JPS5848565B2 - Production method of trioxane copolymer - Google Patents

Production method of trioxane copolymer

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JPS5848565B2
JPS5848565B2 JP49144169A JP14416974A JPS5848565B2 JP S5848565 B2 JPS5848565 B2 JP S5848565B2 JP 49144169 A JP49144169 A JP 49144169A JP 14416974 A JP14416974 A JP 14416974A JP S5848565 B2 JPS5848565 B2 JP S5848565B2
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Japan
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trioxane
mixture
temperature
catalyst
polymerization
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ゼクストロ− ギユンテル
ハインツ ヘ−フネル カルル
ブルク カルルハインツ
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Hoechst AG
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Publication of JPS5848565B2 publication Critical patent/JPS5848565B2/en
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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2/00Addition polymers of aldehydes or cyclic oligomers thereof or of ketones; Addition copolymers thereof with less than 50 molar percent of other substances
    • C08G2/18Copolymerisation of aldehydes or ketones
    • C08G2/24Copolymerisation of aldehydes or ketones with acetals

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 トリオキサンと特定の環状エーテル又は環状アセタール
とを共重合せしめ、場合により続いて不安定な部分を除
去することにより、優れた熱安定性及び価値ある機械的
性質を有する熱可塑的に加工しつる重合体が得られるこ
とは公知である(例えば米国特許明細書第302735
2号及び3103499号参照)。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The copolymerization of trioxane with certain cyclic ethers or cyclic acetals, optionally followed by removal of unstable moieties, provides thermal products with excellent thermal stability and valuable mechanical properties. It is known that plastically processed polymers can be obtained (e.g. U.S. Pat. No. 3,027,355).
2 and 3103499).

更にトリオキサン、共単量体又は初期重合体及びカチオ
ン活性触媒よりなる均質な液状混合物をこの混合物の融
点以上の温度に保持し、これを混濁開始と同時に融点以
下の温度に急速に冷却し、場合により再度加温し、冷却
することによって、高められた分子量及び改善された流
動性を有する共重合体を得ることも知られている(米国
特許明細書第3337507号及び第3513128号
参照)。
Furthermore, a homogeneous liquid mixture consisting of trioxane, a comonomer or prepolymer, and a cationically active catalyst is maintained at a temperature above the melting point of this mixture, and is rapidly cooled to a temperature below the melting point at the same time as the onset of cloudiness. It is also known to obtain copolymers with increased molecular weight and improved flow properties by rewarming and cooling (see US Pat. Nos. 3,337,507 and 3,513,128).

同じく、溶融されたトリオキサンと触媒との均質な混合
物を重合開始前に急速に冷却して固化せしめ、続いて2
5〜62℃の温度で加温処理することによって固体状態
で重合せしめることが知られている(米国特許明細書第
3463757号参照)。
Similarly, the homogeneous mixture of molten trioxane and catalyst is rapidly cooled to solidify before starting the polymerization, followed by 2
It is known that polymerization can be carried out in a solid state by heating at a temperature of 5 to 62°C (see US Pat. No. 3,463,757).

しかし上記のトリオキサン共重合法は種々の欠点を有し
ている。
However, the trioxane copolymerization method described above has various drawbacks.

例えば米国特許明細書第3027352号による方法に
おいて、重合反応中単量体及びホルムアルデヒドが揮散
することによって重量の損失が起る。
For example, in the process according to US Pat. No. 3,027,352, weight loss occurs due to volatilization of monomer and formaldehyde during the polymerization reaction.

この損失は発熱的重合相の間に重合製品中の温度が約8
0〜90℃以ム特に100℃以上となる場合には通常回
避出来ない。
This loss is due to the fact that during the exothermic polymerization phase the temperature in the polymerized product is approximately 8
It is usually unavoidable when the temperature is 0 to 90°C or higher, especially 100°C or higher.

この場合単量体の損失は約20重量多までである。In this case, the loss of monomer is up to about 20% by weight.

米国特許明細書第3337507号による共重合の際に
は初期重合体の存在は不可欠な前提である。
The presence of a prepolymer is an essential prerequisite in the copolymerization according to US Pat. No. 3,337,507.

トリオキサン、共単量体及び触媒よりなる混合物を最初
の混濁が現われるまでその融点以上の温度に保持するか
−その際この混濁は初期重合期の終了及び本来の重合の
開始を示すー、又は直接的に別個の操作行程で製造され
た初期重合体を仕込む。
The mixture of trioxane, comonomer and catalyst is maintained at a temperature above its melting point until the appearance of a first cloudiness, which indicates the end of the initial polymerization period and the beginning of the actual polymerization, or directly. Initial polymers prepared in separate operating steps are charged.

このような前提が満足せられた時初めて仕込混合物を冷
却することが出来る。
Only when these prerequisites are fulfilled can the charge mixture be cooled.

さもなければ収率は非常に低い。Otherwise the yield is very low.

最良の収率を得る上で液状一固体状の相移行を多数回実
施せねばならない必要性は前記の方法の更に別の欠点と
みなさねばならない。
The necessity of carrying out multiple liquid-solid phase transitions in order to obtain the best yields must be considered as a further drawback of the process described above.

米国特許明細書第3513128号による方法に対して
も初期重合体の形成が不可欠である。
The formation of an initial polymer is also essential for the process according to US Pat. No. 3,513,128.

というのはトリオキサン、共単量体及び触媒より成り、
最初液状の混合物は混濁が現われた後直ちに急冷せねば
ならないからである。
It consists of trioxane, a comonomer and a catalyst,
This is because the initially liquid mixture must be rapidly cooled as soon as turbidity appears.

この時点からはじめて重合体が形威される。Only at this point does the polymer take shape.

すなわちここでようやく本来の重合が開始する。That is, the actual polymerization finally begins at this point.

この方法は重合混合物の混濁開始によって示される潜伏
期の終了を正しく確認せねばならず、これが出来ずに直
ちに冷却が行われない場合には、しばしばほとんど瞬間
的に開始する発熱重合反応が進行するという欠点を有し
ている。
This method requires proper confirmation of the end of the incubation period, indicated by the onset of cloudiness in the polymerization mixture, and if this is not possible and immediate cooling is not carried out, an exothermic polymerization reaction, which often begins almost instantaneously, proceeds. It has its drawbacks.

更にこの方法は透明な材料よりなる装置中でしか実施さ
れない。
Moreover, this method can only be carried out in equipment made of transparent materials.

さもなければ混濁点を視覚によって認めることが出来な
い。
Otherwise, the turbidity point cannot be recognized visually.

米国特許明細書第3463757号に記載の方法によれ
ばトリオキサンのホモ重合は固体相中で行われる。
According to the method described in US Pat. No. 3,463,757, the homopolymerization of trioxane is carried out in the solid phase.

この方法は何時間もの重合時間を必要とし、その上低収
率しか得られないので不利である。
This method is disadvantageous because it requires many hours of polymerization time and, moreover, only low yields are obtained.

本発明の対象は99.9〜90重量多のトリオキサン及
び0.1〜10重量多の環状アセタールをカチオン活性
触媒の存在下に重合せしめることによるトリオキサン共
重合体の製法であり、これはトリオキサン、環状アセタ
ール及び触媒を62〜115℃の温度で迅速且つ均質に
混合し、生成した液状混合物を続いて直ちに、混濁出現
前に冷却により固化せしめ、次にこの混合物を固形の凝
固状態を保持しながら約62℃〜130℃の温度に加温
し、公知の方法で後処理することによるトリオキサン共
重合体の製造の際、液状混合物の固化をダブルスクリュ
ー押出機( Doppel−schnec −kene
xtnuder )中で行うことを特徴とする方法であ
る。
The object of the present invention is a method for preparing trioxane copolymers by polymerizing 99.9 to 90% by weight of trioxane and 0.1 to 10% by weight of cyclic acetal in the presence of a cationically active catalyst, which comprises trioxane, The cyclic acetal and the catalyst are rapidly and homogeneously mixed at a temperature of 62 to 115°C, the resulting liquid mixture is subsequently immediately solidified by cooling before the appearance of turbidity, and then the mixture is mixed while maintaining a solid solidified state. During the production of trioxane copolymers by heating to a temperature of approximately 62° C. to 130° C. and after-treatment by known methods, solidification of the liquid mixture is carried out in a double screw extruder (Doppel-schnec-kene).
This method is characterized in that it is carried out in

本発明は更に99.9〜90重量多のトリオキサン及び
0.1〜10重量多の環状アセタールをカチオン活性触
媒の存在下に重合させ、その際トリオキサン、環状アセ
タール及び触媒を62〜115゜Cの温度で迅速且つ均
質に混合し、生或した液状混合物を続いて直ちに、混濁
出現前にダブルスクリュー押出機で冷却することによっ
て固化せしめ、次にこの混合物の固形の凝固状態を保持
しながら約62〜130℃の温度に加熱し、最後に公知
方法で後処理することによって得られた共重合体から本
質的に成る、ポリ(オキシメチレン)基体の成形混合物
に関する。
The present invention further provides polymerization of 99.9-90% by weight of trioxane and 0.1-10% by weight of cyclic acetal in the presence of a cationically active catalyst, wherein the trioxane, cyclic acetal and catalyst are heated at 62-115°C. The raw liquid mixture is then immediately solidified by cooling in a double-screw extruder before the appearance of cloudiness, and then while retaining the solid coagulated state of the mixture, the raw liquid mixture is rapidly and homogeneously mixed at a temperature of about 6. It relates to a molding mixture of a poly(oxymethylene) substrate consisting essentially of a copolymer obtained by heating to a temperature of ~130[deg.] C. and finally working up in a known manner.

本発明による方法は精製されたトリオキサンを用いで行
うのがよい。
The process according to the invention is preferably carried out using purified trioxane.

その精製は通常蒸留又は結晶化によって行われる。Its purification is usually carried out by distillation or crystallization.

トリオキサンの純度は少くとも99.5、好ましくは少
くとも99.9%でなければならない。
The purity of trioxane should be at least 99.5%, preferably at least 99.9%.

水及び/又はギ酸の含量は100ppIl1以下、好ま
しくは5Qppm以下でなければならず、トリオキサン
は塩基性物質、例えばアミンを事実上含有してはならな
い。
The content of water and/or formic acid should be less than 100 ppIl1, preferably less than 5 Q ppm, and the trioxane should be virtually free of basic substances, such as amines.

本発明の範囲内で環状アセタールとしては特に、トリオ
キサンとは異なる5〜11、好ましくは5〜8員環ホル
マールが使用される。
As cyclic acetals used within the scope of the invention are in particular 5- to 11-, preferably 5- to 8-membered ring formals which are different from trioxane.

特に2〜8好ましくは2〜4個の炭素原子を有し、その
炭素鎖が少くとも2個の炭素原子毎に1個の酸素原子に
よって遮断されていることが出来るα,ω−ジオールの
環状ホルマールが適している。
In particular cyclic α,ω-diols having 2 to 8, preferably 2 to 4 carbon atoms, the carbon chain of which can be interrupted by at least one oxygen atom every two carbon atoms. Formal is suitable.

特に好都合に使用しうるものは次式の環状ホルマールで
ある: 上記式中R及びR′は同一又は異なり、夫々水素原子、
フエニル残基又は1〜5、好ましくは1,2又は3個の
炭素原子を有する脂肪族アルキル残基を意味し、Xは1
〜7、好ましくは1〜5の整数、yはゼロ又はXが1で
yが1,2又は3である。
Those which may be used particularly advantageously are cyclic formals of the formula: in which R and R' are the same or different and are each a hydrogen atom,
means a phenyl residue or an aliphatic alkyl residue having 1 to 5, preferably 1, 2 or 3 carbon atoms, where X is 1
-7, preferably an integer from 1 to 5, y is zero or X is 1 and y is 1, 2 or 3.

環状アセクールの例としては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−ジ
オキンカン、1.3−ジオキンナン、1,3.6−t−
リオキンカン、4−メチル−1,3−ジオキソラン及び
4−フエニルー1,3一ジオキソランが挙げられる。
An example of a cyclic acecure is 1,3-dioxolane 1
,3-dioxane 1,3-dioxepane 1,3-dioquincane, 1,3-dioquinnan, 1,3.6-t-
Mention may be made of quinquan, 4-methyl-1,3-dioxolane and 4-phenyl-1,3-dioxolane.

使用されるトリオキサンの量は一般に99.9〜?0、
好ましくは99.5〜95重量%であり、他方環状アセ
クールは0.1〜10、好ましくは0.5〜5重量%の
量で使用される。
The amount of trioxane used is generally 99.9~? 0,
Preferably it is 99.5-95% by weight, while cyclic acecur is used in an amount of 0.1-10, preferably 0.5-5% by weight.

99〜97重量のトリオキサン及び1〜3重量%の環状
アセクールから成る混合物が特に好ましい。
Particularly preferred is a mixture consisting of 99-97% by weight of trioxane and 1-3% by weight of cyclic acecure.

特定の分子量範囲を持つ重合体を製造するため1こは、
重合を調節剤の存在下で実施するのがよい。
In order to produce polymers with specific molecular weight ranges, 1.
It is advantageous to carry out the polymerization in the presence of regulators.

このため1こは特1こ3〜9、好ましくは3〜5個の炭
素原子を有するホルムアルデヒドージアルキルアセクー
ル例えばホルムアルデヒドージメチルアセクール、一シ
エチルアセタールージプロピルアセタール及び−ジブチ
ルアセタール、及び低級脂肪族アルコール、好ましくは
1〜4個の炭素原子を有するアルカノール、例えばメタ
ノール、エタノール、プロパノール及びブタノールが適
している。
For this purpose, one particularly uses formaldehyde dialkyl acecules having 3 to 9, preferably 3 to 5 carbon atoms, such as formaldehyde dimethyl acecul, monoethyl acetal, dipropyl acetal and -dibutyl acetal, and lower Aliphatic alcohols, preferably alkanols having 1 to 4 carbon atoms, such as methanol, ethanol, propanol and butanol are suitable.

調節剤は通常単量体の総量に対し1重量%までの量、好
ましくは0.05〜0.5重量%の量で使用される。
Regulators are usually used in amounts of up to 1% by weight, preferably from 0.05 to 0.5% by weight, based on the total amount of monomers.

カチオン活性触媒としては(1)プロトン酸、例えばパ
ークロル酸、(2)プロトン酸のエステル、殊にパーク
ロル酸と低級脂肪族アルコールとのエステル、例えばバ
ークロル酸−3級ブチルエステル、(3)プロトン酸の
無水物、特1こパークロル酸と低級脂肪族カルボン酸と
の混合無水物、例えばアセチルパークロラー},(4)
ルイス酸特1こ硼素、錫、チタン、リン、砒素及びアン
チモンのハロゲン化物例えば三弗化硼素、四塩化錫、四
塩化チタン、五塩化リン、五弗化リン、五弗化砒素及び
五弗化アンチモン、及び(5)錯化合物又は塩の如き化
合物、好ましくはルイス酸のエーテラート又はオニウム
塩、例えば三弗化硼素〜ジエチルエーテラート、三弗化
硼素−ジーn−プチルエーテラート、トリエチルオキソ
ニウムーテトラフルオルボラート、トリメチルオキソニ
ウムへキサフルオルホスファート、トリフエニルーメチ
ルヘキサフルオルアルゼナート、アセチルテトラフルオ
ルボラート、アセチルへキサフルオルホスファート及び
アセチルへキサフルオルアルゼナートが使用される。
Cation-active catalysts include (1) protic acids, such as perchloroic acid, (2) esters of protic acids, especially esters of perchloric acid and lower aliphatic alcohols, such as tertiary butyl berchloric acid, (3) protic acids. (4)
Lewis acids Special halides of boron, tin, titanium, phosphorus, arsenic and antimony such as boron trifluoride, tin tetrachloride, titanium tetrachloride, phosphorus pentachloride, phosphorus pentafluoride, arsenic pentafluoride and pentafluoride antimony, and (5) compounds such as complex compounds or salts, preferably etherates or onium salts of Lewis acids, such as boron trifluoride-diethyl etherate, boron trifluoride-di-n-butyl etherate, triethyloxonium- Tetrafluoroborate, trimethyloxonium hexafluorophosphate, triphenylmethylhexafluoroarzenate, acetyltetrafluoroborate, acetylhexafluorophosphate and acetylhexafluoroarzenate are used. .

本発明による方法で使用される触媒の量は殊1こその作
用性の強度1こ依存する。
The amount of catalyst used in the process according to the invention depends in particular on the strength of the action.

一般に重合さるべき単量体の総量に対し、0.1〜20
00、殊ましくは0.2〜500咽の重量で使用される
Generally 0.1 to 20% of the total amount of monomers to be polymerized
0.00, especially 0.2 to 500 weight.

三弗化硼素の如き良好1こ作用する触媒は重合さるべき
単量体の総量に対し10〜150、好ましくは20〜1
00p一の重量で使用するのがよい。
A good catalyst, such as boron trifluoride, has a molecular weight of 10 to 150, preferably 20 to 1, based on the total amount of monomers to be polymerized.
It is best to use a weight of 00p.

上記触媒の錯化合物又は塩の如き化合物の場合は対応す
るモル量が妥当である。
In the case of compounds such as complex compounds or salts of the abovementioned catalysts, corresponding molar amounts are appropriate.

パークロル酸の如き非常に強く作用する触媒は0.2〜
10、好ましくは0.3〜5ppmの量で使用される。
Very strongly acting catalysts such as perchloric acid have a
10, preferably in an amount of 0.3 to 5 ppm.

その都度最も好都合な触媒量はわずかな予試験で容易{
こ決定することが出来る。
The most convenient amount of catalyst in each case can be easily determined with a few preliminary tests {
This can be determined.

重合混合物が混濁出現前1こ冷却1こよって完全に固化
し、重合温度1こ加温する際固体相で重合せられるなら
ば、触媒の量は正確1こ決定されている。
If the polymerization mixture is completely solidified by cooling for one hour before the appearance of cloudiness and is polymerized in the solid phase during heating for one hour to the polymerization temperature, the amount of catalyst has been determined exactly one hour.

一般1こ触媒を稀釈された形で使用するのがよい。It is preferable to use the general catalyst in diluted form.

ガス状の触媒は不活性ガス、例えば窒素及びアルゴンの
如き稀ガスで稀釈され、一方液状又は固形の触媒は不活
性溶剤中1こ溶解される。
The gaseous catalyst is diluted with an inert gas, such as a rare gas such as nitrogen and argon, while the liquid or solid catalyst is dissolved in an inert solvent.

溶剤としては特1こ脂肪族又は環状脂肪族の炭化水素及
びニトロ化脂肪族又は芳香族炭化水素が適している。
Suitable solvents are in particular aliphatic or cycloaliphatic hydrocarbons and nitrated aliphatic or aromatic hydrocarbons.

例としてはシクロヘキサン、塩化メチレン、塩化エチレ
ン、ニトロメタン及び二トロベンゾールが挙げられる。
Examples include cyclohexane, methylene chloride, ethylene chloride, nitromethane and nitrobenzole.

触媒と稀釈剤の重量比は通常1:5〜1:10000、
好ましくは1:10〜1:100である。
The weight ratio of catalyst and diluent is usually 1:5 to 1:10,000,
Preferably it is 1:10 to 1:100.

非常に強く作用する触媒は1:5000〜1 :200
00の割合で稀釈されるのが好ましい。
Catalysts that act very strongly have a ratio of 1:5000 to 1:200
Preferably, it is diluted at a ratio of 0.00.

本発明による重合法の実施は不活性ガス雰囲気の下で、
湿気を排除しながら行われるのが有利である。
The polymerization method according to the invention is carried out under an inert gas atmosphere.
Advantageously, it is carried out with exclusion of moisture.

不活性ガスとしては例えばアルゴンの如き稀ガス及び窒
素が適している。
Suitable inert gases include rare gases such as argon and nitrogen.

本発明の方法を実施するため1こは原理的には、多数の
加熱一又は冷却可能なセクション1こ分節されており、
同一方向又は反対方向{こ回転するスクリューが固形材
料を運搬する状態1こあるすべてのダブルスクリュー押
出機が適している。
In principle, a device for carrying out the method of the invention is divided into a number of heating or cooling sections.
All double-screw extruders are suitable, with the screws rotating in the same or opposite directions conveying the solid material.

特{こ自己浄化するスクリュ一対を有するダブルスクリ
ュー押出機が使用される。
In particular, a double screw extruder with a pair of self-cleaning screws is used.

スクリューの回転数は一般1こ分当り5〜80回、好ま
しくは分当り10〜50回である。
The number of revolutions of the screw is generally 5 to 80 times per minute, preferably 10 to 50 times per minute.

本発明1こよる方法は長さ10〜65D(D一直径)、
好ましく{まl2〜45Dの、本質的1こは3つのセク
ション、すなわち混合域、冷却域及び重合域1こ分れで
いるダブルスクリュー押出機中で行うのが有利である。
The method according to the present invention 1 has a length of 10 to 65D (D one diameter),
It is advantageous to carry out the process in a double screw extruder, preferably from 12 to 45 D, which has essentially three sections: a mixing zone, a cooling zone and a polymerization zone.

混合域は1−15D1好ましくはl〜IODの長さを有
しており、これは62〜115°C1好ましくは62〜
80℃の温度1こ加熱される。
The mixing zone has a length of 1-15D1, preferably l to IOD, which is 62 to 115°C1, preferably 62 to
It is heated to a temperature of 80°C.

冷却域は4〜25D1好ましくは5〜20Dの長さを有
し、これは+40〜−20°C、好ましくは+20〜0
℃の温度1こ保持されるのがよい。
The cooling zone has a length of 4 to 25 D1, preferably 5 to 20 D, which is +40 to -20 °C, preferably +20 to 0
It is best to maintain a temperature of 1 °C.

重合域は5〜25D1好ましくは6〜15Dの長さを有
し、これは62〜130℃、好ましくは80〜120℃
の温度1こ加熱される。
The polymerization zone has a length of 5-25D1, preferably 6-15D, which is 62-130°C, preferably 80-120°C.
It is heated to a temperature of 1.

上記のセクション]こ分かれている1個の押出機の代り
に、いくつかの順次接続されている対応寸法の押出機を
使用することも出来る。
Instead of one separate extruder, it is also possible to use several successively connected extruders of corresponding dimensions.

この場合ダブルスクリュー押出機の重合域の代りに加熱
可能な運搬ベルト、パドル乾燥機又はスクリュ一式コン
ベアが適している。
In this case, instead of the polymerization zone of a double-screw extruder, heatable conveyor belts, paddle driers or single-screw conveyors are suitable.

重合域1こおける重合混合物の滞留時間は温度及び触媒
量により、合計1〜301好ましくは5〜15分である
The residence time of the polymerization mixture in one polymerization zone is 1 to 301 minutes in total, preferably 5 to 15 minutes, depending on the temperature and the amount of catalyst.

単量体と触媒の混合は出来るだけ迅速且つ均質に行わね
ばならない。
The mixing of monomers and catalyst must be carried out as quickly and homogeneously as possible.

すなわち精々5秒以内、好ましくは精々2秒以内に行わ
ねばならない。
That is, it must be carried out within 5 seconds at most, preferably within 2 seconds at most.

混合行程は単量体混合物の融点以上の温度、すなわち約
62〜115℃、好ましくは62〜80°Cの温度で行
われる。
The mixing step is carried out at a temperature above the melting point of the monomer mixture, ie at a temperature of about 62-115°C, preferably 62-80°C.

その際混合ノズル、例えば単成分ノズル( one s
ubstance nozzle)を使用するのがよい
Mixing nozzles, for example single-component nozzles (one s
It is better to use a ubstance nozzle).

しかし共単量体と触媒は別々に押出機の混合域1こ導入
することも出来る。
However, the comonomer and the catalyst can also be introduced separately into one mixing zone of the extruder.

この場合触媒は混合域の終りで配量するのがよい。In this case, the catalyst is preferably metered at the end of the mixing zone.

液状重合混合物の冷却及び固化は同じく出来るだけ迅速
に行わねばならない。
Cooling and solidification of the liquid polymerization mixture must also take place as quickly as possible.

このため1こは触媒の種類及び量、単量体の種類、純度
及び量によって1〜60秒、好ましくは2〜15秒で十
分である。
For this reason, 1 to 60 seconds, preferably 2 to 15 seconds, is sufficient depending on the type and amount of catalyst and the type, purity and amount of monomer.

液状重合混合物を固化するため1こは混合物の融点以下
の温度1こ冷却することで足りる。
In order to solidify the liquid polymerization mixture, it is sufficient to cool it once to a temperature below the melting point of the mixture.

しかし混合物を+40〜−20℃、好ましくは+20〜
08Cの温度に急冷するのが有利である。
However, the mixture should be heated between +40 and -20°C, preferably between +20
Rapid cooling to a temperature of 0.8C is advantageous.

不安定な部分を除去するためには本発明1こより得られ
た共重合体を熱的又は加水分解的な制御せられた部分的
分解1こ付して第1級アルコール末端基を生せしめる(
例えばUS一特許明細書第3,1 0 3,4 9 9
号及び第3,2 1 9,6 2 3号参肋。
In order to remove unstable moieties, the copolymer obtained from Invention 1 is subjected to controlled partial decomposition, either thermally or hydrolytically, to generate primary alcohol end groups (
For example, US Pat. No. 3,103,499
No. 3, 2 1 9, 6 2 3 references.

この分解は不活性ガス雰囲気下で行うのが好ましい。This decomposition is preferably carried out under an inert gas atmosphere.

本発明1こよる成形混合物を製造するため1こはトリオ
キサンの共重合体を、好ましくは熱、酸素及び光の影響
に対する安定剤の存在下溶融物状で均質化する。
To prepare the molding mixture according to the invention, the trioxane copolymer is homogenized in the melt, preferably in the presence of stabilizers against the effects of heat, oxygen and light.

この行程は好ましくは押出機中で重合体の融点以上の2
50°Cまでの温度、好ましくは180〜210℃の温
度で行われる。
This step is preferably carried out in an extruder at a temperature above the melting point of the polymer.
It is carried out at temperatures up to 50°C, preferably from 180 to 210°C.

熱安定剤としては特にポリアミド、多塩基性カルボン酸
のアミン、アミジン、例えばジシアンジアミド、ヒドラ
ジン、尿素、ポリ(N−ビニルラクタム)及び脂肪族の
好ましくはヒドロキシル基含有の2〜20個の炭素原子
を有するー、二又は三塩基性カルボン酸のアルカリ士類
塩、例えばステアリン類カルシウム、リジノール酸カル
シウム、クエン酸カルシウム及び乳酸カルシウムが適し
ており、酸化安定剤としてはビスフェノール化合物、例
えばビス(2−ヒドロキシ−3−3級ブチルー5−メチ
ルーフエニル)一メタン及び7〜13個の炭素原子を有
する一塩基性4−ヒドロキシフエニルアルカン酸と2〜
6個の炭素原子を有するジオールとのジエステルを使用
することが出来る。
As heat stabilizers, in particular polyamides, amines of polybasic carboxylic acids, amidines such as dicyandiamide, hydrazine, urea, poly(N-vinyl lactams) and aliphatic preferably hydroxyl-containing carbon atoms having from 2 to 20 carbon atoms are used. Suitable are alkaline salts of di- or tribasic carboxylic acids, such as calcium stearates, calcium lysinolate, calcium citrate and calcium lactate, and as oxidation stabilizers bisphenol compounds, such as bis(2- hydroxy-3-tertiary butyl-5-methyl-phenyl) monomethane and monobasic 4-hydroxyphenylalkanoic acid having 7 to 13 carbon atoms and 2 to
Diesters with diols having 6 carbon atoms can be used.

光安定剤としてはα−ヒドロキシベンゾフエノンー及び
ベンゾ} IJアゾール誘導体が使用される。
α-Hydroxybenzophenone and benzo}IJ azole derivatives are used as light stabilizers.

これら安定剤は全混合物1こ対し合計0.1〜10、好
ましくは0.5〜5重量%の量で使用される。
These stabilizers are used in a total amount of 0.1 to 10, preferably 0.5 to 5% by weight, based on the total mixture.

本発明1こよる或形混合物は機械的1こ、例えば細断又
は粉砕1こよって顆粒、切片、フロック又は粉末となさ
れる。
Certain mixtures according to the invention may be mechanically comminuted, such as by shredding or grinding, into granules, slices, flocs or powders.

これは熱可塑的1こ戒形可能であり、通常の方法、例え
ば射出成形又は押出式形1こよって加工しうる。
It can be thermoplastically molded and processed by conventional methods, such as injection molding or extrusion molding.

これは工作材料として半製品及び完全製品、例えば棒、
板、フイルム、ベルト及び管の如き成形体、及び家庭用
製品、例えば皿、コップ、及び寸法安定な一定寸法の機
械部品、例えばケイシング、歯車、軸部品及び操縦エレ
メントの製造に適している。
This can be used as work materials for semi-finished products and complete products, such as bars,
It is suitable for the production of molded bodies such as plates, films, belts and tubes, and household products, such as dishes, cups, and dimensionally stable, fixed-size mechanical parts, such as casings, gears, shaft parts and steering elements.

例1 本発明による方法をライストリツツ社のスクリューが逆
方向1こ動くダブルスクリュー押出機(型表示: LS
M3 0/3 4 )中で行う。
Example 1 The method according to the invention was applied to a double-screw extruder manufactured by Leistritz, in which the screw moved one turn in the opposite direction (type designation: LS).
M3 0/3 4).

作業部分の長さは1 7D( ID=34巾六混合域は
3Dの長さを有し、冷却域は7Dであり、重合域は7D
の長さである。
The length of the working part is 1 7D (ID = 34 width; the mixing zone has a length of 3D, the cooling zone is 7D, and the polymerization zone is 7D)
is the length of

4,4′−ジアミノ′−ジシクロへキシルーメタン及び
水素化カルシウム上で窒素の下1こ多数時間還流加熱し
、分別蒸留すること1こよって精製されたトリオキサン
を使用する。
The trioxane thus purified is used by heating at reflux over 4,4'-diamino'-dicyclohexylmethane and calcium hydride under nitrogen for several hours and fractionally distilling.

使用されたジオキソラン及びメチラールは夫々水素化ア
ルミニウムリチウム上窒素の下で多数時間還流加熱し、
分別蒸留すること;こよって精製された。
The dioxolane and methylal used were each heated at reflux over lithium aluminum hydride under nitrogen for a number of hours.
Purified by fractional distillation.

単量体1,3,5−トリオキサン及び1,3ジオキソラ
ンと調節剤としてのメチラールの混合物を1.5mmの
広さの開口部を有するノズルを通して押出機中1.5D
の部分1こ送入する。
A mixture of the monomers 1,3,5-trioxane and 1,3 dioxolane and methylal as regulator was passed through a nozzle with a 1.5 mm wide opening into an extruder at 1.5D.
Send one part.

三弗化硼素一ジーn−プチルエーテラートを無水シクロ
ヘキサン中1と含む溶液(重量比1:40)を0. 5
mmの広さの開口部を有するノズルを通して3Dの部
分に配量する。
A solution containing 1 part boron trifluoride-di-n-butyl etherate in anhydrous cyclohexane (weight ratio 1:40) was added to 0. 5
The 3D section is dispensed through a nozzle with a mm wide opening.

重合混合物が冷却域及び重合域を通過した後粉末状生戒
物が生じ、これは容器中窒素雰囲気下1こO℃の温度で
集合する(粗重合体)。
After the polymerization mixture has passed through the cooling zone and the polymerization zone, a powdered raw material is formed, which collects in a vessel at a temperature of 10° C. under a nitrogen atmosphere (crude polymer).

得られた重合体4kgをオートクレープ中で、0. 1
重量%のトリエチルアミン含有の〆タノール/一混合物
(重量比3:2)中1こ懸濁せしめる。
4 kg of the obtained polymer was placed in an autoclave at 0.5 kg. 1
Suspend one portion in a ethanol/one mixture (weight ratio 3:2) containing 1% by weight of triethylamine.

オートクレープを窒素で洗浄し、懸混液を撹拌下1こ1
50°Cの温度になし、この温度で30分保つ。
Rinse the autoclave with nitrogen and add the suspended mixture 1 to 1 while stirring.
Bring the temperature to 50°C and keep at this temperature for 30 minutes.

室温1こ徐々1こ冷却した後重合体を吸引涙取し、メタ
ノールで1回洗浄し、渦流床乾燥機中70℃の温度で窒
素下に乾燥する。
After cooling down gradually to room temperature, the polymer is filtered off with suction, washed once with methanol and dried under nitrogen at a temperature of 70 DEG C. in a fluidized bed dryer.

(熱分解後の重合体)。この重合体をここで各々重合体
1こ対し0.1重量%のジシアンジアミド及び0.5重
量%のピス(2ヒドロキシー3−3級ブチルー5−メチ
ルーフエニル)一メタンと混合し、得られた混合物をダ
ブルスクリュー押出機で190℃の温度で顆粒化する。
(Polymer after pyrolysis). This polymer is now mixed with 0.1% by weight of dicyandiamide and 0.5% by weight of pis(2hydroxy-3-tert-butyl-5-methyl-phenyl)-monomethane, each based on one polymer, and the resulting mixture is Granulate in a double screw extruder at a temperature of 190°C.

安定化された重合体の溶融指数12又はi2oをDIN
53735に従って190°Cの温度及ひ2. 1 6
kg又は21.6kgの負荷にて測定する。
DIN the stabilized polymer melt index 12 or i2o
53735 and a temperature of 190°C and 2. 1 6
kg or 21.6 kg load.

その他の事項及び試験結果は表lから明らかである。Other details and test results appear from Table 1.

例2 例lを繰返す。Example 2 Repeat example l.

但しダブルスクリュー押出機1こ後反応器としてスクリ
ュ一式コンベヤが接続されている。
However, a single screw conveyor is connected as a reactor after one double screw extruder.

スクリューの直径は8CrIL1作業部分の長さは40
crfLである。
The diameter of the screw is 8CrIL1 the length of the working part is 40
crfL.

その他の事項及び試験結果は表11こ挙げられている。Other items and test results are listed in Table 11.

例3 例1を繰返す。Example 3 Repeat Example 1.

但しウエルナー・アンド・フライデラー社の、スクリュ
ーが同方向1こ動くダブルスクリュー押出機(型表示Z
SK53変形)を使用する。
However, Werner &Friederer's double screw extruder (type designation Z) in which the screws move once in the same direction
SK53 variant) is used.

作業部分の長さは5 1D ( I D=5 :3+m
)であり、同一長さの14セクションより構成されてい
る。
The length of the working part is 5 1D (ID=5:3+m
) and consists of 14 sections of the same length.

混合域は3セクションを含み、冷却域は6セクション、
重合域は5セクションを含む。
The mixing zone includes 3 sections, the cooling zone includes 6 sections,
The polymerization zone includes 5 sections.

重合域は異なる温度に加熱されている2種のセクション
1こ分かれている。
The polymerization zone is divided into two sections heated to different temperatures.

単量体混合物及び調節剤は混合域の初め1こ押出機中1
こ送入する。
The monomer mixture and regulator are placed at the beginning of the mixing zone and at the beginning of the extruder.
I will send this.

触媒溶液は混合域の終り1コ環状開口部を持つノズルを
通して配量する。
The catalyst solution is metered through a nozzle with an annular opening at the end of the mixing zone.

その他の事項及び試験結果は表2Iこ総括されている。Other items and test results are summarized in Table 2I.

比較例 A.例2を繰返す。Comparative example A. Repeat example 2.

但し重合混合物は冷却域を通過しない。However, the polymerization mixture does not pass through the cooling zone.

その他の事項及び試験結果は表1から明らかである。Other matters and test results are clear from Table 1.

B.例3を繰返す。B. Repeat Example 3.

但し重合混合物は冷却域を通過しない。However, the polymerization mixture does not pass through the cooling zone.

その他の事項及び試験結果は表2{こ記載されている。Other items and test results are listed in Table 2.

本発明の対象は特許請求の範囲に記載の方法であるが、
その実施の態様として下記をも包含するものである。
The object of the present invention is the method described in the claims,
The embodiments include the following.

(1)特許請求の範囲に記載の方法において、環状アセ
クールとして次式 (式中R及びR′は同一又は異なり、夫々水素原子、フ
エニル残基又は1〜5個の炭素原子を有する脂肪族アル
キル残基を意味し、Xは1〜7の整数であり、yはゼロ
又はXが1でyが1,2又は3である。
(1) In the method described in the claims, the cyclic acecule is expressed by the following formula (wherein R and R' are the same or different, each is a hydrogen atom, a phenyl residue, or an aliphatic alkyl group having 1 to 5 carbon atoms) means a residue, X is an integer from 1 to 7, and y is zero or X is 1 and y is 1, 2, or 3.

)なる化合物を使用する方法。).

(2)特許請求の範囲1こ記載の方法1こおいて、液状
混合物の固化を+40〜−20℃の温度1こ冷却するこ
と{こよって行う方法。
(2) Claim 1: A method according to the present invention, in which the liquid mixture is solidified by cooling it to a temperature of +40 to -20°C.

(3)特許請求の範囲1ζ記載の方法1こおいて、液状
混合物の固化を最高1分の時間で行う方法。
(3) Method 1 according to claim 1ζ, in which the liquid mixture is solidified in a maximum of 1 minute.

追加の関係 原発明特許第1100002号(特許昭5642610
号公報)の対象は99.9〜90重量%のトリオキサン
及び0.1〜10重量%の環状アセクールをカチオン活
性触媒の存在下に重合させる際、トリオキサン、環状ア
セクール及び触媒を62〜115℃の温度で迅速且つ均
質に混合し、生成した液状混合物を続いて直ち1こ混濁
出現前に冷却1こよって固化させ、次1こ混合物の固形
凝固状態を保持しながら約62℃〜130℃の温度1こ
加温し、最後1こ公知の方法で後処理することを特徴と
する、トリオキサン共重合体の製法である。
Additional related original invention patent No. 1100002 (Japanese Patent No. 5642610
The object of this publication is that when 99.9 to 90% by weight of trioxane and 0.1 to 10% by weight of cyclic acecure are polymerized in the presence of a cation-activated catalyst, trioxane, cyclic acecule and the catalyst are heated at 62 to 115°C. The resulting liquid mixture is then immediately cooled to solidify before the appearance of turbidity, and then heated to a temperature of about 62°C to 130°C while maintaining the solid solidified state of the mixture. This is a method for producing a trioxane copolymer, which is characterized by heating at one temperature and post-processing at a final stage by a known method.

これ1こ対じ、本発明の対象は原発明1こよる方法1こ
おいて液状混合物の固化をダブルスクリュー押出機で行
うことを特徴とする方法である。
In contrast, the object of the present invention is a method according to the original invention 1, characterized in that the solidification of the liquid mixture is carried out in a double screw extruder.

従って本発明は原発明の構或{こ欠くことの出来ない事
項の主要部をその構或1こ欠くことの出来ない事項の主
要部としていると共1こ原発明と同−の目的を達成する
ものであるから、原発明1こ対し追加の関係を有する。
Therefore, the present invention achieves the same object as the original invention by making the main part of the structure of the original invention into the main part of the essential feature. Therefore, it has an additional relationship with the original invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 99.9〜90重量φのトリオキサン及び0.1
〜10重量多の環状アセクールをカチオン活性触媒の存
在下に重合させるに際し、トリオキサン、環状アセター
ル及び触媒を62〜115゜Cの温度で迅速且つ均質に
混合し、生成した液状混合物を続いて直ちに混濁出現前
に冷却によって固化させ、次に混合物を固形の凝固状態
を保持しながら約62°C〜130℃の温度に加温し、
公知の方法で後処理することによってトリオキサン共重
合体を製造する際、蔽状混合物の固化をダブルスクリュ
ー押出機中で実施することを特徴とする方法。
1 99.9-90 weight φ trioxane and 0.1
In polymerizing ~10 weights of cyclic acecul in the presence of a cationically active catalyst, the trioxane, cyclic acetal and catalyst are rapidly and homogeneously mixed at a temperature of 62 to 115°C, and the resulting liquid mixture is immediately turbid. solidification by cooling before emergence and then warming the mixture to a temperature of about 62° C. to 130° C. while maintaining a solid solidified state;
A process for producing trioxane copolymers by post-treatment in a known manner, characterized in that the solidification of the shell mixture is carried out in a double-screw extruder.
JP49144169A 1973-12-18 1974-12-17 Production method of trioxane copolymer Expired JPS5848565B2 (en)

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