KR970006669B1 - Method for manufacturing oxymethylene copolymer - Google Patents

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나오히사 다키카와
가즈요시 오바나
기요아키 도쿠나가
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우베고산 가부시키가이샤
시미즈 야스오
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Abstract

내용없음.None.

Description

[발명의 명칭][Name of invention]

옥시메틸렌 공중합체의 제조방법Process for preparing oxymethylene copolymer

[발명의 상세한 설명]Detailed description of the invention

본 발명은 안정화된 옥시메틸렌 공중합체의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a process for preparing a stabilized oxymethylene copolymer.

일본국 공개특허공보 제(소)61-152716호에는 포름알데히드 가스와 환상 에테르를 촉매의 존재하에 공중합시켜 분말상의 조악한 옥시메틸렌 공중합체를 제조하는 방법이 기재되어 있으며, 또한 일본국 특허공보 제(소)44-5234호에는 트리옥산과 환상 에테르를 촉매의 존재하에 공중합시켜 조악한 옥시메틸렌 공중합체를 제조하는 방법이 기술되어 있다. 이들 방법에 따라 수득되는 조악한 옥시메틸렌 공중합체는 주쇄 말단에 옥시메틸렌 반복단위로 이루어지는 열불안정 부분을 가지고 있어 실용화되기 위해서는 열불안정 부분을 분해제거할 필요가 있다.Japanese Patent Laid-Open No. 61-152716 discloses a method for producing a coarse oxymethylene copolymer by copolymerizing formaldehyde gas and cyclic ether in the presence of a catalyst. Sub) 44-5234 discloses a process for preparing crude oxymethylene copolymers by copolymerizing trioxane and cyclic ethers in the presence of a catalyst. The coarse oxymethylene copolymers obtained by these methods have thermally labile moieties composed of oxymethylene repeating units at the main chain ends, so that the thermal labile moieties need to be decomposed and removed.

조악한 옥시메틸렌 공중합체의 말단 열불안정 부분을 분해제거하는 방법에 있어서도 각종 방법이 제안되어 있으나, 예를들면, 일본국 특허공보 제(소)58-11450호에 기재되어 있는 바와 같이 조악한 옥시메틸렌 공중합체를 가열용융시키는 방법은 조작성 및 경제성의 측면에서 바람직한 방법중의 하나이다.Various methods have also been proposed for the method of decomposing and removing the terminal heat labile portion of the coarse oxymethylene copolymer, but for example, coarse oxymethylene air as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-11450 The method of heat melting the coalescence is one of the preferred methods in view of operability and economy.

그러나, 조악한 옥시메틸렌 공중합체를 가열용융시켜 말단 열불안정 부분을 제거하는데 있어서는, 미리 공중합 촉매의 활성을 제거하는 것이 필요하다. 왜냐하면, 공중합 촉매의 활성을 제거하지 않은 채 조악한 옥시메틸렌 공중합체를 가열용융시키면, 공중합 촉매가 해중합 촉매로서 작용하여 공중합체의 분자량을 현저히 저하시키기 때문이다.However, it is necessary to remove the activity of a copolymerization catalyst beforehand in order to heat-melt a coarse oxymethylene copolymer and remove terminal thermally stable part. This is because, when the coarse oxymethylene copolymer is heated and melted without removing the activity of the copolymerization catalyst, the copolymerization catalyst acts as a depolymerization catalyst, which significantly lowers the molecular weight of the copolymer.

조악한 옥시메틸렌 공중합체에 함유되는 공중합 촉매의 활성을 제거하는 방법에 관하여도 각종 방법이 알려져 있다.Various methods are known also regarding the method of removing the activity of the copolymerization catalyst contained in a crude oxymethylene copolymer.

일본국 공개특허공보 제(소)61-151219호에는 포름알데히드와 1,3,6-트리옥소칸을 삼불화붕소계 촉매로 공중합하고, 암모니아 가스를 접촉시켜 활성을 제거하는 방법이 기재되어 있다. 또한, 일본국 특허공보 제(소)55-45087호 및 제(소)55-50485호에는 트리옥산 등을 삼불화붕소계 촉매로 중합시킨 후, 3가의 인 화합물을 첨가하여 촉매의 활성을 제거하는 방법이 기재되어 있으며, 또한 일본국 공개특허공보 제(소)62-267311호, 제63-12617호 및 제(소)63-27519호에는 장애 아민을 첨가하고, 촉매의 활성을 제거하는 방법이 기재되어 있다.Japanese Laid-Open Patent Publication No. 61-151219 discloses a method of copolymerizing formaldehyde and 1,3,6-trioxocane with a boron trifluoride catalyst and removing ammonia by contacting ammonia gas. . In Japanese Patent Publications (SO) 55-45087 and (SO) 55-50485, trioxane and the like are polymerized with a boron trifluoride catalyst, and then trivalent phosphorus compounds are added to remove the activity of the catalyst. Japanese Laid-Open Patent Publication Nos. 62-267311, 63-12617 and 63-27519 are added to hindered amines to remove the activity of the catalyst. This is described.

상기 일본국 공개특허공보 제(소)61-151219호의 교시에 따라, 암모니아 가스와 접촉시켜 촉매의 활성을 제거한 조악한 옥시메틸렌 공중합체를 안정화제의 존재하에 가열용융시키고, 열불안정 부분을 분해제거시켜 수득되는 안정한 옥시메틸렌 공중합체는 황색으로 착색되는 결점이 있다. 3가의 인 화합물을 사용하는 경우에는 공중합체를 140 내지 260℃로 가열하고 말단 불안정 부분을 용융분해시키면 분자량이 저하되는 것을 볼 수 있고, 또한 장애 아민을 첨가하여 촉매의 활성을 제거하는 경우에도, 공중합체가 황색으로 착색되는 문제점이 있다.In accordance with the teaching of Japanese Patent Laid-Open No. 61-151219, the coarse oxymethylene copolymer which has been contacted with ammonia gas to remove the activity of the catalyst is heated and melted in the presence of a stabilizer to decompose and remove the heat labile portion. The stable oxymethylene copolymer obtained has the drawback to be colored yellow. In the case of using a trivalent phosphorus compound, the copolymer may be heated to 140 to 260 ° C. and melt-decompose the terminal labile moiety, whereby the molecular weight may be lowered. In addition, even when a hindered amine is added to remove the activity of the catalyst, There is a problem that the copolymer is colored yellow.

본 발명자들은, 암모니아 가스와 접촉시켜 촉매의 활성을 제거한 조악한 옥시메틸렌 공중합체를 가열용융시켜 수득된 공중합체가 황색으로 착색되는 원인을 연구한 결과, 포름알데히드와 암모니아 가스의 반응 생성물, 특히 말단 열불안정 부분을 용융분해시킬 때 발생하는 포름알데히드와 암모니아 가스의 반응 생성물이 착색의 큰 원인임을 발견하여 본 발명에 이르렀다.The present inventors studied the cause of the yellowing of the copolymer obtained by heating and melting a coarse oxymethylene copolymer obtained by contacting with ammonia gas to remove the activity of the catalyst. It has been found that the reaction product of formaldehyde and ammonia gas generated when melt decomposing the unstable portion is a great cause of the coloration and has reached the present invention.

본 발명은The present invention

(1) 주쇄 말단에 옥시메틸렌 반복단위로 이루어지는 열불안정 부분을 가지며, 또한 공중합 촉매를 함유하는 조악한 옥시메틸렌 공중합체 분말을 상기 촉매에 대하여 과량의 암모니아 가스와 접촉시켜 공중합 반응의 활성을 제거하는 제1공정; 제1공정에서 수득한 조악한 옥시메틸렌 공중합체 분말에 불활성 가스를 취입하여 공중합체에 잔류하는 암모니아 가스를 제거하는 제2공정; 및 제2공정에서 수득한 조악한 옥시메틸렌 공중합체 분말을 안정화제의 존재하에 공중합체의 융점 내지 융점보다 100℃ 높은 온도 범위내에서 가열용융시켜 공중합체의 주쇄 말단의 열불안정 부분을 분해제거하는 제3공정으로 이루어지는 안정화된 옥시메틸렌 공중합체의 제조방법 및(1) A coarse oxymethylene copolymer powder having a thermally labile moiety composed of oxymethylene repeating units at the main chain terminal and containing a copolymerization catalyst is contacted with an excess of ammonia gas to the catalyst to remove the activity of the copolymerization reaction. 1 step; A second step of blowing an inert gas into the coarse oxymethylene copolymer powder obtained in the first step to remove ammonia gas remaining in the copolymer; And dissolving and removing the coarse oxymethylene copolymer powder obtained in the second step by heating and melting in the presence of a stabilizer within a temperature range of 100 ° C. higher than the melting point or melting point of the copolymer. Method for producing a stabilized oxymethylene copolymer consisting of three steps and

(2) 조악한 옥시메틸렌 공중합체가 포름알데히드 공중합체이고, 조악한 포름알데히드 공중합체 분말을 암모니아 가스와 접촉시키기 전에, 공중합체 분말에 불활성 가스를 취입시켜 공중합체에 잔류하는 미반응 포름알데히드 가스를 제거함을 특징으로 하는, 상기 (1)의 안정화된 옥시메틸렌 공중합체의 제조방법에 관한 것이다.(2) The coarse oxymethylene copolymer is formaldehyde copolymer, and before contacting the coarse formaldehyde copolymer powder with ammonia gas, an inert gas is blown into the copolymer powder to remove unreacted formaldehyde gas remaining in the copolymer. It relates to a method for producing a stabilized oxymethylene copolymer of the above (1).

다음에 본 발명의 각 공정에 대하여 설명한다.Next, each process of this invention is demonstrated.

[제1공정][Step 1]

조악한 옥시메틸렌 공중합체는 그 자체로 공지된 방법에 따라, 포름알데히드 또는 트리옥산과 환상 에테르를 공중합 촉매의 존재하에 공중합시킴으로써 제조할 수 있다.Crude oxymethylene copolymers can be prepared by copolymerizing formaldehyde or trioxane with cyclic ethers in the presence of a copolymerization catalyst, according to methods known per se.

사용되는 환상 에테르는, 예를들면, 다음 일반식의 화합물이다.The cyclic ether used is, for example, a compound of the following general formula.

Figure kpo00001
Figure kpo00001

상기 식에서, R1,R2,R3,R4,R5및 R6은 가각 수소원자, 알킬기, 알릴기 및 사이클로알킬기이고, l, m 및 n은 각각 1 내지 6의 정수이며, l, m 및 n중의 하나 이상은 2 이상의 정수이고, a, b 및 c는 각각 0 또는 1이다.Wherein R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are each a hydrogen atom, an alkyl group, an allyl group and a cycloalkyl group, l, m and n are each an integer of 1 to 6, l, At least one of m and n is an integer of 2 or more, and a, b and c are each 0 or 1, respectively.

환상 에테르의 특히 바람직한 화합물은, 예를들면, 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드, 1,3-디옥솔란, 1,3-디옥산, 1,3-디옥세판, 1,3,5-트리옥세판, 1,3,6-트리옥소칸 및 에피클로로하이드린 등이다.Particularly preferred compounds of the cyclic ethers are, for example, ethylene oxide, propylene oxide, 1,3-dioxolane, 1,3-dioxane, 1,3-dioxepan, 1,3,5-trioxepan, 1 , 3,6-trioxocane and epichlorohydrin.

조악한 옥시메틸렌 공중합체중의 환상 에테르 비율은 옥시메틸렌 단위에 대하여 0.05 내지 10몰%, 특히 0.1 내지 5몰% 범위가 바람직하다. 상기 비율이 0.05몰% 미만인 경우, 말단 불안정 부분을 분해제거하여 안정화시킬 경우에 공중합체의 수율이 낮고, 또한 상기 비율이 10몰%를 초과하는 경우, 공중합체의 융점과 결정성이 저하되어 기계적 성질과 열적 성질이 나빠진다.The proportion of cyclic ethers in the crude oxymethylene copolymer is preferably in the range of 0.05 to 10 mol%, in particular 0.1 to 5 mol% relative to the oxymethylene unit. When the ratio is less than 0.05 mol%, the yield of the copolymer is low when the terminal unstable portion is decomposed and stabilized, and when the ratio is more than 10 mol%, the melting point and crystallinity of the copolymer are lowered and mechanical The nature and thermal properties deteriorate.

암모니아로 활성을 제거할 수 있는 공중합 촉매의 구체적인 예를들면, 삼불화붕소, 삼불화붕소계 수화물 및 산소 또는 황원자를 갖는 유기 화합물과 삼불화붕소의 배우 화합물이 있다. 공중합 촉매는 가스상, 액상 또는 유기 용제의 용액으로서 사용할 수 있다. 삼불화붕소와 배위 화합물을 형성하는 산소 또는 황원자를 갖는 유기 화합물의 예를들면, 알콜, 에테르, 페놀 및 설파이드가 있다. 특히 바람직한 공중합 촉매는 삼불화붕소, 삼불화붕소-디에틸 에테레이트 및 삼불화붕소-디부틸 에테레이트이다.Specific examples of the copolymerization catalyst capable of removing the activity with ammonia include boron trifluoride, boron trifluoride-based hydrates, and organic compounds having oxygen or sulfur atoms and actor compounds of boron trifluoride. The copolymerization catalyst can be used as a solution of gaseous, liquid or organic solvent. Examples of organic compounds having oxygen or sulfur atoms which form coordination compounds with boron trifluoride are alcohols, ethers, phenols and sulfides. Particularly preferred copolymerization catalysts are boron trifluoride, boron trifluoride-diethyl etherate and boron trifluoride-dibutyl etherate.

공중합 촉매용 용제로서는 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소, 헥산, 헵탄, 사이클로헥산 등의 지방족 탄화수소, 메탄올, 에탄올 등의 알콜류, 클로로포름, 디클로로메탄, 1,2-디클로로에탄 등의 할로겐화 탄화수소 및 아세톤, 메틴 에틸 케톤 등의 케톤류가 사용된다. 중합촉매의 첨가량은 포름알데히드 또는 트리옥산 1몰에 대하여 5×10-6내지 1×10-1몰의 범위이다.Examples of the solvent for the copolymerization catalyst include aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene, aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane and cyclohexane, alcohols such as methanol and ethanol, halogenated hydrocarbons such as chloroform, dichloromethane and 1,2-dichloroethane and acetone. Ketones, such as methine ethyl ketone, are used. The amount of the polymerization catalyst added is in the range of 5 × 10 −6 to 1 × 10 −1 mole with respect to 1 mole of formaldehyde or trioxane.

포름알데히드 또는 트리옥산과 환상 에테르를 공중합시키는 장치로서는, 통상적으로 잘 알려진 Σ형 교반 날개를 갖는 니더 및 반응구역으로 원통 배럴을 사용하여, 그 배럴 속에 동축이면서 다수의 중단된 산이 있는 스크류를 구비하고, 이 중단부와 배럴 내면에 돌출된 기어가 교합되도록 작동하는 혼합기, 가열 또는 냉각용 자켓을 갖는 긴 케이스에 한 쌍이 서로 교합되도록 평행 스크류을 갖는 통상의 스크류 압출기, 2개의 수평 교반축에 다수의 패들을 가지고, 이 축을 동시에 같은 방향으로 회전시킬 때 서로 상대의 패들면 및 케이스 내면의 근소한 간격을 유지하여 회전하는 셀프클러닝형 혼합기 등을 들 수 있다.Apparatus for copolymerizing formaldehyde or trioxane with cyclic ethers are typically kneaders with well known Σ stir blades and reaction zones using cylindrical barrels, having coaxial and screw with a number of suspended acids in the barrel. A conventional screw extruder with a parallel screw such that a pair is mated with each other in a long case with a jacket for heating or cooling, a mixer operating to engage the gears protruding from the stop and the inner surface of the barrel; And a self-cleaning mixer that rotates while maintaining the slight spacing of the paddle surface and the inner surface of the opponent when the axes are simultaneously rotated in the same direction.

특히, 트리옥산과의 괴상 공중합에 있어서는, 중합시 급격한 고화 및 발열이 생기므로, 교반능력이 강력한 동시에 반응온도가 제어되는 장치가 바람직하다. 트리옥산에 대하여 10중량% 이하의 사이클로헥산과 같은 유기용매의 존재하에서 공중합하는 데에도 적용할 수 있다.Particularly, in the bulk copolymerization with trioxane, rapid solidification and exotherm occur during polymerization, a device having strong stirring ability and controlled reaction temperature is preferable. It is also applicable to copolymerization in the presence of an organic solvent such as cyclohexane up to 10% by weight relative to trioxane.

중합온도는 포름알데히드 가스를 사용하는 경우에는 통상 40 내지 80℃, 트리옥산의 융점 근처로부터 비점 근처, 즉 60 내지 115℃, 특히 바람직하게는 60 내지 90℃의 범위이다.The polymerization temperature is usually in the range of 40 to 80 ° C., near the boiling point, that is, 60 to 115 ° C., particularly preferably 60 to 90 ° C., when using formaldehyde gas.

상기 방법으로 포름알데히드 또는 트리옥산과 환상 에테르를 공중합시켜 수득한 분말상의 조악한 옥시메틸렌 공중합체를 암모니아 가스와 접촉시키고 치환한다.The powdery crude oxymethylene copolymer obtained by copolymerizing formaldehyde or trioxane with cyclic ether in this manner is contacted with and substituted with ammonia gas.

분말상의 조악한 옥시메틸렌 공중합체와 암모니아 가스를 접촉시키는 방법으로는, 예를들면, 다음에 열거하는 방법을 채용할 수 있다.As a method of making a powdery coarse oxymethylene copolymer contact ammonia gas, the following method can be employ | adopted, for example.

① 원통상의 용기의 탑정(塔頂)으로부터 공중합체를 공급 및 낙하시키고, 바닥 부분으로부터 암모니아 가스를 취입시켜 공중합체와 암모니아 가스를 대류시키는 방법.(1) A method of supplying and dropping a copolymer from the top of a cylindrical vessel, blowing ammonia gas from the bottom portion, and condensing the copolymer and ammonia gas.

② 공중합체가 들어 있는 용기 내에 암모니아 가스를 도입한 후, 용기 속을 진공으로 만들고 이 조작을 수회 반복하는 방법.(2) After introducing ammonia gas into a container containing a copolymer, vacuuming the inside of the container and repeating this operation several times.

③ 하부가 깔대기형으로 된 용기에 공중합체를 도입하고 하부로부터 암모니아 가스를 취입시키는 방법.(3) A method of introducing a copolymer into a vessel having a bottom funnel shape and blowing ammonia gas from the bottom.

조악한 옥시메틸렌 공중합체가 포름알데히드 공중합체인 경우에는, 암모니아 가스를 접촉시키기 전에 공중합체 분말에 불활성 가스를 취입하여 공중합체에 잔류되어 있는 미반응 포름알데히드 가스를 제거하는 것이 바람직하다. 이 조작은 최종적으로 수득되는 안정화 옥시메틸렌 공중합체의 분자량 저하와 착색 방지에 현저한 효과를 발휘한다.When the coarse oxymethylene copolymer is a formaldehyde copolymer, it is preferable to blow an inert gas into the copolymer powder to remove the unreacted formaldehyde gas remaining in the copolymer before contacting the ammonia gas. This operation exerts a remarkable effect on lowering the molecular weight and preventing the coloring of the finally obtained stabilized oxymethylene copolymer.

암모니아의 사용량은 공중합체가 함유하고 있는 촉매의 몰 수에 대하여 과량으로 사용하며, 촉매의 몰 수의 2배몰 이상, 특히 5배몰 이상의 바람직하다. 암모니아 가스와 접촉시키기 전에, 조악한 옥시메틸렌 공중합체를 분쇄할 수 있다. 트리옥산과 환상 에테르를 괴상 중합시켜 수득한 조악한 옥시메틸렌 공중합체는 중합초기에 급속히 고화되어, 이것이 중합장치의 교반기에서 분쇄되어 인출되지만, 입도가 큰 것도 있으므로 암모니아와 접촉시키기 전에 분쇄하는 것이 바람직하다.The amount of ammonia used is excessively used relative to the number of moles of the catalyst contained in the copolymer, and is preferably at least 2 times mole, particularly at least 5 times mole of the mole number of the catalyst. Before contact with ammonia gas, the crude oxymethylene copolymer can be milled. The coarse oxymethylene copolymer obtained by the bulk polymerization of trioxane and cyclic ether is rapidly solidified at the beginning of the polymerization, and it is pulverized and taken out in the stirrer of the polymerization apparatus. .

[제2공정][Step 2]

제1공정에서 수득한 조악한 옥시메틸렌 공중합체 분말을 공중합체, 촉매, 암모니아 및 포름알데히드 가스에 대해 불활성 가스의 기류중에 도입시켜 과량의 암모니아 가스를 불활성 가스로 치환시킨다.The crude oxymethylene copolymer powder obtained in the first step is introduced into the air stream of the inert gas to the copolymer, catalyst, ammonia and formaldehyde gas to replace the excess ammonia gas with the inert gas.

불활성 가스로서는 질소 가스, 공기, 탄소 가스, 헬륨 및 아르곤 등의 무기 가스, 메탄, 펜탄 및 부탄 등의 유기 가스 및 이들의 혼합 가스를 사용할 수 있다.As the inert gas, inorganic gases such as nitrogen gas, air, carbon gas, helium and argon, organic gases such as methane, pentane and butane and mixed gas thereof can be used.

치환 방법으로는 암모니아 가스 대신에 불활성 가스를 사용하는 이외에는, 제1공정에서 조악한 옥시메틸렌 공중합체와 암모니아 가스의 접촉방법에 채용된 방법과 같은 방법을 채용할 수 있다.As the substitution method, the same method as that employed in the method of contacting the coarse oxymethylene copolymer and ammonia gas in the first step can be adopted, except that inert gas is used instead of ammonia gas.

[제3공정][Step 3]

제2공정에서 수득한 조악한 옥시메틸렌 공중합체를 그 자체 공지된 방법에 따라 가열용융시키고, 말단 열불안정한 부분을 분해제거함으로써, 안정화된 옥시메틸렌 공중합체를 수득한다.The coarse oxymethylene copolymer obtained in the second step is heated and melted according to a method known per se and the terminal heat labile portion is decomposed and removed to obtain a stabilized oxymethylene copolymer.

안정화제의 예를들면, 장애 아민류, 페놀계 산화방지제 및 포름알데히드 흡수제 등이 있다.Examples of stabilizers include hindered amines, phenolic antioxidants and formaldehyde absorbents.

장애 아민류로서는, 일본국 공개특허공보 제(소)62-257922호에 기재된 것이 포함되고, 이 공보에 기재된 내용은 본 명세서의 일부를 구성한다. 장애 아민의 구체적인 예를들면, 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트가 있다.As a hindered amine, the thing of Unexamined-Japanese-Patent No. 62-257922 is contained, The content of this publication comprises a part of this specification. Specific examples of hindered amines are bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate.

페놀계 산화방지제 및 포름알데히드 흡수제로서는 일본국 공개특허공보 제(소)63-75019호 기재된 것이 포함되며, 이 공보에 기재된 내용은 본 명세서의 일부를 구성한다. 페놀계 산화방지제의 구체적인 예로서는, 트리에틸렌글리콜-비스-[3-(3-t-부틸-5-메틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트]가 있고, 포름알데히드 흡수제의 구체적인 예로는 멜라민이 있다.As phenolic antioxidant and a formaldehyde absorbent, the thing of Unexamined-Japanese-Patent No. 63-75019 is contained, The content of this publication comprises a part of this specification. Specific examples of the phenolic antioxidant include triethylene glycol-bis- [3- (3-t-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl) propionate], and a specific example of formaldehyde absorbent is melamine. have.

안정화제의 첨가량은 조악한 옥시메틸렌 공중합체에 대하여 0.01 내지 10중량%, 바람직하게는 0.02 내지 5.0중량%, 보다 바람직하게는 0.05 내지 3.0중량%이며, 0.01중량% 미만에서는 내열성의 향상 효과가 충분하지 않고, 10중량%를 초과하면 안정화제가 옥시메틸렌 공중합체의 표면에 백색 분말 상태로 석출되어 상품가지차 저하되므로 바람직하지 않다.The amount of the stabilizer added is 0.01 to 10% by weight, preferably 0.02 to 5.0% by weight, more preferably 0.05 to 3.0% by weight based on the crude oxymethylene copolymer, and less than 0.01% by weight is not sufficient to improve the heat resistance. However, if the content exceeds 10% by weight, the stabilizer is precipitated in the form of white powder on the surface of the oxymethylene copolymer, which is not preferable because the product price is lowered.

상기 안정화제 이외에, 말단 열불안정 부분의 분해 촉진제를 병용함으로써 열불안정 부분이 빠르게 분해 제거되기 때문에 바람직하다. 말단 분해 촉진제로서는 일본국 공개특허공보 제(소)63-75019에 기재된 것이 포함되며, 그 구체적인 예를들면, 수산화칼슘 및 수산화마그네슘 등이 있다.In addition to the stabilizer, the thermally labile portion is quickly decomposed and removed by using a decomposition accelerator for the terminal thermally labile portion. Examples of terminal decomposition accelerators include those described in JP-A-63-75019, and specific examples thereof include calcium hydroxide and magnesium hydroxide.

조악한 옥시메틸렌 공중합체는 일반적으로 탈기장치 속에서 가열용융된다. 이 장치로서는 통상 잘 알려진 장치가 사용될 수 있으며, 예를들면, 구멍이 있는 1출 벤트 압출기, 구멍이 있는 2축 벤트 압출기 및 그 이외의 고점도물에 적합한 연속 혼합가열 탈기장치가 있다. 당해 장치에서는 벤트 구멍 또는 탈기용 배기 구멍을 갖는 것이 중요하며, 장치 내부가 진공 또는 감압이 되도록 이를 구멍으로부터 흡인하여, 공중합체로부터 분해 발생되는 가스 또는 미리 첨가하여 존재하는 물 등의 배기를 촉진하는 것이 바람직하다. 또한, 충분한 혼련에 의해 표면갱신 및 탈기 유효면적을 확대하는 것이 바람직하다.Crude oxymethylene copolymers are generally hot melted in a degasser. As the apparatus, a well-known apparatus can be generally used, and examples thereof include a single vent vent extruder having a hole, a twin screw vent extruder having a hole, and a continuous mixed heating degassing apparatus suitable for other high viscosity materials. In the apparatus, it is important to have a vent hole or a degassing vent hole, and the inside of the apparatus is sucked out of the hole so as to be vacuum or reduced pressure to promote the exhaust of gas generated from the copolymer or water which is already added by addition. It is preferable. In addition, it is desirable to increase the surface renewal and the degassing effective area by sufficient kneading.

조악한 옥시메틸렌 공중합체의 가열용융 온도는 적어도 공중합체의 융점 이상이고, 융점보다 100℃ 높은 온도까지의 범위가 바람직하다. 용융처리 시간은 공중합체의 말단 불안정 부분의 양과 용융처리 온도에 의존하지만, 1 내지 120분, 바람직하게는 10 내지 90분이다.The heat-melting temperature of the coarse oxymethylene copolymer is at least the melting point of the copolymer, preferably in a range up to a temperature of 100 ° C. above the melting point. The melt treatment time depends on the amount of the terminal unstable portion of the copolymer and the melt treatment temperature, but is 1 to 120 minutes, preferably 10 to 90 minutes.

용융안정화 처리 전에, 활제, 핵제, 이형제, 착색제, 대전 방지제, 광안정화제, 유리섬유, 탄소섬유, 티탄산 칼륨 섬유상 보강제, 탈크, 탄산칼슘, 운모 등의 무기 보강제, 고분자 또는 저분자의 유기 변성제 등 최종 제품으로서 필요한 일체의 첨가제를 가하고 혼련하여 처리한 후에 펠릿화 및 안정화시키는 동시에 옥시메틸렌 조성물 제품으로 되게 할 수도 있으나, 불안정 부분의 제거만을 목적으로 하여 처리하고, 이후에 별도로 각종 성분을 배합 및 혼련시켜 제품으로 되게 할 수도 있다.Before melt stabilization, final products such as lubricants, nucleating agents, mold release agents, colorants, antistatic agents, light stabilizers, glass fibers, carbon fibers, potassium titanate fibrous reinforcements, inorganic reinforcing agents such as talc, calcium carbonate, mica, polymers or low molecular organic modifiers As an additive, all necessary additives may be added, kneaded and treated, followed by pelletization and stabilization, and at the same time, it may be made into an oxymethylene composition product. It can also be

[참고실시예]Reference Example

다음에 본 발명의 참고실시예를 나타낸다.Next, reference examples of the present invention are shown.

[참고실시예 1]Reference Example 1

다수의 타원형상은 혼합용 교반날개가 부착된 2개의 수평 교반축이 외부 케이스 내에 수납되어 있고, 이 교반용 날개를 회전시킬 때, 서로 상대의 혼합용 교반날개의 표면 및 케이스 내벽 사이에 약간의 간격이 있는 호퍼가 부착된 2축 혼합 교반기와 이곳에 접속된 외부 순환 냉각기로 이루어진 중합장치(일본국 공개특허공보 제(소)59-115318호에 기재)에 1,3,6-트리옥소칸(이하, TOC라고 한다) 약 2몰%를 함유하는 포름알데히드(이하, FA라 한다)와 TOC로 이루어진 옥시메틸렌 공중합체 50kg을 도입하고, 이것을 600kg/h로 순환시킨다. 수분 함유율이 50 내지 80ppm인 가스상 FA를 6kg/h로, 가스상 TOC를 480g/h로, 톨루엔을 142g/h로, 가스상 삼불화붕소를 18.0mmol/h로 각각 호퍼의 하류에 설치된 도입구로부터 공급한다. 공중합체의 2축 혼합 교반기 출구의 온도가 60℃가 유지되도록 2축 혼합 교반기와 냉각기의 쟈켓에 도입되는 냉각수의 양을 조절한다. 생성된 조악한 옥시메틸렌 공중합체는 호퍼의 오버플로우 라인에서 빼낸다. 수득된 분말상의 조악한 옥시메틸렌 공중합체는 ηr=1.755이다.In many elliptical shapes, two horizontal stirring shafts with mixing stirring blades are housed in the outer case, and when the stirring blades are rotated, there is a slight gap between the surfaces of the mixing stirring blades and the inner wall of the case. 1,3,6-trioxokane in a polymerization apparatus (described in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 59-115318) consisting of a biaxial mixing stirrer with a hopper and an external circulation cooler connected thereto. Hereinafter, 50 kg of an oxymethylene copolymer composed of formaldehyde (hereinafter referred to as FA) and TOC containing about 2 mol%) is introduced, and this is circulated at 600 kg / h. Gas phase FA having a water content of 50 to 80 ppm at 6 kg / h, gaseous TOC at 480 g / h, toluene at 142 g / h, and gaseous boron trifluoride at 18.0 mmol / h, respectively. do. The amount of cooling water introduced into the jacket of the biaxial mixing stirrer and the cooler is controlled such that the temperature of the biaxial mixing stirrer outlet of the copolymer is maintained at 60 ° C. The resulting crude oxymethylene copolymer is withdrawn from the overflow line of the hopper. The crude coarse oxymethylene copolymer obtained is η r = 1.755.

[참고실시예 2]Reference Example 2

2개의 Σ형 교반용 날개를 갖는 3ℓ들이 니더를 60℃로 가열하고, 트리옥산 3.0kg, 에틸렌 옥사이드 66g 및 촉매로 삼불화붕소-디에틸 에테레이트를 트리옥산 중량에 대하여 200ppm의 양으로 10% 벤젠 용액으로서 첨가하고, 30rpm으로 교반한다. 수분내에 내용물이 고화되고, 반응열 및 마찰열에 의해 계내부의 온도가 상승하므로 Σ형 교반날개 내부에 냉풍을 통과시켜 냉각시키고, 다시 회전수를 10rpm으로 낮추고 최고 온도를 80℃까지 조정한다. 교반을 그대로 계속하고, 60분 후에 조악한 옥시메틸렌 공중합체를 빼낸다. 분말상의 조악한 옥시메틸렌 공중합체는 ηr=1.685이다.A 3-liter kneader with two Σ type stirring blades was heated to 60 ° C., 3.0 kg of trioxane, 66 g of ethylene oxide and catalyst boron trifluoride-diethyl etherate in an amount of 200 ppm by weight of trioxane by weight It is added as a benzene solution and stirred at 30 rpm. The contents solidify in a few minutes, and the temperature inside the system rises due to the heat of reaction and friction, so that cooling is caused by passing a cold air inside the Σ stir blade, and the rotation speed is lowered to 10 rpm and the maximum temperature is adjusted to 80 ° C. Stirring is continued as it is, and after 60 minutes, the crude oxymethylene copolymer is taken out. The crude coarse oxymethylene copolymer is η r = 1.685.

[실시예]EXAMPLE

다음에 본 발명의 실시예를 나타낸다.Next, the Example of this invention is shown.

[실시예 1]Example 1

참고실시예 1에서 수득한 조악한 옥시메틸렌 공중합체 50g을 하부가 막대형인 원통용기로 이송시키고 촉매의 5배 몰량의 암모니아 가스를 접촉시킨다. 이후에, 질소 가스를 취입시키고, 과량의 암모니아 가스를 질소 가스로 치환한다. 조악한 옥시메틸렌 공중합체에 안정화제로서 수산화칼슘 0.1중량%, 트리에틸렌글리콜-비스-[3-(3-t-부틸-5-메틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트](시바-가이기사 제품 : 이르가녹스 245)을 0.5중량%, 멜라민을 0.2중량% 가하고, 고속 회전 혼합기로 잘 혼합한다. 다음에, 혼합물을 2개의 Σ형 교반날개를 갖는 용융훈련 탈기장치에서 30mmHg의 진공하에 30분 동안 220℃ 및 20rpm으로 용융혼련하여 탈기시킨다.50 g of the coarse oxymethylene copolymer obtained in Reference Example 1 was transferred to a rod-shaped cylindrical container with a lower portion and contacted with 5 times molar amount of ammonia gas of the catalyst. Thereafter, nitrogen gas is blown and the excess ammonia gas is replaced with nitrogen gas. 0.1 wt% of calcium hydroxide as a stabilizer in the coarse oxymethylene copolymer, triethylene glycol-bis- [3- (3-t-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl) propionate] (Shiba-Geigy Co., Ltd.) : 0.5% by weight of Irganox 245) and 0.2% by weight of melamine are mixed well with a high speed rotary mixer. The mixture is then degassed by melt kneading at 220 ° C. and 20 rpm for 30 minutes in a melt training degassing apparatus having two Σ stir blades under a vacuum of 30 mmHg.

본 발명에 있어서 상대점도와 착색도를 다음과 같이 평가한다.In this invention, relative viscosity and coloring degree are evaluated as follows.

[상대점도 ηr][Relative viscosity η r ]

2%의 α 피넨을 함유하는 p-클로로페놀 100ml에 0.40g의 옥시메틸렌 공중합체를 용해시키고 60℃에서 측정한다.0.40 g of oxymethylene copolymer is dissolved in 100 ml of p-chlorophenol containing 2% α pinene and measured at 60 ° C.

[착색도][Coloring degree]

직경이 28mm이고 길이가 250mm인 파이렉스제 비색관에 옥시메틸렌 공중합체를 넣고, 질소 기류중에서 210℃로 용융시키고 냉각시킨 후, 착색이 강한 순으로 나열하여 1,2,3으로 순위를 정한다. 결과를 제1표에 기재한다.The oxymethylene copolymer is placed in a colorless tube made of Pyrex having a diameter of 28 mm and a length of 250 mm, melted and cooled at 210 ° C. in a nitrogen stream, and ranked in the order of 1,2,3 in the order of the strongest coloring. The results are shown in Table 1.

[실시예 2]Example 2

참고실시예 1에서 수득한 조악한 옥시메틸렌 공중합체를 암모니아 가스와 접촉시키기 전에, 공중합체의 미반응 포름알데히드 가스를 질소 가스로 치환시킨 후, 실시예 1와 동일하게 안정화 처리한다. 결과를 제1표에 기재한다.Before the coarse oxymethylene copolymer obtained in Reference Example 1 is contacted with ammonia gas, the unreacted formaldehyde gas of the copolymer is replaced with nitrogen gas, and then stabilized in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

[비교실시예 1]Comparative Example 1

참고실시예 1에서 수득한 조악한 옥시메틸렌 공중합체를 암모니아 가스와 접촉시킨 후, 질소 가스로 치환조작을 실시하지 않는 이외에는 실시예 1과 동일하게 안정화 처리한다. 결과를 제1표에 표시한다.After coarse oxymethylene copolymer obtained in Reference Example 1 was contacted with ammonia gas, stabilization treatment was carried out in the same manner as in Example 1 except that the substitution operation was not performed with nitrogen gas. The results are shown in the first table.

[비교시시예 2][Comparative Example 2]

질소 가스로 치환조작을 수행하지 않고, 촉매의 2배몰의 트리페닐포스핀의 벤젠 용액을 가하는 이외에는 실시예 1과 동일하게 안정화 처리를 수행한다. 결과를 제1표에 표시한다.The stabilization treatment is carried out in the same manner as in Example 1, except that a benzene solution of triphenylphosphine in twice the molar amount of the catalyst is added without performing a substitution operation with nitrogen gas. The results are shown in the first table.

[비교실시예 3]Comparative Example 3

질소 가스로 치환조작을 수행하지 않고, 장애 아민으로서 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트(상품명 : 사놀 LS 770; 산교가부시키가이샤제)를 사용하여, 이의 벤젠 용액을 장애 아민의 양이 공중합체에 대하여 0.3중량%가 되도록 가하는 이외에는 실시예 1과 동일하게 안정화 처리한다. 결과를 제1표에 기재한다.Use of bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate (trade name: Sanol LS 770; manufactured by Sangyo Kogyo Co., Ltd.) as a hindered amine without performing a substitution operation with nitrogen gas. The benzene solution was stabilized in the same manner as in Example 1 except that the amount of the hindered amine was 0.3% by weight based on the copolymer. The results are shown in Table 1.

[실시예 3]Example 3

참고실시예 2에서 수득한 조악한 옥시메틸렌 공중합체를 하부가 막대형인 원통용기에 넣고, 촉매의 5배몰양의 암모니아 가스를 접촉시킨다. 다음에, 질소 가스를 취입시키고, 과량의 암모니아 가스를 질소 가스로 치환시킨다. 조악한 옥시메틸렌 공중합체에 안정화제로서 트리에틸렌글리콜-비스-[3-(3-t-부틸-5-메틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트](시바-가이기사 제품 : 이르가녹스 245) 0.5중량% 및 멜라민 0.2중량%를 가하여 고속 회전 혼합기로 잘 혼합시킨다. 다음에, 혼합물을 2개의 Σ형 교반날개를 갖는 용융훈련 탈기장치에서 30mmHg의 진공하에 210℃ 및 20rpm에서 60분 동안 용융혼련하여 탈기시킨다. 결과를 제1표에 기재한다.The coarse oxymethylene copolymer obtained in Reference Example 2 is placed in a rod-shaped cylindrical container with a lower portion thereof, and a 5-fold molar amount of ammonia gas of the catalyst is brought into contact. Next, nitrogen gas is blown in and the excess ammonia gas is replaced with nitrogen gas. Triethyleneglycol-bis- [3- (3-t-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl) propionate] as a stabilizer in a coarse oxymethylene copolymer (available from Ciba-Geigy Company: Irganox 245 0.5% by weight and 0.2% by weight of melamine are added and mixed well with a high speed rotary mixer. The mixture was then degassed by melt kneading at 210 ° C. and 20 rpm for 60 minutes in a melt training degassing apparatus having two Σ stir blades under a vacuum of 30 mm Hg. The results are shown in Table 1.

[비교실시예 4]Comparative Example 4

참고실시예 2에서 수득한 조악한 옥시메틸렌 공중합체를 암모니아 가스와 접촉시킨 후, 질소 가스로 치환조작을 수행하지 않는 이외에는, 실시예 3와 동일하게 안정화 처리한다. 결과를 제1표에 기재한다.After the coarse oxymethylene copolymer obtained in Reference Example 2 was contacted with ammonia gas, stabilization treatment was carried out in the same manner as in Example 3 except that the substitution operation was not performed with nitrogen gas. The results are shown in Table 1.

Figure kpo00002
Figure kpo00002

제1표로부터 본 발명에 의해 제조된 옥시메틸렌 공중합체가 분자량의 저하가 적고 착색이 방지됨을 알 수 있다.It can be seen from the first table that the oxymethylene copolymer produced by the present invention has a small decrease in molecular weight and coloration is prevented.

Claims (2)

주쇄 말단에 옥시메틸렌 반복단위로 이루어지는 열불안정 부분을 가지며, 또한 공중합 반응촉매를 함유하는 조악한 옥시메틸렌 공중합체 분말을 촉매에 대하여 과량의 암모니아 가스와 접촉시켜 공중합 반응의 활성을 제거하는 제1공정; 제1공정에서 수득한 조악한 옥시메틸렌 공중합체 분말에 불활성 가스를 취입하여 공중합체에 잔류하는 암모니아 가스를 제거하는 제2공정; 및 제2공정에서 수득한 조악한 옥시메틸렌 공중합체 분말을 안정화제의 존재하에 공중합체의 융점 내지 융점보다 100℃ 높은 온도 범위내에서 가열용융시켜 공중합체의 주쇄 말단의 열불안정 부분을 분해제거하는 제3공정으로 이루어지는, 안정화된 옥시메틸렌 공중합체의 제조방법.A first step having a coarse oxymethylene copolymer powder having a thermally labile portion composed of oxymethylene repeating units at the main chain terminal and containing a copolymerization reaction catalyst with excess ammonia gas to the catalyst to remove activity of the copolymerization reaction; A second step of blowing an inert gas into the coarse oxymethylene copolymer powder obtained in the first step to remove ammonia gas remaining in the copolymer; And dissolving and removing the coarse oxymethylene copolymer powder obtained in the second step by heating and melting in the presence of a stabilizer within a temperature range of 100 ° C. higher than the melting point or melting point of the copolymer. A process for producing a stabilized oxymethylene copolymer consisting of three steps. 제1항에 있어서, 조악한 옥시메틸렌 공중합체가 포름알데히드 공중합체이고, 조악한 포름알데히드 공중합체 분말을 암모니아 가스와 접촉시키기 전에, 공중합체 분말에 불활성 가스를 취입시켜 공중합체에 잔류하는 미반응 포름알데히드 가스를 제거함을 특징으로 하는, 안정화된 옥시메틸렌 공중합체의 제조방법.The unreacted formaldehyde of claim 1, wherein the coarse oxymethylene copolymer is a formaldehyde copolymer, and before the coarse formaldehyde copolymer powder is contacted with ammonia gas, an inert gas is blown into the copolymer powder to remain in the copolymer. Process for producing a stabilized oxymethylene copolymer, characterized in that the gas is removed.
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