JPS6349705B2 - - Google Patents

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JPS6349705B2
JPS6349705B2 JP55172699A JP17269980A JPS6349705B2 JP S6349705 B2 JPS6349705 B2 JP S6349705B2 JP 55172699 A JP55172699 A JP 55172699A JP 17269980 A JP17269980 A JP 17269980A JP S6349705 B2 JPS6349705 B2 JP S6349705B2
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JP
Japan
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manganese
vinyl aromatic
group
styrene
manufacturing
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JP55172699A
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Kaaru Orandaa Uorutaa
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General Electric Co
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General Electric Co
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Publication date
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Publication of JPS6349705B2 publication Critical patent/JPS6349705B2/ja
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    • 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
    • C08G65/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/34Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives
    • C08G65/46Post-polymerisation treatment, e.g. recovery, purification, drying
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F283/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G
    • C08F283/06Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G on to polyethers, polyoxymethylenes or polyacetals
    • C08F283/08Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G on to polyethers, polyoxymethylenes or polyacetals on to polyphenylene oxides
    • 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
    • C08G65/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/34Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives
    • C08G65/38Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives derived from phenols
    • C08G65/44Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives derived from phenols by oxidation of phenols

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyethers (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Description

【発明の詳现な説明】
本発明はポリプニレン゚ヌテル及びポリビ
ニル芳銙族、たずえばポリスチレン、からなる
組成物の補造法に関する。特に本発明はプノヌ
ル系化合物をビニル芳銙族化合物䞭の溶液の圢で
マンガンキレヌト觊媒によ぀お酞化的にカツプリ
ングし、぀いでビニル芳銙族化合物を重合させる
こずからなる改良法に関する。 ポリプニレン゚ヌテル及びポリビニル芳銙
族化合物、たずえばポリスチレン、からなる組
成物を補造するこずは既知である。これらはそれ
自䜓で成圢甚暹脂ずしお有甚であるたずえば
Cizekの米囜特蚱第3383435号明现曞参照。た
た、Sumitomoの西独囜特蚱第1939033号明现曞
には、予め単離されたポリプニレン゚ヌテル、
スチレン及びキシレンを氎䞭に懞濁させそしおス
チレンを遊離ラゞカル重合開始剀を甚いお重合さ
せる方法が蚘茉されおいる。BennettCooper及
びKatchmanの米囜特蚱第4152369号明现曞によ
れば、ポリプニレン゚ヌテルをスチレン䞭で銅
―アミン觊媒又は酞化鉛觊媒を甚いお補造し、぀
いでスチレンを塊状重合又は乳化重合技術によ぀
お重合させる方法が開瀺されおいる。しかしなが
ら、この方法では通垞長い反応時間を必芁ずす
る。Yamanouchiらの米囜特蚱第3700750号明现
曞には、ポリプニレン゚ヌテルを結晶状ホモポ
リスチレン䞊にグラフト化させる方法が瀺唆され
おいる。本出願人自身の米囜特蚱第3956242号明
现曞及びその他の関連特蚱明现曞には、塩基性反
応媒質䞭でプノヌル系化合物をポリプニレン
゚ヌテルに酞化的にカツプリングさせるためにマ
ンガンキレヌト觊媒を䜿甚するこずが瀺唆されお
いる。この重合䜓は぀いで非溶剀の添加によ぀お
溶液から陀去される。 前述の方法によるポリプニレン゚ヌテルずポ
リビニル芳銙族化合物ずの結合は、実際䞊、
珟圚に至るたで、ビニル芳銙族化合物の転化が遅
いこず及び副生成物が混圚するためにポリプニ
レン゚ヌテル反応混合物を盎接䜿甚するこずによ
぀お埗られる重合䜓の分子量が䜎いこずによ぀お
劚げられおきた。それにも拘らず、ビニル芳銙族
化合物の重合甚の反応剀ずしおポリプニレン゚
ヌテル重合からの未単離の生成物を䜿甚するこず
が望たしいこずは明らかである。これは慣甚の重
合からのそしおビニル芳銙族化合物、たずえばス
チレン、䞭の溶液からのポリプニレン゚ヌテル
の非溶剀による単離は経枈的芋地から魅力のない
ものであるからである。さらに、銅―アミン觊媒
を䜿甚する堎合、觊媒のアミン郚分を陀去しか぀
再埪環するためには酞抜出法は慣甚的なものであ
る。今般、マンガンキレヌト觊媒を代替ずしお䜿
甚しか぀それを重合䜓反応溶液䞭に残留せしめ埗
るこず及び塩基の遞択的液―液抜出を別の工皋ず
しお含たせ埗るこずが芋出された。この抜出は塩
基反応性副生成物及び䜎分子量重合䜓、非重合性
単量䜓䞍玔物及び着色物質―これらはいずれも慣
甚の酢酞による抜出においお抜出されずに残留す
るものである―を陀去する。かゝる塩基反応性で
酞によ぀お抜出されない残枣がポリプニレン゚
ヌテル溶液䞭に残留する結果、その埌のビニル芳
銙族化合物の重合が劚害され、その分子量及び転
化率の䜎䞋を招来する。 本発明の方法に䜿甚される觊媒は前蚘米囜特蚱
第3956242号明现曞に蚘茉されおいるマンガンキ
レヌト系である。この觊媒系は少量の副生成物、
ゞプノキノンDQ―キシレノヌルか
ら出発する堎合を䞎える。さらに、重合甚溶剀
ずしおより慣甚のものであるトル゚ンの代りにス
チレンを甚いる堎合には、この觊媒系は䞀局少な
い量の塩基反応性副生成物を生成する。奜たしい
マンガンベンゟむンオキシム2系は非垞に効率
的であり、䜎いマンガン含量で䜜甚するので最終
生成物に悪圱響を及がすこずなしに觊媒の生成物
䞭ぞの連行entrainmentが可胜である。実
際、ポリプニレンオキシドの重合甚觊媒をポリ
プニレンオキシド―ビニル芳銙族組成物䞭に残
留せしめ埗るこず及びかゝる䜜甚が生成物の性胜
を著しく害しないこずは本発明の方法の党く予想
倖の利益である。 本発明によれば、぀ぎの工皋 (a) プノヌル系単量䜓を重合性ビニル芳銙族化
合物を含む塩基性反応媒質䞭で、匏 (L)xMn 匏䞭、は慣甚の手段によ぀おω―ヒドロ
キシオキシムから誘導される配䜍子であり、
Mnは遷移金属マンガンでありそしおは少な
くずも玄0.05に等しい数であるのマンガンキ
レヌト錯䜓の存圚䞋で、酞化的にカツプリング
させおポリプニレン゚ヌテルを圢成させ (b) 工皋(a)の反応混合物から非混和性溶剀を甚い
お該混合物䞭に含たれる塩基反応性副生成物を
遞択的に液―液抜出し (c) ぀いで塩基―抜出凊理されたビニル芳銙族化
合物䞭のポリプニレン゚ヌテルの溶液を重合
条件䞋で該ビニル芳銙族化合物の少なくずも䞀
郚が重合するたで加熱する 工皋からなるポリプニレン゚ヌテル及びポリ
ビニル芳銙族化合物からなる組成物の補造法
が提䟛される。 プノヌル系単量䜓は匏 匏䞭、は氎玠、塩玠、臭玠及び沃玠からな
る矀から遞んだ眮換基であり、は炭化氎玠基、
ハロゲン原氎ずプノヌル栞ずの間に少なくずも
個の炭玠原子を有するハロ炭化氎玠基、炭化氎
玠オキシ基及びハロゲン原子ずプノヌル栞ずの
間に少なくずも個の炭玠原子を有するハロ炭化
氎玠オキシ基からなる矀から遞んだ䞀䟡の眮換基
であり、Q′はに぀いお定矩したごずき䞀䟡の
眮換基を衚わすかたたはハロゲンを衚わすこずも
でき、Q″はそれぞれQ′に぀いお定矩したごずき
眮換基を衚わすかたたは氎玠を衚わすこずもでき
るが、たゞしQ′及びQ″はいずれも第玚炭
玠原子を有しないものずするをも぀化合物から
遞定される。 マンガンキレヌト錯䜓又はマンガン
キレヌト錯䜓を圢成するために䜿甚される
配䜍子は匏 匏䞭、RaRbRc及びRdは氎玠、非環匏及
び環匏有機基からなる矀から遞んだ眮換基であり
そしおは又はに等しい正の敎数であるを
も぀ものである。以䞋に䞀般的に甚いられる堎
合、マンガンキレヌトに぀いおの説明は特
定のマンガン化合物に぀いおのものでない限りマ
ンガンキレヌトにも適甚し埗るものである
こずは理解されるであろう。 マンガンキレヌトはモノ、ビス、トリ
ス、テトラキス等の配䜍子型で䜿甚するこずがで
きる。すなわちこれらの配䜍子型においおは、
個、個、個、個等の二座bidentate配
䜍子、すなわちマンガン原子ず単䞀のω―
ヒドロキシオキシム配䜍子圢成性分子に関連する
個のオキシム型窒玠原子及び個のヒドロキシ
型酞玠原子ずの結合から生ずる環匏環構造ずしお
定矩される二座配䜍子が個のMn原子ず
係合しおいる。屡々、マンガンキレヌトは
奜たしくは個の環匏環構造が個のMn
原子ず個の別個のω―ヒドロキシオキシム分子
ずの結合から生じた型のビス―二座配䜍子型で甚
いられる。モノ―二座配䜍子及びビス―二座配䜍
子型のMnキレヌトの䟋は以䞋にそれぞれ
匏及び匏によ぀お瀺されるキレヌトである。 匏䞭、RaRbRcRd及びは前蚘定矩した
ずおりである。 マンガンキレヌトは通垞Mn又は
Mn++ずしお衚わされる二䟡のマンガンむオンを
ヒドロキシオキシム配䜍子基すなわち匏の任意
適圓なヒドロキシアルドキシム又はケトオキシム
又はそれらの混合物に導入するための圓業者に既
知の任意の方法によ぀お補造するこずができる。
䞀般に、任意の量のマンガン及びω―ヒド
ロキシオキシムをMnキレヌトの補造にお
いお結合せしめ埗るが、Mnビス―二座配
䜍子キレヌト環型を圢成するに足る量を䜿甚する
こずが奜たしい。前述のアルドキシム又はケトオ
キシム反応剀は圓業者に呚知の任意の方法、たず
えばヒドロキシルアミンずα―又はβ―眮換アル
デヒド又はケトンずの呚知の反応によ぀お又は米
囜特蚱第3124613号明现曞に蚘茉されるごずき適
圓なオキシム亀換技術の䜿甚によ぀お補造するこ
ずができる。有効なMnキレヌトの補造に
おいおは、ω―ヒドロキシオキシム䟛䞎䜓配䜍子
原子ず係合されるマンガンむオンはω―ヒ
ドロキシオキシム溶液䞭に少なくずも郚分的に分
散性又は可溶性である任意のマンガン化合
物から誘導され埗る。代衚的なマンガン化
合物は塩化マンガン塩化第䞀マンガンず
しおも知られおいる、臭化マンガン、沃化
マンガン等のごずきハロゲン化マンガン
及び他のマンガン化合物、たずえば
炭酞マンガン、蓚酞マンガン、硫酞マ
ンガン、酢酞マンガン、硝酞マンガン
、燐酞マンガン及びかゝるマンガン
化合物の氎和物を包含する。奜たしいマン
ガン化合物の䞀䟋は過マンガン酞カリりム
である。 マンガンω―ヒドロキシオキシムキレヌ
トの補造のための奜たしい䞀方法はメタノヌル又
はメタノヌルずクロルベンれン、トル゚ン及びキ
シレン等又はそれらの混合物のような有機溶剀ず
の混合物のような適圓な溶剀䞭のマンガン
化合物及び配䜍子圢成性ヒドロキシオキシム分子
の溶液を圢成するこずからなる。 氎玠結合ず密接に関連する倚環、すなわち員
又は員キレヌト環の圢成の可胜性は  特に
員キレヌト環に぀いおは  マンガンキレ
ヌトの安定性及びプノヌル化合物のポリプニ
レンオキシドぞの瞮合の促進に぀いおのマンガン
キレヌトの有効性を著しく増加させるもの
ず考えられる。 マンガンω―ヒドロキシオキシム觊媒の
キレヌト環炭玠原子に結合された眮換基Ra
RbRc及びRd  氎玠以倖の  はアミン、す
なわちNH2基、モノアルキルアミン、すなわち
NHR1基、ゞアルキルアミン、すなわちR12
基、ヒドロキシ、すなわちOH基、アルコキシ、
すなわちOR1基及びアルカノ゚ヌト、すなわち
OCCR1基すべおの堎合においおR1はアルキル
基であるのような電子攟出性成分をも぀非環匏
基及び環匏基を包含する任意の非環匏又は環匏又
は環匏有機基、たずえばアルキル、シクロアルキ
ル、アリヌル、アラルキル、アルカリヌル、アル
クシクロアルキル、シクロアルカリヌル基又はそ
れらの組合せ等であり埗る。各員又は員キレ
ヌト環に係合する眮換基RaRbRc及びRdは
非環匏又は環匏又は環匏炭化氎玠基から遞ばれる
こずが奜たしく、より奜たしいくはRb又はRd眮
換基の少なくずも䞀぀は芳銙族基から遞ばれ、さ
らにより奜たしくはRb及びRd眮換基の䞡者は芳
銙族基から遞ばれる。非環匏及び環匏炭化氎玠基
は奜たしくはは〜玄30個の炭玠原子を含む。奜
たしい炭化氎玠基の代衚䟋はメチル、゚チル、プ
ロピル、ブチル、シクロブチル、ペンチル、シク
ロヘキシル、シクロヘブチル、デシル、゚むコシ
ル、トリアコンチル、プニル、ベンゞル、メチ
ルベンゞル、α―メチルベンゞル、メチルプニ
ル、ゞプニルメチル、ナフチルキシリル基等で
ある。 Mnキレヌトを補造するために䜿甚し埗
るω―ヒドロキシオキシム配䜍子圢成性分子の代
衚䟋は぀ぎの化合物であるベンゟむンオキシ
ム、アニ゜むンオキシム、パラゞメチルアミノベ
ンゟむンオキシム、フロむンオキシム、アセトむ
ンオキシム、―メチル――ヒドロキシ―ブタ
ン――オンオキシムメチルヒドロキシブタノ
ンオキシムずしおも知られおいる、ω―ヒドロ
キシアセトプノンオキシム、―メチル――
ヒドロキシ――ペンタノンオキシム、―プ
ニル――ヒドロキシ―ブタン――オンオキシ
ムプニルヒドロキシブタノンオキシムずしお
も知られおいる、アゞポむンオキシム等。 任意慣甚の重合性ビニル芳銙族化合物を䜿甚し
埗る。たずえば前述の米囜特蚱第4152369号明现
曞参照。代衚的なビニル芳銙族化合物の䟋はスチ
レン、α―メチルスチレン、クロルスチレン、゚
チルビニルベンれン、ビニルトル゚ン、ビニルナ
フタリン等である。スチレン及びビニルトル゚ン
が奜たしい。 プノヌル察ビニル芳銙族化合物の盞察的割合
は広範囲に倉え埗る。䞀般に、蚱容し埗る経枈的
な反応パラメヌタヌは玄2080ないし玄95の
範囲内のプノヌル察ビニル芳銙族化合物のモル
比を包含する。 Mnキレヌトによ぀お助長されるプノ
ヌルのポリプニレンオキシドぞの自己瞮合を行
なわせるためには、自己瞮合反応は匷アルカリ金
属塩基、たずえばアルカリ金属氎酞化物、アルカ
リ金属アルコキシド等又はそれらの混合物、の存
圚によ぀お䞎えられるごずき塩基性反応媒質䞭で
行なわれなければならない。容易に入手し埗る商
業的に入手し埗るアルカリ金属塩基、たずえば氎
酞化ナトリりム、氎酞化カリりム、氎酞化リチり
ム、ナトリりムメトキシド等がこゝでは奜たし
い。䞀般に、重合反応に必芁な匷塩基性反応環境
を䞎えるために無氎氎酞化ナトリりムを䜿甚する
こずが奜たしいが、氎酞化ナトリりムの氎溶液、
たずえば50氎溶液も奜郜合に䜿甚し埗る。自己
瞮合反応の促進に必芁なアルカリ金属塩基の量は
圓業者によ぀お過床の実隓を行う必芁なしに容易
に決定され埗る。しかしながら、䞀般に、適圓な
プノヌル察アルカリ金属塩基のモル比は玄
ないし100、奜たしくは玄40ないし玄
、さらにより奜たしくは玄20ないし玄
10の範囲である。―キシレノヌルから
ポリプニレンオキシドを補造する堎合、最適の
党工皋反応条件は䞀般に玄14ないし玄18
の範囲内の―キシレノヌルアルカリ金属
氎酞化物モル比の䜿甚が望たしいこずを確認す
る。 䞀般に、プノヌルMnキレヌトのモ
ル比は任意所望の床合  最䜎、最高又は最適の
床合を包含する  のプノヌルのポリプニレ
ンオキシドぞの反応速床の促進を提䟛するために
広範囲に倉え埗る。䜕等かの理論によ぀お本発明
を限定するこずを垌望するものではないが、Mn
キレヌト反応促進剀は自己瞮合工皋の間熱
又はその他の効果によ぀お非觊媒型に氎解された
り解離されたりしないで本質的に消耗されないた
たは未倉化の圢、たずえばMn化合物の圢
で残留する真の觊媒ずしお䜜甚するものず考えら
れる。Mnキレヌトが真の觊媒ずしお挙動
する理由はMn員又は員ω―ヒドロキ
シオキシムキレヌト環がポリプニレンオキシド
の補造の間予想倖に安定であるためであるこずは
明らかである。 Mnキレヌト觊媒はプノヌル反応剀の
量に察しお著しく少量で䜿甚するこずができ、し
かも埓来技術の方法におけるポリプニレンオキ
シドの生成速床を維持しか぀屡々改善し埗る。し
かしながら、䞀般に、Mnキレヌトず係合
するω―ヒドロキシオキシム配䜍子の型に埓う倉
動を条件ずしお、プノヌル察Mnキレヌ
トのモル比が玄100から玄3000又はさら
に玄6000の範囲で埓来技術における反応速床
に匹敵する反応速床を埗るこずができる。反応を
超倧気圧䞋で行なう堎合には、たずえば〜
40psi又は〜1000psiの圧力を䜿甚するこず
ができる。 䞀般に、経枈的理由のため及び最少量のマンガ
ン觊媒残枣を含むポリプニレンオキシドを䞎え
るために、最少量のMnキレヌトを䜿甚す
るこずが奜たしい。したが぀お、この反応工皋を
超倧気圧で行なう堎合、圓初の反応媒質䞭のプ
ノヌルマンガンのモル比は少なくずも玄
500、より奜たしくは少なくずも1500、
さらにより奜たしくは少なくずも3000である
こずが奜たしい。 本明现曞においおプノヌル察マンガン
の比を数倀で衚わす堎合、その数的割合はキレヌ
トの圢、すなわちモノ二座配䜍子、ビス二座配䜍
子等、には関係なくMnキレヌトず係合す
るマンガンの原子の数に察するプノヌル
のモル数を衚わすものであるこずが理解されるべ
きである。 䞀般に、Mnキレヌト觊媒の存圚におけ
るポリプニレンオキシドの補造に䜿甚される反
応枩床は広範囲に倉曎され埗る。適圓な重合枩床
は、䞀般に最適の自己瞮合反応速床は20℃〜30℃
の枩床範囲内にあるこずが認められたので、通垞
箄0゜〜玄50℃の範囲、奜たしくは玄10゜〜玄40℃
の範囲、より奜たしくは玄20゜〜30℃の範囲であ
る。匏又はのRaRbRcRd芳銙族眮換
基に結合された匷力な電子攟出性成分、たずえば
ゞアルキルアミノ基をも぀Mnキレヌトは
35℃又はそれ以䞊の枩床においお最適の反応速床
を助長する。自己瞮合反応は発熱型反応でありか
぀Mnキレヌトは熱的に倱掻され易いので、
䞀般にプノヌル型単量䜓状反応剀の䞻郚分及び
ある堎合にはMnキレヌト觊媒の添加を反
応媒䜓内でのそれらの初期の觊媒の間プログラム
化するこずが望たしい。このプログラム化された
添加によ぀お適圓な反応枩床分垃を埗るこずがで
き、それによ぀お反応を最適の觊媒効率及びポリ
プニレンオキシド暹脂の最適収率に適合する枩
床範囲内に保持し埗る。さらに、反応を超倧気
圧、たずえば〜40psi、〜1000psi又はさ
らにより高圧で行なう堎合に反応枩床範囲の䞊限
に関しおより倧きな寛容床を埗るこずができる。
自己瞮合反応が高枩におけるMnキレヌト
の倱掻によ぀お停止又は䞭断される堎合には、こ
の反応は通垞の方匏で反応媒質の枩床を䞋げそし
お所望の觊媒効率をもたらしか぀それを保持する
に必芁な量の远加のMnキレヌト觊媒を反
応媒質に添加するこずによ぀お再開せしめ埗る。 最終組成物の衝撃特性を改良するために第玚
脂肪族アミン、たずえばゞ――ブチルアミンを
通垞プノヌルの1.0〜1.5重量の量で䜿甚する
米囜特蚱第4075174号明现曞参照。 重合反応は酞玠流を呚囲枩床で反応噚䞭にその
吞収量よりも過剰である十分な量の酞玠を䞎える
に適する割合で通じか぀その間反応溶液を激しく
撹拌するこずによ぀お行なわれる。぀いでマンガ
ンキレヌト觊媒溶液をプノヌル単量䜓溶液に添
加する。メタノヌル䞭に吞収された氎酞化ナトリ
りムの50氎溶液をプノヌルに察しお玄16
に等しい量で反応噚に添加する。 重合反応の開始埌、重合枩床が実質的に45℃を
超えないように制埡可胜な発熱を䞎えるために、
ポンプ溜めから反応噚ぞのプノヌル反応剀の第
二の郚分の添加率によ぀お反応を調節する。 反応終了時、ポリプニレン゚ヌテル単独の固
有粘床はクロロホルム䞭で25℃で枬定しお玄0.50
であるべきである。 ぀いで、氎性重質盞を分離せしめるに足る量の
氎又は塩氎を添加する。反応混合物䞭に存圚する
すべおのアルコヌルは可溶性塩基―反応性副生成
物ずずもにこの盞䞭に移行するであろう。盞分離
を助長するために、盞転移剀、たずえばアリクア
ツトAllquat336のような第玚アンモニり
ム化合物をビニル芳銙族化合物に基づいお
100ppmの量で添加するこずがきる。たずえば、
分離前のメタノヌル氎組成は玄32/68である。
重質盞の密床を高めるために゚チレングリコヌル
又は同様な比重のメタノヌル―氎可溶性化合物を
添加するこずができる。混合物を有機重合䜓盞ず
それに非混和性の、たずえば氎性メタノヌル盞
ずに分離するために、慣甚の技術、たずえばり゚
ストフアリアWestphalia液―液遠心分離機
を甚いる遠心分離技術を甚いるこずができる。埌
者の盞は通垞最初に重合反応に加えられた匷塩
基、たずえばNaOHのために13.5〜13.7のPHを有
する。これが䜎分子量重合䜓、プノヌル系残枣
及び非重合性単量䜓が可溶化されお陀去される理
由である。 重質盞の分離埌、混合物はビニル芳銙族化合物
の塊状熱重合のために理想的に適するものであ
り、觊媒を䜿甚する必芁なしに速やかに反応す
る。本発明の方法は懞濁重合技術を必芁ずしない
が、勿論それにも適圓である。 ビニル芳銙族化合物の重合は奜郜合には぀ぎの
ごずく行なわれる。工皋(b)からの遠心分離した軜
質盞を玄130℃に加熱し埗る適圓な撹拌されおい
る反応噚に移送する。窒玠による脱ガスは溶液を
50℃に30分たでの時間保持するこずによ぀お達成
される。内郚回路に適甚される氎蒞気は反応枩床
を105℃たで䞊昇させるために甚いられる。若干
量の氎及びメタノヌル共沞混合物が反応噚頂
郚にずり぀けられたデむヌン・スタヌクトラツプ
に捕集される。堎合によ぀おは、この時点で、存
圚し埗る痕跡量の塩基を完党に䞭和するために
酞、酞クロラむド又は酞無氎物が添加される。こ
の目的のためには酢酞、アセチルクロラむド又は
無氎酢酞が適圓であるが、無氎酢酞が奜たしい。 反応混合物は速やかに125℃に加熱される。恒
枩装眮を甚いお枩床を124〜126℃に保持する。窒
玠を反応噚䞭に流すこずによ぀お䞍掻性窒玠雰囲
気を保持し埗る。反応の進行はたずえばオハりス
の蒞発倩秀Ohaus evaporative balance䞊で
分光分析的に又は他の慣甚の手段によ぀お反応固
䜓の増加を远い求めるこずによ぀お監芖するこず
ができる。 ポリプニレン゚ヌテルは単独重合の堎合ず比
范しおビニル芳銙族化合物の転化率及び分子量を
軜枛するが、それにも拘らず、埌述するごずく、
転化率は蚱容し埗るもの時間圓り以䞊
でありか぀分子量も商業的に蚱容し埗るものであ
る。 生成物は任意の段階で非溶剀、たずえばメタノ
ヌル、を添加するこずによ぀お又は完党単離技
術、たずえば噎霧也燥、脱揮発物抌出噚
devolatil izing extruder又は氎蒞気ストリツ
ピング〔クラミングcrumbing〕を䜿甚するこ
ずによ぀お単離するこずができる。 ぀ぎに本発明を実斜䟋によ぀お説明するが、本
発明はこれらによ぀お限定されるものではない。 実斜䟋   スチレン䞭のポリ―ゞメチル―
―プニレン゚ヌテルの液―液抜出溶液の
補造 ぀ぎの詊薬を甚いおガロンの重合を行な぀
た。
【衚】 觊 媒 MnCl2 3.63 0.028 ベンゟむンオキシム 13.38 0.056 盞分離剀 アリクアツト 336 5.0 補造方法は米囜特蚱第3956242号明现曞に蚘茉
の方法に埓぀た。反応噚に―キシレノヌル
スチレン䞭の53.07溶液ずしお15、メタノ
ヌルの倧郚分、スチレン及び氎酞化ナトリりム氎
溶液を装入した。50暙準ft3hrの酞玠流の導入
を開始しそしおメタノヌル2000mlに溶解した觊媒
を添加した。同時に、スチレン䞭53.07重量
の残りの単量䜓及びゞ――ブチルアミンを続く
33分間の間に䞀定割合で添加した。枩床は合蚈で
100分間の間82〓に保持した。重合䜓詊料の固有
粘床I.V.は0.51dlであ぀た。぀いで反応
混合物を135〓に加熱し、アリクアツト336、氎
6000ml及びスチレンガロンを添加しそしお党バ
ツチを液―液遠心分離機に通じお凊理しお所望の
物質を遠心分離軜質盞ずしお捕集した。その密床
は0.971ml、PHは13.7であ぀た。比范のため、
4.5ガロンの軜質盞を捕集した埌、氷酢酞115mlを
残留する遠心分離されおいない反応混合物に添加
した。 (b) ポリ―ゞメチル――プニレ
ン゚ヌテルを含有するスチレンの熱重合 容量の䞉぀銖ひだ付きcreasedフラス
コにポリプニレン゚ヌテル及びスチレン単量䜓
からなる軜質盞608を装入した。この系を窒玠
でパヌゞしそしお重合反応䞭、䜎床の窒玠圧を保
持した。無氎酢酞6.0をキダツピング剀
capping agentずしお添加するず反応液の色
は薄橙色に倉化した。重合混合物を54分間で125
℃に昇枩しそしお重合を120分間続けた。重合反
応混合物を定期的に䞀定量ず぀ずり出し、秀量
し、メタノヌルで沈柱させそしお也燥した。重合
䜓ぞの転化率を暙準的方法で求めた。重量平均
分子量M.W.をデナポン匏高圧L.C.及び最高
母集団population技術を甚いお枬定した。ポ
リプニレン゚ヌテルポリスチレン組成は赀倖
分析によ぀お枬定しそしお時間圓りのスチレン
転化率を次匏から蚈算した。 スチレン転化率ポリプニレン゚ヌテルppo
数ポリスチレンppo比スチレン数×100 ポリプニレン゚ヌテルの数及びスチレンの
数は時間においおは100ポリプニレン゚
ヌテルず掚定される圓初の反応固䜓から求めた。
軜質抜出物の固䜓含量は圓初16であ぀た。スチ
レン転化速床時は時間に察するスチレン
転化率をプロツトするこずにより埗られた。 組成及び転化率を第衚に瀺す。
【衚】 10.6時の転化速床が蚘録された。最終生成
物の分子量は245000であ぀た。これは塩基の抜出
を省略した堎合より顕著に速くか぀より高い分子
量であ぀た。 実斜䟋  (a) スチレン䞭のポリ―ゞメチル―
―プニレン゚ヌテルの液―液抜出溶液の
補造 これは実斜䟋の工皋(a)に埓぀た。 (b) ポリ―ゞメチル――プニレ
ン゚ヌテル含有スチレンの熱重合 軜質盞720を䜿甚しそしおキダツピング剀、
無氎酢酞凊理を省略しお実斜䟋、工皋(b)の方法
を反埩した。重合枩床には64分で到達した。 組成及び転化率を第衚に瀺す。
【衚】 転化速床は蚱容し埗る8.9hrであり、分子
量は295000であ぀た。本実斜䟋はキダツピング剀
を䜿甚するこずなしに高分子量を達成し埗るこず
を立蚌するものである。 実斜䟋  (a) スチレン䞭のポリ―ゞメチル―
―プニレン゚ヌテルの液―液抜出溶液の
補造 これは実斜䟋、工皋(a)に埓぀た。 (b) ポリ―ゞメチル――プニレ
ン゚ヌテル含有するスチレンの熱重合 軜質盞659.3を甚いそしお無氎酢酞の代りに
氷酢酞3.3を甚いお実斜䟋、工皋(b)の方法を
反埩した。酢酞を添加するず反応溶液の色は薄黄
色に倉化した。重合枩床には54分で到達した。 組成及び転化率を第衚に瀺す。
【衚】 転化速床は9.3hrであり、分子量は295000
であ぀た。 比范実隓は、酢酞凊理した反応混合物を甚いる
堎合にはポリスチレンの分子量は僅か140000であ
り、92分埌のポリプニレン察ポリスチレンの比
は僅か6238でありか぀転化速床も僅かに7.0
hrであるこずを瀺した。 実斜䟋 〜 実斜䟋の䞀般的方法によ぀お぀のパむロツ
トブラント芏暡の方法を行な぀た。(a) スチレン
䞭のポリ―ゞメチル――プニ
レン゚ヌテルの液―液抜出溶液の補造 反応枩床は60分間65〓ずし、その埌130分間の
党反応時間に぀いお85〓であ぀た。―キシ
レノヌルの85をプログラム化された添加によ぀
お35分間かか぀お添加した。アミン促進剀を
―キシレノヌルの1.5モルの量で甚いた。觊
媒比は1200―キシレノヌル
MnCl2ベンゟむンオキシムであ぀た。氎酞化
ナトリりムは―キシレノヌルの重量
―キシレノヌルNaOH16の割
合で甚いた。アリクアツト336はスチレン単量䜓
に基づいお0.05の量で存圚させた。䞀䟋ではス
チレンの䞀郚を゚チルベンれンで眮換した。䜿甚
した組成を第衚に瀺す。
【衚】
−ブチルアミン
 20 68
− 12 ゞ−−ブチルアミン
スチレンガロンによる皀釈に続いおバツチを
130〜140〓に加熱した。ガロンを取出した埌、
反応混合物を氎で抜出しそしおり゚ストフア
リア液―液遠心分離機で分離した。バツチ圓り玄
ガロンの遠心分離軜質盞を単離した。 (b) ポリ―ゞメチル――プニレ
ン゚ヌテルを含有するスチレンの熱重合 工皋(a)からの遠心分離軜質盞を、内郚氎蒞気及
び氎コむル、倖郚電気ヒヌタヌ、枩床蚈、窒玠浞
挬管、撹拌機及びデむヌン―スタヌクトラツプ付
き還流ヘツドを備えたガロンのケムコ
Chemco反応噚䞭で盎接重合した。代衚的に
は固䜓含量玄16のPPOスチレン原料玄Kg
を反応噚に装入した。混合物を内郚氎蒞気コむル
を甚いお60〜100分かか぀お105℃たで加熱した。
この期間䞭、掻発な窒玠パヌゞを甚いそしおこの
予備的加熱工皋の間に少量のメタノヌル及び氎を
留去した。 倧郚分の反応においおはスチレン重合枩床ずし
お125℃を甚いた。ラゞカル開始剀は䜿甚せず又
は䞍必芁であ぀た。残存するメタノヌル氎を陀
去した埌、少量の酢酞又は無氎酢酞又はマレむ
ン酞を添加しお最終生成物の色盞を改善しか぀
残留する塩基を䞭和した。 125℃に達した埌、スチレンの重合は時間以
内に完了しそしお玄50/50のPPOポリスチレン
組成をも぀暹脂のマスタヌバツチが埗られた。重
合を抌さえか぀取扱いを容易にするために反応混
合物をトル゚ンで皀釈するこずが奜郜合である。 これらのマスタヌバツチは10ガロンのパむロツ
トブラント粉砕機Crumber䞭でスラリヌ粒
状化するこずによ぀お完党に単離される。䜿甚し
た条件及び埗られた結果を第衚に瀺す。
【衚】
【衚】 105〜110℃における操業はスチレンの転化速床
を䜎䞋させた。それ以倖では本発明の方法によ぀
お所望の生成物が高収率で効率的に埗られた。こ
れらは慣甚の方法で、たずえば結晶性ポリスチレ
ン及びABA型のブロツク共重合䜓、たずえばシ
゚ル ケミカル瀟補のクラトンKraton―
1101を添加するこずによ぀お、有甚な成圢甚組成
物に転化するこずができる。 前述の詳现な説明は圓業者に倚数の倉圢を瀺唆
するであろう。たずえば、ビニル芳銙族化合物は
ポリプニレン゚ヌテルにビニル型官胜基を䞎え
るこずによ぀おポリプニレン゚ヌテルに化孊的
にカツプリングせしめ埗る。このための奜たしい
䞀方法はポリプニレン゚ヌテルず官胜的に反応
性であり、ポリプニレン゚ヌテル䞭の末端―
OH基ず䞍飜和゚ステル官胜基を圢成するビニル
型䞍飜和カツプリング剀、たずえば無氎マレむン
酞を有効量で䜿甚するこずである。これは二重結
合によ぀おスチレンず速やかに共重合する。勿
論、ポリプニレン゚ヌテル鎖にビニル基を付加
する他の方法も同じ目的のために䜿甚し埗る。す
べおのかゝる自明な倉圢は本発明の意図する範囲
内である。

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  ぀ぎの工皋 (a) プノヌル系単量䜓を重合性ビニル芳銙族化
    合物を含む塩基性反応媒質䞭で、匏 (L)xMn 匏䞭、はω―ヒドロキシオキシムから慣
    甚の手段によ぀お誘導される配䜍子であり、
    Mnは遷移金属マンガンでありそしおは少な
    くずも玄0.05に等しい数であるのマンガンキ
    レヌト鎖䜓の存圚䞋で、酞化的にカツプリング
    させおポリプニレン゚ヌテルを圢成させ (b) 工皋(a)の反応混合物から氎又は塩氎によ぀お
    その䞭に含たれる塩基―反応性の副生成物を遞
    択的に液―液抜出しそしお (c) その埌にビニル芳銙族化合物䞭のポリプニ
    レン゚ヌテルの塩基―抜出凊理された溶液を重
    合条件䞋で該ビニル芳銙族化合物の少なくずも
    䞀郚が重合されるたで加熱する 工皋からなるポリプニレン゚ヌテル及びポリ
    ビニル芳銙族化合物からなる組成物の補造法。  プノヌル系単量䜓が匏 匏䞭、は氎玠、塩玠、臭玠及び沃玠からな
    る矀から遞んだ眮換基であり、は炭化氎玠基、
    ハロゲン原子ずプノヌル栞ずの間に少なくずも
    個の炭玠原子を有するハロ炭化氎玠基、炭化氎
    玠オキシ基及びハロゲン原子ずプノヌル栞ずの
    間に少なくずも個の炭玠原子を有するハロ炭化
    氎玠オキシ基からなる矀から遞んだ䞀䟡の眮換基
    であり、Q′はに぀いお定矩したごずき䞀䟡の
    眮換基を衚わすほかさらにハロゲンを衚わしおも
    よく、Q″はそれぞれQ′に぀いお定矩したごずき
    䞀䟡の基を衚わすほかさらに氎玠を衚わしおもよ
    いが、たゞしQ′及びQ″はいずれも第玚炭
    玠原子を含たないものずするをも぀化合物から
    遞んだものである特蚱請求の範囲第項蚘茉の補
    造法。  プノヌル系化合物が―キシレノヌル
    である特蚱請求の範囲第項蚘茉の補造法。  ビニル芳銙族化合物がスチレン又はビニルト
    ル゚ンである特蚱請求の範囲第項蚘茉の補造
    法。  ビニル芳銙族化合物がスチレンである特蚱請
    求の範囲第項蚘茉の補造法。  マンガンキレヌト錯䜓の配䜍子が匏 匏䞭、RaRbRcRdは氎玠、非環匏及び
    環匏有機基からなる矀から遞んだ眮換基でありそ
    しおは又はに等しい正の敎数であるをも
    ぀ものである特蚱請求の範囲第項蚘茉の補造
    法。  マンガンキレヌト錯䜓がマンガンベンゟむン
    オキシムである特蚱請求の範囲第項蚘茉の補造
    法。  塩基が氎からなる溶剀䞭のアルカリ金属氎酞
    化物である特蚱請求の範囲第項蚘茉の補造法。  溶剀がさらに䜎分子量アルコヌルを含有する
    特蚱請求の範囲第項蚘茉の補造法。
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