JPS6318966B2 - - Google Patents

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JPS6318966B2
JPS6318966B2 JP57004504A JP450482A JPS6318966B2 JP S6318966 B2 JPS6318966 B2 JP S6318966B2 JP 57004504 A JP57004504 A JP 57004504A JP 450482 A JP450482 A JP 450482A JP S6318966 B2 JPS6318966 B2 JP S6318966B2
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JP
Japan
Prior art keywords
manganese
polyphenylene oxide
catalyst
salt
polymer
Prior art date
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Expired
Application number
JP57004504A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS58122919A (en
Inventor
Yoshiharu Tategami
Michihisa Isobe
Hitoshi Tejima
Shoji Ueno
Haruo Inoe
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.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority to JP450482A priority Critical patent/JPS58122919A/en
Publication of JPS58122919A publication Critical patent/JPS58122919A/en
Publication of JPS6318966B2 publication Critical patent/JPS6318966B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明はポリフエニレンオキシドの製造法に関
するものである。 更に詳しくはフエノール系単量体を触媒及びア
ミンの存在下に塩基性反応媒体中で酸素と接触さ
せることによつて調整されるポリフエニレンオキ
シド含有反応混合物中の触媒成分を酸分解するこ
となく、非溶媒を添加し、ポリフエニレンオキシ
ドと触媒を析出させて触媒をポリフエニレンオキ
シド中に同拌させる方法によるポリフエニレンオ
キシドの製造法の改良に関する。 ポリフエニレンオキシドの製法は従来フエノー
ル系単量体を例えば第1銅塩―第3級アミン(特
公昭36−18692号公報)、塩基性第2銅塩―アミン
(特公昭39−29373号公報)、マンガン塩―第3級
アミン(特公昭42−3195号公報)、マンガン塩―
アルカリ金属アルコラート(特公昭47−619号公
報)等の触媒を用いて酸素と接触させ、ポリフエ
ニレンオキシド反応混合物を生ぜしめ、該ポリフ
エニレンオキシドを含有する反応混合物に、重合
反応の停止及び触媒の除去精製のために一般に塩
酸、酢酸等の酸を添加し、触媒系を失活させ、重
合体に対する非溶媒と接触させることにより、触
媒金属を可溶化分離せしめ、該触媒金属を除去し
たポリフエニレンオキシドを析出回収する方法に
よつている。 しかし、上記方法による場合には触媒金属によ
り汚染された大量の有機溶剤及び廃水が生じるた
めに莫大な触媒金属の分離回収設備が必要である
という欠点がある。かかる不都合を克服する方法
としてマンガン()塩―ω―ヒドロキシオキシム
から成る高活性触媒を用いることにより、触媒使
用量を減らし、それによりポリフエニレンオキシ
ド含有反応混合物に酸を添加することなく必要に
応じ該反応混合物から水性相を分離した後、メタ
ノール等の非溶媒を添加し、ポリフエニレンオキ
シドと触媒を析出させて、触媒をポリフエニレン
オキシド中に同拌させ回収する方法が提案されて
いる(特開昭52−98099号公報)。該方法は極めて
経済性の高いプロセスであるがしかし、樹脂中に
触媒残渣が残存することが必然なために、着色、
重合体の変質などの点から必ずしも充分なもので
はない。 しかして樹脂中に触媒残渣が存在すると着色、
重合体の変質などの障害をもたらすことから同拌
される触媒量は可能な限り少ないこと、即ち触媒
の使用量ができるだけ少ないことが望まれ、ま
た、重合体を含む反応混合物と非溶媒を接触さ
せ、重合体を析出させる際には、触媒残渣のみな
らず、副生成物や変質した低分子化合物も一部同
拌され、得られるポリフエニレンオキシドの品質
に悪影響を及ぼすことから、触媒金属に組み合わ
せて金属に配位させる化合物の種類も重要なもの
となる。 このような事情に鑑み本発明者らはフエノール
系単量体を酸化的に反応し、反応混合物と非溶媒
を接触させてポリフエニレンオキシドと触媒を共
に析出させるポリフエニレンオキシドの製造法に
おいて、触媒としてマンガン()塩とオルトヒド
ロキシアゾ化合物を用いてアミン存在下にフエノ
ール系単量体を酸化的重合せしめることにより、
成形樹脂組成物として供し得る品質の良好なポリ
フエニレンオキシドが得られることを見出し、本
発明を完成するに至つた。 すなわち、本発明は、マンガン()塩と1―
(2′―ヒドロキシ―5′―スルホフエニルアゾ)―
β―ナフトール、1―(1′―ヒドロキシ―ナフチ
ル―2′―アゾ)―4―スルホ―6―ニトロ―β―
ナフトール、2―(2′―ヒドロキシ―4′―スルホ
ナフチル―1′―アゾ)―α―ナフトール、これら
のアルカリ金属塩から選ばれた少くとも1種のオ
ルトヒドロキシアゾ化合物とからなる触媒及びア
ミンの存在下にフエノール系単量体を塩基性反応
媒体中で酸素を接触させてポリフエニレンオキシ
ドを形成し、次いでポリフエニレンオキシド含有
反応混合物に酸を添加することなく非溶媒を接触
させてポリフエニレンオキシドを析出させること
を特徴とするポリフエニレンオキシドの製造法を
提供するものである。 本発明において用いられる触媒はポリフエニレ
ンオキシドの形成に対し、高い活性を有すること
からその使用量を十分低減することができ、かつ
高い選択性を有することから重合体の成型時の着
色に悪影響を及ぼすジフエノキノンの副生量を痕
跡量とすることができる。 更に酸を添加することなく触媒を同拌せしめて
得られる本発明のポリフエニレンオキシドは成型
後の着色状態も良好であり、成型時の加熱による
架橋、分解といつた変質を引き起こさないという
効果がある。 更に本発明方法によれば、反応混合物と非溶媒
を接触するに先立ち反応混合物から水性相を分離
しても、また分離しなくても良いが分離しない場
合でも、反応混合物と非溶媒を直接触させるのみ
で良好な品質のポリフエニレンオキシドを得るこ
ともできる。 本発明方法によれば、公知のマンガン()塩―
ω―ヒドロキシオキシムから成る触媒を用いた場
合に比べて同一触媒量を用いた時において成型体
の着色状態が格段に優れているという特徴を有し
ている。 本発明において用いられるフエノール系量体は
(式中、Xは水素原子、塩素原子、臭素原子およ
びヨウ素原子の中から選ばれた1員、Qはアルキ
ル基、アルコキシ基並びにハロゲン原子とフエノ
ール核との間に少くとも2個の炭素原子を有する
ハロゲン化アルキル基およびハロゲン化アルコキ
シ基の中から選ばれた1価の置換基、Q′はQに
関して列挙された基およびハロゲン原子の中から
選ばれた1員、Q′の各々はQ′に関して列挙され
た基および水素原子の中から選ばれた1員であ
る。) で表わされる構造を有する化合物である。 本発明において用いられるフエノール系単量体
の具体例として、例えば2,6―ジメチルフエノ
ール、2,6―ジエチルフエノール、2,6―ジ
ブチルフエノール、2,6―ジラウリルフエノー
ル、2,6―ジプロピルフエノール、2,6―ジ
フエニルフエノール、2,6―ジメトキシフエノ
ール、2,3,6―トリメチルフエノール、2,
3,5,6―テトラメチルフエノール、2,6―
ジエトキシフエノール、2―エチル―4―ステア
リルオキシフエノール、2,6―ジ(クロルフエ
ノキシ)フエノール、2,6―ジメチル―3―ク
ロルフエノール、2,6―ジメチル―4―クロル
フエノール、2,6―ジメチル―3―クロル―5
―ブロムフエノール、2,6―ジ(クロルエチ
ル)フエノール、2―メチル―6―イソブチルフ
エノール、2―メチル―6―フエニルフエノー
ル、2,6―ジベンジルフエノール、2,6―ジ
トリルフエノール、2,6―ジ(クロルプロピ
ル)フエノール、3―メチル―6―ターシヤリー
ブチルフエノールなどがあげられる。これらは、
それぞれ単独で用いることもできるし、また、他
のフエノール系単量体と共に用いて共重合体の製
造に供することもできる。 これらの中で2,6―ジメチルフエノールが特
に好適に用いられる。 本発明方法の実施に当り、触媒としてはマンガ
ン()塩と下記一般式で示されるオルトヒドロキ
シアゾ化合物からなる触媒が用いられる。 本発明において用いられるマンガン()塩とし
てはハロゲン化マンガン()、たとえば塩化マン
ガン()、臭化マンガン()、およびヨウ化マン
ガン()等、並びにその他のマンガン()化合物、
たとえば炭酸マンガン()、シユウ酸マンガン
()、硫酸マンガン()、硝酸マンガン()、リン
酸マンガン()、酢酸マンガン()等、およびこ
れらマンガン()化合物の水和物も含まれる。 これらの中で好適には塩化マンガン、硫酸マン
ガン、酢酸マンガンが、また特に好適に用いられ
るのは塩化マンガンである。 本発明に用いられるオルトヒドロキシアゾ化合
物は一般式 (式中AおよびBは同種または異種のアリーレン
環であり、オルト位置のアリーレン環炭素原子に
直接結合した水酸基およびアゾ基を有する少くと
も2価のアリーレン環である) で表わされる構造を有する化合物である。 式(1)の範囲内にはA及びBがそれぞれ約6〜約
30個の炭素原子を有する単環及び多環有機基群か
ら選ばれた化合物が含まれる。こら単環及び多環
有機基群の中で好適なものはフエニレン基、ナフ
チレン基及びそれらの置換誘導体があげられる。
この置換基の種類は任意の基が選べる。例えば水
酸基、スルホン酸基又はその塩、カルボン酸基又
はその塩、ニトロ基、カルボン酸エステル基、ア
ミノ基、アミド基、アルキル基、アルコキシ基、
アリル基、アリールアゾ基、ハロゲン基、スルホ
ンアミド基等があげられる。 中でもスルホン酸のアルカリ金属塩は溶解性を
良くする点で好適である。 本発明において用いられるオルトヒドロキシア
ゾ化合物は、1―(2′―ヒドロキシ―5′―スルホ
フエニルアゾ)―β―ナフトール、1―(1′―ヒ
ドロキシ―ナフチル―2′―アゾ)―4―スルホ―
6―ニトロ―β―ナフトール、2―(2′―ヒドロ
キシ―4′―スルホナフチル―1′―アゾ)―α―ナ
フトールのアルカリ金属塩である。 マンガン()塩とオルトヒドロキシアゾ化合物
からなる触媒は任意の割合で組合せて調製され
る。効果的な調製にはマンガン()塩とオルトヒ
ドロキシアゾ化合物の両者が少くとも部分的には
分散可能ないしは溶解可能な溶媒が使用される。
例えばメタノール、クロルベンゼン、トルエン及
びキシレン等又はこれ等の混合物の如き適当な溶
媒が使用される。 この溶媒中には塩基性をおびた無機塩基を添加
することができる。 一般にはマンガン()塩とオルトヒドロキシア
ゾ化合物を任意の量で組合せることができるが、
好ましくはマンガン()塩の1モルに対して約1
モル以上、特に好適には約2倍モルのオルトヒド
ロキシアゾ化合物が使用される。 マンガン()塩とオルトヒドロキシアゾ化合物
からなる触媒の構造は不明であるが、溶液中でマ
ンガン()―オルトヒドロキシアゾ化合物の錯体
を形成しているものと推定される。従つてマンガ
ン()塩の中には2価のマンガンイオンも含まれ
る。 しかして、上記せるような触媒を用いることに
より、ジフエノキノンのような副生量を減らすこ
とができ、そのためポリフエニレンオキシドの成
型時の着色を改善することができ、また触媒の使
用量が少量でよいので触媒をポリフエニレンオキ
シド中に同拌せしめる本発明方法においても残存
触媒による成型時の加熱による架橋、分解といつ
た変質、着色を生じることが著しく改善できると
いう効果を発揮する。 フエノール系単量体の酸化的カツプリングを達
成するためには、適当な有機溶媒を使用しアルカ
リの存在下で触媒とアミンおよび単量体を混合
し、酸素または酸素含有気体を導入すればよい。 好適な重合溶媒は炭素原子数1〜6の低級アル
カノール(たとえばメタノール、エタノール)と
芳香族有機溶媒(たとえば、ベンゼン、トルエ
ン、クロロベンゼン、キシレンまたはスチレン)
との混合物である。フエノール単量体と溶媒の相
対的割合は広く変えることが出来る。一般に重量
百分率で40:60ないし5:95が好ましく、30:70
ないし10:90がさらに好ましい。 マンガン()系触媒で促進されるフエノール系
単量体の酸化的カツプリングは、アルカリ金属強
塩基、例えばアルカリ金属水酸化物、アルカリ金
属アルコキシド又はそれらの混合物等を存在させ
ることによつて得られる塩基性反応媒質中で行わ
れる。塩基性反応媒質としてはアルカリ金属塩
基、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、
水酸化リチウム、ナトリウムメトオキシド等が好
まれる。現行上、重合反応に必須な強塩基性反応
環境を与えるために無水の水酸化ナトリウムを使
用することが好ましいとされているが、便宜上、
水溶液例えば48%水酸化ナトリウム水溶液を使用
することが出来る。フエノール類の酸化的カツプ
リングを促進するに欠かすことの出来ないアルカ
リ金属塩基の量は一般にフエノール:アルカリ金
属塩基モル比が約1:1〜100:1好ましくは約
40:1〜5:1そして一層好ましくは約20:1〜
約10:1の範囲である。2,6―キシレノールか
らポリフエニレンオキシドを形成する時の最適反
応条件では一般に2,6―キシレノール:アルカ
リ金属水酸化物モル比が約14:1〜18:1の範囲
が望ましいとされている。 一般に、フエノール系単量体に対するマンガン
()塩とオルトヒドロキシアゾ化合物からなる触
媒のモル比は、ポリフエニレンオキシドへの重合
反応速度を所望の大きさ(最小限、最大限あるい
は最適)にするために極めて広範囲に変えられ
る。マンガン()塩とオルトヒドロキシアゾ化合
物からなる触媒はポリフエニレンオキシドに含ま
れるマンガン量を最小にするのが好ましいことか
らフエノール系単量体の量に比し、使用量は出来
るだけ少量で用いることが好ましい。 一般にマンガン()塩と組合されるオルトヒド
ロキシアゾ化合物の種類及びアミンの種類によつ
ても異るが、マンガン()系触媒のフエノール系
単量体に対するモル比は約1/100以下で用いら
れる。好ましくは約1/500から約1/4000の範
囲で用いられる。 本発明の方法によつてフエノール系単量体を酸
化的重合するにあたつては、第1級、第2級、か
ら選ばれたアミン存在下で反応を行う。アミンが
存在することにより、得られる重合体は一層淡色
となり、収率を向上させることができるからであ
る。有用なアミンとしては、1〜10個の炭素原子
を含有するモノおよびジアルキルアミン、たとえ
ばn―ブチルアミン、iso―ブチルアミンn―ヘ
キシルアミン、ジ―n―ブチルアミン、ジ―iso
―ブチルアミン、ジ―n―ヘキシルアミンなどが
あげられる。その他、モノエタノールアミン、ジ
エタノールアミン、などのアルカノールアミンや
ポリアミン、ピペリジン、モルホリン、1―3―
ジピペリジルプロパン等があげられる。 本発明の実施において使用されるアミンの量は
広く変えることができるが、フエノール類に対し
て一般に0.05〜2モル%の割合で添加できる。 酸素としては、酸素ガスまたは空気が用いられ
る。空気を用いるときは反応速度が小となるが十
分使用可能である。 マンガン錯体触媒の存在下でポリフエニレンオ
キシドを調製するところの反応温度は広く変える
ことができる。一般に重合温度が約0〜約60℃の
範囲にあるのが適当であつて約10〜約50℃の範囲
内が好ましく、より好ましい温度範囲は約20〜40
℃である。 一般にフエノール類の自己縮合反応が本来発熱
的でありMn()キレート類が熱による活性低下
をこうむり易いところから、反応媒質内での初期
の接触の際Mn()キレート触媒とフエノール単
量体の添加を調整することによつても反応温度を
最適の範囲に維持できる。 また本発明方法は反応を大気圧以上で実施する
こともできる。例えば1〜100Kg/cm2の圧力が用
いられる。この場合反応温度範囲の上限のラテチ
ユードが大きくなる。 本発明の実施に当り前述のようにしてフエノー
ル系単量体を酸化的重合させて生じたポリフエニ
レンオキシド含有反応混合物はそのままの状態で
または水性相を分離した後ポリフエニレンオキシ
ドに対する非溶媒と接触させて反応を停止させる
と共にポリフエニレンオキシドを析出させる。非
溶媒は周知のものであつて炭素数1〜8のメタノ
ール、エタノール等の低級アルカノールが用いら
れる。好ましい非溶媒はメタノールである。 非溶媒は直接ポリフエニレンオキシド含有反応
混合物に加えても、またポリフエニレンオキシド
含有反応混合物を非溶媒に加えても良い。またポ
リフエニレンオキシド含有反応混合物からのポリ
フエニレンオキシドと触媒の析出は一般に15〜60
℃温度で実施すれば良い。析出したポリフエニレ
ンオキシド樹脂は遠心分離機、真空過機等慣用
の固液分離装置を用いて分離され、乾燥され成形
組成物等として利用される。 本発明方法を実施するに際して非溶媒との接触
により析出したポリフエニレンオキシド樹脂組成
物は固液分離装置により分離した後、非溶媒で再
びスラリー化させ、析出を完全なものとすること
が好ましい。 本発明はまたマンガン成分がポリフエニレンオ
キシド中に同拌析出させるに際して安定無機のマ
ンガン塩の形にしておくこともできる。この工程
は好ましくは反応溶液からポリフエニレンオキシ
ドを析出する前に、反応混合物に硫化物、二硫化
物、炭酸塩、重炭酸塩、硫酸塩、硼酸塩、燐酸
塩、蓚酸塩、クエン酸塩等の陰イオン系析出剤を
添加すれば良い。 次に実施例により、本発明方法を説明するが、
これらは例示的なものであり、本発明方法の範囲
を限定するものではない。 実施例 1 塩化マンガン0.00033モル、1―(1′―ヒドロ
キシ―ナフチル―2′―アゾ)―4―スルホ―6―
ニトロ―β―ナフトールNa塩(エリオクロムブ
ラツクT、東京化成工業(株)製)0.00067モルをメ
タノール140gに溶解し、これに2,6―ジメチ
ルフエノール1モルを350gのキシレンに溶解し
た溶液を添加し、ジn―ブチルアミン0.009モル、
水酸化ナトリウム0.062モルを添加後、酸素を500
ml/minの流量で導入し、30℃で撹拌重合させ
た。5時間後に得られた重合反応液の半分量をメ
タノール中に添加し、ポリマーを析出させた。析
出ポリマーを口過後メタノールにて再スラリー化
した後乾燥した。ポリマーの固有粘度は25℃のク
ロロホルム中0.49であつた。マンガン含有量は
125ppmであつた。この量は理論量150ppmの83%
である。 なお比較のため上記方法により得た重合反応液
の残半分量に35%塩酸水溶液を3.8g(0.036モ
ル)添加し、メタノール中に反応液を添加しポリ
マーを析出させ、上記と同様に再スラリー化した
後乾燥した。ポリマーの固有粘度は0.48であり、
マンガン含有量は0.5ppm未満であつた。 上記で得たポリマー粉体を290℃でプレス成形
し、厚さ1mmのシートを得た。 酸処理することなく直接析出したポリマーと酸
処理したポリマーの着色状態を比較してみるとい
ずれも淡黄色で差が認められなかつた。 プレスシートの固有粘度及びその変化率は下表
の通りであり、酸処理することなくマンガンを樹
脂中に同拌せしめたことによる影響は認められな
い。
The present invention relates to a method for producing polyphenylene oxide. More specifically, without acid decomposition of the catalyst component in a polyphenylene oxide-containing reaction mixture prepared by contacting a phenolic monomer with oxygen in the presence of a catalyst and an amine in a basic reaction medium. , relates to an improved method for producing polyphenylene oxide by adding a non-solvent, precipitating polyphenylene oxide and a catalyst, and stirring the catalyst into the polyphenylene oxide. Conventionally, polyphenylene oxide has been produced by using phenolic monomers such as cuprous salt-tertiary amine (Japanese Patent Publication No. 36-18692), basic cupric salt-amine (Japanese Patent Publication No. 39-29373) ), manganese salt - tertiary amine (Special Publication No. 42-3195), manganese salt -
A polyphenylene oxide reaction mixture is produced by contacting with oxygen using a catalyst such as an alkali metal alcoholate (Japanese Patent Publication No. 47-619). For catalyst removal and purification, an acid such as hydrochloric acid or acetic acid is generally added to deactivate the catalyst system, and the catalyst metal is solubilized and separated by contacting with a non-solvent for the polymer, and the catalyst metal is removed. It depends on the method of precipitation and recovery of polyphenylene oxide. However, the method described above has the disadvantage that a large amount of organic solvent and waste water contaminated with the catalytic metal are produced, and therefore a huge amount of equipment for separating and recovering the catalytic metal is required. A method to overcome these disadvantages is to use highly active catalysts consisting of manganese() salts-ω-hydroxyoxime to reduce the amount of catalyst used and thereby reduce the amount of acid needed without adding acid to the polyphenylene oxide-containing reaction mixture. A method has been proposed in which, after separating the aqueous phase from the reaction mixture, a non-solvent such as methanol is added to precipitate the polyphenylene oxide and the catalyst, and the catalyst is stirred into the polyphenylene oxide and recovered. (Japanese Unexamined Patent Publication No. 52-98099). Although this method is extremely economical, it inevitably leaves catalyst residue in the resin, resulting in coloring and
This is not necessarily sufficient in terms of polymer deterioration. However, if catalyst residue is present in the resin, coloration may occur.
It is desirable that the amount of catalyst stirred is as small as possible, that is, the amount of catalyst used is as small as possible, as this may cause problems such as deterioration of the polymer. When precipitating the polymer, not only the catalyst residue but also some by-products and denatured low-molecular compounds are stirred together, which has a negative effect on the quality of the polyphenylene oxide obtained. The type of compound that is combined with and coordinated with the metal is also important. In view of these circumstances, the present inventors developed a method for producing polyphenylene oxide in which phenolic monomers are oxidatively reacted, and the reaction mixture is brought into contact with a non-solvent to precipitate polyphenylene oxide and a catalyst together. , by oxidative polymerization of a phenolic monomer in the presence of an amine using a manganese () salt and an orthohydroxyazo compound as a catalyst.
It was discovered that polyphenylene oxide of good quality that can be used as a molding resin composition can be obtained, and the present invention was completed. That is, the present invention provides manganese () salt and 1-
(2′-hydroxy-5′-sulfophenylazo)—
β-naphthol, 1-(1'-hydroxy-naphthyl-2'-azo)-4-sulfo-6-nitro-β-
A catalyst and an amine comprising at least one orthohydroxyazo compound selected from naphthol, 2-(2'-hydroxy-4'-sulfonaphthyl-1'-azo)-α-naphthol, and alkali metal salts thereof. The polyphenylene oxide is formed by contacting the phenolic monomer with oxygen in a basic reaction medium in the presence of a polyphenylene oxide, and then contacting the polyphenylene oxide-containing reaction mixture with a non-solvent without adding an acid. The present invention provides a method for producing polyphenylene oxide, which is characterized by precipitating polyphenylene oxide. The catalyst used in the present invention has high activity against the formation of polyphenylene oxide, so the amount used can be sufficiently reduced, and has high selectivity, which has an adverse effect on the coloring of the polymer during molding. The amount of by-product of diphenoquinone that exerts this effect can be reduced to a trace amount. Furthermore, the polyphenylene oxide of the present invention obtained by stirring the catalyst without adding an acid has a good coloring state after molding, and has the effect that it does not cause deterioration such as crosslinking or decomposition due to heating during molding. There is. Further, according to the method of the present invention, the reaction mixture and the non-solvent are brought into direct contact with each other, whether or not the aqueous phase is separated from the reaction mixture prior to contacting the reaction mixture with the non-solvent. It is also possible to obtain polyphenylene oxide of good quality simply by According to the method of the present invention, a known manganese () salt -
It is characterized in that the colored state of the molded product is much better when the same amount of catalyst is used than when a catalyst consisting of ω-hydroxyoxime is used. The phenolic polymer used in the present invention has the formula (In the formula, X is a member selected from hydrogen, chlorine, bromine, and iodine, and Q is an alkyl group, an alkoxy group, and at least two carbon atoms between the halogen atom and the phenol nucleus. a monovalent substituent selected from halogenated alkyl groups and halogenated alkoxy groups having is one member selected from the groups and hydrogen atoms listed for '). Specific examples of the phenolic monomer used in the present invention include 2,6-dimethylphenol, 2,6-diethylphenol, 2,6-dibutylphenol, 2,6-dilaurylphenol, and 2,6-dimethylphenol. Propylphenol, 2,6-diphenylphenol, 2,6-dimethoxyphenol, 2,3,6-trimethylphenol, 2,
3,5,6-tetramethylphenol, 2,6-
Diethoxyphenol, 2-ethyl-4-stearyloxyphenol, 2,6-di(chlorophenoxy)phenol, 2,6-dimethyl-3-chlorophenol, 2,6-dimethyl-4-chlorophenol, 2,6- Dimethyl-3-chloro-5
- Bromophenol, 2,6-di(chloroethyl)phenol, 2-methyl-6-isobutylphenol, 2-methyl-6-phenylphenol, 2,6-dibenzylphenol, 2,6-ditolylphenol, 2 , 6-di(chloropropyl)phenol, 3-methyl-6-tert-butylphenol, and the like. these are,
Each of them can be used alone, or can be used together with other phenolic monomers to produce a copolymer. Among these, 2,6-dimethylphenol is particularly preferably used. In carrying out the method of the present invention, a catalyst consisting of a manganese () salt and an orthohydroxyazo compound represented by the following general formula is used. Manganese () salts used in the present invention include manganese () halides, such as manganese () chloride, manganese () bromide, and manganese () iodide, as well as other manganese () compounds,
For example, manganese carbonate ( ), manganese oxalate ( ), manganese sulfate ( ), manganese nitrate ( ), manganese phosphate ( ), manganese acetate ( ), etc., and hydrates of these manganese ( ) compounds are also included. Among these, manganese chloride, manganese sulfate, and manganese acetate are preferably used, and manganese chloride is particularly preferably used. The orthohydroxyazo compound used in the present invention has the general formula (In the formula, A and B are the same or different arylene rings, and are at least a divalent arylene ring having a hydroxyl group and an azo group directly bonded to the arylene ring carbon atom at the ortho position.) It is. Within the range of formula (1), A and B each range from about 6 to about
Included are compounds selected from the group of monocyclic and polycyclic organic groups having 30 carbon atoms. Among these monocyclic and polycyclic organic groups, preferred are phenylene groups, naphthylene groups, and substituted derivatives thereof.
Any type of substituent can be selected. For example, hydroxyl group, sulfonic acid group or its salt, carboxylic acid group or its salt, nitro group, carboxylic acid ester group, amino group, amide group, alkyl group, alkoxy group,
Examples include allyl group, arylazo group, halogen group, and sulfonamide group. Among these, alkali metal salts of sulfonic acid are preferred in terms of improving solubility. The orthohydroxyazo compounds used in the present invention include 1-(2'-hydroxy-5'-sulfophenylazo)-β-naphthol, 1-(1'-hydroxy-naphthyl-2'-azo)-4- Surho
It is an alkali metal salt of 6-nitro-β-naphthol and 2-(2'-hydroxy-4'-sulfonaphthyl-1'-azo)-α-naphthol. A catalyst consisting of a manganese () salt and an orthohydroxyazo compound can be prepared by combining them in any proportion. For effective preparation, a solvent is used in which both the manganese() salt and the orthohydroxyazo compound are at least partially dispersible or soluble.
Suitable solvents are used, such as methanol, chlorobenzene, toluene and xylene, etc. or mixtures thereof. A more basic inorganic base can be added to this solvent. Generally, manganese() salt and orthohydroxyazo compound can be combined in any amount, but
Preferably about 1 mole of manganese() salt
More than a molar amount, particularly preferably about 2 times the molar amount, of the orthohydroxyazo compound is used. The structure of the catalyst consisting of manganese() salt and orthohydroxyazo compound is unknown, but it is presumed that it forms a complex of manganese()-orthohydroxyazo compound in solution. Therefore, divalent manganese ions are also included in manganese() salt. Therefore, by using the above-mentioned catalyst, the amount of by-products such as diphenoquinone can be reduced, and therefore the coloration during molding of polyphenylene oxide can be improved, and the amount of catalyst used can be reduced. Therefore, even in the method of the present invention in which the catalyst is stirred into the polyphenylene oxide, it is possible to significantly reduce the occurrence of crosslinking, decomposition, deterioration, and coloring due to heating during molding due to the residual catalyst. To achieve oxidative coupling of the phenolic monomer, the catalyst, amine and monomer may be mixed in the presence of an alkali using a suitable organic solvent, and oxygen or an oxygen-containing gas introduced. Suitable polymerization solvents are lower alkanols having 1 to 6 carbon atoms (e.g. methanol, ethanol) and aromatic organic solvents (e.g. benzene, toluene, chlorobenzene, xylene or styrene).
It is a mixture of The relative proportions of phenolic monomer and solvent can vary widely. Generally, a weight percentage of 40:60 to 5:95 is preferred, and 30:70.
to 10:90 is more preferable. The oxidative coupling of phenolic monomers promoted by manganese()-based catalysts is achieved by the presence of a strong alkali metal base, such as an alkali metal hydroxide, an alkali metal alkoxide, or a mixture thereof. carried out in a reactive reaction medium. As basic reaction medium, alkali metal bases such as sodium hydroxide, potassium hydroxide,
Lithium hydroxide, sodium methoxide and the like are preferred. Currently, it is considered preferable to use anhydrous sodium hydroxide in order to provide a strong basic reaction environment essential for the polymerization reaction, but for convenience,
An aqueous solution such as a 48% aqueous sodium hydroxide solution can be used. The amount of alkali metal base essential to promote oxidative coupling of phenols is generally such that the phenol:alkali metal base molar ratio is from about 1:1 to 100:1, preferably about
40:1 to 5:1 and more preferably about 20:1 to
The ratio is approximately 10:1. It is generally said that the optimum reaction conditions for forming polyphenylene oxide from 2,6-xylenol are for the molar ratio of 2,6-xylenol to alkali metal hydroxide to be in the range of about 14:1 to 18:1. . In general, the molar ratio of the catalyst consisting of manganese salt and orthohydroxyazo compound to the phenolic monomer is such that the polymerization reaction rate to polyphenylene oxide is as high as desired (minimum, maximum or optimum). can be varied extremely widely. Since it is preferable to minimize the amount of manganese contained in polyphenylene oxide, the catalyst consisting of manganese() salt and orthohydroxyazo compound is used in the smallest possible amount compared to the amount of phenolic monomer. It is preferable. Although it generally varies depending on the type of orthohydroxyazo compound and the type of amine used in combination with the manganese() salt, the molar ratio of the manganese()-based catalyst to the phenolic monomer is used at approximately 1/100 or less. . It is preferably used in a range of about 1/500 to about 1/4000. When oxidatively polymerizing a phenolic monomer by the method of the present invention, the reaction is carried out in the presence of an amine selected from primary and secondary amines. This is because the presence of the amine makes the obtained polymer even lighter in color and can improve the yield. Useful amines include mono- and dialkylamines containing 1 to 10 carbon atoms, such as n-butylamine, iso-butylamine, n-hexylamine, di-n-butylamine, di-iso
-Butylamine, di-n-hexylamine, etc. Other alkanolamines and polyamines such as monoethanolamine and diethanolamine, piperidine, morpholine, 1-3-
Examples include dipiperidylpropane. The amount of amine used in the practice of this invention can vary widely, but can generally be added in a proportion of 0.05 to 2 mole percent relative to the phenols. Oxygen gas or air is used as oxygen. When air is used, the reaction rate is low, but it is still usable. The reaction temperature for preparing polyphenylene oxide in the presence of a manganese complex catalyst can vary widely. Generally, it is appropriate for the polymerization temperature to be in the range of about 0 to about 60°C, preferably in the range of about 10 to about 50°C, and more preferably in the range of about 20 to 40°C.
It is ℃. In general, the self-condensation reaction of phenols is exothermic in nature, and Mn() chelates are susceptible to a decrease in activity due to heat. The reaction temperature can also be maintained within the optimum range by adjusting the addition. The method of the invention can also be carried out at atmospheric pressure or above. For example, a pressure of 1 to 100 Kg/cm 2 is used. In this case, the upper latitude of the reaction temperature range becomes large. In carrying out the present invention, the polyphenylene oxide-containing reaction mixture produced by oxidative polymerization of the phenolic monomer as described above is used as is or after separating the aqueous phase, the reaction mixture is used as a non-solvent for the polyphenylene oxide. to stop the reaction and precipitate polyphenylene oxide. The nonsolvent is a well-known one, and lower alkanols having 1 to 8 carbon atoms such as methanol and ethanol are used. A preferred nonsolvent is methanol. The non-solvent may be added directly to the polyphenylene oxide-containing reaction mixture, or the polyphenylene oxide-containing reaction mixture may be added to the non-solvent. Additionally, the precipitation of polyphenylene oxide and catalyst from polyphenylene oxide-containing reaction mixtures is generally between 15 and 60%.
It may be carried out at a temperature of ℃. The precipitated polyphenylene oxide resin is separated using a conventional solid-liquid separator such as a centrifuge or a vacuum filtration machine, dried, and used as a molding composition or the like. When carrying out the method of the present invention, it is preferable that the polyphenylene oxide resin composition precipitated by contact with a non-solvent is separated by a solid-liquid separator and then slurried again with the non-solvent to complete the precipitation. . In the present invention, the manganese component can also be in the form of a stable inorganic manganese salt when precipitated with stirring in the polyphenylene oxide. This step preferably includes adding sulfides, disulfides, carbonates, bicarbonates, sulfates, borates, phosphates, oxalates, citrates to the reaction mixture before precipitating the polyphenylene oxide from the reaction solution. It is sufficient to add an anionic precipitating agent such as. Next, the method of the present invention will be explained with reference to Examples.
These are illustrative and do not limit the scope of the method of the invention. Example 1 0.00033 mol of manganese chloride, 1-(1'-hydroxy-naphthyl-2'-azo)-4-sulfo-6-
Dissolve 0.00067 mol of nitro-β-naphthol sodium salt (Eriochrome Black T, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) in 140 g of methanol, and add a solution of 1 mol of 2,6-dimethylphenol dissolved in 350 g of xylene. and di-n-butylamine 0.009 mol,
After adding 0.062 mol of sodium hydroxide, 500 mol of oxygen
It was introduced at a flow rate of ml/min and polymerized with stirring at 30°C. After 5 hours, half of the polymerization reaction solution obtained was added to methanol to precipitate the polymer. The precipitated polymer was filtered, reslurried with methanol, and then dried. The intrinsic viscosity of the polymer was 0.49 in chloroform at 25°C. The manganese content is
It was 125ppm. This amount is 83% of the theoretical amount of 150ppm
It is. For comparison, 3.8 g (0.036 mol) of 35% hydrochloric acid aqueous solution was added to the remaining half of the polymerization reaction solution obtained by the above method, the reaction solution was added to methanol to precipitate the polymer, and the slurry was re-slurried in the same manner as above. It was then dried. The intrinsic viscosity of the polymer is 0.48;
Manganese content was less than 0.5 ppm. The polymer powder obtained above was press-molded at 290°C to obtain a sheet with a thickness of 1 mm. Comparing the coloring states of the polymer directly precipitated without acid treatment and the acid-treated polymer, both were pale yellow with no discernible difference. The intrinsic viscosity of the press sheet and its rate of change are shown in the table below, and no influence was found due to mixing manganese into the resin without acid treatment.

【表】 次に上記で得られたポリマー粉体を基にして次
の組成の組成物をブラベンダープラストグラフで
250℃、10分混練し調製した。 重量部 ポリ(2,6―ジメチル―1,4―フエニレン
オキシド) 50 ゴム変性耐衝撃性スチレン樹脂(日本ポリマチ
レン(株)社製エスブライト500AS) 45 スチレン―ブタジエン共重合体(旭化成(株)社製
ソルプレン1204) 5 組成物のノツチ付アイゾツト衝撃強度、抗張力
及び伸び、熱変形温度は下記表に示した通りであ
り、マンガンが同拌されたことによる影響は認め
られない。
[Table] Next, based on the polymer powder obtained above, a composition with the following composition was prepared using a Brabender plastograph.
The mixture was prepared by kneading at 250°C for 10 minutes. Part by weight Poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylene oxide) 50 Rubber-modified impact-resistant styrene resin (S-Brite 500AS manufactured by Nippon Polymethylene Co., Ltd.) 45 Styrene-butadiene copolymer (Asahi Kasei Corporation) The notched isot impact strength, tensile strength, elongation, and heat distortion temperature of the Solprene 1204) 5 composition are as shown in the table below, and no influence was found due to the addition of manganese.

【表】 実施例 2 エリオクロームブラツクTの代りに2―(2′―
ヒドロキシ―4′―スルホナフチル―1′―アゾ)の
α―ナフトールNa塩(エリオクロームブルーブ
ラツクB、東京化成工業(株)製)を0.001モル、塩
化マンガンを0.0005モル用いて実施例1の手順を
繰り返し重合を行つた。 4時間後得られた反応液の半分量にメタノール
を添加してポリマーを析出させた。析出ポリマー
を口過後メタノールにて再スラリー化した。得ら
れたポリマーの固有粘度は0.53であり、マンガン
含有量は185ppm未満であつた。これは理論量
225ppmの82%に相当する。 比較のため上記方法で得た重合反応液の残半分
量に酢酸を0.036モル添加し、メタノールを添加
してポリマーを析出させた。析出ポリマーを口過
後メタノールにて上記と同様に再スラリー化し、
固有粘度0.52のポリマーを得た。ポリマー中のマ
ンガン含有量は0.5ppm未満であつた。 実施例1と同様にして1mm厚のプレスシートを
作成し着色状態及び固有粘度の変化を調べた。 直接析出品、酸処理品ともに淡黄色のシートが
得られ、シートの着色、固有粘度に関し差が認め
られなかつた。
[Table] Example 2 2-(2'-
The procedure of Example 1 was carried out using 0.001 mol of α-naphthol Na salt (Eriochrome Blue Black B, manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) of hydroxy-4'-sulfonaphthyl-1'-azo) and 0.0005 mol of manganese chloride. Polymerization was carried out repeatedly. After 4 hours, methanol was added to half of the reaction solution obtained to precipitate the polymer. The precipitated polymer was filtered and reslurried with methanol. The resulting polymer had an intrinsic viscosity of 0.53 and a manganese content of less than 185 ppm. This is a theoretical quantity
This corresponds to 82% of 225ppm. For comparison, 0.036 mol of acetic acid was added to the remaining half of the polymerization reaction solution obtained by the above method, and methanol was added to precipitate the polymer. After filtering the precipitated polymer, reslurry it with methanol in the same manner as above,
A polymer with an intrinsic viscosity of 0.52 was obtained. The manganese content in the polymer was less than 0.5 ppm. A 1 mm thick press sheet was prepared in the same manner as in Example 1, and changes in coloring state and intrinsic viscosity were examined. Pale yellow sheets were obtained for both the directly deposited product and the acid-treated product, and no difference was observed in the coloring and intrinsic viscosity of the sheets.

【表】 次に実施例1で示したと同じ組成を有する組成
物を調製した。 組成物の物性値を下表に示したが、マンガンが
樹脂中に同拌されたことによる影響は認められな
かつた。
[Table] Next, a composition having the same composition as shown in Example 1 was prepared. The physical properties of the composition are shown in the table below, and no influence was observed due to the fact that manganese was mixed into the resin.

【表】 比較例 1 オルトヒドロキシアゾ化合物の代りにベンゾイ
ンオキシムを0.00067モル用いて実施例1と同様
に反応を行つた。 5時間後のポリマーの固有粘度は0.15と低く実
用に供し得るポリマーが得られなかつた。 塩化マンガン使用量を0.0005モル、ベンゾイン
オキシムを0.001モルに増量して実施例の手順を
繰り返し、酸処理することなく実施例1と同様に
処理した。得られたポリマーの固有粘度は0.51で
あつた。 次に実施例1、2と同様にプレスシートを作成
した。シートは褐色に着色しており、着色に関
し、実施例1、2で得られた直接析出品のものに
劣つていた。プレスシートの固有粘度は0.61で不
溶分を1.2%含み、固有粘度の変化率は120%であ
つた。
[Table] Comparative Example 1 A reaction was carried out in the same manner as in Example 1 using 0.00067 mol of benzoin oxime instead of the orthohydroxyazo compound. The intrinsic viscosity of the polymer after 5 hours was as low as 0.15, and a polymer that could be put to practical use could not be obtained. The procedure of the example was repeated by increasing the amount of manganese chloride used to 0.0005 mol and the amount of benzoin oxime to 0.001 mol, and the same treatment as in Example 1 was carried out without acid treatment. The intrinsic viscosity of the obtained polymer was 0.51. Next, press sheets were created in the same manner as in Examples 1 and 2. The sheet was colored brown, and its coloring was inferior to that of the directly deposited products obtained in Examples 1 and 2. The intrinsic viscosity of the press sheet was 0.61, containing 1.2% insoluble matter, and the rate of change in intrinsic viscosity was 120%.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 マンガン()塩と1―(2′―ヒドロキシ―
5′―スルホフエニルアゾ)―β―ナフトール、1
―(1′―ヒドロキシ―ナフチル―2′―アゾ)―4
―スルホ―6―ニトロ―β―ナフトール、2―
(2′―ヒドロキシ―4′―スルホナクチル―1′―ア
ゾ)―α―ナフトール、これらのアルカリ金属塩
から選ばれた少なくとも1種のオルトヒドロキシ
アゾ化合物とからなる触媒及びアミンの存在下に
フエノール系単量体を塩基性反応触媒体中で酸素
を接触させてポリフエニレンオキシドを形成し、
次いでポリフエニレンオキシド含有反応混合物に
酸を添加することなく非溶媒を接触させてポリフ
エニレンオキシドを析出させることを特徴とする
ポリフエニレンオキシドの製造法。 2 フエノール系単量体が2,6―キシレノール
である特許請求の範囲第1項記載の製造法。 3 アミンが第1級または第2級アミンである特
許請求の範囲第1項記載の製造法。
[Claims] 1 Manganese () salt and 1-(2'-hydroxy-
5′-sulfophenylazo)-β-naphthol, 1
-(1'-hydroxy-naphthyl-2'-azo)-4
-Sulfo-6-nitro-β-naphthol, 2-
(2'-Hydroxy-4'-sulfonactyl-1'-azo)-α-naphthol, a phenolic compound in the presence of a catalyst and an amine and at least one orthohydroxyazo compound selected from these alkali metal salts. Contacting monomers with oxygen in a basic reaction catalyst to form polyphenylene oxide,
A method for producing polyphenylene oxide, which comprises then contacting the polyphenylene oxide-containing reaction mixture with a non-solvent without adding an acid to precipitate the polyphenylene oxide. 2. The manufacturing method according to claim 1, wherein the phenolic monomer is 2,6-xylenol. 3. The production method according to claim 1, wherein the amine is a primary or secondary amine.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS56119004A (en) * 1980-02-21 1981-09-18 Kajima Corp Construction of elevated structure
JPS56145921A (en) * 1980-04-14 1981-11-13 Mitsubishi Petrochem Co Ltd Preparation of polyphenylene ether

Patent Citations (2)

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