depending on the polymerization method, the type and amount of the catalyst used, etc., but if a generally used bulk polymerization method is employed, the polymerization is carried out in a temperature range of 60 to 120 ° C, preferably 65 to 110 ° C. . The polymerization time is also related to the amount of the catalyst, the polymerization temperature, etc., and is not particularly limited.
Generally, a polymerization time of 0.5 to 100 minutes is selected, and especially 1 to 15 minutes.
Minutes is preferred.
【0009】(共)重合を終了した反応生成物は次に触
媒の失活剤を加えて触媒の失活処理を行う。失活剤とし
ては従来公知のカチオン性触媒の場合と同様、各種の塩
基性化合物が有効であり、例えばアンモニア、各種のア
ミン化合物、或いはアルカリ又はアルカリ土類金属の酸
化物、水酸化物、有機酸塩又無機酸塩、三価のリン化合
物等が挙げられ、これらの二種以上を併用することも好
ましい方法である。アミン化合物としては、一級、二
級、三級の脂肪族アミンや芳香族アミン、例えば、メチ
ルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチル
アミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ブチルア
ミン、ジブチルアミン、トリブチルアミン及びこれらに
対応するアルコールアミン(例えばトリエタノールアミ
ンなど)、更にアニリン、ジフェニルアミン、ヘテロ環
アミン、ヒンダードアミン(各種ピペリジン誘導体)な
どがあげられる。又、アルカリ又はアルカリ土類金属化
合物としては、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の酸
化物、水酸化物、炭酸塩、重炭酸塩、リン酸塩、ホウ酸
塩、ケイ酸塩などの無機弱酸塩、酢酸塩、シュウ酸塩、
ギ酸塩、安息香酸塩、テレフタル酸塩、イソフタル酸
塩、フタル酸塩、脂肪酸塩などの有機酸塩、メトキシ
ド、エトキシド、n−ブトキシド、sec −ブトキシド、
tert−ブトキシド等のアルコキシド、フェノキシド等が
挙げられるが、なかでも水酸化物、炭酸塩、脂肪酸塩が
好ましく用いられる。ここで、アルカリ金属又はアルカ
リ土類金属成分としては、リチウム、ナトリウム、カリ
ウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、ストロン
チウム、バリウム等が挙げられるが、そのうちリチウ
ム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム
が好ましく用いられる。具体的には水酸化カルシウム、
水酸化マグネシウム、炭酸ナトリウム、酢酸カルシウ
ム、ステアリン酸カルシウム、ヒドロキシステアリン酸
カルシウム等が特に好ましい。The reaction product after completion of the (co) polymerization is then subjected to a catalyst deactivation treatment by adding a catalyst deactivator. As the deactivator, various basic compounds are effective as in the case of conventionally known cationic catalysts, such as ammonia, various amine compounds, or alkali or alkaline earth metal oxides, hydroxides, and organic compounds. An acid salt, an inorganic acid salt, a trivalent phosphorus compound and the like can be mentioned, and a combination of two or more of these is also a preferable method. Examples of the amine compound include primary, secondary, and tertiary aliphatic amines and aromatic amines such as methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, butylamine, dibutylamine, tributylamine, and alcohols corresponding thereto. Examples include amines (eg, triethanolamine), aniline, diphenylamine, heterocyclic amine, hindered amine (various piperidine derivatives), and the like. Further, as the alkali or alkaline earth metal compound, inorganic weak acid salts such as oxides, hydroxides, carbonates, bicarbonates, phosphates, borates and silicates of alkali metals or alkaline earth metals , Acetate, oxalate,
Formate, benzoate, terephthalate, isophthalate, phthalate, organic acid salts such as fatty acid salts, methoxide, ethoxide, n-butoxide, sec-butoxide,
Alkoxides such as tert-butoxide, phenoxides and the like are mentioned, and among them, hydroxides, carbonates and fatty acid salts are preferably used. Here, examples of the alkali metal or alkaline earth metal component include lithium, sodium, potassium, cesium, magnesium, calcium, strontium, barium and the like, and among them, lithium, sodium, potassium, magnesium and calcium are preferably used. Specifically, calcium hydroxide,
Particularly preferred are magnesium hydroxide, sodium carbonate, calcium acetate, calcium stearate, calcium hydroxystearate and the like.
【0010】触媒失活の方法は、勿論上記失活剤を含む
大量の溶液を反応生成物に加える方法も可能であり、本
発明の効果は発揮され、高重合収率で、高品質の粗ポリ
マーを得ることができるが、本発明の重合触媒を使用す
ることによって、比較的短い重合時間で、モノマーの転
化率が高くなり、従って、未反応モノマー量を極めて少
量(例えば5重量%以下)、まで低減可能となり、生成
粗重合体の洗浄やモノマー回収等を行うことなく、以下
の如く、少量の失活剤で触媒失活処理を行い、そのまま
次の安定化処理に移行することも出来る。即ち本発明の
触媒の失活処理は、(共)重合生成物を塩基性ガスと接
触させるか、塩基性化合物を含む少量(例えば生成重合
体に対し7重量%以下、更には5重量%以下)の溶液を
添加混合処理することによっても達成される。As a method for deactivating the catalyst, it is of course possible to add a large amount of a solution containing the above deactivator to the reaction product, and the effects of the present invention can be exhibited, and a high polymerization yield and a high quality crude product can be obtained. Although a polymer can be obtained, by using the polymerization catalyst of the present invention, the conversion of the monomer is increased in a relatively short polymerization time, and therefore, the amount of the unreacted monomer is extremely small (for example, 5% by weight or less). The catalyst can be deactivated with a small amount of deactivator as described below without washing the produced crude polymer or collecting monomers, and the process can be directly shifted to the next stabilization treatment. That is, the deactivation treatment of the catalyst of the present invention is carried out by contacting the (co) polymerized product with a basic gas or by adding a small amount containing a basic compound (for example, 7% by weight or less, further 5% by weight or less based on the produced polymer). This is also achieved by adding and mixing the solution of (1).
【0011】ガス状の失活剤を用いる場合は、失活剤と
してアンモニア或は比較的低沸点のアミン類を用い、こ
れらの単独ガス或はチッ素ガスなどの不活性ガスで稀釈
してガス状で生成重合体と接触させることによって失活
が行われる。又、失活剤として前記各種の塩基性化合物
を少量の水または有機溶剤中に溶解又は分散させた失活
剤溶液として添加するのが好ましい。この場合、失活剤
溶液の添加量は、生成粗重合体に対し 0.3〜7重量%、
好ましくは 0.5〜5重量%である。このような少量でも
本発明に使用する重合触媒の特性と相まって、粗重合体
とよく攪拌混合することによって、触媒を充分失活させ
ることができる。何れの場合も触媒の失活処理は粗重合
体が微細な粉粒体であることが好ましく、このためには
重合反応機が塊状重合物を充分粉砕する機能を有するも
のが好ましく、又、重合後の反応物を別に粉砕機を用い
て粉砕した後に失活剤を加えてもよく、更に失活剤の存
在下で粉砕と攪拌を同時に行なってもよい。失活処理に
おける粗重合体の粒度は少なくともその90%以上が3mm
以下であることが好ましく、更に2mm以下、特に好まし
くは1mm以下の粒度であることが好ましい。失活処理温
度は0〜140 ℃であり、好ましくは20〜120 ℃である。When a gaseous deactivator is used, ammonia or amines having a relatively low boiling point are used as the deactivator, and these are diluted with a single gas or an inert gas such as nitrogen gas. Deactivation is carried out by contacting the resulting polymer with the resulting polymer. Further, it is preferable to add, as a quencher, a quencher solution obtained by dissolving or dispersing the above various basic compounds in a small amount of water or an organic solvent. In this case, the addition amount of the quenching agent solution is 0.3 to 7% by weight based on the produced crude polymer.
Preferably it is 0.5 to 5% by weight. Even in such a small amount, the catalyst can be sufficiently deactivated by being sufficiently stirred and mixed with the crude polymer in combination with the characteristics of the polymerization catalyst used in the present invention. In any case, the catalyst deactivation treatment is preferably carried out in such a manner that the coarse polymer is a fine powder, and for this purpose, it is preferable that the polymerization reactor has a function of sufficiently pulverizing the bulk polymer. The reactant may be separately pulverized using a pulverizer, and then a deactivator may be added. Further, pulverization and stirring may be performed simultaneously in the presence of the deactivator. The particle size of the crude polymer in the deactivation treatment is 3 mm at least 90% or more.
The particle size is preferably 2 mm or less, more preferably 1 mm or less. The deactivation temperature is 0 to 140 ° C, preferably 20 to 120 ° C.
【0012】かくて得られた(共)重合体は、一般には
更に安定化処理に供される。安定化処理はホモポリマー
であれば、末端をエステル化或いはエーテル化、ウレタ
ン化等によって封鎖し、又共重合体であれば加熱溶融処
理、或いは不溶性又は可溶性の液体媒体中で加熱し、不
安定部分を選択的に分解し除去することによって達成さ
れる。特に共重合体の場合は従来法に比べて、重合終了
段階での不安定部が少ないので安定化は極めて簡略化す
ることが出来、残存モノマーの低減(重合収率の向上)
も可能であるので、失活処理後、そのまま要すれば公知
の安定剤等を加えてベント式押出機等により溶融処理し
てペレット化し製品とすることも出来る。The (co) polymer thus obtained is generally subjected to a further stabilization treatment. If the homopolymer is a homopolymer, the terminal is blocked by esterification, etherification, urethanization, etc.If it is a copolymer, it is heated and melted, or heated in an insoluble or soluble liquid medium, and unstable. Achieved by selectively disassembling and removing portions. In particular, in the case of a copolymer, stabilization can be extremely simplified since there are fewer unstable parts at the stage of completion of polymerization than in the conventional method, and the amount of residual monomer can be reduced (improvement of polymerization yield).
After the deactivation treatment, if necessary, a well-known stabilizer or the like may be added, and the mixture may be melt-processed by a vented extruder or the like to obtain a pelletized product.
【0013】[0013]
【実施例】以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこ
れに限定されるものでないことは勿論である。尚、実施
例及び比較例中の測定法は次の通りである。 ・重合収率:重合反応後の取得生成物を失活剤溶液で洗
浄後、乾燥して、その(共)重合体の供給全モノマーに
対する重量%で示す。 ・メルトインデックス(MI):190 ℃で測定したメルト
インデックス(g/10min)を示す。これは、分子量に対
応する特性値として評価した。即ちMIが低い程分子量が
高い。(但し、測定時の分解を防ぐため、一定の安定剤
(チバガイギー社、イルガノックス1010(1%)及びメ
ラミン(0.1 %))を添加し、よく混合して測定。 ・アルカリ分解率(不安定部分の存在量):共重合体1
gを 0.5%のアンモニアを含む50%メタノール水溶液 1
00mlに入れ、密閉容器中で 180℃、45分間加熱した後、
液中に分解溶出したホルムアルデヒドの量を定量分析
し、共重合体に対する重量%で示す。 ・加熱重量減少率 共重合物5gに所定の安定剤粉末(前記と同じ)をよく
混合し、空気中で 220℃、45分間加熱した場合の重量減
少率(重量%)を示す。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below, but it is needless to say that the present invention is not limited to these examples. In addition, the measuring method in an Example and a comparative example is as follows. Polymerization yield: The product obtained after the polymerization reaction is washed with a deactivator solution, dried, and expressed in terms of% by weight based on the total monomers supplied of the (co) polymer. Melt index (MI): Shows the melt index (g / 10 min) measured at 190 ° C. This was evaluated as a characteristic value corresponding to the molecular weight. That is, the lower the MI, the higher the molecular weight. (However, in order to prevent decomposition during measurement, add a certain stabilizer (Ciba Geigy, Irganox 1010 (1%) and melamine (0.1%)), mix well, and measure. Abundance of part): copolymer 1
g in a 50% aqueous methanol solution containing 0.5% ammonia 1
After heating at 180 ° C for 45 minutes in a closed container,
The amount of formaldehyde decomposed and eluted in the liquid is quantitatively analyzed, and is shown in terms of% by weight based on the copolymer. Heating weight loss rate The weight loss rate (% by weight) when 5 g of the copolymer is well mixed with a predetermined stabilizer powder (same as above) and heated in air at 220 ° C. for 45 minutes is shown.
【0014】実施例1〜10、比較例1〜3 熱媒を通すことのできるジャケットと、攪拌混合粉砕機
能を有する密閉オートクレーブ中に所定量のトリオキサ
ン(水分30ppm)を入れ、攪拌し、ジャケットに70℃の温
水を通して内部温度を約70℃に保った後、表1に示す触
媒を酢酸ブチルに溶解した溶液として添加し、表1に示
す触媒濃度(対モノマー)として重合を開始した。5分
後にこのオートクレーブへトリブチルアミン 0.1%水溶
液を全モノマーの2倍量加え、この混合液を取り出し
て、更に100 メッシュ以下に粉砕して反応を停止させ、
次いで脱水、アセトン洗浄し、乾燥後重合収率及びMIを
測定した。結果を表1に示す。尚、比較のため、触媒と
して三フッ化ホウ素ジブチルエーテラート、トリフルオ
ロメタンスルホン酸を使用した場合についても同様に重
合し評価した。結果を併せて表1に示す。Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 3 A predetermined amount of trioxane (water content: 30 ppm) was put into a jacket through which a heat medium can pass, and into a closed autoclave having a stirring, mixing and pulverizing function. After maintaining the internal temperature at about 70 ° C. through hot water of 70 ° C., the catalyst shown in Table 1 was added as a solution dissolved in butyl acetate, and the polymerization was started at the catalyst concentration (to the monomer) shown in Table 1. Five minutes later, a 0.1% aqueous solution of tributylamine was added to the autoclave twice as much as the total amount of the monomers, and the mixed solution was taken out and further pulverized to 100 mesh or less to stop the reaction.
Next, dehydration and acetone washing were performed, and after drying, the polymerization yield and MI were measured. Table 1 shows the results. For comparison, polymerization and evaluation were similarly performed for a case where boron trifluoride dibutyl etherate and trifluoromethanesulfonic acid were used as the catalyst. The results are shown in Table 1.
【0015】実施例11〜19、比較例4〜5 前記と同様の反応機を用いて、同様の温度で共重合を行
った。但し連鎖移動剤として 600ppm のメチラールを予
めトリオキサンに溶解混合し、触媒は予め表2に示すコ
モノマーに0℃で溶解してこのコモノマーをトリオキサ
ンに添加することによって(触媒量は表2に記載)共重
合を開始した。Examples 11 to 19 and Comparative Examples 4 and 5 Copolymerization was carried out at the same temperature using the same reactor as described above. However, 600 ppm of methylal as a chain transfer agent was previously dissolved and mixed in trioxane, and the catalyst was dissolved in the comonomer shown in Table 2 at 0 ° C. in advance and this comonomer was added to trioxane (the amount of catalyst is shown in Table 2). The polymerization was started.
【0016】次いで5分後にトリエチルアミンを 0.1%
含む失活剤水溶液を加えて反応を停止し、前記同様に処
理して重合収率及びMI、アルカリ分解率、加熱重量減少
率を測定した。実験条件とその結果を表2に示す。尚、
比較のため触媒として三フッ化ホウ素エーテラート及び
トリフルオロメタンスルホン酸についても同様に行っ
た。After 5 minutes, 0.1% of triethylamine is added.
The reaction was stopped by adding an aqueous solution of a deactivator containing the same, and the same treatment was carried out as described above, and the polymerization yield, MI, alkali decomposition rate, and heating weight loss rate were measured. Table 2 shows the experimental conditions and the results. still,
For comparison, the same procedure was performed for boron trifluoride etherate and trifluoromethanesulfonic acid as catalysts.
【0017】[0017]
【表1】 [Table 1]
【0018】[0018]
【表2】 [Table 2]
【0019】[0019]
【発明の効果】前述の説明及び実施例にて明らかな如
く、アセタール重合体又は共重合体の製造に於いて、本
発明の触媒を用いる方法によれば、従来の方法と比較し
て、極めて低い触媒使用量で高重合収率が得られ、得ら
れた重合体の分子量も高く、強靱な成形材料として好適
である。更に共重合体の場合は、特に不安定部分の少な
い重合体が得られ、後工程を経た最終製品の安定性にも
優れたものが得られるのみならず、後処理安定化工程の
簡略化も可能であって、経済的にも有利である。As is clear from the above description and Examples, the method using the catalyst of the present invention in the production of an acetal polymer or a copolymer is much more effective than the conventional method. A high polymerization yield can be obtained with a low amount of catalyst used, and the obtained polymer has a high molecular weight, which is suitable as a tough molding material. Further, in the case of a copolymer, a polymer having a particularly small number of unstable parts is obtained, and not only a product having excellent stability of a final product after a post-process is obtained, but also a post-treatment stabilization process is simplified. It is possible and economically advantageous.
Claims (5)
ノマーとしこれと共重合し得るコモノマーとの重合又は
共重合によってポリアセタール(共)重合体を製造する
にあたり、重合触媒としてパーフルオロアルキルスルホ
ン酸の希土類金属塩を使用して(共)重合を行なうこと
を特徴とするポリアセタール(共)重合体の製造方法。1. A rare-earth metal salt of perfluoroalkylsulfonic acid as a polymerization catalyst for producing a polyacetal (co) polymer by polymerization or copolymerization of trioxane or trioxane as a main monomer and a comonomer copolymerizable therewith. A method for producing a polyacetal (co) polymer, comprising conducting (co) polymerization using
の希土類金属塩が、トリフルオロメタンスルホン酸の希
土類金属塩(トリフラート)である請求項1記載のポリ
アセタール(共)重合体の製造方法。2. The method for producing a polyacetal (co) polymer according to claim 1, wherein the rare earth metal salt of perfluoroalkylsulfonic acid as the catalyst is a rare earth metal salt of trifluoromethanesulfonic acid (triflate).
La、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、Yb、Luから選ば
れた少なくとも一種である請求項1又は2記載のポリア
セタール(共)重合体の製造方法。3. The catalyst according to claim 1, wherein the rare earth metal constituting the catalyst is Sc, Y,
The method for producing a polyacetal (co) polymer according to claim 1 or 2, wherein the polyacetal (co) polymer is at least one selected from La, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Dy, Ho, Er, Yb, and Lu.
合を有する環状エーテル又は環状ホルマールである請求
項1〜3の何れか1項記載のポリアセタール共重合体の
製造方法。4. The method for producing a polyacetal copolymer according to claim 1, wherein the comonomer is a cyclic ether or cyclic formal having at least one carbon-carbon bond.
エチレングリコールホルマール、1,4 −ブタンジオール
ホルマール、エチレンオキサイドから選ばれた少なくと
も一種の化合物である請求項1〜4の何れか1項記載の
ポリアセタール共重合体の製造方法。5. The polyacetal according to claim 1, wherein the comonomer is at least one compound selected from 1,3-dioxolane, diethylene glycol formal, 1,4-butanediol formal, and ethylene oxide. A method for producing a copolymer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34481196A JP3598187B2 (en) | 1996-12-25 | 1996-12-25 | Method for producing polyacetal polymer or copolymer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34481196A JP3598187B2 (en) | 1996-12-25 | 1996-12-25 | Method for producing polyacetal polymer or copolymer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10182772A true JPH10182772A (en) | 1998-07-07 |
JP3598187B2 JP3598187B2 (en) | 2004-12-08 |
Family
ID=18372169
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34481196A Expired - Fee Related JP3598187B2 (en) | 1996-12-25 | 1996-12-25 | Method for producing polyacetal polymer or copolymer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3598187B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012111830A (en) * | 2010-11-24 | 2012-06-14 | Asahi Kasei Chemicals Corp | Method for producing polyacetal copolymer |
WO2016104065A1 (en) * | 2014-12-25 | 2016-06-30 | 三菱瓦斯化学株式会社 | Process for production of oxymethylene copolymer |
WO2018134075A1 (en) | 2017-01-19 | 2018-07-26 | Basf Se | Process for making an oxymethylene polymer |
-
1996
- 1996-12-25 JP JP34481196A patent/JP3598187B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012111830A (en) * | 2010-11-24 | 2012-06-14 | Asahi Kasei Chemicals Corp | Method for producing polyacetal copolymer |
WO2016104065A1 (en) * | 2014-12-25 | 2016-06-30 | 三菱瓦斯化学株式会社 | Process for production of oxymethylene copolymer |
CN107108825A (en) * | 2014-12-25 | 2017-08-29 | 三菱瓦斯化学株式会社 | The manufacture method of oxymethylene copolymer |
US10138321B2 (en) | 2014-12-25 | 2018-11-27 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Process for production of oxymethylene copolymer |
WO2018134075A1 (en) | 2017-01-19 | 2018-07-26 | Basf Se | Process for making an oxymethylene polymer |
KR20190109458A (en) * | 2017-01-19 | 2019-09-25 | 바스프 에스이 | Process for preparing oxymethylene polymer |
US11787892B2 (en) | 2017-01-19 | 2023-10-17 | Basf Se | Process for making an oxymethylene polymer |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3598187B2 (en) | 2004-12-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5866670A (en) | Process for preparing polyacetal copolymer | |
EP2927254B1 (en) | Production method for polyacetal copolymer | |
EP0325052B1 (en) | Process for the preparation of acetal polymer or copolymer | |
JP3037612B2 (en) | Method for producing polyacetal copolymer | |
JP3007570B2 (en) | Method for producing polyacetal copolymer | |
JP3598187B2 (en) | Method for producing polyacetal polymer or copolymer | |
JP3086423B2 (en) | Method for producing polyacetal resin | |
EP0347119B1 (en) | Process for the preparation of acetal polymer or copolymer | |
JP2958259B2 (en) | Method for producing polyacetal copolymer | |
JP2958260B2 (en) | Method for producing polyacetal copolymer | |
US4956445A (en) | Process for the preparation of acetal polymer or copolymer | |
US5728798A (en) | Process for preparing polyacetal copolymer | |
WO1995027747A1 (en) | Process for producing stabilized oxymethylene copolymer | |
JP3093148B2 (en) | Method for producing polyacetal copolymer | |
JP3130469B2 (en) | Method for producing polyacetal copolymer | |
CN115232434B (en) | Polyoxymethylene resin composition | |
JPH115822A (en) | Production of polyacetal copolymer | |
US3640945A (en) | Thermal stability of copolymers of trioxane | |
JP3004579B2 (en) | Method for producing polyacetal copolymer | |
JPH10292039A (en) | Production of stabilized polyacetal copolymer | |
JP2958270B2 (en) | Method for producing polyacetal copolymer | |
JP3208373B2 (en) | Method for producing polyacetal copolymer | |
JP3269790B2 (en) | Method for producing polyacetal copolymer | |
JPH09151227A (en) | Preparation of polyacetal copolymer | |
JP2764471B2 (en) | Method for producing stabilized oxymethylene copolymer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040819 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Effective date: 20040824 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040913 |
|
R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080917 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080917 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 5 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090917 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090917 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100917 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |